JP2007248202A - 表示用基板の検査に用いるセンサ基板及びこれを用いる表示用基板の検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 入力容量を小さくして、交流信号をスイッチング素子に作用させることを可能にすることにある。
【解決手段】 センサ基板は、可撓性基板と、それぞれが前記画素電極に一対一の形に対向可能に前記可撓性基板の一方の面に形成された薄膜の複数のセンサ電極と、前記可撓性基板に形成された薄膜の複数の検出素子であってそれぞれが前記センサ電極に一対一の形に接続された検出素子とを含む。
【選択図】図７

Description

本発明は、表示用基板、特に画素要素の良否の検査に用いるセンサ基板及びこれを用いて表示用基板、特に画素要素を検査する方法に関する。

液晶表示パネルのガラス基板のような表示用基板は、一般に、それぞれが少なくとも第１，第２及び第３の電極を有する複数のスイッチング素子と、該スイッチング素子に一対一の形に対応されて対応するスイッチング素子の第１の電極に接続された複数の画素電極とを備える。

そのような表示用基板は、それぞれがスイッチング素子と画素電極とを含む画素要素の良否を検査される。そのような検査を行う検査方法の1つとして、特許文献1に記載された技術がある。

特開平７−１５２３５３号公報

特許文献１に記載された従来技術は、棒状のプローブを検出素子として用い、そのプローブの端面を画素電極に対向させた状態で、交流信号をスイッチング素子の第２及び第３の電極のいずれか一方に作用させると共に、直流信号をスイッチング素子の第２及び第３の電極の他方に作用させ、そのときプローブに流れる電流を検出し、検出した電流を用いて、各画素要素の良否を判定している。

しかし、上記の従来技術では、スイッチング素子の第２及び第３の電極の一方に交流信号を作用させるにもかかわらず、プローブが長く、プローブの端面（画素電極に対向される面）とプローブに接続された信号検出用の検出素子との間の距離が長くなるから、プローブとアースとの間に生じるいわゆる入力容量（寄生容量）が大きくなりすぎない。その結果、大きな検出信号を得ることができず、画素要素の良否を正確に検査することができない。

本発明は、入力容量を小さくして、交流信号をスイッチング素子に作用させることを可能にすることにある。

本発明に係るセンサ基板は、それぞれが少なくとも第１，第２及び第３の電極を有する複数のスイッチング素子と、該スイッチング素子に一対一の形に対応されて対応するスイッチング素子の第１の電極に接続された複数の画素電極とを備える表示用基板の検査、特にスイッチング素子の検査に用いられる。

そのようなセンサ基板は、可撓性基板と、それぞれが前記画素電極に一対一の形に対向可能に前記可撓性基板の一方の面に形成された薄膜の複数のセンサ電極と、前記可撓性基板に形成された薄膜の複数の検出素子であってそれぞれが前記センサ電極に一対一の形に接続された検出素子とを含む。

前記複数のセンサ電極は少なくとも一列に配置されていてもよい。また、各センサ電極は、円形、矩形及び長円形のいずれかの形状を有することができる。

各スイッチング素子は薄膜トランジスタを含むことができる。

本発明に係る検査方法は、上記のようなセンサ基板を用いて、上記のような表示用基板、特にスイッチング素子の検査する技術に適用される。

そのような検査方法は、前記センサ電極を前記画素電極に対向させる第１のステップと、少なくとも前記センサ電極を前記画素電極に対向させる間に、前記第２及び第３の電極のいずれか一方に交流信号を作用させると共に、前記第２及び第３の他方に電極に直流信号を作用させる第２のステップと、前記交流信号及び直流信号をそれぞれ前記第２及び第３の電極に作用させる間に、前記センサ電極に得られる電気信号を前記検出素子で検出する第３のステップとを含む。

前記交流信号は高周波信号であってもよい。

前記センサ基板は、前記複数のセンサ電極を電気絶縁性基板の一方の面に少なくとも一列に配列しており、前記第１、第２及び第３のステップの少なくとも１つは、前記センサ電極を前記画素電極に対向させた状態で、前記表示用基板と前記センサ基板とを前記センサ電極の配列方向と交差する方向に相対的に移動させることを含むことができる。

前記第２のステップは、矩形波状の前記直流信号を前記複数のスイッチング素子に順次供給すると共に、交流信号を前記複数のスイッチング素子に順次又は連続して供給することを含むことができる。

センサ基板は、センサ電極を画素電極に対向させ、その状態で、第２及び第３の電極のいずれか一方に交流信号を作用させると共に、第２及び第３の電極の他方に直流信号を作用させる。これにより、交流信号が画素電極に発生し、その交流信号がセンサ電極に誘起されるから、センサ電極に得られる電気信号が検出素子で検出される。

本発明によれば、センサ基板が、表示用基板の画素電極に一対一の形に対向可能に形成された可撓性基板の一方の面に薄膜の複数のセンサ電極と、センサ電極に一対一の形に接続された薄膜の複数の検出素子とを備えているから、センサ電極と検出素子の距離が短くなり、交流信号を表示用基板のスイッチング素子に作用させても、センサ電極とアースとの間に生じる入力容量が小さくなる。その結果、検出素子の得られる信号が大きくなるから、画素要素の良否を正確に検査することができる。

［用語について］

以下、図１において、左右方向をＸ方向又は左右方向（すなわち、表示用基板の搬送方向）といい、紙面に垂直の方向を前後方向又はＹ方向といい、上下方向を上下方向又はＺ方向という。しかし、それらの方向は、検査すべき表示用基板を検査装置に配置する姿勢、すなわち検査装置に配置された表示用基板の姿勢により異なる。

