JPH0996821A - 液晶ディスプレイのスペーサ分布測定方法 - Google Patents
液晶ディスプレイのスペーサ分布測定方法Info
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Abstract
トラストを整え、スペーサ分布の安定した測定を実現で
きる液晶ディスプレイのスペーサ分布測定方法を提供す
る。 【解決手段】顕微鏡の透過光源15からの光路上のミラ
ー17とコンデンサ18の間に、CF基板上のRGBの
各フィルタの透過率と、光源15の分光特性を勘案した
カラー(ライト)バランスフィルタ25を挿入可能にし
ている。
Description
(以下、LCDと称する。)の2枚のガラス基板間隔を
制御するスペーサの分布を測定する液晶ディスプレイの
スペーサ分布測定方法に関する。
間隔は、TFT−LCDなら5μm、位相差を利用した
STN−LCDでは1μm程度であり、この間隔は、最
適の値に保てないとLCDパネルの表示性能に著しい影
響が出るため、厳しく管理されている。
で、ガラス基板の間隔を制御するためガラスや樹脂から
なる同一径の球状または糸状のスペーサを基板上全面に
散布するようにしているが、かかるスペーサの分布状態
をチェックし、スペーサが固まっていないか、凝集して
いないかなどを確認することが重要である。
察しながら作業者がスペースの数を計数することが行わ
れていたが、スペーサ数が多い場合は時間がかかり、ま
た数え間違えることも多かった。
のCCDカメラより撮像することで取り込み、この撮像
画像を処理し、スペーサのみを取り出しマップ状に表わ
したり、画面中のスペーサ数を計測したりする方法が実
用化されている。
に適用すると、まず、LCDの片側電極を構成するガラ
ス基板にスペーサが散布された状態を計測するような場
合、照明として落射の暗視野やリング照明を用いると、
図6に示すようにモニター1の画面中にスペーサ2が暗
い背景の中に明るく光ってみえる。
スペーサ2をカウントする最も簡単な処理として2値化
法が用いられる。図7は、上述の図6に示す画面中のA
−A上での明るさの変化を示すもので、ここで、所定の
2値化レベルLを設定することにより所定輝度以上の明
点のみを残すようにし、次いで、スペーサ2の大きさを
考慮して、ある一定ドット以上と以下を切り取ることに
より、図8に示すようにスペーサ2のドットのみを残
し、これをカウントするようにしている。
TN−LCDのように電極が透明で、構成の簡単なもの
については有効であるが、TFT−LCDのようにガラ
ス基板上に形成されるトランジスタ部の形状が複雑で、
かつ高さ寸法も大きくなるもので、さらに、配線を構成
するAlやCrにノイズの明点が多く発生するもので
は、スペーサとノイズの区別が極めて難しくなり、スペ
ーサの正確な分布測定が難しくなる。
ては、一般に透過明視野を用いることにより図9に示す
ような撮像画像を得るようにしている。同図において、
3は配線部、4はトランジスタ部で、これら配線部3お
よびトランジスタ部4の斜線部は暗部で表示され、残り
の明部にスペーサ2が暗点として表示される。
線部3およびトランジスタ部4に重なる部分のスペーサ
2は見えないことになるため、この状態で実際のスペー
サ分布数を求めるには、全体面積を考慮する必要があ
り、このため、下式により求めるようにしている。
(全体の面積−斜線部) なお、透過偏光の場合は、スペーサ2が透過明視野とは
逆に光ってみえるが、この場合、配線部3部分も真黒に
なり、面積計算をすることができない。
状態で、スペーサの散布状態を計測する場合は、落射の
暗視野では、図10に示すように2枚のガラス基板5、
6の間の空気層のため、落射暗視野照明光7がスペーサ
2に届きにくくなり、スペーサ2での散乱光がとれない
ため使用できず、この場合は、透過の明視野が採用され
る。
の散布状態を計測する場合は、スペーサ2と液晶の屈折
率があまり変わらないので落射でみても透過で見てもス
ペーサ2のコントラストが低下して、画像処理の2値化
レベルが微妙なものになるが、ここまでは充分に処理で
きる範囲にある。
パネルは、特にTFT−LCDについては、ほとんどカ
ラーになっており、このため、カラーフィルタを形成し
たガラス基板(CF基板)に散布されたスペーサや、片
方のガラス基板にCF基板を用いたLCDパネルのスペ
ーサの分布を測定することが増えている。
タは、光源の波長特性により透過率や反射率が異なるた
め、各フィルタ部の色によって明るさに大きな差が生じ
てしまうことがある。このため、例えば、図11に示す
ように、ブラックマトリクス71による暗部(斜線
部)、RGBの各カラーフィルタ8、9、10による明
部、そして、これら各フィルタ8、9、10の明部に暗
点で表されるスペーサ2からなる画面が得られたような
