JP2002243583A - 平面表示パネルの画質検査方法及び平面表示パネルの画質検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶表示パネル等の平面表示パネルの画質検
査において、欠陥がパネルの内部にあるか外部にあるか
を容易且つ正確に自動判別できるようにする。 【解決手段】 液晶表示パネル面に対してレンズ光軸が
直交する方向にＣＣＤカメラ１−１を、レンズ光軸が斜
光する方向にＣＣＤカメラ１−２を配置し、これらＣＣ
Ｄカメラで検出した画像情報を、画像処理部１２では欠
陥に対応する画素の位置情報として求め、ずれ量算出部
１３ではこれら位置情報をもとに２つの画素の平面的な
ずれ量をずれ量を算出する。欠陥位置判別部１４では、
ずれ量が非常に大きい場合には液晶表示パネルの裏面に
欠陥があり、次に大きい場合は液晶表示パネルの表側に
欠陥があり、またずれ量が僅かである場合には液晶表示
パネルの内部に欠陥があると判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示パネル等
の平面表示パネルの画質検査方法及び平面表示パネルの
画質検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、液晶表示パネル等に代表され
る平面表示パネルの画質検査としては、目視官能検査方
法が広く用いられている。また近年では、画質検出ツー
ルと画像処理技術とを用いて検査工程の自動化も進めら
れている。前記自動化方法としては、正視方向に配置さ
れた画質検出ツール（テレビカメラ）により液晶表示パ
ネル表面の画像を取り込み、この画像を画像処理するこ
とで、欠陥の有無等の液晶表示パネルの画質検査が行わ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の自動化方法にお
いて、正視方向に配置された画質検出ツールから取り込
んだ画像では、液晶表示パネル内部の欠陥（セル内ゴ
ミ）と外部の欠陥（偏光板ゴミ、偏光板キズ）がほぼ同
一コントラストで検出されるため、両欠陥の間に距離感
が無く、その欠陥が液晶表示パネルの内部にあるのか外
部にあるのかを判別することは困難であった。この場合
は、人間による目視の検査が必要となり、時間の手間が
かかるため、自動化のメリットが得られなくなるという
問題点があった。

【０００４】本発明の目的は、平面表示パネル内部の欠
陥と外部の欠陥を容易且つ正確に自動判別することがで
きる平面表示パネルの画質検査方法及び平面表示パネル
の画質検査装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、平面表示パネルの画質検査を行
う平面表示パネル画質検査方法において、前記平面表示
パネル面に直交する第１の視覚方向に第１の画質検出ツ
ールを、前記平面表示パネル面に斜交する第２の視覚方
向に第２の画質検出ツールをそれそれ配置し、前記第１
及び第２の画質検出ツールによりそれぞれ検出された同
一欠陥の画像情報に基づいて、前記欠陥の前記平面表示
パネル断面方向での位置を判定することを特徴とする。

【０００６】請求項２の発明は、請求項１において、前
記第１及び第２の画質検出ツールにより検出された同一
欠陥の画像情報から、前記欠陥と対応する画素をそれぞ
れ特定するとともに、この２つの画素の平面的な位置の
ずれ量を算出し、このずれ量の大きさに応じて、前記欠
陥が前記平面表示パネルの表側、前記平面表示パネルの
裏側、或いは前記平面表示パネルの内部のいずれにある
かを判定することを特徴とする。

【０００７】また、上記目的を達成するため、請求項３
の発明は、平面表示パネル面に直交する第１の視覚方向
に配置された第１の画質検出ツールと、前記平面表示パ
ネル面に斜交する第２の視覚方向に配置された第２の画
質検出ツールと、前記第１、第２の画質検出ツールによ
り検出されたそれぞれの画像情報を元にして、前記第１
の画質検出ツールが検出した欠陥と対応する画素の位置
情報と前記第２の画質検出ツールが検出した欠陥と対応
する画素の位置情報とを求める画像処理部と、前記２つ
の位置情報から、前記２つの画素の平面的なずれ量を算
出するずれ量算出部と、前記ずれ量算出部で算出された
ずれ量の大きさに従って、前記欠陥が前記平面表示パネ
ルの裏側にあるのか、前記平面表示パネルの表側にある
のか、前記平面表示パネルの内部でどの位置にあるのか
を判定する欠陥位置判定部とを備えることを特徴とする
平面表示パネル画質検査装置である。

【０００８】本発明では、２つ以上の画質検出ツールを
１つは平面表示パネルの正視方向に配置させ、その他は
別角度に配置させ、双方の画質検出結果の違いにより平
面表示パネル内部の欠陥と平面表示パネル外部の欠陥を
区別する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態として、
液晶表示パネルの画質検査方法及び液晶表示パネルの画
質検査装置について説明する。

