JP2002296148A - 表示用基板の検査装置 - Google Patents

表示用基板の検査装置

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JP2002296148A JP2001095943A JP2001095943A JP2002296148A JP 2002296148 A JP2002296148 A JP 2002296148A JP 2001095943 A JP2001095943 A JP 2001095943A JP 2001095943 A JP2001095943 A JP 2001095943A JP 2002296148 A JP2002296148 A JP 2002296148A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 測定ステージに移した基板がプローブユ
ニットに対して大きくずれていても、そのずれを容易に
修正することができるようにすることにある。 【解決手段】 表示用基板の検査装置は、相互に間隔を
おいた複数のステージに対する基板の受け渡しを一対の
搬送アームにより行う。測定ステージは、基板の縁部が
当接可能に1以上の位置決め部材を基板受け部に有す
る。ステージと搬送装置とはそれらが相寄り相離れる方
向へ相対的に移動可能である。両搬送アームは、一方の
ステージから他方のステージに同時に移動されて基板を
搬送するのみならず、相寄り相離れる方向へ搬送アーム
毎に個々に移動される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示パネル
や、有機ELのような表示用基板の検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示パネルのような表示用基板の点
灯検査装置の1つとして、検査すべき基板をローダ部に
配置し、その基板をロボットにより測定部に移し、その
基板の点灯検査をし、検査後の基板をロボットにより、
ローダ部に戻すか、又は検査後の基板をローダ部と異な
るアンローダ部に移すものがある。
【0003】この種の検査装置において、基板を載せる
測定ステージは測定部に配置されている。基板は、測定
ステージのチャックトップに吸着保持されて、基板の各
電極をプローブユニットの接触子に押圧され、その状態
で通電されて、自動検査又は目視検査により良否を判定
される。
【0004】この種の装置においては、液晶基板の電極
及びプローブユニットの接触子の配置ピッチが非常に狭
いことから、基板をチャックトップに吸着した状態にお
いて基板とプローブユニットとの相対的位置が正確に一
致していなければならない。両者の相対的位置がずれて
いると、基板の各電極とプローブユニットの接触子とが
正しい関係に接触せず、正しい検査をすることができな
い。
【0005】上記のことから、従来では、ローダ部にプ
リアライメントステージを配置し、このプリアライメン
トステージにおいてロボットに対する基板の粗アライメ
ントを行い、測定部において精密アライメントを人手に
より又は自動的に行っている。
【0006】人手による精密アライメントは、光学顕微
鏡を用いて基板に形成されているアライメントマークを
観察しつつ、アライメントマークが光学顕微鏡の視野内
の所定の位置になるように、基板を測定ステージにより
二次元的に移動させることにより、行われる。
【0007】また、人手による他の精密アライメント
は、光学顕微鏡を用いて基板の所定の電極とこれに対応
する接触子の先端(針先)とを観察しつつ、両者が一致
するように、基板を測定ステージにより二次元的に移動
させることにより、行われる。
【0008】自動精密アライメントは、基板に形成され
たアライメントマークをビデオカメラで撮影しつつ、ア
ライメントマークがビデオカメラの視野内の所定の位置
になるように、基板を測定ステージにより二次元的に移
動させることにより、行われる。
【0009】
【解決しようとする課題】しかし、そのようなアライメ
ントを行っても、ロボットによる基板の搬送時、ロボッ
トからチャックトップへの基板の受け渡し時等に、所定
の電極又はアライメントマークが光学顕微鏡又はビデオ
カメラの視野外となるように、基板がプローブユニット
に対し大きくずれてしまうことが多い。そのような場合
