(57)【要約】【課題】偏光フィルムを液晶表示パネルに貼り合わせた位置を、その貼り合わせ後の貼り合わせ工程において、検査することにより、製造工程が終了する前に、偏光フィルムの貼り換えを行うことができる偏光フィルムの貼り合わせ位置検査装置を提供する。【解決手段】偏光フィルムの貼り合わせ位置検査装置１は、偏光フィルム３を液晶表示パネル４に貼り合わせた後の貼り合わせ工程において、その貼り合わせ位置を検査することにより、３次元液晶表示装置の製造工程が終了する前に、偏光フィルム３の貼り換えを行うことができるため、３次元液晶表示装置の歩留りを向上させることができる。また、貼り合わせ位置に異常がある場合、偏光フィルム３の貼り換えを行うため、カラーフィルタ基板６に形成されるブラックマトリックス８の幅を太くして、貼り合わせ位置のずれを許容する必要がない。【選択図】図１
2014095775.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向にライン状をなすＣＷ円偏光部及びＣＣＷ円偏光部が１ラインおきに交互に形成された偏光フィルムを、カラーフィルタ基板が形成された液晶表示パネルに貼り合わせたときの前記偏光フィルムの貼り合わせ位置を検査する装置において、
前記ＣＷ円偏光部及びＣＣＷ円偏光部を透過したＣＷ円偏光及びＣＣＷ円偏光を直線偏光に変換するＣＷ又はＣＣＷ円偏光板と、この直線偏光を透過又は遮断する直線偏光板と、を有する円偏光フィルタと、
前記円偏光フィルタを介在させて、前記偏光フィルムに焦点を合わせた状態で得られる偏光フィルム画像と、前記円偏光フィルタを介在させずに、前記液晶表示パネルのカラーフィルタ基板のパターン面に焦点を合わせた状態で得られるカラーフィルタ画像と、を前記液晶表示パネルとの相対的な位置を変えずに撮影するカメラと、
前記偏光フィルム画像及び前記カラーフィルタ画像を演算処理して前記液晶表示パネルの特定位置と、前記偏光フィルムの特定位置とを検出する画像処理部と、
を有し、
前記２個の特定位置を基に、前記偏光フィルムと前記液晶表示パネルとの貼り合わせ位置が正常か否かを検査されることを特徴とする偏光フィルムの貼り合わせ位置検査装置。
【請求項２】
前記画像処理部は、前記偏光フィルム画像において、前記一方向にライン状をなすＣＷ円偏光部又はＣＣＷ円偏光部の幅方向の縁部の位置を検出し、且つ前記カラーフィルタ画像において、カラーフィルタ基板に設けられた格子状のブラックマトリックスにおける前記一方向に延びる部分の幅及び幅方向の中心の位置を検出することにより、前記ＣＷ円偏光部又はＣＣＷ円偏光部の幅方向の縁部の位置が、前記ブラックマトリックスにおける前記一方向に延びる部分上にあるか否かを判断されることを特徴とする請求項１に記載の偏光フィルムの貼り合わせ位置検査装置。
【請求項３】
一方向にライン状をなすＣＷ円偏光部及びＣＣＷ円偏光部が１ラインおきに交互に形成された偏光フィルムを、カラーフィルタ基板が形成された液晶表示パネルに貼り合わせたときの前記偏光フィルムの貼り合わせ位置を検査する装置において、
前記ＣＷ円偏光部及びＣＣＷ円偏光部を透過したＣＷ円偏光及びＣＣＷ円偏光を直線偏光に変換するＣＷ円偏光板と、この直線偏光を透過又は遮断する第１の直線偏光板と、を有するＣＷ円偏光フィルタと、
前記ＣＷ円偏光部及びＣＣＷ円偏光部を透過したＣＷ円偏光及びＣＣＷ円偏光を直線偏光に変換するＣＣＷ円偏光板と、この直線偏光を透過又は遮断する第２の直線偏光板と、を有するＣＣＷ円偏光フィルタと、
前記ＣＷ円偏光フィルタを介在させて、前記偏光フィルムに焦点を合わせた状態で得られる第１の偏光フィルム画像と、前記ＣＣＷ円偏光フィルタを介在させて、前記偏光フィルムに焦点を合わせた状態で得られる第２の偏光フィルム画像と、前記ＣＷ円偏光フィルタ及び前記ＣＣＷ円偏光フィルタを介在させずに、前記液晶表示パネルのカラーフィルタ基板のパターン面に焦点を合わせた状態で得られるカラーフィルタ画像と、を前記液晶表示パネルとの相対的な位置を変えずに撮影するカメラと、
前記第１の偏光フィルム画像、前記第２の偏光フィルム画像及び前記カラーフィルタ画像を演算処理して前記液晶表示パネルの特定位置と、前記偏光フィルムの特定位置とを検出する画像処理部と、
を有し、
前記２個の特定位置を基に、前記偏光フィルムと前記液晶表示パネルとの貼り合わせ位置が正常か否かを検査されることを特徴とする偏光フィルムの貼り合わせ位置検査装置。
【請求項４】
前記画像処理部は、前記第１の偏光フィルム画像及び前記第２の偏光フィルム画像において、前記一方向にライン状をなすＣＷ円偏光部及びＣＣＷ円偏光部の幅方向の縁部の位置を検出し、且つ前記カラーフィルタ画像において、カラーフィルタ基板に設けられた格子状のブラックマトリックスにおける前記一方向に延びる部分の幅及び幅方向の中心の位置を検出することにより、前記ＣＷ円偏光部及びＣＣＷ円偏光部の幅方向の縁部の位置が、前記ブラックマトリックスにおける前記一方向に延びる部分上にあるか否かを判断されることを特徴とする請求項３に記載の偏光フィルムの貼り合わせ位置検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ライン状の偏光部が形成された偏光フィルムと液晶表示パネルとの貼り合わせ位置を検査する偏光フィルムの貼り合わせ位置検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
偏光メガネ方式の３次元液晶表示装置は、例えば、ライン状の偏光部が形成された偏光フィルムを、液晶表示パネル上に貼り付けることにより作製される。この液晶表示パネルにおいては、ガラス基板上に走査線及び信号線が設けられ、この走査線及び信号線が交差する部分にＴＦＴが形成されたＴＦＴアレイ基板と、ガラス基板上に、カラーフィルタとして、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）等のパターン及び遮光パターン（ブラックマトリックス）が形成されたカラーフィルタ基板との間に液晶材が封入されている。そして、この液晶材を囲うように、シール材が設けられており、このシール材により、ＴＦＴアレイ基板及びカラーフィルタ基板を貼り合わせると共に、液晶材がＴＦＴアレイ基板とカラーフィルタ基板との間から漏れることを防ぐ。この貼り合わされたＴＦＴアレイ基板及びカラーフィルタ基板の液晶材の反対側の面に、夫々偏光板が貼り付けられることにより、液晶表示パネルが構成される。そして、この液晶表示パネルの各画素は、走査線１ライン毎に左目用画素と右目用画素とが交互に配列されており、この左目用画素には左目用の画像を表示させ、また、右目用画素には右目用の画像を表示させる。
【０００３】
