JPH0830796B2 - Lcd表示体検査装置 - Google Patents

Lcd表示体検査装置

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JPH0830796B2
JPH0830796B2 JP2705893A JP2705893A JPH0830796B2 JP H0830796 B2 JPH0830796 B2 JP H0830796B2 JP 2705893 A JP2705893 A JP 2705893A JP 2705893 A JP2705893 A JP 2705893A JP H0830796 B2 JPH0830796 B2 JP H0830796B2
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JP
Japan
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light
lcd display
liquid crystal
crystal display
plate
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JP2705893A
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昌浩 西野
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NEC Corp
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  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はLCD(Liquid
Crystal Display)表示体検査装置に関
し、特に被検査物であるLCD表示体からの光学像に生
する障害となる干渉光の影響を抑えたLCD表示体検査
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】代表的なLCD表示体である反射型のL
CD表示体8は、図4の模式図に示すように、TN型の
液晶表示素子21と、駆動電圧を印加する駆動線20
と、液晶表示素子21に照射光を入射させるために後述
のLED(図示せず)の光を反射させる反射板24と、
吸収軸(矢印)の方向に偏光面を有する光を吸収する偏
光板22,23と、きょう体の一部を形成する表面の表
面カバー25とを備えている。偏光板22とおよび23
の吸収軸を互いに直交するように配置した場合には、ノ
ーマリホワイトモードとなり、互いに平行となるように
配置した場合にはノーマリブラックモードとなる。
【0003】図4の液晶表示素子21自体を検査する装
置の従来例としては、特開昭61−178648および
特開平3−61993に示されるように、偏光板23に
対して互いに吸収軸が直交する2枚の検査用偏光板を偏
光板22の位置におきスライドさせ偏光板23に対して
吸収軸を相対的に直交させたり、平行にしたりしてノー
マリホワイトモード、ノーマリブラックモードを擬似的
に実現して白欠陥又は黒欠陥を検査する装置が知られて
いる。なお所望のモードに応じて偏光板22.23を上
述の吸収軸合わせのうえ液晶表示素子21の表裏に貼付
して構成したLCD表示体は市販されている。また、上
述のLEDは反射板24と偏光板23の間の端部に配置
されて反射板24を照射し、その反射光が偏光板23に
ほぼ直角に入射する構造となっている。反射板24の代
りに、この位置にバックライトを配置して照射する方式
もある。上述のLCD表示体検査装置は上記両モードに
ついて液晶表示素子そのものの欠陥の有無を検出するこ
とはできるものの、2枚の偏光板22,23の各各の表
裏や反射板24の表裏などで生ずる反射光に起因する干
渉の影響には全く配慮していない。一方、大量生産向き
のLCD表示体検査装置の従来例は図3に示すように、
LCD表示体8を照射する光源5と、測定光27の入力
を受けるCCD等を使用したレンズ2付きのカメラ3
と、LCD表示体8の液晶表示素子21に駆動線20,
20Aを介して検査用の特定パタン(文字,全ドット点
灯,全消灯,市松模様点灯等)の印加電圧を出力し、一
方カメラ3で受光され光電変換された信号と送りの特定
パタンとを照合して、表示機能の欠陥の有無を判定する
画像処理装置6Aとから構成されている。次に従来例の
動作における測定光の状態を説明する。図4を併せて参
照すると、光源5からの入射光26は表面カバー25、
偏光板22、液晶表示素子21、偏光板23を経由して
反射板24に入射し、この反射板24で反射される。こ
の反射板24からの反射光は逆の経路を通って測定光2
7となる。図4の例ではノーマリホワイトモードの偏光
板22,23により特定の方向に偏光された光のみが測
定光27として出力される。入射光26の表示体8に対
する入射角は、測定光27がレンズ2に正しく入射する
ように光源5の表示体8に対する相対位置関係の選定に
より設定する。
【0004】しかし被測定物の表面で反射する光は、カ
メラ3と光源5と被検査物の相対位置関係によりレンズ
2に入射することとなり、所望の測定光との間で干渉を
生じ、カメラ3の内部に形成される表示体8の光学像の
鮮明度を劣化させる。特にLCD素子21の前面に距離
をもって表面カバー25が設置されてある被測定物の場
合には、カバーの不透明部分の陰影が液晶表示素子21
に投影しないように、入射光の入射角を大きくとる必要
があるが、そうするとカメラ3に表面カバー25での反
射光が入射して上記干渉を生ずる可能性が高くなり、カ
メラ3と光源5と被測定物8との相対的位置関係には微
妙な調整を要する。またこの場合被測定物8のカバー2
5と反射板24との間の取付け角度にばらつきがある
と、被測定物1個ごとに上記相対的位置関係の調整が必
要となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述のとおり、従来の
LCD表示体検査装置においては、被検査物表面での入
射光の反射がカメラのレンズに入射し、表示部からの上
記測定光に干渉してその表示部の光学像の鮮明度すなわ
ちコントラストを劣化させるので、被検査物の欠陥有無
の判断のための画像処理が困難になる欠点がある。その
反射を避けるようにカメラと照明である光源5と被検査
物との間の相対的位置関係を設定するには光源5の位置
調整を要するという欠点がある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によると、被検査
