JP4428296B2 - 表示パネルモジュールおよび表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示パネル及び照明装置が組み込まれた表示パネルモジュール、この表示パネルモジュールが組み込まれた表示装置、表示パネル用検査装置、表示パネルの検査方法に関する。

ＴＦＴパネル等の液晶パネルの製造ラインでは、液晶パネルの欠陥を検出するための各種検査が行われる。従来の検査は、主に、液晶パネルへのパーティクル残留の有無や、電極配線の断線などを検査するために、照明装置を用いて検査対象物に光を照射し、検査員が目視で対象物の表面を観察して検査していた（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−２０６００１号公報

しかしながら、特許文献１では、照明装置によって液晶パネルの表面に対して光を照射し、検査員はその反射光で欠陥の検査を行うものであるため、パーティクル残留や配線の断線等の欠陥は検出できるが、バックライトからの透過照明によって液晶パネル上に画像を表示した際に発生する輝点欠陥等は検出できないという問題があった。

このような輝点欠陥等は、通常、バックライトや検査用照明を点灯させ続けた状態で、液晶パネルの駆動を適宜制御して検査していた。例えば、輝点欠陥検査は、液晶パネルの光透過部（ドット）を遮蔽して全画面を黒表示にし、この際、輝点が生じているか否かを検査員の目視やＣＣＤカメラ等を用いて判断して輝点欠陥を検査していた。

しかしながら、このような従来の検査では、バックライトや検査用照明は白色光を標準的な輝度で点灯し続けているだけであり、検査内容に応じて制御されていなかったため、欠陥内容によっては欠陥の検出が難しく欠陥検出精度が低下するという問題があった。

本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、各種欠陥を高精度に検出することができる表示パネルモジュール、表示装置、表示パネル用検査装置、表示パネルの検査方法を提供することを目的とする。

本発明の表示パネルモジュールは、透過光量を制御可能な光透過部を有する表示パネルと、前記表示パネルに光を照射可能な照明装置と、前記照明装置の駆動を制御する照明制御手段と、前記表示パネルの駆動を制御する表示パネル制御手段と、外部から入力される画像信号に基づく画像を表示する通常表示モードおよび表示パネルの検査を行う検査モードを制御可能な表示モード制御手段とを備え、表示モード制御手段において検査モードが選択された際には、前記表示パネル制御手段は、検査内容に応じて前記表示パネルの駆動を制御し、前記照明制御手段は、検査内容に応じて前記照明装置の明るさ、点灯タイミング、照明色の少なくとも一つを制御することを特徴とする。

本発明の表示パネルモジュールでは、表示パネルの欠陥検査を行う際に、検査内容に応じて照明装置の明るさ、点灯タイミング、照明色の少なくとも一つを制御しているので、欠陥が発生している際に、その欠陥を識別しやすくなり、欠陥検出精度を向上できる。
なお、照明装置の明るさを制御するとは、検査内容に応じて照明装置の輝度を自動的に調整することを意味する。また、照明装置の点灯タイミングを制御するとは、検査内容に応じて照明装置を点灯し続けたり、点灯・消灯を繰り返して一定間隔で点灯するなど、点灯時間、間隔などを調整することを意味する。さらに、照明装置の照明色を制御するとは、照明装置が白色光以外の照明色を発光可能な場合に、その照明色を選択することを意味する。従って、照明装置が白色光のみを発光可能な場合には、前記照明制御手段は、その明るさ、又は、点灯タイミングのみを制御すればよい。

本発明の表示パネルモジュールにおいて、前記表示モード制御手段は、前記検査モードが選択された際に実行される検査として輝点欠陥検査が設定され、輝点欠陥検査が実行されると、前記表示パネル制御手段は、前記表示パネルの光透過部を遮蔽して黒画面を表示させ、前記照明制御手段は、前記照明装置の明るさを標準設定値に比べて明るくすることが好ましい。
ここで、前記標準設定値とは、各種欠陥検査を行う際に、照明装置の明るさを制御する必要がない場合に標準的に設定される値であり、照明装置が発光可能な最大輝度よりも低く設定されている。

本発明の表示パネルモジュールでは、検査内容に応じて表示パネルおよび照明装置を制御しているので、表示パネルの微少な輝点欠陥を検出しやすくできる。すなわち、輝点欠陥は表示パネルの光透過部つまり点灯する各ドットの光透過量をゼロ（消灯）にして黒表示を行った際に輝点となっている部分があるか否かで検出できる。
この際、輝点部分の面積は、光透過部（ドット）に比べて微少であるため、照明装置の明るさ（輝度）を標準設定値にすると、輝点欠陥部分の輝度は低くなり、検査員の目視検査やカメラおよび画像処理装置を用いた機械検査のいずれの場合も、輝点欠陥の検出は難しくなる。
これに対し、本発明では、各ドットを消灯して輝点欠陥を検査する際に、照明装置の明るさを、他の検査時に使用される標準設定値よりも明るくしているので、輝点欠陥部分の輝度を高めることができる。このため、目視検査および機械検査のいずれにおいても輝点欠陥を容易にかつ高精度に検出できる。
なお、輝点欠陥時の照明装置の明るさは、標準設定値よりも高ければよいが、特に、照明装置で出力可能な最大値に設定することが、輝点欠陥部分の輝度を向上できて輝点欠陥を検出し易くなる点で好ましい。

