JPH10197399A - 薄型表示機器の欠陥箇所位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 観察あるいは修理等の処理を行う位置に点灯
不良箇所を正確かつ高速に自動で移動させることがで
き、追い込みのための作業者の作業の軽減をはかるとと
もに、作業の高速化を促進し、歩留り向上によるコスト
削減を効率よくする。 【解決手段】 作業者が欠陥絵素の有る付近が追い込み
用ＣＣＤカメラ１６に映るような位置までＸＹステージ
４を粗く移動させる。移動後、追い込み用ＣＣＤカメラ
１６で得られた画像信号は、画像処理部２９へ送られ、
輝度と位置を示す画像情報がメインコントローラ１０に
出力される。メインコントローラ１０は画像情報に基づ
いて欠陥絵素を演算検出し、その位置を特定する。この
画像処理部２９で得られた欠陥絵素位置と予め記憶され
ている顕微鏡直下の位置との差だけＸＹステージ４をメ
インコントローラ１０によって移動する。このようにし
て欠陥絵素は作業者の手をほどんど借りずに自動的に精
度良く位置決めされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、薄型表示機器の製
造工程で発生する表示不良品の検査及び修正を効率的に
行う薄型表示機器の欠陥位置決め装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示機器を製造する工程では、従
来、光学的検査装置や電気的検査装置などの検査装置に
よって、いくつかの検査工程が設けられている。そし
て、これら各工程において、製造途中の液晶表示機器の
品質状態が検査され、所定基準の品質状態を満足してい
ない場合、液晶表示機器は不合格となる。これら不合格
品となった液晶表示機器は不良品として廃棄するか、ま
たは、その不合格となった工程の前工程における品質状
態にまで修復が可能ならば、作業者が顕微鏡などで欠陥
部分を拡大し、その欠陥部分の修復を行った上で、再度
不合格となった工程から製造し直す。また、修復しない
までも、その不合格となった欠陥の発生原因を調べ、前
工程へフィードバックするために作業者が顕微鏡などで
不合格品の欠陥部分を拡大し、その不良解析を行う。

【０００３】しかしながら、近来、液晶表示機器の大型
化や高精度化、細密化が要求され、液晶表示機器内の絵
素数が、飛躍的に増加しており、これに伴い、各種欠陥
が表示機器内に発生する確率も高くなっている。そのた
め、従来の製造プロセスを踏襲していくだけでは、全く
欠陥の無い液晶表示機器を高い歩留まりで生産すること
は、極めて難しい情況となっている。

【０００４】そこで、液晶表示機器の製造歩留りをより
一層向上させるために、まず液晶表示機器を半完成品
（以後、液晶パネルと表現する）に組み立てた時点で、
検査用駆動信号を液晶パネルに供給して点灯状態の検査
を行う。そして、この検査工程にて不合格品として選別
された液晶パネルのうち、修正可能と判断された液晶パ
ネルの欠陥を修正する。また、修正しないまでも不良原
因を前工程にフィードバックするために、この欠陥の解
析を行うことで、工程の製造歩留りを向上させることが
行われている。

【０００５】液晶表示パネルの点灯不良の原因として
は、例えば図１７に示すように、絵素２６が配線パター
ン４５とショートを起こしている場合が多い。このショ
ート部分２８は、０．５μｍ〜５０μｍ程度と非常に小
さい。従って、上記のような不良原因の解析や欠陥箇所
の修正作業は、例えば顕微鏡等を使用した拡大視野内で
の作業となっており、通常は、５０倍程度の対物レンズ
を用いて約１５０〜２００μｍの視野範囲で拡大観察し
ている。

【０００６】図１８に基づいて、このような欠陥箇所の
検査・修正を行う従来の欠陥修正装置の一例を説明する
と、装置本体上には、検査すべき液晶パネル２を支持す
ると共に、所定位置に固定させるパネル固定部３が設け
られている。このパネル固定部３は、装置本体の水平面
における所定の直行方向に移動可能な、Ｘ−Ｙステージ
４上に設けられており、欠陥観察修正部８におけるレー
ザ照射用顕微鏡システム１３の下方をパネル２のサイズ
分だけ自由に移動できるようになっている。Ｘ−Ｙステ
ージ４には、ジョイスティック２５からの信号が入力さ
れるステージ制御部２４が備えられており、作業者はジ
ョイスティック２５を操作することで、Ｘ−Ｙステージ
４をＸＹ方向に任意に操作できるようになっている。こ
のようなＸ−Ｙステージ４、ジョイスティック２５、ス
テージ制御部２４等にて移動手段が構成されている。

【０００７】上記パネル固定部３における、パネル２の
端部側に形成されている図示しない接続端子部に対応す
る箇所には、駆動信号供給手段である点灯駆動信号発生
部６からの信号を入力させる電極端子群５が設けられて
おり、これに、パネル２の接続端子部が接触し、パネル
２が点灯するようになっている。

【０００８】一方、パネル固定部３の上方には、一対の
アライメント用カメラ９と、パネル２をクランプして移
動できるアライメント機構部７が設けられいる。アライ
メント用カメラ９にはアライメント画像処理部１１が接
続され、アライメント機構部７には、アライメント機構
制御部１２が接続されている。アライメント画像処理部
１１からの信号に基づいてメインコントローラ１０がア
ライメント機構制御部１２を介してアライメント機構部
７を移動させ、パネル２の接続端子部と上記電極端子群
５とが正確に接触された状態にアライメントされるよう
になっている。

