JP2005249423A - フラット表示パネルの目視検査装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】大画面のフラット表示パネルを点灯可能に保持し、目視検査するために傾動させることのできる簡単かつ処理効率のよい装置が求められている。
【解決手段】液晶パネル10をパネルトレイ16に載置固定させ、このパネルトレイ16を更にチルトフレーム17に保持する。チルトフレーム17は任意角度に傾動可能であり、水平位置で液晶パネル10を保持した後、目視検査員の見易い角度まで傾動する。チルトフレーム17には液晶パネル10の電極端子に接触するクリップコンタクトユニットが設けられており、点灯状態の目視検査が行える。
【選択図】図3
【解決手段】液晶パネル10をパネルトレイ16に載置固定させ、このパネルトレイ16を更にチルトフレーム17に保持する。チルトフレーム17は任意角度に傾動可能であり、水平位置で液晶パネル10を保持した後、目視検査員の見易い角度まで傾動する。チルトフレーム17には液晶パネル10の電極端子に接触するクリップコンタクトユニットが設けられており、点灯状態の目視検査が行える。
【選択図】図3
Description
本発明はフラット表示パネルの目視検査装置、特に所望の表示パターンで点灯したパネルを目視にて検査することにより、電極の断線、短絡あるいはドット表示のムラなどを検査するためフラット表示パネルを保持し点灯させる目視検査装置に関するものである。
フラット表示パネルは各種のディスプレイとして用いられており、その表示画面の大きさも年々増大している。この種のフラット表示パネルとしては、液晶表示パネル(LCD)が最も一般であるが、その他にプラズマディスプレイ、平面発光素子など各種の表示パネルが開発されている。
このようなフラット表示パネルはその製造過程において各種の検査を行い不良品の早期発見を行うことが全体的な歩留り向上に極めて重要である。
しかしながら、近年の表示画面の大型化によって、検査のためにパネル自体を保持し、かつ所望の点灯電圧を与えて表示を行わせるためには大型の検査装置を必要とする状況となってきた。
特に、表示画面の大型化に伴い、電極端子数も増加し、その結果、表示を行うための電極プローブの接触圧が全体として極めて大きくなり、このようなパネルに与えられる圧力を受けるために、検査基台自体を剛性の大きな重量物で構成しなければならず、目視検査自体が大重量、大型化するという問題があった。
本出願人は、このようなプローブの接触圧による問題を回避するために、特許文献1に示される構造を提案した。この発明によれば、個別の接触圧を十分に得ながら、全体としてパネルを一方向に押す圧力は増大しないので、基台側の重量あるいは剛性をさほど必要としないという効果が得られる。
しかしながら、上記従来技術を用いた場合においても、表示画面が大型化することによって、フラット表示パネルは全体に撓みが生じたり、検査時に捻れることによって適正な検査が行えないなどの問題があった。
特に、フラット表示パネルの目視検査においては、大画面のフラット表示パネルでは、目視検査員に対向して、検査対象のフラット表示パネルを縦姿勢に保持することが望まれる。実際の検査においては、この縦姿勢も検査員から見易いように若干傾きをもって保持することが良好である。
しかしながら、検査装置にフラット表示パネルを取り付け、取り外す姿勢は、通常は水平位置であり、あるいは縦姿勢であったとしてもほとんど垂直姿勢とすることが一般的である。
したがって、このような検査装置への被検査対象であるフラット表示パネルの装着保持姿勢と検査姿勢とが異なるために、検査装置は、パネルを保持したまま傾動することが求められ、大画面パネルを迅速に検査装置に装着して所定角度に傾動し、検査終了後再びこれを迅速に次の被検査パネルと交換する作業が極めて面倒になっていた。
したがって、従来の目視検査装置では、検査の稼働率が低く、目視検査のために多大の時間を消費してしまうという問題があった。
本発明は、フラット表示パネルの少なくとも四隅を保持して載置固定するパネルトレイと、基台に対して傾動可能に支持され、フラット表示パネルの電極端子が点灯給電位置に整列するようパネルトレイを固定保持するチルトフレームと、チルトフレームの周辺に設けられ、フラット表示パネルの電極端子と接触して点灯電圧を供給するクリップコンタクトユニットとを含み、フラット表示パネルは、パネルトレイに載置固定された状態でチルトフレームに保持され、保持位置から目視検査位置まで任意に傾動可能であることを特徴とする。
