(57)【要約】  【課題】液晶表示装置と検査プローブとの端子同士の機械的な接触を無くして端子の損傷を防止しつつ、液晶表示装置を検査可能な表示状態に駆動する。  【解決手段】検査プローブ２０，２１を、液晶パネル２の電極端子１０，１０，…，１１，１１，…に誘電体１５を介した容量結合によって電気的に接続し、交流の検査信号を供給する。これにより、機械的な端子同士の接触による端子部の傷やゴミの発生、損傷等を防止することができ、液晶パネルの製造工程における品質を維持して製品の信頼性を向上することができる。【選択図】図２
2006098456.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示装置の表示状態を検査する検査装置であって、
前記液晶表示装置の信号入力用の電極端子に誘電体を介した容量結合によって電気的に接続される電極端子を有する検査プローブと、
前記検査プローブを介して前記液晶表示装置に交流の検査信号を供給する信号発生器とを備えたことを特徴とする液晶表示装置の検査装置。
【請求項２】
前記液晶表示装置の電極端子と前記検査プローブの電極端子との間に規定の間隔をもって前記誘電体を介在させ、この規定の間隔で介在される誘電体の電極端子側を少なくとも空気層で形成することを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置の検査装置。
【請求項３】
前記誘電体を、前記液晶表示装置の電極端子と前記検査プローブの電極端子とによって挟持されるシート状の誘電体とすることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置の検査装置。
【請求項４】
前記誘電体を、前記検査プローブの電極端子の表面皮膜として形成することを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置の検査装置。
【請求項５】
前記検査プローブの電極端子を、前記液晶表示装置の電極端子の所定個数毎に同一の信号を供給可能に構成することを特徴とする請求項１〜４の何れか一に記載の液晶表示装置の検査装置。
【請求項６】
スイッチ素子を形成した素子基板と、この素子基板に対向して配設される対向基板との間に液晶を配した液晶表示装置の表示状態を検査する検査装置であって、
前記液晶表示装置の前記スイッチ素子に駆動信号を供給する電極端子に誘電体を介した容量結合によって電気的に接続される電極端子を有する検査プローブと、
前記検査プローブを介して前記液晶表示装置に交流の検査信号を供給する信号発生器とを備えたことを特徴とする液晶表示装置の検査装置。
【請求項７】
前記液晶表示装置の前記スイッチ素子をＴＦＴ素子で形成し、
前記信号発生器から供給する交流の検査信号を、前記ＴＦＴ素子をオンする直流レベルを前記ＴＦＴ素子のゲートに印加可能な信号と、前記ＴＦＴ素子のソースを介して前記液晶を検査可能な表示状態とする電圧を印加可能な信号とを有する検査信号とすることを特徴とする請求項６記載の液晶表示装置の検査装置。
【請求項８】
前記検査信号を、前記液晶表示装置の電極端子の所定個数毎に供給することを特徴とする請求項６又は７記載の液晶表示装置の検査装置。
【請求項９】
液晶表示装置の表示状態を検査する検査方法であって、
前記液晶表示装置の信号入力用の電極端子に誘電体を介した容量結合によって検査プローブを電気的に接続し、
前記検査プローブを介して前記液晶表示装置に交流の検査信号を供給し、前記液晶表示装置を検査可能な表示状態とすることを特徴とする液晶表示装置の検査方法。
【請求項１０】
液晶表示装置の信号入力用の電極端子に、誘電体を介した容量結合によって電気的に接続される電極端子を有する検査プローブと、
前記検査プローブを介して前記液晶表示装置に交流の検査信号を供給する信号発生器と、
を備えた液晶表示装置の検査装置を用いて、
駆動用のＩＣを実装する前の液晶パネルを検査し、
該液晶パネルに駆動用のＩＣを実装することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査プローブを介して液晶表示装置に検査信号を入力し、表示画面の良否を検査する液晶表示装置の検査装置、検査方法及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＴＦＴ液晶パネル等に代表される液晶表示装置の製造工程においては、ガラス基板上に形成されたＴＦＴ回路の機能や配線の断線・ショート等をチェックするアレイ検査を経て、液晶を封入した後の表示状態をチェックするパネル検査を行うようにしており、パネル検査においては、表示画面の目視によるチェックや、表示画面をカメラで撮像した画面を画像認識処理でチェックするようにしている。
