液晶表示パネルの検査方法および検査装置
【課題】液晶表示パネルにおいて、バックライトや投影ランプの輝度バラツキ等の外的影響を排除し、点欠陥、線欠陥を確実に検出可能とする。
【解決手段】液晶表示パネル駆動装置２により液晶表示パネル１に検査用の液晶表示を行う。液晶表示パネル１の下方からは、バックライト６により光を照射し、液晶表示パネル１の検査用の液晶表示をＣＣＤカメラ５で撮像する。画像処理装置３は、撮像された液晶表示画像の縦横の各検査ライン毎に輝度波形を求め、各輝度波形から各一次導関数波形を求め、各一次導関数波形に対し閾値によりピークとその位置を検出し、ピークの位置に基づいてピークが検査ラインの直交方向に連続する数をカウントし、このカウント値が線欠陥閾値を超えている線欠陥を検出する。ここで、線欠陥が検出されない場合には、カウント値が線欠陥閾値より低い点欠陥閾値を超えている点欠陥を検出する。
【解決手段】液晶表示パネル駆動装置２により液晶表示パネル１に検査用の液晶表示を行う。液晶表示パネル１の下方からは、バックライト６により光を照射し、液晶表示パネル１の検査用の液晶表示をＣＣＤカメラ５で撮像する。画像処理装置３は、撮像された液晶表示画像の縦横の各検査ライン毎に輝度波形を求め、各輝度波形から各一次導関数波形を求め、各一次導関数波形に対し閾値によりピークとその位置を検出し、ピークの位置に基づいてピークが検査ラインの直交方向に連続する数をカウントし、このカウント値が線欠陥閾値を超えている線欠陥を検出する。ここで、線欠陥が検出されない場合には、カウント値が線欠陥閾値より低い点欠陥閾値を超えている点欠陥を検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、パネル形態やモジュール形態の液晶表示パネルの表示状態を検査する液晶表示パネルの検査方法および検査装置に係り、詳しくは、バックライトや投影ランプの輝度バラツキ等の外的影響を排除することにより、液晶表示パターン内の線欠陥もしくは点欠陥を確実に検出可能として、その検出能力を向上させた液晶表示パネルの検査方法および検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶表示装置に用いられる液晶表示パネルの形態には、液晶表示パネルそのものであるパネル形態と、液晶表示パネルにドライバを実装することによりモジュール化したモジュール形態とがある。これらを組み込んだ液晶表示装置は、様々な用途で使用されるが、例えば、テレビジョン受像機やコンピュータのモニタディスプレイ等のようにバックライトを用いてパネル面に表示するものと、プロジェクタ等のように光源ランプや投影レンズ等の光学系と組み合せてスクリーン等に投影表示するものとが知られている。
【０００３】
このような液晶表示装置、あるいはパネル形態やモジュール形態の液晶表示パネルを出荷する際には、不良品の流出を防止するため、パネル形態やモジュール形態のそれぞれの表示状態において、欠陥有無の検査が実施される。従来の液晶表示パネルの代表的な検査方法は、液晶表示パネルに検査用の液晶表示を行い、ＣＣＤカメラで取り込んだこの液晶表示画像において、画像処理により画像内の縦横の各画素ライン上の輝度波形を求め、その輝度波形中の各輝度値が閾値よりも大きい（高い）か小さい（低い）かで欠陥の有無、即ち良否を判定するものであった（特許文献１、２参照）。
【０００４】
また、従来の液晶表示パネルの検査装置として特許文献３には、表示ムラの検出を能率良く行うことことを目的として、前面一様に無地表示された液晶パネルの撮影画像データをスキャンして得られた１次元輝度データに１次微分処理を施し、この１次微分処理の結果に基づいて１次元輝度データ中の線状欠陥等の突起部分を所定の閾値で除去し、突起部分が除去された後の１次元輝度データに２次微分処理を施して、その２次微分処理の結果をフィルタにより所定の閾値で２値化処理することにより、緩やかな輝度値変化の表示ムラを検出することが記載されている。
【特許文献１】特開平０７−１９０８８８号公報
【特許文献２】特開２００１−１４７４１３号公報
【特許文献３】特開平０８−１４５８４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１、２の液晶表示パネルの検査方法では、欠陥部と欠陥部以外（良品部）の輝度値の差が非常に小さいと、バックライトや投影ランプの輝度バラツキ（中心部から外（角）に向かうにつれて輝度値が小さくなる）等の影響により、欠陥部の発生位置によっては、欠陥部の輝度値が欠陥部以外の輝度値と同等もしくは以下になることがある。このことは、欠陥部を検出する上での誤判定（良品を不良と判定）の要因となるだけでなく、欠陥部を検出することができない場合があるという問題のあることを意味する。
【０００６】
また、上記特許文献３の液晶表示パネルの検査装置では、緩やかな輝度値変化の表示ムラを能率良く検出することはできるものの、液晶表示パネルの表示状態における線欠陥や点欠陥は検出できず、欠陥を見逃してしまう場合があるという問題がある。
【０００７】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであって、バックライトや投影ランプの輝度バラツキ等の外的影響を排除して、液晶表示パネルの表示状態における線欠陥、点欠陥を確実に検出可能とする液晶表示パネル検査方法及び検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の課題を解決するため、請求項１記載の発明は、液晶表示パネルの検査方法に係り、背面からの光の透過を制御して表示を行う液晶表示パネルの表示状態の欠陥を検出する液晶表示パネルの検査方法であって、前記液晶表示パネルに検査用の液晶表示を行う工程と、前記液晶表示を撮像手段で撮像した液晶表示画像を取り込む工程と、前記取り込んだ液晶表示画像から検査ラインの輝度波形を求める工程と、前記輝度波形から一次導関数波形を求める工程と、前記一次導関数波形に対し閾値により前記検査ラインの直交方向に連続する線欠陥または点欠陥を検出する工程とを、備えることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の液晶表示パネルの検査方法に係り、前記輝度波形を求める工程では、液晶表示画像の縦横の各検査ライン毎に輝度波形を求め、前記一次導関数波形を求める工程では、前記各輝度波形から各一次導関数波形を求め、前記線欠陥または点欠陥を検出する工程では、前記各一次導関数波形に対し閾値によりピークとその位置を検出し、前記ピークの位置に基づいて前記ピークが前記検査ラインの直交方向に連続する数をカウントし、このカウント値に対し線欠陥閾値により線欠陥を検出し、前記線欠陥が検出されない場合には前記カウント値に対し前記線欠陥閾値より低い点欠陥閾値により点欠陥を検出することを特徴としている。
【００１０】
また、請求項３記載の発明は、請求項２記載の液晶表示パネルの検査方法に係り、前記輝度波形を求める工程では、取り込んだ液晶表示画像の縦横の検査ラインの画素毎または当該画素を含む所定幅の画素毎に前記検査ラインの直交方向の線全体または特定範囲の累積値または平均値から輝度波形を求めることを特徴としている。
【００１１】
また、請求項４記載の発明は、請求項２または３記載の液晶表示パネルの検査方法に係り、前記線欠陥または点欠陥を検出する工程では、前記線欠陥閾値を予め定めた下限個数と上限個数から成るものとし、前記カウント値が前記下限個数と上限個数の範囲内である場合に線欠陥と判定して検出することを特徴としている。
【００１２】
また、請求項５記載の発明は、液晶表示パネルの検査装置に係り、背面の光源からの光の透過を制御して表示を行う液晶表示パネルの表示状態の欠陥を検出する液晶表示パネルの検査装置であって、前記液晶表示パネルに検査用の液晶表示を行う駆動手段と、前記液晶表示を撮像する撮像手段と、前記撮像された液晶表示画像を取り込み、前記取り込んだ液晶表示画像から検査ラインの輝度波形を求め、前記輝度波形から一次導関数波形を求め、前記一次導関数波形に対し閾値により検査ラインの直交方向に連続する線欠陥または点欠陥を検出する画像処理手段とを、備えることを特徴としている。
