JP2007212939A - Misalignment inspection method, program, and misalignment inspection apparatus - Google Patents
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Abstract
【課題】TFTアレイ基板やカラーフィルタ基板に貼り付けられている偏光板の貼り付け位置の誤差を検査する。
【解決手段】TFTアレイ基板10に形成されているアライメントマークAMを認識し、カメラ50の視野内にX軸とY軸とを設定し、アライメントマークAMを認識する。そして、認識されたアライメントマークAMを基準として、エッジラインがあると予測されるX軸方向の所定範囲のX方向サーチエリアXSAと、Y軸方向の所定範囲のY方向サーチエリアYSAとを設定する。X方向サーチエリアXSAとY方向サーチエリアYSAとを内側から外側に向かって走査し、光量変化に基づいてエッジラインを検出する。そして、エッジラインの交点を偏光板20の頂点として、アライメントマークAMとの誤差の量を出力する。
【選択図】 図3
An error of a bonding position of a polarizing plate attached to a TFT array substrate or a color filter substrate is inspected.
An alignment mark AM formed on a TFT array substrate 10 is recognized, an X axis and a Y axis are set in the field of view of a camera 50, and the alignment mark AM is recognized. Then, using the recognized alignment mark AM as a reference, a predetermined X direction search area XSA in the X axis direction, which is predicted to have an edge line, and a predetermined Y direction search area YSA in the Y axis direction are set. . The X direction search area XSA and the Y direction search area YSA are scanned from the inside to the outside, and an edge line is detected based on the change in the light amount. Then, the amount of error from the alignment mark AM is output with the intersection of the edge lines as the vertex of the polarizing plate 20.
[Selection] Figure 3
Description
本発明は、液晶ディスプレイを構成するTFTアレイ基板及びカラーフィルタ基板に貼り付けられる偏光板の位置ずれを検査する位置ずれ検査方法、プログラム及び位置ずれ検査装置に関するものである。 The present invention relates to a misalignment inspection method, a program, and a misalignment inspection apparatus for inspecting misalignment of a polarizing plate attached to a TFT array substrate and a color filter substrate constituting a liquid crystal display.
液晶ディプレイは、TFT(Thin Film Transistor)アレイ基板(ガラス基板にTFT回路を形成したもの)とカラーフィルタ基板(ガラス基板にカラーフィルタを形成したもの)との間に液晶を封入して、両基板を貼り合わせた液晶パネルから構成される。TFTアレイ基板は、液晶ディスプレイの各画素を駆動するための基板であり、カラーフィルタ基板はカラー画像を表示するための基板である。そして、TFTアレイ基板及びカラーフィルタ基板には夫々外側に偏光方向を制御するための偏光板が貼り付けられている。 A liquid crystal display consists of a TFT (Thin Film Transistor) array substrate (with a TFT circuit formed on a glass substrate) and a color filter substrate (with a color filter formed on a glass substrate). It consists of a liquid crystal panel with substrates attached. The TFT array substrate is a substrate for driving each pixel of the liquid crystal display, and the color filter substrate is a substrate for displaying a color image. A polarizing plate for controlling the polarization direction is attached to the TFT array substrate and the color filter substrate, respectively.
ここで、偏光板はTFTアレイ基板及びカラーフィルタ基板の所定の基準位置に貼り付けられている必要がある。このため、TFTアレイ基板及びカラーフィルタ基板に貼り付けられた偏光板が基準位置から位置ずれが生じているか否かの検査が行われる。そして、検査の結果、偏光板が適正な位置に貼り付けられていれば良品と判定し、不適正な位置に貼り付けられていれば不良品と判定する。かかる検査を行うものが特許文献1に開示されている。
Here, the polarizing plate needs to be attached to a predetermined reference position of the TFT array substrate and the color filter substrate. For this reason, it is inspected whether or not the polarizing plate attached to the TFT array substrate and the color filter substrate is displaced from the reference position. As a result of the inspection, if the polarizing plate is affixed at an appropriate position, it is determined as a non-defective product, and if it is applied at an inappropriate position, it is determined as a defective product. A device that performs such an inspection is disclosed in
