專利名稱:一種液晶顯示器測試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及液晶顯示器測試系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
本專利申請案要求2010年I月8日提出的、且名稱為”自動處理使用于液晶顯示器測試設(shè)備中的電光傳感器的技術(shù)”的美國臨時申請案第61/293，579號的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容并入本文。
本發(fā)明有關(guān)于使用于液晶(LC)或有機發(fā)光二極管(OLED)顯示器中的薄膜晶體管(TFT)陣列的電檢察的機器。
于平面液晶顯示器的制造中，為了確認(rèn)已制造的顯示器中的瑕疵，執(zhí)行各種不同的檢驗階段。其中一種類型的檢查為使用于顯示器中的薄膜晶體管陣列的電檢驗。這類陣列測試器的一個范例為商業(yè)上可從Photon Dynamics, Inc.(光子動力學(xué)公司)an OrbotechCompany ofSan Jose, CA (加州圣何塞的奧博泰克公司)取得的Array CheckerAC5080 (陣列測試器AC5080)。
透過使用于例如美國專利第4，983，911,5, 097, 201、及5，124，635號中所描述的電壓成像(Voltage Imaging )測試裝置及方法，陣列測試器(或者在本文稱為“陣列檢查器”或“AC”)可確認(rèn)液晶顯示器中的瑕疵。因為液晶顯示器包括像素陣列，當(dāng)電性驅(qū)動液晶顯示器時，某些關(guān)于瑕疵的像素電性行為不同于正常像素，且因此可使用電壓圖像傳感器檢測這樣的不同。
這些電壓圖像傳感器典型地依靠電光傳感器，其依次可基于液晶材料(如向列曲線排列狀態(tài)或扭曲向列分子)或其它電雙折射晶體(例如，如鉭酸鋰或鈮酸鋰的波克斯晶體(Pockels Crystals))。于Orbotech的陣列檢查器的實例中，電光材料貼附于夾在透明電極與反射薄膜之間的重量約51bs.的玻璃載體。所產(chǎn)生的組件稱為“調(diào)變器”，使用參考標(biāo)記10識別于第IA圖中。參考第IB圖，調(diào)變器10安裝于調(diào)變器空氣軸承座20，調(diào)變器空氣軸承座20依附于由圖像傳感器(如CXD攝影機)60所覆蓋的光學(xué)透鏡組件40。照明器80依附至攝影機60。所構(gòu)成的組件稱為電壓成像光學(xué)系統(tǒng)(VIOS)IOO—如第I圖中所
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第2A圖及第2B圖分別為調(diào)變器空氣軸承座20的示意圖的前視及上視圖。參考第2A圖，于檢驗期間，在測試以確保電光傳感器(調(diào)變器)與TFT玻璃面板210上的像素電極之間的實質(zhì)的電容偶合，調(diào)變器放置于距TFT玻璃面板210足夠小的距離。此距離典型地大約25-80um，通過使用數(shù)個(例如3個)可調(diào)節(jié)流量的注入器220的空氣軸承所維持。調(diào)變器感測回饋模擬信號225測量作用于電光材料上的透明電極的偏電壓。調(diào)變器座包括可攫取并定位或釋放調(diào)變器的組夾鉗230。夾鉗適于以氣體驅(qū)動以將調(diào)變器牢固于檢驗頭。第2A及2B圖亦顯示于漂浮板240中的調(diào)變器容納凹口 235。漂浮板牢固于調(diào)變器座250。此外，每一調(diào)變器可具有可被檢驗頭上的無線射頻識別讀取器270所感測的其本身的無線射頻識別標(biāo)簽260。[0008]由于數(shù)個原因，進(jìn)入陣列測試系統(tǒng)中的調(diào)變器或相似的電光傳感器組件為必要的，例如:
I)移除/安裝電光傳感器元件；
2)清理電光傳感器元件的感測(面板側(cè))表面，以移除干擾測試過程及可能在測試中損害面板的粒子及其它碎屑，并且最佳化傳感器元件本身的使用壽命；
3)調(diào)整空氣軸承設(shè)定，為了確保調(diào)變器在測試中為水平且于板之上并飛在正確的高度。典型地，此調(diào)整實行于每個調(diào)變器交換之后，或當(dāng)需要調(diào)整以維持適當(dāng)?shù)男盘枏姸燃爸滦缘娜魏螘r候。
上述過程牽涉到電光組件的密集的手動處理，且因此需要身體進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)部的檢驗頭。然而，因顯示器制造于其上的玻璃的尺寸增加，所以陣列測試系統(tǒng)于其中的使用于制造過程的設(shè)備的尺寸亦增加。同樣地，為了保持足夠的生產(chǎn)量，檢驗頭的數(shù)量因玻璃尺寸增加而增加。例如，Gen5 (IlOOmmX 1300mm) AC系統(tǒng)使用單一電壓成像光學(xué)系統(tǒng)，雖然GenlO (2850mmX 3050mm且較大)使用4個。系統(tǒng)的尺寸及頭的數(shù)量的增加，使得直接進(jìn)入電光傳感器越來越困難，如同陣列測試系統(tǒng)300示意圖的第3圖中所例示說明。對于處理較GenS大的玻璃基體的系統(tǒng)，對操作員而言，實際上不可能從系統(tǒng)的側(cè)邊安全抵達(dá)所有VIOS 100檢驗頭(3個或更多個)。