JP3971318B2 - 液晶表示パネルの検査装置及び検査方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示パネルの検査装置及び検査方法に係るもので、詳しくは、大面積ガラス基板上に製作された各液晶表示パネルを個別的な単位液晶表示パネルに切断した後、該切断面の状態を検査する時、高い信頼性を提供し得る液晶表示パネルの検査装置及び検査方法に関するものである。
【０００２】
【関連技術】
一般に、液晶表示装置は、マトリックス状に配列された各液晶セルに画像情報に係るデータ信号を個別的に供給し、それら液晶セルの光透過率を調節することで、所望の画像を表示し得る表示装置である。
【０００３】
該液晶表示装置は、大面積の母基板に薄膜トランジスタアレイ基板を形成し、別途の母基板にカラーフィルタ基板を形成した後、それら二つの母基板を合着することで、多数の液晶表示パネルを同時に形成して収率向上を図っているため、単位液晶表示パネルに切断する工程が要求される。
【０００４】
通常、前記単位パネルの切断は、ガラスに比べて硬度の高いホイールで母基板の表面に切断予定溝を形成し、該切断予定溝に沿ってクラックを伝播させる工程によって実施される。以下、このような単位パネルの切断工程について、図面を用いて説明する。
【０００５】
関連技術における液晶表示装置の薄膜トランジスタアレイ基板とカラーフィルタ基板とが対向して合着された、図３に示すような単位液晶表示パネル１０においては、各液晶セルがマトリックス状に配列される画像表示部１３と、該画像表示部１３の各ゲート配線と接続されるゲートパッド部１４と、各データ配線と接続されるデータパッド部１５と、を包含して構成されていた。この場合、ゲートパッド部１４及びデータパッド部１５は、カラーフィルタ基板２と重畳しない薄膜トランジスタアレイ基板１の縁領域に形成され、前記ゲートパッド部１４は、ゲートドライバ集積回路から供給される走査信号を画像表示部１３の各ゲート配線に供給し、前記データパッド部１５は、データドライバ集積回路から供給される画像情報を画像表示部１３の各データ配線に供給する。
【０００６】
さらに、図面上に図示されてないが、前記画像表示部１３の薄膜トランジスタアレイ基板１は、画像情報が印加される各データ配線と走査信号が印加される各ゲート配線とが相互に直角に交差して配置され、該交差部に各液晶セルをスイッチングするための薄膜トランジスタと、該薄膜トランジスタに接続されて液晶セルを駆動する画素電極と、このような電極及び薄膜トランジスタを保護するために全面に形成された保護膜と、を包含して構成される。
【０００７】
又、前記画像表示部１３のカラーフィルタ基板２は、ブラックマトリックスによりセル領域別に分離されて塗布された各カラーフィルタと、前記薄膜トランジスタアレイ基板１に形成された画素電極の相対電極の共通透明電極と、を包含して構成される。
【０００８】
このように構成された薄膜トランジスタアレイ基板１とカラーフィルタ基板２とは、対向して所定間隔だけ離隔するようにセル・ギャップが備えられ、前記画像表示部１３の外郭に形成されたシーリング部（図示せず）により合着され、前記薄膜トランジスタアレイ基板１とカラーフィルタ基板２との離隔された空間に液晶層（図示せず）が形成される。
【０００９】
図４は、前記各薄膜トランジスタアレイ基板１が形成された第１母基板と各カラーフィルタ基板２が形成された第２母基板とが合着されて複数の液晶表示パネルを成す断面構造を示した例示図である。
【００１０】
図４に示したように、各単位液晶表示パネルは、前記各薄膜トランジスタアレイ基板１の一方が各カラーフィルタ基板２に比べて突出するように形成される。前記図３を用いて説明したように、各薄膜トランジスタアレイ基板１の各カラーフィルタ基板２と重畳されない縁にゲートパッド部１４及びデータパッド部１５が形成されるからである。
【００１１】
従って、前記第２母基板３０上に形成された各カラーフィルタ基板２は、前記第１母基板２０上に形成された各薄膜トランジスタアレイ基板１が突出する面積に該当するダミー領域３１だけ離隔して形成される。
