CN88102316A - 液晶显示元件的测试方法 - Google Patents

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Abstract

用电子束(7)扫描不可能用一般方法进行处理的液晶显示半成品的图象电极，以便测试有关的开关元件(13，20)。在不同类型的液晶显示半成品中，可用激光束(5)照射开关元件(23，24)来监控这些开关元件的质量。

Description

本发明涉及一种测试一部分显示器件的方法，该一部分显示器件包括一个在至少一驱动线和一部分待形成的象素之间的开关元件在内。
在本申请书中，开关元件一词应理解为（特别是指）薄膜晶体管（FET）、二极管和（举例说）MIM（金属-绝缘体-金属），但也包括，举例说，二极管的组合件，特别是为达到冗余的目的而用于二极管环，或由多个子元件组成的开关元件。
在较大的显示器件-按矩阵组织的特别有效的液晶显示器件中，开关元件的数目，因而开关元件不起作用或作用不正常的风险迅速增加。鉴于开关元件成品报废的机会增加，因此有必要测试中间产品。问题在于，举例说，和半导体产品不一样，产品的功能试验不能在较早阶段（例如，举例说，圆片上的集成电路在进行接线和最终加工之前的阶段）进行。
成品这所以不能进电气或电子测试是因为，举例说，还得用肉眼检查其光学开关作用。就成品（包括激励电子线路在内）而论，从制造成本的角度考虑，如果能以简单的方式测试（必要时修理）本身已包括整个产品很大一部分（例如，举例说，带开关元件的液晶显示器件的第一支承板）的局部产品，则大有好处。这不仅可减少成品的报废量，而且可以节约材料（特别是液晶材料、第二支承极等）。此外还可以在制造过程中的较早阶段采取措施。
本发明的一个目的即提供如上述的那样一种测试方法。
为达到此目的，本专利说明书开端所述的方法的特征在于，用能束扫描开关元件或待形成的象素的部分。
能束可以是，举例说，电子束或光束，特别是激光束。
在这方面应该指出的是，用激光束或电子束测试半导体装置本来是集成电路技术所周知的事。但在此技术中，通常配备有闸流晶体管（德国专利说明书31，787）、光敏开关元件（美国专利3，801，910）或另外的电源线（法国专利2，316，728）等。在显示器件待测试的部件中额外增设上述部件可能会使这类部件的制造更加复杂。欧洲专利EP-A-0，143，039所述的测试显示器件的方法也是有类似的缺点。此外，显示器件成品既然是这样进行测试，因而也就沾上了上述各项缺点。在该方法中，对各接线的测试也是通过对所增设的光电二极管进行照射进行的，这和本发明的方法是不同的，在本发明的方法中，实际开关元件是用能束对它们或有关象素进行扫描直接进行测试的。用本发明的方法进行测试时，这种额外增设部件的作法原则上是多余的。
现在参照附图通过举例更详细说明本发明的内容。附图中：
图1是本方法的第一个实例的示意图。
图2是本方法供另一种结构形式的显示器件用的另一种方案的示意图。
图3是荷兰专利申请书8，502，663（PHN11.508）中所示器件的各部分测试方法的一个实例的示意图。
图4是有关测试特性曲线的一些实例的示意图。
图5是测试（必要时修理）图1中所示的器件的类似部分的方法的示意图。
图1是本实例中呈矩阵形式的显示器件10的一部分的示意图。该矩阵包括行电极11和列电极12。在各行电极和各列电极的交叉区，液晶元件9通过一开关元件（在本实例中为薄膜场效应晶体管13）连接到行电极11和列电极12上。液晶象素包括图象电极17。在本实例中，图象电极17和电极11、12和晶体管13一样系配置在同一个支承板上。此外，象素还包括在第二支承板上的对面电极18，如图1中的虚线所示。
根据本发明，在将两支承极固定在一起之前，先测试器件在第一支承板上的部分，然后将支承板之间的空间充以液晶材料，再进行密封。这样做有各种不同的可能性。
根据第一个方法，薄膜场效应晶体管13的栅极15可以通过行电极11获得一个使晶体管13导通的电压。同时，例如，在选好晶体管13的情况下，连接到该晶体管的漏区16的图象电极17就获得一定量的负电荷。这可用电子束7扫描有关的图象电极17来完成。接着就可以用一般周知的方法通过在导通的晶体管13和（连接到晶体管13的源区14的）列电极12检测图象电极上的电荷。检测得出或检测不出电荷表明晶体管13是否正常作用，或表明有否互连线存在。
相反，可以通过行电极11选择晶体管13和通过列电极12往源区14上加电压使得有关的图象电极17充电，通过晶体管13使图象电极17得到电荷。于是又可用在扫描电子显微镜中的电子束7扫描将图象电极17的电荷检测出来。这样有可能检测出缺陷。
行电极11可直接通过接线端子6选择，但必要时也可通过辅助电路8选择。在辅助电路8中，在行电极11的接线端子6和测试电压线路20之间设有多个对辐射敏感的开关元件，在本实例中，该开关元件为光敏二极管19。用适当波长的辐射线21照射其中一个二极管19，该二极管就会导通，于是有关的行电极11就获得想要得到的电压。
图2是类似的矩阵的一部分的示意图，其中开关元件系由二极管22组成，列电极12和行电极11则配置在不同的支承板上。含有行电极11、二极管22和图象电极17的部分可用参照图1介绍过的类似方法进行测试。列电极12（如实线所示）和对面电极18系配置在第二支承极上。
图3是另一种显示器件10的一部分的示意图。显示器件10带有适用于荷兰专利申请书8，502，663（PHN11.508）所述的驱动方式的驱动电路。由于所有的二极管23都并联配置在行电极11a和11b之间，因而不可能分开进行电气测试。各个二极管对（或各个二极管23）可用激光束5进行照射。二极管23考虑采用光敏性材料制成的那一种，举例说，非结晶硅。在光照的作用下，光电流I4开始在行电极11a和11b之间流动，光电流I4特性可用一般周知的方法测出。（在此情况下假设行电极11a的电压高于行电极11b的电压）。
行电极12和对面电极18系在另一个支承板上，因而在测试过程中用不上。
若两二极管中有一个没有连接好或以另一种方式呈接线中断状态，则光电流不会使所测出的电流发生变化。从电流电压特性曲线（图4的曲线）也可以看出因串联电阻过高（图4中的曲线b）或举例说，并联电阻过低（图4中的曲线c）或短路而造成的偏差。借助于，举例说，在某一测试电压Vm（图4）下的电流测定值，有可能，举例说，测试出二极管23的存在，还可以知道过程控制和质量检查的某种形式。二极管24可用类似的方法测试。
从所示的所有实例来看，为达到冗余的目的，各开关元件可取多种形式。在图5中，图1器件的场效应晶体管13取两个晶体管13a、13b的形式。原则上，行电极11系连接到晶体管13a的栅极上，且几乎延伸到晶体管13b的栅极上。若在参照图1介绍的测试过程中晶体管13看来没有连接好或以另一种方式呈现作用不正常的情况，则有可能在行电极11和晶体管13a的栅极之间借助于激光束25加设一个接合点26。必要时还可用同一个激光束清除行电极11与晶体管13a的栅极之间的连接，或晶体管13a与其它元件之间的连接（例如图象电极17的接线27）。另一方面，两晶体管13a、13b两者可能已事先连接好，这时用电子束使图象电极17充电之后，就可用激光束照射各晶体管13a、13b，以便检测缺陷。必要时可以用激光束再次使工作不正常的晶体管接线中断。
当然，本发明是不局限于所举的上述实例，在本发明的范围内是可以提出熟悉本技术的人士周知的一些修改的。象二极管环之类的开关元件也可以借助于激光照射进行测试;但有一个条件：与二极管环有关的各二极管应彼止横向分开。参照图2所介绍的方法也可用于二极管以外的开关元件，例如举例说，可变电阻器、MIM或其它二极元件。同样，图1实例中的场效应晶体管可用其它三极元件代替。在可能有的辅助电路8中，也可以通过连接一个光电二极管11来减少光电二极管19的数目，同时也可以用对辐射敏感的电阻器来代替光电二极管。最后，待测试器件的各部件也不一定非要是作为矩阵组成的显示器件的一部分不可，同时本发明也可用于液晶器件以外的显示器件。

