JPH0697249B2 - マトリクス型画像表示装置の検査修正方法および検査修正装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は検査修正方法ならびに検査修正装置に関するも
のであり、とくにマトリクス型画像表示装置または同用
要部装置の検査ならびに修正において有用である。

従来の技術 近年の微細加工技術および材料技術の進歩によって２〜
６インチと小型ではあるが液晶パネルによってテレビ画
像を提供することが可能となり、さらに画素毎にスイッ
チング素子を内蔵した、いわゆるアクティブ型では高い
コントラスト比も保証され、ほぼCRTと同等の画質が得
られている。

このような液晶パネルはマトリクス型画像表示装置とも
呼ばれるが、その理由は、提供される画面が縦（走査）
方向には120〜480本の走査線と横方向には240〜720本の
信号線との交点に独立した非常に多くの画素から成り立
っているからである。

周知のごとく、画素表示装置は人間の視覚という高感度
のセンサーによって識別される対象であるから各種の欠
陥に対しては非常に厳しい制約があり、線欠陥は言うに
及ばず、点欠陥でもCRTとの比較では非常に苦しい、換
言すれば歩留が低く、作りにくいデバイスである。

点欠陥の検査については、メモリーに例えればフルビッ
トの検査に相当し、デバイスの構造によっても異なる
が、一般的に言って検査時間は長くなり、かつ困難であ
り、事実最終工程において画像検査を実施するときに同
時に点欠陥についても検査しているのが実情で、工程途
中で点欠陥を有効に検出しうる検査機は未だ実用化され
ていないので割愛する。

線欠陥は文字通り線状の欠陥で、その発生理由は明確に
次に述べる原因に起因している。それは、（１）走査線
または信号線が途中で断線した、（２）走査線または信
号線に電気信号が到達していない、（３）走査線と信号
線が短絡している、（４）複数の走査線または信号線自
身が短絡しているなどが主たる要因である。

現在のところ合理化された検査装置は市販されておら
ず、走査線または信号線の両端に深針（プローブ）を接
触してまず断線しているかどうかを判定し、ついで近接
した線間の短絡を判定するといった検査を全ての走査線
と信号線に実施し、ついで特定の走査線または信号線あ
るいは数10本の走査線または信号線を一括したブロック
と１本の信号線または走査線との短絡を検査しているの
が一般的な走査方法のようである。

発明が解決しようとする課題 画像表示装置であるから線欠陥は１本も許さないことは
言うまでもないことであるが、先述した手順では検査工
程の生産性の劣悪なことは自明である。単にGO−NoGoの
良否判定だけならまだしも、付加価値の高いアクティブ
型のマトリクス型画像表示装置においては短絡箇所をレ
ーザで溶断して良品とする修復を必要とし、また断線に
対しては本発明者が先に特願昭61−145237号にて出願し
たように、断線した箇所のみに両端から電気信号を供給
できるような救済線を内蔵するなど見掛け上の歩留りを
向上させることが可能であるが、いずれにしても線欠陥
に対しては精密なアドレス（場所）指定が必要であり、
１本ずつの測定では対処しきれないだけでなく、線欠陥
が１本もない場合には全く無駄であるので効率よく線欠
陥を発見する検査方法が望まれる。

課題を解決するための手段 本発明は上記した現状に鑑み、なされたもので、マトリ
クス型画像表示装置の全端子に検査信号を印加するにあ
たり、走査線と信号線をそれぞれ複数のブロックに分割
し、走査線側の一つのブロックの複数の前記走査線に同
時に同一の検査信号を印加するとともに、信号線側の一
つのブロックの複数の前記信号線に同時に同一の検査信
号を印加して前記走査線と信号線におけるリーク電流を
測定し、前記測定を前記走査線と前記信号線の各ブロッ
ク間で繰り返し、前記走査線と前記信号線との短絡を検
知した場合には該当のブロック内で前記検査信号を順次
印加して前記走査線と前記信号線との短絡箇所の精密同
定を行い、前記マトリクス型画像表示装置を携載したス
テージまたは前記レーザのビーム照射口を移動させて、
前記短絡箇所を含む前記走査線または前記信号線の前記
短絡箇所を挟んだ２ヵ所にレーザのビームを照射し前記
走査線または前記信号線を溶断するマトリクス型画像表
示装置の検査修正方法である。