場合、同画面中のB−B上での明るさの変化は、図12
に示すようになることがある。
値化レベルをどのように設定してもスペーサを取り残す
ことになり、また、2値化レベルを設定可能な場合で
も、その設定可能な2値化レベルの範囲が狭くなるた
め、最適な2値化レベルを決定するのが困難になる。さ
らに、2値化レベルの設定可能範囲が狭いと、照明光の
強さなどの測定条件の変化により取り込む画像の状態が
変化する度に2値化レベルの設定をやり直ししなければ
ならない。
のスペーサ数を計数するには、2値化レベルを変えて数
回に分けて計測を行うか、2値化レベルを頻繁に変更し
ながら計測を行うなど面倒な操作を必要とする問題点が
あった。
された後は、さらにスペーサ像のコントラストが悪化
し、2値化処理が難しくなるという問題点もあった。本
発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、RGBの各
カラーフィルタでのコントラストを整え、スペーサ分布
の安定した測定を実現できる液晶ディスプレイのスペー
サ分布測定方法を提供することを目的とする。
液晶ディスプレイの少なくともRGBの各フィルタを形
成した基板上に散布されたスペーサの分布状態を顕微鏡
を用いて測定するスペーサ分布測定方法において、前記
顕微鏡の照明光源の光路中に該光源の分光特性を補償す
るカラーバランスフィルタを挿入し前記基板のRGBの
各フィルタからの光量が一定になるように調整するよう
にしている。
された液晶ディスプレイパネルでのスペーサの分布状態
を顕微鏡を用いて測定するスペーサ分布測定方法におい
て、前記顕微鏡の光学系で前記パネルの前後に一方を回
転可能にした一対の偏光手段を挿入し、他方の偏光手段
の偏光方向と前記パネルの偏光方向を合わせた後、前記
一方の偏光手段を回転させ、該一方の偏光手段の偏光方
向と前記他方の偏光手段の偏光方向を合わせるようにし
ている。
プレイの少なくともRGBの各フィルタを形成した基板
上に散布されたスペーサの分布状態を顕微鏡を用いて測
定するスペーサ分布測定方法において、前記顕微鏡より
観察される前記基板のカラー撮像画像をRGBの3画像
として取り込み、これら画像を合成した合成画像につい
て画像処理を行いスペーサ分布を測定するようにしてい
る。
光源の分光特性を補償し、RGBの各フィルタでのコン
トラストを整えることが可能になり、画像処理の際の2
値化レベルの設定が容易になって、スペーサ分布の安定
した測定を実現できる。
の偏光手段のパネルに対する偏光方向の調整により、ス
ペーサがコントラストよく表われるようになり、2値化
処理がスムーズになり、スペーサ分布の安定した測定を
実現できる。
Bの各フィルタを形成した基板のカラー撮像画像をRG
Bの3画像として取り込み、これら画像を合成すること
で、RGBの各フィルタでの明るさを揃えることがで
き、画像処理の際の2値化レベルの設定が容易になっ
て、スペーサ分布の安定した測定を実現できる。
に従い説明する。 (第1の実施の形態)図1は、本発明が適用される偏光
観察顕微鏡の概略構成を示している。図において、11
は顕微鏡本体で、この顕微鏡本体11には、観察像を撮
像するCCDカメラ12を有し、このCCDカメラ12
に画像処理装置13を接続し、この画像処理装置13に
モニター14を接続している。
源16を有している。この場合、これら透過光源15お
よび落射光源16には、ハロゲンランプが用いられる。
透過光源15からの光束を視野絞り(FS)を介してミ
ラー17で反射させ、開口絞り(AS)、コンデンサ1
8を介してステージ19上の標本20に照射するように
している。そして、標本20を透過した光束を対物レン
ズ21に与え、この対物レンズ21からの観察光をハー
フミラー22、結像レンズ23を介して接眼レンズ24
およびCCDカメラ12に与えるようにしている。一
方、落射光源16からの光束を開口絞り(AS)、視野
絞り(FS)を介してハーフミラー22で反射させ、対
物レンズ21を介してステージ19上の標本20に照射
するようにしている。そして、標本20で反射された光
束を対物レンズ21に与え、この対物レンズ21からの
観察光をハーフミラー22、結像レンズ23を介して接
眼レンズ24およびCCDカメラ12に与えるようにし
ている。
上に標本20としてRGBのカラーフィルタを形成した
ガラス基板(CF基板)や片方のガラス基板にCF基板
を用いたLCDパネルが載置されると、まず、CCDカ
メラ12が受けるRGBの各フィルタからの光量Lは、 L=光源の分光光量×R、G、Bの分光透過率×CCD
の感光特性 として求められる。
は、これら光源の分光光量、RGBの各フィルタの分光
透過率およびCCDの感光特性により影響を受けること
になるが、このうちのCCDカメラ12の感光特性につ
いては、RGBそれぞれに対して一定になっているの
