(57)【要約】【課題】貼り合わせ基板のブレイク装置において、端子領域を覆う端材部が除去されているか否かを効率よく確実に検査することができる検査装置を提供する。【解決手段】貼り合わせ基板Ｍの所定の部分にピントを合わせるためのピント調整機構を備えた撮像部６と、第一基板Ｇ１または端子領域Ｔの表面の高さにピントを固定した状態で撮像された第一基板Ｇ１端部の画像データに基づいて、当該端部に端材部Ｅが存在するか否かを判定する制御部７とを備えた検査装置Ｂとする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一基板および第二基板を貼り合わせた貼り合わせ基板の前記第一基板の端部から端子領域を露出させるための端材部が取り除かれたか否かを検査する検査装置であって、
前記貼り合わせ基板の所定の部分にピントを合わせるためのピント調整機構を備えた撮像部と、
前記第一基板または前記端子領域の表面の高さにピントを固定した状態で撮像された前記第一基板の端部の画像データに基づいて、前記端部に端材部が存在するか否かを判定する制御部とを備えた検査装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記端部の画像データにおいて当該端部を横断する方向に連続する画素の画素値の変化の大きさに基づいてエッジを抽出するエッジ処理を行い、抽出されたエッジの画素値の変化の大きさに基づいて端材部が存在するか否かを判定する請求項１に記載の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネル用の貼り合わせ基板を分断して、複数の単位表示パネル（以下「単位基板」という）を得る際に、単位基板の周辺に外部接続用の端子を形成するようにして分断するブレイク装置に用いられる検査装置に関する。特に本発明は、ブレイク装置でマザー基板となる貼り合わせ基板を複数の単位基板にブレイクする際に、端材部が取り除かれて端子領域が正確に露出されているか否かを検査する検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示パネルの製造では、二枚の大面積ガラス基板を使用し、一方の基板上にカラーフィルタＣＦ（Color Filter）を形成し、他方の基板上に液晶を駆動する薄膜トランジスタＴＦＴ（Thin Film Transistor）および外部接続のための端子領域を形成する。そして、これら二枚の基板を貼り合わせるとともに液晶を封入した貼り合わせ基板を形成し、次いで、一つ一つの単位基板に分断する。
【０００３】
一般に、マザー基板となる貼り合わせ基板を単位基板に分断する工程では、カッターホイールを用いた分断方法が利用される。この場合、まず、マザー基板を構成する二枚の基板（ＣＦ側基板とＴＦＴ側基板）のそれぞれに対し、分断予定位置にカッターホイールを圧接して相対移動させることにより各基板にスクライブライン（スクライブ溝）を刻む。次いでスクライブラインに沿って撓ませるように力を加えてブレイクすることにより、マザー基板を単位基板ごとに完全分断する。そして分断された一つ一つの単位基板を、搬送ロボットにより後工程に移送する。
【０００４】
これら一連の基板加工を上下二面に対し同時に行って、効率よく加工するための基板加工システム（基板分断システム）や基板加工方法が既に開示されている（特許文献１、特許文献２参照）。これらの文献によれば、上下一対のカッターホイールでマザー基板を上下方向から両面同時にスクライブし、次いでスチームブレイク機構やローラブレイク機構により両面同時にブレイクを行って単位基板に分断する。そうして得られた単位基板を一つずつ取り出して後工程に送るようにしている。
【０００５】
単位基板は、ＴＦＴと外部機器とを接続するために、端子領域を露出させる必要がある。そのため、マザー基板を単位基板に分断する際に、端子領域に対向する第一基板（ＣＦ側基板）の部位に対し、ＴＦＴが接続される側とは逆側になる端子領域の外側端（すなわち単位基板の周辺）に沿って分断するとともに、端子領域の外側端から信号線を取り付けるために必要な幅（端子幅）を、端材部として切除するようにしている。
【０００６】
