JPH06201516A - 液晶パネル用疑似欠陥発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安定且つ高精度の外観検査限度見本用液晶パ
ネルを人為的に作成する。 【構成】 疑似欠陥発生装置１は製品液晶パネルの表示
欠陥と同等の状態を電気信号により疑似的に作り出しこ
れを見本液晶パネル２に例示表示する様に構成されてい
る。疑似欠陥発生装置１は背景信号発生部４と、欠陥信
号発生部５と、欠陥アドレス発生部６と、信号切換部７
とから構成されている。背景信号発生部４は見本液晶パ
ネル２に所定の背景パタンを表示する為に用いられる背
景信号を発生する。欠陥信号発生部５は見本液晶パネル
２に所定の欠陥パタンを表示する為に用いられる欠陥信
号を発生する。欠陥アドレス発生部６は見本液晶パネル
２の欠陥位置を指定する欠陥アドレスデータを発生す
る。信号切換部７は欠陥アドレスデータに応じて背景信
号と欠陥信号を切り換えて合成信号を作成し、見本液晶
パネル２に入力して所望の表示欠陥を例示表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶パネル用疑似欠陥発
生装置に関する。より詳しくは、アクティブマトリクス
型液晶パネルの外観検査における限度見本を人為的に作
成する為の画素欠陥発生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明の理解を容易にする為、先ず最初
に図７を参照してアクティブマトリクス型液晶パネルの
一般的な構造を簡潔に説明する。図示する様に、所定の
間隙を介して貼り合わされた駆動基板２０１と対向基板
２０２との間に液晶２０３が充填されている。駆動基板
２０１の内表面には互いに直交する走査線２０４と信号
線２０５が設けられている。各交点には画素電極２０６
と薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）２０７がマトリクス状に
配列され個々の画素を規定する。一方対向基板２０２の
内表面には対向電極２０８及びカラーフィルタ層２０９
が形成されている。カラーフィルタ層２０９は赤色
（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）三原色のセグメントを
有し個々の画素電極２０６と整合して３種類の色画素を
構成している。さらに互いに接着された駆動基板２０１
と対向基板２０２の外表面には各々偏光板２１０，２１
１が貼着されている。走査線２０４を介してＴＦＴ２０
７を選択し、信号線２０５を介して画素電極２０６に画
像信号を書き込む。画素電極２０６と対向電極２０８の
間に電圧が発生し液晶２０３が立ち上がる。これを一対
のクロスニコル配置された偏光板２１０，２１１により
白色入射光の透過量変化として取り出しカラー表示を行
なう。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】個々の画素を駆動する
ＴＦＴに電気的な故障や動作不良があると正常動作しな
い為欠陥画素が発生する。例えば、ノーマリホワイトモ
ードで液晶パネルを駆動した場合、ＴＦＴにリーク電流
不良があると所謂輝点欠陥が発生する。逆に、ＴＦＴに
短絡故障があると滅点欠陥が発生する。この様な画素欠
陥はアクティブマトリクス型液晶パネルの表示品位を著
しく損なうので、通常出荷段階で表示外観検査を行なっ
ている。ところで、液晶パネルはＴＶ、プロジェクタ、
ビデオカメラ用ビューファインダ等その使用目的により
画素欠陥を含めた表示欠陥の許容レベルが異なる。この
許容レベルの設定を行なう際には、外観限度見本を作成
して検査者の目合わせを行なうのが一般的である。しか
しながら、欠陥の種類（輝点欠陥、滅点欠陥）、発生位
置、色相、輝度レベル等種々の項目に応じて適切な外観
限度見本サンプルを用意する事は実際上不可能に近い。
加えて、見本サンプルとして選ばれた液晶パネルの表示
欠陥は不安定である事が多く、欠陥の程度が経時的に変
化してしまう事もある。この為、実際に観察された欠陥
が許容レベル内か否かを判定する場合等、ばらつきが生
じ外観検査精度が悪くなるという課題がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上述した従来の技術の課
題に鑑み、本発明は人為的に所望の表示欠陥を作成し、
外観検査に必要な安定した限度見本を提供する事を目的
とする。かかる目的を達成する為に液晶パネル用疑似欠
陥発生装置を考案した。即ち、本発明にかかる疑似欠陥
発生装置は、製品液晶パネルの表示欠陥と同等の状態を
電気信号により疑似的に作り出しこれを見本液晶パネル
に例示表示するものである。より具体的には、液晶パネ
ル用疑似欠陥発生装置は背景信号発生部と、欠陥信号発
生部と、欠陥アドレス発生部と、信号切換部とから構成
される。背景信号発生部は見本液晶パネルに所定の背景
パタンを表示する為に用いられる背景信号を発生する。
欠陥信号発生部は同じく見本液晶パネルに所定の欠陥パ
タンを表示する為に用いられる欠陥信号を発生する。欠
陥アドレス発生部は見本液晶パネルの欠陥位置を指定す
る欠陥アドレスデータを発生する。信号切換部は該欠陥
アドレスデータに応じて該背景信号と欠陥信号を切り換
え合成信号を作成し、見本液晶パネルに入力して所望の
表示欠陥を例示表示する。前記背景信号発生部、欠陥信
号発生部又は欠陥アドレス発生部は表示欠陥の種類、位
置、色相又は輝度を自在に設定する事ができる。