這對于那些使用龍門式結(jié)構(gòu)(如Orbotech Gen8陣列檢查器)的系統(tǒng)尤其是確實的，因為它們一般使用主龍門梁320于玻璃任一側(cè)的縱向方向移動于其上的高的升降器310 (典型地由花崗巖所制造)。由于玻璃裝載機器人室330存在于前側(cè)，不可能從系統(tǒng)前方進(jìn)入。系統(tǒng)的背面為操作員可安全地停滯于環(huán)境室340圍繞工具的封閉體(適當(dāng)?shù)赜蛇B鎖系統(tǒng)所停用的平臺所提供)內(nèi)部的唯一處，但由于例如電子柜350或探針組構(gòu)站360 (使用于組構(gòu)子系統(tǒng)在測試中傳遞電驅(qū)動信號至面板被檢驗的配置)的子系統(tǒng)的存在，甚至在那里亦非常困難抵達(dá)檢驗頭。注意到，于分離進(jìn)入的系統(tǒng)(splitaccess system)中，后方進(jìn)入是不可 能的，但側(cè)邊進(jìn)入較為簡單，因為沒有系統(tǒng)長度的升降器。
另一關(guān)于手動處理電光傳感器元件及它們安裝于其中的座的問題為安全及損害的問題。操作員越需要密切身體鄰近檢驗頭工作，與系統(tǒng)上的移動部件碰撞而應(yīng)有的傷害的機會越大一注意到，于AC系統(tǒng)上的VIOS頭具有大約2001bs的移動質(zhì)量、1. 7G的發(fā)展加速度、及速度加快超過lm/s !同樣地，操作員在檢驗中可能會掉落電光傳感器元件至板、平鋪夾頭370、或系統(tǒng)的其它部件上，由此導(dǎo)致板、傳感器組件、及/或系統(tǒng)的損害。
第4圖為現(xiàn)有技術(shù)中已知的調(diào)變器交換程序400的流程圖。如同第4圖中所顯示，傳統(tǒng)地實行替換AC系統(tǒng)中的調(diào)變器(或相似地，安裝新的調(diào)變器)通過選擇405VI0S檢驗頭、從控制計算機的圖形使用者接口發(fā)出410交換序列、以及移動415所選擇的將發(fā)生交換的VIOS頭至可進(jìn)入?yún)^(qū)域。接著，第一操作員將容器放置于420調(diào)變器(或者在本文稱為電光傳感器元件或僅為傳感器)下方，若有任何存在，同時第二操作員按壓腳驅(qū)動機械開關(guān)以打開或釋放425保持調(diào)變器的夾鉗(第2A及2B圖中的元件230)。第一操作員接收430掉落于容器中的調(diào)變器。第二操作員可遠(yuǎn)程地釋放腳開關(guān)，因此關(guān)閉435調(diào)變器夾鉗。接著，裝有新的調(diào)變器的容器由第一操作員放置于440空的調(diào)變器座下面。之后，第二操作員再一次按壓腳開關(guān)以遠(yuǎn)程地打開445調(diào)變器夾鉗。然后，第一操作員將調(diào)變器手動裝載450進(jìn)入座。然后，第二操作員釋放腳開關(guān)，遠(yuǎn)程地關(guān)閉455夾鉗以將新的調(diào)變器攫取于座之中。一旦可安全進(jìn)行，測試檢驗可接著通過⑶I重啟460。
于依靠電光傳感器的陣列測試系統(tǒng)中，在測試以確保兩段防止著地(touchdown)的時間之間的電容偶合中，傳感器需要被保持于面板上方的小(取決于傳感器類型及操作模式，例如約50um)且一致的距離。此典型地通過有多個合并于保持傳感器元件或調(diào)變器的座中的空氣注入器(第2A-B圖中的元件220)的空氣軸承的方式而確保。通常，使用3個注入器(定位于等邊三角形的角)，因為3個點定義平面。個別控制通過注入器中的每一個的流量，以于這一點之上提升(增加流量)或降低(減少流量)調(diào)變器。一般，此調(diào)整于測試中檢驗頭降低(“間隙(gapping)”)至板的第一地點時所實行。為了調(diào)整，典型地使用圖像傳感器上所檢測到的信號。例如，于先前的陣列檢查器系統(tǒng)中，通過手動個別調(diào)整每一注入器的流量，以得到于間隙位置(1-偏壓)的所欲的未加工的檢測到的信號，或1-偏壓信號與盡可能地提升至接近目標(biāo)高度值的頭所記錄的信號之間的所欲的差異，而完成調(diào)平。于先前產(chǎn)生陣列測試器系統(tǒng)中，使用可手動調(diào)整的閥以控制注入器中的每一個的壓力而完成每一空氣注入氣的流量調(diào)整。

發(fā)明內(nèi)容
依照本發(fā)明的一個實施例，一種自動處理使用于液晶顯不器測試系統(tǒng)中的電光傳感器元件的計算機化方法，部分地包括，將電光傳感器放置于定位在平臺組件上的保持器中、改變所述平臺組件相關(guān)于檢驗頭的位置以將所述電光傳感器元件固定至所述檢驗頭、以及將所述電光傳感器從所述保持器轉(zhuǎn)移至所述檢驗頭。
依照本發(fā)明的不同實施例，所述自動處理使用于液晶顯示器測試系統(tǒng)中的電光傳感器元件的計算機化方法，部分地亦包括，使所述檢驗頭對準(zhǔn)所述保持器、垂直移動所述檢驗頭朝向所述保持器、以及垂直移動所述保持器朝向所述檢驗頭。于另一實施例中，所述方法包括，于轉(zhuǎn)移所述電光傳感器之前及之后，確認(rèn)所述電光傳感器元件存在于所述檢驗頭及保持器上。于另一實施例中，所述電光傳感器元件放置于容器中以防止人體接觸。
依照本發(fā)明的一個實施例，一種液晶顯示器測試系統(tǒng)部分地包括一個或多個檢驗頭、一個或多個保持器、平臺組件、一個或多個電光傳感器元件、夾鉗、以及計算機控制系統(tǒng)。所述保持器適于覆蓋所述電光傳感器元件。所述平臺組件適于保持所述保持器，及將所述電光傳感器元件從所述保持器轉(zhuǎn)移至所述檢驗頭。所述夾鉗適于將所述電光傳感器元件牢固至所述檢驗頭。
