JP2000216230A

JP2000216230A - Ｔｆｔ基板固定用治具及びｔｆｔ基板の断線検出装置

Info

Publication number: JP2000216230A
Application number: JP11017998A
Authority: JP
Inventors: Shigenobu Maruyama; 重信丸山; Mikio Hongo; 幹雄本郷; Kazufumi Miyata; 一史宮田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-01-27
Filing date: 1999-01-27
Publication date: 2000-08-04

Abstract

(57)【要約】【課題】大形ガラス基板により製造されるＴＦＴ基板の
平面性を保持したまま、基板を固定するための基板固定
治具を提供すること。【解決手段】ガラス基板の外周に沿って額縁状にガラス
基板を真空吸着すると共に、ガラス基板の短辺または長
辺と平行に真空吸着用の梁を設けて全体の剛性を確保
し、少なくともガラス基板上に配置されたディスプレイ
画面に相当する部分に開口部を設けた基板固定治具を使
用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示基板の欠陥
検査技術に係り、特にＬＣＤ（LｉｑｕｉｄＣｒｙｓ
ｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）の用途で主流に用いられてい
るＴＦＴ（ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｅ
ｒ）基板や、ＳＴＮ（ＳｕｐｅｒＴｗｉｓｔｅｄＮ
ｅｍａｔｉｃ）基板上に形成された配線パターンの断線
欠陥検出装置に関する。

【０００２】並びに本発明は、ＴＦＴ基板、ＳＴＮ基
板、及びそれらと組み合わせて用いるＣＦ（Ｃｏｌｏｒ
Ｆｉｌｔｅｒ）基板、更にはプラズマディスプレイパ
ネル等の板状基板の固定用治具に関する。

【０００３】

【従来の技術】ＴＦＴ−ＬＣＤに代表される液晶表示装
置は、パーソナルコンピュータ等の表示画面としてＣＲ
Ｔ（ＣａｔｈｏｄｅＲａｙＴｕｂｅ）と同等の表示
品質が得られる一方、機器の省スペース化に大きく寄与
することから、その需要が急速に拡大している。また現
在、その適用範囲拡大によって大画面化・高精細化・低
消費電力化といった機器の高性能化や、低価格化が要求
されており、製造メーカでは各社独自方式の製品を開発
し、他社製品との差別化を図っている。

【０００４】液晶表示基板の製造工程は、一般にアレイ
工程とＬＣＤ工程とに大別される。アレイ工程では先
ず、ガラス基板上にゲート線・透明電極・ＴＦＴ素子・
ドレイン線の手順で、それぞれの薄膜パターンをフォト
・リソグラフ（製膜・レジスト塗布・露光・現像・エッ
チング・レジスト剥離の一連のプロセス）を用いて形成
する。そして、配線パターンであるゲート線とドレイン
線に対して電気的導通検査を実施し、パターンの断線の
有無を検査する。ここでゲート線やドレイン線上に1ヶ
所でも断線や短絡が存在した場合、最終的に液晶表示装
置として組み立てた際に線欠陥（表示不良）となって現
れ、製品価値が消滅する。このため、それらのパターン
に欠陥が存在することが明らかになったＴＦＴ基板は、
この時点で不良品として製造工程から排除（廃棄）され
る。

【０００５】一方、欠陥が存在しない良品については、
これまで形成した薄膜パターン上に保護膜を形成後、Ｌ
ＣＤ工程に投入される。ＬＣＤ工程では、前述したアレ
イ工程で製作したＴＦＴ基板と、前述したアレイ工程と
は別の製造工程で製作したＣＦ基板とを対向させ、精密
に位置決めした上で貼り合わせ、基板間に液晶を封入・
封止する。以上の工程で液晶表示基板としての製造が終
了し、その後の組立工程において、液晶表示基板に駆動
用回路素子を実装し、パーソナルコンピュータ等の機器
への接続が行われる。

【０００６】ＴＦＴ−ＬＣＤの高性能化と低価格化を両
立するためには、ここで説明した一連の製造工程におい
て、徹底した品質管理技術が必要不可欠である。また、
製造歩留りを常に高水準に維持することが、製品の製造
原価を低減させ、製品の低価格化につながる。このため
ＴＦＴ−ＬＣＤの製造ラインでは、個々の製造装置の処
理状態のモニタリングや、製造工程中で電気的あるいは
光学的検査が適宜実施されており、製造装置の異常を早
期に検知し、異常が生じた場合には即座に処理条件を修
正する、あるいは製造装置のメンテナンスを行うこと
で、製品の品質と製造歩留りの安定確保を図っている。