【００１３】
また、請求項６記載の発明は、請求項５記載の液晶表示パネルの検査装置に係り、前記画像処理手段が、撮像手段で撮像された液晶表示画像を取り込み、前記取り込んだ液晶表示画像の縦横の各検査ライン毎に輝度波形を求め、前記各輝度波形から各一次導関数波形を求め、前記各一次導関数波形に対し閾値によりピークとその位置を検出し、前記ピークの位置に基づいて前記ピークが前記検査ラインの直交方向に連続する数をカウントし、このカウント値に対し線欠陥閾値により線欠陥を検出し、前記線欠陥が検出されない場合には前記カウント値に対し前記線欠陥閾値より低い点欠陥閾値により点欠陥を検出するものであることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項７記載の発明は、請求項６記載の液晶表示パネルの検査装置に係り、前記画像処理手段が、輝度波形を求めるのに際して、液晶表示画像の縦横の検査ラインの画素毎または当該画素を含む所定幅の画素毎に前記検査ラインの直交方向の線全体または特定範囲の累積値または平均値から輝度波形を求めるものであることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項８記載の発明は、請求項６または７記載の液晶表示パネルの検査装置に係り、前記画像処理手段が、前記線欠陥閾値を予め定めた下限個数と上限個数から構成し、前記カウント値が前記下限個数と上限個数の範囲内である場合に線欠陥と判定して検出するものであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、この発明の構成によれば、液晶表示パネルの表示を撮像した画像から求めた輝度波形に対し、更に一次導関数を求める（輝度波形内各部分の傾きを求める）処理を行うようにしたので、欠陥部のような急激な輝度変化がおきる箇所のみを強調することができる。欠陥部以外の箇所の輝度値が欠陥部の輝度値より大きい場合（バックライト等の背面の光源による輝度バラツキ等の外的要因により起こり得る）においては、隣接する画素の輝度値との差が小さければ、その箇所の傾きは小さくなるため、急激な輝度変化が生じる欠陥部のように傾きの大きい所との区別をつけることが可能となり、欠陥部を確実に検出することが可能となる。これらより、この発明の第１の効果としては、バックライト等の光源による輝度バラツキ等の外的影響を排除することができ、線欠陥、点欠陥を確実に検出可能となることである。
【００１７】
また、この発明の請求項３，７の構成によれば、線欠陥部輝度と隣接輝度の差が小さく、閾値の設定が難しい場合において、線欠陥部と隣接部の線全体もしくは特定範囲の輝度値を累積した値を求め、その累積値もしくは平均値で算出した輝度波形から一次導関数波形を求めるようにしたので、第２の効果として、欠陥部を検査ライン上のある一部分の小さな輝度変化で捉えるよりも、線欠陥部全体の傾向として捉えることが可能となり、線欠陥の検出能力を更に向上させることができることである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
この発明は、液晶表示パネルにおいて、バックライトの輝度バラツキ等の外的影響を排除して、線欠陥、点欠陥を確実に検出可能とするという目的を、ＣＣＤカメラで撮像した液晶表示画像において、各画素ライン上の輝度波形を求め、更に一次導関数を求める（輝度波形内各部分の傾きを求める）処理を行って、欠陥部のような急激な輝度変化がおきるピーク箇所のみを強調し、このピーク個所を所定の閾値により位置情報とともに検出し、この位置情報を基に連続するピーク個所の数を見て、線欠陥、点欠陥することにより実現した。
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用いて具体的に行う。
【実施例１】
【００１９】
まず、この発明の第１実施例を説明する。図１は、この実施例である液晶表示パネルの検査装置の接続構成を示すブロック図である。この実施例は、バックライトを用いる液晶表示パネルの表示状態の欠陥を検査する場合の例である。この実施例の液晶表示パネル１の検査装置は、液晶表示パネル駆動装置２と、画像処理装置３と、パソコン（パーソナルコンピュータ）４と、ＣＣＤカメラ５と、バックライト（照明装置）６と、照明装置電源７と、モニタ８とから構成されている。
【００２０】
液晶表示パネル１に対する電源制御、検査用の表示パターンの表示制御や切替制御は、パソコン４からの指示により、液晶表示パネル駆動装置２によって行われる。液晶表示パネル１の下方からはバックライト６により光が照射され、液晶表示パネル１の表示パターンがＣＣＤカメラ５に撮像されて、画像処理装置３へ出力される。バックライト６の電源制御は、パソコン４からの指示により、照明装置電源７によって行われる。画像処理装置３では、入力された液晶表示画像に対し欠陥検出のための画像処理を行い、結果をパソコン４に出力し、モニタ８上に検査結果を表示して一連の検査を終了する。図１では、画像処理装置３とパソコン４を個別に備える構成としているが、パソコン４内に画像処理装置の処理機能を持たせた構成としても、同様の検査を行うことができるものである。
【００２１】
この実施例における液晶表示パネル検査方法は、ＣＣＤカメラ５で撮像した液晶表示パネル１の検査用の表示パターン画像において、各画素ライン上の輝度波形を求め、更に一次導関数を求める（輝度波形内各部分の傾きを求める）処理を行うことで、欠陥部のような急激な輝度変化がおきる箇所のみを強調・検出することを特徴とするものである。まず、輝度波形と一次導関数の関係について説明する。
【００２２】
図２は、輝度波形２１と一次導関数波形２２の関係を概略的に示した説明図である。この図に示す輝度波形２１は、左側から右側に向けて輝度値が大きくなっていることを示しているが、この時、一次導関数波形２２は、輝度波形２１の傾きが一番大きくなる所でピーク２３を示している。このことは、輝度値の変化が小さい箇所では、一次導関数波形のピーク値は小さく、その逆は大きくなることを示している。即ち、輝度波形から一次導関数を求めると、急激な輝度変化がおきる箇所のみを強調することができる。
【００２３】
次に、この実施例におけるバックライトによる液晶表示パネルの輝度分布について説明する。図３に、この実施例におけるバックライト６による輝度分布例を示す。この輝度分布においては、横検査ライン３３の輝度波形３５と縦検査ライン３４の輝度波形３６より、中心部３１から角（隅）３２に向かうにつれて、輝度値が緩やかに低下していることが分かる。中心部３１と角３２の輝度値は、輝度波形から明らかに値に違いのあることが見て取れるが、横検査ライン３３の輝度波形３５と縦検査ライン３４の輝度波形３６の一次導関数波形３７，３８を見ると、ほぼ水平な波形を示している。これは、バックライト６の輝度変化が緩やかに変化していることから、部分的な傾きが小さいことを意味している。これらのように、この発明は、バックライト６の輝度分布のような緩やかな輝度変化をもった外的影響を排除することで、線欠陥、点欠陥のみを強調して検出可能とするものである。
【００２４】
次に、この実施例による液晶表示パネルの線欠陥の検出方法を、従来方法と対比させて説明する。図４は、その説明図である。線欠陥とは、縦または横の各検査ラインの直交方向に連続して複数個並んだ欠陥画素の列である。図４において、線欠陥４１を検出する場合、従来方法を利用する検出方法では、各検査ライン４２の輝度波形４３を個別に算出した後に、各輝度波形４３を所定の閾値４５を超えた場合に線欠陥部４４と判定して座標位置とともに記憶しておき、縦の各検査ラインにおいて連続して線欠陥部４４と判定された数の合計を見て線欠陥と判定し検出する方法が考えられる。
