JP4384426B2 - Flat panel display inspection apparatus and flat panel display inspection method - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、平面表示パネルの検査装置および平面表示パネルの検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ブラウン管に代わる小型かつ軽量の表示装置として、液晶表示パネルやプラズマディスプレイなどの平面表示パネルを用いた平面表示装置（ＦＰＤ）が注目されるに至っている。そして、このＦＰＤの中心部を構成する平面表示パネルの品質を検査する装置として、ＣＣＤアレイセンサなどよりなるラインセンサを用いた検査装置が開発され、この種の検査装置に関する出願も多数行われるに至っている。
【０００３】
一般的な平面表示パネルの検査装置は、複数の受光部を１直線上に配列してなる１ラインのラインセンサと、これら各受光部に平面表示パネルの像を結像させる光学系とを有している。そして、ラインセンサをその受光部の並ぶ方向に直角な方向にスキャンすることにより平面表示パネルの各部における表示欠陥の有無を光学的に検出するように構成されている。つまり、ラインセンサは走査方向に直角な方向に１列に並べられた複数の受光部を有しており、このラインセンサのスキャンによって平面表示パネルの全面の画像を取り込み、これによって欠陥検査を行っていた。
【０００４】
ところで、前記平面表示パネルを用いたＦＰＤは、一般的に各素子に対して行および列ごとに時分割的に実効値の異なる所定の波形の電圧を順次印加することにより表示内容を定めている。
【０００５】
図３は前記平面液晶パネルの一つの素子に対する駆動信号とパネルの各素子における輝度の変化との関係を示す図である。そして、図３（Ａ）は駆動信号、図３（Ｂ）は素子の輝度の変化を示している。つまり、各素子の表示内容は図３（Ａ）に示すように、例えば６０Ｈｚの周波数で、時点ｔ₁ ，ｔ₃ ，ｔ₅ ，ｔ₇ ，ｔ₉ ，ｔ₁₁，ｔ₁₃から時点ｔ₂ ，ｔ₄ ，ｔ₆ ，ｔ₈ ，ｔ₁₀，ｔ₁₂，ｔ₁₄の間の短い時間に与えられた正負のパルス信号の波高値によって定められるものである。
【０００６】
一方、各素子は図３（Ｂ）に示すように、与えられたパルス信号の高さ（波高値）に応じた明度を表示する。つまり、正常な素子は与えられたパルス信号を保持するようにして実線に示すような明度を表示することが可能である。しかしながら、欠陥のある素子はパルス信号を保持することができないなどの問題が生じ、例えば仮想線に示すように、表示内容に周期的な明滅変化が生じる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の平面表示パネルの検査装置では、上述の例のように測定対象素子の明るさが周期的に時間変化している場合において、前記ラインセンサがスキャン取り込み時間を測定対象素子の明滅周期（ｔ₁ 〜ｔ₅ ，ｔ₅ 〜ｔ₉ …）より早くすると、画像を取り込むタイミングによっては、取得する欠陥素子の出力値が変化することがあった。
【０００８】
図３（Ｃ）は前記明滅周期（ｔ₁ 〜ｔ₅ ，ｔ₅ 〜ｔ₉ …）の半分の時間（ｔ₁〜ｔ₃ ，ｔ₃ 〜ｔ₅ …）で、図３（Ｂ）の仮想線で示すような明度の変化をする素子を測定した場合の検出値を示す図である。図３（Ｃ）から分かるように、時間（ｔ₁ 〜ｔ₃ ）の間の測定値と、時間（ｔ₃ 〜ｔ₅ ）の間の測定値は大きく異なっており、取り込むタイミングによっては測定値に大きさ差が生じることが分かる。
【０００９】
つまり、素子の欠陥によって周期的な明滅が生じていたとしても、その症状が現れていない期間（ｔ₁ 〜ｔ₄ ）に欠陥のある素子を測定した場合には、これを正常な素子と区別できないことになり、正確な欠陥検出を行うことができなかった。ゆえに、従来の平面表示パネルの検査装置では、再現性良く測定を行うためには点滅する平面表示パネルの素子（１画素点滅領域）の走査方向の長さを幅Ｌとすると、以下の式（１）に示すように、走査速度Ｖは明滅周期Ｔと幅Ｌによって決まってしまい、これより早く走査することができなかった。
Ｖ＝Ｌ／Ｔ … 式（１）
【００１０】
また、精度の高い測定を行うためには各素子から十分な光量を受光することが必要となるが、そのためには各部からの光をできるだけ長く受光する必要が生じ、この点からも前記走査速度Ｖには限界が生じていた。
【００１１】
本発明は、上述の事柄を考慮に入れてなされたものであって、その目的は、平面液晶パネルなどのように周期的に明滅している表示パネルの表示欠陥を、その明滅の影響をうけることなく、高速かつ高感度に検査できる平面表示パネルの検査装置および平面表示パネルの検査方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、第１発明の平面表示パネルの検査装置は、複数の受光部を１直線上に配列してなるラインセンサと、各受光部に平面表示パネルの像を結像させる光学系とを有するラインセンサユニットを、平面表示パネルに対して前記受光部が１直線上に配列された方向に直角な方向に走査させることで、平面表示パネルにおける表示欠陥の有無を光学的に検出する平面表示パネルの検査装置であって、前記ラインセンサユニットの複数を走査方向に並べて固定することで、ラインセンサが、前記走査方向に並ぶ複数の直線上にそれぞれ配列されて２次元方向に並べられた複数の受光部を有し、これら２次元方向に並べられたラインセンサの各受光部が前記ラインセンサユニットの走査に伴い平面表示パネル上の同じ部分からの光をそれぞれ複数回繰り返し測定するように構成され、かつ、前記ラインセンサの各受光部が平面表示パネル上の同じ部分から測定した光の測定値を、走査速度に合わせてそれぞれ走査方向下流側に隣接する受光部側に転送してこの下流側の受光部による測定値と順次累積し、その累積値をラインセンサの出力とし、このラインセンサの出力値のレベルを監視して平面表示パネルの各部分における表示欠陥の有無を判断する演算処理装置が設けられていることを特徴としている。（請求項１）
