JP2001083474A

JP2001083474A - 液晶表示パネルの検査方法

Info

Publication number: JP2001083474A
Application number: JP2000243985A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Yokoyama; 敦横山
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-08-11
Filing date: 2000-08-11
Publication date: 2001-03-30

Abstract

(57)【要約】【課題】高精度の位置決めを必要とせずに、検査対象
領域を特定できる液晶表示パネルの検査方法を提供す
る。【解決手段】液晶表示パネルの所定領域（例えば、パ
ネルの全画面領域）に、第１の信号による画像（例え
ば、黒映像）を表示し、この第１信号による画像をカメ
ラで撮像し、液晶表示パネルの所定領域（例えば、パネ
ル内の一部の領域）に、第１信号とは濃淡値が異なる第
２信号による画像（例えば、白映像）を表示し、この第
２信号による画像をカメラで撮像し、撮像された第１信
号による画像の濃淡値と、撮像された第２信号による画
像の濃淡値とを比較し、両画像間で濃淡値が所定値以上
異なる部分の外接領域を求め、この外接領域をカメラ視
野内における検査対象領域とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示パネルの
検査方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カラー液晶表示パネルの検査は、
人間の目視検査により定性的に行われている。

【０００３】特開平３−５３２９１号公報には、液晶パ
ネルに中間的明るさを表示させることにより、横縞欠陥
を検出することが開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記人間の目視検査に
よる方法では、検査を行う人間によって検査結果が異な
るおそれがあり、安定した信頼性ある検査が不可能であ
る。

【０００５】上記特開平３−５３２９１号公報に開示さ
れた方法では、画素単位での欠陥検出が不可能である。

【０００６】最近、カラー液晶表示パネルの分解能（画
素数）が、カラーカメラの分解能に比較して非常に高く
なってきているため、カラー液晶表示パネルの全面を一
括してカラーカメラで撮像して信頼性ある検査を行うこ
とが困難になってきている。

【０００７】本発明の第１の目的は、自動化に適した、
信頼性ある、液晶表示パネルの検査方法を提供すること
にある。

【０００８】本発明の第２の目的は、画素単位で欠陥を
検出できる液晶表示パネルの検査方法を提供することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の液晶表
示パネルの検査方法は、液晶表示パネルの各画素に、明
るい表示を行わせる信号を供給し、暗い表示を行った画
素を欠陥と認定することを特徴とする。

【００１０】請求項２に記載の液晶表示パネルの検査方
法は、液晶表示パネルの各画素に、暗い表示を行わせる
信号を供給し、明るい表示を行った画素を欠陥と認定す
ることを特徴とする。

【００１１】請求項３に記載の液晶表示パネルの検査方
法は、液晶表示パネルの各画素に、中間的明るさの表示
を行わせる信号を供給し、輝度レベルに関する明るい方
の所定の閾値と暗い方の所定の閾値との間の輝度レベル
の表示を行わなかった画素を欠陥と認定することを特徴
とする。

【００１２】請求項１の構成の液晶表示パネルの検査方
法においては、液晶表示パネルの各画素に、明るい表示
を行わせる信号が供給され、このとき暗い表示を行った
画素が欠陥と認定される。従って、滅点欠陥を検出する
ことができる。ここで、滅点欠陥とは、画素が明るく表
示すべきときに、明るく表示できずに暗く表示してしま
う欠陥をいう。

【００１３】請求項２の構成の液晶表示パネルの検査方
法においては、液晶表示パネルの各画素に、暗い表示を
行わせる信号が供給され、このとき明るい表示を行った
画素が欠陥と認定される。従って、輝点欠陥を検出する
ことができる。ここで、輝点欠陥とは、画素が暗く表示
すべきときに、暗く表示できずに明るく表示してしまう
欠陥をいう。