【０００５】

【作用】本発明によれば、アクティブマトリクス型液晶
パネルの表示欠陥を合成された電気信号により例示表示
させる事により、表示欠陥の輝度、位置、色相等が自由
に設定できる様にしている。これにより、表示欠陥の目
合わせを行ない許容レベルを設定し規格を決めたり、外
観検査工程の選別ラインにおける基準確認が容易となる
ばかりでなく、検査精度を向上させる事も可能である。

【０００６】

【実施例】以下図面を参照して本発明の好適な実施例を
詳細に説明する。図１は本発明にかかる液晶パネル用疑
似欠陥発生装置の基本的な構成を示すブロック図であ
る。図示する様に、疑似欠陥発生装置１は、製品液晶パ
ネル（図示せず）の表示欠陥と同等の状態を電気信号に
より疑似的に作り出し、これを見本液晶パネル２に例示
表示する様に構成されている。なお、本例で用いられる
見本液晶パネル２は図７に示した構造を有するアクティ
ブマトリクス型カラー液晶パネルである。但し、本発明
の適用範囲はこれに限られるものではなく、単純マトリ
クス型液晶パネル等にも利用可能である。見本液晶パネ
ル２は欠陥画素を全く含んでいない正常品である。マト
リクス状に配列された画素電極やスイッチング用ＴＦＴ
等からなる画素アレイに加えて、垂直走査回路や水平走
査回路等の周辺駆動部も同一基板上に内蔵しており、外
部から入力されるタイミング信号に応じて画素アレイを
順次駆動し所望の画像表示を行なう。

【０００７】疑似欠陥発生装置１はタイミング信号発生
部３、背景信号発生部４、欠陥信号発生部５、欠陥アド
レス発生部６、信号切換部７等から構成されている。タ
イミング信号発生部３は見本液晶パネル２を駆動する為
のタイミング信号を発生する。このタイミング信号には
垂直走査回路や水平走査回路に供給されるスタート信号
及びクロック信号が含まれる。背景信号発生部４は見本
液晶パネル２に所定の背景パタンを表示する為に用いら
れる背景信号を発生する。表示される背景の明度や色相
を調整可能な様に構成されている。欠陥信号発生部５は
見本液晶パネル２に所定の欠陥パタンを表示する為に用
いられる欠陥信号を発生する。欠陥信号発生部５は欠陥
パタンの種類、色相、輝度レベル等を自由に設定できる
様に構成されている。欠陥アドレス発生部６は見本液晶
パネルの欠陥位置（例えばアクティブマトリクス画素ア
レイのＸ−Ｙアドレス）を指定する欠陥アドレスデータ
を発生する。信号切換部７は欠陥アドレスデータに応じ
て背景信号と欠陥信号を切り換えて合成信号を作成し、
見本液晶パネル２に入力して所望の表示欠陥を例示表示
する。見本液晶パネル２上で欠陥アドレス発生部６によ
り指定された画素のアドレスが出力された時のみ、欠陥
信号５が選択され、他は背景信号が選択される。上述し
たタイミング信号発生部３、背景信号発生部４、欠陥信
号発生部５は互いに同期制御されており、背景信号及び
欠陥信号はシリアルな形で出力され個々の画素に順次分
配される様になっている。