【０００７】このような状況下で、製造工程中で発生し
た欠陥を修正し、従来不良品として廃棄していた製品を
再生する技術が着目されている。特にアレイ工程におい
て、ドレイン線の形成が終了した時点での不良基板の再
生は、ＴＦＴ基板の製造歩留り向上に大きく寄与するこ
とから、ゲート線・ドレイン線に生じた欠陥を検出し、
修正する技術の実用化が急務となっている。

【０００８】また、ＬＣＤの大画面化に伴って、アレイ
工程で用いられるガラス基板は大形化する傾向にあり、
現在の製造ラインでは、最大８３０×６５０×０．７ｍ
ｍ厚のサイズのガラス基板が用いられている。この大形
ガラス基板を用いることにより、単一サイズガラス基板
で、２面取りから９面取りまでのＬＣＤ画面を効率良く
生産することができる。しかしながら大形ガラス基板の
取り扱いの際、基板にたわみが生じ、基板を破損すると
いった問題が発生しており、ＴＦＴ基板の歩留りを低下
させる大きな原因の一つとなっている。

【０００９】ＴＦＴ基板に生じた欠陥の検査修正方法と
しては、特開平８−２４０６２８号公報による方式が提
案されている。これは、導通検査で断線と判断されたド
レイン線に検査用電極を対向させ、検査用電極に交流信
号を印加した際に、ドレイン線に生じる誘導信号の強度
変化をとらえることで断線位置を特定し、その修正を行
う手法である。

【００１０】また、ＴＦＴ基板の配線に生じた断線欠陥
を修正する方法については、特開平７−２９９８２号公
報、特開平８−１８４８４２号公報、特開平８−２０３
８９８号公報で詳細に述べられている。即ち、配線の断
線欠陥部に有機金属錯体溶液を局所供給し、レーザ光を
照射して有機金属錯体溶液を分解することで、断線部に
金属膜を析出させて接続する技術である。

【００１１】また、薄板のたわみを抑え、その平面性を
保持しつつ搬送するための基板搬送部材としては、特開
平９−３１５５６７号公報による構造体が開示されてい
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術で提案さ
れているＴＦＴ基板の断線検出装置では、断線が生じた
ＴＦＴ基板の裏面（薄膜パターン形成面とは反対側）に
検査用電極を近接・配置し、ＴＦＴ基板裏面と検査用電
極面との間隔を一定に確保する必用がある。しかしなが
ら、ガラス基板の大形化が進行すると、ガラス基板の周
辺部のみをステージに固定しただけでは、基板が大きく
たわみ、ガラス基板裏面に検査用電極を近接する過程
で、ガラス基板と検査用電極とが摩擦し、ガラス基板や
検査用電極にダメージが生じるという問題がある。

【００１３】また、基板搬送部材の構造に関する従来技
術では、板状のベース板上に基板吸着面が設けられた構
造体を採用しているため、ＴＦＴ基板を搭載・固定した
場合、ＴＦＴ基板裏面に断線検査用電極を配置できな
い。

【００１４】本発明の第一の目的は、大形ガラス基板に
より製造されるＴＦＴ基板の平面性を保持したまま、基
板を固定するための基板固定治具を提供することであ
る。

【００１５】本発明の第二の目的は、大形ガラス基板に
より製造されるＴＦＴ基板に対して、その製造工程中で
の配線パターンの断線検出を可能とする、ＴＦＴ配線パ
ターンの断線検出装置を提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記第一の目的は、ガラ
ス基板の外周に沿って額縁状にガラス基板を真空吸着す
ると共に、ガラス基板の短辺または長辺と平行に真空吸
着用の梁を設けて全体の剛性を確保し、少なくともガラ
ス基板上に配置されたディスプレイ画面に相当する部分
に開口部を設けた、基板固定治具により達成される。

【００１７】上記第二の目的は、ガラス基板のたわみを
抑制して保持する手段、ガラス基板を搭載し、その位置
決めをする手段、ガラス基板に検査用電極を近接し、ガ
ラス基板上のパターンに電圧を輻射する手段、ガラス基
板上のパターンに生じた誘導信号を検出する手段、を備
えた断線検出装置により達成される。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態をＴＦＴ基板
の製造工程を例にして説明する。ＴＦＴ基板は、ガラス
基板上に水平走査線パターン（ゲート線）と垂直信号線
パターン（ドレイン線）を格子状に形成し、それぞれの
パターンの交差部近傍にスイッチング素子（ＴＦＴ素
子）を配置した基板である。図１（ａ）はＴＦＴ基板の
構造の説明図、図１（ｂ）は１画素の構成を示した説明
図、図１（ｃ）は１画素の回路図である。

