JP2817834B2 - 液晶基板検査方法 - Google Patents

液晶基板検査方法

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JP2817834B2 JP6317788A JP31778894A JP2817834B2 JP 2817834 B2 JP2817834 B2 JP 2817834B2 JP 6317788 A JP6317788 A JP 6317788A JP 31778894 A JP31778894 A JP 31778894A JP 2817834 B2 JP2817834 B2 JP 2817834B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶基板検査方法に関
し、特に液晶基板の故障モード特定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の液晶基板の故障モード特定方法と
しては、図7に示すように、作業者が被検査基板を顕微
鏡等を用いて目視検査するか、パターン検査装置による
欠陥検査等による形状検査が行なわれていた。
【0003】また、図8を参照して、従来の電気的検査
装置(電気的テスター)としては配線にプロービングし
て配線間電流を測定するものや、画素電極にプロービン
グするものなどがあった。
【0004】いずれにしても、これらの装置を用いて故
障モードを特定する場合には、専ら熟練技術者の経験に
よる作業に頼っていた(図8参照)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の従来の技術では、人手で形状検査を行なう場合、人的
工数の増大、判断の誤りの発生、及び検査時間の長大化
という欠点がある。さらに形状異状は必ずしも電気的故
障とは結びつかないという欠点がある。
【0006】また、従来の電気的検査では故障を見のが
したり、故障モードをくわしく特定するまでに至らない
場合が多い。そして、故障モードを特定しようとする場
合は、熟練した技術者が長時間かけないとできないとい
う問題点がある。
【0007】従って、本発明は前記問題点を解消し、液
晶基板の故障モードを短時間で自動的に導く検査方法を
提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の液晶基板検査方法は、複数の画素電極と該
画素電極に信号を供給する複数の配線とを備えた液晶基
板の配線及び電極間の短絡・開放の物理故障を含む故障
モードを検査する方法において、前記複数の配線の少な
くとも一部に電気信号を与える電気信号発生部と、前記
画素電極の電位を観測する画素電位観測部と、を備え、
一又は複数のテスト用の電気信号発生パターンと、一又
は複数のテストの前記電気信号発生パターンに対する
記液晶基板の画素電極電位期待値の組合せ一組
(「テスト期待値ベクトル」という)とし該組を各故障
モードに対応させて格納したデータベースと、を有し、
前記電気信号発生パターンを前記液晶基板に印加し、前
記画素電位観測部による画素電極電位の各テスト毎の
測結果からなる組(「テスト結果ベクトル」という)
前記画素電極電位期待値の組とを照合し、両者が一致し
た場合、該画素電極電位期待値の組に対応する故障モー
ドが発生したものとして故障モードの特定を行う、こと
を特徴とするものである。
【0009】また、本発明においては、好ましくは、電
気信号を発生して前記画素電極電位を観測するためのテ
ストを少なくとも1種類以上含むテストブロックを複数
有し、互いに異なる複数のテストブロックのうち一のテ
ストブロックに属する一連のテストを実行した後、実行
結果を前記データベースの期待値と照合し、照合結果に
基づき次に実行するテストブロックを選択することを特
徴とする。
【0010】
【作用】上記構成のもと、本発明によれば、電気的テス
トにより、故障モードとテスト期待値との対応を格納し
たデータベースとテスト結果を照合して、次に行なうテ
ストの選択や故障モードの推定を自動的に行なうことに
より、熟練者に頼ることなく、短時間に、且つ高精度に
故障原因の特定が行なえる。
【0011】
【実施例】図面を参照して、本発明の実施例を以下に説
明する。
【0012】
【実施例1】図1は本発明の一実施例の構成を示すブロ
ック図である。図1を参照して、電気テスト信号発生部
11は液晶基板12に電気的テスト信号を印加し、液晶基板
12上の画素電極の電位を画素電極電位観測部13にて観測
する。
【0013】電気テスト信号発生部11からのテスト信号
は液晶基板12のロー(ROW)側のゲート信号線および
カラム(COLUMN)側のデータ線にそれぞれプロービング
して与える。なお、ゲート信号線は画素を構成する薄膜
トランジスタ(TFT)のゲート電極に接続され画素の
選択を行ない、データ線を介して信号を画素に書き込
む。
【0014】画素電極電位観測部13における電位観測の
手段としては、例えば電気光学素子(electrooptic dev
ice)を用いた光プロービング等により電位の変位を検
出する。なお、電気光学素子を用いた光プロービング
