JPH11201865A - 液晶パネルのセルギャップむら検査装置及び方法並びにセルギャップ測定装置及び方法 - Google Patents

液晶パネルのセルギャップむら検査装置及び方法並びにセルギャップ測定装置及び方法

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JPH11201865A
JPH11201865A JP354298A JP354298A JPH11201865A JP H11201865 A JPH11201865 A JP H11201865A JP 354298 A JP354298 A JP 354298A JP 354298 A JP354298 A JP 354298A JP H11201865 A JPH11201865 A JP H11201865A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶パネルのセルギャップのむらが許容範囲
内にあるか否かを検査する装置及び方法、並びにセルギ
ャップを測定する装置及び方法において、検査精度及び
測定精度を夫々高める。 【解決手段】 液晶パネル(101)を撮像してRGB
別の受光信号を出力するカラーCCDカメラ(1)と、
該撮像された表面の中央に位置する第1の点と四隅に夫
々位置する4つの第2の点とにおけるRの光量及びGの
光量をRGB別の受光信号から夫々検出する検出手段
(10)と、一点についてRの光量とGの光量との大小
を比較すると共に小さくない方の光量に対応するR又は
Gを検査用色として設定する比較手段(10)と、各点
間における検査用色の光量の差を出力する出力手段(2
0)とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶パネルのセル
ギャップのむらが許容範囲内にあるか否かを検査する検
査装置及び方法、並びに液晶パネルのセルギャップを測
定するセルギャップ測定装置及び方法の技術分野に属す
る。
【0002】
【従来の技術】液晶パネルは、液晶セル内の液晶層の各
画素における光の透過率(以下、単に“透過率”とい
う)を変化させることによりパネル全体として画像を表
示する。ここで、液晶セル内の液晶層の厚み(以下、
“セルギャップ”と称する)が2次元的広がりを持つパ
ネル面内の各位置で異なる(即ち、“セルギャップむ
ら”がある)と、同じ液晶配向状態における透過率の値
や液晶印加電圧に対する透過率の変化特性が各位置で異
なってしまう。すると、このセルギャップむらに応じて
各画素における表示品質に差が出て、液晶パネル全体と
して画質が低下してしまう。このため、この種の液晶パ
ネルの製品化の際には、例えばパネル表面の中央部と端
部との間でのセルギャップむらが、画質維持のために必
要な許容範囲を超えてしまう場合には、当該液晶パネル
は不良品であると判定するセルギャップむら検査が必要
となる。
【0003】他方で、液晶パネルの伝統的な製品検査と
して、液晶パネルの表面全体における輝度むら検査があ
る。この輝度むら検査では、液晶パネルの表面全体をC
CDカメラで撮影して、液晶パネルの中央部と端部にお
ける輝度を検出して検出値を数値比較したり、或いは、
検出された各輝度をディスプレイ画面上にて2次元表示
して目視比較したりする。ここで特に、液晶パネルの各
画素における輝度とセルギャップとの間には比較的リニ
アに近い関係があるとされており、このため従来は、液
晶パネルのセルギャップむら検査方法においては、上述
の輝度むら検査方法を応用して、液晶パネルの中央部と
端部とにおける輝度の差に基づいて液晶パネルのセルギ
ャップの差が所定の許容範囲を超えるか否か(即ち、セ
ルギャップむらが大きいために不良品であるか否か)を
検査している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】一般的な或いは実用化
されている液晶パネルのセルギャップの値は、4μm程
度であることが多い。ここで、本願発明者らの研究によ
ると、前述した従来の輝度に基づく液晶パネルのセルギ
ャップの検査方法によれば、3.5μm程度より小さい
ギャップや4.5μmよりも大きいギャップについて
は、輝度とセルギャップとが比較的リニアに近い関係と
なっており、輝度に基づきセルギャップが所定の許容範
囲に入っているか否かを精度良く判定できる。
【0005】しかしながら、この約4±0.5μmの範
囲では、セルギャップが変化しても輝度は余り変化しな
い。或いは、この約4±0.5μmの範囲内のセルギャ
ップに対して輝度が極小となる個所(即ち、輝度が小さ
くなり且つ輝度の変化率も小さくなる個所)が存在す
る。このため、特に実用上必要な約4±0.5μmの範
囲内においては、輝度の差に基づいてセルギャップむら
を精度良く検査することは根本的に困難であるという問
題点がある。
【0006】本発明は上述した問題点に鑑みなされたも
のであり、高精度の液晶パネルのセルギャップむら検査
装置及び方法、並びに高精度のセルギャップ測定装置及
び方法を提供することを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の液晶パ
ネルのセルギャップむら検査装置は上記課題を解決する
ために、面状光源と、該面状光源上に載せられた液晶パ
ネルの表面からのR(赤色)G(緑色)B(青色)別の
光を受光すると共に受光信号を出力する受光素子と、該
液晶パネルの表面の中央に位置する第1の点と四隅に夫
々位置する4つの第2の点とにおけるRの光量及びGの
光量を前記RGB別の受光信号から夫々検出する検出手
段と、該検出手段により前記第1の点と前記第2の点と
のうちの一点について検出されたRの光量とGの光量と
