(57)【要約】ＡＭＯＬＥＤパネル用ＴＦＴアレイの機能検査をＯＬＥＤ形成工程の前に行い、パネル製作コストを削減する。  基板上にＴＦＴアレイを形成してアクティブマトリックスパネルを生成するアレイ工程１と、生成されたアクティブマトリックスパネルの機能検査を行う検査工程２と、検査工程２により良品と判断されたアクティブマトリックスパネルに対してＯＬＥＤを実装するセル工程３とを含み、この検査工程２は、アレイ工程１により生成されたアクティブマトリックスパネルにおけるＯＬＥＤ接続電極が露出する面近傍に対向電極を配置させ、このアクティブマトリックスパネルを構成する測定対象画素を流れる電流を観測する。
2004100110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）形成前のアクティブマトリックスパネルにおけるＯＬＥＤ接続電極が露出する面近傍に配置される対向電極と、前記アクティブマトリックスパネルを構成する駆動ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）の前記ＯＬＥＤ接続電極と電源との間に前記対向電極を用いて微小容量Ｃｍを形成する微小容量形成手段と、前記微小容量形成手段により形成された前記微小容量Ｃｍに基づいて前記アクティブマトリックスパネルを検査する検査手段とを備えたことを特徴とするアクティブマトリックスパネルの検査装置。
【請求項２】
前記検査手段は、前記駆動ＴＦＴの閾値電圧Ｖｔｈを推定して前記アクティブマトリックスパネルを検査することを特徴とする請求項１記載のアクティブマトリックスパネルの検査装置。
【請求項３】
前記検査手段は、前記電源の電圧を所定電位差だけ変化させ、前記微小容量形成手段により形成された前記微小容量Ｃｍを通して前記駆動ＴＦＴのドレイン・ソース間に過渡電流を流し、当該駆動ＴＦＴから出力される電流波形を観測することにより当該駆動ＴＦＴの閾値電圧Ｖｔｈを推定することを特徴とする請求項２記載のアクティブマトリックスパネルの検査装置。
【請求項４】
前記検査手段は、前記駆動ＴＦＴのソース側に配置された積分回路を用いて流れた電荷量を観測し、前記微小容量Ｃｍと前記所定電位差とに基づいて前記閾値電圧Ｖｔｈを推定することを特徴とする請求項３記載のアクティブマトリックスパネルの検査装置。
【請求項５】
前記検査手段は、前記アクティブマトリックスパネルを構成する各画素の前記微小容量Ｃｍを推定し、当該微小容量Ｃｍのばらつきを評価することを特徴とする請求項１記載のアクティブマトリックスパネルの検査装置。
【請求項６】
前記検査手段は、電源電圧の電位差をＶｄ、前記駆動ＴＦＴのソース側に配置された積分回路を用いて流れた電荷量からピンチオフ時点の電荷量をＱｐ、微小容量をＣｍとすると、
Ｖｐ＝Ｖｄ−Ｑｐ／Ｃｍ
で算出されるピンチオフ電圧Ｖｐを算出し、算出された当該ピンチオフ電圧Ｖｐに基づいて前記アクティブマトリックスパネルを検査することを特徴とする請求項１記載のアクティブマトリックスパネルの検査装置。
【請求項７】
画素回路に存在する画素容量Ｃｓと前記微小容量Ｃｍでチャージポンプ回路を構成し、閾値電圧Ｖｔｈ補正後のピンチオフ電圧Ｖｐを推定するピンチオフ電圧推定手段を更に備えたことを特徴とする請求項１記載のアクティブマトリックスパネルの検査装置。
【請求項８】
ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）形成前のアクティブマトリックスパネルを検査するアクティブマトリックスパネルの検査方法であって、前記アクティブマトリックスパネルにおけるＯＬＥＤ接続電極が露出する面近傍に対向電極を配置するステップと、前記アクティブマトリックスパネルにおける測定対象画素を選択するステップと、前記対向電極に接続される電源を駆動電位にし、前記測定対象画素の駆動ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）におけるドレイン・ソース間に所定の電圧Ｖｄを印加するステップと、前記測定対象画素の前記駆動ＴＦＴを流れる電流を観測するステップとを含むアクティブマトリックスパネルの検査方法。
【請求項９】
前記対向電極と前記駆動ＴＦＴとの間に形成される微小容量Ｃｍを推定するステップと、推定された前記微小容量Ｃｍに基づいて前記アクティブマトリックスパネルの不具合箇所を特定するステップとを更に含む請求項８記載のアクティブマトリックスパネルの検査方法。
【請求項１０】
不具合箇所を特定するステップは、推定された前記微小容量Ｃｍが予め定められた所定範囲を超えているか否かで不具合箇所を特定することを特徴とする請求項９記載のアクティブマトリックスパネルの検査方法。
【請求項１１】
前記駆動ＴＦＴの閾値電圧Ｖｔｈを推定するステップと、推定された前記閾値電圧Ｖｔｈに基づいて前記アクティブマトリックスパネルの不具合箇所を特定するステップとを更に含む請求項８記載のアクティブマトリックスパネルの検査方法。
【請求項１２】
前記閾値電圧Ｖｔｈを推定するステップは、前記駆動ＴＦＴのソース側に配置された積分回路を用いて流れた電荷量を観測すると共に、当該駆動ＴＦＴがピンチオフ状態となるまでに流した電荷量からピンチオフ電圧Ｖｐを求めることで閾値電圧Ｖｔｈを推定することを特徴とする請求項１１記載のアクティブマトリックスパネルの検査方法。
【請求項１３】
前記アクティブマトリックスパネルを構成する画素について前記閾値電圧Ｖｔｈまたは前記ピンチオフ電圧Ｖｐを求め、当該閾値電圧Ｖｔｈまたは当該ピンチオフ電圧Ｖｐの電圧範囲またはばらつきによって当該アクティブマトリックスパネルの良・不良を判断するステップを更に含む請求項１２記載のアクティブマトリックスパネルの検査方法。
【請求項１４】
基板上にＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）アレイを形成してアクティブマトリックスパネルを生成するアレイ工程と、生成された前記アクティブマトリックスパネルの機能検査を行う検査工程と、前記検査工程により良品と判断されたアクティブマトリックスパネルに対してＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を実装するセル工程とを含み、前記検査工程は、前記アレイ工程により生成された前記アクティブマトリックスパネルにおけるＯＬＥＤ接続電極が露出する面近傍に対向電極を配置させ、当該アクティブマトリックスパネルを構成する測定対象画素を流れる電流を観測することを特徴とするアクティブマトリックスＯＬＥＤパネルの製造方法。
【請求項１５】
前記検査工程は、前記対向電極を配置することで前記アクティブマトリックスパネルを構成する駆動ＴＦＴのドレインと電源間に微小容量Ｃｍを形成し、当該微小容量Ｃｍを通して当該駆動ＴＦＴに過渡電流を流し、当該駆動ＴＦＴからの出力波形を観測して当該アクティブマトリックスパネルの機能検査を行うことを特徴とする請求項１４記載のアクティブマトリックスＯＬＥＤパネルの製造方法。
【請求項１６】
前記検査工程は、前記駆動ＴＦＴからの出力波形を観測して当該駆動ＴＦＴの閾値電圧Ｖｔｈを推定することで前記アクティブマトリックスパネルの機能検査を行うことを特徴とする請求項１５記載のアクティブマトリックスＯＬＥＤパネルの製造方法。
【請求項１７】
前記検査工程は、前記駆動ＴＦＴのソース側に積分回路を配置し、当該積分回路に流れる電荷量に基づいてピンチオフ電圧Ｖｐを算出すると共に、前記アクティブマトリックスパネルを構成する画素について当該駆動ＴＦＴの閾値電圧Ｖｔｈまたは算出された当該ピンチオフ電圧Ｖｐに基づいて当該アクティブマトリックスパネルの良・不良を判定することを特徴とする請求項１６記載のアクティブマトリックスＯＬＥＤパネルの製造方法。
【請求項１８】
前記検査工程は、前記アクティブマトリックスパネルを構成する駆動ＴＦＴに所定の電圧を印加したときの飽和電流を当該アクティブマトリックスパネル上の画素について求め、当該駆動ＴＦＴに対する特性ばらつきを評価することを特徴とする請求項１４記載のアクティブマトリックスＯＬＥＤパネルの製造方法。
【請求項１９】
前記検査工程は、前記アクティブマトリックスパネルを構成する画素毎の微小容量Ｃｍを推定し、推定された当該微小容量Ｃｍのばらつきを評価することによって、パターニングされた画素電極の不具合箇所を判別することを特徴とする請求項１４記載のアクティブマトリックスＯＬＥＤパネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、アクティブマトリックスＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）パネルの検査装置等に係り、より詳しくは、ＯＬＥＤ形成プロセス工程前にＴＦＴアレイの機能検査を行う検査装置等に関する。
