(57)【要約】【課題】  偏光板が無い状態の液晶パネルを撮像装置を用いて検査する場合に、液晶パネルの両側の表面に付着したゴミの映像と、液晶パネルの内部の欠陥とを区別できるようにする。【解決手段】  非点灯検査部１０では、偏光板が無い状態の液晶パネルに電圧を印加しない状態で、バックライトで照明して液晶パネルを撮像して輝点位置を求める。次に、傾斜照明光源で照明して輝点位置を求める。これらの撮像結果に基づいて、外部のゴミによる輝点を取り除いて、内部の欠陥位置を特定する。次に、液晶パネル１６を点灯検査部１１に搬送してから、点灯検査部１１で、バックライトを照明して輝点位置を求める。非点灯検査部で特定した欠陥位置と点灯検査部で特定した欠陥位置とが重なる位置を真の欠陥位置と判定する。【選択図】図１
2008040201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
次の（ａ）から（ｃ）までの段階を備える液晶パネル検査方法。
（ａ）偏光板が無い状態の液晶パネルに電圧を印加しない状態で、次の（ａ１）及び（ａ２）の一方の段階を実施してから他方の段階を実施し、その後、（ａ３）の段階を実施する非点灯検査段階。
（ａ１）前記液晶パネルの一方の表面に対面するように配置した第１バックライトから前記一方の表面に第１の照明側偏光板を介して第１バックライト光を照射して、前記液晶パネルの他方の表面に対面するように配置した第１撮像装置で第１の撮像側偏光板を介して前記液晶パネルを撮像する第１撮像段階。
（ａ２）前記一方の表面に対して所定の傾斜角度で照明を当てるように配置した傾斜照明光源から前記一方の表面に傾斜照明光を照射して、前記第１撮像装置で前記第１の撮像側偏光板を介して前記液晶パネルを撮像する第２撮像段階。
（ａ３）前記第１撮像段階の撮像結果と前記第２撮像段階の撮像結果に基づいて、前記液晶パネルの欠陥位置を特定する第１の欠陥検出段階。
（ｂ）前記液晶パネルの電極にプローブ針を接触させた状態で、次の（ｂ１）の段階を実施してから（ｂ２）の段階を実施する点灯検査段階。
（ｂ１）前記一方の表面に対面するように配置した第２バックライトから前記一方の表面に第２の照明側偏光板を介して第２バックライト光を照射して、前記他方の表面に対面するように配置した第２撮像装置で第２の撮像側偏光板を介して前記液晶パネルを撮像する第３撮像段階。
（ｂ２）前記第３撮像段階の撮像結果に基づいて、前記液晶パネルの欠陥位置を特定する第２の欠陥検出段階。
（ｃ）前記第１の欠陥検出段階で特定した欠陥位置と前記第２の欠陥検出段階で特定した欠陥位置とが互いに重なる位置を真の欠陥位置と判定する判定段階。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶パネル検査方法において、前記第１バックライト、前記第１の照明側偏光板、前記第１撮像装置及び前記第１の撮像側偏光板は前記非点灯検査段階に専用のものであり、前記第２バックライト、前記第２の照明側偏光板、前記第２撮像装置及び前記第２の撮像側偏光板は前記点灯検査段階に専用のものであることを特徴とする液晶パネル検査方法。
【請求項３】
請求項２に記載の液晶パネル検査方法において、
（ア）前記非点灯検査段階は、前記液晶パネルを支持する第１のパネル受けと前記第１バックライトと前記第１の照明側偏光板と前記傾斜照明光源を備えた第１のパネル支持部と、前記第１撮像装置と前記第１の撮像側偏光板を備えた第１撮像部とを用いて実施され、
（イ）前記点灯検査段階は、前記液晶パネルを支持する第２パネル受けと前記第２バックライトと前記第２の照明側偏光板とを備えた第２のパネル支持部と、前記第２撮像装置と前記第２の撮像側偏光板を備えた第２撮像部とを用いて実施され、
（ウ）前記非点灯検査段階が実施されてから、前記第１のパネル受けに支持されていた液晶パネルが搬送手段を用いて前記第２パネル受けまで搬送され、その後、前記点灯検査段階が実施される、
ことを特徴とする液晶パネル検査方法。
【請求項４】
請求項２に記載の液晶パネル検査方法において、前記第１撮像装置は前記液晶パネルの全体を撮像する１台のカメラを含み、前記第２撮像装置は前記液晶パネル上の互いに異なる複数の領域をそれぞれ撮像する複数のカメラを含むことを特徴とする液晶パネル検査方法。
【請求項５】
次の（ａ）から（ｃ）までを備える液晶パネル検査装置。
（ａ）次の（ａ１）から（ａ８）までを備える非点灯検査部。
（ａ１）液晶パネルを支持する第１のパネル受け。
（ａ２）前記液晶パネルの一方の表面に対面するように配置された第１バックライト。
（ａ３）前記液晶パネルの他方の表面に対面するように配置された第１撮像装置。
（ａ４）前記液晶パネルと前記第１バックライトの間に配置された第１の照明側偏光板。
（ａ５）前記液晶パネルと前記第１撮像装置の間に配置された第１の撮像側偏光板。
（ａ６）前記一方の表面に対して所定の傾斜角度で照明光を当てる傾斜照明光源であって、この傾斜照明光源からの照明光が前記第１の照明側偏光板を通過することなく前記一方の表面に当たるように配置された傾斜照明光源。
（ａ７）前記第１バックライトによる液晶パネルの照明と前記傾斜照明光源による液晶パネルの照明とを切り換えるための切換装置。
