TWI260418B - Inspecting apparatus, inspecting method of LCD array substrate and manufacturing method of LCD - Google Patents
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1260418 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明主要與正確測定液晶顯示器陣列基板的電特性、檢出缺陷(不 良)之檢查裝置與檢查方法有關。 【先前技術】 一般的液晶顯示器及其液晶顯示器組裝完成前的液晶單元(Cdl)之 中,陣列基板(Array)與彩色濾光片(Color Filter)基板會以一定間隔對向排 歹4,液晶則是密封在兩基板之間。陣列基板在玻璃基板上面有縱橫的閘極 線與彳§號線等配線,其交叉部位設置有薄膜電晶體(TFT)。TFp閘極電極 接在閘極線上,没極電極接在信號線上。TFr的源極電極上,連接著畫素 電極。在此有與晝素電極在電性方面並列的補助電容的設計。補助電容主 要用來把晝素電極的電位在所需時間内保持一定。 電視機等所使用的液晶顯示器陣列基板等通常是大型的,製造良率下 降時,相失很大,所以,不止在液晶單元與液晶顯示器階段,在陣列基板 階段也必須進行檢查。 陣列基板的檢查方式是:首先設定陣列基板上形成的補助電容電荷, 讀取並且確認經過-定時間後希望的電荷能否維持,也就是使用充電感應 法(Charge sensmg)。充電感應法可用來檢查各種配線斷線及畫素缺陷的問 題(參照日本專利公報:特開2003-149281號)。 不過’陣列基板檢查時即使發現某些缺陷狀況,有時使用這塊基板組 裝成或液晶顯示||之後,卻發生檢查不到這些缺陷的狀況,這表 不陣列基板P純檢查或液晶單元或液晶齡器階段檢查出的缺陷狀況其 中有卩白#又疋有誤的。但無論如何,組裝成液晶單元或最終液晶顯示器前 必》頁此正確判別疋否有缺陷狀況才行,否則若在陣列基板的階段無法正確 檢查’ W仍有必要_液日日日元件或液錢示器,製造良率可能就會大受影 1260418 因此本^明主要目的在於防止:即使陣列基板檢查中可發現缺陷狀 液曰曰單元與液aa顯示器檢查卻無法發現這些缺陷财盾現象;並提供 陣列基板階段就能正確_缺陷的檢查裝置與檢查方法。 ’、 【發明内容】 一本^明相關的檢錄置主要内容有,用來檢查具有縱橫配線的液晶顯 不杰陣列基板之檢錄置,也就是包含有··用來配置卩翔基板之平台,以 及檢查上述_基板統雜的檢查部,以制來遮上述卩物基板防止受 光的遮光蓋,以及在上述_基板表面上絲吹進乾线的吹氣裝置等等 之檢查裝置。 、然後,在平台的地方配置陣列基板,在檢查部的地方進行檢查。此外, 為了避免卩翔基板因為光照射而產生錯魏作,必彡貞使用遮光蓋遮住光 線。又’為了除錄絲面的水分,必須财氣裝置吹綠空氣。 上述吹氣裝置包含:在與上述陣列基板表面的對面而吹乾空氣的吹氣 口以n從上述吹氣口所吹出乾空氣壓力的調整器。以調節器調節乾 空氣壓力,將乾空氣從吹出口吹進陣列基板表面。 上述吹出口為了能對陣列基板吹進乾空氣,必須言免計在遮光蓋上與陣 列基板面對的一側。 複數的上述陣列基板形成時通常為一整片,為了檢查各陣列基板,上 述平台必須能移動。