Claims (11)

1、一种测试一部分显示器件的方法，该部分显示器包括一个在至少一激励线路和部分待形成的象素之间的开关元件，该方法的特点在于，用能束扫描开关元件或待形成的象素的部分。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述能束是电子束。
3、如权利要求2所述的方法，其特征在于，待形成的象素的部分用电子束充电，且通过经由开关元件使待形成的象素放电来测试开关元件的工作情况。
4、如权利要求2所述的方法，其特征在于，待形成的象素的部分经由开关元件充电，且待形成的象素的电荷供应借助扫描电子显微镜进行测试。
5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，给待形成的象素提供电荷的充电电流借助于至少一个对辐射敏感的开关元件获取，该开关元件可用光束，特别是激光束作选择性照射。
6、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述能束是光束，特别是激光束。
7、如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述开关元件包括至少一个受光束扫描的光敏半导体元件。
8、如权利要求1至7所述的方法，其特征在于，所述开关元件包括若干冗余元件，视测试结果而定，该冗余元件可以加入到激励线路与待形成的象素之间的接线中，或从该接线中除去。
9、如权利要求8所述的方法，其特征在于，用激光束形成连接或中断连接。
10、如权利要求6至9所述的方法，其特征在于，所述光敏半导体元件在横向上分开。
11、一种显示器件，其中装有用权利要求1至10所述的方法测试过的部件。
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