(57)【要約】      （修正有）【課題】ＴＦＴ基板の材質に依らず、配線やガラスなどのパターン材質の差異を、明瞭に顕在化する欠陥検査装置及び方法を提供する。【解決手段】ＴＦＴ基板の配線を通電することにより発熱する短絡欠陥を赤外カメラで検出する欠陥検査装置であって、ＴＦＴ基板に赤外線を照射する赤外線源と、ＴＦＴ基板の基準画像を保持する記憶部と、前記赤外カメラで得られた赤外画像と前記基準画像とのマッチングを行う画像処理部とを備え、前記赤外線源は、前記ＴＦＴ基板から見て前記赤外カメラと同じ側に設置されることを特徴とする欠陥検査装置を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＴＦＴ基板の配線に通電することにより発熱する短絡欠陥を赤外カメラで検出する欠陥検査装置であって、
ＴＦＴ基板に赤外線を照射する赤外線源と、
ＴＦＴ基板の基準画像を保持する記憶部と、
前記赤外カメラで得られた赤外画像と前記基準画像とのマッチングを行う画像処理部とを備え、
前記赤外線源は、前記ＴＦＴ基板から見て前記赤外カメラと同じ側に設置されることを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項２】
ＴＦＴ基板の配線に通電することにより発熱する短絡欠陥を赤外カメラで検出する欠陥検査装置であって、
ＴＦＴ基板に赤外線を照射する赤外線源と、
ＴＦＴ基板の基準画像を保持する記憶部と、
前記赤外カメラで得られた赤外画像と前記基準画像とのマッチングを行う画像処理部と、
前記赤外線源を移動させる赤外線源移動手段とを備え、
該赤外線源移動手段は、前記ＴＦＴ基板から見て前記赤外カメラと同じ側で前記赤外線源を移動させることができることを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項３】
前記ＴＦＴ基板は、無アルカリガラスを用いていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の欠陥検査装置。
【請求項４】
ＴＦＴ基板を赤外カメラと同じ側から赤外線で照らすステップと
前記ＴＦＴ基板の赤外画像を取得するステップと、
前記赤外カメラの視野の推定座標を算出するステップと、
予め保持された基準画像と前記検出された赤外画像とをマッチングするステップとを有する欠陥検査方法。
【請求項５】
前記ＴＦＴ基板の赤外画像を取得するステップは、周辺領域をの赤外画像を取得することを特徴とする請求項４に記載の欠陥検査方法。
【請求項６】
前記ＴＦＴ基板は、無アルカリガラスを用いていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の欠陥検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＴＦＴ基板上に形成された配線の欠陥を検査する装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の液晶パネルの製造プロセスには、例えば、アレイ工程、セル工程、モジュール工程等がある。このうち、アレイ工程では、透明基板上に、ゲート電極、半導体膜、ソース・ドレイン電極、保護膜、透明電極が形成された後、アレイ欠陥検査が行われ、電極や配線等の短絡や断線等の欠陥の有無が検査される。そして、アレイ欠陥検査方法としては、基板を赤外カメラで撮影して画像処理を行い、欠陥位置を自動で特定する赤外検査がある。
【０００３】
例えば、特許文献１の実施例１には、図１０に示すような欠陥検出方法が示されている。赤外線放射源９０６で薄型トランジスタ基板９０４を下部から照らし、赤外線を透過させることで、配線やガラスといったパターン材質の差異を顕在化させた赤外線画像を赤外線検出器９０５により得て、予め撮影された基準画像とマッチングすることで、赤外線検出器９０５の位置合わせを行う。そして、プローブ９０１、９０２により配線を通電させることで、発熱する薄型トランジスタ基板９０４の配線部と短絡欠陥部の赤外線画像を赤外線検出器９０５で検出し、線状、或は点状の発熱パタ−ンや欠陥の位置、欠陥の数量等に応じて印加電圧、検出位置、レンズ、赤外線検出器９０５等を切り換え、欠陥位置を特定する。ここで、赤外線検出器９０５は、薄膜トランジスタ基板９０４上の発熱部から放射される波長域約３〜５μｍ、或は８〜１３μｍの赤外線や、薄膜トランジスタ基板９０４を透過する赤外線源９０６からの赤外線を検出することが開示されている。
