JP2006178107A - Device for inspecting liquid crystal panel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶パネルの電極にプローブを接触させてこの液晶パネルを検査する検査装置に関し,特に,液晶パネルの温度上昇を抑制するための構造に特徴のある液晶パネル検査装置に関するものである。 The present invention relates to an inspection apparatus for inspecting a liquid crystal panel by bringing a probe into contact with an electrode of the liquid crystal panel, and more particularly to a liquid crystal panel inspection apparatus characterized by a structure for suppressing a temperature rise of the liquid crystal panel.
液晶パネルの点灯検査を実施するときは,液晶パネルの背面側からバックライトで照明した状態で,液晶パネルの複数の電極に所定の電圧を印加して,液晶パネルの各セルの点灯の良否を検査している。このような液晶パネル検査装置は,例えば,次の特許文献1に開示されている。
このような液晶パネル検査装置において,バックライトの照明によって液晶パネルの温度が上昇する。例えば,バックライトの輝度を約2万cdと仮定し,ガラスの熱膨張係数を約9ppmであると仮定すると,30型の液晶パネルの場合,バックライトが点灯した検査ステージに液晶パネルを載せて20分が経過すると,液晶パネルは約15℃だけ温度が上昇する。この温度上昇により,30型の液晶パネルの長辺は,約80μmだけ熱膨張する。もっと大型の50型の液晶パネルでは,長辺の熱膨張は約140μmになる。液晶パネルがこのように熱膨張すると,液晶パネルの複数の電極と,これに対応する複数のプローブ針との間で位置ずれが生じて,電極とプローブ針の接触不良が生じることがある。 In such a liquid crystal panel inspection apparatus, the temperature of the liquid crystal panel rises due to the illumination of the backlight. For example, assuming that the brightness of the backlight is about 20,000 cd and the thermal expansion coefficient of the glass is about 9 ppm, in the case of a 30-inch liquid crystal panel, the liquid crystal panel is mounted on the inspection stage where the backlight is lit. After 20 minutes, the temperature of the liquid crystal panel rises by about 15 ° C. Due to this temperature rise, the long side of the 30-inch liquid crystal panel thermally expands by about 80 μm. In a larger 50-inch liquid crystal panel, the long side thermal expansion is about 140 μm. When the liquid crystal panel is thermally expanded in this way, a positional shift may occur between the plurality of electrodes of the liquid crystal panel and the corresponding probe needles, which may cause poor contact between the electrodes and the probe needles.
本発明は,このような問題点を解決するためになされたものであり,その目的は,液晶パネルの温度上昇を抑制できる液晶パネル検査装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal panel inspection apparatus capable of suppressing the temperature rise of the liquid crystal panel.
本発明に係る液晶パネル検査装置は,次の(ア)乃至(エ)の構成を備えている。(ア)液晶パネルをその周辺部で支持する検査ステージであって,液晶パネルの背面の少なくとも一部が露出する内部空間を有する検査ステージ。(イ)前記内部空間に開口する気体導入口を有する気体噴き付け装置であって,前記検査ステージに支持された液晶パネルの背面に気体を吹き付ける気体吹き付け装置。(ウ)前記検査ステージに支持された液晶パネルの複数の電極に接触可能な複数のプローブ針を有するプローブステージ。(エ)前記検査ステージに支持された液晶パネルを背面から照明するバックライト装置。 The liquid crystal panel inspection apparatus according to the present invention has the following configurations (a) to (d). (A) An inspection stage that supports the liquid crystal panel at the periphery thereof and has an internal space in which at least a part of the back surface of the liquid crystal panel is exposed. (A) A gas spraying device having a gas inlet opening in the internal space, the gas spraying device spraying gas onto the back surface of the liquid crystal panel supported by the inspection stage. (C) A probe stage having a plurality of probe needles that can contact a plurality of electrodes of a liquid crystal panel supported by the inspection stage. (D) A backlight device that illuminates the liquid crystal panel supported by the inspection stage from the back.
このように,液晶パネルの背面に気体を吹き付けるようにしたので,液晶パネルをバックライトで照明したときに,液晶パネルの温度上昇を抑制することができる。 As described above, since the gas is blown to the back surface of the liquid crystal panel, the temperature rise of the liquid crystal panel can be suppressed when the liquid crystal panel is illuminated with the backlight.