の大小を比較すると共に小さくない方の光量に対応する
R又はGを検査用色として設定する比較手段と、前記第
1の点と前記第2の点夫々との間における前記検査用色
の光量の差をセルギャップむらの指標値として夫々出力
する出力手段とを備えたことを特徴とする。
【0008】請求項1に記載の液晶パネルのセルギャッ
プむら検査装置によれば、受光素子により、面状光源上
に載せられた液晶パネルからのRGB別の光が受光され
る。すると、この液晶パネルの表面の中央に位置する第
1の点と四隅に夫々位置する4つの第2の点とにおける
Rの光量及びGの光量が、検出手段により、RGB別の
受光信号から夫々検出される。続いて、比較手段によ
り、第1の点と第2の点とのうちの一点について、Rの
光量とGの光量との大小が比較され、小さくない方の光
量に対応するR又はGが、検査用色として設定される。
ここで、本願発明者らの研究によると、セルギャップに
対するRの光量(Rの透過率)の変化特性と、セルギャ
ップに対するGの光量(Gの透過率)の変化特性とは相
異なり、一般にはセルギャップが約4.2μm程度のと
ころを境に、これよりもセルギャップが小さい範囲で
は、セルギャップに対するRの光量の変化率の方が、セ
ルギャップに対するGの光量の変化率よりも大きくな
り、Rの光量の方がセルギャップの増減に対してより敏
感に反応する。これに対して、約4.2μm程度よりも
セルギャップが大きい範囲では、セルギャップに対する
Gの光量の変化率の方が、セルギャップに対するRの光
量の変化率よりも大きくなり、Gの光量の方がセルギャ
ップの増減に対してより敏感に反応する。従って、上述
のように比較手段により検査用色として設定されるR又
はGは、その光量がセルギャップの増減に対してより敏
感に反応する方の色となる。そして、このように設定さ
れた検査用色(即ちR又はG)の第1の点と第2の点夫
々との間における光量の差が、出力手段によりセルギャ
ップむらの指標値として夫々出力される。
【0009】この結果、セルギャップむらの指標値とし
て出力された光量の差が、予め経験上または計算上設定
された所定の許容範囲に入っているか否かにより、当該
検査された液晶パネルがセルギャップむらに関して良品
であるか不良品であるかを精度良く検査できる。
【0010】請求項2に記載の液晶パネルのセルギャッ
プむら検査装置は上記課題を解決するために請求項1に
記載の液晶パネルのセルギャップむら検査装置におい
て、前記出力手段は、前記RGB別の受光信号のうち前
記検査用色の受光信号の出力レベルを前記液晶パネルの
表面全体について擬似カラー化して2次元表示するカラ
ー表示手段を備えたことを特徴とする。
【0011】請求項2に記載の液晶パネルのセルギャッ
プむら検査装置によれば、カラー表示手段により、検査
用色の受光信号の出力レベルが、液晶パネルの表面全体
について擬似カラー化されて2次元表示される。従っ
て、液晶パネルの中央部と端部における(光量の差に対
応する)セルギャップの差を、カラー表示手段の画面上
における色の差として視覚的に認識できる。
【0012】請求項3に記載の液晶パネルのセルギャッ
プむら検査装置は上記課題を解決するために請求項1又
は2に記載の液晶パネルのセルギャップむら検査装置に
おいて、前記第1の点と前記第2の点夫々との間におけ
る前記検査用色の光量の差が予め設定された許容範囲内
にあるか否かを判定する判定手段を更に備えたことを特
徴とする。
【0013】請求項3に記載の液晶パネルのセルギャッ
プむら検査装置によれば、判定手段により、第1の点と
第2の点夫々との間における検査用色の光量の差が、予
め設定された許容範囲内にあるか否かが判定される。従
って、液晶パネルの中央部と端部における(光量の差に
対応する)セルギャップの差を自動的に数値比較でき
る。例えば、光量の差が許容範囲内にあれば、自動的に
良品であるとの判定結果が出力され、光量の差が許容範
囲内になければ、自動的に不良品であるとの判定結果が
下される。
【0014】請求項4に記載の液晶パネルのセルギャッ
プむら検査方法は上記課題を解決するために、面状光源
上に載せられた液晶パネルの表面からのR(赤色)G
(緑色)B(青色)別の光を受光すると共に受光信号を
出力する受光工程と、該液晶パネルの表面の中央に位置
する第1の点と四隅に夫々位置する4つの第2の点とに
おけるRの光量及びGの光量を前記RGB別の受光信号
から夫々検出する検出工程と、該検出工程により前記第
1の点と前記第2の点とのうちの一点について検出され
たRの光量とGの光量との大小を比較すると共に小さく
ない方の光量に対応するR又はGを検査用色として設定
する比較工程と、前記第1の点と前記第2の点夫々との
間における前記検査用色の光量の差をセルギャップむら
の指標値として夫々出力する出力工程とを備えたことを
特徴とする。
【0015】請求項4に記載の液晶パネルのセルギャッ
プむら検査方法によれば、受光素子により、面状光源上
に載せられた液晶パネルからのRGB別の光が受光され
る。すると、この液晶パネルの表面の中央に位置する第
1の点と四隅に夫々位置する4つの第2の点とにおける
Rの光量及びGの光量が、検出工程により、RGB別の
受光信号から夫々検出される。続いて、比較工程によ
り、第1の点と第2の点とのうちの一点について、Rの
光量とGの光量との大小が比較され、小さくない方の光
量に対応するR又はGが、検査用色として設定される。
そして、このように設定された検査用色(即ちR又は
G)の第1の点と第2の点夫々との間における光量の差
が、出力工程によりセルギャップむらの指標値として夫
々出力される。
【0016】この結果、前述した本発明のセルギャップ
むら検査装置の場合と同様に、検査された液晶パネルが
