JP2010014436A - 欠陥検査方法及び欠陥検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】過度の検査を防止して、検査効率を向上させる。
【解決手段】検査対象物の欠陥の有無を検査すると共に複数の検査対象物を連続して検査する欠陥検査装置である。前記検査対象物を連続的に搬送する搬送手段と、当該搬送手段で搬送された前記検査対象物を連続的に検査する検査部と、当該検査部で連続的に検査された検査対象物の画像を処理して欠陥を検出する画像処理部と、当該画像処理部で連続して検査された複数枚の検査対象物に亘って、同一又は近似の位置に同様の欠陥が複数検出された場合に、当該欠陥を検査対象物起因の欠陥でないと判断して除外する制御部とを備えた。欠陥検査方法も同様に、複数枚の検査対象物に亘って、同一又は近似の位置に同様の欠陥が複数検出された場合に、当該欠陥を検査対象物起因の欠陥でないと判断して除外した。
【選択図】図１

Description

本発明は、検査対象物の検査の際に過度の検査を防止して検査効率を向上させた欠陥検査方法及び欠陥検査装置に関する。

一般に、検査対象物を自動で検査する自動検査装置においては、検査中に発生したコンタクト不良やゴミの付着等による欠陥は、検査対象物の通常の欠陥と区別されることはなく、そのまま欠陥として判断される。これを解消するために、検出した欠陥が、コンタクト不良等による欠陥であるのか、検査対象物の通常の欠陥であるのかが不明な場合に、繰り返して検査されるものがある。このような例としては特許文献１がある。

この特許文献１のフラットパネル画質検査装置では、線欠陥が検出されると、コンタクトリトライ装置を起動させて、例えば３回繰り返し検査される。繰り返し検査して、線欠陥が減少しなければ、不良品と判断される。
特開２０００−１４６７５６号公報

ところで、前記従来の検査装置では、不良品検出手段としては有効な装置であるが、多数の検査対象物を連続的に検査する際には、検査効率が悪い。即ち、１つの検査対象物に対して３回も繰り返して検査すると、１つの検査対象物に対して過度の検査になって検査時間が長くなってしまい、検査効率が悪くなってしまうという問題がある。

本発明の目的は、検査対象物の過度の検査を抑えて検査効率を向上させた欠陥検査方法及び欠陥検査装置を提供することにある。

本発明に係る欠陥検査方法は、前記課題を解決するためになされたもので、検査対象物の欠陥の有無を検査すると共に複数の検査対象物を連続して検査する欠陥検査方法であって、連続して検査された複数の検査対象物に亘って、同一又はその近傍の位置に同様の欠陥が複数検出された場合に、当該欠陥を検査対象物に起因する欠陥でないと判断して除外することを特徴とする。

本発明に係る欠陥検査装置は、前記検査対象物を連続的に搬送する搬送手段と、当該搬送手段で搬送された前記検査対象物を連続的に検査する検査部と、当該検査部で連続的に検査された検査対象物の画像を処理して欠陥を検出する画像処理部と、当該画像処理部で連続して検査された複数の検査対象物に亘って、同一又はその近傍の位置に同様の欠陥が複数検出された場合に、当該欠陥を検査対象物に起因する欠陥でないと判断して除外する制御部とを備えたことを特徴とする。

以上のように、本発明によれば、連続して検査された複数枚の検査対象物に亘って、同一又は近似の位置に同様の欠陥が複数検出された場合に、当該欠陥を検査対象物起因の欠陥でないと判断して除外するため、検査対象物の過度の検査を抑えることができ、検査効率を向上させることができる。

以下、本発明の実施形態に係る欠陥検査方法及び欠陥検査装置について、添付図面を参照しながら説明する。ここでは、検査対象物として液晶パネルを例に説明する。また、欠陥検査方法を実施するための欠陥検査装置として点灯検査装置を例に説明する。