【００１２】
又、各単位液晶表示パネルは、それら第１、第２母基板２０、３０を最大限に利用するように適切に配置され、モデルによって異なるが、一般に、各単位液晶表示パネルは、ダミー領域３２だけ離隔するように形成される。
【００１３】
又、前記各薄膜トランジスタアレイ基板１が形成された第１母基板２０と各カラーフィルタ基板２が形成された第２母基板３０とが合着された後には、液晶表示パネルを個別的に切断するが、この時、該第２母基板３０の各カラーフィルタ基板２が離隔した領域に形成されたダミー領域３１と単位液晶表示パネルを離隔させるダミー領域３２とが同時に除去される。
【００１４】
且つ、関連技術における単位液晶表示パネルの検査装置においては、図５に図示したように、単位液晶表示パネル１００の長辺であるデータパッド部が形成された辺及び該辺と対向する辺に対応して切断された状態を検査する第１、第２検査バー１０１、１０２と、前記単位液晶表示パネル１００の短辺であるゲートパッド部が形成された辺及び該辺と対向する辺に対応して切断された状態を検査する第３、第４検査バー１０３、１０４と、を包含して構成される。
【００１５】
又、前記各第１、第２検査バー１０１、１０２は、タッチ方式により切断された単位液晶表示パネル１００の長辺にぎざぎざ（burr）が残留しているか否かを検査し、前記各第３、第４検査バー１０３、１０４は、前記各第１、第２検査バー１０１、１０２と同様に切断された単位液晶表示パネル１００の短辺にぎざぎざが残留しているか否かを検査する。
【００１６】
又、前記単位液晶表示パネル１００は、モデルによって大きさが異なるため、前記各第１、第２検査バー１０１、１０２及び前記各第３、第４検査バー１０３、１０４を単位液晶表示パネル１００の大きさが最も大きいモデルの長辺及び短辺と同様な長さに製作して前記単位液晶表示パネル１００の全モデルに対して長辺及び短辺にぎざぎざが残留しているか否かを検査することができる。
【００１７】
又、前記単位液晶表示パネル１００は、薄膜トランジスタアレイ基板１１０上にカラーフィルタ基板１２０が合着され、前記薄膜トランジスタアレイ基板１１０の一方がカラーフィルタ基板１２０に比べて突出するように形成される。前記図３に示したように、前記薄膜トランジスタアレイ基板１１０のカラーフィルタ基板１２０と重畳しない縁にゲートパッド部及びデータパッド部が形成されるからである。
【００１８】
従って、前記単位液晶表示パネル１００の長辺及び短辺の一方は、階段状の段差を有するようになり、前記単位液晶表示パネル１００の長辺を検査するためには、データパッド部が形成された前記単位液晶表示パネル１００の長辺に対応する第１検査バー１０１を階段状の段差を有する単位液晶表示パネル１００の長辺と噛合するように形成し、ゲートパッド部が形成された前記単位液晶表示パネル１００の短辺に対応する第３検査バー１０３を階段状の段差を有する単位液晶表示パネル１００の短辺と噛合するように形成する。
【００１９】
上記のように、前記各第１〜第４検査バー１０１〜１０４を利用してタッチ方式により前記単位液晶表示パネル１００の長辺及び短辺にぎざぎざが残留しているか否かを検査して良/不判定を行った後、作業者は、所定周期に良品判定を受けた単位液晶表示パネル１００を生産ラインから取り出して別途に備えられた測定装備を用いて前記単位液晶表示パネル１００の切断された大きさが適切であるかを検査する。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、このような関連技術における液晶表示パネルの検査装置及び検査方法においては、第１〜第４検査バーが単位液晶表示パネルの長辺及び短辺をタッチする物理的な方式により単位液晶表示パネルの長辺及び短辺にぎざぎざが残留しているか否かを検査するため、検査の信頼度が低下すると共に、単位液晶表示パネルの長辺及び短辺の一部が取られて溝が形成された場合に対しては不良を検出し得ないという不都合な点があった。
【００２１】
