JP2007047062A - 表示パネルの検査方法および検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 欠陥の検出精度を向上できる表示パネルの検査装置を提供すること。
【解決手段】 表示パネルの検査装置１は、平面位置を調整可能なテーブル３と、テーブル３上に配置された照明装置４および基準パネル５と、基準パネル５の上方に配置される検査パネル２を撮像可能なＣＣＤカメラ６と、テーブル３を移動させるテーブル駆動制御装置９と、照明装置４を制御するＬＥＤ照明用調光器８と、各パネル２，５の点灯状態を制御可能な液晶パネル駆動装置７と、検査制御装置１０とを備える。検査制御装置１０は、テーブル３を移動させて検査パネル２および基準パネル５の位置合わせを行うパネル位置合わせ手段と、検査パネル２および基準パネル５を点灯させてＣＣＤカメラ６で検査パネル２を撮像し、その撮像画像に基づいて検査パネル２の表示欠陥を検査する欠陥検査手段とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液晶パネル等の表示パネルの検査方法および検査装置に関する。

従来、画像を表示する表示パネルとして、表示面上の各画素に配置された液晶セルを有し、この液晶セルに印加する電圧を制御することで表示画像を制御する液晶パネルが知られている。
このような液晶パネルにあっては、例えば、液晶セルの厚みのばらつきなどにより輝度ムラ等の表示欠陥が生じる。そこで、液晶パネルの製造過程において液晶パネルに表示欠陥が生じていないか等を検査する画像表示検査が行われる（例えば、特許文献１，２）。

画像表示検査としては、液晶パネルの画像をモノクロＣＣＤカメラやカラーＣＣＤカメラ等の撮像手段で撮像し、この撮像した画像データを画像処理して欠陥を検出している。

特開平６−１６１３７８号公報 特開平８−１２２７２６号公報

ところで、近年は、各画素部分に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各カラーフィルタを設けたカラー表示可能な液晶パネルが広く利用されている。このようなカラー表示可能な表示パネルにおいては、検査時の光源は、通常、白色照明が利用されている。
しかしながら、白色照明を用いると、カラーフィルタの各色によって輝度特性が異なるため、特に微妙な色ムラ欠陥などの検出精度が低下するという問題がある。

そのため、本出願人は、検査光源として赤、緑、青の各色を切り替えることができるＬＥＤ照明を用い、赤の画素検査時には照明光を赤色とし、緑の画素検査時には照明光を緑色とし、青の画素検査時には照明光を青色とすることで、検査精度を向上させることも試行していた。

照明の色を切り替えると、白色照明を用いた場合に比べて検査精度は向上するが、カラーフィルタを用いた液晶の各画素の表示色とは微妙に異なるため、微妙な色ムラ欠陥等を高精度に検出することは難しく、検査精度の向上に限界があった。

本発明は、欠陥の検出精度をさらに向上できる表示パネルの検査方法および検査装置を提供することを目的とする。

本発明は、複数の画素を有し、この各画素に照明手段からの照明光を透過させることで各画素を点灯可能な表示パネルの表示欠陥の有無を検査する検査方法であって、検査対象となる表示パネルである検査パネルと、この検査パネルと同一構造でかつ無欠陥の表示パネルである基準パネルとを配置して各パネル同士の位置合わせを行うパネル位置合わせ工程と、照明手段からの照明光を、前記基準パネルの各画素を透過させて検査パネルの対応する画素に照射して点灯させる表示パネル点灯工程と、検査パネルを撮像する撮像工程と、撮像された画像に基づいて検査パネルの表示欠陥を検査する欠陥検査工程と、を備えたことを特徴とする。

ここで、基準パネルは、検査パネルと同一構造のパネルであって、検査員の目視検査などで無欠陥であると判定されたパネルを意味する。
また、検査パネルおよび基準パネルの位置合わせとは、基準パネルの表示面に対して直交する方向に検査パネルを配置し、基準パネルの各画素を透過する光が検査パネルの対応する画素に入射する位置に、各パネルを配置することを意味する。

このような本発明では、照明手段からの光を直接検査パネルに入射させるのではなく、基準パネルを介して入射しているので、基準パネルの各画素に設定された色の光を検査パネルの各画素に入射することができる。すなわち、基準パネルは、検査パネルの各画素と同一色の光を各画素に照射できる照明手段として機能する。このため、検査パネルにおける各画素部分の欠陥検査において、従来のように照明光が検査パネルの各画素の表示色と微妙に異なるといった問題も発生せず、欠陥画像のコントラストを高めることができて検出精度を向上することができる。
従って、撮像工程において、検査パネルをＣＣＤカメラなどを用いて撮像した場合でも、その画像データにおいて欠陥部分のコントラストが高まるため、微妙な色ムラ欠陥等も検出することができ、欠陥検出精度を向上できる。また、欠陥画像のコントラストを高めることができるので、従来のように欠陥部分の画像の強調処理などの複雑な画像処理を行う必要が無く、欠陥検出用の画像処理方法も簡略化でき、画像処理時間つまり欠陥検出時間も短縮することができる。
また、検査パネルと同一構造でかつ無欠陥の基準パネルを用意すればよく、照明手段も白色光を照射可能なものであれば利用できるので、検査パネルの欠陥検出を安価にかつ簡単な装置で構成できる。

