KR100318021B1 - 액티브매트릭스어레이기판의 검사방법 및 검사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에는 화소를 선택하는 스위치소자와, 이 스위치소자에 직렬로 접속된 용량소자로 이루어지는 각 화소의 구동용 셀회로가 매트릭스형으로 배열되어 있는 액티브매트릭스어레이기판의 제조방법에 있어서, 용량소자에 일정한 전하를 축적시킨 후, 이 축적된 전하를 검출함으로써, 화소의 결함을 검출하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액티브매트릭스어레이기판의 제조방법 및 검사방법이 개시되어 있다.

Description

액티브매트릭스어레이기판의 검사방법 및 검사장치

본 발명은 액티브매트릭스어레이(active matrix array)기판의 제조방법 및이를 이용한 액정표시장치(liquid crystal display)의 제조방법에 관한 것이며, 특히 화소결합을 액정주입 전후에 상관없이 효율적으로 검출할 수 있는 방법 및 장치에 관한 것이다.

액정표시장치(LCD)는 그 구동방식에 의해 수 종류로 구분할 수 있다. LCD 의 구동방식의 하나로로서 엑티브매트릭스방식이 알려져 있다. 이 방식의 LCD 에서는 게이트선과 데이터선과의 매트릭스교차부의 화소마다 스위치소자와, 필요에 따라 용량소자를 집적화하여 접속하고, 콘트라스트나 레스폰스등의 표시성능의 향상을 도모하고 있다.

액티브매트릭스방식의 LCD 는 액티브매트릭스어레이기판을 가지며, 이 기판의 표면에 화소를 선택하는 스위치소자와, 이 스위치소자에 직렬로 접속된 용랑소자로 이루어지는 각 화소의 구동용 셀회로가 매트릭스형으로 배열되어 있다. 각 화소마다의 구동용 셀회로에는 화소에 대응한 화소전극이 매트릭스형으로 배열되어 있다.

이와 같은 액티브매트릭스어레이기판에는 소정의 간격을 두고 대향기판이 대략 평행으로 배치되어 있다. 대향기판은 예를 들면 유리기판으로 구성되고, 이 대향기판에 있어서의 액티브매트릭스어레이기판(구동용 기판)측에 면하는 표면에는 투명한 대향전극이 적층되어 있다. 그리고, 이 대향기판과 구동용 기판과의 사이에는 액정이 주입되어 액정층을 구성하도록 되어 있다.

이와 같은 LCD 를 제조하는데는, 액정구동용 기판과 대향전극이 성막(成膜)되어 있는 대향기판을 별개로 제조하고, 이들을 소정의 간격으로 대략 평행으로 조합하고, 이들의 간극에 액정을 주입하여, 밀봉된 액정층을 형성하면 된다.

그런데, 이와 같이 하여 제조된 모든 LCD 가 화소결함이 없는 양호한 LCD 라고는 할 수 없으므로, LCD 에 화소결함이 있는지 여부를 검사할 필요가 있다. 액정주입 후에 액티브매트릭스방식의 LCD 의 화소결함검사를 행하는 방법으로서는, LCD 를 실제로 구동시켜서, 그 화상을 화상처리장치로 해석하여, 결함검출을 행하는 방법이나, 눈으로 결함을 검출하는 방법이 채용되고 있다. 또, 액정주입 후에 액티브매트릭스방식의 LCD 의 화소결함검사를 행하는 방법으로서, 예를 들면 일본국 특개소 63(1988)-123093호 공보에 개시된 바와 같은 방법이 알려져 있다.

그런데, 이와같은 방법으로는 LCD 에 실제로 화상을 표시하고나서의 검사로 되므로, 측정시간이 오래 걸리고, 생산성도 기대할 수 없다. 또, 이와 같이 화소결합의 검사를 액정주입 후와 LCD 에 대하여 행하고 있으면, 가령 화소결함이 발생되어 있는 것이 발견된 경우에, 그 결함이 발견된 LCD를 폐기하지 않으면 안 된다는 문제점이 있다. 일단 액정을 주입한 LCD 의 액정을 제거하고, 결함부분을 보상한 후 또는 결합이 있는 구동기판을 교환한 후에, 재차 액정을 넣는것은 재조코스트 등의 점에서 헌실적이 아니기 때문이다.

그래서, LCD 의 화소결함검사를 액정주입 공정전에 행하는 방법이 제안되어 있다.

액정주입 전의 LCD의 화소결함을 검사하는 주된 방법으로서, 다음과 같은 방법이 알려져 있다.

제1의 방법으로서, 액티브매트릭스어레이기판의 표면에 X, Y 열에 직접 핀을세워 각 화소에 대응하는 구동용 셀회로를 DC(직류)테스트하는 방법이 알려져 있다.

이 기술에서는, 각 화소의 결함을 검출하기 위해 X, Y 방향으로 DC 테스트를 반복한다. 이 방법에서는 X, Y 화소수 만큼의 핀이 필요하게 되고, 테스트시간이 길다는(1∼5분 정도) 결점이 있으며, 특히 X, Y 단자가 나와 있지 않은 H/V 스캐너 (수평 ·수직주사회로)내장의 LCD 에서는 사용할 수 없다.

제2의 방법으로서, 화소결함을 특수한 결정체를 사용하여 광의 강약으로서 검출하는 방법(측정시간 1∼2분)이 알려져 있다.

이 방법에서는, 액정 대신에 인가되는 전압에 따라 굴절율이 변화하는 륵수한 판상(板狀)결정체를 액티브매트릭스어레이기판의 표면에 두고, 결정체에 레이저광을 조사하여, 그 광의 투과광 또는 반사광을 검출함으로써, 화소의 결함을 포착한다. 이 방법에서는, 광으로서 검출된 정보를 다시 카메라로 저리할 필요가 있으므로, 처리가 복잡하게 된다. 또, 실제의 구동상태에서와 시험을 행할 수 있다. 또찬, 화소의 크기가 수십 ㎛ 이하이면 분해능이 부족하게 되어 검출할 수 없다는 문제점이 있디.

제3의 방법으로서, 액정주입전의 LCD 를 위쪽에서 카메라나 리니어센서로 검사 (측정시간 3∼5분)하는 방법이 있다.

그런데, 이 방법으로는 화소의 물리적 결함을 검출할 수 있으나, 전기적인 결함은 검출할 수 없다.

본 발명은 전술한 바와 같은 실정을 감안하여 이루어진 것이며, 액정의 주입공정 전에도 비교적 단시간에 더욱이 정확하게 화소결함을 검출할 수 있는 액티브매트릭스어레이기판의 제조방법 및 이 기판을 이용한 액정표시장치의 제조방법과 이 기판의 검사방법 및 검사장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 액티브매트릭스어레이기판의 검사방법은 화소의 구동용 셀회로에 배설된 용량소자에 일정한 전하를 축적시킨 후, 이 축적된 전하를 검출함으로써, 화소의 결함을 검출하는 공정을 포함한다.

또, 본 발명의 액티브매트릭스어레이기판의 검사방법은 비디오신호입력단자선 및 공통전극단자선의 어느 한쪽의 단자선으로부터 소정의 용량소자의 한 전극단자에 일정한 전하를 축적시킨 후, 상기 비디오신호단자선 또는 공통전극단자선으로부터 상기 축적된 전하를 검출함으로써, 화소의 결합을 검출하는 공정을 가진다.

본 발명의 액티브매트릭스어레이기판과 액정표시장치의 제조방법은 전술한 바와 같은 액티브매트릭스어레이기판의 검사공정을 가진다.

