TWI421513B - 陣列基板檢測裝置及方法 - Google Patents

Description

陣列基板檢測裝置及方法

本發明係關於一種陣列基板之檢測裝置及檢測方法。

就大眾所知，平面顯示器係一種輕薄型的影像顯示器，它比傳統使用陰極射線管的顯示器更輕、更薄。平面顯示器的種類繁多，例如液晶顯示器、電漿顯示器、場發射顯示器、有機發光二極體顯示器等。平面顯示器已被大量發展並使用。

其中，液晶顯示器具有複數液晶單元陣列設置，並依據影像資料提供資料訊號至各液晶單元以調整各液晶單元之光線穿透率進而顯示畫面。由於其薄型化、輕量化、低耗電以及低操作電壓，液晶顯示器已被廣泛的使用。以下簡述一種習知液晶顯示面板的製造方法。

首先，於一上基板形成一彩色濾光層及一共同電極層，並於一下基板形成複數薄膜電晶體及畫素電極。上基板與下基板係相對設置。然後，於上基板與下基板各形成一配向層。之後，在配向膜上磨擦以提供一預傾角及一配向方向來配向液晶層之液晶分子。其中，液晶層將會形成於兩基板之間。

此外，依據一預定圖案在兩基板之至少一基板上塗膠，以形成框膠，藉以避免液晶洩漏到基板外。然後兩基板在維持一間隙的情況下封合。之後，在兩基板之間形成液晶層，如此就完成了液晶面板的製造方法。

在製造方法的過程中，需要有一檢測程序來檢驗是否有缺陷存在，例如設置於下基板(以下皆稱為陣列基板，其上設置有薄膜電晶體及畫素電極)之資料線或掃描線的電性連接是否良好、或是畫素單元之色彩的精確度。

一種習知用來檢測陣列基板之檢測裝置係包含具有一探針模組，探針模組包含複數探針腳。檢測裝置係定位該等探針腳至陣列基板上需檢測之電極位置，並使探針腳接觸電極，且將預設的電性訊號傳送至電極而進行檢測。

另外，不同態樣的陣列基板，其電極的位置及佈設方向亦不同。故為了使用同一個檢測裝置來檢測不同的陣列基板，就需要調整檢測裝置的探針腳，以便探針腳能夠符合各陣列基板上電極的位置及佈設方向。然而，上述習知的檢測裝置由於需要替換探針模組以適合於具有不同位置及佈設方向之電極的陣列基板，而使陣列基板的製造效率大幅降低。

為解決上述習知技術所產生的問題，本發明之目的係提供一種陣列基板的檢測裝置及檢測方法，能夠旋轉檢測裝置之探針桿，以使各探針桿之複數探針腳能夠對應至陣列基板上之複數電極，進而針對具有不同位置及佈設方向之電極的陣列基板進行更有效率的檢測。

為達成上述目的，本發明提供一種陣列基板檢測裝置，其係包含複數探針頭、複數探針桿以及複數旋轉單元。探針頭係設置於一探針頭支持單元，並可依據探針頭支持單元之一長軸方向移動。探針桿係設置於探針頭，各探針桿係具有複數探針腳。旋轉單元係用以旋轉探針桿。

在本發明之一實施例中，檢測裝置更包含一影像單元，其係鄰設於探針頭，並用以對探針腳與陣列基板之電極進行攝像。

為達上述目的，本發明係提供一種陣列基板檢測方法，其係應用於一陣列基板檢測裝置，陣列基板檢測裝置包含複數探針頭以及數旋轉單元，其中，複數探針桿係設置於該等探針頭，且各具有複數探針腳，該等旋轉單元係用以旋轉該等探針桿，本發明之陣列基板檢測方法包含以下步驟a至步驟c：首先，步驟a移動一對應之探針頭，以使該等探針腳鄰近於陣列基板之該等電極；接著，步驟b旋轉探針頭之一探針桿，以使該等探針腳對準該等電極；最後，步驟c移動探針桿靠近該等電極，並經由該等探針腳傳送電性訊號至該等電極。

