JP3776628B2 - Inspection method using image processing apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、画像処理装置を用いる検査方法に係り、特に、液晶表示素子の透明電極の配線の検査に好適な検査方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
まず、前述した検査方法における被検査物の一例としての透明電極の配線が形成された透明基板を構成要素とする液晶表示素子の標準的な構造を図3により説明する。
【0003】
図3において、液晶表示素子1は、間隔を隔ててほぼ平行に配置された2枚のガラスのような材質からなる透明基板2A,2Bを有しており、これらの両透明基板2A,2B間の外周はシール部材3により密閉されている。このうち、上方に位置する一方の透明基板2Aの下面には、ITOなどからなる透明セグメント電極4Aが密着するように配設されており、また、前記透明基板2Aの下面には、前記透明セグメント電極4Aを囲繞するようにポリイミドからなる後述する配向膜5Aが配設されている。さらに、前記透明基板2Aの上面には、液晶により偏光された光を視認するための偏光板6Aが配設されている。
【0004】
一方、下方に位置する前記透明基板2Bの上面には、ITOなどからなる透明コモン電極4Bが配置されており、この透明コモン電極4Bの上方には、前記両電極4A,4B間に印加される電圧に応じて液晶分子の配向を制御するポリイミドなどからなる配向膜5Bが配設されている。さらに、前記ガラス基板2Bの下面には、液晶により偏光された光を視認するための偏光板6Bが配設されている。
【0005】
そして、前記両透明基板2A,2Bおよびシール部材3により囲繞された密閉空間内には液晶7が封入されており、さらに、両透明基板2A,2B間の間隔を正確に一定に保持するため、前記両配向膜5A,5B間には複数の球状あるいは柱状のスペーサ8が介装されている。
【0006】
そして、両透明電極4A,4Bに電圧を印加することにより前記液晶7を構成する液晶分子の整列状態を変化させて情報を表示するようになっている。
【0007】
ところで、前記両透明電極4A,4Bに給電するための引き回し配線の幅は、細いところで20〜30μm程度に形成されており、また、この引き回し配線間の間隔は細いところで10μm程度とされている。このため、この種の液晶表示素子においては、引き回し配線の断線や、引き回し配線同士の間における短絡が発生しやすく、この点が歩留まり低下の一要因になっていた。
【0008】
そのために、引き回し配線の断線や電気的短絡を早期に検出し、透明電極形成工程にフイードバックをかける引き回し配線の検査が重要視されてきている。
【0009】
前述した引き回し配線の検査の一つに電気的な検査方法があるが、これは検査対象の引き回し配線が電気的に接続されている必要があり、断線している配線については検出することが難しかった。
【0010】
また、画像処理による検査は照明方法によって被検査物の見え万が異なることが知られている。この照明方法を大きく分けると透過照明と反射照明の二つになり、透過照明は被写体(被検査物)の背面から光を照射しシルエットを見る方法で、反射照明は被写体(被検査物)に光を当ててその反射光を見る方法である。
【0011】
前述した特徴により、透過照明はシルエットが形成されにくい透光性の高い被写体には使用されず、反射照明を工夫した照明が透明電極の検査に用いられていた。例えば、光源からの光を青色のような着色フィルタを介し透明電極に照射して透明電極を視認しやすくする方法などが検討されていた。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、青色のような着色フィルタを用いた反射照明を利用しても3〜10nmのような薄膜透明電壌に対しては画像処理に十分なコントラストが得られないために検査精度が悪いものであった。また、検査精度を上げるためには同一被検査物を繰り返し検査するようにしなければならなかったので、検査時間が長くなり、抜き取り検査など限られた用途にしか使用されていなかった。
【0013】
本発明は、このような従来の方法における問題点を克服し、透明材料からなる被検査物であっても画像処理に十分なコントラストが得られるようにして、短時間の間に精度のよい検査を行うことができるようにした画像処理装置を用いる検査方法を提供することを目的としている。
【0014】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するため、請求項1に係る本発明の検査方法の特徴は、被検査物が光透過性であること、および被検査物の背部に反射鏡を配設し、この反射鏡による反射光が再度被検査物を透過した透過画像と、前記被検査物の表面で直接反射した反射画像との合成画像をカメラに取り込むようにした点にある。そして、このような構成を採用したことにより、光源からの光が透明被検査物上の検査対象の外周縁を浮き上がらせるとともに、被検査物を通過した光が反射鏡において反射して再度被検査物を通過する際にさらに検査対象の外周縁を浮き上がらせることになるので、カメラは透明な被検査物上の検査対象の外周縁を良好に取り込むことができる。ここで、光源とは、発光源から光ファイバなどの導光体を介して光を発射するものも含んでいる。
【0015】
請求項2に係る本発明の検査方法の特徴は、被検査物が透明電極の配線が形成された透明基板である点にある。そして、このような構成を採用したことにより、液晶表示素子の透明電極の配線のような微細な検査対象に対しても良好に外周縁を浮き上がらせて精度のよい検査を行うことができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
図1および図2は、本発明に係る検査方法の実施形態を示すものであり、本実施形態においては光源として円筒形状をなすリングライトガイド10内に配設されている図示しないリングライトが用いられている。このリングライトは、図示しない発光源であるハロゲンランプから光ファイバを介して光を導光し、発光面がリング状となっている。また、本実施形態においては、透明電極4の引き回し配線9が形成された液晶表示素子の透明基板2が被検査物とされている。
