JP4585084B2 - 液晶表示パネルの表示パターン検査方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示パネルの表示パターンの欠陥の有無を精度よく検出するのに好適な液晶表示パネルの表示パターン検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、文字や図形などの各種の画像を表示する表示装置の一種として、２枚の透明基板の間に液晶が密封された液晶表示パネルを用いた液晶表示装置が知られている。
【０００３】
このような液晶表示装置に用いられる液晶表示パネルは、製造工程において各種の性能検査が行われており、この性能検査の一つとして、液晶表示パネルの表示画素である表示パターンの欠陥としてのパターン欠けやパターン突出などの有無を検出する検査が行われている。
【０００４】
従来の表示パターンの欠陥の検査は、パターンマッチング法により行われているのが一般的である。このパターンマッチング法は、予め形成してメモリに記憶された白と黒との２値画像からなる基準画像の画像データ（黒または白）と、ＣＣＤカメラあるいはビデオカメラなどの画像入力装置により読み取られる検査対象の液晶表示パネルの表示パターンの白と黒との２値画像からなる検査画像の画像データ（黒または白）との各画素毎における排他的論理和ＸＯＲを得ることによって欠陥であるパターン不良を判断している。
【０００５】
例えば、図７に示すように、基準画像ＢＰの画像データ（黒：論理値「０」、白：論理値「１」）と、検査画像ＩＰの画像データ（黒：論理値「０」、白：論理値「１」）との排他的論理和ＸＯＲによる合成画像ＣＰは、各画素Ｐ毎に両者が一致している場合には黒（論理値「０」）とされ、両者が不一致の場合には白（論理値「１」）とされるので、欠陥部位の画素ＤＰが白（論理値「１」）となり、表示パターンの欠陥であるパターン不良を容易に抽出することができる（図７における合成画像ＣＰは、便宜上白と黒とを反転させて表示あるので図７において黒で示す）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のパターンマッチング法による液晶表示パネルの表示パターン検査方法においては、表示パターンの欠陥であるパターン欠けやパターン突出などからなる欠陥部位の画素ＤＰの有無を容易に判別することはできるものの、図８に示すように、基準画像ＢＰの画像データと、検査画像ＩＰの画像データとを各画素Ｐ毎に排他的論理和ＸＯＲを得ることにより形成した合成画像ＣＰには、欠陥部位の画素ＤＰに加えて、本来良品として許容可能な欠陥ではない表示パターンの輪郭のずれ（辺ずれ）もその画素Ｐが白（図８における合成画像ＣＰは、便宜上白と黒とを反転させて表示してあるので図８において黒で示す）となり、欠陥部位の画素ＤＰとして抽出してしまうという問題点があった。
【０００７】
この輪郭のずれは、基準画像ＢＰおよび検査画像ＩＰを取り込む際の取り込み誤差、液晶表示パネルを製造する際の２枚の透明基板を貼り合わせた時の重ね合わせずれなどによる表示パターンの太りあるいは細り、および、検査対象の液晶表示パネルを検査装置にセットする際の位置ずれなどに起因して生じている。
【０００８】
したがって、従来の液晶表示パネルの表示パターン検査方法においては、本来のパターンの欠けあるいは突出などの欠陥と、良品として許容可能な輪郭のずれとを判別することができない。その結果、良品として許容可能な輪郭のずれを有する製品を不良品として判別してしまうという確率（以下、誤判定率と記す）が３０％程度発生していた。この誤判定は、例え欠陥がない場合であっても、輪郭のずれを有していれば生じる。
【０００９】
そこで、誤判定率を低減し、検査精度を向上することのできる液晶表示パネルの表示パターン検査方法が求められている。
【００１０】
本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、誤判定率を低減し、検査精度を向上することのできる液晶表示パネルの表示パターン検査方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するため特許請求の範囲の請求項１に係る本発明の液晶表示パネルの表示パターン検査方法の特徴は、複数の液晶表示パネルの表示パターンを濃淡画像で読み込んだ後に、各濃淡画像の画像データを平均化して平均画像とし、この平均画像を２値化することにより形成されている２値画像からなる基準画像と２値画像からなる検査画像との排他的論理和による合成画像を得て不一致部を抽出した後に、前記不一致部のうちの輪郭のずれに起因する不一致部を除去する吸収マスクの２値画像からなるマスク画像と前記合成画像との論理積により欠陥部位を抽出する点にある。そして、このような構成を採用したことにより、２値画像からなる基準画像の画像データである２値の画像データを直接形成する際に生じる照明の明暗などによる表示パターンの幅の太りあるいは細りの影響を低減できるので、表示パターンの検査に最適な基準画像を形成することができる。また、基準画像と検査画像との排他的論理和により抽出した不一致部と吸収マスクのマスク画像との論理積を得ると、不一致部のうちの良品として許容可能な輪郭のずれを不一致部から除去することができるため、良品として許容可能な輪郭のずれを欠陥部位として判別する誤判定率を確実に低減し、検査精度を向上することができる。
【００１２】
また、請求項２に係る本発明の液晶表示パネルの表示パターン検査方法の特徴は、液晶表示パネルの表示パターンの欠陥の有無を検査する液晶表示パネルの表示パターン検査方法において、複数の液晶表示パネルの表示パターンを濃淡画像で読み込んだ後に、各濃淡画像の画像データを平均化して平均画像とし、この平均画像を２値化することにより形成されている２値画像からなる基準画像と２値画像からなる検査画像との排他的論理和による合成画像を得て不一致部を抽出した後に、前記不一致部のうちの輪郭のずれに起因する不一致部を除去するとともに、表示パターンの輪郭部から離れた表示パターンの形成されていない部位に生じる欠陥を除去する検査用パターンマスクの２値画像からなるマスク画像と前記合成画像との論理積により欠陥部位を抽出する点にある。そして、このような構成を採用したことにより、２値画像からなる基準画像の画像データである２値の画像データを直接形成する際に生じる照明の明暗などによる表示パターンの幅の太りあるいは細りの影響を低減できるので、表示パターンの検査に最適な基準画像を形成することができる。また、基準画像と検査画像との排他的論理和により抽出した不一致部と検査用パターンマスクのマスク画像との論理積を得ると、不一致部のうちの良品として許容可能な輪郭のずれおよび表示パターンの輪郭部から離れた表示パターンの形成されていない部位に生じる欠陥を不一致部から除去することができるため、良品として許容可能な輪郭のずれおよび表示パターンの輪郭部から離れた表示パターンの形成されていない部位に生じる欠陥を欠陥部位として判別する誤判定率を確実に低減し、検査精度を向上することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施形態により説明する。
【００１４】
まず、本発明に係る液晶表示パネルの表示パターン検査方法に用いる基準画像の実施形態について図１により説明する。
【００１５】
図１は本発明に係る液晶表示パネルの表示パターン検査方法に用いる基準画像の形成過程を示す説明図である。
【００１６】
