(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣り合う２本の平行な直線状パターンを一対とする一対パターンが複数形成された検査対象物の欠陥を検査するに際して、検査対象物を撮像して得られた濃淡データを差分処理して欠陥候補を抽出し、抽出した欠陥候補の欠陥種類及び位置を前記濃淡データから判別し、前記欠陥候補の位置が、一対パターンにおける２本のパターン間の場合は前記欠陥種類に基づく第１のしきい値で前記欠陥候補を欠陥として検出し、隣り合う２つの一対パターン間の場合は前記欠陥種類に基づく前記第１のしきい値と異なる第２のしきい値で前記欠陥候補を欠陥として検出することを特徴とする欠陥検査方法。
【請求項２】
検査対象物がプラズマディスプレイパネルであり、一対パターンが放電空間に放電を発生させる一対電極であることを特徴とする請求項１記載の欠陥検査方法。
【請求項３】
隣り合う２つの一対電極間の第２のしきい値よりも、一対電極における２本の電極間の第１のしきい値を小さくすることを特徴とする請求項２記載の欠陥検査方法。
【請求項４】
隣り合う２つの一対電極間に、前記電極とは異なるパターンが形成されていることを特徴とする請求項２または３記載の欠陥検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、検査対象物の欠陥を検査する欠陥検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＤＰパネルの前面板や背面板など、規則的なパターンの配列を持った検査体に対しては、各パターンで異常となっている部分を欠陥として検出するために、差分（画像）処理という方法が用いられている。この方法では、検査体上のパターンどうしの濃度差を取り、その濃度差がしきい値を超える部分を欠陥として検出する。
【０００３】
簡単な例として直線状のパターンを考える。直線状パターンを持った検査体をモノクロＣＣＤカメラで撮像して得た撮像画像を図６に示す。一定の直線状パターン３０が一定間隔で並列に形成されているが、パターンの細り３１、太り３２、断線３３、短絡３４、飛び３５、抜け３６が存在している。説明を簡単にするために、撮像画像を８ｂｉｔ（２５６階調）の画像とし、網掛けの部分を濃度１００、白い部分を濃度２００の画像とする。
【０００４】
この撮像画像に対して差分処理を行う。たとえば、注目画素について、それより一定距離離れた上下の２点の画素を比較対象としてそれぞれ濃度の差分をとり、絶対値の小さい方の差の値を採用する。この差分値が負の値とならないように、２５６階調の中間値である１２８を加算する。
【０００５】
図７に、このような差分処理で得られる差分画像を示す。差分をとった結果として、濃度値が２２８の部分Ｐ１１，１２８の部分Ｐ１２，２８の部分Ｐ１３が表れる。
【０００６】
濃度値が２８の部分Ｐ１３は、パターンが本来あるべき領域（以下、パターン領域という）の外側にはみ出してパターン材料が存在する部分、つまり、太り、短絡、飛びに該当する。濃度値が１２８の部分Ｐ１２は、注目画素と２点の比較画素の３点がともにパターン領域内あるいはパターン領域外に存在したことを意味し、このことはさらに、注目画素が正常であるか、あるいは欠陥の大きさに対して比較画素との距離が短いことを意味する。後者の場合は欠陥を見逃す恐れがあるが、想定される欠陥の大きさを基に予め適切な距離を設定することで、見逃しを防止可能である。濃度値が２２８の部分Ｐ１１は、パターン領域内にパターン材料が存在しない部分、つまり、細り、断線、抜けに該当する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の差分画像処理では、上記したようにして異常部分Ｐ１１，Ｐ１３を検出できるものの、差分処理を行ったことで情報が欠落してしまうため、欠陥の種類を判別することはできない。そのため、欠陥が存在することの重要度がその種類や場所によって異なる場合も、同一のしきい値を用いて異常部分Ｐ１１，Ｐ１３を欠陥判定せざるをえず、自動検査のみでは、欠陥とすべきでない異常部分まで欠陥として検出してしまう。
【０００８】
本発明は上記問題を解決するもので、検査対象物に発生した異常の種類や場所を判別することができ、その異常の重要度を考慮して欠陥判定できる欠陥検査方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の本発明は、隣り合う２本の平行な直線状パターンを一対とする一対パターンが複数形成された検査対象物の欠陥を検査するに際して、検査対象物を撮像して得られた濃淡データを差分処理して欠陥候補を抽出し、抽出した欠陥候補の欠陥種類及び位置を前記濃淡データから判別し、前記欠陥候補の位置が、一対パターンにおける２本のパターン間の場合は前記欠陥種類に基づく第１のしきい値で前記欠陥候補を欠陥として検出し、隣り合う２つの一対パターン間の場合は前記欠陥種類に基づく前記第１のしきい値と異なる第２のしきい値で前記欠陥候補を欠陥として検出することを特徴とする。これによれば、欠陥がその位置に存在した場合の重要度に応じたしきい値を設定し使用することができるので、検査対象物の完成までに解消できる欠陥候補や、検査対象物の完成後も支障のない欠陥候補まで欠陥と判定することなく、良否を検査できる。
