(57)【要約】【課題】液晶表示パネル自体を点灯させずに、液晶表示パネルと偏光板との間に介在する偏光板異物を確実に検出する。【解決手段】被検査パネルとして偏光板が貼り付けられ液晶表示パネル１０を保持するステージ１５と、ステージ１５の下方に設けられ、被検査パネルに対し光を供給する透過光源２１と、ステージ１５の上方に設けられ、被検査パネルに対し光を斜めに供給する反射光源２３と、ステージ１５の上方に設けられ、透過光源２１から供給され被検査パネルを透過する透過光による画像、及び反射光源２３から供給され被検査パネルの表面で反射する反射光による画像を撮影するための撮像部２６とを有し、ステージ１５及び撮像部２６の間には、被検査パネルの偏光板の偏光軸に対し直交する偏光軸を有し、反射光の光路に対し抜き差し可能な偏光フィルター２５が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向して配置された一対の基板と、該一対の基板の間に設けられた液晶層とを備え、上記各基板の表面に偏光板がそれぞれ貼り付けられた液晶表示パネルに対し、上記各基板及び偏光板の間における異物を検出する液晶表示パネルの検査装置であって、
被検査パネルである上記液晶表示パネルを保持するパネル保持部と、
上記パネル保持部の下方に設けられ、上記被検査パネルに対し上記一方の基板側から光を供給する透過光源と、
上記パネル保持部の上方に設けられ、上記被検査パネルに対し上記他方の基板側から光を斜めに供給する反射光源と、
上記パネル保持部の上方に設けられ、上記透過光源から供給され上記被検査パネルを透過する透過光による画像、及び上記反射光源から供給され上記被検査パネルの表面で反射する反射光による画像を撮影するための撮像部とを有し、
上記パネル保持部及び撮像部の間には、上記他方の基板側に貼り付けられた偏光板の偏光軸に対し直交する偏光軸を有し、上記反射光の光路に対し抜き差し可能な偏光フィルターが設けられていることを特徴とする液晶表示パネルの検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載された液晶表示パネルの検査装置において、
上記被検査パネルの各偏光板の表面には、透明な保護膜が設けられ、
上記パネル保持部及び偏光フィルターの間には、上記保護膜における位相差を打ち消すための位相差調整部が設けられていることを特徴とする液晶表示パネルの検査装置。
【請求項３】
請求項２に記載された液晶表示パネルの検査装置において、
上記位相差調整部は、位相差量が電気的に制御可能な可変位相差層を有していることを特徴とする液晶表示パネルの検査装置。
【請求項４】
請求項１に記載された液晶表示パネルの検査装置において、
上記透過光源及びパネル保持部の間には、上記被検査パネルにおける各画素の輝度を揃えるための光学フィルターが設けられていることを特徴とする液晶表示パネルの検査装置。
【請求項５】
請求項１に記載された液晶表示パネルの検査装置において、
上記反射光源は、上記被検査パネルに対し少なくとも２方向から光を供給するように構成されていることを特徴とする液晶表示パネルの検査装置。
【請求項６】
請求項２に記載された液晶表示パネルの検査装置において、
上記反射光源は、単一波長の光を供給するように構成されていることを特徴とする液晶表示パネルの検査装置。
【請求項７】
互いに対向して配置された一対の基板と、該一対の基板の間に設けられた液晶層とを備え、上記各基板の表面に偏光板がそれぞれ貼り付けられた液晶表示パネルに対し、上記各基板と偏光板との間における異物を検出する液晶表示パネルの検査方法であって、
上記一方の基板側から光を入射させると共に、該光の透過光を上記他方の基板側から観察する透過光観察工程と、
上記他方の基板側の斜め上方から光を入射させると共に、該光の反射光を上記他方の基板側に貼り付けられた偏光板の偏光軸を介して上記他方の基板側から観察する反射光パラレルニコル観察工程と、
上記他方の基板側の斜め上方から光を入射させると共に、該光の反射光を上記他方の基板側に貼り付けられた偏光板の偏光軸に対し直交する偏光軸を介して上記他方の基板側から観察する反射光クロスニコル観察工程とを備えることを特徴とする液晶表示パネルの検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネルの検査装置及び検査方法に関し、特に、偏光板が貼り付けられた液晶表示パネルの検査技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示パネルは、一定方向のみに振動する光を用いる必要があるので、その表面に一定方向のみに振動する光を透過させる偏光板が貼り付けられている。
