专利名称：测试lcd tft显示器像素的方法
技术领域：
本发明系有关于测试一平板显示器之复数像素。详言之，本发明之具体例系有关于引导一电子束至一非均匀电极区上面来测试复数像素。
背景技术：
过去数年来，通常一电脑和其他电子制品用之显示器，系一阴线射线管、或称为CRT。该CRT在二十世纪的下半世纪系作为个人电脑(PC′s)和电视之标准显示器。该CRT一般系在一弯曲的玻璃基板上运作来形成一显示器。
近年来，商业上已发展出主动阵列液晶显示器、或称为LCD。该LCD具有一些胜过CRT之优点，包含具有较高的画像品质、重量较轻、需要电压较低、以及较小的电能消耗。用于平板显示器方面，LCD显示器系有利的，而且最近有许多手持式电子装置也已经商业化，诸如计算机萤幕、个电数位助理(PDA)萤幕、手提电脑(笔记型)萤幕、行动电话显示器、以及小型电脑及电视萤幕。此外，大型LCD显示器目前已在消费市场被采用作为平面萤幕电视。
主动阵列LCD之一种型式，包含夹于一TFT阵列基板与一彩色滤光片基板之间之液晶材料。该TFT阵列基板包含一阵列的复数薄膜电晶体(TFT′s)，该复数薄膜电晶体系各自连结至一像素电极。该彩色滤光片基板包含不同的彩色滤光片部分以及一共同电极。当一特定电压施加至一像素电极，在该像素电极与该共同电极之间产生一电场，使该液晶材料产生配向，可使光线通过该特定像素。
第1图系显示一液晶显示器100之概略图，其包含有一均匀像素电极。该图系下载自目前的富士网站http//www.fme.fujitsu.com/products/displays/lcdvatech.html。液晶材料120系夹在该TFT阵列基板110′与该彩色滤光片基板110″之间。因为该TFT阵列基板110′包含一均匀像素电极112′，当一特定电压施加在该像素电极时，该液晶显示器之该等复数分子系配向在一单一方向。该显示器100之该光线强度系取决于相对于该液晶配向的观看角度。因此，具有均匀的像素电极之该TFT-LCD的缺点是有效视角狭窄。
第2图系显示一液晶显示器200之概略图，其包含有一非均匀像素电极。该图系下载自目前的富士网站http//www.fme.fujitsu.com/products/displays/lcdvatech.html。液晶材料220A及220B系夹在该TFT阵列210′与该彩色滤光片基材210″之间。该TFT阵列基板210′包含一非均匀像素电极212′。该非均匀电极包含形成于一导电区的上面之复数介电线。该等复数介电线使该液晶材料可朝向多种方向设置。结果，观察者从不同角度观看该显示器200时，看起来似乎较为鲜明。这种型式的显示器被称为一多区垂直调准(multi-domain vertical alignment，MVA)显示器，其具有一非均匀电极，其包含形成在一导电区上面之复数介电线。
第3和4图系显示MV A显示器之一个例子之概略图，其中该液晶系配向于四个方向，称为A区、B区、C区、和D区。在第4图可以看到6个像素其具有复数介电线218形成在复数导电部220B、G及R上面。该等复数介电线218用以区分并调准在一像素内之该液晶成为复数调准配向。
具有非均匀电极之显示器的另外一种型式，被称为面板内切换式(In Plane Switching；IPS)显示器，该显示器包含形成在该TFT阵列基板上之一对电极。在一配置，该IPS显示器采用一对成型为联锁指形(interlocking fingers)电极。该液晶显示器维持与该基材平行。结果，可以增加显示器的视角。
当MVA型式及IPS型式显示器的尺寸增加，制造厂商必须在基板上增加更多的像素以及电晶体。具有通常技艺者应了解甚至一中等尺寸的彩色显示器，也可能采用数百万个电晶体。若其中有任何电晶体发生问题，会在显示器产生一具有缺陷的像素。当电晶体数量增加时，在一显示器具有不良电晶体的可能性越高。因此，作为品质控制的一部分，一大型LCD的制造厂商会对显示器复数像素的全部或是一部分进行测试。