図６は、マザー基板の基板レイアウトの一例を示す平面図である。ここでは、マザー基板ＭにスクライブラインＬによって区分けされた単位基板ＵがＸ方向に３列、Ｙ方向に３列、合計９個配置されている。そして、端子領域Ｔはそれぞれの単位基板Ｕの周囲四辺のうちの一辺に形成されている。
また、図７は、図６のマザー基板Ｍから切り出された単位基板Ｕを示す平面図並びに右側面図である。
【０００７】
マザー基板を分割する際には、図８（ａ）に示すように、隣接する単位基板Ｕ１、Ｕ２の境界近傍において、二種類のカット面が形成されることになる。
その一つは、第一基板Ｇ１と第二基板Ｇ２との端面が揃うように、両方の基板が分断（フルカット）されるカット面であり、これをジャストカット面Ｃａという。ジャストカット面Ｃａは、単位基板Ｕ１と単位基板Ｕ２とを完全分離する面である。
もう一つは、ジャストカット面Ｃａから端子幅Ｗだけ離れた位置で、端子用スクライブラインＳから第一基板Ｇ１だけが分断（ハーフカット）されるカット面であって、これを端子カット面Ｃｂという。端子カット面Ｃｂは、端子領域Ｔを露出させるために分断されるカット面である。そして、ジャストカット面Ｃａと端子カット面Ｃｂとの間の第一基板Ｇ１には端材部Ｅが発生することになる。
【０００８】
端子カット面Ｃｂは、端材部Ｅを除去しやすいように第一基板Ｇ１の厚み全部にわたって亀裂を浸透させるようにするのが好ましいが、マザー基板の厚みが１ｍｍ以下と薄い場合には基板が割れやすくなっているので、あまり強い押圧力を与えることはできない。したがって、端子カット面ＣｂのスクライブラインＳは、必ずしも第一基板Ｇ１を完全分離する深さまでは形成せずに、有限深さ（例えば板厚の７〜８割程度の深さ）に抑えるようにして、不具合の発生を防いでいる。
【０００９】
上記の結果、図８（ａ）に示すように、ジャストカット面Ｃａから単位基板Ｕ１、Ｕ２を分断したとき、端材部Ｅは端子カット面Ｃｂに付着したまま残されることになる。したがって、従来では次の工程で図８（ｂ）に示すように、ブレイク刃（押圧体）１２を第二基板Ｇ２側から端子カット面Ｃｂに向かって押し付け、受刃１３との間で３点支持により基板を撓ませて端子カット面ＣｄのスクライブラインＳを完全分断している。その後、完全分断された端材部Ｅをロボットアームや吸引パット等で除去して、図８（ｃ）に示すように端子領域Ｔが外部に露出するようにしている。なお、図８（ｂ）のブレイク工程を行わず、端材部Ｅを吸引パットで吸着除去する方法もある（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００５／０８７４５８号公報
【特許文献２】国際公開ＷＯ２００２／０５７１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
このようにして第一基板Ｇ１の端材部Ｅを除去後、単位基板Ｕは次のステージに送られるが、上記端材部除去工程で何らかの理由、例えばロボットアームやブレイク刃の動作不良により端材部Ｅが除去されずに残されることがある。端材部Ｅを残置したまま単位基板Ｕが次工程に送られると、製造ラインの連続した流れ作業に支障を来すと共に装置トラブルの原因となる。
【００１２】
そこで本発明は、端材部を除去するブレイク装置に取り付けて、端子領域を覆う端材部が除去されているか否かを効率よく確実に検査することができる検査装置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】
【００１３】
上記目的を達成するために本発明では次のような技術的手段を講じた。すなわち本発明の検査装置は、第一基板および第二基板を貼り合わせた貼り合わせ基板の前記第一基板の端部から端子領域を露出させるための端材部が取り除かれたか否かを検査する検査装置であって、前記貼り合わせ基板の所定の部分にピントを合わせるためのピント調整機構を備えた撮像部と、前記第一基板または前記端子領域の表面の高さにピントを固定した状態で撮像された前記第一基板の端部の画像データに基づいて、前記端部に端材部が存在するか否かを判定する制御部とを備えるようにしている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、予め、第一基板（あるいは第二基板）の表面の高さに撮像部のピントを調整しておく。