セルギャップむらに関して良品であるか不良品であるか
を精度良く検査できる。
【0017】請求項5に記載の液晶パネルのセルギャッ
プ測定装置は上記課題を解決するために、面状光源と、
該面状光源上に載せられた液晶パネルの表面からのR
(赤色)G(緑色)B(青色)別の光を受光すると共に
受光信号を出力する受光素子と、該液晶パネルの表面の
中央に位置する第1の点と四隅に夫々位置する4つの第
2の点とにおけるRの光量及びGの光量を前記RGB別
の受光信号から夫々検出する検出手段と、該検出手段に
より前記第1の点と前記第2の点とのうちの一点につい
て検出されたRの光量とGの光量との大小を比較すると
共に小さくない方の光量に対応するR又はGを検査用色
として設定する比較手段と、前記R及びGの各光量に夫
々対する前記セルギャップの各値が予め設定されたルッ
クアップテーブルを格納する記憶手段と、前記第1の点
と前記第2の点夫々とにおける前記検査用色の光量に対
応する前記セルギャップの値を前記ルックアップテーブ
ルから読み出して、前記第1の点と前記第2の点夫々と
におけるセルギャップ測定値として夫々出力する出力手
段とを備えたことを特徴とする。
【0018】請求項5に記載の液晶パネルのセルギャッ
プ測定装置によれば、受光素子により、面状光源上に載
せられた液晶パネルからのRGB別の光が受光される。
すると、この液晶パネルの表面の中央に位置する第1の
点と四隅に夫々位置する4つの第2の点とにおけるRの
光量及びGの光量が、検出手段により、RGB別の受光
信号から夫々検出される。続いて、比較手段により、第
1の点と第2の点とのうちの一点について、Rの光量と
Gの光量との大小が比較され、小さくない方の光量に対
応するR又はGが、検査用色として設定される。ここ
で、前述したように、比較手段により検査用色として設
定されるR又はGは、その光量がセルギャップの増減に
対してより敏感に反応する方の色となる。他方で、記憶
手段には、R及びGの各光量に夫々対するセルギャップ
の各値が、予め設定されたルックアップテーブルが格納
されている。そして、比較手段により設定された検査用
色(即ちR又はG)の第1の点と第2の点夫々とにおけ
る光量に対応するセルギャップの値が、記憶手段に格納
されたルックアップテーブルから読み出され、第1の点
と第2の点夫々とにおけるセルギャップ測定値として夫
々出力される。
【0019】この結果、セルギャップの大小に応じて、
より適切なRの光量又はGの光量を用いて、セルギャッ
プを精度良く測定できる。
【0020】請求項6に記載の液晶パネルのセルギャッ
プ測定装置は上記課題を解決するために請求項5に記載
の液晶パネルのセルギャップ測定装置において、前記記
憶手段及び出力手段は、前記ルックアップテーブルを格
納しており且つ前記検査用色の光量に対応する前記セル
ギャップの値を前記ルックアップテーブルから読み出し
て出力するようにプログラムされたPROM(プログラ
マブル読み出し専用メモリ)から構成されていることを
特徴とする。
【0021】請求項6に記載の液晶パネルのセルギャッ
プ測定装置によれば、ルックアップテーブルはPROM
に格納されており、当該PROMにより検査用色の光量
に対応するセルギャップの値が、このルックアップテー
ブルから読み出されて出力される。このようにPROM
から構成された記憶手段及び出力手段により、セルギャ
ップの測定を迅速に行うことが出来る。
【0022】請求項7に記載の液晶パネルのセルギャッ
プ測定方法は上記課題を解決するために、面状光源上に
載せられた液晶パネルの表面からのR(赤色)G(緑
色)B(青色)別の光を受光すると共に受光信号を出力
する受光工程と、該液晶パネルの表面の中央に位置する
第1の点と四隅に夫々位置する4つの第2の点とにおけ
るRの光量及びGの光量を前記RGB別の受光信号から
夫々検出する検出工程と、該検出工程により前記第1の
点と前記第2の点とのうちの一点について検出されたR
の光量とGの光量との大小を比較すると共に小さくない
方の光量に対応するR又はGを検査用色として設定する
比較工程と、前記第1の点と前記第2の点夫々とにおけ
る前記検査用色の光量に対応する前記セルギャップの値
を、前記R及びGの各光量に夫々対する前記セルギャッ
プの各値が予め設定され且つ記憶手段に格納されたルッ
クアップテーブルから読み出して、前記第1の点と前記
第2の点夫々とにおけるセルギャップ測定値として夫々
出力する出力工程とを備えたことを特徴とする。
【0023】請求項7に記載の液晶パネルのセルギャッ
プ測定方法によれば、受光素子により、面状光源上に載
せられた液晶パネルからのRGB別の光が受光される。
すると、この液晶パネルの表面の中央に位置する第1の
点と四隅に夫々位置する4つの第2の点とにおけるRの
光量及びGの光量が、検出工程により、RGB別の受光
信号から夫々検出される。続いて、比較工程により、第
1の点と第2の点とのうちの一点について、Rの光量と
Gの光量との大小が比較され、小さくない方の光量に対
応するR又はGが、検査用色として設定される。ここ
で、前述したように、比較手段により検査用色として設
定されるR又はGは、その光量がセルギャップの増減に
対してより敏感に反応する方の色となる。他方で、記憶
手段には、R及びGの各光量に夫々対するセルギャップ
の各値が、予め設定されたルックアップテーブルが格納
されている。そして、比較工程により設定された検査用
色(即ちR又はG)の第1の点と第2の点夫々とにおけ
る光量に対応するセルギャップの値が、記憶手段に格納
されたルックアップテーブルから読み出され、第1の点
と第2の点夫々とにおけるセルギャップ測定値として夫
々出力される。
