JPH0599788A - 液晶デイスプレイ基板の検査装置 - Google Patents

液晶デイスプレイ基板の検査装置

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JPH0599788A
JPH0599788A JP29211591A JP29211591A JPH0599788A JP H0599788 A JPH0599788 A JP H0599788A JP 29211591 A JP29211591 A JP 29211591A JP 29211591 A JP29211591 A JP 29211591A JP H0599788 A JPH0599788 A JP H0599788A
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substrate
tester
signal lines
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JP29211591A
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Tamio Kubota
民雄 窪田
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Tokyo Electron Yamanashi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 精度の高いLCD基板の検査を行うことがで
き、かつLCD基板の大型化に対して容易に対応できる
こと。 【構成】 LCD基板2の480個のゲート用の電極パ
ッド31及び1920個のドレイン用の電極パッド32
に対して、各々240本のプロービング針を備えた2個
のプロービング基板G1、G2及び8個のプロービング
基板P1〜P8により夫々一括して接触させ、プロービ
ング基板G1、G2を介してゲ−ト用の電極パッド31
にテスタ4により電圧を与える。テスタ4側の160本
の信号線41とプロービング基板P1〜P2側の192
0本の信号線との間に、1920本の信号線のうちの1
番目から順番に160本ずつ、テスタ4側の1番目から
160番目までの信号線を夫々接続するための接続切り
替え部を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶デスプレイ基板の
検査装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】TFT(薄膜トランジスタ)を用いたL
CD(液晶ディスプレイ)は非常に優れた高画質を提供
してくれるものとして注目されている。
【0003】この種のLCD基板は、図5に模式的に示
すようにガラス基板1a上にTFT1bを形成すると共
に、例えばそのドレイン電極に電気的に接続した画素電
極1cを、当該TFT1bと隙間を介して配置し、この
ように組み合わされた画素ユニットUを多数配列してな
るものであり、例えば一辺が数百μm程度の角形の画素
ユニットUが数十万個配列されている。そしてこのよう
なLCD基板1上に間隙を介して各画素ユニットUに共
通な透明電極1dを対向して配列し、さらに前記間隙に
液晶1eを封入することによってLCDが構成される。
【0004】ところでLCD基板におけるパターンの微
細化が進み、大容量になればなる程、製造プロセス中の
微粒子などに起因して、例えばTFTのゲート、ドレイ
ン間などのオープンショートや配線パターンと画素電極
とのショートといった欠陥が発生しやすくなるが、液晶
封入後に検査不良を見つけてもリペアすることができな
いため、LCDの各画素ユニットについて液晶封入前に
動作確認を行う必要がある。
【0005】このため従来では、例えばガラス基板の裏
面側に画素電極と対向するように検査電極を設け、ゲー
ト電極に電圧を印加すると共に、前記検査電極にコモン
端子から電流を供給し、ドレイン電極に流れる電流を検
出して各TFTの良否を判定するようにしていた。そし
てこのような検査を行う装置としては、例えば図6に示
すようにLCD基板1の周縁に沿って夫々ガイド機構1
0、11に案内されながらX、Y方向に移動可能にプロ
