JPH04134429A

JPH04134429A - アクティブマトリクス基板の欠陥修復方法

Info

Publication number: JPH04134429A
Application number: JP2255374A
Authority: JP
Inventors: Junichi Watabe; 純一渡部; Takehiro Nakamura; 仲村　威裕; Yasuhiro Nasu; 安宏那須
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1990-09-27
Filing date: 1990-09-27
Publication date: 1992-05-08
Anticipated expiration: 2015-02-21
Also published as: JP3010712B2

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】〔概　要〕マトリクス型表示パネル及びその断線修復方法に関し、リーク電流による欠陥を適切に検出してそのような欠陥
を処置できるようにすることを目的とし、アクティブマ
トリクス基板の走査電極線と信号電極線に電圧を印加し
、微弱発光の位置を検出し、発光の位置がトランジスタ
部か走査電極線と信号電極線の交差部かを判断し、発光
の位置をリーク電流有りと判断してトランジスタ部か交
差部かに従って修復する構成とする。

〔産業上の利用分野〕

本発明は例えば液晶表示装置等のアクティブマトリクス
基板の欠陥修復方法及び装置に関する。

最近、液晶表示装置は陰極線管（ＣＲＴ）表示装置に代
わるテレビ受像装置として期待されてきている。液晶表
示装置をカラーテレビやハイビジョンテレビ等として使
用するためには多数の画素からなる高解像度を備えるこ
とが必要であり、二のたｔにはアクティブマトリクス駆
動回路を設けることが必要と思われている。

〔従来の技術〕

液晶表示装置の一例が第７図に示されており、これは透
明なガラス等の上基板１０と下基板１２との間に液晶１
４を封入し、上基板１０には透明な全面電極１６を設け
るとともに、下基板１２には小さな面積の多数の画素電
極１８を設けである。各画素電極１８はスイッチとして
のトランジスタ（ＦＥＴ）　２０に接続され、各画素電
極１８と全面電極１６との間に印加される電圧の変化に
より液晶１４の透過特性を変化させつつ上基板１０に画
像を形成する。なお、ＦＥＴ　２０は非晶質シリコン等
の半導体２１を含み、ゲート２２、ドレーン２４、ソー
ス２６からなる。ゲート２２とソース２６及びドレーン
２４との間には絶縁層２８が形成され、ソース２６及び
ドレーン２４の上には保護層３０が形成される。ゲート
２２、ソース２６、及びドレーン２４はそれぞれゲート
電極（図示せず）、ソース電極２６　ａ、ドレーン電極
２４ａに接続される。ソース電極２６ａが画素電極１８
に接続される。

第６図に示されるように、アクティブマ）　ＩＪクス駆
動回路は複数本の走査電極線Ｘと複数本の信号電極線Ｙ
とが交差したマトリクス状に配置されたものである。Ｆ
ＥＴ　２０は走査電極線Ｘと信号電極線Ｙに跨がって配
置され、すなわち、各ＦＥＴ　２０のゲート電極が走査
電極線Ｘに接続され、ドレーン電極２６ａは信号電極線
Ｙに接続される。このようなアクティブマトリクス駆動
回路は、下基板１２上に全てのＦＥＴ　２０並びに走査
電極線Ｘ及び信号電極線Ｙを作り込んだ集積構造として
構成されるようになっており、そのような集積構造は例
えば薄膜トランジスタ（ＴＰＴ）として公知である。以
下本発明では、ＦＥＴ　２０並びに走査電極線Ｘ及び信
号電極線Ｙを作り込んだ下基板２１をアクティブマトリ
クス基板と呼ぶ。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記したように、アクティブマトリクス基板はＦＥＴ　
２０並びに走査電極線Ｘ及び信号電極線Ｙを形成し、通
常はその上に保護層３０を形成したものである。走査電
極線Ｘ及び信号電極線Ｙは第６図では簡単化のために３
本ずつしか示されていないが、液晶表示装置をテレビと
して使用する場合には約５００本あるいは１２００本に
なる場合もある。このような大規模な集積構造では、製
造中には何度か試験を行い、ＦＥＴ　２０並びに走査電
極線Ｘ及び信号電極線Ｙに欠陥がないかどうか試験する
。しかし、そのような試験にもかかわらず製造後に絶縁
層においてリーク電流が発生することがある。例えば、
第７図にＰで示すように、各ＦＥ７２０部において、ゲ
ート２２とドレーン２４との間、又はゲート２２とソー
ス２６との間でリーク電流が発生することがある。

