JP2000121495A - 画面検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複雑なシステムを構成することなく、高精度
に表示画面または撮像素子に存在する微弱点欠陥の凝集
している点しみ欠陥を高速・高精度に行うことを可能と
する画面検査方法を提供する。 【解決手段】 表示画素に相当するラベルに対して、近
傍ラベル間のラベル面積あるいは濃度総和と距離に応じ
て評価値をステップ＃３，＃４で求め、点しみ欠陥をス
テップ＃５で検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器分野等で
使用される表示画素が規則正しく連なる液晶パネル、Ｃ
ＲＴパネル、ＰＤＰパネル等の表示素子に現れる「点し
み欠陥」をその製造ラインにおいて検査するために、被
検査体を画像としてとらえ、欠陥部分の凝集程度を評価
して欠陥検出を行う欠陥検出方法に関するものである。
以下では、これを画面検査と総称する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画面検査は、人手で目視検査をす
るか、自動機で画像処理を行うかのいづれで実施されて
いた。人手の場合は機種が変換されても、容易に対応可
能で、立ち上がりが早いが、欠陥の詳細位置を特定する
には時間がかかり、スループットが悪いという欠点があ
った。また、検査感度の維持・統一に課題があった。

【０００３】一方、自動機の場合は、機種が変換される
と調整に多くの時間を要するが、欠陥位置の特定情報を
素早く認識するという利点があった。また、検査感度の
維持・統一がはかられた。しかし、近年の部品の高精細
化・高性能化にともない、目視検査に関しては、ますま
すスループットが悪いことが顕著化してきた。

【０００４】画面検査において自動機が検査するにあた
って困難な検査のひとつに、周辺と比較して「弱い点欠
陥が凝集しており、点しみ欠陥として目視判定される欠
陥」が存在する。これは、比較的周辺に比べてコントラ
ストがはっきりしている「点欠陥」と呼ばれるものとは
区別され、点欠陥よりもコントラストが低いものであ
る。単独で存在する場合は欠陥として判定されないが、
凝集している場合は点しみ欠陥として判定される。

【０００５】近年、品質への要求に対して、自動化への
要望が高まっているが、上記のような欠陥を正確に検出
できる処理方法は存在しない。ＣＲＴパネルの部品であ
り多数の孔で形成されたシャドウマスクは、孔の面積の
大きさで製品品質が決定され、孔の単一に関しては、面
積下限値から面積上限値の間にあることが要求される。
孔の面積が面積下限値よりも小さいものを孔小、その逆
の面積上限値よりも大きいものを孔大としている。

【０００６】しかし、孔複数に関しては、孔小あるいは
孔大でなくてもそれに近い面積の孔が局所部分に集結し
ていると、「黒点しみ欠陥」あるいは「白点しみ欠陥」
と呼ばれる欠陥になる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】「黒点しみ欠陥」は、
面積下限値以上であるものの局所部分に孔小に近いもの
が集結しているものである。その逆の「白点しみ欠陥」
は、面積上限値以下であるものの局所部分に孔大に近い
ものが集結しているものである。

【０００８】図６（ａ）に取り込まれた画像Ａを示す。
図６（ｂ）には図６（ａ）のシャドウマスクの一部を拡
大したものを示しており、規則正しく孔が広がっている
中での孔大１００、孔小１０１を示している。

【０００９】しかし、シャドウマスクのどこに発生する
か、どの孔の組み合わせで発生しているか特定できない
「点しみ欠陥」を検出する方法は、これまで存在しなか
った。

【００１０】本発明は、背景部分に比較して、微弱点欠
陥が凝集している部分を判定できる評価値を提供し、目
視検査との相関の高い検査方法を提供することを目的と
する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の画面検査方法
は、表示画素が規則正しく連なる表示素子の製造工程に
おいて、前記表示素子における欠陥が現れた画面を撮像
して得られる濃淡画像の表示画素濃度データに基づい
て、前記濃度データが周辺部と比較して変化している微
弱点欠陥の凝集している点しみ欠陥を検出する画面検査
方法であって、前記濃度データの表示画素部分をラベリ
ングしたラベルの面積あるいは濃度総和を求めてこれを
ラベル評価値とし、点しみ欠陥の候補となる一定範囲の
評価値をもつラベルを抽出し、ラベル同士の距離を求め
その距離が一定距離以下のラベルを検出し、ラベルの面
積と距離から計算される結合評価値を求め、これを一定
距離以下のラベル同士すべてに対して求め、その結合評
価値の総和を凝集評価値として凝集評価値を抽出し、求
めた凝集評価値と予め設定されている基準とを比較して
点しみ欠陥であるかどうかを判定することを特徴とす
る。

