JP2002174564A

JP2002174564A - ディスプレイ装置の画質定量評価方法並びにディスプレイ装置

Info

Publication number: JP2002174564A
Application number: JP2000371863A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Mochizuki; 望月　　淳; Kazushi Yoshimura; 和士吉村; Naoki Hosoya; 直樹細谷; Susumu Niwa; 進丹羽; Kazuo Kubota; 和男久保田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2000-12-06
Filing date: 2000-12-06
Publication date: 2002-06-21

Abstract

(57)【要約】【課題】被検査パネルの表示画面での表示むらを精度
良く、かつ迅速に評価できるようにする。【解決手段】被検査パネルの画像を評価画像として取
得し（処理Ｓ１）、この評価画像全体の明るさの平均値
Ｌｍを検出する（処理Ｓ２）。そして、この評価画像の
うちの表示画面部分のエッジ部の影響を低減し（処理Ｓ
３）、この評価画像をウェーブレット変換して１／２解
像度の低周波画像と４個の異なる高周波画像とに分解し
（処理Ｓ５）、これら高周波画像を画素補間してもとの
画素数の画面に復元した後（処理Ｓ５）、これらを合成
して変動成分画像を得（処理Ｓ６）、この変動成分画像
について表示むらの評価指数値を算出する。次に、上記
の低周波画像について同様の処理Ｓ４〜Ｓ７を行なって
第２の評価指数値を算出し、以下、同様の処理を規定の
Ｎ回行なってＮ個の評価指数値を求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置など
のディスプレイ装置に製造における画質検査方法に係
り、特に、検査対象としての液晶パネルなどの表示パネ
ルの欠陥や表示むらの検出精度の向上を図り、欠陥や表
示むらを定量的に評価し得るようにしたディスプレイ装
置の画質定量評価方法並びにディスプレイ装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置などのディスプレイ装置の
表示パネルに対し、その欠陥や表示むらの検査方法とし
ては、従来、被検査対象の表示パネル（以下、被検査パ
ネルという）に対してテスト画像信号を印加して表示状
態とし、この点灯状態を目視またはＴＶカメラなどの電
気的な撮像手段でもって検出することにより、行なわれ
ている。

【０００３】しかし、目視で観察／検査する場合には、
見逃しや個人差による判定のばらつきがある。さらに
は、最近の高精細な表示パネルにおいては、表示画素の
数が何百万画素のオーダーになっているため、目視によ
って見つけた欠陥位置や表示むらを正確に記録し、修正
やプロセス改善のためのフィードバック情報とすること
は難しい。

【０００４】また、ＴＶカメラなどの電気的な撮像手段
を用いて表示パネルを検査し、自動的にその欠陥を見つ
けようとするものとしては、例えば、特開平１１−３５
２０１１号公報に示すように、ＴＶカメラを用いて表示
パネルの表示画像全体を一度に検出（撮像）し、これを
処理してその欠陥を検出するものが知られている。しか
しながら、液晶パネルを例に採ると、ＴＶカメラなどの
検出画素数（例えば、１０２４×１０２４画素、あるい
は２０４８×２０４８画素）に比べ、液晶パネルの表示
画素数（例えば、横１２８０×３画素、縦１０２４画
素）の方が２倍程度以上と多く、このため、検出画素寸
法が表示画素寸法の半分程度の大きさで検出が行なわれ
ることになる。このとき、表示画素寸法と検出画素寸法
との関係を正確な整数倍にすることは困難である。

【０００５】また、ＴＶカメラなどの検出画素寸法と液
晶パネルの表示画素寸法とが近くな利、これらの空間周
波数が近い値となると、検出画像に周期的な明るさの変
動、いわゆる撮像モアレが発生するという問題がある。

【０００６】即ち、液晶パネルの表示画像をＴＶカメラ
などで撮影すると、ＴＶカメラなどの出力信号には、Ｔ
Ｖカメラなどの検出画素寸法の逆数の空間周波数成分と
液晶パネルの表示画素寸法の逆数の空間周波数成分とが
発生し、これらが干渉してこれら空間周波数の差分に応
じた周波数成分が生じて撮像モアレが発生することにな
る。この撮像モアレは、これら空間周波数が近い程目立
ち易くなり、ＴＶカメラなどが高解像度化して検出画素
数が、上記のように、多くなって、ＴＶカメラなどの検
出画素数が液晶パネルの表示画素数に近くなると、撮像
モアレが顕著に現われるようになる。そして、この撮像
モアレによってＴＶカメラなどから得られる画像信号の
振幅が変動し、正確な欠陥検出ができなくなる。

【０００７】このため、上記の特開平１１−３５２０１
１号公報に記載の技術では、ＴＶカメラから出力される
画像データから撮像モアレ成分を抽出してその周期を検
出して、この周期をもとに欠陥のない複数の平滑曲線を
求め、これら複数の平滑曲線とＴＶカメラから得られた
もとの画像データとから撮像モアレに影響されない検査
用画像データを得るようにしており、また、特開平８−
３３８７８７号公報に記載の技術では、検出画素寸法の
範囲内のずらし量で検出画素をずらして検出した複数の
画像を合成することにより、撮像モアレの影響を除去す
るようにしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
においても、撮像モアレを完全に除去するのは難しい。
即ち、上記特開平１１−３５２０１１号公報に記載の技
術では、完全に欠陥のない平滑曲線を求めることはでき
ず、この結果、得られる検査用画像データにも撮像モア
レの影響が残ることになるし、また、上記特開平８−３
３８７８７号公報に記載の技術においても、撮像モアレ
成分のうちの検出画素のずらし量に応じた分についての
低減は可能であるが、撮像モアレを全て除去するために
は、検出画素のずらし量を種々設定し、夫々毎の画像デ
ータを得て撮像モアレの補償に用いることが必要である
が、それにも限界があり、撮像モアレを充分に除くこと
はできない。

【０００９】撮像モアレを除く他の方法としては、ＴＶ
カメラで液晶パネルの表示画面を部分的に撮像し、その
撮像範囲を順次移動させていく方法が考えられる。この
方法によると、等価的にＴＶカメラの検出画素寸法が液
晶バネルの表示画素寸法よりも充分小さくなり、検出画
素寸法による空間周波数と表示画素寸法による空間周波
数とを充分離すことができ、撮像モアレの原因となる成
分を充分小さくすることができる。

【００１０】しかし、この方法によると、ＴＶカメラも
しくは被検査体の液晶パネルを間欠的に移動させ、停止
時にＴＶカメラで液晶パネルの表示画面の一部を撮像す
ることになり、この場合、完全に停止した状態で撮像す
ることが必要であるが、移動状態から完全に停止した状
態になるまでにある程度の時間を要することになり、検
査時間が長くなるという問題がある。また、このように
液晶パネルの表示画面を部分的に撮像する場合には、得
られた部分画像をつなぎ合わせて１つのパネル画像と
し、このパネル画像で欠陥を検出してこの欠陥位置を検
出することになるが、その欠陥位置を精度良く検出する
ためには、この部分画像をつなぎ合わせに非常な精度を
要するものである。

【００１１】以上のことからして、従来では、ＴＶカメ
ラで液晶パネルの表示画面全体を同時（１回で）に撮像
する方法が採られている。

【００１２】また、ＴＶカメラで液晶パネルの表示画面
全体を撮像する場合には、ＴＶカメラの検出画素数の制
限から液晶パネルの表示画素とＴＶカメラの検出画素と
の寸法が近いと、分解能が足りないことから、表示画素
１つ１つでの欠陥の座標位置や表示むらを正確に求める
ことは困難であり、さらには、１つの表示画素の中の輝
度分布まで検出して検査することはできなかった。

【００１３】以上のことは、表示画面に生ずる表示むら
の検査についても同様である。液晶パネルの場合、その
表示画面での液晶の特性むらによる光透過率のむらによ
り、この表示画面に表示むらが生じ、これも液晶表示装
置の画質に影響を与えることになる。このため、かかる
表示むらも精度良く検出できるようにすることが、表示
装置の画質評価に必要なものである。