本発明の表示パネルモジュールにおいて、表示モード制御手段は、前記検査モードが選択された際に実行される検査としてリーク欠陥検査が設定され、リーク欠陥検査が実行されると、前記表示パネル制御手段は、前記表示パネルに交流信号からなる表示フレーム信号を入力して前記表示パネルの光透過部を光が透過可能な光透過状態とし、前記照明制御手段は、前記照明装置の点灯タイミングを、表示フレーム信号が逆極性となる直前でかつ表示フレーム信号の半周期よりも短い所定時間だけ前記照明装置を点灯させるタイミングに制御することが好ましい。

本発明の表示パネルモジュールでは、検査内容に応じて表示パネルおよび照明装置を制御しているので、表示パネルのリーク欠陥を検出しやすくできる。すなわち、リーク欠陥は表示パネルの光透過部つまり点灯する各ドットの光透過量を最大にして白表示を行った際に、輝度が徐々に低下するドットがあるか否かで検出できる。
この際、表示フレーム信号の極性が切り替わった時点では各ドットに電圧がチャージされて所定の電圧が加わり、そのドットの透過光量も所定量確保される。このため、照明装置を点灯し続けた場合には、リーク欠陥があるドットの輝度は、表示フレーム信号の極性が切り替わった時点が最も高くなり、その後、徐々に低下し、次に表示フレーム信号の極性が切り替わった時点で再度高くなり、以降、同じタイミングで輝度の増減を繰り返す。ここで、前記表示フレーム信号は例えば３０Ｈｚ程度であるため、目視検査する検査員は、リーク欠陥による輝度の変化を識別することはできず、リーク欠陥があるドットは、輝度変化の平均的な明るさで常時点灯していると認識されるだけであり、正常な部分との明るさの差が小さくなるため、リーク欠陥の検出がむずかしい。
これに対し、本発明のように、照明装置の表示タイミングを制御して、例えば、表示フレーム信号が逆極性となる直前に短時間のみ前記照明装置を点灯させていれば、リーク欠陥があるドットは、透過率が低下した時点のみ点灯し、その輝度も非常に低いものとなって正常な部分との明るさの差も大きくなるため、検査員の目視検査であっても、リーク欠陥を精度よく検出できる。

なお、液晶パネル等の表示パネルモジュールでは、通常、表示フレーム信号の周期は１０〜１６ｍｓ程度であり、このような比較的短い時間であると、リーク欠陥があっても輝度が低下する前にチャージされて照明装置の点灯時に輝度低下を識別できない場合がある。このため、リーク欠陥検査のために照明装置の表示タイミングを制御する場合には、表示フレーム信号を通常の表示フレーム信号よりも長い周期、例えば、通常の表示フレーム周期の２倍以上に設定し、照明装置の点灯時に輝度が低下していることを検査員が容易に識別できて、リーク欠陥を検出できるようにすることが好ましい。
なお、表示フレームの具体的な周期は適宜設定すればよいが、例えば、２０〜１５０ｍｓなどに設定すればよい。

本発明の表示パネルモジュールにおいて、前記照明装置は、少なくとも赤色照明装置、緑色照明装置、青色照明装置を備え、かつ各照明装置を個別に点灯可能に構成され、前記表示パネルは、赤、緑、青の各色を有するカラーフィルタと、カラーフィルタ毎に透過光量を制御可能な光透過部とを備えて構成され、表示モード制御手段は、前記検査モードが選択された際に実行される検査として青または赤の単色表示検査が設定され、前記表示パネル制御手段は、青色の単色表示検査が実行されると、青色のカラーフィルタに対応する光透過部のみ光を透過させ、他の光透過部は光を遮蔽させるように前記表示パネルを制御し、かつ、赤色の単色表示検査が実行されると、赤色のカラーフィルタに対応する光透過部のみ光を透過させ、他の光透過部は光を遮蔽させるように前記表示パネルを制御し、前記照明制御手段は、青色の単色表示検査が実行されると、青色照明装置のみを点灯させ、かつ、赤色の単色表示検査が実行されると、赤色照明装置のみを点灯させることが好ましい。

