JP2004117243A - Color measuring method for display member and its device - Google Patents

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JP2004117243A
JP2004117243A JP2002282624A JP2002282624A JP2004117243A JP 2004117243 A JP2004117243 A JP 2004117243A JP 2002282624 A JP2002282624 A JP 2002282624A JP 2002282624 A JP2002282624 A JP 2002282624A JP 2004117243 A JP2004117243 A JP 2004117243A
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Hiroshi Sato
佐藤 博
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To measure the color of each colored layer in a line in any process of manufacturing a liquid crystal color filter, e.g. <P>SOLUTION: During measuring the colors of a display member which has the colored layer of at least one or more color or its forming material attached to a transparent substrate where translucent pattern regions forming the colored layer of a RGB are arrayed at preset pitches lengthwise and crosswise, a light transmitted through the display member is received by a line spectroscopy for developing spectral characteristics along a lined view, xy chromaticity values constituting a one-dimensional chromaticity train is calculated in accordance with a spectral result obtained corresponding to the view of the spectroscopy, a two-dimensional histogram corresponding to xy chromaticity coordinates is created from the calculated xy chromaticity values, and the chromaticity values for the RGB for the display member are calculated from the maximum value for the histogram to be created. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、ディスプレイ部材の色測定方法及び装置、特に液晶カラーフィルタの製造工程においてインラインで色測定する際に適用して好適な、ディスプレイ部材の色測定方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、液晶ディスプレイにおいては、カラー表示を実現するために、液晶表示面に対して着色する機能を持つカラーフィルタが用いられている。このカラーフィルタは、染料や顔料により着色された樹脂材からなるRGBの各着色層を、所定の規則で配列されている透光性の微小なパターン領域に被着して形成されている。
【0003】
液晶カラーフィルタの製造方法の一例を、図17の工程図を用いて説明する。このカラーフィルタは、いわゆるフォトリソグラフィ技術により製造されており、まず(1)素ガラス(透明基板)を用意し、(2)その表面全体にクロム膜をスパッタリングにより堆積させる。次いで、(3)クロム膜の全体にレジストを塗布し、該レジストを所定のマスクパターンで露光した後、(4)レジストを現像することにより露光部分のレジスト膜以外を除去し、(5)露出されたクロム膜をエッチングにより除去し、更に、(6)残っていたレジスト膜を剥離することにより、透光性のパターン領域の境界を構成する遮光性のブラックマトリクスMを形成する。
【0004】
その後、(7)上記ブラックマトリクスMが完全に被われるように、R(赤)の感光性着色剤を全面塗布し、(8)R着色層の配列に対応したマスクパターンを用いて露光した後、(9)露光部分以外の感光性着色剤を除去する現像を行なうことによりR着色層を形成する。
【0005】
その後、G(緑)、B(青)の各着色層についても、前記(7)〜(9)に相当する各工程の処理を行なうことにより、RGBの各着色層が所定の規則で配列形成された液晶カラーフィルタを作成することができる。
【0006】
以上のように製造される液晶カラーフィルタは、ディスプレイ自体の色特性に大きく関与するため、その色(例えば、xy色度)を測定し、製品管理することが重要である。従来、液晶カラーフィルタの色管理では顕微鏡型の分光装置を用いて色測定を行なっていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記のように顕微鏡型の分光装置を使用して色測定を行なう場合には、液晶カラーフィルタの製造時にインラインで色測定を行なうことができないため、各色毎に感光性着色剤を塗布し、露光し、現像した後に検査を行なっていた。
【0008】
そのため、塗布直後の段階で感光性着色剤の色度が基準から外れていた場合には、その後に行なう露光、現像の作業が無駄になるという問題があると共に、測定中はする際には対象物をその都度分光装置の所へ持って行かなければならないために、測定作業に人手がかかるという問題があった。
【0009】
本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、例えば液晶カラーフィルタの場合であれば、任意の製造工程において、被着されたRGBの各着色層又はその形成材料の色をインライン測定することができるディスプレイ部材の色測定方法及び装置を提供することを課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、RGBの各色層を形成するパターン領域が、縦横それぞれの方向に所定のピッチで配列されている基板に、1色以上の色層又はその形成材料が被着されたディスプレイ部材について色を測定するディスプレイ部材の色測定方法であって、ライン状の視野に沿って分光特性が得られるライン状分光器により、前記ディスプレイ部材からの光を受光し、その分光器視野に対応して得られる分光結果に基づいて、一次元の色度列を構成するxy色度値を算出し、算出されたxy色度値に基づいて前記RGBの各色を測定することを特徴とすることにより、前記課題を解決したものである。
【0011】
本発明は、又、RGBの各色層を形成するパターン領域が、縦横それぞれの方向に所定のピッチで配列されている基板に、1色以上の色層又はその形成材料が被着されたディスプレイ部材について色を測定するディスプレイ部材の色測定装置であって、ライン状の視野に沿って分光特性が得られるライン状分光器により前記ディスプレイ部材からの光を受光し、その分光器視野に対応して得られる分光結果に基づいて、一次元の色度列を構成するxy色度値を算出し、算出されたxy色度値に基づいて前記RGBの各色を測定する演算手段を備えたことにより、同様に前記課題を解決したものである。
【0012】
即ち、本発明においては、例えばRGBの各着色層を形成するための透光性のパターン領域が、縦横それぞれの方向に所定のピッチで配列されている透明基板に、順次各着色層を形成して、最終的に全色揃った液晶カラーフィルタを製造する場合には、1色以上の着色層又はその形成材料が被着された段階のディスプレイ部材について、ライン状分光器により透過光を受光し、その分光器視野に対応して得られる分光結果に基づいて、一次元の色度列を構成するxy色度値を算出し、算出されたxy色度値に基づいて前記RGBの各色を測定するようにしたので、製造工程の任意の段階で各色をインライン測定することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0014】
図1は、本発明に係る第1実施形態のディスプレイ部材の色測定装置の要部を示す、ブロック図を含む概略側面図である。
【0015】
本実施形態の色測定装置は、液晶カラーフィルタの製造工程において、RGBの各着色層を形成するための透光性のパターン領域が、縦横それぞれの方向に所定のピッチで配列形成されているガラス基板(透明基板)に1色目の材料が塗布(被着)された後のディスプレイ部材に適用される。ここで、ディスプレイ部材は、前記図17の工程(6)でクロム膜からなるブラックマトリクスが形成されたガラス基板に少なくとも1色の着色層又はその形成材料(感光性着色剤)を被着した工程(7)以降の状態のもので、工程途中の中間部材の他に最終製品の液晶カラーフィルタも含む。
【0016】
