光学特性測定装置
【課題】通常環境下でディスプレイ装置の表示部の光学特性を正確に測定することができる光学特性測定装置を提供する。
【解決手段】前記表示部に対向して配置される平面状の背面部１０を有する本体部１と、背面部１に形成された開口部１１の内部に配置された光学センサー２と、表示部ＬＰと背面部１０との距離を一定に保つための支持部３とを備え、開口部１１を囲むように配置され、表示部ＬＰの表面と密着し、側部に貫通孔４２が形成されている円筒状の遮光部４が備えられている光学特性測定装置Ａ。
【解決手段】前記表示部に対向して配置される平面状の背面部１０を有する本体部１と、背面部１に形成された開口部１１の内部に配置された光学センサー２と、表示部ＬＰと背面部１０との距離を一定に保つための支持部３とを備え、開口部１１を囲むように配置され、表示部ＬＰの表面と密着し、側部に貫通孔４２が形成されている円筒状の遮光部４が備えられている光学特性測定装置Ａ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ディスプレイ装置の光学特性を測定する光学特性測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイ装置の製造工程において、前記ディスプレイ装置の表示部の輝度、色度等の物理量を測定することで、前記表示部の光学特性を測定することが行われている。前記表示部の光学特性の測定には、前記表示部と対向するセンサーを備えた測定装置が用いられる。
【０００３】
前記ディスプレイ装置の表示部の光学特性測定を行う場合は、前記センサーに前記表示部からの光のみが入射されるように、外乱となる外部から入射される光（いわゆる、環境光）を遮光する必要がある。環境光を遮光する方法としては、光学特性を測定するときに前記表示部を暗室に配置して測定する方法がある。しかしながら、暗室での測定は手間がかかり、それだけ、製造に時間とコストがかかる。
【０００４】
そこで、前記表示部に少なくとも一部を密着させ、前記センサーに環境光が入らないようにする計測器が提案されている（例えば、米国特許第７０２７１４０号参照）。従来の計測器について図面を参照して説明する。図１２は従来の光学特性測定装置の側面図であり、図１３は図１２に示す光学特性測定装置の背面図である。図１２に示すように、光学特性測定装置Ｅは、本体９１と、本体９１の背面部９１０に形成された開口部９１１の奥に配置され、表示部の輝度を測定するセンサーである受光素子９２と、背面部９１０の外周部を取り囲むように配置された遮光部９３とを備えている。
【０００５】
光学特性を測定するディスプレイ装置が液晶表示装置の場合、液晶表示装置は押えて圧力が作用することで、その圧力が作用している部分の近傍での光学特性が変化してしまう。そこで、圧力による光学特性の変化を抑えるため、図１２、図１３に示す光学特性測定装置Ｅ遮光部９３は遮光部９３からの圧力の光学特性への影響を減らすために、遮光部９３が開口部９１１から離れた位置に形成されている。さらに、遮光部９３は緩衝性を有している。緩衝性を有する遮光部９３を用いることで、光学特性測定装置Ｅを表示部に押し当てたことによる遮光部９３から表示部へ作用する圧力を低減することが可能である。
【特許文献１】米国特許第７０２７１４０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記ディスプレイ装置の表示部は温度によって光学特性が変化してしまうものが多い。図１２、１３に示すような光学特性測定装置Ｅを用いて光学特性を測定する場合、遮光部９３に囲まれた空間に放出された熱の逃げ場がなく、遮光部９３に囲まれた空間内の空気の温度が上昇してしまい、表示部の表面の温度が大きく上昇し、温度上昇によって光学特性が大きく変化してしまい、表示部の正確な光学特性の測定が困難である。
【０００７】
そこで本発明は、通常環境下でディスプレイ装置の表示部の光学特性を正確に測定することができる光学特性測定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】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明は、ディスプレイ装置の表示部の光学特性を測定する光学特性測定装置であって、前記表示部に対向して配置される平面状の背面部を有する本体部と、前記背面部に形成された開口部から入射された光を受光する光学センサーと、前記背面部の周縁部に配置され、前記表示部と前記背面部との距離を一定に保つための支持部とを備え、前記背面部の前記開口部の辺縁部を囲むように配置され、前記光学特性の測定を行うときに前記表示部の表面と密着するの遮光部が備えられており、前記遮光部の側部には、前記光学センサー及び前記表示部の表面に光が照射されない位置に貫通孔が形成されている。
【０００９】
この構成によると、遮光部によって外部の光が遮断され、光学センサーに光が入射しないので、通常環境下での表示部の光学特性を正確に測定することができる。また、前記背面部と前記表示部との間の距離を一定に保つので、熱が外部に放出されやすい。さらに、貫通孔が形成されていることで、遮光部の内部の熱を効果的に外部に排出することが可能である。
【００１０】
このことにより、前記表示部の表面の温度の上昇を低減することができるので、前記表示部の被測定部の温度変化による光学特性の変化を低減することができ、前記表示部の光学特性を精度良く測定することが可能である。
【００１１】
上記構成において、前記遮光部は少なくとも側壁部の内面が光を反射しにくい又は吸収するように形成されていてもよい。
【００１２】
上記構成において、前記光学特性の測定は、前記表示部が起立された状態で行われるものであり、前記貫通孔は前記光学測定を行うときに、少なくとも前記遮光部の上部と下部とに形成されていてもよい。この構成によると、前記表示部から発散される熱によって発生する上昇気流が、貫通孔を通過するので、効果的に遮光部内部の熱を効果的に取り除くことが可能である。
【００１３】
上記構成において、前記貫通孔には、複数のフィンが前記遮光部の長さ方向に配列されていてもよい。また、前記複数のフィンの少なくとも一部は、前記背面部と平行に形成されていてもよい。
【００１４】
上記構成において、前記背面部に近い側に配置されたフィンが、前記遮光部の外壁側から内壁側に向かって、前記背面部から遠ざかるように傾けて配置されていてもよく、前記表示部に近い側に配置されたフィンが、前記遮光部の外壁側から内壁側に向かって、前記背面部に近づくように傾けて配置されていてもよい。
【００１５】
この構成によると、前記フィンが傾けて取り付けられていることで、少ないフィン枚数で前記光学センサー及び（又は）表示部に向かって貫通孔に入射する光を遮ることができるので、加工の手間が少なくなる。
【００１６】
上記構成において、前記背面部は、前記光学特性の測定が行われるとき、左右の少なくとも一方の端部に配置され、前記背面部と前記表示部との間を通過する光を遮断する遮光壁部を備えているものであってもよい。
【００１７】
上記構成において、前記遮光壁部は、前記光学特性の測定が行われるとき、前記表示部と非接触であってもよい。
【００１８】
上記構成において、前記支持部は、前記光学特性の測定を行うときの前記背面部と前記表示部との距離が１５ｍｍ以上となるように形成されていてもよい。
【００１９】
上記構成において、前記表示部として、液晶パネル、プラズマパネルを挙げることができる。
【００２０】
上記構成において、前記支持部の少なくとも一部が前記遮光部を兼ねていてもよい。これにより、前記光学特性測定装置の構造を簡単にすることができ、それだけ、製造にかかる手間と時間を省くことが可能である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によると、通常環境下でディスプレイ装置の表示部の光学特性を正確に測定することができる光学特性測定装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明にかかる光学特性測定装置で測定している状態の概略側面図であり、図２は図１に示す光学特性測定装置の背面図であり、図３は図１に示す光学特性測定装置の背面側から見た斜視図である。なお、以下の実施の形態では、光学特性が測定される表示部として液晶表示装置に用いられる液晶パネルを例に説明している。