【背景技術】  ＯＬＥＤ（または有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）とも呼ばれる）は、電場を加えることによって励起する蛍光性の有機化合物に直流電流を流して発光させるものであり、薄型、高視野角、広いガミュート（Ｇａｍｕｔ）等の点から次世代ディスプレイデバイスとして注目されている。このＯＬＥＤの駆動方式にはパッシブ型とアクティブ型が存在するが、大画面、高精細のディスプレイを実現するには、材料、寿命、クロストークの面でアクティブ型が適している。このアクティブ型では、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）駆動が必要とされており、このＴＦＴアレイには、例えば低温ポリシリコンを使用したものとａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）を使用したものとが注目されている。
従来、例えば液晶表示装置（ＬＣＤ）におけるＴＦＴアレイの検査方法として、画素容量への電圧の書き込みを行った後、画素容量に蓄えられた電荷を積分回路により観測し、書き込みが正しく行われたかどうかを検査するものがある（例えば、特許文献１参照。）。また、電界−光変換素子を使用して、光学的に画素容量への書き込みを検査する手法が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。更に、電子ビームによって画素電極に電流を流すと同時に画素電極電位を測定することにより、書き込みを検査する手法についても提案されている。
米国特許（ＵＳＰ）第５，１７９，３４５号（Ｐａｇｅ３−５、Ｆｉｇ．２）
米国特許（ＵＳＰ）第４，９８３，９１１号（Ｐａｇｅ２−４、Ｆｉｇ．１〜３）
ここで、アクティブマトリックスＯＬＥＤ（ＡＭＯＬＥＤ）とアクティブマトリックス液晶ディスプレイ（ＡＭＬＣＤ）とを比較して説明する。図２１（ａ），（ｂ）は、ＡＭＯＬＥＤとＡＭＬＣＤとの画素回路を比較説明するための図である。図２１（ａ）はＡＭＯＬＥＤの画素回路、図２１（ｂ）はＡＭＬＣＤの画素回路を示している。図２１（ｂ）において、データ線（Ｄａｔａ）とゲート線（Ｇａｔｅ）とに接続されたＴＦＴ３１０によってＴＦＴアレイの画素回路が形成される。一方、図２１（ａ）に示すＡＭＯＬＥＤでは、図２１（ｂ）に示すものと同様な回路の画素容量の横に、オープン・ドレインのドライブ駆動用トランジスタである駆動ＴＦＴ３０２が接続され、発光素子であるＯＬＥＤ３０１が駆動ＴＦＴ３０２に接続されている。
ＡＭＬＣＤは、ＴＦＴ３１０に電圧を発生させるだけで階調を変えることができる。一方、ＡＭＯＬＥＤでは、駆動ＴＦＴ３０２に所定の電圧をかけた場合に、流れる電流の値に応じてＯＬＥＤ３０１の輝度が変わる。この駆動ＴＦＴ３０２の閾値電圧Ｖｔｈ（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ  ｖｏｌｔａｇｅ）は、プロセスを調整したとしてもばらつきが生じるおそれがある。ばらつきがある場合には、同じ電圧をかけた場合でも、流れる電流が変わってくるので、輝度ムラが生じる。そこで、ＡＭＯＬＥＤパネル用ＴＦＴアレイの機能検査では、配線の切断（オープン）／短絡（ショート）検査に加えてＯＬＥＤ３０１を駆動する駆動ＴＦＴ３０２の特性がパネル全体で均一であることの検査が重要となる。この検査とは、駆動ＴＦＴ３０２の補正回路が機能し、パネル上の駆動ＴＦＴ３０２のＶｔｈが揃っていることを確認することである。
ここで、現状のＡＭＯＬＥＤパネルの製造コストを削減するためには、ＴＦＴアレイ単体での機能テストを行い、良品だけを次工程に流すことが要求される。ＡＭＯＬＥＤパネルの製造では、現状のＡＭＯＬＥＤ用ＴＦＴアレイの歩留まりが十分に高くないこと、ＯＬＥＤ３０１の材料自体が高価であること、製造工程の中でＯＬＥＤ３０１の形成プロセスの工程占有時間が長いこと、等の理由により、ＯＬＥＤ３０１を実装する前に、駆動ＴＦＴ３０２のＶｔｈを測定することが望まれる。また、ＯＬＥＤ３０１を実装する前に、エッチングされる画素電極のエッチング状態を認識し、エッチング不良となるＴＦＴアレイをＯＬＥＤ３０１形成前に除外することが要求される。
しかしながら、ＴＦＴアレイ単体では、画素回路の構成要素であるＯＬＥＤが未実装であり、駆動ＴＦＴはオープン・ドレイン状態となっている。即ち、ＯＬＥＤの実装前の工程では、図２１（ａ）の破線で示されるＯＬＥＤ３０１が接続されておらず、正常な回路を構成していない。従って、駆動ＴＦＴ３０２に電流を流すことが基本的に不可能であり、そのままでは、Ｖｔｈ補正回路の機能検査、ＴＦＴアレイの機能検査、画素電極のパターニング状態の検査を行うことができなかった。
上述した米国特許公報１や米国特許公報２は、図２１（ｂ）に示すようなＡＭＬＣＤ用ＴＦＴアレイの画素回路を検査する手法が示されているに過ぎず、図２１（ａ）に示す駆動ＴＦＴ３０２に電流を供給する機構を備えていない。その結果、米国特許公報１や米国特許公報２を利用してオープン・ドレインとなった駆動ＴＦＴ３０２のＶｔｈ測定を行うことができない。また、駆動ＴＦＴのドレインに配線を接続して電流を流して検査を行う方法が考えられるが、配線接続によりＴＦＴアレイが汚染あるいは破壊される可能性があり、現実的ではない。
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、ＡＭＯＬＥＤパネル用ＴＦＴアレイの機能検査をＯＬＥＤ形成工程の前に行うことにある。
また他の目的は、ＡＭＯＬＥＤパネル用ＴＦＴアレイの機能検査において、特別な追加回路を画素中に用意することなく、機能検査を行うことにある。
更に他の目的は、駆動ＴＦＴのドレイン電極に電流供給端子を接続せずに、駆動ＴＦＴのＶｔｈ補正回路の機能検査やＶｔｈのばらつき検査、または、画素電極のパターニング状態検査を行うことにある。
【発明の開示】
かかる目的のもと、本発明が適用されるアクティブマトリックスパネル（ＴＦＴアレイ）の検査装置は、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）形成前のアクティブマトリックスパネルにおけるＯＬＥＤ接続電極が露出する面近傍に配置される対向電極と、このアクティブマトリックスパネルを構成する駆動ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）のＯＬＥＤ接続電極と電源との間に対向電極を用いて微小容量Ｃｍを形成する微小容量形成手段と、この微小容量形成手段により形成された微小容量Ｃｍに基づいてアクティブマトリックスパネルを検査する検査手段と、画素回路に存在する画素容量Ｃｓと微小容量Ｃｍでチャージポンプ回路を構成し、閾値電圧Ｖｔｈ補正後のピンチオフ電圧Ｖｐを推定するピンチオフ電圧推定手段とを備えた。
ここで、この検査手段は、駆動ＴＦＴの閾値電圧Ｖｔｈを推定してアクティブマトリックスパネルを検査することを特徴としている。より詳しくは、電源の電圧を所定電位差だけ変化させ、微小容量形成手段により形成された微小容量Ｃｍを通して駆動ＴＦＴのドレイン・ソース間に過渡電流を流し、駆動ＴＦＴから出力される電流波形を観測することにより駆動ＴＦＴの閾値電圧Ｖｔｈを推定する。更に、駆動ＴＦＴのソース側に配置された積分回路を用いて流れた電荷量を観測し、微小容量Ｃｍと所定電位差とに基づいて閾値電圧Ｖｔｈを推定するように構成することもできる。
また、この検査手段としては、アクティブマトリックスパネルを構成する各画素の微小容量Ｃｍを推定し、この微小容量Ｃｍのばらつきを評価することを特徴とすることができる。また、電源電圧の電位差をＶｄ、駆動ＴＦＴのソース側に配置された積分回路を用いて流れた電荷量からピンチオフ時点の電荷量をＱｐ、微小容量をＣｍとすると、Ｖｐ＝Ｖｄ−Ｑｐ／Ｃｍで算出されるピンチオフ電圧Ｖｐを算出し、算出されたピンチオフ電圧Ｖｐに基づいてアクティブマトリックスパネルを検査することを特徴とすることができる。
一方、本発明は、ＯＬＥＤ形成前のアクティブマトリックスパネルを検査するアクティブマトリックスパネルの検査方法であって、アクティブマトリックスパネルにおけるＯＬＥＤ接続電極が露出する面近傍に対向電極を配置するステップと、このアクティブマトリックスパネルにおける測定対象画素を選択するステップと、対向電極に接続される電源を駆動電位にし、測定対象画素の駆動ＴＦＴにおけるドレイン・ソース間に所定の電圧Ｖｄを印加するステップと、測定対象画素の駆動ＴＦＴを流れる電流を観測するステップとを含む。
ここで、対向電極と駆動ＴＦＴとの間に形成される微小容量Ｃｍを推定するステップと、推定された微小容量Ｃｍに基づいてアクティブマトリックスパネルの不具合箇所を特定するステップとを更に含み、特に、この不具合箇所を特定するステップは、推定された微小容量Ｃｍが予め定められた所定範囲を超えているか否かで不具合箇所を特定することを特徴とすれば、過エッチングにより画素電極面積が小さくなる場合やエッチング不足による近接画素電極間の短絡等の不具合を容易に発見することができる点で好ましい。
また、この駆動ＴＦＴの閾値電圧Ｖｔｈを推定するステップと、推定された閾値電圧Ｖｔｈに基づいてアクティブマトリックスパネルの不具合箇所を特定するステップとを更に含めば、ＯＬＥＤを駆動するための駆動ＴＦＴを、ＴＦＴアレイ単体で評価することができる点で優れている。
