(57)【要約】【課題】欠陥のサイズを精度良く測定する。【解決手段】複数の画素が設けられた液晶表示パネルからなる被検査パネル３０に離間して配置され、被検査パネル３０の表面を拡大する接眼レンズ４１と、接眼レンズ４１の被検査パネル３０側に設けられた透明板４２とを備え、被検査パネル３０の複数の画素を黒点灯させて輝点欠陥を透明板４２及び接眼レンズ４１を介して検出する検査治具４０ａであって、透明板４２には、光散乱性を有する目盛りが設けられている。【選択図】図１
2011002433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素が設けられた液晶表示パネルからなる被検査パネルに離間して配置され、該被検査パネルの表面を拡大する接眼レンズと、
上記接眼レンズの上記被検査パネル側に設けられた透明板とを備え、
上記被検査パネルの複数の画素を黒点灯させて輝点欠陥を上記透明板及び接眼レンズを介して検出する検査治具であって、
上記透明板には、光散乱性を有する目盛りが設けられていることを特徴とする検査治具。
【請求項２】
請求項１に記載された検査治具において、
上記目盛りは、互いに直径の異なる複数の同心円の形状に設けられていることを特徴とする検査治具。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された検査治具において、
上記透明板の上記被検査パネル側には、該被検査パネルの表面を拡大する対物レンズが設けられていることを特徴とする検査治具。
【請求項４】
複数の画素が設けられた液晶表示パネルからなる被検査パネルを載置するステージと、
上記ステージに載置された被検査パネルの表面を撮影するカメラとを備え、
上記被検査パネルの複数の画素を黒点灯させて輝点欠陥を上記カメラで撮影された被検査パネルの表面の画像により検出する検査装置であって、
上記被検査パネルの表面の画像を、光散乱性を有する目盛りが形成された透明板を介して撮影するように構成されていることを特徴とする検査装置。
【請求項５】
請求項４に記載された検査装置において、
上記透明板は、上記カメラに内蔵されていることを特徴とする検査装置。
【請求項６】
複数の画素が設けられた液晶表示パネルからなる被検査パネルにおいて該複数の画素を黒点灯させ、上記被検査パネルの表面を拡大して観察することにより輝点欠陥を検出する検査方法であって、
上記被検査パネルの表面を、光散乱性を有する目盛りが形成された透明板を介して観察することを特徴とする検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査治具、検査装置及び検査方法に関し、特に、液晶表示パネルを光学的に検査するための検査治具、検査装置及び検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示パネルは、例えば、互いに対向して配置された薄膜トランジスタ（以下、「ＴＦＴ」と称する）基板及びカラーフィルター（以下、「ＣＦ」と称する）基板と、ＴＦＴ基板及びＣＦ基板の間に設けられた液晶層とを備えている。
【０００３】
液晶表示パネルの製造では、ＴＦＴ基板及びＣＦ基板を貼り合わせた貼合体に液晶層を封入した後に、画像を構成する複数の画素を適宜点灯して、欠陥画素を検出する点灯検査が行われる。この点灯検査では、検査用のバックライトからの光を液晶表示パネルの裏面に入射させながら液晶表示パネルの各画素を適宜点灯して、液晶表示パネルの表面を拡大鏡などの検査治具で観察することにより、欠陥画素が輝点や黒点として検出される。そして、点灯検査では、欠陥画素における欠陥のサイズを検査治具の視野内に配置された目盛りで測定して、欠陥修正の可否を判断することになる。
【０００４】
例えば、特許文献１には、液晶表示パネルの検査するためのものではなく、塗装後の自動車の表面を検査するためのものであるが、不良サイズ判定部及びスケールがプリントされた検査用透明板を有する表面欠陥検査治具が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、同様に、プリント基板のパターン図面の穴数を測定するためのものであるが、複数の矩形又は円形を描いた透明な板からなり、各矩形又は円形に辺又は径の長さを表す目盛りが付してある穴数測定具が開示されている。
【０００６】
さらに、特許文献３には、同様に、車両の外装などに生じたキズや凹みなどのダメージの大きさを測定するためのものであるが、弾性を有する方形な透明シートに、辺長の異なる複数の目盛り付きの直角線を有するダメージ型、及び半径の異なる複数の目盛り付きの円辺又は楕円辺を有するダメージ型が描かれた車両のダメージ測定シートが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２３２６０９号公報
