(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電極が形成された第１の縁部および表示領域に対して前記第１の縁部と反対の側の第２の縁部を有する多角形の液晶表示パネルを検査する装置であって、前記液晶表示パネルを受ける検査ステージと、前記第１および第２の縁部に対応する第１および第２の部位を有しかつ前記電極に当接される複数のプローブを前記第１の部位に備えるブローブユニットと、前記プローブが前記電極に押圧されたとき、前記液晶表示パネルまたは前記ワークテーブルの前記第２の縁部またはこれに対応する箇所に押圧される押圧手段であって前記プローブユニットの前記第２の部位に配置されている押圧手段とを含む、液晶表示パネルの検査装置。
【請求項２】
前記第１の部位は前記多角形の隣り合う一対の辺に対応し、前記第２の部位は前記多角形の隣り合う他の一対の辺に対応する、請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記プローブユニットは、前記多角形に相似の開口を有する板状のベース部材であって前記プローブおよび前記押圧手段を支持するベース部材を備える、請求項１または２に記載の検査装置。
【請求項４】
前記押圧手段は、前記プローブユニットに組み付けられた１以上の組み付けブロックと、該組み付けブロックに支持されて前記ワークテーブルに押圧される押圧体とを備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示パネルの良否を検査する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
長方形の形状を有する液晶表示パネルの１つとして、長方形の隣り合う２つの辺に対応する２つの縁部のそれぞれに複数の電極を備えたいわゆる片タブ方式のものがある。
【０００３】
このような片タブ方式の液晶表示パネルを検査する装置は、一般に、検査すべき液晶表示パネルと相似形の開口を有する板状のベース部材と、該ベース部材の隣り合う２つの辺に対応する部位に支持された複数のプローブブロックとを備えたプローブユニットと、液晶表示パネルを受けるワークテーブルを備えた検査ステージ（測定ステージ）とを用いている。
【０００４】
各プローブユニットには、複数のプローブが組み付けられている。各プローブは、液晶表示パネルの表示面に対し角度を有する状態に伸びており、また検査時に液晶表示パネルの電極に押圧される。
【０００５】
検査すべき液晶表示パネルは、先ずプローブの先端（針先）から数ｍｍ程度離された状態で検査ステージにより、２次元的（ＸおよびＹ方向）に移動されるとともに、表示面すなわち表示領域と直角のＺ軸線の周りに角度的に回転されることにより、プローブに対する位置決めをされ、次いでＺ軸線の方向にさらに移動されることにより電極をプローブの針先に押圧され、その状態で所定のパターンを表示する駆動電力を供給される。これにより、液晶表示パネルは、作業者の目視によりまたは自動的に検査される。
【０００６】
しかし、この種の検査装置では、検査時液晶表示パネルの隣り合う２つの縁部が多数のプローブの先端に同時に押圧されるから、１つのプローブが液晶表示パネルに及ぼす押圧力は小さいが、液晶パネルに及ぼす全てのプローブの押圧力は大きい。このため、検査時に、検査ステージにプローブによる押圧に起因する偏荷重が作用して、検査ステージ（特に、液晶表示パネルを受けるワークテーブル）が傾き、その結果、液晶表示パネルに対するプローブの押圧位置がずれて、電極とプローブとが電気的に接触しなくなり、検査不能になる。
【０００７】
【解決しようとする課題】
本発明の目的は、プローブによる偏荷重が検査ステージに作用しても、そのときの検査ステージの傾きを押え、液晶表示パネルとプローブとの位置ずれを可能な限り小さくすることにある。
【０００８】
【解決手段、作用、効果】
本発明の検査装置は、複数の電極が形成された第１の縁部および表示領域を間にして第１の縁部と反対の側の第２の縁部を有する多角形の液晶表示パネルを検査する装置として用いられる。そのような検査装置は、液晶表示パネルを受ける検査ステージと、第１および第２の縁部に対応する第１および第２の部位を有しかつ電極に当接される複数のプローブを第１の部位に備えるブローブユニットと、プローブが電極に押圧されたとき、液晶表示パネルまたはワークテーブルの第２の縁部またはこれに対応する箇所に押圧される押圧手段とを含む。
【０００９】
