JPH06167682A - 液晶表示パネルの輝度欠陥評価装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被検査画素の輝度レベルの評価のばらつきを
抑え、きめ細かな輝度のレベル分けを実現し、作業効率
の向上を実現した液晶表示パネルの欠陥評価装置を提供
する。 【構成】 被検査画素５の輝度レベルの評価として、最
高透過状態での正常画素の透過光の輝度に対する被検査
画素の透過光の輝度の比を、被検査画素輝度比算出部２
１により算出することで、検査作業者が感覚により行な
っていた従来の輝度レベルの評価のばらつきや作業効率
の低下などが解消できる。また被検査画素５の透過光の
輝度の比の対数をとり被検査画素輝度レベル評価部２３
で主観的な輝度レベルの感覚に合致したきめ細かな輝度
レベル評価を行なうことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶表示パネルの輝度欠
陥評価装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、薄型、低消費電力等の
特徴を活かして、テレビあるいはグラフィックディスプ
レイなどの表示素子として盛んに利用されており、画像
の高精細化やカラー化など表示の高品位化を実現するた
めに、画素の微細化、多画素化、高密度化が進んでい
る。このような液晶表示装置は通常、液晶印加電圧に基
づいて画素の光透過性が制御される液晶表示パネルとそ
れを駆動する駆動回路とからその主要部が構成されてい
る。

【０００３】前記のように画素の微細化、多画素化、高
密度化が進むにつれて、液晶表示パネルの輝度欠陥が表
示品位を低下させる原因としてますます重大な問題とな
ってきている。例えばノーマリホワイトモードの液晶表
示装置では、電圧印加時に欠陥画素の部分だけが輝点欠
陥または半輝点欠陥となり、その近傍の暗い正常画素に
対して目障りな表示欠陥となり、表示品位が著しく低劣
化する。そこで、そのような欠陥を発生させない方策を
検討するとともに、液晶表示パネルを検査し、そのよう
な輝度欠陥を有する液晶表示パネルを製造工程中のでき
る限り早期にチェックして、それが液晶表示装置に組み
込まれる前に工程から外す方策を実施している。そのよ
うな液晶表示パネルの検査は、従来では熟練した検査作
業者が液晶表示パネル全体を目視により検査して、輝度
に欠陥を有する画素の有無を確認していた。

【０００４】このとき、通常は、周囲を暗くした場所で
正常画素の明表示状態の輝度から暗表示状態の輝度まで
を人間の目視で感知される10段階程度の輝度にレベル分
けしておき、被検査画素の輝度をそのレベルの尺度で評
価し、特定のレベルの範囲を評価基準値として設定して
おき、その特定のレベルの範囲を逸脱するものを輝度欠
陥画素として評価していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の技術では、検査作業者の感覚により被検査画
素の輝度レベルを評価しているので、熟練した検査作業
者であっても被検査画素の輝度レベルの評価にはばらつ
きがあり、必ずしも正確な輝度評価だけを得られるとは
限らないという問題がある。また、検査作業者の疲労等
により作業効率が低下するという問題がある。これらは
検査作業者が諸々の条件に左右される感覚（主観的な視
覚）に基づいて評価しているので、室内光の影響や作業
者自身の心理状態などによる感覚の変動の影響等に起因
するものと考えられる。したがってこれらの問題は、輝
度検査を人間が行なう場合には不可避的に存在する問題
である。

【０００６】ところで、他の産業上の利用分野、例えば
フォトマスクやプリント配線板のスルホールなどの欠陥
検査装置においては、顕微鏡等を用いた検査作業者によ
る欠陥検査に代わって、正常の素子パターンやスルホー
ルのパターンの透過光量（または反射光量）と被検査素
子パターンや被検査スルホールの透過光量とを比較し
て、その欠陥を検査する欠陥検査装置が既に開発されて
いる。

【０００７】しかしながら、このような他の産業上の利
用分野の欠陥検査装置においては、単に被検査パターン
の透過光量または反射光量を正常の良品のパターンの透
過光量（または反射光量）と比較することで、そのパタ
ーンが欠陥であるか否かの合否の決定を行なっている。
したがって、このような他の産業上の利用分野のパター
ン欠陥検査装置をそのまま液晶表示パネルの輝度の微妙
な評価に流用しようとしても、例えば 256階調にもレべ
ル分けされた尺度を用いるような液晶表示パネルの画素
輝度の人間の感覚に合致するような微妙できめ細かな評
価を行なうことは困難であるという問題がある。

