(57)【要約】ＴＦＴパネル基板検査装置は、電子線を照射する電子線発生源と、電子線の照射によりピクセルから発生した二次電子を検出する二次電子検出器と、複数のＴＦＴパネル基板上の電極に接触し基準電圧を印加する複数のプローブピンを備える電圧印加ユニットを備える。電圧印加ユニットは、ＴＦＴパネル基板の外周を囲むプローバフレームを有する。プローバフレームは、各ＴＦＴパネル基板を囲む少なくとも１つの内フレームと、内フレームを内側に囲む枠形状の外フレームとを備える。内フレームは、外フレームの内周壁に引っ張り荷重を付加して取り付けることによって、内フレームの自重やプローブピンの反力によるたわみを低減させ、面剛性を高める。これにより、各プローブピンとＴＦＴパネル基板の電極との接触圧力を均一化する。
2009016763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＴＦＴパネル基板に電子線を照射する電子線発生源と、
前記電子線の照射により前記ＴＦＴパネル基板のピクセルから発生した二次電子を検出する二次電子検出器と、
前記複数のＴＦＴパネル基板上の電極に接触し、当該電極を通して前記ピクセルに基準電圧を印加する複数のプローブピンを備える電圧印加ユニットを備え、
前記電圧印加ユニットは、前記ＴＦＴパネル基板の外周を囲むプローバフレームを有し、
当該プローバフレームは、前記複数のＴＦＴパネル基板を囲む枠形状の外フレームと、この外フレームの内側に設ける少なくとも１つの内フレームとを備え、
前記内フレームは、前記外フレームの内周壁に引っ張り荷重を付加して取り付け、
前記外フレームおよび前記内フレームは、前記ＴＦＴパネル基板上の電極と対向する面に前記プローブピンを備えることを特徴とする、ＴＦＴパネル基板検査装置。
【請求項２】
前記内フレームは少なくとも一方の端部に連結部を接続し、
前記連結材は、一端を前記内フレームの少なくとも一方の端部に取り付け、他端を前記外フレームに引っ張り荷重を付与して取り付け、
内フレームを外フレームに対して少なくともプローバフレームの面内方向に回転自在に連結することを特徴とする、請求項１に記載のＴＦＴパネル基板検査装置。
【請求項３】
前記連結部は、少なくとも一軸の回りで回転可能な回転継ぎ手であり、当該軸の軸方向をプローバフレームの面内方向と直交する方向となる向きに外フレームに取り付けることを特徴とする、請求項２に記載のＴＦＴパネル基板検査装置。
【請求項４】
前記内フレームは、配置方向を異にする第１の方向のフレームと第２の方向のフレームを有し、
前記第１の方向のフレームと第２の方向のフレームは、交差部分において互いに非干渉に移動自在であることを特徴とする、請求項１から請求項３の何れか１つに記載のＴＦＴパネル基板検査装置。
【請求項５】
前記内フレームの第１の方向のフレームと第２の方向のフレームは、交差部分において一方のフレームは他方のフレームを貫通することを特徴とする、請求項４に記載のＴＦＴパネル基板検査装置。
【請求項６】
前記内フレームの第１の方向のフレームと第２の方向のフレームの何れか一方のフレームは貫通口を備え、他方のフレームは前記貫通口を貫通する貫通部材を備え、
当該貫通口の内径寸法と貫通部材の外径寸法は鉛直方向に所定の許容量を有して勘合し、勘合時において第１の方向のフレームと第２の方向のフレームは鉛直方向荷重を互いに分散支持することを特徴とする、請求項５に記載のＴＦＴパネル基板検査装置。
【請求項７】
前記内フレームの第１の方向のフレームと第２の方向のフレームは、前記外フレームに対して異なる取り付け張力で取り付けることを特徴とする、請求項４に記載のＴＦＴパネル基板検査装置。
【請求項８】
前記内フレームにおいて、複数本の第１の方向のフレームと複数本の第２の方向のフレームの少なくとも何れか一方の方向の複数本のフレームは、外フレームに対して異なる取り付け張力で取り付けることを特徴とする、請求項４に記載のＴＦＴパネル基板検査装置。
【請求項９】
前記内フレームにおいて、プローバフレームの長尺方向の外フレームに付与する複数の引っ張り荷重を異ならせ、中央部付近の引っ張り荷重を大きく、端部付近の引っ張り荷重を小さく設定し、
前記外フレームの長尺方向の歪みを低減することを特徴とする、請求項４に記載のＴＦＴパネル基板検査装置。
【請求項１０】
前記内フレームにおいて、プローバフレームの長尺方向の外フレームに付与する引っ張り荷重を、プローバフレームの短尺方向の外フレームに付与する引っ張り荷重よりも大きく設定し、