で、これ以外の光源の分光光量とRGBの各フィルタの
分光透過率が問題になる。
は、図2に示すようになり、これらの積算透過率も同図
に示すようになっている。また、光源の分光光量につい
ては、透過光源15にハロゲンランプを使用しているこ
とから、その分光特性は、図3に示すようになってい
る。
透過率は、可視域でほぼ一定になるのに対し、光源の分
光光量については、図3に示すハロゲンランプの場合、
可視領域0.4〜0.8μmでは、波長の短い方から長
い方に対して直線的に光量が上昇することから、このよ
うなハロゲンランプの分光特性が、RGBの各フィルタ
からの光量の一定化に障害になっていることが理解でき
る。
ランプの特性を補償してCCDカメラ12でRGBの各
フィルタからの光量が一定になるようなフィルタを透過
光源15の光路に挿入することで、この問題を解決して
いる。具体的には、透過光源15からの光路上のミラー
17とコンデンサ18の間に、RGBの各フィルタの透
過率と光源の分光特性を勘案したカラー(ライト)バラ
ンスフィルタ25を挿入可能にしている。この場合のカ
ラーバランスフィルタ25としては、図4中(a)で示
すような特性を有するLB−200を採用すればよい。
ランプの分光特性を補償し、RGBの各フィルタでのコ
ントラストを整えることが可能となることから、画像処
理の際の2値化レベルの設定が容易になって、スペーサ
分布の安定した測定を実現できる。
と、スペーサ像のコントラストが悪化して2値化処理が
難しくなることは、先に述べた通りであるが、この場
合、スペーサは、球または円柱状をなしていて、強い偏
光特性を持っていることと、液晶自体が封入された状態
で偏光軸(方向)を持つことから、これらを利用するこ
とで高いコントラストのスペーサ像が得られる。
光路上のミラー17とコンデンサ18の間に、偏光子
(POL)26を挿入可能にするとともに、ハーフミラ
ー22と結像レンズ23の間に検光子(ANA)27を
挿入可能にしている。そして、偏光子(POL)26の
偏光方向とLCDパネルの偏光方向を合わせた上で、検
光子(ANA)27を回転させて、この検光子(AN
A)27の偏光方向と偏光子(POL)26の偏光方向
を合わせるようにする。すると、明るいバックに暗いス
ペーサがコントラストよく表われるようになり、その後
の2値化処理をスムーズに行うことができる。 (第2の実施の形態)この場合、顕微鏡本体11は、図
1で述べたと同様なものが用いられ、また、CCDカメ
ラ12には、カラーCCDカメラが用いられ、このカラ
ーCCDカメラ12より画像処理装置13に対してRG
Bの3画像を各別に取り込むようにしている。
たガラス基板や、ガラス基板を張り合わせたLCDパネ
ルなどの標本20が、顕微鏡本体11のステージ19上
に載置され、作業者が接眼レンズ24またはモニター1
4を見ながら、透過照明15または落射照明16によっ
て標本のスペーサを観察可能な状態にする。
15の場合は、明るい背景に黒い点として、また、落射
照明16の場合は、暗い背景に白く光って見える。この
状態から、画像処理装置13の制御用のパソコンにより
画像処理を開始すると、画像処理装置13は、カラーC
CD12からの画像をRGBの3画面として取り込むよ
うになる。
る3つの画像は、R画面では、Rフィルタ部がコントラ
ストのよい画像になっており、G画面では、Gフィルタ
部がコントラストのよい画像になっており、そして、B
画面では、Bフィルタ部がコントラストのよい画像にな
っている。
Bフィルタ部に対する明るさが図5(a)〜(c)に示
すようになる。そして、これら取り込んだ3画像の各明
るさを、例えば、R画像は1倍、G画像はm倍、B画像
はn倍とし、このようにして得られた3画面を足し合わ
せて合成し、図5(d)に示すような1画面とする。こ
の場合、各画像の倍数1、m、nを旨く選ぶことによっ
て、カラーフィルタの各フィルタ部の明るさを揃えるこ
とができる。
ルの設定が容易になって、スペーサ分布の安定した測定
を実現できることになる。つまり、このようにして合成
された画像を用いて、画像のフィルタリングや2値化な
どの画像処理を行い、背景やごみ、配線パターンなどを
取り除いて、スペーサの部分だけが残るようにし、そし
て、残った部分の数をカウントし、この結果を出力す
る。
GBの3画像を用い、カラーフィルタ標本の各フィルタ
部の明るさの揃った画像を合成することにより、画像処
理の際の2値化レベルが設定可能になるので、カラーフ
ィルタ標本のスペーサ分布の安定した測定を実現でき
る。また、2値化レベルの設定可能範囲が広がるため、
2値化レベルの設定が容易になり、さらに照明光の強度
の変化などの測定条件の変化にも強くなる。その上、色
合いの違うカラーフィルタ標本を測定する場合、光学部
品やハードウェアの追加、交換なしにソフトウェア的に