したがって、本発明によれば、大画面のフラット表示パネルであっても、パネルトレイに一旦保持固定してしまうので、その後、これを傾動可能なチルトフレームにアライメントを取りながら装着することも極めて容易となり、また目視検査のために任意の角度でフラット表示パネルを位置決めすることも極めて容易となる。この結果、本発明によれば、フラット表示パネルの目視検査が極めて効率良く行い得る。
以下図面に基づいて、本発明の好適な実施形態を説明する。図1には本発明に係る目視検査装置が対象とするフラット表示パネルの一例が示され、この実施形態においては、液晶パネル10が目視検査に供される。
周知のように、液晶パネルは2枚のガラス板間に液晶が封入され、この液晶層と接する両ガラス板内面に設けられた透明電極に点灯電圧を供給することによって液晶の配列方向を変化させるものである。
実際のパネル構造としては、ガラス板内面には透明電極の他に配向膜及びカラーフィルタなどが設けられ、更にガラス板の外面には偏光板が設けられる。
図2には、液晶パネル10の拡大図が示され、その周辺には複数のソース端子11及びゲート端子12が引き出され、これらの端子に電圧を印加することによって液晶パネル10を点灯させることができる。
上記被検査対象である液晶パネル10を目視検査する本発明に係る目視検査装置の好適な実施形態が図3、図4に側面図及び正面図として示されている。センサ装置の基台13は検査室の床に据え付けられ、この検査装置に対して搬送路14から被検査対象である液晶パネル10が搬送されていく。本実施形態において、搬送路14から検査装置へ供給される液晶パネル10の処理工程は図5に示されている。図5の(1)において、液晶パネル10は搬送路14から目視検査装置に送られている。そして、液晶パネル10は、トレイリフタ15に載置された本発明において特徴的なパネルトレイ16上に置かれる。パネルトレイ16は、後に詳述するように、液晶パネル10の少なくとも四隅を保持して載置固定する。パネルトレイ16に保持された液晶パネル10は、図5の(2)で示されるように、トレイリフタ15が下降して最下点までくると、(3)で示されるように左方向へ移送される。そして、左端位置において、(4)で示されるようにチルトフレーム17に向かって上昇し、パネルトレイ16自体がチルトフレーム17に保持される。このとき、本発明においては、液晶パネル10が正しい位置に整列するよう、チルトフレーム17はパネルトレイ16の位置をアライメント調整することができる。このように、チルトフレーム17上で液晶パネル10の位置が正しく定まると、液晶パネル10の各電極端子には、クリップコンタクトユニットによって点灯電圧が供給され、同時にチルトフレーム17が図5の(5)で示されるように所定角度傾動して目視検査位置へ移動する。(6)は目視検査されている液晶パネル10の任意の位置及び角度を示している。
このようにして、目視検査が完了すると、図5において、チルトフレーム17は再び水平位置へ傾動し(7)、この中段位置にて右方向へ移送され(8)、トレイリフタ15によって排出位置まで上昇し(9)、搬送路へ戻される。この排出工程では、次の液晶パネル10が同時に目視検査位置へ移送されている。
以上のようにして、一連の装着、目視検査及び排出を繰り返すことによって迅速かつ効率的に液晶パネル10の目視検査が行われる。前記チルトフレーム17の傾動を行うため、基台13とチルトフレーム17との両側端には伸縮自在なアングラー18が配置されている。
図6には、本実施形態におけるパネルトレイ16が、正面図(A)及び側断面図(B)として示されている。
このパネルトレイ16は額縁形状のトレイ基板19と、このトレイ基板19の開口部に設けられた遮光室20を含む。遮光室20の四隅には、パネル受け部21a、21b、21c、21dが設けられ、トレイ額縁19より段差を持った位置に液晶パネル10を位置決め保持する。この結果、液晶パネル10とトレイ額縁19との間には十分な間隙を形成することができ、この間隙にクリップコンタクトユニットを移動させて所望の電圧供給を行うことが可能となる。