そして、図８に示すように、この液晶表示パネル上に貼り付けられる偏光フィルム３には、ライン状の偏光部が２個形成されており、夫々ＣＷ（Ｃｌｏｃｋ  Ｗｉｓｅ）円偏光部３ａ及びＣＣＷ（Ｃｏｕｎｔｅｒ  Ｃｌｏｃｋ  Ｗｉｓｅ）円偏光部３ｂとなっている。このＣＷ円偏光部３ａ及びＣＣＷ円偏光部３ｂは、１ラインおきに交互に形成されており、例えば、ＣＷ円偏光部３ａが、液晶表示パネルの左目用画素と重なり、またＣＣＷ円偏光部３ｂが、液晶表示パネルの右目用画素と重なるように、液晶表示パネルと偏光フィルム３とを貼り合わせる。これにより、３次元液晶表示装置２が構成される（図９（ａ））。そして、液晶表示パネルのカラーフィルタ基板上の偏光板を透過した直線偏光は、左目用画素においては、偏光フィルム３のＣＷ円偏光部３ａにより、ＣＷ円偏光となり、また、右目用画素においては、偏光フィルム３のＣＣＷ円偏光部３ｂにより、ＣＣＷ円偏光となる。
【０００４】
この左目用画素を透過したＣＷ円偏光及び右目用画素を透過したＣＣＷ円偏光を、偏光メガネを介して、観察者の目に入射させる。この偏光メガネは、図９（ｂ）に示すように、左側がＣＷ円偏光板２１ａと左側直線偏光板（図示せず）とからなっており、また、図９（ｃ）に示すように、右側がＣＣＷ円偏光板２１ｂと右側直線偏光板（図示せず）とからなっている。なお、左側直線偏光板及び右側直線偏光板は、同じ方向の偏光軸を有する。
【０００５】
左目用画素を透過したＣＷ円偏光は、偏光メガネの左側においては、メガネに設けられたＣＷ円偏光板２１ａにより、直線偏光となり、この直線偏光は、この直線偏光の偏光軸と同じ方向の偏光軸を有する左側直線偏光板を透過するため、観察者の左目は、左目用の画像を視認することができる。つまり、３次元液晶表示装置２を偏光メガネの左側を介して観察すると、左目用画素が明部２ａとなる（図９（ｄ））。しかし、偏光メガネの右側においては、左目用画素を透過したＣＷ円偏光は、メガネに設けられたＣＣＷ円偏光板２１ｂにより、直線偏光となるが、この直線偏光の偏光軸は、偏光メガネの左側のＣＷ円偏光板２１ａにより変換された直線偏光の偏光軸と直交するため、左側直線偏光板と同じ方向の偏光軸を有する右側直線偏光板を透過することができず、従って、観察者の右目は、左目用の画像を認識することができない。つまり、３次元液晶表示装置２を偏光メガネの右側を介して観察すると、右目用画素が暗部２ｂとなる（図９（ｅ））。
【０００６】
一方、右目用画素を透過したＣＣＷ円偏光は、偏光メガネの左側においては、メガネに設けられたＣＷ円偏光板２１ａにより、直線偏光となるが、この直線偏光の偏光軸は、ＣＷ円偏光をＣＣＷ円偏光板２１ｂにより変換した直線偏光の偏光軸と同じ方向であるため、この直線偏光は、左側直線偏光板を透過することができず、観察者の左目は、右目用の画像を認識することができない。つまり、３次元液晶表示装置２を偏光メガネの左側を介して観察すると、右目用画素が暗部２ｂとなる（図９（ｄ））。これに対し、偏光メガネの右側においては、右目用画素を透過したＣＣＷ円偏光は、メガネに設けられたＣＣＷ円偏光板２１ｂにより、直線偏光となり、この直線偏光の偏光軸は、ＣＷ円偏光をＣＷ円偏光板２１ａにより変換した直線偏光の偏光軸と同じ方向であるため、この直線偏光は、右側直線偏光板を透過する。これにより、観察者の右目は、右目用の画像を認識することができる。つまり、３次元液晶表示装置２を偏光メガネの右側を介して観察すると、右目用画素が明部２ａとなる（図９（ｅ））。
【０００７】
このように、画素の走査線１ライン毎に左目用の画像及び右目用の画像を表示すると共に、偏光メガネの左側に設けられたＣＷ円偏光板２１ａ及び左側直線偏光板が、左目に入射させるべき光のみを通過させ、また、偏光メガネの右側に設けられたＣＣＷ円偏光板２１ｂ及び右側直線偏光板が、右目に入射させるべき光のみを通過させることにより、左目及び右目に入射した画像に視差を生じさせる。これにより、観察者は、立体的な画像を視認することができる。
【０００８】
しかし、この３次元液晶表示装置２において、適切に立体表示させるためには、図１０（ａ）に示すように、液晶表示パネルの左目用画素又は右目用画素と、偏光フィルム３のＣＷ円偏光部３ａ又はＣＣＷ円偏光部３ｂとが、精度よく重なっている必要がある。図１０（ｂ）に示すように、例えば、液晶表示パネルの左目用画素に、偏光フィルム３のＣＷ円偏光部３ａを重ねようとしても、その重ね精度が悪いことに起因して、ＣＷ円偏光部３ａ及びＣＣＷ円偏光部３ｂが、走査線方向に垂直の方向にずれてしまうと、この偏光フィルム３のＣＷ円偏光部３ａの一部が、左目用画素に隣接した右目用画素に重なってしまい、本来、観察者の左目には認識されない右目用の画像の一部が、観察者の左目に認識されてしまう。従って、液晶表示パネルの左目用画素又は右目用画素と、偏光フィルム３のＣＷ円偏光部３ａ又はＣＣＷ円偏光部３ｂとを精度よく重ねるため、偏光フィルム３と液晶表示パネルとを高精度に貼り合わせることが必要である。
【０００９】
特許文献１には、ＴＦＴアレイ基板及びカラーフィルタ基板上に直線偏光板を貼り付ける前に、この直線偏光板と、光を照射する光源との間に、欠陥がない偏光板を介在させ、この無欠陥偏光板を透過した直線偏光の進行方向に対し直交するように直線偏光板を配置し、この直線偏光板を、直線偏光の進行方向を軸として回転させることにより、直線偏光板における欠陥の有無を検査する方法が開示されている。この従来技術は、直線偏光板を回転させる際、その光軸と、無欠陥偏光板の光軸が同じ方向になったとき、最も明るくなり、その光軸と、無欠陥偏光板の光軸とが直交したとき、最も暗くなるため、直線偏光板の回転と共に明暗状態を繰り返すが、直線偏光板に欠陥部分があると、その欠陥部分は、正常部分のような明暗状態を繰り返すのではなく、黒色又は白色に浮かび上がるため、直線偏光板の欠陥を検出することができる。この従来技術は、直線偏光板を、ＴＦＴアレイ基板及びカラーフィルタ基板に貼り付ける前に、欠陥の有無を検査することにより、直線偏光板を貼り付けた後に欠陥が発見されたことに伴うリペア作業を減らそうとするものである。
【００１０】
また、特許文献２には、視野角を向上させる位相差フィルムと偏光板とからなる光学補償フィルムを、ＴＦＴアレイ基板及びカラーフィルタ基板上に貼り付けた液晶表示パネルの検査治具が開示されている。この検査治具には、光を屈折させる複数の溝が形成された３個のレンズシート部が設けられており、第１のレンズシート部と第３のレンズシート部とは、その溝の形成方向が直交し、また第２のレンズシート部の溝の形成方向は、第１及び第３のレンズシート部の溝の形成方向に対し４５度傾斜している。この従来技術は、光学補償フィルムの貼り付け方向が誤っていた場合、液晶表示パネルの視野角特性が変わるため、この検査治具を、液晶表示パネル上に設置し、３個のレンズシート部を通して、液晶表示パネルを観察することにより、光学補償フィルムの貼り付け方向による視野角特性の変化が、レンズシート部を通した液晶表示パネルの明暗表示から確認され、これにより、光学補償フィルムの貼り付け方向の間違いを見分けようとするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平９−２２９８１７号公報
【特許文献２】特開２００７−３３３９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１は、直線偏光板の欠陥部を検査するものであり、また特許文献２は、光学補償フィルムの貼り付け方向の誤りを検査するものであるため、この特許文献１及び特許文献２のいずれも、ライン状の偏光部が形成された偏光フィルムと液晶表示パネルとの貼り合わせ位置を検査するものではない。また、従来、偏光フィルムと液晶表示パネルとを貼り合わせた後、その貼り合わせ位置を検査せずに、３次元液晶表示装置の製造工程を進めるため、偏光フィルムと液晶表示パネルとの貼り合わせ位置が不良の３次元液晶表示装置が、その後の製造工程に流出していた。
