JP2015132611A

JP2015132611A - 基板のエッジ部検査装置

Info

Publication number: JP2015132611A
Application number: JP2015005601A
Authority: JP
Inventors: 始 ▲皓▼ 成; Siho Seong
Original assignee: Corning Precision Materials Co Ltd
Current assignee: Corning Precision Materials Co Ltd
Priority date: 2014-01-15
Filing date: 2015-01-15
Publication date: 2015-07-23
Also published as: TW201534901A; TWI542867B; US20150198539A1; KR20150085224A; US10397456B2; CN104777168B; CN104777168A

Abstract

【課題】本発明は、基板のエッジ部検査装置に係り、より詳しくは、基板のエッジ部に存在する欠陥や面取り幅を検査する基板のエッジ部検査装置に関する。【解決手段】このために、本発明は、基板のエッジ部の一方側の上方に設置され、斜面が基板のエッジ部の上面側に向く第１の直角プリズムと、前記基板のエッジ部の一方側の下方に設置され、斜面が基板のエッジ部の下面側に向く第２の直角プリズムと、前記基板のエッジ部に光を照射する照明部、及び前記基板のエッジ部の一方側に設置され、前記第１の直角プリズムを通った光による基板のエッジ部の上面の像、前記第２の直角プリズムを通った光による基板のエッジ部の下面の像、及び前記基板のエッジ部の端面の像を撮影する撮影部と、を含むことを特徴とする基板のエッジ部検査装置を提供する。【選択図】図２

Description

本発明は、基板のエッジ部検査装置に係り、より詳しくは、基板のエッジ部に存在する欠陥や面取り幅を検査する基板のエッジ部検査装置に関する。

ＴＦＴ−ＬＣＤ（ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ−ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）、ＰＤＰ（ＰｌａｓｍａＤｉｓｐｌａｙＰａｎｅｌ）、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ）などのフラットパネルディスプレイ（ＦｌａｔＰａｎｅｌＤｉｓｐｌａｙ）に使用されるガラス基板は、ガラス溶解炉（ＧｌａｓｓｍｅｌｔｉｎｇＦｕｒｎａｃｅ）で溶解された溶解ガラスをフラットパネルに成形する成形工程と、所定の規格に合わせて切断する切断工程とにより製造されてから、加工ラインへ搬送されて所定の加工が施される。ガラス基板の加工ラインでは、ガラス基板をフラットパネルディスプレイの規格に合わせて更に切断し、４つのエッジ部を面取りする面取り工程を行う。面取り工程は、ガラス基板の４つのエッジ部にアールを付ける加工を施すことでエッジ部が外部からの衝撃などによって破損され難くする工程であり、面取り工程を施すと、基板のエッジ部は、図１に示すように、大別して上面、下面、及び端面を有するようになる。面取りが施された基板のエッジ部の上面と下面とは、対称の形態を有する必要があるが、実際のところは非対称の形態を有する。

一方、面取り工程の後は、面取り工程によって面取りが施されたエッジ部にクラック（ｃｒａｃｋ）などの欠陥が生じたか否かや、面取り幅はどの程度かを検査する検査工程を行う。

従来、このような検査工程は、特許文献に開示の検査装置によって行なわれていた。

しかし、特許文献に開示の検査装置では、複数の光学系にてエッジ部の上面、下面、端面をそれぞれ検査しなければならないという不具合がある。

さらに、特許文献に開示の検査装置では、同軸照明を使用するため、面取り幅を精度よく測定し難いという不具合がある。これは、エッジ部の上面と下面とを同一線上で検査するため、反対側の面で生じた面取り基準線の残像が検査面に影響を与えるからである。

韓国登録特許第１０-０５７９３２２号

本発明は、上述したような従来技術の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、より単純な構造にて基板のエッジ部の欠陥の有無を検査することができる基板のエッジ部検査装置を提供することである。

本発明の他の目的は、より精度よく基板の面取り幅を測定することができる基板のエッジ部検査装置を提供することである。

このために、本発明は、基板のエッジ部の一方側の上方に設置され、斜面が基板のエッジ部の上面側に向く第１の直角プリズムと、前記基板のエッジ部の一方側の下方に設置され、斜面が基板のエッジ部の下面側に向く第２の直角プリズムと、前記基板のエッジ部に光を照射する照明部、及び前記基板のエッジ部の一方側に設置され、前記第１の直角プリズムを通った光による基板のエッジ部の上面の像、前記第２の直角プリズムを通った光による基板のエッジ部の下面の像、及び前記基板のエッジ部の端面の像を撮影する撮影部と、を含むことを特徴とする基板のエッジ部検査装置を提供する。