【００１３】
したがって、本発明の平面表示パネルの検査装置を用いることにより、平面パネル上の同じ部分からの光を、走査方向に並べたラインセンサの受光部の数だけ繰り返し受光して測定し、それら測定値の累算値を求めることができる。つまり、正確な検査を行うためには、平面パネル上の同じ部分からの光を、その明滅周期またはこれよりも長い所定時間の間連続して受光させる必要があるが、本発明を用いることにより、走査方向に一列に並べられたラインセンサに比べて、走査方向に並べられた複数の受光部の数だけ高速に走査させることができる。
【００１４】
また、前記走査方向に並べられた受光部の数だけ平面表示パネルの同じ部分からの光を何度も受光できるので、測定感度が高くなる。つまり、再現性が良くなり、より安定した検査を行うことができる。
【００１５】
本発明の平面表示パネルの検査方法は、複数の受光部を１直線上に配列してなるラインセンサと、各受光部に平面表示パネルの像を結像させる光学系とを有するラインセンサユニットを、平面表示パネルに対して前記受光部が１直線上に配列された方向に直角な方向に走査させることで、平面表示パネルにおける表示欠陥の有無を光学的に検出する平面表示パネルの検査方法であって、前記ラインセンサユニットの複数を走査方向に並べて固定することで、走査方向に等間隔に並ぶ複数の直線上にそれぞれ配列されて２次元方向に並べられた複数の受光部を有するラインセンサを用いて、このラインセンサの走査速度に合わせた定期的な読み込みタイミングで各受光部による測定値を読み込むと共に、ある読み込みタイミングにおいて１つの直線上に配列された複数の受光部によって平面表示パネルからの光を測定して得られた測定値を、次の読み込みタイミングにおいて走査方向下流側の隣接する直線上に配列された別の受光部側に転送してこの下流側の別の受光部によって平面表示パネル上の同じ部分から測定した光の測定値に順次累積し、ラインセンサの走査に伴って２次元方向に並べられた複数の受光部が複数回繰り返し測定した平面表示パネル上の同じ部分からの光の測定値を順次累積したそれら累積値をラインセンサの出力値とし、このラインセンサの出力値のレベルを監視することによって、平面表示パネルの各部分における表示欠陥の有無を判断する検査を行なうことを特徴としている。（請求項２）
【００１６】
言い換えるなら、集光レンズを通して２次元の光センサアレイに平面表示パネルの表面の像を結像するように構成した検査光学系を複数並べ、これらをこの並びに垂直な方向、かつ、センサの各素子の並び方向縦横のいずれかの方向（通常短辺方向）に一定速度で移動しつつ、平面表示パネルの全面を測定する検査装置であって、センサの１素子とサンプル上で光学的に共役な領域分だけ移動する毎に各センサの１ラインで蓄えられた信号を次の測定進行方向後ろ側に相当する側へ送り、送られた側は送られてきた信号を合わせて、次のタイミングまで信号を蓄積し、最終ラインでセンサライン数分蓄積された信号を出力し、これを元に欠陥検出を行なうことを特徴とするものである。したがって、平面表示パネルの１点に対する信号蓄積時間を長くして検査精度を高くしながら、測定の走査速度、つまり、所定の検査を高速に行なうことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の平面表示パネルの検査装置１の第１実施例を示す図である。図１において、２は測定対象の平面表示パネルの一例としての液晶パネル、３は液晶パネル２をセットする載置台、４はこの載置台３の裏面側から液晶パネル２に均一な光を平面的に照射する光源、５は載置台３に対して液晶パネル２の表示面と平行する方向Ｙに摺動自在に形成されたスライド機構、６はこのスライド機構５に設置されたラインセンサ、７は各部を制御する演算処理装置である。
【００１８】
液晶パネル２は一般的にその周囲に表示内容を示す電気信号を授受するためのコネクタ部２ａを有しており、前記載置台３は前記液晶パネル２のコネクタ部２ａに対して電気的に接触するためのコネクタ部３ａ（プローバ）を有している。
【００１９】
一方、スライド機構５は、例えば複数のラインセンサユニット６Ａ，６Ｂ，…を並べて固定することで、１直線上（１列）に並べられたラインセンサ６を保持するブラケット５ａと、このブラケット５ａを液晶パネル２から所定の距離だけ離して固定するための保持部材５ｂと、この保持部材５ｂを両矢印Ｙに示す走査方向に移動させることでラインセンサ６を液晶表示面２ｂに対して走査するためのモータ５ｃとを有している。
【００２０】
前記各ラインセンサユニット６Ａ，６Ｂ，…は、ラインセンサ６の受光部であるセンサ本体６ａと、液晶表示面２ｂをラインセンサユニットの各受光部に結像させるための光学系としての集光レンズ６ｂとを有しており、全てのラインセンサユニット６Ａ，６Ｂ，…がまとめて１列のラインセンサ６を形成する。
【００２１】
また、前記ラインセンサ６は、例えば、走査方向Ｙに並べられた複数の直線上にそれぞれ配列することで２次元方向に並べられた複数の受光部を有し、かつ、各受光部によって測定した光の測定値を、走査速度に合わせて走査方向下流側に隣接する受光部側に転送してこの下流側の受光部による測定値と順次累積する機能を有するものである。
【００２２】
演算処理装置７は、例えばパソコンであり、前記各部３〜６を適宜制御して、液晶パネル２の検査プログラムＰを実行する演算処理部７ａと、記憶部７ｂとを有する。
【００２３】
図２は本発明の平面表示パネル２の画素１０と、ラインセンサ６の各受光部による測定エリア１１の関係を示す図である。なお、図２では、測定エリア１１…は辺の長さｄの正方形である例を示し、また、説明を容易とするように、この測定エリア１１…はこれに対応するラインセンサ６の受光部を示すものとして受光部１１…としても説明する。図２において、Ｌは一つの画素１０の走査方向の幅、ｌ₁ 〜ｌ_N は複数の受光部１１を直線的に配列するライン、Ｙはラインセンサ６の走査方向を示している。