【００２５】
これに対して、この実施例による方法では、各検査ライン４２の輝度波形４３を個別に算出した後に、各輝度波形４３から各一次導関数波形４６を求め、各一次導関数波形４６に対して予め定めた閾値４８を超えたピーク４７を座標位置とともに記憶しておき、座標位置に基づいて各検査ラインの直交方向において連続してピークとされた数の合計（カウント値）を見て、線欠陥４１を判定する。例えば、ピーク４７とされた数の合計が、予め定めた所定の閾値（線欠陥閾値と呼ぶ）より多ければ、線欠陥と判定する。あるいは、この合計が、予め定めた下限個数と上限個数の範囲内である場合に線欠陥とすれば、更に、線欠陥の検出精度が高まる。
【００２６】
次に、この実施例による液晶表示パネルの点欠陥の検出方法を、従来方法と対比させて説明する。図５は、その説明図である。図５において、点欠陥５１を検出する場合、従来方法を利用する検出方法では、各検査ライン５２の輝度波形５３を個別に算出した後に、各輝度波形５３が所定の閾値５５を超えた場合に点欠陥部と判定し検出する方法が考えられる。これに対して、この実施例による点欠陥の検出方法では、前述の線欠陥が検出されない場合にのみ、線欠陥の検出時に算出した各検査ライン４２の直交方向において連続してピーク５７とされた数の合計（カウント値）が、線欠陥閾値より低い点欠陥閾値を超えた場合に点欠陥と判定する。これらによって、欠陥部の検出が確実となる。
【００２７】
次に、この実施例の動作例について説明する。図６は、ＣＣＤカメラで撮像された液晶表示画像に対する画像処理の流れを説明するフローチャートである。図中、Ｓ１〜Ｓ１５は、この画像処理のステップを表す。この画像処理は、図１の画像処理装置３にて実行される。このため、画像処理装置３は、Ｓ１〜Ｓ１５の各ステップを処理する機能手段を備えている。これらのステップあるいは機能手段は、コンピュータのプログラムで構成することも可能である。この場合には、このプログラムを画像処理装置３のコンピュータにインストールして実行させることとなる。なお、このプログラムは、インターネットや電子メール等のデータ通信手段により配布することが可能であり、また、このプログラムを種々の記憶媒体に記憶させて、保存したり、配布したり、提供したりすることも可能である。
【００２８】
まず始めに、ＣＣＤカメラ５で撮像した液晶表示画像のメモリへの取り込みＳ１を行う。この液晶表示画像の取り込みＳ１終わると、前処理Ｓ２として必要に応じノイズ除去等の処理を行う。この前処理Ｓ２は、欠陥部を検出し易くするためのものであり、必要が無ければ省略が可能なものである。前処理Ｓ２が終了したのち、液晶表示領域および液晶表示パネルの傾きを算出するための処理として、液晶表示画像エッジ検出Ｓ３、液晶表示画像エッジ角度算出Ｓ４の処理を行い、液晶表示画像角度補正Ｓ５にて画像の傾きが無くなるように補正をかける。液晶表示画像の角度補正は、図４、図５を例に取ると、検査ライン４２、５２と液晶表示パネル１の画素ラインが水平になるように補正される。この液晶表示画像角度補正Ｓ５で処理された液晶表示画像は、欠陥検出処理を行うための画像として、以降取り扱われることとなる。ここまで終了すると、この発明を実施する上での事前準備が終了したこととなる。
【００２９】
次に、これ以降は、この発明について係わる所となり、図４、図６を用いて以下に説明する。まず、欠陥検出の初めの処理として、図６の液晶表示画像角度補正Ｓ５で処理された液晶表示画像に対し、全検査ラインの輝度波形算出Ｓ６が行われる。ここで算出された輝度波形は、図４の輝度波形４３のような波形として算出される。検査ラインとしては、横の全検査ラインと縦の全検査ラインのいずれか一方としても良いが、ここでは縦横の全検査ラインとすることにより、縦横の線欠陥を確実に検出可能としている。図４では検査ライン４２の輝度波形を示しているが、全検査ライン（Ｘ０からＸｎ，Ｙ０からＹｎ）に対し、輝度波形４３と同様の波形を算出する。続いて、全検査ラインの輝度波形算出Ｓ６にて算出された結果より、全検査ラインの一次導関数波形算出Ｓ７が行われる。一次導関数波形の算出は、輝度波形の部分的な傾きから求められ、輝度値の変化が小さい箇所では、一次導関数波形の縦軸の値は小さくなり、その逆では大きくなる。
【００３０】
図６のピーク検出Ｓ８では、一次導関数波形のピーク値が、予め設定した閾値より高ければ欠陥部のピークとして判定される。このピーク検出Ｓ８は、全検査ラインの一次導関数波形に対して行われ、このピークと判定された位置がピーク検出位置記憶Ｓ９により記憶される。このピーク位置記憶に基づいて、まず、検査ラインの直交方向に連続するピーク検出数をカウントして、線欠陥閾値を超えていれば線欠陥と判定する線欠陥判定Ｓ１０が行われる。線欠陥判定Ｓ１０において、線欠陥と判定された場合には、パソコン４に線欠陥の位置出力Ｓ１２がなされ、不良品処理Ｓ１５がなされる。線欠陥判定Ｓ１０において、線欠陥と判定されなかった場合には、前記のカウント値が線欠陥閾値より低い点欠陥閾値を超えていれば点欠陥と判定する点欠陥判定Ｓ１１が行われる。点欠陥判定Ｓ１１において、点欠陥と判定された場合には、パソコン４に点欠陥の位置出力Ｓ１３がなされ、不良品処理Ｓ１５がなされる。線欠陥、点欠陥と判定されなかった場合には、その旨がパソコン４に通知され、良品処理Ｓ１４がなされる。
【００３１】
次に、この発明の特徴といえるバックライトの輝度分布のような緩やかな輝度変化をもった外的影響を排除することで、線欠陥、点欠陥のみを強調するという点について、図４を用いて説明する。図４では、液晶表示パネル１の表示画像に線欠陥４１が発生している。輝度波形４３は、検査ライン４２上の波形を示している。ここでは示していないが、液晶表示パネル１は、図３に示すバックライト６の光を下方より照射された状態を想定しており、輝度波形４３は、液晶表示パネル１の中心３１から角３２に向けて輝度値が緩やかに小さくなる傾向を示している。輝度波形４３を見ると、検査ライン４２の中心部輝度値は、線欠陥部４４のピーク輝度値より高い輝度値を示している。この線欠陥４４は、欠陥部の輝度値と周辺部の輝度値の差が小さいために線欠陥部４４のピークが小さいものとなっている。従来の輝度値による閾値の設定では、線欠陥部４４のピーク輝度値より検査ライン４２の中心部輝度値の値が大きいため、この関係において閾値を設定することは困難である。よって、従来の輝度値による欠陥検出方法では、線欠陥４１は検出できないと判断される。
【００３２】
その解決手段として、この発明によるものが一次導関数波形４６である。一次導関数波形４６を見ると、線欠陥部４７の所に大きいピーク波形が見られるが、線欠陥部４７以外の所では、ほぼ平坦な波形となっている。このことは、輝度波形４３より一次導関数波形４６を描くことにより、バックライトの輝度バラツキの影響が排除されていることを意味しており、線欠陥部４７のみが強調され、かつ閾値が容易に設定可能な状態にあることが分かる。以上のように、この発明では、バックライトの輝度分布のような緩やかな輝度変化をもった外的影響を排除することで、線欠陥、点欠陥のみを強調して検出可能とする液晶表示パネル検査方法及び検査装置を提供することが可能となる。
【実施例２】
【００３３】
次に、この発明の第２実施例について説明する。この実施例は、第１実施例として線欠陥検出における検出能力の向上を図った例である。この実施例の構成が第１実施例と異なる所は画像処理装置３の機能であって、その他の構成は同様であり、容易に類推できるのでその説明は省略する。
【００３４】
前述の第１実施例では、ある一つの検査ライン上の輝度波形から一次導関数波形を求めていたが、この実施例は、線欠陥部の輝度と隣接輝度の差が小さく、前述の第１実施例においても、閾値の設定が難しい場合において、線欠陥部と隣接部の線全体もしくは特定範囲の輝度値を累積もしくは平均した値を求め、その累積値もしくは平均値で描いた輝度波形の一次導関数波形を求めることにより、線欠陥部の検出能力をさらに向上させることを可能としたものである。