【特許文献２】実開昭６２−１９２４６６号公報
【特許文献３】実用新案登録第３１３２６１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、点灯検査において、液晶表示パネルの全画素を黒点灯させて輝点を検出する場合には、検査治具の視野内が黒画面であるので、視野内に配置された目盛りが視認され難く、欠陥画素における欠陥のサイズを精度良く測定することが困難である。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、欠陥のサイズを精度良く測定することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、透明板に光散乱性を有する目盛りを形成するようにしたものである。
【００１１】
具体的に本発明に係る検査治具は、複数の画素が設けられた液晶表示パネルからなる被検査パネルに離間して配置され、該被検査パネルの表面を拡大する接眼レンズと、上記接眼レンズの上記被検査パネル側に設けられた透明板とを備え、上記被検査パネルの複数の画素を黒点灯させて輝点欠陥を上記透明板及び接眼レンズを介して検出する検査治具であって、上記透明板には、光散乱性を有する目盛りが設けられていることを特徴とする。
【００１２】
上記の構成によれば、透明板に光散乱性を有する目盛りが形成されているので、被検査パネルの複数の画素を黒点灯させて輝点欠陥を透明板及び接眼レンズを介して検出する際には、透明板に形成された目盛りにおいて周囲からの光の散乱が発生して、目盛りが視認され易くなる。これにより、被検査パネルの輝点欠陥と透明板の目盛りとが同時に視認されるので、欠陥のサイズを精度良く測定することが可能になる。
【００１３】
上記目盛りは、互いに直径の異なる複数の同心円の形状に設けられていてもよい。
【００１４】
上記の構成によれば、目盛りが互いに直径の異なる複数の同心円の形状に形成されているので、被検査パネルの輝点欠陥の中心部と透明板の目盛りの同心円の中心点とが重なるように被検査パネルの表面を観察することにより、欠陥のサイズを容易に且つ精度良く測定することが可能になる。
【００１５】
上記透明板の上記被検査パネル側には、該被検査パネルの表面を拡大する対物レンズが設けられていてもよい。
【００１６】
上記の構成によれば、接眼レンズの他に対物レンズを備えているので、被検査パネルをより拡大して観察することが可能になる。
【００１７】
また、本発明に係る検査装置は、複数の画素が設けられた液晶表示パネルからなる被検査パネルを載置するステージと、上記ステージに載置された被検査パネルの表面を撮影するカメラとを備え、上記被検査パネルの複数の画素を黒点灯させて輝点欠陥を上記カメラで撮影された被検査パネルの表面の画像により検出する検査装置であって、上記被検査パネルの表面の画像を、光散乱性を有する目盛りが形成された透明板を介して撮影するように構成されていることを特徴とする。
【００１８】
上記の構成によれば、被検査パネルの表面の画像を撮影する際に介在させる透明板に光散乱性を有する目盛りが形成されているので、ステージに載置された被検査パネルの複数の画素を黒点灯させて輝点欠陥をカメラで撮影された被検査パネルの表面の画像により検出する際には、透明板に形成された目盛りにおいて周囲からの光の散乱が発生して、目盛りが視認され易くなる。これにより、被検査パネルの輝点欠陥と透明板の目盛りとが同時に視認されるので、欠陥のサイズを精度良く測定することが可能になる。
【００１９】
上記透明板は、上記カメラに内蔵されていてもよい。
【００２０】
上記の構成によれば、透明板がカメラに内蔵されているので、ステージの上方に透明板を容易に配置させることが可能になる。
【００２１】
また、本発明に係る検査方法は、複数の画素が設けられた液晶表示パネルからなる被検査パネルにおいて該複数の画素を黒点灯させ、上記被検査パネルの表面を拡大して観察することにより輝点欠陥を検出する検査方法であって、上記被検査パネルの表面を、光散乱性を有する目盛りが形成された透明板を介して観察することを特徴とする。
【００２２】