【００２４】
前記ラインセンサ６は矢印Ｙ方向に走査すると同時に、各受光部１１…によって測定した光の測定値を、走査速度に合わせて走査方向下流側（図２の上側）に隣接する受光部側に転送してこの下流側の受光部による測定値と順次累積する機能を有するものである。
【００２５】
すなわち、例えばラインセンサ６が１ラインを取り込む取込時間をｔとし、ラインセンサ６をｄ／ｔの速度で走査させると、ｎ番目のラインｌ_n が点滅画素１０からの光を取り込み始めて、１ライン分のデータを取り込み終えるのはｔ秒後であるため、ラインセンサ６は取込開始から距離ｄだけ図２の下方に進んだ位置に移動していることになる。
【００２６】
このとき、次のｎ＋１番目のラインｌ_n+1 （走査方向下流側に隣接するライン）はｔ秒前にｎ番目のラインｌ_n があった位置に移動しているので、このタイミングで点滅画素１０からの光を取り込み始めると、ｎ＋１番目のラインｌ_n+1 はｔ秒前にｎ番目のラインｌ_n 上の受光部１１が受光したのと全く同じ部分からの光を再び取り込むことができる。これをラインｌ₁ 〜ｌ_N の数Ｎだけ繰り返す。
【００２７】
一方、ラインセンサ６は各ラインｌ₁ 〜ｌ_n においてそれぞれ電荷に変換して１ライン分取り込んだ光量データを、それぞれ例えばＣＣＤ素子によって走査方向下流側（図２の上側）に隣接する受光部側に電荷移動させて、下流側に隣接するラインに位置する各受光部１１によって取り込まれる光量データを順次累積する。このようにして順次累算した光量データは、最後のラインｌ_N において受光部１１が受光した光量データと加算してラインセンサ６の出力とする。
【００２８】
本発明のようにＮ個のラインｌ₁ 〜ｌ_N で順番にｔ秒の定期的な遅延をかけて、それぞれのラインｌ₁ 〜ｌ_N が同一の画像を取り込み、それを次々と積算することができるラインセンサ６を用いると、実質的に画素点灯領域Ｌを測定している時間は、１ライン目ｌ1 の受光部が点滅画素（明滅している領域）１０を取り込み始め、最終ラインｌ_N のセンサが明滅領域１０を読み終わるまでの時間である。
【００２９】
すなわち、前記検査装置１は平面表示パネル２上の同じ部分からの光をそれぞれＮ回測定し、それらＮ回の測定値の累積値を求めることになるから、ラインセンサ６による総取り込み時間Ｔtotal は以下の式（２）に示すようにＮ倍となる。
Ｔtotal ＝ｔ×Ｎ … 式（２）
【００３０】
また、センサラインｌ₁ 〜ｌ_N の数がＮのラインセンサを用いるので、周期的に時間変化する欠陥を安定して取り込める最大スピードＶmax は明滅周期をＴ秒として以下の式（３）に示すようになる。
Ｖmax ＝（ｄ／Ｔ）×Ｎ＋（Ｌ−ｄ）／Ｔ … 式（３）
【００３１】
つまり、Ｎラインのセンサラインｌ₁ 〜ｌ_N を有するラインセンサを用いることで、従来の１ラインのラインセンサを用いた場合に比べて、はるかに高速に走査することができると共に、同じ速度でセンサを走査した場合の検出感度はＮ倍となり、測定感度を大幅に向上することができる。ゆえに、光源４として用いる光の強度が１／Ｎ程度であっても、十分に安定した平面表示パネル２の各部分の検査が可能となる。
【００３２】
本発明の平面表示パネルの検査装置１を用いることにより、図３（Ｂ）に示すような周期的な明滅変化をする素子を検出した場合、時間ｔ₁ 〜ｔ₅ ，ｔ₅ 〜ｔ₉ …の間の光の検出値を累積したラインセンサ６の出力値によって判断できる。すなわち、図３（Ｂ）の実線に示すような健全な素子を検出した場合には、符号Ｌ_OKに示すレベルの出力値を得ることができ、仮想線に示すような周期的な明滅変化をする素子を検出した場合には、符号Ｌ_NGに示すレベルの出力値を得ることができる。
【００３３】
したがって、演算処理部７はラインセンサ６の出力値のレベルＬ_OK，Ｌ_NGを監視することにより、検出した素子が健全な素子であるか欠陥のある素子であるかを判断することができる。
【００３４】
また、本例では、Ｎラインのセンサラインｌ₁ 〜ｌ_N にそれぞれ配列されることで２次元方向に並べられた複数の受光部１１…を有し、かつ、各受光部１１…によって測定した光の測定値を、走査速度に合わせて走査方向下流側に隣接する受光部側に転送してこの下流側の受光部による測定値と順次累積する機能を有するラインセンサ６を用いているので、演算処理部７は測定値を累積するための演算を全く行なう必要がなく、より高速な演算処理を行うように構成している。
【００３５】
そして、ラインセンサ６などのイメージセンサでは一般的にＣＣＤを用いた電荷の移動による測定値の出力を簡素化された回路を用いて行っているので、積算処理に複雑な回路を必要としておらず、回路構成の簡略化を図ることができる。しかしながら、本発明はこのラインセンサ６の構成に限定されるものではない。
【００３６】
すなわち、等間隔に並べられたセンサラインｌ₁ 〜ｌ_N を有するものであれば、２次元方向に並べられた複数の受光部１１…によって測定した光の測定値の全てをラインセンサ６（場合によってはエリアセンサ）から読み出して、ラインセンサ６の外部において累積演算を行うことも可能である。この場合、累積演算を行なう回路は複雑になるもののＣＣＤによる電荷転送に比べて正確な累積演算を行なうことができ、それだけ検査精度を向上することができる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明では、平面表示パネルの品位を検査するにあたり、周期的に明るさが変動する測定対象を高精度に、安定した出力で高速に検査できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の平面表示パネルの検査装置の全体的な構成を示す図である。