本発明の表示パネルモジュールでは、検査内容に応じて表示パネルおよび照明装置を制御しているので、表示パネルの色欠陥を検出しやすくできる。すなわち、ＲＧＢ（赤緑青）のカラー表示可能な液晶パネルにおいては、白色の検査用照明あるいはバックライトを点灯させた状態で液晶パネルの駆動を制御し、赤、緑、青の各色を単色で表示して色の欠陥を評価する検査も行われている。この際、人の視覚は、緑の色に対しては感度が高いが、青や赤に対する感度は緑に比べて低いため、カラーフィルタの緑部分から漏れ光があると、その緑色の漏れ光の影響を受けてしまい青欠陥や赤欠陥を見落としやすいという問題があった。
これに対し、本実施形態では、照明装置による照明光自体を、青色や赤色の検査対象のドットの色に合わせているので、緑色の漏れ光を防止でき、検査員による欠陥検出精度を向上できる。
なお、緑色の検査を行う場合には、青や赤の漏れ光があってもその影響を殆ど受けないため、白色の照明光を出力するように照明装置を制御してもよいし、検査対象の色と同じ緑色の照明光を出力するように制御してもよい。

本発明の表示装置は、前記各表示パネルモジュールを備えることを特徴とする。
このような表示パネルモジュールを組み込んだ表示装置であれば、表示装置においてパネルの検査を実行でき、表示パネルモジュールの製造後、製品に組み込む過程で表示パネルに欠陥が発生した場合でも、そのパネルの欠陥を容易に検査できる。

本発明の表示パネル用検査装置は、透過光量を制御可能な光透過部を有する表示パネルを検査する表示パネル用検査装置であって、前記表示パネルに対して光を照射可能な検査用照明装置と、前記照明装置の駆動を制御する照明制御手段と、前記表示パネルの駆動を制御する表示パネル制御手段と、表示パネルの検査を制御する検査制御手段とを備え、検査制御手段において表示パネルの検査が実行された際には、前記表示パネル制御手段は、検査内容に応じて前記表示パネルの駆動を制御し、前記照明制御手段は、検査内容に応じて照明装置の明るさ、点灯タイミング、照明色の少なくとも一つを制御することを特徴とする。
ここで、表示パネル用検査装置においても、輝点欠陥検査、リーク欠陥検査、単色表示検査が実行された際の表示パネルや照明装置の制御は、前記表示パネルモジュールと同じ制御を行えばよい。
この検査装置においても、検査内容に応じて照明装置の明るさ、点灯タイミング、色を制御することで、表示パネルの輝点欠陥や、リーク欠陥や、色欠陥を高精度に検出できる。

本発明の表示パネルの検査方法は、透過光量を制御可能な光透過部を有する表示パネルの検査方法であって、検査内容に応じて前記表示パネルの駆動を制御する表示パネル制御工程と、検査内容に応じて前記表示パネルに対して光を照射する照明装置の明るさ、点灯タイミング、照明色の少なくとも一つを制御する照明制御工程とを備えることを特徴とする。

ここで、輝点欠陥検査が行われる場合、前記表示パネル制御工程では、前記表示パネルの光透過部を遮蔽して黒画面を表示させる制御を行い、前記照明制御工程では、前記照明装置の明るさを標準設定値に比べて明るくする制御を行えばよい。
また、リーク欠陥検査が行われる場合、前記表示パネル制御工程では、前記表示パネルに交流信号からなる表示フレーム信号を入力して前記表示パネルの光透過部を光が透過可能な光透過状態に制御し、前記照明制御工程では、前記照明装置の点灯タイミングを、表示フレーム信号が逆極性となる直前でかつ表示フレーム信号の半周期よりも短い所定時間だけ前記照明装置を点灯させるタイミングに制御すればよい。
さらに、青色表示検査が行われる場合、前記表示パネル制御工程では、青色のカラーフィルタに対応する光透過部のみ光を透過させ、他の光透過部は光を遮蔽させるように前記表示パネルを制御し、前記照明制御工程では、青色照明装置のみを点灯させる制御を行えばよい。
また、赤色表示検査が行われる場合、前記表示パネル制御工程では、赤色のカラーフィルタに対応する光透過部のみ光を透過させ、他の光透過部は光を遮蔽させるように前記表示パネルを制御し、前記照明制御工程では、赤色照明装置のみを点灯させる制御を行えばよい。

これらの検査方法においても、検査内容に応じて照明装置の明るさ、点灯タイミング、色を制御することで、表示パネルの輝点欠陥や、リーク欠陥や、色欠陥を高精度に検出できる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態に係る表示パネルモジュールとしての液晶パネルモジュール１の概略構成を示すブロック図である。
図１に示すように、液晶パネルモジュール１は、表示パネルである液晶パネル１０と、液晶パネル１０に向かって照明光を照射する照明装置としてのＬＥＤ照明装置２０と、液晶パネル１０を駆動する表示パネル制御手段としての液晶パネル駆動装置３０と、ＬＥＤ照明装置２０を駆動する照明制御手段としてのＬＥＤ照明駆動装置４０と、液晶パネル１０およびＬＥＤ照明装置２０の表示モードを通常表示モードおよび検査表示モードに切り替えて制御する表示モード制御手段としての表示モード制御装置５０とを備えている。

