JP4408369B2 - 目視検査台 - Google Patents

Description

本発明は、外見検査の技術分野に属する。特に、透過光によって検査を行う検査対象、たとえばカラーフィルタ、シャドウマスク、プラズマディスプレイパネルの背面板、等の面状物品の目視検査を効率的に行うための目視検査台に関する。

カラー液晶表示装置に用いるカラーフィルタの製造には非常に多くの工程を経る必要性があり、カラー液晶表示装置の品質に悪影響を及ぼす各種の欠陥が発生することがある。たとえば、着色材料等に混入している異物により液晶セルに突起部が形成される突起不良、
感光性樹脂の現像時に除去された部分が再付着や洗浄不良による汚れ、着色層や透明電極の形成面や裏面におけるガラス基板の傷、ブラックマトリックスが不均一である遮光膜不良等の欠陥が発生する。また、シャドウマスクにおいては開口形状不良等の欠陥が発生する。また、プラズマディスプレイパネルの背面板においては隔壁における欠落不良や突起不良等の欠陥が発生する。

このような欠陥が存在する恐れのあるカラーフィルタ、シャドウマスク、プラズマディスプレイパネルの背面板等の検査には、一般的に、自動検査装置が使用される。しかしながら、自動検査化できない種類の欠陥が存在する場合や、欠陥の存在だけでなく欠陥の状態までも検査する必要性がある場合がある。その場合にあっては、目視検査も適用される。

目視検査については、検査者の負荷を少なくし検査精度や検査効率を高めること等を目的として使用する装置の提案がある。たとえば、カラーフィルタの着色層における顔料粒子等に起因する検査光の散乱を少なくし、突起欠陥の識別を容易にする検査装置が知られている。この検査装置は、カラーフィルタ基板を保持するステージに対して、カラーフィルタ基板の少なくとも一辺の外周に線状に着色層の膜面にほぼ平行に検査光を照射する膜面反射検査用光源を配置したものである（特許文献１）

また、プラズマディスプレイパネルの背面板に形成される隔壁（障壁）の欠陥を、背面板の隔壁形成側でない面側において目視にて検査する検査装置が知られている。この検査装置は、隣接する隔壁の相対する壁面の一方の下端と他方の上端とを結ぶ線とガラス基板とのなす第１の角θ１および第２の角θ２（１８０°−θ１）に等しい角度で、背面板の隔壁形成面側へほぼ平行な光を照射する平行光照射光源部を備えるものである（特許文献２）。

特開平７−２７０３３７号公報 特開平１１−１５３５１７号公報

このような目視検査や自動検査は、従来は、各々が単独で行われ両者を併用するということは普通には行われていない。自動検査可能ならば自動検査だけで済ませ、目視検査を必要とするなら自動検査可能な項目も同時に検査できることが多いからである。従来は、両者を併用するときには、目視検査装置の側に設置されたモニタに欠陥の位置座標や欠陥画像を表示し、その表示に基づいて検査対象物品の対応すると思われる位置を探しながら目視検査する方法が行われている。

本発明は上述のような従来の検査についての考えを変革するものであり、その目的は、自動検査によって検出した欠陥を目視によって再検査するときに検査効率を高めることができる目視検査台を提供することにある。この自動検査と目視による再検査の併用は、不良品が出荷されないように安全を見て自動検査で過剰に欠陥を検出し、不良判定された物品についてだけ目視検査を行うことにより、真欠陥であるか否か、修復可能か否か等の欠陥の内容を判定し救える物品は救い出すような運営において特に効果的である。

本発明の請求項１に係る目視検査台は、ステージと、領域発光手段と、発光制御手段とを具備する目視検査台であって、
前記ステージは面状物品を位置決めして載置する載置面を備え、
前記領域発光手段は前記載置面を挟んで前記面状物品に対向する発光面を備えるＬＣＤ、ＰＤＰ等のフラットディスプレイパネルであって、
前記発光制御手段の操作量を入力して前記発光面の所定領域における発光／非発光を操作し、前記発光制御手段は前記面状物品の検査情報に基づいて前記ステージに載置した前記面状物品の欠陥部位に対応する前記領域発光手段における領域を演算し、その演算した領域において前記発光面を発光させる操作量を出力するようにしたものである。
また本発明の請求項２に係る目視検査台は、請求項１に係る目視検査台において、前記面状物品の前記検査情報は、前記面状物品の自動検査装置から出力された検査情報であるようにしたものである。
また本発明の請求項３に係る目視検査台は、請求項１または２に係る目視検査台において、前記ステージの前記載置面と前記フラットディスプレイパネルの表面とが同一面であるようにしたものである。
また本発明の請求項４に係る目視検査台は、請求項１〜３のいずれかに係る目視検査台において、前記発光制御手段はパーソナルコンピュータであるようにしたものである。