したがって、上記の方向は、実際の検査装置に応じて、Ｘ方向及びＹ方向が、水平面、水平面に対し傾斜する傾斜面、及び水平面に垂直の垂直面のいずれかの面内となるように決定してもよいし、それらの面の組み合わせとなるように決定してもよい。

図１から図３を参照するに、検査装置１０は、液晶表示パネルに用いられるガラス基板のような矩形の表示用基板１２の通電試験に用いられる。

［表示用基板の説明］

表示用基板１２は、それぞれが液晶表示パネルに分割される複数の表示用基板領域を一方の面に備える複数個取りのガラス基板である。各表示用基板領域は、図９に示すように、それぞれが矩形をした画素電極１４とこの画素電極１４に接続されたスイッチング素子１６とを備える多数の画素領域（すなわち、セル領域）をマトリクス状に有している。

各画素電極１４は、表示用基板１２と平行の薄膜状をした電極であり、また図９に示す例では、対応する画素領域とほぼ同じ大きさを有する矩形の平面形状を有している。

各スイッチング素子１６は、図９に示す例では、ソース電極、ドレイン電極及びゲート電極を有する電界効果型の薄膜トランジスタであり、またソース電極及びドレイン電極のいずれか一方が対応する画素電極１４に接続されている。

Ｘ方向に整列するスイッチング素子１６のゲート電極は共通のゲート配線１８に接続されており、Ｙ方向に整列するスイッチング素子１６のソース電極及びドレイン電極の他方は共通の配線２０に接続されている。

以下、説明を容易にするために、ドレイン電極が画素電極１４に接続され、ソース電極が配線２０に接続されているものとする。したがって、配線２０は、ソース配線として作用する。

図５及び図９に示すように、表示用基板１２に形成された全てのゲート配線１８及び全てのソース配線２０は、それぞれ、第１及び第２の端子２２及び２４に共通に接続されている。図５及び図９は、理解を容易にするために、多くのゲート配線１８及びソース配線２０を省略して示している。

第１及び第２の端子２２及び２４は、検査のための又は表示用基板１２の静電気を除去するためのショートリングであり、最終的には各表示用基板領域から切り離される。

［検査装置の説明］

図１から図７を参照するに、検査装置１０は、当該検査装置の各種の機械装置を支持する支持台として作用するフレーム３０と、表示用基板１２を左右方向に搬送する搬送装置３２と、表示用基板１２からの電気信号を検出する検出ヘッドすなわちセンサ基板３４と、表示用基板１２の受け渡しをする一対の受け渡し装置３６と、一方の受け渡し装置３６に受けた表示用パネル１２のセンターリングを行うセンターリング装置３８とを含む。

フレーム３０は、センサ基板３４からの電気信号を基に、画素要素の良否、不良画素要素を含む画素（不良画素）の位置（座標位置）、その不良画素を含む表示用基板領域の位置（座標位置）等を確認して記憶するテスタ部４０と、検査装置１０に備えられた各種の機械装置を制御する制御部４２とを収納している。テスタ部４０と制御部４２とは電気的に接続されている。

搬送装置３２は、上下方向（Ｚ方向）に間隔をおいて左右方向（Ｘ方向）へ平行に伸びる一対の第１の搬送部材４４と、上下方向に間隔をおいて左右方向へ平行に伸びる一対の第２の搬送部材４６とを含む。第１及び第２の搬送部材４４及び４６は、それぞれ、第１及び第２の基板搬送路を形成する。

第１及び第２の搬送部材４４及び４６のそれぞれは、空気の噴射及び吸引により平板状部材を所定の高さ位置に、維持する又は維持しつつ搬送する周知の装置である。そのような搬送部材は、プレッシャー・バキューム・プレート（ＰＶプレート）のような商品名で市販されている。

第１の搬送部材４４は、空気を表示用基板１２に向けて噴射すると共に表示用基板１２の搬送空間の空気を吸引することにより表示用基板１２をセンサ基板３４から下方に離間した第１の搬送位置に維持しつつ搬送するように、搬送装置３２による表示用基板１２の搬送方向における上流側に配置されている。

第２の搬送部材４６は、空気を表示用基板１２に向けて噴射すると共に表示用基板１２の搬送空間の空気を吸引することにより表示用基板１２をセンサ基板３４から下方にわずかに離間した第２の搬送位置に維持しつつ搬送するように、表示用基板１２の搬送方向における下流側に配置されている。

第１の搬送位置は、搬送される表示用基板１２がセンサ基板３４から大きく離間されて、表示用基板１２がセンサ基板３４の下面と平行に搬送される位置である。センサ基板３４の下面と第１の搬送位置との間隔は、センサ基板３４から第２の搬送位置までの寸法に、後に説明するフラットケーブル８４の厚さ寸法に５０μｍを加えた値以上の寸法、例えば１００μｍ以上とすることができる。

第２の搬送位置は、第１の搬送位置よりセンサ基板３４に近い位置であって表示用基板１２がセンサ基板３４の下面と平行に搬送される位置である。センサ基板３４の下面と第２の搬送位置との間隔は、表示用基板１２がセンサ基板３４から５０μｍ程度離間される位置とすることができる。