【０００３】
このような検査においては、液晶表示装置に検査のための信号を入力する場合、表示装置側の電極端子と検査装置側の検査プローブの電極端子とを機械的に接触させる必要があり、端子同士の機械的な接触による傷やゴミの発生、損傷等が発生する虞がある。このような問題を回避するには、特許文献１に開示の技術がある。
【０００４】
特許文献１に開示の技術は、プラズマディスプレイ装置等の基板上に配置された多数の線状電極の欠陥を検出するものである。すなわち、線状電極の検出対象区間の両側位置に、第１のプローブ電極及び第２のプローブ電極を、それぞれ線状電極との間に所定間隔をあけて配置し、線状電極の一端を基準電圧に固定し、他端に抵抗素子を解して交流電圧を印加したとき、第１のプローブ電極に誘起される電圧と第２のプローブ電極に誘起される電圧との差を求め、この差に基づいて検出対象区間における欠陥の有無を検出するようにしている。
【特許文献１】特開平７−２７０４７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示の技術は、線状電極の断線やショートによる欠陥を効率的に検出することを目的としており、パネルに液晶を封入する前のアレイ検査や、パッシブマトリクス方式の液晶表示装置には適用可能であるが、液晶の表示状態をチェックすることは困難である。
【０００６】
更に、重要なことは、一般的に多く採用されているアクティブマトリクス方式の液晶パネル、すなわちスイッチ素子回路を形成した素子基板と１枚の対向電極を有する対向基板とを対向配置するパネルに対しては、液晶を封入した後のパネル検査で特許文献１の技術を適用することは、本質的に不可能である。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、液晶表示装置と検査プローブとの端子同士の機械的な接触を無くして端子の損傷を防止しつつ、液晶表示装置を検査可能な表示状態に駆動することのできる液晶表示装置の検査装置、検査方法及び製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明による液晶表示装置の検査装置は、液晶表示装置の表示状態を検査する検査装置であって、前記液晶表示装置の信号入力用の電極端子に誘電体を介した容量結合によって電気的に接続される電極端子を有する検査プローブと、前記検査プローブを介して前記液晶表示装置に交流の検査信号を供給する信号発生器とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、液晶表示装置の電極端子に検査装置の検査プローブの電極端子を機械的に接触させることなく電気的な接続を確立して検査信号を供給することができ、電極端子同士の機械的な接触による傷やゴミの発生を防止して、液晶表示装置の表示状態を検査することができる。
【００１０】
本発明は、前記液晶パネルの検査装置において、前記液晶表示装置の電極端子と前記検査プローブの電極端子との間に規定の間隔をもって前記誘電体を介在させ、この規定の間隔で介在される誘電体の電極端子側を少なくとも空気層で形成することを特徴とする。
【００１１】
このような構成によれば、液晶表示装置の電極端子と検査装置の検査プローブの電極端子とを相互に機械的な力を及ぼさないようにすることができ、より確実に端子の傷やゴミの発生を防止して検査を行うことができる。
【００１２】
本発明は、前記液晶パネルの検査装置において、前記誘電体を、前記液晶表示装置の電極端子と前記検査プローブの電極端子とによって挟持されるシート状の誘電体とすることを特徴とする。
【００１３】
このような構成によれば、液晶表示装置に検査プローブを容量結合により電気的に接続する際に、電極端子間の電気的な容量を確保しつつ、電極端子を機械的に保護することができる。
【００１４】
本発明は、前記液晶パネルの検査装置において、前記誘電体を、前記検査プローブの電極端子の表面皮膜として形成することを特徴とする。
【００１５】
このような構成によれば、液晶表示装置に検査プローブを容量結合により電気的に接続する際に、電極端子間の電気的な容量を確保しつつ電極端子を機械的に保護することができるばかりでなく、非検査時に検査プローブの電極端子を保護することができる。
【００１６】
本発明は、前記液晶パネルの検査装置において、前記検査プローブの電極端子を、前記液晶表示装置の電極端子の所定個数毎に同一の信号を供給可能に構成することを特徴とする。
【００１７】
このような構成によれば、検査の程度に応じて検査信号の簡素化を図ることができると共に、検査プローブの電極端子を液晶表示装置の電極端子に容量結合により電気的に接続する際のアライメント精度を従来よりも低い要求レベルとすることができ、装置の小型化やコスト低減に寄与することができる。
