JP2000337999A - マスク板を用いた表示素子の自動画質検査方法及び装置 - Google Patents

マスク板を用いた表示素子の自動画質検査方法及び装置

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JP2000337999A
JP2000337999A JP11184041A JP18404199A JP2000337999A JP 2000337999 A JP2000337999 A JP 2000337999A JP 11184041 A JP11184041 A JP 11184041A JP 18404199 A JP18404199 A JP 18404199A JP 2000337999 A JP2000337999 A JP 2000337999A
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Kunihiro Mizuno
邦広 水野
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Abstract

(57)【要約】 【目的】液晶デイスプレーの表示素子の表示用カラーフ
ィルター色むら検査における高精度で効率的な自動画質
検査方法の提供 【構成】ステージ上に表示用カラーフィルターを搭載し
てその下から白色光線を透過させ検査用カラーフィルタ
ーを介してCCDセンサカメラで画像を取り込み画像処
理によりその画像を検査する方法において、表示用カラ
ーフィルターと同一の形状寸法を有し所定の遮光パター
ンニングを施した単色表示用マスク板を予め準備し、前
記表示用カラーフィルターと前記検査用カラーフィルタ
ーの間に該単色表示用マスク板を挿入し、前記CCDセ
ンサカメラの取り込んだ画像を画像処理して前記色むら
を検査する自動画質検査方法

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶デイスプレー
の表示素子の検査に関するもので、特に液晶フラツトパ
ネルデイスプレー表示用カラーフィルターの表示素子の
表示画面を基にその合否を検査する方法及び装置に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】液晶デイスプレーの表示素子を検査する
方法に、CCDセンサカメラを用いCCD素子の受光面
に表示素子の画素像を結ばせ表示画面を読み取る検査方
法が用いられることは衆知である。
【0003】前記検査方法による従来の技術の1例とし
て本出願人の出願に係る特開平5−27704号の発明
がある。該発明は、移動ステージ上に搭載されたデイス
プレーの表示素子とその上方の所定の位置に配置された
CCDセンサカメラの位置関係を基準位置に対応して抽
出した対応情報に基ずくセンサ画素の検出光度を画像処
理部により抽出する構成のもので、該表示素子の合否を
検査する方法の発明である。
【0004】又、他の例として、同じく特願平10−1
55423号の発明がある。該発明は、表示素子の画面
の保護フィルムの傷やゴミの付着に起因する欠陥を防止
する手段を具備した検査方法及び装置を構成したもので
ある。
【0005】デイスプレーの表示素子の画質検査におい
て、表示素子の検査に白色光源上に表示用カラーフィル
タを載置し、透過させた白色画面を検査する方法が一般
的であることが知られている。該検査方法はR(赤
色).G(緑色).B(青色).のいずれかの単色表示
を行った上で表示用カラーフィルタ色むら検査の目視検
査をなすものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】デイスプレーの表示面
は慎重な取扱いにもかかわらず、大別して、点欠陥(ミ
クロ欠陥)と色むらの欠陥(マクロ欠陥)があり、前記
ミクロ欠陥とはフィルターの小さな穴(ピンホール)や
傷等が原因で発生する点欠陥で、又マクロ欠陥とは広い
範囲でフィルターのずれや色不良などの発生する色むら
の欠陥である。
【0007】表示用カラーフィルタ色むら検査は、前記
のように、単色表示用マスク板を用いた人の目による、
いわゆる目視検査が主に行われ、その測定は手動の手段
で測定されて、一部のサンプルの抜き取り検査が行われ
検査に時間がかかるので、能率的な充分な検査が要望さ
れるばかりでなく、又、前記目視検査の色むら検査で
は、表示された色を人が直接見る為に例えば、薄い色む
らが見つけにくい欠点があり、それらの改善が望まれて
いた。
【0008】したがつて、本発明の目的は、前記表示用
カラーフィルタ色むら検査における従来の検査方法の欠
点を改善して、表示素子の完成品でない表示用カラーフ