ービング基板12、13を設け、各々が例えば縦の列に
並ぶTFTのドレイン電極に接続され、X方向に一列に
配列された電極パッド14に対してプロービング基板1
2のプロービング針を順次接触させると共に、各々が例
えば横の列に並ぶTFTのゲートに接続され、Y方向に
一列に配列された電極パッド15に対してプロービング
基板13の針を順次に接触させ、プロービング針により
接触されるパッド14、15の全ての組み合わせが得ら
れるようにプロービング基板12、13を駆動する装置
が知られている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで電極パッドの
大きさは例えば100μm×200μm程度の非常に小
さいものであるが、LCD基板は今後更に大型化してい
く傾向にあるため、これに応じて電極パッドの数も増え
ていく。しかしながら上述のようにプロービング基板を
LCD基板に対して順次移動させながら電極パッド群に
対して複数回接触させる検査装置においては、そのよう
な小さな電極パッドが多数並ぶ電極パッド群に対して、
いずれの電極パッドについてもプロービング針を電極パ
ッド内に正確に位置させるためには、ガイド機構10、
11を電極パッド群の列に対して極めて高い平行度で設
置しかつガイド機構10、11に対するプロービング基
板12、13の向きについても非常に高い位置精度が要
求されるため、このような寸法精度を確保して装置を組
み立てることは非常に困難である。
【0007】本発明はこのような事情のもとになされた
ものであり、その目的は、LCD基板の各電極パッドに
対して高い位置精度で針を接触させ、これにより高い精
度でLCD基板の検査を行うことのできる検査装置を提
供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、液晶ディスプ
レイの電極パッドにプロービング基板のプロービング針
を接触させ、この電極パッドから取り出される検査用の
信号をプロービング基板を介してテスタに導いて液晶デ
ィスプレイの検査を行う装置において、検査用の信号の
取り出しのための全ての電極パッドに対して分割して接
触される複数のプロービング基板と、これら複数のプロ
ービング基板全体の信号伝送路の数よりも少ない複数の
信号伝送路を有するテスタと、前記プロービング基板全
体の信号伝送路に対してテスタ側の前記複数の信号伝送
路を接続するための接続切り替え部とを設けてなること
を特徴とする。
【0009】
【作用】例えば検査用の信号の取り出しのための電極パ
ッドの総数が1920個である場合、240本のプロー
ビング針を有するプロービング基板を8個用いて、これ
らプロービング基板により1920個の電極パッド全て
に接触させる。そしてプロービング基板全体の信号伝送
路の数(この数値例では1920)よりも少ない例えば
160個の信号伝送路を有するテスタを用い、プロービ
ング基板全体の信号伝送路群のうち接続切り替え部によ
り先ず1番目から160番目までを夫々テスタ側の1番
目から160番目に接続し、次いでプロービング基板側
の信号伝送路に対して順番に160個ずつテスタ側の1
番目から160番目の信号伝送路に順次接続し、こうし
て1920個全ての電極パッドについてプロービング基
板側からテスタ側へ検査用の信号を取り込み、LCD基
板の良否を判定する。従ってプロービング基板の各々の
信号伝送路の数とテスタ側の信号路の伝送路の数とが一
致しているか否かにかかわらず、電極パッド群からの各
信号をテスタ側にて常に所定の順序で検出できる。
【0010】
【実施例】図1及び図2は本発明の実施例を示す説明
図、図3は本発明の実施例で用いられるLCD基板の回
路構成の一例を示す回路図である。図において2はLC
D基板であり、先ず図3を参照してLCD基板の回路構
成及び検査原理について述べる。
【0011】LCD基板2には、スイッチング素子であ
るTFT(薄膜トランジスタ)21が縦横に多数列配列
されると共に、これらTFT21の配列に対応してドレ
インライン22及びゲートライン23が夫々縦横に配線
されており、縦に並ぶTFF21の各ドレイン電極は、
対応するドレインライン22に共通に接触され、また横
に並ぶTFF21の各ゲート電極は、対応するゲートラ