前記外フレームの長尺方向に印加される荷重を低減することを特徴とする、請求項４に記載のＴＦＴパネル基板検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプレイに用いられるＴＦＴアレイを備えるＴＦＴパネル基板を検査するＴＦＴパネル基板検査装置に関し、特に、ＴＦＴパネル基板に検査駆動信号を供給するプローバフレームに関する。
【背景技術】
【０００２】
フラットパネルディスプレイのパネルは、その製造工程において、通常マザーガラス基板の上にＴＦＴアレイのパターンを含む複数のパネルを形成し、このマザーガラス基板から各パネルを切り出している。このフラットパネルディスプレイの製造、検査において、マザーガラス基板から各パネルを切り離す前に、マザーガラス基板の状態において、ＴＦＴパネル基板を評価する必要がある。【０００３】
ＴＦＴパネル基板（薄膜トランジスタアレイパネル基板）は、マザーガラス基板の各パネル上のマトリックス状のＴＦＴアレイ（（薄膜トランジスタアレイ）が配置されるＴＦＴアレイは、アモルファスシリコンを用いるパネルと、ポリシリコンを用いるパネルが知られている。ポリシリコンを用いるパネルでは、ガラス基板上のＴＦＴアレイに駆動信号を供給してパネルを駆動する駆動回路を形成する。【０００４】
ガラス基板で形成される基板上には、ＴＦＴアレイからなる複数のパネルが形成される。各ＴＦＴアレイは、マトリックス状の配列された複数のＴＦＴ（基板薄膜トランジスタ）を備え、このＴＦＴパネル基板は、走査信号電極端子、映像信号電極端子から入力される信号によって駆動される。【０００５】
この基板上の各パネルに形成されるＴＦＴアレイを検査する検査装置としてＴＦＴパネル基板検査装置が知られている。【０００６】
基板上には、マトリックス状の配列された薄膜トランジスタから成るＴＦＴアレイが形成され、また、各薄膜トランジスタを駆動する信号電極端子（走査信号電極端子、映像信号電極端子）が形成される。【０００７】
一方、ＴＦＴパネル基板検査装置は、ガラス基板への電圧印加ユニットであるプローバフレームを備える。プローバフレームは、多数のプローブピンを備え、基板の信号電極端子と電気的に接続して、基板に検査信号を供給する。プローブピンのピン数および配列は、基板の信号電極端子に対応して設けられる。【０００８】
ＴＦＴパネル基板検査装置において、基板の信号電極端子と検査回路との間を、プローバフレームのプローブピンを介して接続し、プローブピンを通して検査駆動信号をＴＦＴアレイに供給する。ＴＦＴアレイから検出した検出信号や、電子線照射により得られる二次電子を検出することによって駆動状態を検出し、ゲートソース間の短絡、点欠陥、断線等の検査を行う。このよな、ＴＦＴパネル基板検査装置として、例えば特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００４−２３９８９６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ＴＦＴパネル基板の信号線は通常５本以上あり、１０００本を備える構成となる場合もある。ＴＦＴパネル基板上には、この信号線と接続するためのパッドと呼ばれる電極を備え、この電極にプローバフレームが備えるプローブピンと呼ばれる針を接触させることによって駆動電圧を印加して電気的な駆動を行っている。【００１０】
ＴＦＴパネル基板検査装置は、このプローブピンと電極との接触が良好であることを前提として行われる。プローブピンと電極との接触が不良である場合には、プローブピンと電極との接触不良をＴＦＴパネルの欠陥として誤検出することになる。その結果、欠陥のないＴＦＴパネルを不良品として誤判定することになり、検査精度や検査効率が低下することになる。【００１１】
ＴＦＴパネル基板の大型化や生産効率性からマザーガラス基板が大型化する傾向にある。そのため、多数のプローブピンを備えるプローバフレームが使用される。大型のプローバフレームを用いた場合には、プローブピンとＴＦＴパネル基板の電極とを良好に接触させるために、プローバフレームに高い剛性が求められる。【００１２】
しかしながら、大型のプローバフレームでは、フレームの自重たわみやプローブピンの反力などによってフレームにひずみが発生し、プローブピンとＴＦＴパネル基板の電極パッドとの接触圧力が場所によって均一とならず、ＴＦＴアレイに安定した検査信号を印加することが困難となり、検査結果の信頼性に影響することになる。【００１３】
また、プローバフレームの歪みは、検査装置内におけるプローバフレームの搬送に支障が生じることになる。【００１４】