【００１４】請求項３の構成の液晶表示パネルの検査方
法においては、液晶表示パネルの各画素に、中間的明る
さの表示を行わせる信号が供給され、輝度レベルに関す
る明るい方の所定の閾値と暗い方の所定の閾値との間の
輝度レベルの表示を行わなかった画素が欠陥と認定され
る。従って、半輝滅点欠陥を検出できる。ここで、半輝
滅点欠陥とは、画素が中間の明るさを表示すべきとき
に、明るすぎる表示または暗すぎる表示をしてしまう欠
陥をいう。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明による液晶表示パ
ネルの検査方法の一実施例に使用される装置の一例、す
なわちカラー液晶表示パネル視覚検査システムを示す。
検査対象であるカラー液晶表示パネル１の両面には、偏
光板２および３が配設されている。偏光板３から所定距
離離隔して、一様な光を照射する光源４が配設されてい
る。カラー液晶表示パネル駆動装置５は、カラー液晶表
示パネル１に表示させるべき画像すなわち映像に対応し
た信号をパネル１に供給する。

【００１６】カラーカメラ６は、適当な光学系を有する
撮像手段であり、偏光板２から所定距離離隔して配設さ
れ、カラー液晶表示パネル１に表示された画像すなわち
映像を撮像する。カラーカメラ６は、カメラ移動装置７
によって把持され、移動されるようになっている。画像
処理装置８は、カラー表示パネル１に表示され、カラー
カメラ６によって撮像された画像を入力として、後述の
カラー液晶表示パネル１の視覚検査を行う手段であり、
ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等で構成されるが、専用の
ハードウェア回路で実現してもよい。

【００１７】図２は、検査対象であるカラー液晶表示パ
ネル１の一例を示す。パネル１には、赤、緑および青の
各画素が所定のパターンに従って配列されている。

【００１８】図３は、本発明の液晶表示パネルの検査方
法の一実施例、すなわち図１の装置の画像処理の流れを
示す。カラー液晶表示パネル１の分解能（画素数）が、
カラーカメラ６の解像度に対して非常に高いので、カラ
ー液晶表示パネル１の全面の画像をカラーカメラ６によ
って一括して撮り込んでしまうと、信頼性のある検査を
行うのは、困難である。そこで、本実施例では、カラー
液晶表示パネル１の全領域を複数の領域に分割し、分割
された各領域の画像を、カラーカメラ６によって画像処
理装置８に撮り込んで、以下に述べる各種の検査を行
う。

【００１９】まず、図３に示された処理全体を概略的に
説明する。カラー液晶表示パネル１に対する各種欠陥検
査を、分割された領域毎に、カラーカメラ６と画像処理
装置８を使用して行うため、まず、カラーカメラ６によ
って撮像された画像を使用して画像内での分割されたパ
ネル１の領域を求める（ステップＳ２乃至Ｓ６）。

【００２０】その後、白映像、黒映像、および灰色映像
を、それぞれ、カラー液晶表示パネル１に表示させ、各
指定領域（後述の外接領域）内で、滅点欠陥、輝点欠
陥、半輝滅点欠陥、および線欠陥について検査を行う
（ステップＳ７乃至Ｓ１８）。ここで、白映像とは、カ
ラー液晶表示パネル１の各色の画素に、一様に明るい
（すなわち輝度の高い）表示を行わせる映像をいう。黒
映像とは、カラー液晶表示パネル１の各色の画素に、一
様に暗い（すなわち輝度の低い）表示を行わせる映像を
いう。灰色映像とは、カラー液晶表示パネル１の各色の
画素に、一様に中間的明るさ（すなわち中間の輝度の）
表示を行わせる映像をいう。

【００２１】滅点欠陥とは、前述のように、カラー液晶
表示パネル１の各色の画素に、一様に明るい（すなわち
輝度の高い）表示を行わせたときに、画素が明るく表示
できず暗く表示してしまう欠陥をいう。輝点欠陥とは、
前述のように、カラー液晶表示パネル１の各色の画素
に、一様に暗い（すなわち輝度の低い）表示を行わせた
ときに、画素が暗く表示できず明るく表示してしまう欠
陥をいう。半輝滅点欠陥とは、前述のように、カラー液
晶表示パネル１の各色の画素に、一様に中間的明るさ
（すなわち中間の輝度の）表示を行わせたときに、画素
が入力信号の輝度レベルに対して暗すぎるか明るすぎる
表示をしてしまう欠陥をいう。線欠陥とは、滅点欠陥、
輝点欠陥、または半輝滅点欠陥が、線状に並ぶ欠陥をい
う。

