專利名稱：有源矩陣基板的制造裝置和制造方法以及顯示面板的制造裝置和制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有源矩陣基板的制造裝置和制造方法以及顯示面板的制造裝置和制造方法，特別涉及檢測有源矩陣基板和顯示面板的缺陷的技術(shù)。
背景技術(shù)：
具備有源矩陣基板的液晶顯示面板在作為圖像的最小單位的各個(gè)像素中，例如分別設(shè)有薄膜晶體管(下面，稱為“TFT”)，因此，通過開、關(guān)各TFT來對各像素的液晶層穩(wěn)健地施加規(guī)定的電壓，由此可以進(jìn)行精細(xì)的圖像顯示。近年來，在有源矩陣基板和具備其的液晶顯示面板中，伴隨著像素的高精細(xì)化，例如當(dāng)制造有源矩陣基板時(shí)，在基板表面附著了被稱為顆粒的異物的狀態(tài)下進(jìn)行成膜、蝕刻等，由此在像素中產(chǎn)生缺陷的可能性變高。例如，在專利文獻(xiàn)1中，作為在集中多根配線的掃描線、信號線之間通電來發(fā)現(xiàn)兩者之間的短路缺陷的方法，提出了確定紅外線圖像下的缺陷像素地址的檢查方法。另外，在專利文獻(xiàn)2中，提出了通過使電源和基板附加的阻抗匹配來使電力傳送成為最大而提高加熱效率，利用在缺陷像素和正常像素之間所看到的溫度上升的過渡現(xiàn)象的緩和時(shí)間差，確定紅外線圖像下的缺陷像素地址的檢查方法和裝置。但是，在專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2公開的缺陷檢測方法中，面對整個(gè)顯示面板設(shè)有紅外線攝像裝置，因此，即使能夠確定具有缺陷的像素，也有可能無法正確地確定在該異常像素中存在的缺陷部位的位置?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 特開平6-510111號公報(bào)專利文獻(xiàn)2 特開2009-8687號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題

圖16是在各像素中作為例子設(shè)有分割為兩個(gè)的一對保持電容電極的有源矩陣基板120的平面圖。如圖16所示，有源矩陣基板120具備像素電極118，其矩陣狀地設(shè)有多個(gè)；多個(gè)柵極線114a，其沿著各像素電極118的上邊和下邊相互平行地配設(shè)；多個(gè)源極線116a，其沿著各像素電極118的左邊和右邊相互平行地配設(shè)；多個(gè)電容線114b，其在各柵極線11 之間相互平行地配設(shè)；以及TFT 105，其與各像素電極118對應(yīng)地設(shè)有1個(gè)或多個(gè)。TFT 105具備半導(dǎo)體層112，其設(shè)置在基板上；柵極絕緣膜(未圖示)，其覆蓋半導(dǎo)體層112而設(shè)置；柵極電極lHaa，其設(shè)置在該柵極絕緣膜上；第1層間絕緣膜(未圖示)，其覆蓋柵極電極114aa而設(shè)置；以及源極電極(源極線116a)和漏極電極116b，其設(shè)
5置在該第1層間絕緣膜上。在此，在第1層間絕緣膜上，覆蓋源極電極(源極線116a)和漏極電極116b而設(shè)有第2層間絕緣膜(未圖示)。另外，如圖16所示，源極電極(源極線 116a)和漏極電極116b通過貫穿柵極絕緣膜和第1層間絕緣膜的層疊膜而形成的接觸孔 115a和11 由半導(dǎo)體層112連接，漏極電極116b與半導(dǎo)體層112的漏極區(qū)域連接，并且通過貫穿第2層間絕緣膜而形成的接觸孔117a與像素電極118連接。