(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の接続端子を備えた集積回路が取り付け可能であって、且つ、取り付けられた状態の当該集積回路を、前記接続端子が設けられた側とは反対側から気体供給圧力により押圧するように構成された保持体と、
前記集積回路が前記保持体に取り付けられた際に、前記複数の接続端子に対応するように設けられた複数の検査プローブとを有することを特徴とする液晶表示パネルの検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶表示パネルの検査装置において、
前記保持体は複数の配線パターンを含み、
前記検査プローブは、端子部と、該端子部と前記配線パターンとの間を接続する可撓性ワイヤを有することを特徴とする液晶表示パネルの検査装置。
【請求項３】
請求項２に記載の液晶表示パネルの検査装置において、
前記可撓性ワイヤは弾性樹脂によって包摂されていることを特徴とする液晶表示パネルの検査装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の液晶表示パネルの検査装置において、
前記保持体は、上下に貫通する給気孔と、
前記給気孔に連続して形成され、可撓性の薄膜が取り付けられた広口開口部と、
前記給気孔に連続して形成され、給気装置に接続された給気チューブに接続された上部開口とを有し、
前記薄膜は、前記集積回路が取り付けられるように構成されていることを特徴とする液晶表示パネルの検査装置。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれかに記載の液晶表示パネルの検査装置において、
前記保持体は、前記液晶表示パネルに接続されるべき配線基板を装着し、
前記配線パターンは、該配線基板に形成された配線層であることを特徴とする液晶表示パネルの検査装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の液晶表示パネルの検査装置において、
前記保持体は、前記集積回路を着脱可能に保持する保持機構を備えていることを特徴とする液晶表示パネルの検査装置。
【請求項７】
複数の接続端子を備えた集積回路を、前記接続端子が設けられた側とは反対側から気体供給圧力により押圧することにより、液晶表示パネルの基板に設けられた外部端子部の配線パターンに、前記集積回路の接続端子を所定の押圧力で接触させ、
前記外部端子部に対応して設けられた複数の検査プローブを前記外部端子部に接触させ、
前記検査プローブを通じて前記集積回路に検査用信号を供給することによって前記液晶表示パネルを電気的に検査することを特徴とする液晶表示パネルの検査方法。
【請求項８】
請求項７に記載の液晶表示パネルの検査方法において、
前記液晶表示パネルを電気的に検査した後、前記集積回路と前記基板とを導電性粒子を分散させた樹脂接着剤を介して接着し、前記集積回路と前記配線パターンとを導電接続することを特徴とする液晶表示パネルの検査方法。
【請求項９】
請求項７に記載の液晶表示パネルの検査方法において、
前記集積回路は、給気孔と当該給気孔に連続して形成された広口開口部とを備えた保持体の前記広口開口部を覆う可撓性の薄膜に固定され、
前記給気孔と前記広口開口部とを介して気体を供給して前記薄膜を膨らませることで、前記集積回路が前記保持体に弾性的に取り付けられることを特徴とする液晶表示パネルの検査方法。
【請求項１０】
複数の接続端子を備えた集積回路を、前記接続端子が設けられた側とは反対側から気体供給圧力により押圧することにより、前液晶表示パネルの基板に設けられた外部端子部の配線パターンに、前記集積回路の接続端子を所定の押圧力で接触させ、
前記外部端子部に対応して設けられた複数の検査プローブを前記外部端子部に接触させ、
前記検査プローブを通じて前記集積回路に検査用信号を供給することによって前記液晶表示パネルを電気的に検査し、そのまま、前記集積回路を前記液晶表示パネルに接着固定することを特徴とする集積回路の実装方法。
