JP4923786B2

JP4923786B2 - ディスプレイ検査装置

Info

Publication number: JP4923786B2
Application number: JP2006180758A
Authority: JP
Inventors: 重雄竹内
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2006-06-30
Filing date: 2006-06-30
Publication date: 2012-04-25
Anticipated expiration: 2026-06-30
Also published as: JP2008009208A

Description

本発明は、液晶表示パネル等のフラットパネルディスプレイの欠陥を検査する検査装置に関する。

従来、液晶表示パネル等のディスプレイの検査には、大別して、駆動電圧や電流等の表示を行う為の機能項目を検査する機能検査と、表示画面における欠陥の有無等を検査する表示検査とがある。

前者の機能検査においては、検査すべきディスプレイを個々に機能検査装置に電気接続し、機能検査装置の表示部に表示される例えば駆動電流値を検査作業者が読み取って合否を判定している。

後者の表示検査は、目視による方法で行う場合、その合否の判定が微妙な欠陥に対しては、予め準備しておいた合否限度見本（サンプル）と見比べることにより合否を判定している。

また、特許文献１に示されるように、表示検査をカメラを用いた画像認識方法により行う場合は、画像処理した判定結果が画像認識検査装置の表示部に表示される。
特開２００３−１６７５３０号公報

上述した何れの検査においても、被検査ディスプレイの表示面と検査装置の検査結果が表示される表示部或いは表示目視検査においては限度見本とを視線を移して交互に視認することになり、検査時間がその分長くなるという問題が存在する。

本発明の目的は、ディスプレイの検査を視線を移すことなく短時間で適確に実施できる検査装置を提供することである。

第１の発明としてのディスプレイの検査装置は、ディスプレイの検査に使用する検査用画像を表示するための検査画像データを記憶し、この検査画像データを検査画像データ記憶部に記憶させ、前記ディスプレイに表示させる手段と、前記ディスプレイに発生し得るｎ種類の表示欠陥のサンプル画像データをそれぞれ記憶させたｎ個の欠陥サンプル画像記憶部のうち、前記ディスプレイに表示すべき欠陥サンプル画像データが記憶された欠陥サンプル画像記憶部を選択して記憶されている欠陥サンプル画像データを出力する画像選択手段と、選択された欠陥サンプル画像データに基づく欠陥サンプル画像の前記ディスプレイにおける表示位置を指定する信号を出力するサンプル画像位置指定手段と、前記検査画像データと選択された欠陥サンプル画像データとを合成し、前記サンプル画像位置指定手段からの位置を指定する信号に基づき前記検査用画像に欠陥サンプル画像を重ねて前記ディスプレイに表示させる合成表示手段とを、有し、前記検査用画像に点欠陥が発生した場合、前記点欠陥の濃度と前記欠陥サンプル画像の濃度及び前記点欠陥の大きさと前記欠陥サンプル画像の大きさを比較して合否判定を行い、不合格と判定した場合、前記欠陥サンプル画像をより欠陥度の高い前記欠陥サンプル画像に切り替え、前記点欠陥とより欠陥度の高い前記欠陥サンプル画像とを比較し、前記点欠陥のランクを識別することを特徴とするものである。

本発明のディスプレイの検査装置によれば、検査されるディスプレイに、機能検査においては対応検査パターンに検査結果を示す画像を、表示目視検査においては対応検査パターンに欠陥サンプル画像を、それぞれ重ねて表示させるから、検査作業者は被検査ディスプレイを目視したまま視線を移すことなく所望の検査を短い時間で適確に実施することが可能となる。

図１は本発明の一実施形態としての液晶表示パネル検査装置の構成を示すブロック図で、図２はその検査装置による液晶表示パネルの検査工程を示した説明図、図３（ａ）、（ｂ）はそれぞれ機能検査と表示目視検査における液晶表示パネルの各表示例を示した説明図である。

図２に示されるように、検査対象の液晶表示パネル１は、検査台２上の所定位置にセットされる。検査台２は、断面が直角三角形のブロック状をなし、検査装置本体３の上面に設置されている。この検査台２の被検査品としての液晶表示パネル１が載置される斜面２１の傾斜角度は、検査作業者４が液晶表示パネル１の表示を適切な視角で視認できる角度に設定されている。また、検査装置本体３の上面で検査台２の検査作業者４に対して手前側のエリアには、検査装置本体を操作するためのボリューム５や各種スイッチ（不図示）等が配設され、操作パネル部３０が形成されている。そして、斜面２１の所定位置に液晶表示パネル１を載置するだけで、検査装置本体３との必要な電気接続が確保される構成となっている。なお、本実施形態における被検査品としての液晶表示パネル１は、アクティブマトリックス型のフルカラー液晶表示パネルである。