【００１４】本発明の目的は、かかる問題点を解消し、
撮像モアレによる影響を除いて、表示画素での欠陥位置
や表示画面での表示むらを正確かつ定量的に、さらに
は、高速に検出できて、表示むらなどによる画質の定量
的な評価を正確に行なうことができるようにしたディス
プレイ装置の画質定量評価方法並びにディスプレイ装置
を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるディスプレイ装置の画質定量評価方法
は、ディスプレイ装置に用いる該被検査パネルをその表
示画面で均一な明るさの検査画像を表示する点灯状態と
して、該被検査パネルの表示画面を検出し、該表示画面
での表示むらを検査するものであって、検出した該被検
査パネルの表示画面の画像を処理対象画像として、低周
波成分を含む低周波画像と高周波成分を含む変動成分画
像とに分解する第１の処理と、該変動成分画像の高周波
成分を処理して表示むらの評価指数値を算出する第２の
処理とを実行し、該第１，第２の処理からなる一連の処
理が予め決められたＮ回（但し、Ｎは２以上の整数）実
行されるまで、該第１の処理で得られた該低周波画像を
該処理対象画像として次の該第１，第２の処理からなる
該一連の処理を実行し、該一連の処理毎に該評価指数値
を得ることを特徴とするものである。

【００１６】そして、第１の処理は、ウェーブレット変
換処理と、ウェーブレット変換処理によって得られた複
数の異なる高周波成分を含む画像を補間して解像度をも
とに戻す補間処理と、もとの解像度に戻された複数の異
なる高周波成分を含む画像を合成して上記の変動成分画
像を生成する合成手段とからなるものである。

【００１７】また、上記Ｎ回の一連の処理で得られた評
価指数値を表もしくはグラフで表示するものであり、ま
た、上記Ｎ回の一連の処理で得られた評価指数値をもと
に決まるランクを表示するものである。

【００１８】本発明によるディスプレイ装置は、上記デ
ィスプレイ装置の画質定量評価方法で得られた評価指数
値をもとにランク付けされるものである。

【００１９】また、本発明によるディスプレイ装置は、
上記ディスプレイ装置の画質定量評価方法で得られた評
価指数値とこの評価指数値をもとに決められるランクと
の少なくとも１つを、出荷の際に、添付するものであ
る。

【００２０】さらに、本発明によるディスプレイ装置
は、上記ディスプレイ装置の画質定量評価方法で得られ
た評価指数値とこの評価指数値をもとに決められるラン
クとの少なくとも１つを添付し、使用者がこれら評価指
数値やランクから画質情報を随時検索可能としたもので
ある。

【００２１】このように、本発明は、被検査パネルの表
示画素毎の明るさを正確に求め、その空間分布から明る
さの変動（表示むら）を周波数別に定量化することによ
り、上記の欠陥画素情報と併せて、ディスプレイ装置の
製品個々の画質レベルの管理が容易にできるようにする
ものである。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。図１は本発明によるディスプレイ装置
の画質定量評価方法とディスプレイ装置の一実施形態を
示す構成図であって、１は被検査パネルとしての液晶パ
ネル、２はＹステージ、３は信号発生器、４はＸステー
ジ、５はプローブ、６は検出センサ、７は照明光源、８
はステージ制御部、９はセンサ同期信号発生部、１０は
信号処理部、１０ａは信号補正部、１０ｂはドット再構
成部、１０ｃは欠陥抽出／表示むら評価部、１１はＡ／
Ｄ変換器である。なお、この実施形態では、被検査パネ
ル１を液晶パネルとするが、ブラウン管やプラズマディ
スプレイパネル，有機ＥＬ，ＦＥＤなどの他のディスプ
レイ装置の表示パネルであってもよく、撮像した検査画
像に対する処理に関しては、同様に本発明を適用でき
る。

【００２３】同図において、被検査パネルとしての液晶
パネル１はＹステージ２上の図示されないワークホルダ
に載置され、信号発生器３から発生されるパネル駆動信
号としての点灯信号１４がプローブ５を介して印加され
ている。検出センサ６は、Ｙステージ２の移動方向（矢
印Ｙ方向）と直角な方向（矢印Ｘ方向）にセル（即ち、
検出画素）が配列されてなるラインセンサであり、ここ
では、Ｘステージ４に設けられている。照明光源７は、
液晶パネル１上の検出センサ６が検出するエリアを少な
くとも透過照明するものである。このように、信号発生
器３から液晶パネル１に点灯信号１４を印加し、照明光
源７によって液晶パネル１をその裏面側から照明するこ
とにより、液晶パネル１の表示画面に所望とする検査画
像が表示され、この検査画像を検出センサ６が検出す
る。この検査画像は、この表示画面全体にわたって一定
の明るさとなるようにしたものであるが、照明光源７に
よって照明されるエリアの部分が一定の明るさで表示さ
れることになる。

【００２４】なお、図示しないが、液晶パネル１には、
その原理上透過光量を制御するために必要な偏光板が照
明光源７側と検出センサ６側とに夫々最適な形で設けら
れている。

【００２５】また、被検査パネルが液晶パネルである場
合、この液晶パネル１に点灯信号１４を印加するととも
に、照明光源７によって液晶パネル１をその裏面側から
照明することにより、この液晶パネル１の表示画面の表
示画素では、照明光源７からの照明光のうち点灯信号１
４に応じた光量の光が透過するが、このような状態を液
晶パネル１が点灯状態にあるという。

【００２６】ステージ制御部８は、Ｙステージ２をその
移動方向（矢印Ｙ方向）に連続的に移動するように制御
するものであるが、それが単位移動量だけ移動する毎に
同期信号１３ａ，１３ｂを発生する。センサ同期信号発
生部９は、この同期信号１３ａをもとに、検出センサ６
を駆動するための同期信号１５と、検出センサ６から出
力される画像信号１７をＡ／Ｄ変換器１１でデジタルデ
ータに変換するためのクロック１６とを発生する。検出
センサ６は、この同期信号１５をタイミング基準とし
て、ラインセンサを構成する検出画素の蓄積電荷を順に
読み出し、画像信号１７として出力する。この画像信号
１７は、Ａ／Ｄ変換器１１でデジタル信号に変換された
後、信号処理部１０に供給される。

【００２７】ところで、液晶パネル１は、点灯信号１４
によって交流駆動されて検査画像を表示する。このため
に、液晶パネル１の表示画面での各表示画素からの光量
（表示画素の明るさ）が、図２に示すように、所定の周
期（後述のフレーム周期の整数倍）Ｔで変化している
（この変化は目視で検知できず、従って、この検査画像
は、目視では、一定の明るさで見えることになる）。従
って、検出センサ６の検出画素が任意のタイミングで液
晶パネル１の表示画素からの光量を検出すると、一定の
明るさの検査画像を表示させているにもかかわらず、そ
の検出光量が変化することになる。図２において、い
ま、検出センサ６のある検出画素が時刻ｔ₀で光量を検
出し、その後、一定の時間間隔で時刻ｔ₁，ｔ₂と光量を
検出したものとすると、時刻ｔ₁での検出光量は時刻ｔ₀
〜ｔ₁の積分光量であり、また、時刻ｔ₂での検出光量は
時刻ｔ₁〜ｔ₂での積分光量である。このように、検出時
刻を任意に採ると、それらでの検出光量は明らかに異な
るものであり、欠陥検査に支障をきたすことになる。

【００２８】そこで、この実施形態では、表示画素のか
かる光量の周期的変化と同期させて、検出センサ６の検
出タイミングを設定するようにするものである。

【００２９】即ち、検出センサ６の検出画素が液晶パネ
ル１の表示画面での対応する領域を検出するものである
が、１つの検出画素が検出する液晶パネル１の表示画面
での領域は、後述するように、液晶パネル１の表示画面
での表示画素よりも充分小さく設定されている。図３は
検出センサ６の検出画素６ａの液晶パネル１の表示画面
上でみた列（検出画素列）を示している。Ｙステージ２
（図１）の矢印Ｙ方向の移動とともに、この検出画素列
が液晶パネル１の表示画面に対して相対的に移動する
（便宜上、この移動方向を矢印Ｙで示す）のであるが、
この検出画素列が破線６’で示す状態で検出画素６ａの
検出が行なわれたとすると、次に、検出画素列が矢印Ｙ
方向に検出画素６ａの１個分の距離ｄだけ移動した実線
６”に示す状態になったとき、検出画素６ａの次の検出
が行なわれるようにする。つまり、検出画素列が検出画
素６ａの１個分の距離ｄだけ移動する毎に検出センサ６
が検出を開始するものである。

