JP2007240627A - 液晶表示装置用調整装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 受光面に光源からの照射光が直接入射することを防止し液晶パネルからの反射光量をフォトセンサにより検出してフリッカが最小となるように液晶表示装置を調整する。
【解決手段】 検出装置の受光面に光源の射光面から照射された照射光が直接入射することを防止する直接入射手段を有するので、光源からの照射光は、受光面に直接入射することを防止され、液晶パネルにより反射されて受光面に入射する。この検出装置により検出された反射光量に基づいてフリッカが最小となるように液晶表示装置の共通電極の電位が調整される。これにより、簡単な構成で光源から照射光が検出装置の受光面に直接入射するのを防止し、液晶表示装置の透光状態の画素の電極により反射された反射光量の変化を高感度に検出して、フリッカが最小となるように液晶表示装置の共通電極の電位を正確に調整することができる。
【選択図】 図1
【解決手段】 検出装置の受光面に光源の射光面から照射された照射光が直接入射することを防止する直接入射手段を有するので、光源からの照射光は、受光面に直接入射することを防止され、液晶パネルにより反射されて受光面に入射する。この検出装置により検出された反射光量に基づいてフリッカが最小となるように液晶表示装置の共通電極の電位が調整される。これにより、簡単な構成で光源から照射光が検出装置の受光面に直接入射するのを防止し、液晶表示装置の透光状態の画素の電極により反射された反射光量の変化を高感度に検出して、フリッカが最小となるように液晶表示装置の共通電極の電位を正確に調整することができる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、マトリックス状に画素が配置された液晶表示装置のフリッカを最小に調整する装置に関するものである。
反射型の液晶パネルに対して、パネルの前面から光を照射し、各画素の反射光の強度に基づいて表示される画像の良否を検査する液晶ディスプレイパネル検査装置が特許文献1に記載されている。この検査装置では、導光板11と、反射板13付きの蛍光灯12とからなるパネル型照明器10が検査用の液晶パネル20の上部に配置される。導光板11の液晶パネル20から離間した面には断面が楔状の複数の溝部14a,14b・・・14nが、蛍光灯12と平行となるように形成されている。
液晶パネル20の表示状態を検査するとき、液晶パネル20をパネル型照明器10で照射した状態で駆動回路に駆動信号を与え、液晶パネル20にテスト画像を表示させて検査員がテスト画像を観察している。このとき、蛍光灯12からの光束は、導光板11に入射され、各溝部14の反射面15に入射した光束は、略90度屈曲されて液晶パネル20の各画素に入射する。光を透過させる状態の各画素を通過した光束は下側電極26で反射し、再び各画素を通過して導光板11に入射し、入射角が臨界角より小さい反射面15を通過してパネル型照明器10の上面から外方に射出され、画像が検査員により観察される。
特開2000−249998号公報(第3頁、図1)
特許文献1に記載された液晶ディスプレイパネル検査装置では、パネル型照明器10の上面から外方に出力される画像を作業員が目視で観察して良否を判定するので、製品にばらつきが生じるとともに、作業員の目が疲労する問題が合った。また、テスト画像導光板11に複数の溝を正確に形成しなければならないので装置が高価なる不具合があった。
本発明はかかる不具合を解消するためになされたもので、検出装置の受光面に光源から照射された照射光が直接入射することを防止することにより、照射光が液晶パネルで反射された反射光を検出装置により高感度で検出してフリッカが最小となるように液晶表示装置を調整する装置を提供することである。
上記の課題を解決するため、請求項1に係る発明の構成上の特徴は、液晶表示装置の液晶パネルの前面に射光面から照射光を照射する光源を含む光源装置と、前記照射光が前記液晶パネルにより反射された反射光が入射するように前記液晶パネルの前面と対向して配置された検出装置と、該検出装置により検出された反射光量に基づいてフリッカが最小となるように前記液晶表示装置の共通電極の電位を調整する手段とを設けた液晶表示装置用調整装置において、前記光源装置は、前記検出装置の受光面に前記照射光が直接入射することを防止する直接入射防止手段を備えていることである。