図１に示すように、本実施形態における基準画像ＢＰは、従来と異なり、液晶表示パネルの検査に先立って、ＣＣＤカメラ、ビデオカメラなどの適宜な画像入力装置を用いて、複数、例えば３０枚以上の液晶表示パネルの表示パターンを濃淡画像ＳＰ、例えば、２５６階調の階調画像として読み込んだ後に、各濃淡画像ＳＰの画像データを平均化、詳しくは各濃淡画像ＳＰの画像データを各画素毎に平均化して平均画像ＡＰとし、この平均画像ＡＰを従来公知の方法によって２値化処理を施して２値化することにより形成される。
【００１７】
このように、複数の濃淡画像ＳＰの画像データの和を画像の数ｎで除算することにより、図１において誇張して示す表示パターンの横細画像、縦長画像、横長画像、縦短画像などの多種多様の画像を平均化して最も誤差の少ない検査に最適な基準画像ＢＰを形成することができる。
【００１８】
すなわち、液晶表示パネルの表示パターンを用いて２値画像からなる基準画像ＢＰの画像データである２値の画像データを直接形成する際に生じる照明の明暗などによる表示パターンの幅の太りあるいは細りなどを低減できるので、基準画像ＢＰそのものの精度を容易かつ確実に向上することができる。したがって、検査精度を確実に向上させることができる。
【００１９】
なお、検査装置としては、基準画像形成用の画像処理手段を検査装置に配設し、この検査装置を用いて基準画像ＢＰを形成し、形成した基準画像ＢＰの画像データをメモリなどの記憶装置に記憶することが検査効率を向上させるうえで好ましい。
【００２０】
つぎに、本発明に係る液晶表示パネルの表示パターン検査方法の実施形態について図２および図３により説明する。
【００２１】
図２は本発明に係る液晶表示パネルの表示パターン検査方法の実施形態を示すフローチャート、図３は本発明に係る液晶表示パネルの表示パターン検査方法の実施形態における欠陥部位の抽出を示す説明図である。
【００２２】
図２に示すように、本実施形態の液晶表示パネルの表示パターン検査方法が開始されると、ステップＳＴ01において、検査に供する液晶表示パネルの表示パターンの読み込みを実行し、表示パターンの画像データを得る。このステップＳＴ01における表示パターンの読み込みは、例えば、検査に供する液晶表示パネルをロボットなどにより自動的に位置決めして検査ステージに載置した後、液晶表示パネルの表示パターンをＣＣＤカメラ、ビデオカメラなどの画像入力装置により読み取ることにより行われる。そして、読み込んだ表示パターンの画像データは、例えば、画像処理装置のメモリに記憶する。
【００２３】
つぎに、ステップＳＴ02において、画像データの各画素に対して白と黒との２値の２値化処理を施して検査に用いる２値画像からなる検査画像ＩＰを形成する。この２値画像は、白か黒かの状態を表すことのできるデータであり、いずれか一方を論理値「０」、他方を論理値「１」に対応させており、本実施形態においては、図３右上に示すように、例えば、黒を論理値「０」、白を論理値「１」としている。そして、２値画像からなる検査画像ＩＰの画像データは、例えば、画像処理装置のメモリに記憶する。なお、画像データの２値化処理は、従来公知であり、その詳しい説明は省略する。
【００２４】
つぎに、ステップＳＴ03において、図３左上に示す前述した２値画像からなる基準画像ＢＰと、図３右上に示す２値画像からなる検査画像ＩＰとの排他的論理和ＸＯＲを得ることにより、図３右中に示すように、不一致部を抽出する。すなわち、白と黒との２値の２値画像からなる基準画像ＢＰの画像データと、白と黒との２値の２値画像からなる検査画像ＩＰの画像データとの排他的論理和ＸＯＲによる合成画像（２値画像）ＣＰを得て不一致部を抽出する。この合成画像ＣＰは、本実施形態においては、各画素毎に基準画像ＢＰと検査画像ＩＰとの両者が一致している場合には黒（論理値「０」）とされ、基準画像ＢＰと検査画像ＩＰとの両者が不一致の場合には白（論理値「１」）とされるので、不一致部の画素が白（論理値「１」）となり、不一致部を容易に抽出することができる。なお、不一致部を抽出しない場合も論理的には考えられるが、現状においては、何らかの理由により不一致部が必ず検出されている。また、図３右中に示す合成画像ＣＰの黒色により周囲が覆われた白色部が抽出された不一致部の画素である。
【００２５】
つぎに、ステップＳＴ04において、図３右中に示す合成画像ＣＰと、図３左中に示す基本画像ＢＰから形成した輪郭のずれを吸収する２値画像からなるマスク画像との論理積ＡＮＤを得ることにより、図３下に示すように、欠陥部位を抽出する。すなわち、白と黒との２値の２値画像からなる合成画像ＣＰの画像データと、白と黒との２値の２値画像からなるマスク画像の画像データとの論理積ＡＮＤによる判定画像（２値画像）ＪＰを得て欠陥部位を抽出する。この判定画像ＪＰは、本実施形態においては、各画素毎に合成画像ＣＰとマスク画像との両者が一致している場合には黒（論理値「０」）とされ、合成画像ＣＰとマスク画像との両者が不一致の場合には白（論理値「１」）とされるので、欠陥部位の画素が白（論理値「１」）となり、欠陥部位を容易に抽出することができる。なお、図３下に示す判定画像ＪＰの黒色により周囲が覆われた白色部が抽出された欠陥部位の画素である。
【００２６】
つぎに、ステップＳＴ05において、欠陥部位があるかを判断する。
【００２７】
前記ステップＳＴ05の判断がＮＯ（欠陥部位がない）の場合には、つぎのステップＳＴ06に進行し、良品と判断して検査を終了する。
【００２８】
前記ステップＳＴ05の判断がＹＥＳ（欠陥部位がある）の場合には、つぎのステップＳＴ0７に進行し、判定画像ＪＰの画像データを従来と同様に膨張・収縮処理することにより、ノイズ（雑音：外乱要因）を除去し、つぎのステップＳＴ08において、欠陥部位があるを再度判断する。
【００２９】
前記ステップＳＴ08の判断がＮＯ（欠陥部位がない）の場合には、前記ステップＳＴ06に進行し、良品と判断して検査を終了する。
【００３０】
前記ステップＳＴ08の判断がＹＥＳ（欠陥部位がある）の場合には、つぎのステップＳＴ09に進行し、不良と判断して検査を終了する。
【００３１】
なお、ステップＳＴ07およびステップＳＴ08は、本当に不良かを見極めるために従来と同様に行われる処理であり、従来の液晶表示パネルの表示パターン検査方法の場合は、基準画像ＢＰと検査画像ＩＰとの排他的論理和ＸＯＲによる合成画像ＣＰの画像データを膨張・収縮処理することにより行われている。
【００３２】
また、液晶表示パネルの表示パターンを検査する検査装置としては、液晶表示パネルを載置するための検査ステージ、液晶表示パネルの表示パターンを読み込むためのＣＣＤカメラ、ビデオカメラなどの画像入力装置、画像処理手段、各部の動作の制御を司る制御手段、基準画像、検査画像、各種の制御プログラムおよび必要なデータなどを記憶するための適宜な容量の記憶装置などから構成するとよい。
【００３３】
つぎに、欠陥部位の抽出に用いる吸収マスクのマスク画像ＭＰの形成について図４により具体的に説明する。
【００３４】
図４は本発明に係る液晶表示パネルの表示パターン検査方法に用いる吸収マスクの形成過程を示す説明図である。
【００３５】
本実施形態の欠陥部位の抽出に用いる吸収マスクのマスク画像ＭＰの形成は、前述した基準画像ＢＰに基づいて形成されるようになっている。
【００３６】
本実施形態における吸収マスクのマスク画像ＭＰの形成は、図４左上に示す基準画像ＢＰの画像データのうちの論理値「１」にて示される白の画素を３回膨張させた後、白と黒とを反転させる第１処理を実行し、図４右上に示す第１処理画像ＴＰ１を形成することにより開始される。ここでいう膨張処理とは、８近傍処理といわれるものであり、縦横斜めの８方向に拡大することであり、１回膨張が１画素をその周囲に１画素ずつ拡大して９画素（３×３画素）分の大きさにすることであり、３回膨張とは、１画素をその周囲に３画素ずつ拡大して４９画素（７×７画素）の大きさにすることである。なお、膨張処理は、画素を上下左右の４方向に拡大する４近傍処理であってもよい。
