JPH06236162A - カラー液晶パネル欠陥検査方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 モノクロカメラを用いたカラー液晶パネル欠
陥検査方法ならびに装置において、カラー液晶パネルを
高精度に位置合わせすることなく、点灯すべきではない
ときに点灯してしまう欠陥絵素の色および明るさを判定
する。 【構成】 カラー液晶パネルの全絵素を消灯させ(＃
１)、点灯している絵素を色判定対象の欠陥絵素として
検出する(＃３)。次に、カラー液晶パネルの絵素を色別
に順次点灯(＃５,＃７,＃９)させ、点灯している各色の
絵素と明るさの異なるものを、色判定対象の欠陥絵素の
中から検出する(＃６,＃８,＃１０)。次に、全絵素を消
灯させた時の検出結果と各色絵素を点灯させた時の検出
結果を比較(＃１１,＃,１３,＃１５)することにより、
色判定対象の欠陥絵素のうち、赤色絵素の点灯時に検出
されなかった欠陥絵素の色を赤色と判定する(＃１２)。
緑色と青色の判定も赤色と同様に行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、モノクロカメラを用い
てカラー液晶パネルの欠陥を検出するカラー液晶パネル
欠陥検査装置に関し、特に、点灯すべきではないときに
点灯してしまう欠陥絵素を検出するカラー液晶パネル欠
陥検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カラー液晶パネルの欠陥を検出す
るのに目視による方法が用いられていた。しかし、目視
による方法は、検査の性格上暗い場所で行わなければな
らないので、長時間の検査では検査者の疲労度は相当な
ものとなる。その上、欠陥かどうかの判定基準があい昧
になり易く、信頼性に欠けるという問題があった。

【０００３】そこで、カラー液晶パネルの良否の判定を
定量化すべく、モノクロカメラを用いて欠陥を検出する
方法が提案されている(特開平１−１８９６９６号公
報)。

【０００４】この方法は、カラー液晶パネルの絵素を色
別に点灯させ、このとき、点灯指示された色の全絵素の
うち点灯しなかった絵素および点灯指示されなかった色
の全絵素のうち点灯した絵素を欠陥絵素として検出する
一方、カラー液晶パネルの全絵素を点灯させ、このとき
点灯しなかった絵素を欠陥絵素として検出し、さらに、
カラー液晶パネルの全絵素を消灯させ、このとき点灯し
た絵素を欠陥絵素として検出するものである。欠陥の検
出にあたっては、カラー液晶パネルの点灯および消灯状
態をモノクロカメラで撮影し、この撮影によって得られ
た画像信号を画像処理装置によって画像処理して画像デ
ータを求め、この画像データの濃淡レベルから欠陥絵素
を検出している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
方法では、欠陥絵素の色の特定は、まず、欠陥絵素の位
置を割りだし、この割り出した位置を、予め入力されて
いる色別の絵素の配列パターンに当てはめることによっ
て行なわれる。たとえば、赤の絵素のみを点灯指示した
際に、点灯指示されたのに点灯していない赤の絵素と点
灯指示されていないのに点灯している青と緑の絵素を欠
陥絵素とみなし、これらの絵素の位置を求め、求めた位
置から、上記色別の配列パターンに基づいて、各欠陥絵
素の色を判断している。赤以外の絵素を点灯指示した場
合も同様である。

【０００６】しかしながら、このように欠陥絵素の位置
をまず求め、次に、この求められた位置から、予め入力
されている配列パターンに基づいて欠陥絵素の色の特定
を行うためには、カラー液晶パネルを撮影する際に、こ
のカラー液晶パネルを基準位置に高精度に位置合わせす
る必要がある。また、カラー液晶パネルの仕様や種類が
変わるたびに、参照とすべき絵素の配列パターンデータ
を変更せねばならず、これが大変面倒であるという問題
がある。