【００３５】
図４を用いてこの実施例による線欠陥の検出方法について説明する。線欠陥４１を検出する場合において、第１実施例では、各検査ラインの輝度波形４３を個別に算出し、各輝度波形４３から一次導関数波形４６を算出し、この一次導関数波形４６を閾値で判定して欠陥部（ピーク）と判定された数の合計を見て線欠陥を判定していた。この実施例では、一方の検査ライン（例えば、横の検査ラインＹ０からＹｎまで）の画素毎もしくは所定幅の画素毎にこの検査ラインに直交する他方の検査ラインの画素列（例えば、縦の検査ラインＸ０からＸｎまで）の全体または特定範囲の輝度値の累積値もしくは平均値にて輝度波形４３を算出し、この輝度波形４３の一次導関数波形４６を求めて、この一次導関数波形４６を閾値で判定して欠陥部（ピーク）４７を検出し、この検査ライン４２の直交方向に連続するピークの数の合計を線欠陥閾値で判定して線欠陥を検出する方法である。この方法によれば、検査ライン上のある一部分の小さな輝度変化で見るよりも、線欠陥部全体の傾向として捉える事が可能となるため、線欠陥の検出能力の向上を図ることができる。
【００３６】
次に、この実施例の点欠陥検出方法について説明する。点欠陥検出は、上述の線欠陥検出において線欠陥が検出されなかった場合に行う。基本的な画像処理の流れとしては、線欠陥の検出と同じである。即ち、線欠陥と判定されなかった場合、線欠陥の判定時に求めた一次導関数波形４６が線欠陥閾値より低い点欠陥閾値を超えた場合に全て点欠陥と判定する方法である。
【００３７】
次に、この実施例の動作例について説明する。この実施例の動作例の基本的な処理の流れとしては、図６と同様なので、異なる所を詳細に説明し、その他は説明が重複するため詳細な説明は省略する。Ｓ１からＳ５までの準備処理は第１実施例と同じである。輝度波形算出Ｓ６では、一方の検査ライン（例えば、横の検査ラインＹ０からＹｎまで）の画素毎もしくは所定幅の画素毎にこの検査ラインに直交する他方の検査ラインの画素列（例えば、縦の検査ラインＸ０からＸｎまで）の全体または特定範囲の輝度値の累積値もしくは平均値にて輝度波形を算出する。この輝度波形の算出は、縦横の全検査ラインについて行う。導関数波形Ｓ７では、この各輝度波形から一次導関数波形を求める。以下、ピーク検出Ｓ８から良品処理Ｓ１４もしくは不良品処理Ｓ１５までは第１実施例と同様にである。
【００３８】
以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。例えば、一次導関数としては正負のピークが現れるが、上述の実施例では正側のピークで欠陥の判定を行うものであったが、負側のピークで判定しても良い。また、上述の実施例では、バックライトを用いる液晶表示パネルに適用した例について説明したが、プロジェクタ等のように光源ランプや投影レンズ等の光学系と組み合せてスクリーン等に投影表示する液晶表示パネルにも同様に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
この発明は、パネル形態やモジュール形態の液晶表示パネルに限らず、種々の形態に含まれる液晶表示パネルの表示状態を検査する場合に、好適に利用できるとともに、バックライト式や投影式の液晶表示パネルの表示状態を検査する場合にも、好適に利用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】この発明の第１実施例であるの液晶表示パネル検査装置の装置構成を示すブロック図である。
【図２】同検査装置の液晶表示パネルにおける輝度波形と一次導関数波形の関係を説明する図である。
【図３】同検査装置のバックライトによる液晶表示パネルの輝度分布例を示す図である。
【図４】同検査装置での液晶表示パネルの線欠陥検出について従来方法と本発明方法を対比して説明する図である。
【図５】同検査装置での液晶表示パネルの点欠陥検出について従来方法と本発明方法を対比して説明する図である。
【図６】同検査装置での液晶表示パネルの表示状態における欠陥検査の画像処理の動作例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４１】
１ 液晶表示パネル
２ 液晶表示パネル駆動装置（駆動手段）
３ 画像処理装置（画像処理手段）
５ ＣＣＤカメラ（撮像手段）
６ バックライト（光源）
４１ 線欠陥
４２ 検査ライン
４３ 輝度波形
４６ 導関数波形
４７ 線欠陥部（ピーク）
４８ 閾値
５１ 点欠陥
５２ 検査ライン
５３ 輝度波形
５６ 導関数波形
５７ 点欠陥部（ピーク）
５８ 閾値
【技術分野】
【０００１】
この発明は、パネル形態やモジュール形態の液晶表示パネルの表示状態を検査する液晶表示パネルの検査方法および検査装置に係り、詳しくは、バックライトや投影ランプの輝度バラツキ等の外的影響を排除することにより、液晶表示パターン内の線欠陥もしくは点欠陥を確実に検出可能として、その検出能力を向上させた液晶表示パネルの検査方法および検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶表示装置に用いられる液晶表示パネルの形態には、液晶表示パネルそのものであるパネル形態と、液晶表示パネルにドライバを実装することによりモジュール化したモジュール形態とがある。これらを組み込んだ液晶表示装置は、様々な用途で使用されるが、例えば、テレビジョン受像機やコンピュータのモニタディスプレイ等のようにバックライトを用いてパネル面に表示するものと、プロジェクタ等のように光源ランプや投影レンズ等の光学系と組み合せてスクリーン等に投影表示するものとが知られている。
【０００３】
このような液晶表示装置、あるいはパネル形態やモジュール形態の液晶表示パネルを出荷する際には、不良品の流出を防止するため、パネル形態やモジュール形態のそれぞれの表示状態において、欠陥有無の検査が実施される。従来の液晶表示パネルの代表的な検査方法は、液晶表示パネルに検査用の液晶表示を行い、ＣＣＤカメラで取り込んだこの液晶表示画像において、画像処理により画像内の縦横の各画素ライン上の輝度波形を求め、その輝度波形中の各輝度値が閾値よりも大きい（高い）か小さい（低い）かで欠陥の有無、即ち良否を判定するものであった（特許文献１、２参照）。
【０００４】
また、従来の液晶表示パネルの検査装置として特許文献３には、表示ムラの検出を能率良く行うことことを目的として、前面一様に無地表示された液晶パネルの撮影画像データをスキャンして得られた１次元輝度データに１次微分処理を施し、この１次微分処理の結果に基づいて１次元輝度データ中の線状欠陥等の突起部分を所定の閾値で除去し、突起部分が除去された後の１次元輝度データに２次微分処理を施して、その２次微分処理の結果をフィルタにより所定の閾値で２値化処理することにより、緩やかな輝度値変化の表示ムラを検出することが記載されている。
【特許文献１】特開平０７−１９０８８８号公報
【特許文献２】特開２００１−１４７４１３号公報
【特許文献３】特開平０８−１４５８４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１、２の液晶表示パネルの検査方法では、欠陥部と欠陥部以外（良品部）の輝度値の差が非常に小さいと、バックライトや投影ランプの輝度バラツキ（中心部から外（角）に向かうにつれて輝度値が小さくなる）等の影響により、欠陥部の発生位置によっては、欠陥部の輝度値が欠陥部以外の輝度値と同等もしくは以下になることがある。このことは、欠陥部を検出する上での誤判定（良品を不良と判定）の要因となるだけでなく、欠陥部を検出することができない場合があるという問題のあることを意味する。
【０００６】
また、上記特許文献３の液晶表示パネルの検査装置では、緩やかな輝度値変化の表示ムラを能率良く検出することはできるものの、液晶表示パネルの表示状態における線欠陥や点欠陥は検出できず、欠陥を見逃してしまう場合があるという問題がある。
