JP2824101B2 - 表示装置の欠陥修正装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、表示装置の製造工程で発生する表示不良品
の検査および修正を効率的に行う表示装置の欠陥修正装
置に関する。

（従来の技術） 液晶表示装置、EL（エレクトロルミネッセンス）表示
装置、プラズマ表示装置等の表示装置を製造する工程
は、従来、いくつかの工程に分けられている。その各工
程においては、光学的検査装置や電気的検査装置等の検
査装置を用いて、製造途中の表示装置の出来上がり品質
状態が検査される。各工程において、製造途中の表示装
置が所定基準の品質状態を満たしていない場合は、その
工程において不合格となる。この場合には、不合格とな
った表示装置は、その不合格の工程の前工程における品
質状態にまで修復が可能ならば、その修復を行った上
で、再度、不合格になった工程から該表示装置を製造し
直すということが行われている。

（発明が解決しようとする課題） 近時、表示装置の大型化や高精度、細密化が要求され
るようになるにつれて、表示装置内の絵素の数が増加し
ているため、各種欠陥が発生する確率も増加するように
なっている。そこで、上述したように、各工程におい
て、表示装置の検査および修復を行いつつ表示装置を製
造して、最終的に製造される表示装置の不良品の数を減
少させるためには、製造工程を更に細かく分割して、各
工程において、上述したような検査および修復を実行す
る必要がある。しかし、このように、検査および修復回
数を多くして注意深く製造された表示装置であっても、
通常、表示装置をパネルとして組み立てる段階にて最終
的な検査が行われる。そして、その組立て工程における
検査を経なければ、製造された表示装置の最終的な良否
が判別できない。

このため、表示装置をパネルとして組立てた後に、該
表示装置の検査を行い、不良品について修正が可能なも
のについてはその修正を行うということが考えられてい
る。しかし、パネルとして組み立てられた表示装置を検
査して不良品が発生した場合には、該表示装置の不良原
因を解析して、修正の可否を判別して表示装置の修正を
行わなければならない。このように、パネルとして組み
立てた後に表示装置を検査して修正する場合には、表示
装置の不良原因の解析、修正の可否、および修正という
工程が新たに必要になり、それぞれの工程に要する時間
や人手が多くなるため、非能率なものであるという問題
がある。

本発明は、上記従来の問題を解決するものであり、そ
の目的は、最終的な製造工程を経た表示装置の検査と、
その検査結果に応じて発見された欠陥を遅滞なく効率的
に修正し得る装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の表示装置の欠陥修正装置は、液晶表示装置に
表示信号を付与して各絵素を駆動する駆動回路と、前記
各絵素を駆動した状態で光学的変化を検出し、欠陥絵素
を特定する欠陥検出手段と、前記欠陥絵素に光エネルギ
を照射して欠陥を修正する光エネルギ照射手段とを具備
する表示装置の欠陥修正装置において、前記液晶表示装
置を欠陥検出位置と欠陥修正位置とに順次移動させる移
動手段と、前記液晶表示装置に重ね合わせる着脱自在の
検査用偏光板と、特定した前記欠陥絵素の位置情報を記
憶する記憶手段とを具備し、前記欠陥検出位置では、前
記液晶表示装置に前記検査用偏光板を重ね合わせた状態
で、前記駆動回路及び前記欠陥検出手段によって前記欠
陥絵素を特定し、前記欠陥修正位置では、前記液晶表示
装置から前記検査用偏光板を取り外した状態で、前記記
憶手段に記憶した位置情報に基づいて、前記光エネルギ
照射手段によって欠陥を修正することを特徴としてお
り、これにより上記従来の目的が達成される。

（実施例） 以下に、本発明の実施例について説明する。

本発明に係る表示装置の欠陥修正装置は、スイッチン
グ素子として薄膜トランジスタを備えたアクティブマト
リクス基板と、表示媒体としての液晶とを組み合わせて
なる液晶表示装置がパネルとして組み立てられた後に、
該表示装置の検査および修正のために使用される。この
ような液晶表示装置は、例えば、特願平１−77828号等
に示される、TFT駆動方式のアクティブマトリクス型液
晶表示装置である。