【０００７】そこで、本発明の目的は、モノクロカメラ
を用いて撮影する際にカラー液晶パネルを高精度に位置
合わせを行わなくてもよく、欠陥絵素、特に、点灯すべ
きではないときに点灯してしまう欠陥絵素の色を簡単に
決定することができ、しかも上記欠陥絵素の明るさつま
り輝度をも判定できるカラー液晶パネル欠陥検査方法な
らびに装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のカラー液晶パネル欠陥検査方法は、赤色絵
素、緑色絵素ならびに青色絵素を一定の法則で配列して
構成されるカラー液晶パネルを点灯あるいは消灯状態で
モノクロカメラで撮影し、この撮影によって得られた画
像信号を画像処理することにより上記カラー液晶パネル
の欠陥絵素を検出するカラー液晶パネル欠陥検査方法に
おいて、上記カラー液晶パネルの全絵素を消灯させ、こ
のとき点灯している絵素を色判定対象の欠陥絵素として
検出し、次に、上記カラー液晶パネルの絵素を色別に順
次点灯させ、このとき点灯している各色の絵素と明るさ
の異なるものを、上記色判定対象の欠陥絵素の中から検
出し、次に、全絵素を消灯させた時の検出結果と各色絵
素を点灯させた時の検出結果を比較することにより、上
記色判定対象の欠陥絵素のうち、赤色絵素が点灯したと
きに検出されなかった欠陥絵素の色を赤色と判定し、緑
色絵素が点灯したときに検出されなかった欠陥絵素の色
を緑色と判定し、青色絵素が点灯したときに検出されな
かった欠陥絵素の色を青色と判定することを特徴として
いる。

【０００９】また、本発明のカラー液晶パネル欠陥検査
方法は、上記色判定対象の欠陥絵素の明るさを次のよう
にして判定する。つまり上記点灯させた各色の絵素の明
るさを種々変化させることにより、上記各欠陥絵素が検
出されなくなった時点での上記各色の絵素の明るさを以
て上記各欠陥絵素の明るさと判定するのである。

【００１０】また、本発明のカラー液晶パネル欠陥検査
装置は、消灯指令あるいは点灯指令に応じて、上記カラ
ー液晶パネルの全絵素を消灯させると共に、上記カラー
液晶パネルの絵素を色別に点灯させるパネル駆動手段
と、上記カラー液晶パネルを撮影して画像信号を出力す
るモノクロカメラと、上記モノクロカメラからの画像信
号に基づき、上記カラー液晶パネルの全絵素を消灯した
ときに点灯している絵素を色判定対象の欠陥絵素として
検出すると共に、上記カラー液晶パネルの絵素を色別に
点灯させたときに、点灯している各色の絵素と明るさの
異なるものを、上記色判定対象の欠陥絵素の中から検出
し、それぞれの場合に検出された欠陥絵素のデータを出
力する画像処理装置と、全絵素消灯時に検出された欠陥
絵素のデータと各色点灯時に検出された欠陥絵素のデー
タとを比較することにより、上記色判定対象の欠陥絵素
のうち、赤色絵素が点灯したときに検出されなかった欠
陥絵素の色を赤色と判定し、緑色絵素が点灯したときに
検出されなかった欠陥絵素の色を緑色と判定し、青色絵
素が点灯したときに検出されなかった欠陥絵素の色を青
色と判定する色判定手段とを備えたことを特徴としてい
る。

【００１１】上記カラー液晶パネル欠陥検査装置は、上
記色判定対象の欠陥絵素の明るさを判定すべく、さら
に、点灯すべき絵素の明るさを調整する輝度調整手段
と、上記輝度調整手段で所定の明るさに調整されて、上
記色判定対象の各欠陥絵素が検出されなくなった時点で
の上記各色の絵素の明るさを以て上記各欠陥絵素の明る
さと判定する明るさ判定手段を備えることができる。