請求項2に係る発明の構成上の特徴は、請求項1において、前記直接入射防止手段は、前記検出装置の受光面が前記液晶パネルの前面と対向して配置され、前記光源の射光面が前記液晶パネルの前面と対向して前記検出装置の側方に配置されている構成であることである。
請求項3に係る発明の構成上の特徴は、請求項1において、前記直接入射防止手段は、前記光源と前記検出装置との間に配置され、前記照射光が前記検出装置の受光面に直接入射することを防止する遮光体であることを特徴とする液晶表示装置用調整装置。
請求項4に係る発明の構成上の特徴は、請求項1において、前記直接入射防止手段は、前記検出装置の受光面と直角な光軸と前記光源の射光面と直角な光軸とが前記液晶パネル前面の法線に対して等角度傾斜した状態で前記受光面及び前記射光面が前記液晶パネルの前面と対向して配置されている構成であることである。
請求項5に係る発明の構成上の特徴は、請求項1において、前記直接入射防止手段は、前記光源からの照射光がハーフミラーにより屈曲されて前記液晶パネルの前面を照射し、該照射光が前記液晶パネルにより反射された反射光が前記ハーフミラーを透過して前記検出装置の受光面に入射される構成であることである。
上記のように構成した請求項1に係る発明においては、検出装置の受光面に光源の射光面から照射された照射光が直接入射することを防止するので、液晶表示装置の透光状態の画素の電極により反射された反射光量の変化を高感度に検出することができ、フリッカが最小となるように液晶表示装置の共通電極の電位を正確に調整することができる。
上記のように構成した請求項2に係る発明においては、検出装置の受光面が液晶パネルの前面と対向して配置され、光源の射光面が液晶パネルの前面と対向して検出装置の側方に配置されているので、射光面から照射された照射光が受光面に直接入射することを簡素な構成により防止し、液晶パネルにより反射された反射光量の変化を高感度に検出することができる。
上記のように構成した請求項3に係る発明においては、光源の射光面と検出装置の受光面との間に遮光体が配置されているので、射光面から照射された照射光が受光面に直接入射することを簡素な構成により防止し、液晶パネルからの反射光量の変化を高感度に検出することができる。
上記のように構成した請求項4に係る発明においては、検出装置の受光面と光源の射光面が、液晶パネルの前面に対して等角度傾斜した状態で対向して配置されているので、射光面から照射された照射光が受光面に直接入射することを簡素な構成により防止し、液晶パネルにより反射された反射光量の変化を高感度に検出することができる。
上記のように構成した請求項4に係る発明においては、光源からの照射光がハーフミラーにより屈曲されて液晶パネルの前面を照射し、該照射光が液晶パネルにより反射された反射光がハーフミラーを透過して検出装置の受光面に入射されるので、光源からの照射光が検出装置の受光面に直接入射することを確実に防止し、液晶パネルにより反射された反射光量の変化を一層高感度に検出することができる。
以下、図面に基づいて本発明に係る液晶表示装置用調整装置の実施の形態について説明する。この調整装置により共通電極の電位を調整される液晶表示装置10は、図2に示すように、ガラス基板11と、ガラス基板11の中央に設けられた液晶パネル12と、ガラス基板11の縁部に圧着された駆動ICチップ13およびFPC(Flexible Printed Circuit)14等から構成されている。FPC14は透明または半透明のフレキシブル基板に電子回路が形成されたもので、その不透明電極部は、ACF(Anisotropic Conductive Film)テープ等の異方性導電膜を介在してガラス基板11の透明電極部に圧着されている。
液晶パネル12は、例えば図3に示すように上側および下側ガラス基板11a,11b間に配向膜を介して液晶15が充填され、上側ガラス基板11aの下面にカラーフィルタ16を介在して複数の透明Y電極17が縦方向に設けられ、下側ガラス基板11bの上面に複数のX電極18が横方向に設けられ、液晶15がマトリックス状に複数の画素に分割されている。上側および下側ガラス基板11a,11bの上下面には偏光フィルタ19a,19bが設けられている。X電極18には、図4に示すように各画素45に対応して反射部46と透過部47とが設けられており、反射部46はアルミ電極で構成されている。各Y電極および各X電極17,18は、駆動ICチップ13に接続され、駆動ICチップ13はFPC14に接続されている。駆動ICチップ13の作動により液晶パネル12のX電極は順次共通電極に接続され、Y電極17には1フレーム毎に正負の制御電圧が順次印加され、共通電極に接続されたX電極18と、電圧が印加されたY電極17とが交差する画素が透光状態となる。これにより、液晶パネル12が前面、即ち上側ガラス基板11a側から光源により照射されると、照射光は、透光状態の画素ではX電極の反射部で反射されて液晶パネル12の前面から射出される。