上記の方法によれば、透明板に光散乱性を有する目盛りが形成されているので、被検査パネルの複数の画素を黒点灯させ、被検査パネルの表面を拡大して観察することにより輝点欠陥を検出する際には、透明板に形成された目盛りにおいて周囲からの光の散乱が発生して、目盛りが視認され易くなる。これにより、被検査パネルの輝点欠陥と透明板の目盛りとが同時に視認されるので、欠陥のサイズを精度良く測定することが可能になる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、透明板に光散乱性を有する目盛りが形成されているので、欠陥のサイズを精度良く測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施形態１に係る検査治具４０ａ及びそれによる検査方法を示す断面図である。
【図２】検査治具４０ａを構成する透明板４２の平面図である。
【図３】検査治具４０ａで検査する液晶表示パネル３０の平面図である。
【図４】液晶表示パネル３０の黒点化修正の第１工程を示す断面図である。
【図５】液晶表示パネル３０の黒点化修正の第２工程を示す断面図である。
【図６】実施形態２に係る検査治具４０ｂの断面図である。
【図７】実施形態３に係る検査装置７０の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の各実施形態に限定されるものではない。
【００２６】
《発明の実施形態１》
図１〜図５は、本発明に係る検査治具、検査装置及び検査方法の実施形態１を示している。具体的に図１は、本実施形態の検査治具４０ａ及びそれによる検査方法を示す断面図である。また、図２は、検査治具４０ａを構成する透明板４２の平面図である。さらに、図３は、検査治具４０ａで検査する液晶表示パネル３０の平面図である。
【００２７】
検査治具４０ａは、図１に示すように、円筒状に形成された上側の円筒部、及び円筒部から末広がりに拡径された下側の円錐筒部を有する樹脂製の筐体４３と、筐体４３の円筒部の内周壁の上側部分に取り付けられたガラス製の接眼レンズ４１と、筐体４３の円筒部の内周壁の下側部分に取り付けられたガラス製の透明板４２とを備えている。
【００２８】
透明板４２の表面には、図２に示すように、光散乱性を有する目盛りＭが、互いに直径の異なる複数の同心円、及び同心円の中心点で互いに直交する２本の線分を有する形状に設けられている。ここで、目盛りＭは、例えば、レーザー媒質にチタン添加サファイアを用いたフェムト秒レーザー光をガラス基板に照射することにより、ガラス基板の表面にパターニングされる。なお、図２中の目盛りＭにおいて、各円の直径は、例えば、内側から、実際の寸法の０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍ及び０．６ｍｍに相当する。
【００２９】
次に、被検査パネルである液晶表示パネル３０について説明する。
【００３０】
液晶表示パネル３０は、図１に示すように、互いに対向して配置されたＴＦＴ基板１０及びＣＦ基板２０と、ＴＦＴ基板１０及びＣＦ基板２０の間に設けられた液晶層１５と、ＴＦＴ基板１０及びＣＦ基板２０を互いに接着すると共にＴＦＴ基板１０及びＣＦ基板２０の間に液晶層１５を封入するためのシール材１６とを備えている。
【００３１】
また、液晶表示パネル３０では、図３に示すように、画像を構成する複数の画素Ｐがマトリクス状に設けられた表示領域Ｄが規定されている。
【００３２】
ＴＦＴ基板１０は、例えば、ガラス基板などの絶縁基板（不図示）と、その絶縁基板上に互いに平行に延びるように設けられた複数のゲート線（不図示）と、各ゲート線と直交する方向に互いに平行に延びるように設けられた複数のソース線（不図示）と、各ゲート線及び各ソース線の交差部毎、すなわち、各画素Ｐ毎にそれぞれ設けられた複数のＴＦＴ（不図示）と、各ＴＦＴを覆うように設けられた層間絶縁膜（不図示）と、その層間絶縁膜上にマトリクス状に設けられた複数の画素電極（不図示）と、各画素電極を覆うように設けられた配向膜（不図示）とを備えている。ここで、各画素電極は、画像の最小単位である画素Ｐを構成している。
【００３３】
ＣＦ基板２０は、例えば、ガラス基板などの絶縁基板（不図示）と、その絶縁基板上に枠状に且つその枠内に格子状に設けられたブラックマトリクス（不図示）と、そのブラックマトリクスの各格子間にそれぞれ設けられた赤色層、緑色層及び青色層などからなるカラーフィルター層（不図示）と、そのカラーフィルター層及びブラックマトリクスを覆うように設けられた共通電極（不図示）と、その共通電極を覆うように設けられた配向膜（不図示）とを備えている。
【００３４】
液晶層１５は、電気光学特性を有するネマチックの液晶材料などにより構成されている。
【００３５】
