JP4341364B2 - Ｔｆｔアレイ検査装置 - Google Patents

Description

本発明は液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどに使われるＴＦＴアレイ基板の検査に使用するＴＦＴアレイ検査装置に関する。

液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等の液晶装置や有機ＥＬ装置には、基板上に液晶や有機ＥＬを設けると共にこれらを駆動するＴＦＴ（薄膜トランジスタ）がアレイ状に設けられている。

ＴＦＴアレイは、マトリックス状に配列された複数の画素電極とこれらの画素電極と対向して配列された対向電極とを備え、この電極間に液晶や有機ＥＬを介在させて液晶装置や有機ＥＬ装置を構成している。液晶装置の場合には液晶を電圧駆動し、有機ＥＬの場合には有機ＥＬを電流駆動している。

ＴＦＴアレイの駆動方法として、シフトレジスタを用いてＴＦＴアレイを順次駆動する方法が知られている。

このＴＦＴアレイの検査は、通常、検査信号によりＴＦＴアレイを駆動し、電気的あるいは光学的に行われている。光学的な検査では、液晶や有機ＥＬパネルを点灯させ、この点灯状態を目視あるいはＣＣＤカメラ等の撮像装置により観察している。

また、シフトレジスタ駆動のＴＦＴアレイを検査する検査装置としては、例えば、特許文献１が知られている。

従来のＴＦＴアレイ検査装置では、シフトレジスタにより順次駆動した際に有機ＥＬパネルの各画素に流れる電流を測定することにより行っている。

図７は従来のＴＦＴアレイ検査装置の一構成例を説明するための概略図である。図７において、有機ＥＬパネル１の各画素１ａの部分には有機ＥＬが配列され、各有機ＥＬはそれぞれＴＦＴ１ｂが設けられ、水平駆動回路２及び垂直駆動回路３により駆動される。

水平駆動回路２は、シフトレジスタ２ａ及びＴＦＴ２ｂを備える。シフトレジスタ２ａは駆動部４から入力したクロック信号１０に基づいてシフトレジスタ信号１１を出力し、ＴＦＴ１ｂを順次駆動して、表示信号１２を画素ＴＦＴ１ｂに供給する。

有機ＥＬパネル１のＴＦＴ１ｂは、水平駆動回路２から供給された表示信号１２により駆動され、垂直駆動回路３で選択されたライン上の各画素１ａの有機ＥＬを駆動する。

測定部６は、有機ＥＬパネル１の各ＴＦＴ１ｂの内で駆動したＴＦＴを流れる電流を測定し、この測定電流によりＴＦＴアレイ検査を行う。
特開２０００−３５２７０６号公報

従来のＴＦＴアレイ検査装置では、パネルが順次点灯すると各点灯状態が保持されるため、点灯画素が増える毎にパネルに流れる電流値が増加する。そのため、測定部は大きな電流測定レンジを備える必要がある。電流測定器の測定レンジを大きくすると、各画素に流れる電流値の精度は低下することになり、ＴＦＴアレイ検査装置により画素に解像度に支障が生じることになる。

図８は従来のＴＦＴアレイ検査装置の信号状態を説明するための図である。シフトレジスタは、クロック信号（図８（ａ））に応じてシフトレジスタ信号を出力する。図８（ｃ）に示す表示信号をＴＦＴ２ｂに入力すると、測定部に流れるパネル電流は各画素１ａのＴＦＴ１ａが駆動する毎に図８（ｄ）に示すように増加する。パネル画面の駆動を測定する場合には、パネルが備える画素数に応じたパネル電流が測定できる測定レンジＡを用意する必要がある。

また、図８（ｅ）中に示すように不良画素により過剰な電流Ｂが流れた場合には、電流測定器の測定レンジを越えてしまい、他の画素の検査ができなくなるという問題もある。

測定精度を上げるために、パネル１画面を駆動する際に、何点かの画素を点灯させて測定を行った後、点灯した画素を消灯させ、パネルの残りの画素を駆動させる方法も考えられるが、パネル全画素を検査するには測定時間がかかってしまうという問題がある。