依照本發(fā)明的某些實施例，所述平臺組件還適于承載探針接觸組件。所述保持器可調(diào)整于多個方向，而使得能夠調(diào)整所述電光傳感器元件至檢驗頭的平面。所述保持器具有垂直的順從性，以減少所述檢驗頭與電光傳感器元件之間任何殘余的未校準(zhǔn)。所述保持器包括一個或多個校準(zhǔn)基準(zhǔn)。于檢驗頭上的攝影機適于查看所述校準(zhǔn)基準(zhǔn)使得能夠?qū)⑺霰３制餍?zhǔn)所述攝影機。傳感器適于確認(rèn)所述電光傳感器元件存在于及鄰近保持器中及檢驗頭上。所述傳感器非必需地可為鄰近傳感器及/或無線射頻識別讀取器。所述夾鉗非必需地可為氣體驅(qū)動夾鉗。
依照本發(fā)明的一個實施例，一種清理液晶顯示器測試系統(tǒng)的電光傳感器的計算機化方法，部分地包括，將有至少一個清理站的第一平臺組件運送至第二平臺組件、移動所述第二平臺組件相關(guān)于所述第一平臺組件的位置、將電光傳感器元件定位于所述清理站中、以及遞送第一氣流以從電光傳感器元件的表面松脫并移除粒子。所述第二平臺組件部分地包括至少一個檢驗頭及至少一個電光傳感器元件。
依照本發(fā)明的某些實施例，所述清理液晶顯示器測試系統(tǒng)的電光傳感器的計算機化方法，部分地亦包括，使所述檢驗頭帶對準(zhǔn)所述清理站、垂直移動所述檢驗頭朝向所述清理站、垂直移動所述保持器朝向所述檢驗頭、及/或于開始清理過程之前確認(rèn)所述電光傳感器元件鄰近所述清理站。于其它實施例中，所述氣流中的第一氣體部分地包括干凈的干燥空氣或氮氣、或離子化而能夠移除受靜電引力所吸引的粒子。
依照本發(fā)明的某些實施例，所述清理液晶顯示器測試系統(tǒng)的電光傳感器的計算機化方法，部分地包括，從數(shù)個噴口將水排除，以及于排除水之后從一個或多個噴嘴遞送空氣或第二氣流而使所述電光傳感器元件干燥。所述方法更部分地包括，使用一個或多個設(shè)置于所述檢驗頭上的校準(zhǔn)基準(zhǔn)以將所述電光傳感器元件對準(zhǔn)所述清理站。所述方法更部分地包括，于遞送所述第一氣體之前，使用一個或多個傳感器以確認(rèn)所述電光傳感器元件鄰近所述清理站。所述方法更部分地包括，于遞送所述第一氣體之前，使用所述傳感器以確認(rèn)所述電光傳感器元件鄰近所述清理站。
依照本發(fā)明的某些實施例，所述清理液晶顯示器測試系統(tǒng)的電光傳感器的計算機化方法，部分地包括，使所述第一平臺組件適于承載探針接觸組件。所述方法更包括，通過于數(shù)個方向調(diào)整所述清理站，而調(diào)整所述電光傳感器元件相對于所述檢驗頭的平面。所述方法更包括，通過于所述清理站中具有垂直順性，而減少所述檢驗頭與電光傳感器元件之間殘余的未校準(zhǔn)。
依照本發(fā)明的一個實施例，一種液晶顯示器測試系統(tǒng)部分地包括檢驗頭、至少一個清理站、及適于保持并移動所述清理站的平臺組件。所述清理站適于接受并覆蓋電光傳感器元件。所述清理站部分地包括一個或多個用于遞送第一氣流至所述電光傳感器元件的表面以從其表面松脫并移除粒子的噴嘴。
依照本發(fā)明的某些實施例，于氣流中的第一氣體可為干凈的干燥空氣或氮氣、或離子化而能夠移除受靜電引力所吸引的粒子。所述清理站部分地包括數(shù)個適于排除水的噴口、及適于在排除水之后遞送空氣或第二氣體而使所述電光傳感器元件干燥的噴嘴。所述平臺組件還適于承載探針接觸組件。所述清理站可調(diào)整于數(shù)個方向，使得能夠調(diào)整所述電光傳感器元件相對于所述檢驗頭的平面。所述清理站具有具有垂直的順從性以減少所述檢驗頭與電光傳感器元件之間殘余的未校準(zhǔn)。所述清理站可部分地包括一個或多個校準(zhǔn)基準(zhǔn)。所述檢驗頭部分地包括攝影機。所述系統(tǒng)部分地包括一個或多個適于在遞送第一氣體之前確認(rèn)所述電光傳感器元件鄰近所述清理站的傳感器。
于本發(fā)明的一個實施例中，一種用于在測試中遠(yuǎn)程調(diào)整液晶顯示器測試系統(tǒng)的電光傳感器元件與面板之間的距離的計算機化方法，部分地包括，于測試中將所述電光傳感器元件定位于所述面板上方、及遠(yuǎn)程控制透過一個或多個孔口所注入的氣體的流量及壓力。所述氣流使用于將所述電光傳感器元件定位于距所述面板已知的垂直距離中。
依照本發(fā)明的某些實施例，所述用于在測試中遠(yuǎn)程調(diào)整液晶顯示器測試系統(tǒng)的電光傳感器元件與面板之間的距離的計算機化方法，部分地亦包括，使用閉合回路控制系統(tǒng)以調(diào)整垂直距離，直到檢驗頭上的圖像傳感器上檢測到目標(biāo)信號值。所述方法部分地更包括，通過選擇數(shù)個使用電磁閥而耦接至所述孔口中的每一個的固定孔口流量控制閥中的一個，以控制于所述孔口中的每一個的氣體的流量與壓力。所述方法部分地更包括，于不同位置或于每一面板測試開始時執(zhí)行所述調(diào)整。所述方法部分地更包括，首先選擇第一固定孔口流量控制閥、及視需要而選擇第二固定孔口流量控制閥。所述第一孔口流量控制閥部分地包括比所述第二孔口流量控制閥較狹窄的孔口。