検査装置本体３は、図１のブロック図に示されるように構成されている。図１において、３１は本実施形態の検査装置全体の駆動を制御する中央制御部としてのコントローラである。

コントローラ３１の出力側には、検査画像表示ＲＡＭ（Random Access Memory）３２、機能検査表結果表示ＲＡＭ３３、表示目視検査において使用する欠陥サンプル画像を選択供給するためのサンプル画像供給回路３４、及び選択供給される欠陥サンプル画像の液晶表示パネル１における表示位置を制御するための表示位置制御部３５が、それぞれ接続されている。

検査画像表示ＲＡＭ３２は、検査に際して液晶表示パネル１に検査用画像を表示するための画像データを一時的に格納する記憶部であり、例えば、表示目視検査に際しては赤、緑、青の各色全面表示パターン画像を表示するための画像データが、駆動電流を検査する機能検査に際してはそれ専用のテストパターン画像を表示するための画像データが、それぞれ表示に備えて一時格納される。

機能検査結果表示ＲＡＭ３３は、コントローラ３１から出力される機能検査結果データ、つまり本実施形態では液晶表示パネル１に機能検査用テストパターンを表示しているときの駆動電流値の合否判定結果データ、を表示に備えて格納する。

サンプル画像供給回路３４は、液晶表示パネル１に発生し得るｎ種類の表示欠陥の各サンプル画像データがそれぞれ格納されているｎ個のＲＡＭ３４１、３４２〜３４ｎが並列に接続されてなり、コントローラ３１と表示位置制御部３５との間に介設されている。

表示位置制御部３５は、サンプル画像供給回路３４から選択供給される欠陥サンプル画像の液晶表示パネル１上の表示位置を、コントローラ３１から出力される制御信号に基づき制御する。

上述した検査画像表示ＲＡＭ３２、及び機能検査結果表示ＲＡＭ３３の画像データは、それぞれ合成表示部３６に供給され、この合成表示部３６は、検査画面表示ＲＡＭ３２から送られてくる各種テストパターンを表示するための画像データと、機能検査結果表示ＲＡＭ３３から送られてくる駆動電流値の合否判定結果データ或いは表示位置制御部３５から送られてくる欠陥サンプル画像データとを表示位置制御部３５からの表示位置データに応じて合成し、この合成画像データを液晶表示パネル１に出力して合成画面を表示させる。

また、コントローラ３１の入力側には、機能計測部３７、欠陥サンプル画像の表示位置を調整するためのボリューム調整回路３８、及び欠陥サンプル画像を選択するための画像選択スイッチ回路３９が、それぞれ接続されている。

機能計測部３７は、機能検査用のテストパターンが表示されている液晶表示パネル１の本実施形態では駆動電流を計測し、その計測データ信号をコントローラ３１に出力する。

ボリューム調整回路３８は、図２に示す検査装置の操作パネル部３０（図２参照）に配設されているボリューム５に直結されており、検査作業者によるボリューム５の操作に応じて液晶表示パネル１に表示される欠陥サンプル画像の表示位置を調整するための指示信号をコントローラ３１に出力する。

画像選択スイッチ回路３９は、同じく操作パネル部３０に配設されているスイッチ６に直結されており、検査作業者によるスイッチ６の操作に応じて液晶表示パネル１に表示される欠陥サンプル画像を切換え選択するための指示信号をコントローラ３１に出力する。

次に、上述のように構成された液晶表示パネル検査装置により実施される検査作業の手順とその動作について説明する。

まず、検査すべき液晶表示パネル１を検査台２の所定位置にセットし、通電スイッチ（不図示）をオンして液晶表示パネル１を駆動する。

最初に機能検査として駆動電流を検査する。この場合、図示されていない検査画像選択スイッチを操作してコントローラ３１から検査画像表示ＲＡＭ３２に機能検査用テストパターンの画像データを出力させ、合成表示部３６を介して液晶表示パネル１に機能検査用テストパターンを表示させる。この機能検査用テストパターンを表示した状態で、機能計測部３７により液晶表示パネル１の駆動電流を計測させ、その計測データをコントローラ３１に出力させる。

