(57)【要約】【課題】  フラットパネルの組み立て前にフラットパネルの輝度ムラを精度良く評価可能にする。【解決手段】  複屈折性を有する複数の平板状光学部材１０，１１，１２を積層して構成されるフラットパネルの輝度画像を予測する光学特性予測に際し、フラットパネルを構成する各平板状光学部材毎の特性データを当該平板状光学部材を二次元的に計測する特性データ計測装置から取り込み、該フラットパネルの輝度画像２１を該フラットパネルを構成する各平板状光学部材毎の特性データから算出する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複屈折性を有する複数の平板状光学部材を積層して構成されるフラットパネルの輝度画像を予測する光学特性予測方法において、フラットパネルを構成する各平板状光学部材毎の特性データを当該平板状光学部材を二次元的に計測する特性データ計測装置から取り込み、該フラットパネルの輝度画像を該フラットパネルを構成する各平板状光学部材毎の特性データから算出することを特徴とするフラットパネルの光学特性予測方法。
【請求項２】
前記算出で用いる特性データは、平板状光学部材のリタデーション特性データ及び軸角度分布データであり、該特性データを用いて表される各平板状光学部材毎のジョーンズマトリクスの積から前記フラットパネルの輝度画像を算出することを特徴とする請求項１に記載のフラットパネルの光学特性予測方法。
【請求項３】
前記各平板状光学部材毎のリタデーション特性データ及び軸角度分布データのうち前記特性データ計測手段から取り込まないデータがあるときは当該データとしてデフォルトデータを用いて前記フラットパネルの輝度画像を算出することを特徴とする請求項２に記載のフラットパネルの光学特性予測方法。
【請求項４】
前記算出した輝度画像から輝度ムラを定量評価することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のフラットパネルの光学特性予測方法。
【請求項５】
前記算出した輝度画像を、目視評価用の画面に表示することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のフラットパネルの光学特性予測方法。
【請求項６】
前記特性データ計測装置から取り込まれ前記算出に用いた特性データを変化させ、該変化の前後の前記輝度画像を前記目視評価用の画面に表示することを特徴とする請求項５に記載のフラットパネルの光学特性予測方法。
【請求項７】
当該特性データの二次元配置位置をシフトさせることで前記データを変化させることを特徴とする請求項６に記載のフラットパネルの光学特性予測方法。
【請求項８】
複屈折性を有する複数の平板状光学部材を積層して構成されるフラットパネルの輝度画像を予測する光学特性予測装置において、フラットパネルを構成する各平板状光学部材毎の特性データを当該平板状光学部材を二次元的に計測する特性データ計測装置から取り込むデータ入力手段と、該フラットパネルの輝度画像を該フラットパネルを構成する各平板状光学部材毎の特性データから算出する演算手段とを備えることを特徴とするフラットパネルの光学特性予測装置。
【請求項９】
前記算出で用いる特性データは、平板状光学部材のリタデーション特性データ及び軸角度分布データであり、該特性データを用いて表される各平板状光学部材毎のジョーンズマトリクスの積から前記フラットパネルの輝度画像を算出することを特徴とする請求項８に記載のフラットパネルの光学特性予測装置。
【請求項１０】
前記各平板状光学部材毎のリタデーション特性データ及び軸角度分布データのうち前記特性データ計測装置から取り込まないデータがあるときは当該データとしてデフォルトデータを用いて前記フラットパネルの輝度画像を算出することを特徴とする請求項９に記載のフラットパネルの光学特性予測装置。
【請求項１１】
前記算出した輝度画像から輝度ムラを定量評価する手段を備えることを特徴とする請求項８乃至請求項１０のいずれかに記載のフラットパネルの光学特性予測装置。
【請求項１２】
前記算出した輝度画像を、目視評価用の画面に表示する表示手段を備えることを特徴とする請求項８乃至請求項１１のいずれかに記載のフラットパネルの光学特性予測装置。
【請求項１３】
前記特性データ計測装置から取り込まれ前記算出に用いたデータを変化させ、該変化の前後の前記輝度画像を前記目視評価用の画面に表示させる手段を備えることを特徴とする請求項１２に記載のフラットパネルの光学特性予測装置。
【請求項１４】
当該データの二次元配置位置をシフトさせることで前記データを変化させることを特徴とする請求項１３に記載のフラットパネルの光学特性予測装置。
【請求項１５】
複屈折性を有する複数の平板状光学部材を積層して構成されるフラットパネルの輝度画像を予測するフラットパネルの光学特性予測プログラムにおいて、フラットパネルを構成する各平板状光学部材毎の特性データを当該平板状光学部材を二次元的に計測する特性データ計測装置から取り込むステップと、該フラットパネルの輝度画像を該フラットパネルを構成する各平板状光学部材毎の特性データから算出するステップとを備えることを特徴とするフラットパネルの光学特性予測プログラム。