【００１０】図１は、本実施形態に係わる液晶表示パネ
ル画質検査装置の構成を示したブロック図である。

【００１１】液晶表示パネル画質検査装置１１は、ＣＣ
Ｄカメラ１−１及び１−２、画像処理部１２、ずれ量算
出部１３、欠陥位置判別部１４から構成されている。

【００１２】ＣＣＤカメラ１−１及び１−２は、それぞ
れ第１の画質検査ツール及び第２の画質検査ツールとし
て設けられ、検査対象となる液晶表示パネルの所定エリ
アの画像を検出する。

【００１３】ここで、検査対象となる液晶表示パネルと
２つのＣＣＤカメラとの配置を、図２を参照しながら説
明する。

【００１４】図２において、検査対象となる液晶表示パ
ネル５は、２枚のガラス６、７の間に液晶１０が充填さ
れ、さらにガラス６、７の外表面には偏向板８、９が貼
り付けられている。図中、規則的に並んだ符号Ｒ、Ｇ、
Ｂは各画素ごとに配置されたカラーフィルタであり、
Ｒ、Ｇ、Ｂの一組が一画素に対応している。この実施形
態では、Ｒ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタにより画素の位置
を示すものとする。

【００１５】ＣＣＤカメラ１−１は、レンズの光軸が液
晶表示パネル５のパネル面、即ち偏向板８に対して直交
するように配置され、ＣＣＤカメラ１−２はレンズの光
軸が偏向板８に対して所定の角度θを有するように配置
されている。２つのＣＣＤカメラの位置関係は固定され
ていて、図示しない移動機構により図の水平方向（矢印
方向）に同時に移動可能となるように構成されている。
このため、欠陥の位置によっては、ＣＣＤカメラ１−１
と１−２の光軸は必ずしも欠陥の位置で一致しないが、
図２〜図４では図を簡略化するため、ＣＣＤカメラ１−
１と１−２の光軸がそれぞれ欠陥を捉えたときの様子を
同じ図で示している。

【００１６】ＣＣＤカメラ１−１、１−２は液晶表示パ
ネル５の所定エリアの画像を検出するものであり、その
所定エリア内に捉えられる図示しない電極配線や、規則
的に配置された画素に相当するＲ、Ｇ、Ｂのカラーフィ
ルタ及びガラスの外側又は内部に存在する欠陥（ゴミ、
キズ等）を含む画像を画像情報として検出する。

【００１７】画像処理部１２は、ＣＣＤカメラ１−１、
１−２より検出された画像情報をもとにして、ＣＣＤカ
メラ１−１が検出した欠陥と対応する画素の位置情報
（以下、第１の位置情報）と、ＣＣＤカメラ１−２が検
出した欠陥と対応する画素の位置情報（以下、第２の位
置情報）とをそれぞれ求める。ここで、第１、第２の位
置情報とは、検出された画像情報に欠陥が含まれる場合
に、その欠陥がどの画素上にあるか（見かけ上、その欠
陥がどの画素に存在するか）を示す情報である。画質検
査の際には、２つのＣＣＤカメラをパネル端から順に移
動するため、ＣＣＤカメラで検出した画像情報と、別に
用意しておいたパネル全体の画像とを照らし合わせるこ
とにより、欠陥が見つかった画素が何番目の画素かを特
定することができる。これが第１、第２の位置情報とな
る。

【００１８】ずれ量算出部１３は、この第１の位置情報
と第２の位置情報から、２つの画素の平面的なずれ量を
算出する。ここでは、特定された２つの画素の平面的な
距離の差をずれ量として算出する。

【００１９】欠陥位置判別部１４は、このずれ量の大き
さに従って、前記欠陥が液晶表示パネル５の裏側にある
のか、液晶表示パネル５の表側にあるのか、或いは液晶
表示パネル５の内部にあるのかを判定する。

【００２０】図１に示す画像処理部１２、ずれ量算出部
１３及び欠陥位置判別部１４は、例えば、キーボード、
マウス又はフレキシブルディスク装置などの入力デバイ
ス、或いはＬＡＮ等の専用回線、各種の演算処理を実行
するプロセッサ部としてのＣＰＵ、このＣＰＵで実行さ
れる演算処理のプログラムやデータなどを記憶するＲＯ
Ｍ、ＲＡＭ、磁気ディスク等の記憶装置、ディスプレイ
装置やプリンタ装置などの出力デバイスを含むコンピュ
ータシステムで構成することができる。後述する画質検
査において、演算処理や制御のためのプログラムやデー
タなどは記憶装置から必要に応じてＣＰＵに読み込ま
れ、このＣＰＵでプログラムに従ってデータを参照しな
がら演算処理が実行されるとともに、各演算ステップで
発生したデータなどは記憶装置に記憶される。

