专利名称：液晶阵列检查装置以及液晶阵列检查装置的信号处理方法
技术领域：
本发明涉及一种使用在液晶基板上进行拍摄而得到的摄像图像来检查液晶阵列的液晶阵列检查装置，特别涉及一种适于检测缺陷的检测强度的数据处理。
背景技术：
在液晶阵列检查装置中，作为在液晶基板上进行拍摄而得到的摄像图像，能够使用光学拍摄得到的光学摄像图像或利用电子束、离子束等带电粒子束在基板上进行二维扫描而得到的扫描图像。在用于TFT (Thin Film Transistor 薄膜晶体管)显示器装置的TFT阵列基板的制造工序中，对所制造出的TFT阵列基板是否正确地进行驱动进行检查，而在该TFT阵列基板的检查中，例如使用电子束作为带电粒子束，通过对TFT阵列基板进行扫描来获取扫描图像，根据该扫描图像进行检查(专利文献1、2)。例如，已知如下一种阵列检查装置对作为检查对象的液晶基板的阵列施加检查信号，利用电子束、离子束等带电粒子束在基板上进行二维扫描，根据通过束扫描而得到扫描图像来进行基板检查。在阵列检查中，通过光电倍增管等将在电子射线的照射下放出的二次电子转换为模拟信号来进行检测，根据该检测信号的信号强度来判断阵列缺陷。在利用检测强度进行的阵列检查中，通过以例如256级的灰度表现检测强度来进行标准化。为了对检测强度进行灰度显示，需要作为基准的信号强度。可以将信号强度不同的两个值用作基值，该基值即为信号强度的基准。例如，基于施加检查信号时的电压，将信号强度低的值和信号强度高的值分别作为基准值和正常值，将基准值设为强度0，将正常值设为强度100，来确定灰度的信号水平的基值。作为基准值，例如已知如下的情况将从构成基板的边框处得到的信号强度用作在零电位下得到的检测强度(参照专利文献3)。另外，也包括如下的情况对基板的像素施加不同电压的检查信号，通过施加这种电压来获得两个信号强度，从而求得基准值和正常值来作为基值。一般来说，二次电子的检测强度中包括扫描所带来的变动成分(波动)。因此， 在使用一个基值对一个面板设定灰度的情况下，灰度值无法应付检测强度所包含的变动成分，因此灰度值会随着检测强度的波动而发生变动，从而产生即使像素的电位相同也变成不同的灰度值的问题。因此，在以往，通过动态地算出每个成为对象的像素的正常值的基值，来抑制灰度值随着检测强度的波动而变动。该正常值的基值的动态计算是如下那样进行的获取位于对象像素附近的多个像素的检测强度，然后使用多个检测强度来通过中值处理求出中央值的检测强度，将该检测强度确定为对象像素的基值。专利文献1 日本特开2004-271516号公报专利文献2 日本特开2004-309488号公报
专利文献3 日本特开2005-321308号公报(0045段)
发明内容
发明要解决的问题在为了抑制检测强度的波动所导致的变动而通过中值处理计算对象像素的正常值的情况下，存在由于缺陷的种类而难以检测到缺陷的问题。例如，在对象像素的附近存在较大缺陷的情况下，即使对象像素的检测强度具有正常值，有时也会由于进行中值处理而将缺陷像素的检测强度计算为对象像素的检测强度，从而产生对对象像素设定了错误的检测强度的问题。图13是用于说明以往的正常像素的检测强度的计算的图。图13的(a)是用于说明对象像素hi!、附近像素Pne、正常像素Pno、缺陷像素Pde的关系的图。图13的(b)是用于说明中值处理的图。在图13的(a)中，示出了在对象像素Psu的周围设定了八个附近像素Pne的情况。 附近像素Pne中的五个是缺陷像素，剩下的四个是正常像素。在图13的(a)中，以加有斜线的像素来表示缺陷像素。用“e”来表示图13的(a)的对象像素hi!的检测强度，用“f”、 “h”、“i”来表示周围八个附近像素Pne的检测强度中的正常像素Pno的检测强度，用“a”、 “b”、“c”、“d”、“g”来表示缺陷像素Pde的检测强度。如图13的(a)所示的例子，在存在较大缺陷的情况下有时会由于进行中值处理而算出错误的检测强度。图13的(b)示出了中值处理的一例。