JP3875236B2 - Inspection method and apparatus for brittle material substrate end face - Google Patents

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Description

技術分野
本発明は、脆性材料基板の端面部を検査する方法および装置に関する。
背景技術
液晶表示パネルは、通常、一対のガラス基板である液晶パネル基板の間に液晶層を設けて形成されている。一方の液晶パネル基板の表面には、多数の配線が設けられており、また、相互に隣接する各側縁部表面には、各配線の電極端子が、それぞれ設けられている。このような液晶パネル基板は、大きな面積のマザー液晶パネル基板を分断することによって、複数枚が同時に製造される。
脆性材料基板の一種であるガラス基板は、スクライブ装置によってガラス表面にスクライブラインを形成し、次いで、ブレイク装置によってガラス基板に曲げモーメントを加えることにより、スクライブラインに沿って分断される。液晶パネル基板も、マザー液晶パネル基板を分断することによって、複数枚の液晶パネル基板が同時に製造される。なお、マザー液晶パネル基板は、分断される液晶パネル基板のそれぞれの領域に予め配線および電極端子が設けられており、また、分断された液晶パネル基板の端部に、配線および電極端子が形成される。
このようなマザー液晶パネル基板を分断して液晶パネル基板を製造する場合、分断された液晶パネル基板の端面に欠けが発生すると、この欠けによって、予め設けられた電極端子、あるいは、後工程にて製造される電極端子に傷がつくおそれがある。また、この欠けが、貝割れ状欠陥（貝殻模様の欠け）に発展すると、液晶パネル基板に設けられた電極端子が切断されるおそれもある。このように、端面に欠陥が生じた液晶パネル基板を使用して液晶表示パネルが製造されると、製造された液晶表示パネルが正常に動作せず不良品となるために、歩留まりが低下し、液晶表示パネルの製造コストが増加するという問題がある。
このような問題を防ぐために、マザー液晶パネル基板を分断して液晶パネル基板が製造されると、製造された液晶パネル基板を後工程に搬送する前に、液晶パネルの端面における欠陥の有無を発見することが重要になっている。
従来は、マザー液晶パネル基板を分断して液晶パネル基板を製造した後に、目視によって液晶パネル基板の端面における欠け等の有無を検査していたが、このような目視による検査法では、液晶パネル基板の端面の微細な欠け等を見落とすおそれがある。しかも、液晶パネル基板の側縁部を目視するための検査員が必要となり、これにより、液晶表示パネルの製造コストを増加させる要因にもなっている。
このような検査方法に対して、液晶パネル基板の端面近傍部分を撮像装置によって撮像して、撮像された画像データを画像処理することにより、欠け等の欠陥の有無を検査する方法も考えられている。しかしながら、このような方法によって欠け等の欠陥の有無を検出するためには、画像データを３次元処理する必要があり、しかも、欠陥とされる欠け等の形状が一様でないために、画像データによる良否判定が容易でないために、安価な検査装置を実現できないという問題がある。
本発明は、このような問題を解決するものであり、脆性材料基板の端面における欠け等の欠陥の有無を自動で検査することができる新規な検査方法および検査装置を提供することを目的とする。
発明の開示
本発明の検査装置は、脆性材料基板が水平状態で載置されるテーブルと、該テーブルを所定方向へ移動させるテーブル移動手段と、該テーブルを水平方向に沿って回転させるテーブル水平回転手段と、該脆性材料基板の端面部に光を照射する光源と、該光源に照射されて該脆性材料基板の端面部から反射された反射光を受光する光量検出手段と、該光量検出手段によって受光された前記端面部からの反射光の光量に基づいて前記端面部の品質の良否を判定する判定手段と、を具備し、これにより上記目的が達成される。
前記判定手段は、前記光量検出手段で受光した反射光の光量の上限値および下限値が予め設定されており、該光量検出手段で受光した反射光の光量が該上限値を上回ったとき、または該下限値を下回ったときに、前記脆性材料基板の端面部が品質不良であると判定することを特徴とする。
前記判定手段は、前記脆性材料基板の端面部の品質不良の種類を区別することを特徴とする。
前記光源は、前記脆性材料基板の端面部に対して垂直方向に光を照射する第１の光源と、前記脆性材料基板の端面部の両側から斜め方向に照射する第２の光源とを有し、該光量検出手段は、該第１の光源によって該脆性材料基板の端面部に光を照射した場合に、該脆性材料基板の端面部からの反射光の光量を検出する第１の光量検出手段と、該第２の光源によって該脆性材料基板の端面部に光を照射した場合に、照射する光の脆性材料基板の端面部からの反射光の光量を検出する第２の光量検出手段とを備え、前記第１の光量検出手段と前記第２の光量検出手段のうち少なくとも一つの光量検出手段を用いることを特徴とする。
前記光量検出手段がＣＣＤカメラであることを特徴とする。
前記光量検出手段が受光素子であることを特徴とする。
前記脆性材料基板のコーナを形成する２辺を撮像して、該脆性材料基板のコーナを形成する２辺の画像データを取り込む撮像手段を含み、該画像データに基づいて前記脆性材料基板のコーナの位置を認識することを特徴とする。
前記撮像手段がＣＣＤカメラであることを特徴とする。
本発明の検査方法は、脆性材料基板の端面部の品質の良否を判定する方法であって、該端面部に沿って相対的に移動するように該端面部に光を照射するステップと、該端面部からの反射光を受光するステップと、受光された該反射光の光量に基づいて該端面部の品質の良否を判定するステップと、を包含し、これにより上記目的が達成される。
前記判定するステップは、受光された前記反射光の光量の上限値および下限値を予め設定して、受光された該反射光の光量が上限値を上回ったとき、または下限値を下回ったときに、前記脆性材料基板の端面部が品質不良であると判定するステップであることを特徴とする。
前記判定するステップは、前記脆性材料基板の端面部の品質不良の種類を区別するステップをさらに包含することを特徴とする。
前記照射するステップは、前記脆性材料基板の端面部に対して垂直方向に光を照射する第１の照射するステップと、前記脆性材料基板の端面部の両側から斜め方向に光を照射する第２の照射するステップとを包含し、前記受光するステップは、該第１の照射するステップによって前記脆性材料基板の端面部に光を照射した場合に、該脆性材料基板の端面部からの反射光の光量を受光する第１の受光するステップと、該第２の照射するステップによって該脆性材料基板の端面部に光を照射した場合に、照射する光の脆性材料基板の端面部からの反射光の光量を受光する第２の受光するステップとを包含し、前記第１の受光するステップと前記第２の受光するステップのうち少なくともいずれかが行われることを特徴とする。
前記受光するステップがＣＣＤカメラによって行われることを特徴とする。
前記受光するステップが受光素子によって行われることを特徴とする。
前記脆性材料基板のコーナを形成する２辺を撮像して、該脆性材料基板のコーナを形成する２辺の画像データを取り込むステップと、該画像データに基づいて前記脆性材料基板のコーナの位置を認識するステップと、を包含することを特徴とする。
前記２辺の画像データを取り込むステップは、ＣＣＤカメラによって行われることを特徴とする。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の脆性材料基板の端面の欠けを検出する原理を示す斜視図である。本発明の検査方法では、矢印Ａ方向に一定速度で移動している脆性材料基板であるガラス板１０１の端面部にスポット光１０３を照射するＬＥＤ光源１０２と、このＬＥＤ光源１０２から照射されて、ガラス板１０１の端面部からの反射光を受光するＣＣＤカメラ１０４とが使用され、ＣＣＤカメラ１０４によるガラス板１０１の端面部からの反射光量が検出される。ガラス板１０１の端面部に欠けが存在する場合、ＬＥＤ光源１０２から照射された光が、その欠けによって反射されると、その反射光量は、欠けが存在しない他の個所と比較して、若干低減するか、逆に増加する。
実際に、ＬＥＤ光源１０２からガラス板１０１の端面部に光を照射して、その反射光量を検出したところ、反射光の光量がほぼ一定になっているところでは、欠けは存在しないが、反射光の光量が顕著に多くなる個所と顕著に少なくなる個所では、いずれも欠けが存在する個所であった。従って、ＬＥＤ光源１０２から照射されてガラス板１０１の端面部によって反射された反射光の上限値および下限値を予め設定し、この端面部からの反射光が設定された上限値より上回ったとき、および下限値より下回ったときに、この端面部に欠けがある（端面部が品質不良である）ということを判定することができる。
図２は、本発明の１実施形態である脆性材料基板端面部の検査装置５０を示す斜視図である。テーブル１は、脆性材料基板２を真空吸引によって固定するように、移動ベース４上に配置されており、サーボモータ３により、移動ベース４上で水平方向（矢印θで示す方向）に回転可能となっている。この移動ベース４は、サーボモータ５およびそれにより軸回転するボールネジ６により、２条のレール７に沿って矢印Ｘで示す方向に移動する。