次に、検査対象の貼り合わせ基板に対し、第一基板端部の画像データを撮像する。第一基板の表面の高さにピントが調整してある場合、端材部が残存しているときは端子用スクライブラインの両側でピントが合った状態の鮮明画像データとなり、端材部が除去されているときは端子用スクライブラインよりも端材部側のピントが外れたぼやけた不鮮明画像データになる。また、端子領域の表面にピントが調整してある場合、端材部が残存しているときは端子用スクライブラインの両側でピントがぼやけた状態の不鮮明画像データとなり、端材部が除去されているときは端子用スクライブラインよりも端材部側ではピントがあった状態の鮮明画像データになる。
したがって、端子用スクライブラインよりも端材部側の位置の画像データにおいて鮮明画像か不鮮明画像かの違いが生じるようになる。鮮明画像、不鮮明画像の差は、画素値（明暗）の差として現れるので、第一基板端部の画像データから画素値を抽出して、鮮明画像に対応する画素値であるか、不鮮明画像に対応する画素値であるかを判定することにより、端材部の有無を正確に判定することができるようになる。
【００１５】
上記発明において、前記制御部は、前記端部の画像データにおいて当該端部を横断する方向に連続する画素の画素値の変化の大きさに基づいてエッジを抽出するエッジ処理を行い、抽出されたエッジの画素値の変化の大きさに基づいて端材部が存在するか否かを判定するのがよい。
ここで、「エッジ処理」とは、画素値の微分値（すなわち画素値の変化率）を算出する演算処理を行って境界（エッジ）を抽出する処理をいう。画素値における微分値は、具体的には隣接する画素の画素値の差分値（変化量）を微分値として求めることになる。なお、隣接する画素値の差分値が同じ値の位置はエッジではなく、隣接する画素値の差分値が大きく変化する位置はエッジとなる。
すなわち、隣接する画素間で、画素値が急峻に変化する位置が画像の「エッジ」となり、このときの画素値の差分値（変化の大きさ）をエッジ強度という。したがって、エッジ強度を予め設定した閾値と比較し、閾値よりも大きければエッジと判定し、エッジと判定されたときは端材部が除去されていると判断することができる。
【００１６】
よって、このような検査装置を、端材部を除去するブレイク装置に取り付けて使用することにより、端子領域を覆う端材部が除去されているか否かを効率よく確実に検査することができ、製造ラインの連続した流れ作業に支障を来したり、トラブルが生じたりすることを防ぐことができる。特に、撮影された画像をエッジ処理し、そのエッジ強度に基づいて前記端材部の有無を判断するようにすることによって検査精度を高めることができ、１ｍｍ以下の薄い基板であっても正確に検査することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る検査装置を取り付けたブレイク装置への単位基板の搬送ラインを示す概略的平面図。
【図２】図１のブレイク装置を示す概略的側面図。
【図３】図２のブレイク装置におけるブレイク工程の説明図。
【図４】端材部が残存するときと除去されたときの画像データを示す模式図。
【図５】本発明に係る検査装置の動作を示すフローチャート。
【図６】マザー基板となる貼り合わせ基板の基板レイアウトの一例を示す平面図。
【図７】図６のマザー基板から切り出された単位基板を示す平面図と右側面図。
【図８】隣接する単位基板間に形成される端子領域部分を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の検査装置を実施例に基づいて説明する。本発明の検査装置の検査対象となるマザー基板（貼り合わせ基板）は、先行するスクライブ工程とブレイク工程により単位基板ごとに分離され、続いて端子領域を加工する端子形成用のブレイク装置に送られて端子領域の端材部を取り除く工程が行われる。本発明の検査装置は、端材部除去後の検査を行う目的で端子形成用のブレイク装置に取り付けて使用されるものである。
【００１９】
