JP2014098853A - Inspection device for lamination position of polarizing film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ライン状の偏光部が形成された偏光フィルムと液晶表示パネルとの貼り合わせ位置を検査する偏光フィルムの貼り合わせ位置検査装置に関する。 The present invention relates to a polarizing film laminating position inspection apparatus for inspecting a laminating position between a polarizing film in which a linear polarizing portion is formed and a liquid crystal display panel.
偏光メガネを用いることにより立体映像の視聴を可能とする3次元液晶表示装置は、例えば、液晶表示パネル上に、ライン状の偏光部が形成された偏光フィルムを貼り合わせることにより作製される。この液晶表示パネルにおいては、向かい合った2個の基板の間に液晶材が封入されており、この2個の基板のうち、一方の基板はTFTアレイ基板であり、このTFTアレイ基板は、ガラス基板上に走査線及び信号線が設けられ、この走査線及び信号線が交差する部分にTFTが形成されたものである。また、他方の基板は、カラーフィルタ基板であり、このカラーフィルタ基板には、ガラス基板上にカラーフィルタとして、例えば、赤(R)、緑(G)、青(B)等のパターン及び遮光パターン(ブラックマトリックス)が形成されている。そして、液晶材の周囲には、シール材が設けられており、これにより、TFTアレイ基板及びカラーフィルタ基板を貼り合わせる。なお、このシール材は、これらの基板間からの液晶材の漏れを防止する効果も有する。この貼り合わされたTFTアレイ基板及びカラーフィルタ基板の液晶材の反対側の面に、夫々TFT側偏光板及びCF(カラーフィルタ)側偏光板が貼り付けられることにより、液晶表示パネルが構成される。この液晶表示パネルの各画素は、走査線1ライン毎に左目用画素と右目用画素とが交互に配列されており、この左目用画素には左目用の画像を表示させ、また、右目用画素には右目用の画像を表示させる。 A three-dimensional liquid crystal display device that enables viewing of a stereoscopic image by using polarized glasses is manufactured, for example, by bonding a polarizing film having a line-shaped polarizing portion on a liquid crystal display panel. In this liquid crystal display panel, a liquid crystal material is sealed between two substrates facing each other, and one of the two substrates is a TFT array substrate, and this TFT array substrate is a glass substrate. A scanning line and a signal line are provided above, and a TFT is formed at a portion where the scanning line and the signal line intersect. The other substrate is a color filter substrate, and for example, a red (R), green (G), and blue (B) pattern and a light shielding pattern as a color filter on a glass substrate. (Black matrix) is formed. A sealing material is provided around the liquid crystal material, whereby the TFT array substrate and the color filter substrate are bonded together. This sealing material also has an effect of preventing leakage of the liquid crystal material from between these substrates. A liquid crystal display panel is configured by attaching a TFT side polarizing plate and a CF (color filter) side polarizing plate to the opposite surfaces of the liquid crystal material of the bonded TFT array substrate and color filter substrate, respectively. In each pixel of the liquid crystal display panel, a left-eye pixel and a right-eye pixel are alternately arranged for each scanning line, and a left-eye image is displayed on the left-eye pixel, and a right-eye pixel is displayed. Displays an image for the right eye.
この液晶表示パネルに貼り付けられる偏光フィルム3には、図7に示すように、一方向にライン状をなす2個の偏光部が形成されており、この2個の偏光部のうち、一方は、CW(Clock Wise)円偏光部3a、他方は、CCW(Counter Clock Wise)円偏光部3bである。このCW円偏光部3a及びCCW円偏光部3bは、1ラインおきに交互に形成されており、例えば、CW円偏光部3aを左目用円偏光部とし、また、CCW円偏光部3bを右目用円偏光部とする。この場合、液晶表示パネルに偏光フィルム3を貼り合わせる際、CW円偏光部3aが、液晶表示パネルの左目用画素と重なるようにし、また、CCW円偏光部3bが、液晶表示パネルの右目用画素と重なるようにする。このように、液晶表示パネルと偏光フィルム3とを貼り合わせることにより、図8(a)に示す3次元液晶表示装置2が構成される。この偏光フィルム3により、液晶表示パネルのCF側偏光板を透過した直線偏光は、左目用画素においては、偏光フィルム3のCW円偏光部3aにより、CW円偏光となり、また、右目用画素においては、偏光フィルム3のCCW円偏光部3bにより、CCW円偏光となる。
As shown in FIG. 7, the polarizing
この偏光フィルム3を透過したCW円偏光及びCCW円偏光を、偏光メガネを介して、観察者の目に入射させる。この偏光メガネは、図8(b)に示すように、左側がCW円偏光板21aと左側直線偏光板(図示せず)とからなっており、また、図8(c)に示すように、右側がCCW円偏光板21bと右側直線偏光板(図示せず)とからなっており、この左側直線偏光板及び右側直線偏光板は、同じ方向の偏光軸を有する。このCW円偏光板21aは、CW円偏光及びCCW円偏光を直線偏光に変換させるものであるが、その偏光軸は直交している。また、CCW円偏光板21bも、CW円偏光及びCCW円偏光を直線偏光に変換させるものであるが、その偏光軸は直交している。なお、CW円偏光がCW円偏光板21aにより変換された直線偏光の偏光軸と、CCW円偏光がCCW円偏光板21bにより変換された直線偏光の偏光軸とは、同じ方向であり、また、CW円偏光がCCW円偏光板21bにより変換された直線偏光の偏光軸と、CCW円偏光がCW円偏光板21aにより変換された直線偏光の偏光軸とも、同じ方向である。
The CW circularly polarized light and CCW circularly polarized light transmitted through the polarizing
偏光メガネの左側において、左目用画素を透過したCW円偏光は、メガネに設けられたCW円偏光板21aにより、直線偏光に変換され、この直線偏光は、この直線偏光を透過するように偏光軸が設計された左側直線偏光板を透過するので、観察者の左目は、左目用の画像を認識することができる。また、右目用画素を透過したCCW円偏光は、メガネに設けられたCW円偏光板21aにより、直線偏光に変換されるが、この直線偏光の偏光軸は、CW円偏光をCW円偏光板21aにより変換した直線偏光の偏光軸と直交するため、左側直線偏光板を透過することができず、従って、観察者の左目は、右目用の画像を認識することができない。このように、観察者の左目においては、図8(d)に示すように、左目用画素が明部2aとなり、また、右目用画素が暗部2bとなる。
On the left side of the polarizing glasses, the CW circularly polarized light transmitted through the left eye pixel is converted into linearly polarized light by the CW circularly polarizing
一方、偏光メガネの右側において、左目用画素を透過したCW円偏光は、メガネに設けられたCCW円偏光板21bにより、直線偏光に変換されるが、この直線偏光の偏光軸は、CCW円偏光をメガネ左側のCW円偏光板21aにより変換した直線偏光の偏光軸と同じ方向であるため、左側直線偏光板と同じ偏光軸を有する右側直線偏光板を透過することができない。よって、観察者の右目は、左目用の画像を認識することはできない。これに対し、右目用画素を透過したCCW円偏光は、メガネに設けられたCCW円偏光板21bにより、直線偏光に変換されるが、この直線偏光の偏光軸は、CW円偏光をCCW円偏光板21aにより変換した直線偏光の偏光軸と直交するため、右側直線偏光板を透過するので、観察者の右目は、右目用の画像を認識することができる。よって、観察者の右目においては、図8(e)に示すように、左目用画素が暗部2bとなり、また、右目用画素が明部2aとなる。
On the other hand, on the right side of the polarizing glasses, the CW circularly polarized light transmitted through the left eye pixel is converted into linearly polarized light by the CCW circularly polarizing
このように、画素の走査線1ライン毎に左目用の画像及び右目用の画像を表示すると共に、偏光メガネの左側に設けられたCW円偏光板21a及び左側直線偏光板が、左目に入射させるべき光のみを通過させ、また、偏光メガネの右側に設けられたCCW円偏光板21b及び右側直線偏光板が、右目に入射させるべき光のみを通過させることにより、左目及び右目に入射した画像に視差を生じさせる。これにより、観察者は、立体的な画像を視認することができる。
As described above, the left eye image and the right eye image are displayed for each scanning line of the pixel, and the CW circularly polarizing
この立体的な画像を適切に視認するためには、図9(a)に示すように、偏光フィルム3のCW円偏光部3a又はCCW円偏光部3bが、液晶表示パネルの左目用画素又は右目用画素に、高精度で重なるように、液晶表示パネルと偏光フィルム3とを貼り合わせることが必要である。図9(b)に示すように、液晶表示パネルと偏光フィルム3との貼り合わせ精度が悪いため、偏光フィルム3のCW円偏光部3a及びCCW円偏光部3bが、走査線方向に垂直の方向にずれると、本来重なる予定であった左目用画素又は右目用画素に隣接する右目用画素又は左目用画素に、CW円偏光部3a及びCCW円偏光部3bの一部が重なってしまうので、観察者の左目において、右目用の画像の一部が認識され、また、観察者の右目において、左目用の画像の一部が認識されてしまう。従って、3次元液晶表示装置2において、適切な立体表示をさせるためには、液晶表示パネルと偏光フィルム3との貼り合わせ精度を高める必要がある。