そこで、本発明は上記課題を解決し、ＴＦＴアレイ検査装置において小さな電流測定レンジで測定することができ、電流値の測定精度を高めることを目的とし、これによりパネルの検査精度を高めることを目的とする。

本発明は、シフトレジスタによりＴＦＴアレイを画素単位で駆動する際、１画素を駆動する間にＴＦＴに供給する電圧を変化させることにより、１画素を単位として検査を行うものである。１画素を単位として検査することにより、測定する電流値を制限することができ、必要とする電流測定レンジを小さくすることができる。

本発明のＴＦＴアレイ検査装置は、シフトレジスタにより順次駆動されるＴＦＴアレイを検査するＴＦＴアレイ検査装置であり、各画素のＴＦＴに表示信号を入力する表示信号形成部と、このＴＦＴを流れる電流を測定する測定部とを備える。表示信号形成部は、シフトレジスタによる１画素の駆動を単位として表示信号を供給して１画素毎に駆動させる。また、測定部は、シフトレジスタ及び表示信号によって１画素のＴＦＴが駆動される際に流れる電流の変化をＴＦＴ毎に測定する。

表示信号は１画素を単位として各ＴＦＴに供給される信号であり、この表示信号の１画素に対して供給する終了時点での電圧はＴＦＴをオフとする電圧である。これにより、当該ＴＦＴから流れる測定電流は、１画素の駆動を単位として零に戻るため、次の１画素の駆動時に測定される測定電流に影響を及ぼすことはない。

また、表示信号は、１画素の駆動中に所定電圧と零電圧との間の電圧変化を少なくとも１回含む信号形態とする他、１画素の駆動中に零電圧以外の少なくとも２つの異なる電圧間の電圧変化を少なくとも１回含む信号形態とすることができる。これにより、各画素はこれらの信号形態に基づく検査を行うことができる。

また、本発明のＴＦＴアレイ検査装置が検査するパネルは、液晶による画素又は有機ＥＬによる画素に適用することができる。

本発明のＴＦＴアレイ検査装置によれば、不良画素により過剰な電流が流れた場合であっても、画素単位で検査を行うため他の画素に検査に影響を与えることがなく、測定を中断することなくパネル全体の検査を行うことができる。

また、画素を単位とする表示信号の供給は、シフトレジスタによる各画素の駆動と同期させて行うことができるため、画素を何点かの画素について点灯と消灯を順次繰り返す検査方法にように長い測定時間を要すること無く短時間で測定することができる。

本発明のＴＦＴアレイ検査装置によれば、ＴＦＴアレイ検査装置において小さな電流測定レンジで測定することができ、電流値の測定精度を高めることができる。また、電流値の測定精度を高めることにより、パネルの検査精度を高めることができる。

以下、本発明の形態について図を用いて説明する。

図１は、本発明のＴＦＴアレイ検査装置の概略を説明するための図である。

液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等の液晶装置や有機ＥＬ装置に用いるＴＦＴアレイの駆動は、例えば信号線駆動回路（水平線駆動回路）及び走査線駆動回路（垂直線駆動回路）により行われる。この駆動回路の一駆動方式としシフトレジスタを用いるものが知られており、シフトレジスタの各ビットから順次出力される信号に基づいて各ＴＦＴアレイを駆動することにより、液晶あるいは有機ＥＬを駆動する。

パネル１の各画素１ａには、液晶あるいは有機ＥＬ及びこれらを個々に駆動するＴＦＴ２ｂが備えられ、各ＴＦＴ２ｂは水平線駆動回路２及び垂直線駆動回路３により駆動される。水平線駆動回路２及び垂直線駆動回路３は、駆動部４により駆動制御される。

水平線駆動回路２はシフトレジスタ２ａを備え、各シフトレジスタ信号１１はＴＦＴ２ｂを順次駆動する。ＴＦＴ２ｂには表示信号１２が入力されている。ＴＦＴ２ｂは、シフトレジスタ信号１１が入力した時点において、入力している表示信号１２をパネル１のＴＦＴ１ｂに供給し、対応する画素１ａを駆動する。

本発明のＴＦＴアレイ検査装置は、測定部６と表示信号形成部５を備える。表示信号形成部５はシフトレジスタ２ａによる１画素の駆動を単位として、パネル１の各画素１ａが備える各ＴＦＴ１ｂ毎に表示信号を供給する。一方、測定部６は、パネル電流１３を測定する。