そして、複数のブロックに分割される走査線および信号
線を有するマトリクス型画像表示装置の全ての走査線お
よび信号線に検査信号を印加する手段、およびブロック
毎に複数の走査線に同一の検査信号を同時に印加すると
ともに、ブロック毎に複数の信号線に同一の検査信号を
同時に印加する手段を有する検査信号源と、前記ブロッ
ク毎に複数の走査線に同時に前記走査信号源からの検査
信号を印加するとともに、複数の信号線に同時に検査信
号を印加して前記走査線と信号線におけるリーク電流を
測定して短絡の有無を検出し、短絡があれば該当の前記
ブロック内で前記検査信号を走査線および信号線に順次
印加して短絡箇所を精密同定する手段と、この手段によ
り同定された前記マトリクス型画像表示装置内の短絡箇
所の前記走査線または信号線を溶断するためのレーザ
と、前記マトリクス型画像表示装置内の任意の位置に前
記レーザのビームを照射するために前記レーザのビーム
照射口を移動させる手段とを備えてなるマトリクス型画
像表示装置の検査修正装置である。

作用 複数の端子に同一の検査信号を供給することによって検
査回数が減少し、短絡が発見された場合にはそのブロッ
ク内のみの精密同定が実施されるので検査時間は大幅に
短縮される。

実施例 以下、本発明の一実施例の検査修正方法および検査修正
装置について図面を参照しながら説明する。

第１図は例えば480本の走査線を60本ずつ８ヶのブロッ
クに分割し（G1〜G8）、720本の信号線を120本ずつ６ヶ
のブロックに分割して（S1〜S6）電極端子を周辺部に配
置したマトリクス型画像表示装置１である。２はその画
像部であり、その他の電極線（共通アース，カラーフィ
ルタ側の透明電極等）は簡便のため省略し図示していな
い。走査線の端子群３（G1〜G8）と信号線の端子群４
（S1〜S6）に、例えばポリイミド樹脂をベースとし、金
メッキをされた銅箔の端子群５を有する検査フィルム６
を電極端子に圧接等の手段によって電気的に接触させ
る。

第２図は端子群５と計測システムとの結線図を部分的に
示し、走査線と信号線との間のリーク電流測定、すなわ
ち短絡試験を行う計測である。９は電圧発生器10を駆動
するシフトレジスタであり、その出力信号は電圧発生器
10の一方の入力端子11に供給され、電圧発生器10のもう
一方の入力端子12にはスイッチ13の開閉により電圧V₁が
電圧源14より供給される。電圧発生器10の出力７は深針
たる端子群５を経て走査線の端子群３に供給される。15
はアナログスイッチ16を駆動するシフトレジスタであ
り、その出力はアナログスイッチ16のスイッチ端子17に
供給される。アナログスイッチ16の一方の端子18は深針
たる端子群５′を経て信号線の端子群４に接続され、も
う一方の端子19は電流計測計20に接続される。アナログ
スイッチ16の端子18,19と並列にもう一つのアナログス
イッチ21が接続され、そのスイッチ端子22にはスイッチ
23の開閉により電圧V₂が電圧源24より一斉に供給される
ようになっている。

第２図に示される計測システムは第３図に示すシーケン
スに従って検査を云う。まず、走査線側の第１のブロッ
クG1と信号線側の第１ブロックS1（先述した例では60×
120の交差点を含む）との短絡を一括してチェックす
る。そのためにはスイッチ13を閉じて電圧発生器10を全
てONとし、第１のブロックG1内の全ての走査電極に同時
に所定の検査電圧を供給せしめるとともに、スイッチ23
を閉じて検査信号をかけることによりアナログスイッチ
21を全て導通状態とすればよい。そして、G1ブロックと
S1ブロックで占有する交差点におけるリーク電流Ｉを電
流計測計20で計測し、必要に応じて記憶しておく。G1ブ
ロックとS1ブロックの計測が終了すれば、次はG1とS2と
の間で、以下同様にして、先述した例では８×６＝48回
のブロック検査が行われる。そして、マトリックス型画
像表示装置の全ての端子に検査信号を供給できるもので
ある。各ブロック検査においてリーク電流が規定の値Io
よりも小さければ良品であって検査は終了である。規定
の値Ioを越えた場合には電流計測計20より信号を受け
て、リークの存在するブロックを同定しておく。