又、従来の液晶表示パネルの検査装置及びその方法においては、ぎざぎざの残留有無を検査した後、所定周期に良品の単位液晶表示パネルを生産ラインから取り出して別途の測定装置を用いて切断された単位液晶表示パネルの大きさ検査を遂行するため、切断された単位液晶表示パネルの大きさ検査のために作業者が単位液晶表示パネルを生産ラインから測定装置に移送しなければならず、測定装置で大きさ検査を遂行する作業が煩雑であるという不都合な点があった。
【００２２】
又、前記切断された単位液晶表示パネルの大きさ検査に必要な時間が長引くことで、生産性が低下するという不都合な点があった。
【００２３】
又、高価な測定装置が別途に要求されることで、生産ラインの設備費用及び維持補修費用が増加して製品の原価が上昇するという不都合な点があった。
【００２４】
又、所定周期に単位液晶表示パネルをサンプリングして大きさ検査を遂行することで、検査の信頼性が低下し、不良に判定される場合に作業を中断し、以前にサンプリングされた単位液晶表示パネルから以後にサンプリングされる単位液晶表示パネルまでの全単位液晶表示パネルを検査し、良・不良判定しなければならないことで、後続工程が進行された各単位液晶表示パネルが廃棄されることがあるため、材料浪費が嵩み製造時間が長引くという不都合な点があった。
【００２５】
本発明は、このような関連技術の課題に鑑みてなされたもので、大面積ガラス基板上に製作された液晶表示パネルを個別的な単位液晶表示パネルに切断した後、該切断面の状態検査及び単位液晶表示パネルの大きさ検査を簡便に遂行し得る液晶表示パネルの検査装置及び検査方法を提供することを目的とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため、本発明に係る液晶表示パネルの検査装置の第１実施形態においては、カメラにより基準パネルの先端に対する基準画像を撮影して格納する第１メモリ部と、前記カメラにより単位液晶表示パネルの先端に対する実際画像を撮影して格納する第２メモリ部と、前記第１、第２メモリ部の基準画像と実際画像とを比較して差値を演算する比較演算部と、前記比較演算部の差値を表示するディスプレイ部と、を包含して構成されることを特徴とする。
【００２７】
又、本発明に係る液晶表示パネルの検査方法の第１実施形態においては、基準パネルの先端に沿って基準画像を撮影する段階と、単位液晶表示パネルの先端に沿って実際画像を撮影する段階と、前記基準画像と実際画像とを比較して差値を演算する段階と、前記差値を表示する段階と、を行うことを特徴とする。
【００２８】
又、本発明に係る液晶表示パネルの検査方法の第２実施形態においては、第１基板と第２基板とを合着する段階と、前記合着された第１、第２基板を複数の各単位液晶表示パネルに切断する段階と、カメラにより前記単位液晶表示パネルの先端に対する実際画像を撮影する段階と、前記実際画像と基準パネルの先端に対する基準画像とを比較して差値を演算する段階と、前記差値を表示する段階と、を行うことを特徴とする。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
本発明に係る液晶表示パネルの検査装置においては、図１に示したように、カメラ２０１により基準パネルの先端に対する基準画像を撮影して格納する第１メモリ部２０２と、該カメラ２０１により実際に切断された単位液晶表示パネルの先端に対する実際画像を撮影して格納する第２メモリ部２０３と、それら第１、第２メモリ部２０２、２０３の基準画像と実際画像とを比較して差値を演算する比較演算部２０４と、該比較演算部２０４の差値を作業者に表示するディスプレイ部２０５と、を包含して構成されている。この時、前記カメラ２０１としては、例えば、CCDカメラを適用することができる。
【００３０】
又、前記単位液晶表示パネルは、薄膜トランジスタが形成された第１基板とカラーフィルタが形成された第２基板とを合着した後、液晶注入方式により液晶層を形成して製作されるか、又は前記第１基板又は第２基板のうちの何れか一つの基板に液晶を滴下した後、真空合着して製作することができる。
【００３１】
又、前記液晶が滴下された基板に第１、第２基板を合着するためのシール材を形成するか、又は液晶が滴下されない基板にシール材を形成することができる。
