画像処理×AIで進化するフラットパネル検査
微細欠陥を見逃さない最新技術

高精細ディスプレイ市場が急速に進化する中、製造品質を左右するのが“検査工程”です。

東京エレクトロンデバイスの検査装置は、LCD（液晶ディスプレイ）/OLED（有機ELディスプレイ）などの平面発光ディスプレイや、ガラス・フィルム・金属といったフラットワークの表面検査に最適です。キズ・汚れ・パーティクルなどの微細欠陥を、独自の画像処理技術で高精度に検出します。

MicroLEDやMiniLEDといった車載・スマートフォン用途にも対応可能。半自動型・インライン型・マルチプロセス型をラインアップし、用途に応じた運用が可能です。

本記事では、フラットパネル検査の役割と最新技術について、分かりやすく解説します。

フラットパネルとは？

フラットパネルとは、薄く平らな構造を持つ表示デバイスの総称です。

皆さんの身近なところで使用されているLCD、LED、OLED、MiniLED、MicroLED、車載パネル、スマートフォンなどの生活に欠かせないパネルが、この「フラットパネル」に含まれます。

今回は、様々なところで使用される各種パネルの検査についての役割とその重要性を深堀したいと思います。

フラットパネル検査装置とは

近年、スマートフォン、テレビ、車載ディスプレイなどに使用されるフラットパネルディスプレイ（FPD）は、高精細化、薄型化、有機EL（OLEDなど）やMicroLEDといった新技術の採用が急速に進んでいます。この高度な製造プロセスにおいて、製品の品質と歩留まりを左右するのが「検査工程」です。

当社の検査装置は、LCD/OLEDなどに代表される平面発光ディスプレイの点灯検査、またはガラス・フィルム・金属などのフラット物のパーティクル検査または傷・汚れ検査など、フラットなワークの表面検査に最適な検査装置です。また、車載パネル、MicroLEDやMiniLEDでも最適な検査が可能です。独自の画像処理技術を駆使し、低コントラストの点・線欠陥やシミ・ムラ欠陥あるいはパーティクルを検出します。

また、作業者がワークの設置や画面を見ながら操作する半自動型、外部機器からの制御で動作するインライン型、複数台の装置で分散処理を行うマルチプロセス型がありますが、当社の検査装置では、1億超までの高分解能エリアカメラ対応機、ラインカメラ対応機、カラーカメラ対応機が選択できます。

さらに、AIの取り組みも行っており、従来のルールベースの画像処理における特徴量だけでは欠陥分類が困難なものが存在しますが、ルールベースの画像処理とAIを共存させることで検査性能を向上させることも可能です。

フラットパネルの欠陥種類

欠陥種類としては、主に以下が挙げられます。

• 点欠陥
• 線欠陥
• ムラ（局所的・大域的）　ムラは不定形の場合が多い

フラットパネルの欠陥検出例

点状ムラ検出例

ムラの欠陥種類は多岐にわたるので、単一の処理ではすべてに対応することは難しいです。今回の例は、局所的な点状のムラになるため、比較的容易に検査が可能となります。

フラットパネル検査装置のユースケース

液晶・有機ELパネルの品質検査

• 検査対象と欠陥種類​：液晶・有機ELパネルの欠陥検出は表示不良や輝度ムラなど多様です。スマホや車載ディスプレイも対象となります。​
• AIと自動判定技術​：高解像度カメラとAIによる欠陥分類と自動判定で検査精度が向上しています。

ウェアラブル用パネルの微細欠陥検査​

• 検査対象の多様性​：スマートウォッチやAR/VRデバイスなど多様な製品が検査対象となります。​
• 高倍率検査技術：微細ピクセルに対応した高倍率技術で極小欠陥も検出可能です。​
• AI異常検出と学習：AIを活用し異常検出と学習データを使用して精度を向上させます。

フラットパネル検査装置の用途

用途としては主に以下が挙げられます。

• フラットパネルディスプレイの総合欠陥検査
• LCDやOLEDの輝度ムラ欠陥検査
• タッチパネルやフィルムのパーティクル検
• 有機ELの点灯検査
• Mini LED/Micro LEDのウェハー外観検査
• Mini LED/Micro LEDの点灯検査
• OLEDマイクロディスプレイ（VR）検査
• 次世代ガラス実装用基板の検査
• ウェハー外観検査
• ガラスやフィルムの傷・汚れ検査
• 金属表面の傷欠陥検査
• その他平面物のシミ・ムラ欠陥検査

東京エレクトロンデバイスの取り組み

当社の検査装置を使用して表面の状態や欠陥部分をご確認したいお客様には、対象となるワークサンプルをお借りし、デモ機による事前評価を行うことが可能です。ご要望の際は、お問い合わせにてお気軽にご相談ください。