JP3225347U - 液晶ガラス基板の分断位置検査装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】液晶パネルの製造中の液晶ガラス基板のCFガラスの端材分断工程において、端材の分断状況をカメラを用いた判定装置による判定の精度を向上させた液晶ガラス基板の分断位置検査装置を提供する。【解決手段】液晶ガラス基板aの外側斜め上方から捉えるように設けたシャインプルーフテレセントリックレンズ21を有するカメラ22と、液晶ガラス基板aの内側斜め上方から照明する照明装置23と、照明装置23により照らされた液晶ガラス基板aの分断面の映像をカメラ22で捉えた映像のうち基板の段差により生じた影Sの部分を認識する画像処理装置とを有する。【選択図】図2
Description
この考案は、液晶パネルの製造において行われる液晶ガラス基板の切断工程における、基板の分断状況を検査する装置に関し、更に詳しくは、カメラを用いた判定装置による判定の精度を向上させた液晶ガラス基板の分断位置検査装置に関するものである。
液晶ガラス基板aは、図5(A)に示すように、TFTガラスbとCFガラスcの2つの基板を積層して構成されており、液晶ガラス基板aの切断工程で生じたガラスの切断面では、更にCFガラスcの周辺端材を切断してTFTガラスb上に存在する電極部(図示せず)を露出させる工程がある。
CFガラスの切断は、図5(B)に示すように、スクライブ工程でCFガラスcにスクライブにより切れ目Vを入れた後、CFガラスcにストレスを与えて、図5(C)のようにCFガラスcの端材Xを完全に分断する方法が用いられている。
このときに、図6(A)に示す液晶ガラス基板aの平面図のように、端材Xが正常に分断された状態になれば良いが、CFガラスcへの切れ目の深さが適切でない場合や、ストレスの与え方の始点やストレス量が不適切な場合に、CFガラスcの断面が想定している切断線どおりに割れずに、図6(B)のように端材が規定以上に過剰に取り去られたり(欠けY)、図6(C)のように逆に端材の一部が残ってしまう欠陥(ソゲ、端材残りZ)が生じる。
これらの不具合は、製品不良のみならず、後工程の装置にダメージを与える場合もあるため、CFガラスの切断部分の測定は重要な検査項目である。
以上の欠陥を検出する装置として、図7のような装置構成を持った検査装置がよく用いられている。即ち、ステージ13上に液晶ガラス基板aを、TFTガラスbを下に、CFガラスcを上側にして載置し、CFガラスcの端材が除去されたTFTガラスbの端子露出部を真上から捉える同軸照明用テレセントリックレンズ14を用いて照明16を組み込んだカメラ15を設け、捉えた映像を画像処理装置17を通じてCFガラスcの端部切断辺の位置を確認するものである。
なお、テレセントリックレンズ14とは、被写体までの距離により撮像倍率が変化しないレンズであり、このような端材除去部の寸法(TFTガラスb端辺からCFガラスc端辺までの距離)を測定するのに適するレンズである。
この装置のカメラを用いて真上から液晶ガラス端子部を観察すると、実際にはCFガラスcの断面はほぼ垂直なため撮像画像はではほとんど幅がないか全くわからない場合が存在するため、撮像画像は図8のようになり、CFガラスcの端辺c′が測定困難な場合があり、分断が正常であったか不具合があったかが判りにくい。
従来の方式では、上記の問題を解決するため、図9のように、斜めから照明16の光を当ててCFガラスc断面の乱反射を捉える方法が用いられる。しかし、カメラの方向に光が反射しない上にガラス断面は必ずしも同一角度ではないため、内欠けやソゲ(端材残り)が発生してもCFガラスcの分断線は安定して写らないため、信頼性が高いとは言えず、検出の安定性も不十分なものとなっている。
そこで、撮像によるガラスの切断面の欠陥を検出する方法として種々の提案や改良がなされてきている(特許文献1乃至3参照)。
しかしながら、特許文献1のものは、ガラス端部に於けるガラス内側で反射した光を捉えて検査するものであり、CFガラスの端材が正常に分断されたかどうかの分断位置を判定するには向かないものである。
