JP2007114660A

JP2007114660A - 液晶表示モジュールの製造方法

Info

Publication number: JP2007114660A
Application number: JP2005308328A
Authority: JP
Inventors: Masaji Nakazono; 正司中園
Original assignee: Kyocera Display Corp
Current assignee: Kyocera Display Corp
Priority date: 2005-10-24
Filing date: 2005-10-24
Publication date: 2007-05-10

Abstract

【課題】本来欠陥のある液晶表示パネルあるいは液晶表示モジュールがパネル点灯検査およびモジュール点灯検査を良品としてくぐりぬけて以降の製造工程や流通過程に流れないようにする。
【解決手段】複数の薄膜トランジスタを備えた液晶表示パネルを作成し、ついで、この液晶表示パネルの薄膜トランジスタに対して、この薄膜トランジスタの耐圧の７０〜１００％に相当する電圧を印加したのち、この液晶表示パネルに点灯検査を行って、不良の液晶表示パネルを検出し、これを除外し、良品の液晶表示パネルに駆動用ＩＣを実装して液晶表示モジュールとする。高電圧をゲート電極側に印加することが好ましく、高周波の矩形波の高電圧を印加することが好ましい。
【選択図】なし

Description

この発明は、薄膜トランジスタアクティブマトリクス型の液晶表示モジュールの製造方法に関し、液晶表示パネルに設けられた薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと略称する）などに潜む潜在的な欠陥を検知して、潜在的な欠陥が潜む液晶表示パネルが以後の製造工程、流通過程に流れないようにするものである。

液晶表示モジュールの製造は、まず液晶表示パネルを作製し、この液晶表示パネルに対して点灯検査を実施して不良品を検出、除外し、良品の液晶表示パネルに駆動用ＩＣを実装して液晶表示モジュールとし、この液晶表示モジュールに対して再度点灯検査を実施する方法によって行われている。

この一連の工程において、パネル点灯検査およびモジュール点灯検査を経て良品とされた液晶表示モジュールに、その後の製造工程、流通過程において、点灯不良などの欠陥が新たに発見されることがまれにあり、その解消が望まれていた。
特開平９−３１１３０６号公報

よって、本発明における課題は、本来欠陥のある液晶表示パネルあるいは液晶表示モジュールがパネル点灯検査およびモジュール点灯検査をくぐりぬけて良品として以降の製造工程や流通過程に流れないようにすることにある。

かかる課題を解決するため、
請求項１にかかる発明は、複数の薄膜トランジスタを備えた液晶表示パネルを作成し、ついで、この液晶表示パネルの薄膜トランジスタに対して、この薄膜トランジスタの耐圧の７０〜１００％に相当する高電圧を印加したのち、この液晶表示パネルに点灯検査を行うことを特徴とする液晶表示モジュールの製造方法である。

請求項２にかかる発明は、前記高電圧を薄膜トランジスタのゲート電極側に印加することを特徴とする請求項１記載の液晶表示モジュールの製造方法である。
請求項３にかかる発明は、前記高電圧は高周波の矩形波であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示モジュールの製造方法である。

請求項４にかかる発明は、複数の薄膜トランジスタと対向電極を備えた液晶表示パネルを作成し、ついで、薄膜トランジスタのゲートを開いた状態としたうえ、上記対向電極に対して、この薄膜トランジスタの耐圧の７０〜１００％に相当する高電圧を印加したのち、この液晶表示パネルに点灯検査を行うことを特徴とする液晶表示モジュールの製造方法である。

本発明によれば、本来欠陥のある液晶表示パネルあるいは液晶表示モジュールがパネル点灯検査およびモジュール点灯検査を良品としてくぐりぬけて以降の製造工程や流通過程に流れることがない。

すなわち、本来欠陥のある液晶表示パネルあるいは液晶表示モジュールがパネル点灯検査およびモジュール点灯検査を良品としてくぐりぬける原因は、以下に詳しく説明するように、ＴＦＴの絶縁層内に導電性異物が混入してその耐圧が低下していることが第１に挙げられる。
このため、耐圧に近い電圧を印加することで、導電性異物が混入している絶縁層が絶縁破壊を起こし、そのＴＦＴの動作不良をパネル点灯検査で検出できるようにする。

また、第２の原因として、ＴＦＴの半導体層に異物が存在する場合が挙げられる。この場合には、特にゲート電極側から耐圧に近い電圧を印加することで、この半導体層が破壊され、やはり不良品として次のパネル点灯検査で検出できる。

第３の原因として、画素電極上あるいは画素電極近傍に導電性異物が存在する場合が挙げられる。この場合には、対向基板の対向電極に耐圧に近い電圧を印加して、画素電極や導電性異物を破壊して、パネル点灯検査で不良品として検出する。