依照本發(fā)明的某些實施例，一種用于遠(yuǎn)程調(diào)整液晶顯示器測試系統(tǒng)的電光傳感器元件與測試中的面板之間的距離的計算機化方法，部分地包括調(diào)整檢驗頭以保持所述液晶顯示器系統(tǒng)的所述電光傳感器元件。所述方法部分地更包括，通過使用耦接于所述固定孔口流量控制閥中的每一個與所述孔口之間的止回閥以防止回流。
依照本發(fā)明的一個實施例，一種液晶顯示器測試系統(tǒng)部分地包括電光傳感器元件、一個或多個于所述電光傳感器元件上用于注入氣體的孔口、及適于控制氣體流量與壓力的計算機。氣體流量使用于將所述電光傳感器元件定位于距面板已知的垂直距離中。
依照本發(fā)明的某些實施例，所述液晶顯示器測試系統(tǒng)部分地亦包括適于自動調(diào)整所述垂直距離直到圖像傳感器上檢測到目標(biāo)信號值的閉合回路控制系統(tǒng)。所述檢驗頭適于保持所述液晶顯示器系統(tǒng)的電光傳感器元件。數(shù)個固定孔口流量控制閥耦接至所述孔口中的每一個，以控制氣體的流量與壓力。電磁閥耦接至所述固定孔口流量控制閥，并且適于選擇所述固定孔口流量控制閥中的一個。第一固定孔口流量控制閥部分地包括比第二孔口流量控制閥較狹窄的孔口。另一實施例部分地包括耦接于所述固定孔口流量控制閥與孔口中的每一個之間以防止回流的止回閥。所述電磁閥適于首先選擇所述第一固定孔口流量控制閥、并視需要而選擇所述第二固定孔口流量控制閥。


第IA圖為現(xiàn)有技術(shù)中已知的調(diào)變器的示意圖；
第IB圖為現(xiàn)有技術(shù)中已知的電壓成像光學(xué)系統(tǒng)(VIOS)的示意圖；
第2A圖為現(xiàn)有技術(shù)中已知的調(diào)變器空氣軸承座的前視圖示意圖；
第2B圖為所述現(xiàn)有技術(shù)中已知的調(diào)變器空氣軸承座的上視圖示意圖；
第3圖為強調(diào)進(jìn)入問題的現(xiàn)有技術(shù)中已知的陣列測試系統(tǒng)的示意圖；
第4圖為現(xiàn)有技術(shù)中已知的調(diào)變器交換程序的流程圖；
第5圖為依照本發(fā)明的一個實施例的自動調(diào)變器交換臺的示意圖；
第6A及6B圖分別為依照本發(fā)明的一個實施例的調(diào)變器交換夾的前視及上視圖；
第7A圖為描述依照本發(fā)明的一個實施例而用于自動卸載調(diào)變器的序列的流程圖；
第7B圖為描述依照本發(fā)明的一個實施例而用于自動裝載調(diào)變器的序列的流程圖；
第8A及SB圖分別為依照本發(fā)明的一個實施例的調(diào)變器清理站的前視及上視圖；
第9圖為依照本發(fā)明的一個實施例而使用于自動清理調(diào)變器的序列的流程圖；
第IOA及IOB圖顯示依照本發(fā)明的一個實施例的遠(yuǎn)程空氣軸承控制空氣力學(xué)及自動控制的一些組件。
具體實施方式
[0044]為了容易進(jìn)入例如產(chǎn)生7檢驗頭及以后的大型陣列測試系統(tǒng)的檢驗頭，并且為了防止對操作員的傷害及對陣列測試系統(tǒng)中的設(shè)備、玻璃基體與電光傳感器元件的損害，本發(fā)明的實施例提供自動處理這類系統(tǒng)中的電光傳感器元件，部分地包括，裝載/卸載、清理、及通過改進(jìn)調(diào)整的準(zhǔn)確性及重復(fù)性并降低執(zhí)行此操作所需要的時間而調(diào)整空氣軸承。為達(dá)到上述目的，除了其它優(yōu)點，本發(fā)明的實施例提供將于下文詳細(xì)描述的(i)自動調(diào)變器交換器、( )自動調(diào)變器清理站、及(iii)調(diào)變器空氣軸承的遠(yuǎn)程調(diào)整。
自動調(diào)變器交換臺(AME)
第5圖為依照本發(fā)明的一個實施例的自動調(diào)變器交換臺500的示意圖。如同將于下文詳細(xì)描述，除了其它優(yōu)點，自動調(diào)變器交換臺500通過自動交換陣列測試系統(tǒng)上的電光傳感器元件，克服了進(jìn)入的問題以及于傳統(tǒng)系統(tǒng)中的安全與損害風(fēng)險。為此，自動調(diào)變器交換臺500包括一些設(shè)置于在檢驗中傳達(dá)驅(qū)動面板的信號的龍門平臺中的一個之上的交換夾。這些龍門平臺在本文稱為探針桿(PB)，且適于承載在測試中遞送電驅(qū)動信號至面板的探針接觸組件。于實施例中，每一陣列檢查器系統(tǒng)有兩個探針桿。調(diào)變器交換夾520典型地放置于后側(cè)探針桿530，并定位在后側(cè)探針桿530的行程范圍的后側(cè)末端。以此組構(gòu)，可以對操作員及設(shè)備的最小風(fēng)險而將調(diào)變器放置于交換夾之中(或者在本文稱為保持器)或從其中取回。交換夾的數(shù)量可取決于檢驗頭的數(shù)量。于實施例中，每一頭有一個交換夾。于另一實施例中，具有比頭較少的交換夾。又于其它實施例中，有2個交換夾對應(yīng)3個頭。
