JP2006337084A - 劣化試験方法及び劣化試験装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 短時間に高精度の劣化試験を実施することができる劣化試験方法を提供する。
【解決手段】 本発明の劣化試験方法は、被検物の耐光性評価のための劣化試験方法であって、劣化促進用のレーザ光を被検物における試験対象領域に照射するとともに、被検物における試験対象領域とは別の領域に、レーザ光を用いて試験情報を直接描画する。試験情報は、例えば、基準位置を示すマークである。
【選択図】 図４

Description

本発明は、劣化試験方法及び劣化試験装置に関するものである。

従来から、液晶パネルの信頼性評価の１つとして耐光性試験が行われている。例えば、液晶プロジェクタにおいてライトバルブとして用いられる液晶パネルは、強い光が長時間に渡って照射されて各構成要素（部品、部材）に劣化が生じやすいので、耐光性試験は所望の品質を確保する上で重要である。

このような液晶パネルの耐光性においては、長い場合には数ヶ月といったオーダでの試験期間を要する場合がある。しかし、製品開発期間の短縮化が求められる状況ではこのような長期間の試験は許容しがたい。

これに対して、評価期間を短縮する手法の１つとして、実際の使用状況よりも過酷な条件による負荷をかけて試験を行い、その結果から長期間の使用後における劣化を予測する、いわゆる劣化試験が知られている。このような液晶パネルの耐光性評価に関する従来技術が、例えば特許文献１に開示されている。
特開２００１−４５２６号公報

従来の劣化試験方法では、メタルハイドロランプ、ＵＨＰランプあるいはハロゲンランプなどの光源を用いて液晶パネルに光を照射しているため、集光性が低く、高エネルギー密度が得られず、短時間で劣化現象を発現させることが難しかった。このため、液晶パネルの耐光性の評価に長時間を要することとなり、製品開発期間の短縮化の妨げとなっていた。

本発明は、短時間に高精度の劣化試験を実施することができる劣化試験方法及び劣化試験装置を提供することを目的としている。

本発明の劣化試験方法は、被検物の耐光性評価のための劣化試験方法であって、劣化促進用のレーザ光を前記被検物における試験対象領域に照射するとともに、前記被検物における試験対象領域とは別の領域に、前記レーザ光を用いて試験情報を直接描画することを特徴とする。

本発明の劣化試験方法によれば、レーザ光の強いエネルギーによって短時間に被検物に劣化を生じさせることができる。また、レーザ光のスポット径を絞ることにより、被検物に対するレーザ光の照射領域（試験対象領域）の微小化が可能である。照射領域の微小化により、例えば、被検物における複数の領域に対して劣化試験を行うことができる。しかも、この方法によれば、被検物に試験情報を描画するので、その被検物に対応付けて試験に関する情報を容易に管理することができる。被検物に対する試験情報の描画は、レーザ光を用いることによって容易に行うことができる。

本発明の劣化試験方法において、例えば、前記試験情報は、前記被検物内での試験対象領域の位置を規定するための基準位置を示すマークである。
この場合、被検物に基準位置を示すマークを直接描画することにより、試験対象領域が微小であっても、マークを基準位置としてその試験対象領域の位置の特定が可能となり、これは被検物の耐光性を正確に評価する上で有利である。すなわち、被検物全体の大きさに比べて試験対象領域が微小であると、観察視野内に被検物の全体が収まらないなどにより、被検物内での試験対象領域の位置の特定が難しい場合がある。そこで、試験対象領域の比較的近くにマークを描画することにより、そのマークを基準位置としてその試験対象領域の位置の特定が容易となる。

例えば、前記被検物にレーザ光を照射し、基準位置を示すマークを該被検物に直接描画する工程と、前記マークを基準位置として前記レーザ光の光軸に対して前記被検物を相対移動させる工程と、前記被検物における試験対象領域に前記レーザ光を照射するとともに、前記被検物の劣化度合いを観察する工程とを含む方法を採用することができる。
この方法によれば、試験対象領域が微小であっても、マークを基準位置として、被検物における所望の位置の試験対象領域にレーザ光を照射したり、所望の位置の試験対象領域を観察したりすることができる。

前記マークと、試験対象領域に形成される前記レーザ光の照射跡とは、形状が互いに異なることが好ましい。
これにより、マークと試験対象領域におけるレーザ光の照射跡との混同が回避される。