也就是為了能從—整片玻璃基板製造出複數陣列基 板而必須在;7割成複數陣列基板之前進行檢查時,必須移動平台,檢查 所有陣列基板。 本發明相’查方法要旨,包括:準備具有縱橫配線驗晶顯示器陣 列基板的步驟,以及遮上述陣列基板光的步驟,以及對上述陣列基板表面 17人乾空氣的步驟,以及檢查上述陣列基板電特性的步驟等等。 上述遮光的步驟以及吹乾空氣的步驟,以及檢查電特性的步驟,可同 時進行。 1260418 t述吹乾空氣的步驟,其本身包含調整乾空氣吹出壓力的步驟。 複數的上述陣列基板形成時為一整片,因此為了檢查各陣列基板,尚 包含移動陣列基板的步驟。 根據本發明,因為能對陣列基板邊吹進乾空氣邊進行檢查,陣列基板 上的水分會被吹走。因鱗膽板上的水倾吹走,卿,不會產生水分 導致配線短路的狀況’可以做這方面確實的檢查。所以,也不會因為陣列 基板缺陷導致液晶顯示器製造良率下降,致液晶顯示雜造過程中出現 損失。 【實施方式】 …本發明實施型恶之前,先說明本發明的出發點與相關概念。 傳統上使用陣列基板檢查裝置進行的各種檢查,其結果會因為陣列基 板種4不同產生在這個階段能正確檢查基板以及不能正確檢查基板兩種 狀况。因此’有必要比較、檢討能正確檢查與不能正確檢查基板彼此之構 造差異。 陣列基板部分瞒圖如圖2所示。陣舰板在賴基板上縱橫地配置 閘極線30與信號線32之配線,其交又部設置τρΓ 34。tft 34問極電極 接在閘極、線30,沒極則連接信號線32。為了在液晶上施加電場而設計的 晝素電極36,其連接著TFT源極。此外,除了畫素電極%之外,也另外 並列地設置補助電容(未繪示)。 圖3顯不可能以傳統陣列基板之檢查裝置正確進行檢查的陣列基板 12a之斷面圖。此外,圖4(a),(b)代表沒辦法正確檢查的陣列基板丨%、 12c的斷面圖。說明如下述。 圖3之陣列基板12a乃傳統使用、周知的陣列基板。圖4中為無法正 確檢查的陣列基板12b、12c,乃近來為了因應液晶顯示器高精細化而使 用的陣列基板。任何一個陣列基板12a、12b、12c都在玻璃基板38上形 成信號線32與晝素電極36。 1260418 比較傳統的陣列基板12a與近來常用的陣列基板⑶、仏的構造, =會發現,兩者在«電極36與聽電極4_置_上有差里 漸受應用的陣列基板12b與12c,其共通電極4〇會暴露出來,或在 子層44上形成。與傳統做法相比,高精細化陣列基板⑶、仏的電極 36與40空隙比較窄,而在陣列其^ 乍隹I早歹j基板12b、Uc的階段之中,電極36盥4〇 θ/妾觸到空氣。另-方面’傳統的陣列基板12a,其共通電極4〇則 護膜(p —S i N) 42覆蓋。 ’、 如上述的兩類構造,經過各方研究的結果,在陣細反12的檢查階 財’若是電極36與4〇會暴露在空氣中者,妓中所含的水分可能會附 者兩電極導致漏電(短路)狀況,無法保持原先希望的電荷。從而,容易 造成檢查結果的誤判,認定此為—有缺陷之晝素;然而,但組裝完成液晶 兀件或液a顯轉之後,_ _基板丨2的雜36舆W轉暴露在空 氣之中,電極36與40之間不會附著水分,漏電的顧可能就^此解^ 就能進行正_檢查。這纽U何树會發生_級檢查時即使發現 某些缺陷狀況,使賤塊基板組裝成液晶單域液晶顯轉之後,卻檢查 不到這些缺陷的矛盾現象。 因此,在沒辦法正確檢查的陣列基板(構造如斷面圖⑶、12幻類 型進行檢查陣列基板12時,必須先排除陣列基板12表面附著的水分才能 正確地進行。這也是本發日·狀…以下進—步_本發_關内容。 