JPH06118024A - 表示素子の輝度ムラ検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】液晶表示板等の表示素子において、照明器など
によって起こる固有の定常輝度ムラと不良輝度ムラを区
別して、不良輝度ムラだけを検出する検査方法を提供す
ることにある。 【構成】図１が本発明を実現する液晶表示板の輝度ムラ
検査方法の実施例を示したものである。輝度ムラ不良の
ある液晶表示板を、ＴＶカメラにて画像入力し、２値化
の後にｎ×ｍのブロックパターンに変換する。このブロ
ックパターンと良品のブロックパターンとの比較して輝
度ムラ不良を抽出する。 【効果】液晶表示板等の表示素子の輝度ムラ不良を、照
明器等によって固有に存在する輝度ムラと誤判定するこ
となく高速、省メモリで検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶ディスプレイ等の
出力表示素子において、表示不良の一項目で輝度の不均
一性で起きる輝度ムラの有無を検査するのに好適な表示
素子の輝度ムラ検査方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶表示板がブラウン管に代わっ
て、パソコンやワープロをはじめとした特に小型のＯＡ
機器に多く採用されてきている。また小型用だけでなく
これら液晶表示板は大画面、高精細化の傾向で進んでい
る。この液晶表示板の製造工程における検査部門での表
示品質検査項目には、液晶表示素子の１ドットもしくは
数ドットが欠点や輝点となる点欠陥不良「ドット抜け・
ライン抜け不良」、表示面の広い領域に明るさの不均一
性が生じる「輝度むら不良」等がある。従来、これらの
項目は目視官能評価を中心にして検査が行なわれてきて
いたが、近年になって自動検査の提案がなされている。
ドット抜けやライン抜けについては特開平1-189696や特
開平1-191048の様に点灯検査や基準パターンによる検査
方法がある。この点欠陥検査の自動化での問題は検査処
理時間で、目視検査相当の処理速度が要求される。ま
た、輝度ムラ評価はその評価に人の主観的要素が多く評
価の定量化および自動化が困難であったが、この自動評
価の例として特開平２−193271が出願されている。これ
はＴＦＴの輝度ムラを測定するもので、ＴＶカメラで画
像入力して、(原画)−(位置をずらした画像)、(原画)−
(時間をずらした画像)の処理を行い、それぞれの差画像
の輝度分散からムラの発生状態を評価しようとするもの
である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】液晶表示板の様な表示
素子は内部に蛍光灯等の照明を内蔵している。表示面上
ではこの照明器の取り付けてある所が明るくなり周辺部
との輝度差を生じ輝度ムラが発生する。従って通常の良
品でもみえる輝度ムラである。一方、液晶の厚みの不均
一などの理由によって起こる輝度ムラがあり、これが表
示素子の検査工程において検出しなければならない不良
輝度ムラである。従来方法では、先の良品の輝度ムラと
の判別は考慮されておらず、全て輝度ムラ不良と評価し
てきた。本発明では、この良品固有の輝度ムラと不良の
輝度ムラとを区別して検出できる検査方法を提供するこ
とにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明では、目視に近い
評価をするため画像処理を用いて輝度ムラを検出する。
一般的な画像処理の手法として良品の輝度ムラ画像を記
憶しておき、それと被検査表示素子の画像との差画像を
求め、そこに残ったものを不良輝度ムラとする方法が考
えられるが、５１２×５１２画素の画像では処理時間が
かかり、さらに表示素子の機種ごとに良品画像を記憶す
るのには膨大なメモリ容量が必要となる。そこでそれら
の問題を解決する本発明の輝度ムラ検査方法を発明し
た。それには、まず入力画像を２値化し、その結果を原
画像より粗い、ｎ×ｍのブロックパターンに変換する。
そして同じサイズのブロックパターンを良品についてあ
らかじめ記憶しておき、被検査画像と比較して輝度ムラ
部分を抽出する。

【０００５】

【作用】この様に画像をブロックパターン化することに
よってデータ量を圧縮して高速処理、省メモリ容量を可
能にし、さらに良品パターンと比較することにより、良
品固有の輝度ムラの中から不良輝度ムラだけを区別して
検出することができる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明をＴＦＴやＬＣＤ等の液晶表示
板における輝度ムラの検査を例として図１から図６によ
り説明する。液晶表示板をＴＶカメラにて撮像した場
合、輝度ムラは図１（１）のごとくパネル上に発生す
る。この際のＴＶ画像サイズは５１２×５１２画素、２
５６階調である。この輝度ムラを検出するための処理手
順は図４のフローチャートで示す。まず図１（１）の輝
度ムラを２値化する。２値化はその形状がよく抽出でき
るようなしきい値を設定する。例えば本実施例の液晶表
示板の輝度ムラ形状を抽出するのに最適な２値化しきい
値を決定する手段の例としては、２値化結果で全面積の
１／２もしくは１／４、１／８が＄ＦＦ（明部）となる
明るさ輝度値をしきい値とする方法がある。図１（２）
はしきい値を１／４とした場合の２値化結果である。検
査対象によって、このしきい値の決定方法は異なるが、
いずれの対象物にせよムラの全体像をよく表すような２
値化のしきい値を選定する方式を用いる。

