JPS63136086A

JPS63136086A - 液晶表示パネルの検査装置

Info

Publication number: JPS63136086A
Application number: JP28343886A
Authority: JP
Inventors: 富雄樫原
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-11-28
Filing date: 1986-11-28
Publication date: 1988-06-08
Also published as: JPH0522239B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、テレビジョン用等に使用される液晶表示パネ
ルの検査装置に関する。

（従来の技術）近年、′ａｌｌ！Ｊトランジスタとカラーフィルタとを
組合わせた第１１図に示す如くのテレビジョン用の液晶
表示パネルが開発されている。この液晶表示パネルは、
光の３原色の各単色の画素１を所定の配列順序で配置し
て構成したもので、その断面構成を第１２図に示す。そ
の構成は、スペーサ２．２−を支持体として平板状の各
ガラス基板３．４を対向配置して、このスペーサ２とガ
ラス基板３との間を通して共通電極５をガラス基板３．
４の間に導入し、かつガラス基板４上に複数の画素電極
６−１．６−２・・・を平面上に配置して共通電極５と
各画素電極６−１．６−２・・・とを対向配置させてい
る。そして、共通１！極５とガラス基板３との間におけ
る各画素電極６−１．６−２・・・と対応する部位には
それぞれ光の３原色のカラーフィルタ７−１．７−２・
・・が配置されている。そうして、共通電極５と各画素
電極６−１．６−２・・・どの間にそれぞれ配向１１！
１８．９が配置され、これら配向ｌｌ１８．９の間に液
晶１０が挿入されたものとなっている。なお、１１．１
２は偏向板であり、１３−１，１３−２・・・は薄膜ト
ランジスタである。カラー表示する場合は、光源１４を
配置して光をガラス基板４を通して液晶１０内に照射す
る。この状態で共通電極５と所定の画素電極６−１．６
−２・・・との間に電圧を印加すると、この画素部位に
おいてカラーフィルタ７−１．７−２・・・の波長の光
が通過することになる。これによりパネル上に画像が表
示される。

ところで、このような液晶表示パネルを製造する際にこ
のパネルの検査が行われる。その項目としては画素欠陥
、輝度ムラ、クロストーク、残像等があり、これら検査
は液晶表示パネルの外形が大きくかつ画素数が非常に多
いためにオペレータの目視によって行われている。例え
ば、その検査は、液晶表示パネルを検査台に載置してこ
の表示パネルに対して液晶パネル表示コントローラを接
続し、この状態で液晶パネル表示コントローラによって
表示パネルに各検査項目に応じた画像を表示させる。そ
して、このときの各画像をオペレータが目視することに
よって検査結果を出している。

例えば検査項目が輝度ムラ検査であれば、液晶表示パネ
ルにおける全画素を同一輝度で表示させ、このとき液晶
表示パネル全面が一様に同一輝度で表示しているか目視
によって検出結果を出している。

（発明が解決しようとする問題点）このように表示パネルが多数の画素（５〜３０万個）か
ら構成されかつその大きざが一辺を３００μｍ〜１００
μｍとするものとなっているためオペレータの目視によ
って検査が行われている。このため、輝度ムラやクロス
トーク等の各検査が定量的にできず、かつ検査結果にム
ラが生じているのが現状である。

そこで本発明は、各検査項目を自動的にかつ定、−Ｌ ω的にできる信頼性の高い液晶表示パネルの検査装置を
提供することを目的とする。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）本発明は、複数の画素を平面上に配列して一方の面側か
ら光を照射するととに画素を選択的に駆動して画像を表
示する液晶表示パネルの検査装置において、液晶表示パ
ネルの各画素を駆動制御する表示制御手段と、液晶表示
パネルに表示された画像を顕像する撮像装置と、表示制
御手段に検査項目別の検査指令を発するとともに撮像装
置から出力される画像信号を検査項目に応じて画像処理
して液晶表示パネルに対する検査を行なう検査手段とを
備えて上記目的を達成しようとする液晶表示パネルの検
査装置である。