検査ステージ上の液晶表示パネルとプローブとが相対的に押圧されると、押圧手段が検査ステージまたはその上の液晶表示パネルに押圧される。このため、検査ステージまたはその上の液晶表示パネルは、プローブによる荷重を第１の縁部またはこれに対応する部位に受けるとともに、押圧手段による荷重を第２の縁部またはこれに対応する部位に受ける。押圧手段に起因する荷重の作用箇所は、液晶表示パネルの表示領域に関して、プローブに起因する荷重の作用箇所と反対の箇所である。
【００１０】
本発明によれば、液晶表示パネルの表示領域に関してプローブに起因する荷重の作用箇所と反対の箇所に荷重を作用させる押圧手段を設けたから、プローブの荷重に起因する検査ステージの傾きが押圧手段による荷重により押えられ、液晶表示パネルとプローブとの位置ずれが小さくなる。
【００１１】
押圧手段は、プローブユニットの第２の部位に配置することができる。このようにすれば、プローブユニットと検査ステージ上の液晶表示パネルとを相対的に変位させることにより、プローブを液晶表示パネルに押圧させることができ、それと同時に押圧手段を検査ステージまたはその上の液晶表示パネルに押圧させることができる。
【００１２】
第１の部位は多角形の隣り合う一対の辺に対応する部位とし、第２の部位は多角形の隣り合う他の一対の辺に対応する部位とすることができる。また、プローブユニットは、多角形に相似の開口を有する板状のベース部材であってプローブおよび押圧手段を支持するベース部材を備えることができる。
【００１３】
押圧手段は、プローブユニットに組み付けられた１以上の組み付けブロックと、該組み付けブロックに支持されてワークテーブルに押圧される押圧体とを備えることができる。プローブユニットは、それぞれが複数のプローブを支持する複数のプローブブロックを備える。
【００１４】
好ましい実施例では、押圧体として、圧縮コイルばね、Ｕ字状に曲げられた板ばねまたはシリンダ機構を用いている。また、押圧体は、検査ステージ、特にワークテーブルに押圧される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１〜図５を参照するに、検査装置１０は、四角形の液晶表示体すなわち液晶表示パネル１２の検査に用いられる。液晶表示パネル１２は、四角形の隣り合う２つの辺に対応する第１の縁部に複数の電極を有する片タブ方式のパネルである。第１の縁部は、長方形の１つの短い端縁部と１つの長い端縁部とにより形成される。
【００１６】
液晶表示パネル１２の第１の縁部以外の部分は、広い表示面すなわち表示領域とされている。長方形の他の１つの短い端縁部と他の１つの長い端縁部とは、四角形の隣り合う他の２つの辺に対応する第２の縁部を形成する。第２の縁部は、表示領域を間にして第１の縁部と反対の側に存在する。
【００１７】
以下、理解を容易にするために、検査装置１０および液晶表示パネル１２のいずれにおいても、液晶表示パネル１２の長い端縁の方向（左右方向）をＸ方向といい、液晶表示パネル１２の短い端縁の方向をＹ方向といい、表示領域に垂直の方向をＺ方向という。
【００１８】
図１〜図５に示すように、検査装置１０は、アングル材のような鋼材と、該鋼材に複数のねじ部材により取り付けられた複数の板材とにより形成されたフレームすなわち筐体２０を含む。筐体２０の前面上部は、傾斜部２２とされている。傾斜部２２は、液晶表示パネル１２の受渡しに用いる開口２４と、液晶表示パネル１２の検査に用いる開口２６とを有する。開口２４，２６は、液晶表示パネル１２より大きくかつ液晶表示パネル１２と相似の形状を有しており、またＸ方向に間隔をおいている。
【００１９】
筐体２０内には、検査すべき液晶表示パネル１２を受ける検査ステージ２８が開口２４に対応する受渡し位置と、開口２６に対応する検査位置とに移動可能に配置されている。
【００２０】
位置決めユニットすなわち検査ステージ２８は、液晶表示パネル１２を左右方向（Ｘ方向）に移動させるＸステージ３０と、液晶表示パネル１２を斜め上下方向（Ｙ方向）へ移動させるＹステージ３２と、液晶表示パネル１２を該パネルに直角の方向（Ｚ方向）へ移動させるＺステージ３４と、液晶表示パネル１２を該パネルに直角のＺ軸線の周りに角度的に回転させるθステージ３６と、液晶表示パネル１２を傾斜した状態に受けるワークテーブル３８とを備える。
【００２１】
Ｙステージ３２、Ｚステージ３４、θステージ３６およびワークテーブル３８は、それぞれ、Ｘステージ３０、Ｙステージ３２、Ｚステージ３４およびθステージ３６に移動可能に支持されており、また対応するステージの移動にともなって同じように移動される。
【００２２】
