CN102272587A - 液晶阵列检查装置以及液晶阵列检查装置的信号处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明算出每个像素的标准偏差来代替整个面板的标准偏差以作为用于计算基准值的标准偏差，并根据该标准偏差来计算各像素的基准值。由此，算出与检测强度的波动相对应的标准偏差，从而能够算出与检测强度所包含的波动导致的变动相对应的基准值。在基准值计算步骤中，根据对象像素的检测强度和对象像素附近的像素的检测强度来计算每个对象像素的检测强度的平均值和标准偏差，将标准偏差乘以规定系数后得到的值与平均值相加，将得到的值设为基准值。由此，在确定灰度的基准值的计算中，算出与检测强度所包含的波动导致的变动相对应的基准值，由此提高缺陷检测的检测灵敏度。

Description

液晶阵列检查装置以及液晶阵列检查装置的信号处理方法
技术领域
在液晶阵列检查装置中，作为在液晶基板上进行拍摄而得到的摄像图像，能够使用光学拍摄得到的光学摄像图像或利用电子束、离子束等带电粒子束在基板上进行二维扫描而得到的扫描图像。
背景技术
在液晶阵列检查装置中，作为在液晶基板上进行拍摄而得到的摄像图像，能够使用光学拍摄得到的光学摄像图像或利用电子束、离子束等带电粒子束在基板上进行二维扫描而得到的扫描图像。
在用于TFT(Thin Film Transistor：薄膜晶体管)显示器装置的TFT阵列基板的制造工序中，对所制造出的TFT阵列基板是否正确地进行驱动进行检查，而在该TFT阵列基板的检查中，例如使用电子束作为带电粒子束，通过对TFT阵列基板进行扫描来获取扫描图像，根据该扫描图像进行检查(专利文献1、2)。
例如，已知如下一种阵列检查装置：对作为检查对象的液晶基板的阵列施加检查信号，利用电子束、离子束等带电粒子束在基板上进行二维扫描，根据通过束扫描而得到扫描图像来进行基板检查。在阵列检查中，通过光电倍增管等将在电子射线的照射下放出的二次电子转换为模拟信号来进行检测，根据该检测信号的信号强度来判断阵列缺陷。
在利用检测强度进行的阵列检查中，通过以例如256级的灰度表现检测强度来进行标准化。为了对检测强度进行灰度显示，需要作为基准的信号强度。可以将信号强度不同的两个值用作基值，该基值即为信号强度的基准。
例如，基于施加检查信号时的电压，将信号强度低的值和信号强度高的值分别作为基准值和正常值，将基准值设为强度0，将正常值设为强度100，来确定灰度的信号水平的基值。
作为基准值，例如已知如下的情况：将从构成基板的边框处得到的信号强度用作在零电位下得到的检测强度(参照专利文献3)。
另外，也包括如下的情况：对基板的像素施加不同电压的检查信号，通过施加这种电压来求出两个信号强度，从而求得基准值和正常值来作为基值。
一般来说，二次电子的检测强度中包括扫描所带来的变动成分(波动)。因此，在使用一个基值对一个面板设定灰度的情况下，灰度值无法应付检测强度所包含的变动成分，因此灰度值会随着检测强度的波动而发生变动，从而产生即使像素的电位相同也变成不同的灰度值的问题。
因此，在以往，使用成为对象的整个面板的标准偏差来计算基准值。
专利文献1：日本特开2004-271516号公报
专利文献2：日本特开2004-309488号公报
专利文献3：日本特开2005-321308号公报(0045段)
发明内容
发明要解决的问题
以往，使用整个面板的标准偏差来计算基准值(强度0)，因此无法应付二次电子检测强度的波动等的变动，从而产生以下的问题：存在根据面板所处的场所而检测灵敏度不同的情况，其成为缺陷的错误检测、缺陷漏检的主要原因。
图15是用于说明以往的基于使用了整个面板的标准偏差的基准值的灰度的变动的图。图15的(a)是用于说明以往的基准值的计算的图，根据整个面板的平均值μp和整个面板的标准偏差σp来计算出基准值。例如，使用阵列处于非驱动状态时检测到的检测强度来计算出整个面板的平均值μp和整个面板的标准偏差σp，通过将算出的标准偏差σp乘以规定系数k后得到的值(k·σp)与算出的平均值μp相加来计算基准值。在此，利用(μp+k·σp)来算出基准值。
例如，当各像素a～e的标准偏差分别是σa～σe时，在对应于该标准偏差来确定基准值的情况下，如图15的(b)所示，基准值(图中的Base2)与标准偏差相应地进行变动。此外，在此，设平均值μp是固定的。
