JPWO2006013915A1 - Display panel inspection method, inspection apparatus, and manufacturing method - Google Patents
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Abstract
高さ測定手段を有し、基板に所定の間隔で複数本塗布された液状材料と交差する方向へ、基板、または高さ測定手段を移動させながら、液状材料塗布部を含む基板面の高さ測定を離散的に行い、得られた離散高さ形状信号間を近似して求められた高さ形状信号から液状材料毎の高さを抜き出して連ねた高さ信号を検査信号とし、検査信号より液状材料毎の塗布量を測定することを特徴とするディスプレイパネルの検査方法、および検査装置並びにそれらを用いた製造方法。蛍光体ペースト塗布工程直後に塗布工程の状態を検査することで塗布工程に発生した連続欠陥の原因となる不具合を迅速に発見し、不良品となりロスとなる基板数を最小限に抑え、速やかに工程を復旧させることを可能にする。The height of the substrate surface including the liquid material application part while having the height measurement means and moving the substrate or the height measurement means in a direction intersecting the liquid material applied to the substrate at a predetermined interval. Perform the measurement discretely, extract the height of each liquid material from the height shape signal obtained by approximating between the obtained discrete height shape signals, and use the height signal as a test signal. A display panel inspection method, an inspection apparatus, and a manufacturing method using them, characterized by measuring a coating amount for each liquid material. Immediately after the phosphor paste application process, the condition of the application process is inspected to quickly find defects that cause continuous defects in the application process, minimizing the number of substrates that become defective and lost, and promptly It makes it possible to restore the process.
Description
本発明は、ディスプレイパネルの検査方法、検査装置および製造方法に関し、とくに、液状材料が基板上に複数本塗布されるディスプレイパネルにおいて、液状材料を基板上に精度良く塗布、形成するために用いる手段等の状態検査方法および検査装置、並びにそれらの方法および装置を用いたディスプレイパネルの製造方法に関する。 The present invention relates to a display panel inspection method, an inspection apparatus, and a manufacturing method, and more particularly, in a display panel in which a plurality of liquid materials are applied on a substrate, means used for accurately applying and forming the liquid material on the substrate. The present invention relates to a state inspection method and an inspection apparatus, and a display panel manufacturing method using the method and apparatus.
ディスプレイパネルの基板上に蛍光体を構成するために、液状材料を基板上に複数本塗布する方法において、蛍光体層の構成状態を検査する技術が知られている。例えば特許文献1には、蛍光体構成前の基板表面形状と蛍光体ペースト塗布後に焼成工程を経て蛍光体層が構成された基板表面形状との差分から、蛍光体層の構成状態を検査する技術が開示されている。しかしこの方法では、一つの製品に対して2回の測定を行うために、製造コストがかさむ。また、2回目の測定が実施されるまで製品の良否が判断できないため、蛍光体ペースト塗布装置(および焼成炉)に連続的な不具合が発生した場合には、不良品となる基板が大量に発生することになる。
In order to construct a phosphor on a substrate of a display panel, a technique for inspecting the configuration state of the phosphor layer in a method of applying a plurality of liquid materials on the substrate is known. For example,
また、上記特許文献1には、蛍光体ペースト塗布後に焼成工程を経て蛍光体層が構成された基板表面に紫外線を照射し、R(赤)、G(緑)、B(青)各蛍光体層からの励起発光量を測定することで蛍光体層の構成状態を検査する技術も開示されている。しかしこの方法では、焼成後の測定が実施されるまで製品の良否が判断できないため、蛍光体ペースト塗布装置に連続欠陥の原因となる不具合が発生した場合には、やはり不良品となる基板が大量に発生することになる。
本発明の課題は、蛍光体ペースト塗布工程直後に塗布工程の状態を検査することで塗布工程に発生した連続欠陥の原因となる不具合を迅速に発見し、不良品となりロスとなる基板数を最小限に抑え、速やかに工程を復旧させることを可能にするディスプレイパネルの検査方法および検査装置並びにそれらを用いた製造方法を提供することにある。また、1回測定で所望の測定結果を得ることができるようにし、基板の製造コストを低く抑えることも課題とする。さらに、基板の表面状態のデータを管理し、より高精度・高品質に製品を製造するためのデータとして活用できるようにすることも課題とする。 It is an object of the present invention to quickly find defects that cause continuous defects in the coating process by inspecting the state of the coating process immediately after the phosphor paste coating process, and minimize the number of substrates that become defective products and loss. It is an object of the present invention to provide a display panel inspection method and inspection apparatus, and a manufacturing method using them, which can be reduced to the limit and promptly restore the process. Another object is to make it possible to obtain a desired measurement result in a single measurement and to reduce the manufacturing cost of the substrate. Furthermore, another object is to manage substrate surface state data so that it can be used as data for manufacturing products with higher accuracy and higher quality.
上記課題を解決するために、本発明に係るディスプレイパネルの検査方法は、高さ測定手段を有し、基板に所定の間隔で複数本塗布された液状材料と交差する方向へ、基板、または高さ測定手段を移動させながら、液状材料塗布部を含む基板面の高さ測定を離散的に行い、得られた離散高さ形状信号から近似曲線を求めて得られた高さ形状信号から液状材料毎の高さを抜き出して連ねた高さ信号を検査信号とし、検査信号より液状材料毎の塗布量を測定することを特徴とする方法からなる。 In order to solve the above-described problems, a display panel inspection method according to the present invention includes a height measuring unit, and a substrate or a height in a direction intersecting with a plurality of liquid materials applied to the substrate at a predetermined interval. While moving the height measuring means, discretely measure the height of the substrate surface including the liquid material application part, and obtain the approximate curve from the obtained discrete height shape signal, and then obtain the liquid material from the height shape signal obtained The height signal obtained by extracting each height is used as an inspection signal, and the coating amount for each liquid material is measured from the inspection signal.
この検査方法においては、高さ測定手段によって得られた離散高さ形状信号から液状蛍光体塗布部の信号を特定し、特定された信号から近似曲線として円錐曲線を用いて高さ形状信号を求めるようにすることができる。 In this inspection method, the signal of the liquid phosphor application part is specified from the discrete height shape signal obtained by the height measuring means, and the height shape signal is obtained from the specified signal using a conic curve as an approximate curve. Can be.
この検査方法においては、高さ測定手段によって得られた離散高さ形状信号から液状蛍光体塗布部の信号を特定し、特定された信号から近似曲線として円を用いて高さ形状信号を求めるとともに、近似円の直径を複数の液状材料に対応するように連ねた近似円直径信号を検査信号とし、検査信号より液状材料毎の塗布量を測定するようにすることができる。 In this inspection method, the signal of the liquid phosphor coating part is specified from the discrete height shape signal obtained by the height measuring means, and the height shape signal is obtained from the specified signal using a circle as an approximate curve. The approximate circle diameter signal obtained by connecting the diameters of the approximate circles so as to correspond to a plurality of liquid materials can be used as an inspection signal, and the application amount for each liquid material can be measured from the inspection signal.
また、上記検査方法は、基板上には、所定の間隔で塗布される液状材料の長手方向と平行な方向に所定の間隔で複数の第1の隔壁が形成されており、更に隣り合った第1の隔壁間に液状材料の長手方向と垂直の方向に別の複数の第2の隔壁が所定の間隔で形成されている形態の基板に好適に適用できる。 In the inspection method, a plurality of first barrier ribs are formed on the substrate at predetermined intervals in a direction parallel to the longitudinal direction of the liquid material applied at predetermined intervals, and further adjacent to each other. The present invention can be suitably applied to a substrate in which a plurality of second partition walls are formed at a predetermined interval in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the liquid material between one partition wall.
このような形態の基板に対し、高さ測定手段としてスポット状の測定領域を有する高さ測定センサを用い、液状材料の長手方向と垂直の方向に形成された第2の隔壁間の中央部±35%以内の領域の形状を、液状材料の長手方向を横切る方向に基板全長にわたって測定するようにすることができる。 With respect to the substrate having such a configuration, a height measuring sensor having a spot-shaped measuring region is used as a height measuring means, and a central portion between the second partition walls formed in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the liquid material ± The shape of the region within 35% can be measured over the entire length of the substrate in a direction transverse to the longitudinal direction of the liquid material.
この方法においては、基板の位置を規制せしめる基板位置規制手段を更に有し、第2の隔壁間の中央部±35%以内の領域の形状を、液状材料の長手方向を横切る方向に基板全長にわたって測定するようにすることができる。すなわち、基板の位置を規制(基板移動の場合は搬送ガイド、センサ移動の場合は事前位置決め機構)し、第2の隔壁間の中央部±35%以内領域の高さ測定センサ走査を実現するものである。 In this method, there is further provided a substrate position restricting means for restricting the position of the substrate, and the shape of the region within ± 35% of the central portion between the second partition walls is formed over the entire length of the substrate in the direction crossing the longitudinal direction of the liquid material. Can be measured. In other words, the position of the substrate is regulated (conveyance guide in the case of substrate movement, pre-positioning mechanism in the case of sensor movement), and height measurement sensor scanning in the region within ± 35% of the center between the second partition walls is realized. It is.
また、上記方法においては、基板の位置を認識する基板位置認識手段と基板位置情報をもとに高さ測定手段の位置を補正する走査位置補正手段を更に有し、第2の隔壁間の中央部±35%以内の領域の形状を、液状材料の長手方向を横切る方向に基板全長にわたって測定するようにすることができる。すなわち、基板エッジ位置を測定することで基板の傾き・蛇行情報を得て、高さ測定センサ位置を補正し、第2の隔壁間の中央部±35%以内領域の高さ測定センサ走査を実現するものである。 The method further includes a substrate position recognizing unit for recognizing the position of the substrate and a scanning position correcting unit for correcting the position of the height measuring unit based on the substrate position information. The shape of the region within ± 35% of the portion can be measured over the entire length of the substrate in a direction crossing the longitudinal direction of the liquid material. In other words, by measuring the substrate edge position, the substrate tilt / meander information is obtained, the height measurement sensor position is corrected, and the height measurement sensor scanning within the region within ± 35% of the center between the second partition walls is realized. To do.
さらに、上記方法においては、2つ以上の高さ測定手段と位置調整手段と切換手段とを更に有し、第2の隔壁間の中央部±35%以内の領域の形状を、液状材料の長手方向を横切る方向に基板全長にわたって測定するようにすることができる。すなわち、少なくとも2つ以上の高さ測定センサを使用し、基板傾き・蛇行が発生しても少なくとも1つの高さ測定センサが第2の隔壁間の中央部±35%以内領域のデータを取得するものである。 Further, the method further includes two or more height measuring means, a position adjusting means, and a switching means, and the shape of the region within ± 35% of the central portion between the second partition walls is defined by the length of the liquid material. It is possible to measure over the entire length of the substrate in a direction crossing the direction. That is, at least two or more height measurement sensors are used, and at least one height measurement sensor obtains data in a region within ± 35% of the central portion between the second partition walls even if the substrate tilts or meanders. Is.
あるいは、高さ測定手段として液状材料の長手方向と垂直の方向に形成された第2の隔壁間隔を含む測定領域を有する高さ測定センサを用い、基板面の形状を液状材料の長手方向を横切る方向に基板全長にわたって測定するようにすることもできる。 Alternatively, a height measurement sensor having a measurement region including a second partition wall interval formed in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the liquid material is used as the height measurement means, and the shape of the substrate surface is crossed across the longitudinal direction of the liquid material. It is also possible to measure over the entire length of the substrate in the direction.
上記のような本発明に係るディスプレイパネルの検査方法においては、基板裏面の高さを測定する基板裏面高さ測定手段を有し、高さ測定手段による測定結果を基板裏面高さ測定結果で補正するようにすることもできる。すなわち、基板裏面を測定する第2の高さ測定センサを有し、基板上下動を測定して高さ測定データから基板上下動の影響を排除するものである。 In the display panel inspection method according to the present invention as described above, it has a substrate back surface height measuring means for measuring the height of the substrate back surface, and the measurement result by the height measuring means is corrected with the substrate back surface height measurement result. You can also do it. That is, it has a second height measuring sensor for measuring the back surface of the substrate, measures the vertical movement of the substrate, and eliminates the influence of the vertical movement of the substrate from the height measurement data.
また、高さ測定手段の測定位置が、基板移動手段と基板とが接する位置に配置されるようにすることもできる。すなわち、高さ測定手段の測定位置を基板搬送手段と基板の接する位置に配置し、基板上下動を抑制するものである。 Further, the measurement position of the height measuring means can be arranged at a position where the substrate moving means and the substrate are in contact with each other. That is, the measurement position of the height measuring means is arranged at a position where the substrate carrying means and the substrate are in contact with each other, thereby suppressing the vertical movement of the substrate.
また、上記検査方法においては、所定の間隔で塗布された液状材料は塗布直後から流動作用により第1および第2の隔壁間での表面形状が変化し、所定時間後に定常状態に至るものである場合、基板面の高さ測定を所定時間後に実施することができる。すなわち、液状材料のレベリングを待って検査を行うのである。 Further, in the above inspection method, the liquid material applied at a predetermined interval changes its surface shape between the first and second partition walls by a fluid action immediately after application, and reaches a steady state after a predetermined time. In this case, the height of the substrate surface can be measured after a predetermined time. That is, the inspection is performed after the liquid material is leveled.
また、所定の間隔で塗布された液状材料は塗布直後から流動作用により第1および第2の隔壁間での表面形状が変化し、所定時間後に定常状態に至るものである場合、時間に対する液状材料表面形状の変化情報をもって高さ形状信号を補正することもできる。すなわち、あらかじめ測定しておいた時間に対するペーストレベリング特性データをもって高さ形状信号を補正するのである。 In addition, when the liquid material applied at a predetermined interval changes the surface shape between the first and second partition walls by a fluid action immediately after the application and reaches a steady state after a predetermined time, the liquid material with respect to time It is also possible to correct the height shape signal with the surface shape change information. That is, the height shape signal is corrected using paste leveling characteristic data with respect to the time measured in advance.
また、上記検査方法では、検査信号に欠陥の有無を判定するための所定の欠陥判定閾値を設ける信号処理工程において、検査信号における測定対象である複数の液状材料と対応する領域をそれぞれ特定し、特定された信号部にそれぞれ固有の欠陥判定閾値を設けるようにすることができる。 Further, in the inspection method, in the signal processing step of providing a predetermined defect determination threshold for determining the presence or absence of defects in the inspection signal, each of the regions corresponding to a plurality of liquid materials to be measured in the inspection signal is specified, A specific defect determination threshold value can be provided for each identified signal portion.
この場合、検査対象基板から得られた検査信号自身に対し、移動平均処理を施して得られた移動平均信号より検査信号に対する欠陥判定閾値を自動で調整することができる。 In this case, the defect determination threshold for the inspection signal can be automatically adjusted from the moving average signal obtained by performing the moving average process on the inspection signal itself obtained from the inspection target substrate.
また、複数枚の基板に対して連続的に基板面の高さ測定を実施し、検査対象となる基板の測定以前に測定された基板の高さ形状情報より、検査対象基板の欠陥判定閾値を自動で調整することもできる。すなわち、対象基板の測定以前に行った別の基板の測定結果から各液状材料毎に個別の判定閾値を自動で設定するのである。 In addition, the height of the substrate surface is continuously measured for a plurality of substrates, and the defect determination threshold of the inspection target substrate is determined from the height shape information of the substrate measured before the measurement of the inspection target substrate. It can also be adjusted automatically. That is, an individual determination threshold is automatically set for each liquid material from the measurement result of another substrate performed before the measurement of the target substrate.
また、上記検査方法においては、高さ測定を、液状材料が基板に塗布される毎に液状材料が塗布された全ての基板に対して実施、または液状材料が複数枚の基板に塗布された後に液状材料が塗布された全ての基板に対して、もしくは選択された代表基板に対して実施することができる。例えば、多面取り基板に対し、検査の精度や製造タクト、NG(no good:不良)発生時のロス基板枚数などから検査のタイミングと対象基板を選択するのである。 In the inspection method, the height measurement is performed on all the substrates to which the liquid material is applied every time the liquid material is applied to the substrate, or after the liquid material is applied to a plurality of substrates. It can be performed on all substrates coated with liquid material or on selected representative substrates. For example, the inspection timing and the target substrate are selected from the accuracy of inspection, manufacturing tact, the number of lost substrates when NG (no good) occurs, etc.
上記の検査方法においては、複数枚の基板より得られた高さ測定情報を管理し、塗布装置の制御、運用にフィードバックすることもできる。 In the above inspection method, height measurement information obtained from a plurality of substrates can be managed and fed back to the control and operation of the coating apparatus.
本発明に係るディスプレイパネルの検査装置は、液状材料塗布部を含む基板面の高さ測定を離散的に行う高さ測定手段と、得られた離散高さ形状信号から近似曲線を求めて高さ形状信号を得る信号処理手段を有することを特徴とするものからなる。 The display panel inspection apparatus according to the present invention has a height measuring means for discretely measuring the height of the substrate surface including the liquid material application portion, and an approximate curve is obtained from the obtained discrete height shape signal to obtain a height. It comprises signal processing means for obtaining a shape signal.
