(57)【要約】【課題】  検査用プローブと電極との接触を検査するために追加する信号線の本数を減らすこと。補助プローブと外部回路をと結ぶ信号線の本数を減らすこと。【解決手段】  各補助プローブあるいは各検査用プローブと接続する信号線をダイオードを介して接続することによって複数の信号線を１本の信号線にまとめることによって、検査用プローブと電極との接触を検査するために追加する信号線の本数を減らす。ＴＦＴ基板１０に検査信号を供給し、駆動状態を検出することによってＴＦＴ基板上のＴＦＴパネル１１を検査するＴＦＴパネル検査装置１において、ＴＦＴパネル１１の電極１２と接触して検査信号を供給する複数の検査用プローブ３と、検査用プローブ３と併設する複数の補助プローブ４とを備えた構成とし、複数の補助プローブ４の出力端をダイオード５を介して共通ライン６に接続する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＴＦＴ基板に検査信号を供給し、駆動状態を検出することによってＴＦＴ基板上のＴＦＴパネルを検査するＴＦＴパネル検査装置において、
ＴＦＴパネルの電極と接触して検査信号を供給する複数の検査用プローブと、
前記検査用プローブと併設する複数の補助プローブとを備え、
前記複数の補助プローブの出力端をダイオードを介して共通ラインに接続し、
前記検査用プローブへの電圧印加による前記共通ラインの信号に基づいて検査用プローブと電極との接触状態を検査することを特徴とするＴＦＴパネル検査装置。
【請求項２】
前記複数の検査用プローブに対して、前記電圧印加を行う検査用プローブを切り替える第１の切り替え手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のＴＦＴパネル検査装置。
【請求項３】
ＴＦＴ基板が備える複数のＴＦＴパネルに対して、前記電圧印加を行うＴＦＴパネルを選択する第２の切り替え手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のＴＦＴパネル検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどのフラットパネルディスプレイに使われるＴＦＴアレイ基板のパネル検査に使用するＴＦＴパネル検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フラットパネルディスプレイのパネルはその製造工程において、通常マザーガラス基板の上にＴＦＴアレイのパターンを含む複数のパネルを形成し、このマザーガラス基板から各パネルを切り出している。このフラットパネルディスプレイの製造、検査において、マザーガラス基板から各パネルを切り離す前に、マザーガラス基板の状態においてＴＦＴパネルを評価する必要がある。
【０００３】
薄膜トランジスタアレイ基板（基板という）は、マザーガラス基板の各パネル上にマトリックス状に薄膜トランジスタ（ＴＦＴアレイ）が配置される。ＴＦＴアレイはアモルファスシリコンを用いるパネルと、ポリシリコンを用いるパネルが知られている。
【０００４】
ポリシリコンを用いたパネルでは、ガラス基板上にＴＦＴアレイに駆動信号を供給してパネルを駆動する駆動回路を形成することができる。
【０００５】
ガラス基板等で形成される基板上には、ＴＦＴアレイから成る複数のパネルが形成される。各ＴＦＴアレイはマトリックス状に配列された複数の薄膜トランジスタを備え、この薄膜トランジスタは、走査信号電極端子，映像信号電極端子から入力される信号により駆動される。
【０００６】
この基板上の各パネルに形成されるＴＦＴアレイを検査する装置としてＴＦＴパネル検査装置が知られている。
【０００７】
基板上には、マトリックス状に配置されて薄膜トランジスタからなるＴＦＴアレイが形成され、また、各薄膜トランジスタを駆動する信号電極端子（例えば、走査信号電極端子，映像信号電極端子）が形成されている。
【０００８】
ＴＦＴパネル検査装置はプローバフレームを備える。プローバフレームはプローブピンを備え、基板の信号電極端子と電気的に接続して、基板に検査信号を供給する。プローブピンのピン数及び配列は、基板の信号電極端子に対応して設けられる。
【０００９】
