JP3637150B2 - 表示パネル基板の検査方法および装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、液晶基板などの表示パネル基板の点灯状態を目視で検査するようにした検査方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８は液晶表示パネルの基板（以下、液晶基板という。）を検査するための従来の検査装置の側面断面図であり、図９はその正面図である。図８において、チャックトップ１０とプローブ装置１２は、共に、水平面に対して同じ角度だけ傾斜している。図９において、検査装置の右側の開口部１４には、バックライト１１を備えたチャックトップ１０が待機している。オペレータはこのチャックトップ１０に液晶基板を載せる。チャックトップ１０の外周部にはガイド板１５、１６があって、液晶基板の端部をこのガイド板１５、１６に合わせることによって、液晶基板の位置決めを行う。液晶基板は、バックライト１１の外周部に設けられた吸着溝１８（負圧が供給されている。）に吸着固定される。液晶基板を搭載したチャックトップ１０は、そのＸ軸ステージが左方向に移動することにより、プローブ装置１２の下方に搬送される。次に、プローブ装置１２に設けられたアライメントカメラ２０によりファインアライメントが行われ、プローブ針と液晶基板の電極との位置合わせが完了する。
【０００３】
それから、Ｚ軸ステージが上昇してチャックトップ１０が上昇し、液晶基板の電極にプローブ針がコンタクトする。ＬＣＤパターン発生器からの信号により液晶基板は全面点灯して、テストパターンを映し出す。オペレータは、液晶基板のテストパターンを自分の目で観察して、液晶基板の良品、不良品の判断をする。検査が終了した液晶基板は、右側の開口部１４に搬送されて、オペレータによりチャックトップ１０から外され、次の液晶基板がセットされる。
【０００４】
図１０（Ａ）は、図９の従来の検査装置の検査対象である液晶基板の電極配置を模式的に示す平面図である。この液晶基板は、対向する二つの長辺２２、２４に沿ってデータ線の電極２８が配置され、一つの短辺２６に沿ってゲート線の電極２９が配置されている。これらの多数の電極２８、２９はＴＡＢ・ＩＣごとにグループ化されている。そして、検査が完了した時点で、三つの辺２２、２４、２６に沿ってＴＡＢ・ＩＣ３０が接着され、これらのＴＡＢ・ＩＣ３０と電極２８、２９が電気的に接続される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の検査装置は、液晶基板をチャックトップにセットするための基板セット部（装置右側の開口部１４に露出している部分）と、液晶基板を点灯して検査を行う点灯検査部とが左右に並んでいる。したがって、オペレータは基板セット部と検査部とを絶えず行き来しなくてはならず、一連の作業は立ち作業となり疲労が多いなど、作業性に問題がある。また、この検査装置は、基板セット部と検査部とが左右に並んでいるので、プローブ装置の約２倍の左右幅を必要とし、装置の占有面積が大きくなる。さらに、基板セット部から検査部まで距離があるので、基板セット部から検査部まで基板を搬送するのに時間がかかる。
【０００６】
この発明は上述の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、オペレータの作業性が良く、占有面積が小さく、表示パネル基板の搬送時間も短縮できる、表示パネル基板の検査方法および装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明の表示パネル基板の検査装置は、四つの辺のうちの隣り合う二つの辺だけに電極を有する矩形の表示パネル基板の点灯状態を検査するものであって、Ｌ字形のプローブユニットを備えることを特徴としている。このプローブユニットは、ベースプレートの開口部に沿って取り付けられていて、多数のプローブ針を備えている。表示パネル基板を保持するチャックトップは基板セット位置と検査位置との間で移動でき、この基板セット位置と検査位置はいずれもベースプレートの開口部の内側にある。したがって、基板セット作業から検査作業までの一連の作業を実施するにあたってオペレータは場所を移動しなくて済む。また、検査部から離して別個の基板セット部を設ける必要もなくなる。