また、前記被検物に対して複数の試験対象領域を設定するとともに、前記マークを基準位置として、前記複数の試験対象領域のそれぞれに前記レーザ光を順次照射する方法を採用することができる。
この方法によれば、マークを基準位置とすることにより、被検物における複数の微小な試験対象領域のそれぞれについて耐光性を容易に評価することができる。

また、例えば、前記試験情報は、レーザ光の照射強度、レーザ光の照射時間、レーザ光の波長、前記被検物に関する情報、及び試験日時のうちの少なくとも１つを含む。
この場合、前記試験情報は、前記被検物の所定の領域内における、前記レーザ光の照射跡の有無に基づいて認識されるものであるのが好ましい。
これにより、文字などに比べて、被検物に描画された試験情報が微小なものであってもその内容の認識が容易となる。

また、前記被検物に対して複数の試験対象領域を設定するとともに、前記複数の試験対象領域に対応づけて前記被検物の複数の箇所に前記試験情報を描画する方法を採用することができる。
この方法によれば、被検物内の複数の領域に対して劣化試験を行うことができ、しかも、各領域に対応づけて描画された試験情報によって各領域ごとに試験情報を容易に管理することができる。

本発明の劣化試験装置は、被検物の耐光性評価のための劣化試験装置であって、前記被検物にレーザ光を照射するレーザ光出力部と、前記レーザ光で劣化した前記被検物を観察する観察装置とを備え、前記レーザ光出力部は、前記被検物における試験対象領域とは別の領域に、前記レーザ光を用いて試験情報を直接描画することを特徴とする。

本発明の劣化試験装置によれば、レーザ光の強いエネルギーによって短時間に被検物に劣化を生じさせることができる。また、レーザ光のスポット径を絞ることにより、被検物に対するレーザ光の照射領域（試験対象領域）の微小化が可能である。照射領域の微小化により、例えば、被検物における複数の領域に対して劣化試験を行うことができる。しかも、この装置によれば、被検物に試験情報を描画するので、その被検物に対応付けて試験に関する情報を容易に管理することができる。被検物に対する試験情報の描画は、劣化促進用のレーザ光を用いることによって容易に行うことができる。

本発明の劣化試験装置において、前記試験情報は、前記被検物内での試験対象領域の位置を規定するための基準位置を示すマークであり、前記観察装置は、前記マークを基準位置として前記レーザ光の光軸に対して前記被検物を相対移動させる駆動装置を有する構成とすることができる。
この構成によれば、試験対象領域が微小であっても、マークを基準位置として、被検物における所望の位置の試験対象領域にレーザ光を照射したり、所望の位置の試験対象領域を観察したりすることができる。すなわち、被検物全体の大きさに比べて試験対象領域が微小であると、観察視野内に被検物の全体が収まらないなどにより、被検物内での試験対象領域の位置の特定が難しい場合があるものの、試験対象領域の比較的近くにマークを描画することにより、そのマークを基準位置としてその試験対象領域の位置の特定が容易となる。

前記レーザ光出力部は、前記マークの描画時と、試験対象領域への前記レーザ光の照射時との間で、前記レーザ光のスポット形状を変化させるのが好ましい。
これにより、マークと試験対象領域におけるレーザ光の照射跡との混同が回避される。

また、本発明の劣化試験装置において、前記試験情報は、レーザ光の照射強度、レーザ光の照射時間、レーザ光の波長、前記被検物に関する情報、及び試験日時のうちの少なくとも１つを含み、前記観察装置は、前記被検物に描画された試験情報を撮像する撮像手段を有する構成とすることができる。
この場合、前記観察装置はさらに、前記撮像手段で撮像した情報を記憶する記憶部を有することが好ましい。
この構成によれば、撮像手段を介して被検物に描画された試験情報を撮像することができ、その撮像した情報を記憶部に記憶することで、その被検物に対応付けて試験に関する情報を容易に管理することができる。

（劣化試験装置）
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。本実施形態の劣化試験装置は、被検物に対しレーザ光を照射することで、被検物に劣化を生じさせるとともに、そのレーザ光を観察光として用いて被検物を光学的に観察し、被検物の劣化度合いを評価するものである。ここでは、被検物として、一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶パネルを用いる。

図１は、本実施形態の劣化試験装置の概略構成図である。
図１に示す劣化試験装置１００は、レーザ光出力部１１と、被検物である液晶パネル１５を支持する被検物支持部１９と、液晶パネル１５を観察するための観察装置２０と、制御装置３０とを備えて構成されている。

