JP3107039B2 - 面光源プローバ装置及び検査方法 - Google Patents

面光源プローバ装置及び検査方法

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JP3107039B2 JP10092425A JP9242598A JP3107039B2 JP 3107039 B2 JP3107039 B2 JP 3107039B2 JP 10092425 A JP10092425 A JP 10092425A JP 9242598 A JP9242598 A JP 9242598A JP 3107039 B2 JP3107039 B2 JP 3107039B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置の欠
陥検査装置に関し、特に面光源プローバ装置及び検査方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の液晶表示装置の欠陥検査方法につ
いて説明する。
【0003】まず、最初に、基板上の薄膜トランジスタ
(TFT)アレイ中に発生する欠陥であるパターンの断
線、短絡、及びTFT特性不良を検出するために、D1
〜Dn数のドレインラインとG1〜Gn数のゲートライ
ンに、電圧印加用のプローブと、電流検出用のプローブ
を接触させ、電圧の印加及び電流の検出を行い、欠陥検
査装置に具備されている光源をLCD基板に照射して、
TFTを導通状態にすることにより、欠陥を検出可能と
している。
【0004】また液晶表示装置の欠陥検査方法として、
アクテイブ型マトリクスパネルで、画素毎にスイッチン
グ素子を有する一方の基板に電子線を照射し、絵素(画
素)電極の電位を検出する機能を備えた欠陥検査装置に
おいて、上方より光照射または下方より光照射のいずれ
か、もしくは両者よりの光照射によって、マトリクス基
板の点欠陥を検出し、後工程への不良流出を防止すると
いう方法も知られている(例えば特開平1−29273
6号公報参照)。
【0005】また、液晶パネルの信号線に形成された光
スイッチング素子に光を照射するための光照射手段とし
て、レーザ光を発生させるものがある(例えば特開平2
−136761号公報参照)。この方法によれば、全信
号線にプロービングして検査していたものが、プローブ
の接続手段を大幅に低減させている。
【0006】そして、液晶ディスプレイに内蔵される薄
膜トランジスタの被測定端子間を電気的に測定する検査
装置で薄膜トランジスタに可視光線を照射するという検
査方法も知られている(例えば特開平1−212328
号公報参照)。この検査方法によれば、TFTの被測定
端子間の絶縁抵抗値に対するプローバ及びリレースキャ
ナ自身の絶縁抵抗値の影響を低減でき、しかも抵抗計の
セトリング時間の短縮を図り、高速・高精度の検査が可
能になる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の液晶表示装置の検査方法においては、次のよう
な問題点を有している。
【0008】すなわち、LCD基板全体の夫々の画素の
アモリファスシリコン膜(「a−Si膜」という)を、
導通状態とさせるために光をあてるが、a−Si膜が完
全に短絡状態となったり、光の強弱や照度ムラなどによ
り、線欠陥程度の検査は可能であるが、これ以上の精度
の良い検査ができない、ということである。
【0009】したがって、本発明は、上記問題点に鑑み
てなされたものであって、その目的は、TFTアレイの
検査において、従来の検査方法では検出不可能であった
画素部の点欠陥を検出可能とし、検査精度を向上すると
ともに、コストを低減する面光源プローバ装置及び検査
方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の面光源プローバ装置は、検査対象のLCD
基板全面に、直流光源からの光を、検査プロセスと同期
させて予め定められた特定の検査プロセス時にのみ照射
するよう制御する手段を備えたものである。より詳細に
は、ステージ上に搭置される検査対象のLCD基板全面
に直流光を照射するための直流光源と、前記直流光源か
らの直流光の前記LCD基板に照射・遮断を切替制御す
るための偏シャッターと、前記LCD基板の端子に電
圧を印加し前記LCD基板の画素の補助容量へ電荷を蓄
積させるとともに蓄積電荷を読み出すためのプローブ手
段と、を備え、前記直流光源からの直流光が前記偏
ャッターを介して点欠陥検査時にのみ、検査対象のLC
D基板全面にほぼ均一に当たるように制御する、ことを
特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について以下
に説明する。本発明は、アモルファスシリコン(「a−
Si」という)薄膜トランジスタ(TFT)を用いた液
晶表示パネル(LCD)のTFTアレイ製造工程におけ
る、TFTアレイの最終検査で用いられる面光源プロー
