JP2000035442A - 平面表示装置基板の電気特性測定用プローブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高いインピーダンスを有するプローブを平面
表示装置基板の複数の電極に同時に接触させて、電気測
定を行うことにより、迅速でかつ正しい測定の可能な平
面表示装置基板の電気特性測定用プローブを提供する。 【解決手段】 複数のプローブをその先端が特定の平面
表示装置基板の複数の電極の配置に対応して配置するこ
とによって各プローブの先端が前記平面表示装置基板の
各電極に同時に接触できるように一つの基板に固定し、
さらに前記複数のプローブの少なくとも一部にＦＥＴを
具備し、プローブ先端に入力された信号を高入力インピ
ーダンスを有するＦＥＴを介して出力して測定を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は平面表示装置基板の
電気特性測定用プローブに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、平面表示装置基板、例えば液晶表
示装置のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）アレイ基板では大
面積化と高精細化が進み、これに伴って平面表示装置基
板の電極はその数が増すとともに、電極のピッチが微細
化されるようになった。

【０００３】液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板における
電気特性測定は、例えば図２に示すように、ＴＦＴアレ
イ基板１１における画素電極１２の電圧を測定するため
に、プローブ１３を画素電極１２に当てて得た電圧を増
幅器１４を通して増幅し、例えばオシロスコープ１５を
用いて測定する。この際、プローブの入力インピーダン
スが通常のオシロスコープ用プローブのように、１ＭΩ
程度と小さい場合には、画素電極の電圧を保持している
保持容量Ｃｓが小さいために、プローブが画素電極に接
触することによって電圧の減衰を与えてしまうので、正
しい電圧測定ができない。

【０００４】このような場合には、従来は第３図に示す
ように、拡大図内の記号２４で示すＭＯＳ−ＦＥＴ（金
属酸化物半導体電界効果トランジスタ）のゲート電極を
直接プローブの針に接続したＦＥＴプローブ２３（例え
ばナカムラセイミツ社ピコプローブカタログ）が使用さ
れてきた。

【０００５】このようなＭＯＳ−ＦＥＴのゲートを直接
プローブの針に接続すれば、現在最大で１０¹³Ω程度の
非常に高い入力インピーダンスを得ることができるの
で、画素電圧を正確に測定することができる。なおこの
場合、プローブ２３を基板２１の電極にプロービングす
る場合には、プローブの位置を正確に調整できるマニピ
ュレータ２８に固定し、マニピュレータのＸＹＺ軸をそ
れぞれ微調整して基板上の電極に接触させ、測定を行
う。

【０００６】しかし、上記プローブを使用して近接する
大量の画素電極や信号線の引出し電極について同時に測
定を行う場合には、上記ＦＥＴプローブを数多く用いて
測定を行うことになるが、プローブのサイズによって２
本のプローブの接近は制約を受けることになり、例えば
８０μｍというような微細なピッチで配列した画素電極
の隣接した二つの電極に同時にプローブを接触させるこ
とができない。このため例えば隣接する画素の間で起こ
る現象を測定によって直接に把えることができないなど
の不具合があった。

【０００７】また各プローブの位置調整にはそれぞれ別
のマニピュレータを用いているので、複数のプローブを
同時に等距離移動させる操作などは非常に繁雑になって
まうといった問題があった。

【０００８】他方で、測定対象物に対応した複数のプロ
ーブの針先を高密度に配置し、それぞれの位置、間隔や
高さをプローブを当てる対象物の電極の位置、間隔や高
さに調整して固定したものは、プローブカードやプロー
ブボードまたはなどの名称で市販されている。これを用
いれば、それぞれのプローブの電極への接続が迅速に行
えるという利点がある。