検査ステージ２８は、筐体２０内をＸ方向へ伸びる長方形の基台４０に、ワークテーブル３８が開口２４，２６の側となりかつＸステージ３０が基台４０側となるように移動可能にＸステージ３０において組み付けられている。基台４０には、長方形のベースプレート４２が複数のポール４４により連結されている。ベースプレート４２は、開口２６を閉鎖するように開口２６に同軸的に配置されており、また開口２６と相似形の開口４６を有する。
【００２３】
ワークテーブル３８は、液晶表示パネル１２を傾斜した状態に受けかつ支持するように、ベースプレート４２の側に開口する直方体状の箱の形をしており、またその開口を形成する４つの端縁の少なくとも隣り合う２つの端縁のぞれぞれに溝を有する。溝は、液晶表示パネル１２の電極が形成された端縁部に対応する部位に形成されており、また液晶表示パネル１２の対応する端縁部の裏面を真空吸着する真空チャックとして作用するように図示しない真空源に連通される。
【００２４】
ワークテーブル３８内には、図示しないバックライトユニットが液晶表示パネル１２を背面から照明するように収容されている。ワークテーブル３８には、液晶表示パネル１２の粗い位置決めをするための一対の細長い板部材が配置されている。板部材は、開口を形成する４つの端縁のうち隣り合う２つの端縁に対応する部位の外側面に、一部がベースプレート４２の側に僅かに突出した状態に複数のねじ部材により取り付けられている。
【００２５】
ベースプレート４２には、プローブユニット５０が配置されている。プローブユニット５０は、長方形の板の形をしたプローブベース５２と、１以上のねじ部材によりプローブベース５２に組み付けられたＬ字型の複数のプローブブロック５４，５６とを備える。
【００２６】
プローブベース５２は、開口２６，４６と相似の開口５８を有しており、また複数のねじ部材によりベースプレート４２の外側に同軸的に取り付けられている。各プローブブロックは、一端部が開口５８を介して開口４６内に達するように、他端部においてプローブベース５２の外側に取り付けられている。
【００２７】
プローブブロック５４は液晶表示パネル１２の一方の電極群が形成された端縁部に対応する辺部に配置されており、プローブブロック５６は液晶表示パネル１２の他方の電極群が形成された端縁部に対応する辺部に配置されている。各プローブブロックは、その一端部に複数のプローブ６０を支持している（図５参照）。各プローブ６０は、液晶表示パネル１２の表示面に対し角度を有する状態に伸びている。
【００２８】
ベースプレート４２には、また、一対のテレビカメラ６２が組み付けられている。テレビカメラ６２は、液晶表示パネル１２を撮影するように、プローブブロック５４が配置された辺部とその隣の辺部との境界部分に配置されてる。テレビカメラ６２の出力信号は、プローブユニット５０に対する液晶表示パネル１２の正確な位置決めのために用いられる。
【００２９】
ベースプレート４２には、さらに、Ｌ字型の複数の組み付けブロック６４，６６が配置されている。各組み付けブロックは、一端部が開口５８を介して開口４６内に達してワークテーブル３８の端縁部と対向するように、他端部においてプローブベース５２に取り付けられている。
【００３０】
組み付けブロック６４および６６は、それぞれ、プローブブロック５４および５６が配置された辺部と対向する辺部、すなわち開口５８に関してプローブブロック５４および５６と反対の部位に配置されている。
【００３１】
組み付けブロック６４，６６の先端（下端）には、１以上の板ばね６８がワークテーブル３８の縁部を押圧するための押圧体として設けられている。各板ばね６８は、Ｕ字状に曲げられており、またワークテーブル３８の端縁部に当接してワークテーブル３８の対応する縁部に当接するように対応する組み付けブロックの下面に横Ｕ字状に取り付けられている。複数の板ばね６８を共通の板部材を介してワークテーブル３８に接触させてもよい。
【００３２】
検査時、検査ステージ２８は、そのワークテーブル３８が開口２４と対向する受渡し位置に移動されている。この受け渡し位置において、液晶表示パネル１２は、人手または自動受渡し機械によりワークテーブル３８に配置される。このとき、液晶表示パネル１２は、粗い位置決めをされた後、ワークテーブル３８に傾斜した状態に真空吸着される。
【００３３】
次いで、検査ステージ２８は、液晶表示パネル１２を支持した状態で、開口２６と対向する検査位置に移動される。この検査位置において、液晶表示パネル１２は、各電極がプローブ６０から離された状態で、Ｘ，Ｙステージ３０，３２により２次元的に移動されるとともに、θステージ３６により表示領域と直角のＺ軸線の周りに角度的に回転されることにより、プローブに対する正確な位置合わせをされ、Ｚステージ３４によりプローブユニット５０に向けて移動される。
【００３４】
