TWI391649B - 面板缺陷之點燈測試機台及面板缺陷之點燈測試方法 - Google Patents

Description

面板缺陷之點燈測試機台及面板缺陷之點燈測試方法

本發明係與測試治具有關，特別是關於一種用以固定待測試平板型元件之測試治具，以及液晶面板之點燈測試機台。

平板型態之光學元件(例如液晶面板、玻璃基板)於製作完成後，必須經過檢測，以瞭解光學元件是否存在缺陷，並進行進一步之修補作業。

以液晶面板為例，檢測液晶面板缺陷時，係先對液晶面板輸入測試訊號，使其畫素作動呈現色彩。接著以背光照射基板，透過缺陷檢測裝置逐一觀察各畫素是否良好，此一過程稱為點燈測試(Light－on Test)。若發現畫素存在缺陷而呈現亮點狀態，則需進一步加以標記，移動至雷射修補機底下，並以雷射進行修補、消除亮點。

參閱第1圖及第2圖所示，係為習知技術中用於點燈測試之測試治具，用以承載並測試待測試之面板。此一測試治具包含基座1和承載板2。基座1包含一框架3，且框架3環繞形成一容置空間4。透明承載板2對應於容置空間4設置。承載板2上具備複數個氣孔5，其可吸氣而吸附被承載於其上之面板，以固定面板於一預定位置。背光源6及缺陷檢測裝置(圖未示)分別移動於基座1之上方及下方，其中背光源6由面板背側投射背光穿透面板之畫素，而缺陷檢測裝置則由面板正面觀察每一畫素是否正確作動。

由於背光需穿透面板，因此承載板2必須以透明材料製作，才能 讓背光通過並穿透面板。因此，承載板2之材料選擇受到限制，無法自由地選擇剛性相對較大之材料製作承載板2。當承載大尺寸面板時，承載板2將無法承受重力而向下凹陷，進而致使面板承受不當的彎折應力。

參閱第3圖所示，為了固定面板，承載板2上必須開設氣孔5。當光線透過透明氣孔時因穿透率及折射率影響，會致使面板7對應於氣孔周圍的區域，形成環狀之陰影區2a，位於此一陰影區2a中的畫素，會被陰影區2a干擾而不易進行觀察，影響自動化機台或人員判斷畫素的結果。若缺陷剛好位於陰影區2a內，則缺陷亦將無法被偵測並進行修補，導致經過點燈測試並經修補後之面板，仍會出現亮點或畫素作動不正常等缺陷。

鑑於上述問題，本發明提出一種測試治具，藉以避免測試治具本身干擾面板之測試，同時又可改善對面板之支撐，避免面板承受不當應力。

為了達成上述目的，本發明提出一種測試治具，應用於一點燈測試機台，應用於一點燈測試機台，以固定待測試之基板，例如：液晶面板、或玻璃基板。測試治具包含基座、複數驅動單元和複數移動塊。基座包含一框架，且框架圍繞形成一容置空間。驅動單元配置於框架上，各驅動單元可個別移動於框架上。移動塊對應於容置空間設置，用以承載待測試之面板。各移動塊分別受對應之各驅動單元所驅動，而可個別移動於容置空間上。當面板進行點燈測試時，移動塊之任一 可個別移動，以脫離檢測之區域，而其他移動塊仍持續承載該面板，避免移動塊影響其所接觸之面板區域的檢測作業。

依據前述之測試治具，本發明提出一種點燈測試機台，用以對一液晶面板進行點燈測試，包含移動平台、背光源、測試治具與缺陷檢測裝置。背光源、測試治具與缺陷檢測裝置皆配置於移動平台上，且可進行相對移動。測試治具用以承載並固定待測試之面板，背光源用以投射背光穿透面板，以供缺陷檢測裝置觀察背光穿透區域是否存在缺陷。透過背光源、測試治具與缺陷檢測裝置的相對移動，完成面板之檢測。本發明之測試機台包含一雷射修補裝置，電性連接於缺陷檢測裝置，且與缺陷檢測裝置共同移動，藉以檢測出缺陷時立刻修補缺陷。

本發明更提出一種面板缺陷之點燈測試方法，係先提供一基座，此一基座具備框架及容置空間，其中框架環繞容置空間。接著提供複數個移動塊，對應於容置空間設置，並使移動塊可個別移動於容置空間中。將面板置放於移動塊上，提供背光源自面板之背側提供背光照射面板，同時透過缺陷檢測裝置觀察面板上背光源照射區域是否存在缺陷，並逐步調整缺陷檢測裝置及基板之相對位置，使缺陷檢測裝置檢測面板所有區域。於缺陷檢測裝置移動至移動塊承載之面板部分上方時，將該移動塊平行於該面板之表面移動，使其離開面板之待檢測部分，以使背光源之光線穿透面板，供缺陷檢測裝置進行檢測。