液晶パネル１０は、例えば、携帯電話や携帯型情報端末等の小型電子機器における表示装置として利用されるもので、ＱＶＧＡ（３２０×２４０）等の画素数を有したものである。そして、それぞれの画素は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色のフィルタが設けられた光透過部（ドット）から構成されている。すなわち、液晶パネル１０は、厚さ方向両端に配置される偏光板１３に挟み込まれたガラス基板１４を備え、これらのガラス基板１４の間に図示しない配向層が設けられ、これらの配向層の間に液晶が封入されている。そして、一方の配向層には、スクリーン印刷などによってモザイク、ストライプ、トライアングル等に配置された前記Ｒ、Ｇ、Ｂのフィルタを有するカラーフィルタが設けられている。また、ガラス基板１４には、透明電極（図示略）が設けられ、この透明電極には前記液晶パネル駆動装置３０が接続されている。

以上のような液晶パネル１０は、液晶パネル駆動装置３０の駆動により透明電極に電圧を印可し、各ドットごとに液晶の配向を制御することで、ＬＥＤ照明装置２０から照射された光を透過する光透過状態（点灯状態）、または光を遮断する遮蔽状態（消灯状態）が切り換え可能になっている。つまり、赤色のフィルタを有するドットのみを点灯すれば赤色表示状態にでき、緑色のフィルタを有するドットのみを点灯すれば緑色表示状態にでき、青色のフィルタを有するドットのみを点灯すれば青色表示状態にできるようになっている。また、赤色、緑色、青色の全てのドットを点灯すれば白色表示状態にでき、全てのドットを消灯すれば黒色表示状態にできるようになっている。さらに、赤色、緑色、青色の全てのドットを所定透過量（例えば、５０％）だけ光が透過するように調節して点灯すれば、中間色（グレー）表示状態にできるようになっている。そして、このような液晶パネル１０は、ＬＥＤ照明装置２０から照射された白色照明光がＲ、Ｇ、Ｂの各フィルタを透過して発色する各色の透過光によりカラー（フルカラー）表示可能になっている。

ＬＥＤ照明装置２０は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色の発光ダイオード（ＬＥＤ）を有して構成されている。これらの発光ダイオードは、ＬＥＤ照明装置２０の上面に適宜なパターンで並べられており、その前面には個々のＬＥＤからの照射光を均等化して液晶パネル１０に照射するための図示しないレンズやフィルタ等が配設されている。
そして、ＬＥＤ照明装置２０は、ＬＥＤ照明駆動装置４０の駆動により、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色のＬＥＤごとの点灯、消灯が切り換え可能に、かつ各々のＬＥＤの輝度が切り換え可能になっている。つまり、赤色のＬＥＤのみを点灯させれば赤色の発光色を有する光が照射でき、緑色のＬＥＤのみを点灯させれば緑色の発光色を有する光が照射でき、青色のＬＥＤのみを点灯させれば青色の発光色を有する光が照射できるようになっている。また、赤色、緑色、青色の全てのＬＥＤを点灯させれば白色の発光色を有する光が照射できるようになっている。

表示モード制御装置５０は、例えば、ＣＰＵ等の処理手段およびＲＯＭ、ＲＡＭなどの記憶手段などで構成され、液晶パネル１０で外部からの映像信号を表示する通常表示モードと、液晶パネル１０の検査を行う検査表示モードとを制御可能に構成されている。
すなわち、表示モード制御装置５０は、外部からの操作によって通常表示モードに設定された際には、外部からの映像信号を液晶パネル１０で表示し、検査表示モードに設定された際には、予めプログラミングされた検査処理手順で検査処理を実行する。

ここで、表示モード制御装置５０は、液晶パネル駆動装置３０およびＬＥＤ照明駆動装置４０を制御する制御手段としても用いられ、これら各装置３０，４０の動作を制御する制御信号を出力するようになっている。
液晶パネル駆動装置３０に出力される制御信号としては、液晶パネル駆動装置３０の各ドットのうちの何色のドットを点灯させるかという情報や、点灯させるドットの光透過量の情報等が含まれている。
また、ＬＥＤ照明駆動装置４０に出力される制御信号としては、ＬＥＤ照明装置２０のＬＥＤのうちの何色のＬＥＤを発光させるかという情報や、発光させるＬＥＤの輝度の情報等が含まれている。これらの各種情報は、予め設定されて表示モード制御装置５０のＲＯＭやＲＡＭ等に記録されている。

