(57)【要約】【課題】平面表示装置の製造工程中、各製造工程が正常に進行したかを検査する際、被検体と接することなく検査できるようにする。【解決手段】上部ガラス板と、前記上部ガラス板の下面全体にコーティングされた導電層と、前記上部ガラス板に対して下方に離隔して配置され、上部ガラス板より大きい面積を有する下部ガラス板と、前記上部ガラス板と下部ガラス板との空間が外部と分離されるように区画し、外側面が前記上部ガラス板の側面と同一線上に位置するように配されたシール材と、前記上部ガラス板と下部ガラス板とシール材によって区画された空間に充填され電気光学材質よりなる変調層と、前記上部ガラス板の側面から前記シール材の外側面まで連続的に塗布された導電体とを含む。【選択図】図３
2008129601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部ガラス板と、
前記上部ガラス板の下面全体にコーティングされた導電層と、
前記上部ガラス板に対して下方に離隔して配置され、上部ガラス板より大きい面積を有する下部ガラス板と、
前記上部ガラス板と下部ガラス板との空間が外部と分離されるように区画し、外側面が前記上部ガラス板の側面と同一線上に位置するように配されたシール材と、
前記上部ガラス板と下部ガラス板とシール材によって区画された空間に充填され電気光学材質よりなる変調層と、
前記上部ガラス板の側面から前記シール材の外側面まで連続的に塗布された導電体と、を含む電気光学モジュレータ組立体。
【請求項２】
前記シール材は導電性材質よりなることを特徴とする請求項１に記載の電気光学モジュレータ組立体。
【請求項３】
前記下部ガラス板は上面の縁部にコーティングされた補助導電層をさらに含み、
前記導電体は前記下部ガラス板の補助導電層に至るまで塗布されていることを特徴とする請求項１に記載の電気光学モジュレータ組立体。
【請求項４】
前記シール材は導電性材質よりなっており、
前記下部ガラス板の補助導電層は前記シール材と接することを特徴とする請求項３に記載の電気光学モジュレータ組立体。
【請求項５】
前記上部ガラス板と下部ガラス板との間隔を保つために挿入されたスペーサをさらに含む請求項１に記載の電気光学モジュレータ組立体。
【請求項６】
前記変調層は、
液晶材質よりなることを特徴とする請求項１に記載の電気光学モジュレータ組立体。
【請求項７】
平面表示装置の製造のための半製品である被検体の一面と離隔して配置され、前記被検体を透過するように光を放射する光源と、
前記光源から放射される光の光経路上で前記被検体の他面と離隔して配置され、前記被検体の表面の電圧分布に比例して前記光の光学特性を変調させるモジュレータと、
前記モジュレータを通過した光の変調された光学特性を感知する変調感知部とを含む、電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査装置。
【請求項８】
前記光源から前記被検体に放射される光を拡散又は集中させる光学レンズ群をさらに含む請求項７に記載の電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査装置。
【請求項９】
前記モジュレータは、
上部ガラス板と、
前記上部ガラス板の下面全体にコーティングされた導電層と、
前記上部ガラス板に対して下方に離隔して配置され、上部ガラス板より大きい面積を有する下部ガラス板と、
前記上部ガラス板と下部ガラス板との空間が外部と分離されるように区画し、外側面が前記上部ガラス板の側面と同一線上に位置するように配置されたシール材と、
前記上部ガラス板と下部ガラス板とシール材によって区画された空間に充填され電気光学材質よりなる変調層と、
前記上部ガラス板の側面から前記シール材の外側面まで連続的に塗布された導電体とを含む請求項７に記載の電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査装置。
【請求項１０】
前記シール材は導電性材質よりなることを特徴とする請求項９に記載の電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査装置。
【請求項１１】
前記下部ガラス板は上面の縁部にコーティングされた補助導電層をさらに含み、
前記導電体は前記下部ガラス板の補助導電層に至るまで塗布されることを特徴とする請求項９に記載の電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査装置。
【請求項１２】
前記シール材は導電性材質よりなっており、
前記下部ガラス板の補助導電層は前記シール材と接することを特徴とする請求項１１に記載の電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査装置。
【請求項１３】
前記上部ガラス板と下部ガラス板との間隔を保つために挿入されたスペーサをさらに含む請求項９に記載の電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査装置。
【請求項１４】
前記変調層は、
液晶材質よりなる請求項９に記載の電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査装置。
【請求項１５】
前記変調感知部は、
前記光経路上で前記モジュレータの前方に配置された第１偏光フィルタと、
前記モジュレータの後方に配置された第２偏光フィルタと、
前記第２偏光フィルタの後方に配置されたカメラと、を含む請求項７に記載の電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査装置。
【請求項１６】
前記第２偏光フィルタの直前に配置された位相遅延器をさらに含む請求項１５に記載の電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査装置。
【請求項１７】
前記カメラに入射される光を拡散又は集中させるために前記第２偏光フィルタとカメラとの間に配置された補助光学レンズ群をさらに含む請求項１５または１６に記載の電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査装置。 
【請求項１８】
平面表示装置の製造のための半製品である被検体が水平に置かれる検査台と、
前記検査台の下側に設けられ、前記被検体を透過するように光を放射する光源と、
前記検査台の前記光源の上側に設けられ、前記光源からの光を偏光させる下部偏光フィルタと、
前記光源から放射される光の軸線上で前記被検体の上方に離隔して配置され、前記被検体の表面の電圧分布に比例して楕円率が変わるモジュレータと、
前記モジュレータの上方に設けられ、前記モジュレータを通過した光を偏光させる上部偏光フィルタと、
前記上部偏光フィルタを通過した光によって平面映像を獲得するカメラとを含む電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査装置。
【請求項１９】
前記モジュレータと上部偏光フィルタとカメラが内部に設けられるハウジングをさらに含み、
前記ハウジングと前記光源及び下部偏光フィルタは同一光軸上に置かれた相対配置を維持しつつ前記検査台に対して水平方向に可動されることを特徴とする請求項１８に記載の電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査装置。
【請求項２０】
前記光源から被検体に放射される光を拡散又は集中させる光学レンズ群をさらに含む請求項１８に記載の電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査装置。
【請求項２１】
前記カメラに入射される光を拡散又は集中させるために前記カメラと上部偏光フィルタとの間に配された補助光学レンズ群をさらに含む請求項１８に記載の電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査装置。 
【請求項２２】
前記モジュレータは、
上部ガラス板と、
前記上部ガラス板の下面全体にコーティングされた導電層と、
前記上部ガラス板に対して下方に離隔して配置され、上部ガラス板より大きい面積を有する下部ガラス板と、
前記上部ガラス板と下部ガラス板との空間が外部と分離されるように区画し、外側面が前記上部ガラス板の側面と同一線上に位置するように配置されたシール材と、
前記上部ガラス板と下部ガラス板とシール材により区画された空間に充填され電気光学材質よりなる変調層と、