あるいは、第６図にＱで示すように、走査電極線Ｘと信
号電極線Ｙとの交差部でリーク電流が発生することがあ
る。そのようなリーク電流が発生するとアクティブマト
リクス基板は不良品になるので、リーク電流の発生部位
を検出して、そのような欠陥を修復することができれば
製品の歩留りを上げることができる。

従来、顕微鏡を用いてＦＥＴ　２０の検査を行うことが
あった。しかし、顕微鏡検査は外観検査であり、ＦＥＴ
　２０に構造的な異常がないかどうかを判断できるだけ
であり、電気的に異常がないかどうかを判断することは
できなかった。そこで、リーク電流の発生の検出は、走
査電極線Ｘと信号電極線Ｙとの間に電流を流しながら行
うことが必要である。

例えば、ある特定の走査電極線Ｘと信号電極線Ｙとの間
で異常電流が検出されたら、その走査電極線Ｘと信号電
極線Ｙに跨がった位置のＦＥＴ　２０が異常であると判
断することができ、そのＦＥＴ　２０を処理すればよい
ことになる。

しかして、このような電気的な検査によって不良と判定
されたＦＥＴ　２０の処置（切断）を行った後で、その
走査電極線Ｘと信号電極線Ｙとの間に電流を流して検査
を行った結果、再度異常電流が検出された。この結果か
ら、ＦＥＴ　２０には最初から異常がなく、走査電極線
Ｘと信号電極線Ｙとの交差部でリーク電流が発生してい
たと推定される。この場合、ＦＥＴ　２０は良品である
にもかかわらず処置してしまい、そのような処置の後で
良品であることが分かったことになる。このように、従
来の電気的な検査方法では、リーク電流の発生が検出さ
れても、異常がＦＥＴ　２０にあるのか、あるいはその
他の部位にあるのかを判定することができず、適切な処
置を行うことができなかった。

本発明はリーク電流による欠陥を適切に検ａしてそのよ
うな欠陥を処置できるようにしたアクティブマトリクス
基板の欠陥修復方法及び装置を提供することを目的とす
るものである。

〔課題を解決するたｔの手段〕

本発明のアクティブマトリクス基板の欠陥修復方法は、
複数本の走査電極線（Ｘ）と複数本の信号電極線（Ｙ）
とが交差したマトリクス状に配置され、これらの走査電
極線と信号電極線に跨がってスイッチとしてのトランジ
スタを設けたアクティブマトリクス基板の欠陥修復方法
であって、該アクティブマトリクス基板の走査電極線と
信号電極線に電圧を印加し、該アクティブマトリクス基
板の表面の微弱発光の位置を検出し、該アクティブマト
リクス基板の検圧された微弱発光の位置をリーク電流有
りと判断して修復することを特徴とするものである。

また、上記方法は、発光の位置の検出において、発光の
位置がトランジスタ部か走査電極線と信号電極線の交差
部かを判断し、該アクティブマトリクス基板の検出され
た微弱発光の位置をリーク電流有りと判断してトランジ
スタ部か交差部かに従って修復するようにすることもで
きる。

本発明のアクティブマトリクス基板の欠陥修復装置は、
複数本の走査電極線（Ｘ）と複数本の信号電極線（Ｙ）
とが交差したマトリクス状に配置され、これらの走査電
極線と信号電極線に跨がってスイッチとしてのトランジ
スタを設けたアクティブマトリクス基板の欠陥修復装置
であって、該アクティブマ）　ＩＪクス基板の走査電極
線と信号電極線に電圧を印加する手段と、該アクティブ
マトリクス基板の表面の微弱発光の位置を検出する手段
と、検出された微弱発光の位置を記憶する手段と、該ア
クティブマ）　ＩＪクス基板の記憶された微弱発光の位
置を切断することを含む修復処理を行う欠陥修復手段と
を備えたことを特徴とするものである。

〔作　用〕

本発明は走査電極線と信号電極線に電圧を印加するとア
クティブマトリクス基板の表面に微弱発光があられれ、
そのような微弱発光がリーク電流の発生によりあられれ
たものであることに着想したことに基づくものである。