【００１２】

【作用】従来のように、欠陥絵素の実際の位置と予め入
力されている絵素の配列パターンとを比較することによ
って欠陥絵素の色を判定するのではなく、全絵素消灯時
にモノクロカメラで撮影した画像に基づいて得られたデ
ータと、各色絵素点灯時にモノクロカメラで撮影した画
像に基づいて得られたデータとを比較することによって
各欠陥絵素の色を判定することができるので、検査対象
であるカラー液晶パネルの位置合わせを高精度に行わな
くても、色判定を行うことができる。また、絵素配列パタ
ーンから色を求める方法ではないので、カラー液晶パネ
ルの仕様、種類が変わる度に配列パターンデータを更新
するという煩わしさがなくなる。

【００１３】さらに、本発明によれば、点灯させた各色
絵素の輝度を変化させることで、対象としている欠陥絵
素の明るさを簡単に判定できる。

【００１４】また、本発明はモノクロカメラを用いるの
で、カラー液晶パネル欠陥検査装置を低価格で提供する
ことができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例により詳細に説
明する。

【００１６】図１は本実施例のカラー液晶パネル欠陥検
査装置の構成を示したブロック図である。図１におい
て、１はモノクロカメラ、２は検査対象であるカラー液
晶パネル、３は画像処理装置、４は画像表示装置、５は
カラー液晶パネル点灯装置、６はホストコンピュータで
ある。

【００１７】上記カラー液晶パネル点灯装置５は、ホス
トコンピュータ６からの指令によって、カラー液晶パネ
ル２を種々の条件の下で点灯駆動する。また、モノクロ
カメラ１はカラー液晶パネル２の点灯状態あるいは消灯
状態を撮影し、画像信号を画像処理装置３に送る。画像
処理装置３では、モノクロカメラ１から送られてきた画
像信号に対して、従来一般に行なわれているように微分
処理や２値化処理等を施すことによって、欠陥絵素を検
出する。また、ホストコンピュータ６は、カラー液晶パ
ネル点灯装置５に点灯指令を出す一方、画像処理装置３
から送られてきた欠陥絵素のデータを後述する方法で処
理することにより、欠陥絵素の色、さらには、明るさを
判定する。

【００１８】次に、欠陥絵素の色を判定する原理を説明
する。図２は、検査対象のカラー液晶パネル２をモノク
ロカメラ１で撮影した原画像と、この原画像を画像処理
装置３で処理した処理画像が、画像表示装置４のスクリ
ーンに表示された状態を示している。いま、検査対象で
あるカラー液晶パネル２が赤色欠陥絵素Ｄ１、青色欠陥
絵素Ｄ２および緑色欠陥絵素Ｄ３を有するものとする
と、たとえばホストコンピュータ６のグラフィック機能
を用いることによって、カラー液晶パネル２の全面に黒
を表示させたとき、すなわち、カラー液晶パネル２の全
絵素を消灯させたとき、モノクロカメラ１によって撮影
された原画像は、図２中、a１)に示すようになる。この
場合、上記欠陥絵素は、点灯すべきでないときに点灯し
てしまう欠陥絵素であるから、絵素の色に関係なく、背
景黒つまり周囲の絵素よりも明るくなる。したがって、
a１)の原画像の画像データを画像処理装置３により処理
することにより、色には拘わりなく欠陥絵素Ｄ１,Ｄ２,
Ｄ３が検出されて、画像表示装置４のスクリーンに図２
のa２)に示すように表示される。この段階では欠陥絵素
の色は特定できない。