なお、液晶パネルには、ノーマルブラックとノーマルホワイトの2種類あり、ノーマルホワイトの液晶パネルでは、共通電極に接続されたX電極と、電圧が印加されたY電極とが交差する画素が不透光状態となる。また、液晶パネル12が背面、即ち下側ガラス基板11b側からバックライトにより照射されると、照射光は、透光状態の画素ではX電極の透過部を通過して液晶パネル12の前面から射出する。
図1に示すように、液晶表示装置用調整装置20は、バックライトを取付ける前の状態の液晶表示装置10の液晶パネル12の前面に照射光を照射する光源装置21と、受光面22aが液晶パネル12の前面と対向し、液晶パネル12からの反射光が入射する検出装置としてのフォトセンサ22と、フォトセンサ22により検出された反射光量に基づいてフリッカが最小となるように液晶表示装置10の共通電極の電位を調整する電位調整部23を備えた本体部29が設けられている。光源装置21は、液晶表示装置10の液晶パネル12の前面に射光面34aから照射光を照射する光源34を含む。光源34としては、フォトセンサ22の感度がよい波長の光を発する白色LEDを用いるのが好ましい。
なお、バックライトを取付けた状態の液晶表示装置10において、バックライトを点灯することなく、液晶パネル12の前面に照射光を光源装置21により照射し、フォトセンサ22により検出された液晶パネル12からの反射光量に基づいてフリッカが最小となるように液晶表示装置10の共通電極を調整してもよい。
液晶表示装置用調整装置20の冶具部24には、液晶表示装置10のFPC14の電極に当接されて電気的に接続される電極を備えたFPC25が設けられている。液晶表示装置10は、FPC14,25の電極が当接するように冶具部24に位置決め載置され、FPC25がクランプ装置26によりFPC14に弾機的に押圧されることによって電位調整部23に接続される。電位調整部23と冶具部24とはケーブル27により電気的に接続されている。
液晶表示装置10の共通電極の電位を調整するとき、冶具部24に取り付けられた液晶表示装置10の液晶パネル12の前面に照射光を照射するために、天井に光源装置21およびフォトセンサ22が取り付けられた箱状のカバー28が、液晶パネル12の前面を覆うように液晶表示装置10に被せられる。カバー28は、箱状の内部に外部から光が入らないように黒色の遮光部材で形成されている。
光源装置21は、フォトセンサ22の受光面22aに照射光が直接入射することを防止する直接入射防止手段43を備えている。即ち、光源34の射光面34aから照射された照射光がフォトセンサ22の受光面22aに直接入射することを防止する構成として、射光面34aが液晶パネル12の前面と略平行な状態で対向するように、光源34がフォトセンサ22の側方でカバー28の天井に取り付けられ、受光面22aが射光面34aより近い位置で液晶パネル12の中央部前面と略平行な状態で対向するように、フォトセンサ22がカバー28の天井に取り付けられている。この場合の光源34としては、光源34及びフォトセンサ22がカバー28の天井に取り付けられたとき、射光面34aが受光面22aより遠い位置で液晶パネル12の前面と対向するように、薄型面実装LEDを使用するのが好ましい。
また、直接入射防止手段43は、図6に示すように、フォトセンサ22の導光面22aにグラッドを有する導光性のある導光板53が接合され、フォトセンサ22の受光面22aが導光板53の下面53aまで下がるのと同等になることにより、フォトセンサ22の受光面22aが射光面34aより近い位置で液晶パネル12の中央部前面と略平行な状態で対向する構成としてもよい。さらに、図7に示すように、フォトセンサ22がリード端子を備えたスペーサ54を介してカバー28の天井に取り付けられることにより、受光面22aが液晶パネル12の前面と射光面34aより近い位置で対向する構成としてもよい。
