(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に配線層及び／又は電極層を形成した液晶パネル基板上に散布されたスペーサの数を計数装置により計数するための液晶パネル用スペーサの計数方法であって、
前記計数装置は前記液晶パネル基板の下方に配置される反射板を備え、前記液晶パネル基板の表面に対して４５度以下の入射角で斜めに入射するように所定の垂直方向入射角を備えるとともに、前記配線層及び／又は前記電極層の周縁部の延長方向に対して平行あるいは垂直な方向を含まない所定方向から斜めに入射するように所定の平面方向入射角を備えた光束を前記液晶パネル基板に照射し、前記液晶パネル基板から発生する上方への散乱光に基づく画像から前記スペーサの数を計数することを特徴とする液晶パネル用スペーサの計数方法。
【請求項２】
請求項１において、前記光束は平行光束であることを特徴とする液晶パネル用スペーサの計数方法。
【請求項３】
請求項１において、前記光束は白色光であることを特徴とする液晶パネル用スペーサの計数方法。
【請求項４】
表面に配線層及び／又は電極層を形成した液晶パネル基板上に散布されたスペーサの数を計数するための液晶パネル用スペーサの計数装置であって、
前記液晶パネル基板の下方に配置される反射板と、前記液晶パネル基板の表面に対して４５度以下の入射角で斜めに入射するように所定の垂直方向入射角を備えるとともに、前記配線層及び／又は前記電極層の周縁部の延長方向に対して平行あるいは垂直な方向を含まない所定方向から斜めに入射するように所定の平面方向入射角を備えた光束を前記液晶パネル基板に照射する光照射手段と、前記液晶パネル基板から発生する上方への散乱光に基づく画像を取得する画像入力手段と、前記画像を処理することにより前記画像内に取り込まれた前記スペーサに対応する光点を計数する計数手段とを有することを特徴とする液晶パネル用スペーサの計数装置。
【請求項５】
請求項４において、前記垂直方向入射角及び／又は前記平面方向入射角を変更可能な入射角変更手段を備えていることを特徴とする液晶パネル用スペーサの計数装置。
【請求項６】
請求項４において、前記光束は平行光束であることを特徴とする液晶パネル用スペーサの計数装置。
【請求項７】
請求項４において、前記光束は白色光であることを特徴とする液晶パネル用スペーサの計数装置。
【請求項８】
請求項４に記載された液晶パネル用スペーサの計数装置と、該計数装置で計数された計数値に応じた制御信号を出力する制御手段と、前記制御信号に応じて前記スペーサの供給条件を変更可能なスペーサ供給手段とを設け、該スペーサ供給手段により前記制御信号に応じた条件で前記液晶パネル基板の表面上に前記スペーサを散布するように構成し、前記スペーサを散布した後の液晶パネル基板について前記液晶パネル用スペーサの計数装置においてスペーサを計数するように構成したことを特徴とする液晶パネル用スペーサの散布装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶パネル用スペーサの計数方法、計数装置及び液晶パネル用スペーサの散布装置に係り、特に、液晶パネル基板の表面上に光を照射し、表面から発する散乱光に基づいて画像を取得し、この画像によってスペーサを計数するように構成された計数方法及び計数装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶層を挟持する液晶パネル（液晶セル）を構成する場合には、一方の液晶パネル基板の表面上に透明粒子状のスペーサ（液晶セルの厚さとほぼ同様の径を備えたガラス球、樹脂球等である。）を多数散布し、これらのスペーサとシール材を介して他方の液晶パネル基板を重ね合わせ、相互に貼り合わせることによって液晶層の厚さの均一性を確保するようにしている。
【０００３】
液晶パネル基板の表面上に散布されたスペーサは、液晶パネルを均一な厚さに製造するためには、均一に分布するように配置される必要があるとともに、基板表面上に所定の分布密度で配置されている必要がある。
【０００４】
スペーサの散布方法としては、ドライ散布方式とウエット散布方式とがあり、いずれにも液晶パネル基板上にスペーサを所定密度で均一に分散配置させることを目的として種々の改良が施されている。スペーサを散布した後には、スペーサの分布状態を計測し、問題がなければ液晶パネル基板を次工程へと搬送する。
