JPH01303485A - 液晶表示装置の電極検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、表示画面を構成する複数の絵素毎にスイッチ
ング素子がｆ１加されたいわゆるアクティブ・マトリッ
クス型？ｌ晶表示装置の欠陥の有無を検査する場合など
に好適に実施される液晶表示装置の電極検査方法に関す
る。

従来の技術 いわゆるアクティブ・マトリックス型液晶表示装置にお
いては、スイッチング素子として各絵素毎に付加された
１膜トランジスタなどを形成するためにはきわめて複雑
な製造工程を経なければならず、このため各スイッチン
グ素子を駆動するためのバスラインの断線や短絡、また
スイッチング素子の電気的特性の劣化による絵素欠陥な
どが発生することがある。したがって、製品の品質管理
においては、前述した欠陥部分の検査および解析などを
行う必要がある。

従来、欠陥部分を検査する方法としては、基板上にバス
ラインが形成された段附、あるいはスイッチング素子が
形成された段階においてプローバを用いて前記バスライ
ンあるいは絵素電極に直接接触して（隔部分を検査する
触針法が採用されていた。

発明が解決しようとする課題 このような触針法による欠陥部分の検査方法では、バス
ラインおよび絵素の数がきわめて多い液晶表示装置を検
査する際には膨大な時間を要し、実用的な品質管理を行
うことが困難となっている。

本発明の目的は、検査時間を格段に短縮することができ
るとともに、操作性が向上された液晶表示装置の電極検
査方法を提供することである。

課題を解決するための手段 本発明は、非線形素子を備えたアクティブ・マトリック
ス型液晶表示装置において、 電気化学的反応によりソースバスラインおよびゲートバ
スライン上に着色薄膜を形成し、色の濃淡の違いにより
、バスラインの欠陥を検出することを特徴とする液晶表
示装置の電極検査方法である。

また本発明は、非線形素子を備えたアクティブ・マトリ
ックス型液晶表示装置において、非線形素子を作動させ
て絵素電極に電圧を印加した状態で、電気化学的反応に
より検素電極上に着色薄膜を形成し、色の濃淡の違いに
より、絵素電極の欠陥を検査することを特徴とする液晶
表示装置の電極検査方法である。

作　　用 本発明に従えば、ソースバスラインおよびゲートバスラ
イン上に、電気化学的反応によって着色薄膜が形成され
る。バスラインに欠陥が生じている場合には、前記欠陥
が生じている部分の着色薄膜の形成状況は、正常である
部分とは異なる。したがって、着色薄膜形成後の色の濃
淡の違いによってバスラインの欠陥を検出することがで
きる。

また本発明に従えば、非線形素子を生動させて絵素電極
に電圧を印加し、この検素電極上に電気化学的反応によ
って着色薄膜が形成される。絵素電極に欠陥が生じてい
る場きには、前記欠陥が生じている絵素電極には電圧が
印加されず、したがって着色薄膜が形成されない。これ
によって、着色薄膜形成後の色の違いによって、絵素電
極の欠陥を検査することができる。

実施例 第４（２１は本発明の一実施例に用いられるアクティブ
・マトリックス型液晶表示装置１の一部を拡大した平面
図であり、第５Ｉ２１は第４図の切断面線■−Ｖから見
た断面図である。アクティブ・マトリックス状の液晶表
示装置１では、その表示画面がマトリックス状に配列さ
れた複数の絵素電極２から構成される。各絵素電極２毎
に非線形素子である薄膜トランジスタ（ＴＰＴ）３が配
設されており、各絵素電極２間にトランジスタ３を駆動
するためのゲートバスライン４およびソースバスライン
５が相互に交差するように配設されている。

トランジスタ３は、ガラス基板６上に前記ゲートバスラ
イン４から延びたゲート電Ｆｆｉ７が形成される。ゲー
ト電極７上には、ゲート絶縁膜８．９を介して半導体膜
１０が形成される。半導体膜１０上には、前記ソースバ
スライン５から延びる第１ソース電極１１および第２ソ
ース電極１２と、絵素電極２に接続された第１トレイン
電極１３および第２トレイン電ＦＪｆ！１４とが形成さ
れる。

本発明は、カラーフィルタの形成法として既に知られて
いるいわゆる電着法を、前述したノ（スライン４．５お
よびスイッチング素子３の欠陥の有無を検査する方法に
適用するものである。カラーフィルタの形成法としての
電着法は、溶媒中に分散された高分子樹脂を中和剤によ
ってイオン化し、電気化学的に電極上にイオン化された
高分子樹脂を析出・不溶化させる現象を応用したもので
４らる（特開昭５９−１１４５７２．５９−１１５８８
６．５９−１８９３１８．５９−２２３４０４．６０　
２３８３４参照）。