ＴＦＴパネル基板やマザーガラス基板の大型化が進むと、プローバフレームの剛性を高めることでは対応が困難となることが予想される。【００１５】
そこで、本発明は前記した従来の問題点を解決し、プローバフレームの面剛性を高め、歪みを少なくすることを目的とする。【００１６】
プローバフレームの面剛性を高め、歪みを少なくすることにより、各プローブピンとＴＦＴパネル基板の電極との接触圧力を均一化することを目的とする。【００１７】
さらに、ＴＦＴパネル基板に安定した検査信号を供給して、ＴＦＴパネル基板検査装置の信頼性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、プローバフレームを外フレームと内フレームとで構成し、内フレームを外フレームに対して引っ張り荷重を付与して支持することによって、内フレームの面剛性を高め、歪みの少ないプローバフレームを実現するものである。外フレームはＴＦＴパネル基板を囲む枠形状の部材で構成し、内フレームは外フレームの内側に設ける桁材で構成することができる。内フレームは、複数の内フレームを組み合わせることで、あるいは外フレームと組み合わせることによって複数の領域を形成する。この領域はマザーガラス基板上に設けた各ＴＦＴパネル基板に対応して設けることができる。【００１９】
外フレームおよび内フレームには、ＴＦＴパネル基板の電極と接触するプローブピンが設けられる。各内フレームはそれぞれ独立して引っ張り荷重を付与されて外フレームに支持されているため、隣接する内フレームからの影響を受けず、歪みが生じにくい構造である。そのため、内フレームの面剛性を高めることができる。【００２０】
本発明のＴＦＴパネル基板検査装置は、ＴＦＴパネル基板に電子線を照射する電子線発生源と、電子線の照射によりＴＦＴパネル基板のピクセルから発生した二次電子を検出する二次電子検出器と、複数のＴＦＴパネル基板上の電極に接触し、この電極を通してピクセルに基準電圧を印加する複数のプローブピンを備える電圧印加ユニットを備える。【００２１】
ＴＦＴパネル基板検査装置は、電圧印加ユニットをＴＦＴパネル基板に載置して、プローブピンをＴＦＴパネル基板の電極に接触させ、プローブピンを介してＴＦＴパネル基板に検査信号を供給し、各ピクセルを駆動する。駆動状態のピクセルに対して、電子線発生源から電子線を照射する。電子線照射によってピクセルから二次電子が放出される。放出される二次電子量はピクセルの電圧状態に依存するため、二次電子検出器によってピクセルから放出された二次電子を検出することによって、ピクセルの電圧状態を知ることができる。【００２２】
ピクセルの電圧状態は、印加した検査信号により変化する。検出した二次電子によって得られるピクセルの電圧状態と、正常なピクセルに検査信号を印加したときに得られる電圧状態とを比較することによって、ＴＦＴパネル基板の欠陥検査を行う。【００２３】
本発明が備える電圧印加ユニットは、ＴＦＴパネル基板の外周を囲むプローバフレームを有する。このプローバフレームは、複数のＴＦＴパネル基板を囲む枠形状の外フレームとこの外フレーム内に設ける少なくとも1つの内フレームを備える。内フレームは、外フレームの内周壁に引っ張り荷重を付加して取り付ける。外フレームと内フレームは、ＴＦＴパネル基板上の電極と対向する面にプローブピンを備える。【００２４】
内フレームを外フレームの内周壁に引っ張り荷重を付加して取り付けることによって、内フレームの自重やプローブピンの反力によるたわみを低減させ、面剛性を高める。【００２５】
内フレームを外フレームに取り付ける態様は、連結材による構成とすることができる。連結材は、一端を内フレームの少なくとも一方の端部に取り付け、他端を外フレームに引っ張り荷重を付与して取り付ける。連結材は、内フレームを外フレームに対して少なくともプローバフレームの面内方向に回転自在に連結する。外フレームと内フレームとが面内方向において位置ずれが生じた場合であっても、連結材が回転することによって外フレームおよび内フレームが歪まないようにすることができる。【００２６】
また、連結材は、少なくとも一軸の回りで回転可能な回転継ぎ手を用いることができる。回転継ぎ手は、その軸方向をプローバフレームの面内方向と直交する方向となる向きに外フレームに取り付ける。これによって、内フレームを外フレームに対してプローバフレームの面内方向に回転自在とすることができる。【００２７】
内フレームは各種態様とすることができる。【００２８】