この検査装置においては、基板に所定の間隔で複数本塗布された液状材料と交差する方向へ、基板、または高さ測定手段を移動させる移動手段と、信号処理手段による測定結果および検査結果を出力する情報出力手段を更に有する構成とすることができる。 In this inspection apparatus, a moving means for moving the substrate or the height measuring means in a direction intersecting with a plurality of liquid materials applied to the substrate at predetermined intervals, and a measurement result and an inspection result by the signal processing means are output. The information output means can be further provided.
さらに、基板を固定する基板固定手段を有し、基板固定手段が基板面に鉛直な軸を中心軸として回転方向に位置補正機能を備えている構成とすることができる。 Further, the substrate fixing means for fixing the substrate may be provided, and the substrate fixing means may have a position correcting function in the rotation direction with the axis perpendicular to the substrate surface as the central axis.
また、高さ測定手段としてレーザー変位計を用い、高さ測定手段を移動させる移動手段としてエアベアリングを備えたリニアモータガイドを用い、基板を固定する基板固定手段として基板面に鉛直な軸を中心軸として回転方向の位置補正機能を有する高精度ステージを用いて構成される形態とすることができる。 Also, a laser displacement meter is used as the height measuring means, a linear motor guide with an air bearing is used as the moving means for moving the height measuring means, and a vertical axis is centered on the substrate surface as the substrate fixing means for fixing the substrate. It can be set as the form comprised using the high precision stage which has a position correction function of a rotation direction as an axis | shaft.
この場合、基板を固定する基板固定手段としての高精度ステージを、液状材料の塗布を行う際の基板固定手段として塗布装置と共通に使用することができる。高精度ステージには汎用のものが使用できる。 In this case, a high-precision stage as a substrate fixing means for fixing the substrate can be used in common with the coating apparatus as the substrate fixing means when the liquid material is applied. A general-purpose stage can be used as the high-precision stage.
上記検査装置は、基板の位置を規制するための基板位置規制手段を更に有している構成とすることもできる。 The inspection apparatus may further include a substrate position restricting unit for restricting the position of the substrate.
この場合、高さ測定手段としてレーザー変位計を用い、基板を移動させる移動手段としてコロ搬送機を用い、基板位置規制手段として位置規制ガイドを用いて構成することができる。 In this case, a laser displacement meter can be used as the height measuring means, a roller transport machine can be used as the moving means for moving the substrate, and a position regulation guide can be used as the substrate position regulating means.
また、高さ測定手段としてレーザー変位計を用い、高さ測定手段を移動させる移動手段として1軸ステージを用い、基板位置規制手段として位置決め機構を用いて構成することもできる。 Further, a laser displacement meter can be used as the height measuring means, a single axis stage can be used as the moving means for moving the height measuring means, and a positioning mechanism can be used as the substrate position regulating means.
上記検査装置は、基板エッジ位置測定手段と高さ測定手段の位置を補正するための位置補正手段を更に有している構成とすることもできる。 The inspection apparatus may further include a position correction unit for correcting the positions of the substrate edge position measurement unit and the height measurement unit.
この場合、高さ測定手段としてレーザー変位計を用い、基板を移動させる移動手段としてコロ搬送機を用い、基板エッジ位置測定手段としてレーザー位置測定センサを用い、位置補正手段として1軸ステージを用いて構成することができる。 In this case, a laser displacement meter is used as the height measuring means, a roller transport machine is used as the moving means for moving the substrate, a laser position measuring sensor is used as the substrate edge position measuring means, and a single axis stage is used as the position correcting means. Can be configured.
また、上記検査装置は、少なくとも2つ以上の高さ測定手段と高さ測定手段同士の設置間隔を調整する設置間隔調整手段を更に有する構成とすることもできる。 The inspection apparatus may further include an installation interval adjusting unit that adjusts an installation interval between at least two height measuring units and the height measuring units.
この場合、高さ測定手段として2台のレーザー変位計を用い、基板を移動させる移動手段としてコロ搬送機を用い、設置間隔調整手段として1軸ステージを用いて構成することができる。 In this case, two laser displacement meters can be used as the height measuring means, a roller transport machine can be used as the moving means for moving the substrate, and a single-axis stage can be used as the installation interval adjusting means.
このような検査装置は、基板裏面高さ測定手段を更に有し、基板裏面高さ測定手段としてレーザー変位計を用いることができる。 Such an inspection apparatus further includes a substrate back surface height measuring unit, and a laser displacement meter can be used as the substrate back surface height measuring unit.
また、高さ測定手段としてのレーザー変位計が基板移動手段と基板とが接する位置を測定できるように構成されることもできる。 Further, the laser displacement meter as the height measuring means can be configured to measure the position where the substrate moving means and the substrate are in contact with each other.
本発明に係るディスプレイパネルの製造方法は、上記のような検査方法、もしくは上記のような検査装置を用い、ディスプレイパネルを製造することを特徴とする方法からなる。 The display panel manufacturing method according to the present invention includes a method characterized by manufacturing a display panel using the above inspection method or the above inspection apparatus.
この製造方法においては、基板の欠陥情報をもとに液状材料の修正手段を用いて基板を修正するようにすることができる。すなわち、基板の欠陥情報をもとにNG基板の修正を行うのである。 In this manufacturing method, the substrate can be corrected using the liquid material correcting means based on the defect information of the substrate. That is, the NG substrate is corrected based on the defect information of the substrate.
本発明によれば、基板の表面形状から塗布工程の不具合(塗布ノズルの詰まり等)を欠陥発生直後に検出可能であるため、不良品発生によりロスとなる基板(以下、NGロス基板と言うこともある。)の枚数を最小限に抑えることができる。また、測定は変位計の1回走査で済むため、製造コスト増も最小限に抑えることができる。 According to the present invention, since a defect in the coating process (clogging of the coating nozzle, etc.) can be detected immediately after the occurrence of the defect from the surface shape of the substrate, a substrate that is lost due to the occurrence of a defective product (hereinafter referred to as an NG loss substrate). The number of sheets can also be minimized. Further, since the measurement only needs to be performed once by the displacement meter, an increase in manufacturing cost can be minimized.
検査に要する時間を短縮するために離散高さ形状信号の間隔を広げたとしても、近似により高精度に高さ形状信号を得ることができるため、高い測定精度を保つことができる。また測定した離散高さ形状信号に低周波のノイズが発生した場合であっても、液状材料表面の形状情報を失わずにノイズを除去でき、高い測定精度を保つことができる。 Even if the interval of the discrete height shape signals is increased in order to shorten the time required for the inspection, the height shape signals can be obtained with high accuracy by approximation, so that high measurement accuracy can be maintained. Further, even when low frequency noise is generated in the measured discrete height shape signal, the noise can be removed without losing the shape information on the surface of the liquid material, and high measurement accuracy can be maintained.
液状材料表面を含む近似円の半径による充填量推定により(特に隔壁すれすれに液状材料を充填する製造仕様において)、高い検査感度を得ることができる。 High inspection sensitivity can be obtained by estimating the filling amount by the radius of the approximate circle including the surface of the liquid material (especially in the manufacturing specification in which the liquid material is filled in the partition wall).
隣り合った第1の隔壁間に液状材料の長手方向と垂直の方向に別の複数の第2の隔壁が所定の間隔で形成されている形態の基板、いわゆる横リブ付き基板であっても、高精度に検査可能である。 Even if it is a substrate in which a plurality of second partition walls are formed at predetermined intervals in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the liquid material between adjacent first partition walls, a so-called substrate with lateral ribs, Highly accurate inspection is possible.
走査の精度を規定することによって検査の精度/信頼性を上げることができる。 By specifying the accuracy of scanning, the accuracy / reliability of inspection can be improved.
基板移動の場合は走行ガイド、センサ移動の場合は基板位置決め機構で走査精度を確保できる。 Scanning accuracy can be ensured by a travel guide in the case of substrate movement and a substrate positioning mechanism in the case of sensor movement.
測定視野をセンサに追従させることで走査精度を確保できる。 By making the measurement visual field follow the sensor, the scanning accuracy can be secured.
2つのセンサのどちらかが必ず測定視野を測定することで走査精度を確保できる。 Scanning accuracy can be ensured by one of the two sensors always measuring the measurement visual field.
広幅視野内の高さ測定を実施し、視野内平均高さをもって検査を行うことにより、祖精度走査であっても高精度の検査が可能となる。 By performing the height measurement within the wide field of view and performing the inspection with the average height within the field of view, it is possible to perform a high-precision inspection even with the ancestor precision scanning.
高さ信号を基板裏面高さ測定信号で補正することにより、基板上下動ノイズを排除できる。 By correcting the height signal with the substrate back surface height measurement signal, the substrate vertical movement noise can be eliminated.
コロ上に測定視野を設定することで基板上下動を抑え、基板上下動ノイズを排除できる。 By setting the measurement field of view on the roller, the vertical movement of the substrate can be suppressed, and the vertical movement noise of the substrate can be eliminated.
液状材料(ペースト)のレベリングを待ってから検査を行うことで検査の精度を上げることができる。 The accuracy of the inspection can be improved by performing the inspection after waiting for the leveling of the liquid material (paste).
時間に対するペーストのレベリング特性をもって測定データを補正することにより、検査の精度を上げることができる。 By correcting the measurement data with the leveling characteristic of the paste with respect to time, the accuracy of the inspection can be increased.
塗布装置の個体差、基板の固定製造ムラを手動で排除し、検査を行うことも可能になる。 It is also possible to perform inspection by manually eliminating individual differences of coating apparatuses and fixed manufacturing unevenness of the substrate.
塗布装置の個体差、基板の固定製造ムラを空間的な移動平均処理によって自動で排除し、検査を行うこともできる。 Individual inspection of the coating apparatus and fixed manufacturing unevenness of the substrate can be automatically eliminated by a spatial moving average process to perform inspection.
塗布装置の個体差、基板の固定製造ムラを時間的な移動平均処理によって自動で排除し、検査を行うこともできる。 It is also possible to perform inspection by automatically eliminating individual differences of coating apparatuses and fixed manufacturing unevenness of the substrate by temporal moving average processing.
多面取り基板に対し、NG発生時のロス基板枚数や製造タクト、検査の精度などから検査のタイミングと対象基板を選択することができる。 For a multi-planar substrate, the inspection timing and the target substrate can be selected from the number of loss substrates when NG occurs, the manufacturing tact, the accuracy of inspection, and the like.
塗布工程の状態検査のために測定した基板の表面形状データをトレンド管理して塗布工程の制御や運用にフィードバックし、安定した基板生産を可能とすることができる。 The surface shape data of the substrate measured for the inspection of the state of the coating process can be managed as a trend and fed back to the control and operation of the coating process to enable stable substrate production.
そして実際に、高さ測定手段と信号処理手段によって検査装置を構成することができる。 Actually, the inspection apparatus can be constituted by the height measuring means and the signal processing means.
更に高さ測定手段を移動させる移動手段と検査結果を出力する出力手段を備えることにより実際に具体的な検査装置を構成することができる。 Further, a specific inspection apparatus can be actually configured by including a moving means for moving the height measuring means and an output means for outputting the inspection result.
更に基板の回転方向(θ方向)補正機能を備えた基板固定手段を備えることにより実際に具体的な検査装置を構成することができる。 Furthermore, a specific inspection apparatus can be actually configured by including a substrate fixing means having a function of correcting the rotation direction (θ direction) of the substrate.
このように、より具体的な装置構成が可能となる。 In this way, a more specific device configuration is possible.
また、塗布機内に本検査装置を組み込むことにより、欠陥の発生をより迅速に発見できる。 In addition, by incorporating this inspection apparatus in the coating machine, the occurrence of defects can be found more quickly.
上記の装置構成に、更に基板位置規制手段を備えることにより実際により具体的な検査装置を構成することができる。 By providing the above apparatus configuration with a substrate position regulating means, a more specific inspection apparatus can be configured in practice.
この基板位置規制手段を備えた構成では、基板移動型の装置構成が可能となり、高さ測定手段移動型の装置構成も可能となる。 In the configuration provided with the substrate position regulating means, a substrate moving type device configuration is possible, and a height measuring means moving type device configuration is also possible.
また、上記の装置構成に、更に基板エッジ位置測定手段と高さ測定手段を備えることにより実際により具体的な検査装置を構成することができる。 In addition, the above-described apparatus configuration can further include a substrate edge position measuring unit and a height measuring unit to actually configure a specific inspection apparatus.
この基板エッジ位置測定手段と高さ測定手段を備えた構成では、基板移動型の装置構成が可能となる。 In the configuration including the substrate edge position measuring means and the height measuring means, a substrate moving type apparatus configuration is possible.
また、上記の装置構成において2台の高さ測定手段を用い、更に高さ測定手段同士の間隔を調整する間隔調整手段を備えることにより実際により具体的な検査装置を構成することができる。 In addition, by using two height measuring means in the above apparatus configuration and further including an interval adjusting means for adjusting the distance between the height measuring means, a specific inspection apparatus can be configured in practice.
この検査装置においても、基板移動型の装置構成が可能となる。 Also in this inspection apparatus, a substrate movement type apparatus configuration is possible.
さらに、上記のような装置構成に、基板裏面高さ測定手段を備えることにより実際により具体的な検査装置を構成することができる。 Furthermore, a specific inspection apparatus can be actually configured by providing the above-described apparatus configuration with a substrate back surface height measuring means.
また、上記のような検査装置においては、基板の上下動を抑制可能な構成が可能となる。 Further, in the inspection apparatus as described above, a configuration capable of suppressing the vertical movement of the substrate is possible.
液状材料の塗布装置内に本検査装置を組み込むことにより、欠陥の発生をより迅速に発見できる。 By incorporating this inspection apparatus in the liquid material coating apparatus, the occurrence of defects can be detected more quickly.
基板の表面形状から塗布工程不具合(塗布ノズルの詰まり等)を欠陥発生直後に検出可能であるため、NGロス基板の枚数を最小限に抑えることのできる基板の製造方法、装置を実現でき、また測定は変位計の1回走査で済むため、ディスプレイパネルの製造コスト増も最小限に抑えることができる。 Since it is possible to detect a coating process defect (coating nozzle clogging, etc.) immediately after the occurrence of a defect from the surface shape of the substrate, it is possible to realize a substrate manufacturing method and apparatus capable of minimizing the number of NG loss substrates. Since the measurement only needs to be performed once by the displacement meter, an increase in the manufacturing cost of the display panel can be minimized.
塗布工程の状態検査のために測定した基板に対し、NG時の基板を修正工程で修正することにより、工程全体の収率を上げることが可能になる。 It is possible to increase the yield of the entire process by correcting the substrate at the time of NG in the correction process with respect to the substrate measured for the state inspection of the coating process.