【００１９】次に、カラー液晶パネルの全面に赤、青、
緑の各色を、一色ずつ表示させる。つまり、赤色絵素、
青色絵素、緑色絵素を色別に点灯させる。いま赤色絵素
を点灯させて、その輝度を変化させてやると、ある輝度
(たとえば、輝度＝１)において、赤色の欠陥である欠陥
絵素Ｄ１の明るさが周囲の明るさに一致して、両者に差
が認められなくなる。一方、青色欠陥絵素Ｄ２、緑色欠
陥絵素Ｄ３の方は、赤色絵素とは異なる明るさになる。
このため、赤色絵素点灯時には、欠陥絵素Ｄ２,Ｄ３の
みが背景との明るさの違いにより検出され、欠陥絵素Ｄ
１は検出されないことになる。つまり、背景と同じ色の
欠陥絵素は、背景の輝度が欠陥絵素の輝度と一致した時
点において、検出されなくなるのである。そこで、全絵
素を消灯したときに検出された全欠陥絵素のうち、赤色
絵素のみを点灯したときに検出されなかった欠陥絵素Ｄ
１の色を赤と判定できるのである。また、赤色欠陥絵素
Ｄ１の明るさに完全に一致したときの周囲の赤色絵素の
明るさを以て、赤色欠陥絵素Ｄ１の明るさと判定するこ
とができる。他の欠陥絵素の色および明るさの判定も同
様にして行なわれる。

【００２０】次に、図３に示すフローチャートに従っ
て、本実施例のカラー液晶パネル欠陥検査装置における
処理手順について説明する。

【００２１】まず、ステップ＃１において、ホストコン
ピュータ６からカラー液晶パネル点灯装置５に点灯指令
を与えることにより、カラー液晶パネル２の全絵素を消
灯させて、黒色を表示させる。次にステップ＃２で、そ
の消灯したパネル２をモノクロカメラ１で撮影し、その
画像信号を画像処理装置３に送る。画像処理装置３はこ
の画像信号に基づいてパネル２の原画像を画像表示装置
４に表示する(図２のa１)参照。)。さらに、画像処理装
置３は、ステップ＃３で、上記画像信号を所定の方法で
画像処理することにより、背景の他の絵素とは明るさの
異なる絵素を欠陥絵素として検出する。この欠陥絵素の
データは、画像表示装置４に送られて欠陥がそのスクリ
ーンに表示される(図２のa２)参照。)と共に、ホストコ
ンピュータ６内のメモリに格納される。なお、このとき
に検出された欠陥絵素が以後の色判定の対象となる。

【００２２】続いて、ステップ＃５,＃７,＃９で、カラ
ー液晶パネル２の赤色絵素、緑色絵素、青色絵素を色別
に順次点灯させると共に、点灯させた絵素の輝度(ここ
では３段階とする)をカラー液晶パネル点灯装置５中の
輝度調整手段で種々変化させる。ステップ＃５,＃７,＃
９にそれぞれ続くステップ＃６,＃８,＃１０では、上記
ステップ＃２,３,４と同様に、モノクロカメラによる撮
影、画像処理装置による欠陥検出、検出された欠陥絵素
の表示、ならびに欠陥絵素のデータのメモリへの格納を
行う。なお、メモリには、色判定の対象である欠陥絵素
のいずれかが検出されなくなった時点での各色の絵素の
輝度情報も、格納される。

【００２３】ホストコンピュータ６では、色判定対象の
欠陥絵素の各々について、メモリに格納された欠陥絵素
のデータに基づいて、色ならびに明るさ(輝度)の判定を
次のようにして行う。まず、最初の欠陥絵素について、
ステップ＃１１で、パネル２の赤色絵素を点灯させたと
きにも検出されたかどうかを判断し、検出されなかった
と判断されると、ステップ＃１２で、その欠陥絵素を赤
色であると判定し、次の欠陥絵素の色判定に移る。ステ
ップ＃１１で赤色絵素を点灯させたときにも検出された
と判断された欠陥絵素については、ステップ＃１３で、
緑色絵素を点灯させた時に検出されたかどうかを調べ
る。緑色絵素の点灯時には検出されなかったと判断され
ると、ステップ＃１４で緑色絵素の欠陥であると判定さ
れる。さらに、赤色点灯時にも緑色点灯時にも検出され
た検査対象の欠陥絵素については、ステップ＃１２でさ
らに青色絵素の点灯時に検出されたかどうか調べられ、
検出されなかったと判断されると、ステップ＃１６で青
色絵素の欠陥であると判定される。