本実施形態の色測定装置は、図中白抜き矢印で示す搬送方向に、ガラス基板をベースにしたディスプレイ部材Dを搬送する搬送ラインに沿って配設され、該搬送ラインの上方に配置されたライン状分光器10と、該ライン状分光器10の分光器視野からレンズ10Aを介して入力された分光データ列(分光結果)を基に測定結果を演算するコンピュータからなる演算部(演算手段)20と、演算された測定結果等を表示する表示部24と、装置全体の動作等を制御するための制御部30とを備えている。
【0017】
又、本実施形態の色測定装置は、搬送ラインの下側に、前記ライン状分光器10のレンズ10Aと対向する位置に透過光源40が設置されていると共に、搬送されてくるディスプレイ部材Dの先端位置を検出するための第1、第2、第3の各光ファイバ式光電センサ(位置センサ)50、52、54が、上流側から順に所定の間隔を置いて配置されており、これら各光電センサ50、52、54からはそれぞれセンサコントローラ50A、52A、54Aを介して検出信号が前記制御部30にそれぞれ入力されるようになっている。
【0018】
そして、この制御部30では、後述するキャリブレーションの段階で基準ガラス(基準透明基板)を移動させる指令信号を搬送機60(ハードウェアの図示は省略)に出力したり、各光電センサ50〜54から入力される検出信号に基づいて、該搬送機60に対して、ディスプレイ部材Dを所定位置に位置決めし、その搬送を停止させる搬送指令信号を出力する。又、この搬送機60から位置決め完了の指令信号が入力されると、前記演算部20に測定開始指令信号を出力して前記ライン状分光器10による分光データ列の取込み(測定)を開始すると共に、該分光器10をその1軸移動機構12により搬送方向に直交する方向に移動制御することが可能になっている。又、この制御部30では、製品毎の色測定位置に関する情報がプリセットされており、生産管理システム70(詳細は省略)から、対象のディスプレイ部材Dを構成するガラスサイズやガラス種等の情報が入力されると、ガラスサイズから測定位置を決定する演算が行なわれるとともに、ガラス種を基に後述するキャリブレーションが行なわれるようになっている。
【0019】
本実施形態では、前記ライン状分光器10の分光器視野を、前記ディスプレイ部材Dに形成されているパターン領域の配列方向に対して斜めに配置して、形成されている着色層等の色を測定するようになっている。この一次元の分光器視野の配置の仕方を図2を用いて説明する。
【0020】
この図2には、完成された液晶カラーフィルタのイメージを示し、枠部分が遮光性のブラックマトリクスMに相当し、該ブラックマトリクスMにより縦方向と横方向にそれぞれ一定のピッチで仕切られて配列されている部分が透光性のパターン領域に相当し、各パターン領域には、横方向にR、B、Gの符号により示すように、それぞれの色に対応する着色層がこの順番で周期的に繰り返し形成されていると共に、縦方向には同色の着色層が配列されている。
【0021】
本実施形態では、太い直線Aで示す一次元の分光器視野が、図示するようにR、B、Gの各着色層に対応するパターン領域の配列に対して、3×横ピッチ対1/2×縦ピッチの傾斜、即ち(縦ピッチ/横ピッチ)=+1/6の傾斜角になるように配置されている。又、この視野Aは、横方向へは6(=2×3)×横ピッチ(2周期)以上に亘って、換言すれば横軸への射影長さが2周期以上になるように配置されるようになっている。但し、この図2には3周期に亘っている例が示されている。
【0022】
このように、分光器視野Aをパターン領域の配列に対して斜めの配置にすることにより、製造された液晶カラーフィルタに対しては、図2の中央部分に位置する3周期分のGの着色層に注目すると分かるように、両サイドの2箇所のGでは、分光器視野AがブラックマトリクスMにかかっている最悪の状態であるにも拘らず、その中間に位置するGは全範囲を完全に測定することができている。従って、本実施形態の測定装置によれば、1回の測定操作により、RGBの全着色層について、少なくとも1つは横方向のピッチ全幅に亘って確実に色測定することができるため、測定漏れが生じることを防止できる。
【0023】
このライン状分光器10によるRGBの色測定は、前記演算部20において、例えばJIS Z8722の(4)式により規定されているxy色度値(色度座標)を、分光器視野に沿って配列されているCCD等の撮像素子からなる画素を単位とする色度列として演算により測定することができる。従って、このように取得された色度列より、予め決定されているRGBの各色に対応する色度に近い値をそれぞれ抽出し、各色毎に抽出された色度の平均値や最頻値を測定色度として、予め設定してある基準値と比較し、良否の判定を行なうことができる。なお、色測定の具体的な方法については後に詳述する。
【0024】
又、本実施形態では、ライン状分光器10を用いていることから、液晶カラーフィルタの製造工程においてインライン測定することができるため、任意の工程において容易に色測定を行なうことができる。このライン状分光器10としては、例えば特開平6−34525号公報に開示されているような、測定領域から導かれる一次元像を回析格子で分光した後、2次元フォトセンサ上に結像させて分光強度を検出し、それを基に一次元の分光分布を解析する分光測光装置を利用することができる。但し、これに限定されず、一次元の分光器視野の全範囲に亘って、撮像される一次元画像について分光データ(分布)を取得できる装置であれば任意である。即ち、視野がライン状で、そのラインに沿って、例えば所定ピッチ毎に分光特性が得られる分光器であれば制限されない。
【0025】
次に、本実施形態の作用を、図3のフローチャートを用いて説明する。
【0026】
本実施形態では、図4に矩形で示すディスプレイ部材Dにおける測定位置のイメージを×印で示すように、搬送方向に3行、搬送方向の直交方向に3列の計9点の測定位置について測定するものとする。この測定位置の行と列の各位置は、前述したように使用しているガラスサイズにより予め前記制御部30に設定されている情報から求められる。又、図5には、測定装置による測定時のイメージを斜視図で示す。
【0027】
まず、制御部30ではディスプレイ部材D、即ち液晶カラーフィルタの製造に使用しているガラス基板のサイズを取得し(ステップ1)、そのサイズ情報から図4に示した搬送方向と直交する方向の1〜3列の各測定位置を算出する(ステップ2)。なお、搬送方向の測定位置は、前記第1〜第3の各光電センサ50〜54の設置間隔として設定されている。
【0028】
次いで、各測定位置における測定条件の差によるバラツキが生じないようにキャリブレーションを行なう(ステップ3)。このステップ3について以下に詳述する。
【0029】
図6は、キャリブレーションを説明するための概略斜視図である。この図6(A)には、前記図5に相当する測定時のイメージが示されている。
【0030】
前述した如く、本実施形態では、搬送ラインに沿って配設されている透過光源40による照明の下で、前記ライン状分光器10によりディスプレイ部材Dの透過光を測定するようになっている。この透過光源40は、搬送方向に直交する方向、即ち搬送されるディスプレイ部材Dの幅方向に延在された長尺状のライン光源からなり、このようなライン光源では、特に長さ方向の場所によって光源強度が異なっていることが多く、しかもそれが経時的に変化していく。
【0031】
又、上記のようにライン状分光器10によってディスプレイ部材Dの透過光を測定することから、該ディスプレイ部材Dを構成しているガラス基板(透明基板)の種類によっても光の透過特性(分光透過率)が異なるため、ガラスによる誤差が生じないように予め校正(キャリブレーション)することが重要である。ここでは、図示するように、上記ガラス基板と同一素材の基準となる4種類の素ガラス(基準透明基板)A〜Dが、搬送ラインから外れた位置の前記透過光源40上の空き領域からなる校正部40Aに設置したり、該校正部40Aから退避させたりできるようになっている。又、この校正部40Aにおいては、素ガラスA〜Dは透過光源40に対して測定時のディスプレイ部材と同一高さになるように並列に設置され、ガラス種が指定されると前記ライン状分光器10により、該当するガラス基板から自動的に透過光を受光できるようになっている。
【0032】
本実施形態では、ディスプレイ部材Dの色測定に先立って、図7に示すフローチャートに従って、ガラスの種類と光源強度のバラツキに対するキャリブレーションを行なう。
【0033】
まず、対象となっているガラス基板(素ガラス)の種類を前記生産管理システム70から取得したら(ステップ31)、便宜上図6(B)に示すようにライン状分光器10を指定ガラス種(A〜Dのいずれか)の校正部へ移動させる(ステップ32)と共に、光源40上部の校正部40Aに設置してあったガラスA〜Dの基準ガラスを該光源40上部から退避させ(ステップ33)、同位置における光源のみについての基準光源分光データを取得する(ステップ34)。次いで、同図(C)に示すように、上記ステップ33で退避させてあった基準ガラスを透過光源40の上部(校正部)に移動させ(ステップ35)、取得されたガラス種に対応する基準ガラス(この例ではガラスB)について前記ライン状分光器10により基準ガラス分光データを取得する(ステップ36)。
【0034】
その後、同図(D)に示すように、ライン状分光器10をディスプレイ部材Dが無い状態の第1列目の測定位置に移動させ(ステップ37)、第1列目の第1光源分光データを取得し(ステップ38)、得られた第1光源分光データと前記ステップ34で得られた基準光源分光データの比率から、前記ステップ36で得られた基準ガラス分光データを補正して第1基準ガラス分光データとする(ステップ39)。
【0035】
この補正について具体的に説明する。いま、前記ステップ34で取得された基準光源分光データAが、図8(A)に示す実線(イメージ)であったとする。この図の縦軸は分光エネルギ、横軸は波長に対応している。