また、高周波の矩形波の高電圧を印加することで、正常なＴＦＴを破壊することが防止できる。
以上により本発明にあっては、液晶表示モジュールの信頼性が向上し、液晶表示モジュールの製造にかかるコストの低減が可能になるなどの効果が得られる。

まず、本来欠陥のある液晶表示パネルあるいは液晶表示モジュールがパネル点灯検査およびモジュール点灯検査をくぐりぬける原因について詳しく説明する。
この原因は、液晶表示パネル製造の際にＴＦＴを構成する絶縁層内に微少な導電性異物が混入していることにある。

液晶表示パネルの製造は、薄膜形成技術、微細加工技術を用いて、例えば一方のガラス基板に複数のゲート線、複数のソース線および複数の補助容量配線を格子状に形成し、複数の画素電極をマトリクス状に形成し、さらに個々の画素電極に対応してＴＦＴを形成してＴＦＴアレイ基板を作製する。

また、他方のガラス基板に、カラーフィルタと上記画素電極に対向する対向電極を形成して対向基板を作製する。
ついで、ＴＦＴアレイ基板と対向基板とを重ね合わせ、基板の周辺部を封止樹脂で封止し、２枚の基板間の間隙に液晶を注入したのち、基板の外側面に光学フィルムを貼付して液晶表示パネルとする方法で行われている。

この製造において、ＴＦＴアレイ基板のＴＦＴを構成する絶縁層内に微少な導電性異物が混入することがある。この導電性異物は、絶縁層の成膜時に何らかの理由により導電性薄膜の微少な破片が取り込まれたものである。

このようにＴＦＴの絶縁層内に導電性異物が混入している場合には、２回の点灯検査では、通常の動作条件での電圧を印加して行われるため、絶縁層に加わる電位は、さほど高くなく、この電圧では絶縁層の絶縁破壊が生じず、正常の動作を示すことになる。

その後、何らかの原因、例えば静電気が加わって、ＴＦＴにその耐圧に近い電圧あるいは耐圧を超える電圧が加わると、絶縁層内に導電性異物が混入しているＴＦＴでは、その絶縁層の絶縁破壊が生じ、このＴＦＴが動作不良となるのである。

また、同様の現象は、ＴＦＴの絶縁層内に導電性異物が混入した場合だけではなく、ＴＦＴを構成する半導体層に異物が混入している場合や、画素電極上あるいは画素電極近傍に導電性異物が存在している場合にも発生することがある。

このため、本発明では、液晶表示パネルを製造したのち、通常のパネル点灯検査に先立って、通常のパネル点灯検査における印加電圧よりも高い電圧を印加して、絶縁層に導電性異物が混入している恐れのあるＴＦＴ、半導体層に異物が混入している恐れのあるＴＦＴ、画素電極上あるいは画素電極近傍に導電性異物が存在している恐れのある画素電極を破壊しておき、その後のパネル点灯検査の際にこれを検出し、不良品の液晶表示パネルとして製造ラインから除外するものである。

本発明の製造方法にあっては、まず液晶表示パネルを常法によって作製する。ついで、この液晶表示パネルのＴＦＴに対して、ＴＦＴの耐圧の７０〜１００％の電圧（以下、試験電圧と言う。）を印加する。この印加工程を、以下予備検査と呼ぶことにする。
本発明において、ＴＦＴの耐圧とは、ＴＦＴの動作保証電圧を言う。

図１は、ＴＦＴアレイ基板に形成されたＴＦＴの例を示すもので、図中符号１はゲート電極を、２は第１絶縁層を、３は半導体層を、４はオーミックコンタクト層を、５はソース電極を、６はドレイン電極を、７は第２絶縁層を示す。このＴＦＴについては、従来周知のものであるので、その説明を省略する。

この予備検査の第１の実施形態は、ＴＦＴのゲート電極１とソース電極５との間、ゲート電極１とドレイン電極６との間、ソース電極５とドレイン電極６との間のすくなくとも１つの間またはすべての間に、試験電圧を印加するものである。
実際には、ＴＦＴアレイ基板に形成されたゲート線、ソース線、補助容量配線を利用してＴＦＴアレイ基板に形成されたすべてのＴＦＴに同時に試験電圧を印加することになる。

この試験電圧が、ＴＦＴの耐圧の１００％を越えると、正常なＴＦＴが破壊され、７０％未満では欠陥のある絶縁層２、７、半導体層３を破壊することができない。試験電圧は、パルス幅１０〜１００μｓｅｃ．、デューティ比５０〜５００の高周波の矩形波が用いられ、実効電圧がＴＦＴの耐圧を越えないようにされる。試験電圧の印加時間は１〜２秒間とされる。このような試験電圧を用いることにより、絶縁層２、７の絶縁性が低下しやすくなり、放電現象が生じやすくなる。