また、前記基板のエッジ部検査装置は、前記第１の直角プリズムと前記撮影部との間に配設され、前記第１の直角プリズムを通った光の光経路を減少させる第１の補正板、及び前記第２の直角プリズムと前記撮影部との間に配設され、前記第２の直角プリズムを通った光の光経路を減少させる第２の補正板、を更に含んでいてよい。ここで、前記第１の補正板及び第２の補正板はＢＫ７材質からなるものであってよい。

好ましくは、前記第１の直角プリズムの上面と斜面とがなす角と第２の直角プリズムの下面と斜面とがなす角は、４５゜より小さい鋭角を有していてよい。

また、前記基板のエッジ部検査装置は、前記撮影部により撮影された像を表示する表示部を更に含んでいてよい。

さらに、前記基板のエッジ部検査装置は、前記基板のエッジ部にエアを吹き付けて基板のエッジ部に付着された異物を除去するエアノズルを更に含んでいてよい。

また、前記基板のエッジ部検査装置は、前記基板を搬送する基板搬送部を更に含んでいてよい。

本発明によれば、１つの光学系にて基板のエッジ部の上面、下面、及び端面の像をいずれも得ることができる。

また、本発明によれば、基板のエッジ部の上面または下面に対して所定の角度を有する直角プリズムの斜面に入射した光からエッジ部の上面及び下面の像を得ることで、反対側の面で生じた面取り基準線の残像が検査面に生じず、その結果、面取り幅を精度よく測定することができる。

面取りが施された基板のエッジ部を示す概念図。本発明の一実施形態に係る基板のエッジ部検査装置の概略的な構成図。本発明の一実施形態に係る基板のエッジ部検査装置による面取りが施された基板のエッジ部の上面、下面、及び端面の像の撮影を概念的に示す概念図。同軸照明を有する顕微鏡により面取りが施された基板のエッジ部の上面及び下面を撮影した写真。本発明の一実施形態に係る基板のエッジ部の検査装置により面取りが施された基板のエッジ部の上面及び下面を撮影した写真。本発明の一実施形態に係る基板のエッジ部検査装置と光学顕微鏡によりガラス基板の位置毎の面取り幅を測定したグラフ。

以下、添付の図面を参照して本発明の実施例に係る基板のエッジ部検査装置について詳しく説明する。

なお、本発明を説明するにあたって、関連した公知の機能あるいは構成についての具体的な説明が本発明の要旨を不要に曖昧にし得ると判断された場合、その詳細な説明は省略することにする。

図２は、本発明の一実施形態に係る基板のエッジ部検査装置の概略的な構成図である。

本発明の一実施形態に係る基板のエッジ部検査装置は、基板Ｓ、特にＴＦＴ−ＬＣＤ、ＯＬＥＤなどのフラットパネルディスプレイに使用されるガラス基板の面取りされたエッジ部に存在する欠陥や面取り幅を検査するための装置であって、図２に示すように、第１の直角プリズム１００と、第２の直角プリズム２００と、照明部３００、及び撮影部４００を含んで構成される。

第１の直角プリズム１００は、検査したい基板のエッジ部の一方側の上方に位置し、斜面が基板のエッジ部の上面側に向くように設置される。

そして、第２の直角プリズム２００は、検査したい基板のエッジ部の一方側の下方に位置し、斜面が基板のエッジ部の下面側に向くように設置される。

基板のエッジ部の一方側の上方に位置した第１の直角プリズム１００と基板のエッジ部の一方側の下方に位置した第２の直角プリズム２００とは、上下に所定の間隔離間して設置されていてよく、その離間距離は、少なくとも基板Ｓの厚みよりは大きくてよい。

好ましくは、第１の直角プリズム１００と第２の直角プリズム２００とは、互いに対向する位置に設置されていてよい。

第１の直角プリズム１００の直角をなす上面と第２の直角プリズム２００の直角をなす下面は、基板の上面／下面と平行をなしていてよい。

また、第１の直角プリズム１００と第２の直角プリズム２００とは、基板の長さ方向の延長線（面）を中心に対称をなすように配置されることが好ましい。

このような、第１の直角プリズム１００と第２の直角プリズム２００により、図３に示すような光経路（ｏｐｔｉｃａｌｐａｔｈ）に沿って基板のエッジ部の上面及び下面の像が撮影部４００により撮影されるようになる。

好ましくは、第１の直角プリズム１００の上面と斜面とがなす角と第２の直角プリズム２００の下面と斜面とがなす角は、４５°よりも小さい１つの鋭角を有していてよい。

鋭角の大きさが小さいほど撮影部４００により得られる基板のエッジ部の上面、下面、及び端面の像間の距離が小さくなり、その結果、高解像度の上面、下面、及び端面の像が得られる。