表示用基板１２を第１の搬送位置から第２の搬送位置に搬送する搬送路は、表示用基板１２自体が湾曲される湾曲搬送路として作用する。

上記のように表示用基板１２を第１又は第２の搬送位置に維持しつつ搬送するには、例えば空気の噴射量及び吸引量を上下の搬送部材で異なるようにすればよい。

上側の第１の搬送部材４４の下流端部の下面と、下側の第２の搬送部材４６の上流端部の上面とは、対向されている。また、上側の第１及び第２の搬送部材４４及び４６は、センサ基板３４が両者の間に位置するように、左右方向に間隔をおいている。

上記の結果、表示用基板１２は、これが第１の搬送部材４４による第１の基板搬送路から第２の搬送部材４６による第２の基板搬送路に移行するとき、図４に示すように、第１の搬送位置から第２の搬送位置に、すなわちセンサ基板３４から大きく離れた位置からセンサ基板３４に接近した位置に湾曲される。

下側の第１及び第２の搬送部材４４及び４６は、表示用基板１２の搬送方向へ伸びるようにフレーム３０の上に取り付けられたベース板４８に取り付けられている。これに対し、上側の第１及び第２の搬送部材４４及び４６は、フレーム３０の上に取り付けられた門型の組み付け装置５０に取り付けられている。

組み付け装置５０は、センサ基板３４を間にして前後方向に間隔をおいて左右方向に伸びる一対の支持部材５２と両支持部材５２を連結する複数の連結部材５４と、それら連結部材５４に個々に結合された複数の結合部材５６とを備えている。

図示の例では、連結部材５４は５つ設けられており、結合部材５６は３つ設けている。上側の第１及び第２の搬送部材４４及び４６のそれぞれは、結合部材５６に取り付けられている。残りの結合部材５６には、センサ基板３４が取り付けられている。

搬送装置３２は、また、表示用基板１２をこれの側縁部に当接して共同して把持する一対のホルダ機構と、これらホルダ機構に個々に対応されて、対応するホルダ機構を左右方向に同期して移動させる一対のホルダ移動機構と含む。

ホルダ機構及びホルダ移動機構からなる２組の機構は、表示用基板１２の搬送路を間にして前後方向に間隔をおいており、またフレーム３０の上に配置されている。これらホルダ機構及びホルダ移動機構は、第１及び第２の搬送部材４４及び４６による表示用基板１２の搬送を補助する搬送補助装置５８を構成している。

図２及び図３並びに図５及び図６に示すように、各ホルダ機構は、表示用基板１２の搬送路の外側を左右方向に伸びる支持部材６０と、表示用基板１２の前後方向における側縁部に当接可能に支持部材６０に左右方向に間隔をおいて支持された複数の基板ホルダ６２と、基板ホルダ６２を表示用基板１２の側縁部の移動路に対し出入りさせるように支持部材６０を前後方向に移動させるアクチュエータ６４とを含む。

一方のホルダ機構の各基板ホルダ６２は、他方のホルダ機構の基板ホルダ６２の１つと前後方向に対向されて、他方のホルダ機構の基板ホルダ６２の１つと共に前後方向に対向する基板ホルダの組又は対を形成している。

各基板ホルダ６０は、これを上下方向に移動させる上下移動機構６６により支持部材６６に取り付けられている。図示の例では、上下移動機構６６は、上下方向へ伸びる状態に支持部材６０に取り付けられたリニアレール６６ａと、リニアレール６６ａに上下動可能に結合された可動体６６ｂとを備えるリニアモータである。

各基板ホルダ６０は、リニアモータの可動体６６ｂに取り付けられている。各基板ホルダ６０の最下端位置は、リニアモータのリニアガイド６６ａに取り付けられたストッパ６８（図６参照）により制限される。各基板ホルダ６０は、前後方向への移動にともなって表示用基板１２の側縁部を受け入れる横Ｖ字状の凹所７０（図６参照）を有している。

アクチュエータ６４は、図示の例では、前後方向に伸縮する空気圧式又は油圧式のシリンダ機構である。アクチュエータ６４は、そのシリンダ本体においてホルダ移動機構に支持されており、またピストンロッドにおいて支持部材６０に結合されている。

各ホルダ機構は、また、支持部材６０から表示用基板の側縁部と反対側に伸びる複数のロッド７２と、このロッド７２が前後方向に移動可能に貫通するブッシュ７４とを含む。各ホルダ機構は、ブッシュ７４においてホルダ移動機構に支持されて、そのホルダ移動機構により左右方向に移動される。

ホルダ移動機構は、表示用基板１２の搬送路を間にして前後方向に間隔をおいた一対のアクチュエータ７６を備える。アクチュエータ７６は、図示の例では、左右方向へ伸びる状態にフレーム３０に取り付けられたリニアレール（すなわち、固定子）７６ａと、リニアレール７６ａに左右方向に移動可能に結合されたリニアガイド（すなわち、可動子）７６ｂとを備えるリニアモータである。アクチュエータ６４及びブッシュ７４は、リニアガイド７６ｂに支持されている。

搬送補助装置５８は、図１において左端部の待機位置で待機する。この待機位置において、基板ホルダ６２は表示用基板１２の搬送路から離間されている。

上記待機位置において、搬送補助装置５８は、アクチュエータ６４により支持部材６０を表示用基板１２に向けて移動させる。これにより、基板ホルダ６２は、表示用基板１２の搬送路に向けて移動されて、受け渡し装置３６上の表示用基板１２を把持し、その表示用基板１２を受ける。