另一方面，对于以往的基准值(图中的Base1)来说，平均值μp和标准偏差σp相对于面板来说是固定的，因此即使在面板的像素的检测强度发生了变动的情况下，该以往的基准值也无法对应于各像素而进行变动。另外，在使用该基准值(图中的Base1)生成灰度的情况下，即使像素a～e的检测强度是相同水平的，有时也会由于标准偏差不同而使灰度产生差别。
因此，本发明的目的在于，为了解决上述以往的问题点，在确定灰度的基准值的计算中，计算出与检测强度所包含的波动导致的变动相对应的基准值，由此提高缺陷检测的检测灵敏度。
用于解决问题的方案
本发明用于在利用像素的检测强度进行的阵列缺陷判断中适当地设定将检测强度标准化而表现出的灰度，用于在计算该灰度的设定中所使用的检测强度的基准值时计算出与二次电子的检测强度的波动相对应的基准值。在此，基准值例如是在阵列的非驱动状态下从像素检测出的检测强度的检测水平、或者是在相当于基础状态的状态下即施加了规定电压时从像素检测出的检测强度的检测水平。
本发明算出每个像素的标准偏差来代替整个面板的标准偏差以作为用于计算基准值的标准偏差，并根据该标准偏差来计算各像素的基准值。由此，能够算出与检测强度的波动相对应的标准偏差，从而能够算出与检测强度所包含的波动导致的变动相对应的基准值。
本发明包括液晶阵列检查装置的信号处理方法的形式和液晶阵列检查装置的形式。
关于本发明的液晶阵列检查装置的信号处理方法的形式，是如下一种液晶阵列检查装置的信号处理方法：对液晶基板施加规定电压的检查信号来驱动阵列，检测对液晶基板照射电子射线而得到的二次电子，根据二次电子的检测强度来对液晶基板的阵列进行检查。
信号处理包括灰度设定步骤、灰度值计算步骤、缺陷判断步骤、基准值计算步骤的各步骤。
灰度设定步骤是如下的步骤：将正常驱动状态下的像素的检测强度设为正常值，将非驱动状态下的像素的检测强度设为基准值，基于该正常值和基准值来设定像素的检测强度的灰度。灰度值计算步骤是如下的步骤：按照在灰度设定步骤中设定的灰度来计算与从各像素检测出的检测强度相对应的灰度值。缺陷判断步骤是如下的步骤：通过将在灰度值计算步骤中计算出的灰度值与阈值进行比较来进行各像素的缺陷判断。
灰度设定步骤包括计算基准值的基准值计算步骤。在该基准值计算步骤中，根据对象像素的检测强度和该对象像素附近的像素的检测强度来计算该对象像素的检测强度的平均值和标准偏差，从而算出每个对象像素的检测强度的平均值和标准偏差，将标准偏差乘以规定系数后得到的值与平均值相加，并将相加值设为基准值。
通过以下各步骤来进行基准值计算步骤中的平均值的计算。
首先，在面板上设定的任意的第一区域中，求出该第一区域所包含的像素的检测强度的总和值，在对第一区域内的各像素设定的第二区域中，将对总和值附加权重后得到的值与像素的检测强度相加，用相加后得到的相加值除以第二区域所包含的像素的个数，来求出移动平均值，将求出的移动平均值计算为对象像素的平均值。
在计算移动平均值时，能够使用(m-1)/n来作为附加给总和值的权重。在此，m是第二区域所包含的像素的个数，n是第一区域所包含的像素的个数。
在利用移动平均处理计算基准值时，本申请发明能够通过进行上述计算处理来提高处理速度。该高速化后的计算处理如下：预先算出与进行移动平均处理的范围相比更大范围的平均值，通过在计算各像素的基准值时利用该大范围的平均值来减少各像素的移动平均处理中进行的运算次数。该计算处理利用了以下的事实：在面板内像素的基准值是大致相同水平的值，而该基准值与包含该像素在内的范围的平均值是大致相等的。在移动平均的运算中，通过使用预先算出的平均值作为运算中所使用的像素的检测强度中的除对象像素以外的像素的检测强度，来实现运算处理量的降低。
因此，在进行移动平均处理时，在面板上设定包含对象像素在内的任意的区域，预先求出该区域所包含的像素的检测强度的总和值。在计算所设定的区域内的各像素的基准值时，对预先求出的总和值附加权重，将该加权后得到的值加上对象像素的检测强度后得到的值计算为该像素的基准值。通过进行上述移动平均处理，可通过利用预先求出的总和值来降低运算处理的处理量。
通过以下各步骤来进行基准值计算步骤中的标准偏差的计算。
首先，在面板上设定的任意的第一区域中，求出该第一区域中的像素的检测强度的平均值和标准偏差，在对第一区域内的各像素设定的第二区域中，对基于标准偏差得到的方差值附加权重，算出像素的检测强度与平均值之差的平方，将加权后的方差值与差的平方值相加来求出相加值，用求出的相加值除以第二区域所包含的像素的个数，求出移动方差值，将移动方差值的平方根计算为对象像素的标准偏差。