つぎに上述したブロック検査で発見されたリーク箇所の
精密同定について第４図のシーケンス信号フローととも
に説明する。

電圧発生器10とアナログスイッチ21を一斉に動作させる
スイッチ13,23は開かれたままの状態で、シフトレジス
タ９にはクロック信号φ_１が印加され、電圧発生器10は
所定の時間T₁、例えば20秒間だけ検査電圧を発生しなが
らブロック内の１番から60番へと順次印加していく。そ
して、走査線に検査電圧が供給されている間に、シフト
レジスタ15にクロック信号φ_２が印加され、アナログス
イッチ16は所定の検査時間T₂、例えば、0.1秒間だけ導
通状態となりながらブロック内の１番から80番へと順次
走査していく。このようにして60×80＝4800ヶの走査線
と信号線とで形成する交差点のリークがチェックされ
る。そして、電流計測計20が規定値よりも大きな電流を
検知した場合には短絡が存在するものとし、クロック信
号φ_１とφ_２の精密同定が始まってからのカウント数に
よってその短絡箇所が認識されるのである。

時間設定については計測制度，雑音環境，計測計の安定
化時間等によって左右され、上記した例の1/10程度に短
縮することはさほど困難ではない。

また、上記した例では走査線と信号線との間のリーク測
定についてのみ記述しているので、走査線または信号線
は両端に端子を有する必要はないが、もし両端に端子が
与えられていれば、走査線または信号線の隣り合った同
志の短絡や、走査線あるいは信号線の断線も本発明と同
じ考え方で容易に精密同定できることは明白である。

第２図におけるスイッチ13,14はもちろん電気的制御が
可能で、上述した計測・検査をあかじめ作成されたシー
ケンスプログラムによって全自動化することは容易であ
る。また、図示はしないが静電気やノイズ等によって検
査対象である走査線や信号線がチャージアップしてその
極性によっては素子を破壊することがないよう電圧発生
器10やアナログスイッチ16,21の出力端子は適当なイン
ピーダンスのアナログスイッチで接地線との間で短絡し
ておくことが大切である。もちろんこのアナログスイッ
チは検査時には開放されて計測には支障のないよう配慮
される。

走査線と信号線との短絡箇所が精密同定された後はレー
ザによる走査線または信号線の溶断が実施されるわけで
あるが、本発明においては短絡を確実に解放するため、
短絡箇所を含む走査線または信号線を、短絡箇所を挟ん
だ２ヵ所で溶断することを主張している。これは、TFT
（薄膜トランジスタ）をスイッチ素子として画素毎に内
蔵したアクティブ型画像表示装置においては走査線の一
部がゲート電極を構成し、ゲート電極と信号線との短絡
の方が走査線と信号線との短絡よりもはるかに高い確率
で発生するという事実に基づいている。

レーザ溶断を実施するためにはμｍオーダーの位置精度
が必要であるが、本発明においては検査フィルム等の深
針手段を検査対象に接触させるための位置決めによって
位置精度は確保されるし、しかも走査線と信号線との交
差位置はマスク設計で明確に規定されているので、レー
ザ溶断の場所をあらかじめ決めておけば全自動化のレー
ザ溶断も可能である。しかしながらレーザのパワーやス
ポットサイズの変化、あるいは溶断しようとする走査線
や信号線等の導電路の膜厚などの変化によって溶断の確
実が低下する恐れは多分にあり、再検査によって溶断を
確認することは十分納得性のある付帯作業と言うべきで
ある。

いずれにしても走査線と信号線との短絡は画像表示部内
の任意の場所で発生しうるので、レーザのビーム照射口
または検査対象であるマトリクス型画像表示装置あるい
は同用要部装置を携載した検査ステージを任意の位置に
移動させるためには、例えばステッピングモータによる
駆動といった機構が必要なことは言うまでもない。

