JP2007071813A - Device and method for inspecting electro-optical panel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶パネルや有機ＥＬ（Electro-Luminescence）パネル等の電気光学パネルを検査する電気光学パネルの検査装置及び電気光学パネルの検査方法に関する。 The present invention relates to an electro-optical panel inspection apparatus and an electro-optical panel inspection method for inspecting electro-optical panels such as liquid crystal panels and organic EL (Electro-Luminescence) panels.
従来の電気光学パネルの検査装置では、下記の特許文献１に記載されているように、２次元配光分布を結像可能な光学系を備え、この光学系により結像された２次元配光分布に基づいた画像である結像画像を撮像装置により撮像することにより、電気光学パネルの配光特性を解析するために必要な解析画像を得ている。
A conventional electro-optical panel inspection apparatus includes an optical system capable of forming an image of a two-dimensional light distribution as described in
しかしながら、上記した電気光学パネルの検査装置では、前記解析画像の精度を良くするために、当該解析画像を、複数の結像画像を表す複数の画像データを積算して補正することにより得る必要があり、そのためには、結像画像を多くの回数に亘って撮像しなければならず、解析画像を得るのに要する時間が長くなってしまうという問題があった。 However, in the above-described electro-optical panel inspection apparatus, in order to improve the accuracy of the analysis image, it is necessary to obtain the analysis image by integrating and correcting a plurality of image data representing a plurality of formed images. For this reason, there is a problem in that the imaged image must be taken many times, and the time required to obtain the analysis image becomes long.
本発明に係る電気光学パネルの検査装置は、電気光学パネルを透過又は反射して出射された光である表示光を受光し、前記電気光学パネルが有する特性である光強度の角度分布を表す配光特性を示す２次元配光分布に基づいた画像を結像させる画像結像部と、前記画像結像部により結像された画像を、所定の露光時間及び撮像回数からなる条件に基づいて撮像し、撮像結果から前記電気光学パネルが有する配光特性を示すデータとなる受光画像データを生成する撮像部と、前記受光画像データに基づいて、前記電気光学パネルが有する配光特性を解析するための解析画像データを出力する解析画像データ出力部と、を備える。 The inspection apparatus for an electro-optical panel according to the present invention receives display light that is light that is transmitted through or reflected by the electro-optical panel and represents an angular distribution of light intensity that is a characteristic of the electro-optical panel. An image imaging unit that forms an image based on a two-dimensional light distribution indicating optical characteristics, and an image formed by the image imaging unit based on a condition including a predetermined exposure time and the number of imaging In order to analyze the light distribution characteristic of the electro-optical panel based on the imaging unit that generates light-receiving image data that is data indicating the light distribution characteristic of the electro-optical panel from the imaging result. An analysis image data output unit for outputting the analysis image data.
本発明に係る電気光学パネルの検査装置によれば、撮像部が、画像結像部により結像された画像を、所定の露光時間及び撮像回数からなる条件に基づいて撮像し、撮像結果から受光画像データを生成し、解析画像データ出力部が、受光画像データに基づいて、電気光学パネルの配光特性を解析するための解析画像データを出力することにより、精度の高い解析画像データを短時間に得るのに適した露光時間及び撮像回数の組合せで撮像することから、必要な解析画像を得るのに要する時間を短縮することが可能になる。 According to the electro-optical panel inspection apparatus of the present invention, the imaging unit captures an image formed by the image imaging unit based on a condition including a predetermined exposure time and the number of times of imaging, and receives light from the imaging result. Image data is generated, and the analysis image data output unit outputs analysis image data for analyzing the light distribution characteristics of the electro-optic panel based on the received light image data. Therefore, it is possible to shorten the time required to obtain a necessary analysis image.
上記した本発明に係る電気光学パネルの検査装置では、前記電気光学パネルに当該電気光学パネルを検査するための光である検査光を照射する光源を更に備え、前記表示光は、前記電気光学パネルを透過又は反射して出射された検査光からなる。 In the electro-optical panel inspection apparatus according to the present invention described above, the electro-optical panel further includes a light source that irradiates inspection light, which is light for inspecting the electro-optical panel, and the display light is the electro-optical panel. The inspection light is transmitted through or reflected from the inspection light.
上記した本発明に係る電気光学パネルの検査装置では、前記撮像部は、前記条件を設定可能な撮像条件設定部を備える。 In the electro-optical panel inspection apparatus according to the present invention described above, the imaging unit includes an imaging condition setting unit capable of setting the condition.
上記した本発明に係る電気光学パネルの検査装置では、前記解析画像データ出力部は、前記撮像部により生成された複数の前記受光画像データを積算処理することにより前記解析画像データを補正する。 In the above-described electro-optical panel inspection apparatus according to the present invention, the analysis image data output unit corrects the analysis image data by integrating the plurality of light reception image data generated by the imaging unit.
上記した本発明に係る電気光学パネルの検査装置では、前記解析画像データは、光強度の角度分布を示す情報及び当該光強度から算出したコントラスト比の角度分布を示す情報のうち少なくとも１つの情報である。 In the above-described electro-optical panel inspection apparatus according to the present invention, the analysis image data is at least one of information indicating the angular distribution of light intensity and information indicating the angular distribution of contrast ratio calculated from the light intensity. is there.
上記した本発明に係る電気光学パネルの検査装置では、前記解析画像データに基づいて、前記電気光学パネルが有する配光特性に応じて視野角により見え方が異なる特性である視野角特性を示す情報を出力する視野角特性出力部を更に備える。 In the electro-optical panel inspection apparatus according to the present invention described above, information indicating viewing angle characteristics, which are characteristics that differ in appearance depending on the viewing angle, according to the light distribution characteristics of the electro-optical panel, based on the analysis image data. Is further provided with a viewing angle characteristic output unit.