イン23に共通に接続されている。更に全てのTFF2
1のソ−ス電極に対して容量成分Cを介してコモンライ
ン23が接続されており、このコモンラインは例えばL
CD基板2の裏面側に検査用電極として埋設され、コモ
ン電極パッド30及び抵抗成分Rを介してアースライン
24に接続されている。前記ドレインライン22の端部
及びゲートライン23の端部は、各々電極パッド31
(32)及び抵抗成分Rを介してアースライン24に接
続されており、ドレインライン22用の電極パッド31
は、例えばLCD基板2の一縁側及び他縁側に交互に配
列されている。
【0012】また図3中電極パッド30〜32に夫々接
触している矢印は後述のプロービング針であり、電極パ
ッド30には電源部V1が、電極パッド31には電流検
出部Dが、電極パッド32には電源部V2とバイアス電
源部Eとの直列回路が夫々プロービング針を介して接続
されている。これら電源部V1、V2、電流検出部D及
びバイアス電源部Eは、後述のテスタの中に組み込まれ
ており、LCD基板の検査については、各TFT21の
ソース電極に電源部V1より交流電圧を与えておき、電
源部V2よりゲート電極に交流電圧を印加して、そのと
きにドレイン電極から得られる電流を電流検出部Dにて
検出し、その電流値にもとずいて例えばTFTの各電極
間のトータル的なアドミッタンスを判断し、予め定めら
れた電流値との比較結果にもとづいてTFTの良否が検
査される。 次に図1及び図2を参照しながら本発明の
実施例に係る検査装置の全体構成について述べると、図
1中4はテスタであり、このテスタ4には、接続切り替
え部5を介して、前記TFT21のドレイン電流を取り
出すための例えば8個のプロービング基板100(P1
〜P8)が接続されると共に、TFT21にゲート電圧
を印加するための2個のプロービング基板200(G
1、G2)が接続されている。そしてLCD基板2に
は、例えば100μm×200μmの大きさの電極パッ
ド31がLCD基板2の長辺に相当する一縁側及び他縁
側(図1中上縁側、下縁側)に夫々例えば960個づつ
横方向に百数+μmの間隔で配列されると共に、側縁側
に同様の大きさの電極パッド32が同様の間隔で例えば
480個配列されており、各プロービング基板は、これ
ら電極パッド31(32)に夫々接触するように例えば
240本のプロービング針pを備え、更にこれらプロー
ビング針pに対応して240本の信号伝送路としての信
号線6(図1では便宜上単線で描いてある)を備えてい
る。なお各プロービング基板は、更に前記コモンライン
23の電極パッドに電圧を印加するための専用のプロー
ビング針及び信号ライン(図1では図示せず)を有して
いる。
【0013】前記プロービング基板100、200の取
り付け構造に関して図2により説明すると、300は図
示しない支持体に支持されたベースプレートであり、プ
ロービング基板100を取り付けるための例えば1個の
取り付け穴301とプロービング基板200を取り付け
るための例えば8個の取り付け穴302とがLCD基板
2の電極パッド列31、32に夫々対応した位置に形成
されると共に、電極パッド31、32とプロービング針
pとの接触状態を観察するための覗き窓Wが形成されて
いる。そしてプロービング基板100、200は、前記
取り付け穴301、302の下方側に保持台303を介
して固定されており、信号線6はプロービング基板の上
面から取り付け穴301、302を介してベースプレー
ト300の上面側に引き出されている。前記保持台30
3は上部の前端部及び後端部がベースプレート300の
上面に重なるように横に突出した形状に作られ、前記前
端部及び後端部にて、図示しないネジによりネジ穴30
4を介してベースプレート300に固定されている。保
持台303のネジ穴304をネジが遊貫される大きさに
設定しておくことにより、前記プロービング基板10
0、200について例えばX方向(横方向)、Y方向
(縦方向)、Z方向(高さ方向)、θ方向(鉛直軸回
り)の位置調整を行った後、当該プロービング基板をネ
ジ304によりベースプレート300に位置固定するこ
とができる。
【0014】前記プロービング基板P1〜P8のうちP
1〜P4で示すプロービング基板は、LCD基板2の一
縁側に配列されたドレイン電流取り出し用の電極パッド
