JPH0455735A - 光透過型表示パネルの検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば液晶表示パネルのような光透過型の表
示パネルの検査を効率的に行える光透過型表示パネルの
検査装置に関する。

（従来の技術） 液晶表示装置、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示
装置、プラズマ表示装置等の表示装置を製造する工程に
おいて、光学的検査装置や電気的検査装置等の検査装置
を用いて、製造途中の表示装置の出来上がり品質状態が
検査される。各工程において、製造途中の表示装置が所
定基準の品質状態を満たしていない場合は、その工程に
おいて不合格となる。この場合には、不合格となった表
示装置は、その不合格の工程の前工程における品質状態
にまで修復が可能ならば、その修復を行った上で、再度
、不合格になった工程から該表示装置を製造し直すとい
うことが行われている。

例えば、液晶表示装置に使用される液晶表示パネルの検
査装置では、液晶表示パネルを透過する光源からの透過
光を、直接に目視して液晶表示パネルの各絵素の不良、
走査線および信号線の断線やショートという欠陥の存否
を検出し、いずれかの欠陥が存在する場合には、その位
置を特定している。

（発明が解決しようとする課題） 近時、液晶表示装置の高画質化にともなって液晶表示パ
ネルの絵素、走査線および信号線が精細化され、人間の
通常の視力による目視では、液晶表示パネルの検査が困
難になっている。

人間の視力によって視覚認識できる限界は、通常、視力
が１．０の場合には、角度で約１分（１／６０度）程度
とされている。従って、目から３０ｃｍ離れた位置にお
いて視覚認識できる物体の大きさは、８７μ量程度にな
り、これより小さな物体は通常の人間の視力では認識す
ることができない。液晶表示パネルの絵素は、最近では
、８７μ■ピツチ以下で配設されており、人間の通常の
視力による目視では、各種欠陥の発生を検出すること、
および欠陥の位置を特定することが困難になっている。

本発明は上記従来の問題を解決するものであり、その目
的は、表示装置に使用される微細な絵素を有する光透過
型表示パネルを、正確にかつ迅速に検査できる装置を提
供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の光透過型表示パネルの検査装置は、検査すべき
光透過型の表示パネルを、その表示部を光が透過するよ
うに保持した状態で所定方向へ移動し得る保持手段と、
該保持手段に保持された表示パネルへの接近時に該表示
パネルの外部信号接続端子部に接続されるように、該表
示パネルに対して接離可能に配設されており、該表示パ
ネルの駆動回路を有するテスタヘッドと、前記保持手段
に保持された表示パネルに光を照射して、該表示パネル
の像が拡大されるように該表示パネルの透過光を処理す
る光学系と、該光学系により拡大された表示パネルの像
が投射されるスクリーンと、を具備してなり、そのこと
により上記従来の目的が達成される。

（作用） 本発明の光透過型表示パネルの検査装置では、保持手段
にて保持された光透過型表示パネルは、テスタヘッドに
電気的に接続されて、駆動し得る状態とされる。所定の
表示状態とされた表示パネルの表示部に光が透過されて
、その表示部の像がスクリーン上に拡大して投影される
。そして、そのスクリーン上の画像に基づいて表示パネ
ルの検査が行われる。

（実施例） 以下に、本発明を実施例について説明する。

本発明の検査装置は、例えば、液晶表示装置の製造工程
において、駆動用ＬＳＩが実装されているフィルムキャ
リアが接続される前の液晶表示パネルの絵素の不良、走
査線および信号線の断線あるいはショート等を欠陥を検
出してその欠陥位置を特定するために使用される。

本発明の検査装置は、第１図に示すように、振動を吸収
する防振台１０と、該防振台１０上に設けられたＸＹθ
ステージ２１とを有する。該ＸＹθステージ２１はほぼ
水平状態になっており、水平面において相互に直交する
Ｘ方向およびＹ方向への移動可能、および水平方向への
回動可能（θ方向への移動）になっている。該ＸＹθス
テージ２１には、光学系３０の一部が収容された角筒状
の遮光カバー２２が載置されている。

