JP2010038762A - 検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶パネル３をプローブユニット１１に対して確実に位置合わせする。
【解決手段】検査対象板を検査するために、カメラで前記検査対象板の表面のアライメントマークを撮影し当該アライメントマークと基準マークとを整合させて前記検査対象板の位置合わせを行う検査装置である。前記カメラで撮影した、印字状態の異なる複数の検査対象板のアライメントマークを基準マークとして記憶する記憶手段と、前記カメラで撮影した前記検査対象板のアライメントマークに近似した基準マークを前記記憶手段に記憶した複数の基準マークの中から選択してその基準マークと前記検査対象板のアライメントマークとを整合させて位置合わせ制御を行う制御部とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示パネル等の検査対象板のアライメントマークと基準マークとを整合させて当該検査対象板の位置合わせを行う検査装置に関する。

アライメントマークをもとに液晶表示パネル等の検査対象板の位置合わせを行う検査装置は一般に知られている。この例としては、特許文献１のプローブ装置がある。

このプローブ装置では、液晶表示パネルの製造過程において、コンタクトを行うための基準となるアライメントマークが液晶表示パネルの端子付近（例えば２か所の位置）に印字される。

簡易点灯検査やフルコンタクト点灯検査において、液晶表示パネル上の電極の位置と、フレーム側のプローブ針の位置とが整合するように調整された後、画像処理機能を用いて、液晶表示パネルに印字されているアライメントマークの画像を保持、登録する。そして、この登録されたアライメントマークの画像を元に、各液晶表示パネル毎に位置合わせが行われる。即ち、液晶表示パネル上の電極とフレーム側のプローブ針とが整合するように、アライメントマークを基準にして位置合わせが行われ、プローブ針が電極にコンタクトされる。

ところで、前記アライメントマークは液晶表示パネル毎にそれぞれ印字されるが、液晶表示パネルの枚数が多い場合等においては、アライメントマークの印字状態が液晶表示パネル毎に次第に変わってくることがある。
特開２０００−３５４６５号公報

ところが、アライメントマークの印字状態がパネル毎に次第に変わってくると、カメラで撮影したマークをアライメントマークとは異なるマークと誤認することがある。即ち、カメラで撮影した画像を基に画像処理されるときに、登録したアライメントマークと異なるマークと誤認してアライメントエラーを起こして、コンタクトできないことがある。

この場合、検査担当者がその度に、プローブ針の位置と電極の位置とを手動で調整してコンタクトさせる必要があり、作業性が悪いという問題があった。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、アライメントマークの印字状態が異なっても検査対象板の位置合わせを正確に行うことができる検査装置を提供することを目的とする。

本発明に係る検査対象板を検査するために、カメラで前記検査対象板の表面のアライメントマークを撮影し当該アライメントマークと基準マークとを整合させて前記検査対象板の位置合わせを行う検査装置において、前記カメラで撮影した、印字状態の異なる複数の検査対象板のアライメントマークを基準マークとして記憶する記憶手段と、前記カメラで撮影した前記検査対象板のアライメントマークに近似した基準マークを前記記憶手段に記憶した複数の基準マークの中から選択してその基準マークと前記検査対象板のアライメントマークとを整合させて位置合わせ制御を行う制御部とを備えたことを特徴とする。

前記制御部は、前記記憶手段に記憶した複数の基準マークから選択したマークを基準として前記検査対象板の位置合わせができないとき、当該検査対象板のアライメントマークを前記記憶手段に基準マークとして記憶させる処理機能を備えることが望ましい。

また、前記制御部は、前記記憶手段に記憶した複数の基準マークを順次選択してその選択したマークを基準として前記検査対象板の位置合わせを行い、全ての基準マークに対して位置合わせができないとき、前記検査対象板のアライメントマークを前記記憶手段に基準マークとして記憶させる処理機能を備えることが望ましい。

アライメントマークの印字状態が異なる場合でも確実に検査対象板を位置合わせすることができる。

以下、本発明の実施形態に係る検査装置について、添付図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施形態に係る検査装置のパネル検査処理機能を示すフローチャート、図２は本発明の実施形態に係る検査装置を示す正面図、図３は本発明の実施形態に係る検査装置を示す側面断面図、図４は本発明の実施形態に係るプローブユニットを示す正面図、図５は本発明の実施形態に係るアライメントマークの正常パターンを示す要部平面図、図６は本発明の実施形態に係るアライメントマークの異常パターンを示す要部平面図、図７は本発明の実施形態に係る検査装置のマーク登録処理機能を示すフローチャートである。