【0036】
又、前記ステップ36で取得された基準ガラス分光データBが同図(B)に、前記ステップ38で取得された第1光源分光データCが同図(C)に、それぞれ示す実線であったとする。
【0037】
校正部40Aと第1列目における光源の強度が完全に同一であれば、両者の比(C÷A)は波長全域に亘って1になるが、実際には同図(C)に基準光源分光データAを波線で併記したようにずれている場合には、両者の比(C÷A)は同図(D)に実線で示すように完全に1にはならない。
【0038】
そこで、この光源強度の違いによる影響を排除するために、前記ステップ39では校正部40Aで得られた基準ガラス分光データBを上記比により補正して、第1列目に使用する第1基準ガラス分光データとしている。この補正後の第1基準分光データの図示は省略するが、B×C÷Aの演算を実行していることに相当する。
【0039】
以上のように第1列目についての処理が終了した後、ライン状分光器10を第2列目の測定位置に移動させ(ステップ40)、該測定位置における基準ガラス分光データを同様の方法により補正して第2基準ガラス分光データとし(ステップ41、42)、更に第3列目の測定位置についても同様に補正して第3基準ガラス分光データとする(ステップ43〜45)。
【0040】
以上詳述したステップ3のキャリブレーションが終了した後、ディスプレイ部材D(測定ガラス)の搬送を開始し(ステップ4)、第1光電センサ50からの信号入力があったら(ステップ5)、該ディスプレイ部材D(ガラス)の搬送を停止し(ステップ6)、前記ライン状分光器10を第1列目の測定位置へ移動し(ステップ7)、前記透過光源40の照射下で該分光器10により第1分光透過率を取得する(ステップ8)。
【0041】
この第1分光透過率をRフィルタの場合を例に説明すると、第1列目の測定位置で実際に取得された測定ポイント分光データDが図9(A)に示す実線であったとすると、これは第1光源データCが得られる光源下で取得されているため、D÷(C÷A)により同図(B)に示すような実線Eに補正し、更にこの実線データを前記基準ガラス分光データで除算(E÷B)し、最終的に同図(C)に実線でイメージを示す第1分光透過率Fを取得することができる。即ち、このステップ8では、前記ステップ39におけるキャリブレーション結果を使用し、F=D÷(B×C÷A)の演算を実行し、第1分光透過率を取得している。
【0042】
その後、ライン状分光器10を移動機構12により第2列目の測定位置に移動して同様に第2分光透過率を取得し(ステップ9、10)、更に、第3列目の測定位置に移動して同様に第3分光透過率を取得する(ステップ11、12)。以上のように1行目の処理が終了した後、前記ステップ4〜ステップ12までの各操作を、2行目、3行目の搬送方向の各測定位置についても同様に実行して各行の第1〜第3の分光透過率を取得した後、全9点の測定位置についてのxy色度を算出する(ステップ13、14)。
【0043】
このステップ14の全測定位置の色度算出について詳述すると、例えば第1行、第1列目の測定位置について、前記ステップ8で取得された第1分光透過率を使用し、図10に示すフローチャートに従って、xy色度値(図中、色度xy)の算出を行なう。
【0044】
即ち、前記演算部20において、第1行、第1列目の測定位置について、分光器視野Aの全域から取得された分光結果である上記色に基づく第1分光透過率Fから、一次元の色度列を構成するxy色度値を算出する(ステップ131)。これは、ライン状分光器10の受光部を構成する視野方向に配列されている画素を単位に、視野方向と直交する方向に配列されている画素により、検出される分光結果(強度)から得られる分光透過率に基づいて、前記JISの規定に従って算出することができる。
【0045】
このように、上記色度列の全長に亘って全画素についてxy色度値が算出された後、全色度値について、図11に示すような色度xyの二次元座標(xy色度図)におけるヒストグラムを算出する(ステップ132)。この二次元座標には、RGBの各色毎にそれぞれ決まっている基準色度値を中心とする所定の判定範囲が予め設定されており、算出されたヒストグラムについて、各判定範囲内で最大値を算出し(ステップ133)、算出された最大値をヒストグラムに生成している極大値とし、該極大値に当たる各xy色度値をRGB各色の測定値とする(ステップ134)。
【0046】
図12(A)は、RGBの各着色層が形成された段階で色測定を行なっている場合の、分光器視野Aとディスプレイ部材(カラーフィルタ)Dカラーフィルタとの関係を、同図(B)は該分光器視野Aに対応した色度列と、該色度列を構成する画素単位の色度値(x1,y1)、(x2,y2)等の配列イメージを示し、同図(C)は画素単位の累積度数(出現頻度)で表わしたxy色度値のヒストグラムのイメージを示したものである。但し、同図(A)では、前記図2の場合と同様であり、縦方向には同色の着色層が配列されていることから、図中最上段にのみRGBの記号を付して色を表わしている。
【0047】
上記図12(C)には、RGBの記号を付したように、各色については丸で囲った前記判定範囲が設定されており、それぞれの範囲内にはRGBの各色について明瞭なピーク(極大値)のヒストグラムが得られていることが示されている。なお、このヒストグラムでRGB以外の小さなピークはブラックマトリクスによる黒色を表わしている。
【0048】
以上記述したステップ14の全測定位置の色度算出が終了した後、算出されたxy色度値に基づく測定結果について、色度ずれが予め設定されている基準内か否かを判定し(ステップ15)、良否の結果を表示部24に表示し(ステップ16、17)、次のサンプルについて、前記ステップ1からの操作を開始する。
【0049】
以上のように、本実施形態によれば、図2にイメージを示した液晶カラーフィルタの色をインラインで測定することができるとともに、各測定位置に対して1回の測定操作によりR、G、Bの全色を確実に測定することができる。
【0050】
又、本実施形態の色測定装置は、インライン測定が可能であることから、図13のフローチャートにカラーフィルタの製造工程の特徴を示したように、Rフィルタ形成のために感光性R着色剤を塗布した直後にR測色工程を入れ、前記図3のフローチャートに示したと同様の方法で、Rの色測定を行なうことができる。このように単独色の測定を行なうことにより、この段階で不良品が発生していた場合に、その後の露光、現像の各工程を行なう無駄を排除することができる。
【0051】
これは、次のGフィルタ形成、Bフィルタ形成においても、それぞれG測色工程、B測色工程として示したように、塗布直後に色測定を行なうことにより、同様に各色について無駄を排除することができる。
【0052】
因に、図14は、R着色層形成後、感光性G着色剤を全面塗布した段階で色測定を行なった場合の前記図12に相当するものである。この図14(C)には、R以外はGが全面塗布されているため、Gのヒストグラムが大きく得られていることが分かる。
【0053】
なお、以上のように感光性着色剤の塗布直後に各色の測定を行なう場合は、透過光源40からの測定光による感光性着色剤の露光を防止するために、例えば420nm以下の短波長成分をカットするためのフィルタを該光源40とディスプレイ部材Dとの間に挿入することが有効である。
【0054】
図15は、本発明に係る第2実施形態の色測定装置の要部を示す、前記図5に相当する概略斜視図である。
【0055】
本実施形態の色測定装置は、ディスプレイ部材Dの搬送方向に直交する方向の各測定位置に対応させて3台のライン状分光器10を配置した以外は、前記第1実施形態の色測定装置と実質的に同一である。
【0056】
従って、前記第1実施形態では、第1〜第3列目の測定位置について順次測定を行なう必要があったのに対し、本実施形態によれば、1回の操作で済ませることができる。
【0057】
又、本実施形態では、ライン状分光器10をディスプレイ部材Dの幅方向に移動させる必要がないので、該ディスプレイ部材Dの先端が第1〜第3の各光電センサ50〜54をそれぞれ通過したタイミングで停止させることなく測定することができる利点もある。
【0058】
以上、本発明について具体的に説明したが、本発明は、前記実施形態に示したものに限られるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【0059】
例えば、前記実施形態では、各測定位置から得られる色度列毎にxy色度値を算出する場合を示したが、異なる測定位置から得られる複数の色度列を単位にxy色度値を算出するようにしてもよい。
【0060】
又、ライン状分光器10の分光器視野は必ずしも斜めにしなくともよい。斜めにする場合でも+1/6に傾斜させる場合に限らず、逆に−1/6に配置するようにしてもよく、更に前記図2に相当する図16に示すように、2台のライン状分光器10を用意し、それぞれ±1/6に配置するようにしてもよい。
【0061】
又、前記第1及び第2実施形態では、いずれもサンプル(ディスプレイ部材)Dを搬送方向に移動させ、3つの光電センサにより位置決めして測定する場合を示したが、これに限定されず、1つの光電センサで位置決めし、ライン状分光器10を搬送方向に移動させて測定するようにしてもよい。
【0062】
又、色測定を行なう測定位置は、前記実施形態に示したように3行×3列に限定されないことは言うまでもない。
【0063】
又、色測定はxy色度値に限らず、xy色度座標に対応するXYZ表色系から導かれるLab表色系やCMY表色系等の表色系による色測定であってもよい。
【0064】
又、前記光電センサによっては、ディスプレイ部材の先端を検出する場合を説明したが、予め所定位置に形成した位置決め用の測定ポイントを測定するようにしてもよい。