バ装置において、TFTアレイ製造時のアモルファスシ
リコンの残り等に起因する表示上の点欠陥を、偏光シャ
ッターを介して、DCランプを、あるタイミングで照射
することにより、欠陥部位の電荷リーク量を検出するこ
とで、点欠陥の検出を可能にしたものである。
【0012】本発明の面光源プローバ装置は、その好ま
しい実施の形態において、図1を参照すると、ステージ
(18)上の吸着テーブル(17)に、LCD基板
(1)をセットする。LCD基板(1)は、精度良く固
定させるために吸着テーブル(17)に平面上にセット
される。
【0013】セットされたLCD基板(1)にプローブ
ユニット(13)とマニピュレータ(13a)によりL
CD基板(1)のゲート端子(2)とドレイン端子
(3)へ直接接触(「コンタクト」という)させ、不図
示のテスタ装置より電圧を印加させる。
【0014】その後、テストを開始し、検査プロセス上
での点欠陥検出プロセス時に、DC成分の光源(14)
を、ある一定範囲の照度により、偏光シャッター(1
2)を開状態にして、直射光(20)をLCD基板
(1)の全面に照射することにより、TFTアレイ上の
a−Si残り起因などによる点欠陥を検出することが可
能となる。
【0015】本発明の実施の形態においては、LCD基
板(1)の全面に対して、均衡したDC(直流)成分の
直射光(20)を偏光シャッター(12)の開閉タイミ
ングによる時間と、DC成分によるムラのないある一定
範囲に微調可変できる照度を持った光を、トランジスタ
回路がオン状態の時に照射するように制御しているた
め、a−Si膜の光感応効果(光が当たることにより、
導通状態となること)で、微少な保持電荷のリーク量を
検出し、その画素部が欠陥であることを判別することが
できる。
【0016】
【実施例】上記した本発明の実施の形態についてさらに
詳細に説明すべく、本発明の実施例について図面を参照
して以下に説明する。
【0017】図1は、本発明の一実施例の構成を示す図
である。図2は、本発明の一実施例を説明するための図
であり、LCD基板(TFT基板)の平面図である。
【0018】図1を参照すると、本発明の面光源プロー
バ装置は、その一実施例において、LCD基板1の回路
を検査するにあたり、まずLCD基板1を、ロボットア
ームなどによるハンドリング手段により、検査する位
置、すなわちステージ18と吸着テーブル17とで構成
されている部位へ移動し、バキューム(真空吸引)など
の手段により固定させる。
【0019】図1、及び図2を参照すると、LCD基板
1のTFT(薄膜トランジスタ)6のゲート端子2とド
レイン端子3に、直接コンタクトするマニピュレータ1
3aと、これを固定させている架台となるプローブユニ
ット13と、を備えている。
【0020】さらに、図1を参照すると、本発明の一実
施例は、照明治具11、偏光シャッター12、光源1
4、シールドボックス15、および調光ボックス16を
備えている。
【0021】このうち、照明治具11は、光源14を取
り付け固定されているブラケットならびに架台からな
り、プローブユニット13の上方に配置されている。
【0022】照明治具11の中に、実際に光を放つ光源
14が取り付けられており、調光ボックス16は、光源
14の光の照度を任意に調光制御するための制御ボック
スである。
【0023】検査プロセスの点欠陥検査タイミング時
に、不図示のテスタ装置からの制御を受けて、偏光シャ
ッター12を開くことにより、LCD基板1の全面に、
光源14からの光を照射する。
【0024】そして、点欠陥検査プロセス以外の検査プ
ロセス時には、偏光シャッター12は閉じている状態で
検査が行われ、シールドボックス15内にて暗環境下で
検査が行われる。
【0025】照明治具11と、光源14、調光ボックス
16は、検査を始める初期時から点灯し、常時、直流光
20を照射している。
【0026】偏光シャッター12は、光源14から放た
れる直流光20を、測定するテスタ装置からのトリガ信
号によってそのシャッターが開閉し、LCD基板1への
照射、遮断を制御する。
【0027】図1及び図2を参照すると、プローブユニ
ット13とマニピュレータ13aはLCD基板1を電気
的に検査するために、直接、ゲート端子2とドレイン端
子3へコンタクトし、電圧を印加する。
【0028】ステージ18およびステージシャフト19
は、LCD基板1を検査するために、平面状態に位置さ
せ、マニピュレータ13aの位置まで、上昇、及び下降
動作を行う。
【0029】吸着テーブル17は、ステージ18上に平
面状態で置かれた後、マニピュレータ13aがLCD基
板1のゲート端子2とドレイン端子3の位置に正確にコ
ンタクトできるようにアライメントを行い、吸着固定す
る。
【0030】照明治具11と光源14は、DC成分すな
わち直流点灯する照明機器であり、調光ボックス16か
らの点灯信号により、常時、直流光20を照射する。
【0031】調光ボックス16は、照明機器である光源
14と照明治具11を点灯制御するためのユニットであ
