缺陷檢查裝置和缺陷檢查方法
【專利摘要】本發(fā)明所涉及的缺陷檢查裝置用于檢測形成于面板的配線的缺陷位置，具備：探測器，其對上述配線的端子部施加電壓；探測器移動機構，其使上述探測器移動到上述端子部；第一紅外傳感器，其拍攝上述面板的整個面；第二紅外傳感器，其拍攝上述面板的局部；以及傳感器移動機構，其使上述第二紅外傳感器移動到上述面板的各個位置，上述第一紅外傳感器包括多個紅外照相機。
【專利說明】缺陷檢查裝置和缺陷檢查方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及檢測形成于面板的配線的缺陷的檢查裝置和檢查方法。
【背景技術】
[0002]在液晶面板的制造工藝中，例如有陣列(TFT )工序、單元(液晶)工序、模塊工序等。其中，在陣列工序中，在透明基板上形成柵極電極、半導體膜、源極/漏極電極、保護膜、透明電極之后，進行陣列缺陷檢查，檢查電極、配線等的短路、斷線等缺陷的有無。
[0003]通常，陣列缺陷檢查使用如下方法:使探測器接觸配線的端部，測定配線兩端的電阻、相鄰的配線間的電阻、電容。但是，在用該方法進行的陣列缺陷檢查中，即使能夠檢測出配線部的缺陷的有無，也不容易確定該缺陷的位置。
[0004]例如，作為確定缺陷的位置的檢查方法，有作業(yè)人員用顯微鏡觀察基板來進行確定的目視檢查，但該檢查方法中作業(yè)人員的負擔大，另外，用目視識別缺陷很難，有時還會弄錯缺陷的位置。因此，提出了用紅外照相機拍攝基板，進行圖像處理，確定缺陷位置的紅外檢查。
[0005]專利文獻I涉及紅外檢查，如圖9所示，公開了如下技術:在薄膜晶體管液晶基板中，在掃描線811?815和信號線821?825之間賦予電壓V，從而使短路缺陷803發(fā)熱。另一方面，在電壓施加前后，沿著虛線806對掃描線811?815和信號線821?825用紅外顯微鏡檢測圖像信號，取檢測出的圖像信號的差值，算出向X、Y方向的投影，從而確定短路缺陷803的像素地址。
[0006]現有技術文獻_7] 專利文獻
[0008]專利文獻1:日本公開專利公報“特開平6-51011號公報(平成6年2月25日公開)，，

【發(fā)明內容】

_9] 發(fā)明要解決的問題
[0010]但是，在專利文獻I中使用了紅外顯微鏡，因此在采用了沿著虛線806掃描的構成，而如大型液晶面板那樣檢查區(qū)域達到較大范圍的設備中，有紅外檢查所需的時間變長、生產率降低的問題。
[0011]因此，本發(fā)明的目的在于，提供在短時間內確定短路缺陷的位置，從而生產率比以往優(yōu)異的缺陷檢查裝置和缺陷檢查方法。
[0012]用于解決問題的方案
[0013]為了解決上述問題，本發(fā)明所涉及的缺陷檢查裝置用于檢測形成于面板的配線的缺陷位置，其特征在于，具備:探測器，其對上述配線的端子部施加電壓；探測器移動機構，其使上述探測器移動到上述端子部；第一紅外傳感器，其拍攝上述面板的整個面；第二紅外傳感器，其拍攝上述面板的局部；以及傳感器移動機構，其使上述第二紅外傳感器移動到上述面板的各個位置，上述第一紅外傳感器包括多個紅外照相機。
[0014]另外，為了解決上述問題，本發(fā)明所涉及的缺陷檢查方法用于檢測形成于面板的配線的缺陷位置，其特征在于，包括:對上述配線的端子部施加電壓的步驟；用多個紅外照相機拍攝上述面板的整個面的步驟；以及用I個以上的紅外照相機拍攝上述面板的局部的步驟。
[0015]發(fā)明效果
[0016]根據本發(fā)明，能夠提供在短時間內確定短路缺陷的位置，從而生產率比以往優(yōu)異的缺陷檢查裝置和缺陷檢查方法。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是示出本發(fā)明的一個實施方式所涉及的缺陷檢查裝置的主要構成的框圖。