前記上部ガラス板の側面から前記シール材の外側面まで連続的に塗布された導電体とを含む請求項１８ないし２１のいずれか１項に記載の電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査装置。
【請求項２３】
前記シール材は導電性材質よりなることを特徴とする請求項２２に記載の電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査装置。
【請求項２４】
前記下部ガラス板は上面の縁部にコーティングされた補助導電層をさらに含み、  
前記導電体は前記下部ガラス板の補助導電層に至るまで塗布されることを特徴とする請求項２２に記載の電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査装置。
【請求項２５】
前記シール材は導電性材質よりなっており、
前記下部ガラス板の補助導電層は前記シール材と接することを特徴とする請求項２４に記載の電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査装置。
【請求項２６】
前記上部ガラス板と下部ガラス板との間隔を保つために挿入されたスペーサをさらに含む請求項２２に記載の電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査装置。
【請求項２７】
前記変調層は、
液晶材質よりなることを特徴とする請求項２２に記載の電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査装置。
【請求項２８】
平面表示装置の製造のための半製品である被検体を検査台上に水平に載置する段階と、
前記被検体に作動電圧を印加する段階と、
一側に導電層が形成され電気光学材質よりなるモジュレータを、導電層のない側を被検体に向かわせて被検体の上方に配置する段階と、
前記モジュレータの導電層に基準電圧を印加する段階と、
前記被検体の下方から光を照射する段階と、
前記被検体とモジュレータを透過した光の変調された光学的特性を測定する段階とを含む電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査方法。
【請求項２９】
前記光の変調された光学的特性を測定する段階は、
前記被検体の下方から照射された光が前記モジュレータに進む前に１次偏光させる段階と、
前記モジュレータを通過した光を２次偏光させる段階と、
前記２次偏光された光による２次元的映像をカメラで獲得する段階と、
前記獲得された２次元的 映像をイメージプロセッシングして前記２次偏光された光の光学的特性分布を分析する段階とを含む請求項２８に記載の電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査方法。
【請求項３０】
前記光の変調された光学的特性を測定する段階後に、
前記被検体を前記検査台に対して水平移動させる段階をさらに含む請求項２８又は２９に記載の平面表示装置の非接触式検査方法。
【請求項３１】
平面表示装置を製造するためにガラス板に電極を形成する段階と、
前記ガラス板を検査台上に水平に載置する段階と、
前記ガラス板に形成された電極に作動電圧を印加する段階と、
一側に導電層が形成され電気光学材質よりなるモジュレータを、導電層のない側を前記ガラス板の電極に向かわせて前記ガラス板の上方に配置する段階と、
前記モジュレータの導電層に基準電圧を印加する段階と、
前記ガラス板の下方から光を照射する段階と、
前記ガラス板とモジュレータを透過した光の変調された光学的特性を測定する段階と、
前記測定された光学的特性が予め設定された正常範囲内ならば後工程を行う段階とを含む非接触式検査方法を用いた平面表示装置の製造方法。
【請求項３２】
前記光の変調された光学的特性を測定する段階は、
前記被検体の下方から照射された光が前記モジュレータに進む前に１次偏光させる段階と、
前記モジュレータを通過した光を２次偏光させる段階と、
前記２次偏光された光による２次元的映像をカメラで獲得する段階と、
前記獲得された２次元的映像をイメージプロセッシングして前記２次偏光された光の光学的特性分布を分析する段階とを含む請求項３１に記載の非接触式検査方法を用いた平面表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置に係り、特に平面表示装置上の電圧分布を電気光学的に獲得することによって平面表示装置の良否を非接触式で検査できる電気光学モジュレータ組立体と、これを用いた平面表示装置の非接触式検査装置及び方法、並びにこの平面表示装置の非接触式検査方法を用いた平面表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、映像表示のために液晶表示装置(Liquid  Crystal Display: ＬＣＤ)、プラズマ表示装置(Plasma Display Panel: ＰＤＰ)、有機ダイオード(Organic Light Emitting Diodes: ＯＬＣＤ)などのような平面表示装置が幅広く使われている。
【０００３】
さらに鮮明な画面に対するニーズを満たすために、これら平面表示装置も次第にその解像度が高くなっている。薄膜トランジスタ液晶表示装置(Thin Film Transistor LCD: ＴＦＴ  ＬＣＤ)を例とすれば、１つのピクセルは０.１ｍｍ単位の幅を有するが、カラー映像処理のためにＲ、Ｇ、Ｂをそれぞれ担う３つのサブピクセルよりなり、アクティブマトリックス(Active Matrix)方式の場合各ピクセルの内部には画素電極とスイッチング素子、すなわちＴＦＴが形成されている。例えば、ＴＦＴ ＬＣＤが１６００×１２００レベルの解像度を有するためには１９２万個のピクセルを必要とし、サブピクセルの数としては５７６万個が必要になる。解像度がアップするにつれ、必要とするピクセル数は急激に増加しており、これに伴って平面表示装置の製造工程は益々高い精度が求められる。
【０００４】
このように製造工程で求められる精度の向上は不良の可能性を共に増大させるので、製造過程で各ピクセルが適宜に形成されたかを検査する必要性も高まる。従って、平面表示装置の製造のための工程中の製品、すなわち半製品に対する検査装置及び検査方法に関する技術も共に開発されている。
【０００５】
ＴＦＴ ＬＣＤのピクセルはガラス板上に直接蒸着形成された薄膜トランジスタ(ＴＦＴ)と共にインジウム錫酸化物(Indium tin oxide: ＩＴＯ)のような導電層を有するが、これらの機械的強度が低い方なので、プローブピンをピクセルに直接に接触させて正常に作動するか否かを検査する接触式検査はピクセルに損傷を与える恐れがある。また、各ピクセルは蒸着された構造物上に付加された絶縁層を有する例が多いが、この場合はプローブピンを接触させられないため、接触式検査が不可能な場合もある。特に、ピクセルの密度が高まる傾向に合わせてプローブピンの機械的精度が共に高くするべきであるが、プローブピンの加工精度にも限界があるので、最近このような接触式検査に代えられる非接触式検査装置及び検査方法に対する開発が盛んに行われている。
【０００６】
平面表示装置の製造のための半製品に対する非接触式検査は電気光学効果(Electro-Optic Effect)を用いることによって行われる。電気光学効果とは光の周波数に比べて相対的にゆっくり変わる電場内で特定物質の光学的特性が変わる効果を指す。例えば、一部結晶は電場内で電場大きさに比例してその光学楕円率が変わるが、これをポッケルス効果(Pockel's Effect)と称し、ポッケルス効果は電気光学効果の代表的な例になる。
【０００７】
ＴＦＴ ＬＣＤはその表面に形成されたＴＦＴを含むピクセルに電源を印加すれば、ピクセル内に分布された複数の画素電極の相対的な位置によって電圧が所定パターンに分布される。従って、この電圧分布を測定して正常状態の電圧分布と対比することによってピクセルが正常に作動するか否かを検査できる。
【０００８】
このような電圧分布を非接触式で測定するために、図１に示したように光源１０と、電気光学モジュレータ(Electro-optic Modulator)２０と、被検体３０と、カメラ４０が同一軸線上で順次に配列された検査装置が知られている。
【０００９】
この検査装置によれば、光源１０からの光は電気光学モジュレータ２０と検査対象物である被検体３０を順次に通過するが、モジュレータ２０と被検体３０との間に形成された電場の強度分布によってモジュレータの光学的性質が変わるようになる。従って、電気光学モジュレータ２０に進む光はモジュレータ２０を通過した後その特性が変調され、カメラ４０をしてこのような変調を映像で獲得せしめることによって、被検体３０の表面上の電圧分布を確認できるようにする。