り、テスタ装置からの検査開始命令をトリガにして、点
灯信号を出力する。
【0032】偏光シャッター12は、点灯している直流
光20を、LCD基板1に直接照射するために、検査プ
ロセスにおいて、点欠陥検出プロセスのタイミング時に
のみ、シャッターを開いた状態とする。このタイミング
以外は、偏光シャッター12は、常時閉じた状態であ
る。
【0033】プローブユニット13とマニピュレータ1
3aは、LCD基板1の端子部すなわちゲート端子2と
ドレイン端子3に、ポゴピンやニードルといった、先端
が針状のものでコンタクトさせ、不図示のテスタ装置か
ら供給される、電圧を印加し、画素7の補助容量8へ電
荷を蓄積させ、その蓄積容量を読み出すための手段をな
すものである。
【0034】ステージ18ならびにステージシャフト1
9は、検査できる状態すなわち平面上にLCD基板1を
置き、マニピュレータ13aが固定された状態にあるた
め、コンタクトできる位置までLCD基板1を上昇させ
る。または、次のパネルの位置へ移動させたり、検査終
了後には、マニピュレータ13aとLCD基板1の接触
を解放するために下降させる。
【0035】吸着テーブル17は、実際LCD基板1の
ゲート端子2とドレイン端子3にマニピュレータ13a
をコンタクトさせるための正確な位置合わせいわゆるア
ライメントを行うと同時に、吸着テーブル17上にLC
D基板1を精度良く固定させる。
【0036】図3は、LCD基板の欠陥を説明するため
の図である。図4は、テスタ装置と、プローバ装置の配
置構成を示す図である。図1乃至図4を参照して、本発
明の一実施例の動作について説明する。
【0037】図1及び図4を参照すると、プローバ装置
21(図4参照)は、イニシャライズ(初期化処理)を
行い、吸着テーブル17上にLCD基板1が無いことを
確認するとともに、各動作部が所定の位置であることを
確認した後、起動開始状態となる。
【0038】プローバ装置21のスタート信号にて、調
光ボックス16に、電源オンの信号が転送され、照明治
具11の直流光源14が点灯する。一連の流れとして
は、直流光源14が点灯状態のまま、LCD基板1がス
テージ18上の吸着テーブル17上にロボットなどのハ
ンドリング装置にて移載され、これを吸着テーブル17
上でアライメント動作を開始し、プローブユニット13
と同位置となるよう位置補正を行う。
【0039】その後、ステージ18が上昇し、マニピュ
レータ13aとLCD基板1のゲート端子2とドレイン
端子3にコンタクトする。この状態から、テスタ装置2
6(図4参照)の検査開始信号で、各端子部へ電圧を印
加し、検査プロセスに従ってテストが実行される。
【0040】この検査プロセスの中の点欠陥検出プロセ
スの場合に、偏光シャッター12がある一定の時間(3
ms〜Nms)だけ開いた状態となり、直流光20がL
CD基板1の全面に照射され、この状態で、点欠陥検出
テストが実行され、欠陥部位を特定する。
【0041】一連の検査プロセスが完了した後は、ステ
ージ18が次のパネルの位置まで動作し、LCD基板1
上の全パネルを検査した後、ステージ18が下降してマ
ニピュレータ13aより離れ、ロボットなどのハンドリ
ング装置により、LCD基板1を所定のカセット位置へ
移載し、次のLCD基板1を、同様にしてステージ18
上に移載する。
【0042】この動作を所定の検査数量分だけ順次実行
する。
【0043】次に、上記した一連の動作についてさらに
詳細に説明する。
【0044】まず、プローバ装置21の起動開始トリガ
ーにより直流光源14が点灯するとともに、テスタ装置
26が電源オンとなり、検査開始状態となる。
【0045】直流光源14が点灯するということは、調
光ボックス16が電源オンになる。この調光ボックス1
6は、単相100Vの電源入力でランプ出力は定電流制
御方式を採用し、出力精度は3%以下程度が望ましい。
出力の可変範囲として、20〜120%程度の可変有効
範囲を有する。すなわち入力電流値が低い値であれば照
度は暗く、高い値であれば明るくなる。この出力電流値
はリモート操作ではなく、あらかじめ固定する設定であ
るが、外部入力回路などを追加することによりリモート
操作が可能となる。
【0046】照明治具11の中に、多数本配置してある
直流蛍光灯よりなる直流光源14を均等間隔にて配置
し、直流蛍光灯の本数は、LCD基板1の面積に比例し
て、決定される。その決定方法となるのが、LCD基板
1の照度による面内分布を測定し、図7に示すように、
照度分布は、LCD基板1の面積に対して、そのUni
formity(均一性)が±3%以内の照度分布とな
るように、直流光源14を配置する必要がある。この場
合、どうしてもLCD基板1の周辺4方向が照度が低下
する傾向にある。この解決方法として、LCD基板1の
面積以上のエリアを照射すべく、直流蛍光灯を配置する
必要がある。
【0047】なお、検査を行うにあたり、必要とされる
照度は、事前に、テスタ装置26にて補助容量8(図2