在计算标准偏差时，能够将权重设为(m-1)/n，在此，m是第二区域所包含的像素的个数，n是第一区域所包含的像素的个数。
在计算标准偏差时，本申请发明也能够通过进行上述计算处理来与上述平均值的计算同样地提高处理速度。该高速化后的计算处理如下：预先算出与进行标准偏差处理的范围相比更大范围的标准偏差，通过在计算各像素的基准值时利用该大范围的标准偏差来减少各像素的标准偏差处理中进行的运算次数。该计算处理利用了以下的事实：在面板内像素的标准偏差是大致相同水平的值，而该标准偏差与包含该像素在内的范围的标准偏差是大致相等的，在标准偏差的运算中，通过使用预先算出的标准偏差作为运算中所使用的像素的检测强度中的除对象像素以外的像素的检测强度的标准偏差，来实现运算处理量的降低。
在进行标准偏差处理时，在面板上设定包含对象像素在内的任意的区域，预先求出该区域所包含的像素的检测强度的标准偏差。在计算所设定的区域内的各像素的基准值时，对基于预先求出的标准偏差求出的方差值附加权重，将该加权后得到的值加上对象像素的方差值后得到的值计算为该像素的基准值。通过进行上述标准偏差处理，可通过利用预先求出的标准偏差来降低运算处理的处理量。
另外，关于本发明的液晶阵列检查装置的信号处理装置的形式，是如下一种液晶阵列检查装置：对液晶基板施加规定电压的检查信号来驱动阵列，检测对液晶基板照射电子射线而得到的二次电子，根据二次电子的检测强度来对液晶基板的阵列进行检查。
本发明的液晶阵列检查装置具备对检测强度进行信号处理的信号处理部。该信号处理部具有灰度设定部、灰度值计算部以及缺陷判断部。灰度设定部将正常驱动状态下的像素的检测强度设为正常值，将非驱动状态下的像素的检测强度设为基准值，从而设定像素的检测强度的灰度。灰度值计算部根据在灰度设定部中设定的灰度来计算与从各像素检测出的检测强度对应的灰度值。缺陷判断部通过将在灰度值计算部中算出的各像素的灰度值与预先确定以用于缺陷判断的阈值进行比较来进行缺陷判断。
本发明的信号处理部所具备的灰度设定部具备计算基准值的基准值计算部。基准值计算部具备：平均值运算部，其根据对象像素的检测强度和该对象像素附近的像素的检测强度来计算对象像素的检测强度的平均值；标准偏差运算部，其根据对象像素的检测强度和对象像素附近的像素的检测强度来计算对象像素的检测强度的标准偏差；以及基准值运算部，其将标准偏差乘以系数后得到的值与平均值相加，来算出基准值，该基准值计算部算出每个对象像素的基准值。
基准值计算部的平均值运算部具备：总和计算部，其在面板上设定的任意的第一区域中，求出该第一区域所包含的像素的检测强度的总和值；以及移动平均运算部，其在对第一区域内的各像素设定的第二区域中，将对总和值附加权重后得到的值与像素的检测强度相加，用相加后得到的相加值除以第一区域所包含的像素的个数，求出移动平均值，上述平均值运算部将由移动平均运算部求出的移动平均值计算为对象像素的平均值。
在移动平均运算部中的移动平均运算中，附加给总和值的权重为(m-1)/n，m是第二区域所包含的像素的个数，n是第一区域所包含的像素的个数。
基准值计算部的标准偏差运算部具备：区域平均值计算部，其在面板上设定的任意的第一区域中，算出该第一区域中像素的检测强度的平均值；区域标准偏差计算部，其在面板上设定的任意的第一区域中，算出该第一区域中像素的检测强度的标准偏差；以及标准偏差计算部，其使用由区域平均值计算部算出的第一区域的平均值、由区域标准偏差计算部算出的第一区域的标准偏差以及对象像素的检测强度来计算各像素的标准偏差。
标准偏差运算部具备标准偏差计算部，该标准偏差计算部在对第一区域内的各像素设定的第二区域中，对基于标准偏差得到的方差值附加权重，算出该像素的检测强度与第二区域的平均值之差的平方，将加权后的方差值与差的平方值相加来求出相加值，用求出的相加值除以第二区域所包含的像素的个数，求出移动方差值，计算出移动方差值的平方根。标准偏差运算部将计算值输出为对象像素的标准偏差。
另外，在标准偏差计算部中的标准偏差计算中，权重为(m-1)/n，m是第二区域所包含的像素的个数，n是第一区域所包含的像素的个数。
根据本发明的方式，在计算基准值时，预先求出预定区域内的平均值和标准偏差，通过利用该平均值和对标准偏差附加权重后得到的值来减少运算处理量，从而能够提高处理速度。
发明的效果
根据本发明，在计算用于确定灰度的基准值时，能够抑制检测强度所包含的波动导致的变动。
附图说明
图1是用于说明本发明的液晶阵列检查装置的结构例的概要框图。