[0018]圖2是本發(fā)明的一個實施方式所涉及的缺陷檢查裝置的立體圖。
[0019]圖3是示出宏觀傳感器周邊的構成的立體圖。
[0020]圖4是表示紅外照相機在液晶面板上的視野的俯視圖。
[0021 ] 圖5是表示被液晶面板反射的紅外照相機的視野的側視圖。
[0022]圖6是液晶面板和探測器的俯視圖。
[0023]圖7是示出利用紅外檢查來探測短路缺陷的流程的圖。
[0024]圖8是示出像素部的缺陷的示意圖。
[0025]圖9是用于說明現有技術所涉及的短路像素地址確定方法的圖。
【具體實施方式】
[0026]下面，參照附圖來詳細說明本發(fā)明所涉及的一個實施方式。在本實施方式中，說明如下缺陷檢查裝置:其能夠通過使用多個紅外照相機拍攝液晶面板的整個面，省去用紅外照相機掃描掃描線和信號線的工夫，縮短缺陷檢查所需的時間。
[0027]此外，在本實施方式中，是以形成在母基板上的多個液晶面板為缺陷檢查對象，但本發(fā)明不限于此，只要是形成有配線的面板即可，能將本發(fā)明所涉及的缺陷檢查方法應用于包括太陽能面板的各種電子設備。
[0028]圖1是示出作為一個實施方式的缺陷檢查裝置100的主要構成的框圖。缺陷檢查裝置100是對形成在母基板I上的多個液晶面板2逐一地按順序檢查配線等的短路缺陷的裝置，具備:紅外傳感器3、傳感器移動機構4、主控制部5、電壓施加部6、數據存儲部7、探測器8以及探測器移動機構9。在此，主控制部5控制探測器移動機構9、紅外傳感器3、傳感器移動機構4以及電壓施加部6。電壓施加部6電連接于探測器8，對液晶面板2的掃描線和信號線施加電壓。數據存儲部7與主控制部5連接，存儲由紅外傳感器3拍攝的圖像數據。
[0029]圖2是示出本實施方式所涉及的缺陷檢查裝置100的立體圖。缺陷檢查裝置100在圖1所示的主要構成的基礎上，還具備:基板對準臺11、對準照相機12以及光學照相機
13。在基板對準臺11上，利用基板移動機構(未圖示)載置母基板1，調整母基板I的位置。對準照相機12設置于基板對準臺11的上方，由主控制部5 (圖1)控制，確認母基板I的位置。光學照相機13由主控制部5 (圖1)控制，用于將用紅外傳感器3探測到的短路缺陷拍攝為可視圖像?；蛘哂糜谂臄z探測器8，進行位置對準。
[0030]在此，探測器8用于對液晶面板2的掃描線和信號線施加電壓，探測器移動機構9是為了對形成于母基板I的多個液晶面板2逐一地按順序進行檢查，使探測器8向與要檢查的每個液晶面板2的端子部抵接的位置移動的機構。并且，探測器移動機構9具備探測器保持部9a、門式導軌9b、上下導軌9c、弓丨導保持部9d以及移位導軌9e。門式導軌9b、上下導軌9c以及移位導軌9e能夠沿著各導軌的長邊方向獨立地移動探測器8。在圖2所示的XYZ坐標系中,若將后述的移位導軌9e的長邊方向設為X軸方向，將門式導軌9b的長邊方向設為Y軸方向，將上下導軌9c的長邊方向設為Z軸方向，則探測器保持部9a保持探測器8，可滑動地設置于門式導軌9b的Y軸方向，上下導軌9c裝配為可使門式導軌9b在Z軸方向滑動。引導保持部9d保持上下導軌9c，可滑動地設置于移位導軌9e的X軸方向。
[0031]另外，紅外傳感器3用于取得液晶面板2的紅外圖像，具備宏觀傳感器3a和微觀傳感器3b。宏觀傳感器3a具備4個紅外照相機，由于組合了 4個紅外照相機，因而能夠拓寬視野，一次拍攝I個液晶面板2的整個面。關于宏觀傳感器3a，在后面詳述。另外，微觀傳感器3b具備I個紅外照相機，能夠將液晶面板2的局部納入視野。