第１の態様において、内フレームは、配置方向を異にする第１の方向のフレームと第２の方向のフレームを有し、第１の方向のフレームと第２の方向のフレームを、交差部分において互いに非干渉に移動自在とする。これによって、第１の方向のフレーム材と第２の方向のフレームが相対的に移動した場合であっても、一方のフレームが他方のフレームに干渉することがないため、フレームが移動することによる歪みの発生を避けることができる。【００２９】
交差部分において互いに非干渉に移動自在とする形態は、内フレームの第１の方向のフレームと第２の方向のフレームを、交差部において一方のフレームが他方のフレームを貫通する構成とすることができる。【００３０】
また、交差部におけるフレームの貫通構造は、内フレームの第１の方向のフレームと第２の方向のフレームの何れか一方のフレームに貫通口を設け、他方のフレームに貫通口を貫通する貫通部材を設ける。貫通部材は貫通口の内部において、両フレームは貫通方向に移動自在とすることができる。【００３１】
また、この貫通口の内径寸法と貫通部材の外径寸法を、鉛直方向に所定の許容量を有して勘合させる構成とする。この構成とすることによって、交差するフレームが、所定の許容量を越えてフレームの長さ方向に相対的に移動すると、貫通部材と貫通口とは接触して勘合する。この勘合によって、第１の方向のフレームと第２の方向のフレームは鉛直方向荷重を互いに分散支持することができる。【００３２】
第２の態様において、内フレームの第１の方向のフレームと第２の方向のフレームを、外フレームに対して異なる取り付け張力で取り付ける。この構成によれば、内フレームを引っ張り支持させることによる外フレームの歪みを均一化させることができる。【００３３】
第３の態様において、内フレームにおいて、複数本の第１の方向のフレームと複数本の第２の方向のフレームの少なくとも何れか一方の方向の複数本のフレームを、外フレームに対して異なる取り付け張力で取り付ける。【００３４】
第４の態様において、内フレームにおいて、プローバフレームの長尺方向のフレームに付与する複数の引っ張り荷重を異ならせ、中央部付近の引っ張り荷重を大きく、端部付近の引っ張り荷重を小さく設定する。この構成におり、外フレームの長尺方向のフレームの歪みを低減することができる。【００３５】
第５の態様において、内フレームにおいて、プローバフレームの長尺方向のフレームに付与する引っ張り荷重を、プローバフレームの短尺方向のフレームに付与する引っ張り荷重よりも大きく設定する。この構成において、外フレームの長尺方向のフレームに印加される荷重を低減する。【００３６】
第２〜５の態様により、外フレームの曲げ強度を低減させ、部品価格を低下させることができ、組み立て作業を効率化させ、組み立て品の重量を軽減させることができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、プローバフレームの面剛性を高め、歪みを少なくすることができる。また、プローバフレームの面剛性を高め、歪みを少なくすることにより、各プローブピンとＴＦＴパネル基板の電極との接触圧力を均一化することができる。【００３８】
ＴＦＴパネル基板に安定した検査信号を供給して、ＴＦＴパネル基板検査装置の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明のＴＦＴパネル基板検査装置に用いるプローブピンアセンブリの構成を説明するための図である。
【図２】プローバフレームのたわみを説明するための図である。
【図３】フレームに張力を付与したときのプローバフレームの歪みを説明するための図である。
【図４】本発明のＴＦＴパネル基板検査装置が備えるプローバフレームの構成を説明するための図である。
【図５】本発明のＴＦＴパネル基板検査装置が備えるプローバフレームの構成を説明するための図である。
【図６】本発明のＴＦＴパネル基板検査装置が備える連結部の構成例を説明するための平面図および断面図である。
【図７】本発明のＴＦＴパネル基板検査装置が備える連結部の構成例を説明するための斜視図である。
【図８】本発明のＴＦＴパネル基板検査装置が備える交差部の構成例を説明するための断面図である。
【図９】本発明のＴＦＴパネル基板検査装置が備える交差部の構成例を説明するための斜視図である。
【図１０】本発明の第１のフレームと第２のフレームの鉛直方向の荷重状態を示す図である。
【図１１】本発明のＴＦＴパネル基板検査装置が備える交差部分の他の構成例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４０】