【請求項１６】
前記算出で用いる特性データは、平板状光学部材のリタデーション特性データ及び軸角度分布データであり、該特性データを用いて表される各平板状光学部材毎のジョーンズマトリクスの積から前記フラットパネルの輝度画像を算出することを特徴とする請求項１５に記載のフラットパネルの光学特性予測プログラム。
【請求項１７】
前記各平板状光学部材毎のリタデーション特性データ及び軸角度分布データのうち前記特性データ計測装置から取り込まないデータがあるときは当該データとしてデフォルトデータを用いて前記フラットパネルの輝度画像を算出することを特徴とする請求項１６に記載のフラットパネルの光学特性予測プログラム。
【請求項１８】
前記算出した輝度画像から輝度ムラを定量評価することを特徴とする請求項１５乃至請求項１７のいずれかに記載のフラットパネルの光学特性予測プログラム。
【請求項１９】
前記算出した輝度画像を、目視評価用の画面に表示することを特徴とする請求項１５乃至請求項１８のいずれかに記載のフラットパネルの光学特性予測プログラム。
【請求項２０】
前記特性データ計測装置から取り込まれ前記算出に用いたデータを変化させ、該変化の前後の前記輝度画像を前記目視評価用の画面に表示することを特徴とする請求項１９に記載のフラットパネルの光学特性予測プログラム。
【請求項２１】
当該データの二次元配置位置をシフトさせることで前記データを変化させることを特徴とする請求項２０に記載のフラットパネルの光学特性予測プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複屈折性を有する平板状光学部材を複数積層して構成されるフラットパネルの輝度ムラをパネル組み立て前に精度良く予測することが可能なフラットパネルの光学特性予測方法及び光学特性予測装置並びに光学特性予測プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ装置の様に、複屈折性を有する平板状光学部材を複数積層して構成されるフラットパネルの輝度ムラを評価する場合、従来は、検査員による目視評価が普通であったが、近年では、フラットパネルを完成品として組み立てた後、このフラットパネルの輝度画像をデジタルカメラによって撮像し、得られた画像をデジタル処理し、輝度ムラを定量化する試みが行われている。例えば、輝度ムラの定量評価尺度を計算する一例として、下記特許文献１記載の方法がある。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２―２５７６７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フラットパネルの輝度ムラを評価する場合、従来は、フラットパネルを完成品として組み立てた後でないと評価対象のフラットパネルの輝度画像が得られないという問題がある。
【０００５】
例えば液晶ディスプレイ装置は、液晶モジュールに偏光板や光学補償フィルム等の平板状光学部材を表面と裏面に実装して初めて輝度ムラを確認できるため、偏光板や光学補償フィルム等を実装する前に、最終製品である液晶ディスプレイ装置の輝度ムラ特性を予測することができないという問題がある。
【０００６】
また、偏光板や光学補償フィルム等の各光学部材を液晶モジュールに実装した後に見える輝度ムラが、主としてどの光学部材に起因して生じているかを特定することも困難であるという問題がある。
【０００７】
このため、フラットパネルを構成する各平板状光学部材を実装する前に、最終製品であるフラットパネルの輝度ムラを精度良く予測する技術の開発が望まれ、また、輝度ムラの主因となる光学部材がどの光学部材であるかを特定する技術の開発も望まれている。
【０００８】
本発明の目的は、フラットパネルの組み立て前にフラットパネルの光学特性を精度良く予測することができ、また、フラットパネルの輝度ムラの主因となる光学部材を特定することが可能な光学特性予測方法及び光学特性予測装置並びに光学特性予測プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の光学特性予測方法及びその装置並びに予測プログラムは、複屈折性を有する複数の平板状光学部材を積層して構成されるフラットパネルの輝度画像を予測する光学特性予測において、フラットパネルを構成する各平板状光学部材毎の特性データを当該平板状光学部材を二次元的に計測する特性データ計測装置から取り込み、該フラットパネルの輝度画像を該フラットパネルを構成する各平板状光学部材毎の特性データから算出することを特徴とする。
【００１０】
本発明の光学特性予測方法及びその装置並びに予測プログラムの前記算出で用いる特性データは、平板状光学部材のリタデーション特性データ及び軸角度分布データであり、該特性データを用いて表される各平板状光学部材毎のジョーンズマトリクスの積から前記フラットパネルの輝度画像を算出することを特徴とする。
【００１１】
本発明の光学特性予測方法及びその装置並びに予測プログラムは、前記各平板状光学部材毎のリタデーション特性データ及び軸角度分布データのうち前記特性データ計測手段から取り込まないデータがあるときは当該データとしてデフォルトデータを用いて前記フラットパネルの輝度画像を算出することを特徴とする。
