KR0125465B1 - 활성 매트릭스 기판용 검사장치 및 방법과 결함 수정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 게이트 버스 라인: 소오스 버스 라인: 픽셀 전극: 픽셀 전극을 구동하기 위한 스위칭 소자: 및 보조 캐패시턴스를 구성하는 한 쌍의 전극을 포함하는 활성 매트릭스 기판에 대한 검사 방법, 검사 장치 및 결함 수정 방법에 관한 것이다. 검사 방법은 대향 전극의 정면이 활성 매트릭스 기판에 면하고 그들 사이에 액정층이 삽입되는 구성을 갖도록 대향 기판을 배치하는 단계: 게이트 버스 라인, 소오스 버스 라인 및 대향 전극에 신호 공급 단자를 접속시키는 단계: 제1 신호 발생 단계, 제2 신호 발생 단계 및 제3 신호 발생 단계 중 적어도 한 단계를 실행함으로써 활성 매트릭스 기판 상의 결함을 검출하는 검출 단계를 포함한다. 제2 및 제3 신호 발생 단계는 모두 게이트 버스 라인에 스위칭 소자를 턴 온시키기 위한 온 신호 및 스위칭 소자를 턴 오프시키기 위한 오프 신호를 선택적으로 인가하는 단계를 포함한다. 제1 신호 발생 단계는 온 신호가 소오스 버스 라인에 인가되기 전에 변하는 전압을 갖고 있는 제1 검출 신호를 인가하는 단계를 포함한다. 제2 신호 발생 단계는 온 신호가 인가되기 전후에 변하는 전압을 갖고 있는 제2 검출 신호를 인가하는 단계를 포함한다. 제3 신호 발생 단계는 온 신호가 인가된 후에 변하는 전압을 갖고 있는 제3 검출 신호를 인가하는 단계를 포함한다.

Description

활성 메트릭스 기판용 검사장치 및 방법과 결함 수정방법

제1도는 본 발명의 제1 실시예에 따른 활성 매트릭스 기판을 위한 검사 방법이 적용되는 Cs-온-게이트(Cs-On-Gate) 구조를 갖고 있는 활성 매트릭스 기판 전체의 평면도.

제2도는 제1도의 활성 매트릭스 기판의 일부를 도시하는 평면도.

제3도는 제1 실시예에 따른 활성 매트릭스 기판용 검사 장치를 도시하는 블럭도.

제4a도 내지 제4c도는 제1 실시예에 따른 활성 매트릭스 기판을 위한 검사 방법에 사용되는 신호의 파형을 도시하는 도면.

제5a도는 Cs-온-게이트 구조를 갖고 있는 활성 매트릭스 기판 상에서의 오프 이상(理狀)에 기인하는 결함을 도시하는 개략도.

제5b도는 수정된 부분을 도시하는 개략도.

제6a도 내지 제6c도는 각각 오프 이상에 기인하는 결함의 경우 TFT의 드레인 전극의 전위를 나타내는 파형을 도시한 도면.

제7도는 액정층에 인가된 유효 전압과, TFT의 소오스와 드레인 사이 또는 소오스 버스 라인과 픽셀 전극 사이의 누설 저항간의 관계를 도시한 도면.

제8도는 Cs-온-게이트 구조를 갖고 있는 활성 매트릭스 기판 상에서의 픽셀 전극과 소오스 버스 라인 사이의 누설에 기인하는 결함을 도시하는 개략도.

제9a도 내지 제9c도는 각각 픽셀 전극과 소오스 버스 라인 사이의 누설에 기인하는 결함의 경우 TFT의 드레인 전극의 전위를 나타내는 파형을 도시한 도면.

제10a도는 Cs-온-게이트 구조를 갖고 있는 활성 매트릭스 기판 상에서의 보조 캐패시턴스의 전극들 사이의 누설에 기인하는 픽셀 결함을 도시하는 개략도.

제10b도는 수정된 부분을 도시하는 개략도.

제11도는 보조 캐패시턴스의 전극들 사이의 누설에 기인하는 결함의 경우 검사 신호 제6번에 대한 대향 전극과의 전위차를 나타내는 파형을 도시한 도면.

제12도는 액정층에 인가된 유효 전압과 대향 전극에 인가된 전압 사이의 관계를 도시한 도면.

제13a도는 Cs-온-게이트 구조를 갖고 있는 활성 매트릭스 기판 상의 TFT의 게이트와 소오소 사이의 누설에 기인하는 픽셀 결함을 도시하는 개략도.

제13b도는 수정된 부분을 도시하는 개략도.

제14a도는 Cs-온-게이트 구조를 갖고 있는 활성 매트릭스 기판 상에서의 게이트 버스 라인과 소오스 버스 라인 사이의 누설에 기인하는 라인 결함을 도시하는 개략도.

제14b도는 수정된 부분을 도시하는 개략도.

제15a도 내지 제15c도는 각각 게이트 버스 라인과 소오스 버스 라인 사이의 누설에 기인하는 라인 결함의 경우 게이트의 신호의 파형을 도시한 도면.

제16도는 본 발명의 제2 실시예에 따른 활성 매트릭스 기판의 검사 방법이 적용되는 Cs-온-공통(Cs-On-Common) 구조를 갖고 있는 활성 매트릭스 기판 전체를 도시한 평면도.

제17도는 제16도의 활성 매트릭스 기판의 일부를 도시한 평면도.

제18도는 제2 실시예에 따른 활성 매트릭스 기판용 검사 장치를 도시한 블럭도.

제19a도 내지 제19c도는 제2 실시예에 따른 활성 매트릭스 기판을 위한 검사 방법에 사용되는 신호의 파형을 도시한 도면.

제20a도는 Cs-온-공통 구조를 갖고 있는 활성 매트릭스 기판 상에서의 오프 이상에 기인하는 결함을 도시하는 개략도.

제20b도는 수정된 부분을 나타내는 개략도.

제21a도 내지 제21c도는 각각 오프 이상에 기인하는 결함의 경우 TFT의 드레인 전극의 전위를 나타내는 파형을 도시한 도면.

제22도는 Cs-온-공통 구조를 갖고 있는 활성 매트릭스 기판 상의 픽셀 전극과 소오스 버스 라인 사이의 누설에 기인하는 결함을 도시하는 개략도.

제23a도 내지 제23c도는 각각 픽셀 전극과 소오스 버스 라인 사이의 누설에 기인하는 결함의 경우 TFT의 드레인 전극의 전위를 나타내는 파형을 도시한 도면.

제24a도는 Cs-온-공통 구조를 갖고 있는 활성 매트릭스 기판 상에서의 보조 캐패시턴스의 전극들 사이의 누설에 기인하는 픽셀 결함을 도시하는 개략도.

제24b도는 수정된 부분을 도시하는 개략도.

제25도는 보조 캐패시턴스의 전극들 사이의 누설에 기인하는 결함의 경우 검사 신호 제106번에 대한 대향 전극과의 전위차를 나타내는 파형을 도시한 도면.

제26a도는 Cs-온-공통 구조를 갖고 있는 활성 매트릭스 기판 상에서의 TFT의 게이트와 소오스 사이의 누설에 기인하는 픽셀 결함을 도시하는 개략도.

제26b도는 수정된 부분을 도시하는 개략도.

제27a도는 Cs-온-공통 구조를 갖고 있는 활성 매트릭스 기판 상에서의 게이트 버스 라인과 소오스 버스 라인 사이의 누설에 기인하는 라인 결함을 도시하는 개략도.

제27b도는 수정된 부분을 도시하는 개략도.

제28a도 내지 제28c도는 각각 게이트 버스 라인과 소오스 버스 라인 사이의 누설에 기인하는 라인 결함의 경우 게이트의 신호의 파형을 도시한 도면.

제29도는 Cs-온-게이트 구조를 갖고 있는 활성 매트릭스 기판과 함께 종래의 검사 방법에 따른 신호 인가를 도시한 개략도.

제30도는 제29도에 도시된 Cs-온-게이트 구조를 갖고 있는 활성 매트릭스 기판의 일부를 도시하는 확대 평면도.

제31도는 Cs-온-게이트 구조를 갖고 있는 활성 매트릭스 기판에 적용되는 종래의 검사 방법에 사용되는 신호의 파형을 도시한 도면.

제32도는 Cs-온-공통 구조를 갖고 있는 활성 매트릭스 기판과 함께 종래의 검사 방법에 따른 신호의 인가를 도시한 개략도.

제33도는 제32도에 도시된 Cs-온-공통 구조를 갖고 있는 활성 매트릭스 기판의 일부를 도시하는 확대 평면도.

제34도는 Cs-온-공통 구조를 갖고 있는 활성 매트릭스 기판에 적용되는 종래의 검사 방법에 사용되는 신호의 파형을 도시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 게이트 버스 라인 2 : 소오스 버스 라인

3 : TFT 4 : 픽셀 전극

5 : 대향 전극 6 : 보조 캐패시턴스

7, 8, 9, 28 : 라인, 20, 21, 22, 23 : 스위치 29 : 공통 라인

본 발명은 액정 등의 디스플레이 매체와 결합하여 디스플레이 장치를 구성하는 활성 매트릭스 기판용 검사 장치 및 방법과 결함 수정 방법에 관한 것이다.

활성 매트릭스 방법에서, 픽셀 전극이 절연 기판 상에 매트릭스 형태로 배치되고, 각각의 픽셀 전극들은 독립적으로 구동된다. 활성 매트릭스 방법은 액정 텔레비젼, 워드프로세서 디스플레이, 또는 컴퓨터의 단말 디스플레이 장치 등과 같은 디스플레이 장치에 사용된다. 각각의 픽셀 전극을 구동하기 위한 스위칭 소자로서 박막 트랜지스터(TFT) 장치, 금속-절연체-금속(MIM) 장치, MOS 트랜지스터 장치, 다이오드, 배리스터(varistor) 등이 일반적으로 알려져 있다.

제29도는 스위칭 소자로서 TFT를 사용하는 활성 매트릭스 기판의 개략적 회로도이다. 제30도는 제29도에 도시된 활성 매트릭스 기판의 부분 확대도이다.

활성 매트릭스 디스플레이 장치는 활성 매트릭스 기판, 활성 매트릭스 기판과 면하도록 배치된 대향 기판, 및 활성 매트릭스 기판과 대향 기판 사이에 위치한 액정층으로 구성된다. 활성 매트릭스 기판의 절연 기판 상에, 주사 라인으로서 다수의 게이트 버스 라인(1)들이 평행하게 배치된다. 신호 라인으로서 다수의 소오스 버스 라인(2)들이 게이트 버스 라인(1)들과 교차하도록 평행하게 배치된다. 게이트 버스 라인(1)과 소오스 버스 라인(2)의 각각의 교차점들의 근방에 TFT(3)이 배치된다. TFT(3)은 인접하는 게이트 버스 라인(1)들 및 소오스 버스 라인(2)들에 의해 한정된 정방형 영역 내에 제공되는 픽셀 전극(4)에 접속된다.

활성 매트릭스 기판에 면하고 액정층과 접촉하는 대향 기판의 면 상에 대향 전극(5)가 형성된다. 대향 전극(5) 및 대응하는 픽셀 전극(4) 사이에 픽셀 캐패시턴스 CLC가 형성된다.

픽셀 캐패시턴스 CLC와 병렬로 보조 캐패시턴스(Cs; 6)이 제공된다. 보조 캐패시턴스(6)의 전극들 중의 하나가 픽셀 전극(4)에 접속된다. 그 나머지 전극은 게이트 버스 라인(1)에 접속되는데, 이 게이트 버스 라인에는 보조 캐패시턴스 전극에 접속된 상기 픽셀 전극(4)에 인접한 픽셀 전극(4)가 TFT(3)을 통하여 접속된다. 즉, 상술한 활성 매트릭스 기판은 소위 Cs-온-게이트(Cs-On-Gate) 구조를 가진다.

