JPH09210852A - カラー表示素子の検査方法 - Google Patents

カラー表示素子の検査方法

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JPH09210852A
JPH09210852A JP1597996A JP1597996A JPH09210852A JP H09210852 A JPH09210852 A JP H09210852A JP 1597996 A JP1597996 A JP 1597996A JP 1597996 A JP1597996 A JP 1597996A JP H09210852 A JPH09210852 A JP H09210852A
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Japan
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color
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color display
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JP1597996A
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Inventor
Makoto Kurumisawa
信 楜澤
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AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】測定ばらつき、判別しにくい色検査方法を改良
する。 【解決手段】カラー表示素子の画像の輝度を測定し、そ
の測定信号を演算し、検査を行うカラー表示素子の検査
方法であって、白色拡散光源1、複屈折型カラー液晶表
示素子(ECBC−LCD)2、波長選択フィルタ3、
撮像素子4、演算装置5、駆動装置6を配置し、画像に
含まれる特定波長の面内における輝度分布を測定するこ
とを特徴とするカラー表示素子の検査方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラー表示素子の
検査方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、カラー表示素子の色むらの検査等
は、限度見本との比較などによる官能検査が行われてき
た。一方、色むらの客観的な検査方法として、単純に輝
度むらの測定による検査手法が行われている。
【0003】また、ブラウン管などを対象として、色度
座標に相当するものを用いて白色との色差の絶対値によ
り定量化する手法が提案されている。例えば、特開平1
−225296、特開平3−101582、特開平3−
291093等があげられる。しかし、これらの手法は
基準点からの色度差を評価するものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来技術における官能
検査では検査員による個人差や疲労具合等によるばらつ
きが大きく、客観的な評価は困難であった。一方、検査
器で測定した輝度むらによる検査方法では、人の感じる
色の違いが評価できず、例えば表示素子面内に人が容易
に知覚できるような赤い部分と青い部分が混在している
ような場合でも、赤い部分と青い部分が等輝度であれば
むらとして検出することができないという問題があっ
た。
【0005】また、色差による定量化指標の例では、例
えば白との色度差が同じであれば、赤い部分と青い部分
が混在していてもむらとして検出できないという問題が
あった。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、従来例では解
決できなかった上記の課題を解決するものである。すな
わち、第1の発明として、画素を備え、印加電圧により
画素の発色が変化するカラー表示素子に対し、その画像
の特定波長の輝度を測定するカラー表示素子の検査方法
を提供する。
【0007】また、第2の発明として、第1の発明にお
いて、第1の印加電圧に対する第1の発色と、第2の印
加電圧に対する第2の発色との輝度の差分を演算するカ
ラー表示素子の検査方法を提供する。
【0008】また、第3の発明として、第1又は第2の
発明において、3以上の印加電圧に対する各色における
輝度の測定を行うカラー表示素子の検査方法を提供す
る。
【0009】また、第4の発明として、第1、第2又は