点灯検査装置１は、図２および図３に示すように、液晶パネルの各電極に図示しないプローブ（接触子）を接触させて検査信号を印加しつつバックライトを点灯させて欠陥の有無を検査すると共に複数の液晶パネルを連続して検査するための装置である。

点灯検査装置１は主に、搬送手段２と、検査手段３とを備えて構成されている。

搬送手段２は、液晶パネルを連続的に搬送するための手段である。この搬送手段２は、搬送装置６と、搬送用ロボット(図示せず)とを備えて構成されている。

搬送装置６は、ローラコンベア７を備えて構成されている。ローラコンベア７は、その両側に上流側コンベア(図示せず)及び下流側コンベア(図示せず)がそれぞれ接続されて、複数の液晶パネルが連続的に搬送されるようになっている。この搬送装置６により上流側から搬送されてきた液晶パネルは検査手段３で検査され、検査終了後の液晶パネルが下流側へ搬送される。

搬送用ロボット(図示せず)は、ローラコンベア７に運ばれてきた液晶パネルを検査手段３に搬入し、検査終了後の液晶パネルを検査手段３からローラコンベア７に戻すための装置である。この搬送用ロボットとしては、既存の装置を用いることができる。

検査手段３は、搬入された液晶パネルの各電極にプローブを接触させ、その液晶パネルを点灯させ（又は背後からバックライトで照明し）、検査信号を印加して欠陥の有無を検査する装置である。

検査手段３は、図３に示すように主に、撮像装置１１と、画像処理装置１２と、画像表示装置１３とから構成されている。

撮像装置１１は、検査対象となる液晶パネル１４に表示された画像を撮影する撮像手段である。この撮像装置１１は、レンズ系１５と、撮像素子１６と、焦点合わせ手段(図示せず)と、パネルコントロール部１７と、制御手段１８とから構成されている。なお、液晶パネル１４、レンズ系１５及び撮像素子１６は、暗室１９内に収納され、外光を遮断している。また、暗室１９内には、液晶パネル１４を支持して位置合わせ等を行う検査ステージ、プローブユニット(何れも図示せず)等も設けられている。

レンズ系１５は、暗室１９内において前記液晶パネル１４と撮像素子１６との間に位置して焦点を調整するための光学装置である。レンズ系１５は、１つのレンズ又は複数のレンズ、フィルタ等を組み合わせて構成されている。撮像素子１６は、液晶パネル１４を上から撮影するための素子である。撮像素子１６は具体的にはＣＣＤ素子を用いたカメラで構成されている。

焦点合わせ手段は、前記レンズ系１５及び撮像素子１６を一体的に移動させて前記液晶パネル１４の画像に対して焦点合わせを行う装置である。

パネルコントロール部１７は、ＬＣＤパネル用電源２２と、ＬＣＤパネル駆動信号発生器２３とから構成されている。ＬＣＤパネル用電源２２で液晶パネル１４に電源が供給され、ＬＣＤパネル駆動信号発生器２３で発生させた駆動信号によって液晶パネル１４が駆動される。これにより、液晶パネル１４が発光されて、適宜検査用の画像が表示される。

制御手段１８は点灯検査装置１の全体を制御するための装置である。制御手段１８は、具体的には制御機能を備えたコンピュータによって構成されている。本実施形態では、１つのコンピュータで画像処理装置１２と制御手段１８の２つの機能を持たせている。なお、制御手段１８を１つのコンピュータで、画像処理装置１２を他の１つのコンピュータでそれぞれ構成しても良い。また、他の構成でもよい。

制御手段１８は、焦点合わせ処理機能と、接写処理機能と、図１に示す処理機能とを備えている。

焦点合わせ処理機能は、前記撮像装置１１で撮影した画像から前記液晶パネル１４の欠陥を検査するに際し、前記撮像装置１１の前記焦点合わせ手段を制御して前記液晶パネル１４に対して焦点合わせを行うための処理機能である。焦点合わせ手段は、前記レンズ系１５を移動させて、通常ピッチの液晶パネルの画像に対する通常撮影状態又は狭画素ピッチの小型液晶パネルの画像に対するマクロ撮影(接写)状態で焦点合わせを行った後は、レンズ系１５を動かすことはなく、レンズ系１５と液晶パネル１４の間の距離を一定に保つ。