【００１８】
本発明による液晶表示装置の検査装置は、スイッチ素子を形成した素子基板と、この素子基板に対向して配設される対向基板との間に液晶を配した液晶表示装置の表示状態を検査する検査装置であって、前記液晶表示装置の前記スイッチ素子に駆動信号を供給する電極端子に誘電体を介した容量結合によって電気的に接続される電極端子を有する検査プローブと、前記検査プローブを介して前記液晶表示装置に交流の検査信号を供給する信号発生器とを備えたことを特徴とする。
【００１９】
このような構成によれば、液晶表示装置の電極端子に検査装置の検査プローブの電極端子を機械的に接触させることなく、スイッチ素子を駆動することができ、電極端子同士の機械的な接触による傷やゴミの発生を防止して、素子基板と対向基板との間に配した液晶の表示状態を検査することができる。
【００２０】
本発明は、前記液晶パネルの検査装置において、前記液晶表示装置の前記スイッチ素子をＴＦＴ素子で形成し、前記信号発生器から供給する交流の検査信号を、前記ＴＦＴ素子をオンする直流レベルを前記ＴＦＴ素子のゲートに印加可能な信号と、前記ＴＦＴ素子のソースを介して前記液晶を検査可能な表示状態とする電圧を印加可能な信号とを有する検査信号とすることを特徴とする。
【００２１】
このような構成によれば、液晶表示装置の電極端子と検査装置の検査プローブの電極端子とを機械的に接触させることなく、ＴＦＴ素子のゲートにＴＦＴ素子をオンさせる直流レベルを印加すると共に、ＴＦＴ素子のソースを介して液晶を検査可能な表示状態とする電圧を印加することができる。
【００２２】
本発明は、前記液晶パネルの検査装置において、前記検査信号を、前記液晶表示装置の電極端子の所定個数毎に供給することを特徴とする。
【００２３】
このような構成によれば、検査の程度に応じて検査信号の簡素化を図ることができると共に、検査プローブの電極端子を液晶表示装置の電極端子に容量結合により電気的に接続する際のアライメント精度を従来よりも低い要求レベルとすることができ、装置の小型化やコスト低減に寄与することができる。
【００２４】
本発明による液晶表示装置の検査方法は、液晶表示装置の表示状態を検査する検査方法であって、前記液晶表示装置の信号入力用の電極端子に誘電体を介した容量結合によって検査プローブを電気的に接続し、前記検査プローブを介して前記液晶表示装置に交流の検査信号を供給し、前記液晶表示装置を検査可能な表示状態とすることを特徴とする。
【００２５】
このような検査方法によれば、液晶表示装置の電極端子に検査装置の検査プローブの電極端子を機械的に接触させることなく電気的な接続を確立して検査信号を供給することができ、電極端子同士の機械的な接触による傷やゴミの発生を防止して、液晶表示装置の表示状態を検査することができる。
【００２６】
本発明による液晶表示装置の製造方法は、液晶表示装置の信号入力用の電極端子に、誘電体を介した容量結合によって電気的に接続される電極端子を有する検査プローブと、前記検査プローブを介して前記液晶表示装置に交流の検査信号を供給する信号発生器とを備えた液晶表示装置の検査装置を用いて、駆動用のＩＣを実装する前の液晶パネルを検査し、該液晶パネルに駆動用のＩＣを実装することを特徴とする。
【００２７】
このような製造方法によれば、駆動用のＩＣを実装する前の液晶パネルに対し、電極端子同士を機械的に接触させることなく電気的な接続を確立して検査信号を供給し、電極端子同士の機械的な接触による傷やゴミの発生を防止して検査することができ、駆動用のＩＣを実装する前の液晶パネルの信頼性を確保し、液晶表示装置を製造する上での品質向上とコスト低減に寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１〜図１２は本発明の実施の一形態に係わり、図１は本発明に係る検査装置の概略構成を示す説明図、図２は検査プローブの電気的接続状態を示す説明図、図３は液晶パネルと検査プローブとの電極端子間における容量結合の第１の例を示す説明図、図４は液晶パネルと検査プローブとの電極端子間における容量結合の第２の例を示す説明図、図５は液晶パネルと検査プローブとの電極端子間における容量結合の第３の例を示す説明図、図６は一括的な容量結合を示す説明図、図７は一括的な容量結合の等価回路的概念を示す説明図、図８は検査信号の基準電位を示す説明図、図９はゲート系統の検査信号を示す波形図、図１０はソース系統の第１の検査信号を示す波形図、図１１はソース系統の第２の検査信号を示す波形図、図１２は容量結合のパラメータ計算結果を示す説明図である。