（ａ８）前記第１バックライトによる照明のもとで前記第１撮像装置で前記液晶パネルを撮像した撮像結果と、前記傾斜照明光源による照明のもとで前記第１撮像装置で前記液晶パネルを撮像した撮像結果とに基づいて、前記液晶パネルの欠陥位置を特定する第１の欠陥検出手段。
（ｂ）次の（ｂ１）から（ｂ７）までを備える点灯検査部。
（ｂ１）前記液晶パネルの電極に接触可能なプローブ針を備えたプローブ部。
（ｂ２）前記液晶パネルを支持する第２パネル受け。
（ｂ３）前記一方の表面に対面するように配置された第２バックライト。
（ｂ４）前記他方の表面に対面するように配置された第２撮像装置。
（ｂ５）前記液晶パネルと前記第２バックライトの間に配置された第２の照明側偏光板。
（ｂ６）前記液晶パネルと前記第２撮像装置の間に配置された第２の撮像側偏光板。
（ｂ７）前記第２バックライトによる照明のもとで前記第２撮像装置で前記液晶パネルを撮像した撮像結果に基づいて、前記液晶パネルの欠陥位置を特定する第２の欠陥検出手段。
（ｃ）前記第１の欠陥検出手段で特定した欠陥位置と前記第２の欠陥検出手段で特定した欠陥位置とが互いに重なる位置を真の欠陥位置と判定する判定手段。
【請求項６】
請求項５に記載の液晶パネル検査装置において、さらに次の（ｄ）から（ｈ）までを備える液晶パネル検査装置。
（ｄ）前記第１のパネル受けと前記第１バックライトと前記第１の照明側偏光板を備える第１のパネル支持部。
（ｅ）前記第２パネル受けと前記第２バックライトと前記第２の照明側偏光板を備える第２のパネル支持部。
（ｆ）前記第１のパネル支持部に対向していて、前記第１撮像装置と前記第１の撮像側偏光板とを備える第１撮像部。
（ｇ）前記第２のパネル支持部に対向していて、前記第２撮像装置と前記第２の撮像側偏光板とを備える第２撮像部。
（ｈ）前記第１のパネル支持部の前記第１のパネル受けと前記第２のパネル支持部の前記第２パネル受けとの間で前記液晶パネルを搬送する搬送装置。
【請求項７】
請求項５に記載の液晶パネル検査装置において、前記第１撮像装置は前記液晶パネルの全体を撮像する１台のカメラを含み、前記第２撮像装置は前記液晶パネル上の互いに異なる複数の領域をそれぞれ撮像する複数のカメラを含むことを特徴とする液晶パネル検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネルをバックライトで照らして液晶パネルの内部のゴミなどの欠陥を撮像装置で観察するタイプの液晶パネル検査方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルをバックライトで照らして液晶パネルの内部のゴミなどの欠陥を撮像装置で観察するタイプの液晶パネル検査装置として、次の特許文献１及び特許文献２が知られている。
【特許文献１】特開平１１−３２６１２３号公報
【特許文献２】特開平１０−２２７７２１号公報
【０００３】
特許文献１の液晶パネル検査装置は、液晶パネルの下面に対向するようにバックライトを配置して、液晶パネルの上面に対向するようにセンサカメラを配置している。以下、センサカメラに対向している側をオモテ面と呼び、バックライトに対向している側をウラ面と呼ぶことにする。バックライトを点灯して、液晶パネルを透過してくるバックライト光をカメラで撮影することで、液晶パネルの内部の欠陥を検査している。この場合、液晶パネルの内部の欠陥だけでなく、液晶パネルの表面に貼り付けた保護フィルムの傷や表面に付着したゴミなども、センサカメラで撮影されることになる。そこで、特許文献１では、内部欠陥と表面ゴミなどとを区別できるように、傾斜照明ランプを用いて、液晶パネルのオモテ面に対して斜め方向から光を当てることができるようにしている。最初に、バックライトを消灯しておいて、傾斜照明光だけを液晶パネルのオモテ面に照射して、その反射光をセンサカメラで撮影する。このときにセンサカメラに映るのは、液晶パネルの表面の傷やゴミなどであり、液晶パネルの内部の欠陥は映らない。次に、傾斜照明ランプを消灯して、バックライトを点灯して、その透過光をカメラで撮影する。このときにセンサカメラに映るのは、液晶パネルの内部の欠陥と、液晶パネルのオモテ面における傷やゴミ、の両方である。最後に、バックライトによる撮影画像情報から傾斜照明光による撮影画像情報を引き算することで、液晶パネルの内部の欠陥だけを得ることができる。
【０００４】
特許文献２の液晶パネル検査装置も特許文献１の装置と同様である。すなわち、液晶パネルのオモテ面に対向するようにテレビカメラを配置し、液晶パネルのウラ面に対向するようにバックライトを配置している。バックライトによる点灯検査の前または後に、バックライトを消灯しておいて、傾斜照明光だけを液晶パネルのオモテ面に照射して、その反射光をテレビカメラで撮影する。このときにテレビカメラに映るのは、液晶パネルのオモテ面の側の表面の保護シートの傷や保護シート上のゴミなど（以下、表面欠陥という）であり、液晶パネルの内部の欠陥は映らない。一方、点灯検査のときは、傾斜照明ランプを消灯して、バックライトを点灯して、その透過光をカメラで撮影する。このときにテレビカメラに映るのは、液晶パネルの内部の欠陥と、液晶パネルの表面欠陥の両方である。