JP4312990B2

JP4312990B2 - 液晶表示パネルの検査テーブル

Info

Publication number: JP4312990B2
Application number: JP2002043664A
Authority: JP
Inventors: 上人尾石; 順一古川; 智昭久我
Original assignee: Micronics Japan Co Ltd
Current assignee: Micronics Japan Co Ltd
Priority date: 2002-02-20
Filing date: 2002-02-20
Publication date: 2009-08-12
Anticipated expiration: 2022-02-20
Also published as: JP2003241681A; TW557358B

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示パネルを点灯検査するための検査テーブルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は従来の検査テーブルの正面断面図である。検査テーブル１０のチャックトップのハウジング１２の表面には液晶表示パネル１４を載せることができ，この液晶表示パネル１４の電極に接触子（プローブ針）を接触させて液晶表示パネル１４を点灯させてから，その点灯状態を撮像装置で撮影することで液晶表示パネル１４を検査できる。液晶表示パネル１４の両面には偏光板１６，１８が貼り付けられている。ハウジング１２の上面に形成した吸着溝１３に負圧を供給することで，液晶表示パネル１４の周辺部分（偏光板１６，１８が貼り付けられていない部分）をハウジングに１２に吸着でき，その吸着力３２によって，液晶表示パネル１４をハウジング１２に吸着固定できる。
【０００３】
ハウジング１２の内部には導光板２４がねじ２５で固定されている。導光板２４の上には拡散シート２６を介して拡散板２８が配置されている。ハウジング１２の背後にはバックライト装置２０があり，その内部には蛍光管２２が収容されている。蛍光管２２の照明光は，導光板２４と拡散シート２６と拡散板２８を通過して，液晶表示パネル１４を裏側から均一に照明する。この照明状態で液晶表示パネル１４の点灯状態を検査する。
【０００４】
液晶表示パネル１４の下面（すなわち，ハウジング１２の表面）と拡散板２８の上面との間には隙間Ｇが形成されている。この隙間Ｇは約１ｍｍである。偏光板１８の厚みは，液晶表示パネル１４の品種によって異なり，また同じ品種でも製造ロットごとに異なることがあるので，予想される最大の厚みを考慮して，偏光板１８が拡散板２８にぶつからないように距離Ｇを設定してある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
液晶表示パネルが大型（例えば，パソコンやテレビなどの表示装置用）の場合，上述の従来の検査テーブルでは次のような問題がある。図８に示すように，液晶表示パネル１４の中央部は自重３４によって下向きに撓む。例えば，大型の液晶表示パネル１４の場合，その中央部で，０．４ｍｍ程度，下方に撓む。図７に示す隙間Ｇをなるべく小さくしておけば，液晶表示パネル１４が撓んだときに偏光板１８の下面が拡散板２８の上面にすぐに接触するので，液晶表示パネル１４の撓みは小さくなる。しかし，上述のように偏光板１８の厚みは必ずしも一定ではないので，隙間Ｇをあまり小さくできない。
【０００６】
液晶表示パネル１４が撓んでいても，目視による点灯検査の場合はそれほど影響がない。しかし，自動画質検査装置（ラインセンサやＣＣＤカメラを用いて撮影するもの）で点灯検査をすると，液晶表示パネル１４が撓んでいる場合には，検出アドレスのずれを生じるおそれがある。撓みが大きくなれば，画像読み取り時に隣の画素を読み込んでしまうという致命的なエラーが生じる。
【０００７】
自重による撓みのほかに，液晶表示パネル１４が固有の反りをもっている場合でも，同様の問題が生じるおそれがある。
【０００８】
さらに，蛍光管２２からの熱放射によって拡散板２８が図８に示すように熱膨張して変形することもある。拡散板２８が変形すると，拡散板２８と導光板２４とが（拡散シート２６を介して）平面接触しなくなったり，拡散板２８と液晶表示パネル１４とが局所的に接触したりして，点灯検査時にシミ（例えば，リング状の濃淡模様）が現れてしまう。拡散板２８の変形が大きくなると，液晶表示パネル１４を下から押し上げて，吸着固定を外してしまうおそれもある。
【０００９】
一方，液晶表示パネルが小型（例えば，携帯電話などの表示装置用）の場合，上述の従来の検査テーブルでは次のような問題がある。図７において，液晶表示パネル１４は，その周辺部だけで吸着固定しているので，小型の液晶表示パネルの場合，吸着面積が小さくて吸着力が弱くなり，検査テーブルから外れやすくなる。
【００１０】
本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、大型の液晶表示パネルであっても撓みにくくて高い平面度が確保できる検査テーブルを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
第１の発明の液晶表示パネルの検査テーブルは，液晶表示パネルと導光手段の間にガラス板を配置して，このガラス板を弾性的に支持するようにしたものであり，次の（ａ）〜（ｇ）の構成を備えている。（ａ）偏光板を備える液晶表示パネルを載せる表面を備えるチャックトップ。（ｂ）前記液晶表示パネルを負圧によってチャックトップに吸着させる吸着手段。（ｃ）前記チャックトップの背後に配置されたバックライト装置。（ｄ）前記バックライト装置の照明光を液晶表示パネルの背面に均一に導くための拡散手段であって，前記チャックトップの内部に配置された拡散手段。（ｅ）前記拡散手段と前記液晶表示パネルとの間に配置されたガラス板。（ｆ）前記ガラス板に対して，前記液晶表示パネルに向かう方向に弾性的な力を付与する弾性力付与手段。（ｇ）前記ガラス板が前記弾性的な力を受けて前記液晶表示パネルに向かって移動するのを所定の制限位置で阻止するための規制手段であって、液晶表示パネルを前記チャックトップに載せない状態において前記ガラス板の表面が前記チャックトップの表面よりも０〜０．４ｍｍだけ低くなるように前記ガラス板の移動を阻止する規制手段。
【００１２】
このような構成により，ガラス板が液晶表示パネルを下から支えるので，大型の液晶表示パネルを点灯検査する場合に，液晶表示パネルの撓みが少なくなる。また，このガラス板はチャックトップに弾性的に取り付けられているので，弾性力以上の力が液晶表示パネルの側からガラス板に作用すれば，ガラス板は後退できる。したがって，ガラス板が液晶表示パネルを押し上げるようなことは起こらない。このように，大型の液晶表示パネルを高度の平面状態を保ったままで点灯検査ができる。また，ガラス板は熱膨張による変形が少ないので，その下の拡散板が熱変形するのを防いでおり，また，拡散板が変形したとしても，それが液晶表示パネルに影響を及ぼすのを防いでいる。
【００１３】
そして，液晶表示パネルをチャックトップに載せない状態においてガラス板の表面とチャックトップの表面との距離が０〜０．４ｍｍの範囲内になるようにガラス板を配置している。このように上記距離を設定することによって，液晶表示パネルに貼り付けられる偏光板の厚みにばらつきがあっても，液晶表示パネルがなるべく撓むことなくガラス板と面接触できるようにしている。
【００１４】
第２の発明は，第１の発明における吸着手段として，液晶表示パネルの周辺部の背面側に負圧を作用させるタイプを採用したものである。一方，第３の発明は，第２の発明とは異なって，第１の発明における吸着手段として，液晶表示パネルの表示領域の背面側に負圧を作用させるタイプを採用したものである。第２の発明は大型の液晶表示パネルに有効であり，第３の発明はどのようなサイズの液晶表示パネルにも有効である。さらに，第４の発明は，拡散手段とバックライト装置の間に導光板を配置して，導光板に弾性力付与手段が作用することによって，バックライト装置が移動することなくガラス板に対して弾性的な力が付与されるようにしたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１実施形態を示す正面断面図である。この第１実施形態は大型の液晶表示パネルの検査用である。この検査テーブル４０は，チャックトップ４１と，その背後に配置されたバックライト装置２０を備えている。バックライト装置２０の内部には複数の蛍光管２２が収容されている。チャックトップ４１のハウジング４２の内部には導光板４４がねじ４６と圧縮コイルばね４８によって弾性的に取り付られている。すなわち，ねじ４６の頭部と導光板４４の下面との間に圧縮コイルばね４８を挟んであって，導光板４４は圧縮コイルばね４８の弾性復元力によって，ハウジング４２の内壁５０に下方から押し付けられている。圧縮コイルばね４８が本発明における弾性力付与手段に相当する。この圧縮コイルばね４８によって，導光板４４を介して，後述のガラス板５８に対して，液晶表示パネル１４に向かう方向に弾性的な力を付与している。また，ハウジング４２の内壁５０が本発明における規制手段に相当する。この内壁５０に導光板４４が接触することで，後述のガラス板５８が液晶表示パネル１４に向かって移動するのを規制している。
【００１８】
導光板４４の上面には第１拡散シート５２，拡散板５４，第２拡散シート５６，ガラス板５８が，この順に下方から上方に向かって積層されている（接着剤などで互いに貼り合わせることなく，単に載せているだけである）。拡散板５４が本発明における拡散手段に相当する。この拡散手段の上に，第２拡散シート５６を介してガラス板５８が載っている。導光板４４は厚さ２０ｍｍのアクリル製である。二つの拡散シート５２，５６は厚さが約０．１ｍｍのポリエステルフィルムである。拡散板５４は厚さ２ｍｍの透明なアクリル製であり，拡散性の表面を備えている。ガラス板５８は厚さ５ｍｍのホウケイ酸ガラスである。
【００１９】
第１拡散シート５２は導光板４４と拡散板５４の間にあって，導光板４４と拡散板５４との間の密着性を保つ働きをしている。第１拡散シート５２が存在しないと，導光板４４と拡散板５４との間に局所的な隙間が生じるおそれがあり，そのような局所的な隙間が生じると，シミが発生する。第２拡散シート５６は拡散板５４とガラス板５８の間にあって，拡散板５４とガラス板５８の間の密着性を保つ働きをしている。第１拡散シート５２と同様に，局所的な隙間に起因するシミの発生を防いでいる。
【００２０】
ハウジング４２の上面（チャックトップ４１の表面である）には液晶表示パネル１４を載せることができて，この液晶表示パネル１４を吸着固定できる。液晶表示パネル１４の両面には偏光板１６，１８が貼り付けられている。ハウジング４２の上面には吸着溝５９が形成されていて，この吸着溝５９に負圧を供給する（真空排気する）ことで，吸着力３２が作用して，液晶表示パネル１４の周辺部（偏光板１６，１８が貼り付けられていない領域）の背面側をハウジング４２に吸着固定できるようになっている。吸着溝５９とそれに負圧を供給する機構が，本発明における吸着手段に相当する。
【００２１】
この検査テーブルは，ハウジング４２の上面よりもガラス板５８の上面が０〜０．４ｍｍだけ（具体例では０．２ｍｍだけ）低くなるようにガラス板５８を配置してある。すなわち，ガラス板５８の表面とハウジング４２の上面との隙間が０〜０．４ｍｍになっている。液晶表示パネル１４は，偏光板１８が存在しない周辺部でハウジング４２に吸着されるので，偏光板１８の下面は，偏光板１８の厚み分だけハウジング４２の上面よりも低い位置にくる。偏光板１８の厚みは０．２ｍｍ程度なので，上述の隙間を０．２ｍｍに設定しておくと，ちょうど，偏光板１８の下面とガラス板５８の上面がほぼ同じ位置にくる。したがって，偏光板１８の下面がガラス板５８に接触した状態で，液晶表示パネル１４は検査テーブルに吸着固定される。隙間を０ｍｍ（すなわち，ガラス板５８の表面とハウジング４２の表面が同一高さ）にした場合には，液晶表示パネル１４を検査テーブルに載せただけでは，偏光板１８がガラス板５８に接触して，偏光板１８の厚み分だけ液晶表示パネル１４がハウジング４２の表面から浮くことになる。しかし，実際の検査装置では，液晶表示パネル１４を上から押さえつけてから吸着溝５９に負圧を供給するので，押さえつけたときにガラス板５８が弾性力に抗して下方に後退し，液晶表示パネル１４は吸着溝５９によって吸着固定される。したがって，隙間を０ｍｍにしても支障がない。
【００２２】
偏光板１８の厚みは，液晶表示パネルの品種ごとに異なり，また，同じ品種でも製造ロットごとに異なることがあって，ばらつきがある。上述の隙間を０．２ｍｍにしたと仮定すると，偏光板１８の厚みが０．２ｍｍ以上ある場合は，液晶表示パネル１４はガラス板５８によって下方から押されて上方に浮き上がりそうになる。しかし，この検査テーブルでは，ガラス板５８及び導光板４４が弾性的に支持されているので，液晶表示パネル１４は上方に押し出されずに，逆に，ガラス板５８（そして導光板４４も）が下方に沈むことになる。すなわち，ガラス板５８が液晶表示パネル１４に押されると，圧縮コイルばね４８が圧縮される。この場合，液晶表示パネル１４を真空吸着するときの吸着力３２よりも，圧縮コイルばね４８の弾性復元力４９の方が小さくなるように，圧縮コイルばね４８の弾性係数が設定されている。
【００２３】
もし，偏光板１８の厚みが０．２ｍｍよりも小さいと，偏光板２８の下面とガラス板５８の上面の間にわずかな隙間ができることになる。しかし，その隙間はきわめてわずかであり，その隙間分だけ液晶表示パネル１４がわずかに撓めば，液晶表示パネル１４はガラス板５８に接触することになる。そのときの液晶表示パネルの撓み量は従来の検査テーブルと比較してきわめてわずかであり，点灯検査に影響を及ぼすことはない。
【００２４】
結局，この検査テーブルを用いると，液晶表示パネル１４はガラス板５８に面接触した状態で吸着固定されることになり，液晶表示パネルが撓むことなく高度の平面状態を保ったままで点灯検査を実施できる。ガラス板５８は表面の平坦度を良好に作ることができるので，このガラス板５８に液晶表示パネル１４を接触させることで液晶表示パネル１４の検査時の平面度を高めることができる。
【００２５】
ガラス板５８は蛍光管２２からの放射熱を受けても熱膨張しにくく，熱膨張による変形も生じにくい。拡散板５４はガラス板５８と導光板４４の間に挟まれているので，熱変形が生じにくい。もし拡散板５４が変形したとしても，ガラス板５８が存在するので液晶表示パネル１４に影響を及ぼすことはない。
【００２６】
次に，この検査テーブルを用いる点灯検査装置について説明する。図５は点灯検査装置の測定部の正面断面図である。Ｘ軸ステージ６０の上に，Ｙ軸ステージ６２とＺ軸ステージ６４とθ軸ステージ６６が順に載っており，さらにその上に，図１に示す検査テーブル４０が載っている。一方，測定部のベースプレート６８にはプローブベース７０が固定されていて，このプローブベース７０に複数のプローブブロック７２が固定されている。各プローブブロック７２には多数の接触子（プローブ針）７４が付属している。これらの接触子７４を液晶表示パネル１４の電極に接触させることで液晶表示パネル１４を点灯させ，その点灯状態を上方の撮像装置７６（ラインセンサまたはＣＣＤカメラ）で撮影する。
【００２７】
図６は点灯検査装置の全体を示す正面図である。この点灯検査装置は，測定部７８とローダ部８０とカセット設置部８２からなる。ローダ部８０の搬送ロボット８４は，カセット設置部８２の基板カセット８６から液晶表示パネルを取り出して，測定部７８に移送する。測定部７８では図５で説明したように液晶表示パネルの点灯検査を実施する。測定済みの液晶表示パネルは，搬送ロボット８４に取り出されて，カセット設置部８２に戻される。
【００２８】