該遮光カバー２２は、第２図に示すように、水平状にな
った支持部２２ａと、該支持部２２ａの端部に斜め上方
に向くように連設された末端部２２ｂと、を有している
。該支持部２２ａの一方の端部は、ＸＹθステージ２１
上に取り付けられており、末端部２２ｂが該ＸＹθステ
ージ２１の側方に位置するように、支持部２２ａが該Ｘ
Ｙθステージ２１から延出している。末端部２２ｂは、
上側になるにつれて断面が順次大きくなっている。

ＸＹθステージ２１に取り付けられた該遮光カバー２２
の端部における上面には、開口部２２ｃが開設されてお
り、該開口部２２ｃを覆うように、パネル保持台２３が
取り付けられている。該パネル保持台２３には、遮光カ
バー２２における開口部２２ｃに整合した開口部２３ａ
が設けられており、該パネル保持台２３上に、検査すべ
き液晶パネルが、該開口部２３ａを覆うように載置され
る。該パネル保持台２３上に載置された液晶表示パネル
８０は、図示しない真空吸引機により固定状態で保持さ
れる。パネル保持台２３の下方には、該パネル保持台２
３上に載置された液晶表示パネル８００所定位置を撮像
するＣＣＤカメラ２４が設けられている。

防振台１０の各隅部には、鉛直状のロッド支持体４Ｉが
それぞれ立設されている。各ロッド支持体４１には、上
下方向へのスライド可能に昇降口・７ド４２がそれぞれ
押通している。各昇降ロッド４２は、防振台１０の上面
を押通しており、該防振台１０に取り付けられたエアー
シリンダー４３により一体となって昇降するように連結
されている。各昇降ロッド４２の上端部には、マスター
テーブル４４が水平状態で支持されている。従って、該
マスターテーブル４４は、エアーシリンダー４３が駆動
されることにより水平状態で昇降される。

該マスターテーブル４４は、第２図に示すように、その
中央部に平面視正方形状の開口部４４ａが設けられてい
る。該開口部４４ａは、パネル保持台２３上に保持され
る液晶表示パネル８０の表示部とほぼ同様の大きさにな
っている。該マスターテーブル４４の下面には、開口部
４４　ａの各側辺に沿ってフィルムキャリアにより構成
されたテスタヘッド４５がそれぞれ貼り付けられている
。各テスタヘッド４５は、パネル保持台２３上に保持さ
れた液晶表示パネル８０に接続されて該液晶表示パネル
８０の各絵素を駆動する駆動回路を有しており、通常、
液晶表示装置とされる際に該液晶表示パネル８０に取り
付けられるフィルムキャリアが使用される。このフィル
ムキャリアは、液晶表示装置とされる際に、液晶表示パ
ネル８０の表示部の周囲の外部信号接続端子部に接続さ
れて、該液晶表示パネル８０の各絵素を駆動する。テス
タヘッド４５は、マスターテーブル４４が第１図に二点
鎖線で示された位置まで下降されることにより、パネル
保持台２３上に保持された液晶表示パネル８０の外部信
号接続端子部に圧接される。

テスタヘッド４５は、液晶表示パネル８０の所定位置に
圧接されるように、位置合わせマークが設けられており
、また、液晶表示パネル８０にも、その位置合わせマー
クに対応した位置に、位置合わせマークが設けられてい
る。

該マスターテーブル４４の上方には、光学系３０の一部
を構成する、コンデンサレンズ３２が配設すれており、
さらに該コンデンサレンズ３２の上方ニ高輝度光源３３
が配設されている。該コンデンサレンズ３２および高輝
度光源３３は、第２遮光カバー３４内に収容されて該第
２遮光カバー３４に保持されている。該第２遮光カバー
３４はマスターテーブル４４と一体となって昇降し得る
。従って、高輝度光源３３およびコンデンサレンズ３２
は、マスターテーブル４４と一体的に昇降する。

高輝度光源３３から照射される光は、コンデンサレンズ
３２により平行光とされ、マスターテーブル４４の開口
部４４ａを通って、パネル保持台２３に保持された液晶
表示パネル８０に照射される。そして、液晶表示パネル
８０を透過した光は、パネル保持台２３の開口部２３ａ
および遮光カバー２２の開口部２２ｃを通って、該遮光
カバー２２内に進入する。

