JPH03142498A - 薄膜トランジスタアクティブマトリクス基板の検査方法および装置 - 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］ 本発明は液晶デイスプレィ等に用いる薄膜トランジスタ
アクティブマトリクス基板の検査方法および装置に関す
る。

〔従来の技術］ 薄膜トランジスタアクティブマトリクス基板は複数の走
査線、信号線、薄膜トランジスタ、画素電極をガラス基
板上に薄膜プロセスを用いて形成したものである。この
薄膜トランジスタアクティブマトリクス基板においては
製造工程での塵埃やフォトレジスト欠陥等に起因する走
査線や信号線の断線、走査線と信号線の短絡、信号線と
画素電極との短絡等の欠陥が発生し易い、このため欠陥
を検出し、良品と不良品とを選別すること、さらには欠
陥の発生位置を検出し、レーザ等によって欠陥を修正す
ることが必要となっている。欠陥を検出する方法として
は一般に電気的な方法が用いられる。例えば走査線と信
号線の短絡欠陥位置を検出するには、１本の走査線にプ
ローバを当て、全信号線に順次、プローパを当てて走査
線と信号線間の電気抵抗を測定する。これを全走査線に
対して繰り返すことにより短絡欠陥位置を検出すること
が可能である。しかしこの方法では電気抵抗測定を走査
線の数と信号線の数の積の回数を行う必要があり、液晶
デイスプレィ等に用いられる薄膜トランジスタアクティ
ブマトリクス基板では数百回から数百万回の測定を行う
ことになる。このため測定に膨大な時間を要し、実用で
きない、多数回の測定によるフロー列や走査線、信号線
の端子部の損傷も問題となる。

また、信号線と画素電極との短絡欠陥を検出するには、
１本の信号線にフロー列を当て、その信号線に隣接する
画素電極に順次、フロー列を当てて電気抵抗を測定する
。これを全信号線に対して繰り返すことにより短絡欠陥
を検出することが可能である。しかしこの方法では上記
の走査線と信号線の短絡欠陥位置検出と同様に膨大な回
数の測定を必要とし、実用できない、また画素電極は面
積が小さく、フロー列を当てることが極めて困難である
ゆ 上述した電気的な方法は例えば多数本のフロー列を同時
に当てた状態で電気的に切り替えながら検査する等の方
法である程度の検査時間短絡は可能であるが、いずれに
しても長時間を要する。

このような問題点を解決する方法として、ＷＩ膜トラン
ジスタアクティブマトリクス基板とエレクトロクロミッ
ク表示パネルを組み合わせ、エレクトロクロミック基板
の発色膜の発色状態から欠陥を検出する方法が特開平１
−１５４０９２号公報に記載されている。ただしこの方
法では薄膜トランジスタアクティブマトリクス基板の画
素電極とエレクトロクロミック基板の発色膜とを電解質
を介して導通接続する必要があるが、電解質に固体を用
いた場合には導通接続不良による欠陥検査の誤りが生じ
易く、固体電解質との接触により薄膜トランジスタアク
ティブマトリクス基板に損傷も生じ易い、また液体の電
解質を用いた場合には電解質により薄膜トランジスタア
クティブマトリクス基板が汚染する。

［発明が解決しようとする課題］ このように従来技術では薄膜トランジスタアクティブマ
トリクス基板の欠陥を短時間に、また基板に損傷を与え
ないで検出することが不可能であった・ 本発明の目的は薄膜トランジスタアクティブマトリクス
基板の欠陥を短時間に、かつ、基板に損傷を与えないで
検出する方法および装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を遠戚するために、薄膜トランジスタアクティ
ブマトリクス基板とマイクロカプセル化した液晶とを対
向させ、薄膜トランジスタアクティブマトリクス基板の
走査線と信号線に電圧を印加することによって欠陥を検
査するようにした。

［作用］ この電圧印加によって薄膜トランジスタアクティブマト
リクス基板の欠陥位置と対応する部分のマイクロカプセ
ル化した液晶に色や透光率の光学的変化が生じる。この
光学的変化を目視や顕微鏡あるいはセンサーによって検
知することにより検陥さらには欠陥位置を検出すること
ができる。この本発明の方法では、従来の電気的な方法
と異なり、欠陥を光学的変化に変換して検出するので。