照明部３００は、基板のエッジ部に光を照射する。

照明部３００は、ＬＥＤ光源から光を照射することができ、より鮮明な像を得るために複数の位置に設置されていてよい。

撮影部４００は、基板のエッジ部の一方側に設置され、第１の直角プリズム１００を通った光による基板のエッジ部の上面の像、第２の直角プリズム２００を通った光による基板のエッジ部の下面の像、及び基板のエッジ部の端面の像を撮影する。

すなわち、撮影部４００は、第１の直角プリズム１００と第２の直角プリズム２００とをそれぞれ通った光により基板のエッジ部の上面の像と下面の像を得ており、基板のエッジ部の端面の像は、第１の直角プリズム１００と第２の直角プリズム２００との間の空間を通って撮影部４００に直接入射する光から得る。このために、撮影部４００は、基板のエッジ部に対向した位置に設置されるのが好ましい。

好ましくは、基板の長さ方向の延長線が撮影部４００の中心を通るように設置される。

撮影部４００は、レンズ及びカメラからなるものであってよく、カメラとしては、ラインスキャンカメラ（ｌｉｎｅｓｃａｎｃａｍｅｒａ）を使用していてよい。

本発明に係る基板のエッジ部検査装置が前記したように構成されることで、面取りが施された基板のエッジ部の上面、下面、及び端面を１つの光学系にて検査することができる。

また、本発明に係る基板のエッジ部検査装置では、同軸照明を使用せずに、基板のエッジ部の上面または下面に対して所定の角度を有する第１の直角プリズム１００または第２の直角プリズム２００の斜面に入射した光から基板のエッジ部の上面及び下面の像を得ているので、反対側の面で生じた面取り基準線の残像が検査面に生じず、その結果、面取り幅を精度よく測定することができる。なお、基板のエッジ部の上面及び下面に対し、前記したように所定の角度を持って検査することにより生じた基板のエッジ部の上面及び下面の面取り幅の誤差は、角度分の値を補償することで実際の面取り幅を求めることができる。

図４は、同軸照明を有する顕微鏡により面取りが施された基板のエッジ部の上面及び下面を撮影した写真である。同図に示すように、同軸照明を有する顕微鏡により撮影された基板のエッジ部の上面及び下面の像には、反対側の面の面取り基準線が見えるようになり、その結果、面取り幅の計算時にエラーが発生することがある。

図５は、本発明の一実施形態に係る基板のエッジ部の検査装置により面取りが施された基板のエッジ部の上面及び下面を撮影した写真である。同図に示すように、本発明の一実施形態に係る基板のエッジ部の検査装置により撮影された面取りが施された基板の上面及び下面の像には、反対側の面の面取り基準線が見えないため、面取り幅の計算時にエラーなどが生じず、補正によって実際の面取り幅と同等乃至極めて近似した面取り幅を計算することができる。

図６は、本発明の一実施形態に係る基板のエッジ部検査装置と光学顕微鏡によりガラス基板の位置毎の面取り幅を測定したグラフである。

図６に示すように、光学顕微鏡により測定された面取り幅の値と本発明の一実施形態に係る基板のエッジ部検査装置により測定された面取り幅の値とがほぼ同じであることが分かる。

また、本発明の一実施形態に係る基板のエッジ部検査装置は、第１の直角プリズム１００と撮影部４００との間に配設され、第１の直角プリズム１００を通った光の光経路を減少させる第１の補正板５００と、第２の直角プリズム２００と撮影部４００との間に配設され、第２の直角プリズム２００を通った光の光経路を減少させる第２の補正板６００と、を更に含んでいてよい。

図３に示すように、基板のエッジ部の上面及び下面の像は第１の直角プリズム１００または第２の直角プリズム２００を通った光から得られるのに対し、基板のエッジ部の端面の像は基板のエッジ部の端面から直接的に得られる。したがって、基板のエッジ部の上面または下面から第１の直角プリズム１００または第２の直角プリズム２００を通って撮影部４００に入ってくる光の光経路が、基板のエッジ部の端面から撮影部４００に入ってくる光の光経路よりも長くなり、それにより、撮影部４００で焦点が合致しないという問題が生じることがある。