【００３０】そして、この検出画素列が検出画素６ａの
１個分移動するに要する時間を、図２に示す液晶パネル
１の表示画素の明るさ変化の周期Ｔの整数倍とするもの
である。従って、いま、Ｙステージ２の移動速度をＶと
すると、ｄ＝Ｖ×ｎＴ（但し、ｎ＝１，２，……）を満足するように、Ｙステージ２を連続移動させる。こ
の制御がステージ制御部８（図１）で行なわれるのであ
るが、連続移動であることから、この移動速度Ｖも高い
精度で設定することができ、Ｙステージ２をこの速度Ｖ
で安定に移動させることができる。

【００３１】なお、上記のように明るさが変動する表示
画素を、かかる変動に影響されることなく、検出するこ
とができるようにした検出センサ６については、後に説
明する。

【００３２】図１において、ステージ制御部８は、ま
た、図３に示す上記の距離ｄだけ検出画素列が移動する
に要する時間ｎＴ毎に同期信号１３ａを発生し、また、
時間Ｔ毎にこの同期信号１３ａに位相同期した同期信号
１３ｂを発生する。信号発生器３はこの同期信号１３ｂ
に同期させて点灯信号１４を発生し、液晶パネル１を交
流駆動してその表示画面に上記の検査画像を表示させ
る。また、センサ同期信号発生器９はこの同期信号１３
ａに同期させて検出センサ６の同期信号１５とＡ／Ｄ変
換器１１のクロック１６とを発生する。検出センサ６で
は、この同期信号１５により、上記の時間ｎＴ内に全て
のセルから等時間間隔で順に電荷が画素信号として出力
され、この画素信号の列が画像信号１７としてＡ／Ｄ変
換器１１に供給される。Ａ／Ｄ変換器１１では、画像信
号１７がクロック１６のタイミングで画素信号毎にデジ
タルデータに変換され、デジタル画像信号として信号処
理部１０に供給される。信号処理部１０では、供給され
たデジタル画像信号が信号補正部１０ａ，ドット再構成
部１０ｂ及び欠陥抽出及びむら評価部１０ｃで処理さ
れ、欠陥情報１８ａと表示むらの評価指数値１８ｂとが
出力される。

【００３３】図４は液晶パネル１の表示画面での表示画
素と検出画素との関係を模式的に示す図であり、１９Ｒ
はＲ（赤色）ドット、１９ＧはＧ（緑色）ドット、１９
ＢはＢ（青色）ドット、２０は検出画素、２１はブラッ
クマトリクス（以下、ＢＭという）である。

【００３４】同図において、液晶パネルの表示画面に
は、夫々縦長の矩形領域をなすＲドット１９Ｒ，Ｇドッ
ト１９Ｇ，Ｂドット１９Ｂ（これらをまとめて、ドット
１９という）が横方向に順に繰り返し配列されており、
縦方向には、同じ色のドットが配列されている。一般に
は、Ｒ，Ｇ，Ｂのドット１組で本来の１つの表示画素と
なり、３つのドットの色夫々の明るさの比率を変えるこ
とにより、各表示画素毎にいろいろな色を表示すること
ができてカラー画像が表示される。但し、この実施形態
においては、これらドット１９は、「ドット」として表
現しているが、その１つ１つが検査の対象となるもので
あるから、「表示画素」として取り扱うものである。

【００３５】また、これらドット１９の間には、遮光領
域をなすＢＭ２１が設定されており、一般には、ＢＭ２
１の幅はドット１９の寸法より充分小さく設定されてい
る。

【００３６】また、縦，横線で囲まれた領域２０が検出
センサ６（図１）の１つの検出画素を示すものであっ
て、図１で説明したように液晶パネル１が矢印Ｙ方向に
移動することにより、液晶パネル１の表示画面での各ド
ット１９に対して検出画素２０が図示するような関係で
もって、表示画面の検出が行なわれる。この実施形態で
は、この検出画素２０のサイズをドット１９の寸法の１
／１０程度、またはＢＭ２１の幅の０．５〜１倍のいず
れか、好ましくは、ＢＭ２１幅の０．５倍程度に設定す
る。

【００３７】このようにすることにより、表示画素（ド
ット１９）の空間周波数と検出画素の空間周波数を充分
に離すことができ、撮像モアレの発生を充分押さえるこ
とができるとともに、同じドット１９が複数の検出画素
２０で検出されるから、高分解能でドット１９Ｒ，１９
Ｇ，１９Ｂ、従って、表示画素が検出されることにな
る。

【００３８】図１に戻って、このようにして高分解能で
検出された表示画素の画像信号１７は、Ａ／Ｄ変換器１
１でデジタル化された後、信号処理部１０に供給され、
信号補正部１０ａやドット再構成部１０ｂ，欠陥抽出／
表示むら評価部１０ｃで処理される。

【００３９】この信号補正部１０ａでは、供給されたデ
ジタル画像信号の検出センサ６での各検出画素の感度や
オフセットのばらつき、検出センサ６に含まれる検出光
学系や照明光源７などの被検査パネル１に起因しない検
出光量のむらによる不要成分を補正するシェーディング
補正や黒レベル補正が成されるものであって、これによ
り、均一な明るさの画像のディジタル画像信号が得られ
る。

【００４０】ドット再構成部１０ｂは、信号補正部１０
ａから供給されるデジタル画像信号を処理し、ドット１
９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂ毎の明るさを求めるものである。
各ドット１９は、図４で説明したように、複数の検出画
素２０から検出されるものであって、これら検出画素２
０の検出データからドット１９の範囲，位置を判定す
る。これを図５によって説明する。

【００４１】図５（ａ）において、検出画像２２は、液
晶パネル１の矢印Ｙ方向の移動により、この液晶パネル
１の表示画面の長手方向（横方向）全体にわたって検出
センサ６が検出を行なった結果得られたデジタル画像信
号が表わす画像を示すものであって、この表示画面の検
出センサ６によって検出がなされる長手方向の寸法を、
例えば、３００ｍｍとする。また、検出画素２０のサイ
ズを、例えば、１０μｍ×１０μｍとする。さらに、検
出センサ６の検出画素数を、例えば、２０４８画素とす
ると、検出画像２２のサイズは、検出画素数でもって表
わすと、２０４８×３００ｍｍ／１０μｍ＝２０４８×３０００
０となる。

【００４２】ここで、図４に示したように、ドット１９
は規則的に配列されているので、この検出画像２２に対
してＸ，Ｙ方向に高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fou
rierTransform）などの周波数解析を行なってドット１
９のＸ，Ｙ方向の配列の空間周波数の解析を行なうこと
により、ドット１９のピッチや画像の原点からの位置ず
れ量，検出画像座標系に対するドット１９の並びの傾き
などを求めることができ、このようにして求めた情報か
ら検出画像２２上での各ドット１９の位置を算出するこ
とができる。

【００４３】但し、一般に、検出画像２２全体について
ＦＦＴ処理を行なうと、その処理時間が非常に長くなる
ために、例えば、図５（ａ）に示すように、検出画像２
２内で複数の小領域２３₁〜２３_m（そのサイズとして
は、例えば、１２８×１２８画素や２５６×２５６画素
などとする）を適当な間隔で設定し、これら小領域２３
毎にＸ，Ｙ方向のＦＦＴ処理を行なってドット１９のピ
ッチなどの情報を求め、その結果を用いて、該当する区
間毎に、図６（ａ）に示すように、ドット１９の位置１
９ａ，１９ｂや領域１９’，１９”を算出するようにし
てもよい（なお、図６（ａ）では、２つのドット１９を
示しており、実線１９は実際のドット領域を、破線１
９’，１９”は上記のように算出したドット領域を夫々
示している。また、ドット位置１９ａ，１９ｂは算出し
たドット領域１９’，１９”の中心位置を示してい
る）。即ち、図５（ａ）において、小領域２３₁，２
３₂，……，２３_mを境として上記区間を設定し、夫々の
区間毎にその境の小領域から求めた情報に基づいてドッ
ト１９の位置や領域を算出する。例えば、区間２４につ
いては、小領域２３₁，２３₂から求めた情報に基づい
て、図６（ａ）に示すように、各ドット１９の位置１９
ａ，１９ｂや領域１９’，１９”を算出する。