両側の支柱８により支持されたブリッジ板９は、レール７上を跨ぐように、矢印Ｙで示す方向に延在している。このブリッジ板９上には、サーボモータ１０ａおよびそれにより軸回転するボールネジ１１ａにより、Ｙ方向に移動する移動ベース１２ａが設けられている。この移動ベース１２ａには、垂直な状態でブリッジ板９とは直交するＸ方向に延出した検査機器取り付け板１３ａが設けられている。また、上述の同様の構成で、Ｙ方向に移動する移動ベース１２ｂが設けられており、この移動ベース１２ｂには、垂直な状態でブリッジ板９とは直交するＸ方向に延びる検査機器取り付け板１３ｂが設けられている。
検査機器取り付け板１３ａには、脆性材料基板２における一方の端面部Ｖａを撮像するために、それぞれが下方に向けられた一対の第１ＣＣＤカメラ１４ａおよび第２ＣＣＤカメラ１５ａが、Ｘ方向に沿って適当な間隔をあけて並べて取り付けられている。ブリッジ板９の遠方側に設けられた第１ＣＣＤカメラ１４ａの下端部には、その撮像領域を上方から照らすように、第１ＣＣＤカメラ１４ａの下端部を全周にわたって取り囲むように“ロ”の字型に配置された第１ＬＥＤ光源１６ａが取り付けられている。この第１ＬＥＤ光源１６ａは、第１ＣＣＤカメラ１４ａの光軸と同軸状態で光を照射するようになっている。
ブリッジ板９に近接して配置された第２ＣＣＤカメラ１５ａの撮像領域は、Ｘ方向に所定長を有する一対の第２ＬＥＤ光源１７ａから照射される光によってそれぞれ照らされるようになっている。各第２ＬＥＤ光源１７ａは、適当な支持部材によって、検査機器取り付け板１３ａに取り付けられており、第２ＣＣＤカメラ１５ａの撮像領域である脆性材料基板２の前記端面部Ｖａを両側から照すようになっている。各第２ＬＥＤ光源１７ａとしては、例えば、白色ＬＥＤが用いられるが、脆性材料基板２の前記端面部Ｖａを撮像するために必要な輝度が得られる光源であれば、これに限られることはない。
他方の検査機器取り付け板１３ｂには、脆性材料基板２における他方の端面部Ｖｂを撮像するために、それぞれが下方に向けられた一対の第３ＣＣＤカメラ１４ｂおよび第４ＣＣＤカメラ１５ｂが、Ｘ方向に沿って適当な間隔をあけて並べて取り付けられている。ブリッジ板９の遠方側に設けられた第３ＣＣＤカメラ１４ｂの下端部には、その撮像領域を上方から照らすように、第３ＣＣＤカメラ１４ｂの下端部を全周にわたって取り囲むように“ロ”の字型に配置された第３ＬＥＤ光源１６ｂが取り付けられている。この第３ＬＥＤ光源１６ｂは、第３ＣＣＤカメラ１４ｂの光軸と同軸状態で光を照射するようになっている。
ブリッジ板９に近接して配置された第４ＣＣＤカメラ１５ｂの撮像領域は、Ｘ方向に所定長を有する一対の第４ＬＥＤ光源１７ｂから照射される光によってそれぞれ照らされるようになっている。各第４ＬＥＤ光源１７ｂは、適当な支持部材によって、検査機器取り付け板１３ｂに取り付けられており、第４ＣＣＤカメラ１５ｂの撮像領域である脆性材料基板２の前記端面部Ｖｂを両側から照すようになっている。各第４ＬＥＤ光源１７ｂとしては、例えば、白色ＬＥＤが用いられるが、脆性材料基板２の前記端面部Ｕを撮像するために必要な輝度が得られる光源であれば、これに限られることはない。
図３は、上記検査装置５０の動作のフローチャートを示しており、以下、このフローチャートに従って検査装置５０の動作を説明する。
この検査装置５０によって検査を実施する際には、まず、ステップＳ１からステップＳ５までの初期設定を行う。
ステップＳ１では、第１ＣＣＤカメラ１４ａ、第３ＣＣＤカメラ１４ｂ、第２ＣＣＤカメラ１５ａおよび第４ＣＣＤカメラ１５ｂの露光時間を設定し、ステップＳ２において、第１ＣＣＤカメラ１４ａ、第３ＣＣＤカメラ１４ｂ、第２ＣＣＤカメラ１５ａおよび第４ＣＣＤカメラ１５ｂの取り込みライン数（初期値：例えば４８０）を設定する。ステップＳ３において、第１ＣＣＤカメラ１４ａ、第３ＣＣＤカメラ１４ｂ、第２ＣＣＤカメラ１５ａおよび第４ＣＣＤカメラ１５ｂの視野を設定する。ここで、第１ＣＣＤカメラ１４ａ、第３ＣＣＤカメラ１４ｂ、第２ＣＣＤカメラ１５ａおよび第４ＣＣＤカメラ１５ｂの視野は、第１ＣＣＤカメラ１４ａ、第３ＣＣＤカメラ１４ｂ、第２ＣＣＤカメラ１５ａおよび第４ＣＣＤカメラ１５ｂ自体の解像度（例えば、５１２×４８０画素）の範囲内で任意に設定される。
ステップＳ４においては、第１ＣＣＤカメラ１４ａ、第３ＣＣＤカメラ１４ｂ、第２ＣＣＤカメラ１５ａおよび第４ＣＣＤカメラ１５ｂが取り込む画像データを画像処理するために必要な各種パラメータを設定する。ステップＳ５においては、検査装置５０を自動運転するために必要な機械パラメータを設定する。
検査装置５０の初期設定が完了した後、ステップＳ６において、検査装置５０の自動運転をスタートする。ＬＥＤ光源１６ａ、１６ｂ、１７ａおよび１７ｂを点灯して、第１ＣＣＤカメラ１４ａ、第３ＣＣＤカメラ１４ｂ、第２ＣＣＤカメラ１５ａおよび第４ＣＣＤカメラ１５ｂの撮像領域を照射する。これらの光源によるスポットサイズは、第１ＣＣＤカメラ１４ａ、第３ＣＣＤカメラ１４ｂ、第２ＣＣＤカメラ１５ａおよび第４ＣＣＤカメラ１５ｂの撮像領域を十分にカバーできるサイズである。すなわち、撮像領域は、これらの光源により、ＣＣＤカメラが撮像領域を撮像し、検査に必要な精度で撮像領域の画像データを取り込むために必要な輝度で照射される。次のステップＳ７において、搬送ロボット（図示せず）により、脆性材料基板２がテーブル１上に載置され、吸引固定される。ステップＳ８において、４つのＣＣＤカメラ１４および１４ｂ又は１５ａおよび１５ｂによって脆性材料基板２のコーナＣａ、Ｃｂを撮像するために、サーボモータ３およびサーボモータ５を駆動させて、検査対象である脆性材料基板２を吸引固定したテーブル１が位置決めされる。
ステップＳ９において、４つのＣＣＤカメラ１４ａおよび１４ｂ又は１５ａおよび１５ｂを用いて撮像された脆性材料基板２の端面部の画像データを画像処理し、脆性材料基板２の端面部を画像認識をすることにより、脆性材料基板２の２つのコーナＣａ、Ｃｂを構成するそれぞれの２辺が矩形範囲にて決定される。図５は、ステップ９において、脆性材料基板２の２つコーナＣａ、Ｃｂのうちのいずれか一つのコーナを構成する２辺が矩形範囲内で画像認識されている様子を示した図である。なお、画像データは、ＣＣＤカメラによって画素ではなく画素のラインとして取り込まれる。
ステップＳ１０においては、コーナＣａを構成する２辺が決定され、その２辺が演算によって直線近似され、その２つ直線の交点を算出し、一方のコーナＣａの位置が認識される。ステップＳ１１においては、コーナＣｂを構成する２辺が指示され、その２辺が演算によって直線近似され、その２つ直線の交点を算出し、他方のコーナＣｂの位置が認識される。
次いで、ステップＳ１２においては、テーブル１は、検査する脆性材料基板２の端面部がテーブル１の移動方向と一致するように、サーボモータ３により、θ方向へ回転することによってアライメントされる。そして、ステップＳ１３において、テーブル１は、サーボモータ５の駆動によって軸回転させられるボールネジ６により所定の速度で２条のレール７に沿ってＸ方向に移動する。テーブル１がＸ方向へ所定の速度で移動する間に、ステップ１４において、２組の検査装置、すなわち、第１の検査装置（１０ａ〜１７ａ）および第２の検査装置（１０ｂ〜１７ｂ）によって脆性材料基板２の両端面部Ｖａ、Ｖｂが検査される。
図４は、このステップＳ１４における検査の詳細を示したフローチャートである。以下、図４のフローチャートを参照して、ステップＳ１４における検査の詳細を説明する。
ステップＳ５１においては、移動しているテーブル１上の脆性材料基板２に対し、第１ＣＣＤカメラ１４ａ、第２ＣＣＤカメラ１５ａを用いて、脆性材料基板２の端面部Ｖａを撮像し、脆性材料基板２の端面部Ｖａの画像データを取り込み、この画像データを画像処理する。なお、第１ＣＣＤカメラ１４ａおよび第２ＣＣＤカメラ１５ａの撮像領域は、例えば１辺が０．５ｍｍ〜２ｍｍである。同様に、第１ＣＣＤカメラ１４ａおよび第２ＣＣＤカメラ１５ａの画像の取り込みに並行して、第３ＣＣＤカメラ１４ｂおよび第４ＣＣＤカメラ１５ｂも同様の画像の取り込みを実行する。
ステップＳ５２においては、テーブル１が、所定距離（例えば、撮像範囲に相当する長さ４０ｍｍ長）移動したかどうかが判断される。テーブル１が所定距離を移動したと判断された場合には、ステップＳ５３に進む。テーブル１が所定距離を移動していないと判断された場合には、所定距離（４０ｍｍ）移動するまでステップＳ５１およびステップＳ５２を繰り返し、第１ＣＣＤカメラ１４ａ、第２ＣＣＤカメラ１５ａによって脆性材料基板２の端面部Ｖａを撮像し、脆性材料基板２の端面部Ｖａの画像データを取り込み、この画像データを画像処理する。また、同時に第３ＣＣＤカメラ１４ｂ、第４ＣＣＤカメラ１５ｂによって脆性材料基板２の端面部Ｖｂを撮像し、脆性材料基板２の端面部Ｖｂの画像データを取り込み、この画像データを画像処理する。
ステップＳ５３において、第１ＣＣＤカメラ１４ａ、第２ＣＣＤカメラ１５ａによって取り込まれた所定距離（４０ｍｍ長）にわたる脆性材料基板２の端面部Ｖａの画像データに対し、脆性材料基板２の端面部の欠けの有無（端面部の品質の良否）が判定される。同様に、第３ＣＣＤカメラ１４ｂ、第４ＣＣＤカメラ１５ｂによって取り込まれた所定距離（４０ｍｍ長）にわたる脆性材料基板２の端面部Ｖｂの画像データに対し、脆性材料基板２の端面部の欠けの有無（端面部の品質の良否）が判定される。