【００２９】
先ず、図１，図２を用いて本発明に係る検査装置１の概略構成について説明する。これらの図において、検査装置１は、液晶パネル２を検査対象として、この液晶パネル２に検査プローブ２０，２１を介して検査信号を供給する信号発生器３０、液晶パネル２を搬送して規定の検査位置に位置決め・保持する搬送・位置決め機構、検査プローブ２０，２１を移動させて液晶パネル２の電極端子と所定間隔をもって配置し、電気的な容量結合により電気的接続を確立させるプローブ移動機構等の各機構部や光源装置（共に図示省略）、及び信号発生器３０等を制御する制御装置４０を主として構成されている。液晶パネル２の良否は、目視による検査、或いはカメラで撮像した画像を用いた検査によって判定される。
【００３０】
尚、ここでは、マザーガラス基板上から個々に分割された液晶パネルを検査対象としているが、マザーガラス基板上に形成された複数の液晶パネルに対する検査も基本的には同様である。
【００３１】
液晶パネル２は、本形態においては、ＴＦＴ素子３をスイッチ素子として画素毎に表示制御を行うアクティブマトリクス型の液晶パネルであるが、パッシブマトリクス型の液晶パネルでも良いことは勿論である。このアクティブマトリクス型の液晶パネル２は、ＴＦＴ素子３を形成した素子基板４と、この素子基板４に所定の間隔をもって対向配置される対向基板５とを備えており、ＴＦＴ素子３は、素子基板４上の所定の領域にマトリクス状に配置された複数の走査線（ゲート線）６と複数のデータ線（ソース線）７との交差部分に形成されている。ＴＦＴ素子３を含む半導体層の表面には、ＴＦＴ素子３のドレインに接続した画素電極８が形成されている。
【００３２】
対向基板５は、素子基板４の走査線６及びデータ線７が配置される領域よりも若干大きい面積に形成され、その内面に略全面に渡って対向電極（共通電極；図示せず）が形成されている。対向基板５の対向電極上に積層された配向膜と、素子基板４の画素電極８上に積層された配向膜との間には、液晶が封止され、液晶パネル２の表示領域９が形成されている。
【００３３】
液晶パネル２の表示領域９から張り出した素子基板４上には、各走査線６に接続される複数の電極端子１０，１０，…が表示領域９に沿った一辺に設けられ、表示領域９に沿った他の一辺に、各データ線７に接続される複数の電極端子１１，１１，…が設けられている。これらの電極端子１０，１０，…、１１，１１，…は、微小な面積及び間隔で配列されており、例えば、画素数２４０×２００で２インチの表示領域を有する液晶パネルの場合、面積８０μｍ×１２０μｍ（≒１×１０-8ｍ2）の端子が、端子配列長を４５ｍｍとしてピッチ１８８μｍ（＝４５／２４０）で配列されている。
【００３４】
また、素子基板４上の電極端子１０，１０，…が配列される一辺の端部には、対向基板５の対向電極（共通電極）に共通電位ＶCOMを与えるコモン電極端子１２が設けられている。このコモン電極端子１２は、対向基板５のコーナ部の少なくとも１箇所に配設された対向電極の導通部材１３を介して、対向基板５の対向電極と電気的に接続されている。画素電極８は、液晶層を介して対向電極、導通部材１３と容量で結合している。
【００３５】
尚、電極端子１０，１０，…には、走査線６を介してＴＦＴ素子３に走査信号（ゲート信号）を供給するドライバＩＣが実装され、電極端子１１，１１，…には、データ線７を介してＴＦＴ素子３にデータ信号（ソース信号）を供給するドライバＩＣが実装されるようになっている。本形態における液晶パネル２の検査は、これらの駆動用のドライバＩＣを実装する前の検査であるが、条件によっては、ドライバＩＣを実装した後の検査も可能である。
【００３６】
検査プローブ２０，２１は、それぞれ、液晶パネル２の複数の電極端子１０，１０，…に対応するゲート電極グループ、複数の電極端子１１，１１，…に対応するソース電極グループとして、誘電体１５を介した容量結合により電気的に接続される。この容量結合された検査プローブ２０，２１には、信号発生器３０から交流の検査信号が供給され、液晶パネル２が所定の表示状態となる。
【００３７】
検査プローブ２０，２１の電極グループにおける接続単位は、実施される検査の程度に応じて、個々の端子毎、複数個の端子毎（例えば８個の端子毎）、或いは全端子を一括して共通に接続した単一接続として設定され、検査信号の簡素化を図ることが可能となる。また、容量結合による電気的な接続は、電気的に計算された結果に基づいて選択された誘電体材料と接続間距離で確立され、信号発生器３０から位相関係や直流電圧成分の異なる交流信号を接続単位毎に供給することにより、液晶パネル２の検査を実施する上で意味のある表示状態とすることができる。
【００３８】