在制程中电子束测试(EBT)能够被使用来监控并检修缺陷。在一典型的EBT步骤，探测在该等像素内之TFT的回应来提供一缺陷资料。例如，在EBT测试，对该等薄膜电晶体施加特定电压，且在测试时该电子束被引导至该等被调查的各自像素电极。藉由感知从该像素电子区域放射之二次电子来决定该TFT电压。
在测试时，一电子束被放置在该TFT阵列之各像素电极上面，一个接着一个。为了完成此移动，一基板首先被放置在位于一电子束柱下面的一工作台上。一基板区域(有时称为次显示器区域)可以在该电子束柱的下面移动。当一基板区域之次显示器区域位于该电子束柱下方时，该电子束依顺序被移动至该基板区域内之各像素电极上面。在此区域被测试后，工作台被移动来测试下一区域。在一些较新的系统，二至四电子束被并行利用来测试分开的基板区域。
由该非均匀电极之该导电部和介电部的存在，电子束测试包含非均匀电极之显示器时系有问题的。结果，希望提供一种测试包含非均匀电极之显示器之改良方法。
发明内容
本发明系提供一设备和液晶显示器电子束测试方法，该液晶显示器包含具有一导电部和一介电部之复数非均匀电极。依照本发明方法，因为增加该电子束直径，所以该电子束较不聚焦，亦即，在一非均匀电极区上面被放大或被模糊化。该电子束之该直径增加，因此电子束产生来自该非均匀电极区之该导电部之复数个二次电子。所配置之测试电子束可以为圆形、椭圆形或是其他形状。
第1图系包含均匀电极之液晶显示器之一像素之概略图。
第2图系包含非均匀电极之液晶显示器之一像素之一具体例之概略图。
第3和4图系例示MVA显示器其液晶可以配向在四个方向之概略图。
第5图系例示电子束测试(EMT)系统之一概略示意图。
第6图系非均匀电极区域之具体例之一概略示意图。
第7图系非均匀电极区域之另一具体例之一概略示意图。
第8图系又另一非均匀电极区域之一概略平面图。
第9图系又另一非均匀电极区域之一概略平面图。
主要元件符号说明100、200液晶显示器 110′、TFT阵列基板210′110″、 彩色滤光片基 112′ 均匀像素电极210″ 板
120、220 液晶材料 212′ 非均匀像素电极220A、 液晶材料 218 介电线220B220G、 液晶材料 305 底座220R310A、 支撑构件 312 凹槽310B315轮或脚轮 320 升降臂500电子束测试系 505 探测器统510主框 520 探测器储存构件524可伸缩门 522 架540负载锁定室 525A、 EBT柱B、C、D550测试室 600 非均匀电极区域622导电部 618 介电线624导电部 700 非均匀电极区域725电子束 800 非均匀电极区域818邻接区线 825 电子测试束900非均匀电极区 918′、 电极域 918″924介电部 925 电子测试束具体实施例因此，参照以下本发明之具体例及附加图示之说明，能够对本发明上述所叙述之特征及上述摘要，更清楚明白。应了解附加图示、实施例说明只是本发明之典型具体例，本发明并未限定在此范围，本发明之范围系包含其他等效具体例。
第5图系例示电子束测试(EMT)系统之一概略示意图。该例示之EBT系统500能够测试大型面板基材，可以大至1.9公尺乘2.2公尺以上。该EBT系统500系作为例示性的目的，应了解任何尺寸之任何EBT系统可以经过修改来实施本发明所揭示之方法。