【０００３】
一般的な偏光板は、例えば、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着・延伸させ、一定方向のみに振動する光、すなわち、偏光を作り出すための偏光子と、その偏光子を挟持すると共に互いに対向して配置するように設けられた一対の支持体と、一方の支持体の表面に設けられ、液晶表示パネルの表面に貼り付けるための接着層とを備えている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、光源と、その光源からの光を所定方向の直線偏光にする偏光フィルターとを有し、その偏光フィルターと被検査物である保護膜付き偏光板との間の光路上に、偏光板の保護膜による光の複屈折を補償する位相差板を配置させた保護膜付き偏光板の検査装置が開示されている。これによれば、偏光板の保護膜の位相変化をキャンセルして、保護膜による光の複屈折を補償するので、偏光板に存在する異物、傷、へこみなどの欠陥を精度良く検出することができると記載されている。
【特許文献１】特開２００５−９９１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、液晶表示パネルに偏光板を貼り付ける際には、液晶表示パネル、すなわち、液晶表示パネルを構成するガラス基板と、偏光板、すなわち、偏光板を構成する接着層との間に異物（以下、「偏光板異物」と称する）が挟み込まれるおそれがある。この偏光板異物は、樹脂のような光を透過する異物であれば、偏光板が貼り付けられた液晶表示パネルを黒表示で点灯させた状態でその表面を観察することにより、輝点として検出され、また、光を透過しない異物であれば、白表示で点灯させた状態で、黒点として検出される。
【０００６】
ここで、偏光板異物を検出するために液晶表示パネルを点灯させるには、液晶表示パネルにドライバチップなどの実装部品を取り付けておく必要がある。そのため、所定のレベル以上の偏光板異物を有することにより不良品となる液晶表示パネルに対して、実装部品を取り付けることは、生産コストの増大を招いてしまう。
【０００７】
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、液晶表示パネル自体を点灯させずに、液晶表示パネルと偏光板との間に介在する偏光板異物を確実に検出することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、透過光による画像（観察）、貼り付けられた偏光板の偏光軸を介する反射光による画像（観察）、及び貼り付けられた偏光板の偏光軸に直交する偏光軸を介する反射光による画像（観察）によって異物を検出するようにしたものである。
【０００９】
具体的に本発明に係る液晶表示パネルの検査装置は、互いに対向して配置された一対の基板と、該一対の基板の間に設けられた液晶層とを備え、上記各基板の表面に偏光板がそれぞれ貼り付けられた液晶表示パネルに対し、上記各基板及び偏光板の間における異物を検出する液晶表示パネルの検査装置であって、被検査パネルである上記液晶表示パネルを保持するパネル保持部と、上記パネル保持部の下方に設けられ、上記被検査パネルに対し上記一方の基板側から光を供給する透過光源と、上記パネル保持部の上方に設けられ、上記被検査パネルに対し上記他方の基板側から光を斜めに供給する反射光源と、上記パネル保持部の上方に設けられ、上記透過光源から供給され上記被検査パネルを透過する透過光による画像、及び上記反射光源から供給され上記被検査パネルの表面で反射する反射光による画像を撮影するための撮像部とを有し、上記パネル保持部及び撮像部の間には、上記他方の基板側に貼り付けられた偏光板の偏光軸に対し直交する偏光軸を有し、上記反射光の光路に対し抜き差し可能な偏光フィルターが設けられていることを特徴とする。
【００１０】
上記の構成によれば、偏光板が貼り付けられた液晶表示パネル、すなわち、被検査パネルに対し、まず、透過光源によって一方の基板側から光を入射させると共に、その光の透過光による画像を撮像部で撮影することにより、被検査パネルの表面異物や表面キズ、及び被検査パネルを構成する基板と偏光板との間の偏光板異物が透過光を遮断して暗像として検出される。続いて、被検査パネルに対し、反射光源によって他方の基板側の斜め上方から光を入射させると共に、その光の反射光による画像を撮像部によって他方の基板側に貼り付けられた偏光板の偏光軸と平行な偏光軸を介して、すなわち、反射光の光路から偏光フィルターを抜いてパラレルニコル状態で撮影することにより、被検査パネルの表面異物や表面キズ、及び偏光板異物のうち透明な透明異物が光を反射して明像として検出される。