JPH10123016A - 液晶ディスプレイ基板の高速同期撮像検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、高速移動する基板上の欠陥撮像の
画像ブレが殆どなく、静止画像に近い鮮明な画像データ
を得ることができる検査装置を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 本発明に係る液晶ディスプレイ基板の高
速同期撮像検査装置は、（Ａ）液晶ディスプレイ基板１
に投光するストロボ光源７と、（Ｂ）透過法、反射法、
散乱法等の光学的方法により液晶ディスプレイ基板１の
欠陥を検査する撮像装置９と、（Ｃ）前記基板１または
該撮像装置９のいずれか一方または両方を駆動位置決め
する駆動位置決め装置４と、（Ｄ）前記ストロボ光源７
の点灯と、ストロボ光源点灯時の画像の取り込みと、画
像のデータ転送と、ストロボ光源点灯時の該駆動位置決
め装置の位置座標データの取り込みと、位置座標データ
の転送とのタイミングを制御する同期制御装置２０を設
けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶ディスプレイ
用のガラス基板や、ガラス基板に透明電極膜を成膜した
ＩＴＯ基板や、カラーフィルター基板や、ＴＦＴ液晶デ
ィスプレイ基板等の液晶ディスプレイ基板の欠陥検査
を、透過法、反射法、散乱法等の光学的方法によって行
う撮像検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の液晶ディスプレイ基板の光学的検
査においては、連続点灯光源を用い、該基板を一定速度
で移動させながら、該基板からの透過光、反射光または
散乱光をシャッターを介してＣＣＤエリアセンサーまた
はＣＣＤラインセンサーで受光し、該シャッター速度お
よび該シャッター開閉の時間間隔を制御して、該基板の
各部分の画像を順次取り込む方法を採用している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】最近、液晶ディスプレ
イ基板の生産性向上とコストダウンの要求から、その基
板検査も生産ラインの中で、ライン速度に合わせて高速
で行い、検査結果を即時にラインにフィードバックし
て、製造工程の不具合を除去して歩留りの向上を図るだ
けでなく、欠陥の大きさおよび欠陥の存在箇所の位置を
精密に特定し、欠陥部をレーザー光や研磨テープ等を用
いて修正除去し、良品に仕上げ直す必要が生じてきた。

【０００４】しかし、従来の方法では、次のような不具
合があり、上記のニーズに対応できなくなってきた。 （１）ライン速度に合わせて高速検査を行うために、液
晶ディスプレイ基板の移動速度を大きくした状態での撮
像が必要となった。

【０００５】しかし、撮像にシャッターを用いる限り、
シャッター開の時間内での画像ブレが避けられない。そ
の結果、検査の信頼性が低下してしまう。例えば、該基
板の移動速度を２００ｍｍ／秒とし、該シャッター開の
時間を５０００分の１秒とすると、該画像ブレは２００
ｍｍ／５０００＝０．０４ｍｍ＝４０μｍとなる。

【０００６】したがって、大きさが２０μｍの欠陥の検
査を行おうとすると、このような画像ブレは良品も欠陥
と認識する過検出が多発し、検査の信頼性を著しく低下
させてしまう。 （２）前記シャッター開の時間を小さくすると、該画像
ブレは小さくなるが、画像取り込みのための受光量も小
さくなるので、ノイズの影響を受けやすくなる。 （３）前記基板の駆動位置決め装置と該シャッターとの
正確な同期制御が行われていないので、良否判定はでき
ても、欠陥部の修正除去に必要な欠陥部の精密な位置座
標が得られない。 本発明は、これらの問題を解決することができる装置を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