物である液晶表示素子を所定の入射角で外部から照射す
る光源と前記液晶表示素子保護用の表面カバーと、前記
液晶表示素子の表側と裏側とに配設された互いに直交す
る偏光のみを透過する2個の偏光板と前記光源から前記
表面カバーおよび液晶表示素子および2個の偏光板を通
過した入射光を反射させる反射板とで構成されたLCD
表示体と、前記LCD表示体から測定光をレンズを介
して受け測定光対応の光学像を生ずるカメラと、検査用
パタンに対応する駆動電圧を生成し前記LCD表示体内
の液晶表示素子に印加するとともに前記測定光対応の光
電変換出力の供給を受け前記検査用パタンとの照合を行
い前記LCD表示体の欠陥の有無を判定する画像処理装
置とを有するLCD表示体検査装置において、前記レン
ズの前面に配置されレンズの光軸を軸として回転可能な
偏光フィルタ板と、前記偏光フィルタ板を回転駆動させ
る駆動制御部と、前記反射板からの反射光を受光して前
記2個の偏光板の偏光面を透過する測定光と前記光源か
らの照射光による前記表面カバーの表面側および前記偏
光板の表面側から反射される妨害反射光との比(以下コ
ントラストという)を計算してこのコントラストが最大
になるように前記駆動制御部に制御信号を送るコントラ
スト処理部とをさらに備える画像処理装置とを有する。
【0007】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
【0008】本発明の一実施例の斜視図である図1を参
照すると、この実施例は、被検査物であるLCD表示体
8を支持する支持部材8Aと、後述する画像処理装置か
ら検査パタンの駆動信号を伝達する駆動線20A,20
と、LCD表示体8の光学像を測定光により形成するカ
メラ3と、カメラ3に取り付けられた集光用のレンズ2
と、レンズ2の受光面に取り付けられレンズ2の光軸を
軸として回転可能な円形の偏光フィルター板1と、偏光
フィルター板1を回転させる回転駆動部4と、被検査物
8に照明光を供給する光源5と、カメラ3に接続された
画像処理装置6と、回転駆動部4と画像処理装置6の制
御により駆動電圧を生成するコントローラ7とで構成さ
れる。被検査物8を光源5からの入射光26により照射
しレンズ2への測定光によりカメラ3が被検査物8の光
学像を形成する際に、コントローラ7によって回転駆動
部4を制御し、偏光フィルター板1を回転させながら、
カメラ3からの映像信号aを画像処理装置6により処理
する。偏光フィルター板1はLCD表示体8内の偏光板
22と同じ特性を有し、上記吸収軸と垂直方向の偏光成
分のみを透過させる。したがって、原理的には、偏向フ
ィルター板1の回転に伴う偏光板22と偏光フィルター
1との偏光軸の一致点において、測定光27の透過光量
は最大となる。ここで表面カバー25や偏光板22等か
らの反射光、すなわち表示体8の平面からランダムな方
向、例えば第4図に示す表面カバー25および偏光板2
2による測定光27の特定偏光に対して妨害となる反射
光28,29、すなわち前述の特定偏光とは偏光および
反射方向の異なる妨害反射光がレンズ2への入射角が測
定光と一致していても、その偏光軸が一致しないので、
偏光フィルター板1で除去することができる。上記駆動
信号のON−OFF切換に伴う測定光光量の変化が最も
大きくなる偏光フィルター板1の回転角度においては、
上記コントラストが高い。
【0009】このコントラストを最も大にする上記フィ
ルター板1の回転角度を設定する方法は、この発明によ
り画像処理装置6に付加されたコントラスト処理部の処
理手順により行われ、コントローラ7を制御して回転駆
動部4を駆動する。
【0010】このコントラスト処理部の処理手順を図2
のフローチャートにより説明する。まず、液晶表示素子
(LCD)を全非駆動状態にし、上記反射光L2だけが
レンズ2に入射する状態にする(ステップS1)。次に
偏光フィルタ板1の回転を開始する(S2)。この回転
角のピッチΔθごとに反射光L2の光量レベルを順次測
定し記憶する(S3)。この回転角のピッチは干渉の原
因となる上記反射光と測定光との解像度を考慮して決め
られる。偏光フィルター板1を360度回転させた後に
LCDを全部駆動状態に切り換える(S4)。この段
階では上記反射光とLCD素子21、偏光板22,23
および反射板24を経た上記の測定光との両方がレンズ
2への入射光となる。この入射光を回転角のピッチΔθ
ごとに反射光レベルL1として測定し記憶する(S
5)。次に反射光レベルL1のうちの最大値L1Mと対
応の回転角θ1とを抽出する(S6)。この回転角θ1
における上記反射光レベルL2に対する上記最大値L1
Mの比が上記L1M/L2コントラストを表すので、こ
の比の値を計算する(S7)。この比L1M/L2が画
像処理装置6内で検査パターンの判定を行うために必要
なしきい値Tを超えているかどうかを比較する(S
8)。この比較した結果がYESの場合には、画像処理
装置6は本来の検査パターンを送り(例えば市松模様
等)、LCD表示体8の欠陥有無の判定を行う(S
9)。上記比較の結果がNOの場合には従来どおり光源
5の位置を調整する(S10)。その後にステップ1〜
ステップ8までの手順を繰り返して行う。なお、このコ
ントラスト処理部の手順によりコントラストが所定のし
きい値Tを満足すれば光源5と、レンズ2を含むカメラ
3の相対的位置関係は設定されるので、次の被検査物の
LCD表示体8の位置が多少ずれて、測定光27の偏光
軸が変ってもコントラストが大幅に劣化すれることはな
い。なお、これまでの説明から明らかなようにカメラ3
より光学像の形成されるLCD表示体8の表面の範囲を
限定することによってLCD表示素子21の局部的な欠
陥検査も可能である。
【0011】
【発明の効果】以上述べたとおり、本発明のLCD表示
体検査装置は、検査物の表面等における反射光に起因す
る干渉光の影響を最小にする偏光フィルター板の回転角
度を自動的に選択し、その干渉による非検査物の光学像
のコントラスト劣化を最小にできるので、LCD表示素
子の欠陥の検出を容易にする。同様に光源と、カメラと
非検査物との相対的位置関係の調整を容易にする。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の斜視図である。
【図2】本実施例に含まれる画像処理装置の動作説明の
ためのフローチャートである。
【図3】従来例の斜視図である。
【図4】一般的なLCD表示体の模式図である。
【符号の説明】
1 偏光フィルター板 2 レンズ 3 カメラ 4 フィルター板回転駆動部 5 光源 6,6A 画像処理装置 7 コントローラ 8 LCD表示体 8A 支持部材 20,20A 駆動線 a 映像信号