傾斜照明光による撮影画像情報（反射画像情報）と、バックライト光による撮影画像情報（透過画像情報）とを座標位置を合わせて比較して、どちらの撮影画像情報にも映っているものが液晶パネルの表面欠陥であり、バックライト光による撮影画像情報だけに映っているものが液晶パネルの内部の欠陥であると判断できる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の特許文献１と特許文献２に記載された液晶パネル検査装置には次の問題点がある。これらの従来技術では、液晶パネルのウラ面の側の表面に付着したゴミと、液晶パネルの内部の欠陥とを区別することができない。すなわち、傾斜照明光を液晶パネルのオモテ面に照射しても、ウラ面の側の表面に付着したゴミはカメラの画像には映らない。一方、バックライト光で撮影すると、液晶パネルのウラ面の側の表面ゴミと、液晶パネルの内部の欠陥が、両方とも、画像として映るので、それらを区別することができない。
【０００６】
また、上述の特許文献１と特許文献２は、偏光板を備えた液晶パネルについての内部ゴミ等の有無を検査するものであり、偏光板を貼付する前の液晶パネルについては何も触れていない。偏光板を貼付する前の段階で、液晶パネルの内部にゴミ等が入り込んでいることが判明すれば、その後の無駄な作業（偏光板の貼り付け作業等）をしなくても済むが、特許文献１と特許文献２では、偏光板が無い状態の液晶パネルについての内部ゴミ等を検査することについて、どのような工夫が必要なのか、何も触れていない。
【０００７】
本発明の目的は、偏光板が無い状態の液晶パネルを撮像装置を用いて検査する場合に、液晶パネルの両側の表面に付着したゴミの映像と、液晶パネルの内部の欠陥とを区別できるような液晶パネル検査方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の液晶パネル検査方法は、次の（ａ）から（ｃ）までの段階を備えている。（ａ）偏光板が無い状態の液晶パネルに電圧を印加しない状態で、次の（ａ１）及び（ａ２）の一方の段階を実施してから他方の段階を実施し、その後、（ａ３）の段階を実施する非点灯検査段階。（ａ１）前記液晶パネルの一方の表面に対面するように配置した第１バックライトから前記一方の表面に第１の照明側偏光板を介して第１バックライト光を照射して、前記液晶パネルの他方の表面に対面するように配置した第１撮像装置で第１の撮像側偏光板を介して前記液晶パネルを撮像する第１撮像段階。（ａ２）前記一方の表面に対して所定の傾斜角度で照明を当てるように配置した傾斜照明光源から前記一方の表面に傾斜照明光を照射して、前記第１撮像装置で前記第１の撮像側偏光板を介して前記液晶パネルを撮像する第２撮像段階。（ａ３）前記第１撮像段階の撮像結果と前記第２撮像段階の撮像結果に基づいて、前記液晶パネルの欠陥位置を特定する第１の欠陥検出段階。（ｂ）前記液晶パネルの電極にプローブ針を接触させた状態で、次の（ｂ１）の段階を実施してから（ｂ２）の段階を実施する点灯検査段階。（ｂ１）前記一方の表面に対面するように配置した第２バックライトから前記一方の表面に第２の照明側偏光板を介して第２バックライト光を照射して、前記他方の表面に対面するように配置した第２撮像装置で第２の撮像側偏光板を介して前記液晶パネルを撮像する第３撮像段階。（ｂ２）前記第３撮像段階の撮像結果に基づいて、前記液晶パネルの欠陥位置を特定する第２の欠陥検出段階。（ｃ）前記第１の欠陥検出段階で特定した欠陥位置と前記第２の欠陥検出段階で特定した欠陥位置とが互いに重なる位置を真の欠陥位置と判定する判定段階。
【０００９】
上述の非点灯検査段階と点灯検査段階は、それぞれ専用のパネル支持部と専用の撮像部とを用いて実施することができる。その場合、第１バックライト、第１の照明側偏光板、第１撮像装置及び第１の撮像側偏光板は非点灯検査段階に専用のものであり、第２バックライト、第２の照明側偏光板、第２撮像装置及び第２の撮像側偏光板は点灯検査段階に専用のものである。この場合、非点灯検査段階は、液晶パネルを支持する第１のパネル受けと第１バックライトと第１の照明側偏光板と傾斜照明光源を備えた第１のパネル支持部と、第１撮像装置と第１の撮像側偏光板を備えた第１撮像部とを用いて実施される。点灯検査段階は、液晶パネルを支持する第２パネル受けと第２バックライトと第２の照明側偏光板とを備えた第２のパネル支持部と、第２撮像装置と第２の撮像側偏光板を備えた第２撮像部とを用いて実施される。そして、前記非点灯検査段階が実施されてから、前記第１のパネル受けに支持されていた液晶パネルが搬送手段を用いて前記第２パネル受けまで搬送され、その後、前記点灯検査段階が実施される。
【００１０】
