JPH02186321A - アクティブマトリクス基板の検査方法 - 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、液晶表示装置等に用いられるアクティブマト
リクス基板の検査方法に関する。

（従来の技術） アクティブマトリクス基板上に液晶層、透明電極等を順
次積層してなるアクティブマトリクス駆動方式の液晶表
示装置は、液晶の応答速度が速く、基板面積に制約がな
く、反射型又は透過型のいずれにも使用することができ
るなどの利点を持つため、近年盛んに用いられている。

該液晶表示装置に使用されるアクティブマトリクス基板
は、周知のように、絶縁基板と、その上にマトリクス状
に配列された絵素電極と、行ライン及び列ラインと、そ
の各交差部に於いて各絵素電極に接続された薄膜トラン
ジスタ（ＴＰＴ）等の非線形素子とを備えている。

このようなアクティブマトリクス基板は、液晶表示装置
等に種々の利点をもたらすものであるが、その反面、製
造工程が複雑であり、しかも大面積に形成されるらので
あるため、歩留りが低いという欠点を有している。従っ
て、歩留り向上のためには、製造された基板を検査して
、その欠陥箇所を修正することか重要とされている。

アクティブマトリクス基板の検査方法としては、従来は
、触針法又は全面点灯検査法が採用されていた。触針法
は、１０−バを絵素電極等に直接接触させて欠陥部分を
検出する方法であり、絶縁基板上に絵素電極、非線形素
子等を形成し終えた段階で実施される。また、全面点灯
検査法は、完成された基板を液晶等で封止した後に実施
される。

これらは、いずれも順列方式の検査方法であるため、数
万個以上の非線形素子が大面積に形成されているアクテ
ィブマトリクス基板に対しては、膨大な検査時間を要し
、実際には歩留りを向上させるのが困難である。

このような状況を背景として開発された検査方法が電着
法である。この電着法に於いては、通常、カルボキシル
アニオン（Ｒ−ｃｏｏ−＞等のイオン化した高分子樹脂
を含む水溶液からなる電着液が使用される。該電着液に
、アクティブマトリクス基板が対向電極とともに浸漬さ
れ、アクティブマトリクス基板には、直流電源の正極が
接続される。

また、対向電極には該直流電源の負極が接続される。こ
れにより、アクティブマトリクス基板の正電圧が印加さ
れている部分に高分子樹脂が引き寄せられる。電着液に
は高分子樹脂とともに顔料が分散しているので、アクテ
ィブマトリクス基板の正電圧が印加されている部分にの
み１着色した高分子樹脂膜が形成され、その着色状態か
らアクティブマトリクス基板の欠陥の有無を判定するこ
とができる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、アクティブマトリクス基板は、通常、ショー
トリングと呼ばれる短絡ラインを備えている。これは、
アクティブマトリクス基板自体の製造工程及び製造され
たアクティブマトリクス基板を液晶表示装置等に加工す
る工程で、アクティブマトリクス基板中の非線形素子が
静電気によって破壊するのを防止するためのものである
。該ショートリングによって全ての行ライン及び列ライ
ン間が導通し、行ライン及び列ラインの各交差部に接続
された非線形素子に電位差が生じるのが防止される。

このようなアクティブマトリクス基板を電着法により検
査する場合には、行ライン及び列ラインの両方に同一の
正電圧が同時に印加されることになる。そのため、ＴＰ
ＴがＮチャネルの場合は。

ＴＰＴはＯＮ状態になるので、断線しているＴＰＴに接
続されている絵素を極は着色されずに残って検出される
が、リークを生じているＴＰＴに接続されている絵素電
極も正常なＴＰＴに接続されている絵素電極と共に着色
される。従って、リーク欠陥が生じているＴＰＴの検出
が不可能になる。

ＴＰＴがＰチャネルの場合は、逆の理由からリーク欠陥
は検出できても、断線欠陥は検出できないことになる。

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、ショートリングを有するアクティブマトリクス
基板に対して、その断線欠陥及びリーク欠陥の両方を迅
速に検出できるアクティブマトリクス基板の検査方法を
提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の検査方法は、絶縁性基板上にマトリクス状に配
列された絵素電極と、行ライン及び列ラインと、該行ラ
イン及び列ラインと該絵素１を極との間に接続された非
線形素子と、該行ライン及び列ラインに接続されて各ラ
イン間を短絡させるショートリングとを有するアクティ
ブマトリクス基板の検査方法であって、該ショートリン
グを切断して、該行ラインと該列ラインとの間を絶縁す
る工程と、ショートリング切断後に該アクティブマトリ
クス基板を検査する工程と、該検査後に、該ショートリ
ング切断部分を接続する工程と、を包含しており、その
ことにより上記目的が達成される。