根據本發明之實施例，移動塊係以直接移動方式來避免影響背光，透過移動塊之移動，基板/面板可以完整地被檢測，以確保所有的缺陷都可以被觀察到並加以修補。同時，移動塊不需要以透明材料製 作，因此可以挑選高剛性之材料之作，避免承載基板/面板時發生變形，使基板/面板不會承受不當的彎折應力。

第4圖為本發明測試治具之一實施例，其中測試治具100係用以固定一待檢測之基板200，例如液晶面板。測試治具100包含基座10、複數個驅動單元20和複數個移動塊30。

參閱第4圖及第5圖所示，基座10包含一框架11，框架11環繞形成一容置空間12。基座10包含二導軌13，分別設置於框架11相對之二側邊，且框架11二側邊其中之一設置有齒條14。各驅動單元20包含馬達座21、馬達22及齒輪23。馬達22設置於馬達座21中，且齒輪23連接於馬達22之輸出軸。齒輪23係受馬達22所驅動，並與齒條14嚙合。藉由馬達22驅轉齒輪23，齒輪23可滾動於齒條14上，而帶動驅動單元20沿著齒條14移動於框架11上。各驅動單元20之馬達22係可個別地轉動，因此各驅動單元20可個別地移動於框架11上。

參閱第4圖、第5圖和第6圖所示，移動塊30為長矩型塊體，其二端分別與二導軌13重疊，而可分別移動於二導軌13上，使移動塊30對應於容置空間12設置。驅動單元20之馬達座21係設置移動塊30之一端，使各移動塊30分別受到對應之驅動單元20所驅動，而可個別地移動於容置空間12上。此外，移動塊30之一端亦可與導軌13之一重疊，並被驅動單元20所支撐。

再參閱第4圖、第5圖和第6圖所示，移動塊30用以承載待檢測之基板200於其上，並於基座10之容置空間12中往復移動，以離開 基板200之待檢測區域下方。由於驅動單元20係可個別致動，因此當一移動塊30被移動調整位置時，其他的移動塊30仍可維持不動以承載基板200。

再參閱第4圖、第5圖、和第6圖所示，氣體泵浦裝置40可包含真空泵浦41及吹氣泵浦42，其中真空泵浦41用以抽氣產生真空負壓，而吹氣泵浦42則用以提供氣流以產生正壓。各移動塊30上設置一或數個氣孔31，且移動塊30中設置一或數個氣管32，分別連接各對應之氣孔31。移動塊30之一端設置分流閥33，分流閥33之一側藉由氣管32連接各氣孔31，分流閥33之另一側則連接於真空泵浦41及吹氣泵浦42，用以使各氣孔31噴出氣流或是吸氣。分流閥33可個別開啟或關閉各氣管32，以決定每一個氣孔31是否被開啟。在移動塊30具備複數個氣孔31的狀態下，氣孔31可沿著移動塊30之長軸方向排列，因此各氣孔31之啟閉可視基板200尺寸而定，亦即只有被基板200覆蓋之氣孔31才需要啟閉其所對應之氣管32，未被基板200覆蓋之氣孔31所對應之氣管32則無需特別控制。透過真空泵浦31提供之負壓，各氣孔31吸氣產生真空負壓吸引基板200，以固定基板200於移動塊30上。當特定之移動塊30移動離開基板200之待檢測區域下方時，吹氣泵浦32提供正壓，使該移動塊30之氣孔31噴出氣流，並於基板200與移動塊30之間形成氣墊，或使基板200與該移動塊30之間形成間隙，亦即使基板200懸浮於該移動塊30上，不使該移動中之移動塊30接觸基板200，藉以避免移動塊30摩擦基板200而導致基板200破損。另外，在放置基板200於測試治具100上時，各移動塊30之氣孔31亦可先噴出氣流以預先形成氣墊，使基板200懸浮於移動塊30上，接 著基板200再移動至預定位置後，氣孔31才改為吸氣，以真空負壓固定基板200。