レーザ光出力部１１は、レーザ装置１０と、ＮＤフィルタ１２と、ミラー１３とを有して構成されている。レーザ装置１０は、例えば発振波長４０６ｎｍの青紫レーザ光を出力するレーザ装置であり、レーザ光をその波長、照射エネルギー、及び照射時間のうち、少なくとも１つを可変パラメータとして出力可能なものとされる。本実施形態の劣化試験装置１００は、レーザ光照射により液晶パネル１５の配向膜等を劣化させ、液晶の配向性低下の程度を観測して液晶パネル１５の耐光性を評価するものであるから、レーザ装置１０には、液晶パネル１５に対し短時間で所望の劣化を生じさせることができるものが用いられる。

レーザ装置１０から出力されたレーザ光は、ＮＤフィルタ１２により測定に必要な光量に絞られた後、ミラー１３により反射されて集光レンズ１４に入射し、集光レンズ１４により所定のスポット径に調整された後、被検物である液晶パネル１５の試験対象領域に入射する。なお、図１に示すレーザ光出力部１１は、その主要部のみを簡略化して表示したものであり、試験装置の設計に応じた構成部材の変更／追加を妨げるものではない。したがって例えば、レーザ光出力部１１の光学系に、レーザ光を均一化するためのホモジナイザやインテグレータを設けることもでき、レーザ光のスポット形状を設定するためのマスクを設けることもできる。

被検物支持部１９は、液晶パネル１５が搭載されるステージ１６と、ステージ１６を駆動するモータを含む駆動装置１７とを有して構成されている。ステージ１６は、レーザ光の光軸１８に対して直交する平面内を移動自在であり、制御装置３０からの指示に基づいて所定距離を移動するようになっている。駆動装置１７に用いられるモータとしては、高精度の分解能を有するものが好ましく用いられ、例えば、ステッピングモータやサーボモータが採用される。

観察装置２０は、液晶パネル１５の前段側（レーザ光出力部１１側）に配される第１光量測定器２１と、液晶パネル１５の後段側（レーザ光出力部１１と反対側）に配される第２光量測定器２２と、第２光量測定器２２の後段側に配されるバックライト２８と、液晶パネル１５を間に挟んでバックライト２８の反対側（レーザ光出力部１１側））に配される撮像手段としてのＣＣＤカメラ２７とを有して構成されている。

第１光量測定器２１及び第２光量測定器２２は、それぞれパワーメータ２３，２４に接続されている。液晶パネル１５に入射する直前のレーザ光の光量が第１光量測定器２１で検出されてパワーメータ２３により読み取られ、液晶パネル１５を透過した直後のレーザ光の光量が第２光量測定器２２で検出されてパワーメータ２４により読み取られる。パワーメータ２３で読み取られたレーザ光量と、パワーメータ２４で読み取られたレーザ光量とを比較することで、液晶パネル１５の透過率を測定することができる。

また、液晶パネル１５前段側の第１光量測定器２１は、レーザ光の光路に対して進退自在であり、液晶パネル１５へのレーザ光照射を行う前にその光路上に配置されて光量を検出し、液晶パネル１５に劣化を生じさせる際、及び液晶パネル１５の透過率を測定する際には、その光路から後退するようになっている。なお、第１光量測定器２１をレーザ光出力部１１と液晶パネル１５との間に配置する構成に限らず、ダイクロイックミラーなどを用いて液晶パネル１５に入射する前のレーザ光を分光することで、第１光量測定器２１をレーザ光出力部１１と液晶パネル１５との間以外に配置し、第１光量測定器２１の進退が不要な構成とすることもできる。

ＣＣＤカメラ２７は、液晶パネル１５の少なくとも表面の一部を撮像する。その撮像用光源として、必要に応じてバックライト２８が使用される。ＣＣＤカメラ２７で撮像された画像情報は、必要に応じて画像処理された後、モニタ２９に表示される。ＣＣＤカメラ２７及びモニタ２９は、例えば、液晶パネル１５の劣化度合いの画像観察、液晶パネル１５上の試験対象領域とレーザ光の光軸１８との位置合わせ、液晶パネル１５の表面に描画された情報の観察、などに用いられる。

制御装置３０は、情報処理や演算処理を行う演算部３１、ＲＯＭやＲＡＭなどの記憶部３２、及び表示部３３等を有して構成されるコンピュータからなり、被検物支持部１９における駆動装置１７を制御するとともに、ＣＣＤカメラ２７から送られる情報を管理するようになっている。例えば、記憶部３２は、ＣＣＤカメラ２７からの撮像情報や、試験条件に関する情報等を記憶する。演算部３１は、記憶部３２に記憶された情報に基づいて試験情報の管理を行う。表示部３３は、その試験情報を表示するようになっている。

