JPH10170242A - シール剤塗布検査方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シール剤の塗布状態を短時間で、しかも被検
査部材の種類に関係なく精度の高い検査ができ、設置面
積が小さくて済むシール剤塗布検査装置を提供すること
である。 【解決手段】 液晶パネル３０の斜め上方位置には、光
源２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄが液晶パネル３０の
周囲に配置されている。この光源２０からの光りは、光
源調整部２１で照射角度、照射強度、照射幅等を調節さ
れ、シール剤４０塗布部を均一輝度分布となるよう照射
される。撮像カメラ１０は全塗布部を撮影するよう調整
配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板などの平面上
に塗布したシール剤の描画状態の検査を行うシール剤塗
布検査方法及びその装置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】シール剤塗布検査装置は、基板などの平
面上に塗布したシール剤の描画状態の検査を行う装置
で、液晶パネル貼合せ用シール塗布直後の検査等に使用
される。液晶表示装置は、絵素表示媒体と、駆動電極媒
体との間に液晶材を挟持する形で成り立つ。一般的に絵
素表示媒体及び駆動電極媒体は、ガラス基板平面上に形
成され、これらのガラス基板を平行に、かつわずかな隙
間を残して貼り付け、この隙間に液晶材を封入する。こ
の場合、２枚のガラス基板を貼合せるために、ガラス基
板面に接着剤としてシール剤を任意のパターンで線描画
する。このシール剤は、液体である液晶材を封入する役
目も担い、普通、表示領域の外側に表示領域と相似した
形で描画される。この時に、線描画されたシール剤塗布
状態に切れ又はかすれ等があった場合、貼合せ不良、液
晶材封入不良となり、製品として使用できなくなる。こ
れを防ぐ為、シール剤塗布直後に検査する必要がある。

【０００３】シール剤塗布欠陥（切れ、かすれ）検査
を、人による目視検査で行った場合は、検査タクト、長
時間の連続検査などの不具合が生じ、検査精度、検査品
質に問題があった。

【０００４】そこで、撮像カメラにより液晶パネルのシ
ール剤塗布領域を撮像し、撮像した映像で画像処理を実
行し、欠陥部分を検出・判定することで、検査を自動化
する装置が実用化されている。

【０００５】図６は従来のシール剤塗布検査装置の一例
を示す構成図である。図７は、このシール剤塗布検査装
置を液晶パネルの上方から観た構成図である。液晶パネ
ル３０の上方には撮像カメラ１１０が配置され、この液
晶パネル３０は、平行面移動を行うためのＸＹテーブル
１６０に載置される。ＸＹテーブル１６０を駆動するた
めのＸＹテーブル駆動部１６１は、演算処理部１５４の
出力を受け、ＸＹテーブル１６０を介して液晶パネル３
０を移動させ、撮像カメラ１１０を液晶パネル３０のシ
ール剤４０塗布位置の上方へ配置する。この時、光源１
２０Ａ、１２０Ｂで斜め上方からシール剤４０を照射
し、シール剤４０のみを検出し易いようにする。

【０００６】例えば、特開平７−２４３９１では、シー
ル剤に蛍光染料を混ぜ、紫外線ランプを使用することで
シール剤の検出を容易にしている。また、特開平７−３
１９１７では、塗布状態をレーザセンサーで連続的に走
査する。図７に示すようなシール剤４０塗布パターンの
場合、縦方向シール剤塗布部分には、光源１２０Ａでの
照射し、横方向シール剤塗布部分には、光源１２０Ｂで
の照射を行い、シール剤４０の撮像した際の検出レベル
を一定にする。