前記検査ステージには,吹き付けた気体を排出する気体排出口を設けることができる。すなわち,検査ステージは,矩形の液晶パネルの四つの辺を支持するための四つの支持部を備えることができて,少なくともひとつの支持部において,液晶パネルと前記支持部との間に,前記内部空間から気体を排出させるための気体排出口を設けることができる。 The inspection stage can be provided with a gas discharge port for discharging the sprayed gas. In other words, the inspection stage can include four support portions for supporting the four sides of the rectangular liquid crystal panel, and at least one of the support portions between the liquid crystal panel and the support portion. A gas outlet for discharging gas from the space can be provided.
前記四つの支持部のうち,隣り合う二つの支持部に前記気体吹き付け装置を設けることができ,残りの二つの支持部に前記気体排出口を設けることができる。 Of the four support portions, the two adjacent support portions can be provided with the gas blowing device, and the remaining two support portions can be provided with the gas discharge port.
気体を吹き付ける場所としては,液晶パネルの背面だけではなくて,液晶パネルの前面にも吹き付けてもよい。 As a place to blow the gas, not only the back surface of the liquid crystal panel but also the front surface of the liquid crystal panel may be blown.
液晶パネルに吹き付ける気体としては,イオンを含む気体であってもよい。すなわち,イオナイザで生成したイオン化空気であってもよい。イオンを含む気体を液晶パネルに吹き付けると,液晶パネルの静電気を除去することができる。 The gas sprayed on the liquid crystal panel may be a gas containing ions. That is, it may be ionized air generated by an ionizer. When a gas containing ions is blown onto the liquid crystal panel, the static electricity of the liquid crystal panel can be removed.
発明者の知る限り,液晶パネル検査装置においては,これまで,液晶パネルに空気を吹き付けて液晶パネルの温度上昇を防ぐ技術は見当たらない。ただし,液晶板を用いてプリント配線板の短絡箇所を検査する装置においては,液晶板を所望温度に維持するために液晶板に所定温度の空気を吹き付けることが,次の特許文献2に開示されている。
本発明と特許文献2の技術とを比較すると,本発明は,検査対象としての液晶パネル(その電極にプローブ針が接触する)がバックライトによって温度上昇するのを防ぐものであり,この点で特許文献2の技術とは異なっている。特許文献2における検査対象はプリント配線板であり,液晶パネルはプリント配線板の短絡箇所を見つけるための手段として用いているものである。
Comparing the present invention with the technique of
本発明によれば,検査ステージ上の液晶パネルに空気を吹き付けているので,液晶パネルにバックライトの光が当たっても,液晶パネルの温度上昇を抑制できる。 According to the present invention, since air is blown onto the liquid crystal panel on the inspection stage, the rise in temperature of the liquid crystal panel can be suppressed even if the light from the backlight hits the liquid crystal panel.
以下,図面を参照して本発明の実施例を詳しく説明する。図1は本発明の液晶パネル検査装置のひとつの実施例における検査ステージ及びアライメントステージの斜視図である。この液晶パネル検査装置は,プローブ針を備えるプローブステージ(図示せず)と,液晶パネルを保持する検査ステージ10と,検査ステージを移動させるアライメントステージ12とを備えている。検査ステージ10はパネル受け14とベース16からなる。矩形のベース16の上に枠状のパネル受け14が固定されている。全体として外形が長方形のパネル受け14は,第1支持部18,第2支持部20,第3支持部22及び第4支持部24からなる。第1支持部18と第3支持部22は長方形の長辺を構成し,第2支持部20と第4支持部24は長方形の短辺を構成する。互いに隣り合う第1支持部18と第2支持部20は,その上面が所定の高さにあり,一方,互いに隣り合う第3支持部22と第4支持部24は,その上面が所定の高さよりも一段低くなっている。そして,第3支持部22の上面と第4支持部24の上面には,それぞれ,複数のスペーサ26が載っている。スペーサ26の上面の高さは,第1支持部18及び第2支持部20の上面の高さと同じ位置にある。複数のスペーサ26の間の排出空間28は,後述するように,空気の排出口となっている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of an inspection stage and an alignment stage in one embodiment of the liquid crystal panel inspection apparatus of the present invention. The liquid crystal panel inspection apparatus includes a probe stage (not shown) having a probe needle, an