【００２１】次に、上記のように構成された液晶表示パ
ネル画質検査装置１１の動作を図２〜図４を用いて説明
する。

【００２２】画質検査は、ＣＣＤカメラ１−１と１−２
を図示しない移動機構により図の水平方向（矢印方向）
に同時に移動しながら、それぞれのＣＣＤカメラで画像
を検出する。

【００２３】図２のように欠陥１００が液晶表示パネル
５のガラス６の外側（表側）にある場合に、欠陥１００
をＣＣＤカメラ１−１で正視方向から取り込んだ画像
と、ＣＣＤカメラ１−２で別の視角方向から取り込んだ
画像とを比較すると、別の視角方向から取り込んだ画像
は欠陥１００の位置がずれて検出される。図２で説明す
ると、ＣＣＤカメラ１−１では欠陥１００が左から２番
目の画素上に捉えられ、ＣＣＤカメラ１−２では欠陥１
００が左から３番目の画素上に捉えられる。このときの
ずれ量Ａは、例えば、カメラ取り付け角度θ（例えばθ
＝２０度）、ガラス６の厚みをＢとした場合、Ａ＝Ｂ×
ｔａｎθ…（１）で求められる。Ｂ＝０．７ｍｍとする
と、ずれ量Ａは０．２５ｍｍとなり、液晶表示パネル５
の一般的な画素サイズ０．２１ｍｍに対して１画素以上
のずれとなる。

【００２４】また、図３のように欠陥２００が液晶表示
パネル５の内部にある場合、２つのＣＣＤカメラで取り
込んだ画像を比較すると、欠陥２００が存在する画素の
位置はほぼ等しくなる。本例の場合も（１）式を用いて
（但し、Ｂの代わりにＤ）ずれ量Ａを求めることができ
る。θ＝２０度で、２枚のガラス６、７のセルギャップ
をＤとすると、Ｄ＝０．００５ｍｍの場合、ずれ量Ａは
０．００２ｍｍとなる。この場合、ずれ量Ａは、液晶表
示パネル５のギャップＤがガラス厚みＢに対し十分小さ
いため、外側にある欠陥検出時に比べて十分小さくなる
（図２のずれ量Ａは実際より大きく示している）。

【００２５】さらに、図４のように欠陥３００が液晶表
示パネル５のガラス７の外側（裏側）にある場合は、図
２の場合と同様に、欠陥３００をＣＣＤカメラ１−１で
正視方向から取り込んだ画像と、ＣＣＤカメラ１−２で
別の視角方向から取り込んだ画像とを比較すると、別の
視角方向から取り込んだ画像は欠陥３００の位置がずれ
て検出される。この場合は、（１）式のｔａｎθの被乗
数はガラス６、７の２枚分の厚みに２Ｂ＋ギャップをＤ
となり、図２の場合の倍以上になる。それ故、ずれ量Ａ
としては図２の表側の欠陥３００よりも２倍以上ずれた
値が得られる（図４のずれ量Ａは実際よりも小さく示し
ている）。

【００２６】さて、ＣＣＤカメラ１−１、１−２が上記
のように液晶表示パネル５の欠陥を検出して得た画像情
報は画像処理部１２に入力される。画像処理部１２で
は、それぞれのＣＣＤカメラで検出された画素の位置情
報として、第１の位置情報５０、第２の位置情報６０を
それぞれ求めて、これらをずれ量算出部１３に出力す
る。ずれ量算出部１３では第１の位置情報５０と第２の
位置情報６０からＣＣＤカメラ１−１、１−２で撮影し
た欠陥のずれ量Ａを算出し、算出結果を欠陥位置判別部
１４に出力する。

【００２７】欠陥位置判別部１４は、欠陥のずれ量Ａが
非常に大きい場合、次に大きい場合、僅かである場合の
３種類の基準に照らして、欠陥のずれ量Ａが非常に大き
い場合は図４のように液晶表示パネル５のガラス７の裏
側に、次に大きい場合は図２のように液晶表示パネル５
のガラス６の表側に、僅かである場合は図３のように液
晶表示パネル５の内部に欠陥があると判定して判定結果
を出力する。