（第１の手段）本発明に係る液晶ディスプレイ基板の高
速同期撮像検査装置は、（Ａ）液晶ディスプレイ基板に
投光するストロボ光源と、（Ｂ）透過法、反射法、散乱
法等の光学的方法により液晶ディスプレイ基板の欠陥を
検査する撮像装置と、（Ｃ）前記基板または該撮像装置
のいずれか一方または両方を駆動位置決めする駆動位置
決め装置と、（Ｄ）前記ストロボ光源の点灯と、ストロ
ボ光源点灯時の画像の取り込みと、画像のデータ転送
と、ストロボ光源点灯時の該駆動位置決め装置の位置座
標データの取り込みと、位置座標データの転送とのタイ
ミングを制御する同期制御装置を設けたことを特徴とす
る。 （第２の手段）本発明に係る液晶ディスプレイ基板の高
速同期撮像検査装置は、（Ａ）液晶ディスプレイ基板を
搭載するＸＹテーブルと、（Ｂ）前記ＸＹテーブルを、
Ｘ軸方向、およびＹ軸方向に駆動し位置決めするＮＣ制
御装置と、（Ｃ）前記基板に光を供給するストロボ光源
と、（Ｄ）前記基板を透過する透過光を受光するＣＣＤ
カメラと、（Ｅ）前記ＣＣＤカメラで取り込まれた画像
データを入力する画像処理装置と、（Ｆ）前記画像処理
装置から、基板上の欠陥検出のための画像処理を行った
結果を入力する主制御装置と、（Ｇ）同期パルス発生装
置を具備し、（Ｈ）前記同期パルス発生装置は、ＮＣ制
御装置と、ストロボ光源と、ＣＣＤカメラと、画欅処理
装置と、主制御装置に、同期パルス信号を伝達し、
（Ｉ）前記ストロボ光源は、同期パルス発生装置から伝
達される同期パルス信号をトリガーとしてストロボ閃光
を発生し、（Ｊ）前記ＣＣＤカメラは、同期パルス信号
を受けてから、ＣＣＤカメラの内部の各画素にチャージ
された電荷を画像信号として該画像処理装置に転送し、
（Ｋ）パルスカウンターを内臓する画像処理装置は、同
期パルス発生装置から伝達された同期パルス信号をカウ
ントして、ＣＣＤカメラから転送された画像データが、
どのタイミングで撮像されたデータかを識別すると共
に、画像処理の結果をカウンターのデータと共に、主制
御装置に転送し、（Ｌ）パルスカウンターを内臓するＮ
Ｃ制御装置は、同期パルス発生装置からの伝達された同
期パルス信号を、パルスカウンターでカウントすると共
に、同期パルス信号をトリガーとして、ＸＹテーブルの
位置検出器の位置データをラッチし、パルスカウンター
のカウントデー夕と共に、ラッチされた位置データを該
主制御装置に転送することを特徴とする。

【０００８】すなわち、本発明は、（１）液晶ディスプ
レイ基板と該撮像装置とを相対的に駆動位置決めする駆
動位置決め装置を設け、（２）光学的方法により該基板
の検査を行う上で、該光源をストロボ光源とすると共
に、（３）該ストロボ光源の点灯と、該ストロボ光源点
灯時の画像の取り込みと、該画像のデータ転送と、該ス
トロボ光源点灯時の該駆動位置決め装置の位置座標デー
夕の取り込みと、該位置座標データの転送のタイミング
を制御する同期制御装置を設けたことを特徴とする。

【０００９】したがって、次のように作用する。 （１）ストロボ光源は、閃光時間が８μｓ〜１３μｓと
小さく、仮に液晶ディスプレイ基板の移動速度を２５０
ｍｍ／秒の高速に設定しても、該ストロボ閃光時間内の
画像ブレは３μｍ前後となり、実用上、静止画像として
扱うことができる。 （２）また、該ストロボ光の点灯時間間隔を、例えば１
／３０秒として、ＣＣＤカメラの画像データ取り出しサ
イクルに合わせ、ＣＣＤカメラと画像処理装置を同期制
御すると共に、駆動位置決め装置から該ストロボ光点灯
時の該基板位置座標データを瞬時に取り出す同期制御を
行うので、正確な欠陥位置座標を得ることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】

（第１の実施の形態）本発明の第１の実施の形態を図１
〜図２に示す。図１は、本発明の第１の実施の形態に係
る装置の構成図。

【００１１】図２は、本発明の第１の実施の形態の係る
装置における同期パルスと他の信号の関係を示す図であ
る。以下、本発明の詳細を図１および図２を参照しなが
ら説明する。