Cs-온-게이트 구조를 가지는 활성 매트릭스 기판 내의 결함을 검출하기 위한 종래의 검사 방법에서는 제31도에 도시된 신호 A1, A2, B, 및 C가 사용된다. 신호 A1은 제29도에 도시된 바와 같이 라인(7)을 통하여 홀수번째 게이트 버스 라인들(1)에 공급된다. 신호 A2는 제31도에 도시된 바와 같이 라이(8)을 통하여 짝수번째 게이트 버스 라인들(1)에 공급된다. 이 신호 A1 및 A2는 해당 픽셀 전극(4)에 접속된 TFT(3)의 게이트 전극들에 인가된 전압을 변화시켜서 TFT(3)의 온/오프 상태를 제어한다. 신호 B는 라인(9)을 통하여 소오스 버스 라인(2)로 공급되고, TFT(3)에 의하여 해당 픽셀 전극(4)에 기입된다. 신호 B의 전압 레벨은 해당 픽셀 전극(4)에 기입된 이후에, 다음 프레임에서 새로운 신호가 기입될 때까지 유지된다. 신호 C는 대향 기판 상의 대향 전극(5)에 공급되고, 이는 최적 전압 레벨로 고정된다.

제32도는 제29도와는 다른 구성을 가지는 활성 매트릭스 기판을 도시하는 개략적 회로도이다. 제33도는 제32도의 활성 매트릭스 기판의 부분 확대도이다. 이 활성 매트릭스 기판은 제29도의 경우와 같이 대향 기판에 면하도록 배치된다. 활성 매트릭스 디스플레이 장치는 활성 매트릭스 기판, 대향 기판, 및 양 기판 사이에 위치하는 액정층으로 구성된다. 활성 매트릭스 기판의 절연 기판 상에는, 주사 라인으로서 다수의 게이트 버스 라인(1)이 평행하게 배치된다. 신호 라인으로서 다수의 소오스 버스 라인들(2)이 게이트 버스 라인들(1)과 교차하도록 평행하게 배치된다. 게이트 버스 라인(1)과 소오스 버스 라인(2)의 각각의 교차점 근방에는 TFT(3)이 배치된다. TFT(3)은 인접하는 게이트 버스 라인들(1) 및 소오스 버스 라인들(2)에 의하여 한정된 장방형 영역 내에 제공되는 픽셀 전극(4)에 접속된다.

활성 매트릭스 기판에 면하고 액정층과 접촉하여 있는 대향 기판면 상에는 대향 전극(5)가 형성된다. 대향 전극(5) 및 대응 픽셀 전극(4) 사이에는 픽셀 캐패시턴스 CLC가 발생된다.

픽셀 캐패시턴스 CLC와 병렬로 보조 캐패시턴스(Cs; 6)가 제공된다. 보조캐패시턴스(6)의 전극들 중 하나가 픽셀 전극(4)에 접속된다. 보조 캐패시턴스의 다른 전극은 보조 캐패시턴스 공통 라인(common line; 29)에 접속된다. 제32도에 도시된 상술한 활성 매트릭스 기판은 소위 Cs-온-공통(Cs-On-Common) 구조를 가진다.

Cs-온-공통 구조를 가지는 활성 매트릭스 기판 내의 결함을 검출하기 위한 종래의 검사 방법에서는, 제34도에 도시된 신호 A3, B, 및 C가 사용된다. 신호 A3은 제32도에 도시된 라인(28)을 통하여 게이트 버스 라인(1)로 공급된다. 신호 A3은 해당 픽셀 전극(4)에 접속된 TFT(3)의 게이트 전극에 인가되는 전압을 변화시켜 TFT(3)의 온/오프 상태를 제어한다. 신호 B는 라인(9)을 통하여 소오스 버스 라인(2)에 공급된다. 신호 B의 전압 레벨은 신호 B가 해당 픽셀 전극(4)에 기입된후 새로운 신호가 다음 프레임에서 기입될 때까지 유지된다. 신호 C는 대향 기판상의 대향 전극(5)에 공급되고, 이는 최적 전압 레벨로 고정된다.

그러나, 상술한 종래의 검사 방법에서는, 제29도에 도시된 Cs-온-게이트 구조를 가지는 활성 매트릭스 기판 또는 제32도에 도시된 Cs-온-공통 구조를 가지는 활성 매트릭스 기판에서 결함이 발생하더라도, 어떤 결함들은 검출할 수가 없었다. 결함들이 검출될 수 있는 경우에도, 결함의 유형을 특정화할 수 없었다.

예를 들어, 종래의 검사 방법에 따라, 온 이상(On failure) 즉, TFT(3)의 불량한 온 특성으로 인한 결함은 검사 신호가 소오스 버스 라인(2)로 공급될 때 드레인 전극의 전위를 나타내는 파형 D의 상승 구간 d의 형상에 기초하여 검출될 수 있다. 드레인 전극의 전위를 나타내는 파형 D 및 상승 구간 d는 제31도 및 제34도에 쇄선으로 표현되어 있다. 제31도는 Cs-온-게이트 구조를 가지는 활성 매트릭스 기판의 경우를 도시한다. 제34도는 Cs-온-공통 구조를 가지는 활성 매트릭스 기판의 경우를 도시한다.

그러나, 상술한 바와 같이, 신호 B의 전압 레벨은 신호 B가 TFT(3)에 의하여 해당 픽셀에 기입된 후에 다음 프레임에서 새로운 신호가 기입될 때까지 유지된다. 이는 TFT(3)의 소오스 전극과 드레인 전극 간의 누설로 인하여 TFT(3)의 오프 특성이 나빠진 경우에도 신호 B의 전압 레벨이 유지됨을 의미한다. 따라서, TFT(3)의 오프 이상(異狀) (OFF failure)으로 인한 결함은 검출될 수 없다. 또한 누설이 다른 부분, 예를 들어 픽셀 전극(4) 및 소오스 버스 라인(2) 사이 등에서 일어나는 경우, 상술한 이유로 인하여 누설로 인한 결함이 검출될 수 없다.

상술한 바와 같이, 대향 전극(5)에 공급되는 신호 C의 전압 레벨은 최적의 대향 전압 레벨로 고정된다. 따라서 대향 전극(5) 및 픽셀 전극(4)간의 금속석 먼지 등에 의하여 야기되는 누설로 인한 결함 및 보조 캐패시턴스(6)의 한 쌍의 전극간의 절연 불량으로 인한 누설에 기인하는 결함이 검출될 수 있다. 그러나, 상술한 결함들은 TFF(3)의 소오스 전극 및 드레인 전극 간의 절연 불량에 의하여 야기되는 오프 이상에 기인하는 결함들과 구별될 수 없다.

상술한 바와 같이, 종래의 검사 방법에서, TFT(3)의 소오스 전극 및 드레인 전극 간의 누설에 의하여 야기되는 오프 이상에 기인하는 결함 및 픽셀 전극(4) 및 소오스 버스 라인(2) 사이, 대향 전극(5) 및 픽셀 전극(4) 사이, 및 보조 캐패시턴스(6)의 전극들 간에 일어나는 누설에 기인하는 결함은 검출될 수 없다. 활성 매트릭스 기판 상의 결함이 검출될 수 있는 경우에도, 오프 이상에 기인하는 결함은 누설에 기인하는 결함과 구별될 수 없었다. 또한, 활성 매트릭스 기판 상에서 검출된 결함의 일부가 특정화될 수 없어서, 결함이 거의 수정될 수 없었다. 이는 수율 저하의 문제를 발생시킨다.

본 발명에 따른 검사 방법은 : 절연 기판; 절연 기판 상에 형성된 제1 라인; 제1 라인과 교차하는 제2 라인; 제1 라인과 그에 인접한 제1 라인 및 제2 라인과 그에 인접한 제2 라인으로 둘러싸인 영역 내에 제공되는 픽셀 전극; 픽셀 전극 및 제1 라인에 접속된 픽셀 전극을 구동하기 위한 스위칭 소자; 하나의 전극은 픽셀 전극에 접속되고 다른 전극은 인접한 제1 라인에 접속된 보조 캐패시턴스를 구성하는 한쌍의 전극을 포함하는 활성 매트릭스 기판에 응용된다. 본 발명에 따른 방법은 : 대향 전극이 형성된 면이 액정층을 사이에 두고 활성 매트릭스 기판과 마주보도록 대향 기판을 배치시키고, 신호 공급 단자를 제1 라인, 인접한 제1 라인, 제2 라인, 및 대향 전극에 접속시키는 단계; 및 제1 신호 발생 단계, 제2 신호 발생 단계, 및 제3 신호 발생 단계들 중 하나 이상의 단계를 실행함으로써 활성 매트릭스 기판 상의 결함을 검출하는 단계를 포함하되, 제1 신호 발생 단계는 스위칭 소자를 턴 온시키는 온 신호와 스위칭 소자를 턴 오프 시키는 오프 신호를 제1 라인에 교대로 인가하고 온 신호가 인가되기 전에 변화하는 전압을 가지는 제1 검출 신호를 제2 라인에 인가하는 단계를 포함하고, 제2 신호 발생 단계는 제1 라인에 온 신호 및 오프 신호를 교대로 인가하고 온 신호가 인가되기 전 후에 변화하는 전압을 가진 제2 검출 신호를 인가하는 단계를 포함하며, 제3 신호 발생 단계는 온 신호에 후속하여 온 신호 및 오프 신호를 제1 라인에 교대로 인가하고 온 신호가 인가되기 전에 변화하는 전압을 가지는 제3 검출 신호를 인가하는 단계를 포함한다.

본 발명의 하나의 실시예에서, 검출 단계는 추가로 제4 신호 발생 단계, 제5 신호 발생 단계, 및 제6 신호 발생 단계 중 하나 이상을 실행함으로써 활성 매트릭스 기판 상의 결함을 검출하는 단계를 포함하는데, 제4 신호 발생 단계는 제1 라인에 인가되는 온 신호의 전압을 가지는 제4 검출 신호를 대향 전극에 인가하는 단계를 포함하고, 제5 신호 발생 단계는 제1 라인에 인가되는 오프 신호의 전압을 가지는 제5 검출 신호를 대향 전극에 인가하는 단계를 포함하며, 제6 신호 발생 단계는 인접한 제1 라인을 대향 전극에 전기적으로 접속시키고 인접한 제1 라인에 온 신호의 전압과 오프 신호의 전압 간에서 변화하는 전압을 가진 제 6검출 신호를 인가하는 단계를 포함한다.

발명의 다른 실시예에서, 제1 라인 및 인접한 제1 라인은 양자 모두 주사 라인이며, 제2 라인 및 인접한 제2 라인은 양자 모두 신호 라인이다.

본 발명의 또 다른 실시예에서는, 제1 라인은 주사 라인이고 인접한 제1 라인은 보조 캐패시턴스의 다른 전극이 접속되는 공통 라인이며, 제2 라인 및 인접한 제2 라인은 양자 모두 신호 라인이다.

본 발명에 따른 결함 수정 방법은; 절연 기판; 절연 기판 상에 형성된 제1 라인; 제1 라인과 교차하는 제2 하인; 제1 라인 및 그에 인접한 제1 라인과 제2 라인 및 그에 인접한 제2 라인에 의하여 둘러싸인 영역 내에 제공되는 픽셀 전극; 및 하나의 전극은 픽셀 전극에 접속되고 다른 하나는 인접한 제1 라인에 접속된, 보조 캐패시턴스를 구성하는 한쌍의 전극을 포함하는 활성 매트릭스 기판에 응용된다. 이 방법은: 대향 전극이 형성된 면을 가지는 대향 기판을 액정층을 사이에 두고 활성 매트릭스 기판을 마주보도록 배치하고 신호 공급 단자를 제1 라인, 인접한 제1 라인, 제2 라인, 및 대향 전극에 접속하는 단계; 스위칭 소자를 턴 온시키는 온 신호와 스위칭 소자를 턴 오프시키는 오프 신호를 교대로 제1 라인에 인가하고, 온 신호가 제2 라인에 인가되기 전에 변화하는 전압을 가지는 제1 검출 신호를 인가하는 단계를 포함하는 제1 신호 발생 단계, 제1 라인에 온 신호 및 오프 신호를 교대로 인가하고 온 신호가 인가되기 전후에 변화하는 전압을 가지는 제2 검출 신호를 인가하는 단계를 포함하는 제2 신호 발생 단계, 온 신호에 후속하는 온 신호 및 오프 신호를 제1 라인에 교대로 인가하고 온 신호가 인가된 후에 변화하는 전압을 가지는 제3 검출 신호를 인가하는 단계를 포함하는 제3 신호 발생 단계 중 한 단계 이상을 실행함으로써 활성 매트릭스 기판 상의 결함을 검출하는 단계; 및 검출된 결함을 수정하는 단계를 포함한다.