在本發明之一實施例中，步驟b包含步驟b1及步驟b2，其中，步驟b1藉由使探針腳接觸到電極，量測已通電之一電極數量；而步驟b2係當步驟b1所量測到之電極數量小於該等電極之一總數量時，以一第一方向或與第一方向相反之一第二方向旋轉探針桿，使探針腳接觸電極，並量測已通電之一電極數量。其中，當步驟b2所量測到之電極數量小於步驟b1所量測到之電極數量時，探針桿係以與探針桿在步驟b2之旋轉方向相反之一方向旋轉，然後重覆步驟b2；而當步驟b2所量測到之電極數量大於步驟b1所量測到之電極數量時，探針桿係以與探針桿在步驟b2之旋轉方向相同之一方向旋轉，然後重覆步驟b2以使該等探針腳與該等電極對準。

在本發明之一實施例中，步驟b係對該等探針腳與該等電極進行攝像，並依據所攝得之影像使該等探針腳與該等電極對準。

藉此，本發明之陣列基板檢測裝置針對具有不同排列方向之電極之陣列基板，皆能藉由旋轉探針桿之簡易的操作而使探針腳對準電極，並不用像習知的檢測裝置需要針對不同的陣列基板而替換探針模組，進而大幅提升製造流程之效率。

以下將參照相關圖式，說明依據本發明較佳實施例之陣列基板檢測裝置及檢測方法，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。

請參照圖1所示，本發明較佳實施例之一種陣列基板檢測裝置係包含一承載單元10、一檢測單元20以及一卸載單元30。其中，承載單元10係用以承載一陣列基板S，檢測單元20係用以檢測承載於承載單元10之陣列基板S，卸載單元30係在檢測完畢之後，將陣列基板S卸載下來。

檢測單元20係檢測陣列基板S之電性上的缺陷，其係包含一檢測平台21、一檢測模組22、一探針模組23以及一控制單元24。承載單元10係將陣列基板運送至檢測平台21上。檢測模組22係檢測陣列基板S是否有電性上的缺陷。探針模組23係將電性訊號傳送至陣列基板S之電極。控制單元24係用以控制檢測模組22及探針模組23。

請參照圖2至圖5所示，探針模組23可包含一探針頭支持單元50、複數探針頭60、複數探針桿70、一升降單元80以及一旋轉單元90。其中，探針頭支持單元50係沿圖中之X方向延伸設置，並設置於檢測平台21之上。探針頭60係裝設於探針頭支持單元50，並可沿著探針頭支持單元50之一長軸方向(即X方向)移動。各探針桿70係設置於各探針頭60，並具有複數探針腳71。升降單元80可使探針桿70上升或下降。旋轉單元90係用以旋轉探針桿70。

探針頭支持單元50係與一支持移動單元51連接，並可沿著圖式中之Y方向移動。此外，一探針頭移動單元61係設置於探針頭支持單元50與探針頭60之間，並可使探針頭60沿著X方向移動。探針頭移動單元61可藉由線性移動元件而實現，例如線性馬達或滾珠結構。

該等探針桿70係由該等探針頭60水平地延伸設置，且各探針桿70具有複數探針腳71。探針腳71係設置於探針桿70的底部，並沿著探針桿70的長軸方向(如圖4之X方向及圖5之Y方向)排列設置。

各升降單元80設置於各探針頭60，並與各探針桿70連接。升降單元80可藉由任何可使探針桿70上升或下降的結構而實現，例如由液壓控制缸、或是電力控制馬達。升降單元80係用以在陣列基板S設置於檢測平台21上之後，驅動探針桿70下降，以使探針腳71能夠接觸或按壓到陣列基板S之電極S1。旋轉單元90可設置於探針頭60，並與探針桿70連接。旋轉單元90可例如藉由旋轉馬達而實現。旋轉單元90可使探針桿70沿水平方向旋轉。較佳者，旋轉單元90可藉由步進馬達而使探針桿70得到精確的旋轉角度。各旋旋單元90係使各對應的探針桿70旋轉，以致排列於各探針桿70上的探針腳71能夠對應至陣列基板S的電極S1。