【００２３】
図１に示すように、光学特性測定装置Ａは、起立された液晶パネルＬＰに押し当てられて、液晶パネルＬＰの光学特性を測定するものである。図１〜図３に示すように、光学特性測定装置Ａは、背面が長方形状の本体１と、本体１の背面部１０に形成された開口部１１の内部に配置された光学特性を測定するセンサーである受光素子２と、長方形状の背面部１０の四隅に配置された４本の支持部３と、背面部１０の開口部１１を囲むように配置された筒状の遮光部４とを備えている。
【００２４】
受光素子２は、液晶パネルの光学特性値のひとつである輝度の測定を行うためのセンサーである。なお、液晶パネルの光学特性の測定として、輝度以外の色度、応答速度、コントラスト等を測定するものであってもよい。また、複数のパラメータの測定を行うものであってもよい。
【００２５】
本体１の背面部１０の四隅に配置された４本の支持部３はすべて同じ長さである。支持部３の先端部は力を分散することができる素材で形成された緩衝部３１を備えている。遮光部４は円筒形状の部材であり、光が透過しにくい（例えば、黒色の樹脂材料等）で形成されている。なお、遮光部４の内径は開口部１１の内径と略同じ内径である（理由については後述する）。遮光部４の先端部には支持部３と同様、力を分散することができる緩衝部４１が形成されている。また、遮光部４には、光学特性測定装置Ａが液晶パネルＬＰに配置されているときに、上部及び下部に貫通する貫通孔４２が形成されている。支持部３と遮光部４とは互いに離れて配置されている。
【００２６】
本発明にかかる光学特性測定装置Ａを用いて、ディスプレイ装置の表示部の一例である液晶パネルの光学特性の測定状態を図面を参照して説明する。
【００２７】
光学特性測定装置Ａは背面部１０を液晶パネルＬＰと対向させた状態で輝度の測定を行う。光学特性測定装置Ａは光学特性測定装置Ａは本体１の背面部１０が液晶パネルＬＰと平行となるとともに、背面１０と液晶パネルＬＰとの間が所定の長さを保つように、背面部１０の四隅に形成された支持部３にて支持されている。このとき、遮光部４の先端部に形成された緩衝部４１が液晶パネルＬＰの測定対象部分を取り囲むように液晶パネルＬＰに密着されている。緩衝部４１は緩衝部４１と液晶パネルＬＰとの間に隙間が形成されず、遮光部４の筒内部に外部の光が入射するのを抑制している。
【００２８】
緩衝部３１及び緩衝部４１は光学特性測定装置Ａが液晶パネルＬＰに押し当てられるときの力を分散させることができるので、液晶パネルＬＰに作用する圧力を低減することができる。これにより、液晶パネルＬＰの表面に傷がつくのを抑制することができるとともに、緩衝部３１及び緩衝部４１から液晶パネルＬＰに作用する圧力による液晶パネルＬＰの輝度の変化を防ぐことができ、より正確な輝度を測定することができる。
【００２９】
遮光部４は液晶パネルの輝度が測定される被測定領域を囲むものであり、支持部３に比べて押し付けによる圧力の輝度への影響がでやすい。そこで、遮光部４の先端に備えられた緩衝部４１は支持部３の先端に備えられた緩衝部３１よりもやわらかい（力を分散しやすい）ものとしたり、厚く形成したりすることで緩衝部４１から液晶パネルＬＰに作用する圧力を低減することが可能である。
【００３０】
また、遮光部４の長さを支持部３よりも短く形成しておき、緩衝部３１がある程度変形した段階で、緩衝部４１が液晶パネルＬＰと当接するようにしてもよい。このように形成することで、緩衝部４１が液晶パネルＬＰに密着したときに緩衝部４１から液晶パネルＬＰに作用する圧力を小さくすることができる。また、緩衝部３１から液晶パネルＬＰに作用する圧力は大きくなるが、測定対象位置から離れているので、圧力による輝度への影響が出にくく、輝度測定の精度が低下するのを抑えることができる。
【００３１】
光学特性測定装置Ａの液晶パネルＬＰへの押し当ては、従来良く知られている方法が用いられる。すなわち、光学特性測定装置Ａの自重によるもの、弾性力を有するベルトを用いて液晶パネルＬＰに捲きつけ、ベルトの弾性力で押し付けるもの、冶具を用いて固定された光学特性測定装置Ａを液晶パネルＬＰに押し付けるもの等、所定の力で液晶パネルＬＰに押し付けることができる方法を広く採用することができる。
【００３２】
光学特性測定装置Ａを液晶パネルＬＰに取り付けたときの外部からの環境光の受光素子への影響について図面を参照して説明する。図５は光学特性測定装置を用いた状態での外部からの環境光の入射状態を示す平面図である。
【００３３】
図４に示すように、環境光は本体１の背面部１０と液晶パネルＬＰとの間隙に入射される。環境光の多くは光路Ｏ１に示すように、液晶パネルＬＰの外表面で遮られ遮光部４に遮られて、受光素子２には到達しない。
【００３４】
一方で、光路Ｏ２に示すように、環境光が遮光部４の貫通孔４２に入射される場合がある。しかしながら、図４に示すように、遮光部４の貫通孔４２は、外部からの光の入射があった場合でも、入射した光を受光素子２及び（又は）液晶パネルＬＰの表面に到達させない位置及び形状で形成されている。これにより、環境光が直接受光素子２及び（又は）液晶パネルＬＰに入射して、受光素子２の測定精度が低下するのを抑制することができる。
【００３５】
また、貫通孔４２を通過した光が遮光部４の内壁部で反射を繰り返して受光素子２及び（又は）液晶パネルＬＰの表面に到達するのを抑制するために、遮光部４の少なくとも内壁面は、光が反射しない（反射しにくい）或いは光が吸収されるように形成されている。光の反射を防ぐ或いは光を吸収させる方法としては、遮光部４の内壁面を黒色の樹脂で形成するものを挙げることができる。遮光部４全体を黒色の樹脂で形成してもかまわないし、内壁面にシート状の黒色樹脂を貼り付けてもよく、黒色の樹脂を塗布するようにしてもかまわない。
【００３６】
一方で、光路Ｏ３のように液晶パネルＬＰの受光素子２と対向する部分に光が入射された場合、液晶パネルＬＰの光学フィルム層やガラス層と光学フィルム層の境界では拡散反射されて、光路Ｏ３で入射された光の一部が受光素子２に到達する場合がある。光路Ｏ３の液晶パネルＬＰの表面に対する角度θが大きいほど、受光素子２に入射する光の量が多くなる。そこで、角度θが大きくなる横からの光の入射を防ぐために補助遮光部を備えていてもよい。
【００３７】
本発明にかかる光学特性測定装置の他の例について図面を参照して説明する。図５は本発明にかかる他の例の背面側から見た斜視図である。図５に示す光学特性測定装置Ｂは図３に示す光学特性測定装置Ａに補助遮光部である遮光壁部５を備えたものである。それ以外の部分は光学特性測定装置Ａと同じ構成を有するものであり、実質上同じ部分には同じ符号が付してある。
【００３８】
図５に示すように、光学特性測定装置Ｂは底部１０の端部と開口部１１との距離は、液晶パネルＬＰに取り付けられたときの上下方向に比べて左右方向が短くなっている。よって、左右方向より光路Ｏ３をたどって入射される外部光の液晶パネルＬＰに対する角度は上下方向のそれよりも大きくなり、受光素子２に到達しやすい。そこで、光学特性測定装置Ｂでは、遮光壁部５が遮光部４の左右両側部を覆うように配置されている。
【００３９】
遮光壁部５は背面部１０の側端部より支持部３と同じ方向に突出された部材である。遮光壁部５の突出方向の長さは支持部３の長さよりも短い。また、光学特性測定装置Ｂが液晶パネルＬＰに押し当てられ、液晶パネルＬＰの輝度を測定するとき（換言すれば、支持部３の緩衝部３１が所定の力で液晶パネルＬＰに押し当てられているとき）に、遮光壁部５は液晶パネルＬＰの表面と近接又は接触する程度の長さを持っている。これにより、光学特性測定装置Ｂが液晶パネルＬＰに押し当てられた状態のときに左右両側部からの光の入射を抑制することができる。また、光学特性測定装置Ｂが押し当てられたときに、遮光壁部５が液晶パネルＬＰに近接又は接触するので、液晶パネルＬＰの表面が傷つくのを抑制することができる。