更に、この閾値電圧Ｖｔｈを推定するステップは、駆動ＴＦＴのソース側に配置された積分回路を用いて流れた電荷量を観測すると共に、駆動ＴＦＴがピンチオフ状態となるまでに流した電荷量からピンチオフ電圧Ｖｐを求めることで閾値電圧Ｖｔｈを推定することを特徴とすることができる。そして、アクティブマトリックスパネルを構成する画素について閾値電圧Ｖｔｈまたはピンチオフ電圧Ｖｐを求め、この閾値電圧Ｖｔｈまたはピンチオフ電圧Ｖｐの電圧範囲またはばらつきによってアクティブマトリックスパネルの良・不良を判断するステップを更に含むことができる。
他の観点から把えると、本発明が適用されるアクティブマトリックスＯＬＥＤパネルの製造方法は、基板上にＴＦＴアレイを形成してアクティブマトリックスパネルを生成するアレイ工程と、生成されたアクティブマトリックスパネルの機能検査を行う検査工程と、検査工程により良品と判断されたアクティブマトリックスパネルに対してＯＬＥＤを実装するセル工程とを含み、この検査工程は、アレイ工程により生成されたアクティブマトリックスパネルにおけるＯＬＥＤ接続電極が露出する面近傍に対向電極を配置させ、このアクティブマトリックスパネルを構成する測定対象画素を流れる電流を観測することを特徴としている。
ここで、この検査工程は、対向電極を配置することでアクティブマトリックスパネルを構成する駆動ＴＦＴのドレインと電源間に微小容量Ｃｍを形成し、微小容量Ｃｍを通して駆動ＴＦＴに過渡電流を流し、駆動ＴＦＴからの出力波形を観測してアクティブマトリックスパネルの機能検査を行うことを特徴とすることができる。特に、アクティブマトリックスパネルを構成する画素毎の微小容量Ｃｍを推定し、推定された微小容量Ｃｍのばらつきを評価することによって、パターニングされた画素電極の不具合箇所を判別することができる。また、駆動ＴＦＴからの出力波形を観測して駆動ＴＦＴの閾値電圧Ｖｔｈを推定することでアクティブマトリックスパネルの機能検査を行うことを特徴とすることができる。更に、駆動ＴＦＴのソース側に積分回路を配置し、積分回路に流れる電荷量に基づいてピンチオフ電圧Ｖｐを算出すると共に、アクティブマトリックスパネルを構成する画素について駆動ＴＦＴの閾値電圧Ｖｔｈまたは算出されたピンチオフ電圧Ｖｐに基づいてアクティブマトリックスパネルの良・不良を判定することを特徴とすることができる。また更に、駆動ＴＦＴに所定の電圧を印加したときの飽和電流をアクティブマトリックスパネル上の全ての画素について求め、駆動ＴＦＴに対する特性ばらつきを評価することを特徴とすることができる。
【図面の簡単な説明】図１は、本実施の形態が適用されるＯＬＥＤパネルの製造工程を説明するための図である。
図２は、検査工程において用いられるテスト装置の構成を説明するための図である。
図３は、（ａ），（ｂ）は、ＴＦＴアレイ上に微小容量Ｃｍを生成することを説明するための図である。
図４は、（ａ），（ｂ）は、最も単純な２ＴＦＴによる電圧プログラミング方式の画素回路例を示した図である。
図５は、（ａ），（ｂ）は、Ｖｔｈ補正機能を具備した４ＴＦＴで構成される電圧プログラミング方式の画素回路例を示した図である。
図６は、測定の流れを示したフローチャートである。
図７は、閾値電圧Ｖｔｈの推定処理を詳述するフローチャートである。
図８は、駆動ＴＦＴを流れる電流の観測に用いられる積分回路の例を示した図である。
図９は、積分回路からの出力例を示した図である。
図１０は、ピンチオフ電圧Ｖｐの推定処理における前段として、コンデンサを介して昇圧／降圧を行うチャージポンプによるＶｔｈ設定の流れを示したフローチャートである。
図１１は、（ａ），（ｂ）は、チャージポンプ動作を説明するための図である。
図１２は、ピンチオフ電圧Ｖｐの測定（推定）処理を示したフローチャートである。
図１３は、検査結果評価の流れを示したフローチャートである。
図１４は、画素回路が２個のＴＦＴで構成される電圧プログラミング方式パネルへの適用例を示した図である。
図１５は、２ＴＦＴ電圧プログラミング方式画素回路において、測定を行うための駆動波形を示した図である。
図１６は、画素回路が４個のＴＦＴで構成される電圧プログラミング方式パネルへの実現例を示した図である。
図１７は、初期化作業（シーケンス１〜４）およびＶｔｈ書き込み作業（シーケンス５〜１１）の駆動波形を示した図である。
図１８は、チャージポンプ作業の駆動波形を示した図である。
図１９は、検査作業の駆動波形を示した図である。
図２０は、（ａ），（ｂ）は、予測される画素電極のエッチング不良による不具合例と、微小容量Ｃｍの推定例を説明するための図である。
図２１は、（ａ），（ｂ）は、ＡＭＯＬＥＤとＡＭＬＣＤとの画素回路を比較説明するための図である。
発明を実施するための最良の態様
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１は、本実施の形態が適用されるＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）パネルの製造工程を説明するための図である。本実施の形態が適用されるＯＬＥＤパネルの製造方法は、ＯＬＥＤの駆動回路であるＴＦＴアレイ（アクティブマトリックスパネル）を生成するアレイ工程１と、生成されたＴＦＴアレイ単体で機能テストを行う検査工程２を有している。この検査工程２では、配線のオープン／ショートが所定条件以下であり、またＴＦＴの特性がパネル全体で均一であることの検査が行われる。この検査工程２で不良品であると判断されるＴＦＴアレイは、次工程に移行させずに排除される。良品であると判断されるＴＦＴアレイについては、ＴＦＴアレイ上にＯＬＥＤを形成するセル工程３を経て、最終検査工程４に移行する。この最終検査工程４によって、最後に、良品と不良品とが振り分けられる。本実施の形態では、セル工程３の前に検査工程２を設けることで、ＯＬＥＤを載せる前に、駆動ＴＦＴのばらつきの大きいＴＦＴアレイを排除することが可能となる。検査対象としては、例えばＰＨＳや携帯電話などの表示画面に用いられるアクティブマトリックス（ＡＭ）パネルの他、各種ＡＭＯＬＥＤパネルが挙げられる。
以下に、検査工程２について詳述する。
図２は、検査工程２において用いられるテスト装置１０の構成を説明するための図である。テスト装置１０は、記憶装置（Ｄａｔａ  Ｂａｓｅ）１１、計算機（ＰＣ）１２、測定制御回路（Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）１３、信号生成・信号測定回路（Ｄｒｉｖｅ／ｓｅｎｓｅ  ｃｉｒｃｕｉｔｓ）１４、プローブ（Ｄａｔａ  ｐｒｏｂｅｓ）１５、信号生成・信号測定回路（Ｄｒｉｖｅ／ｓｅｎｓｅ  ｃｉｒｃｕｉｔｓ）１６、プローブ（Ｇａｔｅ  ｐｒｏｂｅｓ）１７、微小容量の対向電極（Ｐｏｗｅｒ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）１８、および微小容量対向電極制御回路（Ｐｏｗｅｒ  ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）１９を有している。
テスト装置１０の記憶装置１１には、検査対象となるＴＦＴアレイの良・不良判定に必要な情報や測定に必要な情報が格納されている。計算機１２は、例えばＰＣ等によって構成され、入力されたデータに基づき、記憶装置１１に格納された情報に基づいて判定処理を実行する。測定制御回路１３は、後述する検査法の測定シーケンスを管理している。また、信号生成・信号測定回路１４，１６は、ＡＭＯＬＥＤの駆動信号を生成すると共に、ＴＦＴアレイの測定波形を取得するアナログ回路である。この信号生成・信号測定回路１４，１６に、後述する積分回路が実装される。プローブ１５，１７は、信号生成・信号測定回路１４，１６で生成されたＡＭＯＬＥＤ駆動信号を測定対象であるＴＦＴアレイに供給し、また、ＴＦＴアレイから測定波形を取得する。微小容量の対向電極１８は、測定対象であるＴＦＴアレイのパネル表面（ＯＬＥＤ接続電極が露出する面）の近傍（例えば１０μｍ程度の距離）に置かれ、駆動ＴＦＴのドレインと電源間に微小容量Ｃｍを形成する。例えば、銅板などの、抵抗値の低い平面度の高い金属板で構成されている。更に、微小容量対向電極制御回路１９は、対向電極１８に供給される電源電圧を制御している。
テスト装置１０では、後述する検査法の測定シーケンスが測定制御回路１３で管理され、ＡＭＯＬＥＤ駆動信号は信号生成・信号測定回路１４，１６で生成されて、プローブ１５，１７を通してＴＦＴアレイに供給される。また、ＴＦＴアレイの測定波形は、プローブ１５，１７を通して信号生成・信号測定回路１４，１６に入力されて観測される。観測された信号は、測定制御回路１３によりデジタルデータに変換されて計算機１２に入力される。計算機１２では、記憶装置１１に格納された情報を参照しながら、測定データの処理と良・不良判定が行われる。
次に、検査工程２においてテスト装置１０を用いて実行される駆動ＴＦＴの検査方法について説明する。