特許文献1では、偏光板の貼り付け位置を検査するために、液晶パネルの真横から赤色光を照明するL字型のバー照明と液晶パネルの真下から赤外光を照明する赤外透過照明と液晶パネルの真上に撮像手段であるカメラとを設けている。そして、バー照明から照明される赤色光を照射して取得した第1画像により、偏光板のエッジラインと偏光板の頂点座標とを求める。また、赤外透過照明から照明される赤外光を照射して取得した第2画像によりブラックマトリクスパターンの輪郭線を抽出し、輪郭線の縦横線の交点としてブラックマトリクスパターンの頂点座標を求める。そして、エッジライン及びブラックマトリクスパターンの輪郭線の傾きを算出して、許容範囲内かどうかを判定し、偏光板の頂点座標とブラックマトリクスパターンの頂点座標との位置ずれを検出して、偏光板が適正な位置に貼り付けられているか否かを判定している。
ところで、画像認識を用いて偏光板の貼り付け位置の誤差を検査する場合、偏光板の頂点を含む角部近傍の画像を取得して、この画像を画像処理して偏光板の貼り付け位置の誤差を検査する。このとき、画像処理を行うために、偏光板に照明光を照射してエッジライン及び偏光板の頂点を反射させ、反射光を偏光板の外形として偏光板の頂点の位置を検出する。ここで、TFTアレイ基板及びカラーフィルタ基板は透明性のガラス基板により構成されるものであるため、ガラス基板を介して、シール剤やTFT回路パターン等の反射光も外乱光として検出される。また、カラーフィルタ基板は、ガラス基板上にカラーフィルタが形成されてなるものであるため、カラーフィルタのエッジラインの反射光も外乱光として検出される。 By the way, when inspecting the error of the attaching position of the polarizing plate using image recognition, an image in the vicinity of the corner including the apex of the polarizing plate is obtained, and this image is image-processed to determine the attaching position of the polarizing plate. Check for errors. At this time, in order to perform image processing, the polarizing plate is irradiated with illumination light to reflect the edge line and the apex of the polarizing plate, and the position of the apex of the polarizing plate is detected using the reflected light as the outer shape of the polarizing plate. Here, since the TFT array substrate and the color filter substrate are made of a transparent glass substrate, reflected light such as a sealant and a TFT circuit pattern is also detected as disturbance light through the glass substrate. Further, since the color filter substrate is formed by forming a color filter on a glass substrate, the reflected light of the edge line of the color filter is also detected as disturbance light.
このため、カメラが撮像する視野の領域全体を走査すると、上述した外乱光を検出するため、偏光板のエッジラインの反射光及び偏光板の頂点と外乱光とを区別する必要があり、外乱光を偏光板のエッジラインと誤検出すること場合がある。この場合は、正確な偏光板の位置を検査することができない。また、特許文献1のように、偏光板の真横から赤外光を照射して外乱光を検出させないような方式もあるが、カメラが撮像する視野の領域全体を走査すると、走査時間及び画像処理時間に要する時間が長くなるという問題もある。さらに、カラーフィルタ基板においては、偏光板のエッジラインだけではなく、カラーフィルタ及びガラス基板のエッジラインも検出されることになるが、このとき、複数検出されたエッジラインのうち何れのエッジラインが偏光板のものであるかの判定作業を要するという問題がある。一方、偏光板の頂点近傍のみの極めて狭い領域を撮像すれば、上述のような問題はなくなるが、そうすると、検査を行う前には、予め極めて高い精度をもって偏光板とカメラとをアライメントして、偏光板の頂点をカメラの視野内に入れなければならないという問題がある。
For this reason, when the entire area of the field of view imaged by the camera is scanned, it is necessary to distinguish between the reflected light of the edge line of the polarizing plate and the vertex of the polarizing plate and the disturbing light in order to detect the disturbing light described above. May be erroneously detected as the edge line of the polarizing plate. In this case, an accurate position of the polarizing plate cannot be inspected. In addition, as in
そこで、本発明は、高精度且つ短時間に偏光板の位置ずれを検査することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to inspect the displacement of the polarizing plate with high accuracy and in a short time.