検出を極めて短時間で行うことが可能となる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を説明する。第１図は本発明に
よる検査方法の例を示すもので、薄膜トランジスタアク
ティブマトリクス基板１を基板吸着が可能なステージ２
の上に置いて固定し、これと対向させて片面にマイクロ
カプセル化したカイラルネマチック液晶層３を設けた透
明基板４を設置した。透明基板４としてはガラス等の変
形のないものやプラスチック等の可とう性のあるものを
用いることができる。あるいはフィルム状のマイクロカ
プセル化したカイラルネマチック液晶を用い、透明基板
４を使わないで行ってもよい、検査に用いた薄膜トラン
ジスタアクティブマトリクス基板は第２図に示すように
複数の走査線８、信号線９．薄膜トランジスタ１０、画
素電極１１を薄膜プロセスによってガラス基板１２の上
に形成したものであり、短時間での検査を特徴とする特
許に全ての走査線５および信号ｗＡ６が検査用配ｊｉＡ
１３によって電気的に接続されている。この電気的接続
はブロックに分けて接続されていてもよい。

この薄膜トランジスタアクティブマトリクス基板の探針
用端子１４にブローバフを当て、走査線８と信号線９の
間に電圧を印加すると、走査線８と信号線９の短絡欠陥
部上のカイラルネマチック液晶ＷＩ３に変色が発生し、
目視でも容易に短絡欠陥の有無、欠陥位置を検出するこ
とができる。印加する電圧は数ボルトから数１０Ｖでよ
く、薄膜トランジスタを破壊しない電圧で検査できる。

また薄膜トランジスタアクティブマトリクス基板ｌとカ
イラルネマチック液晶層３とを密着させて検査しても、
ギャップをあけて検査してもよい、ギャップをあけるこ
とにより薄膜トランジスタアクティブマトリクス基板１
の検査時の汚染や損傷の可能性を完全にのぞくことがで
きる。ただしギャップは広くし過ぎると検査に要する印
加電圧が増加するとともに、カイラルネマチック液晶層
３の変色部面積が拡大して欠陥位置の検出精度が低下す
るので、ギャップは０．５ｍ以下が適する。

上述の実施例では液晶としてカイラルネマチック液晶を
用いたが、液晶としてコレステリック液晶を用い、上記
の実施例と同様にして検査を行うと、マイクロカプセル
化した液晶層に変色が発生し、上記の実施例と同様に走
査線と信号線の短絡欠陥および短絡欠陥位置を目視でも
容易に検出できる。

次に走査線、信号線の断線、薄膜トランジスタの動査不
良、信号線と画素電極との短絡等の欠陥の検査の実施例
について説明する。第３図はその検査方法の例を示すも
ので、薄膜トランジスタアクティブマトリクス基板１を
透明なステージ２の上に置いて固定し、これと対向させ
て片面にスズを添加した酸化インジウム膜からなる透明
電極１７およびマイクロカプセル化したネマチック液晶
層３を形成した可とう性フィルム１８を接触させる。接
触を確実にするために可どう性フィルム１８は弾力性の
ある樹脂層１９を介して透明基板４に固定されている。

ステージ２の裏面には光源２Ｏを設けである。検査に用
いた薄膜トランジスタアクティブマトリクス基板１は第
２図に示したものである。この薄膜トランジスタアクテ
ィブマトリクス基板１の深針用端子１４にプローバフを
当て走査線８および信号線９に電圧を印加して薄膜トラ
ンジスタをオン状態にする。さらに透明電極１７にも電
圧を印加して透明電極１７と画素電極１１の間に電界が
かかるようにする。これによって正常にオン状態となっ
た薄膜トランジスタｌＯと接続している画素電極１１上
のマイクロカプセル化したネマチック液晶層３は透光率
が増大する。

一方、オン状態とならなかった薄膜トランジスタ１０と
接続している画素電極１１上のマイクロカプセル化した
ネマチック液晶層３は透光率の変化が生じない、従って
この透光率の変化を目視、顕微鏡あるいはセンサによっ
て検知することにより容易に欠陥の有無や欠陥位置を検
査することができる。すなわち、走査線８や信号線９に
断線欠陥があると、欠陥位置を起点として線状の透光率
の変化しない部分が生じる。また正常なオン電流の得ら
れない薄膜トランジスタ１０があると、その薄膜トラン
ジスタｌＯと接続する画素電極１１の位置に点状の透光
率の変化しない部分が生じる。

