(57)【要約】【課題】複雑な構造の偏光フィルタ又は駆動機構を用いることなく表示用基板の欠陥を検出可能にすることにある。【解決手段】検査方法は、表示用基板から光検出手段に向かう第１の光による第１の画像信号と、第１の光を表示用基板による偏光角度に対し９０°異なる偏光角度を有する偏光フィルタに通した第２の光による第２の画像信号とを用いて、表示用基板の真の欠陥情報を得ることを含む。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示用基板から光検出手段に向かう第１の光による第１の画像信号と、前記第１の光を前記表示用基板による偏光角度に対し９０°異なる偏光角度を有する偏光フィルタに通した第２の光による第２の画像信号とを用いて、前記表示用基板の真の欠陥情報を得ることを含む、表示用基板の検査方法。
【請求項２】
前記第１及び第２の画像信号の減算処理を行って前記真の欠陥情報を得る、請求項１に記載の検査方法。
【請求項３】
前記表示用基板は、液晶素子層を含む、請求項１又は２に記載の検査方法。
【請求項４】
前記表示用基板は、液晶素子を含まないガラス基板と、該ガラス基板に対向された偏光板とを含む、請求項１から３のいずれか１項に記載の検査方法。
【請求項５】
さらに、前記第１の画像信号を得るときは前記偏光フィルタを前記第１の透過光の光路外の位置に変位させ、前記第２の画像信号を得るときは前記偏光フィルタを前記第１の透過光の光路を遮断する位置に変位させること含む、請求項１から４のいずれか１項に記載の検査方法。
【請求項６】
検査すべき表示用基板を受けるチャックトップと、
前記表示用基板に通電する複数のプローブを備えたプローブユニットと、
前記表示用基板からの光を電気信号として検出する光検出手段と、
前記表示用基板から前記光検出手段に向かう光の通路に出入り可能に配置された偏光フィルタであって前記表示用基板による偏光角度に対し９０°異なる偏光角度を有する偏光フィルタと、
前記表示用基板からの光のうち、前記偏光フィルタに通さない第１の光による第１の画像信号と、前記偏光フィルタに通した第２の光による第２の画像信号とを用いて、前記表示用基板の真の欠陥情報を得る画像処理装置とを含む、表示用基板の検査装置。
【請求項７】
さらに、前記偏光フィルタをこれが前記第１の光の通路に、位置しない第１の位置と、位置する第２の位置とに選択的に変位させる変位機構を含む、請求項６に記載の検査装置。
【請求項８】
前記チャックトップは、受けた表示用基板に光を照射するバックライトを備えている、請求項６又は７に記載の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示パネルやガラス基板等の表示用基板の検査方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示パネルのような表示用基板は、液晶素子を含む画素が正しいか否かの点灯検査をされる。この種の自動点灯検査方法及び装置の１つとして、特許文献１に記載された技術が知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１６０６２８号公報
【０００４】
この従来技術においては、偏光方向を変更可能の偏光フィルタをＣＣＤカメラと表示用基板との間に配置し、表示用基板を透過した光を偏光フィルタに通してＣＣＤカメラで検出する際に、偏光フィルタによる偏光方向を順次変更することにより、見えやすくなる突起や異物等の偏光依存性部を検出している。
【０００５】
【解決しようとする課題】
しかし、この従来技術では、表示用基板を透過した光を偏光フィルタに常に通さなければならないから、ＣＣＤカメラで画像情報を得る際に偏光フィルタによる偏光角度を変更しつつ、表示用基板自体の欠陥を検出しなければならない。このため、偏光フィルタ自体又はその駆動機構の構造が複雑で高価である。
【０００６】
本発明の目的は、複雑な構造の偏光フィルタ又は駆動機構を用いることなく表示用基板の欠陥を検出可能にすることにある。
【０００７】
【解決手段、作用、効果】
本発明に係る検査方法は、表示用基板から光検出手段に向かう第１の光による第１の画像信号と、前記第１の光を前記表示用基板による偏光角度に対し９０°異なる偏光角度を有する偏光フィルタに通した第２の光による第２の画像信号とを用いて、前記表示用基板の真の欠陥情報を得ることを含む。
【０００８】
