专利名称：透明衬底端面部的检查装置及其检查方法
技术领域：
本发明涉及一种检查分割为预定大小的透明玻璃衬底等的透明衬底的端面部有无缺陷等的装置以及方法。并且，透明衬底也可以包括贴合一对玻璃衬底等的平面显示面板用的贴合衬底。
背景技术：
液晶显示装置中使用的液晶显示面板衬底是在一对玻璃衬底之间充入液晶而构成。在一方玻璃衬底上设置布线、TFT等，称为普通TFT衬底。在另一方衬底上设置滤色片(CF)，称为普通CF衬底。这样的显示面板衬底例如通过相互贴合一对素玻璃衬底(motherglass substrates)后，进行分割以成为显示面板衬底的大小来形成。在构成TFT衬底的素玻璃衬底上按每个显示面板衬底预先设置有预定的TFT、布线等。
图13是分割后的显示面板衬底的概要斜视图。在构成显示面板衬底10的TFT衬底11(在图13中配置于下侧)上设置TFT、布线等，在一方的侧部上形成端子部11a，该端子部11a设置了分别与各布线相连接的多个端子11b。另一方的CF衬底12与TFT衬底11相贴合，以设置了充入液晶的预定的间隔的状态使端子部11a露出来。
制作这样结构的显示面板衬底10时，如图14(a)所示，设置于贴合玻璃衬底10A的TFT衬底11A的端子部11a的各端子11b彼此通过设置在TFT衬底11A的端子部11a的侧缘的短链路11c相互电连接。短链路11c防止各端子11b以及各布线中积累电荷，并防止各布线的静电破坏。并且，由贴合素CF衬底与素TFT衬底而成的贴合素玻璃衬底分别分割为多数贴合玻璃衬底10A后，沿图14(b)所示的分割线11d分割TFT衬底11A，由此，解除由短链路11c相互连接的各端子部11b(参考图13)。TFT衬底11A沿分割线11d分割时，沿分割线11d的端面11e被研磨，同时，在该端面11e的两侧的边缘部分别被倒角。另外，此时不仅是沿TFT衬底11中的端子部11a的端面11e，在未形成显示面板衬底10的端子部的端面中，CF衬底12的上部边缘与TFT衬底11的下部边缘也被倒角。
贴合玻璃衬底10A通过分别分割相互贴合的一对素玻璃衬底而形成。图15是贴合素衬底被分割后得到的贴合玻璃衬底10A的剖面图。此时，由于分割CF衬底12A以使设置于TFT衬底11A的端子部11a露出，CF衬底12A的分割位置与TFT衬底11A的分割位置不同，如图15所示，CF衬底12A的分割位置位于为使TFT衬底11A与CF衬底12A相互贴合而设置的密封材料13的附近。由此，有可能在分割CF衬底12A时，由密封材料13引起的张力施加于被分割的CF衬底12A的端面12e，被分割的端面12e如图15中虚线所示，成越接近密封材料13越逐渐向接近密封材料13的方向倾斜的状态(空洞)。
此外，由相互贴合的一对素玻璃衬底分割为贴合玻璃衬底10A时以及为了从贴合玻璃衬底10A切除短链路11c而分割TFT衬底11A的端子部11a时，有在被分割的显示面板衬底10的TFT衬底11的端面或CF衬底12的端面上产生碎片的可能。与TFT衬底11的端子部11a相邻接的端面11e上如产生比较大的贝壳状的碎片时，该碎片时间长了会扩展到TFT衬底11的内部，因此，设置在端子部11a的端子11b有断裂的可能。
这样，在由相互贴合的一对素玻璃衬底分割而成的TFT衬底11的端面部或CF衬底12的端面部处产生有碎片等缺陷的显示面板衬底10如被送到下一工序并作为液晶显示装置，就有所制造的液晶显示装置不能正常工作、产生次品的危险。
如在液晶显示装置的最后制造阶段发现次品，存在液晶显示装置的制造时的合格率显著降低的问题。特别是，如上述，CF衬底12的端面12e呈倾斜的状态的情况下，在其后的清洗工序中，倾斜的端面12e与TFT衬底11之间有可能浸入水分、腐蚀TFT衬底11中的端子部11a的端子11b，因此成为次品的可能性高。
为了解决这样的问题，最好在将由素贴合衬底分割而成的显示面板衬底10的TFT衬底11的端面部或CF衬底12的端面部送到下一工序前进行检查，检测出端面倾斜、端面部的碎片等的缺陷。但是，存在不容易高效正确地检测出显示面板衬底10中的端面倾斜、碎片等的缺陷部分的问题。
进而，显示面板衬底10的TFT衬底11的端面部以及CF衬底12的端面部通常在TFT衬底11以及CF衬底12之间注入液晶后，分别对各端面部的边缘部通过由砂轮进行的湿式研磨加工进行倒角，但存在不容易确认只按预定量可靠进行倒角的问题。
本发明既为解决这样的问题，其目的在于提供一种透明衬底端面部的检查装置及其检查方法，能够正确有效地检测出透明衬底的端面部中的碎片等的缺陷，并且能够容易地对端面中的倒角部分的状态进行检查等。
发明内容
本发明的透明衬底端面部的检查装置特征在于，具备载物台，支撑透明衬底；第1照明单元，与承载在该载物台上的透明衬底的端面部面对配置，向该端面部间歇地照射光；摄像单元，将该端面部及其附近部分作为摄像区域，配置在与该透明衬底的表面相对的至少1个方向上；图象处理单元，基于通过该摄像单元拍摄的图像数据的图像的浓度检测出该端面部中的缺陷。由此来达成上述目的。