また、本発明の液晶パネル検査装置は、次の（ａ）から（ｃ）までを備えている。（ａ）次の（ａ１）から（ａ８）までを備える非点灯検査部。（ａ１）液晶パネルを支持する第１のパネル受け。（ａ２）前記液晶パネルの一方の表面に対面するように配置された第１バックライト。（ａ３）前記液晶パネルの他方の表面に対面するように配置された第１撮像装置。（ａ４）前記液晶パネルと前記第１バックライトの間に配置された第１の照明側偏光板。（ａ５）前記液晶パネルと前記第１撮像装置の間に配置された第１の撮像側偏光板。（ａ６）前記一方の表面に対して所定の傾斜角度で照明光を当てる傾斜照明光源であって、この傾斜照明光源からの照明光が前記第１の照明側偏光板を通過することなく前記一方の表面に当たるように配置された傾斜照明光源。（ａ７）前記第１バックライトによる液晶パネルの照明と前記傾斜照明光源による液晶パネルの照明とを切り換えるための切換装置。（ａ８）前記第１バックライトによる照明のもとで前記第１撮像装置で前記液晶パネルを撮像した撮像結果と、前記傾斜照明光源による照明のもとで前記第１撮像装置で前記液晶パネルを撮像した撮像結果とに基づいて、前記液晶パネルの欠陥位置を特定する第１の欠陥検出手段。（ｂ）次の（ｂ１）から（ｂ７）までを備える点灯検査部。（ｂ１）前記液晶パネルの電極に接触可能なプローブ針を備えたプローブ部。（ｂ２）前記液晶パネルを支持する第２パネル受け。（ｂ３）前記一方の表面に対面するように配置された第２バックライト。（ｂ４）前記他方の表面に対面するように配置された第２撮像装置。（ｂ５）前記液晶パネルと前記第２バックライトの間に配置された第２の照明側偏光板。（ｂ６）前記液晶パネルと前記第２撮像装置の間に配置された第２の撮像側偏光板。（ｂ７）前記第２バックライトによる照明のもとで前記第２撮像装置で前記液晶パネルを撮像した撮像結果に基づいて、前記液晶パネルの欠陥位置を特定する第２の欠陥検出手段。（ｃ）前記第１の欠陥検出手段で特定した欠陥位置と前記第２の欠陥検出手段で特定した欠陥位置とが互いに重なる位置を真の欠陥位置と判定する判定手段。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、偏光板が無い状態の液晶パネルを撮像装置を用いて検査する場合に、液晶パネルの両側の表面に付着したゴミの映像と、液晶パネルの内部の欠陥とを区別できる、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳しく説明する。図１は本発明の液晶パネル検査装置の一実施例の全体像を示す正面図であり、その一部は断面図で示している。この液晶パネル検査装置は非点灯検査部１０と点灯検査部１１を備えている。非点灯検査部１０は、液晶パネルの各セルに電圧を印加しない状態（非点灯状態）で液晶パネルを検査する装置部分である。点灯検査部１１は、液晶パネルに所定の表示パターン等を表示するための電圧を各セルに印加した状態（点灯状態）で液晶パネルを検査する装置部分である。非点灯検査部１０で欠陥検査（内部ゴミの検査）をしたあとで、液晶パネル１６を点灯検査部１１に搬送して、点灯検査による欠陥検査を実施するようになっている。
【００１３】
図２は非点灯検査部の正面図であり、その一部は断面図で示している。この非点灯検査部は、下方に位置する第１のパネル支持部１２と、上方に位置する第１撮像部１３を備えている。
【００１４】
第１のパネル支持部１２は、液晶パネル１６を支持して、液晶パネル１６の下方から照明光を照射する機能を備えている。この第１のパネル支持部１２は、第１アラインメントステージ１８と第１バックライト２０とワークテーブルベース２２（以下、ワークテーブルをＷＴと略称する）と第１ＷＴブロック２４と傾斜照明光源２６と第１のパネル受け２８を備えている。第１バックライト２０は第１アラインメントステージ１８の上面に固定されている。ＷＴベース２２は複数の支柱３０によって第１アラインメントステージ１８に固定されている。ＷＴベース２２の中央には矩形の貫通孔３２が形成されていて、この貫通孔３２を覆うように第１拡散板３４が固定されている。第１拡散板３４の上面には第１の照明側偏光板３６が配置されている。第１ＷＴブロック２４はＷＴベース２２の上に固定されている。第１ＷＴブロック２４の中央には矩形の貫通孔３８が形成されていて、この貫通孔３８により中央開口３９が形成される。第１ＷＴブロック２４の内部には照明配置空間４０が形成されていて、この照明配置空間４０の内部に傾斜照明光源２６が配置されている。照明配置空間４０と中央開口３９との間には反射板４２が配置されている。第１ＷＴブロック２４の上面において、貫通孔３８の周囲には第１のパネル受け２８が固定されている。偏光板を貼り付ける前の状態の液晶パネル１６は第１のパネル受け２８の上面で支持される。
【００１５】
第１撮像部１３は第１ＣＣＤカメラ４８（第１撮像装置）と第１の撮像側偏光板５０を備えている。第１の撮像側偏光板５０は第１ＣＣＤカメラ４８の下方に配置されている。第１ＣＣＤカメラ４８の出力信号は画像処理部５４で画像処理されて、表示部５６（画像ディスプレイ）で表示される。
【００１６】
第１のパネル支持部１２の上方には複数のエアブロー装置５２（空気吹き付け装置）が配置されている。エアブロー装置５２は、液晶パネル１６の表面に対して斜め方向から空気を吹き付けて、液晶パネル１６の表面に載っているゴミなどを吹き飛ばす。
【００１７】