【０００９】前述の欠陥観察修正部８は、パネル固定部
３に固定されたパネル２の上方側に、欠陥個所を観察及
び修正する処理手段としてのレーザ照射用顕微鏡システ
ム１３を有すると共に、液晶パネル２と欠陥観察修正部
８との間にパネル２に点灯不良箇所の検出に必要な光を
照射する光源手段である透過照明１５を有し、パネル２
を挟んで対向側には、顕微鏡システム１３の拡大率より
も充分低倍率であり、点灯不良箇所の点灯状態を確認す
るための追い込み用ＣＣＤカメラ１６が設置されてい
る。また、上記レーザ照射用顕微鏡システム１３は、欠
陥部分にレーザ光を照射して修正を行うレーザ１３ｄを
備えており、レーザ光の照射は、レーザコントローラ２
３にて制御されるようになっている。

【００１０】このような構成の装置において、検査・修
正を行う際、作業者は、まず、パネル２を点灯させると
共に透過照明１５を点灯させ、パネル２を目視して点灯
不良箇所を検出し、この検出箇所をジョイスティック２
５を使い、追い込み用ＣＣＤカメラ１６の映像に映るよ
うにパネル２を移動させる。さらに、この視野内の所定
の位置にある顕微鏡システム１３の５０倍（視野φ１８
０μｍ）対物レンズ１３ｃの視野位置に同様にジョイス
ティック２５を用いて点灯不良箇所を位置合せした後、
追い込みカメラ１６から顕微鏡システム１３に切換えて
観察する。そして、点灯不良を引き起こしている原因で
ある配線パターンのショート等の欠陥箇所を観察し、不
良原因の解析や、レーザを用いた修正を行う。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような検査装置や修正装置においては、顕微鏡システム
１３の対物レンズ１３ｃの５０倍の視野内に欠陥箇所を
位置させるという、欠陥箇所の解析や修正を行う以前の
段階で非常に手間取っている。この結果、このような検
査修正工程を設けることで歩留りは向上するものの、人
件費等の関係から反対にコストが高騰したり、作業者の
疲労度により作業時間にバラツキがでたりといった問題
が生じている。

【００１２】即ち、従来の検査修正装置においては、点
灯不良箇所を顕微鏡システム１３の視野内に移動させる
ためには、作業者がジョイスティック２５等を介して移
動させる手段しか備えられていなかった。そのため、上
述したように、５０倍の視野内で欠陥箇所を観察したい
場合、追い込み用カメラ１６の画像をモニタ１７上で確
認しながら移動していた。ところが、この低倍率の追い
込み用カメラ１６（７×５〜１４×１１mm程度の視野）
を用いても、およそ０．１mm×０．３mm程度しかない欠
陥部を正確に所定の位置に合わせることは、作業者にと
って至難の業であり、非常に時間のかかる作業である。
更には、修正作業の件数によっては、一人の作業では補
えなくなり、このため、上記のような問題が生ずること
となる。

【００１３】本発明は、観察あるいは修理等の処理を行
う位置に点灯不良箇所を正確かつ高速に自動で移動させ
ることができ、追い込みのための作業者の作業の軽減を
はかるとともに、作業の高速化を促進し、歩留り向上に
よるコスト削減を効率よくする薄型表示機器の欠陥箇所
位置決め装置を提供することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、薄型
表示機器を支持すると共に移動させる移動手段と、上記
薄型表示機器を点灯させるための駆動信号を供給する駆
動信号供給手段と、駆動信号が供給されている上記薄型
表示機器における点灯不良である欠陥箇所の検出に必要
な光を上記薄型表示機器に照射する光源手段と、上記薄
型表示機器における点灯不良の欠陥箇所に対し所定の処
理を行う欠陥処理手段と、上記欠陥箇所の位置を検出す
る欠陥位置検出手段と、上記欠陥箇所の位置と上記欠陥
処理手段の処理位置との偏差量を演算し、上記欠陥箇所
を上記欠陥処理手段の処理位置へ該偏差量だけ上記移動
手段によって移動させる制御手段と、を備えたことを特
徴とする薄型表示機器の欠陥箇所位置決め装置である。

【００１５】請求項２の発明は、請求項１記載の薄型表
示機器の欠陥箇所位置決め装置であって、上記欠陥位置
検出手段は、視野内の所定位置に上記欠陥処理手段の処
理位置が設定され、上記薄型表示機器の表示状態を撮像
する撮像手段と、上記撮像手段の画像情報に基づいて欠
陥個所の位置を検出する画像処理手段と、からなること
を特徴とする。

【００１６】請求項３の発明は、請求項１記載の薄型表
示機器の欠陥箇所位置決め装置であって、上記欠陥処理
手段は、光学的に上記欠陥箇所を拡大する機能を有し、
上記欠陥位置検出手段の撮像手段は、上記欠陥処理手段
よりも低倍率で広い視野を有すると共に該視野内の所定
位置に上記欠陥処理手段の処理位置が設定されたことを
特徴とする。