【0024】この結果、前述した本発明のセルギャップ
測定装置の場合と同様に、セルギャップの大小に応じ
て、より適切なRの光量又はGの光量を用いて、セルギ
ャップを精度良く測定できる。
【0025】本発明のこのような作用及び他の利得は次
に説明する実施の形態から明らかにされよう。
【0026】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
【0027】(第1の実施の形態)図1に、本発明によ
るセルギャップ測定装置の機能をも有するセルギャップ
むら検査装置の全体構成を示す。
【0028】図1において、検査装置100は、受光素
子の一例としてのカラーCCDカメラ1と、パソコン
(パーソナルコンピュータ)10と、カラーモニター2
0とを備えて構成されている。
【0029】カラーCCDカメラ1は、所定の撮影用台
上の、面状光源の一例としてのバックライト110上に
置かれた液晶パネル101の表面全体を撮像し、RGB
別の受光信号を出力するように構成されている。
【0030】パソコン10は、カラーCCDカメラ1か
らのRGB別の受光信号線が夫々接続される外部入力端
子11と、外部入力端子11を介してカラーCCDカメ
ラ1からのRGB別の受光信号が夫々入力されるインタ
ーフェースボード12と、フロッピーディスク13aか
ら検査及び測定用プログラムや後述のルックアップテー
ブルを読み込んだり、フロッピーディスク13aに各種
の検査及び測定結果データを格納したりするFD(フロ
ッピーディスク)ドライブ13と、後述の検査及び測定
用プログラムが実行されるCPU(中央演算装置)15
とを備えて構成されている。
【0031】CPU15は、フロッピーディスク13a
から読み込まれるか或いは内蔵ハードディスクに格納さ
れた検査及び制御用プログラムにしたがって検出手段の
一例として機能して、カラーCCDカメラ1により撮像
された液晶パネル101の液晶面101aにおいて、図
2に示すように中央に位置する第1の点P1と四隅に夫
々位置する4つの第2の点P2〜P5とにおけるRの光
量及びGの光量をRGB別の受光信号から夫々検出す
る。
【0032】再び図1において、CPU15は、検査及
び制御用プログラムにしたがって比較手段の一例として
も機能して、第1の点P1と第2の点P2〜P5とのう
ちの一点(例えば、第1の点P1のみ)について検出さ
れたRの光量とGの光量との大小を比較すると共に小さ
くない方の光量に対応するR又はGを検査用色として設
定するように構成されている。即ちRの透過率(光量)
>Gの透過率(光量)の場合には、Rを検査用色として
設定し、Rの透過率(光量)<Gの透過率(光量)の場
合には、Gを検査用色として設定し、両者が等しい場合
は(極めて希ではあるが)、R又はGを検査用色として
設定するように構成されている。
【0033】そして、CPU15は、検査及び制御用プ
ログラムにしたがってカラーモニター20と共に出力手
段の一例としても機能して、第1の点P1と第2の点P
2〜P5夫々との間における検査用色(R又はG)の光
量の差を、セルギャップむらの指標値として夫々出力す
る。
【0034】他方で、フロッピーディスク13a及びF
Dドライブ13から記憶手段の一例が構成されており、
フロッピーディスク13aには、R及びGの各光量に夫
々対するセルギャップの各値が、予め設定されたルック
アップテーブルが格納されている。そして、CPU15
により設定された検査用色(即ちR又はG)の第1の点
と第2の点夫々とにおける光量に対応するセルギャップ
の値が、CPU15によりフロッピーディスク13aに
格納されたルックアップテーブルからFDドライブ13
を介して読み出される。このように読み出された第1の
点P1と第2の点P2〜P5夫々とにおけるセルギャッ
プの値が、セルギャップ測定値として夫々出力される。
【0035】ここで、液晶パネル101において一対の
基板間に挟持された液晶中の光の伝播は一般に、Berrem
anの4×4マトリクス法で計算することが出来る。ま
た、液晶パネル101の一対の基板の対向面に夫々設け
られた配向膜の配向方向及び液晶の性質により規定され
る液晶のツイスト角が90°であるTN(ツイステッド
ネマチック)モードの場合には、Gooch-Tarryの式で次
に示すように、簡単に計算できる。
【0036】即ち、ノーマリーブラックモードの時、液
晶セルの透過率は T=Sin2(π/2×(1+u21/2)/(1+u2) 但し、u=2Δnd/λ (n:屈折率、d:セルギ
ャップ、λ:波長) また、ノーマリーホワイトモードの時、液晶セルの透過
率は T=1−{Sin2(π/2×(1+u21/2)/(1
+u2)} で計算できる。
【0037】このような計算に基づきシミュレーション
されるか或いは実験的に得られる液晶パネル101のセ
ルギャップとRGB各色の透過率(光量)との関係を図
3の特性図に示す。
【0038】図3に示すように、セルギャップdに対す
るRの透過率(光量)の変化特性、Gの透過率(光量)
の変化特性、及びBの透過率(光量)の変化特性は、相
異なる。そして、セルギャップdが約4.2μm程度の
ところを境に、これよりもセルギャップdが小さい範囲
では、セルギャップdに対するRの光量の変化率の方
が、セルギャップdに対するGの光量の変化率よりも大
きくなっており、Rの光量の方がセルギャップの増減に
対してより敏感に反応することが分かる。これに対し
て、約4.2μm程度よりもセルギャップdが大きい範
囲では、セルギャップdに対するGの光量の変化率の方
が、セルギャップdに対するRの光量の変化率よりも大
きくなり、Gの光量の方がセルギャップdの増減に対し
てより敏感に反応することが分かる。また、Bの光量に