（作用）このような手段を備えたことにより、検査手段から表示
制御手段に検査項目別の検査指令が発せられると、表示
制御手段の駆動制御によって液晶表示パネルに検査項目
に応じた画像が表示される。そして、この画像がＩｌ像
装置によって撮像されてその画像信号が検査手段に送ら
れる。この検査手段は画像信号を受けて検査項目に応じ
た画像処理を実行して液晶表示パネルに対する検査を行
なう。

（実施例）以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は液晶表示パネルの検査装置の構成図である。同
図において２０はカラー液晶表示パネルであって、この
カラー液晶表示パネル２０は搬送機構２１のアーム（不
図示）によって把持されて未検査のカラー液晶表示パネ
ル２０を収納するボックス２２から取り出されてドライ
バ基板２３上に載置され、かつ検査終了後に再びアーム
で把持されて検査結果「良」のボックス２４又は検査結
果「不良」のボックス２５へ収納されるものとなってい
る。ドライバ基板２３は、カラー液晶表示パネル２０の
載置される部分に窓２３ａが形成され、かつカラー液晶
表示パネル２０の各画素電慢および共通電極と表示制御
部２６とを電気的に接続するものである。このドライバ
基板２３の下方にはバックライトとして機能させる各光
源２７．２８が配置されるとともに反射１１１２９が配
置されている。また、ドライバ基板２３と各光源２７．
２８との間に透光性の拡散板３０が配置されて各光源２
７．２８から放射される光がカラー液晶表示パネル２０
に対して一様の照度で照射されるようになっている。

一方、カラー液晶表示パネル２０の上方には撮像装置と
してのＣＯＤ　（固体ｗｉ像素子）カメラ３１が配置さ
れている。このＣＣＤカメラ３１はＸＹテーブル３２に
取り付けられてＸＹ平而面まりカラー液晶表示パネル２
０の表示面に対して平行な面に移動するものとなってい
る。そして、このＣＣＤカメラ３１から出力される画像
信号は検出手段３３に送られるようになっている。この
検出手段３３は、表示制御部２６に検査項目別、例えば
画素欠陥、Ｉｌｉ度ムラ検出、クロストーク検出および
残像検出の各検査指令を発するとともにＣＣＤカメラ３
１からの画像信号を受けて、この画像信号を検査環−目
別に画像処理してカラー液晶表示パネル２０に対する検
査結果を得る機能を有するものである。具体的には画像
処理部３４および主制御部３５から構成されている。画
像処理部３４は主制御部３５からの検査項目を示す指令
を受けてＣＣＤカメラ３１からの画像信号をその検査項
目に応じて画像処理する機能を有するもので、第２図に
具体的な構成を示す。同図に示す如く主制御部３５と接
続された画＠ＣＰＵ（画像中央処理装置）３６が設けら
れ、この画像ＣＰＵ３６にインタフェース３７、パスラ
イン３８を通して画像処理プロセッサ３９および画像メ
モリ４０が接続されている。また、画＠ＣＰＵ３６には
、各検査項目別の検査プログラム等が記憶された主記憶
装置４１および１１０（インプット／アウトプットコン
トローラ）４２を介してフロッピーディスク４３、ディ
スク４４が接続されるようになっている。なお、パスラ
イン３８にはＣＣＤカメラ３１およびＣＲ７表示装置４
５が接続されている。

ところで、前記面＠ＣＰＵ３６は主制御部３５からの検
査指令を受けて検査項目に当たる検査プログラムを主記
憶装置４１からインタフェース３７を通して画像処理プ
ロセッサ３つにロードしたり、また画像処理プロセッサ
３９で得られた画像処理結果をＣＲ７表示装置４５に表
示させたりする機能を有するものであり、これに対して
画像処理プロセッサ３つは画像メモリ４０に記憶されて
いる画像データに対する画像処理のみを実行する機能を
有するものである。

一方、主制御部３５は、画像処理部３４、ＸＹテーブル
３２の各Ｘ軸駆動モータ４６およびＹ軸駆動モータ４７
を駆動制御するＸＹテーブル駆動部４８、表示制御部２
６および搬送機構２１を作ｖＪ制御する搬送機構制御部
４９に対して検査項目を示す検査指令を発して検査項目
別の作動制御を行なうものである。