上記した本発明に係る電気光学パネルの検査装置では、前記視野角特性出力部は、前記光強度の角度分布を示す情報に基づいた前記光強度又は前記コントラスト比の角度分布を示す情報に基づいた前記コントラスト比がピークとなる角度が、予め設定された一又は複数の基準範囲に入っているか否かにより、前記視野角特性を判定する。 In the above-described electro-optical panel inspection apparatus according to the present invention, the viewing angle characteristic output unit is based on the information indicating the light intensity or the angle distribution of the contrast ratio based on the information indicating the angle distribution of the light intensity. The viewing angle characteristic is determined based on whether or not the angle at which the contrast ratio reaches a peak is in one or more preset reference ranges.
本発明に係る電気光学パネルの検査方法によれば、電気光学パネルを透過又は反射して出射された光である表示光を受光し、前記電気光学パネルが有する特性である光強度の角度分布を表す配光特性を示す２次元配光分布に基づいた画像を結像させる画像結像工程と、前記画像結像工程により結像された画像を、所定の露光時間及び撮像回数からなる条件に基づいて撮像し、撮像結果から前記電気光学パネルが有する配光特性を示すデータとなる受光画像データを生成する撮像工程と、前記受光画像データに基づいて、前記電気光学パネルが有する配光特性を解析するための解析画像データを出力する解析画像データ出力工程と、を備える。 According to the inspection method of the electro-optical panel according to the present invention, the display light that is the light that is transmitted through or reflected by the electro-optical panel is received, and the angle distribution of the light intensity that is a characteristic of the electro-optical panel is obtained. An image imaging step of forming an image based on a two-dimensional light distribution indicating the light distribution characteristic to be expressed, and an image formed by the image imaging step based on a condition including a predetermined exposure time and the number of times of imaging An imaging process for generating received light image data, which is data indicating the light distribution characteristics of the electro-optical panel, and analyzing the light distribution characteristics of the electro-optical panel based on the received light image data An analysis image data output step for outputting analysis image data for the purpose.
以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。 Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
＜検査装置の構成＞
まず、電気光学パネルの検査を行う検査装置の構成について説明する。
図１は、本実施形態に係る検査装置の概略的な構成を示す図である。
<Configuration of inspection device>
First, the configuration of an inspection apparatus that inspects an electro-optical panel will be described.
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an inspection apparatus according to the present embodiment.
図１に示すように、検査装置１は、主要部として、２次元配光測定部１４、ステージ１７、及び複数のプローブ１１４が設けられたプローブユニット１１５を備える。これら２次元配光測定部１４、ステージ１７、及びプローブユニット１１５は、以下に説明する他の各構成要素と共に筐体１３内に収容されている。
As shown in FIG. 1, the
２次元配光測定部１４は２次元配光分布を測定可能な光学系を備えている。図１には、２次元配光測定部１４における光学系の光軸１５を一点鎖線で示してある。筐体１３内において２次元配光測定部１４は、ステージ１７の上方に配置される。なお、２次元配光測定部１４の詳細な構成については後述する。
The two-dimensional light
ステージ１７は、当該ステージ１７を移動させる移動機構部１８により、筐体１３内に水平に支持される。また、ステージ１７の上面には検査対象となる電気光学パネル１０を載置するための凹部１０９が形成されている。また、ステージ１７には、当該ステージ１７に載置された電気光学パネル１０の画像表示領域に後述する光源１６から出射される検査光を導くための開口部１０８が設けられている。
The
移動機構部１８には、図示しない空気圧制御装置から供給される作動空気圧により、筐体１３内を水平方向に伸縮移動するピストンロッド１１２を有するエアシリンダ１１３が設けられている。ピストンロッド１１２の先端には、ステージ装着部１１１が設けられている。このステージ装着部１１１に、ステージ１７は装脱自在に装着される。
The
ここで、ステージ１７はピストンロッド１１２の伸縮により、筐体１３内を図１中矢印Ａで示すように、スライド可能とされている。筐体１３には開閉窓１１９が設けられており、ステージ１７をスライドさせて開閉窓１１９を押し開くことにより、電気光学パネル１０をステージ１７上に載置した状態で、筐体１３外に露出させることが可能となる。このように露出させた状態における電気光学パネル１０ａ及び開閉窓１１９ａを、図１中破線にて示してある。
Here, the
電気光学パネル１０が筐体１３外に露出した状態で、ステージ１７に対して電気光学パネル１０を装脱させたり、ステージ１７そのものをステージ装着部１１１に対して装脱させることにより、複数種類の電気光学パネルを交換して用いることが可能となる。電気光学パネル１０には、フレキシブルプリント基板１１等が取り付けられ、防塵ガラス（図示せず）等とともにケース内に収容されている。
With the electro-
プローブユニット１１５は、フレキシブルプリント基板１１に配線された複数の信号線に対応する複数のプローブ１１４を備えている。筐体１３内にはパネル駆動装置１９が設けられており、当該パネル駆動装置１９から出力される所定の検査用駆動信号はプローブユニット１１５に供給される。プローブユニット１１５は供給された検査用駆動信号を複数のプローブ１１４を介してフレキシブルプリント基板１１における複数の信号線に供給する。
The
また、筐体１３内には、電気光学パネル１０に検査光を照射する光源１６が設けられている。光源１６は、ファイバ式としてもよいし、レーザ装置や蛍光管を用いて構成してもよい。図１に示すように、光源１６は電気光学パネル１０の下方即ちステージ１７の下方に配置される。但し、反射型の電気光学パネルに応用する場合には、光源１６はハーフミラー等と共にステージ上方に配置される。