本発明の請求項１に係る目視検査台によれば、ステージの載置面において面状物品が位置決めされて載置され、領域発光手段はＬＣＤ、ＰＤＰ等のフラットディスプレイパネルであってその発光面は載置面を挟んで面状物品に対向しており、その発光面は発光制御手段の操作量を入力してその所定領域における発光／非発光が操作され、発光制御手段により面状物品の検査情報に基づいてステージに載置した面状物品の欠陥部位に対応する領域発光手段における領域が演算され、その演算された領域において発光面が発光する操作量が出力される。すなわち、面状物品の検査情報に基づいて、ステージに対置された面状物品における欠陥部位に対応する領域発光手段の発光面の領域が発光することにより、目視検査者に欠陥部位が明示される。したがって、検査情報に含まれる欠陥を目視によって検査するときの検査効率を高めることができる。しかも、領域発光手段がＬＣＤ、ＰＤＰ等のフラットディスプレイパネルであるから、高精細かつ自由形状の領域を発光させることができる。
また本発明の請求項２に係る目視検査台によれば、面状物品の検査情報は、面状物品の自動検査装置から出力された検査情報である。したがって、自動検査装置によって検出した欠陥を目視によって再検査するときの検査効率を高めることができる。
また本発明の請求項３に係る目視検査台によれば、ステージの載置面とフラットディスプレイパネルの表面とが同一面である。したがって、載置面と発光面とを最大限度まで接近させることができ、領域の発光による欠陥部位の明示精度が極めて良くなる。
また本発明の請求項４に係る目視検査台によれば、発光制御手段はパーソナルコンピュータであるようにしたものである。したがって、発光制御、操作入力、等における情報処理の自由度が高い。

本発明の目視検査台に載せる検査対象は、カラーフィルタ、シャドウマスク、プラズマディスプレイパネルの背面板等の面状物品である。自動検査装置において、その面状物品の検査が行われ欠陥が検出されると、すくなくともその面状物品を特定するＩＤ（identification）とその欠陥のその面状物品における部位（欠陥部位）が検査情報として登録される。また、検出した欠陥の拡大画像も検査情報として登録することができる。複数個の欠陥が存在するときには、そのすべてが登録される。

検査対象の面状物品１００と欠陥１０１の関係を図１に示す。図１に示すように、面状物品１００が概略矩形であるときには、たとえば左下角を原点とする座標（ｘ，ｙ）で欠陥部位を表す。
自動検査装置における欠陥情報は、一時的にはバッファメモリに登録されるが、一連の検査が終了すると、ファイル名が付けられハードディスクやフロッピー（Ｒ）ディスクに保存される。

本発明の目視検査台について説明する。本発明の目視検査台における構成の一例を図２に示す。図２において、１はステージ、２は面照明、３は処理装置、４は入力装置、５はモニタである。
ステージ１はその載置面において面状物品１００を位置決めして載置するためのステージである。図２に示す一例においては、ステージ１は水平に置かれた面照明２の上面に重ねて配置される平面状の部材であって、載置する面状物品１００の検査領域に合わせた寸法の開口部を有する。この開口部はステージ１の材料がプラスチック、ガラス等の透明材料であるときには必ずしも設ける必要性はない。

またステージ１は、面状物品１００を位置決めするための構造を有する。たとえば、Ｘ方向に延びる直線状の当て部材を平面状の部材に設け、その直線状の当て部材に面状物品１００のＸ方向に延びる一辺を当てて合わせることによって面状物品１００のＹ方向の位置と回転角度を決める。また、直線状の当て部材から離れた位置に当てピンを設け、その当てピンに面状物品１００のＹ方向に延びる一辺を突き当てることによって面状物品１００のＸ方向の位置を決める。