ィルタ単体検査においてR.G.B.いずれかの単色表
示を自動的に行つた上で、高精度で効率的な表示用カラ
ーフィルタ色むら検査を行う表示素子の自動画質検査方
法及び装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する為
に、請求項1において、ステージ上に表示用カラーフィ
ルタを搭載してその下から白色光線を透過させ検査用カ
ラーフィルタを介してCCDセンサカメラで画像を取り
込み画像処理部で画像処理によりその画像を検査する方
法において、表示用カラーフィルタと同一の形状寸法を
有し所定の遮光パターンニングを施した単色表示用マス
ク板を予め準備し、前記表示用カラーフィルタと前記検
査用カラーフィルタの間の所定の部位に該単色表示用マ
スク板を挿入し、前記CCDセンサカメラに表示用カラ
ーフィルタの画像を取り込み画像処理によりフラツトパ
ネルデイスプレー表示用カラーフィルタ色むら検査を行
うことを特徴とするマスク板を用いた表示素子の自動画
質検査方法。を構成した。
【0010】同じく、請求項2において、表示用カラー
フィルタの表示色と異なる所定の色の検査用カラーフィ
ルタを使用して色むら成分を抽出して画質検査を行う請
求項1のマスク板を用いた自動画質検査方法。を構成し
た。
【0011】同じく、請求項3において、デイスプレー
の表示用カラーフィルタを搭載するステージの下面から
透過光で照射するようにした白色光源手段とその上部に
配設され位置決め手段を備えた表示用カラーフィルタ及
び単色表示用マスク板と検査用カラーフィルタとCCD
センサカメラと画像処理部と所定の接続手段とで構成さ
れたことを特徴とするマスク板を用いた表示素子の自動
画質検査装置。を構成した。
【0012】
【発明の実施の形態】前記の通り、本発明を、請求項1
のマスク板を用いた表示素子の自動画質検査方法と請求
項2の請求項1のマスク板を用いた表示素子の自動画質
検査方法を構成し及び請求項3の前記検査方法の実施に
直接使用するマスク板を用いた表示素子の自動画質検査
装置を構成したので、本発明の表示用カラーフィルタ色
むら検査によれば、前記従来の課題が解決され、人の目
視検査でない、高精度で効率的な表示素子の自動画質検
査方法および装置が提供され、その効果は顕著である。
【0013】
【実施例】本発明の1実施例を図面と共に詳細に説明す
る。図1は本発明の色むら検査のマスク板を用いた表示
素子の自動画質検査装置の構成概要説明図である。10
はステージ、11は白色光源、20は表示用カラーフィ
ルタ、25は単色表示用マスク板である。白色光源11
を白色で点灯しステージ10に設けた透射手段によりス
テージ10上に搭載した表示用カラーフィルタ20及び
その上に配置された単色表示用マスク板25を透射す
る。30は検査用カラーフィルタ、50はCCDセンサ
カメラ、60は画像処理部である。46、48は位置ア
ライメント用カメラである。検査用カラーフィルタ30
及びCCDセンサカメラ50は前記単色表示用マスク板
25の上方の所定の位置に配設され、透射された白色光
線による画像をCCDセンサカメラ50に取り込み、接
続された画像処理部60で画像処理がなされ前記表示用
カラーフィルタ20の色むら検査がなされる。
【0014】図2は表示用カラーフィルタ20と単色表
示用マスク板25と対比した平面図であり、a図は表示
用カラーフィルタ20が示され、b図は単色表示用マス
ク板25が示されている。表示用カラーフィルタ20は
衆知のもので、デイスプレイパネルの表面に配設され、
電極基板の片側にR(赤)、G(緑)、B(青)からな
る画素構成の透過型フィルタであり、RGBストライプ
23がガラス板21に所定のパターニング22に形成さ
れ、該表示用カラーフィルタ20はRGBの全てを点灯
したとき、加法混色による白色が明るく、鮮やかなカラ
ーを再現できるように構成されたもので、専門の業者に
よる市販品である。表示用カラーフィルタ20の周辺部
の所定の部位に複数の合わせマーク26が設けられてい
る。単色表示用マスク板25は光を遮断するマスクの遮
光部28と光を透過する光透過部29が形成されたもの
で、検査対象の前記表示用カラーフィルタ20の表示サ
イズと同じ寸法を用いてパターニングされている。図示
のように遮光部28と光透過部29とは所定の等間隔を
有している。単色表示用マスク板25の周辺部の所定の
部位に複数の合わせマーク27が設けられている。表示
用カラーフィルタ20の合わせマーク26と単色表示用
マスク板25の合わせマーク27とで、図1に示す位置
アライメント用カメラ46及び48により位置が決めら
れるように構成されている。該単色表示用マスク板25
は側面に水平に設けられた水平移動メカ15により、前