１…ＴＦＴパネル基板検査装置、２…電子線源、３…二次電子検出器、１０…プローバフレームアセンブリ、１１…プローバフレーム、１２…外フレーム、１３…内フレーム、１３ａ…第１のフレーム、１３ｂ…第２のフレーム、１４…連結部、１４ａ…接続部、１４ｂ…ジョイントピン、１４ｃ…固定部、１４ｄ…引っ張りボルト、１５…プローブピンブラケット、１６…プローブピン、１７…交差部、１８…締結部、１８ａ…締結材、１８ｂ…締結ピン、１８ｃ…締結ボルト、１９…貫通口、２０…液晶パネル、２１…ＴＦＴパネル基板、２２…電極、２３…ピクセル。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照しながら詳細に説明する。【００４２】
図１は、本発明のＴＦＴパネル基板検査装置に用いるプローブピンアセンブリの構成を説明するための図である。以下では、ＴＦＴパネル基板として液晶パネルの場合を例として説明する。【００４３】
液晶パネル２０はＴＦＴパネル基板検査装置１が検査する検査対象であり、ＴＦＴパネル基板２１上にはＴＦＴアレイ２３が形成されている。このＴＦＴパネル基板２１に形成されるＴＦＴアレイ２３のレイアウトは、例えば液晶パネルのサイズや仕様に応じて種々に設定される。ＴＦＴパネル基板２１上のＴＦＴアレイ２３には薄膜トランジスタがマトリックス状に形成され、各薄膜トランジスタを駆動する信号電極端子（例えば、走査信号電極端子，映像信号電極端子）が形成されている。また、ＴＦＴパネル基板２１のアレイ２３の外側には、液晶基板の外部と電気的に接続するための電極２２が形成される。【００４４】
本発明のＴＦＴパネル基板検査装置１は、ＴＦＴパネル基板２１の電極２２と電気的に接続し検査を行うためにプローバフレームアセンブリ１を備える。プローバフレームアセンブリ１はプローバフレーム１１を備え、ＴＦＴパネル基板２１の電極２２と電気的に接続するプローブピン１４を備える。プローブピン１４のピン数及び配列は、ＴＦＴパネル基板２１の電極２２に対応して設けられる。【００４５】
液晶パネル２０はパレット４上に配置され、プローバフレーム１１は液晶パネル２０上に配置される。液晶パネル２０のＴＦＴパネル基板２１とプローバフレーム１１との間は、前記した電極２２とプローブピン１４の電気的接触で行われ、プローバフレーム１１とパレット４との間は、プローバフレーム１１及びパレット４に設けたコネクタ４ａにより行われる。なお、図１では、パレット４に設けたパレット側コネクタ４ａのみを示し、プローバフレーム１１側のコネクタは省略している。【００４６】
さらに、パレット４はステージ５上に載置され、移動自在とすることができる。パレット４とステージ５との間は、パレット４側に設けたパレット側コネクタ４ｂとステージ５側に設けたステージ側コネクタ５ａとにより行われる。【００４７】
次に、図２を用いてプローバフレームのたわみについて説明し、図３を用いてフレームに張力を付与したときのプローバフレームの歪みについて説明する。【００４８】
図２（ａ）は、フレームの自重によるたわみを説明する図であり、図２（ｂ）は、プローブピンの反力によるたわみを説明する図である。【００４９】
プローバフレームは、プローバフレーム自体の重さによって下方にたわみが生じる。プローバフレームは、検査装置内でＴＦＴパネル基板と接触しない状態で搬送される。このとき、プローバフレームの自重によるたわみは、搬送時においてプローバフレームと検査装置側との間で設定されるクリアランス以下に抑制する必要がある。【００５０】
また、プローバフレームのプローブピンがＴＦＴパネル基板の電極に接触したときには、プローブピンの反力によって上方にたわみが生じ、自重と反対方向に作用する。自重とプローブピンの反力の合力によるプローバフレームのたわみは、検査装置内部でＴＦＴパネル基板の接触状態で搬送する際に、プローバフレームと検査装置側との間で設定されるクリアランス以下に抑制する必要がある。【００５１】
前記した特許文献１では、自重によるたわみを補正する構成が開示されているが、この構成はプローブピンの反力については、逆にたわみを増加させることになる。【００５２】
図２（ａ）に示すフレームの自重によるたわみでは、最大たわみ量υ1maxは以下の式（１）で示される。
υ1max＝ω＊Ｌ4/（384＊Ｅ＊Ｉ）  …（１）【００５３】
ここで、Ｅは縦弾性係数、Ｉは断面二次モーメント、ωは等分布荷重、Ｌは梁の長さ、υ1maxは最大たわみ量である。【００５４】
また、等分布荷重の等価荷重をＷ１とすれば、υ1max＝ω＊Ｌ4/（384＊Ｅ＊Ｉ）＝Ｗ1＊Ｌ3/（192＊Ｅ＊Ｉ）から、集中荷重Ｗ1は以下の式（２）で示される。
