KR20130004079A - 첩합 판상체 검사 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

<과제> 접착제 중에 산재하는 많은 기포에 대해서 정밀도 좋게 그 크기를 나타낼 수 있는 정보를 얻을 수가 있는 첩합 판상체 검사 장치를 제공하는 것이다.
<해결 수단> 라인 센서 카메라(50)와, 첩합 판상체(10)를 통해 라인 센서 카메라(50)를 향해 조명하는 조명 수단(51, 52)과, 상기 조명 수단에 의해 조명이 이루어지고 있는 상태에서 라인 센서 카메라가 상기 첩합 판상체 주사할 때에 당해 라인 센서 카메라로부터 출력되는 영상 신호를 처리하는 처리 유닛을 가지고, 상기 처리 유닛은, 상기 라인 센서 카메라로부터의 영상 신호에 기초하여 생성되는 화소 단위의 농담값으로 이루어지는 검사 화상 정보로부터 얻어지는 암링을 횡단하는 방향의 농담값 프로파일로부터 상기 암링에 대응한 2개의 암부 사이의 검사 화상 상에서의 거리에 기초하여 기포 크기 정보를 생성하는 구성으로 된다.

Description

첩합 판상체 검사 장치 및 방법{INSPECTION APPARATUS OF ATTACHED PANEL SHAPED MEMBER AND METHOD THEREOF}
본 발명은, 투광성을 가지는 2매의 판상체가 접착제에 의해 첩합(貼合)되어 이루어지는 첩합 판상체를 촬영하여 얻어지는 검사 화상 정보에 기초하여 상기 접착제 중의 기포에 대한 검사를 행하는 첩합 판상체 검사 장치 및 방법에 관한 것이다.
종래, 특허 문헌 1에 개시되는 기포 검사 장치가 알려져 있다. 이 기포 검사 장치는, 일방의 면에 풀(접착제)이 도포된 투명한 편광 필름(판상체)을 당해 풀에 의해 유리 기판(판상체)에 붙인 구조의 피검사체(첩합 판상체)에 있어서의 상기 풀 중의 기포에 대한 검사를 행한다. 구체적으로는, 피검사체의 편광 필름에 대향하도록 조명 장치 및 CCD 카메라가 배치되고, 조명 장치에 의해 조명이 이루어지고 있는 상태에서 CCD 카메라가 피검사체를 편광 필름측으로부터 촬영한다. 그리고, CCD 카메라로부터 출력되는 영상 신호가 소정의 문턱값(threshold value)을 가지고 2치화 된다. 풀 중의 기포의 표면에서는 조명 장치로부터의 광이 반사하므로, 상기 2치화에 의해 얻어지는 영상 데이터에 의해 나타내지는 화상에서는 기포 부분 전면이 밝게 관찰된다. 그리고, 그 화상 상에 있어서 전면이 밝게 나타내지는 기포 부분의 면적이 대응하는 기포의 형상 특징량으로서 계측된다.
일본국 특허공개 1996－189903호 공보
상술한 것 같은 종래의 기포 검사 장치에서는, CCD 카메라로부터의 영상 신호를 소정의 문턱값을 가지고 2치화함으로써 영상 데이터를 생성하고 있으므로, 영상 신호 중에 있어서 상기 문턱값의 레벨보다 낮은 레벨로 나타나는 기포에 대해서는 검출할 수가 없다. 예를 들면, CCD 카메라의 초점(focus) 위치 및 그 근방에 없는 기포에 대해서는 선명히 촬영되지 않고 영상 신호 중에 있어서 상기 문턱값의 레벨보다 낮은 레벨로 나타내지게 된다. 이 때문에 접착제(풀) 중에 산재하는 많은 기포를 정밀도 좋게 검출할 수 없다.
본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 투광성을 가지는 2개의 판상체를 접착하는 접착제 중에 산재하는 많은 기포에 대해서 정밀도 좋게 그 크기를 나타낼 수 있는 정보를 얻을 수가 있는 첩합 판상체 검사 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명과 관련되는 첩합 판상체 검사 장치는, 투광성을 가지는 2매의 판상체가 접착제에 의해 첩합되어 이루어지는 첩합 판상체를 촬영하여 얻어지는 검사 화상 정보에 기초하여 상기 접착제 중의 기포에 대한 검사를 행하는 첩합 판상체 검사 장치로서, 상기 첩합 판상체의 일방의 판상체에 대향하여 배치되는 라인 센서 카메라와, 상기 첩합 판상체의 타방의 판상체측으로부터 상기 라인 센서 카메라를 향해 조명하는 조명 수단과, 상기 조명 수단에 의해 조명이 이루어지고 있는 상태에서 상기 라인 센서 카메라가 상기 첩합 판상체를 주사할 때에 당해 라인 센서 카메라로부터 출력되는 영상 신호를 처리하는 처리 유닛을 가지고, 상기 처리 유닛은, 상기 라인 센서 카메라로부터의 영상 신호에 기초하여 화소 단위의 농담값으로 이루어지는 검사 화상 정보를 생성하는 검사 화상 정보 생성 수단을 가지고, 상기 조명 수단 및 상기 라인 센서 카메라의 광학적 조건이, 상기 화소 단위의 농담값으로 이루어지는 상기 검사 화상 정보에 의해 나타내지는 검사 화상에 있어서 기포 부분이 밝은 배경 중에 암링(dark ring)으로서 나타나도록 조정되고, 상기 처리 유닛은, 상기 검사 화상 정보로부터 얻어지는 상기 암링을 횡단하는 방향의 농담값 프로파일(profile)로부터 상기 암링에 대응한 2개의 암부 사이의 상기 검사 화상 상에서의 거리에 기초하여 기포의 크기를 나타내는 기포 크기 정보를 검사 결과 정보로서 생성하는 기포 크기 정보 생성 수단을 더 가지는 구성으로 된다.