본 발명의 하나의 실시예에서, 검출 단계는 추가로 제4 신호 발생 단계, 제5 신호 발생 단계, 및 제6 신호 발생 단계 중 하나 이상을 실행함으로써 활성 매트릭스 기판 상에서 결함을 검출하는 단계를 포함하는데, 제4 신호 발생 단계는 제1 라인에 인가되는 온 신호의 전압을 가지는 제4 검출 신호를 대향 전극에 인가하는 단계를 포함하고, 제5 신호 발생 단계는 제1 라인에 인가되는 오프 신호의 전압을 가지는 제5 검출 신호를 대향 전극에 인가하는 단계를 포함하며, 제6 신호 발생 단계는 인접한 제1 라인을 대향 전극에 전기적으로 접속시키고 인접한 제1 라인에 온 신호의 전압과 오프 신호의 전압 사이에서 변화하는 전압을 가지는 제6 검출 신호를 인가하는 단계를 포함한다.

발명의 다른 실시예에서, 제1 라인과 인접한 제1 라인은 양자 모두 주사 라인이며, 제2 라인 및 인접한 제2 라인은 양자 모두 신호 라인이다.

본 발명의 또 다른 실시예에서는, 제1 라인은 주사 라인이고 인접한 제1 라인은 보조 캐패시턴스의 다른 전극이 접속되는 공통 라인이며, 제2 라인 및 인접한 제2 라인은 양자 모두 신호 라인이다.

본 별명에 따른 검사 장치는; 절연 기판; 절연 기판 상에 형성된 제1 라인; 제1 라인과 교차하는 제2 라인; 제1 라인 및 그에 인접한 제1 라인과 제2 라인 및 그에 인접한 제2 라인에 의하여 둘러싸인 영역 내에 제공되는 픽셀 전극; 및 하나의 전극은 픽셀 전극에 접속되고 다른 하나는 인접한 제1 라인에 접속된, 보조 캐패시턴스를 구성하는 한쌍의 전극을 포함하는 활성 매트릭스 기판에 응용된다. 이 장치는 : 대향 전극이 형성된 면을 가지며 그 면이 활성 매트릭스 기판을 마주보도록 배치되는 대향 기판; 대향 기판의 면 상에 형성되어 사용시에 대향 기판과 활성 매트릭스 기판 사이에 위치하는 액정층; 제1 라인 및 인접한 제1 라인에 인가되는 스위칭 소자를 턴 온시키는 온 신호와 스위칭 소자를 턴 오프 시키는 오프 신호를 발생시키는 온/오프 신호 발생 수단; 온 신호가 인가되기 전에 변화하는 전압을 가지고 제2 라인에 인가되는 제1 검출 신호를 발생시키는 제1 신호 발생 수단; 온 신호가 인가되기 전후에 변화하는 전압을 가지고 제2 라인에 인가되는 제2 검출 신호를 발생시키는 제2 신호 발생 수단; 및 온 신호가 인가된 후에 변화하는 전압을 가지고 제2 라인에 인가되는 제3 검출 신호를 발생시키는 제3 신호 발생 수단을 포함한다.

본 발명의 하나의 실시예에서, 검사 장치는 온 신호의 전압을 갖으며 대향 전극에 인가되는 제4 검출 신호를 발생시키는 제4 신호 발생 수단; 오프 신호의 전압을 갖으며 대향 전극에 인가되는 제5 검출 신호를 발생시키는 제5 신호 발생 수단; 및 인접한 제1 라인을 대향 전극에 전기적으로 접속시키고, 온 신호의 전압 및 오프 신호의 전압 사이에서 변화하는 전압을 갖으며 인접한 제1 라인에 인가되는 제6 검출 신호를 발생시키는 제6 신호 발생 수단을 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에서는, 제1 라인 및 인접한 제1 라인은 양자 모두 주사 라인이고, 제2 라인 및 인접한 제2 라인은 양자 모두 신호 라인이다.

본 발명의 다른 실시예에서, 제1 라인은 주사 라인이고 인접한 제1 라인은 보조 캐패시턴스의 다른 전극이 접속되는 공통 라인이며, 제2 라인 및 인접한 제2 라인은 양자 모두 신호 라인이다.

따라서 상술한 본 발명은 (1) Cs-온-게이트 구조 또는 Cs-온-공통 구조를 가지는 활성 매트릭스 기판에서 이전에는 검출할 수 없었거나 그 유형 및 위치를 특정할 수 없었던 결함을 검출할 수 있는 검사 방법 및 장치를 제공하고 (2) 결함의 유형에 따라 결함을 수정할 수 있는 방법을 제공할 수 있는 장점을 가진다.

본 발명의 기타 특징 및 장점은 첨부한 도면을 참조하여 이하의 상세한 설명으로부터 자명해질 것이다.

이하, 예시적인 실시예를 들어 본 발명을 상세히 설명한다.

[제1 실시예 ]

제1도는 스위칭 소자로서 TFT를 사용하는 활성 매트릭스 기판의 전체 구성을 도시한다. 제2도는 이 활성 매트릭스 기판의 일부를 도시한다. 활성 매트릭스 기판의 절연 기판 상에, 주사 라인으로서 다수의 게이트 버스 라인(1)이 평행하게 배치되어 있다. 신호 라인으로서 다수의 소오스 버스 라인(2)가 게이트 버스 라인(1)과 교차되도록 평행하게 배치되어 있다. 게이트 버스 라인(1)과 소오스 버스 라인(2)의 각각의 교차점 근처에 TFT(3)이 배치된다. 각각의 TFT(3)의 게이트 전극은 게이트 버스 라인(1)에 접속된다. 각각의 TFT(3)의 드레인 전극은 픽셀 전극(4)에 접속된다. 픽셀 전극(4)는 절연 기판 상에 매트릭스 형태로 배치되고, 게이트 버스 라인(1)과 소오스 버스 라인(2)는 픽셀 전극(4)의 주변을 따라 설치된다. 보조 캐패시턴스(Cs; 6)이 TFT(3)의 드레인 전극과 게이트 버스 라인(1)사이에 제공되는데, 상기 게이트 버스 라인(1)은 TFT(3)의 드레인 전극에 접속된 픽셀 전극(4)를 경유하여, TFT(3)의 게이트 전극이 접속되어 있는 다른 게이트 버스 라인(1)에 인접한다. 즉, 활성 매트릭스 기판은 소위 Cs-온-게이트 구조를 갖는다.

홀수번째의 게이트 버스 라인(1)은 라인(7)을 경유하여 각각 다른 라인에 접속된다. 라인(7)은 그의 양 단부에 단자(7a)를 갖추고 있다. 또한, 짝수번째의 게이트 버스 라인(1)은 라인(8)을 통해 상호 접속된다. 라인(8)은 그의 양 단부에 단자(8a)를 갖추고 있다. 각각의 소오스 버스 라인(2)의 한 단부는 라인(9)에 접속된다. 라인(9)는 그의 양 단부에 단자(9a)를 갖추고 있다. 액정층이 상술한 구조를 갖고 있는 활성 매트릭스 기판에 인접하도록, 액정층과 대향 전극이 미리 형성되어 있는 대향 기판이 배치되면, 액정층에 인접한 대향 기판의 한 측면 상에 미리 형성되어 있는 대향 전극(5)와 활성 매트릭스 기판 상의 대응 픽셀 전극(4) 사이에 픽셀 캐패시턴스(CLC)가 발생된다.

다음으로, 상기 구조를 갖고 있는 활성 매트릭스 기판 상의 결함을 검출하기 위한 본 발명에 따른 활성 매트릭스 기판용 검사 장치가 설명된다. 검사 장치는 액정층 및 액정층에 부착된 대향 기판을 포함한다. 대향 기판 상에, 대향 전극(5)가 미리 형성된다. 검사 장치는 액정층이 검사될 활성 매트릭스 기판과 접촉된 상태로 사용된다. 제3도에 도시된 바와 같이, 검사 장치는 또한 기준 신호 발생 회로(11), 기준 신호 발생 회로(11)로부터의 출력 신호의 주파수를 분배하기 위한 주파수 분배 회로(12), 주파수 분배 회로(12)로부터의 출력 신호가 입력되는 7개의 신호발생 회로(13 내지 19), 4개의 스위치(20내지 23) 및 4개의 검사 단자(24내지 27)을 더 포함한다.

B1 신호 발생 회로(13), B2 신호 발생 회로(14) 및 B3 신호 발생 회로(15)는 각각 제4A도 내지 제4c도에 도시된 신호 B1, B2 및 B3을 발생하고, 발생된 신호는 소오스 버스 라인(2)에 공급된다. 홀수번째 게이트 라인 신호 발생 회로(16)은 홀수번째 게이트 버스 라인(1)에 공급되는 신호 A1을 발생한다. 짝수번째 게이트 라인 신호 발생 회로(17)은 짝수번째 게이트 버스 라인(1)에 공급되는 신호 A2를 발생한다. 신호 A1 및 A2는 TFT(3)의 온/오프 상태를 제어하기 위해 각각의 게이트 버스 라인(1)에 접속된 TFT(3)의 게이트 전극에 공급된다. 홀수번째 게이트 버스 라인(1)에 공급된 온/오프 제어 신호 A1의 파형은 짝수번째 게이트 버스 라인(1)에 공급된 온/오프 제어 신호 A2의 파형과 동일하다. 그러나, 신호 A1 및 A2는 타이밍이 서로에 대해 조금씩 이동된 방식으로 대응 게이트 버스 라인(1)에 공급된다. 이것은 이후에 설명될 제6a도 내지 제6c도, 제9a도 내지 제9c도, 제11도 및 제15a도 내지 제15c도에 응용될 수 있다.

대향 전극 신호 발생 회로(18)은 대향 전극(5)에 공급되는 신호 C1을 발생한다. 신호 C1의 전압 레벨은 검사될 활성 매트릭스 기판을 포함하는 활성 매트릭스 디스플레이 장치 내에서 깜빡임없이 디스플레이가 수행될 수 있도록 최적의 레벨이 되도록 조정되는 대향 전압 레벨로 고정된다. 대향 전극 신호 발생 회로(19)는 도시되지 않은 신호(이하, 이 신호는 신호 C2라 함)를 발생하고, 신호 C2는 대향 전극(5)에 공급된다. 신호 C2의 전압 레벨은 TFT(3)을 턴 온시키기 위한 전압[이하, TFT(3)의 게이트-온 전압이라 함]과 TFT(3)을 턴 오프시키기 위한 전압[이하, TFT(3)의 게이트-오프 전압이라 함] 사이에서 변한다.

소오스 버스 라인(2)에 공급된 신호를 각각의 픽셀에 기입하기 위해 신호 A1 또는 A2를 TFT(3)에 인가함으로써 각 픽셀 내에 기입이 행해진 후에는, 신호 A1 또는 A2가 다음의 프레임에서 수행하기 위해 다시 공급될 때까지, 신호B1의 전압레벨이 유지된다. 신호 B2의 전압 레벨은 신호 A1 또는 A2가 TFT(3)에 인가된 후에 신호 A1 또는 A2가 인가될 때의 전압 레벨과 다른 전압 레벨로 변하고, 이 전압 레벨이 유지된다. 그 다음, 신호 B2의 전압 레벨은 다음 프레임에서 기입을 수행하기 위한 신호 A1 또는 A2가 다시 인가되기 전에 변화한다. 신호 B3의 전압레벨은 신호 A1 또는 A2가 TFT(3)에 인가된 후에 신호 A1 또는 A2가 인가될 때의 전압 레벨과 다른 전압 레벨로 변화하고, 이 전압 레벨은 다음 프레임에서 기입을 수행하기 위한 신호 A1 또는 A2가 다시 인가될 때까지 유지된다. 다음 프레임용의 신호 A1 또는 A2가 인가되면, 신호 B3의 전압 레벨은 다시 다른 전압 레벨로 변화한다.

B1 신호 발생 회로(13)으로부터의 신호 B1, B2 신호 발생 회로(14)로부터의 신호 B2 및 B3 신호 발생 회로(15)로부터의 신호 B3은 스위치(20)의 3개의 단자(20a, 20b 및 20c)에 각각 출력된다. 스위치(20)은 단자들(20a, 20b 또는 20c) 중 하나를 선택하여, 선택된 신호 B1, B2 및 B3 중 하나를 검사 단자(24)에 공급한다. 검사 단자(24)는 소오스 버스 라인(2)에 접속된 라인(9)의 단자(9a)와 접촉되어 있다.