【００２８】本実施形態によれば、２台のＣＣＤカメラ
１−１、１−２を用い、１台のＣＣＤカメラは液晶表示
パネル５の正視方向に、もう１台のカメラは別の視角方
向から液晶表示パネル５の欠陥を撮像し、両カメラによ
り得られた欠陥に対応する画素のずれ量Ａが非常に大き
い場合は液晶表示パネル５の裏側の欠陥（偏光板９のゴ
ミ、偏光板９のキズ）、次に大きい場合は液晶表示パネ
ル５の表側の欠陥（偏光板８のゴミ、偏光板８のキ
ズ）、僅かである場合は液晶表示パネル５の内部の欠陥
（セル内ゴミ）であると容易且つ正確に判定することが
できる。

【００２９】他の実施形態として、液晶表示パネル５の
ガラスの厚み（Ｂ）とセルギャップ（Ｄ）から、あらか
じめ欠陥の位置に応じたずれ量Ａを設計値として算出し
ておき、ずれ量算出部１３での算出結果に最も近い設計
値を特定することにより、どの位置に欠陥があるかを判
定するようにしてもよい。

【００３０】上記実施形態では、ＣＣＤカメラ１−２を
ＣＣＤカメラ１−１に対して左側に配置した例を示した
が、ＣＣＤカメラ１−２は右側に配置されていてもよい
し、またカメラ取り付け角度θは２０度に限定されない
ことは言うまでもない。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
平面表示パネル内部の欠陥と外部の欠陥を容易に且つ正
確に自動判別することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係わる液晶表示パネル画質検査装置
の構成を示したブロック図。

【図２】液晶表示パネルの表側に欠陥がある場合の液晶
表示パネルとＣＣＤカメラの配置を示した説明図。

【図３】液晶表示パネルの内部に欠陥がある場合の液晶
表示パネルとＣＣＤカメラの配置を示した説明図。

【図４】液晶表示パネルの裏側に欠陥がある場合の液晶
表示パネルとＣＣＤカメラの配置を示した説明図。

【符号の説明】

１−１，１−２…ＣＣＤカメラ、５…液晶表示パネル、
６，７…ガラス、８，９…偏向板、１０…液晶、１１…
液晶表示パネル画質検査装置、１２…画像処理部、１３
…ずれ量算出部、１４…欠陥位置判別部、１００，２０
０，３００…欠陥

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G086 EE10 2H088 FA13 FA30 5B057 AA01 BA02 CA12 CA16 DA03 DA07 DB02 DC01 5C054 AA01 AA04 CF01 CF07 FC15 HA03 HA05 5L096 BA03 CA05 FA09 FA69

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平面表示パネルの画質検査を行う平面表
   示パネル画質検査方法において、 前記平面表示パネル面に直交する第１の視覚方向に第１
   の画質検出ツールを、前記平面表示パネル面に斜交する
   第２の視覚方向に第２の画質検出ツールをそれそれ配置
   し、 前記第１及び第２の画質検出ツールによりそれぞれ検出
   された同一欠陥の画像情報に基づいて、前記欠陥の前記
   平面表示パネル断面方向での位置を判定することを特徴
   とする平面表示パネル画質検査方法。
2. 【請求項２】 前記第１及び第２の画質検出ツールによ
   り検出された同一欠陥の画像情報から、前記欠陥と対応
   する画素をそれぞれ特定するとともに、この２つの画素
   の平面的な位置のずれ量を算出し、 このずれ量の大きさに応じて、前記欠陥が前記平面表示
   パネルの表側、前記平面表示パネルの裏側、或いは前記
   平面表示パネルの内部のいずれにあるかを判定すること
   を特徴とする請求項１に記載の平面表示パネル画質検査
   方法。
3. 【請求項３】 平面表示パネル面に直交する第１の視覚
   方向に配置された第１の画質検出ツールと、 前記平面表示パネル面に斜交する第２の視覚方向に配置
   された第２の画質検出ツールと、 前記第１、第２の画質検出ツールにより検出されたそれ
   ぞれの画像情報を元にして、前記第１の画質検出ツール
   が検出した欠陥と対応する画素の位置情報と前記第２の
   画質検出ツールが検出した欠陥と対応する画素の位置情
   報とを求める画像処理部と、 前記２つの位置情報から、前記２つの画素の平面的なず
   れ量を算出するずれ量算出部と、 前記ずれ量算出部で算出されたずれ量の大きさに従っ
   て、前記欠陥が前記平面表示パネルの裏側にあるのか、
   前記平面表示パネルの表側にあるのか、前記平面表示パ
   ネルの内部でどの位置にあるのかを判定する欠陥位置判
   定部と、 を備えることを特徴とする平面表示パネル画質検査装
   置。