制御手段１８は、撮影装置１１を制御して画像を取り込み、この画像情報を後述する記憶手段に記憶し、後述する図１の処理機能に基づいて適宜画像情報を読み出して処理する。

画像処理装置１２は、撮像装置１１で撮影した画像を処理して、画像表示装置１３に表示させるための装置である。画像処理装置１２は、撮像装置１１で撮影した画像を記憶する記憶手段(図示せず)を備えている。この記憶手段に記憶した画像情報を適宜読み出して比較処理し、欠陥を検出する。画像処理装置１２は、具体的には画像処理機能を備えたコンピュータによって構成されている。本実施形態では、上述のように、１つのコンピュータで画像処理装置１２と制御手段１８の機能を持たせている。また、画像処理装置１２には、キーボード２４やマウス２５が適宜接続される。

画像表示装置１３は、撮像装置１１で撮影され、画像処理装置１２で画像処理された画像データを表示するための装置である。画像表示装置１３は、欠陥画像用モニタ２７と、操作用モニタ２８とから構成さている。欠陥画像用モニタ２７は、撮像装置１１で撮影して画像処理装置１２で処理した後の液晶パネル１４の表面の画像を表示する。操作用モニタ２８は、撮像装置１１の焦点合わせ等の際に液晶パネル１４を表示する。オペレータは、この操作用モニタ２８を見ながら撮像装置１１の焦点合わせ等の操作を行い、欠陥画像用モニタ２７を見て、液晶パネル１４に表示ムラが無いか検査する。

制御手段１８はまた、液晶パネル１４の搬送も制御する。制御手段１８は、搬送装置６、搬送用ロボット等を制御して、液晶パネル１４を上流側から搬送して検査手段３に搬入し、検査終了後の液晶パネル１４を検査手段３から搬送装置６側へ戻して下流へ搬送する、一連の動きに応じて各装置の駆動モータ等を制御する。

さらに制御手段１８は、検査ステージ等を駆動して液晶パネル１４の各電極にプローブを接触させる制御、その液晶パネル１４の背後からバックライトで照明させる制御、プローブから各電極に検査信号を印加する制御等を行う。検査手段３では、搬送手段２で搬送された液晶パネル１４を連続的に検査する。

さらに、制御手段１８は、検査手段３で連続して検査された複数枚の液晶パネル１４に亘って、同一又は近似の位置に同様の欠陥が検出された場合に、当該欠陥を液晶パネル１４に起因した欠陥ではないと判断して除外し、欠陥と見なさない処理機能（図１に示す処理機能）を有する。

次に、以上の構成の点灯検査装置１を用いた欠陥検査方法について説明する。ここでは、図１のフローチャートを基に制御手段１８の動作を中心に説明する。

まず、液晶パネル１４を搬入する（ステップＳ１）。液晶パネル１４は、上流側コンベアからローラコンベア７まで搬送され、搬送用ロボットでローラコンベア７から検査手段３内に搬入される。搬入された液晶パネル１４は、検査ステージ上に載置される。

次いで、検査を開始する（ステップＳ２）。検査ステージ上に載置された液晶パネル１４は、位置合わせされながらその電極とプローブユニットのプローブとが整合されて互いに接触される。また、ＬＣＤパネル用電源２２で液晶パネル１４が点灯され、ＬＣＤパネル駆動信号発生器２３でプローブから各電極に駆動信号が印加されて、液晶パネル１４の点灯検査が行われる。

次いで、撮像処理を行う（ステップＳ３）。撮像装置１１で、点灯された液晶パネル１４の表面の画像を取り込む。取り込んだ画像情報は、制御手段１８の記憶手段に一旦記憶される。