図３（ａ），（ｂ）は、ＴＦＴアレイ（アクティブマトリックスパネル）上に微小容量Ｃｍを生成することを説明するための図である。図３（ａ）は測定対象であるＴＦＴアレイ（アクティブマトリックスパネル）１００を示し、図３（ｂ）はＴＦＴアレイ１００に対向電極１８を近接配置させた状態を示している。ＴＦＴアレイ１００は、基板１１０上に画素（ピクセル）１０１の集合が形成される。この各画素１０１に対応してＴＦＴ１０２が形成され、各画素１０１に対して各々画素電極１０３が形成される。図３（ｂ）に示すように、ＡＭＯＬＥＤパネルであるＴＦＴアレイ１００の表面（ＯＬＥＤ接続電極が露出する面）近傍に電源に接続される対向電極１８が配置され、駆動ＴＦＴのドレイン（ＯＬＥＤ接続電極）と電源間に微小容量Ｃｍが形成される。対向電極１８を近接させるための対向電極配置手段としては、例えば、高精度な距離センサ（図示せず）の使用や、対向電極１８側あるいはＴＦＴアレイ１００側に距離決めのためのスペーサ（図示せず）を形成しておくことが考えられる。
微小容量Ｃｍを形成した画素回路の例を、図４および図５に示す。図４（ａ），（ｂ）は、図２１（ａ）に示したような最も単純な２ＴＦＴによる電圧プログラミング方式の画素回路例を示しており、図５（ａ），（ｂ）は、Ｖｔｈ補正機能を具備した４ＴＦＴで構成される電圧プログラミング方式の画素回路例を示している。図４（ａ）および図５（ａ）では、ＯＬＥＤ１２０が実装された状態が示され、図４（ｂ）および図５（ｂ）では、ＯＬＥＤ１２０を実装する代わりに微小容量Ｃｍを形成した画素回路が示されている。図４（ａ），（ｂ）において、ＳＷ１は、階調電圧を画素容量Ｃｓに書き込むときにセレクト線（Ｓｅｌｅｃｔ）によりオンとなる。またＴｒ．ｄは駆動ＴＦＴであり、ここでは、ｎチャネルＴＦＴが示されている。図５（ａ），（ｂ）に示されるＳＷ１は、階調電圧を画素容量Ｃｓ１に書き込むときにセレクト線（Ｓｅｌｅｃｔ）によりオンとなる。ＳＷ２とＳＷ３は、駆動ＴＦＴ（Ｔｒ．ｄ）のＶｔｈ補正を行うための回路である。ＳＷ２はＶｔｈ補正制御線（Ｖｔｈ  ｃｎｔ．）によって制御され、ＳＷ３は電流スイッチ制御線（Ｃｕｒｒｅｎｔ  ｃｎｔ．）によって制御されて、画素容量Ｃｓ２にＶｔｈが記憶される。
スレッショルド電圧Ｖｔｈは、ＴＦＴにてＯＬＥＤ１２０を駆動した場合の基準となる電圧である。スレッショルド電圧Ｖｔｈとして、例えば１．５Ｖ程度を好ましい値とした場合に、スレッショルド電圧Ｖｔｈが上昇すると、同じゲート電圧Ｖｇｓを印加した場合、ドレイン電流値が下がってしまい、画面が暗くなる。また、階調を刻む場合には、黒に近いグレースケール部分が潰れてしまう。一方で、スレッショルド電圧Ｖｔｈが下がると、同じゲート電圧Ｖｇｓを印加した場合、ドレイン電流値が上がり、画面が明るくなる。そこで、検査工程２では、スレッショルド電圧Ｖｔｈを推定し、推定されたスレッショルド電圧Ｖｔｈをパネルの良・否を判断する指標の１つとしている。
次に、検査工程２において実行される処理について説明する。
本実施の形態では、図４に示すようなＶｔｈ補正機能をもたない電圧プログラミング方式画素回路、図５に示すようなＶｔｈ補正機能をもつ電圧プログラミング方式画素回路の検査を行う。図４に示す画素回路では、データ線（Ｄａｔａ）から直接駆動ＴＦＴのＶｇｓを設定できる構成を意味し、図４に示す画素回路のみを意味するものではない。図５に示す画素回路は、微小容量Ｃｍと画素容量ＣｓがＶｔｈ補正制御スイッチを介して接続される構成を意味し、図５に示す画素回路のみを意味するものではない。ここでは、測定の原理を説明するために、制御信号駆動によるオフセット電圧を考慮していない。オフセット電圧の考慮は、後述する実現例の説明で行う。
図６は、測定の流れを示したフローチャートである。検査を開始するにあたり、まず、閾値電圧Ｖｔｈの補正機能付きか否かが判断される（ステップ１０１）。図４（ｂ）に示したように、Ｖｔｈ補正機能がない場合には、Ｖｔｈの推定処理が実行される（ステップ１０２）。図５（ｂ）に示したようなＶｔｈ補正機能を有する場合には、チャージポンプによりＶｔｈ電圧を設定した後、補正しきれないＶｔｈ（ピンチオフ電圧Ｖｐ）を推定する処理が実行される（ステップ１０３）。これらの処理の後、検査結果評価の処理が実行されて（ステップ１０４）、検査が終了する。
図７は、図６のステップ１０２に示した閾値電圧Ｖｔｈの推定処理を詳述するフローチャートである。ここでは、Ｖｔｈ補正機能を持たない電圧プログラミング方式画素回路のＶｔｈを測定する流れが示されている。Ｖｔｈ推定処理では、まず、測定準備として、ステップ１１１〜ステップ１１３が実行される。その後、駆動ＴＦＴに既知である微小電圧Ｖｇｓを与えたときの電流が観測される。即ち、ステップ１１４およびステップ１１５にて、駆動ＴＦＴのＶｇｓ≒Ｖｔｈにおける振る舞いの観測が実行される。ここで、Ｖｇｓは、駆動ＴＦＴにおけるゲート・ソース間電圧である。その後、微小容量Ｃｍが既知ではない場合に、微小容量Ｃｍの推定がステップ１１７〜ステップ１１９にて実行される。そして、微小容量Ｃｍが既知である場合、および微小容量Ｃｍの推定がなされた後に、微小容量Ｃｍの実測値（推定値）を使用したＶｔｈの推定が、ステップ１２０〜ステップ１２３にて実行される。
図７に示す閾値電圧Ｖｔｈの推定処理では、まず、セレクト線（Ｓｅｌｅｃｔ）にＯＮ電位を印加することにより測定ラインの選択がなされる（ステップ１１１）。図４（ｂ）に示す例では、ＳＷ１が導通状態となる。次に、データ線（Ｄａｔａ）に駆動ＴＦＴであるＴｒ．ｄをオンできる電圧を印加し、微小容量Ｃｍに接続される電源をＧＮＤ電位にする（ステップ１１２）。これにより、図４（ｂ）では、Ｔｒ．ｄが導通状態となり、Ｃｍの両端の電位がＧＮＤとなり、Ｃｍの電荷が放電されて０になる。その後、データ線（Ｄａｔａ）に駆動ＴＦＴをオフにできる電圧が印加され、微小容量Ｃｍに接続される電源を駆動電位にする（ステップ１１３）。これにより、駆動ＴＦＴをオフにしたままＶｄｓに電圧を印加できる。図４（ｂ）ではＴｒ．ｄのドレイン・ソース間に電圧Ｖｄが印加される。以上の流れによって、測定準備が行われる。
次に、データ線（Ｄａｔａ）に駆動ＴＦＴをオンできる微小ＯＮ電位Ｖｇｓが印加される。また、非測定画素のデータ線（Ｄａｔａ）にＯＦＦ電位が印加される（ステップ１１４）。これにより、駆動ＴＦＴは導通を開始し、微小容量Ｃｍの駆動ＴＦＴ側電極電位はＧＮＤ電位めがけて変化する。このとき、駆動ＴＦＴはＶｇｓにより決定される一定電流を流している。図４（ｂ）では、駆動ＴＦＴであるＴｒ．ｄがＣｍから一定電流を流すことになる。そして、駆動ＴＦＴのソースが接続されている配線に積分回路を接続することにより、この積分回路を用いて駆動ＴＦＴを流れる電流を観測できる（ステップ１１５）。以上の流れによって、駆動ＴＦＴのＶｇｓ≒Ｖｔｈにおける振る舞いの観測が行われる。
図８は、駆動ＴＦＴを流れる電流の観測に用いられる積分回路の例を示した図である。ここでは、図４（ｂ）に示す回路に、積分回路１３０が接続された場合が示されており、このような積分回路１３０は、図２に示す信号生成・信号測定回路１４，１６に設けられる。図８に示す積分回路１３０は、オペレーショナル・アンプ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）１３１、キャパシタＣｉ、リセットスイッチＳＷｒｅｓｅｔが備えられている。ここでは、駆動ＴＦＴであるＴｒ．ｄのソース側は、積分回路１３０のイマジナリ・ショート（仮想的短絡）によりＧＮＤ電位となる。尚、積分回路１３０の動きについては、米国特許（ＵＳＰ）第５，１７９，３４５号にも詳しい。積分回路１３０は、他の画素回路に対しても同様に接続することが可能である。積分回路１３０からの出力は、図２に示す測定制御回路１３に設けられるＡ／Ｄ変換回路によってデジタルデータに変換され、計算機１２に取り込まれることにより、以降の推定処理が可能となる。
図７に戻り、その後、微小容量Ｃｍの値が既知か否かで処理が分かれる（ステップ１１６）。例えば、ＴＦＴアレイ１００と、このＴＦＴアレイ１００に近接させる対向電極１８との距離が非常に正確に制御でき、かつ、電極の平坦度が十分高かった場合などでは、計算で求めたＣｍ値あるいは一回行なったＣｍ測定結果を繰り返し使用することが考えられる。このような態様では、Ｃｍが既知の場合と言える。このように微小容量Ｃｍが既知である場合には、ステップ１２０以降のＶｔｈの推定処理へ移る。微小容量Ｃｍの値が不明である場合には、ステップ１１７〜ステップ１１９によるＣｍの推定処理が行われる。ここでは、計算機１２に取り込まれた積分波形の水平となる出力電圧Ｖａが求められ（ステップ１１７）、積分回路の容量Ｃｉから駆動ＴＦＴを通過した総電荷量Ｑａが求められる（ステップ１１８）。より具体的には、
Ｑａ＝Ｃｉ＊Ｖａ
にて総電荷量Ｑａが求められる。求められたこの総電荷量Ｑａを微小容量Ｃｍにかかる電圧（図４（ｂ）ではＶｄ）で除することにより、微小容量Ｃｍの値が推定できる（ステップ１１９）。即ち、電源振幅電圧をＶｄｒｖとすると、
Ｃｍ＝Ｑａ／Ｖｄｒｖ
で微小容量Ｃｍの値が推定できる。
