JP4917852B2 - パネル支持機構及び検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示パネルのような検査対象板をクランプして検査するパネル支持機構及び検査装置に関する。

液晶表示パネルのような検査対象板を検査する装置の１つとして、複数の接触子ユニット（すなわち、プローブユニット）を、表示用パネルを受けて移動させる検査ステージに取り付けたものがある（特許文献１）。

複数の接触子ユニットは、それら全体で、表示用パネルの通電回路に接続するための電気的接続装置として作用する。各接触子ユニットは、表示用パネルの電極に接触される複数のプローブすなわち接触子を備えた接触子ブロックを支持ブロックに支持させており、また表示用パネルを支持して移動させる検査ステージに支持ブロックで取り付けられている。

検査ステージは、パネルをパネル受け部に受けるチャックトップのようなパネル受けをステージ本体の上部に取り付けている。接触子ユニットは、パネル受けに取り付けられている。検査ステージは、パネル受けをステージ本体により、少なくとも三次元的に移動させる。

しかし、上記従来の検査装置では、パネル受けのパネル受け部の大きさが不変であるから、検査可能の表示用パネルの大きさがパネル受け及び接触子ユニットによって決定され、したがって大きさが異なるパネルの検査に適用することができない。

上記の結果、従来の検査装置では、パネル受けを検査ステージに設けていることと相まって、大きさが異なる表示用パネルの検査をするときは、接触子ユニット及び検査ステージの両者の交換をしなければならず、その作業が繁雑である。

本出願人は、このような問題点に鑑みて、先に特許文献２に記載の発明を提案した。この発明では、可動ベースを可動式として、パネルの寸法の違いに応じて開口の大きさを調整すると共に接触子ユニットの位置を調整することで、接触子ユニットや検査ステージの交換をしないで対応できるようにしていた。
特開２００２−３５０４８５号公報 特開２００６−１１９０３１号公報

ところで、検査対象のパネルは、検査ステージ上の正確な位置に支持されて、検査が行われる。この際、検査ステージ上の正確な位置にパネルを支持するために、移動可能に配置させたストッパピンやプッシャーでパネルが支持される。

このとき、前記ストッパピンやプッシャーは、その位置が変更可能に配置されて、パネルに対して最適な位置に配設することができる。

しかしながら、この調整は手動で前記ストッパピンやプッシャーを移動させることで行われるため、パネルに対して最適な位置に正確に調整するのが難しい。これにより、パネルが僅かにずれることがある。そして、高い精度が求められる検査装置では、パネルの僅かにずれも問題にあることがある。

本発明は上述の課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、検査ステージ上のパネルを正確にかつ容易に支持できるようにすることにある。

前記課題を解決するために本発明は、検査対象板の電極と接触子とを互いに接触させるために、当該検査対象板を正確に位置決めして支持するパネル支持機構である。装置本体側に取り付けられる固定ベースと、当該固定ベース上に４つ組み合わせて矩形状にかつ前記検査対象板の寸法に合わせて移動可能に配置された可動ベースと、当該各可動ベースのいずれかに設けられ前記検査対象板の縁部に当接して当該検査対象板を位置決めするストッパピンと、当該ストッパピンに対向する位置に前記検査対象板を挟んで設けられ当該ストッパピンと相まって前記検査対象板を挟み持つパネルクランプと、前記ストッパピン又はパネルクランプを支持した状態で前記可動ベースに取り付けられる位置決め機構とを備え、前記位置決め機構が、前記ストッパピン又はパネルクランプを支持する基板と、前記検査対象板の縁部に当接する前記ストッパピン又はパネルクランプを支持した前記基板を、前記検査対象板の縁部に並行な方向には移動可能にかつ前記縁部に直交する方向には設定位置で固定して支持する位置規制プレートと、当該位置規制プレートに並行に配設されて当該位置規制プレートに支持された前記基板を、前記検査対象板の縁部に並行な方向の位置決めをして支持する位置決めプレートとを備えて構成されたことを特徴とする。

前記構成により、位置規制プレートで、前記ストッパピン又はパネルクランプを支持した前記基板を、前記検査対象板の縁部に並行な方向には移動可能にかつ前記縁部に直交する方向には設定位置で固定して支持することで、検査対象板を支持する位置を変えずに前記ストッパピン又はパネルクランプをずらすことができる。また、位置決めプレートで、前記位置規制プレートに支持された前記基板を、前記検査対象板の縁部に並行な方向の位置決めをして支持する。