【０００８】
この検査装置の検査対象は、点灯表示状態をオペレータが観察して良否を判定する必要のある表示パネル基板であり、代表的には、液晶表示パネルやプラズマディスプレーパネルなどの、フラットディスプレーパネルの基板である。
【０００９】
Ｌ字形のプローブユニットは、表示パネル基板の電極に接触する多数のプローブ針を有するものであり、好ましくは、プローブ針がＴＡＢ単位でグループ化された複数のプローブブロックを備えている。Ｌ字形のプローブユニットは、Ｌ字形の単一の部材であってもよいし、複数の部材をＬ字形に組み合わせたものであってもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
まず、この発明の検査対象となる液晶基板について説明する。図１０（Ｂ）はこの発明で検査する液晶基板を模式的に示した平面図である。矩形の液晶基板は、一つの長辺３０に沿ってデータ線の電極３４が配置され、一つの短辺３２に沿ってゲート線の電極３５が配置されている。これらの多数の電極３４、３５はＴＡＢ・ＩＣごとにグループ化されている。そして、検査が完了したら、二つの辺３０、３２に沿ってＴＡＢ・ＩＣ３６が接着され、これらのＴＡＢ・ＩＣ３６と電極３４、３５が電気的に接続される。
【００１１】
この液晶基板は、四つの辺のうちの隣り合う二つの辺３０、３２だけに電極が配置され、残りの二つの辺３１、３３には電極が配置されていない。このような電極配置を「片ＴＡＢ方式」と呼んでいる。従来は、図１０（Ａ）に示すような三辺に電極を配置した液晶基板が多かったが、最近は、片ＴＡＢ方式の液晶基板も増えている。この片ＴＡＢ方式の液晶基板は、三辺に電極を配置した液晶基板に比べて、基板面積を小さくできる利点があり、商品化したときの配線がやりやすい利点もある。
【００１２】
図１は、この発明の検査装置の一実施形態の正面図であり、図２はその側面断面図である。図２において、この検査装置の基台３８は水平面に対して傾斜しており、この基台３８の上に、Ｘ軸ステージ４０、Ｙ軸ステージ４２、Ｚ軸ステージ４４、θ回転ステージ４６が順に搭載され、その上に、チャックトップ４８がある。これらのステージの働きにより、チャックトップ４８は、その載置面に平行な面内においてＸＹ方向に移動できる。また載置面に平行な面内においてθ回転できる。さらに、載置面に垂直なＺ方向に昇降できる。チャックトップ４８の載置面上には液晶基板４９を吸着保持できる。また、この検査装置には、傾斜したプローブ装置５０がある。チャックトップ４８とプローブ装置５０は水平面に対して同じ角度だけ傾斜している。
【００１３】
図１において、プローブ装置５０は矩形の枠状のベースプレート５２を備えており、このベースプレート５２は４本の支柱５４（図２参照）を介して基台３８に固定されている。ベースプレート５２には概略矩形の開口部５８が形成されている。この開口部５８に沿ってＬ字形のプローブユニット５６が取り付けられている。開口部５８の内側にはチャックトップ４８が見えている。開口部５８は、矩形の液晶基板（チャックトップ４８の外形寸法にほぼ等しい）の外形寸法よりも十分大きくなるように形成されている。
【００１４】
チャックトップ４８の四辺の外周部近傍には、液晶基板を吸着保持するための吸着溝６０がある。この吸着溝６０には負圧が供給される。吸着溝６０よりも内側の領域にはバックライト６２が配置されている。チャックトップ４８の図の左側の辺と下側の辺には液晶基板をチャックトップ４８に対して位置決めするためのガイド板６１、６３が固定されている。これらのガイド板６１、６３はチャックトップ４８の載置面よりも上方に突き出しているが、その突出量は液晶基板の厚さよりも小さい。
