CN100380186C - 液晶显示器阵列基板的检查装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于预防即便阵列基板检查可发现缺陷但液晶单元与液晶显示器检查却无法发现缺陷的矛盾现象，并提供能在阵列基板阶段判断缺陷的检查装置与检查方法。本发明的检查装置包含一配置阵列基板(12)的平台(14)，以及用来检查阵列基板(12)电特性的一检查部，遮掩阵列基板(12)使其避免被光线照射的一遮光盖(16)、朝阵列基板(12)吹干燥空气(18)的一吹气装置。通过本发明的检查装置可以提高制作产品的成品率。

Description

液晶显示器阵列基板的检查装置和方法

技术领域

本发明涉及通过正确测定液晶显示器阵列基板的电特性、以检测出缺陷(不良)的检查装置与检查方法。

背景技术

一般的液晶显示器及其液晶显示器组装完成前的液晶单元(Cell)之中，阵列基板(Array)与彩色滤光片(Color Filter)基板会以一定间隔对向排列，液晶则是密封在两基板之间。阵列基板在玻璃基板上面有纵横的门极线与信号线等配线，其交叉部位设置有薄膜晶体管(TFT)。TFT门极接在门极线上，漏极接在信号线上。TFT的源极上，连接着象素电极。在此有与象素电极并连的维持电容的设计。维持电容主要用来把象素电极的电位在所需时间内保持一定。

电视机等所使用的液晶显示器阵列基板等通常是大型的，制造成品率下降时，损失很大，所以，不止在液晶单元与液晶显示器阶段，在阵列基板阶段也必须进行检查。

阵列基板的检查方式是：首先设定阵列基板上形成的维持电容电荷，读取并且确认经过一定时间後希望的电荷能否维持，也就是使用充电感应法(Charge sensing)。充电感应法可用来检查各种配线断线及象素缺陷的问题(参照日本专利公报：特开2003-149281号)。

不过，检查阵列基板时即使发现某些缺陷，有时使用这块基板组装成液晶单元或液晶显示器之後，却发生检查不到这些缺陷的情况，这表示阵列基板阶段的检查或液晶单元的检查或液晶显示器阶段的检查其中有一阶段的缺陷状况是有误的。但无论如何，组装成液晶单元或最终液晶显示器前必须能正确判别是否有缺陷状况才行，否则在阵列基板的阶段若无法正确检查，却仍将组装液晶元件或液晶显示器，结果制造成品率可能就会大受影响。

发明内容

因此，本发明的目的在于，防止即使阵列基板检查中可发现缺陷状况但液晶单元与液晶显示器检查却无法发现这些缺陷的矛盾现象；并提供阵列基板阶段就能正确判断缺陷的检查装置与检查方法。

本发明的检查液晶显示器阵列基板的检查装置，包括：一用于配置至少一阵列基板的平台；一检查该阵列基板电气特性的检查部；一用来遮蔽该阵列基板使之避免受光的遮光盖；以及一用来向该阵列基板吹气体的吹气装置，其中该检查部具有一探针组用以进行该阵列基板的检查，并且该遮光盖与该探针组有部分重叠、以完全遮住该阵列基板避免其受光导致检查发生误动作。

在平台的地方配置阵列基板，在检查部的地方进行检查。此外，为了避免阵列基板因为光照射而产生错误动作，必须使用遮光盖遮住光线。又，为了除去基板表面的水分，必须以吹气装置吹出干燥空气。

上述吹气装置包含：在与上述阵列基板表面的对面而吹干燥空气的吹气口，以及调整从上述吹气口所吹出干燥空气压力的调整器。通过调节器调节干燥空气压力，将干燥空气从吹出口吹进阵列基板表面。

上述吹出口为了能对阵列基板吹进干燥空气，必须设计在遮光盖上与阵列基板面对的一侧。

多个上述阵列基板形成时通常为一整片，为了检查各阵列基板，上述平台必须能移动。也就是为了能从一整片玻璃基板制造出多个阵列基板，而必须在分割成多个阵列基板之前进行检查时，须能移动平台，检查所有阵列基板。

本发明的检查液晶显示器阵列基板的检查方法，包括：配置至少一阵列基板于一平台的步骤；遮蔽该阵列基板使之避免受光的步骤；对该阵列基板表面吹气体的步骤；以及检查该阵列基板电气特性的步骤。

上述遮光的步骤以及吹干燥空气的步骤，以及检查电特性的步骤，可同时进行。

上述吹干燥空气的步骤，其本身包含调整干燥空气吹出压力的步骤。

多个上述阵列基板形成时为一整片，因此为了检查各阵列基板，还包含移动阵列基板的步骤。

根据本发明，因为能对阵列基板边吹进干燥空气边进行检查，阵列基板上的水分会被吹走。因为阵列基板上的水分被吹走，所以，不会产生水分导致配线短路的状况，可以做这方面确实的检查。所以，也不会因为阵列基板缺陷导致液晶显示器制造成品率下降，导致液晶显示器制造过程中出现损失。