【００２４】各欠陥絵素の色が判定されると、ステップ
＃１７で、色が特定されたその欠陥絵素の明るさ(輝度)
の判定処理がおこわなれる。図４にステップ＃１７で行
う処理を詳しく示す。ステップ＃１７１で、周囲の絵素
が輝度＝１の段階にあるときに、その欠陥絵素の明るさ
がその周囲の絵素の明るさに一致したか、つまり、その
欠陥絵素が欠陥絵素として検出されなかったかどうか
を、メモリに格納されている輝度情報に基づいて調べ
る。周囲の絵素の輝度＝１のときに現在の欠陥絵素と周
囲の絵素の明るさが一致したと判断されると、ステップ
＃１７２でこの欠陥絵素の明るさを輝度＝１と判定す
る。そうでない場合には、ステップ＃１７３で、周囲の
絵素が輝度＝２の段階にあるときに、その欠陥絵素の明
るさがその周囲の絵素の明るさに一致したかどうかを調
べ、一致したと判断された場合には、ステップ＃１７４
で欠陥絵素の明るさを輝度＝２と判定する。ステップ＃
１７１でも＃１７３でも判別結果がＮＯであれば、欠陥
絵素の輝度は３と判定される。

【００２５】以上の色判定ならびに明るさ判定が判定対
象の欠陥絵素のすべてについて終了したとステップ＃１
８で判断されるまで、上記ステップ＃１１〜１８を繰り
返して行う。

【００２６】

【発明の効果】以上より明らかなように、本発明は、欠
陥絵素として、点灯すべきではないときに点灯してしま
う欠陥絵素を扱ったもので、欠陥絵素と同じ色の絵素の
みを点灯させたときには、その欠陥絵素は周囲の絵素と
明るさが同じになって、欠陥絵素として検出されなくな
るという点を利用して、欠陥絵素の色を判定するように
したもので、まず最初に、全部の絵素を消灯させること
によって、点灯すべきではないときに点灯してしまう欠
陥絵素を色に無関係に全て検出し、次に、絵素を色別に
点灯させることによって、全絵素消灯時に検出された欠
陥絵素が色別に点灯したときに欠陥絵素として検出され
なくなるときの点灯絵素の色を以て欠陥絵素の色と判定
するようにしたものである。したがって、本発明は、従
来のように、欠陥絵素の実際の位置と予め格納されてい
るカラー液晶パネルの絵素位置とを比較することによっ
て欠陥絵素の色を判定するのではなく、全絵素消灯時に
モノクロカメラで撮影した画像に基づいて得られたデー
タと、各色絵素点灯時にモノクロカメラで撮影した画像
に基づいて得られたデータとを比較することによって各
欠陥絵素の色を判定することができるので、検査対象で
あるカラー液晶パネルの位置合わせを高精度に行わなく
ても、色判定を行うことができる。また、絵素配列パタ
ーンから色を判定するのではないので、カラー液晶パネ
ルの仕様、種類が変わるたびに絵素配列パターンデータ
を更新するという煩わしさがない。

【００２７】さらに、本発明によれば、点灯させた各色
絵素の輝度を変化させることで、対象としている欠陥絵
素の明るさを簡単に判定することができる。

【００２８】また、本発明はモノクロカメラを用いるの
で、カラー液晶パネル欠陥検査装置を低価格で提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例であるカラー液晶パネル欠
陥検査装置のブロック図である。

【図２】 図１の画像表示装置のスクリーンに表示され
る画像の例を示した図で、a１)は全絵素消灯時にモノク
ロカメラで撮影されたカラー液晶パネルの原画像、a２)
はa１)の原画像を画像処理することによって得られた欠
陥絵素を示す画像、b１)は赤色絵素点灯時にモノクロカ
メラで撮影されたカラー液晶パネルの原画像、b２)はb
１)の原画像を画像処理することによって得られた欠陥
絵素を示す画像である。

