JP2003331727A - リブ内蛍光体埋込量検査方法およびその検査装置 - Google Patents
リブ内蛍光体埋込量検査方法およびその検査装置Info
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- JP2003331727A JP2003331727A JP2002137062A JP2002137062A JP2003331727A JP 2003331727 A JP2003331727 A JP 2003331727A JP 2002137062 A JP2002137062 A JP 2002137062A JP 2002137062 A JP2002137062 A JP 2002137062A JP 2003331727 A JP2003331727 A JP 2003331727A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ＰＤＰ基板内リブ間に蛍光体を埋め込む工程
で、埋め込み量の適正状態を非接触で検査する装置およ
び検査方法には以下の欠点がある。第１の課題は、被測
定物の各検査位置において測定前に動作させる焦点検出
動作で、光学顕微鏡のＺ軸を上下に振り最適位置に合わ
せる動作に非常に時間が掛かり全体の測定動作時間が増
加している。第２の課題は、基板内リブ間に３色の蛍光
体を埋め込むがそれぞれの蛍光体埋め込み状態を画像認
識するために、イメージセンサとして色情報が必要とな
る。 【解決手段】第１の課題に対してスリット光学系を用い
て測定前の準備動作時間を最小時間に抑える。第２の課
題に対しては、イメージセンサとしてＲＧＢ出力のカラ
ーＣＣＤカメラを使用することで、色情報を得る。
で、埋め込み量の適正状態を非接触で検査する装置およ
び検査方法には以下の欠点がある。第１の課題は、被測
定物の各検査位置において測定前に動作させる焦点検出
動作で、光学顕微鏡のＺ軸を上下に振り最適位置に合わ
せる動作に非常に時間が掛かり全体の測定動作時間が増
加している。第２の課題は、基板内リブ間に３色の蛍光
体を埋め込むがそれぞれの蛍光体埋め込み状態を画像認
識するために、イメージセンサとして色情報が必要とな
る。 【解決手段】第１の課題に対してスリット光学系を用い
て測定前の準備動作時間を最小時間に抑える。第２の課
題に対しては、イメージセンサとしてＲＧＢ出力のカラ
ーＣＣＤカメラを使用することで、色情報を得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマディスプ
レイ（以下、ＰＤＰと略す）内リブ間に蛍光体を埋め込
み、該埋め込み量を検査する検査装置において、適正な
埋め込み状態を検査する装置として利用される。図5の
ように被測定物３は例えばガラス基板で、該基板上にリ
ブ34で仕切られた溝があり、紫外線を照射すると赤色、
緑色、青色に発光する蛍光体を各溝内に埋め込む工程
で、リブを超えて埋め込まれたり、埋め込み量不足部分
等を検査する検査方法およびその検査装置に関するもの
である。
レイ（以下、ＰＤＰと略す）内リブ間に蛍光体を埋め込
み、該埋め込み量を検査する検査装置において、適正な
埋め込み状態を検査する装置として利用される。図5の
ように被測定物３は例えばガラス基板で、該基板上にリ
ブ34で仕切られた溝があり、紫外線を照射すると赤色、
緑色、青色に発光する蛍光体を各溝内に埋め込む工程
で、リブを超えて埋め込まれたり、埋め込み量不足部分
等を検査する検査方法およびその検査装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】基本的な寸法測定装置の構成（例えば、
特公平６−１０３１６８号公報に記載）としては、図6
に示すように、ユニバーサル照明13から照射された光に
より光学顕微鏡1の使用対物レンズ2で投影された被測定
物3の空間像をＣＣＤカメラ4で撮像し、寸法測定演算処
理装置5内の映像信号波形処理部50で所望部分の寸法を
電気的に測定し、ＴＶモニタ11に被測定物3の画像と、
該被測定物のパターン3′の寸法測定値を表示する。被
測定物3は試料台71に載せてある。ここで、第７図
（ａ）に示すようにＣＣＤカメラ４で撮像した被測定物
３のモニタ画像11′における１水平走査線Ｌi上の輝度
分布は、走査線Ｌiに対応する映像信号をＣＣＤが有す
る画素NのＮ分解した各画素位置とそれぞれの輝度によ
り、第7図（ｂ）画素−輝度特性が得られる。従来の処
理方法としては、この特性より寸法を求めるが、第7図
（ｂ）において輝度分布における最大輝度レベル510を1
00％とし、最小輝度レベル520を０％とし、50％の輝度
レベル530に相当するａ番目の画素とｂ番目の画素間の