进而具备向上述端面部反射沿上述透明衬底照射的光的第1反射单元，也可以使通过该第1反射单元反射的光照射的该端面部及其附近部分作为摄像区域来配置上述摄像单元。
上述摄像单元配置在上述反射单元相对于上述透明衬底的相反侧。
上述载物台以水平状态支撑上述透明衬底，上述第1反射单元设置在上述透明衬底的下方。
上述载物台以水平状态支撑上述透明衬底，上述第2反射单元也可以设置在上述透明衬底的上方。
上述载物台可以在水平方向上移动。
上述载物台可以以与载物台表面垂直为轴转动。
上述第1反射单元以及上述摄像单元可作为整体，相对上述载物台移动。
上述第1反射单元也可以设置为对于上述第1照明单元可以整体移动。
上述第1反射单元可以调整针对上述透明衬底的端面部的反射方向。
上述第2反射单元以及上述摄像单元可作为整体，相对上述载物台移动。
上述第2反射单元可以设置为对于上述第1照明单元可以整体移动。
上述第2反射单元可以调整针对上述透明衬底的端面部的反射方向。
进而也可以具备在上述第1照明单元的熄灭时向上述透明衬底的端面部间歇地照射光的第2照明单元。
上述第1照明单元可以是与上述透明衬底的端面部平行延长的线状光源。
上述线状光源可以是LED阵。
上述摄像单元可以是CCD摄像机。
上述第1照明单元与上述第1反射单元可以分别设置在上述透明衬底的两侧外缘部的端面侧。
上述第1照明单元与上述第2反射单元可以分别设置在上述透明衬底的两侧外缘部的端面侧。
上述图像处理单元也可以按在上述摄像单元中被拍摄的图像数据中的每个像素求出图像的浓度，基于该像素的图像的浓度确定上述透明衬底的端面。
上述图像处理单元基于确定后的上述透明衬底的端面部与像素的图像的浓度可以检测出缺陷。
上述端面部的边缘部也可以进行倒角加工。
上述图像处理单元也可以将上述透明衬底的端面部中的漫反射作为光的强度高的缺陷部分检测出来。
上述透明衬底是在设置了充入液晶的预定的间隔的状态下，贴合两片玻璃衬底以使端子部露出的贴合玻璃衬底。
上述图像处理单元可以将为使端子部露出贴合的贴合玻璃衬底的各自的端面部的一方或双方作为检查对象进行切换。
本发明的透明衬底端面部的检查方法的特征在于，包含通过第1照明单元对透明衬底的端面部间歇地照射光的工序；通过摄像单元对上述端面部以及其附近部分进行拍摄的工序；基于由该摄像单元拍摄的图像数据的图像的浓度检测出上述端面部中的缺陷的工序。由此，达到上述的目的。
在上述的光的照射工序以及上述摄像工序中，沿上述透明衬底间歇地被照射的光可以由反射单元向上述端面部进行反射。
对上述端面部间歇地照射光的第1照明单元熄灭时，可以通过第2照明单元对上述端面部间歇地照射光。
检测上述缺陷的工序也可以按上述摄像单元中被拍摄的图像数据中的每个像素求出图像的浓度，基于该图像的浓度确定上述透明衬底的端面，并基于确定后的上述透明衬底的端面与像素的图像的浓度检测出缺陷。
上述端面的边缘部也可以进行倒角加工。
检测上述缺陷的工序也可以将在上述透明衬底的端面部中的漫反射作为光的强度高的缺陷部分检测出来。
上述透明衬底是在设置了充入液晶的预定的间隔的状态下，贴合两片玻璃衬底以使端子部露出的贴合玻璃衬底。
检测上述缺陷的工序可以将为使端子部露出贴合的贴合玻璃衬底的各自的端面部的一方或双方作为检查对象进行切换。
图1是本发明的透明衬底端面部的检查装置的实施方式中的概要结构图。
图2是本发明的透明衬底端面部的检查装置中的控制系统的框图。
图3是表示本发明的透明衬底端面部的检查装置的工作工序的流程图。
图4是表示本发明的透明衬底端面部的检查装置的工作工序的流程图。
图5是用于本发明的透明衬底端面部的检查装置的工作说明的图像的一个实例。
图6(a)是本发明的透明衬底端面部的检查装置的图像处理的说明图。
图6(b)是本发明的透明衬底端面部的检查装置的图像处理的说明图。
图7(a)是本发明的透明衬底端面部的检查装置的图像处理的说明图。
图7(b)是本发明的透明衬底端面部的检查装置的图像处理的说明图。
图8是用于说明本发明的透明衬底端面部的检查装置的图像处理的图像的一个实例。
图9是表示本发明的透明衬底端面部的检查装置的图像处理的工序的流程图。
图10是本发明的透明衬底端面部的检查装置的图像处理的说明图。
图11是说明端面照射部的照明与反射照明(epi-illumination)点亮、熄灭情况的图。
图12是检查倒角量的透明衬底端面部的检查装置的光学系统的概要结构图。
图13是表示显示面板衬底的概要结构的斜视图。
图14(a)是表示该显示面板衬底的制造工序的概要斜视图。
图14(b)是表示该显示面板衬底的制造工序的概要斜视图。
图15是显示面板衬底的主要部分的剖面图。
具体实施例方式
以下说明本发明的实施方式。
图1是表示本发明的透明衬底端面部的检查装置的一个实例的概要结构图。该透明衬底端面部的检查装置1用于例如分别对图13所示的显示面板衬底10的TFT衬底11以及CF衬底12的各端面部进行检查。