このように検査プローブ２０，２１を、液晶パネル２の電極端子１０，１０，…，１１，１１，…に容量結合によって電気的に接続することは、従来のように、端子同士を直接機械的に接触させる必要がないことを意味する。従って、この機械的な端子同士の接触による端子部の傷やゴミの発生、損傷等を防止することができ、液晶パネルの製造工程における品質を維持して製品の信頼性を向上することができる。また、機械的な接触による端子の傷を回避するために検査専用の端子を別途設ける等の対策を取る必要がなく、無駄なスペースを削減してパネルの狭額縁化に寄与することができる。
【００３９】
また、端子同士の機械的な接触が無いことから、微小な面積及びピッチで配列されている電極端子１０，１０，…，１１，１１，…に対して、検査プローブ２０，２１のアライメント精度を従来よりも低い要求レベルとすることができ、しかも、検査プローブ２０，２１の電極端子の機械的な接触による摩耗を回避することができる。従って、検査装置の小型化を可能とすると共にコスト低減を図ることができ、また、装置の保守・点検に要する費用を低減することができる。
【００４０】
検査プローブ２０，２１と液晶パネル２側の電極端子１０，１０，…，１１，１１，…との容量結合は、具体的には、図３〜図５に例示されるように、各種の形式で実現することができる。検査プローブ２０の電極端子２０ａと液晶パネル２側の電極端子１０との関係で代表して説明すると、図３に示す例では、検査プローブ２０の電極端子２０ａと液晶パネル２側の電極端子１０との規定の間隔に、空気層のみの誘電体層、或いは、少なくとも空気層を電極端子側に配置して他の誘電体とを組合わせた誘電体層１５Ａを介在させることにより、容量結合を行う。すなわち、検査プローブ２０の電極端子２０ａと液晶パネル２側の電極端子１０とは、隙間を設けて相互に機械的な力を及ぼさないように配置され、より確実に端子の傷発生を防止しつつ電気的な接続を確立することができる。
【００４１】
また、図４に示す例では、検査プローブ２０の電極端子２０ａと液晶パネル２側の電極端子１０との間にフィルム状の誘電体シート１５Ｂを介在させ、電極端子２０ａ，１０で誘電体シート１５Ｂを機械的に挟持して容量結合を行うようにしている。この誘電体シート１５Ｂを用いることにより、電極端子２０ａ，１０間の電気的な容量を確保すると共に、電極端子２０ａ，１０を機械的に保護することができる。
【００４２】
更に、図５に示す例では、検査プローブ２０の電極端子２０ａに予め樹脂材等をコーティングする等して表面皮膜を形成しておき、この表面皮膜を誘電体の保護膜１５Ｃとして液晶パネル２側の電極端子１０に機械的に接触させ、端子間を容量結合する。保護膜１５Ｃは、電極端子２０ａ，１０間の電気的容量の形成及び保護を兼ねるばかりでなく、非検査時に検査プローブ２０の電極端子２０ａを保護する役割も果たしている。
【００４３】
尚、コモン電極端子１２は、容量結合による電気的接続、機械的な接触による電気的接続の何れでも良いが、コモン電極端子１２は比較的面積が大きく、接続のアライメント精度もそれほど高精度を要求されないこと等から、信号系へのノイズ混入の可能性や安定性を考慮し、端子同士を機械的に直接接触させる通常の接続とすることが望ましい。
【００４４】
以上のように、液晶パネル２の電極端子１０，１０，…，１１，１１，…に検査プローブ２０，２１が容量結合によって電気的に接続されると、信号発生器３０からは、交流の検査信号が出力され、液晶パネル２の表示状態が目視或いはカメラの撮像画像を利用した画像認識処理により検査される。この検査では、例えば、色度、色むら、コントラスト等の表示品質から、異物の混入、配向膜の膜厚の不均一や傷、配線のショート・断線に起因する表示欠陥の有無等がチェックされる。
【００４５】
信号発生器３０から出力される検査信号としては、例えば、以下の（Ｔ１）〜（Ｔ３）に示すような検査レベルに対応した信号があり、これらの検査レベルの信号に対応して、液晶パネル２と検査プローブ２０，２１との接続形式が決定される。
【００４６】
（Ｔ１）ドライバＩＣから出力される信号と同等の検査信号を出力する。  
検査レベルＴ１では、実際の映像信号と同等の表示をさせることが可能であり、高度な検査を行うことができるが、検査プローブ２０，２１に、液晶パネル２側の電極端子１０，１０，…，１１，１１，…に合わせた数の電極端子を設ける必要があり、互いの電極端子を容量結合して検査信号を供給する本検査装置１では、動作条件によっては制約が生じる。
【００４７】
（Ｔ２）所定の検査パターンを表示させるための検査信号を出力する。  
検査レベルＴ２では、液晶パネル２側の電極端子１０，１０，…，１１，１１，…を、例えば８個毎といったように、複数個毎のグループに分割し、各グループに対応する数の電極端子を検査プローブ２０，２１に設ける。各グループ毎に異なる信号を与えることにより、表示色毎の検査やパターン表示による検査を行うことができる。
