JPH10227721A - 液晶パネルの検査方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 保護シート自体の欠陥をパネル自体の欠陥と
区別することにある。 【解決手段】 液晶パネルの検査装置は、検査すべき液
晶パネルを配置する検査ステージと、検査ステージに配
置された液晶パネルに該液晶パネルと垂直な線に対し角
度を有する方向から光を照射する光源とを含む。光源か
らの光は、液晶パネルにより反射される。液晶パネルに
設けられている保護シートに欠陥が存在すると、その部
位からの反射光量が他の部位のそれと異なる。これによ
り、保護シート自体の欠陥をパネル自体の欠陥と区別す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶を封入した液
晶パネルの良否を検査する方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示パネルすなわち液晶パネルの欠
陥は、点欠陥、線欠陥、班欠陥、色度欠陥等、多種多様
に存在することが知られている。これらの欠陥は、液晶
パネルにその背面から光を照射した状態でその液晶パネ
ルを駆動させたときの液晶パネルからの光を利用して検
査される。この種の検査は、検査ステージに備えられた
バックライトを点灯させることから、「点灯検査」と称
されている。

【０００３】この種の点灯検査は、一般に、検査ステー
ジ上の駆動されている液晶パネルを作業者が目視する目
視点灯検査、または、検査ステージ上の駆動されている
液晶パネルをテレビカメラで撮影すなわち撮像し、その
テレビカメラの出力信号をコンピュータで処理する自動
点灯検査により行われる。

【０００４】点灯検査をする液晶パネルには、一般に、
その表面になる偏光板を損傷することを防止する薄い透
明の保護シートが偏光板に貼られている。このため、目
視点灯検査および自動点灯検査のいずれの場合も、保護
シート上の傷およびごみ等、保護シート自体の欠陥をパ
ネル自体の欠陥と区別することができないから、保護シ
ートに欠陥があるにすぎない場合でも、そのような保護
シートを貼った液晶パネルは欠陥品として扱われてい
た。

【０００５】

【解決しようとする課題】本発明の目的は、保護シート
自体の欠陥をパネル自体の欠陥と区別することにある。

【０００６】

【解決手段、作用、効果】本発明の検査方法は、検査ス
テージに配置された液晶パネルを駆動させることなく該
液晶パネルにこれと垂直な線に対し角度を有する方向か
ら光を照射して欠陥の有無を判定する工程と、前記液晶
パネルを駆動させて欠陥の有無を判定する工程と、前記
両工程による判定結果を基に前記液晶パネルの良否を判
定する工程とを含む。

【０００７】本発明の検査装置は、検査すべき液晶パネ
ルを配置する検査ステージと、検査ステージに配置され
た液晶パネルに該液晶パネルと垂直な線に対し角度を有
する方向から光を照射する光源とを含む。

【０００８】液晶表示パネルは、従来と同様に、たとえ
ば、液晶パネルにその背面から光を照射した状態でその
液晶パネルを駆動させる点灯検査の前または後に、液晶
パネルの背面から光の照射を中止した状態で、光源から
の光を液晶パネルに照射し、そのときの液晶パネルから
の反射光を利用する反射光検査をされる。

【０００９】反射光検査時、光源からの光は液晶パネル
の表面全体に斜めに照射される。保護シートに欠陥が存
在しないと、欠陥に対応する像は液晶パネルからの反射
光による光パターンに存在しない、すなわち欠陥は映し
出されない。しかし、保護シートに欠陥が存在すると、
その部位からの光の反射状態が他の部位のそれと異なる
から、保護シートの欠陥は映し出される。光の反射状態
は、反射光自体がパネル自体の欠陥の有無に無関係であ
るから、パネル自体の欠陥の有無に関係しない。

【００１０】それゆえに、点灯検査時および反射光検査
時に見つけた欠陥から、その欠陥が液晶パネルのもので
あるか保護シートのものであるかを区別することができ
る。そのような区別は、たとえば、欠陥の位置が同じで
あれば、その欠陥は保護シートのものとし、欠陥の位置
が異なるかまたは欠陥が存在しなければ点灯検査時に見
つけた欠陥は液晶パネルのもととすることにより、行う
ことができる。

【００１１】本発明によれば、検査ステージに配置され
た液晶パネルに該液晶パネルと垂直な線に対し角度を有
する方向から光を照射する光源を設けたから、その液晶
パネルに対し通常の点灯検査と保護シートのための反射
光検査とをすることにより、液晶パネルの欠陥と保護シ
ートの欠陥とを区別することができる。