【００４４】なお、図５（ａ）においては、小領域２３
のＸ方向の位置を検出画像２２のＸ方向のほぼ中央部に
設定しているが、検出画像２２のいずれかの辺側に片寄
った位置など、どのような位置に設定してもよいし、１
つの検出画像２２内での小領域２３の設定個数も任意で
あることは言うまでもない。図５（ｂ）はその１つの具
体例を示すものであって、検出画像２２のＸ方向に複数
の小領域２３を順次Ｙ方向にずらしながら設定し、かか
る小領域２３の配置をＹ方向に繰り返すものである。こ
の場合の解析単位となる１つの区間２４は、破線で示す
ように、５つの小領域２３のＸ方向の繰り返し単位の境
界で区画される。

【００４５】このようにして算出したドット位置１９
ａ，１９ｂから、図６（ａ）に示すように、夫々のドッ
ト１９の領域１９’，１９”を算出し、これら領域１
９’，１９”で表わされるドット１９内での検出画素の
値を加算して平均化するなどし、ドット１９毎に求めた
検出画素の値の平均値をそのドット１９の値とすること
ができる。

【００４６】なお、図６(ａ）はドット領域１９’,１
９”を算出する概念を示したものであり、ここでのドッ
ト１９と検出画素２０との寸法との比率や、ドット領域
１９’，１９”を実際のドット１９より小さく定めてい
る点などについては、その一例を示すにすぎず、本発明
がこれによって限定されるものではない。例えば、算出
したドット領域１９’，１９”としては、ＢＭ２１（図
４）に相当する領域まで広げてもよい。従って、この場
合には、隣接するドット領域１９’，１９”が、図６
（ｂ）に示すように、ＢＭ２１で重複することになる。
しかし、このＢＭ２１では、光量が検出されないので、
このように重複しても問題ではない。

【００４７】このようにして求めた各ドット１９の値
（ドット値）をドット１９の位置１９ａ，１９ｂ，……
に対応して並べることにより、ドット１９を画素とした
画像（ドット再構成画像）を得ることができる。

【００４８】このドット再構成画像を欠陥抽出／表示む
ら評価部１０ｃで処理することにより、欠陥のあるドッ
ト１９を検出することができる。例えば、このドット再
構成画像の各画素（ドット）の値を予め所定に設定した
２つの閾値と比較することにより、通常よりも暗い（黒
点欠陥）、または、通常よりも明るい（輝点欠陥）など
の欠陥のあるドット１９を検出することができる。ここ
で、このドット再構成画像での各画素の座標は各ドット
１９の座標に正確に対応しているため、容易に欠陥のあ
るドット１９の座標位置を得ることができる。また、欠
陥があることが判明したドット１９については、ドット
再構成前の画像、即ち、検出画像２２での検出画素２０
での値とその検出画像２２上のドット位置１９ａ，１９
ｂ（図６）とから、そのドット１９内の明るさ分布を調
べることも可能である。また、その欠陥部の形状からそ
の欠陥が液晶パネル１自身の欠陥であるか、検査時に液
晶パネル１の表面に付いた異物であるかなどによるもの
かを推定し、欠陥を分類することも可能である。

【００４９】また、欠陥抽出／表示むら評価部１０ｃで
は、ドット再構成部１０ｂからのドット再構成画像を処
理することにより、液晶パネル１の表示画面での表示む
らを定量化して評価し、その結果としての評価指数値１
８ｂを生成出力する。以下、かかる表示むらの評価方法
の一具体例について説明する。

【００５０】ドット再構成画像から液晶パネル１の表示
画面で表示される画像の高周波成分を抽出し、この高周
波成分が存在する状況に応じて表示むらを評価すること
ができる。この表示される画像は、上記のように、信号
発生器３（図１）からの点灯信号１４によって均一の明
るさの画像となるべきものであるが、これに表示むらが
存在すると、この表示される画像から得られた画像信
号、従って、ドット再構成画像に高周波成分が含まれる
ことになる。図７はかかる具体例の手順を示すフローチ
ャートであるが、ここでは、かかる高周波成分の抽出方
法として、ウェーブレット変換を用いるものとする。但
し、ウェーブレット変換に限らず、他の方法を用いても
よいことは言うまでもない。

【００５１】図７において、ドット再構成部１０ｂ(図
１)から順次送られてくるドット再構成画像をメモリに
取り込み、検出センサ６(図１）で撮像される液晶パネ
ル１(図１）の表示画面全体のドット再構成画像をこの
メモリに確保する(処理Ｓ１）。次いで、このメモリに
確保したドット再構成画像全体の明るさの平均値（ドッ
ト再構成画像の全ドット値の平均値）Ｌｍを求める（処
理Ｓ２）。

【００５２】次に、上記メモリに確保したドット再構成
画像のうちの液晶パネル１の表示画面に相当する領域の
エッジ部による影響を低減するための処理を行なう（処
理Ｓ３）。これは、図８に示すように、メモリに確保さ
れたドット再構成画像２５の一部の領域２６が液晶パネ
ル１の表示画面の領域であるが、この表示画面の領域２
６がこの表示画面の点灯によって明るい領域であるのに
対し、ドット再構成画像２５でのこの表示画面の領域２
６以外の領域２７は明るさ値（ドット値）が０の暗い領
域である（なお、この領域２７においても、ドット再構
成部１０ｂでの上記処理により、ドット値０のドットが
定義付けられる）。従って、この表示画面の領域２６の
エッジ部では、明るさが急変することにより、大きな高
周波成分を含むことになる。表示むらを検出する場合、
後述するように、ドット再構成画像２５からその高周波
成分を抽出するのであるが、この際、表示画面の領域２
６のエッジ部の高周波成分も同時に抽出されてしまい、
これが誤って表示むらと判定されてしまう。

【００５３】処理Ｓ３はこれを防止するものであり、こ
のような誤った高周波成分が検出されないようにするも
のであって、例えば、暗い領域２７のドット値を処理Ｓ
２で求めた明るさの平均値Ｌｍとする。あるいはまた、
暗い領域２７において、表示画面の領域２６のエッジ部
から離れるにつれて、このエッジ部のドット値からわず
かずつ順次小さくなるドット値となるようにする。

【００５４】以上の処理が行なわれた後、ドット再構成
画像２５をウェーブレット変換法による周波数の分解を
行なう（処理Ｓ４）。この処理Ｓ４を図９により説明す
る。

【００５５】図９（ａ）は上記メモリに格納されている
もとのドット再構成画像２８であって、ここでは、横方
向Ｘ画素（ドット），縦方向Ｙ画素の画像とする。ウェ
ーブレット変換法は、もとの画像からその解像度の１／
２の解像度（低周波成分）の画像とそれ以外の高周波成
分の画像とに分解し、さらに、この１／２の解像度の低
周波成分の画像をその１／２の解像度（即ち、もとの画
像の１／４の解像度）の画像と高周波成分の画像とに分
解し、以下、順次得られる低周波成分の画像をその１／
２の解像度の画像と高周波成分の画像とに分解し、これ
を予め設定した回数（＝Ｎ回）行なうものである。

【００５６】そこで、図７の処理Ｓ４では、図９（ａ）
に示す横方向Ｘ画素（ドット），縦方向Ｙ画素のもとの
ドット再構成画像２８を、図９（ｂ）に示すように、そ
の１／２の解像度（従って、横方向Ｘ／２画素，縦方向
Ｙ／２画素）の画像（低周波画像）ＬＬ１と、３つの高
周波成分の画像ＨＬ１，ＬＨ１，ＨＨ１とに分解する。
ここで、画像ＨＬ１は横方向のみの高周波成分を持つ画
像であり、画像ＬＨ１は縦方向のみの高周波成分を持つ
画像であり、画像ＨＨ１は縦，横以外の方向のみの高周
波成分を持つ画像であり、これら画像ＨＬ１，ＬＨ１，
ＨＨ１も、横方向Ｘ／２画素，縦方向Ｙ／２画素の画像
である。

