JP2001050858A - 表示用パネル基板の検査装置 - Google Patents
表示用パネル基板の検査装置Info
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Abstract
要にして、コストを下げること 【解決手段】 表示用パネル基板の検査装置は、複数の
光電変換素子を直線状に配置したラインセンサを用い、
パネル基板にプローブユニットの接触子から通電しつ
つ、ラインセンサをパネル基板と平行の面内で前記光電
変換素子の配置方向と交差する方向へ移動させて、パネ
ル基板を撮影する。
Description
表示用パネル基板を検査する装置に関し、特に表示装置
のフレームのような機器に装着する前のパネル基板を検
査する装置に関する。
レームのような機器に装着した状態で検査する装置が提
案されている(例えば、特開平11−142286号公
報)。しかし、この検査装置は、機器に装着された液晶
表示パネルを検査する装置であるため、TFTを形成し
た液晶表示パネル用ガラス基板、液晶を封入した状態の
液晶パネル基板等、機器に装着する前のパネル基板を検
査することができない。
る検査装置は、種々提案され、実用に供されている。こ
れらの検査装置は、テレビカメラ及び画像処理技術を用
いたいわゆる自動検査装置と、作業者の肉眼によりパネ
ル基板の良否を確認するいわゆる目視検査装置とに大別
される。
の表面を目視することによりそのパネル基板の良否を判
定するものであるから、処理能力が低い。これに対し、
自動検査装置は、パネル基板の表面をテレビカメラで撮
影し、撮影した画像信号を処理することによりそのパネ
ル基板の良否を確認するから、処理能力が高い。
では、検査すべきパネル基板の画素密度より高い画素密
度を有する高分解能及び高精度のテレビカメラを必要と
するから、装置自体が高価である。
おいては、高分解能及び高精度のテレビカメラを不要に
して、コストを下げることが重要である。
表示用パネル基板を受ける検査ステージと、該検査ステ
ージに受けられたパネル基板を前記検査ステージと反対
の側から撮影する撮影装置と、前記パネル基板の電極部
に接触される複数の接触子を備えるプローブユニットと
を含む。前記撮影装置は、光を電気信号に変換する複数
の光電変換素子を前記パネル基板と平行に直線状に配置
したラインセンサと、該ラインセンサを前記パネル基板
と平行の面内で前記光電変換素子の配置方向と交差する
方向へ移動させるセンサ移動機構とを備える。
動され、その間各光電変換素子により電気信号を発生す
ることによりパネル基板を撮影する。パネル基板の良否
は、ラインセンサに得られる電気信号を基に、コンピュ
ータを用いた電気回路のような適宜な手段により自動的
に行われる。
の光電変換素子を直線状に配置しているから、テレビカ
メラに比べ、高分解能及び高精度のものを容易にかつ廉
価に得ることができる。このため、そのようなラインセ
ンサを用いる検査装置は、ラインセンサのための移動機
構に必要なコストを考慮しても、テレビカメラに必要な
コストに比べ、廉価になる。
を前記パネル基板と平行の面内で前記光電変換素子の配
置方向と交差する方向へ移動させる第1の移動機構と、
前記ラインセンサを前記パネル基板と平行の面内で前記
光電変換素子の配置方向へ伸びる軸線の周りに角度的に
回転させる第2の移動機構とを備えることができる。こ
のようにすれば、パネル基板に対するラインセンサの角
度を変えて、パネル基板の検査をすることができる。
ンセンサを前記パネル基板と交差する方向へ移動させる
第3の移動機構を備えることができる。このようにすれ
ば、自動検査の際にラインセンサをパネル基板に接近さ
せることができるにもかかわらず、目視検査の際にライ
ンセンサを目視検査の妨げにならない位置に移動させる
ことができる。
前記撮影装置及び前記プローブユニットが配置された本
体を含み、該本体は前記パネル基板を前記プローブユニ
ットの側から目視可能に開放していてもよい。このよう
にすれば、同じ検査装置を、作業者が開口を介してパネ
ル基板を目視する、いわゆる目視検査装置としても用い
ることができる。
記プローブユニットの側から目視する光学顕微鏡を含む
ことができる。このようにすれば、目視検査の場合で
も、光学顕微鏡を利用してパネル基板をより高精度に検
査することができる。
に受けるべく傾斜していてもよい。このようにすれば、
