JP2931505B2 - マトリクス型表示装置に用いられるカラーフィルタの検査装置及び検査方法 - Google Patents
マトリクス型表示装置に用いられるカラーフィルタの検査装置及び検査方法Info
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Description
対向電極基板等に形成されるカラーフィルタの検査を行
うためのマトリクス型表示装置に用いられるカラーフィ
ルタの検査装置及び検査方法に関する。
ナルコンピュータのディスプレイ又は液晶方式の投射型
テレビジョン受像機等に用いられるカラー液晶表示装置
のカラーフィルタは、対向電極基板上に印刷法、染色法
又は電着法等によりRGB各色の微細なフィルタ膜を多
数形成したものである。このカラーフィルタは、各フィ
ルタ膜に色ムラや色抜け、異物の付着等が存在すると画
質の低下を来すこととなるため、製造段階でこれらの欠
陥がないかどうかを検査している。
タを形成した対向電極基板をマトリクス基板上に取り付
け液晶を封入して表示装置として動作可能な状態で検査
を行えば、欠陥を確実に検出することができる。しかし
ながら、このようにして製造工程の最終段階で初めて欠
陥が発見されたのでは、製造プロセスのロスが大きくな
りすぎる。従って、カラーフィルタの欠陥は、対向電極
基板をマトリクス基板に取り付ける前の単体での検査に
よってできるだけ確実に検出することが望ましい。
検査は、対向電極基板に光を照射して、この反射光を検
査員が目視することによって行うことができる。しかし
ながら、カラー液晶表示装置の画素数は、近年さらに増
加し、しかも各画素がますます微細化しているため、こ
のような反射光による目視検査では、色ムラや色抜け、
異物の付着等の欠陥を確実に発見することは困難になっ
て来ていた。
した際の透過光を目視により検査し又はこの透過光を画
像処理装置を用いて自動的に検査していた(例えば、特
開平1−313743号公報に従来技術及び当該発明と
して記載)。また、目視による検査においては、この透
過光の検査によって欠陥が発見されると、後工程での修
復等のために、油性のフェルトペン等を用いて直接対向
電極基板に欠陥位置を示す印を記入していた。
に透過光を利用する場合にも、これを漫然と目視検査し
ていたのでは、必ずしも確実な検査は困難であり、しか
も、能率が悪く検査員の個人差による検査精度のムラも
大きくなるという問題があった。欠陥を発見した場合に
も、フェルトペン等で対向電極基板に直接印を記入して
いたのでは、欠陥位置を正確に特定することが困難であ
り、記入に手間がかかるだけでなく記入間違いが発生す
るおそれもあり、さらに対向電極基板を汚すことにもな
るという問題があった。
を行う場合には、画像処理のための高速演算装置及び精
密なX−Yステージ等が必要となり、装置が高価で大規
模になるという問題が生じる。しかも、この場合には、
正確な検査を行おうとするほど複雑な画像処理が必要と
なるため、プログラムの開発コストが莫大なものになる
という問題も生じる。
した目視検査によって最終工程での検査と同様に確実に
欠陥を発見することができるマトリクス型表示装置に用
いられるカラーフィルタの検査装置及び検査方法を提供
することを目的としている。
示装置の対向電極基板に形成されるカラーフィルタの検
査装置は、検査対象となるカラーフィルタの画素と同じ
配置で形成され、かつ少なくとも光透過と不透過との2
状態の制御が可能な画素を備えた液晶パネルと、指示さ
れた位置に対応する該液晶パネルの任意の1又は2以上
の画素を不透過状態とする駆動制御を行う液晶パネル駆
動装置と、該液晶パネルに該検査対象となるカラーフィ
ルタを重ね合わせて位置合わせを行う位置調整装置と、
該液晶パネルの背後に設けられた光源と、該液晶パネル
駆動装置により不透過状態とされた該液晶パネルの画素
と、検出された該カラーフィルタの欠陥画素との位置を
対応させることで、該液晶パネルにおいて指示された画
素の位置から、該カラーフィルタの欠陥画素の位置を特
定する手段とを具備しており、そのことにより上記目的
が達成される。
いられるカラーフィルタの検査装置は、前記液晶パネル
と前記カラーフィルタとを透過した光を投影するための
光学系装置を更に備えていてもよい。
基板に形成されるカラーフィルタの検査方法は、検査対
象となるカラーフィルタの各画素と該カラーフィルタの
各画素と同じ配置で形成され、かつ少なくとも光透過と
不透過との2状態の制御が可能な画素を備えた液晶パネ
ルとを重ね合わせて位置合わせを行う工程、該液晶パネ
