(57)【要約】【課題】液晶表示装置の検査において、液晶表示装置のサイズや信号入力端子の数、ピッチが異なっても共通で使えるコンタクトプローブユニットおよび検査装置を提供する。【解決手段】コンタクトプローブユニットは、対象装置に配列された複数の信号入力端子３に対して電気信号を入力することで上記対象装置の検査を行なうために平行に揃えられて先端が一定方向に沿って配列された複数のコンタクトプローブ６を備える。コンタクトプローブ６の配列長さ方向に関する配列ピッチＰは、互いに隣接する信号入力端子３同士の間隙の長さＭよりも小さく、かつ、上記配列ピッチＰは信号入力端子３の幅Ｌからコンタクトプローブ６のコンタクト径Ｄの１／２を引いた長さよりも小さくなっている。【選択図】　　　　図１
2004037184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象装置に配列された複数の信号入力端子に対して電気信号を入力することで前記対象装置の検査を行なうために平行に揃えられて先端が一定方向に沿って配列された複数のコンタクトプローブを備え、
前記コンタクトプローブの配列長さ方向に関する配列ピッチは、互いに隣接する前記信号入力端子同士の間隙の長さよりも小さく、かつ、前記配列ピッチは前記信号入力端子の幅からコンタクトプローブのコンタクト径の１／２を引いた長さよりも小さい、コンタクトプローブユニット。
【請求項２】
前記複数のコンタクトプローブの配列長さが前記対象装置の複数の信号入力端子の配列長さより長くなっている、請求項１に記載のコンタクトプローブユニット。
【請求項３】
前記複数のコンタクトプローブは、千鳥状に配列されている、請求項１に記載のコンタクトプローブユニット。
【請求項４】
請求項１に記載のコンタクトプローブユニットと、
前記コンタクトプローブユニットに接続された電気容量測定手段と、
前記電気容量測定手段から得られる測定結果を基に前記信号入力端子に接触している前記コンタクトプローブを特定するための特定手段とを備える、検査装置。
【請求項５】
前記特定手段は、前記各信号入力端子とこれに接触している前記コンタクトプローブとの対応関係を特定するためのものである、請求項４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、液晶表示装置その他の電子デバイスの検査を行なうために用いられる検査装置に関するものである。また、その検査において対象物に当接させて電気信号を入力するためのコンタクトプローブユニットに関する。なお、本明細書では、１本１本の針状のものを「コンタクトプローブ」といい、コンタクトプローブを複数本集めて一定の配置に固定したものを「コンタクトプローブユニット」というものとする。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は、消費電力が低いことや薄く軽量にできることなどから、形態電話に組み込まれるような小型の表示装置から、大画面テレビのような大型の表示装置まで、広く用いられている。これら各用途での需要増加に応じてさまざまな画面サイズの液晶表示装置が生産量が増加傾向にある。
【０００３】
液晶表示装置は、２枚のガラス基板の間に液晶を封入したものである液晶パネルの表裏にそれぞれ偏光板を貼り付け、回路基板などを実装し、バックライト、カバーなどを装着したものである。液晶パネルにおいては、ガラス基板の内側にはそれぞれ電極が配置されており、液晶層を挟んで対向する電極間に外部から電気信号を与えることにより、その部分に挟まれた液晶は外部から入射する光を変調し、点を表示する。このような光の変調の集合によって、液晶表示装置は情報を表示することができる。
【０００４】
なお、液晶パネルだけの状態のものも広義の液晶表示装置に該当するので、以下、本明細書では、液晶パネルだけの場合も含めて「液晶表示装置」と呼ぶものとする。
【０００５】
液晶表示装置は、その画面領域に２次元的に配置された多数の画素電極を備えている。近年は、液晶表示装置の高品位化に伴い、各画素電極にＴＦＴ（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などのスイッチング素子を付加したアクティブ・マトリクス型の液晶表示装置の占有率が増加しつつある。ところが、スイッチング素子の製造工程は複雑であるため、走査線および信号線の断線やショートによって引き起こされる線状欠陥や、スイッチング素子の不良などによって引き起こされる点状欠陥や、表示ムラなどの不良が発生する。また、製造歩留りの向上と最終製品である液晶表示装置の表示品位向上を目指す上で、不良発生状況などを早急に工程にフィードバックすることが必要である。したがって、ＴＦＴなどのスイッチング素子が完成した段階や、高価なドライバ回路、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ　Ａｕｔｏｍａｔｅｄ　Ｂｏｎｄｉｎｇ）、バックライトなどの実装前の状態における表示装置が重要となる。