【０００８】すなわち、パターン欠陥を検出する場合で
は、パターンを光で判別することは、透過光量（または
反射光量）がパターンの有無により大きく異なるため、
微細なパターンに対応できる撮像素子を用いれば、パタ
ーン欠陥の有無の判別方法を定量化することはさほど困
難ではなかった。ところが、表示デバイスである液晶表
示パネルは人間の視覚に訴及する機器であるため、中間
階調表示のような微妙な表示能力や半輝点のような輝度
欠陥をきめ細かく評価しなければならない。例えば正常
画素と不良画素とを定量的に判別することの困難さや、
光源光の強さのばらつきに起因する検査結果の誤差の問
題や、同じ欠陥画素でも欠陥画素近辺の明るさなどの影
響を受けて異なった輝度に見えるために相対的な輝度評
価をも評価に取り込む必要もあるなど、十分に人間の感
覚に即した輝度評価を、パターン欠陥の有無を判別する
装置を流用して行なうことは容易ではない。このため、
実際には液晶表示パネルの輝度の人間の感覚に即した評
価、言い換えれば欠陥の目立ちやすさの評価は、検査作
業者の感覚に頼らざるを得なかった。

【０００９】さらに、近年の液晶表示装置は、きめ細か
な中間階調表示を可能とするものが実用化されており、
さらにきめ細かな輝度のレベル分けが必要となってい
る。

【００１０】しかしながら、従来のような検査作業者の
感覚によって被検査画素の輝度レベルを評価する場合で
は、輝度レベルを高々10段階程度までしかレベル分けで
きないので、さらにきめ細かな輝度のレベル分けに対す
る対応が困難であるという問題がある。

【００１１】本発明は、このような問題を解決するため
に成されたもので、その目的は、液晶表示装置の画素の
輝度欠陥評価を行なうにあたり、被検査画素の輝度レベ
ルの評価のばらつきを抑え、きめ細かな輝度のレベル分
けを実現し、作業効率の向上を実現した液晶表示パネル
の欠陥評価装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の液晶表示パネルの輝度欠陥評価装置は、液
晶印加電圧に基づいて画素の光透過性が制御される液晶
表示パネルに光を照射する光源と、前記光源から照射さ
れて前記液晶表示パネルの画素を透過した光を検出する
光検出手段と、前記液晶表示パネルの正常画素の透過率
が最高のときの透過光の光量を基準輝度として記憶する
基準輝度記憶手段と、前記光源から照射されて前記液晶
表示パネルの被検査画素を透過し前記光検出手段で検出
された光の光量を被検査画素輝度として出力又は記憶す
る被検査画素輝度出力手段と、前記基準輝度に対する前
記被検査画素輝度の比を算出する被検査画素輝度比算出
手段とを具備することを特徴としている。

【００１３】また、本発明の液晶表示パネルの輝度欠陥
評価装置は、液晶印加電圧に基づいて画素の光透過性が
制御される液晶表示パネルに光を照射する光源と、前記
光源から照射されて前記液晶表示パネルの画素を透過し
た光を検出する光検出手段と、前記液晶表示パネルの正
常画素の透過率が最高のときの透過光の光量を基準輝度
として記憶する基準輝度記憶手段と、前記液晶表示パネ
ルの正常画素の透過率が最低のときの透過光の光量を最
低輝度として記憶する最低輝度記憶手段と、前記光源か
ら照射されて前記液晶表示パネルの被検査画素を透過し
て前記光検出手段で検出された光の光量を被検査画素輝
度として出力又は記憶する被検査画素輝度出力手段と、
前記基準輝度記憶手段に記憶された前記基準輝度から前
記最低輝度記憶手段に記憶された前記最低輝度を減算し
て基準輝度差を算出する基準輝度差算出手段と、前記被
検査画素輝度出力手段により出力または記憶された前記
被検査画素輝度から前記最低輝度記憶手段に記憶された
前記最低輝度を減算して被検査画素輝度差を算出する被
検査画素輝度差算出手段と、前記基準輝度差算出手段に
より算出された前記基準輝度差に対する前記被検査画素
輝度差算出手段により算出された前記被検査画素輝度差
の比を算出する被検査画素輝度比算出手段とを具備する
ようにしてもよい。

【００１４】あるいは、本発明の液晶表示パネルの輝度
欠陥評価装置は、前記基準輝度に対する前記被検査画素
輝度の比の対数値または前記基準輝度差に対する前記被
検査画素輝度差の比の対数値を算出する対数値算出手段
と、前記対数値に基づいて前記被検査画素の輝度レベル
を評価する被検査画素輝度レベル評価手段とを具備する
ようにしてもよい。