本實施例之檢測裝置可藉由簡易的操作，即旋轉對應的探針桿70，可使該等探針腳71對準陣列基板S上之該等電極S1。舉例來說，如圖4所示，若該等電極S1以圖式中之X方向排列於陣列基板S上，則藉由旋轉單元90旋轉探針桿70，可使得探針腳71對應至陣列基板S上之電極S1。另一面，如圖5所示，若電極S1係沿著圖式中的Y方向排列於陣列基板S上，則藉由旋轉單元90旋轉探針桿70，可使探針腳71對應至陣列基板S上之電極S1。藉此，即使電極S1排列於陣列基板S上之方向改變，本發明之陣列基板之檢測裝置亦可藉由旋轉探針桿70之簡易的操作而使探針腳71輕易地對準陣列基板S上之電極S1。

以下，敘述本發明較佳實施例之陣列基板之檢測裝置的操作。

首先，當陣列基板S藉由承載單元10的操作而移動至檢測平台21時，探針模組23係提供電性訊號至陣列基板S之電極S1。然後，藉由檢測單元20對陣列基板S進行電性之缺陷的檢驗。

為使探針模組23提供電性訊號至陣列基板S之電極S1，支持移動單元51係可驅動探針頭支持單元50沿Y方向移動，並使探針頭60沿著Y方向移動，探針頭60亦可藉由探針頭移動單元61之驅動而沿著X方向移動。藉由探針頭60在X方向及或Y方向的移動，探針頭60可移動至陣列基板S之電極S1之位置。藉此，裝設於各探針桿70上之探針腳71便可移動至鄰近於電極S1之位置。

進一步，探針桿70亦可藉由旋轉單元90之驅動而旋轉，以致其上之探針腳71對準該等電極S1。

此外，可藉由升降單元80之驅動以使探針桿70降低，並接觸到電極S1。電性訊號即可經由探針腳71傳送至各電極S1。

當電性訊號經由探針腳71傳送至陣列基板S之電極S1之後，檢測單元20之檢測模組22便可對陣列基板S進行電性缺陷之檢驗。

藉此，即使具有不同排列方向之電極S1之陣列基板S承載至檢測裝置，本發明較佳實施例之檢測裝置皆能藉由旋轉探針桿70之簡易的操作而使探針腳71對準電極S1，而不用像習知的檢測裝置需要替換探針模組23，進而大幅提升製造流程之效率。

以下更詳細的說明藉由旋轉探針桿70而使探針腳71對準電極S1之步驟。

請參照圖6至圖8所示，該等探針腳71藉由旋轉探針桿70而分別對應至該等電極S1，並藉由降低探針桿70而使探針腳71按壓到電極S1上。然後在傳送電性訊號至電極S1時，控制單元24係量測該等電極S1中有通電之電極S1數量n，如步驟S10。

進一步，於步驟S20，判斷已通電之電極S1數量n是否等於欲通電之電極S1之總數量nt。

若已通電之電極S1數量n等於欲通電之電極S1之總數量nt，則表示該等探針腳71與該等電極S1係相互對準。在此種狀況下，對準探針腳71與電極S1之步驟就會終止，並繼續進行檢測陣列基板的步驟。

相反的，若已通電之電極S1數量n不等於欲通電之電極S1之總數量nt，則於步驟S30中，探針桿70會以一第一方向A旋轉至一預設角度，並下降以使探針腳71接觸到電極S1。再將電性訊號經由探針腳71傳送至電極S1，然後量測已通電的電極數量n1。