図３は図２のＡ部の拡大図である。第１のパネル受け２８にはプッシャーローラ６０が設けられていて、このプッシャーローラ６０は液晶パネル１６の側面を図３の右方向に押し付けることができる。反射板４２は、その内面（図３の右側の面）が反射面になっていて、第１バックライトの光がこの反射面で反射して液晶パネル１６に到達するようになっている。反射板４２が存在しないと、液晶パネル１６の周辺部において中央部よりもバックライト光の照度が低下するが、反射板４２が存在すると、そのような照度低下を防ぐことができる。反射板４２は回転軸６２の周りに約９０度の角度範囲で回転可能である。図３の状態から、反射板４２を回転軸６２の周りに反時計方向に９０度回転させると。反射板４２は水平状態になり、照明配置空間４０が中央開口３９に向かって開放する。この状態で傾斜照明光源２６を点灯すると、傾斜照明光が液晶パネル１６の下面に斜めに照射される。したがって、反射板４２は傾斜照明光源２６と液晶パネル１６との間のシャッターとしても機能する。
【００１８】
図４は図２のＢ部の拡大図である。Ｂ部はＡ部（図３）とほぼ同様の構造を開示している。その違いは次の点だけである。第１のパネル受け２８にはガイドローラ６２が設けられていて、プッシャーローラ６０（図３）で押された液晶パネル１６は、反対側のガイドローラ６２で受け止められる。これにより、液晶パネル１６は第１のパネル受け２８上で位置決めされる。
【００１９】
図５は、パネル支持部のうち、ＷＴベース２２及びそれよりも上部の構造を示した斜視図であり、一部を切り欠いて示している。平面視が全体として矩形のＷＴベース２２の上面には４個の第１ＷＴブロック２４が固定されている。それぞれの第１ＷＴブロック２４の内部には傾斜照明光源２６と反射板開閉機構６４が配置されている。傾斜照明光源２６は、矩形の液晶パネルの四つの辺に対応するように、４組配置されている。第１ＷＴブロック２４の両側の側面にはカバー６６が取り付けられていて、第１ＷＴブロック２４の内部の照明配置空間を覆っている。反射板開閉機構６４は反射板４２を約９０度の角度範囲で回転させることができる。４枚の反射板４２は、直立状態にあるときは、中央開口３９を取り囲む側壁を形成して、この側壁がバックライト光の反射面となる。第１のパネル受け２８には、プッシャーローラ６０とガイドローラ６２が設けられている。
【００２０】
図６は図５のＣ部の拡大図である。反射板開閉機構６４は、電動モータ６８と反射板支持体７０を備えている。電動モータ６８の出力軸は水平方向に延びていて、これに反射板支持体７０が固定されている。反射板支持体７０には反射板４２が固定されている。電動モータ６８の出力軸が約９０度の範囲内で回転すると、反射板支持体７０が回転し、反射板４２が回転する（開閉する）。
【００２１】
図７は４枚の反射板４２が閉じた状態を示す斜視図である。４枚の反射板４２は直立しており、中央開口３９が４枚の反射板４２に取り囲まれた状態にある。
【００２２】
図８は４枚の反射板４２が開いた状態を示す斜視図である。４枚の反射板４２は、図７の状態から約９０度だけ外方に回転して、ほぼ水平状態にある。中央開口３９は、照明配置空間４０（図３を参照）につながった状態にある。
【００２３】
次に、非点灯検査部で液晶パネルの欠陥（内部のゴミ）を検査する方法を説明する。図９は第１バックライト２０で液晶パネル１６の下面を照らして第１ＣＣＤカメラ４８で液晶パネル１６を観察するときの光路を示す正面図である。反射板４２は閉じている（直立している）。バックライト用のスイッチ７２は閉じていて、第１バックライト電源７４の出力は第１バックライト２０に供給される。傾斜照明用のスイッチ７６は開いていて、傾斜照明電源７８の出力は傾斜照明光源２６には供給されない。バックライト用のスイッチ７２と傾斜照明用のスイッチ７６が、本発明における切換装置に該当する。第１バックライト２０からの光８０は、第１拡散板３４と第１の照明側偏光板３６を通過して、液晶パネル１６の下面に到達する。反射板４２で反射した光８２も液晶パネル１６の下面に到達する。反射板４２の働きにより、液晶パネル１６の周辺付近の照度が中央よりも低下するのを防いでいる。液晶パネル１６を通過した光８４は、第１の撮像側偏光板５０を通過して第１ＣＣＤカメラ４８に到達する。
【００２４】
図１０は傾斜照明光源２６で液晶パネル１６の下面を斜めから照らして第１ＣＣＤカメラ４８で液晶パネル１６を観察するときの光路を示す正面図である。反射板４２は開いている（ほぼ水平状態にある）。傾斜照明用のスイッチ７６は閉じていて、傾斜照明電源７８の出力が傾斜照明光源２６に供給される。バックライト用のスイッチ７２は開いていて、第１バックライト電源７４の出力は第１バックライト２０には供給されない。傾斜照明光源２６からの光８６は、液晶パネル１６の下面を斜めから照らす。液晶パネル１６を通過した光８４は、第１の撮像側偏光板５０を通過して第１ＣＣＤカメラ４８に到達する。
【００２５】
図１１は、図９の状態における、ゴミによる光の散乱状態を模式的に示している。液晶パネル１６は、その電極に何も信号が入力されない状態（非点灯状態）である。二つの偏光板３６，５０と液晶パネル１６とからなる液晶装置を考えると、この液晶装置は、光の通過を遮断するモード（遮光モード）にある。このとき、バックライト光８０で液晶パネル１６を照射すると、第１ＣＣＤカメラ４８から見た場合、液晶パネル１６は、その全体が暗く見える。その理由は次のとおりである。バックライト光８０が第１拡散板３４と第１の照明側偏光板３６を通過すると、一方向のみに振動する直線偏光８８になる。この直線偏光８８は、液晶パネル１６によって、その偏光軸が９０度だけ回転する。このように偏光軸が回転した直線偏光は、第１の撮像側偏光板５０を通過できない。したがって、液晶装置全体として見れば、遮光モードとなっている。
