JP2000028482A - 液晶パネル評価装置 - Google Patents
液晶パネル評価装置Info
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Abstract
ことができる液晶パネル評価装置の提供。 【解決手段】 押圧治具110を備える試験機本体1を
用いて液晶パネル2表面に荷重を加え、その際に所定の
負荷パターンで負荷が与えられるように試験機本体1を
制御装置3で制御する。さらに、除荷直後の液晶パネル
の表示色の変化を撮像装置4で撮像し、その画像を画像
処理することによって荷重を加えた部分の液晶パネルの
正常・異常を判定する。
Description
で使用される液晶パネルの評価装置に関する。
ラスと樹脂の間に液晶を封止したものである。各ガラス
基板には酸化スズや酸化インジウム薄膜等による透明電
極が設けられ、それらに電圧を印可して液晶の分子配列
を制御し、液晶の光学特性を変化させて文字や画像を表
示させる。なお、ガラス基板の一方は透明であるが、他
方は透明である必要はない。
の液晶パネルでは、操作者が液晶パネル上のタッチセン
サを指で押すことにより各種装置(AV機器やナビゲー
ション装置など)に種々の指示を入力することができ
る。そのため、このような装置では指で押された場合の
信頼性等を事前に評価・確認しておくことが必要とな
る。液晶パネルの一画面には数十万もの画素が形成され
ており、そのうちのいくつかが故障すると、表示画面中
に黒点の画素または白点の画素(白黒画面の場合)がで
きてしまう。そこで、出荷前には、液晶パネル中に予め
定めた数以上の故障画素があった場合には不良品とする
評価テストが行われる。また、同様の評価テストは新開
発の液晶パネルに対しても行われている。
用いて液晶パネルの表面を押して離すという操作を行
い、押す前と押した後の表示色の変化や、押している最
中と離したときの表示色の変化などを目視で観察して液
晶パネルの良・不良を判定している。このとき、液晶パ
ネル上において画素配列の行方向および列方向にそれぞ
れ所定の間隔で複数の測定ポイントが格子状に設定さ
れ、各測定ポイントに関して押し離し操作による検査が
行われる。
ネル上の複数の測定ポイントを検査員が指や治具で一箇
所ずつ検査しているため、一枚の液晶パネルの評価にか
なりの時間を必要とする。また、液晶パネルを押す際の
力にバラツキがあって不正確であったり、再現性が低い
という欠点もあった。
価時間の短縮を図ることができる液晶パネル評価装置を
提供することにある。
図1,5および6に対応付けて説明する。 (1)図1に対応付けて説明すると、請求項1の発明に
よる液晶パネル評価装置は、液晶パネル2の表面を押す
ための治具110と、治具110を介して液晶パネル2
に負荷を与える負荷機構1と、治具110を介して液晶
パネル2に与えられる負荷が所定の負荷パターンとなる
ように負荷機構1を制御する制御手段3とを備えて上述
の目的を達成する。 (2)図5および6に対応付けて説明すると、請求項1
に記載の液晶パネル評価装置において、液晶パネル2を
撮像する撮像手段4と、撮像手段4で撮像された画像に
基づいて液晶パネル2の色変化を検出して液晶パネル2
を評価する評価手段8,10とを備える。
解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
ために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本
発明が発明の実施の形態に限定されるものではない。
明の実施の形態を説明する。 −第1の実施の形態− 図1は本発明による評価装置の第1の実施の形態を示す
図であり、評価装置全体の概略構成を示す。1は液晶パ
ネル2に対する押し離し操作を行わせるための試験機本
体であり、試験機本体1のテーブル101に搭載された
XYステージ102上に液晶パネル2がセットされる。
試験機本体1のテーブル101上には上端にヨーク10
3を横架する一対のネジ棹104a,104bが立設さ
れ、そのネジ棹104a,104bにはクロスヘッド1
05が螺合している。
が設置され、モータ106の回転は変速機107を介し
て一対のネジ棹104a,104bに伝達される。ネジ
棹104a,104bが同期して回転することにより、
クロスヘッド105が昇降する。クロスヘッド105の
変位は変位計108によって検出される。変位計108