第3の発明において、印加電圧に対する特定波長のピー
ク輝度を100%とした場合に、相対的に20%以上輝
度が変化する二つの印加電圧で測定を行うカラー表示素
子の検査方法を提供する。
【0010】また、第5の発明として、第1、第2、第
3又は第4の発明において、カラー表示素子の面内の二
方向の輝度分布を測定するカラー表示素子の検査方法を
提供する。
【0011】また、第6の発明として、第1〜第5の発
明のいずれかの発明において、カラー表示素子の面内の
全ての画素点の輝度を測定するカラー表示素子の検査方
法を提供する。
【0012】また、第7の発明として、第1〜第6の発
明のいずれかの発明において、カラー表示素子が複屈折
型カラー液晶表示素子であるカラー表示素子の検査方法
を提供する。
【0013】
【作用】本発明では、特定波長のみの輝度分布を抽出す
ることによりカラー表示の評価を行う。そのため特定の
色と他の異なる色のあいだで色むらが生じるような場
合、もしくはそれらが等輝度であっても、また白色から
の色度差が同じであっても、対象とする波長以外の波長
の輝度が検出されないようにする。したがって、選択し
た波長を基準とした色むらの正確な評価が可能となる。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明において、カラー表示素子
として、複屈折型カラー液晶表示素子(ECBC−LC
D)を具体的にとりあげる。このECBC−LCDは微
妙な印加電圧の変化で発色が行われる。すなわち、対向
する電極間に印加する電圧によって、電極間に挟持され
た液晶分子の配向状態を変化させ、そのときの液晶層に
おける位相差量と複屈折板の位相差量との相互関係を調
整して、カラーフィルタなしに所望の色を発現せしめる
ものである。
【0015】所望の各波長に応じた駆動階調電圧を制御
することにより表示として見える色の違いを生じさせ
る。一般にこのECBC−LCDに生じる色むらは、面
内における液晶部分のギャップのむらにより、電界の分
布が生じることが大きな要因となる。
【0016】図2は電圧を変化させた場合の各波長によ
る透過率の変化を模式的に表した説明図である。例えば
特性曲線7を青色に相当する波長、特性曲線8を赤色に
相当する波長とすると、電圧が図の横軸の左から右に変
化すると、カラー表示素子の色は青、青と赤の混合色で
ある紫、そして赤と変化する。前述した要因で、青と紫
の間で生じる色むらは、紫と赤の間でも同様に生じるの
で、ある色の時に生じる色むらを評価すればほかの色の
時に生じる色むらも等価的に評価できることになる。
【0017】色むらの主な原因は、カラー表示素子の素
子構造の部分的なばらつきによるものが多い。例えば、
表面保護膜や配向膜、又はスペーサの散布むらなどによ
るものが大きい。さらに、液晶などの電気光学媒体のば
らつきや或る抵抗値を持ち、一定の長さと幅を持つ電極
における印加電圧の差が発生し、総合的に色むらとなっ
て現れるものと考えられる。
【0018】この色むらを電圧差により生じる輝度むら
で評価するという考えもあるが、一般に、カラー表示素
子は色による輝度差が極めて小さく、また面内の輝度分
布が本来極めて小さくなるように作られるものである。
したがって、図2の各波長成分の和に相当する図3の特
性曲線13に示すとおり、色むらによる信号の差は小さ
い。言い換えると、図3の特性曲線13は全波長の合成
された輝度分布を示すものである。この特性曲線13で
はその変化量が少なく、色むらを間接的に評価するには
十分な精度が得られない。
【0019】それに対して、本発明では分光された特定
波長の輝度、例えば図2の特性曲線8のみを信号として
用いているので、色むらに対して感度のより高い情報を
得ることができる。
【0020】また、本発明では異なる印加電圧における
特定波長の輝度分布データを用いている。そのため、例
えば図2の特性曲線8の極小点の左側の電圧の上昇にと
もない、透過率が低下する範囲(符号10の電圧範囲)
と、右側の電圧の上昇に伴い透過率が上昇する範囲(符
号11の範囲)との両方の透過率のデータを用いてノイ
ズ成分を相殺することができる。ここで、符号9、12
の領域は色むらが起こりにくく、符号10、11の領域
では色むらが起こりやすい。
【0021】あるいは、特定波長のピーク輝度、つまり
図2の符号9の領域の極大点での分光透過率の値を10
0%として、相対的に輝度が20%以上変化する二つの
印加電圧で測定を行うことがS/N比を高めることがで
きるので好ましい、具体的には特性曲線8のM1 、M