【０００９】しかしながら、このようなプローブカード
やプローブボードなどの他端は銅箔配線パターンを経て
測定器に接続されるので、それぞれのプローブは入力イ
ンピーダンスが低く、このため例えば液晶パネル用ＴＦ
Ｔアレイ基板における画素電極の電圧測定に用いた場合
に、測定電圧が減衰するので正しい電圧測定ができない
という問題があった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術の上
記の問題点に鑑み、高いインピーダンスを有するプロー
ブを平面表示装置基板の複数の電極に同時に接触させ
て、電気測定を行うことにより、迅速でかつ正しい測定
の可能な平面表示装置基板の電気特性測定用プローブを
提供する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の電気特性測定用
プローブは、複数のプローブの先端が特定の平面表示装
置基板の複数の電極配置に対応した相対位置に各々配置
されることにより、前記複数のプローブの各先端が前記
平面表示装置基板の各電極に同時に接触可能に一つの基
板に固定されてなり、さらに前記複数のプローブの各々
が高入力インピーダンス素子に電気的に接続され、該プ
ローブ先端に入力された信号は前記高入力インピーダン
ス素子を介して出力されてなることを特徴とする平面表
示装置基板の電気特性測定用プローブである。

【００１２】本発明は大面積化および高精細化された平
面表示装置基板の電気特性測定に適し、例えば液晶パネ
ル用基板の電気特性測定に特に適するものである。

【００１３】本発明に用いる高入力インピーダンス素子
としては、電界効果トランジスタ、即ちＦＥＴが好適に
使用できる。

【００１４】本発明を図１に示した本発明の一実施形態
によって説明する。図１において、複数のプローブ２の
それぞれの針先は、測定対象物の電極に対応してプロー
ブ側基板３上に高密度に配置され、それぞれのプローブ
の位置、間隔や高さが対象物である液晶パネル用アレイ
基板１の画素電極４の位置に調整され、誘電率や誘電損
失の小さい固定用樹脂６を用い、インピーダンスを低下
させることなくプローブ側基板３に固定されている。そ
してプローブの他端は、それぞれにＦＥＴ５のゲート電
極に直接に接続され、さらに各ＦＥＴの出力はプローブ
側の基板３上の配線パターンを経由してオシロスコープ
９で測定される。

【００１５】この複数のプローブ２のそれぞれの針先
は、測定対象基板１上のそれぞれの電極４の配置に正確
に位置決めされ、固定されているので、電極配置が同じ
仕様のものであれば、測定対象基板を差し替えても直ち
にプローブの先を新たな測定対象基板上のそれぞれの電
極に同時に接触させることができる。このため迅速に測
定開始が可能になる。しかもプローブからの信号は高い
入力インピーダンスを有するＦＥＴを介してオシロスコ
ープなどの測定系に入力されるので、測定電圧の減衰が
なく、正確な測定が可能である。

【００１６】本発明は測定対象の基板上の画素電極の間
隔が５００μｍ以下である場合に対応したプローブ間隔
が５００μｍ以下の場合において特に有効である。基板
上の画素電極の間隔が５００μｍ以下の場合には、従来
の個別に画素電極の電圧を測定する方法はますます非能
率となるばかりでなく、近接画素電極間の相互の関係を
調べることができなくなり、しかも画素電極の電圧を保
持する保持容量Ｃｓが小さくなって、従来の低インピー
ダンスのプローブ入力では測定が困難になってしまうか
らである。

【００１７】次に本発明の作用について述べる。

【００１８】本発明においては、複数のプローブの先端
を特定の平面表示装置基板例えば平面表示装置基板の複
数の画素電極に接触して電気特性を測定できる位置関係
に固定しておくので、測定対象物を差し替えた場合に直
ちに各プローブを各電極に接触させることができるの
で、迅速に測定を開始でき、しかもプローブの入力は高
入力インピーダンス素子、例えばＦＥＴの入力端に接続
されるので、電極電圧の減衰がなく、正確な測定を行う
ことができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に従っ
て詳細に述べる。

【００２０】図１は本発明の平面表示装置基板の電気特
性測定用プローブの一実施の形態を示す模式的斜視図で
ある。

【００２１】すでに述べたように、図１においては測定
対象物に対応した複数のプローブ２のそれぞれの針先は
測定対象物の平面表示装置基板である液晶パネル用アレ
イ基板１の画素電極４の各位置に間隔や高さが調整さ
れ、各プローブの他端はＦＥＴ素子を経由し、さらにプ
ローブ側の基板３上の配線パターンを経由してオシロス
コープ９で測定される。