【００３２】
図２Ａ及び図２Ｂは、前記図１のカメラ２０１により撮影した基準画像及び実際画像の一例を示した例示図である。
【００３３】
先ず、図２Ａに示したように、前記カメラ２０１により基準パネル２１０の先端を撮影した基準画像（IMAGE １）が図示されている。この時、前記基準パネル２１０は、切断された単位液晶表示パネルに要求される理想的な大きさを有するように事前に精密に製作され、前記基準パネル２１０の隅にカメラ２０１及び基準パネル２１０を整列させるための整列マーク２１１が備えられる。
【００３４】
従って、前記カメラ２０１は、前記整列マーク２１１により基準パネル２１０と整列された後、該基準パネル２１０の縁に沿ってスキャンしながら、該基準パネル２１０の先端を撮影して基準画像（IMAGE １）を取り出し、該基準画像（IMAGE １）の情報を前記第１メモリ部２０２に格納する。
【００３５】
又、図２Ｂに示したように、前記カメラ２０１により実際に切断された単位液晶表示パネル２２０の先端を撮影した実際画像（IMAGE ２）が図示されている。この時、前記単位液晶表示パネル２２０は、大面積の母基板上に複数の液晶表示パネルが製作された以後に個別的に切断されることで、該単位液晶表示パネル２２０の切断面には、ぎざぎざ２２１が部分的に残留するか、又は切断面の一部が取られて溝２２２が形成されることがある。
【００３６】
又、前記単位液晶表示パネル２２０の切断面に形成されたぎざぎざ２２１及び溝２２２は、液晶表示パネルの駆動に不良を誘発するようになるため、これを事前に検査して該当単位液晶表示パネル２２０を取り出すことが好ましい。
【００３７】
又、前記単位液晶表示パネル２２０には、カメラ２０１及び単位液晶表示パネル２２０を整列させるための整列マーク２２３が前記基準パネル２１０と同様な位置に備えられる。
【００３８】
従って、前記カメラ２０１は、前記整列マーク２２３により前記単位液晶表示パネル２２０と整列された後、該単位液晶表示パネル２２０の縁に沿ってスキャンしながら、該単位液晶表示パネル２２０の先端を撮影して実際画像（IMAGE ２）を取り出し、該実際画像（IMAGE ２）の情報を前記第２メモリ部２０３に格納する。
【００３９】
上記のように、前記各第１、第２メモリ部２０２、２０３に格納された基準画像（IMAGE １）の情報及び実際画像（IMAGE ２）の情報は、比較演算部２０４で差値が演算され、前記差値は、前記ディスプレイ部２０５を通して作業者に表示される。
【００４０】
前記基準画像（IMAGE １）と実際画像（IMAGE ２）との差値は、前記カメラ２０１のピクセル単位に演算される。即ち、前記カメラ２０１の倍率が決定されると、解像度によってピクセル一つの大きさが決定されるが、ぎざぎざ２２１及び溝２２２が撮影された実際画像（IMAGE ２）と基準パネル２１０の先端が撮影された基準画像（IMAGE １）とがいくつかのピクセルだけ差が出るかに対する情報を取り出し、そのピクセル数と大きさとを乗算して差値を演算するようになる。
【００４１】
この時、前記実際画像（IMAGE ２）にぎざぎざ２２１が撮影された場合には、該当差値を正数（＋）に表示し、溝２２２が撮影された場合には、負数（−）に表示して作業者が一層容易に判別し得るようにすることが好ましい。
【００４２】
従って、作業者は、前記ディスプレイ部２０５に表示された差値によって切断された単位液晶表示パネルの切断面にバー及び溝が形成されているか否かを容易に判定することができるし、許容範囲内にあるかを判断し得る。
【００４３】