【０００７】検査する領域に移動後、撮像カメラ１１０
により撮像し、その映像アナログ信号をＡ／Ｄ変換部１
５１により、デジタル信号へ変換後、あらかじめ決めら
れたシーケンスで画像メモリ１５２に格納する。格納さ
れた画像データを画像処理部１５３で処理した後、演算
処理部１５４であらかじめ登録されている欠陥判定レベ
ルと比較し、欠陥の検出および良品／不良判定を行う。
以上の動作を液晶パネル３０のシール塗布部の全領域の
終了まで繰り返す。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このような検査装置で
は、液晶パネル３０のシール塗布部の全領域を検査する
ためには、ＸＹテーブルの移動を数回以上行う必要があ
り、時間がかかる。また、このようなＸＹ駆動部分を持
つため、設置面積が大きくなる他に、コストもかかり、
クリーンルーム内への導入も困難となる。また、蛍光塗
料の混入についても、コストＵＰ、液晶材料への混入に
よる不具合等が生じるおそれがある。

【０００９】本発明の目的は、このような課題を解決す
るため、シール剤の塗布状態を短時間で、しかも被検査
部材の種類に関係なく精度の高い検査ができ、設置面積
が小さくて済むシール剤塗布検査装置を提供することで
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、シー
ル剤の塗布状態を検査するシール剤塗布検査方法におい
て、前記シール剤の塗布領域全体に照射角度、照射強
度、照射幅を調整した光を照射し、該光の反射状態を一
度に検知することで、前記シール剤の塗布状態の検査を
行うものである。

【００１１】請求項２の発明は、シール剤の塗布状態を
検査するシール剤塗布検査装置において、前記シール剤
の塗布領域全体を撮像する撮像部と、前記塗布領域全体
に光を照射する光源部と、前記光源部からの照射角度、
照射強度、照射幅を調整する光源調整部と、前記撮像部
の出力を受けて画像処理する画像処理部と、前記画像処
理処理部の出力を受けて欠陥判定を行う演算処理部と、
を備えたものである。

【００１２】請求項３の発明は、請求項２記載のシール
剤塗布検査装置であって、前記撮像部と前記光源部を移
動可能とする駆動部と、前記撮像部と前記光源部を欠陥
部の検出に適した位置に移動するように前記駆動部を制
御する移動制御部と、を更に備えたものである。

【００１３】請求項１及び請求項２の発明において、シ
ール剤の塗布領域全体に光を照射し、一度に反射光を検
知するので、従来のように、シール剤の塗布領域にそっ
て各装置を移動させる必要がない。また、光の照射角
度、照射強度、照射幅を調整できるので、シール剤の塗
布領域が均一輝度分布になるようにかつシール剤塗布領
域が検出しやすい輝度にすることができる。更に、従来
のように、液晶パネル等の被検査部材を移動させる必要
もないので、駆動部が不要となる。

【００１４】請求項３の発明において、撮像部と前記光
源部を検査に適した位置に移動可能としたので、塗布領
域サイズの多少の変動にも対応可能となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明に係るシ
ール剤塗布検査装置の一実施形態を示す概略構成図であ
る。図２は、このシール剤塗布検査装置における液晶パ
ネルの上方から観た構成図である。

【００１６】このシール剤塗布検査装置は、撮像カメラ
１０、光源２０Ａ〜２０Ｄ、光源調整部２１Ａ〜２１
Ｄ、液晶パネル３０、判定部５０から構成される。図１
において、液晶パネル３０の上方位置には、液晶パネル
３０のシール剤４０の全塗布部を撮影するよう調整され
た撮像カメラ１０が配置されている。この撮像カメラ１
０は例えば市販されている白黒用の２次元のＣＣＤカメ
ラやカラーＣＣＤ（固体撮像素子）カメラ等からなり、
検査部の画像データを所定のタイミングで後述する判定
部５０に一般的なアナログ映像信号（例えば、ＮＴＳ
Ｃ）を出力するような構成となっている。