【0065】
又、前記実施形態では、ディスプレイ部材が液晶カラーフィルタ又はその製品途中の中間部材である場合を説明したが、これに限定されず、RGBの各色層が自発光する発色層が形成されているPDP(Plasma Display Panel)であってもよい。
【0066】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、例えば液晶カラーフィルタの場合であれば、任意の製造工程において、被着されたRGBの各着色層やその形成材料の色をインライン測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る第1実施形態の色測定装置の要部を示す、ブロック図を含む概略側面図
【図2】液晶カラーフィルタに対するライン状分光器の分光器視野の位置関係の特徴を示す説明図
【図3】実施形態の作用を示すフローチャート
【図4】液晶カラーフィルタにおける測定位置のイメージを示す説明図
【図5】第1実施形態におけるライン状分光器による色測定時のイメージを示す概略斜視図
【図6】キャリブレーション時の動作を説明するための概略斜視図
【図7】キャリブレーションの処理手順を示すフローチャート
【図8】キャリブレーション処理時に取得されるデータのイメージを示す線図
【図9】キャリブレーション処理時に取得されるデータと分光透過率等との関係を示す線図
【図10】xy色度値算出の処理手順を示すフローチャート
【図11】RGBの各基準色度と最大値判定範囲の関係を示す線図
【図12】RGB3層の色測定のイメージを示す説明図
【図13】カラーフィルタ製造途中で色測定を行なう場合の特徴を示すフローチャート
【図14】R層形成後、G層塗布直後の色測定のイメージを示す説明図
【図15】第2実施形態におけるライン状分光器による色測定時のイメージを示す概略斜視図
【図16】液晶カラーフィルタに対するライン状分光器の分光器視野の位置関係の変形例を示す説明図
【図17】液晶カラーフィルタの製造工程の特徴を示す工程図
【符号の説明】
A…分光器視野
D…ディスプレイ部材
M…ブラックマトリクス
10…ライン状分光器
40…透過光源
50、52、54…光電センサ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and an apparatus for measuring a color of a display member, and more particularly to a method and an apparatus for measuring a color of a display member, which are suitably applied when performing in-line color measurement in a manufacturing process of a liquid crystal color filter.
[0002]
[Prior art]
Generally, in a liquid crystal display, a color filter having a function of coloring a liquid crystal display surface is used to realize color display. This color filter is formed by applying RGB colored layers made of a resin material colored with a dye or a pigment to light-transmitting fine pattern regions arranged according to a predetermined rule.
[0003]
An example of a method for manufacturing a liquid crystal color filter will be described with reference to the process chart of FIG. This color filter is manufactured by a so-called photolithography technique. First, (1) an elementary glass (transparent substrate) is prepared, and (2) a chromium film is deposited on the entire surface by sputtering. Next, (3) a resist is applied to the entire chromium film, and the resist is exposed with a predetermined mask pattern. Then, (4) the resist is developed to remove portions other than the exposed portion of the resist film, and (5) exposed. The etched chromium film is removed by etching, and (6) the remaining resist film is stripped to form a light-shielding black matrix M that forms a boundary between the light-transmitting pattern regions.
[0004]
Thereafter, (7) a photosensitive colorant of R (red) is applied on the entire surface so that the black matrix M is completely covered, and (8) after exposure using a mask pattern corresponding to the arrangement of the R colored layer. (9) An R colored layer is formed by performing development for removing the photosensitive colorant other than the exposed portion.
[0005]
Thereafter, the respective colored layers of G (green) and B (blue) are also subjected to the processes of the respective steps (7) to (9), whereby the respective colored layers of RGB are arrayed according to a predetermined rule. A liquid crystal color filter can be produced.
[0006]
Since the liquid crystal color filter manufactured as described above greatly affects the color characteristics of the display itself, it is important to measure the color (for example, xy chromaticity) and manage products. Conventionally, in color management of a liquid crystal color filter, color measurement has been performed using a microscope-type spectral device.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a color measurement is performed using a microscope-type spectrometer as described above, since a color measurement cannot be performed in-line during the production of a liquid crystal color filter, a photosensitive colorant is applied to each color. Inspection was performed after exposure and development.
[0008]
Therefore, if the chromaticity of the photosensitive colorant is out of the standard at the stage immediately after the application, there is a problem that the subsequent exposure and development work is wasted, and when performing the measurement, the target Since the object has to be brought to the spectrometer every time, there is a problem that the measuring operation requires labor.