【００２６】
上述の直線偏光８８が、液晶パネル１６の内部のゴミ９０、すなわち、２枚のガラス板９２，９４に挟まれた空間に存在するゴミ９０、に当たると、光が乱反射して、偏光状態が変化する。したがって、ゴミ９０からの散乱光９６の一部は第１の撮像側偏光板５０を通過でき、これが第１ＣＣＤカメラ４８に到達する。その結果、ゴミ９０が輝点として映像に映る。また、液晶パネル１６のウラ側の表面に付着したゴミ９８についても、同様に、ここで光が散乱して、その散乱光１００が輝点として映る。液晶パネル１６のオモテ側の表面に付着したゴミ１０２についても、その散乱光１０４が輝点として映る。このようにして、液晶パネル１６の内部ゴミ９０（液晶パネルの欠陥）と表面に付着したゴミ９８，１０２の両方が、第１ＣＣＤカメラ４８の映像に輝点として映る。
【００２７】
２枚のガラス板９２，９４の間のギャップｔ２は、例えば５μｍ程度であり、内部のゴミ９０の最大厚さも５μｍ程度である。これに対して、液晶パネル１６のウラ面またはオモテ面のゴミ９８，１０２のサイズｔ１は、例えば、数十μｍ程度であり、かつ、立体的である。バックライト光８０で照明した場合、いずれのゴミ９０，９８，１０２も、光を乱反射して、ＣＣＤカメラ４４の映像に輝点として映る。
【００２８】
図１２は、図１０の状態における、ゴミによる光の散乱状態を模式的に示している。液晶パネル１６は、図１１の場合と同様に、非点灯状態である。傾斜照明光源２６によって、液晶パネル１６のウラ面に対して、斜め方向から光８６を照射すると、内部のゴミ９０による散乱光９６の強度は弱くなり、第１ＣＣＤカメラ４８に映る輝点の強度は弱くなる。その理由は次のとおりである。２枚のガラス板９２，９４のギャップｔ２は上述のように５μｍ程度であり、その中にあるゴミ９０は、その最大厚さが５μｍ程度である。このような薄いゴミ９０は、斜めから光を照射した場合に、第１ＣＣＤカメラ４８の方向に散乱する光９６の強度は弱くなる。一方、液晶パネル１６のウラ面またはオモテ面のゴミ９８，１０２は、例えば、数十μｍ程度のサイズがあり、かつ、立体的である。このようなゴミ９８，１０２で散乱した光１００，１０４は、第１ＣＣＤカメラ４８の映像に輝点として映る。液晶パネルの内部ゴミを映さずに（すなわち、カメラ方向に向かう散乱光の強度を小さくして）、液晶パネルの両側の表面のゴミだけを映すには、傾斜照明光源２６から照射される光８６と、液晶パネル１６のウラ面とのなす角度は１０〜５０度の範囲内が好ましい。
【００２９】
傾斜照明光源２６の光８６は、液晶パネル１６のウラ面に対して斜めに照射されるので、液晶パネル１６を透過した光が、そのまま第１の撮像側偏光板５０に向かうことはなく、この透過光は第１ＣＣＤカメラ４８には映らない。ゴミ９０，９８，１０２による散乱光のうち、特定の偏光方向に合致する光が、第１の撮像側偏光板５０を通過して、第１ＣＣＤカメラ４８に到達することになる。
【００３０】
図１３（Ａ）は、図１１に示すようなバックライト光８０で照明して撮影した液晶パネルの映像の一部を拡大して示した模式図である。上下方向と左右方向に延びる線はゲート線１０６とデータ線１０８である。隣り合う２本のゲート線１０６と、隣り合う２本のデータ線１０８とに囲まれた領域が、ひとつの画素である。液晶パネルの内部にある内部ゴミが輝点１１０として映り、液晶パネルのオモテ側またはウラ側の表面に付いた外部ゴミも輝点１１２（この例では、３個ある）として映る。これらの輝点１１０，１１２の位置がメモリに記憶される。
【００３１】
図１３（Ｂ）は、図１２に示すような傾斜照明光８６で照明して撮影した図１３（Ａ）と同様の映像模式図である。液晶パネルの内部ゴミについての輝点１１０は強度が小さくなる。液晶パネルのオモテ側またはウラ側の表面に付いた外部ゴミの輝点１１２は強度が大きい。所定の閾値以上の光の強度だけを意味のあるデータとして取り出すことにすると、内部ゴミによる輝点１１０はデータ的に消失する。そして、外部ゴミの輝点１１２の位置だけがメモリに記憶される。
【００３２】
データ処理部は、図１３（Ａ）の輝点１１０，１１２の位置のデータと、図１３（Ｂ）の輝点１１２の位置のデータとを比較し、重複する位置のデータ（外部ゴミによる輝点）を削除する。これにより、図１４に示すように、内部ゴミの輝点１１０の位置データ（欠陥位置）だけが残る。内部ゴミが存在しなければ、欠陥位置のデータは残らない。このようにして、非点灯検査による液晶パネルの欠陥検査が完了する。
【００３３】
次に、図１の点灯検査部１１を説明する。図１５は点灯検査部の正面図であり、その一部は断面図で示している。この点灯検査部は、下方に位置する第２のパネル支持部１２ａと、上方に位置する第２撮像部１３ａと、それらの間に位置するプローブ部１４を備えている。
【００３４】