再參閱第4圖所示，為了達成正確及快速地定位基板200，測試治具100可包含複數個定位元件50，並個別移動地設置於基座10之框架11上，其中至少二定位元件50對應於基板200相鄰之二側邊，藉以定位該二側邊所在位置，而達成快速定位該基板200於預定位置。各定位元件50具有擋塊51及傳動元件52，傳動元件52係可移動的設置於基座10之框架11上，且傳動元件52可為手動傳動元件，或是馬達、齒輪及齒條所結合之傳動元件。擋塊51係由軟質塑料製作，設置於傳動元件52上，用以緩衝與接觸基板200之側邊。測試治具100另可包含複數個測試針腳53，設置於框架11或是定位元件50上，測試針腳53之位置及數量係配合基板200控制之需求，藉以在基板200固定於預定位置時，以測試針腳53可接觸基板200之訊號接點而電連接基板200，饋送測試基板200所需要之測試信號。

參閱第7圖所示，當以背光源320照射基板200之背面，並由基板200正面偵測缺陷時，移動塊30會遮擋其所接觸之基板200部分區域。

參閱第8圖和第9圖所示，於偵測這些區域時，各移動塊30可移動至其他部分，使背光行進路徑不會受到移動塊30遮擋，因此該些區域的缺陷偵測作業可以順利進行。由於移動塊30係直接移動至偵測區域之外，因此沒有擋住背光行進路徑的問題，或是孔洞造成背光折射而形成陰影區的問題。因此，移動塊30可採用不透光且具備高剛性的材料製作，而不需以可透光但剛性或強度不足之材料製作。

參閱第10圖所示，為本發明測試治具之另一實施例。測試治具100大致與第一實施例相同，其包含基座10、複數個驅動單元60、複數個移動塊30以及氣體泵浦裝置(圖未示)。各驅動單元60分別為一氣壓缸，其二端分別連接於基座10及各移動塊30之一端，移動塊30之另一端樞設於基座10之導軌(圖未示)上。驅動單元60可線性致動各移動塊30往復移動於二位置之間。當移動塊30所承載之區域需要進行缺陷偵測時，驅動單元60即可改變移動塊30之位置。

第二實施例用以說明驅動單元20和60之動力並不限定於馬達，也可以為氣壓缸，或是任何產生線性致動之致動件，例如線性導螺桿、電磁閥(solenoid)、皮帶組等。

參閱第11圖所示，係為本發明點燈測試機台之一實施例，點燈測試機台300，用以對面板400進行點燈測試，其可包含前述實施例所揭露之測試治具100、移動平台310、背光源320、及缺陷檢測裝置330。

移動平台310包含第一移動裝置311、第二移動裝置312、和第三移動裝置313。第一移動裝置311設置於移動平台310上，且測試治具100之基座10係可移動地設置於移動平台310上，第一移動裝置311係用以移動測試治具100於第一軸線方向X1上。第二移動裝置312係設置於一龍門架314上，且龍門架314係設置於移動平台310上，藉以設置第二移動裝置312於移動平台310上方。在較佳實施例中，缺陷檢測裝置330係為一光學觀測儀器(例如具備放大鏡頭之攝像單元)，其連接於第二移動裝置312，使第二移動裝置312移動缺陷檢測裝置330於第二軸線方向X2上。第一軸線方向X1與第二軸線方向X2交錯，且第一軸線方向X1係穿越龍門架314下方，使測試治具100及設 置於其上之待檢測面板400穿越龍門架314下方，並相對於缺陷檢測裝置330進行二維方向之移動。第三移動裝置313設置於移動平台310上，位於移動平台310與測試治具110之間，背光源320係設置於第三移動裝置313，用以自面板400之背面投射背光。第三移動裝置313用以移動背光源320於第三軸線方向X3上，其中第三軸線方向X3平行於第二軸線方向X2，且背光源320與缺陷檢測裝置330係共同移動，藉以使缺陷檢測裝置330集中檢測面板400上背光投射之區域。

再參閱第11圖所示，點燈測試機台300另可包含雷射修補裝置340，其電性連接於缺陷檢測裝置330，且與缺陷檢測裝置330共同移動。當缺陷檢測裝置330發現面板40存在亮點等缺陷時，雷射修補裝置340可發射雷射消除該亮點。點燈測試機台300應用測試治具100承載待測試面板400，因移動塊30可各自移動改變位置，因此背光源320之背光可不受移動塊30之干擾，特別是氣孔31之干擾，因此可以有效地找出面板400上所有缺陷，不因背光受遮擋或折射導致部分區域無法進行偵測。此外，雷射修補裝置340整合於點燈測試機台中，更可立即對缺陷進行修補，不需再對缺陷進行標記或是移動面板400至雷射修補機台，同時，修補效果也可以立即由缺陷檢測裝置330進行確認。