図９は、図８の積分回路１３０からの出力例を示した図である。横軸は時間、縦軸は電圧を取っている。測定開始後、駆動ＴＦＴが一定電流を流している期間（飽和領域）では、傾き一定の電圧が発生する。その後、傾き変化点で傾きが変わり始め、電流値が０、即ち、駆動ＴＦＴが電流を流していない状態で、出力波形の傾きが水平になる。傾き変化点は、駆動ＴＦＴの動作点が飽和領域から線形領域に移る点ということができる。積分波形の傾きが変化（ピンチオフ）する出力電圧Ｖｏｐと、積分波形が水平となる出力電圧Ｖａを求め、これらの値を上述した微小容量Ｃｍや閾値電圧Ｖｔｈの推定に用いる。尚、図９に示すような積分回路出力曲線は、計算機１２で微分され、単位時間当りの電圧変化量が求められて、傾き変化点が決定される。このときの積分回路出力電圧がＶｏｐである。但し、図９は原理を説明するためのもので、オフセット電圧が０Ｖの場合を示している。オフセット電圧とは、後述するＶｏｕｔ（図１５参照）のように、制御信号を駆動したときに、制御信号配線から寄生容量を介してＧＮＤ配線に出入りする電荷による電圧である。実際の検査装置では、図１４以降にて示す実現例に説明しているようにオフセット電圧を考慮に入れて計算が行われる。ここでは、原理の説明を容易にするために、このオフセット電圧を無視している。
図７に戻り、その後、Ｖｔｈの推定処理が行われる。具体的には、図９にて説明したように、積分波形の傾きが変化するところ（傾き変化点）を求め、このときの積分回路１３０の出力電圧Ｖｏｐが求められる（ステップ１２０）。この求められた出力電圧Ｖｏｐと積分回路１３０の容量Ｃｉとから、駆動ＴＦＴがピンチオフ（Ｐｉｎｃｈ−ｏｆｆ）状態となるまでに流した電荷量Ｑｐを求める（ステップ１２１）。即ち、
Ｑｐ＝Ｃｉ＊Ｖｏｐ
が求まる。この値をＣｍで除して求めた電圧と微小容量Ｃｍにかかる電圧（図４（ｂ）ではＶｄ）との差は、駆動ＴＦＴのピンチオフ電圧Ｖｐを意味する。即ち、電源振幅電圧Ｖｄｒｖを用いて表すと、ピンチオフ電圧Ｖｐは、
Ｖｐ＝Ｖｄｒｖ−Ｑｐ／Ｃｍ
で求まる（ステップ１２２）。ここで、データ線（Ｄａｔａ）に印加された駆動ＴＦＴをオンできる微小ＯＮ電圧Ｖｇｓと、ピンチオフ電圧Ｖｐの差を求めれば、駆動ＴＦＴのＶｔｈを求めることができる（ステップ１２３）。即ち、
Ｖｔｈ＝Ｖｇｓ−Ｖｐ
以上の流れによって、閾値電圧Ｖｔｈを推定することができる。その後、セレクト線（Ｓｅｌｅｃｔ）にＯＦＦ電位を供給し、測定ラインを開放することで（ステップ１２４）。Ｖｔｈ推定の一連の処理が終了する。
次に、図６に示したステップ１０３である、Ｖｔｈ補正機能がある場合のピンチオフ電圧Ｖｐの推定処理について説明する。
図１０は、ピンチオフ電圧Ｖｐの推定処理における前段として、コンデンサを介して昇圧／降圧を行うチャージポンプによるＶｔｈ設定の流れを示したフローチャートである。具体的には、図５（ｂ）に示すＶｔｈ補正機能がある電圧プログラミング方式画素回路によって実行される。ここでは、まず、ステップ２０１〜ステップ２０５にて測定準備が実行される。その後、ステップ２０８〜ステップ２１０にてチャージポンプ動作が実行され、ステップ２１１〜ステップ２１３にてＶｔｈ補正の処理が行われる。その後、ステップ２１４のピンチオフ電圧Ｖｐの測定が行われる。
図５（ｂ）を参照しながら、図１０に示すフローチャートを説明すると、まず、測定準備として、セレクト線（Ｓｅｌｅｃｔ）にＯＮ電位を印加してＳＷ１を導通状態にすることにより、測定ラインが選択される（ステップ２０１）。また、微小容量Ｃｍに接続される電源をＧＮＤ電位にし、電流ＳＷ制御線（Ｃｕｒｒｅｎｔ  ｃｎｔ．）とデータ線（Ｄａｔａ）にＯＦＦ電位（非測定画素のデータ線（Ｄａｔａ）にＯＮ電位）を印加して、画素容量Ｃｓの初期化準備が行われる（ステップ２０２）。この状態で、Ｖｔｈ補正制御線（Ｖｔｈ  ｃｎｔ．）に設定期間（一定期間のみ）ＯＮ電位を印加して、画素容量Ｃｓの初期化が行われる（ステップ２０３）。一方、データ線（Ｄａｔａ）にＯＮ電位（非測定画素のデータ線（Ｄａｔａ）にＯＦＦ電位）を印加して、Ｖｔｈ補正準備を行い（ステップ２０４）、その後、Ｖｔｈ補正制御線（Ｖｔｈ  ｃｎｔ．）に設定期間（一定期間のみ）ＯＮ電位を印加することにより、Ｖｔｈ補正を実行する（ステップ２０５）。データ線（Ｄａｔａ）にＯＮ電位を印加するのは、駆動ＴＦＴ（Ｔｒ．ｄ）のゲート電圧をできる限り大きくするためである。ここで、図８に示したような積分回路１３０の出力に電流を確認することにより、駆動ＴＦＴがＯＮ状態か否かの判断がなされる（ステップ２０６）。駆動ＴＦＴがＯＮ状態であれば、Ｖｔｈ補正が完了したものとして、ステップ２１４に移行する。駆動ＴＦＴがＯＮ状態でないときには、ステップ２０７へ移行し、チャージポンプ動作が実行される。このように、測定準備では、ステップ２０２にて非測定画素のデータ線にＯＮ電位を印加し、ステップ２０３にてＶｔｈ補正を行うと、非測定画素の画素容量Ｃｓに充電される電圧は最大でＶｔｈになる。そして、ステップ２０４で非測定画素のデータ線（Ｄａｔａ）にＯＦＦ電位を印加することにより、非測定画素の画素容量Ｃｓに充電される電圧はＶｔｈよりもＯＮ電位とＯＦＦ電位との差電位だけ低くなり、非測定画素を完全にＯＦＦできる。
チャージポンプ動作に際して、まず、電流ＳＷ制御線（Ｃｕｒｒｅｎｔ  ｃｎｔ．）にＯＮ電位、データ線（Ｄａｔａ）にＯＦＦ電位を印加し、チャージポンプ動作の準備が行われる（ステップ２０７）。その後、チャージポンプ動作では、最初に、微小容量Ｃｍに接続される電源を駆動電位にし、Ｖｔｈ補正制御線（Ｖｔｈ  ｃｎｔ．）に設定期間（一定期間のみ）ＯＮ電位を印加することにより、画素容量Ｃｓ２の充電が行われ、駆動ＴＦＴ（Ｔｒ．ｄ）のゲート電圧を大きくする（ステップ２０８）。ここで、図８に示したような積分回路１３０の出力に電流を確認することによって、駆動ＴＦＴがＯＮ状態になったか否かが判断される（ステップ２０９）。ＯＮ状態になった場合には、Ｖｔｈを超える電圧がＣｓ２に発生したことが確認でき、ステップ２１１以降のＶｔｈ補正処理に移行する。ステップ２０９で駆動ＴＦＴがＯＮ状態になっていない場合には、データ線（Ｄａｔａ）にＯＮ電位を印加し、駆動ＴＦＴをＯＮ状態に近付ける。ここで、微小容量Ｃｍに接続される電源をＧＮＤ電位に落とし、微小容量Ｃｍの電荷をＧＮＤに放電し、データ線（Ｄａｔａ）にＯＦＦ電位を印加して（ステップ２１０）、ステップ２０８へ戻る。駆動ＴＦＴがＯＮ状態になるまで、ステップ２０８〜ステップ２１０の処理が繰り返される。
図１１（ａ），（ｂ）は、ステップ２０７〜ステップ２１０のチャージポンプ動作を説明するための図である。ステップ２０７およびステップ２０８の手順によって、図１１（ａ）に示すように、画素容量Ｃｓ２の駆動ＴＦＴ（Ｔｒ．ｄ）ゲートに接続される電極の電位が上昇する。即ち、準備として、電流ＳＷ制御線（Ｃｕｒｒｅｎｔ  ｃｎｔ．）にＯＮ電位を与えてＳＷ３をＯＮし、データ線（Ｄａｔａ）を０Ｖにする。この段階で、微小容量Ｃｍに接続される電源を駆動電位Ｖｄにし、Ｖｔｈ補正制御線（Ｖｔｈ  ｃｎｔ．）に対して設定期間、ＯＮ電位を印加してＳＷ２をＯＮさせ、画素容量Ｃｓ２の充電が行われて、駆動ＴＦＴ（Ｔｒ．ｄ）のゲート電圧を上昇させる。
一方、図１１（ｂ）に示すように、駆動ＴＦＴ（Ｔｒ．ｄ）がＯＮ状態になっていない場合には、データ線（Ｄａｔａ）にＯＮ電位（＋Ｖ）を印加する。そして、Ｖｔｈ補正制御線（Ｖｔｈ  ｃｎｔ．）にＯＦＦ電位を印加してＳＷ２をＯＦＦした状態で、微小容量Ｃｍに接続される電源をＧＮＤ電位に落とす。データ線（Ｄａｔａ）にＯＮ電位（＋Ｖ）を印加しても駆動ＴＦＴ（Ｔｒ．ｄ）がＯＮしない場合があるが、駆動ＴＦＴ（Ｔｒ．ｄ）はＳＷ２に比べてチャネル幅が十分に大きいことから、そのリーク電流によってステップ２１０の処理が可能となる。
以上のようなチャージポンプ動作の後、Ｖｔｈ補正処理では、データ線（Ｄａｔａ）にＯＮ電位を印加したまま、微小容量Ｃｍに接続される電源をＧＮＤ電位にすることにより、微小容量Ｃｍを放電する（ステップ２１１）。データ線（Ｄａｔａ）にＯＮ電位を印加するのは、駆動ＴＦＴ（Ｔｒ．ｄ）を確実にＯＮ状態にするためである。その後、データ線（Ｄａｔａ）にＯＦＦ電位を印加し、電流ＳＷ制御線（Ｃｕｒｒｅｎｔ  ｃｎｔ．）にＯＦＦ電位を印加する。そして、データ線（Ｄａｔａ）にＯＮ電位（非測定画素のデータ線（Ｄａｔａ）にＯＦＦ電位）を印加してＶｔｈ補正準備を行い（ステップ２１２）、Ｖｔｈ補正制御線（Ｖｔｈ  ｃｎｔ．）に一定期間ＯＮ電位を印加し、Ｖｔｈ補正機能を設定期間ＯＮさせることで、Ｖｔｈ補正を完了する（ステップ２１３）。その後、ステップ２１４へ移行してピンチオフ電圧Ｖｐの測定が実行される。
図１２は、ステップ２１４におけるピンチオフ電圧Ｖｐの測定（推定）処理を示したフローチャートである。ピンチオフ電圧Ｖｐの測定（推定）処理では、ステップ３０２およびステップ３０３にて、駆動ＴＦＴのＶｇｓ≒Ｖｔｈにおける振る舞いの観測が実行される。その後、微小容量Ｃｍが既知ではない場合に、微小容量Ｃｍの推定がステップ３０５〜ステップ３０７にて実行される。そして、微小容量Ｃｍが既知である場合、および微小容量Ｃｍの推定がなされた後に、ピンチオフ電圧Ｖｐの推定が、ステップ３０８〜ステップ３１０にて実行される。