［検査手順］
次に、表示モード制御装置５０において、検査表示モードが選択された際の液晶パネル１０の検査手順について説明する。
本実施形態では、図２に示すように、液晶パネル１０の検査工程としては、単色検査工程（ステップ１、以下ステップを「Ｓ」と略す）、輝点欠陥検査工程Ｓ２、リーク欠陥検査工程Ｓ３の各工程があり、これらの各工程Ｓ１〜Ｓ３を順次実行して液晶パネル１０の欠陥を検出する。

［単色検査工程］
単色検査工程Ｓ１では、図３に示すように、青色検査工程Ｓ１１、赤色検査工程Ｓ１２、緑色検査工程Ｓ１３の各工程がある。
青色検査工程Ｓ１１では、先ず、液晶パネル駆動装置３０で液晶パネル１０を駆動して、液晶パネル１０の各ドットのうち、青色のフィルタが設けられたドットのみを光が透過可能な点灯状態とする（Ｓ１１１）。この際、赤色、緑色のフィルタが設けられたドットは、光が遮蔽される消灯状態とされている。
そして、ＬＥＤ照明駆動装置４０でＬＥＤ照明装置２０を駆動して、ＬＥＤ照明装置２０の青色のＬＥＤのみを設定された輝度で発光させる（Ｓ１１２）。
ＬＥＤ照明装置２０から照射された青色の光は、点灯状態とされた青色のフィルタを設けたドットを透過する。このように液晶パネル１０を透過した透過光を検査員が目視で検査し、欠陥の有無を判断する（Ｓ１１３）。そして、欠陥がある場合には、検査対象の液晶パネル１０の検査を中止し、欠陥品として処理する（Ｓ１１４）。Ｓ１１３において欠陥無しと判断した場合には、次の赤色検査工程Ｓ１２を実施する。

赤色検査工程Ｓ１２も青色検査工程Ｓ１１と同様に、まず、液晶パネル駆動装置３０で液晶パネル１０の赤色のフィルタが設けられたドットのみを点灯状態とする（Ｓ１２１）。そして、ＬＥＤ照明駆動装置４０でＬＥＤ照明装置２０の赤色のＬＥＤのみを設定された輝度で発光させる（Ｓ１２２）。
さらに、液晶パネル１０を透過した透過光を検査員が目視で検査し、欠陥の有無を判断し（Ｓ１２３）、欠陥がある場合には、検査対象の液晶パネル１０の検査を中止し（Ｓ１２４）、欠陥無しと判断した場合には、次の緑色検査工程Ｓ１３を実施する。

緑色検査工程Ｓ１３は、各検査工程Ｓ１１，１２と同様に、液晶パネル駆動装置３０で液晶パネル１０の緑色のフィルタが設けられたドットのみを点灯状態とする（Ｓ１３１）。そして、ＬＥＤ照明駆動装置４０でＬＥＤ照明装置２０の緑色のＬＥＤのみを設定された輝度で発光させたり、または、青、赤、緑のすべてのＬＥＤを所定の輝度で発光させて白色光を照射させる（Ｓ１３２）。
さらに、液晶パネル１０を透過した透過光を検査員が目視で検査し、欠陥の有無を判断し（Ｓ１３３）、欠陥がある場合には、検査対象の液晶パネル１０の検査を中止し（Ｓ１３４）、欠陥無しと判断した場合には、単色検査工程Ｓ１を終了し、次の輝点欠陥検査工程Ｓ２を実施する。

［輝点欠陥検査工程］
輝点欠陥検査工程Ｓ２では、図４に示すように、先ず、液晶パネル駆動装置３０で液晶パネル１０のすべてのドットを消灯状態、つまり光を遮蔽する状態に制御し、液晶パネル１０の全面を黒表示にする（Ｓ２１）。
また、ＬＥＤ照明駆動装置４０でＬＥＤ照明装置２０を駆動して、ＬＥＤ照明装置２０の青、赤、緑のすべてのＬＥＤを高い輝度、例えば設定可能な最大輝度で発光させる（Ｓ２２）。
ＬＥＤ照明装置２０から照射された白色の光は、正常なドット部分は遮蔽されるが、液晶パネル１０に輝点欠陥部分があれば、その輝点欠陥部分のみ透過して液晶パネル１０に輝点が生じる。
検査員は、液晶パネル１０を目視で検査して、輝点欠陥の有無を判断する（Ｓ２３）。欠陥がある場合には、検査対象の液晶パネル１０の検査を中止して欠陥品として処理し（Ｓ２４）、欠陥無しと判断した場合には、次のリーク欠陥検査工程Ｓ３を実施する。