遮光室20の上面には、液晶パネル10が置かれ、またその背面にはバックライトブロックが着脱可能に装着される。目視検査時に、バックライトが遮光室の側面に漏れないように、図7で示されるように、遮光室は薄い遮光壁39によって四囲が囲まれている。また遮光室20の液晶パネル10と近接する位置には拡散板22、導光板23及び偏光フィルム24が全面にわたって配設されている。したがって、バックライトはこれら三層を通って液晶パネル10に導かれる。
液晶パネル10がパネルトレイ16に載置固定される時、その位置は四隅のパネル受け部21によって正確に支持されるが、このとき液晶パネルの周縁は遮光壁39の上面に装着されたパネル保護シール25と当接し、液晶パネル10の撓みあるいは捩れ荷重の一部を遮光壁39によって受け、また遮光壁39と液晶パネル10とが密接することによって側面からのバックライトの漏れを防いでいる。
図8は、パネルトレイ16の一部を拡大した図であり、トレイ額縁19の四辺にはアライメント受け26が設けられ、実施形態において、このアライメント受け26は耐摩耗性の良い薄い金属板からなる。そして、アライメント受け26の外周には受け溝27が設けられ、この受け溝27に後述するチルトフレーム17のクランプローラが当接し、チルトフレーム17上でのパネルトレイ16すなわち液晶パネル10の位置を正しく整列している。上記溝27は、後述すように、3個は長溝、1個は基準となるV溝から成る。
図9には、図8の下側から見た底側面が示されており、パネル受け部21の一部を構成し、液晶パネル10の横方向への移動を規制する受け柱28を示す。受け柱28はトレイ額縁19に植立されており、この柱高によって、前述したクリップコンタクトユニットが液晶パネル10の電極端子に接触する間隙を作っている。
そして、この受け柱28は液晶パネル10を四隅で確実に支持して液晶パネル10をパネルトレイ16上に載置する。
受け柱28の上面は、図9に示すように、上方に開いたテーパ形状を有し、このテーパ形状の底部において液晶パネルの横方向への移動を規制する。
前述したチルトフレーム17の傾動は、図9の横方向には傾くことがないので、液晶パネル10はその横方向両端を受け柱28にて支持するのみで、目視検査時には横方向の移動を生ずることなく安定位置を保つことができる。
図10及び図11には、パネルトレイ16に設けられているパネル受け部21の残りの構造、すなわち受け柱28にて支持された液晶パネル10の位置決め固定構造を示す。
図10において、液晶パネル10は、傾動時において、矢印abで示される向きに液晶パネル10自体の自重が作用する。そのために、四隅に設けられたパネル受け部21には矢印ab方向に対してしっかりと位置決めする機構が各四隅それぞれに設けられている。トレイ額縁19に固定された受け部基板29には基板抑え30が回動自在に軸支されている。図11の矢印c,dは基板抑え30の回動方向を示している。基板抑え30には図11から明らかなように、液晶パネル10の端面及び上面を抑える抑えチップが設けられており、図11の状態では、液晶パネル10は両チップによって受け柱28に向かって及び傾動角方向に沿って液晶パネル10をしっかり保持していることが理解される。
一方、トレイ額縁19には、スライド板31が図10の上下方向にスライド可能に保持されており、かつ引っ張りバネ32によって図10の下方へ常時付勢されている。スライド板31の下方には、ローラ33が回転自在に軸支されており、このローラ33に対してパネルトレイ16を貫通する保持ピン34が係合することができる。したがって、保持ピン34がトレイ額縁19に設けられた貫通孔19aを矢印eのように移動してローラ33を押しのけると、スライド板31は図10の上方へ移動し、このとき詳細には図示していないリンク機構を介して前述した基板抑え30を図11のc方向へ回動制御する。この結果、トレイパネル16は上面を開き、パネルトレイ16が液晶パネル10を受入可能とする。以上の動作を行うため、トレイパネル16と保持ピン34とは、前述したトレイリフタ15と連動していることが理解される。
図11で示されるように、保持ピン34が貫通孔19aからf方向に抜け出すと、スライド板31は引っ張りバネ32によって図10の下方へ戻り、これによって基板抑え30の抑えチップが図11に示すように液晶パネル10をしっかりと押圧保持することとなる。