【００４０】
液晶パネルＬＰは温度変化によってその光学特性が変化する性質を持っている。液晶パネルＬＰを表示部とする液晶表示装置は多くの場合バックライトを備えており、そのバックライトからの熱が液晶パネルＬＰにも伝達される。液晶表示装置の通常使用状態において液晶パネルＬＰに伝達された熱は、液晶パネルＬＰの表面より外部に放出されるので、液晶パネルＬＰの表面の温度上昇は抑制される。しかしながら、光学特性測定装置で液晶パネルＬＰの光学特性を測定するとき、遮光部４が液晶パネルＬＰに密着するとともに、本体部１も近接するので、液晶パネルＬＰの表面から熱が逃げにくい状態になっている。
【００４１】
そこで、本発明にかかる光学特性測定装置Ｂを用いて液晶パネルＬＰの輝度を測定している状態の液晶パネルＬＰの表面での熱の移動について図面を参照して説明する。図６は図５に示す光学特性測定装置で液晶パネルの輝度を測定している状態の熱の出入りが表示された側面図である。図６は測定状態での熱の出入りを矢印を用いて表示している。なお、図６に示す例では、光学特性測定装置Ｂを用いているが、図３に示す光学特性測定装置Ａでも同様の熱の出入りが行われる。
【００４２】
液晶パネルＬＰからの熱は表面から空気中に放出される。図６に示すように、光学特性測定装置Ｂを液晶パネルＬＰに取り付けた状態のとき液晶パネルＬＰの表面から放出される熱のうち一部の熱Ｔａが遮光部４の内部の空間Ｚに放出され、残りの熱Ｔｂ（液晶パネルＬＰからの熱の大半）は囲まれていない空間Ｙに放出される。
【００４３】
熱Ｔａは液晶パネルＬＰの表面から空間Ｚに放出されるものであり、熱Ｔａは遮光部４の内部の空間Ｚに放出されるので、遮光部４の内部の空間Ｚの内部の空気の温度が上昇する。
【００４４】
また、空間Ｚの内部の空気の温度上昇により、空間Ｚから液晶パネルＬＰの表面の遮光部４の緩衝部４１で囲まれた表面部Ｘに熱Ｔｄが伝達される。熱Ｔｄのうち一部の熱Ｔｅは液晶パネルＬＰの沿面方向に拡散される。
【００４５】
光学特性測定装置Ｂと液晶パネルＬＰの表面との間には、液晶パネルＬＰより放出される熱によって空気が暖められ上昇気流Ｆｃが発生する。上昇気流Ｆｃによって熱Ｔｂは運ばれるので、液晶パネルＬＰの温度上昇は熱Ｔｂの影響を受けにくい。また、遮光部４の上下には貫通孔４２が形成されており、この貫通孔４２を通って上昇気流Ｆｃが空間Ｚの内部を通過するので、空間Ｚの内部の空気が入れ替わり、空間Ｚの熱を外部に放出することが可能である。
【００４６】
なお、遮光壁部２５は、光学特性測定装置Ｂを液晶パネルＬＰに取り付けたときに、光学特性測定装置Ｂの左右両側部に配置され上下に伸びるものであり、上昇気流Ｆｃの発生及び流れに影響しにくく、液晶パネルＬＰの温度上昇にも影響しにくい。
【００４７】
また、液晶パネルＬＰより放出された熱Ｔｂの一部は本体１の背面部１０で吸収され、背面部１０の温度が上昇し、背面部１０と液晶パネルＬＰとで挟まれた空間Ｙの空気の温度が上昇する。また、液晶パネルＬＰより背面部１０に輻射された熱のうち一部の熱Ｔｆは反射して液晶パネルＬＰに戻り、液晶パネルＬＰの表面温度を上げる。
【００４８】
光学特性測定装置Ｂで液晶パネルＬＰの輝度を測定するときには、以上のような熱の動きが考えられる。液晶パネルＬＰの熱による輝度への影響を抑えるためには、光学特性測定装置Ｂを設置したことによる液晶パネルＬＰの遮光部４で囲まれた表面部Ｘの表面温度の上昇を抑える必要がある。
【００４９】
液晶パネルＬＰの表面温度を低下させるためには、空間Ｚ内の空気の温度を低くすればよい。空間Ｚ内部の空気の温度上昇を抑えるためには、熱Ｔａの量を減らし、空間Ｚの空気の量を増やせばよい。熱Ｔａは表面部Ｘの面積に比例して多くなるものであり、表面部Ｘの面積を小さくすることで空間Ｚ内の空気へ伝達される熱Ｔａの量を減らすことができる。また、遮光部４の長さを長くする、すなわち、背面部１０と液晶パネルＬＰの距離Ｌを長くすることで、空間Ｚの容積を大きくすることが可能であり、空間Ｚ内の空気に伝達される熱Ｔａの体積あたりの熱量を減らすことができ、温度上昇を低減することが可能である。さらに、遮光部４の貫通孔４２の断面積を大きくすることで、空間Ｚを通過する上昇気流Ｆｃの流量が多くなるので、空間Ｚ内部の空気の温度上昇を抑制することが可能である。
【００５０】
また、遮光部４の長さを長くすることで上昇気流Ｆｃが吹き付ける面積を大きくすることができ、遮光部４の外表面から多くの熱が外部に放出される。これにより、空間Ｚ内の空気の熱も外部に放出されるので、空間Ｚ内の空気の温度上昇を抑制することが可能である。また、遮光部４の長さを長くすることで、貫通孔４２から入射した光が受光素子２及び（又は）液晶パネルＬＰの表面に到達しにくくなり、測定精度を上げることができる。
【００５１】
背面部１０で反射される熱Ｔｆを減少させるために、背面部１０に熱を反射しにくい部材を取り付けるようにしてもよい。背面部１０に輻射された熱Ｔｆの反射を抑制することができ、液晶パネルＬＰの表面温度の上昇を抑制することができる。なお、背面部１０に貼り付けられる部材としては、熱を反射しにくく、放熱しにくい部材であることが好ましい。背面部１０に貼り付けられる部材としては、黒色の樹脂材料で形成されたシートや、熱が吸収されやすく、他の部材に移動されやすい放熱シートも用いられる。
【００５２】
本発明にかかる光学特性測定装置の具体的な例について実験データをもとに説明する。
（実験１）
本発明にかかる光学特性測定装置を用いたときの液晶パネル表面の温度変化を従来の光学特性測定装置を用いたときと比較した。実験において、貫通孔が形成されていない遮光部４を備えた光学特性測定装置Ｂである実験試料Ｅ１と、貫通孔４２が形成されている遮光部４を備えた光学特性測定装置Ｂである実験試料Ｅ２とを用いて実験を行った。また、比較試料Ｖ１として、背面部９１０の外周部を取り囲むように遮光部９３が形成され、液晶パネルの被測定部の表面が本体９１の背面部９１０、遮光部９３にて覆われる従来の光学特性測定装置Ｅ（図１２、１３参照）を用いて実験を行った。なお液晶パネルと背面部との距離Ｌはいずれも３０ｍｍであり、光学特性測定装置Ｂの遮光部４は外形２０ｍｍ、内径１５ｍｍの筒状の部材である。
【００５３】
実験試料Ｅ１を用いた実験では、液晶パネル表面温度は２℃上昇し、輝度の変化率は２．５％であった。また、実験試料Ｅ２を用いた実験では、液晶パネル表面温度は１．７℃上昇し、輝度の変化率は２．２％であった。一方、従来の光学特性測定装置Ｅを用いたときの液晶パネル表面温度は７℃上昇しており、輝度の変化率は８％であった。通常液晶表示装置の表示部の光学特性を測定する光学特性測定装置の確度は、輝度の変化率で２％前後であることが多く、従来の光学特性測定装置を用いる場合、測定精度が大幅に低下することがわかる。一方で、実験試料Ｅ１を用いることで、温度変化を抑制し、測定精度を大幅に低下させることなく液晶パネルの光学特性を測定できることがわかる。そして、貫通孔４２が形成されている実験試料Ｅ２を用いると、実験試料Ｅ１を用いた場合に比べてさらに温度上昇を抑えることができ、液晶パネルの光学特性を精度良く測定することが可能である。
【００５４】
（実験２）
本発明にかかる光学特性測定装置Ｂを用いて液晶パネルＬＰの輝度を測定する場合、液晶パネルＬＰと本体１の背面部１０との距離によって、液晶パネルＬＰの表面温度が変化することがわかっている。したがって、実験２では、背面部１０と液晶パネルＬＰの距離が５ｍｍ、１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍの５パターンで実験を行った。なお、本実験では背面部１０と液晶パネルＬＰの表面の距離と、液晶パネルＬＰの表面温度との関係を調べるものであるので、遮光部４を取り付けていない状態で実験を行った。
【００５５】