【００１７】請求項４の発明は、請求項１記載の薄型表
示機器の欠陥箇所位置決め装置であって、上記欠陥位置
検出手段は、薄型表示機器を支持すると共に移動させる
移動手段と、上記薄型表示機器を点灯させるための駆動
信号を供給する駆動信号供給手段と、駆動信号が供給さ
れている上記薄型表示機器における点灯不良である欠陥
箇所の検出に必要な光を上記薄型表示機器に照射する光
源手段と、上記薄型表示機器の全面の表示状態を撮像す
る全面撮像手段と、上記全面撮像手段の画像情報に基づ
いて点灯不良の欠陥箇所の位置を検出する第１の画像処
理手段と、上記第１の画像処理手段により検出した欠陥
箇所を光学的に拡大して撮像する拡大撮像手段と、上記
拡大撮像手段の視野内に設定された基準位置と上記欠陥
箇所と偏差量を求め、上記欠陥箇所の位置を検出する第
２の画像処理手段と、上記第２の画像処理手段によって
得られた欠陥箇所の位置データを上記制御手段に通信す
る通信手段と、を備えたことを特徴とする。

【００１８】請求項５の発明は、請求項２記載の薄型表
示機器の欠陥箇所位置決め装置であって、上記画像制御
手段は、撮像手段の視野内に複数のエリアを設定し、該
エリアの輝度値に従って重み付けを行い輝度の平均値を
演算し、欠陥個所の識別閾値とすることを特徴とする。

【００１９】請求項６の発明は、請求項２記載の薄型表
示機器の欠陥箇所位置決め装置であって、上記画像処理
手段は、撮像手段の視野の中心又は中心付近の位置から
徐々に周辺部へ検索範囲を広げて欠陥箇所の位置を検出
することを特徴とする。

【００２０】請求項７の発明は、請求項２記載の薄型表
示機器の欠陥箇所位置決め装置であって、上記画像処理
手段は、欠陥箇所の位置を検出し、更に画像情報に基づ
いて欠陥箇所の絵素の形状認識を行い、所定の形状であ
る場合に欠陥箇所と認定することを特徴とする。

【００２１】請求項８の発明は、請求項１記載の薄型表
示機器の欠陥箇所位置決め装置であって、上記制御手段
は、検出した欠陥箇所が絵素配列の方向に連続する線状
欠陥である場合に、いずれかの端点の欠陥箇所に上記欠
陥処理手段の処理位置を移動させることを特徴とする。

【００２２】請求項９の発明は、請求項１記載の薄型表
示機器の欠陥箇所位置決め装置であって、上記制御手段
は、検出した欠陥箇所が絵素配列の方向に連続して十字
に交わる交線状欠陥である場合に、一方向の絵素配列を
欠陥処理手段の処理位置に合わせ、更に他の方向の絵素
配列を欠陥処理手段の処理位置に合わせて、交点絵素に
上記欠陥処理手段の処理位置を移動させることを特徴と
する。

【００２３】本発明において、制御手段が、欠陥位置検
出手段によって検出した欠陥箇所の位置と上記欠陥処理
手段の処理位置との偏差量を演算し、欠陥箇所を欠陥処
理手段の処理位置へ該偏差量だけ移動手段によって移動
させる。したがって、自動的に処理位置に欠陥個所を位
置決めでき、位置決め操作が簡易化される。欠陥処理手
段とは、欠陥箇所の拡大観察するための顕微鏡や、修理
するためのレーザ等であり、これらの処理も容易にでき
る。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて図面を用いて説明する。図１は本発明に係る薄型表
示装置の欠陥箇所位置決め装置を用いた欠陥修正装置の
一実施形態を示す構成図、図２は欠陥修正装置の全体斜
視図、図３は光学系部分の要部構成図である。この欠陥
修正装置は、図１８に示した従来の装置とほぼ同じ構成
であるので、同一部分には同一符号を付し、以下に説明
する。

【００２５】薄型表示機器の代表である液晶テレビ製造
の途中段階である液晶パネル２は、電極群５と正確にコ
ンタクトさせるため、アライメント機構部７によってク
ランプされる。そして、液晶パネル２上のマークをカメ
ラ９で撮像し、アライメント画像処理部１１にて得た結
果をメインコントローラ１０にてアライメント制御部１
２に伝達し、アライメント機構部７を移動させ、液晶パ
ネル２はアライメントされる。パネル固定部３によって
装置に固定された後、点灯駆動信号発生部６によって作
られた駆動信号が電極群５を介して伝達され、点灯状態
となる。

【００２６】固定部３は、図２のように中抜きＸＹステ
ージ４の上にのっており、レーザ照射用顕微鏡システム
１３の下を液晶パネル２のサイズ分だけ自由に移動でき
るようになっている。顕微鏡システム１３とは反対側に
５mm角〜２０mm角程度を撮像することができるようなＣ
ＣＤカメラ１６が備えられている。そして顕微鏡システ
ム１３と液晶パネル２との間に下向きに照明するような
透過照明１５を設置している。このＣＣＤカメラ１６で
得られた映像は、画像処理部２９に入力されるようにな
っている。

【００２７】レーザ照射用顕微鏡システム１３には、レ
ーザ１３ｄがついており、液晶パネル２の不良を修正す
ることができるようになっている。ＸＹステージ４は、
ジョイスティック２５による指示またはメインコントロ
ーラ１０からの指示に従って、ステージ制御部２４によ
り移動できるようになっている。顕微鏡システム１３に
付いているＣＣＤカメラ１３ａを通して得た画像や画像
処理部２９での画像は画像モニタ１７に表示するように
なっている。

