JPH0735696A - 粒子凝集検出除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】平面上に散布された粒子が凝集していると、周
囲に影響を与えることなく、その凝集粒子のみを除去し
て不良品を救済する。 【構成】スペーサ粒子２を散布したガラス基板１をカメ
ラ４で撮像した画像情報を画像処理部５に入力し、２値
化処理部６，ラベリング処理部７，面積判定部８，重心
位置検出部９によって粒子凝集部分２ａの位置と個数を
検出する。その情報を受けた制御コンピュータ１３は、
粒子凝集部分２ａが吸引ノズル１１の真下に来るように
ＸＹステージ３を制御し、吸引ノズル１１から粒子凝集
部分２ａの凝集粒子を局所的に吸引除去する。このよう
な位置合わせ，吸引除去は検出されたすべての粒子凝集
部分２ａに対して実行される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、平面上に均一に散布さ
れているべき粒子が凝集しているか否かを検出し、粒子
凝集があった場合にその凝集粒子を除去するように構成
された粒子凝集検出除去装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば液晶パネルにおいては、対向する
ガラス基板間のセルギャップを基板全面にわたって均一
に保つために、その製造工程においてガラス基板平面上
に光透過性のスペーサ粒子を散布する。

【０００３】ところが、この散布したスペーサ粒子がガ
ラス基板平面上で凝集を生じた場合、そのままでは液晶
パネルの表示特性に重大な悪影響を及ぼすため、粒子凝
集が生じたかどうかの検査を行うことが重要となってい
る。そして、粒子凝集が生じている場合には、その液晶
パネル半製品を不良品として処分してしまうか、あるい
は凝集粒子を除去するかしている。これへの対応とし
て、従来、次のような２つの方法がある。

【０００４】第１の方法は、ガラス基板平面上にスペー
サ粒子が散布された状態において、ガラス基板平面を光
学的に検査することにより、散布されたスペーサ粒子が
凝集している部分が発見された場合、そのガラス基板を
不良品として処分するものである。

【０００５】また、第２の方法は、ガラス基板平面上に
スペーサ粒子が散布された状態において、スペーサ粒子
の凝集が発見された場合、ガラス基板平面の全面に対し
てほぼ均一に弱い吸引作用を与え、凝集粒子を除去しよ
うとするものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スペー
サ粒子散布後の粒子凝集を検出しあるいは凝集粒子を除
去する上記した従来の方法には、次のような問題点があ
る。

【０００７】すなわち、第１の方法にあっては、ガラス
基板平面上にスペーサ粒子が散布された状態において、
ガラス基板平面を光学的に検査することによりスペーサ
粒子の凝集部分が発見された場合、そのガラス基板を不
良品として処分してしまうので、液晶パネル製造におけ
るスペーサ粒子散布工程の歩留まりが悪化し、液晶パネ
ルの製造コストを上昇させる原因となっていた。

【０００８】また、第２の方法にあっては、ガラス基板
平面上にスペーサ粒子が散布された状態において、ガラ
ス基板平面全面にわたってほぼ均一に弱い吸引作用を与
えて凝集粒子を除去しようとしたときに、同時に、正常
に散布されているスペーサ粒子をも吸引除去してしまう
可能性がきわめて高く、このことは、散布の均一化とい
う方向性は与えられても、ガラス基板平面に対するスペ
ーサ粒子の散布不足という新たな散布不良を生じさせ
る。

【０００９】本発明は、このような事情に鑑みて創案さ
れたものであって、平面上に粒子が散布されている状態
において、散布された粒子が凝集している部分が検出さ
れた場合、それ以外の正常に散布されている粒子の状態
を損ねることなく、その凝集粒子のみを除去することに
より、不良品を救済することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため次のような構成をとる。その最大の特徴
は、粒子凝集部分を個別的に検出し、個々の粒子凝集部
分に対して局所的に吸引除去を行うように構成したとい
う点にある。