ここで、前記表示パネル点灯工程は、前記検査パネルおよび基準パネルの各画素の光を透過可能な点灯状態および光を遮蔽する消灯状態を制御して各パネルに同じパターンの画像を表示することが好ましい。

本発明においては、例えば、検査パネルは全画素を点灯状態とし、かつ基準パネルは一部の画素のみを点灯させてもよいし、逆に、基準パネルは全画素を点灯状態とし、かつ検査パネルは一部の画素のみを点灯させてもよい。このように、検査パネルおよび基準パネルで表示される画像パターンが一致していない場合には、各パネルの対応する画素同士が共に点灯している画素部分のみが検査されることになる。
しかしながら、このように各パネルの対応する画素において、一方が点灯し、他方が消灯している場合には、例えば、検査パネルの点灯している画素に対し、基準パネルの対応している画素以外を透過した光が漏れて入射して輝度値が高くなり、欠陥検出の妨げになってしまう虞がある。
これに対し、各パネルで同一パターンの画像を表示すれば、基準パネルで点灯している画素は、対応する検査パネルの画素も点灯状態となり、逆に、基準パネルで消灯している画素は、対応する検査パネルの画素も消灯状態となるため、基準パネルの画素を透過した光が検査パネルの他の画素に入射して輝度値が高くなるといった上記の問題を防止することができる。

ここで、前記検査パネルおよび基準パネルは、赤色を表示可能なＲ画素と、緑色を表示可能なＧ画素と、青色を表示可能なＢ画素とが配列され、前記表示パネル点灯工程は、検査パネルおよび基準パネルのＲ画素のみを点灯させるＲ画素点灯工程と、検査パネルおよび基準パネルのＧ画素のみを点灯させるＧ画素点灯工程と、検査パネルおよび基準パネルのＢ画素のみを点灯させるＢ画素点灯工程とを備え、前記撮像工程は、Ｒ画素点灯工程でＲ画素が点灯された検査パネルを撮像するＲ画素撮像工程と、Ｇ画素点灯工程でＧ画素が点灯された検査パネルを撮像するＧ画素撮像工程と、Ｂ画素点灯工程でＢ画素が点灯された検査パネルを撮像するＢ画素撮像工程とを備えることが好ましい。

各画素部分にカラーフィルタを設けることなどで、ＲＧＢの各色を表示可能な画素を設け、各色を個別に点灯させるようにすれば、検査パネルのＲ画素には基準パネルのＲ画素を透過して光が入射されることになり、検査パネルの各画素と同一の照明光を検査パネルの各画素に入射できる。このため、欠陥部分のコントラストを向上でき、欠陥検出精度を向上できる。その上、各色を個別に点灯させて撮影しているので、他の色の影響を受けることがないため、色ムラなどの微妙な欠陥であっても高精度に検出することができる。

また、前記パネル位置合わせ工程は、前記基準パネルの少なくとも二箇所の画素を点灯させる基準パネル位置決め画像表示工程と、前記基準パネルを撮像して各画素の平面座標を計測する基準パネル位置出し工程と、前記基準パネルの上方に検査パネルを配置し、検査パネルにおいて、前記基準パネルと同位置の画素を点灯させる検査パネル位置決め画像表示工程と、前記検査パネルを撮像して各画素の平面座標を計測する検査パネル位置出し工程と、検査パネルと基準パネルの各画素の平面座標を比較して位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出工程と、算出された位置ずれ量に基づいて検査パネルおよび基準パネル相互の位置合わせを行う位置合わせ工程と、を備えていてもよい。

このような構成によれば、基準パネルおよび検査パネルの位置合わせを、簡単にかつ自動的に行うことができる。

本発明の表示パネルの検査装置は、複数の画素を有し、この各画素に照明手段からの照明光を透過させることで各画素を点灯可能な表示パネルの表示欠陥の有無を検査する検査装置であって、少なくとも平面位置を調整可能なテーブルと、前記テーブル上に配置された照明手段と、前記照明手段の上に配置され、かつ、検査対象となる表示パネルである検査パネルと同一構造でありかつ無欠陥の表示パネルである基準パネルと、前記基準パネルの上方に配置される検査パネルを撮像可能な撮像手段と、前記テーブルを移動させるテーブル駆動制御手段と、前記照明手段の駆動を制御する照明制御手段と、前記検査パネルおよび基準パネルの各画素の点灯状態を制御可能なパネル駆動手段と、検査制御手段とを備え、検査制御手段は、前記テーブル駆動制御手段を介してテーブルを移動させて検査パネルおよび基準パネルの位置合わせを行うパネル位置合わせ手段と、照明制御手段およびパネル駆動手段を介して検査パネルおよび基準パネルを点灯させて撮像手段で検査パネルを撮像し、その撮像画像に基づいて検査パネルの表示欠陥を検査する欠陥検査手段と、を備えることを特徴とする。

ここで、少なくとも平面位置を調整可能なテーブルとは、テーブル上に載置された基準パネルの表面（画像表示面）に平行な平面における互いに直交する２方向（Ｘ方向およびＹ方向）に移動可能なテーブルを意味する。さらに、角度調整が可能ないわゆるＸＹθテーブルであれば、各パネルを容易に平行に配置できる点で好ましい。

