JP2012078127A - Ｔｆｔアレイ検査装置およびｔｆｔアレイ検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】１つのＴＦＴアレイ領域に２つのゲート駆動回路が設けられた基板においてゲート駆動回路の検査を行う場合において、いずれか一方のゲート駆動回路に欠陥がある場合でもゲート駆動回路の欠陥を検出する。
【解決手段】検査対象である基板が備えるゲート駆動回路に駆動信号を供給するゲート駆動回路用ドライバ部と、検査対象である基板が備えるＴＦＴアレイ領域を走査し、走査で得られるＴＦＴアレイ領域の走査画像に基づいて、ゲート駆動回路およびＴＦＴアレイ領域の駆動状態を検出する検出部とを備える。ゲート駆動回路用ドライバ部は、２つのゲート駆動回路に対して駆動信号を個別に供給しＴＦＴアレイ領域を個別に駆動する。検出部は、各ゲート駆動回路の駆動時における２つの走査画像を取得し、各走査画像上の非駆動部位を検出し、各走査画像で検出された非駆動部位の出現状態に基づいてＴＦＴアレイ領域とゲート駆動回路の非駆動状態を検出する。
【選択図】図９

Description

本発明は、液晶基板等の製造過程等で行われるＴＦＴアレイ検査工程に関し、特に、ＴＦＴアレイ検査を行う際のＴＦＴアレイ駆動、および欠陥判別に関する。

液晶基板や有機ＥＬ基板等のＴＦＴアレイが形成された半導体基板の製造過程では、製造過程中にＴＦＴアレイ検査工程を含み、このＴＦＴアレイ検査工程において、ＴＦＴアレイの欠陥検査が行われている。

ＴＦＴアレイは、例えば液晶表示装置のピクセル（画素電極）を選択するスイッチング素子として用いられる。ＴＦＴアレイを備える基板は、例えば、走査線として機能する複数本のゲートラインが平行に配設されると共に、信号線として記載する複数本のソースラインがゲートラインに直交して配設され、両ラインが交差する部分の近傍にＴＦＴ（Thin film transistor）が配設され、このＴＦＴを介してピクセル（画素電極）に駆動信号が供給される。

このＴＦＴアレイにおいて、走査線（ゲートライン）や信号線（ソースライン）の断線、走査線（ゲートライン）と信号線（ソースライン）の短絡、画素を駆動するＴＦＴの特性不良による画素欠陥等の欠陥検査は、例えば、対向電極を接地し、ゲートラインの全部あるいは一部に、例えば、−１５Ｖ〜＋１５Ｖの直流電圧を所定間隔で印加し、ソースラインの全部あるいは一部に検査用の駆動信号を印加することによって行っている。（例えば、特許文献１の従来技術、特許文献２。）

ＴＦＴアレイ検査装置は、ＴＦＴアレイに検査用の駆動信号を入力し、そのときの電圧状態を検出することで欠陥検出を行うことができる。

液晶アレイ検査装置等のＴＦＴアレイ検査装置において、液晶基板等の基板上を撮像して得られる撮像画像として、光学的に撮像して得られる光学撮像画像、あるいは、電子ビームやイオンビーム等の荷電ビームを基板上で二次元的に走査して得られる走査画像を用いることができる。

走査画像による検査では、例えば、検査対象である基板のＴＦＴアレイに検査信号を印加してＴＦＴアレイを所定電位状態とし、基板上に電子ビームやイオンビーム等の荷電ビームを二次元的に照射して走査し、このビーム走査で得られる走査画像に基づいてＴＦＴアレイを検査する。

電子線を用いたＴＦＴアレイ検査装置では、ピクセル（画素電極）に対して電子線を照射し、この電子線照射によって放出される二次電子をフォトマルチプライヤなどによってアナログ信号に変換して検出し、ピクセル（画素電極）に印加された電圧波形を二次電子波形に変えてイメージ化することによって走査画像を求め、これによってＴＦＴアレイの電気的検査を行い、欠陥検査を行っている。

基板のＴＦＴアレイとピクセルは対応して形成されており、ＴＦＴアレイに駆動信号を印加することによって特定のピクセルを駆動することができる。ＴＦＴアレイ欠陥は、例えば、所定パターンの駆動信号で駆動して得られる走査画像の信号強度を、正常なＴＦＴアレイについて同じ駆動信号で駆動して得られる走査画像の信号強度と比較することによって検出することができる。

特開２００４−２７１５１６号公報 特開２００４−３０９４８８号公報

従来、ＴＦＴアレイの駆動は、基板の外部に設けたゲート駆動回路からプローバを通して、基板上のＴＦＴアレイに駆動信号を供給することによって行われている。ゲート駆動回路は、例えばゲート回路からなるシフトレジスタによって構成される。シフトレジスタは、基板のゲートラインに駆動信号を順に印加し、パネル等のアクティブエリア内に配置されるＴＦＴアレイを順に駆動する。

近年、パネルのコストダウン等を目的として、外付けとしていたゲート駆動回路を基板上に組み込む構成が提案されている。

そのため、基板およびパネルの歩留まりを向上させるために、基板上においてアクティブエリアであるＴＦＴアレイ領域に形成されるＴＦＴアレイの欠陥だけでなく、アクティブエリア外に形成されたゲート駆動回路の欠陥についても検査・修正が必要となっている。

ゲート駆動回路は、基板上にＴＦＴアレイ領域と共に集積して形成される。このゲート駆動回路はＧＤＡ（Gate Driver on TFT Array）と呼ばれ、例えばアモルファスシリコンＴＦＴをベースとするゲート回路によるシフトレジスタによって構成することができる。

基板は、ゲート駆動回路について冗長性を持たせ、何れか一方のゲート駆動回路が不調であってもＴＦＴアレイが正常に作動するようにするために、１つのＴＦＴアレイ領域に対して同じ機能を有するゲート駆動回路を搭載し、例えば、ＴＦＴアレイ領域の両側に２つのゲート駆動回路を設ける構成とする場合がある。