该透明衬底端面部的检查装置1具有滑动载物台23，设置在基台24上并可在预定的Y轴方向滑动；DD电动机(直接传动电动机)22，设置在该滑动载物台23上；旋转载物台21，设置为通过DD电动机22使其旋转。在该旋转载物台21上以水平状态承载显示面板衬底10。
旋转载物台21通过真空吸着以水平状态固定被承载的显示面板衬底10。设置在滑动载物台23上的DD电动机22的旋转轴为垂直方向，通过该DD发动机22旋转载物台21能够绕垂直轴旋转。旋转载物台21以被承载的显示面板衬底10的周边边缘部分突出旋转载物台21的外部的周围的状态，支撑显示面板衬底10。
设置DD电动机22的滑动载物台23可以沿相互平行地设置在基台24上的一对Y轴用导轨25滑动。一对Y轴用的导轨25之间与各Y轴用导轨25平行可旋转地设置Y轴用滚珠螺栓(Ball Screw)26，安装在滑动载物台23下面的Y轴用滚珠螺母27与该Y轴用滚珠螺栓26旋合。Y轴用滚珠螺栓26的1个端部与Y轴用伺服电动机28相连接，通过Y轴用伺服电动机28，Y轴用滚动螺栓26能够正向旋转以及逆向旋转。并且，通过Y轴用滚珠螺栓26的正向旋转以及逆向旋转，滑动载物台23可以沿一对Y轴用导轨25在Y轴的两方向(垂直于图1中的纸面的前后方向)上滑动。
基台24上设置有支撑台31，该支撑台31在旋转载物台21的上方沿与Y轴用滚珠螺栓26及各Y轴用导轨25正交的X轴方向呈水平状态架设。在该支撑台31上沿与设置在基台24上的Y轴用滚珠螺栓26以及各Y轴用导轨25正交的方向直线并排设置一对X轴用导轨32。并且，滑动块34与各X轴用导轨32分别可滑动地卡合。
此外，在支撑台31上，与各X轴用导轨32分别平行的X轴用滚珠螺栓33以水平状态被架设，安装在各滑动块34上的X轴用滚珠螺母(图中未图示)与各X轴用滚珠螺栓33分别旋合。各X轴用滚珠螺栓33的相互离开的各端部分别与光学系统移动用伺服电动机35相连接，通过各光学系统移动用伺服电动机35，各X轴用滚珠螺栓33可以分别进行正向旋转以及逆向旋转。因此，通过各X轴用滚珠螺栓33分别进行正向旋转以及逆向旋转，滑动块34能够沿X轴方向在X轴的两个方向(图1的左右方向)往复移动。
各滑动块34延伸到支撑台31的下方，各自的下端部为接近承载在旋转载物台21上的显示面板衬底10的状态。各滑动块34上分别以与光轴垂直地状态设置有CCD摄像机36，该CCD摄像机36分别对位于构成旋转载物台21上承载的显示面板衬底10的TFT衬底11以及CF衬底12的两侧的各端面部进行拍摄。
各CCD摄像机36的摄像区域为相对光轴15mm左右的范围，以便能够分别对显示面板衬底10中的端子部11a的TFT衬底11的端面11e以及CF衬底12的端面12e进行拍摄。将通过各CCD摄像机36拍摄的图像数据传给图像处理装置51(参考图2)，并进行预定的图像处理。
此外，在各CCD摄像机36的下侧以使其光轴与各CCD摄像机36的光轴相一致的垂直状态配置反射照明37，该反射照明37在对于通过各CCD摄像机36拍摄的区域，分别定位显示面板衬底10的两侧的侧缘部时被使用。
此外，在各滑动块34距另一个滑动块34的较远侧分别安装有沿上下方向延伸的连接块38，在各连接块38的下端部分别与各端面面对设置有端面照明部39，该端面照明部39对位于旋转载物台21上承载的显示面板衬底10的两侧的各端面部分别照射光。
各端面照明部39例如分别由沿水平方向延伸的线状光源构成，在本实施方式中分别由在水平方向并排配置的多个LED的LED阵构成。
在旋转载物台21上承载的显示面板衬底10的两侧的各侧缘部的上方区域分别设置有上部反射镜41，该上部反射镜41将由各端面照明部39照射的光向位于其下方的端面进行反射。各上部反射镜41分别设置为例如对于CCD摄像机36的垂直状态的光轴留有10～60mm左右的距离。
此外，各端面部的下方区域也分别设置有下部反射镜42，该下部反射镜42对来自各端面照明部39的照射光向位于其上方的端面进行反射。各下部反射镜42分别设置为例如对于CCD摄像机36的垂直状态的光轴留有5～30mm左右的距离，或对于显示面板衬底10的上面留有5～25mm的距离。
各上部反射镜41反射由各端面照明部39照射的光，并照射到位于其下方的显示面板衬底10的端面部。各下部反射镜42也一样，反射各端面照明部39照射的光，并照射到位于其上方的显示面板衬底10的端面部。各上部反射镜41沿图1所示的倾斜状态的倾斜方向的长度分别为30mm，此外，各下部反射镜42沿如图1所示的倾斜状态的倾斜方向的长度分别为10mm。
各上部反射镜41的一个端部分别与沿显示面板衬底10的端面的水平转轴使各上部反射镜41转动的上部反射转动电动机43相连接，通过各上部反射镜转动电动机43，各上部反射镜41以相对垂直方向的10°～40°的角度转动，由此，能够分别对各上部反射镜41反射的光的反射方向进行微调。