図２，３は本発明のＴＦＴアレイ検査装置により信号状態を説明するための概略図である。図２の表示信号（図２（ｃ））は、所定電圧と零電圧とを１クロックを単位に繰り返す信号例であり、図３の表示信号（図２（ｃ））は、零電圧以外の異なる所定電圧を１クロックを単位に繰り返す信号例である。

シフトレジスタ２ａは、駆動部４から供給されるクロック信号１０（図２（ａ），３（ａ））に応じてシフトレジスタ信号１１を出力する。一方、表示信号形成部５は、シフトレジスタ信号１１と対応し１クロックを単位とする表示信号１２（図２（ｃ），３（ｃ））を形成する。

水平駆動回路２のＴＦＴ２ｂは、シフトレジスタ信号１１により駆動し、表示信号形成部５から供給される表示信号１２をパネル１のＴＦＴ２ｂに順次供給する。測定部６は、ＴＦＴ２ｂに流れる電流をパネル電流として測定する。パネル１の各ＴＦＴ２ｂは、シフトレジスタ駆動により順次駆動され、各駆動毎に表示信号１２が供給される。

表示信号１２は、所定電圧と零電圧との電圧変化、あるいは異なる所定電圧間の電圧変化等の信号形態を含み、１クロック単位毎に駆動したＴＦＴ１ｂをオフとして電圧供給を終了する。この信号形態とすることにより、測定部６が測定するパネル電流は、各画素毎にＴＦＴに流れる電流となる。従って、測定部６が測定するパネル電流値は、１つのＴＦＴに流れる電流値で充分とすることができ、その測定レンジは、図２（ｄ），図３（ｄ）に示すように小さなレンジで充分である。

また、不良画素により過剰な電流が流れた場合であっても、その過剰電流はその１つの不良画素のみからであり、表示信号１２は当該不良画素を駆動後はＴＦＴ１ｂがオフされ、各画素毎に検査が完了するため、図２（ｅ），図３（ｅ）に示しように、他の画素の検査に影響を与えることはない。

図４は、本発明の表示信号形成部の一構成例を説明するための図である。図４に示す構成例において、表示信号形成部５は、駆動信号形成手段５ａと複数のＴＦＴ５ｂ，５ｃとを備える。駆動信号形成手段５ａは、クロック信号１０に基づいて所定時間だけ時間間隔を開けた２つの駆動信号を形成する。各駆動信号はそれぞれＴＦＴ５ｂ，５ｃに駆動する。ＴＦＴ５ｂ，５ｃには、それぞれ異なる電圧Ｖ1，Ｖ2が印加されている。ＴＦＴ５ｂ，５ｃは、駆動信号形成手段５ａからの駆動信号に応じて所定時間間隔を開けて順次駆動し、印加された電圧Ｖ1及び電圧Ｖ2をＴＦＴ２ｂに順次供給する。

電圧Ｖ1を所定電圧とし、電圧Ｖ2を零電圧（あるいは接地電圧）とした場合には、図２（ｃ）に示す表示信号が形成される。

また、駆動信号形成手段５ａにより駆動されるＴＦＴを３個とし、各ＴＦＴに異なる電圧Ｖ1，Ｖ2と接地電圧を印加した場合には、図３（ｃ）に示す表示信号が形成される。

なお、駆動信号形成手段５ａが形成する信号の時間間隔は、表示信号の各電圧の時間幅を定めることになる。

図５は、本発明の表示信号形成部の他の構成例を説明するための図である。図５に示す構成例において、表示信号形成部７は、各ＴＦＴ２ｂに出力するシフトレジスタ出力１１を入力し、シフトレジスタ出力１１の入力をトリガとして、所定電圧波形の表示信号１２を形成し各ＴＦＴ２ｂに出力する。この所定電圧波形は、例えば図２（ｃ），図３（ｃ）に示されるように１クロックの時間幅を単位として形成される。

