JP3439038B2 - Inspection method and apparatus for liquid crystal display substrate - Google Patents

Inspection method and apparatus for liquid crystal display substrate

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JP3439038B2
JP3439038B2 JP22203996A JP22203996A JP3439038B2 JP 3439038 B2 JP3439038 B2 JP 3439038B2 JP 22203996 A JP22203996 A JP 22203996A JP 22203996 A JP22203996 A JP 22203996A JP 3439038 B2 JP3439038 B2 JP 3439038B2
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正 六角
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【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示パネル等
に用いられる液晶ディスプレイ基板の欠陥を電気的に検
査する検査方法及び検査装置に関する。 【0002】 【従来の技術】液晶テレビ等に用いられる高画素数の液
晶表示パネルとしては、アクティブマトリックス方式と
いわれるものが実用化されている。このアクティブマト
リックス方式は、液晶ディスプレイ基板上に画素に相応
する画素電極が備えられ、この画素電極にそれぞれ薄膜
トランジスタによるスイッチが備えられ、この画素電極
や薄膜トランジスタが25〜50万個、あるいは100
万個以上マトリックス状に配列された各薄膜トランジス
タのゲート電極及びソース電極を行及び列に縦横に配線
されたゲート配線及びソース配線につなげた構造となっ
ており、ソース配線及びゲート配線での電圧印加の組合
せにより該当画素電極に電圧が印加され、液晶分子に電
界を加えるようになっている。 【0003】このような液晶ディスプレイ基板にあって
は、薄膜トランジスタやゲート配線、ソース配線の断
線、短絡等の欠陥検査を行うことが必要であり、例えば
「特開平5−264461号公報」にて開示される図4
の如く、液晶ディスプレイ基板1に対向配置される電気
光学素子10の上方から光を照射しその反射光を受光し
て欠陥の有無を検査するものがある。すなわち、基板2
上に画素電極5が備えられた検査対象物である液晶ディ
スプレイ基板1上に電場を印加することによって光学的
性質が変化する液晶シートやポッケルス結晶板等10a
からなる電気光学素子10を微小距離おいて対向配置
し、液晶ディスプレイ基板1上の画素電極5と電気光学
素子10表面上の薄膜透明電極10cとの間に電源11
にて電圧を印加する。こうすることによって、液晶ディ
スプレイ基板1での欠陥の有無や状況に応じて各画素電
極5により発生する電界が変化し、このため電気光学素
子10の光学的性質が種々変化することになり、光源1
2からの照射光が光反射体10bによる反射光となって
受光器13に受光される状態を観察することにより、電
気光学素子の光学的性質の変化の状態がモニタ14にて
検知でき、ひいては液晶ディスプレイ基板1の欠陥の有
無や状態を知ることができる。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図4に
て示す液晶ディスプレイ基板の検査装置は、検査の信頼
性、再現性につき課題がある。 【0005】第一の課題は、照射光の光強度分布の不均
一性により、検査結果の信頼性や再現性の低下をもたら
すことがあることである。一般に照射された光束のスク
リーン上での光強度分布は、平行光線の場合はともかく
点光源とみなせる場合は特に光束に対して直角断面のス
クリーン上であっても光路長が異なり均一性確保は困難
であり、更には図4に示す装置では反射光の受光のため
光源12が液晶ディスプレイ基板1に対して傾斜してお
り、液晶ディスプレイ基板1上では光源12からの距離
が場所によって異なるため光強度分布の均一性確保は一
層困難なものとなる。そして、この光強度分布の不均一
性は、受光器の受光量レベルから良否判定を行う際のし
きい値設定を複雑にし、画像処理におけるシェーディン
グ処理などの煩雑な補正を必要とし、検査結果の信頼性
と再現性を低下させることになる。 【0006】第二の課題は、構造的に電気光学素子10
の液晶ディスプレイ基板1表面の電界に対する感度が低
くならざるを得ないことである。電気光学素子10とし
てポッケルス結晶板を用いても、構造上電界の大きさに
基づく反射光の偏光量は小さく、この偏光量を偏光板を
介して受光器13で受光した場合も、受光量の変化が小
さい。そのため、実用的には電気光学素子10としては
液晶シートが用いられる。この液晶シートも、液晶を透
明ケースに封入する必要があり、透明ケースが電気光学
素子10である液晶を液晶ディスプレイ基板1表面から
遠ざけている。透明ケースとしては実用的には0.3mm
程度の厚みのガラス基板が必要であり、透明ケース表面
を数十μm まで液晶ディスプレイ基板1表面に接近させ