各下部反射镜42的一个端部也一样，分别与沿显示面板衬底10的端面的水平转轴使各下部反射镜42转动的下部反射镜转动电动机44相连接，通过各下部反射镜转动电动机44，各下部反射镜42以相对垂直方向的10°～40°的角度转动，由此，能够对各下部反射镜42反射的光的反射方向进行微调。
各上部反射镜转动电动机43分别通过上部反射镜滑动用圆柱45能够沿X轴方向水平滑动并进行位置调整，并且，各上部反射镜滑动用圆柱45分别能够通过上部反射镜升降用圆柱46在上下方向上升降并进行位置调整。并且，各上部反射镜升降用圆柱46分别安装在位于对应的上部反射镜41上方的滑动块34上。因此，通过各上部反射镜升降用圆柱46，对应的上部反射镜41与上部反射镜滑动用圆柱45同时升降。
各下部反射镜转动电动机44能够分别通过下部反射镜滑动用圆柱47沿X轴方向水平滑动并进行位置调整，并且各下部反射镜滑动用圆柱47能够通过下部反射镜升降用圆柱48在上下方向上升降并进行位置调整。并且，各下部反射镜升降用圆柱48分别安装在连接块38上，该连接块38上分别安装分别向对应的显示面板衬底10的端面部照射光的端面照明部39。因此，通过各下部反射镜升降用圆柱48，对应的下部反射镜42与下部反射镜滑动用圆柱47同时升降。
图2是本发明的透明衬底端面部的检查装置1的控制系统的框图。通过各CCD摄像机36拍摄的图像数据输入到图像处理部51，通过各CCD摄像机36拍摄的图像数据在图像处理部51中进行图像处理。并且，图像处理部51的输出输出到控制部52，通过控制部52分别对DD电动机22、Y轴用伺服电动机28、各光学系统移动用电动机35、各反射照明37、各上部反射镜转动电动机43、各下部反射镜转动电动机44、各上部反射镜滑动用圆柱45、各上部反射镜升降用圆柱46、各下部反射镜滑动用圆柱47、各下部反射镜升降用圆柱48进行控制。
在这样结构的透明衬底端面部的检查装置1中，能够同时检查位于显示面板衬底10的两侧的各自的端面部。在本发明的透明衬底端面部的检查装置1中，首先，作为检查对象的显示面板衬底10被承载在旋转载物台21上。被承载在旋转载物台21上的显示面板衬底10以其外周边缘部分突出旋转载物台21的周边缘的水平状态通过真空吸着固定在旋转载物台21上。
显示面板衬底10固定在旋转载物台21上后，控制部52控制Y轴用伺服电动机28以及DD电动机22来调整旋转载物台21的位置。旋转载物台21被调整，以使被固定的显示面板衬底10中的一对角部位于配置在上方的各CCD摄像机36的各自的摄像区域内。
成为这样的状态后，控制部52分别点亮各反射照明37，通过各反射照明37分别对对应的各CCD摄像机36的下方的摄像区域附近照射光。并且，将通过各CCD摄像机36拍摄的各角部的图像数据传送给图像处理部51，对该图像数据进行处理。基于由图像处理部51处理的图像处理结果，控制部52驱动设置在支撑台31上的各光学系统移动用伺服电动机35、Y轴用伺服电动机28以及DD电动机22，并调整旋转载物台21的位置，以使被固定在旋转载物台21上的显示面板衬底10的一对角部分别与各CCD摄像机36的摄像区域的中心位置一致。
当达到显示面板衬底10的一对角部分别与CCD摄像机36的摄像区域的中心位置一致状态后，通过连接块38分别整体安装在各滑动块34上的各端面照明部39分别处于与被固定在旋转载物台21上的显示面板衬底10的各端面部面对的状态。
处于这样的状态后，控制部52驱动Y轴用伺服电动机28使支撑显示面板衬底10的旋转载物台21沿Y轴方向移动，同时，在该移动期间，各端面照明部39分别以预定的时间间隔间歇地点亮。并且，在各端面照明部39点亮期间，基于由各CCD摄像机36拍摄的图像分别对显示面板衬底10的两侧的各端面部的状态进行检查。
在本发明的透明衬底端面部的检查装置1中，如图13所示，能够同时检查与显示面板衬底10中的TFT衬底11的端子部11a邻接的端面11e、和与CF衬底12中的端子部11a邻接的端面12e的两方、以及与设置端子部11a的显示面板衬底10的侧缘部相反侧的侧缘部中的TFT衬底11的端面和CF衬底12的端面。
此时，控制部52基于由各CCD摄像机36拍摄的图像数据，对分别安装在各滑动块34上的上部反射镜升降用圆柱46、和分别安装在各上部反射镜升降用圆柱46上的各上部反射镜滑动用圆柱45进行控制，分别调整各上部反射镜41的上下方向的位置以及Y轴方向位置，同时，沿Y轴方向的水平轴分别转动各上部反射镜转动电动机43，调整反射光的方向。由此，由各端面照明部39照射、由各上部反射镜41反射的光分别照射到包含显示面板衬底10的两侧的各端面部及其附近的CCD摄像机36的摄像区域。
并且，控制部52基于由各CCD摄像机36拍摄的图像数据驱动通过连接块38分别安装在各滑动块34上的各下部反射镜升降用圆柱48以及各下部反射镜滑动用圆柱47，分别调整各下部反射镜42的上下方向位置以及Y轴方向位置，同时，沿Y轴方向的水平轴分别转动各下部反射镜转动电动机44，调节反射光的方向。由此，由各端面照明部39照射、由各下部反射镜41反射的光分别照射包含显示面板衬底10的两侧的各端面部及其附近的CCD摄像机36的摄像区域。