としては、例えばロータリーエンコーダが用いられ、ロ
ータリーエンコーダによりモータ106や変速機107
の回転を検出することによってクロスヘッド105の上
下方向の変位が計測される。
を介して連結部材(不図示)が設けられており、この連
結部材に液晶パネル2の押し離し操作を行うための押圧
治具110が設けられる。押圧治具110の具体例とし
ては、図2(a)に示すように矩形断面の金属棒110
aの先端にゴムや布等の柔らかい部材を張り付けたもの
や、図2(b)に示すように矩形断面の押圧治具110
の先端部分110cをゴムなどの弾性体で形成したもの
などが用いられる。なお、ここでは断面形状(すなわち
押圧部の形状)を矩形としたが、評価試験に応じた形状
とすれば良い。ロードセル109および変位計108の
検出データは制御装置3に送られ、制御装置3はそれら
のデータおよび予め入力された試験条件(後述する測定
ポイント(Px,Py),荷重保持時間Tho,初期設定荷重F
1,荷重の変化率fv,荷重の増分ΔFなど)に基づいて、
試験機本体1の動作を制御する。
示すように、液晶パネル2上には複数の測定ポイント
(Px,Py)が格子状に設定され、各測定ポイント(Px,
Py)について順に測定が行われる。負荷の与え方、すな
わち、押圧治具110が取り付けられたクロスヘッド1
05の制御方法としては、クロスヘッド105を等速度
で降下・上昇させる変位等速制御や、押圧治具110に
よる荷重を変化させる際の単位時間当たりの荷重変化量
を一定とする荷重等速制御などがある。いずれの場合に
も、クロスヘッド105を降下から上昇に移行する際に
は、荷重保持時間Thoの間だけクロスヘッド105を停
止させてその位置を一定に保つ。
たように出荷前の検査(抜き取り検査もしくは全品検
査)や新開発の液晶パネルの評価試験等がある。図4
は、新開発の液晶パネルの評価試験や出荷前の抜き取り
検査等で行われる検査方法の一例を示したものであり、
荷重等速制御で測定したときの荷重の時間変化を表した
ものである。
示色が特定の一色になるように表示させる。例えば、白
黒表示の液晶パネルならば、白もしくは黒を表示させ
る。その後、クロスヘッド105を降下させ、押圧治具
110により液晶パネル2の測定ポイント(Px,Py)に
負荷を加える。このとき、荷重Fを一定の変化率fvで増
加させる。荷重Fが初期設定荷重F1となったならばクロ
スヘッド105を停止させて、その状態を荷重保持時間
Thoだけ保つ。次いで、荷重Fが一定の変化率(−fv)で
減少するようにクロスヘッド105を上昇させる。そし
て、押圧治具110の先端が液晶パネル2から離れたな
らば、液晶の表示色の変化を目視で観察する。ここで、
表示色が正常な表示色に戻った場合には、設定荷重を
(F1+ΔF)と増やして2回目の測定を行う。設定荷重
以外の条件は1回目と同様である。3回目以降も設定荷
重をΔFずつ増やして各回毎に目視観察を行い、異常が
発見されたり液晶パネル2のガラス基板が破損するまで
測定を行う。なお、与えられる荷重は数kgf〜50kgf程
度である。
えば、図4の符号Aで示す3回目の測定で所定観察時間
内に表示色が正常に戻らなかった場合には、2回目の設
定荷重F2を上限の荷重として記録する。また、荷重を加
えている最中にパネルが破損した場合には、符号Bで示
すように荷重の減少がロードセル109により観測され
る。この場合には、4回目の設定荷重F4を上限の荷重と
して記録する。一つの測定ポイントについての一連の測
定が終了したら、XYステージ102を移動して液晶パ
ネル2上の次の測定ポイントを押圧治具110に対向さ
せる。この際、XYステージ102を作業者が手動で操
作しても良いし、電動駆動しても良い。
荷重を図4のようにF1,F2,…と段階的に大きくして異常
が発見されるまで測定を行うのではなく、例えば、所定
の設定荷重F0で各測定ポイント毎に1回だけ測定し、表
示色が所定時間内に正常に戻るか否かで良否を判定す
る。
ドセル109を介してクロスヘッド105に取り付け、
液晶パネル2の押し離し操作を試験機本体1に行わせて
いるため、常に一定の条件で荷重を加えることができ、
信頼性の高い評価を行うことができる。また、検査員が
手動で押し離し操作を行う従来に比べ、検査時間を短縮
することができる。
図であり、図6はそのブロック図である。なお、図5に
おいて図1と同一の部分には同一の符号を付した。4は
XYステージ102に載置された液晶パネル2を撮像す