検査装置１は、図２及び図３に示すように、その筐体２の内部に、液晶パネル３の供給排出を行う受渡部４と、液晶パネル３の検査を行う検査部５と、これら受渡部４及び検査部５の間で液晶パネル３を搬送する搬送装置６とを備えて構成されている。

受渡部４は、外部から挿入された液晶パネル３を検査部５へ搬送し、検査終了後の液晶パネル３を外部へ搬出するための装置である。受渡部４は、外部の受渡装置(図示せず)と連携され、搬送ライン等から搬送されたパネル３を受渡装置で受渡部４まで搬送し、検査終了後の液晶パネル３を搬送ライン等へ戻す。

搬送装置６は、前記受渡装置から受け取った液晶パネル３を検査部５へ搬送すると共に、検査終了後の液晶パネル３を検査部５から受渡装置へ搬送するための装置である。搬送装置６は、受渡部４と検査部５とに亘って配設されている。

検査部５は主に、ワークテーブル８と、バックライト９と、ＸＹＺθステージ１０と、プローブユニット１１と、フレーム１２から構成されている。

ワークテーブル８は、検査対象板である液晶パネル３を支持するための部材である。ワークテーブル８は、後述するワークテーブル受け１３等を介してＸＹＺθステージ１０に支持され、このＸＹＺθステージ１０によってＸＹＺ方向及びθ回転方向への移動が制御される。ワークテーブル８には、液晶パネル３の位置決め及び保持のために、パネルプッシャー８Ａ及び位置決めピン８Ｂが設けられている。

バックライト９は、ワークテーブル８に支持された液晶パネル３を裏側から照明するための部材である。バックライト９は、ワークテーブル受け１３と、支柱１４と、ベース１５とで形成された空間内に収納されて設けられている。

ＸＹＺθステージ１０は、その前面でワークテーブル８とバックライト９とを支持して検査対象の液晶パネル３の位置合わせを行う部材である。ＸＹＺθステージ１０は、ワークテーブル８を、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向及びθ回転方向に回転又は移動させる機構を備えている。

フレーム１２は、筐体２の骨組みであり、ワークテーブル８、バックライト９、ＸＹＺθステージ１０及びプローブユニット１１等を支持するための部材である。フレーム１２は、これらＸＹＺθステージ１０やプローブユニット１１等の配置位置に合わせて組み上げられている。

プローブユニット１１は、液晶パネル３の各電極に直接的に接触して液晶パネル３に電気信号を与えることで、液晶パネル３を点灯させるための装置である。プローブユニット１１は主に、フレーム１２側に支持されたプローブステージ１７と、このプローブステージ１７に支持されたプローブベース１８と、このプローブベース１８に支持されたプローブブロック１９及びアライメントカメラ２０と、各部を制御する制御装置２１とを備えて構成されている。

プローブステージ１７は、フレーム１２側に支持された状態で、プローブベース１８を支持している。プローブベース１８は、プローブステージ１７に支持された状態で、プローブブロック１９及びアライメントカメラ２０を支持している。プローブブロック１９は、その先端にプローブ１９Ａを備え、このプローブ１９Ａが液晶パネル３の電極に接触して検査信号を印加する。アライメントカメラ２０は、ワークテーブル８に支持された液晶パネル３を正確に位置合わせするために、その位置合わせの基準となる液晶パネル３の表面のアライメントマーク(図示せず)を撮影するためのカメラである。

制御装置２１は、ＸＹＺθステージ１０、プローブブロック１９、アライメントカメラ２０等に接続されて、これを制御するための装置である。制御装置２１は主に、記憶手段２３と、画像処理部２４と、制御部２５とを備えて構成されている。これら、記憶手段２３、画像処理部２４及び制御部２５は、個別のハードウエアによって構成してもよく、ソフトウエアによってそれぞれの機能を持たせて構成してもよい。

