JPH08184845A - Tft駆動lcd基板検査装置 - Google Patents

Tft駆動lcd基板検査装置

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JPH08184845A
JPH08184845A JP33891594A JP33891594A JPH08184845A JP H08184845 A JPH08184845 A JP H08184845A JP 33891594 A JP33891594 A JP 33891594A JP 33891594 A JP33891594 A JP 33891594A JP H08184845 A JPH08184845 A JP H08184845A
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JP
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pixel
lcd substrate
signal
tft
output
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JP33891594A
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English (en)
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Shinsuke Seki
信介 関
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Advantest Corp
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Advantest Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 TFT駆動LCD基板の画素欠陥を検出する
検査装置においてオープン不良モードの判定も精度良く
行うことが可能な検査装置を得る。 【構成】 サンプルホールド出力8とゲインアンプ5と
の間にTFT駆動LCD基板1の画像入力端子10から
の出力信号2に同期して定電流のON、OFFスイッチ
ングができる加算器回路16を設け、被試験画素である
各画素27を画像表示モードで選択的に駆動し、バッフ
ァアンプBA2・18からの加算器出力12を、有効画
素期間13とブランキング期間14との出力レベル差を
なくすことで、各画素27に対応し、かつ微小な差しか
ない信号となった加算器出力12をゲインアンプ5に入
力して増幅し、その後A/D変換器6でディジタル信号
に変換し画像処理部7で画像表示して画素欠陥の有無を
検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、TFT(THIN F
ILM TRANSISTOR)駆動LCD(LIQU
ID CRYSTAL DISPRAY)基板の画素欠
陥を検出する検査装置の信号増幅回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来技術によるTFT駆動LCD基板の
画素欠陥の検査装置において、特開平5−158056
が最も有効な方式として活用されている。即ち、液晶
(LIQUID CRYSTAL)注入前のTFT駆動
LCD基板の各画素を画像表示モードで選択的に駆動
し、それら各画素が接続される共通接地端子に直流又は
パルス波信号を入力し、上記基板の画像入力端子に出力
される信号の各画素に対応した振幅値を検出し、その振
幅値によってTFT駆動LCD基板の各画素における欠
陥を検出し、良否判定を行う方式である。
【0003】図3に従来技術のブロック図を、図4に図
3でのタイミングチャートを示す。更に図5にTFT駆
動LCD基板の構成の一部分のブロック図を、図6に図
5の構成における一画素の等価回路を示す。画素欠陥の
モードにはオープン不良とショート不良とがある。その
うちショート不良は出力する信号が異常に大きくなるの
で容易に判別できる。ところが、上記信号増幅回路の方
式ではオープン不良の判定が精度よくできなかった。そ
の理由は、各画素部分で画像表示したとき、次の画面が
表示されるまでの所定時間、つまり1フレーム時間分、
画像信号を保存させるために各画素部分に「保持容量」
が形成されているが、図5、図6に示すように、この保
持容量C28の値は、ビデオ入力ライン26の寄生容量
CV29及び各画素を構成するためのドレインライン2
5に生じてしまう寄生容量CD30の合計と比較すれ
ば、1/100程度と容量が小さいからである。
【0004】このために、各画素における保持容量C2
8の不良モードのうちオープン不良を検出しようとする
場合、保持容量C28が正常或いは異常であってもその
出力信号の振幅値の間に微小な差しか生ぜず、その良否
を判断しようとするのに的確に行うことが困難であると
いう問題点を有していた。即ち、単純な微小信号であれ
ば、アンプのゲインを上げるだけでよいがTFT駆動L
CD基板の検査の場合、図4D及びFに示す有効画素期
間13とブランキング期間14との信号の基準レベルの
差が大きいため、サンプルホールドした図4Fの信号を
そのまま図3のゲインアンプ5に入力して増幅すると構
成回路の電源電圧の制限や、A/D変換器6の入力範囲
の制限のために、ゲインアンプ5のゲインをあまり大き
くできないからである。また、近時ますます画素27
(図5参照)の数が増加し、640×480=307,
200画素/基板、が一般的な構成となりそのために画
素数増とともに寄生容量CV29、CD30も増加した