液晶表示パネル３０は、ＴＦＴ基板１０上の各画素電極とＣＦ基板２０上の共通電極との間に配置する液晶層１５に各画素Ｐ毎に所定の電圧を印加して、液晶層１５の配向状態を変えることにより、各画素Ｐ毎にパネル内を透過する光の透過率を調整して、画像を表示するように構成されている。
【００３６】
液晶表示パネル３０では、例えば、ＴＦＴ基板１０及びＣＦ基板２０の表面における配向膜のはじき、ＴＦＴ基板１０及びＣＦ基板２０を構成するガラス基板の分断時のカレットの混入、並びにＴＦＴ基板１０及びＣＦ基板２０の表面へのパーティクルの付着などにより、背面側（バックライト側）の偏光板を介してパネル内に入射する偏光が不本意に散乱することにより、前面側の偏光板を介して輝点として検出されるおそれがある（図１及び図２の輝点欠陥Ｅ参照）。
【００３７】
次に、検査治具４０ａを用いて液晶表示パネル３０を検査（及び修正）する方法について説明する。ここで、図４は、液晶表示パネル３０の黒点化修正の第１工程を示す断面図であり、図５は、その第２工程を示す断面図である。
【００３８】
まず、図１に示すように、互いに偏光軸が直交する一対の検査用偏光板３６及び３７の間に、被検査パネルである液晶表示パネル３０を配置した後に、背面側に設けられた検査用のバックライト４５を点灯させることにより、バックライト４５からの光Ｌを背面側の検査用偏光板３６を介して液晶表示パネル３０の表示領域Ｄに入射させる。
【００３９】
続いて、液晶表示パネル３０の各ゲート線、各ソース線及び共通電極に検査用信号を入力して、各画素Ｐを黒点灯させることにより、表示領域Ｄを黒表示状態の黒画面にした状態で、図１に示すように、検査治具４０ａを用いて、液晶表示パネル３０の表面を前面側の検査用偏光板３７を介して拡大して観察する。このとき、輝点欠陥Ｆは、検査治具４０ａの透明板４２及び接眼レンズ４１を介して、図２に示すように、目盛りＭと共に視認されるので、輝点欠陥Ｆのサイズを目盛りＭで測定して、そのサイズに基づいて、欠陥修正の可否を判断する。
【００４０】
その後、修正可能な液晶表示パネル３０については、以下の黒点化修正を行う。
【００４１】
まず、図４に示すように、液晶表示パネル３０のＴＦＴ基板１０の表面における輝点欠陥Ｆに対応する位置に、輝点欠陥Ｆのサイズに応じた直径（例えば、０．２ｍｍ）を有するドリルＣを用いて、深さ０．３ｍｍ程度の穴Ｈを形成する（第１工程）。
【００４２】
続いて、図５に示すように、液晶表示パネル３０のＴＦＴ基板１０の表面に形成された穴Ｈを黒色樹脂３１で埋める（第２工程）。
【００４３】
以上のようにして、液晶表示パネル３０の点灯検査を行った後に、黒点化修正を行うことができる。
【００４４】
以上説明したように、本実施形態の検査治具４０ａ及びそれを用いた検査方法によれば、透明板４２に光散乱性を有する目盛りＭが形成されているので、液晶表示パネル３０の複数の画素Ｐを黒点灯させて輝点欠陥Ｆを透明板４２及び接眼レンズ４１を介して検出する際には、透明板４２に形成された目盛りＭにおいて周囲からの光の散乱が発生して、目盛りＭを容易に視認することができる。これにより、液晶表示パネル３０の輝点欠陥Ｆと透明板４２の目盛りＭとを同時に視認することができるので、輝点欠陥Ｆのサイズを精度良く測定することができる。
【００４５】
また、本実施形態の検査治具４０ａによれば、透明板４２の目盛りＭが互いに直径の異なる複数の同心円の形状に形成されているので、液晶表示パネル３０の輝点欠陥Ｅの中心部と透明板４２の目盛りＭの同心円の中心点とが重なるように液晶表示パネル３０の表面を観察することにより、輝点欠陥Ｆのサイズを容易に且つ精度良く測定することができる。さらに、輝点欠陥Ｆが修正可否の判断基準に対して微妙なサイズであっても、輝点欠陥Ｆと同心円状の形状の目盛りＭとを重ねてサイズを比較することにより、修正可否を容易に判断することができるので、検査の効率を向上させることができる。
【００４６】
《発明の実施形態２》
図６は、本実施形態の検査治具４０ｂの断面図である。なお、以下の各実施形態において、図１〜図５と同じ部分については同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００４７】
上記実施形態１の検査治具４０ａは、レンズとして、接眼レンズ４１のみを備えていたが、本実施形態の検査治具４０ｂは、レンズとして、接眼レンズ４１ａ及び対物レンズ４１ｂを備えている。なお、本発明の検査治具は、３つ以上のレンズを有していてもよい。
【００４８】