【００１５】なお、前記の被検査画素は、 1画素でもよ
く、あるいは複数画素の輝度を一度に検出してその平均
値をとるようにしてもよい。例えばカラー液晶表示装置
の場合では、各色ごとに輝度を検査してもよく、あるい
は 3原色の画素の輝度の平均値をとるなどしてもよい。
あるいは輝度の最も目立つＧ（緑）色の画素を基準輝度
として 3原色に共用してもよい。ただしこの場合は、よ
り正確な評価を行なうためには各色ごとに視感度補正を
行なうことが望ましい。

【００１６】また、被検査画素を撮像素子などで撮影し
てディスプレイ端末機器の画面に表示させ、前記の被検
査画素輝度比算出手段で輝度比を算出するとともに目視
で被検査画素のディスプレイ端末機器の画面に表示され
た被検査画素の位置を確認しながら位置合わせを行なう
ようにしてもよい。このとき、光源からの光を照射する
領域の大きさは、ディスプレイ端末機器の画面に表示さ
れたときにその画面全サイズに対して 1/2以上 2倍以下
の面積に表示されるような大きさに設定することが望ま
しい。このようにすれば余分な光が画面の視野に入り照
射光量が増して発生する誤差に対する補正の煩わしさを
避け、また被検査画素を含む領域を一画面中に収めて観
測できるので、被検査画素の位置の視認性が良好となる
からである。また少なくとも 3辺、望ましくは 4辺以上
で囲んだ領域を被検査領域として液晶表示パネルに光源
光を照射しその透過光を検知すれば、略矩形状の画素の
形態に被検査領域の形状が合致しているので被検査画素
以外の領域の光は検出から除外され、測定精度が向上す
るとともに効率的であり、望ましい。

【００１７】

【作用】本発明の液晶表示パネルの輝度欠陥評価装置に
おいては、被検査画素の輝度レベルの評価として、最高
透過状態での正常画素の透過光の輝度に対する被検査画
素の透過光の輝度の比を、被検査画素輝度比算出手段に
より算出することで行なっているので、検査作業者が感
覚により行なっていた従来の輝度欠陥評価の場合のよう
な輝度レベルの評価のばらつきや作業効率の低下などが
解消できる。

【００１８】さらには、被検査画素の輝度としては、検
査時点に検出される被検査画素の輝度から正常画素の透
過率が最低のときの最低輝度を差し引いた輝度差を算出
して用いて、この被検査画素の輝度差と、正常画素の透
過率が最高のときの基準輝度から最低輝度を差し引いて
得た基準輝度差とを比較することにより、光源の光の強
さのばらつき等に起因した測定の誤差を解消して、正確
できめ細かな画素輝度レベルの評価を実現することがで
きる。

【００１９】また、正常画素の最低輝度に対する輝度差
と被検査画素の最低輝度に対する輝度差との比を、被検
査画素輝度比算出手段で算出し、その比の値を用いて被
検査画素の輝度レベルを評価することにより、従来では
高々10段階程度のレベル分けしかできなかったが、さら
に細かな輝度のレベル分けを正確に行なうことができ
る。これにより、人間の視覚に訴及する表示デバイスで
ある液晶表示パネルにおける半輝点のようなアナログ的
で微妙な視覚効果や輝度欠陥をきめ細かく評価すること
ができる。

【００２０】さらに、対数値算出手段を用いて前記の基
準輝度差に対する被検査画素輝度差の比の対数を算出
し、この算出された対数の値に基づいて被検査画素の輝
度レベルを評価することにより、人間の主観的に感知す
る輝度の強さ（輝度レベル）の感覚に対してうまく合致
した輝度レベル評価が実現できるのでさらに好ましい。
これは人間の主観的に感知する輝度の強さが観測する対
象物の輝度の刺激量の対数に比例するというウェーバ・
フェヒナー（Weber-Fechner ）の法則に基づいている。
あるいは刺激量の指数に比例するというスチーブンス
（S.S.Stevens ）の法則を用いる場合も考えられる。

【００２１】このような方式の本発明に係る液晶表示パ
ネルの輝度欠陥評価装置によって評価された被検査画素
の輝度レベルは、熟練した検査作業者の目視の感覚によ
る輝度レベルの評価結果と良好な一致を示す。したがっ
て本発明の液晶表示装置の輝度欠陥評価装置は、画素の
微妙な輝度レベルおよび輝度欠陥を熟練者に代わってさ
らにきめ細かく正確かつ効率的に評価する、一種のエキ
スパートシステムと言うこともできる。