【００２８】次に、不良箇所をレーザ照射用顕微鏡シス
テム１３に追い込む手順を説明する。まず、作業者が欠
陥絵素の有る付近が追い込み用ＣＣＤカメラ１６に映る
ような位置までＸＹステージ４を粗く移動させる。移動
後、追い込み用ＣＣＤカメラ１６で得られた画像信号
は、画像処理部２９へ送られ、欠陥絵素が検出される。
この画像処理部２９で得られた欠陥絵素位置と予め記憶
されている顕微鏡直下の位置との差だけＸＹステージ４
をメインコントローラ１０によって移動する。このよう
にして欠陥絵素は作業者の手をほどんど借りずに自動的
に精度良く位置決めされる。

【００２９】また、透明タッチパネル３０等を設けてお
き、作業者がタッチパネル３０の直下にある液晶パネル
２の不良位置を指先で入力し、追い込み用ＣＣＤカメラ
１６の位置へ顕微鏡システム１３を移動する方法も考え
られる。この時のタッチパネル３０による入力の位置精
度は十分ＣＣＤカメラ１６の視野範囲（１０mm角程度）
に入るだけの余裕を持たせる。また、外部通信部３１か
ら別装置の全面検査装置等と通信によって、およその欠
陥位置の座標を入手して完全に自動で追い込むことが可
能である。

【００３０】続いて、本発明の画像処理によって欠陥絵
素を検出し、所定位置に移動させる方法について説明す
る。まず、上記のような方法で点灯不良箇所が追い込み
用ＣＣＤカメラ１６の視野内に入るようＸ−Ｙステージ
４を移動させる。通常、偏向板に挟まれた液晶パネル２
は、駆動信号発生器６からの信号によって、正常絵素は
光を透過せず黒くなり、不良絵素は、光を透過するため
白黒液晶ならば白く、カラー液晶のように絵素に赤／緑
／青のような色がついていればその色が光る。ここで、
偏向板は、この装置構成の場合、一方は透明照明１５に
貼付され、他方は、ＣＣＤカメラ１６のレンズ部に組み
込んである。以下の実施形態では、カラー液晶を題材に
説明するが、白黒液晶でも同様に応用できる。

【００３１】不良絵素の明るさは、その欠陥発生の原因
や駆動信号の波形によって変化し、ある電圧では、黒く
なる時もある。駆動信号発生器６から出力できる波形の
種類は数種類あり、また、電圧も変化できるようになっ
ていて、その制御は、メインコントローラ１０から行え
るようになっている。このため、検査にて不良箇所を発
見した時の波形モードや電圧を座標データと共にメイン
コントローラ１０に記憶しておくと効率が良い。しか
し、このようにできない場合は、メインコントローラ１
０によって、波形モードや電圧を変化させながら、欠陥
の検出を行っていくこととなる。従って、この波形モー
ドと電圧があっていれば、Ｘ−Ｙステージ４を移動させ
た時、ＣＣＤカメラ１６の視野において、追い込むべき
点灯不良は明点となっており、その他の欠陥でない部分
は黒くなっている。この時の黒の明るさレベルは電圧等
によって若干変動している。

【００３２】従って、画像処理部２９において点灯不良
を検出する際、まず、閾値を設定して、輝点とバックグ
ランドの輝度差の小さい点灯不良に対応する必要があ
る。図４は、閾値決定の処理のフローチャートであり、
これに従って閾値の設定方法について説明する。まず、
画像処理部２９に入力された画像の範囲内で、図５に示
すような微少な４個のエリア５１を設定する（ステップ
Ｓ１）。このエリア５１のサイズは、液晶パネル２の絵
素の大きさ（既知の値）の縦横とも整数倍にする。赤／
緑／青が並んでいる側は、３の倍数であり、例えば、横
方向に赤／緑／青と並んでいるとして、縦４倍×横９倍
の大きさのサイズのエリア５１を設定する。そして、図
６に示すように、このエリア内の赤／緑／青色毎に輝度
ヒストグラムを生成する（ステップＳ２）。この例で
は、ひとつのエリア内に赤又は緑又は青の絵素が１２個
（４個×３個）分含まれていることになる。

【００３３】ところが、通常、カラー液晶パネルには光
を透過する部分と透過しない部分がある。透過する面積
／全体の面積＝開口率と定義して開口率５０％と仮定す
ると、ある色の輝いている面積は、エリア内で約１／６
となる。よって、エリア全体のヒストグラムの内、５／
６が閾値を求める際、他の色等の不要なデータとなって
捨てられる。ステップＳ３において、残った１／６のデ
ータ中で最小の輝度値と平均輝度値と平均より輝度の高
い部分で度数の少ない輝度値とそれよりやや明るい輝度
値とを代表値とする（図６の縦線は代表値を表す）。こ
の計算を４つの各エリアで行い、４つのエリア全体の平
均を取る。このとき、どこかのエリアに欠陥絵素があ
り、そのエリアの各算出輝度値が高くなっている可能性
がある。したがって、平均を計算する際、重み付け平均
を計算する（ステップＳ４）。例えば、最も算出輝度の
高い値を持つエリアの係数を０とし、次に算出輝度の高
い値を持つエリアの係数を１とし、残りの２つのエリア
の係数を２とし、 求める平均値＝（（係数×算出輝度）の総和）／（係数
の総和） とする。