位置差Nabを求め、この位置差Nabに、この時の光学顕微
鏡１の測定倍率とＣＣＤカメラ４から被測定物３までの
被写体距離により決まる係数ｋを乗じて、対応する被測
定物３の寸法値Xを求める。 X＝ｋ×Nab寸法測定の
精度向上のために、寸法測定の前段処理として、使用対
物レンズ2と被測定物3との間隔（Ｗ．Ｄ：ワークデスタ
ンス）を一定に保つために自動焦点動作を行う。寸法測
定演算処理装置5内の画像コントラスト検出回路51で輝
度信号のレベル差（フォーカス成分）が最大となるよう
に、Zモータ駆動パルス発生部52で光学顕微鏡１の高さ
を変更する。フォーカス成分の検出はＴＶフレームレー
ト30Ｈｚで検出でき、Zモータ駆動パルスで光学顕微鏡
１のＺ軸のＺステージ6を上下させフォーカス成分が最
大となる位置に光学顕微鏡１のZ軸のＺステージ6を保持
する。この自動焦点合わせ動作に約３秒間が必要であ
る。自動焦点合わせ動作で使用対物レンズ2と被測定物3
との間隔（Ｗ．Ｄ：ワークデスタンス）が一定に保たれ
る。被測定物3の水平方向の位置決めは、パーソナルコ
ンピュータ（以下、ＰＣと略す）10またはステージ操作
部12がＸステージ7とＹステージ8をステージ制御部9で
駆動して行う。ＰＣ10で、被測定物3の厚さと測定箇
所、例えば被測定物内4箇所を予め登録しておき、使用
対物レンズ2に衝突しない試料搭載位置にあるＸステー
ジ7に試料を載せ、測定をスタートさせる。ＰＣ10は、
被測定物3の予め登録された厚さに従いＺ軸のＺステー
ジ6の高さを移動させ光学顕微鏡１の使用対物レンズ2と
の衝突を防ぎ、測定箇所が光学顕微鏡１下にくるように
Ｘステージ7とＹステージ8を移動させる。
特公平６−１０３１６８号公報に記載）としては、図6
に示すように、ユニバーサル照明13から照射された光に
より光学顕微鏡1の使用対物レンズ2で投影された被測定
物3の空間像をＣＣＤカメラ4で撮像し、寸法測定演算処
理装置5内の映像信号波形処理部50で所望部分の寸法を
電気的に測定し、ＴＶモニタ11に被測定物3の画像と、
該被測定物のパターン3′の寸法測定値を表示する。被
測定物3は試料台71に載せてある。ここで、第７図
（ａ）に示すようにＣＣＤカメラ４で撮像した被測定物
３のモニタ画像11′における１水平走査線Ｌi上の輝度
分布は、走査線Ｌiに対応する映像信号をＣＣＤが有す
る画素NのＮ分解した各画素位置とそれぞれの輝度によ
り、第7図（ｂ）画素−輝度特性が得られる。従来の処
理方法としては、この特性より寸法を求めるが、第7図
（ｂ）において輝度分布における最大輝度レベル510を1
00％とし、最小輝度レベル520を０％とし、50％の輝度
レベル530に相当するａ番目の画素とｂ番目の画素間の
位置差Nabを求め、この位置差Nabに、この時の光学顕微
鏡１の測定倍率とＣＣＤカメラ４から被測定物３までの
被写体距離により決まる係数ｋを乗じて、対応する被測
定物３の寸法値Xを求める。 X＝ｋ×Nab寸法測定の
精度向上のために、寸法測定の前段処理として、使用対
物レンズ2と被測定物3との間隔（Ｗ．Ｄ：ワークデスタ
ンス）を一定に保つために自動焦点動作を行う。寸法測
定演算処理装置5内の画像コントラスト検出回路51で輝
度信号のレベル差（フォーカス成分）が最大となるよう
に、Zモータ駆動パルス発生部52で光学顕微鏡１の高さ
を変更する。フォーカス成分の検出はＴＶフレームレー
ト30Ｈｚで検出でき、Zモータ駆動パルスで光学顕微鏡
１のＺ軸のＺステージ6を上下させフォーカス成分が最
大となる位置に光学顕微鏡１のZ軸のＺステージ6を保持
する。この自動焦点合わせ動作に約３秒間が必要であ
る。自動焦点合わせ動作で使用対物レンズ2と被測定物3
との間隔（Ｗ．Ｄ：ワークデスタンス）が一定に保たれ
る。被測定物3の水平方向の位置決めは、パーソナルコ
ンピュータ（以下、ＰＣと略す）10またはステージ操作
部12がＸステージ7とＹステージ8をステージ制御部9で
駆動して行う。ＰＣ10で、被測定物3の厚さと測定箇
所、例えば被測定物内4箇所を予め登録しておき、使用
対物レンズ2に衝突しない試料搭載位置にあるＸステー
ジ7に試料を載せ、測定をスタートさせる。ＰＣ10は、
被測定物3の予め登録された厚さに従いＺ軸のＺステー
ジ6の高さを移動させ光学顕微鏡１の使用対物レンズ2と
の衝突を防ぎ、測定箇所が光学顕微鏡１下にくるように
Ｘステージ7とＹステージ8を移動させる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ＰＤＰ基板内リブ間に
蛍光体を埋め込む工程で、埋め込み量の適正状態を非接
触で検査する装置として、従来の寸法測定装置の検査方
法を応用するには以下の欠点がある。第１の課題は、各