【０００５】
ところで、液晶パネル基板上に散布されたスペーサの分布状態を知る従来の方法には、拡大鏡を介して目視によりカウントする方法がある。
【０００６】
また、スペーサの分布状態を自動的に計数する方法として、散乱光を用いた画像処理による方法がある。この方法を実施するための装置を図１０に示す。この装置は、移動機構１０の上に可動テーブル１１が配置され、この可動テーブル１１の上にガラス基板の表面にタンタルを全面被着した反射板１２が配置される。反射板１２の上方には、間隔保持部材１３を介して液晶パネル基板２０が載置される。
【０００７】
液晶パネル基板２０の上方には白色光を放出する環状照明１４が配置され、照明電源１５によって制御される。また、環状照明１４の中央部に撮像部を備えたＣＣＤ（電荷結合素子）を内蔵した電子カメラ１６が配置されている。この電子カメラ１６は画像処理制御装置１７及びモニタ１８に画像データを送出する。画像処理制御装置１７では送られた画像データを元に画像処理を実行し、画像内に表れたスペーサの個数を自動的に計数し、また、移動機構１０と照明電源１５を所定の計測手順に従って自動制御するようになっている。モニタ１８では、電子カメラ１６により取得した画像をリアルタイムに表示する。
【０００８】
この装置においては、環状照明１４からの白色光が液晶パネル基板２０の表面上に照射され、スペーサのように表面上に突出しているものがあると散乱光が放出されるため、この散乱光を上方の電子カメラで受光することにより、液晶パネル基板上に分散されたスペーサの分布を見ることができるようになっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のスペーサの計数方法として、目視によりカウントする方法は最も原始的な方法であり、工程検査として定常的に計数し、若しくは統計的なデータを得るために一時的に計数する場合、このような作業を行うことは多大の労力を必要とし、現実的ではない。
【００１０】
一方、上述の自動化されたスペーサの計数方法においては、画像処理によって容易にスペーサの分布状態を知ることができるため、工程検査として定常的に計数するようにしても支障がない。しかし、実際には、液晶パネル基板上にはＡｌ，Ｗ，Ｔａ等の各種金属や合金から成る配線層や電極層が存在し、これらはいずれも高い反射率を持つ材料であるため、散乱光に基づく画像を取得する際に、これらの構造部分からの反射光が画像内に混入し、画像処理後のデータにもこれらの反射構造が反映されてしまい、スペーサの計数値に大きさ誤差が出たり、配線層や電極層の上のスペーサが反射光に妨害されて観測できないという問題点がある。
【００１１】
そこで、本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、液晶パネル基板の表面上に配線層や電極層等の表面構造が存在してもこれらの反射光に妨害されることなくスペーサを計数することのできる計数方法及び計数装置を実現することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明が講じた手段は、表面に配線層及び／又は電極層を形成した液晶パネル基板上に散布されたスペーサの数を計数装置により計数するための液晶パネル用スペーサの計数方法であって、前記計数装置は前記液晶パネル基板の下方に配置される反射板を備え、前記液晶パネル基板の表面に対して４５度以下の入射角で斜めに入射するように所定の垂直方向入射角を備えるとともに、前記配線層及び／又は前記電極層の周縁部の延長方向に対して平行あるいは垂直な方向を含まない所定方向から斜めに入射するように所定の平面方向入射角を備えた光束を前記液晶パネル基板に照射し、前記液晶パネル基板から発生する上方への散乱光に基づく画像から前記スペーサの数を計数することを特徴とする。
【００１３】
この方法によれば、４５度以下に設定された垂直方向入射角で所定方向から斜めに光を照射することにより、多方向から照射した場合に較べて液晶パネル基板の表面に形成された配線層や電極層の凹凸形状（以下、表面凹凸構造という。）による反射光や迷光を低減できるとともに、この入射光束は、設定された平面方向入射角で表面凹凸構造に対しても平面的に斜めに入射されるので、表面凹凸構造の縁部における反射による垂直上方への光散乱が防止され、スペーサ以外の上記表面凹凸構造からの光の画像への混入量を低減できる。
