JPH0481889A - アクティブマトリクスアレイ基板の検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、フィルム状のポリマー分散型液晶な用いた、
液晶ディスプレイパネルのアクティブマトリクスアレイ
基板の検査方法に関する。

〈従来の技術〉 現在、液晶ディスプレイパネルは大別して単純マトリク
ス方式とアクティブマトリクス方式とがある。

これらの方式のうち、アクティブマトリクス方式とは、
それぞれの表示画素にスイッチング素子を付加したもの
である。スイッチング素子としては薄膜トランジスタの
如き３端子素子とダイオード如き２端子素子とがある。

第４図は３端子素子の場合の例として薄膜トランジスタ
アクティブマトリクス方式の液晶ディスプレイパネルの
一部を拡大して示す模式図である。

この図にあって、１は液晶ディスプレイパネルである。

この液晶ディスプレイパネル１は、偏光板２．３をそれ
ぞれ設けた２枚のガラス基板５．６の間にＴＮぐＴｗｊ
ｓｔｅｄ　　Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶４を封入した構成で
ある。

また、ガラス基板６上には、データ信号線７と走査信号
ｔＩＡ８とがマトリクス状に配設されている。

また、これらの交点付近には薄膜トランジスタ（ＴＦＴ
：　Ｔｈ１ｎ　　Ｆｉｌｍ　　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）
１０が配設されている。また、ＴＦＴ　１０のドレイン
電極側は透明な駆動電極（画素電極とも呼ばれる）９に
電気的に接続されている。以下、この駆動電極９とＴＰ
Ｔ　１０等を配設したガラス板３をアクティブマトリク
スアレイ基板という。

一方、ガラス基板５上には透明な対向電極１１が配置さ
れている。

ところで、以上の構成の液晶ディスプレイパネル１にあ
って、アクティブマトリクスアレイ基板６の検査方法、
すなわちデータ信号線７や走査信号線８等の短絡、断線
やＴＦＴ　１０の欠陥の検査方法としては、従来から探
針による検査方法や目視による検査方法等があった。

探針による検査方法とは、探針（プローバー）用いて全
信号線７．８、および全駆動電極９を順次検査すること
により、アクティブマトリクスアレイ基板６の欠陥の有
無を判定するものである。

−例としては、まず、信号線７．８、または駆動電極９
に探針な押し当てる。次に、この探針を介して信号線７
．８、または駆動電極９に通電する。

そして、導通の仕方によって短絡、断線の有無、および
薄膜トランジスタの良、不良を判断する。

その後、不良箇所が修正できる場合は修正し、修正でき
ない場合は破棄していた。

たとえば、この方法については「電子情報通信学会Ｊの
１９８９年秋季全国大会の講演予稿集５−３２に掲載さ
れている。

目視による検査方法とは、アクティブマトリクスアレイ
基板６、ＴＮＭ晶４、ガラス基板５等を液晶ディスプレ
イパネルとして組み立てたのち、その表示状態を目視に
より観察することにより、アクティブマトリクスアレイ
基板６の欠陥の有無を判定するものである。詳しくは、
まず、全部のデータ信号線７、走査信号線８、および対
向電極１１に所定の電圧を印加したり印加しなかったり
する。そして、アクティブマトリクスアレイ基板６の方
から光を照射させ、その光の透過状態をガラス板５の側
から観察する。そして、ＴＮ液晶４の配向が所期の通り
変化して光の透過状態が変化するかを調べる。すなわち
、例えばある走査信号線８に断線が生じていて、それに
対応するＴＰＴｌｏが正常に動作しなかった場合、その
ＴＰＴ　１０に接続されている駆動電極（画素電極）９
に電圧が正常に印加されず、それに対応する表示画素を
通過する光の量は走査信号線８に印加した信号に応答し
ないので欠陥があることがわかる。

次に、第５図は２端子素子の場合の例として、ＭＩＭ　
（Ｍｅ　ｔａ　１−Ｉｎｓｕ　ｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ
）素子を用いた液晶ディスプレイパネルの断面図を示し
、第６図はその画素パターン図をボす。