には、精密アライメントをすることができない。
【0010】本発明の目的は、測定ステージに移した基
板がプローブユニットに対して大きくずれていても、そ
のずれを容易に修正することができるようにすることに
ある。
【0011】
【解決手段、作用、効果】本発明に係る表示用基板の検
査装置は、相互に間隔をおいた第1及び第2のステージ
と、該第1及び第2のステージに対し前記基板の受け渡
しをする搬送装置とを含む。前記両ステージと前記搬送
装置とはそれらが相寄り相離れる方向へ相対的に移動可
能である。前記第1のステージは、前記基板を受ける基
板受け部と、受けた基板の縁部が当接可能に前記基板受
け部に配置された1以上の位置決め部材とを備える。前
記搬送装置は、前記基板を受けて前記第2のステージか
ら前記第1のステージに搬送する一対の搬送アームと、
該搬送アームを前記第1及び第2のステージの間で移動
させる第1の移動機構と、前記搬送アームを相寄り相離
れる方向へ搬送アーム毎に個々に移動させる一対の第2
の移動機構とを備える。
【0012】第1のステージは測定ステージとして用い
られ、第2のステージはローダステージ又はアンローダ
ステージとして用いられる。検査すべき基板は、第1及
び第2のステージのいずれか一方に載せられ、その箇所
で搬送アームが相寄る方向へ移動されることにより両搬
送アームに受けられ、その状態で搬送アームにより第1
及び第2のステージの他方に搬送される。
【0013】第1のステージにおいては、先ず第1のス
テージと両搬送アームとが相寄る方向へ移動され、両搬
送アームが相離れる方向へ移動されて、基板が第1のス
テージに渡される。
【0014】次いで、基板と垂直な軸線方向における少
なくとも一方の搬送アームの位置が同方向における基板
の位置と一致するように、搬送アームと少なくとも第1
のステージとが相対的に移動され、その状態で一方の搬
送アームが他方の搬送アームに向けて移動されて、基板
を第1のステージの相寄る方向又は相離れる方向へさら
に移動させる。これにより、基板は、その端縁を位置決
め部材に押圧されて、第1のステージひいてはプローブ
ユニットに対して位置決められる。
【0015】上記のように基板を測定ステージに載せた
後、その基板を一方の搬送アームにより位置決め部材に
向けて押すことができるから、測定ステージに移した基
板がプローブユニットに対して大きくずれていても、そ
のずれを容易に修正することができる。
【0016】前記搬送アームは、それらが対向した状態
でそれらの移動方向へ伸びており、また互いに共同して
前記基板を受ける複数の基板受けを対向する側に備える
ことができる。そのようにすれば、搬送アームの長手方
向全体で基板を受ける必要がないから、搬送アームが多
少撓んでいても、基板を確実に受けることができる。
【0017】前記第1のステージは前記基板受けを受け
入れる凹所を有することができる。そのようにすれは、
凹所が基板受けのための逃げとして作用するから、測定
ステージにおける基板の受け渡しが確実に行われる。
【0018】検査装置は、さらに、前記第1のステージ
から前記第2のステージと反対側に間隔をおいた第3の
ステージを含み、前記搬送アームは、さらに、互いに共
同して前記基板を受ける第2の基板受けであって前記基
板を前記第1のステージから前記第3のステージに搬送
する第2の基板受けを有することができる。そのように
すれば、第2及び第3のステージのいずれか一方をロー
ダステージとして用い、他方のアンローダステージとし
て用いて、基板のロード及びアンロードを並行して実行
することができるから、検査効率が向上する。
【0019】前記第1の移動機構は、前記搬送アームの
移動方向へ伸びる一対のレールであって当該検査装置の
フレームに互いに平行に伸びる状態に組み付けられた一
対のレールと、該レールの長手方向へ相対的に移動可能
に前記搬送アームに組み付けられた一対のガイドと、前
記ガイドを同期して前記レールの長手方向へ移動させる
駆動機構とを備えることができる。そのようにすれば、
移動機構の構造が簡単になると共に、搬送アームの移動
制御が容易になる。
【0020】前記駆動機構は、前記搬送アームの移動方
向へ間隔をおいて前記搬送アームの相対的な移動方向へ
伸びる一対の伝動軸と、前記搬送アームの相対的な移動
方向へ間隔をおいて前記伝動軸にかけられた一対の連結