図７は液晶パネルと背面部との距離と温度変化との関係を示すグラフである。なお、図７に示すグラフにおいて、横軸は液晶パネルと背面部との距離（ｍｍ）、縦軸は液晶パネルの温度変化（℃）である。温度変化とは光学特性測定装置を押し当てない状態での液晶パネルの表面温度と、光学特性測定装置を押し当てたときの温度との差である。
【００５６】
図７に示すように、液晶パネルＬＰと背面部１０との距離が開くほど、被測定部の温度変化は小さくなっている。すなわち、液晶パネルＬＰと背面部１０との距離が、５ｍｍのときの温度変化が４．１℃であったのに対し、１０ｍｍでは１．５℃、１５ｍｍでは１．３℃、２０ｍｍでは１℃、３０ｍｍでは０．９℃と減少していることがわかる。また、５ｍｍ〜１５ｍｍまでの間に急激に温度変化しているのに対し、１５ｍｍを境に温度変化が小さくなっていることがわかる。よって、本発明にかかる光学特性測定装置Ｂでは液晶パネルＬＰに押し当てられたときに、液晶パネルＬＰの表面と本体１の背面部１０との距離が１５ｍｍ以上になるように製造することで、温度変化を抑えることができ、測定精度の悪化を低減できるとの知見を得た。
【００５７】
本発明にかかる光学特性測定装置の他の例を図面を参照して説明する。図８は本発明にかかる光学特性測定装置の他の例の斜視図であり、図９は図８に示す光学特性測定装置の測定ユニットの断面図である。図８に示す光学特性測定装置は、測定器６と、測定ユニット７とに分離できるものである。測定ユニット７は測定器６の背面部と連結されて測定器６と液晶パネルＬＰの表面との距離を一定に保つための部材であり、支持部７３と、遮光部７４と遮光壁部７５とを備えている。支持部７３、遮光部７４及び遮光壁部７５は図５に示す支持部３、遮光部４及び遮光壁部５と同様の構成のものであり詳細な説明を省略する。なお遮光部７４には、遮光部４と同様に貫通孔７４２が形成されている。
【００５８】
図９に示すように、測定ユニット７の底面部７１１は、測定器６の底面と当接できるように平面で形成されており、遮光部７４の内筒部が測定器６の受光素子と光が入射しないように、連結することができる連結部７１２を備えている。このように、測定器６と測定ユニット７とを分離させることができるので、これにより、ことなる光学特性値を測定することができる複数の測定器６を取り替えて使うことができる。
【００５９】
また、従来用いられてきた光学特性測定装置の背面部と係合できるように測定ユニット７を作製することで、従来の光学特性測定装置で本発明の光学特性測定装置と同様に温度による影響をうけることなく、液晶パネルの光学特性の測定を行うことができる。
【００６０】
本発明にかかる光学特性測定装置の他の例を図面を参照して説明する。図１０は本発明にかかる光学特性測定装置の他の例の遮光部の拡大断面図である。図１０に示す光学特性測定装置Ｃは遮光部８が異なる以外は、光学特性測定装置Ｂと同じ構成を有しており、実質上同じ部分には同じ符号が付してある。光学特性測定装置Ｃの遮光部８の貫通孔８２には、複数のフィン８３が背面部１０から液晶パネルＬＰに並んで配置されている。フィン８３は、平板状の部材である。フィン８３を取り付けることで、貫通孔８２に斜めに入射される光がフィン８３で遮断されるので、貫通孔８２の大きさを大きくしても、受光素子２及び（又は）液晶パネルＬＰに到達しない。また、フィン８３は薄い部材で形成されているので、貫通孔８２の開口面積を広くすることが可能であり、それだけ、遮光部８の内部の冷却効果を高めることが可能である。
【００６１】
なお、図１０に示すように、複数のフィン８３のうち、背面１０側に近いフィン８３１を遮光部８の内側に向かって背面側より遠ざかるように配置してもよい。このように配置されることで、受光素子２に向かって傾いて入射される光を遮断する面積を大きくすることができるので、フィンの枚数を減らすことができる。同様に、液晶パネルＬＰ側のフィン８３２を内側に向かって液晶パネルＬＰから遠ざかるように取り付けていてもよい。また、フィン８３を光の反射しにくい材料或いは光を吸収する材料で形成することで、光が受光素子２及び（又は）液晶パネルＬＰに入射するのを効果的に抑制することが可能である。
【００６２】
上記各実施形態では、４本の支持部を備えているもので説明されているが、それに限定されるものではなく、本体を安定させることができる本数の支持部を備えていればよい。また、遮光壁部の一部又は全体を支持部のかわりとして利用してもよい。このとき、遮光壁部の液晶パネルと接触する部分には緩衝部が形成されていることが好ましい。また、遮光部が支持部の１つとして用いられるようにしてもよい。
【００６３】
本発明にかかる光学特性測定装置の他の例を図面を参照して説明する。図１１は本発明にかかる光学特性測定装置の他の例の側面図である。図１１に示すように、光学特性測定装置Ｄは、本体部１ｄと、遮光部４ｄとを備えている。光学特性測定装置Ｄは遮光部４ｄが支持部として用いられているものである。このように、支持部と遮光部とを共用することで、構造を簡単にすることができ、それだけ、製造にかかる手間と時間を省略することが可能である。なお、遮光部４ｄには、緩衝部４１ｄ及び貫通孔４２ｄが形成されており、貫通孔４２ｄは入射した光が直接液晶パネルＬＰの表面や開口部１１ｄの奥に配置されている受光素子２に入射しないように形成されていることはいうまでもない。
【００６４】
上記各実施形態において、遮光部として円筒形状のものを例に説明しているが、これに限定されるものではなく、開口部に光が入射するのを抑制することができる形状を広く採用することが可能である。
【００６５】
上記実施形態の光学特性測定装置では表示部に液晶パネルを用いる液晶表示装置の液晶パネルの光学特性の測定を例に説明しているが、それに限定されるものではなく、熱によって光学特性が変化しやすい表示部を備えたディスプレイ装置の表示部の光学特性を熱による影響を抑えて光学特性の測定を行うことができる。
【００６６】
上記実施例では、測定される光学特性の指標として、輝度を例に説明しているが、それに限定されるものではなく、表示部の表示性能を示す指標（例えば、輝度、コントラスト、階調等あるいは、これらのうち複数）を測定するようにしてもよい。
【００６７】
上記実施形態の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明の光学特性測定装置は、自己発熱或いは近くに熱源を有する表示部の光学特性を測定するときに、熱による光学特性への影響を低減しつつ光学特性を測定することに用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明にかかる光学特性測定装置で測定している状態の概略側面図である。
【図２】図１に示す光学特性測定装置の背面図である。
【図３】図１に示す光学特性測定装置の背面側から見た斜視図である。
【図４】光学特性測定装置を用いた状態での外部からの環境光の入射状態を示す平面図である。
【図５】本発明にかかる他の例の背面側から見た斜視図である。
【図６】図５に示す光学特性測定装置で液晶パネルの輝度を測定している状態の熱の出入りが表示された側面図である。
【図７】液晶パネルと背面部との距離と温度変化との関係を示すグラフである。
【図８】本発明にかかる光学特性測定装置の他の例の斜視図である。
【図９】図８に示す光学特性測定装置の測定ユニットの断面図である。
【図１０】本発明にかかる光学特性測定装置の他の例の遮光部の拡大断面図である。
【図１１】本発明にかかる光学特性測定装置の他の例の側面図である。
【図１２】従来の光学特性測定装置の側面図である。
【図１３】図１２に示す光学特性測定装置の背面図である。
【符号の説明】
【００７０】
Ａ、Ｂ 光学特性測定装置
１ 本体
１０ 背面部
１１ 開口部
２ 受光素子
３ 支持部
３１ 緩衝部
４ 遮光部
４１ 緩衝部
４２ 貫通孔
５ 遮光壁部
【技術分野】
【０００１】
ディスプレイ装置の光学特性を測定する光学特性測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイ装置の製造工程において、前記ディスプレイ装置の表示部の輝度、色度等の物理量を測定することで、前記表示部の光学特性を測定することが行われている。前記表示部の光学特性の測定には、前記表示部と対向するセンサーを備えた測定装置が用いられる。