[0032]另外，傳感器移動機構4使紅外傳感器3移動到液晶面板2上，具備:傳感器保持部4a、4b、4c、移位導軌4d、引導保持部4e以及門式導軌4f。傳感器保持部4a保持宏觀傳感器3a，傳感器保持部4b保持微觀傳感器3b，傳感器保持部4c保持光學照相機13。傳感器保持部4a?4c可獨立滑動地設置在移位導軌4d上。移位導軌4d設置為長邊方向與Y軸平行，保持于引導保持部4e。引導保持部4e可滑動地設置于門式導軌4f。門式導軌4f設置為長邊方向與X軸平行。
[0033]探測器移動機構9和傳感器移動機構4具有各自的導軌，能夠在基板對準臺11的上方互不干擾地移動。因此，能夠在使探測器8接觸液晶面板2的狀態(tài)下，進一步使宏觀傳感器3a、微觀傳感器3b以及光學照相機13移動到液晶面板2上。
[0034]圖3是表示宏觀傳感器的構成的立體圖。下面，說明宏觀傳感器3a。設圖3所示的XYZ坐標系為與圖2同樣的坐標系。宏觀傳感器3a具備4個紅外照相機31?34。紅外照相機31?34的鏡頭的中心軸從與液晶面板2垂直的方向上傾斜，從而防止了將被液晶面板2反射的紅外照相機31?34自身拍攝為熱源。紅外照相機31?34以位于與基板對準臺11平行的長方形的4個頂點的位置關系設置于傳感器保持部4a。另外，紅外照相機31?34的旋轉軸全部為相同方向。另外，紅外照相機31的鏡頭的中心軸與紅外照相機33的鏡頭的中心軸平行，紅外照相機32的鏡頭的中心軸與紅外照相機34的鏡頭的中心軸平行。
[0035]圖4是表示紅外照相機31?34在液晶面板2上的視野的俯視圖。根據上述構成，紅外照相機31?34的視野分別為梯形形狀，將4個組合起來能夠拍攝I個液晶面板2的整個面。對于用紅外照相機31?34拍攝的圖像，在利用主控制部5對各拍攝圖像中為梯形形狀的面板的形狀進行坐標變換而成為面板形狀為長方形的圖像后，識別出視野重疊的區(qū)域，以成為一個圖像的方式進行圖像合成。在此，紅外照相機31的視野僅與紅外照相機33的視野重疊，紅外照相機32的視野僅與紅外照相機34的視野重疊。
[0036]將圖像內的面板形狀從梯形坐標變換為長方形的方法有投影變換。例如若指定梯形的4個角的點，則能利用矩陣運算變換為長方形。具體來說，事先計算并保存變換矩陣，在實際測量時使用該變換矩陣將圖像變換為長方形。實際上是長方形的面板在照相機圖像中映為梯形形狀，因此，選擇圖像內的梯形形狀的面板的4個角，以由選擇的4個點構成的四邊形為長方形的方式，利用公知的運算方法算出變換矩陣。將其按每個照相機實施并保存。
[0037]并且，在利用上述投影變換將宏觀照相機圖像內的面板的形狀變?yōu)殚L方形的狀態(tài)下貼合多個宏觀照相機的圖像。貼合位置信息只要事先計算并保存即可。能夠利用對貼合圖像的圖像處理來確定圖像上的缺陷位置。
[0038]利用坐標變換將上述圖像上的缺陷位置變換為面板坐標系(例如面板中心為面板坐標系的原點)中的缺陷位置坐標，從而能夠確定缺陷位置。具體來說，根據照相機裝配位置算出面板坐標系中的照相機位置的鉛垂線的位置，當照相機移動時，使用照相機移動軸的位置傳感器信息來算出照相機位置的鉛垂線的位置。另外，事先算出上述照相機位置的鉛垂線的位置和上述貼合圖像內的各像素的坐標變換矩陣。能夠使用這些信息將上述圖像上的缺陷位置變換為面板坐標系中的缺陷位置坐標。
[0039]在此，對于紅外照相機31?34，只要至少在連結彼此的照相機的直線的正下方沒有液晶面板2，就不會相互映入，因此，紅外照相機31和紅外照相機33不會相互映入，紅外照相機32和紅外照相機34不會相互映入。另外，關于紅外照相機31和紅外照相機32，也能夠如以下說明的那樣，設置為不相互映入。