従来、このような１つのＴＦＴアレイ領域に２つのゲート駆動回路が設けられた基板においてゲート駆動回路の検査を行う場合、ＴＦＴアレイ領域の作動時と同様に２つのゲート駆動回路に共通の駆動信号を印加し、２つのゲート駆動回路を同時に駆動することによってゲート駆動回路の検査を行っている。

従来においては、２つのゲート駆動回路を同時に駆動して検査を行うため、いずれか一方のゲート駆動回路に欠陥がある場合には、欠陥検出を行うことができないという課題がある。

そこで、本発明は上記課題を解決して、１つのＴＦＴアレイ領域に２つのゲート駆動回路が設けられた基板においてゲート駆動回路の検査を行う場合において、いずれか一方のゲート駆動回路に欠陥がある場合においても、ゲート駆動回路の欠陥を検出することを目的とする。

本発明は、基板上に形成されたＴＦＴアレイを検査するＴＦＴアレイ検査装置である。本発明のＴＦＴアレイ検査装置が検査対象とする基板上には、アクティブエリアを構成するＴＦＴアレイ領域と、このＴＦＴアレイ領域内のＴＦＴアレイをそれぞれ独立して駆動可能とする２つのゲート駆動回路とが設けられている。ゲート駆動回路は、例えば、アモルファスシリコンＴＦＴをベースとしたゲート回路のシフトレジスタによって構成することができ、ＴＦＴアレイと共に集積して生成することができる。

[ＴＦＴアレイ検査装置]
本発明のＴＦＴアレイ検査装置は、ＴＦＴアレイが形成された基板を検査するＴＦＴアレイ検査装置であり、検査対象である基板が備えるゲート駆動回路に駆動信号を供給するゲート駆動回路用ドライバ部と、検査対象である基板が備えるＴＦＴアレイ領域を走査し、この走査で得られるＴＦＴアレイ領域の走査画像に基づいて、ゲート駆動回路およびＴＦＴアレイ領域の駆動状態を検出する検出部とを備える。

本発明のゲート駆動回路用ドライバ部は、基板上に設けられた２つのゲート駆動回路に対して駆動信号を個別に供給し、ＴＦＴアレイ領域を個別に駆動する。

検出部は、駆動信号が個別に供給された各ゲート駆動回路によって駆動されたＴＦＴアレイ領域を走査し、各ゲート駆動回路の駆動時における２つの走査画像を取得し、各走査画像上の非駆動部位を検出し、各走査画像で検出された非駆動部位の出現状態に基づいて、ＴＦＴアレイ領域の非駆動状態とゲート駆動回路の非駆動状態とを検出する。

本発明のゲート駆動回路用ドライバ部は、基板上に設けられた２つのゲート駆動回路に対して駆動信号を個別に供給する構成として２つの形態を備える。

第１の形態は、基板上に設けられた２つのゲート駆動回路に駆動信号を出力する出力端を個別に備え、この出力端から各ゲート駆動回路に共通の駆動信号を個別に供給する。

第２の形態は、共通の駆動信号を２つのゲート駆動回路に対して切り替えて個別に供給する切り替え部を備える。

本発明のＴＦＴアレイ検査装置は、基板上の欠陥種を判別する欠陥種判別部を備える。

本発明の欠陥種判別部は、検出部で検出したＴＦＴアレイ領域の走査画像内で検出される非駆動部位が現れる形態に基づいて、ＴＦＴアレイ領域の欠陥又はゲート駆動回路の欠陥かを判別する。

ＴＦＴアレイ領域の走査画像において、この走査画像内で非駆動部位が検出された際において、その非駆動部位が現れる形態が、互いに分離した領域で現れる形態である場合にはＴＦＴアレイ領域の欠陥と判定し、連続的な領域で現れる形態である場合にはゲート駆動回路の欠陥と判別する。

ＴＦＴアレイ領域の欠陥種判別およびゲート駆動回路の欠陥種判別は以下のようにして行うことができる。

ＴＦＴアレイ領域の欠陥種判別において、非駆動部位が点状部位である場合には点欠陥と判定し、非駆動部位が線状部位である場合には線欠陥と判定し、非駆動部位の位置をＴＦＴアレイ領域上のＴＦＴアレイの欠陥位置として判定する。

一方、ゲート駆動回路の欠陥種判別において、非駆動部位が面状である場合にはゲート駆動回路の欠陥と判定し、非駆動部位の領域を駆動するゲート駆動回路上において駆動順の先頭のゲート回路をゲート駆動回路における欠陥位置として判定する。

また、ゲート駆動回路の欠陥種判別において、２つのゲート駆動回路の内、ゲート駆動回路の非駆動部位の検出査時に駆動信号が供給されたゲート駆動回路を欠陥と判定する。これによって、２つのゲート駆動回路の内のいずれに欠陥があるが、あるいかは、両方に欠陥があるかを判別することができる。

[ＴＦＴアレイ検査方法]
本発明のＴＦＴアレイ検査方法は、アクティブエリアを構成するＴＦＴアレイ領域と、このＴＦＴアレイ領域内のＴＦＴアレイをそれぞれ独立して駆動可能とする２つのゲート駆動回路とを備えた基板を検査するＴＦＴアレイの検査方法であり、基板上に設けられた２つのゲート駆動回路に対して駆動信号を個別に供給する工程と、駆動信号が個別に供給された各ゲート駆動回路によって駆動されたＴＦＴアレイ領域を個別に走査する工程と、走査によって各ゲート駆動回路の駆動時における２つの走査画像を取得する工程と、２つの走査画像の各走査画像上において非駆動部位を検出する工程と、各走査画像で検出された非駆動部位の出現状態に基づいて、ＴＦＴアレイ領域の非駆動状態とゲート駆動回路の非駆動状態とを検出する工程を備える。

また、検出したＴＦＴアレイ領域の走査画像内で検出される非駆動部位が現れる形態が、互いに分離した領域で現れる形態である場合にはＴＦＴアレイ領域の欠陥と判定し、連続的な領域で現れる形態である場合にはゲート駆動回路の欠陥と判別することができる。

本発明は、ゲート駆動回路の欠陥判別において、非駆動部位が面状である場合にはゲート駆動回路の欠陥と判定し、非駆動部位の領域を駆動するゲート駆動回路上において駆動順の先頭のゲート回路をゲート駆動回路における欠陥位置として判定する。