マザー基板Ｍは、図６〜８で示したものと同様に、第一基板（ＣＦ側基板）と第二基板（ＴＦＴ側基板）とを貼り合わせた基板構造を有するものであり、スクライブラインＬによって区分けされた単位基板ＵがＸ方向に３列、Ｙ方向に３列、合計９個配置されている。個々の単位基板Ｕの周囲四辺のうちの一辺には、端子領域Ｔを区画するための端子用スクライブラインＳが第一基板Ｇ１に形成されている。そしてこのマザー基板Ｍが、前段のスクライブ工程およびブレイク工程によってスクライブラインＬに沿って個々の単位基板Ｕに完全分断された状態で、かつ、第一基板Ｇ１を上側にした状態で供給用コンベア１に載置されて上流から運ばれてくる。供給用コンベア１は図１のＸ方向に沿って形成されており、その下流には端子形成用のブレイク装置Ａが配置されている。
【００２０】
ブレイク装置Ａは、図１のＹ方向に沿って形成されたベルトコンベア２を備え、搬送機構３により単位基板Ｕを供給用コンベア１からブレイク装置Ａのベルトコンベア２上へ移送可能に形成されている。搬送機構３は、下面にエア吸引孔を有する吸着板３ａを備え、Ｙ方向に延びるガイド３ｂ並びにＸ方向に延びるガイド３ｃに沿ってＸ−Ｙ方向に移動できるように形成されている。
【００２１】
また、ブレイク装置Ａは、図２に示すように、ベルトコンベア２の一端部分で、搬送されてきた単位基板Ｕを端子用スクライブラインＳに沿ってブレイクするブレイク機構４と、ブレイクされた端材部Ｅを外部に廃棄するロボットアーム５とを備え、さらに、端材部Ｅが除去されたか否かを検査する本発明の検査装置Ｂ（図１参照）が取り付けられている。ロボットアーム５は、エアによって端材部Ｅを吸着できるように構成されている。
【００２２】
ブレイク機構４は、端子用スクライブラインＳを挟んで単位基板Ｕを上面から受ける左右一対の受刃４ａ、４ａと、下方から端子用スクライブラインＳに向かって上昇するブレイクバー４ｂとによって構成され、ブレイクバー４ｂを端子用スクライブラインＳに対して反対側から押し付けることにより、単位基板Ｕを３点支持で撓ませて端子用スクライブラインＳに沿ってブレイクするように構成されている。
【００２３】
検査装置Ｂは、単位基板Ｕの上方から撮影するＣＣＤカメラ等の撮像装置６を備えている。撮像装置６では、第一基板Ｇ１の表面の高さにピントを合わせた状態で撮影され、撮像された画像データは装置に付帯する制御部７に送られる。
【００２４】
制御部７は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等で構成されるコンピュータ装置により構成され、各コンベア１、２や搬送機構３による単位基板Ｕの搬送、ブレイク機構４やロボットアーム５の動作等、各部機構の動作全般の制御を行う。また、制御部７は、本発明に関連して、撮像装置６による単位基板Ｕの撮影の制御を行うとともに、送られてきた画像データのエッジ処理を行う。エッジ処理に関しては後述する「基準値」を記憶してエッジの判定を行う。
【００２５】
ここで、本発明でのエッジ処理について図を用いて説明する。
既述のように、エッジ処理では画素値が急峻に変化する境界を探し、その画素値の変化の大きさ（エッジ強度）からエッジの有無の判定を行う。
説明の便宜上、ここでは撮像装置６は第一基板Ｇ１の高さにピントを合わせて固定してあるものとする。ピントが合った第一基板Ｇ１の鮮明画像データの画素値は大きくなる。この画素値は「９」であるとする。一方、端材部Ｅ除去後の端子領域Ｔの表面が撮像されたときは、ピントが外れて不鮮明画像データとなる。不鮮明画像データは鮮明画像よりも画素値は小さくなり、この画素値は「０」であるとする。
【００２６】
図４（ａ）は端材部が残存するときの画像データの模式図であり、図４（ｂ）は端材部が除去されたときの画像データの模式図である。
【００２７】
第一基板Ｇ１に端材部Ｅが残存しているときは、図４（ａ）のように端子用スクライブラインＳの両側が第一基板Ｇ１の高さになっているので、端子用スクライブラインＳの両側の画素値は「９」が連続している（一段目の数列）。そして隣り合う画素値の差分であるエッジ強度を算出すると「０」が連続することになる（二段目の数列）。この場合、エッジが存在していないことになる。