【００３７】
したがって、図４左上に示す基準画像ＢＰの画像データのうちの論理値「１」にて示される白の画素を３回膨張させてから、白と黒とを反転させると、図４右上に示すように、白と黒との境界部が、基準画像ＢＰの表示パターンの輪郭部に位置する白と黒との基準境界部より３画素分左側に形成される。この基準境界部より３画素分左側に形成された白と黒との境界部を内側最大境界部と呼ぶ。
【００３８】
なお、図４左上に示す基準画像ＢＰの黒で示す部位は、液晶表示パネルの表示パターンの形成部位を示している。
【００３９】
つぎに、図４左上に示す基準画像ＢＰの画像データのうちの論理値「１」にて示される白の画素を３回収縮させる第２処理を実行し、図４左中に示す第２処理画像ＴＰ２を形成する。ここでいう収縮処理とは、前記膨張処理とは逆に８方向に収縮することであり、１回収縮は、縦横それぞれが３画素の９画素の大きさを、中心に位置する１画素の大きさにすることである。なお、収縮処理は、画素を上下左右の４方向に縮小する４近傍処理であってもよい。
【００４０】
したがって、図４左上に示す基準画像ＢＰの画像データのうちの論理値「１」にて示される白の画素を３回収縮させると、図４左中に示すように、白と黒との境界部が、基準画像ＢＰの表示パターンの輪郭部に位置する白と黒との基準境界部より３画素分右側に形成される。この基準境界部より３画素分右側に形成された白と黒との境界部を外側最大境界部と呼ぶ。
【００４１】
なお、第１処理画像ＴＰ１と第２処理画像ＴＰ２とを得る順序はどちらを先にしてもよい。
【００４２】
つぎに、図４右上に示す第１処理画像ＴＰ１と図４左中に示す第２処理画像ＴＰ２との論理和ＯＲを得ることにより吸収マスクを形成する。この吸収マスクのマスク画像ＭＰを図４右中に示す。この吸収マスクのマスク画像ＭＰは、図４右中に示すように、基準画像ＢＰの基準境界部を基準としてその両側にそれぞれ３画素分、総計６画素分の黒の領域をもつ画像となっており、合成画像ＣＰ（図３参照）とマスク画像ＭＰとの論理積ＡＮＤによる欠陥部位の抽出を行った際には、基準画像ＢＰの基準境界部を基準として内外方向にそれぞれ３画素の領域内に位置するパターンの欠けおよび輪郭のずれをマスキングして隠して吸収することで抽出しないようにすることができる。すなわち、不一致部のうちの良品として許容可能な輪郭のずれを不一致部から容易かつ確実に除去することができる。
【００４３】
なお、本実施形態においては、パターンの欠けおよび輪郭のずれを抽出させないための画素の数を、基準境界部を基準としてその両側にそれぞれ３画素分、つまり、表示パターンの輪郭の内外方向に３画素分としたが、この画素の数は、液晶表示パネルの解像度（分解能）、基準画像ＢＰおよび検査画像を読み込むＣＣＤカメラ、ビデオカメラなどの画像入力装置の解像度（分解能）および設計コンセプトなどの必要に応じて設定すればよく、特に、本実施形態の画素の数に限定されるものではない。
【００４４】
なお、基本的には、図４右中に示す吸収マスクのマスク画像ＭＰを検査に用ればよいが、本実施形態においては、表示パターンの輪郭部から離れた表示パターンの形成されていない部位に生じる欠陥を吸収（除去）するため、図４左中に示す第２処理画像ＴＰ２の画像データのうちの白の画素を３回収縮させた後、白と黒とを反転させる第３処理を実行し、図４左下に示す第３処理画像ＴＰ３を得る。そして、図４右中に示すマスク画像ＭＰと、図４左下に示す第３処理画像ＴＰ３との論理積ＡＮＤを得ることにより、図４右下に示す検査用パターンマスクを形成し、この検査用パターンマスクのパターンマスク画像ＪＭＰの画像データを欠陥部位の抽出に供する。この検査用パターンマスクのパターンマスク画像ＪＭＰは、図４右下に示すように、基準画像ＢＰの基準境界部を基準としてその両側にそれぞれ３画素分の領域と、基準画像ＢＰの基準境界部を基準としてその外側の６画素以上離れた領域とをともに黒とする画像になっている。
【００４５】
したがって、この検査用パターンマスクのパターンマスク画像ＪＭＰの画像データと合成画像ＣＰの画像データとの論理積ＡＮＤによる欠陥部位の抽出を行った際には、基準画像ＢＰの基準境界部を基準として内外方向にそれぞれ３画素の領域内に加えて基準画像ＢＰの基準境界部を基準としてその外側の６画素以上離れた領域に位置するパターンの欠けおよび輪郭のずれを抽出しないようにすることができるようになっており、本来不良ではない表示パターンの輪郭部から離れた表示パターンの形成されていない部位に生じる欠陥の抽出による液晶表示パネルを不良と判別する誤判定率をより低減することができるようになっている。
【００４６】
つぎに、前記検査用パターンマスクを用いた液晶表示パネルの表示パターンの検査について具体的に説明する。
【００４７】
まず、輪郭のずれのない場合の検査過程について図５により具体的に説明する。
【００４８】
図５は本発明に係る液晶表示パネルの表示パターン検査方法における輪郭のずれのない場合の検査過程を示す説明図である。
【００４９】
図５左上に示すように、検査に供する液晶表示パネルの表示パターンの２値画像からなる検査画像ＩＰの表示パターンの輪郭部に縦横それぞれ７画素分の突出するパターン突出のパターン不良たる欠陥部位があるとする。この欠陥部位は、検査画像ＩＰにおいて表示パターンの形成部位と同様の黒にて示されることになる。
【００５０】
そして、図５右上に示す２値画像からなる基準画像ＢＰと、図５左上に示す２値画像からなる検査画像ＩＰとの排他的論理和ＸＯＲにより不一致部を抽出すると、図５左中に示すように、縦横それぞれ７画素の領域が不一致部として白にて抽出された合成画像ＣＰを得ることができる。
【００５１】
つぎに、本来は必要はないが、本実施形態においては、輪郭のギザギザ、波打ちなどのノイズを除去するため、合成画像ＣＰの白の画素を１回収縮する。すると、図５右中に示すように、合成画像ＣＰにおける縦横それぞれ７画素の総計４９画素からなる白の画素の領域の不一致部は、中心を一致させた状態で縦横それぞれ５画素の総計２５画素からなる白の画素の領域の不一致部を有する補正合成画像ＣＳＰを得ることができる。
【００５２】
つぎに、図５右中に示す補正合成画像ＣＳＰと図５左下に示す前記検査用パターンマスクのパターンマスク画像ＪＭＰとの論理積ＡＮＤにより欠陥部位を抽出すると、図５右下に示すように、縦が５画素、横が３画素の領域が白にて欠陥部位の画素として抽出された判定画像ＪＰを得ることができる。
【００５３】
そして、図５右下に示す判定画像ＪＰの画像データにおいて、欠陥部位の画素としての白の画素が抽出された場合のみ検査に供した液晶表示パネルを不良と判断することができる。
【００５４】
つぎに、輪郭のずれのある場合の検査過程について図６により具体的に説明する。
【００５５】
図６は本発明に係る液晶表示パネルの表示パターン検査方法における輪郭のずれのある場合の検査過程を示す説明図である。
【００５６】
図６左上に示すように、検査に供する液晶表示パネルの表示パターンの２値画像からなる検査画像ＩＰの表示パターンの輪郭部に横方向に３画素分の領域の輪郭のずれと、その右側（表示パターンの輪郭の外側）に縦７画素、横４画素（輪郭のずれと合わせると横７画素）の突出するパターン不良たる欠陥部位があるとする。この欠陥部位は、検査画像ＩＰにおいて表示パターンの形成部位と同様の黒にて示されることになる。