【図２】 本発明の平面表示パネルの検査方法を説明する図である。
【図３】 液晶表示パネルの特性とラインセンサの出力との関係を説明する図である。
【符号の説明】
１…平面表示パネルの検査装置、２…平面表示パネル、６…ラインセンサ、６Ａ，６Ｂ…ラインセンサユニット、６ａ…受光部（センサ本体）、６ｂ…光学系（集光レンズ）、７…演算処理部、１１…測定エリア、ｌ₁ 〜ｌ_N …センサライン、Ｙ…走査方向。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a flat display panel inspection apparatus and a flat display panel inspection method.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, flat display devices (FPD) using flat display panels such as liquid crystal display panels and plasma displays have attracted attention as small and lightweight display devices that replace CRTs. As an apparatus for inspecting the quality of the flat display panel constituting the central portion of the FPD, an inspection apparatus using a line sensor such as a CCD array sensor has been developed, and many applications relating to this type of inspection apparatus have been filed. Has reached.
[0003]
Inspecting apparatus of the general flat display panel, organic and 1 line line sensor composed by arranging a plurality of light receiving portions on a straight line, and an optical system for forming an image of the flat display panel on the respective light receiving portions is doing. The line sensor is configured to optically detect the presence or absence of display defects in each part of the flat display panel by scanning in a direction perpendicular to the direction in which the light receiving parts are arranged. That is, the line sensor has a plurality of light receiving portions arranged in a line in a direction perpendicular to the scanning direction, and the line sensor scan captures an image of the entire surface of the flat display panel, thereby performing defect inspection. It was.
[0004]
By the way, the FPD using the flat display panel generally defines display contents by sequentially applying voltages having predetermined waveforms having different effective values in a time-division manner to each element in each row and column. .
[0005]
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a driving signal for one element of the flat liquid crystal panel and a change in luminance in each element of the panel. 3A shows a drive signal, and FIG. 3B shows a change in luminance of the element. That is, as shown in FIG. 3A, the display content of each element is, for example, at a frequency of 60 Hz, and from time t ₁ , t ₃ , t ₅ , t ₇ , t ₉ , t ₁₁ , t ₁₃ to time t ₂ , It is determined by the peak value of the positive and negative pulse signals given in a short time between t ₄ , t ₆ , t ₈ , t ₁₀ , t ₁₂ , and t ₁₄ .