以上のようにして、本実施形態によれば、液晶パネル10は、パネルトレイ16にしっかりと保持固定される。したがって、一旦液晶パネル10がパネルトレイ16に保持されてしまえば、撓みあるいは捻れの生じ易い液晶パネルそのものと異なり、充分な剛性のあるパネルトレイ16を目視検査に対して移動させあるいは保持すればよく、極めて作業が容易簡単になることが理解される。
次に、本実施形態におけるチルトフレーム17を説明する。
図12は液晶パネル10を担持したパネルトレイ16をチルトフレーム17が保持位置をアライメントしながら固定保持した状態を示し、パネルトレイ16にて説明したアライメント受け26の四カ所でチルトフレーム17がパネルトレイ16を保持していることが理解される。この四カ所をクランプユニット40、第1アライメントユニット41、第2アライメントユニット42として以下に詳細に説明する。
図13、14、15は、クランプユニット40を詳細に示す図であり、左右のクランプユニットは対称的であるので、図12の左側のクランプユニット40のみを説明する。
図13は図12のクランプユニット40を拡大したものであり、図14はその裏側から見た図であり、図15は図14の右側面から見た一部を切り欠いた図である。
クランプユニット40は、基本的にクランプローラ43をアライメント受け26の溝27に押し付けて、パネルトレイ16を傾動角方向、特に傾動角下方向へ押し付ける機能を有する。そして、チルトフレーム17によってパネルトレイ16をしっかり保持するために、前記クランプローラ43の近傍には抑えローラ44とこの抑えローラ44の裏側に設けられた抑えボールとによって前記アライメント受け26を両面からしっかりと保持する。そしてこの保持状態で前述したように、クランプローラ43がアライメント受け26の傾動した角度方向への位置を規制することができる。前述したクランプローラ43、抑えローラ44及び抑えボールはいずれもチルトフレーム17に図14の上下方向に摺動自在に設けられたクランプスライダ45に支持されている。そして、図14、15から明らかなように、このクランプスライダ45はエアシリンダ46によって図14の上下方向に移動制御されている。このエアシリンダ46は、定圧制御されており、これによってクランプローラ43によるパネルトレイ16の傾動した角度方向への押圧力を一定に制御することができる。
図において、抑えボールは詳細には図示していないが、抑えローラ44のパネルトレイ16を挟んで反対側に設けることが好適であり、この抑えボールを僅かに変位可能にスプリングで受けることによって、抑えローラ44と抑えボールとの間でパネルトレイ16をしっかりとクランプすることが可能となる。
後述するように、チルトフレーム17が傾動した場合には、パネルトレイ16の荷重は抑えボール側にかかり、この時全体の荷重を受ける抑えボールは、傾動角方向あるいは横方向のいずれに対してもアライメント時の移動に対して小さな摩擦力しか発生しないことから、前記抑えボールでの支持によって、チルトフレーム17はパネルトレイ16を容易に移動してアライメント可能に支持することができる。すなわち、チルトフレーム17は一旦パネルトレイ16を支持した後、各サイズの液晶パネル10ごとに最適な整列位置を決めるために調整する必要があり、このような一旦保持した後の整列時におけるアライメント移動に対しても抑えボールによる荷重受け機能が良好な作用を提供することができる。
次に、チルトフレーム17がパネルトレイ16を受ける時の下側における第1アライメントユニット41による支持及びアライメント調整構造を図16から18に基づいて説明する。
前述したクランプユニット40の構造と同様に、チルトフレーム17はクランプローラ143、抑えローラ144そして詳細には図示していない抑えボールにてパネルトレイ16のアライメント受け26をしっかりと保持する。しかしながら、この第1アライメントユニット41がクランプユニット40と異なる点は、傾動角方向のアライメントばかりでなく、横方向のアライメントも行うことである。図17の背面から見た図において、クランプスライダ145はチルトフレーム17に直接摺動自在に支持されることなく、Xベース50に上下方向すなわち傾動角方向に摺動自在に軸支されている。そしてこのクランプスライダ145を動かすために、Xベース50にYモータ51が固定され、ボールねじ機構によってYモータ51の回転がクランプスライダ145に伝達される。