또, 본 발명과 관련되는 첩합 판상체 검사 방법은, 투광성을 가지는 2매의 판상체가 접착제에 의해 첩합되어 이루어지는 첩합 판상체의 일방의 판상체에 대향하여 배치되는 라인 센서 카메라와, 상기 첩합 판상체의 타방의 판상체측으로부터 상기 라인 센서 카메라를 향해 조명하는 조명 수단과, 상기 조명 수단에 의해 조명이 이루어지고 있는 상태에서 상기 라인 센서 카메라가 상기 첩합 판상체를 주사할 때에 당해 라인 센서 카메라로부터 출력되는 영상 신호를 처리하는 처리 유닛을 가지는 첩합 판상체 검사 장치를 이용하여, 상기 접착제 중의 기포에 대한 검사를 행하는 첩합 판상체 검사 방법으로서, 상기 처리 유닛이 상기 라인 센서 카메라로부터의 영상 신호에 기초하여 화소 단위의 농담값으로 이루어지는 검사 화상 정보를 생성하는 검사 화상 정보 생성 스텝을 가지고, 상기 조명 수단 및 상기 라인 센서 카메라의 광학적 조건이, 상기 화소 단위의 농담값으로 이루어지는 상기 검사 화상 정보에 의해 나타내지는 검사 화상에 있어서 기포 부분이 밝은 배경 중에 암링으로서 나타나도록 조정되어 있고, 상기 처리 유닛이, 상기 검사 화상 정보로부터 얻어지는 상기 암링을 횡단하는 방향의 농담값 프로파일로부터 상기 암링에 대응한 2개의 암부 사이의 거리에 기초하여 기포의 크기를 나타내는 기포 크기 정보를 검사 결과 정보로서 생성하는 기포 크기 정보 생성 스텝을 더 가지는 구성으로 된다.
이들 본 발명과 관련되는 첩합 판상체 검사 장치 및 방법에 의하면, 투광성을 가지는 2개의 판상체를 접착하는 접착제 중에 존재하는 많은 기포에 대해서 정밀도 좋게 그 크기를 나타낼 수 있는 정보를 얻을 수 있게 된다.
도 1a는 첩합 판상체의 일례인 센서 패널 어셈블리의 구조를 나타내는 단면도이고, 도 1b는 첩합 판상체의 일례인 센서 패널 어셈블리의 구조를 나타내는 평면도이고, 도 1c는 도 1a 및 도 1b에 나타내는 센서 패널 어셈블리와 액정 패널 어셈블리를 접착제에 의해 첩합한 구조의 터치 패널식의 액정 표시 패널의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 2는 센서 패널 어셈블리의 단면을 확대하여 나타내는 확대 단면도이다.
도 3a는 본 발명의 실시의 한 형태와 관련되는 첩합 판상체 검사 장치(센서 패널 어셈블리 검사 장치)의 측방으로부터 본 기본적인 구성을 나타내는 도이고, 도 3b는 본 발명의 실시의 한 형태와 관련되는 첩합 판상체 검사 장치(센서 패널 어셈블리 검사 장치)의 상방으로부터 본 기본적인 구성을 나타내는 도이다.
도 4a는 라인 센서 카메라와 조명 유닛의 관계를 나타내는 도(그 1)이고, 도 4b는 라인 센서 카메라와 조명 유닛의 관계를 나타내는 도(그 2)이다.
도 5는 본 발명의 실시의 한 형태와 관련되는 첩합 판상체 검사 장치(센서 패널 어셈블리 검사 장치)의 처리계의 기본 구성을 나타내는 도이다.
도 6은 기포 크기 정보의 생성과 관련되는 처리의 순서를 나타내는 흐름도이다.
도 7은 센서 패널 어셈블리 중을 나아가는 조명 유닛으로부터의 조명광과 이 조명광의 반사판에서의 반사광의 상태(그 1)를 나타내는 도이다.
도 8은 센서 패널 어셈블리 중을 나아가는 조명 유닛으로부터의 조명광과 이 조명광의 반사판에서의 반사광의 상태(그 2)를 나타내는 도이다.
도 9는 센서 패널 어셈블리 중을 나아가는 조명 유닛으로부터의 조명광과 이 조명광의 반사판에서의 반사광의 상태(그 3)를 나타내는 도이다.
도 10은 기포 부분(암링)을 포함하는 검사 화상의 일례를 나타내는 도이다.
도 11a는 검사 화상에 포함되는 기포 부분을 나타내는 암링과 이 암링을 횡단하는 방향(주주사 방향)의 농담값 프로파일의 관계(그 1)를 나타내는 도이고, 도 11b는 검사 화상에 포함되는 기포 부분을 나타내는 암링과 이 암링을 횡단하는 방향(주주사 방향)의 농담값 프로파일의 관계(그 2)를 나타내는 도이고, 도 11c는 검사 화상에 포함되는 기포 부분을 나타내는 암링과 이 암링을 횡단하는 방향(주주사 방향)의 농담값 프로파일의 관계(그 3)를 나타내는 도이다.
도 12는 접착제 중에 있어서 라인 센서 카메라의 초점 위치에 있는 기포, 및 초점 위치의 전후에 있는 기포의 예를 나타내는 단면도이다.
도 13a는 라인 센서 카메라의 초점 위치의 앞에 있는 기포에 대응한 검사 화상의 기포 부분을 나타내는 암링과 이 암링을 횡단하는 방향(주주사 방향)의 농담값 프로파일의 관계를 나타내는 도이고, 도 13b는 라인 센서 카메라의 초점 위치에 있는 기포에 대응한 검사 화상의 기포 부분을 나타내는 암링과 이 암링을 횡단하는 방향(주주사 방향)의 농담값 프로파일의 관계를 나타내는 도이고, 도 13c는 라인 센서 카메라의 초점 위치보다 후에 있는 기포에 대응한 검사 화상의 기포 부분을 나타내는 암링과 이 암링을 횡단하는 방향(주주사 방향)의 농담값 프로파일의 관계를 나타내는 도이다.