位置認識前と測定前に動作する焦点検出動作で、光学顕
微鏡１のＺ軸のＺステージを上下に振り最適位置に合わ
せる動作に約3秒間要し、アライメント箇所2箇所と測定
点4箇所の場合、測定箇所合計6箇所で18秒間必要とな
り、全体の測定動作時間が増加してしまう。また、紫外
線を照射すると、リブ３４間の各蛍光体は、赤色（以
下、Ｒと略す）に発光する蛍光体列、緑色（以下、Ｇと
略す）に発光する蛍光体列と青色（以下、Ｂと略す）に
発光する蛍光体列が色情報として目視できる。第２の課
題は、それぞれの蛍光体のリブ３４間埋め込み状態を画
像認識するために、イメージセンサとして色情報が必要
となる。
蛍光体を埋め込む工程で、埋め込み量の適正状態を非接
触で検査する装置として、従来の寸法測定装置の検査方
法を応用するには以下の欠点がある。第１の課題は、各
位置認識前と測定前に動作する焦点検出動作で、光学顕
微鏡１のＺ軸のＺステージを上下に振り最適位置に合わ
せる動作に約3秒間要し、アライメント箇所2箇所と測定
点4箇所の場合、測定箇所合計6箇所で18秒間必要とな
り、全体の測定動作時間が増加してしまう。また、紫外
線を照射すると、リブ３４間の各蛍光体は、赤色（以
下、Ｒと略す）に発光する蛍光体列、緑色（以下、Ｇと
略す）に発光する蛍光体列と青色（以下、Ｂと略す）に
発光する蛍光体列が色情報として目視できる。第２の課
題は、それぞれの蛍光体のリブ３４間埋め込み状態を画
像認識するために、イメージセンサとして色情報が必要
となる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】第１の課題に対しては、
図1に示す本発明の一実施例系統図のように、スリット
光学系15を用いることで解決する。すなわち、光学顕微
鏡１下で線幅測定する前に、被測定物3の蛍光体埋め込
み表面の高さをスリット光学系15で測定し、高さ位置を
認識することで、使用対物レンズ２と被測定物3の距離
を合焦点位置に移動することができるため、動作時間を
約０．5秒以内に抑えることができる。第２の課題は、
イメージセンサとしてＲＧＢ出力のカラーＣＣＤカメラ
4′を使用することで、色情報を得ることができる。カ
ラーＣＣＤカメラ4′はＲ、Ｇ、Ｂの出力を備えてお
り、Ｒに発光する蛍光体列はＲ信号で処理し、Ｇに発光
する蛍光体列はＧ信号、Ｂに発光する蛍光体列はＢ信号
で処理することで、それぞれの蛍光体列の蛍光体埋め込
み幅が求められ、それぞれの所定規格幅を予め入力して
おき測定値と比較することで、埋め込み状態が適正かど
うかを判断することができる。
図1に示す本発明の一実施例系統図のように、スリット
光学系15を用いることで解決する。すなわち、光学顕微
鏡１下で線幅測定する前に、被測定物3の蛍光体埋め込
み表面の高さをスリット光学系15で測定し、高さ位置を
認識することで、使用対物レンズ２と被測定物3の距離
を合焦点位置に移動することができるため、動作時間を
約０．5秒以内に抑えることができる。第２の課題は、
イメージセンサとしてＲＧＢ出力のカラーＣＣＤカメラ
4′を使用することで、色情報を得ることができる。カ
ラーＣＣＤカメラ4′はＲ、Ｇ、Ｂの出力を備えてお
り、Ｒに発光する蛍光体列はＲ信号で処理し、Ｇに発光
する蛍光体列はＧ信号、Ｂに発光する蛍光体列はＢ信号
で処理することで、それぞれの蛍光体列の蛍光体埋め込
み幅が求められ、それぞれの所定規格幅を予め入力して
おき測定値と比較することで、埋め込み状態が適正かど
うかを判断することができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】被測定物３の形状は、図５に示す
ように例えば横1030ｍｍ×縦1460ｍｍで厚さ10ｍｍの平
面ガラスで、本発明のリブ内蛍光体埋込量検査方法およ
びその検査装置は、前記平面ガラス表面にＲＧＢ列の埋
め込み蛍光体を分離するリブ３４とリブ３４間の溝に埋
め込まれた蛍光体の埋め込み状態を測定、検査すること
が目的である。図１に示すように、紫外線照明1６から
投射された紫外線により被測定物3のリブ３４間の溝に
埋め込まれた蛍光体がそれぞれＲ、Ｇ、Ｂに発光し、そ
の空間像をカラーＣＣＤカメラ4′で撮像し、Ｒ、Ｇ、
Ｂ信号を選択するため映像信号切換回路53に入力する。
該映像信号切換回路53には図４（ａ）に示すようにスリ
ット光学系15内の二次元CCDセンサ152の映像出力、カラ
ーＣＣＤカメラ4′のＲ映像出力、Ｇ映像出力とＢ映像
出力が入力され、図１のPC10で前記各映像出力から選択
された映像出力信号が、映像信号波形処理部50に入力さ
れる。該映像信号波形処理部50で所望部分の寸法を電気
的に測定し、ＴＶモニタ11に被測定物3の画像と被測定
物3のパターン3′の寸法測定値を表示する。被測定物3
