JPH08233532A

JPH08233532A - 透明電極の検査方法

Info

Publication number: JPH08233532A
Application number: JP6337695A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Yamamoto; 隆弘山本
Original assignee: SUINKU KK
Current assignee: SUINKU KK
Priority date: 1995-02-27
Filing date: 1995-02-27
Publication date: 1996-09-13

Abstract

(57)【要約】【目的】透明体の表面の複数の透明電極の形成状態を
光学的手法および画像処理技術によって検査できるよう
にすることである。【構成】透明体（１）に形成された複数の透明電極
（２）に検査用の光を入射し、透明電極（２）の部分か
らの反射光と他の部分からの反射光との光量差から透明
電極（２）の良否を判定する検査方法において、ライン
センサ（８）により複数の透明電極（２）を各透明電極
（２）の形成方向と交差する方向に走査してラインセン
サ（８）の出力としてビデオ信号を得るとともに、この
ビデオ信号から透明電極（２）に対応する波形を計数
し、この波形の計数値と透明電極（２）の形成数に対応
する基準値との大小比較から透明電極の形成状態を検査
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子ディスプレイデバ
イスの構成要素として、透明体の表面に直接または間接
的に形成された透明電極の形成状態を検査する方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】電子ディスプレイデバイス例えば液晶デ
ィスプレイ装置の構成要素として、ガラス板などの透明
体の表面に多数の透明電極が形成されている。通常、液
晶ディスプレイデバイスの検査として、液晶セルの完成
段階で行われているが、この液晶セルの完成時点での検
査では、透明電極の形成に欠陥があったとき、液晶セル
の組み立て作業や組み立て部品に無駄が生じることにな
る。したがって、透明体に対する透明電極の形成過程
で、透明電極の形成状態が検査できれば、上記のような
無駄な組み立て作業や部品の浪費などが省略できること
になる。

【０００３】ところで、従来、この種の液晶セルの検査
は、液晶セルの完成段階で、透明電極に電流を流して、
液晶パネルを点灯状態とすることによって行われてい
る。この点灯検査方法は、透明体の表面に形成された多
数の透明電極の検査にも利用できる。しかし、点灯検査
方法では、透明電極と電極とのコンタクト機構として、
多数の通電用のスプリングプローブが必要となるが、透
明電極がさらに高密度化すると、スプリングプローブと
透明電極との電気的な接触状態が不安定になり易く、検
査の信頼性が落ちること、検査装置が複雑であること、
さらに検査スピードに限界があることなどの欠点があ
る。このような実情から、上記検査方法に代わる適切な
検査方法が望まれている。

【０００４】

【発明の目的】したがって、本発明の目的は、透明体の
表面の複数の透明電極の形成状態を光学的手法および画
像処理技術によって検査できるようにすることである。

【０００５】

【発明の解決手段】上記目的の下に、発明者は、透明体
の表面に直接または間接的に形成された透明電極を視覚
的に把握することを試みた。実験によると、液晶セルな
どに用いられる透明体としてのガラス基板や、その表面
に直接または間接的に形成される透明電極は、その名の
通り透明であるが、完全な透明体でない。このため、ガ
ラス基板や透明電極に検査用の光を入射したとき、その
光の一部は、ガラス基板や透明電極を通過するが、他の
光は、ガラス基板の表面、透明電極の表面、さらにガラ
ス基板と透明電極との境界面などで反射し、それらの反
射光量に差があることを突き止めた。すなわち、反射光
量や透過光量は、ガラス基板、透明電極、さらに透明電
極の表面あるいはガラス基板と透明電極との間に形成さ
れるカラーフィルターなどの積層状態に応じて固有のも
のとなっている。

【０００６】そこで、本発明は、上記現象を利用して、
透明体の表面に形成された複数の透明電極に検査用の光
を入射し、透明電極の部分からの反射光または透過光と
他の部分からの反射光または透過光との光量差から透明
電極の良否を判定する検査方法において、ラインセンサ
により複数の透明電極を各透明電極の形成方向と交差す
る方向に走査して、ラインセンサの出力としてビデオ信
号を得るとともに、このビデオ信号から透明電極に対応
する波形を計数し、この波形の計数値と走査ライン上で
の透明電極の形成数に対応する基準値との大小比較から
透明電極の形成状態つまり透明電極の不連続状態や隣接
の透明電極間のつながり状態を検査し、かつ１個の透明
電極の幅に対応する波形区間でクロックパルスを計数
し、このクロックパルスの計数値と基準幅に対応する基
準値との大小比較から１個の透明電極の幅方向の形成状
態つまり幅寸法を検査するようにしている。