도 14는 기포 부분을 나타내는 암링을 횡단하는 주주사 방향의 농담값 프로파일로부터 구한 기포 크기와 이 암링을 횡단하는 부주사 방향의 농담값 프로파일로부터 구한 기포 크기와의 관계를 나타내는 상관도이다.
도 15는 검사 화상에 있어서의 기포 부분에 대응한 암링을 횡단하는 방향의 농담값 프로파일로부터 상기 암링에 대응한 2개의 암부 사이의 상기 검사 화상 상에서의 거리를 측정하는 방법의 다른 일례를 나타내는 도이다.
이하, 본 발명의 실시의 형태에 대해서 도면을 이용하여 설명한다.
검사 대상으로 되는 첩합 판상체의 일례에 대해서 도 1a~도 1c를 참조해 설명한다. 이 예는 터치 패널식의 액정 표시 패널에 사용되는 센서 패널 어셈블리(sensor panel assembly)이다. 또, 도 1a는 센서 패널 어셈블리(10)의 구조를 나타내는 단면도이고, 도 1b는 센서 패널 어셈블리(10)의 구조를 나타내는 평면도이고, 도 1c는 센서 패널 어셈블리(10)와 액정 패널 어셈블리(20)를 접착제에 의해 첩합한 구조의 터치 패널식의 액정 표시 패널의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 1a 및 도 1b에 있어서, 이 센서 패널 어셈블리(10)는 센서 소자나 그리드(grid) 등의 회로 부품이 배열 형성된 센서 패널(11)(판상체)과 커버 유리(12)(판상체)가 당해 센서 패널(11)의 전면에 도포된 투광성을 가지는 접착제(13)(수지(resin))에 의해 첩합된 구조로 되어 있다. 센서 패널(11)은 유리 기판 상에 회로 부품이 형성된 구조로 되고, 전체적으로 투광성을 가지는 투광 영역(다만, 회로 부품의 부분은 불투광)으로 되어 있다. 또, 커버 유리(12)는 주변부가 소정의 폭의 불투광 영역(12b)(흑색 영역)으로 되어 있고, 그 내측의 영역이 투광성을 가지는 투광 영역(12a)으로 되어 있다.
이러한 구조의 센서 패널 어셈블리(10)는 도 1c에 나타내듯이, 액정 패널 어셈블리(20)(액정 패널, 색필터(color filter), 편광판 등으로 구성)에 투광성을 가지는 접착제(15)에 의해 접착되어 있다. 이와 같이 형성된 터치 패널식의 액정 표시 패널에서는 액정 패널 어셈블리(20)에 의해 화상 표시가 이루어짐과 아울러, 손가락으로 터치된 커버 유리(12) 상의 위치에 대응하는 센서 패널(11) 상의 센서 소자로부터 신호가 출력되게 되어 있다. 그리고, 이 센서 패널(11)의 각 센서 소자로부터 출력되는 신호에 의해 액정 패널 어셈블리(20)에 의한 화상 표시를 제어할 수가 있다.
상술한 것 같은 구조의 센서 패널 어셈블리(10)(첩합 판상체)를 제조하는 과정에서, 예를 들면, 도 2에 나타내듯이, 접착제(13) 내에 기포 BL이 발생해 버리는 일이 있다. 이와 같이 접착제(13) 중에 생긴 기포 BL에 대한 검사 장치, 즉 센서 패널 어셈블리 검사 장치는, 예를 들면, 도 3a 및 도 3b에 나타내듯이 구성된다. 또, 도 3a는 센서 패널 어셈블리 검사 장치의 측방으로부터 본 기본적인 구성을 나타내고, 도 3b는 센서 패널 어셈블리 검사 장치의 상방으로부터 본 기본적인 구성을 나타내고 있다.
도 3a 및 도 3b에 있어서, 이 센서 패널 어셈블리 검사 장치는 라인 센서 카메라(50), 조명 유닛(51), 반사판(52)(조명 수단), 및 이동 기구(60)를 가지고 있다. 이동 기구(60)는 센서 패널(11)을 상방을 향하게 하고, 커버 유리(12)를 하방을 향하게 하여 이동 경로 상에 세트(set)된 센서 패널 어셈블리(10)를 소정의 속도로 직선 이동시킨다. 라인 센서 카메라(50)는, 예를 들면 CCD 소자열로 구성된 라인 센서(50a) 및 렌즈군(시야를 넓히기 위한 확대 렌즈를 포함할 수 있음) 등의 광학계(도시 생략)를 포함하고, 이동 경로 상의 센서 패널 어셈블리(10)의 센서 패널(11)에 대향하도록 고정 배치되어 있다. 그리고, 라인 센서 카메라(50)의 자세가, 라인 센서(50a)의 뻗는 방향이 센서 패널 어셈블리(10)의 이동 방향 A를 횡단하고(예를 들면, 이동 방향 A와 직교하고), 또한 그 광축 AOPT1이 센서 패널 어셈블리(10)(센서 패널(11))의 표면에 직교하도록 조정되어 있다. 반사판(52)은 입사광을 난반사하도록 가공된 반사면을 가지고 있고, 이동 경로 상의 센서 패널 어셈블리(10)의 근방에서 그 반사면이 센서 패널 어셈블리(10)의 커버 유리(12)에 대향하도록 고정 배치되어 있다. 이와 같이 배치된 반사판(52)(반사면)에서의 반사광(조명광)에 의해 센서 패널 어셈블리(10)의 커버 유리(12)측으로부터 라인 센서 카메라(50)를 향해 조명이 이루어지게 된다.