従って、アクティブマトリクス基板の走査電極線と信号
電極線に電圧を印加し、該アクティブマトリクス基板の
表面の微弱発光の位置を検出し、微弱発光の位置をリー
ク電流有りと判断して修復する。このような微弱発光の
位置の検出は、例えば顕微鏡を使用して行うことができ
、顕微鏡の倍率を上げることによって発光の位置がトラ
ンジスタ部か走査電極線と信号電極線の交差部かを判断
することができる。

〔実施例〕

第１図は本発明の実施例によるアクティブマトリクス基
板の欠陥修復装置を示す図である。アクティブマ）　＋
Ｊクス基板１２は例えば第７図に示したような液晶表示
装置に適用され、第６図に示したような走査電極線Ｘ及
び信号電極線Ｙ、並びにＦＥＴ　２０が設けられたもの
である。

アクティブマトリクス基板１２はプローバ４０に取りつ
けられるようになっている。プローバ４Ｇはアクティブ
マトリクス基板１２を支持するとともに、一対の可動の
プローバ電極４２　、４４を有する。一方のプローバ電
極４２はアクティブマトリクス基板１２上の例えば約５
００本の走査電極線Ｘの内の一部、例えば１０本の走査
電極線Ｘに接触し、順次に位置を変えて１０本の走査電
極線Ｘに電流を供給するようになっている。他方のプロ
ーバ電極４４も同様であり、例えば約１０００本の信号
電極線Ｙの内の一部、例えば１０本の信号電極線Ｙに接
触し、順次に位置を変えて電流を供給する。従って、ア
クティブマトリクス基板１２上の一部の領域１２ａに電
圧が印加され、この領域１２ａも順次に変わっていく。

プローバ４０及びアクティブマトリクス基板１２の上方
には超高感度顕微鏡カメラ４６が配置され、アクティブ
マトリクス基板１２の表面にあられれる発光を観察し、
且つ撮影するようになっている。発光位置検出手段４８
は顕微鏡カメラ４６自体でもよいが、好ましくは撮影し
た画像を処理する画像処理装置を含み、画像処理装置で
発光の位置を読み取る。顕微鏡カメラ４６と組み合わせ
可能な画像処理装置は、例えば浜松ホトニクスＣ２７０
０を利用できる。

制御装置５０は例えば演算と制御の機能を有する中央処
理装置（ＣＰｌｊ）と、プログラム及びデータ等を記憶
させるメモリからなる。制御装置５０は主な機能として
電圧印加位置設定手段５２と、発光位置記憶手段５４と
を有する。電圧印加位置設定手段５２はプローバ電極４
２　、４４の位置及び電圧印加時期を制御して、アクテ
ィブマトリクス基板１２の走査すべき領域１２ａを指定
する。発光位置記憶手段５２は発光位置検出手段４８で
得られた発光の位置を記憶しておく。

さらに、欠陥修復手段５６はプローハ４０上で検出した
アクティブマトリクス基板１２の欠陥を発光位置記憶手
段５４の配憶内容に従って修復するものである。欠陥修
復手段５６は、例えばマイクロン社のＬ−ＩＤレーザー
リペア装置５６ａを利用することができる。Ｌ−ＩＤレ
ーザーリペア装置５６ａは挿入口５６ｂに通じる内部室
に設けたＸ−Ｙテーブル５６ｃと、レーザー光源５６ｄ
と、キーボード５６ｅを備え、レーザーの照射による回
路部分の切断と、導体雰囲気中でレーザーを照射するこ
とによって回路部分に導体を付着（デポジット）させて
修復とを行うことができる。アクティブマトリクス基板
１２の発光の位置等はキーボード５６ｅから入力するこ
とができるが、制御装置５０から直接に人力することも
できる。

次に第４図のフローチャートを参照して、実施例の作動
について説明する。ステップ６０において電圧印加領域
を設定する。これはプローバ４０のプローバ電極４２　
、４４の位置を定め、アクティブマトリクス基板１２の
一部の領域１２ａを設定するものである。ステップ６１
においてプローバ電極４２　、４４からアクティブマト
リクス基板１２の選択した領域１２ａに電圧を印加し、
且つ発光位置検出手段４８でアクティブマトリクス基板
１２の表面の発光を検出する。このときの顕微鏡カメラ
４６の視野の一例が第２図に示されており、選択した領
域１２ａに発光りがある場合を示している。ステップ６
２において発光があるかないかを判定する。イエスであ
ればステップ６３に進み、ノーであればステップ６７に
進む。