然後，於步驟S40中，判斷在探針桿70以第一方向A旋轉之後所量測到的已通電之電極數量n1是否大於原先所量測到的已通電之電極數量n。

若在探針桿70以第一方向A旋轉之後所量測到的電極數量n1大於原先所量測到的電極數量n，則表示探針桿70在沿第一方向A旋轉之後，該等探針腳71可對準該等電極S1。承上，當探針桿70沿著第一方向A旋轉時，量測已通電的電極數量n1。於步驟S50，判斷已通電之電極S1數量n1是否等於欲通電之電極S1之總數量nt。若已通電之電極S1數量n1等於欲通電之電極S1之總數量nt，則對準探針腳71與電極S1的操作會終止，並繼續進行接下來的陣列基板檢測操作。

另外，如圖7所示，假若在探針桿70以第一方向A旋轉之後所量測到的電極數量n1不大於原先所量測到的電極數量n，則表示探針桿70在沿第一方向A旋轉之後，該等探針腳71無法對準該等電極S1。所以，於步驟S60中，探針桿70係以與第一方向A相反的第二方向B旋轉。然後，藉由使探針桿71下降而使探針腳71接觸電極S1。在傳送電性訊號至電極S1之後，量測在這時已通電的電極S1數量n2。

於步驟S70中，判斷在探針桿70以第二方向B旋轉之後所量測到之已通電電極數量n2是否大於原先所量測到之已通電電極數量n。若在探針桿70以第二方向B旋轉之後所量測到的已通電電極數量n2大於原先所量測到的電極數量n，則表示探針桿70在沿第二方向B旋轉之後，該等探針腳71可對準該等電極S1。承上，當探針桿70沿第二方向B旋轉時，量測已通電的電極數量n2。於步驟S80，判斷已通電之電極S1數量n2是否等於欲通電之電極S1之總數量nt。若已通電之電極S1數量n2等於欲通電之電極S1之總數量nt，則對準探針腳71與電極S1的操作會終止，並繼續進行接下來的陣列基板檢測操作。

藉此，本發明之陣列基板的檢測裝置便能藉由探針桿70的旋轉方向及旋轉角度，致使已通電的電極數量等於欲通電的總電極數量，進而使探針腳精確地對準電極S1。

以下說明本發明另一較佳實施例之陣列基板檢測裝置。其中，本實施例使用相同的元件符號來表示與上述實施例相同的元件，且相同元件的細節於此不再贅述。

請參照圖9所示，本實施例之陣列基板檢測裝置更包含一影像單元100，其係鄰設於一探針頭60，並具有一攝像器101用以對探針腳71與陣列基板S之電極S1進行攝像。

當探針腳71藉由上述結構而欲與電極S1對準時，影像單元100係對探針腳71與電極S1進行攝像，並且一探針桿70係依據所攝的影像而以一方向旋轉，使針腳71能與電極S1對準。

這樣，針對具有不同排列方向之電極S1之陣列基板S，本實施例之檢測裝置皆能藉由旋轉探針桿70之簡易的操作而使探針腳71對準電極S1，而不像習知的檢測裝置需要針對不同的陣列基板而替換探針模組，進而大幅提升製造流程之效率。

需注意者，本發明之所有實施例的技術特徵可單獨實施、或相互結合使用。此外，本發明之探針模組可應用於任何需要傳送電性訊號至不同態樣之基板上之電極以進行檢測的裝置，其中基板例如薄膜電晶體基板。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

