(57)【要約】ディスプレイパネル（10）を検査する方法および装置は、センサ素子を有する画像獲得装置（20）によって、ディスプレイ素子を有する複数のディスプレイパネル（30）の一部の画像を取り込み、各画像が、概ね第2数のセンサ素子によって取り込まれた概ね第1数のディスプレイ素子の画像を含み、第1数が第2数とは異なり、各画像が実質的にモアレ現象パターンを含む段階と、複数のディスプレイパネルの一部の画像を組み合わせてモアレ現象パターン参照を含む参照画像を形成する段階と、ディスプレイ素子を有する試料ディスプレイパネルの一部の試料画像を画像獲得装置によって取り込み、試料画像が、概ね第2数のセンサ素子によって取り込まれた試料ディスプレイ上の概ね第1数のディスプレイ素子の画像を含む段階とを含む。
2004534949.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイパネルを検査するための方法であって、
センサ素子を有する画像獲得装置によって、ディスプレイ素子を有する複数のディスプレイパネルの一部の画像を取り込み、各画像が、概ね第2数のセンサ素子によって取り込まれた概ね第1数のディスプレイ素子の画像を含み、第1数が第2数とは異なり、画像獲得装置が、複数のディスプレイパネルのそれぞれに対して指定された向きに位置しており、各画像が実質的にモアレ現象パターンを含む段階と、
複数のディスプレイパネルの一部の画像を組み合わせてモアレ現象パターン参照を含む参照画像を形成する段階と、
ディスプレイ素子を有する試料ディスプレイパネルの一部の試料画像を画像獲得装置によって取り込み、試料画像が、概ね第2数のセンサ素子によって取り込まれた試料ディスプレイ上の概ね第1数のディスプレイ素子の画像を含み、画像獲得装置が、試料ディスプレイパネルに対して指定された向きに位置しており、試料画像が試料モアレ現象パターンを含む段階と、
試料画像と参照画像とを組み合わせて試料画像の試料モアレ現象パターンを抑制し、試験画像を形成する段階と、
試験画像を検査することによって試料ディスプレイパネルの一部におけるディスプレイ素子の欠陥を判定する段階と、
ディスプレイ素子の欠陥に応じて試料ディスプレイパネルを不合格にするかどうかを判定する段階とを含む方法。
【請求項２】
モアレ現象パターンは、ディスプレイ素子間の境界が十分にサンプリングされない結果である、請求項1記載の方法。
【請求項３】
ディスプレイ要素が第1の幅を有し、境界が第2の幅を有し、かつ
第1の幅が第2の幅よりも大きい、請求項2記載の方法。
【請求項４】
第1の幅が、第2の幅の約10倍未満である、請求項3記載の方法。
【請求項５】
試料画像と参照画像とを組み合わせる段階が、引算、足算、マスキング、割算の群から選択される演算を試料画像および参照画像に対して実行する段階を含む、請求項2記載の方法。
【請求項６】
ディスプレイが、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、OLEDディスプレイのクラスから選択される、請求項3記載の方法。
【請求項７】
平面パネルディスプレイを検査するための方法であって、
各画像がモアレ現象パターンを含む、複数の平面パネルディスプレイの特定の部分の画像を取り込む段階と、
画像を組み合わせて参照モアレ現象パターンを含む参照画像を形成する段階と、
モアレ現象パターンを含む、試料平面パネルディスプレイの特定の部分の試料画像を取り込む段階と、
試料画像と参照画像とを組み合わせて試料画像の試料モアレ現象パターンを抑制し、試験画像を形成する段階と、
試験画像を検査することによって試料平面パネルディスプレイの欠陥を判定する段階とを含む方法。
【請求項８】
試料画像と参照画像とを組み合わせる段階が、モアレ現象パターンから参照モアレ現象パターンを引算する段階を含む、請求項7記載の方法。
【請求項９】
試料画像と参照画像とを組み合わせる段階が、加重引算、足算、スケーリング、割算、掛算の群から選択される演算を含む、請求項7記載の方法。
【請求項１０】
モアレ現象パターンは、試料平面パネルディスプレイの特定の部分の要素が十分にサンプリングされないことによって形成される、請求項8記載の方法。
【請求項１１】
素子が、ディスプレイ素子およびディスプレイ素子間の境界を含み、かつ
欠陥を判定する段階が、ディスプレイ素子の欠陥を判定する段階を含む、請求項10記載の方法。
【請求項１２】
ディスプレイ素子間の境界の幅が、試料平面パネルディスプレイ上のディスプレイ素子の幅よりも小さい、請求項11記載の方法。