（劣化試験方法）
次に、上記の劣化試験装置１００を用いた劣化試験方法について説明する。
本例では、劣化試験装置１００を用いて、液晶パネル１５に対して波長、照射時間等の条件を種々に設定してレーザ光を照射して劣化を生じさせ、その劣化させた箇所を観察することにより被検物である液晶パネル１５の耐光性を評価する。

まず、被検物である液晶パネル１５について説明する。
図２は液晶パネル１５の一例を示す説明図である。この液晶パネル１５は、ＴＮモードの液晶層を具備したＴＦＴアクティブマトリクス型である。なお、図２では、３つの画素Ｐ１〜Ｐ３のみを示しているが、実際には画素Ｐ１〜Ｐ３と同様の構成の画素が平面視マトリクス状に配列形成されている。また、各画素Ｐ１〜Ｐ３に対応して設けられるスイッチング素子であるＴＦＴ（薄膜トランジスタ）についての図示は省略している。

液晶パネル１５は、液晶層１５５を挟持して対向する一対の基板１５１，１５２を備えている。基板１５１，１５２は、石英、ガラス、プラスチック等の透明基板であり、両基板の対向面に介在させた図示略のスペーサにより所定の間隔に離間されている。基板１５１の内面側（液晶層１５５側）に、複数の画素電極（不図示）と、画素電極を覆う配向膜１５４とが形成されており、基板１５２の内面側には、遮光膜（ブラックマトリクス）と、対向電極と、配向膜１５３とが積層形成されている。また、基板１５１の外面側には、偏光板１５９が配設され、基板１５２の外面側には、偏光板１６０が配設されている。

液晶層１５５は、ネマチック液晶を主体としてなり、配向膜１５３，１５４の配向規制力によって、基板１５１，１５２間でツイスト配向している。配向膜１５３，１５４としては、有機配向膜、及び無機配向膜のいずれも適用可能である。有機配向膜は、例えば、ポリイミドなどの高分子膜の表面にラビング等の配向処理を施すことにより形成することができる。無機配向膜は、ＳｉＯ2のような無機膜を蒸着法あるいはスパッタ法を用いて形成した後にイオンビームや粒子ビームを無機膜表面に照射して配向処理を施すことにより形成することができる。あるいは、無機配向膜は、基板に対して斜めに無機材料を入射させて斜方柱状構造を有する膜を形成する、いわゆる斜方蒸着法によっても形成することができる。

画素電極１５６は、各画素ごとに形成されて、当該領域内の液晶層１５５に駆動電圧を印加する。画素電極１５６は、例えばＩＴＯ（インジウム錫酸化物）などの透明導電膜を基板１５１上に成膜し、パターニングすることによって形成できる。そして、各画素電極１５６には、図示しないＴＦＴ（スイッチング素子）が電気的に接続され、かかるＴＦＴのスイッチング動作に基づき画像信号に応じた電圧が書き込まれるようになっている。対向電極１５７は、上記の各画素電極１５６と共に液晶層１５５に電圧を印加するものであり、基板１５２上の略全面に形成されている。この対向電極１５７は、各画素に共用される共通電極となっており、接地電位等の所定電位に接続される。対向電極１５７についても、ＩＴＯ等の透明導電膜により形成することができる。

遮光膜１５８は、各画素の境界を覆い、当該領域における漏れ光を遮断するためのものであり、基板１５２上に形成されている。この遮光膜１５８には、低反射の金属材料（例えばクロム）が用いられ、各画素に対応する領域に開口部を有する平面視略格子状に形成されている。

本例では、液晶パネル１５における１画素ごとに劣化試験を行う。
具体的には、レーザ光出力部１１からのレーザ光ＬＢをその波長、照射エネルギー又は照射時間のうち少なくとも１つを可変パラメータとして設定して、液晶パネル１５の試験対象領域に照射する。試験対象領域は任意に設定可能であり、本例では液晶パネル１５の１画素Ｐ２に対応する領域を設定している。液晶パネル１５における１画素ごとに劣化試験を行うことにより、液晶パネル１５の耐光性を正確に評価することができる。

また、レーザ光ＬＢを用いて比較的高いエネルギーを液晶パネル１５に与えることにより、液晶パネル１５の画素Ｐ２に含まれる各部材（例えば配向膜や液晶分子等）に比較的短時間で劣化が生じる。このとき、液晶パネル１５の劣化の度合いは、レーザ光ＬＢの可変パラメータの設定内容によって異なることとなる。レーザ光ＬＢを連続波（ＣＷ）とすることにより、エネルギーをより効率よく与えることが可能である。

