JP2006337085A - 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、液晶パネル１５の耐光性評価のための劣化試験方法であって、液晶パネル１５に劣化促進用のレーザ光を照射するとともに、液晶パネル１５と偏光板２５，２６とを通過したレーザ光を観察し、その観察結果に基づいて液晶パネル１５の耐光性を評価する。
【選択図】 図１

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、いわゆる加速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

従来の耐光性評価方法では、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、液晶パネルの耐光性評価のための劣化試験方法であって、前記液晶パネルに劣化促進用のレーザ光を照射するとともに、前記液晶パネルと偏光板とを通過した前記レーザ光を観察し、該観察結果に基づいて前記液晶パネルの耐光性を評価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液晶パネル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、液晶パネルに対するレーザ光の照射領域（試験対象領域）の微細化が可能である。照射領域の微細化により、例えば、液晶パネルにおける１画素ごとに劣化試験を行うことができ、これは液晶パネルの耐光性を正確に評価する上で有利である。しかも、この方法によれば、液晶パネルと偏光板とを通過したレーザ光を観察した結果に基づいて、液晶パネルの実質的な機能（偏光変換作用）に関わる高精度な劣化試験の実施が可能である。

本発明の劣化試験方法において、例えば、前記観察結果は、前記液晶パネルと前記偏光板とを通過した前記レーザ光の光量を経時的に測定した結果を含む。
この場合、液晶パネルの経時的な劣化について観察することができる。

また例えば、前記観察結果は、前記液晶パネルと前記偏光板とを通過した前記レーザ光の消光比を経時的に測定した結果を含む。
前記消光比は、前記レーザ光の光軸を中心に前記偏光板を回転させながら、前記液晶パネルと前記偏光板とを通過した前記レーザ光の光量を測定することにより求めることができる。
この場合、消光比の測定結果に基づいて、実質的な機能に関する液晶パネルの劣化について経時的に観察することができる。

また例えば、前記観察結果は、前記レーザ光の光軸を中心に前記偏光板を回転させながら前記液晶パネルと前記偏光板とを通過した前記レーザ光の光量を測定した結果と、前記偏光板を回転させることなく前記液晶パネルと前記偏光板とを通過した前記レーザ光の光量を測定した結果と、をそれぞれ経時的に測定した結果を含む。
この場合、偏光板の回転の有無に応じた劣化試験の測定結果を比較することができ、この比較は、液晶パネルの劣化原因を探る上で有利である。

本発明の劣化試験装置は、液晶パネルの耐光性評価のための劣化試験装置であって、前記液晶パネルにレーザ光を照射するレーザ光出力部と、前記レーザ光の光路上に配置される偏光板と、前記液晶パネルと前記偏光板とを通過した前記レーザ光を観察する観察装置と、前記観察装置の観察結果に基づいて前記液晶パネルの耐光性を解析する解析装置とを備え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液晶パネル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、液晶パネルに対するレーザ光の照射領域（試験対象領域）の微細化が可能である。照射領域の微細化により、例えば、液晶パネルにおける１画素ごとに劣化試験を行うことができ、これは液晶パネルの耐光性を正確に評価する上で有利である。しかも、この装置によれば、液晶パネルと偏光板とを通過したレーザ光を観察した結果に基づいて、液晶パネルの実質的な機能（偏光変換作用）に関わる高精度な劣化試験の実施が可能である。

本発明の劣化試験装置において、例えば、前記観察装置は、前記液晶パネルと前記偏光板とを通過した前記レーザ光の光量を測定する光量測定器を含み、前記解析装置は、前記光量測定器の測定結果を経時的に記憶する記憶部を含む構成とすることができる。
この構成によれば、記憶部に記憶された上記の光量測定結果に基づいて、液晶パネルの経時的な劣化について解析することができる。

また例えば、前記観察装置は、前記液晶パネルと前記偏光板とを通過した前記レーザ光の光量を測定する光量測定器と、前記レーザ光の光軸を中心に前記偏光板を回転させる回転移動手段とを含み、前記解析装置は、前記偏光板の回転位置に対応づけて前記光量測定器の測定結果を経時的に記憶する記憶部を含む構成とすることができる。
この構成によれば、記憶部に記憶された上記の光量測定結果に基づいて、液晶パネルの消光比を経時的に測定することができる。そして、この消光比の測定結果に基づいて、実質的な機能に関する液晶パネルの劣化について経時的に解析することができる。