本発明の位置ずれ検査方法は、基板上に貼り付けられた偏光板の位置ずれを検査する位置ずれ検査方法であって、前記基板の角隅部に形成されたアライメントマークをカメラにより認識するアライメントマーク認識ステップと、前記アライメントマークを認識した前記カメラの視野内にX軸とY軸とを設定し、前記アライメントマークを基準として、前記アライメントマークから予測される偏光板のエッジラインが含まれるX軸方向の所定範囲のX方向サーチエリアと、Y軸方向の所定範囲のY方向サーチエリアとを設定するライン検出用領域設定ステップと、前記X方向サーチエリア及び前記Y方向サーチエリアを前記基板の内側から外側に向かって走査して、前記X方向サーチエリアの光量変化に基づいて前記偏光板のX方向エッジラインを検出し、前記Y方向サーチエリアの光量変化に基づいて前記偏光板のY方向エッジラインを検出するエッジライン検出ステップと、前記X方向エッジラインと前記Y方向エッジラインとの交点を前記偏光板の頂点として算出し、前記偏光板の頂点の座標と前記アライメントマークの座標とを比較して、前記偏光板と前記基板との位置ずれ量を算出するずれ量算出ステップと、を有することを特徴とする。 The misalignment inspection method of the present invention is a misalignment inspection method for inspecting misalignment of a polarizing plate affixed on a substrate, wherein alignment marks formed at corners of the substrate are recognized by a camera. X-axis and Y-axis are set in the visual field of the camera that has recognized the alignment mark and the alignment mark is recognized, and the edge line of the polarizing plate predicted from the alignment mark is included with reference to the alignment mark. A line detection region setting step for setting an X direction search area in a predetermined range in the axial direction and a Y direction search area in a predetermined range in the Y axis direction; and the X direction search area and the Y direction search area on the substrate. Scanning from the inside to the outside, the X-direction edge line of the polarizing plate is scanned based on the light amount change in the X-direction search area. An edge line detection step of detecting a Y-direction edge line of the polarizing plate based on a change in light amount in the Y-direction search area, and an intersection of the X-direction edge line and the Y-direction edge line as the polarizing plate A deviation amount calculating step of calculating a positional deviation amount between the polarizing plate and the substrate by comparing the coordinates of the vertex of the polarizing plate with the coordinates of the alignment mark. And
本発明のプログラムは、上述の位置ずれ検査方法に記載された各ステップをコンピュータに実行させるものである。 The program of the present invention causes a computer to execute each step described in the above-described misregistration inspection method.
本発明の位置ずれ検査装置は、基板上に貼り付けられた偏光板の位置ずれを検査する位置ずれ検査装置であって、前記基板の角隅部に形成されたアライメントマークを観察するカメラと、前記アライメントマークを照射するためのマーク検出光源と、前記偏光板のエッジを検出するためのエッジ検出光源と、前記カメラが観察した画像に基づいて前記偏光板の位置ずれを検査する画像処理装置と、を有し、前記画像処理装置は、前記カメラの視野内にX軸とY軸とを設定し、前記マーク検出光源からの照明光により前記カメラが認識した前記基板の角隅部に形成されたアライメントマークを基準として、前記アライメントマークから予測される偏光板のエッジラインが含まれるX軸方向の所定範囲のX方向サーチエリアと、Y軸方向の所定範囲のサーチエリアとを設定し、前記エッジ検出光源からの照明光により前記X方向サーチエリア及び前記Y方向サーチエリアを前記基板の内側から外側に向かって走査して、前記X方向サーチエリアの光量変化に基づいて前記偏光板のX方向エッジラインを検出し、前記Y方向サーチエリアの光量変化に基づいて前記偏光板のY方向エッジラインを検出し、前記X方向エッジラインと前記Y方向エッジラインとの交点を前記偏光板の頂点として算出し、前記偏光板の頂点の座標と前記アライメントマークの座標とを比較して、前記偏光板と前記基板との位置ずれ量を算出することを特徴とする。 The misalignment inspection apparatus of the present invention is a misalignment inspection apparatus for inspecting misalignment of a polarizing plate attached on a substrate, and a camera for observing alignment marks formed at corners of the substrate, A mark detection light source for irradiating the alignment mark, an edge detection light source for detecting an edge of the polarizing plate, and an image processing device for inspecting a positional deviation of the polarizing plate based on an image observed by the camera; The image processing apparatus has an X axis and a Y axis set in the field of view of the camera, and is formed at a corner of the substrate recognized by the camera by illumination light from the mark detection light source. With reference to the alignment mark, an X-direction search area in a predetermined range in the X-axis direction including an edge line of the polarizing plate predicted from the alignment mark, and a predetermined range in the Y-axis direction The X direction search area is set, and the X direction search area and the Y direction search area are scanned from the inside to the outside of the substrate by the illumination light from the edge detection light source, and the amount of light in the X direction search area is changed. The X direction edge line of the polarizing plate is detected based on the light amount, the Y direction edge line of the polarizing plate is detected based on the light amount change in the Y direction search area, and the X direction edge line and the Y direction edge line are detected. Is calculated as an apex of the polarizing plate, and the positional deviation amount between the polarizing plate and the substrate is calculated by comparing the coordinates of the apex of the polarizing plate with the coordinates of the alignment mark. .
また、本発明の液晶パネルの製造方法は、上述の位置ずれ検査方法、又は上述の位置ずれ検査装置を用いることを特徴とする。 The liquid crystal panel manufacturing method of the present invention is characterized by using the above-described misalignment inspection method or the above-described misalignment inspection apparatus.
本発明は、高精度且つ短時間に偏光板の位置ずれを検査することができる。 The present invention can inspect misalignment of a polarizing plate with high accuracy and in a short time.