ステップ６２において発光があると判定された場合には
、ステップ６３で顕微鏡カメラ４６の倍率を上げ、発光
の位置を判定する。このときの顕微鏡カメラ４６の視野
の一例が第３図に示されている。第３図では単位ＦＥＴ
　２０がアップして見えており、ゲート２２、ソース２
６、ドレーン２４が平行に並んで延びているのが分かる
。また、走査電極線Ｘと信号電極線Ｙの一部も見えてい
る。発光しはあきらかにゲート２２とドレーン２４とが
重なる位置にあられれており、これは第７図にＰで示し
たようにゲート２２とドレーン２４との間の絶縁層２８
を通るリーク電流によるものである。もし走査電極線Ｘ
と信号電極線Ｙとの交差部でリーク電流が発生する場合
には、第３図の発光しの位置から左上の場所で信号電極
線Ｙの上に発光があられれ、これは第３図のＦＥＴ　２
０部の発光りとは明瞭に判別できる。

こうしてステップ６４でＦＥＴ　２０部の発光しかどう
かを判定し、イエスの場合にはステップ６９で発光りの
位置を記憶する。この場合、発光しの位、置とはアクテ
ィブマトリクス基板１２上の単位ＦＥＴ　２０の位置で
あり、これは走査電極線Ｘと信号電極線Ｙとの交差部に
対して判別された位置である。ステップ６４てノーの場
合にはステップ６５で走査電極線Ｘと信号電極線Ｙとの
交差部（バス部）の発光がどうかを判定し、イエスの場
合にはステップ７０でバス部の位置を記憶する。ステッ
プ６５でノーになるのはステップ６２を通った結果から
見て別の異常の可能性を含み、例外的な措置としてステ
ップ６５でハードコピーを出力させてステップ７１に進
む。

なお、ステップ６９　、７０の後もステップ７１に進む
。

ステップ７１では、ステップ６２の判定状態でさらに他
の発光があるかどうかを判断し、イエスてあればステッ
プ６３に戻って前に説明した手順を繰り返し、ノーであ
ればステップ６７に進んで全領域完了かどうかを判断す
る。ステップ６７でノーの場合にはステップ６８に進み
、ブローバ４０のプローバ電極４２　、４４の位置を変
えて次の領域の検出を行う。

ステップ６７でイエスになれば発光の検出は終了する。

ここで、リーク電流による発光について説明する。アク
ティブマトリクス基板１２ではｌＸｌ０−７Ａ程度のリ
ーク電流を検出する必要があり、そのリーク電流による
発光はかなり微弱である。上記した超高感度顕微鏡カメ
ラ４６ては、第３図に示したように単位ＦＥ７２０がア
ップになるほどの倍率でこのような微弱な発光をＦＥＴ
　２０部かバス部か判別しながら捕らえることができる
が、アクティブマトリクス基板１２全体が見える程度の
倍率では発光を認識することができない。最初から第３
図のような倍率で検出を行うと数千から数万個に達する
多数のＦＥＴ　２０を走査することが必要になり、面倒
で困難な作業になる。最初にステップ６０から６２の手
順でアクティブマトリクス基板１２０分割された領域１
．２ａ毎に何とか見える発光の有無を調べ、次にステッ
プ６３から６５で発光の位置を検出しているのは、微弱
な発光の位置を効率よく調べるためである。

次に第５図のフローチャートを参照してアクティブマ）
　ＩＪクス基板１２の欠陥修復について説明する。ここ
では、欠陥修復手段５６としてマイクロン社のＬ−ＩＤ
レーザーリペア装置５６ａを利用し、アクティブマトリ
クス基板１２をブローバ４０からＬＩＤレーザーリペア
装置５６ａに移送する。発光の位置は第４図のステップ
６９　、７０でそれぞれＦＥＴ　２０部か、走査電極線
Ｘと信号電極線Ｙとの交差部（バス部）かのいずれかで
記憶されている。最初にステップ８０で発光の位置がＦ
ＥＴ　２０部かどうかを判定する。イエスの場合にはス
テップ８１に進み、そのＦＥＴ　２０部をレーザーによ
り切断する。ＦＥＴ　２０の再生修復が可能な場合には
、切断したＦＥＴ　２０を修復する。ＦＥＴ　２０の再
生修復が不可能な場合には、そのＦＥＴ　２０は使用不
可能になる。しかし、アクティブマトリクス基板１２の
単位画素毎に複数のＦＥＴ　２０を設けた冗長構成の場
合には、一部のＦＥＴ　２０を切断しても残りのＦＥＴ
　２０を生かせばよい。