[0040]圖5是紅外照相機31和紅外照相機32設置為不相互映入的一例。圖5 (a)是表示紅外照相機31的視野和被液晶面板2反射的視野的圖，圖5 (b)是表示紅外照相機32的視野和被液晶面板2反射的視野的圖。紅外照相機32與紅外照相機31相比中心軸更為傾斜，從而能夠使紅外照相機31不映入。關于紅外照相機33和紅外照相機34，也同樣能夠設置為不相互映入，關于紅外照相機31和紅外照相機34、紅外照相機32和紅外照相機33，也同樣能夠設置為不相互映入。
[0041 ] 如上所述，宏觀傳感器3a具備多個紅外照相機，從而能夠一次拍攝超過40英寸的大型液晶面板2的整個面。因此，具有如下優(yōu)點:能夠省去像以往那樣用紅外照相機掃描掃描線和信號線的工夫，縮短缺陷檢查所需的時間。另外，在具備多個紅外照相機的情況下，與使用單體的紅外照相機的情況下相比，能夠使紅外照相機的設置位置較低，因此，還有能夠使檢查裝置小型化的優(yōu)點。另外，具有如下優(yōu)點:紅外照相機設置為不相互映入，從而能夠防止將紅外照相機識別為熱源。
[0042]在本實施方式中，使用如下方法:經由探測器對液晶面板2的掃描線和信號線施加電壓，用上述宏觀傳感器3a、微觀傳感器3b測量因電流流過缺陷部而產生的發(fā)熱，確定缺陷部的位置。下面，使用圖6和圖7詳述探測器的構成和缺陷檢查方法。
[0043]圖6 Ca)是形成于母基板I的液晶面板2的俯視圖。在液晶面板2上形成有:像素部17，其在掃描線和信號線交叉的各交點形成有TFT ;以及周邊回路部18，其分別驅動掃描線和信號線。在液晶面板2的緣部設置有端子部19a?19d，端子部19a?19d與像素部17、周邊回路部18的各配線相連。
[0044]圖6 (b)是表示用于與設置于液晶面板2的端子部19a?19d導通的探測器的一例的俯視圖。探測器8呈與液晶面板2的大小為大致相同大小的框狀的形狀，具備與端子部19a?19d對應的多個探針21a?21d。多個探針21a?21d能夠經由未圖示的開關繼電器使每一個探針21單獨地連接于電壓施加部6。因此，探測器8能夠選擇性地使與端子部19a?19d相連的多個配線連接，或者將多個配線一并連接。
[0045]另外，探測器8呈與液晶面板2大致相同大小的框狀的形狀，因此在將端子部19a?19d和探針21a?21d的位置對準時，從探測器8的框部的內側用光學照相機13來確認。
[0046]圖7是示出利用紅外檢查來探測短路缺陷的流程的圖。對于形成于母基板I的多個液晶面板2，按照從SI (將步驟I記為SI。以下同樣。)到S9的步驟依次實施缺陷檢查。
[0047]在SI中，在缺陷檢查裝置100的對準臺11上載置母基板I，調整基板的位置使其與XY坐標軸平行。在S2中，利用探測器移動機構9將探測器8移動到成為檢查對象的液晶面板2的上部，使探針21a?21d接觸液晶面板2的端子部19a?19d。
[0048]在S3中，與各種缺陷的模式對應地選擇配線，進行導通的探針21的切換。在S4中，設定對缺陷塊24內的配線施加的電壓值。利用電壓施加部6來調整施加于配線的電壓值，通常施加幾十伏程度的電壓。
[0049]圖8作為一例而示意性地示出像素部17中產生的缺陷的位置。圖8 (a)示出例如像掃描線和信號線那樣，配線X和配線Y在上下交叉的位置發(fā)生短路的缺陷23。這種缺陷23是通過將導通的探針21切換為圖6所示的21a和21d或者21b和21c，從而電流流過缺陷23而發(fā)熱的。
[0050]圖8 (b)示出例如像掃描線和輔助電容線那樣，在相鄰的配線X的配線間發(fā)生短路的缺陷23。這種缺陷23是通過將導通的探針21切換為21b的奇數號和21d的偶數號，從而電流流過缺陷23而發(fā)熱的。