第２遮光カバー３４内に配設された光源３３は、テスタ
ヘッド４５と検査される液晶表示パネル８０との位置合
わせを容易にするために、側方へ回動される構成、ある
いは取り外される構成とされる。

遮光カバー２２の支持部２２ａ内には、該支持部２２ａ
内に進入した光をほぼ直角に屈曲させる反射ミラー３５
が配設されている。該反射ミラー３５は、遮光カバー２
２の支持部２２ａ内に進入した光を末端部２２ｂに向け
て反射し、該支持部２２ａ内をその軸心に沿って直進す
る。該支持部２２ａ内のほぼ中央部には、拡大レンズ３
６が配設されており、反射ミラー３５にて反射された光
は、該拡大レンズ３６により拡大される。該拡大レンズ
３６は、遮光カバー２２の外部からフォーカス調整が可
能になっている。

遮光カバー２２における支持部２２ａと末端部２２ｂと
の連設部には、反射ミラー３７が配設されている。

該反射ミラー３７は、拡大レンズ３６を透過した光を、
遮光カバー２２の該末端部２２ｂの端面開口に向かって
反射させる。該末端部２２ｂの端面開口にはスクリーン
５１が配設されている。該スクリーン５１には、液晶表
示パネル８０を透過した光が拡大された状態で投影され
、その画像が該スクリーン５１の背面に映し出される。

このような構成の検査装置の動作を以下に説明する。ま
ず、マスターテーブル４４を上昇させた状態で、液晶表
示パネル８０が、外部信号接続端子部を上側にしてパネ
ル保持台２３にほぼ水平状態に載置される。このとき、
液晶表示パネル８０の位置を、ＣＣＤカメラ２４により
確認しつつ、ＸＹθステージ２１がＸ方向、Ｙ方向、お
よびθ方向に移動されて、該液晶表示パネル８０がパネ
ル保持台２３の所定位置に載置される。そして、該液晶
表示パネル８０は、図示しない真空吸引機によりパネル
保持台２３上に吸着されて保持される。

次いで、防振台１０に取り付けられたエアーシリンダー
４３が駆動されてマスターテーブル４４が下降される。

マスターテーブル４４がパネル保持台２３上に保持され
た液晶表示パネル８０上方に近接した状態になると、−
旦、マスターテーブル４４の下降が停止されて、該マス
ターテーブル４４に取り付けられたテスタヘッド４５が
ノｆネル保持台２３上に保持された液晶表示パネル８０
の所定位置に圧接されるように、ＸＹθステージ２１が
微調整される。このとき、ＸＹθステージ２１は、テス
タへ・／ド４５の位置合わせマークと液晶表示パネルの
位置合わせマークとが整合状態となるように、調整され
る。その後に、エアーシリンダー４３が、再度、駆動さ
れてマスターテーブル４４がさらに下降され、テスタヘ
ッド４５が液晶表示パネル８０の外部信号接続端子に圧
接される。このような状態になると、該テスタヘッド４
５と液晶表示パネル８０が電気的に接続されており、該
液晶表示パネル８０がテスタヘッド４Ｓにより駆動され
得る。

その後に、高輝度光源３３から液晶表示パネル８０に向
けて光が照射される。該光源３３から発せられた光は、
コンデンサレンズ３２により平行光とされて液晶表示パ
ネル８０に照射される。そして、液晶表示パネル８０を
透過した光は、反射ミラー３５により反射されて拡大レ
ンズ３６を透過する。拡大レンズ３６により拡大された
液晶表示パネル８０の像が、反射ミラー３７により反射
されてスクリーン５１に投射される。

拡大レンズ３６は、液晶表示パネル８０の投影画像を、
該液晶表示パネル８０の各絵素の配設ピッチが０．５ｍ
程度になるように、拡大する。従って、スクリーン５１
上に投影された液晶表示パネル８ｏの画像を目視観察す
ることにより、該液晶表示パネル８゜の不良絵素、走査
線および信号線の断線あるいはショート等の欠陥がきわ
めて容易に発見することができる。

このような検査装置において、スクリーン５１に投影さ
れる映像を、目視検査ではなく、コンピユータにより解
析することにより、液晶表示パネルの欠陥を発見して、
特定することも可能である。