図１２に示す処理では、まず、データ線（Ｄａｔａ）にＯＮ＋微小電位を印加し、電流ＳＷ制御線（Ｃｕｒｒｅｎｔ  ｃｎｔ．）に一定期間ＯＮ電位を印加することで（ステップ３０１）、微小容量Ｃｍの電荷を放電する。そして、微小容量Ｃｍに接続される電源電極に駆動電位を与え、電流ＳＷ制御線（Ｃｕｒｒｅｎｔ  ｃｎｔ．）にＯＮ電位を印加して、駆動ＴＦＴのドレインに電圧Ｖｄｓを印加する（ステップ３０２）。ここで、駆動ＴＦＴから流出する電荷を、図８および図９を用いて説明した積分回路１３０により観測する（ステップ３０３）。積分回路１３０の出力は、図２に示す測定制御回路１３の中のＡ／Ｄ変換回路を使用してデジタルデータに変換され、計算機１２に取り込まれることにより、以降の推定が可能となる。
ここで、微小容量Ｃｍの値が既知であるか否かで処理が分かれる（ステップ３０４）。微小容量Ｃｍの値が不明である場合には、ステップ３０５〜ステップ３０７の微小容量Ｃｍの推定処理に移行する。微小容量Ｃｍの値が既知である場合には、そのままステップ３０８〜ステップ３１０のピンチオフ電圧Ｖｐの推定処理に移行する。図９を参照して説明すると、微小容量Ｃｍの推定処理では、まず、計算機１２に取り込まれた積分波形の水平となる出力電圧Ｖａが求められる（ステップ３０５）。得られた出力電圧Ｖａと積分回路１３０の容量Ｃｉから、
Ｑａ＝Ｃｉ＊Ｖａ
により、駆動ＴＦＴを通過した総電荷量Ｑａが求まる（ステップ３０６）。そして、微小容量Ｃｍにかかる電源振幅電圧Ｖｄｒｖ（図５ではＶｄ）で、この総電荷量Ｑａを除することにより、即ち、
Ｃｍ＝Ｑａ／Ｖｄｒｖ
によって、微小容量Ｃｍの値を推定することができる（ステップ３０７）。
次に、ピンチオフ電圧Ｖｐの推定では、まず、図９に示したような積分波形の傾きが変化（Ｐｉｎｃｈ−ｏｆｆ）する出力電圧Ｖｏｐを求める（ステップ３０８）。そして、このときの積分回路１３０の出力電圧Ｖｏｐと積分回路１３０の容量値Ｃｉから、駆動ＴＦＴがピンチオフ（Ｐｉｎｃｈ−ｏｆｆ）状態となるまでに流した電荷量Ｑｐが求まる（ステップ３０９）。この電荷量Ｑｐは、
Ｑｐ＝Ｃｉ＊Ｖｏｐ
で算出される。このようにして得られた電荷量Ｑｐの値をＣｍで除して求めた電圧と微小容量Ｃｍにかかる電源振幅電圧Ｖｄｒｖ（図５ではＶｄ）との差は、駆動ＴＦＴのピンチオフ電圧Ｖｐを意味する。即ち、
Ｖｐ＝Ｖｄｒｖ−Ｑｐ／Ｃｍ
によってピンチオフ電圧Ｖｐが求まる（ステップ３１０）。ここで、Ｖｔｈ補正回路が正常に作動した場合には、Ｖｔｈ補正後のＶｇｓはＶｔｈとなるはずである。即ち、
Ｖｇｓ＝Ｖｔｈ
となる。従って、理想的な状態では、求められたピンチオフ電圧Ｖｐは、
Ｖｐ＝Ｖｇｓ−Ｖｔｈ＝０
となる。以上のように、Ｖｔｈ補正後にピンチオフ電圧Ｖｐを推定することにより、Ｖｔｈ補正機能の良否を判定することができる。正常にＶｔｈ補正が行われた場合には、上述のように、ピンチオフ電圧Ｖｐは十分に小さな電圧を示す。
以上のようにして、図６に示すステップ１０２のＶｔｈ推定、ステップ１０３のピンチオフ電圧Ｖｐの推定が行われた後、ステップ１０４の検査結果評価が行われる。
図１３は、検査結果評価の流れを示したフローチャートである。図２に示す計算機１２は、推定したＶｔｈあるいはピンチオフ電圧Ｖｐのパネル全体における分布を計算する（ステップ４０１）。そして、記憶装置１１に格納されている値、即ち、予め設定された許容範囲に、計算された分布が収まっているか否かが判断される（ステップ４０２）。許容範囲に収まっていない場合には、例えば計算機１２のディスプレイに不良の表示を行う（ステップ４０３）。収まっている場合には、例えば計算機１２のディスプレイに良の表示を行い（ステップ４０４）、処理が終了する。
次に、２ＴＦＴ電圧プログラミング方式画素回路、および４ＴＦＴ電圧プログラミング方式画素回路の各々において、更に具体的な実現例を用いて本実施の形態を詳述する。
図１４は、画素回路が２個のＴＦＴで構成される電圧プログラミング方式パネルへの適用例を示した図である。また、図１５は、この２ＴＦＴ電圧プログラミング方式画素回路において、測定を行うための駆動波形が示されている。図１４に示す適用例では、パネルの一部として３×３画素が示されている。図１４では、測定対象画素は中央の画素であり、測定対象画素のＧＮＤ配線に積分回路１３０が接続されている。図１５に示す駆動波形では、測定対象画素である図１４の中央の画素（Ｓｅｌｅｃｔ２、Ｄａｔａ２）の駆動ＴＦＴに微小電位（Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ  ｖｏｌｔａｇｅ）を印加すると、積分回路出力Ｖｏｕｔに現れる電流の様子を観測することができる。実際の測定では、上述した測定法を全ての画素について繰り返し行われる。ここで、図１４に示される積分回路１３０では、積分回路１３０の反転入力に接続されるＧＮＤ線が独立しているかのように描かれているが、実際には、幾つかのＧＮＤ配線（または全てのＧＮＤ配線）が束ねられて共通になっている場合もある。このようにして束ねられたＧＮＤ配線のグループ数だけ積分回路１３０を用意すれば、グループ毎に並行して測定することが可能となる。尚、Ｐチャネル駆動ＴＦＴを用いた場合には、ＧＮＤ配線が電源配線になる。
ここで、図１５の上段に示されるシーケンス（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）に基づいて説明する。
・シーケンス１：全ての画素にＯＦＦ電圧を書き込み、パネルを消灯状態にする。
・シーケンス３：Ｓｅｌｅｃｔ２をＯＮすることにより、測定対象画素の存在するラインを選択する。
・シーケンス４：Ｄａｔａ２にＯＮ電位を印加して（Ｉｎｉｔｉａｌｉｚｅ）、測定対象画素のＣｍの電荷を放電する。
・シーケンス６：Ｖｄに駆動電位を印加して、駆動ＴＦＴのドレインに電圧を印加する。
・シーケンス７：積分回路１３０を起動し、測定を開始する。
・シーケンス８：Ｄａｔａ２にＶｔｈを超える微小電位である検査電圧（Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ  ｖｏｌｔａｇｅ）を印加し、駆動ＴＦＴを微ＯＮ状態にする。このとき、Ｄａｔａ２の電圧変化により積分回路出力Ｖｏｕｔにオフセット電圧が発生する。
・シーケンス９：積分回路出力Ｖｏｕｔに定電流が観測できる。駆動ＴＦＴが飽和領域で定電流を流しているため積分回路出力Ｖｏｕｔは一定の傾きで変化する。
・シーケンス１２：Ｄａｔａ２にＯＦＦ電位を印加する。このとき、Ｄａｔａ２の電圧変化により積分回路出力Ｖｏｕｔに発生していたオフセット電圧がキャンセルされる。
・シーケンス１３：測定を終了する。
以上のシーケンスは、図２に示した計算機１２によって管理され、計算機１２から測定制御回路１３に出力される指令に基づき、測定制御回路１３によって各動作が制御される。これらのシーケンスにより得られた積分回路１３０の出力波形（積分回路出力Ｖｏｕｔの波形）を測定制御回路１３にてＡ／Ｄ変換し、以下の計算が順次、計算機１２によって実行される。
［容量Ｃｍの測定］
図１５のシーケンス１２とシーケンス１３におけるＶｏｕｔの電位差（ΔＶｏｕｔ）は、Ｃｍから流れた電荷量Ｑａを意味している。配線Ｄａｔａ２に検査電圧（Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ  ｖｏｌｔａｇｅ）を印加、あるいは除去を行うタイミング（シーケンス８とシーケンス１２）で、Ｖｏｕｔにオフセット電圧（Ｖｏｆｆｓｅｔ）が生じる。これは、配線Ｄａｔａ２の電位を変化させることにより寄生容量を介してＧＮＤ配線に電荷の出入りが生じるためである。つまり、シーケンス１２とシーケンス１３でのＶｏｕｔの電位差（ΔＶｏｕｔ）は、測定対象画素のＣｍから流れ出した電荷量Ｑａによる電圧を表している。
Ｑａ＝ΔＶｏｕｔ＊Ｃｉ
ここで、Ｃｉは積分回路の容量である。また、Ｃｍはシーケンス４で放電した後、シーケンス８〜９で電圧Ｖｄに充電される。従って、
Ｃｍ＝Ｑａ／Ｖｄ
を計算することにより、容量Ｃｍを推定することができる。
［Ｖｔｈの推定］
積分回路１３０の出力で図９に示すような傾き変化点を求め、シーケンス１１におけるＶｏｕｔからΔＶｏｕｔだけ戻った電位を測定基準電圧とし、この測定基準電圧と傾き変化点電圧の電位差（ΔＶｏｕｔｐ）を求めると（これは、Ｖｏｆｆｓｅｔを発生させる電荷を除外して、Ｃｍからの電荷のみを考慮するための操作である。）、
Ｖｔｈ＝Ｖｇｓ−（Ｖｄ−ΔＶｏｕｔｐ＊Ｃｉ／Ｃｍ）
より、Ｖｔｈが推定できる。この値を全ての画素について求めることにより、パネルにおけるＶｔｈのばらつきを評価することができる。
［Ｖｇｓ−Ｉｄ特性の推定］
全ての画素について、シーケンス９におけるＶｏｕｔの傾きを求めることにより、あるＶｇｓにおける駆動電流のばらつきを評価できる。シーケンス８で印加する微小電位を複数選ぶことにより、Ｖｇｓに対するＩｄが複数求まり、これを全ての画素で比較することにより、駆動ＴＦＴの特性ばらつきが評価できる。
次に、４ＴＦＴ電圧プログラミング方式画素回路における実現例について説明する。