［リーク欠陥検査工程］
リーク欠陥検査工程Ｓ３では、図５に示すように、先ず、液晶パネル駆動装置３０で液晶パネル１０のすべてのドットを点灯状態、つまり光を透過可能な状態に制御し、液晶パネル１０の全面を白表示にする（Ｓ３１）。
また、ＬＥＤ照明駆動装置４０でＬＥＤ照明装置２０を駆動して、ＬＥＤ照明装置２０の青、赤、緑のすべてのＬＥＤを所定のタイミングで間欠的に発光させる（Ｓ３２）。
具体的には、図６に示すように、交流のパルス波からなる表示フレーム信号（液晶パネル駆動信号）６１のパルス切替タイミングの直前に、ＬＥＤ照明駆動装置４０から照明駆動信号６２が出力されるように制御している。すなわち、照明駆動信号６２は、表示フレーム信号６１のパルス切替タイミングの直前からパルス切替タイミングまでの時間Ｔ１のパルス幅の信号である。なお、照明駆動信号６２による点灯終了タイミングは、パルス切替タイミングと同時に限らず、パルス切替タイミングよりも前の時点で終了してもよい。

ここで、表示フレーム信号６１のパルスが切り替わった時点では電圧がチャージされて所定の電圧が加わり、そのドットの透過光量６３も所定量確保されるが、液晶セル（ドット）にリーク欠陥があって印加電圧が徐々に低下すると、そのセルの透過光量６３も徐々に低下する。そして、表示フレーム信号６１のパルスが切り替わると、再度電圧がチャージされるため、表示フレーム信号６１のパルス切替直前が最も透過光量が低下することになる。

従って、このタイミングに合わせて照明駆動信号６２を入力してＬＥＤ照明装置２０を駆動すれば、リーク欠陥があるドットの表示輝度６４は非常に小さくなる。
一方、正常なドット部分では、表示フレーム信号の極性によって多少変動するが、ドットの透過光量６５はほぼ一定に維持されるため、表示輝度６６も高くなる。
このため、検査員は、周囲の正常なドットに比べて暗く表示される部分があるか否かを検査することで、リーク欠陥が存在していることを容易に判断できる（Ｓ３３）。

なお、リーク欠陥検査工程Ｓ３では、表示フレーム信号６１は、通常の画像表示時や検査時の表示フレーム周期（例えば１０〜１６ｍｓ）に対して、その２倍以上の周期（例えば３０〜１５０ｍｓ）程度に変更し、リーク欠陥があるドットでは、次の電圧チャージまでに透過光量６３がある程度のレベルまで低下し、ＬＥＤ照明駆動装置４０の点灯時に輝度６４が低下していることを検査員が容易に識別できるようにしている。

Ｓ３３において、ドットに欠陥が検出された場合には、不合格品として全ての検査工程を完了する（Ｓ３４）。一方、以上の全ての検査工程において欠陥が検出されなかった場合には、液晶パネル１０を良品と判断して検査を完了する（Ｓ３５）。
なお、必要に応じて他の検査を行ってもよい。例えば、液晶パネル１０に市松模様などの各種パターンを表示して欠陥の有無を検査してもよい。さらに、検査内容によっては、前記単色検査工程Ｓ１、輝点欠陥検査工程Ｓ２、リーク欠陥検査工程Ｓ３のすべての検査工程を実施せずに、いずれか１つあるいは２つを実施してもよい。

上述した本実施形態では、以下のような効果がある。
（１）単色検査工程Ｓ１では、青または赤のドットを点灯させた際には、このドットの色に対応したＬＥＤ照明装置２０のＬＥＤを発光させて液晶パネル１０に入射することで、緑などの漏れ光に影響されず、青や赤のドットの欠陥を高精度に検出することができる。
すなわち、ＬＥＤ照明装置２０から液晶パネル１０に白色光を照射すると、液晶パネル１０において青や赤のドットのみを点灯させた場合でも、緑のフィルタを介した漏れ光が生じることがある。この場合、人の目の感度は、緑色の光に対して高く、青や赤の光は低いため、緑色の漏れ光があると、青や赤の光による欠陥検査時に、欠陥を見落としてしまうおそれがある。
これに対し、本実施形態では、ＬＥＤ照明装置２０による照明光自体を、青色や赤色の検査対象のドットの色に合わせているので、緑色の漏れ光を防止でき、検査員が目視検査する際に容易にかつ精度よく欠陥を検出できる。

（２）輝点欠陥検査工程Ｓ２では、ＬＥＤ照明装置２０による照明光の輝度を他の検査時に比べて高く制御しているので、輝点欠陥部分の輝度も高まり、検査員が目視検査する際に容易にかつ精度よく欠陥を検出できる。