記憶手段２３は、アライメントカメラ２０で撮影した、印字状態の異なる複数のアライメントマークを基準マークとして記憶するための装置である。印刷装置の可動年数等の種々の条件により、アライメントマークの印字状態が異なることがある。例えば、図５のように、本来は十字状のアライメントマークが液晶パネル３の表面に印字されなければならないところを、図６のように、十字状に印字されないで、認識できない場合がある。即ち、カメラで撮影されたマークをアライメントマークとして認識することができずに、液晶パネル３の位置合わせができないことがある。このため、印字状態の異なる複数のアライメントマークを基準マークとして予め撮影して記憶しておき、アライメントマークの印字状態が悪い場合でも、そのアライメントマークを認識することができるようにしておく。

画像処理部２４は、アライメントカメラ２０で撮影した液晶パネル３のアライメントマークを、画像処理して、記憶手段２３に記憶させる情報を作成したり、基準マークと画像上で整合させたりする。

制御部２５は、記憶手段２３に記憶した基準マーク（アライメントマーク）を基準として液晶パネル３の位置合わせ制御を行うための装置である。制御部２５は、アライメントカメラ２０で撮影した前記アライメントマークの状態を画像処理部２４を介して判断して当該アライメントマークに近似したものを記憶手段２３に記憶した複数の基準マークの中から選択してその基準マークと前記液晶パネル３のアライメントマークとを整合させて液晶パネル３の位置合わせ制御を行うものである。また、制御部２５は、記憶手段２３に記憶した複数の基準マークから選択したマークを基準として液晶パネル３の位置合わせができないとき、当該液晶パネル３のアライメントマークを記憶手段２３に基準マークとして新たに記憶させる処理機能を有する。

制御部２５での具体的な制御は以下のようになっている。図１のフローチャートを基に説明する。

パネル検査が開始されると、まず液晶パネル３をロードする（ステップＳ１）。即ち、外部から搬入された液晶パネル３を受渡部４で受け取って、搬送装置６で検査部５へ送り、ワークテーブル８に載置する。

基準マークを選択する（ステップＳ２）。液晶パネル３のアライメントマークに対応する基準マークを記憶手段２３から自動的に選択して、液晶パネル３の位置合わせの基準とする。この基準マークの選択方法としては種々のものが考えられる。液晶パネル３の種類に応じて予め対応する基準マークを設定しておき、検査対象となっている液晶パネル３の種類に応じて自動的に選択する態様や、アライメントカメラ２０で液晶パネル３のアライメントマークを撮影して、その画像処理によって近似した基準マークを自動的に選択する態様等がある。

次いで、液晶パネル３のアライメントを行う（ステップＳ３）。具体的には、アライメントカメラ２０で液晶パネル３のアライメントマークを撮影して、予め選択した基準マークと比較し、この基準マークに対するアライメントマークのズレ量を計算する。そして、このズレ量に基づいてＸＹＺθステージ１０を制御して液晶パネル３の位置を調整し、液晶パネル３のアライメントマークと、基準マークとが正確に重なり合うように、液晶パネル３の位置合わせを行う。

この液晶パネル３の位置合わせ制御により、正常にアライメントできたときは、コンタクト処理を行う（ステップＳ４）。即ち、ＸＹＺθステージ１０を制御して、プローブブロック１９のプローブ１９Ａと、液晶パネル３の電極とを接触させる。

次いで、液晶パネル３を検査する（ステップＳ５）。即ち、バックライト９で液晶パネル３を裏面から点灯した状態で、液晶パネル３の各電極に検査信号を印加して、設定パターンで液晶パネル３を点灯させて検査する。

一方、ステップＳ３で、正常にアライメントできなかったときは、マーク登録処理を行う（ステップＳ６）。正常にアライメントできないのは、登録された基準マークの中に、検査対象になっている液晶パネル３のアライメントマークと整合できるものがないためである。このため、異常を起こした液晶パネル３のアライメントマークそのものを登録して、次の液晶パネル３の検査に用いる。

マーク登録処理を図７のフローチャートを基に説明する。なお、マーク登録処理は、前記図１の処理の中のサブルーチンとして機能する場合と、単独のルーチンとして機能する場合がある。予め記憶手段２３にアライメントマークを基準マークとして登録する場合は、単独のルーチンとして機能する。