【００１９】ＴＦＴ基板上には、Ａｌ，Ｃｒあるいはそ
れらを含む合金からなるゲート線１とドレイン線４が、
図１（ａ）に示した如く格子状に配置されている。本実
施例で対象とするＴＦＴ基板は、ゲート線１及びドレイ
ン線４にそれぞれ、ゲート線導通検査用パッド２、ドレ
イン線導通検査用パッド５が設けられており、すべての
ゲート線１とドレイン線４がそれぞれ、ゲート共通線
３、及びドレイン共通線６に接続された構成となってい
る。ゲート線１とドレイン線４は、その交差部において
電気的に絶縁されており、交差部近傍にはＴＦＴ素子
８、及び画素電極９が配置され、この画素電極９の配列
がＬＣＤ画面７を形成している。

【００２０】また、ＴＦＴ素子８のゲート（Ｇ）・ドレ
イン（Ｄ）間に一定値以上の電圧を与えなければ、ゲー
ト（Ｇ）・ドレイン（Ｄ）間、ドレイン（Ｄ）・ソース
（Ｓ）間、ゲート（Ｇ）・ソース（Ｓ）間に直流的な導
通はなく、それぞれは静電容量Ｃｇｄ、Ｃｄｓ、Ｃｇｓ
を介して結合されている。

【００２１】ＴＦＴ基板の製造工程では、ゲート線１、
画素電極９、ＴＦＴ素子８、ドレイン線４の薄膜パター
ンが形成された直後に、ゲート線１、及びドレイン線４
の導通検査が行われる。例えばドレイン線４に対して
は、ドレイン線導通検査用パッド５と、ドレイン共通線
６に触針を接触させて、全てのドレイン線について１本
ずつドレイン線４の抵抗値を計測し、ドレイン線４の断
線の有無を検査する。導通検査の結果、ゲート線１、ド
レイン線４に断線が１個所も存在しない良品は、次の製
造工程に送られ、最終保護膜が形成された後に、ＬＣＤ
工程に投入される。しかし計測した抵抗値が一定のしき
い値以上のドレイン線については、断線１０が存在する
ものと判断する。

【００２２】なお、ドレイン線の導通検査と併せて、ゲ
ート線１についても同じ手順で導通検査が行われるが、
ゲート線はドレイン線よりも配線幅が太く、製造工程上
ではドレイン線に比較すると断線発生率は低い。本実施
例では、断線発生率の高いドレイン線４を対象とした断
線検出方法について説明するが、ゲート線１についても
同様の構成で断線検出が可能となることを確認済みであ
る。

【００２３】図２は、ドレイン線４に生じた断線位置を
検出する原理の説明図である。ここでは、前述した導通
検査で、断線が存在すると判断されたドレイン線のみを
対象として、実際の断線位置を検出する。断線位置の検
出には、絶縁基板上に１本の配線パターンを形成した放
射電極基板１１を用いる。放射電極基板１１は、プリン
ト基板等の電子回路基板の基材として一般に多く用いら
れているガラスエポキシ材料やセラミック材料等から成
り、基板表面には、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ等の導体材料から
成る放射電極配線１２が形成されている。ここで用いる
放射電極基板１１は、３０ｍｍ×４０ｍｍ×２ｍｍ厚の
プリント基板であり、放射電極配線１２は長さ２５ｍｍ
×幅３００μｍ×厚さ３０μｍの薄膜Ｃｕ配線である。

【００２４】放射電極基板１１は、放射電極配線１２が
ドレイン線４と直行するようにガラス基板下に位置決め
される。この際、放射電極基板１１表面とガラス基板裏
面との間隔は、約２００μｍ程度に保たれている。そし
て発振器１３より得られる交流信号をドライバ回路１４
で増幅し、放射電極配線１２に供給する。これによっ
て、放射電極配線１２とドレイン線４との間で形成され
た静電結合を介し、ドレイン線４に誘導信号が発生す
る。なおここでは放射電極配線１２に、５００ｋＨｚ、
０−１００Ｖの方形波を印加している。

【００２５】一方、ドレイン線導通検査用パッド５には
信号検出プローブ１５が接続され、ドレイン線４に誘導
された信号を、電流−電圧変換アンプ１６で検出する。
電流−電圧変換アンプ１６の出力は、その周波数成分の
一部のみを通過させるバンドパスフィルタ１７と、検波
回路１８を用いて計測される。また、ドレイン共通線６
には触針１９を接触させ、その電位を電流−電圧変換ア
ンプ１６のグランドレベルに固定する。

【００２６】以上の構成において、放射電極基板１１を
ドレイン線４に沿って移動させつつ、ドレイン線４に誘
導される信号の強度を検出する。例えば放射電極基板１
１が、断線１０よりもドレイン線導通検査用パッド５側
に位置する時（図２（ａ）の状態）は、ドレイン線４に
誘導された電流が、信号検出プローブ１５を介して電流
―電圧変換アンプ１６で検出される。しかし、放射電極
基板１１が、断線１０よりもドレイン共通線６側に位置
する時は、ドレイン線４に誘導された電流が、触針１９
を介して、電流−電圧変換アンプ１６のグランドに流れ
込み、電流―電圧変換アンプ１６で検出されない。従っ
て、放射電極配線１２が断線１０を横切った際に、検出
信号の強度に変化が生じる。この検出信号の強度変化を
とらえることで、断線１０の位置を、放射電極配線１２
の位置に対応させて求めることができる。