（３）リーク欠陥検査工程Ｓ３では、ＬＥＤ照明装置２０の発光タイミングを表示フレーム信号６１のパルス切替タイミングの直前に制御しているので、正常なドットとリーク欠陥が生じているドットとの輝度が大きく相違し、検査員が目視検査する際に容易にかつ精度よく欠陥を検出できる。

（４）光源手段として赤色、緑色、青色のＬＥＤを用いたことで、発光させるＬＥＤを切り換えるだけで複数の発光色の光を照射することができ、容易に発光色および輝度を変更することができるとともに、応答速度が速いＬＥＤによって発光色を迅速に変更することができ、検査時間を短縮化することができる。

（５）本実施形態では、液晶パネルモジュール１に組み込まれた液晶パネル駆動装置３０、ＬＥＤ照明駆動装置４０、表示モード制御装置５０によって上記各検査を実行できるので、液晶パネルモジュール１を製造販売するメーカーに限らず、その液晶パネルモジュール１を購入して製品に組み込むメーカーにおいても、容易に検査することができる。

（６）ＣＰＵおよびプログラムで構成可能な表示モード制御装置５０で液晶パネル駆動装置３０およびＬＥＤ照明駆動装置４０を制御しているので、プログラムや各種設定値を容易に更新することができ、液晶パネル１０の種類やサイズ等に応じた最適な検査を実施することができる。

なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、以下に示すような変形をも含むものである。
例えば、前記実施形態では、液晶パネル１０およびＬＥＤ照明装置（バックライト）２０、液晶パネル駆動装置３０、ＬＥＤ照明駆動装置４０、表示モード制御装置５０が組み込まれた液晶パネルモジュール１の検査に本発明を用いていたが、これに限らず、液晶パネル１０の生産ラインにおいて検査する際に利用してもよい。すなわち、バックライト等が組み込まれる前に液晶パネル１０の欠陥検査を行う場合には、図７に示すように、検査用のＬＥＤ照明装置２０Ａ、液晶パネル駆動装置３０Ａ、ＬＥＤ照明駆動装置４０Ａ、検査制御装置５０Ａを備える検査装置１００に液晶パネル１０をセットし、前記実施形態と同様の検査を実行すればよい。
このように液晶パネル１０単体で欠陥検査を行えば、駆動用ＩＣやバックライトを組み込む前に不良品を検出できるので、液晶パネルモジュール１の生産ラインにおける歩留まりを向上できる。

さらに、液晶パネル１０が組み込まれたプロジェクタなどの表示装置において、前記ＬＥＤ照明装置２０、液晶パネル駆動装置３０、ＬＥＤ照明駆動装置４０、表示モード制御装置５０を組み込んでおいて前記実施形態と同様の検査を実行してもよい。

また、前記実施形態では、単色検査工程Ｓ１、輝点欠陥検査工程Ｓ２、リーク欠陥検査工程Ｓ３の各検査を実施していたが、これらの検査工程をすべて行う必要はなく、検査目的に応じて、少なくともいずれか１種類の検査工程を実施すればよい。
また、検査工程の順序も前記実施形態の順番に限定されず、例えば、リーク欠陥検査工程Ｓ３を最初に行うようにしてもよい。
さらに、検査目的に応じて、上記の各検査工程以外の検査を実施してもよい。

リーク欠陥検査工程Ｓ３では、表示フレーム信号の周期を、通常の画像表示時や他の検査時の周期に比べて長く設定していたが、通常の周期のままで検査を行ってもよい。但し、前記実施形態のように周期を長くした方が、ＬＥＤ照明駆動装置４０の点灯時に欠陥部分の輝度が低下していることを検査員が容易に識別できる点で好ましい。

また、前記実施形態では、液晶パネル１０として小型電子機器用のものについて説明したが、これに限らず、本発明は各種の電子機器用表示装置としての液晶パネルの検査に適用可能である。例えば、ＱＶＧＡよりも多い画素数を有した表示サイズが大きいパソコンの液晶モニタ等の検査に用いてもよく、またＱＶＧＡよりも少ない画素数を有した表示サイズが小さい表示装置の検査に用いてもよい。
また、前記実施形態の液晶パネル１０は、Ｒ、Ｇ、Ｂのフィルタが形成されたカラーフィルタを備えて構成されていたが、カラーフィルタとしてはこれに限らず、任意の２色のフィルタを有していてもよく、また４色以上のフィルタを有していてもよい。

また、前記実施形態では、光源手段として発光ダイオードを有したＬＥＤ照明装置２０を用いたが、これに限らず、ハロゲンランプ等の光源とカラーフィルタとを組み合わせて複数の発光色を照射可能に構成されたものでもよく、また有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）やプラズマ素子等の発光素子を有して構成されたものでもよい。さらに発光素子の発光色としては、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色に限らず、液晶パネル１０のドットの色（フィルター色）に対応したものであれば任意の発光色が選択可能である。
さらに、単色表示検査を行わない場合には、ＬＥＤ照明装置２０やＬＥＤ照明装置２０Ａとして、白色光を照射可能な照明装置を用いてもよい。
また、前記実施形態では、表示モード制御装置５０をＣＰＵおよびプログラムで構成したが、これに限らず、所定のハードウェアで構成してもよい。