参照)のリーク量検出感度と整合させ、条件出しを行っ
ておく必要がある。
【0048】本発明の一実施例において、必要な照度の
一例としては、50cd〜70cdが最適である。この
照度値は、実際のトランジスタ回路をオン、オフできる
最小、最大の照度である。
【0049】一般的に室内の蛍光灯の明るさが180c
d〜210cd程度あるのに対して、かなり低い照度が
要求される。例えば室内蛍光灯レベルの照度で検査した
場合には、a−Si膜が完全に導通状態となるため、ト
ランジスタ回路のオン、オフ機能確認ができない状況に
なる。この場合、検出しようとしている点欠陥そのもの
が検出不可能であるため、欠陥の部位特定はできない。
このため、図2に示すように、ゲート端子2とドレイン
端子3から補助容量8に書き込んだ電荷が完全にリーク
して点欠陥の検査が出来ない状態となる。
【0050】したがって、前記したような低い照度で、
なお、かつ、照度分布は3%以内レベルが要求される。
【0051】次に、再び図1を参照してLCD基板1に
ついて説明すると、ロボットなどのハンドリング装置に
よりステージ18の吸着テーブル上に移載させプローブ
ユニット13のマニピュレータ13aの位置にLCD基
板1のゲート端子2とドレイン端子3が全端子精度良く
コンタクトできるように、LCD基板1の面内にある+
形状などのアライメントマークをプローブユニット13
に具備してあるカメラにより位置を認識し、マニピュレ
ータ13aのプローブ針とLCD基板1上のゲート端子
2ならびにドレイン端子3と精度良く合う位置へ補正さ
せ、吸着テーブル17上に吸着固定させる動作を実行す
る。
【0052】つづいてコンタクトについて説明すると、
ステージシャフト19をモータなどの駆動機器により、
ステージ18と吸着テーブル17をマニピュレータ13
aのプローブ針が接触し、なおかつある一定のオーバー
ドライブがかかるまで上昇させ、LCD基板1のゲート
端子2とドレイン端子3をコンタクトさせ、テスタ装置
26からの検査開始信号により、テスト25を開始す
る。
【0053】この時点では、シールドボックス15によ
り、吸着テーブル17より上部は暗環境のままテスタ装
置26は、検査シーケンスを走らせる。
【0054】この検査シーケンスとしては、まずN個の
ゲート端子2から所定の電圧をブロック分けして順次印
加し、その抵抗値を検出してゲートライン上での断線や
短絡があるか否かを検査する。
【0055】その後、同様にして、ドレイン端子3から
順次電圧を印加し、ドレインライン上の線欠陥を検査す
る。
【0056】次に、ゲート端子2から印加された電圧
は、補助容量8に電荷として蓄積される。この蓄積され
た電荷を放電させるときに、ドレイン端子3からプロー
ブ針を介して、ある一定のホールド時間、補助容量8か
らのリーク量を観察する。
【0057】一例として、電荷蓄積完了から60msま
での間にて、どのくらいのリーク量があるかによって欠
陥の有無を判定しているが、この検査を点欠陥検出プロ
セスという。
【0058】この検査シーケンスの中で、点欠陥検出プ
ロセスへ移行したときに、はじめてテスタ装置26から
偏光シャッター12へシャッターを開にする信号が送ら
れで3ms(min)〜60ms(max)の間だけ偏
光シャッター12を開くことにより、プローブユニット
13の下部にあるLCD基板1の被検査対象パネルの、
場合によって数百万個にも及ぶトランジスタ6や画素7
に直流光源20が照射され、テスタ装置26よりゲート
端子2から印加された書き込み電圧をドレイン端子3よ
り読み出すことにより、点欠陥の部位を特定する。
【0059】この偏光シャッター12は、一般的なTN
(ツイステッドネマチック)型液晶と同一構造であり、
TFT基板と無色のCF基板の間に液晶材が注入されて
いる構造のものである。
【0060】偏光シャッター12には、常時電圧が印加
されており、点欠陥検出プロセス時のみ印加電圧がグラ
ンドレベルにおちると、偏光シャッター12が開いた状
態となる。閉じる場合は、逆に、電圧を印加する。本発
明の一実施例においては、いわゆる光を通すためと、短
時間でのシャッター開閉動作のため、TN型液晶構造を
採用している。
【0061】このとき、a−Si膜の残りなどに起因す
る図3に示すような欠陥種別を検出することが可能とな
る。
【0062】すなわち欠陥の種別として、図3に示すよ
うに、TFTトランジスタ回路内の、G(ゲート)−D
(ドレイン)ショート101、TFTトランジスタ回路
内のG(ゲート)−S(ソース)ショ−ト102、トラ
ンジスタ回路内のD(ドレイン)−S(ソース)ショ−
ト103、G1(ゲート)−Pi(画素電極)ショート
104、D1−Piショート105、D2−Piショー
ト106、SCショ−ト107、G2−Piショート1
08、Pi−Piシヨート109、トランジスタ特性不
良110などが挙げられ、これらの欠陥を総称して「点
欠陥」と呼ぶ。
【0063】また同時に、従来方式の検査で検出される