【００２７】なお、ＴＦＴ基板上に形成されたドレイン
線以外のパターン（ゲート線や画素電極等）について
も、放射電極配線１２との間で静電結合が生じる。それ
らのパターンよって生じた誘導信号についても、ゲート
・ドレイン間静電容量Ｃｇｄ、ドレイン・ソース間静電
容量Ｃｄｓ、ゲート・ソース間静電容量Ｃｇｓを介して
ドレイン線４から検出される。

【００２８】図３（ａ）〜（ｄ）は、ガラス基板上にお
ける、ＬＣＤ画面の配置を示した図である。ＴＦＴ基板
の製造工程では、８３０ｍｍ×６５０ｍｍ×０．７ｍｍ
厚のガラス基板２０を用いて、ＬＣＤ画面のサイズ別に
４種類の品種が生産されている。図３（ａ）は、１枚の
ガラス基板２０に、２１インチサイズのＬＣＤ画面を２
面取りで配置した品種、図３（ｂ）は、１８インチサイ
ズのＬＣＤ画面を４面取りで配置した品種、図３（ｃ）
は、１４インチサイズのＬＣＤ画面を６面取りで配置し
た品種、図３（ｄ）は、１２インチサイズのＬＣＤ画面
を９面取りで配置した品種であり、以下説明の簡略化の
ためにそれぞれ、２面取り品種、４面取り品種、６面取
り品種、９面取り品種と称する。２面取り品種のＬＣＤ
画面２１、４面取り品種のＬＣＤ画面２２、６面取り品
種のＬＣＤ画面２３、９面取り品種のＬＣＤ画面２４
は、全て図１（ａ）に示した構成となっている。なお、
２面取り品種と６面取り品種のドレイン線は、ガラス基
板２０の長辺と平行、４面取り品種と９面取り品種のド
レイン線は、ガラス基板２０の短辺と平行である。

【００２９】次に、ガラス基板２０を保持するための基
板固定持具について説明する。図４（ａ）、（ｂ）は、
２面取り品種用の基板固定治具の構造の説明図である。
基板固定治具２５は、ガラス基板２０上に配置されたＬ
ＣＤ画面２１，２１’に当たる部分に開口部２９，３０
を設け、ガラス基板２０の裏面（薄膜パターン形成面と
は反対の面）を真空吸着によって固定する治具であり、
ガラス基板２０の外周に沿った額縁に、ガラス基板２０
の短辺と平行に梁を１本設けることで、全体の剛性を確
保した構造となっている。基板固定治具２５上には、真
空ポート３５を介して真空吸着穴３１が設けられてお
り、ガラス基板２０は、基板固定治具２５上に設けられ
た位置決めピン２６，２７，２８と、図示しない位置決
めローラ（ローラ押し当て部３２，３３，３４）によっ
て位置決めされる。

【００３０】真空吸着部分（ガラス基板２０と基板固定
治具２５の接触面であり、図４（ａ）、（ｂ）中のハッ
チングで示す）の幅は全て１０ｍｍである。基板固定治
具２５を用いて、８３０ｍｍ×６５０ｍｍ×０．７ｍｍ
厚のガラス基板２０を固定（真空吸着）したところ、ガ
ラス基板２０の最大のたわみ量を５５０μｍ以下にでき
ることが明らかになった。従来、搬送ロボットを用いて
ガラス基板２０を単体で搬送した場合、基板に１０ｍｍ
以上のたわみが生じていたのに対し、ガラス基板２０を
基板固定治具２５に搭載・吸着した状態で取り扱うこと
で、搬送中のガラス基板２０の損傷を大幅に低減するこ
とができる。なおここでは、基板固定治具２５の材質と
して、Ａｌ材料の表面にアルマイト処理を施して使用し
たが、他にも、線膨張率が低く、且つ材料剛性の高い金
属材料あるいは樹脂材料などを選択することができる。

【００３１】図５（ａ）〜（ｄ）は、ＴＦＴ基板の品種
に対応した基板固定治具の形状の説明図である。図５
（ａ）は、上記で説明した２面取り品種用の基板固定治
具２５、図５（ｂ）は、４面取り品種用の基板固定治具
３６、図５（ｃ）は、６面取り品種用の基板固定治具３
７、図５（ｄ）は、９面取り品種用の基板固定治具３８
であり、何れも基板固定治具の外形のみを簡略化して示
したため、真空吸着穴や、ガラス基板位置決め用ピンは
省略してある。また、それぞれの基板固定治具にガラス
基板を搭載した際の、真空吸着部分（ガラス基板と基板
固定治具の接触面）の幅は全て１０ｍｍである。２面取
り品種用の基板固定治具２５と、４面取り品種用の基板
固定治具３６は共に、ガラス基板２０の短辺と平行に梁
を１本設けた形状であり、同一の治具を流用することが
できる。