【００１２】図１において、液晶ディスプレイ基板１
は、保持部材２で保持されており、保持部材２はＸＹテ
ーブル３に搭載されている。ＸＹテーブル３は、ＮＣ制
御装置４により、図中に矢印で示すＸ軸方向、および紙
面に垂直なＹ軸方向に駆動位置決めされるようになって
いる。

【００１３】基板１の下面側には、ＸＹテーブル３から
独立した静止側に、図示しないレンズを組み込んだレン
ズホルダー５が設けてあり、光ファイバー６を介してス
トロボ光源７から供給されるストロボ光が、基板１を透
過する透過光８となって、ＣＣＤカメラ９で受光される
ようになっている。

【００１４】ＣＣＤカメラ９で取り込まれた画像データ
は、信号線１０を介して画像処理装置１１に転送され、
該基板上の欠陥検出のための画像処理を行った結果が、
信号線１３を介して主制御装置１４に転送されるように
なっている。

【００１５】ＮＣ制御装置４、ストロボ光源７、ＣＣＤ
カメラ９、画欅処理装置１１および主制御装置１４に
は、それぞれ信号線１５、１６、１７、１８、１９を介
して、同期パルス発生装置２０から、１／３０秒サイク
ルで同期パルス信号が伝達されるようになっている。

【００１６】ストロボ光源７は、信号線１６を介して伝
達される同期パルス信号をトリガーとしてストロボ閃光
をする。また、ＣＣＤカメラ９は、同期パルス信号を受
けてから１／３０秒以内に、ＣＣＤカメラ９の内部の各
画素にチャージされた電荷を画像信号として該画像処理
装置１１に転送するようになっている。

【００１７】画像処理装置１１には、パルスカウンター
２１が内臓されており、信号線１８を介して伝達された
同期パルス信号をカウントして、ＣＣＤカメラ９から転
送された画像データが、どのタイミングで撮像されたデ
ータかを識別すると共に、画像処理の結果をカウンター
２１のデータと共に、主制御装置１４に転送する。

【００１８】ＮＣ制御装置４は、信号線１５を介して伝
達された同期パルス信号を、パルスカウンター２２でカ
ウントすると共に、同期パルス信号をトリガーとして、
ＸＹテーブル３の図示しない位置検出器の位置データを
ラッチし、すなわち瞬時に取り込み、パルスカウンター
２２のカウントデー夕と共に、ラッチされた位置データ
を信号線２３を介して該主制御装置１４に転送するよう
になっている。

【００１９】本発明装置における同期パルスと他の信号
の関係を図２に示す。主制御装置１４は、信号線１９を
介して伝達される同期パルス信号をパルスカウンター２
４でカウントし、信号線１３を介して伝達されるカウン
ター２１のカウント値および信号線２３を介して伝達さ
れる該カウンター２２のカウント値を、カウンター２４
のカウント値と比較することによって、該画像処理装置
１１から転送される画像処理結果のデータとＮＣ制御装
置４から転送される位置データが、どのストロボ閃光の
タイミングのデータかを識別する。

【００２０】また、対応する画像処理結果のデータと位
置座標データから、該基板１の全体に渡る欠陥の位置と
数、すなわち欠陥マップデータを作成するようになって
いる。

【００２１】

【発明の効果】本発明は前述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。 （１）本発明の高速同期撮像検査装置では、閃光時間の
きわめて短いストロボ光源を用いて液晶ディスプレイ基
板の欠陥撮像を行うため、高速移動する該基板上の欠陥
撮像の画像ブレが殆どなく、静止画像に近い鮮明な画像
データを得ることができる。そのため、検査の信頼性を
高めることができる。 （２）さらに、ストロボ閃光と同期して瞬時に該基板の
位置座標データを取り込み、そのタイミングで撮像され
た欠陥画像データと突き台わせることにより、該基板上
の欠陥の正確な位置データを得ることができるので、欠
陥の修正や除去がやりやすくなる。

【００２２】なお、実施の形態では透過法の例を示した
が、該レンズホルダー５と該ＣＣＤカメラ９の配置と設
置角度を変えることによって、反射法、散乱法等の検査
にも本発明を適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る装置の構成
図。