【請求項１３】
ディスプレイ素子の幅が、ディスプレイ素子間の境界の幅の10倍以上である、請求項12記載の方法。
【請求項１４】
平面パネルディスプレイを検査するための装置であって、
画像獲得装置と、
画像獲得装置に結合したプロセッサと、
画像獲得装置およびプロセッサに結合した有形媒体とを含み、有形媒体は、
複数の平面パネルディスプレイの特定の部分の画像の、モアレ現象パターンを含む各画像を、画像獲得装置により取込み開始するようプロセッサに指示するコードと、
画像を組み合わせて参照モアレ現象パターンを含む参照画像を形成するようプロセッサに指示するコードと、
モアレ現象パターンを含む試料平面パネルディスプレイの特定の部分の試料画像を、画像獲得装置により取込み開始するようプロセッサに指示するコードと、
試料画像と参照画像とを組み合わせて試料画像の試料モアレ現象パターンを抑制し、試験画像を形成するようプロセッサに指示するコードと、
試験画像を検査することによって試料平面パネルディスプレイの欠陥を判定するようプロセッサに指示するコードとを含む装置。
【請求項１５】
試料画像と参照画像とを組み合わせるようプロセッサに指示するコードが、モアレ現象パターンから参照モアレ現象パターンを引算するようプロセッサに指示するコードを含む、請求項14記載の装置。
【請求項１６】
モアレ現象パターンは、試料平面パネルディスプレイの特定の部分上の素子が十分にサンプリングされないことに応じて形成される、請求項14記載の装置。
【請求項１７】
各素子がディスプレイの壁によって分割されており、かつ
欠陥を判定するようプロセッサに指示するコードが、ディスプレイ素子の欠陥を判定するようプロセッサに指示するコードを含む、請求項16記載の装置。
【請求項１８】
ディスプレイの壁が、ディスプレイ素子の厚さの2分の1以下の厚さを有する、請求項17記載の装置。
【請求項１９】
ディスプレイ素子が副画素を含む、請求項18記載の装置。
【請求項２０】
ディスプレイの壁が、ディスプレイ素子の厚さの10分の1以下の厚さを有し、かつ
ディスプレイ素子が液晶素子を含む、請求項17記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
これは、すべての目的において参照として組み入れられる、2001年7月5日に出願された非仮出願第60/303601号である。
【０００２】
発明の背景
本発明は自動検査システムに関する。特に、本発明は、基板の各部を検査するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
基板の自動化された視覚的検査は、冗談を交えて「未来」の技術と呼ばれている。すなわち、視覚検査技術は、現在ではなく未来でしか実現できない技術である。基板の信頼できる視覚検査が現在では実現できないことには多数の理由がある。これらの理由には、必要とされることの多い高解像度センサアレイが経済的に実現不可能であること、欠陥のみを強調する画像の獲得が実質的に不可能であることが含まれる。
【０００４】
一例として、ディスプレイ検査システムの分野では、検査すべきディスプレイは、1900x1200、1600x1200のような多数のディスプレイ画素を有することが多い。さらに、上述の高解像度ディスプレイでは、そのようなディスプレイが従来のRGB型ディスプレイである場合、各画素は3つもの色副画素を含む。したがって、ディスプレイは上記の1600x1200解像度を有することができるが、発明者には、このようなディスプレイの有効検査解像度はこれよりもずっと高いことが分かった。たとえば、1600x1200ディスプレイは実際には4800副画素の水平解像度を有し、少なくとも4800x1200の有効解像度を与える。したがって、検査のためにこのようなディスプレイの画像を獲得するには高解像度のカメラが必要である。
【０００５】
これに対して、市販の高解像度CCDカメラは通常、1900x1200、4096x4096（4Kx4K）などの解像度を必要とする。このことから、発明者には、このような基板の検査には高解像度のカメラを使用するよりも低解像度のカメラを使用した方が有利であることが分かった。たとえば、高解像度のカメラは、より低い解像度（たとえば、1Kx1Kまたは2Kx2K）を有するカメラに必要とされない特別の動作要件を有することが多い。さらに、低解像度のカメラは通常、高解像度のカメラよりもずっと安価である。たとえば、2Kx2Kセンサカメラの価格は4Kx4Kカメラの価格の4分の1未満であると考えられる。
【０００６】