该电子束测试系统500通常包含一探测器储存构件520、一探测器传送构件530、一负载锁定室540、以及一测试室550。该探测器储存构件520可容纳一或多个邻近该测试室550之探测器505，用以方便使用以及收回。最好是该探测器储存构件520配置于该测试室550的下方，如第5图所示，以降低为了达到无污染及有效运作用所需要的无尘室空间。该探测器储存构件520之尺寸最好是约等于该测试室550之尺寸，并配置在支撑该测试室550之一主框510的上面。该探测器储存构件520包含配置在该主框510上之一架522，用以支撑一或多个探测器505。该探测器储存构件520可以更包含一可伸缩门524，其能密闭该储存区域并且在未使用时可以保护所储存之探测器505。
该探测器传送构件530系一模组单元，配置在该测试室550的附近，用以在该探测器储存构件520与该测试室550之间传送一探测器505。该探测器传送构件530包含一底座305其连接二或更多个垂直支撑构件310A、310B(图示中示出二个)。若需要时，复数轮或脚轮315可以配置在底座305之一底部表面，用以使该探测器传送构件530可以方便地调动。
该探测器传送构件530更包含一升降臂320其安装在该支撑构件310A、310B之一末端。该支撑构件310A、310B各自包含一凹槽312(有图示其中一个)，用以与该升降臂320吻合衔接。该等凹槽312中之一个或二个可以容纳一线性致动器、一空气汽缸、一水力汽缸、一磁驱动器、一步进器、或一伺服马达、或其他型式之移动元件(未图示)。该凹槽312可搭配该移动元件(未图示)一起动作，用以引导并使该升降臂320方便进行垂直移动。该升降臂320系配置成可以插入该测试室550或进入该探测器储存构件520，用以收回和传送该探测器505。
该负载锁定室540系配置于邻近并连结至该测试室550。该等室540、550共用一共同环境，其通常系藉由贯通连接该测试室550之一帮浦维持在真空状态(未图示)。该负载锁定室540在该测试室550与该外部之间传送基板，该负载锁定室540通常是在大气压下之一无尘室。该负载锁定室540可以一独立处理环境运作，其能够依照系系统需求而被加热或被冷却、以及被加压或被减压。因此，负载锁定室540能够在不暴露于外部的方式将复数基板传送进或传送出该测试室550。
第5图显示四支EBT柱525A、B、C、D。该EBT柱525A/B/C/D配置在该测试室550之一上表面。当被启动时，该等柱传送一电子束至该基板上之该等电极，用以在测试时激发该等电极。
关于测试该等像素之进一步细节、以及例示EBT测试系统500之操作及特征，如申请中的美国专利申请号码6,833,717号，公告日期2004年12月21日。该申请案之案名为″具有积体电路板传送模组之电子束测试系统″，该申请案以引用的方式并入本文。
在测试时，一基板系放置在位于该电子束下方之一工作台上，该电子束被移动并依顺序测试该TFT阵列之该等电极。观测到使用EBT对一MVA型式显示器进行测试时，在该TFT阵列基板上所形成的复数绝缘线，会干扰该电子反应。例如，参照第4图，在EBT进行测试一MVA型式显示器，希望该电子束激发位于在该等介电线218之间之该等暴露的导电部220B/G/R上之复数电子。然而，一电子束可以非故意地被引导至主要位于该等绝缘线218其中之一的上面，而非位于一导电部的上面，而干扰来自该导电区之电子反应。同样地，观测到一IPS显示器之该导电线指形结构会干扰该电子反应。例如，一电子束会被引导至主要位于一对电极之间之一介电部，因而干扰该电子反应。在各例子，当一电子束系单独位于该介电部时所探测到的二次电子的信号，系与该电子束位于该导电部所探测到的不同。
希望避免该电子束因为在一非均匀电极区域内的不同位置而产生不同的电子信号值之情形。因此，本发明之方法系采用一放大或「散焦(defocused)」测试电子束，其实质上产生一平均或混合信号。换句话说，系增加该测试电子束之直径，可以实质上减少该介电部之信号干扰。
