JP4107023B2 - 液晶パネルの検査装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶パネルの検査装置に関し、特に投写型表示装置等のライトバルブに用いられる液晶パネルの検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、液晶パネルは、製造工程において、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）素子等のスイッチング素子の不良や液晶層への異物の混入等による点欠陥等の発生状況の検査が行われる。
【０００３】
この種の検査を行うための検査装置として、例えば本出願人による特許文献１には、液晶パネルに検査光を照射するランプと、液晶パネルの透過光をスクリーン上に投影する投影光学系とを有し、液晶パネルを所定の検査パターンで駆動した際のスクリーン上の輝度分布をＣＣＤカメラで撮像し、その撮像結果から液晶パネル上の点欠陥等を自動検出する技術が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１７４３９８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような液晶パネルの点欠陥等の検査に際し、液晶パネルの検査精度や歩留まりの向上等を図るためには、投写型表示装置等の液晶装置が液晶パネルに要求する諸元に応じて、検査基準や検査方法等を適宜変更することが望ましい。
【０００６】
また、検査装置においては、各種液晶パネルに対して汎用性を有することが望ましい。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、検査対象とする液晶パネルの種類や、液晶パネルに要求される諸元等に応じた適切な検査を行うことのできる液晶パネルの検査装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る液晶パネルの検査装置は、検査光路上に液晶パネルを保持するパネル保持手段を交換可能に装着するパネル保持手段装着部と、上記液晶パネルに所定の表示信号を伝達する信号伝達手段を交換可能に装着する信号伝達手段装着部とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、検査対象とする液晶パネルに応じて、パネル保持手段装着部及び信号伝達手段装着部に装着するパネル保持手段及び信号伝達手段を交換することにより、種々の液晶パネルを検査対象とすることができ汎用性が向上する。
【００１０】
本発明に係る液晶パネルの検査装置は、液晶パネルの検査光路上に、任意のフィルタ手段を選択的に挿入して保持するフィルタ保持手段を備えたことを特徴とする。
【００１１】
このような構成によれば、検査光路上に任意のフィルタ手段を選択的に挿入して保持することにより、検査光の特性を任意に制御することができる。
【００１２】
上記フィルタ保持手段は、液晶パネルの入射側の検査光路上に任意のフィルタ手段を選択的に挿入して保持することを特徴とする。
【００１３】
このような構成によれば、液晶パネルの入射側の検査光路上に任意のフィルタ手段を選択的に挿入して保持することにより、液晶パネルに入射する検査光の特性を任意に制御することができる。
【００１４】
上記フィルタ保持手段は、液晶パネルの出射側の検査光路上に任意のフィルタ手段を選択的に挿入して保持することを特徴とする。
【００１５】
このような構成によれば、液晶パネルの出射側の検査光路上に任意のフィルタ手段を選択的に挿入して保持することにより、液晶パネルから出射後の検査光の特性を任意に制御することができる。
【００１６】
上記フィルタ手段は、検査光のコントラストを強調するコントラスト強調フィルタであることを特徴とする。
【００１７】
このような構成によれば、検査光のコントラストを強調することができる。
【００１８】
上記フィルタ手段は、所定の波長領域の検査光のみを透過する光学フィルタであることを特徴とする。
【００１９】
このような構成によれば、検査光を所定の波長領域の検査光に制限することができる。
【００２０】
上記フィルタ手段は、検査光の光量を調節する光量調節フィルタであることを特徴とする。
【００２１】
このような構成によれば、検査光の光量を調整することができる。
【００２２】
本発明に係る液晶パネルの検査装置は、検査光路上に保持された液晶パネルの温度を調節する温度調節手段を備えたことを特徴とする。
【００２３】
