JP2005221568A - 表示用パネルの処理装置 - Google Patents

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克己 田中
Takao Narumi
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Abstract

【課題】 表示用パネルの上下を逆にすることなく、点灯検査と修正とを共通の装置で行うことを可能にすることにある。
【解決手段】 表示用パネルの処理装置は、表示用パネルをこれの薄膜トランジスタ及び配線が光フィルタより上側となる状態に受ける処理テーブルと、受けた表示用パネルをこれの下側から照明すべく処理テーブルに配置されたバックライトユニットと、表示用パネルの下方側から上昇されて接触子が表示用パネルの電極に押圧されるように処理テーブルに昇降可能に配置されたプローブユニットと、処理テーブルの上方にあって受けた表示用パネルの薄膜トランジスタ又は配線に処理用のレーザ光線を照射するレーザユニットとを含む。
【選択図】 図3

Description

本発明は、液晶表示パネルのような表示用パネルの検査及び修正を行うことが可能の処理装置に関する。
用語の定義
本発明においては、ステージのような処理テーブルに受けた表示用パネルの厚さ方向を上下方向といい、その上下方向に交差する方向を水平方向という。また、以下の説明においては、水平方向における一方をX方向といい、他方向をY方向という。
液晶表示パネルは、一般に、電極に配線を介して個々に接続された複数の薄膜トランジスタの側の基板と、カラーフィルタのような光フィルタの側の基板との間に液晶層を配置している。各表示画素は、薄膜トランジスタ及び配線により電極に対応されている。
そのような表示用パネルは、製造過程の途中及び終了時に、点灯状態が基準を満たしているか否かの点灯検査をされる。この点灯検査は、表示用パネルを背後(トランジスタの側)から照明した状態で、所定の薄膜トランジスタに通電することにより行われる。
この種の検査を行う点灯検査装置の1つとして、特許文献1に記載されたものがある。この点灯検査装置は、薄膜トランジスタ及び配線が液晶層及び光フィルタより下方側に位置するように表示用パネルを処理テーブルに受け、処理テーブルの上方に配置されたプローブユニットの接触子(プローブ)を表示用パネルの電極に押圧し、処理テーブルに配置されたバックライトユニットにより表示用パネルを下方から照明した状態で所定の電極に通電する。
点灯検査の結果、不良品となった表示用パネルは、良品と区別される。しかし、そのような不良品であっても、不良の発生具合によっては、薄膜トランジスタ又は配線の接続状態を修正することにより、上記基準を満たして良品となるものがある。
そのような修正を行う修正装置の1つとして、特許文献2に記載されたものがある。この修正装置は、レーザ光線を異常の表示画素に対応する配線又は薄膜トランジスタに照射して、異常の表示画素とそれに対応する電極との接続回線を変更することにより行われる。
特開平10−160629号公報 特開2001−91919号公報
しかし、上記点灯検査装置は、点灯検査機能は有するが、修正機能を有していない。また、上記修正装置は、修正機能は有するが、点灯検査機能を備えていない。このため、従来では、点灯検査装置により異常表示画素を見つけ、その異常表示画素を修正装置により修正せざるを得なかった。
また、1つの装置で、点灯検査と修正とを実行可能にしようとすると、表示用パネルを裏返す作業及び装置が必要になり、その作業が面倒であり、装置自体が複雑化する。
本発明の目的は、表示用パネルの上下を逆にすることなく、点灯検査と修正とを共通の装置で行うことを可能にすることにある。
本発明に係る、表示用パネルの処理装置は、表示用パネルをこれの薄膜トランジスタ及び配線が光フィルタより上側となる状態に受ける処理テーブルと、受けた表示用パネルをこれの下側から照明すべく前記処理テーブルに配置されたバックライトユニットと、前記受けた表示用パネルの下方側から上昇されて接触子が前記受けた表示用パネルの電極に押圧されるように前記処理テーブルに昇降可能に配置されたプローブユニットと、前記処理テーブルの上方にあって前記受けた表示用パネルの前記薄膜トランジスタ又は前記配線に処理用のレーザ光線を照射するレーザユニットとを含む。