【００１７】上記の液晶パネル３０の斜め上方位置に
は、光源２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄが液晶パネル
３０の周囲に配置されている。この光源２０は、例えば
蛍光灯やハロゲン光源からの光ファイバー照明やＬＥＤ
照明等からなり、シール剤塗布領域全体を均一輝度照射
可能となるよう工夫されている。例えば、光源２０Ａ
は、シール剤塗布領域４０Ａ付近に、光源２０Ｂは、シ
ール剤塗布領域４０Ｂ付近に、光源２０Ｃは、シール剤
塗布領域４０Ｃ付近に、光源２０Ｄは、シール剤塗布領
域４０Ｄ付近に、照射するよう配置されている。そし
て、後述する光源調整部２１で調節され、シール剤４０
塗布部を均一輝度分布となるよう照射する。

【００１８】光源調整部２１Ａ〜２１Ｄは、光源２０Ａ
〜２１Ｄの照射角度、照射強度、照射幅等の調整に使用
する。一般的に、液晶パネル３０の表面には各種のパタ
ーンが形成されており、このため通常の照明では、シー
ル剤塗布部のみを検出することが困難となる。そこで、
次に述べる光の反射率の差を利用して検査を行う。反射
率の高い液晶パネル３０表面は反射率が高く、光の照射
が撮像カメラ１０と異なる方向に反射するよう角度を決
めると暗く観える。シール剤４０は、照射した光の反射
率が低く、散乱率が高いため、周囲の液晶パネル３０表
面より明るく観察される。必要に応じて、光源調整部２
１Ａ〜２１Ｄによって光源の照射角度、照射強度、照射
幅を調整することで、シール塗布欠陥（切れ、かすれ）
の検出が容易になる。

【００１９】例えば、照射角度を調整するため、光源２
０の取付け位置に回転機構を光源調整部２１に設け、ま
た照射強度を調節するため、光源２０に与える電圧を可
変できる機構を光源調整部２１に設ける。更に、照射幅
を調整するため、光源２０を昇降できる機構を光源調整
部２１に設ける。図１及び図２では、光源２０Ａは、光
源調整部２１Ａと２１Ｄで、光源２０Ｂは、光源調整部
２１Ａと２１Ｂで、光源２０Ｃは、光源調整部２１Ｂと
２１Ｃで、光源２０Ｄは、光源調整部２１Ｃと２１Ｄ
で、それぞれ保持され、かつ、調整を行う。

【００２０】図３（Ａ）に本発明の光源使用時における
シール塗布部の輝度分布データの一例を示す。図３
（Ｂ）は、液晶パネルのシール剤塗布部の輝度分布を測
定した箇所の簡略構成図を示す。図３（Ａ）は、図３
（Ｂ）の箇所を後述する判定部５０にて画像取り込み、
輝度分布測定したデータの一例を示す。図３（Ａ）に示
すように、室内の蛍光灯照明使用時では、シール塗布部
とその他の部分との輝度差が小さく、検出が困難となる
が、本発明の光源使用時には、シール塗布部２本の輝度
が、バックグランドより十分高く、検出が容易になる。
シール断線部分を測定すると、その部分の輝度がバック
グランドとほぼ同じになるので、欠陥として検出され
る。

【００２１】判定部５０は、マイクロコンピュータを主
構成とする回路であって、撮像カメラ１０の映像アナロ
グ信号出力をデジタル信号へ変換するＡ／Ｄ変換部５
１、そのデジタル信号をあらかじめ決められたシーケン
スで格納する画像メモリ５２、その画像データから特徴
データを抽出する画像処理部５３、その特徴データから
判定を行う演算処理部５４からなっている。

【００２２】例えば、Ａ／Ｄ変換部５１では、撮像カメ
ラ１０の映像信号を５１２×４８０×８ビット（２５６
階調）のデジタル値に変換し、画像メモリ５２に格納す
る。また、カラーの撮像カメラの場合、ＲＧＢそれぞれ
５１２×４８０×８ビットのデジタル値に変換され、画
像メモリ５２に格納される。画像メモリ５２は、１画像
当たり５１２×４８０×８ビットに相当するＲＡＭで構
成されており、後述する画像処理部５３で使用するため
に必要な画像メモリを複数（例．５１２×４８０×８ビ
ット×８枚）持つ。