【００１０】
この際使われる電気光学モジュレータ２０は、図２に示したように、変調層２１と導電層２２とから構成されている。変調層２１は電気光学効果を有する固定結晶よりなる。そして、導電層２２は被検体の表面の電圧分布に対して電場を形成できるように基準電圧面を提供するために備えられる。
【００１１】
このような電気光学モジュレータは電場の強度に比例して光の光学的特性が変調されるようにするためのものであることから、モジュレータと被検体との空間に存在する浮遊物、空気などのような不定形流動物質による光の特性変化を最小化するためには被検体に最大限接近して配置される必要がある。これは基準電圧面と被検体の表面が遠ざかるほど同一電圧差によって形成される電場の強度が弱くなることから光の特性変調も微弱になり、変調量感知することが困難になる点を考慮すべきからである。
【００１２】
さらに、被検体の表面とモジュレータの導電層２２との間に形成される電場が、被検体上の隣り合う電圧源間に形成される電場とクロストーク(cross-talk)が発生することを防止するためにはモジュレータと被検体との距離が最小限これら電圧源間の距離以下に保たれるのが望ましい。
【００１３】
しかし、前述したような電気光学モジュレータ２０は全体が光透過性材質で製造されるべきなので、導電層２２は通常インジウム錫酸化物(Indium tin oxide: ITO)を蒸着することによって形成する。従って、導電層２２はその厚さが極めて薄く、構造的強度に弱く、外部との電気的接続のための端子の構成も極めて困難になる。
【００１４】
また、モジュレータ２０は平面表示装置に対する検査が進まれる間被検体に最大限接近されているべきなので、導電層と被検体の表面との距離が近く保たれる。従って、導電層又はこれに連結された接続端子が被検体の表面に物理的に接触する可能性が存在する。
【００１５】
導電層と被検体の接触が被検体の表面の電極から発生すれば、基準電圧面の形成のために導電層に連結された外部電圧源又は接地源によって被検体の表面の電圧分布が違ってくるので、検査結果の信頼性が低下することは勿論、場合によって被検体に電気的損傷が加わる場合がある。
【００１６】
一方、前述したような非接触式検査装置を実際に具現するに際しては幾つかの困難が発生する。例えば、モジュレータの面積が被検体である平面表示装置の面積より狭いので、一つの検査装置で平面表示装置の全面に対して検査を行うためには両者間相対的な移動が可能な構造を有するべきである。この際、検査装置には被検体である平面表示装置を検査装置にロードするためのローディング手段、平面表示装置を正確な位置に配置するための位置補正手段のような機械的装置を必要とし、これらが検査を行うための手段と空間的な干渉を引き起こさないようにすべき必要がある。またモジュレータが被検体に直接接触しない非接触式検査であっても、実際にモジュレータが被検体に極めて近接して配置されるので、場合によって直接接触が発生して被検体に損傷が発生する恐れがあるが、このような問題点も防止する必要がある。
【００１７】
その他、平面表示装置の製造過程では各製造工程別に該当工程が正確に進行したかを検査する必要があるが、被検体に対する検査が前述したような問題点を抱えているので、平面表示装置の製造工程の全体が影響を受けて製造効率性が低下する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は前述したような従来の技術の問題点を解決するために案出されたもので、その目的は導電層又は接続端子が被検体と物理的に接触される可能性を最小化した電気光学モジュレータ組立体を提供するところにある。
【００１９】
本発明の他の目的は外部との接続端子の形成を容易にするように構造が改善された電気光学モジュレータ組立体を提供するところにある。
【００２０】
本発明のさらに他の目的は平面表示装置に対する非接触式検査を行うために必要な各構成と被検体をローディング及び位置補正するための各構成が空間的に干渉を引き起こさないようにした非接触式検査装置を提供するところにある。
【００２１】
本発明のさらに他の目的は大面積平面表示装置の製造のための半製品に対しても全面積に渡って円滑に検査が行える非接触式検査装置を提供するところにある。
【００２２】
本発明のさらに他の目的は平面表示装置の製造のための半製品に対して非接触式で検査が行える方法を提供するところにある。
【００２３】
本発明のさらに他の目的は平面表示装置の製造工程のうち半製品に対する検査を非接触式で行うことによって平面表示装置を効率よく製造可能な平面表示装置の製造方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明に係る平面表示装置非接触式検査用電気光学モジュレータ組立体は、上部ガラス板と、前記上部ガラス板の下面の全体にコーティングされた導電層と、前記上部ガラス板に対して下方に離隔して配置され、上部ガラス板より大きい面積を有する下部ガラス板と、前記上部ガラス板と下部ガラス板との空間が外部と分離されるように区画し、外側面が前記上部ガラス板の側面と同一線上に位置するように配されたシール材と、前記上部ガラス板と下部ガラス板とシール材により区画された空間に充填され電気光学材質よりなる変調層と、前記上部ガラス板の側面から前記シール材の外側面まで連続的に塗布された導電体とを含むことを特徴とする。
【００２５】
下部ガラス板が上部ガラス板より大きい面積を有するので、下部ガラス板の縁部が上部ガラス板に比べて突出され、下部ガラス板の下方に配置される被検体の表面と導電体が電気的に接触される可能性を遮断できる。
【００２６】
本発明に係る平面表示装置非接触式検査用電気光学モジュレータ組立体において、前記シール材は導電性材質よりなるのが望ましい。
【００２７】
導電層に接しているシール材が導電性材質よりなっているので薄厚の導電層に対しても導電体が安定的に接続されうる。
【００２８】
本発明に係る平面表示装置非接触式検査用電気光学モジュレータ組立体において、前記下部ガラス板は上面の縁部にコーティングされた補助導電層をさらに含み、前記導電体は前記下部ガラス板の補助導電層に至るまで塗布されることを特徴とする。導電体が補助導電層に接することによって上部ガラス板及びシール材にだけ塗布されることに比べて安定的な結合力を確保でき、さらに広い導電面を確保するようになるので外部との電気的接続が容易になる。
【００２９】
本発明に係る平面表示装置非接触式検査用電気光学モジュレータ組立体において、前記シール材は導電性材質よりなっており、前記下部ガラス板の補助導電層は前記シール材と接するのが望ましい。導電層とシール材と補助導電層が共に電気的に接続されるので、導電体から導電層に至るまでの接続を極めて安定的に維持できると同時に、導電体の結合力も向上される。
【００３０】
本発明に係る平面表示装置非接触式検査用電気光学モジュレータ組立体において、上部ガラス板と下部ガラス板との間隔を保つために挿入されたスペーサをさらに含める。
【００３１】
本発明に係る平面表示装置非接触式検査用電気光学モジュレータ組立体において、前記変調層は液晶(Liquid Crystal)材質よりなるのが望ましい。
【００３２】
本発明に係る電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査装置は、平面表示装置の製造のための半製品である被検体の一面と離隔して配置され前記被検体を透過するように光を放射する光源と、前記光源から放射される光の経路上で前記被検体の他面と離隔して配置され、前記被検体の表面の電圧分布に比例して前記光の光学特性を変調させるモジュレータと、前記モジュレータを通過した光の変調された光学特性を感知する変調感知部とを含むことを特徴とする。
【００３３】
本発明に係る電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査装置において、前記光源から前記被検体に放射される光を拡散又は集中させる光学レンズ群をさらに含むのが望ましい。
【００３４】