表示用基板１２を受けると、搬送補助装置５８は、表示用基板１２を基板ホルダ６２で把持した状態で、アクチュエータ７６により図１において左方から右方へ移動され、それにより表示用基板１２を図１において右端部に搬送する。この位置において、基板ホルダ６２は、表示用基板１２の搬送路の外に移動されて、表示用基板１２を解放する。

搬送補助装置５８による表示用基板１２の把持及びその解除は、両ホルダ機構の対向する基板ホルダ６２の組を表示用基板１２の側縁部の移動路に対し出入りさせるように相寄り合い離れる方向へ移動させることにより、行われる。これにより、基板ホルダ６２による表示用基板の把持及びその解除が確実に行われる。

表示用基板１２の搬送終了後、補助搬送装置５８は待機位置に戻される。

表示用基板１２の搬送途中において、各基板ホルダ６２は、これが第１の搬送部材４４による基板搬送路から第２の搬送部材４６による基板搬送路に移行するとき、第１の搬送位置から第２の搬送位置への表示用基板１２の湾曲に応じて、上下動機構６６により上昇される。これにより、表示用基板１２は確実に湾曲される。

図７に示すように、センサ基板３４は、複数のセンサ回路７８と各センサ回路７８から伸びる複数の配線８０とをガラス基板や樹脂基板のような電気絶縁性の可撓性基板８２の下面に形成しており、またそれらの配線８０をフレキシブルチューブのように可撓性を有する複数のフラットケーブル８４の配線８６に接続している。図７は、理解を容易にするために、多くのセンサ回路７８並びに多くの配線８０及び８６を省略している。

それらのセンサ回路７８は、表示用基板１２の画素電極１４のうち、Ｙ方向にジグザグ状に整列された複数の画素電極に一対一の形で対応するようにＹ方向に２列に、及び可撓性基板８２の下面の下流側に形成されている。

図８に示すように、各センサ回路７８は、電界効果型のトランジスタ８８と、トランジスタ８８のゲート電極に接続された平板状の検出電極すなわちセンサ電極９０と、トランジスタ８８の出力端子（ソース電極及びドレイン電極のいずれか一方）に接続された増幅器９１と、増幅器９１の出力端子に接続された出力ダイオード９２と、トランジスタ８８の出力端子に配置された負荷抵抗器９３とを備える。

各トランジスタ８８の各電極は、配線８０の１つ及びフラットケーブル８４の配線８６の１つを介して電源回路（図示せず）に接続される。出力ダイオード９２の出力端子は、配線８０の他の１つ及びフラットケーブル８４の配線８６の他の１つを介して図１に示すテスタ部４０に接続される。

図１に示すテスタ部４０は、表示用基板１２の各スイッチング素子１６、各センサ回路７８、各センサ回路７８による検出信号の読み込み、検出信号の処理、画素要素の良否の判定、検査装置１０に備えられた各種の回路等の制御をする。

トランジスタ８８のソース電極及びドレイン電極のいずれか一方（出力端子）には、直流電圧Ｖｃｃが負荷抵抗器９３を介して印加される。これに対し、ソース電極及びドレイン電極の他方は、残りの配線８０により他のトランジスタ８８の対応する電極と共通にアースに接続される。寄生容量としての入力容量９５は、トランジスタ８８のゲート電極とアースとの間に形成される。

トランジスタ８８、センサ電極９０、増幅器９１、出力ダイオード９２及び負荷抵抗器９３は、それぞれ、可撓性基板８２の下面に設けられた半導体の薄膜に形成された薄膜トランジスタ、薄膜電極、薄膜の抵抗器、薄膜ダイオード及び薄膜の抵抗器であり、またセンサ電極９０がこれに対応する画素電極１６と対向するように、半導体集積回路の製造技術により製作することができる。

トランジスタ８８は、信号検出用及びインピーダンス変換用のトランジスタとして作用する。各センサ回路７８は、また、バイアス抵抗及び接続用配線等を備えていてもよい。

図４に示すように、各フラットケーブル８４は、その一端部において可撓性基板８２の下面の最上流側の端部に固着されており、また他端部をセンサ基板３４とこれの上流側に位置する上側の搬送部材４４との間を介してセンサ基板３４の上方に引き出されている。各フラットケーブル８４の他端部は、図１に示すテスタ部４０に接続される。

図８に示すように、表示用基板１２のスイッチング素子１６のゲート電極には、ゲートパルス発生器９４で発生された直流のゲートパルス（すなわちスキャンニングパルス）が供給される。表示用基板１２のスイッチング素子１６のドレイン電極には、高周波発生器９６で発生された交流信号が供給される。

上記のようなセンサ基板３４は、センサ電極９０がＹ方向にジグザグの配列となるように、結合部材５６に取り付けられている。

一方の受け渡し装置３６とセンターリング装置３８とは、搬送装置３２による基板搬送路の最上流側に配置されており、他方の受け渡し装置３６は、搬送装置３２による基板搬送路の最下流側に配置されている。

各受け渡し装置３６は、搬送装置３２及び搬送用ロボット（図示せず）に対する表示用基板１２の受け渡しをするように、複数の昇降ピン９８を昇降機構（図示せず）により昇降させて、表示用基板１２を昇降させる公知の装置である。

各受け渡し装置３６は、昇降ピン９８を下降させた状態で待機し、昇降ピン９８を上昇させることにより、ロボット、作業者又は搬送装置３２から表示用基板１２を受け、昇降ピン９８を下降させることにより表示用基板１２を搬送装置３２、ロボット又は作業者に渡す。