基板の信号電極端子と図示しない検査回路との間は、プローバフレームのプローブピンを介して接続され、検査駆動信号をＴＦＴアレイに供給し、このときの駆動状態をＴＦＴアレイから検出された検出信号や、電子線照射により得られる二次電子を検出することによって、ゲート−ソース間の短絡、点欠陥、断線等の検査を行う。
【００１０】
このようなＴＦＴパネル検査装置の例として、例えば特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００１−２７２６４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
基板の信号線は通常５本以上であり、数千本を備える構成となる場合もある。ＴＦＴパネル上には、この信号線と接続するためのパッドと呼ばれる電極を備え、この電極にプローブピンと呼ばれる針を接触させて駆動電圧を印加して電気的動作を行っている。
【００１２】
ＴＦＴパネル検査装置は、このプローブピンと電極との接触が良好であることを前提としている。接触不良がある場合には、プローブピンと電極との間の接触不良もＴＦＴパネルの欠陥として検出されるため、欠陥のないＴＦＴパネルを不良品として判定することになり、検査精度や検査効率が低下することになる。
【００１３】
プローブピンと電極との接触不良を検出する構成として、同じ電極あるいは等価と見なせる電極に電極接触を検査するための補助プローブを接触させ、プローブピンと電極と補助プローブの間の導通状態を検査することによって、プローブと電極との接触を確認するものが知られている。
【００１４】
各補助プローブは検査用のプローブピンと同数が用意され、補助プローブからの信号をパネル外部の検査手段に導くために、各補助プローブに対して信号線を追加している。追加する信号線の本数は、最大において補助プローブの本数、つまり検査用のプローブと同数が必要となる。
【００１５】
図７は、追加する信号線を説明するための図である。図７において、基板１０上には複数のＴＦＴパネル１１Ａ，１１Ｂ，…が設けられ、各ＴＦＴパネル１１には電極１２が設けられる。プローバフレーム（図示していない）は、電極１２に対応して検査用プローブ３を備え、検査用プローブ３を電極１２に接触させることにより、ＴＦＴパネルに検査信号を供給する。
【００１６】
また、検査用プローブ３には補助プローブ４が併設して設けられる。検査用プローブ３側には第１切り替え手段７から電圧が印加され、検査用プローブ３と電極１２と補助プローブ４を通って流れる電流を、各補助プローブ４に接続された信号線３０を通して検出し、これによって検査用プローブ３と電極１２との接触状態を検査する。信号線３０の本数は、ＴＦＴパネル１１Ａ，１１Ｂ，…に設けられた電極１２と同数となる。  
【００１７】
例えば、ＴＦＴパネルの各電極の６本の検査用の信号線を接続する場合には、補助プローブに接続するために新たに６本の信号線を追加する必要がある。
【００１８】
補助プローブの信号を外部に導く信号線は、検査用プローブに検査信号を供給する信号線と同様にプローバフレームの枠部等に設けられるが、信号線を配置するプローバフレームの幅は制限されているため、ときには数千本となる検査用の信号線に加えて同数の補助プローブ用の信号線を配設することはきわめて困難である。
【００１９】
補助プローブ用の信号線の本数を減少させるには、スイッチやマルチプレクサなどの切り替えのために電気回路素子を用いて、補助プローブからの信号を時間的に切り替えて取り出す構成とすることが考えられる。しかしながら、このような各補助プローブからの信号を切り替える回路は複雑となるという問題がある。また、ＩＣ等で構成されるマルチプレクサを用いる場合には、接触検査に使用できる電圧範囲が制限され、十分な接触検査が難しくなるという問題がある。
【００２０】
また、真空状態でＴＦＴパネル検査を行う場合には、真空状態に起因する問題がある。例えば、真空室内に配置したＴＦＴパネルと、真空室外の大気側に設けた回路とを電気的に接続するコネクタを多数用いる必要があるが、良好な真空状態を保持したまま多数のコネクタを設けることは難しいという問題がある。
【００２１】
また、ＩＣやリレー等の切り替えの電気回路素子を真空室内で用いる場合には、これらの電気回路素子が発生する発熱の放熱が難しいため、電気回路素子の熱による損傷等によって、長時間安定な動作を行わせることが困難である。
【００２２】