このような構成によれば、温度調節手段で液晶パネルの温度調節を行うことにより、所定の温度条件下で液晶パネルの検査を行うことができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図面は本発明の実施の一形態に係わり、図１は液晶パネルの検査装置の概略構成図、図２は各液晶パネルモジュールに対応させてステージ及びプローブユニットを各装着部に装着した状態を示す説明図、図３は温度調節装置の概略構成図、図４はフィルタ挿脱機構部の変形例を示す概略構成図、図５は温度調節装置の変形例を示す概略構成図である。
【００２５】
図１において、符号１は液晶パネルの検査装置を示す。ここで、本実施の形態では、モジュール化された液晶パネル、すなわち、ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）１０１等が取り付けられ防塵ガラス（図示せず）等とともにケース内に収容された液晶パネル（液晶パネルモジュール）１００の点欠陥等を検査する検査装置の一例について説明する。
【００２６】
検査装置１は、検査光路を構成する検査光学系５と、検査光路上に液晶パネルモジュール１００を保持するパネル保持手段としてのステージ６と、ステージ６によって検査光路上に保持された液晶パネルモジュール１００に所定の検査パターンで駆動するための検査信号を伝達する信号伝達手段としてのプローブユニット７と、検査光路上に任意のフィルタ手段を選択的に挿入して保持するフィルタ保持手段としてのフィルタ挿脱機構部８と、検査光路上に保持された液晶パネルモジュール１００を加熱或いは冷却して液晶パネルモジュール１００の温度調節を行う温度調節手段としての温度調節装置９とを筐体２内に有して要部が構成されている。
【００２７】
検査光学系５は、筐体２の下部で白色光等の検査光を水平方向に出射する光源としてのランプ１５と、このランプ１５から出射された検査光を鉛直方向上方に反射する第１の反射鏡１６と、第１の反射鏡１６で反射された鉛直方向の検査光を筐体２の上部で水平方向に反射する第２の反射鏡１７と、第１，第２の反射鏡１６，１７の間の検査光路上に介装された投射レンズ１８とを有して構成され、第２の反射鏡１７で反射後の検査光が、筐体２に開口された投射口１９から出射されて図示しないスクリーンに投影されるようになっている。
【００２８】
ステージ６は、ステージ動作機構部２５（後述する）を介して筐体２内に水平に支持される矩形の板状部材で構成され、ステージ６の上面には検査対象となる液晶パネルモジュール１００を載置するための凹部２０が形成されている。
【００２９】
この場合、凹部２０は、液晶パネルモジュール１００の外観形状に略沿う形状をなし、さらに、図示しないピン等の位置決め部材を要部に有することにより、載置された液晶パネルモジュール１００を所定に位置決めした状態で水平に保持するようになっている。
【００３０】
また、ステージ６には、凹部２０に載置された液晶パネルモジュール１００の表示部（図示せず）に検査光を導くための開口部２１が開口されている。
【００３１】
また、ステージ６の基部には、当該ステージ６をステージ動作機構部２５に着脱自在に装着するためのフランジ部２３が設けられている。
【００３２】
ステージ動作機構部２５は、筐体２内に水平に固設されたエアシリンダ２６を有して構成されている。エアシリンダ２６には、図示しない空気圧制御装置が接続されており、この空気圧制御装置から供給される作動空気圧によって、エアシリンダ２６のピストンロッド２７が筐体２内を水平方向に伸縮移動するようになっている。
【００３３】
また、ピストンロッド２７の先端には、パネル保持手段装着部としてのステージ装着部２８が固設されており、このステージ装着部２８に、フランジ部２３を介してステージ６が装脱自在に締結固定されている。
【００３４】
この場合、ステージ６は、図１に実線で示すように、ピストンロッド２７が収縮位置にあるとき、第１の反射鏡１６と投射レンズ１８との間に挿入されて液晶パネルモジュール１００の表示部を検査光路上に保持し、一方で、図１に２点鎖線で示すように、ピストンロッド２７が伸長位置にあるとき液晶パネルモジュール１００の表示部を検査光路から退避させるよう、各部の諸元が設定されている。なお、図示のように、検査開始前や検査終了後等におけるピストンロッド２７の伸長時には、ステージ６が筐体２に設けられた開閉窓２９を押し開けることで、液晶パネルモジュール１００が筐体２の外部に露呈されて交換可能となる。
【００３５】
プローブユニット７は、プローブ動作機構部３３（後述する）を介して筐体２内に支持されるもので、液晶パネルモジュール１００のＦＰＣ１０１上に配列された各端子（図示せず）に対応する複数のプローブ３０を有して構成されている。
【００３６】
そして、プローブユニット７は、各プローブ３０がＦＰＣ１０１上の各端子と電気的に接続された際に、パネル駆動装置３２で生成された所定の駆動信号を液晶パネルモジュール１００に伝達するようになっている。