【００２３】画像メモリ部５２には液晶パネル３０の画
像データが取り込まれ、格納された画像データは、あら
かじめ画像処理部５３に登録されている画像処理アルゴ
リズムに従って処理され、特徴データが抽出される。画
像処理アルゴリズムプログラムは、演算処理部５４から
容易に変更、修正可能となっている。この特徴データを
演算処理部５４によって必要な計算、判定が行われる。
判定に使用される基準値は、あらかじめに演算処理部５
４に登録されている。

【００２４】画像処理部５３は、市販の画像処理専用の
回路、ＣＰＵ、ＤＳＰ、ＲＡＭ等で構成されており、大
量の画像データを高速に必要な計算できるよう工夫され
ている。そのため、一般的に、後述する演算処理部５４
からの画像処理シーケンス（プログラム）をあらかじめ
ＣＰＵで受け取り、必要な処理を任意のタイミングで画
像処理専用回路、ＤＳＰ等で行う。

【００２５】演算処理部５４の一般的構成を図４に示
す。ＣＰＵ（中央演算処理部）５４１、ＣＰＵ用メモリ
５４２、ディスプレイやディスプレイコントロール等か
らなる表示部５４３、ハードディスクやフロッピーディ
スク等からなる外部記憶部５４４、キーボードやマウス
やパラレルＩ／Ｏインターフェイス等からなる入出力部
５４５，ＲＳ−２３２Ｃ等からなる通信部５４６で構成
されている。上記の各部分は、システムバスで結合され
ており、ＣＰＵ５４１により管理されている。例えば、
画像処理部５３への演算命令（プログラム）の出力や画
像処理結果である特徴データの入力は、入出力部５４５
を通して行われる。

【００２６】次に、上記のように構成されたシール剤塗
布検査装置の動作説明を行う。図外の搬送装置等で所定
の位置に液晶パネル３０を設置後、シール剤４０の全塗
布部が撮像カメラ１０の撮像領域内に入った時点で撮像
カメラ１０で撮像し、その映像アナログ信号出力は、Ａ
／Ｄ変換部５１でデジタル信号に変換され、順次画像メ
モリ部５２に格納され、画像処理部５３によって処理さ
れ、特徴データが抽出される。この時に、撮像カメラ１
０のピントや絞り及び光源２０は、所定の状態に調整さ
れている。

【００２７】画像処理部における画像処理アルゴリズム
の一例を図５に示す。まず、撮像した検査画像取り込み
後、フィルタリングする（ステップＳ１）。画像処理で
のフィルタリングは公知の手法であり、注目する点の濃
度値をその点の周囲の点の濃度値で加減乗除する手法
で、強調・平滑化などを行い、注目する点を明確にす
る。例えば、平滑化フィルターにより高周波成分のノイ
ズカット後、強調フィルターなどによる欠陥部分の箇所
のみを強調するようなフィルターを使用する。ステップ
Ｓ２では、ステップＳ１で得られた画像をあらかじめ経
験的に得られたしきい値で２値化する。例えば、欠陥部
分であると思われるしきい値以上の部分を１に、そのほ
か部分を０に変換する。ステップＳ３では、収縮、膨張
などの画像処理でノイズ除去を行う。ステップＳ４でそ
れぞれの独立した連続領域毎にラベル付けを行い、ステ
ップＳ５でラベル付けされた領域毎に位置・形状などの
特徴データを求める。これを演算処理部に検出結果転送
し、判定を行う。判定は、検出された領域毎の位置・形
状とあらかじめ良品シール塗布形状との比較などで判断
する。

