JP2015152899A - Method for manufacturing optical display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学表示デバイスの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing an optical display device.
近年、FPR(Film Patterned Retarder)方式と称されるパッシブ方式の3D(3 Dimension)液晶表示装置が開発されている。 In recent years, passive 3D (3 Dimension) liquid crystal display devices called FPR (Film Patterned Retarder) have been developed.
この方式の3D液晶表示装置(表示装置)では、例えば、液晶パネルの表示面側に偏光子層が配置され、その更に視認側にパターン化位相差層が配置される。また、液晶パネルのバックライト側には偏光フィルムが配置される。 In this type of 3D liquid crystal display device (display device), for example, a polarizer layer is disposed on the display surface side of the liquid crystal panel, and a patterned retardation layer is disposed further on the viewing side. A polarizing film is disposed on the backlight side of the liquid crystal panel.
偏光子層は、入射する光のうち、偏光子層の吸収軸に平行な振動面の偏光成分を吸収し、直交する振動面の偏光成分を透過する光学機能を有する層である。偏光子層を透過した直後の透過光は、直線偏光光である。 The polarizer layer is a layer having an optical function of absorbing the polarization component of the vibration plane parallel to the absorption axis of the polarizer layer and transmitting the polarization component of the vibration plane orthogonal to the incident light. The transmitted light immediately after passing through the polarizer layer is linearly polarized light.
パターン化位相差層は、通常、基材フィルム上に形成されている。パターン化位相差層は、第1領域と第2領域とを備えている。第1領域と第2領域とは、それぞれ帯状に形成されており、マトリクス状に形成された液晶パネルの画素配列に対応して、交互に配列している。 The patterned retardation layer is usually formed on a base film. The patterned retardation layer includes a first region and a second region. The first region and the second region are each formed in a band shape, and are alternately arranged corresponding to the pixel arrangement of the liquid crystal panel formed in a matrix.
図12は、3D液晶表示装置における液晶パネルPとパターン化位相差層3との位置合わせを説明するための平面図である。
FIG. 12 is a plan view for explaining alignment between the liquid crystal panel P and the patterned
図に示すように、液晶パネルPでは、長辺(液晶パネルPの左右方向)に沿って、赤色画素R、緑色画素G、青色画素Bが周期的に並んで配置されている。そして、各色の画素R,G,Bが左右方向に沿って多数並んで画素列Lとなり、この画素列Lが液晶パネルPの表示領域の上下に渡って多数配列されている。 As shown in the figure, in the liquid crystal panel P, red pixels R, green pixels G, and blue pixels B are periodically arranged along the long side (left and right direction of the liquid crystal panel P). A large number of pixels R, G, B of each color are arranged in the left-right direction to form a pixel column L, and a large number of pixel columns L are arranged over the display area of the liquid crystal panel P.
一方、パターン化位相差層3は、パターン化位相差層3の長辺に沿って延在する複数の第1領域3Rおよび複数の第2領域3Lを有している。第1領域3Rおよび第2領域3Lは、液晶パネルPの各画素列Lに対応して上下に渡って多数配列されている。例えば、右眼用画像を表示する画素列Lの視認側に第1領域3Rが配置され、左眼用画像を表示する画素列Lの視認側には第2領域3Lが配置される。第1領域3Rと第2領域3Lとでは、位相差の方向が異なっており、右眼用画像と左眼用画像とでは、互いに異なる偏光状態となって視認側に表示される(例えば、特許文献1参照)。
On the other hand, the
パターン化位相差層3は、第1領域3Rと第2領域3Lとの境界線Kが各画素列Lの間に位置するように液晶パネルPに対して貼合され、液晶パネルPを用いたFPR方式の3D液晶表示装置を構成している。
The
使用者は、右眼用レンズと左眼用レンズとで光学特性が異なる光学素子を備えた、いわゆる偏光眼鏡を介して表示画像を見ることで、右眼では右眼用画像を、左眼では左眼用画像をそれぞれ選択的に視認する。これにより使用者は、両眼の像を融合した立体画像を認識することができる。 The user views the display image through so-called polarized glasses equipped with optical elements having different optical characteristics between the right-eye lens and the left-eye lens. Each image for the left eye is selectively visually recognized. Accordingly, the user can recognize a stereoscopic image obtained by fusing the images of both eyes.
上述のようなFPR方式の3D液晶表示装置の製造にあたっては、パターン化位相差層の第1領域と液晶パネルの画素列、または第2領域と画素列、を正確に対応させて、パターン化位相差層と偏光子層とを含む光学部材を液晶パネルに貼合する。その際、1つの画素列に対し、パターン化位相差層の第1領域と第2領域との両方が重なってしまうと、本来は右眼のみで認識されるべき右眼用画像が左眼でも認識されてしまう、いわゆるクロストークが生じ、立体表示画像の画質を低下させるおそれがある。 In manufacturing the 3D liquid crystal display device of the FPR method as described above, the first region of the patterned retardation layer and the pixel column of the liquid crystal panel or the second region and the pixel column are accurately associated with each other. An optical member including a phase difference layer and a polarizer layer is bonded to a liquid crystal panel. At this time, if both the first region and the second region of the patterned retardation layer overlap with one pixel column, the right-eye image that should be recognized only by the right eye is also the left eye. There is a risk of so-called crosstalk that is recognized, which may degrade the image quality of the stereoscopic display image.
しかし、光学部材の製造誤差や光学部材の変形、貼合時の位置決めのための光学検出精度の低さなどに起因して、光学部材と液晶パネルとの貼合後の相対位置や方位がずれるおそれがある。 However, the relative position and orientation after bonding of the optical member and the liquid crystal panel are shifted due to manufacturing errors of the optical member, deformation of the optical member, and low optical detection accuracy for positioning during bonding. There is a fear.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、光学部材と液晶パネルとを高い位置精度で貼合し、高品質な画像表示が可能な光学表示デバイスの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides an optical display device manufacturing method capable of bonding an optical member and a liquid crystal panel with high positional accuracy to display a high-quality image. With the goal.