各端面照明部39分别点亮，则由各端面照明部39照射、由对应的各下部反射镜42反射的光分别照射显示面板衬底10的各端面部，在各端面部反射的光由对应的各CCD摄像机36捕获。此外，分别由各上部反射镜41反射的光照射显示面板衬底10的各端面部，在各端面部反射的光由对应的各CCD摄像机36拍摄。
由各上部反射镜41以及各下部反射镜42反射、在显示面板衬底10的各端面部反射的光，在各端面部未产生碎片等缺陷的情况下各CCD摄像机接收的光的强度是一定的，但是，在各端面部产生碎片等缺陷的情况下，在该缺陷部分光发生漫反射，各CCD摄像机36接收光的强度变高。
检查显示面板衬底10的端子部时，各CCD摄像机36的摄像区域包含接近显示面板衬底10中的TFT衬底11的端子部11a的端面11e与邻近CF衬底12中的端子部11a的端面12e二者，根据检测这些端面11e以及12e二者时，以及分别只检测这些端面11e以及12e中的任意一个时的情况，切换图像处理部51的图像处理。
图3及图4是表示图像处理部51的图像处理的工序的流程图。另外，各CCD摄像机36的拍摄图像的图象处理是一样的，因此，以下仅说明一个CCD摄像机36的图象处理。在图3及图4所示的流程图中，预先设定检查与显示面板衬底10的TFT衬底11的端子部11a接近的端面和与CF衬底12中的端子部11a邻近的端面二者，此时，在通过1个CCD摄像机36拍摄的图像区域中设定与各端面对应的2个图像处理区域A(步骤1)。
图5是由此时的CCD摄像机36拍摄的图像的一个实例。如通过端面照明部39的点亮，上部反射镜41以及下部反射镜42的反射光分别照射与显示面板衬底10中的TFT衬底11的端子部11a接近的端面11e以及12e时，在各端面11e以及12e不存在碎片等缺陷时，各端面11e以及12e各自的反射光以一定的强度被CCD摄像机36拍摄。并且，沿各端面11e以及12e分别设定以各端面11e以及12e为中心的一定宽度的区域作为图像处理区域A1以及A2。
另外，在不将位于显示面板衬底10中的端子部11a的两侧的各端面11e以及12e二者作为检查对象，只将其中任意一个作为检查对象的情况下，则为设定对应的图像处理区域A1以及A2中的任意一个。以下将设定的图像处理区域作为A。
设定图像处理区域A后，如图6(a)所示，在该设定的图像处理区域A中，分别抽取接收了预定的光强度以上的光的像素，计算抽取的像素的总数(步骤S2)。即，求出构成CCD摄像机36的图象数据的像素的图像的浓度，抽取预定的浓度以上的像素并计算抽取出的像素的总数。另外，在图6(a)中，将接收了预定的光强度以上的光的像素涂黑来表示。接收了该预定的光强度以上的光的像素的抽取在每次端面照明部39间歇地点亮时反复进行。
计算接收了图像处理区域A内的预定的光强度以上的光的像素的总数后，就能够确定预定达到预定的浓度以上的像素的XY坐标(步骤S3)。确定了预定的浓度以上的像素的XY坐标后，由确定的预定的浓度以上的像素的XY坐标，按每个X坐标合计沿图像处理区域A内的预定的浓度以上的Y轴方向的像素数(步骤S4)。并且，基于该合计结果作成如图6(b)所示的柱状图。
这样，作成柱状图后，如图7(a)所示，求出预定的浓度以上的沿Y轴方向的像素数为最大的X坐标，对该X坐标中的预定的浓度以上的像素数(最大像素数n)，乘预先设定的比例(例如60％)，作为阈值像素数(0.6n)(步骤S5)。并且，如图7(b)所示，抽取预定的浓度以上的像素数比阈值像素数多的X坐标(步骤S6)。在图7(b)中，在X坐标100、101、110三个位置，预定的浓度以上的像素数比阈值像素数多。
这样，抽取预定的浓度以上的像素数比阈值像素数多的X坐标位置后，计算被抽取的各X坐标位置中的预定的浓度以上的像素数n1和邻接的X坐标位置(X-1)中的像素数n2的差(n1-n2)的绝对值(参考图4的步骤S7)，抽取计算出的像素数的差较大的2个X坐标位置。在图7(b)中，作为X坐标位置，100以及110被抽取(步骤S8)。抽取出的各X坐标作为定位检查对象的端面的坐标的候补。并且，计算作为端面位置的候补的2个X坐标的距离。
这样的处理在每次以预定的时间间隔点亮端面照明部39时依次被执行。并且，每次点亮端面照明部39，依次计算作为检查对象的端面的候补的X坐标位置和作为候补的2个X坐标的距离，其计算结果分别与依次得到的各自的平均值(移动平均值)进行比较(步骤S9)。
作为检查对象的端面的候补的X坐标和作为候补的2个X坐标的距离相对于各自移动平均值在预先设定的范围内，并且作为检查对象的端面的候补计算出的X坐标与此前计算出的端面的候补的X坐标相比较，两者的差在预先设定的预定的范围内时，判定得到的X坐标为检查对象的端面的位置(步骤S10)。
作为检查对象的端面的候补的X坐标位置和作为候补的2个X坐标的距离相对于移动平均值不在预先设定的范围内时，该端面产生碎片等的缺陷，图像遭受该影响，不采用得到的X坐标作为端面位置，而是采用已经得到的X坐标的平均值或上次检查中求得的端面位置进行缺陷的检查。