ついては、セルギャップdが約3μm程度のところに極
小値を持ち、約4.6μm程度の所に極大値を持つの
で、Bの透過率からセルギャップを特定することは理論
上も(実際上も)不可能であることが分かる。
【0039】従って、上述のように検査及び測定プログ
ラムにしたがって比較手段として機能するCPU15に
より検査用色として設定されるR又はGは、その光量が
セルギャップdの増減に対してより敏感に反応する方の
色となる。
【0040】そして、このように設定された検査用色
(即ちR又はG)の第1の点P1と第2の点P2〜P5
夫々との間における光量の差が、CPU15により計算
されて、カラーモニター20の画面の上に例えば、セル
ギャップむらの指標値として表示される。
【0041】この結果、本実施の形態によれば、セルギ
ャップむらの指標値としてカラーモニター20の画面上
に表示された光量(透過率)の差が、予め経験上または
計算上設定された所定の許容範囲(例えば、±0.数μ
m程度)に入っているか否かにより、当該検査された液
晶パネル101が、セルギャップむらに関して良品であ
るか不良品であるかを精度良く検査できる。
【0042】更に、本実施の形態では特に、例えば図3
に示したようなRの透過率(光量)とセルギャップdと
の関係及びBの透過率(光量)とセルギャップdとの関
係を示すルックアップテーブルが、フロッピーディスク
13aに予め格納されている。そして、CPU15によ
り設定された検査用色(即ちR又はG)の第1の点P1
と第2の点P2〜P5夫々とにおける光量に対応するセ
ルギャップdの値が、このルックアップテーブルから読
み出され、第1の点P1と第2の点P2〜P5夫々とに
おけるセルギャップ測定値(合計5点おけるセルギャッ
プ測定値)として夫々出力される。
【0043】この結果、本実施の形態によれば、セルギ
ャップdの大小に応じて、より適切なRの光量(透過
率)又はGの光量(透過率)を用いて、第1の点P1及
び第2の点P2〜P5におけるセルギャップdを夫々精
度良く測定できる。
【0044】本実施の形態では特に、出力手段として機
能するCPU15及びカラーモニター20は、RGB別
の受光信号のうち検査用色の受光信号の出力レベルを液
晶パネル101の表面全体について擬似カラー化して2
次元表示するように構成されている。図4にこのような
擬似カラー化した2次元表示の一例を示す。
【0045】図4に示すように、カラーモニター20の
画面20aには、例えば、液晶パネル101の表面の中
央に位置する第1の点P1におけるセルギャップの値を
基準として、それよりも小さいセルギャップを持つ箇所
を赤色として、それよりも大きいセルギャップを持つ箇
所を黄色として、しかも第1の点P1におけるセルギャ
ップの値からの差を色濃度に対応するようにした擬似カ
ラー表面102が表示されている。
【0046】この結果、検査装置100によれば、液晶
パネル101の中央部と端部におけるセルギャップdの
差を、カラーモニター20の画面20a上における色の
差として視覚的に認識できる。
【0047】更に本実施の形態では、検査及び測定用プ
ログラムに従って、CPU15は判定手段の一例として
も機能し、第1の点P1と第2の点P2〜P5夫々との
間における検査用色(R又はG)の光量の差が、予め設
定された許容範囲内にあるか否かを自動的に判定する。
判定結果としては、各点間のセルギャップ夫々につい
て、表示画面上に判定結果を示す欄を設けておき、この
欄に“良品”或いは“不良品”の如きテキストデータを
表示する。或いは、一つでも許容範囲内にない光量の差
が存在する場合に、液晶パネル101全体に対する判定
結果として、“不良品”の如きテキストデータを表示し
てもよい。尚、図4に示した表示画面20a内の左上領
域には、このような判定結果として、“不良品”とのテ
キストデータ20bが表示されている。
【0048】このように本実施の形態の検査装置100
によれば、液晶パネル101の中央部と端部におけるセ
ルギャップdの差を自動的に数値比較できるだけでな
く、自動的に良品又は不良品であるとの判定結果が出力
されるので便利である。
【0049】尚、CPU2において、Rの光量とGの光
量を比較した結果、Gの光量の方がRの光量よりも小さ
くない場合に、Gの光量を検査用色として設定したが、
この場合にも、Rの光量を検査用色として設定して、R
の光量を用いてセルギャップむら検査やセルギャップ測
定を行うようにしてもよい。
【0050】次に、本実施の形態の検査装置100を用
いたセルギャップむら検査及びセルギャップ測定の手順
について説明する。尚、検査装置100にロードされる
フロッピーディスク13aには、前述のR及びGの各光
量に対応する各セルギャップの値を示すルックアップテ
ーブルが予め格納されているものとする。
【0051】先ず、実際に液晶パネル101を撮像する
前に、カラーCCDカメラ1のホワイトバランスをと
る。この処理は液晶パネル101を撮影用台上のバック
ライト110上に載せる前に、バックライト110だけ
を撮影用台上に載せて、RGB別に受光信号を得て、こ
れら各受光信号の出力レベルが相互に同じになるように
各色のゲインを設定する。このようにホワイトバランス
を採れば、色温度の高低に拘わらず受光信号中の光源む
らやレンズむらを補正できる。
【0052】次に、液晶パネル101を撮影用台上のバ
ックライト110上に載せて、カラーCCDカメラ1に
より、液晶パネル101の表面全体が撮像され、RGB
別の受光信号が出力される。すると、この撮像された表
面の第1の点P1と第2の点P2〜P5とにおけるRの
光量及びGの光量が、パソコン10により、RGB別の
受光信号から夫々検出され、続いて、第1の点P1と第