如圖1所示,本發明檢查裝置時包含配置陣列基板12的平台14,以 及用來檢查_基板12電特性的檢查部,用來遮掩陣列基板12使它不被 光線照射的遮光蓋16、往_基板12吹進乾域18的吹氣裝置等等。 用來檢查電氣特性的檢查部,可在陣列基板12的各畫素上寫進電荷 而讀取之,因此就可檢查陣列基板12配線是否有斷線、短路以及晝素是 否缺陷等狀況。本發明所使用的檢查部,可利用充電感應法進行檢查。陣 列基板12端部設計有可接驅動IC的端子。檢查部則包含接上述端子,本 1260418 身配備可施加所希望電壓的探針20之探針組22,以及可產生所希望脈 衝、以所希望時間來施加的探針2〇而藉以打開丁間極的回路,以及能 在陣列基板12各晝素上寫進電荷时寫回路,以及能讀出所寫電荷的檢 測回路等等。 遮光蓋16使用可遮光的板狀體。探針組π成框形,把遮光蓋μ和 探針組22 #疊(如圖丨所示),就可完全遮光。之所以進行縣,主要是 為了防轉列基板12上造成TFT受光感應導致錯誤動作的情況。 吹氣裝置主要是為了吹走陣列基板表面附著的水分而把乾空㈣ 吹向陣列基板12表面。吹綠置包含齡乾域18的域箱%、和陣 列基板12表面對向的乾空氣18吹出口 %,以及調整從吹出口 %所吹出 乾空氣18的壓力調節器(regulat〇r) 28等等。比如,乾空氣18之澄度約 〇%,露點為-60°C〜-7(TC,以調節器28產生的塵力約〇 15黯〜〇 5〇 顺。陣列基板12表面上,有-點點務微可感受到的風量。吹出口 %為 稷數设計,目的是讓乾空氣18能均勻吹向陣列基板表面。比如,吹出 口 26的數目大約8〇個,大小約直徑imm。 吹出口 26例如是設計在與位於遮光蓋16上的陣列基板12對面的位 置。目的是把乾空氣18吹向陣列基板12。 複數的陣列基板12形成時為一整片,為了檢查各陣列基板12,平台 14可以移動。換言之,為了從一整片玻璃基板製造出複數的陣列基板12, 必須在为割成各陣列基板12之前進行檢查,因此,必須移動平台μ 檢查。 口 其次說明本發明之檢查方法: (1) 準備配線縱彳頁排列的液晶顯不器陣列基板12。這項準備工作是在 玻璃基板上反覆進行材料積層及圖案化,由此就可做出陣列基板12,再 把它放到平台14上。 (2) 陣列基板12必須遮光。探針組22做成框形,從陣列基板對面的 1260418 位置遮光’然後讓遮光蓋16和探針組22重疊,用這樣的方法就可以為陣 列基板I2遮光。完成遮光之後,就可以防止陣列基板12上造成TFT受 光產生各種誤動作。 (3) 把乾空氣18吹向陣列基板12表面,從複數吹出口 %將乾空氣18 均勻吹向陣列基板12。有了乾空氣18就可吹走陣列基板12表面附著的 水分,防止陣列基板12出現回路短路等狀況。 (4) 檢查_基板12電的雜。糊·感應法進行檢查。 上述⑺〜(4)同時進行。在此為了進行電特性的檢查,因此必須對陣列 基板12進行遮光與除去水分的工作。 上述(3)將乾空氣18吹向陣列基板12時,必須以調節器28 一面調整 乾空氣18之吹出壓力。以上述所定壓力把乾空氣18吹出知就可去除水 分。 複數陣列基板12為-大片的情況下,為了檢查各陣列基板^,必須 移動陣列基板12。意即,為了從—片玻璃基板做出複數陣列基板12,必 須讓複數陣聽板I2成為—體,然後檢查時移鮮台M,賤樣的方法 檢查各陣列基板12。 如圖5所示,不同日期分別以本發明及傳統檢查裝置進行陣列基板 I2的檢紅作,關查最終液晶齡器之缺陷(不良)率。