さらに、前記実施形態では、検査員が目視検査を行っていたが、液晶パネル１０で表示された画面を、モノクロＣＣＤあるいはカラーＣＣＤを有したＣＣＤカメラで撮像し、その撮像データを画像処理することで検査を行ってもよい。この場合でも、正常部分と欠陥部分との輝度差などが大きくなるため、容易にかつ精度よく欠陥を検出できる。
また、本発明の検査対象となる表示パネルは、液晶パネル１０に限らず、光の透過量が制御可能に構成された光透過部を有する各種の表示パネルが適用できる。

その他、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

本発明の実施形態における液晶パネルモジュールのブロック構成図。 液晶パネルの検査手順を説明するフローチャート。 単色検査工程の動作を説明するフローチャート。 輝点欠陥検査工程の動作を説明するフローチャート。 リーク欠陥検査工程の動作を説明するフローチャート。 リーク欠陥検査工程時の表示フレーム信号、照明駆動信号、透過光量変化、表示輝度変化を示す図。 本発明の変形例における表示パネルの検査装置のブロック構成図。

符号の説明

１…液晶パネルモジュール、１０…液晶パネル、２０，２０Ａ…ＬＥＤ照明装置、３０，３０Ａ…液晶パネル駆動装置、４０，４０Ａ…ＬＥＤ照明駆動装置、５０…表示モード制御装置。

Claims (4)

1. 透過光量を制御可能な光透過部を有する表示パネルと、前記表示パネルに光を照射可能な照明装置と、前記照明装置の駆動を制御する照明制御手段と、前記表示パネルの駆動を制御する表示パネル制御手段と、外部から入力される画像信号に基づく画像を表示する通常表示モードおよび表示パネルの検査を行う検査モードを制御可能な表示モード制御手段とを備え、
   表示モード制御手段において検査モードが選択された際には、
   前記表示パネル制御手段は、検査内容に応じて前記表示パネルの駆動を制御し、
   前記照明制御手段は、検査内容に応じて前記照明装置の明るさ、点灯タイミング、照明色の少なくとも一つを制御し、
   前記検査モードが選択された際に実行される検査としてリーク欠陥検査が設定され、
   前記リーク欠陥検査が実行されると、
   前記表示パネル制御手段は、前記表示パネルに交流信号からなる表示フレーム信号を入力して前記表示パネルの光透過部を光が透過可能な光透過状態とし、
   前記照明制御手段は、前記照明装置の点灯タイミングを、表示フレーム信号が逆極性となる直前でかつ表示フレーム信号の半周期よりも短い所定時間だけ前記照明装置を点灯させるタイミングに制御することを特徴とする表示パネルモジュール。
2. 請求項１に記載の表示パネルモジュールにおいて、
   前記表示モード制御手段は、前記検査モードが選択された際に実行される検査として輝点欠陥検査が設定され、
   輝点欠陥検査が実行されると、
   前記表示パネル制御手段は、前記表示パネルの光透過部を遮蔽して黒画面を表示させ、
   前記照明制御手段は、前記照明装置の明るさを標準設定値に比べて明るくすることを特徴とする表示パネルモジュール。
3. 請求項１または請求項２に記載の表示パネルモジュールにおいて、
   前記照明装置は、少なくとも赤色照明装置、緑色照明装置、青色照明装置を備え、かつ各照明装置を個別に点灯可能に構成され、
   前記表示パネルは、赤、緑、青の各色を有するカラーフィルタと、カラーフィルタ毎に透過光量を制御可能な光透過部とを備えて構成され、
   表示モード制御手段は、前記検査モードが選択された際に実行される検査として青または赤の単色表示検査が設定され、
   前記表示パネル制御手段は、青色の単色表示検査が実行されると、青色のカラーフィルタに対応する光透過部のみ光を透過させ、他の光透過部は光を遮蔽させるように前記表示パネルを制御し、かつ、赤色の単色表示検査が実行されると、赤色のカラーフィルタに対応する光透過部のみ光を透過させ、他の光透過部は光を遮蔽させるように前記表示パネルを制御し、
   前記照明制御手段は、青色の単色表示検査が実行されると、青色照明装置のみを点灯させ、かつ、赤色の単色表示検査が実行されると、赤色照明装置のみを点灯させることを特徴とする表示パネルモジュール。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の表示パネルモジュールを備えることを特徴とする表示装置。

Images