In order to appropriately visually recognize this three-dimensional image, as shown in FIG. 9A, the CW circularly polarizing
特許文献1には、ガラス基板に直線偏光板を貼り付ける前に、光を照射する光源と、この直線偏光板との間に、無欠陥偏光板を介在させ、この無欠陥偏光板を透過した直線偏光の進行方向に対し、直線偏光板を直交配置し、この直線偏光板を、直線偏光の進行方向を軸として回転させることにより、直線偏光板に欠陥があるか否かを検査する方法が開示されている。この直線偏光板に垂直の方向から、直線偏光板をみて、無欠陥偏光板を固定しつつ、直線偏光板を回転させると、無欠陥偏光板と直線偏光板との偏光軸が同じ方向になったとき、最も明るくなり、無欠陥偏光板と直線偏光板との偏光軸が直交したとき、最も暗くなるため、直線偏光板の回転により、光の遮断及び透過が繰り返される。しかし、直線偏光板に欠陥があると、その欠陥部分は、光の遮断及び透過が正しく行われずに、黒色又は白色に浮かび上がるので、直線偏光板の欠陥を検出することができる。この特許文献1は、直線偏光板を、ガラス基板に貼り付ける前に、直線偏光板の欠陥を検出することにより、欠陥がある直線偏光板をガラス基板に貼り付けることを防止して、直線偏光板を貼り付けた後に欠陥が発見されたことに伴う偏光板の貼り換え作業工数を減らそうとするものである。 In Patent Document 1, before attaching a linearly polarizing plate to a glass substrate, a defect-free polarizing plate is interposed between the light source for irradiating light and the linearly polarizing plate, and transmitted through the defect-free polarizing plate. There is a method for inspecting whether there is a defect in the linearly polarizing plate by arranging the linearly polarizing plate perpendicularly to the traveling direction of the linearly polarized light and rotating the linearly polarizing plate around the traveling direction of the linearly polarized light. It is disclosed. When the linear polarizing plate is rotated while fixing the defect-free polarizing plate from the direction perpendicular to the linear polarizing plate, the polarization axes of the defect-free polarizing plate and the linear polarizing plate are in the same direction. The light is brightest and darkest when the polarization axes of the defect-free polarizing plate and the linear polarizing plate are perpendicular to each other. Therefore, the light is repeatedly blocked and transmitted by the rotation of the linear polarizing plate. However, if there is a defect in the linearly polarizing plate, the defective part is not properly blocked and transmitted light, and appears black or white, so that the defect of the linearly polarizing plate can be detected. This patent document 1 detects a defect of a linearly polarizing plate before attaching the linearly polarizing plate to a glass substrate, thereby preventing the linearly polarizing plate having a defect from being attached to the glass substrate. It is intended to reduce the number of man-hours for replacing the polarizing plate when a defect is discovered after the plate is attached.
また、特許文献2には、視野角を広げるための位相差フィルム及び偏光フィルムからなる光学補償フィルムを、液晶が封入された一対のガラス基板に貼り付けた液晶表示パネルの検査治具が開示されている。この検査治具には、光を屈折させる複数の溝が形成された3個のレンズシート部が設けられており、第1のレンズシート部と第3のレンズシート部とは、その溝の形成方向が直交し、また第2のレンズシート部の溝の形成方向は、第1及び第3のレンズシート部の溝の形成方向に対し45度傾斜している。この特許文献2は、この検査治具を、液晶表示パネル上に設置し、検査治具に設けられた3個のレンズシート部を通して、液晶表示パネルを観察することにより、光学補償フィルムの貼り付け方向の間違いに伴う液晶表示パネルの視野角特性の変化が、3個のレンズシート部の明暗表示から確認されるため、これにより、光学補償フィルムの貼り間違いを見分けようとするものである。
しかしながら、特許文献1は、TFTアレイ基板及びカラーフィルタ基板に貼り付けられる偏光板の欠陥の有無を検査するものであり、また、特許文献2は、TFTアレイ基板及びカラーフィルタ基板に貼り付けられる光学補償フィルムの貼り間違いを検査するものであるため、この特許文献1及び特許文献2のいずれも、ライン状の偏光部が形成された偏光フィルムと液晶表示パネルとの貼り合わせ位置を検査するものではない。また、従来、偏光フィルムと液晶表示パネルとを貼り合わせた後、その貼り合わせ位置を検査していないため、貼り合わせ位置がずれた状態の3次元液晶表示装置が、貼り合わせ工程後の製造工程に流出してしまっていた。
However, Patent Document 1 inspects the presence or absence of defects in the polarizing plate attached to the TFT array substrate and the color filter substrate, and
これに対し、この偏光フィルムと液晶表示パネルとの貼り合わせ位置のずれを許容するため、カラーフィルタ基板に形成されるブラックマトリックスにおいて、走査線に平行に延びる部分の幅を太くする方法が提案されている。この方法は、偏光フィルムと液晶表示パネルとの貼り合わせ位置がずれることによって、本来、CW円偏光部及びCCW円偏光部に重なる予定であった左目用画素及び右目用画素に隣接した右目用画素及び左目用画素に、CW円偏光部及びCCW円偏光部の一部が重なってしまうことを、走査線に平行に延びるブラックマトリックスの部分の幅を太くすることにより、防止するものである。これにより、この方法は、偏光フィルムと液晶表示パネルとの貼り合わせ位置のずれを許容している。 On the other hand, a method of increasing the width of the portion extending in parallel with the scanning line in the black matrix formed on the color filter substrate is proposed in order to allow the displacement of the bonding position between the polarizing film and the liquid crystal display panel. ing. According to this method, the right eye pixel adjacent to the left eye pixel and the right eye pixel originally intended to overlap with the CW circular polarization part and the CCW circular polarization part by shifting the bonding position of the polarizing film and the liquid crystal display panel. In addition, it is possible to prevent the CW circular polarization portion and the CCW circular polarization portion from overlapping with the left-eye pixel by increasing the width of the black matrix portion extending in parallel to the scanning line. Thereby, this method allows the displacement of the bonding position between the polarizing film and the liquid crystal display panel.
しかし、ブラックマトリックスの幅を太くすると、バックライトからの光が、このブラックマトリックスにより遮断される量が多くなり、液晶表示パネルを透過する光量が低下 However, if the width of the black matrix is increased, the amount of light from the backlight blocked by the black matrix increases, and the amount of light transmitted through the liquid crystal display panel decreases.
するため、観察者が3次元液晶表示装置を視認する際、その画像が暗く見える。また、この光量の低下を防止するため、液晶表示パネルの画素数を減らし、ブラックマトリックスに覆われていない部分を増加させれば、液晶表示パネルを透過する光量を増やすこともできるが、この場合、液晶表示パネルの画素数が減るため、高精細化することができないので、画質が粗くなる等の表示性能の低下が生じる。 Therefore, when the observer visually recognizes the three-dimensional liquid crystal display device, the image looks dark. In order to prevent this decrease in the amount of light, if the number of pixels of the liquid crystal display panel is reduced and the portion not covered by the black matrix is increased, the amount of light transmitted through the liquid crystal display panel can be increased. Since the number of pixels of the liquid crystal display panel is reduced, it is not possible to achieve high definition, resulting in a deterioration in display performance such as coarse image quality.