而且，如圖16所示， 例如半導(dǎo)體層112的漏極區(qū)域具有分割為兩個(gè)的一對電容電極112da和112db，各電容電極 112da和112db隔著柵極絕緣膜與電容線114b重疊，由此構(gòu)成一對輔助電容。此外，在圖 16中，示例分割為兩個(gè)的電容電極，在本發(fā)明的后面的說明中，也一貫地示例了分割為兩個(gè)的電容電極，但是如果根據(jù)本發(fā)明的宗旨，即使是分割為三個(gè)以上，其作用和效果也不會發(fā)生變化。在此，在實(shí)際的有源矩陣基板的制造中，通過各像素的TFT，對各像素的輔助電容寫入電荷后，讀出寫入該輔助電容的電荷，進(jìn)行檢測各像素的短路缺陷或特性不良、連接不良等缺陷的有無的電荷檢測法等電檢查，并且單獨(dú)或交叉地進(jìn)行激光的照射所帶來的切斷、連接、裝飾等操作來修正能夠修正的缺陷，由此提高制造成品率。但是，在上述構(gòu)成的有源矩陣基板120中，在柵極絕緣膜中形成直徑為數(shù)μ m程度的微小漏電缺陷，在電容電極112da或112db和電容線114b之間流過微弱電流，引起電荷泄漏而產(chǎn)生缺陷像素的情況下，根據(jù)上述電檢查方法，即使能夠判斷為像素的一對輔助電容有短路缺陷，也無法確定該像素的一對輔助電容的短路缺陷的位置，具體地說，無法確定哪一對輔助電容發(fā)生了短路缺陷。在此，如果暫且不考慮裝置、裝備的制約，則可以用光學(xué)顯微鏡等觀察該像素的一對輔助電容來光學(xué)地檢測短路部位，但是在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行檢測是困難的。另外，當(dāng)檢測細(xì)微的溫度變化時(shí)，可以考慮優(yōu)選應(yīng)用于對該檢測儀來說靈敏度較高的區(qū)域，以從維恩位移定律(λ = 2897/T[ym])求出的室溫(300Κ附近)的輻射的峰值波長是9 μ m為基礎(chǔ)，為了提高檢測靈敏度，優(yōu)選在1 μ m 3 μ m的遠(yuǎn)紅外區(qū)域(下面，稱為 “遠(yuǎn)紅外區(qū)”)求出波長作為觀測波段，但是在專利文獻(xiàn)1公開的檢查方法中，從靈敏度和成像性的觀點(diǎn)來看，可以說不是那么適合在遠(yuǎn)紅外區(qū)進(jìn)行的觀測。另外，在專利文獻(xiàn)1公開的檢查方法中，通過目測來確定各像素的短路缺陷的位置，可以考慮對于漏電電流還不到數(shù) nA的微小漏電所造成的微小亮點(diǎn)等而言，缺陷原因是直徑為數(shù)μ m程度的針孔狀，容易地視認(rèn)短路缺陷是困難的。而且，在專利文獻(xiàn)1公開的檢查方法中，從電壓施加狀態(tài)的紅外圖像和無電壓施加狀態(tài)的紅外圖像的差(或商)提取示出閾值以上的異常值的坐標(biāo)來判斷短路缺陷，因此，為了確保檢測精度，有可能被迫作出如下犧牲需要該2個(gè)圖像分別成為穩(wěn)定狀態(tài)為止的一定的待機(jī)時(shí)間，為了確保檢測結(jié)果的正確性，檢查所需時(shí)間變長。本發(fā)明是鑒于該點(diǎn)而完成的，其目的在于盡可能容易地確定缺陷像素的短路缺陷的位置。用于解決問題的方案為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明是在檢測出缺陷像素的坐標(biāo)后，對被檢查基板或被檢查面板輸入檢查用信號，使缺陷像素發(fā)熱，并且用遠(yuǎn)紅外區(qū)熱像感知該像素缺陷的發(fā)熱，確定作為造成缺陷像素的原因的短路缺陷的位置。