JP4808165B2 - 欠陥検査方法及び欠陥検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶パネル等の検査対象板の欠陥の密集度を検査する欠陥検査方法及び欠陥検査装置に関する。

液晶パネル等の検査対象板に生じる欠陥の密集度を検査する方法としては、距離を用いるのが一般的である。検査対象板を撮影した画像に対して処理を施して欠陥を検出し、それぞれ検出した各欠陥同士の距離を測定し、測定した全ての距離を互いに比較してその距離の長短によって欠陥の密集度を推定していた。

しかし、この場合、特定の範囲内にある欠陥の密集度を推定するのが容易でなく、高い精度で密集度を推定することが難しい。これを解決するには、全ての欠陥のアドレスを特定して、すべて欠陥に対してすべての組み合わせにかかる２つの欠陥同士の距離を測定し、各欠陥それぞれに対してその位置とその欠陥と周囲の欠陥との距離の長短を比較する処理をして、どの欠陥を中心にした範囲が、欠陥の密集度が高いかを推定する必要がある。

ところが、前記のような検査方法では、複数の欠陥に対してすべて欠陥のアドレスを特定してそれらの組み合わせにかかる２つの欠陥同士の距離を測定して、その距離の長短を比較して設定範囲内（例えば半径Ｒの円内）にあるか否かを特定する必要があるが、その演算量は膨大になり、検査処理の速度が遅くなってしまう。処理速度を上げるには、大がかりな処理装置が必要になる。

特に、液晶パネル等は年々大型化しており、１枚の液晶パネル等を検査するのに膨大な演算が必要となり、検査に要する時間が伸びてしまう。また、それを解消するには多額のコストを掛けた処理装置が必要になってしまう。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、欠陥の密集度を少ない演算量で容易に推定できる欠陥検査方法及び欠陥検査装置を提供することを目的とする。

本発明に係る欠陥検査方法及び欠陥検査装置は、前記課題を解決するためになされたもので、検出された複数の欠陥に対して、各欠陥を中心とする単位領域を特定してその領域全域を単位値に設定すると共に、前記単位領域が重なる部分は前記単位値を加算して設定し、当該単位値の加算値によって、その重なる部分を中心とする単位領域内の欠陥数を判定するものである。

以上により、検査対象物に対応する領域において、前記単位領域が重なる部分で前記単位値を加算して、その加算値によってその重なる部分を中心とする単位領域内の欠陥数を判定するため、欠陥の密集度を少ない演算量で容易に推定することができる。

以下、本発明の実施形態に係る欠陥検査方法及び欠陥検査装置について、添付図面を参照しながら説明する。

［欠陥検査装置］
欠陥検査装置の一例を図２に示す。この欠陥検査装置１は、検査対象物としての液晶パネル２を支持して点灯検査を行うための装置である。この欠陥検査装置１はＸＹＺθステージ３と、バックライト４と、ワークテーブル５と、プローブユニット６と、欠陥検査部７とを備えて構成されている。

ＸＹＺθステージ３は、その前面（図２中の上側面）でバックライト４とワークテーブル５とを支持してこのワークテーブル５に取り付けられた液晶パネル２の位置合わせを行うアライメントステージである。このＸＹＺθステージ３は、液晶パネル２を支持するワークテーブル５のＸＹＺ軸方向の調整とθ回転方向の調整とを行うための装置である。

バックライト４は、ワークテーブル５に支持された液晶パネル２を裏側から照明するための部材である。ワークテーブル５は、検査対象板である液晶パネル２を支持するための部材である。このワークテーブル５は、ＸＹＺθステージ３に取り付けられたワークテーブルベース８と、このワークテーブルベース８に取り付けられたパネル受け９と、このパネル受け９に取り付けられた拡散板１０とから構成されている。

プローブユニット６は、液晶パネル２の端子(図示せず)に接触して液晶パネル２の検査を行うための装置である。プローブユニット６は、プローブベース１２と、サスペンションブロック１３と、プローブブロック１４と、プローブステージ１５から構成されている。

プローブベース１２は、サスペンションブロック１３、プローブブロック１４を支持するための部材である。プローブベース１２は、ワークテーブル５に載置された液晶パネル２に望ませた状態でプローブステージ１５を介して装置本体側のフレーム(図示せず)に固定されている。サスペンションブロック１３は、その先端にプローブブロック１４を支持した状態で、プローブベース１２に固定されている。プローブブロック１４は、その先端のプローブ１６を液晶パネル２に望ませた状態で、サスペンションブロック１３に固定されている。プローブステージ１５は、検査装置のフレームに固定された状態で、プローブベース１２を支持している。

欠陥検査部７は、ＣＣＤカメラ１８と、画像処理装置１９とから構成されている。ＣＣＤカメラ１８は、液晶パネル２の表面を撮影してその液晶パネル２の表面の画像データを取り込むためのカメラである。このＣＣＤカメラ１８で取り込んだ画像データは画像処理装置１９に送信される。