ても、肝心の電気光学素子10である液晶の液晶ディス
プレイ基板1表面からの距離は数百μm に達してしま
う。その結果、液晶ディスプレイ基板1表面の電界に対
する透明ケース内の液晶の感度が小さくなる。電気光学
素子10をポッケルス結晶板としてもあるいは液晶シー
トとしても、電界感度が小さくなり受光量の変化が少な
くなって、検査の信頼性や再現性が低いままである。 【0007】本発明は、上述の課題を解決し、検査の信
頼性と再現性の高い液晶ディスプレイ基板の検査方法及
び装置の提供を目的とする。 【0008】 【課題を解決するための手段】上述の目的を達成する本
発明は次の発明特定事項を有する。 (1) 画素電極ごとに薄膜トランジスタが備えられこの薄
膜トランジスタのソース電極とゲート電極とが、格子状
に配列されたソース配線とゲート配線に接続された液晶
ディスプレイ基板の欠陥を検査する方法において、上記
液晶ディスプレイ基板上に配列した画素電極と検出基板
上に配列したスイッチ素子とを接近させて対向して配置
し、上記スイッチ素子のソース電極とドレイン電極との
間に電圧を印加すると共にこのスイッチ素子に対応する
画素電極のソース配線とゲート配線の双方又はいずれか
一方に電圧を印加し、この時上記スイッチ素子に流れる
電流値を検出する、ことを特徴とし、(2) 上記スイッチ
素子への電圧の印加と、このスイッチ素子に対応する画
素電極のソース配線とゲート配線の双方又はいずれか一
方への電圧の印加とを、同期させて順に行うことを特徴
とし、(3) 画素電極ごとに薄膜トランジスタが備えられ
この薄膜トランジスタのソース電極とゲート電極とが、
格子状に配列されたソース配線とゲート配線に接続され
た液晶ディスプレイ基板の欠陥を検査する装置におい
て、上記液晶ディスプレイ基板の画素電極に対応してソ
ース電極、半導体、ドレイン電極からなるスイッチ素子
を配列した検査基板を備え、この検査基板と液晶ディス
プレイ基板とを接近させて対向させ、上記画素電極にソ
ース配線とゲート配線とから電圧を印加する手段及び上
記ソース電極とドレイン電極との間に電圧を印加する手
段を備え、電圧が印加される画素電極とこの画素電極に
対応するスイッチ素子への電圧印加とを同期して行う手
段と備え、たことを特徴とする。 【0009】一般にNチャンネル形電界効果トランジス
タは、ソース電極とP形半導体とドレイン電極とゲート
電極で構成され、ゲート電極は絶縁膜を介してP形半導
体に接合されている。そしてソース電極とドレイン電極
との間に電圧を印加した状態でゲート電圧を印加する
と、ゲート電極とP形半導体及びドレイン電極との間に
発生する電界の作用によってソース電極から電子がゲー
ト電極側に引き寄せられソース電極とドレイン電極との
間に電子が存在するようになって電流の通路が出来上が
り、ソース電極とドレイン電極間の電流が発生するよう
になる。そしてこの電流の大きさはゲート電圧の増大に
比例して増加するが一定値に達すると飽和する。以上の
如き電界効果トランジスタの各部は、次のようにおきか
えられ、画素電極がゲート電極に相当し、ゲート電極と
半導体との間の絶縁膜は液晶ディスプレイ基板と検出基
板との間の微小間隔の空気層がそれに相当する。液晶デ
ィスプレイ基板側のソース配線やゲート配線の断線や短
絡または薄膜トランジスタの損傷等の欠陥があった場
合、その欠陥を有する配線や薄膜トランジスタに接続さ
れた画素電極には正常な電圧が印加されない。その結
果、画素電極が電界効果トランジスタのゲート電極とし
ての正常な電界を発生しなくなるので、その画素電極と
対向する検出基板側のソース電極とドレイン電極の間に
は正常な電流が発生しない。したがって、ソース電極と
ドレイン電極間の電流の大小を見ることによってその画
素電極に関連した配線または薄膜トランジスタの異常の
有無を検査することが出来る。以上はNチャンネル形電
界効果トランジスタの原理に沿って説明したが、画素電
極に負の電圧を印加してPチャンネル形電界効果トラン
ジスタを構成しても同様である。 【0010】 【発明の実施の形態】ここで、本発明の実施の形態の一
例につき説明する。図3について、まずアクティブマト
リックス方式における液晶ディスプレイ基板1の基本構
成を説明する。例えばガラス基板などの基板2上には、
画素に応じて画素電極5がマトリックス状に配列されて
おり、この画素電極5に対応して薄膜トランジスタ6が
形成されている。この場合、画素電極5は薄膜トランジ
スタ6のドレイン電極と接続されている。また、基板2
上にはゲート配線4とソース配線3が各薄膜トランジス
タ6のゲート電極及びソース電極に接続されて複数列及
び複数行となるように形成されている。こうして、基板
2上には図3に示すようにソース配線3とゲート配線4
とが格子状に形成され、その間に画素電極5及び薄膜ト
ランジスタ6がマトリックス状に配列された構成となっ
ている。 【0011】ソース配線3の一端は、電源17を有する
ソースドライバ15に接続され、ゲート配線4の一端も
電源27を有するゲートドライバ16に接続されてい
る。更に、ソースドライバ15及びゲートドライバ16
はそれぞれケーブル18、19を介してスキャナ20に
接続され、このスキャナ20によって任意のソース配線
3及びゲート配線4が選択され、その配線の交点の画素
電極5にスイッチである薄膜トランジスタ6を介して電
圧が印加される。 【0012】このような液晶ディスプレイ基板1を検査
対象としてソース配線3やゲート配線4の断線や短絡あ