【００１２】検査ステージおよび光源を筐体内に配置す
ることができる。このようにすれば、検査時、特に反射
光検査時に、周囲からの外乱光の影響を小さくすことが
できる。

【００１３】さらに、検査ステージに対する光源の位置
を変更可能に光源を支持する光源支持手段を含むことが
できる。このようにすれば、液晶パネルへの光の入射角
度を適宜変更することができる。

【００１４】好ましい実施例では、光源はナトリウム光
源である。

【００１５】自動点灯検査装置の場合、さらに、検査ス
テージに配置された液晶パネルを撮像するテレビカメラ
を含む。テレビカメラの出力信号は、そのテレビカメラ
の出力信号をコンピュータで処理されて、液晶パネルの
良否の判定に用いられる。自動点灯検査装置の場合、た
とえば、点灯検査および反射光検査により見つけた欠陥
の位置（たとえば、座標位置）を比較することにより、
その欠陥が液晶パネルのものであるか、保護シートのも
のであるかを判定することができる。

【００１６】目視点灯検査装置の場合、筐体は作業者に
よる目視点灯検査のための観察窓を有し、光源は液晶パ
ネルと垂直な線に関して観察窓と反対の側に配置されて
いる。目視点灯検査装置の場合、たとえば、点灯検査と
反射光検査とを少なくとも一回行って、それらの検査に
より見つけた欠陥の位置を比較することにより、その欠
陥が液晶パネルのものであるか、保護シートのものであ
るかを判定することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１〜図３を参照するに、検査装
置１０は、液晶を一対の透明板の間に封入した偏光板に
透明の保護シートを貼りつけた液晶表示パネルすなわち
液晶パネル１２の良否を自動的に検査する装置として好
適な実施例である。

【００１８】検査装置１０は、液晶パネル１２を検査す
る本体部１４と、矩形の液晶パネル１２を本体部１４に
配置しかつ本体部１４から取り除くローダ部１６と、本
体部１４に配置された液晶パネル１２の良否を自動的に
検査するテスタ部１８とを含む。図示の例では、ローダ
部１６は本体部１４の右側に配置されており、テスタ部
１８は本体部１４の後側に配置されている。しかし、本
体部１４、ローダ部１６およびテスタ部１８の位置関係
は、適宜決定することができる。

【００１９】本体部１４は、アングル材のような複数の
鋼材と、該鋼材に複数のねじ部材により取り付けられて
内部空間を外部空間から区画する複数のパネルとにより
形成された本体フレームすなわち筐体２０を備える。本
体部１４内には、検査ステージ２２と、検査用のプロー
ブユニット２４と、液晶パネル１２に斜め上方から光２
６を照射する光源ユニット２８と、液晶パネル１２を撮
像するカメラユニット３０とが配置されている。

【００２０】筐体２０の前面中央部には、開口すなわち
観察窓３２が形成されており、この観察窓３２から、検
査ステージ２２、プローブユニット２４および液晶パネ
ル１２を目視することができる。観察窓３２は、筐体２
０に蝶着された一対の扉３４により両開き式に開放可能
に閉鎖されている。筐体２０内は、観察窓３２を扉３４
により閉鎖した状態において、外部からの光が筐体２０
内に入り込まないように維持される。

【００２１】検査ステージ２２は、液晶パネル１２をほ
ぼ水平の状態に支持する上向きの受け部を有する。受け
部の位置は、三次元的に（図示の例では、前後、左右お
よび上下の３方向へ）調整可能である。受け部は、ま
た、受け部上の液晶パネル１２に垂直な軸線（検査ステ
ージの軸線であり、図示の例では、上下方向へ伸びる軸
線）の周りの回転角度を調整可能である。受け部には、
液晶パネル１２をその背面側（下方）から照明するバッ
クライトが収納されている。

【００２２】プローブユニット２４は、検査ステージ２
２の受け部の上側に配置されており、筐体２０に取り外
し可能に取り付けられている。プローブユニット２４
は、また、液晶パネル１２の端子に当接される検査用の
複数のプローブを備えており、さらに、光源ユニット２
８からの光２６と検査ステージ２２上の液晶パネル１２
からの光３６とを通過させるための矩形の開口を有す
る。

【００２３】光源ユニット２８は、光２６を検査ステー
ジ２２上の液晶パネル１２にプローブユニット２４の開
口を介して斜め上方から照射するように、筐体２０の後
部上方に設けられている。光源ユニット２８は、光２６
を発生する光源３８と、検査ステージ２２に対する光源
３８の位置を変更可能に光源３８を支持する光源ステー
ジ４０とを備える。