【００２２】次に、図３の各処理について詳細に説明す
る。まず、カラーカメラ６は、カラーカメラ移動装置７
によって検査位置に位置決めされる（ステップＳ１）。
位置決めが完了すると、カラー液晶表示パネル駆動装置
５は、カラー液晶表示パネル１に黒映像を表示させる
（ステップＳ２）。図４は、カラー液晶表示パネル１に
黒映像を表示させたときに、パネル１内に輝点欠陥があ
った場合一例を示す。なお、図４において、参照符号６
Ｓは、カメラ６の視野を示す。

【００２３】次に、カラーカメラ６は、カラー液晶表示
パネル１に表示された映像を撮像し、画像処理装置８に
入力する（ステップＳ３）。図５は、図４に示されたカ
ラー液晶表示パネル１上の映像について、画像処理装置
８に入力された、赤、緑および青の各画像の一例を示
す。

【００２４】次に、カラー液晶表示パネル駆動装置５
は、カラー液晶表示パネル１上における、カラーカメラ
６の視野６Ｓ内に完全に入る所定寸法の映像表示領域５
Ｄ（図６参照）に白映像すなわち白画像を表示させる
（ステップＳ４）。図６は、カラー液晶表示パネル１上
の映像表示領域５Ｄに白映像を表示させた例を示す。

【００２５】次に、ステップＳ３と同様に、カラーカメ
ラ６は、カラー液晶表示パネル１に表示された映像を撮
像し、画像処理装置８に入力する（ステップＳ５）。図
７は、図６に示されたカラー液晶表示パネル１上の映像
について、画像処理装置８に入力された、赤、緑および
青の各画像の一例を示す。

【００２６】次に、画像処理装置８は、ステップＳ３お
よびステップＳ５においてそれぞれ入力された第１の
赤、青および緑の画像（図５の画像）および第２の赤、
青および緑の画像（図７の画像）について、各色の画像
毎に、濃淡値が所定値以上異なる（すなわち変化した）
部分の外接領域を求め、この外接領域を画像内における
検査対象領域とする（ステップＳ６）。図８は、図７の
赤、緑および青画像内において求められた外接領域５
Ｒ、５Ｇおよび５Ｂすなわち検査対象領域の例を示す。

【００２７】図９は、カラー液晶表示パネル１上におい
て高い輝度で（すなわち明るく）表示された赤、緑およ
び青の各画素を、カラーカメラ６によって撮像すること
により得られた赤、緑および青画像の例を示す。図９
（ａ）の赤画像は、他の色（緑および青）の画像位置に
赤成分すなわちクロストーク９Ｒを含み、図９（ｂ）の
緑画像は、他の色（赤および青）の画像位置に緑成分す
なわちクロストーク９Ｇを含み、図９（ｃ）の青画像
は、他の色（赤および緑）の画像位置に青成分すなわち
クロストーク９Ｂを含む。このようにクロストークが生
じるのは、赤、緑および青の波長が近いために、各色の
画像メモリ上の同一位置にある画素の輝度分布に重なり
が生じるからである。

【００２８】このような各色間のクロストーク９Ｒ、９
Ｇおよび９Ｂをキャンセルするために、赤、緑および青
の画像の同一位置に存在する画素の赤、緑および青に関
する輝度データを比較し、この比較によって最も大きな
輝度と判定された色の輝度データを画像メモリに残し、
他の色の輝度データを画像メモリから消去する（ステッ
プＳ７）。図１０は、図９の赤、緑および青画像からク
ロストークがキャンセルされた赤、緑および青画像を示
す。このようなクロストークキャンセル処理は、画像処
理装置８に記憶された各色すべての画像について行う。

【００２９】図１１は、図７の赤、緑および青画像を、
図８の外接領域５Ｒ、５Ｇおよび５Ｂでマスキングを行
った（ステップＳ８）ときの各色画像の例を示す。この
ようなマスキング処理を行うことにより、各色の画像内
において各種の欠陥検査を行うときに、検査対象外の領
域に対して誤って検査を行ってしまうおそれがなくな
る。

【００３０】検査対象領域内の各色の画素の滅点検査に
ついては、図１１に示されたような画像に対して、所定
の閾値で二値化処理を行った後、画像内における各色の
カラー液晶表示パネル１の画素数をラベリング処理等を
行うことにより、個数を数え、その結果と本来の正常な
値とを比較し、その差を滅点検査の個数とする（ステッ
プＳ９）。