そして、更にXベース50はXモータ52によってX方向すなわち横方向に移動可能であり、この結果、第1アライメントユニット41においては、クランプローラ143、抑えローラ144及び抑えボールはXY両方向に自在に移動することが可能となり、チルトフレーム17によるパネルトレイ16の保持及び点灯電圧供給時のいずれのアライメントに対しても正しく液晶パネル10の位置を定めることが可能となる。このようにして、第1アライメントユニット41が液晶パネル10の基準位置を定めるので、この第1アライメントユニット41に対応するパネルトレイ16のアライメント受け26に設けられている溝27は、クランプローラ143の径より小さいV溝となっており、これによって、第1アライメントユニット41がXY方向に動く時に、この移動に追従してパネルトレイ16の基準位置を定めることが可能となる。
図19から図21は、チルトフレーム17がパネルトレイ16を保持する第2アライメントユニット42を詳細に示す。
この第2アライメントユニット42は第1アライメントユニット41と異なり、傾動角方向のみの抑えを行うので、図16から18の説明からX方向の移動を除去したものと同一であり、詳細な説明は省略する。
図22には、液晶パネル10を担持したパネルトレイ16をチルトフレーム17がしっかり保持した後、チルトフレーム17に設けられているソース端子クリップベース53及びゲート端子クリップ54が矢印gi、hj方向に移動して、各クリップ53、54に設けられたクリップコンタクトユニットが液晶パネル10のソース端子11及びゲート端子12と接触する構造を示す。
両クリップベース53、54は、液晶パネル10の上辺及び左辺にそれぞれ矢印gi、hj方向に移動可能にチルトフレーム17に支持されており、クリップベース53はその両端に設けた一対の駆動モータによって移動され、一方クリップベース54はその中央部に設けられた1つの駆動モータによって移動制御されている。このようにして、チルトフレーム17がパネルトレイ16をしっかりと保持した状態で、チルトフレーム17に設けられたクリップベースが被測定対象である液晶パネル10に向かって前進し、各クリップベース53、54に配置された複数のクリップコンタクトユニットが液晶パネル10のソース端子及びゲート端子と接触し、所望の点灯電圧を供給し、目視検査を行うことが可能となる。
上記目視検査を行う際、液晶パネル10に対しては、バックライトを供給する必要がある。このために、本実施形態においては、図23、24で示すように、チルトフレーム17に保持されたパネルトレイ16に対してバックライトブロック55を接離可能に設けている。実際上、バックライトブロック55はリンク機構56によって、詳細には図示していないが、チルトフレーム17に支持されており、図23で示されるように、通常はバックライトブロック55が矢印k方向に退避しているが、これをl方向へ移動することによって前述したパネルトレイ16の遮光室20内に進入することができる。この進入動作は、図24で示されるように、チルトフレーム17が水平状態にいる時に行われる。
図25には、チルトフレーム17を所定角度に傾動するためのアングラー18及びその動作が示されている。
チルトフレーム17は、軸57によって基台13に傾動可能に軸支されている。そして、チルトフレーム17と基台13のアングラー支持軸58との間にはアングラー18の伸縮腕18aが掛け渡されており、アングラー18を制御することによってチルトフレーム17は矢印mnの方向に自由に傾動することが可能となる。
本実施形態においては、液晶パネル10をパネルトレイ16にそしてパネルトレイ16をチルトフレーム17に保持しあるいは目視終了後にパネルを交換する時には水平位置で行い、目視検査自体は垂直に近いあるいは検査員にとって最適な角度に傾動して行う。
図26、27は、前述したクリップベース53、54に設けられる個別のクリップコンタクトユニット59を示す。
このクリップコンタクトユニット59は、液晶パネル10を挟んで、一方側に配列されたプローブ60を液晶パネルの電極端子に接触し、プローブ60を介して所望の点灯電圧を電極端子に供給するものであるが、各プローブ60の押圧力は液晶パネル10の背面から受ける受け板61で押圧力を受けており、両側から液晶パネル10を挟むだけなので、プローブ数がいくら増加しても、液晶パネル10そのものあるいは液晶パネル10を受ける基台に大きな力が加わることはない。