【０００３】
前記ディスプレイ装置の表示部の光学特性測定を行う場合は、前記センサーに前記表示部からの光のみが入射されるように、外乱となる外部から入射される光（いわゆる、環境光）を遮光する必要がある。環境光を遮光する方法としては、光学特性を測定するときに前記表示部を暗室に配置して測定する方法がある。しかしながら、暗室での測定は手間がかかり、それだけ、製造に時間とコストがかかる。
【０００４】
そこで、前記表示部に少なくとも一部を密着させ、前記センサーに環境光が入らないようにする計測器が提案されている（例えば、米国特許第７０２７１４０号参照）。従来の計測器について図面を参照して説明する。図１２は従来の光学特性測定装置の側面図であり、図１３は図１２に示す光学特性測定装置の背面図である。図１２に示すように、光学特性測定装置Ｅは、本体９１と、本体９１の背面部９１０に形成された開口部９１１の奥に配置され、表示部の輝度を測定するセンサーである受光素子９２と、背面部９１０の外周部を取り囲むように配置された遮光部９３とを備えている。
【０００５】
光学特性を測定するディスプレイ装置が液晶表示装置の場合、液晶表示装置は押えて圧力が作用することで、その圧力が作用している部分の近傍での光学特性が変化してしまう。そこで、圧力による光学特性の変化を抑えるため、図１２、図１３に示す光学特性測定装置Ｅ遮光部９３は遮光部９３からの圧力の光学特性への影響を減らすために、遮光部９３が開口部９１１から離れた位置に形成されている。さらに、遮光部９３は緩衝性を有している。緩衝性を有する遮光部９３を用いることで、光学特性測定装置Ｅを表示部に押し当てたことによる遮光部９３から表示部へ作用する圧力を低減することが可能である。
【特許文献１】米国特許第７０２７１４０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記ディスプレイ装置の表示部は温度によって光学特性が変化してしまうものが多い。図１２、１３に示すような光学特性測定装置Ｅを用いて光学特性を測定する場合、遮光部９３に囲まれた空間に放出された熱の逃げ場がなく、遮光部９３に囲まれた空間内の空気の温度が上昇してしまい、表示部の表面の温度が大きく上昇し、温度上昇によって光学特性が大きく変化してしまい、表示部の正確な光学特性の測定が困難である。
【０００７】
そこで本発明は、通常環境下でディスプレイ装置の表示部の光学特性を正確に測定することができる光学特性測定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】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明は、ディスプレイ装置の表示部の光学特性を測定する光学特性測定装置であって、前記表示部に対向して配置される平面状の背面部を有する本体部と、前記背面部に形成された開口部から入射された光を受光する光学センサーと、前記背面部の周縁部に配置され、前記表示部と前記背面部との距離を一定に保つための支持部とを備え、前記背面部の前記開口部の辺縁部を囲むように配置され、前記光学特性の測定を行うときに前記表示部の表面と密着するの遮光部が備えられており、前記遮光部の側部には、前記光学センサー及び前記表示部の表面に光が照射されない位置に貫通孔が形成されている。
【０００９】
この構成によると、遮光部によって外部の光が遮断され、光学センサーに光が入射しないので、通常環境下での表示部の光学特性を正確に測定することができる。また、前記背面部と前記表示部との間の距離を一定に保つので、熱が外部に放出されやすい。さらに、貫通孔が形成されていることで、遮光部の内部の熱を効果的に外部に排出することが可能である。
【００１０】
このことにより、前記表示部の表面の温度の上昇を低減することができるので、前記表示部の被測定部の温度変化による光学特性の変化を低減することができ、前記表示部の光学特性を精度良く測定することが可能である。
【００１１】
上記構成において、前記遮光部は少なくとも側壁部の内面が光を反射しにくい又は吸収するように形成されていてもよい。
【００１２】
上記構成において、前記光学特性の測定は、前記表示部が起立された状態で行われるものであり、前記貫通孔は前記光学測定を行うときに、少なくとも前記遮光部の上部と下部とに形成されていてもよい。この構成によると、前記表示部から発散される熱によって発生する上昇気流が、貫通孔を通過するので、効果的に遮光部内部の熱を効果的に取り除くことが可能である。
【００１３】
上記構成において、前記貫通孔には、複数のフィンが前記遮光部の長さ方向に配列されていてもよい。また、前記複数のフィンの少なくとも一部は、前記背面部と平行に形成されていてもよい。
【００１４】
上記構成において、前記背面部に近い側に配置されたフィンが、前記遮光部の外壁側から内壁側に向かって、前記背面部から遠ざかるように傾けて配置されていてもよく、前記表示部に近い側に配置されたフィンが、前記遮光部の外壁側から内壁側に向かって、前記背面部に近づくように傾けて配置されていてもよい。
【００１５】
この構成によると、前記フィンが傾けて取り付けられていることで、少ないフィン枚数で前記光学センサー及び（又は）表示部に向かって貫通孔に入射する光を遮ることができるので、加工の手間が少なくなる。
【００１６】
上記構成において、前記背面部は、前記光学特性の測定が行われるとき、左右の少なくとも一方の端部に配置され、前記背面部と前記表示部との間を通過する光を遮断する遮光壁部を備えているものであってもよい。
【００１７】
上記構成において、前記遮光壁部は、前記光学特性の測定が行われるとき、前記表示部と非接触であってもよい。
【００１８】
上記構成において、前記支持部は、前記光学特性の測定を行うときの前記背面部と前記表示部との距離が１５ｍｍ以上となるように形成されていてもよい。
【００１９】
上記構成において、前記表示部として、液晶パネル、プラズマパネルを挙げることができる。
【００２０】
上記構成において、前記支持部の少なくとも一部が前記遮光部を兼ねていてもよい。これにより、前記光学特性測定装置の構造を簡単にすることができ、それだけ、製造にかかる手間と時間を省くことが可能である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によると、通常環境下でディスプレイ装置の表示部の光学特性を正確に測定することができる光学特性測定装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明にかかる光学特性測定装置で測定している状態の概略側面図であり、図２は図１に示す光学特性測定装置の背面図であり、図３は図１に示す光学特性測定装置の背面側から見た斜視図である。なお、以下の実施の形態では、光学特性が測定される表示部として液晶表示装置に用いられる液晶パネルを例に説明している。
【００２３】
図１に示すように、光学特性測定装置Ａは、起立された液晶パネルＬＰに押し当てられて、液晶パネルＬＰの光学特性を測定するものである。図１〜図３に示すように、光学特性測定装置Ａは、背面が長方形状の本体１と、本体１の背面部１０に形成された開口部１１の内部に配置された光学特性を測定するセンサーである受光素子２と、長方形状の背面部１０の四隅に配置された４本の支持部３と、背面部１０の開口部１１を囲むように配置された筒状の遮光部４とを備えている。
【００２４】
受光素子２は、液晶パネルの光学特性値のひとつである輝度の測定を行うためのセンサーである。なお、液晶パネルの光学特性の測定として、輝度以外の色度、応答速度、コントラスト等を測定するものであってもよい。また、複数のパラメータの測定を行うものであってもよい。
【００２５】