【０００７】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであって、バックライトや投影ランプの輝度バラツキ等の外的影響を排除して、液晶表示パネルの表示状態における線欠陥、点欠陥を確実に検出可能とする液晶表示パネル検査方法及び検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の課題を解決するため、請求項１記載の発明は、液晶表示パネルの検査方法に係り、背面からの光の透過を制御して表示を行う液晶表示パネルの表示状態の欠陥を検出する液晶表示パネルの検査方法であって、前記液晶表示パネルに検査用の液晶表示を行う工程と、前記液晶表示を撮像手段で撮像した液晶表示画像を取り込む工程と、前記取り込んだ液晶表示画像から検査ラインの輝度波形を求める工程と、前記輝度波形から一次導関数波形を求める工程と、前記一次導関数波形に対し閾値により前記検査ラインの直交方向に連続する線欠陥または点欠陥を検出する工程とを、備えることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の液晶表示パネルの検査方法に係り、前記輝度波形を求める工程では、液晶表示画像の縦横の各検査ライン毎に輝度波形を求め、前記一次導関数波形を求める工程では、前記各輝度波形から各一次導関数波形を求め、前記線欠陥または点欠陥を検出する工程では、前記各一次導関数波形に対し閾値によりピークとその位置を検出し、前記ピークの位置に基づいて前記ピークが前記検査ラインの直交方向に連続する数をカウントし、このカウント値に対し線欠陥閾値により線欠陥を検出し、前記線欠陥が検出されない場合には前記カウント値に対し前記線欠陥閾値より低い点欠陥閾値により点欠陥を検出することを特徴としている。
【００１０】
また、請求項３記載の発明は、請求項２記載の液晶表示パネルの検査方法に係り、前記輝度波形を求める工程では、取り込んだ液晶表示画像の縦横の検査ラインの画素毎または当該画素を含む所定幅の画素毎に前記検査ラインの直交方向の線全体または特定範囲の累積値または平均値から輝度波形を求めることを特徴としている。
【００１１】
また、請求項４記載の発明は、請求項２または３記載の液晶表示パネルの検査方法に係り、前記線欠陥または点欠陥を検出する工程では、前記線欠陥閾値を予め定めた下限個数と上限個数から成るものとし、前記カウント値が前記下限個数と上限個数の範囲内である場合に線欠陥と判定して検出することを特徴としている。
【００１２】
また、請求項５記載の発明は、液晶表示パネルの検査装置に係り、背面の光源からの光の透過を制御して表示を行う液晶表示パネルの表示状態の欠陥を検出する液晶表示パネルの検査装置であって、前記液晶表示パネルに検査用の液晶表示を行う駆動手段と、前記液晶表示を撮像する撮像手段と、前記撮像された液晶表示画像を取り込み、前記取り込んだ液晶表示画像から検査ラインの輝度波形を求め、前記輝度波形から一次導関数波形を求め、前記一次導関数波形に対し閾値により検査ラインの直交方向に連続する線欠陥または点欠陥を検出する画像処理手段とを、備えることを特徴としている。
【００１３】
また、請求項６記載の発明は、請求項５記載の液晶表示パネルの検査装置に係り、前記画像処理手段が、撮像手段で撮像された液晶表示画像を取り込み、前記取り込んだ液晶表示画像の縦横の各検査ライン毎に輝度波形を求め、前記各輝度波形から各一次導関数波形を求め、前記各一次導関数波形に対し閾値によりピークとその位置を検出し、前記ピークの位置に基づいて前記ピークが前記検査ラインの直交方向に連続する数をカウントし、このカウント値に対し線欠陥閾値により線欠陥を検出し、前記線欠陥が検出されない場合には前記カウント値に対し前記線欠陥閾値より低い点欠陥閾値により点欠陥を検出するものであることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項７記載の発明は、請求項６記載の液晶表示パネルの検査装置に係り、前記画像処理手段が、輝度波形を求めるのに際して、液晶表示画像の縦横の検査ラインの画素毎または当該画素を含む所定幅の画素毎に前記検査ラインの直交方向の線全体または特定範囲の累積値または平均値から輝度波形を求めるものであることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項８記載の発明は、請求項６または７記載の液晶表示パネルの検査装置に係り、前記画像処理手段が、前記線欠陥閾値を予め定めた下限個数と上限個数から構成し、前記カウント値が前記下限個数と上限個数の範囲内である場合に線欠陥と判定して検出するものであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、この発明の構成によれば、液晶表示パネルの表示を撮像した画像から求めた輝度波形に対し、更に一次導関数を求める（輝度波形内各部分の傾きを求める）処理を行うようにしたので、欠陥部のような急激な輝度変化がおきる箇所のみを強調することができる。欠陥部以外の箇所の輝度値が欠陥部の輝度値より大きい場合（バックライト等の背面の光源による輝度バラツキ等の外的要因により起こり得る）においては、隣接する画素の輝度値との差が小さければ、その箇所の傾きは小さくなるため、急激な輝度変化が生じる欠陥部のように傾きの大きい所との区別をつけることが可能となり、欠陥部を確実に検出することが可能となる。これらより、この発明の第１の効果としては、バックライト等の光源による輝度バラツキ等の外的影響を排除することができ、線欠陥、点欠陥を確実に検出可能となることである。
【００１７】
また、この発明の請求項３，７の構成によれば、線欠陥部輝度と隣接輝度の差が小さく、閾値の設定が難しい場合において、線欠陥部と隣接部の線全体もしくは特定範囲の輝度値を累積した値を求め、その累積値もしくは平均値で算出した輝度波形から一次導関数波形を求めるようにしたので、第２の効果として、欠陥部を検査ライン上のある一部分の小さな輝度変化で捉えるよりも、線欠陥部全体の傾向として捉えることが可能となり、線欠陥の検出能力を更に向上させることができることである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
この発明は、液晶表示パネルにおいて、バックライトの輝度バラツキ等の外的影響を排除して、線欠陥、点欠陥を確実に検出可能とするという目的を、ＣＣＤカメラで撮像した液晶表示画像において、各画素ライン上の輝度波形を求め、更に一次導関数を求める（輝度波形内各部分の傾きを求める）処理を行って、欠陥部のような急激な輝度変化がおきるピーク箇所のみを強調し、このピーク個所を所定の閾値により位置情報とともに検出し、この位置情報を基に連続するピーク個所の数を見て、線欠陥、点欠陥することにより実現した。
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用いて具体的に行う。
【実施例１】
【００１９】
まず、この発明の第１実施例を説明する。図１は、この実施例である液晶表示パネルの検査装置の接続構成を示すブロック図である。この実施例は、バックライトを用いる液晶表示パネルの表示状態の欠陥を検査する場合の例である。この実施例の液晶表示パネル１の検査装置は、液晶表示パネル駆動装置２と、画像処理装置３と、パソコン（パーソナルコンピュータ）４と、ＣＣＤカメラ５と、バックライト（照明装置）６と、照明装置電源７と、モニタ８とから構成されている。
【００２０】
液晶表示パネル１に対する電源制御、検査用の表示パターンの表示制御や切替制御は、パソコン４からの指示により、液晶表示パネル駆動装置２によって行われる。液晶表示パネル１の下方からはバックライト６により光が照射され、液晶表示パネル１の表示パターンがＣＣＤカメラ５に撮像されて、画像処理装置３へ出力される。バックライト６の電源制御は、パソコン４からの指示により、照明装置電源７によって行われる。画像処理装置３では、入力された液晶表示画像に対し欠陥検出のための画像処理を行い、結果をパソコン４に出力し、モニタ８上に検査結果を表示して一連の検査を終了する。図１では、画像処理装置３とパソコン４を個別に備える構成としているが、パソコン４内に画像処理装置の処理機能を持たせた構成としても、同様の検査を行うことができるものである。