アライメントステージ12は,上ベース30,支柱32,バックライト装置34(図4を参照),下ベース36及びXYZθステージ38からなる。XYZθステージ38は,下ベース36を,水平面内で互いに直交するX方向とY方向に移動させることができ,さらに,Z方向(上下方向)に移動させることができ,さらに,Z方向に平行な回転軸の周りにθ回転させることができる。下ベース36の上にはバックライト装置34(図4を参照)が固定されている。また,下ベース36の上には複数の支柱32が立っていて,支柱32の上端に上ベース30が固定されている。上ベース30の上に検査ステージ10のベース16が固定されている。
The
図2は図1のA部を拡大して示した拡大斜視図である。パネル受けの第1支持部18にはプッシャー装置40が設けられている。プッシャー装置40はレール42を備えており,このレール42に対してスライダ44がスライド可能に結合している。スライダ44の上面にはプッシャーローラ46が回転自在に取り付けられている。スライダ44はエアーシリンダ(図示せず)によってY方向に進退し,これによって,プッシャーローラ46もY方向に進退する。プッシャーローラ46を矢印50の方向に移動させると,プッシャーローラ46は液晶パネル48の側縁に接触する。図1に戻って,パネル受けの第3支持部22の上面には,ストッパローラ52が回転可能に取り付けられている。プッシャーローラ46によって矢印50方向に押し付けられた液晶パネルはストッパローラ52で受け止められ,これによって液晶パネルのY方向の位置決めがなされる。同様に,パネル受けの第2支持部20にもプッシャーローラ54があり,これと対向する第4支持部24にはストッパローラ56(図2にも示されている)がある。これらのプッシャーローラ54とストッパローラ56によって,液晶パネルのX方向の位置決めもなされる。図2に戻って,第1支持部18の外面には空気供給用の継手58が固定されている。この継手58に空気供給用のチューブ60が接続されている。このチューブ60に圧力空気源から室温の空気が供給される。空気の供給圧力は0.1〜0.2MPaである。
FIG. 2 is an enlarged perspective view showing an A portion of FIG. 1 in an enlarged manner. A pusher device 40 is provided on the
図3は図1に示す検査ステージの平面図である。長方形のベース16の上に長方形のパネル受け14が載っている。パネル受け14の第1支持部18には二つのプッシャーローラ46が付属し,第2支持部20にはひとつのプッシャーローラ54が付属している。第3支持部22には二つのストッパローラ52が付属し,第4支持部24には二つのストッパローラ56が付属している。第3支持部22の上面には三つのスペーサ26が載っていて,第4支持部24の上面にも三つのスペーサ26が載っている。第1支持部18と第2支持部20の上面には吸着溝(図示せず)が形成されていて,この吸着溝に負圧を供給することで,液晶パネル48をパネル受け14の上に吸着保持することができる。
FIG. 3 is a plan view of the inspection stage shown in FIG. A
図4は図3の4−4線断面図である。XYZθステージ38の上に下ベース36が固定されていて,下ベース36と上ベース30の間には支柱32がある。下ベース36の上にはバックライト装置34が載っている。バックライト装置34は複数の蛍光管35を備えている。パネル受け14の内部には拡散板66が設けられている。バックライト装置34からの光は拡散板66で拡散されて一様な照明光となって,液晶パネル48の背面を照らす。パネル受け14の第2支持部20には空気供給用の継手58が固定されていて,この継手58にノズル62が接続されている。ノズル62は,第2支持部20を貫通していて,パネル受け14の内部空間64に開口している。図4では,第1支持部に設けられた四つのノズル62の先端部も見えている。パネル受け14は枠状なので,液晶パネル48の背面のうち,周辺部(パネル受け14で支持している部分)以外の中央部分が内部空間64に露出している。ノズル62の内径は1.0〜1.4mm程度である。内部空間64の厚さ,すなわち,液晶パネル48の背面と拡散板66の上面の間の距離は,例えば2〜4mmである。ノズル62が本発明における気体導入口に該当する。そして,ノズル62と継手58とチューブ60からなる構成が,本発明における気体吹き付け装置に該当する。
4 is a cross-sectional view taken along line 4-4 of FIG. A
図5は図3の5−5線断面図である。ただし,検査ステージだけを示している。図の右半分は,第4支持部24を通るように切断したものである。第4支持部24の上面には,スペーサ26が載っていて,隣り合うスペーサ26の間において,液晶パネル48の背面と第4支持部24の上面の間に,排出空間28が形成されている。この排出空間28は,ノズル62から内部空間64内に供給された空気を外部に排出するための空間となっている。
5 is a cross-sectional view taken along line 5-5 of FIG. However, only the inspection stage is shown. The right half of the figure is cut so as to pass through the