次いで、画像処理を行う（ステップＳ４）。画像処理装置１２で上記記憶手段に記憶した画像情報が処理されて欠陥の有無が検査される。

次いで、検査結果を取得して（ステップＳ５）、他の検査結果と比較する。このため、直近Ｍ枚の液晶パネル１４の検査結果を上記記憶手段から読み出して、これらを比較する（ステップＳ６）。ここで、比較対象枚数をＭ枚としたが、具体的な枚数は諸条件に応じて設定される。例えば、処理総数や要求される精度等の条件に応じて設定される。本実施形態では１０枚としている。直近１０枚の液晶パネル１４の検査結果を読み出して比較する。即ち、連続して検査された１０枚の液晶パネル１４を比較する。

これにより、±Ａの範囲でアドレスが一致したものがあるか否かを判断する（ステップＳ７）。即ち、同一又はその近傍の位置に同様の欠陥があるか否かを判断する。ここで、±Ａの範囲は諸条件に応じて設定される。具体的には、プローブと電極との接触不良による線欠陥や、バックライト側に付着したゴミ等の、液晶パネル１４に起因した欠陥ではない欠陥（外部に起因する欠陥）を識別するために設定する値である。プローブと電極との接触不良による線欠陥等は、液晶パネル１４が変わっても同じ位置に発生するが、検査ステージの位置合わせ精度やカメラの精度等の諸条件によって、取り込んだ画像上では、同じ位置の欠陥が複数の画像上で僅かにずれることがある。このずれの範囲として±Ａの範囲を設定する。検査ステージの位置合わせ精度等が高い場合は±Ａの範囲は狭く、低い場合は広くなる。すなわち、ずれの範囲は上記の各精度に合わせて適宜設定される。

ステップＳ７において±Ａの範囲でアドレスが一致するものがない場合は、その画像上の欠陥を通常の欠陥として扱う（ステップＳ８）。通常の欠陥として、その位置情報が上記記憶手段に記憶される。

ステップＳ７において±Ａの範囲でアドレスが一致するものがある場合は、それが直近のＭ枚（１０枚）の液晶パネル１４の検査でＮ回以上検出されたか否かを判断する（ステップＳ９）。ここでは、Ｎ回を３回に設定している。２回の場合は偶然一致と言うこともあり得るが、３回の場合は偶然の可能性は低いことから、３回に設定している。線欠陥やゴミ等による欠陥は、振動や風等の外部要因がない限りほとんど変化しない。このため、プローブの針圧の変化等の検出条件が変動しない限り、一度欠陥が検出されると、その欠陥は、同じアドレスで繰り返し検出される。この特徴を利用して、パネル起因の欠陥とそれ以外の欠陥とを区別するために、±Ａの範囲でアドレスが一致する欠陥が３回以上検出されたか否かを判断する。なお、前記検出条件等の変動幅が大きい場合は、２回又は４回以上に設定する場合もあり得る。

具体的には、図４，５に示すような態様で判断する。図４は線欠陥の検出例である。ここでは、１回目に１本の線欠陥が検出され、２回目に２本の線欠陥が検出され、１０回目に１本の線欠陥が検出されている。そして、１回目と１０回目の線欠陥のアドレスと、２回目の２本の線欠陥のうちの１本のアドレスとが一致するため、図４の例では、液晶パネル１４に起因した欠陥ではない欠陥を、過誤で検出したものとして、欠陥とはみないで除外する。また、図５はゴミによる欠陥の検出例である。ここでは、１回目に１個の点欠陥が検出され、２回目に１個の点欠陥が検出され、３回目に２個の点欠陥が検出され、４回目に１個の点欠陥が検出されている。そして、１回目の点欠陥は画面上右上に１個、２回目の点欠陥は画面上左上に１個、３回目の点欠陥は画面上左上と中央よりに２個、４回目の点欠陥は画面上左上に１個検出されている。そして、２回目と４回目の点欠陥のアドレスと、３回目の２個の点欠陥のうちの１個のアドレスとが一致するため、図５の例では、液晶パネル１４に起因した欠陥ではない欠陥を、過誤で検出したものとして、欠陥とはみないで除外する。