본 발명의 방법에서는 각 화소에 대응하여 매트릭스형으로 액티브매트릭스어레이기판상애 배설된 스위치소자 및 용량소자로 이루어지는 구동용 셀회로를, 예를 들면 실제의 액정구동의 경우와 대략 같게 하여 순차 주사하고, 용량소자에 일정한 전하를 축적시키고, 다음의 필드에서 그 축적된 전하를 순차 독해한다. 그 결과, 화소에 대응하는 소정의 구동용 셀회로의 스위치소자 또는 용량소자 또는 그것들에 접속하는 신호선에 결함이 있는 경우에는, 그 결함정보를 독해할 수 있다.

따라서, 본 발명의 방법에서는 액정주입공정전의 액티브매트릭스어레이기판을 실제의 구동상태와 유사한 조건으로 검사할 수 있고, 화소결함으로 될 부분을고속(예를 들면 약 5초 이하)으로 검사할 수 있다. 또, 검사의 분해능은 용랑소자의 화소유지용량에 의존하고, 화소의 크기에 의존하지 않으므로, 화소마다 정확한 검사가 가능하다. 또한, 수평주사회로 및 수직주사회로를 일체로 장착한 액티브매트릭스어레이기판도 검사하는 것이 가능하다. 수평주사회로 및 수직주사회로와 동기하여 본 발명의 방법을 적용하여 검사를 행하면 화소결함으로 될 화소라인의 어드래스위치를 정확하게 검사할 수 있다. 또한, 본 발명의 방법은 액정을 주입한 후에도 적용할 수 있다.

액티브매트릭스 박막트랜지스터 액정표시장치에 있어서, 액정과 병렬로 용량을 부가하여 데이터선(열방향선)을 통해 기입된 인가전압을 다음의 기입동작까지 유지하도록 할 필요가 있다. 액정과 병렬로 접속된 용량을 형성하는 방법으로서, 게이트선(행방향선)과 화소전극을 중첩하여 용량을 형성하는 부가형 용량과, 용량의 한 전극을 게이트선(행방향선)으로부터 분리된 단자로서 인출하는 스토리지형 용량의 2가지가 있다.

따라서, 트랜지스터와 직렬로 접속된 용량소자가 부가형 용량일 때는, 전하의 축적 및 검출은 화상신호입력단자로부터 행해진다. 한편, 트랜지스터와 직렬로 접속된 용량소자가 스토리지형 용량일 때는, 용량소자의 한 전극단자에 접속된 공통전극단자를 통합으로써, 데이터선(열방향선)의 기생용량의 효과를 방지하고, 용량소자에 축적된 전하의 검출레벨을 증가시켜서, 검출정밀도를 향상시킬 수 있다.

수직전위앰프로 구성된 앰프를 사용하는 본 발명에 따르면, 실제 구동중의 정상의 스위치소자를 검사중에 비정상의 스위치소자로 잘못 검사하게 될 염려가 없다. 즉, 액티브매트릭스어레이기판을 그 기판을 가진 LCD 의 실제구동시와 같은 상태에서 검사할 수 있다.

다음에, 본 발명의 실시예에 대하여 도면에 따라서 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명의 제1 실시예에 관한 액정표시장치(LCD)의 제조방법의 개략에 대하여 설명한다.

LCD 를 제조하는데는 액티브매트릭스어레이기판(구동용기판)을 제조할 필요가 있다.

액티브매트릭스어레이기판스로서는 특히 한정되지 않으나, 예를 들면 제1도에 도시한 구성의 액티브매트릭스어레이기판(4)이 사용된다. 다음의 설명에서는, 액티브매트릭스어레이기판이 액정구동용 기판으로서 사용된다. 그러나, 액티브매트릭스기판은 액정구동용 기판으로서 사용될 수 있을 뿐만 아니라 다른 형태의 평탄한 표시패널을 구동하는 구동용 기판으로서도 사용될 수 있다.

제1도에 도시한 예에서는, 예를 들면 유리제의 투명기판(5)의 표면에, 스위치소자(도시하지 않음)와, 이 스위치소자에 직렬로 접속된 용량소자(도시히지 않음)로 이루어지는 각 화소의 구동용 셀회로(도시하지 않음)가 매트릭스형으로 배열되어 있다. 각 화소마다의 구동을 셀회로에는 화소에 대응한 화소전극이 매트릭스형으로 배열되어 있다. TFT(thin- film transistor)형 액정구등기판에서는, 유리기판상에 아몰퍼스실리콘막 또는 폴리실리콘막 등을 성막(成膜)함으로써, 스위치소자로서의 박막트랜지스터(TFT)와 집적화된 캐패시터가 매트릭스형으로 형성되어 있다.

본 발병의 구동용 기판은 TFT형 구동용 기판에 한정되지 않으며, 상면에 스위치소자와 용량소자가 매트릭스형으로 배치된 반도체기판 등으로 할 수도 있다.

매트릭스형으로 배치된 구동을 셀회로(10)의 접속관계는 제2도에 도시되어 있다. 구동용 셀회로(10)는 게이트선 (26)과 데이터선(28)과의 교차부에 매트릭스형으로 배치되어서, 액정구동회로(20)를 구성하고 있다. 게이트선(26)은 수직주사회로(22)에 접속되어 있다. 또, 데이터선(28)은 스위치회로(30)를 통해 비디오신호입력단자선(32)에 접속되어 있다. 각 스위치회로(30)는 예를 들면 스위치용 CMOS(complementary metal oxide semiconductor)로 구성되고, 수평주사회로(24)에 의해 스위치의 구동이 제어되도록 되어 있다. 한편, 각 화소마다 배설된 구동용 셀회로(10)의 용량소자(8)는 스위치소자(6)에 대하여 직렬로 접속되고, 용량소자(8)와 한쪽 단자가 스위치소자(6)에 접속되고, 다른쪽 단자가 공통전극단자선(33)에 접속되어 있다.

본 실시예에서는, 수직주사회로(22), 수평주사회로(24), 스위치회로(30), 비디오신호입력단자선(32), 공통전극단자선(33), 게이트선(26) 및 데이터선(28)은 각 구동용 셀회로(10)와 함께 동일한 액티브매트릭스어레이기판(4)의 표면에 형성되어 있다. 그리고, 수평주사회로(24) 및 수직주사회로(22) 등을 구동용 셀회로(10)가 매트릭스형으로 형성되어 있는 액티브매트릭스어레이기판과는 다른 기판에 형성하도록 구성할 수도 있다. 또, 제2도에 도시한 예에서는, 비디오신호입럭단자선(32)은 1개밖에 형성되어 있지 않으나, 액정표시가 컬러인 경우에는 RGB 에 대응하는 3개의 비디오신호입력단자선이 필요하게 된다.

제1도 및 제2도에 도시한 실시예에서는, 구동용 셀회로(10)를 구성하는 스위치소자(6)는 투명기판(5)상에 형성되어 있는 TFT로 구성되어 있으며, 용량소자(8)는 제5a도 및 제6a도에 도시한 바와 같이 스토리지형 용량소자(8a)로 구성되어 있다. 이 스토리지형 용량소자(8a)에는, 화소전극(12a)상에서 절연막을 통해 집적화하여 전극(12a)의 일부와 중첩되도륵 형성된 공통전극단자(33a)로서 투명전극이 사용된다.

본 발명에서는, 액디브매트릭스어레이기판의 구체적 구조는 제1도에 도시한 실시예에 한정되지 않고, 여러가지로 개변할 수 있다.

예를 들면, 본 발명의 스위치소자는 MOS FET, MIM 소자, 다이오드소자 또는 바리스터소자중 어느 것으로도 구성할 수 있다.