は、例えば、電気光学結晶の一端に透明電極を設け、透
明電極に対向する他端に反射膜を配設し、レーザ光を電
気光学結晶に入射し、レーザ光が電気光学結晶内を往復
する間に被測定物と透明電極間に発生する強度に比例し
て変化するレーザ光の偏光を光学手段にて検出し、これ
を光電変換して電気信号として得るものである。
【0015】画素電極電位観測部13で得られたテスト結
果と、故障データベース16とを照合手段14にて照合し、
照合結果に基づき、故障モード推定手段15が液晶基板12
の故障モードを特定する。
【0016】照合手段14における照合方法として、ま
ず、テスト信号発生と電位観測の複数の組合わせを実行
して、その結果からテスト結果ベクトルを生成する。
【0017】例えばテスト1の結果がLow、テスト2の
結果がHigh、テスト3の結果がHighならば、テスト結
果ベクトルは(0,1,1)となる。
【0018】次に、故障モードとテスト期待値を対応づ
ける故障データベースのうち1つの故障モード1に対応
するテスト期待値ベクトルとテスト結果ベクトルを比較
する。
【0019】テスト期待値ベクトルとテスト結果ベクト
ルのベクトルが互いに等しければ故障モード1が発生し
ていることが推定される。
【0020】もし、これらのベクトルが相違していれ
ば、故障モード2に対応するテスト期待値ベクトルとテ
スト結果ベクトルとを比較する。このようにしてテスト
結果ベクトルに等しくなるテスト期待値ベクトルが故障
データベース16内で探索され、期待値ベクトルを有する
不良モードが推定原因であることが結論される。
【0021】
【実施例2】本発明の第2の実施例を以下に説明する。
図2に示すように、本実施例では、一又は複数のテスト
からなるテストブロックを複数有する。例えばテストブ
ロック1はテスト1.1とテスト1.2等のシーケンス
を含み、一のテストブロックに属する一連のテストは一
括して実行される。
【0022】一のテストブロック内の全テストを実行し
た後、実行結果を故障データベースと照合して、次に実
行すべきテストブロックを選択して実行する。このよう
にして実行結果に応じて次々とテストブロックを実行し
て、故障モードの判定を行なう。
【0023】図3は、これらのテストブロックの実行フ
ローを示したものである。図3を参照して、例えばテス
トブロック1実行した結果、パス(Pass)した場合(す
なわち良品の場合)にはテストブロック5を実行し、フ
ェイル(Fail)した場合には、テストブロック3が実行
され、故障モードが判定される。
【0024】このように最短のテストブロックの実行に
より故障モードが判定される。
【0025】本実施例における上記テストブロックの実
行手法は、いわば液晶の故障モードを特定するエキスパ
ートシステムであり、故障モードを自動的に短時間で特
定することが可能となる。
【0026】次に、本発明を液晶基板の故障モードの特
定に適用した場合の具体例について説明する。
【0027】図4に、液晶基板の構成と故障モードの具
体例を示す。図4を参照して、ROW側のゲート信号は
TFTのゲート電極に接続され、TFTを導通状態とし
てCOLUMN側のデータ信号をTFTのドレイン電極から画
素電極に導く構成となっており、故障モードとしては各
信号線や電極間のショート/オープンがある。なお、液
晶層(不図示)は画素電極と不図示の対向電極との間に
封入される。
【0028】図5に、本実施例におけるテストパターン
の一例を示し、図6に故障データベースの一例を示す。
【0029】図5に示すように、ゲート信号及びデータ
信号をHigh又はLowの電位で駆動し、電位観測ストロ
ボがHighのタイミングで画素電極の電位を測定する。
【0030】この場合の故障モードとテスト期待値の関
係は図6に示すようになる。
【0031】すなわち、図5を参照して、テスト1に
て、データ信号を介して画素電極にHighレベルを書き
込み、TFTのゲート電極をLow、ドレイン電極をHig
hとして電位観測ストロボにて電気光学的に画素電極の
電位を観測し、テスト2にて、画素電極にLowレベルを
書き込み、TFTのゲート電極及びドレイン電極をHig
hとして画素電極の電位を観測し、テスト3にて、画素
電極にHighレベルを書き込み、TFTのゲート電極及
びドレイン電極をLowとして画素電極の電位を観測し、
テスト4にて、画素電極にLowレベルを書き込み、TF
Tのゲート電極をLow、ドレイン電極をHighとして画
素電極の電位を観測する、という一連のテストを実行す
る場合、試験対象の液晶基板が良品の場合には、図6に
示すように、テスト1〜4の観測電位は、“HLHL”
となる。
【0032】これに対して、TFTのソースとドレイン
間にショート不良があると、テスト1〜4の観測電位は
“HLLH”となり、また、テスト1〜4の観測電位が
例えば“LLLL”と一定の場合には、TFTのソース
とドレイン間にオープン不良であるものと推定される。
【0033】このテストパターンの例は、個々の画素に
おける故障モードを特定するものであるが、隣接する画
素間や電極間での故障を特定する場合にも同様にしてテ
ストパターンを作成することが出来る。