電位調整部23は、液晶パネル12にフリッカの検出に適した映像を表示させるために、かかる映像信号を発生して液晶表示装置10の駆動ICチップ13に送出する映像信号発生部30、フォトセンサ22からの検出信号を処理してフリッカの大きさに応じた信号を出力する信号出力部31、液晶表示装置10の共通電極に印加する共通電位を連続的に変化させるように駆動ICチップ13に指令する指令部32、および指令部32が駆動ICチップ13に指令した共通電位と、そのとき信号出力部31から出力された信号とに基づいてフリッカが最小となったときの共通電位を駆動ICチップ13にセットする電位設定部33等を備えている。指令部32は、マウス50からスクロール52の回転信号が入力される度に、液晶表示装置10の共通電極に印加する共通電位を連続的に変化させるように駆動ICチップ13に指令する。
次に、上記実施の形態に係る液晶表示装置用調整装置20の作動について説明する。共通電極の電位を調整される液晶表示装置10が、冶具部24に位置決め載置され、FPC25がクランプ装置26によりFPC14に圧接され、液晶表示装置10が本体部29に接続される。マウス50の左ボタン51が長く押されると、指令部32は液晶表示装置10の電源スイッチをオンさせる。カバー28が、液晶パネル12の前面を覆うように液晶表示装置10に被せられる。
マウス50の左ボタン51がクリック(左クリック)されると、指令部32は電位調整部23を作動させるとともに、光源34を発光させ、液晶パネル12の前面を照射光により照射させる。このとき、光源34は、射光面34aが液晶パネル12の前面と略平行な状態で対向し、液晶パネル12の前面に向かって照射するとともに、フォトセンサ22は、受光面22aが射光面34aより液晶パネル12に近い位置で液晶パネル12の前面と略平行な状態で対向しているので、光源34の射光面34aから照射された照射光がフォトセンサ22の受光面に直接入射することを防止することができる。そして、カバー28により液晶パネル12の前面が覆れた状態で、液晶パネル12の前面に照射光が照射されるので、液晶パネル12からの反射光は外部からの光を遮断した状態でフォトセンサ22の受光面に入射され、反射光の変化を高感度に検出することができる。
指令部32は映像信号発生部30に映像信号発生指令を送出し、映像信号発生部30はフリッカの検出に適した映像の映像信号を発生して液晶表示装置10の駆動ICチップ13にFPC25,14を介して送出する。駆動ICチップ13は、映像信号に応じて液晶パネル12のX電極18を共通電極に1フレーム周期で順次接続し、Y電極17に制御電圧を1水平周期で順次印加することにより、映像を液晶パネル12に表示させる。このとき、共通電極に接続されたX電極18と、電圧が印加されたY電極17とが交差する画素では透光状態となり、液晶パネル12に入射された照射光がX電極18の反射部で反射されて明るくなり、電圧が印加されないY電極17に対応する画素では照射光がX電極18の反射部に到達せず反射されないので黒くなる。そして、Y電極17に印加される制御電圧は、1フレーム毎に正負交互に変わる交流電圧であるので、正負の制御電圧が異なると、1フレーム毎に画面の明るさが相異してフリッカが生じる。このフリッカは、X電極18が順次接続される共通電極の共通電位を調整することにより小さくすることができる。
指令部32にマウス50からスクロール52の回転信号が入力される度に、指令部32は信号を駆動ICチップ13の共通電位設定端子に入力し、駆動ICチップ13の共通電位が信号の入力毎に変位される。1フレーム周期は、指令部32から入力される信号の間隔より十分小さいので、各信号が入力されたときの各共通電位におけるフリッカの大きさを検出することができる。
信号出力部31は、フォトセンサ22から出力される液晶パネル12からの反射光量に応じた検出電流を電流・電圧変換回路により電圧に変換する。フリッカのある映像をフォトセンサ22で検出した場合、電流・電圧変換回路の出力は、図5(a)に示すようにフリッカに応じて微弱に変化する検出電圧35となる。検出電圧35は、交流再生回路により直流成分が除去されて図5(b)に示す波形電圧36となり、増幅回路により図5(c)の増幅波形電圧37のように増幅される。信号出力部31は、増幅波形電圧37について1フレーム周期毎の最大ピーク値と最小ピーク値(Peak to Peak)の差分値をピーク値ホールド回路により検出し、この差分値をフリッカの大きさに応じた信号として出力する。電位設定部33では、1フレーム周期毎の差分値を順次記憶し、マウス50から連続して送出された各信号によって駆動ICチップ13に設定された各共通電位における1フレーム周期毎の差分値を比較し、差分値が最小となったときの共通電圧を駆動ICチップ13の共通電位設定部に設定する。