正確な位置合わせの結果、液晶表示パネル１２は各電極がプローブ６０に正しく当接した状態に維持され、ワークテーブル３８は電極と反対の側の端縁部に対応する端縁部の上面が板ばね６８に接触した状態に維持される。液晶表示パネルの正確な位置合わせは、各テレビカメラ６２の出力信号を基に、制御回路により検査ステージ２８を制御することにより、行ってもよいし、各テレビカメラ６２の映像をモニタに映し出し、その映像を目視しつつ人手により行ってもよい。
【００３５】
次いで、液晶表示パネル１２およびワークテーブル３８がＺステージ３４により、プローブユニット５０および組み付けブロック６４，６６に向けて移動され液晶表示パネル１２は各電極をプローブ６０の先端（針先）に押圧され、ワークテーブル３８は液晶表示パネル１２の電極が配置された端縁部に対応する端縁部と反対の端縁部の上面を板ばね６８に押圧される。
【００３６】
液晶表示パネル１２とプローブ６０とが互いに押圧されると、ワークテーブル３８をＺ軸線に対し傾ける偏荷重が液晶表示パネル１２を介してワークテーブル３８に作用する。これは、１つのプローブ６０による荷重は小さくても、多数のプローブ６０が液晶表示パネル１２に同時に押圧されることによる。
【００３７】
上記のような傾きがワークテーブル３８に生じると、液晶表示パネル１２自体も傾くから、ＸＹ方向における液晶表示パネル１２とプローブ６０との相対的位置がずれ、その結果液晶表示パネル１２の電極とプローブ６０とが電気的に接触しなくなり、検査不能になる。
【００３８】
しかし、検査装置１０においては、ワークテーブル３８は、プローブ６０による荷重を隣り合う２つの端縁部に受けるのみならず、板ばね６８による荷重を他の２つの端縁部に受け、しかも板ばね６８による荷重の作用箇所は、液晶表示パネル１２の表示領域に関して、プローブ６０による荷重の作用箇所と反対の箇所となる。このため、プローブ６０の荷重に起因するワークテーブル３８の傾きが板ばね６８による荷重により押えられ、液晶表示パネル１２とプローブ６０との位置ずれが小さくなる。
【００３９】
板ばね６８のばね力は、全ての板ばね６８によりワークテーブル３８に作用する総荷重がプローブ６０によりワークテーブル３８に作用する総荷重とほぼ同じになる値であることが好ましい。このようにすれば、プローブ６０による荷重に起因するワークテーブル３８の傾きが板ばね６８による荷重により確実に押えられ、液晶表示パネル１２とプローブ６０との位置ずれが著しく小さくなる。
【００４０】
次いで、液晶表示パネル１２の良否の検査が行われる。このような検査は、液晶表示パネル１２にプローブ６０を介して駆動電力を供給して、所定のパターンを液晶表示パネル１２に表示させ、表示されたパターンを作業者が目視することにより行われる。しかし、液晶表示パネル１２に表示されたパターンをテレビカメラで撮影し、そのテレビカメラの出力信号をコンピュータで処理することにより、自動的に行うようにしてもよい。
【００４１】
検査が終了すると、液晶表示パネル１２が検査ステージ２８によりプローブ６０から離されるとともに、ワークテーブル３８が板ばね６８から離され、次いで検査ステージ２８が開口２４と対向する受渡し位置に移動され、その後液晶表示パネル１２が人手または自動受渡し機械によりワークテーブル３８から除去される。
【００４２】
板ばね６８は、ワークテーブル３８を押圧する機能と、その際の衝撃を吸収する緩衝機能とを備えている。このような押圧体としては、上記のような板ばね６８の外に、圧縮コイルばね、ゴムのように柔軟な弾性変形可能の弾性材料製のブロックまたは板部材、シリンダ機構等、他の手段を用いてもよい。
【００４３】
図６および図７に示す実施例では、複数の圧縮コイルばね７０を押圧体として各組み付けブロック６４，６６の下面に設けている。図示の例では、２つの圧縮コイルばね７０が各組み付けブロック６４，６６の下面に間隔をおいて取り付けられている。
【００４４】
圧縮コイルばね７０のばね力は、全ての圧縮コイルばね７０によりワークテーブル３８に作用する総荷重がプローブ６０によりワークテーブル３８に作用する総荷重とほぼ同じになる値に選択されている。複数の圧縮コイルばね７０を共通の板部材を介してワークテーブル３８に接触させてもよい。
【００４５】
押圧体として圧縮コイルばね７０を用いた場合も、プローブ６０による荷重に起因するワークテーブル３８の傾きが圧縮コイルばね７０による荷重により押えられ、液晶表示パネル１２とプローブ６０との位置ずれが小さくなる。
【００４６】
図８および図９に示す実施例では、Ｌ字型の一対の組み付けブロック７４，７６と、各組み付けブロックに取り付けられたシリンダ機構７８とを押圧手段として用いている。各組み付けブロックは、一端部が開口５８を介して開口４６内に達してワークテーブル３８の端縁部と対向するように、他端部においてプローブベース５２に取り付けられている。
