JP2005134421A - アクティブマトリックスパネルの検査装置、アクティブマトリックスパネルの検査方法、およびアクティブマトリックスoledパネルの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 OLED形成前のアクティブマトリックスパネルの特性を検査するためのアクティブマトリックスパネルの検査装置であって、少なくとも表面が導電性材料からなり、アクティブマトリックスパネルに形成される画素電極に回転しながら順次当接するローラ状コンタクトプローブ18と、このローラ状コンタクトプローブ18が画素電極に接触しているTFTアレイに対して測定に必要な電圧を印加するプローブ制御回路19と、電圧が印加されたTFTアレイを流れる電流を測定し、測定結果を統計的に処理する計算機12を備えた。
【選択図】 図1
Description
また他の目的は、画素電極にプローブを直接接触させた場合であっても、接触不具合による影響を軽減し、また、プローブの接触による画素電極に対する悪影響を軽減することにある。
更に他の目的は、画素電極に回転体プローブを押し当てることで、例えば湾曲しているようなシート状の基板であっても検査を可能とすることにある。
また更に他の目的は、マトリックス状に配置された画素回路に対する複数回の測定結果を用いて、統計的な手法によって検査を行い、要因別特徴を加味した精度の高い測定結果を得ることにある。
また、電流を観測するステップにより観測された測定回数をマップ化するステップと、マップ化された測定結果を用いてアクティブマトリックスパネルを構成する画素回路の異常、および/または回転体プローブの異常を確認するステップとを更に含むことを特徴とすることができる。
更に、電流を観測するステップによる電流の観測から、回転体プローブの形状に依存する周期的な状態を検出することによって、回転体プローブの異常を検出するステップを更に含むことができる。
図1は、本実施の形態が適用されるアクティブマトリックスパネル(TFTアレイ基板)の検査装置としてのテスト装置10の構成を説明するための図である。テスト装置10は、記憶装置(Data Base)11、計算機(PC)12、測定制御回路(Control Circuits)13、信号生成・信号測定回路(Drive/sense circuits)14、プローブ(Data probes)15、信号生成・信号測定回路(Drive/sense circuits)16、プローブ(Gate probes)17、ローラ状コンタクトプローブ(Roller Contact Probe)18、およびプローブ制御回路(Probe control Circuits)19を有している。
図3(a)〜(c)および図4(a)〜(c)は、ローラ状コンタクトプローブ18のローラ面の例を示した図である。
図3(a)〜(c)は単独の凹凸形状の例を示しており、その形状は、球面、錐形、何れでも良い。その配列の方法は、図3(a)に示す格子配列、図3(b)に示す千鳥配列、図3(c)に示すランダム配列等が考えられる。凹凸の平均距離(ピッチ)は、AMOLEDの画素電極のピッチよりも小さいことが望ましく、製造精度から、10μm〜100μmの範囲であることが望ましい。
図4(a)〜(c)は、尾根状突起の例を示している。尾根状の突起をローラ面に形成する方法として、例えば、図4(a)に示す直線状配列、図4(b)に示す斜線状配列、あるいは図4(c)に示す曲線状配列がある。図3(a)〜(c)および図4(a)〜(c)は、同様に展開図なので、これがローラ面に巻きつくように形成される。尾根のピッチは、AMOLEDの画素電極のピッチよりも小さいことが望ましく、製造精度から、10μm〜100μmの範囲であることが望ましい。
図5(a)〜(d)は、電流測定に使用可能な回路例を示した図であり、例えば、信号生成・信号測定回路14,16またはプローブ制御回路19に実装される。図5(a)はGND配線に接続して測定を行う電荷積分回路、図5(b)は電源配線に接続して測定を行う電荷積分回路、図5(c)はGND配線に接続して測定を行う電流測定回路、図5(d)は電源配線に接続して測定を行う電流測定回路を示している。
図5(a),(b)に示される積分回路は、オペレーショナル・アンプ(Operational Amplifier)31、キャパシタCi、リセットスイッチSWresetが備えられている。尚、積分回路の動きについては、米国特許(USP)第5,179,345号にも詳しい。図5(c),(d)に示される電流測定回路は、オペレーショナル・アンプ31の他に、電流モニタ用の微小抵抗Rが設けられている。図5(a)〜(d)に示す積分回路や電流測定回路からの出力は、図1に示す測定制御回路13に設けられるA/D変換回路によってデジタルデータに変換され、計算機12に取り込まれる。