또한, 본 발명의 용량소자는 제5a도 및 제6a도에 도시한 스토리지형 용량소자(8a)에 한정되지 않고, 제5b도 및 제6b도에 도시한 부가형 용량소자(8b)로 구성할 수도 있다. 부가형 용량소자(8b)에 있어서, 화소전극(12b)의 일부가 인접한 게이트선(26b)의 일부와 중첩되고, 화소전극(12b)과 게이트선(26b) 사이에 절연막이 형성된다. 제5a도, 제5b도, 제6a도 및 제6b도에 있어서, (26a),(26b)는 게이트선, (28a),(28b)는 데이터선, (6a),(6b)는 TFT, (8a),(8b)는 용량소자, (18a),(18b)는 액정화소를 표시한다.

이와 같은 액티브매트릭스어레이기판(4)을 사용하여 LCD(2)를 재조하는데는, 예를 들면 제1도에 도시한 바와 같이, 액티브매트릭스어레이기판(4)에 대하여 소정의 간격을 두고 대향전극(16)을 가진 대향기판(14)을 대략 평행으로 배치하고, 그사이에 액정을 주입하여 액정층(18)을 형성하면 된다. 대향기판(14)은 예를 들면 유리기판으로 구성되고, 이 대향기판(14)에 있어서의 구동용 기판(14)측에 면하는 표면에, 예를 들면 ITO 막으로 구성되어 있는 투명한 대향전극(16)이 척층되어 있다. 제1도에 있어서, (15)는 컬러필터를 표시한다.

본발명의 일실시예에 관한 LCD 의 제조방법에서는, 전술한 바와 같은 액티브매트릭스어레이기판(4)을 제조한 후 대향기판(14)과 조합하기 전 또는 그 후에, 하기와같은 방법을 이용하여 화소결함의 검출을 행하고 있다.

먼저, 제2도에 도시한 바와 같이, 비디오신호입력단자선(32)에 대하여 검사용 스위치회로(34)를 접속한다. 검사용 스위치회로(34)의 한쪽의 스위치단자(34a)는 검사신호기입용 전원(36)에 대하여 접속되어 있다. 기입용 전원(36)으로부터 인가되는 전압은 LCD 를 실제로 구동할 때의 전압과 같은 정도이다.

검사용 스위치회로(34)의 다른 쪽의 스위치단자(34b)는 전류 - 전압변환(I/V)앰프(38)를 통해 판정수단(40)에 접속되어 있다. 판정수단(40)은 예를 들면 화상처리장치로 구성되고, 검사용 스위치회로(34) 및 I/V 앰프(38)를 통해 입력되어 오는 화소정보를 해석하도록 되어 있다. 제9도는 용량소자(8)의 전하를 독출할 때 기입중의 용량소자의 전압 V 과 독출전압 V_X과의 관계를 나타낸 등가회로도이다.

제2도애 도시한 바와 같이, 검사용 스위치회로(34)는 일정한 주기로 단자 (34a)에의 접속과, 단자(34b)에의 접속으로 전환하도록 구성되어 있다. 이 스위치의 전환주기는 특히 한정되지 않으나, 예를 들면 비디오의 제어신호의 하나인 필드신호에 동기시켜 행할 수 있다. 필드신호는 제3a도에 도시한 바와 같이 소정의 주기로 반복되므로, 검사용 스위치회로(34)의 전환을 제3b도 및 제3c도에 도시한 바와 같이, 최초의 1필트시간에 기입용 전압 V1 의 인가에 의한 검사신호의 기입을 행하고(제3b도 및 제3c도중 a 패턴), 다음의 필드시간에 검사신호의 독해를 행하고(제3b도 및 제3c도중 b 패턴), a 패턴과 b 패턴을 반복함으로써 검사를 행한다. 그리고, 제3a도는 필드신호의 타임차트를 도시하며, 제3b도는 비디오신호입력단자선(32)의 전위상태의 타임차트를 도시하며, 제3c도는 검사용 스위치회로(34)의 스위치전환상태를 도시한 타임차트이다.

검사용 스위치회로(34)를 전환하는 타이밍은, 예를 들면 제2도에 도시한 구동신호밭생수단(35)에 의해 제어된다. 구동신호발생수단(35)은 검사장치에 포함되어 구동신호의 일부를 수평주사회로(24) 및 수직주사회로(22)에 입력시킨다. 구동신호는 제3a도에 도시한 필드신호를 포함한다,

제3a도에 도시한 필드신호에 동기하여 검사용 스위치회로(34)가 한쪽의 단자(34a)측에 접근된 경우에는, 수평주사회로(24) 및 수직주사회로(22)도 필드신호에 동기하여 구동되어, 매트릭스형으로 배치된 1필드분의 구동용 셀회로(10)를 순차 주사한다. 그 때에, 각 구동용 셀회로(10)의 용량소자(8)에는 기입용 전원 (36)으로부터의 전압 V1 과 공통전극단자선(33)으로부터의 전압의 차가 인가되어, 전하가 축적된다. 예를 들면, 전압 VI 이 12볼트이고, 공통전극단자선(33)으로부터의 전압이 6볼트 정도이다. 따라서, 그 차에 해당하는 6볼트가 용량소자(8)에 인가된다.

그리고, 다음의 필드신호가 오면 검사용 스위치회로(34)의 접속이 단자(34b)측으로 전환된다. 그와 동시에, 수평주사회로(24)및 수직주사회로(22)는 필드신호에 동기하여 1필드분의 구동용 셀회로(10)의 주사를 순차 개시한다. 그러면, 비디오신호입력단자선(32)에는 주사의 순서에 따라서 각 구동용 셀회로(10)의 용령소자(8)에 축적된 전하에 상당하는 검출신호가 흐른다.

각 구동용 셀회로(10)의 스위치소자(6) 및 용량소자(8)가 정상인 경우에는, 전회의 필드시간에 있어서, 용량소자에 축적된 전하는 대략 그대로의 상태를 유지하고, 다음의 필드시간의 독출시에 방전된다. 따라서, 각 구동용 셀회로(10)에 있어서의 전하의 방전에 의한 전류를 판정수단(40)에 의해 순자 검지함으로써, 각 구동용 셀회로(10)의 동작이 정상이라는 것이 확인된다. 또, 소정의 구동용 셀회로(10)의 스위치소자(6) 또는 용량소자(8)에 이상이 있는 경우에는, 그 이상이 있는 셀회로(10)로부터의 방전전류는 정상의 경우에 비교하여, 비정상적으로 낮아지는 등의 결함을 관찰할 수 있다.

예를 들면, 제4도의 실선으로 표시한 바와 같이, 각 화소에 대응하는 셀회로(10)가 정상인 경우에는 기입시 X 로부터 독해시 Y 까지의 1필드시간에는 각 용량소자(8)의 양단전위는 자연방전 등에 의해 다소 감소하시만, 거의 변화하지 않는다. 판정수단(40)에서는 각 용량소자(8)에 축적된 전하의 Y 점에 있어서의 값을 독해하여 정상인 것을 판별할 수 있다. 그런데, 예를 들면 셀회로의 스위치소자 등에 이상이 있고, 리크전류가 지나치게 큰 경우에는 1필드시간 동안에 도면중 점선 Z 와 같은 궤적을 거치고, 독해시에는 Y 점에 비해 매우 낮은 Y1 점의 전위를 독해하게 된다. 또, 용량소자(8)의 단자접속이 불완전한 경우(캐패시터가 오픈)등에는, 도면중 점선 V와 같은 궤적을 거쳐서, 용량소자애의 전하의 축적을 할 수 없다.

LCD 에서는, 액정표시표면의 밝기는 이 1필드분의 용량소자(8)에 있어서의 전위와 변화에 영향을 받는다. 따라서, 본 실시예와 같은 방법을 이용하여 액정주입전의 액티브매트릭스어레이기판을 검사하면, 액정주입후에 화소결함으로 될 이상(異當)을 비교적 고정밀도로 검사할 수 있다. 환언하면, 본 발명의 방법을 이용하여 검사를 행하면 실제 구동시의 표시의 결함레벨과의 상관이 있는 결과를 얻을 수 있다.