31列に沿って、当該電極パッド31列に対して交互に
両側に並んで配置されると共に、これら電極パッド31
はプロービング基板P1〜P4のプロービング針pによ
って夫々図1中左側から順番に240個ずつ接触されて
おり、残りのP5〜P8で示すプロービング基板は、L
CD基板2の他縁側に配列された電極パッド31列に沿
って同様に配列されると共に、これら電極パッド31に
同様に接触している。また前記2個のプロービング基板
G1、G2はゲート電圧印加用の電極パッド32に対し
て240個ずつ接触している。
【0015】一方前記テスタ4は、プロービング基板P
1〜P8にて取り出されたドレイン電流を取り込むため
の例えば160本の信号伝送路である信号線41と、接
続切り替え部5のスイッチングをコントロールするため
の制御線42とを備えている。
【0016】前記接続切り替え部5は、テスタ4側の信
号線41が160本、プロービング基板P1〜P8の信
号線6の総数が1920(240×8)本であって、こ
れらをそのまま接続できないため、信号線41と信号線
6との接続を切り替えて、プロービング基板P1〜P8
側の信号(ドレイン電流)をテスタ4側に取り込むこと
ができるように設けられたものであり、具体的には図4
に示すように構成されている。即ち前記接続切り替え部
5は、テスタ4側の160本の信号線に夫々接続される
160本のパターン配線よりなる信号路が配列されたバ
ックプレーン51と、このバックプレーン51の接続部
C1〜C8に、プロービング基板P1〜P8に夫々対応
して着脱自在に接続されたマルチプレクサM1〜M8と
を有してなる。ただし図4にて単線で示してある信号線
は、いずれも40本の信号線に相当するものであり、L
1〜L4は、夫々テスタ4側の信号線1〜40番、41
〜80番、81〜120番、121〜160番に接続さ
れている。
【0017】前記接続部C1〜C8と信号線L1〜L4
との関係については、接続部C1には左から順にL1〜
L4の信号線が接続され、接続部C2には左から順にL
3、L4、L1、L2の信号線が接続され、以後順次左
から信号線の配列がテスタ4側の信号線の番号で80番
ずつずれており、結局L1〜L4の信号線の並びとL
3、L4、L1、L2の信号線の並びとが交互に配列さ
れることになる。
【0018】また前記マルチプレクサM1〜M8はいず
れも同一の構成であり、前記接続部C1〜C8にて組に
なっているバックプレーン51側の4本の信号線に夫々
接続される4本の信号路N1〜N4と、この信号路N
1、N2に夫々ショートされた2本の信号路N5、N6
と、これら信号路N1〜N6に夫々接続されたスイッチ
部S1〜S6とを備えている。これらスイッチ部S1〜
S6は、プロービング基板P1(P2〜P8)の信号線
に夫々接続された固定接点aと、前記信号路N1〜N6
に夫々接続された第1接点bと、接地された第2接点c
とを有してなる。前記第2接点cは、必ずしも接地しな
くともよいが、測定に係わらないプロービング基板P1
〜P8の信号線6と測定に係る信号線6との間の干渉を
避けるために接地した方が好ましい。なお図4において
プロービング基板P1〜P8に付した1〜1920まで
の数字は、例えばプロービング基板P1〜P8のプロー
ビング針pの通し番号、即ち電極パッド31に予め割り
当てた通し番号である。
【0019】また図1においてゲート電圧を印加するた
めのプロービング基板G1、G2の信号線6について
は、この例では直接テスタ4内の電源部V2(図3参
照)に接続されている。
【0020】次に上述実施例の作用について述べる。先
ず検査対象となるLCD基板2を図示しない昇降台によ
り上昇させてプロービング針pに夫々電極パッドを接触
させ、例えばその針跡をTVカメラにより覗き窓Wを通
して観察し、観察結果にもとづいてプロービング基板1
00、200の例えばX方向、Y方向、Z方向、θ方向
の位置調整を行う。その後全ての電極パッドに対してプ
ロービング基板G1、G2及びプロービング基板P1〜
P8を図1に示すように接触させ、図3にて述べたよう
にこれらプロービング基板に分散されプロービング針を
介してLCD基板2の各TFTのソース電極に例えば7
KHzの高周波電圧を印加すると共に、ドレイン用の電