さらに信号ｗＡ９と透明ｖｌＬｉ１７の間に電圧を印加
して検査を行うと、信号ａ９と短絡している画素電極１
１の位置の透光率が変化するのでこの短絡欠陥も検出で
きる。なお透光率の変化を見易くするためには、可どう
性フィルム１８の片面に走査線８および信号線９と対応
する位置に遮光膜を設け、画素電極１１の部分のみが光
を通過するようにするのが好ましい。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば薄膜トランジスタアク
ティブマトリクス基板の配線の短絡や断線、薄膜トラン
ジスタの特性不良等の多くの欠陥をマイクロカプセル化
した液晶層の光学的特性変化で迅速に検知でき、きわめ
て短時間に欠陥検査を行うことができる。また、欠陥検
査のためのプローバによる接触は回数が極めて少ないと
ともに。

特別に設けた検査用端子を用いて行うこともできるので
薄膜トランジスタアクティブマトリクス基板に損傷を与
えない、またマイクロカプセル化した液晶層は柔軟性が
あるので接触させても薄膜トランジスタアクティブマト
リクス基板に損傷を与えない、さらにはマイクロカプセ
ル化した液晶層と薄膜トランジスタアクティブマトリク
ス基板との間にギャップを設けて検査することも可能な
ので、検査による基板の汚染を防止することもできる。

また検査装置はブローバ本数が少なく、プローバ移動操
作機構や複雑な電気測定機類を必要としないので１ｗＡ
めで安価である。このように本発明によって、薄膜トラ
ンジスタアクティブマトリクス基板の検査を極めて短時
間に安価なコストで行うことができ、薄膜トランジスタ
アクティブマトリクス基板の歩留り向上や品質管理に効
果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る欠陥検査方法および欠陥検査装置
の一実施例を示す断面図、第２図は検査に用いた薄膜ト
ランジスタアクティブマトリクス基板の構成の１部を示
す平面図、第３図は本発明に係る欠陥検査方法および装
置の他の実施例を示す断面図である。 符号の説明 ｌ・・・薄膜トランジスタアクティブマトリクス基板、
２・・・ステージ、３・・・マイクロカプセル化した液
晶層、４・・・透明基板、５・・・透明基板支持体、６
・・・透明基板位置決め用ガイド、７・・・プローバ、
８・・・走査線、９・・・信号線、１０・・・薄膜トラ
ンジスタ、１１・・・画ｉ電極、１２・・・ガラス基板
、１３・・・検査用配線、１４・・・探針用端子、１５
・・・走査線端子、１６・・・信号線端子、１７・・・
透明ｉ？ｔｉ、１８・・・可どう性フィルム、１９・・
・弾力性樹脂層、２０・・・光源、２１・・・反射板。 第 １図 第２図 Ｍ３図 手 続 補 正 書 （自発） 基板の検査方法および装置 補正をする者 １１件との関係　特許出願人 １５１０＋株式仝叶 日 立 製 作 所 代 理 人 補 正 の 対 象 明細書の発明の詳細な説明の欄及び図面（第２図及び第
５図） 補 正 の 内 容 Ｌ６明ｍ書の発明の詳細な説明の欄を下記の通り補正す
る。 （１）明細書第４ページ第２行の「短絡」を「短縮」と
訂正する。 （２）明細書第５ページ第１９行〜第２０行の「検陥Ｊ
を「欠陥の有無」と訂正する。 （３）明細書第８ページ第１０行の「動査」を「動作」
と訂正する。 （４）明細書第１Ｏページ第７行の「透光率」の前に「
画素電極１１の部分」を加入する。 ２、図面の第２図及び第３図を別紙の通り補正する。 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、薄膜トランジスタアクティブマトリクス基板にマイ
   クロカプセル化した液晶を対向させ、薄膜トランジスタ
   アクティブマトリクス基板の走査線と信号線に電圧を印
   加し、マイクロカプセル化した液晶の変化を検知するこ
   とを特徴とする薄膜トランジスタアクティブマトリクス
   基板の検査方法。 ２、薄膜トランジスタアクティブマトリクス基板とマイ
   クロカプセル化した液晶とを対向させ、薄膜トランジス
   タアクティブマトリクス基板の走査線と信号線に電圧を
   印加する機構を有することを特徴とする薄膜トランジス
   タアクティブマトリクス基板の検査装置。