まず、液晶パネル３をロードする（ステップＳ７）。図１の処理の中のサブルーチンとして機能する場合は、既に液晶パネル３のロードが終わっているので、次の処理を行う。

次いで、アライメントマークを登録する（ステップＳ８）。即ち、ロードされた液晶パネル３に印字されたアライメントマークをアライメントカメラ２０で撮影して画像処理部２４で画像処理を行い、記憶手段２３に登録する。

次いで、キャリブレーションを行う（ステップＳ９）。検査担当者が微調整をして、僅かなズレ等を校正する。

次いで、コンタクトする（ステップＳ１０）。即ち、プローブ１９Ａと電極が互いに整合するか否かを確認する。マーク登録処理が前記図１の処理の中のサブルーチンとして機能する場合は、プローブ１９Ａが電極にコンタクトして、実際に液晶パネル３の検査が行われる。

以上により、液晶パネル３のアライメントマークが、印字装置の異常等の諸条件によって印字状態が異なる場合でも、その印字状態の異なるアライメントマークに合わせた基準マークを選択して、それを基にＸＹＺθステージ１０等を制御するため、検査対象板である液晶パネル３を確実に位置合わせすることができるようになる。

この結果、検査担当者が頻繁にコンタクトの調整をする必要がなくなり、作業性が大幅に向上する。

［変形例］
前記実施形態では、制御部２５が、予め選択した基準マークに基づいて処理するように設定したが、記憶手段２３に記憶した全ての基準マークを順次選択するようにしてもよい。即ち、記憶手段２３に記憶した複数の基準マークを順次選択して、その選択したマークを基準として液晶パネル３の位置合わせを行い、全ての基準マークに対して位置合わせができないとき、マーク登録処理、即ち液晶パネル３のアライメントマークを記憶手段２３に基準マークとして記憶する処理を行うようにしてもよい。これにより、より確実に液晶パネル３を位置合わせすることができるようになる。

本発明の実施形態に係る検査装置のパネル検査処理機能を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る検査装置を示す正面図である。 本発明の実施形態に係る検査装置を示す側面断面図である。 本発明の実施形態に係るプローブユニットを示す正面図である。 本発明の実施形態に係るアライメントマークの正常パターンを示す要部平面図である。 本発明の実施形態に係るアライメントマークの異常パターンを示す要部平面図である。 本発明の実施形態に係る検査装置のマーク登録処理機能を示すフローチャートである。

符号の説明

１：検査装置、２：筐体、３：液晶パネル、４：受渡部、５：検査部、６：搬送装置、８：ワークテーブル、９：バックライト、１０：ＸＹＺθステージ、１１：プローブユニット、１２：フレーム、１３：ワークテーブル受け、１４：支柱、１５：ベース、１７：プローブステージ、１８：プローブベース、１９：プローブブロック、１９Ａ：プローブ、２０：アライメントカメラ、２１：制御装置、２３：記憶手段、２４：画像処理部、２５：制御部。

Claims (3)

1. 検査対象板を検査するために、カメラで前記検査対象板の表面のアライメントマークを撮影し当該アライメントマークと基準マークとを整合させて前記検査対象板の位置合わせを行う検査装置において、
   前記カメラで撮影した、印字状態の異なる複数の検査対象板のアライメントマークを基準マークとして記憶する記憶手段と、
   前記カメラで撮影した前記検査対象板のアライメントマークに近似した基準マークを前記記憶手段に記憶した複数の基準マークの中から選択してその基準マークと前記検査対象板のアライメントマークとを整合させて位置合わせ制御を行う制御部とを備えたことを特徴とする検査装置。
2. 請求項１に記載の検査装置において、
   前記制御部が、前記記憶手段に記憶した複数の基準マークから選択したマークを基準として前記検査対象板の位置合わせができないとき、当該検査対象板のアライメントマークを前記記憶手段に基準マークとして記憶させる処理機能を備えたことを特徴とする検査装置。
3. 請求項１に記載の検査装置において、
   前記制御部が、前記記憶手段に記憶した複数の基準マークを順次選択してその選択したマークを基準として前記検査対象板の位置合わせを行い、全ての基準マークに対して位置合わせができないとき、前記検査対象板のアライメントマークを前記記憶手段に基準マークとして記憶させる処理機能を備えたことを特徴とする検査装置。

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