本発明に係る検査装置は、検査すべき表示用基板を受けるチャックトップと、前記表示用基板に通電する複数のプローブを備えたプローブユニットと、前記表示用基板からの光を電気信号として検出する光検出手段と、前記表示用基板から前記光検出手段に向かう光の通路に出入り可能に配置された偏光フィルタであって前記表示用基板による偏光角度に対し９０°異なる偏光角度を有する偏光フィルタと、前記表示用基板からの光のうち、前記偏光フィルタに通さない第１の光による第１の画像信号と、前記偏光フィルタに通した第２の光による第２の画像信号とを用いて、前記表示用基板の真の欠陥情報を得る画像処理装置とを含む。
【０００９】
第１の光は、偏光フィルタを第１の光の通路外の位置に変位さることにより、得ることができる。これに対し、第２の光は、偏光フィルタをこれが第１の光の通路を遮断する位置に変位させることにより、得ることができる。第１及び第２の画像信号は、それぞれ、第１及び第２の光をＣＣＤカメラのような光検出手段によって検出することにより、得ることができる。
【００１０】
偏光フィルタを経ない第１の光による第１の画像信号は、表示用基板自体の状態を表す基板信号（真の欠陥信号を含む）と、光の乱反射を招く塵埃や傷等の異物の存在を表す異物信号とを含む。しかし、偏光フィルタを経た第２の光による第２の画像信号は、異物信号は含むが、基板信号は含まない。
【００１１】
このため、表示用基板の真の欠陥情報は、第２の画像信号中の異物信号を用いて、第１の画像信号中の異物信号を除去することにより、得ることができる。
【００１２】
本発明によれば、偏光フィルタが、第１の光の通路外となる位置と、第１の光を遮断する位置とに選択的に変位させればよいから、複雑な構造の偏光フィルタや駆動機構を用いることなく表示用基板の真の欠陥を検出することができる。
【００１３】
前記真の欠陥情報は、前記第１の画像信号と第２の画像信号とによる減算処理を行うことにより得ることができる。前記表示用基板は、液晶素子を含むものであってもよいし、液晶素子を含まないガラス基板と、該ガラス基板に対向された偏光板とを含むものであってもよい。
【００１４】
検査装置は、さらに、前記偏光フィルタをこれが前記第１の光の通路に、位置しない第１の位置と、位置する第２の位置とに選択的に変位させる変位機構を含むことができる。また、チャックトップは、受けた表示用基板に光を照射するバックライトを備えていてもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１を参照するに、検査装置１０は、液晶素子を封入した液用表示パネルを表示用基板１２としている。表示用基板１２は、以下の説明では矩形の平面形状を有するものとするが、他の平面形状を有していてもよい。表示用基板１２は、駆動用の通電が行われる複数の電極を矩形の少なくとも２つの辺に対応する箇所に有している。
【００１６】
検査装置１０は、検査すべき表示用基板１２を受けるチャックトップ１４と、チャックトップ１４を変位させる検査ステージ１６と、受けた表示用基板１２に通電するプローブユニット１８と、表示用基板１２を通過した光を電気信号として検出する光検出器２０と、表示用基板１２と光検出器２０との間の光路に出入り可能に配置された偏光フィルタ２２と、偏光フィルタ２２を表示用基板１２と光検出器２０との間の光路に出入り可能させる駆動機構２４と、光検出器２０の出力信号を用いて表示用基板１２の真の欠陥情報を得る画像処理装置２６と、これらの機械装置を収容しているシールドケース２８とを含む。
【００１７】
チャックトップ１４は、受けた表示用基板１２を真空的に吸着する複数の吸着溝を備えた既知のものであり、また受けた表示用基板１２に下方から白色光を照射するバックライトを収容している。
【００１８】
検査ステージ１６は、チャックトップ１４を、Ｘ，Ｙ，Ｚの方向に三次元的に移動させると共に、上下方向（Ｚ方向）へ伸びる軸線θの周りに角度的に回転させるＸ，Ｙ，Ｚ，θのステージに形成されている。
【００１９】
プローブユニット１８は、それぞれが表示用基板１２の電極に押圧される複数接触子３０を有する複数のプローブブロック３２を、表示用基板１２の平面形状に対応した矩形の開口３４を中央領域に有する基板３６に配置している。
【００２０】
接触子３０は、図示の例では、ニードルタイプのプローブであるが、ブレードタイプ、ポゴピンタイプ、バンプタイプ等、他のタイプのものであってもよい。各プローブブロック３２は、接触子３０の先端（針先）が基板３６の開口３４を貫通して基板３６の下方に突出する状態に、基板３６の上面に取り付けられている。