るいは薄膜トランジスタの欠陥を検査するについては、
図1、図2に示す検査装置が備えられる。図1におい
て、1は検査対象の液晶ディスプレイ基板、5は画素電
極であり、薄膜トランジスタ6、ソース配線3、ゲート
配線4、ソースドライバ15内のスイッチ29、ゲート
ドライバ16内のスイッチ28は模擬的に示してある。
また、17、27は各ドライバ15、16の電源であ
る。本検査装置では、この検査対象である液晶ディスプ
レイ基板1の表面側に十μm 前後の微小間隔δを介して
検出基板21が対向配置されている。この検出基板21
はガラス基板22上に、P形半導体23とN形のソース
電極24とドレイン電極25からなるスイッチ素子26
か設けられる構成を有しており、P形半導体23の中央
部に画素電極5が前記微小間隔δを介して対面してい
る。ここで、ソース電極24は電源32により電圧が印
加されており、ドレイン電極25はスイッチ30を介し
て電流計であるD/A変換器31に接続されている。 【0013】かかる構造にあって、スイッチ28、2
9、30を閉じた状態でソース配線3とゲート配線4に
断線や短絡の欠陥がなく、また薄膜トランジスタ6に異
常がない場合、画素電極5には電源17から正常な電圧
が印加され、P形半導体23及びドレイン電極25と画
素電極5との間に正常な電界が作用する。その場合、P
形半導体23とソース電極24とドレイン電極25及び
画素電極5は電界効果トランジスタを構成し、画素電極
5はこの電界効果トランジスタのゲート電極として作用
する。その結果、P形半導体23の中の図示しない正孔
はガラス基板22側へ押しやられ、ソース電極24から
流出する電子が図中に黒点で示すように画素電極5側に
引き寄せられてソース電極24とドレイン電極25の間
に電流の通路が出来上がり、D/A変換器31で電流が
検出される。もしソース配線3とゲート配線4に断線や
短絡があるかまたは薄膜トランジスタ6が作動しない場
合には、画素電極5に正常な電圧が印加されないので、
D/A変換器31では正常な電流値が検出されない。こ
うして画素電極5に正常な電圧が印加されれば、対向す
る電界効果トランジスタが導通し電流計を動かすことに
なる。 【0014】図2は上記の動作原理による検査を高速か
つシステム的に行うための検査装置の基本構成及び動作
原理を説明するための図である。図2において、複数の
スイッチ素子26の各ソース電極24はそれぞれ電源3
2により電圧を印加され、各ドレイン電極25もそれぞ
れスイッチ30を介して電流計であるD/A変換器31
に接続されている。複数のスイッチ30は破線で示すセ
ンサードライバ34を構成し、このセンサードライバ3
4では信号線35を介してスキャナ20によりいずれか
のスイッチ素子26のドレイン電極25がD/A変換器
31に接続されるように制御が行われる。同時にスキャ
ナ20は、信号線36を介してD/A変換器31に流れ
る電流がどのスイッチ30を閉じた時のものであるかを
主制御装置38に伝達する。このため、スキャナ20に
よる信号線35からのスイッチ30選択信号が信号線3
6にて主制御装置38に入り、このときの電流値が信号
線37から主制御装置38に入力されることになる。 【0015】このため、スキャナ20はスイッチ30を
選択することになり、ひいてはスイッチ素子26を選択
することになり、これと同期してスキャナ20は図3に
示すようにケーブル18、19を介して電圧を印加すべ
きソース配線3とゲート配線4が選択され電圧が印加さ
れる画素電極5が選択される。したがって、スキャナ2
0にて画素電極5を選択し、これと対向するスイッチ素
子26のスイッチ30を選択することにより、欠陥がな
く正常であればD/A変換器31に正常な電流値が流
れ、例えば断線異常であれば流れない。これを主制御装
置38にて順に記憶しておけば欠陥箇所が特定できるこ
とになる。 【0016】画素電極5のゲート配線4とソース配線3
の断線や短絡等の欠陥検査方法は次のようになる。先ず
ゲート配線4とソース配線3のいずれか一方にあるいは
薄膜トランジスタ6での断線があった場合、その配線に
関連する画素電極5には電圧が印加されない。したがっ
て、スキャナ20により電圧を印加すべき画素電極5を
順次切り換えていき、その画素電極5に対面したスイッ
チ素子30の電流値を順次切り換えて測定することによ
り、どの画素電極5に対応したスイッチ素子30に正常
な電流が流れなかったかが分かり、どの画素電極5に関
連した配線あるいは薄膜トランジスタ6に断線があるか
を検査することができる。ゲート配線4またはソース配
線3に短絡があった場合、それに対応する画素電極はス
キャナ20ではソース配線3及びゲート配線4双方にて
電圧印加の選択を指定しないにも拘らず片方の配線にて
電圧が印加されるという現象が生じる。したがって、画
素電極の一方のソース又はゲート配線を電圧印加の選択
をし、他方のゲート又はソース配線に電圧印加の選択を
しないようにして、各画素電極に対応するスイッチ素子
の電流値を測定していけば短絡の有無を検査することが
できる。このことは、薄膜トランジスタ6の短絡にも応
用できる。なお、電源17は直流電源だけではなく交流
電源や正負のパルス電圧を発生する電源とすることも有
り得る。 【0017】 【発明の効果】以上で説明したように、本発明の検査装
置は、画素電極に印加された電圧で発生する電界の変化
を用いる点では従来の検査装置と同様であるが、電界の
