CN1263996C - 基板位置偏差检测装置及基板位置偏差检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供用非接触的简单的结构，可准确地检测出基板位置偏差的基板位置偏差检测装置和基板位置偏差检测方法。通过向基板表面配设的导电图形供电的供电部(3)，向基板(20)表面的导电图形(25)提供交流信号，让基板(20)沿箭头A方向移动，从基板位置偏差传感器(1)、(2)的交流信号的检测信号的输出电平正好在中间电平时的时间差和基板输送速度，检测出基板的位置偏差程度。

Description

基板位置偏差检测装置及基板位置偏差检测方法

技术领域

本发明涉及可检测与表面配设有导电图形的基板的输送方向大致垂直的方向上的位置偏差的基板位置偏差检测装置和基板位置偏差检测方法。

背景技术

现在，作为确定表面配设有导电图形的基板的误差的方法有：作用于基板端部的光学检测方法或作用于基板端部的机械检测方法等。

或者，如特开平10-311861所述，在基板上配设有图形的情况下，采用在导电图形的两侧配置传感器，根据传感器检测信号的差分，检测出位置偏差的方法。

但是，在光学检测方法中，由于发光装置有问题或周围气氛的状态，会使检测水平发生变化。因此，几乎不可能进行高精度检测。在机械检测中也存在着同样的问题。

另外，特开平10-311861的方法，是将基板位于对配线图形进行通路检查的通路检查装置的位置上并固定，然后，必须在X和Y相互垂直的方向上，置备4个间隔为导电图形线宽一半左右的一对传感器。而且，还必须置备微细且高精度的间隔为导电图形线宽一半左右的一对传感器，只用于特殊用途。

因此，希望开发可设置在输送带上所希望的位置上、结构简单且具有不随时间变化的高精度的基板位置偏差检测装置。

发明内容

本发明目的是为了解决上述问题，提供可设置在输送带上所希望的位置上、结构简单且具有不随时间变化的高精度的基板位置偏差检测装置和基板位置偏差检测方法。

作为达到上述目的装置之一，例如具有以下结构。

其特征在于，即是检测与表面配设有导电图形的基板的输送方向垂直的方向上的位置偏差的基板位置偏差检测装置。该装置具有下述装置：与前述配设在基板表面的导电图形的输送方向的后方端部距有一定距离、在至少有两处的预定位置、与基板表面配设的导电图形以非接触方式进行电容耦合的定位传感器、从前述导电图形的其他部位，向前述输送方向的前方端部提供交流信号的供电部、通过各前述定位传感器，检测出前述供电部提供的交流信号的检测时间偏差，从而检测出被输送的检查基板的位置偏差的位置偏差检测装置，前述供电部，在前述检查基板至少是前述输送方向后方端部到达前述定位传感器的位置时，提供前述交流信号，

前述位置偏差检测装置是将检测信号的相差比例作为前述检查基板的倾斜比例。

另外例如，其特征在于，前述位置偏差检测装置，是将各前述定位传感器检测的最小检测电平和最大检测电平之间的中间电平信号检测时的前述检测基板的位置，作为前述输送方向后方端部的前述位置偏差检测装置到达位置，从前述各位置偏差检测装置的检测信号的差，检测出相对于前述各位置偏差检测装置配设位置的倾斜程度和相对于输送方向的位置偏差。

换言之，前述位置偏差检测装置，将各前述定位传感器检测的最小检测电平和最大检测电平之间的中间电平信号对应的前述检测基板的位置，作为前述输送方向后方端部到达前述位置偏差检测装置的位置，从前述各位置偏差检测装置的检测信号的差，检测出相对于前述各位置偏差检测装置配设位置的倾斜程度和相对于输送方向的位置偏差。