部材であって前記ガイドに個々に結合された連結部材
と、該連結部材を前記レールの長手方向へ移動させるべ
く前記連結部材及び前記伝動軸のいずれか一方に連結さ
れた駆動源とを備えていてもよい。
【0021】各第2の移動機構は、前記ガイドに組み付
けられて前記搬送アームを支持する補助ステージであっ
て前記搬送アームを移動させる補助ステージを含むこと
ができる。
【0022】前記補助ステージは、前記ガイド及び前記
搬送アームの一方に組み付けられた第2のレールと、前
記ガイド及び前記搬送アームの他方に組み付けられた第
2のガイドと、前記搬送アームを前記ガイドに対して移
動させる機構とを備えていてもよい。
【0023】 〔発明の詳細な説明〕図1から図4を参照するに、検査
装置10は、液晶表示パネルのような表示用基板12の
点灯検査装置として用いられる。基板12は、複数の表
示パネルに分割される複数個取りの基板であり、したが
って短冊状のような長方形の形状を有している。基板1
2は、複数の電極を基板12の幅方向の各縁部に備えて
いる。各電極は、基板12の幅方向に長い帯状の電極で
ある。そのような基板12として、携帯電話用の表示パ
ネルのような小型のセルを複数個一体的に備えるいわゆ
る複数個取りの基板をあげることができる。しかし、本
発明は、基板が単一のセルからなる場合にも適用するこ
とができる。
【0024】検査装置10は、測定ステージ14と、ロ
ーダステージ16と、アンローダステージ18と、これ
らのステージ14,16,18に対する基板12の受け
渡しのために基板12をその長手方向へ搬送する搬送装
置20とを含む。
【0025】ステージ14,16,18は、測定ステー
ジ14を中央にして基板12の搬送方向に互いに間隔を
おいて検査装置10のベース22に配置されている。測
定ステージ14からローダステージ16までの距離と、
測定ステージ14からアンローダステージ18までの距
離とは同じとされている。
【0026】測定ステージ14は、互いに直交するX,
Y,Zの三方向へ移動させると共に基板12に垂直な軸
線の周りに角度的に回転させる機能を有しており、また
基板12を受けて真空的に吸着するチャックトップ24
を上部に備えている。X方向は基板12の搬送方向であ
り、Y方向は基板12の幅方向であり、Z方向は基板1
2に垂直の方向である。
【0027】チャックトップ24の上面は、基板12を
水平に受ける基板受け部とされており、この基板受け部
に図4に示す吸着溝26を有している。この基板受け部
は、基板12の搬送方向(X方向)に長い長方形の形状
を有している。
【0028】チャックトップ24の上面すなわち基板受
け部は、X方向に間隔をおいた複数の位置決めピン28
を搬送アーム36側の端縁部に有していると共に、X方
向に間隔をおいた複数の凹所30をY方向の各端縁部に
有している。位置決めピン28は、基板受け部から上方
へ突出している。図示の例では、3つの凹所30が基板
受け部の各端縁部に形成されている。
【0029】ローダステージ16及びアンローダステー
ジ18は、いずれも、X方向に長い長方形の上面を有し
ており、この上面に基板12を水平に受ける。ステージ
16,18は、また、基板12を少なくとも基板12に
垂直の方向(Z方向)へ移動させる。ステージ16及び
18は、凹所32をY方向の各端縁部に有している。
【0030】搬送装置20は、基板12を把持してX方
向へ搬送する一対の搬送アーム3436と、搬送アーム
34,36をX方向へ移動させる第1の移動機構38
と、搬送アーム34,36を相寄り相離れる方向へ搬送
アーム毎に個々に移動させる一対の第2の移動機構40
とを備えている。
【0031】搬送アーム34,36は、それらが対向し
た状態でX方向へ伸びており、また互いに共同して基板
12を受ける複数の基板受け42を対向する側に備えて
いる。各基板受け42は、対応する搬送アームの縁部か
ら相手の搬送アームの側に突出されており、上向きの段
部44を先端部に形成されている。
【0032】凹所30,32の各々は、上方に開口して
いると共に、Y方向の対応する端縁部側に開口してお
り、また基板受け42を受け入れることができる大きさ
を有している。
【0033】基板受け42は、X方向における一方に位
置する3つの基板受け42の群と、他方に位置する3つ
の基板受け42の群とに分けられている。両基板受け群