【００２４】光源３８は、ナトリウム光のような可視光
２６を発生する光源であり、また自在継手４２により上
下方向、左右方向および前後方向へそれぞれ伸びる３つ
の軸線に対する光２６の軸線を調整可能に光源ステージ
４０に結合されている。液晶パネルの自動点灯検査装置
の場合、光２６は可視光以外の赤外線のような光であっ
てもよい。

【００２５】光源ステージ４０は、検査ステージ２２に
対する光源３８の高さ位置を調整する高さ調整機構であ
り、筐体２０に取り付けられている。そのような光源ス
テージ４０は、たとえば、筐体２０に取り付けられたガ
イドレール４０ａと、該ガイドレールに上下方向へ移動
可能に組み付けられたスライダ４０ｂと、ガイドレール
４０ａに対するスライダ４０ｂの上下方向における位置
を変更する駆動機構（図示せず）とにより形成すること
ができる。ガイドレール４０ａに対するスライダ４０ｂ
の位置の変更すなわち調整は、モータのような駆動源を
駆動機構に設けて機械的に行うようにしてもよいし、作
業者が手動で行うようにしてもよい。

【００２６】光源３８は、反射光検査に先立って自在継
手４２を自動的にまたは手動で操作することにより、液
晶パネル１２への光２６の照射範囲を液晶パネル１２に
対する光源３８の高さ位置に応じて三次元的に調整され
る。液晶パネル１２への光２６の照射範囲は、モータの
ような駆動源を用いて自動的に調整するようにしてもよ
いし、作業者が手動で調整するようにしてもよい。

【００２７】反射光検査は、１つの液晶パネルについ
て、一回行ってもよいし、複数回ずつ行ってもよい。１
つの液晶パネルについて反射光検査を一回実行する場
合、液晶パネル１２への光２６の照射範囲の調整は、液
晶パネル毎、液晶パネルの種類毎、所定の検査回数毎、
所定時間経過毎、および、中断後の検査再開毎等、任意
な時期に行うことができる。

【００２８】しかし、１つの液晶パネルについて反射光
検査を複数回実行する場合、液晶パネル１２への光２６
の照射範囲の調整は、１つの液晶パネルについて反射光
検査を実行するたびに行ってもよい。このようにすれ
ば、１つの液晶パネルについての反射光検査毎に、液晶
パネルへの光源からの光の入射角が変化するとともに、
液晶パネルからの光の反射角が変化するから、保護シー
トの欠陥をより確実に見つけることができる。

【００２９】カメラユニット３０は、検査ステージ２２
上の液晶パネル１２をテレビカメラ４４により上方から
プローブユニット２４の開口を介して撮像するように、
筐体２０の上部に組み付けられている。

【００３０】テレビカメラ４４は、筐体２０に取り付け
られた位置調整機構４６に支持されている。テレビカメ
ラ４４の出力信号は、テスタ部１８に配置された電気回
路に供給されて、該電気回路において液晶パネル１２の
良否の判定に用いられる。

【００３１】位置調整機構４６は、自動点灯検査に先だ
って、上下方向におけるテレビカメラ４４の位置を調整
し、自動点灯検査の間その位置に維持する。

【００３２】そのような位置調整機構４６は、たとえ
ば、筐体２０に取り付けられたガイドレール４４ａと、
該ガイドレールに上下方向へ移動可能に組み付けられた
スライダ４４ｂと、ガイドレール４４ａに対するスライ
ダ４４ｂの上下方向における位置を変更する駆動機構
（図示せず）とにより形成することができる。ガイドレ
ール４４ａに対するスライダ４４ｂの位置の変更すなわ
ち調整は、モータのような駆動源を駆動機構に設けて機
械的に行うようにしてもよいし、作業者が手動で行うよ
うにしてもよい。

【００３３】光源ステージ４０および位置調整機構４６
は、それぞれ、光源３８およびテレビカメラ４４の位置
を二次元的（前後および上下、ならびに、左右および上
下の２方向へ）または三次元的（前後、左右および上下
の３方向へ）調整する機構であってもよいし、他の機構
であってもよい。

【００３４】ローダ部１６は、カセット設置台５０と、
架台５２と、該架台に左右方向へ移動可能に受けられた
ロボット５４とを備える。カセット設置台５０は、複数
の液晶パネルを収容した複数のカセット５６を上面に受
ける。ロボット５４は、検査のたびに、検査すべき液晶
パネルをカセット設置台５０上の適宜なカセット５６か
ら取り出して検査ステージ２２に搬送し、検査の終了し
た液晶パネルを検査ステージ２２から受け取ってカセッ
ト設置台５０上の所定のカセット５６に移すまたは戻
す。