【００３４】こうすることでエリア内にたまたま欠陥絵
素が含まれている場合に極力、柔軟に対応できることと
なり、点灯不良であるらしいような抜きん出て明るい絵
素があるエリアが存在しても閾値の算出に悪影響を及ぼ
さないようにしている。但し、この例では、点灯不良の
件数（線欠陥は複数の点灯不良絵素の直線並びであるが
１件と数える）が１画面当たりせいぜい１個と仮定して
いるが、２個有り得るならば、５個のエリアを作るとい
うように、その発生頻度によって、エリアの数を増して
いくとか、係数０のエリアを２個にする等して、対応が
可能である。ところで、エリアの設定している位置は、
縦方向・横方向それぞれにエリアが重ならないように設
定している。これは、後述するような１本の線状の欠陥
が同時に２つエリアに懸かって平均値を押し上げてしま
うことを防ぐためである。

【００３５】ところで、不良箇所を視野内に入れるため
Ｘ−Ｙステージ４を移動させた時、この視野内に液晶パ
ネル２の表示端（以後、パネルエッジと呼ぶ）が存在す
る場合、まず、パネルエッジの検索を行う。視野内にパ
ネルエッジが存在するか否かは、メインコントローラ１
０にて座標が判っているため、判定可能である。もしメ
インコントローラ１０が判断しない場合は、パネルエッ
ジの検索を最初に行う。パネルエッジ検索の手法は、固
定の閾値で確実にパネルエッジの検索ができるように、
点灯状態をＯＦＦにし、光が透過するようにする。この
時、カラー液晶ならば各絵素が赤／緑／青に光ってい
る。次に、予め与えられている閾値を用いて、画面の中
心付近から周辺に向かって赤／緑／青の画像情報が共に
連続して閾値以下になる場所を検出したら、そこをパネ
ルエッジとして認識する（図７参照）。画面内の上下左
右の４方向に対し、この検出を行う。

【００３６】前出の閾値算出を行う時に４つのエリアを
設定したが、パネルエッジが途中に懸かっていて閾値が
正常に得られないような場合には、エリアの領域を変更
して、閾値を算出する。例えば、図８に示すように、パ
ネルエッジの右下に一つのエリア（点線で示したエリア
５１ａ）がある場合は、矢印に沿ってパネルエッジに懸
からない左上に移動する。ところで、ここまで、閾値を
自動で算出する手法について説明したが、必ずしも、自
動で設定せずとも、固定値でこと足りる場合も考えられ
るので、以下の説明の閾値には、どちらの場合も含むも
のとする。

【００３７】次に、欠陥の検出について述べる。 ＜欠陥検出例１＞まず、図９の点状欠陥２６ａのような
欠陥の検出について説明する。図９の点状欠陥２６ａを
追い込みカメラで撮像した場合、図１０（Ａ）に示すよ
うに、視野内にはパネルエッジが存在していない。ＣＣ
Ｄカメラ１６の画像情報は一旦画像メモリに格納され
る。画像メモリに格納されている画像の中心から周辺部
へ、液晶絵素の画像メモリ内の縦寸法、横寸法の半分以
下の画素ピッチ（１画素＝画像メモリ内の最小単位）
で、欠陥色の閾値と画像メモリの濃淡データと比較して
いく（粗検索、図１１）。こうして、画像全体をもれな
く確実に検索する。閾値以上の画素が画像メモリ領域内
に検出できなければ、欠陥は検出できなかったこととな
る。もし、閾値以上の画素が存在すれば、ノイズか、は
たまた他の色の欠陥絵素でありながら液晶のカラーフィ
ルタの透過率とＣＣＤカメラ１６のカラーフィルタの透
過率のクロストークにより誤って検出したものか、検出
すべき欠陥であるかを調べる。

【００３８】ここで、この閾値以上の画素群の外形形状
を認識する（精密検索）。図１２は、点状欠陥個所の輝
度検出を示す説明図であり、Ｘ方向、Ｙ方向から見た画
素の濃淡データ（輝度値）を閾値以上のもののみ足し合
わせたグラフである。さて、精密検索の手法は、図１２
に示すように最初に検出した画素の周辺を、上下左右連
続した閾値以上の画素だけ拾っていき、その面積（画素
数）が基準とする所定内の大きさであれば、次にクロス
トークの影響を調べる。検出絵素の大きさが基準より小
さければ、ノイズ等であったとし、粗検索を続行する。
検出絵素の大きさが基準より大きければ閾値が不適当と
判断し、閾値の再設定を促す。この検出した画素の中に
他の色でも閾値以上となる画素が存在すれば、その面積
も全く同様にして求める。この２つの面積を比較して１
つめの面積の方が包括して大きければ、欠陥の絵素と判
定する。欠陥絵素ではないと判定したならば、粗検索を
続行する。このようにして求めた点状欠陥２６ａの位置
に、メインコントローラ１０が、顕微鏡システム１３の
視野２７を合わせる（図１０（Ｂ）参照）。