次に，別の実施形態を説明する。図２は本発明の第２実施形態の正面断面図である。この第２実施形態は，どのようなサイズの液晶表示パネルにも有効な検査ステージである。この第２実施形態が図１の第１実施形態と異なっているところは，図１の吸着溝５９がないことであり，その代わりに，液晶表示パネル１４の表示領域の背面側に負圧を作用させている。すなわち，ハウジング４２の側壁を貫通するように吸引孔８８を形成して，この吸引孔８８をハウジング４２の内部空間に連通させている。そして，吸引孔８８に排気パイプ９０を接続している。また，導光板４４とハウジング４２との接触部分において，ハウジング４２の側にＯリング９２を設けて，この接触部分から負圧が洩れないようにしている。このような構造において，排気パイプ９０と吸引孔８８を介してハウジング４２の内部を真空に排気すると，液晶表示パネル１４の表示領域の背面側に負圧がかかって，吸着力９４が発生し，液晶表示パネル１４はハウジング４２に吸着固定される。
【００２９】
図１の吸着溝５９を利用する場合と比較すると，図２のように表示領域の背面側を吸着した方が，負圧が作用する面積が広いので，吸着力９４が大きくなる。したがって，小型の液晶表示パネルでも吸着力不足になることがない。一方，大型の液晶表示パネル１４の場合，ハウンジング４２の内部を負圧にすると，液晶表示パネル１４の中央部が下方に撓みやすくなるが，導光板４４（すなわち，ガラス板５８も）も下方から大気圧に押されて上昇力が付与されているので，液晶表示パネル１４がガラス板５８に接触したところで，液晶表示パネル１４はガラス板５８で支持されて，それ以上，撓むことがない。
【００３０】
図３（ｂ）は第１の参考例の正面断面図であり，図３（ａ）はその平面図である。この第１の参考例は小型の液晶表示パネル用である。この検査ステージが図１の第１実施形態と異なっているところは，図１の吸着溝５９をなくして液晶表示パネル１４の表示領域の背面側に負圧を作用させたことと，導光板９６を弾性支持から固定支持に変えたことである。図３（ｂ）において，液晶表示パネル１４の表示領域の背面側に負圧を作用させた点については図２の第２実施形態と同様であり，図２と同様に，吸引孔８８と排気パイプ９０とＯリング９２を備えている。導光板９６については，ばねを使わずに，ねじ４６だけを使ってハウジング４２に固定している。導光板９６の上には拡散シート５２と拡散板５４があるが，その上にガラス板はない。そして，拡散板５４の上面と液晶表示パネル１４との間には隙間が形成されている。
【００３１】
図３（ａ）において，ハウジング４２の内部空間９８の形状を破線で示してあり，この内部空間９８に吸引孔８８が連通している。液晶表示パネル１４を３個のストッパ９９に押し当てることで，液晶表示パネル１４を２方向に位置決めできるようになっている。
【００３２】
この第１の参考例は小型の液晶表示パネルの点灯検査用であるから，吸着力９４を十分に確保することに主眼がある。液晶表示パネルは小型であるから，自重による撓みや吸着による撓みは，点灯検査に影響するほど大きくはならない。したがって，図１に示すようなガラス板５８は用いる必要がない。吸着力９４をさらに増すために，吸引孔８８に加えて，図１に示す吸着溝５９を併用してもよい。
【００３３】
図９は第２の参考例の正面断面図である。この第２の参考例も小型の液晶表示パネル用である。同じ小型でも，図３の第１の参考例がバックライト式（透過型）の液晶表示パネルの点灯検査用であったのに対して，図９の第２の参考例は反射型の液晶表示パネルの点灯検査用である。したがって，この第２の参考例では，図３のバックライト装置２０や導光板９６や拡散板５４を備えていない。液晶表示パネル１４の表示領域の背面側に負圧を作用させるための構造，すなわち，ハウジング４２の内部空間１０６と，これに連通する吸引孔８８と，排気パイプ９０があるだけである。十分な吸着力９４が確保できる点は，図３の第１の参考例と同じである。
【００３４】