Gライン断線111、Dライン断線112、D−Gライ
ンショート113、D−Dラインショート114などの
欠陥検出も可能である。欠陥111〜114を総称して
「線欠陥」と呼ぶ。
【0064】例えば、正常ピクセル部と、a−Si膜シ
ョートによるピクセル部の補助容量8への電荷を測定し
たときを比較した場合について、ゲート端子2から電圧
を印加し、TFTを導通状態として、データ書き込み、
ドレイン端子3から書き込んだデータを読みとった後直
ぐの時間から60ms後までの時間的リーク量の推移
を、図5に示す。
【0065】図5は、正常ピクセル部を、従来通り暗環
境下にて測定したケースと、正常ピクセル部に直流光を
照射したケースと、a−Si膜が画素(ピクセル)部と
ショートしたピクセル部に直流光を照射したケースにつ
いて、補助容量に蓄積された電荷(CHARGE)のリ
ーク量を時間軸的推移にて測定したグラフである。
【0066】図5からもわかるように、正常ピクセル部
を、従来通り暗環境下で測定した結果(図5の黒丸印)
は、電荷を書き込み完了後から60ms経ったあとの電
荷量変化でも0.1pC〜0.2pCの変化は見られる
ものの、端的にリークしている状態ではないことがわか
る。
【0067】次に正常ピクセル部に直流光を照射したケ
ース(図5の黒四角印)では、電荷書き込み完了後から
60ms経ったあとでは、a−Si膜の光感応効果の作
用で、最大0.5pC程度の微少なリークが検出され
る。ただし、このリーク量が即点欠陥に結びつく訳では
ない。すなわち、正常ピクセル部を従来通り暗環境にて
測定したときの補助容量8のリーク量は、0.1pCの
減衰傾向にあるのに対して、正常ピクセル部に直流光2
0を照射したときの補助容量8のリーク量は、0.5p
Cと若干減衰が大きい傾向にある。
【0068】さらに、a−Si膜が何らかの原因でエッ
チング除去されずにピクセル部とショートした状態で残
った場合のピクセル部に直流光を照射したケース(図5
の×印)では、電荷書き込み完了後から60ms経った
あとの電荷を測定すると、最大で1.0pCものリーク
量を検出することができる。
【0069】a−Si膜によるショートしたピクセル部
の補助容量8のリーク量は、1.1pCと大きく減衰し
ており、しかも、時間軸的にも減衰時間が6〜12ms
後で急激に減衰していることがわかる。また、電荷書き
込み完了から6ms後には0.4pCもリークし、さら
に30ms後には0.7pCも電荷がリークしているこ
とがわかる。この状態では、すでにトランジスタ部のオ
ン、オフ機能が不可能な状態にある。
【0070】逆に、a−Si膜によるショートピクセル
部を暗環境下にて検査した場合(図5の黒三角印)に
は、a−Si膜自体が絶縁状態となるため、補助容量8
のリーク量が正確に検知できず、欠陥部位の特定ならび
に点欠陥として検出できないことが、怏々にしてある。
【0071】本発明の一実施例では、光をLCD基板1
の被検査対象パネルに照射するが、通常室内などに使用
されている交流の蛍光灯では周波数によるちらつきで照
度のムラが発生し検査に障害をもたらすことになるた
め、直流光源等、バラツキのない光が望ましい。
【0072】LCD基板1の被検査対象パネルは、多面
取りになっているため、最小は1面取りから最大でもN
面取りまででレイアウト構成されており、ステージ18
と吸着テーブル17がX−Y方向に動作する動きと、L
CD基板1のゲート端子2とドレイン端子3にプローブ
ユニット13のマニピュレータ13aのプローブ針をコ
ンタクトさせるためのステージシャフト19とステージ
18の昇降する動作が、LCD基板1の被検査対象パネ
ルの検査面取り数分だけ前述した動作フローを繰り返す
ことになる。
【0073】本発明の一実施例によれば、光の照度を任
意に設定可能であり、かつ照度分布の精度を向上してい
る。具体的には、照度設定範囲を調光ボックスからの出
力電流値の20%〜120%の範囲で設定可能である。
【0074】また、蛍光灯の場合、マザーガラス基板に
対して周辺の照度が中央部に対して劣る傾向にあるが、
ステージ全体をカバーできるだけの広範囲なレイアウト
により照度分布的には、バラツキを3%以内にすること
が可能であるとともに、比較的安価なコストにて実現す
ることが可能である。
【0075】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。本発明の他の実施例として、薄膜トランジスタ(T
FT)を導通状態にすべく、TFTに光を照射して、パ
ターンの断線、短絡ならびにTFTの特性不良を検出す
るものであり、前記実施例とは、検出対象の欠陥種別が
異なる。
【0076】また、画素毎に、電子銃による電子線と上
・下部からおのおの光を照射する、もしくは上下から同
時に光を照射することによる点欠陥検出と温度制御によ
り欠陥を検出する構成としてもよい。その他にも、上記
従来の検査方法のように、光スイッチング素子へ光を照
射するが、その媒体としてレーザ光を使用することによ