上記の課題を解決するため、本発明の一態様は、入射する直線偏光を第1の偏光状態に変化させる複数の第1領域と、第2の偏光状態に変化させる複数の第2領域とを有し、複数の前記第1領域および複数の前記第2領域が平面視において帯状に延在して形成された位相差層を備える光学部材を、複数の画素列を有する光学表示部品に貼合する光学表示デバイスの製造方法であって、前記位相差層は、前記第1領域および前記第2領域が、前記第1領域および前記第2領域の延在方向と交差する方向に交互に配置されており、前記交差する方向の一端側および他端側において、前記位相差層と前記光学表示部品の表示領域とが平面的に重なる部分における前記交差する方向の中央の位置を算出するための基準位置をそれぞれ検出する検出工程と、前記一端側および前記他端側においてそれぞれ検出された前記基準位置に基づいて、前記中央の位置を算出し、前記中央の位置に配置された前記第1領域を決定する決定工程と、決定された前記第1領域と、前記光学表示部品の前記交差する方向の中央に位置する画素列と、の相対位置に基づいて前記光学部材と前記光学表示部品とを貼合する貼合工程と、を有する光学表示デバイスの製造方法を提供する。 In order to solve the above problems, according to one embodiment of the present invention, a plurality of first regions that change incident linearly polarized light into a first polarization state and a plurality of second regions that change into a second polarization state are provided. A plurality of the first regions and a plurality of the second regions are bonded to an optical display component having a plurality of pixel rows, the optical member having a retardation layer formed in a band shape in plan view In the method of manufacturing an optical display device, the retardation layer is alternately arranged in a direction in which the first region and the second region intersect the extending direction of the first region and the second region. And a reference for calculating a center position in the intersecting direction at a portion where the retardation layer and the display area of the optical display component overlap in a plane on one end side and the other end side in the intersecting direction. Detection process to detect each position A determination step of calculating the center position based on the reference positions detected at the one end side and the other end side, and determining the first region arranged at the center position, A bonding step of bonding the optical member and the optical display component based on the relative positions of the first region and the pixel row located in the center of the intersecting direction of the optical display component; A method for manufacturing an optical display device is provided.
本発明の一態様においては、前記決定工程において、決定された前記第1領域を撮像し、得られた画像に基づいて前記決定された第1領域の幅を複数箇所で測定し、測定された前記幅の中心位置の座標を検出し、複数の前記座標から、前記画像における前記決定された第1領域の幅方向の中心線を近似し、前記貼合工程において、前記中心線と、前記交差する方向の中央に位置する画素列と、の相対位置に基づいて前記光学部材と前記光学表示部品とを貼合する製造方法としてもよい。 In one aspect of the present invention, in the determination step, the determined first region is imaged, and the width of the determined first region is measured at a plurality of locations based on the obtained image, and measured. The center position of the width is detected, the center line in the width direction of the determined first region in the image is approximated from a plurality of the coordinates, and in the pasting step, the center line and the intersection It is good also as a manufacturing method which bonds the said optical member and the said optical display components based on the relative position with the pixel row | line | column located in the center of the direction to do.
本発明の一態様においては、前記決定工程において、前記幅を測定できた測定箇所の数が、第1の閾値よりも小さい場合には、前記延在方向に沿った異なる位置を撮像し、得られた画像に基づいて前記幅を複数箇所で再測定する製造方法としてもよい。 In one aspect of the present invention, in the determination step, when the number of measurement points where the width can be measured is smaller than the first threshold, different positions along the extending direction are imaged and obtained. It is good also as a manufacturing method which re-measures the said width | variety in multiple places based on the obtained image.
本発明の一態様においては、前記決定工程において、前記幅を測定できた測定箇所のうち、前記中心線に対する前記中心位置の離間距離が第2の閾値よりも大きい測定箇所について、前記中心線を近似するための複数の前記座標から除外し、前記中心線を再度近似する製造方法としてもよい。 In one aspect of the present invention, in the determination step, among the measurement points where the width can be measured, the center line is measured for a measurement point where the separation distance of the center position from the center line is larger than a second threshold. It is good also as a manufacturing method which excludes from the several said coordinate for approximation, and approximates the said centerline again.
本発明の一態様においては、前記決定工程において、前記中心線に対する前記中心位置の離間距離が、第3の閾値よりも大きい場合には、前記延在方向に沿った異なる位置を撮像し、得られた画像に基づいて前記幅を複数箇所で再測定する製造方法としてもよい。 In one aspect of the present invention, in the determining step, when the distance of the center position from the center line is larger than a third threshold, a different position along the extending direction is imaged and obtained. It is good also as a manufacturing method which remeasures the said width | variety in multiple places based on the obtained image.
本発明の一態様においては、前記位相差層の前記延在方向の少なくとも一方の端部および中央部において、前記検出工程と前記決定工程とを行い、前記貼合工程においては、前記端部および前記中央部のそれぞれにおいて算出された前記中央の位置に位置する前記第1領域と、前記光学表示部品の前記交差する方向の中央に位置する画素列と、を対応させて貼合する製造方法としてもよい。 In one aspect of the present invention, the detection step and the determination step are performed in at least one end portion and the central portion in the extending direction of the retardation layer, and in the bonding step, the end portion and As the manufacturing method for bonding the first region located at the center position calculated in each of the center portions and the pixel row located at the center in the intersecting direction of the optical display component in association with each other. Also good.
本発明の一態様においては、前記貼合工程においては、前記中央部における前記中心線と、前記交差する方向の中央であって前記中央部に位置する画素列と、の相対位置に基づいて前記光学部材と前記光学表示部品とを貼合する製造方法としてもよい。 In one mode of the present invention, in the pasting step, based on the relative position between the center line in the central portion and the pixel row located in the central portion in the intersecting direction. It is good also as a manufacturing method which bonds an optical member and the said optical display component.