【００３１】次に、カラー液晶表示パネル駆動装置５
は、カラー液晶表示パネル１に黒映像を表示させる（ス
テップＳ１０）。そして、カラーカメラ６は、カラー液
晶表示パネル１に表示された映像を撮像し、画像処理装
置８に入力する（ステップＳ１１）。次に、ステップＳ
８と同様に、例えば図８に示された外接領域５Ｒ、５Ｇ
および５Ｂによってマスキングを行う（ステップＳ１
２）。図１２は、パネル１の画面に表示された黒映像を
カメラ６で撮像して画像処理装置８に入力された赤、緑
および青画像を、図８の外接領域でマスキングを行って
得られた各色画像例を示す。

【００３２】次に、ステップＳ１２においてマスキング
されて得られた各色画像に対して輝点欠陥検査を行う
（ステップＳ１３）。輝点欠陥検査は、各色画像に対し
て所定の閾値で二値化処理を行った後、画像内における
各色のカラー液晶表示パネル１の画素数をラベリング処
理等を行うことにより、個数を数え、その結果と本来の
正常な値とを比較し、その差を輝点検査の個数とする。
また、このとき、線欠陥検査のために、画像内における
各輝点欠陥の位置も求める。

【００３３】以上、白映像と黒映像を使用して、輝点欠
陥と滅点欠陥の検査を行うことについて説明したが、灰
色映像を使用し、前述と同様な処理を行うことにより、
半輝滅点欠陥検査を行うことができる。すなわち、ま
ず、カラー液晶表示パネル駆動装置５は、カラー液晶表
示パネル１に映像を表示させる（ステップＳ１４）。そ
して、カラーカメラ６は、カラー液晶表示パネル１に表
示された映像を撮像し、画像処理装置８に入力する（ス
テップＳ１５）。次に、ステップＳ８と同様に、例えば
図８に示された外接領域５Ｒ、５Ｇおよび５Ｂによって
マスキングを行う（ステップＳ１６）。

【００３４】次に、ステップＳ１７においてマスキング
されて得られた各色画像に対して半輝滅点欠陥検査を行
う（ステップＳ１７）。半輝滅点欠陥検査は、輝度レベ
ルに関する明るい方の所定の閾値と暗い方の所定の閾値
との間の輝度レベルの表示を行わなかった画素を検出す
る。すなわち、各色画像について、明るい方の所定の閾
値と暗い方の所定の閾値を使用して二値化処理を行い、
暗すぎたり、明るすぎたりする、各色の画素の個数を数
えることにより、半輝滅点の個数を求める。また、この
とき、線欠陥検査のために、画像内における各半輝滅点
欠陥の位置も求める。

【００３５】その後、ステップＳ１８において各種線欠
陥検査が行われる。すなわち、ステップＳ１３およびＳ
１７において求められた輝点および半輝滅点欠陥の画像
内での位置を使用し、これらの画像内での位置関係を調
べ、これらが直線状に配列されているか検査する。

【００３６】以上、カラー液晶表示パネル１上の一つの
指定領域すなわち外接領域５Ｒ、５Ｇおよび５Ｂについ
ての各種欠陥処理について説明したが、この後、カラー
液晶表示パネル１の残りの領域に対して同一の処理を行
うために、カメラ移動装置７によってカラーカメラ６を
適当な位置に移動させる。

【００３７】カラー液晶表示パネル１の全領域に対して
前述の検査処理を行うには、カラー液晶表示パネル１の
全領域を、カラーカメラ６の視野内におさまる小領域に
等分割し、各分割領域に対し、カラー液晶表示パネル駆
動装置５によって、順次、映像を表示させ、これらの映
像をカラーカメラ６が順次撮像できるように、毎回、カ
メラ移動装置７によりカラーカメラ６を移動させればよ
い。

【００３８】なお、図３の実施例において、黒映像と白
映像の処理の順番を逆にしてもよく、また、滅点欠陥検
査、輝点欠陥検査および半輝滅点欠陥検査の順番を変更
してよい。