【００２２】また、液晶表示パネルごとに正常画素の光
透過率が最大のときの光量を測定し、この最大光量を基
準輝度として用いることにより、ひとつの液晶表示パネ
ル内での被検査画素の正常画素に対する相対的な輝度の
違いを求めることができるので、個々の液晶表示パネル
ごとに正常画素の光透過率の絶対値が異なっていてもそ
の誤差には煩わされることなく、その同一パネル内での
被検査画素の輝度を相対的に評価できる。したがって、
どのように仕様の異なる液晶表示パネルにも対応するこ
とができ、また同一仕様（同一ロット）の液晶表示パネ
ルでの正常画素の透過光量のばらつきに起因した被検査
画素の輝度検査結果の誤差の問題も解消することができ
る。

【００２３】

【実施例】以下、本発明に係る液晶表示パネルの輝度欠
陥評価装置の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

【００２４】図１は、本発明に係る液晶表示パネルの輝
度欠陥評価装置の構造を示す図である。この液晶表示パ
ネルの輝度欠陥評価装置は、液晶表示パネル１に光を照
射する光源３と、光源３から照射され液晶表示パネル１
の被検査画素５などの画素を透過した光を検出するとと
もに、被検査画素５の映像を捕えて映像信号を出力する
光検出部７と、光透過率が最高の状態の液晶表示パネル
１に光源３からの光を照射したときの液晶表示パネル１
の正常画素の透過光を光検出部７で検出しその光量を基
準輝度（Ｂv ）として記憶する基準輝度記憶部９と、光
透過率が最低の状態の液晶表示パネル１に光源３からの
光を照射したときの正常画素の透過光を光検出部７で検
出しその光量を最低輝度（Ｂo ）として記憶する最低輝
度記憶部１１と、液晶表示パネル１に光源３から光を照
射したときの液晶表示パネル１の被検査画素５の透過光
を光検出部７で検出しその光量を被検査画素輝度（Ｂx
）として出力又は記憶する被検査画素輝度出力部１３
と、前記の基準輝度（Ｂv ）から最低輝度（Ｂo ）を減
算して基準輝度差（Ｂv −Ｂo ）を算出する基準輝度差
算出部１５と、前記の被検査画素輝度（Ｂx ）から最低
輝度（Ｂo ）を減算して被検査画素輝度差（Ｂx −Ｂo
）を算出する被検査画素輝度差算出部１７と、基準輝
度差（Ｂv −Ｂo ）に対する被検査画素輝度差（Ｂx −
Ｂo ）の比（（Ｂx −Ｂo ）／（Ｂv −Ｂo ））を算出
する被検査画素輝度比算出部１９と、基準輝度差に対す
る被検査画素輝度差の比（（Ｂx −Ｂo ）／（Ｂv −Ｂ
o ））の対数（Ｌog｛（Ｂx −Ｂo ）／（Ｂv −Ｂo
）｝）を算出する対数値算出部２１と、この対数値に
基づいて被検査画素５の輝度レベルを評価する被検査画
素輝度レベル評価部２３と、この被検査画素輝度レベル
評価部２３の評価した被検査画素５の輝度レベルを表示
する表示手段２５とからその主要部が構成されている。
そして光源３の前面には光の照射領域を調節するための
シャッタ２７が設けられている。また液晶表示パネル１
を透過した光が外光に乱されないように検査用遮光カバ
ー筒２９が透過光の経路のまわりを遮光するように設け
られている。また光検出部７はレンズ系３１とＣＣＤを
用いた撮像素子３３とから主要部が構成されている。そ
して光検出部７からの信号を切り換えるスイッチ３５お
よびスイッチ３７が付設されている。

【００２５】光源３から照射されシャッタ２７で絞られ
て液晶表示パネル１を透過した光は、検査用遮光カバー
筒２９の壁で遮光された空間を通って光検出部７のレン
ズ系３１に導かれて撮像素子３３に受光される。検査用
遮光カバー筒２９は昇降可能であり測定時にのみ降ろさ
れる。

【００２６】撮像素子３３は、被検査領域の光だけをピ
ックアップするように制御される。そしてピックアップ
した被検査領域の光の情報（被検査画素の透過光の光量
情報および映像情報）を、スイッチ３５、３７に選択さ
れて基準輝度記憶部９、最低輝度記憶部１１、被検査画
素輝度出力部１３のいずれかに送出する。このとき、作
業者は図示しない検査領域制御装置によりカーソルを用
いて被検査領域の位置を指定すると、これに基づいて撮
像素子３３が制御されて被検査領域の光だけをピックア
ップする。例えば図２に示すように、カーソルＸ1 、Ｘ
2 、Ｙ1 、Ｙ2により囲まれた範囲内の画素に対応する
撮像素子３３が光をピックアップするように制御しても
よい。このようにすれば余分な光がピックアップされる
ことによる不都合やモニタ画面での映像認知の煩わしさ
を避けることができるので好ましい。またはカーソルＸ
1 、Ｘ2'、Ｙ1 、Ｙ2'により囲まれた範囲内の画素に対
応する光をピックアップするように制御してもよい。こ
の場合には 4つの被検査画素５の光量を一度に検出する
ことになる。さらにはレンズ系の倍率を変化させて必要
な領域の光だけを受光するような方法を併せて用いても
よい。