画像処理装置１９は、ＣＣＤカメラ１８で取り込んだ画像データを処理して、液晶パネル２の表面の画素の欠陥を検出して、その欠陥の密集度を測定するための装置である。この画像処理装置１９は、２次元メモリ、処理部、その他の素子（何れも図示せず）を備えて構成されている。

前記２次元メモリは、液晶パネル２の表面の欠陥を表現できる記憶領域を有するメモリである。前記記憶領域は、前記液晶パネル２の表面の全域を表す２次元座標によって構成され、この液晶パネル２の表面の欠陥の位置を前記２次元座標中のアドレスとして表現できるように設定される。この２次元メモリの全ての点（画素）には、例えば０〜２５６までの数値を記憶できるように設定されている。

前記処理部は、図１に示すように、前記２次元メモリの記憶領域２１のうち、検出したすべての欠陥２４の位置に対応するメモリアドレスを中心とする単位領域である半径Ｒの円２２を特定してその円２２全域を単位値（単位濃度）である１に設定すると共に、前記円２２が重なる部分は前記単位値１を加算して設定し、当該単位値１の加算値によって、その重なる部分を中心とする単位領域である円（図５の２２Ａ）内の欠陥数を判定する処理機能が格納されている。また、この処理部には、前記円２２内の欠陥数がしきい値を超えたか否かによって前記液晶パネル２の良否を判定する処理機能も格納されている。さらに、処理部には、前記２次元座標の目の細かさを調整して精度を変える機能も格納されている。この２次元座標の目の細かさは、例えば液晶パネル２の個々の画素の大きさに応じて調整する。個々の画素が細かければ２次元座標の目を細かく設定し、個々の画素が粗ければ２次元座標の目も粗く設定し直す。検出精度を高めるためには、２次元座標の目をできるだけ細かくすることが望ましい。

［欠陥検査方法］
次に、前記構成の欠陥検査装置１を用いた欠陥検査方法につちえ説明する。

まず、欠陥検査装置１では、外部から液晶パネル２が搬入されて、ワークテーブル５のパネル受け９上に載置される。そして、バックライト４が点灯されて、ＸＹＺθステージ３で液晶パネル２の位置が調整され、プローブブロック１４のプローブ１６と液晶パネル２の電極とが位置合わせされる。この状態で、オーバードライブが掛けられて検査信号が液晶パネル２の回路に印加される。これにより、液晶パネル２をそのバックからバックライト４で点灯した状態で、検査パターンが液晶パネル２に表示され、欠陥検査部７のＣＣＤカメラ１８で液晶パネル２の画像が取り込まれる。このＣＣＤカメラ１８で取り込んだ画像データは、画像処理装置１９に送信され、画像処理装置１９で処理される。この画像処理装置１９での処理過程を図１、３〜５に基づいて説明する。

まず、画像処理装置１９では、入力された画像データに２値化等の処理によって図３のように欠陥２４を検出する。次いで、図４のように、全ての点に０を書き込んで初期化しておいた２次元メモリに欠陥の領域を書き込む。即ち、検出したすべての欠陥２４に対してその欠陥２４の位置に対応するメモリアドレスを中心として半径Ｒの円２２を描いて単位領域を特定する。次いで、各単位領域（円２２）内の全域を単位濃度（単位値１）で塗りつぶす。このとき、既に単位濃度１の記録がある場合は、加算する。即ち、円２２が重なっている部分は、その円２２内の単位濃度１の上に単位濃度１を加算して高い濃度になるように塗りつぶす。

すべての欠陥画素に対して前記処理が終了したら、２次元メモリの領域内で最も高い濃度の位置を特定し、又はしきい値（例えば濃度２）を超える濃度の位置を特定し、その位置の濃度を確認する。ここで、図４中の領域２５は、３つの円２２が重なった濃度３の領域である。領域２６は、２つの円２２が重なった濃度２の領域である。領域２７は、円２２の重なりがない濃度１の領域である。即ち、領域２５では、その領域２５を中心とした半径Ｒの円２２の中に含まれる欠陥数は３となる。領域２６では、その領域２６を中心とした半径Ｒの円２２の中に含まれる欠陥数は２となる。領域２７では、その領域２７である半径Ｒの円２２の中に含まれる欠陥数は１となる。この結果、濃度が液晶パネル２の表面の欠陥の密集度となる。即ち、その位置の濃度がその位置を中心とした半径Ｒの円の中に含まれる欠陥数であって、その位置が欠陥の密集度が最も高い領域、又は設定値（しきい値）を超えた領域である。