【００３７】
プローブ動作機構部３３は、筐体２内に垂直に固設されたエアシリンダ３４を有して構成されている。エアシリンダ３４には、図示しない空気圧制御装置が接続されており、この空気圧制御装置から供給される作動空気圧によって、エアシリンダ３４のピストンロッド３５が筐体２内を垂直方向に伸縮移動するようになっている。
【００３８】
また、ピストンロッド３５の先端には、信号伝達手段装着部としてのプローブユニット装着部３６が固設されており、このプローブユニット装着部３６に、プローブユニット７が装脱自在に締結固定されている。
【００３９】
この場合、プローブユニット７は、各プローブ３０が検査光路上に保持された液晶パネルモジュール１００のＦＰＣ１０１上の各端子に夫々対向され、且つ、ピストンロッド３５が伸長位置（下降位置）にあるときＦＰＣ１０１上の各端子に各プローブ３０が電気的に接続されるとともに（図１参照）、ピストンロッド３５が収縮位置（上昇位置）にあるとき各端子から各プローブ３０が離間されるよう（図示せず）、各部の諸元が設定されている。
【００４０】
ここで、検査装置１は、他の液晶パネルモジュール等の検査にも適用可能とすべく、ステージ６及びプローブユニット７が、他の各種液晶パネルモジュール等に対応したステージ及びプローブユニットと交換可能に構成されている。
【００４１】
例えば図２に示すように、検査装置１を他の液晶パネルモジュール１１０にも適用すべく、ステージ装着部２８及びプローブユニット装着部３６には、ステージ６及びプローブユニット７に代えて、液晶パネルモジュール１１０に対応して各部の諸元が設定されたステージ１１５及びプローブユニット１１６が装着可能となっている。また、図示しないが、例えば、モジュール化される前の液晶パネルに対応して各部の諸元が設定されたステージ及びプローブユニットを、ステージ装着部２８及びプローブユニット装着部３６に装着することも可能である。
【００４２】
すなわち、ステージ装着部２８及びプローブユニット装着部３６は、検査対象となる液晶パネルモジュール等に応じて夫々設定された各種ステージ及びプローブユニットが装着可能に構成されている。換言すれば、例えばステージ６，１１５及びプローブユニット７，１１６等の各液晶パネルモジュール等に対応する各ステージ及びプローブユニットには、ステージ装着部２８及びプローブユニット装着部３６に夫々適合する接合部が形成されている。
【００４３】
フィルタ挿脱機構部８は、例えば投射レンズ１８と第２の反射鏡１７との間の検査光路上（すなわち、液晶パネルモジュール１００の出射側の検査光路上）に任意のフィルタ手段４０を選択的に挿入して保持するためのもので、検査光路に平行となるよう筐体２内に立設された軸部４１と、軸部４１に夫々回動自在に軸支された複数（本実施の形態では４枚）のトレイ４２とを有して構成されている。
【００４４】
各トレイ４２の上面にはフィルタ手段４０を載置して保持するための凹部４３が設けられ、さらに各凹部４３の底部には、各凹部４３に夫々載置されたフィルタ手段４０に検査光を導くための開口部４４が設けられている。
【００４５】
フィルタ挿脱機構部８は、通常時には、各トレイ４２を検査光路からの退避位置に保持するようになっており、作業者等によって所定のトレイ４２が選択されて退避位置から所定の回動角だけ回動されることにより、当該トレイに保持したフィルタ手段４０を検査光路に露呈するようになっている。
【００４６】
本実施の形態において、各トレイ４２には、フィルタ手段４０として、例えば、液晶パネルモジュール１００から出射された検査光のコントラストを強調するコントラスト強調フィルタとしての視角補償フィルタや、緑（Ｇ），青（Ｂ），赤（Ｒ）等の所定の波長領域の検査光のみを透過する光学フィルタ、光量調節フィルタとしてのＮＤ（neutral density）フィルタ等が載置される。ここで、各フィルタ手段４０は、検査対象である液晶パネルモジュールを実際に搭載する液晶プロジェクター装置の各種フィルタやダイクロイックミラー等に相当する光学特性を有することが望ましい。
【００４７】
温度調節装置９は、検査光路上に保持された液晶パネルモジュール１００に温風或いは冷風を送風することにより液晶パネルモジュール１００の温度調節を行うもので、図３に示すように、ブロア装置４５と、このブロア装置４５の駆動制御を行う制御部４６と、液晶パネルモジュール１００の近傍でステージ６に埋設された温度センサ４７とを有して構成されている。
【００４８】
制御部４６には温度設定等を行うための図示しないコントロールパネルが設けられており、制御部４６は、温度センサ４７からの検出温度に基づいて、ブロア装置４５から送風する温風或いは冷風の風量及びその温度をフィードバック制御することで、液晶パネルモジュール１００を所望の設定温度に制御するようになっている。