【０００４】
また、特許文献１の実施例２には、図１１に示すように、セラミック基板９６０の製作において、基板のめっき工程にて基板上にガラスが多いとめっき困難となるため、ガラスの分布を、赤外線検出器９０５を用いて測定する装置が示されている。当該装置では、タングステン９０６ｆ、９０６ｇを赤外線源として用いて、セラミック基板９６０を照らすことで、落射照明に対して反射率の高い金属部を反射率の低いガラスから顕在化し、落射照明した場合としない場合の画像の差分を取ることによって、ガラスのみを顕在化することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２０７９１４号公報（平成６年７月２６日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の実施例１に記載の欠陥検出方法では、昨今一般的にＴＦＴ基板に用いられる無アルカリガラスには適用しづらいという問題があった。すなわち、図１２（参考文献：特開２０１１−５７４９４号公報（平成２３年３月２４日公開））に代表的なガラスの光波長に対する透過特性が示されているが、無アルカリガラスでは、波長域が５μｍ以上の赤外線は透過せず、波長域が３〜５μｍの赤外線も透し難い。したがって、特許文献１では、赤外線放射源９０６で薄型トランジスタ基板９０４を下部から照射しても、波長が３μｍ以上の赤外線は、無アルカリガラスを有する薄型トランジスタ基板９０４を透過し難いことから、薄型トランジスタ基板９０４を透過する赤外線量は減少し、赤外線検出器９０５で受光する赤外線量では、配線やガラスなどのパターン材質の差異を顕在化するのに不十分であり、予め撮影された基準画像とマッチングできず、赤外線検出器９０５の位置合わせが困難となる場合があるという問題があった。
【０００７】
また、特許文献１の実施例２は、セラミックに含まれるガラスの分布を測定するものであり、予め撮影された基準画像とマッチングさせ、位置合わせを行うものではないことから、配線パターンの位置合わせには不適であるという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、ＴＦＴ基板の材質に依らず、配線やガラスなどのパターン材質の差異を、明瞭に顕在化する欠陥検査装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る欠陥検査装置は、ＴＦＴ基板の配線を通電することにより発熱する短絡欠陥を赤外カメラで検出する欠陥検査装置であって、ＴＦＴ基板に赤外線を照射する赤外線源と、ＴＦＴ基板の基準画像を保持する記憶部と、前記赤外カメラで得られた赤外画像と前記基準画像とのマッチングを行う画像処理部とを備え、前記赤外線源は、前記ＴＦＴ基板から見て前記赤外カメラと同じ側に設置される。
【００１０】
また、本発明に係る欠陥検査装置は、ＴＦＴ基板の配線を通電することにより発熱する短絡欠陥を赤外カメラで検出する欠陥検査装置であって、ＴＦＴ基板に赤外線を照射する赤外線源と、ＴＦＴ基板の基準画像を保持する記憶部と、前記赤外カメラで得られた赤外画像と前記基準画像とのマッチングを行う画像処理部と、前記赤外線源を移動させる赤外線源移動手段とを備え、該赤外線源移動手段は、前記ＴＦＴ基板から見て前記赤外カメラと同じ側で前記赤外線源を移動させることができる。
【００１１】
また、前記ＴＦＴ基板は、無アルカリガラスを用いても良い。
【００１２】