第２のパネル支持部１２ａは、液晶パネル１６を支持して、液晶パネル１６の下方から照明光を照射する機能を備えている。この第２のパネル支持部１２ａは、第２アラインメントステージ１８ａと第２バックライト２０ａと第２ＷＴブロック２４ａを備えている。第２バックライト２０ａは第２アラインメントステージ１８ａの上面に固定されている。第２ＷＴブロック２４ａは複数の支柱３０ａによって第２アラインメントステージ１８ａに固定されている。第２ＷＴブロック２４ａは、図２に示す非点灯検査用の第１ＷＴブロック２４と比較して、傾斜照明用の空間が無い分だけ剛性が高くなっていて、プローブ針４６の針圧に十分に耐えることができる。第２ＷＴブロック２４ａの中央には矩形の貫通孔３８ａが形成されていて、この貫通孔３８ａにより中央開口３９ａが形成される。貫通孔３８ａの高さ方向の中央部の段差には、第２拡散板３４ａが固定されている。第２拡散板３４ａの上面には第２の照明側偏光板３６ａが配置されている。第２ＷＴブロック２４ａの上面は第２のパネル受けとなっていて、この部分で、偏光板を貼り付ける前の状態の液晶パネル１６を支持できる。第２のパネル受けにも、図２に示す非点灯検査用のパネル受け２８と同様に、プッシャーローラとガイドローラが設けられている。
【００３５】
プローブ部１４は複数のプローブブロック４４を備えていて、各プローブブロック４４は多数のプローブ針４６を備えている。液晶パネルの点灯検査を実施するときは、第２アラインメントステージ１８ａを上昇させてプローブ針４６を液晶パネル１６の電極に接触させる。プローブ部１４には信号発生器５８から点灯信号が供給される。
【００３６】
第２撮像部１３ａは３台の第２ＣＣＤカメラ４８ａ，４８ｂ，４８ｃ（第２撮像装置）と、各カメラに対応した第２の撮像側偏光板５０ａ，５０ｂ，５０ｃを備えている。これらの偏光板は３台の第２ＣＣＤカメラの下方に配置されている。
【００３７】
第２のパネル支持部１２ａの上方には複数のエアブロー装置５２ａが配置されている。エアブロー装置５２ａは、液晶パネル１６の表面に対して斜め方向から空気を吹き付けて、液晶パネル１６の表面に載っているゴミなどを吹き飛ばす。
【００３８】
３台の第２ＣＣＤカメラ４８ａ，４８ｂ，４８ｃの出力信号は画像処理部５４で画像処理されて、表示部５６（画像ディスプレイ）で表示される。図１６は３台の第２ＣＣＤカメラの撮像範囲を示す平面図である。液晶パネル１６に対して、カメラ４８ａは左側の撮像範囲１１４ａをカバーし、カメラ４８ｂは中央の撮像範囲１１４ｂをカバーし、カメラ４８ｃは右側の撮像範囲１１４ｃをカバーする。すなわち、３台のカメラの撮像範囲１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃは、それぞれ、液晶パネル１６の約３分の１の領域をカバーしていて、それらの撮像範囲は、部分的に重なり合っている。点灯検査では、３台のカメラを使うことで解像度を高めることができて、ひとつひとつの画素の映像を互いに区別して認識することができる。
【００３９】
図１５に示す点灯検査部においては、プローブ針４６を液晶パネル１６の電極に接触させ、所定の表示パターンを表示させて点灯検査を実施するが、その点灯検査の項目としては、輝点（白い点）の検査、滅点（黒い点）の検査、表示ムラの検査、ライン欠陥の検査、などがある。本発明に関連するのは、そのうち、輝点の検査である。上述した非点灯検査の段階で、すでに、輝点を検査することで内部ゴミの有無及びその位置を検査しているが、点灯検査においても輝点の検査を実施する。
【００４０】
図１５の点灯検査部で液晶パネルの点灯検査をするには、第２アライメントステージ１８ａを上昇させてプローブ針４６を液晶パネル１の電極に接触させて、検査項目に応じた所定のパターン信号をセルに印加する。輝点を検査するには、画面を黒画面にする必要があるので、すべてのセルに電圧を印加しないような印加パターンを用いる。そして、第２バックライト２０ａを点灯して、３台のカメラ４８ａ，４８ｂ，４８ｃで液晶パネルを撮影する。この場合、液晶パネルの外部のゴミも内部のゴミも輝点として映る。図１７（Ａ）はそのときの映像の一部を拡大して示した模式図である。液晶パネルの内部にある内部ゴミが輝点１１６として映り、液晶パネルのオモテ側またはウラ側の表面に付いた外部ゴミも輝点１１８（この例では、３個ある）として映る。これらの輝点１１６，１１８の位置がメモリに記憶される。
【００４１】
非点灯検査部での検査において、内部ゴミの位置（欠陥位置）は得られているので、図１７（Ａ）の輝点の位置１１６，１１８と、非点灯検査部で得られた内部ゴミの位置（図１４の輝点１１０の位置）とが重複する位置（輝点１１６の位置）が、内部ゴミの位置（真の欠陥位置）である。それ以外の輝点は外部ゴミによる輝点であると判断できる。データ処理部はこのような判断を自動的に実施する。上述の真の欠陥位置は、図１７（Ｂ）において輝点１１６として示される。
【００４２】