センターリング装置３８は、複数のセンターリングピン１００を移動機構（図示せず）により、一方の受け渡し装置３６に受けられた表示用基板１２の中心に向けて移動させ、それにより表示用基板１２のセンターリングをする公知の装置である。このセンターリング装置３８により表示用基板１２はプリアライメントをされる。

センターリング装置３８は、受け渡し装置３６が表示用基板１２の受け渡しをするとき、センターリングピン１００を広げ（待機し）ており、表示用基板１２のセンターリングをするとき、センターリングピン１００を中心側に移動させる。

図５及び図６に示すように、検査装置１０は、さらに、支持部材６０に支持されたプローブ装置１０２を含む。

プローブ装置１０２は、プローブアーム１０４を、支持部材６０に取り付けられたブラケット１０６及びこのブラケット１０６に回転可能に支持された回動軸１０８により支持部材６０に左右方向（又は、前後方向）に伸びる軸線の周りに回転可能に取り付け、表示用基板１２の第１の端子２２に当接可能の第１のプローブ１１０と表示用基板１２の第２の端子２４に当接可能の第２のプローブ１１２とをプローブアーム１０４の先端部に取り付け、プローブアーム１０４をアクチュエータ１１４及び連結片１１６により回転させる。

プローブアーム１０４は、これの他端部において回動軸１０８に取り付けられており、またブラケット１０６、回動軸１０８、アクチュエータ１１４及び連結片１１６と共に、第１及び第２のプローブ１１０及び１１２をそれぞれ第１及び第２の端子２２及び２４に対し変位させるプローブ変位機構を形成している。

第１及び第２のプローブ１１０及び１１２は、ポゴピンであり、またプローブアーム１０４に設けられた接続基板１１８に電気的に接続されている。接続基板１１８は、図示しないケーブルにより、図１に示すテスタ部４０に電気的に接続される。

アクチュエータ１１４は、図示の例では、油圧式又は空気圧式のシリンダ機構であり、ピストンロッドが上下動するようにシリンダ本体において支持部材６０に取り付けられている。

連結片１１６は、回動軸１０８に相対的移動不能に取り付けられていると共に、アクチュエータ１１４のピストンロッドに連結ピン１２０により連結されている。

プローブ装置１０２は、プローブ１１０及び１１２を図6に点線で示すように上昇させた状態で待機しており、表示用基板１２を搬送装置３２により搬送するとき、回動軸１０８がアクチュエータ１１４及び連結片１１６により回動されて、プローブ１１０及び１１２をそれぞれ端子２２及び２４に接触させる。

プローブ１１０及び１１２がそれぞれ端子２２及び２４に接触された状態で、プローブ１１０及び１１２のそれぞれに所定の電気信号が供給される。これにより、表示用基板１２の各スイッチング素子１６に所定の電気信号が供給されて、対応する画素電極１４のような画素要素の情報、すなわち画素要素情報を含む電気信号が生じる。

上記のように画素要素情報を含む電気信号は、画素電極１４がセンサヘッド７８のセンサ電極９０と対向することにより、センサ回路７８に検出されて、センサ部４０において対応する画素の正否を判定することに用いられる。

センサ基板３４のトランジスタ８８のオン・オフ制御、表示用基板１２のスイッチング素子１６のオン・オフ制御、並びにプローブ１１０及び１１２への通電制御は、テスタ部４０により行われる。これに対し、搬送装置３２、受け渡し装置３６、センターリング装置３８及びプローブ装置１０２の駆動制御は、制御部４２により行われる。

テスタ部４０及び制御部４２は、ＣＰＵを用いたコンピュータを備えており、また割り当てられた機械装置や電気回路を互いに関連づけて相互に同期して制御する。

検査装置１０は、以下のように作動する。

各基板ホルダ６２及びプローブ１１０，１１２は、表示用基板１２の受け渡し及びセンターリングを妨げない位置に退避されている。

上記状態において、示用基板１２が、ロボット又は人手により、図１における左端部に配置された受け渡し装置３６の上方に搬送される。この状態で、その受け渡し装置３６が、昇降ピン９８を上昇させて、基板１２を昇降ピン９８に受ける。

次いで、センターリング装置３８が、センターリングピン１００を相寄る方向に移動させて表示用基板１２のセンターリングをした後、センターリングピン１００を相離れる方向に移動させた状態で待機する。

次いで、搬送装置３２が補助搬送装置５８の表示用基板１２に向けて移動させて、その表示用基板１２を基板ホルダ６２で把持する。このときまでに、基板ホルダ６２は、所定の高さ位置、例えばストッパ６８に当接する位置に移動されている。

基板ホルダ６２が表示用基板１２に向けて移動されると同時に又はその後、プローブ１１０及び１１２がアクチュエータ１１４により、それぞれ、図６に示す実線のように変位されて、第１及び第２の端子２２及び２４に押圧される。そのようなプローブ１１０及び１１２の状態は、表示用基板１２の搬送が終了するまで、維持される。

上記の結果、表示用基板１２を連続して搬送させつつ、第１及び第２のプローブ１１０及び１１２を介してスイッチング素子１６に電気信号を作用させることができる。

次いで、搬送装置３２が、上記状態で表示用基板１２を搬送補助装置５８により図1において左方から右方へ搬送する。

表示用基板１２は、補助搬送装置５８による搬送途中から、第１の搬送部材４４によっても搬送される。これにより、表示用基板１２は、センサ基板３４から大きく離間した第１の搬送位置に維持された状態で搬送される。