【００２７】ところで、撮像素子３３から送出する情報
は、画像処理を施す段階で、撮像素子３３の複数のＣＣ
Ｄセルがピックアップした被検査領域の透過光の光量の
積分値をとり、これを単位面積あたりに平均化した光量
すなわち輝度として変換して、例えば基準輝度のような
輝度情報として送出することが望ましい。すなわち、単
に撮像素子によりピックアップされた光量値を比較する
のでは、液晶表示パネルの位置的な輝度の微妙なばらつ
き等をも輝度欠陥として評価してしまう恐れがあり、こ
れを解消して、より精確な液晶表示パネルの輝度欠陥評
価を行ない生産効率を高めるためである。

【００２８】基準輝度記憶部９には、被検査画素５の輝
度評価を行なう以前に、あらかじめスイッチ３５、３７
を切り換えて、光透過率が最高の状態の液晶表示パネル
１に光源３からの光を照射したときの液晶表示パネル１
の正常画素の透過光を光検出部７で検出し、その光量を
基準輝度（Ｂv ）として記憶させておく。

【００２９】最低輝度記憶部１１には、被検査画素５の
輝度評価を行なう以前に、あらかじめスイッチ３５、３
７を切り換えて、光透過率が最低の状態の液晶表示パネ
ル１に光源３からの光を照射したときの液晶表示パネル
１の正常画素の透過光を光検出部７で検出しその光量を
最低輝度（Ｂo ）として記憶させておく。

【００３０】被検査画素輝度出力部１３は、被検査画素
５の検査時にスイッチ３５を切り換えて、液晶表示パネ
ル１に光源３から光を照射したときの液晶表示パネル１
の被検査画素５の透過光の光量を光検出部７で検出し、
被検査画素輝度（Ｂx ）として被検査画素輝度差算出部
１７へと出力する。本実施例では、この被検査画素輝度
出力部１３は被検査画素５の透過光の輝度（Ｂx ）を出
力するのみとしたが、被検査画素輝度（Ｂx ）を一旦記
憶するような記憶手段を付加してもよい。あるいはこの
被検査画素輝度出力部１３は光検出部７の内部に設けて
もよい。

【００３１】基準輝度差算出部１５は、前記の基準輝度
記憶部９に記憶されている基準輝度（Ｂv ）から最低輝
度記憶部１１に記憶されている最低輝度（Ｂo ）を減算
して基準輝度差（Ｂv −Ｂo ）を算出する。

【００３２】被検査画素輝度差算出部１７は、被検査画
素輝度出力部１３から出力される被検査画素輝度（Ｂx
）から前記の最低輝度記憶部１１に記憶されている最
低輝度（Ｂo ）を減算して被検査画素輝度差（Ｂx −Ｂ
o ）を算出する。

【００３３】そして被検査画素輝度比算出部１９は、前
記の基準輝度差算出部１５により算出された基準輝度差
（Ｂv −Ｂo ）に対する前記の被検査画素輝度差算出部
１７により算出された被検査画素輝度差（Ｂx −Ｂo ）
の比（（Ｂx −Ｂo ）／（Ｂv −Ｂo ））を算出する。
そして対数値算出部２１は、前記の基準輝度差に対する
被検査画素輝度差の比（（Ｂx −Ｂo ）／（Ｂv −Ｂo
））の対数値（Ｌog｛（Ｂx −Ｂo ）／（Ｂv−Ｂo
）｝）を算出する。

【００３４】被検査画素輝度レベル評価部２３は、前記
の対数値（Ｌog｛（Ｂx −Ｂo ）／（Ｂv −Ｂo ）｝）
に基づいて被検査画素５の輝度レベルを評価する。この
被検査画素５の輝度レベルの評価は、以下に示す式に基
づいて行なうと、熟練した検査作業者の感覚と良く合致
した結果となる。すなわち、 ａ×Ｌog｛（Ｂx −Ｂo ）／（Ｂv −Ｂo ）｝＋ｂ、た
だし、ａ； 1/3≦ａ≦1/2 上式において、ａに幅を持たせたのは、周囲が比較的明
るいときの人間の視覚に感知される被検査画素５の輝度
と、暗順応（周囲が暗く、この暗さに感覚が慣れたと
き）の際の人間の視覚に感知される被検査画素５の輝度
とは、必ずしも同じ輝度には感知されず、その主観的輝
度に幅があるためである。本実施例では、そのような人
間の視覚に感知される主観的輝度の幅を考慮して、輝度
欠陥検査の熟練者の感覚と良く合致するような値を実験
により求めた結果、周囲が比較的明るいときの主観的輝
度には経験則的にａ＝ 1/2が良く合致し、また暗順応の
ときの主観的輝度には経験則的にａ＝ 1/3が良く合致す
るという実験結果を得た。またこのときｂは、ａ＝ 1/2
の場合にはｂ＝ 1.5、ａ＝ 1/3の場合にはｂ＝ 1とすれ
ばよい。そして、実際の検査時には、場合に応じて適宜
にａの値の設定を 1/3≦ａ≦ 1/2の範囲内で変更すれば
よい。