【図３】 本発明のカラー液晶パネル欠陥検査方法を説
明したフローチャートである。

【図４】 図３のステップ＃１７の処理を説明した図で
ある。

【符号の説明】

１…モノクロカメラ、２…カラー液晶パネル、３…画像
処理装置、４…画像表示装置、５…カラー液晶パネル点
灯装置、６…ホストコンピュータ、Ｄ１,Ｄ２,Ｄ３…欠
陥絵素。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 赤色絵素、緑色絵素ならびに青色絵素を
   一定の法則で配列して構成されるカラー液晶パネルを点
   灯あるいは消灯状態でモノクロカメラで撮影し、この撮
   影によって得られた画像信号を画像処理することにより
   上記カラー液晶パネルの欠陥絵素を検出するカラー液晶
   パネル欠陥検査方法において、 上記カラー液晶パネルの全絵素を消灯させ、このとき点
   灯している絵素を色判定対象の欠陥絵素として検出し、 次に、上記カラー液晶パネルの絵素を色別に順次点灯さ
   せ、このとき点灯している各色の絵素と明るさの異なる
   ものを、上記色判定対象の欠陥絵素の中から検出し、 次に、全絵素を消灯させた時の検出結果と各色絵素を点
   灯させた時の検出結果を比較することにより、上記色判
   定対象の欠陥絵素のうち、赤色絵素が点灯したときに検
   出されなかった欠陥絵素の色を赤色と判定し、緑色絵素
   が点灯したときに検出されなかった欠陥絵素の色を緑色
   と判定し、青色絵素が点灯したときに検出されなかった
   欠陥絵素の色を青色と判定することを特徴とするカラー
   液晶パネル欠陥検査方法。
2. 【請求項２】 請求項１のカラー液晶パネル欠陥検査方
   法において、上記点灯させた各色の絵素の明るさを種々
   変化させることにより、上記各欠陥絵素が検出されなく
   なった時点での上記各色の絵素の明るさを以て上記各欠
   陥絵素の明るさと判定することを特徴とするカラー液晶
   パネル欠陥検査方法。
3. 【請求項３】 消灯指令あるいは点灯指令に応じて、上
   記カラー液晶パネルの全絵素を消灯させると共に、上記
   カラー液晶パネルの絵素を色別に点灯させるパネル駆動
   手段と、 上記カラー液晶パネルを撮影して画像信号を出力するモ
   ノクロカメラと、 上記モノクロカメラからの画像信号に基づき、上記カラ
   ー液晶パネルの全絵素を消灯したときに点灯している絵
   素を色判定対象の欠陥絵素として検出すると共に、上記
   カラー液晶パネルの絵素を色別に点灯させたときに、点
   灯している各色の絵素と明るさの異なるものを、上記色
   判定対象の欠陥絵素の中から検出し、それぞれの場合に
   検出された欠陥絵素のデータを出力する画像処理装置
   と、 全絵素消灯時に検出された欠陥絵素のデータと各色点灯
   時に検出された欠陥絵素のデータとを比較することによ
   り、上記色判定対象の欠陥絵素のうち、赤色絵素が点灯
   したときに検出されなかった欠陥絵素の色を赤色と判定
   し、緑色絵素が点灯したときに検出されなかった欠陥絵
   素の色を緑色と判定し、青色絵素が点灯したときに検出
   されなかった欠陥絵素の色を青色と判定する色判定手段
   とを備えたことを特徴とするカラー液晶パネル欠陥検査
   装置。
4. 【請求項４】 請求項３のカラー液晶パネル欠陥検査装
   置において、さらに、点灯すべき絵素の明るさを調整する
   輝度調整手段と、上記輝度調整手段で所定の明るさに調
   整されて、上記色判定対象の各欠陥絵素が検出されなく
   なった時点での上記各色の絵素の明るさを以て上記各欠
   陥絵素の明るさと判定する明るさ判定手段を備えたこと
   を特徴とするカラー液晶パネル欠陥検査方法。