【０００８】図２は上述した信号切換部７の具体的な構
成例を示す回路図である。この信号切換部７は互いに相
補的な第１切り換えスイッチＳＷ１及び第２切り換えス
イッチＳＷ２を含んでいる。ＳＷ１は一対のＰチャネル
トランジスタＰＣＨ、ＮチャネルトランジスタＮＣＨか
らなるトランスミッションゲート素子で構成されてい
る。又、ＳＷ２も一対のＰチャネルトランジスタＰＣＨ
とＮチャネルトランジスタＮＣＨとからなるトランスミ
ッションゲート素子で構成されている。ＳＷ１の入力端
子には背景信号が供給される一方、その出力端子は見本
液晶パネル（図示せず）に接続されている。ＳＷ１のＰ
チャネルトランジスタ側ゲート端子には欠陥アドレスデ
ータが供給され、Ｎチャネルトランジスタ側ゲート端子
にはインバータ８を介してその反転データが供給され
る。一方ＳＷ２の入力端子には欠陥信号が供給されてお
り、出力端子は見本液晶パネルに接続されている。又、
ＳＷ２のＰチャネルトランジスタ側ゲート端子にはイン
バータ９を介して反転された欠陥アドレスデータが印加
されており、Ｎチャネルトランジスタ側ゲート端子には
アドレスデータが直接印加されている。この結果、ＳＷ
１とＳＷ２の共通結線された出力端子には合成信号が発
生する。なお、前述した様に欠陥アドレスデータの供給
タイミングと背景信号及び欠陥信号の転送タイミングは
互いに同期制御されている。

【０００９】次に図３のタイミングチャートを参照し
て、図１及び図２に示した疑似欠陥発生装置の動作を詳
細に説明する。なお、この例では見本液晶パネルは所謂
１フィールド駆動されており、フィールド毎に画像信号
が所定の基準レベルを中心として反転される。先ず
（ａ）に示す様に、欠陥アドレス発生部５からタイミン
グ信号に応答して逐次欠陥画素の位置を表わす欠陥アド
レスデータが読み出される。本例では、簡単の為表示画
面中に１個の欠陥画素が指定される場合を示しており、
フィールド毎に該当アドレスデータが読み出される。

【００１０】次に（ｂ）に示す様に、第１の切り換えス
イッチＳＷ１（図２参照）の入力端子には背景信号が供
給される。この背景信号はフィールド毎に基準レベルを
中心として反転するとともに、その振幅値は所定レベル
に設定されている。振幅値を調整する事により表示され
る背景の明度を設定できる。例えば、ノーマリホワイト
モードで液晶の閾値電圧以上に振幅レベルを設定すれば
黒色背景表示が得られる。背景信号は個々の画素に対応
した信号成分が時系列的に並んだ波形と見做せる。斜線
で示した信号成分が上述した欠陥アドレスデータに対応
した部分である。前述した様に欠陥アドレスデータの読
み出しタイミングと当該斜線の付された信号成分の転送
タイミングは互いに同期している。図２に示した様に、
欠陥アドレスデータが第１切り換えスイッチＳＷ１のゲ
ート端子に入力されると、トランスミッションゲート素
子が一時的に遮断状態となり斜線の付された背景信号成
分は出力側から切り離される。欠陥アドレスデータが解
除すると、トランスミッションゲート素子は再び導通状
態となり背景信号が直接出力側に供給される。