【００５７】
そして、図６右上に示す２値画像からなる基準画像ＢＰと、図６左上に示す２値画像からなる検査画像ＩＰとの排他的論理和ＸＯＲにより不一致部を抽出すると、図６左中に示すように、輪郭のずれにより生じる基準境界部の右側（表示パターンの輪郭の外側）に位置する３画素分の縦に連なる領域と、その右側（表示パターンの輪郭の外側）に縦７画素、横４画素（輪郭のずれと合わせると横７画素）の領域との両者が不一致部として白にて抽出された合成画像ＣＰを得ることができる。
【００５８】
つぎに、本来は必要はないが、本実施形態においては、輪郭のギザギザ、波打ちなどのノイズを除去するため、合成画像ＣＰの白の画素を１回収縮する。すると、図６右中に示すように、合成画像ＣＰにおける白の画素の領域の不一致部は、基準境界部の右側の１画素離れた位置に横１画素の縦に連なる領域と、その右側（表示パターンの輪郭の外側）に縦５画素、横４画素（輪郭のずれと合わせると横５画素）の領域との両者が不一致部として白にて抽出された補正合成画像ＣＳＰを得ることができる。
【００５９】
つぎに、図６右中に示す補正合成画像ＣＳＰと図６左下に示す前記検査用パターンマスクのパターンマスク画像ＪＭＰとの論理積ＡＮＤにより欠陥部位を抽出すると、図６右下に示すように、縦に連なる横１画素分の輪郭のずれによる不一致部をマスキングして隠して吸収することで抽出しないようにすることができるので、その結果、縦が５画素、横が３画素の領域のみが白にて欠陥部位の画素として抽出された判定画像ＪＰを得ることができる。すなわち、不一致部のうちの良品として許容可能な輪郭のずれを不一致部から容易かつ確実に除去することができる。
【００６０】
そして、図６右下に示す判定画像ＪＰの画像データにおいて、欠陥部位の画素としての白の画素が抽出された場合のみ検査に供した液晶表示パネルを不良と判断することができる。
【００６１】
なお、図４、図５、図６における画像の枠の１升は、縦横それぞれ２画素の総計４画素を示している。
【００６２】
このように、本実施形態の液晶表示パネルの表示パターン検査方法によれば、２値画像からなる基準画像ＢＰと２値画像からなる検査画像ＩＰとの排他的論理和により不一致部を抽出した後に、表示パターンの輪郭のずれを吸収する吸収マスクの２値画像からなるマスク画像ＭＰと不一致部との論理積により欠陥部位を抽出するようにしているので、基準画像ＢＰと検査画像ＩＰとの排他的論理和により抽出した不一致部と吸収マスクのマスク画像ＭＰとの論理積を得ると、不一致部のうちの良品として許容可能な輪郭のずれを不一致部から除去することができるため、良品として許容可能な輪郭のずれを欠陥部位として判別する誤判定率を確実に低減し、検査精度を向上することができる。
【００６３】
さらに、本実施形態の液晶表示パネルの表示パターン検査方法によれば、基準画像ＢＰが、複数の液晶表示パネルの表示パターンを濃淡画像で読み込んだ後に、各濃淡画像の画像データを平均化して平均画像とし、この平均画像を２値化することにより形成されているので、２値画像からなる基準画像ＢＰの画像データである２値の画像データを直接形成する際に生じる照明の明暗などによる表示パターンの幅の太りあるいは細りの影響を低減でき、表示パターンの検査に最適な基準画像ＢＰを形成することができる。
【００６４】
また、本実施形態の液晶表示パネルの表示パターン検査方法によれば、従来３０％程度あった誤判定率を、１％程度に低減できることが、実験により確認できた。
【００６５】
また、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することができる。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に係る本発明の本実施形態の液晶表示パネルの表示パターン検査方法によれば、２値画像からなる基準画像ＢＰの画像データである２値の画像データを直接形成する際に生じる照明の明暗などによる表示パターンの幅の太りあるいは細りの影響を低減できるので、表示パターンの検査に最適な基準画像ＢＰを形成することができるなどの極めて優れた効果を奏する。また、基準画像ＢＰと検査画像ＩＰとの排他的論理和により抽出した不一致部と吸収マスクのマスク画像ＭＰとの論理積を得ると、不一致部のうちの良品として許容可能な輪郭のずれを不一致部から除去することができるため、良品として許容可能な輪郭のずれを欠陥部位として判別する誤判定率を確実に低減し、検査精度を向上することができるなどの極めて優れた効果を奏する。
【００６７】
また、請求項２に係る本発明の液晶表示パネルの表示パターン検査方法によれば、２値画像からなる基準画像の画像データである２値の画像データを直接形成する際に生じる照明の明暗などによる表示パターンの幅の太りあるいは細りの影響を低減できるので、表示パターンの検査に最適な基準画像を形成することができる。また、基準画像ＢＰと検査画像ＩＰとの排他的論理和により抽出した不一致部と検査用パターンマスクのマスク画像ＪＭＰとの論理積を得ると、不一致部のうちの良品として許容可能な輪郭のずれおよび表示パターンの輪郭部から離れた表示パターンの形成されていない部位に生じる欠陥を不一致部から除去することができるため、良品として許容可能な輪郭のずれおよび表示パターンの輪郭部から離れた表示パターンの形成されていない部位に生じる欠陥を欠陥部位として判別する誤判定率を確実に低減し、検査精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液晶表示パネルの表示パターン検査方法に用いる基準画像の形成過程を示す説明図
【図２】本発明に係る液晶表示パネルの表示パターン検査方法の実施形態を示すフローチャート
【図３】本発明に係る液晶表示パネルの表示パターン検査方法の実施形態における欠陥部位の抽出を示す説明図
【図４】本発明に係る液晶表示パネルの表示パターン検査方法に用いる吸収マスクの形成過程を示す説明図
【図５】本発明に係る液晶表示パネルの表示パターン検査方法における輪郭のずれのない場合の検査過程を示す説明図
【図６】本発明に係る液晶表示パネルの表示パターン検査方法における輪郭のずれのある場合の検査過程を示す説明図
【図７】従来の液晶表示パネルの表示パターン検査方法における基準画像と検査画像との排他的論理和による欠陥の抽出を示す説明図
【図８】従来の液晶表示パネルの表示パターン検査方法における輪郭のずれを欠陥として抽出することを示す説明図
【符号の説明】
ＢＰ 基準画像
ＩＰ 検査画像
ＣＰ 合成画像
ＭＰ マスク画像
ＪＰ 判定画像
ＳＰ 濃淡画像
ＡＰ 平均画像
ＴＰ１ 第１処理画像
ＴＰ２ 第２処理画像
ＴＰ３ 第３処理画像
ＣＳＰ 補正合成画像
ＪＭＰ パターンマスク画像
ＸＯＲ 排他的論理和
ＡＮＤ 論理積
ＯＲ 論理和
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示パネルの表示パターンの欠陥の有無を精度よく検出するのに好適な液晶表示パネルの表示パターン検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、文字や図形などの各種の画像を表示する表示装置の一種として、２枚の透明基板の間に液晶が密封された液晶表示パネルを用いた液晶表示装置が知られている。
【０００３】
このような液晶表示装置に用いられる液晶表示パネルは、製造工程において各種の性能検査が行われており、この性能検査の一つとして、液晶表示パネルの表示画素である表示パターンの欠陥としてのパターン欠けやパターン突出などの有無を検出する検査が行われている。