光源１６が設けられていることにより、電気光学パネル１０として、例えば、液晶層が２枚の基板間に狭持されており、基板上には配向膜を有する液晶パネルの検査を行うことが可能になる。
A
By providing the
更に、検査装置１には、検査端末１０２が設けられている。検査端末１０２は、パーソナルコンピュータ、ワークステーション等により構成される。
Further, the
次に、２次元配光測定部１４の構成及び機能について説明する。
図２は、２次元配光測定部の概略的な構成を示す図である。２次元配光測定部１４は、２次元配光分布に基づいた画像を結像させる画像結像部としての光学系を用いて構成されている。
Next, the configuration and function of the two-dimensional light
FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of the two-dimensional light distribution measurement unit. The two-dimensional light
図２に示すように、この光学系には、対物レンズ２０１、リレーレンズ系２０２、及びフィルタ２０３が含まれている。なお、図２中、当該光学系の光軸１５を一点鎖線で示してある。
As shown in FIG. 2, the optical system includes an
図１及び図２において、電気光学パネル１０における画像表示面１２は、図２に示す光学系の対物レンズ２０１の前側焦点付近に配置され、画像表示面１２が２次元配光分布の測定面とされる。画像表示面１２における測定スポットの径Ｒは、図２に示す光学系の対物レンズ２０１の形状により変化する。ここでは、測定スポットの径Ｒは、好ましくは２００μｍ程度とする。
1 and 2, the
また、２次元配光測定部１４には、前述の光学系により結像された２次元配光分布に基づいた画像を撮像する撮像部２０４が設けられている。撮像部２０４として、例えばＣＣＤ等を用いてもよい。対物レンズ２０１は、画像表示面１２からの出射光をその角度に応じた位置に集めて後側焦点に結像させる。リレーレンズ系２０２は、対物レンズ２０１により結像された像をフィルタ２０３を介して撮像部２０４の撮像面上に縮小して再結像させる。撮像部２０４により、撮像面上に再結像された像が撮像され、撮像結果から、電気光学パネル１０が有する配光特性を示す２次元配光分布のデータとなる受光画像データが生成され、図１に示す検査端末１０２に送信される。
The two-dimensional light
ここで、配光特性を示す２次元配光分布について説明する。
図３は、２次元配光分布について説明するための模式図であり、（ａ）は、仰角と方位角を説明するための模式図であり、（ｂ）は、撮像される２次元配光分布を概略的に示した模式図である。
Here, the two-dimensional light distribution showing the light distribution characteristics will be described.
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a two-dimensional light distribution, (a) is a schematic diagram for explaining an elevation angle and an azimuth angle, and (b) is a two-dimensional light distribution to be imaged. It is the schematic diagram which showed distribution roughly.
図３（ａ）に示すように、２次元配光分布は、角度θとして示す仰角及び角度φとして示す方位角に対応する例えば光強度の分布として表される。図３（ａ）に示すように、方位角φは、測定面上に０°位置が規定されており、当該０°位置から測定点３００を中心として右回りに、左側（Ｌ）９０°位置、１８０°位置、及び右側（Ｒ）９０°位置が規定される。仰角θは、測定面上の観測点が測定点３００の真上に位置する場合、即ち測定面の法線上に位置する場合を、θ＝０°として、観測点を測定点３００を中心とする同心円上に傾けた場合に、観測点と測定点３００とを結ぶ線が、測定面の法線に対してなす角度を表す。そして、観測点の測定面における位置は方位角φにより規定される。
As shown in FIG. 3A, the two-dimensional light distribution is represented as, for example, a light intensity distribution corresponding to an elevation angle indicated by an angle θ and an azimuth angle indicated by an angle φ. As shown in FIG. 3A, the azimuth angle φ is defined as a 0 ° position on the measurement surface, and the left (L) 90 ° position is clockwise from the 0 ° position around the
更に、図３（ｂ）に示すように、２次元配光分布上では、右回りに方位角φの０°位置、左側（Ｌ）９０°位置、１８０°位置、及び右側（Ｒ）９０°位置が規定される。 Furthermore, as shown in FIG. 3B, on the two-dimensional light distribution, the 0 ° position of the azimuth angle φ, the left (L) 90 ° position, the 180 ° position, and the right (R) 90 ° are clockwise. A position is defined.
ここで、図２において、画像表示面１２から対物レンズ２０１に入射する出射光が光軸１５に対してなす角が、仰角θに相当する。当該仰角θは、対物レンズ２０１により後側焦点面上の距離ｙに変換され、リレーレンズ系２０２により撮像面において距離ｙに比例する距離とされる。
Here, in FIG. 2, the angle formed by the outgoing light incident on the
例えば、図３（ｂ）において仰角θ＝６０°における光強度の分布は、方位角φに応じて仰角０°を示す位置を中心とする円として表される。また、仰角θ＝１０°における光強度の分布は、仰角θ＝６０°における光強度の分布を表す円より小さい径からなる同心円として表される。
For example, in FIG. 3B, the light intensity distribution at the elevation angle θ = 60 ° is represented as a circle centered at the position showing the
＜測定時の動作＞
次に、２次元配光分布を測定する動作について説明する。
<Operation during measurement>
Next, the operation for measuring the two-dimensional light distribution will be described.
２次元配光分布の測定に先立って、図１に示すように、電気光学パネル１０の画像表示面１２が２次元配光測定部１４における光学系の前側焦点位置に配置されるが、移動機構部１８によりステージ１７を自動的に移動させることにより、当該位置決めは容易に行うことができる。
Prior to the measurement of the two-dimensional light distribution, as shown in FIG. 1, the
また、パネル駆動装置１９から出力される検査用駆動信号が、プローブユニット１１５を介して電気光学パネル１０に供給される。本実施形態では、検査用駆動信号に基づいて画像表示面１２に、明状態として全白表示及び暗状態として全黒表示が行われる。
Further, an inspection drive signal output from the
図４は、２次元配光分布を測定する動作を説明するためのフローチャートである。 FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of measuring the two-dimensional light distribution.