【図２】本発明の第１の実施の形態の係る装置における
同期パルスと他の信号の関係を示す図。

【符号の説明】

１…液晶ディスプレイ基板 ２…保持部材 ３…ＸＹテーブル ４…ＮＣ制御装置（駆動位置決め装置） ５…レンズホルダー ６…光ファイバー ７…ストロボ光源 ８…信号線 ９…ＣＣＤカメラ（撮像装置） １０…信号線 １１…画像処理装置 １３…信号線 １４…主制御装置 １５…信号線 １６…信号線 １７…信号線 １８…信号線 １９…信号線 ２０…同期パルス発生装置 ２１…パルスカウンター ２２…パルスカウンター ２３…信号線 ２４…パルスカウンター

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（Ａ）液晶ディスプレイ基板（１）に投光
   するストロボ光源（７）と、（Ｂ）透過法、反射法、散
   乱法等の光学的方法により液晶ディスプレイ基板（１）
   の欠陥を検査する撮像装置（９）と、（Ｃ）前記基板
   （１）または撮像装置（９）のいずれか一方または両方
   を駆動位置決めする駆動位置決め装置（４）と、（Ｄ）
   前記ストロボ光源（７）の点灯と、ストロボ光源点灯時
   の画像の取り込みと、画像のデータ転送と、ストロボ光
   源点灯時の駆動位置決め装置の位置座標データの取り込
   みと、位置座標データの転送のタイミングを制御する同
   期制御装置（２０）を設けたことを特徴とする液晶ディ
   スプレイ基板の高速同期撮像検査装置。
2. 【請求項２】（Ａ）液晶ディスプレイ基板（１）を搭載
   するＸＹテーブル（３）と、（Ｂ）前記ＸＹテーブル
   （３）を、Ｘ軸方向、およびＹ軸方向に駆動し位置決め
   するＮＣ制御装置（４）と、（Ｃ）前記基板（１）に光
   を供給するストロボ光源（７）と、（Ｄ）前記基板
   （１）を透過する透過光（８）を受光するＣＣＤカメラ
   （９）と、（Ｅ）前記ＣＣＤカメラ（９）で取り込まれ
   た画像データを入力する画像処理装置（１１）と、
   （Ｆ）前記画像処理装置（１１）から、基板上の欠陥検
   出のための画像処理を行った結果を入力する主制御装置
   （１４）と、（Ｇ）同期パルス発生装置（２０）を具備
   し、（Ｈ）前記同期パルス発生装置（２０）は、ＮＣ制
   御装置（４）と、ストロボ光源（７）と、ＣＣＤカメラ
   （９）と、画欅処理装置（１１）と、主制御装置（１
   ４）に、同期パルス信号を伝達し、（Ｉ）前記ストロボ
   光源（７）は、同期パルス発生装置（２０）から伝達さ
   れる同期パルス信号をトリガーとしてストロボ閃光を発
   生し、（Ｊ）前記ＣＣＤカメラ（９）は、同期パルス信
   号を受けてから、ＣＣＤカメラ（９）の内部の各画素に
   チャージされた電荷を画像信号として該画像処理装置
   （１１）に転送し、（Ｋ）パルスカウンター（２１）を
   内臓する画像処理装置（１１）は、同期パルス発生装置
   （２０）から伝達された同期パルス信号をカウントし
   て、ＣＣＤカメラ（９）から転送された画像データが、
   どのタイミングで撮像されたデータかを識別すると共
   に、画像処理の結果をカウンター（２１）のデータと共
   に、主制御装置（１４）に転送し、（Ｌ）パルスカウン
   ター（２２）を内臓するＮＣ制御装置（４）は、同期パ
   ルス発生装置（２０）からの伝達された同期パルス信号
   を、パルスカウンター（２２）でカウントすると共に、
   同期パルス信号をトリガーとして、ＸＹテーブル（３）
   の位置検出器の位置データをラッチし、パルスカウンタ
   ー（２２）のカウントデー夕と共に、ラッチされた位置
   データを該主制御装置（１４）に転送することを特徴と
   する液晶ディスプレイ基板の高速同期撮像検査装置。