【００２１】
この実施例における液晶表示パネル検査方法は、ＣＣＤカメラ５で撮像した液晶表示パネル１の検査用の表示パターン画像において、各画素ライン上の輝度波形を求め、更に一次導関数を求める（輝度波形内各部分の傾きを求める）処理を行うことで、欠陥部のような急激な輝度変化がおきる箇所のみを強調・検出することを特徴とするものである。まず、輝度波形と一次導関数の関係について説明する。
【００２２】
図２は、輝度波形２１と一次導関数波形２２の関係を概略的に示した説明図である。この図に示す輝度波形２１は、左側から右側に向けて輝度値が大きくなっていることを示しているが、この時、一次導関数波形２２は、輝度波形２１の傾きが一番大きくなる所でピーク２３を示している。このことは、輝度値の変化が小さい箇所では、一次導関数波形のピーク値は小さく、その逆は大きくなることを示している。即ち、輝度波形から一次導関数を求めると、急激な輝度変化がおきる箇所のみを強調することができる。
【００２３】
次に、この実施例におけるバックライトによる液晶表示パネルの輝度分布について説明する。図３に、この実施例におけるバックライト６による輝度分布例を示す。この輝度分布においては、横検査ライン３３の輝度波形３５と縦検査ライン３４の輝度波形３６より、中心部３１から角（隅）３２に向かうにつれて、輝度値が緩やかに低下していることが分かる。中心部３１と角３２の輝度値は、輝度波形から明らかに値に違いのあることが見て取れるが、横検査ライン３３の輝度波形３５と縦検査ライン３４の輝度波形３６の一次導関数波形３７，３８を見ると、ほぼ水平な波形を示している。これは、バックライト６の輝度変化が緩やかに変化していることから、部分的な傾きが小さいことを意味している。これらのように、この発明は、バックライト６の輝度分布のような緩やかな輝度変化をもった外的影響を排除することで、線欠陥、点欠陥のみを強調して検出可能とするものである。
【００２４】
次に、この実施例による液晶表示パネルの線欠陥の検出方法を、従来方法と対比させて説明する。図４は、その説明図である。線欠陥とは、縦または横の各検査ラインの直交方向に連続して複数個並んだ欠陥画素の列である。図４において、線欠陥４１を検出する場合、従来方法を利用する検出方法では、各検査ライン４２の輝度波形４３を個別に算出した後に、各輝度波形４３を所定の閾値４５を超えた場合に線欠陥部４４と判定して座標位置とともに記憶しておき、縦の各検査ラインにおいて連続して線欠陥部４４と判定された数の合計を見て線欠陥と判定し検出する方法が考えられる。
【００２５】
これに対して、この実施例による方法では、各検査ライン４２の輝度波形４３を個別に算出した後に、各輝度波形４３から各一次導関数波形４６を求め、各一次導関数波形４６に対して予め定めた閾値４８を超えたピーク４７を座標位置とともに記憶しておき、座標位置に基づいて各検査ラインの直交方向において連続してピークとされた数の合計（カウント値）を見て、線欠陥４１を判定する。例えば、ピーク４７とされた数の合計が、予め定めた所定の閾値（線欠陥閾値と呼ぶ）より多ければ、線欠陥と判定する。あるいは、この合計が、予め定めた下限個数と上限個数の範囲内である場合に線欠陥とすれば、更に、線欠陥の検出精度が高まる。
【００２６】
次に、この実施例による液晶表示パネルの点欠陥の検出方法を、従来方法と対比させて説明する。図５は、その説明図である。図５において、点欠陥５１を検出する場合、従来方法を利用する検出方法では、各検査ライン５２の輝度波形５３を個別に算出した後に、各輝度波形５３が所定の閾値５５を超えた場合に点欠陥部と判定し検出する方法が考えられる。これに対して、この実施例による点欠陥の検出方法では、前述の線欠陥が検出されない場合にのみ、線欠陥の検出時に算出した各検査ライン４２の直交方向において連続してピーク５７とされた数の合計（カウント値）が、線欠陥閾値より低い点欠陥閾値を超えた場合に点欠陥と判定する。これらによって、欠陥部の検出が確実となる。
【００２７】
次に、この実施例の動作例について説明する。図６は、ＣＣＤカメラで撮像された液晶表示画像に対する画像処理の流れを説明するフローチャートである。図中、Ｓ１〜Ｓ１５は、この画像処理のステップを表す。この画像処理は、図１の画像処理装置３にて実行される。このため、画像処理装置３は、Ｓ１〜Ｓ１５の各ステップを処理する機能手段を備えている。これらのステップあるいは機能手段は、コンピュータのプログラムで構成することも可能である。この場合には、このプログラムを画像処理装置３のコンピュータにインストールして実行させることとなる。なお、このプログラムは、インターネットや電子メール等のデータ通信手段により配布することが可能であり、また、このプログラムを種々の記憶媒体に記憶させて、保存したり、配布したり、提供したりすることも可能である。
【００２８】
まず始めに、ＣＣＤカメラ５で撮像した液晶表示画像のメモリへの取り込みＳ１を行う。この液晶表示画像の取り込みＳ１終わると、前処理Ｓ２として必要に応じノイズ除去等の処理を行う。この前処理Ｓ２は、欠陥部を検出し易くするためのものであり、必要が無ければ省略が可能なものである。前処理Ｓ２が終了したのち、液晶表示領域および液晶表示パネルの傾きを算出するための処理として、液晶表示画像エッジ検出Ｓ３、液晶表示画像エッジ角度算出Ｓ４の処理を行い、液晶表示画像角度補正Ｓ５にて画像の傾きが無くなるように補正をかける。液晶表示画像の角度補正は、図４、図５を例に取ると、検査ライン４２、５２と液晶表示パネル１の画素ラインが水平になるように補正される。この液晶表示画像角度補正Ｓ５で処理された液晶表示画像は、欠陥検出処理を行うための画像として、以降取り扱われることとなる。ここまで終了すると、この発明を実施する上での事前準備が終了したこととなる。
【００２９】
次に、これ以降は、この発明について係わる所となり、図４、図６を用いて以下に説明する。まず、欠陥検出の初めの処理として、図６の液晶表示画像角度補正Ｓ５で処理された液晶表示画像に対し、全検査ラインの輝度波形算出Ｓ６が行われる。ここで算出された輝度波形は、図４の輝度波形４３のような波形として算出される。検査ラインとしては、横の全検査ラインと縦の全検査ラインのいずれか一方としても良いが、ここでは縦横の全検査ラインとすることにより、縦横の線欠陥を確実に検出可能としている。図４では検査ライン４２の輝度波形を示しているが、全検査ライン（Ｘ０からＸｎ，Ｙ０からＹｎ）に対し、輝度波形４３と同様の波形を算出する。続いて、全検査ラインの輝度波形算出Ｓ６にて算出された結果より、全検査ラインの一次導関数波形算出Ｓ７が行われる。一次導関数波形の算出は、輝度波形の部分的な傾きから求められ、輝度値の変化が小さい箇所では、一次導関数波形の縦軸の値は小さくなり、その逆では大きくなる。
【００３０】
図６のピーク検出Ｓ８では、一次導関数波形のピーク値が、予め設定した閾値より高ければ欠陥部のピークとして判定される。このピーク検出Ｓ８は、全検査ラインの一次導関数波形に対して行われ、このピークと判定された位置がピーク検出位置記憶Ｓ９により記憶される。このピーク位置記憶に基づいて、まず、検査ラインの直交方向に連続するピーク検出数をカウントして、線欠陥閾値を超えていれば線欠陥と判定する線欠陥判定Ｓ１０が行われる。線欠陥判定Ｓ１０において、線欠陥と判定された場合には、パソコン４に線欠陥の位置出力Ｓ１２がなされ、不良品処理Ｓ１５がなされる。線欠陥判定Ｓ１０において、線欠陥と判定されなかった場合には、前記のカウント値が線欠陥閾値より低い点欠陥閾値を超えていれば点欠陥と判定する点欠陥判定Ｓ１１が行われる。点欠陥判定Ｓ１１において、点欠陥と判定された場合には、パソコン４に点欠陥の位置出力Ｓ１３がなされ、不良品処理Ｓ１５がなされる。線欠陥、点欠陥と判定されなかった場合には、その旨がパソコン４に通知され、良品処理Ｓ１４がなされる。