[0009]
The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems. For example, in the case of a liquid crystal color filter, in an arbitrary manufacturing process, the color of each of the attached colored layers of RGB or the material for forming the same is changed. An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for measuring the color of a display member that can be measured in-line.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a display member in which one or more color layers or a material for forming the color layers are adhered to a substrate on which pattern regions forming each color layer of RGB are arranged at predetermined pitches in vertical and horizontal directions. A method for measuring the color of a display member, wherein the light from the display member is received by a line-shaped spectroscope that obtains spectral characteristics along a line-shaped field of view, and is obtained in accordance with the spectroscope field of view. Calculating xy chromaticity values forming a one-dimensional chromaticity sequence based on the obtained spectral results, and measuring each of the RGB colors based on the calculated xy chromaticity values, It is a solution to the problem.
[0011]
The present invention also provides a display member in which one or more color layers or a material for forming the color layers are adhered to a substrate on which pattern regions forming each color layer of RGB are arranged at a predetermined pitch in each of vertical and horizontal directions. A color measuring device for a display member that measures the color of light received from the display member by a linear spectroscope that obtains spectral characteristics along a linear visual field, and corresponding to the spectroscope visual field. Based on the obtained spectral results, calculating means for calculating xy chromaticity values forming a one-dimensional chromaticity sequence and measuring each of the RGB colors based on the calculated xy chromaticity values, Similarly, the object has been achieved.
[0012]
That is, in the present invention, for example, each colored layer is sequentially formed on a transparent substrate in which light-transmitting pattern regions for forming each colored layer of RGB are arranged at a predetermined pitch in each of the vertical and horizontal directions. In the case of finally producing a liquid crystal color filter in which all colors are aligned, the transmitted light is received by the linear spectroscope for the display member at the stage where one or more colored layers or the material for forming the colored layer are applied. Calculating an xy chromaticity value forming a one-dimensional chromaticity sequence based on the spectral result obtained corresponding to the spectroscope field of view, and measuring each of the RGB colors based on the calculated xy chromaticity value Therefore, each color can be measured inline at an arbitrary stage of the manufacturing process.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0014]
FIG. 1 is a schematic side view including a block diagram showing a main part of a color measuring device for a display member according to a first embodiment of the present invention.
[0015]
The color measuring apparatus according to the present embodiment is a glass in which, in a manufacturing process of a liquid crystal color filter, light-transmitting pattern regions for forming each of RGB colored layers are arranged at predetermined pitches in vertical and horizontal directions. This is applied to the display member after the first color material is applied (deposited) on the substrate (transparent substrate). Here, the display member is a step of applying at least one color layer or a material (photosensitive colorant) for forming the color layer on the glass substrate on which the black matrix made of the chromium film is formed in the step (6) in FIG. (7) The state after that, including the liquid crystal color filter of the final product in addition to the intermediate member in the middle of the process.
[0016]
The color measuring device of the present embodiment is disposed along a transport line that transports a display member D based on a glass substrate in a transport direction indicated by a white arrow in the drawing, and is disposed above the transport line. An arithmetic unit (arithmetic means) including a linear spectroscope 10 and a computer that calculates a measurement result based on a spectral data sequence (spectral result) input from the spectroscope field of view of the linear spectroscope 10 via the lens 10A. 20, a display unit 24 for displaying calculated measurement results and the like, and a control unit 30 for controlling the operation and the like of the entire apparatus.
[0017]
In addition, in the color measuring device of the present embodiment, the transmission light source 40 is installed at a position facing the lens 10A of the linear spectroscope 10 on the lower side of the transport line, and the display member D to be transported is First, second, and third optical fiber photoelectric sensors (position sensors) 50, 52, and 54 for detecting the tip position are arranged at predetermined intervals in order from the upstream side. Detection signals are input from the photoelectric sensors 50, 52, and 54 to the control unit 30 via the sensor controllers 50A, 52A, and 54A, respectively.
[0018]
The control unit 30 outputs a command signal for moving a reference glass (reference transparent substrate) to a transporter 60 (hardware is not shown) at a later-described calibration stage, or outputs a signal to each of the photoelectric sensors 50 to 54. Based on the detection signal input from the controller 60, the display device D is positioned at a predetermined position, and a transport command signal for stopping the transport is output to the transporter 60. When a positioning completion command signal is input from the transfer device 60, a measurement start command signal is output to the arithmetic unit 20 to start the acquisition (measurement) of the spectral data sequence by the linear spectroscope 10. The single-axis moving mechanism 12 can control the movement of the spectroscope 10 in a direction orthogonal to the transport direction. In the control unit 30, information on the color measurement position for each product is preset, and information such as a glass size and a glass type constituting the target display member D is transmitted from the production management system 70 (details are omitted). When input, the calculation for determining the measurement position from the glass size is performed, and the calibration described later is performed based on the glass type.
[0019]
In the present embodiment, the visual field of the spectroscope of the linear spectroscope 10 is arranged obliquely with respect to the direction of arrangement of the pattern regions formed on the display member D, and the color of the formed colored layer and the like is changed. It is designed to measure. How to arrange the one-dimensional spectroscope visual field will be described with reference to FIG.
[0020]
FIG. 2 shows an image of the completed liquid crystal color filter, in which the frame portion corresponds to a light-shielding black matrix M, and the black matrix M is vertically separated and arranged at a constant pitch in the horizontal direction. The colored area corresponds to a translucent pattern area, and in each pattern area, colored layers corresponding to the respective colors are periodically arranged in this order as indicated by R, B, and G in the horizontal direction. And colored layers of the same color are arranged in the vertical direction.
[0021]
In the present embodiment, the one-dimensional spectroscopic field of view indicated by the thick straight line A is, as shown in the drawing, 3 × horizontal pitch to に 対 し て of the arrangement of the pattern regions corresponding to the R, B, and G colored layers. × The inclination of the vertical pitch, that is, (vertical pitch / horizontal pitch) = the inclination angle is set to + /. The field of view A is arranged so as to extend in the horizontal direction over 6 (= 2 × 3) × horizontal pitch (two periods), in other words, the projection length on the horizontal axis is two periods or more. It has become so. However, FIG. 2 shows an example over three periods.
[0022]
As described above, by disposing the spectroscope visual field A obliquely with respect to the arrangement of the pattern regions, three cycles of G coloring located at the center of FIG. As can be seen by focusing on the layers, at the two Gs on both sides, despite the worst case where the spectroscope field of view A is over the black matrix M, the G in the middle is completely over the entire range. Can be measured. Therefore, according to the measuring device of the present embodiment, it is possible to reliably measure the color of at least one of all the RGB colored layers over the entire width in the horizontal direction by one measuring operation. Can be prevented from occurring.
[0023]
In the RGB color measurement by the linear spectroscope 10, in the arithmetic unit 20, for example, xy chromaticity values (chromaticity coordinates) defined by the JIS Z8722 equation (4) are arranged along the visual field of the spectroscope. It can be measured by calculation as a chromaticity sequence in units of pixels composed of image pickup devices such as CCDs. Therefore, from the chromaticity sequence thus obtained, values close to the chromaticity corresponding to each of the predetermined RGB colors are respectively extracted, and the average value and the mode value of the chromaticity extracted for each color are calculated. The measured chromaticity can be compared with a preset reference value to determine pass / fail. A specific method of color measurement will be described later in detail.