これらの図にあって、２１はＭＩＭ素子を用いた液晶デ
ィスプレイパネルである。この液晶ディスプレイパネル
２１は、２枚のガラス基板２４．２５０間に液晶２６を
封入し、その上下に偏光板２２．２３をそれぞれ設けた
構成である。このガラス基板２５上には駆動電極２７、
タイミング信号線２８、およびＭＩＭ素子２９が配設さ
れている。また、ガラス基板２４には対向電極３０が配
設されている。

このＭＩＭ素子を用いた液晶ディスプレイパネル２１の
検査方法は、３端子素子の場合と略同じである。すなわ
ち、探針による検査方法においてはタイミング信号線２
８と駆動電極２７とに探針をあて、印加した電圧と電流
の関係を検査することにより、ＭＩＭ素子２９の良否を
判定し、不良箇所を検出する。また、目視による検査方
法においては３端子素子の場合と同様に液晶ディスプレ
イパネル２１を組み立てて、実際にこの液晶ディスプレ
イパネル２１を動作させてＭＩＭ素子２９の良否を判定
する。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、このような従来の探針による検査方法に
あっては、探針を用いて全信号線、または、１万〜１０
０万程度ある駆動電極を順次検査し、アクティブマトリ
クスアレイ基板の欠陥の有無を判定していた。このため
、検査作業は非常に煩雑で、しかも作業効率が悪がった
。

また、このような従来の目視による検査方法にあっては
、検査者がアクティブマトリクスアレイ基板、ＴＮ液晶
、ガラス基板等を液晶ディスプレイパネルとして朝み立
てたのち、この液晶ディスプレイパネルを目視によって
観察することによりアクティブマトリクスアレイ基板の
欠陥の有無を判定していた。アクティブマトリクスアレ
イ基板の欠陥を見い出しても、その液晶ディスプレイパ
ネルのアクティブマトリクスアレイ基板のみを取り替え
ることが大変であったため、外部からの修正ができない
場合、その液晶ディスプレイパネルを破棄していた。

なぜなら、ＴＮ液晶は液体であって、封入時ガラス基板
周囲のシールをしっかり行なう必要があり、絽み立てた
パネルを解体することが難しいはかりてなく、ＴＦＴア
レイ基板上に付着しているＴＮ液晶を除去しないと修正
作業は難しいため、修正作業に非常に手間がかがってい
た。

この結果、液晶ディスプレイパネルの製造コストの上昇
を招いていた。

そこで、本発明の目的は、検査作業の効率を向上させる
とともに、液晶ディスプレイパネルの製造コストを下げ
るアクティブマトリクスアレイ基板の検査方法を提供す
るものである。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は、液晶ディスプレイ用アクティブマＩ・リクス
アレイ基板の検査方法であって、該アクティブマトリク
スアレイ基板と対向電極基板との間にフィルム状に形成
したポリマー分散型液晶を挟み検査用積層体とし、走査
信号線、データ信号線および対向電極に所定の電圧を印
加するとともに、当該積層体の一方から光を照射し、透
過する光を他方から観察することによって、このアクテ
ィブマトリクスアレイ基板が正常に動作するか否かを判
定することを特徴とするアクティブマトリクスアレイ基
板の検査方法である。

く作用〉 本発明に係るアクティブマトリクスアレイ基板の検査方
法は、まずアクティブマトリクスアレイ基板と対向電極
との間にフィルム状のポリマー分散型液晶を挟み積層体
とした後、なるべく電圧が均一に印加されるように積層
体を均一に加圧する。

例えはクリップでこの積層体の４カ所を挟んで固定し液
晶ディスプレイパネルとする。この方法は従来の液体状
のＴＮ液晶を封入する方法に比べて著しく簡単である。

次に、従来方法と同じく駆動電極と対向電極との間に電
圧を印加するとともに、積層体の一方から光を照射し、
他方から目視、またはＴＶカメラ等の手段によって透過
する光を観察する。

上述した方法で検査した後、液晶ディスプレイパネルの
不良箇所を修正する場合、解体しなけれは゛ならないが
、例えばクリップを外すだけでよいので、従来の方法と
比べて著しく簡単である。また、修正不能で破棄する場
合もアクティブマトリクスアレイ基板だけを破棄すれば
よい。

〈実施例〉 以下、本発明に係るアクティブマトリクスアレイ基板、
例えばＴＰＴアクティブマトリクス方式の基板の検査方
法を説明する。なお、上述した従来例と同一の部分には
同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