はＸステージ７、Ｙステージ８上の試料台71に載せてあ
る。図2のように試料台71の上に被測定物３を載せる。
被測定物３の移動は試料台71の横方向であるＸ方向に11
00ｍｍ移動可能なＸステージ7と光学顕微鏡1を縦方向で
あるＹ方向に1500ｍｍ移動可能なＹステージ8、高さ方
向に12ｍｍ移動可能なＺステージ6で行い、被測定物３
の表面全域を光学顕微鏡１で観側できるものとする。
ように例えば横1030ｍｍ×縦1460ｍｍで厚さ10ｍｍの平
面ガラスで、本発明のリブ内蛍光体埋込量検査方法およ
びその検査装置は、前記平面ガラス表面にＲＧＢ列の埋
め込み蛍光体を分離するリブ３４とリブ３４間の溝に埋
め込まれた蛍光体の埋め込み状態を測定、検査すること
が目的である。図１に示すように、紫外線照明1６から
投射された紫外線により被測定物3のリブ３４間の溝に
埋め込まれた蛍光体がそれぞれＲ、Ｇ、Ｂに発光し、そ
の空間像をカラーＣＣＤカメラ4′で撮像し、Ｒ、Ｇ、
Ｂ信号を選択するため映像信号切換回路53に入力する。
該映像信号切換回路53には図４（ａ）に示すようにスリ
ット光学系15内の二次元CCDセンサ152の映像出力、カラ
ーＣＣＤカメラ4′のＲ映像出力、Ｇ映像出力とＢ映像
出力が入力され、図１のPC10で前記各映像出力から選択
された映像出力信号が、映像信号波形処理部50に入力さ
れる。該映像信号波形処理部50で所望部分の寸法を電気
的に測定し、ＴＶモニタ11に被測定物3の画像と被測定
物3のパターン3′の寸法測定値を表示する。被測定物3
はＸステージ７、Ｙステージ８上の試料台71に載せてあ
る。図2のように試料台71の上に被測定物３を載せる。
被測定物３の移動は試料台71の横方向であるＸ方向に11
00ｍｍ移動可能なＸステージ7と光学顕微鏡1を縦方向で
あるＹ方向に1500ｍｍ移動可能なＹステージ8、高さ方
向に12ｍｍ移動可能なＺステージ6で行い、被測定物３
の表面全域を光学顕微鏡１で観側できるものとする。
【０００６】被測定物３の搭載位置は、図2（ｂ）のよ
うに試料台71が光学顕微鏡1から最も遠いＹステージ８
位置で、光学顕微鏡1に取付けられている使用対物レン
ズ2と被測定物３が衝突しない位置とし、該位置で図３
に示すように被測定物３の厚み（試料台71上の被測定物
３の高さ）を測定できる透過型レーザ測長器14を設置す
る。該透過型レーザ測長器14は、投光部141と受光部142
の間隔が1600ｍｍで長さ1500ｍｍ、厚さ12ｍｍまでの被
測定物３の厚さを0.1ｍｍの精度で測定できるものを採
用する。
うに試料台71が光学顕微鏡1から最も遠いＹステージ８
位置で、光学顕微鏡1に取付けられている使用対物レン
ズ2と被測定物３が衝突しない位置とし、該位置で図３
に示すように被測定物３の厚み（試料台71上の被測定物
３の高さ）を測定できる透過型レーザ測長器14を設置す
る。該透過型レーザ測長器14は、投光部141と受光部142
の間隔が1600ｍｍで長さ1500ｍｍ、厚さ12ｍｍまでの被
測定物３の厚さを0.1ｍｍの精度で測定できるものを採
用する。
【０００７】図１に示すスリット光学系15は、光学顕微
鏡1と同じ架台に取付けられていて、Ｚ軸の移動で光学
顕微鏡１と一緒に上下に移動する。前記スリット光学系
15は、図４に示すようにスリットレーザ源151からスリ
ット状のレーザ光を斜めに被測定物３へ投射し、反射光
をスリットレーザ源151と対称位置に取付けてある二次
元ＣＣＤセンサ152で検出し、該二次元ＣＣＤセンサ152
の受光した輝度波形が図４（ｃ）の画面152′のように
中央からどれだけ離れているかを測定することで、被測
定物３の表面の高さ位置を知ることができる。二次元Ｃ
ＣＤセンサ152の画面152′の中央に輝度波形が位置した
時に、被測定物３が光学顕微鏡１の合焦点位置となるよ
うにスリット光学系15の高さを調整しておく。前記スリ
ット光学系15は、被測定物３と使用対物レンズ２との間
隔測定範囲が４ｍｍで、測定精度3μｍのものを採用す
る。イメージセンサとしてＲＧＢ出力のカラーＣＣＤカ
メラ4′を使用し、色情報を得るものである。次に自動
測定は以下の手順で行う。
鏡1と同じ架台に取付けられていて、Ｚ軸の移動で光学
顕微鏡１と一緒に上下に移動する。前記スリット光学系
15は、図４に示すようにスリットレーザ源151からスリ
ット状のレーザ光を斜めに被測定物３へ投射し、反射光
をスリットレーザ源151と対称位置に取付けてある二次
元ＣＣＤセンサ152で検出し、該二次元ＣＣＤセンサ152
の受光した輝度波形が図４（ｃ）の画面152′のように
中央からどれだけ離れているかを測定することで、被測
定物３の表面の高さ位置を知ることができる。二次元Ｃ
ＣＤセンサ152の画面152′の中央に輝度波形が位置した