り、欠陥の検出を行うようにしてもよい。さらに、薄膜
トランジスタへ可視光線を照射し、被端子間部の絶縁抵
抗値測定を行い、欠陥を検出するようにしてもよい。
【0077】本発明の他の実施例において、上記検出を
行うための基本的構成は、上記した実施例と同一である
が、薄膜トランジスタに光を照射するについてさらに詳
細に説明する。面光源プローバ装置の構成は、前記実施
例と同じような構成されている。
【0078】薄膜トランジスタに光(可視光含む)、レ
ーザ光ならびに電子線などを照射する際、光の照射方向
としては、上部方向、下部方向、および上下同時方向な
どが挙げられる。
【0079】照射された光で、薄膜トランジスタを導通
状態にすることで、欠陥検査を実行するが、その検査内
容としては、パターンの断線、短絡、およびTFT特性
不良や被端子間絶縁抵抗、画素部の点欠陥などの検出が
行われるが、その構成から、機構的にも複雑な機構や価
格的に高価になるという問題点がある。さらに、検出さ
れる欠陥の種別によっては、薄膜トランジスタに光を当
てた場合には検査出来ないケースも出てくる。
【0080】一般的に、TFT特性不良などの検査は暗
環境下にて実行されている。すなわちa−Siを完全に
導通状態にするとTFTとしての機能が損なわれる。こ
のため、TFTのゲート、ソース、ドレイン間で電流が
瞬時に流れてしまうため、画素部蓄積されるはずの電荷
が全く蓄積されないことになる。
【0081】この状態で検査を実施しても、TFT画素
部の図4で示す、いわゆる「点欠陥」と称される欠陥検
査を行うことは非常に困難な状況にある。
【0082】本発明の他の実施例では、薄膜トランジス
タに光を照射する構成としているがその手段として、D
Cランプにて光を照射することにより、周波数による光
のムラや実際に検査する基板の面内分布の均一性などの
精度を向上させることができる。
【0083】このように、本実施例では、DCランプに
よる光照射検査を、低い照度と均一な照度分布にて行う
ため、薄膜トランジスタを完全な導通状態ではなく電荷
量の微少なリーク量を検出して検査しているため、TF
T画素部の、図3に示すような各種の欠陥を検出するこ
とができる。
【0084】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば下
記記載の効果を奏する。
【0085】本発明の第1の効果は、a−Si膜の光感
応効果を利用したため、回路上a−Si膜が成膜されな
い部位において、a−Si膜の残りなどによる他の回路
との接続などがあることで、電荷を蓄積している補助容
量のリーク量の測定により、点欠陥部位の特定を可能と
し、欠陥種が点欠陥であることが判明できる、というこ
とである。
【0086】本発明の第2の効果は、a−Si膜に光を
照射して検査するが、一般的に使用される交流方式の蛍
光灯ではなく、周波数に依存されない直流方式の蛍光灯
を採用することで、被検査対象パネル内を光のちらつき
や、照度ムラによる検査精度低下への影響等を低減する
ことができる、ということである。
【0087】本発明の第3の効果は、光の照度を任意に
設定可能であり、かつ照度分布の精度を向上することが
できる、ということである。蛍光灯の場合、マザーガラ
ス基板に対して、周辺の照度が中央部に対して劣る傾向
にあるが、本発明によれば、ステージ全体をカバーでき
るだけの広範囲なレイアウトにより、照度分布的には、
バラツキを一例として3%以内にすることが可能であ
り、比較的安価なコストにて実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成を示す図である。
【図2】本発明の一実施例を説明するための図であり、
LCD基板の平面図である。
【図3】本発明の一実施例を説明するための図であり、
TFTアレイの欠陥種別を説明するための図である。
【図4】本発明の一実施例を説明するための図であり、
プローバとテスタとの配置を示す図である。
【図5】本発明の一実施例を説明するための図であり、
補助容量に蓄積された電荷のリーク量を時間軸的推移に
て測定したグラフである。
【図6】本発明の一実施例を説明するための図であり、
照明別電荷量変化を時間軸的推移にて測定したグラフで
ある。
【図7】本発明の一実施例を説明するための図であり、
基板面上の照明分布の一例を示す図である。
【符号の説明】
1 LCD基板 2 ゲート端子 3 ドレイン端子 4 データ線 5 ゲート走査線 6 トランジスタ 7 画素 8 補助容量 9 ゲートパッド 10 ドレインパッド 11 照明治具 12 偏シャッター 13 プローブユニット 13a マニピュレータ 14 光源 15 シールドボックス 16 調光ボックス 17 吸着テーブル 18 ステージ 19 ステージシャフト 20 光 21 プローバ装置 26 テスタ装置
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01M 11/00 - 11/02 G01R 13/00 G01R 31/00