該欠陥修正装置では、第１図に示すように、振動を吸
収して除去する除振台12上に、検査すべき液晶表示装置
22が支持される試料台９が設けられている。該試料台９
は、第３図に模式的に示すように、鉛直軸を中心に回転
し得るアライメントローダ10上に設けられており、該ア
ライメントローダ10は、水平面における所定の直交方向
に移動可能になったＸ−Ｙステージ11上に設けられてい
る。そして、該Ｘ−Ｙステージ11は、除振台12に対して
所定方向にのみ移動可能になったステーション送りステ
ージ６上に設けられている。

除振台12には、第１図に示すように、該ステーション
送りステージ６が移動される方向に、CCDカメラ8aを備
えたアライメント検出装置８と、CCDカメラ7aを備えた
欠陥検査装置７と、欠陥を修正するための光エネルギー
照射手段としてのレーザリペア装置17が、順次、並設さ
れている。前記ステーション送りステージ６は、除振台
12に対して直線的に移動され、前記試料台９を、アライ
メント検出装置８、欠陥検査装置７、およびレーザリペ
ア装置17の配設域へと、順次搬送する。

アライメント検出装置８は、試料台９の搬送域の上方
に一対のCCDカメラ8aを有しており、該CCDカメラ8aによ
り、試料台９上の液晶表示装置22を観察して該液晶表示
装置22が所定の状態となるように、Ｘ−Ｙステージ11お
よびアライメントローダ10を駆動する。

該アライメント検出装置８に並設された欠陥検査装置
７は、第２図に示すように、試料台９の搬送域の上方
に、観察用のCCDカメラ7aが配設されており、また、該
試料台９の搬送域の下方には、複数の光源7bおよび該光
源7bからの光を試料台９の搬送域に反射させるように該
光源7bを取り囲むように配設された反射鏡7cを有してい
る。該光源7bは、EL光源や蛍光灯等が、通常、使用さ
れ、必要に応じてスポット光源を用いることもある。該
欠陥検査装置７には、試料台９上に載置された表示装置
22とは電気的に接触するピンプローブ23が配設されてい
る。

該欠陥検査装置７に並設されたレーザ照射によって欠
陥絵素を修正するレーザリペア装置17は、第３図に示す
ように、パネル観察部17aとレーザ照射部17bとを有して
いる。

除振台12の側方には、制御ボックス16が配設されてお
り、該制御ボックス16内には、第３図に示すように、試
料台９上に載置された液晶表示装置22に適当な表示信号
を付与して該液晶表示装置22の各絵素を駆動する液晶表
示駆動回路16a、および試料台９を移動させるステーシ
ョン送りステージ６、Ｘ−Ｙステージ11、およびアライ
メントローダ10の駆動制御を行う制御回路16bがそれぞ
れ接続された制御部16cが設けられている。また、該制
御ボックス16内の制御部16cには、除振台12上に配設さ
れた前記アライメント検出装置８および前記欠陥検査装
置７の出力が入力されている。該制御部16cの出力は、
除振台12上に配設されたモニタテレビ14および15に与え
られており、アライメント検出装置８および欠陥検査装
置７の出力情報が、各モニタテレビ14および15によりそ
れぞれ表示される。各制御部16cは前記除振台12上に載
置される操作ボード13の操作によって作動するようにな
っている。

このような表示装置の欠陥修正装置を用いて前記液晶
表示装置の検査および修正を行う場合は、まず、検査お
よび修正の対象である前記液晶表示装置22を検査用偏光
板と重ね合わせた状態で、前記試料台９にて支持し、こ
れを、ステーション送りステージ６を用いてアラインメ
ント検出装置８における観察用のCCDカメラ8aの下方に
位置させる。このような状態で、該CCDカメラ8aにより
液晶表示装置22を観察しつつ、前記アライメントローダ
10および前記Ｘ−Ｙステージ11を用いて、該液晶表示装
置22が所定の状態となるように位置合わせする。このよ
うにして、所定の状態になった液晶表示装置22は、欠陥
検査装置７の配設位置へ前記ステーション送りステージ
６を用いて移動させる。

該欠陥検査装置７の配設位置に試料台９とともに到達
した液晶表示装置22は、前記制御ボックス16内の液晶表
示装置駆動回路16aと、プローブピン23により電気的に
接続されている。該液晶表示装置22に対して、欠陥絵素
の特定に最適な所定信号を印加すると共に、該液晶表示
装置22の下方に配設された光源7bから該液晶表示装置22
に光を照射した状態で、該液晶表示装置22の全面にわた
って、あるいは所定部分を点灯し、CCDカメラ7aによる
画像を目視することにより、あるいは適当な光学的手段
にて欠陥絵素の特定を行い、その欠陥の内容を解析して
修正可能か否かの判断を行う。