본 실시예의 판정수단(40)을 이용하여 판정할 수 있는 구체적인 결함으로서는, 다음과 같은 결함을 예시할 수 있다.

(1) 용량소자(8)의 단자접속이 불완전(캐패시터가 오픈)한 경우의 결함

이 경우에는 결함화소에 대응하는 부분에 있어서, 방전전류가 검출되지 않는다. 제4도의 점선 V으로 표시한 바와 같이, 용량소자에의 전하의 축적을 할 수 없기 때문이다.

(2) 용량소자(8)가 쇼트되어 있는 결함

이 경우에는 결함화소에 대응하는 부분에서, 주변화소에 비교하여, 큰 방전전류가 검출된다. 공통전극단자선 (33)으로부터 직접 전류가 흐르기 때문이다.

(3) 스위치소지(6)가 항상 온으로 되어 있는 결함

이 경우에는 결함화소를 포함하는 수직신호선(28)에 있어서, 방전전류가 감소된다. 결함화소에 상당하는 셀회로(10)의 스위치소자(6)가 동일수직신호선(28)에접속되어 있는 다른 셀회로(10)와 독출에 영향을 주기 때문이다.

(4) 스위치소자(6)가 항상 오프로되는 결함

이 경우에는 결함화소에 상당하는 부분에서 방전전류가 검출되지 않는다. 스위치소자(6)를 선택해도, 온되지 않기 때문이다.

(5) 용량소자(8)에 리크가 발생하고 있는 결함

이 경우에는 결함화소에 상당하는 부분에서 검출되는 방전전류가 주변의 화소애 상당하는 부분에 대해 낮게 검출된다. 제4도의 접선 Z으로 표시한 바와 같이, 리크전류에 의해 전하의 축적유지가 불완전하게 되기 때문이다.

(6) 수평신호선(26)이 단선되어 있는 결함

이 경우에는 동일한 수평신호선(26)으로부터의 방전전류가 검출되지 않는다.

(7) 수직신호선(28)이 단선되어 있는 결함

이 경우에 동일한 수직신호선(28)으로부터의 방전전류가 검출되지 않는다.

그리고, 이 이외의 결합모드에 대하여도 판정수단(40)에 의해 검출된 화소전압을 분석함으로써, 결함을 검출하고, 결함의 종류를 판별하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 사상 및 범위내애서 여러가지로 개변할 수 있다.

예를 들면, 전술한 실시예에서는 액정을 주입하기 전의 액티브매트릭스어레이기판(4)을 사용하여, 장래 생길 수 있는 화소결함을 검출하도록 구성하였으나, 액정을 주입한 후에 있어서도, 본 방식을 개선함으로써 적용가능하다. 액정을 주입한 후와 구동회로를 포함하는 등가회로는 용량소자(8)에 대하여 병렬로 용량성분으로서 용량소자의 용량의 수 % 의 용량이 가해지는 정도이므로, 등가회로는 제2도에 도시한 회로와 대략 같으나, 액정을 주입한 후에는 구동회로(20)에 대하여 일정한 직류전압을 인가하면, 전기분해를 일으킬 우려가 있다. 이것을 회피하기 위해, 제3b도 및 제3c도에 도시한 a, b, c, b 의 패턴으로 1필드마다 각 구동용 셀회로에의 기입과 독출을 반복하면 된다. a, b, c, b 의 패턴으로 기입과 독출을 반복하면, 최초의 필드의 기입용 전압 V1 과, 다음의 필드의 기입용 전압 V2 은 동일하지는 않으므로, 공동전극단자선(33)에 대하여 (V1 + V2)/2 의 직류전압을 가함으로써, 액정에는 교류전압이 인가되어 액정이 전기분해될 우려는 없다. 또, 이 패턴 a 및 패턴 c 에 의해 화소에 대응하는 액정 및 구동용 셀회로에 + 방향으로 전위를 건 경우와 - 방향으로 전위를 건 경우의 2가지 조건에서의 동시측정이 가능하게 된다.

이와 같은 본 발명의 방법을 액정주입후의 LCD 검사에 대하여 행하는 이점으로서, 결함어드레스를 특정할 수 있는 점이나, 실제의 표시를 보지 않고 어느 정도의 평가가 가능한 점을 들 수 있다.

또, 본 발명의 방법은 수평주사회로(24) 및 수직주사회로(22)가 장착되어 있지 않은 액티브매트릭스어레이기판에 대하여도 적용할 수 있다. 이 경우에는, 각 구동용 셀회로(10)를 순차 구동하는 회로를 기판에 대해 외부부착함으로써, 본 발명의 방법을 사용하는 것이 가능하다.

이 실시예의 경우에는, 종래 예의 방법인 X, Y 열에 직접 핀을 세워 각 화소에 대응하는 구동용 셀회로를 DC(직류)테스트하는 방법에 비교하여, 실시간으로 측정할 수 있는 점이 우수하다.

또한, 전술한 실시예에서는 1필드주기로 기입과 독출을 반복하였으나, 이 주기를 변경하는 것도 본 발명에서는 가능하다. 이 주기를 변경함으로써, 임의의 시간이 경과한 후의 용량소자에 축적되어 있는 전하정보를 독출하는 것이 가능하게 되고, 더욱 앞선 LCD의 불량해석 등에 사용하는 것도 가능하다.

구체적으로는, 주기와 변경은 수직주사회로(22)를 일시적으로 정지시키는 것 등에 의해 1화소주기(0.0 nS 의 단위)에서 1H 주기 내지 수필드주기까지 가변가능하다.

또한, 전술한 실시예에서는 비디오신호입력단자선(32)으로부터 각 용량소자(8)에 전하를 축적시키기 위한 전위를 인가하도록 구성하였으나, 이에 한정되지 않고 공통전극단자선(33)측에서 전하축적용전위를 인가하도록 구성할 수도 있다.

제7도는 본 발명의 제2 실시예에 관한 액티브매트릭스어레이기판에 화소결함 판정회로를 접속한 경우의 회로구성을 도시한 개략도이다.

다음의 설명 및 도면에 있어서, 본 발명의 제1 실시예에서 설명한 것과 같은 부품이나 구성품에 대하여는 동일한 부호를 사용하고, 상세한 설명은 생략한다.

매트릭스형으로 배치된 구동용 셀회로(10)의 접속관계는 제1 실시예에서와 같다.

다음에, 본 실시예에 따른 화소결함의 검출방법에 대하여 설명한다.

먼저, 제7도에 도시한 바와 같이, 비디오신호입력단자선(32)에 대하여 검사용 스위치회로(34A)를 접속한다. 검사용 스위치회로(34A)의 한쪽의 스위치단자(34a)는 검사신호기입용 전원(36)에 대하여 접속되어 있다. 기입용 전원 (36)으로부터 인가되는 전압은 LCD 를 실제로 구동할 때의 전압과 같은 정도이다. 검사용 스위치회로(34A)의 다른 쪽의 스위치단자(34b)는 기준전위에 접속되어 있다.

이 스위치회로(34A)는 공통전극단자선(33)에 접속되어 있는 검사용 스위치회로(34B)와 동기하여 동작하도록 되어 있다. 공통전극단자선(33)에는 I/V 앰프(38)를 통해 판정수단(40)에 접속되어 있다. 판정수단(40)은 예를 들면 화상처리장치로 구성되고, I/V 앰프(38)를 통해 입력되어 오는 화소정보를 해석하도륵 되어 있다.