在以从小到大的顺序将各像素的检测强度进行排列来求出中央值的情况下，会将缺陷像素Pde的检测强度g计算为对象像素I3SU的检测强度。此外，在此，设缺陷像素的检测强度比正常像素的检测强度大。图14是用于说明由于错误计算检测强度而导致缺陷的检测失败和错误检测的图。在图14的(a)中，“100”表示没有缺陷时的检测强度，“200”表示存在缺陷时的检测强度。在对象像素Ru的附近像素的检测强度是“100”的情况下，通过中值处理算出强度“100”作为对象像素hi!的检测强度，将强度“100”设为正常值。而在对象像素hi!的附近像素的检测强度中强度“200”较多的情况下，通过中值处理算出强度“200”作为对象像素Psu的检测强度，将强度“200”设为正常值。图14的(b)表示所算出的正常值，而缺陷值(强度200)作为A、B所示的像素的检测强度被计算成了正常值。图14的(c)表示一条线上的对象像素A、B、C、D的检测强度，图14的(d)表示针对像素A、B、C、D算出的正常值(强度100)。基于正常值(强度100)和基准值(强度0) 来设定各像素的检测强度的灰度，利用进行灰度显示的值来进行缺陷判断。图14的(e)表示像素A、B、C、D的灰度值。对于像素A来说，检测强度200被设定为正常值，因此虽然它是缺陷值(强度200)但并没有被判断为缺陷从而导致缺陷检测失败。另外，对于像素B来说，检测强度200被设定为正常值，因此虽然它是正常值(强度100)但是却被判断为缺陷从而导致错误检测。如上所述，在如以往那样利用中值处理来计算位于对象像素附近的像素的检测强度作为正常值的处理中，会产生无法正确进行缺陷检测的问题。因此，本发明的目的在于，解决上述以往的问题点，在确定灰度的正常值的计算中，在抑制检测强度所包含的波动导致的变动的同时，降低附近像素的缺陷强度对正常值造成的影响，从而基于检测强度计算出适当的正常值。用于解决问题的方案本发明用于在利用像素的检测强度进行的阵列缺陷判断中适当地设定将检测强度标准化而表示的灰度，用于在计算该灰度的设定中所使用的检测强度的正常值时降低从附近像素的缺陷强度受到的影响。在此，正常值是驱动阵列并对像素施加规定电压时基于正常的像素检测到的检测强度的检测水平。为了降低计算正常值时从附近像素的缺陷强度受到的影响，本发明进行如下的处理对于各像素，在其检测强度处于基于面板假设出的水平范围内时使用附近像素的检测强度来计算该像素的正常值，而在其检测强度超出了基于面板假设出的水平范围的情况下，为了避免受到附近像素的缺陷强度的影响，不计算该像素的正常值，而将基于相邻的像素设定出的正常值设定为该像素的正常值。使用面板的标准偏差来判断检测强度是否处于基于面板假设出的水平范围内。本发明包括液晶阵列检查装置的信号处理方法的形式和液晶阵列检查装置的形式。关于本发明的液晶阵列检查装置的信号处理方法的形式，是如下一种液晶阵列检查装置的信号处理方法对液晶基板施加规定电压的检查信号来驱动阵列，检测对液晶基板照射电子射线而得到的二次电子，根据二次电子的检测强度来对液晶基板的阵列进行检查。信号处理包括灰度设定步骤、灰度值计算步骤、缺陷判断步骤、正常值计算步骤的各步骤。灰度设定步骤是如下的步骤将正常驱动状态下的像素的检测强度设为正常值， 将非驱动状态下的像素的检测强度设为基准值，基于该正常值和基准值来设定像素的检测强度的灰度。灰度值计算步骤是如下的步骤按照在灰度设定步骤中设定的灰度来计算与从各像素检测出的检测强度相对应的灰度值。缺陷判断步骤是如下的步骤通过将在灰度值计算步骤中计算出的灰度值与阈值进行比较来进行各像素的缺陷判断。另外，上述灰度设定步骤包括计算正常值的正常值计算步骤。在该正常值计算步骤中，计算包含所有像素的整个面板的平均值和标准偏差，将各像素的检测强度与正常范围进行比较，该正常范围是根据平均值和标准偏差而确定的。在该比较中，在各像素的检测强度处于正常范围内时，将通过对像素附近的多个像素的检测强度进行移动平均处理后得到的计算值设为该像素的正常值。