変化を電気光学的素子による反射光の変化に置き換える
ことなく、電界の変化を電界効果トランジスタの原理を
応用して直接電気的に検出する。そのため、光強度分布
の不均一性や電気光学的素子の検出感度に起因する課題
を解決するとともに、各画素電極と1対1に対応したス
イッチ素子の電流値で各画素電極に関連した欠陥を検査
するので、信頼性と再現性が高く欠陥修正箇所の特定が
容易な検査が行えると言う効果を有する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inspection method and an inspection apparatus for electrically inspecting a liquid crystal display substrate used for a liquid crystal display panel or the like for defects. 2. Description of the Related Art As a liquid crystal display panel with a large number of pixels used for a liquid crystal television or the like, an active matrix type liquid crystal display panel has been put to practical use. In the active matrix system, a pixel electrode corresponding to a pixel is provided on a liquid crystal display substrate, and a switch using a thin film transistor is provided for each of the pixel electrodes.
A gate electrode and a source electrode of each thin film transistor arranged in a matrix form are connected to a gate line and a source line which are arranged in rows and columns vertically and horizontally, and a voltage is applied to the source lines and the gate lines. A voltage is applied to the corresponding pixel electrode by the combination of the above, and an electric field is applied to the liquid crystal molecules. In such a liquid crystal display substrate, it is necessary to perform a defect inspection such as disconnection or short circuit of a thin film transistor, a gate wiring, and a source wiring, for example, disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-264461. Figure 4
As described above, there is a method of irradiating light from above the electro-optical element 10 disposed to face the liquid crystal display substrate 1 and receiving the reflected light to inspect the presence or absence of a defect. That is, the substrate 2
A liquid crystal sheet or a Pockels crystal plate 10a whose optical properties change when an electric field is applied to a liquid crystal display substrate 1 which is a test object having a pixel electrode 5 provided thereon.
An electro-optical element 10 composed of a liquid crystal display substrate 1 and a thin film transparent electrode 10 c on the surface of the electro-optical element 10 are disposed between the pixel electrode 5 on the liquid crystal display substrate 1 and the thin film transparent electrode 10 c.