图2是用于说明利用本发明的液晶阵列检查装置来判断像素的缺陷的过程的流程图。
图3是用于说明利用本发明的液晶阵列检查装置来判断像素的缺陷的过程的说明图。
图4是用于说明本发明的基准值的计算的图。
图5是用于说明本发明的信号处理部的结构例的图。
图6是用于说明本发明的基准值计算部的计算流程例的流程图。
图7是用于说明本发明的基准值计算部的结构的概要结构框图。
图8是用于说明本发明的基准值的运算处理的说明图。
图9是用于说明本发明的像素的平均值的高速运算处理例的流程图。
图10是用于说明本发明的像素的标准偏差的高速运算处理例的流程图。
图11是用于说明本发明的像素的平均值和标准偏差的高速运算处理例的说明图。
图12是用于说明本发明的像素的平均值运算部的结构例的结构图。
图13是用于说明本发明的像素的标准偏差运算部的结构例的结构图。
图14是表示像素的检测强度的分布的图。
图15是用于说明以往的基于使用了整个面板的标准偏差的基准值的灰度的变动的图。
附图标记说明
1：液晶阵列检查装置；2：载置台；3：电子枪；4：检测器；5：电子射线扫描控制部；6：载置台驱动控制部；7：控制部；10：信号处理部；11：存储部；12：灰度设定部；13：正常值计算部；14：基准值计算部；14a：平均值运算部；14a1：总和计算部；14a2：移动平均运算部；14a3：区域存储部；14b：标准偏差运算部；14b1：平均值计算部；14b2：区域标准偏差计算部；14b3：标准偏差计算部；14b4：区域存储部；14c：基准值运算部；14d：基准值存储部；15：灰度计算部；16：像素灰度值存储部；17：灰度值计算部；20：缺陷判断部；100：液晶基板；101：面板；102：像素。
具体实施方式
下面，参照附图来详细说明本发明的实施方式。
图1是用于说明本发明的液晶阵列检查装置的结构例的概要框图。
此外，在图1所示的例子中，示出了以下的结构例：对液晶基板照射电子射线，检测从液晶基板放出的二次电子，基于检测强度来获取摄像图像。
在图1中，液晶阵列检查装置1具备：载置台2，其载置液晶基板100，在XY方向上自如地搬送该液晶基板100；电子枪3，其远离载置台2地配置于载置台2的上方位置处；以及检测器4，其检测从液晶基板100的面板101的像素(未图示)放出的二次电子。
由载置台驱动控制部6来控制载置台2的驱动，由电子射线扫描控制部5来控制电子枪3的电子射线的照射以及在液晶基板100上的扫描。由检测器4检测到的二次电子的检测信号由信号处理部10进行处理，所得到的灰度值在缺陷判断部20中被用于像素的缺陷判断。
由控制部7来控制电子射线扫描控制部5、载置台驱动控制部6、信号处理部10、缺陷判断部20的各部的驱动动作。另外，控制部7具有控制液晶阵列检查装置1的整体的动作的功能，能够由进行这些控制的CPU和存储控制CPU的程序的存储器等构成该控制部7。
载置台2载置液晶基板100，并且由载置台驱动控制部6控制而在X轴方向和Y轴方向上自如地进行移动，另外，能够利用电子射线扫描控制部5使从电子枪3照射的电子射线在X轴方向或Y轴方向上摆动。载置台驱动控制部6和电子射线扫描控制部5能够通过单独动作或协同动作来使电子射线在液晶基板100上进行扫描，从而在液晶基板100的面板101上对各像素进行照射。
使用图2的流程图和图3的说明图来说明用于利用本发明的液晶阵列检查装置1进行像素的缺陷判断的过程的概要。
液晶基板的面板上设置有多个像素，为了检测该多个像素是否存在缺陷，使用基于各像素检测出的检测强度。在利用该检测强度进行的缺陷判断中，所检测到的检测强度除了根据像素有无缺陷而变化之外，还依赖于所照射的电子射线的强度、检测器的检测灵敏度等测量环境而发生变化，因此，将检测强度的原始数据与阈值进行比较是无法进行正确的缺陷判断的。因此，需要将所检测到的检测强度标准化来转换为不依赖于测量环境的值，才能使用该值进行缺陷判断。通过将检测强度标准化来转换为灰度值，并将该灰度值与预定的阈值进行比较来进行缺陷判断。
在灰度值转换中，从像素求出作为基准的检测强度，基于该检测强度来设定灰度。作为基准的检测强度，使用正常值和基准值。将正常驱动状态下的像素的检测强度设为正常值，将非驱动状态下的像素的检测强度设为基准值。关于正常值，例如能够使用从由检查信号进行阵列驱动而被施加了规定电压的正常的像素检测到的检测强度作为正常值，而关于基准值，例如能够使用从未进行阵列驱动的像素得到的检测强度作为基准值，除此以外，也能够使用从通过阵列驱动而被施加了规定的基准电压的正常的像素检测到的检测强度作为基准值。
