JP2005180980A

JP2005180980A - 液晶表示装置エージング評価用記録装置および液晶表示装置エージング評価記録方法

Info

Publication number: JP2005180980A
Application number: JP2003418784A
Authority: JP
Inventors: Makoto Oba; 誠大庭
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2003-12-16
Filing date: 2003-12-16
Publication date: 2005-07-07

Abstract

【課題】液晶表示装置エージング評価用記録装置および液晶表示装置エージング評価記録方法において、既存の恒温槽を利用してＬＣＤのエージング状態を容易に評価する。
【解決手段】断熱箱体１内にカメラ２を設置し、既存の恒温槽内に配置されたエージング評価対象のＬＣＤの表示画面上に断熱箱体１を配置して、カメラ２でそのＬＣＤの表示状態を撮像する。ペルチェ素子５、ヒータ６および熱電対７によって断熱箱体１の内部の雰囲気温度を目標温度に調節して、カメラ２の劣化や破壊を防ぐ。
【選択図】図１

Description

本発明は、エージング評価時に液晶表示装置の表示状態をビデオカメラなどのカメラ手段によって記録するための液晶表示装置エージング評価用記録装置およびこれを用いた液晶表示装置エージング評価記録方法に関する。

従来より、携帯電話装置、ビデオカメラやデジタルカメラなど、様々な電子情報機器に映像表示素子として液晶表示装置（以下、ＬＣＤという）が用いられるようになって久しい。このＬＣＤに対して、高温部および低温部での信頼性を保証するためには、ＬＣＤを高温環境および低温環境に置いてエージング評価を行うことが大変重要である。しかしながら、このエージング評価は、長期間を要するにも関わらず、頻繁に行う必要があるため、かなりの労力が必要とされる。

このエージング評価の作業時間を削減するため、例えば特許文献１には、恒温槽内部にカメラを設置して、そのカメラによりＬＣＤの表示状態をデータとして記録する方法が開示されている。この方法によれば、評価者が頻繁にＬＣＤを観察しなくても、カメラで撮像された画像から、ＬＣＤの経時変化を確認することができる。
特開２００２−２４３５７８号公報

しかしながら、上記従来の特許文献１のエージング評価方法では、断熱領域を有する恒温槽を作製し、その断熱領域内にカメラを配置しているため、既存の恒温槽が利用できず、評価コストが高くなるという問題がある。また、カメラを設置する断熱領域のために新たなスペースが必要になるため、既存のエージング評価システムに追加し難いという問題もある。

本発明は、上記従来の問題を解決するもので、既存の恒温槽を利用してＬＣＤのエージング状態を容易に評価できるＬＣＤエージング評価用記録装置およびこれを用いたＬＣＤエージング評価記録方法を提供することを目的とする。

本発明のＬＣＤエージング評価用記録装置は、エージング評価対象の液晶表示装置の表示画面を撮像可能とするカメラ手段と、該カメラ手段を内部に設置するための断熱箱体と、該カメラ手段を保護するために該断熱箱体の内部温度を目標温度に調節可能とする温度調節手段とを有し、そのことにより上記目的が達成される。

また、好ましくは、本発明のＬＣＤエージング評価用記録装置における断熱箱体は、前記カメラ手段のレンズと対向する面が断熱透明ガラスによって構成され、該カメラ手段は、該断熱透明ガラスを通して、該断熱箱体の外部に配置された液晶表示装置の表示画面を撮像可能とする。

さらに、好ましくは、本発明のＬＣＤエージング評価用記録装置における断熱透明ガラスは、その一部または全部がスライド移動自在に構成されて該断熱箱体が開閉自在に構成されている。

さらに、好ましくは、本発明のＬＣＤエージング評価用記録装置における断熱透明ガラスの内部または外部には、曇り防止用のヒータが設けられている。

さらに、好ましくは、本発明のＬＣＤエージング評価用記録装置における断熱箱体は、前記カメラ手段のレンズと対向する面とは異なる面に開閉可能なスリットが設けられている。

さらに、好ましくは、本発明のＬＣＤエージング評価用記録装置における断熱箱体には電源用穴が設けられ、該電源用穴に連通するように、該断熱箱体の外部に穴の大きさが収縮可能な筒状部材が取り付けられている。