図６は、脆性材料基板２の端面からの反射光の光量を表示したヒストグラムを示した図である。このヒストグラムにおいて、脆性材料基板２の端面部からの反射光の光量は、ＣＣＤカメラによって取り込まれた所定距離（４０ｍｍ長）にわたる脆性材料基板２の端面部の画像データを画像処理することにより、０〜２５５の段階の濃淡度を有する濃度として表示されている。反射光の光量が所定の上限値である判定最高濃度と所定の下限値である判定最低濃度との間にあることを端面部の品質の判定基準とする。すなわち、端面部の個所からの反射光の光量が判定最高濃度と判定最低濃度との間にある場合には、その端面部の個所に異常はないと判定され、端面部の個所からの反射光の光量がその判定最高濃度を上回った場合または判定最低濃度を下回った場合には、その端面部の個所に異常があると判定される。
脆性材料基板２の端面部の品質の良否が判定されると、第１ＣＣＤカメラ１４ａおよび第２ＣＣＤカメラ１５ａによって撮像された脆性材料基板２の端面部の同一の個所からの反射光の光量の両方が判定最高濃度と判定最低濃度との間にない場合もあれば、第１ＣＣＤカメラ１４ａおよび第２ＣＣＤカメラ１５ａによって撮像された脆性材料基板２の端面部の同一の個所からの反射光の光量の一方のみが判定最高濃度と判定最低濃度との間にない場合もある。このような場合を考慮して、少なくとも第１ＣＣＤカメラ１４ａおよび第２ＣＣＤカメラ１５ａのいずれか一方のカメラによって撮像された脆性材料基板２の端面部の同一の個所からの反射光の光量が判定最高濃度と判定最低濃度との間にない場合、その端面部の個所が品質不良であると判定される。同様に、第３ＣＣＤカメラ１４ｂおよび第４ＣＣＤカメラ１５ｂのいずれか一方によって撮像された脆性材料基板２の端面部の個所からの反射光の光量が判定最高濃度と判定最低濃度との間にない場合、その端面部の個所が品質不良であると判定される。
ステップＳ５４では、脆性材料基板２の１辺の全長にわたって走査が終了したか否かが判断される。脆性材料基板２の１辺の全長にわたって走査が終了していない場合には、ステップＳ５１において、改めて次の所定距離（４０ｍｍ長）にわたって端面部の画像データの作成が実行される。ここで、脆性材料基板２の端面部の品質の良否の判定を所定距離（４０ｍｍ長）毎に区分したのは、テーブル１を所定の速度で移動させたとき、所定距離（４０ｍｍ長）で収集されたデータであれば、その所定距離（４０ｍｍ長）の移動時間内で画像判定を行なえるためであり、画像処理機器とシーケンサの処理能力に応じて、テーブル１の移動速度および所定距離（ここでの説明では４０ｍｍ長の設定値）は変化させることができる。また、画像処理装置およびＣＣＤカメラを選定する場合、本発明の検査装置の検査能力やテーブル１の移動速度は選定された画像処理装置のメモリやＣＣＤカメラの画素数によって左右される。
ステップ１４において脆性材料基板２の端面部の品質の不良を判定した後、ステップＳ１５において、テーブル１が９０°回転し、テーブル１が９０°回転したことに対応して第１検査装置（１０ａ〜１７ａ）および第２検査装置（１０ｂ〜１７ｂ）が所定位置に移動させられる。そして、ステップＳ１６において、テーブル１は所定の除材位置へ移動が開始され、その後、ステップＳ１７において、残りの２辺の端面部に対してステップＳ１４と同様の検査が実行される。
ステップＳ１８においては、検査終了後にテーブル１が所定の除材位置へ移動する。その後、ステップＳ１９において、それまでに取り込んだ端面部の画像データがリセットされ、ステップＳ２０において、次に検査する脆性材料基板２が所定の待機位置にあるかどうかが判断される。次に検査する脆性材料基板２が所定の待機位置にある場合には、ステップＳ７に戻り、上述した一連の検査が繰返えされる。次に検査する脆性材料基板２が所定の待機位置にない場合には、検査終了となる。
上述のように脆性材料基板のコーナを認識するためにはＣＣＤカメラのような撮像手段が必要となるが、脆性材料基板の端面部からの反射光の光量のみを検出して端面部に欠けがあるかどうかを検査するのみであれば、ＣＣＤカメラの代わりに安価な単なる受光素子であってもよい。
本発明では、脆性材料基板の端面部の欠けを検出できる検査装置が提供される。このような脆性材料基板の端面部の欠けを検出するためには、照明の角度などを微妙に調節する必要がある。本発明では、第１ＬＥＤ光源１６ａ、第３ＬＥＤ光源１６ｂの光軸を第１ＣＣＤカメラ１４ａ、第３ＣＣＤカメラ１４ｂの撮像中心とほぼ一致させるようにし、さらに第２ＬＥＤ光源１７ａ、第４ＬＥＤ光源１７ｂの角度を図７のように脆性材料基板２の表面に対して３０°〜６０°の角度（好ましくは、３０°〜４５°の角度）で、脆性材料基板２の端面部の両側から照射することにより、前述した欠けの検出を自動的に行うことを可能となる。
さらに、図８ａおよびｂに示すように、透過照明１１２によって下方から透明な脆性材料基板１１１の下面を照射すると、透明脆性材料基板の端面部及び端面部内部のクラック等を検出することができる。図８ａは、透過照明１１２、透明脆性材料基板１１１、ＣＣＤカメラ１１３の位置関係を示した側面図であり、図８ｂは、その正面図である。図８ａおよび図８ｂの例では、ＣＣＤカメラ１１３が透明脆性材料基板１１１を透過する光が透明脆性材料基板１１１の表面に対して一方向に約６０°傾けた状態で受光される構成となっている。
さらに、本発明の検査装置は、脆性材料基板の端面部の個所からの反射光の光量が判定最高濃度と判定最低濃度との濃度差に基づいて、脆性材料基板の端面部の品質不良の種類を判定することができる。判定できる脆性材料基板の端面部の品質不良の種類としては、光源として第１ＬＥＤ光源１６ａ、第３ＬＥＤ光源１６ｂを用いた場合、測長、欠け、エグレ、貝割れ、（端面の）うねり、（脆性材料基板における）貼り合わせシールのシール切れ、割れなどが挙げられ、光源として第２ＬＥＤ光源１７ａ、第４ＬＥＤ光源１７ｂを用いた場合、欠け、エグレ、貝割れ、破断残り、薄皮残り、（液晶パネル基板における）封入口貝柱欠けなどが挙げられる。また、判定できる透明脆性材料基板の端面部の品質不良の種類として、光源である透過照明に対して垂直にカメラを設置した場合には、欠け、貝割れ、コーナ欠けなどが挙げられ、光源である透過照明に対して斜めにカメラを設置した場合にはクラックなどが挙げられる。
産業上の利用可能性
以上説明したように、本発明は、脆性材料基板の端面部に光を照射して、脆性材料基板の端面部からの反射光の光量が所定の上限値より上回ったとき、および所定の下限値より下回ったときには、脆性材料基板の端面部に欠陥につながる欠けがある（品質不良である）と判定することにより、比較的簡素な機器構成ながら、脆性材料基板の端面部の欠陥を高い精度で検出することができる検査方法およびその装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の検出原理を説明するために用いた斜視図である。
図２は、本発明の１実施形態を示した脆性材料基板の端面を検査する検査装置の斜視図である。
図３は、図２の検査装置における制御動作を示したフローチャートである。
図４は、図３におけるフローチャートのステップＳ１４の詳細を示したフローチャートである。
図５は、脆性材料基板のコーナを検出する手法を示した図である。
図６は、脆性材料基板の端面からの反射光の光量を表示したヒストグラムを示した図である。
図７は、本発明の実施形態に用いられるＬＥＤ光源と脆性材料基板との位置関係を示した図である。
図８ａは、本発明の１実施形態に用いられる透過光源と検査対象である透明脆性材料基板との位置関係を示した図である。
図８ｂは、本発明の１実施形態に用いられる透過光源と検査対象である透明脆性材料基板との位置関係を示した図である。Technical field
The present invention relates to a method and an apparatus for inspecting an end face portion of a brittle material substrate.
Background art
A liquid crystal display panel is usually formed by providing a liquid crystal layer between a liquid crystal panel substrate which is a pair of glass substrates. A number of wirings are provided on the surface of one liquid crystal panel substrate, and electrode terminals for the wirings are provided on the surfaces of the side edges adjacent to each other. A plurality of such liquid crystal panel substrates are manufactured simultaneously by dividing the mother liquid crystal panel substrate having a large area.