本発明に係る電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査装置において、前記モジュレータは、上部ガラス板と、前記上部ガラス板の下面全体にコーティングされた導電層と、前記上部ガラス板に対して下方に離隔して配置され、上部ガラス板より大きい面積を有する下部ガラス板と、前記上部ガラス板と下部ガラス板との空間が外部と分離されるように区画し外側面が前記上部ガラス板の側面と同一線上に位置するように配置されたシール材と、前記上部ガラス板と下部ガラス板とシール材により区画された空間に充填され電気光学材質よりなる変調層と、前記上部ガラス板の側面から前記シール材の外側面まで連続的に塗布された導電体を含むことを特徴とする。このモジュレータは、前記シール材は導電性材質よりなっており、前記上部ガラス板の下面の縁部に沿って配置されるのが望ましく、前記下部ガラス板は上面の縁部にコーティングされた補助導電層をさらに含み、前記導電体は前記下部ガラス板の補助導電層に至るまで塗布されるのが望ましい。さらに前記シール材は導電性材質よりなっており、前記下部ガラス板の補助導電層は前記シール材と接するのがさらに望ましい。前記上部ガラス板と下部ガラス板との間隔を保つために挿入されたスペーサがさらに含める。また、前記変調層は液晶材質よりなることを特徴とする。
【００３５】
本発明に係る電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査装置において、前記変調感知部は、前記光経路上で前記モジュレータの前方に配置された第１偏光フィルタと、前記モジュレータの後方に配置された第２偏光フィルタと、前記第２偏光フィルタの後方に配置されたカメラとを含むことを特徴とする。
【００３６】
また前記変調感知部は前記第２偏光フィルタの前前に配置された位相遅延器をさらに含める。  
【００３７】
本発明に係る電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査装置は、前記カメラに入射される光を拡散又は集中させるために前記カメラと第２偏光フィルタとの間に配置された補助光学レンズ群をさらに含むのが望ましい。
【００３８】
また、本発明に係る電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査装置は、平面表示装置の製造のための半製品である被検体が水平に置かれる検査台と、前記検査台の下側に設けられ前記被検体を透過するように光を放射する光源と、前記検査台の前記光源の上側に設けられ前記光源からの光を偏光させる下部偏光フィルタと、前記光源から放射される光の軸線上で前記被検体の上方に離隔して配置され、前記被検体の表面の電圧分布に比例して楕円率が変わるモジュレータと、該モジュレータの上方に設けられ前記モジュレータを通過した光を偏光させる上部偏光フィルタと、前記上部偏光フィルタを通過した光によって平面映像を獲得するカメラとを含むことを特徴とする。
【００３９】
本発明に係る電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査装置において、前記モジュレータと上部偏光フィルタとカメラが内部に設けられるハウジングをさらに含み、前記ハウジングと前記光源及び下部偏光フィルタは同一光軸上に置かれた相対配置を維持しつつ前記検査台に対して水平方向に可動されるのが望ましい。
【００４０】
また、本発明に係る電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査装置は、前記光源から被検体に放射される光を拡散又は集中させる光学レンズ群をさらに含める。前記カメラに入射される光を拡散又は集中させるために前記カメラと上部偏光フィルタとの間に配された補助光学レンズ群をさらに含める。
【００４１】
そして、本発明に係る電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査装置において、前記モジュレータは、上部ガラス板と、前記上部ガラス板の下面全体にコーティングされた導電層と、前記上部ガラス板に対して下方に離隔するように配置され、上部ガラス板より大きい面積を有する下部ガラス板と、前記上部ガラス板と下部ガラス板との空間が外部と分離されるように区画し、外側面が前記上部ガラス板の側面と同一線上に位置するように配置されたシール材と、前記上部ガラス板と下部ガラス板とシール材により区画された空間に充填され電気光学材質よりなる変調層と、前記上部ガラス板の側面から前記シール材の外側面まで連続的に塗布された導電体とを含むことを特徴とする。前記シール材は導電性材質よりなるのが望ましい。また、前記下部ガラス板は上面の縁部にコーティングされた補助導電層をさらに含み、前記導電体は前記下部ガラス板の補助導電層に至るまで塗布されるのが望ましい。さらに前記シール材は導電性材質よりなっており、前記下部ガラス板の補助導電層は前記シール材と接するのがさらに望ましい。そして、モジュレータは前記上部ガラス板と下部ガラス板との間隔を保つために挿入されたスペーサをさらに含める。また、モジュレータにおいて前記変調層は液晶(Liquid Crystal)材質よりなるのが望ましい。
【００４２】
本発明に係る電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査方法は、平面表示装置の製造のための半製品である被検体を検査台上に水平に載置する段階と、前記被検体に作動電圧を印加する段階と、一側に導電層が形成され電気光学材質よりなるモジュレータを、導電層のない側を被検体に向かわせて被検体の上方に配置する段階と、前記モジュレータの導電層に基準電圧を印加する段階と、前記被検体の下方から光を照射する段階と、前記被検体とモジュレータを透過した光の変調された光学的特性を測定する段階とを含むことを特徴とする。
【００４３】
本発明に係る電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査方法において、前記光の変調された光学的特性を測定する段階は、前記被検体の下方から照射された光が前記モジュレータに進む前に１次偏光させる段階と、前記モジュレータを通過した光を２次偏光させる段階と、前記２次偏光された光による２次元的映像をカメラで獲得する段階と、前記獲得された２次元的映像をイメージプロセッシングして前記２次偏光された光の光学的特性分布を分析する段階とを含むのが望ましい。
【００４４】
また、本発明に係る電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査方法において、前記平面映像を獲得する段階後に、前記被検体を前記検査台に対して水平移動させる段階をさらに含むことが望ましい。
【００４５】
本発明に係る非接触式検査方法を用いた平面表示装置の製造方法は、平面表示装置を製造するためにガラス板に電極を形成する段階と、前記ガラス板を検査台上に水平に載置する段階と、前記ガラス板に形成された電極に作動電圧を印加する段階と、一側に導電層が形成され電気光学材質よりなるモジュレータを、導電層のない側を前記ガラス板の電極に向かわせて前記ガラス板の上方に配する段階と、前記モジュレータの導電層に基準電圧を印加する段階と、前記ガラス板の下方から光を照射する段階と、前記ガラス板とモジュレータを透過した光の変調された光学的特性を測定する段階と、前記測定された光学的特性が予め設定された正常範囲内ならば後工程を進む段階とを含む。
【００４６】
本発明に係る非接触式検査方法を用いた平面表示装置の製造方法において、前記光の変調された光学的特性を測定する段階は、前記被検体の下方から照射された光が前記モジュレータに進む前に１次偏光させる段階と、前記モジュレータを通過した光を２次偏光させる段階と、前記２次偏光された光による２次元的映像をカメラで獲得する段階と、前記獲得された２次元的映像をイメージプロセッシングして前記２次偏光された光の光学的特性分布を分析する段階とを含むことが望ましい。
【発明の効果】
【００４７】
以上述べたように、本発明に係る電気光学モジュレータ組立体は上部ガラス板によって導電層が覆われているので、導電層が外部との物理的接触から保護されうる。また、上部ガラス板、下部ガラス板及びシール材によって変調層を外部と隔離できるので、固体結晶は勿論、液晶も変調層の材質として使用可能である。
【００４８】
また、上部ガラス板からシール材に至るまで塗布されている導電体が外部との接続端子として働き、導電体はシルバーペーストのような導電性ペーストを塗布する方式で容易に形成できるので、結局モジュレータを外部と接続するための端子の形成が容易になる。
【００４９】
このような効果は下部ガラス板の上面に補助導電層が形成されたり、シール材が導電性材質よりなっているか、補助導電層が導電性材質よりなるシール材と接する場合にさらに増大する。
【００５０】