2の点P2〜P5とのうちの一点(例えば、第1の点P
1)について、Rの光量とGの光量との大小が比較さ
れ、小さくない方の光量に対応するR又はGが、検査用
色として設定される。このように検査用色として設定さ
れるR又はGは、前述のようにその光量がセルギャップ
dの増減に対してより敏感に反応する方の色となる。
【0053】次に、このように設定された検査用色(即
ちR又はG)の第1の点P1と第2の点P2〜P5夫々
との間における光量の差が、カラーモニター20の画面
上にセルギャップむらの指標値として夫々表示される。
【0054】これと並行して、検査用色(即ちR又は
G)の第1の点P1と第2の点P2〜P5夫々とにおけ
る光量に対応するセルギャップの値が、フロッピーディ
スク13aに格納されたルックアップテーブルから読み
出され、第1の点P1と第2の点P2〜P5夫々とにお
けるセルギャップ測定値(5つの測定値)として夫々出
力される。
【0055】そして、検査者は、セルギャップの大小に
応じてより適切なRの光量又はGの光量についての光量
の差をカラーモニター20上で見た後、この表示された
光量の差が、許容範囲に入っているか否かを判断する。
【0056】以上により、当該検査された液晶パネル1
01がセルギャップむらに関して良品であるか不良品で
あるかを精度良く検査できる。
【0057】また、セルギャップの大小に応じてより適
切なRの光量又はGの光量を用いて、セルギャップを精
度良く測定できる。
【0058】尚、本実施の形態では特に、前述のように
カラーモニター20の画面20a上には、検査用色の受
光信号の出力レベルが、液晶パネル101の表面全体に
ついて擬似カラー化されて2次元表示される(図4参
照)。従って、これを見た検査者は、液晶パネル101
の中央部と端部におけるセルギャップdの差を、カラー
モニター20の画面上における色の差として視覚的に認
識できる。
【0059】また、本実施の形態では特に、前述のよう
にパソコン10により、第1の点P1と第2の点P2〜
P5夫々との間における検査用色の光量の差が、許容範
囲内にあるか否かが自動的に判定されて、判定結果がカ
ラーモニター20の画面20a上に表示される。従っ
て、検査者は、検査された液晶パネル101がセルギャ
ップむらについて良品であるか不良品であるかを自ら判
断することなく簡単に知ることが出来るので便利であ
る。
【0060】(第2の実施の形態)図5に、本発明によ
るセルギャップ測定装置の機能をも有するセルギャップ
むら検査装置の全体構成を示す。尚、図5において、図
1に示した第1の実施の形態の場合と同じ構成要素につ
いては同じ参照符号を付し、その説明は省略する。
【0061】図5において、検査装置200は、カラー
CCDカメラ1と、A/D変換器31と、RG比較及び
選択器33と、PROM(R)35と、PROM(G)
36と、入力切り換えスイッチ37と、ギャップ測定及
びギャップむら検査出力器38とを備えて構成されてい
る。
【0062】A/D変換器31は、カラーCCDカメラ
1からのRGB別の受光信号が夫々入力されると、これ
らを夫々AD変換してRGB別のデジタル信号を出力す
る。そして、 A/D変換器31は、R及びGのデジタ
ル信号を常にRG比較及び選択器33に通すように構成
されている。
【0063】RG比較及び選択器33は、検査及び制御
用ロジックにしたがって検出手段及び比較手段の一例と
して機能して、AD変換されたRGB別のデジタル信号
から液晶パネル101の液晶面101aにおいて図2に
示した第1の点P1と4つの第2の点P2〜P5とにお
けるRの光量及びGの光量を夫々検出する。更に、第1
の点P1と第2の点P2〜P5とのうちの一点(例え
ば、第1の点P1のみ)について検出されたRの光量
(透過率)とGの光量(透過率)との大小を比較すると
共に小さくない方の光量に対応するR又はGを検査用色
として設定するように構成されている。
【0064】PROM(R)35は、記憶手段の一例を
構成しており、Rの各光量に夫々対するセルギャップの
各値が予め設定されたルックアップテーブルが格納され
ている。そして、第1の点P1と第2の点P2〜P5夫
々とにおける光量に対応するセルギャップdの値が、格
納されたルックアップテーブルから読み出されるように
PROM(R)35は、プログラムされている。
【0065】PROM(G)36は、記憶手段の一例を
構成しており、Gの各光量に夫々対するセルギャップの
各値が予め設定されたルックアップテーブルが格納され
ている。そして、第1の点P1と第2の点P2〜P5夫
々とにおける光量に対応するセルギャップdの値が、格
納されたルックアップテーブルから読み出されるように
PROM(G)36は、プログラムされている。
【0066】そして、このように読み出された第1の点
P1と第2の点P2〜P5夫々とにおけるセルギャップ
測定値のうちのRG比較及び選択器33により設定され
た検査用色(即ちR又はG)に対応する一方が、入力切
り換えスイッチ37を介して、ギャップ測定及びギャッ
プむら検査出力器38に入力される。
【0067】ギャップ測定及びギャップむら検査出力器
38は、このように入力された、検査用色(即ちR又は
G)の第1の点P1と第2の点P2〜P5夫々とにおけ
る光量に対応するセルギャップdの値を、表示画面や紙
面上に出力するように構成されている。同時に、ギャッ
プ測定及びギャップむら検査出力器38は、第1の点P
1と第2の点P2〜P5夫々との間における検査用色
(R又はG)の光量に基づくセルギャップの差を、セル
ギャップむらの指標値として、表示画面や紙面上に出力
するように構成されている。
【0068】従って、第1の実施の形態の場合と同様
に、RG比較及び選択器33により検査用色として設定