【００１３】
これに対し、カラーフィルタ基板に形成されるブラックマトリックスにおいて、走査線に平行に延びる部分の幅を太くすることにより、偏光フィルムと液晶表示パネルとの貼り合わせ位置とのずれを許容する方法も提案されている。この方法は、走査線に平行に延びるブラックマトリックスの部分の幅を太くすることにより、偏光フィルムと液晶表示パネルとの貼り合わせ位置がずれたことに起因して、偏光フィルムのＣＷ円偏光部又はＣＣＷ円偏光部の位置がずれても、本来、ＣＷ円偏光部又はＣＣＷ円偏光部が重なる予定の左目用画素又は右目用画素に隣接した右目用画素又は左目用画素に、ＣＷ円偏光部又はＣＣＷ円偏光部の一部が重なることを防止して、観察者の左目又は右目に、右目用の画像又は左目用の画像が認識されないようにするものである。
【００１４】
しかし、この方法では、ブラックマトリックスの幅を太くしているため、液晶表示パネルのＴＦＴアレイ基板側に設置されるバックライトからの光が遮断される量が多くなり、液晶表示パネルを透過した後の光量が少なくなるため、３次元液晶表示装置を視認する際、その画像が暗く見える。また、この画像が暗くなることを防止するためには、液晶表示パネルの画素数を減らし、ブラックマトリックスに覆われていない部分を増やして、液晶表示パネルを透過する光量を増加させる必要があるが、この場合、画素数が少なくなるため、高精細化することができず、３次元液晶表示装置の画質が粗くなってしまう。
【００１５】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、偏光フィルムを液晶表示パネルに貼り合わせた位置を、その貼り合わせた後の貼り合わせ工程において検査することにより、製造工程が終了する前に、偏光フィルムの貼り換えを行うことができると共に、ブラックマトリックスの幅を太くすることにより、偏光フィルムと液晶表示パネルとの貼り合わせ位置のずれを許容する必要がない偏光フィルムの貼り合わせ位置検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明に係る偏光フィルムの貼り合わせ位置検査装置は、一方向にライン状をなすＣＷ円偏光部及びＣＣＷ円偏光部が１ラインおきに交互に形成された偏光フィルムを、カラーフィルタ基板が形成された液晶表示パネルに貼り合わせたときの前記偏光フィルムの貼り合わせ位置を検査する装置において、前記ＣＷ円偏光部及びＣＣＷ円偏光部を透過したＣＷ円偏光及びＣＣＷ円偏光を直線偏光に変換するＣＷ又はＣＣＷ円偏光板と、この直線偏光を透過又は遮断する直線偏光板と、を有する円偏光フィルタと、前記円偏光フィルタを介在させて、前記偏光フィルムに焦点を合わせた状態で得られる偏光フィルム画像と、前記円偏光フィルタを介在させずに、前記液晶表示パネルのカラーフィルタ基板のパターン面に焦点を合わせた状態で得られるカラーフィルタ画像と、を前記液晶表示パネルとの相対的な位置を変えずに撮影するカメラと、前記偏光フィルム画像及び前記カラーフィルタ画像を演算処理して前記液晶表示パネルの特定位置と、前記偏光フィルムの特定位置とを検出する画像処理部と、を有し、前記２個の特定位置を基に、前記偏光フィルムと前記液晶表示パネルとの貼り合わせ位置が正常か否かを検査されることを特徴とする。
【００１７】
本発明においては、例えば、前記画像処理部は、前記偏光フィルム画像において、前記一方向にライン状をなすＣＷ円偏光部又はＣＣＷ円偏光部の幅方向の縁部の位置を検出し、且つ前記カラーフィルタ画像において、カラーフィルタ基板に設けられた格子状のブラックマトリックスにおける前記一方向に延びる部分の幅及び幅方向の中心の位置を検出することにより、前記ＣＷ円偏光部又はＣＣＷ円偏光部の幅方向の縁部の位置が、前記ブラックマトリックスにおける前記一方向に延びる部分上にあるか否かを判断される。
【００１８】
本発明に係る他の偏光フィルムの貼り合わせ位置検査装置は、一方向にライン状をなすＣＷ円偏光部及びＣＣＷ円偏光部が１ラインおきに交互に形成された偏光フィルムを、カラーフィルタ基板が形成された液晶表示パネルに貼り合わせたときの前記偏光フィルムの貼り合わせ位置を検査する装置において、前記ＣＷ円偏光部及びＣＣＷ円偏光部を透過したＣＷ円偏光及びＣＣＷ円偏光を直線偏光に変換するＣＷ円偏光板と、この直線偏光を透過又は遮断する第１の直線偏光板と、を有するＣＷ円偏光フィルタと、前記ＣＷ円偏光部及びＣＣＷ円偏光部を透過したＣＷ円偏光及びＣＣＷ円偏光を直線偏光に変換するＣＣＷ円偏光板と、この直線偏光を透過又は遮断する第２の直線偏光板と、を有するＣＣＷ円偏光フィルタと、前記ＣＷ円偏光フィルタを介在させて、前記偏光フィルムに焦点を合わせた状態で得られる第１の偏光フィルム画像と、前記ＣＣＷ円偏光フィルタを介在させて、前記偏光フィルムに焦点を合わせた状態で得られる第２の偏光フィルム画像と、前記ＣＷ円偏光フィルタ及び前記ＣＣＷ円偏光フィルタを介在させずに、前記液晶表示パネルのカラーフィルタ基板のパターン面に焦点を合わせた状態で得られるカラーフィルタ画像と、を前記液晶表示パネルとの相対的な位置を変えずに撮影するカメラと、前記第１の偏光フィルム画像、前記第２の偏光フィルム画像及び前記カラーフィルタ画像を演算処理して前記液晶表示パネルの特定位置と、前記偏光フィルムの特定位置とを検出する画像処理部と、を有し、前記２個の特定位置を基に、前記偏光フィルムと前記液晶表示パネルとの貼り合わせ位置が正常か否かを検査されることを特徴とする。
【００１９】
本発明においては、例えば、前記画像処理部は、前記第１の偏光フィルム画像及び前記第２の偏光フィルム画像において、前記一方向にライン状をなすＣＷ円偏光部及びＣＣＷ円偏光部の幅方向の縁部の位置を検出し、且つ前記カラーフィルタ画像において、カラーフィルタ基板に設けられた格子状のブラックマトリックスにおける前記一方向に延びる部分の幅及び幅方向の中心の位置を検出することにより、前記ＣＷ円偏光部及びＣＣＷ円偏光部の幅方向の縁部の位置が、前記ブラックマトリックスにおける前記一方向に延びる部分上にあるか否かを判断される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る偏光フィルムの貼り合わせ位置検査装置は、偏光フィルムを液晶表示パネルに貼り合わせた後の貼り合わせ工程において、その貼り合わせ位置を検査することができ、３次元液晶表示装置の製造工程が終了する前に、偏光フィルムの貼り換えを行うことができるため、３次元液晶表示装置の歩留りを向上させることができる。また、貼り合わせ位置に異常がある場合、偏光フィルムの貼り換えを行うため、カラーフィルタ基板に形成されるブラックマトリックスの幅を太くして、貼り合わせ位置のずれを許容する必要がないので、３次元液晶表示装置の明るさ低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る偏光フィルムの貼り合わせ位置検査装置を示す図、（ｂ）は、液晶表示パネルの上面図、（ｃ）は、偏光フィルムの上面図である。