第6A及6B圖分別為依照本發(fā)明的一個實施例的調(diào)變器交換夾520的示意圖的前視及上視圖。調(diào)變器交換夾520顯示為具有適于接收調(diào)變器10的接收器環(huán)610。于某些實施例中，交換夾520包括例如接收調(diào)變器以防止人體接觸的承載箱620的第二調(diào)變器容器、保持器、或箱。接收器環(huán)610定位于可調(diào)整基座630的頂部，可調(diào)整基座630可于所有6個自由度中調(diào)整足夠的范圍(例如，多達(dá)250um)而使其與調(diào)變器放置于其中的每一空氣軸承座共面?？赏ㄟ^水平螺絲或螺栓及自鎖螺帽640的方式鎖固最后的調(diào)整。此外，接收器環(huán)通過放置于環(huán)610與可調(diào)整基座630之間的O形環(huán)645的方式而具有固有的垂直順性，允許其化去或減少夾中的調(diào)變器的平面與調(diào)變器座的平面之間任何殘余的未校準(zhǔn)。如所示，接收器環(huán)具有3個定位或 校準(zhǔn)銷650以準(zhǔn)確地將調(diào)變器定位于夾的內(nèi)部，并防止調(diào)變器(或其容器保持器620)于交換過程其間在夾中的側(cè)向動作。
為了相對于檢驗頭而定位交換夾(及因此放置于其中的調(diào)變器)，校準(zhǔn)瞄準(zhǔn)圈660 (或者在本文稱為校準(zhǔn)基準(zhǔn)或標(biāo)記)固定于接收器環(huán)的每一側(cè)邊之上?？捎靡栏街翙z驗頭的側(cè)邊的光學(xué)攝影機而查看校準(zhǔn)標(biāo)記?？筛鶕?jù)所記錄的瞄準(zhǔn)圈位置及光學(xué)攝影機系統(tǒng)的中央與調(diào)變器空氣軸承座(即，檢驗光學(xué)儀器)之間(已知)的偏移，而調(diào)整牽涉交換臺的平臺(于AC系統(tǒng)的實例中的VIOS X平臺及后側(cè)探針桿龍門)的正確X、Y及 位置。
一些設(shè)置于交換夾及檢驗頭上的傳感器使得能夠監(jiān)測交換過程并防止碰撞。于本發(fā)明的某些實施例中，于每一夾上使用三個鄰近傳感器。稱為調(diào)變器鄰近傳感器670的第一鄰近傳感器感測調(diào)變器存在于接收器環(huán)之中。稱為調(diào)變器存在傳感器680的第二鄰近傳感器于裝載調(diào)變器時(例如，從調(diào)變器座裝載于檢驗頭上)感測調(diào)變器。稱為箱傳感器690的第二鄰近傳感器感測交換夾上的第二調(diào)變器容器、保持器、或箱(若使用)。此外，若每一調(diào)變器裝備有其本身的無線射頻識別標(biāo)簽，可使用檢驗頭上的無線射頻識別讀取器以確認(rèn)調(diào)變器交換成功并于交換其間追蹤調(diào)變器。亦可使用調(diào)變器的感測回饋模擬信號以確認(rèn)調(diào)變器交換成功。
第7A圖為描述依照本發(fā)明的一個實施例而用于自動卸載調(diào)變器的序列的流程圖750。前側(cè)探針桿(未承載交換夾)可停放752于系統(tǒng)的前側(cè)。承載檢驗頭的主要龍門可移動754至預(yù)定縱向(Y-)交換位置，例如其行程的后側(cè)末端(此可使交換時間減至最少)。龍門亦可維持于其目前的位置。帶有需要被交換的調(diào)變器的檢驗頭(固定于X/Z平臺組合上)，于Z-方向向上移動756至預(yù)定側(cè)向(X-)交換位置。這些X位置應(yīng)對應(yīng)后側(cè)探針桿上的交換夾的X-位置。Z-位置應(yīng)對應(yīng)使用于查看校準(zhǔn)標(biāo)記的攝影機的焦距，假定檢驗頭與交換夾之間沒有機械干涉。將后側(cè)探針桿(承載應(yīng)為空的交換夾一此可使用鄰近傳感器而確認(rèn)758)移動至主要龍門的下方，并且記錄762校準(zhǔn)標(biāo)記的位置(若其等未落入使用于查看其等的光學(xué)攝影機的視野中，可使用764螺旋搜尋程序)。
基于所記錄的位置，可調(diào)整766后側(cè)探針桿的Y方向、及Θ或Z-位置與檢驗頭的X-位置。檢驗頭降低768至交換位置高度(此可通過如上文所描述的存在傳感器而判定770)，并將調(diào)變器釋放772至交換夾之上。一旦使用存在傳感器確認(rèn)774調(diào)變器存在于夾之中，將檢驗頭再次升起776，并且將后側(cè)探針桿于Y方向移動至其行程的后側(cè)末端。操作員此刻可移除778已從檢驗頭上移除的調(diào)變器。
于某些實施例中，使用于攫取或釋放調(diào)變器的調(diào)變器座夾鉗，由位于測試器放置于其中的環(huán)境室的外側(cè)的按鈕所驅(qū)動。
第7B圖為描述依照本發(fā)明的一個實施例而用于自動裝載調(diào)變器的序列的流程圖700。于下文中，假定已使用例如顯示于流程圖750中并于上文所描述的序列而從檢驗頭上卸載調(diào)變器。參考第7B圖，通過首先選擇702VI0S檢驗頭并從控制計算機的圖形使用者接口發(fā)出704自動交換序列而達(dá)到自動裝載調(diào)變器。接著，檢驗頭及后側(cè)探針桿軸移動706至為了裝載/卸載進(jìn)入(類似上述的卸載步驟1-3)而預(yù)定的位置。操作員安裝并校準(zhǔn)708調(diào)變器對齊容器進(jìn)入后側(cè)探針桿上對應(yīng)的交換夾。操作員離開710系統(tǒng)的封閉體，并于安全時繼續(xù)過程序列。
接著，系統(tǒng)使用傳感器自動檢查712調(diào)變器存在于交換夾之中。若調(diào)變器未存在于夾之中，過程序列中止732。若傳感器成功檢測到調(diào)變器位于夾之中，后側(cè)探針桿龍門移動714至主要龍門下方的預(yù)定的交換位置。接著，系統(tǒng)使用夾上的校準(zhǔn)標(biāo)記及檢驗頭上的光學(xué)攝影機以自動校準(zhǔn)716檢驗頭、主要龍門、及后側(cè)探針桿(類似上述的卸載步驟4)。若自動校準(zhǔn)失敗，過程序列中止732。若自動校準(zhǔn)為成功的，檢驗頭漸漸地下降718至交換高度(類似上述的卸載步驟5)。為了將調(diào)變器固定至檢驗頭，系統(tǒng)使用傳感器檢查720調(diào)變器是否鄰近。若鄰近檢查720失敗，過程序列中止732。若鄰近檢查成功，操作員遠(yuǎn)程驅(qū)動檢驗頭上的調(diào)變器座上的調(diào)變器夾鉗，以從夾攫取772調(diào)變器。