【００１４】
ここで、前記光束を平行光束とすることが好ましい。平行光束とすることによって、所定方向から斜めに光を入射させた場合にスペーサ以外から放射される垂直上方への散乱光をさらに低減できる。
【００１５】
また、前記光束を白色光とすることが好ましい。白色光とすることによって表面凹凸構造からの干渉光の影響を低減することができる。
【００１７】
これらの手段において、前記液晶パネル基板の裏面側には反射板を配置することが好ましい。この反射板によって、液晶パネル基板の透過光を観測範囲外へ反射させることができるため、スペーサ画像に混入する迷光量を低減できる。
【００１８】
次に、表面に配線層及び／又は電極層を形成した液晶パネル基板上に散布されたスペーサの数を計数するための液晶パネル用スペーサの計数装置であって、前記液晶パネル基板の下方に配置される反射板と、前記液晶パネル基板の表面に対して４５度以下の入射角で斜めに入射するように所定の垂直方向入射角を備えるとともに、前記配線層及び／又は前記電極層の周縁部の延長方向に対して平行あるいは垂直な方向を含まない所定方向から斜めに入射するように所定の平面方向入射角を備えた光束を前記液晶パネル基板に照射する光照射手段と、前記液晶パネル基板から発生する上方への散乱光に基づく画像を取得する画像入力手段と、前記画像を処理することにより前記画像内に取り込まれた前記スペーサに対応する光点を計数する計数手段とを有することを特徴とする。
【００１９】
ここで、前記垂直方向入射角及び／又は前記平面方向入射角を変更可能な入射角変更手段を設けることが好ましい。垂直方向入射角及び／又は平面方向入射角を変更可能に構成することにより、液晶パネル基板の表面凹凸構造やその材質等が変わった場合に、入射光束の入射角を調整して最適な条件で画像を得ることができる。
【００２１】
さらに、上述の液晶パネル用スペーサの計数装置と、該計数装置で計数された計数値に応じた制御信号を出力する制御手段と、前記制御信号に応じて前記スペーサの供給条件を変更可能なスペーサ供給手段とを設け、該スペーサ供給手段により前記制御信号に応じた条件で前記液晶パネル基板の表面上に前記スペーサを散布するように構成し、前記スペーサを散布した後の液晶パネル基板について前記液晶パネル用スペーサの計数装置においてスペーサを計数するように構成したことを特徴とする液晶パネル用スペーサの散布装置とする場合もある。
【００２２】
この場合には、スペーサの計数装置によりスペーサの散布状態を把握し、その結果に応じて、以降のスペーサの散布状態を制御するためにスペーサ供給手段の供給条件を制御するように構成したので、スペーサの散布状態を調整して好ましい分布密度や分布状態を実現することができるとともに、散布後のスペーサの状態を常時把握できるので、不良品の発生を防止することができ、製品の歩留りを向上させることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して本発明に係る液晶パネル用スペーサの計数方法及び計数装置の実施形態について説明する。
【００２４】
（第１の実施形態）
図１及び図２は本発明に係る第１の実施形態としての液晶パネル用スペーサの計数方法の原理を示す説明図である。液晶パネル基板２０はガラス製の透明基板であり、その表面上にタンタル酸化膜を下地層として形成し、この下地層の上にタンタルから成る配線パターン２１と、この配線パターン２１の一部を陽極酸化し、薄い絶縁層を形成するとともに、この絶縁層の上にさらにクロムから成る電極パターン２２を被着してＭＩＭ（金属−絶縁体−金属）構造を構成し、ＭＩＭ素子２３を非線型特性を有するアクティブ素子として形成している。電極パターン２２にはＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）から成る透明電極２４が導電接続され、ＭＩＭ素子２３と透明電極２４とから各画素領域が構成される。
【００２５】
なお、本実施形態では、上述のようにアクティブマトリクス型の液晶パネルの製造工程に適用する例として構成しているが、本発明は液晶パネルの構造や方式に制限されるものではなく、基板上になんらかのスペーサを分散配置する必要のあるものであれば、いかなる液晶パネルに対しても適用できるものである。
【００２６】