本発明は、ゲート駆動回路の欠陥判別において、２つのゲート駆動回路の内、ゲート駆動回路の非駆動部位の検査時に駆動信号が供給されたゲート駆動回路を欠陥と判定する。

本発明によれば、２つのゲート駆動回路に対して駆動信号を個別に供給し、各駆動信号による駆動状態を個別に走査画像によって取得することで、２つのゲート駆動回路の欠陥状態を個別に判別することができ、いずれか一方のゲート駆動回路に欠陥がある場合においても、ゲート駆動回路の欠陥を検出することができる。

本発明によれば、１つのＴＦＴアレイ領域に２つのゲート駆動回路が設けられた基板においてゲート駆動回路の検査を行う場合において、いずれか一方のゲート駆動回路に欠陥がある場合においても、ゲート駆動回路の欠陥を検出することができる。

また、本発明によれば、アクティブエリアを走査し、この走査で得られるアクティブエリアの画像出力に基づいて、ＴＦＴ駆動回路およびアクティブエリアの駆動状態を検出する検出部を備える構成とすることによって、検出した非駆動部位の出現状態に基づいて、アクティブエリアの非駆動状態とＴＦＴ駆動回路の非駆動状態とを区別して検出することもできる。

ＴＦＴ駆動回路が形成された基板の構成例を説明するための図である。 本発明のＴＦＴアレイ検査装置の構成を説明するための図である。 本発明のＴＦＴアレイ検査装置によって基板に駆動信号を印加するプローバフレームおよびゲート駆動回路用ドライバ部の構成を説明するための図である。 本発明の基板上のゲート駆動回路とゲート駆動回路用ドライバ部との関係を説明するための図である。 本発明の基板上のゲート駆動回路とゲート駆動回路用ドライバ部との関係を説明するための図である。 本発明のゲート駆動回路の動作を説明するための図である。 本発明のゲート駆動回路の動作を説明するための図である。 本発明の走査画像を説明するための図である。 本発明の走査画像を説明するための図である。 本発明のゲート駆動回路の動作を説明するための図である。 本発明のゲート駆動回路の動作を説明するための図である。 本発明のＴＦＴアレイ検査装置による動作を説明するためのフローチャートである。 本発明のＴＦＴアレイ検査装置による欠陥種の判別を行う動作例を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について図を参照しながら詳細に説明する。以下では、図１を用いてＴＦＴ駆動回路が形成された基板の構成例を説明し、図２〜７を用いて本発明のＴＦＴアレイ検査装置の構成を説明し、図８〜１１を用いて本発明のＴＦＴアレイ検査装置で得られるアクティブエリアの走査画像例を説明し、図１２,１３のフローチャートを用いて本発明のＴＦＴアレイ検査装置による動作を説明する。

はじめに、図１を用いて本発明のアレイ検査装置が検査対象とする基板の一構成例を説明する。

図１において、ＴＦＴアレイ検査装置１が検査対象とする基板１００上には、パネル等のアクティブエリアを構成するＴＦＴアレイ領域１０１の他に、ＴＦＴアレイ領域１０１のＴＦＴアレイを駆動するためのゲート駆動回路１０２が形成されている。ＴＦＴアレイ領域１０１にはＴＦＴアレイが形成される。また、ゲート駆動回路１０２についても、アモルファスシリコンＴＦＴをベースとするゲート回路によって形成することができる。複数のゲート回路を直列接続することでシフトレジスタを形成し、各ゲート回路はＴＦＴアレイ領域１０１のゲートラインに対応させることで、ＴＦＴアレイを駆動することができる。

ＴＦＴアレイ領域１０１は、ＴＦＴアレイ（図示していない）に駆動信号を印加することによって、ＴＦＴアレイに対応するピクセルを駆動することができる。駆動するＴＦＴアレイの選択は、ゲート駆動回路１０２のゲート回路（図示していない）からゲートライン（図示していない）に駆動信号を印加することで行い、選択されたＴＦＴアレイに対して、ソースライン（図示していない）を通して電圧を印加することによって、ＴＦＴアレイに対応するピクセル（図示していない）を所定電圧に設定する。

この所定電圧の設定において、ＴＦＴアレイに欠陥がある場合には、ピクセルの電圧は所定電圧と異なる電圧状態となる。欠陥によってピクセルに現れる電圧状態は、短絡欠陥や断線欠陥等の欠陥種によって異なり、印加した電圧よりも低い電圧が現れる場合や、電圧を印加しない状態で電圧が現れる場合がある。

ゲート駆動回路１０２は、ＴＦＴアレイ領域１０１と同様に基板１００上に形成されるＴＦＴアレイによって形成することができる。ゲート駆動回路１０２のＴＦＴアレイは、例えば複数のゲート回路を含むシフトレジスタを構成し、ＴＦＴアレイ領域１０１のゲートラインに対して駆動信号をゲート信号として順に供給する。

基板１００上には複数のＴＦＴアレイ領域１０１が形成され、各ＴＦＴアレイ領域１０１に対して２つのゲート駆動回路１０２（１０２Ｌ，１０２Ｒ）が形成される。図１では、ＴＦＴアレイ領域１０１の両側にゲート駆動回路１０２が設けられ、左方にはゲート駆動回路１０２Ｌが設けられ、右方にはゲート駆動回路１０２Ｒが設けられている。基板１００は、ゲートラインやソースラインに供給するゲート信号や走査信号を外部から入力するための端子パッド１０３が各ゲート駆動回路１０２（１０２Ｌ，１０２Ｒ）に対して設けられる。端子パッド１０３とゲート駆動回路１０２との間は、配線１０４によって接続されている。

端子パッド１０３は、プローバフレームに設けられたプローブピン等を接触させることによって外部から信号を受け、配線１０４を通してゲート駆動回路１０２（１０２Ｌ，１０２Ｒ）に入力する。