ここでは、領域２５が特定する領域となり、図５のように、領域２５を中心とした円２２が最も欠陥の密集度の高い領域となる。しきい値で判定する場合には、単位濃度がしきい値を超えた場合にその領域を中心とする半径Ｒの領域内にしきい値以上の欠陥があると判定する。

液晶パネル２の画素の密度が変わった場合は、前記２次元メモリの２次元座標の目の細かさを調整してその精度を画素の密度に合わせて変える。具体的には、前記２次元メモリの２次元座標の目を、液晶パネル２の画素数と同じ画素数で濃淡が表現できる細かさに調整する。精度を上げる場合は、さらに細かくしても良い。

［効果］
以上のように、液晶パネル２に対応する領域において、単位領域である円２２が重なる部分で単位値１を加算して、その加算値によってその重なる部分を中心とする円２２内の欠陥数を判定するため、欠陥２４の密集度を、少ない演算量で容易にかつ高い精度で推定することができる。この結果、欠陥検査における処理を短時間で行うことができる。また、既存の装置と同じ時間で処理する場合は、既存の処理装置よりも機能の低い処理装置で処理することができる。これにより、低コストで、欠陥２４の密集度を、容易にかつ高い精度で推定することができる。

［変形例］
前記実施形態では、検査対象物として液晶パネル２を例に説明したが、表面に欠陥が生じるもの全てに適用することができる。これによっても、前記同様の作用、効果を奏することができる。

前記実施形態では、単位領域として円２２を例に説明したが、他の形状の領域でも良い。円２２が最も効率的であるが、多角形との他の形状でも良い。

前記実施形態では、単位値として数値１を用いたが、他の単位を用いても良い。重なり合った円２２の個数を特定できるものであれば、色、明度、濃度等の概念に基づく値を用いても良い。

本発明は、上記実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない限り、種々変更することができる。

本発明の実施形態に係る欠陥検査方法による欠陥の密集度の測定を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る欠陥検査装置の要部を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る欠陥検査装置で欠陥を特定した液晶パネルを示す平面図である。 本発明の実施形態に係る欠陥検査装置で特定した欠陥を中心に円を描いた液晶パネルを示す平面図である。 本発明の実施形態に係る欠陥検査装置で特定した欠陥のうち、欠陥の密集度の高い位置に円を描いた液晶パネルを示す平面図である。

符号の説明

１：欠陥検査装置、２：液晶パネル、３：ＸＹＺθステージ、４：バックライト、５：ワークテーブル、６：プローブユニット、７：欠陥検査部、８：ワークテーブルベース、９：パネル受け、１０：拡散板、１２：プローブベース、１３：サスペンションブロック、１４：プローブブロック、１５：プローブステージ、１６：プローブ、１８：ＣＣＤカメラ、１９：画像処理装置、２１：記憶領域、２２：円、２４：欠陥、２５：領域、２６：領域。

Claims (7)

1. 検査対象物の表面の欠陥の密集度を測定する欠陥検査方法であって、
   検出された複数の欠陥に対して、各欠陥を中心とする単位領域を特定してその領域全域を単位値に設定すると共に、前記単位領域が重なる部分は前記単位値を加算して設定し、当該単位値の加算値によって、その重なる部分を中心とする単位領域内の欠陥数を判定することを特徴とする欠陥検査方法。
2. 請求項１に記載の欠陥検査方法において、
   前記単位領域内の欠陥数がしきい値を超えたか否かによって前記検査対象物の良否を判定することを特徴とする欠陥検査方法。
3. 請求項１に記載の欠陥検査方法において、
   前記単位領域が、各欠陥を中心にした円で構成されることを特徴とする欠陥検査方法。
4. 検査対象物の表面の欠陥の密集度を測定する欠陥検査装置であって、
   前記検査対象物の表面の欠陥を表現できる記憶領域を有する２次元メモリと、
   当該２次元メモリの記憶領域のうち、検出したすべての欠陥の位置に対応するメモリアドレスを中心とする単位領域を特定してその単位領域全域を単位値に設定すると共に、前記単位領域が重なる部分は前記単位値を加算して設定し、当該単位値の加算値によって、その重なる部分を中心とする単位領域内の欠陥数を判定する処理部と
   を備えて構成されたことを特徴とする欠陥検査装置。
5. 請求項４に記載の欠陥検査装置において、
   前記単位領域内の欠陥数がしきい値を超えたか否かによって前記検査対象物の良否を判定することを特徴とする欠陥検査装置。
6. 請求項４に記載の欠陥検査装置において、
   前記単位領域が、各欠陥を中心にした円で構成されることを特徴とする欠陥検査装置。
7. 請求項４に記載の欠陥検査装置において、
   前記２次元メモリの前記記憶領域が、前記検査対象物の表面の欠陥を表現できる２次元座標によって構成され、当該２次元座標の目の細かさを調整して精度を変えることを特徴とする欠陥検査装置。

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