例如，根据施加检查信号时的电压，将信号强度低的值和信号强度高的值分别设为基准值和正常值，将基准值设为强度0，将正常值设为强度100，从而确定灰度的信号水平的基值。
因此，求出像素的检测强度(S1)，计算正常值(强度100)和基准值(强度0)。图3的(a)表示驱动阵列来对像素施加规定电压的状态，图3的(b)表示阵列的非驱动状态或施加了规定的基准电压的状态，图3的(c)表示施加了检查信号、从正常像素和缺陷像素获取检测强度的状态。
如图3的(a)所示，将从被施加了规定电压的像素获取到的检测强度设为正常值。例如将强度100设定为正常值的值。此外，强度100是作为适于256灰度的值而确定的一例，不一定是强度100的值，也可以设定其它数值。
如图3的(b)所示，将从基准电压的像素获取到的检测强度设为基准值。例如将强度0设定为基准值的值。此外，强度0是作为适于256灰度的值而确定的一例，不一定是强度0的值，也可以设定其它数值(S2、S3)。
接着，根据所算出的正常值(强度100)和基准值(强度0)来设定灰度。图3的(d)表示检测强度，图3的(e)表示灰度。在此，在设定256灰度作为一例的情况下，使正常值(强度100)与256灰度的“100”相对应，使基准值(强度0)与256灰度的“0”相对应。由此设定灰度(S4)。
接着，针对求出的灰度来求出各像素的检测强度的灰度值。利用求出的像素的灰度值，即使在电子射线的照射状态、检测器的检测水平等测量环境发生变化的情况下也能够以同一基准来评价检测强度。在图3的(c)中像素i的检测强度的值为检测强度xi的情况下，求出“Xi”作为与检测强度xi对应的灰度值(图3的(e))(S5)。
通过将求出的灰度值与预定的阈值进行比较来进行缺陷判断。在将灰度值“100”加上余量后得到的灰度值设定为阈值(图3的(e)中以虚线示出)的情况下，将灰度值“Xi”与该阈值进行比较来进行缺陷判断(S6)。
图4是用于说明本发明的基准值的计算的图。在图4的(a)中，根据各像素i的平均值μi和标准偏差σi来计算基准值。例如，使用阵列处于非驱动状态时基于各像素检测到的检测强度，算出每个像素i的平均值μi和标准偏差σi，通过将算出的标准偏差σi乘以规定系数k后得到的值(k·σi)与算出的平均值μi相加来计算基准值。在此，利用(μi+k·σi)来算出基准值。
例如，在各像素a～e的标准偏差分别是σa～σe的情况下，当与该标准偏差对应地确定基准值时，如图4的(a)所示，基准值(图中的Base)与标准偏差相应地进行变动。此外，在此，设各像素的检测强度为相同的值。通过根据该基准值来设定灰度，即使在面板的像素的标准偏差发生变动的情况下，对于同一检测强度也能够使灰度值相同。
图4的(c)示出了正常值(强度100)和基准值(强度0)的一例。根据本发明，能够与各像素i的标准偏差σi相对应地计算出基准值。
图5是用于说明本发明的信号处理部的结构例的图。信号处理部10具备：存储部11，其存储由检测器对来自像素i的二次电子进行检测而得到的检测强度xi；灰度设定部12，其将正常驱动状态下的像素的检测强度设为正常值，将非驱动状态下的像素的检测强度设为基准值，从而设定像素的检测强度的灰度；灰度值存储部16，其存储由灰度设定部12设定的灰度；以及灰度值计算部17，其基于由灰度设定部12设定的灰度来计算与从各像素检测出的检测强度xi相对应的灰度值Xi。
灰度设定部12具备：正常值计算部13，其计算用于设定灰度的正常值；基准值计算部14，其计算基准值；以及灰度计算部15，其根据算出的正常值和基准值来计算灰度。
使用图6的流程图和图7的概要结构框图来说明基准值计算部14的计算流程例和结构例。
在图6的流程图中，从面板中选出对象像素i(S11)，读出所选出的像素i和附近像素的检测强度。能够任意地确定附近像素。例如，在排列成格子状的像素阵列中，能够将围住对象像素的八个像素设定为附近像素，或者将以对象像素为中心沿x方向或y方向呈直线状排列的像素设定为附近像素，或者将沿x方向和y方向这两方向排列成十字状的像素设定为附近像素(S12)。
使用所读出的附近像素的检测强度和对象像素的检测强度，通过移动平均处理来计算平均值μi和标准偏差σi(S13)。
使用每个像素的计算出的平均值μi和标准偏差σi来计算该像素的基准值。能够通过(μi+k·σi)来求出基准值。此外，k是任意确定的系数(S14)。