図１６は、画素回路が４個のＴＦＴで構成される電圧プログラミング方式パネルへの実現例を示した図である。図１６ではパネルの１部（２画素分）を示しており、測定対象画素は左側の画素である。実際の測定では上述した測定法を全ての画素について繰り返し行う。
図１７〜図１９は測定を行う駆動波形を示しており、一連のシーケンスを連続して表現している。検査対象画素の上下の画素は、全てＳｅｌｅｃｔ、Ｃｕｒｒｅｎｔ  ｃｎｔ．、Ｖｔｈ  ｃｎｔ．をオフにして行っている。検査手順は大きく、初期化作業（Ｉｎｉｔｉａｌｉｚｅ）、Ｖｔｈ書き込み作業（Ｖｔｈ  Ｗｒｉｔｉｎｇ）、チャージポンプ作業（Ｃｈａｒｇｅ  Ｐｕｍｐｉｎｇ）、検査作業（Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ）に大別できる。図１０に示したフローチャートと同様に条件判断が行われる。
図１７は、初期化作業（シーケンス１〜４）およびＶｔｈ書き込み作業（シーケンス５〜１１）の駆動波形を示した図である。
（ｉ）初期化作業（シーケンス１〜４）
・シーケンス１：画素容量Ｃｓ１の初期化。
・シーケンス３：画素容量Ｃｓ２の初期化。
（ｉｉ）Ｖｔｈ書き込み作業（シーケンス５〜１１）
・シーケンス６：検査対象画素のＳｅｌｅｃｔをオンにする。
・シーケンス７：データとして最大値より少し低い電圧値を書き込むことで、画素容量Ｃｓ２を通して駆動ＴＦＴのゲート電圧を大きくする。
・シーケンス９：シーケンス７で駆動ＴＦＴのゲートにＶｔｈ以上の電圧が印加できれば、Ｖｔｈ  ｃｎｔ．をオンにすることで、駆動ＴＦＴを通してＣｓ２の電極電圧をＶｔｈにすることができる。このとき、積分回路により電流が確認される。電流が確認されない場合には、次工程としてチャージポンプ作業（シーケンス１２）に移り、電流が確認されたら、検査作業（シーケンス２５）に移行する。
このように、ここでは、測定対象画素の駆動ＴＦＴに大きめのデータ電圧を印加し、Ｖｔｈ  ｃｎｔ．を開くことで、Ｃｓ２の駆動ＴＦＴゲート側電極にＶｔｈを発生させる。そのあふれた電流の有無を積分回路出力Ｖｏｕｔで観測する。
図１８は、チャージポンプ作業の駆動波形を示した図である。各シーケンスに沿って説明する。
・シーケンス１５：ＶｄをオンにしてＣｍに電圧をかける。
・シーケンス１７：Ｖｔｈ  ｃｎｔ．をオンにして、画素容量Ｃｓ２にＣｍの電荷を流入させる。このとき、チャージポンプが完了する（Ｖｔｈが書き込まれる）と、駆動ＴＦＴがオンし、積分回路１３０で電流が確認される。
・シーケンス２０：データを書くことによって駆動ＴＦＴのゲート電圧を上げ、その間にＶｄをオフさせて駆動ＴＦＴのリーク電流を利用し、Ｃｍの電位をＧＮＤに戻す。
このシーケンス１７で電流が確認されるまで、シーケンス１４〜２２が繰り返される。チャージポンプ作業が完了した後、再度、Ｖｔｈ書き込み作業（シーケンス５〜１１）が行われる。これは駆動ＴＦＴのヒステリシスを考慮したもので、電圧の低い状態からポンプしてＶｔｈを書いた場合と、電圧の高い状態からＶｔｈを書いた場合とで値がずれることがあり、通常動作である電圧の高い状態からＶｔｈを書き込むために行われる。このようにして、チャージポンプ動作では、ＶｄをＯＮ／ＯＦＦすることで、Ｃｍを介してＣｓ２に電荷を蓄積していく。Ｖｔｈが書き込まれると駆動用ＴＦＴがＯＮし、電流が確認される。
図１９は、検査作業の駆動波形を示した図である。各シーケンスに沿って説明する。
・シーケンス２６：Ｖｔｈ書き込み作業をした直後はデータが書かれた状態であり、その状態から、更に検査のための微小電圧を書き込む。
・シーケンス２７：容量Ｃｍの電位をＧＮＤに下げる。
・シーケンス２９：容量ＣｍにＶｄの電圧をかける。
・シーケンス３１：Ｃｕｒｒｅｎｔ  ｃｎｔ．をオンにして、Ｃｍから過渡電流を流す。このとき、積分回路出力Ｖｏｕｔが変化し、その様子を確認することができる。但し、Ｃｕｒｒｅｎｔ  ｃｎｔ．をオンにしたことで、Ｃｕｒｒｅｎｔ  ｃｎｔ．の変化に対するオフセット電圧が発生する。駆動ＴＦＴの飽和領域で定電流が流れるため、Ｖｏｕｔは一定の傾きで変化する。
・シーケンス３２：Ｃｍの電圧が下がり、駆動ＴＦＴのピンチオフ電圧を過ぎると、電流は止まり、Ｖｏｕｔは水平になる。
・シーケンス３４：Ｃｕｒｒｅｎｔ  ｃｎｔ．をオフにすると、Ｃｕｒｒｅｎｔ  ｃｎｔ．のオフセット電圧が消える。
・シーケンス３６：測定終了。
このようにして、Ｖｔｈを書き込んだ状態から更に微小電圧を印加すると、積分回路出力に電流の様子が確認される。
以上の手順により得られた積分回路出力波形より、以下の計算を行う。
［容量Ｃｍの推定］
図１９のシーケンス３５とシーケンス３６におけるＶｏｕｔの電位差（ΔＶｏｕｔ）は、Ｃｍから流れた電荷量（Ｑａ）を意味している。
Ｑａ＝ΔＶｏｕｔ＊Ｃｉ
ここで、Ｃｉは積分回路１３０の容量である。また、Ｃｍはシーケンス２７で放電した後、シーケンス２９〜３２で電圧Ｖｄに充電される。従って、
Ｃｍ＝Ｑａ／Ｖｄ
を計算することにより、容量Ｃｍが推定できる。
［ピンチオフ電圧Ｖｐの推定］
積分回路１３０の出力で、図９に示すような傾き変化点を求め、シーケンス３３におけるＶｏｕｔからΔＶｏｕｔだけ戻った電位を測定基準電圧とし、この測定基準電圧と傾き変化点電圧の電位差（ΔＶｏｕｔｐ）を求めると（これは、Ｖｏｆｆｓｅｔを発生させる電荷を除外して、Ｃｍからの電荷のみを考慮するための操作である。）、
Ｖｐ＝Ｖｄ−ΔＶｏｕｔｐ＊Ｃｉ／Ｃｍ
より、ピンチオフ電圧Ｖｐが推定できる。この値を全ての画素について求めることにより、パネルにおけるＶｐのばらつきを評価できる。
［Ｖｇｓ−Ｉｄ特性の推定］
全ての画素について、シーケンス３１におけるＶｏｕｔの傾きを求めることにより、あるＶｇｓにおける駆動電流のばらつきを評価できる。シーケンス２６で印加する微小電位を複数選ぶことにより、Ｖｇｓに対するＩｄが複数求まり、これを全ての画素で比較することにより、駆動ＴＦＴの特性ばらつきが評価できる。
［Ｖｔｈの推定］
更に、印加された電圧と駆動ＴＦＴのＶｇｓの相関関係が明らかな場合には、それぞれのピンチオフ電圧と印加電圧から、Ｖｔｈの絶対値を求めることもできる。特に印加電圧とＶｇｓが比例関係にあるとみなしてよい場合には、次式でＶｔｈが求まる。
Ｖｔｈ＝（Ｖｄａｔａ１＊Ｖｐ１−Ｖｄａｔａ２＊Ｖｐ２）／（Ｖｄａｔａ１−Ｖｄａｔａ２）
ここで、Ｖｄａｔａ１およびＶｄａｔａ２はデータに印加した電圧、Ｖｐ１およびＶｐ２は各印加電圧におけるピンチオフ電圧である。
以上のようにして、例えば、画素毎のＶｔｈの推定やＶｇｓ−Ｉｄ特性の推定、Ｖｔｈ補正回路の効果の判定を行うことができる。画素毎のＶｔｈの値やＶｇｓ−Ｉｄ特性などを認識することで、予め定められている設計値に対して不具合のある画素をＯＬＥＤ形成前に認識することができる。その結果、アクティブマトリックスＯＬＥＤパネルのばらつきを認識でき、不適切なパネルをＯＬＥＤ形成前に除外することが可能となる。
尚、パネル全画素の微小容量Ｃｍを推定し、そのばらつきを評価することにより、パターニングされた画素電極（駆動ＴＦＴのドレイン側に接続された電極）の不具合箇所の特定と、不具合種類（画素電極の形成不良や近隣画素間の短絡）の判別を行うことができる。即ち、微小容量Ｃｍの不連続な部分を知ることによって、画素電極自身による不具合を判定することもできる。
図２０（ａ），（ｂ）は、予測される画素電極のエッチング不良による不具合例と、微小容量Ｃｍの推定例を説明するための図である。図２０（ａ）では、予測される画素電極の不具合例が表現されており、過エッチングによる画素電極形成の失敗例（Ｂ２の画素電極）と、エッチング不足により近接画素電極同士が短絡する例（Ｃ５、Ｃ６の画素電極）が示されている。
図２０（ｂ）に、全体の画素電極の中から、図２０（ａ）に示すセレクト配線側でＡ〜Ｃ、データ配線側で０〜８の２７個の画素電極における推定された微小容量Ｃｍ値の例を示している。図２０（ｂ）に示す例では、画素電極面積が設計値と一致する画素の推定Ｃｍ値は２．０となる。Ｃｍの値は、ＴＦＴアレイ基板上に近接させる電極と画素電極間距離によりばらつきを生じるが、このばらつきはなだらかに変化することが予想される。図２０（ｂ）に示す例では、Ｃｍ値が所定範囲である１．９〜２．１の範囲でなだらかにばらつく様子を示している。図２０（ａ）に示す第１の故障箇所（２Ｂの画素電極）では、画素電極面積が小さくなったため、Ｃｍ値は所定範囲を超え、近隣画素のＣｍ値に比べて不連続に小さくなっている。これにより、過エッチングによる不具合を判別できる。また、図２０の第２の故障箇所（Ｃ５、Ｃ６の画素電極）では、２つの画素電極が接続されたために、Ｃｍ値は所定範囲を超え、近隣画素のＣｍ値に比べて不連続に大きくなっている。これにより、短絡による不具合を判別できる。このように、微小容量Ｃｍを推定し、そのばらつきを評価することで、不具合箇所の特定と不具合種類の判別を行うことが可能となる。