又、前記カメラ２０１が整列マーク２２３により単位液晶表示パネル２２０と整列された後、前記単位液晶表示パネル２２０の縁に沿ってスキャンしながら、切断された該単位液晶表示パネル２２０の先端を撮影して実際画像（IMAGE ２）を取り出す時、前記カメラ２０１の移動距離により前記単位液晶表示パネル２２０の長辺及び短辺の長さを測定して第２メモリ２０３に格納し、これをディスプレイ部２０５を通して作業者に表示することで、前記単位液晶表示パネル２２０の切断面にぎざぎざ２２１が残留するか否か又は溝２２２が形成されているか否かを検査すると同時に、前記単位液晶表示パネル２２０の大きさ検査も遂行する。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る液晶表示パネルの検査装置及び検査方法においては、カメラにより基準パネルの先端を撮影した基準画像と実際に切断された単位液晶表示パネルの先端を撮影した実際画像とを比較し、前記差値を作業者に表示することで、単位液晶表示パネルの切断面検査を遂行するため、関連技術における検査バーを利用した物理的なタッチ方式に比べて、カメラを利用した光学方式を適用して検査の信頼度を向上し得るので、単位液晶表示パネルの切断面にぎざぎざが残留する場合の不良を検査し得るばかりでなく、これまで検査し得なかった単位液晶表示パネルの切断面に溝が形成された場合に対しても検査し得ることで、製品の不良発生を最小化し得るという効果がある。
【００４５】
又、本発明に係る液晶表示パネルの検査装置及び検査方法の第１実施形態においては、カメラの移動距離によって単位液晶表示パネルの長辺及び短辺の長さを測定して単位液晶表示パネルの大きさ検査を遂行することで、これまでのように単位液晶表示パネルの大きさ検査のために生産ラインから単位液晶表示パネルを取り出して別途に備えられた測定装置に移送しなければならない作業の煩雑及び不便を解消し、単位液晶表示パネルの大きさ検査に必要な時間を低減して生産性を向上し得るほか、別途の測定装置が不必要であるため、生産ラインの設備費用及び維持補修費用を低減し得るという効果がある。
【００４６】
又、全単位液晶表示パネルに対して大きさ検査を簡便に実施し得るため、これまでのように所定周期に単位液晶表示パネルを取り出して大きさ検査を遂行するサンプリング方式に比べて検査の信頼性を向上し得るという効果がある。
【００４７】
又、関連技術では、不良と判定される場合に作業を中断し、以前にサンプリングされた単位液晶表示パネルから以後にサンプリングされる単位液晶表示パネルまでの全単位液晶表示パネルを検査して良・不良判定を行うため、後続工程が進行された各単位液晶表示パネルが廃棄されることとなり、材料及び時間が浪費される問題点があったが、本発明においては、全単位液晶表示パネルに対して大きさ検査を実施し得るため、これを防止し得るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液晶表示パネルの検査装置の第１実施形態を示した例示図である。
【図２Ａ】図１のカメラにより撮影された基準画像の一例を示した例示図である。
【図２Ｂ】図１のカメラにより撮影された実際画像の一例を示した例示図である。
【図３】液晶表示装置の薄膜トランジスタアレイ基板とカラーフィルタ基板とが対向して合着された単位液晶表示パネルの概略的な平面構造を示した例示図である。
【図４】図３の各薄膜トランジスタアレイ基板が形成された第１母基板と各カラーフィルタ基板が形成された第２母基板とが合着されて複数の液晶表示パネルを成す断面構造を示した例示図である。
【図５】関連技術における単位液晶表示パネルの検査装置を示した例示図である。
【符号の説明】
２０１：カメラ
２０２：第１メモリ部
２０３：第２メモリ部
２０４：比較演算部
２０５：ディスプレイ部

Claims (15)

1. 基準パネルの縁に沿ってカメラによりスキャンして撮影された、前記基準パネルの先端に対する基準画像を格納する第１メモリ部と、
   切断された単位液晶表示パネルの縁に沿って前記カメラによりスキャンして撮影された、前記単位液晶表示パネルの先端に対する実際の画像を格納し、且つ、前記カメラの移動距離に基づいて測定された前記単位液晶表示パネルの長辺及び短辺の長さを格納する第２メモリ部と、
   前記第１、第２メモリ部に格納された基準画像と実際の画像とを比較して差値を演算する比較演算部と、
   前記比較演算部により算出された差値と前記第２メモリ部に格納されている前記単位液晶表示パネルの長辺及び短辺の長さとを表示するディスプレイ部とから構成されることを特徴とする液晶表示パネルの検査装置。