本体１の背面部１０の四隅に配置された４本の支持部３はすべて同じ長さである。支持部３の先端部は力を分散することができる素材で形成された緩衝部３１を備えている。遮光部４は円筒形状の部材であり、光が透過しにくい（例えば、黒色の樹脂材料等）で形成されている。なお、遮光部４の内径は開口部１１の内径と略同じ内径である（理由については後述する）。遮光部４の先端部には支持部３と同様、力を分散することができる緩衝部４１が形成されている。また、遮光部４には、光学特性測定装置Ａが液晶パネルＬＰに配置されているときに、上部及び下部に貫通する貫通孔４２が形成されている。支持部３と遮光部４とは互いに離れて配置されている。
【００２６】
本発明にかかる光学特性測定装置Ａを用いて、ディスプレイ装置の表示部の一例である液晶パネルの光学特性の測定状態を図面を参照して説明する。
【００２７】
光学特性測定装置Ａは背面部１０を液晶パネルＬＰと対向させた状態で輝度の測定を行う。光学特性測定装置Ａは光学特性測定装置Ａは本体１の背面部１０が液晶パネルＬＰと平行となるとともに、背面１０と液晶パネルＬＰとの間が所定の長さを保つように、背面部１０の四隅に形成された支持部３にて支持されている。このとき、遮光部４の先端部に形成された緩衝部４１が液晶パネルＬＰの測定対象部分を取り囲むように液晶パネルＬＰに密着されている。緩衝部４１は緩衝部４１と液晶パネルＬＰとの間に隙間が形成されず、遮光部４の筒内部に外部の光が入射するのを抑制している。
【００２８】
緩衝部３１及び緩衝部４１は光学特性測定装置Ａが液晶パネルＬＰに押し当てられるときの力を分散させることができるので、液晶パネルＬＰに作用する圧力を低減することができる。これにより、液晶パネルＬＰの表面に傷がつくのを抑制することができるとともに、緩衝部３１及び緩衝部４１から液晶パネルＬＰに作用する圧力による液晶パネルＬＰの輝度の変化を防ぐことができ、より正確な輝度を測定することができる。
【００２９】
遮光部４は液晶パネルの輝度が測定される被測定領域を囲むものであり、支持部３に比べて押し付けによる圧力の輝度への影響がでやすい。そこで、遮光部４の先端に備えられた緩衝部４１は支持部３の先端に備えられた緩衝部３１よりもやわらかい（力を分散しやすい）ものとしたり、厚く形成したりすることで緩衝部４１から液晶パネルＬＰに作用する圧力を低減することが可能である。
【００３０】
また、遮光部４の長さを支持部３よりも短く形成しておき、緩衝部３１がある程度変形した段階で、緩衝部４１が液晶パネルＬＰと当接するようにしてもよい。このように形成することで、緩衝部４１が液晶パネルＬＰに密着したときに緩衝部４１から液晶パネルＬＰに作用する圧力を小さくすることができる。また、緩衝部３１から液晶パネルＬＰに作用する圧力は大きくなるが、測定対象位置から離れているので、圧力による輝度への影響が出にくく、輝度測定の精度が低下するのを抑えることができる。
【００３１】
光学特性測定装置Ａの液晶パネルＬＰへの押し当ては、従来良く知られている方法が用いられる。すなわち、光学特性測定装置Ａの自重によるもの、弾性力を有するベルトを用いて液晶パネルＬＰに捲きつけ、ベルトの弾性力で押し付けるもの、冶具を用いて固定された光学特性測定装置Ａを液晶パネルＬＰに押し付けるもの等、所定の力で液晶パネルＬＰに押し付けることができる方法を広く採用することができる。
【００３２】
光学特性測定装置Ａを液晶パネルＬＰに取り付けたときの外部からの環境光の受光素子への影響について図面を参照して説明する。図５は光学特性測定装置を用いた状態での外部からの環境光の入射状態を示す平面図である。
【００３３】
図４に示すように、環境光は本体１の背面部１０と液晶パネルＬＰとの間隙に入射される。環境光の多くは光路Ｏ１に示すように、液晶パネルＬＰの外表面で遮られ遮光部４に遮られて、受光素子２には到達しない。
【００３４】
一方で、光路Ｏ２に示すように、環境光が遮光部４の貫通孔４２に入射される場合がある。しかしながら、図４に示すように、遮光部４の貫通孔４２は、外部からの光の入射があった場合でも、入射した光を受光素子２及び（又は）液晶パネルＬＰの表面に到達させない位置及び形状で形成されている。これにより、環境光が直接受光素子２及び（又は）液晶パネルＬＰに入射して、受光素子２の測定精度が低下するのを抑制することができる。
【００３５】
また、貫通孔４２を通過した光が遮光部４の内壁部で反射を繰り返して受光素子２及び（又は）液晶パネルＬＰの表面に到達するのを抑制するために、遮光部４の少なくとも内壁面は、光が反射しない（反射しにくい）或いは光が吸収されるように形成されている。光の反射を防ぐ或いは光を吸収させる方法としては、遮光部４の内壁面を黒色の樹脂で形成するものを挙げることができる。遮光部４全体を黒色の樹脂で形成してもかまわないし、内壁面にシート状の黒色樹脂を貼り付けてもよく、黒色の樹脂を塗布するようにしてもかまわない。
【００３６】
一方で、光路Ｏ３のように液晶パネルＬＰの受光素子２と対向する部分に光が入射された場合、液晶パネルＬＰの光学フィルム層やガラス層と光学フィルム層の境界では拡散反射されて、光路Ｏ３で入射された光の一部が受光素子２に到達する場合がある。光路Ｏ３の液晶パネルＬＰの表面に対する角度θが大きいほど、受光素子２に入射する光の量が多くなる。そこで、角度θが大きくなる横からの光の入射を防ぐために補助遮光部を備えていてもよい。
【００３７】
本発明にかかる光学特性測定装置の他の例について図面を参照して説明する。図５は本発明にかかる他の例の背面側から見た斜視図である。図５に示す光学特性測定装置Ｂは図３に示す光学特性測定装置Ａに補助遮光部である遮光壁部５を備えたものである。それ以外の部分は光学特性測定装置Ａと同じ構成を有するものであり、実質上同じ部分には同じ符号が付してある。
【００３８】
図５に示すように、光学特性測定装置Ｂは底部１０の端部と開口部１１との距離は、液晶パネルＬＰに取り付けられたときの上下方向に比べて左右方向が短くなっている。よって、左右方向より光路Ｏ３をたどって入射される外部光の液晶パネルＬＰに対する角度は上下方向のそれよりも大きくなり、受光素子２に到達しやすい。そこで、光学特性測定装置Ｂでは、遮光壁部５が遮光部４の左右両側部を覆うように配置されている。
【００３９】
遮光壁部５は背面部１０の側端部より支持部３と同じ方向に突出された部材である。遮光壁部５の突出方向の長さは支持部３の長さよりも短い。また、光学特性測定装置Ｂが液晶パネルＬＰに押し当てられ、液晶パネルＬＰの輝度を測定するとき（換言すれば、支持部３の緩衝部３１が所定の力で液晶パネルＬＰに押し当てられているとき）に、遮光壁部５は液晶パネルＬＰの表面と近接又は接触する程度の長さを持っている。これにより、光学特性測定装置Ｂが液晶パネルＬＰに押し当てられた状態のときに左右両側部からの光の入射を抑制することができる。また、光学特性測定装置Ｂが押し当てられたときに、遮光壁部５が液晶パネルＬＰに近接又は接触するので、液晶パネルＬＰの表面が傷つくのを抑制することができる。
【００４０】
液晶パネルＬＰは温度変化によってその光学特性が変化する性質を持っている。液晶パネルＬＰを表示部とする液晶表示装置は多くの場合バックライトを備えており、そのバックライトからの熱が液晶パネルＬＰにも伝達される。液晶表示装置の通常使用状態において液晶パネルＬＰに伝達された熱は、液晶パネルＬＰの表面より外部に放出されるので、液晶パネルＬＰの表面の温度上昇は抑制される。しかしながら、光学特性測定装置で液晶パネルＬＰの光学特性を測定するとき、遮光部４が液晶パネルＬＰに密着するとともに、本体部１も近接するので、液晶パネルＬＰの表面から熱が逃げにくい状態になっている。
【００４１】
そこで、本発明にかかる光学特性測定装置Ｂを用いて液晶パネルＬＰの輝度を測定している状態の液晶パネルＬＰの表面での熱の移動について図面を参照して説明する。図６は図５に示す光学特性測定装置で液晶パネルの輝度を測定している状態の熱の出入りが表示された側面図である。図６は測定状態での熱の出入りを矢印を用いて表示している。なお、図６に示す例では、光学特性測定装置Ｂを用いているが、図３に示す光学特性測定装置Ａでも同様の熱の出入りが行われる。
【００４２】