具體地說，本發(fā)明的有源矩陣基板的制造裝置的特征在于是檢測矩陣狀地設(shè)有多個(gè)像素的有源矩陣基板的短路缺陷，修正該短路缺陷的有源矩陣基板的制造裝置，具備臺座，其載置成為上述有源矩陣基板的被檢查基板；缺陷像素檢測部，其對載置于上述臺座的被檢查基板輸入檢查用信號，電檢測發(fā)生了短路缺陷的缺陷像素的坐標(biāo)；以及缺陷位置確定部，其對載置于上述臺座的被檢查基板輸入上述檢查用信號，使由上述缺陷像素檢測部檢測出的缺陷像素發(fā)熱，并且用遠(yuǎn)紅外區(qū)熱像感知該像素缺陷的發(fā)熱，確定該缺陷像素的上述短路缺陷的位置。根據(jù)上述構(gòu)成，在缺陷像素檢測部中，通過對被檢查基板輸入檢查用信號來判明具有短路缺陷的缺陷像素的信號(源極)線編號和掃描(柵極)線編號，因此，例如算出被檢查基板的缺陷像素的坐標(biāo)。并且，在缺陷位置確定部中，通過再次對被檢查基板輸入檢查用信號來使缺陷像素發(fā)熱，并且通過用遠(yuǎn)紅外區(qū)熱像感知用缺陷像素檢測部算出的坐標(biāo)的缺陷像素的發(fā)熱來確定缺陷像素的短路缺陷的位置。此時(shí)，根據(jù)維恩位移定律，室溫下輻射的峰值波長是9μπι，因此，與例如使用了專利文獻(xiàn)1公開的檢查方法預(yù)定使用的近紅外區(qū)熱像的情況相比，使用遠(yuǎn)紅外區(qū)熱像可以高靈敏度地感知缺陷像素的短路缺陷造成的發(fā)熱，因此，可以盡可能容易地確定缺陷像素的短路缺陷的位置。也可以是，上述被檢查基板具有多個(gè)電容線，其相互平行地配設(shè)；薄膜晶體管， 其與上述各像素對應(yīng)地設(shè)置；以及多個(gè)電容電極，其在上述各像素中以隔著絕緣膜與上述各電容線重疊的方式分割而設(shè)置，與該薄膜晶體管連接，上述缺陷像素檢測部構(gòu)成為通過電荷檢測法檢測上述缺陷像素的坐標(biāo)。根據(jù)上述構(gòu)成，在被檢查基板的各像素中，由電容線、多個(gè)電容電極以及它們之間的絕緣膜構(gòu)成多個(gè)輔助電容，因此，通過電荷檢測法，通過各像素的薄膜晶體管，對各像素的多個(gè)輔助電容寫入與檢查用信號對應(yīng)的電荷后，讀出寫入該輔助電容的電荷，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理后檢測各像素的短路缺陷的有無。由此，電檢測被檢查基板的與發(fā)生了短路缺陷的缺陷像素對應(yīng)的信號(源極線)編號和掃描(柵極線)編號，因此，例如具體地算出被檢查基板的缺陷像素的坐標(biāo)。也可以是，上述缺陷像素檢測部具備高頻信號發(fā)生器。根據(jù)上述構(gòu)成，缺陷像素檢測部具備高頻信號發(fā)生器，因此，能夠?qū)Ω飨袼氐亩鄠€(gè)輔助電容以任意的頻率輸入交流波形的檢查信號，根據(jù)下面的原理，被檢查基板的微弱漏電造成的短路缺陷的溫度上升即使通過直流無法容易地感知，也可以通過交流更容易地感知。首先，說明對各輔助電容輸入直流波形的檢查信號的情況。此外，假定短路缺陷在設(shè)置在包括鉭的電容線和包括硅的電容電極之間的絕緣層(例如，氧化硅)中發(fā)生。當(dāng)對串聯(lián)連接的電阻R1、R2(R1 >> R2)施加恒定的電壓E時(shí)，各電阻禮、1 2的功耗Pki、Pk2與各電阻值成比例[PeiZR1 = PE2/R2 = {Ε/( + )}2],因此，偏向電阻值較大的電 PlR1發(fā)熱。從熱和溫度的關(guān)系來看，是[發(fā)熱收支量(AQ/J)]=[溫度T下的熱電容(C⑴/JIT1)]X [溫度變化量(ΔΤ/ K)][焦耳發(fā)熱量(AQ/J)]=/ {[通電電流(1/幻]\[施加電壓伍八)]}(1[通電時(shí)間(t/s)]因此，因施加直流而上升的溫度上升，當(dāng)不對外部做功時(shí)，成為下式。