次に上記の如く構成された装置の作用について説明する
。

主制御部３５は第３図に示す検査フローチャートに従っ
て指令を発し、そのステップＳ１において先ず搬送指令
を搬送機構制御部４９に発する。これにより、搬送機構
２１が作動してアームにより未検査ボックス２に収納さ
れているカラー液晶表示パネル２０が把持されて取り出
され、そしてドライバ基板２３上に載置される。これと
ともに主制御部３５は、この欠陥検出の検査指令を画像
処理部３４、ＸＹテーブル駆動部４８および表示制御部
２６に発する。するとＸＹテーブル駆動部４８の作動に
より各Ｘ、Ｙ軸駆動モータ４６．４７が駆動してＸＹテ
ーブル３２が作動し、もってＣＣＤカメラ３１がその視
野が第４図に示すカラー液晶表示パネル２０における１
ｉａＦ１になるようにセットされる。また、表示制御部
２６によりカラー液晶表示パネル２０の全画素電極に所
定レベルの電圧が印加される。これにより、カラー液晶
表示パネル２０の光の３原色の各単色が全て表示される
。この状態でステップＳ２においてＣＣＤカメラ３１に
より撮像された領域Ｆ１の画像信号がパスライン３８を
通って画像処理プロセッサ３９に送られ、この画像処理
プロセッサ３９により画像信号がＡ／Ｄ変換されて順次
画像メモリ４０に記憶される。そして、領域Ｆ１の画像
信号が全てＡ／Ｄ変換されて領域Ｆ１の画像データ（第
６図（ａ））として画像メモリ４０に記憶されると、ス
テップＳ４に移って検査項目に応じた画像処理が実行さ
れる。ここで、欠陥検出は第５図に示す欠陥検査フロー
チャートに従って実行される。先ず、ステップｅ１にお
いて画素選択が実行される。これは領域Ｆ１の画像デー
タから赤、縁および青にあたる画素を抽出するもので、
先ず王制ａ部３５からこの旨の指令が表示制御部２６に
発せられ、この表示制御部２６によってカラー液晶表示
パネル２０における赤の画素のみが駆動される。従って
、カラー液晶表示パネル２０の画像は赤となり、領域Ｆ
１のこの画像がＣＣＤカメラ３１により撮像されてその
画像データ（第６図（ａ））が画像メモリ４０に記憶さ
れる。そうして、画像処理プロセッサ３９は同図（ａ）
に示す各画像データから同図（ｂ）に示す画像データの
赤に相当する画素を抽出して同図（Ｃ）に示す如くの画
像データを得る。次にステップｅ２に移ってシェーディ
ング補正が実行される。これは各光源２７．２８による
カラー液晶表示パネル２０に対する光の照１１ｆｆｌが
一様にならない場合が多いので、予めカラー液晶表示パ
ネル２０をドライバ基板２３に載置しない状態で各光源
２７．２８を点灯したときの画像データを得ておく。第
７図はこの画像データを示し、画像の中央部と周辺部と
では輝度ムラが生じている。従って、画像処理プロセッ
サ３９は第６図（Ｃ）に示す画像データに対して第７図
に示す画像データにより各画素の濃淡レベルの補正を行
なう。そして、次のステップｅ３において所定レベルを
基準として２　＋１！Ｉ化処理が実行され、この処理の
結果、基準レベル以下となった濃淡レベルの画素が第８
図に示す如く欠陥画素Ｇ１、Ｇ２として判定される。そ
して、ステップｅ４において欠陥画素の位置（座標）が
検出される。

そうして、ステップｅ５において他の緑、青に対する各
画素の欠陥検出が終了したかが判断され、終了していな
ければ再びステップｅ１に戻って第６図（ａ）に示す画
像データから緑、青の画素が抽出されて赤の場合と同様
に欠陥検出が実行される。