さらに、好ましくは、本発明のＬＣＤエージング評価用記録装置における断熱箱体は、前記カメラ手段のレンズと対向する面の外側面四隅に同じ長さの脚がそれぞれ取り付けられている。

さらに、好ましくは、本発明のＬＣＤエージング評価用記録装置における温度調節手段は、前記断熱箱体内部を加熱する加熱手段および、該断熱箱体内部を冷却する冷却手段のうちの少なくともいずれかと、該断熱箱体の内部温度を測定する温度測定手段と、該内部温度が目標温度になるように、該温度測定手段で測定した測定温度に基づいて該加熱手段および冷却手段のうちの少なくともいずれかを制御する制御手段とを有する。

さらに、好ましくは、本発明のＬＣＤエージング評価用記録装置における制御手段は、高温恒温槽と低温恒温槽とを選択可能に構成され、該高温恒温槽でエージング評価を行う場合には、前記温度測定手段で設定上限温度までの温度自然上昇を検知したときに、前記冷却手段により内部温度を設定下限温度まで下げるように制御し、該低温恒温槽でエージング評価を行う場合には、該温度測定手段で設定下限温度までの温度自然下降を検知したときに、前記加熱手段により内部温度を設定上限温度まで上げるように制御する。

さらに、好ましくは、本発明のＬＣＤエージング評価用記録装置におけるカメラ手段を駆動制御可能とする駆動制御手段をさらに有する。

さらに、好ましくは、本発明のＬＣＤエージング評価用記録装置において、前記断熱箱体に隣接して、液晶表示装置を内部に配置した断熱領域部材が配設され、該断熱領域部材には、内部温度を調節可能とする温度調節手段が設けられ、かつ前記カメラ手段のレンズと対向する該断熱箱体側の面に向かい合う面とは異なる面に開閉可能なスリットが設けられている。

本発明のＬＣＤエージング評価記録方法は、請求項１〜１０のいずれかに記載の上記液晶表示装置エージング評価用記録装置をエージング評価対象の液晶表示装置と共に、前記カメラ手段のレンズが該液晶表示装置の表示画面と対向するように恒温槽内に配置し、該液晶表示装置の表示状態を該カメラ手段で撮像し、そのことにより上記目的が達成される。

本発明のＬＣＤエージング評価記録方法は、請求項１１に記載の上記液晶表示装置エージング評価用記録装置を、前記カメラ手段のレンズが該液晶表示装置の表示画面と対向するように恒温槽内に配置し、該液晶表示装置の表示状態を該カメラ手段によって撮像すると共に、前記スリットを開状態とすることにより前記手断熱領域部材内部と外部との熱移動を可能とし、該スリットを閉状態とすることにより該断熱領域部材内部を所定内部温度で断熱状態とし、そのことにより上記目的が達成される。

上記構成により、以下に、本発明の作用について説明する。

本発明にあっては、既存の恒温槽内にエージング評価対象のＬＣＤを配置すると共に、内部にビデオカメラやデジタルカメラなどのカメラ手段を設置した断熱箱体を、そのカメラ手段のレンズがＬＣＤの表示画面に対向するように設置する。カメラ手段でＬＣＤの表示状態を撮像することによって、既存の恒温槽を利用して、ＬＣＤのエージング状態を記録して評価することが可能となる。断熱箱体には、ヒータなどの加熱手段とペルチェ素子などの冷却手段と熱電対などの温度測定手段などを含む温度調節手段が設けられており、断熱箱体の内部温度を目標温度に調節することにより、カメラ手段を保護してその劣化や破壊を防ぐことができる。

断熱箱体は、カメラレンズと対向する部分を断熱ガラスによって形成し、撮像時に内部を開閉させることによって、断熱ガラスが曇るのを防ぐことができる。

断熱箱体の電源穴に収縮可能な筒状部材を取り付け、その部分をしぼめることにより、その部分の断熱効果を保つことができる。

断熱箱体は、カメラ手段のレンズと対向する面の四隅に同じ長さの脚を取り付けることによって、ＬＣＤやその駆動回路の妨げになることなく、恒温槽内に断熱箱体を配置することができる。