【００３５】そして表示部２５は、被検査画素輝度レベ
ル評価部２３の評価した被検査画素５の輝度レベルを表
示する。本実施例では、表示部２５にモニタ画面（図示
および構造の詳述は説明の簡潔化のため省略）を併設し
ており、前記の輝度レベルの値を表示するとともに、光
検出部７の撮像素子３３によって撮影された被検査画素
５の映像信号に基づいてその映像をモニタ画面に表示さ
せている。

【００３６】図３は、本発明の液晶表示パネルの輝度欠
陥評価装置による被検査画素の輝度評価結果と、熟練者
が目視により輝度評価を行なった場合の被検査画素の評
価結果とを示す図である。図３においては、被検査画素
の輝度比を対数でプロットした片対数表で示している。
同図からも明らかなように、本発明の液晶表示パネルの
輝度欠陥評価装置による評価結果と熟練者の目視による
評価結果とが極めてよく合致していることがわかる。

【００３７】このように、本発明の液晶表示パネルの輝
度欠陥評価装置においては、被検査画素５の輝度レベル
の評価として、最高透過状態での正常画素の透過光の輝
度に対する被検査画素５の透過光の輝度の比を、被検査
画素輝度比算出部１９により演算することで行なってい
るので、検査作業者が感覚により行なっていた従来の輝
度欠陥評価の場合のような輝度レベルの評価のばらつき
や検査時点ごとの主観的な誤差などが解消できる。また
従来の検査作業者の目視による評価では高々10段階程度
のレベル分けしかできなかったが、さらにきめ細かな輝
度のレベル分けを正確に行なうことができる。また、検
査作業者の疲労や心理状態の変化などに起因した作業効
率の低下を解消することができる。また、被検査画素の
輝度評価に用いるデータとしては、検査時点に検出され
る被検査画素５の輝度（Ｂx ）から正常画素の透過率が
最低のときの最低輝度（Ｂo ）を差し引いた輝度差（Ｂ
x−Ｂo ）を算出して用いており、この被検査画素５の
輝度差（Ｂx −Ｂo ）と、正常画素の透過率が最高のと
きの基準輝度から最低輝度を差し引いて得た基準述輝度
差（Ｂv −Ｂo ）とを比較しているので、光源３の光の
強さや液晶表示パネル１ごと（あるいはロットごと）の
画素の透過率のばらつき等に起因した被検査画素５の輝
度（Ｂx ）の測定誤差を解消して、より正確できめ細か
な画素輝度レベルの評価を実現することができる。さら
には、前記の基準輝度差（Ｂv −Ｂo）に対する被検査
画素の輝度差（Ｂx −Ｂo ）の比（Ｂx −Ｂo ）／（Ｂ
v −Ｂo ）の対数を算出し、この算出された対数の値
（ａ×Ｌog｛（Ｂx −Ｂo ）／（Ｂv −Ｂo ）｝＋ｂ）
に基づいて被検査画素５の輝度レベルを評価しているの
で、人間の主観的に感知する輝度の強さ（輝度レベル）
の感覚に対してうまく合致した輝度レベルの評価が実現
できるのでさらに好ましい。これは、人間の主観的に感
知する輝度の強さが、観測する対象物の輝度の刺激量の
対数に比例するというウェーバ・フェヒナー（Weber-Fe
chner ）の法則に基づいている。

【００３８】このように、本発明の液晶表示パネルの輝
度欠陥評価装置によれば、液晶表示パネルの半輝点のよ
うなアナログ的で微妙な表示状態の輝度欠陥をきめ細か
く評価することができる。

