JP2003114169A - 反射型液晶パネル検査装置とその検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 反射型液晶パネルの点灯検査時において、検
査用カメラが映り込まないように構成された検査装置を
使用することにより、検査時の視認性を改善させる。 【解決手段】 液晶パネル２０表面の上側に位置する蛍
光灯などの光源２１を微細なルーバー構造を持つフィル
ム及び集光レンズをカバー３５で覆うことによって、光
源の拡散光の方向を制御し、かつハーフミラー３６を用
いて液晶パネル２０表面で反射する光による検査用カメ
ラ３３の映り込みを防ぎ、視認性を向上させ、検査精度
の向上と効率化を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、反射型液晶パネル
検査装置とその検査方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、反射型液晶パネル（ディスプレ
イ）は、低消費電力、薄型、軽量というメリットより、
携帯情報端末用ディスプレイとしての大きな可能性を持
っている。

【０００３】現在、反射型液晶パネルを製造する過程に
おいて、基板端部の電極に液晶を駆動させるための回路
部分を実装する前に液晶パネル単体でその良否を検査す
る工程がある。この場合、目的の液晶パネルを検査装置
にセットし、液晶パネルの表面より、蛍光灯などの光源
で照明し、液晶パネルの表示画面に欠点があるか否かを
検査している。

【０００４】以下に従来の液晶パネル検査について図２
ないし図５を用いて説明する。図２は、従来の液晶パネ
ルの検査状態を上から見た平面図、図３は、従来の液晶
パネル検査用照明装置を液晶パネルと合わせて上側電極
と平行な方向から見た断面図である。図２及び図３にお
いて、液晶パネル２０は、上側基板２２及び下側基板２
３を有した反射型の液晶パネルであり、夫々の基板の内
側に互いに直交するように上側電極３０、下側電極２６
が夫々短冊状に形成されている。上側基板２２及び下側
基板２３の間に液晶２５を挟み込み、基板の周囲に接着
されたシール２４によって、液晶２５が挟持されてい
る。また、上側基板２２の上面には位相差板付きの偏光
板２８が設けられている。

【０００５】複数（ｎ本）の上側電極３０は上側基板２
２の端部に引き出され、圧接により電圧印加部３１に接
続されるようになっている。同様に複数（ｍ）本の下側
電極２６は下側基板２３の端部に引き出され、圧接によ
り電圧印加部２７に接続されるようになっている。そし
て上側基板２２に対して電圧印加部３１より、下側基板
２３に対して電圧印加部２７より、夫々信号電圧を印加
することによって、液晶パネル２０を駆動し、画面を表
示させることができる。

【０００６】図３に示すように、従来の液晶パネル検査
用照明装置において、検査対象の液晶パネル２０の上部
に、蛍光灯等の照明用の光源２１が取り付けられてい
る。この光源２１は、液晶パネル２０を照明するための
ものである。下側電極２６は、駆動電圧を印加するため
の電極であり、これは反射膜の役目も兼備している。通
常、反射型の液晶パネルについては、パネル内、もしく
は外に反射膜を設置し、外光からの光をその反射膜に反
射させる事で画面を表示させている。

【０００７】この反射膜表面の形状としては、鏡面状、
凹凸状の２種類ある。前者の鏡面状の場合は、外光がパ
ネル表面に対して、斜め方向から照射された時、入射角
と出射角が等しくなり、反射光はパネル表面に対して、
正面側にほとんど反射されないというデメリットがあ
る。このため、鏡面状の反射膜の場合には、偏光板２８
と上側基板２２の間に拡散と集光する機能を有するフィ
ルムを設けて、前記の課題を改善している。これに対
し、後者の凹凸形状の場合は、反射膜の表面が凹凸形状
になっており、反射膜表面に対して斜め方向から入射す
る光を、正面方向に集光反射させる特性を持つ。

【０００８】図３では図示していないが、この下側電極
２６は、表面が凹凸形状の反射膜で構成されている。図
４は反射膜での反射状態を示す図である。（ａ）は鏡面
反射膜の光の反射状態、（ｂ）は凹凸反射膜の光の反射
状態を表している。５０はガラス基板、５１は凹凸層で
あり、凹凸形状の膜が配置される。５２は凹凸反射膜、
５３は鏡面反射膜、５４ａ，５４ｂはそれぞれ鏡面反射
での光路、５４ｃ，５４ｄはそれぞれ凹凸反射膜表面で
の反射時の光路を表している。