以上、詳述したように、本実施の形態では、ＡＭＯＬＥＤパネルの表面（ＯＬＥＤ接続電極が露出する面）近傍に電源に接続される対向電極１８を置き、駆動ＴＦＴのドレインと電源間に微小容量Ｃｍを形成した。そして、この電源電圧を電位差Ｖｄだけ変化させることにより、微小容量Ｃｍを通して駆動ＴＦＴのドレイン・ソース間に過渡電流を流した。その後、駆動ＴＦＴから出力される電流波形を観測することにより、駆動ＴＦＴのＶｔｈを推定している。ここで、駆動ＴＦＴのＶｔｈ推定法として、既知のＶｇｓを設定した後、上述のように過渡電流を流し、駆動ＴＦＴのソース側に配置された積分回路１３０を用いて流れた電荷量を観測する。そして、ピンチオフ時点の電荷量Ｑｐを求め、微小容量Ｃｍと電位差Ｖｄからピンチオフ電圧Ｖｐを求め、ゲート・ソース間電圧Ｖｇｓから、Ｖｔｈを推定することができる。また、本実施の形態では、積分回路により求めた駆動ＴＦＴを流れた総電荷量Ｑａと微小容量Ｃｍの電位差Ｖｄから正確なＣｍを求めた後、Ｖｔｈを推定するように構成した。
更に、本実施の形態では、画素回路に存在する画素容量Ｃｓと微小容量Ｃｍで所謂チャージポンプ回路を構成し、駆動ＴＦＴのＶｇｓを、Ｖｔｈを超える電圧に上昇させた後、駆動ＴＦＴを通して画素容量Ｃｓの電荷を放電させてＶｔｈを容量Ｃｓに記憶し、Ｖｔｈ補正後のピンチオフ電圧Ｖｐを推定している。このとき、微小容量Ｃｍに接続される電源を駆動ＴＦＴがオンする電圧にＶｇｓが近づくように変化させている期間中にＶｔｈ補正回路を作動させ且つ駆動ＴＦＴをオフさせるようにデータ線（階調設定用配線）を駆動し、電源がこれとは逆向きに変化する期間中にＶｔｈ補正回路を停止させ且つ駆動ＴＦＴをオンさせるようにデータ線を駆動することを繰り返して、画素容量ＣｓにＶｔｈを超える電圧を発生させている。
尚、駆動ＴＦＴのピンチオフ電圧Ｖｐ推定法として、画素容量ＣｓにＶｔｈ記憶後、過渡電流を流し、駆動ＴＦＴのソース側に用意した積分回路１３０を用いて流れた電荷量を観測し、ピンチオフ時点の電荷量Ｑｐを求め、微小容量Ｃｍと電位差Ｖｄからピンチオフ電圧Ｖｐを推定する。このとき、積分回路１３０により求めた駆動ＴＦＴを流れた総電荷量Ｑａと微小容量Ｃｍの電位差Ｖｄから正確なＣｍを求めた後、前述のようにしてピンチオフ電圧Ｖｐを推定する。
このようにして、アクティブマトリックスパネル（ＴＦＴアレイ１００）上全画素についてＶｔｈあるいはピンチオフ電圧Ｖｐを求め、これらの電圧範囲及びばらつきにより、パネルの良・不良を判定する。このとき、ピンチオフ電圧Ｖｐが０Ｖの場合、微小電圧を画素容量Ｃｓに書き込み、駆動ＴＦＴを流れる電流のばらつきを測定することにより、パネルの良・不良を判定することができる。また、ピンチオフ電圧Ｖｐが０Ｖの場合、複数の微小電圧を画素容量Ｃｓに書き込み、それぞれの印加電圧におけるピンチオフ電圧Ｖｐと、印加電圧比とからＶｔｈを求めるように構成することもできる。
更に、上述のようにして得られた積分波形から、駆動ＴＦＴにあるＶｇｓを印加したときの飽和電流（積分波形の傾き）をパネル上全画素について求め、駆動ＴＦＴの特性ばらつきを評価することができる。ここで飽和領域における駆動ＴＦＴのドレイン電流（Ｉｄ）の近似式は、
Ｉｄ＝０．５β・（Ｖｇｓ−Ｖｔｈ）＾２
但し、β＝μ・Ｃｏｘ・Ｗ／Ｌ
μ：移動度（プロセスによって決まる）
Ｃｏｘ：ゲートとチャネル間の単位面積あたりの容量
Ｗ／Ｌ：ＴＦＴのチャネル幅とチャネル長の比
となる。このβとは、プロセスとＴＦＴ構造から決定され、Ｉｄの大きさを決定する重要な係数である。従って、飽和電流を比較することによって、Ｖｔｈだけではなく、βのばらつきに基づいて検査をすることが可能となる。
かかる構成を採用することによって、本実施の形態では、ＯＬＥＤ未実装のＴＦＴアレイに対して、画素電極へのコンタクトを行うことなく、駆動ＴＦＴの閾値電圧Ｖｔｈの測定と、駆動ＴＦＴにおけるＶｔｈ補正後のピンチオフ電圧Ｖｐの測定を行うことが可能となる。そして、これらの測定をパネルの全画素に対して行うことにより、駆動ＴＦＴの特性やＶｔｈ補正回路の効果について、パネル内におけるばらつきを求めることができる。また、この結果を利用して、パネルの良・不良判定を行うことが可能となる。これによって、不良ＴＦＴアレイの次工程への流出量を大幅に削減でき、パネル製作コストを削減することができる。また、パネル開発段階では、図２に示したテスト装置を故障診断として利用することにより、開発期間の短縮が期待できる。
尚、本実施の形態では、ｎチャネル駆動ＴＦＴを使用した場合について説明したが、ｐチャネル駆動ＴＦＴを使用した場合にも適用することができる。ｐチャネル駆動ＴＦＴを使用した場合には、図８に示した積分回路１３０の非反転入力（図８に示すオペレーショナル・アンプ１３１の＋入力）をＧＮＤから電源（Ｖｄ）に変更すれば良い。
以上説明したように、本発明によれば、ＡＭＯＬＥＤパネル用ＴＦＴアレイの機能検査をＯＬＥＤ形成工程の前に行うことが可能となり、パネル製作コストを大幅に削減することが可能となる。
【図１】
2004100110.tif 000003
【図２】
2004100110.tif 000004
【図３】
2004100110.tif 000005
【図４】
2004100110.tif 000006
【図５】
2004100110.tif 000007
【図６】
2004100110.tif 000008
【図７】
2004100110.tif 000009
【図８】
2004100110.tif 000010
【図９】
2004100110.tif 000011
【図１０】
2004100110.tif 000012
【図１１】
2004100110.tif 000013
【図１２】
2004100110.tif 000014
【図１３】
2004100110.tif 000015
【図１４】
2004100110.tif 000016
【図１５】
2004100110.tif 000017
【図１６】
2004100110.tif 000018
【図１７】
2004100110.tif 000019
【図１８】
2004100110.tif 000020
【図１９】
2004100110.tif 000021
【図２０】
2004100110.tif 000022
【図２１】
2004100110.tif 000023
【手続補正書】
【提出日】平成17年1月7日(2005.1.7)
【手続補正００１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）形成前のアクティブマトリックスパネルにおけるＯＬＥＤ接続電極が露出する面近傍に配置される、ＴＦＴアレイとは独立した対向電極と、前記アクティブマトリックスパネルを構成する駆動ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）の前記ＯＬＥＤ接続電極と電源との間に前記対向電極を用いて微小容量Ｃｍを形成する微小容量形成手段と、前記微小容量形成手段により形成された前記微小容量Ｃｍに基づいて前記アクティブマトリックスパネルを検査する検査手段とを備えたことを特徴とするアクティブマトリックスパネルの検査装置。


【手続補正００２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項８】ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）形成前のアクティブマトリックスパネルを検査するアクティブマトリックスパネルの検査方法であって、前記アクティブマトリックスパネルにおけるＯＬＥＤ接続電極が露出する面近傍に、ＴＦＴアレイとは独立した対向電極を配置するステップと、前記アクティブマトリックスパネルにおける測定対象画素を選択するステップと、前記対向電極に接続される電源を駆動電位にし、前記測定対象画素の駆動ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）におけるドレイン・ソース間に所定の電圧Ｖｄを印加するステップと、前記測定対象画素の前記駆動ＴＦＴを流れる電流を観測するステップとを含むアクティブマトリックスパネルの検査方法。


【手続補正００３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１４】基板上にＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）アレイを形成してアクティブマトリックスパネルを生成するアレイ工程と、生成された前記アクティブマトリックスパネルの機能検査を行う検査工程と、前記検査工程により良品と判断されたアクティブマトリックスパネルに対してＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を実装するセル工程とを含み、前記検査工程は、前記アレイ工程により生成された前記アクティブマトリックスパネルにおけるＯＬＥＤ接続電極が露出する面近傍に、ＴＦＴアレイとは独立した対向電極を配置させ、当該アクティブマトリックスパネルを構成する測定対象画素を流れる電流を観測することを特徴とするアクティブマトリックスＯＬＥＤパネルの製造方法。




【国際調査報告】
2004100110.tif 000024
2004100110.tif 000025
2004100110.tif 000026