図６は、本発明の表示信号形成部の別の構成例を説明するための図である。図６に示す構成例において、表示信号形成部８は各ＴＦＴ２ｂ毎に設けられ、各ＴＦＴ２ｂに出力するシフトレジスタ出力１１を入力し、シフトレジスタ出力１１の入力をトリガとして、所定電圧波形の表示信号１２を形成し、各ＴＦＴ２ｂに出力する。この所定電圧波形は、例えば図２（ｃ），図３（ｃ）に示されるように１クロックの時間幅を単位として形成される。

図２（ｃ）に示すように、表示信号が所定電圧と零電圧とを組合せた信号形態である場合には、表示信号形成部８はシフトレジスタ出力１１をそのまま出力するか、あるいは、ＴＦＴ１ｂを駆動するに要する所定電圧に電圧変換した後に出力する。

本発明のＴＦＴ検査装置は、有機ＥＬによるパネル検査に適用することができる他、液晶によるパネル検査に適用することができる。

本発明のＴＦＴアレイ検査装置の概略を説明するための図である。 発明のＴＦＴアレイ検査装置により信号状態を説明するための概略図である。 発明のＴＦＴアレイ検査装置により信号状態を説明するための概略図である。 本発明の表示信号形成部の一構成例を説明するための図である。 本発明の表示信号形成部の他の構成例を説明するための図である。 本発明の表示信号形成部の別の構成例を説明するための図である。 従来のＴＦＴアレイ検査装置の一構成例を説明するための概略図である。 従来のＴＦＴアレイ検査装置の信号状態を説明するための図である。

符号の説明

１…パネル、１ａ…画素、１ｂ…ＴＦＴ，２…水平駆動回路、２ａ…シフトレジスタ、２ｂ…ＴＦＴ、３…垂直駆動回路、４…駆動部、５…表示信号形成部、５ａ…駆動信号形成手段、５ｂ，５ｃ…ＴＦＴ、６…測定部、７…表示信号形成部、８…表示信号形成部、１０…クロック信号、１１…シフトレジスタ出力、１２…表示信号、１３…パネル電流。

Claims (5)

1. ＴＦＴを備え、垂直線駆動回路および水平線駆動回路を構成するシフトレジスタによって外部からの表示信号が入力されることにより点灯し、その点灯状態が保持される画素からなるパネルのＴＦＴアレイを検査するＴＦＴアレイ検査装置であって、
   ＴＦＴアレイを駆動するためのクロック信号を供給する駆動部と、
   各画素のＴＦＴに前記表示信号を入力する表示信号形成部と、
   前記ＴＦＴを流れる電流を測定する測定部とを備え、
   前記シフトレジスタは前記クロック信号と同期して１画素毎にＴＦＴアレイを順次駆動し、
   前記表示信号形成部は、
   前記シフトレジスタで駆動される１画素に対して、１クロック信号の時間内において１画素毎にＴＦＴアレイをオンオフさせる電圧変化を有する表示信号を供給し、
   前記測定部は、前記シフトレジスタで駆動され、前記表示信号形成部の表示信号の印加によって流れる１画素毎の電流変化をパネル電流として測定することを特徴とするＴＦＴアレイ検査装置。
2. 前記表示信号は、１画素の駆動中に所定電圧と零電圧との間の電圧変化を少なくとも１回含む信号形態であ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. 前記表示信号は、１画素の駆動中に零電圧以外の少なくとも２つの異なる電圧間の電圧変化を少なくとも１回含む信号形態であ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. 前記画素は、液晶又は有機ＥＬによりな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. ＴＦＴを備え、垂直線駆動回路および水平線駆動回路を構成するシフトレジスタによって外部からの表示信号が入力されることにより点灯し、その点灯状態が保持される画素からなるパネルのＴＦＴアレイを検査するＴＦＴアレイ検査方法であって、
   前記シフトレジスタにより駆動部からのクロック信号と同期して１画素毎にＴＦＴアレイを順次駆動し、
   １クロック信号の時間内において１画素毎にＴＦＴアレイをオンオフさせる電圧変化を有する表示信号を各画素のＴＦＴに入力し、
   前記表示信号のＴＦＴへの印加によってＴＦＴに流れる１画素毎の電流変化をパネル電流として測定することを特徴とするＴＦＴアレイ検査方法。

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