一方、図４（ｂ）のように端材部Ｅが除去されているときは、端子用スクライブラインＳの左側の画素値は「９」が連続し、右側の画素値は「０」が連続する。この場合のエッジ強度は、端子用スクライブラインＳの位置が「９」となり、それ以外は「０」となる。したがって端子用スクライブラインＳのエッジ強度が高く、それ以外は低くなる。
そして、予めエッジ判定のための基準値を中間の値に設定して制御部７に記憶しておき（例えば「９」と「０」の中間の「５」を基準値とする）、基準値との比較によりエッジの有無を判定する。
【００２８】
次に、エッジ処理を用いた検査装置Ｂによる端材部Ｅの有無の判定動作について説明する。
供給用コンベア１で搬送されてきたマザー基板Ｍの単位基板Ｕは、図１に示すように、搬送機構３によってブレイク装置Ａのベルトコンベア２に移される。この際、単位基板Ｕの端子領域Ｔ部分、すなわち、端子用スクライブラインＳを設けた端部がベルトコンベア２の送り方向下流側（図２の右側）に向くようにする。そしてベルトコンベア２により単位基板Ｕをブレイク機構４まで移送し、端子用スクライブラインＳをブレイクすると共に端材部Ｅを除去する。
【００２９】
図３は、端材部Ｅを除去するまでのブレイク工程を説明するための図である。
図３（ａ）に示すように、ベルトコンベア２に載置された単位基板Ｕは、端子領域Ｔを覆う端材部Ｅを取り除くため、ブレイク機構４に送られる。そして、図３（ｂ）に示すように、ブレイクバー４ｂと受刃４ａとにより端子用スクライブラインＳに沿ってブレイクされる。その後、図３（ｃ）に示すように、ブレイクされた端材部Ｅはロボットアーム５により除去される。
【００３０】
ブレイク機構４で端材部Ｅが除去された単位基板Ｕは、ベルトコンベア２により元位置に戻されるが、その途中で図３（ｄ）に示すように、検査装置Ｂの撮像装置６により端部を含む端子領域Ｔが撮影され、端材部Ｅが除去されているか否かが検査される。
【００３１】
図５は、検査装置Ｂの動作を示すフローチャートである。
まず、基準値（例えば画素値「５」）を設定しておく（Ｓ１）。基準値は単位基板Ｕの第一基板Ｇ１の表面にピントを合わせたときの画像データの画素値と、端材部Ｅ除去後のピントが外れた状態の画像データの画素値とを参照し、その中間の値として設定しておく。
続いて、検査対象の単位基板Ｕが搬送されてくると、端部が含まれた画像を撮像し、撮像された画像の端部の画像から端部付近の画素値を抽出する（Ｓ２）。
続いて、エッジ処理の演算を行い、エッジ強度を算出する（Ｓ３）。
続いて、算出したエッジ強度と基準値との比較を行う（Ｓ４）。エッジ強度が基準値以下のときは、端材部Ｅが存在していると判定されてエラー表示を行う（Ｓ５）。
エッジ強度が基準値よりも大きいときは端材部Ｅが除去されて存在していないと判定される。この場合は正常状態であるとして、そのまま検査を終了する。
【００３２】
上記実施例では、第一基板Ｇ１の表面の高さにピントを合わせたが、端材部Ｅが除去されたときに現れる端子領域Ｔの表面の高さにピントを合わせるようにしても同様の処理が行える。
【００３３】
以上本発明の代表的な実施例について説明したが、本発明は必ずしも上記の実施形態に特定されるものでなく、その目的を達成し、発明の趣旨を逸脱しない範囲内で適宜修正、変更することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の検査装置は、端材部を除去するブレイク装置に取り付けて端子領域を覆う端材部が除去されているか否かを検査するのに適用される。
【符号の説明】
【００３５】
Ｇ１  第一基板（ＣＦ側基板）
Ｇ２  第二基板（ＴＦＴ側基板）
Ａ  ブレイク装置
Ｂ  検査装置
Ｅ  端材部
Ｍ  マザー基板となる貼り合わせ基板
Ｓ  端子用スクライブライン
Ｔ  端子領域
Ｕ  単位基板
１  供給用コンベア
２  ベルトコンベア
３  搬送機構
４  ブレイク機構
５  ロボットアーム
６  撮像装置（撮像部）
７  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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