このとき、偏光板異物のうち不透明な黒異物は、光を反射しないので検出されない。さらに、被検査パネルに対し、反射光源によって他方の基板側の斜め上方から光を入射させると共に、その光の反射光による画像を撮像部によって他方の基板側に貼り付けられた偏光板の偏光軸と直交する偏光軸を介して、すなわち、反射光の光路に偏光フィルターを差し入れてクロスニコル状態で撮影することにより、被検査パネルの表面異物や表面キズが光を反射して明像として検出される。このとき、偏光板異物のうち透明異物は、その反射光が偏光板によって偏光された後にクロスニコル配置の偏光フィルターによって遮断されるので検出されない。そのため、透過光による画像により検出された暗い像のうち、反射光によるパラレルニコル状態の画像により検出されなかったものが偏光板黒異物であり、反射光によるパラレルニコル状態の画像により検出され、且つ、反射光によるクロスニコル状態の画像により検出されなかったものが偏光板透明異物である。したがって、透過光による画像、反射光によるパラレルニコル状態の画像、及び反射光によるクロスニコル状態の画像を比較することにより、偏光板黒異物及び偏光板透明異物を含む偏光板異物と被検査パネルの表面異物や表面キズとが区別されるので、液晶表示パネル自体を点灯させずに、液晶表示パネルと偏光板との間に介在する偏光板異物が確実に検出される。
【００１１】
上記被検査パネルの各偏光板の表面には、透明な保護膜が設けられ、上記パネル保持部及び偏光フィルターの間には、上記保護膜における位相差を打ち消すための位相差調整部が設けられていてもよい。
【００１２】
上記の構成によれば、パネル保持部及び偏光フィルターの間に位相差調整部が設けられているので、偏光板の表面の保護膜によって偏光板異物の反射光が楕円偏光になったとしても、直線偏光に戻された反射光が偏光フィルターに到達することになる。
【００１３】
上記位相差調整部は、位相差量が電気的に制御可能な可変位相差層を有していてもよい。
【００１４】
上記の構成によれば、例えば、可変位相差層として液晶層を用い、その液晶層の印加電圧を調整することにより、偏光板の表面の保護膜に応じて位相差量を制御することが可能になる。
【００１５】
上記透過光源及びパネル保持部の間には、上記被検査パネルにおける各画素の輝度を揃えるための光学フィルターが設けられていてもよい。
【００１６】
上記の構成によれば、撮像部で撮影される画像において、被検査パネルのＲＧＢの各画素の輝度が揃うので、本発明の作用効果が有効に奏される。
【００１７】
上記反射光源は、上記被検査パネルに対し少なくとも２方向から光を供給するように構成されていてもよい。
【００１８】
上記の構成によれば、反射光源が被検査パネルに対し少なくとも２方向から光を斜めに供給するので、あらゆる方向に形成された表面キズであっても検出が可能になる。
【００１９】
上記反射光源は、単一波長の光を供給するように構成されていてもよい。
【００２０】
ここで、偏光板の表面の保護膜による楕円偏光の状態は、光の波長に左右されるので、上記の構成のように、反射光源が単一波長の光を供給すれば、偏光板の表面の保護膜による楕円偏光が位相差調整部によってより確実に直線偏光に戻される。
【００２１】
また、本発明に係る液晶表示パネルの検査方法は、互いに対向して配置された一対の基板と、該一対の基板の間に設けられた液晶層とを備え、上記各基板の表面に偏光板がそれぞれ貼り付けられた液晶表示パネルに対し、上記各基板と偏光板との間における異物を検出する液晶表示パネルの検査方法であって、上記一方の基板側から光を入射させると共に、該光の透過光を上記他方の基板側から観察する透過光観察工程と、上記他方の基板側の斜め上方から光を入射させると共に、該光の反射光を上記他方の基板側に貼り付けられた偏光板の偏光軸を介して上記他方の基板側から観察する反射光パラレルニコル観察工程と、上記他方の基板側の斜め上方から光を入射させると共に、該光の反射光を上記他方の基板側に貼り付けられた偏光板の偏光軸に対し直交する偏光軸を介して上記他方の基板側から観察する反射光クロスニコル観察工程とを備えることを特徴とする。
【００２２】