A glass substrate, which is a kind of brittle material substrate, is cut along a scribe line by forming a scribe line on the glass surface with a scribe device and then applying a bending moment to the glass substrate with a break device. As for the liquid crystal panel substrate, a plurality of liquid crystal panel substrates are simultaneously manufactured by dividing the mother liquid crystal panel substrate. In the mother liquid crystal panel substrate, wiring and electrode terminals are provided in advance in respective regions of the divided liquid crystal panel substrate, and wiring and electrode terminals are formed at the ends of the divided liquid crystal panel substrate. The
When a liquid crystal panel substrate is manufactured by dividing such a mother liquid crystal panel substrate, if a chip occurs on the end face of the cut liquid crystal panel substrate, the chip may cause a chip electrode or a post-process provided in advance. The manufactured electrode terminal may be damaged. Further, when the chip develops into a shell crack-like defect (chip of the shell pattern), the electrode terminal provided on the liquid crystal panel substrate may be cut. In this way, when a liquid crystal display panel is manufactured using a liquid crystal panel substrate having defects on the end face, the manufactured liquid crystal display panel does not operate normally and becomes a defective product, resulting in a decrease in yield. There is a problem that the manufacturing cost of the liquid crystal display panel increases.
In order to prevent such problems, when the liquid crystal panel substrate is manufactured by dividing the mother liquid crystal panel substrate, it is discovered whether there is a defect in the end face of the liquid crystal panel before the manufactured liquid crystal panel substrate is transported to a subsequent process. It has become important to do.
Conventionally, after manufacturing the liquid crystal panel substrate by dividing the mother liquid crystal panel substrate, the end surface of the liquid crystal panel substrate is visually inspected for defects and the like. There is a risk of overlooking a minute chipping or the like of the end face. In addition, an inspector is required to visually check the side edge of the liquid crystal panel substrate, which increases the manufacturing cost of the liquid crystal display panel.
In contrast to such an inspection method, a method of inspecting the presence or absence of defects such as chipping by imaging the vicinity of the end face of the liquid crystal panel substrate with an imaging device and performing image processing on the captured image data is also conceivable. Yes. However, in order to detect the presence or absence of defects such as defects by such a method, it is necessary to process the image data three-dimensionally, and since the shape of defects such as defects is not uniform, the image data Therefore, there is a problem that an inexpensive inspection device cannot be realized.
The present invention solves such problems, and an object of the present invention is to provide a novel inspection method and inspection apparatus capable of automatically inspecting the presence or absence of defects such as chips on the end face of a brittle material substrate. .
Disclosure of the invention
The inspection apparatus of the present invention includes a table on which a brittle material substrate is placed in a horizontal state, table moving means for moving the table in a predetermined direction, table horizontal rotating means for rotating the table along the horizontal direction, A light source for irradiating light to the end surface portion of the brittle material substrate, a light amount detecting means for receiving reflected light reflected from the end surface portion of the brittle material substrate, and received by the light amount detecting means Determination means for determining whether the quality of the end face portion is good or not based on the amount of reflected light from the end face portion, thereby achieving the above object.