【００３９】なお、一度に検査する画素は 1画素でもよ
く、あるいは複数画素の輝度を一度に検出してその平均
値をとるようにしてもよい。例えばカラー液晶表示装置
の場合では、各色ごとに輝度を検査してもよく、あるい
は 3原色の画素の輝度の総和をとり、その平均値をとっ
てもよい。または、ＲＧＢの 3原色のうち人間の眼に最
も明るく感じられるＧ（緑色）の正常画素の輝度を基準
輝度として用いて、色ごとに視感度補正を行なうなどし
てもよい。また、正常画素の基準輝度（Ｂv ）および最
低輝度（Ｂo ）は、本実施例では被検査画素５の検査前
にあらかじめ正常画素を透過した光の光量を光検出部７
で検知して基準輝度として基準輝度記憶部９に記憶させ
るなどしているが、これには限定しない。この他にも、
あらかじめ画素の設計上の正常な最高輝度の値および最
低輝度の値を直接に基準輝度記憶部９および最低輝度記
憶部１１にインプットしておいてもよい。あるいは、被
検査画素５の近隣の正常であることが判明している画素
の輝度をそのつど基準輝度記憶部９に記憶させ、その近
隣の正常画素の輝度に被検査画素５の輝度を比較して評
価してもよい。特に、画素の輝度欠陥は近隣の正常画素
の輝度との対比で目立って感知されるが、近隣の正常画
素の輝度にも正常と認められる範囲内でのばらつきがあ
るため、よりきめ細かに人間の輝度感覚に即した被検査
画素５の輝度評価を行なうためには、被検査画素５をそ
の近隣の正常画素と比較することが望ましい。また、シ
ャッタ２７で絞られた光の照射領域Ａの大きさは、ディ
スプレイ端末機器のモニタ画面に表示されたときに、そ
のディスプレイ端末画面での表示領域（モニタ画面サイ
ズ）Ｂに対して 1/2以上 2倍以下程度の面積の領域が表
示されるような大きさに設定することが望ましい。これ
を図４に示す。このようにすれば、被検査画素５を含む
領域を一画面中に収めて観測できるので、被検査画素の
位置の画面上での視認性が良好となり、被検査画素５の
位置を捕えて画面に表示するといった作業が極めて容易
になるためである。また、本実施例では、図２に示すよ
うに例えばカーソルＸ1 、Ｘ2 、Ｙ1 、Ｙ2 のような 4
本の直交するカーソルで被検査画素５を囲むように被検
査領域を設定しているが、これのみには限定しない。こ
の他にも、例えば図５（ａ）に示すように被検査画素５
に対して斜方向に交差するようにカーソルＸ3 、Ｘ4 、
Ｙ3 、Ｙ4 を配置して被検査領域を被検査画素５に対し
て斜方向に設定してもよい。または例えば図５（ａ）の
カーソルＸ5 、Ｘ6 、Ｙ3 、Ｙ4 のように、カーソルど
うしを斜交するように配置して、被検査領域を略平行四
辺形に設定してもよい。この場合は画素（カラーセル）
が斜め配列されたカラー液晶表示パネルなどの一絵素の
3原色ごとをまとめて検査する際に有効である。また、
カーソルは 4本のみには限定しない。例えば図５（ｂ）
に示すように 3本のカーソルで三角形の領域を囲み、被
検査領域をそのような三角形に設定してもよい。この場
合は、画素（カラーセル）が三角配列されたカラー液晶
表示パネルなどの一絵素の 3原色ごとをまとめて検査す
る際に有効である。あるいは、被検査領域を多角形に設
定することなども考えられる。また、被検査画素５を光
検出部７に位置合わせしながら検査する方法としては、
被検査画素５の映像を作業者がモニタ画面で捕えて位置
合わせする方法や、さらに効率的な方法としては、液晶
表示パネル１を自動移動ステージ上に載置し、液晶表示
パネル１を移動させる際の移動座標をあらかじめ自動移
動ステージの制御装置に記憶させておくといった方法な
どが有効である。または、前述のカーソルをあらかじめ
プログラムしておいた座標移動情報に即して自動的に移
動させることなども考えられる。また、本発明の液晶表
示パネルの輝度欠陥評価装置は、ノーマリブラック型の
液晶表示パネルにも、ノーマリホワイト型の液晶表示パ
ネルにも用いることができる。いずれの場合も、最高透
過率の状態の正常画素の輝度を基準輝度（Ｂv ）とし、
最低透過率の状態の正常画素の輝度を最低輝度（Ｂo ）
とすればよい。したがって、ノーマリブラック型の液晶
表示パネルの場合には、液晶印加電圧を印加して透過率
が最高となった状態の正常画素の輝度を基準輝度（Ｂv
）とし、電圧非印加時の正常画素の輝度を最低輝度
（Ｂo ）とすればよい。またその逆にノーマリホワイト
型の液晶表示パネルの場合には、電圧非印加時の透過率
が最高となった状態の正常画素の輝度を基準輝度（Ｂv
）とし、液晶印加電圧を印加して全暗状態となった正
常画素の輝度を最低輝度（Ｂo ）とすればよい。また、
本発明の液晶表示パネルの輝度欠陥評価装置の使用目的
は、液晶表示パネルの画素の輝度欠陥を判別する目的の
みには限定しない。この他にも例えば、輝度をきめ細か
くかつ人間の感覚に即して評価できるという本発明の装
置の特長を活用して、液晶表示パネルの微妙な中間階調
表示能力を評価するような場合などにも好適に用いるこ
とができる。