【００４８】
（Ｔ３）全画素を同時に点灯（表示）させるための検査信号を出力する。  
検査レベルＴ３では、液晶パネル２側の電極端子１０，１０，…を等価的に１つの電極端子として、同一の信号を与えると共に、電極端子１１，１１，…を等価的に１つの電極端子として、同一の信号を与える。全画面を白、黒、階調の表示状態として、表示欠陥や表示むら等を検査することができる。
【００４９】
これらの検査レベルとコストとは互いにトレードオフの関係にあり、特別な場合を除いて、検査レベルＴ２或いは検査レベルＴ３での検査を行うことが妥当である。以下では、最も基本的であり、且つ簡便でコスト対効果に優れた検査レベルＴ３の検査について説明する。
【００５０】
図６に示すように、検査レベルＴ３の検査では、検査プローブ２０の電極端子２０ａを細長の１枚の電極として、液晶パネル２側の電極端子１０，１０，…の全てに同一の容量ＣIGをもって結合し、全てのＴＦＴ素子３のゲートを全オンするような信号を与える。また、検査プローブ２１の電極端子２１ａも細長の１枚の電極として、液晶パネル２側の電極端子１１，１１，…の全てに同一の容量ＣISをもって結合し、全てのＴＦＴ素子３がオンされたとき、表示領域９の各画素の液晶による容量負荷（画素電位を保持するための蓄積容量を含む）を一括して合計した単一容量ＣLCの負荷として駆動する。
【００５１】
これらの接続関係を等価的な概念で簡略化すると、図７に示すように、全てのＴＦＴ素子３のソース−ドレイン系統を一括して表現したソース系統ＳＬと、全てのＴＦＴ素子３のゲート系統を一括して表現したゲート系統ＧＬと、共通電位を定めるコモン系統ＣＯＭとの３系統で表現することができる。ソース系統ＳＬには、検査プローブ２１と液晶パネル２との電極端子間の誘電体による容量ＣIS、ソースの共通一括端子を介した全画素の液晶に基づく容量などによるＣLCが負荷として存在し、ゲート系統ＧＬには、検査プローブ２０と液晶パネル２との電極端子間の誘電体による容量ＣIG、ゲートの共通一括端子を介したＴＦＴ素子３のゲート−ドレイン間の寄生容量などによるＣLGが負荷として存在する。
【００５２】
信号発生器３０から供給する交流の検査信号は、ゲート系統ＧＬにおいては、全てのＴＦＴ素子３をＯＮ可能な信号で良く、ソース系統ＳＬにおいては、全画素の液晶の分子集合の配向・秩序を変化させるに十分な電圧を引加して白或いは黒から階調表示までを可能とする信号が必要となる。これらの信号は、コモン系統ＣＯＭの共通電位ＶCOMを０Ｖとして、図８（ａ）に示す信号発生器３０側の基準電位と、図８（ｂ）に示す液晶パネル２側のコモン電極端子１２の電位とを共に０Ｖとしたとき、例えば、図９〜図１１に示すような波形として与えられる。
【００５３】
ゲート系統ＧＬの交流信号として要求される条件は、全ＴＦＴ素子３をＯＮさせ得る直流バイアスを与えることであり、図９（ａ）に示すような矩形波の信号Ｇを信号発生器３０から出力する。この矩形波の信号Ｇの波高値及び周波数は、負荷容量ＣIG，ＣLGやＴＦＴ素子３のゲート耐圧等を考慮し、図９（ｂ）に示すように、容量負荷を経て液晶パネル２内に伝送されたとき、伝送された信号Ｇ’の平均電圧が全てのＴＦＴ素子３をＯＮさせるレベルとなるように設定されている。
【００５４】
一方、ソース系統ＳＬの交流信号としては、図１０に示す信号Ｓ１、或いは図１１に示す信号Ｓ２を用いることができる。尚、信号Ｓ１，Ｓ２は、ゲート系統ＧＬの信号Ｇと同期・非同期の何れで出力しても良いが、本質的には、信号Ｇと同期させる必要は無い。
【００５５】
信号Ｓ１は、図１０（ａ）に示すように、基準電位（０Ｖ）を中心として互いに対称となる２つの矩形波を所定周期毎に結合した信号として信号発生器３０で生成される。この信号Ｓ１は、容量負荷を経て液晶パネル２内に伝送されて液晶に印加されたとき、図１０（ｂ）に示すように、液晶に印加される信号Ｓ１’の平均電圧のレベルを所望の階調が得られるレベルとした上で、その極性が正負に反転される。これは、液晶の反転駆動と等価であり、信号発生器３０の回路構成が若干複雑化するものの、検査時間が比較的長い場合には有効である。
【００５６】
また、信号Ｓ２は、図１１（ａ）に示すような矩形波の信号として信号発生器３０から出力され、容量負荷を経て液晶パネル２内に伝送されて液晶に印加されたとき、図１１（ｂ）に示すように、液晶に印加される信号Ｓ２’の平均電圧のレベルを所望の階調が得られるレベルに維持する。これは、液晶に対する直流印加と略同等であり、信号発生器３０の回路構成を簡素化できることから、検査時間が比較的短い場合には有効である。
【００５７】
ここで、液晶パネル２を検査可能な表示状態とする容量負荷（ソース系統ＳＬの容量負荷）の関係について説明する。図７に示したように、ソース系統ＳＬにおける容量負荷は、検査プローブ−液晶パネルの電極端子間の誘電体による容量ＣISと液晶に基づく容量ＣLCとの直列接続による負荷である。従って、ソース系統ＳＬに印加する交流信号の平均電圧をＶSとすると、この平均電圧ＶSは、容量ＣISの電圧ＶIと容量ＣLCの電圧ＶLとの和となり、以下の（１），（２）式に示すような関係となる。  
ＶS＝ＶL＋ＶI＝ＣIS×ＶS／(ＣIS＋ＣLC)＋ＣLC×ＶS／(ＣIS＋ＣLC)  …（１）
ＶL：ＶI＝ＣIS：ＣLC  …（２）
【００５８】
すなわち、同じ平均電圧ＶSでは、液晶に基づく容量ＣLCに対して電極端子間の容量ＣISを大きくする程、液晶にかかる電圧ＶLを相対的に高くすることができる。従って、絶対条件ではないものの、以下の（３）式に示すような条件で電極端子間の容量ＣISを設定することが望ましい。この条件では、液晶に有効に電圧を印加することができ、交流検査信号の電圧が必要以上に高くなることを防止することができる。  
ＣIS≧ＣLC  …（３）
【００５９】
検査プローブ−液晶パネルの電極端子間の容量ＣISは、平行板コンデンサの容量Ｃとして、以下の（４）式を用いて計算することができる。  
Ｃ＝（ε*×ε0／ｄ）×Ａ  …（４）
但し、ε*：誘電体の比誘電率
ε0：真空誘電率（ε0＝８．９×１０-12  Ｆ／ｍ）
Ａ：電極面積
ｄ：電極間距離
【００６０】
例えば、以下の条件の液晶パネルと検査プローブとの容量結合では、端子合計面積を電極面積Ａとして（４）式を適用すると、図１２に示すように、各種誘電体材料の比誘電率ε*に対して、コンデンサ容量Ｃ、電極間距離ｄ等のパラメータを計算することができる。これらの計算結果から、各種条件を考慮して適切な誘電体材料、端子間容量、端子間距離等を決定し、端子の非接触での検査を実施することができる。  
サイズ      ：２インチ、画素数２４０×２００
端子ピッチ  ：４５ｍｍ／２４０＝１８８×１０-3ｍｍ
端子面積    ：１×１０-8ｍ2
端子合計面積：１×１０-8ｍ2×２４０個
＝２．４×１０-6ｍ2
【実施例１】
【００６１】
以下に示す液晶パネルを検査対象として、検査プローブ−液晶パネルの電極端子間を容量結合により電気的に接続し、検査を行う。  
サイズ      ：１．５インチ、画素数１２８×１２８×３（ＲＧＢ）
端子ピッチ  ：２７ｍｍ／（１２８×３）≒７０×１０-3ｍｍ
端子面積    ：０．８×１０-8ｍ2
端子合計面積：０．８×１０-8ｍ2×１２８個
≒１×１０-6ｍ2
１画素の容量：０．３ｐＦ
全画素の容量：０．３×１２８×１２８×３
≒１４７５０ｐＦ
【００６２】
上記条件によるコンデンサ容量（検査プローブ−液晶パネルの電極端子間の容量）Ｃ＝１４５０×１０-12Ｆ、電極面積（端子合計面積）Ａ＝１×１０-6ｍ2を用い、更に、プローブ電極端子の表面に０．５μｍの薄膜を形成するものとして電極間距離ｄ＝５×１０-7ｍを（４）式に適用し、計算を行うと、比誘電率εとしてε＝８３０の値が得られる。  
2006098456.tif 000003
【００６３】
従って、比誘電率８３０程度の材料を用いて厚さ０．５μｍの薄膜（保護膜）をプローブ電極端子の表面に形成し、その薄膜を介して検査プローブの電極端子を液晶パネルの電極端子に接触させれることにより、容量結合による検査が可能である。薄膜を形成する材料としては、以下に示すように、チタン酸鉛ＰＺＴを用いることができる。  
2006098456.tif 000004
【００６４】
チタン酸鉛ＰＺＴを用いて電極端子をコーティングした検査プローブを用い、検査レベルＴ３のパターンで液晶パネルを検査したところ、所定回数（例えば、１１回）の検査を実施しても検査結果は変わらず、安定した検査結果が得られた。しかも、液晶パネルの電極端子には、目立った傷は無く、十分にその効果が確認できた。また、この検査の後に駆動用のドライバＩＣを異方性導電膜を介して基板端子部に実装し、その後、液晶表示装置を完成させてその特性を検査したが、所定の性能が得られることを確認できた。
【実施例２】
【００６５】
以下に示す液晶パネルを検査対象として、検査プローブ−液晶パネルの電極端子間を容量結合により電気的に接続し、検査を行う。  
サイズ      ：１．５インチ、画素数１２８×１２８×３（ＲＧＢ）
端子ピッチ  ：２７ｍｍ／（１２８×３）≒７０×１０-3ｍｍ
端子面積    ：２．８×１０-9ｍ2
端子合計面積：２．８×１０-9ｍ2×１２８×３個
≒１．１×１０-6ｍ2
１画素の容量：０．３ｐＦ