本発明の一態様においては、前記貼合工程においては、前記延在方向の少なくとも一方の端部における前記中心線と、前記中央部における前記中心線と、に基づいて、前記光学部材と前記光学表示部品との貼合面内の相対方位を制御して貼合する製造方法としてもよい。 In one mode of the present invention, in the pasting process, based on the central line in at least one end of the extension direction, and the central line in the central part, the optical member and the optical It is good also as a manufacturing method which controls and controls the relative azimuth | direction in the bonding surface with a display component.
本発明の一態様においては、前記貼合工程においては、前記中央部における前記中心線と、前記交差する方向の中央であって前記中央部に位置する画素列と、の相対位置に基づいて、前記光学部材と前記光学表示部品との前記幅方向の相対位置を制御する製造方法としてもよい。 In one aspect of the present invention, in the pasting step, based on the relative position of the center line in the central portion and the pixel column located in the central portion in the center of the intersecting direction, It is good also as a manufacturing method which controls the relative position of the said width direction of the said optical member and the said optical display component.
本発明によれば、光学部材と液晶パネルとを高い位置精度で貼合し、高品質な画像表示が可能な光学表示デバイスの製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the optical display device which can bond an optical member and a liquid crystal panel with high position accuracy, and can display a high quality image can be provided.
以下、図を参照しながら、本実施形態に係る光学表示デバイスの製造方法について説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の寸法や比率などは適宜異ならせてある。 Hereinafter, the manufacturing method of the optical display device according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. In all the drawings below, the dimensions and ratios of the constituent elements are appropriately changed in order to make the drawings easy to see.
<光学表示デバイス>
図1〜3は、本実施形態の光学表示デバイスの製造方法で製造する表示装置(光学表示デバイス)100を示す説明図である。
<Optical display device>
1-3 is explanatory drawing which shows the display apparatus (optical display device) 100 manufactured with the manufacturing method of the optical display device of this embodiment.
図1は、表示装置100の概略構成を示す平面図である。図2は、図1の線分II−IIにおける表示装置100の断面図である。本実施形態の表示装置100は、FPR方式の3D液晶表示装置である。図に示すように、表示装置100は、液晶パネル(光学表示部品)Pと、偏光フィルムF11と、光学部材1とを有している。
FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of the
液晶パネルPは、図1及び図2に示すように、平面視で長方形状をなす第1の基板P1と、第1の基板P1に対向して配置される比較的小形の長方形状をなす第2の基板P2と、第1の基板P1と第2の基板P2との間に封入された液晶層P3とを備える。液晶パネルPは、平面視で第1の基板P1の外形状に沿う長方形状をなし、平面視で液晶層P3の外周の内側に収まる領域を表示領域P4とする。 As shown in FIGS. 1 and 2, the liquid crystal panel P includes a first substrate P1 having a rectangular shape in a plan view, and a relatively small rectangular shape arranged to face the first substrate P1. And a liquid crystal layer P3 sealed between the first substrate P1 and the second substrate P2. The liquid crystal panel P has a rectangular shape that conforms to the outer shape of the first substrate P1 in a plan view, and a region that fits inside the outer periphery of the liquid crystal layer P3 in a plan view is a display region P4.
液晶パネルPの平面視における四隅には、位置決め用のアライメントマークAmが設けられている。図では四隅すべてにアライメントマークAmが設けられることとして示しているが、例えば、四隅のうち3つの隅に合計3つのアライメントマークを設けることとしてもよく、四隅の対角の位置に合計2つのアライメントマークを設けることとしてもよい。 Alignment marks Am for positioning are provided at the four corners of the liquid crystal panel P in plan view. Although the figure shows that the alignment marks Am are provided at all four corners, for example, a total of three alignment marks may be provided at three of the four corners, and a total of two alignments may be provided at diagonal positions of the four corners. A mark may be provided.
液晶パネルPのバックライト側には、偏光フィルムF11が貼合されている。偏光フィルムF11は、粘着剤層を介して液晶パネルPに貼合される。偏光フィルムF11は、入射する光のうち、吸収軸に平行な振動面の偏光成分を吸収し、直交する振動面の偏光成分を透過する光学機能を有する。偏光フィルムF11を透過した直後の透過光は、直線偏光光である。 A polarizing film F11 is bonded to the backlight side of the liquid crystal panel P. The polarizing film F11 is bonded to the liquid crystal panel P through the adhesive layer. The polarizing film F11 has an optical function of absorbing the polarization component of the vibration plane parallel to the absorption axis and transmitting the polarization component of the vibration plane orthogonal to the incident light. The transmitted light immediately after passing through the polarizing film F11 is linearly polarized light.