時に、被測定物３が光学顕微鏡１の合焦点位置となるよ
うにスリット光学系15の高さを調整しておく。前記スリ
ット光学系15は、被測定物３と使用対物レンズ２との間
隔測定範囲が４ｍｍで、測定精度3μｍのものを採用す
る。イメージセンサとしてＲＧＢ出力のカラーＣＣＤカ
メラ4′を使用し、色情報を得るものである。次に自動
測定は以下の手順で行う。
【０００８】図３（ａ）のように試料台71上に被測定
物３を置き、試料台71上の３個のローラ位置決めガイド
72に被測定物３を押し当て、エアー吸着し被測定物3を
試料台71に確実に固定する。透過型レーザ測長器14は、
ＰＣ10と接続されていて、その測定結果はＰＣ10で判断
する。透過型レーザ測長器14の投光部141から平行レー
ザ光線を投射し、受光部142で前記レーザ光線を受光す
る。被測定物3の影が受光部142で認識でき、高さオフセ
ットを設定することにより遮光する被測定物3の高さを
測定することができる。 被測定物3の高さがの動作で認識した後、光学顕微
鏡１の焦点位置にＺ軸のＺステージを移動させる。 被測定物3を試料台71に固定した際の位置ずれ誤差を
補正する為に、位置ずれと角度ずれを認識するためのア
ライメント検出動作を行う。図５に示すように被測定物
3の基板左上アライメント位置201が観測できるように、
予め登録されている座標に光学顕微鏡１をＸステージ7
とＹステージ8を使って自動的に移動させる。 光学顕微鏡１の横に取付けられたスリット光学系15で
被測定物3と使用対物レンズ２間の間隔を検出し、光学
顕微鏡１のＺ軸のＺステージを移動させる。図４のよう
に、スリット光学系15と光学顕微鏡１の使用対物レンズ
2は、同じ点を観測していないが、被測定物3の平面度
（0.05ｍｍ以下）が良いことと、使用対物レンズ２の焦
点深度が0.1ｍｍ以内であることから、それぞれの観測
点が同じ点でなくて、所定距離離れていても測定誤差に
影響はない。スリットレーザ源151から投射するスリッ
ト光は45°の角度で、被測定物3に照射され、二次元Ｃ
ＣＤセンサ152の画面152′にリブ３４を含めた被測定物
3のＲ、Ｇ、Ｂの蛍光体埋め込み部分からの反射光がス
リット受光波形1521のように映る。該スリット受光波形
1521の位置が二次元ＣＣＤセンサ152の画面152′の中央
であるスリット受光波形1522の位置になるようにＺステ
ージ６を自動的に移動させる。スリット受光波形がスリ
ット受光波形1522の位置（中央）となった時が、光学顕
微鏡１の合焦点位置となる。 基板左上アライメント位置201の登録画像と実際画像
のずれ量を画像処理で認識する。 被測定物３の基板右上アライメント位置202が観測で
きるようにＸステージ7とＹステージ8を移動させる。
、と同様に基板右上アライメント位置202の登録画
像と実際画像のずれ量を画像処理で認識する。すなわち
基板左上アライメント位置201と基板右上アライメント
位置202の登録座標と測定した座標から、位置ずれと角
度ずれを認識する。 位置ずれと角度ずれを認識後、以降の測定位置を補正
したあとで、Ｘ、Ｙステージ７、８で被測定物３である
基板の第１測定位置203に光学顕微鏡１を移動する。光
学顕微鏡１の横に取付けられているスリット光学系15で
被測定物3と使用対物レンズ２の間隔を検出し、合焦点
位置になるようにＺステージ６にて光学顕微鏡１を移動
させる自動焦点動作を行う。 第１測定位置203でリブ３４間蛍光体埋め込み状態の
高さのばらつきを判断する。図４のように、位置決め後
スリット受光波形1522の最大最小の差ΔＨを蛍光体埋め
込み高さムラとする。ΔＨが所定の第１規定値以内なら
ば合格で、次の第２測定位置204へ光学顕微鏡１を移動
する。以降、第３測定位置205、第４測定位置206とあら
かじめ設定されている基板内測定位置を全て検査する。 前記の第１測定位置203における検査でΔＨが所定
の第１規定値以外のときは、更に詳細検査するために線
幅測定動作を行った後、次の第２測定位置204へ光学顕
微鏡１を移動する。
物３を置き、試料台71上の３個のローラ位置決めガイド
72に被測定物３を押し当て、エアー吸着し被測定物3を
試料台71に確実に固定する。透過型レーザ測長器14は、
ＰＣ10と接続されていて、その測定結果はＰＣ10で判断
する。透過型レーザ測長器14の投光部141から平行レー
ザ光線を投射し、受光部142で前記レーザ光線を受光す
る。被測定物3の影が受光部142で認識でき、高さオフセ
ットを設定することにより遮光する被測定物3の高さを
測定することができる。 被測定物3の高さがの動作で認識した後、光学顕微
鏡１の焦点位置にＺ軸のＺステージを移動させる。 被測定物3を試料台71に固定した際の位置ずれ誤差を
