涂布装置以及高度检测方法_2

文档序号:9493498阅读:来源:国知局
向及Y轴方向垂直的Z轴方向配置。通过移动可动板15,能 够将所期望的倍率的物镜16配置在观察镜筒2a的下方。
[0051] 此外,5个涂布单元17在Y轴方向上以规定间隔固定在可动板15的下表面。5个 涂布单元17分别与5个物镜16相邻配置。通过移动可动板15,能够将所期望的涂布单元 17配置在作为修正对象的白缺陷的上方。
[0052] 图3 (a)-(c)是从图2的A方向观察主要部分的图,且是表示墨水涂布动作的图。 涂布单元17包括涂布针18和墨盒19。首先,如图3(a)所示,将所期望的涂布单元17的涂 布针18定位在作为修正对象的白缺陷的上方。此时,涂布针18的末端部浸渍在墨盒19内 的修正墨水里。
[0053] 接下来,如图3(b)所示,降下涂布针18,使涂布针18的末端部从墨盒19底部的 孔突出。此时,涂布针18的末端部附着有修正墨水。然后,如图3(c)所示,降下涂布针18 以及墨盒19,使涂布针18的末端部接触白缺陷,在白缺陷上涂布修正墨水。然后,回到图 3(a)的状态。
[0054] 对于采用多个涂布针的墨水涂布机构,除了上述技术之外,还已知各种技术,因 此,此处省略详细说明。例如,在专利文献1 (日本特开2009-122259号公报)等中就有公 开。缺陷修正装置1通过采用如图2所示的机构作为墨水涂布机构5,能够采用多个墨水中 的所期望颜色的墨水来修正缺陷,并且,能够采用多个涂布针中的所期望涂布直径的涂布 针来修正缺陷。
[0055] 缺陷检测工序
[0056] 图4是表示液晶滤色器基板7的表面的图。在图4中,液晶滤色器基板7包括形 成在玻璃基板的表面的多个像素PC。在沿横竖方向形成的黑底部BM的交叉位置上,存在 像素PC的起始DS以及像素PC的结尾DE。此外,将像素PC的起始DS称为滤色器的位置。 控制用计算机11用于确定这个滤色器的位置。另外,在图4中,由四边形包围的从像素PC 的起始DS至像素的结尾DE的范围构成像素PC。
[0057] 二值图像中,像素PC中值1的像素的集合是像素的滤色器部(图4中表示为滤色 器部CF),值0 (图4中的阴影部分)的像素的集合是像素PC的黑底部(图4中表示为黑底 部BM)。并且,各像素PC具有互不相同的颜色红绿蓝(Red,Green,Blue,RGB)中的任意一 个颜色,按一定周期反复形成。
[0058] 图5 (a)及(b)是表示控制用计算机11沿输入像素的向水平方向进行缺陷检测时 的动作的图。控制用计算机11根据滤色器的像素的亮度来检测缺陷部位。更详细而言,在 周期地、即等间隔地配置的像素的间隔为P时,对于输入像素的位置(x,y)的亮度f(x,y), 控制用计算机11如以下数学式(1)表示的那样进行比较检查。
[0059] 数学式1
[0060] sp(x,y) =f(x,y)-f(x~P,y)
[0061]s+P(x,y) =f(x,y)-f(x+P,y)
[0062] sH (x,y) =min(|sp(x,y) |,|s+P (x,y) |)
[0063] if(sP(x,y)Xs+P(x,y)彡 0) ··· (1)
[0065] elsedH(x,y) =0
[0066] 如上所述,控制用计算机11比较亮度f(x,y)与一个周期前的亮度f(x_P,y)以 及一个周期后的亮度f(x+P,y)。此处,s_P(x,y)表示f(x,y)与f(x_P,y)的比较结果, s+P(x,y)表示f(x,y)与f(x+P,y)的比较结果。
[0067] 在s_P(x,y)与s+P(x,y)符号一致的情况下,控制用计算机11将sH(x,y)与限幅 电平Td进行比较。此外,在s_P(x,y)与s+P(x,y)符号不一致的情况下,作为位置(x-P, y)或位置(x+P,y)处的像素缺陷被误检测出的可能性高,检查的可靠性低,因此,控制用计 算机11将位置(x,y)从检查对象中去除。通过这样的结构,能够防止由输入图像的噪声产 生的缺陷检测的错误。
[0068] 然后,控制用计算机11将sH(x,y)在Td以上的情况的位置(X,y)的像素判断为 缺陷,将结果存储到dH(x,y)。在dH(x,y)中,值1的像素表示是缺陷,值0的像素表示正 常。
[0069] 接着,控制用计算机11对值为1的部分(即白缺陷)的重心位置进行计算并且控 制X平台9以及Y平台10,使得计算得到的重心位置的坐标与显示器12的画面的中心一致。 并且,控制用计算机11判断应涂布至白缺陷的墨水的颜色。此外,控制用计算机11计算白 缺陷内的墨水涂布位置。像这样的工序例如在日本专利特开2007-233299号中有公布。