1 背面板
2 前面板
1a 塗布工程前のマザーガラス基板
1b 塗布工程内のマザーガラス基板
1b1 マザーガラス内のあるPDP背面板1
1b2 マザーガラス内のあるPDP背面板2
1b3 マザーガラス内のあるPDP背面板3
1b4 マザーガラス内のあるPDP背面板4
1b5 マザーガラス内のあるPDP背面板5
1b6 マザーガラス内のあるPDP背面板6
1c 塗布工程後のマザーガラス基板
1d 塗布工程後のPDP背面板
11 隔壁(縦リブ)
12 アドレス電極
12a 電極a
13 背面ガラス基板
14 誘電体層
15 放電空間
16 隔壁(横リブ)
17 横リブ付き溝
17r 横リブ付きR溝
17g 横リブ付きG溝
17b 横リブ付きB溝
18 セル
19 塗工方向
21 前面ガラス基板
22 誘電体層
23 表示電極
24 保護膜
31 洗浄・乾燥工程
32 パターン電極形成工程
33 誘電体層形成工程
34 隔壁形成工程
35 蛍光体塗布工程
36 塗布工程状態検査工程
37 蛍光体乾燥工程
38 欠陥修正工程
40b B蛍光体ペースト(正常)
40b’ B蛍光体ペースト(異常)
40b” B塗布抜け
41b 乾燥後のB蛍光体(正常)(レベリング後)
41b’ 乾燥後のB蛍光体(異常)(レベリング後)
41b” 乾燥後のB塗布抜け(レベリング後)
42r R蛍光体
42g G蛍光体
42b 乾燥後のB蛍光体(正常)
42b’ 乾燥後のB蛍光体(異常)
42b” 乾燥後のB塗布抜け
43 ペースト流動
50 高さ測定手段
50a スポット変位センサ
50a’ 第2のスポット変位センサ
50b 広幅変位センサ
51 測定光
51a スポット変位センサの走査の軌跡
51a’ 第2のスポット変位センサの走査の軌跡
52 サンプリングタイミング
60a 近似領域外の離散高さ形状信号
60b 近似領域内の離散高さ形状信号
60c 近似円
60d 近似領域内の高さ形状信号(近似済み)
61 離散高さ形状信号(60a+60b)
62 高さ形状信号(60a+60d)
63 高さ信号
63b B蛍光体(正常)の高さ
63b’ B蛍光体(異常)の高さ
63b” B蛍光体塗布抜け部の高さ
64 近似円直径信号
64b B蛍光体(正常)の近似円半径
64b’ B蛍光体(異常)の近似円半径
64b” B蛍光体塗布抜け部の近似円半径
70 基板固定手段
71 移動手段
72 高さ測定手段移動手段
73 塗布手段固定手段
74 塗布手段
75L 基板搬入手段
75UL 基板搬出手段
76 高さ測定手段固定手段
77 検査装置操作部
78 塗布装置操作部
100 PDP
101 プラズマ
102 表示光
200 軸
201 コロ
202 コロ軸
203 基板搬送方向
203’ センサ移動方向
203” 補正方向
203”’ 間隔調整方向
204 基板面に鉛直な軸
205 回転方向の傾き
206 基板搬送手段
220 基板搬送中の基板位置規制手段
230 基板停止中の基板位置規制手段
240 基板位置認識手段
241 走査位置補正手段
250 間隔調整手段
251a 測定領域a
251b 測定領域b
251c 測定領域c
260a 高さ測定手段移動手段
260b 裏面高さ測定手段移動手段
261 スペース
262 基板移動手段と基板の接触する領域
280 固定手段
281 検査装置操作部
282 ケーブル
c1 横リブ方向断面線基点
c1’ 横リブ方向断面線終点
c2 縦リブ方向断面線(正常塗布)基点
c2’ 縦リブ方向断面線(正常塗布)終点
c3 縦リブ方向断面線(異常塗布)基点
c3’ 縦リブ方向断面線(異常塗布)終点
d1 直進走査
d2 斜め走査
dw 近似領域
Em 測定誤差
h ペースト高さ(PL−KL)
KL 基準面レベル
PL ペースト面レベル
PL0 セル中央部(P0)におけるペースト面レベル
PL0’ レベリング後のセル中央部(P0)におけるペースト面レベル
PL2 横リブ上(P2)におけるペースト面レベル
PL2’ レベリング後の横リブ上(P2)におけるペースト面レベル
p0 センサ視野中央位置(セル中央部)
p1 センサ視野中央位置(セル端部)
p2 センサ視野中央位置(横リブ上)
r 近似円半径
s M+3番目のペースト高さ(OK)
sw1 センサ走査幅
sw1’ センサ走査幅
sw1” センサ走査幅
sw2 センサ視野幅
t M+6番目のペースト高さ(OK)
t” M+6番目のペースト高さ(NG)
thh 高さ信号における閾値
thr1 近似円半径における第1(下側)の閾値
thr2 近似円半径における第2(上側)の閾値
u M+9番目のペースト高さ(OK)
u” M+9番目のペースト高さ(NG)
v N枚目基板のM+3番目のペースト高さ(OK)
v’ N+1枚目基板のM+3番目のペースト高さ(OK)
v” N+2枚目基板のM+3番目のペースト高さ(OK)
w N枚目基板のM+6番目のペースト高さ(OK)
w’ N+1枚目基板のM+6番目のペースト高さ(OK)
w” N+2枚目基板のM+6番目のペースト高さ(NG)
x N枚目基板のM+9番目のペースト高さ(OK)
x’ N+1枚目基板のM+9番目のペースト高さ(OK)
x” N+2枚目基板のM+9番目のペースト高さ(NG)
Y 離散測定信号波形におけるN番目の測定信号
Y’ 離散測定信号波形におけるN+1番目の測定信号
(a) 液状材料充填条件変更時の円錐曲線近似あり時の液状材料最低部測定結果
(b) 液状材料充填条件変更時の円錐曲線近似なし時の液状材料最低部測定結果
(c) 液状材料充填条件変更時の円錐曲線近似なし時の測定誤差
(d) ノイズ波長変化時の円錐曲線近似あり時の液状材料最低部測定結果
(e) ノイズ波長変化時の移動平均近似あり時の液状材料最低部測定結果
(f) ノイズ波長変化時の移動平均近似あり時の測定誤差
α 固定閾値
β 個別閾値
γ 自動変動閾値
Δ 差分閾値1 Back
1b2 PDP back
1b3 PDP back plate 3 in mother glass
1b4 PDP back plate 4 in the mother glass
1b5 PDP back
1b6 PDP back
1c
12
13
17 Grooves with
40b 'B phosphor paste (abnormal)
40b "B coating missing 41b B phosphor after drying (normal) (after leveling)
41b 'B phosphor after drying (abnormal) (after leveling)
41b "B coating missing after drying (after leveling)
42b 'B phosphor after drying (abnormal)
42b "B coating missing after drying 43
61 Discrete height shape signal (60a + 60b)
62 Height shape signal (60a + 60d)
63
101
251b Measurement area b
251c Measurement area c
260a Height measuring means moving
KL Reference surface level PL Paste surface level PL0 Paste surface level PL0 'at the cell center (P0) Paste surface level PL2 at the cell center (P0) after leveling Paste surface level PL2' on the lateral rib (P2) after leveling Paste surface level p0 on horizontal rib (P2) Sensor visual field center position (cell center)
p1 Sensor visual field center position (cell edge)
p2 Sensor visual field center position (on horizontal rib)
r Approximate circle radius s M + 3rd paste height (OK)
sw1 sensor scanning width sw1 'sensor scanning width sw1 "sensor scanning width sw2 sensor field width t M + 6th paste height (OK)
t ”M + 6th paste height (NG)
thr Threshold value thr1 in height signal First (lower) threshold value thr2 in approximate circle radius Second (upper) threshold value u M + 9th paste height in approximate circle radius (OK)
u ”M + 9th paste height (NG)
v M + 3rd paste height of Nth substrate (OK)
v 'N + 1 M + 3rd paste height of the 1st substrate (OK)
v ”M + 3rd paste height of N + 2nd substrate (OK)
w M + 6th paste height of Nth substrate (OK)
W 'N + 1 M + 6th paste height on the 1st substrate (OK)
w ”N + 6th paste height of N + 2nd substrate (NG)
x M + 9th paste height of Nth substrate (OK)
x 'N + 1 M + 9th paste height on the 1st substrate (OK)
x ”M + 9th paste height of N + 2nd substrate (NG)
Y Nth measurement signal Y ′ in the discrete measurement signal waveform N ′ N + 1th measurement signal in the discrete measurement signal waveform (a) Liquid material lowest part measurement result with conic curve approximation when the liquid material filling condition is changed (b) Liquid material lowest part measurement result without conic curve approximation when changing liquid material filling condition (c) Measurement error without conic curve approximation when changing liquid material filling condition (d) With conic curve approximation when noise wavelength changes Liquid material minimum part measurement result (e) Liquid material minimum part measurement result with moving average approximation when noise wavelength changes (f) Measurement error α with moving average approximation when noise wavelength changes α Fixed threshold β Individual threshold γ Automatic variation threshold Δ Difference threshold
以下に、本発明の望ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
まず、図1に、本発明の対象となるディスプレイパネル、とくにプラズマディスプレイパネル(以下、PDPと略称することもある。)の基本的な構成を示す。PDP100 は、背面ガラス基板13上に、アドレス電極12が配置された誘電体層14が設けられ、該誘電体層14上に隔壁(縦リブ)11が設けられ、その間にRGB蛍光体層42r、42g、42bが塗着されたPDP背面板1と、表示電極23が配置された誘電体層22と保護膜24が介装された前面板2とからなる構成を有する。また放電空間15内にはネオン、キセノンなどの混合ガスが封入されている。ここでプラズマディスプレイの発光原理について説明する。例えば、表示電極23とあるアドレス電極12aとの間に電圧を印加すると放電空間15内にプラズマ101が発生し、それによって選択された位置の蛍光体が発光し、前面板2を通して表示光102が発せられる。各蛍光体の発光の組み合わせにより、所望の色表示が行われるようになっている。Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, FIG. 1 shows a basic configuration of a display panel, particularly a plasma display panel (hereinafter also abbreviated as PDP), which is an object of the present invention. In the
図2はPDP背面板の基本的な製造フローを示す。図において、31は洗浄・乾燥工程、32はパターン電極形成工程、33は誘電体層形成工程、34は隔壁形成工程、35は蛍光体塗布工程、36は塗布工程状態検査工程、37は蛍光体乾燥工程、38は欠陥修正工程を、それぞれ示しており、本発明は主に塗布工程状態検査工程に関する。 FIG. 2 shows a basic manufacturing flow of the PDP back plate. In the figure, 31 is a cleaning / drying process, 32 is a pattern electrode forming process, 33 is a dielectric layer forming process, 34 is a partition wall forming process, 35 is a phosphor coating process, 36 is a coating process state inspection process, and 37 is a phosphor. The drying process 38 indicates a defect correction process, and the present invention mainly relates to a coating process state inspection process.
図3は蛍光体が構成されていないPDP背面板を示す。隔壁(縦リブ)11で区切られた溝に別の隔壁(横リブ)16が形成されて、横リブ付き溝17を成している。蛍光体は横リブ付き溝17に沿って、ある1色について2本間隔毎に形成される。18は、縦リブ11と横リブ16で囲まれた一つのセルを示している。なお、図ではRGB蛍光体それぞれの溝幅が異なっているが、本発明はこれに限定されるものではない。更に隔壁(横リブ)16が形成されていないPDP背面板に対しても本発明は適用可能である。
FIG. 3 shows a PDP back plate having no phosphor. Another partition wall (horizontal rib) 16 is formed in the groove partitioned by the partition wall (vertical rib) 11 to form a
図4は横リブ付き溝17に液状材料(以下、蛍光体ペーストと記すこともある。)を充填した様子を示す。特に、蛍光体ペースト40bを充填すべき横リブ付き溝17に対応する部分に複数の孔を有する塗布ノズルを塗工方向19の方向へ相対移動させながら塗工を行った場合、ノズル孔にペースト凝集物や異物・ゴミなどが詰まると、ペーストの塗出量が低下し、低充填量の蛍光体ペースト40b’となり、ついにはペースト塗出が不可能となり、塗布抜け40b”となる。
FIG. 4 shows a state in which the
塗布ノズルの詰まりは、一旦発生すると自己回復するケースが非常に稀であり、連続的に不良基板を製造し続けるため、この詰まり欠陥を迅速に発見し、塗布工程を停止させ(NG基板製造の防止)、速やかに復旧させることが収率向上のポイントとなる。 Once the clogging of the coating nozzle occurs, the case of self-healing is very rare, and since defective substrates are continuously manufactured continuously, this clogging defect is detected quickly and the coating process is stopped (in NG substrate manufacturing). Prevention), prompt recovery is the key to improving yield.
蛍光体ペーストは一般的に比較的高粘度であり、横リブ付き溝17に充填された直後から表面の形状が変化し、最終的には図5に示すようにセル中央部が底部、隔壁(縦リブ、横リブとも)近傍部が高部となるお椀型に至って定常状態となる。これをレベリングと称し、充填量がある量を超えて低くならない限りは前述の通りのお椀型を形成する。充填量が極端に少なくなる、もしくは完全に0となると塗布抜け41b”となる。
The phosphor paste generally has a relatively high viscosity, and the shape of the surface changes immediately after being filled in the
蛍光体ペーストを横リブ付き溝17に充填した後、これを乾燥させて溶媒を除去し、図6に示すように蛍光体層を横リブ付き溝17の底部、側部(縦リブ、横リブとも)を覆うように構成する。蛍光体ペーストの充填量が少ない場合には当然、乾燥後の蛍光体層も薄くなり、最終的にパネル化した際に表示ムラとなる。塗布抜けに関しても同様、パネルの表示欠陥となる。
After filling the phosphor paste with
高さ測定手段による基板の形状測定方法を図7に示す。ノズル詰まりによる塗布抜けは、基板上の塗布抜け発生地点から塗布完了地点までに及び、かつ次の基板においても同じ横リブ付き溝17で引き続き発生する。すなわち、ノズル詰まりを発見するためには基板全面を測定する必要はなく、基板上の全ての横リブ付き溝17(塗布ノズルの全孔に対応)を横断的に基板全長にわたって検査すればよい。
A method for measuring the shape of the substrate by the height measuring means is shown in FIG. Missing coating due to nozzle clogging extends from the coating missing point on the substrate to the point where the coating is completed, and continues to occur in the
測定領域がスポット状の変位計50a (例えばキーエンス社製、LT8000シリーズ(φ2μm)、キーエンス社製、LCシリーズ(20×30μm)など)を使用する場合、液状材料が塗布された全ての横リブ付き溝17を横切る方向に基板全長にわたって、d1のように隣り合う隔壁(横リブ)16間を走査する必要がある。詳細については後述する。
When using a
測定領域が1次元の広幅である変位計50b (例えばオムロン社製、Z300シリーズ(視野幅1mm)、キーエンス社製、LT9000シリーズ(視野幅2mm以内可変)など)を使用する場合、液状材料が塗布された全ての横溝リブ付き溝17を横切る方向に基板全長にわたって走査するが、視野内の高さを平均して出力することにより、d2のように隣り合う隔壁(横リブ)16間を走査する必要はない。詳細については後述する。なお、図7において、c1は横リブ方向断面線基点、c1’は横リブ方向断面線終点、c2は縦リブ方向断面線(正常塗布)基点、c2’は縦リブ方向断面線(正常塗布)終点、c3は縦リブ方向断面線(異常塗布)基点、c3’は縦リブ方向断面線(異常塗布)終点、d1は直進走査の例、d2は斜め走査の例、sw1はセンサ走査幅、sw2はセンサ視野幅を、それぞれ示している。
When using a
B蛍光体が正常に塗布された部分を4カ所(41b)、ノズル詰まりによって塗布量が少なくなった部分を1カ所(41b’)、ノズル詰まりによって完全に塗布抜けとなった部分を1カ所(41b”)含むある基板について、図7のc1-c1’断面線と同じ方向(位置)の断面の様子を図8に示す。 4 parts (41b) where B phosphor was normally applied, 1 part (41b ') where the application amount decreased due to nozzle clogging, and 1 part (41b') where the application was completely lost due to nozzle clogging ( FIG. 8 shows a state of a cross-section in the same direction (position) as the c1-c1 ′ cross-sectional line of FIG.
一般的な変位センサは一定の応答周波数で動作し、一定の速度で基板面を走査すると、離散的に基板形状のデータを取得(サンプリング)することとなる。サンプリングの間隔はセンサの応答周波数とセンサの走査速度で決定付けられる。 A general displacement sensor operates at a constant response frequency, and when the substrate surface is scanned at a constant speed, the substrate shape data is discretely acquired (sampled). The sampling interval is determined by the sensor response frequency and the sensor scanning speed.
高精度な測定を実現するためにはなるべく多くのサンプリングを行うことが好ましく(粗サンプリングでは管理指標のひとつである液状材料最低部を見逃す可能性が高くなる)、このためには、(1)応答周波数の速いセンサを用いる、(2)走査速度を遅くする、の2手法がある。しかし、(1)についてはセンサメーカで仕様が決定されており、(2)については検査タクトの増加を招く原因となり、与えられた検査タクト内では充分に多くのサンプリングを行うことが出来ない場合が往々にして考えられる。 In order to realize highly accurate measurement, it is preferable to perform as many samplings as possible (in the case of coarse sampling, there is a high possibility of missing the lowest part of the liquid material, which is one of the management indices). For this purpose, (1) There are two methods of using a sensor with a fast response frequency and (2) slowing the scanning speed. However, the specifications of (1) are determined by the sensor manufacturer, and (2) causes an increase in inspection tact, and sufficient sampling cannot be performed within the given inspection tact. Is often considered.