上記実施の形態では、フォトセンサ22の受光面22aに照射光が直接入射することを防止する直接入射防止手段43は、射光面34aが液晶パネル12の前面と対向し、受光面22aが射光面34aより近い位置で液晶パネル12の中央部前面と対向するように、光源34及びフォトセンサ22がカバー28の天井に取り付けられて構成されているが、これに限定されるものではない。
図8に示すように、直接入射防止手段43は、受光面22aが液晶パネル12の中央部前面と略平行な状態で対向するように、フォトセンサ22がカバー28の天井に取り付けられ、射光面34aが受光面22aより液晶パネル12に近い位置で液晶パネル前面と略平行な状態で対向するように、光源34がフォトセンサ22の側方でカバー28の天井に取り付けられている構成でもよい。この場合の光源34としては、光源34及びフォトセンサ22がカバー28の天井に取り付けられたとき、射光面34aが液晶パネル12の前面に受光面22aより近い位置で対向するように、砲丸タイプのLEDやリード端子タイプの背の高いものを使用するのが好ましい。
これによれば、光源34は、射光面34aが液晶パネル12の前面と受光面22aより近い位置で略平行な状態で対向し、液晶パネル12の前面に向かって照射し、フォトセンサ22は、受光面22aが液晶パネル12の前面と略平行な状態で対向しているので、光源34の射光面34aから照射された照射光がフォトセンサ22の受光面に直接入射することを防止することができる。そして、カバー28により液晶パネル12の前面が覆れた状態で、液晶パネル12の前面に照射光が照射されるので、液晶パネル12からの反射光は外部からの光を遮断した状態でフォトセンサ22の受光面に入射され、反射光の変化を高感度に検出することができる。
また、図9に示すように、直接入射防止手段43は、光源34の射光面34aに導光板55が接合され、光源34の射光面34aが導光板55の下面55aまで下げられるのと同等になることにより、光源34の射光面34aが受光面22aより近い位置で液晶パネル12の前面と略平行な状態で対向する構成としてもよい。さらに、図10に示すように、光源34がスペーサ56を介してカバー28の天井に取り付けられることにより、射光面34aが液晶パネル12の前面と受光面22aより近い位置で対向する構成としてもよい。
さらに、図11に示すように、直接入射防止手段43は、光源34の射光面34aとフォトセンサ22の受光面22aとの間に遮光体57が配置された構成としてもよい。これによれば、光源34の射光面34aからフォトセンサ22の受光面22aに向かう照射光は遮光体57により遮断され、照射光が受光面22aに直接入射することが防止される。
直接入射防止手段43は、図12に示すように、フォトセンサ22の受光面22aと直角な光軸22bと、光源34の射光面34と直角な光軸34bとが、液晶パネル12の前面の法線12aに対して等角度傾斜した状態で、受光面22a及び射光面34aが液晶パネル12の前面と対向して配置されている構成としてもよい。
これによれば、射光面34aから照射された照射光が、フォトセンサ22の受光面22aに直接入射することを簡素な構成により防止することができるとともに、液晶パネル12により反射されて受光面22aに確実に入射されるので、液晶パネルにより反射された反射光量の変化を高感度に検出することができる。
さらに、図13に示すように、直接入射防止手段43は、光源34からの照射光がハーフミラー58により屈曲されて液晶パネル12の前面を照射し、該照射光が液晶パネル12により反射された反射光がハーフミラー58を透過してフォトセンサ22の受光面22aに入射される構成としてもよい。これによれば、光源34からの照射光がフォトセンサ22の受光面22aに直接入射することを確実に防止することができ、液晶パネル12に入射された照射光がX電極18の反射部で反射された反射光量の変化を一層高感度に検出することができる。