また、本発明に係る電気光学モジュレータ組立体は、下部ガラス板が上部ガラス板より広い面積を有するので上部ガラス板に対して下部ガラス板の縁部が突出され、上部ガラス板の側面方向に形成された導電体が下部ガラス板の下方に配される被検体と接することをこの突出部が遮断するようになる。従って、モジュレータが被検体に電気的に接続されることによって発生する恐れのある問題点を予め防止できる。
【００５１】
また、本発明に係る電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査装置はモジュレータとこれを通じて変調された検査光の光学的特性を感知できる手段が全て被検体の一側に配置される。すなわち、複雑な構造と移動経路を有する必要のある変調感知部とモジュレータが被検体を中心に一側に配置され、簡単な構造を有する光源が被検体の他側に配置されるようにできるので、被検体のローディング手段や位置補正手段との空間的干渉が発生しない位置に変調感知部とモジュレータを共に配置できる。また、変調感知部とモジュレータを一つのハウジングに収容してモジュール化することによって被検体に対する相対的な移動を容易にする。
【００５２】
本発明に係る電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式 検査装置において、モジュレータは下部ガラス板が側面に突出されているので、モジュレータの外部接続端子が被検体と電気的に接続されることを遮断可能である。また、上部ガラス板、下部ガラス板及びシール材間の変調層が形成される空間を外部と隔離できるので、液晶のような流動性電気光学材質を使用できる。
【００５３】
本発明に係る電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査方法は大面積の平面表示装置に対して相対的に小さい光透過面積を有するモジュレータでも効率よく検査が行える。
【００５４】
本発明に係る非接触式検査方法を用いた平面表示装置の製造方法によれば、平面表示装置の製造工程のうち半製品に対する検査を非接触式で行うことによって平面表示装置を効率よく製造可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５５】
以下、添付した図面に基づき本発明に係る平面表示装置非接触式検査用電気光学モジュレータ組立体の望ましい実施例を詳述する。
【００５６】
図３は本発明に係る平面表示装置非接触式検査用電気光学モジュレータ組立体の一実施例を示した断面図である。
【００５７】
モジュレータ２００は上部ガラス板２１０と下部ガラス板２２０と導電層２１１とシール材２４０と変調層２５０と導電体２６０を含む。上部ガラス板２１０は板状のガラス材質よりなる。
【００５８】
導電層２１１は上部ガラス板２１０の下面全体に渡って形成される。導電層２１１は後述するように被検体の表面に形成された電圧分布に対して基準電圧面を提供するためのもので、導電性材質よりなると共に光が透過できる材質で形成されなければならない。従って、導電層２１１はインジウム錫酸化物(ITO)で形成されるのが望ましい。上部ガラス板２１０の下面にインジウム錫酸化物をスパッタリング(sputtering)して直接に形成することによって導電層２１１を形成できる。
【００５９】
下部ガラス板２２０も板状のガラス材質よりなり、上部ガラス板２１０の下方に所定の間隔を隔てて離隔して配置される。上部ガラス板２１０と下部ガラス板２２０との空間は後述する変調層２５０が形成される空間であり、必要な変調層２５０の厚さほど両者間の間隔を確保すべきである。また下部ガラス板２２０は上部ガラス板２１０に対して実質的に並んで配置されるのが望ましい。これは、変調層２５０の厚さを均一に保つことによって、変調層２５０のいずれの地点に光が通過しても光経路の長さが均一になるようにするためである。下部ガラス板２２０は上部ガラス板２１０より広い面積を有するべきである。従って、図１に示したように、断面状の下部ガラス板２２０の縁部が上部ガラス板２１０の縁部より図面を基準にして側方向にさらに突出するようになる。
【００６０】
上部ガラス板２１０と下部ガラス板２２０との間隔を保つために、必要に応じて両者間にスペーサ２７０を挿入することができる。
【００６１】
シール材２４０は上部ガラス板２１０と下部ガラス板２２０との間に配置され、両者とそれぞれ密着して外部と区画される空間を形成する。シール材２４０は上部ガラス板２１０の下面の縁部に沿って配置されるのが望ましい。すなわち、シール材２４０の外側面は上部ガラス板２１０の側面と実質的に一直線上に置かれるように配置されるのが望ましい。これは後述する導電体２６０の塗布を容易にするためのものであり、シール材２４０の外側面が上部ガラス板２１０の側面と一直線上に置かれることによって、実質的に導電層２１１の外側端も同一直線上に置かれる。
【００６２】
シール材２４０により形成された空間には電気光学材質が充填され変調層２５０を形成する。電気光学材質とは光の周波数に比べて相対的にゆっくり変わる電場内で光学的特性が変わる材料、すなわち電気光学効果(Electro-optic Effect)を有する材料を指す。
【００６３】
変調層２５０を形成するための電気光学材質は、固体結晶であってＫＤＰ(Potassium   Dihydrogen Phosphate:KH２PO４)、ＤＫＤＰ(Potassium Dideuterium Phosphate: KD２PO４)、ＧａＡｓ、ＢＳＯ(Bismuth Silicon Oxide: Bi１２SiO２０)、ＢＧＯ(Bismuth Germanium Oxide: Bi１２GeO２０)の中から選ばれるが、液晶(Liquid Crystal)材質よりなるのがさらに望ましい。液晶は電場内で電場の強度に比例して、電場が形成された方向に通過する光の分極状態、例えば楕円率(ellipticity)を変調させる。このように流動性のある液晶材質で変調層を構成可能なことは、上部ガラス板２１０と下部ガラス板２２０、それからシール材２４０によって変調層２５０が外部と分離できるからであり、変調層２５０の材質に対する選択の幅を広くすることができる。特に液晶材質はＬＣＤ製造に常用する材質なので入手し易いとの長所もある。
【００６４】
導電体２６０は上部ガラス板２１０の側面からシール材２４０の外側面に至るまで塗布される。シルバーペースト(silver paste)のような導電性ペーストを塗布することで簡単に導電体２６０を形成することができる。前述したようにシール材２４０の外側面が上部ガラス板２１０の側面と一直線上に置かれていると導電体の形成が容易になる。導電性ペーストは塑性があることから導電体２６０が上部ガラス板２１０からシール材２４０に至るまで塗布する過程において上部ガラス板２１０の下面に形成された導電層２１１と密着するようになり、結局導電体２６０は導電層２１１と電気的に接続される。従って、この導電体２６０は導電層２１１を外部と電気的に接続するための接続端子として働く。
【００６５】
以上のような構成のモジュレータ２００は、使用状態で図１に対する説明と同じく、下部ガラス板２２０側を被検体に近接させ、導電層２１１に外部電圧源又は接地源を連結する。そして、ＴＦＴ ＬＣＤのような被検体に作動電圧を連結すれば、被検体の表面にはスイッチング素子及び画素電極の配置に相応するように２次元的な電圧分布が形成される。被検体の表面の電圧分布と導電層２１１の電圧差によって両者間に電場が形成される。変調層２５０に充填された電気光学材質はこの電場の強度に比例して光学的特性が変わり、変調層２５０を通過する光はその光学的特性が変調される。従って、外部から変調層２５０を通過するように光を放射し、変調層２５０を通過しつつ変調された光の光学特性を測定すれば被検体の表面の電圧分布が分かる。
【００６６】
この過程で下部ガラス板２２０が上部ガラス板２１０より広い面積を有するので、上部ガラス板２１０に比べて図面を基準にして側面方向にさらに突出し、導電体２６０は被検体の表面に対して下部ガラス板２２０の縁部によって遮られる。従って、導電体２６０が被検体の表面に直接に接触されることが遮断される。
【００６７】
図４は本発明に係る電気光学モジュレータ組立体の他の実施例を示した断面図である。本実施例に対する説明において、説明の重複を避けるために前述した実施例と同じ構成についてはさらなる説明は省略し、同じ符号を付する。
【００６８】
下部ガラス板２２０は補助導電層２２１をさらに含む。補助導電層２２１は下部ガラス板２２０の上面の縁部に形成され、上部ガラス板２１０の導電層２１１と同じくＩＴＯを蒸着して形成可能である。  