【０００６】
近年、液晶表示装置の中でも特に、駆動ドライバＩＣなどの周辺回路がガラス基板上に形成された低温ポリシリコン型液晶表示装置が、高精細化、低消費電力化および高信頼性の観点から次世代の液晶表示装置として注目され、開発生産が活発になっている。
【０００７】
代表的な低温ポリシリコン型液晶表示装置の液晶パネル１００の外観を図５（ａ）〜（ｃ）に示す。ＣＦ（Ｃｏｌｏｒ　Ｆｉｌｔｅｒ）が形成されたガラス基板であるＣＦ側基板１と、ＴＦＴや周辺回路が形成されたガラス基板であるＴＦＴ側基板２とが貼り合わせられており、信号入力端子３に電気信号を入力することによって画面領域４に画像が表示される。この液晶パネル１００では、ＴＦＴ側基板２上に形成された周辺回路（図示省略）を介して画面領域４内のマトリクス配線に個別の信号を入力するため、たとえば、アモルファスシリコン型の液晶表示装置のように周辺回路が配置されていないタイプに比べて、信号入力端子の数は少なくなっている。
【０００８】
（点灯検査のフロー）
従来技術に基づくコンタクトプローブユニットないし検査装置によって液晶表示装置を点灯検査するためのフローチャートを図６に示す。点灯検査においては、液晶表示装置を点灯するために信号入力端子３の各々に所定の信号電圧を印加する必要がある。そのために、まず工程Ｓ１にあるように、液晶表示装置の個々の信号入力端子に合致するように設計したコンタクトプローブユニットを製作する。次に工程Ｓ２にあるように、このコンタクトプローブユニットを点灯検査装置に組み込む。さらに工程Ｓ３にあるように、個々のコンタクトプローブが液晶表示装置側の対応すべき信号入力端子に合致するように位置調整を行なう。工程Ｓ４にあるように、コンタクトプローブユニットまたは液晶表示装置を昇降させ、各コンタクトプローブを信号入力端子にコンタクトさせる。工程Ｓ５にあるように、各コンタクトプローブを介して個別の電気信号を各信号入力端子に入力する。こうして、工程Ｓ６にあるように、点灯検査を行なう。
【０００９】
図６において破線で囲まれた工程Ｓ１，Ｓ２は、新しい機種に対応する際のいわゆる「段取替え」時にのみ必要な工程であり、同じ機種を連続して点灯検査する場合は、工程Ｓ１，Ｓ２を実施する必要はなく、工程Ｓ３〜Ｓ６だけを繰返せばよい。
【００１０】
コンタクトプローブ１０６が液晶表示装置の信号入力端子３にコンタクトした状態を図７、図８に示す。各コンタクトプローブ１０６は、それぞれ対応する信号入力端子３のコンタクト位置１０５に１本ずつ当接する。図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に関する矢視断面図である。液晶表示装置の点灯検査を行なう際には、信号発生装置（図示省略）から発せられた電気信号が、コンタクトプローブ１０６を介して信号入力端子３に入力され、検査が行なわれる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、サイズの異なる液晶表示装置や、信号入力端子の数、ピッチが異なる液晶表示装置を検査しようとする場合、個別の液晶表示装置の仕様に合わせて設計されたコンタクトプローブユニットをそれぞれ準備する必要がある。検査対象となる信号入力端子のブロック数や、稼動させるべき検査装置の台数が増えれば、それに対応する数量のコンタクトプローブユニットを生産開始までに準備しなければならない。コンタクトプローブユニットの設計、製作には時間がかかるため、次に生産すべき液晶表示装置の新機種の設計が決まってから生産を開始するまでの期間の短縮化のネックになっていた。さらに、コンタクトプローブユニットの交換作業は、信号入力端子の配列にコンタクトプローブの配列が合致するように検査装置に組み込むという非常に細かな調整作業であり、複数の専門の担当者が多大な時間をかけて行なわなければならなかった。
【００１２】