【図２】（ａ）は、カメラと液晶表示パネルとの間に、ＣＷ円偏光板と直線偏光板とを介在させていることを示す図、（ｂ）は、カメラと液晶表示パネルとの間に、何も介在させていないことを示す図である。
【図３】（ａ）は、偏光フィルム画像を示す図、（ｂ）は、この偏光フィルム画像を画像処理していることを示す図、（ｃ）は、カラーフィルタ画像を示す図、（ｄ）は、このカラーフィルタ画像を画像処理していることを示す図である。
【図４】（ａ）は、液晶表示パネル及び偏光フィルムにおいて、カメラ及び低倍カメラを用いて撮影する位置を示す図、（ｂ）は、低倍カメラによる撮影画像図、（ｃ）は、偏光フィルム画像を示す図、（ｄ）は、カラーフィルタ画像を示す図である。
【図５】カメラ及び低倍カメラがｘ軸方向及びｙ軸方向に移動することを示す図である。
【図６】（ａ）は、偏光フィルム画像において、測定枠を、ＣＷ円偏光部の幅方向の両縁部に合わせて、その縁部の位置を測定していることを示す図、（ｂ）は、カラーフィルタ画像において、測定枠を、ＲＧＢパターンの走査線方向の両縁部に合わせて、そのｙ軸方向の縁部の位置を測定していることを示す図、（ｃ）は、カラーフィルタ画像において、測定枠を、ＲＧＢパターンの走査線方向の１ライン分の縁部及びこれに隣接するＲＧＢパターンの走査線方向の１ライン分の縁部に合わせて、その縁部間のライン状ブラックマトリックスの中心位置を測定していることを示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る偏光フィルムの貼り合わせ位置検査装置を示す図である。
【図８】ＣＷ円偏光部及びＣＣＷ円偏光部が形成された偏光フィルムの上面図である。
【図９】（ａ）は、偏光フィルムを貼り合わせた液晶表示パネルの上面図、（ｂ）は、偏光メガネの左側に設けられたＣＷ円偏光板を示す図、（ｃ）は、偏光メガネの右側に設けられたＣＣＷ円偏光板を示す図、（ｄ）は、偏光メガネの左側を介して視認した３次元液晶表示装置の上面図、（ｅ）は、偏光メガネの右側を介して視認した３次元液晶表示装置の上面図である。
【図１０】（ａ）は、偏光フィルムと液晶表示パネルとの貼り合わせ位置が正常であることを示す上面図、（ｂ）は、この貼り合わせ位置がｙ軸方向にずれたことを示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の第１の実施形態について、添付の図面を参照して具体的に説明する。図１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る偏光フィルムの貼り合わせ位置検査装置を示す図、（ｂ）は、液晶表示パネルの上面図、（ｃ）は、偏光フィルムの上面図である。また、図２（ａ）は、カメラと液晶表示パネルとの間に、ＣＷ円偏光板と直線偏光板とを介在させていることを示す図、（ｂ）は、カメラと液晶表示パネルとの間に、何も介在させていないことを示す図、図３（ａ）は、偏光フィルム画像を示す図、（ｂ）は、この偏光フィルム画像を画像処理していることを示す図、（ｃ）は、カラーフィルタ画像を示す図、（ｄ）は、このカラーフィルタ画像を画像処理していることを示す図である。そして、図４（ａ）は、液晶表示パネル及び偏光フィルムにおいて、カメラ及び低倍カメラを用いて撮影する位置を示す図、（ｂ）は、低倍カメラによる撮影画像図、（ｃ）は、偏光フィルム画像を示す図、（ｄ）は、カラーフィルタ画像を示す図、図５は、カメラ及び低倍カメラがｘ軸方向及びｙ軸方向に移動することを示す図である。
【００２３】
図１（ａ）に示すように、液晶表示パネル４においては、ＴＦＴアレイ基板１９とカラーフィルタ基板６との間に液晶材１０が封入され、これらのＴＦＴアレイ基板１９及びカラーフィルタ基板６における液晶材１０の反対側の面に、夫々ＴＦＴ側偏光板２０及びＣＦ（カラーフィルタ）側偏光板５が貼り付けられている。このカラーフィルタ基板６のガラス基板６ａのＴＦＴアレイ基板１９側の面には、例えば、ＲＧＢパターン７が形成されており、このＲＧＢパターン７が形成されていない部分には、ブラックマトリックス８（遮光部）が形成されており、このＲＧＢパターン７及びブラックマトリックス８によりカラーフィルタ６ｂが構成されている。この液晶表示パネル４の各画素は、図１（ｂ）に示すように、走査線１ライン毎に左目用画素４ａと右目用画素４ｂとが交互に配列されており、走査線１ライン毎に左目用の画像及び右目用の画像を表示するようになっている。
【００２４】
また、ＣＦ側偏光板５におけるカラーフィルタ基板６の反対側の面には、走査線１ライン毎に光の偏光方向を変える偏光フィルム３が貼り付けられている。この偏光フィルム３には、図１（ｃ）に示すように、一方向にライン状をなす２個の偏光部が形成されており、夫々ＣＷ円偏光部３ａ及びＣＣＷ円偏光部３ｂとなっている。このＣＷ円偏光部３ａ及びＣＣＷ円偏光部３ｂは、１ラインおきに交互に形成されており、ＣＷ円偏光部３ａが、液晶表示パネル４の左目用画素４ａと重なり、またＣＣＷ円偏光部３ｂが、液晶表示パネル４の右目用画素４ｂと重なるように、液晶表示パネル４と偏光フィルム３とを貼り合わせる。即ち、ＣＷ円偏光部３ａ及びＣＣＷ円偏光部３ｂの長手方向が、液晶表示パネル４の走査線に平行になるように重ねられている。これにより、ＣＦ側偏光板５を透過した直線偏光は、左目用画素４ａにおいては、偏光フィルム３のＣＷ円偏光部３ａにより、ＣＷ円偏光となり、また、右目用画素４ｂにおいては、偏光フィルム３のＣＣＷ円偏光部３ｂにより、ＣＣＷ円偏光となる。なお、本実施形態では、この偏光フィルム３上は、防眩のために、ＡＧ（アンチグレア）処理が施されてＡＧ膜９が形成されているが、偏光フィルム３は、このような表面処理がされていなくてもよい。
【００２５】
左目用画素４ａを透過したＣＷ円偏光及び右目用画素４ｂを透過したＣＣＷ円偏光は、偏光メガネを介して、観察者の目に入射される。この偏光メガネは、左目側がＣＷ円偏光板と左側直線偏光板とからなっており、また、右目側がＣＣＷ円偏光板と右側直線偏光板とからなっている。なお、左側直線偏光板及び右側直線偏光板は、同じ方向の偏光軸を有する。
【００２６】
そして、左目用画素４ａを透過したＣＷ円偏光は、偏光メガネの左目側においては、ＣＷ円偏光板により、直線偏光となり、この直線偏光は、この直線偏光の偏光軸と同じ方向の偏光軸を有する左側直線偏光板を透過するため、観察者の左目には、左目用画素４ａを透過した光が入射する。しかし、左目用画素４ａを透過したＣＷ円偏光は、偏光メガネの右目側においては、ＣＣＷ円偏光板により、直線偏光となるが、この直線偏光の偏光軸は、ＣＷ円偏光板により変換された直線偏光の偏光軸と直交するため、この直線偏光は、左側直線偏光板と同じ偏光軸を有する右側直線偏光板により遮断される。従って、観察者の右目には、左目用画素４ａを透過した光は入射しない。
【００２７】