まず、ステップＳ１０では、検査端末１０２は、撮像部２０４が２次元配光分布に基づいた画像を撮像する際の撮像条件となる露光時間及び撮像回数の設定を受け付ける。ここで、露光時間及び撮像回数の設定は、２次元配光分布を測定するために画像表示面１２に表示される全白表示及び全黒表示のそれぞれに対して受け付ける。したがって、全白表示に対しての露光時間及び撮像回数（以下、「白露光時間」及び「白撮像回数」と略称する）、並びに全黒表示に対しての露光時間及び撮像回数（以下、「黒露光時間」及び「黒撮像回数」と略称する）の設定を受け付けることになる。
なお、検査端末１０２は、キーボード等の入力装置から撮像条件の設定を受け付ける。
First, in step S10, the
Note that the
ステップＳ１１では、撮像部２０４は、ステップＳ１０において設定された撮像条件により、画像表示面１２に表示される全白表示及び全黒表示のそれぞれを出射光とした２次元配光分布に基づいた画像を撮像する。撮像された画像を表す画像データは、受光画像データとして検査端末１０２に送信する。即ち、撮像部２０４は、全白表示に基づいた２次元配光分布画像を、白露光時間で白撮像回数分だけ撮像し、次に、全黒表示に基づいた２次元配光分布画像を、黒露光時間で黒撮像回数分だけ撮像する。したがって、検査端末１０２に、前記白撮像回数分の受光画像データ（単数又は複数）と、前記黒撮像回数分の受光画像データ（単数又は複数）とを送信する。
In step S11, the
ステップＳ１２では、検査端末１０２は、撮像部２０４から受信した全白表示に基づいた受光画像データ（単数又は複数）を積算処理することにより補正し、全白表示に基づいた補正後の画像データ（単数）を生成する。また、撮像部２０４から受信した全黒表示に基づいた受光画像データ（単数又は複数）を積算処理することにより補正し、全黒表示に基づいた補正後の画像データ（単数）を生成する。受光画像データが補正されることにより、補正後の画像データはノイズ成分が除去されることから、補正前の画像データと比較して画像データのデータ精度が高くなり、受光画像データに基づいた解析画像の信頼性が向上する。なお、データ精度を高くするには、できるだけ多くの受光画像データを元に積算処理することが望ましいが、その反面、多くの受光画像データを撮像して得るため、それだけ多くの測定時間が掛かることになる。
In step S <b> 12, the
ステップＳ１３では、検査端末１０２は、全白表示に基づいた補正後の画像データ及び全黒表示に基づいた補正後の画像データを元に、各仰角ごとに、全白表示における光強度及び全黒表示における光強度の比、即ちコントラスト比を算出して、当該コントラスト比に基づいた画像データを生成する。
In step S13, the
ステップＳ１４では、検査端末１０２は、全白表示に基づいた補正後の画像データ、全黒表示に基づいた補正後の画像データ及びコントラスト比に基づいた画像データのそれぞれから、２次元配光分布の測定結果を示す解析画像を表す解析画像データを生成して出力する。これらの解析画像データは、例えば、検査端末１０２に備えたディスプレイ等に出力されて解析画像が表示される。
In step S14, the
なお、本発明の解析画像データ出力部は、上記ステップＳ１２〜Ｓ１４に相当する。撮像条件設定部は、上記ステップＳ１０に相当する。画像結像工程及び撮像工程は、上記ステップＳ１１に相当する。解析画像データ出力工程は、上記ステップＳ１２〜Ｓ１４に相当する。 The analysis image data output unit of the present invention corresponds to the above steps S12 to S14. The imaging condition setting unit corresponds to step S10. The image imaging step and the imaging step correspond to step S11. The analysis image data output process corresponds to steps S12 to S14.
ここで、２次元配光分布の測定結果を示す解析画像について説明する。
図５は、撮像条件Ａにより測定された２次元配光分布の解析画像の一例を示す図であり、（ａ）は、全白表示に基づいた解析画像を示す図であり、（ｂ）は、全黒表示に基づいた解析画像を示す図であり、（ｃ）は、コントラスト比に基づいた解析画像を示す図であり、（ｄ）は、横軸に仰角並びに縦軸に光強度及びコントラスト比をとって表された解析画像を示す図である。撮像条件Ａは、全白表示に対して、露光時間０．１５秒及び撮像回数５回の値が設定され、全黒表示に対して、露光時間０．５秒及び撮像回数１０回の値が設定されている。また、撮像条件Ａでの測定時間（電気光学パネル１０をステージ１７に設置してから解析画像がディスプレイに表示されるまでの時間）は約１５秒を要している。
Here, an analysis image showing the measurement result of the two-dimensional light distribution will be described.
FIG. 5 is a diagram showing an example of an analysis image of a two-dimensional light distribution measured by the imaging condition A, (a) is a diagram showing an analysis image based on all white display, and (b) (C) is a diagram showing an analysis image based on the contrast ratio, and (d) is an elevation angle on the horizontal axis and light intensity and contrast on the vertical axis. It is a figure which shows the analysis image represented by taking ratio. In the imaging condition A, the values of the exposure time of 0.15 seconds and the number of imaging times of 5 are set for all white display, and the values of the exposure time of 0.5 seconds and the imaging frequency of 10 times for all black display. Is set. Further, the measurement time under the imaging condition A (the time from when the electro-
図５（ａ）に示す全白表示に基づいた解析画像において、方位角φが右側（Ｒ）１３５°及び左側（Ｌ）４５°付近における仰角θに応じた光強度の分布は、図５（ｄ）において視角特性曲線８０４として表される。画像表示面１２の真正面付近を示す仰角０°付近は、視角特性曲線８０４におけるピークであり、光強度が最大となる。
In the analysis image based on the all-white display shown in FIG. 5A, the light intensity distribution according to the elevation angle θ when the azimuth angle φ is around the right (R) 135 ° and the left (L) 45 ° is shown in FIG. It is represented as a viewing angle
図５（ａ）は、仰角θが左側及び右側にそれぞれ０°から３０°の範囲における２次元配光分布を示すものである。図５（ａ）において、方位角φが右側（Ｒ）１３５°及び左側（Ｌ）４５°付近で、仰角θを右側に変化させる場合は、仰角θに応じて２次元配光分布は、仰角０°を示す位置から右側（Ｒ）の方位角１３５°を示す一点鎖線に沿って右斜め上に向かう方向に表される。他方、仰角θを左側に変化させる場合は、仰角θに応じて２次元配光分布は、仰角０°を示す位置から左側（Ｌ）の方位角４５°を示す一点鎖線に沿って左斜め下に向かう方向に表される。図５（ｄ）において、左側に変化させた場合の仰角θを負（−）の値として示してあり、右側に変化させた場合の仰角θを正（＋）の値として示してある。
FIG. 5A shows a two-dimensional light distribution in an elevation angle θ range of 0 ° to 30 ° on the left and right sides. In FIG. 5A, when the azimuth angle φ is in the vicinity of the right side (R) 135 ° and the left side (L) 45 °, and the elevation angle θ is changed to the right side, the two-dimensional light distribution is represented by the elevation angle θ according to the elevation angle θ. It is represented in a direction heading diagonally upward to the right along a one-dot chain line indicating a right (R) azimuth angle of 135 ° from a position indicating 0 °. On the other hand, when the elevation angle θ is changed to the left side, the two-dimensional light distribution according to the elevation angle θ is diagonally lower left along the one-dot chain line indicating the azimuth angle 45 ° on the left side (L) from the position indicating the
図５（ａ）において光強度の分布は、全白表示における光強度の最大値に対して、各仰角における光強度の値が占める割合を算出して、当該割合の分布として表してある。ここでは、仰角０°から３０°の範囲内で、光強度の割合は９０［％］から５０［％］へと変化している。 In FIG. 5A, the light intensity distribution is represented as a distribution of the ratio by calculating the ratio of the light intensity value at each elevation angle to the maximum value of the light intensity in the all white display. Here, the ratio of the light intensity changes from 90 [%] to 50 [%] within an elevation angle range of 0 ° to 30 °.