また、ある機種の生産が一時的に終了し、他の機種に段取替えをしたときには、使用しないこととなった多数のコンタクトプローブユニットを次に使用するときまで安全に保管する必要があった。一般に、コンタクトプローブユニットは高価であるので、このようなやりくりは不便であるだけでなく、出費も増大させるものであった。
【００１３】
そこで、本発明は、液晶表示装置の検査において、液晶表示装置のサイズや信号入力端子の数、ピッチが異なっても共通で使えるコンタクトプローブユニットおよび検査装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に基づくコンタクトプローブユニットは、対象装置に配列された複数の信号入力端子に対して電気信号を入力することで上記対象装置の検査を行なうために平行に揃えられて先端が一定方向に沿って配列された複数のコンタクトプローブを備える。上記コンタクトプローブの配列長さ方向に関する配列ピッチは、互いに隣接する上記信号入力端子同士の間隙の長さよりも小さく、かつ、上記配列ピッチは上記信号入力端子の幅からコンタクトプローブのコンタクト径の１／２を引いた長さよりも小さくなっている。この構成を採用することにより、コンタクトプローブユニットごと対象物に当接させたときに各信号入力端子にはいずれかのコンタクトプローブが確実に接触し、なおかつ、互いに隣接する信号入力端子同士の間には、どの信号入力端子にも接触しないコンタクトプローブが少なくとも１本存在することになる。したがって、どのコンタクトプローブがどの信号入力端子に接触しているのかを判別することができる。この情報を基に検査のためには各コンタクトプローブにどういう信号を入力すればよいかが定まる。したがって、コンタクトプローブの組替えを行なわなくとも、新機種の検査に対応することができる。
【００１５】
上記発明において好ましくは、上記複数のコンタクトプローブの配列長さが上記対象装置の複数の信号入力端子の配列長さより長くなっている。この構成を採用することにより、信号入力端子の配列長さが多少異なる機種に対応する際にも同一のコンタクトプローブユニットをこのまま使用することができる。
【００１６】
上記発明において好ましくは、上記複数のコンタクトプローブは、千鳥状に配列されている。この構成を採用することにより、コンタクトプローブ自体の直径による制約を緩和し、より高密度にコンタクトプローブを配列することができる。したがって、より狭いピッチで配列された信号入力端子にも対応することができる。
【００１７】
上記目的を達成するため、本発明に基づく検査装置は、上述のコンタクトプローブユニットと、上記コンタクトプローブユニットに接続された電気容量測定手段と、上記電気容量測定手段から得られる測定結果を基に上記信号入力端子に接触している上記コンタクトプローブを特定するための特定手段とを備える。この構成を採用することにより、どのコンタクトプローブに電圧をかければ、信号入力端子に電圧を印加することができるかがわかるので、表示装置に電圧を印加するタイプの検査を行なうことができる。
【００１８】
上記発明において好ましくは、上記特定手段は、上記各信号入力端子とこれに接触している上記コンタクトプローブとの対応関係を特定するためのものである。この構成を採用することにより、対応関係を把握することができるので、各信号入力端子ごとに印加すべき電圧が異なるような場合であっても、それぞれ適切な値の電圧を印加して正しく検査を行なうことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
（構成）
図１（ａ），（ｂ）を参照して、本発明に基づく実施の形態１におけるコンタクトプローブユニットについて説明する。このコンタクトプローブユニットは、平行に揃えられて先端が一定方向に沿って配列された複数のコンタクトプローブを備える。このコンタクトプローブユニットに備えられたコンタクトプローブのピッチをＰとし、コンタクトプローブのコンタクト径（信号入力端子に接する面の直径）をＤとし、信号入力端子間の間隙の長さをＭとし、信号入力端子の１枚の幅をＬとすると、このコンタクトプローブユニットは次の関係式が成り立つように設計されている。
【００２０】
Ｐ＜Ｍ　　‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥（式１）
Ｐ＜Ｌ−Ｄ／２　　‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥（式２）
（作用・効果）