面状物品１００は、その種類によって形状や寸法は異なっている。すなわち、ステージ１における面状物品１００の検査領域に合わせた寸法の開口部や位置決めするための構造は、その種類に適合する様々な形態のものが必要となる。したがって、ステージ１は面状物品１００の種類ごとに異なったものを準備しておき、検査する面状物品１００に適合するものをその度に選択し付替えて使用するようにする。

面照明２はステージ１の載置面を挟んで面状物品１００に対向する発光面を備えている。また面照明２は発光面の所定領域における発光／非発光を処理装置３によって制御することができる。すなわち、面照明は前述した領域発光手段である。面照明２としては、たとえば、多数のＬＥＤ（light emitting diode）を行列配置し、それらのＬＥＤの各々について発光／非発光の制御が可能なように構成した面照明を使用することができる。

また面照明２としては、ＬＣＤ、ＰＤＰ等のフラットディスプレイパネルを使用することができる。ＬＣＤ、ＰＤＰ等のフラットディスプレイパネルを使用するときには、図２に示す構成において、面照明２に表示する画像を記憶する表示画像メモリを処理装置３に備えるようにする。処理装置３において、その表示画像メモリに書込まれた画像が読出されて面照明２に表示される。勿論、書込む画像は、発光面における所定領域を発光または非発光させる画像、すなわち欠陥部位を示す画像である。

フラットディスプレイパネルの表面は一般的にガラス等の材料でできており、平面性、強度、汚れ難い、等の特性を有する。そのためステージ１の載置面としての適正を有する。そこでフラットディスプレイパネルを使用した面照明２において、ステージ１の載置面とフラットディスプレイパネルの表面とを同一面とすることができる。面照明２の発光面と面状物品１００の載置面は可能な限り近づけたほうが、発光によって欠陥部位を明示する上で有利である。

処理装置３は自動検査装置によって面状物品１００を検査したときに保存されている検査情報（データファイル）を入力する。この入力は、フロッピー（Ｒ）ディスク等の携帯型記憶媒体から入力してもよく、またＬＡＮ（local area network）等の通信回線を通じて入力してもよい。処理装置３は前述の発光制御手段であり、パーソナルコンピュータ等のデータ処理装置を使用することができる。

処理装置３はその入力した検査情報に基づいてステージに載置した面状物品１００の欠陥部位に対応する面照明２における領域を演算する。検査情報に含まれている特定の面状物品１００における欠陥部位は、たとえば、前述したように座標（ｘ，ｙ）として表現されている。この座標（ｘ，ｙ）は自動検査装置によって決められたｘｙ座標系における座標（ｘ，ｙ）である。一方、ステージに載置した面状物品１００と面照明２の相対的な位置によって決まるＸＹ座標系が存在し、ｘｙ座標系とＸＹ座標系とは一般的に異なっている。面照明２がフラットディスプレイパネルであれば、ＸＹ座標系は面照明２の表示画像メモリに書込む画像における座標（メモリアドレス）に対応する。

また、欠陥部位の座標は自動検査装置の位置分解能に依存し、その欠陥部位に対応する面照明２における領域は、面照明２が発光するときの位置分解能に依存する。両者の分解能は一般的に異なっている。また、欠陥部位を面照明２の発光によって明示するとき、欠陥の寸法そのままに表示するのではなく、異なった寸法で表示したほうが良いことがある。たとえば、欠陥の寸法が極めて小さいときに、そのままのの寸法で発光させても見え難く明示したことにはならない。
そこで、処理装置３が面照明２における発光する領域を演算するときには、上述のことを踏まえた演算を行う。

処理装置３はその演算した領域において発光面を発光させる操作量を出力する。面照明２がフラットディスプレイパネルであれば、操作量を出力するとは、表示画像メモリに発光させるパターンの画像を書込むことに相当する。
また、面照明２が多数のＬＥＤ（light emitting diode）を行列配置し、それらのＬＥＤの各々について発光／非発光の制御が可能なように構成した面照明であれば、操作量を出力するとは、発光／非発光を操作するスイッチ素子を操作するためのデータ出力に相当する。

入力装置４は、キーボード、マウス等であって、目視検査台を使用する検査者が検査情報を自動検査装置から処理装置３に入力するときの指示入力、モニタ５に表示する内容の指示入力、その他、様々な情報処理のための入力に使用する。
モニタ５は、検査情報に含まれる面状物品１００や欠陥１０１の情報（図１参照）を視覚化して画像表示する。また、その他のユーザインターフェースのための表示を行う。