【００４０】

【発明の効果】以上、詳細な説明で明示したように、本
発明によれば、液晶表示装置の画素の輝度欠陥評価を行
なうにあたり、被検査画素の輝度レベルの評価のばらつ
きを抑え、きめ細かな輝度のレベル分けを実現し、作業
効率の向上を実現した液晶表示パネルの輝度欠陥評価装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液晶表示パネルの輝度欠陥評価装
置の構造を示す図。

【図２】本発明に係る液晶表示パネルの輝度欠陥評価装
置の検査領域を設定するカーソルの配置の一例を示す
図。

【図３】本発明の液晶表示パネルの輝度欠陥評価装置に
よる被検査画素の輝度評価結果と、熟練者が目視により
輝度評価を行なった場合の評価結果とを示す図。

【図４】本発明の液晶表示パネルの輝度欠陥評価装置の
シャッタ２７で絞られた光の照射口のモニタ画面での大
きさの一例を示す図。

【図５】検査領域を設定するカーソルの配置の別例を示
す図。

【符号の説明】

１…液晶表示パネル、３…光源、５…被検査画素、７…
光検出部、９…基準輝度記憶部、１１…最低輝度記憶
部、１３…被検査画素輝度出力部、１５…基準輝度差算
出部、１７…被検査画素輝度差算出部、１９…被検査画
素輝度比算出部、２１…対数値算出部、２３…被検査画
素輝度レベル評価部、２５…表示手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶印加電圧に基づいて画素の光透過性
   が制御される液晶表示パネルに光を照射する光源と、 前記光源から照射されて前記液晶表示パネルの画素を透
   過した光を検出する光検出手段と、 前記液晶表示パネルの正常画素の透過率が最高のときの
   透過光の光量を基準輝度として記憶する基準輝度記憶手
   段と、 前記光源から照射されて前記液晶表示パネルの被検査画
   素を透過し前記光検出手段で検出された光の光量を被検
   査画素輝度として出力又は記憶する被検査画素輝度出力
   手段と、 前記基準輝度に対する前記被検査画素輝度の比を算出す
   る被検査画素輝度比算出手段とを具備することを特徴と
   する液晶表示パネルの輝度欠陥評価装置。
2. 【請求項２】 液晶印加電圧に基づいて画素の光透過性
   が制御される液晶表示パネルに光を照射する光源と、 前記光源から照射されて前記液晶表示パネルの画素を透
   過した光を検出する光検出手段と、 前記液晶表示パネルの正常画素の透過率が最高のときの
   透過光の光量を基準輝度として記憶する基準輝度記憶手
   段と、 前記液晶表示パネルの正常画素の透過率が最低のときの
   透過光の光量を最低輝度として記憶する最低輝度記憶手
   段と、 前記光源から照射されて前記液晶表示パネルの被検査画
   素を透過して前記光検出手段で検出された光の光量を被
   検査画素輝度として出力又は記憶する被検査画素輝度出
   力手段と、 前記基準輝度記憶手段に記憶された前記基準輝度から前
   記最低輝度記憶手段に記憶された前記最低輝度を減算し
   て基準輝度差を算出する基準輝度差算出手段と、 前記
   被検査画素輝度出力手段により出力または記憶された前
   記被検査画素輝度から前記最低輝度記憶手段に記憶され
   た前記最低輝度を減算して被検査画素輝度差を算出する
   被検査画素輝度差算出手段と、 前記基準輝度差算出手段により算出された前記基準輝度
   差に対する前記被検査画素輝度差算出手段により算出さ
   れた前記被検査画素輝度差の比を算出する被検査画素輝
   度比算出手段とを具備することを特徴とする液晶表示パ
   ネルの輝度欠陥評価装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載の液晶表示パ
   ネルの欠陥評価装置において、 前記基準輝度に対する前記被検査画素輝度の比の対数値
   または前記基準輝度差に対する前記被検査画素輝度差の
   比の対数値を算出する対数値算出手段と、 前記対数値に基づいて前記被検査画素の輝度レベルを評
   価する被検査画素輝度レベル評価手段とを具備すること
   を特徴とする液晶表示パネルの輝度欠陥評価装置。