この場合、前記解析装置はさらに、前記記憶部に記憶された情報に基づいて前記液晶パネルの消光比を算出する演算部と、前記演算部の算出結果に基づいて前記液晶パネルの消光比を楕円表示する表示部とを含む構成とすることができる。
この構成によれば、液晶パネルの消光比が表示部に楕円表示されるから、液晶パネルの実質的な機能の低下を視覚的に容易に認識することが可能となる。

また例えば、前記観察装置は、前記液晶パネルと前記偏光板とを通過した前記レーザ光の光量を測定する光量測定器と、前記レーザ光の光軸を中心に前記偏光板を回転させる回転移動手段とを含み、前記解析装置は、前記レーザ光の光軸を中心に前記偏光板を回転させながら前記液晶パネルと前記偏光板とを通過した前記レーザ光の光量を測定した結果と、前記偏光板を回転させることなく前記液晶パネルと前記偏光板とを通過した前記レーザ光の光量を測定した結果と、をそれぞれ経時的に記憶する記憶部を含む構成とすることができる。
この構成によれば、記憶部に記憶された上記の光量測定結果に基づいて、偏光板の回転の有無に応じた劣化試験の測定結果を比較することができ、この比較は、液晶パネルの劣化原因を探る上で有利である。

（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、観察装置２０の観察結果に基づいて液晶パネル１５の耐光性を解析する解析装置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。

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及びパワーメータ２４で読み取られた前記光量の測定結果はそれぞれ解析装置３０に送られる。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。

第１光量測定器２１とレーザ装置１０との間には、第１偏光板２５が配され、液晶パネル１５と第２光量測定器２２との間には、第２偏光板２６が配されている。第１偏光板２５及び第２偏光板２６はそれぞれ、レーザ光の光路に対して進退自在に配設されている。さらに、第２偏光板２６は、レーザ光の光路上においてレーザ光の光軸１８を中心に回転自在に配設されている。レーザ光の光路に対して第１偏光板２５及び第２偏光板２６を進退移動させるための手段としては、ガイドレールやモータ（いずれも不図示）等を有する駆動機構４１，４２が用いられる。また、第２偏光板２６を回転移動させるための手段としては、第２偏光板２６を回転自在に支持する支持体４３と第２偏光板２６を回転させるモータ４４とを有する回転機構４５が用いられる。この場合、モータ４４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。モータ４４は、駆動制御装置４６によって回転制御される。駆動制御装置４６は、モータ４４を介して第２偏光板２６の透過軸の回転位置を制御し、その情報を解析装置３０に送るようになっている。

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。

解析装置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る。記憶部３２は、パワーメータ２３，２４や駆動制御装置４６から送られる測定情報や、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液晶パネル１５の耐光性を解析する。表示部３３は、その解析した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、並行して当該レーザ光を観察光として用いてその透過光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。
なお、本例では、偏光板を備えていない形態の液晶パネルが被検物として使用される。

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。

本実施形態では、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。

図１に戻り、本実施形態では、液晶パネル１５に照射される劣化促進用のレーザ光をそのまま観察光として用いる。すなわち、劣化試験は、レーザ光出力部１１によって液晶パネル１５に劣化促進用のレーザ光を照射するとともに、液晶パネル１５と偏光板２５，２６とを通過したそのレーザ光を第２光量測定器２２で観察し、その観察結果に基づいて液晶パネル１５の耐光性を解析装置３０で解析することにより行う。解析装置３０は、第２光量測定器２２の測定結果を経時的に記憶部３２に記憶し、必要に応じて演算部３１で演算処理してその処理結果を表示部３３に出力する。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。

また、液晶パネル１５と偏光板２５，２６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。本実施形態では、液晶パネル１５と偏光板２５，２６と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。

図３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３（ａ）は、劣化前の液晶パネルを透過する観察光を示し、図３（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３（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２５、２６が配置されている。第１偏光板２５と第２偏光板２６とは、互いの透過軸が略直交するように配置されており、光入射側の第１偏光板２５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、光射出側の第２偏光板２６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。なお、前述したように、液晶パネル１５自体に偏光板は配置されていない。

レーザ光出力部１１から出力されて第１偏光板２５に入射したレーザ光は、第１偏光板２５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第２偏光板２６を透過し、第２光量測定器２２によって光量検出される。

図３（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３（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、レーザ光のうち第２偏光板２６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、液晶パネル１５と偏光板２５，２６と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４は、液晶パネル１５と偏光板２５，２６とを通過したレーザ光の光量を経時的に測定した結果の一例を示すグラフ図である。なお、偏光板２５，２６はレーザ光の光路上で固定した状態にある。
図４に示すように、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１５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。