また、本例では、劣化促進用のレーザ光ＬＢを用いて、液晶パネル１５における試験対象領域とは別の領域に、試験に関する情報を直接描画する。液晶パネル１５に描画する試験情報は、液晶パネル１５内での試験対象領域の位置を規定するための基準位置を示すマーク、レーザ光の照射強度、レーザ光の照射時間、レーザ光の波長、被検物に関する情報（サンプル成分情報など）、及び試験日時などである。液晶パネル１５に試験情報を描画することにより、その液晶パネル１５に対応付けて試験に関する情報を容易に管理することができる。液晶パネル１５に対する試験情報の描画は、レーザ光を用いることによって容易に行うことができる。劣化促進用のレーザ光を直接描画用の手段として用いることにより、直接描画用の装置を別に用意する必要がなく、劣化試験装置１００全体でのコンパクト化が図られる。試験情報の描画のタイミングは、その情報の内容に応じて適宜設定される。

以下、試験対象領域の位置を規定するための基準位置を示すマークを液晶パネル１５に直接描画する工程を含む試験方法について説明する。

図３は、この劣化試験方法を説明するためのフローチャート図である。
図３に示すように、この劣化試験方法は、液晶パネル１５にレーザ光を照射し、基準位置を示すマークを液晶パネル１５に直接描画する工程（ステップ１０１）と、そのマークを基準位置としてレーザ光の光軸１８に対して液晶パネル１５を相対移動させる工程（ステップ１０２）と、液晶パネル１５における試験対象領域にレーザ光を照射する工程（ステップ１０３）と、液晶パネル１５の劣化度合いを観察する工程（ステップ１０４）とを含む。

図４（Ａ）〜（Ｄ）は、劣化試験方法を説明するための模式図である。なお、各図に示す符号ＯＡは、ＣＣＤカメラ２７（図１参照）の観察視野を示しており、例えば、一辺が１０〜５００μｍ程度である。また、本例では、液晶パネル１５に対して複数の試験対象領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３…が設定されているものとする。試験対象領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３…は、液晶パネル１５における１画素に対応しており、その大きさは例えば１〜５０μｍである。なお、本発明はこれらの数値に限定されるものではない。

まず、図４（Ａ）に示すように、液晶パネル１５における試験対象領域とは別の領域に、レーザ光を用いて所定形状のマークＭ１を直接描画する。このマークＭ１の形状は、混同を回避する目的から、試験対象領域に形成される劣化試験用のレーザ光の照射跡とは異なる形状であるのが好ましい。図４（Ａ）に示す円環状のマークＭ１は、液晶パネル１５に微小スポット状のレーザ光を照射するとともに、レーザ光の光軸に対して相対的に液晶パネル１５を移動（円運動）させることにより形成することができる。なお、液晶パネル１５に直接描画できるように、レーザ光の波長や照射エネルギーが適宜設定される。マークの形状は、上記の円環状に限らず、矩形状を含む多角形状など様々な形状が適用可能である。マスクを用いてスポット形状を任意の形状に設定することもできる。

次に、図４（Ｂ）に示すように、そのマークＭ１を基準位置として、レーザ光の光軸に対して直交方向に液晶パネル１５を所定量だけ相対移動させ、その後、液晶パネル１５における試験対象領域Ｐ１に劣化促進用のレーザ光を照射する。液晶パネル１５の移動は、駆動装置１７を介して行われる。駆動装置１７に用いられるモータが、高精度の分解能を有するステッピングモータやサーボモータであることにより、液晶パネル１５の位置決めが正確に行われる。また、レーザ光の波長、照射エネルギー強度、照射時間のうち少なくとも１つが可変パラメータとして適宜設定される。

以後同様に、図４（Ｃ）及び図４（Ｄ）に示すように、マークＭ１を基準位置として、レーザ光の光軸に対して直交方向に液晶パネル１５を所定量だけ相対移動させ、試験対象領域Ｐ２、Ｐ３…のそれぞれに劣化促進用のレーザ光を順次照射する。また、各試験対象領域Ｐ２、Ｐ２…に対して、レーザ光の波長、照射エネルギー強度、照射時間のうち少なくとも１つが可変パラメータとして適宜設定される。