以上の構成において、次に、本発明の目視検査台における動作について図３を参照して説明する。図３は目視検査の過程を示すフロー図である。
まず、図３のＳＴＥＰ１において、検査者は検査対象となる実体としての面状物品１００をステージ１に載置させる。また、検査者は目視検査台において入力装置４を操作して処理装置３に製品情報を入力する。この製品情報の入力により、ステージ１に載置た面状物品１００が処理装置３において特定される。

次に、ＳＴＥＰ２において、製品情報の入力を受付けた目視検査台の処理装置３は、その特定した面状物品１００における欠陥座標と欠陥画像を自動検査装置から取得する。すなわち、面状物品１００の検査情報を自動検査装置から入力する。

次に、ＳＴＥＰ３において、目視検査台の処理装置３は面状物品１００における複数個（１個の場合を含む）の欠陥の中からｎ番目(ループの最初はｎ＝１)の欠陥の欠陥画像をモニタ５に表示する。

次に、ＳＴＥＰ４において、目視検査台の処理装置３はｎ番目の欠陥の欠陥部位を含む領域を演算して操作量を出力し、目視検査台の面照明２はその領域を発光（点灯）させる。

次に、ＳＴＥＰ５において、ステージ１に載置された実体としての面状物品１００における発光した領域において検査者は目視検査を行う。このとき、検査者は必要に応じて顕微鏡、拡大装置等を使用する。この目視検査によって、検査者は、ｎ番目の欠陥が真欠陥であるか否か、ｎ番目の欠陥が修復可能か否か等の欠陥の内容を確認する。その確認によって、救える欠陥と判定されたものについては救い出すための処理を行う。たとえば、検査情報に目視検査によって得られた情報を書き加える。

次に、ＳＴＥＰ６において、目視検査台の処理装置３はその面状物品１００において目視検査によって確認していない欠陥が存在するか否かを判定する。確認していない欠陥が存在するときにはＳＴＥＰ７に進み、ＳＴＥＰ７において目視検査台の処理装置３はｎ＝ｎ＋１とし、その後ＳＴＥＰ３に戻り、前述した以降の過程を繰り返す。すなわち、ＳＴＥＰ３においては、次番目の欠陥画像がモニタ５に表示される。

前述のＳＴＥＰ６において、確認していない欠陥が存在しないときには、目視検査台の処理装置３はモニタ５にその旨のメッセージを表示する。検査者はそのメッセージによりその面状物品１００における目視検査が終了したことを知ることができる。ここで、検査者は目視検査済みのその面状物品１００をステージ１から取除く。このとき、検査者は目視検査によって救える面状物品と判定されたものと、それ以外のものとをグループ分して保管することができる。そして、検査者はＳＴＥＰ１に戻り、前述した以降の過程を繰り返す。

検査対象の面状物品と欠陥の関係を示す図である。 本発明の目視検査台における構成を示す図である。 本発明の目視検査台を使用した目視検査の過程を示すフロー図である。

符号の説明

１ ステージ
２ 面照明
３ 処理装置
４ 入力装置
５ モニタ

Claims (4)

1. ステージと、領域発光手段と、発光制御手段とを具備する目視検査台であって、
   前記ステージは面状物品を位置決めして載置する載置面を備え、
   前記領域発光手段は前記載置面を挟んで前記面状物品に対向する発光面を備えるＬＣＤ、ＰＤＰ等のフラットディスプレイパネルであって、前記発光制御手段の操作量を入力して前記発光面の所定領域における発光／非発光を操作し、
   前記発光制御手段は前記面状物品の検査情報に基づいて前記ステージに載置した前記面状物品の欠陥部位に対応する前記領域発光手段における領域を演算し、その演算した領域において前記発光面を発光させる操作量を出力する
   ことを特徴とする目視検査台。
2. 請求項１に記載の目視検査台において、前記面状物品の前記検査情報は、前記面状物品の自動検査装置から出力された検査情報であることを特徴とする目視検査台。
3. 請求項１または２に記載の目視検査台において、前記ステージの前記載置面と前記フラットディスプレイパネルの表面とが同一面であることを特徴とする目視検査台。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の目視検査台において、前記発光制御手段はパーソナルコンピュータであることを特徴とする目視検査台。

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