【００３９】また、図３の実施例においては、滅点欠陥
検査、輝点欠陥検査および半輝滅点欠陥検査のすべてを
行っているが、所要の検査を行うだけでも良い。

【００４０】また、上記実施例は、カラー液晶表示パネ
ルに関するものであるが、本発明は、これに限定され
ず、白黒の液晶表示パネルにも適用できる。この場合に
は、カラーカメラの代わりに白黒カメラを使用し、クロ
ストークキャンセルを行わずに、各色についての検査を
一色についてのみ行えば良い。

【００４１】また、上記実施例においては、カメラの視
野を移動させるために、カメラを移動させたが、この代
わりに、液晶表示パネル、偏光板および光源を移動させ
ても良い。

【００４２】

【発明の効果】請求項１の液晶表示パネルの検査方法に
よれば、液晶表示パネルの各画素に、明るい表示を行わ
せる信号供給し、このとき暗い表示を行った画素を欠陥
と認定するので、滅点欠陥を画素単位で検出することが
できる。

【００４３】請求項２の液晶表示パネルの検査方法によ
れば、液晶表示パネルの各画素に、暗い表示を行わせる
信号を供給し、このとき明るい表示を行った画素を欠陥
と認定するので、輝点欠陥を画素単位で検出することが
できる。

【００４４】請求項３の液晶表示パネルの検査方法によ
れば、液晶表示パネルの各画素に、中間的明るさの表示
を行わせる信号を供給し、輝度レベルに関する明るい方
の所定の閾値と暗い方の所定の閾値との間の輝度レベル
の表示を行わなかった画素を欠陥と認定するので、半輝
滅点欠陥を画素単位で検出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による液晶表示パネルの検査方法の一実
施例に使用される装置の一例を示すブロック図である。

【図２】本発明の検査対象であるカラー液晶表示パネル
の一例を示す図である。

【図３】本発明の液晶表示パネルの検査方法の一実施例
を示すフローチャートである。

【図４】カラー液晶表示パネルに黒画像を表示したとき
に輝点欠陥があった場合のパネル画面の一例を示す図で
ある。

【図５】図４のパネル画面に表示された画像をカメラで
撮像して画像処理装置に入力された赤、緑および青の各
画像例を示す図である。

【図６】カラー表示パネルの一部の所定領域に白画像を
表示した場合のパネル画面の一例をカメラ視野と関連づ
けて示す図である。

【図７】図６のパネル画面に表示された画像をカメラで
撮像して画像処理装置に入力された赤、緑および青の各
画像例を示す図である。

【図８】図７の赤、緑および青画像内において求められ
た外接領域の例を示す図である。

【図９】カラー液晶表示パネル上において高い輝度で
（すなわち明るく）表示された赤、緑および青の各画素
を、カラーカメラによって撮像することにより得られた
赤、緑および青画像の例を示す図である。

【図１０】図９の赤、緑および青画像からクロストーク
がキャンセルされた赤、緑および青画像を示す図であ
る。

【図１１】図７の赤、緑および青画像を、図８の外接領
域でマスキングを行った例を示す図である。

【図１２】パネル画面に表示された黒映像をカメラで撮
像して画像処理装置に入力された赤、緑および青画像
を、図８の外接領域でマスキングを行って得られた画像
例を示す図である。

【符号の説明】

１カラー液晶表示パネル，５カラー液晶表示パネ
ル駆動装置，５Ｄ映像表示領域，５Ｒ，５Ｇ，５Ｂ
外接領域，６カラーカメラ，６Ｓカメラ視野，
８画像処理装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶表示パネルの各画素に、明るい表示
を行わせる信号を供給し、暗い表示を行った画素を欠陥と認定することを特徴とす
る液晶表示パネルの検査方法。
【請求項２】液晶表示パネルの各画素に、暗い表示を
行わせる信号を供給し、明るい表示を行った画素を欠陥と認定することを特徴と
する液晶表示パネルの検査方法。
【請求項３】液晶表示パネルの各画素に、中間的明る
さの表示を行わせる信号を供給し、輝度レベルに関する明るい方の所定の閾値と暗い方の所
定の閾値との間の輝度レベルの表示を行わなかった画素
を欠陥と認定することを特徴とする液晶表示パネルの検
査方法。