【０００４】
従来の表示パターンの欠陥の検査は、パターンマッチング法により行われているのが一般的である。このパターンマッチング法は、予め形成してメモリに記憶された白と黒との２値画像からなる基準画像の画像データ（黒または白）と、ＣＣＤカメラあるいはビデオカメラなどの画像入力装置により読み取られる検査対象の液晶表示パネルの表示パターンの白と黒との２値画像からなる検査画像の画像データ（黒または白）との各画素毎における排他的論理和ＸＯＲを得ることによって欠陥であるパターン不良を判断している。
【０００５】
例えば、図７に示すように、基準画像ＢＰの画像データ（黒：論理値「０」、白：論理値「１」）と、検査画像ＩＰの画像データ（黒：論理値「０」、白：論理値「１」）との排他的論理和ＸＯＲによる合成画像ＣＰは、各画素Ｐ毎に両者が一致している場合には黒（論理値「０」）とされ、両者が不一致の場合には白（論理値「１」）とされるので、欠陥部位の画素ＤＰが白（論理値「１」）となり、表示パターンの欠陥であるパターン不良を容易に抽出することができる（図７における合成画像ＣＰは、便宜上白と黒とを反転させて表示あるので図７において黒で示す）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のパターンマッチング法による液晶表示パネルの表示パターン検査方法においては、表示パターンの欠陥であるパターン欠けやパターン突出などからなる欠陥部位の画素ＤＰの有無を容易に判別することはできるものの、図８に示すように、基準画像ＢＰの画像データと、検査画像ＩＰの画像データとを各画素Ｐ毎に排他的論理和ＸＯＲを得ることにより形成した合成画像ＣＰには、欠陥部位の画素ＤＰに加えて、本来良品として許容可能な欠陥ではない表示パターンの輪郭のずれ（辺ずれ）もその画素Ｐが白（図８における合成画像ＣＰは、便宜上白と黒とを反転させて表示してあるので図８において黒で示す）となり、欠陥部位の画素ＤＰとして抽出してしまうという問題点があった。
【０００７】
この輪郭のずれは、基準画像ＢＰおよび検査画像ＩＰを取り込む際の取り込み誤差、液晶表示パネルを製造する際の２枚の透明基板を貼り合わせた時の重ね合わせずれなどによる表示パターンの太りあるいは細り、および、検査対象の液晶表示パネルを検査装置にセットする際の位置ずれなどに起因して生じている。
【０００８】
したがって、従来の液晶表示パネルの表示パターン検査方法においては、本来のパターンの欠けあるいは突出などの欠陥と、良品として許容可能な輪郭のずれとを判別することができない。その結果、良品として許容可能な輪郭のずれを有する製品を不良品として判別してしまうという確率（以下、誤判定率と記す）が３０％程度発生していた。この誤判定は、例え欠陥がない場合であっても、輪郭のずれを有していれば生じる。
【０００９】
そこで、誤判定率を低減し、検査精度を向上することのできる液晶表示パネルの表示パターン検査方法が求められている。
【００１０】
本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、誤判定率を低減し、検査精度を向上することのできる液晶表示パネルの表示パターン検査方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するため特許請求の範囲の請求項１に係る本発明の液晶表示パネルの表示パターン検査方法の特徴は、複数の液晶表示パネルの表示パターンを濃淡画像で読み込んだ後に、各濃淡画像の画像データを平均化して平均画像とし、この平均画像を２値化することにより形成されている２値画像からなる基準画像と２値画像からなる検査画像との排他的論理和による合成画像を得て不一致部を抽出した後に、前記不一致部のうちの輪郭のずれに起因する不一致部を除去する吸収マスクの２値画像からなるマスク画像と前記合成画像との論理積により欠陥部位を抽出する点にある。そして、このような構成を採用したことにより、２値画像からなる基準画像の画像データである２値の画像データを直接形成する際に生じる照明の明暗などによる表示パターンの幅の太りあるいは細りの影響を低減できるので、表示パターンの検査に最適な基準画像を形成することができる。また、基準画像と検査画像との排他的論理和により抽出した不一致部と吸収マスクのマスク画像との論理積を得ると、不一致部のうちの良品として許容可能な輪郭のずれを不一致部から除去することができるため、良品として許容可能な輪郭のずれを欠陥部位として判別する誤判定率を確実に低減し、検査精度を向上することができる。
【００１２】
また、請求項２に係る本発明の液晶表示パネルの表示パターン検査方法の特徴は、液晶表示パネルの表示パターンの欠陥の有無を検査する液晶表示パネルの表示パターン検査方法において、複数の液晶表示パネルの表示パターンを濃淡画像で読み込んだ後に、各濃淡画像の画像データを平均化して平均画像とし、この平均画像を２値化することにより形成されている２値画像からなる基準画像と２値画像からなる検査画像との排他的論理和による合成画像を得て不一致部を抽出した後に、前記不一致部のうちの輪郭のずれに起因する不一致部を除去するとともに、表示パターンの輪郭部から離れた表示パターンの形成されていない部位に生じる欠陥を除去する検査用パターンマスクの２値画像からなるマスク画像と前記合成画像との論理積により欠陥部位を抽出する点にある。そして、このような構成を採用したことにより、２値画像からなる基準画像の画像データである２値の画像データを直接形成する際に生じる照明の明暗などによる表示パターンの幅の太りあるいは細りの影響を低減できるので、表示パターンの検査に最適な基準画像を形成することができる。また、基準画像と検査画像との排他的論理和により抽出した不一致部と検査用パターンマスクのマスク画像との論理積を得ると、不一致部のうちの良品として許容可能な輪郭のずれおよび表示パターンの輪郭部から離れた表示パターンの形成されていない部位に生じる欠陥を不一致部から除去することができるため、良品として許容可能な輪郭のずれおよび表示パターンの輪郭部から離れた表示パターンの形成されていない部位に生じる欠陥を欠陥部位として判別する誤判定率を確実に低減し、検査精度を向上することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施形態により説明する。
【００１４】
まず、本発明に係る液晶表示パネルの表示パターン検査方法に用いる基準画像の実施形態について図１により説明する。
【００１５】
図１は本発明に係る液晶表示パネルの表示パターン検査方法に用いる基準画像の形成過程を示す説明図である。
【００１６】
図１に示すように、本実施形態における基準画像ＢＰは、従来と異なり、液晶表示パネルの検査に先立って、ＣＣＤカメラ、ビデオカメラなどの適宜な画像入力装置を用いて、複数、例えば３０枚以上の液晶表示パネルの表示パターンを濃淡画像ＳＰ、例えば、２５６階調の階調画像として読み込んだ後に、各濃淡画像ＳＰの画像データを平均化、詳しくは各濃淡画像ＳＰの画像データを各画素毎に平均化して平均画像ＡＰとし、この平均画像ＡＰを従来公知の方法によって２値化処理を施して２値化することにより形成される。
【００１７】
このように、複数の濃淡画像ＳＰの画像データの和を画像の数ｎで除算することにより、図１において誇張して示す表示パターンの横細画像、縦長画像、横長画像、縦短画像などの多種多様の画像を平均化して最も誤差の少ない検査に最適な基準画像ＢＰを形成することができる。
【００１８】