位置規制プレートで、前記ストッパピン又はパネルクランプを支持した前記基板を、前記検査対象板の縁部に並行な方向には移動可能にかつ前記縁部に直交する方向には設定位置で固定して支持し、位置決めプレートで、前記基板を、前記検査対象板の縁部に並行な方向の位置決めをして支持するため、検査ステージ上のパネルを正確にかつ容易に支持できるようになる。

以下、本発明の実施形態について説明する。本実施形態に検査装置は、パネル支持機構で正確な位置に支持された検査対象板に対して、点灯検査等の通電試験を行うための装置である。検査対象板は、矩形の形状を有する板材である。その一例としてここでは、液晶パネルを例に説明する。本発明は、液晶パネルを支持する検査ステージや、この検査ステージに支持された液晶パネルの電極に接触する接触子等を備えた検査装置すべてに適用できる。検査ステージは、支持台を、Ｘ、Ｙ及びＺの三方向に変位させると共に、Ｚ方向に伸びるθ軸線の周りに回転させる機構を備えたステージ本体や、前記支持台に支持されて液晶パネルを背面から照らすバックライトや、このバックライトの上側に設けられて本実施形態に係るパネル支持機構を支持する受けベース等を備えて構成されている。接触子は、パネル支持機構に取り付けられたり、パネル支持機構の上方の装置本体側に設けられたりする。

本発明の特徴は、このような検査装置において、前記検査ステージの上側に取り付けられるパネル支持機構の位置決め機構を改良した点にある。このため、以下では、パネル支持機構を中心に説明する。図１は本発明に係るパネル支持機構を示す斜視図、図２は本発明に係るパネル支持機構を示す一部破断斜視図、図３は本発明に係るパネル支持機構の可動ベースの動作を示す平面図、図４は本発明に係るパネル支持機構の可動ベースの動作を示す平面図、図５は本発明に係るパネル支持機構の位置決め機構を示す斜視図である。

パネル支持機構１は、液晶パネル２の電極と接触子（プローブ）とを互いに接触させるために、液晶パネル２を正確に位置決めして支持するための機構である。パネル支持機構１は、図１，２に示すように主に、装置本体側の前記検査ステージに取り付けられる固定ベース３と、この固定ベース３上に４つ組み合わせて矩形状にかつ液晶パネル２の寸法に合わせて移動可能に配置された可動ベース４と、各可動ベース４のうち隣り合う２つに設けられ液晶パネル２の縁部に当接してこの液晶パネル２を位置決めするストッパピン５と、このストッパピン５に対向する位置に液晶パネル２を挟んで設けられストッパピン５と相まって液晶パネル２を挟み持つパネルクランプ６と、前記ストッパピン５及びパネルクランプ６をそれぞれ支持した状態で各可動ベース４に位置決めして取り付けられる位置決め機構７とを備えて構成されている。

固定ベース３は全体を矩形状に形成されている。固定ベース３の中央には、検査ステージに設けられた開口と相似の矩形の開口９が設けられている。固定ベース３は、複数のねじ部材(図示せず)により検査ステージ側に取り付けられている。開口９は固定ベース３の厚さ方向に貫通している。

各可動ベース４はその全体形状を、長い板状に形成されている。可動ベース４の全長は、開口９の対応する縁部の長さ以上に設定されている。４つの可動ベース４が組み合わされて開口１０が形成されている。即ち、１つの可動ベース４の長手方向の一端面が、相手側の可動ベース４の側面に当接することで、四角形の開口１０を形成している。さらに、各可動ベース４は、その長手方向の一端面と、相手側の側面との間で、相手側の側面に沿ってスライド可能に支持されている。これにより、図３のような小さな液晶パネル２に対応した小さな開口１０から、図４のような大きな液晶パネル２に対応した大きな開口１０まで、その大きさを任意に調整できるようになっている。