附图说明：

图1是本发明检查装置的构成图。

图2是部分阵列基板等价电路的图示。

图3是现有阵列基板之中图2之A-A′断面图。

图4是近年来普遍使用的阵列基板的图2之A-A′断面图，(a)是共通电极暴露出之後的图，(b)是使用高分子层的图。

图5是找出液晶显示器缺陷(不良)率差异的图表。

图6是测定象素所蓄积电荷差异的图表。

具体实施方式

介绍本发明实施型态之前，先说明本发明的出发点与相关概念。

传统上使用阵列基板检查装置进行的各种检查，其结果会因为阵列基板种类不同而产生在这个阶段能正确检查基板以及不能正确检查基板两种状况。因此，有必要比较、研究能正确检查与不能正确检查基板两种情况的构造差异。

阵列基板部分电路图如图2所示。阵列基板在玻璃基板上纵横地配置门极线30与信号线32等配线，其交叉部设置薄膜晶体管TFT34。TFT34门极连接在门极线30，漏极则连接信号线32。为了在液晶上施加电场而设计的象素电极36，其连接着TFT源极。此外，除了象素电极36之外，也另外并列地设置维持电容(未图示)。

图3表示可以传统阵列基板的检查装置正确进行检查的阵列基板12a的断面图。此外，图4(a)，4(b)代表没办法正确检查的阵列基板12b、12c的断面图。说明如下：

图3的阵列基板12a是传统使用的、现有的阵列基板。图4中为无法正确检查的阵列基板12b、12c，是近来为了顺应液晶显示器高精细化而使用的阵列基板。任何一个阵列基板12a、12b、12c都在玻璃基板38上形成信号线32与象素电极36。

比较传统的阵列基板12a与近来常用的阵列基板12b、12c的构造，就会发现，两者在象素电极36与共通电极40的位置关系上有差异。近来渐被应用的阵列基板12b与12c，其共通电极40会暴露出来，或在高分子层44上形成。与传统做法相比，高精细化阵列基板12b、12c的电极36与共通电极40空隙比较窄，而在阵列基板12b、12c的阶段之中，电极36与共通电极40会接触到空气。另一方面，传统的阵列基板12a，其共通电极40则被保护膜(p-SiN)42覆盖。

如上述的两类构造，经过研究的结果发现，在阵列基板12的检查阶段中，若是电极36与共通电极40会暴露在空气中者，空气中所含的水分可能会附着两电极导致漏电(短路)状况，无法保持原先希望的电荷。从而，容易造成检查结果的误判，认定此为一有缺陷的象素；然而，在组装完成液晶元件或液晶显示器之後，因为阵列基板12的电极36与共通电极40不会暴露在空气之中，电极36与40之间不会附着水分，漏电的原因可能就因此解消，就能进行正确的检查。这也就是为何有时会发生阵列基板检查时即使发现某些缺陷状况，使用这块基板组装成液晶单元或液晶显示器之後，却检查不到这些缺陷的矛盾现象。

因此，在没办法正确检查的阵列基板(构造如断面图12b、12c)类型进行检查阵列基板12时，必须先排除阵列基板12表面附着的水分才能正确地进行。这也是本发明目的之一。以下进一步说明本发明相关内容。

如图1所示，本发明的检查装置包含配置阵列基板12的平台14，以及用来检查阵列基板12电特性的检查部，用来遮掩阵列基板12使它不被光线照射的遮光盖16、往阵列基板12吹进干燥空气18的吹气装置等等。

用来检查电气特性的检查部，可在阵列基板12的各象素上写进电荷而读取之，因此就可检查阵列基板12配线是否有断线、短路以及象素是否有缺陷等状况。本发明所使用的检查部，可利用充电感应法进行检查。阵列基板12端部设计有可接驱动IC的端子。检查部则包含接上述端子，本身配备可施加所希望电压的探针20的探针组22，以及可产生所希望脉冲、以所希望时间由探针20施加而借此触发薄膜晶体管TFT门极的电路，和能在阵列基板12各象素上写进电荷的写入电路，以及能读出所写电荷的检测电路等等。

遮光盖16使用可遮光的板状体。探针组22成框形，把遮光盖16和探针组22重叠(如图1所示)，就可完全遮光。之所以进行遮光，主要是为了防止阵列基板12上造成TFT受光感应导致错误动作的发生。

吹气装置主要是为了吹走阵列基板12表面附着的水分而把干燥空气18吹向阵列基板12表面。吹气装置包含储存干燥空气18的空气箱24、和阵列基板12表面对向的干燥空气18吹出口26，以及调整从吹出口26所吹出干燥空气18的压力调节器(regulator)28等等。比如，干燥空气18的湿度约0％，露点为-60℃～-70℃，调节器28产生的压力约0.15MPa～0.50MPa。阵列基板12表面上，有一点点稍微可感受到的风量。吹出口26设计多个，目的是让干燥空气18能均匀吹向阵列基板12表面。比如，吹出口26的数目大约80个，大小约直径1mm。