また、右目用画素４ｂを透過したＣＣＷ円偏光は、偏光メガネの右目側においては、ＣＣＷ円偏光板により、直線偏光となり、この直線偏光は、この直線偏光の偏光軸と同じ方向の偏光軸を有する右側直線偏光板を透過するため、観察者の右目には、右目用画素４ｂを透過した光が入射する。しかし、右目用画素４ｂを透過したＣＣＷ円偏光は、偏光メガネの左目側においては、ＣＷ円偏光板により、直線偏光となるが、この直線偏光の偏光軸は、ＣＣＷ円偏光板により変換された直線偏光の偏光軸と直交するため、この直線偏光は、右側直線偏光板と同じ偏光軸を有する左側直線偏光板を透過できない。このため、観察者の左目には、右目用画素４ｂを透過した光は入射しない。
【００２８】
このように、左目用画素４ａを透過した左目用の画像は、偏光フィルム３のＣＷ円偏光部３ａによりＣＷ円偏光となり、このＣＷ円偏光は、偏光メガネの左目側に設けられたＣＷ円偏光板及び左側直線偏光板を透過するため、偏光メガネを装着した観察者の左目は、左目用の画像を認識することができる。また、右目用画素４ｂを透過した右目用の画像は、偏光フィルム３のＣＣＷ円偏光部３ｂによりＣＣＷ円偏光となり、このＣＣＷ円偏光は、偏光メガネの右目側に設けられたＣＣＷ円偏光板及び右側直線偏光板を透過するため、観察者の右目は、右目用の画像を認識することができる。なお、本実施形態では、偏光メガネの左目側は、ＣＷ円偏光板及び左側直線偏光板から構成され、右目側は、ＣＣＷ円偏光板及び右側直線偏光板から構成されるものであり、且つ左側直線偏光板及び右側直線偏光板は、同じ方向の偏光軸を有するものとしたが、本発明はこの構成に限らない。例えば、偏光メガネの左目側は、ＣＷ円偏光板及び左側直線偏光板から構成され、右目側は、ＣＷ円偏光板及び右側直線偏光板から構成されるものであり、且つ左側直線偏光板の偏光軸と右目側直線偏光板の偏光軸とが直交するようにしてもよい。更に、偏光メガネの左目側は、ＣＣＷ円偏光板及び左側直線偏光板から構成され、右目側は、ＣＣＷ円偏光板及び右側直線偏光板から構成されるものであり、且つ左側直線偏光板の偏光軸と右目側直線偏光板の偏光軸とが直交するようにしてもよい。
【００２９】
以上のように、画素の走査線１ライン毎に左目用の画像及び右目用の画像を表示させると共に、偏光メガネの左目側に設けられたＣＷ円偏光板及び左側直線偏光板が、左目に入射させるべき光のみを通過させ、また、偏光メガネの右目側に設けられたＣＣＷ円偏光板及び右側直線偏光板が、右目に入射させるべき光のみを通過させることにより、左目及び右目に入射した画像に視差を生じさせる。これにより、立体表示が可能になる。
【００３０】
次に、本実施形態の偏光フィルムの貼り合わせ位置の検査装置について説明する。液晶表示パネル４における偏光フィルム３が貼り付けられた側の上方には、図１（ａ）に示すように、液晶表示パネル４及び偏光フィルム３を撮影するカメラ１１が設置されている。このカメラ１１は、落射顕微鏡１２に取り付けられており、この落射顕微鏡１２は、円筒状の鏡筒１３を有し、この鏡筒１３の側部には、照明を取り込むための円筒状の光導入部１４が設けられている。そして、この光導入部１４から入射した光が、カメラ１１下方の液晶表示パネル４に当たるように、鏡筒１３内に組み込まれるハーフミラー等の光学系が設計され、また、この光学系により、液晶表示パネル４に入射した光が、液晶表示パネル４で反射し、この反射した光が、鏡筒１３内に入り、この鏡筒１３内の上方まで届くようになっている。そして、カメラ１１に設けられたＣＣＤにより、この反射光を結像して、液晶表示パネル４及び偏光フィルム３を撮影する。なお、本実施形態では、検査装置として、落射照明を用いているが、光源からの光の反射光をカメラで撮影できるものであれば、検査装置として使用できる。この場合も、光源から出射され、液晶表示パネル又は偏光フィルムに入射した光が、液晶表示パネル又は偏光フィルムで反射し、この反射光が、カメラに入射する。そして、カメラに設けられたＣＣＤにより、この反射光を結像して、液晶表示パネル又は偏光フィルムを撮影する。
【００３１】
このカメラ１１を用いて、偏光フィルム３に焦点を合わせた状態で得られる偏光フィルム画像１５と、カラーフィルタ基板６のＲＧＢパターン７及びブラックマトリックス８が形成された面（パターン面）に焦点を合わせた状態で得られるカラーフィルタ画像１６とを撮影する。この２個の画像のうち、偏光フィルム画像１５は、図２（ａ）に示すように、カメラ１１と液晶表示パネル４との間に、ＣＷ円偏光板２１ａと直線偏光板２２とを重ねた円偏光フィルタを介在させた状態で、落射顕微鏡１２の観察位置を上下移動させ、偏光フィルム３に焦点を合わせて撮影することにより得られる（図３（ａ））。この円偏光フィルタは、ＣＷ円偏光板２１ａを有するものであるため、ＣＷ円偏光フィルタ２３ａと呼称する。また、ＣＷ円偏光板２１ａは、ＣＷ円偏光及びＣＣＷ円偏光を、直線偏光に変換するものであり、直線偏光板２２は、この直線偏光を透過又は遮断するものである。この偏光フィルム画像１５は、カメラ１１と液晶表示パネル４との間に、ＣＷ円偏光板２１ａと直線偏光板２２とを介在させた状態で撮影したものであるため、左目用画素４ａ及び偏光フィルム３のＣＷ円偏光部３ａを透過したＣＷ円偏光は、このＣＷ円偏光板２１ａにより、直線偏光となり、この直線偏光は、この直線偏光を透過するように光学軸が調整された直線偏光板２２を透過して、カメラ１１に到達する。一方、右目用画素４ｂ及び偏光フィルム３のＣＣＷ円偏光部３ｂを透過したＣＣＷ円偏光は、ＣＷ円偏光板２１ａにより、直線偏光となるが、この直線偏光の偏光軸は、ＣＷ円偏光板２１ａにより変換された直線偏光の偏光軸と直交するため、直線偏光板２２を透過することができず、カメラ１１に到達しない。これにより、カメラ１１の撮影画像においては、偏光フィルム３におけるＣＷ円偏光部３ａが明部２ａとなり、ＣＣＷ円偏光部３ｂが暗部２ｂとなるため、この明部２ａ及び暗部２ｂの明暗差により、ＣＷ円偏光部３ａ又はＣＣＷ円偏光部３ｂの幅方向の縁部及び幅等を観察することができる。
【００３２】
そして、この偏光フィルム画像１５を撮影した後、図２（ｂ）に示すように、カメラ１１と液晶表示パネル４との間に介在させたＣＷ円偏光フィルタ２３ａを取り外し、落射顕微鏡１２の観察位置を下方に移動させ、カラーフィルタ基板６のパターン面に焦点を合わせた状態で、カメラ１１を用いて、カラーフィルタ画像１６を撮影する（図３（ｃ））。このカラーフィルタ画像１６及び偏光フィルム画像１５を撮影する際、カメラ１１側からみた場合におけるカメラ１１（落射顕微鏡１２）と液晶表示パネル４との相対的な位置を変えずに撮影する。これにより、カラーフィルタ画像１６及び偏光フィルム画像１５の座標が等しくなるため、その比較を行うことができる。なお、本実施形態では、偏光フィルム画像１５を撮影する際、ＣＷ円偏光板２１ａと直線偏光板２２とを介在させたが、ＣＣＷ円偏光板２１ｂと直線偏光板２２とを介在させてもよい。また、本実施形態では、偏光フィルム画像１５を撮影した後に、カラーフィルタ画像１６を撮影したが、これに限らず、先ずカラーフィルタ画像１６を撮影し、その後、偏光フィルム画像１５を撮影してもよい。この場合、カラーフィルタ基板６のパターン面よりも偏光フィルム３の方が、カメラ１１からの距離が短いため、カラーフィルタ基板６のパターン面に焦点を合わせてカラーフィルタ画像１６を撮影した後、落射顕微鏡１２の観察位置を、上方に移動させる。また、介在させるＣＷ円偏光板２１ａ又はＣＣＷ円偏光板２１ｂと直線偏光板２２として、３次元液晶表示装置を立体的に視認するために使用する偏光メガネの左側又は右側を使用してもよい。