各可動ベース４には、図１、２に示すように、互いに組み合わされることによって、液晶パネル２を固定ベース３と平行に受けるパネル受け１２が形成されている。可動ベース４は、肉厚平板状に形成され、その平板の内側端に立て板状にパネル受け１２が形成されている。これにより、可動ベース４とパネル受け１２は、その断面形状がＬ字型に形成されている。４つの可動ベース４が互いに組み合わされることによって、図３、４のように、４つのパネル受け１２が、液晶パネル２を支持する開口１０を形成する。

各可動ベース４は、図１、２に示すように、各結合装置１４により固定ベース３に結合されている。結合装置１４は、可動ベース４を、固定ベース３と平行の面内で二次元的に移動可能に支持している。

この結合装置１４は、各可動ベース４の長手方向と直交する方向（第１の方向）に伸びるように固定ベース３の上面に取り付けられた第１のレール１６と、この第１のレール１６に移動可能に結合された第１のガイド１７と、この第１のガイド１７の上側に一体的に取り付けられた支持板１８と、可動ベース４の長手方向（第２の方向）に沿って可動ベース４の下面に一体的に取り付けられた第２のレール１９と、この第２のレール１９に移動可能に結合されると共に前記支持板１８に一体的に取り付けられた２つの第２のガイド２０と、固定ベース３の上面に取り付けられた状態で前記支持板１８に連結されてこの支持板１８及びその上側の構造物を第１のレール１６に沿って第１の方向に移動させる駆動部２１とを備えて構成されている。

駆動部２１は、第１のレール１６に沿って回転可能に配設されたボールネジ２３と、このボールネジ２３を回転駆動する駆動モータ２４と、ボールネジ２３にねじ込まれた状態で支持板１８に固定されてボールネジ２３の回転によって第１のレール１６に沿って支持板１８を移動させるナット２５とから構成されている。

さらに、可動ベース４の下側面には、前記第２のレール１９と並行に第３のレール２６が一体的に取り付けられている。この第３のレール２６には第３のガイド２７（図２参照）が移動可能に結合されている。そして、この第３のガイド２７は、可動ベース４の一端部に一体的に取り付けられている。これにより、各可動ベース４は、その長手方向の一端面と、直交する相手側の可動ベース４の側面との間で、相手側の側面に沿って移動可能に支持されている。そして、４つの可動ベース４全てが、この構造で互いに結合されている。この結果、４つの可動ベース４で形成される開口１０は、図３のような小さな液晶パネル２に対応した小さな開口１０から、図４のような大きな液晶パネル２に対応した大きな開口１０まで、その大きさを任意に調整できるようになっている。具体的には、４つの駆動部２１を同時に作動させて、４つの可動ベース４を同時に移動させることで、開口１０の大きさを任意に調整できるようになっている。

位置決め機構７は、前記ストッパピン５及びパネルクランプ６をそれぞれ支持した状態で各可動ベース４に位置決めして取り付けられるが、ストッパピン５を支持する位置決め機構７もパネルクランプ６を支持する位置決め機構７も同様の構成を有するため、ここでは、パネルクランプ６を支持する位置決め機構７を図５に基づいて説明する。

位置決め機構７は、基板３１と、位置規制プレート３２と、位置決めプレート３３とから構成されている。

基板３１は、前記パネルクランプ６を支持するための板材である。基板３１は、四角形平板状に形成されている。パネルクランプ６は、基板３１の一辺に沿って取り付けられた。基板３１には、長穴３５と、円穴３６とが設けられている。

長穴３５は、前記液晶パネル２の縁部に並行な方向に沿って長く形成されている。さらに長穴３５は、液晶パネル２の縁部に並行な方向に沿って２つ並べて設けられている。各長穴３５は、基板３１を位置規制プレート３２に固定するネジ３７を通すための穴である。長穴３５は、この長穴３５に通されたネジ３７が長穴３５内で移動できることによって、後述する位置規制プレート３２のネジ穴４０にねじ込まれたネジ３７に対して、基板３１を前記液晶パネル２の縁部に並行な方向に多少移動できるようになっている。

円穴３６は、基板３１を位置決めプレート３３に固定するネジ３８を通して液晶パネル２の縁部に並行な方向の位置決めをするための穴である。円穴３６は、ネジ３８の大きさに合わせて形成され、ネジ３８との間でがたつきがないように、その内径が設定されている。