Apply voltage at. By doing so, the electric field generated by each pixel electrode 5 changes in accordance with the presence or absence of a defect in the liquid crystal display substrate 1 and the situation, so that the optical properties of the electro-optical element 10 change variously. 1
By observing the state in which the irradiation light from 2 is reflected by the light reflector 10b and received by the light receiver 13, the state of the change in the optical properties of the electro-optical element can be detected by the monitor 14, and as a result, The presence or absence and the state of the defect of the liquid crystal display substrate 1 can be known. [0004] However, the inspection apparatus for a liquid crystal display substrate shown in FIG. 4 has a problem in reliability and reproducibility of the inspection. [0005] The first problem is that the non-uniformity of the light intensity distribution of the irradiation light may reduce the reliability and reproducibility of the inspection result. In general, the light intensity distribution on the screen of the illuminated light beam has a different optical path length even if it can be regarded as a point light source, even if it is a parallel light beam. Further, in the device shown in FIG. 4, the light source 12 is inclined with respect to the liquid crystal display substrate 1 for receiving the reflected light, and the distance from the light source 12 on the liquid crystal display substrate 1 varies depending on the location. Ensuring uniformity of distribution becomes even more difficult. The non-uniformity of the light intensity distribution complicates the setting of a threshold value when making a pass / fail judgment from the light receiving level of the light receiver, necessitating a complicated correction such as a shading process in image processing, and the inspection result. This will reduce reliability and reproducibility. A second problem is that the electro-optical element 10 is structurally
In this case, the sensitivity of the surface of the liquid crystal display substrate 1 to the electric field must be lowered. Even if a Pockels crystal plate is used as the electro-optical element 10, the amount of polarization of the reflected light based on the magnitude of the electric field is small due to the structure, and when this amount of polarization is received by the light receiver 13 through the polarizing plate, The change is small. Therefore, a liquid crystal sheet is practically used as the electro-optical element 10. This liquid crystal sheet also needs to enclose the liquid crystal in a transparent case, and the transparent case keeps the liquid crystal, which is the electro-optical element 10, away from the surface of the liquid crystal display substrate 1. 0.3mm practically as a transparent case
A glass substrate having a thickness of about a certain thickness is required. Even if the surface of the transparent case is brought close to the surface of the liquid crystal display substrate 1 up to several tens of μm, the distance of the liquid crystal, which is the important electro-optical element 10, from the surface of the liquid crystal display substrate 1 is several It reaches 100 μm. As a result, the sensitivity of the liquid crystal in the transparent case to the electric field on the surface of the liquid crystal display substrate 1 decreases. Regardless of whether the electro-optical element 10 is a Pockels crystal plate or a liquid crystal sheet, the electric field sensitivity is reduced, the change in the amount of received light is reduced, and the reliability and reproducibility of the inspection remain low. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a method and an apparatus for inspecting a liquid crystal display substrate having high reliability and reproducibility of inspection. [0008] The present invention that achieves the above object has the following matters specifying the invention. (1) In a method for inspecting a liquid crystal display substrate connected to a source line and a gate line arranged in a lattice pattern for defects of a liquid crystal display substrate, wherein a thin film transistor is provided for each pixel electrode, and the source electrode and the gate electrode of the thin film transistor are connected. The pixel electrodes arranged on the display substrate and the switch elements arranged on the detection substrate are arranged close to and opposed to each other, and a voltage is applied between the source electrode and the drain electrode of the switch elements, and the switch elements are A voltage is applied to both or one of the source line and the gate line of the corresponding pixel electrode, and a current value flowing through the switch element is detected at this time. (2) The voltage applied to the switch element is And applying a voltage to both or one of the source line and the gate line of the pixel electrode corresponding to the switch element. Characterized in that it is carried out in the order in synchronization, and the source electrode and the gate electrode of the thin film transistor provided with a thin film transistor for each (3) pixel electrode,
In an apparatus for inspecting a defect of a liquid crystal display substrate connected to a source wiring and a gate wiring arranged in a lattice, a switch element including a source electrode, a semiconductor, and a drain electrode is arranged corresponding to a pixel electrode of the liquid crystal display substrate. Means for applying a voltage to the pixel electrode from a source line and a gate line, and applying a voltage between the source electrode and the drain electrode. Means for applying voltage, and means for synchronizing voltage application to a pixel electrode to which a voltage is applied and voltage application to a switch element corresponding to the pixel electrode. In general, an N-channel type field effect transistor comprises a source electrode, a P-type semiconductor, a drain electrode and a gate electrode, and the gate electrode is joined to the P-type semiconductor via an insulating film. When a gate voltage is applied while a voltage is applied between the source electrode and the drain electrode, electrons are emitted from the source electrode to the gate electrode by the action of an electric field generated between the gate electrode