また、図５（ｂ）に示す全黒表示に基づいた解析画像において、方位角φが右側（Ｒ）１３５°及び左側（Ｌ）４５°付近における仰角θに応じた光強度の分布は、図５（ｄ）において視角特性曲線８０２として表される。画像表示面１２の真正面付近を示す仰角０°付近は、視角特性曲線８０２において、光強度が最小となる。
In the analysis image based on the all-black display shown in FIG. 5B, the light intensity distribution according to the elevation angle θ when the azimuth angle φ is around the right side (R) 135 ° and the left side (L) 45 ° is shown in FIG. This is represented as a viewing angle
図５（ｂ）は、図５（ａ）と同様に、仰角θが左側及び右側にそれぞれ０°から３０°の範囲における２次元配光分布を示すものである。図５（ｂ）において光強度の分布は、全白表示における光強度の最大値に対して、各仰角における光強度の値が占める割合を算出して、図５（ａ）と同様に当該割合の分布として表してある。ここでは、仰角０°から３０°の範囲内で、光強度の割合は１０［％］から８０［％］へと変化している。 FIG. 5B shows a two-dimensional light distribution in the range where the elevation angle θ is 0 ° to 30 ° on the left side and the right side, respectively, as in FIG. 5A. In FIG. 5B, the distribution of the light intensity is calculated by calculating the ratio of the light intensity value at each elevation angle to the maximum value of the light intensity in the all white display, and the ratio as in FIG. 5A. It is expressed as a distribution. Here, the ratio of the light intensity changes from 10 [%] to 80 [%] within an elevation angle range of 0 ° to 30 °.
また、図５（ｃ）には、各仰角毎に、全白表示における光強度及び全黒表示における光強度の比、即ちコントラスト比を算出して、コントラスト比の分布として表された２次元配光分布の測定結果を、図５（ａ）及び（ｂ）と同様に示してある。図５（ｃ）に示す解析画像において、方位角φが右側（Ｒ）１３５°及び左側（Ｌ）４５°付近における仰角θに応じたコントラスト比の値は、図５（ｄ）において視角特性曲線８０６として表される。図５（ｄ）に示す視角特性曲線８０６において、仰角０°付近、即ち画像表示面１２の真正面付近において、コントラスト比の値は最大となる。
FIG. 5C shows a two-dimensional distribution represented as a contrast ratio distribution by calculating a ratio of light intensity in all white display and light intensity in all black display, that is, a contrast ratio, for each elevation angle. The measurement results of the light distribution are shown in the same manner as in FIGS. 5 (a) and 5 (b). In the analysis image shown in FIG. 5C, the contrast ratio value according to the elevation angle θ when the azimuth angle φ is around the right side (R) 135 ° and the left side (L) 45 ° is the viewing angle characteristic curve in FIG. Represented as 806. In the viewing angle
図５（ｃ）は、図５（ａ）及び（ｂ）と同様に、仰角θが左側及び右側にそれぞれ０°から３０°の範囲における２次元配光分布を示すものである。図５（ｃ）においてコントラスト比の分布は、コントラスト比の最大値に対して、各仰角におけるコントラスト比の値が占める割合を算出して、図５（ａ）及び（ｂ）と同様に当該割合の分布として表してある。ここで、仰角０°から３０°の範囲内で、コントラスト比の割合は９０［％］から２０［％］へと変化している。 FIG. 5C shows a two-dimensional light distribution in the range where the elevation angle θ is 0 ° to 30 ° on the left side and the right side, respectively, as in FIGS. 5A and 5B. In FIG. 5C, the ratio of the contrast ratio distribution is calculated by calculating the ratio of the contrast ratio value at each elevation angle to the maximum value of the contrast ratio, and the ratio is the same as in FIGS. 5A and 5B. It is expressed as a distribution. Here, the ratio of the contrast ratio changes from 90 [%] to 20 [%] within an elevation angle range of 0 ° to 30 °.