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、偏光フィルムと液晶表示パネルとを貼り合わせた後の貼り合わせ工程において、その貼り合わせ位置を検査し、偏光フィルムの貼り換えを行うことにより、その後の製造工程に、貼り合わせ不良の液晶表示パネルが流出することを防止すると共に、偏光フィルムと液晶表示パネルとの貼り合わせ位置のずれを許容するために、ブラックマトリックスの幅を太くする必要がない偏光フィルムの貼り合わせ位置検査装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and in the bonding step after bonding the polarizing film and the liquid crystal display panel, the bonding position is inspected and the polarizing film is replaced. Thus, the width of the black matrix is increased in order to prevent the liquid crystal display panel with a poor bonding from flowing out in the subsequent manufacturing process and to allow the displacement of the bonding position between the polarizing film and the liquid crystal display panel. It aims at providing the bonding position inspection apparatus of the polarizing film which is not necessary.
本発明に係る偏光フィルムの貼り合わせ位置検査装置は、一方向にライン状をなすCW円偏光部及びCCW円偏光部が1ラインおきに交互に形成された偏光フィルムを、カラーフィルタ基板が形成された液晶表示パネルに貼り合わせたときの前記偏光フィルムの貼り合わせ位置を検査する装置において、前記CW円偏光部及びCCW円偏光部を透過したCW円偏光及びCCW円偏光を直線偏光に変換するCW又はCCW円偏光板と、この直線偏光を透過又は遮断する直線偏光板と、を有する円偏光フィルタと、前記液晶表示パネルにおけるカラーフィルタ基板の厚さ分だけ光の光路長を伸ばす光路差板と、前記液晶表示パネルからの光の入射域の一部に前記円偏光フィルタを介在させ、前記入射域の残りの部分に前記光路差板を介在させると共に、前記偏光フィルムに焦点を合わせて、前記円偏光フィルタを介在させた部分から得られる偏光フィルム画像と、前記光路差板を介在させた部分から得られるカラーフィルタ画像を同時に撮影するカメラと、前記偏光フィルム画像及び前記カラーフィルタ画像を演算処理して前記液晶表示パネルの特定位置と、前記偏光フィルムの特定位置とを検出する画像処理部と、を有し、前記2個の特定位置を基に、前記偏光フィルムと前記液晶表示パネルとの貼り合わせ位置が正常か否かを検査されることを特徴とする。 In the polarizing film laminating position inspection apparatus according to the present invention, a color filter substrate is formed on a polarizing film in which CW circularly polarizing parts and CCW circularly polarizing parts forming a line in one direction are alternately formed every other line. CW for converting the CW circularly polarized light and the CCW circularly polarized light transmitted through the CW circularly polarized light part and the CCW circularly polarized light part into linearly polarized light in an apparatus for inspecting the bonded position of the polarizing film when bonded to a liquid crystal display panel. Or a circularly polarizing filter having a CCW circularly polarizing plate and a linearly polarizing plate that transmits or blocks this linearly polarized light; and an optical path difference plate that extends the optical path length of light by the thickness of the color filter substrate in the liquid crystal display panel; When the circularly polarizing filter is interposed in a part of the incident area of light from the liquid crystal display panel and the optical path difference plate is interposed in the remaining part of the incident area In addition, focusing on the polarizing film, a polarizing film image obtained from a portion interposing the circular polarizing filter, and a camera for simultaneously photographing a color filter image obtained from a portion interposing the optical path difference plate, An image processing unit that detects the specific position of the liquid crystal display panel and the specific position of the polarizing film by performing arithmetic processing on the polarizing film image and the color filter image, and based on the two specific positions. Further, it is inspected whether or not the bonding position between the polarizing film and the liquid crystal display panel is normal.
本発明においては、例えば、前記画像処理部は、前記偏光フィルム画像において、前記一方向にライン状をなすCW円偏光部又はCCW円偏光部の幅方向の縁部の位置を検出し、且つ前記カラーフィルタ画像において、カラーフィルタ基板に設けられた格子状のブラックマトリックスにおける前記一方向に延びる部分の幅及び幅方向の中心の位置を検出することにより、前記CW円偏光部又はCCW円偏光部の幅方向の縁部の位置が、前記ブラックマトリックスにおける前記一方向に延びる部分上にあるか否かを判断される。 In the present invention, for example, the image processing unit detects the position of the edge in the width direction of the CW circularly polarizing part or CCW circularly polarizing part that forms a line in the one direction in the polarizing film image, and In the color filter image, by detecting the width of the portion extending in one direction and the position of the center in the width direction in the grid-like black matrix provided on the color filter substrate, the CW circular polarization unit or the CCW circular polarization unit It is determined whether or not the position of the edge in the width direction is on a portion extending in the one direction in the black matrix.
本発明に係る偏光フィルムの貼り合わせ位置検査装置は、1個の画像から偏光フィルム及びカラーフィルタ基板のパターン面を観察することができるため、複数個の画像を撮影するための検査工数を削減すると共に、偏光フィルムに焦点を合わせた後、カラーフィルタ基板のパターン面への焦点調整が不要であるため、高精度且つ高スループットで検査を行うことができる。また、偏光フィルムと液晶表示パネルとの貼り合わせ位置を、貼り合わせ工程において検査することにより、貼り合わせ不良が検出された場合、偏光フィルムの貼り換えを行うため、3次元液晶表示装置の歩留りを向上させることができる。更に、この検査によって貼り合わせ不良が検出された場合、偏光フィルムの貼り換えを行うため、貼り合わせ位置のずれを許容するためにブラックマトリックスの幅を太くする必要がないので、明るい3次元液晶表示装置を得ることができる。 Since the polarizing film laminating position inspection apparatus according to the present invention can observe the pattern surface of the polarizing film and the color filter substrate from one image, the number of inspection processes for photographing a plurality of images can be reduced. In addition, since it is not necessary to adjust the focus on the pattern surface of the color filter substrate after focusing on the polarizing film, inspection can be performed with high accuracy and high throughput. In addition, when the bonding position between the polarizing film and the liquid crystal display panel is inspected in the bonding process, if a bonding failure is detected, the polarizing film is replaced, so that the yield of the three-dimensional liquid crystal display device is increased. Can be improved. Further, when a bonding failure is detected by this inspection, the polarizing film is replaced, so that it is not necessary to increase the width of the black matrix in order to allow the displacement of the bonding position. A device can be obtained.
以下、本発明の第1の実施形態について、添付の図面を参照して具体的に説明する。図1(a)は、本発明の第1実施形態に係る偏光フィルムの貼り合わせ位置検査装置を示す図、(b)は、本実施形態の液晶表示パネルの上面図、(c)は、本実施形態の偏光フィルムの上面図である。また、図2(a)は、本実施形態の偏光フィルム画像及びカラーフィルタ画像を示す図、(b)は、これらの画像を画像処理していることを示す図である。そして、図3(a)は、液晶表示パネル及び偏光フィルムにおけるカメラ及び低倍カメラの撮影位置を示す図、(b)は、低倍カメラによる撮影画像図、(c)は、偏光フィルム画像及びカラーフィルタ画像を示す図である。図4は、カメラ及び低倍カメラがx軸方向及びy軸方向に移動することを示す図である。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1A is a view showing a polarizing film bonding position inspection device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 1B is a top view of a liquid crystal display panel of the present embodiment, and FIG. It is a top view of the polarizing film of an embodiment. FIG. 2A is a diagram showing a polarizing film image and a color filter image of this embodiment, and FIG. 2B is a diagram showing that these images are image-processed. FIG. 3A is a view showing the shooting positions of the camera and the low magnification camera on the liquid crystal display panel and the polarizing film, FIG. 3B is a photographed image view of the low magnification camera, and FIG. It is a figure which shows a color filter image. FIG. 4 is a diagram illustrating that the camera and the low magnification camera move in the x-axis direction and the y-axis direction.