【００３２】２面取り品種用の基板固定治具２５、及び
４面取り品種用の基板固定治具３６を用いた場合、８３
０ｍｍ×６５０ｍｍ×０．７ｍｍ厚のガラス基板のたわ
みを５５０μｍ以下として固定することができる。６面
取り品種用の基板固定治具３７は、ガラス基板２０の長
辺と平行に梁を１本設けた形状であり、ガラス基板のた
わみを２５０μｍ以下として固定することができる。９
面取り品種用の基板固定治具３８は、ガラス基板２０の
短辺と平行に梁を２本設けた形状であり、ガラス基板の
たわみを５０μｍ以下として固定することができる。

【００３３】以上で説明した通り、大形ガラス基板をそ
の品種別に３種類の基板固定治具を用いて固定すること
で、ガラス基板のたわみを大幅に抑えることが可能とな
る。従って、大形ガラス基板を、基板固定治具ごと取り
扱うようにすることで、ガラス基板に損傷を与えたり、
破損する危険性が大幅に低減する。例えば、ガラス基板
のＬＤＣ画面に相当する位置に擦り傷等が生じた場合、
製品価値が喪失してしまうが、本発明による基板固定治
具は、ガラス基板上のＬＤＣ画面に相当する位置に開口
部が設けられているため、擦り傷等が生じない。

【００３４】次に図６〜図１０を用いて、ＴＦＴ配線パ
ターン（ドレイン線）に生じた断線位置を検出する装置
の構成を説明する。なおここでは、２面取り品種のガラ
ス基板の場合を例にして説明する。また、以下に説明す
る装置の動作は、全て装置制御部４６で制御されている
ものとする。

【００３５】図６は、ドレイン線断線検出装置の全体構
成を示した説明図である。ゲート線・画素電極・ＴＦＴ
素子・ドレイン線までが形成されたガラス基板は、ゲー
ト線・ドレイン線の導通検査が行われた後、本装置に搬
送される。具体的には、８３０ｍｍ×６５０ｍｍ×０．
７ｍｍ厚のガラス基板が、例えば１ロット（２０枚）単
位でカセット４０に格納された状態で、自動搬送車ライ
ン３９上を移動する搬送ロボットにより、ストッカ４１
上に搭載される。ストッカ４１では、カセット４０に付
加されているロット番号を、光学的あるいは磁気的な媒
体を介して読み取り、製造ラインの上位情報系に問い合
わせることで、搬送されたカセット４０中に、ドレイン
線の断線欠陥が存在するか否かを判断する。

【００３６】そして搬送されたカセット４０中に、ドレ
イン線の断線欠陥が存在しない場合は、搬送ロボットに
よりカセット４０が回収される。一方、カセット４０中
に、ドレイン線の断線欠陥が存在した場合は、移載ロボ
ット４４によって、カセット４０に格納されているガラ
ス基板が１枚ずつ取り出される。なお、基板固定治具ス
トッカ４２には、２面取り品種用・４面取り品種用・６
面取り品種用・９面取り品種用の基板固定治具が予め格
納されており、移載ロボット４４が取り出したガラス基
板の品種に合わせて、それに適合する基板固定治具を、
図示しない搬送機構によって事前に基板搭載ステージ４
３上にセットするものである。移載ロボット４４によっ
て取り出されたガラス基板は、基板搭載ステージ４３上
にセットされた、２面取り品種用の基板固定治具２５上
に搭載される。ここまでの装置の動作を、図７を用いて
具体的に説明する。

【００３７】図７は、基板搭載ステージ４３の構造の説
明図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＢ−Ｂ’断面図
である。基板固定治具２５は、図示しない搬送機構によ
って、基板固定治具ストッカ４２から、基板搭載ステー
ジ４３に内蔵された治具押し上げピン４７上に搭載され
る。この時、治具押し上げピン４７は、基板搭載ステー
ジ４３の表面から突出した状態となっている。そして、
治具押し上げピン４７を基板搭載ステージ４３内部に格
納することで、基板固定治具２５を、基板搭載ステージ
４３上に搭載する。その後、基板搭載ステージ４３内部
のガラス押し上げピン４８が上昇し、移載ロボット４４
がガラス基板２０を、ガラス押し上げピン４８上に搭載
する。そして、ガラス押し上げピン４８が降下すること
で、ガラス基板２０が基板固定治具２５上に搭載され
る。