カメラ手段は、これを駆動制御可能とする駆動制御手段としてのコンピュータに接続して、遠隔操作によりＬＣＤのエージング状態を記録することも可能であり、この場合には、ＬＣＤの経時変化の様子を分析することが容易になる。

ＬＣＤを内部に配置するための断熱領域部材（別の断熱箱体）を設けて、その断熱領域部材に開閉可能なスリットを設けることにより、ＬＣＤやその駆動回路を外部と熱移動可能な状態から断熱状態またはその逆に変化させることが可能である。また、温度調節手段により断熱領域部材の内部温度を所定温度に調節することが可能となる。

以上により、本発明によれば、既存のエージング評価システムに本発明のＬＣＤエージング評価用記録装置を容易に組み込んで、ＬＣＤのエージング状態を記録することができるため、作業時間を大幅に短縮することが可能である。また、カメラ手段をパーソナルコンピュータなどに接続しておくことによって、緊急にＬＣＤの表示状態が知りたいときなどにも、パーソナルコンピュータを遠隔操作することにより、すぐにＬＣＤの表示状態を確認することができ、容易に経時変化の様子を分析することができる。

以下に、本発明のＬＣＤエージング評価用記録装置およびこれを用いたＬＣＤエージング評価記録方法の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本実施形態のＬＣＤエージング評価用記録装置の要部構成を示す断面図である。

図１に示すように、ＬＣＤエージング評価用記録装置１０は、断熱箱体１と、カメラ手段２（以下カメラ２という）と、カメラ２を固定するためのカメラ固定台３と、カメラ２の位置をカメラ固定台３と共に固定するカメラ固定ネジ４と、断熱箱体１内の温度を一定に制御するためのペルチェ素子５、ヒータ６、熱電対７および、図２で後述する制御手段からなる温度調節手段とを有している。

断熱箱体１は、内部が空洞の立方体であり、上面１ａと側面１ｂと底面１ｃとを有している。カメラ２のレンズと対向する底面１ｃは、エージング評価対象のＬＣＤ（図示せず）の表示画面と対向するように配置されており、ＬＣＤの表示状態が底面１ｃさらにレンズを通してカメラ２で撮像される。よって、断熱箱体１の底面１ｃは常に透明状態を維持する必要があり、本実施形態では断熱ガラス（断熱透明ガラス）を用いて底面１ｃを構成している。上面１ａおよび側面１ｂにはそのような制限がないため、より断熱性が高い素材を用いることができる。また、断熱箱体１は、例えば底面１ｃの四隅部に同じ長さの脚（図示せず）が取り付けられており、ＬＣＤやその駆動回路の邪魔にならないように恒温槽（図示せず）内に配置される。

カメラ２は、断熱箱体１の外部に配置されたエージング評価対象のＬＣＤの表示画面を撮像可能とし、市販のデジタルカメラやビデオカメラなどを使用することができる。カメラ２は、カメラ固定台３に搭載され、側面からカメラ固定ネジ４によって左右の位置が固定可能とされている。その際、カメラ２が傷つかないように、カメラ固定ネジ４とカメラ２の側面との接触面積を広くし、接触部分には柔らかい素材を用いる。カメラ２の電源コードなどは、断熱箱体１の側面１ｂに設けられた電源用穴８から取り出される。

温度調節手段は、既存の恒温槽内にＬＣＤエージング評価用記録装置１０を設置するために省スペース化する必要があるため、場所を取らないものが好ましい。本実施形態では、冷却手段としてペルチェ素子（冷却素子）５を用い、加熱手段としてヒータ６を用いる。また、温度測定手段として熱電対７を用いて断熱箱体１内の温度を常時測定して恒温状態にする。

本実施形態のＬＣＤエージング評価用記録装置１０を用いてＬＣＤのエージング状態を記録する際には、恒温槽内にエージング評価対象のＬＣＤ（図示せず）を配置し、断熱箱体１内にカメラ２を設置して、その断熱箱体１をカメラ２のレンズがＬＣＤの表示画面と対向するように恒温槽内に配置する。ＬＣＤの表示状態を経時的にカメラ２で撮像し、エージング状態を評価する。