【００１２】
本発明の光学特性予測方法及びその装置並びに予測プログラムは、前記算出した輝度画像から輝度ムラを定量評価することを特徴とする。
【００１３】
本発明の光学特性予測方法及びその装置並びに予測プログラムは、前記算出した輝度画像を、目視評価用の画面に表示することを特徴とする。
【００１４】
本発明の光学特性予測方法及びその装置並びに予測プログラムは、前記特性データ計測装置から取り込まれ前記算出に用いたデータを変化させ、該変化の前後の前記輝度画像を前記目視評価用の画面に表示することを特徴とする。
【００１５】
本発明の光学特性予測方法及びその装置並びに予測プログラムは、当該データの二次元配置位置をシフトさせることで前記データを変化させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、フラットパネルを構成部材毎のジョーンズマトリクスからフラットパネル全体の光学特性を予測することができるため、フラットパネルの組み立て前に精度良く輝度ムラを評価可能となる。また、輝度画像の算出に用いた計測データを変化させることで、当該計測データのフラットパネル輝度ムラへの影響度を容易に知ることが可能となり、輝度ムラの主因となる部材の特定も容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態に係る光学特性予測装置のブロック構成図である。本実施形態の光学特性予測装置は、フラットパネルを構成する各光学部材毎の特性データを入力する特性データ入力手段１と、特性データ入力手段１から取り込んだ各光学部材の特性データに対して所要の演算処理を施す演算手段２と、演算手段２の演算結果を出力する出力手段３とを備える。出力手段３は、輝度ムラが校正されたディスプレイ３ａを有する。
【００１９】
本実施形態の光学特性予測装置は、更に、演算手段２内（または演算手段２の前段）に設けられ特性データ入力手段１から取り込まれた特性データを格納する特性データ記憶手段２ａと、特性データ記憶手段２ａから読み出す特性データであって演算手段２が演算対象とする特性データをオペレータからの指示を受けて選択，変更する選択変更手段４とを備える。
【００２０】
この光学特性予測装置は、特性データ計測装置を接続したパーソナルコンピュータが光学特性予測プログラムを実行することで実現される。
【００２１】
図２は、図１に示す光学特性予測装置が実行する光学特性予測プログラムによって実現される本発明の一実施形態に係る光学特性予測方法の説明図である。
【００２２】
例えば、光学特性を予測する対象が液晶ディスプレイ装置であり、この液晶ディスプレイ装置が、液晶モジュール１０と、液晶モジュール１０の前面に貼り付けられる第１平板状光学部材（偏光板＋位相差フィルム）１１と、液晶モジュール１０の裏面に貼り付けられる第２平板状光学部材（位相差フィルム＋偏光板）１２とで構成され、バックライト１３の光を、第２平板状光学部材１２→液晶モジュール１０→第１平板状光学部材１１を通してユーザ１５が目視するとする。
【００２３】
本実施形態では、第１平板状光学部材１１の特性データと、液晶モジュール１０の特性データと、第２平板状光学部材１２の特性データとを、別々に、図１の特性データ入力手段１が取り込んで特性データ記憶手段２ａ内に記憶する。
【００２４】
特性データとしては、本実施形態では、二次元複屈折計測装置で計測されるリタデーション（複屈折位相差）特性Ｒｅのデータと、軸（進相軸，遅相軸）角度の面分布データの２種類の特性データを用いる。二次元複屈折計測装置としては、例えば、ユニオプト社製ＡＢＲ―１０Ａを用いる。
【００２５】
二次元複屈折計測装置（図１の特性データ入力手段１）によって測定された特性データは、特性データ記憶手段２ａ内に保持され、選択変更手段４によって指定された特性データが記憶手段２ａから読み出され、演算手段２によって演算される。
【００２６】
本実施形態の演算手段２は、第１平板状光学部材１１のリタデーション特性データ１７と軸角度分布データ１８とを用いて第１平板状光学部材１１の数１に示すジョーンズマトリクスＭ１を求め、液晶モジュール１０のリタデーション特性データ１７と軸角度分布データ１８とを用いて液晶モジュール１０のジョーンズマトリクスＭ２を求め、第２平板状光学部材１２のリタデーション特性データ１７と軸角度分布データ１８とを用いて第２平板状光学部材１２のジョーンズマトリクスＭ３を求め、……、各ジョーンズマトリクスＭ１，Ｍ２，Ｍ３，…の乗算結果（液晶ディスプレイ装置全体のジョーンズマトリクス）から、液晶ディスプレイ装置の相対輝度値Ｌを算出する。
【００２７】
【数１】
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【００２８】
この数１で、Ｒｋは、計測された面内のｋ番目の光学部材のリタデーション特性データ１７であり、Ｊｋは軸角度分布データ１８である。尚、Ｎは、液晶ディスプレイ装置を構成する光学部材の数（図２に示す例では、Ｎ＝３である。）を表す。
【００２９】
最後に、算出した輝度値Ｌから輝度画像を生成し、これを出力手段３のディスプレイ３ａに表示する。