ル側から該カラーフィルタに光を照射して、該カラーフ
ィルタを透過した光を観測することにより該カラーフィ
ルタの欠陥画素を検出する工程、及び該液晶パネルの画
素を所定パターンで不透過状態とすることにより、検出
された該カラーフィルタの欠陥画素と対応する該液晶パ
ネルの画素を特定する工程、を包含しており、そのこと
により上記目的が達成される。
電極基板に形成されるカラーフィルタの検査方法は、検
査対象となるカラーフィルタの各画素と該カラーフィル
タの各画素と同じ配置で形成され、かつ少なくとも光透
過と不透過との2状態の制御が可能な画素を備えた液晶
パネルとを重ね合わせて位置合わせを行う工程、該液晶
パネル側から該カラーフィルタに光を照射して、前記カ
ラーフィルタの像をスクリーンに投影する工程、該スク
リーンに投影された該カラーフィルタの像を観測するこ
とにより該カラーフィルタの欠陥画素を検出する工程、
及び該液晶パネルの画素を所定パターンで不透過状態と
することにより、検出された該カラーフィルタの欠陥画
素と対応する該液晶パネルの画素を特定する工程、を包
含しており、そのことにより上記目的が達成される。
にカラーフィルタをセットして、このカラーフィルタの
各画素がそれぞれ液晶パネルの各画素と重なり合い、光
源からの光がこれらカラーフィルタと液晶パネルの重な
り合った各画素を通り透過するように位置調整装置によ
り位置合わせを行う。この際、液晶パネルの各画素は、
液晶パネル駆動装置に制御されて任意に透過状態と不透
過状態とを切り替えることができる。すると、検査対象
となるカラーフィルタを実際に表示装置に組み込んだ場
合と同様の条件で検査することが可能となり、例えば、
光源からの光がカラーフィルタ上の特定の領域の画素の
みを透過するように制御して、1度に検査する画素数を
減少させ検査員の集中力が低下するのを防止したり、特
定のパターンを構成する画素のみを透過させるように制
御して、表示されるパターンによって欠陥のある画素が
特に目立つようにすることにより、検査員の目視検査を
補助することができるようになる。
体のカラーフィルタをこの対向電極基板にマトリクス基
板を取り付け表示装置として動作させた場合と同様の状
態で透過光により検査することができるので、漏れのな
い確実な検査を行うことができるようになる。
ウス等のポインティングデバイスを用いて液晶パネルの
任意の位置に画素の不透過状態による印を表示させるこ
とができるので、欠陥を検出した場合に、この印を移動
させて正確に欠陥位置を特定することができるようにな
る。
陥位置をポインティングデバイスによって指示すること
ができるので、対向電極基板に直接印を記入するような
場合に比べ、欠陥位置を正確で間違いなくしかも迅速に
特定することができるようになり、また、対向電極基板
を汚すようなおそれもなくなる。
法によれば、液晶パネルとカラーフィルタを透過した光
が光学系装置を介してスクリーン等に投影されるので、
この透過光のパターンを拡大して目視検査をより見易く
することができるようになる。
大表示された透過光のパターンに基づいて検査を行うこ
とができるので、より確実に欠陥を検出することができ
るようになる。
を詳述する。
ィブマトリクス型のカラー液晶表示装置における対向電
極基板に形成されたカラーフィルタの検査装置について
説明する。
て、図1はカラーフィルタの検査装置の全体構成を示す
構成図、図2はカラーフィルタと液晶パネルの重ね合わ
せ部分を示す部分拡大縦断面図、図3はカラーフィルタ
の画素に欠陥がある場合の光の透過の様子を示す説明斜
視図、図4は液晶パネルの画素を不透過状態にした場合
の光の透過の様子を示す説明斜視図、図5は図4の液晶
パネルの画素を不透過状態にした場合の光の透過の様子
をさらに広い範囲にわたって示した説明斜視図である。
Y、θステージ1上に照明装置2と液晶パネル3とを配
置したものである。X、Y、θステージ1は、図示しな
い制御装置によって、その上方の照明装置2及び液晶パ
ネル3を平面上のX−Y軸方向に任意に移動させると共
に、これらの傾斜角度(θ)を任意に変更することがで
きるようにした装置である。照明装置2は、内部にラン
プ2aと反射板2bとを有し、このランプ2aから発せ
られた光と、反射板2bによって反射された光とを液晶
パネル3に照射する。なお、この照明装置2が照射する
光は、一旦拡散板によって拡散してから液晶パネル3に
照射するようにしてもよい。
リクス基板3aと対向電極基板3bとの間に液晶3cを
封入した構造をしている。マトリクス基板3aは、ガラ