[0006]
On the other hand, as shown in FIG. 3B, each element displays the lightness corresponding to the height (crest value) of a given pulse signal. That is, the normal element can display the lightness as shown by the solid line so as to hold the given pulse signal. However, there is a problem that a defective element cannot hold a pulse signal. For example, as indicated by a virtual line, a periodic blinking change occurs in display content.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional flat display panel inspection apparatus, when the brightness of the measurement target element periodically changes as in the above example, the line sensor determines the scan capture time as the blink period of the measurement target element . If it is earlier than (t _{1 to} t ₅ , t _{5 to} t ₉ ...), The output value of the defective element to be acquired may change depending on the timing of capturing the image.
[0008]
FIG. 3C shows a half time (t _{1 to} t ₃ , t _{3 to} t ₅ ...) Of the blinking cycle (t _{1 to} t ₅ , t _{5 to} t ₉ . It is a figure which shows the detected value at the time of measuring the element which changes the brightness as shown by a line. As can be seen from FIG. 3C, the measured value during the time (t _{1 to} t ₃ ) and the measured value during the time (t _{3 to} t ₅ ) are greatly different, and the measured value is dependent on the timing of capture. It can be seen that there is a difference in size.
[0009]
That is, even if periodic flickering occurs due to a defect in an element, when a defective element is measured in a period (t _{1 to} t ₄ ) in which the symptom does not appear, this is distinguished from a normal element. As a result, accurate defect detection could not be performed. Therefore, in the conventional flat display panel inspection apparatus, in order to perform measurement with high reproducibility, when the length in the scanning direction of the flashing flat display panel element (one pixel blinking region) is defined as the width L, the following equation ( As shown in 1), the scanning speed V is determined by the blinking period T and the width L, and scanning cannot be performed faster than this.
V = L / T Expression (1)
[0010]
In addition, in order to perform highly accurate measurement, it is necessary to receive a sufficient amount of light from each element. For this purpose, it is necessary to receive light from each part as long as possible. V had a limit.
[0011]
The present invention has been made in consideration of the above-described matters, and its object is to affect display defects of a display panel that periodically flickers, such as a flat liquid crystal panel , by the blinking. An object of the present invention is to provide a flat display panel inspection apparatus and a flat display panel inspection method capable of high-speed and high-sensitivity inspection.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, a flat display panel inspection apparatus according to a first aspect of the present invention is a line sensor in which a plurality of light receiving portions are arranged on one straight line, and an optical for forming an image of the flat display panel on each light receiving portion. The line sensor unit having a system is optically detected for the presence or absence of display defects in the flat display panel by scanning the flat display panel in a direction perpendicular to the direction in which the light receiving portions are arranged on a straight line. A flat panel display inspection apparatus, wherein a plurality of the line sensor units are arranged and fixed in a scanning direction so that the line sensors are respectively arranged on a plurality of straight lines arranged in the scanning direction and arranged in a two-dimensional direction. The light receiving units of the line sensors arranged in the two-dimensional direction have light from the same part on the flat display panel as the line sensor unit scans. Each of the light receiving units of the line sensor is adjacent to the downstream side in the scanning direction in accordance with the scanning speed according to the scanning speed. The data is transferred to the light receiving unit and sequentially accumulated with the measured values from the downstream light receiving unit. The accumulated value is used as the output of the line sensor, and the level of the output value of the line sensor is monitored to monitor each part of the flat display panel. An arithmetic processing device for determining the presence or absence of a display defect is provided. (Claim 1)
[0013]
Therefore, by using the flat panel display inspection apparatus of the present invention, the light from the same portion on the flat panel is repeatedly received and measured by the number of light receiving portions of the line sensor arranged in the scanning direction, and these measured values are measured. Can be obtained. In other words, in order to perform an accurate inspection, it is necessary to continuously receive light from the same portion on the flat panel for a predetermined period longer than the blinking period, but by using the present invention. Compared with the line sensors arranged in a line in the scanning direction, scanning can be performed at a higher speed by the number of the plurality of light receiving units arranged in the scanning direction.
[0014]
Further, since the light from the same part of the flat display panel can be received many times by the number of light receiving parts arranged in the scanning direction , the measurement sensitivity is increased. That is, reproducibility is improved and more stable inspection can be performed.