검사용 스위치회로(34A)는 일정한 주기로 단자(34a)에의 접속과, 단자(34b)에의 접속으로 전환하도록 구성되어 있다. 이 검사용 스위치회로(34A)의 동작에 동기하여, 검사용 스위치회로(34B)도 기준전위에 접속하는 경우와, 기준전위에의 접속을 오픈으로 하는 경우로 전환하도록 되어 있다. 즉, 검사신호기입용 전원(36)으로부터 비디오 입력단자선(32), 데이터선(28)을 통해 용량소자(8)에 순차 전하를 축적시키고, 검사신호의 기입을 행할 경우에는 스위치회로(34B)는 기준전위에 접속되고, 판정수단(40)에서는 전위의 독출을 행하지 않는다. 또한, 스위치회로(34A)가 스위치단자(34b)에 접속하도록 전환한 경우에는, 스위치회로(34B)가 오픈으로 되어, 각 용량소자(8)에 축적되어있는 전하를 순차 독출하고, 그 방전전류를 전압으로 변환하여 판정수단(40)에 의해 모니터하도록 되어 있다.

이 스위치의 전환의 주기는 특히 한정되지 않으나, 예를 들면 비디오의 제어신호의 하나인 필드신호에 동기시켜 행할 수 있다. 필드신호는 제3a도에 도시한 바와 같이 소정의 주기로 반복되므로, 검사용 스위치회로(34)의 전환을 제3b도 및 제3c도에 도시한 바와 같이 최초의 1필드시간에 기입용 전압 V1 의 인가에 의한 검사신호의 기입을 행하고(도면중 a 패턴), 다음의 필드시간에 검사신호의 독해를 행하고(도면중 b 패턴), a 턴과 b 패턴을 반복함으로써 검사를 행한다. 그리고, 제3a도는 필드신호의 타임차트를 도시하며, 제3b도는 비디오신호입력단자선(32)의 전위상태의 타임차트를 도시하며, 제3c도는 검사용 스위치회로(34)의 스위치전환상태를 도시한 타임차트이다.

검사용 스위치회로(34A),(34B)를 전환하는 타이밍은 예를 들면 제7도에 도시한 구동신고발생수단(35)에 의해 제어된다. 구동신호발생수단(35)은 검사장치에 포함되어 구동신호의 일부를 수평주사회로(24) 및 수직주사회로(22)에 입력시킨다. 구동신호는 제3a도에 도시한 필드신호를 포함한다.

제3a도에 도시한 필드신호에 동기하여, 검사용 스위치회로(34A)가 한쪽의 단자(34a)측에 접속된 경우에는, 수평주사회로(24) 및 수직주사회로(22)도 필드신호에 동기하여 구동되어, 매트릭스형으로 배치된 1필드분의 구동용 셀회로(10)를 순차 주사한다. 그 때에, 각 구동용 셀회로(10)의 용량소자(8)에는 기입용 전원(36)으로부터의 전압 V1 과 공통전극단자선(33)으로부터의 전압의 차가 인가되어, 전하가 축적된다. 예를 들면 전압 V1 이 12볼트이고, 공통전극단자선(33)으로부터의 전압이 6볼트 정도이다. 따라서, 그 차에 해당하는 6볼트가 용량소자(8)에 인가된다.

그리고, 다음의 필드신호가 오면, 검사용 스위치회로(34A)의 접속이단자(34b)측으로 전환되는 동시에, 검사용 스위치회로(34B)가 오픈으로 된다. 그와 동시에, 수평주사회로(24) 및 수직주사회로(22)는 필드신호에 동기하여, 1필드분의 구동용 셀회로(10)의 주사를 순차 개시한다. 그러면, 비디오신호입력단자선(32)에는 주사의 순서에 따라서 각 구동용 셀회로(10)의 용량소자(8)에 축적된 전하에 상당하는 검출신호가 흐른다.

각 구동용 셀회로(10)의 스위치소자(6) 및 용량소자(8)가 정상인 경우에는 전회의 필드시간에 있어서 용량소자에 축적된 전하는 대략 그대로의 상태를 유지하고, 다음의 필드시간의 독출시에 방전된다. 따라서, 각 구동용 셀회로(10)애 있어서의 전하의 방전에 의한 전류를 앰프(38)에 의해 전압으로 변환하며, 그것을 판정수단(40)에 의해 순차 검지함으로써, 각 구동용 셀회로(10)의 동작이 정상인 것이 확인된다. 또, 소정의 구동용 셀회로(10)의 스위치소자(6) 또는 용량소자(8)에 이상이 있는 경우에는, 그 이상이 있는 셀회로(10)로부터의 방전전류는 정상의 경우에 비교하여 비정상적으로 낮아지는 등의 결함을 관찰할 수 있다.

예를 들면, 제4도의 실선으로 표시한 바와 같이, 각 화소에 대응하는 셀회로(10)가 정상인 경우에는 기입시 X 로부터 독해시 Y 까지의 1필드시간에서는 각 용량소지(8)의 양단전위는 자연방전 등에 의해 다소 감소하지만, 거의 변화하지 않는다. 그래서, 판정수단(40)에서는 각 용량소자(8)에 축적된 전하의 Y 점에 있어서의 값을 독해하여, 정상인 것을 판별할 수 있다. 그런데, 예를 들면 셀회로의 스위치소자 등에 이상이 있어서, 리크전류가 지나치게 클 경우에는 1필드 시간의 사이대 도면중 점선 Z 와 같은 궤적을 거치고, 독출시에는 Y 점에 비해 매우 낮은 Y1점의 전위를 독해하게 된다. 또, 용량소자(8)의 단자접속이 불완전한 경우(캐패시터가 오픈) 등에는 도면중 점선 V 과 같은 궤적을 거쳐서, 용량소자에의 전하의 축적을 할 수 없다.

LCD 에서는, 액정표시표면의 밝기는 이 1필드분의 용량소자(8)에 있어서의 전위의 변화에 영향을 받는다. 따라서, 본 실시예와 같은 방법을 이용하여 액정주입 전의 액티브매트릭스어레이기판의 검사를 행하면, 액정주입 후에 화소결함으로 될 이상을 비교적 고정밀도로 검사할 수 있다. 환언하면, 본 발명의 방법을 이용하여 검사를 행하면, 실제 구동시의 표시의 걸함레벨과의 상관이 있는 결과를 얻을 수 있다.

본 실시예의 판정수단(40)을 이용하여 판정할 수 있는 구체적인 결함으로서는, 다음과 같은 결함을 예시할 수 있다.

(1) 용량소자(8)의 단자접속이 불완전(캐패시터가 오픈)한 경우의 결함

이 경우에는 결함화소에 대응하는 부분에 있어서, 방전전류가 검출되지 않는다. 제4도의 점선 V로 표시한 바와 같이, 용량소자에의 전하의 축적을 할 수 없기 때문이다.

(2) 용량소자 (8)가 쇼트되어 있는 결함

이 경우에는 결함화소에 대응하는 부분에서, 주변화소에 비교하여, 큰 방전전류가 검출된다. 공통전극단자선(33)으로부터 직접 전류가 흐르기 때문이다.

(3) 스위치소자(6)가 항상 온으로 되어 있는 결함

이 경우에는 결함화소를 포함하는 수직신호선(28)에 있어서, 방전전류가 감소된다. 결함화소에 상당하는 셀회로(10)의 스위치소자(6)가 동일 수직신호선(28)에 접속되어 있는 다른 셀회로(10)의 독출에 영향을 주기 때문이다.

(4) 스위치소자(6)가 항상 오프로 되는 결함

이 경우에는 결함화소에 상당하는 부분에서 방전전류가 검출되지 않는다. 스위치소자(6)를 선택해도, 온되지 않기 때문이다.

(5) 용량소자(8)에 리크가 발생하고 있는 결함

이 경우에는 결함화소에 상당하는 부분에서 검출되는 방전전류가 주변의 화소에 상당하는 부분에 대해 낮게 검출된다. 제4도의 점선 Z 으로 표시한 바와 같이, 리크전류에 의해 전하의 축적유지가 불완전하게 되기 때문이다.