このような本発明においても、前記検査方法と同じ作用効果を奏することができる。すなわち、照明手段からの光を直接検査パネルに入射させるのではなく、基準パネルを介して入射しているので、基準パネルの各画素に設定された色の光を検査パネルの各画素に入射することができる。従って、基準パネルは、検査パネルの各画素と同一色の光を各画素に照射できる照明手段として機能する。このため、検査パネルにおける各画素部分の欠陥検査において、従来のように照明光が検査パネルの各画素の表示色と微妙に異なるといった問題も発生せず、欠陥画像のコントラストを高めることができて検出精度を向上することができる。
従って、検査パネルをＣＣＤカメラ等の撮像手段を用いて撮像した場合でも、その画像データにおいて欠陥部分のコントラストが高まるため、微妙な色ムラ欠陥等も検出することができ、欠陥検出精度を向上できる。また、欠陥画像のコントラストを高めることができるので、従来のように欠陥部分の画像の強調処理などの複雑な画像処理を行う必要が無く、欠陥検出用の画像処理方法も簡略化でき、画像処理時間つまり欠陥検出時間も短縮することができる。
また、検査パネルと同一構造でかつ無欠陥の基準パネルを用意すればよく、照明手段も白色光を照射可能なものであれば利用できるので、検査パネルの欠陥検出を安価にかつ簡単な装置で構成できる。

ここで、前記パネル駆動手段は、前記検査パネルおよび基準パネルの各画素の光を透過可能な点灯状態および光を遮蔽する消灯状態を制御して各パネルに同じパターンの画像を表示可能に構成されていることが好ましい。

本発明によれば、前記検査方法と同様に、各パネルで同一パターンの画像を表示すれば、基準パネルで点灯している画素は、対応する検査パネルの画素も点灯状態となり、逆に、基準パネルで消灯している画素は、対応する検査パネルの画素も消灯状態となるため、基準パネルの画素を透過した光が検査パネルの他の画素に入射して輝度値が高くなるといった上記の問題を防止することができる。

ここで、前記検査パネルおよび基準パネルは、赤色を表示可能なＲ画素と、緑色を表示可能なＧ画素と、青色を表示可能なＢ画素とが配列され、前記欠陥検査手段は、前記パネル駆動手段を介して基準パネルおよび検査パネルの各Ｒ画素のみを点灯させ、前記撮像手段によりＲ画素が点灯された検査パネルを撮像するＲ画素欠陥検査手段と、前記パネル駆動手段を介して基準パネルおよび検査パネルの各Ｇ画素のみを点灯させ、前記撮像手段によりＧ画素が点灯された検査パネルを撮像するＧ画素欠陥検査手段と、前記パネル駆動手段を介して基準パネルおよび検査パネルの各Ｂ画素のみを点灯させ、前記撮像手段によりＢ画素が点灯された検査パネルを撮像するＢ画素欠陥検査手段と、撮像された画像を処理して欠陥評価を行う欠陥評価手段とを備えることが好ましい。

本発明によれば、前記検査方法と同様に、各画素部分にカラーフィルタを設けることなどで、ＲＧＢの各色を表示可能な画素を設け、各色を個別に点灯させるようにすれば、検査パネルのＲ画素には基準パネルのＲ画素を透過して光が入射されることになり、検査パネルの各画素と同一の照明光を検査パネルの各画素に入射できる。このため、欠陥部分のコントラストを向上でき、欠陥検出精度を向上できる。その上、各色を個別に点灯させて撮影しているので、他の色の影響を受けることがないため、色ムラなどの微妙な欠陥であっても高精度に検出することができる。

ここで、前記パネル位置合わせ手段は、前記基準パネルの少なくとも二箇所の画素を点灯させる基準パネル位置決め画像表示手段と、前記検査パネルにおいて、前記基準パネルと同位置の画素を点灯させる検査パネル位置決め画像表示手段とを備え、前記テーブル駆動制御手段は、前記基準パネルを撮像して各画素の平面座標を計測する基準パネル位置出し手段と、前記検査パネルを撮像して各画素の平面座標を計測する検査パネル位置出し手段と、検査パネルと基準パネルの各画素の平面座標を比較して位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出検出手段と、算出された位置ずれ量に基づいて前記テーブルを移動して検査パネルおよび基準パネル相互の位置合わせを行う位置合わせ手段と、を備えることが好ましい。

このような構成によれば、基準パネルおよび検査パネルの位置合わせを、簡単にかつ自動的に行うことができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態に係る表示パネルの検査装置の構成を示すブロック図である。
検査装置１は、検査パネル２の欠陥検査を行うものであり、テーブル３と、検査用光源となる照明手段である照明装置４と、基準パネル５と、撮像手段であるＣＣＤカメラ６と、パネル駆動手段である液晶パネル駆動装置７と、照明制御手段であるＬＥＤ照明用調光器８と、テーブル駆動制御手段であるテーブル駆動制御装置９と、検査制御手段である検査制御装置１０とを備えて構成されている。

検査パネル２は、例えば、携帯電話や携帯型情報端末等の小型電子機器における表示装置として利用されるもので、２枚のガラス基板２１間に透明電極や液晶層が配置され、ガラス基板２１の外側にそれぞれ偏光板２２が設けられた一般的な液晶パネルである。また、ガラス基板２１の一方には、各画素毎に赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色のカラーフィルタが設けられ、検査パネル２はカラー表示可能に構成されている。