図9にノズル詰まりによって塗布量が少なくなった部分を測定した場合のサンプリングタイミングと得られる離散高さ形状信号61を示す。この離散高さ形状信号61は、離散的な高さ測定によって得られた基板面の高さ測定結果を連ねた信号である。この図9からもわかるように、管理指標となる液状材料最低部を測定できなかった場合には、それが測定の誤差(真値との差)となる。
FIG. 9 shows a sampling timing and a discrete
ここで充填された液状材料のc1-c1’断面形状は、液状材料の表面張力によってなめらかな曲線を描き、円錐曲線の一部となって定常状態に至ることが過去の実験から既知である。なおここで円錐曲線とは、円錐を任意の平面で切断したときの断面の境界となるような曲線のことであり、本発明においては円(円錐の全ての母線と交わり、底面に平行な平面で切断)、楕円(円錐の全ての母線と交わり、底面に平行でない平面で切断)、放物線(円錐の母線に平行な面で切断)、双曲線(円錐の母線に平行でない面で切断)の4種類と定義する。充填された液状材料のc1-c1’断面形状が、これら4種類の円錐曲線のうち、どの曲線に最も近似するかはセルの3次元的な形状や液状材料の表面張力・粘度などの物理条件によって定まるため、最も近似する曲線を選択して離散高さ形状信号の近似に使用することが好ましい。例えば液状材料の表面形状が円で近似できる場合、離散高さ形状信号61の2カ所のピーク部分(隔壁頂部)の内側(近似領域dw)のサンプリング信号をもとに、これらを円弧に含む近似円を算出し、離散高さ形状信号から近似曲線を求めることで実際の液状材料表面に近い形状データとして高さ形状信号62が得られる。この高さ形状信号62は、離散高さ形状信号の間を近似円の円弧によって近似して得られた信号である。なお、図9において、dwは近似領域、rは近似円半径、PLはペースト面レベル、KLは基準面レベル、hはペースト高さ(PL−KL)、60aは近似領域外の離散高さ形状信号、60bは近似領域内の離散高さ形状信号、60cは近似円、60dは近似領域内の高さ形状信号(近似済)、61は上記の如く離散高さ形状信号(60a+60b)、62は上記の如く高さ形状信号(60a+60c)を、それぞれ示している。
It is known from past experiments that the c1-c1 'cross-sectional shape of the liquid material filled here draws a smooth curve depending on the surface tension of the liquid material and becomes part of a conic curve to reach a steady state. Here, the conic curve is a curve that becomes a boundary of a cross section when the cone is cut along an arbitrary plane, and in the present invention, a circle (a plane that intersects with all the generatrix lines and is parallel to the bottom surface). 4): an ellipse (cut along a plane that intersects all the generatrix lines and is not parallel to the bottom surface), a parabola (cut along a plane parallel to the generatrix line), and a hyperbola (cut along a plane that is not parallel to the generatrix line) Define as type. The c1-c1 'cross-sectional shape of the filled liquid material is the closest to which of these four types of conic curves. Physical conditions such as the three-dimensional shape of the cell and the surface tension and viscosity of the liquid material Therefore, it is preferable to select the most approximate curve and use it for the approximation of the discrete height shape signal. For example, when the surface shape of the liquid material can be approximated by a circle, an approximation including a circular arc based on sampling signals inside (approximate region dw) inside two peak portions (partition wall top) of the discrete
図10に高さ形状信号62と高さ信号63(高さ形状信号より液状材料毎の底部高さを抜き出し、それぞれの液状材料に対応するように連ねた信号)と近似円半径信号64(高さ形状信号より液状材料毎の信号部を円弧とする近似円を求め、近似円の直径をそれぞれの液状材料に対応するように連ねた信号)と欠陥判定閾値(検査信号に対して設定し、欠陥の有無を判定するための閾値)の関係を示す。(a)は図8の断面図に高さ形状信号62を重ねたものであり、(b)はこれを見やすさのために縦軸のみ拡大して示す波形である。
FIG. 10 shows a
高さ形状信号62より、複数本塗布された液状材料毎に液状材料最低部と基準面(例えば液状材料未塗布の横リブ付き溝17の底部や測定領域外のガラス面などが考えられる)の高さhを算出し、(c)に示すように、これらを液状材料毎に連ねて高さ信号63を得る。この高さ信号63を検査信号(所定の閾値をもって欠陥の有無を判定するための信号(高さ信号と近似円半径信号の両方が含まれる))として欠陥判定閾値thhを設定することで欠陥部の信号である63b’、63b”を特定する。
From the
以上は液状材料の表面形状が円で近似できる場合を例として円錐曲線による離散高さ形状信号の近似方法を説明したが、表面形状が他の円錐曲線(楕円、放物線、双曲線)で近似できる場合も同様である。ただし、他の円錐曲線(楕円、放物線、双曲線)を用いた場合には当然、近似円半径信号64は求められない。
The above describes the method for approximating the discrete height signal using a conic curve, taking as an example the case where the surface shape of the liquid material can be approximated by a circle, but the surface shape can be approximated by another conic curve (ellipse, parabola, hyperbola) Is the same. However, when other conic curves (ellipse, parabola, hyperbola) are used, the approximate
図29と図30を用いて、円錐曲線による離散高さ形状信号の近似の効果を、液状材料のc1-c1’断面形状が円で近似できる場合を例として詳細に説明する。図29に示すとおり、検査に要する時間短縮のために離散測定間隔を広げたために液状材料最低部を測定できなかった場合、離散高さ測定信号60bと実際の液状材料最低部高さとの間に測定誤差Emが生じる。これに対し円錐曲線である円によって離散高さ形状信号を近似し、近似後の高さ形状信号60dを得ると、近似後の高さ形状信号60dからは正しい液状材料最低部高さが求まるため、誤差の少ない測定が可能である。
29 and 30, the effect of approximating the discrete height shape signal by the conic curve will be described in detail by taking as an example the case where the c1-c1 ′ cross-sectional shape of the liquid material can be approximated by a circle. As shown in FIG. 29, when the liquid material minimum part cannot be measured because the discrete measurement interval is widened to shorten the time required for the inspection, between the discrete
高さが120μmの隔壁(縦リブ)11が、お互いの中心位置間隔が350μmとなるように配されて構成されたセル18に液状材料を充填し、4回の離散高さ測定を実施した場合を例として円錐曲線近似あり、円錐曲線近似なし時の測定誤差を理論値計算した。結果を図30に示す。図30の横軸には液状材料最低部の高さ(μm)をとり、左縦軸には円錐曲線近似あり(a)/近似なし(b)のそれぞれに対応する測定値(μm)をとり、右縦軸には円錐曲線近似なし(b)の測定値から液状材料最低部の高さを減算した測定誤差(c)に対応する測定誤差(μm)をとる。なおここで液状材料の表面形状はセル容量に対する液状材料自身の充填率で変化する。すなわち液状材料充填率が高い、つまり液状材料最低部高さが隔壁高さに近付くほど液状材料の表面形状が平面に近付くために円錐曲線近似なし時の測定誤差Emは小さくなるが、液状材料充填率が低い、つまり液状材料最低部高さがセル底部に近付くほど液状材料の表面形状が曲率の小さな円に近付くために円錐曲線近似なし時の測定誤差Emは大きくなる。これは図30のグラフから明らかである。
When the partition wall (vertical rib) 11 with a height of 120 μm is filled with a liquid material in a
実際の製造条件としては、液状材料の最低部高さが80〜100μmとなるよう、セルに液状材料を充填する。なおここでセルへの液状材料充填状態に不具合が生じると、パネルを製品化した際の表示不良に繋がることがわかっており、良品の限界値としては液状材料最低部高さが設計値に対して±10μm以内におさまっている必要がある。つまり本発明による検査装置としては、最低部高さが設計値±10μmを越えて充填された液状材料を発見した場合、欠陥発生処理を行う必要がある。しかし図30に示すとおり、円錐曲線近似なし時には9〜5μmの測定誤差が発生するため、実用に耐えない。これに対し、円錐曲線近似を行った場合には誤差の少ない測定が可能となり、高精度な検査によって不良品を確実に発見・排除することが可能となる。 As an actual manufacturing condition, the cell is filled with the liquid material so that the minimum height of the liquid material is 80 to 100 μm. In addition, it has been known that if a failure occurs in the liquid material filling state in the cell, this will lead to a display failure when the panel is commercialized. Must be within ± 10μm. In other words, when an inspection apparatus according to the present invention finds a liquid material filled with a minimum height exceeding the design value ± 10 μm, it is necessary to perform a defect generation process. However, as shown in FIG. 30, when there is no conic curve approximation, a measurement error of 9 to 5 μm occurs, which is not practical. On the other hand, when conic curve approximation is performed, measurement with less error is possible, and defective products can be reliably found and eliminated by high-precision inspection.
一方、図31と図32を用いて、円錐曲線による離散高さ形状信号の近似の更に別の効果を、液状材料のc1-c1’断面形状が円で近似できる場合を例として詳細に説明する。なおここでは、例えばコロ搬送機を使用した場合のように、測定手段と基板の相対移動の際に生じた振動、特に上下動が測定信号に影響を与える場合を考える。このように設備に振動が発生する場合には、図31に示すように測定信号自体も振動に影響され、正しい測定結果を出力することが困難となる。そのため検査に要する時間を長くしても、なるべく離散測定間隔を短くし、多くの情報を得ることで形状信号と共に振動情報も得て、測定信号から振動要素を除去する処理を施すことが一般的である。なお測定信号に生じるノイズは設備の振動影響だけではなく、測定機自体のアンプや各機器の電源、近隣設備のインバータなどから受ける電気的なノイズが含まれることも考えられる。以下、振動や電気ノイズなどをまとめてノイズとして説明に用いる。 On the other hand, with reference to FIGS. 31 and 32, another effect of approximating the discrete height shape signal by the conic curve will be described in detail by taking as an example the case where the c1-c1 ′ cross-sectional shape of the liquid material can be approximated by a circle. . Here, a case is considered in which, for example, when a roller transporter is used, vibrations generated when the measuring means and the substrate move relative to each other, in particular, vertical movement affects the measurement signal. When vibration occurs in the equipment as described above, the measurement signal itself is also affected by the vibration as shown in FIG. 31, and it is difficult to output a correct measurement result. Therefore, even if the time required for inspection is lengthened, it is common to reduce the discrete measurement interval as much as possible, obtain vibration information along with the shape signal by obtaining a lot of information, and perform processing to remove the vibration element from the measurement signal It is. The noise generated in the measurement signal may include not only the vibration effect of the equipment but also electrical noise received from the amplifier of the measuring machine itself, the power supply of each device, the inverter of the neighboring equipment, and the like. Hereinafter, vibration and electric noise are collectively used as noise for explanation.
一般的に測定信号にノイズが発生した場合、測定信号に移動平均処理を施す。移動平均処理とは信号処理の分野で一般的に使用される周波数フィルタの一種であり、信号から特定の周期のノイズを除去するために有効な手法である。具体的には、除去したいノイズの波長をλとした場合に、処理しようとするN番目の信号Yに対し、Yの前後あわせて距離λに相当する個数の信号を選択し、選択した信号の値を平均化し、得られた平均値を処理対象であるN番目の信号Yの信号値として置き換える。次にN+1番目の信号Y’にも同様の処理を行い、以降は信号の最終端まで随時この処理を繰り返す。 Generally, when noise occurs in a measurement signal, moving average processing is performed on the measurement signal. Moving average processing is a type of frequency filter that is generally used in the field of signal processing, and is an effective technique for removing noise of a specific period from a signal. Specifically, when the wavelength of the noise to be removed is λ, for the Nth signal Y to be processed, the number of signals corresponding to the distance λ is selected together with Y before and after, and the selected signal The values are averaged, and the obtained average value is replaced with the signal value of the Nth signal Y to be processed. Next, similar processing is performed on the (N + 1) th signal Y ', and thereafter, this processing is repeated as needed until the final end of the signal.
ただし、移動平均処理を施す場合、平均化する距離以下の波長のノイズを除去できる半面、平均化する距離以下の有用な情報も失われる。すなわち本発明における測定信号で考えると、測定信号に生じるノイズの波長λが、測定したい液状材料最低部付近の幅に比べて大きい場合、ノイズ除去に伴って液状材料最低部の高さ情報も失われることとなる。図31を参照すると、例えば液状材料表面の離散測定回数が13回であり、ノイズの波長λが離散測定間隔5回分の長さに相当する場合、測定信号としては離散高さ測定信号60bが得られる。この離散高さ測定信号60bにおいて、信号5個分の移動平均処理でノイズを除去しようとすると、ノイズは除去できたとしても液状材料最低部高さが実際よりも高い値となることが明らかであり、また移動平均処理の平均信号個数を増やすほど、液状材料最低部高さが実際よりも高い値となって測定されることがわかる。図31の例では液状材料の最低部高さであるN番目の信号値は移動平均処理により平均後の信号値60b’となり、実際の液状材料最低部高さとの間に測定誤差Emが生じる。これに対し円錐曲線である円によって離散高さ形状信号を近似することを考える。この場合、測定信号にノイズが発生していることを考慮し、なるべく多くの信号を利用して最も適切な近似円より高さ形状信号を求めることが好ましい。また更に、近似前のノイズを生じている測定信号は破棄し、近似曲線を高さ形状信号60dとする。近似後の高さ形状信号60dからは正しい液状材料最低部高さが求まるため、結果的にノイズの影響を排除でき、精度の良い測定が可能となる。
However, when moving average processing is performed, noise having a wavelength equal to or less than the distance to be averaged can be removed, but useful information equal to or less than the distance to be averaged is lost. In other words, when considering the measurement signal in the present invention, if the wavelength λ of noise generated in the measurement signal is larger than the width near the lowest part of the liquid material to be measured, the height information of the lowest part of the liquid material is lost along with noise removal. Will be. Referring to FIG. 31, for example, when the number of discrete measurements on the surface of the liquid material is 13, and the noise wavelength λ corresponds to the length of 5 discrete measurement intervals, a discrete
高さが120μmの隔壁(縦リブ)11が、お互いの中心位置間隔が350μmとなるように配されて構成されたセル18に液状材料を最低部高さが80μmになるように充填した場合を例として、円錐曲線近似実施時、移動平均補正実施時の測定誤差を理論値計算した。結果を図32に示す。図32の横軸にはノイズの波長を隔壁(縦リブ)11同士の中心位置間隔に対する倍数(倍)でとり、左縦軸には円錐曲線近似実施時(d)/移動平均補正実施時(e)のそれぞれに対応する測定値(μm)をとり、右縦軸には移動平均補正実施時(e)の測定値から液状材料最低部の高さを減算した測定誤差(f)に対応する測定誤差(μm)をとる。移動平均処理によってノイズを除去する場合、測定誤差Emは平均化する信号の個数相当の距離に影響される。すなわち、ノイズの波長が短く、平均化する距離が短いほど実際の液状材料最低部高さと平均後の信号値の差が小さいために測定誤差Emは小さくなるが、ノイズの波長が長く、平均化する距離が長いほど実際の液状材料最低部高さと平均後の信号値の差が大きく、測定誤差Emは大きくなる。これは図32のグラフから明らかである。
A case where the partition wall (vertical rib) 11 having a height of 120 μm is filled with the liquid material in the
上記したとおり、液状材料の充填に対する品質保証の限界としては、設計値に対する実際の最低部高さが10μmである。ここで実際の製造現場において発生するノイズは様々であるが、測定対象となる液状材料最低部の幅に対して充分に短い波長λのノイズであれば、離散測定間隔を短くして移動平均処理を行うことで誤差の少ない測定を行うことができる。例えば図32より、ノイズの波長λが隔壁(縦リブ)11同士の間隔に対して0.15倍程度であるなら測定誤差(f)は1μm以内に抑えられるため、移動平均処理によるノイズ除去は充分に実用に耐える。しかし更に低周波のノイズが問題となる場合、移動平均処理によるノイズ除去を行うと測定誤差は1μm以上となり、ノイズの波長λが隔壁(縦リブ)11同士の間隔の半分にまで至る場合は、測定誤差(f)は9.5μmとなり、実用には適さない。これに対し、円錐曲線近似を行った場合には、理論的には測定誤差が発生しないため、高精度な測定および検査が可能となる。 As described above, as the limit of the quality assurance for filling the liquid material, the actual minimum height with respect to the design value is 10 μm. Here, the noise generated at the actual manufacturing site varies, but if the noise has a wavelength λ that is sufficiently short relative to the width of the lowest part of the liquid material to be measured, the moving average processing is performed by shortening the discrete measurement interval. It is possible to perform measurement with little error. For example, as shown in FIG. 32, if the noise wavelength λ is about 0.15 times the interval between the partition walls (vertical ribs) 11, the measurement error (f) can be suppressed within 1 μm. Withstand practical use. However, when noise at a lower frequency becomes a problem, if noise removal by moving average processing is performed, the measurement error becomes 1 μm or more, and when the noise wavelength λ reaches half of the interval between the partition walls (vertical ribs) 11, The measurement error (f) is 9.5 μm, which is not suitable for practical use. On the other hand, when the conic curve approximation is performed, a measurement error does not occur theoretically, so that highly accurate measurement and inspection can be performed.