【００１１】すなわち、本発明に係る粒子凝集検出除去
装置は、平面上に粒子が散布された基板を固定してＸＹ
方向に変位自在な手段と、前記粒子散布の基板を撮像す
る手段と、撮像によって得られた画像情報に基づいた画
像処理により粒子凝集部分の位置と個数を割り出す手段
と、その位置情報に基づいて粒子凝集部分を吸引位置に
移動させるよう前記基板の変位手段を駆動制御する手段
と、前記吸引位置に配置され基板平面上から粒子凝集部
分の凝集粒子を吸引除去する手段と、他の粒子凝集部分
に対しても同様の処理を前記個数情報が示す回数だけ繰
り返す手段とを備えたことを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】単数または複数の粒子凝集部分を自動的に検出
し、かつ、その粒子凝集部分に限定して吸引作用を働か
せ、粒子が正常に散布された他の部分に影響を及ぼすこ
となく、凝集粒子のみを局所的に吸引除去することがで
きる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明に係る粒子凝集検出除去装置の
一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

【００１４】図１は実施例の粒子凝集検出除去装置の概
略構成図である。図１において、１は液晶パネルのガラ
ス基板、２はガラス基板１の平面上に散布されているス
ペーサ粒子、２ａは散布されたスペーサ粒子２のうちの
粒子凝集部分（１箇所とは限らず、複数箇所に分布して
いる可能性も当然にある）、３はガラス基板１を載置固
定し水平面内で２軸方向に移動自在なＸＹステージ、４
はスペーサ粒子２が散布されたガラス基板１を撮像する
カメラ、５はカメラ４から入力した画像情報に所定の処
理を施して粒子凝集部分２ａを割り出す画像処理部であ
る。

【００１５】この画像処理部５は、入力されてきた画像
情報を２値化する２値化処理部６と、２値化データに基
づいて粒子集合部分の個数と面積を求めるラベリング処
理を行うラベリング処理部７と、ラベリング処理の結果
に基づいて個々の粒子集合部分の面積を所定値と比較し
所定値より大きいときに粒子凝集があると判定する面積
判定部８と、粒子凝集があると判定された粒子集合部分
の面積重心のＸＹ座標を演算によって求め、その重心位
置を粒子凝集部の位置情報として出力する重心位置検出
部９とから構成されている。したがって、これら２値化
処理部６，ラベリング処理部７，面積判定部８および重
心位置検出部９からなる画像処理部５は凝集部分検出手
段を構成している。

【００１６】１０はＸＹステージ３の図示しない駆動部
を制御してＸＹステージ３を所定方向へ所定量だけ移動
させるステージ制御部、１１は凝集しているスペーサ粒
子を負圧吸引作用によって除去する吸引ノズル、１２は
吸引ノズル１１の図示しない駆動部（真空ポンプまたは
吸引系のバルブ）を一定時間ずつ駆動制御する吸引制御
部、１３は画像処理部５から受け取った粒子凝集部の位
置情報と個数情報に基づいてステージ制御部１０と吸引
制御部１２とを制御する制御コンピュータである。

【００１７】次に、以上のように構成された粒子凝集検
出除去装置の動作を図２，図３に基づいて説明する。図
２は画像処理のフローチャート、図３は凝集粒子吸引除
去のフローチャートである。

【００１８】スペーサ粒子２が散布されたガラス基板１
を、ホームポジションにあるＸＹステージ３上の所定位
置に載置固定する。カメラ４によってガラス基板１を撮
像し、得られた画像情報を画像処理部５（凝集部分検出
手段）に入力する（ステップＳ１）。画像処理部５にお
いて、２値化処理部６により入力されてきた画像情報を
予め設定されている閾値を基準として２値化する（ステ
ップＳ２）。なお、スペーサ粒子２の存在部分は非存在
部分に比べて暗くなる。得られた２値化データはラベリ
ング処理部７に送られ、ラベリング処理により、２値化
データに基づいて粒子集合部分の個数と面積を求める
（ステップＳ３）。面積判定部８は、ある１つの粒子集
合部分の面積を基準面積と比較し（ステップＳ４）、粒
子集合部分の面積の方が基準面積よりも大きいときは粒
子凝集があると判定し（ステップＳ５に進む）、小さい
ときは粒子凝集ではないと判定する（ステップＳ７に進
む）。粒子凝集があったと判定したとき、重心位置検出
部９は、その粒子凝集があったと判定した粒子集合部分
の面積重心のＸＹ座標を算出し（ステップＳ５）、その
重心位置を粒子凝集部の位置情報として制御コンピュー
タ１３に送出する（ステップＳ６）。以上のステップＳ
４〜Ｓ６の処理を、ラベリング処理によって検出した粒
子集合部分の数の回数だけ繰り返す（ステップＳ７）。