这样，确定X坐标，将该确定的X坐标作为检查对象的端面的位置进行缺陷的检查。此时，首先例如图8所示，对于设定的端面，设定缺陷检查区域。在图8中，缺陷检查区域表示将邻接显示面板衬底10中的TFT衬底11的端子部11a的端面11e和与该端子部邻接的CF衬底12的端面12e二者作为检查对象的情况，此时，分别沿设定的各端面的两侧设定缺陷检查区域D1～D4。
为检测由TFT衬底11的端面11e突出的凸状的缺陷部分而设定在TFT衬底11的端面11e的外侧设定的缺陷检查区域D1，为检测对于TFT衬底11的端面11e呈凹状的缺陷部分而设定在TFT衬底11的端面11e内侧设定的缺陷检查区域D2。同样，为检测由CF衬底12的端面12e突出的凸状的缺陷部分而设定在CF衬底12的端面12e外侧设定的缺陷检查区域D3，为检测对于CF衬底12的端面12e呈凹状的缺陷部分而设定CF衬底12的端面12e的内侧设定的缺陷检查区域D4。
另外，缺陷检查区域不限于这样分别设置在各端面的两侧的结构，例如，对于TFT衬底11的端面11e进行倒角时，若不需要检查凹状的缺陷部分，就不需要在TFT衬底11的端面11e内侧设定缺陷检测区域D2。并且，不限于在各端面的两侧分别设置缺陷检查区域的结构，也可以对于各端面设定1个缺陷检查区域，以使端面位于缺陷检查区域的中央。
这样，设定缺陷检查区域后，进行在各端面中的缺陷的检测处理。图9是表示缺陷检测的处理工序的流程图。在该缺陷检测处理中，首先每次以预定的时间间隔点亮各端面照明部39时，检查在设定的缺陷检查区域中是否存在浓度高的岛状部分(岛部)。并且，按每个各缺陷检查区域计算岛部的总数、各岛部的面积、各岛部中的X坐标的最大值和最小值以及Y坐标的最大值和最小值(参考图9的步骤S31，以下相同)。
此时，各缺陷检查区域中的岛部的面积比预先设定的预定的阈值面积小时，该岛部不被认定为岛部，因此，不作为以后的处理对象(步骤532)。
并且，各缺陷检查区域中存在预定大小以上的岛部时(步骤S33)，检测在缺陷检查区域中存在岛部后，计算相对端面的岛部的距离(步骤S34)。图10(a)～(c)表示TFT衬底11中的端面11e和在设置在该端面11e的两侧的缺陷检查区域D1以及D2中被检测出的岛部L的位置关系。端面11e和岛部L的关系如图10所示，基于岛部中的X坐标的最大值以及最小值和端面11e的X坐标进行计算。
图10(a)以及(c)是端面11e的X坐标分别在岛部L中的X坐标的最大值以及最小值之间的情况，图10(b)是岛部L中的X坐标的最大值以及最小值二者都比端面11e的X坐标大的情况，各自的情况中，计算岛部L中的X坐标的最大值与端面11e的距离LA和岛部L中的X坐标的最小值与端面11e的距离LB，通过计算出的各距离LA以及LB、端面11e的X坐标和岛部L中的X坐标的最大值以及最小值的关系能够确定相对端面11e的岛部L的位置。
这样，确定各岛部与端面的位置关系后，基于检测出各岛部的缺陷的缺陷检查区域能够分别按每个岛部确定缺陷的种类，即是凹状或凸状的缺陷中的哪一种。并且，基于各岛部的面积确定缺陷的大小，同时，基于各岛部与端面的距离，分别确定凹状缺陷的深度或凸状缺陷的突出量(步骤S35)。
其后，基于存在的缺陷的种类、缺陷的大小、深度或突出量，判定该缺陷是否在允许的范围内，即对于缺陷的种类，与预先设定的缺陷的大小、深度或突出量进行比较，判定被检测出来的缺陷能否被允许(步骤S36)。并且，如果存在的缺陷不在允许的范围内，则判定作为检查对象的显示面板衬底10为次品(步骤S37)，如果存在的缺陷在允许的范围内，则判定作为检查对象的显示面板衬底10为合格品(步骤38)。
这样，相当于显示面板衬底10的2边的一对各端面部的检查结束后，移动承载、固定显示面板衬底10的旋转载物台21使其再次回到检查开始位置，同时，通过DD电动机21绕垂直轴旋转90°，基于显示面板衬底10的尺寸等的数据移动各滑动块34，通过与上述的检查方法相同的检查方法进行相当于显示面板衬底10的剩下的2边的一对各端面部的检查。
另外，在相当于显示面板衬底10的4边的端面的检查中，不限于如上述使用一台本发明的透明衬底端面部的检查装置的结构，也可以是为缩短检查处理时间使用2台检查装置的结构。
此外，如图11所示，端面部的检查中，在以预定的时间间隔点亮的端面照明部39的熄灭期间内，使间歇点亮的反射照明37的光照射显示面板衬底10的端面部，反射的光的光强度由CCD摄像机36检测，通过和上述图像处理方法相同的方法进行透明衬底的端面部的检查，由此，对显示面板衬底的端面部照射的光的方向增加，所以提高了检测在显示面板衬底的端面部处产生的碎片、凹陷等缺陷的精度。
另外，进行显示面板衬底10的端面部的检查时，以反射照明37容易检测的缺陷和以端面照明部39的照明容易检测的缺陷不同，此外，由于玻璃衬底的材质等产生的缺陷不同，因此可以选择使用反射照明37与端面照明部39二者的照明的检查和使用反射照明37或端面照明部39的照明的任意一个的检查。