すなわち、液晶表示パネルの表示パターンを用いて２値画像からなる基準画像ＢＰの画像データである２値の画像データを直接形成する際に生じる照明の明暗などによる表示パターンの幅の太りあるいは細りなどを低減できるので、基準画像ＢＰそのものの精度を容易かつ確実に向上することができる。したがって、検査精度を確実に向上させることができる。
【００１９】
なお、検査装置としては、基準画像形成用の画像処理手段を検査装置に配設し、この検査装置を用いて基準画像ＢＰを形成し、形成した基準画像ＢＰの画像データをメモリなどの記憶装置に記憶することが検査効率を向上させるうえで好ましい。
【００２０】
つぎに、本発明に係る液晶表示パネルの表示パターン検査方法の実施形態について図２および図３により説明する。
【００２１】
図２は本発明に係る液晶表示パネルの表示パターン検査方法の実施形態を示すフローチャート、図３は本発明に係る液晶表示パネルの表示パターン検査方法の実施形態における欠陥部位の抽出を示す説明図である。
【００２２】
図２に示すように、本実施形態の液晶表示パネルの表示パターン検査方法が開始されると、ステップＳＴ01において、検査に供する液晶表示パネルの表示パターンの読み込みを実行し、表示パターンの画像データを得る。このステップＳＴ01における表示パターンの読み込みは、例えば、検査に供する液晶表示パネルをロボットなどにより自動的に位置決めして検査ステージに載置した後、液晶表示パネルの表示パターンをＣＣＤカメラ、ビデオカメラなどの画像入力装置により読み取ることにより行われる。そして、読み込んだ表示パターンの画像データは、例えば、画像処理装置のメモリに記憶する。
【００２３】
つぎに、ステップＳＴ02において、画像データの各画素に対して白と黒との２値の２値化処理を施して検査に用いる２値画像からなる検査画像ＩＰを形成する。この２値画像は、白か黒かの状態を表すことのできるデータであり、いずれか一方を論理値「０」、他方を論理値「１」に対応させており、本実施形態においては、図３右上に示すように、例えば、黒を論理値「０」、白を論理値「１」としている。そして、２値画像からなる検査画像ＩＰの画像データは、例えば、画像処理装置のメモリに記憶する。なお、画像データの２値化処理は、従来公知であり、その詳しい説明は省略する。
【００２４】
つぎに、ステップＳＴ03において、図３左上に示す前述した２値画像からなる基準画像ＢＰと、図３右上に示す２値画像からなる検査画像ＩＰとの排他的論理和ＸＯＲを得ることにより、図３右中に示すように、不一致部を抽出する。すなわち、白と黒との２値の２値画像からなる基準画像ＢＰの画像データと、白と黒との２値の２値画像からなる検査画像ＩＰの画像データとの排他的論理和ＸＯＲによる合成画像（２値画像）ＣＰを得て不一致部を抽出する。この合成画像ＣＰは、本実施形態においては、各画素毎に基準画像ＢＰと検査画像ＩＰとの両者が一致している場合には黒（論理値「０」）とされ、基準画像ＢＰと検査画像ＩＰとの両者が不一致の場合には白（論理値「１」）とされるので、不一致部の画素が白（論理値「１」）となり、不一致部を容易に抽出することができる。なお、不一致部を抽出しない場合も論理的には考えられるが、現状においては、何らかの理由により不一致部が必ず検出されている。また、図３右中に示す合成画像ＣＰの黒色により周囲が覆われた白色部が抽出された不一致部の画素である。
【００２５】
つぎに、ステップＳＴ04において、図３右中に示す合成画像ＣＰと、図３左中に示す基本画像ＢＰから形成した輪郭のずれを吸収する２値画像からなるマスク画像との論理積ＡＮＤを得ることにより、図３下に示すように、欠陥部位を抽出する。すなわち、白と黒との２値の２値画像からなる合成画像ＣＰの画像データと、白と黒との２値の２値画像からなるマスク画像の画像データとの論理積ＡＮＤによる判定画像（２値画像）ＪＰを得て欠陥部位を抽出する。この判定画像ＪＰは、本実施形態においては、各画素毎に合成画像ＣＰとマスク画像との両者が一致している場合には黒（論理値「０」）とされ、合成画像ＣＰとマスク画像との両者が不一致の場合には白（論理値「１」）とされるので、欠陥部位の画素が白（論理値「１」）となり、欠陥部位を容易に抽出することができる。なお、図３下に示す判定画像ＪＰの黒色により周囲が覆われた白色部が抽出された欠陥部位の画素である。
【００２６】
つぎに、ステップＳＴ05において、欠陥部位があるかを判断する。
【００２７】
前記ステップＳＴ05の判断がＮＯ（欠陥部位がない）の場合には、つぎのステップＳＴ06に進行し、良品と判断して検査を終了する。
【００２８】
前記ステップＳＴ05の判断がＹＥＳ（欠陥部位がある）の場合には、つぎのステップＳＴ0７に進行し、判定画像ＪＰの画像データを従来と同様に膨張・収縮処理することにより、ノイズ（雑音：外乱要因）を除去し、つぎのステップＳＴ08において、欠陥部位があるを再度判断する。
【００２９】
前記ステップＳＴ08の判断がＮＯ（欠陥部位がない）の場合には、前記ステップＳＴ06に進行し、良品と判断して検査を終了する。
【００３０】
前記ステップＳＴ08の判断がＹＥＳ（欠陥部位がある）の場合には、つぎのステップＳＴ09に進行し、不良と判断して検査を終了する。
【００３１】
なお、ステップＳＴ07およびステップＳＴ08は、本当に不良かを見極めるために従来と同様に行われる処理であり、従来の液晶表示パネルの表示パターン検査方法の場合は、基準画像ＢＰと検査画像ＩＰとの排他的論理和ＸＯＲによる合成画像ＣＰの画像データを膨張・収縮処理することにより行われている。
【００３２】
また、液晶表示パネルの表示パターンを検査する検査装置としては、液晶表示パネルを載置するための検査ステージ、液晶表示パネルの表示パターンを読み込むためのＣＣＤカメラ、ビデオカメラなどの画像入力装置、画像処理手段、各部の動作の制御を司る制御手段、基準画像、検査画像、各種の制御プログラムおよび必要なデータなどを記憶するための適宜な容量の記憶装置などから構成するとよい。
【００３３】
つぎに、欠陥部位の抽出に用いる吸収マスクのマスク画像ＭＰの形成について図４により具体的に説明する。
【００３４】
図４は本発明に係る液晶表示パネルの表示パターン検査方法に用いる吸収マスクの形成過程を示す説明図である。
【００３５】
本実施形態の欠陥部位の抽出に用いる吸収マスクのマスク画像ＭＰの形成は、前述した基準画像ＢＰに基づいて形成されるようになっている。
【００３６】
本実施形態における吸収マスクのマスク画像ＭＰの形成は、図４左上に示す基準画像ＢＰの画像データのうちの論理値「１」にて示される白の画素を３回膨張させた後、白と黒とを反転させる第１処理を実行し、図４右上に示す第１処理画像ＴＰ１を形成することにより開始される。ここでいう膨張処理とは、８近傍処理といわれるものであり、縦横斜めの８方向に拡大することであり、１回膨張が１画素をその周囲に１画素ずつ拡大して９画素（３×３画素）分の大きさにすることであり、３回膨張とは、１画素をその周囲に３画素ずつ拡大して４９画素（７×７画素）の大きさにすることである。なお、膨張処理は、画素を上下左右の４方向に拡大する４近傍処理であってもよい。
【００３７】
したがって、図４左上に示す基準画像ＢＰの画像データのうちの論理値「１」にて示される白の画素を３回膨張させてから、白と黒とを反転させると、図４右上に示すように、白と黒との境界部が、基準画像ＢＰの表示パターンの輪郭部に位置する白と黒との基準境界部より３画素分左側に形成される。この基準境界部より３画素分左側に形成された白と黒との境界部を内側最大境界部と呼ぶ。
【００３８】