조명 유닛(51)은 이동 경로 상의 센서 패널 어셈블리(10)의 이동 방향 A에 있어서의 라인 센서 카메라(50)의 하류측, 즉 후술하는 라인 센서 카메라(50)의 주사 방향 B에 있어서의 당해 라인 센서 카메라(50)의 상류측에 센서 패널(11)에 대향하도록 배치되어 있다. 조명 유닛(51)의 자세는 센서 패널 어셈블리(10)의 비스듬한 상방으로부터, 구체적으로는 센서 패널 어셈블리(10)(센서 패널(11))의 표면의 법선 방향에 대해서 그 광축 AOPT2가 소정 각도 α로 되는 방향으로부터 라인 센서 카메라(50)의 광축 AOPT1을 횡단하는 일 없이 센서 패널 어셈블리(10)의 표면을 조명하도록 조정되어 있다. 그리고, 조명 유닛(51)은, 도 4a 및 도 4b에 나타내듯이, 센서 패널 어셈블리(10)의 표면에 있어서의 라인 센서 카메라(50)의 촬영 라인 Lc로부터 센서 패널 어셈블리(10)의 이동 방향 A의 하류측(라인 센서 카메라(50)의 주사 방향 B의 상류측)에 소정 거리만큼 떨어져 당해 촬영 라인 Lc를 따른 방향으로 뻗은 소정 영역(이하, 조명 영역이라고 함) EL을 조명한다. 조명 유닛(51)에 의한 센서 패널 어셈블리(10)의 표면에서의 상기 조명 영역 EL의 상기 센서 패널 어셈블리(10)의 이동 방향 A에 직교하는 방향에 있어서의 중앙에 위치하는 조명 라인 LL과 라인 센서 카메라(50)의 센서 패널 어셈블리(10)의 표면에서의 상기 촬영 라인 Lc가 소정의 간격으로 유지되고, 상기 조명 영역 EL은 라인 센서 카메라(50)의 상기 촬영 영역 Ec와 겹쳐지는 일은 없다(포함되지 않는다).
전술한 것 같은 구조의 센서 패널 어셈블리 검사 장치에서는, 이동 기구(60)에 의해 센서 패널 어셈블리(10)가 이동 경로 상을 방향 A로 이동함으로써, 라인 센서 카메라(50)와 조명 유닛(51)의 상대적인 위치 관계가 유지되면서 라인 센서 카메라(50)가 상기 이동 방향 A와 역방향 B에 센서 패널 어셈블리(10)를 광학적으로 주사한다. 이 주사에 의해 라인 센서 카메라(50)에 의한 센서 패널 어셈블리(10)의 촬영이 이루어진다. 또, 라인 센서(50a)의 길이의 제약 때문에 라인 센서 카메라(50)의 1회의 방향 B에의 주사에 의해 센서 패널 어셈블리(10)의 전면을 주사할 수가 없는 경우는, 촬영 영역 Ec를 주사 방향 B와 직교하는 방향으로 스텝적으로 이동시키면서, 여러 차례 주사함으로써 센서 패널 어셈블리(10)의 전면에 대한 촬영이 이루어진다.
센서 패널 어셈블리 검사 장치의 처리계는 도 5에 나타내듯이 구성된다.
도 5에 있어서, 라인 센서 카메라(50), 표시 유닛(71) 및 조작 유닛(72)이 처리 유닛(70)에 접속되어 있다. 또, 처리 유닛(70)은 이동 기구(60)에 의한 센서 패널 어셈블리(10)의 이동에 동기하여 센서 패널 어셈블리(10)를 광학적으로 주사하는 라인 센서 카메라(50)로부터의 영상 신호에 기초하여 센서 패널 어셈블리(10)의 화상(검사 화상)을 나타내는 검사 화상 정보를 생성한다. 즉, 처리 유닛(70)은 라인 센서 카메라(50)로부터의 영상 신호에 기초하여 검사 화상 정보를 생성하는 검사 화상 정보 생성 수단을 가진다. 그리고, 처리 유닛(70)은 상기 검사 화상 정보에 기초하여 센서 패널 어셈블리(10)의 검사 화상을 표시 유닛(71)에 표시시킨다. 이 검사 화상에는 센서 패널(11)의 회로 부품이나 센서 패널 어셈블리(10)의 접착제(13) 중의 이물질, 또한 접착제(13)의 연단부(緣端部)와 아울러, 후술하듯이 접착제(13) 중의 기포가 나타날 수 있다. 또, 처리 유닛(70)은 조작 유닛(72)의 조작에 따른 각종 지시와 관련되는 정보를 취득함과 아울러, 상기 검사 화상으로부터 각종 정보(기포나 이물질의 크기, 접착제(13)의 연단부(緣端部)의 위치 등)를 생성하고, 그것을 검사 결과 정보로서 표시 유닛(71)에 표시시킬 수가 있다.
처리 유닛(70)은, 도 6에 나타내는 순서에 따라서, 센서 패널 어셈블리(10)의 접착제(13) 중에 존재하는 기포의 크기를 검출하기 위한 처리를 실행한다.
도 6에 있어서, 처리 유닛(70)은 조명 유닛(51)으로부터의 조명이 이루어지고 있는 상태에서, 이동 기구(60)에 의해 센서 패널 어셈블리(10)를 이동시켜, 라인 센서 카메라(50)가 센서 패널 어셈블리(10)를 광학적으로 주사하도록 제어한다(S11). 그 과정에서 라인 센서 카메라(50)의 촬영 영역 EC가 커버 유리(12)의 투광 영역(12a)에 대응하는 부분을 이동할 때에는, 센서 패널(11)의 표면에 소정 각도 α를 가지고 비스듬하게 입사하는(도 3a 참조) 조명 유닛(51)으로부터의 조명광 RL1이, 예를 들면, 도 7~도 9에 나타내듯이, 센서 패널(11)(투광 영역), 접착제(13) 및 커버 유리(12)(투광 영역(12a)) 내를 굴절하면서 통과하여 반사판(52)에 이른다. 그리고, 그 조명광 RL1이 반사판(52)로 난반사하여 그 반사광의 일부가 조명광 RL2로서 센서 패널 어셈블리(10)의 커버 유리(12)(투광 영역(12a))측으로부터 라인 센서 카메라(50)를 향해 나아간다. 이와 같이 라인 센서 카메라(50)는 조명 유닛(51)에 의한 센서 패널(11)측에서의 조명(조명광 RL1)과 반사판(52)에 의한 커버 유리(12)측에서의 조명(조명광 RL2)이 이루어지고 있는 상태에서 센서 패널 어셈블리(10)를 주사한다.