ス等の透明な基板であり、対向電極基板3bとの対向面
上にはマトリクス状に多数の透明な絵素電極3d及び、
これら各絵素電極3dの間にデータ線又は走査線となる
バスライン3eが形成されている。これら絵素電極3d
とバスライン3eとの間は、図示しないTFT(薄膜ト
ランジスタ)を介してそれぞれ接続されている。また、
これら絵素電極3d及びバスライン3eの上層は、液晶
3cの配向を定めるための配向膜3fで覆われている。
対向電極基板3bも、ガラス等の透明な基板であり、マ
トリクス基板3aとの対向面上に透明な対向電極3gと
配向膜3fとが順に形成されている。マトリクス基板3
a上の各絵素電極3dは、検査対象となるカラーフィル
タの画素と同じ配置で形成され、それぞれが液晶パネル
3の各画素を構成する。この絵素電極3dと対向電極基
板3bにおける対向電極3gとの間の電場が制御される
ことにより、液晶3cの分子配向が変化して各画素を任
意に光透過と不透過とのいずれかの状態にすることがで
きる。なお、液晶パネル3は上記アクティブマトリクス
型表示パネルに限られず、単純マトリクス型表示パネル
を使用してもよい。
の基準となるものであるため、各画素には全く欠陥のな
いものを使用する必要がある。また、ここでは液晶3c
の光散乱を利用して不透過状態を作っているが、この液
晶3cが入射光の偏光状態を変化させるものである場合
には、液晶パネル3に適宜偏光フィルタを配置する必要
がある。
に、駆動回路4を介して制御回路5が接続されている。
制御回路5は、液晶パネル3の各画素を所定のパターン
で光透過又は不透過状態とするためのデータを作成し駆
動回路4に送る。駆動回路4は、この制御回路5から送
られて来たデータを走査によって順に各画素に送り込む
ための回路である。また、制御回路5には、マウス6が
接続され、マウス6の操作に対応した位置の画素を随時
不透過状態とするようなデータを作成することもでき
る。
支持具に支持されて対向電極基板7が配置される。この
支持具は、X、Y、θステージ1とは別個に固定されて
いるので、これに支持される対向電極基板7は、X、
Y、θステージ1による液晶パネル3の動作には連動し
ないようになっている。
型のカラー液晶表示装置において、マトリクス基板に向
き合って配置される基板であり、この基板上には検査対
象となるカラーフィタが形成されている。このカラーフ
ィタは、図2に示すように、対向電極基板7上にマトリ
クス状に多数形成されたフィルタ膜7aからなり、各フ
ィルタ膜7aがそれぞれ各画素を構成する。各フィルタ
膜7aは、RGBのいずれかの色のみを透過するフィル
タであり、これらの各色が所定の配置となるように印刷
法、染色法又は電着法等により形成されている。なお、
この対向電極基板7には、対向電極となる透明電極膜が
形成されるが、ここでは検査の後に各フィルタ膜7aを
覆うように形成されることになる。
まず検査対象となる対向電極基板7を支持具に支持させ
た後に、X、Y、θステージ1によって、液晶パネル3
とこの対向電極基板7との位置合わせを行う。即ち、図
2に示すように、液晶パネル3の傾斜角度を変えて、こ
の液晶パネル3を対向電極基板7に一定間隔で平行に沿
わせると共に、液晶パネル3をX−Y軸方向に移動させ
て、この液晶パネル3の各画素(絵素電極3d)が対向
電極基板7におけるカラーフィタの各画素(フィルタ膜
7a)に正確に重なり合うように調整を行う。すると、
照明装置2のランプ2aから発した光が反射板2bで反
射されて、液晶パネル3及び対向電極基板7の各画素を
通って透過するので、対向電極基板7のカラーフィタに
欠陥がなければ全ての画素が例えば同じ方形として観察
される筈である。検査員は、この透過光を目視すること
によりカラーフィタの検査を行う。
表示パターンが記憶され、これらの表示パターンのデー
タが駆動回路4に順に送られる。駆動回路4は、このデ
ータを液晶パネル3の各画素に順に送り込むことにより
当該表示パターンを構成する画素のみを不透過状態とし
他の画素を光透過状態となるように制御する。従って、
この表示パターンによって、検査範囲を限定されたり欠
陥のある画素が特に目立つようになるので、検査員は、
目視検査を補助されて漏れのない確実な検査を行うこと
ができる。
発見した場合には、制御回路5にマウス6で指示した位
置のデータを作成させるようにする。すると、このマウ
ス6の操作に応じて液晶パネル3の任意の画素を随時不
透過状態とすることができるので、この不透過状態の画
素をカラーフィタの欠陥画素に重ね合わせる。即ち、図
3に示すように、対向電極基板7上のカラーフィタに欠