また、特許文献2や特許文献3のものは、ガラスの切断面のエッジにカケが生じた場合に生じるとされる特定の照度を検出するもので、想定外のカケやソゲ、端材残りに対しては測定精度が不十分であると考えられる。
更に、特許文献1や特許文献3のものは、カメラがガラス基板に対して傾斜しており、そのままでは、端材除去部の正確な分断位置を測定するには向かないものである。
この考案の目的は、上記のような課題を解決し、液晶パネルの製造中に行われる液晶ガラス基板のCFガラスの端材分断工程において、端材の分断状況をカメラを用いた判定装置による判定の精度を向上させた液晶ガラス基板の分断位置検査装置を提供するものである。
即ち、上記の課題を解決するため、この考案は、上面に分断工程後の液晶ガラス基板の下面を荷受けするように設けたテーブルと、このテーブルに前記荷受け液晶ガラス基板を保持するように設けた吸引保持手段と、上記テーブルの辺縁外側に配置して前記液晶ガラス基板の分断面の撮像をこの液晶ガラス基板の外側斜め上方から捉えるように設けたシャインプルーフテレセントリックレンズを有するカメラと、前記液晶ガラス基板の分断面をこの液晶ガラス基板の内側斜め上方から照明する照明装置と、照明装置により照らされた前記液晶ガラス基板の分断面の映像を前記カメラで捉えた映像のうち基板の段差により生じた影部分を認識する画像処理装置とを有する構成を採用する液晶ガラス基板の分断位置検査装置である。
本考案は、カメラを斜めに設置し、対向する照明によりCFガラス断面の乱反射ではなく、影になる部分を作り出し、それをカメラで検出することにより確実にCFガラスの端部除去幅を確実に検出する方法を採用することで、除去幅(分断位置)が規定値から外れた欠けやソゲ(端材残り)の発生を確実に捉えて検出することができる。
なお、通常のカメラのレンズであれば遠い物は小さく、近い物は大きく映るため、レンズを斜めにした場合は、ピントも中央部しか合わない上に場所により倍率が変化するので通常のレンズでは測長用途には全く向かないため、測距にはテレセントリックレンズを採用することが多いが、本考案では、あおりレンズの一種の、シャインプルーフテレセントリックレンズを採用して、斜め方向から検査部を撮像する方法を採用した。
すなわち、視野内のCFガラス端部からTFTガラス端部迄全部にピントを合わせた状態で、なおかつ視野内の倍率も一定にし、更に斜め上からの照明で生じた影を確実に認識してガラス断面のCFガラスの分断位置の検査を正確に行えるようになった。
以上のように、この考案の液晶ガラス基板の分断位置検査装置によれば、カメラを用いた画像によって、CFガラスの端材除去部の分断位置を正確に測定することができるようになり、端材が規定以上に過剰に取り去られた欠けや、逆に端材の一部が残ってしまうソゲ、端材残りが生じたのを即座に検出することができ、不良品の除去がすばやくでき、また、不良品が次工程に送られることで生じる故障や事故等を未然に防ぐことができる。
次にこの考案の実施形態を添付図面の図1及び図2に基づいて説明する。
図1の1は、上面に液晶ガラス基板aを荷受けするテーブルである。
上記の荷受けした液晶ガラス基板aは、TFTガラスbを下側に、CFガラスcを上側にしてテーブル1上に保持されるようになっている。
図1の1は、上面に液晶ガラス基板aを荷受けするテーブルである。
上記の荷受けした液晶ガラス基板aは、TFTガラスbを下側に、CFガラスcを上側にしてテーブル1上に保持されるようになっている。
この保持方式は、図示の場合、中空のテーブル1を使用して、吸引口8に接続されたホース(図示省略)を介しテーブル1内を吸引すると共に、テーブル1の頂壁2に設けてある無数の小孔3をへてテーブル1を吸引することで、頂壁2上に荷受けしてある液晶ガラス基板aを吸引保持するようにしてあるが、限定されずその他の方式で保持することもある。
また、テーブル1の1つの辺縁の外側には、液晶ガラス基板aの端部のCFガラスcの端材除去分断面の撮像を、この液晶ガラス基板aの外側斜め上方から捉えるように設けたシャインプルーフテレセントリックレンズ21を有するカメラ22が設けてある。