本実施形態においては、上述の液晶パネル基板２０を素子基板として、図示しない他方の対向基板とを貼り合わせ、その間に液晶層を封入して成る液晶パネルを構成するための１工程、すなわちスペーサの散布工程に関するものである。この工程は、液晶パネルの液晶層の厚さにほぼ対応した径を備えたガラス製若しくは樹脂製の透明球から成るスペーサ２５を液晶パネル基板２０の表面上に散布し、所定の密度で分散配置する工程である。スペーサ２５は液晶パネル基板を貼り合わせた際に液晶層の厚さを均一に保持するためのものである。
【００２７】
本実施形態のスペーサ２５の計数方法は、所定の入射光束２６を液晶パネル基板２０の表面に対して、所定の垂直方向入射角θと、所定の平面方向入射角φとを備える方向から照射し、このときの液晶パネル基板２０の上方に放出される散乱光を検出するものである。ここで、照射する光束としては、白色光であり、かつ、ほぼ平行光束であることが干渉や迷光を低減する上で望ましい。
【００２８】
垂直方向入射角θは、入射光束２６と液晶パネル基板２０の表面との間の角度であり、正確なスペーサの計数を期するためには、約５〜４５度、特に、１０〜２０度であることが好ましい。本実施形態では、種々の実験の結果、最も良好な画像の得られる約１５度に設定した。
【００２９】
平面方向入射角φは、入射光束２６を含み、液晶パネル基板２０に対して垂直な垂直面Ａと、液晶パネル基板２０上の配線パターン２１や電極パターン２２等の反射率の高い被着層の縁部に沿った方向に伸びる垂直面Ｂとの間の角度である。この実施形態においては、配線パターン２１及び電極パターン２２の縁部は垂直面Ｂに対して平行か、或いは垂直な方向に伸びているため、これらのいずれかを基準として平面方向入射角φを設定する。一般的には、上記のような反射率の高い被着層の縁部が互いに垂直な２方向のみに伸びているとは限らないが、その時々において計測領域内に存在する被着層の縁部に対して平面方向入射角を設定すればよい。
【００３０】
平面方向入射角φは、上記縁部のいずれに対しても平行若しくは垂直にならないように、すなわち、入射光束が上記縁部のいずれの延伸方向に対しても斜めに入射するように設定する。平面方向入射角φの範囲としては上記縁部に対して平行又は垂直でさえなければ比較的柔軟に設定できるが、本実施形態においては、互いに垂直に構成された２方向に伸びる縁部に対して共に充分な傾斜角度をもつように、平面方向入射角φを約４５度に設定した。
【００３１】
図１に示すように、入射光束２６は液晶パネル基板２０の表面に照射され、その一部が基板表面で反射され、反射光束２７となる。入射光束２６の一部は液晶パネル基板２０を透過し、残りは液晶パネル基板２０の表面で、主として配線パターン２１、電極パターン２２、透明電極２４及びスペーサ２５により散乱される。配線パターン２１、電極パターン２２及び透明電極２４に照射される光のうち、これらの構造の平面部及びこれと等価な部分に照射される光は原則として反射光束２７の一部となるが、これらの構造の縁部に照射される光及びスペーサ２５に照射される光の大部分は反射光束２７とは異なる光路を持つ散乱光となって他の方向へと向かう。
【００３２】
この散乱光のうち、略垂直上方へ向かう散乱光２８を電子カメラ等により観測する。この散乱光２８には主としてスペーサ２５からの散乱光が含まれる。このとき、散乱光２８の画像情報にスペーサ２５以外からの、例えば配線パターン２１、電極パターン２２、透明電極２４等からの散乱光が含まれると、スペーサ２５の計数誤差が発生し、また、配線パターン２１、電極パターン２２、透明電極２４等の上に存在するスペーサ２５の計数ができなくなる。
【００３３】
上記散乱光のうち、図２に示すように配線パターン２１、電極パターン２２及び透明電極２４の縁部に照射される入射光束２６に基づく散乱光２８’は、そのエッジ部が鋭角的であれ曲面的であれ、どのような形状であっても、垂直上方へと向かうことは殆どない。
【００３４】
この理由の一つは、垂直方向入射角θが従来よりも小さいことにより、配線パターン２１、電極パターン２２及び透明電極２４の縁部から放射される光のうち上方へと向かう光量の割合が少なくなるのに対して、球状のスペーサ２５から放射される光のうち上方へと向かう光量はそれほど低下しないからである。特に、従来のようにリング（輪帯）状照明を用いると、光源範囲が広くなることから入射光束の実効的な垂直方向入射角はある程度広い範囲で分布することとなり、この垂直方向入射角の分布により配線パターン２１、電極パターン２２及び透明電極２４の縁部から垂直上方へと散乱される光量が増加する。
【００３５】
また、上記理由のもう一つは、平面方向入射角φの設定により入射光束２６が配線パターン２１、電極パターン２２及び透明電極２４の縁部の延伸方向に対して斜めに入射するからである。縁部の伸びる方向に対して入射光束２６が斜めに入射することにより、縁部の延伸方向に対する凹凸が無視できる場合には、縁部の断面形状がどのようなものであっても、理論的には垂直上方への反射光路は形成されない。実際には縁部の延伸方向に対して凹凸が存在するため、このように斜めに入射する光からも垂直上方への散乱光は発生するが、その光量は僅かなものである。
【００３６】
以上のように、本実施形態の方法によれば、球状のスペーサ２５以外からの垂直上方への散乱光を従来よりも低減できるので、配線パターン２１、電極パターン２２及び透明電極２４、特に反射率の高い配線パターン２１と電極パターン２２があっても、これらの構造からの散乱光を取り込むことが少なくなるので、スペーサ２５の存在をより容易に確認することができ、観測ノイズや誤検出の少ないスペーサ２５の計数を行うことができる。
【００３７】
（第２の実施形態）
図３には、本発明に係る第２の実施形態としての液晶パネル用スペーサの計数装置の構造例の概略を示す。この実施形態においては、移動機構３０により駆動されＸＹ方向へ移動可能に構成された可動テーブル３１が設けられている。この可動テーブル３１の上には、ガラス基板の表面上にタンタルを全面被着して形成した反射板３２が固定され、この反射板３２の上方に間隔保持部材３３を介して液晶パネル基板２０が載置される。
【００３８】
照明装置３４は光ファイバ３５を介して集光レンズ等を収容した照射部３６から白色の平行光束２６を液晶パネル基板２０の表面上に照射するようになっている。照射部３６は、入射角調整機構３７によって上述の垂直方向入射角θ及び平面方向入射角φを自在に調整できるようになっている。また、必要に応じて、後述するように液晶パネル基板２０の表面を走査する際に、液晶パネル基板２０の表面に対応して所定のプログラムに従って入射角調整機構３７を介して照射部３６の垂直方向入射角θ及び平面方向入射角φを自動的に変化させることも可能である。
【００３９】
照射部３６から発せられた入射光束２６は、液晶パネル基板２０の表面で反射屈折されることにより、入射光束２６の入射角に対応した反射角を有する反射光２７と、それ以外の散乱光とになる。なお、液晶パネル基板２０の下方に配置された反射板３２により、液晶パネル基板２０を透過した光も最終的に反射されて観測系外に出るので、透過光に起因する観測誤差を低減できる。
【００４０】
上記散乱光のうち、略垂直上方へ散乱される散乱光２８は、液晶パネル基板２０の上方に配置された電子カメラ３８の受光部３８ａのＣＣＤにより検出され、所定の画像データに変換される。電子カメラ３８の画像データはモニタ３９に映し出されると共に、画像処理制御装置４０に供給される。
【００４１】
画像処理制御装置４０における一つの役割は、上記画像データを処理してスペーサの計数値を求めることである。すなわち、電子カメラ３８から送出された画像データを所定の閾値により２値化し、この２値化データを元に、画像内の光点の重心検出を実行する。そして、この重心検出により得られた重心の数を計数することによって、スペーサ２５の計数値を算出する。
【００４２】
画像処理制御装置４０におけるもう一つの役割は、上記装置の測定動作全体を管理することである。すなわち、移動機構３０により液晶パネル基板２０の所定位置にて照明部３６の照射スポットを固定し、電子カメラ３８により画像を取り込み、これを処理すると、次の位置に照射スポットを移動させるために移動機構３０を駆動させる。このとき、必要に応じて照明装置３４の照度を調整し、また、入射角調整機構３７により入射光束の入射角を調整する。
【００４３】
画像処理制御装置４０は、画像データにより得られたスペーサの計数値を元に統計的な処理を施し、液晶パネル基板２０上のスペーサの分布密度及び分布の均一性を所定の基準に従って判定する機能をも備えることができる。この場合は、後述するように液晶パネルの製造工程中の１工程としてスペーサの散布工程の直後にスペーサの散布状態をチェックし、これによって不良品の発生を回避したり、計測したスペーサの散布状態により前段のスペーサの散布工程におけるスペーサの散布状態を制御したりすることができる。
【００４４】
上記装置においては、光ファイバ３５及び照射部３６を複数設け、それぞれに対応して、液晶パネル基板２０上の異なる領域から画像データを取得する複数の受光部を設けることもできる。
【００４５】
また、液晶パネル基板２０の表面上の観測スポットを走査する場合に、上述の計数装置のように液晶パネル基板２０を載置した移動テーブル３１を移動させるのではなく、逆に光ファイバ３５、照射部３６及び受光部３８ａを移動させてもよい。
【００４６】
上述の計数装置を用いて、上記垂直方向入射角θ及び平面方向入射角φを変化させて実際に液晶パネル基板２０の表面画像を取得して、これに画像処理を施した。また、図１０に示す従来装置により得た表面画像に対し同様に画像処理を施し、実施形態により得られたものと比較した。その結果の概略を図４乃至図７に示す。図４乃至図７の（ａ）に示すものは電子カメラにより取得された液晶パネル基板２０の表面画像であり、観測スポット径は約１ｍｍである。また、図４乃至図７の（ｂ）に示すものは上記表面画像を上述のように２値化処理を施したものである。スペーサの計数は、通常この２値化処理を施した画像パターンにおける光点の数を計数した結果となる。
【００４７】
図４に示すデータは入射光束における垂直方向入射角θを１５度、平面方向入射角φを４５度とした本実施形態の場合を示している。この場合には、表面画像においても配線パターン、電極パターンは全く表れず、スペーサに対応した光点のみが表れている。また、２値化処理後の画像においても、同様にスペーサに対応した光点が明確に表れている。
【００４８】
図５に示すデータは入射光束における垂直方向入射角θを１５度、平面方向入射角φを０度とした場合を示している。この場合には、表面画像においてはＭＩＭ素子２３に対応する部分に２つの大きな光点が発生し、その周辺もぼんやり光っているとともに、画素領域の境界部分に弱い光条が発生している。この表面画像を２値化処理した画像もＭＩＭ素子の位置に相当する光点が残るとともに、上記光条の一部が残存する。
【００４９】
図６に示すデータは垂直方向入射角θを５０度、平面方向入射角φを４５度とした場合（比較例１）を示している。この場合には、ＭＩＭ素子に対応する位置に比較的大きな２つの光点が重なった状態で発生し、しかも画素間に表れた光条がはっきりと認められる。この２値化処理後の画像では、ＭＩＭ素子の位置に２つの大きな光点が発生するとともに、上記光条の多くがそのまま残存する。
【００５０】
図７に示すデータは図１０に示す従来装置により取得した表面画像及び２値化画像を示すものである。この場合にはＭＩＭ素子及びこれに接続された配線パターンがはっきりと認められ、画素領域の境界部分に弱い光条が発生している。２値化画像においては、弱い光点及び光条は消失しているが、ＭＩＭ素子に対応する２つの連なった光点ははっきりかつ大きく残存する。
【００５１】
以上のように、本実施形態におけるスペーサ計数のために有効な範囲は、まず所定方向から垂直方向入射角θとして４５度以下の入射角を有することが必要である。垂直方向入射角θの下限はスペーサ径や液晶パネル基板上の凹凸の程度に依存するが、スペーサの画像が失われない程度５〜１０度程度が一般的である。この場合の垂直方向入射角のより好ましい範囲は上述の通りである。
【００５２】
次に、よりスペーサ以外の観測ノイズを低減しようとすると、平面方向入射角φが液晶パネル基板上のいずれの高反射率層の縁部に対しても０でないことが望ましい。このようにすることにより配線パターンや電極パターンの縁部が画像に取り込まれることが防止されるため、画像処理が容易で、かつ正確なスペーサの計数ができる。互いに直交する２つの方向に伸びる縁部を有する場合には、上述のように最も望ましい平面方向入射角φは４５度である。
【００５３】
（第３の実施形態）
最後に、本発明に係る第３の実施形態として、上記液晶パネル用スペーサの計数方法及び計数装置を用いたスペーサの散布装置の構造例を説明する。この実施形態においては、図８に示すように、スペーサ散布部５０とスペーサ計数部６０とを相互に連結させたものである。スペーサ散布部５０においては、ステップモータ５１に伝達ギアボックス５２が連結され、この伝達ギアボックス５２によってスペーサ供給部５３が動作するようになっている。スペーサ供給部５３により供給されたスペーサ２５は電荷付与部５４を通過して下方の導電板５５上に載置された液晶パネル基板２０の表面に落下する。
【００５４】
スペーサ供給部５３及び電荷付与部５４の拡大断面図を図９に示す。スペーサ供給部５３には、スペーサ２５を貯留する収容溝５３ａと、該収容溝５３ａの底部に配置された回転羽根５３ｂと、収容溝５３ａに連通した円弧溝５３ｃと、この円弧溝５３ｃに収容された搬送用円盤５３ｄと、搬送用円盤５３ｄの底端部に接触する楔状部材５３ｅと、円弧溝５３ｃを楔状部材５３ｅの接触部から下方に開口させる排出口５３ｆとが設けられる。ここで、上記ステップモータ５１の回転は伝達ギアボックス５２を介して、回転羽根５３ｂと、搬送用円盤５３ｄとにそれぞれの設定された減速比に応じて伝達される。
【００５５】
このスペーサ供給部５３では、図８に示すステップモータ５１の回転により伝達ギアボックス５２を介して駆動される回転羽根５３ｂが所定角度分回動し、この回動によって制御された個数のスペーサ２５は収容溝５３ａから円弧溝５３ｃ内に移動する。このスペーサ２５は、ステップモータ５１の回転により伝達ギアボックス５２を介して駆動される上記搬送用円盤５３ｄの周面に付着して、搬送用円盤５３ｄの回転と伴に下降し、円弧溝５３ｃの下端部において楔状部材５３ｅによって搬送用円盤５３ｄから離反させられ、排出口５３ｆから下方に落下するようになっている。
【００５６】
また、電荷付与部５４には、上記排出口５３ｆから落下してきたスペーサ２５が通過する位置を挟んで対向する一対の電極５４ａ，５４ｂが設けられ、この電極５４ａと５４ｂとの間には高電圧が印加される。特に通常はスペーサ２５に対して負の高電位が付与される。この負の高電位により複数のスペーサ２５は電極５４ａ，５４ｂの間を通過する間に電荷を付与され、その電荷による静電力に基づいて相互に離反した状態でさらに下方へと落下する。
【００５７】
このようにして、上方から多数のスペーサ２５が落下し、図８に示すように下方にある液晶パネル基板２０の表面上に散布されることとなる。液晶パネル基板２０へ落下したスペーサ２５は静電力により相互に分散し、ほぼ均一に分布するようになっている。液晶パネル基板２０の下に配置された導電板５５は、帯電したスペーサ２５の接触により帯電するＭＩＭ素子や配線部から電荷を逃がすためのものである。
【００５８】
本実施形態のようなスペーサ散布方式では、静電力によりスペーサを相互に分散させるとともにスペーサの分布を均一化させるようにしているが、液晶パネル基板２０の上には上述のように配線パターンや電極パターンが所定形状に形成されており、これらの導電体のパターンによって、静電気を帯びたスペーサの分布密度が導電体のある領域とない領域との間で異なる傾向がある。したがって、これら導電体上のスペーサの計数は工程管理上、品質管理上非常に重要であるが、上述の実施形態と同様にスペーサを計数することにより、導電体上にあるスペーサも正確に計数することができるので、例えば導電体上にあるスペーサの数密度と、導電体以外の上にあるスペーサの数密度とを比較することもできる。
【００５９】
本実施形態では、上記第２の実施形態とほぼ同様のスペーサ計数部６０を、上記のスペーサ散布部５０に隣接した位置に設け、スペーサの散布が完了した液晶パネル基板２０は搬送コンベア７１により自動的にスペーサ計数部６０の計測位置へと搬送されるように構成される。スペーサ計数部６０は、移動テーブル６１、反射板６２、間隔保持部材６３、光ファイバ６５、照射部６６、入射角調整機構６７、電子カメラ６８、モニタ６９、画像処理制御装置７０から成り、上述の第２の実施形態の構造とほぼ同様であるので、これらの説明は省略する。
【００６０】
本実施形態においては、スペーサ計数部６０で計数されたスペーサの散布密度に応じて画像処理制御装置７０からステップモータ５１へ制御信号を送出し、ステップモータ５１の回転量を制御することにより、スペーサの散布量を設定された散布密度を実現し得る量に制御することができる。
【００６１】