非点灯検査において内部ゴミの位置が既に求められているのに、点灯検査において、再び内部ゴミの位置を求める理由は、次のとおりである。非点灯検査では欠陥位置の精度が低いのに対して、点灯検査では欠陥位置の精度が高いからである。非点灯検査では、図２に示すように、１台のＣＣＤカメラ４８を使っており、映像の位置分解能（内部ゴミの位置の精度）は、画素のピッチよりも大きくなっている場合がある。この場合、内部ゴミがどれかひとつの画素のところに存在していても、その周辺の画素を含む複数の画素が占める領域が輝点として認識される。なお、図１３では、内部ゴミ１１０の位置がひとつの画素の位置として認識できるように描かれているが、実際には、ひとつの画素にのみ内部ゴミが存在していても、上述のように複数の画素の位置として認識されることがある。これに対して、点灯検査では、図１５に示すように３台のＣＣＤカメラ４８ａ，４８ｂ，４８ｃを使っていて、映像の位置分解能が、画素のピッチと同程度かそれよりも小さくなっている。非点灯検査で得られた複数の画素の位置からなる内部ゴミの位置のデータと、点灯検査で得られた単一の画素の位置からなるゴミの位置のデータ（外部ゴミの位置と内部ゴミの位置を含む）との重複位置を得ることで、内部ゴミだけが残り、かつ、その内部ゴミについても単一の画素の位置が得られる。このようにして、液晶パネルの内部ゴミの有無及びその位置（欠陥位置）を、外部ゴミと区別して、かつ、個々の画素レベルで精度良く決定することができる。
【００４３】
次に、非点灯検査と点灯検査を併用した内部ゴミの検査方法の全体の手順を説明する。まず、図２において、第１パネル受け２８の上に液晶パネル１６を載せて、エアブロー装置５２で液晶パネル１６の表面のゴミをできるだけ吹き飛ばす。次に、図１１に示すように第１バックライト２０で液晶パネル１６の下面を照明して、第１ＣＣＤカメラ４８で液晶パネル１６の映像を記録する。このときに、図１３（Ａ）に示すような輝点１１０，１１２の位置が得られる。次に、図１２に示すように傾斜照明光源２６で液晶パネル１６の下面を斜めから照明して、第１ＣＣＤカメラ４８で液晶パネルの映像を記録する。このときに、図１３（Ｂ）に示すように、強度の強い輝点１１２の位置と、強度の弱い輝点１１０の位置が得られる。所定の閾値で処理すると、強度の強い輝点１１２の位置だけが残る。バックライトによる照明で得られた輝点の位置のデータから、傾斜照明で得られた輝点の位置のデータを取り除くと、図１４に示すように、内部ゴミの輝点１１０の位置だけが残る。このようにして、内部ゴミの有無、及び、内部ゴミが存在する場合はその欠陥位置が得られる。
【００４４】
次に、図１に示すように、搬送装置を用いて、非点灯検査部１０の第１パネル受けから、点灯検査部１１の第２パネル受けへと、液晶パネル１６を搬送する。そして、図１５に示す点灯検査部において、第２のエアブロー装置５２ａを用いて、搬送中などに付着した液晶パネル１６上のゴミを吹き飛ばす。それから、液晶パネル１６を点灯検査の状態にして、輝点の検査を実施する。その結果、図１７（Ａ）に示すような輝点１１６，１１８の位置が得られる。これらの位置のデータと、非点灯検査で求められた内部ゴミの欠陥位置のデータとが重複する位置を、真の欠陥位置とする。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の液晶パネル検査装置の一実施例の全体像を示す正面図である。
【図２】非点灯検査部の正面図である。
【図３】図２のＡ部の拡大図である。
【図４】図２のＢ部の拡大図である。
【図５】パネル支持部のうち、ＷＴベース及びそれよりも上部の構造を示した斜視図である。
【図６】図５のＣ部の拡大図である。
【図７】４枚の反射板が閉じた状態を示す斜視図である。
【図８】４枚の反射板が開いた状態を示す斜視図である。
【図９】第１バックライトで液晶パネルの下面を照らして液晶パネルを観察するときの光路を示す正面図である。
【図１０】傾斜照明光源で液晶パネルの下面を斜めから照らして液晶パネルを観察するときの光路を示す正面図である。
【図１１】図９の状態における、ゴミによる光の散乱状態を模式的に示す正面図である。
【図１２】図１０の状態における、ゴミによる光の散乱状態を模式的に示す正面図である。
【図１３】液晶パネルの映像の一部を拡大して示した模式図である。
【図１４】液晶パネルの映像の一部を拡大して示した別の模式図である。
【図１５】点灯検査部の正面図である。
【図１６】３台の第２ＣＣＤカメラの撮像範囲を示す平面図である。
【図１７】液晶パネルの映像の一部を拡大して示したさらに別の模式図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０  非点灯検査部
１１  点灯検査部
１２  第１のパネル支持部
１３  第１撮像部
１４  プローブ部
１６  液晶パネル
１８  第１アラインメントステージ
２０  第１バックライト
２２  ＷＴベース
２４  第１ＷＴブロック
２６  傾斜照明光源
２８  第１のパネル受け
３４  第１拡散板
３６  第１の照明側偏光板
４０  照明配置空間
４２  反射板
４４  プローブブロック
４６  プローブ針
４８  第１ＣＣＤカメラ
５０  第１の撮像側偏光板
５２  エアブロー装置
５４  画像処理部
５６  表示部
５８  信号発生器
６４  反射板開閉機構
７２  バックライト用のスイッチ
７４  第１バックライト電源
７６  傾斜照明用のスイッチ
７８  傾斜照明電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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