【００４９】
次に、上述の構成による検査装置１の作用について説明する。
【００５０】
先ず、作業者は、図示しない空気圧制御装置を介してエアシリンダ２６を動作させてステージ６を検査光路からの退避位置まで移動させる。そして、この状態で、ステージ６の凹部２０上に検査対象となる液晶パネルモジュール１００を位置決めして載置する。
【００５１】
その後、作業者は、空気圧制御装置を介してエアシリンダ２６を動作させ、ステージ６を第１の反射鏡１６と投射レンズ１８との間の挿入位置まで移動させる。これにより、ステージ６上に載置された液晶パネルモジュール１００の表示部が検査光路上に所定に保持される。
【００５２】
その後、作業者は、空気圧制御装置を介してエアシリンダ３４を動作させることでプローブユニット７を下降させ、当該プローブユニット７のプローブ３０を、液晶パネルモジュール１００のＦＰＣ１０１上に配列された各端子に電気的に接続させる。
【００５３】
その後、作業者は、パネル駆動装置３２を動作させ、所定の駆動信号を液晶パネルモジュール１００に印加する。これにより、図示しないスクリーン上には、所定の検査画像が投影される。
【００５４】
その際、作業者は、フィルタ挿脱機構部８の各トレイ４２を選択的に液晶パネルモジュール１００の出射側の検査光路上に移動させて、液晶パネルモジュール１００からの出射光に各フィルタ手段４０を作用させることにより、検査光の特性が任意に制御された検査画像を観察することができる。
【００５５】
例えば、検査光路上に視角補償フィルタを挿入することにより、コントラストが強調された検査画像を観察することができ、点欠陥の検出等を容易なものとすることができる。
【００５６】
また、検査光路上に所定の光学フィルタを挿入することにより、Ｇ，Ｂ，Ｒ等の各色の波長領域に制限された検査画像を観察することができ、実際の液晶プロジェクター装置等の各色光路に最適な条件下での検査を行うことができる。
【００５７】
また、ＮＤフィルタを検査光路上に挿脱すれば、高い照度が必要なパネルの輝点検査と高い照度を必要としないそれ以外の検査とをランプ１５の出射光量を変化させることなく行うことができる。
【００５８】
また、各フィルタ手段４０の挿脱位置を、投射レンズ１８の出射側に設定することにより、フィルタ手段４０の挿脱による光路長の増減に起因する焦点位置のズレを投射レンズ１８の僅かなフォーカス移動のみで補正することができる。
【００５９】
また、作業者は、温度調節装置９を作動させて、液晶パネルモジュール１００の温度管理を行うことで、実際の液晶プロジェクター装置等が使用され得る所定の高温条件下或いは低温条件下での検査画像を観察することができる。
【００６０】
また、新規の液晶パネルモジュールの開発時や生産時等において、ステージ装着部２８及びプローブユニット装着部３６に、新規の液晶パネルモジュール等に対応したステージ及びプローブユニットを装着すれば、液晶パネルモジュール１００とは異なる新規の液晶パネルモジュール等の点欠陥等を検査することができ、汎用性が向上する。
【００６１】
ここで、検査装置１に用いられるフィルタ保持手段としては、上述のフィルタ挿脱機構部８に代えて、例えば図４に示すフィルタ挿脱機構部５０を採用することも可能である。具体的に説明すると、フィルタ挿脱機構部５０は、筐体２内に水平に配設された板状のステージ５１と、ステージ５１を水平動作可能に支持するステージ動作機構部５２とを有して構成されている。ステージ５１の上面には、フィルタ手段４０を任意に載置可能な一対の凹部５３がステージ５１の水平移動方向に沿って連なって形成され、各凹部５３の底部には開口部５４が設けられている。ここで、各凹部５３は、ステージ動作機構部５２が所定に水平動作されることによって、検査光路上に挿入されるようになっている。このような構成によれば、各凹部５３に任意のフィルタ手段４０を載置することにより、上述のフィルタ挿脱機構部８と同様、所定に変調された各検査光による検査画像の観察を行うことができる。
【００６２】
また、検査装置１に用いられるフィルタ保持手段としては、上述のフィルタ挿脱機構部８に代えて、例えば図１に２点鎖線で示すように、フィルタ手段４０を保持するための複数の溝部５６を備えたフィルタ支持台５５を、第２の反射鏡１７の後段（反射側）に配設することも可能である。
【００６３】
さらに、検査装置１に、上述の各フィルタ挿脱機構部８，５０やフィルタ支持台５５を所定に組み合わせて配置することも可能である。
【００６４】
また、各フィルタ挿脱機構部８，５０やフィルタ支持台５５の配設位置を上述の各配設位置から変更することも可能である。この場合、フィルタ挿脱機構部８，５０やフィルタ支持台５５を液晶パネルモジュール１００の入射側に対応させて配設し、例えばステージ６と第１の反射鏡１６との間の検査光路上に各フィルタ手段４０を挿入可能な構成とすれば、液晶パネルモジュール１００に入射される検査光を所定に制限することができる。