このような電着法には、使用される高分子樹脂によって
アニオン型とカチオン型の２種類があるけれども、本発
明で用いられる高分子樹脂はアニオン型である。前記絵
素電極２には、たとえば■Ｔｏ　（ｆｉ酸化インジウム
）などの透明を極が用いられる。カチオン型の高分子樹
脂を用いる場きには、この高分子樹脂をイオン化するた
めに添加される中和剤（−最的には酸性１ヒき物が用い
られる）によって、前記ＩＴＯから成る透明電極の表面
が電着時に変質してしまう。すなわち、黒褐色の抵抗値
の高い不透明な材料にｉＨ元されてしまう。そこで、本
発明にはアニオン型の高分子樹脂、たとえばカルボキシ
ル基（−Ｃｏｏ）ｌ）やビトロキシ化き物などを多く含
む高分子樹脂が用いられる。

なおアニオン型の高分子を用いる場きには、その中和剤
としてはアルカリ性物質が用いられる。

第１図は、本発明の一実施例の原理的な構成を説明する
ための図である。ガラス基板６上にたとえばＴｉ、ＭＯ
，Ｎｉ、Ｔａ、Ｏｒなどの金属によって複数本めゲート
バスライン４およびソースバスライン５が相互に交差す
るようにパターン形成された１炙に、ソースバスライン
５の一方端子側に銀ペースト２０を塗布する。このよう
なガラス基板６を対向電極２１とともにたとえば水溶液
中でカルボキシルアニオン（Ｒ，ＣＯＯ−１が解離して
いる電＠液が貯留された容器２２内に浸漬する。カラス
基板６の上には直流電源２３の正Ｆｆ！側が接続され、
対向電極２１には負極側が接続される。ガラス基板６お
よび対向電極２１間において印加された電圧によって、
ガラス基板６上においては次式に示す反応が起こる。

２Ｈ２０−４＋−ｔ’七０２１＋４ｅ−−−１１）［Ｃ
ＯＯ−＋）ｌ’　→ＲＣ００Ｈ（析出）　　　　　中（
２）すなわち、水溶液中で解離しているカルボキシルア
ニオン（Ｒ・ＣＯＯ−）が正極に印加されたガラス基板
６上のソースバスライン５上に引寄せられ、水の電気分
解によって生じた水素イオンと反応し、高分子樹脂が不
溶化して前記ソースバスライン５上にその析出が見られ
る。

このようにして電着される高分子樹脂によってソースバ
スライン５上には高分子膜が形成される。

一方、容器２２内には高分子樹脂とともに、前記電着さ
れた高分子膜を着色するために、顔料が分散されている
。したがって、イオン化された高分子樹脂が前記ソース
バスライン５上に引寄せられるときには顔料も共に引寄
せられ、このため着色した高分子膜が得られる。したが
って、ガラス基板６上に形成されたソースバスライン５
において断線または短絡などの欠陥が生じている渇きに
は、その着色状況を識別することによって欠陥の有無を
判定することができ、品質検査を容易に行うことができ
る。

電着液に用いられる高分子樹脂としては、天然乾性油と
マレイン酸の付加物、カルボキシル基を導入したアルキ
ド樹脂、エポキシ樹脂とマレイン酸の付加物、カルボキ
シル基を導入したポリブタジェン樹脂、アクリル酸また
はメタアクリル酸とそのエステルとの共重合体等が用い
られる。また、ジントーケミトロン（株）製の電着液を
用いるようにしてもよい。また前記顔料の色彩としては
たとえば青などが用いられる。直流電源２３の電圧は、
たとえば３０Ｖに設定し、たとえば１０秒間、電着を行
う。

なお、欠陥の有無を検査した後には、たとえばブチルセ
ロソルブなどの剥離液を用いて前記着色された高分子膜
を剥離する。さらに、ブチルセロソルブ・イソプロピル
アルコールを用いてガラス基板６を洗浄する。このよう
にしてソースバスライン５の欠陥検査が行われるけれど
も、同様にしてゲートバスライン４の欠陥チエツクも行
われる。

このときには、銀ペースト２０がゲートバスライン４の
一方端子側に塗布され、この銀ペーストに対して正電圧
が印加される（第２図参照）。

第３図は、本発明を絵素型ＶＭ２の欠陥検査に用いた場
かの原理的な構成を説明するための図である。第３Ｉ１
２１に示す適用例においては、絵素電極２上にのみ着色
された高分子膜を電着させるために、ソースバスライン
５およびゲートバスライン４上には絶縁膜を形成し、絵
素電極２上の絶縁膜を除去する。この後に、ソースバス
ライン５の一方端子側に銀ペースト２０を塗布し、この
ガラス基板および対向電極２１を電着液が貯留された容
器２２内に浸漬する。電着液には、たとえばシントーゲ
ミトロン（株）喪のものを用い、この電着液に青のＷＩ
ｆｔを添加する。また、ゲートバスライン４には、直流
電源２４から正電圧を印加する。