記位置アライメント用カメラ46及び48を用いて位置
を計算して高精度で所定の位置に移動がなされる。
【0015】図3は表示用カラーフィルタ20と単色表
示用マスク板25の一部を拡大して対比した説明図であ
る。a図は表示用カラーフィルタ20の一部の拡大図で
ありカラーフィルタのアライメントを2段に示してい
る。該アライメントは上方に矢印で示すようなR(赤フ
ィルタ)、G(緑フィルタ)、B(青フィルタ)とが順
次同じ繰り返しでRGBの順で配列されている。b図は
単色表示用マスク板25の一部の拡大図であり前記a図
に対応して同じ間隔のアライメントを示しており、光を
遮断するマスク部分の遮光部28と光を透過する透明ガ
ラス部29とが1/3の割合で図のように配列されてい
る。
【0016】図4は図3のa、b図に示す表示用カラー
フィルタ20と単色表示用マスク板25とを重ね合わせ
た説明図である。表示用カラーフィルタ20と単色表示
用マスク板25とを密着又は1mm程度まで接近させた
状態で表示用カラーフィルタ20のG緑フィルタと単色
表示用マスク板25の光透過部分の透明ガラス部29を
重ねて白色光源11から緑色(単色光)のみを透過させ
る事で単色表示を行つた状態を示している。
【0017】図5は図4において単色表示用マスク板2
5を単色ピツチpの距離を移動した説明図である。この
図は表示用カラーフィルタ20のG緑フィルタがB青フ
ィルタに変えた状態を示している。このように単色表示
用マスク板25を単色ピツチp分の距離だけ前記マスク
板の水平移動メカ15により右に移動すると単色表示用
マスク板25の光透過部分29が全てB青フィルタと重
なるため、青色表示となる。図示は省略したが、同様に
R赤フィルタを単色表示用マスク板25の光透過部分2
9を左に水平移動することにより赤色表示となる。
【0018】図6は検査用カラーフィルタ30の特性図
である。図示の様に、縦軸に透過率(%)、横軸に可視
域波長を示した図にB青フィルタ、G緑フィルタ、R赤
フィルタ特性が示されている。単色カラーフィルタによ
る検査では、表1の組み合わせで検査画面1色に対して
2回の検査を行う必要がある。以下の特性図の表示は同
様である。
【0019】
【表1】
【0020】本発明を検査用カラーフィルタ30の図6
に示す特性図により説明する。図1に示した色むら検査
の自動画質検査装置において、前記の通り、表示用カラ
ーフィルタ20を点灯し、単色表示用マスク板25と検
査用カラーフィルタ30を用いて、2次元のCCDセン
サカメラ50で色むら検査を次のように実施する。 1.デイスプレイの単色表示画面を青で点灯する。 2.CCD白黒カメラの前にG緑フィルタを挿入する。 3.CCDカメラで表示用カラーフィルタ20の画像取
り込みをする。 4.画像処理により青表示の緑色むら検出をする。 5.CCD白黒カメラの前にR赤フィルタを挿入する。 6.CCDカメラで表示用カラーフィルタ20の画像取
り込みをする。 7.画像処理により青表示の赤色むら検出をする。
【0021】上記は、表示用カラーフィルタ20の青色
単色表示を前提に表示用カラーフィルタ色むら測定の説
明であるが、他に色むら成分を表示色と異なる色のフィ
ルタ(上記例ではG緑フィルタ)を重ねて取り込みを実
施して検査する事で色検査の精度を向上させている。デ
イスプレイの表示している色と異なる色の検査用カラー
フィルタ30を介してCCDセンサカメラ50で取り込
む事により主表示成分である表示色は透過率が低いため
に減衰しCCD用フィルタと同じ色の成分(例では緑
色)は透過するために色むら成分が強調された画像が取
り込める。
【0022】次に検査用補色カラーフィルタを用いる事
で単色表示画面を一度の取り込みで検査可能となり前記
のように2回に分けて検査の必要がない本発明の実施例
の概要を説明する。 1.デイスプレイの単色表示画面を青で点灯する。 2.CCD白黒カメラの前にイエローフィルタを挿入す
る。 3.CCDカメラで表示用カラーフィルタの画像取り込
みをする。 4.画像処理により青表示のイエロー色むら(緑+赤)
の検出を行う。 デイスプレイの表示画面に対する組み合わせは検査画面
1色に対して1回の検査を行う。表2は補色フィルタ検
査の組み合わせを示すもので図7〜9に補色カラーフィ
ルタの特性を示す。図7は検査用シアンカラーフィルタ
特性図、図8は検査用マジェンタカラーフィルタ特性
図、図9は検査用イエローカラーフィルタ特性図であ
る。
【0023】
【表2】
【0024】次に検査画面表示色に赤の色むら欠陥があ
る場合を想定して下記の検査実施例を説明する。 1.デイスプレイの単色表示画面を青で点灯する。(図
10の色むら欠陥例) 2.CCD白黒カメラの前にイエローフィルタを挿入す