このように、本例の劣化試験方法では、劣化促進用のレーザ光の照射に先立って、液晶パネル１５に基準位置を示すマークＭ１を直接描画する。これにより、試験対象領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３…が微小であっても、そのマークＭ１を基準位置として、液晶パネル１５における所望の位置の試験対象領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３…に劣化促進用のレーザ光を照射することができる。すなわち、液晶パネル１５の全体の大きさに比べて試験対象領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３…の大きさが微小であると、ＣＣＤカメラの撮像倍率が高くなってその観察視野ＯＡ内に液晶パネル１５の全体が収まらず、液晶パネル１５内でのレーザ光の照射位置の特定が難しい場合がある。そこで、試験対象領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３…の比較的近くに基準位置となるマークＭ１を描画することにより、そのマークＭ１を基準位置として劣化促進用のレーザ光の照射先である試験対象領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３…の位置の特定が容易となる。マークＭ１は、位置や形状を自由に設定でき、試験対象領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３…の近傍に容易に描画することができる。

図５は、液晶パネル１５の表面の一部を示す模式図である。
図５に示すように、液晶パネル１５の表面には、基準位置を示すマークＭ１と、複数の試験対象領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３…に対応した劣化試験用のレーザ光の複数の照射跡とが形成されている。レーザ光の複数の照射跡は、例えば、画素配列ピッチに応じて等間隔に配置されている。この照射跡を観察することにより、各試験対象領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３…の耐光性を評価することができる。本例では、基準位置を示すマークＭ１が形成されているから、観察先である試験対象領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３…の特定も容易である。

図１に戻り、耐光性評価のための観察は、ＣＣＤカメラ２７による観察の他に、光量測定器２１，２２の測定結果を用いて行うことができる。ＣＣＤカメラ２７による観察に際して、基準位置を示すマークＭ１を基準に試験対象領域の特定を容易に行うことができる。

以下に、光量測定器２１，２２を用いた試験対象領域の観察方法について説明する。
この観察方法では、レーザ光出力部１１からのレーザ光を観察光として用いて、被検物である液晶パネル１５の透過光をモニタすることにより、液晶パネル１５の各試験対象領域の耐光性を評価する。例えば、第２光量測定器２２の測定結果に基づいて、レーザ光の照射時間を横軸にとり、液晶パネル１５を通過する光の強度（透過率）を縦軸にとったグラフをプロットすることにより、液晶パネルの耐光性の評価が可能である。かかる評価結果から加速係数を算出することにより、液晶パネル１５の耐用時間を推定することができる。劣化促進用のレーザ光を観察光として用いることにより、観察光のための光源を別に用意する必要がなく、劣化試験装置１００全体でのコンパクト化が図られる。レーザ光出力部１１からのレーザ光を用いた耐光性の観察は、レーザ光の照射による劣化促進と同時に行ってもよく、劣化後に行ってもよい。劣化後の観察に際して、基準位置を示すマークＭ１を基準に試験対象領域の特定を容易に行うことができる。

偏光板を含む液晶パネル１５とを通過したレーザ光の光量を測定することにより、液晶パネル１５の実質的な機能（偏光変換作用）に関わる劣化試験の実施が可能である。例えば、偏光板を含む液晶パネル１５を通過したレーザ光の光量を第２光量測定器２２で経時的に測定することにより、液晶パネル１５の経時的な劣化について観察することができる。

図６は、液晶パネル１５を透過する観察光の光量を検出対象として測定を行う場合の説明図であり、図６（ａ）は、劣化前の液晶パネルを透過する観察光を示し、図６（ｂ）は、劣化後の液晶パネルを透過する観察光を示している。

図６（ａ）に示すように、液晶パネル１５の光入射側及び光射出側には、それぞれ偏光板１５９、１６０が配置されている。偏光板１５９と偏光板１６０とは、互いの透過軸が略直交するように配置されており、光入射側の偏光板１５９の透過軸は、液晶パネル１５の基板１５１側における液晶分子の平均的配向方向（ダイレクタ）と略平行となるように配置されている。また、光射出側の偏光板１６０の透過軸は、液晶パネル１５の基板１５２側における前記ダイレクタと略平行となるように配置されている。

レーザ光出力部１１から出力されて偏光板１５９に入射したレーザ光は、偏光板１５９の光学的主軸に沿った振動成分のみが通過し、直線偏光となる。この直線偏光となったレーザ光は、液晶層１５５を透過する際に、液晶層１５５の旋光作用によりその偏光方向が９０°回転されて液晶層１５５から射出される。その後、観察光の偏光方向と平行な透過軸を有する偏光板１６０を透過し、第２光量測定器２２によって光量検出される。