次いで、表示用基板１２による表示用基板１２の搬送は、補助搬送装置５８及び第１の搬送部材４４による搬送から、補助搬送装置５８並びに第１及び第２の搬送部材４４及び４６による搬送を経て、補助搬送装置５８及び第２の搬送部材４６による搬送に移行される。

これにより、表示用基板１２は、既に述べた湾曲搬送路において湾曲されつつ、補助搬送装置５８及び第２の搬送部材４６によりセンサ基板３４に接近された第２の搬送位置に維持された状態で搬送される。

上記湾曲搬送路は、左右方向におけるセンサ基板３４の配置位置に対応する領域の少なくとも一部を含む箇所であってセンサ回路７８の配置位置より上流側の箇所に形成されているから、フラットケーブル８４がセンサ回路７８の配置位置より上流側のセンサ基板３４の箇所に接続されていることと相まって、表示用基板１２は、これがフラットケーブル８４に接触することなく、湾曲搬送路及びそれ以降の搬送路を搬送される。

各基板ホルダ６２は、これが上記湾曲搬送路を移動するとき、表示用基板１２の湾曲変形に追従するように、上下動機構６６により上昇される。これにより、表示用基板１２は、湾曲搬送路において確実に湾曲される。

基板ホルダ６２と同様に、プローブ１１０及び１１２を、これらが上記湾曲搬送路を移動するとき、表示用基板１２の湾曲変形に追従するように、リニアモータのようなアクチュエータを用いて、上昇させてもよい。表示用基板１２は、湾曲搬送路においてより確実に湾曲される。

第２の搬送位置は、表示用基板１２をセンサ回路７８と平行に搬送する平行搬送路を形成している。この平行搬送路は、表示用基板１２の画素電極１４がセンサ回路７８特にそのセンサ電極９０の下方に達する位置より前の位置から形成される。

平行搬送路が上記の位置に形成されるため、表示用基板１２の各画素電極１４は、これがセンサ基板３４のセンサ電極９０の下方に達する前に、センサ回路７８特にそのセンサ電極９０と平行に変位されて、その状態でセンサ電極９０の下方を移動される。これにより、表示用基板１２の各画素電極１４は、これがセンサ基板３４のセンサ電極９０の下方を移動するとき、センサ回路７８のセンサ画素９０に正確に対向する。

スイッチング素子１６のソース電極には、表示用基板１２がセンサ基板７８の下方を移動されている間、高周波信号が連続して供給される。しかし、スイッチング素子１６のゲート電極には、画素電極１４がセンサ電極９０と対向しているとき、直流のゲートパルスが供給される。

これにより、高周波信号がセンサ電極１４に作用し、その高周波信号がセンサ電極に誘起されてセンサ回路７８により検出される。センサ回路７８による高周波信号の検出は、トランジスタ８８をセンサ電極９０に作用する高周波信号によりオン・オフさせ、出力信号を増幅器で増幅してダイオード９２で整流することにより行われる。

上記のような薄膜のセンサ回路７８によれば、特許文献１の技術に比べ、トランジスタ８８とセンサ電極９０との距離が著しく短くなるから、入力容量９５の値が著しく小さくなる。その結果、トランジスタ８８に流れる電流（検出電流）に比べ、入力容量に流れる電流が小さく、検出感度が高くなる。また、画素電極１１４とセンサ電極９０との間隔を大きくしても、大きい検出電流を得ることができる。

センサ回路７８による検出信号は、画素電極１４、スイッチング素子１６、それらを接続する配線等の画素要素の断線、短絡等の故障原因を表す画素要素情報を含む。センサ回路７８による検出信号は、センサ部４０において対応する画素要素の正否の判定に用いられる。

次いで、表示用基板１２が図１において右端部に配置された受け渡し装置３６の上方に搬送されると、搬送装置３２による搬送が停止され、プローブ装置１０２が待機状態に戻され、その受け渡し装置３６が昇降ピン９８を上昇させて搬送された表示用基板１２を受け取る。

その後、搬送装置３２及びプローブ装置１０２は、それぞれ、待機位置及び待機状態に戻される。受け渡し装置３６に受けられた表示用基板１２は、その後、ロボット又は人手により、その受け渡し装置３６から取り去られる。

搬送装置３２により表示用基板１２を搬送する間、基板ホルダ６２の各組は、表示用基板１２をこれの側縁部に当接して共同して把持する。これにより、少なくともセンサ基板３４の配置位置に対応する箇所において、表示用基板１２の移動位置が変化することや、表示用基板１２の側縁部が中央領域に対し変位することが防止される。

図示の例では、センサ電極９０がＹ方向にジグザグに配置されているから、最初は、Ｘ方向に間隔をおいた画素電極１４の列のうち、Ｙ方向において最初の列の奇数番目の画素電極１４を含む画素要素の同時検査が行われる。

その後は、Ｘ方向における画素電極１４の列番号をｎとしたとき、（１）ｎ列の奇数番目の画素電極１４を含む画素要素と、ｎ＋１列の偶数番目の画素電極１４を含む画素要素との同時検査、（２）ｎ＋１列の奇数番目の画素電極１４を含む画素要素と、ｎ列の偶数番目の画素電極１４を含む画素要素との同時検査が交互に行われる。

上記検査装置１０において、第１及び第２の搬送部材４４及び４６は表示用基板１２を所定の高さ位置に維持した状態でその表示用基板１２を搬送し、前後方向に対向する基板ホルダ６２は表示用基板１２を把持した状態でその表示用基板１２を搬送する。