接者，系統(tǒng)使用傳感器自動確認(rèn)724以確定調(diào)變器成功地由檢驗頭鉗緊。若鉗緊檢查724失敗，過程序列中止732。若成功地鉗緊調(diào)變器，升起檢驗頭726。接著，檢驗頭及探針桿軸移動728至為了裝載/卸載進(jìn)入而預(yù)定的位置。接著，操作員進(jìn)入730系統(tǒng)的封閉體以從后側(cè)探針桿龍門中移除空的容器。
整個調(diào)變器交換過程由計算機所控制。至少有三個主要用作控制軟件的組件，即運動控制、校準(zhǔn)、及使用者接口。軟件的運動控制組件確保牽涉到為了于正確序列交換而移動至正確位置的軸。運動控制亦牽涉防止軸與另一軸碰撞的連鎖。軟件的校準(zhǔn)控制判定校準(zhǔn)瞄準(zhǔn)圈相對于光學(xué)攝影機視野中心的偏移，并據(jù)以判定用于調(diào)變器交換的平臺位置的修正。軟件的使用者接口組件使得使用者能夠安全地對于每一頭操作交換過程(例如，運動、校準(zhǔn)、裝載/卸載)的不同平臺。
自動調(diào)變器清理站(AMCS)
傳統(tǒng)清理AC系統(tǒng)中的調(diào)變器牽涉到從其座移除調(diào)變器；以溶劑吸入式光學(xué)擦拭清理并將其再次放回。
依照本發(fā)明的一個實施例的自動調(diào)變器清理站通過能夠?qū)嵭星謇黻嚵袦y試系統(tǒng)上的電光傳感器元件的自動方法，克服了進(jìn)入的問題以及目前手動程序固有的安全與損害的風(fēng)險。第8A及SB圖分別為依照本發(fā)明的一個實施例的調(diào)變器清理站540的示意圖的前視及上視圖。調(diào)變器清理站800包括適于從檢驗頭接收調(diào)變器10的接收器環(huán)810、以及一個或多個適于連續(xù)或脈沖注入可松脫因靜電引力而存在于表面的粒子的離子化空氣或N2的噴嘴840。于清理操作以后，清理站通過放置于接收器環(huán)與調(diào)變器10之間的清理空間830的真空密封820的方式而保持于負(fù)壓，藉此移除透過離子化所松脫的任何粒子。透過線式離化器(inline ionizer)及噴嘴840而提供離子化空氣；透過分離孔口(未顯示)而提供真空?？赏ㄟ^計算機控制的螺線管842及844分別開啟或關(guān)閉空氣(或N2)及真空的供應(yīng)。清理氣流846的方向由第8A圖中的粗箭頭所指示。此外，具有無塵室卷布輥的擦凈器可安裝于自動調(diào)變器清理站中，以擦拭調(diào)變器的檢測表面?；蛘撸赏ㄟ^安裝于清理站中的噴口所提供的去離子水并接著使用相同站中的噴嘴所提供的(加熱過的)干凈干燥空氣或氮氣以干燥的方式，而完成清理調(diào)變器。
清理站可相似于調(diào)變器交換夾。于實施例中，清理站包括調(diào)正插針850、校準(zhǔn)瞄準(zhǔn)圈860、及鄰近傳感器870。本發(fā)明的某些實施例包括多數(shù)個清理站540，如同第5圖中所例示說明。本發(fā)明的某些實施例包括相同數(shù)量的清理站及檢驗頭。于某些實施例中，執(zhí)行清理作業(yè)的組件可整合于調(diào)變器交換夾之中。又于其它實施例中，使用于清理的組件與使用于交換調(diào)變器的組件分離，并且固定于前側(cè)探針桿(第5圖中的元件510)上。
第9圖為為依照本發(fā)明的一個實施例而使用于自動清理調(diào)變器的序列的流程圖900。如同第9圖中所例示說明，通過選擇902將被清理的VIOS頭、并從控制計算機的圖形使用者接口發(fā)出904自動清理序列，而完成清理調(diào)變器。清理過程的操作序列相似于交換過程。
后側(cè)探針桿(為承載清理站)停放于系統(tǒng)的后側(cè)。具有所選擇的調(diào)變器的檢驗頭(其固定于主要龍門上的X/Z平臺組合之上)于Z-方向往上移動至預(yù)定的側(cè)向(X-) “清理”位置。這些X位置對應(yīng)于前側(cè)探針桿上的清理夾的X-位置。Z-位置對應(yīng)于使用于查看校準(zhǔn)標(biāo)記的攝影機的焦距，假定檢驗頭與清理站之間沒有機械干涉。主要龍門可移動至例如前側(cè)探針桿上方的預(yù)定的”清理”位置，或者可保持于其目前的位置。前側(cè)探針桿(承載交換夾)移動906至主要龍門的下方(若尚未于處)，并且記錄校準(zhǔn)標(biāo)記的位置(若未落入使用于查看其等的光學(xué)攝影機的視野中，可使用螺旋搜尋程序)。于自動校準(zhǔn)908期間，可基于所記錄的位置以調(diào)整前側(cè)探針桿的Y及 位置與檢驗頭的X-位置。若自動校準(zhǔn)失敗，過程序列中止918。若自動校準(zhǔn)為成功的，檢驗頭漸漸地下降910至清理站之中。接著，系統(tǒng)檢查912固定至清理站的調(diào)變器是否鄰近(此可通過如上文所描述的存在傳感器而判定)，但并未松開調(diào)變器。若鄰近檢查912失敗，過程序列中止918。若鄰近檢查成功，清理過程開始914。于清理完成之后，檢驗過程正常地重啟916。