상기 주사의 과정에서 반사판(52)로부터의 상기 조명광 RL2(반사광)는, 예를 들면, 도 7에 나타내듯이, 센서 패널 어셈블리(10)에 있어서의 접착제(13)의 기포 BL이 없는 부분으로 나아가면 그대로 센서 패널(11)을 통과하여 라인 센서 카메라(50)에 입사한다. 반사판(52)에 의한 상기 조명광 RL2가, 예를 들면, 도 8에 나타내듯이, 접착제(13) 중의 기포 BL의 외표부를 지나면, 그 조명광 RL2는 기포 BL의 외표부에서의 굴절이나 산란(예를 들면, 미 산란(Mie scattering))에 의해 라인 센서 카메라(50)에 충분히 입사하지 않는다. 조명광 RL2가, 예를 들면, 도 9에 나타내듯이, 기포 BL의 중앙부를 지나면, 그 조명광 RL2는, 산란(예를 들면, 브릴르인 산란(Brillouin scattering))하면서 라인 센서 카메라(50)에 입사할 수 있다.
도 6으로 되돌아가, 처리 유닛(70)(처리 유닛(70)이 가지는 검사 화상 정보 생성 수단)은 상술한 것처럼 반사판(52)로부터의 조명광 RL2에 의해 조명이 이루어지고 있는 상태에서 라인 센서 카메라(50)가 센서 패널 어셈블리(10)를 주사할 때에 당해 라인 센서 카메라(50)로부터 출력되는 영상 신호에 기초하여 화소(CCD 소자에 대응) 단위의 농담값(예를 들면, 256 계조)으로 이루어지는 검사 화상 정보를 생성한다(S12). 반사판(52)로부터의 조명광 RL2가 도 7~도 9에 나타내듯이 접착제(13) 중의 기포 BL의 유무에 따라서 다른 거동을 나타내기 때문에 상기 검사 화상 정보에 의해 나타내지는 검사 화상 I에서는, 예를 들면, 도 10에 나타내듯이, 각 기포 부분 IBL1, IBL2, IBL3의 각각이 밝은 배경 중에 암링(dark ring)으로서 나타난다.
라인 센서 카메라(50)의 초점 위치는, 센서 패널 어셈블리(10)의 접착제(13)의 두께 방향의 대략 중앙부에 설정됨과 아울러, 라인 센서 카메라(50)의 다른 광학 조건(센서 패널 어셈블리(10)에 대한 위치, 조임 등) 및 조명 유닛(51) 및 반사판(52)의 광학적인 조건(센서 패널 어셈블리(10)에 대한 위치, 기울기, 광량 등)은 접착제 중의 기포 BL이 검사 화상 I에 있어서 전술한 것처럼 밝은 배경 중에 암링으로서 가능한 한 명확하게 나타나도록 조정되어 있다.
처리 유닛(70)은 상술한 것처럼 기포 부분이 밝은 배경 중에 암링으로서 나타날 수 있는 검사 화상 I를 나타내는 검사 화상 정보(화소 단위의 농담값)를 생성하면(S12), 얻어진 검사 화상 정보로부터 기포 부분을 포함하는 검사 영역(예를 들면, 직사각형 영역)을 추출한다(S13). 또한, 이 검사 영역은 상기 검사 화상 정보에 기초하여 표시 유닛(71)에 표시되는 검사 화상 상에 있어서 사용자가 조작 유닛(72)을 이용하여 특정한 영역에 기초하여 추출하는 것도, 또, 전술한 것 같은 암링을 포함하는 영역을 화상 처리함으로써 추출할 수도 있다.
처리 유닛(70)은 검사 화상 정보로부터 추출된 검사 영역에 포함되는 기포 부분을 나타내는 암링을, 예를 들면, 그 최대 직경 위치에서 횡단하는 주주사 방향의 농담값 프로파일로부터 당해 암링에 대응한 2개의 암부 사이의 거리에 기초하여 당해 기포의 크기를 나타내는 제1 기포 크기 정보 Dx를 생성한다(S14). 구체적으로는, 도 11a 내지 도 11c에 나타내듯이, 기포 부분 IBLS, IBLM, IBLL를 나타내는 암링을 그 최대 직경 위치에서 횡단하는 주주사 방향의 농담값 프로파일 PFS, PFM, PFL(256 계조의 농담값 프로파일)로부터, 당해 암링의 2개의 보텀값(bottom value)에 대응한 화소 위치 PB1, PB2가 검출된다. 그리고, 그 화소 위치 PB1, PB2 사이의 거리에 기초하여 제1 기포 크기 정보 DxS, DxM, DxL이 생성된다. 이 경우 가장 작은 기포 부분 IBLS(도 11a 참조)로부터 얻어지는 제1 기포 크기 정보 DxS가 가장 작은 값으로 되고, 가장 큰 기포 부분 IBLL(도 11c 참조)로부터 얻어지는 제1 기포 크기 정보 DxL이 가장 큰 값으로 된다. 그리고, 가장 작은 기포 부분 IBLS보다 크고 가장 큰 기포 부분 IBLL보다 작은 기포 부분 IBLM(도 11b 참조)으로부터 얻어지는 제1 기포 크기 정보 DxM이 DxS보다 크고 DxL보다 작은 값으로 된다.