(6) 수펑신호선(26)이 단선되어 있는 결합

이 경우에는 동일한 수평신호선(26)으로부터의 방전전류가 검출되지 않는다.

(7) 수직신호선(28)이 단선되어 있는 결함

이 경우에는 동일한 수직신호선(28)으로부터의 방전전류가 검출되지 않는다.

본 실시예에서는, 이 이외의 결합모드에 대하여도, 판정수단(40)에 의해 검출된 화소전압을 분석함으로써, 결함을 검출하고, 결함의 종류를 판별하는 것이 가능하다.

특히, 제7도에 도시한 바와 같은 본 발명의 실시예에서는, 제2도에 도시한 제1 실시예에 비교하여, 다음의 이점을 가지고 있다.

즉, 본 실시예에서는 공통전극단자선(33)으로부터 각 용량소자(8)의 전하를 독취하도록 하고 있다. 그리고, 용량소자(8)의 전하를 독출하는 경우에 있어서의기입시의 용량소지의 전압 V 과 독출전압 V_X과의 관계를 도시한 등가회로도는 제8도에 도시된다.

한편, 제2도에 도시한 본 실시예의 회로구성에서, 용량소자(8)의 전하의 독출을 행할 경우에 있어서의 기입시와 용량소자의 전압 V 과 독출전압 V_X과의 관계를 도시한 등가회로도는 제9도에 도시된다. 제8도 및 제9도중, C_S는 용량소자(8)의 용량이며, C_Sig1은 비디오신호입력단자선 (32)에 기생하는 기생용량이며, C_Sig2는 수직신호선(28)에 기생하는 기생용량이다.

제9도에 도시한 등가회로도에 따라서, 용량소자(8)에 대해 Q = C_S×V 의 전하가 축적되었다 해도, 용량소자의 전압 V 과 독출전압 V_X과의 관계를 구하면, 다음 식(1)이 된다. 이에 대해, 제8도에 따라서, 제2 실시예에 있어서의 기입시의 용량소자의 전압 V 과 독출전압 V_X과의 관계를 구하면, 다음 식 (2)가 된다.

상기 식(1),(2)를 비교하면 식(2)에 있어서의 독출전압 V_X이 식(1)에 있어서의 독출전압 V_X에 비교하여, 커지는 것이 판명된다. 즉, 제2도에 도시한 제1 실시예에 비교하여, 제7도에 도시한 제2 실시예의 방법에 의하면, 독출전압 V_X(즉 검출레벨)을 크게 취할 수 있다. 예를 들면, C_Sig1가 4pF 이고, C_Sig2가 20pF 이며, C_S가 150pF의 경우에는 식(1)로 구한 검출레벨 V_X은 약 0.006 ×V로 되며, 이에 대해 본 실시예를 도시한 식(2)로 구한 검출레벨 V_X은 약 0.03 ×V 로 되어, 대폭 검출레벨이 향상되는 것이 확인된다. 검출레벨이 향상되면, 판정수단(40)에서의 화소결함의 검출 또는 결함의 종류의 판정의 정밀도가 향상된다.

제10도는 본 발명의 제3 실시예에 관한 화소결함의 검출방법을 도시한 회로도이다. 제10도에 도시한 실시예에서는, 비디오신호입력단자선(32)을 항상 기준전위에 접지하고, 공통전극단자선(33)에 대하여 검사용 스위치회로(34C)를 설치하고, 한쪽의 스위치단자(34a)를 검사신호기입용 전원(36)에 대하여 접속하고, 다른쪽 스위치단자(34b)를 I/V 앰프(38)를 통해 판정수단(40)에 접속하고 있다.

전술한 각 실시예에서는, 액정을 주입하기 전의 액티브매트릭스어레이기판(4)을 사용하여, 장래 생길 수 있는 화소결함을 검출하도록 구성하였으나, 액정을 주입한 후에 있어서도, 본 방식을 개선함으로써 적용가능하다. 액정을 주입한 후의 구동회로를 포함하는 등가회로는 용량소자(8)에 대하여 병렬로 용량성분으로서 용량소자의 용량의 수 % 의 용량이 가해지는 정도이므로, 등가회로는 제7도에 도시한 회로와 대략 같으나, 액정을 주입한 후에는 구동회로(20)에 대하여 일정한 직류전압을 인가하면, 전기분해를 일으킬 우려가 있다. 이것을 회피하기 위해, 제3c도에 도시한 a, b, c, b 의 패턴으로 1필드마다 각구동용 셀회로에의 기입과 독출을 반복하면 된다. a, b, c, b 의 패턴으로 기입과 독출을 반복하면, 최초의 필드의 기입용 전압 V1 과, 다음의 필드의 기입용 전압 V2 은 동일하지는 않으므로, 공통전극단자선(33)에 대하여 (V1 + V2)/2 의 직류전압을 가함으로써, 액정에는 교류전압이 인가되어, 액정이 전기분해될 우려는 없다. 또, 이 패턴 a 및 패턴 c 에 의해 화소에 대응하는 액정 및 구동용 셀회로에 + 방향으로 전위를 건 경우와 - 방향으로 전위를 건 경우의 2가지 조건에서의 동시측정이 가능하게 된다.

이와 같은 본 발명의 방법을 액정주입후의 LCD 의 검사에 대하여 행하는 이점으로서, 결함 어드레스를 특정할 수 있는 점이나, 실제의 표시를 보지 않고 어느 정도의 평가가 가능한 점을 들 수 있다.

또한, 본 발명의 방법은 수평주사회로(24) 및 수직주사회로(22)가 장착되어 있지 않은 액티브매트릭스어레이기판에 대하여도 적용할 수 있다. 그 경우에는, 각 구동용 셀회로(10)를 순차 구동하는 회로를 기판에 대하여 외부부착함으로써, 본 발명의 방법을 이용하는 것이 가능하다. 이 실시예의 경우에는, 종래예의 방법인 X, Y 열에 직접 핀을 세워 각 화소에 대응하는 구동용 셀회로를 DC (직류)테스트하는 방법에 비교하여, 실시간으로 측정할 수 있는 점이 우수하다.

또한, 전술한 실시예에서는 1필드주기로 기입과 독출을 반복하였으나, 이 주기를 변경하는 것도 본 발명에서는 가능하다. 이 주기를 변경함으로써, 임의의 시간이 경과한 후의 용량소자에 축적되어 있는 전하정보를 독출하는 것이 가능하게 되고, 더욱 앞선 LCD 의 불량해석 등에 사용하는 것도 가능하다.

구체적으로, 주기의 변경은 1화소주기 (0.0 nS 의 단위)에서 1H주기 내지 수 필드주기까지 가변가능하다.

다음에, 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 대하여 설명한다. 본 실시예에 있어서, 가상쇼트 및 가상접지상태인 통상의 I/V 앰프(38) 대신에 제11도에 도시한 I/V 앰프(38a)를 사용한다.

I/V 앰프(38a)는 가상쇼트상태지만 가상접지상태는 아니다. I/V 앰프(38a)의 접지측 단자(50)는 직접 접지되지 않고 정전압원(52)에 접속된다. 앰프(38a)는 이하 가상전위앰프라 칭한다. 이에 대하여, 통상의 앰프(38)는 가상접지앰프라 칭한다. 정전압원(52)의 전압은 제한이 없지만, 실재구동중에 공통전극단자선(33)에 인가된 전압과 같은 전압인 +0.5 ~ +11 볼트, 바람직하게는 6볼트이다. 제11도에 있어서, (54),(56)은 증폭이득을 얻기 위한 저항이다.

제1 내지 제3 실시예에 있어서, 가상접지앰프는 I/V 앰프(38)로서 사용된다. 그러나, 가상접지앰프를 사용함으로써, 다음과 같은 문제가 발견되었다.