また、同様に、スペーサの液晶パネル基板２０の表面上の分布を求め、電荷付与部５４の印加電圧を制御することにより、スペーサに付与する電荷量を調整し、スペーサ間に発生する静電力の強弱を加減することができる。例えば、一般に静電力が強すぎるとスペーサは相互に離れようとするため、液晶パネル基板２０の中央部で低密度に、周縁部で高密度になることがあり、逆に静電力が弱すぎるとスペーサ間の離反力は弱くなり、液晶パネル基板の中央部で高密度に、周縁部で低密度になることがある。したがって、スペーサに付与する電荷量を制御することによって液晶パネル基板２０上のスペーサ分布を均一化することが可能になる。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば以下の効果を奏する。
【００６３】
請求項１又は請求項６によれば、設定された垂直方向入射角で所定方向から斜めに光を照射することにより、多方向から照射した場合に較べて液晶パネル基板の表面に形成された配線層や電極層の凹凸形状（以下、表面凹凸構造という。）による反射光や迷光を低減できるとともに、この入射光束は、設定された平面方向入射角で表面凹凸構造の縁部に対しても平面的に斜めに入射されるので、表面凹凸構造の縁部における反射による垂直上方への光散乱が防止され、スペーサ以外の上記表面凹凸構造からの光の画像への混入量を低減できる。
【００６４】
請求項２又は請求項９によれば、平行光束とすることによって、所定方向から斜めに光を入射させた場合にスペーサ以外から放射される垂直上方への散乱光をさらに低減できる。
【００６５】
請求項３又は請求項１０によれば、白色光とすることによって表面凹凸構造からの干渉光の影響を低減することができる。
【００６６】
請求項４又は請求項８によれば、設定された垂直方向入射角で所定方向から斜めに光を照射することにより、多方向から照射した場合に較べて液晶パネル基板の表面に形成された配線層や電極層の凹凸形状（以下、表面凹凸構造という。）による反射光や迷光を低減できる。
【００６７】
請求項５によれば、その反射板によって、液晶パネル基板の透過光を外部へ反射させることができるため、観測範囲内に混入する迷光量を低減できる。
【００６８】
請求項７によれば、垂直方向入射角及び／又は平面方向入射角を変更可能に構成することにより、液晶パネル基板の表面凹凸構造やその材質等が変わった場合に、入射光束の入射角を調整して最適な条件で画像を得ることができる。
【００６９】
請求項１１によれば、スペーサの計数装置によりスペーサの散布状態を把握し、その結果に応じて、以降のスペーサの散布状態を制御するためにスペーサ供給手段の供給条件を制御するように構成したので、スペーサの散布状態を調整して好ましい分布密度や分布状態を実現することができるとともに、散布後のスペーサの状態を常時把握できるので、不良品の発生を防止することができ、製品の歩留りを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施形態であるスペーサの計数方法の原理を示す説明斜視図である。
【図２】同実施形態の原理及び作用を示す説明平面図である。
【図３】本発明に係る第２の実施形態であるスペーサの計数装置の概略構造を示す概略構成図である。
【図４】垂直方向入射角θ＝１５度、平面方向入射角φ＝４５度の場合における表面画像（ａ）及びその２値化処理後の処理画像（ｂ）である。
【図５】垂直方向入射角θ＝１５度、平面方向入射角φ＝０度の場合における表面画像（ａ）及びその２値化処理後の処理画像（ｂ）である。
【図６】垂直方向入射角θ＝５０度、平面方向入射角φ＝４５度の場合における表面画像（ａ）及びその２値化処理後の処理画像（ｂ）である。
【図７】従来のリング状照明を用いたスペーサの計数装置によって得られた表面画像（ａ）及びその２値化処理後の処理画像（ｂ）である。
【図８】本発明に係る第３の実施形態であるスペーサの散布装置の全体構成を示す概略構成図である。
【図９】同実施形態におけるスペーサ供給部の構造を示す拡大断面図である。
【図１０】従来のスペーサの計数装置の構造を示す概略構成図である。
【符号の説明】
２０  液晶パネル基板
３０  移動機構
３１  移動テーブル
３２  反射板
３４  照明装置
３５  光ファイバ
３６  照射部
３７  入射角調整機構
３８  電子カメラ
３９  モニタ
４０  画像処理制御装置
θ  垂直方向入射角
φ  平面方向入射角
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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