【００１０】
請求項２記載の本発明は、請求項１記載の欠陥検査方法において、検査対象物がプラズマディスプレイパネルであり、一対パターンが放電空間に放電を発生させる一対電極であることを特徴とするもので、プラズマディスプレイパネルとしての性質に直結したしきい値を設定し使用することができる。
【００１１】
請求項３記載の本発明は、請求項２に記載の欠陥検査方法において、隣り合う２つの一対電極間の第２のしきい値よりも、一対電極における２本の電極間の第１のしきい値を小さくすることを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の本発明は、請求項２または請求項３記載の欠陥検査方法において、隣り合う２つの一対電極間に、前記電極とは異なるパターンが形成されていることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を具体的に説明する。
図１は本発明の一実施形態におけるパターン検査装置の概略構成を示す。検査体１の搬入位置の上方と下方に、光源２と１次元ＣＣＤラインセンサ（撮像素子）３とが対向配置され、前記１次元ＣＣＤラインセンサ３に画像処理装置４が接続されている。画像処理装置４は記憶素子５，６，７，８を有しており、記憶素子８は、後述するＳ２以下の処理プログラム、および検査体１の寸法・形状を判断するためのパラメータ、予想される欠陥の種類および位置に対応するしきい値を格納している。
【００１４】
図２は、上記した検査体１として検査可能な前面板９と背面板１０とで構成されたＰＤＰパネル１１を示す。ただしここでは、前面板９を実際より９０°回転させた向きで図示している。前面板９では、ガラス基板１２上に、直線状のスキャン電極１３とサスティン電極１４とが交互にかつ並列に形成され、これらスキャン電極１３，サスティン電極１４の上にそれぞれ表示電極１５が形成され、スキャン電極１３，サスティン電極１４の２電極を１組とする各組の間に、絶縁のためのブラックストライプ１６が形成され、これらを覆うように、低融点ガラスからなる誘電体膜１７と、ＭｇＯからなる保護膜１８とが形成されている。スキャン電極１３，サスティン電極１４はそれぞれ、ＩＴＯまたはＳｎＯ2からなる透明電極であり、表示電極１５は、銀電極（黒銀）１９と銀電極（白銀）２０とで構成されている。背面板１０では、ガラス基板２１上に、銀電極であるアドレス電極２２、リブ下地２３、隔壁としてのリブ２４、蛍光体層２５が形成されている。
【００１５】
上記したパターン検査装置によるパターン欠陥検査方法を上記前面板９の銀電極（白銀）２０を例に挙げて説明する。この銀電極２０は、図３の平面図に示すように、スキャン電極１３上の銀電極２０Scan，サスティン電極１４上の銀電極２０Susの各一端部どうしが交互をなす配列である。ブラックストライプ１６は図示したような位置にある。
【００１６】
図４のフローチャートに示すように、Ｓ１の撮像工程で、検査体１である前面板９をパターン形成面を上向きにして搬送し、その下方から光源２の可視光を照射する状態において、１次元ＣＣＤラインセンサ３で検査体１を走査する。そして、ラインセンサ３で得た２次元の濃淡信号をデジタル信号として画像処理装置４に送信し、記憶素子５に、各画素の行と列に対応した形で、たとえば８ｂｉｔの濃度データとして保存する。
【００１７】
Ｓ２の欠陥候補検出工程において、Ｓ１で得た濃度データ、すなわち撮像画像に対して差分処理を行い、得られた差分画像を記憶素子６に保存するとともに、差分画像から同一濃度領域として表される欠陥候補（図７参照）を抽出し、抽出した欠陥候補の座標を記憶素子７に保存する。
【００１８】
Ｓ３の欠陥形状・濃度判定工程において、Ｓ２で検出した欠陥候補について差分画像での形状や濃度から欠陥の種類を特定する。すなわち、欠陥候補の縦横のサイズが大きく異なる場合、あるいは欠陥候補の面積を欠陥候補に外接する矩形の面積で割った値が小さい場合は、繊維ごみが付着している確率が高く、濃度が薄い場合は、前面板９，背面板１０が汚れているか、あるいは前面板９，背面板１０の裏面にごみが付着していて、画像がぼけた状態になっている、などといった情報を得る。
【００１９】
Ｓ４の周辺濃度判定工程において、記憶素子５に保存された濃度データを用いて欠陥の種類を判別する。
すなわち、欠陥候補が、パターンが存在すべきでない部分にあるのか（図７の２８階調の部分Ｐ１３：以降黒欠陥と呼ぶ）、あるいはパターンが存在すべき部分に欠けがあるのか（図７の２２８階調の部分Ｐ１１：以降白欠陥と呼ぶ）、という情報を得る。
【００２０】
また、たとえば図５(a) に示す差分画像の欠陥候補２６について、図５(b) に示すような外接矩形２７をパターン長手方向に２分割する中心線上であって、外接矩形２７から左右に一定距離だけ離れた２点Ｐ１，Ｐ２を求め、各点Ｐ１，Ｐ２の画素の濃度を記憶素子５に保存された濃度データより検出する。このときの点Ｐ１，Ｐ２の座標は、先に記憶素子７に保存されたデータから計算によって求める。