C(T) · ΔΤ = / (I · E)dt例如，當(dāng)內(nèi)部配線的電阻&是IMΩ，對與其串聯(lián)連接的存在相當(dāng)于500G Ω電阻的針孔狀短路缺陷的像素施加5V的直流電流時(shí)，流過的電流成為ΙΟρΑ，由各電阻體消耗的電力Pkx，在漏電電阻隊(duì)中為50pW，在配線電阻&中為0. lfW，因此，大部分由漏電電阻R1消耗。當(dāng)漏電電阻R1部是膜厚為(d=lym)、直徑為(2r=3jLim(p)的圓柱狀時(shí)，漏電部的發(fā)熱量，根據(jù)硅的定容熱容量 Cv, Si (1. 66^111- -1)、圓柱容積 V (2. 25 Ji XlO^4X 3cm3)，以 4. 26KS—1 的溫度上升速度被發(fā)熱部的溫度上升所消耗(在將下式第2項(xiàng)假設(shè)為0的情況)。{Cv (T) V)} dT/dt = {I · Ε} -dQdis/dt但是，如果被檢查基板的短路缺陷區(qū)域的溫度局部地上升，則在實(shí)際的被檢查基板中，因?yàn)槎搪啡毕荻a(chǎn)生的熱以與和其周邊之間產(chǎn)生的溫度梯度[grad(T)]成比例的量進(jìn)行熱交換。該熱交換通過作為窗口的截面S(m2)，僅以熱流速密度(J = S-1XdQdis/ dt = -K Xgrad(T))的移動量進(jìn)行擴(kuò)散。例如，對漏電電阻R1通電Iy秒所產(chǎn)生的熱量 %。ule(50a (阿托)J)根據(jù)因?yàn)榘l(fā)熱源的瞬間溫度上升而產(chǎn)生的溫度梯度，以6f J這樣的產(chǎn)生量的數(shù)百倍的擴(kuò)散量向周邊擴(kuò)散。因此，即使對各輔助電容輸入直流波形的檢查信號，因?yàn)楸粰z查基板的短路缺陷的發(fā)熱量與向周邊的擴(kuò)散量相比是微量的，所以感知溫度變化是困難的。因此，在施加直流的檢查中，發(fā)熱量與整個(gè)電阻成反比例，因此。只要不是流過能夠視認(rèn)缺陷形狀的數(shù)nA程度以上的電流的漏電缺陷，就無法檢測。下面，說明對各輔助電容輸入交流波形的檢查信號的情況。如圖8所示，電容電極和電容線的短路缺陷和配線電阻可以表示為與并聯(lián)的CR電路串聯(lián)連接了電阻R’的等價(jià)電路，從通電帶來的功耗轉(zhuǎn)化的熱在短路的電阻R(參照圖中 9)、配線電阻1 ’(參照圖中Q’)以及電容C的內(nèi)部電阻成分(能夠忽視的程度)中產(chǎn)生。 考慮在無漏電缺陷的正常部位，對于漏電電阻R將邊界條件設(shè)為limOT1 —0)，另外，在直流通電時(shí)，對于角速度ω ( = 2jif[f 頻率])將邊界條件設(shè)為lim(co —0)即可。對于角速度為ω、有效電壓為Ee的施加電壓E[ f 2VeCOS(CDt)]，可以從該等
價(jià)電路的復(fù)數(shù)阻抗(Z’ CE)求出功耗己，。,。當(dāng)設(shè)為Z' CE = R' +(R"1+ω Ci)χ= coCR、y =coCR' ( > 0)時(shí)，V ce/R' = l+ixyd+x^j^-iyd+x-2)}-1!(|z' ce|/R' )2= {iwn/d+x-2)
Pz'cr(t)=EeIe{cos9,cR+cos(2rot+9,cR)}進(jìn)行時(shí)間平均，電阻R’的功耗PCK,可以從電流條件求出為(Εε/I Z' ce|)2R'，電阻R的功耗PCK,K可以從分壓條件求出為(Ee_Ee,CKr )2/R。下面，在相當(dāng)于正常部位的等價(jià)電路的串聯(lián)CR電路中，將邊界條件設(shè)為 limOT1 —OKSPdimOT1 —0)]，則可以從復(fù)數(shù)阻抗(Z' c)導(dǎo)出。Z' C/R' = l-y_1i