[0024]
Further, in the present embodiment, since the linear spectroscope 10 is used, in-line measurement can be performed in the manufacturing process of the liquid crystal color filter, so that color measurement can be easily performed in any process. As the linear spectroscope 10, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-34525, a one-dimensional image derived from a measurement area is spectrally separated by a diffraction grating and then formed on a two-dimensional photosensor. Then, a spectral photometric device that detects spectral intensity and analyzes one-dimensional spectral distribution based on the spectral intensity can be used. However, the present invention is not limited to this, and any device can be used as long as it can acquire spectral data (distribution) of a one-dimensional image to be captured over the entire range of the one-dimensional spectroscope visual field. In other words, the spectroscope is not limited as long as it has a line-shaped visual field and spectral characteristics can be obtained along the line, for example, at predetermined pitches.
[0025]
Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0026]
In the present embodiment, as shown by the crosses in the image of the measurement position on the display member D indicated by a rectangle in FIG. 4, the measurement is performed for a total of 9 measurement positions of 3 rows in the transport direction and 3 columns in the orthogonal direction to the transport direction. It shall be. Each position of the row and the column of the measurement position is obtained from information previously set in the control unit 30 according to the glass size used as described above. FIG. 5 is a perspective view showing an image at the time of measurement by the measuring device.
[0027]
First, the control unit 30 obtains the size of the display member D, that is, the size of the glass substrate used for manufacturing the liquid crystal color filter (step 1), and obtains one of the directions perpendicular to the transport direction shown in FIG. Calculate the measurement positions in the third to third columns (step 2). The measurement position in the transport direction is set as an installation interval of the first to third photoelectric sensors 50 to 54.
[0028]
Next, calibration is performed so that there is no variation due to a difference in measurement conditions at each measurement position (step 3). Step 3 will be described in detail below.
[0029]
FIG. 6 is a schematic perspective view for explaining the calibration. FIG. 6A shows an image at the time of measurement corresponding to FIG.
[0030]
As described above, in this embodiment, the transmitted light of the display member D is measured by the linear spectroscope 10 under the illumination of the transmission light source 40 disposed along the transport line. The transmission light source 40 is composed of an elongated line light source extending in a direction perpendicular to the transport direction, that is, in the width direction of the display member D to be transported. In many cases, the light source intensity varies depending on the light source, and the intensity changes over time.
[0031]
Further, since the transmitted light of the display member D is measured by the line-shaped spectroscope 10 as described above, the light transmission characteristics (spectral transmission) also depend on the type of glass substrate (transparent substrate) constituting the display member D. Rate), it is important to calibrate in advance so that errors due to glass do not occur. Here, as shown in the figure, four types of elementary glass (reference transparent substrates) A to D serving as references of the same material as the glass substrate are formed of empty areas on the transmission light source 40 at positions off the transport line. It can be installed in the calibrating unit 40A or retracted from the calibrating unit 40A. In the calibrating unit 40A, the elementary glasses A to D are installed in parallel with the transmission light source 40 so as to be at the same height as the display member at the time of measurement. The device 10 can automatically receive the transmitted light from the corresponding glass substrate.
[0032]
In the present embodiment, prior to the color measurement of the display member D, calibration is performed for variations in glass type and light source intensity according to the flowchart shown in FIG.
[0033]
First, when the type of the glass substrate (elementary glass) to be obtained is obtained from the production management system 70 (step 31), for the sake of convenience, as shown in FIG. To D) (Step 32), and at the same time, the reference glasses A to D set in the calibration unit 40A above the light source 40 are retracted from above the light source 40 (Step 33). Then, the reference light source spectral data for only the light source at the same position is acquired (step 34). Next, as shown in FIG. 4C, the reference glass that has been retracted in step 33 is moved to the upper part (calibration unit) of the transmission light source 40 (step 35), and the reference corresponding to the obtained glass type is set. With respect to glass (glass B in this example), reference glass spectral data is obtained by the linear spectroscope 10 (step 36).
[0034]
Thereafter, as shown in FIG. 4D, the linear spectroscope 10 is moved to the measurement position in the first column without the display member D (step 37), and the first light source spectral data in the first column is obtained. Is obtained (step 38), and the reference glass spectral data obtained in step 36 is corrected based on the ratio of the obtained first light source spectral data to the reference light source spectral data obtained in step 34 to obtain a first reference. Glass spectroscopic data is set (step 39).
[0035]
This correction will be specifically described. Now, it is assumed that the reference light source spectral data A acquired in the step 34 is a solid line (image) shown in FIG. The vertical axis in this figure corresponds to the spectral energy, and the horizontal axis corresponds to the wavelength.
[0036]
Also, it is assumed that the reference glass spectral data B acquired in step 36 is the solid line shown in FIG. 7B, and the first light source spectral data C acquired in step 38 is the solid line shown in FIG. .
[0037]
If the intensity of the light source in the first column and the calibration unit 40A are completely the same, the ratio (C ÷ A) of the two becomes 1 over the entire wavelength range. When the spectral data A is shifted as indicated by the dashed line, the ratio (C) A) between the two does not become completely 1 as shown by the solid line in FIG.
[0038]
Therefore, in order to eliminate the influence of the difference in light source intensity, the reference glass spectral data B obtained by the calibrating unit 40A is corrected by the above ratio in step 39, and the first reference glass used in the first column is used. It is spectral data. Although illustration of the first reference spectral data after this correction is omitted, it is equivalent to executing the calculation of B × C ÷ A.
[0039]
After the processing on the first column is completed as described above, the linear spectroscope 10 is moved to the measurement position on the second column (Step 40), and the reference glass spectral data at the measurement position is obtained by the same method. The correction is made to the second reference glass spectral data (steps 41 and 42), and the measurement position in the third column is similarly corrected to the third reference glass spectral data (steps 43 to 45).
[0040]
After the calibration in Step 3 described above is completed, the transport of the display member D (measurement glass) is started (Step 4). When a signal is input from the first photoelectric sensor 50 (Step 5), the display is started. The conveyance of the member D (glass) is stopped (Step 6), the linear spectroscope 10 is moved to the measurement position in the first row (Step 7), and the spectroscope 10 irradiates with the transmission light source 40. First spectral transmittance is obtained (step 8).
[0041]
If the first spectral transmittance is described using an R filter as an example, assuming that the measurement point spectral data D actually obtained at the measurement position in the first column is a solid line shown in FIG. Is obtained under the light source from which the first light source data C is obtained. Therefore, D ÷ (C ÷ A) is corrected to a solid line E as shown in FIG. By dividing by data (E ÷ B), it is possible to finally obtain the first spectral transmittance F indicated by the solid line in FIG. That is, in step 8, the calculation of F = D し (B × C ÷ A) is performed using the calibration result in step 39 to obtain the first spectral transmittance.
[0042]
Thereafter, the linear spectroscope 10 is moved to the measurement position in the second column by the moving mechanism 12, and the second spectral transmittance is similarly obtained (steps 9 and 10). Move to obtain the third spectral transmittance similarly (steps 11 and 12). After the processing of the first row is completed as described above, the respective operations from step 4 to step 12 are similarly performed for each measurement position in the transport direction of the second and third rows, and After acquiring the first to third spectral transmittances, the xy chromaticities of all nine measurement positions are calculated (steps 13 and 14).
[0043]
The calculation of the chromaticity at all the measurement positions in step 14 will be described in detail. For example, the first spectral transmittance obtained in step 8 is used for the measurement positions in the first row and first column, as shown in FIG. The xy chromaticity value (chromaticity xy in the figure) is calculated according to the flowchart.