【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検査用プローブ装置に係り、特に、外部端子部上にＩＣチップを搭載する種類の液晶表示パネルの点灯検査を行う場合に好適なプローブ装置の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の液晶表示装置においては、液晶表示パネルの外周縁部に当該パネルを構成する２枚の基板のいずれかを張り出させ、その張り出し部の表面上に表示領域内から引き出された複数の外部端子を形成した外部端子部を備えたものが一般的である。
【０００３】
この外部端子部は、液晶表示パネルの表示動作を行わせるための駆動電圧を印加するための外部端子を配列したものであり、各外部端子には、液晶駆動回路からの配線が接続される。
【０００４】
外部端子部における外部端子の数は近年の液晶表示装置の高精細化に伴って増加し、また、端子配列についても挟ピッチ化が進んでいる。そのため、通常は、外部端子部にフレキシブル配線基板をヒートシールを利用して接続する場合が多くなっている。
【０００５】
さらに、液晶表示装置の小型化、薄型化に対応するために、上記外部端子部に液晶駆動回路を内蔵したＩＣチップを直接実装したＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）  型の液晶表示パネルがある。この場合、液晶表示パネルの表示領域から引き出された配線層はＩＣチップの出力端子に接続されるべき第１端子群に接続され、この第１端子群に対向する位置に、ＩＣチップの入力端子に対応する第２端子群が配列される。これらの第２端子群はそのまま外部端子部の外縁部に引き出されて外部の制御回路等に接続される外部端子群となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のＣＯＧ型の液晶表示パネルにおいては、液晶表示パネルを形成した後、外部端子部上にＩＣチップを実装し、その後に、パネル検査を行うようにしている。しかし、ＩＣチップの実装後にパネル検査を行うと、液晶表示パネル自体が不良である場合、ＩＣチップが不良である場合のいずれにおいても製品としては不良となるため、残りの他方の部品が無駄になってしまうという問題点がある。実際には、液晶表示パネルの不良が多く、ＩＣチップが無駄になってしまう場合が多い。
【０００７】
一方、ＩＣチップの実装前にパネル検査を行う場合には、液晶表示パネル自体の簡単な検査を行うことはできるが、液晶駆動回路を介して例えば階調制御による精密な点灯検査を行うことはできず、当該点灯検査を行うには、液晶駆動回路と同様の機能を持つ検査装置を用意しなければならない。
【０００８】
さらに、上記ＩＣチップの実装後におけるパネル検査では、第１端子群から先の液晶表示パネルの部分しか検査できず、第２端子群及びこれらに接続された外部端子群の配線検査を同時に行うことはできないため、外部端子部上に欠陥があってもＩＣチップ実装後の検査時までは不良検出ができず、結局、ＩＣチップが無駄になってしまうという問題点がある。
【０００９】
そこで本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、液晶表示パネルの検査用プローブ装置において、ＩＣチップの実装前にほぼ完全なパネル検査を行うことができるとともに、外部端子部上の配線パターンの検査をも同時に行うことができる新規の構成を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明が講じた手段は、複数の接続端子を備えた集積回路が取り付け可能であって、且つ、取り付けられた状態の当該集積回路を、前記接続端子が設けられた側とは反対側から気体供給圧力により押圧するように構成された保持体と、前記集積回路が前記保持体に取り付けられた際に、前記複数の接続端子に対応するように設けられた複数の検査プローブとを有することを特徴とする液晶表示パネルの検査装置である。
【００１１】
この手段によれば、保持体を外部端子部上に降下させることによって、外部端子部に集積回路の接続端子を接触させると同時に、検査プローブをも接触させることができるため、この状態で液晶表示パネルの検査を行うことによって集積回路を実装した場合と同様の検査を行うことができる。
【００１２】