されるR又はGは、その光量がセルギャップdの増減に
対してより敏感に反応する方の色となる。この結果、本
実施の形態によれば、セルギャップdの大小に応じて、
より適切なRの光量(透過率)又はGの光量(透過率)
を用いて、第1の点P1及び第2の点P2〜P5におけ
るセルギャップdを迅速に且つ精度良く測定できる。更
に、セルギャップむらの指標値としてギャップ測定及び
ギャップむら検査出力器38から出力されたセルギャッ
プの差が、予め設定された所定の許容範囲に入っている
か否かにより、当該検査された液晶パネル101が、セ
ルギャップむらに関して良品であるか不良品であるかを
迅速に且つ精度良く検査できる。
【0069】尚、以上説明した第1及び第2の実施の形
態においては、カラーCCDカメラ1の分光特性の違い
や撮影用台上に載せられるバックライト110の色温度
の違い等により図3に示したような特性は変動する。従
って、図3に示したような一つの特性について前述のル
ックアップテーブルを予め用意しておき、実際の検査の
際に、カラーCCDカメラ1の分光特性やバックライト
110の色温度等のパラメータの相違に応じてルックア
ップテーブルから読み出した各セルギャップ値に対して
補正を加えるのが好ましい。このような補正は、例え
ば、第1の実施の形態の場合であれば、CPU2を制御
する検査及び測定用プログラムの中に、ルックアップテ
ーブルから読み出した各セルギャップ値と上記分光特性
等のパラメータとを入力とする所定関数を用いた補正用
プログラムを組み込んでおけばよい。或いは、第2の実
施の形態の場合であれば、PROM(R)35やPRO
M(G)36の中にこのような補正用プログラムを組み
込んでおけばよい。更に、カラーCCDカメラ1のレン
ズのシェージング(周辺の輝度むら)、液晶の材質等に
対する補正を行うようにしてもよい。
【0070】また、受光素子の一例としてカラーCCD
カメラについて説明したが、その他の固体撮像素子、テ
レビカメラ、光ファイバなどを受光素子として用いるこ
とも可能である。特に、NTSC方式やPAL方式など
のテレビカメラを受光素子として用いた場合には、NT
SC信号やPAL信号に含まれるRやGの色差信号を抽
出して受光信号として本発明を適用すれば、色差信号に
基づいてセルギャップを測定したりセルギャップむらを
示す指標値を出力することが可能である。更に、透過光
のみならず液晶パネルからの反射光を受光する構成とし
ても、透過光を用いた場合と同様にセルギャップを測定
したりセルギャップむらを示す指標値を出力することが
可能である。
【0071】以上説明したように、第1及び第2の実施
の形態によれば、高精度で液晶パネルのセルギャップむ
らを検査することができ、且つ高精度でセルギャップを
測定することができる。
【0072】
【発明の効果】本発明の液晶パネルのセルギャップむら
検査装置及び方法によれば、液晶パネルがセルギャップ
むらに関して良品であるか不良品であるかを精度良く検
査できる。また、検査用色の受光信号の出力レベルを擬
似カラー化して2次元表示することにより、セルギャッ
プむらを視覚的に認識できる。更に、検査用色の光量の
差が許容範囲内にあるか否かを判定することにより、液
晶パネルが良品であるか不良品であるかを自動的に判定
できる。
【0073】本発明の液晶パネルのセルギャップ測定装
置及び方法によれば、R又はGの光量を用いることによ
り、液晶パネルのセルギャップを精度良く測定すること
が出来る。更に、ルックアップテーブルをPROMに格
納することにより、セルギャップの測定を迅速に行うこ
とが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による検査装置の第1の実施の形態の
全体構成を示すブロック図である。
【図2】 図1の検査装置により検査される液晶パネル
の斜視図である。
【図3】 液晶パネルにおけるセルギャップと各色の透
過率(光量)との関係を示す特性図である。
【図4】 図1の検査装置に備えられたカラーモニター
の表示画面の一例を示す平面図である。
【図5】 本発明による検査装置の第2の実施の形態の
全体構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1…カラーCCDカメラ 10…パソコン 11…外部入力端子 12…インターフェースボード 13…FDドライブ 13a…フロッピーディスク 15…CPU 20…カラーモニター 20a…表示画面 31…A/D変換器 33…RG比較及び選択器 35…PROM(R) 36…PROM(G) 37…入力切り換えスイッチ 38…ギャップ測定及びギャップむら検査出力器 100…検査装置 110…バックライト 101…液晶パネル 101a…液晶パネルの表面 200…検査装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 越川 耕一 東京都目黒区東山1丁目3番6号804

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 面状光源と、 該面状光源上に載せられた液晶パネルの表面からのR
    (赤色)G(緑色)B(青色)別の光を受光すると共に
    受光信号を出力する受光素子と、 該液晶パネルの表面の中央に位置する第1の点と四隅に
    夫々位置する4つの第2の点とにおけるRの光量及びG
    の光量を前記RGB別の受光信号から夫々検出する検出
    手段と、 該検出手段により前記第1の点と前記第2の点とのうち
    の一点について検出されたRの光量とGの光量との大小
    を比較すると共に小さくない方の光量に対応するR又は