る撮像装置であり、CCDカメラ等が用いられる。撮像
装置4は液晶パネル2との距離が一定となるように試験
機本体1に取り付けられる。図6に示すように、制御装
置3はCPU10、画像処理部8、メモリ12を備え、
撮像装置4からの画像信号はCPU10に取り込まれ、
画像処理部8で画像処理が行われる。6はコンピュータ
5に試験条件等を入力するための入力装置(例えば、キ
ーボード)である。
位計108、撮像装置4および入力装置6の信号はCP
U10に入力され、それらに基づいてモータ106、X
Yステージ102の動作が制御される。なお、7はモー
タドライバである。画像処理部8で処理された画像信号
はメモリ12に記憶され、その結果をモニタ9に出力し
たり、プリンタ11でプリントアウトしたりすることが
できる。上述した第1の実施の形態では、液晶パネル2
を目視で観察してその異常を判定したが、本実施の形態
の評価装置では、撮像装置4からの画像信号を画像処理
し、そのデータに基づいてCPU10で自動的に異常判
断を行うようにした。さらに、異常判断だけでなく、検
査全体の制御もCPU10によって自動的に行われる。
なお、押圧治具110による押圧は第1の実施の形態と
同様の押圧パターン(図4)で行われる。
て説明する。以下では、白黒表示の液晶パネルを例に説
明する。まず、液晶パネル2に通電してパネル全体を白
または黒表示する。図7(a)はそのような液晶パネル
2を示しており、ここでは全体を黒く表示している。+
印で示した点は測定ポイント(Px,Py)であり、測定ポ
イント(Px,Py)を含む領域201は押圧治具110で
押圧される領域を示している。この領域201内には多
数の表示画素が含まれる。
含む領域201の荷重を加える前の画像と、その画像を
処理して得られるヒストグラムを示したものである。ヒ
ストグラムの縦軸は画素数N、横軸は輝度Lである。荷重
を加える前の領域201に含まれる各画素の輝度はほぼ
等しいので、輝度L0に鋭いピークを有する分布となる。
一方、図7(c)は押圧治具110による荷重を除荷し
た直後、すなわち押圧治具110が液晶パネル2のパネ
ル面から離れた直後の画像とその画像を処理して得られ
るヒストグラムを示したものである。荷重を除荷した直
後は、表示色は白っぽく変化しており、画素の輝度は輝
度Lh(>L0)をピークとしてその周辺に分布している。
で荷重を加え、除荷した後の表示色の変化から異常か否
かを判定は次のように行う。図8(a)は荷重の時間変
化を示す図であり、T10で荷重を加え始めT11で除荷す
る。そして、T11から所定時間(例えば、5秒)経過し
たならば、撮像装置4から画像を取り込み画像処理を行
なってヒストグラムを得る。図7(b)に示すヒストグ
ラムの分布D11は時刻T11における分布を表しており、図
7(c)と同様に輝度Lhにピークがある。一方、分布D1
は5秒経過後に得られるヒストグラムの例である。荷重
を加えた領域201の表示色は、除荷直後は白っぽくな
っているが、時間の経過と共に黒く変化して行く。その
ため、ヒストグラムの分布のピークは低輝度方向(図示
左方向)に移動する。
ークが図8(b)のように輝度L〜L+ΔLの範囲にある
場合には正常と判定し、荷重をΔF増加して同様の測定
を行う。一方、図8(b)の分布D2のように輝度L〜L+
ΔLの範囲に無い場合には異常と判定し、そのときの設
定荷重を上限の荷重としてメモリ12に記憶する。ま
た、荷重を加えている最中にパネルが破損した場合に
は、前述したように図4の符号Bのように荷重の減少が
観測されるので、第1の実施の形態の場合と同様に図3
の設定荷重F4を上限の荷重として記憶し、XYステージ
102を移動して次の測定ポイント(Px,Py)の検査を
行う。
8(a)のT11,T12,T13,T14のように所定の時間間隔で
測定ポイント(Px,Py)の画像をサンプリングし、その
都度、表示色のヒストグラムD(T11),D(T12),D(T13),D(T
14)を求める。このとき、図8(b)の分布D1のように
表示色の分布のピークが輝度L〜L+ΔLの範囲に入った
ならば、サンプリングを終了して次の測定に移行する。
このような判定方法では、上述したように除荷後5秒間
待たなくとも次の測定に移行することができるので、試
験時間の短縮を図ることができる。
後、図8(a)のT11,T12,T13,T14のように所定の時間
間隔で測定ポイント(Px,Py)の画像をサンプリング