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ステージ上に搭置される検査対象のLCD
    基板全面に直流光を照射するための直流光源と、 前記直流光源からの直流光の前記LCD基板に照射・遮
    断を切替制御するための偏シャッターと、 前記LCD基板の端子に電圧を印加し前記LCD基板の
    画素の補助容量へ電荷を蓄積させるとともに蓄積電荷を
    読み出すためのプローブ手段と、 を備え、 前記直流光源からの直流光が前記偏シャッターを介し
    て点欠陥検査時にのみ、検査対象のLCD基板全面にほ
    ぼ均一に当たるように制御する、ことを特徴とする面光
    源プローバ装置。
  2. 【請求項2】前記LCD基板の画素毎に設けられる薄膜
    トランジスタをオン状態とし、前記蓄積電荷のリーク量
    の測定結果に基づき、欠陥部位及び欠陥種別を特定す
    る、ことを特徴とする請求項記載の面光源プローバ装
  3. 【請求項3】前記直流光源が、前記LCD基板面内での
    照度分布が予め定めた所定範囲内、、好ましくは3%以
    内となるように、構成されていることを特徴とする請求
    記載の面光源プローバ装置。
  4. 【請求項4】TFTアレイ(薄膜トランジスタ)の製造
    工程のアモルファスシリコン膜の残りによる画素部の短
    絡を、前記画素部に設けられた補助容量に保持された電
    荷リーク量を測定することで、前記TFTアレイの点欠
    陥検出が行われる、ことを特徴とする請求項記載の面
    光源プローバ装置。
  5. 【請求項5】前記直流光源がDCランプよりなることを
    特徴とする請求項記載の面光源プローバ装置。
  6. 【請求項6】前記偏シャッターがTN型液晶構造を有
    し、印加電圧の印加の有無でその開閉が制御される、こ
    とを特徴とする請求項1記載の面光源プローバ装置。
  7. 【請求項7】TFT(薄膜トランジスタ)アレイをプロ
    ーブ装置を用いて検査するにあたり、点欠陥検査時に、
    直流成分によるムラのないある一定範囲で微調可変可能
    な照度を持った直流光を、テスト装置からの制御信号に
    より、検査対象の基板上のトランジスタ回路がオン状態
    の時に照射するように制御し、TFTアレイ製造工程で
    除去できずに残されたアモルファスシリコン膜残りの光
    感応効果による短絡による、画素部に設けられた補助容
    量に保持された電荷のリーク量を検出することで該画素
    部の欠陥を検出する、ことを特徴とする液晶表示パネル
    の検査方法。
  8. 【請求項8】前記直流光の前記基板上への照射・遮断
    を、偏シャッターを用いて行うことを特徴とする請求
    項7記載の液晶表示パネルの検査方法。
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100758809B1 (ko) * 2000-12-30 2007-09-13 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시소자의 검사장치
CN1802592A (zh) * 2003-06-04 2006-07-12 东芝松下显示技术有限公司 阵列基板检查方法
JPWO2004109628A1 (ja) * 2003-06-04 2006-07-20 東芝松下ディスプレイテクノロジー株式会社 アレイ基板の検査方法
JP4073372B2 (ja) * 2003-07-24 2008-04-09 シャープ株式会社 表示モジュールの検査装置
JP4241421B2 (ja) * 2004-02-17 2009-03-18 株式会社島津製作所 液晶基板検査装置
US7317325B2 (en) * 2004-12-09 2008-01-08 Applied Materials, Inc. Line short localization in LCD pixel arrays
KR101147120B1 (ko) * 2005-08-30 2012-05-25 엘지디스플레이 주식회사 Lcd 검사 장비 및 lcd 검사 방법
DE102006015714B4 (de) * 2006-04-04 2019-09-05 Applied Materials Gmbh Lichtunterstütztes Testen eines optoelektronischen Moduls
JP4339330B2 (ja) * 2006-04-19 2009-10-07 日本電気株式会社 レーザ照射方法及びレーザ照射装置
JP4812025B2 (ja) * 2006-08-11 2011-11-09 セイコーインスツル株式会社 面光源付プローブカード