の間隔は、測定ステージ14とステージ16及び18と
の間の間隔と同じとされている。各基板受け群の基板受
け42のピッチは、凹所30のピッチと同じである。
【0034】第1の移動機構38は、Y方向に間隔をお
いてX方向へ平行に伸びる一対のレール46を検査装置
10のフレーム48に組み付けて支持させ、ガイド50
を各レール46にX方向へ移動可能に組み付けて支持さ
せ、各ガイド50に第2の移動機構40を組み付けて支
持させ、各第2の移動機構40に搬送アーム34又は3
6を組み付けて支持させている。
【0035】第1の移動機構38は、また、ステージ1
4,16,18を間にしてX方向へ間隔をおいた一対の
伝動軸52をY方向へ伸びる状態に図示しないブラケッ
トによりフレーム48に支持させ、ステージ14,1
6,18を間にしてY方向に間隔をおいた一対の無端ベ
ルト54を伝動軸52に組み付けられたプーリ56に巻
きかけ、各無端ベルト54をガイド50に個々に結合さ
せている。
【0036】無端ベルト54は、駆動源58により駆動
源58の出力軸に組み付けられたプーリ60を介して回
転移動される。無端ベルト54の張力は、複数のローラ
を用いた張力付与機構62により所定の値に維持され
る。無端ベルト54はタイミングベルトであり、したが
ってプーリ56,60はタイミングプーリである。しか
し、チェーンとスプロケットのような他の動力伝達機構
を用いてもよい。
【0037】各第2の移動機構40は、対応する搬送ア
ーム34又は36を支持すると共に、Y方向へ移動させ
る補助ステージとすることができる。
【0038】次に、図1から図8を参照して検査装置1
0の動作について説明する。
【0039】検査時、搬送アーム34,36は、所定の
搬送高さ位置に維持されていると共に、ステージ14,
16,18からY方向へ大きく離されている。また、搬
送アーム34,36は、左方の基板受け群の中央に位置
する基板受け42がX方向においてステージ16の凹所
32と一致し、右方の基板受け群の基板受け42がX方
向においてステージ14の凹所30と一致するように、
最左端に移動されている。
【0040】検査の間、測定ステージ14は、受けた基
板12を搬送高さ位置より上方の検査高さ位置に上昇さ
れて、基板12の電極をプローブユニット(図示せず)
の対応する接触子に押圧している。検査の間、ステージ
16,18は、搬送高さ位置より下方の待機位置に維持
されている。液晶表示パネルの点灯検査装置の場合、バ
ックライトユニットは、チャックトップに収容されてお
り、点灯される。
【0041】検査の間、新たな基板が人手により又はロ
ボットによりローダステージ16に配置されると共に、
アンローダステージ18上の検査済みの基板が人手によ
り又はロボットにより除去される。未検査の基板をロー
ダステージ16に載せた後、その基板の粗アライメント
を行ってもよい。粗アライメントは、複数のストッパを
ローダステージ16の上面に設け、そのストッパに未検
査の基板の隣り合う縁部を当接させることにより、行う
ことができる。
【0042】測定ステージ14上の基板12の検査が終
了すると、図5に示すように、測定ステージ14が搬送
アーム34,36の基板受け42の先端部を凹所30に
受け入れることができる高さ位置に下げられると共に、
ローダステージ16が搬送アーム34,36の基板受け
42を受け入れることができる高さ位置に調整される。
ステージ16,18の高さ調整は、検査の間に行っても
よい。
【0043】次いで、図6に示すように、搬送アーム3
4,36が第2の移動機構40により相寄る方向へ移動
されて基板受け42の先端部を凹所30,32に挿入さ
れた後、ステージ14,16が下げられる。これによ
り、基板12はステージ14,16から搬送アーム3
4,36に渡されて、搬送アーム34,36の段部44
に受けられる。
【0044】次いで、図7に示すように、搬送アーム3
4,36が両基板12を受けた状態で第1の移動機構3
8により、未検査の基板12が測定ステージ14の上方
となり、検査済みの基板12がアンローダステージ18
の上方となるように、最右端に移動される。
【0045】次いで、ステージ14,18が搬送高さ位
置に上昇されて、搬送アーム34,36の基板受け42
が凹所30,32に受け入れられる。
【0046】次いで、図8に示すように、搬送アーム3