【００５７】このようにして、ウェーブレット変換によ
る１回目（ｊ＝１）の分解処理が行なわれると、これら
画像ＨＬ１，ＬＨ１，ＨＨ１を画素の補間処理して夫々
横方向Ｘ画素，縦方向Ｙ画素の画像に復元する（処理Ｓ
５）。この復元方法としては、例えば、榊原進著「ウェ
ーブレットビギナーガイド」東京電機大学出版局発行
ｐｐ．４７−４９に記載の計算アルゴリズムを用いる
方法がある。そして、横方向Ｘ画素，縦方向Ｙ画素の画
像に復元されたこれら画像ＨＬ１，ＬＨ１，ＨＨ１は合
成され（処理Ｓ６）、もとのドット再構成画像２８（図
９（ａ））からその１／２の解像度の画像ＬＬ１（図９
（ｂ））を差し引いた残りの高周波成分の画像（変動成
分画像）が得られることになる。この変動成分画像は、
もとのトット再構成画像２８に含まれる表示むらの一部
の成分を含むものであって、もとのトット再構成画像２
８の１／２〜１／１解像度の周波数成分を持つ画像に相
当する。

【００５８】次に、このようにして得られた変動成分画
像に対して、表示むらの評価指数値１８ｂ₁を算出する
（処理Ｓ７）。ここで求める評価指数値１８ｂ₁は、ウ
ェーブレット変換での１回目（ｊ＝１）の分解処理に対
するものである。この表示むらの評価指数値は、この高
周波成分の量が多いほど大きな値となる。液晶パネル１
の表示画面での表示むらが大きい程この変動成分画像に
含まれる高周波成分の量は多いものであるから、一般
に、液晶パネル１の表示画面での表示むらが大きい程、
表示むらの評価指数値が大きな値となるが、１回毎のウ
ェーブレット変換での分解処理に対する評価指数値１８
ｂ_jは、表示むらを表わす信号成分のうちのこの分解処
理によって得られる一部の周波数成分であるから、かか
る周波数成分が少ないときには、当然そのときの評価指
数値１８ｂ_j も小さな値となる。

【００５９】評価指数値としては、 (１)変動成分画像での変動成分を表わす画素値（ドット
値）の絶対値の平均値 (２)変動成分画像での変動成分を表わす画素値（ドット
値）の分散値あるいは標準偏差値 (３)変動成分画像での変動成分を表わす画素値（ドット
値）の自乗平均値 (４)上記（３）の自乗平均値の平方根 (５)変動成分画像での変動成分を表わす画素値（ドット
値）の絶対値の最大値 (６)上記(５)の最大値−上記(１)の平均値 (７)上記(１)の平均値に上記(２)〜(５)のいずれかの値
を加えた値 (８)上記(１)〜(７)の値を上記処理Ｓ２で得られた明る
さの平均値Ｌｍで除した値などがあるが、これら以外の値であってもよい。

【００６０】評価指数値１８ｂ₁を求めて処理Ｓ７が終
了すると、ウェーブレット変換による分解処理を規定の
回数Ｎだけ行なったか否か判定する（処理８）。ここ
で、この規定の回数Ｎを３回とすると、以上の処理は１
回目（ｊ＝１）の処理であるから、次に、図９（ｂ）に
示すもとの低周波画像ＬＬ１について、処理Ｓ４〜Ｓ７
を行なう（ｊ＝２）。

【００６１】図９（ｃ）はこの低周波画像ＬＬ１につい
てウェーブレット変換による分解処理を行なった結果
を、図９（ｂ）での高周波画像ＨＬ１，ＬＨ１，ＨＨ１
と共に示すものであって、画像ＬＬ２は低周波画像ＬＬ
１の１／２解像度の画像（従って、もとのドット再構成
画像２８の１／４解像度の画像）であり、横方向Ｘ／４
画素，縦方向Ｙ／４画素の低周波画像である。画像ＨＬ
２は低周波画像ＬＬ１の横方向のみの高周波成分を持つ
画像であり、画像ＬＨ２は低周波画像ＬＬ１の縦方向の
みの高周波成分を持つ画像であり、画像ＨＨ２は低周波
画像ＬＬ１の縦，横以外の方向のみの高周波成分を持つ
画像であり、これら画像ＨＬ２，ＬＨ２，ＨＨ２も、横
方向Ｘ／４画素，縦方向Ｙ／４画素の高周波画像であ
る。そして、これら高周波画像ＨＬ２，ＬＨ２，ＨＨ２
について上記の処理Ｓ５〜Ｓ７を行ない（なお、処理Ｓ
５では、高周波画像ＨＬ２，ＬＨ２，ＨＨ２が横方向Ｘ
画素，縦方向Ｙ画素の画像とするように、補間処理を行
なう）、評価指数１８ｂ₂を求める。

【００６２】このようにして、ウェーブレット変換によ
る２回目（ｊ＝２）の分解処理がなされて評価指数１８
ｂ₂が求まるが、この場合、ｊ＜Ｎであるから（処理Ｓ
８）、図９（ｃ）に示す低周波画像ＬＬ２について、処
理Ｓ４〜Ｓ７を行ない、このときの評価指数値１８ｂ₃
を求める。

【００６３】図９（ｄ）はこの低周波画像ＬＬ２につい
てウェーブレット変換による分解処理を行なった結果
を、図９（ｂ）での高周波画像ＨＬ１，ＬＨ１，ＨＨ１
と図９（ｃ）での高周波画像ＨＬ２，ＬＨ２，ＨＨ２と
共に示すものであって、画像ＬＬ３は低周波画像ＬＬ３
の１／２解像度の画像（従って、もとのドット再構成画
像２８の１／８の解像度の画像）であり、横方向Ｘ／８
画素，縦方向Ｙ／８画素の低周波画像である。画像ＨＬ
３は低周波画像ＬＬ２の横方向のみの高周波成分を持つ
画像であり、画像ＬＨ３は低周波画像ＬＬ２の縦方向の
みの高周波成分を持つ画像であり、画像ＨＨ３は低周波
画像ＬＬ２の縦，横以外の方向のみの高周波成分を持つ
画像であり、これら画像ＨＬ３，ＬＨ３，ＨＨ３も、横
方向Ｘ／８画素，縦方向Ｙ／８画素の高周波画像であ
る。そして、これら高周波画像ＨＬ３，ＬＨ３，ＨＨ３
について上記の処理Ｓ５〜Ｓ７を行ない（なお、処理Ｓ
５では、高周波画像ＨＬ３，ＬＨ３，ＨＨ３が横方向Ｘ
画素，縦方向Ｙ画素の画像とするように、補間処理を行
なう）、評価指数１８ｂ₃ を求める。

【００６４】以上のようにして、ウェーブレット変換に
よる分解処理を規定の３回（ｊ＝Ｎ（＝３））行なった
ことにより、欠陥抽出／むら評価部１０ｃ（図１）での
表示むらの評価処理が終了し（処理Ｓ８）、これによっ
て得られた評価値１８ｂ₁〜１８ｂ₃ が評価指数値１８
ｂとして出力される。

【００６５】ここでは、ウェーブレット変換による分解
の規定回数Ｎを３回としているが、この規定回数Ｎは適
宜設定することができるものである。この表示むらの評
価は、基本的には、全体が一様な明るさとなるように点
灯された表示画面に対するドット再構成画像から表示む
らを表わす周波数成分を抽出し、この抽出した周波数成
分に対して上記（１）〜（８）のような評価指数値を求
めるのであるが、単にかかるもとの画像から高域通過フ
ィルタでもって高周波成分を抽出するだけでは、表示む
らを精度良く抽出することができない。この実施形態で
は、上記のようにウェーブレット変換法を用いることに
より、抽出された低周波画像から再度表示むらを形成す
る周波数成分を抽出するものであり、ウェーブレット変
換法による分解の回数をより多くすることにより、表示
むらを形成する周波数成分をより精度良く抽出すること
ができるのである。

【００６６】図１０は以上の処理によって得られた表示
むらの評価指数値１８ｂの一表示例を示すものであっ
て、図１０（ａ）は表で、図１０（ｂ）は折線グラフで
夫々示すものである。