ので各画素27の欠陥を検出し良否判定を行うことの困
難さがますます増していたのが実態である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、画素欠陥の検査において、オープン不良モ
ードの検出精度を格段に向上させることである。即ち、
液晶注入前のTFT駆動LCD基板の画素欠陥を検出す
る検査装置の信号増幅回路において、寄生静電容量が大
きくなるTFT基板の構成と構造のために、各画素に対
応させて入力し、検出する信号の大きさが、良品と不良
品との間で微小なレベル差しか生ぜず不良検出精度の向
上が困難であったものを、有効画素期間13とブランキ
ング期間14との信号の基準レベル差を無くし、S/N
比を向上させて、ゲインアンプ5の信号増幅率を大きく
した後にA/D変換し、画像表示して良否判定がし易い
ものとすることができる信号増幅回路を実現することで
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の、液晶注入前の
工程でTFT駆動LCD基板の画素欠陥を検出する検査
装置の増幅回路において、サンプルホールド出力とゲイ
ンアンプの間に、TFT駆動LCD基板の画像入力端子
からの出力信号に同期して定電流をON、OFFスイッ
チングができる加算器回路を設けた。そして、加算回路
内のバッファアンプの出力を有効画素期間とブランキン
グ期間との出力レベル差をなくすことで、各画素に対応
し、かつ微小な差しかない信号となった加算器出力をゲ
インアンプに入力して増幅する。その後、A/D変換器
でディジタル信号に変換し、画像処理部で画像表示して
画素欠陥の有無を検出することを可能とする信号増幅回
路で実現した。上記加算器回路は高速性を要求されるた
め、高速の電流スイッチング回路を用いてブランキング
期間或いは有効画素期間の信号の基準レベルにオフセッ
ト電圧を加減算して信号レベルを一定にする方式とし
た。他の方式として、高速性と精度はやや劣るが、高速
のオペアンプを用いてアナログ信号を加減算するアナロ
グ加算器で構成できる。この方式でも従来に比べて両期
間の信号の基準レベルの差が非常に小さくなるので実用
上有効である。
【0007】
【作用】従来技術の有力かつ有効な前記手段によれば、
共通の接地端子からパルス波形を印加し、TFTによる
各画素を通過したパルス波形の振幅の大きさの違いを検
出することで、良品かあるいはオープン不良かショート
不良かの不良モードを判定する。ところが、TFT駆動
LCD基板の構成上ビデオ入力ライン、ドレインライン
は基板全体にもしくは一部分に広がっており、それぞれ
のラインとの間に寄生容量を持つ(図5参照)。この寄
生容量に比較して保持容量Cは1/100程度と極めて
小さい(図6参照)。その為に、出力として検出される
振幅のほとんどが寄生容量によるものであり、その上に
重畳される保持容量Cの分はごく小さく、オープン不良
であるか否かを判定すべき振幅の差は微小なものでしか
ない。本発明の構成は、寄生容量による振幅の分を軽減
でき、判定に必要な信号の部分のみを抽出してS/N比
を向上させた上で増幅することで、微小な差の信号レベ
ル部分を拡大してその差の判定をし易くするためにアン
プのゲインを上げてA/D変換することを可能とした。
【0008】
【実施例】図1に本発明の一実施例のブロック図を示
す。図1(A)は定電流スイッチング方式であり、図1
(B)はオペアンプによるアナログ信号加算方式であ
る。図2に図1の実施例によるタイミングチャートを示
す。図3は本発明と比較するために従来技術のブロック
図である。図1、図2を用いて説明する。
【0009】本発明の一実施例である図1(A)の構成
では、サンプルホールド出力8とゲインアンプ5との間
に、TFT駆動LCD基板1の画像入力端子10からの
出力信号2に同期して定電流のON、OFFをスイッチ
ングでき、オフセット電圧を加減算する加算器回路16
を設けた。電荷検出器3の出力では良品画素と不良品画
素のレベル差よりも有効画素期間13とブランキング期
間14のレベル差の方がはるかに大きい。このレベル差
を小さくするために、ブランキング期間14のみ加算器
回路16内の第2スイッチング素子TR2・22のコン
トロール電圧であるVTR2・23を基準レベルとした
コントロールパルスTR1CNT11で第1スイッチン
グ素子TR1・21をONさせ、電流I・20を流し、
第1バッファアンプBA1・17の出力抵抗R19の端
子間にI×Rの電位差を発生させる。これにより、第2
バッファアンプBA2・18の出力ではブランキング期
間14のみI×Rの値だけ電圧レベルが下がる。有効画
素期間13とブランキング期間14のサンプルホールド
出力レベル差VSH15=I×R となるような電流値
I・20をプログラマブル電源24で設定しておくこと
により第2バッファアンプBA2・18出力では有効画
素期間13とブランキング期間14の出力レベル差が小
さくなる。ここで、プログラマブル電源24はLCD基
板検査装置本体に設けているものを用いる。
【0010】よって、図2Hに示すように上記出力レベ
ル差がなくなり、各画素27に対応し、かつ、微小な差
の部分のみの信号となった加算器出力12をゲインアン
プ5に入力して大きく増幅する。その後は、A/D変換
器6でディジタル信号に変換し、画像処理部7で画像表
示して各画素27における画素欠陥の有無を検出し、良
否の判定を行うことを可能とした。
【0011】この一実施例ではブランキング期間14の
み第1スイッチング素子TR1・21を導通させてブラ
ンキング期間14の信号レベルを降下させたが、逆に通
常は第1スイッチング素子TR1・21を導通させてお