次に、図２を用いて本発明のアレイ検査装置の一構成例を説明する。図２に示す構成例では、液晶基板等のＴＦＴ基板に電子線を照射し、ＴＦＴ基板から放出される二次電子を検出し、二次電子の検出信号から走査画像を形成し、この走査画像に基づいて欠陥検出を行う構成例を示している。本発明は、検査対象の基板は液晶基板に限らず、また、基板走査は電子線に限らずイオンビーム等の荷電ビームとすることができる。また、検出信号は照射する荷電ビームに依存し、二次電子に限られるものではない。

ＴＦＴアレイ検査装置１は、液晶基板等の基板１００を載置すると共にＸＹ方向に搬送自在とするステージ２２と、基板１００上に設けられたパネル等のＴＦＴアレイ領域１０１のＴＦＴアレイ（図示していない）に駆動信号を印加するプローバフレーム２０と、基板１００上を走査してＴＦＴアレイ領域１０１の走査画像を取得する検出部２と、検出部２で取得した走査画像に基づいて欠陥を検出する欠陥検出部９および欠陥種を判別する欠陥種判別部１０を備える。

検出部２は、ステージ２２の上方位置にステージ２２から離して配置された電子銃３と、基板１００のＴＦＴアレイ領域１０１のピクセル（図示していない）から放出される二次電子を検出する検出器４とを備える。電子銃３および検出器４は複数組みを設けることができる。

走査制御部８は、ステージ駆動制御部（図示していない）と電子線走査制御部（図示していない）の機能を備え、ステージ駆動制御部はステージ２２の駆動を制御し、電子線走査制御部は電子銃３が照射する電子線の照射方向を制御して、基板１００上の電子線の走査を制御する。

さらに、本発明のＴＦＴアレイ検査装置１は、基板１００上に形成されるゲート駆動回路１０２を駆動するためのゲート駆動回路用ドライバ部７を備える。ゲート駆動回路用ドライバ部７は、検査信号生成部６で生成した検査信号を入力し、駆動信号としてゲート駆動回路１０２に供給する。

検査信号生成部６が生成する検査信号は、ＴＦＴアレイ領域における欠陥の種類を判別するために、複数の信号パターンを生成する。ＴＦＴアレイ領域における欠陥の種類としては、例えば、短絡欠陥や断線欠陥等がある。検査信号を駆動信号として基板に供給した際、ＴＦＴアレイ領域に欠陥がある場合には、その欠陥の種類によって得られる走査画像には点欠陥部位や線欠陥部位の非駆動部位が現れる。

信号処理部５は、検出器４が検出する二次電子の検出信号を信号処理して走査画像を形成する。信号処理部５によって得られた走査画像の信号強度や検出位置は、欠陥検出部９、欠陥種判別部１０に送られ、欠陥位置の検出および欠陥種の判定が行われる。欠陥検出部９は、信号処理部５から送られた走査画像の信号強度に基づいてＴＦＴアレイ領域１０１内において非駆動部位を検出する。

非駆動部位は、ＴＦＴアレイに駆動信号を印加しても駆動状態とならない部位である。非駆動部位の検出は、正常時において得られる走査画像の信号強度をしきい値として設定しておき、ＴＦＴアレイ領域に駆動信号を印加した際に得られる走査画像の信号強度をこのしきい値と比較することで行うことができる。欠陥時における信号強度としきい値との大小関係は欠陥の種類に依存し、また、ＴＦＴアレイ領域に印加する検査信号の信号パターンも検出する欠陥種に応じて異なる。そのため、欠陥検出部９において、欠陥検出に用いるしきい値および信号強度との大小関係は、検出する欠陥種に応じて設定する。

ＴＦＴアレイ領域１０１に出現する非駆動部位は、ＴＦＴアレイ領域１０１のＴＦＴアレイに欠陥があることによって非駆動となる場合と、ゲート駆動回路１０２に欠陥があることによって非駆動となる場合とを含んでいる。ＴＦＴアレイ領域１０１のＴＦＴアレイに欠陥があることによって発生する非駆動部位と、ゲート駆動回路１０２に欠陥があることによって発生する非駆動部位は、ＴＦＴアレイ領域１０１上に出現する際にその形態が異なって現れる。ゲート駆動回路１０２のゲート駆動回路がＴＦＴアレイでの形成される場合には、このＴＦＴアレイの欠陥によってＴＦＴアレイ領域１０１に駆動信号が供給されなくなるため、走査画像上に非駆動部位が現れる。

本発明のＴＦＴアレイ検査装置１は、基板１００上のＴＦＴアレイの欠陥種を判別する欠陥種判別部１０を備え、欠陥検出部９で検出したＴＦＴアレイ領域１０１の走査画像内で検出される非駆動部位について、非駆動部位が出現する状態に基づいて、欠陥がＴＦＴアレイ領域１０１内のＴＦＴアレイによるものであるか、あるいはゲート駆動回路１０２内のＴＦＴアレイによるものであるかを判別する。

本発明の欠陥種判別部１０は、欠陥検出部９で検出したＴＦＴアレイ領域の走査画像内で検出される非駆動部位が現れる形態が、互いに分離した領域で現れる形態である場合にはＴＦＴアレイ領域１０１で発生した欠陥と判定し、連続的な領域で現れる形態である場合にはゲート駆動回路１０２で発生した欠陥と判定する。

ＴＦＴアレイ領域１０１内のＴＦＴアレイに欠陥が発生した場合には、他のＴＦＴアレイと独立して発生するため、ＴＦＴアレイ領域１０１の走査画像上には点欠陥や線欠陥のように、互いに分離した領域として現れる。欠陥種判別部１０は、このようにＴＦＴアレイ領域１０１の走査画像内で検出される非駆動部位が互いに分離した領域で現れる形態である場合には、ＴＦＴアレイ領域１０１内のＴＦＴアレイに欠陥があるものとして判定する。

一方、ゲート駆動回路１０２内のＴＦＴアレイに欠陥が発生した場合には、ゲート駆動回路１０２において欠陥が発生したゲート回路は、このゲート回路を通してＴＦＴアレイ領域１０１に印加されるべき駆動信号が停止することになる。

この場合には、欠陥部位のゲート回路を通して印加されるゲートライン上のＴＦＴアレイが非駆動部位として現れる他、シフトレジスタ上において欠陥部位から後方にあるゲート回路についても駆動信号の供給が停止されるため、ＴＦＴアレイ領域において、欠陥部位より下方の部分全体の領域が非駆動状態となり、線欠陥が連続してなる面状の欠陥領域が出現する。