そうして、金色に対する欠陥検出が終了すると、ステッ
プｅ６に移ってカラー液晶表示パネル２０の全面つまり
Ｆ１〜Ｆ９の全領域に対して各色の画素に対する欠陥検
出が終了したかが判断される。

ここで、終了していなければ、ステップｅ７において主
制御部３５からＸＹテーブル駆動部４８に駆動指令が発
せられて、ＣＣＤカメラ３１がＦ２領域をｌｆｉ像する
位置に移動される。そして、Ｆ２領域における各色の画
素に対する欠陥検出が実行される。そうして、ステップ
ｅ１〜ｅ７における動作が実行されてカラー液晶表示パ
ネル２０の全面の欠陥検出が終了すると、ステップｅ８
において全面における欠陥数が求められる。そうして、
ステップｅ９においてカラー液晶表示パネル２０の良否
が判定される。この判定は、第９図に示すようなカラー
液晶表示パネル２０の全面と対応する判定基準データが
予め主記憶装置４１に記憶され、このデータと欠陥検出
により得られた欠陥画素の位置およびその数とを比較す
ることによって判定を行なっている。この判定基準デー
タは、例えばＱ１ゾーンにおける欠陥数がｒＯＪ以下、
Ｑ２ゾーンにおける欠陥数が「１」以下、Ｑ３ゾーンに
おける欠陥数が「１又は２」以下と設定されたもので、
これら条件を満足しなければ不良と判定される。

以上の欠陥検出が終了すると次に輝度ムラが検出される
。

上記欠陥検出終了後においては各領域Ｆ１〜Ｆ９ごとの
各色別にシェーディング補正された各画像データが画像
メモリ４０に記憶されている。

従って、画像処理プロセッサ３９は、多頭１ｉｉＩＦ１
〜Ｆ９ごとに各色の平均濃淡レベルを求める。例えば、
各領域Ｆ１〜Ｆ９における赤の平均Ｑ淡しベルＲ１、Ｒ
２・・・Ｒ９がそれぞれ求められる。そうして、カラー
液晶表示パネル２０の全面に対する平均濃淡レベルＲＯ
が求められる。

Ｒａ　＝　（Ｒ１＋Ｒ２＋−＋Ｒ９）／９この後、この
平均濃淡レベルＲｏにより次の判定基準が作成されて良
否が判定される。つまり、Ｆ？、ａ　　Ｘｏ、９　　≦
　Ｒｉ　　≦　ＲＱ　　Ｘ　　１，１（ｉ−１〜９）である。モして多額［Ｆ１〜Ｆ９の各平均濃淡レベルＲ
１、Ｒ２・・・Ｒ９（＝Ｒｉ　）が上記条件を満足しな
ければ不良と判定される。そうして、以上の判定が緑お
よび青に対しても実行される。

輝度ムラの検査が終了すると、次にクロストークの検査
が実行される。主制御部３５はクロストーク検査の検査
指令を表示制御部２６に発すると、この表示制御部２６
はカラー液晶表示パネル２０を第１０図に示すようにＷ
領域が白色でＢ領域が黒色の画像を表示させる。また、
ＸＹテーブル駆動部４８はクロストーク検査の検査指令
を受けると、ＣＣＤカメラ３１を領域Ｆ１をＶａ＠する
位置にセットする。この状態で表示制御部２６は領１ｉ
ｉ！Ｗの色を白色から黒色へ変化させる。このとき、Ｃ
ＣＤカメラ３１は領域Ｗの邑が変化する前と後との領域
Ｆ１における画像を撮像してその画像信号を検査手段３
３に送出する。従って、画像メモリ４０には領域Ｆ１に
おける領ｖＪ、Ｗの色が変化する前と後との各画像デー
タが記憶される。画像処理プロセッサ３９はこれら前後
の画像データの平均濃淡レベルを求めて比較し、その差
が主制御部３５に送られる。そこで、主制御部３５は平
均濃淡レベル差が所定値以上であれば不良と判定する。