例えば、第３図に示すように、液晶表示パネル８゜の画
像が投影されるスクリーン５１の背面に、ガラス板５２
を取り付けて、該ガラス板５２に画像センサー６１が対
向して配置されている。該画像センサ６１は、ガラス板
５２の全面に沿って、走査可能に設けられている。該画
像センサー６１はガラス板５２を介してスクリーン５１
の画像を捉えて、画像データを出力する。該画像センサ
ー６１から出力される画像データは、例えば、コンピユ
ータを用いた演算記憶部７０に入力されている。該演算
記憶部７０は、この画像データに基づいて液晶表示パネ
ル８０の各絵素の不良、走査線および信号線の断線、そ
れらのショート等の欠陥の有無を検出し、欠陥が存在す
る場合にはその欠陥位置を特定するように、該画像デー
タを信号処理する。

画像センサー６１は、第４図に示すように、検出方向が
ガラス板５２の幅方向に延びているｃｃＤリニアセンサ
ー６１ａと、ガラス板Ｓ２の幅方向に沿って透過した光
を該ＣＣＤリニアセンサー６１ａに集光する集光レンズ
６１ｂとを有する。該ＣＣＤリニアセンサー６１ａは、
例えば、第３図に示すように、その各端部が該ＣＣＤリ
ニアセンサー６１ａの長手方向とは直交する方向（第５
図に矢印Ａで示す方向）に延びる一対のガイドレール６
２および６２に、それぞれスライド可能に支持されてい
る。該ＣＣＤリニアセンサー６１ａは、スクリーン５工
の幅方向全体の画像を捉えることができる長さになって
いる。集光レンズ６１ｂも、該ＣＣＤリニアセンサー６
１ａとともに移動するようになっている。従って、画像
センサ−６１全体が、スクリーン５１に沿って矢ＥＲＡ
で示す方向へ移動することにより、該スクリーン５１全
体が走査され、該スクリーン５１上の液晶表示パネル８
０の投影画像がＣＣＤリニアセンサー６１ａにより確実
に捉えられる。該ＣＣＤリニアセンサー５Ｊａの解像度
は、液晶表示パネル８０の解像度に対応しており、例え
ば、６００ＤＰＩに設定されている。

画像センサー６１におけるＣＣＤリニアセンサー６１ａ
の画像データ信号は、演算記憶部７０に入力され、該演
算記憶部７０は、入力された画像データ信号を解析して
、液晶表示パネル８０の絵素の不良、走査線および信号
線の断線あるいはショート等の欠陥の有無を判定し、欠
陥が存在する場合にはその欠陥位置を、例えばｘ−ｙ座
標で特定して記憶する。

演算記憶部７０は、多数の液晶表示パネル８０の検査デ
ータに基づいて、欠陥の種類、位置を特定することによ
り、欠陥の発生が液晶表示パネル８０のいずれかの製造
工程において発生するかを判断することも可能である。

ガラス板５２は、均一な厚さであって、その表面は平滑
な鏡面とされる。従って、スクリーン５１に像を投影し
ない状態で、ガラス板５２の表面の状態を画像センサー
６１により捉え、その検出結果のバラツキに基づいて、
液晶表示パネル８ｏの検査時に画像センサー６１の出力
を補正するようにすれば、−層高精度で検査を行うこと
が可能になる。

画像センサー６１としては、このようなＣＣＤリニアセ
ンサ６１ａを使用するものに限らず、例えば、第５図に
示すように、ビデオカメラ６５を画像センサとして利用
することもできる。このビデオカメラ６５は、ガラス板
５２の一対の各辺に沿った各ガイドレール６６間に架設
された横ガイドレール６７にスライド可能に取り付けら
れている。ビデオカメラ６５は、第７図に示すように、
横ガイドレール６７がスクリーン５１の一方の端部に位
置された状態で該横ガイドレール６７の端から端までス
クリーン５１の画像を撮像しつつ移動され、−旦、撮像
を停止された状態で、横ガイドレール６７に沿って反対
方向へ移動されるとともに、該横ガイドレール６７が一
対のガイドレール６６に沿って所定量だけ移動される。