【００２８】なお、上記実施形態では、光源２０、光源
調整部２１、撮像カメラ１０を固定したが、これらを同
時に移動させる平行移動機構を設け、液晶パネルの複数
のパターンを順次検査させても良い。これには、光源２
０、光源調整部２１、撮像カメラ１０の取り付け部にＸ
Ｙテーブルを追加、演算処理部５４にＸＹテーブルの移
動制御部を追加し、演算処理部５４からＸＹテーブルを
移動可能とするだけで良い。こうして、塗布領域サイズ
の多少の変動にも対応可能となる。なお、本発明は、上
記実施形態に限定されず、撮像カメラが白黒ＣＣＤカメ
ラ単体の場合について説明したが、例えば、複数の撮像
カメラやカラーの撮像カメラを用いても実現可能であ
る。

【００２９】

【発明の効果】請求項１及び請求項２の発明によれば、
シール剤の塗布領域全体に光を照射し、一度に反射光を
検知するので、従来のように、シール剤の塗布領域にそ
って各装置を移動させる必要もなく、検査時間を短縮で
きる。また、光の照射角度、照射強度、照射幅を調整で
きるので、シール剤の塗布領域が均一輝度分布になるよ
うにかつシール剤塗布領域が検出しやすい輝度にするこ
とができ、被検査部材の種類に関係なく精度の高い検査
が可能となる。更に、従来のように、液晶パネル等の被
検査部材を移動させる必要もないので、駆動部が不要と
なり、設置面積が小さいため、設置箇所の制限を受け
ず、現行の生産ラインの大幅な変更無しに導入が可能と
なる。

【００３０】請求項３の発明において、撮像部と前記光
源部を検査に適した位置に移動可能としたので、塗布領
域サイズの多少の変動にも対応可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るシール剤塗布検査装置の一実施形
態を示す概略構成図である。

【図２】このシール剤塗布検査装置における液晶パネル
の上方から観た構成図である。

【図３】（Ａ）は本発明の光源使用時におけるシール塗
布部の輝度分布データの一例を示すグラフであり、
（Ｂ）は液晶パネルのシール剤塗布部の輝度分布を測定
した箇所の簡略構成図である。

【図４】演算処理部５４の一般的構成を示すブロック図
である。

【図５】画像処理部における画像処理アルゴリズムの一
例を示すフローチャートである。

【図６】従来のシール剤塗布検査装置の一例を示す構成
図である。

【図７】このシール剤塗布検査装置を液晶パネルの上方
から観た構成図である。

【符号の説明】

１０ 撮像カメラ ２０Ａ〜２０Ｄ 光源 ２１Ａ〜２１Ｄ 光源調整部 ３０ 液晶パネル ５０ 判定部 ５１ Ａ／Ｄ変換部 ５２ 画像メモリ ５３ 画像処理部 ５４ 演算処理部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シール剤の塗布状態を検査するシール剤
   塗布検査方法において、 前記シール剤の塗布領域全体に照射角度、照射強度、照
   射幅を調整した光を照射し、該光の反射状態を一度に検
   知することで、前記シール剤の塗布状態の検査を行うシ
   ール剤塗布検査方法。
2. 【請求項２】 シール剤の塗布状態を検査するシール剤
   塗布検査装置において、 前記シール剤の塗布領域全体を撮像する撮像部と、 前記塗布領域全体に光を照射する光源部と、 前記光源部からの照射角度、照射強度、照射幅を調整す
   る光源調整部と、 前記撮像部の出力を受けて画像処理する画像処理部と、 前記画像処理処理部の出力を受けて欠陥判定を行う演算
   処理部と、を備えたことを特徴とするシール剤検査装
   置。
3. 【請求項３】 前記撮像部と前記光源部を移動可能とす
   る駆動部と、 前記撮像部と前記光源部を欠陥部の検出に適した位置に
   移動するように前記駆動部を制御する移動制御部と、を
   更に備えたことを特徴とする請求項２記載のシール剤塗
   布検査装置。