【００６７】評価指数値１８ｂとしては、図１０（ａ）
に示すように、表で表わすようにしてもよいし、また、
図１０（ｂ）に示すように、グラフで表わすようにして
もよいし、これら以外の方法で表わすようにしてもよ
い。ここでは、上記のウェーブレット変換による分解の
解像度をむらピッチで表わしており、例えば、ウェーブ
レット変換による１回目の分解で解像度をもとの画像の
１／２としたときには、変動成分画像に含まれる表示む
らのピッチが０．５〜１ｍｍであって、この表示むら成
分に対する評価指数値１８ｂ₁が５．３％であったもの
である。そして、ウェーブレット変換によるｊ回目の分
解（１／２^j〜１／２^j-1の解像度）では、検出されるむ
らピッチが２^j-2〜２^j-1ｍｍである。また、評価指数値
１８ｂ_jは、上記（８）での上記（２）の分散値／処理Ｓ２で求めた明るさの平均値を％（パーセント）で表わしたものであり、図１０はｊ
＝７回のウェーブレット変換による分解が行なわれた場
合を示している。

【００６８】なお、以上のように求めた表示むらの評価
指数値１８ｂは、直接表示するのではなく、その大きさ
に応じてランクＡ，Ｂ，Ｃ，……などとランク付けし、
そのランクを表示するようにしてもよい。上記の欠陥情
報１８ａについても同様であって、欠陥の位置をグラフ
ィカルに表示してもよいし、ランク付けして表示するよ
うにしてもよい。これらいずれのランク付けも、所定の
規定に基づいて適宜決められることは言うまでもない。
また、欠陥情報１８ａと表示むらの評価指数値１８ｂと
に基づいて、液晶パネル１やこれを用いた液晶表示装置
の製品としての総合的なランク付けをするようにするこ
ともできる。

【００６９】ここで、図１において、検出画素２０のサ
イズと検出センサ６での検出画素数とから決まる検出セ
ンサ６による検出幅が液晶パネル１の矢印Ｘ方向の幅よ
り小さい場合には、液晶パネル１の表示画面の矢印Ｙ方
向の検出が終わる毎に、Ｘステージ４によって検出セン
サ６を矢印Ｘ方向にその検出幅分移動されて矢印Ｙ方向
とは逆方向に検出を行ない、画像検出及び上記のドット
再構成の必要分繰り返すか、あるいは、図１１に示すよ
うに、検出センサ６を液晶パネル１の幅をカバーする台
数分（ここでは、一例として、検出センサ６₁〜６₆の６
台としている）矢印Ｘ方向に配置し、これらで順にある
いはこれらで同時に検出を行なうようにすることによ
り、液晶パネル１の表示画面１ａ全面に対応したドット
再構成画像を得ることができる。但し、図１において、
図Ｘ７に示すように、複数の検出センサ６₁〜６₆を用い
て表示画面１ａ全体を同時に検出する場合には、夫々の
検出センサ６₁〜６₆毎にＡ／Ｄ変換器１１が設けられ、
また、信号処理部１０では、夫々のＡ／Ｄ変換器１１の
出力毎に信号補正部１０ａ及びドット再構成部１０ｂが
設けられ、このドット再構成部１０ｂの出力が１つの欠
陥抽出／表示むら評価部１０ｃに供給されて、表示画面
１ａ全体についての欠陥部の抽出や表示むらの評価が行
なわれる。

【００７０】なお、図１における信号処理部１０の具体
的な実現方法としては、検出センサ６からの画像信号を
入力する画像入力基板を具備した高速の計算機、例え
ば、パソコンなどを用いることができる。勿論、全体ま
たは一部を適当な専用ハードウェアの処理系で構築する
ようにしてもよい。

【００７１】次に、画像検出の際の点灯信号１４と検出
センサ６及びＹステージ２の動作との同期について説明
する。

【００７２】一般に、液晶パネルに印加する信号は、鈴
木八十二著「液晶ディスプレイ工学入門」日刊工業新聞
社発行ｐｐ.１０１−１０５にも記載のように、各ドッ
トにそれが表示すべき明るさ（透過率）に対応した信号
を書き込んだ後、各ドットでその信号強度を保持するこ
とにより、見かけ上スタティックな動作としている。こ
の書込み及び保持の周期を１フレームと呼び、一般に
は、約１６．７ｍｓｅｃである。また、各表示画素に印
加される信号は、１フレーム毎に極性が反転されるもの
であり、これにより、交流駆動がなされている。

【００７３】また、液晶パネルでは、フリッカーと呼ば
れるちらつきも発生する可能性がある。フリッカーは、
個々の液晶パネル毎に補正することにより、無くす（低
減する）ことができるが、製造段階の検査工程におい
て、その補正作業を行なってから検査したのでは、効率
が悪い。

【００７４】そこで、この実施形態では、画像検出に際
し、点灯信号１４と検出センサ６及びＹステージ２の動
作との同期を取ることにより、これらの問題の解決を図
っているものである。以下、この方法について説明す
る。

【００７５】液晶パネルでは、データ線（ドレイン線）
と呼ばれる縦線路とアドレス線（ゲート線）と呼ばれる
横線路とのマトリクス構成をなしており、これらの２種
の線路の交差点が上記のドットの位置をなすものであ
る。そして、適宜この交差点を選択することにより、そ
の交差点に位置するドットに固有の値の信号を印加でき
るようになっている。

【００７６】図１２はかかる信号線路に印加する信号の
一具体例を示す図である。

【００７７】ある表示画素では、そこで交差するゲート
線にアドレス信号（図１２（ａ））が、ドレイン線にデ
ータ信号（図１２（ｂ））が夫々供給されると、この表
示画素でこのデータ信号に応じた信号量を１フレーム期
間保持するが、その保持期間に徐々に信号保持量が減少
していくことがある。この保持される信号量の変動は液
晶パネル１の明るさ（透過率）の変化として現れる。即
ち、１フレーム期間内に明るさが変動することになる。
勿論、この減少率（変動率）が液晶パネル１の表示画面
を目視した場合に人が感じない程であれば、欠陥ではな
いが、この実施形態のように、電子的な検出センサ６で
この明るさを検出する場合には、問題となる。また、先
にも述べ、また、図１２（ｂ）に示すように、交流駆動
により、奇数番目のフレームと偶数番目のフレームとの
データ信号の極性を反転させると、これにより、表示画
素の明るさが１フレーム毎に変動することになり、この
ような場合でも、同様に、問題となる。

【００７８】そこで、この実施形態では、このフレーム
期間内での検出光量を積分することにより、かかる問題
を解決するものである。

【００７９】即ち、検出センサ６では、各検出画素で、
図１２（ｃ）に実線で示すように、１フレーム期間また
はその整数倍に正確に等しい期間分の検出光量を積分す
るものであり、これにより、これら変動を平均化し、１
フレーム期間内に保持する信号量の変動や交流駆動によ
る偶／奇フレームでの明るさの違いによる影響を除くも
のである。

【００８０】正常な表示画素では、上記のような保持信
号量の減少があっても、図１２（ｃ）に実線で示すよう
に、この保持信号量の減少はわずかである。これに対
し、電極の欠損や隣接表示画素とでの電極の短絡などの
欠陥のある表示画素では、保持信号量が小さかったり、
図１２（ｃ）に破線で示すように、保持信号量が急激に
減少するが、検出画素がかかる表示画素を検出する場合
には、検出光量を積分するとしても、その積分値は図１
２（ｃ）に実線で示すような正常な表示画素を検出した
場合の積分値とは明確に異なることになり、これによ
り、欠陥のある表示画素であることを判別することがで
きる。

【００８１】さらに、印加信号が周期性のものであれ
ば、上記の１フレーム期間内の変動や交流駆動による奇
数，偶数フレームでの明るさの違いは、その周期で繰り
返されるため、ゲート線の書込みタイミングと積分開始
時間が時間的にシフト、即ち、両信号の位相がずれても
問題はない。

【００８２】なお、本発明では、１フレームの時間は上
記した一般的な液晶パネル１のフレーム時間に限定され
るものではなく、さらには、１フレーム毎にその時間を
変えてもよい。

【００８３】以上の説明では、検出センサ１として蓄積
形のセンサを用いるものであったが、他の形式のセンサ
を用いることができる。

【００８４】図１３は図１における検出センサ１の他の
具体例としてのＣＣＤリニアイメージセンサを示す構成
図であって、２５はフォトダイオード、２６は蓄積容
量、２７はトランスファーゲート、２８はシフトレジス
タである。