図６は、撮像条件Ｂにより測定された２次元配光分布の解析画像の一例を示す図であり、（ａ）は、全白表示に基づいた解析画像を示す図であり、（ｂ）は、全黒表示に基づいた解析画像を示す図であり、（ｃ）は、コントラスト比に基づいた解析画像を示す図であり、（ｄ）は、横軸に仰角並びに縦軸に光強度及びコントラスト比をとって表された解析画像を示す図である。撮像条件Ｂは、全白表示及び全黒表示の両方に対して、露光時間０．０３３秒及び撮像回数１回の値が設定されている。また、撮像条件Ｂでの測定時間は約１５秒を要している。 6A and 6B are diagrams illustrating an example of an analysis image of a two-dimensional light distribution measured by the imaging condition B. FIG. 6A is a diagram illustrating an analysis image based on all white display, and FIG. (C) is a diagram showing an analysis image based on the contrast ratio, and (d) is an elevation angle on the horizontal axis and light intensity and contrast on the vertical axis. It is a figure which shows the analysis image represented by taking ratio. As the imaging condition B, values of an exposure time of 0.033 seconds and an imaging count of 1 are set for both the all white display and the all black display. In addition, the measurement time under the imaging condition B requires about 15 seconds.
図６（ａ）〜（ｄ）に示す撮像条件Ｂにより測定された解析画像と、前述した図５（ａ）〜（ｄ）に示す撮像条件Ａにより測定された解析画像とを比較する。図６（ａ）に示す解析画像と図５（ａ）に示す解析画像とは略同様の光強度の分布状態であるが、図６（ｂ）に示す解析画像は光強度の分布全体が略０％の状態であり、図５（ｂ）に示す解析画像とは大きく異なっている。また、図６（ｃ）に示す解析画像は、図５（ｃ）に示す解析画像ほどコントラスト比の分布がきめ細かくない。更に、図６（ｄ）に示す解析画像における視角特性曲線８０６は、図５（ｄ）に示す解析画像における視角特性曲線８０６のようになだらかな曲線ではなく、ノイズ等を多く含んでいることが分かる。
The analysis image measured under the imaging condition B shown in FIGS. 6A to 6D is compared with the analysis image measured under the imaging condition A shown in FIGS. 5A to 5D described above. The analysis image shown in FIG. 6 (a) and the analysis image shown in FIG. 5 (a) have substantially the same light intensity distribution, but the analysis image shown in FIG. The state is 0%, which is greatly different from the analysis image shown in FIG. In addition, the analysis image shown in FIG. 6C has a finer contrast ratio distribution than the analysis image shown in FIG. Further, the viewing angle
図７は、撮像条件Ｃにより測定された２次元配光分布の解析画像の一例を示す図であり、（ａ）は、全白表示に基づいた解析画像を示す図であり、（ｂ）は、全黒表示に基づいた解析画像を示す図であり、（ｃ）は、コントラスト比に基づいた解析画像を示す図であり、（ｄ）は、横軸に仰角並びに縦軸に光強度及びコントラスト比をとって表された解析画像を示す図である。撮像条件Ｃは、全白表示に対して、露光時間０．０３３秒及び撮像回数３０回の値が設定され、全黒表示に対して、露光時間０．０３３秒及び撮像回数３００回の値が設定されている。また、撮像条件Ｃでの測定時間は約３７秒を要している。 FIG. 7 is a diagram showing an example of an analysis image of a two-dimensional light distribution measured under the imaging condition C, (a) is a diagram showing an analysis image based on all white display, and (b) (C) is a diagram showing an analysis image based on the contrast ratio, and (d) is an elevation angle on the horizontal axis and light intensity and contrast on the vertical axis. It is a figure which shows the analysis image represented by taking ratio. The imaging condition C is set such that an exposure time of 0.033 seconds and an imaging count of 30 are set for all white display, and an exposure time of 0.033 seconds and an imaging count of 300 are set for all black display. Is set. The measurement time under the imaging condition C requires about 37 seconds.
図７（ａ）〜（ｄ）に示す撮像条件Ｃにより測定された解析画像と、図５（ａ）〜（ｄ）に示す撮像条件Ａにより測定された解析画像とを比較する。図７（ａ）に示す解析画像と図５（ａ）に示す解析画像とは略同様の光強度の分布状態であり、図７（ｂ）に示す解析画像は、図５（ｂ）に示す解析画像とは少し異なるが、方位角φが右側（Ｒ）１３５°及び左側（Ｌ）４５°付近における仰角θの左側（０°から−３０°）への光強度の分布は略同様となっている。また、図７（ｃ）に示す解析画像は、図５（ｃ）に示す解析画像と同様にきめ細かいコントラスト比の分布となっている。更に、図７（ｄ）に示す解析画像における視角特性曲線８０６は、図５（ｄ）に示す解析画像における視角特性曲線８０６と同様になだらかな曲線となっている。
The analysis image measured under the imaging condition C shown in FIGS. 7A to 7D is compared with the analysis image measured under the imaging condition A shown in FIGS. The analysis image shown in FIG. 7 (a) and the analysis image shown in FIG. 5 (a) have substantially the same light intensity distribution, and the analysis image shown in FIG. 7 (b) is shown in FIG. 5 (b). Although slightly different from the analysis image, the light intensity distribution to the left side (0 ° to −30 °) of the elevation angle θ when the azimuth angle φ is near the right side (R) 135 ° and the left side (L) 45 ° is substantially the same. ing. Further, the analysis image shown in FIG. 7C has a fine distribution of contrast ratio, like the analysis image shown in FIG. Further, the viewing angle
上述したように、本実施形態の検査装置１では、撮像条件となる露光時間及び撮像回数の設定を、全白表示及び全黒表示のそれぞれに対して受け付け、設定された撮像条件により測定し、図５〜図７に示す例のような２次元配光分布の解析画像を得ている。露光時間及び撮像回数の設定を、全白表示及び全黒表示のそれぞれに対して設定できることから、精度の高い解析画像をより短時間に測定するために適した露光時間及び撮像回数の組合せを設定して測定することができる。この結果、例えば、撮像条件Ａにより測定された図５に示す解析画像のように、撮像条件Ｂにより測定された図６に示す解析画像に比して精度の高い解析画像を、撮像条件Ｃにより測定された図７に示す解析画像を得るのに要した測定時間に比してより短時間に得ることができる。このため、電気光学パネルの視野角特性の検査を、信頼性の高い測定精度を確保して、且つ迅速に行うことが可能になる。
As described above, in the
＜視野角特性の判定＞
次に、検査端末１０２により視野角特性を判定する動作について説明する。
図８は、視野角特性を判定する動作を説明するためのフローチャートである。
<Determination of viewing angle characteristics>
Next, an operation for determining viewing angle characteristics by the
FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation of determining the viewing angle characteristic.