Ｗ1＝ω＊Ｌ/2      …（２）【００５５】
また、図２（ｂ）に示すフレームのプローブピンの反力によるたわみでは、最大たわみ量υ2maxは以下の式（３）で示される。
υ2max＝ω2＊Ｌ4/（384＊Ｅ＊Ｉ）  …（３）【００５６】
ここで、Ｅは縦弾性係数、Ｉは断面二次モーメント、ω2は等分布荷重、Ｌは梁の長さ、υ2maxは最大たわみ量である。【００５７】
また、等分布荷重の等価荷重をＷ2とすれば、υ2max＝ω＊Ｌ4/（384＊Ｅ＊Ｉ）＝Ｗ2＊Ｌ3/（192＊Ｅ＊Ｉ）から、集中荷重Ｗ2は以下の式（４）で示される。
Ｗ１＝ω2＊Ｌ/2      …（４）【００５８】
一方、フレームに張力を付与した状態を概念的に示している。図３（ａ）は、自重および反力の合力Ｗ3により生じるたわみυ3を示している。【００５９】
ここで、たわみυ3は以下の式（５）で表され、合力Ｗ3は以下の式（６）で表される。
υ3＝Ｗ3＊（Ｌ／2）3/（192＊Ｅ＊Ｉ）     …（５）
Ｗ3＝υ3＊（192＊Ｅ＊Ｉ）/（Ｌ／2）3    …（６）【００６０】
図３（ｂ）はフレームに張力Ｔを付与した場合の張力Ｔとたわみυ4の関係を示している。【００６１】
この場合には、
sinα＝υ4/A                      …（７）
cosα＝sinα/T                    …（８）
Ａ≒Ｌ/2（αが十分に小さいとき）    …（９）
Ｒ/Ｔ＝/（Ｌ/2）                …（１０）
Ｔ＝Ｌ＊Ｒ/（2＊υ4）            …（１１）【００６２】
ここで、Ｒは張力Ｔの鉛直方向分力、Ｗ3は集中荷重Ｗと等分布荷重Ｗの複合荷重の等価荷重であり、υ3は複合荷重Ｗ3の梁のたわみを表している。【００６３】
例えば、フレームの断面２次モーメントＩが１４４０mm4、弾性係数Ｅが１９０００kg/ mm2、長さＬが２５００mmのフレームに集中荷重Ｗ3が1.8kgとした場合には、最大たわみυ3は、式（５）から約５．４mmとなる。【００６４】
一方、図３（ｂ）に示しように、反力Ｒが１．８Kgを発生させる張力Ｔは２０４５kgであり、このときの最大たわみυ4は、１．１mmとなる。【００６５】
上記したように、フレームに張力を付加することによって、自重または反力の方向に関係なく張力の分力Ｒは常にフレームたわみを抑制する方向に働くため、プローバフレームのプローブピンがＴＦＴパネル基板の電極に接触状態にない場合に、フレーム自重によるたわみを搬送クリアランス以下に抑制するという条件と、プローバフレームのプローブピンがＴＦＴパネル基板の電極に接触状態にある場合に、フレーム自重とプローブピンの反力の合力によるたわみを搬送クリアランス以下に抑制するという条件の両条件を満たすことが可能となる。【００６６】
図４、図５は、本発明のＴＦＴパネル基板検査装置が備えるプローバフレーム１１の構成を説明するための図であり、複数の内フレームを構成する例を示している。【００６７】
プローバフレーム１１は、複数の内フレーム１３と、この複数の内フレーム１３の外周を囲むように配置して各内フレーム１３に張力を付与する外フレーム１２とを備える。【００６８】
図４は、外フレーム１２が８本の内フレーム１３を囲んで支持する構成を示している。外フレーム１２は、内周部分に開口部分を有し、この開口部分に複数本の内フレーム１３を張力付与可能に支持する。内フレーム１３は、複数本の第１のフレーム１３ａと第２のフレーム１３ｂと、内フレーム１３の各フレームを外フレーム１２の内周壁に取り付ける複数の連結部１４を備える。なお、図では、第２のフレーム１３ｂを中央部分に１本のみを設け、第１のフレーム１３ａを３本並列の設ける構成を示しているが、これらの構成は、液晶パネル２０内に形成するＴＦＴパネル基板２１の枚数および配列に応じて設定することができる。【００６９】
また、第１のフレーム１３ａと第２のフレーム１３ｂは桁状の部材からなり、このフレームには、プローブピン１６を取り付けるプローブピンブラケット１５が設けられる。【００７０】
内フレームの第１のフレーム１３ａは縦フレームを構成し、第２のフレーム材１３は横フレームを構成している。第１のフレーム１３ａと第２のフレーム１３ｂは、その両端を外フレーム１２の内周壁に対して、少なくとも内フレームの面内方向で回転自在とする連結部１４によって、張力を付与して取り付けられる。図４，５の構成では、第１のフレーム１３ａと第２のフレーム１３ｂの各両端を外フレーム１２の内周壁に取り付ける。【００７１】