【００３３】
この落射顕微鏡１２は、例えばコンピュータに接続されており、このコンピュータに設けられた画像処理部が、カメラ１１が撮影した偏光フィルム画像１５及びカラーフィルタ画像１６を演算処理する。このカメラ１１、ＣＷ円偏光フィルタ２３ａ及び演算処理部により、本実施形態の偏光フィルムの貼り合わせ位置検査装置１が構成される。この画像処理部は、例えば、図３（ｂ）に示すように、偏光フィルム画像１５において、偏光フィルム３に形成されたＣＷ円偏光部３ａ又はＣＣＷ円偏光部３ｂの幅方向の縁部の位置１５ａを検出する。この位置として、ＣＷ円偏光部３ａ及びＣＣＷ円偏光部３ｂが延びる方向（走査線方向）をｘ軸、ＣＷ円偏光部３ａ及びＣＣＷ円偏光部３ｂの幅方向（信号線方向）をｙ軸とすると、ｙ軸における座標を検出する。そして、画像処理部は、図３（ｄ）に示すように、カラーフィルタ画像１６において、カラーフィルタ基板６に設けられた格子状のブラックマトリックス８におけるｘ軸に平行に延びる部分であるライン状ブラックマトリックス８ａの幅１６ａ及び幅方向の中心の位置１６ｂを検出する。つまり、ライン状ブラックマトリックス８ａのｙ軸方向の長さと、その中心のｙ軸における座標を検出する。そして、この画像処理部により検出されたＣＷ円偏光部３ａ又はＣＣＷ円偏光部３ｂの幅方向の縁部の位置１５ａが、ライン状ブラックマトリックス８ａ上にあるか否かを判断される。このＣＷ円偏光部３ａ又はＣＣＷ円偏光部３ｂの幅方向の縁部の位置１５ａが、ライン状ブラックマトリックス８ａ上にあれば、本来、ＣＷ円偏光部３ａ又はＣＣＷ円偏光部３ｂが重なる予定の左目用画素４ａ又は右目用画素４ｂに隣接した右目用画素４ｂ又は左目用画素４ａに、ＣＷ円偏光部３ａ又はＣＣＷ円偏光部３ｂの一部が重なっていないので、偏光フィルム３の貼り合わせ位置が正常であることが認識される。一方、ＣＷ円偏光部３ａ又はＣＣＷ円偏光部３ｂの幅方向の縁部の位置１５ａが、ライン状ブラックマトリックス８ａ上にない場合、ＣＷ円偏光部３ａ又はＣＣＷ円偏光部３ｂの一部が、本来重なる予定の左目用画素４ａ又は右目用画素４ｂに隣接した右目用画素４ｂ又は左目用画素４ａに重なっているので、偏光フィルム３の貼り合わせ位置が異常であると認識される。
【００３４】
なお、本実施形態では、偏光フィルム画像１５においては、ＣＷ円偏光部３ａ又はＣＣＷ円偏光部３ｂの幅方向の縁部の位置１５ａを検出したが、そのほかに、ＣＷ円偏光部３ａ又はＣＣＷ円偏光部３ｂの幅１５ｂ、その幅方向の中心位置１５ｃ及びｙ軸方向のピッチ１５ｄを検出してもよい。また、本実施形態では、カラーフィルタ画像１６においては、ライン状ブラックマトリックス８ａの幅１６ａ及び幅方向の中心位置１６ｂを検出したが、そのほかに、ライン状ブラックマトリックス８ａのｙ軸方向のピッチ１６ｃを検出してもよく、また、ＲＧＢパターン７の走査線方向１ライン分のｙ軸方向の長さ１６ｄ、このｙ軸方向の長さの中心の位置１６ｅ及びｙ軸方向のピッチ１６ｆを検出してもよい。これらの算出結果から、偏光フィルム３の貼り合わせ位置を検査することにより、更に、正確に貼り合わせ位置を検査することができる。例えば、ＲＧＢパターン７の走査線方向１ライン分は、ＣＷ円偏光部３ａ又はＣＣＷ円偏光部３ｂの１ライン分の範囲内にある必要があるため、ＣＷ円偏光部３ａ又はＣＣＷ円偏光部３ｂの幅方向の中心位置と、ＲＧＢパターン７の走査線方向１ライン分のｙ軸方向の長さの中心位置とのずれを算出する。このずれ分が、ＣＷ円偏光部３ａ又はＣＣＷ円偏光部３ｂの幅から、ＲＧＢパターン７の走査線方向１ライン分のｙ軸方向の長さを減算して２で除算した値を超えた場合、本来、ＣＷ円偏光部３ａ又はＣＣＷ円偏光部３ｂが重なる予定の左目用画素４ａ又は右目用画素４ｂに隣接した右目用画素４ｂ又は左目用画素４ａに、ＣＷ円偏光部３ａ又はＣＣＷ円偏光部３ｂの一部が重なっているので、偏光フィルム３の貼り合わせ位置が異常であることが認識される。
【００３５】
次に、カメラ撮影位置について説明する。図４（ａ）に示すように、カラーフィルタ基板６に形成されたブラックマトリックス８の外枠よりも小さい矩形状のＣＦ側偏光板５がカラーフィルタ基板６上に貼り付けられた液晶表示パネル４の上面に、偏光フィルム３が貼り付けられている。この偏光フィルム３は、ＣＦ側偏光板５の外枠よりも小さいものであり、また、この偏光フィルム３のうち、ＣＷ円偏光部３ａ及びＣＣＷ円偏光部３ｂの幅方向の両縁部は、ダミーライン３ｃとなっている。また、偏光フィルム３において、ダミーライン３ｃ以外の部分３ｄは、カラーフィルタ基板６のＲＧＢパターン７が形成された領域と重なる部分である。なお、このダミーライン３ｃにおいては、ＣＷ円偏光部３ａ及びＣＣＷ円偏光部３ｂが、ダミーライン以外の部分３ｄにおけるＣＷ円偏光部３ａ及びＣＣＷ円偏光部３ｂよりも、広い幅で形成されている。そして、この液晶表示パネル４の上方には、２個のカメラが設置されている。この２個のカメラのうち、１個は、フィルム等の位置を検査するために、低倍率に設定された低倍カメラである。この低倍カメラは、ＣＦ側偏光板５の４隅のうち、ＣＦ側偏光板５の対角線上に位置する２点１７ａ，１７ｂを、低倍カメラと液晶表示パネル４との間に円偏光フィルタを介在させて観察するものであり、図４（ｂ）に示すように、そのカメラ視野には、液晶表示パネル４のうち、ブラックマトリックス８及びＣＦ側偏光板５が入っており、また、偏光フィルム３の一部が入っている。この低倍カメラは、偏光フィルム３の外側端部の位置と、偏光フィルム３のうち、ダミーライン３ｃとダミーライン以外の部分３ｄとの境界の位置を観察することにより、ダミーライン３ｃの幅３ｅを測定し、この位置と幅から、偏光フィルム３と液晶表示パネル４とのおおまかな位置関係等を把握する。なお、位置の測定に必要な座標は、例えば、カラーフィルタ基板６の４隅のうち、１個の位置を原点とする。
【００３６】
また、もう一方のカメラ１１は、偏光フィルム３と液晶表示パネル４との貼り合わせ位置を観察するために、高倍率に設定されたカメラ１１である。このカメラ１１の倍率は、例えば、５倍であり、これにより、液晶表示パネル４の画素を観察し、図４（ｃ），（ｄ）に示すように、偏光フィルム画像１５及びカラーフィルタ画像１６を撮影することができる。液晶表示パネル４の走査線に平行の方向をｘ軸、液晶表示パネル４の信号線に平行の方向をｙ軸とすると、このカメラ１１は、偏光フィルム３のｙ軸方向における中心線の両端部及び中央部の３点１１ａ，１１ｂ，１１ｃと、偏光フィルム３の４隅のうち、低倍カメラで観察した２個の位置に隣接する２点１１ｄ，１１ｅとを観察するものであり、合わせて５点の観察を行う。そして、この５点において、偏光フィルム画像１５においては、ＣＷ円偏光部３ａ又はＣＣＷ円偏光部３ｂの幅１５ｂ等を測定し、また、カラーフィルタ画像１６においては、ＲＧＢパターン７の走査線方向１ライン分のｙ軸方向の長さ１６ｄ等を測定することにより、偏光フィルム３と液晶表示パネル４との貼り合わせ位置を検査する。このように、本実施形態では、液晶表示パネル４及び偏光フィルム３上の５点を検査することにより、偏光フィルム３と液晶表示パネル４との貼り合わせ位置の検査精度を高めることができる。なお、本実施形態では、液晶表示パネル４及び偏光フィルム３上の５点（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ）を検査しているが、検査位置は、ｘ軸に平行の方向に３点としてもよい。偏光フィルム３と液晶表示パネル４との貼り合わせ位置が液晶表示パネル４及び偏光フィルム３上の１点を軸として傾いている場合、その軸の部分のみを検査すると、貼り合わせ位置が正常であると認識されてしまうが、ｘ軸に平行の方向に３点の測定を行うことにより、その軸の部分以外の部分では、貼り合わせ位置が正常でないことを認識することができるため、貼り合わせ位置検査の誤検知を防止することができる。