光源装置21の光源34としては、図14に示すように、フォトセンサ22の周囲に環状の導光体40を配置し、導光体40に発光ダイオード41が発する光を外周面の複数個所、例えば、直径方向に離れた2箇所から導入して導光体40を発光させる構成としてもよい。これによれば、フォトセンサ22の周囲に配置された導光体40を発光ダイオード41からの光により発光させるので、液晶パネル12からの反射光がフォトセンサ22の受光面に周囲から入射して、反射光にムラがなくなり、反射光量の変化を高精度に検出することができる。導光体40を発光させる発光体は、発光ダイオード41に限定されるものではなく、蛍光ランプ、白熱ランプ、ハロゲンランプなど、光量が電流により制御される発光体であればよい。
また、検出装置は、フォトセンサに限られるものではなく、CCDカメラ、CMOSカメラ等を用いてもよい。
10…液晶表示装置、11,11a,11b…ガラス基板、12…液晶パネル、12a…液晶パネルの前面の法線、13…駆動ICチップ、14,25…FPC、15…液晶、17…Y電極、18…X電極、20…液晶表示装置用調整装置、21…光源装置、22…フォトセンサ(検出装置)、22a…受光面、22b…光軸、23…電位調整部、24…冶具部、26…クランプ装置、28…カバー、30…映像信号発生部、31…信号処理部、32…指令部、33…電位設定部、34…光源、34a…射光面、34b…光軸、40…導光体、41…発光ダイオード、45…画素、46…反射部、47…透過部、48…遮光体、50…マウス、51…左ボタン、53,55…導光板、54,56…スペーサ、57…遮光体、58…ハーフミラー。
Claims (5)
- 液晶表示装置の液晶パネルの前面に射光面から照射光を照射する光源を含む光源装置と、前記照射光が前記液晶パネルにより反射された反射光が入射するように前記液晶パネルの前面と対向して配置された検出装置と、該検出装置により検出された反射光量に基づいてフリッカが最小となるように前記液晶表示装置の共通電極の電位を調整する手段とを設けた液晶表示装置用調整装置において、
前記光源装置は、前記検出装置の受光面に前記照射光が直接入射することを防止する直接入射防止手段を備えていることを特徴とする液晶表示装置用調整装置。 - 請求項1において、前記直接入射防止手段は、前記検出装置の受光面が前記液晶パネルの前面と対向して配置され、前記光源の射光面が前記液晶パネルの前面と対向して前記検出装置の側方に配置されている構成であることを特徴とする液晶表示装置用調整装置。
- 請求項1において、前記直接入射防止手段は、前記光源と前記検出装置との間に配置され、前記照射光が前記検出装置の受光面に直接入射することを防止する遮光体であることを特徴とする液晶表示装置用調整装置。
- 請求項1において、前記直接入射防止手段は、前記検出装置の受光面と直角な光軸と前記光源の射光面と直角な光軸とが前記液晶パネル前面の法線に対して等角度傾斜した状態で前記受光面及び前記射光面が前記液晶パネルの前面と対向して配置されている構成であることを特徴とする液晶表示装置用調整装置。
- 請求項1において、前記直接入射防止手段は、前記光源からの照射光がハーフミラーにより屈曲されて前記液晶パネルの前面を照射し、該照射光が前記液晶パネルにより反射された反射光が前記ハーフミラーを透過して前記検出装置の受光面に入射される構成であることを特徴とする液晶表示装置用調整装置。
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GB2522175A (en) * | 2013-10-31 | 2015-07-22 | Barco Nv | Display system |
CN114512078A (zh) * | 2022-04-13 | 2022-05-17 | 康惠(惠州)半导体有限公司 | 一种tft显示屏驱动电压检测调整方法及检测调整装置 |
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2006
- 2006-03-06 JP JP2006059717A patent/JP2007240627A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2522175A (en) * | 2013-10-31 | 2015-07-22 | Barco Nv | Display system |
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