【００６５】
また、検査装置１に用いられる温度調節手段としては、上述の温度調節装置９に代えて、例えば図５に示す温度調節装置６０を採用することも可能である。具体的に説明すると、温度調節装置６０は、ステージ６を加熱或いは冷却することにより液晶パネルモジュール１００の温度調節を行うもので、気体或いは液体からなる流体を所定の温度に加熱或いは冷却する温度制御部６１と、加熱或いは冷却された流体をステージ６内に導く流路６２と、流路６２の中途に介装されたポンプ６３と、液晶パネルモジュール１００の近傍でステージ６に埋設された温度センサ６４とを有して構成されている。温度制御部６１には温度設定等を行うための図示しないコントロールパネルが設けられており、温度制御部６１は、温度センサ６４からの検出温度に基づいて、流体温度をフィードバック制御することで、ステージ６を介して液晶パネルモジュール１００を所望の設定温度に制御するようになっている。このような構成によれば、温度調節装置９と同様、所定の温度条件下での検査画像の観察を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 液晶パネルの検査装置の概略構成図
【図２】 各液晶パネルモジュールに対応させてステージ及びプローブユニットを各装着部に装着した状態を示す説明図
【図３】 温度調節装置の概略構成図
【図４】 フィルタ挿脱機構部の変形例を示す概略構成図
【図５】 温度調節装置の変形例を示す概略構成図
【符号の説明】
１…検査装置
６…ステージ（パネル保持手段）
７…プローブユニット（信号伝達手段）
８…フィルタ挿脱機構部（フィルタ保持手段）
９…温度調節装置（温度調節手段）
２８…ステージ装着部（パネル保持手段装着部）
３６…プローブユニット装着部（信号伝達手段装着部）
４０…フィルタ手段（コントラスト強調フィルタ、光学フィルタ、光量調節フィルタ）
５０…フィルタ挿脱機構部（フィルタ保持手段）
５５…フィルタ支持台（フィルタ保持手段）
６０…温度調節装置（温度調節手段）
１００…液晶パネルモジュール（液晶パネル）
１１０…液晶パネルモジュール（液晶パネル）
１１５…ステージ（パネル保持手段）
１１６…プローブユニット（信号伝達手段）

Claims (6)

1. 検査光路上に液晶パネルを保持するパネル保持手段を交換可能に装着するパネル保持手段装着部と、
   上記液晶パネルに所定の表示信号を伝達する信号伝達手段を交換可能に装着する信号伝達手段装着部と、
   上記パネル保持手段と上記パネル保持手段装着部と上記信号伝達手段と上記信号伝達手段装着部とを収容する筐体と、を備え、
   上記パネル保持手段には、上記パネル保持手段装着部に上記パネル保持手段を片持ち状に支持させた状態で装着するフランジ部が設けられ、
   上記パネル保持手段装着部は、上記検査光路と交差する方向に伸縮自在に設けられたステージ動作機構部の先端部に形成され、
   上記筐体には、上記ステージ動作機構部の伸長方向に対応して開閉窓が設けられ、
   上記開閉窓は、上記ステージ動作機構部の伸長時に上記パネル保持手段と上記パネル保持手段装着部を上記筐体の外部に露呈可能に構成されていることを特徴とする液晶パネルの検査装置。
2. 液晶パネルの検査光路上に、任意のフィルタ手段を選択的に挿入して保持するフィルタ保持手段を備え、
   上記フィルタ保持手段は、上記検査光路と平行に設けられた軸部と、上記軸部に夫々回転自在に軸支された複数のトレイと、を有して構成されていることを特徴とする請求項１記載の液晶パネルの検査装置。
3. 上記フィルタ手段は、検査光のコントラストを強調するコントラスト強調フィルタであることを特徴とする請求項２記載の液晶パネルの検査装置。
4. 上記フィルタ手段は、所定の波長領域の検査光のみを透過する光学フィルタであることを特徴とする請求項２記載の液晶パネルの検査装置。
5. 上記フィルタ手段は、検査光の光量を調節する光量調節フィルタであることを特徴とする請求項２記載の液晶パネルの検査装置。
6. 上記パネル保持手段には、上記液晶パネルの形状に沿って形成され、上記液晶パネルを位置決めした状態で保持する凹部が形成され、
   上記信号伝達手段装着部は、上記液晶パネルに近接および離間する方向に伸縮自在に設けられたプローブ動作機構部の先端部に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の液晶パネルの検査装置。

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