对面板的所有像素重复S11～S14的步骤，算出所有像素的基准值(S15)。
图7是用于说明本发明的基准值计算部的一个结构例的概要框图。
本发明的基准值计算部14具备：平均值运算部14a，其计算各像素i的平均值μi；标准偏差运算部14b，其计算各像素i的标准偏差σi；基准值运算部14c，其使用算出的平均值μi和标准偏差σi，并通过进行(μi+k·σi)的运算来算出各像素的基准值；以及基准值存储部14d，其存储算出的基准值。
图8的(a)概要地示出了像素的检测强度的检测位置。面板101具备多个像素102并将它们排列成格子状，从各像素102检测检测强度。在图8的(a)中，为了简化说明，示出了从各像素102的一个点的检测位置获取该各像素102的检测强度的例子，但是也能够对各像素102设定多个检测位置来获取多个检测强度。
图8的(b)表示一条线上检测出的检测强度值xi、平均值μi以及标准偏差σi，图8的(c)表示算出的基准值。在图8的(b)中，用×标记表示检测强度值xi，用三角标记表示平均值μi，用箭头表示标准偏差σi乘以系数k后得到的(k·σi)的范围。
在图8的(b)中，以从平均值μi降低(k·σi)后得到的值来表示基准值。因而，各像素i的基准值为与标准偏差σi的变动相对应的值。根据该基准值和正常值(未图示)来设定灰度。
本发明在计算像素的基准值的运算中，在计算平均值μi和标准偏差σi时，能够通过利用面板内设定的区域中求出的平均值、标准偏差来提高运算速度。
下面，使用图9、图10的流程图、图11的说明图、图12、图13的结构图来说明像素的基准值的高速运算处理例。
在面板上设定包含对象像素的区域。图11的(b)示出了在面板上设定的区域R1的一例。在此，示出了区域R1包含n个像素的例子。另外，图11的(a)示出了进行移动平均处理和移动标准偏差处理的像素的区域R2的例子，该移动平均处理和移动标准偏差处理用于计算对象像素i的基准值。在此，示出了区域R2包含m个像素的例子。
在此，移动平均处理是使对象像素i按顺序移动来计算出平均值μi的处理，在本例中针对对象像素i设定区域R2，使用位于该区域R2内的像素的检测强度、通过(∑i m(xi))/m的运算来计算出平均值μi。在此，“xi”是像素i的检测强度，“m”是区域R2所包含的像素的总数。
另外，移动标准偏差处理是使对象像素i按顺序移动来计算出标准偏差σi的处理，在本例中针对对象像素i设定区域R2，使用位于该区域R2内的像素的检测强度、通过∑i m(μi-xi)2的运算来计算出方差σi2，根据该方差σi2的平方根来计算出标准偏差σi。
首先，使用图9的流程图来说明高速运算出平均值μi的处理。
在面板上设定区域R1(S21)，算出该区域R1所包含的所有像素的检测强度的总和值N(＝∑i nxi)。在此，“xi”是像素i的检测强度，“n”是区域所包含的像素的总数。用总和值N除以像素的总数n得到的值“N/n”相当于各像素的检测强度的平均值(S22)。
接着，通过S23～S26的步骤算出针对对象像素的移动平均值。图11的(c)表示使用m个像素的检测强度来计算移动平均值μi的状态。
从区域R2内选择对象像素i(S23)，从存储部读出所选择的像素i的检测强度xi(S24)。对S22的步骤中算出的总和值N附加权重，将加权后的总和值与S24的步骤中读出的对象像素i的检测强度xi相加，将该相加值计算为移动平均值。
在此，能够使用(m-1)/n作为对总和值N附加的权重系数，以
μi＝(((m-1)/n)·N+xi)/m
来表示所算出的移动平均值μi。在此，m是对对象像素进行移动平均处理时所使用的像素的个数。
关于上述式中求出的移动平均值μi，通过使用对象像素i的检测强度xi和(m-1)个用总和值N除以n得到的检测强度“N/n”来算出移动平均处理中使用的m个检测强度。在上述式中，“((m-1)/n)·N”相当于将(m-1)个基于总和值N得到的检测强度相加后得到的值。
在该移动平均处理中，在m个检测强度中，(m-1)个检测强度“((m-1)/n)·N”都能够使用总和值N，因此能够减少运算量，从而能够提高运算处理速度。将算出的移动平均值μi设定为对象像素i的基准值(S25)。
对区域内的所有像素重复S23～S25的步骤，从而算出所有像素的基准值(S26)。
并且，在面板内，对剩余的像素设定其它区域，并对它们重复S21～S26的步骤(S27)。
接着，使用图10的流程图来说明高速运算出标准偏差σi的处理。