上記の方法によれば、偏光板が貼り付けられた液晶表示パネル、すなわち、被検査パネルに対し、まず、透過光観察工程において、一方の基板側から光を入射させると共に、その光の透過光を観察することにより、被検査パネルの表面異物や表面キズ、及び被検査パネルを構成する基板と偏光板との間の偏光板異物が透過光を遮断して暗像として検出される。続いて、反射光パラレルニコル観察工程において、被検査パネルに対し、他方の基板側の斜め上方から光を入射させると共に、その光の反射光を他方の基板側に貼り付けられた偏光板の偏光軸と平行な偏光軸を介してパラレルニコル状態で観察することにより、被検査パネルの表面異物や表面キズ、及び偏光板異物のうち透明な透明異物が光を反射して明像として検出される。このとき、偏光板異物のうち不透明な黒異物は、光を反射しないので検出されない。さらに、反射光クロスニコル観察工程において、被検査パネルに対し、他方の基板側の斜め上方から光を入射させると共に、その光の反射光を他方の基板側に貼り付けられた偏光板の偏光軸と直交する偏光軸を介してクロスニコル状態で観察することにより、被検査パネルの表面異物や表面キズが光を反射して明像として検出される。このとき、偏光板異物のうち透明異物は、その反射光が偏光板によって偏光された後にクロスニコル配置の偏光軸によって遮断されるので検出されない。そのため、透過光の観察により検出された暗い像のうち、反射光のパラレルニコル状態での観察により検出されなかったものが偏光板黒異物であり、反射光のパラレルニコル状態での観察により検出され、且つ、反射光のクロスニコル状態での観察により検出されなかったものが偏光板透明異物である。したがって、透過光観察工程、反射光パラレルニコル観察工程及び反射光クロスニコル観察工程の各工程において観察された被検査パネルからの透過光及び各反射光を比較することにより、偏光板黒異物及び偏光板透明異物を含む偏光板異物と被検査パネルの表面異物や表面キズとが区別されるので、液晶表示パネル自体を点灯させずに、液晶表示パネルと偏光板との間に介在する偏光板異物が確実に検出される。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、透過光による画像（観察）、貼り付けられた偏光板の偏光軸を介する反射光による画像（観察）、及び貼り付けられた偏光板の偏光軸に直交する偏光軸を介する反射光による画像（観察）によって異物を検出するため、液晶表示パネル自体を点灯させずに、液晶表示パネルと偏光板との間に介在する偏光板異物を確実に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
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、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００２５】
図１は、本発明の一実施形態に係る液晶表示パネル１０の検査装置３０を示す斜視図である。
【００２６】
まず、被検査パネルの液晶表示パネル１０について、図２の断面図を用いて説明する。
【００２７】
液晶表示パネル１０は、図２に示すように、互いに対向して配置された一対の基板（例えば、アクティブマトリクス基板１及び対向基板２）と、アクティブマトリクス基板１及び対向基板２の間に設けられた液晶層３とを備え、各基板１及び２の液晶層３と反対側の表面に偏光板４がそれぞれ貼り付けられている。
【００２８】
アクティブマトリクス基板（一方の基板）１は、ガラス基板と、そのガラス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と、各ゲート線と直交するように設けられた複数のソース線と、ゲート線とソース線との各交差部分にスイッチング素子として設けられた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と、隣り合う一対のゲート線及びソース線に囲われる各領域に設けられた画素電極と、各画素電極を覆うように設けられた配向膜とを備えている。そして、各画素電極は、画像の最小単位である画素を構成すると共に、マトリクス状に配列して表示領域を構成している。
【００２９】
対向基板（他方の基板）２は、ガラス基板と、ガラス基板上に設けられたカラーフィルター層と、カラーフィルター層を覆うように設けられたオーバーコート層と、オーバーコート層を覆うように設けられた共通電極と、共通電極を覆うように設けられた配向膜とを備えている。
【００３０】
液晶層３は、電気光学特性を有するネマチック液晶の液晶分子を含んでいる。
【００３１】
偏光板４は、互いに対向して配置され、トリアセチルセルロースフィルムなどにより形成された一対の支持体、及びそれらの支持体の間に設けられ、ヨウ素で染色したポリビニルアルコールフィルムなどにより形成された一方向の偏光軸を有する偏光子を含む偏光子層４ａと、一方の支持体の表面に設けられた透明な保護膜４ｂと、他方の支持体の表面に設けられ、アクティブマトリクス基板１又は対向基板２の表面に貼り付けるための接着層とを備えている。
【００３２】