この連結部１４は、内フレーム１３を外フレーム１２に対して、内フレームの面内方向で回転自在とすることで、外フレーム１２と内フレーム１３との位置ずれにより歪みが内フレーム１３に影響を与えないように構成している。また、連結部１４は、内フレーム１３のフレーム材に張力を付与し、フレーム材の自重やプローブピンの反力によるたわみを低減する。【００７２】
また、第１のフレーム１３ａと第２のフレーム１３ｂは、配置方向を異ならせているため、内フレーム１３の内面において交差することになる。この交差部１７において、第１のフレーム１３ａと第２のフレーム１３ｂとが接触状態にあると、フレームの長さ方向に相対的な変形が生じた場合に、互いに干渉してフレームに歪みが生じることになる。そこで、第１のフレーム１３ａと第２のフレーム１３ｂとは、交差部１７において互いに干渉しない構成とする。この構成は、例えば、第１のフレーム１３ａと第２のフレーム１３ｂの何れか一方に貫通口を形成し、他方に貫通部材を形成し、貫通口内の貫通部材を通すことで実現することができる。【００７３】
外フレーム１２内に複数の内フレーム１３を配置する構成では、内フレーム１３の第１のフレーム１３ａに付与する張力と、第２のフレーム１３ｂに付与する張力とを異ならせて設定することができる。例えば、長尺の第２のフレーム１３ｂに付与する張力を短尺の第１のフレーム１３ａに付与する張力よりも大きく設定することによって、梁の長さが長いことによってたわみが生じ易い第２のフレーム１３ｂに加えられる応力を低減させ、第２のフレーム１３ｂに求められる曲げ強度を低減させることができる。フレームに求められる曲げ強度を低減させることで、部品価格を低下させる他、部品構造の簡易化によって組立部品の重量の軽量化、組立作業の効率化等の効果を奏することができる。【００７４】
また、内フレームにおいて、複数の第１のフレームの各張力や、複数の第２のフレームの各張力についても異ならせて設定することができる。例えば、短尺の複数の第１のフレーム材１３ｂに付与する張力を、中央部分を強く、端部を弱く設定することよって、梁の長さが長いことによってたわみが生じ易い第２のフレーム１３ｂに加えられる応力を低減させ、第２のフレーム１３ｂに求められる曲げ強度を低減させることができる。【００７５】
これによって、上記した第１のフレームと第２のフレーム間で張力を異ならせる構成と同様に、フレームに求められる曲げ強度を低減させることで、部品価格を低下させる他、部品構造の簡易化によって組立部品の重量の軽量化、組立作業の効率化等の効果を奏することができる。【００７６】
なお、図５において、ＴＦＴパネル基板検査装置１は、液晶パネル２０のＴＦＴパネル基板２１上にプローバフレーム１１を載置し、内フレーム１３のプローブピンブラケット１５に取り付けたプローブピン１６をＴＦＴパネル基板２１上の電極２２と接触させる。プローブピン１６とＴＦＴパネル基板２１の電極２２とのコンタクト状態において、プローブピン１６から電極２２を通してＴＦＴパネル基板２１のピクセル２３に検査信号を供給する。【００７７】
電子線源２からＴＦＴパネル基板２１のピクセル２３に電子線を照射し、ピクセル２３から放出される二次電子を二次電子検出器３で検出し、検出した二次電子に基づいてピクセル２３の欠陥検査を行う。【００７８】
以下、図６、図７を用いて連結部の構成例を説明し、図８〜図１１を用いて交差部の構成例を説明する。【００７９】
図６は連結部の平面図および断面図であり、図７は斜視図を示している。連結部１４は、内フレーム１３のフレーム（１３ａ，１３ｂ）と接続する接続部１４ａ、外フレーム１２に固定するための固定部１４ｃ、固定部１４ｃに対して接続部１４ａを回転自在に連結するジョイントピン１４ｂ、固定部１４ｃを外フレーム１２に固定すると共に引っ張り荷重を付与すると引っ張りボルト１４ｄを備える。【００８０】
接続部１４ａは、ジョイントピン１４ｂによって固定部１４ｃに対して軸方向に回転自在としているため、内フレーム１３と外フレーム１２との相対的な角度関係が変化した場合であっても、外フレーム１２のねじれの発生と、内フレーム１３の損傷歪みの発生を抑制する（図６（ｂ），図７（ｂ））。【００８１】
また、接続部１４ａは、内フレーム１３に引っ張り荷重を付与しているため、内フレーム１３の両端をそれぞれ逆方向に引っ張り、これによって、フレームの自重やプローブピンの反力によるたるみを低減させる。【００８２】