変更(倍数1、m、nの変更)するだけで対応できる。
への取り込みは、RGBの3画像を取り込んでいるが、
カラー画像として取り込んだ後に、画像処理装置内部
で、3画像に分離するようにしてもよい。
の概略構成を示す図。
示す図。
図。
フィルタの特性を示す図。
図。
状態を示す図。
を示す図。
合の画像を示す図。
落射の暗視野を説明する図。
れるスペーサの状態を示す図。
変化を示す図。
Claims (3)
- 【請求項1】 液晶ディスプレイの少なくともRGBの
各フィルタを形成した基板上に散布されたスペーサの分
布状態を顕微鏡を用いて測定するスペーサ分布測定方法
において、 前記顕微鏡の照明光源の光路中に該光源の分光特性を補
償するカラーバランスフィルタを挿入し前記基板のRG
Bの各フィルタからの光量が一定になるように調整する
ことを特徴とする液晶ディスプレイのスペーサ分布測定
方法。 - 【請求項2】 液晶が封入された液晶ディスプレイパネ
ルでのスペーサの分布状態を顕微鏡を用いて測定するス
ペーサ分布測定方法において、 前記顕微鏡の光学系で前記パネルの前後に一方を回転可
能にした一対の偏光手段を挿入し、他方の偏光手段の偏
光方向と前記パネルの偏光方向を合わせた後、前記一方
の偏光手段を回転させ、該一方の偏光手段の偏光方向と
前記他方の偏光手段の偏光方向を合わせるようにしたこ
とを特徴とする液晶ディスプレイのスペーサ分布測定方
法。 - 【請求項3】 液晶ディスプレイの少なくともRGBの
各フィルタを形成した基板上に散布されたスペーサの分
布状態を顕微鏡を用いて測定するスペーサ分布測定方法
において、 前記顕微鏡より観察される前記基板のカラー撮像画像を
RGBの3画像として取り込み、これら画像を合成した
合成画像について画像処理を行いスペーサ分布を測定す
ることを特徴とする液晶ディスプレイのスペーサ分布測
定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25520195A JP3645629B2 (ja) | 1995-10-02 | 1995-10-02 | 液晶ディスプレイのスペーサ分布測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25520195A JP3645629B2 (ja) | 1995-10-02 | 1995-10-02 | 液晶ディスプレイのスペーサ分布測定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0996821A true JPH0996821A (ja) | 1997-04-08 |
JP3645629B2 JP3645629B2 (ja) | 2005-05-11 |
Family
ID=17275432
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25520195A Expired - Fee Related JP3645629B2 (ja) | 1995-10-02 | 1995-10-02 | 液晶ディスプレイのスペーサ分布測定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3645629B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001033706A (ja) * | 1999-07-23 | 2001-02-09 | Olympus Optical Co Ltd | 顕微鏡 |
JP2006039119A (ja) * | 2004-07-26 | 2006-02-09 | Bridgestone Corp | 画像表示装置およびその製造方法 |
-
1995
- 1995-10-02 JP JP25520195A patent/JP3645629B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001033706A (ja) * | 1999-07-23 | 2001-02-09 | Olympus Optical Co Ltd | 顕微鏡 |
JP4608038B2 (ja) * | 1999-07-23 | 2011-01-05 | オリンパス株式会社 | 顕微鏡 |
JP2006039119A (ja) * | 2004-07-26 | 2006-02-09 | Bridgestone Corp | 画像表示装置およびその製造方法 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3645629B2 (ja) | 2005-05-11 |
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