以下、本発明の実施形態について説明する。図1は液晶パネル1に適用される本発明の位置ずれ検査装置の側面図を示し、図2はTFTアレイ基板10の平面図を示す。本発明の位置ずれ検査装置は、液晶パネル1を構成するTFTアレイ基板10及びカラーフィルタ基板80に形成されている偏光板の位置ずれを検査するために用いられる装置である。図1ではTFTアレイ基板10に形成されている偏光板20の位置ずれ検査を行っているが、当該偏光板20の位置ずれ検査が終了した後には、カラーフィルタ基板80に形成されている偏光板81の位置ずれ検査が行われる。TFTアレイ基板10は透明性のガラス基板にTFT回路パターンが形成されているものであり、カラーフィルタ基板80は透明性のガラス基板にカラーフィルタが形成されてなるものである。TFTアレイ基板10とカラーフィルタ基板80とは貼り合わせがされており、その間には液晶が封入されている。そして、TFTアレイ基板10及びカラーフィルタ基板80には夫々偏光方向を制御するための偏光板20、81が貼り付けられている。また、TFTアレイ基板10には位置ずれ検査のために用いられるアライメントマークAMが形成されている。アライメントマークAMはTFTアレイ基板10の角隅部に形成されているものであるため、通常はTFTアレイ基板10の四隅に形成されている。但し、TFTアレイ基板10の四隅の全てに形成されていなくても、少なくとも2箇所に形成されているものであればよい。そして、以下説明するものは、TFTアレイ基板10に形成されている偏光板20の位置ずれの検査を行うものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. FIG. 1 shows a side view of a misregistration inspection apparatus of the present invention applied to a
マーク検出光源30は、TFTアレイ基板10に形成されているアライメントマークAMを照射するための照明光源である。マーク検出光源30はTFTアレイ基板10の上方に配置され、上方からアライメントマークAMを照明する照明光を照射する。従って、アライメントマークAMの数に対応してマーク検出光源30が設けられる。本実施形態では、TFTアレイ基板10の4つの角隅部において偏光板20の位置ずれの検査を行うため、アライメントマークAMはTFTアレイ基板10の各角隅部の合計4箇所に形成され、当該アライメントマークAMを検出して検査を行うためのユニットも各角隅部の合計4箇所に設けられている。これに伴い、マーク検出用光源30も合計4箇所に配置されている。但し、図1に示されるように、マーク検出光源30は別個独立の光源として設けてもよいが、1つの大型の光源装置から、アライメントマークAMの数に対応した照明光を照射するための照明光源が設けられているものであってもよい。また、ここでは検査を行うためのユニットは4箇所に配置されているものについて説明するが、アライメントマークAMと同様、少なくとも2箇所に配置されていれば検査を行うことができる。
The mark
エッジ検出光源40は偏光板20を照射して偏光板20のエッジを検出するための光源である。そして、偏光板20のエッジラインを際立たせるためにエッジ検出光源40は、TFTアレイ基板10の側方又は斜方に配置され、偏光板20に対して側方又は斜方から照明光を照射する。つまり、TFTアレイ基板10に対して浅い角度で照明光を照射すると、シール剤やTFT回路パターン等の外乱光は検出されず、偏光板20のエッジラインが鮮明に検出される。図1では、エッジ検出光源40はTFTアレイ基板10の斜め下方に配置されている。ここで、図1は側面図であるため、エッジ検出光源40は2つ表されているが、偏光板20のエッジラインは相互に直交する2つの方向から照明光を照射するため、エッジ検出光源40は他に2箇所(紙面と直交する方向に2箇所配置されている)に配置されている。
The edge
カメラ50はTFTアレイ基板10に形成されているアライメントマークAM及び偏光板20の頂点付近のエッジラインを検出するための画像認識手段である。図1では、TFTアレイ基板10の夫々の角隅部を画像認識するために、合計4箇所にカメラ50が配置されている(図1は側面図であるため、2台のカメラのみが図示されている)。図2において、カメラ50が撮像する領域である画像エリアARの画像は、カメラ50に接続される画像処理装置60に出力される。画像処理装置60は後述の偏光板20の位置ずれ検査方法に基づいて画像認識を行うための処理装置である。そして、偏光板20の位置ずれの量を算出して、図示しない出力装置に出力を行う。これにより、偏光板20の位置ずれの量を得ることができる。
The
搬送手段70は、TFTアレイ基板10を搬送するためのローラシャフト等の搬送手段である。偏光板20の貼り付け位置のずれ検査は液晶ディスプレイの製造工程のうちの1つのステージとして行われるため、位置ずれ検査ステージにTFTアレイ基板10を搬入し、検査が終了した後に、次のステージにTFTアレイ基板10を搬出する。そして、次の未検査のTFTアレイ基板10を位置ずれ検査ステージに搬入する。このため、TFTアレイ基板10を搬送するための搬送手段70が設けられる。
The transport means 70 is a transport means such as a roller shaft for transporting the
次に、本発明の位置ずれ検査方法について説明する。図3は処理の流れを示すフローチャートであり、図4はTFTアレイ基板10の各角隅部を撮影する4台のカメラ50が認識している画像を示す。図4において、カメラ50はTFTアレイ基板10に形成されているアライメントマークAMと偏光板20の頂点Cとを含む所定範囲の画像エリアARを撮像している。このため、カメラ50の視野内にアライメントマークAMを映し出すためには、予めカメラ50とTFTアレイ基板10とを位置合わせをする必要がある。しかし、アライメントマークAMはカメラ50の視野の全領域のうち何れかに映し出される程度に粗位置決めされている。
Next, the positional deviation inspection method of the present invention will be described. FIG. 3 is a flowchart showing the flow of processing, and FIG. 4 shows images recognized by the four