【０００７】

【実施例】図１、２は、透明体としてガラス基板１の表
面に形成された多数の透明電極２を示している。透明電
極２は、ガラス基板１の表示エリア３の部分に例えば所
定幅等ピッチの状態で平行に形成されており、その端部
は、リードエリア４の部分で細い幅となって絞り込ま
れ、ガラス基板１の端縁部に導かれている。なお、ガラ
ス基板１の適当な位置に、位置決めマーク５が形成され
ている。

【０００８】透明電極２は、酸化スズや酸化インジウム
などの金属酸化物の薄膜であり、光をよく透過し、また
電流を通す導電体であるが、完全な透明体でなく、表面
（境界面）である程度の光を反射する性質を持ち併せて
いる。ちなみに、これらの透明電極２の形成ピッチは、
現在、０．３〔ｍｍ〕程度であるが、解像度を向上させ
るために、０．１から０．０５〔ｍｍ〕程度を目指して
いる。

【０００９】次に、図３は、検査システムの概要を示し
ている。ガラス基板１は、透明電極２を上側または下側
としてＸＹテーブル６の上に位置決めマークなどを用い
て、位置決め状態で乗せられている。ガラス基板１の例
えば斜め上方に均一な拡散光を照射するために、一例と
して走査方向にインライン形式の照明７が配置されてお
り、またその入射角度とほぼ等しい反射角度の位置にラ
イン型ＣＣＤカメラなどのラインセンサ８が向き合って
いる。なお、図３では、入射角＝反射角＞０度での構成
例を示しているが、大形のハーフミラー等を採用し、同
軸落射照明を用いれば、入射角＝反射角＝０度、すなわ
ち真上からの撮像も可能である。ラインセンサ８の出力
は、ビデオ信号として、信号処理装置９に接続されてい
る。なおＸＹテーブル６および照明７は、送り手段１０
によって、ラインセンサ８の走査方向と直交する方向
に、所定の速度で、相対的にステップ送り、または相対
的に連続送りされるようになっている。

【００１０】次に、図４は、本発明による透明電極の検
査方法のフローチャートとして、多数の走査ラインＬ
１、Ｌ２、・・Ｌｎのうち、ある１つの走査ラインＬｋ
についての処理過程を示しており、また図５は、複数の
透明電極２に対応するビデオ信号の波形および信号処理
の過程を示している。

【００１１】まず、測定準備の段階で、検査対象のガラ
ス基板１は、透明電極２を下側として、または上側とし
て、ＸＹテーブル６の上に位置決め状態で固定される。
この状態で、照明７がガラス基板１の上面に向けて検査
用の光を照射する。そして、検査時点で、送り手段１０
は、ラインセンサ８による走査方向と直交する方向にＸ
Ｙテーブル６をラインセンサ８に対して相対移動させ
る。このとき、ラインセンサ８は、ガラス基板１の表面
の透明電極２と交差する方向、つまりＸ方向の走査ライ
ンＬ１、Ｌ２、・・Ｌｎにそって所定ピッチで順次にセ
ンシング動作を行い、図５で示すように、透明電極２の
有無に対応したビデオ信号を発生する。

【００１２】ここで、透明電極２がガラス基板１よりも
光の反射率が高いため、反射光は、透明電極２と対応す
る部分で多く、また透明電極２の存在しない部分で少な
くなっている。このような光量差によって、ビデオ信号
は、透明電極２に対応して、本来、矩形波となるべきで
あるが、有限個の画素で印刷パターンを撮像するため波
形のエッジにだれが生じ、ある程度サインカーブ状とな
っても透明電極２の存在する部分で、電極表面の高い反
射率により“Ｈ”レベルとなっており、また透明電極２
の存在しない部分で、ガラス表面の低い反射率のため
に、“Ｌ”レベルとなっている。