홀수번째 게이트 라인 신호 발생 회로(16)으로부터의 온/오프 제어 신호 A1은 스위치(21)의 3개의 단자(21a, 21b 및 21c) 중 각각 2개의 단자(21a, 21b)에 출력된다. 대향 전극 신호 발생 회로(19)로부터의 신호C2는 스위치(21)의 나머지 한 단자(21c)에 출력된다. 단자(21a, 21b 및 21c) 중 하나를 선택함으로써 스위치(21)은 신호 A1 또는 C2중 하나를 검사 단자(25)에 인가한다. 검사 단자(25)는 홀수번째 게이트 버스 라인(1)에 접속된 라인(7)의 단자(7a)와 접촉되어 있다. 짝수번째 게이트 라인 신호 발생 회로(17)로부터의 온/오프 제어 신호 A2는 스위치(22)의 3개의 단자(22a, 22b 또는 22c) 중 2개의 단자(22a, 22b)에 각각 출력된다. 대향 전극 신호 발생 회로(19)로부터의 신호 C2는 나머지 한 단자(22b)에 출력된다. 스위치(22)는 3개의 단자(22a, 22b 및 22c) 중 하나를 선택함으로써, 신호 A2 또는 C2 중의 하나를 검사 단자(26)에 인가한다. 검사 단자(26)은 짝수번째 게이트 버스 라인(1)에 접속된 라인(8)의 단자(8a)와 접촉되어 있다.

스위치(23)의 2개의 단자(23a 및 23b)에는 대향 전극 신호 발생 회로(18)로부터의 신호 C1 및 대향 전극 신호 발생 회로(19)로부터의 신호 C2가 각각 출력된다. 스위치(23)은 2개의 단자(23a, 23b) 중 하나를 선택함으로써, 신호 C1 또는 C2 중의 하나를 검사 단자(27)에 인가한다. 검사 단자(27)은 대향 전극(5)용의 (도시되지 않은) 단자와 접촉되어 있다. 스위치(20 내지 23)의 제어는 제어 회로(도시되지 않음)에 의해 수행되고, 스위치(21 및 22)는 협동적으로 동작된다.

다음으로, 상술한 검사 장치를 사용하는 제1도에 도시된 활성 매트릭스 기판을 위한 검사 방법을 설명한다. 먼저, 검사 장치의 액정층은 검사될 활성 매트릭스 기판과 접촉하게 한다. 이 단계에서, 검사 단자(24)는 소오스 버스 라인(2)용의 단자(9a)와 접촉된 상태이고, 검사 단자(25)는 홀수번째 게이트 버스 라인(1)용의 단자(7a)에 접촉된 상태이고, 검사 단자(26)은 짝수번째 게이트 버스 라인(1)용의 단자(8a)에 접촉된 상태이며, 검사 단자(27)은 대향 전극(5)용의 단자(도시되지 않음)에 접촉된 상태이다. 그 후에, 스위치(20 내지 23)을 스위치함으로써, 소오스 버스 라인(2)용의 단자(9a), 게이트 버스 라인(1)용의 단자(7a 및 8a) 및 대향 전극(5)용의 단자에 인가된 신호가 선택된다. 예를 들면, 표1에 도시된 바와 같이, 6가지 유형의 신호의 조합(제1번-제6번)이 검사 신호로서 사용된다.

표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 검사 신호 제1번의 경우에, 단자(20a)가 스위치(20)에 의해 선택되고, 단자(21a 및 22a)가 스위치(21 및 22)에 의해 선택되며, 단자(23a)가 스위치(23)에 의해 선택된다. 다시 말하면, 검사 신호 제1번은 A1(또는 A2), B1 및 C1의 신호 조합이다. 단자(20b)가 스위치(20)에 의해 선택되고, 단자(21a 및 22a)는 스위치(21 및 22)에 의해 선택되며, 단자(23a)는 스위치(23)에 의해 선택되는 경우에, A1(또는 A2), B2 및 C1의 신호 조합인 검사 신호 제2번이 구해진다. 검사 신호 제3번은 단자(20c)가 스위치(20)에 의해 선택되고, 단자(21a 및 22a)가 스위치(21 및 22)에 의해 선택되며, 단자(23a)가 스위치(23)에 의해 선택되는 경우의 A1(또는 A2), B3 및 C1의 신호 조합이다. 상술한 바로 명백히 알 수 있듯이, 검사 신호 제1 내지 3번에 있어서, 소오스 버스 라인(2)에 인가된 신호만이 다르지만, 게이트 버스 라인(1) 및 대향 전극(5)에 인가된 신호들은 동일하다.

검사 신호 제4번이 사용될 때, 스위치(20)은 단자(20a)를 선택하고, 스위치(21 및 22)는 단자(21a 및 22a)를 선택한다. 스위치(23)은 단자(23b)를 선택하여, 신호 C2가 대향 전극(5)용의 단자에 출력된다. 이러한 경우에, 신호 C2의 전압은 TFT(3)의 게이트-오프 전압에 대응한다. 검사 신호 제5번이 사용되면, 스위치(20)은 단자(20a)를 선택하고, 스위치(21 및 22)는 단자(21a 및 22a)를 선택하며, 스위치(23)은 단자(23b)를 선택한다. 이러한 경우에, 신호 C2의 전압은 TFT(3)의 게이트-온 전압에 대응한다. 다시 말하면, 이들 검사 신호 제4번 및 제5번에 있어서, 게이트 버스 라인(1) 및 소오스 버스 라인(2)에 인가되는 신호들은 동일하지만 대향 전극(5)에 인가되는 신호 C2의 전압은 다르다.

또한, 스위치(20)이 단자(20a)를 선택하고, 스위치(21)이 단자(21b 또는 21c)를 선택하고, 스위치(22)가 단자(22b 또는 22c)를 선택하며, 스위치(23)이 단자(23b)를 선택하여, 검사 신호 제6번이 선택된다. 즉, 검사 신호 제6번은 A1(또는 A2), B2(또는 B3) 및 C2의 신호 조합이다. 이 경우에, 신호 C2의 전압 레벨은 TFT(3)의 게이트-오프 전압과 TFT(3)의 게이트-온 전압 사이에서 변할 수 있다.

이 실시예의 검사 장치는 활성 매트릭스 기판을 검사하기 위해 상술한 6가지 유형의 검사 신호 제1번-제6번을 사용한다. 이 실시예에서는, 디스플레이 모드가 통상적으로 백색 모드인 경우의 예시적인 경우가 설명된다.

[오프 이상에 기인하는 결함]

먼저, 오프 이상에 기인하는 결함의 검출이 설명된다. 오프 이상에 기인하는 결함은 제5a도에 도시된 바와 같이, TFT(3)의 소오스 전극과 드레인 전극 사이의 적은 양의 누설에 의해 발생된다. 오프 이상에 기인하는 결함을 검출하기 위해, 제6a도 내지 제6c도에 도시된 바와 같이, 검사 신호 제1번 내지 제3번이 사용된다. 상술한 바와 같이, 검사 신호 제1번 내지 제3번이 선택되면, 신호 A1 또는 A2는 게이트 버스 라인(1)에 인가되고, 최적의 대향 전압으로 고정된 신호 C1이 대향 전극(5)에 인가된다. 소오스 버스 라인(2)에는, 검사 신호 제1번의 경우에는 신호 B1이 인가되고, 검사 신호 제2번의 경우에는 신호 B2이 인가되고, 검사 신호 제3번의 경우에는 신호 B3이 인가된다. 이러한 조합의 신호들이 대향 전압이 최적으로 조정된 상태 하에서 인가될 때, 제7도에 도시된 바와 같이, TFT(3)의 오프 특성이 불량이 결함 픽셀 부분에서, 검사 신호 제1번에 대해 흑점을 디스플레이하기 위한 유효 전압이 액정층에 인가되고, 검사 신호 제2번 및 제3번에 대해 발광점을 디스플레이하기 위한 유효 전압이 액정층에 인가된다. 그러므로, 흑점은 검사 신호 제1번용으로 디스플레이되고, 발광점은 검사 신호 제2 및 3번용으로 디스플레이된다. 표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 검사 신호 제1-3번의 경우, 오프 이상에 기인하는 결함의 경우 디스플레이 패턴은 다른 유형의 결함의 경우 디스플레이 패턴과는 다르다. 그러므로, 검사 신호 제1-3번이 인가될 때 육안으로 디스플레이 패턴을 모니터함으로써, 오프 이상에 기인하는 결함으로서의 발생하는 결함을 식별하는 것이 가능하다.

오프 이상에 기인하는 결함이 검출되면, 결함이 발생하는 활성 매트릭스 기판의 부분에서 제5b도에 도시된 바와 같이, 수정이 행해진다. 먼저, 결함 픽셀에 접속된 TFT(3)의 게이트 전극이 게이트 버스 라인(1)과 단절된다. 그 다음, TFT(3)의 소오스 전극 및 드레인 전극이 서로 접속된다. 그래서, 수정이 완료된다. 수정은 레이저 빔 등을 사용함으로써 실행된다. 이하에 기술될 수정에 있어서, 레이저 빔 등이 적용될 수 있다.

제6a도 내지 제6c도는 각각 검사 신호 제1 내지 3번에 대한 TFF(3)의 드레인 전극에서의 전위의 파형들 D를 도시한다. 파형들은 다른 유형의 결함의 경우에서의 파형과는 다르다. 그러므로, 육안으로 모니터하는 대신 TFT(3)의 드레인 전극에서의 전위를 전기적으로 측정함으로써 오프 이상에 기인하는 결함을 검출하는 것이 가능하다.

[픽셀 전극과 소오스 버스 라인 사이의 누설에 기인하는 결함]

이 결함의 형태는 제8도에 도시된 바와 같이, 픽셀 전극(4)와 소오스 버스 라인(2) 사이의 많은 양의 누설에 의해 발생된다. 이 경우에, 오프 이상에 기인하는 결함의 검출과 동일하게 검사 신호 제1-3번이 사용된다. 검사 신호 제1-3번이 대향 전압이 최적으로 조정된 상태 하에서 인가되면, 많은 양의 누설이 발생한 부분에서, 제7도에 도시된 바와 같이, 검사 신호 제1번 및 제3번에 대해 흑점을 디스플레이하는 유효 전압이 액정층에 인가되고, 검사 신호 제2번에 대해 발광점을 디스플레이하기 위한 유효 전압이 액정층에 인가된다. 그러므로, 흑점은 검사 신호 제1번 및 제3번용으로 디스플레이되고, 발광점은 검사 신호 제21번용으로 디스플레이된다. 표1로부터 알 수 있는 바와 같이, 검사 신호 제1-3번에 대해, 픽셀 전극(4)와 소오스 버스 라인(2) 사이의 누설에 기인하는 결함의 경우 디스플레이 패턴은 다른 유형의 결함의 경우의 디스플레이 패턴과 다르다. 그러므로, 육안으로 디스플레이 패턴을 모니터함으로써 픽셀 전극(4)와 소오스 버스 라인(2) 사이의 누설에 기인하는 결함으로서의 결함 발생을 식별하는 것이 가능하다.

제9a도 내지 제9c도는 각각 검사 신호 제1 내지 3번에 대한 TFT(3)의 드레인 전극에서의 전위의 파형들 D를 도시한다. 파형들 D는 다른 유형의 결함의 경우에서의 파형과 다르다. 그러므로, 육안으로 머니터하는 대신 TFT(3)의 드레인 전극에서의 전위를 전기적으로 측정함으로써 픽셀 전극(4)와 소오스 버스 라인(2) 사이의 누설에 기인하는 결함을 검출하는 것이 가능하다.

이 경우에 있어서, 검사될 활성 매트릭스 기판이 활성 매트릭스 디스플레이 장치로서 실제로 조립되고, 활성 매트릭스 디스플레이 장치가 실제로 구동되어도, 상기 누설이 발생되는 부분의 픽셀은 결함으로서 관찰될 수 없다. 따라서, 이러한 형태의 결함은 수정되지 않는다.