いて、有効画素期間13のみ第2スイッチング素子TR
2・21を導通させ第1スイッチング素子TR1・21
を遮断させて有効画素期間13の信号レベルを上昇させ
てもよい。
【0012】図1(B)に加算回路16の他の実施例を
示す。オペアンプ9と抵抗を用いたアナログ加算回路で
あり、高速性や精度がやや劣るが、実用に耐え得る。
【0013】前記被試験画素が、液晶注入後のTFT駆
動LCD基板1の画素27であっても、本発明の構成に
よる画素欠陥を検出するための信号増幅回路によって検
査が可能である。
【0014】また、本発明の構成によれば、対象とする
被試験素子のアクティブスイッチマトリクスを形成する
トランジスタは、TFT(薄膜トランジスタ)として説
明したがマトリックス部分のアクティブスイッチがTF
Tでなくても、図6の等価回路31で示されるものであ
れば、他の方式のFET(FIELD−EFECTTR
ANSISTOR)であっても良い。
【0015】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。 (1)TFTからの出力に同期して定電流IのON、O
FFスイッチングをすることができる加算器回路を、サ
ンプルホールド出力とゲインアンプとの間に挿入して、
必要な信号の部分のみを増幅することが可能となったこ
とで、微小な信号の差の存在する部分を増幅して拡大す
ることができ、TFT駆動LCD基板の画素欠陥の検査
においては最も検出が難しいとされてきたオープン不良
モードの検査精度が向上し、画素品質の検査における良
否判定が極めて容易になった。 (2)本発明の構成としたことで、TFT駆動LCD基
板の大型化に伴い画素数が増加し、寄生容量も増加して
更に信号のS/N比が低下する場合でも、判定が必要と
する信号の部分のみを増幅することができるので、良否
判定のための検出精度を維持することができる。 (3)更に、本発明の構成の信号制御処理による信号増
幅回路であれば、TFT駆動LCD基板の検査に限らず
他の微小なレベル差しかない信号を増幅拡大すること
で、良否判定を行うのに極めて有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(A)は本発明の一実施例を示すブロック
図であり、図1(B)は他の実施例を示す図である。
【図2】図1の実施例によるタイミングチャートを示
す。
【図3】従来技術のTFT駆動LCD基板の画素欠陥を
検出する信号制御回路のブロック図を示す。
【図4】図3の場合のタイミングチャートを示す。
【図5】TFT駆動LCD基板の構成の1部分を示すブ
ロック図である。
【図6】図5の構成における1画素に注目した場合の等
価回路を示す。
【符号の説明】
1 TFT駆動LCD基板 2 出力信号 3 電荷検出器 4 サンプルホールド 5 ゲインアンプ 6 A/D変換器 7 画像処理部 9 オペアンプ 8 サンプルホールド出力 10 画像入力端子 11 TR1CNT 12 加算器出力 13 有効画素期間 14 ブランキング期間 15 VSH 16 加算器回路 17 第1バッファアンプBA1 18 第2バッファアンプBA2 19 出力抵抗R 20 電流I 21 第1スイッチング素子TR1 22 第2スイッチング素子TR2 23 VTR2 24 プログラマブル電源 25 ドレインライン 26 ビデオ入力ライン 27 画素 28 保持容量C 29 寄生容量CV 30 寄生容量CD 31 等価回路 R1 画素TFTのON抵抗 R2 ドレインライン選択TFTのON抵抗

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被測定TFT駆動LCD基板(1)の各
    画素(27)を画像表示モードで選択的に駆動させて共
    通接地端子にドライバよりの信号を入力し、上記被測定
    TFT駆動LCD基板(1)の画像入力端子からの出力
    信号(2)をサンプルホールド回路(4)でサンプリン
    グし、上記サンプルホールド回路(4)の出力信号をゲ
    インアンプ(5)で増幅し、A/D変換器(6)でA/
    D変換し、画像処理部(7)で画素欠陥を検出する検査
    装置において、 上記サンプルホールド回路(4)と上記ゲインアンプ
    (5)の間に、測定のブランキング期間(14)もしく
    は有効画素期間(13)の期間にVSH(15)の信号
    レベル差に相当するオフセット電圧を加算もしくは減算
    して出力電圧の基準レベルを一定に保つ加算器回路(1
    6)を設けた、 ことを特徴とするTFT駆動LCD基板検査装置。
  2. 【請求項2】 加算器回路(16)は、第1バッファア
    ンプ(17)と出力抵抗(19)と第2バッファアンプ
    (18)を直列接続し、コントロールパルスTR1CN
    T(11)の期間に上記出力抵抗(19)と上記第2バ
    ッファアンプ(18)との間より第1電流スイッチング
    素子TR1(21)を通して定電流I(20)を引き込
    む加算器回路(18)であることを特徴とする請求項1
    記載のTFT駆動LCD基板検査装置。
  3. 【請求項3】 加算器回路(16)はオペアンプ(9)
    と複数の抵抗で構成された加算器回路(16)であるこ
    とを特徴とする請求項1記載のTFT駆動LCD基板検
    査装置。
JP33891594A 1994-12-28 1994-12-28 Tft駆動lcd基板検査装置 Pending JPH08184845A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Effective date: 20030513