ステップＳ９においてＮ回（３回）未満の検出である場合は、その画像上の欠陥を通常の欠陥として扱う（ステップＳ８）。

ステップＳ９においてＮ回（３回）以上検出された場合は、その画像上の欠陥は、接触不良による線欠陥やバックライト側に付着したゴミ等の、液晶パネル１４に起因した欠陥ではない欠陥を過誤で検出したものとして、欠陥とはみないで除外し、その位置情報を記憶部１４に記録する（ステップＳ１０）。また、必要に応じて警告表示、警報等を欠陥画像用モニタ２７又は操作用モニタ２８に表示して注意を喚起する。オペレータは、この警告表示等に基づいて、必要に応じて原因を確認し、メンテナンスを行う。

次いで、検査を終了して（ステップＳ１１）、液晶パネル１４を外部に排出して新たな液晶パネル１４と交換し（ステップＳ１２）、ステップＳ１に戻って上記処理を繰り返し、連続的に検査する。

以上のように、同一の液晶パネル１４を繰り返し検査することをせずに、他の液晶パネル１４の検査結果との比較に基づいて、検出欠陥が当該液晶パネル１４に起因した欠陥か否かを判断し、当該液晶パネル１４に起因した欠陥でないと判断した欠陥を除外して検査するため、過度の検査を防止することができ、液晶パネル１４起因の欠陥を安定して得ることができる。この結果、検査効率を向上させることができる。

［変形例］
前記実施形形態では、欠陥検査装置として液晶パネル１４の点灯検査装置を例に説明したが、本発明は点灯検査装置に限るものではなく、本出願人が先に提案したインライン自動検査装置（特願２００７−４１２４７）等の他の検査装置に対しても本発明を適用することができる。また、液晶パネル以外の検査対象物に適用することができる。

前記実施形形態では、電極にプローブが接触する方式の検査装置を例に説明したが、非接触で検査を行う検査装置の場合でも本発明を適用することができる。

本発明の実施形態に係る点灯検査装置の制御部での処理機能を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る点灯検査装置を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る点灯検査装置の検査手段を示す構成図である。 本発明の実施形態に係る点灯検査装置で線欠陥を検出した例を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る点灯検査装置でゴミ付着による欠陥を検出した例を示す模式図である。

符号の説明

１：点灯検査装置、２：搬送手段、３：検査手段、６：搬送装置、７：ローラコンベア、１１：撮像装置、１２：画像処理装置、１３：画像表示装置、１４：液晶パネル、１５：レンズ系、１６：撮像素子、１７：パネルコントロール部、１８：制御手段、１９：暗室、２２：ＬＣＤパネル用電源、２３：ＬＣＤパネル駆動信号発生器、２４：キーボード、２５：マウス、２７：欠陥画像用モニタ、２８：操作用モニタ。

Claims (2)

1. 検査対象物の欠陥の有無を検査すると共に複数の検査対象物を連続して検査する欠陥検査方法であって、
   連続して検査された複数の検査対象物に亘って、同一又はその近傍の位置に同様の欠陥が複数検出された場合に、当該欠陥を検査対象物に起因する欠陥でないと判断して除外することを特徴とする欠陥検査方法。
2. 検査対象物の欠陥の有無を検査すると共に複数の検査対象物を連続して検査する欠陥検査装置であって、
   前記検査対象物を連続的に搬送する搬送手段と、
   当該搬送手段で搬送された前記検査対象物を連続的に検査する検査部と、
   当該検査部で連続的に検査された検査対象物の画像を処理して欠陥を検出する画像処理部と、
   当該画像処理部で連続して検査された複数の検査対象物に亘って、同一又はその近傍の位置に同様の欠陥が複数検出された場合に、当該欠陥を検査対象物に起因する欠陥でないと判断して除外する制御部とを備えたことを特徴とする欠陥検査装置。

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