る。(図11の検査用イエローカラーフィルタで透過) 3.CCDカメラで表示用カラーフィルタの画像取り込
みをする。(図12の赤色むら抽出) 4.画像処理により青表示のイエロー色むら(緑+赤)
の検出を行う。 図10は色むら欠陥例の説明図、図11は検査用イエロ
ーカラーフィルタ特性図、図12は赤色むら抽出した説
明図である。
【0025】色むら欠陥検出画像処理は、前記の通り、
CCDセンサカメラに画像を取り込んで画像処理部で所
定の算定がなされる。
【0026】
【発明の効果】本発明を請求項1と請求項2のマスク板
を用いた表示素子の自動画質検査方法と請求項3の自動
画質検査装置を構成したので、従来の表示用カラーフィ
ルタの色むら検査における欠点を改善するという課題が
解決され、本発明によれば、表示素子の完成品でない表
示用カラーフィルタ単体検査において、RGBいずれか
の単色検査を行つた上で、高精度で効率的な表示用カラ
ーフィルタ色むら検査を可能とするマスク板を用いた表
示素子の自動画質検査方法及び装置を提供することが出
来るという顕著な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の色むら検査のマスク板を用いた表示素
子の自動画質検査装置の構成概要説明図
【図2】表示用カラーフィルタ20と単色表示用マスク
板25とを対比した平面図
【図3】表示用カラーフィルタ20と単色表示用マスク
板25の一部を拡大して対比した説明図
【図4】図3のa、b図に示す表示用カラーフィルタ2
0と単色表示用マスク板25とを重ね合わせた説明図
【図5】図4において単色表示用マスク板25を単色ピ
ツチpの距離を移動した説明図
【図6】検査用カラーフィルタ特性図
【図7】検査用シアンカラーフィルタ特性図
【図8】検査用マジェンタカラーフィルタ特性図
【図9】検査用イエローカラーフィルタ特性図
【図10】色むら欠陥例の説明図
【図11】検査用イエローカラーフィルタ特性図
【図12】赤色むらを抽出して示した説明図
【符号の説明】
10 ステージ 11 白色光源 15 水平移動メカ 20 表示用カラーフィルタ 21 ガラス板 22 パターニング 23 RGBストライプ 25 単色表示用マスク板 26 合わせマーク 27 合わせマーク 28 遮光部 29 光透過部 30 検査用カラーフィルタ 46 位置アライメント用カメラ 48 位置アライメント用カメラ 50 CCDセンサカメラ 60 画像処理部 p 単色ピツチの移動距離
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G020 AA04 AA08 DA04 DA17 DA65 2G086 EE10 2H088 FA12 FA16 HA12 MA20 5C006 AA01 AA02 AA22 BB11 BF38 EA01 EB01 EC02 FA56 5C080 AA10 BB05 CC03 DD15 EE30 GG07 JJ02 JJ05

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ステージ上に表示用カラーフィルタを搭載
    してその下から白色光線を透過させ検査用カラーフィル
    タを介してCCDセンサカメラで画像を取り込み画像処
    理部で画像処理によりその画像を検査する方法におい
    て、 表示用カラーフィルタと同一の形状寸法を有し所定の遮
    光パターンニングを施した単色表示用マスク板を予め準
    備し、 前記表示用カラーフィルタと前記検査用カラーフィルタ
    の間の所定の部位に該単色表示用マスク板を挿入し、前
    記CCDセンサカメラに表示用カラーフィルタの画像を
    取り込み画像処理によりフラツトパネルデイスプレー表
    示用カラーフィルタ色むら検査を行うことを特徴とする
    マスク板を用いた表示素子の自動画質検査方法。
  2. 【請求項2】表示用カラーフィルタの表示色と異なる所
    定の色の検査用カラーフィルタを使用して色むら成分を
    抽出して画質検査を行う請求項1のマスク板を用いた表
    示素子の自動画質検査方法。
  3. 【請求項3】デイスプレーの表示用カラーフィルタを搭
    載するステージの下面から透過光で照射するようにした
    白色光源手段とその上部に配設され位置決め手段を備え
    た表示用カラーフィルタ及び単色表示用マスク板とCC
    Dセンサカメラと画像処理部と所定の接続手段とで構成
    されたことを特徴とするマスク板を用いた表示素子の自
    動画質検査装置。
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