【００１１】一方、（ｃ）に示す様に第２切り換えスイ
ッチＳＷ２（図２参照）の入力端子には欠陥信号が供給
されている。この欠陥信号は所定の振幅レベルを有して
いるとともに、その極性はフィールド毎に反転する。振
幅レベルは欠陥表示の輝度を設定する為に適宜調節可能
である。

【００１２】最後に（ｄ）に示す様に切り取られた背景
信号成分の部分に欠陥信号の振幅電圧レベルが嵌め込ま
れ、合成信号が得られる。即ち、欠陥アドレスデータが
読み出されると第２切り換えスイッチＳＷ２のトランス
ミッションゲート素子が導通し所定の振幅レベルを有す
る欠陥信号が背景信号に代わって液晶パネル側に供給さ
れる。この欠陥信号の振幅レベル又は電圧レベルは疑似
的に画素欠陥を発生する為に必要な値に設定されてい
る。

【００１３】図４は、アクティブマトリクス型液晶パネ
ルをノーマリホワイトモードで駆動した場合における、
画素透過率と印加電圧との関係を示すグラフである。ノ
ーマリホワイトモードでは、電圧無印加状態で画素透過
率は１００％に達し、印加電圧を例えば５Ｖに上げると
透過率が０％になる。印加電圧を中間レベルに設定する
と、所望の階調表示を得る事もできる。本発明では、例
えば背景信号の電圧レベルを５Ｖに設定し欠陥信号の電
圧レベルを１Ｖに設定している。従って、ノーマリホワ
イトモードで黒色背景の中に白色欠陥あるいは輝点欠陥
が点在する外観検査見本用液晶パネルを得る事ができ
る。欠陥信号の電圧を中間レベルに設定する事により、
輝点欠陥の許容限度範囲を自由に表示できる。逆に、背
景信号の電圧レベルを１Ｖに設定し欠陥信号の電圧レベ
ルを５Ｖに設定する事により、白色背景中に黒色欠陥又
は滅点欠陥が点在する外観検査用見本液晶パネルを作成
する事も可能である。

【００１４】図５は、この様にして作成された見本液晶
パネル１００の表示例を示す模式図である。この例では
表示画面１１５上において背景部１１６は黒色に設定さ
れている。この黒色背景中で指定された位置に輝点欠陥
１１７が点在している。この例では緑色輝点欠陥Ｇの許
容個数は１個であり、赤色輝点欠陥の許容個数は２個で
あり、青色輝点欠陥の許容個数は３個である事を表わし
ている。又、各色輝点欠陥につきその許容限度レベルの
輝度が表示されている。この様に、本発明によれば表示
欠陥の種類、位置、色相又は輝度を自由に設定する事が
できる。

【００１５】最後に、図６は本発明にかかる疑似欠陥発
生装置を応用した液晶パネル外観検査装置の構成例を示
す斜視図である。ベース１０１の上にはインデックス駆
動されるターンテーブル１０２が搭載されている。この
ターンテーブル１０２には複数の位置決め部が割り付け
られており検査対象となる検品液晶パネルを位置決め載
置する。供給ツール１０３が取り付けられており、トレ
イ１０４から検品液晶パネルを逐次取り出し、ターンテ
ーブル１０２に供給する。測定ステージには、ターンテ
ーブル１０２の上方にビデオカメラ１０５が取り付けら
れており、下方にはバックライト１０６が収納されてい
る。ビデオカメラ１０５はターンテーブル１０２のイン
デックス駆動により転送された検品液晶パネル１０７を
撮像する。撮像された検品液晶パネル１０７の画像は右
側のモニタ１０９上に拡大表示される。なお、動作時に
おける外観検査を行なう為、検品液晶パネル１０７には
プローブ１０８を介してテスト用の画像信号が供給され
所定の表示動作を行なう。外観検査結果は判定用スイッ
チ１１０を操作して入力される。測定ステージの下流側
には排出用ツール１１１が設けられており、入力された
判定結果に従い検査済みの液晶パネルを良品と不良品に
分別して所定のトレイに収納する。