検査治具４０ｂは、図６に示すように、円筒状に形成された上側の円筒部、及び円筒部から末広がりに拡径された下側の円錐筒部を有する樹脂製の筐体４３と、筐体４３の円筒部の内周壁の上側部分に取り付けられたガラス製の接眼レンズ４１ａと、筐体４３の円筒部の内周壁の下側部分に取り付けられたガラス製の対物レンズ４１ｂと、接眼レンズ４１ａ及び対物レンズ４１ｂの間に配置するように、筐体４３の円筒部の内周壁の中間部分に取り付けられたガラス製の透明板４２を備えている。
【００４９】
上記構成の検査治具４０ｂを用いる液晶表示パネル３０の検査方法については、上記実施形態１の検査方法と実質的に同じであるので、その説明を省略する。
【００５０】
本実施形態の検査治具４０ｂ及びそれを用いた検査方法によれば、上記実施形態１と同様に、液晶表示パネル３０の輝点欠陥Ｆと透明板４２の目盛りＭとを同時に視認することができるので、輝点欠陥Ｆのサイズを精度良く測定することができると共に、接眼レンズ４１ａの他に対物レンズ４１ｂを備えているので、液晶表示パネル３０をより拡大して観察することができる。
【００５１】
《発明の実施形態３》
図７は、本実施形態の検査装置７０の斜視図である。なお、図７では、被検査パネル３０の表面に載置する検査用偏光板を省略している。
【００５２】
上記各実施形態では、液晶表示パネル３０（検査用偏光板３７）の表面に検査員が検査治具４０ａ（４０ｂ）を配置させた状態で検査治具４０ａ（４０ｂ）の接眼レンズ４１（４１ａ）を覗き込んで、輝点欠陥Ｆを検出する検査方法を例示したが、本実施形態では、被検査パネル３０の表面をカメラ４０ｃで撮影して、その撮影された画像に基づいて、輝点欠陥Ｆを検出する検査方法を例示する。
【００５３】
検査装置７０は、図７に示すように、被検査パネル３０を載置するステージ５０と、被検査パネル３０の表面を撮影するカメラ４０ｃと、カメラ４０ｃで撮影された画像を表示するモニター６０とを備えている。
【００５４】
ステージ５０は、被検査パネル３０を載置した状態で、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に平行移動可能に設けられている。
【００５５】
カメラ４０ｃは、透明板４２が内蔵されたＣＣＤ（charge coupled device）カメラなどにより構成されている。
【００５６】
本実施形態の検査装置７０によれば、液晶表示パネル３０の表面の画像を撮影する際に介在させる透明板４２に光散乱性を有する目盛りＭが形成されているので、ステージ３０に載置された液晶表示パネル３０の複数の画素Ｐを黒点灯させて輝点欠陥Ｆをカメラ４０ｃで撮影された液晶表示パネル３０の表面の画像により検出する際には、透明板４２に形成された目盛りＭにおいて周囲からの光の散乱が発生して、モニター６０で目盛りＭを容易に視認することができる。これにより、モニター６０において、被検査パネル３０の輝点欠陥Ｆと透明板４２の目盛りＭとを同時に視認することができるので、短絡欠陥Ｆのサイズを精度良く測定することができる。
【００５７】
本実施形態の検査装置７０によれば、透明板４２がカメラ４０ｃに内蔵されているので、ステージ５０の上方に透明板４２を容易に配置させることができる。
【００５８】
上記各実施形態では、被検査パネルの全画素を黒点灯させて輝点欠陥を検出する方法を例示したが、本発明は、被検査パネルの全画素を白点灯させて黒点欠陥を検出する方法にも適用することができる。
【００５９】
上記各実施形態では、透明板４２の目盛りＭが光散乱性を有している構成を例示したが、目盛りＭは、例えば、蛍光塗料で描画された線図であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
以上説明したように、本発明は、輝点欠陥のサイズを精度良く測定することができるので、液晶表示パネルの検査について有用である。
【符号の説明】
【００６１】
Ｆ        欠陥（輝点欠陥）
Ｍ        目盛り
Ｐ        画素
３０      液晶表示パネル、被検査パネル
４０ａ，４０ｂ    検査治具
４０ｃ    カメラ
４１，４１ａ      接眼レンズ
４１ｂ    対物レンズ
４２      透明板
５０      ステージ
７０      検査装置
【図１】
2011002433.tif 000003
【図２】
2011002433.tif 000004
【図３】
2011002433.tif 000005
【図４】
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【図５】
2011002433.tif 000007
【図６】
2011002433.tif 000008
【図７】
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