一方、この液晶パネルPの表示面側には、光学部材1が貼合されている。光学部材1は、偏光子層2とパターン化位相差層(位相差層)3とを有し、偏光子層2側が液晶パネルPに面するように液晶パネルPに貼合されている。
On the other hand, the
偏光子層2は、入射する光のうち、吸収軸に平行な振動面の偏光成分を吸収し、直交する振動面の偏光成分を透過する光学機能を有する。偏光子層2を透過した直後の透過光は、直線偏光光である。
The
図3は、光学部材1が有するパターン化位相差層3の模式図である。パターン化位相差層3は、複数の第1領域3Rおよび複数の第2領域3Lを有している。また、パターン化位相差層3は、平面視矩形の部材である。
FIG. 3 is a schematic diagram of the patterned
第1領域3Rは、偏光子層2を介して射出される直線偏光を、例えば右旋回の円偏光(第1の偏光状態)に変化させる。第2領域3Lは、偏光子層2を介して射出される直線偏光を、例えば左旋回の円偏光(第2の偏光状態)に変化させる。
The
第1領域3Rおよび第2領域3Lは、パターン化位相差層3の長手方向に延在して形成されており、第1領域3Rおよび第2領域3Lの延在方向と交差する方向に交互に配置されている。第1領域3Rおよび第2領域3Lの幅は、貼合する液晶パネルPの画素の大きさに応じて設定される。例えば400μm〜500μm程度である。
The
以下の説明においては、パターン化位相差層3における第1領域3Rおよび第2領域3Lの延在方向を、パターン化位相差層3の「長手方向」、第1領域3Rおよび第2領域3Lの配列方向を、パターン化位相差層3の「幅方向」と称することがある。「長手方向」は、本発明における「延在方向」に対応し、「幅方向」は、本発明における「交差する方向」に対応する。
In the following description, the extending directions of the
表示装置100においては、パターン化位相差層3は、液晶パネルPの表示領域P4と平面的に重ねたとき、表示領域P4との重なり部分からはみ出る「余剰領域」を有するように、平面視で表示領域P4よりも大きく形成されている。第1領域3Rおよび第2領域3Lは、表示領域P4と重なる部分のみならず、余剰領域にまで設けられている。
In the
図2に戻って、偏光フィルムF11および光学部材1は、偏光フィルムF11と、光学部材1の偏光子層2とがクロスニコル配置となるように液晶パネルPに貼合される。
Returning to FIG. 2, the polarizing film F11 and the
光学部材1のパターン化位相差層3側の表面には保護フィルムPFが貼合されている。保護フィルムPfは、光学部材1の表面を保護するものであり、光学部材1に対して剥離自在に設けられている。
A protective film PF is bonded to the surface of the
保護フィルムPfは、透明樹脂フィルムに粘着・剥離性の樹脂層又は付着性の樹脂層を形成して、弱い粘着性を付与したものが用いられる。透明樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフトレート、ポリエチレン、及びポリプロピレンのような熱可塑性樹脂の押出フィルム、それらを組み合わせた共押出フィルム、それらを一軸又は二軸に延伸したフィルムなどを挙げることができる。透明樹脂フィルムとしては、透明性及び均質性に優れ、廉価であるポリエチレンテレフタレート又はポリエチレンの一軸又は二軸延伸フィルムを用いることが好ましい。 As the protective film Pf, a film obtained by forming an adhesive / peelable resin layer or an adhesive resin layer on a transparent resin film to give weak adhesiveness is used. Examples of the transparent resin film include extruded films of thermoplastic resins such as polyethylene terephthalate, polyethylene naphtholate, polyethylene, and polypropylene, co-extruded films combining them, and films obtained by stretching them uniaxially or biaxially. be able to. As the transparent resin film, it is preferable to use polyethylene terephthalate or polyethylene uniaxially or biaxially stretched film which is excellent in transparency and homogeneity and is inexpensive.
保護フィルムPfは、成形時における溶融樹脂の流動方向や延伸方向に樹脂が配向し、複屈折性を有することが多い。このような保護フィルムPfの複屈折性は、面内において一様ではない。そのため保護フィルムPfで表面が保護された光学部材1を液晶パネルPに貼合する場合には、保護フィルムPfの光学特性に起因して、光学部材1の光学検出が困難となることがある。
In many cases, the protective film Pf is birefringent because the resin is oriented in the flow direction or the stretching direction of the molten resin during molding. The birefringence of such a protective film Pf is not uniform in the plane. Therefore, when the
偏光フィルムF11および光学部材1が貼合された液晶パネルPは、不図示の駆動回路やバックライトユニットなどがさらに組み込まれることによって、表示装置100となる。
The liquid crystal panel P to which the polarizing film F11 and the
液晶パネルPの駆動方式については、例えば、TN(Twisted Nematic)、STN(SuperTwisted Nematic)、VA(Vertical Alignment)、IPS(In-Plane Switching)、OCB(Optically Compensated Bend)など、この分野で知られている各種モードを採用することができる。中でも、IPS方式の液晶パネルPを好適に用いることができる。
本実施形態の光学表示デバイスの製造方法で製造する表示装置100は、以上のような構成となっている。
The driving method of the liquid crystal panel P is known in this field such as TN (Twisted Nematic), STN (Super Twisted Nematic), VA (Vertical Alignment), IPS (In-Plane Switching), OCB (Optically Compensated Bend), and the like. Various modes can be adopted. Among these, an IPS liquid crystal panel P can be preferably used.
The
<光学表示デバイスの製造方法>
図4〜11は、本実施形態の光学表示デバイスの製造方法の説明図である。本実施形態の光学表示デバイスの製造方法においては、液晶パネルPの貼合基準と光学部材1の貼合基準との相対位置に基づいて、液晶パネルPと光学部材1とを貼合する。
<Method for manufacturing optical display device>
4-11 is explanatory drawing of the manufacturing method of the optical display device of this embodiment. In the manufacturing method of the optical display device of this embodiment, the liquid crystal panel P and the
(表示領域P4の中心の画素列の検出)
液晶パネルPの貼合基準としては、表示領域P4の中心の画素列を用いる。
例えば、図4に示すように、複数の撮像装置(不図示)を用いて、液晶パネルPの角部の周辺に設定された撮像領域PAを撮像する。撮像した画像には、アライメントマークAmが含まれる。撮像した画像の画像データは、演算装置に入力され、アライメントマークAmを強調する画像処理が適宜施される。当該画像データに基づいて、アライメントマークAmの座標が検出される。
(Detection of the pixel row at the center of the display area P4)
As a bonding standard for the liquid crystal panel P, the pixel row at the center of the display area P4 is used.
For example, as shown in FIG. 4, an imaging area PA set around the corner of the liquid crystal panel P is imaged using a plurality of imaging devices (not shown). The captured image includes an alignment mark Am. Image data of the captured image is input to the arithmetic device, and image processing for emphasizing the alignment mark Am is appropriately performed. Based on the image data, the coordinates of the alignment mark Am are detected.
その後、検出されたアライメントマークAmの座標同士を結ぶ線分から、4つのアライメントマークAmの中心位置PC1や、液晶パネルPの幅方向において対向する一対のアライメントマークAmの中心位置PC2,PC3が算出される。これらの位置に基づいて、表示領域P4の中心の画素列の位置を検出する。 Thereafter, the center position PC1 of the four alignment marks Am and the center positions PC2 and PC3 of the pair of alignment marks Am facing in the width direction of the liquid crystal panel P are calculated from the line segment connecting the coordinates of the detected alignment marks Am. The Based on these positions, the position of the pixel row at the center of the display area P4 is detected.