[0044]
That is, in the calculation unit 20, a one-dimensional measurement is performed for the measurement position in the first row and the first column from the first spectral transmittance F based on the color, which is a spectral result acquired from the entire region of the spectroscope field A. The xy chromaticity values forming the chromaticity sequence are calculated (step 131). This is based on the spectral results (intensity) detected by the pixels arranged in the direction perpendicular to the visual field direction in units of pixels arranged in the visual field direction, which constitute the light receiving portion of the linear spectroscope 10. It can be calculated in accordance with the above-mentioned JIS based on the measured spectral transmittance.
[0045]
After the xy chromaticity values are calculated for all the pixels over the entire length of the chromaticity column, the two-dimensional coordinates (xy chromaticity diagram) of the chromaticity xy as shown in FIG. ) Is calculated (step 132). In the two-dimensional coordinates, a predetermined determination range centering on a reference chromaticity value determined for each of the RGB colors is set in advance, and the maximum value within each determination range is calculated for the calculated histogram. Then, the calculated maximum value is set as a maximum value generated in the histogram, and each xy chromaticity value corresponding to the maximum value is set as a measurement value of each of RGB colors (step 134).
[0046]
FIG. 12A shows the relationship between the spectroscope visual field A and the display member (color filter) D color filter when color measurement is performed at the stage when each of the RGB color layers is formed. ) Shows a chromaticity column corresponding to the spectroscope visual field A, and an array image of chromaticity values (x1, y1), (x2, y2) and the like in pixel units constituting the chromaticity column. ) Shows an image of a histogram of xy chromaticity values represented by a cumulative frequency (appearance frequency) in pixel units. However, FIG. 2A is the same as FIG. 2 described above, and the same color layer is arranged in the vertical direction. It represents.
[0047]
In FIG. 12 (C), the judgment ranges circled for each color are set as indicated by the symbols of RGB, and a clear peak (maximum value) for each color of RGB is set in each range. ) Indicates that a histogram is obtained. In this histogram, small peaks other than RGB represent black by the black matrix.
[0048]
After the chromaticity calculation of all the measurement positions in step 14 described above is completed, it is determined whether or not the chromaticity deviation is within a preset reference for the measurement result based on the calculated xy chromaticity values (step 14). 15) The pass / fail result is displayed on the display unit 24 (steps 16 and 17), and the operation from step 1 is started for the next sample.
[0049]
As described above, according to the present embodiment, the color of the liquid crystal color filter whose image is shown in FIG. 2 can be measured in-line, and R, G, All colors of B can be measured reliably.
[0050]
Further, since the color measuring apparatus of the present embodiment can perform in-line measurement, as shown in the flowchart of FIG. Immediately after application, an R color measurement step is performed, and R color measurement can be performed in the same manner as shown in the flowchart of FIG. By measuring a single color in this way, if a defective product has occurred at this stage, it is possible to eliminate the waste of performing each of the subsequent exposure and development steps.
[0051]
This means that in the next G filter formation and B filter formation as well, as shown in the G color measurement step and the B color measurement step, color measurement is performed immediately after coating, thereby similarly eliminating waste for each color. Can be.
[0052]
FIG. 14 corresponds to FIG. 12 in which the color measurement is performed at the stage where the photosensitive G colorant is applied over the entire surface after the formation of the R color layer. In FIG. 14C, it can be seen that a large histogram of G is obtained because G is applied on the entire surface except for R.
[0053]
When measuring each color immediately after the application of the photosensitive colorant as described above, in order to prevent the photosensitive colorant from being exposed to the measurement light from the transmission light source 40, for example, a short wavelength component of 420 nm or less is used. It is effective to insert a filter for cutting between the light source 40 and the display member D.
[0054]
FIG. 15 is a schematic perspective view corresponding to FIG. 5 showing a main part of a color measuring device according to a second embodiment of the present invention.
[0055]
The color measuring device according to the first embodiment is the same as the color measuring device according to the first embodiment except that three linear spectroscopes 10 are arranged corresponding to respective measurement positions in a direction orthogonal to the transport direction of the display member D. Is substantially the same as
[0056]
Therefore, in the first embodiment, it is necessary to sequentially measure the measurement positions in the first to third columns, but according to the present embodiment, the operation can be performed only once.
[0057]
In the present embodiment, since it is not necessary to move the linear spectroscope 10 in the width direction of the display member D, the tip of the display member D has passed through the first to third photoelectric sensors 50 to 54, respectively. There is also an advantage that measurement can be performed without stopping at timing.
[0058]
As described above, the present invention has been specifically described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified without departing from the gist thereof.
[0059]
For example, in the above-described embodiment, the case where the xy chromaticity value is calculated for each chromaticity sequence obtained from each measurement position has been described, but the xy chromaticity value is calculated in units of a plurality of chromaticity sequences obtained from different measurement positions. You may make it calculate.
[0060]
Further, the field of view of the spectroscope of the linear spectroscope 10 does not necessarily have to be inclined. Even if it is made oblique, it is not limited to the case of inclining to + /, but it may be arranged to be −−1. In addition, as shown in FIG. 16 corresponding to FIG. The spectroscopes 10 may be prepared and arranged at ± 1/6 each.
[0061]
In each of the first and second embodiments, the case where the sample (display member) D is moved in the transport direction and the position is measured by the three photoelectric sensors, and the measurement is performed, is not limited thereto. The position may be determined by two photoelectric sensors, and the measurement may be performed by moving the linear spectroscope 10 in the transport direction.
[0062]
Further, it goes without saying that the measurement position for performing the color measurement is not limited to 3 rows × 3 columns as described in the above embodiment.
[0063]
The color measurement is not limited to the xy chromaticity value, but may be a color measurement using a color system such as a Lab color system or a CMY color system derived from the XYZ color system corresponding to the xy chromaticity coordinates.
[0064]
Although the case where the tip of the display member is detected by the photoelectric sensor has been described, a measurement point for positioning formed in a predetermined position in advance may be measured.
[0065]
Further, in the above-described embodiment, the case where the display member is a liquid crystal color filter or an intermediate member in the middle of the product has been described. However, the present invention is not limited to this. (Plasma Display Panel).
[0066]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the case of, for example, a liquid crystal color filter, the color of each of the attached RGB colored layers and the material for forming the same can be measured inline in an arbitrary manufacturing process.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic side view including a block diagram showing a main part of a color measuring device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a characteristic of a positional relationship between a liquid crystal color filter and a spectroscope field of view of a linear spectroscope. FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the embodiment. FIG. 4 is an explanatory diagram showing an image of a measurement position in a liquid crystal color filter. FIG. 5 is an image at the time of color measurement by a linear spectroscope in the first embodiment. FIG. 6 is a schematic perspective view for explaining an operation at the time of calibration. FIG. 7 is a flowchart showing a calibration processing procedure. FIG. 8 is an image of data acquired at the time of the calibration processing. FIG. 9 is a diagram showing a relationship between data acquired at the time of a calibration process and a spectral transmittance and the like. FIG. 10 is a diagram showing a processing procedure of xy chromaticity value calculation. Flowchart FIG. 11 is a diagram showing a relationship between each reference chromaticity of RGB and a maximum value judgment range. FIG. 12 is an explanatory diagram showing an image of color measurement of three layers of RGB. FIG. FIG. 14 is a flow chart showing characteristics of the case. FIG. 14 is an explanatory view showing an image of color measurement immediately after application of the G layer after formation of the R layer. FIG. 15 is a schematic view showing an image of color measurement by the linear spectroscope in the second embodiment. FIG. 16 is an explanatory view showing a modification of the positional relationship of the spectroscope field of view of the linear spectroscope with respect to the liquid crystal color filter. FIG. 17 is a process chart showing features of the manufacturing process of the liquid crystal color filter.