【００３８】ガラス基板２０が基板固定治具２５上に搭
載された後、位置決めローラ４９，５０，５１によっ
て、ガラス基板２０が位置決めピン２６，２７，２８に
押し付けられる。この動作によって、基板搭載ステージ
４３上に設けられた治具位置決めピン５２，５３，５４
に基板固定治具２５も押し付けられ、全体の位置決めが
行われる。そして、図示しない真空継ぎ手が、基板固定
治具２５の真空ポート３５に接続され、ガラス基板２０
が基板固定治具２５上に真空吸着される。その後、治具
押し上げピン４７が上昇し、移載ロボット４４が基板固
定治具２５を、断線検出装置４５のワークホルダ上に搭
載する。なお、２面取り品種と６面取り品種の場合は、
θステージ５５によって基板搭載ステージ４３を９０度
回転させた後、断線検出装置４５のワークホルダに搭載
する。これによって、ＴＦＴの品種によって異なるドレ
イン線の方向を、断線検出装置４５のワークホルダ上で
常に一定方向とすることができる。

【００３９】なお、基板搭載ステージ４３では、ガラス
基板２０上に記された製品番号を、図示しない観察光学
系で読み取る機能を有している。これにより、ガラス基
板２０上でドレイン線の断線が生じている画面、及び断
線が生じているドレイン線アドレスを製造ラインの上位
情報系に問い合わせる。ガラス基板２０が、良品である
（ドレイン線の断線欠陥が存在しない）時は、ガラス基
板２０を基板固定治具２５から取り外し、カセット４２
内の元の位置に収納し、次のガラス基板を基板固定治具
２５上に搭載する。

【００４０】図８は、断線検出装置４５の構造の説明
図、図９（ａ），（ｂ）は、断線検出装置４５のワーク
ホルダ上での基板固定治具２５の固定方法の説明図であ
る。断線検出装置４５は、ワークホルダ５８の開口部内
に、門形フレーム５７に固定された放射電極ユニット５
６を配置した構造で、Ｘ軸・Ｙ２軸の動作によって、ワ
ークホルダ上に固定した基板固定治具２５の位置決めを
可能としている。また、放射電極ユニット５６は、門型
フレーム５７上において、Ｚ２軸の動作によって上下動
作が可能で、移載ロボット４４で基板固定治具２５を搭
載する際には、下降位置に位置決めされている。２面取
り品種用の基板固定治具２５は、ワークホルダ５８上に
設けられた位置決めローラ６５，６６，６７によって、
治具位置決めピン５９，６０，６１に押しつけられ、位
置決め・固定される。なお、４面取り品種及び９面取り
品種の場合は、基板固定治具３６或いは３８が、位置決
めローラ６８，６９，７０によって、治具位置決めピン
６２，６３，６４に押しけられることで、位置決め・固
定される。

【００４１】図１０（ａ）、（ｂ）は、放射電極ユニッ
ト５６の構造を示した説明図である。放射電極ユニット
５６は、３０ｍｍ×４０ｍｍ×２ｍｍ厚のプリント基板
上に、長さ２５ｍｍ×幅３００μｍ×厚さ３０μｍの薄
膜Ｃｕ配線から成る放射電極配線１２を形成した放射電
極基板１１が、ガイド７１上を、図示しないステッピン
グモータを動力として移動（Ｙ３軸）する構造となって
いる。また、放射電極基板１１の両側には、平面度が確
保された吸着パッド７２が設けられており、その吸着面
が放射電極基板１１の表面よりも、若干（２００μｍ）
高くなるように設定されている。

【００４２】基板固定治具２５が、ワークホルダ５８上
で位置決め・固定された後、先に製造ラインの上位情報
系から取得した情報に基づき、Ｘ軸・Ｙ２軸を動作させ
ることで、放射電極ユニット５６を断線欠陥が生じたド
レイン線の直下に配置し、放射電極ユニット５６をＺ２
軸によって一定量上昇させる。即ち、放射電極ユニット
５６の吸着パッド７２をガラス基板２０の裏面に吸着さ
せることで、放射電極基板１１が移動する領域にあたる
部分（ガラス基板２０の一部）を、確実に平面として保
持するものである。また、放射電極ユニット５６の全長
ｌ₁は、図５（ａ）に記載した寸法ｌ₂と同じ寸法（厳密
にはｌ₁＜ｌ₂）としておけば、他の品種のガラス基板
（基板固定治具）についても、同一の放射電極ユニット
５６を用いることができる。