本発明の処理装置においては、プローブユニットが表示用パネルに対し、下方側から昇降可能であるから、表示用パネルを薄膜トランジスタ及び配線が光フィルタより上側となる状態(裏返しの状態、すなわち裏側を上方とした状態)に処理テーブルに配置し、その表示用パネルを下方側(表側)から照明すると共に、プローブユニットを上昇させて点灯検査をすることになる。このため、点灯検査においては、表示用パネルを裏側から検査する。
本発明の処理装置においては、また、レーザユニットが表示用パネルに対しプローブユニットと反対側に配置されているから、不良となった表示用パネルは、不良の状態に応じて、レーザ光線を異常の表示画素に対応する配線又は薄膜トランジスタに裏側から照射して、異常の表示画素とそれに対応する電極との接続回線を変更することにより、修正される。
上記の結果、本発明によれば、表示用パネルの上下を逆にすることなく、修正用のレーザ光線が光フィルタに照射することを防止することができると共に、点灯検査と修正とを共通の装置で行うことができる。
処理装置は、さらに、前記表示用パネルを前記処理テーブルに対し受け渡す受け渡し装置を含むことができる。
前記受け渡し装置は、ベースと、該ベースに昇降可能に配置された移動体と、該移動体に水平の第1の方向へ間隔をおいて前記第1の方向と交差する水平の第2の方向へ伸びる状態に支持された一対の支持アームと、前記第2の方向に間隔をおいて前記第1の方向へ伸びる状態に各支持アームに配置された一対のクランプアームと、各対のクランプアームに個々に支持された一対のクランプ片とを備えていてもよく、また各対のクランプアームは、表示用パネルを受けるべく相寄る方向へ伸びる端部を有していてもよい。
処理装置は、さらに、前記受けた表示用パネルの少なくとも前記電極の配置箇所を前記受けた表示用パネルの上方から解除可能に押えるべく昇降可能に前記処理テーブルに配置されたパネル押えを含むことができる。そのようにすれば、プローブユニットを上昇させて、接触子を電極に接触させても、処理テーブルに対する表示用パネルの移動が防止されるから、正確な検査及び修正をすることができる。
前記処理テーブルは、ワークテーブルと、該ワークテーブルの上に配置されたパネル受けであって上方に開放する箱状のパネル受けとを備え、前記プローブユニットは前記ワークテーブル又は前記パネル受けに配置されていてもよい。
処理装置は、さらに、前記処理テーブルの上方にあって前記受けた表示用パネルを撮影するビデオカメラを含むことができる。
処理装置は、さらに、前記処理テーブルを、少なくとも、前記受けた表示用パネルを前記ビデオカメラで撮影可能の第1の位置と、前記レーザ光を前記受けた表示用パネルに照射可能の第2の位置とに選択的に移動させるテーブル移動機構を含むことができる。
図1〜図13を参照するに、処理装置10は、複数の電極を矩形の隣り合う一対の辺のそれぞれに備える表示用パネル12の点灯検査と修正とに用いられる。図示の例では、表示用パネル12は、長方形の平面形状を有している。
表示用パネル12は、図示の例では、電極、配線及び薄膜トランジスタ(いずれも、図示せず)が配置された基板14と、カラーフィルタのような光フィルタが配置された基板16との間に液晶層(図示せず)を配置した液晶表示パネルである。
表示用パネル12は、電極、配線、薄膜トランジスタ及び光フィルタが液晶に重なるように、基板14及び16を配置している。各表示画素は、薄膜トランジスタ及び配線により電極に対応されている。
処理装置10は、表示用パネル12を水平に受ける処理テーブル20と、その表示用パネル12を処理テーブル20に対し受け渡す受け渡し装置22と、処理テーブル20を水平面内で二次元的に移動させるテーブル移動機構24と、表示用パネル12をこれの下側から照明すべく処理テーブル20に配置されたバックライトユニット26と、処理テーブル20に昇降可能に配置された2組のプローブユニット28と、表示用パネル12の少なくとも電極の配置箇所を表示用パネル12の上方から解除可能に押える複数のパネル押え30と、表示用パネルを撮影するビデオカメラ32と、表示用パネル12に処理用のレーザ光線を照射するレーザユニット34とを含む。