最初に、画像エリアARの中から特徴点であるアライメントマークAMの座標を認識する(ステップS1)。画像エリアARの中には種々のものが映像化されているが、その中からアライメントマークAMを判別するための方法として、例えばグレイサーチと呼ばれる手法を適用することができる。グレイサーチは登録された濃淡画像のパターンと近似するパターンを抽出する手法である。従って、アライメントマークAMの濃淡画像のパターンを予め画像処理装置60に登録しておき、登録されたアライメントマークAMのパターンに近似するパターンを画像エリアARの中から検出する。勿論、他の方法によるものでよいが、いずれにしても画像エリアARの中からアライメントマークAMを認識する。
First, the coordinates of the alignment mark AM, which is a feature point, are recognized from the image area AR (step S1). Various images are imaged in the image area AR. For example, a method called gray search can be applied as a method for determining the alignment mark AM from the image area AR. Gray search is a method of extracting a pattern that approximates a registered grayscale image pattern. Therefore, the pattern of the grayscale image of the alignment mark AM is registered in the
このとき、画像エリアARにX軸とY軸とを設定し、認識されたアライメントマークAMの座標(AMX、AMY)を求める。ここで、X軸とY軸とはアライメントマークAMを基準としてカメラ50の視野内で固定的に設定される。
At this time, the X axis and the Y axis are set in the image area AR, and the coordinates (AMX, AMY) of the recognized alignment mark AM are obtained. Here, the X axis and the Y axis are fixedly set within the field of view of the
次に、画像処理装置60は、認識したアライメントマークAMを基準として2つのサーチエリア(X方向サーチエリアXSA及びY方向サーチエリアYSA)を設定する(ステップS2)。ここで、サーチエリアとは取得した画像の中から偏光板20の2つのエッジラインを走査する範囲の領域のことであり、サーチエリアが設定されると、当該サーチエリアは固定され、その内部の走査のみが行われる。このため、走査するための領域は撮像した全ての領域のうちの一部の領域となる。そして、2つのサーチエリアはアライメントマークAMを基準として設定される。X方向サーチエリアXSAは、アライメントマークAMを基準として、偏光板20のX方向エッジラインLXが含まれるであろうと予測される所定領域として設定され、Y方向サーチエリアYSAはアライメントマークAMを基準として、偏光板20のY方向エッジランLYが含まれるであろうと予測される所定領域として設定される。
Next, the
つまり、アライメントマークAMを基準とすれば、おおよそ偏光板20の相互に直交する2つのエッジラインの位置を予測することができる。アライメントマークAMと2つのエッジラインとの相対位置関係は予め前もって分かっているためである。そして、予測された範囲は、エッジラインを含むものであって、TFTアレイ基板10のエッジライン等を誤検出しないように、エッジラインがあると予測される領域にターゲットを絞って設定される。このとき、予め前もって粗位置決めされており、しかもアライメントマークAMを基準として一番条件の良い一定のサーチエリアを設定できるため、多少TFTアレイ基板10が動いたとしても、外乱光の誤検出を防止し、偏光板20のエッジラインを検出することができる。なお、図4においてサーチエリアの形状は長方形状のものを示しているが、任意の形状を採用してもよい。但し、サーチエリアの範囲としては、広範な範囲を設定すると、走査に必要な時間が長くなり、狭小な範囲を設定すると、サーチエリアからエッジラインが外れ、エッジラインを検出できないことが考えられる。従って、サーチエリアの範囲としては、両者のバランスを考慮して適宜の範囲の設定を行う。
In other words, using the alignment mark AM as a reference, the positions of two edge lines that are approximately orthogonal to each other of the
偏光板20はアライメントマークAMを基準として貼り合わせが行われるものである。従って、偏光板20とアライメントマークAMとは近接していることになる。このため、アライメントマークAMを基準として、上述したような所定範囲を有するX方向サーチエリアXSA及びY方向サーチエリアYSAを設定すれば、偏光板20の頂点Cの近傍のX方向エッジラインLX及びY方向エッジラインLYは2つのサーチエリアに映し出されていると予測される。仮に、X方向サーチエリアXSA及びY方向サーチエリアYSAの何れか一方のサーチエリアにエッジラインが映し出されていない場合、又はX方向サーチエリアXSA及びY方向サーチエリアYSAの2つのサーチエリアにエッジラインが映し出されていない場合は、明らかに偏光板20が大きくずれて貼り付けられていることになる。
The
そして、X方向サーチエリアXSA及びY方向サーチエリアYSAの走査を行う(ステップS3)。ここで、偏光板20のエッジラインの走査は、図1のエッジ検出光源40からの照明光によりエッジラインでの反射光を検出することにより行われる。上述したように、X方向エッジラインLXを検出するためのエッジ検出光源40と、Y方向エッジラインLYを検出するためのエッジ検出光源40とは別個独立に設けられている。エッジ検出光源40は斜め下方から照明光を照射するためにエッジラインの反射光は鮮明となり、他の外乱光の検出が防止される。このため、X方向サーチエリアXSA及びY方向サーチエリアYSAの走査方法としては光量が大きく変化する光量変化点を検出し、光量変化点を接続した直線がエッジラインであると認識できる。光量変化点を検出するために、例えば反射光の強度を検出する走査を行い、その微分値が大きくなった点を光量変化点として検出することができる。