クリップコンタクトユニット59は、前記プローブ60及び受け板61をそれぞれ担持する上板62及び下板63を含む。上板62、下板63は互いに対向して配置されており、クリップベース53に植立固定された2本のガイド軸64、65にそれぞれが摺動自在にガイドされている。そして、上板62と下板63との間にはエアシリンダ66が設けられており、上板62と下板63とを離間駆動することができる。
下板63と前述したクリップベース53との間には弱い引っ張りバネ67が設けられており、下板63を常にクリップベース53側へ付勢している。
更に、下板63には止め板68が設けられ、この止め板68と対向する箇所において上板62にはストッパ69が設けられ、このストッパ69の位置は調整ネジ70によって任意に調整可能である。
クリップコンタクトユニット59は以上の構成からなり、以下にその作用を説明する。
図26は、プローブ60が受け板61から開いた状態を示し、エアシリンダ66はバネ67の付勢力に抗して両板62、63を離間させ、図示した状態では上板62がクリップベース53に当接した状態となり、シリンダ66の開き力によってプローブ60と受け板61は共に液晶パネル10から離間している。
この状態でシリンダ66が両板62、63を互いに接近させる方向に駆動すると、プローブ60は液晶パネル10の電極端子に向かって下降し、一方、受け板61は液晶パネル10の背面に向かって上昇する。このときのプローブ60と受け板61の移動はクリップコンタクトユニット59の各部の自重及び引っ張りバネ67の引っ張り力によって定まるが、これらの定数を受け板61が先にパネルと接触し、その後、プローブ60が接触する状態に調整することが望ましい。
両板62、63の移動はストッパ69が止め板68に当接した状態で終了し、この状態でプローブ60は液晶パネル10の各電極端子に所望のペネトリウムをもって接触する。したがって、各プローブ60は所望の接触圧によって点灯電圧を供給することができる。この給電状態においては、各プローブ60の接触圧はそれぞれ受け板61側の対向圧によって受けられており、液晶パネル10自体にクリップコンタクトユニット59から与えられる圧力は前述した各部の自重アンバランス及びバネ67の付勢力のみであり、ほとんど無視することができる。
したがって、このようなクリップコンタクトユニット59を用いることによって、多数の電極端子に対して給電を行った場合においても、液晶パネル10には一方面側に大きな総合荷重が加わることがないという利点がある。
10 液晶パネル、13 基台、16 パネルトレイ、17 チルトフレーム、18 アングラー、20 遮光室、21 パネル受け部、26 アライメント受け、40 クランプユニット、41 第1アライメントユニット、42 第2アライメントユニット、55 バックライトブロック、59 クリップコンタクトユニット。
Claims (4)
- フラット表示パネルの少なくとも四隅を保持して載置固定するパネルトレイと、
基台に対して傾動可能に支持され、フラット表示パネルの電極端子が点灯給電位置に整列するようパネルトレイを固定保持するチルトフレームと、
チルトフレームの周辺に設けられ、フラット表示パネルの電極端子と接触して点灯電圧を供給するクリップコンタクトユニットとを含み、
フラット表示パネルは、パネルトレイに載置固定された状態でチルトフレームに保持され、保持位置から目視検査位置まで任意に傾動可能であることを特徴とするフラット表示パネルの目視検査装置。 - 請求項1に記載の装置において、
チルトフレームには、フラット表示パネルに対して近接離脱移動可能なバックライトブロックが設けられていることを特徴とするフラット表示パネルの目視検査装置。 - 請求項2に記載の装置において、
パネルトレイは、保持固定したフラット表示パネルの背面にバックライトブロックを受け入れる遮光室を有することを特徴とするフラット表示パネルの目視検査装置。 - 請求項1に記載の装置において、
パネルトレイへのフラット表示パネルの保持位置及びチルトフレームへのパネルトレイの保持装置は水平位置であることを特徴とするフラット表示パネルの目視検査装置。
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