ここで、前記保持体は複数の配線パターンを含み、前記検査プローブは、端子部と、該端子部と前記配線パターンとの間を接続する可撓性ワイヤを有することが好ましい。また、前記可撓性ワイヤは弾性樹脂によって包摂されていることが好ましい。
また、前記保持体は、上下に貫通する給気孔と、前記給気孔に連続して形成され、可撓性の薄膜が取り付けられた広口開口部と、前記給気孔に連続して形成され、給気装置に接続された給気チューブに接続された上部開口とを有し、前記薄膜は、前記集積回路が取り付けられるように構成されていることが好ましい。
【００１３】
この手段によれば、検査プローブは、配線と接触端子部との間を可撓性ワイヤで接続し、弾性樹脂で包摂してなるため、接触端子部の位置を外部端子部の表面高さに応じて柔軟に対応させることができ、確実なコンタクトを得ることができるとともに、集積回路の接続端子と外部端子部との間のコンタクトも安定させることができる。しかも、可撓性ワイヤを接続して弾性樹脂で充填硬化させるだけで形成できるので、容易に製造することができる。
【００１４】
また、前記集積回路は、前記保持体に対して弾性的に取り付けられていることが好ましい。
【００１５】
この手段によれば、集積回路が保持体に対して弾性的に取り付けられているため、接続端子と外部端子部との間の接触状態を安定させ、確実なコンタクトを得ることができる。
【００１６】
さらに、前記保持体は、前記液晶表示パネルに接続されるべき配線基板を装着し、前記配線は、該配線基板に形成された配線層であることが好ましい。
【００１７】
この手段によれば、液晶表示パネルに接続されるべき配線基板を保持体に装着してあるため、制作が容易になる。
【００１８】
そして、前記保持体は、前記集積回路を着脱可能に保持する保持機構を備えていることが好ましい。
この手段によれば、集積回路を着脱可能に保持する保持機構を備えていることによって、異なる集積回路を適宜選定して検査することができるとともに、集積回路を装着して検査を行った後、そのまま、当該集積回路を外部端子部上に接着固定した後に取り外すことができるため、液晶表示パネルに集積回路を実装することができる。
【００１９】
本発明の液晶表示パネルの検査方法は、複数の接続端子を備えた集積回路を、前記接続端子が設けられた側とは反対側から気体供給圧力により押圧することにより、液晶表示パネルの基板に設けられた外部端子部の配線パターンに、前記集積回路の接続端子を所定の押圧力で接触させ、前記外部端子部に対応して設けられた複数の検査プローブを前記外部端子部に接触させ、前記検査プローブを通じて前記集積回路に検査用信号を供給することによって前記液晶表示パネルを電気的に検査することを特徴とする。
また、前記液晶表示パネルを電気的に検査した後、前記集積回路と前記基板とを導電性粒子を分散させた樹脂接着剤を介して接着し、前記集積回路と前記配線パターンとを導電接続することを特徴とする。
また、前記集積回路は、給気孔と当該給気孔に連続して形成された広口開口部とを備えた保持体の前記広口開口部を覆う可撓性の薄膜に固定され、前記給気孔と前記広口開口部とを介して気体を供給して前記薄膜を膨らませることで、前記集積回路が前記保持体に弾性的に取り付けられることを特徴とする。
また、本発明の集積回路の実装方法は、複数の接続端子を備えた集積回路を、前記接続端子が設けられた側とは反対側から気体供給圧力により押圧することにより、前液晶表示パネルの基板に設けられた外部端子部の配線パターンに、前記集積回路の接続端子を所定の押圧力で接触させ、前記外部端子部に対応して設けられた複数の検査プローブを前記外部端子部に接触させ、前記検査プローブを通じて前記集積回路に検査用信号を供給することによって前記液晶表示パネルを電気的に検査し、そのまま、前記集積回路を前記液晶表示パネルに接着固定することを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して本発明に係る実施形態について説明する。図１は本実施形態におけるプローブ装置の使用状態を示す拡大一部断面図である。液晶表示パネルは、種々の液晶表示体で構成されるが、図示の例においては、画素電極に接続された配線層１１を備えた素子基板１０と、対向電極２１を備えた対向基板２０との間に液晶層３０を挟持した状態に構成されている。