注意到，如同于交換的實例中，整個過程由計算機所控制，包括牽涉到清理的空氣與真空的驅(qū)動與時間安排。
調(diào)變器空氣軸承的遠(yuǎn)程調(diào)整
依照本發(fā)明的一個實施例，通過使用兩個固定孔口流量控制閥(一個有窄的孔口，另一個有寬的孔口)而能夠遠(yuǎn)程控制每一注入器的流量，以克服進(jìn)入的問題及目前手動程序所固有的安全與損害的風(fēng)險。于每一注入器，透過專用電磁閥逆流而完成孔口的選擇。相較于現(xiàn)有的設(shè)計，每一注入器通道中的空氣流量的范圍可因此增加，并且可于計算機控制之下而于流過對應(yīng)的寬孔口與窄孔口的高流量范圍與低流量范圍之間遠(yuǎn)程切換。本發(fā)明的實施例中的遠(yuǎn)程空氣軸承控制空氣力學(xué)與自動控制的詳細(xì)內(nèi)容分別顯示于第IOA及IOB圖中?？赏ㄟ^透過軟件控制孔口及空氣壓力，而細(xì)微地調(diào)整調(diào)變器在測試中于面板上的高度。此調(diào)整可由操作員遠(yuǎn)程地實行，或者可于沒有操作員介入的情況下自動化操作。算法反復(fù)地以小的增加量增加或減少空氣軸承的壓力，直到達(dá)到間隙目標(biāo)為止。算法首先選擇通過窄孔口的低空氣流量以判定是否達(dá)到間隙目標(biāo)，并且視需要而選擇用于高空氣流量的寬孔口以增加空氣流量而達(dá)到目標(biāo)。因此，氣流可使用于將電光傳感器元件定位于距面板已知的垂直距離中。使用此自動化形式，使得能夠于不同位置或于每一受測試面板開始時(例如于每一面板的第一地點，而非僅僅于面板的每一板在板包括多數(shù)個面板之處的第一地點)實行更頻繁的空氣軸承調(diào)整，且能夠于板上實行更準(zhǔn)確的間隙控制并最佳化調(diào)變器的使用壽命。
第IOA圖顯示依照本發(fā)明的一個實施例的遠(yuǎn)程空氣軸承控制空氣力學(xué)1000。飛行匣(flight drawer) 1005提供3個耦接至分別的流量控制閥1010、1015及1020的注入器流線A-C，流量控制閥1010、1015及1020透過穿過纜道(cable track) 1025的分別的寬或窄孔口線而各自耦接至分別通道的空氣流。每一氣流通道的一對線路耦接通過電壓成像光學(xué)系統(tǒng)100中的分別的寬及窄孔口 1030及1035，并透過空氣聯(lián)結(jié)器耦接至調(diào)變器座20上分別的流線A-C。飛行匣對每一注入器通道提供遠(yuǎn)程控制壓力范圍。每一通道中的壓力饋入導(dǎo)引加壓空氣至分別對應(yīng)高或低空氣流量范圍的寬或窄固定孔口的流量控制閥。來自固定孔口的流量接著導(dǎo)引至保持調(diào)變器的調(diào)變器座?？諝饨又魅胝{(diào)變器空氣軸承噴嘴A、B及C。每一孔口的順流檢查閥1037使用于隔離每一注入器通道中未使用的寬或窄接腳，以防止額外的回流空氣量，不影響空氣軸承的剛性。
第IOB圖顯示依照本發(fā)明的一個實施例的遠(yuǎn)程空氣軸承自動控制1050。Delta-Tau 34AA-2控制器1055通過驅(qū)動流量控制閥1010、1015及1020的分別的光隔離功率晶體管1060-1070，耦接控制信號A-C及模擬接地(AGND)至每一電壓成像光學(xué)系統(tǒng)100的一組飛行組件。從飛行匣提供+V電源至每一流量控制閥。每一流量控制閥般適于耦接來自飛行匣1005的空氣流至窄孔口，除非啟動三個控制信號A-C的其中一個以發(fā)送空氣流至寬孔口。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器測試系統(tǒng)，其特征在于，包括一個或多個檢驗頭；一個或多個適用于收容一個或多個電光傳感器元件的保持器；適用于保持所述一個或多個保持器的平臺組件，所述平臺組件還適用于使用計算機控制系統(tǒng)將所述一個或多個電光傳感器元件從所述一個或多個保持器轉(zhuǎn)移至所述一個或多個檢驗頭；以及適用于將所述一個或多個電光傳感器元件牢固至所述一個或多個檢驗頭的夾鉗。
2.如權(quán)利要求
1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述平臺組件還適用于承載探針接觸組件。
3.如權(quán)利要求
1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述一個或多個保持器可調(diào)整于多個方向，而使得能夠調(diào)整所述一個或多個電光傳感器元件至所述一個或多個檢驗頭的平面。
4.如權(quán)利要求
1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述一個或多個保持器具有垂直順性，以減少所述一個或多個檢驗頭與所述一個或多個電光傳感器元件之間任何殘余的未校準(zhǔn)。
5.如權(quán)利要求
1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述一個或多個保持器包括一個或多個校準(zhǔn)基準(zhǔn)，且其中設(shè)置于所述一個或多個檢驗頭上的攝影機適用于查看所述校準(zhǔn)基準(zhǔn)，而使得能夠?qū)⑺鲆粋€或多個保持器校準(zhǔn)所述攝影機。
6.如權(quán)利要求