そこで、本発明は上記課題を解決し、検査用プローブと電極との接触を検査するために追加する信号線の本数を減らすことを目的とする。補助プローブと外部回路をと結ぶ信号線の本数を減らすことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記目的を解決するために、本発明は、各補助プローブあるいは各検査用プローブと接続する信号線をダイオードを介して接続することによって複数の信号線を１本の信号線にまとめることによって、検査用プローブと電極との接触を検査するために追加する信号線の本数を減らす。
【００２４】
本発明のＴＦＴパネル検査装置は、補助プローブ側の信号線をまとめることによって信号線の本数を減らすものであり、信号線をまとめることによる検出精度の低下をダイオードの接続により防ぐものである。
【００２５】
本発明のＴＦＴパネル検査装置の形態は、ＴＦＴ基板に検査信号を供給し、駆動状態を検出することによってＴＦＴ基板上のＴＦＴパネルを検査するＴＦＴパネル検査装置において、ＴＦＴパネルの電極と接触して検査信号を供給する複数の検査用プローブと、検査用プローブと併設する複数の補助プローブとを備えた構成とし、複数の補助プローブの出力端をダイオードを介して共通ラインに接続する。
【００２６】
この構成により、検査用プローブに印加した電圧は、電極、補助プローブ、ダイオードを通して共通ラインに介して検出され、この信号状態に基づいて検査用プローブと電極との接触状態が検査される。
【００２７】
本発明のＴＦＴパネル検査装置の形態において、複数の検査用プローブに対して電圧印加を行う検査用プローブを切り替える第１の切り替え手段を備える。    
【００２８】
第１の切り替え手段は、複数の検査用プローブの中から一つの検査用プローブを選択し、選択した検査用プローブに電圧を印加する。これにより、選択された検査用プローブと電極との接触状態を検査することができる。
【００２９】
また、本発明のＴＦＴパネル検査装置の形態において、ＴＦＴ基板が備える複数のＴＦＴパネルに対して、電圧印加を行うＴＦＴパネルを選択する第２の切り替え手段を備える。
【００３０】
第２の切り替え手段は、複数のＴＦＴパネルの中から一つのＴＦＴパネルを選択し、選択したＴＦＴパネルに電圧を印加する。これにより、選択されたＴＦＴパネルにおいて接触状態を検査することができる。このとき、前記した第２の切り替え手段を組み合わせることによって、選択されたＴＦＴパネル内に含まれる複数の電極と検査用プローブとの組み合わせを選択することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明のＴＦＴパネル検査装置によれば、検査用プローブと電極との接触を検査するために追加する信号線の本数を減らすことができる。また、補助プローブと外部回路をと結ぶ信号線の本数を減らすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態について図を参照しながら詳細に説明する。
【００３３】
はじめに、本発明のＴＦＴパネル検査装置の構成について図１を用いて説明する。
【００３４】
図１は本発明のＴＦＴパネル検査装置を説明するために各構成部分を分離して示した概略図である。
【００３５】
基板１０はＴＦＴパネル検査装置１が検査する検査対象であり、基板１０上にはＴＦＴアレイが形成された複数のＴＦＴパネル１１が形成されている。この基板１０に形成されるＴＦＴアレイのレイアウトは、例えば液晶パネルのサイズや仕様に応じて種々に設定される。ＴＦＴパネル１１のＴＦＴアレイには薄膜トランジスタがマトリックス状に形成され、各薄膜トランジスタを駆動する電極１２（例えば、走査信号電極端子，映像信号電極端子）が形成されている。なお、図１では、電極１２は基板１０の外部と電気的に接続するための電極を兼ねているが、別に電極を設けることもできる。
【００３６】
ＴＦＴパネル検査装置１は、基板１０の電極１２と電気的に接続し、電極１２に検査用の駆動信号を供給する電圧印加機構を備える。電圧印加機構はプローバフレーム２により構成することができる。プローバフレーム２は、基板１０に駆動信号を供給するほか、ＴＦＴパネル１１で検出した検査信号を外部の検査回路２０に送信する構成とすることもできる。プローバフレーム２は、基板１０の電極１２と電気的に接続する検査用プローブ３、及び接触状態を検査するための補助プローブ４を備える。検査用プローブ３及び補助プローブ４のピン数及び配列は、基板１０の電極１２に対応して設けられる。
【００３７】
プローバフレーム２はステージ９上に配置され、ステージ９上に載置された基板１０に向かって検査用プローブ３及び補助プローブ４が設けられる。電極１２と検査用プローブ３とを電気的に接触させることによって、プローバフレーム２側から基板１０側にＴＦＴアレイを検査するための駆動信号を供給する。また、基板１０側からプローバフレーム２側にＴＦＴアレイからの検出信号を送る構成とすることもできる。検査用プローブ３は、基板２から検出信号を取得して、ゲート−ソース間の短絡、点欠陥、断線等の検査を行う。
【００３８】
また、電極１２に補助プローブ４を電気的に接触させることによって、電極１２を介して検査用プローブ３に印加された信号を補助プローブ４から検出し、検査回路２０により接触状態を検査する。
【００３９】
本発明のＴＦＴパネル検査装置１は、補助プローブ４側の信号線をまとめることによって信号線の本数を減らすものであり、補助プローブ４にダイオード５を接続する構成とする。
【００４０】
以下、本発明のＴＦＴパネル検査装置の形態について、図２〜図６を用いて説明する。図２は本発明の形態を説明するための概略構成図であり、図３は本発明の形態の動作を説明するためのフローチャートであり、図４は本発明のＴＦＴパネル検査装置による接触状態の検査を説明するための等価回路であり、図５は検査用プローブ及び補助プローブの配置を説明するための概略図であり、図６は本発明の形態の他の構成を説明するための概略構成図である。
【００４１】
図２において、基板（図示していない）は複数のＴＦＴパネル１１Ａ，１１Ｂ，…を備え、各ＴＦＴパネル１１Ａ，１１Ｂ，…は複数の電極１２を備える。ＴＦＴパネル検査装置のプローバフレーム（図示していない）は、この複数の電極１２に対応して、複数の検査用プローブ３及び補助プローブ４の組を同数備える。隣接して設けられる検査用プローブ３と補助プローブの各プローブピンは、同一の電極１２に同時に接触できるような間隔で配置される。
【００４２】
検査用プローブ３側は、第１切り替え手段７を介して検査信号の信号源（図２では電源Ｅで示す）と接続している。第１切り替え手段７は、各ＴＦＴパネル１１Ａ，１１Ｂ，…の各電極１２に供給する検査信号を切り替える手段であり、スイッチやマルチプレクサ等の任意の構成とすることができる。図２では、一例として“１”から“６”で表される切り替え端子を備え、各端子は各ＴＦＴパネル１１Ａ，１１Ｂ，…の各電極１２に対応する検査用プローブ３に接続されている。
【００４３】
また、補助プローブ４はダイオード５を介してＴＦＴパネル毎に接続され、共通ライン６に接続される。ダイオード５は、補助プローブ４から共通ライン６に向かう方向を順方向としている。これにより、ダイオード５は補助プローブ４のオア回路を構成し、また、各補助プローブ４間の信号の逆流を防いでいる。
【００４４】
図２では、ＴＦＴパネル１１Ａに対応する各補助プローブはダイオード５を介して共通ライン６Ａに接続され、ＴＦＴパネル１１Ｂに対応する各補助プローブはダイオード５を介して共通ライン６Ｂに接続される。
【００４５】
共通ライン６には検査回路２０が接続される。図２では、共通ライン６Ａには検査回路２０Ａが接続され、共通ライン６Ｂには検査回路２０Ｂが接続される。
【００４６】
上記構成のＴＦＴパネル検査装置１の動作例について図３のフローチャートを用いて説明する。プローバフレームを基板の所定位置に位置合わせして、検査用プローブ３及び補助プローブ４を電極１２に接触させる。
【００４７】
電極１２にプローブを接触させた後、第１切り替え手段７（ＳＷ）を切り替えることによって、検査信号を印加する電極を選択する（ステップＳ１）。選択された電極１２には、検査用プローブ３から検査信号が印加される。検査用プローブ３と電極１２との電気的接触、及び電極１２と補助プローブ４との電気的接触が良好である場合には、印加された検査信号は補助プローブ４からダイオード５を介して共通ライン６に流れる。検査回路２０は検査信号の信号状態から接触の良否を判定する。信号状態は、例えば共通ライン６に流れる電流を抵抗により電圧値に変換することにより測定することができる。
【００４８】
図４は検査回路の等価回路を示している。等価回路は、検査信号の電源と、検査用プローブ１２と電極１２及び補助プローブ４と電極１２との合成接触抵抗ｒと、ダイオード５と、検査回路内の抵抗Ｒの直列回路である。検査回路２０は、抵抗Ｒの両端電圧Ｖを測定する。