液晶パネルＬＰからの熱は表面から空気中に放出される。図６に示すように、光学特性測定装置Ｂを液晶パネルＬＰに取り付けた状態のとき液晶パネルＬＰの表面から放出される熱のうち一部の熱Ｔａが遮光部４の内部の空間Ｚに放出され、残りの熱Ｔｂ（液晶パネルＬＰからの熱の大半）は囲まれていない空間Ｙに放出される。
【００４３】
熱Ｔａは液晶パネルＬＰの表面から空間Ｚに放出されるものであり、熱Ｔａは遮光部４の内部の空間Ｚに放出されるので、遮光部４の内部の空間Ｚの内部の空気の温度が上昇する。
【００４４】
また、空間Ｚの内部の空気の温度上昇により、空間Ｚから液晶パネルＬＰの表面の遮光部４の緩衝部４１で囲まれた表面部Ｘに熱Ｔｄが伝達される。熱Ｔｄのうち一部の熱Ｔｅは液晶パネルＬＰの沿面方向に拡散される。
【００４５】
光学特性測定装置Ｂと液晶パネルＬＰの表面との間には、液晶パネルＬＰより放出される熱によって空気が暖められ上昇気流Ｆｃが発生する。上昇気流Ｆｃによって熱Ｔｂは運ばれるので、液晶パネルＬＰの温度上昇は熱Ｔｂの影響を受けにくい。また、遮光部４の上下には貫通孔４２が形成されており、この貫通孔４２を通って上昇気流Ｆｃが空間Ｚの内部を通過するので、空間Ｚの内部の空気が入れ替わり、空間Ｚの熱を外部に放出することが可能である。
【００４６】
なお、遮光壁部２５は、光学特性測定装置Ｂを液晶パネルＬＰに取り付けたときに、光学特性測定装置Ｂの左右両側部に配置され上下に伸びるものであり、上昇気流Ｆｃの発生及び流れに影響しにくく、液晶パネルＬＰの温度上昇にも影響しにくい。
【００４７】
また、液晶パネルＬＰより放出された熱Ｔｂの一部は本体１の背面部１０で吸収され、背面部１０の温度が上昇し、背面部１０と液晶パネルＬＰとで挟まれた空間Ｙの空気の温度が上昇する。また、液晶パネルＬＰより背面部１０に輻射された熱のうち一部の熱Ｔｆは反射して液晶パネルＬＰに戻り、液晶パネルＬＰの表面温度を上げる。
【００４８】
光学特性測定装置Ｂで液晶パネルＬＰの輝度を測定するときには、以上のような熱の動きが考えられる。液晶パネルＬＰの熱による輝度への影響を抑えるためには、光学特性測定装置Ｂを設置したことによる液晶パネルＬＰの遮光部４で囲まれた表面部Ｘの表面温度の上昇を抑える必要がある。
【００４９】
液晶パネルＬＰの表面温度を低下させるためには、空間Ｚ内の空気の温度を低くすればよい。空間Ｚ内部の空気の温度上昇を抑えるためには、熱Ｔａの量を減らし、空間Ｚの空気の量を増やせばよい。熱Ｔａは表面部Ｘの面積に比例して多くなるものであり、表面部Ｘの面積を小さくすることで空間Ｚ内の空気へ伝達される熱Ｔａの量を減らすことができる。また、遮光部４の長さを長くする、すなわち、背面部１０と液晶パネルＬＰの距離Ｌを長くすることで、空間Ｚの容積を大きくすることが可能であり、空間Ｚ内の空気に伝達される熱Ｔａの体積あたりの熱量を減らすことができ、温度上昇を低減することが可能である。さらに、遮光部４の貫通孔４２の断面積を大きくすることで、空間Ｚを通過する上昇気流Ｆｃの流量が多くなるので、空間Ｚ内部の空気の温度上昇を抑制することが可能である。
【００５０】
また、遮光部４の長さを長くすることで上昇気流Ｆｃが吹き付ける面積を大きくすることができ、遮光部４の外表面から多くの熱が外部に放出される。これにより、空間Ｚ内の空気の熱も外部に放出されるので、空間Ｚ内の空気の温度上昇を抑制することが可能である。また、遮光部４の長さを長くすることで、貫通孔４２から入射した光が受光素子２及び（又は）液晶パネルＬＰの表面に到達しにくくなり、測定精度を上げることができる。
【００５１】
背面部１０で反射される熱Ｔｆを減少させるために、背面部１０に熱を反射しにくい部材を取り付けるようにしてもよい。背面部１０に輻射された熱Ｔｆの反射を抑制することができ、液晶パネルＬＰの表面温度の上昇を抑制することができる。なお、背面部１０に貼り付けられる部材としては、熱を反射しにくく、放熱しにくい部材であることが好ましい。背面部１０に貼り付けられる部材としては、黒色の樹脂材料で形成されたシートや、熱が吸収されやすく、他の部材に移動されやすい放熱シートも用いられる。
【００５２】
本発明にかかる光学特性測定装置の具体的な例について実験データをもとに説明する。
（実験１）
本発明にかかる光学特性測定装置を用いたときの液晶パネル表面の温度変化を従来の光学特性測定装置を用いたときと比較した。実験において、貫通孔が形成されていない遮光部４を備えた光学特性測定装置Ｂである実験試料Ｅ１と、貫通孔４２が形成されている遮光部４を備えた光学特性測定装置Ｂである実験試料Ｅ２とを用いて実験を行った。また、比較試料Ｖ１として、背面部９１０の外周部を取り囲むように遮光部９３が形成され、液晶パネルの被測定部の表面が本体９１の背面部９１０、遮光部９３にて覆われる従来の光学特性測定装置Ｅ（図１２、１３参照）を用いて実験を行った。なお液晶パネルと背面部との距離Ｌはいずれも３０ｍｍであり、光学特性測定装置Ｂの遮光部４は外形２０ｍｍ、内径１５ｍｍの筒状の部材である。
【００５３】
実験試料Ｅ１を用いた実験では、液晶パネル表面温度は２℃上昇し、輝度の変化率は２．５％であった。また、実験試料Ｅ２を用いた実験では、液晶パネル表面温度は１．７℃上昇し、輝度の変化率は２．２％であった。一方、従来の光学特性測定装置Ｅを用いたときの液晶パネル表面温度は７℃上昇しており、輝度の変化率は８％であった。通常液晶表示装置の表示部の光学特性を測定する光学特性測定装置の確度は、輝度の変化率で２％前後であることが多く、従来の光学特性測定装置を用いる場合、測定精度が大幅に低下することがわかる。一方で、実験試料Ｅ１を用いることで、温度変化を抑制し、測定精度を大幅に低下させることなく液晶パネルの光学特性を測定できることがわかる。そして、貫通孔４２が形成されている実験試料Ｅ２を用いると、実験試料Ｅ１を用いた場合に比べてさらに温度上昇を抑えることができ、液晶パネルの光学特性を精度良く測定することが可能である。
【００５４】
（実験２）
本発明にかかる光学特性測定装置Ｂを用いて液晶パネルＬＰの輝度を測定する場合、液晶パネルＬＰと本体１の背面部１０との距離によって、液晶パネルＬＰの表面温度が変化することがわかっている。したがって、実験２では、背面部１０と液晶パネルＬＰの距離が５ｍｍ、１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍの５パターンで実験を行った。なお、本実験では背面部１０と液晶パネルＬＰの表面の距離と、液晶パネルＬＰの表面温度との関係を調べるものであるので、遮光部４を取り付けていない状態で実験を行った。
【００５５】
図７は液晶パネルと背面部との距離と温度変化との関係を示すグラフである。なお、図７に示すグラフにおいて、横軸は液晶パネルと背面部との距離（ｍｍ）、縦軸は液晶パネルの温度変化（℃）である。温度変化とは光学特性測定装置を押し当てない状態での液晶パネルの表面温度と、光学特性測定装置を押し当てたときの温度との差である。
【００５６】
図７に示すように、液晶パネルＬＰと背面部１０との距離が開くほど、被測定部の温度変化は小さくなっている。すなわち、液晶パネルＬＰと背面部１０との距離が、５ｍｍのときの温度変化が４．１℃であったのに対し、１０ｍｍでは１．５℃、１５ｍｍでは１．３℃、２０ｍｍでは１℃、３０ｍｍでは０．９℃と減少していることがわかる。また、５ｍｍ〜１５ｍｍまでの間に急激に温度変化しているのに対し、１５ｍｍを境に温度変化が小さくなっていることがわかる。よって、本発明にかかる光学特性測定装置Ｂでは液晶パネルＬＰに押し当てられたときに、液晶パネルＬＰの表面と本体１の背面部１０との距離が１５ｍｍ以上になるように製造することで、温度変化を抑えることができ、測定精度の悪化を低減できるとの知見を得た。
【００５７】
本発明にかかる光学特性測定装置の他の例を図面を参照して説明する。図８は本発明にかかる光学特性測定装置の他の例の斜視図であり、図９は図８に示す光学特性測定装置の測定ユニットの断面図である。図８に示す光学特性測定装置は、測定器６と、測定ユニット７とに分離できるものである。測定ユニット７は測定器６の背面部と連結されて測定器６と液晶パネルＬＰの表面との距離を一定に保つための部材であり、支持部７３と、遮光部７４と遮光壁部７５とを備えている。支持部７３、遮光部７４及び遮光壁部７５は図５に示す支持部３、遮光部４及び遮光壁部５と同様の構成のものであり詳細な説明を省略する。なお遮光部７４には、遮光部４と同様に貫通孔７４２が形成されている。