図1(a)に示すように、TFTアレイ基板19とカラーフィルタ基板6との間には、液晶材10が封入されており、これらのTFTアレイ基板19及びカラーフィルタ基板6における液晶材10の反対側の面に、夫々TFT側偏光板20及びCF(カラーフィルタ)側偏光板5が貼り付けられて、液晶表示パネル4が構成されている。このカラーフィルタ基板6のガラス基板6aのTFTアレイ基板19側の面には、例えば、RGBパターン7が形成されており、このRGBパターン7が形成されていない部分には、ブラックマトリックス8(遮光部)が形成されている。このRGBパターン7及びブラックマトリックス8により、カラーフィルタ6bが構成されている。この液晶表示パネル4の各画素は、図1(b)に示すように、走査線1ライン毎に、左目用画素4a及び右目用画素4bが交互に形成されており、走査線1ライン毎に左目用の画像及び右目用の画像を表示するようになっている。
As shown in FIG. 1A, a
そして、CF側偏光板5におけるカラーフィルタ基板6の反対側の面には、一方向にライン状をなす偏光部が形成された偏光フィルム3が貼り付けられている。この偏光フィルム3には、図1(c)に示すように、2個のライン状の偏光部が形成されており、夫々CW円偏光部3a及びCCW円偏光部3bとなっている。このCW円偏光部3a及びCCW円偏光部3bは、1ラインおきに交互に形成されており、例えば、このCW円偏光部3aを左目用円偏光部とし、また、CCW円偏光部3bを右目用円偏光部とする。この場合、この偏光フィルム3を、液晶表示パネル4に貼り合わせる際、CW円偏光部3aが、液晶表示パネル4の左目用画素4aと重なるようにし、また、CCW円偏光部3bが、液晶表示パネル4の右目用画素4bと重なるようにする。この偏光フィルム3により、液晶表示パネル4のCF側偏光板5を透過した直線偏光は、左目用画素4aにおいては、偏光フィルム3のCW円偏光部3aにより、CW円偏光に変換され、また、右目用画素4bにおいては、偏光フィルム3のCCW円偏光部3bにより、CCW円偏光に変換される。なお、この偏光フィルム3には、AG(アンチグレア)処理が施されてAG膜9が形成されており、これにより偏光フィルム3の表面反射による眩しさを低減しているが、偏光フィルム3は、このような表面処理がされていなくてもよい。
And the
左目用画素4aとCW円偏光部3aとを透過したCW円偏光、及び右目用画素4bとCCW円偏光部3bとを透過したCCW円偏光は、偏光メガネを介して、観察者の目に入射される。この偏光メガネは、左目側がCW円偏光板と左側直線偏光板とからなっており、また、右目側がCCW円偏光板と右側直線偏光板とからなっている。なお、左側直線偏光板及び右側直線偏光板は、同じ方向の偏光軸を有する。
The CW circularly polarized light transmitted through the left-
先ず、偏光メガネの左目側を透過する光について説明する。左目用画素4a及びCW円偏光部3aを透過したCW円偏光は、偏光メガネの左目側に設けられたCW円偏光板により、直線偏光となり、この直線偏光は、この直線偏光の偏光軸と同じ方向の偏光軸を有する左側直線偏光板を透過するため、観察者の左目には、左目用画素4aを透過した光が入射する。しかし、右目用画素4b及びCCW円偏光部3bを透過したCCW円偏光は、偏光メガネの左目側に設けられたCW円偏光板により、直線偏光となるが、この直線偏光の偏光軸は、CW円偏光をCW円偏光板により変換した直線偏光の偏光軸と直交するため、この直線偏光は、左側直線偏光板により遮断される。従って、観察者の左目には、右目用画素4bを透過した光は入射しない。
First, light transmitted through the left eye side of the polarized glasses will be described. The CW circularly polarized light transmitted through the left-
次に、偏光メガネの右目側を透過する光について説明する。左目用画素4a及びCW円偏光部3aを透過したCW円偏光は、偏光メガネの右目側に設けられたCCW円偏光板により、直線偏光に変換されるが、この直線偏光は、CCW円偏光を偏光メガネの左目側に設けられたCW円偏光板により変換した直線偏光と同じ偏光軸を有するため、左側直線偏光板と同じ偏光軸を有する右側直線偏光板により遮断される。従って、観察者の右目には、左目用画素4aを透過した光は入射しない。これに対し、右目用画素4b及びCCW円偏光部3bを透過したCCW円偏光は、偏光メガネの右目側に設けられたCCW円偏光板により、直線偏光となるが、この直線偏光の偏光軸は、CW円偏光をCCW円偏光板により変換した直線偏光の偏光軸と直交するため、この直線偏光は、右側直線偏光板を透過する。従って、観察者の右目には、右目用画素4bを透過した光が入射する。
Next, light transmitted through the right eye side of the polarized glasses will be described. The CW circularly polarized light transmitted through the left-
このように、左目用画素4aを透過した左目用の画像は、偏光フィルム3のCW円偏光部3aによりCW円偏光となり、このCW円偏光は、偏光メガネの左目側に設けられたCW円偏光板及び左側直線偏光板を透過するため、偏光メガネを装着した観察者の左目は、左目用の画像を認識することができる。また、右目用画素4bを透過した右目用の画像は、偏光フィルム3のCCW円偏光部3bによりCCW円偏光となり、このCCW円偏光は、偏光メガネの右目側に設けられたCCW円偏光板及び右側直線偏光板を透過するため、観察者の右目は、右目用の画像を認識することができる。なお、本実施形態では、偏光メガネの左目側は、CW円偏光板及び左側直線偏光板から構成され、右目側は、CCW円偏光板及び右側直線偏光板から構成されるものであり、且つ左側直線偏光板及び右側直線偏光板は、同じ方向の偏光軸を有するものとしたが、本発明はこの構成に限らない。例えば、偏光メガネの左目側は、CW円偏光板及び左側直線偏光板から構成され、右目側は、CW円偏光板及び右側直線偏光板から構成されるものであり、且つ左側直線偏光板の偏光軸と右目側直線偏光板の偏光軸とが直交するようにしてもよい。更に、偏光メガネの左目側は、CCW円偏光板及び左側直線偏光板から構成され、右目側は、CCW円偏光板及び右側直線偏光板から構成されるものであり、且つ左側直線偏光板の偏光軸と右目側直線偏光板の偏光軸とが直交するようにしてもよい。
Thus, the left-eye image that has passed through the left-
以上のように、画素の走査線1ライン毎に左目用の画像及び右目用の画像を表示させると共に、偏光メガネの左目側に設けられたCW円偏光板及び左側直線偏光板が、左目に入射させるべき光のみを通過させ、また、偏光メガネの右目側に設けられたCCW円偏光板及び右側直線偏光板が、右目に入射させるべき光のみを通過させることにより、左目及び右目に入射した画像に視差を生じさせる。これにより、立体表示が可能になる。 As described above, the left eye image and the right eye image are displayed for each scanning line of the pixel, and the CW circularly polarizing plate and the left linear polarizing plate provided on the left eye side of the polarizing glasses are incident on the left eye. Only the light to be transmitted is allowed to pass, and the CCW circularly polarizing plate and the right linear polarizing plate provided on the right eye side of the polarizing glasses allow only the light to be incident on the right eye, so that the images are incident on the left eye and the right eye. Causes parallax. Thereby, stereoscopic display becomes possible.