A: Spectroscope field of view D: Display member M: Black matrix 10: Linear spectroscope 40: Transmission light sources 50, 52, 54 ... Photoelectric sensor

Claims (13)

RGBの各色層を形成するパターン領域が、縦横それぞれの方向に所定のピッチで配列されている基板に、1色以上の色層又はその形成材料が被着されたディスプレイ部材について色を測定するディスプレイ部材の色測定方法であって、
ライン状の視野に沿って分光特性が得られるライン状分光器により、前記ディスプレイ部材からの光を受光し、その分光器視野に対応して得られる分光結果に基づいて、一次元の色度列を構成するxy色度値を算出し、算出されたxy色度値に基づいて前記RGBの各色を測定することを特徴とするディスプレイ部材の色測定方法。
A display for measuring a color of a display member on which one or more color layers or a material for forming the color layers is applied to a substrate in which pattern regions forming each color layer of RGB are arranged at a predetermined pitch in each of vertical and horizontal directions. A method for measuring the color of a member,
A linear spectroscope that obtains spectral characteristics along a line-shaped visual field receives light from the display member, and based on a spectral result obtained corresponding to the spectroscope visual field, a one-dimensional chromaticity sequence A color measuring method for a display member, comprising: calculating an xy chromaticity value that configures the above; and measuring each of the RGB colors based on the calculated xy chromaticity value.
取得された前記xy色度値から、xy色度座標に対応する二次元のヒストグラムを作成し、該ヒストグラムに生成している極大値から前記ディスプレイ部材についてのRGBの各色度値を算出することを特徴とする請求項1に記載のディスプレイ部材の色測定方法。A two-dimensional histogram corresponding to the xy chromaticity coordinates is created from the obtained xy chromaticity values, and each of the RGB chromaticity values for the display member is calculated from the local maximum value generated in the histogram. The method for measuring a color of a display member according to claim 1, wherein 前記ヒストグラムにおける極大値は、RGB毎に予め設定された基準色度値を中心とする所定の判定範囲内の最大値とすることを特徴とする請求項2に記載のディスプレイ部材の色測定方法。The method according to claim 2, wherein the maximum value in the histogram is a maximum value within a predetermined determination range centered on a reference chromaticity value preset for each of RGB. 1台のライン状分光器により、測定位置をずらして取得された複数の色度列について、前記xy色度値を算出することを特徴とする請求項1に記載のディスプレイ部材の色測定方法。2. The color measuring method for a display member according to claim 1, wherein the xy chromaticity values are calculated for a plurality of chromaticity sequences obtained by shifting a measurement position by one linear spectroscope. 複数台のライン状分光器により、それぞれ異なる測定位置から取得された複数の色度列について、前記xy色度値を算出することを特徴とする請求項1に記載のディスプレイ部材の色測定方法。The method according to claim 1, wherein the xy chromaticity values are calculated for a plurality of chromaticity sequences acquired from different measurement positions by a plurality of linear spectrometers. 前記ディスプレイ部材が、RGBの各色層が透光性のパターン領域に形成される着色層である、液晶ディスプレイ用カラーフィルタ又はその製造工程途中の中間部材であることを特徴とする請求項1に記載のディスプレイ部材の色測定方法。The said display member is a color filter for liquid crystal displays which is a coloring layer in which each color layer of RGB is formed in the translucent pattern area | region, or the intermediate member in the middle of the manufacturing process of Claim 1 characterized by the above-mentioned. Color measuring method for display members. RGBの各色層を形成するパターン領域が、縦横それぞれの方向に所定のピッチで配列されている基板に、1色以上の色層又はその形成材料が被着されたディスプレイ部材について色を測定するディスプレイ部材の色測定装置であって、
ライン状の視野に沿って分光特性が得られるライン状分光器により前記ディスプレイ部材からの光を受光し、その分光器視野に対応して得られる分光結果に基づいて、一次元の色度列を構成するxy色度値を算出し、算出されたxy色度値に基づいて前記RGBの各色を測定する演算手段を備えたことを特徴とするディスプレイ部材の色測定装置。
A display for measuring the color of a display member on which one or more color layers or a material for forming the color layers is applied to a substrate on which pattern regions forming each color layer of RGB are arranged at predetermined pitches in vertical and horizontal directions. A color measuring device for a member,
Light from the display member is received by a linear spectroscope whose spectral characteristics are obtained along a linear visual field, and a one-dimensional chromaticity sequence is formed based on a spectral result obtained corresponding to the spectroscope visual field. A color measuring device for a display member, comprising calculating means for calculating xy chromaticity values to be constituted and measuring each of the RGB colors based on the calculated xy chromaticity values.
取得された前記xy色度値から、xy色度座標に対応する二次元のヒストグラムを作成し、該ヒストグラムに生成している極大値から前記ディスプレイ部材についてのRGBの各色度値を算出することを特徴とする請求項7に記載のディスプレイ部材の色測定装置。A two-dimensional histogram corresponding to xy chromaticity coordinates is created from the obtained xy chromaticity values, and each of the RGB chromaticity values for the display member is calculated from the local maximum value generated in the histogram. The color measuring device for a display member according to claim 7, wherein 前記ヒストグラムにおける極大値は、RGB毎に予め設定された基準色度値を中心とする所定の判定範囲内の最大値とすることを特徴とする請求項8に記載のディスプレイ部材の色測定装置。9. The color measuring device according to claim 8, wherein the local maximum value in the histogram is a maximum value within a predetermined determination range centered on a reference chromaticity value preset for each of RGB. 1台のライン状分光器により、測定位置をずらして取得された複数の色度列について、前記xy色度値を算出することを特徴とする請求項7に記載のディスプレイ部材の色測定装置。The color measuring device for a display member according to claim 7, wherein the xy chromaticity values are calculated for a plurality of chromaticity sequences obtained by shifting a measurement position by one linear spectroscope. 複数台のライン状分光器により、それぞれ異なる測定位置から取得された複数の色度列について、前記xy色度値を算出することを特徴とする請求項7に記載のディスプレイ部材の色測定装置。The color measuring device for a display member according to claim 7, wherein the xy chromaticity values are calculated for a plurality of chromaticity sequences acquired from different measurement positions by a plurality of linear spectrometers. 前記ライン状分光器が、ディスプレイ部材の搬送ラインに沿って配設され、
該搬送ラインの所定位置に、搬送されるディスプレイ部材の位置を検出する位置センサが設置され、
該位置センサが出力する検出信号に基づいて前記ライン状分光器による受光が実行されるようになっていることを特徴とする請求項7に記載のディスプレイ部材の色測定装置。
The line-shaped spectroscope is disposed along a transport line of a display member,
At a predetermined position on the transfer line, a position sensor for detecting the position of the display member to be transferred is installed,
The color measuring device for a display member according to claim 7, wherein light reception by the linear spectroscope is performed based on a detection signal output from the position sensor.
前記ディスプレイ部材が、RGBの各色層が透光性のパターン領域に形成される着色層である、液晶ディスプレイ用カラーフィルタ又はその製造工程途中の中間部材であることを特徴とする請求項7に記載のディスプレイ部材の色測定装置。The said display member is a color filter for liquid crystal displays which is a coloring layer in which each color layer of RGB is formed in a translucent pattern area, or an intermediate member in the middle of the manufacturing process, The said display member is characterized by the above-mentioned. Color measuring device for display members.
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