【００２１】
上記した２種類の情報の組み合わせにより、表１に示すように、欠陥種類を判別する。
【００２２】
【表１】
0004020621.tif 000002
Ｓ５の欠陥位置判定工程において、欠陥候補がどの位置にあるかを判定する。これは、ＰＤＰパネル１１においては、たとえば欠陥が放電面側（隣接する銀電極寄り；図２にＡで示した領域）と絶縁面側（ブラックストライプ寄り；図２にＢで示した領域）のいずれにあるかで、欠陥の重要性が大きく異なるからである。絶縁面側では、欠陥があっても電極間の絶縁さえ保てればよいのに対して、放電面側では、欠陥は電極間の放電状態に大きく影響し、ディスプレイパネルとしての品質に直結するため、より厳しく検出する必要がある。
【００２３】
そのために、記憶素子５に保存された濃度データを参照して、スキャン電極１３上の銀電極２０とサスティン電極１４上の銀電極２０とがそれぞれ単独で並んでいる領域（図３に仮想線で示した領域）を、配列方向に沿って横方向にサーチし、サーチにより検出した各銀電極２０の座標と先にＳ２で検出した欠陥候補の座標とから、欠陥候補が放電面側にあるか絶縁面側にあるかを判断する。
【００２４】
たとえば図３の仮想線領域Ａ１をサーチする場合、サーチ結果から各銀電極２０Scanの座標を検出し、各銀電極２０Scanの座標について、ブラックストライプ１６が存在するのが右側であるか左側であるか（ここでは右側）と、放電面をはさんだ銀電極２０間の距離Ａとを予め記憶した記憶内容から抽出して記憶素子８に記憶させ、このような情報を付随させた各銀電極２０Scanの座標と先にＳ２で検出した欠陥候補の座標とから、欠陥候補が放電面側にあるか絶縁面側にあるかを判断する。
【００２５】
Ｓ６の欠陥判定工程において、各欠陥候補について、Ｓ４で判定した欠陥種類とＳ５で判断した位置結果とに見合う「しきい値」を選択し、選択した「しきい値」を用いて、欠陥候補を欠陥とするかの最終判定を行う。
【００２６】
このようにして欠陥種類を検出して検査することにより、検査体１の良否を自動的に正確に判定することができる。検出した欠陥種類によってその発生源となる前工程を推定することによって、不良の生産を早期に停止することもできる。
【００２７】
なお、上記した実施の形態では銀電極２０の検査について説明したが、同様にして、銀電極２０形成前の銀電極１９やブラックストライプ１６を検査することもできる。光源２を同軸落射照明に変更すれば、透明電極の検査も同様に行なえる。ＬＣＤを構成するパネルに形成されたパターンも、同様に検査可能である。
【００２８】
また、上記した実施の形態では、予想される欠陥の種類および位置に対応するしきい値を予め格納したが、欠陥種類ごとのしきい値と、欠陥位置に応じて加減する補正値とを記憶しておき、必要に応じてしきい値を算出するようにしてもよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、差分画像より欠陥候補を抽出してその欠陥種類及び位置を判別し、欠陥種類に基づく位置ごとのしきい値を用いて欠陥とするか否か判定するようにしたことにより、支障とならない欠陥候補まで欠陥とすることなく、検査対象物の良否を正確に判定することが可能になった。また、判別した欠陥種類からその発生源となる前工程を推定すると、不良の生産を早期に停止することもできる。したがって、自動検査のみで検査体の良否を正確に判定することが可能になり、人による再検査を削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態におけるパターン検査装置の概略構成図
【図２】本発明のパターン欠陥検査方法で検査可能な前面板と背面板とを持ったＰＤＰパネルの断面図
【図３】図２の前面板上の銀電極の配列図
【図４】本発明のパターン欠陥検査方法のフローチャート
【図５】本発明のパターン欠陥検査方法により抽出した欠陥候補の欠陥種類判別方法に用いる(a) 差分画像、および(b) 撮像画像
【図６】従来よりパターン欠陥検査方法において用いられている撮像画像
【図７】従来よりパターン欠陥検査方法において用いられている差分画像
【符号の説明】
３  ＣＣＤラインセンサ
４  画像処理装置
９  前面板
10  背面板
11  ＰＤＰパネル
20  銀電極
26  欠陥候補
【図１】
0004020621.tif 000003
【図２】
0004020621.tif 000004
【図３】
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【図４】
0004020621.tif 000006
【図５】
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【図６】
0004020621.tif 000008
【図７】
0004020621.tif 000009