上記の式１，２を同時に満たすとき、図１（ａ），（ｂ）に示すように各信号入力端子３にはいずれかのコンタクトプローブ６が確実に接触し、なおかつ、互いに隣接する信号入力端子３同士の間には、どの信号入力端子３にも接触しないコンタクトプローブ６が少なくとも１本存在することになる。したがって、コンタクトプローブ６のうちいずれかの信号入力端子３に接触したものは、何番目の信号入力端子３に接触しているのかを判別することができる。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＩＢ−ＩＢ線に関する矢視断面図であり、コンタクトプローブ６のうちいずれかの信号入力端子３に接触して導通がとれているものにはハッチングをつけて示している。ここでは１０本のコンタクトプローブ６のうち４本において導通がとれていることがわかる。
【００２１】
（点灯検査のフロー）
本発明に基づくコンタクトプローブユニットによって液晶表示装置を点灯検査するためのフローチャートを図２に示す。工程Ｓ１〜Ｓ４については、上述の従来技術に基づくコンタクトプローブユニットにおける各工程と同じである。本実施の形態におけるコンタクトプローブユニットを用いる場合は、工程Ｓ４において各コンタクトプローブを信号入力端子にコンタクトさせた際に、そのまま点灯検査に移るのではなく、工程ＳＮ１にあるように、各コンタクトプローブ６の容量を測定する。検出される容量によって、そのコンタクトプローブ６が信号入力端子３に接触しているか否かを判別することができる。こうして工程ＳＮ２にあるように、全てのコンタクトプローブ６のうち信号入力端子３に接触しているコンタクトプローブ６を特定する。工程ＳＮ３にあるように、信号入力端子３の配列と照らし合わせて、信号入力端子３に接触しているコンタクトプローブ６の各々がどの信号入力端子３に接触しているのかを特定する。この対応関係の特定が完了すれば、点灯検査のためには各コンタクトプローブ６にどういう信号を入力すればよいかが定まる。この情報をもとに、工程ＳＮ４にあるように、各コンタクトプローブ６を介して個別の電気信号を各信号入力端子に入力する。工程Ｓ６以降は従来技術における場合と同じである。
【００２２】
図２のうち、破線で囲まれた工程Ｓ１，Ｓ２およびＳＮ１〜ＳＮ３は、新しい機種に対応する際のいわゆる「段取替え」時にのみ必要な工程であり、同じ機種を連続して点灯検査する場合は、工程Ｓ３，Ｓ４，ＳＮ４，Ｓ６だけを行なえばよい。また、検査対象機種が変更になった場合でも、信号入力端子の配列長さがコンタクトプローブの配列長さを超えない範囲であれば、工程Ｓ１，Ｓ２は改めて行なう必要はなく、工程Ｓ３，Ｓ４，ＳＮ１〜ＳＮ４，Ｓ６の順で行なうだけで対応することができる。
【００２３】
（実施の形態２）
（構成）
図３を参照して、本発明に基づく実施の形態２における検査装置について説明する。この検査装置は、コンタクトプローブユニット７として、実施の形態１で説明したコンタクトプローブユニットと同じものを備えている。
【００２４】
液晶表示装置のＴＦＴ側基板２に信号入力端子３が配置されている。これを本実施の形態における検査装置の検査ステージ（図示省略）に設置すると、図３に示すようにコンタクトプローブユニット７が接近し、コンタクトプローブ６が信号入力端子３に接触する。コンタクトプローブユニット７はなるべく多くの機種に共通して使用できるようにするため、予めコンタクトプローブ６の配列長さＮは、信号入力端子３の配列長さＳよりもある程度余裕をもって長くなるようにしておく。こうすることによって、信号入力端子の配列長さが多少異なる機種に対応する際にも同一のコンタクトプローブユニット７をこのまま使用することができる。
【００２５】
（検査手順）
この検査装置を液晶表示装置の新機種の検査に初めて使用する際には、図２の工程Ｓ２〜Ｓ４に続いて工程ＳＮ１〜ＳＮ３を行なう。すなわち、工程Ｓ４の後に、スイッチ８（図３参照）を容量測定装置側に切り替えた状態で、容量測定装置によって個々のコンタクトプローブの容量を自動測定する。測定結果は制御装置に送られる。制御装置では、信号入力端子に接触しているコンタクトプローブを特定し（工程ＳＮ２）、予め登録されている信号入力端子の配列情報を基にどのコンタクトプローブがどの信号入力端子に接触しているかという対応関係を導き出す（工程ＳＮ３）。この後、スイッチ８を点灯信号発生装置側に切り替えて、各信号入力端子に接触しているコンタクトプローブに所定の電気信号を入力し（工程ＳＮ４）、液晶表示装置を駆動し、点灯検査を開始する（工程Ｓ６）。
【００２６】
（実施の形態３）