次に、本実施形態の偏光フィルムの貼り合わせ位置の検査装置について説明する。図1(a)に示すように、液晶表示パネル4における偏光フィルム3が貼り付けられた側の上方には、落射顕微鏡12が設置されている。この落射顕微鏡12は、円筒状の鏡筒13を有し、この鏡筒13の側部には、照明を取り込むための円筒状の光導入部14が設けられている。この鏡筒13の内部には、例えばハーフミラー等の光学系が組み込まれており、光導入部14から入射した光が、ハーフミラーにより液晶表示パネル4に向かうように曲げられる。そして、液晶表示パネル4に入射した光が、液晶表示パネル4で反射し、この反射した光が、鏡筒13の内部に入り、この鏡筒13内の上方に到達するように光学系が設計されている。この鏡筒13の上方には、カメラ11が設けられており、このカメラ11は、カメラ11に設けられたCCDにより、液晶表示パネル4からの反射光を結像して、液晶表示パネル4及び偏光フィルム3を撮影する。なお、本実施形態では、落射照明を用いた検査装置としているが、光源からの光の反射光をカメラで撮影できるものであれば、検査装置として使用できる。この場合も、光源から出射され、液晶表示パネル又は偏光フィルムに入射した光が、液晶表示パネル又は偏光フィルムで反射し、この反射光が、カメラに入射する。そして、カメラに設けられたCCDにより、液晶表示パネル又は偏光フィルムからの反射光を結像して、液晶表示パネル又は偏光フィルムを撮影する。
Next, the inspection apparatus of the bonding position of the polarizing film of this embodiment is demonstrated. As shown to Fig.1 (a), the epi-
このカメラ11を用いて、偏光フィルム3に焦点を合わせた状態で得られる偏光フィルム画像15及びカラーフィルタ基板6のRGBパターン7及びブラックマトリックス8が形成された面(パターン面)に焦点を合わせた状態で得られるカラーフィルタ画像16を、同時に撮影する。これにより、図2(a)に示すように、このカメラ11によって、例えば画像の半分の領域に偏光フィルム画像15が撮影され、また、もう半分の領域にカラーフィルタ画像16が撮影される。そして、このカメラ11による撮影を行う際、カメラ11と液晶表示パネル4との間において、液晶表示パネル4からの光の入射域の一部に、CW円偏光板21aと直線偏光板22とを重ねた円偏光フィルタを介在させると共に、この入射域の残りの部分に、カラーフィルタ基板6の厚さ分だけ光の光路長を伸ばす光路差板24を介在させる。この円偏光フィルタは、CW円偏光板21aを有するものであるため、CW円偏光フィルタ23aと呼称する。また、CW円偏光板21aは、CW円偏光及びCCW円偏光を、直線偏光に変換するものであり、直線偏光板22は、この直線偏光を透過又は遮断するものである。このCW円偏光フィルタ23a及び光路差板24を介在させる位置として、例えば、カメラ11の撮影視野の半分の領域に、CW円偏光フィルタ23aを介在させ、また、カメラ11の撮影視野のもう半分の領域に、光路差板24を介在させるようにする。
Using this
このCW円偏光フィルタ23aを介在させた部分において、落射顕微鏡12の観察位置を上下移動させ、偏光フィルム3に焦点を合わせる。この偏光フィルム3に焦点を合わせた状態から、カラーフィルタ基板6のパターン面に焦点を合わせるためには、偏光フィルム3よりもカラーフィルタ基板6のパターン面の方が、落射顕微鏡12から遠いため、落射顕微鏡12の観察位置を下方に移動させる必要がある。本発明は、カメラ11と液晶表示パネル4との間に、光路差板24を介在させることにより、この光路差板24を介在させた部分において、焦点距離を伸ばして、カラーフィルタ基板6のパターン面に焦点が合うようにする。光路差板24によって伸ばす距離は、偏光フィルム3の厚さ、CF側偏光板5の厚さ及びカラーフィルタ基板6のガラス基板6aの厚さの合計である。この光路差板24の屈折率をn、厚さをtとし、偏光フィルム3の屈折率をn1、厚さをl1、CF側偏光板5の屈折率をn2、厚さをl2及びガラス基板6aの屈折率をn3、厚さをl3とすると、下記数式1の関係が成り立つ。
In the portion where the CW circularly
例えば、偏光フィルム3の屈折率n1が1.5、厚さl1が0.1mm、CF側偏光板5の屈折率n2が1.5、厚さl2が0.1mm、ガラス基板6aの屈折率n3が1.5、厚さl3が0.7mmの場合、数式1の右辺は、0.9となる。この場合、光路差板24として、例えば、屈折率nが1.5の素ガラスを使用すると、光路差板24の厚さtは、1.8mmとなる。このように、本実施形態では、光路差板24として、屈折率が1.5、厚さが1.8mmといった一般的なガラスを使用することができるため、検査を行う上で、余計なコストがかからない。
For example, the refractive index n 1 of the
そして、カメラ11による撮影において、カメラ11の撮影視野の半分の領域に、CW円偏光フィルタ23aを介在させ、また、カメラ11の撮影視野のもう半分の領域に、光路差板24を介在させる。これにより、偏光フィルム3に焦点を合わせると、CW円偏光フィルタ23aを介在させた部分においては、偏光フィルム3に焦点が合い、また、光路差板24を介在させた部分においては、カラーフィルタ基板6のパターン面に焦点が合った状態にすることができる。このCW円偏光フィルタ23a(CW円偏光板21aと直線偏光板22とを重ねたもの)を介在させた部分から得られる偏光フィルム画像15において、液晶表示パネル4の左目用画素4aに重ねられた偏光フィルム3のCW円偏光部3aを透過したCW円偏光は、CW円偏光板21aにより、直線偏光となり、この直線偏光は、この直線偏光の偏光軸と同じ方向の偏光軸を有するように設計された直線偏光板22を透過することができるため、この直線偏光は、カメラ11に到達する。これに対し、液晶表示パネル4の右目用画素4bに重ねられた偏光フィルム3のCCW円偏光部3bを透過したCCW円偏光は、CW円偏光板21aにより、直線偏光となるが、この直線偏光の偏光軸は、CW円偏光がCW円偏光板21aにより変換された直線偏光の偏光軸と直交するため、この直線偏光は、直線偏光板22を透過することができず、従って、カメラ11に到達しない。このため、この偏光フィルム画像15においては、偏光フィルム3のCW円偏光部3aが明部2aとなり、また、CCW円偏光部3bが暗部2bとなる。
In photographing by the
このように、CW円偏光部3a及びCCW円偏光部3bの幅方向の縁部が、明部2a及び暗部2bの明暗差により、明確になるため、CW円偏光部3a又はCCW円偏光部3bの幅方向の縁部及び幅等を観察することができる。一方、偏光フィルム画像3と共に1個の画像内に撮影された光路差板24を介在させた部分から得られるカラーフィルタ画像16からは、RGBパターン7の走査線方向1ライン分の幅等を観察することができる。このように、本実施形態では、1個の画像から偏光フィルム3及びカラーフィルタ基板6のパターン面を観察することができるため、複数個の画像を撮影するための検査工数を削減すると共に、偏光フィルム3に焦点を合わせれば、その後のカラーフィルタ基板6のパターン面への焦点調整が不要であるため、高精度且つ高スループットで検査を行うことができる。なお、介在させるCW円偏光フィルタ23a(CW円偏光板21aと直線偏光板22とを重ねたもの)として、3次元液晶表示装置の立体表示のために用いられる偏光メガネの左目側又は右目側を使用してもよい。
As described above, since the edges in the width direction of the CW
上述の落射顕微鏡12は、例えばコンピュータに接続されており、このコンピュータに設けられた画像処理部が、偏光フィルム画像15及びカラーフィルタ画像16が撮影された1個の画像を演算処理する。このカメラ11、CW円偏光フィルタ23a、光路差板24及び画像処理部から、本実施形態の偏光フィルムの貼り合わせ位置検査装置1が構成される。この画像処理部は、例えば、図2(b)に示すように、偏光フィルム画像15において、CW円偏光部3aが明部2aとなっており、また、CCW円偏光部3bが暗部2bとなっているため、その明暗差により明確となったCW円偏光部3aとCCW円偏光部3bとの境界、即ち、CW円偏光部3a又はCCW円偏光部3bの幅方向の縁部の位置15aを検出する。具体的には、CW円偏光部3a及びCCW円偏光部3bが延びる方向(走査線方向)をx軸、CW円偏光部3a及びCCW円偏光部3bの幅方向(信号線方向)をy軸とすると、この位置15aのy座標を検出する。そして、画像処理部は、カラーフィルタ画像16において、カラーフィルタ基板6に設けられた格子状のブラックマトリックス8におけるx軸方向に延びる部分であるライン状ブラックマトリックス8aの幅16a及び幅方向の中心の位置16bのy座標を検出する。
The epi-
次に、画像処理部は、この検出されたCW円偏光部3a又はCCW円偏光部3bの幅方向の縁部の位置15aが、ライン状ブラックマトリックス8a上にあるか否かを判断する。このCW円偏光部3a又はCCW円偏光部3bの幅方向の縁部の位置15aが、ライン状ブラックマトリックス8a上にある場合、CW円偏光部3a又はCCW円偏光部3bの一部が、本来重なる予定の左目用画素4a又は右目用画素4bに隣接した右目用画素4b又は左目用画素4aに重なっていないので、偏光フィルム3の貼り合わせ位置が正常であることが認識される。一方、CW円偏光部3a又はCCW円偏光部3bの幅方向の縁部の位置15aが、ライン状ブラックマトリックス8a上にない場合、本来、CW円偏光部3a又はCCW円偏光部3bが重なる予定の左目用画素4a又は右目用画素4bに隣接した右目用画素4b又は左目用画素4aに、CW円偏光部3a又はCCW円偏光部3bの一部が重なっているので、偏光フィルム3の貼り合わせ位置が異常であると認識される。
Next, the image processing unit determines whether or not the detected