而在比较中各像素的检测强度处于正常范围外时，将基于相邻的像素算出的正常值设定为该像素的正常值。在利用移动平均处理计算正常值时，本申请发明能够通过进行以下的计算处理来提高处理速度。该高速化后的计算处理如下预先算出与进行移动平均处理的范围相比更大范围的平均值，通过在计算各像素的正常值时利用该大范围的平均值来减少各像素的移动平均处理中进行的运算次数。该计算处理利用了以下的事实在面板内正常的像素的正常值是大致相同水平的值，而该正常值与包含该像素在内的范围的平均值是大致相等的。 在移动平均的运算中，通过使用预先算出的平均值作为运算中所使用的像素的检测强度中的除对象像素以外的像素的检测强度，来实现运算处理量的降低。
因此，在进行移动平均处理时，在面板上设定包含对象像素在内的任意的区域，预先求出该区域所包含的像素的检测强度的总和值。在计算所设定的区域内的各像素的正常值时，对预先求出的总和值附加权重，将该加权后得到的值加上对象像素的检测强度后得到的值计算为该像素的正常值。通过进行上述移动平均处理，可通过利用预先求出的总和值来降低运算处理的处理量。另外，能够将附加给总和值的权重设为(m-l)/n。在此，m是移动平均处理中使用的像素的个数，η是在总和值的计算中使用的像素的个数。另外，关于本发明的液晶阵列检查装置的信号处理装置的形式，是如下一种液晶阵列检查装置对液晶基板施加规定电压的检查信号来驱动阵列，检测对液晶基板照射电子射线而得到的二次电子，根据二次电子的检测强度来对液晶基板的阵列进行检查。本发明的液晶阵列检查装置具备对检测强度进行信号处理的信号处理部。该信号处理部具有灰度设定部、灰度值计算部以及缺陷判断部。灰度设定部将正常驱动状态下的像素的检测强度设为正常值，将非驱动状态下的像素的检测强度设为基准值，从而设定像素的检测强度的灰度。灰度值计算部按照在灰度设定部中设定的灰度来计算与从各像素检测出的检测强度相对应的灰度值。缺陷判断部通过将在灰度值计算部中算出的各像素的灰度值与预先决定以用于缺陷判断的阈值进行比较来进行缺陷判断。本发明的灰度设定部具备计算正常值的正常值计算部。该正常值计算部具备平均值运算部，其计算包含所有像素的整个面板的平均值；标准偏差运算部，其计算包含所有像素的整个面板的标准偏差；比较部，其根据平均值和标准偏差来确定正常范围，将各像素的检测强度与该正常范围进行比较；正常值设定切换部，其根据比较部的比较结果来切换正常值的运算；以及正常值运算部，其对正常值进行运算。本发明的正常值设定切换部根据比较部的比较结果，在各像素的检测强度处于正常范围内时，使正常值运算部使用附近的多个像素的检测强度对该对象像素实施移动平均处理，将移动平均处理后得到的计算值设定为该对象像素的正常值。而在各像素的检测强度处于正常范围外时，将基于与对象像素相邻的像素算出的正常值设定为该对象像素的正常值。正常值运算部具备总和计算部，其算出面板上设定的任意的区域所包含的像素的检测强度的总和值；以及移动平均运算部，其计算区域内的各像素的对总和值附加权重后得到的值加上对象像素的检测强度后得到的值，来算出检测强度的移动平均值。在移动平均运算部中进行的加权处理中，将附加给总和值的权重设为(m-l)/n。在此，m是移动平均处理中使用的像素的个数，η是在总和值的计算中使用的像素的个数。根据本发明的形式，在计算正常值时，能够预先求出规定区域内的总和量，通过利用对该总和量附加权重后得到的值来减少运算处理量，从而能够提高处理速度。发明的效果根据本发明，在确定灰度的正常值的计算中，能够抑制检测强度所包含的波动导致的变动。另外，能够降低附近像素的缺陷强度对正常值造成的影响，从而基于检测强度计算出适当的正常值。