다음에, 처리 유닛(70)은 전술한 주주사 방향의 경우와 마찬가지로 상기 검사 영역에 포함되는 기포 부분을 나타내는 암링을 그 최대 직경 위치에서 횡단하는 부주사 방향의 농담 프로파일로부터 당해 암링의 2개의 보텀값에 대응한 화소 위치 사이의 거리에 기초하여 당해 기포의 크기를 나타내는 제2 기포 크기 정보 Dy를 생성한다(S15). 그리고, 처리 유닛(70)은 상기 제1 기포 크기 정보 Dx와 상기 제2 기포 크기 정보 Dy의 차가 소정값 Δ이하인지 아닌지를 판정한다(S16). 상기 제1 기포 크기 정보 Dx와 상기 제2 기포 크기 정보 Dy의 차가 소정값 Δ이하이면(S16에서 예(YES)), 처리 유닛(70)은 제1 기포 크기 정보 Dx를 기포의 크기에 대한 검사 결과 정보 D로서 표시 유닛(71)에 표시(출력)시킨다. 또한, 상기 제1 기포 크기 정보 Dx와 상기 제2 기포 크기 정보 Dy의 차가 소정 위치 Δ를 넘고 있는 경우(S16에서 아니오(NO)), 처리 유닛(70)은 상기 제1 기포 크기 정보 Dx와 상기 제2 기포 크기 정보 Dy의 평균치 정보((Dx＋Dy)/2)를 기포의 크기에 대한 검사 결과 정보로서 표시 유닛(71)에 표시(출력)시킨다. 즉, 처리 유닛(70)은 기포의 크기를 나타내는 기포 크기 정보를 검사 결과 정보로서 생성하는 기포 크기 정보 생성 수단을 가진다.
처리 유닛(70)은 전술한 처리(S13~S17, 또는 S13~S16, S18)를 추출한 각 검사 화상 영역에 대해 실행한다(S19). 그리고, 모든 검사 화상 영역에 대해 처리를 끝내면(S19에서 예(YES)), 처리 유닛(70)은 기포의 크기 검출과 관련되는 처리를 종료한다.
그런데, 라인 센서 카메라(50)의 초점 위치는, 전술한 것처럼, 센서 패널 어셈블리(10)의 접착제(13)의 두께 방향의 대략 중앙부에 설정되어 있다. 그러나, 접착제(13) 중에는, 예를 들면, 도 12에 나타내듯이, 초점 위치 SFOCUS 상에 위치하는 온 포커스(on focus) 상태의 기포 BLON뿐만이 아니라 초점 위치 SFOCUS보다 라인 센서 카메라(50)에 가까워진 위치에 있는 인 포커스(in focus) 상태의 기포 BLIN이나 초점 위치 SFOCUS보다 라인 센서 카메라(50)로부터 멀어진 위치에 있는 아웃 포커스(out focus) 상태의 기포 BLOUT도 존재할 수 있다. 이러한 경우 초점 위치 SFOCUS에 없는 기포 BLIN, BLOUT를 선명히 촬영할 수가 없다. 인 포커스 상태의 기포 BLIN은, 예를 들면, 도 13b에 나타내는 온 포커스 상태의 기포 BLON(암링 IBLON)에 비해, 예를 들면, 도 13a에 나타내듯이, 검사 화상 상에 있어서 가는 암링 IBLIN으로서 나타날 수 있다. 또, 아웃 포커스 상태의 기포 BLOUT에 대해서는 상기 온 포커스 상태의 기포 BLON(암링 IBLON)에 비해, 예를 들면, 도 13c에 나타내듯이, 검사 화상 상에 있어서 얇게 흐려진 암링 IBLOUT으로서 나타날 수 있다.
이와 같이 기포의 접착제(13) 중에 있어서의 두께 방향의 위치에 따라 검사 화상 중의 기포 부분의 농담의 상태는 다르지만, 어쨌든 도 13a 내지 도 13c에 나타내듯이, 그 기포 부분은 암링으로서 나타날 수 있다. 이와 같이 암링으로서 나타날 수 있는 한은 상기 인 포커스 상태, 온 포커스 상태 및 아웃 포커스 상태의 어떠한 기포 BLIN, BLON, BLOUT라도 전술한 처리(S13~S17, 또는 S13~S16, S18)에 따라서, 도 13a 내지 도 13c에 나타내듯이, 기포 부분 IBLIN, IBLON, IBLOUT를 나타내는 암링을 그 최대 직경 위치에서 횡단하는 주주사 방향의 농담값 프로파일 PFIN, PFON, PFOUT으로부터 당해 암링의 2개의 보텀값(bottom value)에 대응한 화소 위치 PB1, PB2가 검출된다. 그리고, 그 화소 위치 PB1, PB2 사이의 거리에 기초하여 제1 기포 크기 정보 DxIN, DxON, DxOUT가 생성된다. 또, 마찬가지로 하여 암링을 그 최대 직경 위치에서 횡단하는 부주사 방향의 농담 프로파일로부터 제2 기포 크기 정보가 생성된다.
상술한 것 같은 검사 장치에 의하면, 센서 패널(11)과 커버 유리(12)가 접착제(13)에 의해 첩합되어 이루어지는 센서 패널 어셈블리(10)를 주사하는 라인 센서 카메라(50)로부터의 영상 신호에 기초하여 검사 화상 정보가 생성되고, 그 검사 화상 정보에 의해 나타내지는 검사 화상에 있어서 기포 부분으로서 나타나는 암링을 횡단하는 주주사 방향(부주사 방향)의 농담 프로파일로부터 상기 암링에 대응한 2개의 암부(보텀값 위치) 간의 검사 화상 상에서의 거리에 기초하여 기포의 크기를 나타내는 제1 기포 크기 정보 Dx(제2 기포 크기 정보 Dy)가 생성된다. 이에 의해 라인 센서 카메라(50)의 초점 위치 SFOCUS에 있는 기포 BLON은 물론, 그 초점 위치 SFOCUS에 없는 여러 가지의 기포 BLIN, BLOUT라도 라인 센서 카메라(50)의 광학적 조건(예를 들면, 초점 위치)을 바꾸는 일 없이 정밀도 좋게 그 크기를 나타낼 수 있는 정보를 얻을 수 있게 된다.