極パッド31及びゲート用の電極パッド32をマトリク
ス的に選択して各TFTの良否を判定する。具体的には
例えばプロービング基板G1に接触する第1番目の電極
パッド32を介して横に並ぶ第1列目のTFTのゲート
電極にテスタ4側から7KHzの高周波電圧を印加し、
ドレイン用の1〜1920番目までの電極パッド31か
らつまりプロービング基板P1〜P8のプロービング針
の1〜1920番目から接続切り替え部の切り替え動作
により160本ずつ選択して、160本分のドレイン電
流をテスタ4に取り込み、各電流値を予め定めた電流値
と比較して各TFTの良否を判定する。
【0021】次いでゲート用の電極パッド32のうち2
番目の電極パッド32を選択して同様にドレイン電流を
テスタ4に取り込んで判定を行う。そしてプロービング
基板P1〜P8側から順次プロービング針160本分の
ドレイン電流を取り込む方法については、図4及び図5
に示すように先ずマルチプレクサM1のスイッチ部S1
〜S4をオン(接点b側に切り替えた状態)にし、他の
スイッチ部をオフにすることにより1〜160番目のプ
ロービング針(プロービング基板側の1〜160番目の
信号線)が夫々テスタ4側の1〜160番目の信号線に
接続される。次いでマルチプレクサM1のスイッチ部S
5、S6及びマルチプレクサM2のスイッチ部S1、S
2をオンにし、他のスイッチ部をオフにすることにより
161〜320番目のプロービング針が夫々テスタ4側
の1〜160番目の信号線に接続され、こうしてマルチ
プレクサM1〜M8のスイッチ部を順番に4個ずつオン
にしていくことにより、1〜1920番目までのプロー
ビング針が順番に160本ずつ、テスタ4側の1〜16
0番目までの信号線に夫々順次接続されていく。なお図
5においてA1〜A12は、スイッチ部の切り替え動作
の番号であり、夫々第1回目の切り替え〜第12回目の
切り替えに対応するものである。
【0022】このような実施例によれば、1番目から1
920番目までの電極パッド32に対してテスタ4側の
1番目から160番目の信号線がサイクリックに順次接
続されるため、電極パッド32に予め割り当てられた順
番通りにドレイン電流をテスタ4に取り込むことがで
き、従ってテスタ4側における信号処理が容易になる。
またプロービング基板を移動させるのではなく、信号線
の切り替えによってドレイン電流を順次取り込むため、
高速な検査が実現できる。そしてバックプレーン51に
設けられた160本のテスタ4側の信号線を1組とする
接続部C1〜C8は、プロービング基板P1〜P8の各
々の信号線の数(240)とテスタ4側の信号線の数
(160)との差に相当する数(80)だけ信号線の先
頭の番号を順次ずらして構成されているため、バックプ
レーン51とプロービング基板P1〜P8との間に接続
されるマルチプレクサM1〜M8の各々を接続部C1〜
C8側の4本の信号線のうち2本を分岐した6本の信号
線とスイッチング部とよりなる同一構成とすることがで
き、従って例えばバックプレーンの接続部の数を8個以
上例えば12個予め設けておくことにより、将来LCD
基板の電極パッド数が増えても、プロービング基板を追
加すると共に、同一構成のマルチプレクサを余分に設け
てある接続部に差し込むことによって容易に増設するこ
とができる。またバックプレーン51、マルチプレクサ
及びプロービング基板を各々着脱自在に接続できる構成
とすれば、例えばプロービング基板あるいはマルチプレ
クサが故障しても交換が容易である。
【0023】ここでテスタ4側の160本の信号線を8
個のグループに分け、1〜20番の信号線をプロービン
グ基板P1、21〜40番の信号線をプロービング基板
P2………141〜160番の信号線をプロービング基
板P8に割り当てると共に、各グループの1本の信号線
にプロービング基板側の信号線12本を受け持たせ、例
えば1番の信号線にプロービング基板P1の1〜12番
までの信号線をスイッチ部を介して受け持たせるように
すれば、スイッチ部の12回の切り替えを行うことによ
りプロービング基板側の全信号線から信号をテスタ4に
取り込むことができる。しかしながらこのような方式で
は、プロービング基板を増設する場合には、接続切り替
え部全体を交換しなければならず、従ってこの例と比較