なお、本実施形態では、偏光フィルム画像15においては、CW円偏光部3a又はCCW円偏光部3bの幅方向の縁部の位置15aを検出して、これを貼り合わせ位置の検査に使用しているが、そのほかに、CW円偏光部3a又はCCW円偏光部3bの幅15b、その幅方向の中心位置15c及びy軸方向のピッチ15dを検出して、これを貼り合わせ位置の検査に使用してもよい。また、本実施形態では、カラーフィルタ画像16においては、ライン状ブラックマトリックス8aの幅16a及び幅方向の中心位置16bを検出して、これを貼り合わせ位置の検査に使用しているが、そのほかに、ライン状ブラックマトリックス8aのy軸方向のピッチ16cを検出してもよく、また、RGBパターン7の走査線方向1ライン分のy軸方向の長さ16d、このy軸方向の長さの中心の位置16e及びy軸方向のピッチ16fを検出して、これを貼り合わせ位置の検査に使用してもよい。これらの算出結果から、偏光フィルム3の貼り合わせ位置を検査することにより、更に、正確に貼り合わせ位置を検査することができる。例えば、CW円偏光部3a又はCCW円偏光部3bの幅方向の中心位置15cと、RGBパターン7の走査線方向1ライン分のy軸方向の長さの中心の位置16eとのずれを確認したり、RGBパターン7の走査線方向1ライン分のy軸方向の長さ16dが、CW円偏光部3a又はCCW円偏光部3bの幅15bに収まっているか否かを確認したりすることにより、偏光フィルム3と液晶表示パネル4との貼り合わせ位置を検査する。
In the present embodiment, in the
次に、カメラ撮影位置について説明する。図3(a)に示すように、液晶表示パネル4において、カラーフィルタ基板6には、ブラックマトリックス8の枠内に収まるように、CF側偏光板5が貼り付けられており、このCF側偏光板5には、偏光フィルム3が貼り付けられている。この偏光フィルム3は、CF側偏光板5よりも小さいものである。また、CW円偏光部3a及びCCW円偏光部3bの幅方向における偏光フィルム3の両縁部は、ダミーライン3cとなっており、このダミーライン3c以外の部分3dにおいては、CW円偏光部3a及びCCW円偏光部3bが、カラーフィルタ基板6のRGBパターン7が形成された領域と重なっている。なお、このダミーライン3cにおけるCW円偏光部3a及びCCW円偏光部3bの幅は、ダミーライン以外の部分3dにおけるCW円偏光部3a及びCCW円偏光部3bの幅よりも、広くなっている。そして、液晶表示パネル4の上方には、低倍率に設定された低倍カメラと、高倍率に設定されたカメラ11とが設置されている。この低倍カメラは、CF側偏光部5の4隅のうち、対角線上に位置する2点17a,17bを観察する。そして、この低倍カメラの視野には、図3(b)に示すように、ブラックマトリックス8、CF側偏光板5、偏光フィルム3におけるダミーライン3c及び偏光フィルム3におけるダミーライン以外の部分3dが入っている。この低倍カメラは、偏光フィルム3におけるダミーライン3cとダミーライン以外の部分3dとの境界の位置と、偏光フィルム3の外側端部の位置との座標を検出することにより、ダミーライン3cの幅3eを測定し、この位置と幅から、偏光フィルム3と液晶表示パネル4とのおおまかな位置関係等を把握する。なお、座標は、例えば、カラーフィルタ基板6の4隅のうち、1個の位置を原点とする。
Next, the camera shooting position will be described. As shown in FIG. 3A, in the liquid crystal display panel 4, a CF
また、カメラ11は、前述の如く、偏光フィルム3と液晶表示パネル4との貼り合わせ位置を観察するためのものであり、このカメラ11は、図3(c)に示すように、偏光フィルム3のCW円偏光部3a及びCCW円偏光部3bとカラーフィルタ基板6のパターン面とを観察するために、高倍率に設定されている。この倍率は、例えば5倍である。座標軸として、液晶表示パネル4の走査線に平行の方向をx軸、液晶表示パネル4の信号線に平行の方向をy軸とすると、カメラ11は、偏光フィルム3のy軸方向における中心線の両端部及び中央部の3点11a,11b,11cと、低倍カメラの撮影位置17a,17bに隣接した2点11d,11eとを観察する。このように、カメラ11は、偏光フィルム3と液晶表示パネル4との貼り合わせ位置を、5点観察する。そして、この5点において、1個の画像のうち半分の領域に撮影された偏光フィルム画像15においては、CW円偏光部3a又はCCW円偏光部3bの幅15b等を測定し、また、1個の画像のうちもう半分の領域に撮影されたカラーフィルタ画像16においては、RGBパターン7の走査線方向1ライン分のy軸方向の長さ16d等を測定することにより、偏光フィルム3と液晶表示パネル4との貼り合わせ位置を検査する。このように、本実施形態では、偏光フィルム3と液晶表示パネル4との貼り合わせ位置の検査精度を高めるため、液晶表示パネル4及び偏光フィルム3上の5点を検査している。なお、本実施形態では、液晶表示パネル4及び偏光フィルム3上の5点(11a,11b,11c,11d,11e)を検査しているが、検査位置は、x軸に平行の方向に3点としてもよい。偏光フィルム3と液晶表示パネル4との貼り合わせ位置が液晶表示パネル4及び偏光フィルム3上の1点を軸として傾いている場合、その軸の部分のみを検査すると、貼り合わせ位置が正常であると認識されてしまうが、x軸に平行の方向に3点の測定を行うことにより、その軸の部分以外の部分では、貼り合わせ位置が正常でないことを認識することができるため、貼り合わせ位置検査の誤検知を防止することができる。
Further, as described above, the
このカメラ11及び低倍カメラは、図4に示すように、様々なサイズの3次元液晶表示に対応するため、移動範囲18a,18b,18c内で、x軸方向及びy軸方向に移動することができる。カメラ11及び低倍カメラのx軸方向の位置及びy軸方向の位置を調整することにより、液晶表示パネル4のサイズが変化して、カメラ11及び低倍カメラの測定位置が変化しても、この変化した後の測定位置に、カメラ11及び低倍カメラの位置を合わせることができる。このように、検査のために搬入された液晶表示パネル4は、その検査後、搬出され、次の製造工程へ向かう。
As shown in FIG. 4, the
次に、本実施形態に係る偏光フィルムの貼り合わせ位置検査装置1の動作について説明する。図2(a)は、偏光フィルム画像及びカラーフィルタ画像を示す図、(b)は、これらの画像を画像処理していることを示す図である。また、図5は、これらの画像において、測定枠を、CW円偏光部の幅方向の両縁部及びRGBパターンの走査線方向1ライン分の両縁部に合わせて、CW円偏光部の幅方向の両縁部の位置及びブラックマトリックスの幅等を測定していることを示す図である。図5に示すように、カメラ11により撮影された画像は、1個の画像のうち半分の領域には偏光フィルム画像15が撮影され、また、1個の画像のうちもう半分の領域にはカラーフィルタ画像16が撮影されている。この偏光フィルム画像15及びカラーフィルタ画像16において、寸法等を測定したい位置に、測定枠31aを合わせる。例えば、偏光フィルム画像15においては、図2(b)に示すように、CW円偏光部3a又はCCW円偏光部3bの幅方向の縁部の位置15aを検出するため、測定枠31a,31bを、この縁部の位置15aに合わせる。この測定枠31a,31b内の輝度を、例えば、所定の閾値を超える部分と、閾値以下の部分とに分けて2値化処理し、その輝度差により、縁部を検出する。なお、2値化処理に限らず、CW円偏光部3aとCCW円偏光部3bとの輝度差が求まれば、これらの縁部の検出は可能である。CW円偏光部3a及びCCW円偏光部3bが延びる方向をx軸、CW円偏光部3a及びCCW円偏光部3bの幅方向をy軸とすると、この縁部の位置15aとして、y座標を検出する。
Next, the operation of the polarizing film bonding position inspection apparatus 1 according to this embodiment will be described. FIG. 2A is a diagram showing a polarizing film image and a color filter image, and FIG. 2B is a diagram showing that these images are image-processed. Also, FIG. 5 shows that in these images, the measurement frame is aligned with both edges in the width direction of the CW circular polarization section and both edges of one line in the scanning line direction of the RGB pattern. It is a figure which shows measuring the position of the both edge parts of a direction, the width | variety of a black matrix, etc. FIG. As shown in FIG. 5, in the image taken by the
そして、カラーフィルタ画像16において、例えば、RGBパターン7の走査線方向1ライン分のy軸方向の両縁部の位置を検出するため、RGBパターン7の走査線方向1ライン分が、測定枠31c,31d内に入るようにする。これにより、RGBパターン7のy軸方向の両縁部16gの位置を、測定することができる。また、この測定枠31cの枠内に入っている縁部に隣接するRGBパターン7の走査線方向1ライン分のy軸方向の縁部に、測定枠31eを合わせる。この測定枠31c,31eにより、図2(b)に示すように、この2個の縁部間のライン状ブラックマトリックス8aの幅16a及び幅方向の中心の位置16dを検出する。このライン状ブラックマトリックス8aの幅方向の中心位置のy座標は、この2個の縁部のy座標の平均をとることにより、求められる。