図6(a)〜(d)は、検査対象となる画素回路例を示した図である。図6(a)はブロディ(Brody)による2TFT構成電圧プログラミング回路を示しており、現在、主流の構成である。図6(b)はドーソン(Dawson)によるVth補正機能付き4TFT構成電圧プログラミング回路を示している。また、図6(c)はドーソン(Dawson)によるVth補正機能付き4TFT構成電流プログラミング回路を示し、図6(d)は、カレントミラー方式4TFT構成電流プログラミング回路を示している。各画素回路とも、駆動TFTの種類として、nチャンネルとpチャンネルの両者の構成があり得る。図6(a)〜(d)に示す各種画素回路では、各々、T2(n)またはT2(p)で示す駆動TFTが用いられ、画素電極が接続されている。
図7は、ローラ状コンタクトプローブ18で画素電極に接触がとられ、電源(Vdd)が供給された状態を示した図である。ローラ状コンタクトプローブ18が接触しているラインについてセレクト線(Select)を駆動し、画素選択TFT(T1)をオンにする。この状態でデータ線(Data)にビデオ電圧を印加することにより、駆動TFT(T2)のゲート・ソース間電圧(Vgs)が設定される。駆動TFT(T2)のドレイン電極には画素選択TFT(T1)で電源(Vdd)が供給されるため、駆動TFT(T2)のドレイン・ソース間電圧(Vds)が確定する。このとき、ローラ状コンタクトプローブ18、あるいはTFTアレイ上のGND配線に、電流を計測できる回路(例えば、図5(a)〜(d)に示す積分回路や電流測定回路)を接続すれば、駆動TFT(T2)のドレイン・ソース間電流(Id)を測定することができる。
まず、検査に際して、電流測定用の回路が接続されたローラ状コンタクトプローブ18を、測定対象となるパネルの測定開始ライン近傍に配置する(ステップ101)。その後、ローラ状コンタクトプローブ18の移動する(ステップ102)。このローラ状コンタクトプローブ18の移動速度は、セレクト線のスキャン速度に比べ小さく設定される。このとき、セレクト線ドライバ回路にスタートパルスを入力して、セレクト線がスキャンされる(ステップ103)。このスタートパルスは、ローラ状コンタクトプローブ18が同時に接触するライン数を超える間隔で入力される。また、このセレクト線スキャンに同期して、データ線に測定電圧が印加される(ステップ104)。
図11は、ローラ状コンタクトプローブ18が画素電極に正しく接触できている状態を示した図である。ローラ状コンタクトプローブ18で多数画素電極に同時に接触を行う場合に、図11に示すように、検査対象ラインの全ての画素電極に接触がとれる状態が理想的である。図11に示す例では、画素電極が並ぶラインに対してローラ状コンタクトプローブ18が平行に配置され、また、ローラ状コンタクトプローブ18の接触面に破損等がない場合を示している。尚、ここでは説明を簡素化するために、カラムは0〜29,ラインは0〜5としている。
図17は、基本的な2TFT構成の画素回路を配列した図である。後工程でOLEDが形成されるべき画素電極41には、ローラ状コンタクトプローブ18が接触し、電源として作用する。図17に示す例では、電流測定はローラ状コンタクトプローブ18で行われる。図17では、Select1〜Select3の3つのセレクト線42と、Data1〜Data3の3つのデータ線43が示されている。ここでは、ライン1(Line1)からライン3(Line3)方向にローラ状コンタクトプローブ18が移動する場合について説明する。
図20は、本実施の形態が適用されるOLEDパネルの製造工程を説明するための図である。本実施の形態が適用されるOLEDパネルの製造方法は、OLEDの駆動回路であるTFTアレイが形成されたアクティブマトリックスパネルを生成するアレイ工程1と、生成されたアクティブマトリックスパネル単体で機能テストを行う検査工程2を有している。この検査工程2では、前述した検査装置や検査方法によって、配線のオープン/ショートが所定条件以下であり、またTFTの特性がパネル全体で均一であること等の検査が行われる。この検査工程2で不良品であると判断されるアクティブマトリックスパネルは、次工程に移行させずに排除される。良品であると判断されるアクティブマトリックスパネルについては、TFTアレイ上にOLEDを形成するセル工程3を経て、最終検査工程4に移行する。この最終検査工程4によって、最後に、良品と不良品とが振り分けられる。本実施の形態では、セル工程3の前に検査工程2を設けることで、OLEDを載せる前に、駆動TFTのばらつきの大きいアクティブマトリックスパネルを排除することが可能となる。検査対象としては、例えばPHSや携帯電話などの表示画面に用いられるアクティブマトリックス(AM)パネルの他、各種AMOLEDパネルが挙げられる。
Claims (14)
- OLED(Organic Light Emitting Diode)形成前のアクティブマトリックスパネルの特性を検査するためのアクティブマトリックスパネルの検査装置であって、
少なくとも表面が導電性材料からなり、前記アクティブマトリックスパネルに形成される画素電極に回転しながら順次当接する回転体プローブと、