してみれば、上述実施例の構成は、増設に対応しやすい
ことがわかる。 以上において接続切り替え部としては
上述実施例の構成に限定されるものではなく、例えばテ
スタ側の1〜160番目までの信号線からサイクリック
に、即ち1、2…160、1、2…160番目…の順序
で例えばプロービング基板12個分の2880本の信号
線を分岐して並べたバックプレーンを用いこれら信号線
に対してプロービング基板側の信号線を接続するように
してもよく、この場合にはマルチプレクサの各々を必ず
しも同一構成とすることはできないが、電極パッドから
のドレイン電流を所定の順序でテスタ側に取り込むこと
ができる。
【0024】またテスタ側の信号伝送路の数及びプロー
ビング基板の信号伝送路の数は夫々160本、240本
に限定されるものではないし、これらの数が同一であっ
てもよい。
【0025】更に本発明における信号伝送路とは、信号
線のみを意味するものではなく、テスタ及び/またはプ
ロービング基板が接続切り替え部に直結される場合など
には信号伝送端子部などが相当する。
【0026】またゲート用のプロービング基板について
は、分割型のものに限らず、一体型のものを用いてもよ
い。なお、検査対象であるLCD基板の形状は長方形に
限らず三角形、多角形、台形など種々の形状であっても
よい。
【0027】
【発明の効果】本発明によれば、LCD基板における検
査用の全ての電極パッドに対して、複数のプロービング
基板を同時に接触させているため、プロービング基板を
電極パッド列に沿って繰り返し接触させるために移動さ
せるための機構を用いる場合に比べてプロービング針を
電極パッドに対して高い位置精度で容易に接触させるこ
とができ、この結果精度の高い検査を行うことができ
る。
【0028】しかも信号を取り出すためのプロービング
基板については複数に分割してテスタ側の信号伝送路を
プロービング基板側の信号伝送路に対して順次に切り替
え接続する接続切り替え部を設けているため、LCD基
板が大型化しても容易に増設することができ、拡張性が
良い。
【0029】そしてLCD基板は一般のIC回路とは異
なり同じ回路構成の素子が繰り返し配列されているた
め、LCD基板が大型になっても例えば同一構成のプロ
ービング基板を追加することによって対応でき、従って
本発明の構成は様々なLCD基板の検査に対して非常に
有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の全体構成を示す説明図であ
る。
【図2】プロービング基板の取り付け構造を示す斜視図
である。
【図3】本発明に係るLCD基板の検査の一例の原理を
示す回路図である。
【図4】本発明の実施例の要部を示す配線回路図であ
る。
【図5】本発明のマルチプレクサの入出力関係を示す説
明図である。
【図6】LCDの構成を示す説明図である。
【図7】従来のLCDの検査装置を示す平面図である。
【符号の説明】
1、2 LCD基板 31、32 電極パッド 4 テスタ 5 接続切り替え部 6 信号線 100 ベースプレート P1〜P8 プロービング基板 M1〜M8 マルチプレクサ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液晶ディスプレイ基板の電極パッドにプ
    ロービング基板のプロービング針を接触させ、この電極
    パッドから取り出される検査用の信号をプロービング基
    板を介してテスタに導いて液晶ディスプレイ基板の検査
    を行う装置において、 検査用の信号の取り出しのための全ての電極パッドに対
    して分割して接触される複数のプロービング基板と、 これら複数のプロービング基板全体の信号伝送路の数よ
    りも少ない複数の信号伝送路を有するテスタと、 前記プロービング基板全体の信号伝送路に対してテスタ
    側の前記複数の信号伝送路を接続するための接続切り替
    え部とを設けてなることを特徴とする液晶ディスプレイ
    基板の検査装置。
JP29211591A 1991-10-09 1991-10-09 液晶デイスプレイ基板の検査装置 Pending JPH0599788A (ja)

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