[보조 캐패시턴스의 전극들 사이의 누설에 기인하는 픽셀 결함]

이러한 유형의 결함은 제10a도에 도시된 바와 같이, 픽셀 캐피시턴스와 병렬로 설치된 보조 캐피시턴스(6)의 한 전극과, 인접 게이트 버스 라인(1)에 접속된 보조 캐패시턴스(6)의 다른 전극 사이의 누설에 의해 발생된다. 이 경우에, 상술한 2가지 경우와는 다르게, 검사 신호 제1-3번은 검사를 위해 사용될 수 없지만, 검사 신호 제4와 제6번이 사용된다. 검사 신호 제4번이 인가되면, TFT(3)의 게이트-오프 전압은 대향 전극(5)에 인가된다. 보조 캐패시턴스를 구성하고 있는 전극들 사이에서 누설이 발생하면, 발광점이 디스플레이된다. 검사 신호 제6번이 선택되면, 보조 캐패시턴스(6)의 전극이 접속되어 있는 게이트 버스 라인(1)이 대향 전극(5)에 접속되고, 대향 전극(5)에 공급된 전압이 TFT(3)의 게이트-오프 전압으로부터 TFT(3)의 게이트-온 전압으로 변하고, 발광점이 모든 전압에 대해 디스플레이된다. 표 1에 도시된 바와 같이, 검사 신호 제4 및 6번에 대해, 디스플레이 패턴은 다른 형태의 결함의 경우에서의 디스플레이 패턴과 다르다. 그러므로, 검사 신호 제4번 및 제6번이 인가될 때 육안으로 디스플레이 패턴을 모니터함으로써 보조 캐패시턴스의 전극들 사이의 누설에 기인하는 결함으로서 발생하는 결함을 식별하는 것이 가능하다.

보조 캐패시턴스의 전극들 사이의 누설에 기인하는 결함은 제10b도에 도시된 바와 같이, 다음의 방법으로 수정된다. 먼저, 누설에 기인한 결함 픽셀 부분에서, TFT(3)이 게이트 버스 라인(1)과 단절된다. 그 다음, TFT(3)의 소오스 전극 및 드레인 전극이 서로 접속된다. 부수적으로, 보조 캐패시턴스의 전극이 게이트 버스 라인(1)과 단절된다.

제11도로부터 알 수 있듯이, 검사 신호 제6번에 대한 대향 전극과의 전위차는 다른 결함 유형의 경우에서의 전위차와 다르다. 그러므로, 육안으로 모니터하는 대신에, 대향 전극과의 전위차를 전기적으로 측정함으로써 이러한 유형의 결함을 검출할 수 있다.

참조로서, 제12도는 대향 전극에 인가된 전압이 변할 때 액정 층에 인가된 유효 전압의 변화를 도시한다. 곡선 L1로써 도시된 정상 픽셀의 경우에, 다양한 검사 신호가 인가되는 동안, 흑점을 디스플레이하기 위한 전압이 액정층에 인가된다. 한편, 곡선 L2로써 도시된 결함있는 픽셀의 경우에, 다양한 검사 신호들이 인가되는 동안 발광점을 디스플레이하기 위한 전압은 물론이고 흑점을 디스플레이하기 위한 전압이 액정층에 인가될 수 있다. 따라서, 보조 캐패시턴스 전극들 간의 누설에 기인한 픽셀 결함은 상기 곡선 L2를 근거해서 검출된다. TFT(3)의 게이트 전극과 드레인 전극 간의 누설에 기인한 픽셀 결함은 동일한 방식으로 검출될 수 있다.

[대향 전극과 픽셀 전극간의 누설에 기인한 픽셀 결함]

이러한 유형의 결함은 대향 전극(5)와 픽셀 전극(4)가 서로 전기적으로 접속된 상태에 의해서 발생된다. 이러한 경우에, 표 1에서 알 수 있듯이, 모든 검사 신호 제1-6번에 대하여 항상 발광점이 디스플레이된다. 이러한 디스플레이 패턴은 다른 유형의 결함의 경우에서의 디스플레이 패턴과 다르다. 그러므로, 대향 전극(5)와 픽셀 전극(4)간의 누설에 기인한 픽셀 검출을 검출하는 것이 가능하다. 전극들 사이의 불순물에 의해 발생된 이러한 픽셀 결함은 육안으로 모니터하여 결함 부분을 찾아낸 다음 결함 상태에 따라서 보수 작업을 행하므로써 수정될 수 있다.

[TFT의 게이트 전극과 드레인 전극간의 누설에 기인한 결함]

이러한 유형의 결함은 제13a도에 도시되어 있듯이 픽셀을 구동하기 위한 TFT(3)의 게이트 전극과 드레인 전극간의 누설에 의해 발생된다. 이 경우에, 검사 신호 제1-3번은 검사용으로 사용될 수 없지만 검사 신호 제4번 및 제6번은 검사용으로 사용된다. 검사 신호 제4번이 인가되고 TFT(3)의 게이트-오프 전압이 대향 전극(5)에 인가될 때, 발광점이 디스플레이된다. 검사 신호 제6번이 선택될 때, 게이트 버스 라인(1)이 보조 캐패시턴스(6)의 전극과 대향 전극(5)에 접속되고, 대향 전극(5)에 인가되는 전압은 TFT(3)의 게이트-오프 전압에서 TFT(3)의 게이트-온 전압으로 변한다. 보조 캐패시턴스의 전극들간의 누설에 기인한 상기 픽셀 결함과는 다르게, 단지 대향 전극(5)의 전압이 TFT(3)의 게이트-오프 전압일 때에만 발광점이 디스플레이된다. 표 1에서 알 수 있듯이, 디스플레이 패턴은 다른 유형의 결함이 있는 경우에서의 디스플레이 패턴과 다르다. 그러므로, 육안으로 디스플레이 패턴을 모니터함으로써 발생하는 결함을 TFT(3)의 게이트 전극과 드레인 전극간의 누설에 기인한 결함으로서 식별하는 것이 가능하다.

TFT(3)의 게이트 전극과 드레인 전극간의 누설에 기인한 결함은 제13B도에 도시되어 있는 바와 같이 다음의 방법으로 수정된다. 먼저 누설이 발생하는 TFT(3)의 게이트 전극이 게이트 버스 라인(1)과 분리되고 TFT(3)의 소오스 전극과 드레인 전극이 서로 접속된다.

제11도로부터 알 수 있듯이, 검사 신호 제6번에 대한 대향 전극과의 전위 차는 다른 유형의 결함의 경우에서의 전위차와 다르다. 그러므로, 육안으로 모니터하는 대신에, 대향 전극과의 전위차를 전기적으로 측정하므로써 이러한 유형의 결함을 검출하는 것이 가능하다.

[게이트 버스 라인과 소오스 버스 라인간의 누설에 의한 라인 결함]

이러한 유형의 결함은 제14a도에 도시된 바와 같이 게이트 버스 라이(1)과 소오스 버스 라인(2)간의 누설에 의해 발생된다. 누설이 발생하는 게이트 버스 라인(1)에 접속된 행의 픽셀 전극 및 누설이 발생하는 소오스 버스 라인에 접속된 열의 픽셀 전극에서 디스플레이 이상이 발생하기 때문에 라인 결함은 디스플레이 상에 십자 형태로 관찰된다.

이러한 결함이 발생할 때, TFT(3)의 게이트-오프 전압과 TFT(3)의 게이트-온 전압간의 차는 결함이 없는 경우와 비교할 때 소오스 버스 라인(2)에 공급된 신호에 의한 영향 때문에 훨씬 더 작아진다. 따라서, TFT(3)의 온 저항(on resistance)에 대한 소정값과 오프 저항(off resistance)에 대한 소정값이 유지될 수 없다. 그러므로, 소오스 버스 라인(2)와 게이트 버스 라인(1)에 접속되어 있고 이들 사이에서 누설이 발생하는 TFT(3)은 오프 이상이 있는 TFT(3)과 외관상 동일하게 동작한다. 이러한 결함을 검출하기 위하여 검사 신호 제1번 및 제3번이 사용된다. 게이트 버스 라인(1)에 접속된 픽셀 전극에 근거하여 수평 방향의 라인 즉, 라인 결함으로 나타나는 라인은 검사 신호 제1번의 인가시의 경우와 비교할 때, 검사 신호 제3번의 인가시에서보다 명확하게 관측된다. 이때, 소오스 버스 라인(2)에 접속된 픽셀 전극에 근거하여 수직 방향의 라인도 역시 명확하게 관측된다.

그러므로, 명확하게 나타나는 교차하는 라인 기준으로 결함 부분이 구체적으로 명시될 수 있다. 이러한 결함에 대한 수정은 제14b도에 도시된 바와 같이 다음 방식으로 실행된다. 누설이 발생하는 소오스 버스 라인(2) 부분의 양쪽이 단절되고 신호가 대응하는 소오스 버스 라인(2)의 양 단부에 인가된다.

게이트 버스 라인(1)과 소오스 버스 라인(2) 간에 누설이 발생되는 경우에, TFT(3)의 게이트 전극에 인가된 신호 파형 E는 제15a 내지 15c도에 각각 도시되어 있는 바와 같다. 이들은 다른 유형의 결함의 경우에서의 파형 E와 다르다.

따라서 육안으로 모니터하는 대신에 전위를 전기적으로 측정하여 결함을 검출하는 것이 가능하다.

[제2 실시예]

제16도는 스위칭 소자로서 TFT를 이용하는 활성 매트릭스 기판의 전체 구성을 도시하고 있다. 제17도는 활성 매트릭스 기판의 일부를 도시하고 있다. 활성 매트릭스 기판의 절연 기판 상에는 주사 라인으로서 다수의 게이트 버스 라인(1)이 평행하게 배치되어 있다. 신호 라인으로서 다수의 소오스 버스 라인(2)은 게이트 버스 라인(1)과 교차하도록 평행하게 배치되어 있다. 게이트 버스 라인(1)과 소오스 버스 라인(2)의 각 교차점 근처에 TFT(3)가 배치되어 있다. 각각의 TFT(3)의 게이트 전극은 게이트 버스 라인(1)에 접속되어 있다. 각각의 TFT(3)의 드레인 전극은 픽셀 전극(4)에 접속되어 있다. 각각의 TFT(3)의 드레인 전극은 픽셀 전극(4)에 접속되어 있다. 픽셀 전극(4)는 절연 기판 상에 매트릭스 형태로 배치되어 있고 게이트 버스 라인(1)과 소오스 버스 라인(2)는 픽셀 전극(4)의 주변을 따라 제공되어 있다. 보조 캐패시턴스(Cs)(6)는 TFT(3)의 드레인 전극과 보조 캐패시턴스 공통 라인(29) 사이에 제공되는데, 이 공통 라인(29)는 TFT(3)의 게이트 전극이 접속되어 있는 게이트 버스 라인(1)과 평행하게 제공된다. 즉, 활성 매트릭스 기판은 소위 Cs-온-공통 구조를 갖고 있다.

게이트 버스 라인(1)들은 라인(28)을 통해서 서로 접속되어 있다. 라인(28)에는 그의 양 단부 상에 단자(28a)가 설치되어 있다. 또한, 보조 캐패시턴스 공통 라인(29)들은 라인(30)을 통해 서로 접속되어 있다. 라인(30)에는 보조 캐패시턴스(6)을 위한 단자(30a)가 설치되어 있다. 소오스 버스 라인(2)들 각각의 한 단부는 라인(9)에 접속되어 있다. 라인(9)에는 그의 양 단부 상에 단자(9a)가 설치되어 있다.

액정층이 상술한 구조를 갖는 활성 매트릭스 기판에 인접하도록, 액정층과 대향 전극들이 미리 형성된 대향 기판이 배치될 때, 액정층에 인접해 있는 대향 기판의 한쪽에 미리 형성되어 있는 대향 전극(5)와 활성 매트릭스 기판 상의 대응하는 픽셀 전극(4) 사이에 픽셀 캐패시턴스(CLC)이 발생된다.

다음에는 상기 구조로 되어 있는 활성 매트릭스 기판 상의 결함을 검출하기 위한 본 발명에 따른 활성 매트릭스 기판용 검사 장치가 기술된다. 이 검사 장치는 액정층과 이 액정층에 부착되는 대향 기판을 포함한다. 대향 기판 상에는, 대향 전극(5)들이 미리 형성되어 있다. 이 검사 장치는 액정층이 검사될 활성 매트릭스 기판과 접촉해 있는 상태로 사용된다. 제18도에 도시되어 있듯이, 검사 장치는 기준 신호 발생 회로(31), 기준 신호 발생 회로(31)로부터의 출력 신호의 주파수를 분배하기 위한 주파수 분배 회로(32), 주파수 분배 회로(32)로부터의 출력 신호가 입력되는 7개의 신호 발생 회로(33-39), 3개의 스위치(40-42) 및 4개의 검사 단자(43-46)를 더 포함한다.