10．．．承載單元

20．．．檢測單元

21．．．檢測平台

22．．．檢測模組

23．．．探針模組

24．．．控制單元

30．．．卸載單元

50．．．探針頭支持單元

51．．．支持移動單元

60．．．探針頭

61．．．探針頭移動單元

70．．．探針桿

71．．．探針腳

80．．．升降單元

90．．．旋轉單元

100．．．影像單元

101．．．攝像器

A．．．第一方向

B．．．第二方向

S．．．陣列基板

S1．．．電極

S10～S80．．．探針腳與電極對準之流程步驟

圖1為本發明較佳實施例之一種陣列基板檢測裝置的示意圖；

圖2為圖1之陣列基板檢測裝置之探針模組的示意圖；

圖3為圖1之陣列基板檢測裝置之探針模組的前視示意圖；

圖4及圖5為圖1之陣列基板檢測裝置之探針頭的示意圖；

圖6及圖7為本發明之陣列基板檢測裝置之探針腳與電極對準之不同狀態的示意圖；

圖8為本發明之陣列基板檢測裝置之探針腳與電極對準之流程圖；以及

圖9為本發明另一較佳實施例之陣列基板檢測裝置的示意圖。

23．．．探針模組

50．．．探針頭支持單元

60．．．探針頭

61．．．探針頭移動單元

70．．．探針桿

80．．．升降單元

90．．．旋轉單元

Claims (3)

1. 一種陣列基板檢測裝置，包含：複數探針頭，係設置於一探針頭支持單元，且可沿該探針頭支持單元之一長軸方向移動；複數探針桿，係設置於該等探針頭，且各該探針桿具有複數探針腳；複數升降單元，係分別設置於各該探針頭並與各該探針桿連接，以使該等探針桿上升或下降；複數旋轉單元，係旋轉該等探針桿；以及一影像單元，係鄰設於該等探針頭，並用以對該等探針腳與該陣列基板之複數電極進行攝像，以對準該等電極與該等探針腳。
2. 一種陣列基板檢測方法係應用於一陣列基板檢測裝置，該陣列基板檢測裝置包含複數探針頭以及複數旋轉單元，其中，複數探針桿係設置於該等探針頭，且各該探針桿具有複數探針腳，該等旋轉單元係用以旋轉該等探針桿，該陣列基板檢測方法包含：步驟a，移動一對應之探針頭，使該等探針腳鄰近於該陣列基板之複數電極；步驟b，旋轉該探針頭之一探針桿，使該等探針腳對準該陣列基板之該等電極；以及步驟c，移動該探針桿至該等電極，並經由該等探針腳傳送電性訊號至該等電極，其中該步驟b包含： 步驟b1，藉由使該等探針腳接觸到該等電極，量測已通電之一電極數量；以及步驟b2，當該步驟b1所量測到之該電極數量小於該等電極之一總數量時，以一第一方向或與該第一方向相反之一第二方向旋轉該探針桿，使該等探針腳接觸電極，並量測已通電之一電極數量，其中，當該步驟b2所量測到之該電極數量小於該步驟b1所量測到之該電極數量時，該探針桿係以與該探針桿在該步驟b2之該旋轉方向相反之方向旋轉，然後重覆該步驟b2；而當該步驟b2所量測到之電極數量大於該步驟b1所量測到之該電極數量時，該探針桿係以與該探針桿在該步驟b2之旋轉方向相同之方向旋轉，然後重覆該步驟b2以使該等探針腳與該等電極對準。
3. 一種陣列基板檢測方法係應用於一陣列基板檢測裝置，該陣列基板檢測裝置包含複數探針頭以及複數旋轉元，其中，複數探針桿係設置於該等探針頭，且各該探針桿具有複數探針腳，該等旋轉單元係用以旋轉該等探針桿，該陣列基板檢測方法包含：步驟a，移動一對應之探針頭，使該等探針腳鄰近於該陣列基板之複數電極；步驟b，旋轉該探針頭之一探針桿，使該等探針腳對準該陣列基板之該等電極；以及步驟c，移動該探針桿至該等電極，並經由該等探針腳 傳送電性訊號至該等電極，其中該步驟b係對該等探針腳與該等電極進行攝像，並依據所攝得之影像使該等探針腳與該等電極對準。