【００２１】
図３に示すように、素子基板１０の外縁部には、対向基板２０の端部よりも側方に張り出した外部端子部１５が形成されている。この外部端子部１５の表面上には、液晶層３０に対向する表示領域から引き出された複数の第１引出配線１２と、この第１引出配線に対して間隔をもって形成された第２引出配線１３とが所定のパターンにて形成されている。
【００２２】
第１引出配線１２は上記配線層１１又は対向電極１２に接続されており、図２に示すように、その先端部は所定の集積回路チップ（以下、単にＩＣチップと称する。）Ａの出力端子に対応して形成された第１端子１２ａとなっている。また、第２引出配線１３の内側端部は、上記ＩＣチップＡの入力端子に対応して形成された第２端子１３ａとなっており、第２引出配線１３の外側端部は、外部の制御回路や給電回路等に接続するための外部端子１３ｂとなっている。外部端子１３ｂは、例えばフレキシブル回路基板の接続端子部Ｂにおいて、外部端子１３ｂと同一ピッチで配列されるように構成された接続端子に導電接続される。
【００２３】
外部端子部１５には、図３に示すように複数のＩＣチップＡが並ぶように設計されており、これらのＩＣチップＡは、制御回路や給電回路に接続される外部端子１３ｂから供給される制御信号及び電力を第２端子１３ａにて受け、これらの制御信号及び電力に基づいて駆動信号を生成し、第１端子１２ａから液晶表示パネル内の配線層や対向電極等に向けて駆動信号を送るように構成されている。なお、マーク１４は、ＩＣチップＡの位置決め用に印刷されたものである。
【００２４】
液晶表示パネルの種類によっては、素子基板１０の外縁部のみに外部端子部１５が形成される場合もあるが、対向基板２０の外縁部にも素子基板１０の端部から外側へ張り出した部分を形成し、この張り出し部分（の裏側）を上記外部端子部１５と同様の外部端子部２５として形成する場合もある。
【００２５】
本実施形態においては、保持体としてある程度剛性の高い絶縁性の材質（例えば硬質樹脂）で形成された保持板４０を、図示しない昇降機構に搭載し、精度良く上下動できるように構成されている。この保持板４０の先端部には上下に貫通する給気孔４０ａと、この給気孔４０ａの下側に連続して形成された広口開口部４０ｂとが設けられている。給気孔４０ａの上部開口には、図示しない給気装置に接続された給気チューブ４１が接続されている。また、広口開口部４０ｂを密閉するように、可撓性の薄膜、例えば合成ゴムシートで構成された弾性シート４２が取り付けられている。
【００２６】
この弾性シート４２の外面上には上記のＩＣチップＡが接着固定されている。このＩＣチップＡは、図２又は図３に示す外部端子部１５，２５に実装するＩＣチップＡそのものでもよく、また、そのものではないが検査用に形成されたほぼ同機能を有する他のＩＣチップでもよい。
【００２７】
給気孔４０ａに給気チューブ４１を介して気体を供給することによって、広口開口部４０ｂを覆う弾性シート４２は下方へ膨らみ、気体の供給圧力に応じた弾性特性によってＩＣチップＡを弾性的に保持することができる。
【００２８】
保持板４０の下面にはフレキシブル回路基板４３が接着固定されており、このフレキシブル回路基板４３には、表面若しくは内部に形成された所定パターン形状の複数の配線パターン４３ａが設けられている。これらの複数の配線パターン４３ａの先端部は接続端子部４３ｂとなっており、この接続端子部４３ｂは、保持板４０の下面側であって、上記広口開口部４０ｂの後方に形成された凹部４０ｃに臨んでいる。
【００２９】
接続端子部４３ｂには、金線等からなる導電性ワイヤ４４の一端がボンディングされている。また、導電性ワイヤ４４の他端は、金属製の接触端子４５に接続されている。そして、上記の複数の接続端子部４３ｂと、複数の導電性ワイヤ４４とをモールドするように、絶縁樹脂を凹部４０ｃに充填した後に、固化させることによってモールド体４６が形成されている。このモールド体４６は、単に保持板４０の凹部４０ｃを充填するだけでなく、導電性ワイヤ４４と接触端子４５との接続部を覆うように、しかも、接触端子４５の下側表面は露出するように、凹部４０ｃから下方へ突出する形状に構成されている。
【００３０】