B1 신호 발생 회로(33), B2 신호 발생 회로(34), 및 B3 신호 발생 회로(35)는 제19A 내지 19C도에 각각 도시되어 있는 신호 B1, B2 및 B3를 발생하고, 이들 발생 신호는 소오스 버스 라인(2)에 공급된다. 게이트 라인 신호 발생 회로(36)은 게이트 버스 라인(1)에 제공되는 신호 A3를 발생한다. 신호 A3은 TFT(3)의 온/오프 상태를 제어하기 위해 각각의 게이트 버스 라인(1)에 접속된 TFT(3)의 게이트 전극에 인가된다. 게이트-오프 전압 신호 발생 회로(37)은 게이트 버스 라인(1)을 위해 오프 제어 신호(A4; 도시안됨)를 발생한다. 스위치(41)를 선택함으로써, 오프 제어 신호 A4가 보조 캐패시턴스 공통 라인(29)들에 공급된다. 대향 전극 신호 발생 회로(38)은 신호 C1을 발생하고, 이 신호 C1은 대향 전극(5)에 인가된다. 신호 C1의 전압 레벨은 깜박거림이 없는 디스플레이가 실행될 수 있도록 최적의 레벨로 조정된 대향 전압 레벨에 고정되어 있다. 대향 전극 신호 발생 회로(39)는 도시되어 있지 않은 신호(이후 이 신호는 신호 C2라 칭함)를 발생하고, 이 신호 C2는 대향 전극(5)에 인가된다. 신호 C2의 전압값은 TFT(3)의 게이트-온 전압과 TFT(3)의 게이트-오프 전압 사이에서 변한다.

신호 B1의 전압 레벨은 신호 A3을 인가시킴으로써 각각의 픽셀내에 기입된후 다음 프레임에서 기입을 실행하기 위해 신호 A3이 다시 인가될 때까지 유지된다. 신호 B2의 전압 레벨은 신호 A3이 TFT(3)에 인가된 후, 신호 A3이 인가될 때의 전압 레벨과는 다른 전압 레벨로 변하고 이 전압 레벨이 유지된다. 그 후 신호 B2의 전압 레벨은 다음 프레임에서 기입을 실행하기 위한 신호 A3이 다시 인가되기 전에 변한다. 신호 B3의 전압 레벨은 신호 A3이 TFT(3)에 인가된 후에, 인가될 때의 전압 레벨과는 다른 전압 레벨로 변하고, 이 전압 레벨은 다음 프레임에서 기입을 실행하기 위한 신호 A3이 다시 인가될 때까지 유지된다. 신호 A3이 다음 프레임을 위해 인가될 때, 신호 B3의 전압 레벨은 다른 전압 레벨로 다시 변한다.

B1 신호 발생 회로(33)으로부터의 신호 B1, B2 신호 발생 회로(34)로부터의 신호 B2 및 B3 신호 발생 회로(35)로부터의 신호 B3은 각각 스위치(40)의 3개의 단자(40a, 40b, 및 40c)로 출력된다. 스위치(40)은 선택된 신호 B1, B2 또는 B3 중 한 신호를 검사 단자(43)으로 공급하도록 단자(40a, 40b, 및 40c) 중 하나의 단자를 선택한다. 검사 단자(43)은 소오스 버스 라인(2)에 접속된 라인(9)의 단자(9a)에 접촉하고 있다.

게이트 라인 신호 발생 회로(36)으로부터의 온/오프 제어 신호 A3은 검사 단자(44)에 인가된다. 이 검사 단자(44)는 게이트 버스 라인(1)용의 라인(28)의 단자(28a)와 접촉되어 있다. 게이트-오프 전압 신호 발생 회로(37)로부터의 오프 제어 신호 A4는 스위치(41)의 3개의 단자(41a, 41b, 및 41c)들 중 단자(41b)에 출력된다. 대향 전극 신호 발생 회로(38)로부터의 신호 C1 및 대향 전극 신호 발생 회로(39)로부터의 신호 C2는 나머지 2개의 단자(41a 및 41c)에 각각 인가된다. 단자(41a, 41b 또는 41c)들 중 한 단자를 선택하여 스위치(41)은 검사 단자(45)에 신호 C1, A4 또는 C2들 중 한 신호를 인가한다. 검사 단자(45)는 보조 캐패시터용의 단자(30a)와 접촉한다. 상기 신호 C1은 스위치(42)의 단자(42a)에 출력되고 신호 C2는 단자(42b 및 42c)에 출력된다. 검사 단자(46)에 신호 C1 또는 C2 중 한 신호를 인가하기 위해 스위치(42)는 3개의 단자(42a, 42b 또는 42c) 중 한 단자를 선택한다. 검사 단자(46)은 대향 전극(5)용으로 제공된 단자(도시되지 않음)와 접촉한다. 스위치(40-42)의 제어는 제어 회로(도시되지 않음)에 의해 수행되고 스위치(41 및 42)가 협동하여 동작된다.

다음에 상기 검사 장치를 사용하여 제17도에 도시된 활성 매트릭스 기판에 대한 검사 방법이 기술된다. 먼저, 검사 장치의 액정층이 검사될 활성 매트릭스 기판과 접촉된다. 이 단계에서, 검사 단자(43)은 소오스 버스 라인(2)용의 단자(9a)와 접촉하고, 검사 단자(44)는 게이트 버스 라인(1)용의 단자(28a)와 접촉하며, 검사 단자(45)는 보조 캐패시턴스 공통 라인(29)용의 라인(30)의 한 단부에 제공되는 단자(30a)와 접촉하고, 검사 단자(46)은 대향 전극(5)용의 단자(도시되지 않음)와 접촉한다. 그 후, 스위치(40-42)를 스위칭하여 소오스 버스 라인(2)용의 단자(9a), 게이트 버스 라인(1)용의 단자(28a), 보조 캐패시턴스 공통 라인(29)용의 단자(30a), 및 대향 전극(5)용의 단자에 인가되는 신호들이 선택된다. 이 실시예에서, 6가지 유형의 신호 조합이 검사 신호 제101 내지 제106번으로서 사용된다.

표 2에 표시된 바와 같이, 검사 신호 제101번의 경우에, 단자(40a)가 스위치(40)에 의해 선택되고 단자(41a 및 41b)가 스위치(41 및 42)에 의해 선택된다. 즉, 검사 신호 제101번은 A3, B1 및 C1의 신호 조합이다. 단자(40b)가 스위치(40)에 의해 선택되고 단자(41a 및 42a)가 스위치(41 및 42)에 의해 선택되는 경우에, 이렇게 얻어진 검사 신호 제102번은 A3, B2 및 C1의 신호 조합이다. 단자(40c)가 스위치(40)에 의해 선택되고 단자(41a 및 42a)가 스위치(41 및 42)에 의해 선택되는 경우에 검사 신호 제103번은 A3, B3 및 C1의 신호 조합이다. 상술한 바와 같이, 검사 신호 제101-103번에 있어서, 소오스 버스 라인(2)에 인가되는 신호만이 상이하지만, 게이트 버스 라인(1) 및 대향 전극(5)에 인가되는 신호는 동일하다.

검사 신호 제104번이 사용될 때, 스위치(40)은 단자(40a)를 선택하고 스위치(41 및 42)는 단자(41a 및 42b)를 선택한다. 검사 신호 제104번은 A3, A4, B1 및 C2의 신호 조합이다. 이 경우에, 신호 C2의 전압은 TFT(3)의 게이트-오프 전압에 대응한다. 검사 신호 제105번이 사용될 때, 스위치(40)이 단자(40a)를 선택하고, 스위치(41 및 42)가 단자 (41b 및 42b)를 선택한다. 즉, 검사 신호 제105번은 A3, A4, B1 및 C2의 신호 조합이다. 또한, 검사 신호 제106번이 사용될 때, 스위치(40)은 단자(40a)를 선택하고 스위치(41 및 42)가 단자(41c 및 42c)를 선택한다. 즉, 검사 신호 제106번은 A3, B1 및 C2의 신호 조합이다. 이 실시예의 검사 장치는 상기 6가지 유형의 검사 신호 제101-106번을 사용한다. 이 실시예에서, 디스플레이 모드가 통상적으로 백색 모드인 경우의 예가 기술된다.

[오프 이상에 기인한 결함]

먼저, 오프 이상에 기인한 결함의 검출이 기술된다. 오프 이상에 기인한 결함은 제20A도에 도시된 바와 같이, TFT(3)의 소오스 전극과 드레인 전극 사이의 적은 양의 누설에 의해 발생된다. 오프 이상에 기인한 이러한 결함을 검출하기 위해, 제21a도 내지 제21C도에 도시된 바와 같이, 검사 신호 제101-103번이 사용된다. 상기와 같이, 검사 신호 제101-103번이 선택될 때, 신호 A3이 게이트 버스 라인(1)에 인가되고, 최적의 대향 전압으로 고정된 신호 C1이 대향 전극(5)에 인가된다. 소오스 버스 라인(2)에, 검사 신호 제101번의 경우에 신호 B1이 인가되고, 검사 신호 제102번의 경우에 B2가 인가되며, 검사 신호 제103번의 경우에 신호 B3이 인가된다. 대향 전압이 최적으로 조정된 조건 하에서 이러한 조합 신호가 인가될 때, 제7도에 적은 양의 누설 영역(a)에 도시된 바와 같이, TFT(3)의 오프 특성이 불량한 결함 픽셀부에서 흑점을 디스플레이하기 위한 유효 전압이 검사 신호 제101번에 대해 액정층에 인가되고 발광점을 디스플레이하기 위한 유효 전압은 검사 신호 제102 및 103번에 대해 액정층에 인가된다. 표 2에 표시된 바와 같이, 검사 신호 제101-103번의 경우, 오프 이상에 기인한 결함의 경우의 디스플레이 패턴은 다른 유형의 결함의 경우의 디스플레이 패턴과 상이하다. 그러므로, 검사 신호 제101-103번이 인가될 때 육안으로 디스플레이 패턴을 모니터함으로써 오프 이상에 결함으로서 발생하는 결함을 식별 할 수 있다.

오프 이상에 기인한 결함이 검출될 때, 제20B도에 도시된 바와 같이, 결함이 발생하는 활성 매트릭스 기판 부분에 수정이 행해진다. 먼저, 상기 누설이 발생하는 TFT(3)의 게이트 전극이 게이트 버스 라인(1)과 단절된다. 다음, TFT(3)의 소오스 전극과 드레인 전극이 서로 전기적으로 접속된다. 이렇게 하여, 수정이 완료된다. 이 수정은 레이저 빔 등을 사용하여 수행될 수 있다. 다음에 기술되는 수정에서 레이저 빔 등이 인가될 수 있다.

제21a도 내지 제21c도는 검사 신호 제101-103번 각각에 대한 TFT(3)의 드레인 전극에서의 전위의 파형 D를 도시하고 있다. 파형 D는 다른 유형의 결함의 경우에서의 파형과 상이하다. 그러므로, 육안으로 모니터하는 대신에, 전위를 전기적으로 측정함으로써 오프 이상에 기인한 결함을 검출할 수 있다.

[픽셀 전극과 소오스 버스 라인 사이의 누설에 기인한 결함]

이러한 유형의 결함은 제22도에 도시된 바와 같이, 픽셀 전극(4)와 소오스 버스 라인(2) 사이의 많은 양의 누설에 의해 발생된다. 이 경우에, 오프 이상에 기인한 결함의 검출에서와 동일하게 검사 신호 제101-103번이 사용된다. 대향 전압이 최적으로 조정된 조건 하에서 검사 신호 제101-103번이 인가될 때, 픽셀 전극(4)와 소오스 버스 라인(2) 사이에 많은 양의 누설이 발생하는 부분에서, 제7도의 많은 양의 누설 영역(b)에 도시된 바와 같이, 흑점을 디스플레이하기 위한 유효 전압이 검사 신호 제101 및 103번에 대해 액정층에 인가되고 발광점을 디스플레이하기 위한 유효 전압이 검사 신호 제102번에 대해 액정층에 인가된다. 그러므로, 흑점이 검사 신호 제101 및 103번에 대해 디스플레이되고 발광점이 검사 신호 제102에 대해 디스플레이된다. 표 2에 도시된 바와 같이, 검사 신호 제101-103번의 경우 픽셀 전극(4)와 소오스 버스 라인(2) 사이의 누설에 기인한 결함의 경우의 디스플레이 패턴은 다른 유형의 결함의 경우에서의 디스플레이 패턴과 상이하다. 그러므로, 육안으로 디스플레이 패턴을 모니터함으로써 누설에 기인한 결함으로서 발생하는 결함을 식별할 수 있다.