コントローラ３１は、入力された計測駆動電流値と予め記憶されている基準駆動電流値とを比較して合否を判定し、不合格（ＮＧ）の場合は、機能検査結果表示ＲＡＭ３３にその旨の検査結果データを出力し格納させる。機能検査結果表示ＲＡＭ３３に格納された検査結果データは合成表示部３６に送られ、合成表示部３６はその送られてきた検査結果データと機能検査用テストパターンの画像データを合成した画像データを液晶表示パネル１に出力する。その結果、液晶表示パネル１には、図３（ａ）に示されるように機能検査用テストパターン画像１Ａに機能検査結果画像１Ｂが重ねて表示される。これにより、検査作業者は、液晶表示パネル１の表示面１１を視た状態のまま視線を移すことなく駆動電流値が不合格であるという機能検査結果を認識し、機能検査が終了する。

次に、検査作業者は、表示目視検査を実施するため、検査画面選択スイッチ（不図示）を操作してコントローラ３１から検査画面表示ＲＡＭ３２に表示検査用テストパターンの画像データを出力させる。本実施形態では、フルカラー液晶表示パネル１の表示目視検査を実施するために、表示検査用テストパターンとする赤、緑、青の各色全面表示パターンに対応する３種類の画像データがコントローラ３１に予め格納されている。すなわち、例えば最初に選択される表示検査用テストパターンが赤色の全面表示であるとすると、上述した検査作業者の検査画面選択スイッチ操作により、赤色全面表示テストパターンの画像データがコントローラ３１から検査画像表示ＲＡＭ３２に出力され、合成表示部３６を介して液晶表示パネル１の表示面の全面が赤色に表示される。

検査作業者は、全面が赤色に表示された液晶表示パネル１の表示面を目視して点欠陥の有無をチェックする。ここで、合否判定が困難な点欠陥が見つかった場合、検査作業者は、サンプル画像選択用のスイッチ６を操作して、発生した欠陥に適した欠陥サンプル画像つまり赤色点欠陥サンプル画像を表示面に選択表示させる。

本実施形態の検査装置では、ｎ個の表示ＲＡＭ３４１、３４２〜３４ｎにｎ種類の欠陥サンプル画像データが格納されている。従って、検査作業者によるスイッチ６の操作に応じて画像選択スイッチ回路３９から選択信号がコントローラ３１に出力され、これを受けたコントローラ３１は、その入力される選択信号に対応した赤色点欠陥サンプル画像データが格納されている例えば欠陥サンプル１表示ＲＡＭを選択し、その欠陥サンプル１の画像データが表示位置制御部３５を介して合成表示部３６に送られる。

合成表示部３６はその送られてきた赤色点欠陥サンプル画像データと赤色全面表示テストパターンの画像データとを合成した画像データを液晶表示パネル１に出力する。その結果、液晶表示パネル１には、図３（ｂ）に示されるように表示検査用テストパターンつまり点欠陥１ａが発生した全赤色表示面に二点鎖線で示した欠陥サンプル１ｂの画像が重ねて表示される。

ここで、検査作業者は、点欠陥１ａと欠陥サンプル１ｂを見比べて合否判定を行うが、適確な判定を行うためには、点欠陥１ａと欠陥サンプル１ｂが近接していることが望ましい。そこで、検査作業者は、ボリューム５を操作し、図示されるように欠陥サンプル１ｂの表示位置を矢印方向へ移動させて点欠陥１ａに近接させる。

検査作業者がボリューム５を操作することにより、表示位置ボリューム調整回路３８からコントローラ３１に液晶表示パネル１の表示面（Ｘ−Ｙ座標軸平面）における位置を指示するＸ−Ｙ座標軸データが連続的に出力され、コントローラ３１はＸ−Ｙ座標軸データに応じた位置制御信号を表示位置制御部３５に出力し、表示位置制御部３５が合成表示部３６を介して欠陥サンプル１ｂを矢印で示される方向へ移動させる。

検査作業者は、発生した点欠陥１ａとこれに近接させた欠陥サンプル１ｂとの濃度及び大きさ等を目視により比較して合否判定を行う。検査作業者が、不合格（ＮＧ）と判定した後、さらにその欠陥のランクを細かく識別したい場合は、サンプル画像選択用スイッチ６を操作して欠陥サンプル画像をより欠陥度の高い赤色欠陥サンプル画像に切り替える。この場合、コントローラ３１は、画像選択スイッチ回路３９から入力される新たな選択信号に応じてより欠陥度の高い赤色欠陥サンプル画像データが格納された例えば欠陥サンプル２表示ＲＡＭ３４２を選択し、その画像データを表示位置制御部３５を介して合成表示部３６に出力する。これにより、図３（ｂ）に示される点欠陥１ａに近接させた欠陥サンプル１ｂの画像がより欠陥度の高い画像に切り替わる。この状態で、検査作業者は、発生した赤色の点欠陥１ａとより欠陥度の高い赤色の欠陥サンプル１ｂとを目視比較し、点欠陥１ａのランクを識別することができる。すなわち、同じ種類で欠陥度の異なる欠陥サンプル画像を格納する表示ＲＡＭの配備数が多いほど、より細かく点欠陥のランクを識別できる。