[0015]
The flat display panel inspection method of the present invention includes a line sensor unit having a line sensor having a plurality of light receiving portions arranged on a straight line, and an optical system for forming an image of the flat display panel on each light receiving portion. The flat display panel inspection method optically detects the presence or absence of display defects in the flat display panel by scanning the flat panel display in a direction perpendicular to the direction in which the light receiving units are arranged on one straight line. A line sensor having a plurality of light receiving units arranged in a two-dimensional direction by being arranged on a plurality of straight lines arranged at equal intervals in the scanning direction by arranging and fixing a plurality of the line sensor units in the scanning direction. using, together with the value measured by the light receiving portions in a regular read timing matching the scanning speed of the line sensors, one in one read timing The measurements obtained by measures the light of the flat display panel or found by the plurality of light receiving portions arranged in a line, another arranged in the scanning direction downstream side of the adjacent straight line at the next read timing A plurality of light beams that are transferred to the light receiving unit and accumulated sequentially in the light measurement values measured from the same portion on the flat display panel by another light receiving unit on the downstream side, and arranged in a two-dimensional direction as the line sensor scans. By continuously accumulating the measured values of light from the same part on the flat display panel repeatedly measured by the light receiving unit, the output value of the line sensor is used, and the level of the output value of this line sensor is monitored. The present invention is characterized in that an inspection for determining the presence or absence of display defects in each portion of the flat display panel is performed. (Claim 2)
[0016]
In other words, a plurality of inspection optical systems configured to form an image of the surface of the flat display panel on a two-dimensional photosensor array through a condenser lens are arranged, and these are arranged in the vertical direction and each element of the sensor. An inspection apparatus that measures the entire surface of a flat display panel while moving at a constant speed in either the vertical or horizontal direction (usually the direction of the short side), and is optically conjugate with one sensor element and the sample. Each time it moves by the area, the signal stored in one line of each sensor is sent to the side corresponding to the rear side in the next measurement progress direction, and the sent side adds the sent signals to the next timing. A signal is accumulated, a signal accumulated for the number of sensor lines in the final line is output, and defect detection is performed based on this signal. Accordingly, the scanning speed of measurement , that is, a predetermined inspection can be performed at a high speed while increasing the inspection accuracy by increasing the signal accumulation time for one point of the flat display panel .
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a flat display panel inspection apparatus 1 according to the present invention. In FIG. 1, 2 is a liquid crystal panel as an example of a flat display panel to be measured, 3 is a mounting table on which the liquid crystal panel 2 is set, and 4 is a flat surface for uniform light from the back side of the mounting table 3 to the liquid crystal panel 2. The light source 5 illuminates the slide table 5 slidably formed in a direction Y parallel to the display surface of the liquid crystal panel 2 with respect to the mounting table 3, 6 is a line sensor installed in the slide mechanism 5, and 7 An arithmetic processing device that controls each unit.
[0018]
The liquid crystal panel 2 generally has a connector portion 2a for transmitting and receiving an electric signal indicating display contents around the liquid crystal panel 2, and the mounting table 3 is in electrical contact with the connector portion 2a of the liquid crystal panel 2. Connector portion 3a (prober) is provided.
[0019]
On the other hand, the slide mechanism 5 includes, for example, a plurality of line sensor units 6A, 6B,... Arranged side by side to fix a bracket 5a that holds the line sensors 6 arranged in a straight line (one line), and the bracket 5a. In order to scan the line sensor 6 with respect to the liquid crystal display surface 2b by moving the holding member 5b in the scanning direction indicated by the double arrow Y, and a holding member 5b for fixing the liquid crystal panel 2 apart from the liquid crystal panel 2 by a predetermined distance. Motor 5c.
[0020]
Each of the line sensor units 6A, 6B,... Includes a sensor main body 6a that is a light receiving portion of the line sensor 6, and a condensing lens as an optical system for imaging the liquid crystal display surface 2b on each light receiving portion of the line sensor unit. 6b, and all line sensor units 6A, 6B,... Collectively form one line of line sensors 6.
[0021]
The line sensor 6 has, for example, a plurality of light receiving units arranged in a two-dimensional direction by being arranged on a plurality of straight lines arranged in the scanning direction Y, and measured by each light receiving unit. The light measurement value is transferred to the light receiving unit adjacent to the downstream side in the scanning direction in accordance with the scanning speed, and sequentially accumulated with the measurement values by the light receiving unit on the downstream side.
[0022]
The arithmetic processing unit 7 is, for example, a personal computer, and includes an arithmetic processing unit 7a that appropriately controls the units 3 to 6 and executes the inspection program P for the liquid crystal panel 2, and a storage unit 7b.
[0023]
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the pixels 10 of the flat display panel 2 of the present invention and the measurement area 11 by each light receiving unit of the line sensor 6. 2 shows an example in which the measurement areas 11 are squares having a side length d, and the measurement areas 11 are light receiving portions of the line sensor 6 corresponding to the measurement areas 11 for easy explanation. In the following description, the light receiving units 11. In FIG. 2, L is a width of one pixel 10 in the scanning direction, l _{1 to} l _N are lines in which a plurality of light receiving portions 11 are linearly arranged, and Y is a scanning direction of the line sensor 6.
[0024]
The line sensor 6 scans in the direction of the arrow Y, and at the same time, transfers the measured value of the light measured by each of the light receiving units 11 to the light receiving unit side adjacent to the downstream side in the scanning direction (upper side in FIG. 2 ) according to the scanning speed . Thus, it has a function of sequentially accumulating the measured values by the downstream light receiving unit.
[0025]
That is, for example, when the line sensor 6 captures one line by t and the line sensor 6 is scanned at a speed of d / t, the n-th line l _n begins to capture light from the blinking pixel 10 and 1 Since the capturing of the data for the line is completed after t seconds, the line sensor 6 has moved to a position advanced downward in FIG. 2 by a distance d from the start of capturing.