補正する為に、位置ずれと角度ずれを認識するためのア
ライメント検出動作を行う。図５に示すように被測定物
3の基板左上アライメント位置201が観測できるように、
予め登録されている座標に光学顕微鏡１をＸステージ7
とＹステージ8を使って自動的に移動させる。 光学顕微鏡１の横に取付けられたスリット光学系15で
被測定物3と使用対物レンズ２間の間隔を検出し、光学
顕微鏡１のＺ軸のＺステージを移動させる。図４のよう
に、スリット光学系15と光学顕微鏡１の使用対物レンズ
2は、同じ点を観測していないが、被測定物3の平面度
（0.05ｍｍ以下）が良いことと、使用対物レンズ２の焦
点深度が0.1ｍｍ以内であることから、それぞれの観測
点が同じ点でなくて、所定距離離れていても測定誤差に
影響はない。スリットレーザ源151から投射するスリッ
ト光は45°の角度で、被測定物3に照射され、二次元Ｃ
ＣＤセンサ152の画面152′にリブ３４を含めた被測定物
3のＲ、Ｇ、Ｂの蛍光体埋め込み部分からの反射光がス
リット受光波形1521のように映る。該スリット受光波形
1521の位置が二次元ＣＣＤセンサ152の画面152′の中央
であるスリット受光波形1522の位置になるようにＺステ
ージ６を自動的に移動させる。スリット受光波形がスリ
ット受光波形1522の位置（中央）となった時が、光学顕
微鏡１の合焦点位置となる。 基板左上アライメント位置201の登録画像と実際画像
のずれ量を画像処理で認識する。 被測定物３の基板右上アライメント位置202が観測で
きるようにＸステージ7とＹステージ8を移動させる。
、と同様に基板右上アライメント位置202の登録画
像と実際画像のずれ量を画像処理で認識する。すなわち
基板左上アライメント位置201と基板右上アライメント
位置202の登録座標と測定した座標から、位置ずれと角
度ずれを認識する。 位置ずれと角度ずれを認識後、以降の測定位置を補正
したあとで、Ｘ、Ｙステージ７、８で被測定物３である
基板の第１測定位置203に光学顕微鏡１を移動する。光
学顕微鏡１の横に取付けられているスリット光学系15で
被測定物3と使用対物レンズ２の間隔を検出し、合焦点
位置になるようにＺステージ６にて光学顕微鏡１を移動
させる自動焦点動作を行う。 第１測定位置203でリブ３４間蛍光体埋め込み状態の
高さのばらつきを判断する。図４のように、位置決め後
スリット受光波形1522の最大最小の差ΔＨを蛍光体埋め
込み高さムラとする。ΔＨが所定の第１規定値以内なら
ば合格で、次の第２測定位置204へ光学顕微鏡１を移動
する。以降、第３測定位置205、第４測定位置206とあら
かじめ設定されている基板内測定位置を全て検査する。 前記の第１測定位置203における検査でΔＨが所定
の第１規定値以外のときは、更に詳細検査するために線
幅測定動作を行った後、次の第２測定位置204へ光学顕
微鏡１を移動する。
【０００９】ここで、線幅測定について図８を使って説
明する。カラーＣＣＤカメラ４′の例えばＢ信号33を選
択し、Ｂの輝度信号幅を測定する。該輝度信号幅測定
は、図８のＡ−Ａ' 輝度波形33′の最大、最小レベル
間を１００％として、その半分の５０％の輝度信号エッ
ジを左右それぞれ検出しＬ、Ｒとし、輝度信号Ｂ幅＝Ｒ
−Ｌを求める。同様に、Ｇ信号を選択し、Ｇの輝度信号
幅を測定する。同様に、Ｒ信号を選択し、Ｒの輝度信号
幅を測定する。線幅測定結果の判定はＢ、Ｇ、Ｒの各輝
度信号幅がそれぞれ所定の2規定値範囲内ならば正常と
判定し救済する。但し、前記第１規定値でも不合格で、
かつ第2規定値以上でも不合格の場合は、埋め込み量不
足で不良品と判定する。リブ３４間の蛍光体埋め込み幅
や埋め込み量不足の不良品は、ＰＤＰディスプレイとし
て完成品になった時、色むら現象や画像歪発生の原因と
なる場合がある。
明する。カラーＣＣＤカメラ４′の例えばＢ信号33を選
択し、Ｂの輝度信号幅を測定する。該輝度信号幅測定
は、図８のＡ−Ａ' 輝度波形33′の最大、最小レベル
間を１００％として、その半分の５０％の輝度信号エッ
ジを左右それぞれ検出しＬ、Ｒとし、輝度信号Ｂ幅＝Ｒ
−Ｌを求める。同様に、Ｇ信号を選択し、Ｇの輝度信号
幅を測定する。同様に、Ｒ信号を選択し、Ｒの輝度信号
幅を測定する。線幅測定結果の判定はＢ、Ｇ、Ｒの各輝
度信号幅がそれぞれ所定の2規定値範囲内ならば正常と
判定し救済する。但し、前記第１規定値でも不合格で、
かつ第2規定値以上でも不合格の場合は、埋め込み量不
足で不良品と判定する。リブ３４間の蛍光体埋め込み幅
や埋め込み量不足の不良品は、ＰＤＰディスプレイとし
て完成品になった時、色むら現象や画像歪発生の原因と
なる場合がある。
【００１０】
【発明の効果】自動／手動を問わず、使用対物レンズ2
と被測定物3が衝突せずに測定および検査ができ、高価