The determination means is preset with an upper limit value and a lower limit value of the amount of reflected light received by the light amount detection means, and when the amount of reflected light received by the light amount detection means exceeds the upper limit value, or When the value is below the lower limit value, it is determined that the end face portion of the brittle material substrate is defective in quality.
The determination means distinguishes between types of quality defects in the end face portion of the brittle material substrate.
The light source includes a first light source that irradiates light in a direction perpendicular to an end surface portion of the brittle material substrate, and a second light source that irradiates obliquely from both sides of the end surface portion of the brittle material substrate. The light quantity detecting means detects the light quantity of the reflected light from the end face portion of the brittle material substrate when the end face portion of the brittle material substrate is irradiated with light by the first light source. And a second light amount detecting means for detecting the amount of reflected light from the end surface portion of the brittle material substrate when the end surface portion of the brittle material substrate is irradiated with light by the second light source. And at least one of the first light quantity detection means and the second light quantity detection means is used.
The light quantity detecting means is a CCD camera.
The light quantity detecting means is a light receiving element.
Imaging means for capturing images of two sides forming the corners of the brittle material substrate and capturing image data of the two sides forming the corners of the brittle material substrate, and based on the image data, It is characterized by recognizing the position.
The image pickup means is a CCD camera.
The inspection method of the present invention is a method for determining the quality of the end surface portion of the brittle material substrate, the step of irradiating the end surface portion with light so as to move relatively along the end surface portion, and The step of receiving the reflected light from the end face part and the step of judging the quality of the end face part based on the received light quantity of the reflected light are included, thereby achieving the above object.
The determining step sets an upper limit value and a lower limit value of the light amount of the reflected light received in advance, and when the light amount of the received reflected light exceeds the upper limit value or falls below the lower limit value. The step of determining that the end face portion of the brittle material substrate is poor in quality is characterized in that
The step of determining further includes a step of distinguishing types of quality defects at the end face portions of the brittle material substrate.
The irradiating step includes a first irradiating step of irradiating light in a direction perpendicular to an end surface portion of the brittle material substrate, and a second irradiating light obliquely from both sides of the end surface portion of the brittle material substrate. The step of receiving light includes the step of reflecting light from the end surface portion of the brittle material substrate when the end surface portion of the brittle material substrate is irradiated with light in the first irradiation step. When light is irradiated to the end face portion of the brittle material substrate by the first light receiving step for receiving the light amount and the second irradiating step, the reflected light from the end face portion of the brittle material substrate is irradiated. And a second light receiving step for receiving the amount of light, wherein at least one of the first light receiving step and the second light receiving step is performed.
The step of receiving light is performed by a CCD camera.
The step of receiving light is performed by a light receiving element.
Imaging two sides forming the corners of the brittle material substrate, capturing image data of the two sides forming the corners of the brittle material substrate, and determining the positions of the corners of the brittle material substrate based on the image data And a step of recognizing.
The step of taking in the image data of the two sides is performed by a CCD camera.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing the principle of detecting chipping of an end face of a brittle material substrate according to the present invention. In the inspection method of the present invention, the LED light source 102 that irradiates the spot light 103 to the end surface portion of the glass plate 101 that is a brittle material substrate moving at a constant speed in the direction of the arrow A, A CCD camera 104 that receives the reflected light from the end surface of the glass plate 101 is used, and the amount of light reflected from the end surface of the glass plate 101 by the CCD camera 104 is detected. In the case where there is a chip in the end surface portion of the glass plate 101, when the light emitted from the LED light source 102 is reflected by the chip, the amount of reflected light is slightly reduced compared to other portions where there is no chip. Or increase on the contrary.
Actually, the LED light source 102 irradiates light to the end surface portion of the glass plate 101 and detects the amount of reflected light. When the amount of reflected light is substantially constant, there is no chipping. In the places where the amount of light is significantly increased and the places where the amount of light is remarkably reduced, both are places where there is a chip. Therefore, when the upper limit value and the lower limit value of the reflected light irradiated from the LED light source 102 and reflected by the end face portion of the glass plate 101 are set in advance, and the reflected light from this end face portion exceeds the set upper limit value, And when it falls below the lower limit value, it can be determined that there is a chip in the end face part (the end face part has poor quality).
FIG. 2 is a perspective view showing an inspection apparatus 50 for a brittle material substrate end face according to an embodiment of the present invention. The table 1 is disposed on the moving base 4 so as to fix the brittle material substrate 2 by vacuum suction, and can be rotated in the horizontal direction (direction indicated by the arrow θ) on the moving base 4 by the servo motor 3. It has become. The moving base 4 is moved in the direction indicated by the arrow X along the two rails 7 by the servo motor 5 and the ball screw 6 that rotates by the servo motor 5.
The bridge plate 9 supported by the pillars 8 on both sides extends in the direction indicated by the arrow Y so as to straddle the rail 7. On the bridge plate 9, there is provided a moving base 12a that moves in the Y direction by a servo motor 10a and a ball screw 11a that rotates by the servo motor 10a. The moving base 12a is provided with an inspection device mounting plate 13a extending in the X direction perpendicular to the bridge plate 9 in a vertical state. In addition, a moving base 12b that moves in the Y direction is provided in the same configuration as described above, and the moving base 12b has an inspection instrument mounting plate 13b that extends in the X direction perpendicular to the bridge plate 9 in a vertical state. Is provided.
A pair of first CCD camera 14a and second CCD camera 15a, each of which is directed downward, are appropriately arranged along the X direction in order to image one end face portion Va of the brittle material substrate 2 on the inspection device mounting plate 13a. They are installed side by side with a large gap. At the lower end of the first CCD camera 14a provided on the far side of the bridge plate 9, a "B" shape is formed so as to surround the lower end of the first CCD camera 14a over the entire circumference so as to illuminate the imaging region from above. The 1st LED light source 16a arrange | positioned to is attached. The first LED light source 16a emits light in a state of being coaxial with the optical axis of the first CCD camera 14a.
The imaging area of the second CCD camera 15a arranged in the vicinity of the bridge plate 9 is illuminated by light emitted from a pair of second LED light sources 17a having a predetermined length in the X direction. Each of the second LED light sources 17a is attached to the inspection equipment mounting plate 13a by an appropriate support member, and illuminates the end face portion Va of the brittle material substrate 2 that is an imaging region of the second CCD camera 15a from both sides. ing. As each 2nd LED light source 17a, white LED is used, for example, However, if it is a light source which can obtain the brightness | luminance required in order to image the said end surface part Va of the brittle material board | substrate 2, it will not be restricted to this.
A pair of third CCD camera 14b and fourth CCD camera 15b, which face each other downward in order to image the other end face portion Vb of the brittle material substrate 2, are provided on the other inspection device mounting plate 13b along the X direction. Are mounted side by side at appropriate intervals. At the lower end of the third CCD camera 14b provided on the far side of the bridge plate 9, a "B" shape is formed so as to surround the lower end of the third CCD camera 14b over the entire circumference so as to illuminate the imaging region from above. The 3rd LED light source 16b arrange | positioned is attached. The third LED light source 16b emits light in a state coaxial with the optical axis of the third CCD camera 14b.
The imaging area of the fourth CCD camera 15b disposed in the vicinity of the bridge plate 9 is illuminated by light emitted from a pair of fourth LED light sources 17b having a predetermined length in the X direction. Each of the fourth LED light sources 17b is attached to the inspection device mounting plate 13b by an appropriate support member, and illuminates the end surface portion Vb of the brittle material substrate 2 that is an imaging region of the fourth CCD camera 15b from both sides. ing. As each 4th LED light source 17b, white LED is used, for example, However, if it is a light source which can obtain the brightness | luminance required in order to image the said end surface part U of the brittle material board | substrate 2, it will not be restricted to this.