例えば、ＴＦＴの耐圧が５Ｖであった場合、交流１００Ｖ、１／２０デュティの矩形波を周期３０μｓｅｃ．で印加し、試験電圧の実効値が５Ｖとなるようにし、その耐圧を越えないようにする。また、ＴＦＴの耐圧が１Ｖであった場合には、交流１００Ｖ、１／１００デュティの矩形波を周期３０μｓｅｃ．で印加し、試験電圧の実効値が１Ｖとなるようにし、その耐圧を越えないようにする。

この試験電圧の印加により、ＴＦＴの第１絶縁層２および／または第２絶縁層７に導電性異物が混入していた場合には、これらの絶縁層２、７の絶縁性が低下しているので、放電現象により瞬間的に大きな電流が流れ、絶縁層２、７が破壊される。また、絶縁層２、７にそのような異物が存在しない正常なＴＦＴは破壊されない。

この実施形態において、ゲート電極１側から試験電圧を印加するものでは、ソース電極５および／またはドレイン電極６に大きな電流を流すことができ、第１絶縁層２に導電性異物が混入した場合に第１絶縁層２を確実に破壊することができる。
かくして、絶縁層２、７が破壊されたＴＦＴは、次のパネル点灯検査において、不良として検出され、その液晶表示パネルが除外される。

さらに、ゲート電極１側に試験電圧を印加すると、ＴＦＴの半導体層３に異物が混入して耐圧が低下しているなどの不具合がある場合には、この半導体層３が破壊され、つぎのパネル点灯検査において、不良として検出される。これによって、例えば半導体層３の耐圧が１０％程度低下しているものでも、これを検出することができる。

予備検査の第２の実施形態は、ＴＦＴのゲート電極１にある値の電圧を印加して、ゲートを開いた状態（ＴＦＴのＯＮ状態）とし、画素電極に印加される電圧を０Ｖとし、対向電極に試験電圧を印加するものである。
この実施形態によれば、画素電極上あるいは画素電極近傍に導電性異物が存在した場合にその画素電極が破壊され、次のパネル点灯検査において不良として検出される。

このようにして液晶表示パネルに対して予備検査を行ったのち、この液晶表示パネルに対してパネル点灯検査を行う。
このパネル点灯検査は、従来から行われているものと同様であり、その詳細な説明は省略する。このパネル点灯検査では、先の予備検査において破壊されたＴＦＴ、画素電極を検出すると同時に液晶表示パネル製造工程までにおいて生じた欠陥を検出するものであり、全点灯、全不点灯、ＲＧＢパターン点灯などが行われる。

このパネル点灯検査によって、点灯不良等の欠陥が検出された液晶表示パネルは、不良品として製造ラインから除外され、良品はつぎのモジュール製造工程に送られる。
モジュールの製造工程では、液晶表示パネルに駆動用ＩＣを実装して、液晶表示モジュールとする。この液晶表示モジュールは、さらにモジュール点灯検査が施され、これに合格したものが次の製造工程に流される。

このような製造方法によれば、通常のパネル点灯検査およびモジュール点灯検査によって検出できなかった潜在的な欠陥を有する液晶表示パネルまたは液晶表示モジュールを後工程に流すことや製品として出荷することが無くなり、製品の信頼性が向上するととも潜在的な欠陥を有する液晶表示パネルまたは液晶表示モジュールに対して無駄な製造工程を加えることが無くなり、製造コストを低減できるものとなる。

本発明における液晶表示パネルのＴＦＴの例を示す概略断面図である。

符号の説明

１・・ゲート電極

Claims

複数の薄膜トランジスタを備えた液晶表示パネルを作成し、ついで、この液晶表示パネルの薄膜トランジスタに対して、この薄膜トランジスタの耐圧の７０〜１００％に相当する高電圧を印加したのち、この液晶表示パネルに点灯検査を行うことを特徴とする液晶表示モジュールの製造方法。
前記高電圧を薄膜トランジスタのゲート電極側に印加することを特徴とする請求項１記載の液晶表示モジュールの製造方法。
前記高電圧は高周波の矩形波であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示モジュールの製造方法。
複数の薄膜トランジスタと対向電極を備えた液晶表示パネルを作成し、ついで、薄膜トランジスタのゲートを開いた状態としたうえ、上記対向電極に対して、この薄膜トランジスタの耐圧の７０〜１００％に相当する高電圧を印加したのち、この液晶表示パネルに点灯検査を行うことを特徴とする液晶表示モジュールの製造方法。