[0026]
At this time, since the next n + 1th line l _{n + 1} (line adjacent to the downstream side in the scanning direction) has moved to the position where the _nth line l _n was present t seconds ago, the blinking pixel at this timing When the light from 10 is started to be captured, the (n + 1) th line l _{n + 1} can recapture light from exactly the same part as the light receiving unit 11 on the _nth line l _n received t seconds ago. . This is repeated for the number N of lines l ₁ to l _N.
[0027]
On the other hand, the line sensor 6 converts the light amount data obtained by converting each line l _{1 to} l _n into electric charges and taking in one line, for example, by the CCD element, on the light receiving unit side adjacent to the downstream side in the scanning direction (upper side in FIG. 2 ) . The light quantity data taken in by each light receiving unit 11 located on the line adjacent to the downstream side is sequentially accumulated. The light amount data sequentially accumulated in this way is added to the light amount data received by the light receiving unit 11 in the last line l _N to be the output of the line sensor 6.
[0028]
As in the present invention, a periodic delay of t seconds is sequentially applied to _N lines l _{1 to} l N so that each line l _{1 to} l _N captures the same image and integrates them one after another. When the line sensor 6 capable of performing the above is used, the light-receiving portion of the first line l1 starts to capture the blinking pixel (blinking area) 10 during the time when the pixel lighting region L is substantially measured, and the final line l _N This is the time until the sensor finishes reading the blinking area 10.
[0029]
That is, since the inspection apparatus 1 measures light from the same portion on the flat display panel 2 N times and obtains a cumulative value of these N measurement values, the total acquisition time Ttotal by the line sensor 6 is As shown in the following formula (2), N times.
Ttotal = t × N Equation (2)
[0030]
In addition, since a line sensor having _N sensor lines l _{1 to} l _N is used, the maximum speed Vmax at which a defect that periodically changes in time can be stably taken in is expressed by the following formula (3) with a blinking period of T seconds. It becomes like this.
Vmax = (d / T) × N + (L−d) / T (3)
[0031]
In other words, by using a line sensor having _N sensor lines l _{1 to} l _N , it is possible to scan much faster than when using a conventional one line sensor, and at the same speed. When the sensor is scanned, the detection sensitivity is N times, and the measurement sensitivity can be greatly improved. Therefore, even if the intensity of light used as the light source 4 is about 1 / N, it is possible to inspect each part of the flat display panel 2 sufficiently stably.
[0032]
By using the inspection apparatus 1 of the flat display panel of the present invention, when detecting element for periodic blinking changes as shown in FIG. 3 (B), the time _{t 1 ~t 5, t 5 ~t} 9 ... Can be determined by the output value of the line sensor 6 in which the detected values of the light during the period are accumulated. That is, when a healthy element as shown by the solid line in FIG. 3B is detected, an output value of the level indicated by the symbol L _OK can be obtained, and a periodic blinking change as shown by the phantom line can be obtained. When an element to be detected is detected, an output value having a level indicated by the symbol _LNG can be obtained.
[0033]
Therefore, the arithmetic processing unit 7 can determine whether the detected element is a healthy element or a defective element by monitoring the output values L _OK and L _NG of the line sensor 6.
[0034]
Further, in this embodiment, it has a plurality of light receiving portions 11 ... arranged in a two-dimensional direction by being respectively arranged in the sensor line l ₁ to l _N N lines, and was measured by the light receiving portions 11 ... Since the measured value of light is transferred to the light receiving unit adjacent to the downstream side in the scanning direction in accordance with the scanning speed and the line sensor 6 having a function of sequentially accumulating the measured value by the light receiving unit on the downstream side is used. The arithmetic processing unit 7 is configured to perform higher-speed arithmetic processing without having to perform any arithmetic operation for accumulating measurement values.
[0035]
In the image sensor such as the line sensor 6, the measurement value output by the charge movement using the CCD is generally performed using a simplified circuit, so that a complicated circuit is not required for the integration process. Thus, the circuit configuration can be simplified. However, the present invention is not limited to the configuration of the line sensor 6.
[0036]
That is, if the sensor lines l _{1 to} l _N are arranged at equal intervals, all the measured values of the light measured by the plurality of light receiving units 11 arranged in the two-dimensional direction are all detected by the line sensor 6 (in the case of It is also possible to read out from the area sensor) and perform the cumulative calculation outside the line sensor 6. In this case, although the circuit for performing the accumulation operation is complicated, the accumulation operation can be performed more accurately than the charge transfer by the CCD, and the inspection accuracy can be improved accordingly.
[0037]
【The invention's effect】
In the present invention, when inspecting the quality of a flat display panel, it is possible to inspect a measurement object whose brightness periodically changes with high accuracy and high speed at high speed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a flat display panel inspection apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining an inspection method for a flat display panel according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining a relationship between characteristics of a liquid crystal display panel and output of a line sensor.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inspection apparatus of flat display panel , 2 ... Flat display panel, 6 ... Line sensor , 6A , 6B ... Line sensor unit, 6a ... Light-receiving part (sensor main body), 6b ... Optical system (condensing lens), 7 ... Arithmetic processing unit, 11 ... measurement area, l _{1 to} l _N ... sensor line , Y ... scanning direction.