【００６９】
導電体２６０は上部ガラス板２１０の側面からシール材２４０の外側面を経て下部ガラス板２２０の補助導電層２２１に至るまで延びて塗布される。下部ガラス板２２０にＩＴＯを蒸着して形成した補助導電層２２１が導電体２６０と密着することによって導電体２６０の結合力が強化され、さらに広い導電面が得られるので、外部との電気的接続がさらに容易になる。補助導電層２２１が下部ガラス板２２０の上面に形成されているので、下部ガラス板２２０の下方に位置するようになる被検体との電気的接触の問題は発生しない。
【００７０】
また、シール材２４０も導電性材質よりなるのが望ましい。シール材２４０は上部ガラス板２１０の下面に形成された導電層２１１と直接に接しているので、導電性材質よりなっていると導電層２１１に対する電極の役割を果たすことができる。
【００７１】
導電体２６０が上部ガラス板２１０の側面からシール材２４０の外側面に渡って塗布されている場合、シール材２４０が不導性材質ならば実際導電体２６０が上部ガラス板２１０の導電層２１１と接触できる面積は導電層２１１の厚さに比例して極めて狭い。従って、導電体２６０と導電層２１１との電気的接続が不安定になる場合がある。しかし、シール材２４０が導電性材質よりなっていれば、導電体２６０から導電層２１１に至る電気的接続をさらに安定的に維持できる。さらにシール材２４０が導電性材質よりなった場合、下部ガラス板２２０の補助導電層２２１はシール材２４０と接するのが望ましい。この際補助導電層２２１はシール材２４０を経て導電層２１１に電気的に接続されるので、特に導電体２６０が補助導電層２２１に至るまで塗布された場合は導電体２６０から上部ガラス板２１０の導電層２１１に至るまでの電気的接続が極めて安定的に保たれる。
【００７２】
シール材２４０が導電性材質よりなっていることと、下部ガラス板２２０の上面に補助導電層２２１が形成されることは必ず同時に必要なことではなく、それぞれ別に備えられても前述したような作用効果が得られる。すなわち、シール材２４０だけ導電性材質よりなっており、下部ガラス板２２０の補助導電層２２１が形成されていないとしても、導電体２６０はシール材２４０を介して導電層２１１に対する接触面積をさらに広く確保できるので、外部との電気的接続が安定的に維持できる。また、シール材２４０が導電性材質ではなく、下部ガラス板２２０に補助導電層２２１が形成されているだけで、導電体２６０が補助導電層２２１まで延びているとすれば、導電体２６０は下部ガラス板２２０に付着されるものなので、上部ガラス板２１０及びシール材２４０の側面にだけ付着されていることに比べてさらに強い結合力を得られると同時に、外部に露出される導電面をさらに広く確保可能である。
【００７３】
以下、添付した図面に基づき本発明に係る電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査装置の望ましい実施例を詳述する。
【００７４】
図５は本発明に係る電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査装置の一実施例を示した説明図である。
【００７５】
光源１００は光を発させるための手段であって、被検体５０に向かって光を放射する。光源１００は平面表示装置の製造のための半製品であって、板状の被検体５０の一面から離隔して配置される。光源１０からの光は被検体５０を透過して、後述されるモジュレータ２００を通過しつつ位相、分極状態のような光学的特性が変調され、結局この光の変調された特性を感知することによって被検体５０が正常に作動するか否かを検査するという点において、検査光と称する。この検査光は位相を含めた光学的特性が均一なレーザであることが望ましい。従って、光源１００はキセノンランプやナトリウムランプ又は発光ダイオード(Light Emission Diode: LED)を含めるが、レーザ発振器を含むのがさらに望ましい。
【００７６】
光源１００と被検体５０との間には検査光を拡散、集中させたり光経路を変更させる光学レンズ群４００が配されるのが望ましい。検査光の進み方向に対して垂直断面の面積が被検体５０上の検査領域より小さければ光の拡散が必要であり、逆の場合、すなわち被検体５０の検査領域がさらに小さい場合は逆に検査光の集中を必要とする。従って、光学レンズ群４００は単一な凸レンズ又は凹レンズで構成されたり、これらの組合わせによって構成できる。また光学レンズ群４００はその名称にも関わらず、反射鏡、光ファイバ(optical fiber)を含んで光経路を変更するための手段が付加されうる。
【００７７】
モジュレータ２００は検査光の進み経路、すなわち光経路上で被検体５０の他面と離隔して配置され、被検体５０を中心にして光源１００とは反対側に位置するようになる。従って、モジュレータ２００には被検体５０を透過した検査光が入射するようになる。
【００７８】
被検体５０の検査領域、例えばいずれか一つのピクセルに電源を連結すれば、ピクセルの表面にはスイッチング素子又は画素電極の配置によって電圧分布が不均一になる。すなわち、被検体５０の表面に所定の２次元的なパターンに電圧が分布される。この際モジュレータ２００の導電層２１１を接地させたり、任意のレベルの電圧源に連結して基準電圧面にすれば、被検体５０の表面と導電層２１１との電圧差によって電場が発生する。この際の電場の強度分布は被検体５０表面の電圧分布に比例するようになる。モジュレータ２００の変調層２５０はこの電場内に置かれるようになるため、電場の強度によって光学的特性が変わるようになるが、電気光学材質の光学特性変化も被検体５０の表面の電圧分布に比例する。このモジュレータ２００に検査光を通過させれば、通過された検査光は通過する前の検査光に比べてその光学的特性が変調され、この変調も被検体５０の表面の電圧分布に比例するようになる。ここで変調される変調層２５０の光学特性とは分極状態、特に楕円率を指す。この検査光の変調を後述する変調感知部３００で感知すれば、早速被検体５０の表面電圧分布が分かり、その分析結果を持って被検体５０が正常に動作するか否かを検査できるようになる。
【００７９】
モジュレータ２００と被検体５０との距離は近いほど良い。モジュレータ２００は電場の強度に比例する光学的特性の変化によって検査光の楕円率が変わるようにするためのものなので、モジュレータ２００と被検体５０との空間に存在する浮遊物、空気などのような不定形の流動物質による検査光の光学特性変化を最小化するためには被検体５０に最大限接近して配置される必要がある。また、基準電圧面と被検体５０の表面が遠ざかるほど同じ電圧差によって形成される電場の強度が弱くなるので、検査光の楕円律変化も微弱になり、変調量を感知し難くなる点を考慮すべきであるからである。さらに被検体５０の表面とモジュレータ２００の導電層２１１との間に形成される電場が被検体５０上の隣り合った電圧源間に形成される電場とクロストーク(cross-talk)が発生することを防止するためにはモジュレータ２００と被検体５０との距離が少なくともこれら電圧源間の距離以下に保つのが望ましい。  
【００８０】
モジュレータ２００は多様な形態に製造可能であるが、前述した本発明に係る平面表示装置非接触式検査用電気光学モジュレータ組立体を使用するのが望ましい。
【００８１】
変調感知部３００はモジュレータ２００を通過しつつ検査光の断面に沿って変調された光学的特性を感知するためのものである。モジュレータ２００を通過しつつ検査光は位相、楕円率など光学的特性が変わるようになるが、この変化は被検体５０の表面に形成された電圧分布と比例するので、光学位相検出器(Optical Phase Detector)を含めて検査光の光学的特性を測定できるものならばいずれの形態でも良い。しかし、望ましくは一対の偏光フィルタ３１０、３２０とカメラ３３０で構成可能である。
【００８２】
変調感知部３００を構成する一対の偏光フィルタ３１０、３２０とカメラ３３０は全て検査光の光経路上に配される。第１偏光フィルタ３１０は光源１００と被検体５０との間に、第２偏光フィルタ３２０はモジュレータ２００の後方に、カメラ３３０は第２偏光フィルタ３２０の後方にそれぞれ配される。第１偏光フィルタ３１０はモジュレータ２００の前方にだけ配置されていると良いが、前述したようにモジュレータ２００と被検体５０の間隔が極めて狭いので、被検体５０の前方に配置されるのが望ましい。第２偏光フィルタ３２０はカメラ３３０とモジュレータ２００との間に配すれば良い。すなわち、第１偏光フィルタ３１０と第２偏光フィルタ３２０はモジュレータ２００を中心に前後にそれぞれ配置すれば良い。
【００８３】