【００３０】
即ち、本実施形態によれば、演算に使用する特性データを選択変更手段４で選択し、数１のＡ＝Ｍ１・Ｍ２・Ｍ３を求めることにより、液晶ディスプレイ装置（第１平板状光学部材１１＋液晶モジュール１０＋第２平板状光学部材１２）全体の輝度画像２１を出力手段３に表示させることが可能となる。
【００３１】
数１でＡ＝Ｍ１となるように演算に使用する特性データを選択すれば、第１平板状光学部材１１の輝度画像２２が出力手段３に表示され、Ａ＝Ｍ２となるように演算に使用する特性データを選択すれば液晶モジュール１０の輝度画像２３が出力手段３に表示され、Ａ＝Ｍ３となるように演算に使用する特性データを選択すれば第２平板状光学部材１２の輝度画像２４が出力手段３に表示される。
【００３２】
同様に、Ａ＝Ｍ１・Ｍ２となるように演算に使用する特性データを選択すれば、第１平板状光学部材１１を表面に貼った液晶モジュール１０の輝度画像が出力手段３に表示される。以下、同様であり、光学部材の任意の組み合わせの輝度画像を、液晶ディスプレイ装置の組立前に予測することができ、輝度ムラを目視で確認することが可能となる。
【００３３】
次に、得られた輝度画像を定量的に評価することになるが、この評価方法には種々あり、本発明はこの評価方法に限定されるものではない。例えば、特許文献１記載の方法で評価しても良い。
【００３４】
この評価を行った後に、例えばｋ番目の光学部材の特性データ１７（または１８）を、選択変更手段４からの指示により面内の平均値で置き換え、新たに輝度画像２１を生成し画面３ａに表示させると、輝度ムラに対するｋ番目の光学部材の影響度を目視で容易に確認でき、また、定量評価することも可能となる。
【００３５】
あるいは、更に容易に光学部材の輝度ムラに対する影響度を目視で確認したり定量評価したい場合もある。この場合には、ｋ番目の光学部材の面分布する特性データ１７（または１８）を選択変更手段４で指定し、この特性データ１７（または１８）を、マウス等のポインティングデバイスを用い画面３ａ上で一定量シフトさせながら演算手段２に輝度画像２１を生成させ画面に表示させる。これにより、ｋ番目の光学部材の輝度ムラに対する影響度を容易に確認可能となる。
【００３６】
尚、上述した実施形態では、各光学部材のリタデーション特性データ１７と軸角度分布特性データ１８の２種類の特性データを全て計測し、各計測データに基づいて輝度画像２１を生成したが、ある光学部材の製造品質が高く例えばそのリタデーション特性データ１７に偏りが少ないことが予め分かっていれば、このリタデーション特性データ１７を測定せずに、特性データ記憶手段２ａ内に理想データとして予め格納しておいたデフォルトデータを用いて輝度画像２１を生成させる構成でも良い。
【００３７】
この様に、各光学部材のデフォルトデータを記憶手段２ａに設けておけば、光学部材の輝度ムラに対する影響度を平均値データに置き換えたりシフトさせることで確認するのではなく、測定データとデフォルトデータとを交互に切り換えて輝度画像２１を生成させ、当該光学部材の輝度ムラに対する影響を容易に知ることも可能となる。
【００３８】
尚、上述した実施形態では、例えば偏光板＋位相差フィルムを第１光学部材１１として説明したが、偏光板と位相差フィルムとを別々の光学部材として取り扱うことも可能である。
【００３９】
また、上述した実施形態では、特性データとしてリタデーション特性データ及び軸角度分布データを用い、ジョーンズマトリクスの積によりフラットパネルの輝度画像を求めたが、特性データをミューラー行列で表現することでも良く、更に、ジョーンズマトリクスの積の代わりにストークスパラメータやミューラー行列でフラットパネルの輝度画像を算出することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、フラットパネルの完成品を組み立てる前にフラットパネルの光学特性を予測することができるという効果を奏し、複屈折性を有する平板光学部材を複数積層することで構成される液晶ディスプレイ装置等に適用すると有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態に係る光学特性予測装置のブロック構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る光学特性予測方法の説明図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  特性データ入力手段
２  演算手段
２ａ  特性データ記憶手段
３  出力手段
３ａ  ディスプレイ（画面）
４  選択変更手段
１０  液晶モジュール
１１  第１光学部材（表用の偏光板＋位相差フィルム）
１２  第２光学部材（裏用の位相差フィルム＋偏光板）
１３  バックライト
１７  リタデーション特性データ
１８  軸角度分布特性データ
２１，２２，２３，２４  輝度画像
【図１】
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【図２】
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