欠陥種判別部１０は、上記したように、ＴＦＴアレイ領域１０１の走査画像内で検出される非駆動部位が、線欠陥が連続する面状の欠陥領域の形態で現れる場合には、ゲート駆動回路１０２のＴＦＴアレイに欠陥が発生したものとして判定する。

欠陥種判別部１０は、ＴＦＴアレイ領域１０１の欠陥種判別において、非駆動部位が互いに分離した領域の形態で現れたとき、その非駆動部位が点状部位である場合には点欠陥と判定し、非駆動部位が線状部位である場合には線欠陥と判定する。さらに、ＴＦＴアレイ領域の走査画像上に現れる非駆動部位の位置からＴＦＴアレイ領域上のＴＦＴアレイの欠陥位置を判定する。

また、欠陥種判別部１０は、ゲート駆動回路１０２の欠陥種判別において、非駆動部位が、線欠陥が連続してなる面状の欠陥領域で出現する場合に、ゲート駆動回路１０２のＴＦＴアレイの欠陥と判定し、ＴＦＴアレイ領域の走査画像上に現れる非駆動部位の位置からゲート駆動回路１０２上のＴＦＴアレイの欠陥位置を判定する。ＴＦＴアレイの欠陥位置は、ＴＦＴアレイ領域の走査画像上に現れる領域において、駆動信号の供給順序において先頭に対応する位置に対応するゲート駆動回路１０２上のゲート回路のＴＦＴアレイの位置を欠陥位置として判定する。

また、本発明のゲート駆動回路用ドライバ部７は、１つのＴＦＴアレイ領域１０１に設けられた２つのゲート駆動回路に対して駆動信号を個別に供給し、これによって、各ゲート駆動回路によるＴＦＴアレイ領域の駆動状態を形成することができ、いずれのゲート駆動回路による駆動時において非駆動部位が現れるかによって、２つのゲート駆動回路の内のいずれのゲート駆動回路に欠陥があるかを判別することができる。

図３は、本発明のＴＦＴアレイ検査装置１によって基板１００に駆動信号を印加するプローバフレーム２０およびゲート駆動回路用ドライバ部７の構成を説明するための図である。

プローバフレーム２０はプローブピン２１を備え、配線２３を介してゲート駆動回路用ドライバ部７と接続される。プローブピン２１は、基板１００上に形成された端子パッド１０３（図３では示していない）に接触させることによって、ゲート駆動回路用ドライバ部７からの検査信号を駆動信号として基板１００上のゲート駆動回路１０２に供給する。

本発明のゲート駆動回路用ドライバ部７は、１つのＴＦＴアレイ領域１０１に対して設けられた２つのゲート駆動回路１０２Ｌ，１０２Ｒのそれぞれに駆動信号を供給するゲート駆動回路用ドライバ部７Ａ，７Ｂを備える。図３において、ゲート駆動回路用ドライバ部７Ａは端子７ａからゲート駆動回路１０２Ｌに駆動信号を供給し、ゲート駆動回路用ドライバ部７Ｂは端子７ｂからゲート駆動回路１０２Ｒに駆動信号を供給する。

図４は、基板１００上のゲート駆動回路１０２（１０２Ｌ，１０２Ｒ）とゲート駆動回路用ドライバ部７（７Ａ，７Ｂ）との関係を説明するための図であり、図１で示した基板１００に図３で示したプローバフレーム２０およびゲート駆動回路用ドライバ部７（７Ａ，７Ｂ）を配置した状態を示している。各ゲート駆動回路用ドライバ部７Ａ，７Ｂは共通の駆動信号を出力する。

検査信号生成部６で生成された検査信号は、ゲート駆動回路用ドライバ部７からプローバフレーム２０内に配置された配線を通してプローブピン２１に送られる。プローブピン２１は、基板１００上に設けられた端子パッド１０３と接触し、配線１０４を通してゲート駆動回路１０２に供給される。供給された検査信号は、ゲート駆動回路１０２を駆動する駆動信号として動作し、ゲート駆動回路１０２を構成するＴＦＴアレイからなるシフトレジスタを介して、ＴＦＴアレイ領域１０１内のゲートラインおよびソースラインを通して各ＴＦＴアレイにゲート信号およびソース信号を供給し、ＴＦＴアレイを駆動すると共に所定の電圧を印加する。

ここで、ゲート駆動回路１０２Ｌには、ゲート駆動回路用ドライバ部７Ａの端子７ａから出力された検査信号が駆動信号として入力され、ゲート駆動回路１０２Ｒには、ゲート駆動回路用ドライバ部７Ｂの端子７ｂから出力された検査信号が駆動信号として入力される。各駆動信号はそれぞれ個別に出力され、各駆動信号による駆動状態は走査画像によって取得することができる。

本発明のＴＦＴアレイ検査装置１は、１つのＴＦＴアレイ領域１０１に対して設けられた２つのゲート駆動回路１０２Ｌ，１０２Ｒに対する駆動信号の供給を、図３，４で示した２つのゲート駆動回路用ドライバ部７Ａ，７Ｂによる構成とする他、１つのゲート駆動回路用ドライバ部７の出力を切り替え部１１によって二分し、一方はゲート駆動回路１０２Ｌに入力され、他方はゲート駆動回路１０２Ｒに入力される。

図５において、切り替え部１１は、出力方向をゲート駆動回路１０２Ｌに切り替えることによって、ゲート駆動回路１０２Ｌに駆動信号を供給する。一方、出力方向をゲート駆動回路１０２Ｒに切り替えることによって、ゲート駆動回路１０２Ｒに駆動信号を供給する。

次に、図６，７を用いてゲート駆動回路の動作を説明する。図６は、１つのＴＦＴアレイ領域１０１とその両側に設けられた２つのゲート駆動回路１０２Ｌ，１０２Ｒの構成例を示している。