此外，将端面照明部39的照明向显示面板衬底10的端面部照射得到的图像和将反射照明37向显示面板衬底10的端面部照射得到的图像的图像的浓淡相反，二者的图像处理有些不同。
并且，TFT衬底11的端面部以及CF衬底12的端面部通常在TFT衬底11以及CF衬底12之间充入液晶后，对各端面部的各自的边缘部进行例如通过砂轮进行的湿式研磨加工或通过激光束照射各端面部的边缘部的倒角，特别是在完全去除上述短链路的同时对端子部11a的边缘部进行倒角的情况，为了在完全去除短链路的同时提高边缘部的强度，需要确认只以预定量可靠地进行了倒角。
图12是显示面板衬底10的端面部的边缘部进行倒角加工后检查倒角量的透明衬底端面部的检查装置的光学系统的概要结构图。它是由图1省略各反射斜射照明、各上部反射镜以及各下部反射镜、调整各上部反射镜以及各下部反射镜的位置或角度的驱动装置，并追加下部CCD摄像机36B的结构。
在使用该装置的倒角量的检查中，各端面照明部39A的光照射贴合衬底10A的端面部，以上部CCD摄像机36A与下部CCD摄像机36B对该端面部进行拍摄，使用与上述的图像处理方法相同的方法能够确认进行检查的倒角量是否适当。
这样，在本发明的透明衬底端面部的检查装置中，作为被承载在旋转载物台21上的检查对象的显示面板衬底10的两侧的各侧缘部，分别为延出至旋转载物台21的一侧方向的状态，将来自各端面照明部39的照射光通过设置在显示面板衬底10的下方的下部反射镜42反射，并可靠地对显示面板衬底10的各端面部照射光，以使光分别照射在显示面板衬底10中的各端面部上。
并且，通过分别设置在显示面板衬底10上方的CCD摄像机36，对照射显示面板衬底10的各端面部的光照射的各端面部及其附近部分进行拍摄，基于CCD摄像机36接收的光的强度检测出端面的缺陷，因此，能够以高精度可靠地检测出缺陷。并且能够检测缺陷的种类、缺陷位置以及缺陷的大小等。
例如，在对端面部照射光，基于端面部的图像模式检测出缺陷的方法的情况，存在这样的可能由于光照射的显示面板衬底10的各端面部的附近存在端子部11a，因此，不能正确识别图像模式，不能正确检测缺陷。但是，本发明的透明衬底端面部的检查装置不存在这样的可能性。
由于分别对显示面板衬底10的各端面部照射光的端面照明部39间歇地点亮，因此，能够抑制照射各端面部的光的亮度的离散，并且能够长期稳定地使用。
此外，本发明的透明衬底端面部的检查装置及其检查方法适用于例如作为平面面板显示器的一种的液晶显示面板、有机EL面板、无机EL面板、等离子显示面板等的端面部的检查，也可以有效适用于贴合石英衬底的透射型投影衬底等的端面部的检查。
并且，本发明的透明衬底端面部的检查装置的检查对象不限于如显示面板衬底10那样的贴合玻璃衬底，也能够应用于1片玻璃衬底以及塑料衬底等的透明衬底的端面部的检查。
工业适用性本发明的透明衬底端面部的检查装置及其检查方法，使用这样简单、廉价的光学系统和图像处理装置能够可靠且高精度地检测出透明衬底的端面部中的缺陷，此外，能够正确地检测透明衬底的端面部的边缘部的倒角后的倒角量。
权利要求
1.一种透明衬底端面部的检查装置，其特征在于，具备载物台，支撑透明衬底；第1照明单元，与承载在该载物台上的透明衬底的端面部面对配置，向该端面部间歇地照射光；摄像单元，将该端面部及其附近部分作为摄像区域，配置在与该透明衬底的表面相对的至少1个方向上；图象处理单元，基于通过该摄像单元拍摄的图像数据的图像的浓度检测出该端面部中的缺陷。
2.如权利要求1中的透明衬底端面部的检查装置，其特征在于，进而具备向上述端面部反射由上述第1照明单元照射的光的第1反射单元，使通过该第1反射单元反射的光照射的该端面部及其附近部分作为摄像区域来配置上述摄像单元。
3.如权利要求2的透明衬底端面部的检查装置，其特征在于，上述摄像单元配置在上述第1反射单元相对于上述透明衬底的相反侧。
4.如权利要求2或权利要求3中的透明衬底端面部的检查装置，其特征在于，上述载物台以水平状态支撑上述透明衬底，上述第1反射单元以及上述摄像单元设置在上述透明衬底的一方的表面或稍离开该面的位置上。
5.如权利要求4中的透明衬底端面部的检查装置，其特征在于，上述载物台以水平状态支撑上述透明衬底，在上述透明衬底的另一方的表面或稍离开该面的位置上设置第2反射单元以及上述摄像单元。
6.如权利要求1至权利要求4中的任意一项中的透明衬底端面部的检查装置，其特征在于，上述载物台可以在水平方向上移动。
7.如权利要求6中的透明衬底端面部的检查装置，其特征在于，上述载物台可以绕相对该载物台的表面垂直的轴旋转。
8.如权利要求4中的透明衬底端面部的检查装置，其特征在于，上述第1反射单元以及上述摄像单元作为整体可以相对上述载物台移动。
9.如权利要求8中的透明衬底端面部的检查装置，其特征在于，上述第1反射单元以相对上述第1照明单元可以整体移动的方式设置。
10.如权利要求9中的透明衬底端面部的检查装置，其特征在于，在上述第1反射单元中，对上述透明衬底的端面部的反射方向可调。