图1是用于说明本发明的液晶阵列检查装置的结构例的概要框图。图2是用于说明利用本发明的液晶阵列检查装置来判断像素的缺陷的过程的流程图。图3是用于说明利用本发明的液晶阵列检查装置来判断像素的缺陷的过程的说明图。图4是用于说明本发明的信号处理部的结构例的图。图5是用于说明本发明的正常值计算部的计算流程例的流程图。图6是用于说明本发明的正常值计算部的计算流程例的概要结构框图。图7是用于说明本发明的正常值的运算处理的流程图。图8是用于说明本发明的正常值的运算处理的说明图。图9是用于说明本发明的正常值的运算处理的说明图。图10是用于说明本发明的像素的正常值的高速运算处理例的流程图。图11是用于说明本发明的像素的正常值的高速运算处理例的说明图。图12是用于说明本发明的像素的正常值的高速运算处理例的结构图。图13是用于说明以往的正常像素的检测强度的计算的图。图14是用于说明由于错误计算检测强度而导致缺陷的检测失败和错误检测的图。附图标记说明1 液晶阵列检查装置；2 载置台；3 电子枪；4 检测器；5 电子射线扫描控制部； 6 载置台驱动控制部；7 控制部；10 信号处理部；11 存储部；12 灰度设定部；13 正常值计算部；13a 平均值运算部；1 标准偏差运算部；13c 比较部；13d 正常值设定切换部；1 正常值运算部；i:3el 总和计算部；i:3e2 移动平均运算部；1加3 正常值设定部； 13e4 区域存储部；13f 正常值存储部；14 基准值计算部；15 灰度计算部；16 像素灰度值存储部；17 灰度值计算部；20 缺陷判断部；100 液晶基板；101 面板；102 像素。
具体实施例方式下面，参照附图来详细说明本发明的实施方式。图1是用于说明本发明的液晶阵列检查装置的结构例的概要框图。此外，在图1所示的例子中，示出了以下的结构例对液晶基板照射电子射线，检测从液晶基板放出的二次电子，基于检测强度来获取摄像图像。在图1中，液晶阵列检查装置1具备载置台2，其载置液晶基板100，在XY方向上自如地搬送该液晶基板100 ；电子枪3，其远离载置台2地配置于载置台2的上方位置处；以及检测器4，其检测从液晶基板100的面板101的像素(未图示)放出的二次电子。由载置台驱动控制部6来控制载置台2的驱动，由电子射线扫描控制部5来控制电子枪3的电子射线的照射以及在液晶基板100上的扫描。由检测器4检测到的二次电子的检测信号由信号处理部10进行处理，所得到的灰度值在缺陷判断部20中被用于像素的缺陷判断。由控制部7来控制电子射线扫描控制部5、载置台驱动控制部6、信号处理部10、缺陷判断部20的各部的驱动动作。另外，控制部7具有控制液晶阵列检查装置1的整体的动作的功能，能够由进行这些控制的CPU和存储控制CPU的程序的存储器等构成该控制部7。载置台2载置液晶基板100，并且由载置台驱动控制部6控制而在X轴方向和Y轴方向上自如地进行移动，另外，能够利用电子射线扫描控制部5使从电子枪3照射的电子射线在X轴方向或Y轴方向上摆动。载置台驱动控制部6和电子射线扫描控制部5能够通过单独动作或协同动作来使电子射线在液晶基板100上进行扫描，从而在液晶基板100的面板101上对各像素进行照射。使用图2的流程图和图3的说明图来说明用于利用本发明的液晶阵列检查装置1 进行像素的缺陷判断的过程的概要。液晶基板的面板上设置有多个像素，为了检测该多个像素是否存在缺陷，使用基于各像素检测出的检测强度。在利用该检测强度进行的缺陷判断中，所检测到的检测强度除了根据像素有无缺陷而变化之外，还依赖于所照射的电子射线的强度、检测器的检测灵敏度等测量环境而发生变化，因此，将检测强度的原始数据与阈值进行比较是无法进行正确的缺陷判断的。因此，需要将所检测到的检测强度标准化来转换为不依赖于测量环境的值，才能使用该值进行缺陷判断。通过将检测强度转换为灰度值来进行该检测强度的标准化，并通过将该灰度值与预定的阈值进行比较来进行缺陷判断。在灰度值转换中，从像素求出作为基准的检测强度，基于该检测强度来设定灰度。 作为基准的检测强度，使用正常值和基准值。将正常驱动状态下的像素的检测强度设为正常值，将非驱动状态下的像素的检测强度设为基准值。