點線框内是 傳統檢查裝置,並沒有實施吹氣。使用本發明之檢錄置時,與傳統做法 相比,液晶顯不器缺陷率將會減少,並能在陣列基板^的檢查階段確認 是否有缺陷。 如圖6所示,不同日分別以本發明及傳統的檢查裝置進行陣列基板 12的檢查工作’測定從陣列基板12讀出的電荷最大值(ΜΑχ)、最小值 (ΜΙΝ)、平均值(AVE)。點線她巾乃是傳統檢魏置,並沒有實施吹氣。 實施吹氣的本發明檢查裝置1G,可確認所讀&的電荷值高低差異較小, 因此,就可證明吹了空氣,從寫入電荷到讀出為止,過程中水分導致漏電 1260418 的情況較輕微。 本I明主要是把乾空氣吹向陣列基板12表面,用這種方式除去附著 陣列基板12表面的水分,如此便可進行正確檢查。若照傳統做法,組裝 液晶單几件或液晶面板時不能保持乾燥,就無法了解陣列基板12的真正 缺陷狀況。但用這種方法,即便在陣列基板12的階段,也可真正了解缺 陷狀況’不只可以提高液晶單元或液晶顯示器製造的良率,也可降低損失。 以上乃針對本發明實施狀態之說明,但本發明的内容並未限定於上述 貫施型恶。除此之外,本發明在不超出主旨的範圍内,可由各 相關知識進行各種改良、修正與變更。 σ心、土;
【圖式簡單說明】 圖1乃本發明檢查裝置構成圖示。 圖2乃部分陣列基板等價回路的圖示。 圖3乃傳統陣列基板之中圖2之Α—Α,斷面圖。 圖4乃近年來普遍使用的陣列基板圖2之Α—Α,斷面 電極暴露出之後的圖,(b)乃是使用高分子層的圖示。 /、 圖5乃找出液晶顯示器缺陷(不良)率差異的圖表。 圖6乃測定晝素所蓄積電荷差異的圖表。
【主要元件符號說明】 10 :檢查裝置 12、12a、12b、12c :陣列基板 14 平台 16 遮光蓋 18 乾空氣 20 探針 22 探針組 24 空氣箱 12 1260418 26 :吹出口 28 :調節器 30 :閘極線 32 :信號線 34 : TFT 36 :畫素電極 38 :玻璃基板 40 :共通電極 42 :保護膜 44 :高分子層
Claims (1)
1260418 I 十、申請專利範圍: 一一 1· 一種檢查液晶顯示器陣列基板之檢查裝置,包括: 一用於配置至少一陣列基板的平台; 一檢查該陣列基板電氣特性的檢查部; 一用來遮蔽該陣列基板使避免受光的遮光蓋;以及 一用來向該陣列基板吹氣體的吹氣裝置,其中該檢查部具有一探針 組以進行該陣列基板之檢查,並且該遮光蓋係與該探針組有部分重 疊、以完全遮住該陣列基板避免其受光導致檢查之誤動作。 2·如申請專利範圍第1項之檢查裝置,其中該吹氣裝置更包括·· 面對該陣列基板表面的至少一氣體吹出口;以及調整自該吹出口所吹 擊 出氣體壓力的一調節器。 3·如申請專利範圍第1項之檢查裝置,其中該吹氣裝置所吹出為一乾空 氣。 4·如申請專利範圍第1項之檢查裝置,其中該檢查部之該探針組係為框 形。 5·如申請專利範圍第2項之檢查裝置,其中該吹氣裝置所吹出為一乾空 氣。 6·如申請專利範圍第2項之檢查裝置,其中該氣體吹出口係配置於該遮 0 光蓋上且位於與該陣列基板面對的區域。 7·如申請專利範圍第3項之檢查裝置,其中該吹氣裝置更包括一儲存有 一乾空氣的空氣箱,該乾空氣的濕度約0%,露點為-60°C〜-70°C。 8.如申請專利範圍第1、2、3、4、5、6或7項之檢查裝置,其中配置該 些陣列基板的平台為可移動以供檢查該些陣列基板。 