【００４３】一方で、断線検出装置４５上には、信号検
出プローブ７３を備えた、信号検出回路７４が配置され
ている。両者は、図示しない門形フレームに、Ｙ１軸・
Ｚ１軸を介して取り付けられており、先に製造ラインの
上位情報系から取得した情報に基づき、信号検出プロー
ブ７３を断線欠陥が生じたドレイン線の導通検査用パッ
ドに接触させる。信号検出プローブ７３の接触位置は、
観察光学系７５によって拡大され、図示しないテレビモ
ニタを通して作業者が観察することができる。なおこれ
と同時に、図示しない門形フレームに取り付けられてい
る、図示しない触針を、ドレイン共通線に接触させる。

【００４４】その後、図２で説明した原理の通り、放射
電極配線１２に交流信号を印加し、放射電極基板１１を
走査しつつ、ドレイン線に誘導される信号の強度を検出
することで、ドレイン線上に生じた断線の位置を特定す
る。具体的には、放射電極配線１２への印加信号は、５
００ｋＨｚ、０−１００Ｖ（方形波）、放射電極基板１
１はガラス基板２０の品種によって予め決定されている
スタート位置（例えばドレイン線導通検査用パッド５の
位置）から、ドレイン線の全長分だけ３０ｍｍ／ｓで定
速走査する。放射電極基板１１の走査方向は、ドレイン
線導通検査用パッド５側からドレイン共通線６側に向か
って走査しても良いし、その逆でも良い。

【００４５】また、信号検出回路７４のサンプリング
は、放射電極基板１１を走査するためのパルスモータ
（図示せず）の位置情報と同期して行われる。例えば、
放射電極基板１１を定速動作させておき、放射電極基板
１１が５００μｍ移動する毎に、信号検出回路７４でサ
ンプリングを行う。あるいは、放射電極基板１１が５０
０μｍ移動する毎に、放射電極基板１１の走査を一時停
止し、信号検出回路７４でサンプリングを行うこともで
きる。

【００４６】以上の手順により、ドレイン線上に生じた
断線欠陥の位置検出が終了すると、検出した断線欠陥の
位置情報を、制御部４６で記憶し、製造ラインの上位情
報系に出力する。そして、信号検出プローブ７３、及び
図示しない触針（ドレイン共通線に接触）をガラス基板
２０から離し、放射電極ユニット５６を降下させて、移
載ロボット４４により、ワークホルダ５８上の基板固定
治具２５を基板搭載ステージ４３に移動する。基板搭載
ステージ４３では、基板固定治具２５の真空ポート３５
に真空継ぎ手を接続し、ドライエアを充填することで、
ガラス基板２０の真空吸着を取り外す。移載ロボット４
４は、基板搭載ステージ４３上から、ガラス基板２０を
カセット４０に格納する。

【００４７】以上に述べた手順で、カセット４０に格納
されている全てのガラス基板の断線検出が終了すると、
搬送ロボットがストッカ４１上のカセット４０を回収
し、製造ライン内の断線修正装置に輸送する。断線修正
装置では、本装置で検出した断線欠陥の位置情報に基づ
いて、そのステージ上で断線位置を再現し、断線を修正
する。

【００４８】なお本明細書では、ＴＦＴ基板のドレイン
線を対象とした断線の検出を例にして説明したが、ＴＦ
Ｔ基板のゲート線に生じた断線についても、同原理、同
構成で検出する事ができる。更に、断線検出の対象とな
る基板はＴＦＴ基板のみにとどまらず、板状の基板上に
配線パターンが形成された構成の、プリント基板やプラ
ズマディスプレイ基板に対しても適用することができ
る。

【００４９】

【発明の効果】本発明による基板固定治具を用いること
で、ＴＦＴ基板の平面性を保ったまま基板を保持するこ
とができ、ＴＦＴ基板の搬送中に基板を破損したり、基
板に損傷を与える可能性が大幅に低減する。

【００５０】更に、本発明による断線検出装置によれ
ば、ＴＦＴ基板に擦り傷等の損傷を与えることなく、Ｔ
ＦＴ基板上の配線パターンに生じた断線欠陥を確実に検
出することができ、検出した断線を修正することで、不
良品として廃棄されるＴＦＴ基板が救済される。また、
検出した断線欠陥の状態を解析することで、製造装置の
処理条件の変動や、製造ラインにおける異物の発生状況
を監視することが可能となる。

【００５１】以上のことから、液晶表示基板の製造歩留
まりを向上させる効果がある。また液晶表示基板の製造
歩留まりが向上することで、液晶表示基板の製造原価を
低くする効果と、産業廃棄物を低減させる効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）と（ｂ）及び（ｃ）は、本発明のＴＦＴ
基板の構造を示す平面図と同図（３）の１画素の構成を
示す平面図及び回路図。