关于正常值，例如能够使用从由检查信号进行阵列驱动而被施加了规定电压的正常的像素检测到的检测强度作为正常值，而关于基准值，例如能够使用从未进行阵列驱动的像素得到的检测强度作为基准值，除此以外， 也能够使用从通过阵列驱动而被施加了规定的基准电压的正常的像素检测到的检测强度作为基准值。例如，根据施加检查信号时的电压，将信号强度低的值和信号强度高的值分别设为基准值和正常值，将基准值设为强度0，将正常值设为强度100，从而确定灰度的信号水平的基值。因此，求出像素的检测强度(Si)，计算正常值(强度100)和基准值(强度0)。图 3的(a)表示驱动阵列来对像素施加规定电压的状态，图3的(b)表示阵列的非驱动状态或施加了规定的基准电压的状态，图3的(c)表示施加了检查信号、从正常像素和缺陷像素获取检测强度的状态。如图3的(a)所示，将从被施加了规定电压的像素获取到的检测强度设为正常值。 例如将强度100设定为正常值的值。此外，强度100是作为适于256灰度的值而确定的一例，不一定是强度100的值，也可以设定其它数值。如图3的(b)所示，将从基准电压的像素获取到的检测强度设为基准值。例如将强度0设定为基准值的值。此外，强度0是作为适于256灰度的值而确定的一例，不一定是强度0的值，也可以设定其它数值(S2、S3)。接着，根据所算出的正常值(强度100)和基准值(强度0)来设定灰度。图3的 (d)表示检测强度，图3的(e)表示灰度。在此，在设定256灰度作为一例的情况下，使正常值(强度100)与256灰度的“100”相对应，使基准值(强度0)与256灰度的“0”相对应。
9由此设定灰度(S4)。接着，针对求出的灰度来求出各像素的检测强度的灰度值。利用求出的像素的灰度值，即使在电子射线的照射状态、检测器的检测水平等测量环境发生变化的情况下也能够以同一基准来评价检测强度。在图3的(c)中的像素i的检测强度的值为检测强度xi 的情况下，求出“Xi”作为与检测强度xi对应的灰度值(图3的(e))(S5)。通过将求出的灰度值与预定的阈值进行比较来进行缺陷判断。在将灰度值“100” 加上余量后得到的灰度值设定为阈值(图3的(e)中以虚线示出)的情况下，将灰度值“Xi” 与该阈值进行比较来进行缺陷判断(S6)。图4是用于说明本发明的信号处理部的结构例的图。信号处理部10具备存储部11，其存储由检测器对来自像素i的二次电子进行检测而得到的检测强度xi ；灰度设定部12，其将正常驱动状态下的像素的检测强度设为正常值，将非驱动状态下的像素的检测强度设为基准值，从而设定像素的检测强度的灰度；灰度值存储部16，其存储由灰度设定部12设定的灰度；以及灰度值计算部17，其基于由灰度设定部12设定的灰度来计算与从各像素检测出的检测强度xi相对应的灰度值Xi。灰度设定部12具备正常值计算部13，其计算用于设定灰度的正常值；基准值计算部14，其计算基准值；以及灰度计算部15，其根据算出的正常值和基准值来计算灰度。使用图5的流程图和图6的概要结构框图来说明正常值计算部13的计算流程例和结构例。在图5所示的正常值的计算流程的流程图中，首先算出整个面板的平均值μρ和标准偏差σ P。例如以μρ = Σ in(xi)的式子来表示平均值μ P。另外，例如以σ ρ2 =E in(xi-y ρ)2的式子来表示标准偏差ο ρ。在上述平均值和标准偏差的式子中，η是面板所包含的像素的个数(Sll)。下面，通过对面板的各像素进行S12 S15的步骤来计算正常值。读出像素i的检测强度Xi (S12)。判断所读出的检测强度Xi是处于基于面板假设出的水平范围内还是超出了范围。在该判断中，能够将使用在上述步骤Sll中求出的平均值μρ和标准偏差op 而设定的(yp±k· σρ)用作水平范围。在此，k是任意确定的系数，在波动的容许量较小的情况下将k设定为较小的值，在波动的容许量较大的情况下将k设定为较大的值。另外， 在该比较中，在检测强度Xi与(μρ 士 k*op)相等的情况下，可以判断为处于范围内，也可以判断为处于范围外(S13)。