上記シャインプルーテレセントリックレンズ21とは、先述の被写体までの距離により撮像倍率が変化しないテレセントリックレンズの一種で、レンズの軸に対して焦点面が傾斜しているレンズであり、本考案の場合、焦点面は、CFガラス端部からTFTガラスの端部まで斜め方向に設定しておく。
また、カメラ22からアーム10を介してカメラ22との相互の位置関係が変わらないように照明装置23が設けられ、この照明装置23は、液晶ガラス基板aの端辺のCFガラスcの除去部を、液晶ガラス基板aの内側斜め上方から照明するようになっている。
上記のようなカメラ22(シャインプルーフテレセントリックレンズ21)と照明装置22の構成により、カメラ22の撮像は、図2に示すように、TFTガラスbとCFガラスcのそれぞれの照明装置23からの光の影Sの部分を捉えられるようになる。
上記のカメラ22および照明装置23は、ベース4上に据え付けてあり、さらに、テーブル1又はカメラ22の片方を、液晶ガラス基板aの辺縁(撮像を捉える辺縁)に沿って走行手段Dにより進退走行するようになっている。
上記の走行手段Dは、図示の場合、ベース4の下方に設けてある座板5の下側に左右二条の定置ガイドレール6を並設して、このガイドレール6に座板5の下面四角に設けてあるスライダ7をスライド自在に係合すると共に、両端を軸受(図示せず)によりフリーに回転するように軸承した雄ネジ9の片端をモーター(図示せず)により可逆駆動し、そして、座板5の下面に支持した雌ネジ11を雄ネジ9にねじ込むことで、ベース4と共にカメラ22及び照明装置23を前後方向に進退走行するようになっているが、限定されず、カメラ22及び照明装置23を定置式に、テーブル1を(進退)可動式にしてもよい。
勿論、進退走行方式に雌ネジ11をねじ込んだ雄ネジ9をドライブするようになっているが、限定されず、例えばリニアモーター方式を採用することもできる。
なお、定置式のテーブル1は、座材12上に据え付けておく。
なお、定置式のテーブル1は、座材12上に据え付けておく。
上記のように構成すると、テーブル1上の液晶ガラス基板aのCFガラスcの端材の除去面の撮像をカメラ22によって液晶ガラス基板aの一辺全体にわたって捉えることができる。
カメラ22により捉えられた画像(実際には各部で捉えられた画像を連続して結合した画像)は、図3に示すように、照明装置23からの影Sの部分が照度が低いため認識可能となり、内欠けYやソゲ、端材残りZが発生すると正規の部分に影Sが出来ないため、この影Sの形状から容易に検出可能となる。
次に、この考案のカメラ22で撮像した画像から画像処理装置(図示せず)によって、CFガラスcの端材が正常に分断されたかどうかを自動的に判定する方法を説明する。
まず、図3に示すように、内欠けYやソゲ、端材残りZが発生した部分は、TFTガラスbの端部からCFガラス端部までの寸法が、所定の寸法(想定された端材Xの幅)より大きかったり(欠けY)、小さかったり(ソゲ、端材残りZ)している部分である。
そこで、このCF分断長さを自動的に求められれば、これら欠けYやソゲ、端材残りZZの発生が検出できるようになる。
まず、照明装置23からの光の入射角度を垂直方向からの角度θ1とし、カメラ22のシャインプルーフテレセントリックレンズ21の撮影角度を垂直方向からの角度θ2とする。
また、撮像画像から得られるCFガラスcの端部(影Sとの境目)から、TFTガラスbの端部(影Sとの境目)までの寸法をl0とし、影S自体の幅寸法をl1とする(図4(A)撮影画像参照)。
上記のθ1、θ2、l0、l1よりCFガラスcの除去寸法Wは、図4(B)を参照すれば、以下の数式(数1、数2、数3)の通りになる。
まず
まず
なお、図4(A)で示すTFTガラスb上の基準マークMの位置を基準として、CFガラスcの分断位置(wc)、TFTガラスbの分断位置(wt)を計測する場合は(図4(B)参照)、以下の数式(数4、数5)の通りとなる。
以上のように、この考案の液晶ガラス基板の分断位置検査装置によれば、確実に精度良くTFTガラスやCFガラスの分断位置を求めることができるので、欠けやソゲ等の不具合の検出が容易になる。