【0017】
図1に示すように、検査のための画像を取り込むCCDカメラ11の下壁には、鉛直方向下方に延在する円筒状のマクロレンズ12が垂設されており、このマクロレンズ12の外周壁には、前記リングライトを収納しているリングライトガイド10が支持されている。このリングライトガイド10内に収納されているリングライトは、その下方に光を放射するようになっている。また、発光源のランプの種類としては、特に限定されす、ハロゲンランプ、タングステンランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプを例示することができる。さらに、光源の発光面として、点状、線状のものでもよいが、被検査物をあらゆる角度から照射することができ、被検査物の影が生じにくいリングライトが好ましい。
【0018】
前記透明基板2の下方には、前記透明基板2を透過した前記リングライトからの光を反射して再度透明基板2を照射するための平面鏡からなる反射鏡13が基板14上に支持されて配設されている。なお、この反射鏡13としては、平面鏡のほか凸面鏡あるいは凹面鏡であってもよい。
【0019】
前記CCDカメラ11には、このCCDカメラ11がそのマクロレンズ12を介して取り込んだ画像を2値化処理して解析するための画像処理装置15が接続されている。
【0020】
図2に示すように、反射鏡14上に透明基板2を平行に図示しない支持具により支持し、リングライトガイド10に支持されているリングライト(図示せず)から透明基板2を照射するように光を発する。
【0021】
すると、このリングライトからの光はCCDカメラ11の直下にある被検査物上の検査対象である引き回し配線9を照射するように向かい、透明基板2を透過する。このとき、透明基板2に形成されている引き回し配線9の外周縁における光の反射が強まることになる。また、この透明基板2を透過した光は、反射鏡13において反射して、再度透明基板2を透過することになるが、この反射光が透明基板2を透過する際に引き回し配線9の外周縁における光の反射がさらに強まる。一方、反射光が透明基板2を透過することにより、引き回し配線9自体の視認性は逆に低下することになる。
【0022】
そして、前記反射鏡13において反射した光は透明基板2を通過した後、その透過画像は引き回し配線9が形成された透明基板2の表面で直接反射した反射画像との合成画像としてCCDカメラ11のマクロレンズ12から取り込まれ、画像処理装置15に入力され、2値化処理されて解析されることになる。すなわち、2値化処理の後、引き回し配線9の外周縁の膨張処理を施し、この外周縁を引き回し配線9と認識し、引き回し線9の個数を計数し、個数が基準より多くなれば断線、少なければ電気的短絡と判断する。また、この画像処理装置15においては、各引き回し配線9の長さも検出するようになっており、引き回し配線9の長さが長ければ電気的短絡と判断し、短かければ断線と判断する。
【0023】
このように、引き回し配線の数と長さという2つの要素を併用することにより、引き回し配線9の電気的短絡と断線をほぼ98%の確度をもって検出することができる。また、画像処理装置15において2値化処理して個数および長さを検出するようにしているので、短時間計測が可能であり、検査時間も大幅に短縮した。
【0024】
前述した本実施形態の検査方法によれば、透明電極4に接続されている引き回し配線9の外周縁のみを浮き上がらせて、引き回し配線9自体の視認性を低下させることができるので、コントラストを強調して良好な検査精度を短時間の間に得ることができる。
【0025】
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。例えば、前述した実施形態においては、リングライトを使用した斜光照明としたが、ハロゲンランプなどの点光源とハーフミラーを使用した同軸落射照明に反射鏡を加えるようにしてもよい。また、本発明の検査方法としては前述した液晶表示素子の透明電極における引き回し配線の検査に限定されるものではなく、種々の透光性部材の検査に適用することができる。
【0026】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の検査方法によれば、透明材料からなる被検査物であっても画像処理に十分なコントラストが得られるようにして、短時間の間に精度のよい検査を行うことができる。
【0027】
すなわち、被検査物が光透過性であること、および被検査物の背部に反射鏡を配設し、この反射鏡による反射光が再度被検査物を透過した透過画像と、前記被検査物の表面で直接反射した反射画像との合成画像をカメラに取り込むようにしたので、光源からの光が透明被検査物上の検査対象の外周縁を浮き上がらせるとともに、被検査物を通過した光が反射鏡において反射して再度被検査物を通過する際にさらに検査対象の外周縁を浮き上がらせることになるので、カメラは透明な被検査物上の検査対象の外周縁を良好に取り込むことができることになり、良好な検査結果を得ることができる。
【0028】
また、被検査物が液晶表示素子の透明基板である場合には、その上に形成されている透明電極の引き回し配線のような微細な検査対象に対しても良好に外周縁を浮き上がらせて精度のよい検査を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る検査方法の実施形態を説明するための斜視図
【図2】 図1の要部の正面図
【図3】 一般的な液晶表示素子を示す縦断面図
【符号の説明】
1 液晶表示素子
2,2A,2B 透明基板
4,4A,4B 透明電極
7 液晶
9 引き回し配線
10 リングライトガイド
11 CCDカメラ
12 マクロレンズ
13 反射鏡
15 画像処理装置[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an inspection method using an image processing apparatus, and more particularly to an inspection method suitable for inspecting a wiring of a transparent electrode of a liquid crystal display element.