In the
そして、貼り合わせ位置検査装置1の演算処理部は、CW円偏光部3a又はCCW円偏光部3bの幅方向の縁部の位置15aのy座標が、ライン状ブラックマトリックス8a上にあるか否かを判断する。先ず、CW円偏光部3a又はCCW円偏光部3bの幅方向の縁部の位置15aのy座標が、ライン状ブラックマトリックス8aの幅方向の中心の位置16bのy座標と一致しているか否かを判断し、一致していれば、偏光フィルム3のCW円偏光部3a又はCCW円偏光部3bが重なる予定の左目用画素4a又は右目用画素4bに隣接した右目用画素4b又は左目用画素4aに、CW円偏光部3a又はCCW円偏光部3bが重なっているため、偏光フィルム3の貼り合わせ位置が正常であることが認識される。
Then, the arithmetic processing unit of the bonding position inspection apparatus 1 determines whether or not the y coordinate of the
一方、この互いのy座標が異なっている場合、互いのy座標の差の絶対値を求める。偏光フィルム3と液晶表示パネル4との貼り合わせ位置のy軸方向のずれとして、CW円偏光部3a又はCCW円偏光部3bの幅方向の縁部の位置15aのy座標が、ライン状ブラックマトリックス8aの幅方向の中心位置のy座標よりも大きい場合と小さい場合とがある。このため、互いのy座標の差が正の値又は負の値として算出されるので、絶対値を求めている。このy座標の差の絶対値が、ライン状ブラックマトリックス8aの幅を2で除算した値よりも小さい場合、CW円偏光部3a又はCCW円偏光部3bの幅方向の縁部の位置15aが、ライン状ブラックマトリックス8aの幅方向の端部を超えていない。即ち、CW円偏光部3a又はCCW円偏光部3bの幅方向の縁部の位置15aが、このライン状ブラックマトリックス8a上にあるので、偏光フィルム3の貼り合わせ位置が正常であることが認識される。一方、このy座標の差の絶対値が、ライン状ブラックマトリックス8aの幅を2で除算した値よりも大きい場合、CW円偏光部3a又はCCW円偏光部3bの幅方向の縁部の位置15aが、ライン状ブラックマトリックス8aの幅方向の端部を超えている。即ち、このCW円偏光部3a又はCCW円偏光部3bの幅方向の縁部の位置15aは、ライン状ブラックマトリックス8a上にない。従って、CW円偏光部3a又はCCW円偏光部3bの一部が、本来重なる予定の左目用画素4a又は右目用画素4bに隣接した右目用画素4b又は左目用画素4aに重なっているので、偏光フィルム3の貼り合わせ位置が異常であると認識される。
On the other hand, when the y coordinates are different from each other, the absolute value of the difference between the y coordinates is obtained. As the displacement in the y-axis direction of the bonding position of the
このように、液晶表示パネル4に偏光フィルム3を貼り付けた後の貼り合わせ工程において、その貼り合わせ位置を検査し、偏光フィルム3の貼り合わせ位置が正常であることが認識された場合、次の製造工程を行うために搬出される。一方、貼り合わせ位置の検査により、偏光フィルム3の貼り合わせ位置が異常であることが認識された場合、液晶表示パネル4から偏光フィルム3を剥がし、別の偏光フィルム3を液晶表示パネル4に貼り付ける。そして、この別の偏光フィルム3が貼り付けられた液晶表示パネル4の偏光フィルム3の貼り合わせ位置を検査する。このように、偏光フィルム3を液晶表示パネル4に貼り合わせた後の貼り合わせ工程において、その貼り合わせ位置を検査して、貼り合わせ不良が検出された場合、偏光フィルム3の貼り換えを行うため、貼り合わせ不良が検出された液晶表示パネル4が、その後の製造工程に流出することがなく、従って、3次元液晶表示装置の歩留りを向上させることができる。また、この貼り合わせ位置に異常がある場合、偏光フィルム3の貼り換えを行うため、カラーフィルタ基板6に形成されるブラックマトリックス8の幅を太くして、貼り合わせ位置のずれを許容する必要がないので、ブラックマトリックス8の幅を太くすることに起因する光量不足を解消し、明るい3次元液晶表示装置を実現することができる。
As described above, in the bonding step after the
次に、本発明の第2実施形態について説明する。図6は、本発明の第2実施形態に係る偏光フィルムの貼り合わせ位置検査装置を示す図である。図6に示すように、偏光フィルムの貼り合わせ位置検査装置1aは、カメラ11により偏光フィルム画像15及びカラーフィルタ画像16を撮影する際、CCW円偏光板21bと直線偏光板22とを重ねたCCW円偏光フィルタ23b及び光路差板24を介在させる。このように、本実施形態では、CCW円光フィルタ23b及び光路差板24を介在させて、画像を撮影するものであり、これ以外の構成は、第1実施形態と同様である。このCCW円偏光フィルタ23bを介在させた部分から得られる偏光フィルム画像15は、液晶表示パネル4の左目用画素4aに重ねられた偏光フィルム3のCW円偏光部3aを透過したCW円偏光は、CCW円偏光板21bにより、直線偏光となるが、この直線偏光は、この直線偏光を透過しないように偏光軸が調整された直線偏光板22を透過することができないため、この直線偏光は、カメラ11に到達しない。一方、液晶表示パネル4の右目用画素4bに重ねられた偏光フィルム3のCCW円偏光部3bを透過したCCW円偏光は、CCW円偏光板21bにより、直線偏光となり、この直線偏光の偏光軸は、CW円偏光がCCW円偏光板21bにより変換された直線偏光の偏光軸と直交するため、この直線偏光は、直線偏光板22を透過することができるので、カメラ11に到達する。このように、偏光フィルム画像15においては、偏光フィルム3のCW円偏光部3aが暗部2bとなり、また、CCW円偏光部3bが明部2aとなる。この暗部2b及び明部2aの明暗差により、CW円偏光部3a及びCCW円偏光部3bの幅方向の縁部の位置15aを観察することができる。そして、偏光フィルム画像15と同時に得られるカラーフィルタ画像16においては、第1実施形態と同様に、ライン状ブラックマトリックス8aの幅16a及び幅方向の中心の位置16bを観察することができる。これにより、画像処理部が、検出されたCW円偏光部3a又はCCW円偏光部3bの幅方向の縁部の位置15aが、ライン状ブラックマトリックス8a上にあるか否かを判断する。従って、この本実施形態においても、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a diagram showing a polarizing film bonding position inspection apparatus according to a second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, the polarizing film laminating
1,1a:偏光フィルムの貼り合わせ位置検査装置、2:3次元液晶表示装置、2a:明部、2b:暗部、3:偏光フィルム、3a:CW円偏光部、3b:CCW円偏光部、3c:ダミーライン、3d:ダミーライン以外の部分(カラーフィルタ基板のRGBパターン領域と重なる部分)、3e:ダミーラインの幅、4:液晶表示パネル、4a:左目用画素、4b:右目用画素、5:CF側偏光板、6:カラーフィルタ基板、6a:ガラス基板、6b:カラーフィルタ、7:RGBパターン、8:ブラックマトリックス、8a:ライン状ブラックマトリックス、9:AG膜、10:液晶材、11:カメラ、11a,11b,11c,11d,11e:カメラの測定位置、12:落射顕微鏡、13:鏡筒、14:光導入部、15:偏光フィルム画像、15a:CW円偏光部又はCCW円偏光部の幅方向の縁部の位置、15b:CW円偏光部又はCCW円偏光部の幅、15c:CW円偏光部又はCCW円偏光部の幅方向の中心の位置、15d:CW円偏光部又はCCW円偏光部のピッチ、16:カラーフィルタ画像、16a:ライン状ブラックマトリックスの幅、16b:ライン状ブラックマトリックスの幅方向の中心の位置、16c:ライン状ブラックマトリックスのピッチ、16d:RGBパターンの走査線方向1ライン分のy軸方向の長さ、16e:RGBパターンの走査線方向1ライン分のy軸方向の長さの中心の位置、16f:RGBパターンの走査線方向1ライン分のy軸方向のピッチ、16g:RGBパターンの走査線方向1ライン分のy軸方向の縁部、17a,17b:低倍カメラの測定位置、18a,18b,18c:カメラ及び低倍カメラの移動範囲、19:TFTアレイ基板、20:TFT側偏光板、21a:CW円偏光板、21b:CCW円偏光板、22,22a,22b:直線偏光板、23a:CW円偏光フィルタ、23b:CCW円偏光フィルタ、24:光路差板、31a,31b,31c,31d,31e:測定枠 1, 1a: Polarizing film bonding position inspection device, 2: 3D liquid crystal display device, 2a: Bright part, 2b: Dark part, 3: Polarizing film, 3a: CW circular polarizing part, 3b: CCW circular polarizing part, 3c : Dummy line, 3d: portion other than dummy line (portion overlapping with RGB pattern area of color filter substrate), 3e: width of dummy line, 4: liquid crystal