全画素の容量：０．３×１２８×１２８×３
≒１４７５０ｐＦ
【００６６】
上記条件から、電極端子間に形成したい容量を、１４７５０ｐＦか、それより少し大きめの値として、プローブ電極端子の表面に０．５μｍの薄膜を形成するものとする。電極間距離ｄ＝５×１０-7ｍ、及び電極面積（端子合計面積）Ａ＝１×１０-6ｍ2を固定値として、（４）式を適用すると、以下に示すような計算結果が得られる。  
2006098456.tif 000005
【００６７】
従って、比誘電率７５０〜８００程度の材料を用いて厚さ０．５μｍの薄膜（保護膜）をプローブ電極端子の表面に形成し、その薄膜を介して検査プローブの電極端子を液晶パネルの電極端子に接触させれば容量結合による検査が可能である。容量Ｃ＝１５６６０ｐＦとする場合、薄膜を形成する材料としては、以下に示すように、比誘電率ε＝８００のチタン酸鉛ＰＺＴを用いることができる。  
2006098456.tif 000006
【００６８】
チタン酸鉛ＰＺＴを用いて電極端子をコーティングした検査プローブを用い、検査レベルＴ３のパターンで液晶パネルを検査したところ、例えば、１１回の検査を実施しても同様の結果が得られ、検査結果に問題なく、しかも、端子の傷は皆無であった。
【実施例３】
【００６９】
２インチの画素数２４０×２００の液晶パネルを検査対象として、検査プローブ−液晶パネルの電極端子間に、厚さ０．１ｍｍのシートフィルム或いはプローブ電極端子の表面皮膜を介在させて容量結合することにより、電気的な接続を行う。この容量結合で形成する容量を１ｐＦとしたい場合、比誘電率３〜９程度の材料を用いることができ、以下に示すように、フェノール樹脂、ポリエステル、６６ナイロン等を用いた表面皮膜或いはシート状フィルムを形成することにより、端子同士が非接触の容量結合による検査が可能となる。  
2006098456.tif 000007
【実施例４】
【００７０】
２インチの画素数２４０×２００の液晶パネルを検査対象として、検査プローブ−液晶パネルの電極端子間を、比誘電率４．７〜７程度のフェノール樹脂を用いて容量結合することにより、電気的な接続を行う。この容量結合で形成する容量を５ｐＦとしたい場合、以下に示すように、フェノール樹脂を比誘電率７で使用し、プローブ電極端子の表面皮膜を３０μｍで形成することにより、プローブ電極端子の表面皮膜（保護膜）を液晶パネルの電極端子に接触させての容量結合による検査が可能となる。  
2006098456.tif 000008
【００７１】
以上のように、液晶パネルの電極端子と検査プローブの電極端子とを誘電体を介した容量結合により電気的に接続することから、液晶表示装置と検査プローブとの端子同士の機械的な接触を無くして端子の損傷を防止しつつ、液晶表示装置を検査可能な表示状態に駆動することができ、液晶パネルの表示品質や電気的特性を小型の装置且つ低コストで検査することが可能となる。
【００７２】
また、駆動用のドライバＩＣを実装する前の液晶パネルを、容量結合で電気的に接続して検査することから、電極端子同士の機械的な接触による傷やゴミの発生を防止し、ドライバＩＣを実装する前の液晶パネルの信頼性を確保することができる。これにより、液晶表示装置を製造する上での品質の向上とコスト低減に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明に係る検査装置の概略構成を示す説明図
【図２】検査プローブの電気的接続状態を示す説明図
【図３】液晶パネルと検査プローブとの電極端子間における容量結合の第１の例を示す説明図
【図４】液晶パネルと検査プローブとの電極端子間における容量結合の第２の例を示す説明図
【図５】液晶パネルと検査プローブとの電極端子間における容量結合の第３の例を示す説明図
【図６】一括的な容量結合を示す説明図
【図７】一括的な容量結合の等価回路的概念を示す説明図
【図８】検査信号の基準電位を示す説明図
【図９】ゲート系統の検査信号を示す波形図
【図１０】ソース系統の第１の検査信号を示す波形図
【図１１】ソース系統の第２の検査信号を示す波形図
【図１２】容量結合のパラメータ計算結果を示す説明図
【符号の説明】
【００７４】
１  検査装置
２  液晶パネル
３  ＴＦＴ素子
４  素子基板
５  対向基板
１０，１１  電極端子
１５  誘電体
２０，２１  検査プローブ
２０ａ，２１ａ  電極端子
３０  信号発生器
【図１】
2006098456.tif 000009
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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