另外例如，其特征在于，前述供电部，是利用在前述导电图形的其他部位以非接触方式进行电容耦合的装置，提供前述交流信号的。

另外例如，其特征在于，前述基板是用于液晶显示面板的基板，前述导电图形是IT0膜。或者，前述基板是用于液晶显示面板的基板，前述导电图形是铝膜。

另外例如，其特征在于，前述液晶显示面板用基板是玻璃基板或塑料基板。

另外，具有与基板表面配设的导电图形的输送方向的后方端部距有一定距离、在至少有两处的预定位置、与基板表面配设的导电图形以非接触方式进行电容耦合的定位传感器，同时，还具有向前述导电图形提供交流信号的供电部，可检测与前述基板输送方向大致垂直的方向的位置偏差的基板位置偏差检测装置的基板位置偏差检测方法。用前述定位传感器，经前述导电图形，对被提供给输送过来的前述基板的前述导电图形的前述交流信号进行检测；通过前述定位传感器，检测出前述交流信号的检测时间偏差，用检测被输送过来的检查基板的位置偏差的检测方法，对基板位置偏差进行检测。

另外例如，本发明还具有以下特征，前述位置偏差的检测，将各前述定位传感器检测的最小检测电平和最大检测电平之间的中间电平对应的前述检测基板的位置，作为前述输送方向后方端部到达前述位置偏差检测装置的位置，从前述各位置偏差检测装置检测的信号差，检测出相对于前述各位置偏差检测装置配置位置的倾斜程度和相对于输送方向的位置偏差。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的基板位置偏差检测装置的检测原理说明图。

图2是对本实施例的基板位置偏差检测装置的基板位置偏差检测控制进行说明的流程图。

图3是通过本实施例的位置偏差传感器2对基板位置偏差检测原理进行说明的图。

具体实施方式

下面，参照各图对本发明的一个实施例进行详细说明。以下，将对作为检查图形的、形成液晶显示面板的点矩阵显示用面板在组装前的点矩阵图形是否良好进行检查的电路图检查装置作为例子进行说明。

但是，本发明不局限于下面说明的例子。只要是在一方端部，在端部图形不同的图形群的位置，可放置分别被公共电容耦合的通用传感器的图形均可。

图1是本发明的一个实施例的基板位置偏差检测装置的检测原理说明图。

本实施例的基板位置偏差检测装置，是将检测基板放在XYZθ工作台30上，通过控制XYZθ工作台30，进行三维移动，将基板控制在任意位置，在基板位置偏差检测时，对在与放置在按箭头A方向输送的XYZθ工作台30上的、表面配设有导电图形的基板20的输送方向大致垂直的方向上的位置偏差进行检测的装置。

在基板20的表面配设有规定的导电图形25。在本实施例中，基板20是液晶显示面板用基板，具体的基板材料为玻璃，在玻璃制基板(玻璃基板)表面配设有导电图形。

但是，本实施例不局限于玻璃基板，只要能具有相同功能，也可以使用其它材质的基板。例如，由塑料制的基板，也能达到与玻璃制的基板相同的功能，并能减少破损的可能性。因而，用塑料基板代替玻璃基板不需要改变下述的控制，可以进行完全相同的检查。

另外，基板20表面配设的用于检测的导电图形，不要与基板移动方向平行，而是配设成垂直方向。

XYZθ工作台30不仅可沿箭头A方向移动，也可沿与A方向垂直的方向移动。通过改变后述的定位传感器的配置，和改变XYZθ工作台30的移动方向，也可检测与箭头A方向垂直的方向的位置偏差。

在本实施例中，通过改变后述的传感器的配置，只要导电图形不与基板移动方向平行，任意方向的图形，都可检测出基板的位置偏差。下面，对导电图形为ITO薄膜的例子进行说明。

在本实施例的基板位置偏差检测装置中，将距有一定距离、在至少有两处的预定位置、与基板表面配设的导电图形以非接触方式进行电容耦合的、作为图形端部检测装置的定位传感器1、2，和从导电图形25的输送方向前方的其它部位，向导电图形25的输送方向后方端部25a提供交流信号的、作为信号提供装置的供电部3，定位在无图示的传感器面板的同一平面内，并进行固定。

定位传感器1、2是具有相同面积的导电平板，供电部3也是导电平板。因此，向供电部3提供某一频率的高频交流信号(脉冲信号)，通过与基板20表面的导电图形25之间的适当的间隔，虽非接触，但处于电容耦合状态，交流信号可通过供电部3提供给基板20的导电图形25。