再び図１に戻り、上記の液晶パネル１５と偏光板２５，２６とを通過したレーザ光の光量測定時において、レーザ光の光軸１８を中心に第２偏光板２６を回転させることにより、液晶パネル１５の消光比を経時的に測定することができる。すなわち、この試験では、回転機構４５によってレーザ光の光軸を中心に第２偏光板２６を等速回転（あるいはステップ回転）させながら、レーザ光出力部１１によって液晶パネル１５に劣化促進用のレーザ光を照射し、液晶パネル１５と偏光板２５，２６とを通過したそのレーザ光を第２光量測定器２２で経時的に測定する。解析装置３０は、第２光量測定器２２の測定結果を経時的に記憶部３２に記憶し、所定の解析プログラムに基づいて演算部３１で演算処理し、その処理結果を表示部３３に出力する。

解析プログラムに基づく処理の一例としては、まず、（１）記憶部３２が、第２偏光板２６の回転位置に対応づけて１°単位で第２光量測定器２２の測定結果を記憶する。次に、（２）演算部３１が、第２偏光板２６の１回転（３６０°）分の測定結果から、消光比（最大透過光量と最小透過光量との比）を算出する。次に、（３）表示部３３が、短軸方向を１、長軸方向を消光比の値とした楕円を表示する。必要に応じて、（４）表示部３３における楕円全体の大きさを決定する。例えば、最大透過量に応じて楕円全体の大きさを変化させる（最大透過量が半分になったら、楕円全体の大きさを半分にする等）。上記の（１）〜（４）を繰り返し、表示部３３に連続して描画表示することにより、液晶パネル１５の偏光状態（消光比）の変化を視覚的に観察することができる。

図５は、こうした解析プログラムを用いた液晶パネル１５の偏光変化の表示例を示している。
図５に示すように、液晶パネル１５の劣化が生じていない際には、短軸と長軸との長さの差が大きい楕円表示となる。一方、液晶パネル１５に劣化が生じると、消光比が１に近づくことから、短軸と長軸との長さの差が小さくなり、真円に近づく表示となる。このように、液晶パネル１５の消光比を楕円表示することにより、液晶パネル１５の実質的な機能の低下を視覚的に容易に認識することができる。

再び図１に戻り、第２偏光板２６の回転の有無に応じた劣化試験の測定結果を比較することにより、液晶パネル１５の劣化原因を探ることが可能である。すなわち、この試験では、第２偏光板２６を回転させながら液晶パネル１５と偏光板２５，２６とを通過したレーザ光の光量を測定した結果と、第２偏光板２６を回転させることなく液晶パネル１５と偏光板２５，２６とを通過したレーザ光の光量を測定した結果と、をそれぞれ経時的に測定する。解析装置３０は、第２光量測定器２２の測定結果を経時的に記憶部３２に記憶し、所定の解析プログラムに基づいて演算部３１で演算処理し、その処理結果を表示部３３に出力する。

図６（ａ）は、第２偏光板２６を等速回転させながら、液晶パネル１５と偏光板２５，２６とを通過したレーザ光の光量（強度）を経時的に測定した結果の一例を示す図であり、図６（ｂ）はその測定結果を第２偏光板２６の半回転（１８０°）または１回転（３６０°）ごとの積分値に変換した結果を示す図である。
図６（ａ）に示すように、第２偏光板２６の回転数を横軸にとり、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、第２偏光板２６の回転に伴う透過光量の変化を観察することができる。また、図６（ｂ）に示すように、レーザ光の照射時間を横軸にとり、第２偏光板２６の半回転（１８０°）または１回転（３６０°）ごとの透過光量の積分値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１５の経時的な劣化について観察することができる。

そして、図６（ｂ）のグラフと、図４のグラフとを比較することにより、液晶パネル１５の劣化原因を探ることが可能である。つまり、第２偏光板２６の回転の有無に応じた劣化試験の測定結果を比較することにより、液晶パネル１５の劣化原因を探ることが可能となる。