【００３５】テスタ部１８は、本体部１４と同様に、複
数の鋼材と、該鋼材に取り付けられて内部空間を外部空
間から区画する複数のパネルとにより形成されたフレー
ムすなわち筐体により形成されている。

【００３６】テスタ部１８内には、電源回路、駆動回
路、制御回路、信号処理回路等、検査のための各種の電
気回路が配置されている。制御回路、信号処理回路等と
して、コンピュータを用いることができ、この場合、コ
ンピュータをテスタ部１８の外に配置してもよい。

【００３７】検査装置１０において、すでに述べたよう
に、先ず検査ステージ２２上の液晶パネル１２に対する
光源３８およびテレビカメラ４４の位置および姿勢が検
査に先立って調整される。この調整は、観察窓３２を解
放した状態で行われる。

【００３８】次いで、液晶表示パネル１２は、観察窓３
２を閉じた状態で、液晶パネル１２にその背面から光を
照射した状態でその液晶パネル１２を駆動させる点灯検
査と、液晶パネル１２の背面から光の照射を中止した状
態で、光源からの光を液晶パネル１２に照射し、そのと
きの液晶パネル１２からの反射光を利用する反射光検査
とをされる。点灯検査と反射光検査とは、いずれを先に
行ってもよい。

【００３９】点灯検査時、液晶パネル１２が検査ステー
ジ２２によりプローブユニット２４に対する位置調整を
されるとともにプローブユニット２４に押圧された後、
液晶パネル１２が通電されて駆動されるとともに、液晶
パネル１２の点灯状態がテレビカメラ４４により撮像さ
れる。その間、光源３８が消灯状態に維持され、検査ス
テージ２２内のバックライトが点灯状態に維持される。

【００４０】点灯検査において、液晶パネル１２に欠陥
が存在しないと、液晶パネル１２を通過してテレビカメ
ラ４４に向かう光のパターンが所定のパターンになり、
その中に欠陥に対応する像は存在しない。これに対し、
液晶パネルに欠陥が存在すると、その部位を通過してテ
レビカメラ４４に向かう光の量が他の部位のそれと異な
り、その欠陥が映し出されてテレビカメラ４４により撮
像される。

【００４１】テレビカメラ４４の出力信号は、すでに述
べた電気回路に供給され、その電気回路において欠陥の
有無の判定とその欠陥の位置（座標位置）の認識とに用
いられる。このとき見つけられた欠陥は、その欠陥がパ
ネル自体および保護シート自体のいずれに存在する場合
にも欠陥の部位を通過してテレビカメラ４４に向かうの
光の量が他の部位のそれと異なるから、液晶パネル１２
の欠陥としてその座標位置とともに図示しない記憶回路
に記憶される。記憶回路は、前記の電気回路に含まれて
いる。

【００４２】反射光検査時、光源３８が点灯され、検査
ステージ２２内のバックライトが消灯され、そして液晶
パネル１２が非駆動にされた状態で、検査ステージ２２
上の液晶パネル１２がテレビカメラ４４により撮像され
る。液晶パネル１２に存在する欠陥は、映し出されてテ
レビカメラ４４により撮像される。

【００４３】反射光検査時、傷、ごみ等の欠陥が保護シ
ートに存在しないと、液晶パネル１２の上面の各部位か
らテレビカメラ４４に向かう反射光量はほぼ均一にな
る。これに対し、保護シートに欠陥が保護シートに存在
すると、その部位からからテレビカメラ４４に向かう反
射光量が他の部位のそれと異なり、保護シートの欠陥が
映し出されてテレビカメラ４４により撮像される。

【００４４】テレビカメラ４４の出力信号は、電気回路
に供給され、その電気回路において欠陥の有無の判定と
その欠陥の位置（座標位置）の認識とに用いられる。こ
のとき見つけられた欠陥は、液晶パネル１２の上面の各
部位からテレビカメラ４４に向かう反射光量がパネル自
体の欠陥の有無に無関係であり、液晶パネル自体の欠陥
の有無に関係しないから、保護シート自体に存在する欠
陥として座標位置とともに記憶回路に記憶される。

【００４５】点灯検査と反射光検査とが終了すると、両
検査により見つけられた欠陥とその位置とを基に、その
欠陥が液晶パネル１２のものであるか、保護シートのも
のであるかの判定が電気回路において行われる。