[0051]圖8 (c)示出例如像信號線和輔助電容線那樣，在相鄰的配線Y的配線間發(fā)生短路的缺陷23。這種缺陷23是通過將導通的探針21切換為21a的奇數號和21c的偶數號，從而電流流過缺陷23而發(fā)熱的。
[0052]在S5中，利用宏觀傳感器3a進行液晶面板2整個面的紅外檢查。在此，宏觀傳感器3a能夠通過檢測從缺陷23放出的紅外光來鎖定缺陷23的位置。因此，無需使宏觀傳感器3a掃描就能夠測量液晶面板2的整個面，能夠縮短紅外檢查的時間。
[0053]在S6中，傳感器移動機構4以使在S5中檢測出的缺陷收進微觀傳感器3b的視野的方式移動微觀傳感器3b。作為微觀測量用的紅外線照相機的微觀傳感器3b是能進行微觀測量的紅外線照相機，該微觀測量能進行比宏觀傳感器3a高分辨率的拍攝。宏觀傳感器3a中的缺陷檢測位置精度實現將缺陷收進微觀傳感器3b的圖像視野內的精度，利用由微觀傳感器3b進行的微觀測量來確定更高精度的缺陷位置。在S7中，利用微觀傳感器3b進行液晶面板2局部的紅外檢查。用微觀傳感器3b拍攝因電流流過而發(fā)熱的缺陷23，檢測從缺陷23放出的紅外光。利用宏觀傳感器3a鎖定了發(fā)熱部的位置，因此能夠將微觀傳感器3b直接對準發(fā)熱部，能夠在短時間內對缺陷23的修正所需的缺陷的種類等信息進行更詳細的測量。在測量的熱圖像(利用宏觀傳感器取得的圖像、利用微觀傳感器取得的圖像)中，缺陷23的溫度表示得比周邊高，因此能從缺陷23和配線的位置關系確定缺陷位置，存儲于數據存儲部7。
[0054]在S8中，對于檢查中的液晶面板2，判斷各種缺陷模式的所有檢查是否結束，若有未檢查的缺陷模式，則返回步驟S3，根據下一個缺陷模式切換探測器8的連接，重復缺陷檢查。
[0055]在S9中，對于檢查中的母基板1，判斷所有的液晶面板2的陣列缺陷檢查是否結束，若還有未檢查的液晶面板2，則返回步驟SI，探測器移動到成為下一個檢查對象的液晶面板2，重復缺陷檢查。
[0056]此外，本發(fā)明中的宏觀傳感器所具有的紅外照相機的數量不限于本實施方式，也可以具備5個以上。
[0057]另外，本發(fā)明中的宏觀傳感器的設置方向不限于本實施方式，也可以將照相機的鏡頭的中心軸設置為與地面垂直的方向。這是因為，即使是使被液晶面板2反射的紅外照相機31?34自身作為熱源映入了，也能通過取對液晶面板2施加電壓前后的圖像的差值，而在某種程度上抵消以紅外照相機31?34自身為熱源的圖像。
[0058]此外，本發(fā)明不限于上述的實施方式。本領域技術人員能夠在權利要求所示的范圍內對本發(fā)明進行各種變更。即，只要在權利要求所示的范圍內組合適當變更的技術手段，就能得到新的實施方式。即，在說明書中所述的【具體實施方式】不過是闡明本發(fā)明的技術內容，不應狹義地解釋為僅限于這樣的具體例，能夠在本發(fā)明的精神和所記載的權利要求的范圍內進行各種變更而實施。
[0059](本發(fā)明的總括)
[0060]如上所述，本發(fā)明所涉及的缺陷檢查裝置用于檢測形成于面板的配線的缺陷位置，其特征在于，具備:探測器，其對上述配線的端子部施加電壓；探測器移動機構，其使上述探測器移動到上述端子部；第一紅外傳感器，其拍攝上述面板的整個面；第二紅外傳感器，其拍攝上述面板的局部；以及傳感器移動機構，其使上述第二紅外傳感器移動到上述面板的各個位置，上述第一紅外傳感器包括多個紅外照相機。
[0061]而且，本發(fā)明所涉及的缺陷檢查裝置也可以在上述構成的基礎上，將上述多個紅外照相機配置為:被上述面板反射時不會相互映入。