作業者がパネル基板を斜め上方から目視することができ
るから、目視検査作業が容易になる。
ユニットは、長方形の開口を有する板状のベースと、該
ベースに組み付けられた複数のプローブブロックとを備
え、各プローブブロックは、前記複数の接触子が並列的
に配置されており、またそれら接触子の先端部が前記開
口から前記パネル基板の側に突出した状態に前記ベース
に配置されている。
装置10は、完成した長方形の液晶表示パネルを検査す
べきパネル基板12とする自動及び目視点灯検査装置と
して用いられる。パネル基板12は、長方形の形状を有
しており、また長方形の隣り合う1組の辺に対応する縁
部に複数の電極部を有している。
傾斜面とされた本体14を含む。本体14は、長尺の複
数のチャンネル部材を組み立てた本体フレームと、該本
体フレームに取り外し可能に取り付けられた複数のパネ
ルとにより筐体の形に形成されている。
部(すなわち、測定部)16とされた左側領域と、パネ
ル基板12のための中継部(すなわち、受け渡し部)1
8とされた右側領域とを有する。本体14の後部は、カ
セット設置部20とされている。本体14の前後方向に
おける中央部は、中継部18とカセット設置部20との
間でパネル基板を搬送するローダ部22とされている。
は、測定用プローブユニット24が傾斜面部に配置され
ている。プローブユニット24は、複数のプローブブロ
ック26を矩形の板状プローブベース28に取り付け、
プローブベース28をベースプレート30の内側に取り
付けている。
132853号公報に記載されている公知のものであ
り、その下側に並列的に組み付けられた複数の接触子
(すなわち、プローブ)32を有する。プローブベース
28は、検査すべきパネル基板12よりやや大きい長方
形の開口34を中央に有する。プローブブロック26
は、接触子32が開口34から本体14内に突出するよ
うに、開口34の縁部に取り付けられている。
体14の傾斜面部を形成する斜め上向きの板状部材であ
り、また開口36を検査部16に有する。プローブユニ
ット24は、少なくともプローブブロック26がベース
プレート30の開口36から本体14内に突出するよう
に、ベースプレート30に組み付けられている。
動を制御する操作パネル38と、検査部16に搬送され
たパネル基板12を観察するための光学顕微鏡40と、
検査中のパネル基板12の画像を映し出すテレビジョン
受像機42とが配置されている。検査部16は、本体1
4に配置されたカバー44により覆われている。
体14内に入ることを妨げる材料から製作されており、
また本体14にその傾斜面部の前側を検査部16と中継
部18とに移動可能に組み付けられている。カバー44
は作業者が検査部16の内側を目視すため開口46を有
しており、開口46はガラス48により閉鎖されてい
る。ガラス48は、外部からの電波又は光が本体14内
に入ることを妨げるが、本体14内の光が本体14の外
に出ることを許す半透明ガラスである。
(すなわち、測定ステージ)50が配置されている。検
査ステージ50は、パネル基板12を本体14の傾斜面
部とほぼ平行の斜め上向きの状態に受けて、そのパネル
基板12をプローブユニット24に対して移動させる。
除可能に維持する機能と、パネル基板12をこれと直交
するZ軸線の周りに角度的に回転させる機能と、パネル
基板12をZ軸線方向へ移動させる機能と、パネル基板
12をこれと平行の面内で斜め上下方向(Y方向)へ移
動させる機能と、パネル基板12をこれと平行の面内で
左右方向(X方向)へ移動させる機能とを有する。
板を解放可能に吸着するワークテーブル(すなわち、チ
ャックトップ)と、このワークテーブルを受けるバック
ライトユニットと、ワークテーブルをZ軸線の周りに角
度的に回転させるθステージと、ワークテーブルをZ軸
線の方向へ移動させるZステージと、ワークテーブルを
Y方向へ移動させるYステージと、ワークテーブルをX
方向へ移動されるXステージ(すなわち、ステージベー
ス)とを備える。
査部16と中継部18とに移動可能である。バックライ
トユニットに配置されたバックライトは、ワークテーブ
ルに受けたパネル基板12をその背後から照明すべく、
点灯される。そのような検査ステージ50は、例えば特
開平11−183863号公報、特開平11−1838
64号公報に記載されている公知のステージを用いるこ
とができる。