【００１２】この本発明によると、画面内の微弱点欠陥
の凝集により点しみ欠陥として判定される欠陥に対し
て、目視感度と相関の高い処理方法を提供することがで
きる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の画面検査方法を具
体的な実施の形態に基づいて説明する。図１は本発明の
画面検査方法を実施する画面欠陥検出装置を示す。

【００１４】被検査体のシャドーマスク１は光源２とテ
レビカメラ３の間に配置され、シャドーマスク１に対し
て光源２の光を照射し、テレビカメラ３を通して各画素
毎の濃淡信号が得られ、これはデジタル化された形でコ
ンピュータ４に送り込まれる。

【００１５】コンピュータ４の中では、画像メモリ５が
存在し、画素の行と列に対応した形で、例えば８ｂｉｔ
（０〜２５５）の濃度データが格納される。コンピュー
タ４には、図２に示す処理を実行するプログラムがプロ
グラムメモリ６に設定されている。

【００１６】ステップ＃１では、シャドーマスク１へ光
源２から光を照射する。ステップ＃２では、被検査体１
より画像をテレビカメラ３より取り込む。ステップ＃３
では、取り込んだ濃度データの表示画素部分をラベリン
グしたラベルの面積あるいは濃度総和を求め、これをラ
ベル評価値とし、点しみ欠陥の候補となる一定範囲の評
価値をもつラベルを抽出する。

【００１７】ステップ＃４では、ラベル同士の距離を求
めその距離が一定距離以下のラベルを検出し、ラベルの
面積と距離から計算される結合評価値を求め、これを一
定距離以下のラベル同士すべてに対して求め、その結合
評価値の総和を凝集評価値として凝集評価値を抽出す
る。

【００１８】ステップ＃５では、ステップ＃４で求めた
凝集評価値を予め設定されている基準で「点しみ欠陥」
であるかどうかを判定する。以下、上記のステップ＃３
からステップ＃５を具体例に基づいて説明する。

【００１９】ステップ＃３のラベル評価値判定について
説明を行う。ここでは、「白点しみ欠陥」を対象とす
る。図３（ａ）はステップ＃２で取り込まれた画像Ａを
示し、図３（ｂ）には図３（ａ）のシャドウマスクの一
部を拡大したものを示している。面積上限値よりも少し
小さい値に設定する面積上限前値との間の面積をもつ孔
を、白点しみ欠陥候補孔とする。ここでは、正常面積平
均値：１００，面積上限値：１２０，面積上限前値：１
１０とすると、図３に示すように、この間にある面積値
をもつ孔１０２，１０３，１０４，１０５が対象とな
る。限りなく正常孔に近い孔は候補対象としない。

【００２０】次に、ステップ＃４の凝集評価値抽出につ
いて説明する。面積値をそのまま使用する方法も考えら
れるが、ここでは面積上限前値との差を面積と置き換え
る。以下に、各孔１０２〜１０５の置き換え前の面積値
と置き換え後の面積値を示す。

【００２１】孔１０２：置き換え前の面積値１１８ →
置き換え後の面積値８ 孔１０３：置き換え前の面積値１１５ → 置き換え後
の面積値５ 孔１０４：置き換え前の面積値１１２ → 置き換え後
の面積値２ 孔１０５：置き換え前の面積値１１２ → 置き換え後
の面積値２ ２つの孔の間の距離がＬの場合、以下の計算を評価値α
とする。近傍孔の計算は一定距離以下の候補孔について
行うものとする。

【００２２】 α ＝ ＡＲＥＡ１ × ＡＲＥＡ２ ／ Ｌ この評価値αは、孔間距離が小さければ小さいほど、孔
面積が大きければ大きいほど、値が大きくなる。

【００２３】孔１０２の面積値が８、孔１０３の面積値
が５、距離が１０の場合、以下の結果を得る。 ４ ＝ ８ × ５ ／ １０ この値αに応じて、孔の大きさを変換する。乗数をβと
すると、孔面積変換は、以下のように行う。

【００２４】 ＡＲＥＡ１′＝ β × α × ＡＲＥＡ１ ＡＲＥＡ２′＝ β × α × ＡＲＥＡ２ βが１／４の場合、孔１０２および１０３は、以下のよ
うになる。

【００２５】 孔１０２： ８（ ＝ １／４ × ４ × ８ ） 孔１０３： ５（ ＝ １／４ × ４ × ５ ） 孔１０２，１０３の結合評価値を上記の和とする。

【００２６】１０２・１０３結合評価値： １３ （
＝ ８ ＋ ５ ）候補孔は４つあるが、組み合わせ６
種類について上記の計算をすべて行う。以下の結果が得
られるとする。