しかし、第１及び第２の搬送部材４４，４６は、表示用基板１２を所定の高さ位置に維持する機能を備えるのみで、その表示用基板１２に搬送力を付与する機能を備えていなくてもよい。この場合、表示用基板１２への搬送力は、基板ホルダ６２により付与される。

したがって、第１及び第２の搬送部材４４及び５８と補助搬送装置５８とを用いる搬送装置３２の代わりに、第１、第２の搬送部材４４，４６及び補助搬送装置５８のいずれか一方を用いる搬送装置のように、他の構造及び機能を有する搬送装置であってもよい。

例えば、表示用基板１２を、第１及び第２の搬送部材４４及び４６により所定の高さ位置に維持する代わりに、複数のローラ、１以上の無端ベルト等を用いた維持手段又は搬送手段により所定の高さ位置に維持してもよい。

表示用基板１２が湾曲搬送路を経ることに起因する基板ホルダ６２の高さ位置を、アクチュエータ６６により強制的に変化させる代わりに、第１及び第２のプローブ１１０及び１１２の弾性変形により吸収させてもよい。この場合、リニアレール６６ａとリニアガイド６６ｂとを備えるアクチュエータ６６を用いる代わりに、ガイドレールとそれに移動可能に組み合わされたガイドとを備える上下動機構を用いてもよい。

［検査方法の説明］

既に述べたように、表示用基板１２がセンサ電極９０を画素電極１４に対向するようにＸ方向へ連続的に搬送されつつ、高周波信号がスイッチング素子１６のソース電極に作用された状態で、画素電極１４がセンサ電極に対向されているとき、ゲートパルスがスイッチング素子１４のゲート電極に作用されると共に、センサ電極に得られる電気信号がトランジスタ８８で検出される。

各画素要素の良否の判定は、センサ回路７８による検出信号をテスタ部４０に読み取り、検査部４０においてスイッチング素子１６のゲート電極へのゲートパルスの供給時及びその前後にセンサ回路７８による検出信号の有無をセンサ部４０において判定することにより、行われる。

具体的には、画素要素が正常であると、センサ回路７８による検出信号は、図１０（Ａ）に示す高周波信号がスイッチング素子１６のソース電極に供給されている状態において、図１０（Ｃ）に示すように、図１０（Ｂ）に示すゲートパルスがスイッチング素子１６のゲート電極に要求されたときのみに存在する。センサ部４０は、そのような場合にのみ「その画素要素は正常である」旨判定する。

しかし、画素要素が断線していると、センサ回路７８による検出信号は、図１０（Ａ）に示す高周波信号がスイッチング素子１６のソース電極に供給されている状態において、図１０（Ｄ）に示すように、図１０（Ｂ）に示すゲートパルスがスイッチング素子１６のゲート電極に要求されたときに存在しないのみならず、その前後にも存在しない。センサ部４０は、そのような場合に「その画素要素は断線している」旨判定する。

また、画素要素が短絡していると、センサ回路７８による検出信号は、図１０（Ａ）に示す高周波信号がスイッチング素子１６のソース電極に供給されている状態において、図１０（Ｅ）に示すように、図１０（Ｂ）に示すゲートパルスがスイッチング素子１６のゲート電極に要求されたときのみに存在するのみならず、その前後にも存在する。センサ部４０は、そのような場合に「その画素要素は短絡している」旨判定する。

センサ部４０における上記のような判定を、図１１を参照して説明する。

先ず、センサ部４０は、センサ電極１６が対応するセンサ電極９０に対向されている画素要素のスイッチング素子１６のソース電極への高周波信号の印加を開始する（ステップ２０１）。

次いで、センサ部４０は、その画素要素のスイッチング素子１６のソゲート電極にゲートパルスを供給して、そのスイッチング素子１６をオンにし（ステップ２０２）、その画素要素に対応するセンサ回路７８が検出信号を出力しているか否かを判定する（ステップ２０３）。

ステップ２０３における判定の結果、センサ回路７８が検出信号を出力している（ＹＥＳ）と、センサ部４０は、そのスイッチング素子１６のゲート電極へのゲートパルスの供給を停止し（ステップ２０４）、その画素要素に対応するセンサ回路７８が検出信号を出力しているか否かを判定する（ステップ２０５）。

ステップ２０３における判定の結果、センサ回路７８が検出信号を出力していない（ＮＯ）と、センサ部４０は、「その画素要素正常である」と判定して、その旨をその座標位置と共に内部メモリ記憶した後（ステップ２０６）、試験が終了しているか否かを判定する（ステップ２０７）。

ステップ２０７における判定の結果、試験が終了していない（ＹＥＳ）と、制御部４０は、次の画素要素の良否の判定のためにステップ２０２に戻る。

ステップ２０３における判定の結果、センサ回路７８が検出信号を出力していないと（ＮＯ）と、制御部４０は、「その画素要素は断線している」と判定して、その旨をその座標位置と共に内部メモリ記憶した後（ステップ２０８）、ステップ２０７に戻る。

ステップ２０５における判定の結果、センサ回路７８が検出信号を出力していると（ＹＥＳ）と、制御部４０は、「その画素要素は短絡している」と判定して、その旨をその座標位置と共に内部メモリ記憶した後（ステップ２０９）、ステップ２０７に戻る。