【００３７】
なお、図５に示すように、このカメラ１１及び低倍カメラは、移動範囲１８ａ，１８ｂ，１８ｃにおいて、ｘ軸方向及びｙ軸方向に移動することができる。これにより、液晶表示パネル４のサイズが変わって、カメラ１１及び低倍カメラにおける測定位置が変わっても、このカメラ１１及び低倍カメラのｘ軸方向の位置及びｙ軸方向の位置を調整することにより、このカメラ１１及び低倍カメラの位置を、サイズが異なる液晶表示パネル４の測定位置に合わせることができる。このように、搬入された液晶表示パネル４と偏光フィルム３との貼り合わせ位置を貼り合わせ位置検査装置１により検査した後、次の製造工程を行うために搬出される。
【００３８】
次に、本実施形態に係る偏光フィルムの貼り合わせ位置検査装置１の動作について説明する。図３（ａ）は、偏光フィルム画像を示す図、（ｂ）は、この偏光フィルム画像を画像処理していることを示す図、（ｃ）は、カラーフィルタ画像を示す図、（ｄ）は、このカラーフィルタ画像を画像処理していることを示す図、図６（ａ）は、偏光フィルム画像において、測定枠を、ＣＷ円偏光部の幅方向の両縁部に合わせて、その縁部の位置を測定していることを示す図、（ｂ）は、カラーフィルタ画像において、測定枠を、ＲＧＢパターンの走査線方向の両縁部に合わせて、そのｙ軸方向の縁部の位置を測定していることを示す図、（ｃ）は、カラーフィルタ画像において、測定枠を、ＲＧＢパターンの走査線方向の１ライン分の縁部及びこれに隣接するＲＧＢパターンの走査線方向の１ライン分の縁部に合わせて、その縁部間のライン状ブラックマトリックスの中心位置を測定していることを示す図である。図６（ａ）に示すように、カメラ１１によって撮影された偏光フィルム画像１５において、寸法等を測定したい位置に、測定枠３１ａを合わせる。例えば、偏光フィルム３に形成されたＣＷ円偏光部３ａ又はＣＣＷ円偏光部３ｂの幅方向の縁部の位置１５ａを検出する場合、測定枠３１ａを、この縁部の位置１５ａに合わせる。この測定枠３１ａ内の輝度を、例えば、所定の閾値を超える部分と、閾値以下の部分とに分けて２値化処理し、その輝度差により、縁部を検出する。なお、２値化処理に限らず、ＣＷ円偏光部３ａとＣＣＷ円偏光部３ｂとの輝度差が求まれば、これらの縁部の検出は可能である。この測定枠３１ａは、複数表示させることもできるため、ＣＷ円偏光部３ａ又はＣＣＷ円偏光部３ｂのように、長手方向に延びる２個の縁部があっても、測定枠３１ａを２個使って、この２個の測定枠３１ａ，３１ｂを、２個の縁部の位置１５ａに合わせることができる。前述の如く、ＣＷ円偏光部３ａ及びＣＣＷ円偏光部３ｂが延びる方向をｘ軸、ＣＷ円偏光部３ａ及びＣＣＷ円偏光部３ｂの幅方向をｙ軸とすると、図３（ｂ）に示すように、このＣＷ円偏光部３ａ又はＣＣＷ円偏光部３ｂの幅方向の縁部の位置１５ａとして、ｙ軸の座標を検出する。
【００３９】
次に、図６（ｂ）に示すように、カラーフィルタ画像１６において、測定枠３１ａを、寸法等を測定したい位置に合わせる。例えば、ＲＧＢパターン７の走査線方向１ライン分のｙ軸方向の両端部の位置を測定するため、ＲＧＢパターン７の走査線方向の両縁部を夫々測定枠３１ａ，３１ｂで囲う。これにより、ＲＧＢパターン７のｙ軸方向の両端部１６ｇの位置を、同時に測定することができる。また、図６（ｃ）に示すように、測定枠３１ａ，３１ｂを、ＲＧＢパターン７の走査線方向１ライン分の縁部及びこれに隣接するＲＧＢパターン７の走査線方向１ライン分の縁部に合わせることにより、この２個の縁部のｙ軸の座標を検出する。これにより、図３（ｄ）に示すように、この２個の縁部間のライン状ブラックマトリックス８ａの幅１６ａ及び幅方向の中心の位置１６ｄを検出する。このライン状ブラックマトリックス８ａの幅方向の中心位置のｙ座標は、この２個の縁部のｙ座標の平均をとることにより、求められる。
【００４０】
そして、偏光フィルムの貼り合わせ位置検査装置１の演算処理部により検出されたＣＷ円偏光部３ａ又はＣＣＷ円偏光部３ｂの幅方向の縁部の位置１５ａのｙ座標が、このライン状ブラックマトリックス８ａの幅方向の中心位置のｙ座標と一致するか否かを判断される。互いのｙ座標が一致する場合、ＣＷ円偏光部３ａ又はＣＣＷ円偏光部３ｂの幅方向の縁部の位置１５ａは、ライン状ブラックマトリックス８ａ上にあるため、本来、ＣＷ円偏光部３ａ又はＣＣＷ円偏光部３ｂが重なる予定の左目用画素４ａ又は右目用画素４ｂに隣接した右目用画素４ｂ又は左目用画素４ａに、ＣＷ円偏光部３ａ又はＣＣＷ円偏光部３ｂの一部が重なっていないので、偏光フィルム３の貼り合わせ位置が正常であることが認識される。しかし、互いのｙ座標が異なる場合、ＣＷ円偏光部３ａ又はＣＣＷ円偏光部３ｂの幅方向の縁部の位置１５ａが、ライン状ブラックマトリックス８ａ上にあるか否かを判断するため、その相互のｙ座標の差の絶対値を求める。ｙ座標の差の絶対値を求める理由は、偏光フィルム３と液晶表示パネル４との貼り合わせ位置のｙ軸方向のずれとして、ＣＷ円偏光部３ａ又はＣＣＷ円偏光部３ｂの幅方向の縁部の位置１５ａのｙ座標が、ライン状ブラックマトリックス８ａの幅方向の中心位置のｙ座標よりも大きい場合と小さい場合とがあるからである。そして、このｙ座標の差が、ライン状ブラックマトリックス８ａの幅を２で除算した値よりも大きい場合、ＣＷ円偏光部３ａ又はＣＣＷ円偏光部３ｂの幅方向の縁部の位置１５ａが、ライン状ブラックマトリックス８ａの幅方向の端部を超えているため、このＣＷ円偏光部３ａ又はＣＣＷ円偏光部３ｂの幅方向の縁部の位置１５ａは、ライン状ブラックマトリックス８ａ上にない。従って、ＣＷ円偏光部３ａ又はＣＣＷ円偏光部３ｂの一部が、本来重なる予定の左目用画素４ａ又は右目用画素４ｂに隣接した右目用画素４ｂ又は左目用画素４ａに重なっているので、偏光フィルム３の貼り合わせ位置が異常であると認識される。
【００４１】