更に、液状材料のc1-c1’断面形状が円で近似できる場合には、近似円の半径rを検査信号として使用することにより、更に別の効果が期待できる。上記の通り、近似円を求める際に得られる近似円半径rを複数塗布された液状材料毎に算出し、連ねて近似円半径信号64を得る。近似円半径信号としては基本的には充填量が少なくなるに連れて近似円半径rは小さくなる傾向となるが、完全に塗布抜けが発生した場合には横リブ付き溝17の底部が平らであるために極端に大きくなる。この近似円半径信号64を検査信号として欠陥判定閾値thr1(下側)、thr2(上側)を設定することで欠陥部の信号である64b’、64b”を特定する。
Furthermore, when the c1-c1 'cross-sectional shape of the liquid material can be approximated by a circle, another effect can be expected by using the radius r of the approximate circle as an inspection signal. As described above, the approximate circle radius r obtained when the approximate circle is obtained is calculated for each of the plurality of applied liquid materials, and the approximate
ペースト底部高さhと近似円半径rのそれぞれについて、液状材料としての蛍光体ペーストの充填率(横リブ付き溝17に満タンに充填した場合を100%とする)に対する感度を図11に示す。一般に計測においては、検出したい物理量(ペースト充填率)の変化に対し、評価値の変化が大きい方が高感度であるとされる。つまり図11においては、感度特性グラフの傾きが大きい方が高感度であると言えるが、ペースト充填率80%程度を境に、低充填率ではペースト底部高さh測定の方が、高充填率においては近似円半径r測定の方が高感度であることがわかる。つまり、基板の製造条件にあわせて、より高感度な測定を採用することが好ましい。
FIG. 11 shows the sensitivity with respect to the filling rate of the phosphor paste as the liquid material (100% when the horizontal ribbed
横リブ付き溝17に正常に液状材料が塗布された部分と、ノズル詰まりによって液状材料の充填量が低下した部分について、図7のc2-c2’断面線、c3-c3’断面線と同じ方向(位置)の断面の様子を図12に示す。図12には同様にスポット測定変位センサ50aを示しており、変位センサ50aの走査方向は紙面表側から裏側となる。
The same direction as the c2-c2 'sectional line and the c3-c3' sectional line in FIG. 7 for the part where the liquid material is normally applied to the
上述したように液状材料の表面形状はレベリングによってセル(隔壁(縦リブ)11と隔壁(横リブ)16で区切られた空間)内でお椀型になる。ただしここで、c1-c1’断面線の方向には近似円の円弧となるような形状をとるが、c2-c2’(c3-c3’)断面線方向では中央部は比較的平らで、隔壁(横リブ)16付近で斜面となるような形状となる。 As described above, the surface shape of the liquid material becomes bowl-shaped in the cell (space divided by the partition walls (vertical ribs) 11 and the partition walls (lateral ribs) 16) by leveling. However, in this case, the c1-c1 ′ cross-sectional line is shaped like an arc of an approximate circle, but the c2-c2 ′ (c3-c3 ′) cross-sectional line direction is relatively flat at the center, and the partition wall (Horizontal rib) It becomes a shape that becomes a slope in the vicinity of 16.
ここでセンサの測定ポジションについて、正常部のc2-c2’断面線のセル中央部p0とセル端部p1を考えると、セル中央部p0では正確に液状材料最低部の高さを測定できるが、セル端部p1では実際よりも高い値を出力することとなる。また異常部のc3-c3’断面線のセル中央部p0とセル端部p1、横リブ上p2を考えると、セル中央部p0では正確に液状材料最低部の高さを測定できるが、セル端部p1、横リブ上p2では実際よりも高い値(≒正常部高さ)を出力することとなり、欠陥見逃しの原因となる。よってセンサの走査はセンサ走査幅sw1内であることが必要であり、実験的にその精度は、隔壁(横リブ)16間隔に対して±35%以内が好ましいことがわかっている。 Here, regarding the measurement position of the sensor, considering the cell center part p0 and the cell end part p1 of the c2-c2 ′ cross section line of the normal part, the cell center part p0 can accurately measure the height of the lowest part of the liquid material, A higher value than the actual value is output at the cell edge p1. Also, considering the cell center part p0 and cell edge part p1 of the abnormal part c3-c3 'section line, and the p2 on the lateral rib, the height of the lowest part of the liquid material can be accurately measured at the cell center part p0. In the portion p1 and the horizontal rib p2, a value higher than the actual value (≈normal portion height) is output, which causes a defect to be overlooked. Therefore, the sensor scanning needs to be within the sensor scanning width sw1, and it has been experimentally found that the accuracy is preferably within ± 35% with respect to the interval between the partition walls (lateral ribs) 16.
センサ走査幅をsw1内で納めるための具体的な方法について説明する。例えば本測定のために基板を保持、もしくはセンサの走査を実現するために基板を移動させる場合の基板移動手段206として、一般的にディスプレイ用ガラス基板を製造する行程で用いられるコロ搬送機を用いることを考える。 A specific method for accommodating the sensor scanning width within sw1 will be described. For example, as a substrate moving means 206 for holding a substrate for the actual measurement or moving the substrate to realize sensor scanning, a roller transport machine generally used in the process of manufacturing a glass substrate for display is used. Think about it.
コロ搬送機とは、図21に示すように、回転する軸200に所定のピッチで複数の円筒状のコロ201が円筒側面を軸の長手方向に対して垂直の方向へ向けるように設置されたコロ軸202が、更に所定のピッチで基板進行方向203とコロ軸長手方向が直行する向きに複数本設置された構造を備えており、この複数のコロ軸202が自身の軸200を回転軸として回転することにより、コロ201で保持する基板1dを進行方向203へ搬送するものである。工程内で基板を搬送するという目的に対し、石材のテーブルを使用したステージやロボットハンドに比べて大幅に安価であることから、工程内での装置から装置への基板の移動に頻繁に用いられるものであるが、その構造上、基板移動時の蛇行および基板面に鉛直な軸204を中心軸とした回転方向の傾き205を抑制することは難しく、また搬送時に基板に発生する振動も比較的大きく、測定や加工などの搬送以外の行程作業には一般的には用いられない。
As shown in FIG. 21, the roller transporter is provided such that a plurality of
本測定の場合も、図21の例に示すようにスポット変位センサ50aが設置され、その下方をコロ搬送機によって基板1dを移動させてセンサの走査を実現した場合、コロ搬送機単体の構造では回転方向の傾き205が発生するためにスポット変位センサ50aの走査の軌跡51aをsw1内に納めることができない。これは基板移動に蛇行が発生した場合も同様である。また上記と同様の理由で、基板をコロ搬送機上で停止させた場合のセンサに対する相対的な位置精度を求めることも難しく、基板を停止させておいて図示しないセンサ移動機構でスポット変位センサ50aをセンサ移動方向203’へ移動させてセンサの走査を実現させた場合にも同様の問題が発生する。
Also in the case of this measurement, when a
以上を鑑み、センサ50aの走査の軌跡51aをsw1内に納めるための第1の方法として、図22、図23に示すように、基板位置規制手段を用いる方法を説明する。まず図22のようにスポット変位センサ50aの走査を基板移動手段206を用いて基板1dを移動させることで実現する場合に、基板搬送方向203と直角の方向から基板エッジ両端に基板位置規制手段220をあてがい、基板の蛇行および基板面に鉛直な軸を中心軸とした回転方向の傾きを規制することで、スポット変位センサ50aの走査の軌跡51aをsw1内に納めることが可能となる。
In view of the above, as a first method for storing the
また図23に示すように、基板は基板移動手段206上に停止したまま、スポット変位センサ50aの走査をセンサ移動手段231でセンサを移動させることで実現する場合に、センサの走査以前にあらかじめ、停止した基板の四辺に基板位置規制手段230をあてがい、基板のセンサに対する相対的な位置および基板面に鉛直な軸を中心軸とした回転方向の傾きを規制することで、スポット変位センサ50aの走査の軌跡51aをsw1内に納めることが可能となる。なお走査中、位置規制手段230は基板にあてがったままでもよいし、基板から離れていてもよい。
As shown in FIG. 23, when the scanning of the
またセンサ50aの走査の軌跡51aをsw1内に納めるための第2の方法として、図24に示すように、基板位置認識手段と基板位置情報をもとに高さ測定手段の位置を補正する走査位置補正手段を用いる方法を説明する。まず図24のようにスポット変位センサ50aの走査を基板移動手段206を用いて基板1dを移動させることで実現する場合に、基板位置認識手段240が基板のエッジ位置を随時測定し、時間経過に伴う基板エッジ位置の変化から基板の蛇行および基板面に鉛直な軸を中心軸とした回転方向の傾きを算出し、得られた情報から随時測定領域であるsw1の位置を特定する。このsw1位置情報を用い、スポット変位センサ50aを走査位置補正手段241でスポット変位センサ50aの走査の軌跡51aがsw1内に収まるよう補正方向203”へ補正移動させることが可能となる。
Further, as a second method for keeping the
また上記走査位置補正による効果は、基板は基板移動手段206上に停止したまま、スポット変位センサ50aの走査を図示しないセンサ移動手段でセンサをセンサ移動方向203’へ移動させることで実現し、かつセンサの移動と同期して基板位置認識手段240を図示しない基板認識手段移動手段で移動させることによっても同様に得られる。
Further, the effect of the above scanning position correction is realized by moving the sensor in the
またセンサ50aの走査の軌跡51aをsw1内に納めるための第3の方法として、図25に示すように、2つ以上の高さ測定手段とセンサ同士の間隔調整手段を用いる方法を説明する。まず図25のように2つの高さ測定手段を用い、第1のスポット変位センサ50aと第2のスポット変位センサ50a’の走査を基板移動手段206を用いて基板1dを移動させることで実現する場合に、間隔調整手段250を用いて第1のスポット変位センサ50aと第2のスポット変位センサ50a’の測定ポイント同士が横リブ間隔の整数倍に横リブ間隔の半分の値を足した距離分だけ離れるように間隔調整方向203”’の方向で調整する。なお検査としては、センサ同士の距離はセンサヘッドの筐体同士が干渉しないなるべく近い距離に設置することが好ましい。上記のようにセンサ位置を調整した場合、幾何学的に考えると基板が蛇行したり、基板面に鉛直な軸を中心軸とした回転方向に傾いたとしても必ずどちらかのセンサが横リブ間の中央部±25%以内を測定できることとなる。つまり図25の例を考えれば、領域251aでは第1のスポット変位センサ50aの走査の軌跡51aが走査幅sw1内に含まれ、領域251bでは第2のスポット変位センサ50a’の走査の軌跡51a’が走査幅sw1’内に含まれ、領域251cでは第1のスポット変位センサ50aの走査の軌跡51aが走査幅w1”’内に含まれる。つまり測定領域によって参照する高さ測定手段を切り替えることにより、基板が蛇行したり、基板面に鉛直な軸を中心軸とした回転方向の傾きが発生したとしても、測定に必要な情報を得ることができる。
As a third method for storing the
また上記2台のセンサを使用することによる効果は、基板は基板移動手段206上に停止したまま、第1のスポット変位センサ50aおよび第2のスポット変位センサ50a’の走査を図示しない移動手段でセンサと間隔調整手段250を移動方向203’へ移動させることで実現することによっても同様に得られる。更にセンサの数は2台に限定するものではない。
The effect of using the two sensors is that the scanning of the first
以上までは高さ測定手段としてスポット測定センサ50aを用いた場合に、走査の軌跡51aを測定幅sw1内に納める方法について述べてきたが、必要な測定精度を確保するために、スポット測定変位センサ50aに変えて広幅変位センサ50bを使用する方法がある。
Up to this point, when the
図12と同様の図として図13に、スポット測定変位センサ50aに変えて広幅変位センサ50bを示す。図12と同様に変位センサ50bの走査方向は紙面表側から裏側となる。
As a view similar to FIG. 12, FIG. 13 shows a
広幅変位センサ50bはセンサ視野幅sw2内の高さの平均値を出力するものであり、図13に示すようにセンサ視野幅sw2をひとつの隔壁(横リブ)16間隔(隣りあう横リブ中心間の距離)に設定しておくと、センサの測定ポジションがセル中央部p0、セル端部p1、横リブ上p2となっても、センサ視野sw2は常にひとつ分のセル18とひとつ分の隔壁(横リブ)16の幅を含むこととなる。よって正常部高さ平均値と異常部高さ平均値には差が生じるためにこれらを見分けることが可能となる。
The
また広幅センサ50bはセンサ視野幅sw2内の高さプロファイルを出力するものであり、上記と同様にセンサ視野幅sw2をひとつの隔壁(横リブ)16幅+隔壁(横リブ)16間隔に設定しておくと、センサの測定ポジションがセル中央部p0、セル端部p1、横リブ上p2となっても、センサ視野sw2は常にひとつ分のセル18とひとつ分の隔壁(横リブ)16を含むこととなる。よってプロファイル形状からセル中央部を特定し、セル中央部の測定結果を出力することができる。つまり常にセル中央部p0のデータを取得でき、原理上、セル端部p1、横リブ上p2のデータが測定に使用されることはない。
Further, the
以上を図14にまとめる。図14は図12、図13のように変位センサ50を粗精度で走査した場合(斜め走査d2)の結果イメージである。スポット測定センサ50aを使用する場合には、正常部は正常判定できるが、異常部の判定についてセル端部p1、横リブ上p2を走査した場合に見逃しが発生する。ただし上述したように、セル中央部を高精度に走査(直進走査d1)できれば高感度な測定が期待でき、より好ましい。
The above is summarized in FIG. FIG. 14 is a result image when the
また広幅測定センサ50bによってセンサ視野幅sw2内の高さの平均値を出力する場合には、粗精度走査であっても正常部、異常部ともに正常判定が可能で、見逃しは発生しない。
Further, when the average value of the height within the sensor visual field width sw2 is output by the wide-
また広幅測定センサ50bによってセンサ視野幅sw2内の高さプロファイルよりセル中央部p0の高さデータのみを測定に用いる場合には、粗精度走査であっても正常部、異常部ともに正常判定が可能で、見逃しは発生しない。
In addition, when only the height data at the cell center p0 is used for measurement from the height profile within the sensor visual field width sw2 by the wide-
また上述したとおり、例えば基板の搬送にコロ搬送機を用いた場合、石材を用いたテーブルでの移動に比べ、搬送時に基板に発生する振動も比較的大きい。本検査においては、高さ測定手段によって基板表面の高さを測定することにより、ペーストの形状を得るため、基板に発生する振動のうち、特に基板面の上下動は測定の精度に直結する。 Further, as described above, when a roller transport machine is used for transporting a substrate, for example, vibration generated on the substrate during transport is relatively large as compared with movement on a table using stone. In this inspection, since the shape of the paste is obtained by measuring the height of the substrate surface by the height measuring means, the vertical movement of the substrate surface among vibrations generated in the substrate is directly related to the measurement accuracy.
基板面の上下動を測定データから抑制するための第1の方法として、図26に示すように、基板裏面の高さを測定できる基板裏面測定手段50cを設けることも好ましい。図26(a)は基板1dと高さ測定手段50の相対移動方向203および203’に対して側方から測定系を観察した図、図26(b)は基板1dと高さ測定手段50の相対移動方向203および203’から測定系を観察した図である。
As a first method for suppressing the vertical movement of the substrate surface from the measurement data, it is also preferable to provide a substrate back surface measuring means 50c capable of measuring the height of the substrate back surface as shown in FIG. 26A is a view of the measurement system observed from the side with respect to the
基板1dと高さ測定手段50の相対移動を基板移動手段206を用いて基板1dを基板移動方向203へ移動させて実現した場合、固定された高さ測定手段50は基板の表面情報を取得するが、この表面情報には基板の上下動情報も含まれている。これに対し、同じ期間中に固定
された裏面高さ測定手段50cは基板の裏面情報を取得するが、この裏面情報には基板の上下動情報のみが含まれている。よって、高さ測定手段50によって得られた基板表面情報から裏面高さ測定手段50cによって得られた基板裏面情報を差し引くと、基板表面形状から高精度に基板上下動情報のみが除去されることとなる。なお高さ測定手段50の測定ポイントと裏面高さ測定手段50cの測定ポイントは、基板平面に対してなるべく同一のポイントに位置決めされていることが好ましい。When the relative movement between the
また以上の効果は、基板1dと高さ測定手段50の相対移動を高さ測定手段移動手段260aおよび裏面高さ測定手段移動手段260bを用いて高さ測定手段50および裏面高さ測定手段50cをセンサ移動方向203’へ同期させて移動させて実現した場合にも得られる。この場合、高さ測定手段50および裏面高さ測定手段50cの測定情報に含まれる基板の上下動情報は、実際に基板1dが上下に振動したわけではなく、基板1dのたわみが主な成分となる。なお本ケースにおいては裏面高さ測定手段50cが基板1dの長手方向全長にわたって裏面高さ情報の取得が可能となるよう、基板移動手段の形状を工夫する必要がある。例えば図26に示すように基板移動手段206としてコロ搬送機を用いた場合、裏面高さ測定手段50cの走査する位置に障害物がないよう、スペース261を設けておけばよい。
Further, the above effect is obtained by using the height measuring means moving
基板面の上下動を測定データから抑制するための第2の方法として、図27に示すように、高さ測定センサ50の測定ポイントを基板移動手段206と基板1dの接触する領域262に設置することも好ましい。図27(a)は基板1dと高さ測定手段50の相対移動方向203および203’に対して側方から測定系を観察した図、図27(b)は基板1dと高さ測定手段50の相対移動方向203および203’から測定系を観察した図である。
As a second method for suppressing the vertical movement of the substrate surface from the measurement data, as shown in FIG. 27, the measurement point of the
基板1dと高さ測定手段50の相対移動を基板移動手段206を用いて基板1dを基板移動方向203へ移動させて実現した場合、固定された高さ測定手段50が基板移動手段206と基板1dの接触する領域262で測定を行うことにより、基板のたわみによる上下方向の振動を抑制した状態で表面情報を取得できる。
When the relative movement between the
また以上の効果は、基板1dと高さ測定手段50の相対移動を高さ測定手段移動手段260aを用いて高さ測定手段50をセンサ移動方向203’へ同期させて移動させて実現した場合にも得られる。なお本ケースにおいては高さ測定手段の走査する基板表面に対応する基板裏面が走査エリア全域にわたって基板移動手段206と接触している必要がある。具体的には図示しない高精度テーブルに基板を接触静置して測定を実施すればよい。
The above effect is achieved when the relative movement between the
以上は説明の便宜上、本測定のために基板を保持、もしくはセンサの走査を実現するために基板を移動させる場合の基板テーブルとしてコロ搬送機を用いることに注目して説明を行ったが、本技術の適用範囲はコロ搬送機のみに限定されるものではない。 For the sake of convenience of explanation, the explanation has been given focusing on the use of a roller transport machine as a substrate table when holding the substrate for the actual measurement or moving the substrate to realize the scanning of the sensor. The scope of application of technology is not limited to roller transporters.