第6图系一非均匀电极区域600之具体例之一概略示意图。希望使用该非均匀电极区域600代表一MVA型式显示器之一单一像素。该介电线618系形成在一导电部622和624的上面。在该例示非均匀电极600，导电部624系暴露在该等绝缘线618之间。
为了克服测试该MVA型式显示器时之不一致的电子束反应问题，增加该电子束的直径，或称为「模糊化(blurred)」，至该介电线618宽度之2倍至10倍(或更多)之间。在一态样，该电子束的直径增加为该介电线618的宽度的约4倍至8倍之间。在一非限定的实施例，该介电线618的宽度约为10微米。在此例，该电子束的直径增加至约20微米至100微米之间。增加该电子束之直径会导致较少比例的该等介电线618被充电，而实质上系使该等介电线618对电极激发的影响被加以平均。
一电子束625如第6图所示，在测试时被引导至该非均匀电极600的一部分上。在此，该电子束625通常系圆形。该电子束625的直径比该等不同的介电线618大许多。
亦可以采用其他的电子束架构。第7图系非均匀电极区域700之另一具体例之一概略示意图。在此，该电子束725通常系圆形。该电子束725之直径系测量横跨其较短的轴而得到。
亦可以测量该″模糊化″电子束的尺寸来与该像素电极区域本身进行比较。在此，该方法之一具体例，该电子束区域被增加至具有约被测试的该非均匀电极区域之至少约50％。第8图系又另一非均匀电极区域800之一概略平面图。显示有二邻接的线818位于该非均匀电极区域800上面。该像素区域被设置成为一般性区域，因此该等线818可以是介电的或是导电的，而在该等线818之邻接区域可以分别是导电的或是介电的。由第8图应可看出一电子测试束825被引导至该非均匀电极区域800的上面。该电子测试束825线覆盖一线818和一邻接该线818之区域等两部分。该电子测试束825的直径足以产生来自一导电部之复数个二次电子。而且，该电子束具有足够的直径，因此当该电子束825移至在该相同TFT阵列内之不同的非均匀电极时，该电子信号实质上系相同。
如第8图所示，该电子束区域系该整体非均匀电极区域之至少50％。在一具体例，该电子束825之区域可以与从线818至一邻接线818的距离同样大。在一态样，该电子束具有一区域，其系为所调查的该非均匀电极区域800之约50％至90％。
第9图系又另一非均匀电极区域900之一概略平面图，如一IPS-型式晶胞。该非均匀电极区域900包含形成一交错指形结构之一对电极918′、918″。该等电极918′、918″之间的宽度被界定为横跨一介电部924之宽度。
一电子测试束925被引导至该非均匀电极区域900的上面。该电子测试束925至少覆盖该电极918′、该该电极918″、以及位于该等电极918′、918″之间的一介电部924之多个部分。该电子束具有足够的直径，因此当该电子束925移至在该相同TFT阵列内之不同的非均匀电极时，该电子信号实质上系相同。
增加该电子束925的直径，或「模糊化」，为该介电线918′、918″的宽度之2倍至10倍(或更多)之间。在一态样，该电子束的直径增加为该介电线918′、918″宽度的约4倍至8倍之间。增加该电子束之直径会导致较少比例的该等介电部924被充电，而实质上系使该等介电部924对电极激发的影响被平均。
在此所叙述之方法的另外一具体例，一聚焦电子束被用来对该基板上面之定位/调准标记进行第一扫描。因为在该电子束下方之该显示器基板位置，通常会因为基板误差、工作台位置误差、以及其他误差而移动，且因为该电子束位置控制具有一误差余裕，对该基板上面之定位/调准标记进行扫描有助于去除该等位置误差并修正该电子束相对于该基板的位置。例如，该电子束可以被聚焦在小于该非均匀电极区域约20％之一区域，随后该电子束被扫描于该定位/调准标记上面。接着，藉由改变在该聚焦透镜中之电流及/或改变在一磁聚焦线圈内之电流可以使电子束散焦。接着，该已散焦之电子束被依顺序引导至该TFT阵列之目标非均匀电极区域的上面。