先ず、ステップＳ２０では、検査端末１０２は、前記図４のステップＳ１４において生成されたコントラスト比に基づいた解析画像データからピーク値、即ちコントラスト比の最大値を割り出す。ここでは、検査端末１０２は、コントラスト比のピーク値を１００［％］とみなした場合、当該最大値の８０［％］に相当する値を算出し、この値に対応する仰角を割り出す。例えば図５（ｄ）に示す視角特性曲線８０６において、コントラスト比のピーク値８０［％］に相当する値と対応する仰角θは、約−９°及び＋７°である。検査端末１０２は、割り出した値である約−９°及び＋７°を用いて、当該−９°以上＋７°以内の角度範囲における中央値を更に算出し、当該中央値をピーク値としている。
First, in step S20, the
ステップＳ２１では、検査端末１０２は、割り出したコントラスト比のピーク値と対応する仰角θが基準範囲内か否かについて判定する。対応する仰角θが基準範囲内である場合にはステップＳ２２へ移行し、対応する仰角θが基準範囲外である場合にはステップＳ２３へ移行する。
検査端末１０２は、好ましくは、キーボード等の入力装置により基準範囲を入力可能及び変更可能なように構成されており、入力装置により入力又は変更された所定の角度範囲が基準範囲として設定される。
In step S21, the
The
対応する仰角θが基準範囲内であり、ステップＳ２２へ移行した場合には、検査端末１０２は、電気光学パネル１０の視野角特性が良好であると判定する。
他方、対応する仰角θが基準範囲外であり、ステップＳ２３へ移行した場合には、検査端末１０２は、電気光学パネル１０の視野角特性が不良であると判定する。
そして、電気光学パネル１０の視野角特性が良好であるか不良であるかの判定情報は、例えば、検査端末１０２に備えたディスプレイ等に表示される。
When the corresponding elevation angle θ is within the reference range and the process proceeds to step S22, the
On the other hand, if the corresponding elevation angle θ is outside the reference range and the process proceeds to step S23, the
Then, the determination information as to whether the viewing angle characteristic of the electro-
なお、本発明の視野角特性出力部は、上記ステップＳ２０〜Ｓ２３に相当する。 The viewing angle characteristic output unit of the present invention corresponds to the above steps S20 to S23.
上述したように、本実施形態の検査装置１では、検査端末１０２が、割り出したコントラスト比のピーク値と対応する仰角θが基準範囲内か否かについて判定することにより、電気光学パネル１０の視野角特性を自動的に判定することができ、視野角特性の検査を適切且つ迅速に行うことが可能となる。
As described above, in the
なお、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。 In addition, you may change embodiment of this invention as follows.
＜変形例１＞
前記実施形態の図５（ｄ）、図６（ｄ）及び図７（ｄ）において、方位角φが右側（Ｒ）１３５°及び左側（Ｌ）４５°付近における仰角θに応じた光強度やコントラスト比の分布を視角特性曲線８０２、８０４及び８０６として表したが、右側（Ｒ）１３５°及び左側（Ｌ）４５°の方位角φに代えて、任意の方位角における視角特性曲線を解析画像として表してもよい。例えば、方位角が右側（Ｒ）１２５°及び左側（Ｌ）５５°のように２次元配光分布上で右回りに１０°ずらした付近における視角特性曲線を解析画像として表してもよい。また、２次元配光分布上で、仰角０°を示す位置を中心とした方位角を上下左右の任意の位置にずらして、ずらした付近における視角特性曲線を解析画像として表してもよい。
<
5 (d), 6 (d), and 7 (d) of the above embodiment, the light intensity corresponding to the elevation angle θ when the azimuth angle φ is around 135 ° on the right side (R) and 45 ° on the left side (L). The distribution of the contrast ratio is represented as viewing angle
任意の方位角における視角特性曲線を解析画像として表すことにより、電気光学パネル１０が有する個々の特性に応じた解析画像を出力することができる。例えば、視野角特性が不良と判定された電気光学パネル１０に対して、視野角特性が良好となる方位角に変更して解析画像を出力することにより、電気光学パネル１０の製造の前工程に起因する不良や不具合等について確認することができる。
By representing a viewing angle characteristic curve at an arbitrary azimuth as an analysis image, an analysis image corresponding to each characteristic of the electro-
＜変形例２＞
前記実施形態の図８に示された視野角特性を判定する動作において、割り出したコントラスト比のピーク値と対応する仰角θが、基準範囲内である場合は視野角特性が良好と判定し、基準範囲外である場合は視野角特性が不良と判定したが、視野角特性の判定を、ランク付けにより行ってもよい。具体的には、コントラスト比のピーク値と対応する仰角θが基準範囲内である場合、検査端末１０２は視野角特性が良好であると判定して、例えば”優”としてランク付けを行う。他方、基準範囲外である場合、検査端末１０２は視野角特性が不良であると判定すると共に、仰角の基準範囲からのずれを算出して、ずれの値に応じたランク付けを行う。例えば、検査端末１０２には、”優”のほか、”良”に対応する判定範囲、”可”に対応する判定範囲、及び”不可”に対応する判定範囲がそれぞれ設定される。この設定は上述した基準角度及び基準範囲と同様に行われるのが好ましい。検査端末１０２は、算出したずれの値と各判定範囲とを比較し、ずれの値が属する判定範囲に対応するランクを割り出すことによって、ランク付けを行う。
<Modification 2>
In the operation of determining the viewing angle characteristic shown in FIG. 8 of the embodiment, when the elevation angle θ corresponding to the calculated peak value of the contrast ratio is within the reference range, it is determined that the viewing angle characteristic is good, and the reference When it is out of the range, the viewing angle characteristic is determined to be poor, but the viewing angle characteristic may be determined by ranking. Specifically, when the elevation angle θ corresponding to the peak value of the contrast ratio is within the reference range, the
ランク付けを行った場合、視野角特性の判定を適切に行うことが可能となる。また、電気光学パネルをプロジェクタのライトバルブとして用いる場合、当該電気光学パネルの前述のずれの値を予め算出しておくことにより、プロジェクタの画像表示において、視野角補償フィルム等を用いて前述したずれにより生じる色むらを抑えた高品質な画像表示を行うことができる。 When ranking is performed, it is possible to appropriately determine viewing angle characteristics. Further, when the electro-optical panel is used as a light valve of a projector, the above-described deviation value of the electro-optical panel is calculated in advance, so that the above-described deviation can be obtained using a viewing angle compensation film or the like in the projector image display. Therefore, high-quality image display can be performed while suppressing color unevenness caused by the above.