【００２７】孔１０２・１０４結合評価値：４ 孔１０２・１０５結合評価値：４ 孔１０３・１０４結合評価値：１．７５ 孔１０３・１０５結合評価値：１．７５ 孔１０４・１０５結合評価値：０．４ これらの合計を凝集評価値とする。

【００２８】凝集評価値：２４．９（ ＝ 13 + 4
+ 4 + 1.75 + 1.75 + 0.4） ここで、すべての候補孔間距離Ｌ＝１０とする。

【００２９】次に、ステップ＃５の凝集評価値判定につ
いて説明する。ステップ＃４で抽出された凝集評価値に
関して、一定評価値以上のものを点しみ欠陥とする。評
価値しきい値が２０の場合、評価値が２０以上のものは
点しみ欠陥とみなされる。 図４は２つの近傍孔１０
７，１０８が残されており、各々のラベル面積は２４．
９，２１である。

【００３０】このように、表示画素が規則正しく連なる
表示素子の製造工程において、前記表示素子における欠
陥が現れた画面を撮像して得られる濃淡画像の表示画素
濃度データに基づいて、前記濃度データが周辺部と比較
して変化している微弱点欠陥の凝集している点しみ欠陥
を、目視検査との相関の高い検査を実現できる。

【００３１】なお、ここでは、白点しみ欠陥を対象とし
たが、黒点しみ欠陥も同様に扱える。また、ラベルの評
価値として面積を例にしたが、これに限定されるもので
ない。例えば、ラベルのデータ点列の背景との画素濃度
差をすべて加える濃度総和も考えられる。

【００３２】具体的には、図５に示すように画素が規則
正しく広がった液晶パネルは濃度総和を用いることが多
い。例えば、ラベルのデータ点列の画素濃度をすべて加
える濃度総和も考えられる。表示画素（ラベル）１０９
が６つの画素からなり、各々の濃度が１００，１０２，
１０１，１０３，１０２，１００の場合、濃度総和は、
以下のように計算される。

【００３３】６０８ ＝ 100 + 102 + 101 + 10
3 + 102 + 100 上記の実施の形態では、被検査体としてＣＲＴパネルの
部品であり多数の孔で形成されたシャドウマスクについ
て説明したが、液晶パネル等のその他の表示素子や撮像
素子についても同様である。

【００３４】

【発明の効果】以上のように本発明の画面検査方法によ
れば、表示画素に相当するラベルに対して、近傍ラベル
間のラベル面積あるいは濃度総和と距離に応じて評価値
を求め、点しみ欠陥を検出するので、複雑なシステムを
構成することなく、高精度に表示画面または撮像素子に
存在する微弱点欠陥の凝集している点しみ欠陥を高速・
高精度に自動検出することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画面検査方法を実施する画像検査装置
の構成図

【図２】同実施の形態の要部のフローチャート図

【図３】同実施の形態の取り込み画像とその一部の拡大
図

【図４】検出された白点しみ欠陥を示す説明図

【図５】液晶パネル画素を示す説明図

【図６】シャドウマスク孔を示す説明図

【符号の説明】

Ａ 取り込み画像 １０２，１０３，１０４，１０５ 孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 弘太郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2G086 EE10 EE12 2H088 FA12 FA13 MA20 5B057 AA03 DA03 DB02 DC04 DC14 DC36

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表示画素が規則正しく連なる表示素子の製
   造工程において、前記表示素子における欠陥が現れた画
   面を撮像して得られる濃淡画像の表示画素濃度データに
   基づいて、前記濃度データが周辺部と比較して変化して
   いる微弱点欠陥の凝集している点しみ欠陥を検出する画
   面検査方法であって、 前記濃度データの表示画素部分をラベリングしたラベル
   の面積あるいは濃度総和を求めてこれをラベル評価値と
   し、点しみ欠陥の候補となる一定範囲の評価値をもつラ
   ベルを抽出し、 ラベル同士の距離を求めその距離が一定距離以下のラベ
   ルを検出し、ラベルの面積と距離から計算される結合評
   価値を求め、これを一定距離以下のラベル同士すべてに
   対して求め、その結合評価値の総和を凝集評価値として
   凝集評価値を抽出し、 求めた凝集評価値と予め設定されている基準とを比較し
   て点しみ欠陥であるかどうかを判定する画面検査方法。
2. 【請求項２】結合評価値として、２つのラベルの面積を
   かけたものを距離で割る計算を行う請求項１記載の画面
   検査方法。