在面板上设定区域R1(S31)，使用该区域R1所包含的所有像素的检测强度来计算出平均值μR和标准偏差σR(S32)。
接着，通过S33～S36的步骤算出针对对象像素的移动标准偏差。图11的(d)表示使用m个像素的检测强度来计算移动标准偏差σi的状态。
从区域R2内选择对象像素i(S33)，从存储部读出所选择的像素i的检测强度xi(S34)。对S32的步骤中算出的标准偏差σR的平方值σR2附加权重，将加权后得到的值k·σR2与基于S34的步骤中读出的对象像素i的检测强度xi算出的方差(xi-μR)2相加，用该相加值除以区域R2所包含的像素的个数m，来计算出移动标准偏差的平方值σi2。
在此，能够使用(m-1)/n作为附加的权重系数，以
σi2＝(((m-1)/n)·σR2+(xi-μR)2)/m
来表示所算出的移动标准偏差σi。在此，m是对对象像素进行移动标准偏差时所使用的区域R2中包含的像素的个数。
关于上述式中求出的移动标准偏差σi，通过使用基于对象像素i的检测强度xi和平均值μR求出的值(xi-μR)2、以及(m-1)个用标准偏差σR的平方值σR2除以n得到的“σR2/n”来算出移动标准偏差中使用的m个值。在上述式中，“((m-1)/n)·σR2”相当于将(m-1)个平均每个像素的σR2相加后得到的值。
在该移动标准偏差处理中，在m个值中，(m-1)个值“((m-1)/n)·σR2”都能够使用标准偏差σR2，因此能够减少运算量，从而能够提高运算处理速度。算出的移动标准偏差σi与移动平均值μi一起用于对象像素i的基准值的计算中(S35)。
对区域R2内的所有像素重复S33～S35的步骤，算出所有像素的基准值(S36)。
并且，在面板内，对剩余的像素设定其它区域，并对它们重复S31～S36的步骤(S37)。
图12表示运算平均值的平均值运算部14a的结构例。
平均值运算部14a具备：总和计算部14a1，其计算面板上设定的任意的区域所包含的像素的检测强度的总和值N；移动平均运算部14a2，其对于区域内的各像素计算将对总和值N附加权重后得到的值加上像素i的检测强度xi后得到的值，从而算出检测强度的移动平均值μi；以及区域存储部14a3，其事先存储区域R1、R2。
图13表示运算标准偏差的标准偏差运算部14b的结构例。
标准偏差运算部14b具备：平均值计算部14b1，其基于面板上设定的任意的区域R1所包含的像素的检测强度来计算区域平均值μR；区域标准偏差计算部14b2，其基于面板上设定的任意的区域R1所包含的像素的检测强度来计算区域标准偏差σR；标准偏差计算部14b3，其使用区域平均值μR、区域标准偏差σR以及对象像素i的检测强度xi来计算标准偏差；以及区域存储部14b4，其事先存储区域R1、R2。
图14以对本发明的灰度显示和以往的灰度显示进行比较的方式示出了像素的检测强度的分布。图14的(a)表示本发明的灰度显示，图14的(b)表示以往的灰度显示。此外，在图14中，在以256灰度来表示像素的检测强度时，用强度100表示正常值，将强度150以上的检测强度表示为缺陷强度。
根据图14的(a)的强度分布，示出了以下的情况：对图14的(b)中被显示为缺陷强度以下的检测强度进行校正，显示为强度150以上的缺陷强度，从而提高了缺陷检测的检测灵敏度。
产业上的可利用性
本发明的灰度设定中使用的正常值的计算处理并不限于液晶阵列检查装置，其能够应用于半导体元件的基板检查。

Claims (10)

1.一种液晶阵列检查装置的信号处理方法，对液晶基板施加规定电压的检查信号来驱动阵列，检测对上述液晶基板照射电子射线而得到的二次电子，根据上述二次电子的检测强度来对液晶基板的阵列进行检查，该方法的特征在于，包括以下步骤：
灰度设定步骤，将正常驱动状态下的像素的检测强度设为正常值，将非驱动状态下的像素的检测强度设为基准值，从而设定像素的检测强度的灰度；
灰度值计算步骤，按照上述灰度来计算与从各像素检测出的检测强度相对应的灰度值；以及
缺陷判断步骤，通过将上述灰度值与阈值进行比较来进行缺陷判断，
其中，上述灰度设定步骤包括计算上述基准值的基准值计算步骤，
上述基准值计算步骤包括以下步骤：
根据对象像素的检测强度和该对象像素附近的像素的检测强度来计算该对象像素的检测强度的平均值和标准偏差，从而算出每个对象像素的检测强度的平均值和标准偏差；
将上述标准偏差乘以规定系数后得到的值与上述平均值相加；以及
将得到的值设为基准值。
2.根据权利要求1所述的液晶阵列检查装置的信号处理方法，其特征在于，