なお、基板３１とパネルクランプ６とでパネルクランプユニット４１が構成されている。

位置規制プレート３２は、前記液晶パネル２の縁部に当接するパネルクランプ６を支持した前記基板３１を、前記液晶パネル２の縁部に並行な方向には移動可能にかつ前記縁部に直交する方向には設定位置で固定して支持するためのプレートである。位置規制プレート３２は具体的には、細長い板材で構成され、可動ベース４のパネル受け１２に沿って固定されている。細長い板状の位置規制プレート３２には、前記液晶パネル２の縁部に並行な方向に沿って、その全長に亘って一列にネジ穴４０が多数設けられている。各ネジ穴４０は、長穴３５の長さとほぼ同じ間隔に設定されている。これにより、あるネジ穴４０にネジ３７がねじ込まれた状態で基板３１が長穴３５に沿って移動できる範囲と、隣のネジ穴４０にネジ３７がねじ込まれた状態で基板３１が長穴３５に沿って移動できる範囲とが互いに重なり合って、位置規制プレート３２の全長の全ての位置で基板３１を固定できるようになっている。

位置決めプレート３３は、位置規制プレート３２に並行に配設されて位置規制プレート３２に支持された前記基板３１を、前記液晶パネル２の縁部に並行な方向の位置決めをして支持するためのプレートである。位置決めプレート３３は細長い板材で構成されている。位置決めプレート３３には、基板３１の円穴３６に通されたネジ３８がねじ込まれるネジ穴４２が、基板３１の設置位置に合わせて１又は複数設けられる。ここでは、液晶パネル２の短辺側に合わせて１つのネジ穴４２が位置決めプレート３３に設けられている。

位置決めプレート３３の両端部には、嵌合部としてのピン穴４３が設けられている。可動ベース４側には、ピン穴４３に対応する位置に、前記嵌合部が嵌合する被嵌合部としての２つの嵌合ピン４４が設けられている。これらピン穴４３及び嵌合ピン４４は、位置決めプレート３３のネジ穴４２が設置位置に整合するように、位置決めされている。これにより、基板３１上のパネルクランプ６が正確な位置に位置決めされるようになっている。

位置決めプレート３３としては、設定の異なる複数種類のプレートが用意される。具体的には、液晶パネル２の寸法により設定されたパネルクランプ６の設置数に応じた個数のネジ穴４２が設けられた複数種類のプレートが用意される。これらの位置決めプレート３３は、ピン穴４３及び嵌合ピン４４によって容易に入れ替えられる。位置決めプレート３３の長さは、各可動ベース４に応じて異ならせてもよく、全て同じにしても良い。

なお、ストッパピン５を支持する位置決め機構７も前記同様に構成されている。

以上のように構成されたパネル支持機構１では、次のように作用する。なお、検査装置全体の作用は、従来の検査装置と同様であるため、ここではパネル支持機構１の作用を中心に説明する。

まず、液晶パネル２の寸法に合わせてパネル支持機構１の可動ベース４を調整する。具体的には、駆動部２１の駆動モータ２４でボールネジ２３を回転させて、ナット２５を移動させる。これにより、支持板１８に固定された第２のガイド２０が第２のレール１９を介して可動ベース４を移動させる。この動作が、４つの駆動部２１で同時に起きて、４つの可動ベース４を互いにずらす。これにより、図３のように、各可動ベース４のパネル受け１２で液晶パネル２をその下側から支持し、ストッパピン５とパネルクランプ６とで液晶パネル２を位置決めして支持する。

寸法の異なる液晶パネル２の場合は、可動ベース４をずらして調整し直す。この場合は、駆動部２１の駆動モータ２４でボールネジ２３を回転させて、ナット２５、支持板１８、第２のガイド２０、第２のレール１９を介して可動ベース４を移動させる。この動作が、４つの駆動部２１で同時に起きて、４つの可動ベース４を互いにずらし、例えば図４のように、大きな寸法の液晶パネル２に合わせる。

このとき、ストッパピン５とパネルクランプ６とは、液晶パネル２に合わなくなるため、位置決め機構７で調整し直す。この場合は、まず、ネジ３７とネジ３８とを弛めて、基板３１を外す。次いで、位置決めプレート３３を液晶パネル２に対応したものに入れ替える。