また、基準パネル５は、検査パネル２と同一構造の液晶パネルである。すなわち、ガラス基板２１、偏光板２２を備えた検査パネル２と同一の液晶パネルである。
なお、基準パネル５は、予め、検査員の目視検査などによって欠陥が無いと判別された無欠陥の液晶パネルで構成されている。

各パネル２，５は、コンタクト基板２３を介して液晶パネル駆動装置７に接続され、各画素の点灯が制御されている。すなわち、各パネル２，５のガラス基板２１には検査用配線が設けられており、コンタクト基板２３には前記検査用配線に接触可能なバンプなどからなる接触端子２３Ａが設けられ、コンタクト基板２３の接触端子２３Ａを検査用配線に接触させることで、液晶パネル駆動装置７から出力された駆動信号が各パネル２，５に入力され、各画素の点灯及び消灯が制御されている。また、各画素の点灯時にはその透過光量も制御できるように構成されている。

テーブル３は、テーブル上面に平行でかつ互いに直交するＸ方向およびＹ方向に位置調整可能であり、かつ、傾き（角度θ）も調整可能に構成された、いわゆるＸＹθテーブルである。このテーブル３は、テーブル駆動制御装置９によってその位置および傾きが制御されている。

照明装置４は、白色ＬＥＤ光源で構成され、ＬＥＤ照明用調光器８で明るさなどを制御可能に構成されている。なお、照明装置４としては、ＬＥＤを用いたものに限らず、有機ＥＬ照明、白熱電球、蛍光灯などの他の光源を用いてもよい。

ＣＣＤカメラ６は、検査パネル２の表示面２Ａに表示された画像を撮像し、撮像した画像データを検査制御装置１０に出力可能に構成されている。本実施形態のＣＣＤカメラ６はモノクロＣＣＤカメラであるが、カラーＣＣＤカメラを利用してもよい。なお、撮像手段としてはＣＣＤカメラに限らず、欠陥検出に必要な画像を撮影できるものであればよい。

検査制御装置１０は、例えば、ＣＰＵ等の処理手段およびＲＯＭ、ＲＡＭなどの記憶手段などで構成され、図２にも示すように、パネルの位置決めを行うパネル位置合わせ手段１１と、検査パネル２の欠陥検査を行う欠陥検査手段１２とを備えている。
パネル位置合わせ手段１１は、基準パネル位置決め画像表示手段１１１、基準パネル位置出し手段１１２、検査パネル位置決め画像表示手段１１３、検査パネル位置出し手段１１４、位置ずれ量算出手段１１５、位置合わせ手段１１６を備えている。
また、欠陥検査手段１２は、Ｒ画素欠陥検査手段１２１、Ｇ画素欠陥検査手段１２２、Ｂ画素欠陥検査手段１２３、欠陥評価手段１２４を備えている。

次に、検査制御装置１０の各手段の動作に関し、図３に示す欠陥検査手順に沿って説明する。
検査制御装置１０は、液晶パネルの生産ラインに設けられており、例えば、作業者あるいは生産ラインをコントロールするコンピュータからの指示により欠陥検査を開始する。

［１．基準パネルセット］
欠陥検査が開始されると、図３に示すように、検査制御装置１０は、まず、基準パネル５をテーブル３上に取り付けるセット作業を行う（ステップ１、以下ステップを「Ｓ」と略す）。基準パネル５のセット作業は、作業者に対して検査制御装置１０がパネルセットを促し、作業者が手作業で行ってもよいし、検査制御装置１０の指示に基づいて動作する生産ラインの機械によって自動的に行ってもよい。
また、検査制御装置１０に、基準パネル５がテーブル３にセットされたことを検出するセンサなどを設けておき、基準パネル５がセットされたことを自動的に検出できるようにしてもよい。

［２．パネル位置合わせ工程］
次に、基準パネル５がセットされたことが検知されると、あるいは作業者の操作により指示があると、検査制御装置１０はパネル位置合わせ手段１１によってパネル位置合わせ工程（Ｓ２）を実行する。すなわち、パネル位置合わせ手段１１の基準パネル位置決め画像表示手段１１１は、図４に示すように、液晶パネル駆動装置７を介して基準パネル５に位置決め用の画像を表示する（Ｓ２１）。
位置決め用の画像は、基準パネル５の複数箇所の画素を点灯させた画像である。例えば、図５に示すように、基準パネル５の対角線上に位置する角部近傍の各画素５１，５２を点灯させた画像などが利用できる。

次に、基準パネル位置出し手段１１２は、ＣＣＤカメラ６を介して基準パネル５の表示画面を撮像し、その画像データを取り込み、所定のメモリ（記憶手段）に記憶する（Ｓ２２）。
基準パネル位置出し手段１１２は、取り込まれた画像データを処理して点灯された画素５１，５２の位置座標（Ｘ座標およびＹ座標）を求め、基準パネル５の位置出しを行う（Ｓ２３）。

次に、検査制御装置１０は、検査パネル２のセット作業を行う（Ｓ２４）。検査パネル２は、図示しない治具に取り付けられ、基準パネル５の上方（基準パネル５の表示面直交方向）に所定距離だけ離れた位置に配置される。この検査パネル２のセット作業も、作業員による手動セットあるいは機械による自動セットのいずれでもよい。