処理テーブル20は、上下に開放する箱状のパネル受け36を上下に開放する箱状のワークテーブル38の上に組み付けている。ワークテーブル38は、テーブル移動機構24の上に組み付けられている。表示用パネル12は、これの長手方向がY方向となる状態にパネル受け36の上に水平に受けられる。
パネル受け36及びワークテーブル38は、いずれも、箱部とこの箱部の下端外周に続くフランジ部とにより、処理すべき表示用パネル12の平面形状と相似の矩形の形状を有している。しかし、パネル受け36とワークテーブル38とは、一体的に形成されていてもよい。
パネル受け36は、これの周辺部上端から上方に突出する3つの位置決めピン40を備えている。2つの位置決めピン40は、矩形の隣り合う辺の一対の辺の一方(長辺)にその一方の辺の方向に間隔をおいている。残りの位置決めピン40は、矩形の隣り合う一対の辺の他方(短辺)の中央部に備えられている。
パネル受け36は、上下方向に伸びて上方及び外方に開放する一対の凹所42を長方形の対向する一対の長辺のそれぞれに備えている。受けた表示用パネル12を解除可能に真空吸着する複数の吸着溝をパネル受け36の上端面に形成してもよい。
受け渡し装置22は、当該処理装置10のフレーム(図示せず)に支持された受け渡しベース44を備える。移動体46は、ガイド48により受け渡しベース44に昇降可能に組み付けられており、昇降機構50により昇降される。
図示の例では、受け渡しベース44及び移動体46は、ガイド48を間にしてX方向に間隔をおいてY方向及び上下方向へ伸びる板状の部材であるが、他の形状を有する部材であってもよい。
各ガイド48は、受け渡し受け渡しベース44に上下方向へ伸びる状態に取り付けられたガイドレールと、移動体46に取り付けられたコ字状のガイド部材とを組み合わせたリニアガイドとされている。昇降機構50は、モータ52と、モータ52により回転及び昇降されるボールねじ機構とを備えた機構を用いることができる。
移動体46は、Y方向に間隔をおいてX方向に伸びる一対の支持アーム54を片持ち梁状に支持している。各支持アーム54は、X方向に間隔をおいた一対のクランプアーム56を相寄り相離れる方向へ移動可能に支持している。各クランプアーム56は、クランプ片58を先端に支持している。
対をなすクランプ片58は、対応するクランプアーム56から下方に伸びて、相手のクランプ片58の側に曲げられたL字状を有しており、またクランプ片駆動機構60によるクランプアーム56の移動にともなって相寄り相離れる方向へ移動されて、表示用パネル12の受け渡しをする。
各クランプ片駆動機構60は、モータ62と無端ベルト64とを用いた機構を用いることができる。無端ベルト64は、モータ62により駆動される駆動プーリとこの駆動プーリからX方向に間隔をおいた従動プーリとに巻掛けられている。両プーリは、Y方向へ伸びる軸線の周りに回転される。
対をなすクランプアーム56の一方は無端ベルト64の上側部分に取り付けられており、他方は下側部分に取り付けられている。各クランプアーム56の下端部は、パネル受け36の凹所42に受け入れられる大きさとされている。対をなす両クランプ片58の下側先端部は、互いに相手側に向けて曲げられて、受け渡す表示用パネル12の落下を防止する。
受け渡し装置22は、表示用パネル12をクランプ片58の下端に把持した状態で、表示用パネル12を搬送する。この状態において、表示用パネル12の落下は、クランプ片58の下端の水平部分(下側先端部)で防止される。
表示用パネル12を処理テーブル20に渡すとき、受け渡し装置22は、以下のように作動される。表示用パネル12の受け渡し時、プローブユニット28とパネル押え30とは、図6に示すように、パネル受け36のパネル受け部から後退されている。
先ず、クランプ片58が、表示用パネル12を上記のように把持した状態で、クランプアーム54と共に、処理テーブル20の上方に移動されて、表示用パネル12を処理テーブル20の上方に移動させる。
次いで、クランプ片58が、クランプアーム54と共に下降されて、表示用パネル12をパネル受け36に載せる。このとき、各クランプ片58はその下端部をパネル受け36の凹所42に受け入れられる。
次いで、対をなすクランプ片58が大きく離間されて、表示用パネル12を処理テーブル20に渡す。
その後、クランプ片58がクランプアーム54と共に上昇される。