なお、液晶パネルPの外形形状に対する表示領域P4の設定位置によっては、アライメントマークAmの座標から求めた中心位置PC1や、中心位置PC2,PC3が、表示領域P4の中心位置等とはならないことがある。その場合、液晶パネルPの設計値に基づいて、真の中心位置や中心位置と、算出された中心位置PC1や、中心位置PC2,PC3とのズレ量を予めオフセット量として設定しておき、適宜算出値をオフセットして用いることとするとよい。 Depending on the set position of the display area P4 with respect to the outer shape of the liquid crystal panel P, the center position PC1 or the center positions PC2 and PC3 obtained from the coordinates of the alignment mark Am may not be the center position of the display area P4. is there. In that case, based on the design value of the liquid crystal panel P, a deviation amount between the true center position or the center position and the calculated center position PC1 or the center positions PC2 and PC3 is set in advance as an offset amount. It is preferable to use the calculated value offset.
(光学部材1の中心位置の検出)
光学部材1の基準としては、パターン化位相差層3の幅方向の中央に位置する第1領域を用いる。
(Detection of the center position of the optical member 1)
As a reference for the
発明者の検討により、光学部材1については、液晶パネルPのように幾何学的に算出された位置を中心位置として採用すると、表示品質が低下するおそれがあることが分かっている。その理由は以下の通りである。
As a result of the inventor's investigation, it is known that the display quality of the
まず、FPR方式の3D液晶表示装置においては、パターン化位相差層3の第1領域および第2領域と、液晶パネルの画素列とが、1対1で対応した状態で光学部材と液晶パネルとを貼合させる必要がある。1つの画素列に対し、第1領域と第2領域とが重なって配置されると、クロストークの原因となるためである。
First, in the FPR type 3D liquid crystal display device, the optical member and the liquid crystal panel are arranged in a state where the first region and the second region of the patterned
一方、光学部材1は、光学部材1の長手方向の辺と第1領域や第2領域の延在方向とが平行にならないことがある。
On the other hand, in the
例えば、光学部材1は、ロールトゥロール方式で大量に製造することがある。具体的には、帯状のフィルム原反の表面に光配向性材料の層を形成し、このフィルム原反をロール搬送しながら、光配向性材料の層に、搬送方向に交差する方向に交互に配列した2種の偏光光を露光することで、2種の偏光光に対応する2種の偏光パターン(第1領域、第2領域)を形成して光学部材の原反とする。この原反を適宜切削することで、光学部材を製造する。
For example, the
しかし、このようなロールトゥロール方式では、ロール搬送中にフィルム原反が蛇行することがある。そのため、蛇行するフィルム原反に対して露光して形成される第1領域や第2領域も、湾曲して形成されることがある。この場合、光学部材1の長手方向の辺と第1領域や第2領域の延在方向とは、平行にならない。
However, in such a roll-to-roll system, the original film may meander during roll conveyance. Therefore, the first region and the second region formed by exposing the meandering film original may be formed to be curved. In this case, the side in the longitudinal direction of the
また、液晶パネルPの形状に応じて施される切削加工の精度に起因して、光学部材1の長手方向の辺と第1領域や第2領域の延在方向とが平行にならないことがある。
Moreover, due to the accuracy of the cutting process performed according to the shape of the liquid crystal panel P, the side in the longitudinal direction of the
これらの理由から、光学部材1の形状から幾何学的に算出された位置において、必ずしもパターン化位相差層3の第1領域および第2領域が画素列に1対1で対応して重なるとは限らないこととなる。
For these reasons, at the position calculated geometrically from the shape of the
上記理由から、光学部材1を液晶パネルPに貼合する場合には、光学部材1の中心位置におけるパターン化位相差層3の偏光パターンを検出し、偏光パターンと液晶パネルPの画素列を対応させて貼合する技術が必要となる。
For the above reason, when the
光学部材1の中心位置におけるパターン化位相差層3の第1領域および第2領域は、第1領域および第2領域の光学特性の違いを利用して、偏光光を透過させながら撮像し、撮像した画像を用いて光学的に検出する。
The first region and the second region of the patterned
しかし、光学部材1は偏光子層を有することから、光透過率が低く、撮像した画像が暗くなりやすいこと、および光学部材1の表面に付された保護フィルムの複屈折性が面内で一様ではないことに起因して、撮像画像の解析が困難となっていた。
However, since the
そこで、本実施形態においては、光学部材1の幅方向の一端側および他端側において、第1領域と第2領域の境界をそれぞれ検出し(検出工程)、一端側および他端側において検出された境界の位置に基づいて、パターン化位相差層3の幅方向の中央に位置する第1領域を決定する(決定工程)。
以下、順に説明する。
Therefore, in this embodiment, the boundary between the first region and the second region is detected on one end side and the other end side in the width direction of the optical member 1 (detection step), and detected on one end side and the other end side. Based on the position of the boundary, the first region located at the center in the width direction of the patterned
Hereinafter, it demonstrates in order.
(検出工程)
図5に示すように、複数の撮像装置(不図示)を用い、光学部材1の長手方向の両端部(符号13,14で示す)および中央部において、光学部材1の幅方向の一端11、他端12、中央に設定された撮像領域PA1〜PA9を撮像する。各撮像領域は、光学部材1の長手方向の端部13に設定された撮像領域PA1〜PA3、光学部材1の長手方向の端部14に設定された撮像領域PA4〜PA6、光学部材1の長手方向の中央に設定された撮像領域PA7〜PA9がそれぞれ組みとなっている。
(Detection process)
As shown in FIG. 5, using a plurality of imaging devices (not shown), one
図6に示すように、光学部材1の長手方向の端部13においては、まず撮像領域PA1で撮像される画像に基づいて、撮像領域PA1に含まれる第1領域3Raと第2領域3Laとの境界(基準位置)Baを検出する。第1領域3Raが、光学部材1の一端11から何番目の第1領域であるか、第2領域3Laが、光学部材1の一端11から何番目の第2領域であるかは、撮像領域PA1の設定位置および光学部材1の設計に基づいて既知である。
As shown in FIG. 6, at the
また、撮像領域PA2で撮像される画像に基づいて、撮像領域PA2に含まれる第1領域3Rbと第2領域3Lbとの境界(基準位置)Bbを検出する。第1領域3Rbが、光学部材1の他端12から何番目の第1領域であるか、第2領域3Lbが、光学部材1の他端12から何番目の第2領域であるかは、撮像領域PA2の設定位置および光学部材1の設計に基づいて既知である。
Further, based on the image captured in the imaging area PA2, a boundary (reference position) Bb between the first area 3Rb and the second area 3Lb included in the imaging area PA2 is detected. The number of the first region from the
境界Baは、例えば、撮像した画像を二値化し、白黒の境界部分をスムージングすることにより検出することができる。境界Bbについても同様である。 The boundary Ba can be detected, for example, by binarizing the captured image and smoothing the black and white boundary portion. The same applies to the boundary Bb.