在检测强度Xi处于所设定的水平范围(μ ρ士k · ο ρ)内的情况下，认定为未受到测量环境等导致的波动的影响，使用附近的像素的检测强度并通过移动平均处理来算出该像素的正常值。后面使用图7 图9来说明该正常值的计算(S14)。另一方面，在S13的步骤中，在检测强度xi处于所设定的水平范围(μ ρ士k · ο ρ) 之外的情况下，认定为受到了测量环境等导致的波动的影响，停止使用附近的像素的检测强度并通过移动平均处理计算该像素的正常值，而借用对附近的像素设定的正常值(S15)。通过对面板的所有像素进行S12 S15的步骤来算出面板的各像素的正常值 (S16)。图6是用于说明本发明的正常值计算部的一个结构例的概要框图。本发明的正常值计算部13具备平均值运算部13a，其计算包括所有像素的整个面板的平均值μ ρ ；标准偏差运算部13b，其计算包括所有像素的整个面板的标准偏差σ ρ ； 比较部13C，其将各像素的检测强度Xi与基于平均值μ P和标准偏差σ P确定的正常范围 (yp±k· σρ)进行比较；正常值设定切换部13d，其根据比较部13c的比较结果来切换正常值的运算；正常值运算部13e，其运算正常值；以及正常值存储部13f，其存储所设定的正常值。正常值设定切换部13d根据比较部13c的比较结果，在各像素i的检测强度xi处于正常范围(yp±k· σρ)内时，对正常值运算部1 进行指示使其使用该像素附近的多个像素的检测强度来进行移动平均处理，将移动平均处理后得到的计算值设为该像素的正常值并进行存储。另一方面，在各像素的检测强度处于正常范围外时，对正常值存储部13f进行指示使其将基于相邻的像素设定的正常值存储为该像素的正常值。接着，使用图7 图9来说明在正常值运算部1 中进行的正常值的运算处理。图 7是用于说明正常值的运算处理的流程图，图8、图9是用于说明正常值的运算处理的说明图。首先，在S13的步骤中，针对被判断为要进行正常值的计算的像素i(S21)，从存储部读出所设定的该像素i和位于该像素i附近的像素的检测强度。能够任意地确定附近像素。例如，在排列成格子状的像素阵列中，能够将围住对象像素的八个像素设定为附近像素，或者将以对象像素为中心沿χ方向或y方向呈直线状排列的像素设定为附近像素，或者将沿χ方向和y方向这两方向排列成十字状的像素设定为附近像素(S22)。使用所读出的附近像素的检测强度和对象像素的检测强度并利用移动平均处理来算出平均值yi(S23)，将所算出的平均值μ i设定为对象像素i的正常值(SM)。对面板的所有像素重复S21 S24的步骤，算出所有像素的正常值(S25)。图8的(a)概要地示出了像素的检测强度的检测位置。面板101具备多个像素 102并将它们排列成格子状，基于各像素102来检测检测强度。在图8的(a)中，为了简化说明，示出了从各像素102的一个点的检测位置获取该各像素102的检测强度的例子，但是也能够对各像素102设定多个检测位置来获取多个检测强度。图8的(b)表示一条线上检测到的检测强度值，图8的(c)表示基于检测强度设定的正常值。在此，示出了以下的例子像素A D的检测强度处于正常范围(yp+kop)的范围内，像素E、F的检测强度处于正常范围(yp+kop)的范围外，像素G J的检测强度处于正常范围(yp+kop)的范围内。在图8的(b)中，以点划线表示(μρ+kop)。由于像素A D的检测强度处于正常范围(yp+kop)的范围内，因此通过 S14和S21 S24的步骤来计算并设定正常值，由于像素E、F的检测强度处于正常范围 (μρ+ko ρ)的范围外，因此通过S15的步骤来设定为对相邻的像素设定的正常值。在此，借用对像素D设定的正常值来进行设定。由于接下来的像素G J的检测强度处于正常范围 (μ P+k σ ρ)的范围内，因此通过S14和S21 S24的步骤来计算并设定正常值。图9示出了本发明通过设定正常值来对缺陷检测进行设定的图。在图9的(a)中，“100”表示没有缺陷时的检测强度，“200”表示存在缺陷时的检测强度。