4,36が第2の移動機構40によりステージ14,1
6,18からY方向へ大きく離される。これにより、未
検査の基板12が測定ステージ14に渡され、検査済み
の基板12がアンローダステージ18に渡される。
【0047】次いで、図3及び図4に示すように、未検
査の基板12の高さ位置が一方の搬送アーム34の高さ
位置と一致するように、測定ステージ14の高さ位置が
調整され、搬送アーム34が対応する第2の移動機構4
0により搬送アーム36の側に移動される。これによ
り、搬送アーム34がその基板受け42の先端で未検査
の基板12を位置決め部材28に押圧するから、未検査
の基板12がY方向の位置決め部材28に当接して測定
ステージ14ひいてはプローブユニットに対して位置決
められる。
【0048】次いで、搬送アーム34が測定ステージ1
4からY方向へ離された後、アンローダステージ18が
待機位置に下降され、測定ステージ14が検査高さに上
昇されて未検査の基板12の検査が行われる。
【0049】プローブユニットに対する基板の精密アラ
イメント、特にX方向におけるアライメントを測定ステ
ージ14において行う場合、測定ステージ14は、基板
に予め形成されているアライメントマークが光学顕微鏡
やビデオカメラの視野内の所定の箇所に位置するよう
に、チャックトップ24を移動させる精密アライメント
作業を終了した後に、検査高さ位置に上昇される。
【0050】しかし、検査装置10においては、基板1
2の電極が基板12の幅方向(Y方向)に長い帯状の電
極であるから、基板12を位置決めピン28に当接さ
せ、X方向における基板12の精密アライメントを行う
だけで、Y方向における基板12の精密アライメントを
行わなくても、基板12の各電極はプローブユニットの
対応する接触子に確実に及び正しく押圧され、アライメ
ント作業が容易になる。また、測定ステージ14に移し
た基板12がプローブユニットに対してY方向に大きく
ずれていても、基板12を位置決めピン28に当接させ
ることにより、アライメントマークが光学顕微鏡やビデ
オカメラの視野内に入るから、前記のようなずれは容易
に修正される。
【0051】検査装置10によれば、基板12を搬送ア
ーム34,36の複数の基板受け42に受けるから、搬
送アーム34,36の長手方向全体で基板12を受ける
必要がなく、搬送アーム34,36が多少撓んでいて
も、基板12を確実に受けることができる。
【0052】検査装置10によれば、また、測定ステー
ジ14が基板受け42のための逃げとして作用する凹所
30を有するから、測定ステージ14における基板12
の受け渡しが確実に行われる。
【0053】検査装置10によれば、さらに、測定ステ
ージ14のほかに、ソーダステージ16とアンローダス
テージ18とを備えるから、未検査の基板12のロード
と検査済みの基板12のアンロードとを並行して実行す
ることができ、検査効率が向上する。
【0054】検査装置10によれば、さらに、Y方向に
間隔をおいてX方向へ平行に伸びる一対のレール46を
検査装置10のフレーム48に組み付けて支持させ、ガ
イド50を各レール46にX方向へ移動可能に組み付け
て支持させ、各ガイド50に第2の移動機構40を組み
付けて支持させ、各第2の移動機構40に搬送アーム3
4又は36を組み付けて支持させているから、第1の移
動機構38の構造が簡単になると共に、搬送アームの移
動制御が容易になる。
【0055】本発明は、液晶表示基板のみならず、有機
EL(electroluminescense)のような他の表示用基板の
検査装置にも適用することができるし、点灯検査装置の
みならず他の検査装置にも適用することができる。本発
明は、また、基板12を水平の状態で検査する装置のみ
ならず、基板を斜めの状態で検査する装置にも適用する
ことができる。
【0056】本発明は、上記実施例に限定されず、その
趣旨を逸脱しない限り、種々変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る表示用基板の検査装置の一実施例
を示す平面図である。
【図2】図1における2−2線に沿って得た断面図であ
る。
【図3】図1に示す検査装置の要部の一実施例を示す平
面図である。
【図4】図3における4−4線に沿って得た断面図であ
る。
【図5】図1に示す検査装置の動作を説明するための図