52が設置台54に載置されている。パネル基板12は
各カセット52に収容されている。カセット52に対す
るパネル基板12の受け渡し及び搬送は、ローダ部22
に配置された搬送ロボット56によりパネル基板12を
水平に維持した状態で行われる。
方向へ平行に伸びる一対のガイドレール58に移動可能
に支持されており、また、モータ及び該モータにより回
転されるリードスクリューを備えるロボット移動機構6
0により左右方向の適宜な位置へ移動されて、カセット
52及びアライメント装置62に対するパネル基板の受
け渡し及び搬送をする。
0によりガイドレール58に沿って移動されるスライダ
64と、該スライダの上に取り付けられた駆動機構66
と、駆動機構66により別々に駆動されてパネル基板の
受け渡しをする一対のロボットアーム(すなわち、ハン
ド)68とを備える。パネル基板は、搬送ロボット56
により、水平に搬送されると共に、受け渡しされる。
に対するパネル基板の受け渡しは、一方のロボットアー
ムに受けている検査済みのパネル基板を適宜なカセット
群中の空のカセットに渡すとともに、他のカセット内の
未検査(すなわち、未測定)のパネル基板を同じロボッ
トアーム又は他方のロボットアームに受け取るように、
制御することにより行うことができる。
の受け渡しは、測定済みのパネル基板を一方のロボット
アームに受け取るとともに、他方のロボットアームに受
けている未検査のパネル基板をアライメント装置62に
渡すように、制御することにより行うことができる。
あってローダ部22の側に配置されている。アライメン
ト装置62は、また、パネル基板を水平の状態で搬送ロ
ボット56に対し受け渡す機能と、パネル基板を斜め上
向きの状態で中継装置70に対して受け渡す機能と、搬
送ロボット56から受けたパネル基板の位置を調整する
位置調整機能と、パネル基板の傾斜角度(すなわち、姿
勢)を変更する角度変更機能とを有する。
て、例えば特開平11−183863号公報、特開平1
1−183864号公報に記載されている公知のアライ
メント機構を用いることができる。アライメント装置6
2については、前記の公報に詳細に記載されているの
で、その詳細な説明は省略する。
ライメント装置62より前方に傾斜した状態に配置され
ている。中継装置70は、また、パネル基板を斜め上向
きに傾斜させた状態で検査ステージ50及びアライメン
ト装置62に対して受け渡す機能を備えている。中継装
置70は、一対の中継器を備えることが好ましい。
特開平11−183863号公報、特開平11−183
864号公報に記載されている一対の中継機構を用いた
公知の装置を用いることができる。中継装置70につい
ては、前記の公報に詳細に記載されているので、その詳
細な説明は省略する。
られたパネル基板12を撮影するように、検査部16内
にあってプローブユニット24の前側に配置されてい
る。撮影装置72は、検査部16を斜め上下方向(Y方
向)へ伸びるラインセンサ74と、ラインセンサ74を
移動させるセンサ移動機構とを備える。
多数の光電変換素子をラインセンサ74の長手方向(Y
方向)に直線状に配置した公知のものであり、またY方
向へ伸びるセンサホルダ76に組み付けられている。光
電変換素子は、コンピュータを用いた電気回路(図示せ
ず)に接続されており、変換した電気信号をその電気回
路に読み取られる。センサホルダ76は、センサ移動機
構に支持されている。
ガラス基板、モノクロ用パネル基板、カラー用パネル基
板、画素を一列に配置したモノクロ用又はカラー用パネ
ル基板、画素をジグザグに配置したモノクロ用又はカラ
ー用パネル基板、カラー画素を複数列に配置したカラー
用パネル基板等、検査すべきパネル基板の種類に応じ
て、複数の光電変換素子を、一列、ジグザグ又は複数列
に配置している。
れてラインセンサ74とセンサホルダ76とを左右方向
(X方向)へ移動させる一対のX移動機構80と、互い
に同期して駆動されてラインセンサ74とセンサホルダ
76とを傾斜面部に垂直の方向(Z方向)へ移動させる
一対のZ移動機構82と、ラインセンサ74とセンサホ
ルダ76とをY方向へ伸びる軸線の周りに角度的に回転
させるθ移動機構84とを備える。
おり、また本体14のベースプレート30に装着されて
いる。Z移動機構82は、Y方向に間隔をおいており、
また対応するX移動機構80に配置されている。θ移動
機構84は、一方のZ移動機構82に支持されている。