또, 암링을 그 최대 직경 위치에서 횡단하는 주주사 방향의 농담 프로파일로부터 얻어지는 제1 기포 크기 정보 Dx와 당해 링을 그 최대 직경 위치에서 횡단하는 부주사 방향의 농담 프로파일로부터 얻어지는 제2 기포 크기 정보 Dy로부터 기포의 크기를 나타낼 수 있는 정보를 생성하고 있으므로 기포의 크기를 정밀도 좋게 나타낼 수 있는 정보를 얻을 수 있다.
또, 상기 검사 장치에 대해서는 각 크기의 기포에 대해서, 예를 들면, 도 14에 나타내듯이, 주주사 방향의 농담값 프로파일로부터 얻어지는 제1 기포 크기 정보 Dx와 부주사 방향의 농담값 프로파일로부터 얻어지는 제2 기포 크기 정보 Dy가 대충 같아지도록 라인 센서 카메라(50)의 자세나 위치, 조명 유닛(51) 및 반사판(52)의 기울기나 위치 등을 조정할 수가 있다. 이와 같이 함으로써 제1 기포 크기 정보 Dx와 제2 기포 크기 정보 Dy의 평균치 정보(S18 참조)를 이용하는 일 없이 기포의 크기를 비교적 높은 정밀도로 검사할 수가 있게 된다.
구체적으로는, 예를 들면, 라인 센서 카메라(50)의 자세나 위치를, 라인 센서(50a)의 뻗는 방향이 센서 패널 어셈블리(10)의 이동 방향 A를 횡단하고(예를 들면, 이동 방향 A와 직교하고), 또한 그 광축 AOPT1이 센서 패널 어셈블리(10)(센서 패널(11))의 표면과 반사판(52)에 직교하도록 정밀도 좋게 조정하고, 조명 유닛(51)으로부터의 조명광 RL1과 라인 센서 카메라(50)의 광축 AOPT1이 반사판(52)의 표면에서 정밀도 좋게 교차하도록(도 7~도 9 참조) 조정하면 좋다. 이러한 조정에 의해, 예를 들면, 도 9에 나타내듯이, 조명광 RL1이 반사판(52)의 표면에서 난반사하고, 그 반사광의 일부인 조명광 RL2가 라인 센서 카메라(50)의 광축 AOPT1을 따라 나아가 기포 BL를 바로 밑으로부터 조명하고, 라인 센서 카메라(50)는 기포 BL의 바로 밑으로부터 당해 기포 BL를 통과한 조명광 RL2를 수광하도록 된다. 그 결과, 라인 센서 카메라(50)로부터 출력되는 영상 신호에 기초하여 생성된 검사 화상 정보에 있어서 기포 BL의 2방향(주주사 방향, 부주사 방향)의 직경은 대충 같아질 수 있다. 이는 기포 BL를 완전한 구체로 간주한 경우는 물론의 것이지만, 다소 찌그러진 형상의 기포 BL라도 그 기포 BL이 비스듬한 방향으로부터 조사되는 경우에 비해, 제1 기포 크기 정보 Dx와 제2 기포 크기 정보 Dy의 차가 작아지고, 그러한 차이가 소정값 Δ이하로 될 확률이 높아진다. 그 결과, 제1 기포 크기 정보 Dx와 제2 기포 크기 정보 Dy의 평균치 정보를 이용하는 일 없이 기포의 크기를 비교적 높은 정밀도로 검사할 수가 있는 확률이 높아진다.
또, 라인 센서 카메라(50)의 자세나 위치, 조명 유닛(51) 및 반사판(52)의 기울기나 위치 등을 조정할 때에 미리 구체라고 알고 있는 기포의 존재하는 센서 패널 어셈블리(10)(첩합 기판)를 이용하여 얻어지는 상기 제1 기포 크기 정보 Dx와 상기 제2 기포 크기 정보 Dy가 대충 같으면 정밀도 좋은 상기 조정이 되었다고 판단할 수가 있다.
전술한 예에서는 조명 유닛(51)으로부터의 광을 반사하는 반사판(52)을 조명 수단으로 하여 커버 유리(12)측으로부터 센서 패널(11)에 대향하는 라인 센서 카메라(50)를 향해 조명이 이루어지고 있지만, 조명 유닛을 커버 유리(12)에 대향하도록 배치하고, 그 조명 유닛이 직접 커버 유리(12)측으로부터 라인 센서 카메라(50)를 향해 조명하도록 해도 좋다.
또, 암링을 그 최대 직경 위치에서 횡단하는 주주사 방향이나 부주사 방향의 농담 프로파일로부터 기포 크기 정보(제1 기포 크기 정보, 제2 기포 크기 정보)를 얻도록 하고 있지만, 이에 한정되지 않고 암링을 횡단하는 임의의 방향의 농담 프로파일로부터 기포 크기 정보를 얻을 수도, 또 최대 직경 위치 이외의 소정 위치에서 횡단하는 방향의 농담 프로파일로부터 기포 크기 정보를 얻을 수도 있다.
또한, 상기 암링의 2개의 보텀값에 대응한 화소 위치 PB1, PB2 사이의 거리가 당해 암링에 대응한 2개의 암부 사이의 거리로서 검출되고 있지만 이에한정되지 않는다. 예를 들면, 도 15에 나타내듯이, 암링을 그 최대 직경 위치에서 횡단하는 방향의 농담 프로파일 PF로부터 당해 암링의 2개의 암부의 폭 W1, W2를 검출하고, 각 폭 W1, W2의 중심 위치 P1, P2 사이의 거리를 당해 암링에 대응한 2개의 암부 사이의 거리로서 검출할 수도 있다.