また、液晶表示パネル１０は、各画素において、ゲート線からゲート信号によりＴＦＴがオン状態になったときに、ソース線からソース信号が送られてＴＦＴを介して、画素電極に所定の電荷が書き込まれ、画素電極と共通電極との間で電位差が生じることになり、液晶層３に所定の電圧が印加されるように構成されている。そして、液晶表示パネル１０では、その印加電圧の大きさに応じて液晶分子の配向状態が変わることを利用して、外部から入射する光の透過率を調整することにより、画像が表示される。
【００３３】
さらに、液晶表示パネル１０は、各々、作製されたアクティブマトリクス基板１及び対向基板２の間に液晶層３を構成する液晶材料を注入及び封止した後に、アクティブマトリクス基板１及び対向基板２の各表面に偏光板４を接着層を介して貼り付けることにより製造される。そして、液晶表示パネル１０では、図２に示すように、偏光板４を貼り付ける際に、アクティブマトリクス基板１及び対向基板２と偏光板４との間に偏光板異物１３が挟み込まれたり、偏光板４に表面異物１１が付着したり、表面キズ１２が形成されたりするおそれがある。
【００３４】
以下に、上記構成の液晶表示パネル１０を検査する本実施形態の検査装置３０について説明する。
【００３５】
検査装置３０は、図１に示すように、下から順に、透過照明２１、光学フィルター２２、ステージ１５、反射光源２３、可変位相差板２４、偏光フィルター２５及び撮像部２６を備えている。
【００３６】
ステージ１５は、液晶表示パネル１０を下側から保持するためのパネル保持部であり、透過照明２１からの光を透過できるように保持される液晶表示パネル１０の表示領域に合わせて開口した開口部（不図示）を有している。
【００３７】
透過照明２１は、ステージ１５の下方に設けられ、ステージ１５上の液晶表示パネル１０に対し下面側から光を供給するための光源である。
【００３８】
光学フィルター２２は、ステージ１５及び透過光源２１の間に設けられ、液晶表示パネル１０におけるＲＧＢの各画素の輝度を揃えるための光学素子である。
【００３９】
反射光源２３は、ステージ１５の上方に設けられ、ステージ１５上の液晶表示パネル１０に対し上面側から光を少なくとも２方向から斜めに供給するための光源である。これによれば、液晶表示パネル１０上のあらゆる方向に形成された表面キズ１２であっても確実に検出することができる。また、反射光源２３は、単一波長（例えば、６３０ｎｍ程度）の光を供給するように構成されている。ここで、偏光板４の表面の保護膜４ｂによる楕円偏光の状態は、光の波長に左右されるので、すなわち、波長分散されるので、反射光源２３が単一波長の光を供給することにより、偏光板４の表面の保護膜４ｂによる楕円偏光を可変位相差板２４によってより確実に直線偏光に戻すことができる。なお、本実施形態では、反射光源２３をコの字状に配置し、液晶表示パネル１０に対し３方向から光を供給するようになっている。
【００４０】
可変位相差板２４は、ステージ１５の上方に設けられ、ステージ１５上に保持された液晶表示パネル１０の上面側の偏光板４を構成する保護膜４ｂにおける位相差を打ち消すための位相差調整部である。また、可変位相差板２４は、図３の断面図に示すように、互いに対向して配置された一対のガラス基板２４ａ及び２４ｂと、それらのガラス基板２４ａ及び２４ｂの間に可変位相差層として設けられた液晶層２４ｃと、ガラス基板２４ａ及び２４ｂの積層体の周端を保持するように設けられたフレーム２４ｄとを備えている。さらに、可変位相差板２４では、各ガラス基板２４ａ及び２４ｂの液晶層２４ｃ側に透明電極２４ｅが設けられ、各透明電極２４ｅを介して液晶層２４ｃに所定の電圧を印加することにより、液晶層２４ｃの配向状態が変わり、必要な位相差が作り出される。これによれば、偏光板４の表面の保護膜４ｂによって偏光板異物１３の反射光Ｒが楕円偏光になったとしても、直線偏光に戻された反射光Ｒを偏光フィルター１５に確実に到達させることができる。
【００４１】
偏光フィルター２５は、可変位相差板２４及び撮像部２６の間に設けられ、ステージ１５上の液晶表示パネル１０の上面側に貼り付けられた偏光板４の偏光軸に対し直交する偏光軸を有し、反射光源２３から供給されステージ１５上の液晶表示パネル１０の表面で反射する反射光Ｒの光路に対し抜き差し可能な光学素子である。
【００４２】
撮像部２６は、ステージ１５の上方に設けられ、レンズ部２６ａ及びカメラ部２６ｂを有し、透過光源２１から供給されステージ１５上の液晶表示パネル１０を透過する透過光Ｔによる画像、及び反射光源２３から供給されステージ１５上の液晶表示パネル１０の表面で反射する反射光Ｒによる画像を撮影するためのものである。
【００４３】