【００１５】
Ｌ字形のプローブユニット５６には複数のプローブブロック６４が固定されている。各プローブブロック６４には、ＴＡＢ単位にブロック化された一群のプローブ針が設けられている。これらのプローブ針は、液晶基板の隣り合う二つの辺に配置された電極３４、３５（図１０（Ｂ）参照）に同時に接触できる。各プローブブロック６４のプローブ針は、フレキシブル配線板により、液晶駆動回路を経由して、ＬＣＤパターン発生器につながっている。プローブユニット５６にはアライメントを行うためのＣＣＤカメラ６６が２台取り付けられている。
【００１６】
図１と図２は、液晶基板をチャックトップ４８に載せるときの状態を示している。図１において、チャックトップ４８はＬ字形のプローブユニット５６からＸＹ方向に少し離れた位置にある。そして、図２に示すように、この状態のチャックトップ４８は、Ｚ軸ステージ４４の上昇により、ベースプレート５２よりも上方に突き出ていて露出した状態にある。オペレータはこの状態のチャックトップ４８に液晶基板４９を載せることができる。
【００１７】
次に、この検査装置の動作を説明する。図１と図２において、オペレータは、ガイド板６１、６３に液晶基板４９を合わせて、チャックトップ４８の載置面に液晶基板４９をセットする。オペレータが操作パネルのスタートスイッチを押すと、液晶基板４９が負圧によりチャックトップ４８に吸着保持され、図４に示すようにＺ軸ステージ４４が下降して液晶基板４９がアライメント高さまで下降する。その後、Ｘ軸ステージ４０とＹ軸ステージ４２が動いて、図３に示すように、液晶基板４９が検査位置まで移動する。それから、２台のＣＣＤカメラ６６で液晶基板４９上のアライメントマークを撮像しながら、Ｘ軸ステージ４０、Ｙ軸ステージ４２、θ回転ステージ４６とを用いてチャックトップ４８を移動させることにより、光学的なファインアライメントが完了する。このアライメントが完了したら、Ｚ軸ステージ４４の駆動によりチャックトップ４８が上昇して、液晶基板４９の電極にプローブ装置５０のプローブ針がコンタクトする。そして、ＬＣＤパターン発生器からの信号により液晶基板４９はテストパターンを表示する。オペレータは、このテストパターンを観察して液晶基板４９の良否の検査を行う。検査が完了したら、オペレータが操作パネルの終了スイッチを押すことにより、図１に示す位置までチャックトップ４８が戻る。それから、オペレータは液晶基板４９をチャックトップ４８から取り外し、別の液晶基板をチャックトップに載せて、次の検査をスタートできる。
【００１８】
図１と図３を比較すれば分かるように、液晶基板をチャックトップに載せる段階（図１）から検査段階（図３）に移行するまでの間、液晶基板のＸＹ方向の移動距離は、液晶基板の外形寸法と比べても非常に小さい。すなわち、液晶基板は開口部５８内で短い距離を移動するだけで足りる。したがって、オペレータは、基板セット段階、検査段階、基板取り外し段階の一連の作業をほぼ同じ作業位置で実施することができ、疲労が少ない。オペレータは移動する必要がないので、椅子に座ったままで一連の作業をすることも可能である。この検査装置では、基板セット位置から検査位置までの液晶基板の移動距離が短いので、その搬送時間もわずかである。さらに、別個の基板セット部を検査部から離して設ける必要もないので、検査装置全体の占有面積も小さくなる。また、図９の従来の検査装置と比較して、Ｘ軸ステージの可動距離も非常に短くできる。
【００１９】