陥画素11がある場合、液晶パネル3の対応画素12が
光透過状態であれば、ランプ2aからの光がこれら対応
画素12及び欠陥画素11を透過するので、検査員は、
この欠陥画素11の画像を欠陥画素画像13として観察
することができる。また、マウス6の操作によって、図
4に示すように、対応画素12を不透過状態にすると、
ランプ2aからの光は、この対応画素12で遮断される
ので、検査員が観察する欠陥画素11の位置は透過光の
ない不透過画像14となる。ここで、図5に示すよう
に、マウス6の操作によって液晶パネル3上の対応する
1個の画素のみが不透過状態となるようにしておけば、
この不透過状態の画素を移動させる過程を経て対応画素
12が不透過状態になることにより、欠陥画素11に重
ね合わさったことを容易に知ることができる。
とにより、発見した欠陥画素11の位置を迅速かつ正確
に指示することができる。このようにして欠陥画素11
の位置を指示した場合には、このとき制御回路5が作成
したデータに基づいてこの欠陥画素11の座標位置を特
定することができるので、マウス6をクリックする等の
操作により、この座標位置を記憶装置等に記録してお
く。その結果、この検査によって発見された欠陥位置を
後の欠陥修復工程等で正確に知ることができるようにな
る。なお、本実施例では、欠陥画素11に重なる対応画
素12のみを不透過状態とすることにより欠陥位置を指
示したが、対応画素12を光透過状態とし、この周囲の
適当な画素を不透過状態とすることにより欠陥画素11
を指示するようにしてもよい。
を示すものであって、カラーフィルタの検査装置の全体
構成を示す構成図である。なお、上記図1に示した第1
実施例と同じ機能を有する構成部材には同じ番号を付記
する。
検査装置における対向電極基板7の上方に反射鏡8を配
置すると共に、この反射鏡8の側方に投影レンズ9とス
クリーン10とを配置したものである。反射鏡8は、平
板の反射鏡であり、45°の角度に傾斜させて配置され
ている。従って、照明装置2から発せられ液晶パネル3
及び対向電極基板7を通って上方に向けて透過した光
は、この反射鏡8で反射されて側方の投影レンズ9に向
かう。また、投影レンズ9は、この反射鏡8で反射され
た光によって、対向電極基板7上の画像を所定の焦点距
離の位置にあるスクリーン10上に結像させ投影する。
なお、反射鏡8は、画像の投影方向を調節するためのも
のに過ぎないため、この反射鏡8を排して液晶パネル3
の上方に直接投影レンズ9及びスクリーン10を配置す
ることもできる。
施例の場合に直接目視した対向電極基板7の透過光の画
像がスクリーン10上に拡大されて投影される。このた
め、検査員は、より大きな画面でカラーフィルタの欠陥
画素を検査することができるので、さらに容易に確実な
検査を行うことができる。
って液晶パネル3上の画素をクロスカーソル状に不透過
状態となるようにしている。即ち、直接指示する画素と
X−Y軸上でそれぞれ同じ座標を持つ画素を全て不透過
状態とすることにより十文字のクロスカーソル状のパタ
ーンを表示させている。従って、スクリーン10上には
図示のようにクロスカーソル状の表示パターン15が現
れるので、これによって微細な欠陥画素をさらに容易に
指示することができる。
例に示したように、1個の画素のみが不透過状態となる
ような指示方法、又は、指示する画素の周囲の適当な画
素のみが不透過状態となるような指示方法を用いること
もできる。また、上記第1実施例において、本実施例の
ようなクロスカーソル状の表示パターン15を用いるこ
ともできる。
ティブマトリクス型表示装置に限られず、マトリクス型
表示装置に対しても本発明は適用できる。
の検査装置及び検査方法によれば、対向電極基板に形成
されたカラーフィルタを表示装置として動作させた場合
と同じ状態で透過光により漏れなく確実に単体検査する
ことができるので、製造プロセスのロスを減少させるこ
とができるようになる。
位置をポインティングデバイスによって指示することが
できるので、迅速かつ正確な欠陥位置の特定が可能とな
る。
た透過光のパターンに基づいて、検査員が容易かつ確実
に検査を行うことができるようになる。
ーフィルタの検査装置の全体構成を示す構成図である。
ーフィルタと液晶パネルの重ね合わせ部分を示す部分拡
大縦断面図である。
ーフィルタの画素に欠陥がある場合の光の透過の様子を
示す説明斜視図である。
パネルの画素を不透過状態にした場合の光の透過の様子
を示す説明斜視図である。
パネルの画素を不透過状態にした場合の光の透過の様子