【００３９】図１２のデータから各輝度値における点灯
不良の画素の重心を求めることができる。Ｘ方向の重心
位置ｘｇを求めてみる。位置ｘｉにおける輝度値をｍｉ
とすると、ｘｇ＝Σｘｉ・ｍｉ／Σｍｉとなる。同様
に、Ｙ方向の重心位置ｙｇは、位置ｙｉにおける輝度値
をｍｉとすると、ｙｇ＝Σｙｉ・ｍｉ／Σｍｉとなる。
こうして、重心（ｘｇ，ｙｇ）が求まり、これを点灯不
良の画素の座標の代表値とし、この代表値に顕微鏡シス
テム１３の視野２７と合わせる。

【００４０】＜欠陥検出例２＞図９の点状欠陥２６ｂの
欠陥の検出について説明する。点状欠陥２６ａの欠陥と
の違いは、図１３（Ａ）に示すように、視野内にパネル
エッジが存在するという点である。このような場合、前
出のパネルエッジの検出によってパネルエッジ位置がす
でに既知となっているので、これを考慮して粗検索時の
検索ウインドウをパネルエッジの分だけ、小さく設定す
る（２６ａの場合は画像メモリ全域）。その他の点につ
いては、点状欠陥２６ａの欠陥検出と同様の処理で、顕
微鏡システム１３の視野中心２７を欠陥個所の位置に合
わせる（図１３（Ｂ）参照）。

【００４１】＜欠陥検出例３＞図９の線状欠陥２６ｃの
ような欠陥の検出（端点絵素の検出）について説明す
る。まず、点状欠陥２６ａと同じようにして輝点絵素１
個を検出する。この時点で、この輝点絵素は、線状の並
んだ点灯不良絵素の内のどれであるかは不明である。続
いて、この輝点絵素の上下方向に絵素の縦寸法に相当す
る画素ピッチにて粗検索し、連続した輝点絵素を検出し
ていく。これらの絵素は色が同一であるので、色の判定
は、最初の絵素について行っておけば十分である。検索
ウインドウの外へ続いているか、または、途中で検出で
きなくなったら、検索を打ち切る。この途中で検出でき
なくなった時の絵素が求めようとしている絵素である。

【００４２】＜欠陥検出例４＞図９の線状欠陥２６ｄの
ような欠陥の検出（端点絵素の検出）について説明す
る。線状欠陥２６ｃとの違いは、カメラの視野内にパネ
ルエッジが存在している点である。この場合、一見、端
点が両端にあるように見えるが、２６ｃと同様に検索・
検出を行い、パネルエッジではない側（検索ウインドウ
と接していない側）を求める端点絵素と判定する。

【００４３】＜欠陥検出例５＞図９の線状欠陥２６ｅの
ような欠陥の検出（端点絵素の検出）について説明す
る。欠陥２６ｃとの違いは徐々に輝点絵素の輝度レベル
が変化している欠陥であり、欠陥の原因がパネルエッジ
部にあり、検出したい絵素はパネルエッジ側の絵素であ
る。そこで、２６ｃと同様に粗検索を実施した後、パネ
ルエッジと接している絵素を求める絵素と判定する。

【００４４】＜欠陥検出例６＞図９の交線状欠陥２６ｆ
のような欠陥の検出（交点絵素の検出）について説明す
る。図９では、縦ラインと横ラインを同時に表記した
が、実際には、波形モードが違って観察されるので、縦
ラインと横ライン別々に検出・追い込みを行う。まず、
図１４（Ａ）に示すように、画像処理部２９が縦ライン
の検出を行う。縦ラインの検出は２６ｃと同様に行う。
但し、輝点絵素は検索ウインドウの上から下まで貫通し
ているし、場合によっては、歯抜けになっている場合も
あるので、連続していなくても粗検索を打ち切らない。
こうして、縦ラインを検出した後、メインコントローラ
１０が横方向のみＸ−Ｙステージを移動させて、縦ライ
ンを追い込み中心に追い込む（図１４（Ｂ）参照）。次
に、画像処理部２９が波形モードを変えて、横ラインの
検出を行う（図１４（Ｃ）参照）。この横ラインは、単
色ではないので、縦ラインの絵素毎に検索ウインドウ内
を横方向へ各画素の閾値との差を赤／緑／青毎に足し込
む。縦ラインが輝線になっているかも知れないため、念
のため、縦ライン部分を除外して、足し込む。

【００４５】次に、これら横方向へ足し込んだ結果が各
色毎に最大となる横ラインをそれぞれ求める。透過照明
１５の色彩や液晶パネル２のカラーフィルタの透過率や
ＣＣＤカメラ１６のカラーフィルタの透過率などから各
色毎に輝度レンジが異なるため、このそれぞれの最大値
が１となるように換算する。続いて、換算した結果を横
ライン毎に３色分足し、その結果の最大となる横ライン
を求める横ラインと判定する。これら検出例のようにし
て欠陥を検出し、メインコントローラ１０がＸ−Ｙステ
ージ４を移動させることにより、顕微鏡の直下へ、観察
したい絵素を追い込む。Ｘ−Ｙステージ４の移動精度が
悪かったり、演算精度が悪かったりするならば、この追
い込み作業を数回繰り返し実行すれば良い。ところで、
本実施形態では、追い込み用カメラと顕微鏡システムを
同軸上として説明したが、関係が明白であれば、同軸上
にある必要はない。