a 液晶ガラス基板
b TFTガラス
c CFガラス
D 走行手段
S 影
M 基準マーク
V 切れ目
X 端材
Y 欠け
Z ソゲ、端材残り
1 テーブル
2 頂壁
3 小孔
4 ベース
5 座板
6 ガイドレール
7 スライダ
8 吸引口
9 雄ネジ
10 アーム
11 雌ネジ
12 座材
13 ステージ
14 テレセントリックレンズ
15 カメラ
16 照明
17 画像処理装置
21 シャインプルーフテレセントリックレンズ
22 カメラ
23 照明装置
b TFTガラス
c CFガラス
D 走行手段
S 影
M 基準マーク
V 切れ目
X 端材
Y 欠け
Z ソゲ、端材残り
1 テーブル
2 頂壁
3 小孔
4 ベース
5 座板
6 ガイドレール
7 スライダ
8 吸引口
9 雄ネジ
10 アーム
11 雌ネジ
12 座材
13 ステージ
14 テレセントリックレンズ
15 カメラ
16 照明
17 画像処理装置
21 シャインプルーフテレセントリックレンズ
22 カメラ
23 照明装置
Claims (1)
- 上面に分断工程後の液晶ガラス基板の下面を荷受けするように設けたテーブルと、このテーブルに前記荷受け液晶ガラス基板を保持するように設けた吸引保持手段と、上記テーブルの辺縁外側に配置して前記液晶ガラス基板の分断面の撮像をこの液晶ガラス基板の外側斜め上方から捉えるように設けたシャインプルーフテレセントリックレンズを有するカメラと、前記液晶ガラス基板の分断面をこの液晶ガラス基板の内側斜め上方から照明する照明装置と、照明装置により照らされた前記液晶ガラス基板の分断面の映像を前記カメラで捉えた映像のうち基板の段差により生じた影部分を認識する画像処理装置とを有することを特徴とする液晶ガラス基板の分断位置検査装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019004795U JP3225347U (ja) | 2019-12-18 | 2019-12-18 | 液晶ガラス基板の分断位置検査装置 |
TW109207647U TWM601821U (zh) | 2019-12-18 | 2020-06-17 | 液晶玻璃基板之分割位置檢查裝置 |
CN202021146964.4U CN212569344U (zh) | 2019-12-18 | 2020-06-19 | 液晶玻璃基板的分割位置检查装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019004795U JP3225347U (ja) | 2019-12-18 | 2019-12-18 | 液晶ガラス基板の分断位置検査装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP3225347U true JP3225347U (ja) | 2020-02-27 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019004795U Active JP3225347U (ja) | 2019-12-18 | 2019-12-18 | 液晶ガラス基板の分断位置検査装置 |
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CN (1) | CN212569344U (ja) |
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2019
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2020
- 2020-06-17 TW TW109207647U patent/TWM601821U/zh unknown
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CN212569344U (zh) | 2021-02-19 |
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