2. 前記カメラは、CCDカメラであることを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネルの検査装置。
3. 前記基準パネル及び単位液晶表示パネルは、縁に整列マークが備えられたことを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネルの検査装置。
4. 前記差値は、前記実際の画像にぎざぎざが含まれる場合に正数（＋）であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネルの検査装置。
5. 前記差値は、前記実際画像に溝が含まれる場合に負数（−）であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネルの検査装置。
6. 基準パネルの先端に沿ってカメラによりスキャンして基準画像を撮影する段階と、
   切断された単位液晶表示パネルの先端に沿って前記カメラによりスキャンして実際の画像を撮影するとともに、前記カメラの移動距離に基づいて前記単位液晶表示パネルの長辺及び短辺の長さを測定する段階と、
   前記基準画像と実際の画像とを比較して差値を演算する段階と、
   前記差値と前記測定された単位液晶表示パネルの長辺及び短辺の長さとを表示する段階と、を行うことを特徴とする液晶表示パネルの検査方法。
7. 前記基準画像を撮影する段階は、
   前記基準パネルの縁に備えられた整列マークにより前記基準パネルとカメラを整列させる段階と、
   前記カメラにより前記基準パネルの縁に沿ってスキャンして前記基準パネルの先端を撮影することで、基準画像を取り出す段階と、を行うことを特徴とする請求項６記載の液晶表示パネルの検査方法。
8. 前記実際の画像の撮影は、
   前記切断された単位液晶表示パネルの縁に備えられた整列マークにより前記切断された単位液晶表示パネルとカメラを整列させる段階と、
   前記カメラにより前記切断された単位液晶表示パネルの縁に沿ってスキャンして前記切断された単位液晶表示パネルの先端を撮影することで、実際の画像を取り出す段階と、を含むことを特徴とする請求項６記載の液晶表示パネルの検査方法。
9. 前記差値は、前記実際の画像にぎざぎざが含まれる場合には正数（＋）に表示され、溝が含まれる場合には負数（−）に表示されることを特徴とする請求項６記載の液晶表示パネルの検査方法。
10. 第１基板と第２基板とを合着する段階と、
    前記合着された第１、第２基板を単位液晶表示パネルに切断する段階と、
    切断された単位液晶表示パネルの縁に沿ってカメラによりスキャンして、前記単位液晶表示パネルの先端に対する実際の画像を撮影するとともに、前記カメラの移動距離に基づいて前記単位液晶表示パネルの長辺及び短辺の長さを測定する段階と、
    前記実際の画像と基準パネルの先端に対する基準画像とを比較して差値を演算する段階と、
    前記差値と前記測定された単位液晶表示パネルの長辺及び短辺の長さとを表示する段階と、を行うことを特徴とする液晶表示パネルの検査方法。
11. 前記第１基板と第２基板とを合着した後、液晶層を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１０記載の液晶表示パネルの検査方法。
12. 前記第１基板と第２基板とを合着する前に前記第１基板と第２基板のうちの何れか一つの基板に液晶を滴下して液晶層を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１０記載の液晶表示パネルの検査方法。
13. 前記実際の画像と基準画像との差値は、単位液晶表示パネルの切断面状態に対する情報を示すことを特徴とする請求項１０記載の液晶表示パネルの検査方法。
14. 前記差値は、前記切断面にぎざぎざが残留する場合に正数（＋）であることを特徴とする請求項１０記載の液晶表示パネルの検査方法。
15. 前記差値は、前記切断面に溝が形成された場合に負数（−）であることを特徴とする請求項１０記載の液晶表示パネルの検査方法。

Images