ゲート駆動回路１０２Ｌは、ＴＦＴアレイからなるゲート回路GL1，GL2，GL3，…GLn，GLn+1，GLn+2，…を直列接続してシフトレジスタを構成している。また、ゲート駆動回路１０２Ｒは、ＴＦＴアレイからなるゲート回路GR1，GR2，GR3，…GRn，GRn+1，GRn+2，…を直列接続してシフトレジスタを構成している。

ゲート駆動回路１０２Ｌの各ゲート回路GL1，GL2，GL3，…GLn，GLn+1，GLn+2，…は、ＴＦＴアレイ領域１０１のゲートラインG1，G2，G3，…Gn，Gn+1，Gn+2，…に接続され、それぞれのゲートラインに駆動信号を供給する。ゲートラインに供給された駆動信号は、図中の左方から右方に向かってゲートラインを流れ、ＴＦＴアレイを順に駆動する。

ゲート駆動回路１０２Ｌの場合と同様に、ゲート駆動回路１０２Ｒの各ゲート回路GR1，GR2，GR3，…GRn，GRn+1，GRn+2，…は、ＴＦＴアレイ領域１０１のゲートラインG1，G2，G3，…Gn，Gn+1，Gn+2，…に接続され、それぞれのゲートラインに駆動信号を供給する。ゲートラインに供給された駆動信号は、図中の右方から左方に向かってゲートラインを流れ、ＴＦＴアレイを順に駆動する。

図７は各ゲート駆動回路からゲートラインに供給される駆動信号の出力状態を説明するための図である。なお、図７に示す駆動信号の出力は、ゲート駆動回路１０２Ｌとゲート駆動回路１０２Ｒに共通であり、それぞれ個別に供給することができ、また、同時に供給することもできる。また、図７は、駆動信号の供給状態を説明するものであって、実際の駆動信号を示すものではない。

図７（ａ）はゲート回路GL1あるいはGL1からゲートラインG1に供給される駆動信号を示し、図７（ｂ）はゲート回路GL2あるいはGR2からゲートラインG2に供給される駆動信号を示し、図７（ｃ）はゲート回路GL3あるいはGR3からゲートラインG3に供給される駆動信号を示し、図７（ｄ）はゲート回路GLnあるいはGRnからゲートラインGnに供給される駆動信号を示している。図７（ｅ），（ｆ）についても同様である。

各ゲート回路はシフトレジスタを構成し、シフトレジスタにおいて下方に接続されるゲート回路は上方のゲート回路からの駆動信号を受け時間遅延を伴って駆動信号をゲートラインに出力すると共に、次のゲート回路に駆動信号を送る。この動作が順に繰り返されることによって、各ゲート回路は所定の時間遅延の後、順に駆動信号を各ゲートラインに供給する。

次に、本発明のＴＦＴアレイ検査装置により欠陥検出の動作例を図５〜図１０を用いて説明する。

図８（ａ）は、ＴＦＴアレイ領域１０１およびゲート駆動回路１０２Ｌ，１０２Ｒが何れも正常であって欠陥を有していない場合に得られる走査画像例を示している。この場合には、ＴＦＴアレイ領域のＴＦＴアレイは正常に動作し、走査画像には非駆動部位は現れない。

図８（ｂ）は、ＴＦＴアレイ領域１０１に点欠陥および線欠陥があり、ゲート駆動回路１０２Ｌ，１０２Ｒは何れも正常である場合において、２つのゲート駆動回路１０２Ｌ，１０２Ｒを同時に駆動した場合を示している。この例では、ＴＦＴアレイ領域上の走査画像には、点欠陥の非駆動部位１１１と線欠陥による非駆動部位１１２が現れる例を示している。

２つのゲート駆動回路１０２Ｌ，１０２Ｒを同時に駆動した場合には、何れ一方のゲート駆動回路に欠陥があったとして、他方の正常なゲート駆動回路から駆動信号が供給される。そのため、走査画像には、欠陥を有したゲート駆動回路による非駆動部位は現れず、ゲート駆動回路の欠陥の有無を検出することはできない。

図９（ａ），（ｂ）は、２つのゲート駆動回路１０２Ｌに欠陥がある場合に、一方のゲート駆動回路のみを駆動したときに得られる走査画像例を示している。図９（ａ）は欠陥を有するゲート駆動回路を駆動したときに得られる走査画像例を示し、図９（ｂ）は正常なゲート駆動回路１０２Ｒを駆動したときに得られる走査画像例を示している。

図９（ａ）に示す走査画像おいて、欠陥を有するゲート駆動回路１０２Ｌを駆動した場合には、ゲート駆動回路１０２Ｌのシフトレジスタにおいて、欠陥Ａを有するゲート回路およびそのゲート回路Ａから下方にあるゲート回路に対応するゲートラインには駆動信号が供給されないため、これらゲートラインに対応する走査画像には、ＴＦＴアレイが駆動しない非駆動部が連続した領域１１３として現れる。

なお、シフトレジスタにおいて欠陥Ａより上方にある各ゲート回路は正常であり、対応するゲートラインには駆動信号が供給されるため、走査画像１０２中には点欠陥による非駆動部位１１１および線欠陥による非駆動部位１１２が現れる。

図１０は、図９（ａ）に示す例における駆動信号を説明するための図である。図１０（ａ）はゲート回路GL1からゲートラインG1に供給される駆動信号を示し、図１０（ｂ）はゲート回路GL2からゲートラインG2に供給される駆動信号を示している。図１０（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ）についても同様に対応するゲートラインに供給される駆動信号を示している。

ゲート回路GLnに欠陥がある場合には、ゲート回路GL１からゲート回路GLn-1までのゲート回路は駆動信号をＴＦＴアレイ領域のゲートラインに供給するが、ゲート回路GLn以降のゲート回路からは図１０（ｄ），（ｅ），（ｆ）に示すように駆動信号が供給されない。

図１０（ｇ）は、このときの駆動信号の供給状態を模式的に示している。図１０（ｇ）において、ゲート回路GLn以降の各ゲート回路からは駆動信号が供給されないため、これらのゲート回路に対応する走査画像には面状の非駆動部位領域１１３が現れる。