【００３１】
次に、この発明の特徴といえるバックライトの輝度分布のような緩やかな輝度変化をもった外的影響を排除することで、線欠陥、点欠陥のみを強調するという点について、図４を用いて説明する。図４では、液晶表示パネル１の表示画像に線欠陥４１が発生している。輝度波形４３は、検査ライン４２上の波形を示している。ここでは示していないが、液晶表示パネル１は、図３に示すバックライト６の光を下方より照射された状態を想定しており、輝度波形４３は、液晶表示パネル１の中心３１から角３２に向けて輝度値が緩やかに小さくなる傾向を示している。輝度波形４３を見ると、検査ライン４２の中心部輝度値は、線欠陥部４４のピーク輝度値より高い輝度値を示している。この線欠陥４４は、欠陥部の輝度値と周辺部の輝度値の差が小さいために線欠陥部４４のピークが小さいものとなっている。従来の輝度値による閾値の設定では、線欠陥部４４のピーク輝度値より検査ライン４２の中心部輝度値の値が大きいため、この関係において閾値を設定することは困難である。よって、従来の輝度値による欠陥検出方法では、線欠陥４１は検出できないと判断される。
【００３２】
その解決手段として、この発明によるものが一次導関数波形４６である。一次導関数波形４６を見ると、線欠陥部４７の所に大きいピーク波形が見られるが、線欠陥部４７以外の所では、ほぼ平坦な波形となっている。このことは、輝度波形４３より一次導関数波形４６を描くことにより、バックライトの輝度バラツキの影響が排除されていることを意味しており、線欠陥部４７のみが強調され、かつ閾値が容易に設定可能な状態にあることが分かる。以上のように、この発明では、バックライトの輝度分布のような緩やかな輝度変化をもった外的影響を排除することで、線欠陥、点欠陥のみを強調して検出可能とする液晶表示パネル検査方法及び検査装置を提供することが可能となる。
【実施例２】
【００３３】
次に、この発明の第２実施例について説明する。この実施例は、第１実施例として線欠陥検出における検出能力の向上を図った例である。この実施例の構成が第１実施例と異なる所は画像処理装置３の機能であって、その他の構成は同様であり、容易に類推できるのでその説明は省略する。
【００３４】
前述の第１実施例では、ある一つの検査ライン上の輝度波形から一次導関数波形を求めていたが、この実施例は、線欠陥部の輝度と隣接輝度の差が小さく、前述の第１実施例においても、閾値の設定が難しい場合において、線欠陥部と隣接部の線全体もしくは特定範囲の輝度値を累積もしくは平均した値を求め、その累積値もしくは平均値で描いた輝度波形の一次導関数波形を求めることにより、線欠陥部の検出能力をさらに向上させることを可能としたものである。
【００３５】
図４を用いてこの実施例による線欠陥の検出方法について説明する。線欠陥４１を検出する場合において、第１実施例では、各検査ラインの輝度波形４３を個別に算出し、各輝度波形４３から一次導関数波形４６を算出し、この一次導関数波形４６を閾値で判定して欠陥部（ピーク）と判定された数の合計を見て線欠陥を判定していた。この実施例では、一方の検査ライン（例えば、横の検査ラインＹ０からＹｎまで）の画素毎もしくは所定幅の画素毎にこの検査ラインに直交する他方の検査ラインの画素列（例えば、縦の検査ラインＸ０からＸｎまで）の全体または特定範囲の輝度値の累積値もしくは平均値にて輝度波形４３を算出し、この輝度波形４３の一次導関数波形４６を求めて、この一次導関数波形４６を閾値で判定して欠陥部（ピーク）４７を検出し、この検査ライン４２の直交方向に連続するピークの数の合計を線欠陥閾値で判定して線欠陥を検出する方法である。この方法によれば、検査ライン上のある一部分の小さな輝度変化で見るよりも、線欠陥部全体の傾向として捉える事が可能となるため、線欠陥の検出能力の向上を図ることができる。
【００３６】
次に、この実施例の点欠陥検出方法について説明する。点欠陥検出は、上述の線欠陥検出において線欠陥が検出されなかった場合に行う。基本的な画像処理の流れとしては、線欠陥の検出と同じである。即ち、線欠陥と判定されなかった場合、線欠陥の判定時に求めた一次導関数波形４６が線欠陥閾値より低い点欠陥閾値を超えた場合に全て点欠陥と判定する方法である。
【００３７】
次に、この実施例の動作例について説明する。この実施例の動作例の基本的な処理の流れとしては、図６と同様なので、異なる所を詳細に説明し、その他は説明が重複するため詳細な説明は省略する。Ｓ１からＳ５までの準備処理は第１実施例と同じである。輝度波形算出Ｓ６では、一方の検査ライン（例えば、横の検査ラインＹ０からＹｎまで）の画素毎もしくは所定幅の画素毎にこの検査ラインに直交する他方の検査ラインの画素列（例えば、縦の検査ラインＸ０からＸｎまで）の全体または特定範囲の輝度値の累積値もしくは平均値にて輝度波形を算出する。この輝度波形の算出は、縦横の全検査ラインについて行う。導関数波形Ｓ７では、この各輝度波形から一次導関数波形を求める。以下、ピーク検出Ｓ８から良品処理Ｓ１４もしくは不良品処理Ｓ１５までは第１実施例と同様にである。
【００３８】
以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。例えば、一次導関数としては正負のピークが現れるが、上述の実施例では正側のピークで欠陥の判定を行うものであったが、負側のピークで判定しても良い。また、上述の実施例では、バックライトを用いる液晶表示パネルに適用した例について説明したが、プロジェクタ等のように光源ランプや投影レンズ等の光学系と組み合せてスクリーン等に投影表示する液晶表示パネルにも同様に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
この発明は、パネル形態やモジュール形態の液晶表示パネルに限らず、種々の形態に含まれる液晶表示パネルの表示状態を検査する場合に、好適に利用できるとともに、バックライト式や投影式の液晶表示パネルの表示状態を検査する場合にも、好適に利用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】この発明の第１実施例であるの液晶表示パネル検査装置の装置構成を示すブロック図である。
【図２】同検査装置の液晶表示パネルにおける輝度波形と一次導関数波形の関係を説明する図である。
【図３】同検査装置のバックライトによる液晶表示パネルの輝度分布例を示す図である。
【図４】同検査装置での液晶表示パネルの線欠陥検出について従来方法と本発明方法を対比して説明する図である。
【図５】同検査装置での液晶表示パネルの点欠陥検出について従来方法と本発明方法を対比して説明する図である。
【図６】同検査装置での液晶表示パネルの表示状態における欠陥検査の画像処理の動作例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４１】
１ 液晶表示パネル
２ 液晶表示パネル駆動装置（駆動手段）
３ 画像処理装置（画像処理手段）
５ ＣＣＤカメラ（撮像手段）
６ バックライト（光源）
４１ 線欠陥
４２ 検査ライン
４３ 輝度波形
４６ 導関数波形
４７ 線欠陥部（ピーク）
４８ 閾値
５１ 点欠陥
５２ 検査ライン
５３ 輝度波形
５６ 導関数波形
５７ 点欠陥部（ピーク）
５８ 閾値
【特許請求の範囲】
【請求項１】
背面からの光の透過を制御して表示を行う液晶表示パネルの表示状態の欠陥を検出する液晶表示パネルの検査方法であって、前記液晶表示パネルに検査用の液晶表示を行う工程と、前記液晶表示を撮像手段で撮像した液晶表示画像を取り込む工程と、前記取り込んだ液晶表示画像から検査ラインの輝度波形を求める工程と、前記輝度波形から一次導関数波形を求める工程と、前記一次導関数波形に対し閾値により前記検査ラインの直交方向に連続する線欠陥または点欠陥を検出する工程とを、備えることを特徴とする液晶表示パネルの検査方法。