図８〜図１０は、内フレームのフレームが交差する部分の構成例である。図８は断面図（図８（ａ））および一方のフレーム材側から見た図（図８（ｂ））である。また、図９は交差するフレームがスラスト方向に変動した状態を示す斜視図であり、図１０は交差するフレームによる鉛直方向荷重の分散支持を説明するための図である。【００８３】
図８，図９において、内フレーム１３のフレーム材が交差する交差部１７では、一方のフレーム１３ｂに貫通口１９を形成し、この貫通口１９内に他方のフレームの貫通部材を通すことによって、スラスト方向の変位に係わらずそれぞれの直線性を保持した状態で交差させている。【００８４】
交差部１７において、フレーム１３ｂを挟む２つのフレーム１３ａ間は締結部１８によって締結される。締結部１８は、２つのフレーム１３ａ間を接続する締結ピン１８ｂを有し、他方のフレーム１３ｂに形成された貫通口１９内を通る貫通部材を構成している。【００８５】
締結ピン１８ｂの両端は、２つのフレーム１３ａの端部に取り付けられた締結材１３ａに固定される。また、２つの締結材１３ａ間は締結ボルト１８ｃによって結合される。この締結ボルト１８ｃについても、他方のフレーム１３ｂに形成された貫通口１９内を貫通して取り付けられる。【００８６】
フレーム１３ａの締結ピン１８ｂをフレーム１３ｂの貫通口１９に通すことによって、フレーム１３ａがフレーム１３ｂに対してスラスト方向に変位した場合に、フレーム１３ｂと干渉することなく変位することができる。【００８７】
また、図１０は、内フレーム１３のフレーム１３ａとフレーム１３ｂの鉛直方向の荷重状態を示している。図１０（ａ）は、フレーム１３ａの締結ボルト１８ｃがフレーム１３ｂの貫通口１９内で非接触状態にある場合を示している。この状態では、フレーム１３ａとフレーム１３ｂの鉛直方向の荷重は互いに影響を与えることはない。【００８８】
これに対して、図１０（ｂ），（ｃ）は、フレーム１３ａの締結ボルト１８ｃがフレーム１３ｂの貫通口１９内で接触状態にある場合を示している。【００８９】
図１０（ｂ）は、フレーム１３ａが鉛直方向の下方に変位して、締結ボルト１８ｃがフレーム１３ｂの貫通口１９の下方の内面と接触する状態を示している。また、図１０（ｃ）は、フレーム１３ｂが鉛直方向の下方に変位して、締結ボルト１８ｃがフレーム１３ｂの貫通口１９の上方の内面と接触する状態を示している。【００９０】
締結ボルト１８ｃがフレーム１３ｂの貫通口１９の内面で接触することによって、両フレームの鉛直方向の荷重を互いに分散させて支持することができる。【００９１】
図１１は、交差部分１７の他の構成例を説明するための図である。図１１に示す構成例では、各フレームが交差する部分に凹部を設け、この凹部を組み合わせることで、スラスト方向の変位に対して干渉することなく直線性を確保し、また、鉛直方向の加重の分散支持を行う。【００９２】
交差部分１７ａでは、第１のフレーム１３ａの上面部分に凹部１３ａ１を形成し、第２のフレーム１３ｂの下面部分に凹部１３ｂ１を形成して、これら凹部１３ａ１と凹部１３ｂ１とを組み合わせる。【００９３】
また、交差部分１７ｂでは、第１のフレーム１３ａの下面部分に凹部１３ａ２を形成し、第２のフレーム１３ｂの上面部分に凹部１３ｂ２を形成して、これら凹部１３ａ２と凹部１３ｂ２とを組み合わせる。【００９４】
ここで、各凹部１３ａ，１３ｂのフレームの長さ方向の寸法は、組み合わされるフレームの幅よりも所定に許容幅分広く設定することで、スラスト方向に変位に対してフレーム間が干渉しないようにすることができる。また、各凹部１３ａ，１３ｂのフレームの鉛直方向の寸法は、組み合わされるフレーム側の凹部の鉛直方向の寸法に対して適当な勘合寸法を設定することで、勘合時において鉛直方向の荷重を分散支持する。【００９５】
また、交差部分１７ａと交差部分１７ｂとで凹部の切り込み方向を逆方向とすることで、第１のフレームと第２のフレームの両フレームの鉛直方向の荷重の分散支持を行う。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明のＴＦＴパネル基板検査装置は、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプレイに用いられるＴＦＴアレイを備えるＴＦＴパネル基板の検査に適用することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図４】
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【国際調査報告】
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