センサホルダ76は、その一端部をθ移動機構84に支
持されており、軸受86を介して他端部を他方のZ移動
機構82に支持されている。
板12の受け渡し時、検査ステージ50は、パネル基板
12がプローブユニット24から離すように、Zステー
ジにより下げられる。また、ラインセンサ74は、図5
に二点鎖線で示すように、Z移動機構82により検査ス
テージ50から離されていると共に、X移動機構80に
よりX方向に退避されている。これにより、プローブユ
ニット24及びラインセンサ74が検査ステージ50に
対するパネル基板12の受け渡しの妨げにならず、パネ
ル基板12の受け渡しが容易になる。
されたパネル基板12の位置合わせが行われる。このた
め、検査ステージ50のバックライトが点灯され、パネ
ル基板12に形成された位置合わせマークが撮影装置7
2及びこれに接続された電気回路により読み取られ、そ
れによりパネル基板12がプローブユニット24及び撮
影装置72に対し正しい位置に配置されているか否かが
確認される。
いないと、検査ステージ50の、Xステージ、Yステー
ジ及びθステージの少なくとの1つが駆動されて、パネ
ル基板12の位置が正しくなるように修正される。この
ようにラインセンサ74を利用して位置合わせをするな
らば、テレビカメラを用いた従来の自動検査装置で必要
としていた位置合わせマーク用のテレビカメラが不要に
なる。しかし、位置合わせマークを撮影する1以上のテ
レビカメラを本体14に設けてもよい。
ージ50のZステージによりプローブユニット24に向
けて移動されて、電極部を接触子32の先端(針先)に
押圧され、その状態で所定の電極部に通電される。ま
た、検査ステージ50のバックライトは点灯される。
6に示すようにθ移動機構84によりパネル基板12に
対し適宜な姿勢に調整された状態で、図4及び図5に示
すようにZ移動機構82によりパネル基板12に接近さ
れ、その状態でX移動機構80によりパネル基板12の
X方向における一端から他端に移動される。
変換素子は入射光量に応じた電気信号を発生する。その
ようにラインセンサ74に得られた電気信号は、コンピ
ュータを用いた電気回路に供給され、その電気回路にお
いてパネル基板12の良否の判定に用いられる。パネル
基板12の良否の判定は、テレビカメラを用いた従来の
自動検査装置と同様の手法により行うことができる。
インセンサ74に得られた電気信号を基に、受像機42
に映し出される。これにより、作業者は受像機42上の
画像を目視して、パネル基板12の良否を確認すること
ができる。
と、そのパネル基板12が検査ステージ50によりプロ
ーブユニット24から離され、その状態で検査ステージ
50が中継部18に移動される。検査ステージ50は、
中継部18において、検査済みのパネル基板を中継装置
70に渡し、その代わりに新たなパネル基板を中継装置
70から受ける。その後、検査ステージ50は、検査部
16に戻る。
基板は、中継装置70からアライメント装置62に渡さ
れ、さらにアライメント装置62から搬送ロボット56
に渡される。搬送ロボット56は、検査済みのパネル基
板を一方のロボットアーム66に受け、他方のロボット
アーム66に保持している新たなパネル基板をアライメ
ント装置62に渡す。
の前に移動し、検査済みのパネル基板を空のカセット5
2に渡し、その代わりに所定のカセット52内の新たな
パネル基板を受ける。その後、搬送ロボット56は、再
びアライメント装置62に対するパネル基板の受け渡し
位置に戻り、その位置で新たなパネル基板をアライメン
ト装置62に渡し、その位置で待機する。
板を中継装置70に渡し、その状態で待機する。中継装
置70も、新たなパネル基板をアライメント装置62か
ら受けた状態で待機する。
間におけるパネル基板の受け渡し、アライメント装置6
2と搬送ロボット50との間におけるパネル基板の受け
渡しは、検査ステージ50が検査部16から中継部18
に再度移動されてくるまでの間に、行われる。
より閉鎖されて、雑音となる電波又は光が検査部16に
入ることが防止される。しかし、検査部16内、特に自
動検査中のパネル基板はカバー44のガラス48を介し
て目視することができる。
カバー44を中継部18の側へ移動させて検査部16を
前方に開放した状態でパネル基板を目視することによ
り、パネル基板の良否を判定する目視点灯検査装置とし
ても使用することができる。