図15にペーストのレベリング挙動を示す。図は液状材料充填直後とレベリング後の基板断面形状(c2-c2’、c3-c3’と同方向)である。液状材料充填直後の液状材料は、セル18内はもちろん、隔壁(横リブ)16上にも充填される。ただし隔壁(横リブ)16上の液状材料はペースト流動43に従ってセル18内へ流れ込む。この作用によって、測定部であるセル中央部p0では塗布直後から液状材料の表面高さが高くなり、横リブ上p2では表面高さが低くなる。
FIG. 15 shows the leveling behavior of the paste. The figure shows the substrate cross-sectional shape (in the same direction as c2-c2 'and c3-c3') immediately after filling the liquid material and after leveling. The liquid material immediately after filling the liquid material is filled not only in the
時間とレベリングの関係を図16に示す。図16のように、測定部であるセル中央部p0では塗布直後から液状材料の表面高さが高くなり、横リブ上p2では表面高さが低くなり、このレベリング現象が完了して定常状態に至るまでに要する時間は実験から約5秒であることがわかっている。ただし、液状材料の粘度が変更された場合や基板の設計が変更された場合はこの限りではなく、レベリング挙動の再評価が必要である。 The relationship between time and leveling is shown in FIG. As shown in FIG. 16, the surface height of the liquid material is increased immediately after application at the cell central portion p0 as the measurement portion, and the surface height is decreased on the lateral rib p2, and this leveling phenomenon is completed and a steady state is obtained. It has been found from the experiment that the time required to reach approximately 5 seconds. However, this is not the case when the viscosity of the liquid material is changed or the design of the substrate is changed, and the leveling behavior needs to be re-evaluated.
よって高精度な測定を実施するためにはレベリングが完了するまでの5秒間を待つことが好ましい。なぜならば、正常な塗布量で液状材料が充填されたセル18を測定したタイミングにレベリングが完了していなければ、見かけ上は低い数値が出力されることとなり、誤検出が発生することが考えられる。
Therefore, it is preferable to wait for 5 seconds until leveling is completed in order to perform highly accurate measurement. This is because if the leveling is not completed at the timing when the
また高精度な測定を実施するために、レベリングを待たずに測定した高さ形状信号に対し、図16のようなレベリング特性を加味した補正を施すことも好ましい。 In order to carry out highly accurate measurement, it is also preferable to perform a correction considering the leveling characteristics as shown in FIG. 16 on the height shape signal measured without waiting for the leveling.
塗布ノズルや基板にはそれぞれ固有の個体差がある。塗布ノズルの個体差としては孔の大きさばらつきが考えられ、同じ圧力を加えたとしても孔によって塗出量は変わる。この特性はノズル毎の個体差である(あるノズルは必ずX孔目が塗布量多となり、あるノズルは必ずY孔目が塗布量少となる、など)。 There are individual differences between coating nozzles and substrates. As the individual difference between the application nozzles, variation in the size of the holes can be considered, and even if the same pressure is applied, the coating amount varies depending on the holes. This characteristic is an individual difference for each nozzle (a certain nozzle always has a large application amount in the X hole, and a certain nozzle always has a small application amount in the Y hole).
また基板の個体差としては、製造条件や製造装置の能力ばらつきによる隔壁(縦リブ)11、隔壁(横リブ)16の幅ばらつきによるセル容量のばらつきが考えられ、同じ充填量の液状材料を充填したとしてもセル容量によって液状材料の高さは変わる。この特性は製造プロセス起因の基板個体差である(ある製造条件では必ず基板端部の隔壁幅が細くなり、基板中央部の隔壁幅は太くなる、など)。 In addition, as the individual difference of the substrate, the variation in cell capacity due to the variation in the width of the partition wall (vertical rib) 11 and the partition wall (lateral rib) 16 due to variations in manufacturing conditions and manufacturing equipment capacity can be considered, and the same filling amount of liquid material is filled. Even so, the height of the liquid material varies depending on the cell capacity. This characteristic is due to individual differences in the substrate due to the manufacturing process (under certain manufacturing conditions, the partition wall width at the substrate end is always narrow and the partition wall width at the center of the substrate is increased).
ここで重要となるのは、塗布ノズルや基板の個体差起因の液状材料高さばらつきはノズル詰まりによる高さばらつきとは違って欠陥(塗布工程の異常)ではないと言うことである。 What is important here is that the variation in the height of the liquid material due to the individual difference between the coating nozzle and the substrate is not a defect (abnormal coating process) unlike the height variation due to nozzle clogging.
一般的にPDPのユーザーとなる人間の視覚は、絶対変化の違いよりも相対変化の違いを高感度に見分ける特性をもっていると言われている。つまり、ある注目画素を見たときに、そこの表示輝度がまわりの画素の表示輝度と比べて急激に低ければ(高ければ)表示ムラと認知する。これに対し、表示輝度がまわりの画素の表示輝度と比べて違いはあっても、大きくなければ表示ムラとして認知できない。つまり塗布ノズルや基板の個体差起因の液状材料高さばらつきは製品の表示ムラとして表面化しないが、ノズル詰まりによる液状材料表面高さの変化は、その周囲の画素との表示輝度差が急激に大きくなるため、製品は欠陥となる。 In general, human vision as a PDP user is said to have a characteristic that distinguishes differences in relative changes with higher sensitivity than differences in absolute changes. That is, when a certain pixel of interest is viewed, if the display luminance there is abruptly lower (higher) than the display luminance of surrounding pixels, it is recognized as display unevenness. On the other hand, even if the display brightness is different from the display brightness of surrounding pixels, it cannot be recognized as display unevenness unless it is large. In other words, liquid material height variations caused by individual differences in the application nozzle and substrate do not surface as product display unevenness, but the change in the liquid material surface height due to nozzle clogging causes the display luminance difference from the surrounding pixels to increase sharply. As a result, the product becomes defective.
図17に検査信号と欠陥判定のための固定閾値αと変動閾値βを示す。検査信号について、欠陥がない場合にはs、t、uの信号をとるが、2カ所の欠陥発生にともなってtがt”に、uがu”に変化したとする。欠陥がない場合、液状材料毎に表面高さの違いはあるが、全体的に右側にゆるやかに高くなっていく変化であって製品の欠陥ではない。よって、例えば塗布ノズルの孔径ばらつきによって充填量のばらつきはあるものの塗布工程は正常に動作していると判断する。 FIG. 17 shows an inspection signal and a fixed threshold value α and a variation threshold value β for defect determination. As for the inspection signal, when there is no defect, signals of s, t, and u are taken. However, it is assumed that t is changed to t ″ and u is changed to u ″ when two defects are generated. When there is no defect, there is a difference in the surface height for each liquid material, but it is a change that gradually increases to the right on the whole, not a product defect. Therefore, for example, although there is a variation in the filling amount due to variation in the hole diameter of the coating nozzle, it is determined that the coating process is operating normally.
しかし、検査信号に固定閾値αを設定した場合、正常信号であるsを欠陥として誤検出してしまう。また2カ所の欠陥発生にともなって、t”、u”が発生した場合、t”は検出できるがu”は見逃してしまう。 However, when the fixed threshold value α is set in the inspection signal, s which is a normal signal is erroneously detected as a defect. If t ″ and u ″ occur due to the occurrence of two defects, t ″ can be detected but u ″ is overlooked.
これに対し、塗布ノズル毎に固有の孔径ばらつきや製造条件による基板のばらつきをあらかじめ考慮し、個別閾値βを設定しておけば、sを誤検出することなく、t”、u”を正確に検出することができる。図17において、sは、例えば、M+3番目のペースト高さ(OK)、tはM+6番目のペースト高さ(OK)、t”はM+6番目のペースト高さ(NG)、uはM+9番目のペースト高さ(OK)、u”はM+9番目のペースト高さ(NG)を、それぞれ示している。 In contrast, if the individual threshold β is set in consideration of the unique hole diameter variation for each coating nozzle and the substrate variation due to manufacturing conditions in advance, t ”and u” can be accurately detected without false detection of s. Can be detected. In FIG. 17, s is, for example, M + 3rd paste height (OK), t is M + 6th paste height (OK), t ″ is M + 6th paste height (NG), u represents the M + 9th paste height (OK), and u ″ represents the M + 9th paste height (NG).
また、図18に示すように、図17と同様の検査信号が得られた際に、自動変動閾値γをもって検査を行うことも、誤検出、見逃しがなくなり、好ましい。この自動変動閾値γは、検査信号自体の移動平均信号(検査信号自体の移動平均処理により得られる信号)を算出して閾値として用いるものである。 Also, as shown in FIG. 18, it is preferable to perform an inspection with an automatic variation threshold γ when an inspection signal similar to that in FIG. 17 is obtained, since erroneous detection and oversight are eliminated. The automatic variation threshold γ is used as a threshold value by calculating a moving average signal of the inspection signal itself (a signal obtained by moving average processing of the inspection signal itself).
また図19(a)〜(e)に示すように、測定対象となる基板の判定に際し、それ以前に測定した基板のデータを参照し、時間的な変化量(差分値)を求めて、その変化量に対して差分閾値Δを設定して検査を行うことも、誤検出、見逃しがなくなり、好ましい。 Further, as shown in FIGS. 19A to 19E, when determining the substrate to be measured, the time-dependent change amount (difference value) is obtained by referring to the substrate data measured before that time. It is also preferable to perform the inspection by setting the difference threshold value Δ for the amount of change because it prevents false detection and oversight.
図19の検査信号について、N枚目、N+1枚目の塗工では塗布工程に異常はなく、基板にも欠陥が発生していないのでN枚目ではv、w、xの、N+1枚目ではv’、w’、x’の信号をとり、両者に大きな差はない。つまり図(d)に示すN+1枚目の測定結果とN枚目の測定結果の差分値に対して差分閾値Δを設定していても欠陥は検出されず、これは正常な判定である。しかしN+2枚目の塗工時に塗布工程に2カ所の欠陥が発生し、w’がw”に、x’がx”に変化した。この場合、図(e)に示すN+2枚目の測定結果とN+1枚目の測定結果の差分値には大きな変化が生じ、差分閾値Δを設定していれば2カ所の欠陥を正常に検出することができる。なお測定対象となるデータとの差分をとる基準データに関しては、上述のように1枚前の基板のみのデータではなく、複数枚分のデータの平均を用いることも好ましい。 With respect to the inspection signal of FIG. 19, there is no abnormality in the coating process in the Nth and N + 1th coatings, and no defects have occurred in the substrate. The first sheet takes v ′, w ′, and x ′ signals, and there is no significant difference between them. That is, even if the difference threshold Δ is set for the difference value between the N + 1th measurement result and the Nth measurement result shown in FIG. 4D, no defect is detected, which is a normal determination. . However, at the time of coating the N + 2th sheet, two defects occurred in the coating process, and w 'changed to w "and x' changed to x". In this case, a large change occurs in the difference value between the measurement result of the (N + 2) th sheet and the measurement result of the (N + 1) th sheet shown in FIG. (E). If the difference threshold Δ is set, two defects are detected. It can be detected normally. In addition, regarding the reference data that takes a difference from the data to be measured, it is also preferable to use the average of a plurality of data instead of the data of only the previous substrate as described above.
以上までは1枚のガラス基板から1枚のPDP背面板を製造する場合を前提に説明を行っていた。しかし、タクトアップや基板1枚あたりの製造コストを抑える目的で1枚のマザーガラス基板1bから複数のPDP背面板を製造する場合がある。 The above description is based on the assumption that one PDP back plate is manufactured from one glass substrate. However, there are cases where a plurality of PDP rear plates are manufactured from one mother glass substrate 1b for the purpose of tact-up and suppressing the manufacturing cost per substrate.
測定/検査の技術としては上記のものがそのまま流用できるが、NG発生時のロス基板枚数や製造タクト、検査の精度などから検査のタイミングと対象基板を選択することができる。つまり、NG発生時のロス基板枚数低減を重視するのであれば、上述の検査を液状材料塗布回毎に全てのPDP背面板に対して行えばよい。またタクトアップを狙うのであれば、マザーガラス基板1b上のPDP背面板全てに液状材料の塗布を行った後に、代表基板のみに対して上述の検査を行えばよいし、マザーガラス基板1b上のPDP背面板全てに液状材料の塗布を行った後に、後述するように複数の変位センサを用いて全ての基板の検査を同時に行っても良い。また検査精度を重視するのであれば、マザーガラス基板1b上のPDP背面板全てに液状材料の塗布を行った後に、代表基板のみに対して、高さ測定手段50を低速で高精度、低振動に走査し、測定を行うことが好ましい。 As the measurement / inspection technique, the above can be used as it is, but the inspection timing and the target substrate can be selected from the number of lost substrates when NG occurs, the manufacturing tact, the inspection accuracy, and the like. That is, if it is important to reduce the number of lost substrates when NG occurs, the above-described inspection may be performed on all PDP back plates every time the liquid material is applied. If tact-up is aimed at, after applying the liquid material to all the PDP back plates on the mother glass substrate 1b, the above-mentioned inspection may be performed only on the representative substrate, or on the mother glass substrate 1b. After applying the liquid material to all of the PDP back plates, all the substrates may be inspected simultaneously using a plurality of displacement sensors, as will be described later. If the inspection accuracy is important, after applying the liquid material to all the PDP back plates on the mother glass substrate 1b, the height measuring means 50 is applied to the representative substrate only at low speed with high accuracy and low vibration. It is preferable to perform scanning and measurement.
塗布工程の異常を発見することが本発明の目的であるが、そのために基板の表面形状を測定しているので、測定した全ての基板の表面形状データをトレンド管理し、塗布工程やノズルの運用に利用することも好ましい。具体的には、例えば液状材料の表面形状が全体的に変化してきているのであれば、塗布装置の塗布圧を調整することで更に品質の良好な基板を製造することができる。また、未だ塗布工程の異常とは言えないがある液状材料の表面高さが低下してきているのであれば、早めに代替ノズルを準備し、実際に欠陥が発生してNG基板を製造してしまう前にノズルを交換することもできる。 The purpose of the present invention is to detect abnormalities in the coating process, but because the surface shape of the substrate is measured for this purpose, the surface shape data of all the measured substrates is trend-managed, and the operation of the coating process and nozzles It is also preferable to use it. Specifically, for example, if the surface shape of the liquid material has changed as a whole, a substrate with better quality can be manufactured by adjusting the coating pressure of the coating apparatus. Also, if the surface height of the liquid material is still not abnormal, it can be said that the coating process has not been completed, and an alternative nozzle is prepared as soon as possible. The nozzle can also be replaced before.
図20は本発明の検査方法を実現するための検査装置の概略図である。図20では1枚のマザーガラス基板1a(1b、1c)より、6枚のPDP背面板を製造する場合の例である。 FIG. 20 is a schematic view of an inspection apparatus for realizing the inspection method of the present invention. FIG. 20 shows an example in which six PDP rear plates are manufactured from one mother glass substrate 1a (1b, 1c).
基板搬入手段75Lにより搬入され、基板固定手段70上に固定されたマザーガラス基板1bに対し、ふたつの塗布手段74により順次液状材料の塗布を実行する。例えば塗布手段74を固定した塗布手段固定手段73を移動手段71によって移動させながら塗布を行うことができ、2枚ずつ、3回の塗布動作で1枚のマザーガラス基板1bの塗工が完了する。塗工完了後は基板搬出手段75ULによってマザーガラス基板1bを搬出する。
The liquid material is sequentially applied by the two application means 74 to the mother glass substrate 1b carried in by the substrate carry-in
高精度な塗工、および測定を可能とするため、基板固定手段70はXY軸の位置補正機能に加え、基板面に鉛直な軸を中心軸としてθ方向(回転方向)の補正機能を更に有していることも好ましい。 In order to enable high-precision coating and measurement, the substrate fixing means 70 further has a correction function for the θ direction (rotation direction) with the axis perpendicular to the substrate surface as the central axis in addition to the position correction function for the XY axis. It is also preferable.