そうして、このような判定が多額ＦａＦ１〜Ｆ９に対し
て実行される。

このクロストークの検査が終了すると、残像検査が行わ
れる。この残像検査のときカラー液晶表示パネル２０の
画像は表示制御部２６によって第１０図に示す如くＷ領
域が白色でＢ領域が黒色の画像となっている。また、Ｃ
ＣＤカメラ３１は［Ｒ５つまりＷ領域を撮像する位置に
セットされる。

この状態で表示制御部２６はＷ領域を白色から黒色に急
変させる。この急変時、ＣＣＤカメラ３１はｗｉ＊の画
像を撮像してその画像信号を出力する。従って、画像処
理プロセッサ３つは画像信号を１６ｍ５毎に受けてＡ／
Ｄ変換してその逐次画像データとして画像メモリ４０に
記憶し、この処理を約１Ｓ間実行する。そして、１Ｓ間
経過の後。

画像処理プロセッサ３９は（ｑられた各画像データの′
ａ淡レベルを比較して所定時間内に白色の濃淡レベルか
ら黒色の濃淡レベルに変化しているかをば不良と判定す
る。

このように上記一実施例においては、表示制御部２６の
駆動制御によってカラー液晶表示パネル２０に検査項目
に応じた画像を表示し、この画像をＣＣＤカメラ３１に
よって撮像してその画像信号を検査手段３３に送り、こ
の検査手段３３により検査項目に応じた画像処理を実行
してカラー液晶表示パネル２０に対する検査を行なう構
成としたので、カラー液晶表示パネル２０に対する検査
が定量的にかつ正確にできるようなり、オペレータによ
る検査のムラが全く無くなる。そのうえ、検査の時間は
オペレータによると約３分掛っていたのが、自動化によ
り約１分で終了する。従って、カラー液晶表示パネル２
０の製品としての品質を向上でき、かつオペレータの疲
労を軽減できる。

なお、本発明は上記一実施例に限定されるものでなくそ
の主旨を逸脱しない範囲で変形してもよい。例えば、白
黒の液晶表示パネルやパーソナルコンピュータ等に使用
されている液晶表示パネルの検査にも適用できる。

［発明の効果］以上詳記したように本発明によれば、各検査項目を自動
的にかつ定面的にできる信頼性の高い液晶ｂｔの検査Ｖ
Ｒ置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

は本発明装置の検査フローチャート、第４図はカラー液
晶表示パネルに対する撮像Ｗ４域を示す図、第５図は本
発明装置の欠陥検査フローチャート、第６図ないし第９
図は本発明装置における欠陥検出の作用を説明するため
の図、第１０図はクロストーク及び残像検査を説明する
ための図、第１１図および第１２図はカラー液晶表示パ
ネルの構成図である。２０・・・カラー液晶表示パネル、２１・・・搬送機構
、２３・・・ドライバ基板、２６・・・表示制罪部、２
７゜２８・・・光源、２９・・・反射鏡、３０・・・拡
散板、３１・・・ＣＣＤカメラ、３２・・・ＸＹテーブ
ル、３３・・・検査手段、３４・・・画像処理部、３５
・・・主制御部、３６・・・画像ＣＰＵ、３９・・・画
像処理プロセッサ、４０・・・画像メモリ、４１・・・
主記憶装置。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第３図第　４ｒＸｊ第５０（ａ）（ｂ）（ｃ）りン；６１１１４６１５７　図第８図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数の画素を平面上に配列して一方の面側から光
を照射するととに前記画素を選択的に駆動して画像を表
示する液晶表示パネルの検査装置において、前記液晶表
示パネルの各画素を駆動制御する表示制御手段と、前記
液晶表示パネルに表示された画像を撮像する撮像装置と
、前記表示制御手段に検査項目別の検査指令を発すると
ともに前記撮像装置から出力される画像信号を前記検査
項目に応じて画像処理して前記液晶表示パネルに対する
検査を行なう検査手段とを具備したことを特徴とする液
晶表示パネルの検査装置。
（２）検査手段は、検査項目として少なくとも画素欠陥
、輝度ムラ検出、クロストーク検出および残像検出を有
し、かつこれら検査項目に応じた画像処理機能を備えた
特許請求の範囲第（１）項記載の液晶表示パネルの検査
装置。