このように境界Ba,Bbを検出し、検出された境界Ba,Bbに基づいて以後の位置検出を行うことにより、光学部材1の外形形状に関わらず、パターン化位相差層3の偏光パターンの位置を正確に検出することが可能となる。
By detecting the boundaries Ba and Bb in this way and performing subsequent position detection based on the detected boundaries Ba and Bb, the polarization pattern of the patterned
(決定工程:中央の第1領域の決定)
次いで、一端11の側および他端12の側において検出された境界Ba,Bbの位置に基づいて、パターン化位相差層3の幅方向における中央の位置を算出する。図6では、算出された中央の位置を符号Bxで示している。中央の位置Bxは、光学部材1の幅方向の中央に設定された撮像領域PA3に含まれる。
(Decision step: determination of the first region in the center)
Next, the center position in the width direction of the patterned
ここで、「パターン化位相差層3の幅方向における中央」とは、パターン化位相差層3において液晶パネルPの表示領域P4と平面的に重なる部分における幅方向の中央のことである。以下の説明では、パターン化位相差層3において、液晶パネルPの表示領域P4と平面的に重なる部分のことを「有効領域」と称する。
Here, the “center in the width direction of the patterned
例えば、光学部材1において、境界Baから有効領域の一端11の側の端部までの余剰領域に配置された第1領域および第2領域の数と、境界Bbから有効領域の他端12の側の端部までの余剰領域に配置された第1領域および第2領域の数と、が異なる場合には、これら余剰領域に配置された第1領域および第2領域の数を考慮して、中央の位置Bxを算出する。
For example, in the
次いで、撮像領域PA3で撮像される画像に基づいて、中央の位置Bxに重なって配置された第1領域3Rcを検出し、有効領域の中央の第1領域3Rcを決定する。 Next, based on the image captured in the imaging area PA3, the first area 3Rc arranged so as to overlap the center position Bx is detected, and the first area 3Rc in the center of the effective area is determined.
撮像した画像では、第1領域と第2領域の色味や明るさが異なって見えるため、第1領域と第2領域とを区別することが可能である。しかし、保護フィルムの複屈折性に起因して、ある領域では、相対的に第1領域よりも第2領域の方が明るく見えていたのに対し、他の領域では、相対的に第2領域よりも第1領域の方が明るく見えるという現象が起こり、撮像画像に基づいた検出時に精度低下のおそれがある。 In the captured image, the first area and the second area appear to have different colors and brightness, so that the first area and the second area can be distinguished. However, due to the birefringence of the protective film, the second region appeared relatively brighter than the first region in one region, while the second region was relatively brighter in the other regions. The phenomenon that the first region looks brighter than that occurs, and there is a risk that accuracy may be reduced during detection based on the captured image.
しかし、上述のように、境界Ba,Bbから有効領域の中心位置を予測し、予測位置に配置されている第1領域を有効領域の中央の第1領域であると決定することで、撮像画像の見た目に惑わされず、有効領域の中央の第1領域を決定することができる。 However, as described above, the center position of the effective area is predicted from the boundaries Ba and Bb, and the first area arranged at the predicted position is determined to be the first area in the center of the effective area, thereby capturing the captured image. The first area at the center of the effective area can be determined without being confused by the appearance of
(決定工程:中央線の検出)
次いで、撮像領域PA3で撮像される画像に基づいて、第1領域3Rcの幅方向の中心線を近似して求める。図7,9は、中心線を求める方法について示す説明図であり、図8は、中心線を求める方法について示すフローチャートである。以下の説明においては、適宜図8に示すフローチャートを参照しながら、該当する操作のステップを示す。
(Decision process: detection of the center line)
Next, an approximate center line in the width direction of the first region 3Rc is obtained based on the image captured in the imaging region PA3. 7 and 9 are explanatory diagrams showing a method for obtaining the center line, and FIG. 8 is a flowchart showing a method for obtaining the center line. In the following description, the corresponding operation steps will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
まず、図7(a)に示すように、撮像領域PA3で撮像された画像に基づいて、第1領域3Rcの幅を複数の測定ポイントで測定する(ステップS1)。例えば、撮像した画像をグレースケールに変換し、第1領域3Rcの幅方向の境界Bc,Bdの間の距離Wを複数箇所で測定する。 First, as shown in FIG. 7A, the width of the first region 3Rc is measured at a plurality of measurement points based on the image captured in the imaging region PA3 (step S1). For example, the captured image is converted to grayscale, and the distance W between the boundaries Bc and Bd in the width direction of the first region 3Rc is measured at a plurality of locations.
図では、便宜上境界Bc,Bdを直線で示しているが、撮像画像においては境界Bc,Bdは直線とはならない。そのため、複数箇所で測定した距離Wは、異なる値となる。また、画像によっては境界Bc,Bdが不明確な箇所があることもあり、そのような箇所では距離Wを測定することはできない。 In the figure, the boundaries Bc and Bd are shown as straight lines for convenience, but in the captured image, the boundaries Bc and Bd are not straight lines. For this reason, the distances W measured at a plurality of locations have different values. Further, depending on the image, there may be a part where the boundaries Bc and Bd are unclear, and the distance W cannot be measured at such a part.