各絵素電極２晦に付加されたトランジスタ３が非線形素
子としてａ−８ｉを用いた薄Ｍ＋・ランジスタの場きに
は、ゲート−ソース間の電圧Ｖｃｓ＞０のときにソース
・ドレイン間が導通状態となる。

一方、ゲートーソース間の電圧Ｖ、ｌ、３て０のときに
遮断状聾となる。そこで、ゲートバスライン４に正電圧
を印加するとトランジスタ３が導通状態となり、同時に
ソースバスライン５に正電圧を印加することによって絵
素電極２が正電位となり、絵素電極２上に着色高分子膜
が電着される。前記トランジスタ３のチャ本ル領域にお
いて断線による導通不良が発生したり、またトランジス
タ３の電流特性（ゲート−ソース間の電圧Ｖ。ｇに対す
るドレイン電流特性）が不充分であると、絵素電極（ド
レイン電極）２に電流が流れず、したがってこの絵素電
Ｖｉｉ２上には着色高分子膜は電着されない。

このように各絵素電極２上の着色状況によって、絵素型
ｆｆ！２の欠陥検査を行うことができる。

ゲート側に２０Ｖの直流電圧を印加し、トランジスタ３
をオン状層にし、ソース側を陽極として対向基板２１と
ソース・バスライン間に直流電圧３０Ｖを印加して絵素
電極上に電着を行う。欠陥検査を行った後には、前述し
た適用例と同様にブナルセロソルブなどの解ｉｌ液によ
−）で着色高分子膜を解離し、ブナルセロソルブ・イン
グロビルアルコールを用いてガラス基板６を洗浄する。

このように本実施例では、バスラ・イン４，５におけろ
欠陥部分の検査を行うことができろとともに、絵素電極
２の欠陥部分をも検査することが可能となる。また、バ
スライン４，５および絵素電極２の数が増加しても、き
わめて短時間で欠陥部分の有無の検査を行うことができ
、その操（ヤ性が格段に向上される。このような検査結
果に基づいて修理装置を用いて欠陥部分を修理すること
によって、きわめて高品質な液晶表示装置を提供するこ
とが可能となる。なお、本実施例では３端子素子である
トランジスタ３に関連した検査について述べたが、たと
えば２端子素子の素子であるダイオードなどの検査にも
適応することかできる。

上述の実施例では、電極上に着色薄膜を形成する方法と
して電着法を例に挙げて説明したけれども、本発明はこ
れに限定されるものではなく、電気泳動法等の他の電気
化学的反応による方法を用いるようにしてもよい。

発明の効果 以上のように本発明に従えば、液晶表示装置において、
ライン数、絵素数が増加しても、短時間で欠陥の有無の
検査を行うことができ、か−）ライン欠陥の場所の他、
絵素電極の欠陥場所も特定することができ、この情報を
もとに、補修装置を用いて地絡あるいは短絡部分の救済
を行うことができるようになる。これによって、無欠陥
の液晶表示装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はガラス基板６上に形成されたソースバスライン
５の欠陥検査の原理的な構成を説明するための図、第２
図はゲートバスライン４の欠陥検査の原理的な構成を説
明するための目、第３図は絵素電極２の欠陥検査の原理
的な構成を説明するための図、第４図は本発明の一実施
例に用いられるアクティブ・マトリクス型液晶表示装置
１の一部を拡大した平面図、第５図は第４Ｕ！Ｕの切断
面線■−■から見た断面図である。 １・・液晶表示装置、２・・絵素電極、３・・トランジ
スタ、４．・ゲートバスライン、５・・ソースバスライ
ン、Ｃ）　ガラス基板、２０−・・銀ペースト、２１・
対向電極、２２・−容器、２３．２４・・・直流電源 代理人　　弁理士　画数　圭一部 Ｍ１図 第２図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）非線形素子を備えたアクティブ・マトリックス型
   液晶表示装置において、 電気化学的反応によりソースバスラインおよびゲートバ
   スライン上に着色薄膜を形成し、色の濃淡の違いにより
   、バスラインの欠陥を検出することを特徴とする液晶表
   示装置の電極検査方法。
2. （２）非線形素子を備えたアクティブ・マトリックス型
   液晶表示装置において、 非線形素子を作動させて絵素電極に電圧を印加した状態
   で、電気化学的反応により絵素電極上に着色薄膜を形成
   し、色の濃淡の違いにより、絵素電極の欠陥を検査する
   ことを特徴とする液晶表示装置の電極検査方法。