なお、図４左上に示す基準画像ＢＰの黒で示す部位は、液晶表示パネルの表示パターンの形成部位を示している。
【００３９】
つぎに、図４左上に示す基準画像ＢＰの画像データのうちの論理値「１」にて示される白の画素を３回収縮させる第２処理を実行し、図４左中に示す第２処理画像ＴＰ２を形成する。ここでいう収縮処理とは、前記膨張処理とは逆に８方向に収縮することであり、１回収縮は、縦横それぞれが３画素の９画素の大きさを、中心に位置する１画素の大きさにすることである。なお、収縮処理は、画素を上下左右の４方向に縮小する４近傍処理であってもよい。
【００４０】
したがって、図４左上に示す基準画像ＢＰの画像データのうちの論理値「１」にて示される白の画素を３回収縮させると、図４左中に示すように、白と黒との境界部が、基準画像ＢＰの表示パターンの輪郭部に位置する白と黒との基準境界部より３画素分右側に形成される。この基準境界部より３画素分右側に形成された白と黒との境界部を外側最大境界部と呼ぶ。
【００４１】
なお、第１処理画像ＴＰ１と第２処理画像ＴＰ２とを得る順序はどちらを先にしてもよい。
【００４２】
つぎに、図４右上に示す第１処理画像ＴＰ１と図４左中に示す第２処理画像ＴＰ２との論理和ＯＲを得ることにより吸収マスクを形成する。この吸収マスクのマスク画像ＭＰを図４右中に示す。この吸収マスクのマスク画像ＭＰは、図４右中に示すように、基準画像ＢＰの基準境界部を基準としてその両側にそれぞれ３画素分、総計６画素分の黒の領域をもつ画像となっており、合成画像ＣＰ（図３参照）とマスク画像ＭＰとの論理積ＡＮＤによる欠陥部位の抽出を行った際には、基準画像ＢＰの基準境界部を基準として内外方向にそれぞれ３画素の領域内に位置するパターンの欠けおよび輪郭のずれをマスキングして隠して吸収することで抽出しないようにすることができる。すなわち、不一致部のうちの良品として許容可能な輪郭のずれを不一致部から容易かつ確実に除去することができる。
【００４３】
なお、本実施形態においては、パターンの欠けおよび輪郭のずれを抽出させないための画素の数を、基準境界部を基準としてその両側にそれぞれ３画素分、つまり、表示パターンの輪郭の内外方向に３画素分としたが、この画素の数は、液晶表示パネルの解像度（分解能）、基準画像ＢＰおよび検査画像を読み込むＣＣＤカメラ、ビデオカメラなどの画像入力装置の解像度（分解能）および設計コンセプトなどの必要に応じて設定すればよく、特に、本実施形態の画素の数に限定されるものではない。
【００４４】
なお、基本的には、図４右中に示す吸収マスクのマスク画像ＭＰを検査に用ればよいが、本実施形態においては、表示パターンの輪郭部から離れた表示パターンの形成されていない部位に生じる欠陥を吸収（除去）するため、図４左中に示す第２処理画像ＴＰ２の画像データのうちの白の画素を３回収縮させた後、白と黒とを反転させる第３処理を実行し、図４左下に示す第３処理画像ＴＰ３を得る。そして、図４右中に示すマスク画像ＭＰと、図４左下に示す第３処理画像ＴＰ３との論理積ＡＮＤを得ることにより、図４右下に示す検査用パターンマスクを形成し、この検査用パターンマスクのパターンマスク画像ＪＭＰの画像データを欠陥部位の抽出に供する。この検査用パターンマスクのパターンマスク画像ＪＭＰは、図４右下に示すように、基準画像ＢＰの基準境界部を基準としてその両側にそれぞれ３画素分の領域と、基準画像ＢＰの基準境界部を基準としてその外側の６画素以上離れた領域とをともに黒とする画像になっている。
【００４５】
したがって、この検査用パターンマスクのパターンマスク画像ＪＭＰの画像データと合成画像ＣＰの画像データとの論理積ＡＮＤによる欠陥部位の抽出を行った際には、基準画像ＢＰの基準境界部を基準として内外方向にそれぞれ３画素の領域内に加えて基準画像ＢＰの基準境界部を基準としてその外側の６画素以上離れた領域に位置するパターンの欠けおよび輪郭のずれを抽出しないようにすることができるようになっており、本来不良ではない表示パターンの輪郭部から離れた表示パターンの形成されていない部位に生じる欠陥の抽出による液晶表示パネルを不良と判別する誤判定率をより低減することができるようになっている。
【００４６】
つぎに、前記検査用パターンマスクを用いた液晶表示パネルの表示パターンの検査について具体的に説明する。
【００４７】
まず、輪郭のずれのない場合の検査過程について図５により具体的に説明する。
【００４８】
図５は本発明に係る液晶表示パネルの表示パターン検査方法における輪郭のずれのない場合の検査過程を示す説明図である。
【００４９】
図５左上に示すように、検査に供する液晶表示パネルの表示パターンの２値画像からなる検査画像ＩＰの表示パターンの輪郭部に縦横それぞれ７画素分の突出するパターン突出のパターン不良たる欠陥部位があるとする。この欠陥部位は、検査画像ＩＰにおいて表示パターンの形成部位と同様の黒にて示されることになる。
【００５０】
そして、図５右上に示す２値画像からなる基準画像ＢＰと、図５左上に示す２値画像からなる検査画像ＩＰとの排他的論理和ＸＯＲにより不一致部を抽出すると、図５左中に示すように、縦横それぞれ７画素の領域が不一致部として白にて抽出された合成画像ＣＰを得ることができる。
【００５１】
つぎに、本来は必要はないが、本実施形態においては、輪郭のギザギザ、波打ちなどのノイズを除去するため、合成画像ＣＰの白の画素を１回収縮する。すると、図５右中に示すように、合成画像ＣＰにおける縦横それぞれ７画素の総計４９画素からなる白の画素の領域の不一致部は、中心を一致させた状態で縦横それぞれ５画素の総計２５画素からなる白の画素の領域の不一致部を有する補正合成画像ＣＳＰを得ることができる。
【００５２】
つぎに、図５右中に示す補正合成画像ＣＳＰと図５左下に示す前記検査用パターンマスクのパターンマスク画像ＪＭＰとの論理積ＡＮＤにより欠陥部位を抽出すると、図５右下に示すように、縦が５画素、横が３画素の領域が白にて欠陥部位の画素として抽出された判定画像ＪＰを得ることができる。
【００５３】
そして、図５右下に示す判定画像ＪＰの画像データにおいて、欠陥部位の画素としての白の画素が抽出された場合のみ検査に供した液晶表示パネルを不良と判断することができる。
【００５４】
つぎに、輪郭のずれのある場合の検査過程について図６により具体的に説明する。
【００５５】
図６は本発明に係る液晶表示パネルの表示パターン検査方法における輪郭のずれのある場合の検査過程を示す説明図である。
【００５６】
図６左上に示すように、検査に供する液晶表示パネルの表示パターンの２値画像からなる検査画像ＩＰの表示パターンの輪郭部に横方向に３画素分の領域の輪郭のずれと、その右側（表示パターンの輪郭の外側）に縦７画素、横４画素（輪郭のずれと合わせると横７画素）の突出するパターン不良たる欠陥部位があるとする。この欠陥部位は、検査画像ＩＰにおいて表示パターンの形成部位と同様の黒にて示されることになる。
【００５７】
そして、図６右上に示す２値画像からなる基準画像ＢＰと、図６左上に示す２値画像からなる検査画像ＩＰとの排他的論理和ＸＯＲにより不一致部を抽出すると、図６左中に示すように、輪郭のずれにより生じる基準境界部の右側（表示パターンの輪郭の外側）に位置する３画素分の縦に連なる領域と、その右側（表示パターンの輪郭の外側）に縦７画素、横４画素（輪郭のずれと合わせると横７画素）の領域との両者が不一致部として白にて抽出された合成画像ＣＰを得ることができる。
【００５８】