＜変形例３＞
前記実施形態は、電気光学パネル１０の視野角特性の判定のための検査に用いているが、これに代えて、電気光学パネル１０の組みずれ判定のための検査に用いてもよい。
<Modification 3>
Although the above embodiment is used for the inspection for determining the viewing angle characteristic of the electro-
電気光学パネル１０を構成する２つの基盤を貼り合わせる際に組みずれが生じると、両基盤の画素部に設定された開口領域の位置がずれる。その結果、開口領域を透過する光が各画素部の真正面からずれた方向に進行して、電気光学パネル１０の２次元配光分布に指向性が表れる。
If a misalignment occurs when the two substrates constituting the electro-
こうした２次元配光分布を所定の基準に沿って判定することにより、電気光学パネル１０に組みずれが生じているか否かを検査することができる。該検査は、前記実施形態と同様の方法で行うことができる。
By determining such a two-dimensional light distribution according to a predetermined reference, it is possible to inspect whether or not a misalignment has occurred in the electro-
＜変形例４＞
前記実施形態では、電気光学パネルとして、透過型や反射型の他、ＩＬＡプロジェクタ等の投射型表示装置にライトバルブとして用いられる液晶パネルを用いてもよい。あるいは、液晶パネルに代えて有機ＥＬパネルやＤＭＤ（Digital Micromirror Device）等を用いることも可能である。
<Modification 4>
In the embodiment, as the electro-optical panel, a liquid crystal panel used as a light valve in a projection display device such as an ILA projector may be used in addition to a transmission type or a reflection type. Alternatively, an organic EL panel, DMD (Digital Micromirror Device), or the like can be used instead of the liquid crystal panel.
１…検査装置、１０，１０ａ…電気光学パネル、１１…フレキシブルプリント基板、１２…画像表示面、１３…筐体、１４…２次元配光測定部、１５…光軸、１６…光源、１７…ステージ、１８…移動機構部、１９…パネル駆動装置、１０２…検査端末、１０８…開口部、１０９…凹部、１１１…ステージ装着部、１１２…ピストンロッド、１１３…エアシリンダ、１１４…プローブ、１１５…プローブユニット、１１９，１１９ａ…開閉窓、２０１…対物レンズ、２０２…リレーレンズ系、２０３…フィルタ、２０４…撮像部、３００…測定点、８０２，８０４，８０６…視角特性曲線。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記画像結像部により結像された画像を、所定の露光時間及び撮像回数からなる条件に基づいて撮像し、撮像結果から前記電気光学パネルが有する配光特性を示すデータとなる受光画像データを生成する撮像部と、
前記受光画像データに基づいて、前記電気光学パネルが有する配光特性を解析するための解析画像データを出力する解析画像データ出力部と、を備えたことを特徴とする電気光学パネルの検査装置。 Based on a two-dimensional light distribution showing light distribution characteristics indicating the light intensity angular distribution, which is a characteristic of the electro-optical panel that receives display light that is transmitted through or reflected by the electro-optical panel. An image forming unit for forming an image;
An image formed by the image imaging unit is imaged based on a condition including a predetermined exposure time and the number of times of imaging, and received light image data serving as data indicating light distribution characteristics of the electro-optical panel is obtained from the imaging result. An imaging unit to generate;
An electro-optical panel inspection apparatus, comprising: an analysis image data output unit that outputs analysis image data for analyzing light distribution characteristics of the electro-optical panel based on the received light image data.
前記表示光は、前記電気光学パネルを透過又は反射して出射された検査光からなることを特徴とする請求項１に記載の電気光学パネルの検査装置。 A light source that irradiates the electro-optical panel with inspection light that is light for inspecting the electro-optical panel;
2. The electro-optical panel inspection apparatus according to claim 1, wherein the display light is inspection light that is transmitted through or reflected by the electro-optical panel.
前記画像結像工程により結像された画像を、所定の露光時間及び撮像回数からなる条件に基づいて撮像し、撮像結果から前記電気光学パネルが有する配光特性を示すデータとなる受光画像データを生成する撮像工程と、
前記受光画像データに基づいて、前記電気光学パネルが有する配光特性を解析するための解析画像データを出力する解析画像データ出力工程と、を備えたことを特徴とする電気光学パネルの検査方法。
Based on a two-dimensional light distribution showing light distribution characteristics indicating the light intensity angular distribution, which is a characteristic of the electro-optical panel that receives display light that is transmitted through or reflected by the electro-optical panel. An image imaging process for forming an image;
The image imaged in the image imaging step is imaged based on a condition including a predetermined exposure time and the number of times of imaging, and received light image data serving as data indicating light distribution characteristics of the electro-optical panel is obtained from the imaging result. An imaging process to generate;
An electro-optical panel inspection method comprising: an analytical image data output step of outputting analytical image data for analyzing light distribution characteristics of the electro-optical panel based on the received light image data.
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