and the P-type semiconductor and the drain electrode. Attracted electrons are present between the source electrode and the drain electrode, so that a current path is formed, and a current flows between the source electrode and the drain electrode. The magnitude of this current increases in proportion to the increase of the gate voltage, but saturates when it reaches a certain value. Each part of the field effect transistor as described above is replaced as follows, the pixel electrode corresponds to the gate electrode, and the insulating film between the gate electrode and the semiconductor has a small distance between the liquid crystal display substrate and the detection substrate. The air layer corresponds to this. When there is a defect such as disconnection or short circuit of the source wiring or gate wiring on the liquid crystal display substrate side or damage of the thin film transistor, a normal voltage is not applied to the defective wiring or the pixel electrode connected to the thin film transistor. As a result, the pixel electrode does not generate a normal electric field as the gate electrode of the field-effect transistor, so that a normal current does not occur between the source electrode and the drain electrode on the detection substrate side facing the pixel electrode. Therefore, by checking the magnitude of the current between the source electrode and the drain electrode, it is possible to inspect whether the wiring or the thin film transistor related to the pixel electrode is abnormal. Although the above description has been made in accordance with the principle of the N-channel type field effect transistor, the same applies when a negative voltage is applied to the pixel electrode to form a P-channel type field effect transistor. Here, an example of an embodiment of the present invention will be described. Referring to FIG. 3, the basic configuration of the liquid crystal display substrate 1 in the active matrix system will be described first. For example, on a substrate 2 such as a glass substrate,
Pixel electrodes 5 are arranged in a matrix according to the pixels, and thin film transistors 6 are formed corresponding to the pixel electrodes 5. In this case, the pixel electrode 5 is connected to the drain electrode of the thin film transistor 6. Also, the substrate 2
Above, a gate line 4 and a source line 3 are connected to the gate electrode and the source electrode of each thin film transistor 6 so as to form a plurality of columns and a plurality of rows. Thus, the source wiring 3 and the gate wiring 4 are formed on the substrate 2 as shown in FIG.
Are formed in a lattice shape, and the pixel electrodes 5 and the thin film transistors 6 are arranged in a matrix between them. One end of the source wiring 3 is connected to a source driver 15 having a power supply 17, and one end of the gate wiring 4 is also connected to a gate driver 16 having a power supply 27. Further, the source driver 15 and the gate driver 16
Are connected to a scanner 20 via cables 18 and 19, respectively. An arbitrary source wiring 3 and a gate wiring 4 are selected by the scanner 20, and a voltage is applied to a pixel electrode 5 at an intersection of the wiring via a thin film transistor 6 which is a switch. Is applied. In order to inspect the source wiring 3 and the gate wiring 4 for disconnection or short circuit or defect of the thin film transistor using the liquid crystal display substrate 1 as an inspection object,
The inspection device shown in FIGS. 1 and 2 is provided. In FIG. 1, 1 is a liquid crystal display substrate to be inspected, 5 is a pixel electrode, and a thin film transistor 6, a source wiring 3, a gate wiring 4, a switch 29 in the source driver 15, and a switch 28 in the gate driver 16 are simulated. Is shown.
17 and 27 are power supplies for the drivers 15 and 16. In the present inspection apparatus, the detection substrate 21 is arranged opposite to the surface side of the liquid crystal display substrate 1 to be inspected with a small interval δ of about 10 μm. This detection board 21
Is a switch element 26 comprising a P-type semiconductor 23, an N-type source electrode 24 and a drain electrode 25 on a glass substrate 22.
The pixel electrode 5 faces the central portion of the P-type semiconductor 23 via the minute interval δ. Here, a voltage is applied to the source electrode 24 by a power supply 32, and the drain electrode 25 is connected to a D / A converter 31 which is an ammeter via a switch 30. In such a structure, the switches 28, 2
When the source wiring 3 and the gate wiring 4 have no disconnection or short-circuit defect while the thin film transistors 6 do not have a defect in a state where the gate electrodes 9 and 30 are closed, a normal voltage is applied from the power supply 17 to the pixel electrode 5 and the P-type. A normal electric field acts between the semiconductor 23 and the drain electrode 25 and the pixel electrode 5. In that case, P
The semiconductor 23, the source electrode 24, the drain electrode 25, and the pixel electrode 5 constitute a field effect transistor, and the pixel electrode 5 functions as a gate electrode of the field effect transistor. As a result, holes (not shown) in the P-type semiconductor 23 are pushed to the glass substrate 22 side, and electrons flowing out of the source electrode 24 are attracted to the pixel electrode 5 side as indicated by black dots in the figure, and A current path is formed between the D / A converter and the drain electrode 25, and the D / A converter 31 detects the current. If the source line 3 and the gate line 4 are disconnected or short-circuited or the thin film transistor 6 does not operate, a normal voltage is not applied to the pixel electrode 5,
The D / A converter 31 does not detect a normal current value. When a normal voltage is applied to the pixel electrode 5 in this manner, the opposing field-effect transistors conduct and the ammeter operates. FIG. 2 is a diagram for explaining a basic configuration and an operation principle of an inspection apparatus for performing a high-speed and systematic inspection based on the above operation principle. In FIG. 2, each source electrode 24 of a plurality of switch elements 26 has a power source 3
2, a voltage is applied to each of the drain electrodes 25, and a D / A converter 31 which is an ammeter via the switch 30.