さらに問題を複雑にすることには、液晶ディスプレイのような現在のディスプレイは通常、各副画素を囲む細く黒い境界を有する。業界では、副画素を囲む細く黒い境界は、このようなディスプレイのコントラスト比を向上させるのを助け、互いに隣接するディスプレイ副画素間のわずかなずれを隠す助けになると考えられている。このような黒い境界は通常、幅および高さがディスプレイ副画素よりもずっと小さく、たとえば、ディスプレイ副画素の幅の10分の1未満である。他の態様では、相対サイズが異なる場合がある。
【０００７】
図6は、検査すべき例示的なディスプレイ画素を示している。図を見ると分かるように、1つのディスプレイ画素600は、概ね方形であり、現在一辺当たり80ミクロンから100ミクロンの範囲である。図示のように、ディスプレイ画素600は通常、赤表示素子、緑表示要素、および青表示素子を表す副画素610〜630を含む。これらの副画素は、ディスプレイ上では黒く見えるセルウォールによって分離されており、したがって、副画素は細く黒い境界によって分離されているように見える。たとえば、図6では副画素610〜630はセルウォール領域640〜650によって分離されている。この態様では、副画素610などの副画素と、640などのセルウォール領域との幅の比は約10:1である。副画素とセルウォールとの関係を示すより詳細な図が、本特許出願の現在の譲受人に譲渡された米国特許第5754678号に記載されている。
【０００８】
発明者には、副画素を囲む細く黒い境界を検査するのではなく副画素自体を検査するだけでよいことが分かっている。しかし、発明者には、このような細く黒い境界が副画素の検査に干渉することが分かっている。具体的には、2つのカメラ画素が図6に示されているように各副画素を取り込み、ナイキストサンプリング原則を実現する場合、この場合も細く黒い境界を取り込む際にエイリアシングが起こる。その結果、細く黒い境界は、ディスプレイの取り込まれたフレーム上にモアレ現象（moire artifact）パターンとして現れる。発明者は、このモアレ現象パターンを低空間周波数アンジュレーション、すなわち、画面上に水平方向に現れる「ビート周波数」と画像上の垂直方向に現れる通常異なるビート周波数とによって特徴付けることができることを見出した。モアレ現象は、ディスプレイ上の「欠陥」とはみなされず、準反復的である場合もある。
【０００９】
したがって、発明者は、自動検査のためにディスプレイの画像を取り込む際に、取り込まれた画像上のこのモアレ現象がディスプレイの検査に干渉することを見出した。すなわち、明るい画素、暗い画素のような、ディスプレイ上の真の欠陥のみを強調するディスプレイの画像を取り込むことはできない。
【００１０】
上記のことを考慮すると、上述の欠点をなくした、検査のためのディスプレイの画像を取り込む方法および装置が望ましい。
【発明の開示】
【００１１】
発明の概要
本発明は基板の検査に関する。具体的には、本発明は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなどのディスプレイ基板の検査に関する。
【００１２】
本発明の一局面によれば、ディスプレイパネルを検査する方法が開示される。1つの技術は、センサ素子を有する画像獲得装置によって、ディスプレイ素子を有する複数のディスプレイパネルの一部の画像を取り込み、各画像が、概ね第2数のセンサ素子によって取り込まれた概ね第1数のディスプレイ素子の画像を含み、第1数が第2数とは異なり、画像獲得装置が、複数のディスプレイパネルのそれぞれに対して、指定された向きに位置しており、各画像が実質的にモアレ現象パターンを含む段階と、複数のディスプレイパネルの一部の画像を組み合わせてモアレ現象パターン参照を含む参照画像を形成する段階とを含む。さらに、他の技術は、ディスプレイ素子を有する試料ディスプレイパネルの一部の試料画像を画像獲得装置によって取り込み、試料画像が、概ね第2数のセンサ素子によって取り込まれた試料ディスプレイ上の概ね第1数のディスプレイ素子の画像を含み、画像獲得装置が、試料ディスプレイパネルに対して指定された向きに位置しており、試料画像が試料モアレ現象パターンを含む段階と、試料画像と参照画像を組み合わせて試料画像の試料モアレ現象パターンを抑制し、試験画像を形成する段階とを含む。試験画像を検査することによって試料ディスプレイパネルの一部におけるディスプレイ素子の欠陥を判定する段階、およびディスプレイ素子の欠陥に応じて試料ディスプレイパネルを不合格にするかどうかを判定する段階を様々なシステムで実行することもできる。