つぎに、本来は必要はないが、本実施形態においては、輪郭のギザギザ、波打ちなどのノイズを除去するため、合成画像ＣＰの白の画素を１回収縮する。すると、図６右中に示すように、合成画像ＣＰにおける白の画素の領域の不一致部は、基準境界部の右側の１画素離れた位置に横１画素の縦に連なる領域と、その右側（表示パターンの輪郭の外側）に縦５画素、横４画素（輪郭のずれと合わせると横５画素）の領域との両者が不一致部として白にて抽出された補正合成画像ＣＳＰを得ることができる。
【００５９】
つぎに、図６右中に示す補正合成画像ＣＳＰと図６左下に示す前記検査用パターンマスクのパターンマスク画像ＪＭＰとの論理積ＡＮＤにより欠陥部位を抽出すると、図６右下に示すように、縦に連なる横１画素分の輪郭のずれによる不一致部をマスキングして隠して吸収することで抽出しないようにすることができるので、その結果、縦が５画素、横が３画素の領域のみが白にて欠陥部位の画素として抽出された判定画像ＪＰを得ることができる。すなわち、不一致部のうちの良品として許容可能な輪郭のずれを不一致部から容易かつ確実に除去することができる。
【００６０】
そして、図６右下に示す判定画像ＪＰの画像データにおいて、欠陥部位の画素としての白の画素が抽出された場合のみ検査に供した液晶表示パネルを不良と判断することができる。
【００６１】
なお、図４、図５、図６における画像の枠の１升は、縦横それぞれ２画素の総計４画素を示している。
【００６２】
このように、本実施形態の液晶表示パネルの表示パターン検査方法によれば、２値画像からなる基準画像ＢＰと２値画像からなる検査画像ＩＰとの排他的論理和により不一致部を抽出した後に、表示パターンの輪郭のずれを吸収する吸収マスクの２値画像からなるマスク画像ＭＰと不一致部との論理積により欠陥部位を抽出するようにしているので、基準画像ＢＰと検査画像ＩＰとの排他的論理和により抽出した不一致部と吸収マスクのマスク画像ＭＰとの論理積を得ると、不一致部のうちの良品として許容可能な輪郭のずれを不一致部から除去することができるため、良品として許容可能な輪郭のずれを欠陥部位として判別する誤判定率を確実に低減し、検査精度を向上することができる。
【００６３】
さらに、本実施形態の液晶表示パネルの表示パターン検査方法によれば、基準画像ＢＰが、複数の液晶表示パネルの表示パターンを濃淡画像で読み込んだ後に、各濃淡画像の画像データを平均化して平均画像とし、この平均画像を２値化することにより形成されているので、２値画像からなる基準画像ＢＰの画像データである２値の画像データを直接形成する際に生じる照明の明暗などによる表示パターンの幅の太りあるいは細りの影響を低減でき、表示パターンの検査に最適な基準画像ＢＰを形成することができる。
【００６４】
また、本実施形態の液晶表示パネルの表示パターン検査方法によれば、従来３０％程度あった誤判定率を、１％程度に低減できることが、実験により確認できた。
【００６５】
また、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することができる。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に係る本発明の本実施形態の液晶表示パネルの表示パターン検査方法によれば、２値画像からなる基準画像ＢＰの画像データである２値の画像データを直接形成する際に生じる照明の明暗などによる表示パターンの幅の太りあるいは細りの影響を低減できるので、表示パターンの検査に最適な基準画像ＢＰを形成することができるなどの極めて優れた効果を奏する。また、基準画像ＢＰと検査画像ＩＰとの排他的論理和により抽出した不一致部と吸収マスクのマスク画像ＭＰとの論理積を得ると、不一致部のうちの良品として許容可能な輪郭のずれを不一致部から除去することができるため、良品として許容可能な輪郭のずれを欠陥部位として判別する誤判定率を確実に低減し、検査精度を向上することができるなどの極めて優れた効果を奏する。
【００６７】
また、請求項２に係る本発明の液晶表示パネルの表示パターン検査方法によれば、２値画像からなる基準画像の画像データである２値の画像データを直接形成する際に生じる照明の明暗などによる表示パターンの幅の太りあるいは細りの影響を低減できるので、表示パターンの検査に最適な基準画像を形成することができる。また、基準画像ＢＰと検査画像ＩＰとの排他的論理和により抽出した不一致部と検査用パターンマスクのマスク画像ＪＭＰとの論理積を得ると、不一致部のうちの良品として許容可能な輪郭のずれおよび表示パターンの輪郭部から離れた表示パターンの形成されていない部位に生じる欠陥を不一致部から除去することができるため、良品として許容可能な輪郭のずれおよび表示パターンの輪郭部から離れた表示パターンの形成されていない部位に生じる欠陥を欠陥部位として判別する誤判定率を確実に低減し、検査精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液晶表示パネルの表示パターン検査方法に用いる基準画像の形成過程を示す説明図
【図２】本発明に係る液晶表示パネルの表示パターン検査方法の実施形態を示すフローチャート
【図３】本発明に係る液晶表示パネルの表示パターン検査方法の実施形態における欠陥部位の抽出を示す説明図
【図４】本発明に係る液晶表示パネルの表示パターン検査方法に用いる吸収マスクの形成過程を示す説明図
【図５】本発明に係る液晶表示パネルの表示パターン検査方法における輪郭のずれのない場合の検査過程を示す説明図
【図６】本発明に係る液晶表示パネルの表示パターン検査方法における輪郭のずれのある場合の検査過程を示す説明図
【図７】従来の液晶表示パネルの表示パターン検査方法における基準画像と検査画像との排他的論理和による欠陥の抽出を示す説明図
【図８】従来の液晶表示パネルの表示パターン検査方法における輪郭のずれを欠陥として抽出することを示す説明図
【符号の説明】
ＢＰ 基準画像
ＩＰ 検査画像
ＣＰ 合成画像
ＭＰ マスク画像
ＪＰ 判定画像
ＳＰ 濃淡画像
ＡＰ 平均画像
ＴＰ１ 第１処理画像
ＴＰ２ 第２処理画像
ＴＰ３ 第３処理画像
ＣＳＰ 補正合成画像
ＪＭＰ パターンマスク画像
ＸＯＲ 排他的論理和
ＡＮＤ 論理積
ＯＲ 論理和
Claims (2)
- 液晶表示パネルの表示パターンの欠陥の有無を検査する液晶表示パネルの表示パターン検査方法において、
複数の液晶表示パネルの表示パターンを濃淡画像で読み込んだ後に、各濃淡画像の画像データを平均化して平均画像とし、この平均画像を２値化することにより形成されている２値画像からなる基準画像と２値画像からなる検査画像との排他的論理和による合成画像を得て不一致部を抽出した後に、前記不一致部のうちの輪郭のずれに起因する不一致部を除去する吸収マスクの２値画像からなるマスク画像と前記合成画像との論理積により欠陥部位を抽出することを特徴とする液晶表示パネルの表示パターン検査方法。 - 液晶表示パネルの表示パターンの欠陥の有無を検査する液晶表示パネルの表示パターン検査方法において、
複数の液晶表示パネルの表示パターンを濃淡画像で読み込んだ後に、各濃淡画像の画像データを平均化して平均画像とし、この平均画像を２値化することにより形成されている２値画像からなる基準画像と２値画像からなる検査画像との排他的論理和による合成画像を得て不一致部を抽出した後に、前記不一致部のうちの輪郭のずれに起因する不一致部を除去するとともに、表示パターンの輪郭部から離れた表示パターンの形成されていない部位に生じる欠陥を除去する検査用パターンマスクの２値画像からなるマスク画像と前記合成画像との論理積により欠陥部位を抽出することを特徴とする液晶表示パネルの表示パターン検査方法。
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