一方、図９（ｂ）に示す走査画像おいて、欠陥を有していない正常なゲート駆動回路１０２Ｒを駆動した場合には、ＴＦＴアレイ領域１０１の全面の各ゲートラインには駆動信号が供給されるため、走査画像中には点欠陥による非駆動部位１１１および線欠陥による非駆動部位１１２が現れる。

図１１は、図９（ｂ）に示す例における駆動信号を説明するための図である。図１１（ａ）はゲート回路GR1からゲートラインG1に供給される駆動信号を示し、図１１（ｂ）はゲート回路GR2からゲートラインG2に供給される駆動信号を示している。図１１（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ）についても同様に対応するゲートラインに供給される駆動信号を示している。

ゲート駆動回路１０２Ｒのゲート回路には欠陥が無いため、ゲート駆動回路１０２Ｒの全ゲート回路はＴＦＴアレイ領域のゲートラインに駆動信号を供給する。図１１（ｇ）は、このときの駆動信号の供給状態を模式的に示している。図１１（ｇ）において、ゲート駆動回路１０２Ｒの全ゲート回路からは駆動信号が供給されるため、これらのゲート回路に対応する走査画像にはＴＦＴアレイ領域上の欠陥による非駆動部が現れる。

次に、本発明のＴＦＴアレイ検査装置による動作例を図１２のフローチャートに従って説明する。

検査信号生成部６によってＴＦＴアレイ領域であるパネルを駆動する駆動信号を生成する。検査信号生成部は、ＴＦＴアレイ領域に発生する欠陥種に応じて、駆動信号の、信号パターンを生成する(S1)。

ゲート駆動回路用ドライバ部７は、内部に設けたゲート駆動回路用ドライバ部７Ａ，７Ｂの機能、あるいは切り替え部１１によって、２つのゲート駆動回路の内の一方のゲート駆動回路に駆動信号を供給する。このとき、他方のゲート駆動回路には駆動信号を供給しない(S2)。

一方のゲート駆動回路からＴＦＴアレイ領域に駆動信号を順に供給してＴＦＴアレイを駆動すると共に、そのＴＦＴアレイ領域の駆動状態を第１の走査画像１として取得する(S3)。取得した第１の走査画像１の非駆動部位を検出して欠陥を検出し（S4）、その欠陥種を判別する。欠陥種は、点欠陥や線欠陥等のＴＦＴアレイ領域の欠陥の他、ゲート駆動回路の欠陥がある(S5)。第１の走査画像の検査結果１を記憶しておく（S6）。

次に、２つのゲート駆動回路の内の他方のゲート駆動回路に駆動信号を供給する。このとき、S2において駆動信号を供給したゲート駆動回路には駆動信号を供給しない(S7)。

他方のゲート駆動回路からＴＦＴアレイ領域に駆動信号を順に供給してＴＦＴアレイを駆動すると共に、そのＴＦＴアレイ領域の駆動状態を第２の走査画像２として取得する(S8)。取得した第２の走査画像２の非駆動部位を検出して欠陥を検出し（S9）、その欠陥種を判別する (S10)。第２の走査画像の検査結果２を記憶する（S11）。

第１の走査画像の検査結果１と第２の走査画像の検査結果２とを読み出し（S12）、両検査結果を比較して、欠陥判定を行う。欠陥判定では、ＴＦＴアレイ領域における欠陥とゲート駆動回路における欠陥の判別、ＴＦＴアレイ領域内の欠陥種（点欠陥や線欠陥）の判別、２つのゲート駆動回路の内の何れのゲート駆動回路が欠陥であるかの判別、および、これら欠陥のＴＦＴアレイ領域あるいはゲート駆動回路における位置の判別を行う(S13)。S1-S13の各工程は、駆動パターンを変更して行ってもよい(S14)。

次に、図１３を用いて、本発明のＴＦＴアレイ検査装置による欠陥種の判別を行う動作例を説明する。

走査画像から非駆動部位が検出された場合、その非駆動部位の形態から点欠陥部位であるか、線欠陥部位であるか、あるいは、領域の欠陥部位であるかを判別する。この非駆動部位の形態判別は、例えば、走査画像の信号強度について正常時に得られる走査画像の信号強度と比較して、欠陥と判定される欠陥データ列を形成し、このデータ列の連続性等を判定することによって行うことができる。

例えば、連続するデータ列の個数が所定個数以下である場合には、点欠陥あるいは線欠陥と判定し、連続するデータ列が断続的あるいは連続的に現れる場合には、領域欠陥と判定する。判定に用いるデータ個数やデータ列の数は、形成する欠陥種等に応じて予め設定することができる(S101)。

S101の判定において、非駆動部位の形態が点欠陥あるいは線欠陥である場合には、ＴＦＴアレイ領域に欠陥部位があるものと判定し(S102)、さらに必要がある場合には点欠陥あるいは線欠陥において、その欠陥の要因を判定することができる。この欠陥要因の判定は、印加する走査パターンに応じて判定される（S103）。

S101の判定において、非駆動部位の形態が領域部位である場合には、ゲート駆動回路に欠陥部位があるものと判定する（S104）。

S101の判定において、非駆動部位の形態が点欠陥あるいは線欠陥が存在すると共に領域部位についても存在する場合には、ＴＦＴアレイ領域とゲート駆動回路の両方に欠陥部位があるものと判定し(S105）、さらに必要がある場合には、S103と同様に、点欠陥あるいは線欠陥において、その欠陥の要因を判定することができる（S106）。

本発明において、ＴＦＴ基板は液晶基板や有機ＥＬとすることができ、液晶基板や有機ＥＬを形成する成膜装置の他、種々の半導体基板を形成する成膜装置に適用することができる。

１ ＴＦＴアレイ検査装置
２ 検出部
３ 電子銃
４ 検出器
５ 信号処理部
６ 検査信号生成部
７ ゲート駆動回路用ドライバ部
７Ａ，７Ｂ ゲート駆動回路用ドライバ部
７ａ，７ｂ 端子
８ 走査制御部
９ 欠陥検出部
１０ 欠陥種判別部
１１ 切り替え部
２０ プローバフレーム
２１ プローブピン
２２ ステージ
２３ 配線
１００ 基板
１０１ ＴＦＴアレイ領域
１０２ ゲート駆動回路
１０２Ｌ，１０２Ｒ ゲート駆動回路
１０３ 端子パッド
１０４ 配線
１１１ 非駆動部位
１１２ 非駆動部位
１１３ 非駆動部位領域