【請求項２】
前記輝度波形を求める工程では、液晶表示画像の縦横の各検査ライン毎に輝度波形を求め、前記一次導関数波形を求める工程では、前記各輝度波形から各一次導関数波形を求め、前記線欠陥または点欠陥を検出する工程では、前記各一次導関数波形に対し閾値によりピークとその位置を検出し、前記ピークの位置に基づいて前記ピークが前記検査ラインの直交方向に連続する数をカウントし、このカウント値に対し線欠陥閾値により線欠陥を検出し、前記線欠陥が検出されない場合には前記カウント値に対し前記線欠陥閾値より低い点欠陥閾値により点欠陥を検出することを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネルの検査方法。
【請求項３】
前記輝度波形を求める工程では、取り込んだ液晶表示画像の縦横の検査ラインの画素毎または当該画素を含む所定幅の画素毎に前記検査ラインの直交方向の線全体または特定範囲の累積値または平均値から輝度波形を求めることを特徴とする請求項２記載の液晶表示パネルの検査方法。
【請求項４】
前記線欠陥または点欠陥を検出する工程では、前記線欠陥閾値を予め定めた下限個数と上限個数から成るものとし、前記カウント値が前記下限個数と上限個数の範囲内である場合に線欠陥と判定して検出することを特徴とする請求項２または３記載の液晶表示パネルの検査方法。
【請求項５】
背面の光源からの光の透過を制御して表示を行う液晶表示パネルの表示状態の欠陥を検出する液晶表示パネルの検査装置であって、前記液晶表示パネルに検査用の液晶表示を行う駆動手段と、前記液晶表示を撮像する撮像手段と、前記撮像された液晶表示画像を取り込み、前記取り込んだ液晶表示画像から検査ラインの輝度波形を求め、前記輝度波形から一次導関数波形を求め、前記一次導関数波形に対し閾値により検査ラインの直交方向に連続する線欠陥または点欠陥を検出する画像処理手段とを、備えることを特徴とする液晶表示パネルの検査装置。
【請求項６】
前記画像処理手段が、撮像手段で撮像された液晶表示画像を取り込み、前記取り込んだ液晶表示画像の縦横の各検査ライン毎に輝度波形を求め、前記各輝度波形から各一次導関数波形を求め、前記各一次導関数波形に対し閾値によりピークとその位置を検出し、前記ピークの位置に基づいて前記ピークが前記検査ラインの直交方向に連続する数をカウントし、このカウント値に対し線欠陥閾値により線欠陥を検出し、前記線欠陥が検出されない場合には前記カウント値に対し前記線欠陥閾値より低い点欠陥閾値により点欠陥を検出するものであることを特徴とする請求項５記載の液晶表示パネルの検査装置。
【請求項７】
前記画像処理手段が、輝度波形を求めるのに際して、液晶表示画像の縦横の検査ラインの画素毎または当該画素を含む所定幅の画素毎に前記検査ラインの直交方向の線全体または特定範囲の累積値または平均値から輝度波形を求めるものであることを特徴とする請求項６記載の液晶表示パネルの検査装置。
【請求項８】
前記画像処理手段が、前記線欠陥閾値を予め定めた下限個数と上限個数から構成し、前記カウント値が前記下限個数と上限個数の範囲内である場合に線欠陥と判定して検出するものであることを特徴とする請求項６または７記載の液晶表示パネルの検査装置。
【請求項１】
背面からの光の透過を制御して表示を行う液晶表示パネルの表示状態の欠陥を検出する液晶表示パネルの検査方法であって、前記液晶表示パネルに検査用の液晶表示を行う工程と、前記液晶表示を撮像手段で撮像した液晶表示画像を取り込む工程と、前記取り込んだ液晶表示画像から検査ラインの輝度波形を求める工程と、前記輝度波形から一次導関数波形を求める工程と、前記一次導関数波形に対し閾値により前記検査ラインの直交方向に連続する線欠陥または点欠陥を検出する工程とを、備えることを特徴とする液晶表示パネルの検査方法。
【請求項２】
前記輝度波形を求める工程では、液晶表示画像の縦横の各検査ライン毎に輝度波形を求め、前記一次導関数波形を求める工程では、前記各輝度波形から各一次導関数波形を求め、前記線欠陥または点欠陥を検出する工程では、前記各一次導関数波形に対し閾値によりピークとその位置を検出し、前記ピークの位置に基づいて前記ピークが前記検査ラインの直交方向に連続する数をカウントし、このカウント値に対し線欠陥閾値により線欠陥を検出し、前記線欠陥が検出されない場合には前記カウント値に対し前記線欠陥閾値より低い点欠陥閾値により点欠陥を検出することを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネルの検査方法。
【請求項３】
前記輝度波形を求める工程では、取り込んだ液晶表示画像の縦横の検査ラインの画素毎または当該画素を含む所定幅の画素毎に前記検査ラインの直交方向の線全体または特定範囲の累積値または平均値から輝度波形を求めることを特徴とする請求項２記載の液晶表示パネルの検査方法。
【請求項４】
前記線欠陥または点欠陥を検出する工程では、前記線欠陥閾値を予め定めた下限個数と上限個数から成るものとし、前記カウント値が前記下限個数と上限個数の範囲内である場合に線欠陥と判定して検出することを特徴とする請求項２または３記載の液晶表示パネルの検査方法。
【請求項５】
背面の光源からの光の透過を制御して表示を行う液晶表示パネルの表示状態の欠陥を検出する液晶表示パネルの検査装置であって、前記液晶表示パネルに検査用の液晶表示を行う駆動手段と、前記液晶表示を撮像する撮像手段と、前記撮像された液晶表示画像を取り込み、前記取り込んだ液晶表示画像から検査ラインの輝度波形を求め、前記輝度波形から一次導関数波形を求め、前記一次導関数波形に対し閾値により検査ラインの直交方向に連続する線欠陥または点欠陥を検出する画像処理手段とを、備えることを特徴とする液晶表示パネルの検査装置。
【請求項６】
前記画像処理手段が、撮像手段で撮像された液晶表示画像を取り込み、前記取り込んだ液晶表示画像の縦横の各検査ライン毎に輝度波形を求め、前記各輝度波形から各一次導関数波形を求め、前記各一次導関数波形に対し閾値によりピークとその位置を検出し、前記ピークの位置に基づいて前記ピークが前記検査ラインの直交方向に連続する数をカウントし、このカウント値に対し線欠陥閾値により線欠陥を検出し、前記線欠陥が検出されない場合には前記カウント値に対し前記線欠陥閾値より低い点欠陥閾値により点欠陥を検出するものであることを特徴とする請求項５記載の液晶表示パネルの検査装置。
【請求項７】
前記画像処理手段が、輝度波形を求めるのに際して、液晶表示画像の縦横の検査ラインの画素毎または当該画素を含む所定幅の画素毎に前記検査ラインの直交方向の線全体または特定範囲の累積値または平均値から輝度波形を求めるものであることを特徴とする請求項６記載の液晶表示パネルの検査装置。
【請求項８】
前記画像処理手段が、前記線欠陥閾値を予め定めた下限個数と上限個数から構成し、前記カウント値が前記下限個数と上限個数の範囲内である場合に線欠陥と判定して検出するものであることを特徴とする請求項６または７記載の液晶表示パネルの検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−２０１５２３（Ｐ２００６−２０１５２３Ａ）
【公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１３４２４（Ｐ２００５−１３４２４）
【出願日】平成１７年１月２０日（２００５．１．２０）
【出願人】（３９００１０１７９）埼玉日本電気株式会社 (1,228)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月２０日（２００５．１．２０）
【出願人】（３９００１０１７９）埼玉日本電気株式会社 (1,228)
【Ｆターム（参考）】
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