第１図はＴＦＴ形アクティブマトリクス駆動素子の構造
を模式化して示すブロック図である。

第１図にありで、３１はアクティブマトリクスアレイ基
板である。第４図に示したように、このアクティブマト
リクスアレイ基板３１は、支持体であるガラス基板６上
にデータ信号線７と走査信号線８とをマトリクス状に配
設したものである。

また、これらの交点付近にＴＰＴＩＯを配設したもので
ある。詳しくは、第１図に示すように、ＴＦＴｌｏのド
レイン４１に駆動電極９、そのソース４２にデータ信号
線７、そのゲート４３には走査信号線８が、それぞれ接
続されている。したがって、走査信号をゲート４３に入
力するとＴＦＴｌｏがＯＮ状態になる。

このようなアクティブマトリクスアレイ基板３１上のデ
ータ信号線７、または走査信号線８の断線やショート、
およびＴＰＴの良、不良等を検査する場合の検査方法を
以下に示す。

第２図は本発明の一実施例に係るアクティブマトリクス
アレイ基板の検査方法を説明するための積層体の断面図
である。

まず、検査者は、第２図に示すようにアクティブマトリ
クスアレイ基板３１０表面に透明プラスチックフィルム
５２を積層し、さらにフィルム状のポリマー分散型液晶
５３、透明対向電極１１、透明ゴム５４、ガラス基板５
を順次積層する。そして、この積層体の各層が密着する
ようにクリップ等の固定器具で固定する。この際、ガラ
ス基板５を積層するだけで、該積層体の各層が密着する
のであれば、固定器具で固定する必要はない。

透明プラスチックフィルム５２には、駆動電極９からの
電界の強さを弱めないために誘電率の高いフィルム（例
えば、ポリ塩化ビニリデン）を使用することが望ましい
。

フィルム状のポリマー分散型液晶δ３は、ポリマーのマ
トリクス中に液晶の球５５が分散した構造のフィルムで
ある。

このような構成のフィルム状のポリマー分散型液晶５３
に電圧を印加していない場合、第３図（ａ）に示すよう
に、液晶分子５６は液晶の球５５の外壁に沿って並んで
いる。このときに一方の電極面から光を照射した場合、
この光は液晶分子５６の複屈折性によって、液晶の球５
５内部で散乱する。その結果、このフィルム状のポリマ
ー分散型液晶５３は乳白色に見える。

一方、フィルム状のポリマー分散型液晶５３に電圧を印
加した場合、第３図（ｂ）に示すように、液晶分子５６
は電界方向（図中矢印Ｅ方向）に並ぶ。その結果、一方
の電極面から光を照射した場合、光は液晶の球５５内部
で散乱せずに直進するため、このポリマー分散型液晶５
３はガラスのように透明に見える。

なお、このようなポリマー分散型液晶５３の詳細は、月
刊雑誌「電子材料ｊの１９８７年１２月号別刷、および
ｒ電子情報通信学会」の１９９０年２月１５日発行の論
文ＥＩＤ８９−８９等に掲載されている。

透明対向電極１１は透明プラスチックフィルム５７に金
属酸化物を蒸着したものである。

透明ゴム５４は、例えばシリコンゴムから形成されたも
のであり、アクティブマトリクスアレイ基板３１とプラ
スチックフィルム５２と、およびポリマー分散型液晶５
３と対向電極１１と、の密着性を向上させるために積層
されている。

なお、該積層したものの取扱を容易にするために、プラ
スチックフィルム５２、ポリマー分散型液晶５３、対向
電極１１、透明ゴム５４は一体に形成しである方が望ま
しい。さらにガラス基板５も上記積層したものと一体に
形成されている方が望ましい。

次に、検査者は走査信号を全ＴＰＴＩＯのゲート４３に
入力することにより、全部の画素の駆動電極９と対向電
極１１との間に所定電圧を印加させる。すなわち、全画
素にあって光が透過できる状態にしておく。なお、この
ときの印加電圧はポリマー分散型液晶の特性や厚さによ
って異なるが１５Ｖ〜５０Ｖ程度である。

そして、検査者はアクティブマトリクスアレイ基板３１
の第２図中下方から光を照射し、図中上方から目視によ
って透過する光を観察する。

この際、走査信号線８の断線で、一部の駆動電極９と対
向電極１１との間に電圧を印加することができなかった
場合、例えばその駆動電極９と対応する画素だけが暗く
見える。そのため、検査者はこのアクティブマトリクス
アレイ基板３１を不良であると判定することができる。