【図２】断線位置を検出する原理の説明する回路図。

【図３】（ａ）ないし（ｄ）はガラス基板上におけるＬ
ＣＤ画面の配置を示した平面図。

【図４】（ａ）及び（ｂ）は２面取り品種用の基板固定
治具の構造を示す平面図及び同図（ａ）の側断面図。

【図５】（ｂ）ないし（ｄ）はＴＦＴ基板の品種に対応
した基板固定治具の形状の説明する平面図。

【図６】ドレイン線断線検出装置の全体構成図。

【図７】（ａ）及び（ｂ）は基板搭載ステージの構造を
示す平面図及び同図（ｂ）の側断面図。

【図８】断線検出装置の構造を示す斜視図。

【図９】（ａ）及び（ｂ）は、断線検出装置のワークホ
ルダ上における基板固定治具の固定方法の説明する平面
図及び同図（ｂ）の側断面図。

【図１０】（ｄ）及び（ｂ）は、放射電極ユニットの構
造を示す側断面図及び同図（ｄ）の側断面図。

【符号の説明】

１…ゲート線、４…ドレイン線、８…ＴＦＴ素子、９…
画素電極、１０…断線、１１…放射電極基板、１２…放
射電極配線、１３…発振器、１５…信号検出プローブ、
１６…電流電圧変換アンプ、１７…バンドパスフィル
タ、１８…検波回路、２０…ガラス基板、２５…基板固
定治具、４３…基板搭載ステージ、５６…放射電極ユニ
ット、７４…信号検出回路、７５…観察光学系。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者宮田一史千葉県茂原市早野3300番地株式会社日立製作所電子デバイス事業部内Ｆターム(参考） 2G014 AA02 AA25 AB21 AB59 AC09 AC12 AC15 2G036 AA25 AA27 BA33 BB12 CA02 CA03 CA05 CA06 CA08 CA09 2H092 GA57 JA24 JB71 JB77 MA35 MA55 MA57 NA29 NA30 PA01 QA10 4M106 AA20 BA14 CA16 CA50 DH01 DH18 DH19 DJ01 DJ03 DJ04 DJ05 DJ06 DJ07 DJ31 5F031 CA05 CA20 DA13 MA33

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＴＦＴ基板のたわみを抑制して基板を固定
或いは搬送するＴＦＴ基板固定用治具であり、ＴＦＴ基
板の外形に沿って設けた額縁形状の基板搭載面と、ＴＦ
Ｔ基板上に形成されたディスプレイ画面領域に相当する
ＴＦＴ基板の表面及び裏面に接触することなく設けられ
た梁状の基板搭載面によって、ＴＦＴ基板を保持するこ
とを特徴とするＴＦＴ基板固定用治具。
【請求項２】請求項１に記載のＴＦＴ基板固定用治具に
おいて、ＴＦＴ基板の短辺または長辺と平行方向に梁状
の基板搭載面を設けたことを特徴とするＴＦＴ基板固定
用治具。
【請求項３】ＴＦＴ基板のたわみを抑制して基板を固定
或いは搬送するためのＴＦＴ基板固定用治具であり、Ｔ
ＦＴ基板の外形に沿って設けた額縁形状の基板搭載面
と、ＴＦＴ基板上に形成されたディスプレイ画面領域に
相当するＴＦＴ基板の表面及び裏面に接触することなく
設けられた、梁状の基板搭載面によってＴＦＴ基板を保
持し、ＴＦＴ基板上に配置されたディスプレイ画面領域
に対向する基板固定用治具の部材に、開口部を設けたこ
とを特徴とするＴＦＴ基板固定用治具。
【請求項４】ＴＦＴ基板上の配線パターンに生じた断線
欠陥の位置を検出するための装置であり、ＴＦＴ基板の
たわみを抑制して保持する手段、ＴＦＴ基板を搭載し、
その位置決めをする手段、ＴＦＴ基板に検査用電極を近
接し、ＴＦＴ基板上のパターンに電圧を輻射する手段、
ＴＦＴ基板上のパターンに生じた誘導信号を検出する手
段を備えたことを特徴とするＴＦＴ基板の断線検出装
置。
【請求項５】ＴＦＴ基板上の配線パターンに生じた断線
欠陥の位置を検出するための装置であり、特許請求の範
囲第１項から第３項に記載の、何れかの基板固定用治具
にＴＦＴ基板を搭載することで、ＴＦＴ基板のたわみを
抑制・保持し、前記基板固定用治具にＴＦＴ基板を搭載
した状態でＴＦＴ基板を搬送する手段、前記基板固定用
治具にＴＦＴ基板を搭載した状態でＴＦＴ基板の位置決
めをする手段、ＴＦＴ基板に検査用電極を近接し、ＴＦ
Ｔ基板上のパターンに電圧を輻射する手段、ＴＦＴ基板
上のパターンに生じた誘導信号を検出する手段を備えた
ことを特徴とするＴＦＴ基板の断線検出装置。