9· 一種檢查液晶顯示器陣列基板之檢查方法,包括: 一配置至少一陣列基板於一平台的步驟; 一遮蔽該陣列基板使避免受光的步驟; 14 1260418 ---一層仙·,一崖編一·n^-r『rr- . τ· 1260418 ---一層仙·,一崖編一·n^-r『rr- . τ· f 修正 ; -r* 補兄 *·*«·榻.,彻1·」ιΐ|. | βΛΓ」 一對该陣列基板表面吹氣體的步驟;以及 一檢查該陣列基板電氣特性的步驟。 Η).如申請專利範圍第9項之檢查方法,其中該對該陣列基板表面吹氣體 的步驟係為一吹乾空氣的步驟。 如中請專利綱第9項之檢查方法,其中該遮光的步驟、該吹氣體的 步驟以及該檢查陣列基板電氣特性的步驟係為同時進行。 L如帽專利綱第9、1G或η項之檢查方法,其中麟稱列基板表 面吹氣體的步驟更包括一調整吹出氣體壓力的步驟。 13·如申請專利範圍第9、1〇或U項之檢查方法,更包括移動該平台以供
檢查該些陣列基板的步驟。 14·如申,月專利範圍第12項之檢查方法,其中該調整吹出氣體壓力的步 驟,係包含調整一調節器使該調節器產生之壓力約〇15 Mpa〜〇5〇 MPa的步驟。 15·種檢查薄膜電晶體陣列基板之檢查裝置,包括: 一用於配置至少一薄膜電晶體陣列基板的平台; 一檢查該陣列基板電氣特性的檢查部; 一用來遮蔽該陣列基板使避免受光的遮光蓋;以及 一用來向該陣列基板吹氣體的吹氣裝置,其中該檢查部具有一探針 組以進行該陣列基板之檢查,並且該遮光蓋係與該探針組有部分重 ®、以完全遮住該陣列基板避免其受光導致檢查之誤動作。 16·如申請專利範圍第15項之檢查裝置,其中該吹氣裝置更包括: 面對該陣列基板表面的至少一氣體吹出口;以及調整自該吹出口所吹 出氣體壓力的一調節器。 17 •如申請專利範圍第15項之檢查裝置,其中該吹氣裝置所吹出為一乾空 氣。 18 • °申請專利範圍第15項之檢查裝置,其中該檢查部之該探針組係為框 15 1260418 形0
19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 如申請專利範圍第16項之檢查裝置,其中該吹氣裝置所吹出為一乾空 氣。 如申請專利範圍第16項之檢查裝置,其中該氣體吹出口係配置於該遮 光蓋上且位於與該陣列基板面對的區域。 如申請專利範圍第17項之檢查裝置,其中該吹氣裝置更包括一儲存有 一乾空氣的空氣箱,該乾空氣的濕度約0%,露點為-60°C〜-70°C。 如申請專利範圍第15、16、17、18、19、20或21項之檢查裝置,其 中配置該些陣列基板的平台為可移動以供檢查該些陣列基板。 一種液晶顯示器之製造方法,包括: 一形成具有縱橫配線之一陣列基板的步驟; 一配置至少一陣列基板於一平台的步驟;以及 一檢查該陣列基板的步驟其係包括:一檢查該陣列基板電氣特性的 步驟、一對該陣列基板表面吹氣體的步驟。 如申請專利範圍第23項之製造方法,其中該檢查該_基板的步驟更 包括一遮蔽該陣列基板避免受光的步驟。 如申請專利範圍第23項之製造方法,其中有一段時間係同時進行著該 檢查該陣列基板電氣特性的步驟以及對該陣列基板表面吹氣體的步 驟。 如申凊專利範圍第24項之製造方法,其中有—段時間侧時進行著該 檢查該陣贿板電氣特性的步驟以及職陣列基板表面吹氣體的步 驟。 16
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