【００２１】
光検出器２０は、ＣＣＤカメラやラインセンサのような既知のカメラであり、表示用基板１２を透過した光を検出して、表示用基板１２の画像を表す電気信号を発生して、画像処理装置２６に出力する。
【００２２】
偏光フィルタ２２は、表示用基板１２を通過する光の偏光角度に対し９０°異なる偏光角度を有する（表示用基板１２による光の偏光角度と同じ方向に振動する光の通過を阻止する）ものであり、表示用基板１２から光検出器２０に入射する光のうち、表示用基板１２を通過した光の振動方向に対し９０°異なる方向に振動する光を通過させる。
【００２３】
偏光フィルタ２２は、駆動機構２４により、偏光フィルタ２２が表示用基板１２から光検出器２０に向かう第１の光を、遮断しない第１の位置と、遮断する第２の位置とに選択的に移動される。
【００２４】
検査時、表示用基板１２は、チャックトップ１４に載置され、バックライトユニットからの光が表示用基板１２を通過する状態にバックライトユニットを維持した状態で各電極が接触子３０に押圧される。この状態で、偏光フィルタ２２が駆動機構２４により第１及び第２の位置に選択的に変位される。
【００２５】
画像処理装置２６は、偏光フィルタ２２が第１の位置に移動されているときの光検出器２０の出力信号と、第２の位置に移動されているときの光検出器２０の出力信号とを基に、第１及び第２の画像信号を発生し、両画像信号を用いて表示用基板１２の真の欠陥情報を求める。
【００２６】
偏光フィルタ２２が第１の位置に移動されていると、表示用基板１２から光検出器２０に向かう第１の光が、偏光フィルタ２２を経ることなく、光検出器２０に入射する。このため、光検出器２０の出力信号は偏光フィルタ２２を経ない第１の光による第１の信号となり、画像処理装置２６は第１の信号に対応する第１の画像信号を発生する。
【００２７】
偏光フィルタ２２が第２の位置に移動されていると、表示用基板１２から光検出器２０に向かう第１の光が偏光フィルタ２２に入射するから、光偏光フィルタ２２を通過した第２の光が検出器２０に入射する。このため、光検出器２０の出力信号は第２の光による第２の信号となり、画像処理装置２６は第２の信号に対応する第２の画像信号を発生する。
【００２８】
偏光フィルタ２２を経ない第１の光による第１の画像信号は、表示用基板１２自体の状態を表す基板信号（真の欠陥信号を含む）と、光の散乱又は乱反射を招く塵埃や傷等、異物の存在を表す異物信号とを含む。
【００２９】
しかし、偏光フィルタ２２を経た第２の光による第２の画像信号は、偏光フィルタ２２が第１の光の振動方向に対し９０°異なる方向に振動する光の通過は許すが、第１の光の振動方向と同じ方向に振動する光の通過を阻止するから、光の散乱又は乱反射に起因する異物信号は含むが、真の欠陥信号を含む基板信号は含まない。
【００３０】
具体的には、図２に示すように、光の通過を許す偏光角度が互いに９０°異なる２つの偏光フィルム４０及び４２をそれぞれ液晶素子層４４の下面及び上面に配置している表示用パネル１２の場合について、以下に説明する。
【００３１】
先ず、チャックトップ１４内のバックライトユニットからの光４６は、白色光であると共に、光軸を中心に３６０°の方向に振動する光成分を含んでいる。
【００３２】
この光４６が水平方向に振動する光成分を通過させる偏光フィルム４０に通されると、偏光フィルム４０を通過する光は水平方向に振動する成分の光となる。
【００３３】
次いで、偏光フィルム４０を通過した光は、液晶素子層４４を通過することにより垂直方向に振動する光に偏光される。
【００３４】
次いで、液晶素子層４４を通過した光は、垂直方向に振動する光成分を通過させる偏光フィルム４２に通される。これにより、表示用基板１２を通過した光４８は、垂直方向に振動する光となる。
【００３５】
表示用基板１２を通過した光４８は、偏光フィルタ２２が第１及び第２の位置のいずれに変位されているかに応じて、光検出器２０に直接入射されるか、垂直方向に振動する光（表示用基板１２を通過した光）の通過を阻止する偏光フィルタ２２を介して光検出器２０に入射される。
【００３６】
偏光フィルタ２２が第１の位置に変位されていると、光４８は偏光フィルタ２２を経ないから、光検出器２０に入射する光は表示用基板１２自体の状態を表す光を含む。
【００３７】
また、光の乱反射を招く塵埃や傷等の異物５０が表示用基板１２に存在すると、表示用基板１２を通過する光又は通過した光が異物５０により、散乱又は乱反射される。このため、異物５０による散乱又は乱反射光５２も光検出器２０に入射する。
【００３８】
これに対し、偏光フィルタ２２が第２の位置に変位されていると、光検出器２０に向かう全ての光が偏光フィルタ２２に入射することになり、しかも偏光フィルタ２２が表示用基板１２による偏光角度と９０°異なる偏光角度を有するから、光４８は偏光フィルタ２２により通過を阻止されるが、散乱又は乱反射光５２のうち水平方向に振動する成分の光５４が偏光フィルタ２２を通過する。このため、光検出器２０には、水平方向に振動する光は入射するが、表示用基板１２を通過して垂直方向に振動する光は入射しない。
【００３９】
上記のことから、画像処理装置２６は、偏光フィルタ２２が第１の位置に変位されていると、表示用基板１２自体の状態を表す基板信号（真の欠陥信号を含む）と、光の乱反射を招く異物の存在を表す異物信号とを含む第１の画像信号を発生する。これに対し、偏光フィルタ２２が第２の位置に変位されていると、画像処理装置２６は、異物信号は含むが、基板信号は含まない第２の画像信号を発生する。
【００４０】
画像処理装置２６は、第２の画像信号中の異物信号を用いて、第１の画像信号中の異物信号を除去することにより、表示用基板１２の真の欠陥情報を求める。具体的には、画像処理装置２６は、第１の画像信号から第２の画像信号を減算することにより、表示用基板１２の真の欠陥情報を求め、求めた欠陥情報をメモリに記憶する。
【００４１】
すなわち、異物５０から光検出器２０に直接入射する光５２と、光５２のうちの偏光フィルタ２２を通過した光５４とは、検査装置１０及び両画像信号内において、同じ座標位置に存在する。このため、第１の画像信号から第２の画像信号を減算すれば、異物信号が除去されて、表示用基板１２の真の欠陥位置を表す欠陥情報を求めることができる。
【００４２】
得られた欠陥情報は、図示しない仕分け装置において、欠陥箇所を有していない正常な表示用基板と、欠陥箇所を有している欠陥表示用基板とに仕分けることに用いられる。
【００４３】
上記のように検査装置１０によれば、偏光フィルタ２２が、表示用基板１２から光検出器２０に向かう光の通路外となる第１の位置と、その光の通路を遮断する第２の位置とに選択的に変位させることにより、表示用基板１２の真の欠陥情報を求めることができるから、複雑な構造の偏光フィルタやその駆動機構を用いることなく表示用基板１２の真の欠陥を検出することができる。
【００４４】
図３に示すように、液晶素子層４４の一方（図では、下面）にのみ偏光フィルム４０を有する表示用基板の場合、縦横に振動する光４６は、先ず、偏光フィルム４０により垂直方向に振動する光成分を除去されて、水平方向に振動する光成分の光が偏光フィルム４０を通過する。
【００４５】
次いで、偏光フィルム４０を通過した光は液晶素子層４４において垂直方向に振動する光成分に偏光されて、表示用基板１２から光検出器２０に指向される。このため、画像処理装置２６は、偏光フィルタ２２が第１の位置に移動されていれば、第１の画像信号を発生し、第２の位置に移動されていれば、第２の画像信号を発生する。
【００４６】
本発明は、表示用基板１２の表面に存在する異物のみならず、図４に示すように表示用基板１２の内部に存在する異物や、光検出器２０の光検出素子の欠陥等の影響を受けない真の欠陥情報を得ることができる。
【００４７】
本発明は、光を表示用基板１２に照射するバックライトユニットを用いる検査技術のみならず、表示用基板１２の背後に反射鏡を配置して、反射光を用いる検査技術にも適用することができる。
【００４８】
本発明は、上記実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない限り、種々変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る検査装置の一実施例を示す図である。
【図２】光の偏光状態の説明図である。
【図３】光の偏光状態の他の説明図である。
【図４】光の偏光状態のさらに他の説明図である。
【符号の説明】
１０  検査装置
１２  表示用基板
１４  チャックトップ
１６  検査ステージ
１８  プローブユニット
２０  光検出器
２２  偏光フィルタ
２４  変位機構
２６  画像処理装置
３０  接触子
５０  異物
【図１】
2004170495.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2004170495.tif 000006