    Gを検査用色として設定する比較手段と、 前記第1の点と前記第2の点夫々との間における前記検
    査用色の光量の差をセルギャップむらの指標値として夫
    々出力する出力手段とを備えたことを特徴とする液晶パ
    ネルのセルギャップむら検査装置。
  2. 【請求項2】 前記出力手段は、前記RGB別の受光信
    号のうち前記検査用色の受光信号の出力レベルを前記液
    晶パネルの表面全体について擬似カラー化して2次元表
    示するカラー表示手段を備えたことを特徴とする請求項
    1に記載の液晶パネルのセルギャップむら検査装置。
  3. 【請求項3】 前記第1の点と前記第2の点夫々との間
    における前記検査用色の光量の差が予め設定された許容
    範囲内にあるか否かを判定する判定手段を更に備えたこ
    とを特徴とする請求項1又は2に記載の液晶パネルのセ
    ルギャップむら検査装置。
  4. 【請求項4】 面状光源上に載せられた液晶パネルの表
    面からのR(赤色)G(緑色)B(青色)別の光を受光
    すると共に受光信号を出力する受光工程と、 該液晶パネルの表面の中央に位置する第1の点と四隅に
    夫々位置する4つの第2の点とにおけるRの光量及びG
    の光量を前記RGB別の受光信号から夫々検出する検出
    工程と、 該検出工程により前記第1の点と前記第2の点とのうち
    の一点について検出されたRの光量とGの光量との大小
    を比較すると共に小さくない方の光量に対応するR又は
    Gを検査用色として設定する比較工程と、 前記第1の点と前記第2の点夫々との間における前記検
    査用色の光量の差をセルギャップむらの指標値として夫
    々出力する出力工程とを備えたことを特徴とする液晶パ
    ネルのセルギャップむら検査方法。
  5. 【請求項5】 面状光源と、 該面状光源上に載せられた液晶パネルの表面からのR
    (赤色)G(緑色)B(青色)別の光を受光すると共に
    受光信号を出力する受光素子と、 該液晶パネルの表面の中央に位置する第1の点と四隅に
    夫々位置する4つの第2の点とにおけるRの光量及びG
    の光量を前記RGB別の受光信号から夫々検出する検出
    手段と、 該検出手段により前記第1の点と前記第2の点とのうち
    の一点について検出されたRの光量とGの光量との大小
    を比較すると共に小さくない方の光量に対応するR又は
    Gを検査用色として設定する比較手段と、 前記R及びGの各光量に夫々対する前記セルギャップの
    各値が予め設定されたルックアップテーブルを格納する
    記憶手段と、 前記第1の点と前記第2の点夫々とにおける前記検査用
    色の光量に対応する前記セルギャップの値を前記ルック
    アップテーブルから読み出して、前記第1の点と前記第
    2の点夫々とにおけるセルギャップ測定値として夫々出
    力する出力手段とを備えたことを特徴とする液晶パネル
    のセルギャップ測定装置。
  6. 【請求項6】 前記記憶手段及び出力手段は、前記ルッ
    クアップテーブルを格納しており且つ前記検査用色の光
    量に対応する前記セルギャップの値を前記ルックアップ
    テーブルから読み出して出力するようにプログラムされ
    たPROM(プログラマブル読み出し専用メモリ)から
    構成されていることを特徴とする請求項5に記載の液晶
    パネルのセルギャップ測定装置。
  7. 【請求項7】 面状光源上に載せられた液晶パネルの表
    面からのR(赤色)G(緑色)B(青色)別の光を受光
    すると共に受光信号を出力する受光工程と、 該液晶パネルの表面の中央に位置する第1の点と四隅に
    夫々位置する4つの第2の点とにおけるRの光量及びG
    の光量を前記RGB別の受光信号から夫々検出する検出
    工程と、 該検出工程により前記第1の点と前記第2の点とのうち
    の一点について検出されたRの光量とGの光量との大小
    を比較すると共に小さくない方の光量に対応するR又は
    Gを検査用色として設定する比較工程と、 前記第1の点と前記第2の点夫々とにおける前記検査用
    色の光量に対応する前記セルギャップの値を、前記R及
    びGの各光量に夫々対する前記セルギャップの各値が予
    め設定され且つ記憶手段に格納されたルックアップテー
    ブルから読み出して、前記第1の点と前記第2の点夫々
    とにおけるセルギャップ測定値として夫々出力する出力
    工程とを備えたことを特徴とする液晶パネルのセルギャ
    ップ測定方法。
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WO2011034943A3 (en) * 2009-09-15 2011-10-06 Nds Surgical Imaging, Llc Method and system for correction, measurement and display of images
US8952980B2 (en) 2010-08-09 2015-02-10 Gsi Group, Inc. Electronic color and luminance modification
CN105509627A (zh) * 2015-12-28 2016-04-20 南京沃联科技有限公司 一种高度检测治具
CN115283277A (zh) * 2022-07-21 2022-11-04 江西合力泰科技有限公司 一种背光间隙测量装置及方法

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