[0002]
[Prior art]
First, a standard structure of a liquid crystal display element including a transparent substrate on which a transparent electrode wiring is formed as an example of an inspection object in the above-described inspection method will be described with reference to FIG.
[0003]
In FIG. 3, the liquid crystal display element 1 has two
[0004]
On the other hand, a transparent
[0005]
Then, a
[0006]
Information is displayed by changing the alignment state of the liquid crystal molecules constituting the
[0007]
By the way, the width of the routing wiring for supplying power to the
[0008]
Therefore, inspection of the routing wiring that detects the disconnection of the routing wiring and the electrical short circuit at an early stage and feeds back the transparent electrode forming process has been regarded as important.
[0009]
There is an electrical inspection method as one of the above-described inspection of the routing wiring. This requires that the routing wiring to be inspected is electrically connected, and it is difficult to detect the disconnected wiring. It was.
[0010]
Further, it is known that the inspection by the image processing has different appearances of the inspection object depending on the illumination method. This illumination method can be broadly divided into transmitted illumination and reflected illumination. Transmitted illumination is a method of illuminating light from the back of the subject (inspected object) and viewing the silhouette. Reflected illumination is applied to the subject (inspected object). It is a method of observing the reflected light by applying light.
[0011]
Due to the above-described features, transmitted illumination is not used for highly translucent subjects in which silhouettes are difficult to form, and illumination devised by reflected illumination is used for inspection of transparent electrodes. For example, a method of making the transparent electrode easier to visually recognize by irradiating light from a light source to the transparent electrode through a colored filter such as blue has been studied.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, even with the use of reflected illumination using a colored filter such as blue, a thin film transparent film with a thickness of 3 to 10 nm cannot obtain a sufficient contrast for image processing, so the inspection accuracy is poor. there were. Further, in order to increase the inspection accuracy, the same inspection object must be repeatedly inspected, so that the inspection time becomes long and it is used only for limited applications such as sampling inspection.