제12a도에 도시한 바와 같이, 가상접지전압(0볼트)이 한번에 주사되지 않은 각 스위치소자(6)의 소스단자에 인가된다. 동시에, 게이트선(26)의 전압은 0볼트로 되므로, 스위치소자(6)는 이 소자(6)가 정상의 것인 경우에는 작동하지 않는다. 그러나, 스위지소자(6)가 예를 들면 TFT 로 구성된 경우에는, 제13도에 도시한 바와 같이 스위치소자(6)의 드레인단자 D 에 흐르는 전류 Id 는, 게이트단자 G 의 전압과 소스단자 S 의 전압의 전압차 Vgs 가 0볼트인 경우에도 항상 0 볼트로 되지는 않는다. 이는 스위치소자(6)가 오프상태로 되지 않을 수 있다는 것을 의미한다. Id대 Vgs 의 특성도는 제작상의 에러 등으로 인해 Vgs 의 + 측 또는 - 측으로 변동되는 경향이 있다.

LCD 가 실제구동상태에서 구동될 때에는, 비디오입력단자선(32)에는 항상 1.5~10.5 볼트와 전압이 인가되고, 스위치소자(6)로서의 트랜지스터의 소스단자에는 항상 1.5볼트이상의 전압이 인가된다. 따라서, 트랜지스터와 제작상의 에러가 허용범위 이내일 때는 실제구동중에 한번에 주사되지 않은 트랜지스터의 Vgs 는 -1.5볼트 이하이고, 주사되지 않은 트랜지스터에는 전류 Id 가 흐르지 않는다(오프상태).

그러나, 검사중에는 I/V 앰프가 가상접지앰프로 구성되므로, 주사되지 않은 트랜지스터(스위치소자 6)의 전압 Vgs 은 완전히 0볼트로 된다. 따라서, 제작상의 에러의 허용범위내에서 트랜지스터가 제작되어도, 리크전류(트랜지스터의 오프상태 )가 생길 우려가 있다. 즉, 실제구동중에 정상으로 작동될 수 있는 정상의 트랜지스터가 검사중에 비정상의 트랜지스터로 잘못 판단될 우려가 있다. 이러한 가가능성은 스위치소자가 트랜지스터 이외의 소자인 경우에도 발생한다.

제11도에 도시한 I/V앰프(38a)를 사용하는 실시예에 따르면, 실제구동시와 같은 방법으로 트랜지스터의 작동을 방지하는 전압이 트랜지스터에 인가된다. 그 이유는 I/V 앰프(38a)가 가상전위앰프로 구성되었기 때문이다. 따라서, 실제구동중에 정상의 스위치소자가 검사중에 비정상의 스위치소자로 잘못 판단될 우려는 없다. 즉, 액티브매트릭스어레이기판을 이 기판이 있는 LCD 의 실제구동시와 같은 상테에서 검사할 수 있다.

또한, 본 실시예의 변형예로서 정전압원으로부터의 가상전위를 변화시킬 수 있다. 이 경우에는, 상이한 구동전압영역이 있는 LCD 의 다른 형태의 액티브매트릭스어레이기판을 검사할 수 있게 된다. 또한, 가상전위를 공통전극단자선(33)의 전위보다 2~3볼트 이상 또는 그 이하로 되도록 설계할 수 있다. 따라서, 용량소자(8)에 작동하는 전위차를 크게 할 수 있고, 검사정밀도를 향상시킬 수 있다.

본 발며의 여러가지 실시예에 대하여 설명하였으나, 다음의 특허청구의 범위에 정의한 바와 같은 본 발명의 사상 및 범위를 일탈하지 않고, 이 기술분야에 통상의 지식을 가진자는 여러가지 변형 및 변경이 가능하다.

제1도는 액티브매트릭스어레이기판을 가지는 액정표시장치(LCD)의 요부 개략단면도.

제2도는 본 발명의 제1실시예에 따른 액티브매트릭스어레이기판의 액정구동회로에 화소결함판정회로를 접속한 경우의 회로구성을 도시한 개략도.

제3a도, 제3b도 및 제3c도는 액티브매트릭스어레이기판의 검사를 행하기 위해 액정구동회로에 인가되는 검사용 구동신호의 타임차트도.

제4도는 화소결함판정회로의 판정방법을 나타낸 그래프.

제5a도 및 제5b도는 각각 다른 형태의 용량소자를 도시한 평면도.

제6a도 및 제6b도는 제5a도 및 제5b도에 도시한 각각의 용량소자의 등가 회로도.

제7도는 본 발명의 제2실시예에 따른 기판의 액정구동회로에 화소결함판정회로를 접속한 경우의 회로구성을 도시한 개략도.

제8도는 본 발명의 제2 실시예에서의 기판검사공정시에 있어서의 용량소자에 축척되어 있는 전하의 독출시의 등가회로도.

제9도는 본 발명의 제1 실시예에서의 기판검사공정시에 있어서의 용량소자에 축적되어 있는 전하의 독출시의 등가회로도.

제10도는 본 발명의 제3 실시예에 따른 기판의 액정구동회로에 화소결함판정회로를 접속한 경우의 회로구성을 도시한 개략도.

제11도는 본 발명의 다른 실시예에 사용되는 I/V 앰프와 회로도.

제12a도 및 제12b도는 검사중 및 실재구동중에 각각 한꺼번에 주사되지 않은 트랜지스터의 전압상태를 나타낸 회로도.

제13도는 본 발명의 실시예에 사용되는 스위치소자로서 트랜지스터와 특성을 나타낸 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

(2): LCD, (4): 액티브매트릭스어레이기판, (6): 스위치소자,

(8): 용량소자, (10): 구동용 셀회로, (14): 대향기판, (16): 대향전극,

(18): 액정층, (20): 액정구동회로, (22): 수직주사회로,

(24): 수평주사회로, (26): 게이트선(수평신호선),

(28): 데이터선(수직신호선), (30): 스위치회로,

(32): 비디오신호입력단자선, (33): 공통전극단자선,

(34),(34A),(34B),(34C): 검사용 스위치회로, (36): 기입용 전원,

(40): 판정수단.

Claims (24)

1. 화소 스위칭 소자와, 상기 화소 스위칭 소자에 직렬로 연결된 용량소자를 포함하는 복수의 화소 구동 셀을 갖는 액티브 매트릭스 어레이 기판의 검사 방법에 있어서,