【００１９】以上のようにして、粒子凝集部分２ａの個
数と位置の情報が求められると、次に、粒子凝集部分２
ａの吸引除去の工程へ進む。制御コンピュータ１３には
画像処理部５より粒子凝集部分２ａの位置情報と個数情
報とが送られてくる。制御コンピュータ１３は、位置情
報に基づいてまず１番目の粒子凝集部分２ａが吸引ノズ
ル１１の真下に移動して停止するようにステージ制御部
１０を制御する（ステップＳ１１）。ステージ制御部１
０は、制御コンピュータ１３からの指令に基づいてＸＹ
ステージ３を駆動制御し、１番目の粒子凝集部分２ａを
吸引ノズル１１の真下に位置させる。次いで、制御コン
ピュータ１３は、吸引ノズル１１を一定時間にわたって
駆動するよう吸引制御部１２を制御する（ステップＳ１
２〜Ｓ１４）。吸引ノズル１１による一定時間の吸引作
用により粒子凝集部分２ａは吸引除去されることにな
る。この吸引作用は粒子凝集部分２ａに対してのみ局所
的に機能する。検出した粒子凝集部分２ａの個数分だけ
の吸引除去の処理が終わるまで、次の粒子凝集部分２ａ
を吸引ノズル１１の真下に移動させ、局所的な吸引除去
を行う上記ステップＳ１１〜Ｓ１４の動作を繰り返す
（ステップＳ１５）。

【００２０】以上のようにして、自動的に、粒子凝集部
分２ａの存在の有無を検出し、存在するときはその位置
情報および個数情報を求め、それらの情報に基づいて粒
子凝集部分２ａに対してのみ局所的な吸引作用を与えて
凝集粒子を吸引除去するから、スペーサ粒子２の散布状
態が正常な部分には影響をほとんど与えることなく、散
布不良の凝集粒子のみを選択的に除去することができ
る。

【００２１】その結果、ガラス基板１の平面上における
スペーサ粒子２の散布の状態が全面にわたって均一化さ
れ、対向するガラス基板間のセルギャップが高精度なも
のとなり、液晶パネルの表示特性が向上する。また、ス
ペーサ粒子２の散布不良を生じていたガラス基板１の救
済の度合いが高まり、液晶パネルの製造の歩留まりが改
善される。

【００２２】なお、本発明は、液晶パネルにおけるガラ
ス基板に対して実施するほか、何らかの粒子が散布され
た平面基板に対しても実施することができる。また、本
発明を、例えばシリコンウエハ上のゴミや異物の検出除
去に適用することも考えられる。

【００２３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、粒子凝
集部分を自動的に検出し、その部分に限定して局所的に
吸引作用を与えて凝集粒子のみを除去するので、結果と
して、粒子の散布状態が均一な良品へと救済でき、歩留
まりの改善を図ることができるとともに製品コストを低
減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る粒子凝集検出除去装置
を示す概略構成図である。

【図２】実施例における画像処理の動作説明に供するフ
ローチャートである。

【図３】実施例における凝集粒子吸引除去の動作説明に
供するフローチャートである。

【符号の説明】

１……ガラス基板 ２……スペーサ粒子 ２ａ……粒子凝集部分 ３……ＸＹステージ ４……カメラ ５……画像処理部 ６……２値化処理部 ７……ラベリング処理部 ８……面積判定部 ９……重心位置検出部 １０……ステージ制御部 １１……吸引ノズル １２……吸引制御部 １３……制御コンピュータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平面上に粒子が散布された基板を固定し
   てＸＹ方向に変位自在な手段と、前記粒子散布の基板を
   撮像する手段と、撮像によって得られた画像情報に基づ
   いた画像処理により粒子凝集部分の位置と個数を割り出
   す手段と、その位置情報に基づいて粒子凝集部分を吸引
   位置に移動させるよう前記基板の変位手段を駆動制御す
   る手段と、前記吸引位置に配置され基板平面上から粒子
   凝集部分の凝集粒子を吸引除去する手段と、他の粒子凝
   集部分に対しても同様の処理を前記個数情報が示す回数
   だけ繰り返す手段とを備えたことを特徴とする粒子凝集
   検出除去装置。