11.如权利要求5中的透明衬底端面部的检查装置，其特征在于，上述第2反射单元以及上述摄像单元作为整体能够相对上述载物台移动。
12.如权利要求11中的透明衬底端面部的检查装置，其特征在于，上述第2反射单元以相对上述第1照明单元可以整体移动的方式设置。
13.如权利要求12中的透明衬底端面部的检查装置，其特征在于，在上述第2反射单元中，对上述透明衬底的端面部的反射方向可调。
14.如权利要求1至权利要求5中的任意一项中的透明衬底端面部的检查装置，其特征在于，进而具备第2照明单元，该第2照明单元在上述第1照明单元熄灭期间间歇地对上述透明衬底的端面部照射光。
15.如权利要求1中的透明衬底端面部的检查装置，其特征在于，上述第1照明单元是与上述透明衬底的端面部平行延长的线状光源。
16.如权利要求15中的透明衬底端面部的检查装置，其特征在于，上述线状光源是LED阵。
17.如权利要求1中的透明衬底端面部的检查装置，其特征在于，上述摄像单元是CCD摄像机。
18.如权利要求4中的透明衬底端面部的检查装置，其特征在于，上述第1照明单元与上述第1反射单元分别设置在上述透明衬底的两侧外缘部的端面侧上。
19.如权利要求5中的透明衬底端面部的检查装置，其特征在于，上述第1照明单元与上述第2反射单元分别设置在上述透明衬底的两侧外缘部的端面侧上。
20.如权利要求1中的透明衬底端面部的检查装置，其特征在于，上述图像处理单元按在上述摄像单元中拍摄的图像数据中的每个像素求出图像的浓度，基于该像素的图像的浓度，确定上述透明衬底的端面。
21.如权利要求20中的透明衬底端面部的检查装置，其特征在于，上述图像处理单元基于确定的上述透明衬底的端面部和像素的图像的浓度检测出缺陷。
22.如权利要求1中的透明衬底端面部的检查装置，其特征在于，对上述端面部的边缘部进行倒角加工。
23.如权利要求1中的透明衬底端面部的检查装置，其特征在于，上述图像处理单元将上述透明衬底的端面部中的漫反射作为光的强度高的缺陷部分检测出来。
24.如权利要求1中的透明衬底端面部的检查装置，其特征在于，上述透明衬底是在设定了充入液晶的预定的间隔的状态下贴合两片玻璃衬底使端子部露出的贴合玻璃衬底。
25.如权利要求1至权利要求24中的任意一项中的透明衬底端面部的检查装置，其特征在于，上述图像处理单元的结构为，以将以使端子部露出的方式贴合的贴合玻璃衬底的各自的端面部的一方或双方作为检查对象的方式进行切换。
26.一种透明衬底端面部的检查方法，其特征在于，包括通过第1照明单元间歇地对透明衬底的端面部照射光的工序；通过摄像单元对该端面部及其附近部分进行拍摄的工序；基于通过该摄像单元拍摄的图像数据的图像的浓度来检测出该端面部中的缺陷的工序。
27.如权利要求26中的透明衬底端面部的检查方法，其特征在于，在上述光的照射工序以及上述摄像工序中，沿上述透明衬底间歇地照射的光由反射单元向上述端面部反射。
28.如权利要求26或权利要求27中的透明衬底端面部的检查方法，其特征在于，在对上述端面部间歇地照射光的上述第1照明单元的熄灭期间，由第2照明单元对该端面部间歇地照射光。
29.如权利要求26至权利要求28中的任意一项中的透明衬底端面部的检查方法，其特征在于，检测出上述缺陷的工序，按在上述摄像单元中拍摄的图像数据中的每个像素求出图像的浓度，基于该图像的浓度，确定上述透明衬底的端面，并基于该确定的该透明衬底的该端面与像素的图像的浓度检测出缺陷。
30.如权利要求26中的透明衬底端面部的检查方法，其特征在于，对上述端面的边缘部进行倒角加工。
31.如权利要求26中的透明衬底端面部的检查方法，其特征在于，检测出上述缺陷的工序将上述透明衬底的上述端面部中的漫反射作为光的强度高的缺陷部分检测出来。
32.如权利要求26中的透明衬底端面部的检查方法，其特征在于，上述透明衬底是在设置了充入液晶的预定的间隔的状态下贴合两片玻璃衬底使端子部露出的贴合玻璃衬底。
33.如权利要求26至权利要求32中的任意一项中的透明衬底端面部的检查方法，其特征在于，检测出上述缺陷的工序以将以使端子部露出的方式贴合的贴合玻璃衬底的各自的端面部的一方或双方作为检查对象的方式进行切换。
全文摘要
本发明的透明衬底端面部的检查装置以及透明衬底端面部的检查方法可靠且高精度地检测出透明衬底的端面部中的缺陷。作为透明衬底的显示面板衬底10承载在旋转载物台21上，由与显示面板衬底10的端面部面对配置的端面照明部39间歇地照射光。沿显示面板衬底10的表面照射的光由下部反射镜42向显示面板衬底10的端面部反射。该端面部及其附近部分被CCD摄像机36拍摄，基于得到的图像数据的各像素的图像的浓度，检测出显示面板衬底10的端面部中的缺陷。
文档编号G02F1/13GK1784596SQ20048001215
公开日2006年6月7日 申请日期2004年3月3日 优先权日2003年3月4日
发明者松本润一 申请人:三星钻石工业股份有限公司