在此，示出了像素D、E以及附近的像素的检测强度为强度200的情况。图9的(b)表示一条线上的像素B G的检测强度，图9的(c)表示通过像素B G的移动平均而算出的正常值(强度100)，图9的(d)表示灰度值。通过使用相邻的像素C的正常值作为像素D、E的正常值，能够抑制缺陷强度的影响，因此能够进行缺陷检测。本发明在计算像素的正常值的运算中，能够通过利用在所设定的区域中求出的检测强度的总和值来提高运算速度。下面，使用图10的流程图、图11的说明图、图12的结构图来说明像素的正常值的高速运算处理例。在面板上设定包含对象像素在内的区域。图11的(b)示出了在面板上设定的区域Rl的一例。在此，示出了区域Rl包含η个像素的例子。另外，图11的(a)示出了进行移动平均处理的像素的区域R2的例子，该移动平均处理用于计算对象像素i的正常值。在此，示出了区域R2包含m个像素的例子(S31)。算出该区域Rl所包含的所有像素的检测强度的总和值Ν(= Σ Λ )。在此，“xi” 是像素i的检测强度，“η”是区域所包含的像素的总数。用总和值N除以像素的总数η得到的值“Ν/η”相当于各像素的检测强度的平均值(S32)。接着，通过S33 S36步骤算出针对对象像素的移动平均值。图11的(c)表示使用m个像素的检测强度来计算移动平均值μ i的状态。从区域Rl内选择对象像素i(S33)，从存储部读出所选择的像素i的检测强度 xi (S34)。对S32的步骤中算出的总和值N附加权重，将加权后的总和值与S34中读出的对象像素i的检测强度xi相加，将该相加值计算为移动平均值。在此，能够使用(m-l)/n作为对总和值N附加的加权系数，以μ i = (((m-l)/n) · N+xi)/m来表示所算出的移动平均值μ i。在此，m是对对象像素进行移动平均处理时所使用的像素的个数。关于上述式中求出的移动平均值μ i，通过使用对象像素i的检测强度Xi和 (m-Ι)个用总和值N除以η得到的检测强度“Ν/η”来算出移动平均处理中使用的m个检测强度。在上述式中，“((m-l)/n) ·Ν”相当于将(m-Ι)个基于总和值N得到的检测强度相加后得到的值。在该移动平均处理中，在m个检测强度中，(m-Ι)个检测强度“ (m_l)/n) ·Ν”都能够使用总和值N，因此能够减少运算量，从而能够提高运算处理速度(S3。。将通过S35的步骤算出的移动平均值μ i设定为对象像素i的正常值(S36)。对区域内的所有像素重复S33 S36的步骤，算出所有像素的正常值(S37)。并且，在面板内，对剩余的像素设定其它区域，并对它们重复S31 S37的步骤 (S38)。
图12表示运算正常值的正常值运算部13e的结构例。正常值运算部1 具备总和计算部Uel，其计算面板上设定的任意的区域所包含的像素的检测强度的总和值N ；移动平均运算部i:3e2，其对于区域内的各像素计算对总和值N附加权重后得到的值加上像素i的检测强度xi后得到的值，算出检测强度的移动平均值μ i ；正常值设定部13e3，其将算出的移动平均值μ i设定为正常值；以及区域存储部 13e4，其事先存储总和计算中使用的区域。产业上的可利用件本发明的灰度设定中使用的正常值的计算处理并不限于液晶阵列检查装置，其能够应用于半导体元件的基板检查。
权利要求
1.一种液晶阵列检查装置的信号处理方法，对液晶基板施加规定电压的检查信号来驱动阵列，检测对上述液晶基板照射电子射线而得到的二次电子，根据上述二次电子的检测强度来对液晶基板的阵列进行检查，该方法的特征在于，包括以下步骤灰度设定步骤，将正常驱动状态下的像素的检测强度设为正常值，将非驱动状态下的像素的检测强度设为基准值，从而设定像素的检测强度的灰度；灰度值计算步骤，按照上述灰度来计算与从各像素检测出的检测强度相对应的灰度值；以及缺陷判断步骤，通过将上述灰度值与阈值进行比较来进行缺陷判断， 其中，上述灰度设定步骤包括计算上述正常值的正常值计算步骤， 上述正常值计算步骤包括以下步骤 计算包含所有像素的整个面板的平均值和标准偏差；将各像素的检测强度与正常范围进行比较，该正常范围是根据上述平均值和上述标准偏差而确定的；在各像素的检测强度处于上述正常范围内时，将通过对该像素附近的多个像素的检测强度进行移动平均处理后得到的计算值设为该像素的正常值；以及在各像素的检测强度处于上述正常范围外时，将基于相邻的像素所算出的正常值设为该像素的正常值。