ステップ２０７における判定の結果、試験が終了している（ＹＥＳ）と、センサ部４０は動作を終了する。

上記のように、表示用基板１２の画素電極に一対一の形に対向可能に形成された可撓性基板８２の一方の面に薄膜の複数のセンサ電極９０と、センサ電極１４に一対一の形に接続された薄膜の複数のトランジスタ８８とを備えたセンサ基板３４を用いると、高周波信号を表示用基板１２のスイッチング素子１６に作用させても、センサ電極１４とアースとの間に生じる入力容量が小さくなる。その結果、画素要素の良否を正確に検査することができる。

上記のように交流信号を表示用基板１２のスイッチング素子１６に作用させることが可能であると、センサ基板３４を画素要素検査用のものから給電路検査用のものに、又はその逆に交換することにより、スイッチング素子１６に交流信号を作用させて、各画素要素の検査装置の各種の機構及び各種の回路と、スイッチング素子への給電路に交流信号を作用させて、各給電路（すなわち、配線）を検査する検査装置の各種の機構及び各種の回路とを共用にすることができる。

本発明は、上記実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない限り、種々に変更することができる。

本発明に係る検査装置の一実施例を示す正面図である。 図１に示す検査装置の平面図であってセンサ基板及び搬送装置の一部並びにそれらを支持する部材の一部を省略した平面図である。 図１に示す検査装置の右側面図である。 搬送装置及びセンサヘッドの関係を示す拡大正面図である。 ホルダ機構及びホルダ搬送機構並びにプローブ装置の一実施例を拡大して示す平面図である。 図５における６-６線に沿って得た断面図である。 センサ基板の一実施例を示す底面図である。 センサ回路の一実施例を示す図である。 表示用基板の一部を拡大して示す図である。 検査方法を説明するための信号は径を示す図である。 検査方法を説明するための流れ図である。

符号の説明

１０ 検査装置
１２ 表示用基板
１４ 画素電極
１６ スイッチング素子
１８ ゲート配線
２０ ソース配線
２２，２４ 第１及び第２の端子
３０ フレーム
３２ 搬送装置
３４ センサ基板
３６ 受け渡し装置
３８ センターリング装置
４４，４６ 第１及び第２の搬送部材
４８ ベース板
５０ 組み付け装置
５８ 搬送補助装置
６０ 支持部材
６２ 基板ホルダ
６４，７６ アクチュエータ
６６ 上下移動機構
６８ ストッパ
７０ 凹所
７２ ロッド
７４ ブッシュ
７８ センサ回路
８０，８６ 配線
８２ センサ基板
８４ フラットケーブル
８８ トランジスタ
９０ センサ電極
９１ 増幅器
９２ 出力ダイオード
９３ 負荷抵抗器
９４ ゲートパルス発生器
９５ 入力容量
９６ 高周波発生器
９８ 昇降ピン
１００ センターリングピン
１０２ プローブ装置
１０４ プローブアーム
１０６ ブラケット
１０８ 回動軸
１１０，１１２ 第１及び第２のプローブ
１１６ 連結片

Claims (8)

1. それぞれが少なくとも第１，第２及び第３の電極を有する複数のスイッチング素子と、該スイッチング素子に一対一の形に対応されて対応するスイッチング素子の第１の電極に接続された複数の画素電極とを備える表示用基板の検査に用いるセンサ基板であって、
   可撓性基板と、それぞれが前記画素電極に一対一の形に対向可能に前記可撓性基板の一方の面に形成された薄膜の複数のセンサ電極と、前記可撓性基板に形成された薄膜の複数の検出素子であってそれぞれが前記センサ電極に一対一の形に接続された検出素子とを含む、表示用基板の検査に用いるセンサ基板。
2. 前記複数のセンサ電極は少なくとも一列に配置されている、請求項1に記載の表示用基板の検査に用いるセンサ基板。
3. 各センサ電極は、円形、矩形及び長円形のいずれかの形状を有する、請求項１に記載の表示用基板の検査に用いるセンサ基板。
4. 各スイッチング素子は薄膜トランジスタを含む、請求項１に記載の表示用基板の検査に用いるセンサ基板。
5. 請求項1に記載のセンサ基板を用いて、請求項１に記載の表示用基板を検査する検査方法であって、
   前記センサ電極を前記画素電極に対向させる第１のステップと、
   少なくとも前記センサ電極を前記画素電極に対向させる間に、交流信号を前記第２及び第３の電極のいずれか一方に作用させると共に、直流信号を前記第2及び第３の電極の他方に作用させる第２のステップと、
   前記交流信号及び直流信号をそれぞれ前記第２及び第３の電極に作用させる間に、前記センサ電極に得られる電気信号を前記検出素子で検出する第３のステップとを含む、表示用基板の検査方法。
6. 前記交流信号は高周波信号である、請求項５に記載の表示用基板の検査方法。
7. 前記センサ基板は、前記複数のセンサ電極を電気絶縁性基板の一方の面に少なくとも一列に配列しており、前記第１、第２及び第３のステップの少なくとも１つは、前記センサ電極を前記画素電極に対向させた状態で、前記表示用基板と前記センサ基板とを前記センサ電極の配列方向と交差する方向に相対的に移動させることを含む、請求項５に記載の表示用基板の検査方法。
8. 前記第２のステップは、矩形波状の前記直流信号を前記複数のスイッチング素子に順次供給すると共に、交流信号を前記複数のスイッチング素子に順次又は連続して供給することを含む、請求項５に記載の表示用基板の検査方法。

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