(|Z' c I/R' )2 = l+y-權(quán)利要求
1.一種有源矩陣基板的制造裝置，其特征在于是檢測矩陣狀地設(shè)有多個(gè)像素的有源矩陣基板的短路缺陷，修正該短路缺陷的有源矩陣基板的制造裝置， 具備臺座，其載置成為上述有源矩陣基板的被檢查基板；缺陷像素檢測部，其對載置于上述臺座的被檢查基板輸入檢查用信號，電檢測發(fā)生了短路缺陷的缺陷像素的坐標(biāo)；以及缺陷位置確定部，其對載置于上述臺座的被檢查基板輸入上述檢查用信號，使由上述缺陷像素檢測部檢測出的缺陷像素發(fā)熱，并且用遠(yuǎn)紅外區(qū)熱像感知該像素缺陷的發(fā)熱，確定該缺陷像素的上述短路缺陷的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源矩陣基板的制造裝置，特征在于上述被檢查基板具有多個(gè)電容線，其相互平行地配設(shè)；薄膜晶體管，其與上述各像素對應(yīng)地設(shè)置；以及多個(gè)電容電極，其在上述各像素中以隔著絕緣膜與上述各電容線重疊的方式分割而設(shè)置，與該薄膜晶體管連接，上述缺陷像素檢測部構(gòu)成為通過電荷檢測法檢測上述缺陷像素的坐標(biāo)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有源矩陣基板的制造裝置，其特征在于 上述缺陷像素檢測部具備高頻信號發(fā)生器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的有源矩陣基板的制造裝置，其特征在于具備缺陷修正部，上述缺陷修正部通過激光的照射來修正用上述缺陷位置確定部確定的短路缺陷。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的有源矩陣基板的制造裝置，其特征在于 上述缺陷位置確定部具有遠(yuǎn)紅外線用第1物鏡，上述缺陷修正部具有激光用第2物鏡，上述第1物鏡和第2物鏡構(gòu)成為能從離開上述臺座的位置通過滑動方式相互切換的結(jié)構(gòu)。
6.一種有源矩陣基板的制造方法，其特征在于是檢測矩陣狀地設(shè)有多個(gè)像素的有源矩陣基板的短路缺陷，修正該短路缺陷的有源矩陣基板的制造方法， 具備缺陷像素檢測工序，對成為上述有源矩陣基板的被檢查基板輸入檢查用信號，電檢測發(fā)生了短路缺陷的缺陷像素的坐標(biāo)；和缺陷位置確定工序，對上述被檢查基板輸入上述檢查用信號，使由上述缺陷像素檢測部檢測出的缺陷像素發(fā)熱，并且用遠(yuǎn)紅外區(qū)熱像感知該缺陷像素的發(fā)熱，確定該缺陷像素的上述短路缺陷的位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的有源矩陣基板的制造方法，其特征在于具備通過激光的照射來修正用上述缺陷位置確定工序確定的短路缺陷的缺陷修正工序。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的有源矩陣基板的制造方法，其特征在于上述被檢查基板具有多個(gè)電容線，其相互平行地配設(shè)；薄膜晶體管，其與上述各像素對應(yīng)地設(shè)置；以及多個(gè)電容電極，其在上述各像素中以隔著絕緣膜與上述各電容線重疊的方式分割而設(shè)置，與該薄膜晶體管連接，在上述缺陷像素檢測工序中，檢測上述各電容線和上述多個(gè)電容電極之間的短路缺陷，在上述缺陷修正工序中，解除與用上述缺陷位置確定工序確定的短路缺陷的位置對應(yīng)的上述多個(gè)電容電極的至少1個(gè)與上述薄膜晶體管的連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中的任一項(xiàng)所述的有源矩陣基板的制造方法，其特征在于 上述被檢查基板是形成多個(gè)像素電極和配置在該各像素電極的下層的絕緣膜之前的基板。