【００４６】上記の判定は、たとえば、反射光検査によ
り見つけられた欠陥は保護シート自体に存在する欠陥と
みなし、点灯検査により見つけられた欠陥から反射光検
査により見つけられた欠陥を除いた欠陥はパネル自体の
欠陥とみなす、ことにより行うことができる。

【００４７】しかし、パネル自体の欠陥を見つける代わ
りに、反射光検査により見つけられた欠陥以外の欠陥が
点灯検査により見つけられた場合、その液晶パネルは欠
陥品である、と判定してもよい。

【００４８】上記の検査装置１０において、テレビカメ
ラ４４を利用しない目視点灯検査をしてもよい。この場
合、扉３４を開いて観察窓３２を解放した状態で、作業
者は液晶パネル１２の状態を観察窓３２から目視する。
目視点灯検査の場合も、光源３８を消灯させた状態で、
バックライトを点灯するとともに液晶パネル１２を駆動
させる点灯検査と、バックライトを消灯させるとともに
液晶パネル１２を非駆動状態においた状態で、光源３８
を点灯させる反射光検査とが行われる。

【００４９】上記の実施例では、光源３８を光源ステー
ジ４０に自在継手４２により支持させているが、光源３
８を筐体２０に自在継手４２により支持させてもよい
し、高さ位置が互いに異なる複数の光源３８を筐体２０
に自在継手４２により支持させてもよい。また、筐体２
０の両側壁および後壁のそれぞれに１以上の光源３６を
自在継手４２により支持させてもよい。１つの光源３６
を筐体２０の各壁に配置する場合、光源の高さ位置は同
じであってもよいし、異なってもよい。複数の光源を筐
体の各壁に配置する場合、光源の高さ位置は壁毎にまた
は各壁の光源毎に異なることが好ましい。

【００５０】本発明は、上記実施例に限定されない。た
とえば、本発明は、自動点灯検査専用の装置、目視点灯
検査専用の装置、ならびに、自動点灯検査および目視点
灯検査に兼用の装置のいずれにも適用することができ
る。また、いずれの装置の場合も、液晶パネルを検査ス
テージに傾斜した状態に配置するようにしてもよい。さ
らに、反射鏡のような光路変更器を検査ステージとカメ
ラユニットまたは観察窓との間に、その間の光路に出入
り可能に配置してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る検査装置の一実施例を示す正面図
である。

【図２】図１の検査装置の平面図である。

【図３】図１の検査装置の左側面図である。

【符号の説明】

１０ 検査装置 １２ 液晶パネル １４ 本体部 １６ ローダ部 １８ テスタ部 ２０ 筐体 ２２ 検査ステージ ２４ 検査用のプローブユニット ２６ 光源からの光 ２８ 光源ユニット ３０ カメラユニット ３２ 観察窓 ３４ 扉 ３６ 液晶パネルからの光 ３８ 光源 ４０ 光源ステージ ４２ 自在継手 ４４ テレビカメラ ４６ 位置調整機構

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検査ステージに配置された液晶パネルを
   駆動させることなく該液晶パネルにこれと垂直な線に対
   し角度を有する方向から光を照射して欠陥の有無を判定
   する工程と、前記液晶パネルを駆動させて欠陥の有無を
   判定する工程と、前記両工程による判定結果を基に前記
   液晶パネルの良否を判定する工程とを含む、液晶パネル
   の検査装置。
2. 【請求項２】 検査すべき液晶パネルを配置する検査ス
   テージと、前記検査ステージに配置された液晶パネルに
   該液晶パネルと垂直な線に対し角度を有する方向から光
   を照射する光源とを含む、液晶パネルの検査装置。
3. 【請求項３】 前記検査ステージおよび前記光源は筐体
   内に配置されている、請求項２に記載の検査装置。
4. 【請求項４】 さらに、前記検査ステージに対する前記
   光源の位置を変更可能に前記光源を支持する光源支持手
   段を含む、請求項２または３に記載の検査装置。
5. 【請求項５】 前記光源はナトリウム光源である、請求
   項２，３または４に記載の検査装置。
6. 【請求項６】 さらに、前記検査ステージに配置された
   液晶パネルを撮像するテレビカメラを含む、請求項２〜
   ５のいずれか１項に記載の検査装置。
7. 【請求項７】 前記筐体は作業者による目視検査のため
   の観察窓を有し、前記光源は前記垂直な線に関して前記
   観察窓と反対の側に配置されている、請求項３に記載の
   検査装置。