[0062]而且，本發(fā)明所涉及的缺陷檢查裝置也可以在上述構成的基礎上，具備:控制部，其處理用上述多個紅外照相機拍攝的多個圖像，上述控制部設為如下構成:識別上述多個紅外照相機的視野重疊的區(qū)域，以上述面板整體成為一個圖像的方式將用上述多個紅外照相機拍攝的上述多個圖像合成。
[0063]本發(fā)明所涉及的缺陷檢查方法用于檢測形成于面板的配線的缺陷位置，包括:對上述配線的端子部施加電壓的步驟；用多個紅外照相機拍攝上述面板的整個面的步驟；以及用I個以上的紅外照相機拍攝上述面板的局部的步驟。
[0064]而且，本發(fā)明所涉及的缺陷檢查方法也可以在上述構成的基礎上，在用多個紅外照相機拍攝上述面板的整個面的步驟中，以被上述面板反射時不會相互映入的方式拍攝。
[0065]而且，本發(fā)明所涉及的缺陷檢查方法也可以在上述構成的基礎上，包括:識別上述多個紅外照相機的視野重疊的區(qū)域的步驟；以及以上述面板整體成為一個圖像的方式合成圖像的步驟。
[0066]工業(yè)h的可利用件
[0067]根據本發(fā)明，能夠提供在短時間內確定短路缺陷的位置，從而生產率比以往優(yōu)異的缺陷檢查裝置和缺陷檢查方法。
[0068]因此，能將本發(fā)明所涉及的缺陷檢查方法應用于包括液晶面板和太陽能面板的各種電子設備。
[0069]附圖標記說明
[0070]1母基板
[0071]2液晶面板(面板)
[0072]3紅外傳感器
[0073]3a宏觀傳感器
[0074]31、32、33、34 紅外照相機
[0075]3b微觀傳感器
[0076]4傳感器移動機構
[0077]5主控制部
[0078]6電壓施加部
[0079]7數據存儲部
[0080]8探測器
[0081]9探測器移動機構
【權利要求】
1.一種缺陷檢查裝置，用于檢測形成于面板的配線的缺陷位置，其特征在于，具備: 探測器，其對上述配線的端子部施加電壓； 探測器移動機構，其使上述探測器移動到上述端子部； 第一紅外傳感器，其拍攝上述面板的整個面； 第二紅外傳感器，其拍攝上述面板的局部；以及 傳感器移動機構，其使上述第二紅外傳感器移動到上述面板的各個位置， 上述第一紅外傳感器包括多個紅外照相機。
2.根據權利要求1所述的缺陷檢查裝置，其特征在于， 上述多個紅外照相機配置為:被上述面板反射時不會相互映入。
3.根據權利要求1或2所述的缺陷檢查裝置，其特征在于， 還具備:控制部，其處理用上述多個紅外照相機拍攝的多個圖像， 上述控制部識別上述多個紅外照相機的視野重疊的區(qū)域，以上述面板整體成為一個圖像的方式將用上述多個紅外照相機拍攝的上述多個圖像合成。
4.一種缺陷檢查方法，用于檢測形成于面板的配線的缺陷位置，其特征在于，包括: 對上述配線的端子部施加電壓的步驟； 用多個紅外照相機拍攝上述面板的整個面的步驟；以及 用I個以上的紅外照相機拍攝上述面板的局部的步驟。
5.根據權利要求4所述的缺陷檢查方法，其特征在于， 在用多個紅外照相機拍攝上述面板的整個面的步驟中，以被上述面板反射時不會相互映入的方式拍攝。
6.根據權利要求4或5所述的缺陷檢查方法，其特征在于，還包括: 識別上述多個紅外照相機的視野重疊的區(qū)域的步驟；以及 以上述面板整體成為一個圖像的方式合成圖像的步驟。
【文檔編號】G02F1/13GK103620482SQ201280029756
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2012年5月18日 優(yōu)先權日:2011年6月24日
【發(fā)明者】柳瀨正和 申請人:夏普株式會社