それで、本発明の一実施形態では、第１の直角プリズム１００と撮影部４００との間及び第２の直角プリズム２００と撮影部４００との間に、それぞれ第１の補正板５００と第２の補正板６００を配設し、第１の直角プリズム１００及び第２の直角プリズム２００から撮影部４００に入射する光の光経路を減少させることで、撮影部４００で撮影される基板のエッジ部の上面、下面、及び端面の焦点が合致するようにすることができる。すなわち、第１の補正板５００及び第２の補正板６００の材質と厚みや長さを調節して、基板のエッジ部の上面から第１の直角プリズム１００及び第１の補正板５００を経て撮影部４００に入射する光経路、基板のエッジ部の下面から第２の直角プリズム２００及び第２の補正板６００を経て撮影部４００に入射する光経路、及び基板のエッジ部の端面から撮影部４００に入射する光経路の長さを合致させることで、撮影部４００で撮影される基板のエッジ部の上面、下面、及び端面の焦点が合致するようにすることができる。

好ましくは、第１の補正板５００及び第２の補正板６００は、ＢＫ７（ホウケイ酸クラウンガラス）材質からなるものであってよい。

第１の補正板５００及び第２の補正板６００の厚みや長さは、基板と直角プリズムとがなす角度、直角プリズムと撮影部との距離などの条件に応じて適宜制御されていてよい。

また、本発明の一実施形態に係る基板のエッジ部検査装置は、撮影部４００により撮影された像を表示する表示部（図示せず）を更に含んでいてよい。

表示部（図示せず）は、撮影部４００により撮影された像を映像処理することで面取りが施されたエッジ部の欠陥の有無、面取り幅などを計算した後、これを表示装置に表示していてよい。

また、本発明の一実施形態に係る基板のエッジ部検査装置は、エッジ部にエアを吹き付けて基板のエッジ部に付着された異物を除去するエアノズル（図示せず）を更に含んでいてよい。

エアノズル（図示せず）は、エア供給部（図示せず）からのエアを基板のエッジ部に吹き付けて、基板のエッジ部に付着された異物を除去することで、撮影部４００により撮影された基板のエッジ部の上面、下面、及び端面の像に異物が撮影されることを防止することができる。

また、本発明の一実施形態に係る基板のエッジ部検査装置は、基板を搬送する基板搬送部（図示せず）を更に含んでいてよい。

本発明の一実施形態に係る基板のエッジ部検査装置では、基板搬送部（図示せず）により搬送される基板のエッジ部を連続的に検査することで、基板のエッジ部の検査効率を向上することができる。

以上、前記したような限定された実施例や図面によって本発明を説明してきたが、本発明は、前記した実施例に限定されるものではなく、本発明の属する分野における通常の知識を有する者であれば、このような記載から種々の修正や変形が可能である。

したがって、本発明の範囲は前述した実施例に限定されて決められるものではなく、特許請求の範囲及び該特許請求の範囲と均等なものなどによって決められるべきである。

Ｓ基板
１００第１の直角プリズム
２００第２の直角プリズム
３００照明部
４００撮影部
５００第１の補正板
６００第２の補正板

Claims

基板のエッジ部の一方側の上方に設置され、斜面が前記基板のエッジ部の上面側に向く第１の直角プリズムと、
前記基板のエッジ部の一方側の下方に設置され、斜面が前記基板のエッジ部の下面側に向く第２の直角プリズムと、
前記基板のエッジ部に光を照射する照明部、及び
前記基板のエッジ部の一方側に設置され、前記第１の直角プリズムを通った光による前記基板のエッジ部の上面の像、前記第２の直角プリズムを通った光による前記基板のエッジ部の下面の像、及び前記基板のエッジ部の端面の像を撮影する撮影部と、
を含むことを特徴とする基板のエッジ部検査装置。
前記第１の直角プリズムと前記撮影部との間に配設され、前記第１の直角プリズムを通った光の光経路を減少させる第１の補正板、及び
前記第２の直角プリズムと前記撮影部との間に配設され、前記第２の直角プリズムを通った光の光経路を減少させる第２の補正板、を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の基板のエッジ部検査装置。
前記第１の補正板及び前記第２の補正板はＢＫ７材質からなることを特徴とする請求項２に記載の基板のエッジ部検査装置。
前記第１の直角プリズムの上面と斜面とがなす角と前記第２の直角プリズムの下面と斜面とがなす角は、４５゜より小さい鋭角を有することを特徴とする請求項１に記載の基板のエッジ部検査装置。
前記撮影部により撮影された像を表示する表示部を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の基板のエッジ部検査装置。
前記基板のエッジ部にエアを吹き付けて前記基板のエッジ部に付着された異物を除去するエアノズルを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の基板のエッジ部検査装置。
前記基板を搬送する基板搬送部を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の基板のエッジ部検査装置。