2 、さらにM3 の点を選んで測定すればよい。さらに、
S/N比を高めるには50〜60%程度の相対的な輝度
変化を生じるような2点以上で測定を行うことが好まし
い。例えば、図2におけるM1 −M2 、M1 −M3 、及
びM1 −M2 −M3 の組み合わせがあげられる。
【0022】このようにして、前述した液晶層のギャッ
プのむらにより生じる色むらについては、測定データの
高低の部分が逆になり、その複数のデータを用いること
により、測定結果のS/N比のさらなる向上が可能とな
る。また、照明光の分布などの外乱要因の低減が可能と
なる。
【0023】また、例えばカラーの撮像素子の画像信号
の色むらを評価するために、その信号を色むらのない表
示素子により画像として表示せしめて、これを目視する
ことで検査することも可能となる。以下に実施例を説明
する。
【0024】
【実施例】
(実施例1)図1に実施例1の構成を示す。反射式のE
CBC−LCDの色むらの測定を行った。1は照明装置
として用いた白色拡散の光源、2は評価対象である反射
式のECBC−LCDを示す。
【0025】3は波長選択フィルタを示し、本実施例で
は図8と図9に示す高波長光透過フィルタと低波長光透
過とを重ね、中間波長透過フィルタとして用いた。その
分光特性は500nmでの透過率は約0%、600nm
での透過率は約64%、700nmでの透過率は約41
%、800nmでの透過率は約9%であった。
【0026】符号4は白黒(モノクロ)CCDカメラな
どの撮像素子、符号5は撮像素子4よりの信号を演算処
理する演算装置、符号6はECBC−LCDに電圧を与
える駆動装置である。
【0027】ここで、光源は面光源を用いたが、必ずし
もこのような光源である必要はない。また、図1では撮
像素子の光軸が被検査対象物の面に対して傾斜せしめら
れているが、これも評価の目的や光源の形態によって、
様々な角度に変更することができる。本実施例では入射
角度及び出射角度を45°に設定した。
【0028】このように配置した測定系において、駆動
装置6により制御されたECBC−LCD2に対して、
光源1の白色光を照射し、さらに駆動装置6から電圧を
印加して、ECBC−LCD2に特定の色の画像を発色
せしめ、波長選択フィルタ3を通して、特定波長のみの
像として撮像素子4で撮像した。撮像素子は512×4
80ドット、及び256階調の解像度を備えるものを用
いた。
【0029】以下、本実施例における処理手順を図4を
用いて説明する。電圧を変化させながら特定波長の画像
を入力すると、前述したような液晶部分のギャップのむ
らを主とした電位の分布により生じる色むらに対して、
画像は図5の符号14〜17のように変化していく(或
る一軸方向の色データについてを演算処理する)。
【0030】ここで、符号14は図2の符号9の範囲の
電圧に相当し、図5の符号15、16、17は、それぞ
れ図2の符号10、11、12の範囲に相当する。本図
はECBC−LCDの画像が表示される表示面の平面を
模式的に示す。或る状態で一つの色を発色させるように
設けた場合、平面内での色の変化があることを、ハッチ
ングのある領域とない領域とによって表現している。
【0031】図6は図5の各A−A' 断面の測定データ
を模式的に表し、図6の符号18〜21は、図5の符号
14〜17にそれぞれ相当する。ここで、図6の符号1
9あるいは符号20が色むらがある状態、符号18又は
符号21は透過率の変化が少なく、視認されるような色
むらが発生しにくい領域である。
【0032】各画像のA−A' 断面の差分データを算出
したものが図7である。符号22は図6の符号18と符
号19の差分、符号23は符号19と符号20の差分、
符号24は符号20と符号21の差分に相当するデータ
となる。
【0033】ここで、図7の符号23はS/N比が高
く、外乱要因をキャンセルした画像であり、これにより
評価することが好ましい。本実施例で用いた評価対象に
対しては、図5の符号15に相当する画像を得る印加電
圧は2.0〜2.1Vが相当し、符号16に相当する画
像を得る印加電圧は2.2Vであった。
【0034】あるサンプルの色むら部分について測定を
行い、色むらがあると思われる部分と通常の部分の信号
の差をそのばらつきで割った値としてS/N比を求めた
ところ、印加電圧2.0Vにおける測定データ単体では
S/N比は75.6、2.2Vの測定データ単体では5
4.5であった。
【0035】これに対し、それらの差分データを用いる
と126.7となり、S/N比の向上が確認され、目視
との比較においても、それぞれの単体の画像に比べ差分
データを用いた画像の方がより合っていることが確認さ