제23a도 내지 제23c도는 검사 신호 제101-103번에 대한 TFT(3)의 드레인 전극에서의 전위 파형 D를 각각 도시하고 있다. 파형 D는 다른 유형의 결함의 경우에서의 파형과 상이하다. 그러므로, 육안으로 모니터하는 대신에, TFT(3)의 드레인 전극에서의 전위를 전기적으로 측정함으로써 누설에 기인한 결함을 검출할 수 있다.

이 경우, 검사될 활성 매트릭스 기판이 실제로 활성 매트릭스 디스플레이 장치로 실제로 조립되고 활성 매트릭스 기판이 실제로 구동되더라도, 상기 누설이 발생하는 부분에서의 픽셀이 결함으로서 관찰될 수 없다. 따라서, 이런 유형의 결함은 수정되지 않는다.

[보조 캐패시턴스의 전극들 사이의 누설에 기인한 픽셀 결함]

이 유형의 결함은 제24a도에 도시된 바와 같이, 픽셀 캐패시턴스와 나란히 제공된 보조 캐패시턴스(6)의 한 전극과 공통 라인(29)에 접속된 보조 캐패시턴스(6)의 다른 전극 사이의 누설에 의해 발생된다. 이 경우에, 상기 두 경우와는 달리, 검사 신호 제101-103번은 검사용으로 사용될 수 없지만, 검사 신호 제104 및 106번이 사용된다. 검사 신호 제104 및 105번이 선택될 때, 스위치(41)이 단자(41b)를 선택하여, 신호 A4가 게이트-오프 전압 신호 발생 회로(37)에서 보조 캐패시턴스 공통 라인(29)으로 인가된다. 스위치(42)가 단자(42b)를 선택하여 신호 C2가 대향 전극(5)에 인가된다. 신호 C2의 전압이 TFT(3)의 게이트-오프 전압과 같은 경우에, 즉, 검사 신호 제104번이 선택되는 경우에, 보조 캐패시턴스(6)을 구성하는 전극들 사이에서 누설이 발생하는 부분에서 발광점이 디스플레이된다. 신호 C2의 전압이 TFT(3)의 게이트-온 전압과 같은 경우에, 즉 검사 신호 제105번이 선택되는 경우에, 흑점이 디스플레이된다. 검사 신호 제106번이 선택되는 경우에, 스위치(41 및 42)는 단자(41c 및 42c)를 각각 선택한다. 그 결과, 보조 캐패시턴스 공통 라인(29)는 대향 전극(5)에 접속되고, 신호 C2가 보조 캐패시턴스 공통 라인(29)와 대향 전극(5)에 인가된다. 신호 C2의 전압이 TFT(3)의 게이트-오프 전압에서부터 TFT(3)의 게이트-온 전압으로 변화할 때에, 보조 캐패시턴스(6)을 구성하는 전극 간에 누설이 발생하는 부분에서 모든 전압에 대해 발광점이 디스플레이된다. 표 2에서 보는 바와 같이, 검사 신호 제104-106번의 경우 디스플레이 패턴은 다른 유형의 결함의 경우에서의 디스플레이 패턴과 상이하다. 따라서, 검사 신호 제104-106번이 인가될 때 육안으로 디스플레이 패턴을 모니터함으로써 보조 캐패시턴스의 전극들 간의 누설에 기인하는 결함으로서 발생하는 결함을 식별하는 것이 가능하다.

보조 캐패시턴스의 전극들 간의 누설에 기인한 결함은 제24B도에 도시된 바와 같이 다음 방법으로 수정된다. 우선, 누설에 의한 결함이 있는 픽셀이 존재하는 부분에서, TFT(3)의 게이트 전극이 게이트 버스 라인(1)로부터 단절된다. 그 후에, TFT(30)의 소오스 전극 및 드레인 전극이 상호 연결된다. 또한, 보조 캐패시턴스(6)의 전극이 보조 캐패시턴스 공통 라인(29)로부터 단절된다.

제25도에 도시된 바와 같이, 검사 신호 제106번에 대한 대향 전극과의 전위차가 다른 결함 유형일 경우의 전위차와 상이하다. 따라서, 육안으로 모니터하는 대신에, 대향 전극과의 전위차를 전기적으로 측정함으로써 이 유형의 결함을 검출하는 것이 가능하다.

제1 실시예에서 설명된 바와 같이, 제12도에 곡선 L1로 도시된 정상 픽셀의 경우, 다양한 검사 신호 제104-106번이 인가되는 동안 흑점을 디스플레이하기 위한 전압이 액정층에 인가된다. 반면에, 곡선 L2로 도시된 결함있는 픽셀의 경우, 다양한 검사 신호 제104-106번이 인가되는 동안 발광점을 디스플레이하기 위한 전압은 물론 흑점을 디스플레이하기 위한 전압도 액정층에 인가될 수 있다. 따라서, 보조 캐패시턴스의 전극들 간의 누설에 기인하는 픽셀 결함이 전술한 곡선 L2에 기초하여 검출된다. 후술하는 TFT의 게이트 전극 및 드레인 전극 간의 누설에 기인하는 픽셀 결함도 동일한 방법으로 검출될 수 있다.

[대향 전극 및 픽셀 전극간의 누설에 기인한 픽셀 결함]

이 유형의 결함은 대향 전극(5) 및 픽셀 전극(4)가 상호 전기적으로 접속되어 있을 때 발생된다. 이 경우에, 표 2에서 보는 바와 같이, 모든 검사 신호 제101-106번에 대하여 발광점이 항상 디스플레이된다. 이 디스플레이 패턴은 다른 유형의 결함의 경우에서의 디스플레이 패턴과 상이하다. 따라서, 대향 전극(5) 및 픽셀 전극(4) 간의 누설에 기인한 픽셀 결함을 검출하는 것이 가능하다. 대향 전극(5) 및 픽셀 전극(4)간의 이물질에 의하여 발생되는 이러한 픽셀 결함은 육안으로 결함 부분을 발견하고 결함 상태 유형에 따른 보수 작업을 수행하여 수정될 수 있다.

[TFT의 게이트 전극 및 드레인 전극간의 누설에 기인하는 결함]

이 유형의 결함은, 제26a도에 도시된 바와 같이, 픽셀을 구동하기 위한 TFT(3)의 게이트 전극 및 드레인 전극 간의 누설에 의하여 발생된다. 이 경우에, 검사 신호 제101-103번은 검사에 사용될 수 없지만, 검사 신호 제104 및 제106번이 사용된다. 검사 신호 제104번이 선택될 때, 신호 A4가 게이트-오프 전압 신호 발생 회로(37)에서 보조 캐패시턴스 공통 라인(29)로 인가된다. 대향 전극 신호 발생 회로(39)로부터 대향 전극(5)로 TFT(3)의 게이트-오프 전압을 갖는 신호 C2가 인가된다. 그러한 신호가 인가될 때에, TFT(3)의 게이트 전극과 드레인 전극 간에 누설이 일어나는 부분 내의 픽셀은 발광점을 디스플레이한다. 검사 신호 제106번이 선택될 때, 보조 캐패시턴스 공통 라인(29)는 대향 전극(5)에 접속되고, 신호 C2는 보조 캐패시턴스 공통 라인(29) 및 대향 전극(5)에 인가된다. 이때에, 신호 C2의 전압은 TFT(3)의 게이트-오프 전압에서 TFT(3)의 게이트-온 전압으로 변화한다.

보조 캐패시턴스의 전극들 간의 누설에 기인하는 상기 픽셀 결함과는 달리, 신호(C2)의 전압이 TFT(3)의 게이트-오프 전압인 경우에만, 검사 신호 제106번에 대하여 발광점이 디스플레이된다. 표 2에서 보는 바와 같이, 이 경우의 디스플레이 패턴은 다른 유형의 경우의 디스플레이 패턴과 상이하다. 따라서 육안으로 디스플레이 패턴을 모니터함으로써 TFT(3)의 게이트 전극 및 드레인 전극 간의 누설에 기인하는 결함으로서 발생하는 결함을 식별하는 것이 가능하다.

TFT(3)의 게이트 전극과 드레인 전극 사이의 누설에 기인하는 결함은 제26B도에 도시된 바와 같이, 다음 방법으로 수정된다. 먼저, 누설이 발생하는 TFT(3)의 게이트 전극은 게이트 버스 라인(1)과 단절되고, TFT(3)의 소오스 전극과 드레인 전극은 서로 접속된다.

제25도로부터 알 수 있는 바와 같이, 검사 신호 제106에 대한 대향 전극과의 전위차는 다른 형태의 결함의 경우에서의 전위차와는 다르다. 그러므로, 육안으로 모니터를 하는 대신, 대향 전극과의 전위차를 전기적으로 측정함으로써 이러한 형태의 결함을 검출하는 것이 가능하다.

[게이트 버스 라인과 소오스 버스 라인 사이의 누설에 기인하는 라인 결함]

이러한 형태의 결함은 제27A도에 도시된 바와 같이, 게이트 버스 라인(1)과 소오스 버스 라인(2) 사이의 누설에 의해 발생된다. 누설이 발생하는 게이트 버스 라인(1)에 접속된 행의 픽셀 전극들과 누설이 발생하는 소오스 버스 라인(2)에 접속 된 열의 픽셀 전극들에서 디스플레이 이상이 발생하기 때문에, 라인 결함은 디스플레이 상에서 십자 형태로 관찰된다.

이러한 결함이 발생하면, 결함이 발생하지 않았을 경우와 비교하여 소오스 버스 라인(2)에 공급되는 신호에 의한 영향 때문에, TFT(3)의 게이트-오프 전압과 TFT(3)의 게이트-온 전압 사이의 차는 더 작아진다. 따라서, TFT(3)의 온 저항의 소정값과 오프 저항의 소정값 모두는 유지될 수 없다. 그러므로, 그 사이에서 누설이 발생되는 소오스 버스 라인(2)와 게이트 버스 라인(1)에 접속된 TFT(3)은 오프 이상의 TFT(3)과 동일하게 동작한다. 이러한 결함을 검출하기 위해, 검사 신호 제101번 및 제103번이 사용된다. 게이트 버스 라인(1)에 접속된 픽셀 전극들에 기초한 수평 방향에서 라인 결함을 나타내는 라인은 검사 신호 제101번을 인가한 경우와 비교하여, 검사 신호 제103번을 인가한 경우에 더 분명하게 관찰된다. 이때, 소오스 버스 라인(2)에 접속된 픽셀 전극들에 기초한 수직 방향의 라인도 역시 명확하게 관찰된다. 그러므로, 결함 부분이 교차점 기준으로 명시될 수 있다.

이러한 결함에 대한 수정은 제27B도 도시된 바와 같이, 다음 방법으로 수행된다. 누설이 발생하는 소오스 버스 라인(2) 부분의 양 측면 모두가 절단되고, 대응하는 소오스 버스 라인(2)의 양 단부에 신호가 인가된다.

게이트 버스 라인(1)과 소오스 버스 라인(2) 사이에 누설이 발생되는 경우에, TFT(3)의 게이트 전극에 인가된 신호의 파형 E는 각각, 제28a도 내지 제28c도에 도시된 바와 같이, 다른 유형의 결함이 있는 경우의 파형과는 다르다. 따라서, 육안으로 모니터하는 대신 전기적으로 전위를 측정함으로써 결함을 검출하는 것이 가능하다.

상술한 기술로부터 알 수 있듯이, 본 발명에 따르면, TFT의 오프 이상에 기인하는 결함 및 실제 구동을 실행하기 위한 게이트 구동기 IC가 장착되기 전에 종래 방법으로 검출될 수 없는 누설에 기인하는 결함이 검출될 수 있고, 이러한 유형의 결함들이 특정화된다. 또한, 검출된 결함이 수정될 수 있다. 따라서, 활성 매트릭스 기판의 비결함 비가 향상될 수 있고, 그 수율이 개선될 수 있다. 본 발명에 따르면, 온 이상에 기인하는 결함도 역시 검출될 수 있다는 것을 알 수 있다.