次に、検査制御装置１０の検査パネル位置決め画像表示手段１１３は、液晶パネル駆動装置７を介して検査パネル２に位置決め用の画像を表示する（Ｓ２５）。
検査パネル２の位置決め用の画像は、図６に示すように、基準パネル５の位置決め用画像と同じ位置にある画素２１，２２を点灯させた画像である。

次に、検査パネル位置出し手段１１４は、ＣＣＤカメラ６を介して検査パネル２の表示画面を撮像し、その画像データを取り込み、所定のメモリに記憶する（Ｓ２６）。
そして、検査パネル位置出し手段１１４は、取り込まれた画像データを処理して点灯された画素の位置座標（Ｘ座標およびＹ座標）を求め、検査パネル２の位置出しを行う（Ｓ２７）。

次に、位置ずれ量算出手段１１５は、Ｓ２３で検出した基準パネル５の点灯画素５１，５２の各位置座標と、Ｓ２７で検出した検査パネル２の点灯画素２１，２２の各位置座標とを比較し、その位置ずれ量を計算する（Ｓ２８）。
そして、位置合わせ手段１１６は、Ｓ２８で算出された位置ずれ量に基づいて、テーブル駆動制御装置９に移動方向および移動量を指示する。テーブル駆動制御装置９は、位置合わせ手段１１６からの指示に基づいてテーブル３を移動し、テーブル３上に取り付けられた基準パネル５の平面位置（基準パネル５の表面に平行な平面上の位置）を、検査パネル２の平面位置と一致させ、検査パネル２および基準パネル５の位置合わせを行う（Ｓ２９）。

以上によりパネル位置合わせ工程Ｓ２が完了する。なお、Ｓ２９で位置合わせを行うと、各パネル２，５は、同一構造のパネルであるため、図７に示すように、パネル２，５の各画素の平面位置（位置座標）もそれぞれ同一となる。
このため、照明装置４から照射された光は、基準パネル５の画素部分を透過し、その画素に対応する検査パネル２の画素部分を透過可能となっている。すなわち、基準パネル５のＲ画素を透過した光は、検査パネル２のＲ画素を透過可能とされ、基準パネル５のＧ画素を透過した光は、検査パネル２のＧ画素を透過可能とされ、基準パネル５のＢ画素を透過した光は、検査パネル２のＢ画素を透過可能とされている。

［３．欠陥検査工程］
パネル位置合わせ工程Ｓ２が終了すると、検査制御装置１０は、欠陥検査手段１２を用いて、図３に示すように、欠陥検査工程Ｓ３を実行する。
欠陥検査工程Ｓ３が開始されると、図８に示すように、欠陥検査手段１２のＲ画素欠陥検査手段１２１は、液晶パネル駆動装置７を介して各パネル２，５のＲ画素のみを点灯させる（Ｓ３１）。このため、照明装置４からの光は、基準パネル５のＲ画素を透過し、さらに検査パネル２のＲ画素を透過するため、検査パネル２の表示面はＲ画素のみが点灯し、赤色の画像が表示された状態となる。
次に、Ｒ画素欠陥検査手段１２１は、ＣＣＤカメラ６を介して検査パネル２の表示面を撮像し、その画像データを取り込み、所定のメモリ（記憶手段）に記憶する（Ｓ３２）。

次に、欠陥検査手段１２のＧ画素欠陥検査手段１２２は、液晶パネル駆動装置７を介して各パネル２，５のＧ画素のみを点灯させる（Ｓ３３）。このため、照明装置４からの光は、基準パネル５のＧ画素を透過し、さらに検査パネル２のＧ画素を透過するため、検査パネル２の表示面はＧ画素のみが点灯し、緑色の画像が表示された状態となる。
次に、Ｇ画素欠陥検査手段１２２は、ＣＣＤカメラ６を介して検査パネル２の表示面を撮像し、その画像データを取り込み、所定のメモリに記憶する（Ｓ３４）。

次に、欠陥検査手段１２のＢ画素欠陥検査手段１２３は、液晶パネル駆動装置７を介して各パネル２，５のＢ画素のみを点灯させる（Ｓ３５）。このため、照明装置４からの光は、基準パネル５のＢ画素を透過し、さらに検査パネル２のＢ画素を透過するため、検査パネル２の表示面はＢ画素のみが点灯し、青色の画像が表示された状態となる。
次に、Ｂ画素欠陥検査手段１２３は、ＣＣＤカメラ６を介して検査パネル２の表示面を撮像し、その画像データを取り込み、所定のメモリに記憶する（Ｓ３６）。

各画像が取り込まれると、欠陥検査手段１２は、欠陥評価手段１２４を用いて各画像データを処理し、欠陥の検出評価を行う（Ｓ３７）。
欠陥評価手段１２４による具体的な欠陥評価方法は、従来から行われている輝点・黒点欠陥、スジ欠陥、ムラ欠陥等の各種欠陥用の評価方法を採用すればよい。例えば、各画像の輝度データを所定のしきい値と比較して欠陥部分と正常部分とを区分けし、欠陥部分の平均輝度値や面積などに応じて欠陥の評価を行うような方法を採用すればよい。
以上により欠陥検査工程Ｓ３が終了する。