図６（ｂ）に示すように、液晶パネル１５に劣化が生じている場合、入射光に対する偏光変換作用が低下するため、液晶層１５５を透過した後のレーザ光の偏光状態は、例えば図示のように楕円偏光となり、図６（ａ）に示したものと異なった状態となる（複屈折位相差（リターデーション）の変化）。すなわちこの場合、配向膜１５３，１５４の劣化に伴う配向規制能力の低下や、液晶層１５５の劣化に伴う液晶の配列能力の低下により、液晶に配向乱れが生じ、液晶層１５５の旋光作用が低下する。そのため、レーザ光のうち偏光板１６０を透過する偏光成分が減少し、第２光量測定器２２で検出される光量が低下する。

したがって、偏光板１５９，１６０を含む液晶パネル１５を通過したレーザ光の光量を第２光量測定器２２で経時的に測定することにより、液晶パネル１５の経時的な劣化について観察することができる。

なお、劣化促進用にレーザ光を用いる場合、液晶パネル１５が加熱されて温度が上昇する可能性があることから、液晶パネル１５の温度を調整する手段を備える構成とすることもできる。温度調整手段は、例えば、熱電変換素子、ヒートポンプ、循環式冷熱装置、放熱部材などを有して構成することができる。温度調整手段によって劣化試験時の液晶パネル１５の温度制御を行うことにより、レーザ光照射による液晶パネルの加熱を防止し、光照射に係る劣化因子と、熱に係る劣化因子とが明確に区別された劣化試験を実施することが可能となる。

また、劣化判定用の測定対象となるレーザ光の状態（光学的特性）は、光量（光強度）に限らず、偏光状態、分光特性など種々のものが考えられる。すなわち、観察光を出力する光源と、その検出手段を用意すれば、種々の検出対象について測定が可能になる。検出対象（光量、偏光状態、分光特性等）を変更したとしても、液晶パネル１５の試験対象領域に劣化が生じていれば、レーザ光を照射する前後で異なる光学的特性が検出されるので、液晶パネル１５の劣化度合いを観測することができる。

次に、基準位置を示すマーク以外の試験情報を、液晶パネル１５に直接描画する方法について説明する。
図７は、レーザ光の照射強度、レーザ光の照射時間、レーザ光の波長、被検物に関する情報（サンプル成分情報など）、及び試験日時などの試験情報（以後、管理情報と称する）を、液晶パネル１５に直接描画した例を示している。

図７に示すように、液晶パネル１５には、複数の試験対象領域ＰＡ１、ＰＡ２、ＰＡ３、ＰＡ４が設定されているとともに、各試験対象領域ＰＡ１〜ＰＡ４に対応づけて複数の箇所に管理情報Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４が描画されている。各管理情報Ｅ１〜Ｅ４の描画は、前述した劣化促進用のレーザ光を用いることによって容易に行うことができる。

図８は、管理情報の描画例を示している。
図８に示すように、液晶パネル１５における試験対象領域とは別の領域には、複数のブロック領域Ｂ１〜Ｂ９が規定されている。このうち、ブロック領域Ｂ１〜Ｂ３は、サンプル成分情報に関するものであり、ブロック領域Ｂ４〜Ｂ６は、レーザ光の照射強度に関するものであり、ブロック領域Ｂ７〜Ｂ９は、レーザ光の照射時間に関するものである。そして、各管理情報（サンプル成分情報、照射強度情報、照射時間情報）は、各ブロック領域Ｂ１〜Ｂ９内における、レーザ光の照射跡の有無に基づいて認識されるようになっている。例えば、サンプル成分情報に関して、ブロック領域Ｂ１のみにレーザ光の照射跡が形成されている場合に対応付けて所定のサンプル成分情報が予め定められており、ブロック領域Ｂ１〜Ｂ３のうちのどの領域に照射跡があるかによって所定のサンプル成分情報を認識できるようになっている。レーザ光の照射強度に関するブロック領域Ｂ４〜Ｂ６、及び、レーザ光の照射時間に関するブロック領域Ｂ７〜Ｂ９についても同様である。

このように、管理情報が、液晶パネル１５の所定の領域内における、レーザ光の照射跡の有無に基づいて認識される形態であることにより、文字などに比べて、微小なものであってもその内容の認識が容易となる。