【０００９】図４に示すように、斜めからの光に対して
は、（ａ）では鏡面反射膜５３の鏡面表面にて入斜角θ
１と反射角θ２が等しく（θ１＝θ２）なるため、光は
光路５４ｂのように反射してしまう。また（ｂ）では凹
凸反射膜５２の凹凸表面であるため、パネル正面方向に
集光され、光路５４ｄのように光は正面に反射される。

【００１０】次に図３に戻り、光源からの光束について
説明すると、光源２１を点灯すると、図３の破線で示す
光路２９ａのように、光源２１から出た各光束は、液晶
パネル２０に対して様々な入射角度で入射する。そして
この光束は液晶２５を通過した後、凹凸表面の下側電極
２６で反射し、反射光が液晶パネル２０からパネルの正
面方向に集光され出射される。

【００１１】図５は従来の液晶パネル検査用照明装置の
光源，液晶パネル，検査用カメラの位置関係を示した側
面図である。図５において、検査用カメラ３３は、液晶
パネル２０の表面に対して、正面に対向位置している。
また光源２１は、液晶パネル２０の表面に対して、斜め
上方向に位置している。これは、光源２１を検査用カメ
ラ３３と同様に液晶パネル２０の正面に配置した場合、
検査時に光源２１自体が液晶パネル２０に映り込んでし
まうのを防ぐためであり、光源２１はカメラ受光部３２
に対して、光源２１が液晶パネル２０に映り込まない位
置に設置される。光路２９ｂは、光源２１から出射され
た光が液晶パネル２０によって反射され、カメラ受光部
３２に到達する状態を表している。

【００１２】光路２９ｃは、光源２１からの光が検査用
カメラ３３に当たる状態を表しており、光路２９ｄは、
光源２１からの光が液晶パネル２０によって反射され、
検査用カメラに当たる状態を表している。光路２９ｅ
は、光路２９ｃ，２９ｄで検査用カメラ３３に当たった
光が、液晶パネル２０で反射され、カメラ受光部３２に
到達する状態を表しており、このため、検査時に検査用
カメラが液晶パネルに映り込んで見える。ここで、光路
２９ｂ，２９ｄ，２９ｅは液晶パネル２０の表面で反射
されているように図示されているが、実際は液晶パネル
２０内に存在している凹凸表面形状の反射膜を兼備した
下部電極で反射されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来例の構成では、図５に示す光路２９ｅのため、光源
２１から出射した光が検査用カメラ３３に当たり、それ
に反射した像が液晶パネル２０に映り込んでしまうた
め、表示画面の明るさが不均一になり、表示画面を一様
に検査することが困難になる。このため検査精度、及び
検査効率が落ちるという問題を有していた。

【００１４】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
であり、光源からの光によって、検査用カメラの液晶パ
ネルへの映り込みが発生しない反射型液晶パネル検査装
置を実現することを目的とする。また、この装置によっ
て、液晶パネルの検査の精度向上と効率化を実現する反
射型液晶パネル検査方法を実現することを更なる目的と
する。

【００１５】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために、本発明の請求項１の発明は、被検査物である
反射型液晶表示パネルの表示面のみに方向制御されたあ
る角度から光を導光し照明し、かつパネル表面に光源の
像が映り込まない位置に配置された光源と、反射型液晶
表示パネルの表示面部分を撮影するため該表示面に対し
て正面に対向配置した検査用カメラと、前記検査用カメ
ラと反射型液晶表示パネルとの間に、パネル表示面と平
行に配置されたハーフミラーと、検査用カメラ側のハー
フミラー表面を検査用カメラの受光部に接触させ、接触
部分以外を遮光するためのハーフミラーの上面に設置さ
れた遮光部とから構成されたことを特徴とするものであ
り、反射型液晶パネル検査時の慢性的な課題であった光
源からの光による検査用カメラの映り込みを防止でき、
検査精度の向上、時間の短縮ができる作用を有する。