本発明に係る欠陥検査方法は、ＴＦＴ基板を赤外カメラと同じ側から赤外線で照らすステップと前記ＴＦＴ基板の赤外画像を取得するステップと、前記赤外カメラの視野の推定座標を算出するステップと、予め保持された基準画像と前記検出された赤外画像とをマッチングするステップとを有する。
【００１３】
また、前記ＴＦＴ基板の赤外画像を取得するステップは、周辺領域をの赤外画像を取得してもよい。
【００１４】
また、前記ＴＦＴ基板は、無アルカリガラスを用いてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、配線やガラスといったＴＦＴ基板を構成する材質の差異を明瞭に顕在化する欠陥検査方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る欠陥検査装置の主要な構成を模式的に示した図である。
【図２】ＴＦＴ基板の配線を模式的に示した図である。
【図３】本発明に係る欠陥検査方法におけるマッチング方法の各ステップを示した図である。
【図４】実施例１において、赤外カメラによるＴＦＴ基板上の視野を表した図である。
【図５】実施例１において、ＴＦＴ基板と、赤外カメラと、赤外線源との位置関係を表した図である。
【図６】実施例１において、赤外線源で照らしたＴＦＴ基板を赤外カメラで検出した赤外画像である。
【図７】実施例１において、欠陥部が表示領域とソース領域の境界付近にあった場合のＴＦＴ基板を模式的に表した図である。
【図８】実施例２において、赤外線源で照らしたＴＦＴ基板を赤外カメラで検出した画像を示した図である。
【図９】実施例２において、欠陥部が表示領域とソース領域の境界付近にあった場合のＴＦＴ基板を模式的に表した図である。
【図１０】従来技術に係る欠陥検査装置の構成図である。
【図１１】従来技術に係るセラミック基板のガラス分布を検出する装置である。
【図１２】代表的なガラスの光波長に対する透過特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明に係る実施の一態様について詳細に説明する。図１は、本発明の欠陥検査装置１００の主要な構成を示すブロック図である。欠陥検査装置１００は、マザー基板１上に形成された複数の液晶パネルを検査するものであって、液晶パネルが備えるＴＦＴ基板２の配線等の短絡欠陥を検出する。欠陥検査装置１００は、プローブ３、プローブ移動手段４、赤外カメラ５、カメラ移動手段６、主制御部７、電圧印加部８、データ記憶部９、赤外線源１０及び赤外線源移動手段１１を備える。プローブ３は、プローブ移動手段４によって各ＴＦＴ基板２上を移動させられ、電圧印加部８から印加された電圧によってＴＦＴ基板２の配線を導通させ、短絡欠陥部等を発熱させる。赤外カメラ５は、カメラ移動手段６によって各ＴＦＴ基板２上を移動させられ、ＴＦＴ基板２の赤外画像を取得する。データ記憶部９は、主制御部７と接続され、画像データ等を記憶する。赤外線源１０は、例えば、ハロゲンランプやＬＥＤ光源など、赤外線を発する光源が用いられ、発する赤外線がＴＦＴ基板２の配線部を強調させるのに適切となる位置へ赤外線源移動手段１１によって移動させられ、ＴＦＴ基板２に赤外線を含む光を照射する。主制御部７は、プローブ移動手段４、赤外カメラ５、カメラ移動手段６、電圧印加部８、赤外線源１０及び赤外線源移動手段１１を制御し、また、位置合わせのために画像のマッチング等を行う画像処理部としても機能する。
【００１８】
図２は、ＴＦＴ基板２の配線を模式的に示した図である。画像を表示する表示領域２１、表示領域２１外で配線を有する周辺領域２２を備える。表示領域２１は、ソース線３１とゲート線３２及びＣｓ線３３とが格子状に配置される。これらソース線３１、ゲート線３２及びＣｓ線３３は、基板の大きさや種類に依存するが、一例として、図２では、ソース線３１を２９本、ゲート線を１０本、Ｃｓ線を９本とした。そして、周辺領域２２は、ソース線３１と端子３１１、３３１を有するソース領域２２１と、ゲート線３２、端子３２１及びＣｓ線３３を有するゲート・Ｃｓ領域２２２とを備える。さらに、ゲート・Ｃｓ領域２２２は、ゲート線を有するゲート領域２２２１、及びＣｓ線を有するＣｓ領域２２２２を備える。端子３１１はソース線３１と、端子３２１はゲート線３２と、端子３３１はＣｓ線３３と、それぞれ接続されており、順番に２９個、１０個、１個である。端子３１１、３２１、３３１は、ソース線３１、ゲート線３２及びＣｓ線３３に電流を流す際に、プローブ３を接触させるためのものである。