【００１６】ベース１０１の上に配置された左側のモニ
タ１１２上には本発明に従って作成された見本液晶パネ
ルの画像が拡大表示されている。本例では、見本液晶パ
ネルをビデオカメラで撮像した拡大画像を予め記録媒体
に保存しておき、モニタ１１２にセットする。従って、
検査者は右側のモニタ１０９に拡大表示された検品液晶
パネルの画像と、左側のモニタ１１２に拡大表示された
見本液晶パネルの画像とを比較する事により、極めて精
度良く外観検査を行なう事ができる。なお、本発明の応
用例はこれに限られるものではなく、例えば見本液晶パ
ネル現物を複数の検査者の目合わせに用いる事もでき
る。

【００１７】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、画
素欠陥の種類、色相、輝度レベル，位置等を任意に設定
して見本液晶パネル上に表示する事ができるので、許容
レベルを設定する際の目合わせ作業を容易に行なう事が
できるという効果がある。又正確で且つ安定した外観限
度見本となるので、実際の欠陥が許容レベル内か否かを
判断する場合等、極めて精度の高い判定を下す事が可能
になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる液晶パネル用疑似欠陥発生装置
の基本的な構成を示すブロック図である。

【図２】図１に示した疑似欠陥発生装置に含まれる信号
切換部の構成例を示す回路図である。

【図３】図１に示した疑似欠陥発生装置の動作を説明す
る為のタイミングチャートである。

【図４】アクティブマトリクス型液晶パネルの透過率と
印加電圧との関係を示すグラフである。

【図５】本発明にかかる疑似欠陥発生装置によって作成
された見本液晶パネルの表示例を示す模式図である。

【図６】本発明にかかる液晶パネル用疑似欠陥発生装置
を応用した液晶パネル外観検査装置の一例を示す斜視図
である。

【図７】アクティブマトリクス型カラー液晶パネルの一
般的な構成を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 疑似欠陥発生装置 ２ 見本液晶パネル ３ タイミング信号発生部 ４ 背景信号発生部 ５ 欠陥信号発生部 ６ 欠陥アドレス発生部 ７ 信号切換部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 製品液晶パネルの表示欠陥と同等の状態
   を電気信号により疑似的に作り出しこれを見本液晶パネ
   ルに例示表示する為の液晶パネル用疑似欠陥発生装置。
2. 【請求項２】 見本液晶パネルに所定の背景パタンを表
   示する為に用いられる背景信号を発生する背景信号発生
   部と、見本液晶パネルに所定の欠陥パタンを表示する為
   に用いられる欠陥信号を発生する欠陥信号発生部と、見
   本液晶パネルの欠陥位置を指定する欠陥アドレスデータ
   を発生する欠陥アドレス発生部と、該欠陥アドレスデー
   タに応じて該背景信号と欠陥信号を切り換えて合成信号
   を作成し見本液晶パネルに入力して所望の表示欠陥を例
   示表示する信号切換部とから構成される請求項１記載の
   液晶パネル用疑似欠陥発生装置。
3. 【請求項３】 前記背景信号発生部、欠陥信号発生部又
   は欠陥アドレス発生部は表示欠陥の種類、位置、色相又
   は輝度を自在に設定する事ができる請求項２記載の液晶
   パネル用疑似欠陥発生装置。
4. 【請求項４】 製品液晶パネルの表示欠陥と同等の状態
   を画像信号処理により疑似的に作り出し、これを見本液
   晶パネルに例示表示する疑似欠陥作成方法。