【００１６】また、本発明の請求項２の発明は、光源か
らの拡散光の方向を制御する検査用照明を用い、かつ光
源からの光が被検査物である反射型液晶表示パネルに反
射し、その反射光を検査用カメラで受光し、該検査用カ
メラの映り込みを防止するようにして表示パネルの表示
検査を行うことを特徴とするものであり、第１の発明と
同様の作用を有する。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態におけ
る反射型液晶パネル検査用装置とその検査方法を図面を
参照して説明する。

【００１８】図１（ａ）は本発明の実施の形態における
反射型液晶パネル検査装置を真横から見た構成図、図１
（ｂ）は本発明の実施の形態における反射型液晶パネル
検査装置の立体図である。

【００１９】従来例と同様に本実施の形態の液晶パネル
２０は、図２，図３で示す液晶パネル２０と構成は同様
であり、上側電極３０が形成された上側基板２２、下側
電極２６が形成された下側基板２３、上側基板２２と下
側基板２３とに挟持された液晶２５、この液晶２５を封
止するシール２４、上側基板２２の上面に設けられた偏
光板２８を含んで構成される反射型の液晶パネルであ
る。

【００２０】図１では、図３に示している下側基板２３
及び上側基板２２の電圧印加部２７および電圧印加部３
１は記載されていないが、実際は液晶パネル２０に電圧
印加をするために、従来例の図２，図３と同様存在す
る。

【００２１】図１（ａ）及び（ｂ）において、検査用カ
メラ３３は、液晶パネル２０の表面に対向して、正面に
位置している。また光源２１は、液晶パネル２０の表面
に対して、斜め上方向に位置している。これは、光源２
１を検査用カメラ３３と同様に液晶パネル２０の正面に
対向配置した場合、検査時に光源２１自体が液晶パネル
２０に映り込んでしまうのを防ぐためであり、光源２１
はカメラ受光部３２に対して、光源２１が検査時に液晶
パネル２０に映り込まない位置に設置される。ここで
は、光源として蛍光灯を使用した。光路２９ｆは、光源
２１から出射された光が液晶パネル２０によって拡散反
射される状態を表しており、一部の光はカメラ受光部３
２に入射される。導光部３７は、光源２１からの光が検
査用カメラ３３に直接当たらないように、光源２１から
出射した光を液晶パネル２０の方向のみに照射させるよ
うに制御するものである。カバー３５は、光源２１から
出射される光のうち、導光部３７を通過する光以外を遮
断するためのものである。従って、光源２１からの光
は、導光部３７を通って光路２９ｆをたどる。

【００２２】ハーフミラー３６は、画像認識するための
検査用カメラ３３と液晶パネル２０の間に平行に配置さ
れる。また、検査用カメラ３３から液晶パネル２０を撮
影した際にハーフミラー３６の下面全体が液晶パネル２
０に映り込むように配置されている。これは、検査用カ
メラ３３にて撮影の際に、ハーフミラー３６の下面以外
のものを映り込ませないようにするためである。また、
ハーフミラー３６の上面に遮光部３４を設置し、かつ、
カメラ受光部３２をハーフミラー３６に接触させること
で、検査時に、ハーフミラー上面を下面に対して十分暗
い状態にし、ハーフミラーの効果によって液晶パネル２
０側から、検査用カメラ３３を認識できないようにして
いる。

【００２３】ここで、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示す
ように、光源２１の外周部分に黒色のカバー３５を設置
し、その開口部に導光部３７を設けるが、カバー３５の
材質としては、黒色のプラスチックを使用した。尚、図
１（ａ）及び図１（ｂ）の導光部３７において、パネル
表面に光を照射するため、光源からの光の集光手段とし
ては、導光部３７にライトコントロールフィルムを使用
した。このライトコントロールフィルムは、微細なルー
バー構造を持つフィルムの表裏をプラスチックフィルム
で一体化したシート状のフィルタで、加工性が良好な透
明部材、カーボン等の黒色部材を積層させ、ルーバーを
形成している。このルーバーにより、入射した光を特定
の方向へ出射させることができ、光学フィルタとして、
車載型ディスプレイのフロントガラスの映り込み防止、
銀行などに設置されるＣＤ、ＡＴＭの覗き見防止用とし
て利用され、市販されている。