【００２２】各プローブに直結するＦＥＴは、電極ピッ
チよりも大きい個別素子を、基板上に千鳥配置や積み重
ねて立体的に配置して用いることができる。またプロー
ブ側基板３上に集積回路技術により高密度形成されたも
のを用いてもよい。さらに本発明において、プローブの
入力インピーダンスを低下させないためには、できるだ
けプローブの先端に近い位置でＦＥＴに接続されるもの
が望ましく、このためプローブの先端にＦＥＴを直接設
けてもよい。

【００２３】本発明の多数のプローブからの信号の測定
には、プローブの数だけオシロスコープなどの測定系を
用意してもよいが、その必要はなく、例えばプローブ側
基板３に信号切り替え回路８を設け、この回路にて複数
のプローブからの信号を時間的に切り換えて送り出すこ
とによって、一つの測定系で測定および評価を行うこと
ができる。

【００２４】なお、図１においては記号５のＦＥＴや記
号８の信号処理回路には電源配線や電源配線が存在する
が、このことは当然であり周知のことであることから、
図面の繁雑を避け簡明にする目的でその記載を省略して
いる。

【００２５】本発明に用いるプローブは電極との接触が
確保されれば特に限定されず、ニードルプローブのほ
か、スプリングプローブなどを使用することができる。

【００２６】

【発明の効果】以上に詳述したように、本発明によれば
各プローブを測定対象の平面表示装置基板の各電極に迅
速に接触させることができ、しかも正確な測定を行うこ
とができる。このため、短時間に多量の平面表示装置基
板の正しい電気特性測定が可能である。そして測定対象
の平面表示装置基板の隣接電極や近接電極を含め、同時
測定を行って網羅的にデータ取得ができるので、例えば
不良発生の場合の原因解析に有力な手段として使用で
き、また新製品の開発においても有力な測定手段とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の平面表示装置基板の電気特性測定用プ
ローブの一実施形態を示す模式的斜視図である。

【図２】従来技術による平面表示装置基板の電気特性の
測定方法を示す模式的平面図である。

【図３】従来技術による平面表示装置基板の電気特性を
高インピーダンスでプローブを当てて測定を行う方法を
示す模式的斜視図である。

【符号の説明】

１……測定対象平面表示装置基板、 ２……プロー
ブ、 ３……プローブ側基板、 ４……測定対象平
面表示装置基板上の電極、 ５……ＣＭＯＳ−ＦＥ
Ｔ、 ６……プローブ固定用樹脂、 ８……信号切
り替え回路、 ９……オシロスコープ １１……液晶基板、 １２……画素電極、 １３…
…プローブ、 １４……増幅器、 １５……オシロ
スコープ、２１……液晶基板、 ２２……プローブ先
端部、 ２３……ＦＥＴ付プローブ、 ２４……Ｆ
ＥＴ、 ２５……液晶駆動電源、 ２６……ＦＥＴ
プローブ駆動電源、 ２７……オシロスコープ、
２８……マニュピレータ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のプローブの先端が特定の平面表示
   装置基板の複数の電極配置に対応した相対位置に各々配
   置されることにより、前記複数のプローブの各先端が前
   記平面表示装置基板の各電極に同時に接触可能に一つの
   基板に固定されてなり、さらに前記複数のプローブの各
   々が高入力インピーダンス素子に電気的に接続され、該
   プローブ先端に入力された信号は前記高入力インピーダ
   ンス素子を介して出力されてなることを特徴とする平面
   表示装置基板の電気特性測定用プローブ。
2. 【請求項２】 複数のプローブの先端が少なくとも一部
   は５００μｍ以下の間隔で配置されてなることを特徴と
   する請求項１記載の平面表示装置基板の電気特性測定用
   プローブ。