FIG. 3 shows a flowchart of the operation of the inspection apparatus 50. Hereinafter, the operation of the inspection apparatus 50 will be described with reference to this flowchart.
When the inspection is performed by the inspection apparatus 50, first, the initial setting from step S1 to step S5 is performed.
In step S1, the exposure times of the first CCD camera 14a, the third CCD camera 14b, the second CCD camera 15a and the fourth CCD camera 15b are set. In step S2, the first CCD camera 14a, the third CCD camera 14b, the second CCD camera 15a and the second CCD camera 15a are set. The number of lines taken by the 4CCD camera 15b (initial value: 480, for example) is set. In step S3, the visual fields of the first CCD camera 14a, the third CCD camera 14b, the second CCD camera 15a, and the fourth CCD camera 15b are set. Here, the field of view of the first CCD camera 14a, the third CCD camera 14b, the second CCD camera 15a, and the fourth CCD camera 15b is the resolution of the first CCD camera 14a, the third CCD camera 14b, the second CCD camera 15a, and the fourth CCD camera 15b itself (for example, 512 × 480 pixels).
In step S4, various parameters necessary for image processing of image data captured by the first CCD camera 14a, the third CCD camera 14b, the second CCD camera 15a, and the fourth CCD camera 15b are set. In step S5, machine parameters necessary for automatically operating the inspection apparatus 50 are set.
After the initial setting of the inspection apparatus 50 is completed, automatic operation of the inspection apparatus 50 is started in step S6. The LED light sources 16a, 16b, 17a and 17b are turned on to irradiate the imaging areas of the first CCD camera 14a, the third CCD camera 14b, the second CCD camera 15a and the fourth CCD camera 15b. The spot size by these light sources is a size that can sufficiently cover the imaging areas of the first CCD camera 14a, the third CCD camera 14b, the second CCD camera 15a, and the fourth CCD camera 15b. That is, the imaging area is irradiated with the brightness required for the CCD camera to capture the imaging area and to capture the image data of the imaging area with the accuracy required for the inspection by these light sources. In the next step S7, the brittle material substrate 2 is placed on the table 1 and sucked and fixed by a transfer robot (not shown). In step S8, in order to image the corners Ca and Cb of the brittle material substrate 2 by the four CCD cameras 14 and 14b or 15a and 15b, the servo motor 3 and the servo motor 5 are driven, and the brittle material substrate to be inspected. The table 1 to which 2 is fixed by suction is positioned.
In step S9, the image data of the end face portion of the brittle material substrate 2 imaged using the four CCD cameras 14a and 14b or 15a and 15b is subjected to image processing, and the end face portion of the brittle material substrate 2 is recognized. The two sides constituting the two corners Ca and Cb of the brittle material substrate 2 are determined within a rectangular range. FIG. 5 is a diagram showing a state in which image recognition is performed in step 9 on two sides constituting any one of the two corners Ca and Cb of the brittle material substrate 2. Note that the image data is captured by the CCD camera as pixel lines instead of pixels.
In step S10, two sides constituting the corner Ca are determined, the two sides are linearly approximated by calculation, the intersection of the two straight lines is calculated, and the position of one corner Ca is recognized. In step S11, the two sides constituting the corner Cb are designated, the two sides are linearly approximated by calculation, the intersection of the two straight lines is calculated, and the position of the other corner Cb is recognized.
Next, in step S12, the table 1 is aligned by being rotated in the θ direction by the servo motor 3 so that the end surface portion of the brittle material substrate 2 to be inspected coincides with the moving direction of the table 1. In step S <b> 13, the table 1 is moved in the X direction along the two rails 7 at a predetermined speed by the ball screw 6 that is rotated by the drive of the servomotor 5. While the table 1 moves at a predetermined speed in the X direction, in step 14, it is brittle by two sets of inspection devices, namely the first inspection device (10a-17a) and the second inspection device (10b-17b). Both end surface portions Va and Vb of the material substrate 2 are inspected.
FIG. 4 is a flowchart showing details of the inspection in step S14. Hereinafter, the details of the inspection in step S14 will be described with reference to the flowchart of FIG.
In step S51, the edge surface Va of the brittle material substrate 2 is imaged on the brittle material substrate 2 on the moving table 1 using the first CCD camera 14a and the second CCD camera 15a. The image data of the end face portion Va is taken in, and this image data is subjected to image processing. In addition, as for the imaging area of the 1st CCD camera 14a and the 2nd CCD camera 15a, one side is 0.5 mm-2 mm, for example. Similarly, the third CCD camera 14b and the fourth CCD camera 15b execute similar image capturing in parallel with the image capturing by the first CCD camera 14a and the second CCD camera 15a.
In step S52, it is determined whether or not the table 1 has moved a predetermined distance (for example, a length corresponding to an imaging range of 40 mm long). If it is determined that the table 1 has moved a predetermined distance, the process proceeds to step S53. If it is determined that the table 1 has not moved the predetermined distance, steps S51 and S52 are repeated until the table 1 moves by a predetermined distance (40 mm), and the end face of the brittle material substrate 2 is obtained by the first CCD camera 14a and the second CCD camera 15a. The part Va is imaged, the image data of the end face part Va of the brittle material substrate 2 is taken in, and the image data is subjected to image processing. At the same time, the end surface portion Vb of the brittle material substrate 2 is imaged by the third CCD camera 14b and the fourth CCD camera 15b, the image data of the end surface portion Vb of the brittle material substrate 2 is taken in, and the image data is processed.
In step S53, with respect to the image data of the end surface portion Va of the brittle material substrate 2 over a predetermined distance (40 mm length) captured by the first CCD camera 14a and the second CCD camera 15a, whether or not the end surface portion of the brittle material substrate 2 is missing ( The quality of the end face portion is determined. Similarly, with respect to the image data of the end surface portion Vb of the brittle material substrate 2 over a predetermined distance (40 mm length) captured by the third CCD camera 14b and the fourth CCD camera 15b, the presence or absence of the end surface portion of the brittle material substrate 2 (end surface) Part quality) is determined.
FIG. 6 is a diagram showing a histogram displaying the amount of reflected light from the end face of the brittle material substrate 2. In this histogram, the amount of reflected light from the end surface portion of the brittle material substrate 2 is 0 by performing image processing on the image data of the end surface portion of the brittle material substrate 2 over a predetermined distance (40 mm length) captured by the CCD camera. It is displayed as a density having a lightness level of ˜255. The criterion for determining the quality of the end face is that the amount of reflected light is between the highest determination density that is a predetermined upper limit and the lowest determination density that is a predetermined lower limit. That is, when the amount of reflected light from the end face portion is between the highest density and the lowest judgment density, it is judged that there is no abnormality in the end face portion, and the reflected light from the end face portion When the amount of light exceeds the determined maximum density or falls below the determined minimum density, it is determined that there is an abnormality at the end face portion.
When the quality of the end surface portion of the brittle material substrate 2 is determined, both the amount of reflected light from the same portion of the end surface portion of the brittle material substrate 2 imaged by the first CCD camera 14a and the second CCD camera 15a are obtained. In some cases, it may not be between the highest determination density and the lowest determination density, or only one of the amounts of reflected light from the same portion of the end face portion of the brittle material substrate 2 imaged by the first CCD camera 14a and the second CCD camera 15a. May not be between the highest determination density and the lowest determination density. In consideration of such a case, the light intensity of the reflected light from the same portion of the end surface portion of the brittle material substrate 2 picked up by at least one of the first CCD camera 14a and the second CCD camera 15a is determined as the highest density. If it is not between the determined minimum density and the determined minimum density, it is determined that the portion of the end surface portion is defective in quality. Similarly, when the amount of reflected light from the end surface portion of the brittle material substrate 2 imaged by one of the third CCD camera 14b and the fourth CCD camera 15b is not between the determination maximum density and the determination minimum density, It is determined that the end face portion has poor quality.