欠陥絵素の特定は、例えば第４図に示すように、液晶
表示装置22における所定領域内の各絵素において（例え
ば、第４図に16個の絵素領域Ａ〜Ｐを示す）、欠陥を有
する絵素を特定して制御ボックス16における制御部16c
の記憶部に書き込む。例えば、第４図では、絵素領域Ａ
およびＫに、×印で示す欠陥22aおよび22bがそれぞれ存
在する。そして該欠陥が修正可能である場合は、液晶表
示装置22全体をステーション送りステージ６により、レ
ーザリペア装置17の配設位置まで搬送する。

該レーザリペア装置17の配設位置へ搬送された液晶表
示装置22に対しては、検査用偏光板が取り外された後
に、前記欠陥検査装置７により特定された欠陥の修正が
行われる。上述したように、制御部16cに記憶された欠
陥部分は、該レーザリペア装置17のパネル観察部17aの
光軸と、レーザ照射部17bの光軸とが一致された状態
で、該パネル観察部17aの観察範囲内に位置するよう
に、前記Ｘ−Ｙステージ11を用いて液晶表示装置22を位
置合わせする。この位置合わせは、前記制御部16cに書
き込んだ欠陥絵素の位置情報に基づき、Ｘ−Ｙステージ
11にて、第４図に破線にて示すように直交する２方向に
液晶表示装置22を移動させることにより行う。または、
レーザリペア装置17を逆の方向ではあるが、同様にして
移動させることにより行ってもよい。そして、該パネル
観察部17aは、観察範囲内の液晶表示装置22に存在する
欠陥の位置を確実に特定するとともに、その欠陥を確実
に修正するように、その液晶表示装置22部分を、所定の
倍率にて拡大する。上述のように、液晶表示装置22に、
それぞれの欠陥22aおよび22bが存在する各絵素領域Ａお
よびＫがある場合、そのうちの一方の絵素領域（例えば
Ａ）を前記パネル観察部17aの観察範囲内に位置させて
レーザによる欠陥（例えば22a）の修正を行った後、他
方の絵素領域（例えばＫ）を、前記パネル観察部17aの
観察範囲内に位置させて、レーザ照射部17bから照射さ
れるレーザにより欠陥（例えば22b）の修正を行う。

このようにして、液晶表示装置の欠陥が修正される
と、修正後の液晶表示装置22は、ステーション送りステ
ージ６により、前記欠陥検査装置７の配設位置へと搬送
され、該液晶表示装置22に検査用偏光板を再度重ねた後
に、前述と同様の検査を再度行い、適正な修正ができた
か否かの判断を行う。

このようにして、本発明の欠陥修正装置により、液晶
表示装置22の欠陥の検査および修正が効率よく行えるよ
うになる。そして欠陥の修正が確認されると、検査用偏
光板を取り外して表示用偏光板を貼着し、表示パネルと
する。

次に、アクティブマトリクス基板の欠陥絵素の修正方
法について説明する。アクティブマトリクス基板には、
例えば、第５図に示すように、各絵素電極33がマトリク
ス状に配設されており、各絵素電極33間には、それぞれ
が平行状態になった多数のソースバスライン32と、各ソ
ースバスライン32とは直交する多数のゲートバスライン
34が配設されている。そして、１本のソースバスライン
32および１本のゲートバスライン34と１個の絵素電極33
とが、２個の薄膜トランジスタ31および31により接続さ
れている。各ゲートバスライン34の近傍には、各ゲート
バスライン34と平行に、付加容量用電極35が配設されて
いる。

このようなアクティブマトリクス基板を有する液晶表
示装置において、例えば、第６図〜第９図に示すような
各種欠陥が発生している場合の欠陥修正方法について説
明する。

第６図は、隣接するソースバスライン32同士が、ｒで
示す部分にてショートしている場合について示してい
る。このような欠陥を修正するには、このショート部分
ｒの幅よりも幅広にレーザ光を照射して仮想線にて囲繞
した切断部分Ｒにて、ショート部分ｒを切断する。