次いで、ネジ３７を長穴３５に通して位置規制プレート３２のネジ穴４０にねじ込んで、基板３１の大まかな位置決めをする。次いで、基板３１を長穴３５の範囲でずらして、円穴３６とネジ穴４２とを整合させて、ネジ３８を円穴３６に通し、ネジ穴４２にねじ込む。次いで、ネジ３７とネジ３８を締めつけて、基板３１を固定する。

この動作を、ストッパピン５とパネルクランプ６の全てに対して行い、ストッパピン５とパネルクランプ６を液晶パネル２に対して最適な位置に合わせる。

以上のように、位置決め機構７を、ストッパピン５又はパネルクランプ６を支持する基板３１と、前記液晶パネル２の縁部に当接するストッパピン５又はパネルクランプ６を支持した前記基板３１を、前記液晶パネル２の縁部に並行な方向には移動可能にかつ前記縁部に直交する方向には設定位置で固定して支持する位置規制プレート３２と、この位置規制プレート３２に並行に配設されて位置規制プレート３２に支持された前記基板３１を、前記液晶パネル２の縁部に並行な方向の位置決めをして支持する位置決めプレート３３とを備えて構成し、位置規制プレート３２で、前記ストッパピン５又はパネルクランプ６を支持した前記基板３１を、液晶パネル２の縁部に並行な方向には移動可能にかつ前記縁部に直交する方向には設定位置で固定して支持し、位置決めプレート３３で、前記基板３１を、前記液晶パネル２の縁部に並行な方向の位置決めをして支持するため、パネル支持機構１上の液晶パネル２を正確に支持できるようになる。

また、前記基板３１が、前記液晶パネル２の縁部に並行な方向に長く形成された、当該基板３１を前記位置規制プレート３２に固定するネジを通す長穴３５と、前記基板３１を前記位置決めプレート３３に固定するネジを通して前記液晶パネル２の縁部に並行な方向の位置決めをする円穴３６とを備え、前記位置規制プレート３２が、前記基板３１の長穴３５に通されたネジ３７がねじ込まれるネジ穴４０を、前記液晶パネル２の縁部に並行な方向に複数備え、前記位置決めプレート３３が、前記基板３１の円穴３６に通されたネジ３８がねじ込まれるネジ穴４２を、前記基板３１の設置位置に合わせて１又は複数備え、前記位置規制プレート３２のネジ穴４０にネジ３７をねじ込み、前記位置決めプレート３３のネジ穴４２にネジ３８をねじ込むだけで、パネル支持機構１上の液晶パネル２を正確にかつ容易に支持できるようになる。

また、寸法の違い液晶パネル２に対しては、位置決めプレート３３を交換するだけで、ストッパピン５とパネルクランプ６とを、正確にかつ容易に位置決めすることができるようになる。

前記位置決めプレート３３にピン穴４３が設けられると共に、前記可動ベース４に前記ピン穴４３が嵌合する嵌合ピン４４が設けられ、前記ネジ穴４２の配設位置を変えた複数の位置決めプレート３３を、液晶パネル２の寸法に応じて適宜付け替えるようにしたので、パネル支持機構１上の液晶パネル２を、その寸法が変わっても正確にかつ容易に支持できるようになる。

［変形例］
前記実施形態では、図１，２に基づいてパネル支持機構１の例を説明したが、このパネル支持機構１の構成は一例であって、他の構成のパネル支持機構でもよい。前記位置決め機構７を取り付けることができる構造のパネル支持機構であれば、本発明を適用することができ、前記同様の作用、効果を奏することができる。

前記実施形態では、位置決め機構７をストッパピン５側及びパネルクランプ６側の両方に設けたが、いずれか一方のみに設けてもよい。液晶パネル２の縁部を支持して正確な位置に位置決めできる対応であれば、いずれか一方のみに設けるようにしてもよい。

前記実施形態では、嵌合部及び被嵌合部として、ピン穴４３と嵌合ピン４４とを用いたが、このピン穴４３と嵌合ピン４４以外にも、互いに嵌合できる突起、溝等の構造を有する嵌合部及び被嵌合部を用いることができる。