塗工の間をぬって、上述したタイミングで対象基板に対して検査を実施する。すなわち例えば、高さ測定手段移動手段72を移動手段71によって検査対象基板上に移動し、高さ測定手段移動手段72により2個の高さ測定手段50を走査して基板の形状測定を実施する。検査の結果、塗布工程に異常ありと判定すれば塗布工程を停止し、復旧作業を行う。また高さ測定手段固定手段76に3個の高さ測定手段50を設けておけば、マザーガラス基板1b上のPDP背面板全てに液状材料の塗布を行った後に、全ての基板の検査を同時に行うことも可能となる。
The test is performed on the target substrate at the timing described above after the coating. That is, for example, the height measuring means moving means 72 is moved onto the inspection target substrate by the moving
1枚のマザーガラス基板1bから複数のPDP背面板を製造することを前提とした本検査のための測定においては、センサを移動させながら基板面の高さ情報を取得するという形態をとるため、高精度な測定にはセンサ走査時の上下震動が直接測定誤差となって表面化する。そのためセンサ走査機構は上下動を極限まで抑えた機構で構成することが好ましい。具体的には、エアベアリングを搭載し、移動機構をリニアモータで構成したLMガイドなどが考えられる。 In the measurement for this inspection on the premise that a plurality of PDP rear plates are manufactured from one mother glass substrate 1b, the height information of the substrate surface is acquired while moving the sensor. For high-accuracy measurement, vertical vibrations during sensor scanning are directly measured and surfaced. For this reason, the sensor scanning mechanism is preferably configured with a mechanism that suppresses vertical movement to the limit. Specifically, an LM guide with an air bearing and a moving mechanism composed of a linear motor can be considered.
図28は本発明の検査方法を実現するための検査装置の別の一例の概略図であり、1枚のPDP背面板を製造する場合の例を示している。 FIG. 28 is a schematic view of another example of an inspection apparatus for realizing the inspection method of the present invention, and shows an example in the case of manufacturing one PDP back plate.
基板移動手段206によって前工程から次行程へ基板を搬送させる搬送部に、固定手段280が設けられ、固定手段280には間隔調整手段250によって保持された2つの高さ測定手段50aおよび50a’が備えられている。高さ測定手段50aおよび50a’の間隔はあらかじめ間隔調整手段250により、製造する基板の横リブ間隔の整数倍に横リブ間隔の半分長を加えた距離で、センサの筐体が干渉しない最も短い距離に間隔調整方向203'''で調整されている。
A fixing
基板1dは前行程で表面への液状材料の塗布を実行され、基板移動手段206によって次行程を行う設備に向かって基板搬送方向203へ搬送されるが、この際に基板長手方向全長にわたって、少なくとも全ての溝の表面形状の一部が高さ測定手段50aおよび50a’によって測定される。測定結果をもとに検査を行った結果、塗布工程に異常ありと判定すれば塗布工程を停止し、復旧作業を行う。
The
本検査のための測定においても、もうひとつの検査装置の例と同様、高精度な測定には基板走査時の上下震動が直接測定誤差となって表面化する。ただし本例においてはコスト面およびタクト面から汎用の基板搬送機構を使用することが好ましく、高精度なステージを使用せずに所定の検査精度を確保したい。そのため図28に示すように基板移動手段206としてコロ搬送機を用いた場合には高さ測定手段50aおよび50a’の測定ポイントをコロ軸202のコロ201上に設置することも好ましい。なお図28においては、高さ測定手段50aおよび50a’の直下にはコロ201が存在する。
Also in the measurement for this inspection, as in the case of another inspection apparatus, the vertical vibration during the substrate scanning becomes a direct measurement error and becomes a surface for high-accuracy measurement. However, in this example, it is preferable to use a general-purpose substrate transport mechanism from the viewpoint of cost and tact, and it is desired to ensure a predetermined inspection accuracy without using a highly accurate stage. Therefore, as shown in FIG. 28, when a roller transport machine is used as the substrate moving means 206, it is also preferable to set the measurement points of the height measuring means 50a and 50a 'on the
また汎用の基板搬送手段206を用いた場合に基板走査時の上下振動影響を測定データから排除するための更に別の方法として、高さ測定手段50aおよび50a’に加え、基板裏面高さ測定手段50cおよび50c’を用いることも好ましい。本件による検査装置のセンサ設置例を点線で図28中に示す。すなわち、高さ測定手段50aおよび50a’によって得られた基板表面情報から裏面高さ測定手段50cおよび50c’によって得られた基板裏面情報を差し引くと、基板表面形状から高精度に基板上下動情報のみが除去されることとなる。なお高さ測定手段50および50a’の測定ポイントと裏面高さ測定手段50cおよび50c’の対応するそれぞれの測定ポイントは、基板平面に対してなるべく同一のポイントに位置決めされていることが好ましい。 In addition to the height measurement means 50a and 50a ′, as another method for eliminating the influence of vertical vibration during substrate scanning from the measurement data when the general-purpose substrate transfer means 206 is used, the substrate back surface height measurement means It is also preferred to use 50c and 50c ′. A sensor installation example of the inspection apparatus according to the present case is shown by a dotted line in FIG. That is, if the substrate back surface information obtained by the back surface height measuring means 50c and 50c ′ is subtracted from the substrate surface information obtained by the height measuring means 50a and 50a ′, only the substrate vertical movement information is accurately obtained from the substrate surface shape. Will be removed. Note that the measurement points of the height measuring means 50 and 50a 'and the corresponding measurement points of the back surface height measuring means 50c and 50c' are preferably positioned at the same point as possible with respect to the substrate plane.
また塗布工程に欠陥が生じたためにNGとなった基板は、液状材料を手動で充填可能なディスペンサーなどにより修正を行うことで良品として復活させることも可能である。 In addition, a substrate that has become NG due to a defect in the coating process can be restored as a non-defective product by correcting it with a dispenser that can be manually filled with a liquid material.
以下に本発明の実施例を具体的に示す。ただし本発明の内容はこれに限定されるものではない。 Examples of the present invention are specifically shown below. However, the content of the present invention is not limited to this.
実施例1
測定の対象となるPDP背面板は図3に示す隔壁(縦リブ)11を隔壁(横リブ)16で区切ってセル18を形成したものであり、溝幅の異なるRGBのそれぞれのセルが一組でPDPの1画素を形成するものである。隔壁(横リブ)16で区切られたセル18の幅は950μm、隔壁(横リブ)16の幅は50μm(隔壁(横リブ)16間隔は1000μm)とする。またマザーガラス基板1b上には6枚のPDP背面板1b1〜1b6が高さ測定走査方向2枚×蛍光体塗布方向3枚で位置取りされているものとする。横リブ付き溝17に充填する液状材料は、RGBそれぞれの発色を促す蛍光体材料を溶媒に溶かしこんだ蛍光体ペーストとし、本実施例1としては、RG蛍光体が構成されていない基板に対してB蛍光体ペースト40bをセル容量に対して75%の充填量で塗布するケースを考える。Example 1
The PDP back plate to be measured is the partition 18 (vertical rib) 11 shown in FIG. 3 divided by the partition (transverse rib) 16 to form
蛍光体ペーストを塗布する装置、および塗布装置の状態を検査する装置としては図20の装置を使用する。まず蛍光体ペースト塗布機能について、塗布手段74としては蛍光体を塗布すべき複数の横リブ付き溝17に対応した位置に複数のノズル孔が1次元的に配列された塗布ノズルを2個使用する。また塗布ノズルを固定する塗布手段固定手段73、塗布手段固定手段73を塗工方向19へ移動する移動手段71としては、XYZ軸に位置決め・補正機能を有するガントリーステージを使用する。
The apparatus shown in FIG. 20 is used as an apparatus for applying the phosphor paste and an apparatus for inspecting the state of the application apparatus. First, regarding the phosphor paste coating function, the coating means 74 uses two coating nozzles in which a plurality of nozzle holes are arranged one-dimensionally at positions corresponding to the plurality of
次に検査機能について、高さ測定手段50としてはスポット測定視野を有する三角測量方式のレーザー変位計LC-2430(キーエンス社製)を2個使用する。また高さ測定手段移動手段72、高さ測定手段72を測定対象となる基板上に位置決めする移動手段71(塗布ガントリーと共通使用)としては、それぞれXYZ軸に位置決め・補正機能を有し、走査中の震動を極力抑えるためにエアベアリングを登載したリニアモータで構成したLMガイドとガントリーステージを使用することとした。LMガイド72によるレーザー変位計50の走査直進能力はセル中心位置±300μmとなるよう、装置を設計した。なお上記のように検査機能を構成する場合、基板搬出手段75ULの上部に示される3個の高さ測定手段50および高さ測定手段固定手段76は必ずしも必要ではない。
Next, regarding the inspection function, two triangulation laser displacement meters LC-2430 (manufactured by Keyence Corporation) having a spot measurement field are used as the height measuring means 50. Also, the height measuring means moving means 72 and the moving means 71 for positioning the height measuring means 72 on the substrate to be measured (used in common with the coating gantry) have positioning / correction functions on the XYZ axes, respectively, and scanning In order to suppress the inner vibration as much as possible, we decided to use an LM guide and a gantry stage composed of a linear motor with air bearings. The apparatus was designed such that the scanning linear advance ability of the
またマザーガラス基板1bを高精度に位置決めし、XY軸とθ軸の位置補正を可能とする基板固定手段70としては汎用の高精度ステージを用いた。更にマザーガラス基板1a(1b、1c)の装置内への搬入、搬出を実現する基板搬入手段75L、基板搬出手段75ULとしては汎用のコロ搬送機構を用いた。
In addition, a general-purpose high-precision stage was used as the substrate fixing means 70 for positioning the mother glass substrate 1b with high accuracy and correcting the positions of the XY and θ axes. Furthermore, general-purpose roller transport mechanisms were used as the substrate carry-in
塗布機能の操作およびマザーガラス基板1a(1b、1c)の装置内への搬入、搬出、検査機能の移動、走査については塗布装置操作部78で集中的に行い、高さ測定手段で得られた電気信号の処理については検査装置操作部77で行うこととし、塗布装置操作部78と検査装置操作部77はお互いに情報通信が可能となるよう、図示しない汎用PLCにて電気的に通信制御されている。また検査装置操作部77は更に、信号処理を行う図示しない信号処理手段としての汎用パソコン、作業者とのインターフェイスとなるキーボード、マウス、測定結果および検査結果を出力するモニタなどの入出力装置を備える。
The operation of the coating function and the loading and unloading of the mother glass substrate 1a (1b, 1c) into the apparatus, the movement of the inspection function, and the scanning were performed intensively by the coating
以降、塗布装置および検査装置の動作に従いながら説明する。
まずコロ搬送機構75Lによって高精度ステージ70上に搬入されたマザーガラス基板1bは、高精度ステージ70上に真空吸着などによって固定された後、XY軸、θ軸を微調整され、所定の位置に位置決めされる。次に蛍光体塗布ノズル74はガントリー73とガントリーステージ71とによって塗布開始位置(例えばPDP背面板1b1と1b2のX軸原点方向端部)に位置決めされ、XYZ軸方向に微調整される。塗布開始位置に位置決めされた蛍光体塗布ノズル74は、ノズル内部を加圧することによって塗液である蛍光体ペーストを基板面の横リブ付き溝17に塗出し、この動作をガントリーステージ71を塗布完了位置(例えばPDP背面板1b1と1b2のX軸原点方向逆側端部)に向けて移動させながら連続的に行うことによって基板全長にわたる所定位置への蛍光体ペーストの塗布を完了する。図20のマザーガラス基板1bは塗布動作によってPDP背面板1b1、1b2の蛍光体ペースト塗布が完了し、PDP背面板1b3〜1b6は蛍光体ペースト未塗布の段階のものである。Hereinafter, description will be made while following the operations of the coating apparatus and the inspection apparatus.
First, the mother glass substrate 1b carried onto the
上記塗布動作を順次3回繰り返すことによりPDP背面板1b1〜1b6の全てについて蛍光体ペーストの塗布が完了し、マザーガラス基板1cはコロ搬送機75ULにて後工程へと搬出される。
By repeating the above coating operation three times sequentially, the coating of the phosphor paste is completed on all of the PDP back plates 1b1 to 1b6, and the
実施例1においては、塗布ノズルに詰まりが発生した場合に製造されるNG基板のロス枚数を最低限に抑えるため、塗布回毎に全ての基板の測定、検査を実施することとする。つまり、動作の概略としては、マザーガラス基板1bの搬入→PDP背面板1b1、1b2の塗布→PDP背面板1b1、1b2の検査→PDP背面板1b3、1b4の塗布→PDP背面板1b3、1b4の検査→PDP背面板1b5、1b6の塗布→PDP背面板1b5、1b6の検査→マザーガラス基板1bの搬出、となる。 In Example 1, in order to minimize the number of lost NG substrates produced when the coating nozzle is clogged, all substrates are measured and inspected every time coating is performed. That is, the outline of the operation is as follows: loading of the mother glass substrate 1b → application of the PDP rear plates 1b1, 1b2 → inspection of the PDP rear plates 1b1, 1b2 → application of the PDP rear plates 1b3, 1b4 → inspection of the PDP rear plates 1b3, 1b4 → PDP back plate 1b5, 1b6 application → PDP back plate 1b5, 1b6 inspection → mother glass substrate 1b unloading.
上述したとおり、基板の製造条件としてはB蛍光体ペーストをセル容量に対して75%の充填量で塗布するように設定しているので、検査信号としては離散高さ形状信号を円錐曲線のひとつである放物線を用いた近似方法で近似して求めた高さ形状信号から得られる高さ信号を用い、欠陥判定閾値thhとしては当該塗布ノズルの孔径ばらつきを考慮し、手動で個別に調整した個別閾値βを適用した。またペーストレベリング動作による検査精度の低下を防ぐため、塗布されてから5秒間を経過した部分を対象にレーザー変位計を走査することとした。 As described above, the substrate manufacturing conditions are set so that the phosphor paste B is applied at a filling amount of 75% of the cell capacity, so the discrete height shape signal is one of the conic curves as the inspection signal. Using the height signal obtained from the height shape signal obtained by approximating with an approximation method using a parabola, the defect determination threshold thh is an individual individually adjusted manually considering the hole diameter variation of the application nozzle A threshold β was applied. In addition, in order to prevent a decrease in inspection accuracy due to the paste leveling operation, the laser displacement meter was scanned over the portion where 5 seconds had elapsed since application.