[0013]
The present invention overcomes such problems in the conventional method, and even a test object made of a transparent material can obtain a sufficient contrast for image processing so that a high-precision inspection can be obtained in a short time. It is an object of the present invention to provide an inspection method using an image processing apparatus that can perform the above.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, the inspection method of the present invention according to claim 1 is characterized in that the inspection object is light-transmitting and that a reflecting mirror is disposed on the back of the inspection object. In other words, a composite image of a transmission image in which the reflected light by the light is again transmitted through the inspection object and a reflection image directly reflected by the surface of the inspection object is taken into the camera. And by adopting such a configuration, the light from the light source floats up the outer peripheral edge of the inspection object on the transparent inspection object, and the light passing through the inspection object is reflected by the reflecting mirror and again inspected. Since the outer peripheral edge of the inspection object is further lifted when passing through the object, the camera can satisfactorily capture the outer peripheral edge of the inspection object on the transparent inspection object. Here, the light source includes one that emits light from a light source through a light guide such as an optical fiber.
[0015]
The inspection method of the present invention according to
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 and FIG. 2 show an embodiment of an inspection method according to the present invention. In this embodiment, a ring light (not shown) disposed in a
[0017]
As shown in FIG. 1, a
[0018]
Below the
[0019]
Connected to the
[0020]
As shown in FIG. 2, the
[0021]
Then, the light from the ring light is directed so as to irradiate the lead wiring 9 which is an inspection object on the inspection object directly under the
[0022]
Then, after the light reflected by the reflecting
[0023]
In this way, by using the two elements of the number and the length of the routing wirings in combination, the electrical short circuit and the disconnection of the routing wiring 9 can be detected with an accuracy of almost 98%. Further, since the number and length are detected by binarization processing in the image processing device 15, it is possible to measure in a short time and the inspection time is greatly shortened.
[0024]
According to the inspection method of the present embodiment described above, only the outer peripheral edge of the routing wiring 9 connected to the transparent electrode 4 can be lifted, and the visibility of the routing wiring 9 itself can be lowered, so that the contrast is enhanced. Thus, good inspection accuracy can be obtained in a short time.
[0025]
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various change is possible as needed. For example, in the embodiment described above, oblique illumination using a ring light is used, but a reflecting mirror may be added to coaxial incident illumination using a point light source such as a halogen lamp and a half mirror. Further, the inspection method of the present invention is not limited to the above-described inspection of the lead wiring in the transparent electrode of the liquid crystal display element, and can be applied to the inspection of various translucent members.
[0026]
【The invention's effect】
As described above, according to the inspection method of the present invention, it is possible to perform a high-precision inspection in a short time so that sufficient contrast can be obtained for image processing even for an inspection object made of a transparent material. Can do.
[0027]
That is, the inspection object is light-transmitting, and a reflection mirror is disposed on the back of the inspection object, and the reflected image transmitted by the reflection mirror is transmitted again through the inspection object, and the inspection object Since the combined image with the reflected image directly reflected on the surface is taken into the camera, the light from the light source floats up the outer peripheral edge of the inspection object on the transparent inspection object, and the light passing through the inspection object is reflected Since the outer peripheral edge of the inspection object is further lifted when it is reflected by the mirror and passes through the inspection object again, the camera can capture the outer peripheral edge of the inspection object on the transparent inspection object well. Thus, a good inspection result can be obtained.
[0028]
In addition, when the object to be inspected is a transparent substrate of a liquid crystal display element, it is possible to raise the outer peripheral edge well even for fine inspection objects such as the wiring of the transparent electrode formed on the substrate. A good inspection can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view for explaining an embodiment of an inspection method according to the present invention. FIG. 2 is a front view of the main part of FIG. 1. FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a general liquid crystal display element. Explanation】
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid
Claims (2)
前記被検査物が光透過性であること、および被検査物の背部に反射鏡を配設し、この反射鏡による反射光が再度被検査物を透過した透過画像と、前記被検査物の表面で直接反射した反射画像との合成画像を前記カメラに取り込むようにしたことを特徴とする画像処理装置を用いる検査方法。In an inspection method in which light from a light source is captured as an image into a camera through an inspection object, and the captured image is analyzed by an image processing device,
The inspection object is light-transmitting, and a reflection mirror is disposed on the back of the inspection object, and a transmission image in which reflected light from the reflection mirror is transmitted again through the inspection object, and the surface of the inspection object An inspection method using an image processing apparatus, wherein a composite image with a reflected image directly reflected by the camera is captured by the camera.
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