   상기 용량 소자에 전하를 축적하는 단계,

   상기 각 용량 소자에 축적된 전하의 전압을 검출하는 단계 및

   판단 수단을 이용하여 상기 검출된 화소의 전압과 양호한 화소로부터 얻어지는 기준 전압을 비교함으로써 화소의 결함을 검출하는 단계

   를 포함하는 액티브 매트릭스 어레이 기판의 검사 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 액티브 매트릭스 어레이 기판은 상기 화소 구동 셀에 비디오 데이터 신호를 전달하는 데이터 선과, 상기 데이터 선에 접속되어 있는 비디오 신호 입력 단자선을 포함하고, 상기 전하는 상기 비디오 신호 입력 단자선으로부터 상기 용량 소자로 축적되는 검사 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 액티브 매트릭스 어레이 기판은 상기 용량 소자의 전극 단자에 접속되어 있는 공통 전극 단자선을 포함하고, 상기 전하는 상기 공통 전극 단자선으로부터 상기 용량 소자로 축적되는 검사 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 액티브 매트릭스 어레이 기판은 상기 화소 구동 셀에 비디오 데이터 신호를 전달하는 데이터 선과, 상기 데이터 선에 접속되어 있는 비디오 신호 입력 단자선을 포함하고, 상기 전압은 상기 비디오 신호 입력 단자선으로부터 검출되는 검사 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 액티브 매트릭스 어레이 기판은 상기 용량 소자의 전극 단자에 접속되어 있는 공통 전극 단자선을 포함하고, 상기 전압은 상기 공통 전극 단자선으로부터 검출되는 검사 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 화소 스위칭 소자는 박막트랜지스터인 검사 방법.
7. 제1항에 있어서, 상기 액티브 매트릭스 어레이 기판 상에는 공통 전극 단자선이 형성되며, 상기 용량 소자의 전극 단자가 상기 공통 전극 단자선에 연결되어 있는 검사 방법.
8. 제1항에 있어서, 상기 용량 소자는 그 전극단자가 게이트선의 일부로 되는 부가형 용량으로 구성되는 검사 방법.
9. 제1항에 있어서, 상기 용량 소자는 그 전극단자가 기판상에 형성되는 스토리지형 용량으로 구성되는 검사 방법.
10. 제1항에 있어서, 상기 기판은 상기 화소 구동 셀을 구동하는 데이터선 및 게이트선과, 수평 및 수직주사회로와, 상기 수평주사회로와 결합된 스위칭소자를 통해 비디오 신호를 데이터선에 공급하는 비디오 신호 입력 단자선을 구비하는 액티브 매트릭스 어레이 기판의 검사 방법.
11. 게이트선과 데이터선의 교차부에 배치되어 있는 복수의 화소구동 셀, 상기 데이터선과 연결되어 있는 수평주사회로, 상기 게이트선과 연결되어 있는 수직주사회로, 스위치소자를 통해 비디오 신호를 상기 데이터선에 공급하는 비디오 신호 입력 단자선을 포함하고, 상기 화소 구동 셀 각각은 스위칭 트랜지스터 및 상기 스위칭 트랜지스터에 연결되어 있는 용량소자를 가지는 액티브 매트릭스 어레이 기판,

    상기 액티브 매트릭스 어레이 기판에 평행하게 배치되어 있는 대향기판,

    상기 액티브 매트릭스 어레이 기판과 상기 대향 기판과의 사이에 유지되어 있는 액정층

    을 포함하는 액정 표시 장치의 검사 방법에 있어서,

    상기 용량 소자 각각에 전하를 축적하는 단계

    상기 각 용량 소자에 축적된 전하의 전압을 검출하는 단계 및

    판단 수단을 이용하여 상기 검출된 화소의 전압과 양호한 화소로부터 얻어지는 기준 전압을 비교함으로써 화소의 결함을 검출하는 단계

    를 포함하는 액티브 매트릭스 어레이 기판의 검사 방법.
12. 게이트선과 데이터선의 교차부에 배치되어 있는 복수의 화소구동 셀, 상기 데이터선과 연결되어 있는 수평주사회로, 상기 게이트선과 연결되어 있는 수직주사회로, 스위치소자를 통해 비디오 신호를 상기 데이터선에 공급하는 비디오 신호 입력 단자선 및 공통 전극 단자선을 포함하고, 상기 화소 구동 셀 각각은 스위칭 트랜지스터 및 상기 스위칭 트랜지스터에 연결되어 있는 용량 소자를 가지는 액티브 매트릭스 어레이 기판,

    상기 액티브 매트릭스 어레이 기판에 평행하게 배치되어 있는 대향기판,

    상기 액티브 매트릭스 어레이 기판과 상기 대향 기판과의 사이에 유지되어 있는 액정층

    을 포함하는 액정 표시 장치의 검사 방법에 있어서,

    상기 용량 소자 각각에 전하를 축적하는 단계

    상기 공통 전극 단자선을 통해 상기 각 용량 소자에 축적된 전하의 전압을 검출하는 단계 및

    판단 수단을 이용하여 상기 검출된 화소의 진압과 양호한 화소로부터 얻어지는 기준 전압을 비교함으로써 화소의 결함을 검출하는 단계

    를 포함하는 액티브 매트릭스 어레이 기관의 검사 방법.
13. 화소 스위칭 소자와, 상기 화소 스위칭 소자에 직렬로 연결된 용량 소자를 포함하는 복수의 화소 구동 셀을 갖는 액티브 매트릭스 어레이 기판의 검사 방법에있어서,

    상기 용량 소자에 전하를 축적하는 단계

    화소의 검출 전압과 양호한 화소로부터 얻을 수 있는 기준 전압을 비교함으로써 화소의 결함을 판단 수단을 이용하여 검출하기 위하여 상기 각용량 소자에 축적된 전하의 전압을 검출하는 단계

    를 포함하는 액티브 매트릭스 어레이 기판의 검사 방법.
14. 제13항에 있어서, 상기 액티브 매트릭스 어레이 기판은 상기 화소 구동 셀에 비디오 데이터 신호를 전달하는 데이터 선과, 상기 데이터 선에 접속되어 있는 비디오 신호 입력 단자선을 포함하고, 상기 전하는 상기 비디오 신호 입력 단자선으로부터 상기 용량 소자로 축적되는 검사 방법.
15. 제13항에 있어서, 상기 액티브 매트릭스 어레이 기판은 상기 용량 소자의 전극 단자에 접속되어 있는 공통 전극 단자선을 포함하고, 상기 전하는 상기 공통 전극 단자선으로부터 상기 용량 소자로 축적되는 검사 방법.
16. 제13항에 있어서, 상기 액티브 매트릭스 어레이 기판은 상기 화소 구동 셀에 비디오 데이터 신호를 전달하는 데이터 선과, 상기 데이터 선에 접속되어 있는 비디오 신호 입력 단자선을 포함하고, 상기 전압은 상기 비디오 신호 입력 단자선으로부터 검출되는 검사 방법.
17. 제13항에 있어서, 상기 액티브 매트릭스 어레이 기판은 상기 용량 소자의 전극 단자에 접속되어 있는 공통 전극 단자선을 포함하고, 상기 전압은 상기 공통 전극 단자선으로부터 검출되는 검사 방법.
18. 제13항에 있어서, 상기 전하를 축적하는 단계 및 상기 전압을 검출하는 단계는 1필드주기마다 반복되는 검사 방법.
19. 제13항에 있어서, 상기 액티브 매트릭스 어레이 기판은 공통 전극 단자선, 비디오 신호 입력 단자선 및 가상 쇼트의 앰프를 포함하고, 검사를 위해 상기 공통 전극 단자선과 상기 비디오 신호 단자선 중 어느 하나의 단자선에 상기 앰프를 접속하고, 상기 앰프의 접지측 단자에 정전압을 공급하는 검사 방법.
20. 제19항에 있어서, 상기 정전압은 0.5~11볼트의 범위내인 검사 방법.
21. 화소 스위칭 소자와, 상기 화소 스위칭 소자에 직렬로 연결된 용량소자를 포함하는 복수의 화소 구동 셀을 갖는 액티브 매트릭스 어레이 기판의 검사 장치에 있어서,

    상기 화소 구동 셀을 연속적으로 구동시키도록 구동신호를 공급하는 구동 신호 발생 수단,

    상기 구동 신호와 동기하여 상기 용량 소자에 전하를 축적하는 쓰기수단 및

    상기 구동 신호와 동기하여 상기 용량 소자에 축적된 전하를 개별적으로 검출하고, 상기 검출된 화소의 전압과 양호한 화소로부터 얻어지는 기준 전압을 비교함으로써 화소의 결함을 검출하는 판단 수단

    을 포함하는 액티브 매트릭스 어레이 기판의 검사 장치.
22. 제21항에 있어서, 상기 쓰기 수단에의 연결과 상기 판단 수단에의 연결을 전환하는 스위칭 수단을 더 포함하는 검사 장치.
23. 제21항에 있어서, 상기 판단 수단은 가상 쇼트 상태의 앰프와, 상기 앰프의 접지측 단자에 정전압을 공급하는 정전압원을 더 포함하는 검사 장치.
24. 제23항에 있어서, 상기 정전압은 0.5~11볼트의 범위내인 검사 장치.