し、表示色のヒストグラムD(T11),D(T12),D(T13),D(T1
4)を求める。そして、分布のピークが低輝度方向に変化
する速度VLを求め、例えば、予め正常なパネルの速度V0
を求めておいて速度VLがV0以下となったならば異常と判
断する。この場合も、所定時間待たなくても速度VLが得
られた時点で判定が行って次の測定に進むことができ、
試験時間の短縮を図ることができる。
は、第1の実施の形態と同様に押圧治具110による押
し離し操作を自動的に行うことにより、検査時間の短縮
を図ることができる。さらに、押圧治具110で負荷を
与えて除荷した後の液晶パネル2の色を撮像装置4で撮
像し、その画像処理結果に基づいて正常か異常かを自動
的に判断している。そのため、従来の目視検査のような
評価の不正確さを防止することができるとともに、正常
か異常かの評価時間を短縮することができる。
の要素との対応において、CPU10および画像処理部
8は評価手段を、試験機本体1は負荷機構をそれぞれ構
成する。
負荷機構は治具を介して液晶パネルに負荷を与え、その
負荷機構による負荷を制御手段で所定負荷パターンとな
るように制御しているので、設定通りに負荷を与えるこ
とができ、再現性の良い正確な液晶パネルの評価を行う
ことができる。また、液晶パネルに繰り返し与える負荷
動作を負荷機構で行うことにより、検査時間の短縮を図
ることができる。特に、請求項2の発明では、液晶パネ
ルの色の変化を撮像手段で撮像し、撮像された画像に基
づいて液晶パネルの色変化を検出して評価しているた
め、従来の目視検査に比べて評価精度が格段に向上する
とともに、評価時間の短縮を図ることができる。
す図。
す図。
(a)は液晶パネル2の平面図、(b)は荷重を加える
前の画像およびヒストグラムを示し、(c)は除荷直後
の画像およびヒストグラムを示す。
(a)は荷重の時間変化を示す図、(b)ヒストグラム
の時間的変化を示す図。
Claims (2)
- 【請求項1】 液晶パネルの表面を押すための治具と、 前記治具を介して液晶パネルに負荷を与える負荷機構
と、 前記治具を介して前記液晶パネルに与えられる負荷が所
定の負荷パターンとなるように前記負荷機構を制御する
制御手段とを備えることを特徴とする液晶パネル評価装
置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の液晶パネル評価装置に
おいて、 前記液晶パネルを撮像する撮像手段と、 前記撮像手段で撮像された画像に基づいて前記液晶パネ
ルの色変化を検出して前記液晶パネルを評価する評価手
段とを備えることを特徴とする液晶パネル評価装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19564698A JP3820754B2 (ja) | 1998-07-10 | 1998-07-10 | 液晶パネル評価装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19564698A JP3820754B2 (ja) | 1998-07-10 | 1998-07-10 | 液晶パネル評価装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000028482A true JP2000028482A (ja) | 2000-01-28 |
JP3820754B2 JP3820754B2 (ja) | 2006-09-13 |
Family
ID=16344644
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19564698A Expired - Lifetime JP3820754B2 (ja) | 1998-07-10 | 1998-07-10 | 液晶パネル評価装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3820754B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1998
- 1998-07-10 JP JP19564698A patent/JP3820754B2/ja not_active Expired - Lifetime
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