な被測定物３を損傷する可能性が無くなる。1ｍ角の大
型基板でも、確実にオートフォーカスができ、従来の自
動焦点方法のフォーカス成分検出のための上下移動時間
が減少し、ひいては全体の測定動作時間を短縮すること
ができる。これは測定位置が多いほど効果が大である。
更に、Ｒ、Ｇ、Ｂの各蛍光体の埋め込みにおいて、どの
蛍光体がどこの位置で規格外か判別することができ、こ
れらの不合格品のデータをＰＣ10で保存、管理すること
で、不合格品の統計的管理もできるようになる。
と被測定物3が衝突せずに測定および検査ができ、高価
な被測定物３を損傷する可能性が無くなる。1ｍ角の大
型基板でも、確実にオートフォーカスができ、従来の自
動焦点方法のフォーカス成分検出のための上下移動時間
が減少し、ひいては全体の測定動作時間を短縮すること
ができる。これは測定位置が多いほど効果が大である。
更に、Ｒ、Ｇ、Ｂの各蛍光体の埋め込みにおいて、どの
蛍光体がどこの位置で規格外か判別することができ、こ
れらの不合格品のデータをＰＣ10で保存、管理すること
で、不合格品の統計的管理もできるようになる。
【図１】本発明の一実施例であるリブ内蛍光体埋込量検
査装置系統図
査装置系統図
【図２】本発明の一実施例である光学顕微鏡と被測定物
の搭載位置配置図
の搭載位置配置図
【図３】本発明の一実施例である透過型レーザ測長器と
ローラ位置決めガイドと試料台配置関係図
ローラ位置決めガイドと試料台配置関係図
【図４】本発明の一実施例であるスリット光学系と使用
対物レンズの配置関係図
対物レンズの配置関係図
【図５】本発明の一実施例である被測定物のアライメン
ト位置と測定位置関係図
ト位置と測定位置関係図
【図６】従来の一実施例であるリブ内蛍光体埋込量検査
装置系統図
装置系統図
【図７】本発明の一実施例である線幅測定の基本概念図
【図８】本発明の一実施例である線幅測定説明図
1：光学顕微鏡、2：使用対物レンズ、3：被測定物、
３′：被測定物パターン、4：ＣＣＤカメラ、４′：カ
ラーＣＣＤカメラ、5：寸法測定演算処理装置、6：光学
顕微鏡Ｚ軸のＺステージ、7：Ｘステージ、8：Ｙステー
ジ、9：ステージ制御部、10：ＰＣ、11：ＴＶモニタ、1
1′：被測定物のモニタ画像、12：ステージ操作部、1
3：ユニバーサル照明、14：透過型レーザ測長器、15：
スリット光学系、16：紫外線照明、31：赤蛍光体、32：
緑蛍光体、33：青蛍光体、33′：青蛍光体輝度波形、3
4：リブ、50：映像信号波形処理部、51：画像コントラ
スト検出回路、52：Zモータ駆動パルス発生部、53：映
像信号切換回路、71：試料台、72：ローラ位置決めガイ
ド、141：透過型レーザ測長器の投光部、142：透過型レ
ーザ測長器の受光部、151：スリットレーザ源、152：二
次元ＣＣＤセンサ、152′：二次元ＣＣＤセンサ画面、2
01：基板左上アライメント位置、202：基板右上アライ
メント位置、203：第１測定位置、204：第2測定位置、2
05：第３測定位置、206：第４測定位置、510：最大輝度
レベル、520：最小輝度レベル、530：50％の輝度レベ
ル、1521：位置決め前のスリット受光波形、1522：位置
決め後のスリット受光波形、
３′：被測定物パターン、4：ＣＣＤカメラ、４′：カ
ラーＣＣＤカメラ、5：寸法測定演算処理装置、6：光学
顕微鏡Ｚ軸のＺステージ、7：Ｘステージ、8：Ｙステー
ジ、9：ステージ制御部、10：ＰＣ、11：ＴＶモニタ、1
1′：被測定物のモニタ画像、12：ステージ操作部、1
3：ユニバーサル照明、14：透過型レーザ測長器、15：
スリット光学系、16：紫外線照明、31：赤蛍光体、32：
緑蛍光体、33：青蛍光体、33′：青蛍光体輝度波形、3
4：リブ、50：映像信号波形処理部、51：画像コントラ
スト検出回路、52：Zモータ駆動パルス発生部、53：映
像信号切換回路、71：試料台、72：ローラ位置決めガイ
ド、141：透過型レーザ測長器の投光部、142：透過型レ
ーザ測長器の受光部、151：スリットレーザ源、152：二
次元ＣＣＤセンサ、152′：二次元ＣＣＤセンサ画面、2
01：基板左上アライメント位置、202：基板右上アライ
メント位置、203：第１測定位置、204：第2測定位置、2
05：第３測定位置、206：第４測定位置、510：最大輝度
レベル、520：最小輝度レベル、530：50％の輝度レベ
ル、1521：位置決め前のスリット受光波形、1522：位置
決め後のスリット受光波形、
Claims (4)
- 【請求項１】プラズマディスプレイ基板内リブ間に埋め
込まれた蛍光体の埋め込み量の適正状態を非接触で検査
するリブ内蛍光体埋込量検査方法において、紫外線照明
と対物レンズを備えた光学顕微鏡と、スリット光源とイ