Then, the X direction search area XSA and the Y direction search area YSA are scanned (step S3). Here, the scanning of the edge line of the
ところで、X方向サーチエリアXSA及びY方向サーチエリアYSAは、X方向エッジラインLX及びY方向エッジラインLYをターゲットとして設定されているが、設定の仕方によっては、偏光板20のエッジラインだけではなく、TFTアレイ基板10のエッジラインも検出することがある。また、TFTアレイ基板10ではなく、例えばカラーフィルタ基板に貼り付けられた偏光板81の位置ずれを検査するときには、カラーフィルタのエッジラインもサーチエリアの中に検出されることがある。このため、サーチエリアの設定範囲によっては、複数のエッジラインがX方向サーチエリアXSA及びY方向サーチエリアYSAの中に検出される場合がある。かかる場合を考慮して、X方向サーチエリアXSA及びY方向サーチエリアYSAの走査はTFTアレイ基板10の内側から外側に向かって行う。
Incidentally, the X direction search area XSA and the Y direction search area YSA are set with the X direction edge line LX and the Y direction edge line LY as targets, but depending on the setting method, not only the edge line of the
つまり、偏光板20はTFTアレイ基板10よりも形状が小さいものであり、またカラーフィルタ基板よりも形状が小さいものであることは予め分かっている。従って、X方向サーチエリアXSA及びY方向サーチエリアYSAに複数のエッジラインが検出されても、その中で一番内側にあるエッジラインは偏光板20のエッジラインということになる。このため、TFTアレイ基板10の内側から外側に向かって走査を行い、最初の光量変化点を検出したときには走査を中止し(ステップS4)、光量変化点を接続した直線をX方向エッジラインLX及びY方向エッジラインLYとして認識する(ステップS5)。
That is, it is known in advance that the
そして、X方向エッジラインLX及びY方向エッジラインLYを認識した後に、X方向エッジラインLXとY方向エッジラインLYとの交点の座標は偏光板20の頂点とすることができるため、これを偏光板20の頂点として算出する(ステップS6)。そして、ステップS1で算出したアライメントマークAMの座標とステップS6で算出された偏光板20の頂点の座標との差分を算出して(ステップS7)、これを偏光板20の位置ずれの量として出力する(ステップS8)。これにより、偏光板20の貼り付け位置のずれ量を得ることができる。
Then, after recognizing the X-direction edge line LX and the Y-direction edge line LY, the coordinates of the intersection of the X-direction edge line LX and the Y-direction edge line LY can be the apex of the
次に、ステップS8で得られたずれ量が予め設定された閾値(許容範囲)以下であるか否かを判定し(ステップS9)、閾値以下であれば良品と判別し(ステップS10)、閾値以上であれば不良品と判別する(ステップS11)。当該閾値は、偏光板20に要求される位置精度に応じて、任意の値を設定することができる。
Next, it is determined whether or not the deviation amount obtained in step S8 is equal to or less than a preset threshold value (allowable range) (step S9). If it is above, it will discriminate | determine that it is inferior goods (step S11). The threshold value can be set to an arbitrary value according to the positional accuracy required for the
以上により、偏光板20のずれ量を検査することができる。本発明では、予め特徴のあるアライメントマークAMを検出し、当該アライメントマークAMを基準として、偏光板20のX方向エッジラインLX及びY方向エッジラインLYがあると予測される一定領域のX方向サーチエリアXSA及びY方向サーチエリアYSAを設定し、当該サーチエリアの走査を行ってX方向エッジラインLX及びY方向エッジラインLYを検出することにより、偏光板20の頂点を算出している。このとき、X方向サーチエリアXSA及びY方向サーチエリアYSAは、カメラ50が撮像している画像エリアAR全体ではなく、その中からエッジラインを含むX方向サーチエリアXSA及びY方向サーチエリアYSAにターゲットを絞って走査を行う。このため、他の外乱光を誤検出することなく、X方向エッジラインLX及びY方向エッジラインLYを検出することができる。そして、偏光板20以外のエッジラインを検出した場合でも、内側から外側に走査を行うことにより、偏光板20のエッジラインを特定することができる。また、画像エリアARの中からごく限られた一部の領域のみを走査の対象としているため、高速に画像認識を行うことができる。
As described above, the shift amount of the
さらに、本発明では予め偏光板20が形成されているTFTアレイ基板10やカラーフィルタ基板等の基板の高精度なアライメントを行うことなく、安定した位置ずれ検査を行うことができる。つまり、アライメントマークAMを基準として、エッジラインの走査を行うためのX方向サーチエリアXSA及びY方向サーチエリアYSAが設定される。従って、アライメントマークAMがカメラ50の視野内のどの位置に映し出されても、アライメントマークAMを基準として自動的に設定される。例えば、カメラ50の視野内でTFTアレイ基板10等の基板が大きく傾いたとしても、アライメントマークAMが映し出されていれば、これを基準として常に一定の相対位置関係となるようなX方向サーチエリアXSA及びY方向サーチエリアYSAを設定することができる。従って、アライメントマークAMから見て常に同じ位置のサーチエリアを走査することにより、位置ずれ検査の安定性を確保することができ、また予め基板を高精度にアライメントするという作業を省略できるという効果を奏する。