図４は、モールド体４６の形成方法を示す斜視図である。フレキシブル回路基板４３の表面上にパターン形成された配線パターン４３ａの接続端子部４３ｂにボンディングされた導電性ワイヤ４４は、枠板４８の上に複数配列された接続パッド４７にボンディングされる。この状態で、フレキシブル回路基板４３を図１に示す保持板４０の下面に接着固定し、絶縁樹脂を保持板４０の凹部４０ｃに流し込む。絶縁樹脂を硬化させた後、枠板４８を取り外し、接続パッド４７の露出した部分（枠板４８に接触していた部分）に接続端子４５を接合させる。
【００３１】
フレキシブル回路基板４３の配線パターン４３ａには、検査制御装置５０が接続され、複数の配線パターン４３ａに対して、所定の検査サイクル及び検査パターンにて制御信号や電源電位を供給するように構成されている。
【００３２】
以上説明した本実施形態によれば、図５に示すように、給気装置から気体を所定圧力で給気チューブ４１を介して供給することによって、弾性シート４２を下方へ膨らませ、ＩＣチップＡを気体圧力によって下方へ突出させた状態に保持する。供給気体の圧力を一定に保ったまま、保持板４０を動作させるための図示しない昇降機構によってＩＣチップＡ及び接触端子４５を液晶表示パネルの外部端子部１５上に降下させる。
【００３３】
次に、図６に示すように、ＩＣチップＡの入力端子ａと出力端子ｂとが図１に示す第２端子１３ａと第１端子１２ａに接触し、接触端子４５が外部端子１３ｂに接触するように、保持板４０を素子基板１０の上に押し付けると、ＩＣチップＡは気体圧力によって膨らんだ弾性シート４２によって付与された弾性により所定の強さで外部端子部１５上に押し付けられ、また、接触端子４５はモールド体４６の弾性により所定の強さで外部端子部１５上に押し付けられる。
【００３４】
このとき、ＩＣチップＡの入力端子ａと出力端子ｂとが、それぞれ第２端子１３ａ及び第１端子１２ａに確実に接触したことを確認するために、一定に保持されていた気体圧力がＩＣチップＡの接触圧力によって上昇したことを検知する圧力センサを取付け、この圧力センサの圧力検出値が所定値以上に上昇した場合に昇降機構を停止させ、保持板４０の移動を停止させるように制御することが好ましい。
【００３５】
保持板４０を降下させて、ＩＣチップＡの入力端子ａが第２引出配線１３の第２端子１３ａに接触し、ＩＣチップＡの出力端子ｂが第１引出配線１２の第１端子１２ａに接触し、しかも、接触端子４５が第２引出配線１３の外部端子１３ｂに接触した状態とすることによって、ＩＣチップＡを実装した状態と同じ状態でフレキシブル回路基板４３の配線パターン４３ａを介して検査を行うことができる。
【００３６】
ここで、フレキシブル回路基板４３は、第２引出配線１３の外部端子に接続されるフレキシブル回路基板と同一若しくは同一構造のものを使用することによって、液晶表示装置として完成した状態と同一の状態で、検査を行うことが可能になる。
【００３７】
本実施形態では、ＩＣチップＡを第１端子１２ａと第２端子１３ａに接触させて、接触端子４５を外部端子１３ｂに接触させることにより、液晶表示パネルの点灯検査等を行うことができる。この場合、ＩＣチップＡを保持板４０に対して真空吸着や把持機構等の方法により着脱可能に保持しておき、ＩＣチップＡを液晶表示パネルの外部端子部１５に接触させて検査を行った後、検査結果が良好であれば、そのままＩＣチップＡを外部端子部１５上に実装してしまうことも可能である。
【００３８】
ＩＣチップＡの実装は、図７に示すように、相互距離を可変に構成した把持腕部６１，６２を先端部に備え、これらの把持腕部６１，６２でＩＣチップＡを挟持するように構成された、上記実施形態における保持板４０を兼用する検査アーム６０によって実施される。この検査アーム６０には、上記保持板４０と同様に、フレキシブル回路基板４３の配線パターン４３ａに接続された接触端子４５と同一のプローブ構造が設けられている。このように、上記把持腕部６１，６２によりＩＣチップＡを挟持するとともにプローブ構造を設けることによって、上記実施形態の保持板４０とほぼ同様の構造を実現している。
【００３９】