吹出口26例如是设计在与位于遮光盖16上的阵列基板12对面的位置。目的是把干燥空气18吹向阵列基板12。

多个阵列基板12形成时为一整片，为了检查各阵列基板12，平台14可以移动。换言之，为了从一整片玻璃基板制造出多个阵列基板12，必须在分割成各阵列基板12之前进行检查，因此，必须移动平台14进行检查。

其次说明本发明的检查方法：

(1)准备配线纵横排列的液晶显示器阵列基板12。这项准备工作是在玻璃基板上反复进行材料积层及图形化，由此就可做出阵列基板12，再把它放到平台14上。

(2)阵列基板12必须遮光。探针组22做成框形，从阵列基板对面的位置遮光，然後让遮光盖16和探针组22重叠，用这样的方法就可为阵列基板12遮光。完成遮光之後，就可以防止阵列基板12上造成TFT受光产生各种误动作。

(3)把干燥空气18吹向阵列基板12表面，从多个吹出口26将干燥空气18均匀吹向阵列基板12。有了干燥空气18就可吹走阵列基板12表面附着的水分，防止阵列基板12出现电路短路等状况。

(4)检查阵列基板12电的特性。利用充电感应法进行检查。

上述(2)～(4)同时进行。在此为了进行电特性的检查，因此必须对阵列基板12进行遮光与除去水分的工作。

上述(3)将干燥空气18吹向阵列基板12时，必须以调节器28一面调整干燥空气18的吹出压力。以上述所定压力把干燥空气18吹出去，就可去除水分。

多个阵列基板12为一大片的情况下，为了检查各阵列基板12，必须移动阵列基板12。意即，为了从一片玻璃基板做出多个阵列基板12，必须让多个阵列基板12成为一体，然後检查时移动平台14，用这样的方法检查各阵列基板12。

如图5所示，不同日期分别以本发明及传统检查装置进行阵列基板12的检查工作，以调查最终液晶显示器之缺陷(不良)率。点线框内是传统检查装置，并没有实施吹气。使用本发明之检查装置时，与传统做法相比，液晶显示器缺陷率将会减少，并能在阵列基板12的检查阶段确认是否有缺陷。

如图6所示，不同日期分别以本发明及传统的检查装置进行阵列基板12的检查工作，测定从阵列基板12读出的电荷最大值(MAX)、最小值(MI N)、平均值(AVE)。点线框框中是传统检查装置，并没有实施吹气。实施吹气的本发明检查装置10，可确认所读出的电荷值高低差异较小，因此，就可证明吹了空气，从写入电荷到读出为止，过程中水分导致漏电的情况较轻微。

本发明主要是把干燥空气吹向阵列基板12表面，用这种方式除去附着阵列基板12表面的水分，如此便可进行正确检查。若照传统做法，组装液晶单元件或液晶面板时不能保持乾燥，就无法了解阵列基板12的真正缺陷状况。但用这种方法，即便在阵列基板12的阶段，也可真正了解缺陷状况，不只可以提高液晶单元或液晶显示器制造的成品率，也可降低损失。

Claims (10)

1.一种检查液晶显示器阵列基板的检查装置，包括：

一用于配置至少一阵列基板的平台；

一检查该阵列基板电气特性的检查部；

一用来遮蔽该阵列基板使之避免受光的遮光盖；以及

一用来向该阵列基板吹气体的吹气装置，

其中该检查部具有一探针组用以进行该阵列基板的检查，并且该遮光盖与该探针组有至少一部分重叠、以完全遮住该阵列基板避免其受光导致检查发生误动作。

2.如权利要求1所述的检查装置，其特征在于，该吹气装置还包括：

面对该阵列基板表面的至少一气体吹出口；

以及调整自该吹出口所吹出气体压力的一调节器。

3.如权利要求1所述的检查装置，其特征在于，该检查部的探针组为框形。

4.如权利要求1所述的检查装置，其特征在于，所述吹气装置所吹出的空气为干燥空气。

5.如权利要求2所述的检查装置，其特征在于，该气体吹出口配置于该遮光盖上且位于与该阵列基板面对的区域。

6.如权利要求2所述的检查装置，其特征在于，所述吹气装置还包括一储存有干燥空气的空气箱，所述干燥空气的湿度为0％，结露点为-60℃～-70℃。

7.如权利要求1至6任一项所述的检查装置，其特征在于，配置所述阵列基板的平台可移动用以供检查所述阵列基板。

8.一种检查液晶显示器阵列基板的检查方法，包括：

配置至少一阵列基板于一平台的步骤；

遮蔽该阵列基板使之避免受光的步骤；

对该阵列基板表面吹气体的步骤；以及

检查该阵列基板电气特性的步骤。

9.如权利要求8所述的检查方法，其特征在于，该遮光的步骤、该吹气体的步骤以及该检查阵列基板电气特性的步骤为同时进行。

10.如权利要求8所述的检查方法，其特征在于，该对该阵列基板表面吹气体的步骤还包括一通过调节器调整吹出气体压力的步骤。

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