Claims (12)

1. ＴＦＴアレイが形成された基板を検査するＴＦＴアレイ検査装置において、
   前記基板は、アクティブエリアを構成するＴＦＴアレイ領域と、当該ＴＦＴアレイ領域内のＴＦＴアレイをそれぞれ独立して駆動可能とする２つのゲート駆動回路とを備え、
   前記ＴＦＴアレイ検査装置は、前記ゲート駆動回路に駆動信号を供給するゲート駆動回路用ドライバ部と、
   前記ＴＦＴアレイ領域を走査し、当該走査で得られるＴＦＴアレイ領域の走査画像に基づいて、ゲート駆動回路およびＴＦＴアレイ領域の駆動状態を検出する検出部とを備え、
   前記ゲート駆動回路用ドライバ部は、前記基板上に設けられた２つのゲート駆動回路に対して駆動信号を個別に供給し、
   前記検出部は、前記駆動信号が個別に供給された各ゲート駆動回路によって駆動されたＴＦＴアレイ領域を走査し、各ゲート駆動回路の駆動時における２つの走査画像を取得し、各走査画像上の非駆動部位を検出し、
   各走査画像で検出された非駆動部位の出現状態に基づいて、前記ＴＦＴアレイ領域の非駆動状態と前記ゲート駆動回路の非駆動状態とを検出することを特徴とする、ＴＦＴアレイ検査装置。
2. 前記ゲート駆動回路用ドライバ部は、
   前記２つのゲート駆動回路に駆動信号を出力する出力端を個別に備え、
   前記出力端から共通の駆動信号を個別に供給することを特徴とする、請求項１に記載のＴＦＴアレイ検査装置。
3. 前記ゲート駆動回路用ドライバ部は、
   共通の駆動信号を前記２つのゲート駆動回路に対して切り替えて個別に供給する切り替え部を備えることを特徴とする、請求項１に記載のＴＦＴアレイ検査装置。
4. 基板上の欠陥種を判別する欠陥種判別部を備え、
   前記欠陥種判別部は、前記検出部で検出したＴＦＴアレイ領域の走査画像内で検出される非駆動部位が現れる形態に基づいて、ＴＦＴアレイ領域の欠陥又はゲート駆動回路の欠陥かを判別することを特徴とする、請求項１から３の何れか一つに記載のＴＦＴアレイ検査装置。
5. 前記欠陥種判別部は、前記検出部で検出したＴＦＴアレイ領域の走査画像内で検出される非駆動部位が現れる形態が、互いに分離した領域で現れる形態である場合にはＴＦＴアレイ領域の欠陥と判定し、連続的又は断続的な領域で現れる形態である場合にはゲート駆動回路の欠陥と判別することを特徴とする、請求項４に記載のＴＦＴアレイ検査装置。
6. 前記欠陥種判別部は、ＴＦＴアレイ領域の欠陥種判別において、非駆動部位が点状部位である場合には点欠陥と判定し、当該非駆動部位が線状部位である場合には線欠陥と判定し、当該非駆動部位の位置をＴＦＴアレイ領域上のＴＦＴアレイの欠陥位置として判定することを特徴とする、請求項５に記載のＴＦＴアレイ検査装置。
7. 前記欠陥種判別部は、ゲート駆動回路の欠陥種判別において、非駆動部位が面状あるいは断続的な線状部位である場合にはゲート駆動回路の欠陥と判定し、
   前記非駆動部位の領域を駆動するゲート駆動回路上において駆動順の先頭のゲート回路をゲート駆動回路における欠陥位置として判定することを特徴とする、請求項５に記載のＴＦＴアレイ検査装置。
8. 前記欠陥種判別部は、ゲート駆動回路の欠陥種判別において、２つのゲート駆動回路の内、ゲート駆動回路の非駆動部位の検出査時に駆動信号が供給されたゲート駆動回路を欠陥と判定することを特徴とする、請求項７に記載のＴＦＴアレイ検査装置。
9. アクティブエリアを構成するＴＦＴアレイ領域と、当該ＴＦＴアレイ領域内のＴＦＴアレイをそれぞれ独立して駆動可能とする２つのゲート駆動回路とを備えた基板を検査するＴＦＴアレイの検査方法において、
   前記基板上に設けられた２つのゲート駆動回路に対して駆動信号を個別に供給する工程と、
   前記駆動信号が個別に供給された各ゲート駆動回路によって駆動されたＴＦＴアレイ領域を個別に走査する工程と、
   前記走査によって各ゲート駆動回路の駆動時における２つの走査画像を取得する工程と、
   前記２つの走査画像の各走査画像上において非駆動部位を検出する工程と、
   各走査画像で検出された非駆動部位の出現状態に基づいて、前記ＴＦＴアレイ領域の非駆動状態と前記ゲート駆動回路の非駆動状態とを検出する工程を備えることを特徴とする、ＴＦＴアレイ検査方法。
10. 前記検出したＴＦＴアレイ領域の走査画像内で検出される非駆動部位が現れる形態が、互いに分離した領域で現れる形態である場合にはＴＦＴアレイ領域の欠陥と判定し、連続的又は断続的な領域で現れる形態である場合にはゲート駆動回路の欠陥と判別することを特徴とする、請求項９に記載のＴＦＴアレイ検査方法。
11. ゲート駆動回路の欠陥判別において、
    前記非駆動部位が面状あるいは断続的な線状部位である場合にはゲート駆動回路の欠陥と判定し、
    前記非駆動部位の領域を駆動するゲート駆動回路上において駆動順の先頭のゲート回路をゲート駆動回路における欠陥位置として判定することを特徴とする、請求項１０に記載のＴＦＴアレイ検査方法。
12. ゲート駆動回路の欠陥判別において、２つのゲート駆動回路の内、ゲート駆動回路の非駆動部位の検出査時に駆動信号が供給されたゲート駆動回路を欠陥と判定することを特徴とする、請求項１１に記載のＴＦＴアレイ検査方法。