そのため、有効に測定できた測定ポイントの数について閾値(第1の閾値)を設けておき、有効に測定できた測定ポイントの数と閾値とを比較する(ステップS2)。 Therefore, a threshold (first threshold) is provided for the number of measurement points that can be measured effectively, and the number of measurement points that can be measured effectively and the threshold are compared (step S2).
有効に測定できた測定ポイントが閾値以上である場合、有効に測定できた測定ポイントにおいて、幅の中心位置Dの座標を算出し(ステップS3)、複数の中心位置Dの座標から、第1領域3Rcの幅方向の中心線C1を近似する(ステップS4)。近似としては、通常知られた統計学的手法を用いることができ、例えば、最小二乗法を用いた回帰直線(近似直線)を求める近似方法を挙げることができる。 If the measurement points that can be measured effectively are equal to or greater than the threshold value, the coordinates of the center position D of the width are calculated at the measurement points that can be measured effectively (step S3). The center line C1 in the width direction of 3Rc is approximated (step S4). As the approximation, a generally known statistical method can be used. For example, an approximation method for obtaining a regression line (approximate line) using the least square method can be given.
図7(b)は、近似した中心線C1を示すグラフであり、中心線C1をY=0として示した図である。 FIG. 7B is a graph showing the approximate center line C1, and the center line C1 is shown as Y = 0.
ここで、図において、+y側にプロットされた点D1や、−y側にプロットされた点D2は、他の点Dと比べて中心線C1からの離間距離が大きく、中心線C1の算出結果に大きな影響を与えていると考えられる。このような場合、予め設定した閾値(第2の閾値)に基づいて判断し(ステップS5)、第2の閾値よりも離間距離が大きい測定スポット(点D1および点D2)の測定データを削除し(ステップS7)、点D1および点D2を除外した残りの点を用いて再度中心線を近似することとしてもよい。その後、中心線C1から大きく離れる測定ポイントを除外して残った測定ポイントの数について、上記第1の閾値と比較して(ステップS2)その後の処理の判断を行う。 Here, in the figure, the point D1 plotted on the + y side and the point D2 plotted on the -y side have a larger separation distance from the center line C1 than the other points D, and the calculation result of the center line C1 It is thought that it has had a big influence on. In such a case, a determination is made based on a preset threshold value (second threshold value) (step S5), and measurement data of measurement spots (point D1 and point D2) having a larger separation distance than the second threshold value are deleted. (Step S7) The center line may be approximated again using the remaining points excluding the points D1 and D2. Thereafter, the number of measurement points remaining after excluding measurement points that are far away from the center line C1 is compared with the first threshold value (step S2), and subsequent processing is determined.
一方、中心線C1から大きく離れる測定ポイントが無い場合、中心線C1に対する中心位置Dの離間距離について、予め設定した閾値(第3の閾値)に基づいて、中心位置Dのバラツキを評価する(ステップS6)。第3の閾値は第2の閾値よりも小さい値である。図7(b)では、第3の閾値を符号Mで示している。中心位置Dのバラツキが閾値で規定した範囲内である場合、求めた中心線C1を第1領域3Rcの中心線として決定する。 On the other hand, when there is no measurement point that is far away from the center line C1, the variation in the center position D is evaluated based on a preset threshold value (third threshold value) with respect to the separation distance of the center position D from the center line C1 (step S1). S6). The third threshold value is smaller than the second threshold value. In FIG. 7B, the third threshold value is indicated by a symbol M. When the variation in the center position D is within the range defined by the threshold value, the obtained center line C1 is determined as the center line of the first region 3Rc.
ステップS2の判断で、有効に測定できた測定ポイントが閾値未満である場合、およびステップS6の判断で、中心線C1との離間距離が第3の閾値よりも大きい中心位置Dがある場合には、それぞれ、第1領域3Rcの延在方向に沿った異なる位置に撮像領域を変更して撮像し(ステップS8)、得られた画像に基づいて幅を複数箇所で再測定する(ステップS1)。 When the measurement point that can be measured effectively is less than the threshold value in the determination in step S2, and in the determination in step S6, there is a center position D that is separated from the center line C1 by a distance greater than the third threshold value. Then, the imaging region is changed to a different position along the extending direction of the first region 3Rc, and imaging is performed (step S8), and the width is measured again at a plurality of locations based on the obtained image (step S1).
以上のような処理を、光学部材1の長手方向の端部13に設定された撮像領域PA1〜PA3、光学部材1の長手方向の端部14に設定された撮像領域PA4〜PA6、光学部材1の長手方向の中央に設定された撮像領域PA7〜PA9についてそれぞれ行う。
The above processing is performed on the imaging regions PA1 to PA3 set at the
なお、撮像領域を変更する場合には、図9に示すように、光学部材1を長手方向に3つの領域AR1,AR2,AR3に区分し、それぞれの領域からはみ出ることが無いように撮像領域を変更するとよい。その際、長手方向の両端における撮像領域PA3,PA6については、それぞれ撮像領域PA31,PA61のように光学部材1の中央側に撮像領域を変更するとよい。長手方向の中央における撮像領域PA9については、例えば、撮像領域PA91に変更し、さらに変更する必要が生じた場合には撮像領域PA92に変更するというように、撮像領域PA9を中心として長手方向の両側に撮像領域を変更するとよい。
When changing the imaging area, as shown in FIG. 9, the
また、撮像領域を変更する場合には、撮像領域PA3と撮像領域PA31、撮像領域PA6と撮像領域PA61のように、変更前と変更後との撮像領域が重ならないこととしてもよく、撮像領域PA9と撮像領域PA91,PA92のように、変更前と変更後との撮像領域が一部重なってもよい。 When the imaging area is changed, the imaging areas before and after the change may not overlap as in the imaging area PA3 and the imaging area PA31, and the imaging area PA6 and the imaging area PA61. As in the imaging areas PA91 and PA92, the imaging areas before and after the change may partially overlap.