次に、上記構成の検査装置３０の動作について、図４、図５、図６及び図７を用いて使用形態ごとに説明する。ここで、図４は、透過光源２１を用いるときの検査装置３０の動作を示す説明図であり、図５は、反射光源２３を用いるときの検査装置３０の動作を示す説明図である。そして、図６は、表面異物１１による反射光Ｒの偏光状態を示す説明図であり、図７は、偏光板透明異物１３ｂによる反射光Ｒの偏光状態を示す説明図である。
【００４４】
透過光源２１を用いるときには、図４に示すように、透過光源２１によって液晶表示パネル１０の下面側から光Ｌ１を入射させると共に、その光Ｌ１の透過光Ｔによる画像を撮像部２６で撮影することにより、液晶表示パネル１０に含まれる表面異物１１、表面キズ１２及び偏光板異物１３が透過光Ｔを遮断して暗像として検出される。
【００４５】
反射光源２３を用いるときには、図５（偏光フィルター２５が実線の場合）に示すように、反射光源２３によって液晶表示パネル１０の上面側の斜め上方から光Ｌ２を入射させると共に、その光Ｌ２の反射光Ｒによる画像を撮像部２６によって液晶表示パネル１０の上面側の基板に貼り付けられた偏光板４の偏光軸を介して、すなわち、反射光Ｒの光路から偏光フィルター２５を抜いてパラレルニコル状態で撮影することにより、液晶表示パネル１０に含まれる表面異物１１、表面キズ１２、及び偏光板異物１３のうち透明な透明異物（１３ｂ）が光を反射して明像として検出される。
【００４６】
また、図５において、偏光フィルター２５が２点鎖線である場合のように、反射光Ｒによる画像を撮像部２６によって液晶表示パネル１０の上面側の基板に貼り付けられた偏光板４の偏光軸と直交する偏光軸を介して、すなわち、反射光Ｒの光路に偏光フィルター２５を差し入れてクロスニコル状態で撮影することにより、液晶表示パネル１０に含まれる表面異物１１（及び表面キズ１２）は、図６に示すように、光Ｌ２を反射した反射光Ｒが可変位相差板２４による非偏光ＮＰ、及び偏光フィルター２５による直線偏光ＬＰを経て、明像として検出される。このとき、偏光板異物１３のうち透明異物１３ｂは、図７に示すように、その反射光Ｒが偏光子層４ａによる直線偏光ＬＰ１、保護膜４ｂによる楕円偏光ＥＰ、及び可変位相差板２４による直線偏光ＬＰ２を経て、偏光板４ａの偏光軸に対してクロスニコル配置の偏光フィルター２５によって遮断されるので検出されない。なお、図６及び図７において、ＬＡは保護膜４ｂ及び可変位相差板における進相軸を示し、ＤＡはその遅相軸を示している。
【００４７】
次に、上記構成の検査装置３０を用いて、液晶表示パネル１０を検査する方法について説明する。なお、本実施形態の検査方法は、透過光観察工程、反射光パラレルニコル観察工程及び反射光クロスニコル観察工程を備えている。
【００４８】
＜透過光観察工程＞
まず、ステージ１５上に液晶表示パネル１０を例えばそのアクティブマトリクス基板１側が下になるように保持させる。
【００４９】
続いて、透過光源２１によって、アクティブマトリクス基板１側から光Ｌ１を入射させると共に、偏光フィルター２５を差し入れて、光Ｌ１の透過光Ｔが最も暗くなるように可変位相差板２４の位相差を調整（最適化）する。
【００５０】
その後、偏光フィルター２５を引き抜いた状態で、光Ｌ１の透過光Ｔによる画像を撮像部２６で撮影することにより、液晶表示パネル１０の対向基板２側の表面異物１１、表面キズ１２及び偏光板異物１３（偏光板黒異物１３ａ及び偏光板透明異物１３ｂ）が透過光Ｔを遮断して図８に示すように暗像として検出される。
【００５１】
＜反射光パラレルニコル観察工程＞
ステージ１５上の液晶表示パネル１０に対し、図５に示すように反射光源２３によって対向基板２側の斜め上方から光Ｌ２を入射させると共に、その光Ｌ２の反射光Ｒによる画像を撮像部２６によって対向基板２側に貼り付けられた偏光板４の偏光軸に対し平行な偏光軸を介して、すなわち、反射光Ｒの光路から偏光フィルター２５を引き抜いてパラレルニコル状態で撮影することにより、液晶表示パネル１０の対向基板２側の表面異物１１、表面キズ１２、及び偏光板透明異物１３ｂが図９に示すように光Ｌ２を反射して明像として検出される。このとき、偏光板黒異物１３ａは、光を反射しないので検出されない。
【００５２】
＜反射光クロスニコル観察工程＞