10　센서 패널 어셈블리(첩합 판상체)
11　센서 패널(판상체) 12　커버 유리(판상체)
12a　투광 영역 12b　불투광 영역
13, 15　접착제
20　액정 패널 어셈블리
50　라인 센서 카메라 50a　라인 센서
51　조명 유닛(조명 수단)
52　반사판(조명 수단)
60　이동 기구 70　처리 유닛
71　표시 유닛 72　조작 유닛

Claims (9)

  1. 투광성을 가지는 2매의 판상체가 접착제에 의해 첩합되어 이루어지는 첩합 판상체를 촬영하여 얻어지는 검사 화상 정보에 기초하여 상기 접착제 중의 기포에 대한 검사를 행하는 첩합 판상체 검사 장치로서,
    상기 첩합 판상체의 일방의 판상체에 대향하여 배치되는 라인 센서 카메라와,
    상기 첩합 판상체의 타방의 판상체측으로부터 상기 라인 센서 카메라를 향해 조명하는 조명 수단과,
    상기 조명 수단에 의해 조명이 이루어지고 있는 상태에서 상기 라인 센서 카메라가 상기 첩합 판상체를 주사할 때에 당해 라인 센서 카메라로부터 출력되는 영상 신호를 처리하는 처리 유닛을 가지고,
    상기 처리 유닛은, 상기 라인 센서 카메라로부터의 영상 신호에 기초하여 화소 단위의 농담값으로 이루어지는 검사 화상 정보를 생성하는 검사 화상 정보 생성 수단을 가지고,
    상기 조명 수단 및 상기 라인 센서 카메라의 광학적 조건이, 상기 화소 단위의 농담값으로 이루어지는 상기 검사 화상 정보에 의해 나타내지는 검사 화상에 있어서 상기 기포 부분이 밝은 배경 중에 암링으로서 나타나도록 조정되고,
    상기 처리 유닛은, 상기 검사 화상 정보로부터 얻어지는 상기 암링을 횡단하는 방향의 농담값 프로파일로부터 상기 암링에 대응한 2개의 암부 사이의 상기 검사 화상 상에서의 거리에 기초하여 기포의 크기를 나타내는 기포 크기 정보를 검사 결과 정보로서 생성하는 기포 크기 정보 생성 수단을 더 가지는 첩합 판상체 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기포 크기 정보 생성 수단은, 상기 농담값 프로파일로부터 얻어지는 상기 암링에 대응한 2개의 암부에 있어서의 보텀값에 대응하는 화소 위치 사이의 거리를 상기 2개의 암부 사이의 거리로서 이용하는 첩합 판상체 검사 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 기포 크기 정보 생성 수단은, 상기 검사 화상 정보로부터 얻어지는 상기 암링을 횡단하는 상기 라인 센서 카메라의 주주사 방향의 농담값 프로파일로부터 상기 기포 크기 정보를 생성하는 첩합 판상체 검사 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 기포 크기 정보 생성 수단은, 상기 검사 결과 정보로부터 얻어지는 상기 암링을 횡단하는 상기 라인 센서 카메라의 부주사 방향의 농담값 프로파일로부터 상기 기포 크기 정보를 생성하는 첩합 판상체 검사 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 기포 크기 정보 생성 수단은, 상기 검사 화상 정보로부터 얻어지는 상기 암링을 횡단하는 복수의 방향의 농담값 프로파일로부터 상기 기포 크기 정보를 생성하는 첩합 판상체 검사 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 암링을 횡단하는 복수의 방향은, 상기 라인 센서 카메라의 주주사 방향 및 부주사 방향을 포함하는 첩합 판상체 검사 장치.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 기포 크기 정보 생성 수단은, 상기 복수의 방향의 농담값 프로파일로부터 상기 암링에 대응한 2개의 암부 사이의 상기 검사 화상 상에서의 복수의 거리를 취득하고, 이 복수의 거리에 기초하여 상기 기포 크기 정보를 생성하는 첩합 판상체 검사 장치.
  8. 투광성을 가지는 2매의 판상체가 접착제에 의해 첩합되어 이루어지는 첩합 판상체의 일방의 판상체에 대향하여 배치되는 라인 센서 카메라와, 상기 첩합 판상체의 타방의 판상체측으로부터 상기 라인 센서 카메라를 향해 조명하는 조명 수단과, 상기 조명 수단에 의해 조명이 이루어지고 있는 상태에서 상기 라인 센서 카메라가 상기 첩합 판상체를 주사할 때에 당해 라인 센서 카메라로부터 출력되는 영상 신호를 처리하는 처리 유닛을 가지는 첩합 판상체 검사 장치를 이용하여, 상기 접착제 중의 기포에 대한 검사를 행하는 첩합 판상체 검사 방법으로서,
    상기 처리 유닛이 상기 라인 센서 카메라로부터의 영상 신호에 기초하여 화소 단위의 농담값으로 이루어지는 검사 화상 정보를 생성하는 검사 화상 정보 생성 스텝을 가지고,
    상기 조명 수단 및 상기 라인 센서 카메라의 광학적 조건이, 상기 화소 단위의 농담값으로 이루어지는 상기 검사 화상 정보에 의해 나타내지는 검사 화상에 있어서 상기 기포 부분이 밝은 배경 중에 암링으로서 나타나도록 조정되어 있고,
    상기 처리 유닛이, 상기 검사 화상 정보로부터 얻어지는 상기 암링을 횡단하는 방향의 농담값 프로파일로부터 상기 암링에 대응한 2개의 암부 사이의 거리에 기초하여 기포의 크기를 나타내는 기포 크기 정보를 검사 결과 정보로서 생성하는 기포 크기 정보 생성 스텝을 더 가지는 첩합 판상체 검사 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 기포 크기 정보 생성 스텝은, 상기 농담값 프로파일로부터 얻어지는 상기 암링에 대응한 2개의 암부에 있어서의 보텀값에 대응하는 화소 위치 사이의 거리를 상기 2개의 암부 사이의 거리로서 이용하는 첩합 판상체 검사 방법.
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