れた。
【0036】また、本実施例では白黒のCCDカメラの
前に波長選択フィルタを配置したが、本実施例で用いた
白色光源の代わりに、特定の波長域の光を発する単波長
の光源を用いたり、光源と検査対象物の間に波長選択フ
ィルタを用いるなどの手段により、照明側で波長を選択
した場合でもほぼ同様の効果が得られた。
【0037】以上のように、本実施例では600nm近
傍の波長の光のみを透過するフィルタを通して、白黒の
撮像素子により測定した画像信号を用いて、600nm
近傍の波長の面内輝度分布を測定することで、ECBC
−LCDの色むらを的確に検査することができた。
【0038】(実施例2)実施例1と同様の構成にし
て、ECBC−LCDの面内の測定を液晶パネルの中央
部を通るX−Yの二つの軸線部分について演算処理を行
った。表示面の代表的な部分を測定することで、製品の
検査を短い時間の中で検査することができた。
【0039】(実施例3)実施例1と同様の構成にし
て、ECBC−LCDの面内の全てのデータ(撮像素子
4の全ての感知データ)を演算処理を行った。本実施例
では、表示面の微妙な色むらを全て検出することができ
た。
【0040】
【発明の効果】本発明により色むらの高速かつ安定した
客観評価が可能となり、製造プロセスにおける検査工程
の自動化が可能になるとともに、製品の安定した品質評
価が可能となる。
【0041】したがって、出荷される製品の特性ばらつ
きを極めて小さくすることができるようになった。
【0042】また本発明はその効果を損しない範囲で種
々の用途に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1つの実施例を示す構成図。
【図2】カラー液晶表示素子の各波長ごとの輝度分布を
表す模式図。
【図3】カラー液晶表示素子の全波長の輝度分布を表す
模式図。
【図4】本発明における処理手順図。
【図5】電圧を変化させた時の特定波長の面内輝度分布
の変化を示す模式図。
【図6】図5における各A−A' 断面の信号を表す模式
図。
【図7】図6における各図の差分信号を表す模式図。
【図8】本発明に用いた高波長光透過フィルタの分光透
過率を表す図。
【図9】本発明で用いた中間波長光透過フィルタの分光
透過率を表す図。
【符号の説明】
1:白色拡散光源 2:被評価物 3:特定波長透過フィルタ 4:撮像素子 5:演算装置 6:駆動装置

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】画素を備え、印加電圧により画素の発色が
    変化するカラー表示素子に対し、その画像の特定波長の
    輝度を測定するカラー表示素子の検査方法。
  2. 【請求項2】第1の印加電圧に対する第1の発色と、第
    2の印加電圧に対する第2の発色との輝度の差分を演算
    する請求項1のカラー表示素子の検査方法。
  3. 【請求項3】3以上の印加電圧に対する各色における輝
    度の測定を行う請求項1又は2のカラー表示素子の検査
    方法。
  4. 【請求項4】印加電圧に対する特定波長のピーク輝度を
    100%とした場合に、相対的に20%以上輝度が変化
    する二つの印加電圧で測定を行う請求項1、2又は3の
    カラー表示素子の検査方法。
  5. 【請求項5】カラー表示素子の面内の二方向の輝度分布
    を測定する請求項1、2、3、又は4のカラー表示素子
    の検査方法。
  6. 【請求項6】カラー表示素子の面内の全ての画素点の輝
    度を測定する請求項1〜5のいずれか1項のカラー表示
    素子の検査方法。
  7. 【請求項7】カラー表示素子が複屈折型カラー液晶表示
    素子である請求項1〜6のいずれか1項のカラー表示素
    子の検査方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003098036A (ja) * 2001-09-26 2003-04-03 Toppan Printing Co Ltd カラーフィルタの色ムラ検査方法及び色ムラ検査装置
JP2004158454A (ja) * 2002-11-04 2004-06-03 Lg Electron Inc プラズマディスプレイパネルの蛍光体検査装置及び検査方法
CN113588222A (zh) * 2021-09-26 2021-11-02 武汉精创电子技术有限公司 一种墨色一致性检测装置及方法

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