Furthermore, in the present invention, a stable misalignment inspection can be performed without performing high-precision alignment of a substrate such as the
ところで、偏光板20には方向性及び表裏の確認をするためのオリフラ(オリエンテーションフラット)が角隅部に形成されている場合がある。つまり、偏光板20はランダムな偏光方向を有する光の中から一方向に振動する直線偏光の光を生成するため、偏光板20を透過した光の偏光方向を所定の方向に制御する場合があり、その場合は、TFTアレイ基板10に対して所定方向に偏光板20を貼り付ける必要がある。このときの偏光板20の貼り付け方向を確認するために、偏光板20の角隅部を面取りしたオリフラが形成される。また、オリフラは偏光板20の表裏を確認するためにも用いられる。
By the way, an orientation flat (orientation flat) for confirming directionality and front and back may be formed in the corner of the
ここで、偏光板20の角隅部が面取りされたオリフラが形成されていると、偏光板20の頂点部分がなくなることになる。従って、偏光板20の頂点部分とアライメントマークAMとの位置を比較して偏光板20の位置ずれを検査することはできない。しかし、本発明では、頂点部分を含まないX方向サーチエリアXSA及びY方向サーチエリアYSAから偏光板20の頂点があると予測される位置に基づいて、偏光板20の貼り付け位置の誤差を検査しているため、偏光板20の仮想頂点として算出でき、偏光板20の角隅部にオリフラが形成されている場合でも誤差を検査することができる。
Here, when the orientation flat having the chamfered corners of the
10 TFTアレイ基板 20 偏光板
30 マーク検出光源 40 エッジ検出光源
50 カメラ 60 画像処理装置
70 搬送手段 AR 画像エリア
C 頂点 LX X方向エッジライン
LY Y方向エッジライン XSA X方向サーチエリア
YSA Y方向サーチエリア
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記基板の角隅部に形成されたアライメントマークをカメラにより認識するアライメントマーク認識ステップと、
前記アライメントマークを認識した前記カメラの視野内に、前記アライメントマークを基準としてX軸とY軸とを設定し、前記アライメントマークから予測される偏光板のエッジラインが含まれるX軸方向の所定範囲のX方向サーチエリアと、Y軸方向の所定範囲のY方向サーチエリアとを設定するエッジライン検出用領域設定ステップと、
前記X方向サーチエリア及び前記Y方向サーチエリアを前記基板の内側から外側に向かって走査して、前記X方向サーチエリアの光量変化に基づいて前記偏光板のX方向エッジラインを検出し、前記Y方向サーチエリアの光量変化に基づいて前記偏光板のY方向エッジラインを検出するエッジライン検出ステップと、
前記X方向エッジラインと前記Y方向エッジラインとの交点を前記偏光板の頂点として算出し、前記偏光板の仮想的な頂点の座標と前記アライメントマークの座標とを比較して、前記偏光板と前記基板との位置ずれ量を算出するずれ量算出ステップと、を有することを特徴とする位置ずれ検査方法。 A misalignment inspection method for inspecting misalignment of a polarizing plate attached on a substrate,
An alignment mark recognition step for recognizing an alignment mark formed at a corner of the substrate by a camera;
A predetermined range in the X-axis direction in which the X axis and the Y axis are set with reference to the alignment mark and the edge line of the polarizing plate predicted from the alignment mark is included in the field of view of the camera that has recognized the alignment mark An edge line detection area setting step for setting the X direction search area and a predetermined range of the Y direction search area in the Y axis direction;
The X direction search area and the Y direction search area are scanned from the inside to the outside of the substrate, and the X direction edge line of the polarizing plate is detected based on the light amount change in the X direction search area. An edge line detection step of detecting a Y-direction edge line of the polarizing plate based on a light amount change in a direction search area;