処理テーブル20上の表示用パネル12を除去するとき、受け渡し装置22は、上記と逆に作動される。
テーブル移動機構24は、処理テーブル20をX方向及びY方向に移動させるX移動機構及びY移動機構とを備えている。
Y移動機構は、一対のYガイドレール66を当該処理装置10の底板68の上にX方向に間隔をおいてY方向へ並行に伸びる状態に取り付け、X方向へ伸びる板状のYベース70をYガイドレール66に移動可能に結合されたコ字状の複数のYガイド部材72によりYガイドレール66に組み付けている。
X移動機構は、一対のXガイドレール74をYベース70の上にY方向に間隔をおいてX方向へ並行に伸びる状態に取り付け、板状のXベース76をXガイドレール74に移動可能に結合されたコ字状の複数のXガイド部材78によりXガイドレール74に組み付けている。
処理テーブル20のワークテーブル38は、Xベース76の上に組み付けられている。このため、テーブル移動機構24は、Yベース70及びXベース76が、それぞれ、モータ80及び82を用いた駆動機構によりY方向及びX方向へ移動されることにより、処理テーブル20を二次元的に移動させる。
バックライトユニット26は、処理テーブル20のワークテーブル38内に配置されて、テーブル移動機構24のXベース76の上に支持されている。このため、表示用パネル12は下方から照明される。バックライトユニット26からの光を通過させる透明体をパネル受け36に配置してもよい。
一方の組のプローブユニット28はY方向に間隔をおいた4つのプローブブロック84を備えており、他方の組のプローブユニット28はX方向に間隔をおいた2つのプローブブロック84を備えている。各プローブブロック84は、ブロック昇降機構86により昇降される。各ブロック昇降機構86は、取付板88及び90によりパネル受け36のフランジ部に支持されている。
各プローブブロック84は、表示用パネル12の電極に個々に対応された複数の接触子92をX方向又はY方向に整列されて上方に伸びる状態に備えている。それらの接触子92の上端の高さ位置は同じとされている。
各ブロック昇降機構86は、エアーシリンダのようなシリンダ機構を用いることができる。プローブブロック84を組毎に共通の支持ベースに取り付けて、その支持ベースを組毎のブロック昇降機構により同時に昇降させてもよい。
各パネル押え30は、プローブブロック84に対応されている。このため、パネル押え30も2つの組に分けられている。
各パネル押え30は、押え片94を昇降部材96の先端に接触子92の先端と対向する状態に備えており、また昇降部材96を押え片昇降機構98に取り付けている。
各押え片94は、硬質ゴムのような弾性材料により製作されている。押え片昇降機構98は、取付板90及び100によりパネル受け36のフランジ部に支持されている。
押え片昇降機構98も、エアーシリンダのようなシリンダ機構を用いることができる。パネル押え30も、組毎に共通の支持ベースに取り付けて、その支持ベースを組毎の押え片昇降機構98により同時に昇降させてもよい。
プローブブロック84及びパネル押え30は、昇降機構86及び98により相寄る方向及び相離れる方向に同期して移動される。しかし、プローブブロック84及びパネル押え30を、共通の昇降機構により逆に移動させるようにしてもよい。
表示用パネル12は、プローブブロック84及びパネル押え30が相寄る方向へ移動されることにより、縁部を接触子92の上端と押え片94とに挟持され、プローブブロック84及びパネル押え30が相離れる方向へ移動されることにより挟持を解除される。
各接触子92は、これと押え片94とで表示用パネル12を挟持しているとき、上端を表示用パネル12の電極に押圧している。この状態で、表示用パネル12に通電して、点灯検査をすることができる。
プローブユニット28及びパネル押え30を支持する取付板90は、シリンダ機構のようなスライド機構102により、パネル受け36のパネル受け部に対して移動される。
図示の例では、スライド機構102をプローブユニット28及びパネル押え30の対毎に設けているが、スライド機構102をプローブユニット28及びパネル押え30の組毎に設けてもよい。この場合、取付板88、90、100を組毎に共通の部材としてもよい。