【００１３】
本発明の他の局面によれば、平面パネルディスプレイを検査する方法が開示される。このプロセスは、各画像がモアレ現象パターンを含む、複数の平面パネルディスプレイの特定の部分の画像を取り込む段階と、画像を組み合わせて参照モアレ現象パターンを含む参照画像を形成する段階と、モアレ現象パターンを含む、試料平面パネルディスプレイの特定の部分の試料画像を取り込む段階とを含んでいてもよい。さらに、このプロセスは、試料画像と参照画像を組み合わせて試料画像の試料モアレ現象パターンを抑制し、試験画像を形成する段階と、試験画像を検査することによって試料平面パネルディスプレイの欠陥を判定する段階とを含んでいてもよい。
【００１４】
本発明の他の局面によれば、平面パネルディスプレイを検査する装置が記載される。このシステムは、画像獲得装置と、画像獲得装置に結合したプロセッサと、画像獲得装置およびプロセッサに結合した有形媒体とを含んでいてもよい。有形媒体は、複数の平面パネルディスプレイの特定の部分の画像の、モアレ現象パターンを含む各画像を、画像獲得装置により取込み開始するようプロセッサに指示するコードと、画像を組み合わせて参照モアレ現象パターンを含む参照画像を形成するようプロセッサに指示するコードと、モアレ現象パターンを含む試料平面パネルディスプレイの特定の部分の試料画像を、画像獲得装置により取込み開始するようプロセッサに指示するコードとを含んでいてもよい。さらに、有形媒体には、試料画像と参照画像を組み合わせて試料画像の試料モアレ現象パターンを抑制し、試験画像を形成するようプロセッサに指示するコードと、試験画像を検査することによって試料平面パネルディスプレイの欠陥を判定するようプロセッサに指示するコードも含まれうる。
【００１５】
本発明をより完全に理解するために、添付の図面を参照する。これらの図面が本発明の範囲を制限するとはみなされないことを理解していただいたうえで、本発明の本明細書に記載の態様と本明細書で理解される最良の態様について、添付の図面を用いることによってさらに詳しく説明する。
【００１６】
特定の態様の説明
図1は、本発明の一態様を示している。図1は、コンピュータシステム15、センサ20、被加工物30、足場40を含むシステム10を示している。
【００１７】
この態様では、センサ20は通常、CCDカメラ、CMOSカメラ、ラインスキャンカメラなどのカメラである。センサ20は、通常は可視スペクトルにおいて被加工物の画像を取り込むのに用いられる。他の態様では、センサ20は、赤外線、紫外線、またはX線を含む他の波長において被加工物30の画像を取り込むのに用いることができる。
【００１８】
被加工物30は、液晶ディスプレイパネル、プラズマディスプレイ、半導体上の液晶、平面CRTなどの平面パネルディスプレイであってよい。本態様では、被加工物30は、コンピュータ、家庭用娯楽システム、消費者電子装置などに用いられる平面パネルディスプレイを含んでいてもよい。このような平面パネルディスプレイには、液晶（LC）、プラズマ、有機エレクトロルミネセンス（OEL）材料などを用いたディスプレイが含まれうる。一態様では、ディスプレイは、通常規則的なアレイ等で配置されるいくつかのディスプレイパネルを通常含む。他の態様では、被加工物30は半導体、ウェブ、または光学検査が望ましい他の任意の品目であってよい。
【００１９】
図1に示されているように、被加工物30は通常、足場40上に取り付けられる。図示のように、足場40は通常、ｘ方向、y方向においてセンサ20に対する位置を変更することができ、センサ20に対して回転させることもできる。他の態様では、足場40をセンサ20に対して6度自由に移動させることができる。それに加えて、またはその代わりに、センサ20を被加工物30に対して6度以内で自由に移動させることもできる。
【００２０】
図2は、本発明の各態様による代表的なコンピュータシステム200のブロック図である。
【００２１】
本態様では、コンピュータシステム200は通常、モニタ210、コンピュータ220、ユーザ入力装置230、センサ240（およびセンサインタフェース）、ネット被加工物インタフェース250などを含む。
【００２２】
本態様では、ユーザ入力装置230は通常、キーボード、コンピュータマウス、トラックボール、トラックパッド、ワイヤレスリモートなどとして実現される。ユーザ入力装置230は通常、ユーザがモニタ210上に現れるオブジェクト、アイコン、テキストなどを選択するのを可能にする。
【００２３】