図6は図4の第2支持部20の付近(左側)と第4支持部24の付近(右側)を拡大して示した断面図である。検査ステージの中央部の図示は省略している。第1支持部20にはノズル62が貫通している。ノズル62の出口は,パネル受け14の内部空間64に突き出していて,液晶パネル48の背面に空気が当たるように,出口がやや上向きになっている。ノズル62からは室温の空気68が流出して,この空気68が液晶パネル48の背面に吹き付けられる。液晶パネル48の背面に沿って流れた空気68は,第4支持部24の上面と液晶パネル48の背面との間に形成された排出空間28から外部に出て行く。また,第3支持部22(図2を参照)のところでも,同様に,排出空間から外部に空気が出て行く。パネル受け14の内部空間64は,四方をパネル受け14の四つの支持部で囲まれており,上部は液晶パネル48で,下部は拡散板66で囲まれている。
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity (left side) of the
次に,図6を参照して,この液晶パネル検査装置のパネル冷却作用を説明する。パネル受け14の上に液晶パネル48が吸着保持されて,液晶パネル48の背面にバックライト装置34(図4を参照)からの照明光が当たった状態で,プローブステージの複数のプローブ針が液晶パネル48の複数の電極に接触し,液晶パネルの点灯検査が実施される。バックライト装置で照明している間は,ノズル62から室温の空気68が液晶パネル48の背面に向けて吹き付けられる。したがって,バックライト装置の照明光に起因する液晶パネル48の温度上昇は,わずかである。例えば,30型の液晶パネルの場合,空気の吹き付けがない従来装置では,バックライトが点灯した検査ステージに液晶パネルを載せて20分が経過すると,液晶パネルの温度上昇は約15℃であった。これに対して,この実施例の場合は,同様の条件で,液晶パネルの温度上昇は5〜8℃であった。このように温度上昇がわずかであるので,液晶パネル48の熱膨張量はわずかなものとなり,液晶パネルの複数の電極とプローブステージの複数のプローブ針との間の位置ずれは問題にならない程度におさまる。なお,ノズル62から流出する空気は,室温よりも低い温度に冷却したものでもよい。ただし,空気を冷却する場合は,液晶パネルに結露が生じない程度の温度にする必要があり,例えば,室温よりも5〜10℃程度低い温度にする。
Next, the panel cooling action of the liquid crystal panel inspection apparatus will be described with reference to FIG. The
図7は,スペーサ26の役割を説明する断面図である。(A)及び(B)において,図の左側は第1支持部18の付近の断面を示し,図の右側は第3支持部22の付近の断面を示す。液晶パネル48は下ガラス板70(TFTが形成されているガラス板)と上ガラス板72(カラーフィルタが形成されているガラス板)の間に液晶を封入した構造になっている。図7(A)は液晶パネル48の下ガラス板70の下面に下側偏光板が存在しない場合のスペーサ配置例であり,図7(B)は下ガラス板70の下面に下側偏光板74が存在する場合のスペーサ配置例である。上側偏光板については,スペーサと無関係なので図示を省略してある。
FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining the role of the
図7(A)において,スペーサ26の厚さはt1である。このt1は,第1支持部18の上面の高さと第3支持部22の上面の高さの差に等しい。このt1は排出空間28(図6を参照)の厚さに等しい。一方,図7(B)に示すように,下側偏光板74がある場合は,スペーサ26の厚さをt2に変更する。このt2は上述のt1から下側偏光板74の厚さを引き算したものに等しい。下側偏光板74の外縁は,電極のある辺(第1支持部18に載る側)では下ガラス板70の外縁から後退しており,電極のない辺(第3支持部22に載る側)では下ガラス板70の外縁まで延びている。
In FIG. 7A, the thickness of the
図8は,本発明の液晶パネル検査装置の第2実施例を示すものであり,プローブステージと,検査ステージ上の液晶パネル48だけを上方から見た平面図である。プローブステージは,第1のプローブベース76,第2のプローブベース78,第1の対向ベース80(第1のプローブベース76に対向している),及び,第2の対向ベース82(第2のプローブベース78に対向している)を備えている。第1のプローブベース76と第1の対向ベース80はY方向に延びており,第2のプローブベース78と第2の対向ベース82はX方向に延びている。X方向とY方向は互いに直交している。液晶パネル48は長方形をしており,そのひとつの短辺84に沿って複数のゲート電極が配列されており,また,ひとつの長辺86に沿ってデータ電極が配列されている。
FIG. 8 shows a second embodiment of the liquid crystal panel inspection apparatus of the present invention, and is a plan view of only the probe stage and the
第1のプローブベース76にはゲート側プローブユニット88が搭載されている。このゲート側プローブユニット88には複数のプローブブロック90が固定されている。各プローブブロック90には複数のプローブ針92が取り付けられている。プローブ針92は液晶パネル48のゲート電極に接触する。第2のプローブベース78にはデータ側プローブユニット94が搭載されている。このデータ側プローブユニット94にも,複数のプローブブロック95とそれに付属するプローブ針が設けられている。そのプローブ針は液晶パネル48のデータ電極に接触する。
A gate-
第1の対向ベース80と第2の対向ベース82には,それぞれ,複数の上部ノズル96が固定されている。これらの上部ノズル96からは室温の空気が流出し,その空気が液晶パネル48の前面(上面)に沿って流れて,液晶パネル48の上面の温度上昇を防ぐ。上部ノズル96は本発明における第2の気体吹き付け装置に該当する。
A plurality of