【００２４】今回、３Ｍ製ライトコントロールフィルム
（ルーバー角：０°タイプ、可視角度：６０°、カバー
材質：ＰＥＴ、製品番号100ＰＡ-0ＯＢ60）を使用し
た。光源２１からの光は、導光部３７に配置されたライ
トコントロールフィルムを通過する際に、フィルムの垂
直方向を０°として、±３０°以上に広がる光がカット
されるため、検査用カメラ３３が、前記の±３０°以上
になるように設定されており、光源２１の光が直接検査
用カメラに当たるのを防止している。

【００２５】また、ハーフミラー３６としては、市販の
マジックミラーを使用した。具体的には、ホサカ製マジ
ックミラー、可視光線の透過率８．１％、反射率５２．
３％の特性のものを使用した。今回はライトコントロー
ルフィルムを使用したが、集光レンズを使用しても同様
の効果がある。

【００２６】液晶パネル２０の表示状態を検査すると
き、駆動回路の実装されていない液晶パネル２０を図に
示していない固定台に載置する。そして従来例と同様、
図２に示すように液晶パネル２０の上側電極３０に対し
て電圧印加部３１を圧接して電気的に接続し、下側電極
２６に対して電圧印加部２７を圧接して電気的に接続す
る。そして駆動回路を所定の検査モードで駆動し、液晶
パネル２０を表示する。

【００２７】表示前又は表示後に、カバー３５及び導光
部３７で外周を覆われた光源２１を液晶パネル２０の斜
め上面の所定の位置へ載置し、検査員が液晶パネルの表
示状態を確認する。

【００２８】このような照明装置では、反射型の液晶パ
ネル検査時の慢性的な問題であった光源からの光による
検査用カメラの映り込みを防止できることで、検査精度
向上と検査時間の短縮を達成することができる。

【００２９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、光源か
らの拡散光の方向を制御する検査用照明装置及び、光源
からの光が液晶パネルに反射し、さらに、検査用カメラ
に当たる構成としたことで、それ自体の映り込みを防ぐ
ことができる。そのため検査精度向上と検査時間の短縮
を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における反射型液晶パネル
検査装置の構成図

【図２】従来の液晶パネルの検査状態を上から見た平面
図

【図３】従来の液晶パネル検査用照明装置を液晶パネル
と合わせて上側電極と平行な方向から見た断面図

【図４】反射膜での光の反射状態図

【図５】従来の液晶パネル検査用照明装置の光源、液晶
パネル、検査用カメラの位置関係を示した側面図

【符号の説明】

２０ 液晶パネル ２１ 光源 ２２ 上側基板 ２３ 下側基板 ２４ シール ２５ 液晶 ２６ 下側電極 ２７，３１ 電圧印加部 ２８ 偏光板 ２９ａ〜２９ｆ，５４ａ〜５４ｄ 光路 ３０ 上側電極 ３２ カメラ受光部 ３３ 検査用カメラ ３４ 遮光部 ３５ カバー ３６ ハーフミラー ３７ 導光部 ５０ ガラス基板 ５１ 凹凸層 ５２ 凹凸反射膜 ５３ 鏡面反射膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G051 AA73 AB07 BA20 BB07 CA04 CB01 CC07 CC11 2G086 EE10 2H088 FA13 FA18 FA30 HA02 HA21 MA20 2H091 FA14Y GA02 LA12

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検査物である反射型液晶表示パネルの
   表示面のみに方向制御されたある角度から光を導光して
   照明し、かつパネル表面に光源の像が映り込まない位置
   に配置された光源と、反射型液晶表示パネルの表示面部
   分を撮影するため該表示面に対して正面に対向配置した
   検査用カメラと、前記検査用カメラと反射型液晶表示パ
   ネルとの間に、パネル表示面と平行に配置されたハーフ
   ミラーと、前記検査用カメラ側のハーフミラー表面を検
   査用カメラの受光部に接触させ、接触部分以外を遮光す
   るため前記ハーフミラーの上面に設置された遮光部とか
   ら構成されたこと特徴とする液晶パネル検査装置。
2. 【請求項２】 光源からの拡散光の方向を制御する検査
   用照明を用い、かつ光源からの光が被検査物である反射
   型液晶表示パネルに反射し、その反射光を検査用カメラ
   で受光し、該検査用カメラの映り込みを防止するように
   して表示パネルの表示検査を行うことを特徴とする反射
   型液晶パネルの検査方法。