［４．検査パネルリセット工程］
欠陥検査工程Ｓ３が終了すると、図３に示すように、検査制御装置１０は、検査パネルリセット工程Ｓ４を実行する。検査パネル２のリセット作業つまり検査パネル２を支持する治具などからの取り外し作業は、作業者に対して検査制御装置１０がパネルリセットを促し、作業者が手作業で行ってもよいし、検査制御装置１０の指示に基づいて動作する生産ラインの機械によって自動的に行ってもよい。
また、検査制御装置１０に、検査パネル２が基準パネル５の上方に配置されているか否かを検出するセンサなどを設けておき、検査パネル２がリセットされたことを自動的に検出してもよい。

［５．検査終了判定］
検査パネル２がリセットされると、検査制御装置１０は、検査を終了するか否かを判断する。例えば、検査制御装置１０は、検査パネル２のストックの有無を検出し、ストックがあれば検査終了ではないと判断してＳ２〜Ｓ５の各処理を繰り返し、ストックがなくなれば検査終了と判断して欠陥検査を終了する（Ｓ６）。
なお、異なる種類の検査パネル２の検査を行う場合には、その検査パネル２と同一種類であり、かつ、作業員の目視検査などによって無欠陥であると判定された基準パネル５を用意し、基準パネルセット工程Ｓ１から処理を実行し直せばよい。

上述した本実施形態では、以下のような効果がある。
（１）検査パネル２と照明装置４との間に、検査パネル２と同一構造でかつ無欠陥の基準パネル５を設けるとともに、検査パネル２と基準パネル５との平面位置を合わせているので、照明装置４からの光を基準パネル５の各画素を介して検査パネル２の各画素に照射することができる。このため、基準パネル５のＲＧＢ（赤、緑、青）の各画素を透過して、赤色、緑色、青色とされた光を、検査パネル２のＲＧＢの各画素に照射して欠陥検査を行うことができる。すなわち、基準パネル５の各画素は、検査パネル２の各画素と同一色の光を各画素毎に照射できる照明手段として機能させることができるので、検査パネル２における各画素部分の欠陥検査において、従来のように照明光が検査パネル２の各画素の表示色と微妙に異なるといった問題も発生せず、欠陥画像のコントラストを高めることができて検出精度を向上することができる。
従って、モノクロのＣＣＤカメラ６で撮像した画像データを用いて欠陥検出処理を行った場合でも、微妙な色ムラ欠陥も検出することができ、欠陥検出精度を向上できる。また、欠陥画像のコントラストを高めることができるので、従来のように欠陥部分の画像の強調処理などの複雑な画像処理を行う必要が無く、欠陥検出用の画像処理方法も簡略化でき、画像処理時間つまり欠陥検出時間も短縮することができる。

（２）白色光を照射可能な照明装置４と基準パネル５を配置するだけで、検査パネル２の各画素にその画素の色に合わせた照明光を照射することができるので、非常に簡単な構成で実現でき、コストも低減できる。すなわち、検査パネル２の各画素に対応して赤、緑、青の各色の照明光を照射するＬＥＤ照明を設けることも考えられるが、検査パネル２の種類が変更された場合には、各ＬＥＤ照明の位置も調整し直さなければならず、かつ、照明光が各画素の色と微妙に異なるという問題がある。これに対し、本実施形態によれば、検査パネル２と同一構造でかつ目視検査などで無欠陥と判定された基準パネル５を用意すれば、照明装置４としては一般的な白色光を照射できるものを利用できるので、構成を簡単にできてコストも低減できる。

（３）パネル位置合わせ手段１１およびテーブル駆動制御装置９で位置および角度を調整可能なＸＹθテーブル３を設けたので、検査パネル２と基準パネル５との相対位置を自動的に合わせることができる。このため、例えば、作業者が手動で位置合わせする場合に比べて、簡単にかつ正確に位置合わせすることができる。

（４）欠陥検査手段１２に、ＲＧＢの各画素欠陥検査手段１２１〜１２３を設け、液晶パネル駆動装置７を介して、検査パネル２および基準パネル５に同じ画素部分のみを点灯させ、つまり各パネル２，５に同じ画像を表示させて欠陥検査を行っているので、例えば、検査パネル２のＲ画素の検査時には、基準パネル５のＲ画素からの赤い光のみが照射され、他の色の光が検査パネル２のＲ画素に入射されることを確実に防止でき、欠陥検出精度を向上できる。
また、同一構造のパネル２，５を用いているので、各パネル２，５に同じ画像を表示させる制御を行うだけでよいため、欠陥検査時のパネル駆動制御も非常に簡単に行うことができる。

なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、以下に示すような変形をも含むものである。
例えば、前記実施形態では、モノクロのＣＣＤカメラ６を用いていたが、カラーＣＣＤカメラを用いてもよい。特に、白色照明を直接検査パネル２に照射した場合、カラーＣＣＤカメラで画像を取り込むと、カラーＣＣＤカメラのＣＣＤ素子の感度特性により欠陥を検出し難い問題があったが、本発明では検査パネル２の各画素に対して、その画素と同じ色の照明光を照射できるので、カラーＣＣＤカメラのＣＣＤ素子の感度特性を向上でき、欠陥を容易に検出することができる。