ステージ１５上の液晶表示パネル１０に対し、図５に示すように反射光源２３によって対向基板２側の斜め上方から光Ｌ２を入射させると共に、その光Ｌ２の反射光Ｒによる画像を撮像部２６によって対向基板２側に貼り付けられた偏光板４の偏光軸と直交する偏光軸を介して、すなわち、反射光Ｒの光路に、透過光観察工程において最適化された可変位相差板２４を配置し、偏光フィルター５を差し入れてクロスニコル状態で撮影することにより、液晶表示パネル１０の対向基板２側の表面異物１１及び表面キズ１２が図１０に示すように光Ｌ２を反射して明像として検出される（図６参照）。このとき、偏光板透明異物１３ｂは、図７に示すように、その反射光Ｒが偏光板４によって偏光された後に、保護膜４ｂにより楕円偏光し、さらに最適化された可変位相差板２４により再び直線偏光に戻されて、クロスニコル配置の偏光フィルター２５によって遮断されるので検出されない。
【００５３】
以上のようにして、液晶表示パネル１０の対向基板２側の表面異物１１、表面キズ１２、偏光板黒異物１３ａ及び偏光板透明異物１３ｂを検出することができる。その後、ステージ１５上の液晶表示パネル１０を表裏反転させて、上記説明した透過光観察工程、反射光パラレルニコル観察工程及び反射光クロスニコル観察工程の各工程を行うことにより、液晶表示パネル１０のアクティブマトリクス基板１側の表面異物１１、表面キズ１２、偏光板黒異物１３ａ及び偏光板透明異物１３ｂを検出することができる。
【００５４】
また、液晶表示パネル１０を具体的に検査する際には、液晶表示パネル１０の表示領域を例えば４分割して、各分割された領域に対し、表（対向基板２）側及び裏（アクティブマトリクス基板１）側の透過光による画像、反射光（パラレルニコル及びクロスニコル）による画像をそれぞれ撮影することになる。
【００５５】
その後、撮影された表側及び裏側の透過光による画像をデータ処理して、表面異物１１、表面キズ１２、偏光板黒異物１３ａ及び偏光板透明異物１３ｂを含む欠陥候補を抽出すると共に、その位置、領域、サイズ及び濃淡値などの情報を保持する。
【００５６】
続いて、表側の透過光による画像のデータと、裏側の透過光による画像のデータとを比較して、両方のデータで同じ位置に検出されなかった欠陥候補を、表裏反転の際に移動した表面異物１１と判定する。
【００５７】
さらに、クロスニコルでの反射光による画像をデータ処理すると共に、上記各欠陥候補に対応する領域のデータを参照し、その領域の平均濃淡値が所定の閾値以上で明るく写っていれば、その欠陥候補を（表側の画像に写っていれば表側の、又は裏側の画像に写っていれば裏側の）表面異物１１及び表面キズ１２と判定する。そして、残った欠陥候補のうち、表側及び裏側のパラレルニコルでの反射光による画像において対応する領域の平均濃淡値が所定の閾値以上に明るく写っているものが、（表側の画像に写っていれば表側の、又は裏側の画像に写っていれば裏側の）偏光板透明異物１３ｂと判定され、残った欠陥候補が偏光板黒異物１３ａと判定される。ここで、各画像において検出される欠陥候補と具体的な欠陥（表面異物、表面キズ、偏光板黒異物及び偏光板透明異物）との関係は、以下の表１にようになる。なお、表１において、○印は対応する各画像において検出されることを示し、×印は対応する各画像において検出されないことを示している。
【００５８】
【表１】
2008045959.tif 000003
【００５９】
以上説明したように、本実施形態の液晶表示パネル１０の検査装置３０及び検査方法によれば、偏光板４が貼り付けられた液晶表示パネル（被検査パネル）１０に対し、まず、透過光源２１によってアクティブマトリクス基板１側から光を入射させると共に、その光Ｌ１の透過光Ｔによる画像を撮像部２６で撮影することにより、被検査パネル１０の表面異物１１や表面キズ１２、及び被検査パネル１０を構成する対向基板２と偏光板４との間の偏光板異物１３（偏光板黒異物１３ａ及び偏光板透明異物１３ｂ）が透過光を遮断して暗像として検出される（透過光観察工程）。
【００６０】
続いて、被検査パネル１０に対し、反射光源２３によって対向基板２側の斜め上方から光Ｌ２を入射させると共に、その光Ｌ２の反射光Ｒによる画像を撮像部２６によって対向基板２側に貼り付けられた偏光板４の偏光軸と平行な偏光軸を介して、すなわち、反射光Ｒの光路から偏光フィルター２５を抜いてパラレルニコル状態で撮影することにより、被検査パネル１０の表面異物１１や表面キズ１２、及び偏光板異物１３のうち透明な偏光板透明異物１３ｂが光を反射して明像として検出される。このとき、偏光板異物１３のうち不透明な偏光板黒異物１３ａは、光を反射しないので検出されない（反射光パラレルニコル観察工程）。
【００６１】
さらに、被検査パネル１０に対し、反射光源２３によって対向基板２側の斜め上方から光Ｌ２を入射させると共に、その光Ｌ２の反射光Ｒによる画像を撮像部２６によって対向基板２側に貼り付けられた偏光板４の偏光軸と直交する偏光軸を介して、すなわち、反射光Ｒの光路に偏光フィルター２５を差し入れてクロスニコル状態で撮影することにより、被検査パネル１０の表面異物１１や表面キズ１２が光を反射して明像として検出される。このとき、偏光板異物１３のうち偏光板透明異物１３ｂは、その反射光Ｒが偏光板４によって偏光された後にクロスニコル配置の偏光フィルター２５によって遮断されるので検出されない（反射光クロスニコル観察工程）。