（構成）
図４を参照して、本発明に基づく実施の形態３におけるコンタクトプローブユニットについて説明する。図４は、このコンタクトプローブユニットを液晶表示装置の信号入力端子に当接させたときの位置関係を示す。このコンタクトプローブユニットにおいては、コンタクトプローブが千鳥状に配置されている。直線状ではなく千鳥状に配列することで、コンタクトプローブ自体の直径による配列ピッチへの制約を緩和し、より高密度にコンタクトプローブを配列することができる。したがって、より狭いピッチで配列された信号入力端子にも対応することができる。コンタクトプローブが千鳥状に配置されている場合であってもコンタクトプローブのピッチとは、図４に示すように配列長さ方向（図中左右方向）に沿ったピッチＰをいうものとする。この場合も、上記式１，２を同時に満たせばよい。
【００２７】
なお、本発明に基づくコンタクトプローブユニットおよび検査装置は、液晶表示装置の点灯検査に限るものではなく、その他の電気的検査にも適用可能である。また、検査対象となる表示装置は、液晶表示装置、すなわちたとえば、低温ポリシリコン型液晶表示装置、アモルファス型液晶表示装置、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ　Ｔｗｉｓｔｅｄ　Ｎｅｍａｔｉｃ）型液晶表示装置などに限られず、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ　Ｄｉｓｐｌａｙ　Ｐａｎｅｌ）やＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイなどのような液晶以外の表示装置であってもよい。
【００２８】
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、コンタクトプローブユニットごと対象物に当接させたときに各信号入力端子にはいずれかのコンタクトプローブが確実に接触し、なおかつ、互いに隣接する信号入力端子同士の間には、どの信号入力端子にも接触しないコンタクトプローブが少なくとも１本存在することになる。したがって、どのコンタクトプローブがどの信号入力端子に接触しているのかを判別することができ、この情報を基に検査のためには各コンタクトプローブにどういう信号を入力すればよいかが定まる。よって、コンタクトプローブの組替えを行なわなくとも、新機種の検査に対応して適切な検査を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明に基づく実施の形態１におけるコンタクトプローブユニットのコンタクトプローブ先端と信号入力端子との重なり具合を示す平面図である。（ｂ）は、（ａ）のＩＢ−ＩＢ線に関する矢視断面図である。
【図２】本発明に基づく実施の形態１におけるコンタクトプローブユニットによって液晶表示装置を点灯検査するためのフローチャートである。
【図３】本発明に基づく実施の形態２における検査装置の使用状態の概念図である。
【図４】本発明に基づく実施の形態３におけるコンタクトプローブユニットと信号入力端子との重なり具合を示す平面図である。
【図５】従来技術に基づく液晶パネルの、（ａ）は平面図、（ｂ），（ｃ）は側面図である。
【図６】従来技術に基づくコンタクトプローブユニットないし検査装置によって液晶表示装置を点灯検査するためのフローチャートである。
【図７】従来技術に基づくコンタクトプローブユニットのコンタクトプローブ先端と信号入力端子との重なり具合を示す平面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に関する矢視断面図である。
【符号の説明】
１　ＣＦ側基板、２　ＴＦＴ側基板、３　信号入力端子、４　画面領域、５，１０５　コンタクト位置、６，１０６　コンタクトプローブ、７　コンタクトプローブユニット、８　スイッチ、１００　液晶パネル。
【図１】
2004037184.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004037184.tif 000005
【図４】
2004037184.tif 000006
【図５】
2004037184.tif 000007
【図６】
2004037184.tif 000008
【図７】
2004037184.tif 000009
【図８】
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