在此，上述之本发明之叙述，主要是参照MVA型和IPS型显示器。然而，应了解本发明并不限定于此等型式之元件，所叙述之该等元件只是为了例示性说明之目的。关于此点，在此所叙述的方法，用以测试任何其他型式之具有非均匀电极之显示器元件系有用的。
虽然上前叙述已本发明的具体例，但是在未悖离本发明之基本范围，可以设计本发明之其他和进一步具体例，本发明之范围系由随附之申请专利范围所限定。
权利要求
1.一种用以在一平板显示器基板上执行电子束测试复数TFT元件的方法，该平板显示器基板包含复数非均匀电极区域，各非均匀电极区域具有一导电部和一介电部，该方法包含配置一电子测试束之步骤，该电子测试束具有一区域其足够覆盖该介电部的至少一部分和该导电部的至少一部分；以及引导该电子测试束至该非均匀电极区域上面之步骤。
2.如权利要求第1项之方法，其中该电子束的区域系该非均匀电极区域之至少约50％。
3.如权利要求第1项之方法，其中该电子束的区域系该非均匀电极区域之约50％至约90％之间。
4.如权利要求第1项之方法，其中所配置该电子测试束之形状系圆形。
5.如权利要求第1项之方法，其中所配置该电子测试束之形状系椭圆形。
6.一种用以在一平板显示器基板上执行电子束测试复数TFT元件的方法，该平板显示器基板包含复数非均匀电极区域，各非均匀电极区域具有形成在一导电部上面之复数介电线，该方法包含配置一电子测试束之步骤，该电子测试束具有一直径其足够覆盖该等介电线其中之一的至少一部分和覆盖该导电部的至少一部分；以及引导该电子测试束至该平板显示器之该非均匀电极区域上面之步骤。
7.如权利要求第6项之方法，其中该电子束的直径系该等介电线其中之一的宽度之约2倍至约10倍。
8.如权利要求第6项之方法，其中该电子束的直径系该等介电线其中之一的宽度之约4倍至约8倍。
9.如权利要求第6项之方法，其中所配置该电子测试束之形状系圆形。
10.如权利要求第6项之方法，其中所配置之该电子测试束之形状系椭圆形，所配置之该电子测试束之直径系藉由测量横跨其较短轴来得到的。
11.如权利要求第6项之方法，其中该平板显示器基板包含一多区垂直调准(MVA)显示器基板。
12.一种用以在一平板显示器基板上执行电子束测试复数TFT元件的方法，该平板显示器基板包含复数非均匀电极区域，各非均匀电极区域包含由一介电部所分隔开来之一第一电极和一第二电极，该方法包含配置一电子测试束之步骤，该电子测试束具有一直径其足够覆盖该第一电极的至少一部分、该第二电极的至少一部分、及该介电部的至少一部分；以及引导该电子测试束至该平板显示器之该非均匀电极区域上面之步骤。
13.如权利要求第12项之方法，其中该电子束的直径系该等介电线其中之一的宽度之约2倍至约10倍。
14.如权利要求第12项之方法，其中该电子束的直径系该等介电线其中之一的宽度之约4倍至约8倍。
15.如权利要求第12项之方法，其中所配置之该电子测试束之形状系圆形。
16.如权利要求第12项之方法，其中所配置该电子测试束之形状系椭圆形，所配置该电子测试束之直径系藉由测量横跨其较短轴而得到。
17.如权利要求第12项之方法，其中该平板显示器基板包含面板内切换式(In Plane Switching；IPS)显示器基板。
18.一种用以在一平板显示器基板上执行电子束测试复数TFT元件的方法，该平板显示器基板包含复数非均匀电极区域，各非均匀电极具有一介电部、以及一导电部，该方法包含配置一电子测试束之步骤，该电子测试束具有一第一区域其小于该非均匀电极区域约20％；引导该电子测试束至该基板上之一定位标记，用以调准该电子束之一位置之步骤；重新配置一电子测试束之步骤，该电子测试束具有一第二区域其大于该非均匀电极区域约20％；以及依顺序引导该电子测试束至该非均匀电极区域上。
19.如权利要求第18项之方法，其中所配置该电子测试束之形状系圆形。
20.如权利要求第18项之方法，其中所配置该电子测试束之形状系椭圆形，所配置该电子测试束之直径系藉由测量横跨其较短轴而得到。
21.如权利要求第18项之方法，其中该重新配置之电子测试束的该第二区域系该非均匀电极区域之约50％至约90％之间。
22.一种用以测试一基板上之复数元件的设备，包含一设置在该基板一元件上方的电子束，该电子束在该基板上形成一可配置的点区域，其适合从该基板诱导出复数个二次电子信号，其中该点系配置成可以使该信号的干扰被降至最低。
23.如权利要求第22项之设备，其中该元件系一薄膜电晶体(TFT)，其具有一非均匀电极区域，并且该点区域系该非均匀电极区域之至少50％。
24.如权利要求第23项之设备，其中该点区域系该非均匀电极区域之约50％至约90％之间。
25.如权利要求第22项之设备，其中该点区域之形状系圆形。
26.如权利要求第22项之设备，其中该点区域之形状系椭圆形。
27.如权利要求第22项之设备，其中该薄膜电晶体(TFT)具有一导电部和一介电线部。
28.如权利要求第27项之设备，其中该点区域界定一直径，该直径系该等介电线其中之一的宽度之约2倍至约10倍。
29.如权利要求第27项之设备，其中该点区域之形状系圆形并界定一直径，该直径系该等介电线其中之一的宽度之约4倍至约8倍。
30.如权利要求第27项之设备，其中该点区域之形状系椭圆形，所界定之该直径系藉由测量横跨其较短轴而得到，该直径系该等介电线其中之一的宽度之约4倍至约8倍。
31.一种用以测试一平面基板上之复数薄膜电晶体的电子测试束设备，该平面基板包含复数非均匀电极区域，各非均匀电极具有一介电部、以及一导电部，该设备包含一电子测试束，其界定出该基板上的一点，该点具有一区域其被调整成可以覆盖该介电部的至少一部分、以及该导电部的至少一部分。
32.如权利要求第31项之设备，其中该区域可被调节以界定出一直径，该直径系该等介电线其中之一的宽度之约2倍至约10倍。
33.如权利要求第31项之设备，其中该区域可被调节成圆形之形状，该直径系该等介电线其中之一的宽度之约4倍至约8倍。
34.如权利要求第31项之设备，其中该区域可被调节成椭圆形之形状，并且界定一直径其系藉由测量横跨其较短轴而得到，该直径系该等介电线其中之一的宽度之约4倍至约8倍。
35.如权利要求第31项之设备，其中该区域可被调节成可覆盖该非均匀电极区域之至少约50％。
36.如权利要求第31项之设备，其中该区域可被调节成可覆盖该非均匀电极区域之约50％至约90％之间。
37.如权利要求第31项之设备，其中该区域可被调节成圆形形状。
38.如权利要求第31项之设备，其中该区域可被调节成椭圆形形状。
全文摘要
本发明系提供一设备和以电子束测试复数液晶显示器的方法，该液晶显示器包含复数非均匀电极其具有一导电部和一介电部。依照本发明方法，因为增加该电子束直径，所以该电子束较不聚焦，亦即，该电子束在一非均匀电极区域上面被放大或被模糊化。增加该电子束之直径，使得电子束可自该非均匀电极区之该导电部产生复数个二次电子。所配置之测试电子束可以为圆形、椭圆形或是其他适当形状。
文档编号G02F1/13GK1737592SQ200510091910
公开日2006年2月22日 申请日期2005年8月3日 优先权日2004年8月3日
发明者A·文策尔, R·施密德, M·布鲁纳 申请人:应用材料股份有限公司