図２は、図１の温度調節手段の要部構成を示すブロック図であり、これを用いてエージング評価時の温度制御の流れを説明する。

図２に示すように、制御手段は、制御操作盤９１と、温度制御器９２とを有しており、設定目標温度になるように、熱電対７で断熱箱体１の内部を測定した測定温度に基づいてペルチェ素子５およびヒータ６を制御する。

評価者は、まず、高温恒温槽でエージング評価を行うか、または低温恒温槽でエージング評価を行うかについて、制御操作盤９１上で操作ボタンを操作入力することにより指定する。次に、カメラ２の仕様などを考慮して、制御操作盤９１上で操作ボタンを操作入力することにより上限温度および下限温度を設定する。

温度制御器９２では、制御操作盤９１で指定された温度情報と、熱電対７により監視された温度情報とに基づいて、冷却素子５やヒータ６を駆動制御して目標温度に調整する。

図３（ａ）および図３（ｂ）はそれぞれ、高温恒温槽および低温恒温槽でエージング評価を行った場合について、図２の温度制御器９２の制御シーケンスを示す図である。

高温恒温槽でエージング評価を行う場合には、図３（ａ）に示すように、熱電対７により設定温度上限近くまでの温度自然上昇を感知したときに、冷却素子により内部雰囲気の温度を設定温度下限近くまで下げる。

低温恒温槽でエージング評価を行う場合には、図３（ｂ）に示すように、熱電対７により設定温度下限近くまでの温度自然下降を感知したときに、ヒータ６により内部雰囲気の温度を設定温度上限近くまで上げる。

このような温度制御を繰り返すことにより、少ないエネルギーで断熱箱体１の内部温度を設定温度範囲（目標温度）内に保つことが可能になる。

特に、上記断熱箱体１について、低温時に断熱ガラス（底面１ｃ）が曇るという問題がある。そこで、カメラ２のレンズと対向する底面１ｃ部分の断熱ガラスを手動または遠隔操作で、測定時のみ自動でスライドさせて開閉可能とすることにより、このような断熱ガラスの曇りを防ぐことができる。この場合、開閉部分以外の断熱箱体１の底面１ｃの一部分は、上面１ａおよび側面１ｂと同様に、断熱ガラス以外の断熱性が高い材料を使用することもできる。また、断熱ガラス部分（または断熱ガラス内）にヒータなどを設けて曇りを防止することもできる。

また、電源用穴８を十分に大きく設けると、断熱効果が弱まるという問題がある。そこで、図４に示すように電源用穴８に連通するように、アルミニウムなどからなる筒状部材１１を断熱箱体１の外部に取り付けてコード部分を包み、その先の部分をゴムなどでしぼめることによって、断熱効果をより保つようにすることができる。

さらに、評価時にＬＣＤを常温に戻して評価する場合もある。このような場合に、恒温槽からＬＣＤを取り出して評価しなくてもよいように、ＬＣＤについても、カメラ用の断熱箱体１と隣接して断熱領域部材（断熱箱体）を別途設けて、その断熱領域部材内部の雰囲気温度（内部温度）を所定温度（目標温度）に調節するために温度調節手段を設ける。その断熱領域部材内に液晶パネルやその駆動回路を含むＬＣＤを配置し、温度調節手段によって内部温度を所定温度に調節する。この場合、この断熱領域部材は、外部（恒温槽）との熱移動が可能な状態から断熱状態またはその逆に変化させる必要がある。そこで、図５に示すように、断熱領域部材のＬＣＤの表示画面と対向する面とは異なる面を、スリット１２ａを有する２枚の断熱板１２，１２を重ねて構成し、これらの断熱板１２，１２を平行にスライド移動させてスリット１２ａを介して開閉させることにより、外部（恒温槽）との熱移動が可能な状態から断熱状態またはその逆の状態に変化させることができる。なお、曇り防止のために、断熱領域のカメラ２のレンズと対向する面（底面１ｃ）とは異なる面を、スリット１２ａを有する２枚の断熱板１２，１２を重ねて構成し、これらの断熱板１２，１２を平行にスライド移動させてスリット１２ａを介して開閉させるようにすることもできる。