【００１９】
図３は、本発明に係る欠陥検査方法において、赤外カメラがどこを映しているかをマッチングする方法の各ステップを示したフロー図である。まず、赤外線源１０で上方からＴＦＴ基板２を照らし（Ｓ１）、配線部を顕在化させた赤外画像を取得し（Ｓ２）、該赤外画像から配線部を抽出処理する（Ｓ３）。次に、赤外カメラ５視野の位置を、カメラ移動手段６の移動履歴等から推定する（Ｓ４）。最後に、マッチング前に予め撮影された可視画像や配線部のＣＡＤ画像等の基準画像と赤外画像を、配線部をマッチングする（Ｓ５）。当該マッチングを行うことで、赤外カメラ５がＴＦＴ基板上のどの位置を撮影しているかを特定することができ、欠陥部の位置がどの領域にあるかを正確に特定することができる。
【００２０】
本実施形態によれば、赤外線源１０を用いて上方からＴＦＴ基板２を照らすことで、赤外線に対して反射率の高い金属部分、すなわちソース線３１、ゲート線３２、Ｃｓ線３３、端子３１１、３２１及び３３１が、反射率の低いガラス部分から顕在化され、パターン材質の差異、つまり配線部とガラス部分との差異が十分に明瞭化された画像を得ることができる。そして、マッチング前に予め撮影された可視画像や配線部のＣＡＤ画像等の基準画像と比較することにより、赤外カメラ５の位置合わせを行うことができる。
【００２１】
さらに、周辺領域２２には、表示領域２１よりも配線密度が高い部分があり、該部分を赤外線源１０で上方から照らし、赤外カメラ５で検出すると、周辺領域２２の配線密度が高い部分を明瞭に認識することができる。
【００２２】
また、赤外画像の取得は、赤外線源１０を照射する後に限らず、前後に取得してもよい。赤外線源１０を照射する前後に赤外画像を得て、赤外画像の差を取ることで、より明確に配線部分を検出することができる。
【実施例１】
【００２３】
実施例１では、赤外カメラ５の視野Ａが、表示領域２１とソース領域２２１とを跨ぐ場合について説明する。
【００２４】
図４は、実施例１におけるＴＦＴ基板２と赤外カメラ５による視野Ａを表した図である。図４に示すように、赤外カメラ５の視野Ａを表示領域２１とソース領域２２１とを跨ぐようにして撮影した場合について、以下に説明する。
【００２５】
図５は、実施例１において、ＴＦＴ基板２と、赤外カメラ５と、赤外線源１０との位置関係を表した図である。
【００２６】
図６は、実施例１において、赤外線源１０で照らしたＴＦＴ基板２を赤外カメラ５で撮影した赤外画像である。図６には、ソース領域内の配線画像６１、ソース領域内の端子画像６２、及び赤外カメラの映り込み６３が映っている。もし、赤外線源１０でＴＦＴ基板２を照らさなければ、ＴＦＴ基板２表面の温度差が小さいため、赤外カメラ５には何を映しているのか分からないベタ塗りのような映像が撮影される。一方で、赤外線源１０でＴＦＴ基板２を照らした場合には、図６に示すように、ソース領域２２１内の配線を顕在化させることができる。特に、ソース領域２２１内の配線は、表示領域２１内の配線と比べて配線密度が高く、配線部が顕在化し易く、分解能の低い赤外カメラであったとしても、配線を認識することができる画像が得られる。
【００２７】