10.根據(jù)權(quán)利要求6、7以及9中的任一項(xiàng)所述的有源矩陣基板的制造方法，其特征在于上述被檢查基板具有多個(gè)電容線，其相互平行地配設(shè)；薄膜晶體管，其與上述各像素對應(yīng)地設(shè)置；以及多個(gè)電容電極，其在上述各像素中以隔著絕緣膜與上述各電容線重疊的方式分割而設(shè)置，與該薄膜晶體管連接，在上述各像素中，上述多個(gè)電容電極分別構(gòu)成電容C的輔助電容，電阻R’的配線電阻與該各輔助電容串聯(lián)連接，在上述缺陷位置確定工序中，對上述各像素的多個(gè)輔助電容輸入角速度為ω的高頻信號，使得ωΟΤ為0. 1 10，優(yōu)選為0. 3 3。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的有源矩陣基板的制造方法，其特征在于在上述各像素中，上述多個(gè)電容電極分別構(gòu)成電容C的輔助電容，電阻R’的配線電阻與該各輔助電容串聯(lián)連接，在上述缺陷位置確定工序中，對上述各像素的多個(gè)輔助電容輸入角速度為ω的高頻信號，使得ωΟΤ為0. 1 10，優(yōu)選為0. 3 3。
12.—種顯示面板的制造裝置，其特征在于是檢測矩陣狀地設(shè)有多個(gè)像素的顯示面板的短路缺陷，修正該短路缺陷的顯示面板的制造裝置， 具備臺座，其載置成為上述顯示面板的被檢查面板；缺陷像素檢測部，其對載置于上述臺座的被檢查面板輸入檢查用信號，光學(xué)地檢測發(fā)生了短路缺陷的缺陷像素的坐標(biāo)；以及缺陷位置確定部，其對載置于上述臺座的被檢查面板輸入上述檢查用信號，使由上述缺陷像素檢測部檢測出的缺陷像素發(fā)熱，并且用遠(yuǎn)紅外區(qū)熱像感知該缺陷像素的發(fā)熱，確定該缺陷像素的上述短路缺陷的位置。
13.—種顯示面板的制造方法，其特征在于是檢測矩陣狀地設(shè)有多個(gè)像素的顯示面板的短路缺陷，修正該短路缺陷的顯示面板的制造方法， 具備缺陷像素檢測工序，對成為上述顯示面板的被檢查面板輸入檢查用信號，光學(xué)地檢測發(fā)生了短路缺陷的缺陷像素的坐標(biāo)；和缺陷位置確定工序，對上述被檢查面板輸入上述檢查用信號，使由上述缺陷像素檢測部檢測出的缺陷像素發(fā)熱，并且用遠(yuǎn)紅外區(qū)熱像感知該缺陷像素的發(fā)熱，確定該缺陷像素的上述短路缺陷的位置。
全文摘要
一種檢測矩陣狀地設(shè)有多個(gè)像素的有源矩陣基板的短路缺陷，修正該短路缺陷的有源矩陣基板的制造裝置，具備臺座(30a)，其載置成為有源矩陣基板的被檢查基板(19)；缺陷像素檢測部(40a)，其對載置于臺座(30a)的被檢查基板(19)輸入檢查用信號，電檢測發(fā)生了短路缺陷的缺陷像素的坐標(biāo)；以及缺陷位置確定部(50)，其對載置于臺座(30a)的被檢查基板(19)輸入檢查用信號，使由缺陷像素檢測部(40a)檢測出的缺陷像素發(fā)熱，并且用遠(yuǎn)紅外區(qū)熱像感知該像素缺陷的發(fā)熱，確定缺陷像素的短路缺陷的位置。
文檔編號G09F9/00GK102428378SQ201080022018
公開日2012年4月25日 申請日期2010年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月29日
發(fā)明者田島善光 申請人:夏普株式會社