以上により、本実施形態によれば、断熱箱体１内にカメラ２を設置し、既存の恒温槽内に配置されたエージング評価対象のＬＣＤの表示画面上に断熱箱体１を配置して、カメラ２でそのＬＣＤの表示状態を撮像する。ペルチェ素子５、ヒータ６および熱電対７などによって断熱箱体１の内部の雰囲気温度を目標温度に調節して、カメラ２の劣化や破壊を防ぐようにしている。これによって、既存の恒温槽を利用してＬＣＤのエージング状態を容易に評価することができる。

なお、本実施形態では、断熱箱体１の底面１ｃをＬＣＤの表示画面上に配置してカメラ２にてそのＬＣＤの表示状態を撮像する例について説明したが、これに限らず、断熱箱体１の側面１ｂや上面１ａを断熱ガラスなどの透明部材で形成して、その面にレンズが対向するようにカメラ２を配置し、側面１ｂや上面１ａ側にＬＣＤの表示画面が対向するようにＬＣＤを配置してもよい。その場合、ＬＣＤ用の断熱領域に設けられるスリット１２ａについても、カメラ２のレンズと対向する面と異なる面であれば、例えば底面１ｃや上面１ａに設けることができる。

また、本実施形態では、特に説明しなかったが、カメラ２を駆動制御可能とする駆動制御手段としてのコンピュータを設け、これにカメラ２を接続すれば、遠隔操作によりＬＣＤのエージング状態を記録することも可能であり、この場合には、ＬＣＤの経時変化の様子を分析することが容易になる。

さらに、本実施形態では、温度調節手段は、高温恒温槽と低温恒温槽とを選択可能に構成され、断熱箱体１内部を加熱する加熱手段としてのヒータ６と、断熱箱体１内部を冷却する冷却手段としての冷却素子５とを共に設け、断熱箱体１の内部温度を測定する温度測定手段としての熱電対７で測定した測定温度に基づいて、内部温度が目標温度になるように、冷却素子５およびヒータ６のいずれかを制御するように構成したが、これに限らず、温度調節手段が高温恒温槽専用または低温恒温槽専用としてもよい。この場合には、ヒータ６と冷却素子５のいずれかを設け、熱電対７で測定した測定温度に基づいて、内部温度が目標温度になるように、冷却素子５およびヒータ６のいずれかを制御するようにすればよい。または、温度調節手段は、冷却素子５と、ヒータ６と、熱電対７と、この熱電対７で測定した測定温度に基づいて、内部温度が目標温度（上限温度と下限温度の温度範囲内）になるように、冷却素子５およびヒータ６を制御する制御手段とを有する構成としてもよい。

以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。

エージング評価時に液晶表示装置の表示状態をビデオカメラなどのカメラ手段によって記録するためのＬＣＤエージング評価用記録装置およびこれを用いたＬＣＤエージング評価記録方法の分野において、既存のエージング評価システムに組み込んで、作業時間を大幅に短縮でき、また、パーソナルコンピュータによる遠隔操作によってすぐにエージング状態を確認できる。これによって、携帯電話装置、ビデオカメラ、デジタルカメラなど、様々な電子情報機器に搭載される液晶表示装置に対して、高温部および低温部での信頼性を確認して保証することが可能となり、これら電子情報機器の幅広い地域での普及に貢献することができる。

本実施形態のＬＣＤエージング評価用記録装置の要部構成を示す断面図である。図１の温度調節手段の要部構成を示すブロック図である。（ａ）および（ｂ）はそれぞれ、高温恒温槽および低温恒温槽でエージング評価を行った場合について、図２の温度制御器の制御シーケンスを示す図である。図１の電源用穴の他の一例を説明するための断面図である。ＬＣＤ用の断熱領域の一例を説明するための部分側面図である。

符号の説明

１断熱箱体
１ａ断熱箱体上面
１ｂ断熱箱体側面
１ｃ断熱箱体底面
２カメラ（カメラ手段）
３カメラ固定台
４カメラ固定ネジ
５冷却素子(ペルチェ素子)
６ヒータ（加熱素子）
７熱電対（温度計測手段）
８電源用穴
９１制御操作盤
９２温度制御器
１０ＬＣＤエージング評価用記録装置
１１筒状部材
１２断熱板
１２ａスリット