多少検査時間はかかるが、第１図で検査フィルムを走査
線と走査線側に１〜２枚の最少単位だけ用意し、ステッ
プ送りで全端子を検査する手法は、第２図に示す検査用
電圧発生器やアナログスイッチを多く必要としない点で
は十分合理的であるが、本発明の要旨からも当然このよ
うな合理化は本発明の実施例と見なせるであろう。

マトリクス型画像表示装置とは液晶パネルに限らず、ま
たアクティブ型の場合のスイッチ素子がTFTに限定され
るものでないことも言うまでもない。

発明の効果 以上述べたごとく、本発明においては、走査線と信号線
などのように、本来絶縁されていなければならない複数
の導電路間の短絡を、ある適当な単位にまとめて一括で
検査し、リークが発見された場合のみ１本ずつ測定して
その存在を精密同定し、レーザで溶断して断線に転じる
という検査・修正を行うものである。したがって高密度
や大面積、すなわち検査数が多いほど効率的であり、ま
た短絡が少なければ少ないほど、言い換えればデバイス
作製が工業化レベルに達しているほど、その運用能率が
高くなることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図はマトリクス型画像表示装置または同用要部装置
の周辺に分割して配置された電極端子群と端子群に探知
子として用いられる検査フィルムとを示す平面図、第２
図は本発明による計測システムの回路図を併せて示した
平面図、第３図は本発明による計測システムのシーケン
スフロー、第４図は同じく精密同定時のクロック信号の
タイムチャートである。 １……マトリクス型画像表示装置、２……画像部、３…
…走査線の端子群、４……信号線の端子群、６……検査
フィルム、9,15……シフトレジスタ、10……電圧発生
器、13,23……スイッチ、14,24……電圧源、16,21……
アナログスイッチ、20……電力計測計。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マトリクス型画像表示装置の全端子に検査
   信号を印加するにあたり、走査線と信号線をそれぞれ複
   数のブロックに分割し、走査線側の一つのブロックの複
   数の前記走査線に同時に同一の検査信号を印加するとと
   もに、信号線側の一つのブロックの複数の前記信号線に
   同時に同一の検査信号を印加して前記走査線と信号線に
   おけるリーク電流を測定し、前記測定を前記走査線と前
   記信号線の各ブロック間で繰り返し、前記走査線と前記
   信号線との短絡を検知した場合には該当のブロック内で
   前記検査信号を順次印加して前記走査線と前記信号線と
   の短絡箇所の精密同定を行い、前記マトリクス型画像表
   示装置を携載したステージまたは前記レーザのビーム照
   射口を移動させて、前記短絡箇所を含む前記走査線また
   は前記信号線の前記短絡箇所を挟んだ２ヵ所にレーザの
   ビームを照射し前記走査線または前記信号線を溶断する
   マトリクス型画像表示装置の検査修正方法。
2. 【請求項２】走査線と信号線との短絡箇所のレーザ溶断
   後、前記短絡箇所が開放されていることを確認するため
   の再検査を行う工程を有する特許請求の範囲第１項記載
   のマトリクス型画像表示装置の検査修正方法。
3. 【請求項３】複数のブロックに分割される走査線および
   信号線を有するマトリクス型画像表示装置の全ての走査
   線および信号線に検査信号を印加する手段、およびブロ
   ック毎に複数の走査線に同一の検査信号を同時に印加す
   るとともに、ブロック毎に複数の信号線に同一の検査信
   号を同時に印加する手段を有する検査信号源と、前記ブ
   ロック毎に複数の走査線に同時に前記走査信号源からの
   検査信号を印加するとともに、複数の信号線に同時に検
   査信号を印加して前記走査線と信号線におけるリーク電
   流を測定して短絡の有無を検出し、短絡があれば該当の
   前記ブロック内で前記検査信号を走査線および信号線に
   順次印加して短絡箇所を精密同定する手段と、この手段
   により同定された前記マトリクス型画像表示装置内の短
   絡箇所の前記走査線または信号線を溶断するためのレー
   ザと、前記マトリクス型画像表示装置内の任意の位置に
   前記レーザのビームを照射するために前記レーザのビー
   ム照射口を移動させる手段とを備えてなるマトリクス型
   画像表示装置の検査修正装置。