In step S54, it is determined whether scanning has been completed over the entire length of one side of the brittle material substrate 2. If scanning has not been completed over the entire length of one side of the brittle material substrate 2, image data of the end face is again created over the next predetermined distance (40 mm length) in step S51. Here, the determination of quality of the end face portion of the brittle material substrate 2 is divided into predetermined distances (40 mm length) because the table 1 is collected at a predetermined distance (40 mm length) when the table 1 is moved at a predetermined speed. This is because it is possible to perform image determination within the movement time of the predetermined distance (40 mm length) if the data has been processed, and the moving speed of the table 1 and the predetermined distance (here, depending on the processing capabilities of the image processing device and the sequencer) In the description in (4), the setting value of 40 mm length) can be changed. When selecting an image processing apparatus and a CCD camera, the inspection capability of the inspection apparatus of the present invention and the moving speed of the table 1 depend on the memory of the selected image processing apparatus and the number of pixels of the CCD camera.
After determining the poor quality of the end face portion of the brittle material substrate 2 in step 14, in step S15, the first inspection apparatus (10a to 10a to 10) corresponds to the table 1 rotating 90 degrees and the table 1 rotating 90 degrees. 17a) and the second inspection device (10b-17b) are moved to a predetermined position. In step S16, the table 1 starts to move to a predetermined material removal position. After that, in step S17, the same inspection as in step S14 is performed on the remaining end faces of the two sides.
In step S18, the table 1 moves to a predetermined material removal position after the inspection is completed. Thereafter, in step S19, the image data of the end face portion captured so far is reset, and in step S20, it is determined whether or not the brittle material substrate 2 to be inspected next is in a predetermined standby position. When the brittle material substrate 2 to be inspected next is in a predetermined standby position, the process returns to step S7, and the series of inspections described above are repeated. If the brittle material substrate 2 to be inspected next is not in the predetermined standby position, the inspection is completed.
As described above, in order to recognize the corner of the brittle material substrate, an imaging means such as a CCD camera is required. However, only the amount of reflected light from the end surface portion of the brittle material substrate is detected, and the end surface portion is not chipped. If it is only to check whether or not there is, a simple mere light receiving element may be used instead of the CCD camera.
In the present invention, an inspection apparatus capable of detecting a chip in an end face portion of a brittle material substrate is provided. In order to detect such a chipped end face of the brittle material substrate, it is necessary to finely adjust the angle of illumination and the like. In the present invention, the optical axes of the first LED light source 16a and the third LED light source 16b are made to substantially coincide with the imaging centers of the first CCD camera 14a and the third CCD camera 14b, and the angles of the second LED light source 17a and the fourth LED light source 17b are illustrated. 7 by irradiating from both sides of the end face portion of the brittle material substrate 2 at an angle of 30 ° to 60 ° (preferably an angle of 30 ° to 45 °) with respect to the surface of the brittle material substrate 2 as described above. It is possible to automatically detect missing chips.
Further, as shown in FIGS. 8A and 8B, when the lower surface of the transparent brittle material substrate 111 is irradiated from below by the transmitted illumination 112, the end face portion of the transparent brittle material substrate, cracks in the end face portion, and the like can be detected. FIG. 8A is a side view showing the positional relationship between the transmission illumination 112, the transparent brittle material substrate 111, and the CCD camera 113, and FIG. 8B is a front view thereof. In the example of FIGS. 8a and 8b, the CCD camera 113 receives light transmitted through the transparent brittle material substrate 111 in a state inclined about 60 ° in one direction with respect to the surface of the transparent brittle material substrate 111. Yes.
Furthermore, the inspection apparatus of the present invention is based on the difference in density between the highest determination density and the lowest determination density of the reflected light from the end face part of the brittle material substrate, and the type of defective quality at the end face part of the brittle material substrate. Can be determined. As the types of poor quality of the end face portion of the brittle material substrate that can be determined, when the first LED light source 16a and the third LED light source 16b are used as the light source, length measurement, chipping, aggression, shell cracking, (end face) waviness, (brittleness) For example, when the second LED light source 17a and the fourth LED light source 17b are used as the light source, chipping, aggression, shell cracking, remaining breakage, thin skin remaining, (liquid crystal panel substrate) (In) encapsulated scallop missing. In addition, as a type of quality defect at the end face of the transparent brittle material substrate that can be judged, when a camera is installed perpendicular to the transmitted light that is the light source, chipping, shell cracking, corner chipping, etc. can be mentioned. When a camera is installed obliquely with respect to certain transmitted illumination, cracks and the like can be cited.
Industrial applicability
As described above, the present invention irradiates light to the end face portion of the brittle material substrate, and the amount of reflected light from the end face portion of the brittle material substrate exceeds the predetermined upper limit value, and the predetermined lower limit value. When it is lower than that, it is determined that there is a defect (defect in quality) at the end face of the brittle material substrate, so that the defect on the end face of the brittle material substrate can be detected with high accuracy while having a relatively simple device configuration. It is possible to provide an inspection method and apparatus capable of detecting it.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view used for explaining the detection principle of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of an inspection apparatus for inspecting an end face of a brittle material substrate according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing a control operation in the inspection apparatus of FIG.
FIG. 4 is a flowchart showing details of step S14 in the flowchart in FIG.
FIG. 5 is a diagram showing a method for detecting a corner of a brittle material substrate.
FIG. 6 is a diagram showing a histogram displaying the amount of reflected light from the end face of the brittle material substrate.
FIG. 7 is a view showing the positional relationship between the LED light source and the brittle material substrate used in the embodiment of the present invention.
FIG. 8a is a diagram showing the positional relationship between the transmissive light source used in one embodiment of the present invention and the transparent brittle material substrate to be inspected.
FIG. 8b is a diagram showing the positional relationship between the transmissive light source used in one embodiment of the present invention and the transparent brittle material substrate to be inspected.