メージセンサを備えたスリット光学系とを具備し、前記
スリット光学系で所定角度から被測定物にスリット光を
照射し、該スリット光の被測定物からの反射光を前記イ
メージセンサにて受光し、前記対物レンズと被測定物の
間隔距離を認識する段階と、該認識した段階から前記光
学顕微鏡を合点焦点位置に合わせる段階と、被測定物に
紫外線を照射して、前記蛍光体のリブ間埋め込み量の適
性状態を検査する段階とを合わせて備えることを特徴と
するリブ内蛍光体埋込量検査方法。 - 【請求項2】請求項１の検査方法において、リブ間に埋
め込まれた赤色成分、緑色成分、青色成分の蛍光体の寸
法である埋め込み幅を、光学顕微鏡とカラーイメージセ
ンサを用いて、該カラーイメージセンサ上の輝度信号か
ら線幅として測定する線幅測定段階を備え、前記各色蛍
光体のリブ間埋め込み量の適性状態を検査する段階で異
常となった箇所のみを線幅測定する段階を備えることを
特徴とするリブ内蛍光体埋込量検査方法。 - 【請求項３】プラズマディスプレイ基板内リブ間に埋め
込まれた蛍光体の埋め込み量の適正状態を非接触で検査
するリブ内蛍光体埋込量検査装置において、紫外線照明
と対物レンズを備えた光学顕微鏡と、スリット光源とセ
ンサを備えたスリット光学系とを具備し、前記スリット
光学系で所定角度から被測定物にスリット光を照射し、
該スリット光の被測定物からの反射光を前記センサにて
受光し、前記対物レンズと被測定物の間隔距離を認識す
る手段と、該認識した手段から前記光学顕微鏡を合点焦
点位置に合わせる手段と、被測定物に紫外線を照射し
て、前記蛍光体のリブ間埋め込み量の適性状態を検査す
る手段とを合わせて備えることを特徴とするリブ内蛍光
体埋込量検査装置。 - 【請求項４】請求項３の検査装置において、リブ間に埋
め込まれた赤色成分、緑色成分、青色成分の蛍光体の寸
法である埋め込み幅を、光学顕微鏡とカラーイメージセ
ンサを用いて、該カラーイメージセンサ上の輝度信号か
ら線幅として測定する線幅測定手段を備え、前記各色蛍
光体のリブ間埋め込み量の適性状態を検査する手段で異
常となった箇所のみを線幅測定する手段を備えることを
特徴とするリブ内蛍光体埋込量検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002137062A JP3725093B2 (ja) | 2002-05-13 | 2002-05-13 | リブ内蛍光体埋込量検査方法およびその検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002137062A JP3725093B2 (ja) | 2002-05-13 | 2002-05-13 | リブ内蛍光体埋込量検査方法およびその検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003331727A true JP2003331727A (ja) | 2003-11-21 |
| JP3725093B2 JP3725093B2 (ja) | 2005-12-07 |
Family
ID=29698919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002137062A Expired - Fee Related JP3725093B2 (ja) | 2002-05-13 | 2002-05-13 | リブ内蛍光体埋込量検査方法およびその検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3725093B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006013915A1 (ja) * | 2004-08-05 | 2006-02-09 | Toray Industries, Inc. | ディスプレイパネルの検査方法、検査装置および製造方法 |
-
2002
- 2002-05-13 JP JP2002137062A patent/JP3725093B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006013915A1 (ja) * | 2004-08-05 | 2006-02-09 | Toray Industries, Inc. | ディスプレイパネルの検査方法、検査装置および製造方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3725093B2 (ja) | 2005-12-07 |
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