TW200821562A (en) * 2006-11-13 2008-05-16 Au Optronics Corp Apparatus for inspecting TFT array substrate of LCD and method thereof
KR100786754B1 (ko) * 2007-02-22 2007-12-18 주식회사 오킨스전자 표시소자 어레이기판의 화소상태 검출 장치 및 그 장치제조 방법
US7947953B2 (en) * 2008-10-08 2011-05-24 ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH Charged particle detection apparatus and detection method
KR101913311B1 (ko) * 2012-04-09 2019-01-15 삼성디스플레이 주식회사 실리콘 박막 측정 방법, 실리콘 박막 결함 검출 방법, 및 실리콘 박막 결함 검출 장치
CN104808366B (zh) * 2015-05-15 2018-01-09 合肥鑫晟光电科技有限公司 一种光学膜片的测试装置
CN105093574B (zh) * 2015-06-05 2018-06-08 京东方科技集团股份有限公司 显示面板检测台
KR102383419B1 (ko) * 2015-08-24 2022-04-07 삼성디스플레이 주식회사 표시 패널의 어레이 테스트 장치 및 표시 패널의 어레이 테스트 방법

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4819038A (en) * 1986-12-22 1989-04-04 Ibm Corporation TFT array for liquid crystal displays allowing in-process testing
KR960006869B1 (ko) * 1987-09-02 1996-05-23 도오교오 에레구토론 가부시끼가이샤 프로우브 장치에 의한 전기특성 검사방법
JP2563958B2 (ja) 1988-02-19 1996-12-18 三菱電機株式会社 液晶ディスプレイ検査装置
JPH073446B2 (ja) 1988-05-18 1995-01-18 松下電器産業株式会社 スイッチング素子を有したアクティブ基板の欠陥検査装置および欠陥検査方法
US4870357A (en) * 1988-06-03 1989-09-26 Apple Computer, Inc. LCD error detection system
JPH0262254A (ja) 1988-08-29 1990-03-02 Seiko Epson Corp 液晶シャッタアレイヘッド
JPH02136761A (ja) 1988-11-17 1990-05-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示パネル検査装置
JPH02240688A (ja) * 1989-03-14 1990-09-25 Sanyo Electric Co Ltd 液晶表示装置の欠陥検査方法
JPH04147128A (ja) 1990-10-09 1992-05-20 Brother Ind Ltd 液晶露光装置
US5285150A (en) * 1990-11-26 1994-02-08 Photon Dynamics, Inc. Method and apparatus for testing LCD panel array
US5113134A (en) * 1991-02-28 1992-05-12 Thomson, S.A. Integrated test circuit for display devices such as LCD's
JPH05107148A (ja) 1991-10-16 1993-04-27 Sumitomo Electric Ind Ltd 光線路の障害点検出器
JPH06110069A (ja) * 1992-09-29 1994-04-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子部品の欠陥修復方法および欠陥修復装置
JPH0713598A (ja) 1993-06-24 1995-01-17 Osaka Gas Co Ltd 特定タスク音声データベース生成装置
JPH09196814A (ja) 1996-01-17 1997-07-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 2次歪測定装置
JPH09210855A (ja) 1996-02-06 1997-08-15 Sharp Corp 液晶表示装置の検査装置及びその検査方法

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