この検査アーム６０を液晶表示パネルの外部端子部１５上に降下させて、上述と同様に液晶表示パネルの検査を行うことができる。このとき、液晶表示パネルに不良が発見されなかった場合には、その後、当該検査アーム６０をそのままＩＣチップＡの実装ヘッドとして使用する。実装方法としてヒートシール法を用いる場合には、図８に示すように、実装前に外部端子部１５上に異方性導電接着シート７０を敷き、把持腕部６１と６２によってＩＣチップＡを挟持した状態で、検査時と同様に外部端子部１５上に降下させ、ＩＣチップＡの入力端子及び出力端子と外部端子部１５上に形成された端子部とが異方性導電接着シート７０を介して正規に接触するように位置決めする。なお、異方性導電接着シート７０は、例えば光硬化性又は熱硬化性の樹脂接着剤中に導電性粒子を分散させたものである。
【００４０】
次に、把持腕部６１，６２に挟持されているＩＣチップＡの上から図８に示す加圧ツール７１によって加熱（２００℃程度）しながら加圧し、異方性導電接着シート７０を融解させつつ、上下方向の導通を発生させ、ＩＣチップＡの端子と外部端子部１５上の端子とが導通した状態で接着固定する。
【００４１】
この方法によれば、検査アーム６０によって液晶表示パネルの検査とＩＣチップＡの実装とを連続して行うことができるとともに、ＩＣチップＡの実装後にそのまま検査アームによってＩＣチップＡの実装不良の確認を行うことも可能である。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば以下の効果を奏する。
【００４３】
保持体を外部端子部上に降下させることによって、外部端子部に集積回路の接続端子を接触させると同時に、検査プローブをも接触させることができるため、この状態で液晶表示パネルの検査を行うことによって集積回路を実装した場合と同様の検査を行うことができる。
【００４４】
また、検査プローブは、配線と接触端子部との間を可撓性ワイヤで接続し、弾性樹脂で包摂してなるため、接触端子部の位置を外部端子部の表面高さに応じて柔軟に対応させることができ、確実なコンタクトを得ることができるとともに、集積回路の接続端子と外部端子部との間のコンタクトも安定させることができる。しかも、可撓性ワイヤを接続して弾性樹脂で充填硬化させるだけで形成できるので、容易に製造することができる。
【００４５】
また、集積回路が保持体に対して弾性的に取り付けられているため、接続端子と外部端子部との間の接触状態を安定させ、確実なコンタクトを得ることができる。
【００４６】
また、液晶表示パネルに接続されるべき配線基板を保持体に装着してあるため、制作が容易になる。
【００４７】
また、集積回路を着脱可能に保持する保持機構を備えていることによって、異なる集積回路を適宜選定して検査することができるとともに、集積回路を装着して検査を行った後、そのまま、当該集積回路を外部端子部上に接着固定した後に取り外すことができるため、液晶表示パネルに集積回路を実装することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液晶表示パネルの検査プローブ装置の使用状態を示す拡大縦断面図である。
【図２】液晶表示パネルの外部端子部上の拡大平面図である。
【図３】液晶表示パネルの外縁部の一部平面図である。
【図４】プローブ構造の形成方法を示すための斜視図である。
【図５】検査開始前の状態を示す縦断面図である。
【図６】検査時の状態を示す縦断面図である。
【図７】異なる実施形態を示す検査アームの平面図である。
【図８】検査アームを用いたＩＣチップの実装工程を示す断面図である。
【符号の説明】
４０  保持板
４０ａ  給気孔
４０ｂ  広口開口部
４１  給気チューブ
４２  取付部材
４３  フレキシブル回路基板
４４  導電性ワイヤ
４５  接触端子
４６  モールド体
４７  接続パッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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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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