ネット被加工物インタフェース250の態様は通常、イーサネットカード、モデム（電話、衛星、ケーブル、ISDN）、（非同期）DSL（Digital Subscriber Line）ユニットなどを含んでいる。ネット被加工物インタフェース250は通常、図示のようにコンピュータネット被加工物に結合している。他の態様では、ネット被加工物インタフェース250は、コンピュータ220のマザーボード上に物理的に一体化していてもよく、ソフトDSLなどのソフトウェアプログラムであってもよい。
【００２４】
コンピュータ220は通常、プロセッサ260、ランダムアクセスメモリ（RAM）270などのメモリ記憶装置、ディスクドライバ280のような広く利用されているコンピュータ構成要素と、これらの構成要素を相互接続するシステムバス290とを含んでいる。
【００２５】
一態様では、コンピュータ220は、アドバンスドマイクロデバイス社（Advanced Micro Devices, Inc.）から市販されているAthlonXP(商標)マイクロプロセッサやOpteron(商標)マイクロプロセッサのようなx86ベースのマイクロプロセッサを有するPC互換コンピュータである。さらに、本態様では、コンピュータ220は通常、マイクロソフトコーポレーション（Microsoft Corporation）から市販されているWindowsXP、WindowsNTなどのWindows(商標)オペレーティングシステムを含む。
【００２６】
RAM 270およびディスクドライブ280は、データ、オーディオ／ビデオファイル、コンピュータプログラム、ブラウザソフトウェア、本明細書に記載されている発明の態様、データベースなどを記憶する有形媒体の例である。他の種類の有形媒体には、フロッピィディスク、取外し可能ハードディスク、CD-ROMおよびバーコードなどの光学記憶装置、フラッシュメモリ、読取り専用メモリ（ROM）、電池駆動揮発メモリなどの半導体メモリが含まれる。
【００２７】
本態様では、コンピュータシステム200は、HTTPプロトコル、TCP/IPプロトコル、RTP/RTSPプロトコルのようなネット被加工物上の通信を可能にするソフトウェアを含んでいてもよい。本発明の他の態様では、他の通信ソフトウェアおよび転送プロトコル、たとえば、IPX、UDPなどを使用することもできる。
【００２８】
図2は、本発明を実現するためのコンピュータシステム類型を表している。当業者には、他の多数のハードウェア構成およびソフトウェア構成が本発明と一緒に使用するのに適していることが容易に明らかになろう。たとえば、Intel Corporationから市販されているPentium4(商標)、Itanium(商標)、その他のマイクロプロセッサ、モトローラ社（Motorola, Inc.）から市販されているPowerPC G3(商標)マイクロプロセッサ、G4(商標)マイクロプロセッサ、トランスメタ（Transmeta）から市販されているCrusoe(商標)マイクロプロセッサのような他の種類のプロセッサが考えられる。さらに、Solaris、LINUX、UNIX、アップルコンピュータコーポレーション（Apple Computer Corporation）から市販されているMAC OSのような他のオペレーティングシステムを用いることができる。
【００２９】
一態様では、コンピュータシステム200は、標準シングルボードコンピュータまたは適切な周辺装置を含む専用コンピュータボードとして実現することができる。この他に、オンボード処理を実行するプロセッサを組み込んだ「スマート」カメラを用いることもできる。画像獲得装置は、CCD素子のアレイを有するCCDカメラとして実現される。他の態様では、CMOSカメラ、ラインスキャンカメラのような他の種類の画像獲得装置を用いることができる。
【００３０】
図3Aおよび3Bは、本発明の態様によるブロック図を示している。
【００３１】
まず、段階300で、被加工物30がカメラ20に対して位置決めされる。この位置データは後で使用できるように記録される。他の態様では、被加工物30は、カメラ20に対して所定の位置に位置決めされる。被加工物30の隅または穴を用いた位置合わせ、光学的な位置合わせマークを用いた位置合わせ、電子プローブおよびパッドを用いた位置合わせのような、いくつかの位置決め技術を用いてカメラ20と被加工物30の相対位置を判定することができる。
【００３２】
次に、段階310で、被加工物30は通常、被加工物30のディスプレイ画素を作動させる駆動源に電気的に結合している。いくつかの技術を用いて被加工物30の画素を作動させることができ、たとえば、一態様では、すべての目的において参照として組み入れられる米国特許第5081687号で論じられているように、本発明の譲受人によって発明された技術を使用することができる。