(貼合工程)
次いで、図10に示すように、液晶パネルPと光学部材1とを貼合する。その際、液晶パネルPの幅方向の中央に位置する画素列と、決定された第1領域3Rcの中心線と、の相対位置に基づいて、両者を貼合する。図においては、xyz座標系を設定し、液晶パネルPの長手方向をx方向、液晶パネルPの幅方向をy方向、xy平面に直交する方向をz方向として示している。
(Bonding process)
Then, as shown in FIG. 10, the liquid crystal panel P and the
具体的には、図11(a)に示すように、光学部材1の長手方向の端部における中心線C1,C2と、長手方向の中央部における中心線C3と、に基づいて、光学部材1と液晶パネルとの貼合面内の相対方位θを制御して、光学部材1の姿勢を調整する。その際、角度調整の回転軸はz軸と同方向の軸であり、回転中心は、例えば、中心線C3と重なる位置である。なお、角度調整に用いる長手方向の端部における中心線は、中心線C1,C2のうちいずれか一方であってもよい。
Specifically, as shown in FIG. 11A, the
また、図11(b)に示すように、長手方向の中央部における中心線C3と、に基づいて、光学部材1と液晶パネルとの幅方向の相対位置を制御して、光学部材1の姿勢を調整する。図では、光学部材1をy方向に移動させることとして示している。
Further, as shown in FIG. 11B, the relative position of the
表示装置の使用者は、表示領域の中心近傍を最もよく観察するため、表示領域の中心においてクロストークが発生すると、使用者が気付きやすい。これに対し、本実施形態のように、光学部材1の位置調整を光学部材1の中心線C3を基準として行い、液晶パネルPの幅方向の中央に位置する画素列と、中心線C3との相対位置に基づいて、両者を貼合すると、表示領域の中心において最も精度良く光学部材1と液晶パネルとが貼合されることとなる。そのため、本実施形態の製造方法によって製造された表示装置は、表示領域の中心においてクロストークが発生しにくく、高品質な画像表示が可能となる。
Since the user of the display device most closely observes the vicinity of the center of the display area, the user is likely to notice when crosstalk occurs in the center of the display area. On the other hand, as in the present embodiment, the position adjustment of the
すなわち、以上のような構成の光学表示デバイスの製造方法によれば、光学部材と液晶パネルとを高い位置精度で貼合し、高品質な画像表示が可能となる。 That is, according to the manufacturing method of the optical display device having the above configuration, the optical member and the liquid crystal panel are bonded with high positional accuracy, and high-quality image display is possible.
なお、本実施形態においては、右眼用画像が透過する偏光パターンを第1領域3Rとしたが、左眼用画像が透過する偏光パターンを第1領域として設定して位置検出等を行っても構わない。
In the present embodiment, the polarization pattern that transmits the right-eye image is the
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but it goes without saying that the present invention is not limited to such examples. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described examples are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.
1…光学部材、3…パターン化位相差層(位相差層)、3L,3La,3Lb…第2領域、3R,3Ra,3Rb,3Rc…第1領域、11…一端、12…他端、13,14…端部、100…表示装置(光学表示デバイス)、Ba,Bb…境界、Bx…中央の位置、C1〜C3…中心線、D…中心位置、L…画素列、P…液晶パネル(光学表示部品)、P4…表示領域
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記位相差層は、前記第1領域および前記第2領域が、前記第1領域および前記第2領域の延在方向と交差する方向に交互に配置されており、
前記交差する方向の一端側および他端側において、前記位相差層と前記光学表示部品の表示領域とが平面的に重なる部分における前記交差する方向の中央の位置を算出するための基準位置をそれぞれ検出する検出工程と、
前記一端側および前記他端側においてそれぞれ検出された前記基準位置に基づいて、前記中央の位置を算出し、前記中央の位置に配置された前記第1領域を決定する決定工程と、
決定された前記第1領域と、前記光学表示部品の前記交差する方向の中央に位置する画素列と、の相対位置に基づいて前記光学部材と前記光学表示部品とを貼合する貼合工程と、を有する光学表示デバイスの製造方法。 A plurality of first regions for changing the incident linearly polarized light to the first polarization state; and a plurality of second regions for changing to the second polarization state, the plurality of the first regions and the plurality of the second regions. An optical display device manufacturing method in which an optical member including a retardation layer formed by extending a region in a band shape in a plan view is bonded to an optical display component having a plurality of pixel rows,
The retardation layer is alternately arranged in a direction in which the first region and the second region intersect the extending direction of the first region and the second region,
At one end side and the other end side in the intersecting direction, a reference position for calculating a center position in the intersecting direction in a portion where the retardation layer and the display area of the optical display component overlap in a plane is respectively provided. A detection process to detect;
A determination step of calculating the center position based on the reference positions detected on the one end side and the other end side, and determining the first region disposed at the center position;
A bonding step of bonding the optical member and the optical display component based on the relative positions of the determined first region and the pixel row located in the center of the intersecting direction of the optical display component. The manufacturing method of the optical display device which has these.
前記貼合工程において、前記中心線と、前記交差する方向の中央に位置する画素列と、の相対位置に基づいて前記光学部材と前記光学表示部品とを貼合する請求項1に記載の光学表示デバイスの製造方法。 In the determining step, the determined first area is imaged, the width of the determined first area is measured at a plurality of locations based on the obtained image, and the coordinates of the center position of the measured width are determined. Detecting and approximating a center line in the width direction of the determined first region in the image from a plurality of the coordinates,
The optical according to claim 1, wherein, in the bonding step, the optical member and the optical display component are bonded based on a relative position between the center line and a pixel row positioned in the center of the intersecting direction. Display device manufacturing method.
前記貼合工程においては、前記端部および前記中央部のそれぞれにおいて算出された前記中央の位置に位置する前記第1領域と、前記光学表示部品の前記交差する方向の中央に位置する画素列と、を対応させて貼合する請求項1から5のいずれか1項に記載の光学表示デバイスの製造方法。 In at least one end and center of the extending direction of the retardation layer, the detection step and the determination step are performed,
In the bonding step, the first region located at the center position calculated at each of the end portion and the center portion, and the pixel row located at the center in the intersecting direction of the optical display component, The manufacturing method of the optical display device of any one of Claim 1 to 5 bonded together correspondingly.
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