（実施例） 以下に本発明を実施例について説明する。

第１図は本発明の検査方法で検査されるアクティブマト
リクス基板の平面図である。

該アクティブマトリクス基板１０は、矩形状の透明な絶
縁基板１１を備えている。絶縁基板１１上には、多数本
の行ライン（ゲートパスライン）１２が平行に設けられ
ていると共に、該行ライン１２に対して直交状態で多数
本の列ライン（ソースパスライン）１３が平行に設けら
れている０行ライン１２及び列ライン１３の各交差部近
傍には、非線形素子としてＮチャネルＴＦＴ１４が形成
されている。ＴＦＴｌ４のゲートは行ライン１２に接続
される、そのソースは列ライン１３に接続されている。

また、ＴＦＴｌ　４のドレインは、行ライン１２と列ラ
イン１３とで囲まれたブロックに形成された透明な絵素
電極１５に接続されている。

絶縁基板１１上の外縁部には、外縁に沿って矩形状のシ
ョートリング１６が形成されている。該ショートリング
１６は、絶縁基板１１の四辺に対応した４本の直線部１
６ａ〜１６ｄからなる。平行な２本の直線部１６ａ及び
１６ｃの一方には、奇数行の行ライン１２が接続され、
他方には偶数行の行ライン１２が接続されている。また
、他の平行な２本の直線部１６ｂ及び１６ｄの一方には
、奇数列の列ライン１３が接続され、他方には偶数列の
列ライン１３が接続されている。

このようなアクティブマトリクス基板１０を本発明の検
査方法で検査するには、先ず、アクティブマトリクス基
板１０のショートリング１６を、その四隅部１６０ａ〜
１６０ｄで例えばレーザカッタ等により切断する。この
切断により、ショートリング１６は４本の直線部１６ａ
〜１６ｄに分断される。その結果、直線部１６ａに接続
された奇数行の行ライン１２、直線部１６ｃに接続され
た偶数行の行ライン１２、直線部１６ｂに接続された奇
数列の列ライン１３、及び直線部１６ｄに接続された偶
数列の′ライン１３は、各々の間が電気的に絶縁される
。

ショートリング１６の切断を終えたアクティブマトリク
ス基板１０に対しては、電着法による検査を施す、第２
図に、電着法による検査原理を模式的に示す、電着法で
は、電着槽２０が使用される。電着槽２０内は、高分子
樹脂としてのカルボキシルアニオン（Ｒ−Ｃｏｏ−）が
解離した水容液からなる電着液２１で溝なされている。

電着液２１には、カルポジキシルアニオンと共に顔料が
分散されている。

本発明の検査方法では、ショートリング１６を切断した
アクティブマトリクス基板１０を、対向電８！ｉ［３０
と共に電着槽２０内の電着液２１中に浸漬する。そして
、アクティブマトリクス基板１０のショートリング１６
は直流電源４０の正極側に接続され、対向電極３０は直
流電源４０の負極側に接続される０行ライン１２が接続
されているショートリング１６の直線部分１６ａ及び１
６ｃを介して行ライン１２に２０Ｖ程度の正電圧を印加
し、ショートリング１６の直線部１６ｂ及び１６ｄを介
して列ライン１３に３０Ｖ程度の正電圧を印加する。

ここで、正電圧が印加された絵素電極１５上では、次式
に示す反応が起こる。

２１（ｚＯ−４８”＋０２１＋４　ｅ　−（１）Ｒ−Ｃ
ｏｏ−＋Ｈ″″→Ｒ−ＣＯＯＨ（析出）（２）即ち、電
着液２１中で解離している高分子ＦＭＭとしてのカルボ
キシフレアニオン（Ｒ−Ｃｏｏ−＞が正電圧の印加され
た絵素電ａｉ１５に引き寄せられ、水の電気分解によっ
て生じた水素イオンと反応する。その結果、この高分子
樹脂は不溶化して絵素電極１５上に析出する。また、イ
オン化された高分子樹脂が絵素電極１５に引き寄せられ
る時には、電着液２１中の顔料も共に引き寄せられる。

従って、列ライン１３上には着色した高分子樹脂膜が形
成される。

行ライン１２及び列ライン１３に接続されているＴＦＴ
ｌ４は、前述したように、Ｎチャネルであるから、ＴＦ
Ｔｌ４が正常であれば、上述の正電圧印加ではＯＮ状慧
にならない、従って、該ＴＦＴ１４に接続されている絵
素電極１５には正電圧は印加されず、該絵素電極１５は
着色されない。

しかし、リークを生じているＴＦＴｌ４に接続されてい
る絵素電極１５には正電圧が印加され、該絵素電極１５
上には着色した高分子樹脂の析出が生じる。従って、絵
素電極１５の着色状態を識別することにより、ＴＦＴｌ
４のリーク欠陥が検出される。