上述のようにして赤色表示における表示目視検査が終了したら、次に、緑色表示と青色表示における各表示目視検査を赤色表示の場合と同様の手順で順次実施する。これら各色表示目視検査においては、上述した赤色表示目視検査の場合とは、表示検査用テストパターンの画像と欠陥サンプル画像を各色用に準備されている画像に選択切換えする点が異なるが、その他の手順及び動作は略同じである。

以上のように、本実施形態の液晶表示パネル検査装置は、検査用のテストパターン画像に機能検査結果データや欠陥サンプル画像を重ねて表示させる構成としたから、検査作業者は被検査品の液晶表示パネル１の表示面を観察する姿勢のまま視線を移すことなく各検査の合否判定を行うことができ、各検査を短時間で適確に実施することが可能となる。

また、表示目視検査における欠陥サンプル画像の表示位置を発生した欠陥に近接させることができる構成としたから、実際に発生した欠陥と欠陥サンプルとを目視により容易且つ正確に比較でき、表示目視検査の判定がより適確なものとなる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、機能検査と表示目視検査の各検査用テストパターンとしてそれぞれ専用の異なるテストパターンを用いたが、これに限らず、両検査で共通のテストパターンを用いる構成とすることも可能である。

加えて、本発明は、液晶表示パネルの検査に限らず、プラズマディスプレイパネルや有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス：electro-luminescence）ディスプレイ、或いは、フラットパネルディスプレイ以外のＣＲＴ（Cathode Ray Tube）方式のディスプレイ等、種々のディスプレイの検査に広く適用できることは勿論である。

本発明の一実施形態としての液晶表示パネル検査装置の構成を示すブロック図である。上記検査装置を用いて液晶表示パネルの検査を行う状態を示した説明図である。（ａ）は上記検査装置による機能検査における表示画面を示した説明図、（ｂ）は上記検査装置による表示目視検査における表示画面を示した説明図である。

符号の説明

１液晶表示パネル
２検査台
３本体（検査装置）
３０操作パネル部
３１コントローラ
３２検査画像表示ＲＡＭ
３３機能検査結果表示ＲＡＭ
３４欠陥サンプル画像供給回路
３４１、３４２〜３４ｎ欠陥サンプル１、２〜ｎ表示ＲＡＭ
３５表示位置制御部
３６合成表示部
３７機能検査部
３８ボリューム調整回路
３９画像選択スイッチ回路
４検査作業者
５ボリューム
６スイッチ（欠陥サンプル画像切換え用）

Claims

ディスプレイの検査に使用する検査用画像を表示するための検査画像データを記憶し、この検査画像データを検査画像データ記憶部に記憶させ、前記ディスプレイに表示させる手段と、
前記ディスプレイに発生し得るｎ種類の表示欠陥のサンプル画像データをそれぞれ記憶させたｎ個の欠陥サンプル画像記憶部のうち、前記ディスプレイに表示すべき欠陥サンプル画像データが記憶された欠陥サンプル画像記憶部を選択して記憶されている欠陥サンプル画像データを出力する画像選択手段と、
選択された欠陥サンプル画像データに基づく欠陥サンプル画像の前記ディスプレイにおける表示位置を指定する信号を出力するサンプル画像位置指定手段と、
前記検査画像データと選択された欠陥サンプル画像データとを合成し、前記サンプル画像位置指定手段からの位置を指定する信号に基づき前記検査用画像に欠陥サンプル画像を重ねて前記ディスプレイに表示させる合成表示手段と、
を有し、
前記検査用画像に点欠陥が発生した場合、前記点欠陥の濃度と前記欠陥サンプル画像の濃度及び前記点欠陥の大きさと前記欠陥サンプル画像の大きさを比較して合否判定を行い、
不合格と判定した場合、前記欠陥サンプル画像をより欠陥度の高い前記欠陥サンプル画像に切り替え、前記点欠陥とより欠陥度の高い前記欠陥サンプル画像とを比較し、前記点欠陥のランクを識別することを特徴とするディスプレイ検査装置。
前記検査画像データは、赤、緑、青の各色全面表示パターンの検査用画像に対応する３種類の画像であることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ検査装置。