【００３３】
次に、カメラ20は段階320で、被加工物30の一部の画像を獲得する。上述のように、本態様では、被加工物30は、1600x1200のような多数のディスプレイ画素を含むディスプレイであってよい。さらに、このようなディスプレイが従来のRGB型ディスプレイである場合、各画素は3つもの色副画素を含む場合がある。したがって、本発明の各態様によって検査されるディスプレイの解像度はかなり高く、たとえば、水平方向の副画素が4800個で垂直方向の副画素が1200個、すなわち4800x1200である。
【００３４】
本態様では、カメラ20は、画像全体を一度に取り込むわけではなく、被加工物30の一部のみを取り込む。この態様では、低解像度のカメラを用いて被加工物30の画像が獲得される。これは、低解像度のカメラは、高解像度のカメラよりも費用効果が高いからである。
【００３５】
上述のように、本発明のこの態様では、カメラ20の解像度と、被加工物30の、カメラ20によって取り込まれる部分におけるディスプレイ素子の数は異なる。言い換えれば、通常、ディスプレイ画素（および／またはディスプレイ副画素）とセンサ素子は一致しない。具体的には、正しい光学機器を用いた場合、検査中のディスプレイの1つのディスプレイ画素（または副画素）ごとに（カメラの）2つのセンサ素子を一致させることによってナイキストサンプリング理論が実現されることを概ね保証することができる。たとえば、水平方向に400個の副画素を検査するには、カメラ200は少なくとも800個の水平画素を使用しなければならない。
【００３６】
上述のように、現在のRGB型ディスプレイでは、各副画素は通常、ディスプレイ副画素自体の幅の10分の1未満でありうる細く黒い境界に囲まれる。このことを考慮して、センサ素子はディスプレイ副画素に対して2:1の比を有することがあるが、センサ素子と黒い境界との比は一致しない。たとえば、図6に示されているように、センサ素子とディスプレイ副画素の比が2:1である場合でも、黒い境界がディスプレイ副画素の幅の約10分の1である場合、比は、それぞれの黒い境界ごとにセンサ素子約0.2個、すなわち、0.2:1になる。このような比は、ナイキストに必要な2:1の比よりもかなり小さく、黒い境界は十分にサンプリングされない。他の態様では、細く黒い境界は通常、ディスプレイ副画素の幅の2分の1未満であり、他の態様では、細く黒い境界は、ディスプレイ副画素の幅の約5分の1未満、ディスプレイ副画素の幅の約20分の1未満などである。
【００３７】
ディスプレイ副画素および／または黒い境界とセンサ素子との比の不一致の1つの結果として、カメラによって取り込まれた画像にモアレ現象パターンが重ね合わせられる。このモアレ現象パターンは、画像上の水平方向および垂直方向に現れる低空間周波数アンジュレーションと特徴付けることができる。モアレ現象は準反復的でもある。
【００３８】
以後の図に示されているように、自動検査などのためにディスプレイの画像を取り込む際、取り込まれた画像上のこのモアレ現象が検査プロセスに干渉する可能性がある。
【００３９】
本態様では、段階330で、上記のプロセスをいくつかの異なる被加工物に対して数回繰り返すことができる。1回目の反復の後、段階340で後続の被加工物が与えられ、段階350で、（位置合わせ機器の物理的公差内で）最初の被加工物と実質的に同じ位置および向きでカメラ200に対して位置決めされ、その後、カメラ200は後続の被加工物の一部の画像を獲得する。この場合も、このような位置合わせは光学手段、機械的手段、または電気手段によって行うことができる。発明者には、後続の被加工物の同じ部分の画像を獲得することによって、最初の被加工物上で見られたモアレ現象が後続の画像でも見られることが分かった。
【００４０】
本態様では、任意の数の被加工物の画像を獲得することができる。たとえば、各態様では、上記の各段階で10個、20個、50個、場合によってはそれよりも多くの被加工物の画像を獲得することができる。他の態様では、使用する画像の数がこれよりも少なくてもよい。
【００４１】