在上述基准值计算步骤中的上述平均值的计算中，
在面板上设定的任意的第一区域中，求出该第一区域所包含的像素的检测强度的总和值，
在对上述区域内的各像素设定的第二区域中，
将对上述总和值附加权重后得到的值与该像素的检测强度相加，
用上述相加后得到的相加值除以上述第一区域所包含的像素的个数，求出移动平均值，
将上述移动平均值计算为对象像素的平均值。
3.根据权利要求2所述的液晶阵列检查装置的信号处理方法，其特征在于，
在计算上述移动平均值时，附加给上述总和值的权重为(m-1)/n，m是第二区域所包含的像素的个数，n是第一区域所包含的像素的个数。
4.根据权利要求1所述的液晶阵列检查装置的信号处理方法，其特征在于，
在上述基准值计算步骤中的上述标准偏差的计算中，
在面板上设定的任意的第一区域中，求出该第一区域中的像素的检测强度的平均值和标准偏差，
在对上述第一区域内的各像素设定的第二区域中，
对基于上述标准偏差得到的方差值附加权重，
算出该像素的检测强度与上述平均值之差的平方，
将上述加权后的方差值与上述差的平方值相加来求出相加值，
用该相加值除以上述第一区域所包含的像素的个数，求出移动方差值，
将上述移动方差值的平方根计算为对象像素的标准偏差。
5.根据权利要求4所述的液晶阵列检查装置的信号处理方法，其特征在于，
在计算上述标准偏差时，上述权重为(m-1)/n，m是第二区域所包含的像素的个数，n是第一区域所包含的像素的个数。
6.一种液晶阵列检查装置，对液晶基板施加规定电压的检查信号来驱动阵列，检测对上述液晶基板照射电子射线而得到的二次电子，根据上述二次电子的检测强度来对液晶基板的阵列进行检查，该液晶阵列检查装置的特征在于，
具备对上述检测强度进行信号处理的信号处理部，
其中，上述信号处理部具有：
灰度设定部，其将正常驱动状态下的像素的检测强度设为正常值，将非驱动状态下的像素的检测强度设为基准值，从而设定像素的检测强度的灰度；
灰度值计算部，其根据上述灰度设定部中设定的灰度来计算与从各像素检测出的检测强度相对应的灰度值；以及
缺陷判断部，其通过将上述灰度值与阈值进行比较来进行缺陷判断，
其中，上述灰度设定部具备计算上述基准值的基准值计算部，
上述基准值计算部具备：
平均值运算部，其根据对象像素的检测强度和该对象像素附近的像素的检测强度来计算该对象像素的检测强度的平均值；
标准偏差运算部，其根据对象像素的检测强度和该对象像素附近的像素的检测强度来计算该对象像素的检测强度的标准偏差；以及
基准值运算部，其将上述标准偏差乘以规定系数后得到的值与上述平均值相加，从而算出基准值，
该基准值计算部算出每个对象像素的基准值。
7.根据权利要求6所述的液晶阵列检查装置，其特征在于，
上述基准值计算部的平均值运算部具备：
总和计算部，其在面板上设定的任意的第一区域中，求出该第一区域所包含的像素的检测强度的总和值；以及
移动平均运算部，其在对上述区域内的各像素设定的第二区域中，将对上述总和值附加权重后得到的值与该像素的检测强度相加，用相加后得到的相加值除以上述第一区域所包含的像素的个数，求出移动平均值，
该平均值运算部将上述移动平均值计算为对象像素的平均值。
8.根据权利要求7所述的液晶阵列检查装置，其特征在于，
在移动平均运算部中，附加给上述总和值的权重为(m-1)/n，m是第二区域所包含的像素的个数，n是第一区域所包含的像素的个数。
9.根据权利要求6所述的液晶阵列检查装置，其特征在于，
上述基准值计算部的标准偏差运算部具备：
区域平均值计算部，其在面板上设定的任意的第一区域中，算出该第一区域中的像素的检测强度的平均值；
区域标准偏差计算部，其在面板上设定的任意的第一区域中，算出该第一区域中的像素的检测强度的标准偏差；以及
标准偏差计算部，其在对上述区域内的各像素设定的第二区域中，对基于上述标准偏差得到的方差值附加权重，算出该像素的检测强度与上述平均值之差的平方，并将上述加权后的方差值与上述差的平方值相加来求出相加值，用该相加值除以上述第一区域所包含的像素的个数来求出移动方差值，从而计算出上述移动方差值的平方根，
该标准偏差运算部将上述计算值输出为对象像素的标准偏差。
10.根据权利要求9所述的液晶阵列检查装置，其特征在于，
在标准偏差计算部中，上述权重为(m-1)/n，m是第二区域所包含的像素的个数，n是第一区域所包含的像素的个数。
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