因此，供电部3与内藏有以规定频率振动的振动电路的信号发生器14连接，将振动电路振动产生的规定频率的交流信号提供给供电部3。

然后，在定位传感器1、2处于导电图形25的配设位置的情况下，从供电部3通过导电图形25到定位传感器1、2形成电路，供电部3提供的交流信号通过定位传感器1、2被送到放大器电路12。这样，控制部11读取经A/D转换电路13转换的放大器电路12的增幅检测信号的数字信号，检测出两定位传感器1、2的检测信号的检测时间，可检测出基板20的位置偏差。

在本实施例的图1所示结构中，定位传感器1、2被设置在能够在基板20的位置没有偏差的情况下进行输送时，在完全相同的时刻检测出检测信号的位置上。这样的结构，就可将两定位传感器1、2的检测信号的偏差比例作为基板20的位置偏差比例。

但是，本实施例不局限于以上的例子。例如，基板20在位置没有偏差的情况下进行输送时，尽管时间不是完全相同，如果预先知道两定位传感器1、2的检测信号的偏差比例，就可根据该检测信号的偏差比例的误差，确定基板20的位置误差。这样，通过在基板20没有位置偏差时两定位传感器1、2的检测信号的检测时间，和实际基板20输送时的两定位传感器1、2的检测信号的检测时间的变化，检测基板20的位置偏差的程度，这与基本检测方法没有差别。

设置在基板20表面的导电图形25的输送方向后方端部25a上，将距有一定距离的、在至少有两处的预定位置、与基板表面配设的导电图形以非接触方式进行电容耦合的、作为图形端部检测装置的定位传感器1、2，和从导电图形25的输送方向后方的其它部位，向导电图形25的输送方向后方端部25a提供交流信号的、作为信号提供装置的供电部3，定位在无图示的传感器面板的同一平面内，并进行固定。

定位传感器1、2被设置在能够在基板20的位置没有偏差的情况下进行输送时，在完全相同的时刻检测出检测信号的位置上。这样的结构，就可将两定位传感器1、2的检测信号的偏差比例作为基板20的位置偏差比例。

但是，本实施例不局限于以上的例子。例如，基板20在位置没有偏差的情况下进行输送时，尽管时间不是完全相同，如果预先知道两定位传感器1、2的检测信号的偏差比例，就可根据该检测信号的偏差比例的误差，确定基板20的位置误差。这样，通过在基板20没有位置偏差时两定位传感器1、2的检测信号的检测时间，和实际基板20输送时的两定位传感器1、2的检测信号的检测时间的变化，检测基板20的位置偏差的程度，这与基本检测方法没有差别。

参照图2的流程图，对具有以上结构的本实施例的基板位置偏差检测装置的基板位置偏差检测控制进行说明。图2是对本实施例的基板位置偏差检测装置的基板位置偏差检测控制进行说明的流程图。

本实施例的基板位置偏差检测装置，为了无位置偏差地向，对检查对象基板的图形是否良好进行检查的基板检查装置提供基板，设计在基板输送带的基板检查装置的后面。

步骤S1，将检查对象基板放在输送带上，向基板位置偏差检测装置的方向输送。在步骤S2中，检查基板是否被送到本实施例的基板位置偏差检测装置的上记XYZθ工作台30的位置。若未被输送到XYZθ工作台30的位置，则退回到步骤S1，继续输送基板。

在步骤S2中若基板被输送到XYZθ工作台30的位置，则进入步骤S3，让基板在XYZθ工作台30上定位并装好。

然后，进入步骤S4，控制XYZθ工作台30，为了使定位传感器1、2和供电部3，在与基板表面的导电图形处于以非接触方式进行电容耦合的状态下进行基板位置偏差检测，确定基板20的初步位置。该初步位置为定位传感器1、2什么都没检测的位置(未检测位置)。为使基板位置偏差检测容易调整，控制部11在步骤S5启动信号发生器14，向供电部3提供交流信号。

然后，在步骤S6，让XYZθ工作台30沿Y方向(图1的箭头A方向)以一定速度移动。同时，控制部11在步骤S7，驱动放大器12，并启动A/D转换电路13，将定位传感器1、2的输出转换成相应的数字信号并读取。

然后，在步骤S8，让定位传感器1、2的输出从未检测状态向检测状态转移，监测其输出是否处于饱和状态。若定位传感器1、2的输出都未处于饱和状态，则退回到步骤S6，继续监测基板的移动和定位传感器1、2的输出。

如果在步骤S8，定位传感器1、2双方的输出都处于饱和状态，则进入步骤S9，与在步骤S7收集的定位传感器1、2的检测信号电平进行比较，将完全没有检测信号输出时的信号输出电平与输出饱和时的信号输出电平进行比较，求出中间电平信号输出的时间，对两定位传感器1、2的检测信号进行比较，看哪个定位传感器的输出早，早多少，即，检测定位传感器1、2的输出信号的中间电平信号的输出时间差。

然后，进入步骤S10，根据上述检测的时间差，检测出基板位置的偏差。在本实施例中，由供电部3向基板上面配置的导电图形提供交流信号，随着导电图形与定位传感器1、2接近，由供电部3提供的交流信号在定位传感器1、2的检测输出增加。当导电图形与定位传感器1、2的位置完全对应时，传感器的检测信号为最大，进入饱和状态。当导电图形的边界正好位于传感器1、2的正下方时，检测信号输出为中间电平。

这样，由于定位传感器1、2的检测时间的偏差与基板的位置偏差成比例，在步骤S10，根据定位传感器1、2检测的偏差时间，检测出产生了多大的位置偏差。

在本实施例中，位置偏差量的检测处理，参照图3进行详细说明。图3对本实施例的用定位传感器1、2检测基板位置偏差的原理进行说明。

如图3所示，检查基板20的表面配设有导电图形25，在定位传感器1、2到达导电图形25的位置之前，供电部3到达图形配设位置，在步骤5，保持向供电部3提供交流信号的状态。

XYZθ工作台30沿图3箭头A方向移动，导电图形25逐渐到达传感器1、2相对的位置，相对位置的面积逐渐增加，当导电图形完全到达定位传感器1、2相对位置时，传感器1、2的检测输出饱和。该状态为图3下部所示。

由于定位传感器1、2的形状，前后左右是对称的，在检测信号的中间电平的位置，是导电图形端部刚好移动到定位传感器1、2一半的位置(中央位置)，因此，可以检测出正确的基板表面的导电图形配设端部位置。

比较两定位传感器1、2的检测信号电平，检测出与中间电平的时间的偏差量x，通过与基板20的移动速度比较，可检测出基板位置偏差的大小。

而且，这种检测完全可以是非接触的，由于检测信号的电平与位于传感器对面的导电图形的面积成比例，因此可非常精确地检测出基板的位置偏差。

特别是在上述的本实施例中，并不是将检测信号的绝对值作为检测基准，而是通过相对两定位传感器1、2的输出信号进行比较，检测出偏移程度的，因此，不会受到控制部11、检测电路12、13和信号发生器14性能下降或随时间产生变化等的影响，可获得高可靠性的检测结果。

在步骤S11，控制XYZθ工作台30，消除基板的位置偏差，将基板控制到正确的位置上。然后，在步骤S12，在位置正确的状态下，进行基板是否良好的检查处理。至此，该处理结束。

另外，即使控制XYZθ工作台30同时搭载数个基板，由于位置偏差检测精度高，一次位置偏差检测即可将全部基板的位置偏差修正正确。

在以上的说明中，导电图形是ITO图形，但只要可与供电部3对面和定位传感器1、2对面的导电图形交流连接，导电图形的种类不受限制。

例如，用铝膜代替ITO膜也可以进行同样的检测。几乎不受导电图形材料不同的影响，任何材料都可进行完全相同的检测。其他材料如：铜、银或金。

在图1、3的示例中供电部3是一个，在与定位传感器1、2相对的导电图形是分别独立的图形的情况下，可将供电部分离成二个，分别向各定位传感器1、2位置的导电图形供电。

另外，在本实施例中，由于检测的是定位传感器1、2的相对的检测信号的偏差，因此供电部3的形状是任意的，不只局限于图1和图2的示例。再者，即使不是非接触的，而是如测头形状直接与导电图形接触，提供交流信号的也可。

在本实施例中，由于不是通过比较检测信号的绝对值检测位置偏移的，因此无需严格控制传感器和导电图形的间隔，就能进行正确的检测，因此，控制在步骤4的初期位置，就没有问题。

但是，在更准确地进行间隔控制的情况下，例如，将检查基板放到XYZθ工作台30上后，一次就将XYZθ工作台30升向传感器面板。然后，检查基板20表面与传感器面板是否对接。若基板表面与传感器面板没有对接，则继续使XYZθ工作台30上升。

若基板20表面与传感器面板对接，则下降到规定距离。这样，就可正确地控制定位传感器1、2和供电部3与基板表面的导电图形之间的间隔，不仅可处于非接触电容偶合状态，也可使检测信号的电平在一定范围内。

以上说明的本发明，由于位置偏差的检测不以检测信号的绝对值为基准，而是通过对定位传感器的输出信号进行比较，检测偏差程度的。因此，可以简单的结构得到不受各结构性能下降及时间变化等因素影响的可靠性高的基板位置偏差的检测结果。

Claims (9)

1.一种基板位置偏差检测装置，其特征在于，该基板位置偏差检测装置可检测与表面配设有导电图形的基板的输送方向垂直的方向上的位置偏差，

该装置具有下述装置：与所述配设在基板表面的导电图形的输送方向的后方端部距有一定距离、在至少有两处的预定位置、与基板表面配设的导电图形以非接触方式进行电容耦合的定位传感器，

从所述导电图形的其他部位，向所述输送方向的前方端部提供交流信号的供电部，

通过各所述定位传感器，检测出所述供电部提供的交流信号的检测时间偏差，从而检测出被输送的检查基板的位置偏差的位置偏差检测装置，

所述供电部，在所述检查基板至少是所述输送方向后方端部到达所述定位传感器的位置时，提供所述交流信号，

所述位置偏差检测装置是将检测信号的相差比例作为所述检查基板的倾斜比例。

2.根据权利要求1所述的位置偏差检测装置，其特征在于，所述位置偏差检测装置，将各所述定位传感器检测的最小检测电平和最大检测电平之间的中间电平信号对应的所述检测基板的位置，作为所述输送方向后方端部到达所述位置偏差检测装置的位置，从所述各位置偏差检测装置的检测信号的差，检测出相对于所述各位置偏差检测装置配设位置的倾斜程度和相对于输送方向的位置偏差。

3.根据权利要求1所述的基板位置偏差检测装置，其特征在于，所述供电部，是利用在所述导电图形的其他部位以非接触方式进行电容耦合的装置，提供所述交流信号。

4.根据权利要求1所述的基板位置偏差检测装置，其特征在于，所述基板是液晶显示面板用的基板，所述导电图形是ITO膜。

5.根据权利要求1所述的基板位置偏差检测装置，其特征在于，所述基板是液晶显示面板用的基板，所述导电图形是铝膜。

6.根据权利要求4或权利要求5所述的基板位置偏差检测装置，其特征在于，所述液晶显示面板用基板是玻璃基板或塑料基板。

7.一种基板位置偏差检测方法，该检测方法为使用基板位置偏差检测装置的基板位置偏差检测方法，该装置为具有：与基板表面配设的导电图形的输送方向的后方端部距有一定距离、在至少有两处的预定位置、与基板表面配设的导电图形以非接触方式进行电容耦合的定位传感器；向所述导电图形提供交流信号的供电部，该基板位置偏差检测装置可检测与所述基板输送方向垂直的方向的位置偏差，其特征在于该方法包括：

用所述定位传感器，经所述导电图形，对被提供给输送过来的所述基板的所述导电图形的所述交流信号进行检测的步骤；

通过所述定位传感器，检测出所述交流信号的检测时间偏差，用来检测被输送过来的检查基板的位置偏差的检测步骤。

8.根据权利要求7所述的基板位置偏差检测方法，其特征在于，所述位置偏差的检测步骤包括：将各所述定位传感器检测到的最小检测电平和最大检测电平之间的中间电平对应的所述检测基板的位置，作为所述输送方向后方端部到达所述位置偏差检测装置的位置，从所述各位置偏差检测装置检测的信号差，检测出相对于所述各位置偏差检测装置配置位置的倾斜程度和相对于输送方向的位置偏差的步骤。

9.根据权利要求7或权利要求8所述的基板位置偏差检测方法，其特征在于，利用所述供电部进行所述交流信号的提供，是通过与所述导电图形的其他部位以非接触方式进行电容耦合的电容耦合部位进行的。