いくつかの異なる被加工物の各部のいくつかの画像を獲得した後、段階360で、モアレ現象参照画像が生成される。本態様では、上記で獲得された各画像を平均することによってこれを行うことができる。他の態様では、加重平均、しきい値、その時の平均のような、参照画像を形成する他の方法が考えられる。作用しない画素または副画素、明るすぎる画素または副画素、暗すぎる画素または副画素、くっついた画素または副画素のような、特定のディスプレイパネル上に現れた異常は、上述のように平均段階などを実行した後に参照画像において大幅に抑制または軽減されると考えられる。この参照画像は、後述のように検査のために用いられる。
【００４２】
被加工物を「最高の」または「完全な」ディスプレイとみなす必要がないことが発明者によって見出されたことに留意されたい。この代わりに、従来の既製のディスプレイを用いて参照画像を生成することができる。このことは、いくつかの被加工物を試験し、識別し、撮像して最高の被加工物を見つけるといった時間のかかる作業を要しないという点で重要である。すなわち、参照画像は、既製の被加工物に基づいて簡単に形成することができる。さらに、検査システム10は異なる都市および国に配置してもよいので、現地で製造した被加工物を用いて各検査システムを構成することができる。このため、最高のディスプレイをある工場から別の工場へ移すのに必要な時間および労力が不要となりうる。
【００４３】
他の態様では、最高の被加工物とその他の被加工物とを組合せた画像を用いることができる。このような態様では、加重平均を用いて参照画像を生成することができ、その場合、最高の被加工物はその他の被加工物よりも重い重みを有する。いずれの場合も、参照画像が求められた後、この参照画像を後述のように保存し使用することができる。
【００４４】
本態様では、通常上記の各段階の後で、検査すべきディスプレイ（試料ディスプレイ）が段階370で、上述と同じワークステーションまたはコンピュータシステムに挿入される。上記のプロセスと同様に、カメラおよび試料ディスプレイは、まず段階380で、訓練段階のディスプレイパネルとできるだけ実質的に同じ位置および向きで互いに対して位置決めされる。この場合も、光学的マーカー、電気的コネクタ、物理的参照マークなどを用いてカメラと試料ディスプレイを非常に正確に位置合わせすることができる。
【００４５】
次に、段階390で、試料ディスプレイの同じ部分の画像が参照画像として得られる。
【００４６】
この態様では、試料ディスプレイ（試料画像）の部分の画像は、他のディスプレイパネルの各部の画像および参照画像と実質的に同じモアレ現象パターンを有すると考えられる。次に、一態様では、段階400で、試料ディスプレイのモアレ現象パターンが抑制される。
【００４７】
本発明の一態様では、試料画像のモアレ現象パターンを抑制するために試料画像から画素ごとに参照画像が「引算される」。他の態様では、試料画像から重み付けされた参照画像が引算され、他の態様では、加重足算、一次結合、割算、スケーリング、マスキングのような、参照画像と試料画像の他の組合せを行うことができる。結果として得られる画像、すなわち「試験画像」は、試料ディスプレイパネルの、軽減されたモアレ現象パターンを有する部分を表す。
【００４８】
この段階で、試験画像は、軽減された視覚的モアレ現象パターンを有すると考えられる。次いで、試験画像に基づいて、ワークステーションは段階410で、試験画像の画素欠陥について検査する。このような画素欠陥は、試験画像上の明るいスポットまたは暗いスポットとして現れる場合がある。この例を以下に示す。
【００４９】
上記のプロセスは、ディスプレイのそれぞれの異なる部分に対応させた追加の試験画像を作成するように繰り返すことができる。たとえば、参照画像が一連の4つの部分として取り込まれた場合、試験ディスプレイの同じ4つの部分の画像が生成されると考えられる。一態様では、試験ディスプレイ全体の画像が生成され（たとえば、4Kx4K画像）、次いで4Kx4K参照画像と比較され、4Kx4K試験画像が形成される。他の態様では、試料ディスプレイのそれぞれの異なる部分（たとえば、1Kx1K）の画像が別々に参照画像のそれぞれの異なる部分の1Kx1K画像と比較され、一連の1Kx1K試験画像が生成される。
【００５０】
本発明の一態様では、通常、ワークステーションまたはコンピュータシステムにおいて欠陥画素の数および位置が指摘され記憶される。このデータは、通常は試料ディスプレイの製造通し番号を介して試料ディスプレイに関連付けされる。一態様では、1試料ディスプレイ当たり欠陥画素数または試料画像の1部分当たり欠陥画素数がしきい値を超えた場合、その試料を欠陥試料などとしてマーク付けすることができる。他の態様では、欠陥画素の集中が試料ディスプレイの特定の部分または領域内にある場合に、その試料を欠陥試料などとしてマーク付けすることができる。