なお、管理情報の描画形態は、上記の例に限定されず、例えば、バーコード形態であってもよく、文字列であってもよい。

再び図１に戻り、こうした管理情報（試験情報）は、ＣＣＤカメラ２７によって撮像され、その情報は、制御装置３０の記憶部３２に記憶される。これにより、個々の液晶パネル１５に対応づけて、あるいは各液晶パネル１５内の試験対象領域に対応づけて試験情報を容易に管理することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態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。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

劣化試験装置の概略構成図。 液晶パネルの一例を示す説明図。 劣化試験方法を説明するためのフローチャート図。 劣化試験方法を説明するための模式図。 液晶パネルの表面の一部を示す模式図。 劣化試験方法の説明図。 試験情報（管理情報）を液晶パネルに直接描画した例を示す図。 管理情報の描画例を示す図。

符号の説明

１０…レーザ装置、１１…レーザ光出力部、１５…液晶パネル（被検物）、１６…ステージ、１７…駆動装置、１８…光軸、１９…被検物支持部、２０…観察装置、２１，２２…光量測定器、２３，２４…パワーメータ、２７…ＣＣＤカメラ（撮像手段）、２８…バックライト、２９…モニタ、３０…制御装置、３１…演算部、３２…記憶部、３３…表示部、１００…劣化試験装置、１５１，１５２…基板、１５３，１５４…配向膜、１５５…液晶層、１５９，１６０…偏光板、。

Claims (13)

1. 被検物の耐光性評価のための劣化試験方法であって、
   劣化促進用のレーザ光を前記被検物における試験対象領域に照射するとともに、前記被検物における試験対象領域とは別の領域に、前記レーザ光を用いて試験情報を直接描画することを特徴とする劣化試験方法。
2. 前記試験情報は、前記被検物内での試験対象領域の位置を規定するための基準位置を示すマークであることを特徴とする請求項１に記載の劣化試験方法。
3. 前記被検物にレーザ光を照射し、基準位置を示すマークを該被検物に直接描画する工程と、
   前記マークを基準位置として前記レーザ光の光軸に対して前記被検物を相対移動させる工程と、
   前記被検物における試験対象領域に前記レーザ光を照射するとともに、前記被検物の劣化度合いを観察する工程とを含むことを特徴とする請求項２に記載の劣化試験方法。
4. 前記マークと、試験対象領域に形成される前記レーザ光の照射跡とは、形状が互いに異なることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の劣化試験方法。
5. 前記被検物に対して複数の試験対象領域を設定するとともに、前記マークを基準位置として、前記複数の試験対象領域のそれぞれに前記レーザ光を順次照射することを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載の劣化試験方法。
6. 前記試験情報は、レーザ光の照射強度、レーザ光の照射時間、レーザ光の波長、前記被検物に関する情報、及び試験日時のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１に記載の劣化試験方法。
7. 前記試験情報は、前記被検物の所定の領域内における、前記レーザ光の照射跡の有無に基づいて認識されるものであることを特徴とする請求項６に記載の劣化試験方法。
8. 前記被検物に対して複数の試験対象領域を設定するとともに、前記複数の試験対象領域に対応づけて前記被検物の複数の箇所に前記試験情報を描画することを特徴とする請求項６または請求項７に記載の劣化試験方法。
9. 被検物の耐光性評価のための劣化試験装置であって、
   前記被検物にレーザ光を照射するレーザ光出力部と、
   前記レーザ光で劣化した前記被検物を観察する観察装置とを備え、
   前記レーザ光出力部は、前記被検物における試験対象領域とは別の領域に、前記レーザ光を用いて試験情報を直接描画することを特徴とする劣化試験装置。
10. 前記試験情報は、前記被検物内での試験対象領域の位置を規定するための基準位置を示すマークであり、
    前記観察装置は、前記マークを基準位置として前記レーザ光の光軸に対して前記被検物を相対移動させる駆動装置を有することを特徴とする請求項９に記載の劣化試験装置。
11. 前記レーザ光出力部は、前記マークの描画時と、試験対象領域への前記レーザ光の照射時との間で、前記レーザ光のスポット形状を変化させることを特徴とする請求項１０に記載の劣化試験装置。
12. 前記試験情報は、レーザ光の照射強度、レーザ光の照射時間、レーザ光の波長、前記被検物に関する情報、及び試験日時のうちの少なくとも１つを含み、
    前記観察装置は、前記被検物に描画された試験情報を撮像する撮像手段を有することを特徴とする請求項９に記載の劣化試験装置。
13. 前記観察装置はさらに、前記撮像手段で撮像した情報を記憶する記憶部を有することを特徴とする請求項１２に記載の劣化試験装置。
    

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