また、前記実施形態では、パネル２，５として小型電子機器用のものについて説明したが、これに限らず、本発明は各種の電子機器用表示装置としての液晶パネルの検査に適用可能である。例えば、ＱＶＧＡよりも多い画素数を有した表示サイズが大きいパソコンの液晶モニタ等の検査に用いてもよく、またＱＶＧＡよりも少ない画素数を有した表示サイズが小さい表示装置の検査に用いてもよい。
また、前記実施形態のパネル２，５は、Ｒ、Ｇ、Ｂのフィルタが形成されたカラーフィルタを備えて構成されていたが、カラーフィルタとしてはこれに限らず、任意の２色のフィルタを有していてもよく、また４色以上のフィルタを有していてもよい。
また、本発明の検査対象となる表示パネルは、液晶パネルに限らず、光の透過量が制御可能に構成された光透過部を有する各種の表示パネルが適用できる。

また、前記実施形態では、照明手段として発光ダイオードを有したＬＥＤ照明装置４を用いたが、これに限らず、蛍光灯、ハロゲンランプ、有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）やプラズマ素子等の発光素子を有して構成されたものでもよい。要するに、白色光を照射可能な各種の照明装置を利用できる。
また、検査制御装置１０は、ＣＰＵおよびプログラムで構成することもできるし、所定のハードウェアで構成してもよい。

さらに、前記実施形態では、欠陥検査を行う際に、検査パネル２および基準パネル５に同一パターンの画像を表示させて検査していたが、異なるパターンの画像を表示させて検査してもよい。例えば、検査パネル２は全画素を点灯状態とし、かつ基準パネル５は一部の画素のみを点灯させてもよいし、逆に、基準パネル５は全画素を点灯状態とし、かつ検査パネル２は一部の画素のみを点灯させてもよい。但し、検査パネル２および基準パネル５で表示される画像パターンが一致していない場合には、各パネル２，５の対応する画素同士が共に点灯している画素部分のみが検査されることになり、検査効率が低下したり、基準パネル５の他の画素を透過した異なる色の光が漏れて検査パネル２の画素に入射してしまう可能性があるため、前記実施形態のように、同じ色の画素同士を点灯させるパターンを用いたほうが欠陥検出精度を向上できる利点がある。

前記実施形態では、Ｒ，Ｇ，Ｂの各画素は別々に点灯させていたが、２種類以上の画素を同時に点灯させて検査してもよい。このような場合でも、検査パネル２の各画素には、基準パネル５の各画素からの同じ色の光が入射されるため、白色照明光を直接検査パネル２に入射した場合に比べると欠陥検出精度を向上できる。但し、各色を同時に点灯させると、基準パネル５から照射された各色の光の一部が漏れて、検査パネル２の他の色の画素部分に入射する可能性があるため、前記実施形態のように、各色毎に切り替えて点灯したほうが欠陥検出精度をより向上できる利点がある。

検査パネル２および基準パネル５の位置合わせ方法は、前記実施形態に限らず、他の方法を用いてもよい。例えば、各パネル２，５は同一構造のパネルであって形状・大きさも同一であるため、各パネル２，５の外周面を所定の位置決め部材に当接させるなどで、物理的に位置合わせを行ってもよい。
また、前記実施形態では、テーブル３を移動させて基準パネル５側を動かして位置合わせを行っていたが、検査パネル２側を移動させて位置合わせしてもよい。

その他、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

本発明の実施形態における検査装置の構成を示すブロック図。 検査制御装置の構成を示すブロック図。 欠陥検査手順を説明するフローチャート。 パネル位置合わせ工程を説明するフローチャート。 基準パネルに表示された位置決め画像を示す図。 検査パネルに表示された位置決め画像を示す図。 検査装置の要部を示す斜視図。 欠陥検査工程を説明するフローチャート。

符号の説明

１…検査装置、２…検査パネル、３…テーブル、４…ＬＥＤ照明装置、５…基準パネル、６…ＣＣＤカメラ、７…液晶パネル駆動装置、８…ＬＥＤ照明用調光器、９…テーブル駆動制御装置、１０…検査制御装置、１１…基準パネル位置合わせ手段、１２…欠陥検査手段、１１１…基準パネル位置決め画像表示手段、１１２…基準パネル位置出し手段、１１３…検査パネル位置決め画像表示手段、１１４…検査パネル位置出し手段、１１５…位置ずれ量算出手段、１１６…位置合わせ手段、１２１…Ｒ画素欠陥検査手段、１２２…Ｇ画素欠陥検査手段、１２３…Ｂ画素欠陥検査手段、１２４…欠陥評価手段。

Claims (8)