基於前述之點燈測試機台，本發明提出一種面板缺陷之點燈測試方法，用以檢測面板之缺陷，並進一步以雷射修補缺陷。

參閱第12圖和第13圖所示，本方法係先提供一基座10(S110)，基座10具有框架11及容置空間12，其中框架11環繞容置空間12。接著提供複數個移動塊30，對應於容置空間12設置(S120)。移動塊30 至少一端重疊於框架11之導軌13，藉以使移動塊30個別地移動於容置空間12中。依據面板400長度，調整各移動塊30相對位置，使移動塊30可支撐面板30(S130)。此外，移動塊具有至少一氣孔，用以吸氣或是噴出氣流。

再參閱第7圖所示，將面板400置放於移動塊30上(S140)，透過定位元件移動面板至預定位置，並使測試針腳接觸面板之訊號接點(S141)。接著移動塊30之氣孔31進行吸氣，產生真空負壓吸引面板400於移動塊30上以固定面板400(S150)。提供背光源320自面板400之背側照射面板400(S160)，並透過一缺陷檢測裝置330，觀察面板400上背光源320照射區域是否存在缺陷(S170)。逐步調整缺陷檢測裝置330及面板400之相對位置，使缺陷檢測裝置330檢測面板400所有區域(S180)。移動缺陷檢測裝置330及面板400之相對位置時，判斷缺陷檢測裝置330是否移動至移動塊30承載之面板400部分上方，亦即判斷背光源320是否被移動塊30遮擋(S190)。若為是，缺陷檢測裝置330無法檢測因背光源320被遮擋產生之陰影區域。此時，移動塊30之氣孔31噴出氣流，氣流於面板400之表面與移動塊30之表面之間形成氣墊，使移動塊30與面板400之間產生間隙(S191)。接著將該移動塊30平行於該面板400之表面移動(S192)，使其離開面板400之待檢測部分，以使背光源之光線穿透面板，供缺陷檢測裝置進行檢測(S170)。當移動塊30離開待檢測區域之後，氣孔31停止噴出氣流，消除移動塊30與面板400之間的間隙(S193)，並重新吸氣以吸附固定面板。當發現面板400存在亮點等缺陷時，以雷射修補裝置340修補缺陷處(S200)。

參閱第8圖所示，產生間隙的過程除了以氣孔31噴出氣流形成氣墊之外，亦可將移動塊30垂直移離面板400之表面一預定距離，而形成該間隙。

綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。任何具有本發明所屬技術領域之通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍，當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧基座