ＴＦＴ１４のリーク欠陥についての検査が終了すると１
行ライン１２及び列ライン１３の両方に３０Ｖ程度の正
電圧を印加する。ＴＦＴ１４に断線欠陥がなければ、こ
の正電圧印加によりＴＦＴ１４がＯＮ状態になる。これ
により、ＴＦＴ１４と接続されている絵素電極１５に正
電圧が印加され、着色が生じる。ＴＦＴ１４に断線があ
れば、そのＴＦＴ１４はＯＦＦ状悪に保持されるので、
該ＴＦＴ１４に接続されている絵素電極１５には正電圧
は印加されず、着色が生じない、従って、この時の絵素
電極１５の着色状態を識別すれば、ＴＦＴ１４の断線欠
陥が検出される。

尚、１回の電着に要する電圧印加時間は、１０秒程度で
ある。電着液２１中に分散される顔料の色彩としては、
青又はバイオレ・ソトを用いるのが好適である。

このような手順で検査を行なうことにより、ＴＦＴ１４
のリーク欠陥及びに線欠陥の両方の検査が行われる。し
かも着色が段階的に進行して行くので、検査の工程間で
、アクティブマトリクス基板１０上に析出した高分子樹
脂を除去する必要がない。

全ての検査が終了すると、アクティブマトリクス基板ｌ
Ｏ上に析出した高分子樹脂をブチルセロソルブ等で！１
離し、その後にアクティブマトリクス基板１０をイソプ
ロピルアルコール及び純水で洗浄する。

そして、洗浄後に、アクティブマトリクス基板１０上の
ショートリング１６の四隅部分１６０ａ〜１６０ｄに於
いて、レーザＣＶＤ等により切断箇所の接続を行なう、
これにより、本発明の検査方法による欠陥検査は全て完
了する。

上記実施例では、ショートリングの切断にレーザカッタ
を用いているが、これに限定するものではなく、例えば
エツチングによる化学的切断又は機械的切断等を用いて
もよい。

尚、ＴＦＴ１４の断線検査は、ショートリング１６の切
断前に行なうことができる。しかし、その場合には、断
線検査後に一度高分子樹脂の剥離及び洗浄を行なうこと
が必要である。

電着液に用いられる高分子樹脂も、上述のものに限定さ
れず、天然乾性油とマイレン酸の付加物、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、アクリル酸又はメタアクリル酸とそのエステルとの
共重合体等を用いることができ、市販の電着液（シント
ーケミトロン（株）製等）を使用することも可能である
。

また、上記実施例では、ＮチャネルのＴＰＴを用いたア
クティブマトリクス基板の検査方法について述べたが、
同様にしてＰチャネルのＴＰＴを用いたアクティブマト
リクス基板も検査することができる。更に、非線形素子
についても、実施例で示したＴＰＴに限定するものでは
ない。

電着検査後のショートリングの接続も同様に上記実施例
に限定するらのではなく、例えば蒸着法、印刷法等を用
いることが可能である。

本発明で用いられる検査方式も電着法には限定されず、
１ｇＩ極酸化法、メ・Ｖキ法等の池の検査方式３式％ （発明の効果） 本発明の検査方法は、このように、アクティブマトリク
ス基板の非線形素子のリーク欠陥及び断線欠陥の両方を
検出できる。従って、アクティブマトリクス基板の欠陥
を正確に把握でき、欠陥の確実な修正を可能にして、ア
クティブマトリクス基板の歩留り向上及びコスト低減に
大きく貢献し得る。

、ナ　　　　ｆ＝Ｈ 第１図は本発明の検査方法の対象となるアクティブマト
リクス基板の楕遣例を示す平面図、第２図は本発明の検
査方法に用いられる電着法の原理を示す模式図である。

１０・・・アクティブマトリクス基板、１１・・・絶縁
基板、１２・・・行ライン（ゲートパスライン）、１３
・・・列ライン（ソースパスライン）、１４・・・ＴＦ
Ｔ、１５・・・絵素電極、１６・・・ショートリング、
２０・・・電着槽、２１・・・電着液、３０・・・対向
電極、４０・・・直流電源３ １６０ｃ ｌｂｔ） 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、絶縁性基板上にマトリクス状に配列された絵素電極
   と、行ライン及び列ラインと、該行ライン及び列ライン
   と該絵素電極との間に接続された非線形素子と、該行ラ
   イン及び列ラインに接続されて各ライン間を短絡させる
   ショートリングとを有するアクティブマトリクス基板の
   検査方法であって、 該ショートリングを切断して、該行ラインと該列ライン
   との間を絶縁する工程と、 ショートリング切断後に該アクティブマトリクス基板を
   検査する工程と、 該検査後に、該ショートリング切断部分を接続する工程
   と、 を包含するアクティブマトリクス基板の検査方法。