【００１３】そこで、信号処理装置９は、ビデオ信号を
処理しないまま、または図示のように適当なしきい値を
設定し、それを境としてビデオ信号を２値化することに
よって、透明電極２に対応する部分つまり透明電極２の
存在区間で“Ｈ”レベルの方形波信号とし、その方形波
信号の数をカウントし、計数値ａｋを求める。

【００１４】ある１つの走査ラインＬｋに形成されてい
る透明電極２の数は、信号処理装置９のメモリに当該走
査ラインＬｋに対応するアドレスＹｋとともに基準値Ａ
ｋとして予め設定されているため、信号処理装置９は、
走査ラインＬｋ上のパルス信号の計数値ａｋと透明電極
２の形成数すなわち基準値Ａｋとを比較する。計数値ａ
ｋ＝基準値Ａｋのとき、信号処理装置９は、検査対象の
当該走査ラインＬｋを良品と判定する。

【００１５】しかし、透明電極２が図６に示すように不
連続の状態で形成されているとき、計数値ａｋは、基準
値Ａｋよりも少なくなり、また図７のように隣り合う透
明電極２がつながっているとき、計数値ａｋは、基準値
Ａｋよりも小さくなる。このとき、信号処理装置９は、
当該走査ラインＬｋについて、電極数の不良品として処
理する。なお、走査ラインＬｋ上に反射率の高いもの例
えば気泡やゴミなどが付着したときにも、電極数の不良
品となる。

【００１６】また、信号処理装置９は、必要に応じて、
走査ラインＬｋに関し、２値化処理後の透明電極２に対
応する“Ｈ”レベルの区間で、透明電極２ごとにクロッ
クパルスの数を計数し、電極幅に対応する計数値ｂｋを
求め、次のステップで、計数値ｂｋと基準値Ｂｋとの比
較を行う。ここでも、基準値Ｂｋは走査ラインＬ１、Ｌ
2 、・・Ｌｎ（アドレスＹ１、Ｙ２、・・Ｙｎ）ごと
に、信号処理装置９内のメモリに、幅寸法のデータとし
て予め記憶されている。計数値ｂｋ＝基準値Ｂｋのと
き、これに対応する透明電極２の幅が基準寸法であるこ
とが分かり、またその大小関係によって、透明電極２の
幅が基準寸法よりも大きいかまたは小さいかが分かる。
計数値ｂｋ＝基準値Ｂｋのとき、その走査ラインＬｋで
の透明電極２の幅が設計通り形成されていることになる
から、良品と判断される。また、計数値ｂｋが基準値Ｂ
ｋと等しくないときに、透明電極２の形成幅の不良品と
判断される。

【００１７】そして、このような判断は、次の走査ライ
ンＬｋ＋１、Ｌｋ＋２、・・Ｌｎについても同様に行わ
れる。なお、リードエリア４でも、透明電極２の数が同
じであれば、基準値Ａ１、Ａ２、・・Ａｎは、表示エリ
ア３の基準値Ａ１、Ａ２、・・Ａｎと同じでよい。しか
し、リードエリア４では、通常、透明電極２の幅が表示
エリア３のものと異なっているため、基準値Ｂ１、Ｂ
２、・・Ｂｎは、リードエリア４の部分で表示エリア３
のものと同じとならない。

【００１８】なお、ビデオ信号を微分するか、または平
滑後に微分すると、透明電極２に対応する１つの方形状
の波形に対して信号レベルの変化点で正方向および負方
向のピーク波形が形成されるため、基準値Ａ１、Ａ２、
・・Ａｎは、波形に対応し、適切な値として与えられ
る。実際の実施過程で、透明電極２の形成パターンに寸
法上の誤差が避けられないため、基準値Ａ１、Ａ２、・
・Ａｎや基準値Ｂ１、Ｂ２、・・Ｂｎなどは、許容範囲
内で最大値と最小値として設定される。したがって、数
値比較は、最大値と最小値との間に入っているかどうか
の判断によって行われる。