をさらに広い範囲にわたって示した説明斜視図である。
ーフィルタの検査装置の全体構成を示す構成図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 マトリクス型表示装置の対向電極基板に
形成されるカラーフィルタの検査装置において、 検査対象となるカラーフィルタの画素と同じ配置で形成
され、かつ少なくとも光透過と不透過との2状態の制御
が可能な画素を備えた液晶パネルと、 指示された位置に対応する該液晶パネルの任意の1又は
2以上の画素を不透過状態とする駆動制御を行う液晶パ
ネル駆動装置と、 該液晶パネルに該検査対象となるカラーフィルタを重ね
合わせて位置合わせを行う位置調整装置と、 該液晶パネルの背後に設けられた光源と、 該液晶パネル駆動装置により不透過状態とされた該液晶
パネルの画素と、検出された該カラーフィルタの欠陥画
素との位置を対応させることで、該液晶パネルにおいて
指示された画素の位置から、該カラーフィルタの欠陥画
素の位置を特定する手段とを具備した、マトリクス型表
示装置に用いられるカラーフィルタの検査装置。 - 【請求項2】 前記液晶パネルと前記カラーフィルタと
を透過した光を投影するための光学系装置を具備した、
請求項1記載のカラーフィルタの検査装置。 - 【請求項3】 マトリクス型表示装置の対向電極基板に
形成されるカラーフィルタの検査方法において、 検査対象となるカラーフィルタの各画素と該カラーフィ
ルタの各画素と同じ配置で形成され、かつ少なくとも光
透過と不透過との2状態の制御が可能な画素を備えた液
晶パネルとを重ね合わせて位置合わせを行う工程、 該液晶パネル側から該カラーフィルタに光を照射して、
該カラーフィルタを透過した光を観測することにより該
カラーフィルタの欠陥画素を検出する工程、及び該液晶
パネルの画素を所定パターンで不透過状態とすることに
より、検出された該カラーフィルタの欠陥画素と対応す
る該液晶パネルの画素を特定する工程、 を包含した、マトリクス型表示装置に用いられるカラー
フィルタの検査方法。 - 【請求項4】 マトリクス型表示装置の対向電極基板に
形成されるカラーフィルタの検査方法において、 検査対象となるカラーフィルタの各画素と該カラーフィ
ルタの各画素と同じ配置で形成され、かつ少なくとも光
透過と不透過との2状態の制御が可能な画素を備えた液
晶パネルとを重ね合わせて位置合わせを行う工程、 該液晶パネル側から該カラーフィルタに光を照射して、
前記カラーフィルタの像をスクリーンに投影する工程、 該スクリーンに投影された該カラーフィルタの像を観測
することにより該カラーフィルタの欠陥画素を検出する
工程、及び該液晶パネルの画素を所定パターンで不透過
状態とすることにより、検出された該カラーフィルタの
欠陥画素と対応する該液晶パネルの画素を特定する工
程、を包含した、マトリクス型表示装置に用いられるカ
ラーフィルタの検査方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13091293A JP2931505B2 (ja) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | マトリクス型表示装置に用いられるカラーフィルタの検査装置及び検査方法 |
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JP13091293A JP2931505B2 (ja) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | マトリクス型表示装置に用いられるカラーフィルタの検査装置及び検査方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH06342155A JPH06342155A (ja) | 1994-12-13 |
JP2931505B2 true JP2931505B2 (ja) | 1999-08-09 |
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ID=15045648
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- 1993-06-01 JP JP13091293A patent/JP2931505B2/ja not_active Expired - Fee Related
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