1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括一個或多個傳感器，所述一個或多個傳感器適用于確認(rèn)所述一個或多個電光傳感器元件存在于及鄰近所述一個或多個保持器之中及所述一個或多個檢驗頭之上。
7.如權(quán)利要求
6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述一個或多個傳感器為鄰近傳感器及/或無線射頻識別讀取器。
8.如權(quán)利要求
1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述夾鉗為氣體驅(qū)動夾鉗。
9.一種液晶顯示器測試系統(tǒng)，其特征在于，包括檢驗頭；至少一個適用于接受并收容電光傳感器元件的清理站；以及適用于保持并移動所述至少一個清理站的平臺組件，其中所述至少一個清理站包括一個或多個噴嘴，所述一個或多個噴嘴用以遞送第一氣流至所述電光傳感器元件的表面，以從所述電光傳感器元件的表面松脫并移除粒子。
10.如權(quán)利要求
9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個清理站包括多個噴口及噴嘴，所述噴口適用于排除水，所述噴嘴適用于在排除水之后遞送空氣或第二氣體而使所述電光傳感器兀件干燥。
11.如權(quán)利要求
9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述平臺組件還適用于承載探針接觸組件。
12.如權(quán)利要求
9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個清理站可調(diào)整于多個方向，使得能夠調(diào)整所述電光傳感器元件相對于所述檢驗頭的平面。
13.如權(quán)利要求
12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個清理站具有垂直順性，以減少所述檢驗頭與所述電光傳感器元件之間殘余的未校準(zhǔn)。
14.如權(quán)利要求
9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個清理站包括一個或多個校準(zhǔn)基準(zhǔn)，其中所述檢驗頭包括攝影機。
15.如權(quán)利要求
9所述的系統(tǒng),其特征在于，所述系統(tǒng)包括一個或多個傳感器，所述一個或多個傳感器適用于在遞送第一氣體之前確認(rèn)所述電光傳感器元件鄰近所述至少一個清理站。
16.一種液晶顯示器測試系統(tǒng)，其特征在于，包括電光傳感器兀件；一個或多個設(shè)置于所述電光傳感器元件上用于注入氣體的孔口 ；以及適用于控制所述氣體的流量與壓力的計算機，所述氣體流量使用于在測試中將所述電光傳感器元件定位于距面板已知的垂直距離中。
17.如權(quán)利要求
16所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述液晶顯示器測試系統(tǒng)還包括閉合回路控制系統(tǒng)，適用于自動調(diào)整所述垂直距離，直到設(shè)置于適用于保持所述液晶顯示器測試系統(tǒng)的電光傳感器元件的檢驗頭上的圖像傳感器上檢測到目標(biāo)信號值為止。
18.如權(quán)利要求
16所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述液晶顯示器測試系統(tǒng)還包括多個耦接至所述一個或多個孔口中的每一個以控制所述氣體的流量與壓力的固定孔口流量控制閥；以及耦接至所述多個固定孔口流量控制閥的電磁閥，所述電磁閥適用于選擇所述多個固定孔口流量控制閥中的一個。
19.如權(quán)利要求
18所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多個固定孔口流量控制閥中的第一個包括比所述固定孔口流量控制閥中的第二個較狹窄的孔口。
20.如權(quán)利要求
18所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括耦接于所述多個固定孔口流量控制閥中的每一個與所述一個或多個孔口之間以防止回流的止回閥。
21.如權(quán)利要求
19所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電磁閥適用于首先選擇所述多個固定孔口流量控制閥中的所述第一個，并視需要而選擇所述多個固定孔口流量控制閥中的所述第二個。
專利摘要
液晶顯示器測試系統(tǒng)包括檢驗頭、保持器、平臺組件、以及用以將電光傳感器元件牢固至所述檢驗頭的構(gòu)件。一個或多個保持器適于覆蓋電光傳感器元件。保持器放置在適于使用計算機控制系統(tǒng)以將電光傳感器元件轉(zhuǎn)移至檢驗頭的平臺組件之上。液晶顯示器測試系統(tǒng)亦可包括清理站、以及適于保持與移動清理站的平臺組件。清理站適于接收與覆蓋電光傳感器元件。
文檔編號G01R31/26GKCN202903959SQ201190000271
公開日2013年4月24日 申請日期2011年1月6日
發(fā)明者肯特·恩圭源, 考沙爾·甘加克何德卡爾, 尼爾·恩圭源, 史蒂夫·奧知, 岸·杜 申請人:光子動力學(xué)公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan