(57)【要約】  本発明は、ガラス基板の品質検査装置に関する。本発明は、波形の発生有無を検査するための照明部の照明がガラス基板だけに透過されるようにし、カメラにガラス基板表面の影映像をより鮮明に撮影されるようにするとともに、前記影映像による波形が種類別発生有無を微分アルゴリズムでより精密に検査できるようにしたものである。これによって、移送ユニットを介して連続的に移送されるガラス基板の品質状態をリアルタイムで検査し、製品に対する品質満足度を向上させるとともに、ガラス基板の品質検査に必要とされる時間を節約することで、連続する蒸着やエッチング、スパッタリングなどのプラズマを用いる工程が迅速に行われるようにする。
2010507801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移送ユニットを介して工程設備に供給する際、そのガラス基板が移送される状態で、インサイチュ検査方式により波形発生有無をリアルタイムに検査するか、又はガラス基板が停止されている際にリアルタイムで波形発生有無を検査する検査ユニットを構成するにおいて、
前記検査ユニットは、
ガラス基板の表面を透過する照明を照射する照明部と、
前記照明部からガラス基板に照明を透過させる際に、前記ガラス基板を透過する照明から発生するガラス基板の表面の影映像を撮影する映像処理部と、
前記映像処理部から撮影した影映像からガラス基板の表面に対する波形発生有無を検査する制御部と、
を含んで構成されることを特徴とするガラス基板の品質検査装置。
【請求項２】
前記照明部は、キセノンランプであることを特徴とする請求項１に記載のガラス基板の品質検査装置。
【請求項３】
前記ガラス基板を透過して生成される基板表面の影映像がより鮮明に現れるように、前記照明部の前方には、照明の照射方向をガラス基板だけに局限させるスリットを結合構成することを特徴とする請求項１に記載のガラス基板の品質検査装置。
【請求項４】
前記スリットを介してガラス基板だけに照射される照明の照射角度は、１８〜２２゜の範囲内であることを特徴とする請求項３に記載のガラス基板の品質検査装置。
【請求項５】
ガラス基板に所定角度で照明を照射し、ガラス基板の表面に対する影映像を獲得する段階と
前記獲得された影映像を波形化する段階と、
前記波形化した影映像を微分アルゴリズムで微分して等間隔に分割する段階と、
前記微分を介して等間隔に分割した影映像にガラス基板の平坦度に対する基準値の境界条件を適用する段階と、
前記適用された境界条件を脱する映像が存在するか否かを検出して波形発生を判断する段階と、
前記判断の結果、波形が発生した場合にその波形種類を選別する段階と、
を含むことを特徴とするガラス基板の品質検査方法。
【請求項６】
前記波形種類の選別は、
境界条件を脱する微分化された影映像の等間隔をカウンタし、
前記カウントされた個数から境界条件を脱する影映像の全体等間隔の幅が狭ければストリーク状の波形として選別することを特徴とする請求項５に記載のガラス基板の品質検査方法。
【請求項７】
前記波形種類の選別は、
境界条件を脱する微分化された影映像の等間隔をカウンタし、
前記カウントされた個数から境界条件を脱する影映像の全体等間隔の幅が広ければシクバンド状の波形として選別することを特徴とする請求項５に記載のガラス基板の品質検査方法。
【請求項８】
前記波形種類の選別は、
境界条件を脱する微分化された影映像の等間隔をカウンタし、
前記カウントされた個数から境界条件を脱する影映像の全体等間隔の幅が繰り返しの周期を有する場合、コード状の波形として選別することを特徴とする請求項５に記載のガラス基板の品質検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜トランジスタ液晶表示装置（ＴＦＴ−ＬＣＤ）に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）及びカラーフィルタ(color filter)を形成するためのガラス基板の波形(Waveness)発生有無を検査するガラス基板の品質検査装置及びその検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜トランジスタ液晶表示装置は、大きく分けて、薄膜トランジスタが形成される下部ガラス基板、カラーフィルタが形成される上部ガラス基板及び下部ガラス基板と上部ガラス基板との間に注入する液晶で構成される。
【０００３】
このような薄膜トランジスタ及びカラーフィルタを形成するためのガラス基板の場合は、その表面において厚さが一定でない波形現象が発生すると、ガラス基板にフィルムの蒸着やエッチングなどが均一に形成されず、薄膜トランジスタ液晶表示装置の液晶により表現される色相に異常が発生する、すなわちディスカラーが生じて製品不良となる。
【０００４】
そこで、従来では、ガラス基板を工程チャンバに入れて蒸着やエッチング、スパッタリングなどのプラズマを用いる工程を実行する前に、ガラス基板に対する全般的な品質検査を行うことになる。
【０００５】
しかし、従来のガラス基板表面に対する波形検査は、観測者ごとに観測結果が異なるなど、正確な観測を行うことができなかった。
【０００６】
一例として、従来ガラス基板に対する波形発生有無を検査する技術は、ガラス基板を垂直に立てた状態において光源をガラス基板に照射し、前記ガラス基板を光源と平行な状態で、僅かに傾斜(tilt)させることによって、前記ガラス基板の反対側に位置するスクリーンにガラス基板の影が生じる。
【０００７】
次に、上記スクリーンに投影される影から波形が発生する部分と波形が発生しない部分との透過率差（または光の位相差）が生じ、白くあるいは多少黒く屈曲した部分が現れ、これを作業者の目によって波形発生有無を判別することになる。
【０００８】
しかし、上記の波形検査は、インサイチュ検査が不可能であるため全数検査を行わなければならなく、それに、波形検査が作業者の目で直接判別するため工程時間が長くなるなど、波形検査の信頼性が大きく低下する短所がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明は上記のような従来の問題点を解決するために案出されたものであって、波形発生有無を検査するための照明部の照明がガラス基板だけに透過されるようにしたガラス基板の品質検査装置及びその検査方法を提供することに目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するためのガラス基板の品質検査装置は、移送ユニットを介して工程設備に供給する際、そのガラス基板が移送される状態でリアルタイムにインサイチュ検査方式により波形発生有無を検査するか、又はガラス基板が停止した際にリアルタイムで波形発生有無をチェックする検査ユニットを構成するにおいて、前記検査ユニットは、前記ガラス基板の表面を透過する照明を照射する照明部と、前記照明部によってガラス基板に照明透過時、前記ガラス基板を透過する照明から発生するガラス基板の表面の影映像を撮影する映像処理部と、前記映像処理部から撮影した影映像によってガラス基板の表面に対する波形発生有無を検査する制御部とを含む。
【００１１】
他の一例として、前記照明部は、キセノンランプ(Xe Lamp)であることを特徴とする。
【００１２】
また他の一例として、前記ガラス基板を透過して生成される基板表面の影映像がより鮮明に表れるように、前記照明部の前方には照明の照射方向をガラス基板だけに局限させるスリットを結合構成することを特徴とする。
【００１３】
また他の一例として、前記スリットによりガラス基板だけに照射される照明の照射角度θは１８〜２２゜の範囲内であることを特徴とする。
【００１４】
そして、前記ガラス基板の品質検査装置によって実現される検査方法は、ガラス基板に所定角度で照明を照射してガラス基板の表面に対する影映像を獲得する段階と、前記獲得された影映像を波形化させる段階と、前記波形化された影映像を微分アルゴリズムで微分して等間隔に分割する段階と、前記微分により等間隔に分割される影映像にガラス基板の平坦度に対する基準値の境界条件を適用させる段階と、前記適用した境界条件を脱する映像の存在有無を検出して波形発生を判断する段階と、前記判断の結果によって、波形が発生された場合のその波形種類を選別する段階とを含む。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、カメラにガラス基板表面の影映像をより鮮明に撮影されるようにするとともに 、前記影映像に伴う波形種類別発生有無を微分アルゴリズムによりさらに精密に検査することで、移送ユニットから連続的に移送されるガラス基板の品質状態をリアルタイムで検査して製品に対する品質満足度を向上させるとともに、ガラス基板の品質検査のために必要とされる時間を節約し、連続する蒸着やエッチング、スパッタリングなどプラズマを用いる工程が迅速に行われることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係るガラス基板の品質検査装置に対する全体構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る照明部にスリットが適用された状態の正面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る横方向からガラス基板の品質を検査する状態の平面概略図である。
【図４】本発明によって検査される波形の種類であって、ストリーク(Streak)状の波形の波形図である。
【図５】本発明によって検査される波形の種類であって、シクバンド(Thick Band)状の波形の波形図である。
【図６】本発明によって検査される波形の種類であって、コード(Cord)状の波形の波形図である。
【図７】本発明の実施形態に係るガラス基板にストリーク状の波形が発生した状態を示す実験による検出波形図である。
【図８】本発明の実施形態に係るガラス基板にシクバンド状の波形が発生した状態を示す実験による検出波形図である。
【図９】本発明の実施形態に係るガラス基板にコード状の波形が発生した状態を示す実験による検出波形図である。
【図１０】本発明の実施形態に係るガラス基板にストリーク状の波形とシクバンド状の波形が同時に発生いた状態を示す実験による検出波形図である。
【図１１】本発明の実施形態に係るガラス基板の品質検査方法を示すフローチャートである。
【図１２】本発明のほかの実施形態に係る縦方向からガラス基板の品質を検査する状態の平面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、添付された図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。図１は本発明の実施形態に係るガラス基板の品質検査装置に対する全体構成図であり、図２は本発明の実施形態に係る照明部にスリットが適用された状態の正面図であり、図３は本発明の実施形態に係る横方向からガラス基板の品質を検査する状態の平面概略図を示すものである。
【００１８】
図４は本発明により検査される波形の種類であって、ストリーク状の波形の波形図であり、図５は本発明により検査される波形の種類であって、シクバンド状の波形の波形図であり、図６は本発明により検査される波形の種類であって、コード状の波形の波形図である。
【００１９】
図７は本発明の実施形態に係るガラス基板にストリーク状の波形が発生した状態を示す実験による検出波形図であり、図８は本発明の実施形態に係るガラス基板にシクバンド状の波形が発生した状態を示す実験による検出波形図であり、図９は本発明の実施形態に係るガラス基板にコード状の波形が発生した状態を示す実験による検出波形図であり、図１０は本発明の実施形態に係るガラス基板にストリーク状の波形とシクバンド状の波形とが同時に発生した状態を示す実験による検出波形図を示すものである。
【００２０】
図１ないし図１０に示すように、本発明の実施形態に係る有機基板品質検査装置は、薄膜トランジスタ液晶表示装置の製造のための蒸着、エッチング、スパッタリング工程などのプラズマを用いる工程設備のそれぞれの流入側ゲートバルブ前方に設けられ、ローラからなる移送ユニット１により移送されるガラス基板２の波形発生有無をインサイチュ検査方式でリアルタイムに検査、又はガラス基板２が停止されている際のその波形発生有無をリアルタイムで検査するためのものであって、照明部１０、映像処理部２０、そして制御部３０を含む検査ユニットから構成される。
【００２１】
前記照明部１０は、ガラス基板２の表面を透過する照明を照射するキセノンランプであって、前記ガラス基板２が移送できるようにローラで構成されている移送ユニット１の下側に所定角度θで設けられ、その前方にはガラス基板２の表面だけに照明の照射が行われるように案内するスリット１１が構成されている。
【００２２】
前記映像処理部２０は、ＣＣＤカメラモジュールであって、前記照明部１０によってガラス基板２の表面に照明透過が行われる際に、前記ガラス基板２の表面を透過する照明から発生する前記ガラス基板２表面の影映像が撮影されるように、前記移送ユニット１の上側に構成されている。
【００２３】
前記制御部３０は、前記照明部１０と映像処理部２０とを制御するものであって、前記映像処理部２０から撮影された影映像を入力した後、図４ないし図１０に示すように、ガラス基板２の表面に対する波形発生有無及びその波形の種類を微分アルゴリズムで検査するように構成されていて、その内部のメモリにはガラス基板２の平坦度に対する境界条件Ｓ、Ｓ’を適用する基準値が設定されて保存されている。
【００２４】
このように構成された本発明の実施形態に対する作用を、添付の図１ないし図１０とともにガラス基板の品質検査方法を示す添付の図１１を参照して説明する。
【００２５】
まず、ローラで構成される多段の移送ユニット１を介して薄膜トランジスタ液晶表示装置の製造のための蒸着、エッチング、スパッタリング工程などのプラズマを用いる工程設備に、ガラス基板２を移送させたり停止させたりする。
【００２６】
このとき、前記移送ユニット１の下端には、所定の照射角度（θ；２０゜）を設けられ、その前方にはスリット１１が結合されたキセノンランプの照明部１０から照明を照射する場合、前記照明は前記スリット１１によりガラス基板２の表面だけにその照射が行われるので反対面に透過される。
【００２７】
これによって、前記ガラス基板２の上面に透過される照明により影映像が現われ、前記影映像は前記移送ユニット１の上側に位置する映像処理部２０、すなわち、ＣＣＤカメラに撮影され、制御部３０に伝送される。
【００２８】
次に、前記制御部３０は、前記撮影された影映像を波形化した後、これを微分アルゴリズムで微分して等間隔に分割するとともに、前記波形化された影映像からガラス基板２の平坦度に対する基準値の境界条件Ｓ、Ｓ’を適用することで、前記適用された境界条件Ｓ、Ｓ’を脱する映像が存在するか否かを検出して波形の発生を判断し、その波形の種類を選別することになる。
【００２９】
すなわち、前記制御部３０は、微分されて等間隔に分割される影映像が既設定された境界条件Ｓ、Ｓ’を脱した部分が存在するか否かを検出した後、その検出された境界条件Ｓ、Ｓ’の以外の領域で等間隔の個数を演算し、図４ないし図６に示すように、ガラス基板２の表面にストリーク状の波形(Streak Type Waveness)、シクバンド状の波形(Thick Band Type Waveness)、またはコード状の波形(Cord Waveness)の発生有無を検査することになる。
【００３０】
これをさらに詳しく説明すると、まず、ガラス基板２の表面にストリーク状の波形が発生した場合の検査としては、図４ないし図１０に示すように、制御部３０は微分化されて等間隔に分割した影映像に、既設定の境界条件Ｓ、Ｓ’を脱した部分が存在した場合、前記制御部３０は境界条件Ｓ、Ｓ’を脱して微分化された影映像の等間隔をカウントすることになる。
【００３１】
このとき、図４及び図７に示すように、前記カウントされた個数から境界条件Ｓ、Ｓ’を脱した影映像の全体等間隔の幅が狭い場合、前記制御部３０はガラス基板２の表面にストリーク状の波形が発生したものとして検出する。
【００３２】
次に、図５及び図８に示すように、前記カウントされた個数から境界条件Ｓ、Ｓ’を脱する影映像の全体等間隔の幅が広い場合、前記制御部３０はガラス基板２の表面にシクバンド状の波形が発生したものとして検出する。
【００３３】
次に、図６及び図９に示すように、前記カウントされた個数から境界条件Ｓ、Ｓ’を脱する影映像の全体等間隔の幅が繰り返しの周期を有している場合、前記制御部３０はガラス基板２の表面にコード状の波形が発生したものとして検出することになる。
【００３４】
このとき、図４、図５及び図１０に示すように、前記カウントされた個数から境界条件Ｓ、Ｓ’を脱する影映像の全体等間隔の幅が狭く分布されたり、その全体等間隔の幅が広く分布されたりする現象が同時に現われる場合、前記制御部３０はガラス基板２の表面にストリーク状の波形とシクバンド状の波形とが同時に発生したものとして検出することになる。
【００３５】
一方、図１２は縦方向からガラス基板の品質を検査する場合の平面概略図を示す本発明の他の実施形態であって、これはガラス基板２を移送するローラからなる多段の移送ユニット１の一段を除去した後、その除去された部分に縦方向から照明部１０と映像処理部２０及び制御部３０を含む検査ユニット１００を設けたものであって、これによってガラス基板２に対する波形発生有無を縦方向からも検出することができるようにする。
【００３６】
すなわち、本発明は、図３及び図１２に示すように、ガラス基板２の表面に対する波形発生有無を横方向及び縦方向から検出することができるので、前記ガラス基板２の品質検査をさらに精密に行うことができる。
【００３７】
以上、本発明の実施形態と同一部分に対しては同一符号を付し、その説明を省略する。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、カメラにガラス基板表面の影映像をより鮮明に撮影されるようにするとともに、前記影映像による波形種類別発生有無を微分アルゴリズムでより精密に検査することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１  移送ユニット
２  ガラス基板
１０  照明部
１１  スリット
２０  映像処理部
３０  制御部
【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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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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