【００８５】同図において、ＣＣＤリニアイメージセン
サは、検出画素としての複数のフォトダイオード２５
と、フォトダイオード２５毎に設けられた蓄積容量２６
と、フォトダイオード２５毎に設けられたスイッチとし
てのトランスファーゲート２７と、信号読出し用のシフ
トレジスタ２８とから構成されており、シフトレジスタ
２８の各セル毎にトランスファーゲート２７を介してフ
ォトダイオード２５と蓄積容量２６とが接続されてい
る。

【００８６】図１４は図１３に示すトランスファーゲー
ト２７に供給されるトランスファーゲート信号、同じく
シフトレジスタ２８内で順次検出信号をシフトさせて読
み出すためのシフトクロック及びシフトレジスタ２８か
らの検出信号出力を示す波形図である。以下、図１４を
用いて図１３に示すＣＣＤリニアイメージセンサの動作
について説明する。

【００８７】各フォトダイオード２５は検出画素に相当
するものであって、液晶パネル１の表示画面からの光を
検出し、この検出光量に応じて検出信号を出力してい
る。そして、トランスファーゲート信号が供給されず、
トランスファーゲートがＯＦＦしているときには、各フ
ォトダイオード２５の検出信号がそれに接続されている
蓄積容量２６に供給され、そこに積分されて蓄積され
る。

【００８８】所定の周期（上記の１フレーム期間もしく
はその整数倍の期間）で“Ｈ”（ハイレベル）のトラン
スファーゲート信号（図１４（ａ））が供給されると、
全てのトランスファーゲート２７がＯＮし、蓄積容量２
６に蓄積（積分）された積分信号がトランスファーゲー
ト２７を介してシフトレジスタ２８の対応するセルに転
送される。この転送後、トランスファーゲート信号の供
給が終了して全てのトランスファーゲート２７がＯＦＦ
し、各蓄積容量２６に再びフォトダイオード２５からの
検出信号が蓄積し始める。

【００８９】一方、シフトレジスタ２８には、シフトク
ロック（図１４（ｂ））が供給されており、蓄積容量２
６から積分信号がシフトレジスタ２８の対応するセルに
転送されると、このシフトクロックが供給される毎に、
各セルの積分信号が隣りのセルにシフトされ、この動作
が繰り返されることにより、シフトレジスタ２８の出力
端子からかかる積分信号がシリアルに配列されてなる検
出信号（図１４（ｃ））が出力される。

【００９０】このようにして、各蓄積容量２６では、ト
ランスファーゲート信号の周期を積分時間Ｔｉ（図１４
（ａ））として、フォトダイオード２５の検出信号を積
分し、この積分された検出信号がシフトレジスタ２８か
らＣＣＤリニアイメージセンサの検出信号として出力さ
れる。なお、シフトクロックの周期は、シフトレジスタ
２８でのセル数、従って、検出画素数をｋ（ｋは正整
数）とすると、Ｔｉ／ｋである。

【００９１】かかるＣＣＤリニアイメージセンサを図１
での連続移動する液晶パネル１を検出する検出センサ６
として用いる場合には、トランスファーゲート信号の１
周期、即ち、積分時間Ｔｉ（図１４（ａ））毎にＹステ
ージ２がフォトダイオード２５による検出画素の寸法分
移動するように、Ｙステージ２の移動速度を設定すると
ともに、ステージ制御部８から出力される同期信号１３
ａの周期はこの積分時間Ｔｉに等しく、また、センサ同
期信号発生部９から検出センサ６に供給される同期信号
１５は、上記のトランスファーゲート信号とシフトクロ
ックである。

【００９２】そして、このトランスファーゲート信号を
上記のフレームと同期させる（即ち、ステージ制御部８
から信号発生器３に供給される同期信号１３ｂと同期さ
せる）ことにより、液晶パネル１の表示画素でのフレー
ム期間内での明るさの変動や偶／奇フレームでの明るさ
の違いによって影響されない画像信号１７を得ることが
できる。

【００９３】さらに、この実施形態では、検出センサ６
として、蓄積能力をさらに高めたＴＤＩ（Time Delay a
nd Integration）形のラインセンサを用いることができ
る。このＴＤＩ形のラインセンサは、例えば、ダルサ社
の「データブック」ｐｐ．２０−２１（1998/99 DALSA
Databook pp.20〜21）に記載のように、検出画素の配列
を、１ラインだけでなく、複数ラインとし、Ｙステージ
２が検出画素のサイズ分移動したという信号に同期し
て、検出画素の検出信号をＹステージ２による液晶パネ
ル１の移動方向と同じ方向に隣接する検出画素にシフト
するとともに、これにこの隣接する検出画素の検出信号
を累算し、かかるシフトと累算を順次行なっていくもの
であって、これにより、積分効果を高めたものである。

【００９４】例えば、２０４８×１個の検出画素からな
る通常のラインセンサに対し、２０４８×９６個の検出
画素からなるのＴＤＩ形のラインセンサ（以下、２０４
８画素、９６段のＴＤＩ形のラインセンサという）は、
積分時間が１／９６で済むことになる。かかる２０４８
画素、９６段のＴＤＩ形のラインセンサを図１での検出
センサ６として用いた場合には、ステージ制御部８が検
出センサ６に対して検出画素のサイズ分移動したことを
示す信号（同期信号１３ａ）を発生し、また、検出画素
のサイズ分移動したことを示す信号をＴＤＩ形のライン
センサの積分段数（この場合、９６段）で分周した信号
（同期信号１３ｂ）を信号発生器３に供給する。このよ
うにして、ＴＤＩ形のラインセンサを用いて点灯信号１
４と同期を取って検出することにより、液晶パネル１の
表示画素での１フレーム期間内での明るさの変動や偶／
奇フレームでの明るさの違いによって影響されない画像
を高速に撮像（検出）できるようになって、液晶パネル
１の撮像時間を大幅に短縮されることになり、従って、
１枚の液晶パネルの検査時間が現実的なものとなって、
製造される液晶パネルの全数を検査することが可能とな
る。

【００９５】図１５は以上説明した点灯状態検査装置を
用いた液晶パネルなどのフラットパネルディスプレイ装
置の本発明による製造方法の一実施形態を示す図であ
り、１００は以上説明した点灯状態検査装置、１０１は
上位情報系、１０２は修正装置、１０３は前工程、１０
４は次工程である。

【００９６】同図において、前工程１０３からの点灯状
態検査を行なうべき液晶パネル１は、点灯状態検査装置
１００に送られ、上記のようにして点灯状態検査（欠陥
検査や表示むらの評価）が行なわれ、その検査結果であ
る欠陥情報１８ａや表示むらの評価指数値１８ｂ（図
１）が、上記のように表示されるとともに、上位情報系
１０１に送られる。この検査の結果、欠陥や表示むらが
検出されない場合には、良品パネル１１１として次工程
１０４に送られる。

【００９７】点灯状態検査装置１００での検査の結果、
欠陥が検出されると、その欠陥情報１８ａが、また、表
示むらが検出されると、評価指数値１８ｂが夫々修正装
置１０２にも送られる。上位情報系１０１では、欠陥情
報１８ａや評価指数値１８ｂを用いて生産管理や欠陥の
統計処理などが行なわれ、関係する製造プロセスにフィ
ードバックされる。また、一方、欠陥や表示むらが検出
された液晶パネル１のうち、修正可能な液晶パネル１は
修理可能な欠陥パネル１１２ａとして修正装置１０２に
送られ、欠陥情報１８ａや評価指数値１８ｂに基づいて
修正がなされる。そして、修理された液晶パネル１は、
修正済み良品パネル１１３として次工程１０４に送られ
る。

【００９８】なお、修正済み良品パネル１１３は、再度
点灯状態検査装置１００に送って欠陥の検出や表示むら
の評価を行ない、修正の確認を行なうようにしてもよ
い。さらに、修理不能な液晶パネル１は、修理不可欠陥
パネル１１２ｂとして破棄される。