1. 複数の画素を有し、この各画素に照明手段からの照明光を透過させることで各画素を点灯可能な表示パネルの表示欠陥の有無を検査する検査方法であって、
   検査対象となる表示パネルである検査パネルと、この検査パネルと同一構造でかつ無欠陥の表示パネルである基準パネルとを配置して各パネル同士の位置合わせを行うパネル位置合わせ工程と、
   照明手段からの照明光を、前記基準パネルの各画素を透過させて検査パネルの対応する画素に照射して点灯させる表示パネル点灯工程と、
   検査パネルを撮像する撮像工程と、
   撮像された画像に基づいて検査パネルの表示欠陥を検査する欠陥検査工程と、
   を備えたことを特徴とする表示パネルの検査方法。
2. 請求項１に記載の表示パネルの検査方法において、
   前記表示パネル点灯工程は、前記検査パネルおよび基準パネルの各画素の光を透過可能な点灯状態および光を遮蔽する消灯状態を制御して各パネルに同じパターンの画像を表示することを特徴とする表示パネルの検査方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の表示パネルの検査方法において
   前記検査パネルおよび基準パネルは、赤色を表示可能なＲ画素と、緑色を表示可能なＧ画素と、青色を表示可能なＢ画素とが配列され、
   前記表示パネル点灯工程は、検査パネルおよび基準パネルのＲ画素のみを点灯させるＲ画素点灯工程と、検査パネルおよび基準パネルのＧ画素のみを点灯させるＧ画素点灯工程と、検査パネルおよび基準パネルのＢ画素のみを点灯させるＢ画素点灯工程とを備え、
   前記撮像工程は、Ｒ画素点灯工程でＲ画素が点灯された検査パネルを撮像するＲ画素撮像工程と、Ｇ画素点灯工程でＧ画素が点灯された検査パネルを撮像するＧ画素撮像工程と、Ｂ画素点灯工程でＢ画素が点灯された検査パネルを撮像するＢ画素撮像工程とを備えることを特徴とする表示パネルの検査方法。
4. 請求項１から請求項３までのいずれかに記載の表示パネルの検査方法であって、
   前記パネル位置合わせ工程は、
   前記基準パネルの少なくとも二箇所の画素を点灯させる基準パネル位置決め画像表示工程と、
   前記基準パネルを撮像して各画素の平面座標を計測する基準パネル位置出し工程と、
   前記基準パネルの上方に検査パネルを配置し、検査パネルにおいて、前記基準パネルと同位置の画素を点灯させる検査パネル位置決め画像表示工程と、
   前記検査パネルを撮像して各画素の平面座標を計測する検査パネル位置出し工程と、
   検査パネルと基準パネルの各画素の平面座標を比較して位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出工程と、
   算出された位置ずれ量に基づいて検査パネルおよび基準パネル相互の位置合わせを行う位置合わせ工程と、
   を備えることを特徴とする表示パネルの検査方法。
5. 複数の画素を有し、この各画素に照明手段からの照明光を透過させることで各画素を点灯可能な表示パネルの表示欠陥の有無を検査する検査装置であって、
   少なくとも平面位置を調整可能なテーブルと、
   前記テーブル上に配置された照明手段と、
   前記照明手段の上に配置され、かつ、検査対象となる表示パネルである検査パネルと同一構造でありかつ無欠陥の表示パネルである基準パネルと、
   前記基準パネルの上方に配置される検査パネルを撮像可能な撮像手段と、
   前記テーブルを移動させるテーブル駆動制御手段と、
   前記照明手段の駆動を制御する照明制御手段と、
   前記検査パネルおよび基準パネルの各画素の点灯状態を制御可能なパネル駆動手段と、
   検査制御手段とを備え、
   検査制御手段は、前記テーブル駆動制御手段を介してテーブルを移動させて検査パネルおよび基準パネルの位置合わせを行うパネル位置合わせ手段と、照明制御手段およびパネル駆動手段を介して検査パネルおよび基準パネルを点灯させて撮像手段で検査パネルを撮像し、その撮像画像に基づいて検査パネルの表示欠陥を検査する欠陥検査手段と、
   を備えることを特徴とする表示パネルの検査装置。
6. 請求項５に記載の表示パネルの検査装置において、
   前記パネル駆動手段は、前記検査パネルおよび基準パネルの各画素の光を透過可能な点灯状態および光を遮蔽する消灯状態を制御して各パネルに同じパターンの画像を表示可能に構成されていることを特徴とする表示パネルの検査装置。
7. 請求項５または請求項６に記載の表示パネルの検査装置において、
   前記検査パネルおよび基準パネルは、赤色を表示可能なＲ画素と、緑色を表示可能なＧ画素と、青色を表示可能なＢ画素とが配列され、
   前記欠陥検査手段は、前記パネル駆動手段を介して基準パネルおよび検査パネルの各Ｒ画素のみを点灯させ、前記撮像手段によりＲ画素が点灯された検査パネルを撮像するＲ画素欠陥検査手段と、前記パネル駆動手段を介して基準パネルおよび検査パネルの各Ｇ画素のみを点灯させ、前記撮像手段によりＧ画素が点灯された検査パネルを撮像するＧ画素欠陥検査手段と、前記パネル駆動手段を介して基準パネルおよび検査パネルの各Ｂ画素のみを点灯させ、前記撮像手段によりＢ画素が点灯された検査パネルを撮像するＢ画素欠陥検査手段と、撮像された画像を処理して欠陥評価を行う欠陥評価手段とを備えることを特徴とする表示パネルの検査装置。
8. 請求項５から請求項７のいずれかに記載の表示パネルの検査装置において、
   前記パネル位置合わせ手段は、
   前記基準パネルの少なくとも二箇所の画素を点灯させる基準パネル位置決め画像表示手段と、
   前記検査パネルにおいて、前記基準パネルと同位置の画素を点灯させる検査パネル位置決め画像表示手段とを備え、
   前記テーブル駆動制御手段は、前記基準パネルを撮像して各画素の平面座標を計測する基準パネル位置出し手段と、
   前記検査パネルを撮像して各画素の平面座標を計測する検査パネル位置出し手段と、
   検査パネルと基準パネルの各画素の平面座標を比較して位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出検出手段と、
   算出された位置ずれ量に基づいて前記テーブルを移動して検査パネルおよび基準パネル相互の位置合わせを行う位置合わせ手段と、
   を備えることを特徴とする表示パネルの検査装置。

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