このようにして、スクリーン５１の全体に沿ってビデオ
カメラ６５が走査され、該ビデオカメラ６５によりスク
リーン５１に投影される液晶表示パネルの全体画像が撮
像される。該ビデオカメラ６５画像信号は、演算記憶部
７ｏに入力されて、該演算記憶部７０が液晶表示パネル
８ｏの欠陥の検出が行われる。

演算記憶部７０による検査結果は、表示モニターに表示
するようにしてもよい。

本発明の検査装置は、拡大レンズ３６にて拡大されてス
クリーン５１に投射された液晶表示パネル８゜の画像を
、該スクリーン５１の背面から観察するようにしている
。従って、液晶表示パネル８ｏを透過した光を、遮光カ
バー２２により覆って、外部光による影響を抑制できる
。

しかし、このように画像が投影されるスクリーンの背面
から画像を観察するものに限らず、例えば、第８図に示
すように、拡大レンズ３６を透過した光を直接スクリー
ン５１に投射して、該スクリーン５１の前面に画像を形
成するようにし、その画像を観察するようにしてもよい
。この場合は、拡大レンズ５１を透過した光は、遮光カ
バーにより覆われることなく、直接スクリーン５１に投
射される。

このため外部光の影響を抑制するために、外部光自体の
強度を抑制する必要がある。

さらに、第９図に示すように、液晶表示パネル８０を透
過した光を、反射ミラーにより反射させることなく、直
接、スクリーン５１に投射して、該スクリーン５１の前
面に像を形成するようにしてもよい。この場合は、光路
長を短縮させることができ、また、装置の構成が著しく
簡略化される。・第９図に示すように、液晶表示パネル
８ｏは、鉛直状態に保持するようにしてもよい。

なお、本発明の検査装置は、液晶表示装置に使用される
液晶表示パネルの検査に使用する場合に限らず、ＥＬ表
示装置、プラズマ表示装置等に使用される光透過型の表
示パネルの検査にも使用できる。

（発明の効果） 本発明の光透過型表示パネルの検査装置は、このように
、表示パネルを透過した光が、該液晶表示パネルの像を
拡大するようにスクリーンに投射されるために、該スク
リーンに投射された像に基づいて、該表示パネルの欠陥
を、目視により直接検出できる。その結果、表示パネル
の検査が正確にかつ迅速に行える。表示パネルは、所定
の状態に駆動されるために、該表示パネルの絵素の検査
がより正確に行える。

４　　　　　の　　　な會　肛 第１図は本発明の光透過型表示パネルの検査装置の一例
を示す概略構成図、第２図はその要部の拡大斜視図、第
３図は本発明の他の実施例の要部を示す概略構成図、第
４図はその具体的構成図、第５図は第４図の背面図、第
６図は本発明のさらに他の実施例の要部の背面図、第７
図はその走査方向の説明図、第８図および第９図はそれ
ぞれ本発明の検査装置の他の実施例の構成図である。

ｌＯ・・・光源、２１・・・ＸＹθステージ、２２・・
・遮光カバ、２３・・・パネル保持台、３０・・・光学
系、３２・・・コンデンサレンズ、３３・・・高輝度光
源、３６・・・拡大レンズ、４１・・・ロッド支持体、
４２・・・昇降ロッド、４３・・・エアーシリンター、
４４・・・マスターテーブル、４５・・・テスタヘッド
、５１・・・スクリーン、５２・・・ガラス板、６１・
・・画像センサー、６１ａ・・・ＣＣＤリニアセンサー
　６１ｂ・・・集光レンズ、７０・・・演算記憶部、８
０・・・液晶表示パネル。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、検査すべき光透過型の表示パネルを、その表示部を
   光が透過するように保持した状態で所定方向へ移動し得
   る保持手段と、 該保持手段に保持された表示パネルへの接近時に該表示
   パネルの外部信号接続端子部に接続されるように、該表
   示パネルに対して接離可能に配設されており、該表示パ
   ネルの駆動回路を有するテスタヘッドと、 前記保持手段に保持された表示パネルに光を照射して、
   該表示パネルの像が拡大されるように該表示パネルの透
   過光を処理する光学系と、 該光学系により拡大された表示パネルの像が投射される
   スクリーンと、 を具備する光透過型表示パネルの検査装置。