2.根据权利要求1所述的液晶阵列检查装置的信号处理方法，其特征在于，在利用上述移动平均处理进行的正常值的计算中，在面板上设定的任意的区域中，求出该区域所包含的像素的检测强度的总和值，对于上述区域内的各像素，将对上述总和值附加权重后得到的值加上该像素的检测强度后得到的值计算为该像素的正常值。
3.根据权利要求2所述的液晶阵列检查装置的信号处理方法，其特征在于，在上述移动平均处理中，附加给上述总和值的权重为(m-l)/n，m是移动平均处理中使用的像素的个数，η是在上述总和值的计算中使用的像素的个数。
4.一种液晶阵列检查装置，对液晶基板施加规定电压的检查信号来驱动阵列，检测对上述液晶基板照射电子射线而得到的二次电子，根据上述二次电子的检测强度来对液晶基板的阵列进行检查，该液晶阵列检查装置的特征在于，具备对上述检测强度进行信号处理的信号处理部， 上述信号处理部具备灰度设定部，其将正常驱动状态下的像素的检测强度设为正常值，将非驱动状态下的像素的检测强度设为基准值，从而设定像素的检测强度的灰度；灰度值计算部，其根据上述灰度设定部中设定的灰度来计算与从各像素检测出的检测强度相对应的灰度值；以及缺陷判断部，其通过将上述灰度值与阈值进行比较来进行缺陷判断， 其中，上述灰度设定部具有计算上述正常值的正常值计算部， 上述正常值计算部具备平均值运算部，其计算包含所有像素的整个面板的平均值； 标准偏差运算部，其计算包含所有像素的整个面板的标准偏差；比较部，其将各像素的检测强度与正常范围进行比较，该正常范围是根据上述平均值和上述标准偏差而确定的；正常值设定切换部，其根据上述比较部的比较结果来切换正常值的运算；以及正常值运算部，其对正常值进行运算，其中，正常值设定切换部根据上述比较部的比较结果，在各像素的检测强度处于上述正常范围内时，指示上述正常值运算对该像素附近的多个像素的检测强度进行移动平均处理，将该移动平均处理后得到的计算值设为该像素的正常值，在各像素的检测强度处于上述正常范围外时，将基于相邻的像素所算出的正常值设为该像素的正常值。
5.根据权利要求4所述的液晶阵列检查装置，其特征在于， 上述正常值运算部具备总和计算部，其求出面板上设定的任意的区域所包含的像素的检测强度的总和值；以及移动平均运算部，其对于上述区域内的各像素计算将对上述总和值附加权重后得到的值加上该像素的检测强度后得到的值，从而算出检测强度的移动平均值。
6.根据权利要求5所述的液晶阵列检查装置，其特征在于，在上述移动平均运算部中，附加给上述总和值的权重为(m-l)/n，m是移动平均处理中使用的像素的个数，η是在上述总和值的计算中使用的像素的个数。
全文摘要
为了降低计算正常值时从附近像素的缺陷强度受到的影响，对于各像素，在其检测强度处于基于面板假设出的水平范围内时使用附近像素的检测强度来计算该像素的正常值，而在其检测强度超出了基于面板假设出的水平范围的情况下，为了避免受到附近像素的缺陷强度的影响，不计算该像素的正常值，而将基于相邻的像素设定出的正常值设定为该像素的正常值。使用面板的标准偏差来判断检测强度是否处于基于面板假设出的水平范围内。由此，在确定灰度的正常值的计算中，在抑制检测强度所包含的波动导致的变动的同时，降低附近像素的缺陷强度对正常值造成的影响，从而基于检测强度计算出适当的正常值。
文档编号G01N23/225GK102272586SQ20098015423
公开日2011年12月7日 申请日期2009年1月9日 优先权日2009年1月9日
发明者永井正道 申请人:株式会社岛津制作所