その結果、塗布工程においては製造開始より順調に基板への蛍光体ペースト塗布を継続してきた。しかしある時間帯において2個の塗布ノズルの内、基板搬出側の塗布ノズルのM1番目の孔に、ノズル組立の際にノズル内に混入したゴミが詰まって塗出量が低下した。その結果、M1番目の孔に対応するM1番目の横リブ付き溝17において蛍光体ペーストの充填量が75%前後から70%前後に減少し、ペースト最低部の表面高さhは75μm前後から65μm前後まで低下した。また更に別のある時間帯において2個の塗布ノズルの内、基板搬入側の塗布ノズルのM2番目の孔に、蛍光体ペースト製造時に蛍光体ペーストに混入したゴミが詰まって完全に塗出不可能となった。その結果、M2番目の孔に対応するM2番目の横リブ付き溝17において蛍光体ペーストの塗布抜けが発生した。検査装置はこれらを正常に検出し、塗布装置を一旦停止して速やかに塗布ノズルの交換を行うことで、最低限のNG基板ロス枚数で迅速に工程を正常に復旧することができた。なお順調に塗布が行われていた間、検査装置による誤検出・過検出は発生しなかった。
As a result, in the coating process, the phosphor paste has been applied to the substrate smoothly from the start of manufacture. However, in a certain period of time, of the two coating nozzles, the M1th hole of the coating nozzle on the substrate carry-out side was clogged with dust mixed in the nozzles during nozzle assembly, and the coating amount decreased. As a result, the filling amount of the phosphor paste in the M1th lateral ribbed
実施例2
上記実施例1の形態において、基板の製造条件がB蛍光体ペーストをセル容量に対して90%の充填量で塗布するように再設定された。これを受け、検査信号としては離散高さ形状信号の近似に円錐曲線のひとつである円を用いて得られた近似円半径信号を用い、欠陥判定閾値thr1およびthr2としては、基板両端部から中央付近にかけて次第に隔壁(縦リブ)11が太くなる傾向があるという乾燥炉特性起因の基板の製造状態を考慮し、自動で検査信号自身の移動平均信号を求め、これを元に調整した変動閾値γを適用した。また検査タクト短縮のために、塗布されてから2秒後の部分からレーザー変位計の走査を開始し、測定を行ったが、ペーストレベリング動作による検査精度の低下を防ぐため、図16の関係を持って高さ形状信号を補正し、検査を実施した。Example 2
In the form of Example 1, the substrate manufacturing conditions were reset so that the phosphor paste B was applied at a filling amount of 90% with respect to the cell capacity. In response to this, an approximate circle radius signal obtained using a circle that is one of conic curves is used as an inspection signal to approximate the discrete height shape signal, and the defect determination threshold values thr1 and thr2 are centered from both ends of the substrate. Taking into account the manufacturing condition of the substrate due to the drying furnace characteristics that the partition walls (vertical ribs) 11 tend to become thicker in the vicinity, the moving average signal of the inspection signal itself is automatically obtained, and the fluctuation threshold γ adjusted based on this is obtained. Applied. In order to shorten the inspection tact, the laser displacement meter started scanning from the
その結果、塗布工程においては製造開始より順調に基板への蛍光体ペースト塗布を継続してきた。しかしある時間帯において2個の塗布ノズルの内、基板搬入側の塗布ノズルのM3番目の孔に、蛍光体ペースト製造時に蛍光体ペーストに混入したゴミが詰まって塗出量が低下した。その結果、M3番目の孔に対応するM3番目の横リブ付き溝17において蛍光体ペーストの充填量が90%前後から85%前後に減少し、ペースト表面形状の近似円半径rは400μm前後から270μm前後まで低下した。検査装置はこれを正常に検出し、塗布装置を一旦停止して速やかに塗布ノズルの洗浄を行うことで、最低限のNG基板ロス枚数で迅速に工程を正常に復旧することができた。なお順調に塗布が行われていた間、検査装置による誤検出・過検出は発生しなかった。
As a result, in the coating process, the phosphor paste has been applied to the substrate smoothly from the start of manufacture. However, in a certain period of time, among the two coating nozzles, the M3th hole of the coating nozzle on the substrate carry-in side was clogged with dust mixed in the phosphor paste during the production of the phosphor paste, and the coating amount decreased. As a result, the filling amount of the phosphor paste in the M3th lateral ribbed
実施例3
上記実施例2の形態において、更なる基板製造タクトアップのため、検査装置の改造工事を行った。基板搬出手段75ULの上部に高さ測定手段固定手段76として充分に剛性の高いフレームを設置し、高さ測定手段50として、セル18とひとつの隔壁(横リブ)16の幅と同じ幅1000μmの測定領域を有し、測定領域内の平均高さを出力するように設定された広幅のレーザー変位計50bを3個設置した。この広幅レーザー変位計としては例えば、測定視野を有する三角測量方式のレーザー形状計測センサZ300-S10(オムロン)が使用できる。なお上記のように検査機能を構成する場合、実施例1、実施例2で使用した高さ測定手段50としてのスポット視野を有する2個のレーザー変位計およびガントリーステージ72は必ずしも必要ではない。Example 3
In the form of Example 2, the inspection apparatus was remodeled for further substrate manufacturing tact time up. A sufficiently rigid frame is installed as the height measuring means fixing means 76 on the upper part of the substrate unloading means 75UL, and the height measuring means 50 has a width of 1000 μm which is the same as the width of the
実施例3においては、上述の通り基板製造タクトアップのため、マザーガラス基板1b上の全てのPDP背面板1b1〜1b6の塗布が完了した後にマザーガラス基板1bを搬出しながら、上方に固定されたレーザー変位計によって全ての基板の基板表面を測定し、検査を実施することとする。つまり、動作の概略としては、マザーガラス基板1bの搬入→PDP背面板1b1、1b2の塗布→PDP背面板1b3、1b4の塗布→PDP背面板1b5、1b6の塗布→マザーガラス基板1bの搬出→PDP背面板1b1〜1b6の検査、となる。本実施例3の構成により、検査のための時間を待つことなく全てのPDP背面板への蛍光体ペースト塗布を行うことができ、またガントリーステージによるセンサ走査軌跡の精密な位置決めが不要となり、かつ全ての基板の検査をまとめて同時刻に実施できるために、大幅な基板製造タクトの短縮が可能となった。 In Example 3, for the substrate manufacturing tact-up as described above, the mother glass substrate 1b was unloaded and fixed upward while the application of all the PDP back plates 1b1 to 1b6 on the mother glass substrate 1b was completed. The substrate surfaces of all the substrates are measured with a laser displacement meter, and inspection is performed. That is, the outline of the operation is as follows: loading of the mother glass substrate 1b → application of the PDP rear plates 1b1, 1b2 → application of the PDP rear plates 1b3, 1b4 → application of the PDP rear plates 1b5, 1b6 → unloading the mother glass substrate 1b → PDP This is an inspection of the back plates 1b1 to 1b6. With the configuration of the third embodiment, it is possible to apply the phosphor paste to all the PDP rear plates without waiting for the time for inspection, and it becomes unnecessary to precisely position the sensor scanning locus by the gantry stage, and Since all the substrates can be inspected together at the same time, the substrate manufacturing tact time can be greatly reduced.
また欠陥判定閾値thr1およびthr2としては、基板両端部から中央付近にかけて次第に隔壁(縦リブ)11が太くなる傾向があるという乾燥炉特性起因の基板の製造状態を考慮し、測定対象となる基板の測定以前の10枚の基板の検査信号平均値を求め、この検査信号平均値と検査対象となる基板から得られた検査信号の差分値に対し、差分閾値Δを適用し、検査を実施した。 In addition, as the defect determination thresholds thr1 and thr2, considering the manufacturing state of the substrate due to the drying furnace characteristics that the partition walls (vertical ribs) 11 tend to gradually increase from both ends of the substrate to the vicinity of the center, The inspection signal average value of 10 substrates before the measurement was obtained, and the difference threshold value Δ was applied to the difference value between the inspection signal average value and the inspection signal obtained from the substrate to be inspected, and the inspection was performed.
その結果、塗布工程においては製造開始より順調に基板への蛍光体ペースト塗布を継続してきた。しかしある時間帯において2個の塗布ノズルの内、基板搬出側の塗布ノズルのM4番目の孔に、蛍光体ペースト自身に発生した凝集物が詰まって塗出量が低下した。その結果、M4番目の孔に対応するM4番目の横リブ付き溝17において蛍光体ペーストの充填量が90%前後から80%前後に減少し、ペースト表面形状の近似円半径rは400μm前後から210μm前後まで低下した。検査装置はこれを正常に検出し、塗布装置を一旦停止して速やかに塗布ノズルの洗浄を行うことで、迅速に工程を正常に復旧することができた。なお順調に塗布が行われていた間、検査装置による誤検出・過検出は発生しなかった。
As a result, in the coating process, the phosphor paste has been applied to the substrate smoothly from the start of manufacture. However, in a certain period of time, among the two coating nozzles, the M4th hole of the coating nozzle on the substrate carry-out side was clogged with aggregates generated in the phosphor paste itself, and the coating amount was reduced. As a result, the filling amount of the phosphor paste in the M4th
実施例4
上記実施例1の形態において、基板の表面形状データを測定、検査の順に時間的に管理して比較していったところ、蛍光体ペーストのロット切り替えのタイミングで、基板面内で全体的に蛍光体ペースト最低部の高さhが高くなったことがわかった。この原因は蛍光体ペースト製造ばらつきによるペースト粘度の低下であると判断し、塗布機の塗布圧を調整したところ、ロット切り替え前の状態に復旧した。また2個の塗布ノズルの内、基板搬入側の塗布ノズルのM5番目の孔に対応するM5番目の横リブ付き溝17においてペースト最低部の表面高さhが低下してきていることがわかった。これに対し、早めにノズル孔部の洗浄を実施することにより塗布ノズルの詰まりを未然に防ぐことができた。Example 4
In the form of Example 1 above, when the surface shape data of the substrate was temporally managed and compared in the order of measurement and inspection, the entire fluorescence was observed within the substrate surface at the timing of phosphor paste lot switching. It was found that the height h of the lowest part of the body paste was increased. The cause was determined to be a decrease in paste viscosity due to phosphor paste manufacturing variation, and when the coating pressure of the coating machine was adjusted, the state before the lot change was restored. Further, it was found that the surface height h of the lowest portion of the paste is decreasing in the M5th
実施例5
上記実施例3の形態において、あるマザーガラス基板1b上のPDP背面板1b2に対して蛍光体ペーストの塗布を実行中、基板搬出側の塗布ノズルのM6番目の孔に、蛍光体ペースト製造時に蛍光体ペーストに混入したゴミが詰まって塗出量が低下した。検査装置はこれを正常に検出したが、マザーガラス基板1b上の基板搬出側のPDP背面板1b2、1b4、1b6がNG基板となった。しかしこのNG基板を工程中より抜き出し、修正専用のテーブルに固定して液状材料を手動で充填可能なディスペンサーにより修正を行うことで良品として復活させ、収率の低下を防いだ。Example 5
In the form of Example 3 above, while the phosphor paste is being applied to the PDP back plate 1b2 on a certain mother glass substrate 1b, the fluorescent light is produced in the M6th hole of the coating nozzle on the substrate carry-out side when the phosphor paste is manufactured. Garbage mixed in the body paste was clogged and the coating amount decreased. The inspection apparatus detected this normally, but the PDP rear plates 1b2, 1b4, and 1b6 on the substrate carry-out side on the mother glass substrate 1b became NG substrates. However, this NG substrate was pulled out from the process, fixed on a table for correction, and corrected with a dispenser that can be manually filled with a liquid material.
実施例6
測定の対象となるPDP背面板は図3に示す隔壁(縦リブ)11を隔壁(横リブ)16で区切ってセル18を形成したものであり、溝幅の異なるRGBのそれぞれのセルが一組でPDPの1画素を形成するものである。隔壁(横リブ)16で区切られたセル18の幅は900μm、隔壁(横リブ)16の幅は50μmとする。また本実施例6においては1枚のガラス基板につき、1枚のPDP背面板1dが生産されるものとする。横リブ付き溝17に充填する液状材料40bはRGBそれぞれの発色を促す蛍光体材料を溶媒に溶かしこんだ蛍光体ペーストとし、本実施例6としてはRG蛍光体が構成されていない基板に対してB蛍光体ペーストをセル容量に対して75%の充填量で塗布するケースを考える。Example 6
The PDP back plate to be measured is the partition 18 (vertical rib) 11 shown in FIG. 3 divided by the partition (transverse rib) 16 to form
蛍光体ペーストを塗布する装置としては図示しない塗布装置を用い、塗布装置の状態を検査する装置としては図28の装置を使用する。 A coating device (not shown) is used as a device for applying the phosphor paste, and a device shown in FIG. 28 is used as a device for inspecting the state of the coating device.
検査装置について、高さ測定手段50としてはスポット測定視野を有する三角測量方式のレーザー変位計LK-G10(キーエンス)を2個(スポット変位センサ50aおよび50a’)使用する。またスポット変位センサ50aと50a’の間隔を調整する間隔調整手段250としては汎用の自動1軸ステージを用い、固定手段280としてのセンサフレームに取り付けられている。更にスポット変位センサ50aと50a’の測定視野は基板搬送手段206としてのコロ搬送機の一部分であるコロ201上に設置されており、かつ両センサの測定ポイント間隔は検査実施前にあらかじめ、間隔調整手段250によって63450μmに設定されている。
In the inspection apparatus, as the height measuring means 50, two triangulation laser displacement meters LK-G10 (Keyence) having a spot measurement field are used (
高さ測定手段50で得られた電気信号の処理については検査装置操作部281で行うこととする。また検査装置操作部281は更に、信号処理を行う図示しない信号処理手段としての汎用パソコン、作業者とのインターフェイスとなるキーボード、マウス、測定結果および検査結果を出力するモニタなどの入出力装置を備える。
Processing of the electrical signal obtained by the height measuring means 50 is performed by the inspection
以降、図示しない塗布装置および検査装置の動作に従いながら説明する。
まず図示しない塗布機によって基板面への蛍光体塗布が実行される。塗布機としては実施例1に記したような仕組みのノズル塗布型の塗布機が考えられるが、上記したとおり本実施例6においては1枚取り基板を想定しているため、塗布機もこれに対応した1枚塗布用の仕様となっている。具体的には1つの塗布ノズルのみを有し、1枚分の塗布動作が完了するたびに基板を排出し、新たな基板を搬入する。Hereinafter, description will be made while following operations of a coating apparatus and an inspection apparatus (not shown).
First, the phosphor is applied to the substrate surface by a coating machine (not shown). As a coating machine, a nozzle coating type coating machine having a mechanism as described in Example 1 is conceivable. However, as described above, in Example 6, a single-sheet substrate is assumed. It is a specification for the corresponding single sheet application. Specifically, it has only one coating nozzle and discharges the substrate every time the coating operation for one sheet is completed, and carries in a new substrate.
塗布機による基板面への蛍光体ペーストの塗布が完了すると、基板1dはコロ搬送機206により後工程へと搬出されるが、この搬送途上にある基板の表面形状を捉えるべく、コロ搬送機上に高さ測定手段50が設置されている。
When the application of the phosphor paste to the substrate surface by the coating machine is completed, the
上述したとおり、基板の製造条件としてはB蛍光体ペーストをセル容量に対して75%の充填量で塗布するように設定しているので、検査信号としては離散高さ形状信号を円錐曲線のひとつである放物線を用いた近似方法で求めた高さ形状信号から得られる高さ信号を用い、欠陥判定閾値thhとしては当該塗布ノズルの孔径ばらつきを考慮し、手動で個別に調整した個別閾値βを適用した。また2つのスポット変位センサ50aおよび50a’から得られた信号に対し、隔壁(横リブ)16上を走査した場合の信号を排除し、スポット変位センサ50aおよび50a’のどちらかが走査幅内を走査した場合の信号を抜き出して連ねる信号処理を実装した。
As described above, the substrate manufacturing conditions are set so that the phosphor paste B is applied at a filling amount of 75% of the cell capacity, so the discrete height shape signal is one of the conic curves as the inspection signal. The height signal obtained from the height shape signal obtained by the approximation method using a parabola is used, and the defect determination threshold thh is determined by taking into account the hole diameter variation of the coating nozzle and manually adjusting the individual threshold β individually adjusted. Applied. Further, the signal obtained when the partition (lateral rib) 16 is scanned is excluded from the signals obtained from the two
その結果、基板搬送中に、基板が基板面に鉛直な軸に対する回転方向へ基板搬送方向203に対して±4°の傾き、±400μmの蛇行が発生したが、スポット変位センサ50aおよび50a’から走査幅内を走査した場合の信号を抜き出して連ねた信号を得ることで、隔壁(横リブ)16上を走査した場合の信号を排除し、確実に全ての溝を所定の精度で測定できることを確認した。
As a result, during substrate transfer, a meandering of ± 400 μm and ± 400 μm meandering with respect to the
塗布工程においては製造開始より順調に基板への蛍光体ペースト塗布を継続してきた。しかしある時間帯において塗布ノズルのM7番目の孔に、ノズル組立の際にノズル内に混入したゴミが詰まって塗出量が低下した。その結果、M7番目の孔に対応するM7番目の横リブ付き溝17において蛍光体ペーストの充填量が75%前後から60%前後に減少し、ペースト最低部の表面高さhは75μm前後から32μm前後まで低下した。検査装置はこれらを正常に検出し、塗布装置を一旦停止して速やかに塗布ノズルの交換を行うことで、最低限のNG基板ロス枚数で迅速に工程を正常に復旧することができた。なお順調に塗布が行われていた間、検査機による誤検出・過検出は発生しなかった。
In the coating process, the phosphor paste has been applied to the substrate smoothly since the start of production. However, in a certain period of time, the M7th hole of the coating nozzle was clogged with dust mixed in the nozzle during nozzle assembly, resulting in a decrease in the coating amount. As a result, the filling amount of the phosphor paste in the M7th lateral ribbed
実施例7
上記実施例6の形態において、スポット変位センサ50aと50a’の測定視野を基板搬送手段206としてのコロ搬送機の一部分であるコロ201上から外し、更に設けた2つの基板裏面高さ測定手段50cおよび50c’で基板を挟み込んで測定できるように構成を変更した。またスポット変位センサ50a(50a’)の測定信号から裏面高さ測定手段50c(50c’)で得られた測定信号を減算処理することで測定信号に含まれる基板上下動信号を排除する信号処理を加えた。Example 7
In the
その結果、塗布機が基板1dへの蛍光体ペーストの塗布を実行中、塗布ノズルのM8番目の孔に、蛍光体ペースト製造時に蛍光体ペーストに混入したゴミが詰まって塗出量が75%前後から70%前後にまで低下し、ペースト最低部の表面高さhは75μm前後から65μm前後まで低下した。検査装置はこれを正常に検出し、塗布装置を一旦停止して速やかに塗布ノズルの洗浄を行うことで、最低限のNG基板ロス枚数で迅速に工程を正常に復旧することができた。なお順調に塗布が行われていた間、検査機による誤検出・過検出は発生しなかった。
As a result, while the coating machine is applying the phosphor paste to the
以上、実施例1〜7についてはRG蛍光体が構成されていない基板に対してB蛍光体ペーストを塗布するケースを考えているが、これはB蛍光体ペーストに限定するものではないし、工程の都合上、既に測定対象となる蛍光体ペースト以外の色の蛍光体層が別の横リブ付き溝17に構成されていてもよい。この場合には高さhは、測定領域となる横リブ付き溝17が存在する領域外の高さ、例えば素ガラス面高さを基準として算出すればよい。また隔壁(縦リブ)11の高さは基板設計値から既知であるので、隔壁(縦リブ)11の高さを基準として高さhを算出することも可能である。
As mentioned above, about Examples 1-7, although the case where B phosphor paste is apply | coated to the board | substrate with which RG phosphor is not comprised is considered, this is not limited to B phosphor paste, For convenience, a phosphor layer having a color other than the phosphor paste to be measured may be formed in another laterally ribbed
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