The intersection of the X-direction edge line and the Y-direction edge line is calculated as the vertex of the polarizing plate, and the coordinates of the virtual vertex of the polarizing plate and the coordinates of the alignment mark are compared. And a displacement amount calculating step for calculating a displacement amount with respect to the substrate.
前記基板の角隅部に形成されたアライメントマークを観察するカメラと、前記アライメントマークを照射するためのマーク検出光源と、前記偏光板のエッジを検出するためのエッジ検出光源と、前記カメラが観察した画像に基づいて前記偏光板の位置ずれを検査する画像処理装置と、を有し、
前記画像処理装置は、
前記カメラの視野内にX軸とY軸とを設定し、前記マーク検出光源からの照明光により前記カメラが認識した前記基板の角隅部に形成されたアライメントマークを基準として、前記アライメントマークから予測される偏光板のエッジラインが含まれるX軸方向の所定範囲のX方向サーチエリアと、Y軸方向の所定範囲のサーチエリアとを設定し、
前記エッジ検出光源からの照明光により前記X方向サーチエリア及び前記Y方向サーチエリアを前記基板の内側から外側に向かって走査して、前記X方向サーチエリアの光量変化に基づいて前記偏光板のX方向エッジラインを検出し、前記Y方向サーチエリアの光量変化に基づいて前記偏光板のY方向エッジラインを検出し、
前記X方向エッジラインと前記Y方向エッジラインとの交点を前記偏光板の仮想的な頂点として算出し、前記偏光板の仮想的な頂点の座標と前記アライメントマークの座標とを比較して、前記偏光板と前記基板との位置ずれ量を算出することを特徴とする位置ずれ検査装置。 A misalignment inspection device for inspecting misalignment of a polarizing plate attached on a substrate,
A camera for observing alignment marks formed at corners of the substrate, a mark detection light source for irradiating the alignment mark, an edge detection light source for detecting the edge of the polarizing plate, and the camera observing An image processing device for inspecting the positional deviation of the polarizing plate based on the image obtained,
The image processing apparatus includes:
The X axis and the Y axis are set in the field of view of the camera, and the alignment mark is formed on the basis of the alignment mark formed at the corner of the substrate recognized by the camera by illumination light from the mark detection light source. A predetermined X-direction search area in the X-axis direction including the predicted polarizing plate edge line and a predetermined search area in the Y-axis direction are set;
The X direction search area and the Y direction search area are scanned from the inner side to the outer side of the substrate by illumination light from the edge detection light source, and X of the polarizing plate is determined based on a change in light amount of the X direction search area. Detecting a direction edge line, detecting a Y direction edge line of the polarizing plate based on a light amount change in the Y direction search area,
The intersection of the X direction edge line and the Y direction edge line is calculated as a virtual vertex of the polarizing plate, the coordinates of the virtual vertex of the polarizing plate and the coordinates of the alignment mark are compared, A misregistration inspection apparatus for calculating a misregistration amount between a polarizing plate and the substrate.
A method for manufacturing a liquid crystal panel using the positional deviation inspection method according to claim 1 or the positional deviation inspection apparatus according to claim 6.
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- 2006-02-13 JP JP2006035093A patent/JP2007212939A/en active Pending
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