図７は欠陥部が表示領域２１とソース領域２２１の境界付近にあった場合のＴＦＴ基板２を模式的に表した図で、図７（ａ）はＴＦＴ基板２を赤外線源１０で照らさずに赤外カメラ５で検出した画像を模式的に表した図であり、図７（ｂ）はＴＦＴ基板２を赤外線源１０で照らして赤外カメラ５で検出した画像を模式的に表した図である。欠陥部が表示領域２１とソース領域２２１の境界付近にあった場合、赤外線源１０でＴＦＴ基板２を照らし、赤外カメラ５の視野Ａの位置を特定していなければ、図７（ａ）に示すように、欠陥部はソース領域２２１にあるのか、表示領域２１にあるのか分からず、いずれの配線間で短絡しているのかが絞り込めない。そこで、赤外線源１０でＴＦＴ基板２を照らし、ソース領域２２１内の配線等を顕在化させた赤外画像を撮影し、主制御部７で赤外画像中の配線部を抽出する。そして、予め保持していた周辺領域２２の可視画像と赤外画像とを、顕在化された配線の位置に基いてマッチングを行う。こうすることで、赤外カメラ５の視野Ａの位置を特定することができた。そのため、図７（ｂ）に示すように、欠陥部がソース領域２２１内であった場合、ソース線とゲート線との短絡ではなく、ソース線間同士の短絡であると特定することができ、欠陥検査精度を向上させることができた。
【００２８】
また、ソース領域２２１には、表示領域２１よりも配線密度が高い部分があり、該部分を赤外線源１０で上方から照らし、赤外カメラ５で検出すると、ソース領域２２１の配線密度が高い部分を明瞭に認識することができるため、表示領域２１よりも配線部を抽出し易く、予め保持していた可視画像とのマッチングも行い易い。
【実施例２】
【００２９】
実施例２では、実施例１と同じ構成で、赤外カメラ５の視野Ｂが、表示領域２１とゲート・Ｃｓ領域２２２とを跨ぐ場合について説明する。
【００３０】
図８は、実施例２における赤外カメラ５によるＴＦＴ基板２上の視野Ｂを表した図である。図８に示すように、赤外カメラ５の視野Ｂを表示領域２１とゲート・Ｃｓ領域２２２とを跨ぐようにして撮影した場合について、以下に説明する。
【００３１】
図９は欠陥部が表示領域２１とゲート・Ｃｓ領域２２２の境界付近にあった場合のＴＦＴ基板２を模式的に表した図で、図９（ａ）はＴＦＴ基板２を赤外線源１０で照らさずに赤外カメラ５で検出した画像を模式的に表した図であり、図９（ｂ）はＴＦＴ基板２を赤外線源１０で照らして赤外カメラ５で検出した画像を模式的に表した図である。欠陥部がゲート・Ｃｓ領域２２２の中にあった場合、赤外線源１０でＴＦＴ基板２を照らし、赤外カメラ５の視野Ａの位置を特定していなければ、図９（ａ）に示すように、欠陥部はゲート領域２２２１にあるのか、Ｃｓ領域２２２２にあるのか分からず、いずれの配線間で短絡しているのかが絞り込めない。そこで、赤外線源１０でＴＦＴ基板２を照らし、ゲート領域２２２１及びＣｓ領域２２２２内の配線等を顕在化させた赤外画像を撮影し、主制御部７で赤外画像中の配線部を抽出する。そして、予め保持していたゲート領域２２２１及びＣｓ領域２２２２の可視画像と赤外画像とを、顕在化された配線の位置に基いてマッチングすることで、赤外カメラ５の視野Ｂの位置を特定することができる。そのため、図９（ｂ）に示すように、欠陥部がゲート領域２２２１内であった場合、ゲート線とＣｓ線との短絡ではなく、ゲート線間同士の短絡であると特定することができ、欠陥検査精度を向上させることができた。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明の欠陥検査装置及び方法は、基板の欠陥検出に利用することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１  マザー基板
２  ＴＦＴ基板
３、９０１、９０２  プローブ
４、  プローブ移動手段
５  赤外カメラ
６  カメラ移動手段
７  主制御部
８  電圧印加部
９  データ記憶部
１０  赤外線源
１１  赤外線源移動手段
１００  欠陥検査装置
２１  表示領域
２２  周辺領域
２２１  ソース領域
２２２  ゲート・Ｃｓ領域
２２２１  ゲート領域
２２２２  Ｃｓ領域
３１  ソース線
３１１、３２１、３３１  端子
３２  ゲート線
３３  Ｃｓ線
６１  ソース領域内の配線画像
６２  ソース領域内の端子画像
６３  赤外カメラの映り込み
【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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