【０００７】次にこの２値化した画像をｎ×ｍのブロッ
クパターンに変換しデータの圧縮を行う。図１（２）の
処理画像の例においては、５１２×５１２画素の画像を
破線で示した６×８のブロックに変換する。実際の処理
としては図１（２）の１ブロックである８５×６４画素
の範囲で１／２以上が＄ＦＦならばそのブロックを＄Ｆ
Ｆにする。これを図１（２）全面について処理した結
果、図１（３）の様に右側が凸状の１２ブロックが＄Ｆ
Ｆのブロックパターンになる。以上の様な処理を個々の
被検査液晶表示板について処理し、それぞれのブロック
パターンを求める。本例ではブロックを６×８としてい
るがこのブロックパターンは、ブロックが多ければ原画
像と同じものなってしまい、少なすぎれば輝度ムラの特
徴形状がくずれてしまう。このブロック数は検査対象の
違いや輝度ムラの大きさに応じて特徴が得られやすい数
に設定する。

【０００８】次に図４フローチャートの破線内で示すご
とく先に求めたブロックパターンと良品のブロックパタ
ーンから輝度ムラ不良の有無判別を行う。そのために良
品のブロックパターンをあらかじめ記憶しておく。その
記憶する良品のブロックパターンの例を示したのが図２
（ａ）（ｂ）である。このような良品のブロックパター
ンにおいても液晶表示板の照明器のあるところはその周
辺に比べると特に輝度が高く、輝度ムラが定常的に発生
している。例えば（ａ）はバックライト照明用の 光灯
２が液晶表示板の左側一方だけにあるタイプである。こ
の時のブロックパターンは（ａ）右図の様に右に凸状の
中央がやや明るいパターンとなる。また（ｂ）は螢光灯
２が液晶表示板の中央に横２列に配置されているタイプ
で、ブロックパターンは横２本ラインとなる。この様に
正常な良品でも照明状態による輝度ムラパターンを有し
ており、良品ブロックパターンは各照明のタイプ毎に求
め、記憶しておく必要がある。

【０００９】以上の様にしてあらかじめ求めておいた良
品の輝度むらブロックパターンと被評価パターンを比較
して被検査液晶表示板の良否判定を行う。この判定には
種々の方法があるが、その一例は図３の様に（１）良品
パターンから、画面の右隅に輝度ムラ不良を有する
（２）被評価パターンを減算する。その結果図３（３）
のごとく不一致点である輝度ムラが抽出できる。図４フ
ローチャートの処理は、この不一致点があれば輝度ムラ
不良、なければ良品という判定をする。

【００１０】他の輝度ムラの有無判定の方法として、照
明による輝度ムラは上下もしくは左右で対象になってお
り、逆に輝度ムラは不規則に現れるので、ブロックパタ
ーンの上下左右で被対称のものを輝度ムラありと判定す
る方法がある。また照明等の輝度ムラが全くみられない
表示素子の場合はブロックパターンの中で＄ＦＦのブロ
ック数にしきい値を設定して有無判別する方法等があ
る。

【００１１】本発明の輝度ムラ評価方法をマイコンに搭
載して液晶表示板について実施した例が図５の輝度ムラ
検査装置である。被検査液晶表示板１は定盤５上のＸＹ
テーブル４に固定され自由に移動する。この液晶表示板
１を表示状態にして上部からＴＶカメラ３にて、その時
の状態を撮像する。その画像は定盤５内のマイコン６に
入力され、輝度ムラ検出処理を行う。比較用の良品パタ
ーンはあらかじめ、このマイコン６内に記憶されてい
る。マイコン６では上記の輝度ムラ検出手順を全てソフ
トウエアで処理する方法と、例えば最適２値化アルゴリ
ズムを持つ２値化処理回路やブロックパターン化回路、
画像比較回路等のハードウエアを用いて検査する方法が
ある。

【００１２】以上液晶表示板の輝度ムラを例として説明
したが、本方式はＣＲＴディスプレイの輝度ムラ、色ム
ラの評価にも応用できる。

【００１３】また本例ではブロックパターン化の前に２
値化処理したが、２値化だけでなく３値化、４値化の多
値化画像でもよい。等高線状になり、ブロックパターン
化の処理は多少複雑になるが輝度ムラの形状をより正確
に現すことができる。

【００１４】

【発明の効果】以上の処理を行なうことによって、液晶
表示板等の表示素子の輝度ムラ不良を、その照明器等に
よって固有に存在する輝度ムラと誤認識することなく検
出することができる。また５１２×５１２画素の画像を
６×８のブロックパターンに変換することによりメモリ
容量と処理時間を１／５４６１に短縮することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】液晶表示板輝度ムラ検査法処理手順の一実施例
を示す図である。

【図２】液晶表示板の正常な輝度ムラブロックパター
ン、（ａ）は照明の蛍光灯が左にあるタイプ、（ｂ）は
照明の蛍光灯が中央に２本あるタイプを示す図である。

【図３】液晶表示板輝度ムラの有無判定処理図である。

【図４】液晶表示板輝度ムラ検査法処理フローチャート
である。

【図５】液晶表示板輝度ムラ検査装置の外観図である。

【符号の説明】

１…液晶表示板、 ２…照明器、 ３…ＴＶカメラ、 ４…ＸＹテーブル、 ５…定盤、 ６…画像処理装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液晶表示板などの出力素子の表示検査にお
   いて、輝度の不均一によって発生する輝度ムラを、２値
   化後にｎ×ｍのブロックパターンに変換し、同様にブロ
   ックパターン化した良品パターンとの比較によって、輝
   度ムラを検出することを特徴とする表示素子の輝度ムラ
   検査方法。