Claims (12)

脆性材料基板が水平状態で載置されるテーブルと、
該テーブルを所定方向へ移動させるテーブル移動手段と、
該テーブルを水平方向に沿って回転させるテーブル水平回転手段と、
該脆性材料基板の端面部に光を照射する光源と、
該光源に照射されて該脆性材料基板の端面部から反射された反射光を受光する第１乃至第４の撮像手段と、
該脆性材料基板の一方の端面部を撮像するために該第１の撮像手段と該第２の撮像手段が取り付けられ前記テーブルの移動方向と直交する方向に移動可能な第１の検査機器取り付け板と、
該脆性材料基板の他方の端面部を撮像するために該第３の撮像手段と該第４の撮像手段が取り付けられ前記テーブルの移動方向と直交する方向に移動可能な第２の検査機器取り付け板と、
該第１乃至第４の撮像手段によって受光された該端面部からの反射光の光量に基づいて該端面部の品質の良否を判定する判定手段と、
を具備し、
該第１の撮像手段または該第２の撮像手段と該第３の撮像手段または該第４の撮像手段により、該脆性材料基板のコーナを形成する２辺を撮像して、該脆性材料基板のコーナを認識させ、該テーブル水平回転手段は該脆性材料基板の端面部を該テーブルの移動方向と一致させることを特徴とする脆性材料基板端面部の検査装置。A table on which a brittle material substrate is placed in a horizontal state;
Table moving means for moving the table in a predetermined direction;
Table horizontal rotating means for rotating the table along the horizontal direction;
A light source for irradiating light to an end surface portion of the brittle material substrate;
First to fourth imaging means for receiving reflected light that is irradiated to the light source and reflected from an end surface portion of the brittle material substrate;
A first inspection device mounting plate that is mounted with the first imaging means and the second imaging means to image one end surface of the brittle material substrate and is movable in a direction perpendicular to the moving direction of the table. When,
A second inspection instrument mounting plate that is movable to a direction orthogonal to the moving direction of the table, to which the third imaging means and the fourth imaging means are attached in order to take an image of the other end face of the brittle material substrate When,
Determining means for determining the quality of the end face part based on the amount of reflected light from the end face part received by the first to fourth imaging means;
Comprising
The first imaging means or the second imaging means and the third imaging means or the fourth imaging means image two sides forming the corner of the brittle material substrate, and An apparatus for inspecting a brittle material substrate end face, wherein a corner is recognized, and the table horizontal rotation means aligns the end face of the brittle material substrate with the moving direction of the table. 前記判定手段は、前記撮像手段で受光した反射光の光量の上限値および下限値として予め設定された値を保持しており、該撮像手段で受光した反射光の光量が該上限値を上回ったとき、または該下限値を下回ったときに、前記脆性材料基板の端面部が品質不良であると判定することを特徴とする請求項１記載の脆性材料基板端面部の検査装置。The determination means holds values set in advance as upper and lower limits of the amount of reflected light received by the imaging means, and the amount of reflected light received by the imaging means exceeds the upper limit. 2. The apparatus for inspecting a brittle material substrate end face according to claim 1 , wherein the end face portion of the brittle material substrate is determined to have poor quality when the value is below or below the lower limit. 前記判定手段は、前記光量の大きさに対応して前記脆性材料基板の端面部の品質不良の種類を区別することを特徴とする請求項１記載の脆性材料基板端面部の検査装置。2. The inspection apparatus for a brittle material substrate end face according to claim 1 , wherein the determination means distinguishes the type of quality defect of the end face of the brittle material substrate corresponding to the magnitude of the light quantity. 前記光源は、前記脆性材料基板の端面部に対して垂直方向に光を照射する第１の光源および第３の光源と、前記端面部の両側から斜め方向に照射する第２の光源および第４の光源とを有し、
前記第１の撮像手段は、該第１の光源によって該端面部に光を照射した場合に、該端面部からの反射光の光量を検出し、前記第２の撮像手段は、該第２の光源によって該端面部に光を照射した場合に、照射する光の脆性材料基板の端面部からの反射光の光量を検出し、該第１の撮像手段と該第２の撮像手段のうち少なくとも一つの撮像手段が用いられ、
前記第３の撮像手段は、該第３の光源によって該端面部に光を照射した場合に、該端面部からの反射光の光量を検出し、前記第４の撮像手段は、該第４の光源によって該端面部に光を照射した場合に、照射する光の脆性材料基板の端面部からの反射光の光量を検出し、該第３の撮像手段と該第４の撮像手段のうち少なくとも一つの撮像手段が用いられることを特徴とする請求項１または２記載の脆性材料基板端面部の検査装置。The light source includes a first light source and a third light source that irradiate light in a direction perpendicular to an end surface portion of the brittle material substrate, and a second light source and a fourth light source that irradiate obliquely from both sides of the end surface portion. And a light source of
The first imaging unit detects the amount of reflected light from the end surface when the first light source irradiates the end surface with light, and the second imaging unit detects the second imaging unit. When light is applied to the end face by a light source, the amount of reflected light from the end face of the brittle material substrate is detected, and at least one of the first image pickup means and the second image pickup means is detected. Two imaging means are used,
The third imaging unit detects the amount of reflected light from the end surface when the third light source irradiates the end surface with light, and the fourth imaging unit detects the fourth imaging unit. When light is applied to the end face by a light source, the amount of reflected light from the end face of the brittle material substrate is detected, and at least one of the third imaging means and the fourth imaging means is detected. The apparatus for inspecting a brittle material substrate end face according to claim 1 or 2, wherein two imaging means are used. 前記撮像手段がＣＣＤカメラであることを特徴とする請求項１記載の脆性材料基板端面部の検査装置。2. The inspection apparatus for a brittle material substrate end face according to claim 1, wherein the imaging means is a CCD camera. 脆性材料基板の端面部の品質の良否を判定する方法において、
該脆性材料基板のコーナを形成する２辺を撮像して、該脆性材料基板のコーナを形成する２辺の画像データを取り込むステップと、
該画像データに基づいて該脆性材料基板のコーナの位置を認識させ、該脆性材料基板の端面部を該脆性材料基板の移動方向と一致させるステップと、
該端面部に沿って相対的に移動させながら該端面部に光を照射する照射ステップと、
該端面部からの反射光を受光する受光ステップと、
受光された該反射光の光量に基づいて該端面部の品質の良否を判定する判定ステップと、
を具備することを特徴とする脆性材料基板端面部の検査方法。In the method of judging the quality of the end face part of the brittle material substrate,
Imaging two sides forming the corners of the brittle material substrate and capturing image data of the two sides forming the corners of the brittle material substrate;
Recognizing the corner position of the brittle material substrate based on the image data, and aligning the end surface of the brittle material substrate with the moving direction of the brittle material substrate;
An irradiation step of irradiating the end face with light while relatively moving along the end face;
A light receiving step for receiving reflected light from the end surface,
A determination step of determining whether the quality of the end face portion is good or not based on the amount of the reflected light received;
A method for inspecting a brittle material substrate end face portion. 前記判定ステップは、受光された前記反射光の光量の上限値および下限値として予め設定された値を保持した後、受光された該反射光の光量が上限値を上回ったとき、または下限値を下回ったときに、前記脆性材料基板の端面部が品質不良であると判定するステップであることを特徴とする請求項６記載の脆性材料基板端面部の検査方法。The determination step holds values set in advance as an upper limit value and a lower limit value of the received light quantity of the reflected light, and then when the received light quantity of the reflected light exceeds the upper limit value, or sets a lower limit value. 7. The method for inspecting a brittle material substrate end face according to claim 6 , comprising a step of determining that the end face portion of the brittle material substrate is poor in quality when it falls below. 前記判定ステップは、前記脆性材料基板の端面部の品質不良の種類を区別するステップをさらに具備することを特徴とする請求項６記載の脆性材料基板端面部の検査方法。The method for inspecting a brittle material substrate end face according to claim 6 , wherein the determination step further comprises a step of discriminating types of quality defects of the end face portion of the brittle material substrate. 前記照射ステップは、前記脆性材料基板の端面部に対して垂直方向に光を照射する第１の照射ステップと、
前記脆性材料基板の端面部の両側から斜め方向に光を照射する第２の照射ステップと、
該第１の照射ステップによって前記脆性材料基板の端面部に光を照射した場合に、該脆性材料基板の端面部からの反射光の光量を受光する第１の受光ステップと、
該第２の照射ステップによって該脆性材料基板の端面部に光を照射した場合に、前記端面部からの反射光の光量を受光する第２の受光ステップと、
を具備し、
前記第１の受光ステップと前記第２の受光ステップのうち少なくともいずれかが行われることを特徴とする請求項６または７記載の脆性材料基板端面部の検査方法。The irradiation step includes a first irradiation step of irradiating light in a direction perpendicular to an end surface portion of the brittle material substrate;
A second irradiation step of irradiating light obliquely from both sides of the end surface portion of the brittle material substrate;
A first light receiving step for receiving the amount of reflected light from the end surface portion of the brittle material substrate when the end surface portion of the brittle material substrate is irradiated with light in the first irradiation step;
A second light receiving step for receiving the amount of reflected light from the end surface when the end surface of the brittle material substrate is irradiated with light in the second irradiation step;
Comprising
The brittle material substrate end face inspection method according to claim 6 or 7 , wherein at least one of the first light receiving step and the second light receiving step is performed. 前記受光ステップがＣＣＤカメラによって行われることを特徴とする請求項６記載の脆性材料基板端面部の検査方法。The brittle material substrate end face inspection method according to claim 6, wherein the light receiving step is performed by a CCD camera. 前記受光ステップが受光素子によって行われることを特徴とする請求項６記載の脆性材料基板端面部の検査方法。The brittle material substrate end face inspection method according to claim 6, wherein the light receiving step is performed by a light receiving element. 前記２辺の画像データを取り込むステップは、ＣＣＤカメラによって行われることを特徴とする請求項６記載の脆性材料基板端面部の検査方法。The brittle material substrate end face inspection method according to claim 6, wherein the step of taking in the image data of the two sides is performed by a CCD camera.
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