Claims

エージング評価対象の液晶表示装置の表示画面を撮像可能とするカメラ手段と、
該カメラ手段を内部に設置するための断熱箱体と、
該カメラ手段を保護するために該断熱箱体の内部温度を目標温度に調節可能とする温度調節手段とを有する液晶表示装置エージング評価用記録装置。
前記断熱箱体は、前記カメラ手段のレンズと対向する面が断熱透明ガラスによって構成され、該カメラ手段は、該断熱透明ガラスを通して、該断熱箱体の外部に配置された液晶表示装置の表示画面を撮像可能とする請求項１に記載の液晶表示装置エージング評価用記録装置。
前記断熱透明ガラスは、その一部または全部がスライド移動自在に構成されて該断熱箱体が開閉自在に構成されている請求項２に記載の液晶表示装置エージング評価用記録装置。
前記断熱透明ガラスには、曇り防止用のヒータが設けられている請求項２に記載の液晶表示装置エージング評価用記録装置。
前記断熱箱体は、前記カメラ手段のレンズと対向する面とは異なる面に開閉可能なスリットが設けられている請求項１に記載の液晶表示装置エージング評価用記録装置。
前記断熱箱体には電源用穴が設けられ、該電源用穴に連通するように、該断熱箱体の外部に穴の大きさが収縮可能な筒状部材が取り付けられている請求項１に記載の液晶表示装置エージング評価用記録装置。
前記断熱箱体は、前記カメラ手段のレンズと対向する面の外側面四隅に同じ長さの脚がそれぞれ取り付けられている請求項１に記載の液晶表示装置エージング評価用記録装置。
前記温度調節手段は、前記断熱箱体内部を加熱する加熱手段および、該断熱箱体内部を冷却する冷却手段のうちの少なくともいずれかと、該断熱箱体の内部温度を測定する温度測定手段と、該内部温度が目標温度になるように、該温度測定手段で測定した測定温度に基づいて該加熱手段および冷却手段のうちの少なくともいずれかを制御する制御手段とを有する請求項１に記載の液晶表示装置エージング評価用記録装置。
前記制御手段は、高温恒温槽と低温恒温槽とを選択可能に構成され、該高温恒温槽でエージング評価を行う場合には、前記温度測定手段で設定上限温度までの温度自然上昇を検知したときに、前記冷却手段により内部温度を設定下限温度まで下げるように制御し、該低温恒温槽でエージング評価を行う場合には、該温度測定手段で設定下限温度までの温度自然下降を検知したときに、前記加熱手段により内部温度を設定上限温度まで上げるように制御する請求項８に記載の液晶表示装置エージング評価用記録装置。
前記カメラ手段を駆動制御可能とする駆動制御手段をさらに有する請求項１に記載の液晶表示装置エージング評価用記録装置。
前記断熱箱体に隣接して、液晶表示装置を内部に配置した断熱領域部材が配設され、該断熱領域部材には、内部温度を調節可能とする温度調節手段が設けられ、かつ前記カメラ手段のレンズと対向する該断熱箱体側の面に向かい合う面とは異なる面に開閉可能なスリットが設けられている請求項１に記載の液晶表示装置エージング評価用記録装置。
請求項１〜１０のいずれかに記載の液晶表示装置エージング評価用記録装置をエージング評価対象の液晶表示装置と共に、前記カメラ手段のレンズが該液晶表示装置の表示画面と対向するように恒温槽内に配置し、該液晶表示装置の表示状態を該カメラ手段で撮像する液晶表示装置エージング評価記録方法。
請求項１１に記載の液晶表示装置エージング評価用記録装置を、前記カメラ手段のレンズが該液晶表示装置の表示画面と対向するように恒温槽内に配置し、該液晶表示装置の表示状態を該カメラ手段によって撮像すると共に、前記スリットを開状態とすることにより前記手断熱領域部材内部と外部との熱移動を可能とし、該スリットを閉状態とすることにより該断熱領域部材内部を所定内部温度で断熱状態とする液晶表示装置エージング評価記録方法。