前記実施形態では、液晶パネル２を例に説明したが、他のガラス基板、有機ＥＬ等、他の表示用パネルでのよい。

本発明は、上記実施形態に限定されず、その趣旨を逸脱しない限り、種々変更することができる。

本発明の実施形態に係るパネル支持機構を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るパネル支持機構を示す一部破断斜視図である。 本発明の実施形態に係るパネル支持機構の可動ベースの動作を示す平面図である。 本発明の実施形態に係るパネル支持機構の可動ベースの動作を示す平面図である。 本発明の実施形態に係るパネル支持機構の位置決め機構を示す斜視図である。

符号の説明

１：パネル支持機構、２：液晶パネル、３：固定ベース、４：可動ベース、５：ストッパピン、６：パネルクランプ、７：位置決め機構、９：開口、１０：開口、１２：パネル受け、１４：結合装置、１６：第１のレール、１７：第１のガイド、１８：支持板、１９：第２のレール、２０：第２のガイド、２１：駆動部、２３：ボールネジ、２４：駆動モータ、２５：ナット、２６：第３のレール、２７：第１のガイド、３１：基板、３２：位置規制プレート、３３：位置決めプレート、３５：長穴、３６：円穴、３７：ネジ、３８：ネジ、４０：ネジ穴、４１：ネジ、４２：ネジ穴、４３：ピン穴、４４：嵌合ピン。

Claims (5)

1. 検査対象板の電極と接触子とを互いに接触させるために、当該検査対象板を正確に位置決めして支持するパネル支持機構であって、
   装置本体側に取り付けられる固定ベースと、
   当該固定ベース上に４つ組み合わせて矩形状にかつ前記検査対象板の寸法に合わせて移動可能に配置された可動ベースと、
   当該各可動ベースのいずれかに設けられ前記検査対象板の縁部に当接して当該検査対象板を位置決めするストッパピンと、
   当該ストッパピンに対向する位置に前記検査対象板を挟んで設けられ当該ストッパピンと相まって前記検査対象板を挟み持つパネルクランプと、
   前記ストッパピン又はパネルクランプを支持した状態で前記可動ベースに取り付けられる位置決め機構とを備え、
   前記位置決め機構が、前記ストッパピン又はパネルクランプを支持する基板と、前記検査対象板の縁部に当接する前記ストッパピン又はパネルクランプを支持した前記基板を、前記検査対象板の縁部に並行な方向には移動可能にかつ前記縁部に直交する方向には設定位置で固定して支持する位置規制プレートと、当該位置規制プレートに並行に配設されて当該位置規制プレートに支持された前記基板を、前記検査対象板の縁部に並行な方向の位置決めをして支持する位置決めプレートとを備えて構成されたことを特徴とするパネル支持機構。
2. 請求項１に記載のパネル支持機構において、
   前記基板が、前記検査対象板の縁部に並行な方向に長く形成された、当該基板を前記位置規制プレートに固定するネジを通す長穴と、前記基板を前記位置決めプレートに固定するネジを通して前記検査対象板の縁部に並行な方向の位置決めをする円穴とを備え、
   前記位置規制プレートが、前記基板の長穴に通されたネジがねじ込まれるネジ穴を、前記検査対象板の縁部に並行な方向に複数備え、
   前記位置決めプレートが、前記基板の円穴に通されたネジがねじ込まれるネジ穴を、前記基板の設置位置に合わせて１又は複数備えたことを特徴とするパネル支持機構。
3. 請求項１又は２に記載のパネル支持機構において、
   前記位置決めプレートに嵌合部が設けられると共に、前記可動ベースに前記位置決めプレートの嵌合部が嵌合する被嵌合部が設けられ、
   前記ネジ穴の配設位置を変えた複数の前記位置決めプレートを適宜付け替えることを特徴とするパネル支持機構。
4. 請求項３に記載のパネル支持機構において、
   前記嵌合部が、前記位置決めプレートの両端に設けられたピン穴で構成され、
   前記被嵌合部が、前記可動ベースに設けられた２つの嵌合ピンで構成されたることを特徴とするパネル支持機構。
5. 検査対象板の電極と接触子とを互いに接触させて通電試験を行う検査装置において、
   前記検査対象板を正確に位置決めして支持するパネル支持機構を備え、
   当該パネル支持機構として前記請求項１ないし４のいずれか１項に記載のパネル支持機構を用いたことを特徴とする検査装置。
   
   

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