光源１００から放射された検査光は第１偏光フィルタ３１０を通過しつつ偏光され、被検体５０を経てモジュレータ２００を通過しつつ部分的に分極状態、例えば楕円率が変調されるが、第２偏光フィルタ３２０が第１偏光フィルタ３１０に対して所定の角度で回転されているとすれば、変調された一部検査光が第２偏光フィルタ３２０を通過できなくなる。これをカメラ３３０を介して２次元映像で貯蔵すれば、この２次元映像に現れた明暗の分布が検査光の楕円率に相応するようになる。この際、明暗比がさらに強調されるように第２偏光フィルタ３２０の直前方には位相遅延器(Phase Retarder)をさらに配するのが望ましい。位相遅延器としては１／４波長板(Quarter-wave Plate)のようなものが使用可能である。位相遅延器は楕円分極された検査光の光出力を変調させることによって、結局カメラ３３０によって獲得された映像で明暗比をアップすることができる。カメラ３３０によって獲得された映像は通常のイメージプロセッシング(image  processing)技法によって分析して、最終的に被検体５０の表面に形成された電圧分布を把握できるようになる。イメージプロセッシングの具体的な方法は通常の技術に属するので、それに対する詳細な説明は省く。
【００８４】
一方、カメラ３３０に入射される検査光を拡散又は集中させるため、前述したような補助光学レンズ群５００がカメラの前段にさらに配されうる。補助光学レンズ群５００は前述した光源１００からの検査光を拡散又は集中させるための光学レンズ群４００と基本的な機能が同様であり、但しカメラ３３０が映像を獲得するために焦点合わせする機能にさらに重みがある。従って、さらに配置される補助光学レンズ群５００は倍率及び焦点調節のための鏡筒及び自動焦点モジュールをさらに含む。
【００８５】
図６は本発明に係る電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査装置の他の実施例を示した説明図である。本実施例に対する説明において、説明の重複を避けるために前述した実施例と同じ構成に対する説明は省き、同じ図面符号を使用する。従って、以下別に説明されていない特徴は前述した実施例における説明と同様である。
【００８６】
検査台６００は検査過程において被検体５０を保持するためのもので、上面に被検体５０が水平に載置される。また、光源１００からの光が通過できるように上下方向に貫通孔が形成される。検査台６００には被検体５０を検査台６００上にロードするためのローディング手段(図示せず)と、被検体５０の的確な位置を補正するための位置補正手段(図示せず)が付加される。ローディング手段及び位置補正手段は機械的な構成が多少複雑であり、占める空間も大きい。従って、殆んどの作動部位は検査台の上に露出されないように検査台の内部又は検査台の下方に配される。このようなローディング手段及び位置補正手段の機械的な構成は平面表示装置の製造工程ばかりではなく、半導体ウェーハ製造工程においても幅広く使われるものなので、その詳細な説明は省く。
【００８７】
検査台６００をして被検体５０を水平に保持せしめることは、大型化傾向の平面表示装置の技術的な動きと関連ある。すなわち、大面積の平面表示装置を垂直に保持すれば、平面表示装置の主な材質がガラス板なので座屈し易く、平面表示装置が座屈されればその表面の微細な素子に対する検査が不可能になったり、検査結果に信頼性が無くなる。さらに平面表示装置を垂直に保つと外部の振動によって破損される可能性が高まる。
【００８８】
光源１００と第１偏光フィルタ３１０は検査台６００の下方に配される。第１偏光フィルタ３１０は後述する第２偏光フィルタ３２０より下部に配されるので、下部偏光フィルタと称する。
【００８９】
モジュレータ２００と第２偏光フィルタ３２０とカメラ３３０は順次に検査台の上方に配される。第２偏光フィルタ３２０は第１偏光フィルタ３１０より上部に配されるので、上部偏光フィルタと称する。この際モジュレータ２００と上部偏光フィルタ３２０とカメラ３３０を一つのハウジング７００の内部に収納して、この３つの構成が１つのモジュールをなすようにするのが望ましい。補助光学レンズ群４００が具備された場合は補助光学レンズ群5００もこのハウジング７００の内部に収納されるようにすることができる。
【００９０】
一つのハウジング７００の内部にモジュレータ２００と上部偏光フィルタ３２０とカメラ３３０が収納されるので、ハウジング７００を水平面内で可動させるだけで、この３種類の構成が同一な相対的配置を保ったまま検査台６００上に置かれた被検体５０に対して相対的に水平移動するのが可能である。
【００９１】
このようにハウジング７００を水平移動させるべき理由は、被検体５０上の検査対象領域が通常モジュレータ２００の光透過面積より大きいからであるが、大面積平面表示装置の普遍化に伴ってこのような傾向がさらに深刻になるため、被検体５０上の全ての検査領域を検査するためにはモジュレータ２００及びこれを関連する構成を水平面内でスキャンすべきである。この際モジュレータ２００に検査光を入射させる光源１００及び上部偏光フィルタ３２０もハウジング７００と同一光軸上に配された相対位置を維持しながら水平面上で可動されるのが望ましい。すなわち、ハウジング７００と光源１００と上部偏光フィルタ３２０が同一光軸上に置かれた相対的な位置を位置しながら検査台６００に置かれた被検体５０に対して相対的に水平移動しつつ被検体５０の表面の全ての検査対象領域
に対して検査を行うようにする。
【００９２】
補助光学レンズ群5００が備えられる場合、補助光学レンズ群５００はカメラ３３０が獲得する映像の光学的な倍率調整、又は映像獲得に必要な焦点調整のために複数のレンズと、複数のレンズを所定の配列状態に維持及び調整するための鏡筒、さらに自動焦点モジュール(Auto Focusing Module)を含めるので、その物理的な大きさが大きくなるしかなく、鏡筒及び自動焦点モジュールに含まれた駆動装置が複雑になる。このような補助光学レンズ群５００をカメラ３３０と共に検査台６００の上方に配置できるので、これらが検査台６００の下方に配されることに比べてローディング手段や位置補正手段との機械的干渉の問題点が著しく減少する。
【００９３】
また、検査台６００の下方に配される光学レンズ群４００は補助光学レンズ群５００に比べて複雑な機構を必要とせず、その物理的大きさを小さく作製できる。従って、検査台６００の下方に光源１００と光学レンズ群４００、さらに下部偏光フィルタ３１０まで全て配置しても、ローディング手段や位置補正手段との機械的干渉の問題点はない。
【００９４】
以下、本発明に係る電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査方法の望ましい実施例を詳述する。
【００９５】
図７は本発明に係る電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査方法の一実施例の順序図である。
【００９６】
検査を行うため、まず平面表示装置の製造のための半製品である被検体を検査台上に水平に載置する(Ｓ１００)。被検体を検査台に水平に載置する理由は前述した通りである。
【００９７】
被検体には外部の電源を連結して作動電圧を印加することによって実際作動状態と同じ条件を作る(Ｓ２００)。
【００９８】
一方、被検体の上面に近接してモジュレータを配する(Ｓ３００)。このモジュレータは電場の強度によって光学的特性が変わる電気光学材質よりなっており、その一側には導電層が形成されている。モジュレータは導電層の存する側が被検体と遠ざかるように配される。この状態でモジュレータの導電層に基準電圧を印加する(Ｓ４００)。基準電圧とは被検体の上面に形成される電圧分布に対比されて、導電層と被検体の表面との間に電場を形成させるためのものである。基準電圧を印加するために任意の電圧源を連結することもできるが、接地させる方が望ましい。
【００９９】
次いで、被検体の下方から上方に向かって光を照射する(Ｓ５００)。照射された光は被検体を透過してモジュレータに到達する。モジュレータでは電気光学材質から導電層の順に通過するようになるが、導電層と被検体の上面間に形成された電場の強度に比例して電気光学材質の光学的特性が変わるので、これを通過する光もその光学的特性が変調される。この光を通じて結局被検体の良否が検査できるので、この光は検査光と称する。
【０１００】
このように変調された光、すなわち検査光の光学的特性を測定する(Ｓ６００)。この際、変調された検査光の光学的特性は被検体の上面に形成された電圧の２次元的分布に比例することになるので、検査光の変調が２次元的にどのように分布されるかを測定すれば、これを通じて被検体の上面の電圧分布が分かる。