次にステップ８０でノーの場合にはステップ８２に進み
、発光のあった走査電極線Ｘと信号電極線Ｙとの交差部
（ハス部）を切断し、それから修復する。第７図の構成
のように、ゲート２２がソース２６及びドレーン２４の
下層に形成されている場合には、走査電極線Ｘはゲート
２２と同じく絶縁層２８の下側に形成され、信号電極線
Ｙは絶縁層２８の上側に形成される。従って、信号電極
線Ｙは比較的に検査の機会が少ないが、その切断、修復
は比較的に容易に行うことができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、アクティブマト
リクス基板の走査電極線と信号電極線に電圧を印加し、
該アクティブマトリクス基板の表面の微弱発光の位置を
検出し、微弱発光の位置をリーク電流有りと判断して修
復することができるので、アクティブマトリクス基板の
欠陥を修復して歩留りを向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す図、第２図は第１図の顕
微鏡カメラの視野を示す図、第３図は同顕微鏡カメラの
倍率を上げたときの視野を示す図、第４図は実施例の発
光の検出フローチャート、第５図は修復のフローチャー
ト、第６図はアクティブマトリクス基板を示す図、第７
図は液晶表示装置の１例を示す断面図である。１２・・・アクティブマトリクス基板、２０・・・ＦＥ
Ｔ、　　　　　　　４０・・・プローバ、４２　、４４
・・・プローバ電極、　４６・・・顕微鏡カメラ、５６
ａ・・・レーザーリペア装置、Ｘ・・・走査電極線、　　　　Ｙ・・・信号電極線。カメラの視野を示す図第２図倍率を上げたときの視野を示す図第３図第１図１２・・・アクティブマトリクス基板２０・・・ＦＥＴ４０・・・プローバ４２　、４４・・・プローバ電極４６・・・顕微鏡カメラ５６ａ・・・レーザーリペア装置Ｘ・・・走査電極線Ｙ・・・信号電極線第４図帛図も図液晶装置を示す図娼７！ａ

Claims

【特許請求の範囲】１、複数本の走査電極線（Ｘ）と複数本の信号電極線（
Ｙ）とが交差したマトリクス状に配置され、これらの走
査電極線と信号電極線に跨がってスイッチとしてのトラ
ンジスタを設けたアクティブマトリクス基板の欠陥修復
方法であって、該アクティブマトリクス基板の走査電極
線と信号電極線に電圧を印加し、該アクティブマトリク
ス基板の表面の微弱発光の位置を検出し、該アクティブ
マトリクス基板の検出された微弱発光の位置をリーク電
流有りと判断して修復することを特徴とするアクティブ
マトリクス基板の欠陥修復方法。２、発光の位置の検出
において、発光の位置がトランジスタ部か走査電極線と
信号電極線の交差部かを判断し、該アクティブマトリク
ス基板の検出された微弱発光の位置をリーク電流有りと
判断してトランジスタ部か交差部かに従って修復するこ
とを特徴とする請求項１に記載のアクティブマトリクス
基板の欠陥修復方法。３、複数本の走査電極線（Ｘ）と複数本の信号電極線（
Ｙ）とが交差したマトリクス状に配置され、これらの走
査電極線と信号電極線に跨がってスイッチとしてのトラ
ンジスタを設けたアクティブマトリクス基板の欠陥修復
装置であって、該アクティブマトリクス基板の走査電極
線と信号電極線に電圧を印加する手段と、該アクティブ
マトリクス基板の表面の微弱発光の位置を検出する手段
と、検出された微弱発光の位置を記憶する手段と、該ア
クティブマトリクス基板の記憶された微弱発光の位置を
切断すること又は切断と他の場所での接続を含む修復処
理を行う欠陥修復手段とを備えたマトリクス型表示パネ
ルの欠陥修復装置。