前記回転体プローブが画素電極に接触しているTFTアレイに対して測定に必要な電圧を印加することができる電圧印加手段と、
前記電圧印加手段により電圧が印加されたTFTアレイを流れる電流を測定する電流測定手段とを含むアクティブマトリックスパネルの検査装置。 - 前記電流測定手段により順次測定される測定結果を統計的に処理する処理手段を更に備えたことを特徴とする請求項1記載のアクティブマトリックスパネルの検査装置。
- 前記処理手段は、前記電流測定手段によるTFTアレイ毎の測定回数を記録することを特徴とする請求項2記載のアクティブマトリックスパネルの検査装置。
- 前記回転体プローブは、ローラ状で構成され、表面に凹凸を有することを特徴とする請求項1記載のアクティブマトリックスパネルの検査装置。
- 前記回転体プローブの前記凹凸は、角形、球形、および溝形の少なくとも何れか1つの形状であることを特徴とする請求項4記載のアクティブマトリックスパネルの検査装置。
- 前記回転体プローブは、ローラ状で構成され、同時に複数ラインの画素電極に対して接触可能に構成されることを特徴とする請求項1記載のアクティブマトリックスパネルの検査装置。
- OLED(Organic Light Emitting Diode)形成前のアクティブマトリックスパネルを検査するアクティブマトリックスパネルの検査方法であって、
電気的に電源またはGNDとして働くように制御された回転体プローブを回動させて、前記アクティブマトリックスパネルにおける測定対象画素の画素電極に当該回転体プローブを順次、当接させるステップと、
前記アクティブマトリックスパネルにおけるラインを選択するためのセレクト線をスキャンするステップと、
前記セレクト線のスキャンに同期してデータ線に測定電圧を印加するステップと、
前記測定電圧が印加された前記測定対象画素の駆動TFT(Thin Film Transistor)を流れる電流を観測するステップと、を含むアクティブマトリックスパネルの検査方法。 - 前記電流を観測するステップは、1つの前記測定対象画素に対して複数回の測定値を得ることを特徴とする請求項7記載のアクティブマトリックスパネルの検査方法。
- 前記電流を観測するステップにより観測された測定回数をマップ化するステップと、
マップ化された測定結果を用いて前記アクティブマトリックスパネルを構成する画素回路の異常、および/または前記回転体プローブの異常を確認するステップとを更に含む請求項8記載のアクティブマトリックスパネルの検査方法。 - 前記電流を観測するステップによる電流の観測から、前記回転体プローブの形状に依存する周期的な状態を検出することによって、当該回転体プローブの異常を検出するステップを更に含む請求項7記載のアクティブマトリックスパネルの検査方法。
- OLED(Organic Light Emitting Diode)形成前のアクティブマトリックスパネルを検査するアクティブマトリックスパネルの検査方法であって、
前記アクティブマトリックスパネルにおける測定対象画素の画素電極にプローブを順次、当接させるステップと、
前記プローブが当接した前記測定対象画素について、当該測定対象画素を流れる電流に対する複数回の測定結果を得るステップと、
得られた前記複数回の測定結果から異常を検出するステップと、
測定結果を統計的に処理し、検出された異常が前記測定対象画素の欠陥によるものか、前記プローブの欠陥によるものか、を判断するステップとを含むアクティブマトリックスパネルの検査方法。 - 前記判断するステップは、測定回数がラインとカラムでマトリックス化された測定回数マップを出力し、検出された異常が、当該測定回数マップにより前記プローブの形状に依存した周期的な異常である場合に、当該プローブの異常と判断することを特徴とする請求項11記載のアクティブマトリックスパネルの検査方法。
- 基板上にTFT(Thin Film Transistor)アレイを形成してアクティブマトリックスパネルを生成するアレイ工程と、
生成された前記アクティブマトリックスパネルの機能検査を行う検査工程と、
前記検査工程により良品と判断されたアクティブマトリックスパネルに対してOLED(Organic Light Emitting Diode)を実装するセル工程とを含み、
前記検査工程は、導電性材料からなる回転体プローブを回動させて前記アクティブマトリックスパネルにおける測定対象画素の画素電極に当該回転体プローブを順次、当接させ、当該アクティブマトリックスパネルを構成する測定対象画素を流れる電流を観測することにより機能検査を行うことを特徴とするアクティブマトリックスOLEDパネルの製造方法。 - 前記検査工程は、前記アクティブマトリックスパネルを構成する前記測定対象画素の測定結果を画素毎に記録し、記録された当該測定回数に基づいて前記回転体プローブの性能を確認しながら当該測定対象画素の検査を行うことを特徴とする請求項13記載のアクティブマトリックスOLEDパネルの製造方法。
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