[0070] 此后,控制用计算机11选择用于涂布判断所得颜色的墨水的涂布单元17,并使此 涂布单元17的涂布针18的末端接触计算得到的墨水涂布位置,将判断所得颜色的修正墨 水涂布于白缺陷。照射墨水硬化用光源6的光,使涂布于白缺陷的修正墨水硬化,来结束白 缺陷的修正。
[0071] 高度检测工序
[0072] 在此工序中,控制用计算机11控制缺陷修正装置1,且求出由涂布于白缺陷的硬 化后的修正墨水形成的墨水涂布部的高度。本实施方式1的高度检测方法适合于检测比物 镜16的焦点深度要高的墨水涂布部的高度。
[0073] 在此高度检测方法中,利用在焦点位置处图像的对比度最大这一点,使Z平台8相 对于墨水涂布部做相对移动,针对图像的每个像素求出对比度最大的Z平台位置,将其位 置作为该像素的高度信息。
[0074] 首先,说明探索顺序。移动Z平台8至探索开始位置。在当前位置为Zp、探索范围 为Δ时,例如移动至Ζρ-Δ/2。此处,设Z平台8的负方向为靠近基板7的方向,从初始位 置开始朝向正方向、即朝向远离基板7的方向进行探索。因此,从初始位置Ζρ-Δ/2向正方 向探索△的范围。然而,探索方向不必为远离基板7的方向,也可以是靠近基板7的方向。
[0075] Ζ平台8开始移动,在达到匀速状态后,控制用计算机11开始进行图像的取样。按 一定周期进行取样。理想的是,按CCD摄像头3的垂直同步信号的周期进行取样,从而能够 更加准确地取样。Ζ平台8按预先定好的速度ν(μm/秒)移动。在使用的物镜16的焦点 深度为D(μπι)、CCD摄像头3的垂直同步信号的频率为F(Hz)时,速度v最好满足D< (1/ F)Xv的条件。这是因为,焦点深度是焦点看起来合适的区域的长度,因此,在取样周期期间 至少移动D(μm)以上,否则无法得到图像的变化。
[0076] 如上所述,在探索范围内,一边移动Z平台8, 一边对图像进行取样,并对取得的图 像的每个像素,进行图像的对比度C的计算。如图6所示,将关注像素(x,y)的亮度fi(x, y)减去横竖方向与之距离(a,b)的像素(x+a,y+b)的亮度fi(x+a,y+b)的结果设为dxxy、 dyjt,对比度C可由以下数学式(2)计算得出。
[0077] 数学式2
[0079]dxxy= |fi(x,y)-fi(x+a,y)
[0080]dyxy=Ifi(x,y) (x,y+b)
[0081] 在数学式(2)中,(H,W)表示图像的水平方向以及垂直方向的像素数量。此外, fi(X,y)表示第i个进行取样的图像的像素的亮度,i是以取得的顺序添加的图像号码,取 值为i= 1、2、……、N。
[0082] 图7 (a)是表示Z平台位置与对比度C的关系的图,图7(b)是表示Z平台位置与 其速度的关系的图。对比度C如图7(a)所示呈现山的形状,山的峰为焦点位置。即使将图 像处理中通常使用的Prewitt算子或Sobel算子应用于图像并绘制出应用后的图像的亮 度平均值,也显示出与图7(a)相同的倾向。即,显示出与数学式(2)相同倾向的图像特征 即可。因为图像至少以D(ym)间隔取样,所以真正的焦点位置存在于样本与样本之间的可 能性高。因此,采用对比度C最大的位置附近的数据进行插补,通过近似准确地求出焦点位 置。
[0083] 由于焦点位置附近的数据呈现出以焦点位置为中心的左右对称的山型倾向,因此 可以采用二次函数或高斯函数来近似。采用焦点位置附近的Z平台坐标以及对比度通过牛 顿法进行函数近似,根据求得的函数插入峰值位置,作为相应像素的高度。并且,除函数近 似以外,也可以采用峰值周边的对比度来求出重心位置,将求得的重心位置作为相应像素 的高度。
[0084] 高度检查工序
[0085] 在此工序中,根据涂布前后的图像抽出墨水涂布部,比较抽出的墨水涂布部与基 准部的高度。例如像专利文献2(日本专利特开2009-237086号公报)所记载的那样,比 较涂布前后的图像的亮度,根据比较结果抽出墨水涂布部。将墨水涂布部的抽出结果设为 b(x,y)。b(x,y)是一种函数,若位置(X,y)的像素为墨水涂布部则归1,除此之外则归0。
[0086] 基准部是基板7内没有涂布修正墨水的正常的部分,且从涂布前或涂布后的图像 中抽出。预先决定基准部相对于涂布开始点的中心坐标(Δχ,Ay)和横竖的大小(w,h)。 此处,将存储有由高度检测工序求出的高度信息的图像设为h(x,y),将涂布开始点的坐标 设为(xs,ys),将基准部的高度设为以(xs+ΔX,ys+Δy)为中心的(土w/2, ±h/2)的范围 内的高度的平均值。另外,基准部的设定不限
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