【００４９】
検査用プローブと電極との接触状態は、接触抵抗ｒの大きさにより判定することができる。接触抵抗ｒが一定値以上である場合には、検査用プローブと電極との接触は不良と判定し、接触抵抗ｒが一定値を超えない場合には、検査用プローブと電極との接触は良好と判定する。ダイオードの電圧降下（約０．６Ｖ）を無視すると、接触抵抗ｒは以下の式で表される。
ｒ＝（Ｅ−Ｖ）・Ｒ／Ｖ
なお、Ｅは検査のために印加する電圧値である（ステップＳ２，３）。
【００５０】
第１切り替え手段７を切り替えて、検査信号を印加する電極を切り替えることにより、各ＴＦＴパネルが備える電極と検査用プローブとの接触の良否を判定することができる（ステップＳ４）。
【００５１】
図５は、検査用プローブ３及び補助プローブ４と電極との関係を説明するための概略図である。ここでは、プローブとして、プローブピン３ａ，４ａとバネ３ｂ，４ｂとで構成される例を示している。通常、プローブピン３ａ，４ａと信号線の端部との間はバネ３ｂ，４ｂによって離隔し断線状態にあるが、プローブピン３ａ，４ａを電極１２等に押し当てると、プローブピン３ａ，４ａはバネ３ｂ，４ｂに抗して信号線の端部と接触して導通する。
【００５２】
検査用プローブ３と補助プローブ４は、各プローブピン３ａ，４ａの間隔を電極１２の幅以内とすることで、両プローブピン３ａ，４ａが同一の電極と同時に接触可能としている。また、この例では補助プローブ４の信号線にダイオード５が接続されている。なお、本発明の後述する他の構成例に示すように検査用プローブ３にダイオードを接続してもよい。
【００５３】
図６は、本発明の形態の他の構成例である。この構成例は、第１切り替え手段７と検査用プローブ３との間に第２切り替え手段８Ａ，８Ｂ，…を設ける構成である。第２切り替え手段８Ａ，８Ｂ，…は、複数のＴＦＴパネル１１Ａ，１１Ｂ，…を選択して、基板上に形成されたＴＦＴパネル１１Ａ，１１Ｂ，…の何れかひとつのＴＦＴパネルに検査信号を供給する。第２切り替え手段８は、リレーによる構成に限らず半導体素子によって構成することもできる。
【００５４】
各ＴＦＴパネル１１Ａ，１１Ｂ，…に対応する複数の補助プローブ４の出力端子はダイオード５を介した後、共通ライン６に接続される。共通ライン６には検査回路２０が接続される。
【００５５】
この構成によれば、共通ライン６を一本とすることができ、前記構成例よりもさらに信号線の本数を減らすことができる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の液晶アレイ基板のほか、有機ＥＬアレイ基板の検査等に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明のＴＦＴパネル検査装置を説明するために各構成部分を分離して示した概略図である。
【図２】本発明の形態を説明するための概略構成図である。
【図３】本発明の形態の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】本発明のＴＦＴパネル検査装置による接触状態の検査を説明するための等価回路である。
【図５】本発明の検査用プローブ及び補助プローブの配置を説明するための概略図である。
【図６】本発明の形態の他の構成を説明するための概略構成図である。
【図７】追加する信号線を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５８】
１…ＴＦＴパネル検査装置、２…プローバフレーム、２ａ…プローバフレームピン、３…検査用プローブ、３ａ…プローブピン、３ｂ…バネ、４…補助プローブ、４ａ…プローブピン、４ｂ…バネ、５…ダイオード、６…共通ライン、７…第１切り替え手段、８…第２切り替え手段、９…ステージ、１０…基板、１１…パネル、１２…電極、２０，２０Ａ，２０Ｂ…検査回路、３０…信号線
【図１】
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【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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