【0034】また、本実施例では、画素電位観測方法と
しては、本発明は、電気光学素子による光プロービング
の例に基づき説明したが、容量結合による電位変動観測
や、パネル装着後のCCD観測等による観測方法にも同
様にして適用可能である。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように本発明(請求項1)
によれば、電気的テストにより、故障モードとテスト期
待値との対応を示すデータベースと得られたテスト結果
とを照合して、故障モードの推定を自動的に行なうよう
に構成されたため、熟練者に頼ることなく短時間で故障
原因の推定が行なえるという効果を有し、検査工程の自
動化と効率化、及び検査精度の向上を達成し、且つテス
トコストを大幅に削減する。
【0036】また、本発明(請求項2)によれば、電気
的テストにより、故障モードとテスト期待値との対応を
格納したデータベースとテスト結果を照合して、次に行
なうテストの選択を自動的に行ない、最短のテストブロ
ックの実行により故障モードの推定を自動的に行なうこ
とが可能とされ、検査工程の自動化と効率化、及び検査
精度の向上を達成し、且つテストコストを削減する。ま
た、本発明(請求項3)によれば、故障箇所を特定し、
さらに開放故障又は短絡故障等の故障モードを自動的に
導出することを可能とし、検査工程を効率化し、且つテ
ストコストを大幅に削減する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成を説明する図である。
【図2】本発明の第2の実施例を説明する図である。
【図3】本発明の第2の実施例を説明する図である。
【図4】液晶基板の構成例と故障モードの例を説明する
図である。
【図5】本発明におけるテストパターンの一例を示すタ
イミング図である。
【図6】本発明における故障データベースの一例を示す
図である。
【図7】従来の検査方法を説明する図である。
【図8】従来の別の検査方法を説明する図である。
【符号の説明】
11 電気テスト信号発生部 12 液晶基板 13 画素電極電位観測部 14 照合手段 15 故障モード推定手段 16 故障データベース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01R 31/00 G01R 31/28 G01R 31/302 - 31/3163

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の画素電極と該画素電極に信号を供給
    する複数の配線とを備えた液晶基板の配線及び電極間の
    短絡・開放の物理故障を含む故障モードを検査する方法
    において、 前記複数の配線の少なくとも一部に電気信号を与える電
    気信号発生部と、 前記画素電極の電位を観測する画素電位観測部と、を備
    え、 一又は複数のテスト用の電気信号発生パターンと、一又
    は複数のテストの前記電気信号発生パターンに対する
    記液晶基板の画素電極電位期待値の組合せ一組
    (「テスト期待値ベクトル」という)とし該組を各故障
    モードに対応させて格納したデータベースと、を有し、 前記電気信号発生パターンを前記液晶基板に印加し、前
    記画素電位観測部による画素電極電位の各テスト毎の
    測結果からなる組(「テスト結果ベクトル」という)
    前記画素電極電位期待値の組とを照合し、両者が一致し
    た場合、該画素電極電位期待値の組に対応する故障モー
    ドが発生したものとして故障モードの特定を行う、こと
    を特徴とする液晶基板検査方法。
  2. 【請求項2】電気信号を発生して前記画素電極電位を観
    測するためのテストを少なくとも1種類以上含むテスト
    ブロックを複数有し、互いに異なる複数のテストブロッ
    クのうち一のテストブロックに属する一連のテストを実
    行した後、実行結果を前記データベースの期待値と照合
    し、照合結果に基づき次に実行するテストブロックを選
    択することを特徴とする請求項1記載の液晶基板検査方
    法。
  3. 【請求項3】前記データベースに、予め前記配線、及び
    電極の間の故障モードに対応した画素電位期待値を格納
    し、前記画素電極電位の観測結果に基づき、故障箇所と
    故障モードを自動的に導出することを特徴とする請求項
    1記載の液晶基板検査方法。
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JPH04238200A (ja) * 1991-01-21 1992-08-26 Ricoh Co Ltd デバイス故障解析方式
US5504438A (en) * 1991-09-10 1996-04-02 Photon Dynamics, Inc. Testing method for imaging defects in a liquid crystal display substrate

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