【００１９】次に、図８は、他の実施態様のガラス基板
１を示している。透明電極２は、前記のものと同様に、
ガラス基板１の表面に形成されている。そして、透明電
極２の表面に、カラーフィルター１１の層が形成されて
おり、また透明電極２の間にブラックマスク１２が形成
されていることもある。この場合、反射光量は、カラー
フィルター１１の部分でカラーフィルター１１の存在し
ないときよりも少なくなるが、透明電極２の有無に応じ
て、異なる光量として検出できるため、前記と同様に、
透明電極２の形成パターンの検査が行えることになる。

【００２０】また、透明電極２は、図９に示すように、
ガラス基板１の表面に形成されているカラーフィルター
１１の表面に所定のピッチで形成されることもある。こ
の場合においても、透明電極２からの反射光と、透明電
極２の表面以外からの反射光との間で光量差が現れるた
め、前記実施例と同様に透明電極２は光学的に検出可能
である。

【００２１】なお特許出願人の実験によると、〔ガラス
基板１、カラーフィルター１１〕、〔ガラス基板１、カ
ラーフィルター１１、透明電極２〕、〔ガラス基板１の
み〕、〔ガラス基板１、透明電極２〕についての光の反
射現象は、図１０に示す通りである。ここで、図面中の
数値は、ラインセンサ８が感知した反射光量（最小値
０、最大値２５５）を示す。この実測値から明らかなよ
うに、照明条件、カメラの撮像条件を一定とすれば、表
面の積層状態によって、反射光量は、固有のものとなっ
ている。

【００２２】

【発明の効果】本発明では、ガラス基板などの透明体の
表面の透明電極の形成状態が光学的に検出でき、しかも
その光量差から透明電極のパターンの形成状態、特にそ
の良否が信号処理によって検出できる。またその検出過
程で電極幅の検査も同時に行えるため、透明電極の検査
が速やかに行え、しかも信号処理の分野で行うから、装
置が簡単で、従来の点灯検査に比較して、装置も簡単で
あり、接触不良などのトラブルも回避できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ガラス基板上の透明電極の平面図である。

【図２】ガラス基板および透明電極の拡大断面図であ
る。

【図３】測定システムのブロック線図である。

【図４】本発明の透明電極の検査方法のフローチャート
図である。

【図５】透明電極に対応するビデオ信号、その他の信号
の波形図である。

【図６】透明電極の不連続な状態の説明図である。

【図７】透明電極のつながり状態の説明図である。

【図８】他の具体例でのガラス基板、透明電極、カラー
フィルターの積層状態の拡大断面図である。

【図９】他の具体例でのガラス基板、透明電極、カラー
フィルターの積層状態の拡大断面図である。

【図１０】反射光量の比を示す説明図である。

【符号の説明】

１ガラス基板２透明電極３表示エリア４リードエリア５位置決めマーク６ＸＹテーブル７照明８ラインセンサ９信号処理装置１０送り手段１１カラーフィルター１２ブラックマスク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明体に形成された複数の透明電極に検
査用の光を入射し、透明電極の部分からの光と他の部分
からの光との光量差から透明電極の良否を判定する検査
方法において、ラインセンサにより複数の透明電極を各透明電極の形成
方向と交差する方向に走査して、ラインセンサの出力と
してビデオ信号を得るとともに、このビデオ信号から透
明電極に対応する波形を計数し、この波形の計数値と走
査ライン上での透明電極の形成数に対応する基準値との
大小比較から透明電極の形成状態を検査することを特徴
とする透明電極の検査方法。
【請求項２】透明体に形成された複数の透明電極に検
査用の光を入射し、透明電極の部分からの光と他の部分
からの光との光量差から透明電極の良否を判定する検査
方法において、ラインセンサにより複数の透明電極を各透明電極の形成
方向と交差する方向に走査して、ラインセンサの出力と
してビデオ信号を得るとともに、このビデオ信号から透
明電極に対応する波形を計数し、この波形の計数値と走
査ライン上での透明電極の形成数に対応する基準値との
大小比較から透明電極の形成状態を検査し、かつ１個の
透明電極の幅に対応する波形区間でクロックパルスを計
数し、このクロックパルスの計数値と基準幅に対応する
基準値との大小比較から１個の透明電極の幅方向の形成
状態を検査することを特徴とする透明電極の検査方法。