2‧‧‧承載板

3‧‧‧框架

4‧‧‧容置空間

5‧‧‧氣孔

2a‧‧‧陰影區

6‧‧‧背光源

7‧‧‧面板

10‧‧‧基座

11‧‧‧框架

12‧‧‧容置空間

13‧‧‧導軌

14‧‧‧齒條

20‧‧‧驅動單元

21‧‧‧馬達座

22‧‧‧馬達

23‧‧‧齒輪

30‧‧‧移動塊

31‧‧‧氣孔

32‧‧‧氣管

33‧‧‧分流閥

40‧‧‧氣體泵浦裝置

41‧‧‧真空泵浦

42‧‧‧吹氣泵浦

50‧‧‧定位元件

51‧‧‧擋塊

52‧‧‧傳動元件

53‧‧‧測試針腳

60‧‧‧驅動單元

100‧‧‧測試治具

200‧‧‧基板

300‧‧‧點燈測試機台

310‧‧‧移動平台

311‧‧‧第一移動裝置

312‧‧‧第二移動裝置

313‧‧‧第三移動裝置

314‧‧‧龍門架

320‧‧‧背光源

330‧‧‧缺陷檢測裝置

340‧‧‧雷射修補裝置

400‧‧‧面板

X1‧‧‧第一軸線方向

X2‧‧‧第二軸線方向

X3‧‧‧第三軸線方向

第1圖為習知測試治具之立體示意圖。

第2圖為習知測試治具之俯視示意圖。

第3圖為習知測試治具中，面板之局部放大示意圖。

第4圖為本發明測試治具之一實施例之立體示意圖。

第5圖為第4圖驅動元件之放大立體示意圖。

第6圖為第4圖移動塊之側面示意圖。

第7圖、第8圖和第9圖為本發明測試治具之俯視示意圖。

第10圖為本發明測試治具之另一實施例之俯視示意圖。

第11圖為本發明點燈測試機台之一實施例之立體示意圖。

第12圖和第13圖為本發明點燈測試方法之步驟流程圖。

100‧‧‧測試治具

10‧‧‧基座

300‧‧‧點燈測試機台

310‧‧‧移動平台

311‧‧‧第一移動裝置

312‧‧‧第二移動裝置

313‧‧‧第三移動裝置

314‧‧‧龍門架

320‧‧‧背光源

330‧‧‧缺陷檢測裝置

340‧‧‧雷射修補裝置

400‧‧‧面板

X1‧‧‧第一軸線方向

X2‧‧‧第二軸線方向

X3‧‧‧第三軸線方向

Claims (17)

1. 一種點燈測試機台，其包含：一移動平台；一背光源，配置於該移動平台上；一測試治具，配置於該移動平台上，該測試治具包含：一基座，包含一框架，且該框架圍繞形成一容置空間；複數個驅動單元，配置於該框架上，且可個別移動於該框架上；複數個移動塊，對應於該容置空間設置，各該移動塊分別受對應之各該驅動單元所驅動，而可個別移動於該容置空間上，其中各該移動塊具有一氣孔；以及一氣體泵浦裝置與一氣管，該氣體泵浦裝置係透過該氣管與該氣孔連接；以及一缺陷檢測裝置，配置於該移動平台上。
2. 如申請專利範圍第1項所述之點燈測試機台，其中該基座另包含一齒條，該齒條設置於該框架上，各該驅動單元另包含一馬達與一齒輪，該齒輪係受該馬達所驅動，並與該齒條齧合。
3. 如申請專利範圍第1項所述之點燈測試機台，其中各該驅動單元係為一氣壓缸。
4. 如申請專利範圍第1項所述之點燈測試機台，其中該基座上另包含一導軌，該導軌設置於該框架上，且各該移動塊之一端與該導軌重疊，而可個別移動於該導軌上。
5. 如申請專利範圍第1項所述之點燈測試機台，其中該測試治具更包含複 數個定位元件，可個別移動於設置於該框架上。
6. 如申請專利範圍第5項所述之點燈測試機台，其中各該定位元件另包含一擋塊。
7. 如申請專利範圍第1項所述之點燈測試機台，其中該測試治具更包含複數個測試針腳，設置在該框架上。
8. 如申請專利範圍第1項所述之點燈測試機台，其中該移動平台包含：一第一移動裝置，設置於該平台上，用以移動該基座於一第一軸線方向；一第二移動裝置，設置於該平台上，用以移動該缺陷檢測裝置於一第二軸線方向，且該第一軸線方向係交錯於該第二軸線方向；以及一第三移動裝置，設置於該平台上，用以移動該背光源於一第三軸線方向，該第三軸線方向平行於該第二軸線方向。
9. 如申請專利範圍第8項所述之點燈測試機台，另包含一龍門架，設置於該平台上，該第二移動裝置係設置於該龍門架上。
10. 如申請專利範圍第1項所述之點燈測試機台，另包含一雷射修補裝置，電性連接於該缺陷檢測裝置，且與該缺陷檢測裝置共同移動。
11. 一種面板缺陷之點燈測試方法，包含：提供一測試治具之一基座，其中該基座可移動地設置在一移動平台上，該基座包含一框架，且該框架圍繞形成一容置空間；提供複數個移動塊，對應於該容置空間設置；將一面板置放於該複數個移動塊上；提供一背光源照射該面板； 於該些移動塊之一移動塊與該面板之間產生一間隙；以及將該移動塊平行於該面板之表面移動。
12. 如申請專利範圍第11項所述之面板缺陷之點燈測試方法，另包含消除該間隙。
13. 如申請專利範圍第11項所述之面板缺陷之點燈測試方法，另包含觀察該面板之一缺陷。
14. 如申請專利範圍第13項所述之面板缺陷之點燈測試方法，另包含修補該缺陷。
15. 如申請專利範圍第13項所述之面板缺陷之點燈測試方法，其中該移動塊另包含一氣孔，對應於該面板。
16. 如申請專利範圍第15項所述之面板缺陷之點燈測試方法，其中該間隙之產生步驟包含自該氣孔噴出一氣流，以在該面板之表面與該移動塊之表面之間形成一氣墊。
17. 如申請專利範圍第11項所述之面板缺陷之點燈測試方法，其中該間隙之產生步驟包含將該移動塊垂直移離該面板之表面一預定距離。