このように、偏光フィルムの貼り合わせ位置検査装置１により、偏光フィルム３の貼り合わせ位置が正常であることが認識された場合、次の製造工程を行うために搬出される。一方、偏光フィルムの貼り合わせ位置検査装置１により、偏光フィルム３の貼り合わせ位置が異常であることが認識された場合、液晶表示パネル４から偏光フィルム３を剥がし、別の偏光フィルム３を液晶表示パネル４に貼り付ける。そして、この別の偏光フィルム３が貼り付けられた液晶表示パネル４の偏光フィルム３の貼り合わせ位置を、再度、貼り合わせ位置検査装置１により検査する。このように、偏光フィルム３を液晶表示パネル４に貼り合わせた後の貼り合わせ工程において、その貼り合わせ位置を検査して、貼り合わせ位置に異常があることが認識された場合、偏光フィルム３の貼り換えを行うため、貼り合わせ異常がある液晶表示パネル４が、その後の製造工程に流出することがなく、従って、３次元液晶表示装置の歩留りを向上させることができる。また、この貼り合わせ位置に異常がある場合、偏光フィルム３の貼り換えを行うため、貼り合わせ位置のずれを許容するために、カラーフィルタ基板６に形成されるブラックマトリックス８の幅を太くする必要がないので、３次元液晶表示装置の画像が暗くなることがない。
【００４２】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図７は、本発明の第２実施形態に係る偏光フィルムの貼り合わせ位置検査装置を示す図である。図７に示すように、偏光フィルムの貼り合わせ位置検査装置１ａは、第１実施形態と同様のカメラ１１を用いて、偏光フィルム３に焦点を合わせた状態で得られる偏光フィルム画像１５を２個撮影し、また、カラーフィルタ基板６のパターン面に焦点を合わせた状態で得られるカラーフィルタ画像１６を撮影する。この２個の偏光フィルム画像１５のうち、第１の偏光フィルム画像は、カメラ１１と液晶表示パネル４との間に、ＣＷ円偏光板２１ａと直線偏光板２２ａとを重ねたＣＷ円偏光フィルタ２３ａを介在させた状態で、落射顕微鏡１２の観察位置を上下移動させ、偏光フィルム３に焦点を合わせて撮影することにより、得られる。また、第２の偏光フィルム画像は、この第１の偏光フィルム画像を撮影した後、ＣＷ円偏光フィルタ２３ａを取り外し、落射顕微鏡１２の観察位置を上下移動させず、そのままの状態で、カメラ１１と液晶表示パネル４との間に、ＣＣＷ円偏光板２１ｂと直線偏光板２２ｂとを重ねたＣＣＷ円偏光フィルタ２３ｂを介在させて撮影することにより、得られる。この２個の偏光フィルム画像１５を撮影した後、ＣＣＷ円偏光フィルタ２３ｂを取り外し、カラーフィルタ基板６のパターン面に焦点を合わせた状態で、カラーフィルタ画像１６を撮影する。このように、本実施形態では、第１の偏光フィルム画像、第２の偏光フィルム画像及びカラーフィルタ画像１６という３個の画像を撮影する。なお、本実施形態では、第１の偏光フィルム画像を撮影した後、第２の偏光フィルム画像を撮影し、その後、更にカラーフィルタ画像１６を撮影しているが、この撮影順番を変更してもよい。但し、第１の偏光フィルム画像及び第２の偏光フィルム画像は、焦点を同じくして撮影する必要があるため、第１の偏光フィルム画像の撮影と第２の偏光フィルム画像の撮影との間に、カラーフィルタ画像１６の撮影を挟まないことが好ましい。
【００４３】
そして、本実施形態の画像処理部は、この第１の偏光フィルム画像、第２の偏光フィルム画像及びカラーフィルタ画像１６を演算処理する。この画像処理部は、例えば、第１の偏光フィルム画像において、偏光フィルム３のＣＷ円偏光部３ａの幅方向の縁部の位置１５ａ等を測定し、また、第２の偏光フィルム画像において、偏光フィルム３のＣＣＷ円偏光部３ｂの幅方向の縁部の位置１５ａ等を測定する。そして、画像処理部は、カラーフィルタ画像１６において、ブラックマトリックス８における走査線方向に延びる部分であるライン状ブラックマトリックス８ａの幅及び幅方向の中心の位置等を測定する。この測定結果から、ＣＷ円偏光部３ａの幅方向の縁部の位置１５ａ及びＣＣＷ円偏光部３ｂの幅方向の縁部の位置１５ａが、ライン状ブラックマトリックス８ａ上にあるか否かを判断する。このＣＷ円偏光部３ａ及びＣＣＷ円偏光部３ｂの幅方向の縁部の位置１５ａが、ライン状ブラックマトリックス８ａ上にあれば、偏光フィルム３の貼り合わせが正常であると認識され、また、ＣＷ円偏光部３ａ及びＣＣＷ円偏光部３ｂの幅方向の縁部の位置１５ａが、ライン状ブラックマトリックス８ａ上にない場合、偏光フィルム３の貼り合わせが異常であると認識される。なお、本実施形態では、カメラ１１が３個の画像を撮影し、また、画像処理部が、この３個の画像を演算処理することにより、貼り合わせ位置検査装置１ａが、偏光フィルム３と液晶表示パネル４との貼り合わせ位置を検査するものであるが、これ以外の構成は、第１実施形態と同様である。
【００４４】
本実施形態では、第１の偏光フィルム画像からＣＷ円偏光部３ａの幅方向の縁部の位置１５ａを測定し、また、第２の偏光フィルム画像からＣＣＷ円偏光部３ｂの幅方向の縁部の位置１５ａを測定し、この測定されたＣＷ円偏光部３ａ及びＣＣＷ円偏光部３ｂの幅方向の縁部の位置１５ａの夫々について、ライン状ブラックマトリックス８ａ上にあるか否かを判断するため、１個の偏光フィルム画像１５とカラーフィルタ画像１６とを比較する第１実施形態よりも、検査精度を高めることができる。
【符号の説明】
【００４５】
１，１ａ：偏光フィルムの貼り合わせ位置検査装置、２：３次元液晶表示装置、２ａ：明部、２ｂ：暗部、３：偏光フィルム、３ａ：ＣＷ円偏光部、３ｂ：ＣＣＷ円偏光部、３ｃ：ダミーライン、３ｄ：ダミーライン以外の部分（カラーフィルタ基板のＲＧＢパターン領域と重なる部分）、３ｅ：ダミーラインの幅、４：液晶表示パネル、４ａ：左目用画素、４ｂ：右目用画素、５：ＣＦ側偏光板、６：カラーフィルタ基板、６ａ：ガラス基板、６ｂ：カラーフィルタ、７：ＲＧＢパターン、８：ブラックマトリックス、８ａ：ライン状ブラックマトリックス、９：ＡＧ処理、１０：液晶材、１１：カメラ、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ：カメラの測定位置、１２：落射顕微鏡、１３：鏡筒、１４：光導入部、１５：偏光フィルム画像、１５ａ：ＣＷ円偏光部又はＣＣＷ円偏光部の幅方向の縁部の位置、１５ｂ：ＣＷ円偏光部又はＣＣＷ円偏光部の幅、１５ｃ：ＣＷ円偏光部又はＣＣＷ円偏光部の幅方向の中心の位置、１５ｄ：ＣＷ円偏光部又はＣＣＷ円偏光部のピッチ、１６：カラーフィルタ画像、１６ａ：ライン状ブラックマトリックスの幅、１６ｂ：ライン状ブラックマトリックスの幅方向の中心の位置、１６ｃ：ライン状ブラックマトリックスのピッチ、１６ｄ：ＲＧＢパターンの走査線方向１ライン分のｙ軸方向の長さ、１６ｅ：ＲＧＢパターンの走査線方向１ライン分のｙ軸方向の長さの中心の位置、１６ｆ：ＲＧＢパターンの走査線方向１ライン分のｙ軸方向のピッチ、１６ｇ：ＲＧＢパターンの走査線方向１ライン分のｙ軸方向の端部、１７ａ，１７ｂ：低倍カメラの測定位置、１８ａ，１８ｂ，１８ｃ：カメラ及び低倍カメラの移動範囲、１９：ＴＦＴアレイ基板、２０：ＴＦＴ側偏光板、２１ａ：ＣＷ円偏光板、２１ｂ：ＣＣＷ円偏光板、２２，２２ａ，２２ｂ：直線偏光板、２３ａ：ＣＷ円偏光フィルタ、２３ｂ：ＣＣＷ円偏光フィルタ、３１ａ，３１ｂ：測定枠
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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