なお、液晶パネル１５の劣化原因の追求は、上記の比較に加え、偏光板２５，２６の有無に基づく液晶パネルの経時的な劣化を比較することにより行ってもよい。すなわち、この試験では、上記した液晶パネル１５と偏光板２５，２６とを通過したレーザ光の光量測定に加え、偏光板２５，２６を通過することなく液晶パネル１５のみを通過したレーザ光の光量測定を行うことにより、偏光板２５，２６の有無に基づく液晶パネルの経時的な劣化を比較する。偏光板２５，２６の有無の設定は、駆動機構４１，４２によって行うことができる。こうした試験条件の変化に基づく測定結果の比較により、液晶パネルの劣化原因を探ることが可能となる。

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。

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。 劣化試験方法の説明図。 液晶パネルと偏光板とを通過したレーザ光の光量を経時的に測定した結果を示すグラフ図。 液晶パネルの偏光変化の表示例を示す図。 偏光板を回転させながら、液晶パネルと偏光板とを通過したレーザ光の光量を測定した結果を示す図。

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、１８…光軸、１９…被検物支持部、２０…観察装置、２１…第１光量測定器、２２…第２光量測定器、２３，２４…パワーメータ、２５…第１偏光板、２６…第２偏光板、２７…ＣＣＤカメラ、２８…バックライト、２９…モニタ、３０…解析装置、３１…演算部、３２…記憶部、３３…表示部、４１，４２…駆動機構、４３…支持体、４４…モータ、４５…回転機構、４６…駆動制御装置、１００…劣化試験装置、１５１，１５２…基板、１５３，１５４…配向膜、１５５…液晶層。

Claims (10)

1. 液晶パネルの耐光性評価のための劣化試験方法であって、
   前記液晶パネルに劣化促進用のレーザ光を照射するとともに、前記液晶パネルと偏光板とを通過した前記レーザ光を観察し、該観察結果に基づいて前記液晶パネルの耐光性を評価することを特徴とする劣化試験方法。
2. 前記観察結果は、前記液晶パネルと前記偏光板とを通過した前記レーザ光の光量を経時的に測定した結果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。
3. 前記観察結果は、前記液晶パネルと前記偏光板とを通過した前記レーザ光の消光比を経時的に測定した結果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。
4. 前記消光比は、前記レーザ光の光軸を中心に前記偏光板を回転させながら、前記液晶パネルと前記偏光板とを通過した前記レーザ光の光量を測定することにより求めることを特徴とする請求項３に記載の劣化試験方法。
5. 前記観察結果は、前記液晶パネルと前記偏光板とを通過した前記レーザ光の光量と、前記偏光板を通過することなく前記液晶パネルを通過した前記レーザ光の光量と、をそれぞれ経時的に測定した結果を含むことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の劣化試験方法。
6. 液晶パネルの耐光性評価のための劣化試験装置であって、
   前記液晶パネルにレーザ光を照射するレーザ光出力部と、
   前記レーザ光の光路上に配置される偏光板と、
   前記液晶パネルと前記偏光板とを通過した前記レーザ光を観察する観察装置と、
   前記観察装置の観察結果に基づいて前記液晶パネルの耐光性を解析する解析装置とを備えることを特徴とする劣化試験装置。
7. 前記観察装置は、前記液晶パネルと前記偏光板とを通過した前記レーザ光の光量を測定する光量測定器を含み、
   前記解析装置は、前記光量測定器の測定結果を経時的に記憶する記憶部を含むことを特徴とする請求項６に記載の劣化試験装置。
8. 前記観察装置は、前記液晶パネルと前記偏光板とを通過した前記レーザ光の光量を測定する光量測定器と、前記レーザ光の光軸を中心に前記偏光板を回転させる回転移動手段とを含み、
   前記解析装置は、前記偏光板の回転位置に対応づけて前記光量測定器の測定結果を経時的に記憶する記憶部を含むことを特徴とする請求項６に記載の劣化試験装置。
9. 前記解析装置はさらに、前記記憶部に記憶された情報に基づいて前記液晶パネルの消光比を算出する演算部と、該演算部の算出結果に基づいて前記液晶パネルの消光比を楕円表示する表示部とを含むことを特徴とする請求項８に記載の劣化試験装置。
10. 前記観察装置は、前記レーザ光の光量を測定する光量測定器と、前記レーザ光の光路に対して前記偏光板を進退させる進退移動手段とを含み、
    前記解析装置は、前記液晶パネルと前記偏光板とを通過した前記レーザ光の光量を前記光量測定器で測定した結果と、前記偏光板を通過することなく前記液晶パネルを通過した前記レーザ光の光量を前記光量測定器で測定した結果とを、それぞれ経時的に記憶する記憶部を含むことを特徴とする請求項６から請求項９のいずれかに記載の劣化試験装置。

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