It is connected to the. The plurality of switches 30 constitute a sensor driver 34 indicated by a broken line.
In 4, control is performed by the scanner 20 via the signal line 35 so that the drain electrode 25 of one of the switch elements 26 is connected to the D / A converter 31. At the same time, the scanner 20 transmits to the main controller 38 via the signal line 36 which switch 30 is closed when the current flowing through the D / A converter 31 is closed. Therefore, the switch 30 selection signal from the signal line 35 by the scanner 20 is transmitted to the signal line 3
At 6, the controller enters the main controller 38, and the current value at this time is input to the main controller 38 via the signal line 37. For this reason, the scanner 20 selects the switch 30, and eventually selects the switch element 26. In synchronization with this, the scanner 20 is connected via the cables 18 and 19 as shown in FIG. The source wiring 3 and the gate wiring 4 to which a voltage is to be applied are selected, and the pixel electrode 5 to which the voltage is applied is selected. Therefore, scanner 2
By selecting the pixel electrode 5 at 0 and selecting the switch 30 of the switch element 26 facing the pixel electrode 5, a normal current value flows to the D / A converter 31 if there is no defect and it is normal. If it does not flow. If this is stored in the main controller 38 in order, a defective portion can be specified. The gate wiring 4 and the source wiring 3 of the pixel electrode 5
The method for inspecting defects such as disconnection and short circuit is as follows. First, when there is a disconnection in one of the gate wiring 4 and the source wiring 3 or in the thin film transistor 6, no voltage is applied to the pixel electrode 5 associated with the wiring. Therefore, by sequentially switching the pixel electrodes 5 to which a voltage is to be applied by the scanner 20 and sequentially switching and measuring the current value of the switch element 30 facing the pixel electrode 5, the switch element corresponding to any pixel electrode 5 is determined. It is possible to determine whether a normal current has not flowed through 30 and to inspect which pixel electrode 5 related wiring or thin film transistor 6 is disconnected. When a short circuit occurs in the gate line 4 or the source line 3, the pixel electrode corresponding to the short-circuited voltage is applied to one of the source lines 3 and the gate line 4, even though the selection of the voltage application is not specified in both of the source line 3 and the gate line 4. Is applied. Therefore, the current value of the switch element corresponding to each pixel electrode is measured by selecting the voltage application to one of the source or gate wirings of the pixel electrode and not selecting the voltage application to the other gate or source wiring. If it goes on, it can be inspected for short circuits. This can be applied to the short circuit of the thin film transistor 6. The power supply 17 may be not only a DC power supply but also an AC power supply or a power supply that generates positive and negative pulse voltages. As described above, the inspection apparatus of the present invention is similar to the conventional inspection apparatus in that it uses the change in the electric field generated by the voltage applied to the pixel electrode. The change in the electric field is directly and electrically detected by applying the principle of the field effect transistor without replacing the change in the electric field with the change in the light reflected by the electro-optical element. Therefore, while solving the problems caused by the non-uniformity of the light intensity distribution and the detection sensitivity of the electro-optical element, the defect associated with each pixel electrode is detected by the current value of the switch element corresponding to each pixel electrode on a one-to-one basis. Since the inspection is performed, there is an effect that the inspection can be performed with high reliability and reproducibility and in which the defect correction portion can be easily specified.