【００４６】また、図１５のように、液晶パネルの表示
領域全面を検査するような検査装置において、従来は、
欠陥が存在するかどうかのみを検出すれば良かったた
め、その検出精度は、光学系の低価格化及び検出の高速
化のために犠牲になっていた。そこで、その欠陥検出の
位置精度を上げるため、さらに、図１６に示すように、
全面を検査できるカメラ４１と第１画像処理部４２に加
えて、欠陥箇所付近を拡大して検査を行うようなことが
できる光学系（視野範囲５〜２０mm程度）である拡大カ
メラ４３を追加する。この拡大カメラ４３に第２画像処
理部４４を接続する。第２画像処理部４４の出力信号を
用いることで精度良い座標を取得する。更に、後の装置
へ通信手段を介して情報を伝達し、後工程の装置の負荷
を削減することも考えられる。

【００４７】また、修正装置において、修正作業を施し
た後、その欠陥が本当に修復されたかどうかをこの検出
方法を応用して確認検査を行うことも考えられる。これ
に、自動修正機能と連携することにより、完全自動の欠
陥修正装置を提供することが可能となる。

【００４８】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、制御手段が、
欠陥位置検出手段によって検出した欠陥箇所の位置と上
記欠陥処理手段の処理位置との偏差量を演算し、欠陥箇
所を欠陥処理手段の処理位置へ該偏差量だけ移動手段に
よって移動させる。したがって、自動的に処理位置に欠
陥個所を位置決めでき、位置決め操作が簡易化されるの
で、作業者の負担を軽減を図るとともに、作業の高速化
を促進でき、また、作業に要する時間に関し、作業者に
よるバラツキを無くし、ひいては、パネルの製造コスト
を下げることが可能となる。この結果、歩留り向上によ
るコスト削減が効率よく得られるという効果を奏する。

【００４９】請求項２及び３の発明によれば、撮像手段
がその視野内の所定位置に上記欠陥処理手段の処理位置
が設定されおり、画像処理手段が撮像手段の画像情報に
基づいて欠陥個所の位置を検出するので、撮像手段の画
像情報から直ちに欠陥箇所の位置と上記欠陥処理手段の
処理位置が求まり、制御手段による偏差量を演算処理や
移動手段による移動処理を高速にすることができる。

【００５０】請求項４の発明によれば、全面撮像手段に
よって全体の欠陥個所の位置を求め、更に拡大撮像手段
によって欠陥個所を拡大し基準位置と上記欠陥箇所と偏
差量を求めるので、より正確な位置を求めることができ
る。そして、欠陥箇所の位置を通信部で制御手段に通信
できるので、全くの別工程に欠陥箇所位置検出手段を設
置することができ、後工程の装置へ通信手段を介して情
報を伝達し、後工程の装置の負荷を削減することができ
る。

【００５１】請求項５の発明によれば、撮像手段の視野
内に複数のエリアを設定し、該エリアの輝度値に従って
重み付けを行い輝度の平均値を演算して、欠陥個所を識
別する閾値を設定するので、撮像対象毎に輝度の変動が
あった場合でも欠陥個所を正確に判定することができ、
また、エリア内に欠陥個所があった場合でも閾値の設定
に影響がでないようにできる。

【００５２】請求項６の発明によれば、撮像手段の視野
の中心又は中心付近の位置から徐々に周辺部へ検索範囲
を広げて欠陥箇所の位置を検出するので、視野範囲をも
れなく確実に検索できる。

【００５３】請求項７の発明によれば、記載画像情報に
基づいて欠陥箇所の絵素の形状認識を行い、所定の形状
である場合に欠陥箇所と認定するので、ノイズやカラー
フィルタのクロストーク等よる誤検出を防止でき、正確
な欠陥個所の位置検出ができる。

【００５４】請求項８の発明によれば、検出した欠陥箇
所が絵素配列の方向に連続する線欠陥である場合に、い
ずれかの端点の欠陥箇所に上記欠陥処理手段の処理位置
を移動させるので、その欠陥個所の処理が簡易化され
る。

【００５５】請求項９の発明によれば、検出した欠陥箇
所が絵素配列の方向に連続して十字に交わる交線状欠陥
である場合に、一方向の絵素配列を欠陥処理手段の処理
位置に合わせ、更に他の方向の絵素配列を欠陥処理手段
の処理位置に合わせて、交点絵素に上記欠陥処理手段の
処理位置を移動させる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る薄型表示装置の欠陥箇所位置決め
装置を用いた欠陥修正装置の一実施形態を示す構成図で
ある。

【図２】欠陥修正装置の全体斜視図である。

【図３】光学系部分の要部構成図である。

【図４】閾値決定の処理のフローチャートである。

【図５】閾値決定用エリアを示す説明図である。

【図６】このエリア内の赤／緑／青色の輝度ヒストグラ
ムである。

【図７】パネルエッジ検出の説明図である。

【図８】閾値決定用エリアがパネルエッジを含む場合の
移動を示す説明図である。

【図９】液晶パネルの点灯不良の現れ方の一例を示す説
明図である。

【図１０】点状欠陥個所と顕微鏡システムの位置合わせ
を示す説明図である。

【図１１】欠陥個所を検出するために検索領域を広げて
行く様子を示す説明図である。

【図１２】点状欠陥個所の輝度検出を示す説明図であ
る。

【図１３】視野内にパネルエッジが存在する場合に欠陥
個所を検出する説明図である。

【図１４】交線状欠陥箇所の検出を示す説明図である。

【図１５】液晶パネルの表示領域全面を検査するような
検査装置の構成図である。

【図１６】この検査装置の光学系の要部構成図である。

【図１７】欠陥箇所の説明図である。

【図１８】従来の欠陥修正装置を示す構成図である。

【符号の説明】

２ 液晶パネル ３ パネル固定部 ４ Ｘ−Ｙステージ １０ メインコントローラ １３ レーザ照射用顕微鏡システム １５ 透過照明 １６ 追い込み用ＣＣＤカメラ ２４ ステージ制御部 ２９ 画像処理部