ビデオカメラ32は、カメラ昇降機構104を介して、当該処理装置10のフレームに支持されており、また点灯検査時に表示用パネル12に対し所定の高さ位置に維持されて、点灯された表示用パネル12を撮影する。
レーザユニット34は、レーザ昇降機構106を介して、当該処理装置10のフレームに支持されており、また接続回線の修正時に表示用パネル12に対し所定の高さ位置に維持される。レーザユニット34は、図示しない制御装置により制御されて、処理用のレーザ光線を発生する。
カメラ昇降機構104及びレーザ昇降機構106は、いずれも、モータ108及び110を利用するボールねじ機構を用いることができる。
処理装置10は、また、パネル受け36に載せられた表示用パネル12を位置決めピン40に向けて押す一対のプッシャ112を含む。両プッシャ110の一方及び他方は、それぞれ、表示用パネル12をX方向及びY方向に押すように、パネル受け36に配置されている。
表示用パネル12は、パネル受け36に載せられた状態で、プッシャ112によりX方向及びY方向へ移動されて、位置決めピン40に当接することにより、パネル受け36に対して位置決められる。
表示用パネル12の点灯検査時、処理装置10は以下のように作動される。
先ず、処理テーブル20がテーブル移動機構24により、X方向及びY方向に移動されて、受け渡し位置兼点灯検査位置に移動される。しかし、受け渡し位置と点灯検査位置とは別個の位置であってもよい。
次いで、表示用パネル12が受け渡し装置22によりパネル受け36に載置される。この状態において、プローブユニット28及びパネル押え30は、図6に示す位置に後退されている。
次いで、クランプ片56が上昇されかつプローブユニット28及びパネル押え30が上下に大きく離間された状態で、プローブユニット28及びパネル押え30がパネル受け36のパネル受け部に向けて前進される。
次いで、プローブユニット28及びパネル押え30が相寄る方向に移動される。これにより、図7に示すように、パネル受け36に受けられた表示用パネル12は、縁部を接触子92の上端と押え片94とに挟持される。
上記状態で、バックライトユニット26が点灯されると共に、表示用パネル12に通電され、その表示用パネル12の点灯状態がビデオカメラ32により撮影される。
ビデオカメラ32の出力信号は、図示しない画像処理装置に供給されて、この画像処理装置において表示用パネル12の良否を判定される。表示用パネル12の良否の判定は、点灯状態が基準を満たしているか否かにより行われる。
上記の点灯検査の結果、良品であれば、処理装置10は、パネル受け36からのパネル除去に移行して、点灯検査を終了する。
しかし、不良品であると、処理装置10は、不良表示画素の座標位置を確認し、不良画素に対応する接続回線を修理することにより良品になるか否かの判定を行う。
この判定の結果、良品に修正され得ない表示用パネルであると、処理装置10はパネル受け36からのパネル除去に移行する。これにより、点灯検査が終了する
しかし、良品に修正可能であると、処理装置10は、回線修正処理に移行する。この回線修正処理は、以下のように実行される。
先ず、レーザユニット34からの光線が修理すべき回線箇所に照射するように、処理テーブル20がテーブル移動機構24によりX方向及びY方向に移動される。
次いで、レーザユニット34が所定の高さ位置に移動され、その状態において修理すべき回線箇所にレーザ光線が照射される。これにより、修理すべき回線箇所が切断のような処理をされて、不良表示画素への接続回線が変更される。
1以上の回線箇所の修理が終了すると、再度の点灯検査を行うべく受け渡し位置兼点灯検査位置に戻されて、点灯検査をされる。これにより、一回の修理処理が終了する。
パネル受け36からのパネル除去は、以下のように実行される。
先ず、プローブブロック84及びパネル押え30が、相離れる方向へ移動されて、表示用パネル12の挟持を解除する。
次いで、プローブブロック84及びパネル押え30がパネル受け36のパネル受け部から後退された後、検査済みの表示用パネル12が受け渡し装置22により処理テーブル20から除去される。これにより、除去処理が終了する。
上記の実施例は、ビデオカメラ32を用いる自動点灯検査の場合であるが、本願発明は作業者の目視による目視点灯検査にも適用することができる。この場合、ビデオカメラ32は不要である。