そして、検査後、アクティブマトリクスアレイ基板３１
からポリマー分散型液晶５３等を離し、次のアクティブ
マトリクスアレイ基板３１に積層し検査する。

したがって、検査者は、例えば目視によってアクティブ
マトリクスアレイ基板３１を簡単に検査できるため、検
査作業の効率を向上させることができる。

また、ポリマー分散型液晶５３、対向電極１１等を固定
器具でアクティブマトリクスアレイ基板３１に固定する
だけでアクティブマトリクスアレイ基板３１を検査でき
る。よって、アクティブマトリクスアレイ基板３１が不
良であった場合、固定器具を外すだけて容易にアクティ
ブマトリクスアレイ基板３１のみを取り出すことができ
るため、修正するにしろ、破棄するにしろ検査作業の効
率向上と合わせ液晶ディスプレイパネルの製造コストを
下げることができる。

さらに、検査に使用する液晶は、フィルム状のポリマー
分散型液晶５３であるため、取り扱いが簡単である。

また、上記実施例では、ＴＰＴアクティブマトリクス方
式のアクティブマトリクスアレイ基板の検査方法であっ
たが、上述したＭＩＭアクティブマトリクス方式のアク
ティブマトリクスアレイ基板にも実施できる。

なお、上記実施例では、プラスチックフィルム５２と透
明ゴム５４とを積層しているが、フィルム状のポリマー
分散型液晶５３の種類やアクティブマトリクスアレイ基
板の構造によってはこれらがなくてもよい。この場合、
透明対向電極１１はガラス基板５の上に形成される。

〈発明の効果〉 本発明のアクティブマトリクスアレイ基板の検査方法に
よれば、アクティブマトリクスアレイ基板と対向電極と
の間にポリマー分散型液晶等を挟むだけで、アクティブ
マトリクスアレイ基板の検査を行うことができる。すな
わち、例えは液晶ディスプレイパネルとして液晶を封入
して糾み立てることなく、目視によってアクティブマト
リクスアレイ基板の検査を行うことができる。

したがって、アクティブマトリクスアレイ基板を簡単に
、しかも短時間に検査できるため、アクティブマトリク
スアレイ基板の検査作業の効率を向上させるとともに、
アクティブマトリクスアレイ基板が不良であった場合、
容易に解体して積層体からアクティブマトリクスアレイ
基板のみを取り外し修正または廃棄すればよいので、液
晶ディスプレイパネルの製造コストを下げることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はＴＦＴ形アクティブマトリクス駆動素子の構造
の模式図、第２図は本発明の一実施例に係るアクティブ
マトリクスアレイ基板の検査方法を説明するための積層
体の断面図、第３図はポリマー分散型液晶の動作を説明
するための模式図、第４図はアクティブマトリクス方式
の液晶ディスプレイバネ／）の一部を拡大して示す模式
図、第５図はＭＩＭ素子を用いた液晶ディスプレイパネ
ルの断面図、第６図はＭＩＭ素子を拡大して示す画素パ
ターン図。 ８・・・・・・・・・・走査信号線、 ９．２７・・・・・・・駆動電極、 １０・・・・・・争・・ＴＦＴ　（スイッチング素子）
、 １１．３０・・・・・・対向電極、 ２８・・・・・・・・・タイミング信号線、２９・◆◆
・・・・◆・ＭＩＭ素子、 ３１・・・・・・・・・アクティブマトリクスアレイ基
板、 ５３・・・・・φ・・・フ、・ルム状のポリマー分散型
液晶。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　液晶ディスプレイ用アクティブマトリクスアレイ基板
   の検査方法であって、 該アクティブマトリクスアレイ基板と対向電極基板との
   間にフィルム状のポリマー分散型液晶を挟み積層体とし
   、アクティブマトリクスアレイ基板上の駆動電極と対向
   電極との間に電圧を印加するとともに、当該積層体の一
   方から光を照射し、他方から透過する光を観察すること
   によって、このアクティブマトリクスアレイ基板が正常
   に動作するか否かを判定することを特徴とするアクティ
   ブマトリクスアレイ基板の検査方法。