図５は本発明の第２の実施形態におけるプローブ装置の部分の正面図である。この実施形態は、図１の実施形態と比べて、Ｌ字形のプローブユニット５６ａの設置位置が異なっている。すなわち、図１の実施形態では、Ｌ字形のプローブユニット５６は、プローブ装置の左側から下側にかけて設置されているが、図５の実施形態では、Ｌ字形のプローブユニット５６ａはプローブ装置の左側から上側にかけて設置されている。さらに、図６の第３の実施形態では、Ｌ字形のプローブユニット５６ｂはプローブ装置の右側から上側にかけて設置されており、図７の第４の実施形態では、Ｌ字形のプローブユニット５６ｃはプローブ装置の右側から下側にかけて設置されている。Ｌ字形のプローブユニットの配置形態として、第１の実施形態から第４の実施形態までのどれを採用するかは、液晶基板の電極配置と液晶基板をチャックトップに載せる向きとに依存する。
【００２０】
【発明の効果】
この発明の検査方法および装置は、四つの辺のうちの隣り合う二つの辺だけに電極を有する表示パネル基板を、Ｌ字形のプローブユニットを用いて検査するようにしたので、基板セット位置から検査位置までの表示パネル基板の移動距離が非常に小さくなる。これにより、オペレータの移動が不要となって作業性が良好になる。また、検査装置の占有面積が小さくなり、Ｘ軸ステージの可動距離も小さくて済む。さらに、表示パネル基板の搬送時間も短くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の検査装置の一実施形態の正面図である。
【図２】図１の検査装置の側面断面図である。
【図３】液晶基板が検査位置にきた状態の図１の検査装置の正面図である。
【図４】図３の状態の検査装置の側面断面図である。
【図５】この発明の第２の実施形態におけるプローブ装置の部分の正面図である。
【図６】この発明の第３の実施形態におけるプローブ装置の部分の正面図である。
【図７】この発明の第４の実施形態におけるプローブ装置の部分の正面図である。
【図８】従来の検査装置の側面断面図である。
【図９】従来の検査装置の正面図である。
【図１０】液晶基板の電極配置を示す平面図である。
【符号の説明】
３８ 基台
４０ Ｘ軸ステージ
４２ Ｙ軸ステージ
４４ Ｚ軸ステージ
４６ θ回転ステージ
４８ チャックトップ
４９ 液晶基板
５０ プローブ装置
５２ ベースプレート
５６ Ｌ字形のプローブユニット
５８ 開口部
６４ プローブブロック
６６ ＣＣＤカメラ

Claims (4)

1. 四つの辺のうちの隣り合う二つの辺だけに電極を有する矩形の表示パネル基板の点灯状態を検査する検査装置において、次の構成を備える検査装置。
   （イ）表示パネル基板を保持できるチャックトップ。
   （ロ）前記チャックトップを、チャックトップの載置面に平行な面内においてＸＹ方向に移動可能にすると共にθ回転可能にし、かつ、前記載置面に垂直なＺ方向に移動可能にするステージ。
   （ハ）前記チャックトップが露出可能な開口部を有するベースプレート。
   （ニ）前記開口部に沿って前記ベースプレートに取り付けられたＬ字形のプローブユニット。
   （ホ）前記プローブユニットに取り付けられ、表示パネル基板の前記電極に接触できる多数のプローブ針。
2. 前記チャックトップの載置面は、前記ベースプレートよりも上方に突き出ることができることを特徴とする請求項１記載の検査装置。
3. 四つの辺のうちの隣り合う二つの辺だけに電極を有する矩形の表示パネル基板の点灯状態を検査する検査方法において、次の各段階を備える検査方法。
   （イ）ベースプレートの開口部内にあるチャックトップに表示パネル基板を載せる段階。
   （ロ）前記開口部内でチャックトップを移動させて、表示パネル基板を検査位置までもってくる段階。
   （ハ）表示パネル基板とプローブ装置とのアライメントを実施する段階。
   （ニ）前記開口部に沿って取り付けられているＬ字形のプローブユニットのプローブ針に表示パネル基板の前記電極を接触させる段階。
4. 前記チャックトップの載置面を前記ベースプレートよりも上方に突き出した状態でこのチャックトップの載置面に表示パネル基板を載せることを特徴とする請求項３記載の検査方法。

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