また、本発明は、表示用パネルの受け渡しを、受け渡し装置により自動的に行う装置のみならず、作業者の手で行う装置にも適用することができる。さらに、本発明は、表示用パネルを、水平の状態で処理する装置のみならず、斜めの状態で処理する装置にも適用することができる。
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。
本願発明に係る処理装置の一実施例を示す正面図である。 図1に示す処理装置の斜視図である。 図1に示す処理装置で用いる処理ステージ及びその近傍の一実施例を示す斜視図である。 図3における4−4線に沿って得た断面図である。 図1に示す処理装置で用いる受け渡し装置の一実施例を示す斜視図である。 プローブユニットとパネル押えの動作を説明するための断面図であって点灯検査時以外のときの状態を示す。 プローブユニットとパネル押えの動作を説明するための断面図であって点灯検査時のときの状態を示す。
符号の説明
10 処理装置
12 表示用パネル
20 処理テーブル
22 受け渡し装置
24 テーブル移動機構
26 バックライトユニット
28 プローブユニット
30 パネル押え
32 ビデオカメラ
34 レーザユニット
36 パネル受け
38 ワークテーブル
40 位置決めピン
42 凹所
44 受け渡しベース
46 移動体
48 ガイド
50 昇降機構
52 モータ
54 支持アーム
56 クランプアーム
58 クランプ片
60 クランプ片駆動機構
62 モータ
64 無端ベルト
84 プローブブロック
86 ブロック昇降機構
88,90,100 取付板
92 接触子
94 押え片
96 昇降部材
98 押え片昇降機構
102 スライド機構
104 カメラ昇降機構
106 レーザ昇降機構
108、110 モータ
112 プッシャ

Claims (7)

  1. 表示用パネルをこれの薄膜トランジスタ及び配線が光フィルタより上側となる状態に受ける処理テーブルと、受けた表示用パネルをこれの下側から照明すべく前記処理テーブルに配置されたバックライトユニットと、前記受けた表示用パネルの下方側から上昇されて接触子が前記受けた表示用パネルの電極に押圧されるように前記処理テーブルに昇降可能に配置されたプローブユニットと、前記処理テーブルの上方にあって前記受けた表示用パネルの前記薄膜トランジスタ又は前記配線に処理用のレーザ光線を照射するレーザユニットとを含む、表示用パネルの処理装置。
  2. さらに、前記表示用パネルを前記処理テーブルに対し受け渡す受け渡し装置を含む、請求項1又は2に記載の処理装置。
  3. 前記受け渡し装置は、ベースと、該ベースに昇降可能に配置された移動体と、該移動体に水平の第1の方向へ間隔をおいて前記第1の方向と交差する水平の第2の方向へ伸びる状態に支持された一対の支持アームと、前記第2の方向に間隔をおいて前記第1の方向へ伸びる状態に各支持アームに配置された一対のクランプアームと、各対のクランプアームに個々に支持された一対のクランプ片とを備え、各対のクランプアームは、表示用パネルを受けるべく相寄る方向へ伸びる端部を有している、請求項2に記載の処理装置。
  4. さらに、前記受けた表示用パネルの少なくとも前記電極の配置箇所を前記受けた表示用パネルの上方から解除可能に押えるべく昇降可能に前記処理テーブルに配置されたパネル押えを含む、請求項1から3のいずれか1項に記載の処理装置。
  5. 前記処理テーブルは、ワークテーブルと、該ワークテーブルの上に配置されたパネル受けであって上方に開放する箱状のパネル受けとを備え、前記プローブユニットは前記ワークテーブル又は前記パネル受けに配置されている、請求項1から4のいずれか1項に記載の処理装置。
  6. さらに、前記処理テーブルの上方にあって前記受けた表示用パネルを撮影するビデオカメラを含む、請求項1から5のいずれか1項に記載の処理装置。
  7. さらに、前記処理テーブルを、少なくとも、前記受けた表示用パネルを前記ビデオカメラで撮影可能の第1の位置と、前記レーザ光を前記受けた表示用パネルに照射可能の第2の位置とに選択的に移動させるテーブル移動機構を含む、請求項6に記載の処理装置。
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