display panel, 4a: left eye pixel, 4b: right eye pixel, 5 : CF side polarizing plate, 6: Color filter substrate, 6a: Glass substrate, 6b: Color filter, 7: RGB pattern, 8: Black matrix, 8a: Line-shaped black matrix, 9: AG film, 10: Liquid crystal material, 11 : Camera, 11a, 11b, 11c, 11d, 11e: Measurement position of the camera, 12: Episcopic microscope, 13: Lens barrel, 14: Light introducing part, 15: Polarizing film Image, 15a: Position of edge in width direction of CW circular polarization part or CCW circular polarization part, 15b: Width of CW circular polarization part or CCW circular polarization part, 15c: Width direction of CW circular polarization part or CCW circular polarization part 15d: Pitch of CW circular polarization part or CCW circular polarization part, 16: Color filter image, 16a: Width of line black matrix, 16b: Position of center of line black matrix in width direction, 16c: The pitch of the line-shaped black matrix, 16d: the length in the y-axis direction for one line of the RGB pattern in the scanning line direction, 16e: the center position of the length in the y-axis direction for one line in the scanning line direction of the RGB pattern, 16f : Y-axis direction pitch for one line of RGB pattern scanning line direction, 16g: Y-axis direction edge part for one line of RGB pattern scanning line direction, 17a, 17b Measurement position of low magnification camera, 18a, 18b, 18c: movement range of camera and low magnification camera, 19: TFT array substrate, 20: TFT side polarizing plate, 21a: CW circular polarizing plate, 21b: CCW circular polarizing plate, 22 , 22a, 22b: linear polarizing plate, 23a: CW circular polarizing filter, 23b: CCW circular polarizing filter, 24: optical path difference plate, 31a, 31b, 31c, 31d, 31e: measurement frame
Claims (2)
前記CW円偏光部及びCCW円偏光部を透過したCW円偏光及びCCW円偏光を直線偏光に変換するCW又はCCW円偏光板と、この直線偏光を透過又は遮断する直線偏光板と、を有する円偏光フィルタと、
前記液晶表示パネルにおけるカラーフィルタ基板の厚さ分だけ光の光路長を伸ばす光路差板と、
前記液晶表示パネルからの光の入射域の一部に前記円偏光フィルタを介在させ、前記入射域の残りの部分に前記光路差板を介在させると共に、前記偏光フィルムに焦点を合わせて、前記円偏光フィルタを介在させた部分から得られる偏光フィルム画像と、前記光路差板を介在させた部分から得られるカラーフィルタ画像を同時に撮影するカメラと、
前記偏光フィルム画像及び前記カラーフィルタ画像を演算処理して前記液晶表示パネルの特定位置と、前記偏光フィルムの特定位置とを検出する画像処理部と、
を有し、
前記2個の特定位置を基に、前記偏光フィルムと前記液晶表示パネルとの貼り合わせ位置が正常か否かを検査されることを特徴とする偏光フィルムの貼り合わせ位置検査装置。 When the polarizing film in which the CW circularly polarizing parts and the CCW circularly polarizing parts that form a line in one direction are alternately formed every other line is bonded to the liquid crystal display panel on which the color filter substrate is formed, In an apparatus for inspecting the bonding position,
A CW or CCW circularly polarizing plate that converts CW circularly polarized light and CCW circularly polarized light that have passed through the CW circularly polarizing part and CCW circularly polarizing part into linearly polarized light, and a linearly polarizing plate that transmits or blocks this linearly polarized light. A polarizing filter;
An optical path difference plate that extends the optical path length of the light by the thickness of the color filter substrate in the liquid crystal display panel;
The circular polarizing filter is interposed in a part of the incident area of light from the liquid crystal display panel, the optical path difference plate is interposed in the remaining part of the incident area, and the polarizing film is focused. A camera that simultaneously shoots a polarizing film image obtained from a portion having a polarizing filter interposed therebetween and a color filter image obtained from a portion having the optical path difference plate interposed therebetween;
An image processing unit that performs arithmetic processing on the polarizing film image and the color filter image to detect a specific position of the liquid crystal display panel, and a specific position of the polarizing film;
Have
A polarizing film bonding position inspection apparatus, wherein whether or not a bonding position between the polarizing film and the liquid crystal display panel is normal is inspected based on the two specific positions.
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CN106990566A (en) * | 2017-05-03 | 2017-07-28 | 深圳市华星光电技术有限公司 | Segment difference measuring method and device and liquid crystal display substrate manufacture method |
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2012
- 2012-11-15 JP JP2012251454A patent/JP2014098853A/en active Pending
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