図４は第３の参考例の正面断面図である。この第３の参考例は，大型の液晶表示パネルの点灯検査用であるが，一見すると，図３の第１の参考例と構成が類似している。第１の参考例と異なる点は，ハウジング４２の上面に吸着溝５９があることと，吸引孔ではなくて加圧孔１００としている点である。吸着溝５９を真空排気すると，液晶表示パネル１４の周辺部に吸着力３２が作用して，液晶表示パネル１４はハウジング４２に吸着固定される。一方，加圧パイプ１０２から加圧孔１００を通してハウジング４２の内部に加圧空気（大気圧よりも圧力の高い空気）を導入すると，液晶表示パネル１４の表示領域の背面側は，加圧空気によって押し上げ力１０４を受ける。大型の液晶表示パネル１４はこの押し上げ力１０４で支えられるので，自重で撓むことがない。
【００３５】
【発明の効果】
本願の主要な発明についてその効果を述べると次のとおりである。
第１の発明の検査テーブルは，液晶表示パネルと導光手段の間にガラス板を配置して，このガラス板を弾性的に支持するようにしたので，特に大型の液晶表示パネルの撓みを防ぐことができ，高い平面度を保ったままで液晶表示パネルの点灯検査ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す正面断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態の正面断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態の平面図と正面断面図である。
【図４】本発明の第５実施形態の正面断面図である。
【図５】点灯検査装置の測定部の正面断面図である。
【図６】点灯検査装置の全体を示す正面図である。
【図７】従来の検査テーブルの正面断面図である。
【図８】従来の検査テーブルにおいて液晶表示パネルが撓んだ状態を示す正面断面図である。
【図９】本発明の第４実施形態の正面断面図である。
【符号の説明】
１４液晶表示パネル
１６，１８偏光板
２０バックライト装置
２２蛍光管
４０検査テーブル
４１チャックトップ
４２ハウジング
４４導光板
４６ねじ
４８圧縮コイルばね
５０内壁
５２第１拡散シート
５４拡散板
５６第２拡散板シート
５８ガラス板
５９吸着溝
８８吸引孔
９０排気パイプ

Claims

次の構成を備える，液晶表示パネルの検査テーブル。
（ａ）偏光板を備える液晶表示パネルを載せる表面を備えるチャックトップ。
（ｂ）前記液晶表示パネルを負圧によってチャックトップに吸着させる吸着手段。
（ｃ）前記チャックトップの背後に配置されたバックライト装置。
（ｄ）前記バックライト装置の照明光を液晶表示パネルの背面に均一に導くための拡散手段であって，前記チャックトップの内部に配置された拡散手段。
（ｅ）前記拡散手段と前記液晶表示パネルとの間に配置されたガラス板。
（ｆ）前記ガラス板に対して，前記液晶表示パネルに向かう方向に弾性的な力を付与する弾性力付与手段。
（ｇ）前記ガラス板が前記弾性的な力を受けて前記液晶表示パネルに向かって移動するのを所定の制限位置で阻止するための規制手段であって、液晶表示パネルを前記チャックトップに載せない状態において前記ガラス板の表面が前記チャックトップの表面よりも０〜０．４ｍｍだけ低くなるように前記ガラス板の移動を阻止する規制手段。
請求項１に記載の検査テーブルにおいて，前記吸着手段は，液晶表示パネルの周辺部の背面側に負圧を作用させて液晶パネルを前記チャックトップに吸着させるものであることを特徴とする検査テーブル。
請求項１または２に記載の検査テーブルにおいて，前記吸着手段は，液晶表示パネルの表示領域の背面側に負圧を作用させて液晶パネルを前記チャックトップに吸着させるものであることを特徴とする検査テーブル。
請求項１から３までのいずれか１項に記載の検査テーブルにおいて，前記拡散手段と前記バックライト装置の間に導光板が配置され，前記導光板に前記弾性力付与手段が作用することによって，前記バックライト装置が移動することなく前記ガラス板に対して前記弾性的な力が付与されることを特徴とする検査テーブル。