【０１０１】
変調された検査光の光学的特性を測定する過程(Ｓ６００)を容易に行うため、前記変調された検査光の光学的特性を測定する段階(Ｓ６００)は、被検体の下方から照射された検査光がモジュレータに進む前に１次偏光させる段階(Ｓ６１０)と、モジュレータを通過した検査光を２次偏光させる段階(Ｓ６２０)と、２次偏光された検査光による２次元的映像をカメラで獲得する段階(Ｓ６３０)を含むのが望ましい。２次にかけて偏光段階(Ｓ６１０、Ｓ６２０)において偏光の角度を調節することによって変調された検査光の一部分をマスキングすることができる。従って、変調された検査光の光学的特性が、カメラから獲得される映像では明暗の差として現れる。このように検査光の光学的特性が明暗の差で現れる映像を獲得する(Ｓ６３０)ことによって、通常のイメージプロセッシング(image processing)を通じて検査光の光学的特性分布を把握して、結局被検体の上面の電圧分布が分かる(Ｓ６４０)。
【０１０２】
変調された検査光の光学的特性を測定した(Ｓ６００)後、被検体上の他の領域に対して検査の要否を判断(Ｓ７００)して、必要ならば検査光の光源とカメラを被検体に対して水平方向に移動させる(Ｓ８００)。移動完了後、再び被検体に対して検査光を照射する段階(Ｓ５００)から行うと、被検体上の他の領域についても同様な方式で検査が行える。
【０１０３】
以下、本発明に係る非接触式検査方法を用いた平面表示装置の製造方法の望ましい実施例を詳述する。
【０１０４】
図８は本発明に係る非接触式検査方法を用いた平面表示装置の製造方法の一実施例を示した順序図である。
【０１０５】
通常の平面表示装置の製造方法の一例としてＴＦＴ ＬＣＤの製造工程を簡単に説明すれば、１枚のガラス板の表面に電極、さらに具体的にはＴＦＴ(Thin Film Transistor)を形成するＴＦＴ形成工程と、もう一つのガラス板にはＣＦ(Color Filter)を形成するＣＦ形成工程を経る。次いでこれらガラス板を貼り合わせた後、２枚のガラス板の間に液晶を注入するセル工程を行う。最後に、モジュール工程ではセル工程を経たパネルに偏光板と、駆動回路、バックライトユニットを取付けて最終にＬＣＤパネルの製造を完了する。
【０１０６】
平面表示装置の製造方法の他の例としてＰＤＰ製造工程について簡単に説明すれば、１枚のガラス板に電極及び誘電体を形成し、もう一つのガラス板にはアドレス電極、隔壁及び蛍光体を形成した後、２枚のガラス板を貼り合わせ、２枚のガラス板の間にガスを注入し、最後に駆動回路を取付けてＰＤＰパネルの製造を完了する。。
【０１０７】
以上のようにＬＣＤ製造工程とＰＤＰ製造工程は各工程に違いがあるが、ＴＦＴも電極を含んでいるので電極を形成する過程を共通して含んでいる。従って、電極を形成する各工程の完了後は該当工程により形成された電極が正しく作動するのか検査する必要性はＬＣＤ製造工程やＰＤＰ製造工程の両方において共通して発生する。
【０１０８】
このため、まずガラス板に電極を形成した後(Ｓ９００)、電極が形成されたガラス板を検査台上に水平に載置し(Ｓ１０００)、ガラス板に形成された電極に作動電圧を印加し(Ｓ１１００)、一側に導電層が形成され電気光学材質よりなるモジュレータを、導電層のない側がガラス板の電極に向かうようにガラス板の上方に配する(Ｓ１２００)。その後、モジュレータの導電層に基準電圧を印加し(Ｓ１３００)、ガラス板の下方から光を照射する(Ｓ１４００)。このようにガラス板の下方から照射する光はガラス板に形成された電極が正常か異常かを検査するためのものなので、検査光と称する。
【０１０９】
すると、照射された光はガラス板とモジュレータを通過するが、ガラス板に形成された電極とモジュレータの導電層との間に形成された電場によってその光学的特性が変調される。光学的特性の変調は前記電場の強度によって相違になるため、光学的特性が変調された程度を測定すれば直ちに前記電場の強度が分かる。従って、ガラス板とモジュレータを透過した光の変調された光学的特性を測定し(Ｓ１５００)、測定された光学的特性が予め設定された正常範囲以内であるかを判断して、正常範囲内ならば後工程を行う(Ｓ１８００)。ここで、後工程とは電極を形成する工程後の全工程を指すもので、例えばＬＣＤの製造に関するものの場合は２枚のガラス板を貼り合わせて液晶を注入するセル工程、偏光板と駆動回路とバックライトユニットなどを取付けるモジュール工程を意味し、ＰＤＰ製造に関するものの場合は２枚のガラス板を貼り合わせてガスを注入し駆動回路を取付けるなどの大単位工程を意味する場合もあり、電極を形成した後電極上に保護膜を形成する工程のように小単位細部工程を意味する場合もある。
【０１１０】
一方、前記光の変調された光学的特性を測定する段階(Ｓ１５００)は、ガラス板の下方から照射された光がモジュレータに進む前に１次に偏光させる段階(Ｓ１５０１)と、モジュレータを通過した光を２次に偏光させる段階(Ｓ１５０２)と、２次偏光された光による２次元的映像をカメラで獲得する段階(Ｓ１５０３)と、獲得された２次元的映像をイメージプロセッシングして２次偏光された光の光学的特性分布を分析する段階(Ｓ１５０４)とを含むのが望ましい。また、一領域に対する検査が完了した後、他の領域に対しても検査する必要があるか否かを判断(Ｓ１６００)し、他の領域に対して検査するためには検査光を照射する光源及びカメラを移動させる(Ｓ１７００)。移動後再び検査光を照射する段階(Ｓ１４００)からその以降の段階を順次に行うと、他の領域に対してもガラス板の電極が正常か否かを検査できる。このように全領域に対する検査が終了すれば、後工程を行う(Ｓ１８００)。 
【０１１１】
以上図面に示された本発明の一実施例は、本発明の技術的思想を限定することと解されてはいけない。本発明の保護範囲は請求の範囲に記載された事項によってだけ制限され、本発明の技術分野において通常の知識を有する者にとって本発明の技術的思想を多様な形態に改良変更することが可能である。従って、このような改良と変更は通常の知識を有する者にとって自明である限り、本発明の保護範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】従来の技術による平面表示装置の非接触式検査装置を概略的に示した説明図。
【図２】図１の電気光学モジュレータを拡大して示した断面図。
【図３】本発明に係る平面表示装置非接触式検査用電気光学モジュレータ組立体の一実施例の断面図。
【図４】本発明に係る平面表示装置非接触式検査用電気光学モジュレータ組立体の他の実施例の断面図。
【図５】本発明に係る電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査装置の一実施例の説明図。
【図６】本発明に係る電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査装置の他の実施例の説明図。
【図７】本発明に係る電気光学モジュレータ組立体を用いた平面表示装置の非接触式検査方法の一実施例を示した順序図。
【図８】本発明に係る平面表示装置の製造方法の一実施例を示した順序図である。
【符号の説明】
【０１１３】
５０: 被検体                                      １００: 光源
００: モジュレータ                                ２１０: 上部ガラス板
２１１: 導電層                                    ２２０: 下部ガラス板
２２１: 補助導電層                                ２４０: シール材
２５０: 変調層                                    ２６０: 導電体
２７０: スぺーサ                                  ３００: 変調感知部
３１０: 第１偏光フィルタ、下部偏光フィルタ
３２０: 第２偏光フィルタ、上部偏光フィルタ
３２１: 位相遅延器                                ４００: 光学レンズ群
５００: 補助光学レンズ群                          ６００: 検査台
７００: ハウジング
【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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