図9は図8の9−9線で切断した断面図であり,プローブステージの下方の,検査ステージとアライメントステージについても図示している。検査ステージとアライメントステージの断面部分は,図4と同じものである。ゲート側プローブユニット88に固定されたプローブブロック90と,データ側プローブユニット94に固定されたプローブブロック95が見えている。そして,第1の対向ベース80には上部ノズル96が固定されている。また,液晶パネル48の背面もノズル62から流出する空気で冷却されるが,背面側の冷却については,第1実施例と同じである。
FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line 9-9 in FIG. 8, and also shows the inspection stage and alignment stage below the probe stage. The cross sections of the inspection stage and alignment stage are the same as those in FIG. The
この第2実施例は,液晶パネル48の背面と前面の両方に空気が吹き付けられるので,第1実施例よりも液晶パネル48の温度上昇が抑制される。
In the second embodiment, since air is blown to both the back surface and the front surface of the
液晶パネルの上面に吹き付ける空気については,イオナイザから流出させたイオン化空気とすることもできる。イオナイザは空気中のガス分子を正及び負のイオンに帯電させるものであり,イオナイザから流出する空気は多量の正負のイオンを含んでいる。このようなイオン化空気を液晶パネルの前面に吹き付けると,液晶パネルの前面に帯電した静電気が除電され,液晶パネル上の電気回路の静電気破壊を防ぐ。また,液晶パネルの背面に吹き付ける空気もイオン化空気とすることができる。 The air blown onto the upper surface of the liquid crystal panel can be ionized air that has flowed out of the ionizer. The ionizer charges gas molecules in the air to positive and negative ions, and the air flowing out of the ionizer contains a large amount of positive and negative ions. If such ionized air is blown to the front of the LCD panel, the static electricity charged on the front of the LCD panel is removed, preventing the electrostatic circuit on the LCD panel from being destroyed. Moreover, the air sprayed on the back surface of the liquid crystal panel can also be ionized air.
10 検査ステージ
12 アライメントステージ
14 パネル受け
16 ベース
18 第1支持部
20 第2支持部
22 第3支持部
24 第4支持部
26 スペーサ
28 排出空間
34 バックライト装置
48 液晶パネル
58 継手
60 チューブ
62 ノズル
64 内部空間
66 拡散板
68 空気
90 プローブブロック
92 プローブ針
95 プローブブロック
96 上部ノズル
DESCRIPTION OF
Claims (5)
(ア)液晶パネルをその周辺部で支持する検査ステージであって,液晶パネルの背面の少なくとも一部が露出する内部空間を有する検査ステージ。
(イ)前記内部空間に開口する気体導入口を有する気体吹き付け装置であって,前記検査ステージに支持された液晶パネルの背面に気体を吹き付ける気体吹き付け装置。
(ウ)前記検査ステージに支持された液晶パネルの複数の電極に接触可能な複数のプローブ針を有するプローブステージ。
(エ)前記検査ステージに支持された液晶パネルを背面から照明するバックライト装置。 A liquid crystal panel inspection apparatus having the following configuration.
(A) An inspection stage that supports the liquid crystal panel at the periphery thereof and has an internal space in which at least a part of the back surface of the liquid crystal panel is exposed.
(A) A gas spraying device having a gas inlet opening in the internal space, the gas spraying device spraying gas onto the back surface of the liquid crystal panel supported by the inspection stage.
(C) A probe stage having a plurality of probe needles that can contact a plurality of electrodes of a liquid crystal panel supported by the inspection stage.
(D) A backlight device that illuminates the liquid crystal panel supported by the inspection stage from the back.
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