第７図は、ゲートバスライン34と該ゲートバスライン
34に隣接する付加容量電極35とが、ｓにて示す部分にて
ショートしている場合を示している。このような欠陥を
修正するには、このショート部分ｓの幅よりも幅広にレ
ーザ光を照射して、仮想線にて囲繞した切断部分Ｓによ
り、ショート部分ｓを切断する。

第８図は、ソースバスライン32と絵素電極33とがｔで
示す部分にてショートしている場合を示している。この
ような欠陥を修正するには、このショート部分ｔの幅よ
りも幅広にレーザ光を照射して仮想線にて囲繞された切
断部分Ｔにより、ショート部分ｔを切断する。

第９図は、ゲートバスライン34と絵素電極33とがｕで
示す部分にてショートしている場合を示している。この
ような欠陥を修正するには、このショート部分ｕの幅よ
りも幅広にレーザ光を照射して仮想線にて囲繞された切
断部分Ｕにより、ショート部分ｕを切断する。

また、本発明の欠陥修正装置では、液晶表示装置にお
けるセル中に異物が存在している場合にも、その異物に
レーザ光を照射して粉砕することにより、その異物を除
去し、欠陥を修正することができる。

また、本実施例はアクティブマトリクス基板と液晶と
を組み合わせて液晶表示装置の欠陥を検査および修正す
る装置について説明したが、それ以外の表示、例えばEL
表示装置やプラズマ表示装置等の表示装置の欠陥を検査
および修正する場合にも本発明は適用できる。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明の表示装置の欠陥修正装
置は、液晶表示装置に検査用偏光板を重ね合わせた状態
で欠陥絵素を特定し、液晶表示装置から検査用偏光板を
取り外した状態で欠陥を修正することにより、偏光板を
介して光エネルギを照射しないので、修正に用いる光エ
ネルギの照射出力を小さくすることができる。また、検
査用偏光板は繰り返し使用することが可能であり、良品
の液晶表示装置にのみ表示用偏光板を貼り付ければよ
く、表示用偏光板を無駄にすることがなくなる。

また、記憶手段に欠陥絵素の位置情報をさせ、修正の
際には、記憶手段に記憶された欠陥絵素の位置情報に基
づいて、光エネルギ照射位置と欠陥位置とを位置合わせ
できるため、欠陥絵素の位置を捜す必要がなく、効率の
良い修正が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の表示装置の欠陥修正装置の一例を示す
斜視図、第２図および第３図はその要部を模式的に示す
正面図、第４図は本発明装置にて欠陥修正すべき液晶表
示装置の表示部を示す平面図、第５図は該表示部の要部
の平面図、第６図〜第９図は該表示部の要部に欠陥が存
在する場合のその欠陥修正方法を説明するための平面図
である。 ６……ステーション送り装置、７……欠陥検査装置、８
……アラインメント検出装置、7a,8a……CCDカメラ、９
……試料台、10……アライメントローダ、11……Ｘ−Ｙ
ステージ、17……レーザリペア装置、22……液晶表示装
置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 音琴 秀則 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (72)発明者 中沢 清 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (72)発明者 川上 順三 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (72)発明者 金森 謙 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−250839（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−144092（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−205638（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−23017（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液晶表示装置に表示信号を付与して各絵素
   を駆動する駆動回路と、 前記各絵素を駆動した状態で光学的変化を検出し、欠陥
   絵素を特定する欠陥検出手段と、 前記欠陥絵素に光エネルギを照射して欠陥を修正する光
   エネルギ照射手段とを具備する表示装置の欠陥修正装置
   において、 前記液晶表示装置を欠陥検出位置と欠陥修正位置とに順
   次移動させる移動手段と、 前記液晶表示装置に重ね合わせる着脱自在の検査用偏光
   板と、 特定した前記欠陥絵素の位置情報を記憶する記憶手段と
   を具備し、 前記欠陥検出位置では、前記液晶表示装置に前記検査用
   偏光板を重ね合わせた状態で、前記駆動回路及び前記欠
   陥検出手段によって前記欠陥絵素を特定し、前記欠陥修
   正位置では、前記液晶表示装置から前記検査用偏光板を
   取り外した状態で、前記記憶手段に記憶した位置情報に
   基づいて、前記光エネルギ照射手段によって欠陥を修正
   することを特徴とする表示装置の欠陥修正装置。