지금까지 본 발명의 양호한 실시예에 대해 기술하였다. 본 분야에 숙련된 기술자들은 첨부한 특허 청구 범위에 의해 한정된 본 발명의 범위를 벗어나지 않고서 본 발명을 여러가지 형태로 변형시킬 수 있다.

Claims (12)

1. 절연 기판; 상기 절연 기판 상에 형성된 제1 라인; 상기 제1 라인과 교차하는 제2 라인; 상기 제1 라인, 상기 제1 라인에 인접한 제1 라인, 상기 제2 라인, 및 상기 제2 라인에 인접한 제2 라인에 의해 둘러싸여 있는 영역내에 설치된 픽셀 전극; 상기 픽셀 전극과 상기 제1 라인에 접속되어 있는 상기 픽셀 전극을 구동시키기 위한 스위칭 소자; 및 보조 캐패시턴스를 구성하는 것으로서, 상기 픽셀 전극에 접속되어 있는 한 전극과 상기 인접한 제1 라인에 접속되어 있는 다른 한 전극으로 구성되는 한 쌍의 전극을 구비하는 활성 매트릭스 기판 검사 방법에 있어서, 그 사이에 액정층이 개재된 상기 활성 매트릭스 기판과 접하도록 대향 전극이 형성되어 있는 면을 갖고 있는 대향 기판을 배치하고, 신호 공급 단자들을 상기 제1 라인, 상기 인접한 제1 라인, 상기 제2 라인, 및 상기 대향 전극에 접속시키는 단계; 및 제1 신호 발생 단계, 제2 신호 발생 단계, 및 제3 신호 발생 단계 중 적어도 하나의 단계를 실행하므로써 상기 활성 매트릭스 기판 상의 결함을 검출하는 단계를 포함하고, 상기 제1 신호 발생 단계는 상기 제1 라인에 상기 스위칭 소자를 턴 온시키는 온 신호와 상기 온 신호에 계속해서 상기 스위칭 소자를 턴 오프시키는 오프 신호를 교호로 인가하고, 상기 제2 라인에 상기 온 신호가 인가되기 전에 변하는 전압을 갖고 있는 제1 검출 신호를 인가하며, 상기 제2 신호 발생 단계는 상기 제1 라인에 상기 온 신호와 이 온 신호에 후속하는 상기 오프 신호를 교호로 인가하고, 상기 제2 라인에 상기 온 신호가 인가되기 전 및 상기 온 신호가 인가된 후에 변하는 전압을 갖고 있는 제2 검출 신호를 인가하며, 상기 제3 신호 발생 단계는 상기 제1 라인에 상기 온 신호와 이 신호에 후속하는 상기 오프 신호를 교호로 인가하고, 상기 제2 라인에는 상기 온 신호가 인가된 후에 변하는 전압을 갖고 있는 제3 검출 신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 활성 매트릭스 기판의 검사 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 검출 단계는 제4 신호 발생 단계, 제5 신호 발생 단계, 및 제6 신호 발생 단계 중 적어도 하나를 더 실행하므로써 상기 활성 매트릭스 기판 상의 결함을 검출하는 것을 포함하며, 상기 제4 신호 발생 단계는 상기 제1 라인에 인가된 상기 온 신호의 전압을 갖고 있는 제4 검출 신호를 상기 대향 전극에 인가하며, 상기 제5 신호 발생 단계는 상기 제1 라인에 인가된 상기 오프 신호의 전압을 갖고 있는 제5 검출 신호를 상기 대향 전극에 인가하며, 상기 제6 신호 발생 단계는 상기 인접한 제1 라인을 상기 대향 전극에 전기적으로 접속시키고 상기 온 신호의 전압과 상기 오프 신호의 전압간에 변하는 전압을 갖고 있는 제6 검출 신호를 상기 인접한 제1 라인에 인가하는 것을 특징으로 하는 활성 매트릭스 기판의 검사 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1 라인 및 상기 인접한 제1 라인이 둘다 주사 라인이고, 상기 제2 라인 및 상기 인접한 제2 라인이 둘다 신호 라인인 것을 특징으로 하는 활성 매트릭스 기판의 검사 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 제1 라인은 주사 라인이고, 상기 인접한 제1 라인은 상기 보조 캐패시턴스를 구성하는 상기 다른 전극을 접속하기 위한 공통 라인이고, 상기 제2 라인과 상기 인접한 제2 라인은 둘다 신호 라인인 것을 특징으로 하는 활성 매트릭스 기판의 검사 방법.
5. 절연 기판 ; 상기 절연 기판에 형성된 제1 라인; 상기 제1 라인에 교차하는 제2 라인; 상기 제1 라인, 상기 제1 라인에 인접해 있는 제1 라인, 상기 제2 라인, 및 상기 제2 라인에 인접해 있는 제2 라인으로 둘러싸여 있는 영역내에 설치된 픽셀 전극; 상기 픽셀 전극과 상기 제1 라인에 접속되어 있는 상기 픽셀 전극을 구동하기 위한 스위칭 소자; 및 상기 픽셀 전극에 접속되어 있는 한 전극과 상기 인접한 제1 라인에 접속되어 있는 다른 한 전극으로 이루어진 보조 캐패시턴스를 구성하는 한 쌍의 전극을 포함하는 활성 매트릭스 기판의 결함 수정 방법에 있어서, 그 사이에 액정층이 개재된 상기 활성 매트릭스 기판과 접하도록 대향 전극이 형성되어 있는 면을 갖고 있는 대향 기판을 배치하고, 신호 공급 단자들을 상기 제1 라인, 상기 인접한 제1라인, 상기 제2 라인, 및 상기 대향 전극에 접속시키는 단계; 제1 신호 발생 단계, 제2 신호 발생 단계, 및 제3 신호 발생 단계중 적어도 하나의 신호 발생 단계를 실행하므로써 상기 활성 매트릭스 기판 상의 결함을 검출하는 검출 단계로서, 상기 제1 신호 발생단계는 상기 제1 라인에 상기 스위칭 소자를 턴 온시키는 온 신호와, 상기 온 신호에 후속하는 상기 스위칭 소자를 턴 오프시키는 오프 신호를 교호로 인가하고, 상기 제2 라인에는 상기 온 신호가 인가되기 전에 변하는 전압을 갖고 있는 제1 검출 신호를 인가하며, 상기 제2 신호 발생 단계는 상기 제1 라인에 상기 온 신호와 상기 온 신호에 후속하는 상기 오프 신호를 교호로 인가하고 상기 제2 라인에는 상기 온 신호가 인가되기 전 및 상기 온 신호가 인가된 후에 변하는 전압을 갖고 있는 제2 검출 신호를 인가하며, 제3 신호 발생 단계는 상기 제1 라인에 상기 온 신호와 상기 온 신호에 후속하는 상기 오프 신호를 교호로 인가하고 상기 제2 라인에는 상기 온 신호가 인가된 후에 변하는 전압을 갖고있는 제3 검출 신호를 인가하는 검출 단계; 및 검출된 결함을 수정하는 수정 단계를 포함하는 활성 매트릭스 기판의 결함 수정 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 검출 단계는 제4 신호 발생 단계, 제5 신호 발생단계, 및 제6 신호 발생 단계 중 적어도 하나의 신호 발생단계를 더 실행하므로써 상기 활성 매트릭스 기판 상의 결함을 검출하는 것을 포함하며, 상기 제4 신호발생 단계는 상기 제1 라인에 인가된 상기 온 신호의 전압을 갖고 있는 제4 검출신호를 상기 대향 전극에 인가하고, 상기 제5 신호 발생 단계는 상기 대향 전극에 상기 제1 라인에 인가되는 상기 오프 신호의 전압을 갖고 있는 제5 검출 신호를 인가하고, 제6 신호 발생단계는 상기 인접한 제1 라인을 상기 대향 전극에 전기적으로 접속하고 상기 인접하는 제1 라인에는 상기 온 신호의 상기 전압과 상기 오프신호의 상기 전압 사이에서 변하는 전압을 갖고 있는 제6 검출 신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 활성 매트릭스 기판의 결함 수정 방법.
7. 제5항에 있어서, 상기 제1 라인과 상기 인접한 제1 라인이 둘다 주사라인이고, 상기 제2 라인 및 상기 인접한 제2 라인은 둘다 신호 라인인 것을 특징으로 하는 활성 매트릭스 기판의 결함 수정 방법.
8. 제5항에 있어서, 상기 제1 라인은 주사 라인이고, 상기 인접한 제1 라인은 상기 수정 캐패시턴스를 구성하는 상기 다른 한 전극을 접속하기 위한 공통라인이고, 상기 제2 라인과 상기 인접한 제2 라인은 둘다 신호 라인인 것을 특징으로 하는 활성 매트릭스 기판의 결함 수정 방법.
9. 절연 기판; 상기 절연 기판 상에 형성된 제1 라인; 상기 제1 라인을 교차하는 제2 라인 ; 상기 제1 라인, 상기 제1 라인에 인접한 제1 라인, 상기 제2 라인 및 상기 제2 라인에 인접한 제2 라인으로 둘러싸이는 영역내에 설치된 픽셀 전극; 상기 픽셀 전극과 상기 제1 라인에 접속된 상기 픽셀 전극을 구동시키기 위한 스위칭 소자; 및 상기 픽셀 전극에 접속되는 한 전극과 상기 인접한 제1 라인에 접속되는 다른 한 전극으로 보조 캐패시턴스를 구성하는 한 쌍의 전극을 포함하는 활성 매트릭스 기판 검사 장치에 있어서, 대향 전극이 형성되는 면을 갖고 있으며, 상기 면이 상기 활성 매트릭스 기판과 마주하도록 배치되어 있는 대향 기판; 상기 대향 기판의 상기 면에 형성되어 있어 상기 대향 기판과 상기 활성 매트릭스 기판 상에 삽입되는 액정층; 상기 제1 라인과 상기 인접하는 제1 라인에 인가되는 온 신호 및 오프 신호에 있어서, 상기 스위칭 소자를 턴 온 시키는 온 신호와, 상기 온 신호에 후속하는 상기 스위칭 소자를 턴 오프시키는 오프 신호를 발생하는 온 및 오프 신호 발생 수단; 상기 제2 라인에 인가되는 제1 검출 신호에 있어서, 상기 온 신호가 인가되기 전에 변하는 전압을 갖고 있는 제1 검출 신호를 발생하는 제1 신호 발생 수단; 상기 제2 라인에 인가되는 제2 검출 신호에 있어서, 상기 온 신호가 인가되기 전 및 상기 온 신호가 인가된 후에 변하는 전압을 갖고 있는 제2 검출 신호를 발생하는 제2 신호 발생 수단; 상기 제2 라인에 인가되는 제3 검출 신호에 있어서, 상기 온 신호가 인가된 후에 변하는 전압을 갖고 있는 제3 검출 신호를 발생하는 제3 신호 발생 수단을 포함하는 활성 매트릭스 기판의 검사 장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 온 신호의 전압을 갖고 있으며 상기 대향 전극에 인가되는 제4 검출 신호를 발생하는 제4 신호 발생 수단, 상기 오프 신호의 전압을 갖고 있으며 상기 대향 전극에 인가되는 제5 검출 신호를 발생하는 제5 신호 발생 수단, 상기 인접한 제1 라인을 상기 대향 전극에 전기적으로 접속시키며 상기 온 신호의 전압과 상기 오프 신호의 전압의 전압 사이에서 변하는 전압을 갖고 있으며 상기 인접한 제1 라인에 인가되는 제6검출 신호를 발생하는 제6 신호 발생 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 활성 매트릭스 기판의 검사 장치.
11. 제9항에 있어서, 상기 제1 라인과 상기 인접한 제1 라인은 둘다 주사 라인이고, 상기 제2 라인과 상기 인접한 제2 라인은 둘다 신호 라인인 것을 특징으로 하는 활성 매트릭스 기판의 검사 장치.
12. 제9항에 있어서, 상기 제1 라인은 주사 라인이고, 상기 인접한 제1 라인은 상기 보조 캐패시턴스를 구성하는 상기 다른 한 전극을 접속하기 위한 공통 라인이며, 상기 제2 라인과 상기 인접한 제2 라인은 둘 다 신호 라인인 것을 특징으로 하는 활성 매트릭스 기판의 검사 장치.