であって、(A)は平面図、(B)は断面図である。
【図6】図5に続く動作を説明するための図であって、
(A)は平面図、(B)は断面図である。
【図7】図6に続く動作を説明するための図であって、
(A)は平面図、(B)は断面図である。
【図8】図7に続く動作を説明するための図であって、
(A)は平面図、(B)は断面図である。
【符号の説明】
10 検査装置 12 表示用基板 14 測定ステージ 16 ローダステージ 18 アンローダステージ 20 搬送装置 22 ベース 24 チャックトップ 26 吸着溝 28 位置決めピン 30,32 凹所 34,36 搬送アーム 38 第1の移動機構 40 第2の移動機構 42 基板受け 44 基板受けの段部 46 レール 48 フレーム 50 ガイド 52 伝動軸 54 無端ベルト(連結部材) 56,60 プーリ 58 駆動源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G086 EE10 2H088 FA13 MA20 5G435 AA17 BB05 BB12 EE33 KK05 KK10

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 相互に間隔をおいた第1及び第2のステ
    ージと、該第1及び第2のステージに対し前記基板の受
    け渡しをする搬送装置とを含み、 前記両ステージと前記搬送装置とはそれらが相寄り相離
    れる方向へ相対的に移動可能であり、 前記第1のステージは、前記基板を受ける基板受け部
    と、受けた基板の縁部が当接可能に前記基板受け部に配
    置された1以上の位置決め部材とを備え、 前記搬送装置は、前記基板を受けて前記第2のステージ
    から前記第1のステージに搬送する一対の搬送アーム
    と、該搬送アームを前記第1及び第2のステージの間で
    移動させる第1の移動機構と、前記搬送アームを相寄り
    相離れる方向へ搬送アーム毎に個々に移動させる一対の
    第2の移動機構とを備える、表示用基板の検査装置。
  2. 【請求項2】 前記搬送アームは、それらが対向した状
    態でそれらの移動方向へ伸びており、また互いに共同し
    て前記基板を受ける複数の基板受けを対向する側に備え
    る、請求項1に記載の検査装置。
  3. 【請求項3】 前記第1のステージは前記基板受けを受
    け入れる凹所を有する、請求項2に記載の検査装置。
  4. 【請求項4】 さらに、前記第1のステージから前記第
    2のステージと反対側に間隔をおいた第3のステージを
    含み、 前記搬送アームは、さらに、互いに共同して前記基板を
    把持する第2の基板受けであって前記基板を前記第1の
    ステージから前記第3のステージに搬送する第2の基板
    受けを有する、請求項2又は3に記載の検査装置。
  5. 【請求項5】 前記第1の移動機構は、前記搬送アーム
    の移動方向へ伸びる一対のレールであって当該検査装置
    のフレームに互いに平行に伸びる状態に組み付けられた
    一対のレールと、該レールの長手方向へ相対的に移動可
    能に前記搬送アームに組み付けられた一対のガイドと、
    前記ガイドを同期して前記レールの長手方向へ移動させ
    る駆動機構とを備える、請求項1から4のいずれか1項
    に記載の検査装置。
  6. 【請求項6】 前記駆動機構は、前記搬送アームの移動
    方向へ間隔をおいて前記搬送アームの相対的な移動方向
    へ伸びる一対の伝動軸と、前記搬送アームの相対的な移
    動方向へ間隔をおいて前記伝動軸にかけられた一対の連
    結部材であって前記ガイドに個々に結合された連結部材
    と、該連結部材を前記レールの長手方向へ移動させるべ
    く前記連結部材及び前記伝動軸のいずれか一方に連結さ
    れた駆動源とを備える、請求項5に記載の検査装置。
  7. 【請求項7】 各第2の移動機構は、前記ガイドに組み
    付けられて前記搬送アームを支持する補助ステージであ
    って前記搬送アームを移動させる補助ステージを含む、
    請求項1から6のいずれか1項に記載の検査装置。
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