【図面の簡単な説明】 【図1】液晶ディスプレイ基板の検査装置の概略構成
図。 【図2】図1の検査装置の概要図。 【図3】液晶ディスプレイ基板の一例の平面図。 【図4】従来の検査装置の構成図。 【符号の説明】 1 液晶ディスプレイ基板 3 ソース配線 4 ゲート配線 5 画素電極 6 薄膜トランジスタ 24 ソース電極 23 半導体 25 ドレイン電極 26 スイッチ素子 21 検出基板 17、27、32 電源 31 D/A変換器(電流検出器)
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an inspection device for a liquid crystal display substrate. FIG. 2 is a schematic diagram of the inspection device of FIG. FIG. 3 is a plan view of an example of a liquid crystal display substrate. FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional inspection device. [Description of Signs] 1 Liquid crystal display substrate 3 Source wiring 4 Gate wiring 5 Pixel electrode 6 Thin film transistor 24 Source electrode 23 Semiconductor 25 Drain electrode 26 Switch element 21 Detection substrates 17, 27, 32 Power supply 31 D / A converter (current detector) )

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI G02F 1/1368 G02F 1/136 500 (56)参考文献 特開 昭64−35597(JP,A) 特開 平4−34491(JP,A) 特開 平1−167795(JP,A) 特開 平8−110365(JP,A) 特開 平4−324980(JP,A) 特開 平4−164264(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 31/00 G01M 11/00 G01R 19/00 G01R 29/12 G01R 31/02 G02F 1/1368 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI G02F 1/1368 G02F 1/136 500 (56) References JP-A-64-35597 (JP, A) JP-A-4-34491 ( JP, A) JP-A 1-167795 (JP, A) JP-A 8-110365 (JP, A) JP-A 4-324980 (JP, A) JP-A 4-164264 (JP, A) (58) ) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G01R 31/00 G01M 11/00 G01R 19/00 G01R 29/12 G01R 31/02 G02F 1/1368

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 画素電極ごとに薄膜トランジスタが備え
られこの薄膜トランジスタのソース電極とゲート電極と
が、格子状に配列されたソース配線とゲート配線に接続
された液晶ディスプレイ基板の欠陥を検査する方法にお
いて、 上記液晶ディスプレイ基板上に配列した画素電極と検出
基板上に配列したスイッチ素子とを接近させて対向して
配置し、 上記スイッチ素子のソース電極とドレイン電極との間に
電圧を印加すると共にこのスイッチ素子に対応する画素
電極のソース配線とゲート配線の双方又はいずれか一方
に電圧を印加し、 この時上記スイッチ素子に流れる電流値を検出すること
を特徴とする液晶ディスプレイ基板の検査方法。 【請求項2】 〔請求項1〕に記載する液晶ディスプレ
イ基板の検査方法において、 スイッチ素子への電圧の印加と、このスイッチ素子に対
応する画素電極のソース配線とゲート配線の双方又はい
ずれか一方への電圧の印加とを、同期させて順に行うこ
とを特徴とする液晶ディスプレイ基板の検査方法。 【請求項3】 画素電極ごとに薄膜トランジスタが備え
られこの薄膜トランジスタのソース電極とゲート電極と
が、格子状に配列されたソース配線とゲート配線に接続
された液晶ディスプレイ基板の欠陥を検査する装置にお
いて、 上記液晶ディスプレイ基板の画素電極に対応してソース
電極、半導体、ドレイン電極からなるスイッチ素子を配
列した検査基板を備え、この検査基板と液晶ディスプレ
イ基板とを接近させて対向させ、 上記画素電極にソース配線とゲート配線とから電圧を印
加する手段及び上記ソース電極とドレイン電極との間に
電圧を印加する手段を備え、 電圧が印加される画素電極とこの画素電極に対応するス
イッチ素子への電圧印加とを同期して行う手段と備え、 たことを特徴とする液晶ディスプレイ基板の検査装置。
(57) [Claim 1] A liquid crystal display in which a thin film transistor is provided for each pixel electrode, and a source electrode and a gate electrode of the thin film transistor are connected to a source line and a gate line arranged in a grid. In the method of inspecting a substrate for defects, a pixel electrode arranged on the liquid crystal display substrate and a switch element arranged on a detection substrate are arranged close to and opposed to each other, and a source electrode and a drain electrode of the switch element And applying a voltage to both or one of a source line and a gate line of a pixel electrode corresponding to the switch element, and detecting a current value flowing through the switch element at this time. Inspection method for liquid crystal display substrates. 2. A liquid crystal display according to claim 1.
In the inspection method of the substrate, the application of the voltage to the switch element and the application of the voltage to the source wiring and / or the gate wiring of the pixel electrode corresponding to the switch element are sequentially performed in synchronization with each other. A method for inspecting a liquid crystal display substrate, comprising: 3. An apparatus for inspecting a liquid crystal display substrate connected to a source line and a gate line arranged in a lattice pattern for defects of a liquid crystal display substrate, wherein a thin film transistor is provided for each pixel electrode, and the thin film transistor has a source electrode and a gate electrode. A source electrode, a semiconductor, and a test substrate on which a switch element composed of a drain electrode is arranged corresponding to the pixel electrode of the liquid crystal display substrate. The test substrate and the liquid crystal display substrate are brought close to each other and opposed to each other. Means for applying a voltage from a wiring and a gate wiring, and means for applying a voltage between the source electrode and the drain electrode, and applying a voltage to a pixel electrode to which a voltage is applied and a switch element corresponding to the pixel electrode And a means for synchronizing with the above, and a liquid crystal display substrate inspection apparatus.
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