備えているから、作業者が光学顕微鏡40を利用してパ
ネル基板の良否を判定する目視点灯検査装置としても使
用することができる。この場合、光学顕微鏡40により
拡大像を得ることができるから、目視検査を高精度で行
うことができる。
体14に配置された門型の移動部材88にX方向へ移動
可能に配置されている。したがって、作業者は、光学顕
微鏡40をX方向及びY方向へ移動させて、パネル基板
の任意な箇所を拡大して目視することができる。
えているから、作業者が受像機42の画像を目視するこ
とにより、パネル基板の良否を判定する目視点灯検査装
置としても使用することができる。受像機42に映し出
す画像は、パネル基板全体の画像であってもよいし、パ
ネル基板の一部を拡大した画像であってもよい。それら
の画像は、ラインセンサ74を少なくとも一回移動させ
ることにより得ることができる。
光の入射角度を一定に維持した状態で少なくとも一回行
われる。しかし、1つのパネル基板の自動検査を複数回
行う場合には、ラインセンサ74への光の入射角度を図
6に示すように変更することにより、一回以上の検査毎
にラインセンサ74への光の入射角度を変更することが
好ましい。
を直線状に配置しているから、検査中のパネル基板全体
を撮影するテレビカメラに比べ、高分解能及び高精度の
ものを容易にかつ廉価に得ることができる。このため、
そのようなラインセンサ74を用いる検査装置10は、
ラインセンサ74のためのセンサ移動機構に必要なコス
トを考慮しても、テレビカメラに必要なコストに比べ、
廉価になる。
検査ステージ50に斜め上向きに配置されるから、作業
者はパネル基板12を斜め上方から目視することがで
き、その結果目視検査が容易になる。
えば、搬送ロボット、アライメント装置、中継装置を省
略し、検査すべきパネル基板を人手により検査ステージ
に対し受け渡すようにしてもよい。また、本発明は、パ
ネル基板を斜め上向きの状態で検査する装置のみなら
ず、パネル基板を水平の状態で検査する装置にも適用す
ることができる。
々変更することができる。
び調整を説明するための図
Claims (7)
- 【請求項1】 表示用パネル基板を受ける検査ステージ
と、該検査ステージに受けられたパネル基板を前記検査
ステージと反対の側から撮影する撮影装置と、前記パネ
ル基板の電極部に接触される複数の接触子を備えるプロ
ーブユニットとを含み、 前記撮影装置は、光を電気信号に変換する複数の光電変
換素子を前記パネル基板と平行に直線状に配置したライ
ンセンサと、該ラインセンサを前記パネル基板と平行の
面内で前記光電変換素子の配置方向と交差する方向へ移
動させるセンサ移動機構とを備える、表示用パネル基板
の検査装置。 - 【請求項2】 前記センサ移動機構は、前記ラインセン
サを前記パネル基板と平行の面内で前記光電変換素子の
配置方向と交差する方向へ移動させる第1の移動機構
と、前記ラインセンサを前記パネル基板と平行の面内で
前記光電変換素子の配置方向へ伸びる軸線の周りに角度
的に回転させる第2の移動機構とを備える、請求項1に
記載の検査装置。 - 【請求項3】 前記センサ移動機構は、さらに、前記ラ
インセンサを前記パネル基板と交差する方向へ移動させ
る第3の移動機構を備える、請求項2に記載の検査装
置。 - 【請求項4】 さらに、前記検査ステージ、前記撮影装
置及び前記プローブユニットが配置された本体を含み、
該本体は前記パネル基板を前記プローブユニットの側か
ら目視可能に開放している、請求項1,2又は3に記載
の検査装置。 - 【請求項5】 さらに、前記パネル基板を前記プローブ
ユニットの側から目視する光学顕微鏡を含む、請求項1
から4のいずれか1項に記載の検査装置。 - 【請求項6】 前記検査ステージは前記パネル基板を斜
めに受けるべく傾斜されている、請求項1から5のいず
れか1項に記載の検査装置。 - 【請求項7】 前記プローブユニットは、長方形の開口
を有する板状のベースと、該ベースに組み付けられた複
数のプローブブロックとを備え、各プローブブロック
は、複数の接触子が並列的に配置されており、またそれ
ら接触子の先端部が前記開口から前記パネル基板の側に
突出した状態に前記ベースに配置されている、請求項1
から6のいずれか1項に記載の検査装置。
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