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被検査物である液晶表示素子を所定の入
    射角で外部から照射する光源と前記液晶表示素子保護用
    の表面カバーと、前記液晶表示素子の表側と裏側とに配
    設された互いに直交する偏光のみを透過する2個の偏光
    板と前記光源から前記表面カバーおよび液晶表示素子お
    よび2個の偏光板を通過した入射光を反射させる反射板
    とで構成されたLCD表示体と、前記LCD表示体から
    測定光をレンズを介して受け測定光対応の光学像を生
    ずるカメラと、検査用パタンに対応する駆動電圧を生成
    し前記LCD表示体内の液晶表示素子に印加するととも
    に前記測定光対応の光電変換出力の供給を受け前記検査
    用パタンとの照合を行い前記LCD表示体の欠陥の有無
    を判定する画像処理装置とを有するLCD表示体検査装
    置において、前記レンズの前面に配置されレンズの光軸
    を軸として回転可能な偏光フィルタ板と、前記偏光フィ
    ルタ板を回転駆動させる駆動制御部と、前記反射板から
    の反射光を受光して前記2個の偏光板の偏光面を透過す
    る測定光と前記光源からの照射光による前記表面カバー
    の表面側および前記偏光板の表面側から反射される妨害
    反射光との比(以下コントラストという)を計算してこ
    のコントラストが最大になるように前記駆動制御部に制
    御信号を送るコントラスト処理部とをさらに備えた画像
    処理装置とを有することを特徴とするLCD表示体検査
    装置。
  2. 【請求項2】 前記コントラスト処理部が前記偏光フィ
    ルタ板を回転させ前記LCD表示体を全駆動にした
    ーマリ暗とし前記妨害反射光を受光する状態で所定の回
    転角ピッチ△θごとに前記妨害反射光の光量L2を順次
    測定し記憶する手段と、前記偏光フィルタ板の予め定め
    た回転角θ1において前記LCD表示体を全部駆動に
    した状態で測定光の光量L1を測定し記憶する手段と、
    前記回転角θ1における前記光量L1と前記光量L2と
    の比を計算する手段と、予め定めたしきい値と前記計算
    手段の出力とを比較する手段とを有することを特徴とす
    る請求項1記載のLCD表示体検査装置。
JP2705893A 1993-02-17 1993-02-17 Lcd表示体検査装置 Expired - Lifetime JPH0830796B2 (ja)

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WO2018201722A1 (zh) * 2017-05-05 2018-11-08 盐城华星光电技术有限公司 Lcd 液晶屏检测装置

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