【００５１】
図4Aおよび4Bは、本発明の一態様による実験結果を示している。具体的には、図4Aは、試料ディスプレイの少なくとも一部の画像500を示し、図4Bは、画像500を拡大した画像を示している。図4Bを見ると分かるように、一連の欠陥510がはっきりと示されている。さらに、モアレ現象パターン520もはっきりと示されている。この例では、モアレ現象パターン520は半周期的である。
【００５２】
上述のようにいくつかのディスプレイの画像を得て組み合わせることによって、モアレ現象パターン520と同じモアレ現象パターンを強調した参照画像を形成できると考えられる。たとえば、参照画像は、欠陥510を除いて図4Aおよび4Bに示されている画像に類似しているように見える画像であってよい。
【００５３】
図5Aおよび5Bは、本発明の一態様による他の実験結果を示している。具体的には、図5Aは、画像500からモアレ現象パターン520を減らした後の画像530を示し、図5Bは、画像530を拡大した画像を示している。図5Bを見ると分かるように、一連の欠陥510がよりはっきりと示されており、モアレ現象パターン520が少なくなっている。次に画像530に対して欠陥分析を行うことができる。
【００５４】
上記の開示を考慮して、他の多数の変形態様を構想することができる。たとえば、本発明の他の態様では、カメラ20は、ディスプレイパネルの約4分の1、16分の1といった被加工物30の一部を一度に取り込む。次いで、被加工物30に対するカメラ20の位置を変更することができ、被加工物30の異なる部分の画像を獲得することができる。このプロセスは、被加工物30のすべての部分の画像が獲得されるまで繰り返すことができる。たとえば、カメラ20は、被加工物30のそれぞれの異なる部分の4個、8個、16個、25個、場合によってそれよりも多くの画像を得ることができる。複数の画像を位置合わせできるようにいくつかの部分がある程度重なり合ってもよいことに留意されたい。重なり合いの程度はユーザによって容易に決定することができる。
【００５５】
他の態様では、カメラのアレイを用いてディスプレイの各部または全体を一度に取り込むことができる。したがって、被加工物30に対する単一のカメラの位置を変更するのに必要な時間を短縮することができる。たとえば、システムは、単一のカメラを用いて25個の異なる位置で25個の画像を得る代わりに、5つのカメラを用いて5つの異なる位置で5つの画像を得ることができる。他の例として、2Kx2K個のカメラを移動させて、ディスプレイに対して水平方向の4つの異なる位置に配置すると共にディスプレイに対して垂直方向の3つの異なる位置に配置し、試験ディスプレイの画像を取り込むことができる。したがって、12個の異なる試験画像を生成することができる。他の態様では、ディスプレイに対して位置を設定した12個のカメラのアレイを用いて、ディスプレイの完全な画像を獲得することができる。
【００５６】
一態様では、被加工物30の画像を獲得した後、各画像を被加工物30の単一の画像になるように組み合わせることができる。上記のことを考慮して、被加工物の単一の画像および他の各被加工物の単一の画像を上記の段階350で用いて単一の参照画像を生成することができる。
【００５７】
本発明の他の態様では、有利なことに、上記で開示された本発明の組合せおよび部分組合せを行うことができる。アーキテクチャのブロック図およびフローチャートは、理解を容易にするようにグループ分けされている。しかし、本発明の他の態様では、各ブロックの組合せ、新しいブロックの追加、各ブロックの再構成などが考えられることを理解されたい。
【００５８】
したがって、明細書および各図面は制限的な意味ではなく例示的な意味で検討すべきである。しかし、特許請求の範囲に記載される本発明の広義の趣旨および範囲から逸脱せずに様々な修正および変更を施せることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一態様を示す図である。
【図２】本発明の各態様による代表的なコンピュータシステムのブロック図である。
【図３】本発明の一態様によるブロック図である。
【図４】本発明の一態様による実験結果を示す図である。
【図５】本発明の一態様による他の実験結果を示す図である。
【図６】検査すべき例示的なディスプレイを示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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