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薄型表示機器を支持すると共に移動させ
   る移動手段と、 上記薄型表示機器を点灯させるための駆動信号を供給す
   る駆動信号供給手段と、 駆動信号が供給されている上記薄型表示機器における点
   灯不良である欠陥箇所の検出に必要な光を上記薄型表示
   機器に照射する光源手段と、 上記薄型表示機器における点灯不良の欠陥箇所に対し所
   定の処理を行う欠陥処理手段と、 上記欠陥箇所の位置を検出する欠陥位置検出手段と、 上記欠陥箇所の位置と上記欠陥処理手段の処理位置との
   偏差量を演算し、上記欠陥箇所を上記欠陥処理手段の処
   理位置へ該偏差量だけ上記移動手段によって移動させる
   制御手段と、を備えたことを特徴とする薄型表示機器の
   欠陥箇所位置決め装置。
2. 【請求項２】 上記欠陥位置検出手段は、 視野内の所定位置に上記欠陥処理手段の処理位置が設定
   され、上記薄型表示機器の表示状態を撮像する撮像手段
   と、 上記撮像手段の画像情報に基づいて欠陥個所の位置を検
   出する画像処理手段と、からなることを特徴とする請求
   項１記載の薄型表示機器の欠陥箇所位置決め装置。
3. 【請求項３】 上記欠陥処理手段は、光学的に上記欠陥
   箇所を拡大する機能を有し、 上記欠陥位置検出手段の撮像手段は、上記欠陥処理手段
   よりも低倍率で広い視野を有すると共に該視野内の所定
   位置に上記欠陥処理手段の処理位置が設定されたことを
   特徴とする請求項２記載の薄型表示機器の欠陥箇所位置
   決め装置。
4. 【請求項４】 上記欠陥位置検出手段は、 薄型表示機器を支持すると共に移動させる移動手段と、 上記薄型表示機器を点灯させるための駆動信号を供給す
   る駆動信号供給手段と、 駆動信号が供給されている上記薄型表示機器における点
   灯不良である欠陥箇所の検出に必要な光を上記薄型表示
   機器に照射する光源手段と、上記薄型表示機器の全面の
   表示状態を撮像する全面撮像手段と、 上記全面撮像手段の画像情報に基づいて点灯不良の欠陥
   箇所の位置を検出する第１の画像処理手段と、 上記第１の画像処理手段により検出した欠陥箇所を光学
   的に拡大して撮像する拡大撮像手段と、 上記拡大撮像手段の視野内に設定された基準位置と上記
   欠陥箇所と偏差量を求め、上記欠陥箇所の位置を検出す
   る第２の画像処理手段と、 上記第２の画像処理手段によって得られた欠陥箇所の位
   置データを上記制御手段に通信する通信手段と、を備え
   たことを特徴とする請求項１記載の薄型表示機器の欠陥
   箇所位置決め装置。
5. 【請求項５】 上記画像制御手段は、撮像手段の視野内
   に複数のエリアを設定し、該エリアの輝度値に従って重
   み付けを行い輝度の平均値を演算し、欠陥個所の識別閾
   値とすることを特徴とする請求項２記載の薄型表示機器
   の欠陥箇所位置決め装置。
6. 【請求項６】 上記画像処理手段は、撮像手段の視野の
   中心又は中心付近の位置から徐々に周辺部へ検索範囲を
   広げて欠陥箇所の位置を検出することを特徴とする請求
   項２記載の薄型表示機器の欠陥箇所位置決め装置。
7. 【請求項７】 上記画像処理手段は、欠陥箇所の位置を
   検出し、更に画像情報に基づいて欠陥箇所の絵素の形状
   認識を行い、所定の形状である場合に欠陥箇所と認定す
   ることを特徴とする請求項２記載の薄型表示機器の欠陥
   箇所位置決め装置。
8. 【請求項８】 上記制御手段は、検出した欠陥箇所が絵
   素配列の方向に連続する線状欠陥である場合に、いずれ
   かの端点の欠陥箇所に上記欠陥処理手段の処理位置を移
   動させることを特徴とする請求項１記載の薄型表示機器
   の欠陥箇所位置決め装置。
9. 【請求項９】 上記制御手段は、検出した欠陥箇所が絵
   素配列の方向に連続して十字に交わる交線状欠陥である
   場合に、一方向の絵素配列を欠陥処理手段の処理位置に
   合わせ、更に他の方向の絵素配列を欠陥処理手段の処理
   位置に合わせて、交点絵素に上記欠陥処理手段の処理位
   置を移動させることを特徴とする請求項１記載の薄型表
   示機器の欠陥位置決め装置。