【００４７】
組み付けブロック７４および７６は、それぞれ、プローブブロック５４および５６が配置された辺部と対向する辺部、すなわち開口５８に関してプローブブロック５４および５６と反対の部位に配置されている。
【００４８】
各シリンダ機構７８は、シリンダにおいて対応する組み付けブロックに取り付けられている。組み付けブロック７４には２つのシリンダ機構７８が、また、組み付けブロック７６には３つのシリンダ機構７８が、それぞれ、ピストンロッドをワークテーブル３８の側とした状態に組み付けられている。
【００４９】
各シリンダ機構７８は、そのピストンロッドの端部に連結された押圧パッド８０を有する。押圧パッド８０は、ワークテーブル３８がプローブユニット５０に向けて移動されることにより、ワークテーブル３８に当接し、ワークテーブル３８を押圧する。押圧パッド８０は、組み付けブロック７４，７６毎のシリンダ機構で共通の部材としてもよい。
【００５０】
シリンダ機構７８のばね力は、全てのシリンダ機構７８によりワークテーブル３８に作用する総荷重がプローブ６０によりワークテーブル３８に作用する総荷重とほぼ同じになる値に選択されている。シリンダ機構７８としては、エアーシリンダが好ましいが、油圧シリンダであってもよい。
【００５１】
押圧体としてシリンダ機構７２を用いた場合も、プローブ６０による荷重に起因するワークテーブル３８の傾きがシリンダ機構７２による荷重により押えられ、液晶表示パネル１２とプローブ６０との位置ずれが小さくなる。
【００５２】
本発明は、検査ステージに偏荷重を作用させるタイプのプローブユニットを用いた検査装置であれば、上記実施例のようなプローブユニット以外のプローブユニットを用いた検査装置にも適用することができる。
【００５３】
上記実施例で用いたプローブユニット以外のプローブユニットの一例として、帯状の複数のプローブを用いたユニット（たとえば、特開平５−１２６８５１号公報）、針状（または、帯状）の複数のプローブをベースプレートに直接または針押えを介して取り付けたプローブカードまたはプローブボードと称されているユニット（たとえば、特開平１−１２４７４０号公報）、配線パターンを有する電気絶縁シートおよびばね材により複数のプローブを形成したユニット（たとえば、特開平４−３６３６７１号公報）、ピンおよび圧縮コイルばねの対を基板に形成された多数の貫通穴のそれぞれに配置したピンタイプの複数のプローブを用いたユニット（たとえば、特開平７−２２５２４５号公報）等がある。
【００５４】
本発明は、また、液晶表示パネルを傾斜した状態で検査する装置のみならず、液晶表示パネルを水平または垂直の状態で検査する装置にも適用することができるし、四角形の液晶表示パネルのみならず、六角形、八角形等の他の多角形の液晶表示パネルにも適用することができ、さらには、多角形の１つの辺に設けられた電極を利用して液晶表示パネルを検査する装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る検査装置の一実施例を示す正面図である。
【図２】図１の検査装置の右側面図である。
【図３】図１の検査装置を図２の矢印３の方向から見た視図である。
【図４】図３における４−４線に沿って得た断面図である。
【図５】図４の一部を拡大した断面図である。
【図６】検査装置の第２の実施例を示す、図４と同様の断面図である。
【図７】図５の一部を拡大した断面図である。
【図８】検査装置の第３の実施例を示す、図３と同様の視図である。
【図９】図８における９−９線に沿って得た断面図である。
【符号の説明】
１０  検査装置
１２  液晶表示パネル。
２０  筐体
２８  検査ステージ
３８  ワークテーブル
５０  プローブユニット
５２  プローブベース
５４，５６  プローブブロック
６０  プローブ
６４，６６，７４，７６  組み付けブロック
６８  板ばね（押圧体）
７０  圧縮コイルばね（押圧体）
７８  シリンダ機構（押圧体）
【図１】
0003703942.tif 000002
【図２】
0003703942.tif 000003
【図３】
0003703942.tif 000004
【図４】
0003703942.tif 000005
【図５】
0003703942.tif 000006
【図６】
0003703942.tif 000007
【図７】
0003703942.tif 000008
【図８】
0003703942.tif 000009
【図９】
0003703942.tif 000010