【００６２】
そのため、透過光による画像により検出された暗像のうち、反射光によるパラレルニコル状態の画像により検出されなかったものが偏光板黒異物１３ａであり、反射光によるパラレルニコル状態の画像により検出され、且つ、反射光によるクロスニコル状態の画像により検出されなかったものが偏光板透明異物１３ｂである。したがって、透過光Ｔによる画像、反射光Ｒによるパラレルニコル状態の画像、及び反射光Ｒによるクロスニコル状態の画像を比較することにより、偏光板黒異物１３ａ及び偏光板透明異物１３ｂを含む偏光板異物１３と被検査パネル１０の表面異物１１や表面キズ１２とが区別されるので、ドライバチップなどを用いて液晶表示パネル１０自体を点灯させることなく、液晶表示パネル１０と偏光板４との間に介在する偏光板異物１３を確実に検出することができる。
【００６３】
なお、上記実施形態では、ドライバチップなどの実装部品が取り付ける前の偏光板４が貼り付けられた液晶表示パネル１０に対する検査について例示したが、本発明は、ドライバチップなどの実装部品が取り付けた後の偏光板４が貼り付けられた液晶表示パネル１０、及び偏光板４単体の検査についても適用することができる。
【００６４】
さらに、上記実施形態では、表面に保護膜４ｂを有する偏光板４が貼り付けられた液晶表示パネル１０に対する検査について例示したが、本発明は、保護膜４ｂのない偏光板が貼り付けられた液晶表示パネルに対する検査についても適用することができる。
【００６５】
また、上記実施形態では、ステージ１５上に１枚の液晶表示パネル１０を保持させたが、本発明は、ステージ１５上に複数枚の液晶表示パネル１０を保持させて、各液晶表示パネル１０を同時に検査してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
以上説明したように、本発明は、画像処理により、表面異物や表面キズ、及び偏光板の保護膜の影響をキャンセルし、偏光板異物を確実に検出することができるので、液晶表示パネルを自動的に検査する自動検査装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の一実施形態に係る検査装置３０の斜視図である。
【図２】検査装置３０で検査する被検査パネル１０の断面図である。
【図３】検査装置３０を構成する可変位相差板２４の断面図である。
【図４】透過光源２１を用いるときの検査装置３０の動作を示す説明図である。
【図５】反射光源２３を用いるときの検査装置３０の動作を示す説明図である。
【図６】表面異物１１による反射光Ｒの偏光状態を示す説明図である。
【図７】偏光板透明異物１３ｂによる反射光Ｒの偏光状態を示す説明図である。
【図８】検査装置３０を用いて撮影された透過光による撮像画像である。
【図９】検査装置３０を用いて撮影された反射光（パラレルニコル）による撮像画像である。
【図１０】検査装置３０を用いて撮影された反射光（クロスニコル）による撮像画像である。
【符号の説明】
【００６８】
Ｒ        反射光
Ｔ        透過光
１        アクティブマトリクス基板（一方の基板）
２        対向基板（他方の基板）
３        液晶層
４        偏光板
４ａ      偏光子層
４ｂ      保護膜
１０      液晶表示パネル（被検査パネル）
１５      ステージ（パネル保持部）
２１      透過光源
２２      光学フィルター
２３      反射光源
２４      可変位相差板（位相差調整部）
２４ｃ    液晶層（可変位相差層）
２５      偏光フィルター
２６      撮像部
３０      検査装置
【図１】
2008045959.tif 000004
【図２】
2008045959.tif 000005
【図３】
2008045959.tif 000006
【図４】
2008045959.tif 000007
【図５】
2008045959.tif 000008
【図６】
2008045959.tif 000009
【図７】
2008045959.tif 000010
【図８】
2008045959.tif 000011
【図９】
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【図１０】
2008045959.tif 000013