【００９９】また、上位情報系１０１では、検査された
各液晶パネル１の欠陥情報１８ａや評価指数値１８ｂ、
または、欠陥や表示むらとは判定されないながらも許容
範囲のばらつき情報を欠陥情報１８ａや評価指数値１８
ｂに含めることにより、各液晶パネル１の特性を管理す
ることができ、これを出荷時の各液晶パネル１のランク
付けなどに使用することができる。即ち、図１５での次
工程１０４以下に示すように、最終出荷工程において、
本検査方法及び装置によって検出した許容範囲のばらつ
き情報を基にランク付け情報を生成し、被検査パネルを
分別、即ち、明るさのばらつきの範囲を規定することに
より、付加価値を高めた製品として出荷することができ
る。

【０１００】また、以上のようにして得られた欠陥情報
やむら情報（評価指数値など）を、画質情報として、製
品としてのディスプレイ装置毎に付随させるようにして
もよく、これにより、使用者が使用している製品（ディ
スプレイ装置）の画質情報を随時検索することができる
ようになる。また、ディスプレイ装置の製造過程におい
て、欠陥やむら情報を管理することにより、製造プロセ
スのレベル変動を監視することができるから、製品の品
質バラツキを抑制することが可能となる。

【０１０１】さらに、ここでは、点灯状態検査装置１０
０とは別に修正装置１０２を設けたが、点灯状態検査装
置１００に修正機能を含む形態であってもよい。

【０１０２】さらに、上記実施形態では、被検査パネル
１を連続的に移動させるものであったが、検出センサ６
を連続的に移動させるようにしてもよい。

【０１０３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による点灯
状態検査方法と装置によれば、液晶パネルなどのフラッ
トディスプレイパネルを被検査パネルとして、この被検
査パネルを点灯状態で検査するに当り、この被検査パネ
ルの表示画素よりも充分サイズが小さい検出画素を用い
て検査が可能であるから、撮像モアレの発生を防止して
検査が可能となる。

【０１０４】また、１つの表示ドットを複数の検出画素
で検出し、再構成しているため、検出センサが持つノイ
ズ成分を減少させ、また、Ａ／Ｄ変換器の量子化誤差を
減らすことができる。即ち、検出センサのノイズ以下、
Ａ／Ｄ変換器の変換ビット数の持つ分解能よりも小さい
分解能で画像を検出することができ、検出センサとＡ／
Ｄ変換器が持つ基本性能以上の微少な明るさ変化まで検
出することが可能になる。これにより、他の表示ドット
よりも明らかに明るいまたは暗い欠陥ドットのみを検出
するに止まらず、例えば、０．１％程度またはそれ以下
の明るさの変動、むら（他のドットとの明るさの違い）
を持つドットを抽出することも可能である。

【０１０５】また、該表示画素の周期的な明るさの変動
に影響されることなく、検査画像を検出することができ
て、該表示画面での欠陥位置を正確にかつ高速に検出す
ることができる。

【０１０６】また、本発明による点灯状態検査方法と装
置で被検査パネルの欠陥検査を正確かつ高速に行なうこ
とができるものであるから、かかる方法，装置を用いた
本発明によるパネルの製造方法によると、製造パネルを
１枚１枚検査することが可能となって、例えば、先に述
べたように、平均的な表示ドットの明るさよりも０．１
％以上明るさの違うドットの数，分布，面積，密集状態
を評価項目として被検査パネルのランク付けを行なうこ
とにより、パネルの正確な品質管理が容易となる。勿
論、変動，むらは上記の０．１％という値に限定される
ことはなく、製造サイド，ユーザサイドまたは規格など
によって任意に設定されるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるディスプレイ装置の画質定量評価
方法並びにディスプレイ装置の一実施形態を示す構成図
である。

【図２】被検査パネルとしての液晶パネルの表示画素で
の明るさの変動を摸式的に示す図である。

【図３】図１における被検査パネルの移動と検出センサ
の検出タイミングとの関係を示す図である。

【図４】図１における表示画素（ドット）と検出画素と
の関係を説明するための図である。

【図５】図１におけるドット再構成部の処理の一部を示
す図である。

【図６】図１におけるドット再構成部の処理の他の部分
を示す図である。

【図７】図１における欠陥抽出／表示むら評価部での表
示むらの評価処理の一具体例をを示すフローチャートで
ある。

【図８】図７で示す評価処理の対象となるドット再構成
画像の概念図である。

【図９】図７における処理Ｓ４の動作を示す図である。

【図１０】図７に示した評価処理で得られた表示むらの
評価指数値の表示例を示す図である。

【図１１】図１に示した実施形態での被検査パネルの表
示画面の検出方法の他の具体例を示す図である。

【図１２】図１における被検査パネルに印加される信号
と検出センサの検出タイミングとの関係を示す図であ
る。

【図１３】図１における検出センサの他の具体例を示す
構成図である。

【図１４】図１３における具体例の各部の信号のタイミ
ング関係を示す図である。

【図１５】本発明による表示パネルの製造方法の一実施
形態を示す図である。

【符号の説明】

１被検査パネル２Ｙステージ３信号発生器４Ｘステージ５プローブ６検出センサ６ａ検出画素７照明光源８ステージ制御部９センサ同期信号発生器１０信号処理部１０ａ信号補正部１０ｂドット再構成部１０ｃ欠陥抽出／表示むら評価部１１Ａ／Ｄ変換器１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂドット２０検出画素２１ブラックマトリクス２２検出画像２３，２３1〜２３m 小領域２４区間２５ドット再構成画像２６表示画面の部分２７表示画面以外の部分２８フォトダイオード２９蓄積容量３０トランスファーゲート３１シフトレジスタ１００点灯状態検査装置１０１上位情報系１０２修理装置１０３前工程１０４次工程

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者細谷直樹神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者丹羽進千葉県茂原市早野3300番地株式会社日立製作所ディスプレイグループ内 (72)発明者久保田和男千葉県茂原市早野3300番地株式会社日立製作所ディスプレイグループ内Ｆターム(参考） 2G036 AA25 BA33 2G086 EE10 2H088 FA12 MA20 5C061 BB07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディスプレイ装置に用いる該被検査パネ
ルをその表示画面で均一な明るさの検査画像を表示する
点灯状態として、該被検査パネルの表示画面を検出し、
該表示画面での表示むらを検査するディスプレイ装置の
画質定量評価方法であって、検出した該被検査パネルの表示画面の画像を処理対象画
像として、低周波成分を含む低周波画像と高周波成分を
含む変動成分画像とに分解する第１の処理と、該変動成分画像の高周波成分を処理して表示むらの評価
指数値を算出する第２の処理とを実行し、該第１，第２
の処理からなる一連の処理が予め決められたＮ回（但
し、Ｎは２以上の整数）実行されるまで、該第１の処理
で得られた該低周波画像を該処理対象画像として次の該
第１，第２の処理からなる該一連の処理を実行し、該一
連の処理毎に該評価指数値を得ることを特徴とするディ
スプレイ装置の画質定量評価方法。
【請求項２】請求項１において、前記第１の処理は、ウェーブレット変換処理と、該ウェ
ーブ変換処理によって得られた複数の異なる高周波成分
を含む画像を補間して解像度をもとに戻す補間処理と、
もとの解像度に戻された該複数の異なる高周波成分を含
む合成して前記変動成分画像を生成する合成手段とから
なることを特徴とするディスプレイ装置の画質定量評価
方法。
【請求項３】請求項１または２において、前記Ｎ回の前記一連の処理で得られた前記評価指数値を
表もしくはグラフで表示することを特徴とするディスプ
レイ装置の画質定量評価方法。
【請求項４】請求項１または２において、前記Ｎ回の前記一連の処理で得られた前記評価指数値を
もとに決まるランクを表示することを特徴とするディス
プレイ装置の画質定量評価方法。
【請求項５】請求項１または２に記載のディスプレイ
装置の画質定量評価方法で得られた前記評価指数値をも
とにランク付けされたディスプレイ装置。
【請求項６】請求項１または２に記載のディスプレイ
装置の画質定量評価方法で得られた前記評価指数値とこ
の評価指数値をもとに決められるランクとの少なくとも
１つを、出荷の際に、添付したことを特徴とするディス
プレイ装置。
【請求項７】請求項１または２に記載のディスプレイ
装置の画質定量評価方法で得られた前記評価指数値とこ
の評価指数値をもとに決められるランクとの少なくとも
１つを添付し、使用者がこれら評価指数値やランクから
画質情報を随時検索可能としたことを特徴とするディス
プレイ装置。