Claims (2)

複数の受光部を１直線上に配列してなるラインセンサと、各受光部に平面表示パネルの像を結像させる光学系とを有するラインセンサユニットを、平面表示パネルに対して前記受光部が１直線上に配列された方向に直角な方向に走査させることで、平面表示パネルにおける表示欠陥の有無を光学的に検出する平面表示パネルの検査装置であって、
前記ラインセンサユニットの複数を走査方向に並べて固定することで、ラインセンサが、前記走査方向に並ぶ複数の直線上にそれぞれ配列されて２次元方向に並べられた複数の受光部を有し、これら２次元方向に並べられたラインセンサの各受光部が前記ラインセンサユニットの走査に伴い平面表示パネル上の同じ部分からの光をそれぞれ複数回繰り返し測定するように構成され、かつ、
前記ラインセンサの各受光部が平面表示パネル上の同じ部分から測定した光の測定値を、走査速度に合わせてそれぞれ走査方向下流側に隣接する受光部側に転送してこの下流側の受光部による測定値と順次累積し、その累積値をラインセンサの出力とし、
このラインセンサの出力値のレベルを監視して平面表示パネルの各部分における表示欠陥の有無を判断する演算処理装置が設けられていることを特徴とする平面表示パネルの検査装置。A line sensor unit having a line sensor formed by arranging a plurality of light receiving parts on a straight line and an optical system for forming an image of the flat display panel on each light receiving part. An inspection apparatus for a flat display panel that optically detects the presence or absence of display defects in the flat display panel by scanning in a direction perpendicular to the direction arranged on one straight line,
By arranging and fixing a plurality of the line sensor units in the scanning direction, the line sensor has a plurality of light receiving units arranged in a two-dimensional direction respectively arranged on a plurality of straight lines arranged in the scanning direction. Each light receiving portion of the line sensor arranged in a two-dimensional direction is configured to repeatedly measure light from the same portion on the flat display panel several times as the line sensor unit scans, and
Each downstream light receiving portion of the line sensor measures the light measurement value measured from the same part on the flat display panel to the light receiving portion adjacent to the downstream side in the scanning direction in accordance with the scanning speed, and this downstream light receiving portion. The measured value is accumulated in order, and the accumulated value is used as the output of the line sensor.
An inspection apparatus for a flat display panel, characterized in that an arithmetic processing unit is provided for monitoring the level of the output value of the line sensor and determining the presence or absence of display defects in each part of the flat display panel. 複数の受光部を１直線上に配列してなるラインセンサと、各受光部に平面表示パネルの像を結像させる光学系とを有するラインセンサユニットを、平面表示パネルに対して前記受光部が１直線上に配列された方向に直角な方向に走査させることで、平面表示パネルにおける表示欠陥の有無を光学的に検出する平面表示パネルの検査方法であって、
前記ラインセンサユニットの複数を走査方向に並べて固定することで、走査方向に等間隔に並ぶ複数の直線上にそれぞれ配列されて２次元方向に並べられた複数の受光部を有するラインセンサを用いて、このラインセンサの走査速度に合わせた定期的な読み込みタイミングで各受光部による測定値を読み込むと共に、ある読み込みタイミングにおいて１つの直線上に配列された複数の受光部によって平面表示パネルからの光を測定して得られた測定値を、
次の読み込みタイミングにおいて走査方向下流側の隣接する直線上に配列された別の受光部側に転送してこの下流側の別の受光部によって平面表示パネル上の同じ部分から測定した光の測定値に順次累積し、ラインセンサの走査に伴って２次元方向に並べられた複数の受光部が複数回繰り返し測定した平面表示パネル上の同じ部分からの光の測定値を順次累積したそれら累積値をラインセンサの出力値とし、
このラインセンサの出力値のレベルを監視することによって、平面表示パネルの各部分における表示欠陥の有無を判断する検査を行なうことを特徴とする平面表示パネルの検査方法。A line sensor unit having a line sensor formed by arranging a plurality of light receiving parts on a straight line and an optical system for forming an image of the flat display panel on each light receiving part. A flat display panel inspection method for optically detecting the presence or absence of display defects in a flat display panel by scanning in a direction perpendicular to the direction arranged on one straight line,
By arranging and fixing a plurality of the line sensor units in the scanning direction, using a line sensor having a plurality of light receiving sections arranged in a two-dimensional direction, respectively arranged on a plurality of straight lines arranged at equal intervals in the scanning direction. , together with the value measured by the light receiving portions in a regular read timing matching the scanning speed of the line sensor, the flat display panel or found by the plurality of light receiving portions arranged in one straight line in one read timing the measurements obtained by measure light,
Measurement value of light measured from the same part on the flat display panel by another downstream light receiving unit that is transferred to the adjacent straight line on the downstream side in the scanning direction at the next reading timing The accumulated values obtained by sequentially accumulating the measured values of the light from the same portion on the flat display panel, which are repeatedly measured a plurality of times by a plurality of light receiving units arranged in a two-dimensional direction along with the scanning of the line sensor. As the output value of the line sensor,
An inspection method for a flat display panel, wherein an inspection for determining the presence or absence of display defects in each portion of the flat display panel is performed by monitoring the level of the output value of the line sensor.

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