【００５８】
図９に示すように、測定ユニット７の底面部７１１は、測定器６の底面と当接できるように平面で形成されており、遮光部７４の内筒部が測定器６の受光素子と光が入射しないように、連結することができる連結部７１２を備えている。このように、測定器６と測定ユニット７とを分離させることができるので、これにより、ことなる光学特性値を測定することができる複数の測定器６を取り替えて使うことができる。
【００５９】
また、従来用いられてきた光学特性測定装置の背面部と係合できるように測定ユニット７を作製することで、従来の光学特性測定装置で本発明の光学特性測定装置と同様に温度による影響をうけることなく、液晶パネルの光学特性の測定を行うことができる。
【００６０】
本発明にかかる光学特性測定装置の他の例を図面を参照して説明する。図１０は本発明にかかる光学特性測定装置の他の例の遮光部の拡大断面図である。図１０に示す光学特性測定装置Ｃは遮光部８が異なる以外は、光学特性測定装置Ｂと同じ構成を有しており、実質上同じ部分には同じ符号が付してある。光学特性測定装置Ｃの遮光部８の貫通孔８２には、複数のフィン８３が背面部１０から液晶パネルＬＰに並んで配置されている。フィン８３は、平板状の部材である。フィン８３を取り付けることで、貫通孔８２に斜めに入射される光がフィン８３で遮断されるので、貫通孔８２の大きさを大きくしても、受光素子２及び（又は）液晶パネルＬＰに到達しない。また、フィン８３は薄い部材で形成されているので、貫通孔８２の開口面積を広くすることが可能であり、それだけ、遮光部８の内部の冷却効果を高めることが可能である。
【００６１】
なお、図１０に示すように、複数のフィン８３のうち、背面１０側に近いフィン８３１を遮光部８の内側に向かって背面側より遠ざかるように配置してもよい。このように配置されることで、受光素子２に向かって傾いて入射される光を遮断する面積を大きくすることができるので、フィンの枚数を減らすことができる。同様に、液晶パネルＬＰ側のフィン８３２を内側に向かって液晶パネルＬＰから遠ざかるように取り付けていてもよい。また、フィン８３を光の反射しにくい材料或いは光を吸収する材料で形成することで、光が受光素子２及び（又は）液晶パネルＬＰに入射するのを効果的に抑制することが可能である。
【００６２】
上記各実施形態では、４本の支持部を備えているもので説明されているが、それに限定されるものではなく、本体を安定させることができる本数の支持部を備えていればよい。また、遮光壁部の一部又は全体を支持部のかわりとして利用してもよい。このとき、遮光壁部の液晶パネルと接触する部分には緩衝部が形成されていることが好ましい。また、遮光部が支持部の１つとして用いられるようにしてもよい。
【００６３】
本発明にかかる光学特性測定装置の他の例を図面を参照して説明する。図１１は本発明にかかる光学特性測定装置の他の例の側面図である。図１１に示すように、光学特性測定装置Ｄは、本体部１ｄと、遮光部４ｄとを備えている。光学特性測定装置Ｄは遮光部４ｄが支持部として用いられているものである。このように、支持部と遮光部とを共用することで、構造を簡単にすることができ、それだけ、製造にかかる手間と時間を省略することが可能である。なお、遮光部４ｄには、緩衝部４１ｄ及び貫通孔４２ｄが形成されており、貫通孔４２ｄは入射した光が直接液晶パネルＬＰの表面や開口部１１ｄの奥に配置されている受光素子２に入射しないように形成されていることはいうまでもない。
【００６４】
上記各実施形態において、遮光部として円筒形状のものを例に説明しているが、これに限定されるものではなく、開口部に光が入射するのを抑制することができる形状を広く採用することが可能である。
【００６５】
上記実施形態の光学特性測定装置では表示部に液晶パネルを用いる液晶表示装置の液晶パネルの光学特性の測定を例に説明しているが、それに限定されるものではなく、熱によって光学特性が変化しやすい表示部を備えたディスプレイ装置の表示部の光学特性を熱による影響を抑えて光学特性の測定を行うことができる。
【００６６】
上記実施例では、測定される光学特性の指標として、輝度を例に説明しているが、それに限定されるものではなく、表示部の表示性能を示す指標（例えば、輝度、コントラスト、階調等あるいは、これらのうち複数）を測定するようにしてもよい。
【００６７】
上記実施形態の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明の光学特性測定装置は、自己発熱或いは近くに熱源を有する表示部の光学特性を測定するときに、熱による光学特性への影響を低減しつつ光学特性を測定することに用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明にかかる光学特性測定装置で測定している状態の概略側面図である。
【図２】図１に示す光学特性測定装置の背面図である。
【図３】図１に示す光学特性測定装置の背面側から見た斜視図である。
【図４】光学特性測定装置を用いた状態での外部からの環境光の入射状態を示す平面図である。
【図５】本発明にかかる他の例の背面側から見た斜視図である。
【図６】図５に示す光学特性測定装置で液晶パネルの輝度を測定している状態の熱の出入りが表示された側面図である。
【図７】液晶パネルと背面部との距離と温度変化との関係を示すグラフである。
【図８】本発明にかかる光学特性測定装置の他の例の斜視図である。
【図９】図８に示す光学特性測定装置の測定ユニットの断面図である。
【図１０】本発明にかかる光学特性測定装置の他の例の遮光部の拡大断面図である。
【図１１】本発明にかかる光学特性測定装置の他の例の側面図である。
【図１２】従来の光学特性測定装置の側面図である。
【図１３】図１２に示す光学特性測定装置の背面図である。
【符号の説明】
【００７０】
Ａ、Ｂ 光学特性測定装置
１ 本体
１０ 背面部
１１ 開口部
２ 受光素子
３ 支持部
３１ 緩衝部
４ 遮光部
４１ 緩衝部
４２ 貫通孔
５ 遮光壁部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイ装置の表示部の光学特性を測定する光学特性測定装置であって、
前記表示部に対向して配置される平面状の背面部を有する本体部と、
前記背面部に形成された開口部から入射された光を受光する光学センサーと、
前記背面部に配置され、前記表示部と前記背面部との距離を一定に保つための支持部とを備え、
前記背面部の前記開口部の辺縁部を囲むように配置され、前記光学特性の測定を行うときに前記表示部の表面と密着する遮光部が備えられており、
前記遮光部の側壁部には、前記光学センサー及び前記表示部の表面に光が照射されない位置に貫通孔が形成されていることを特徴とする光学特性測定装置。
【請求項２】
前記遮光部は少なくとも側壁部の内面が光を反射しにくい又は吸収するように形成されている請求項に記載の光学特性測定装置。
【請求項３】
前記光学特性の測定は、前記表示部が起立された状態で行われるものであり、
前記貫通孔は前記光学測定を行うときに、少なくとも前記遮光部の上部と下部とに形成されている請求項１又は請求項２に記載の光学特性測定装置。
【請求項４】
前記貫通孔には、複数のフィンが前記遮光部の長さ方向に配列されている請求項１から請求項３のいずれかに記載の光学特性測定装置。
【請求項５】
前記複数のフィンの少なくとも一部は、前記背面部と平行に形成されている請求項４に記載の光学特性測定装置。
【請求項６】
前記背面部に近い側に配置されたフィンが、前記遮光部の外壁側から内壁側に向かって、前記背面部から遠ざかるように傾けて配置されている請求項４又は請求項５に記載の光学特性測定装置。
【請求項７】
前記表示部に近い側に配置されたフィンが、前記遮光部の外壁側から内壁側に向かって、前記背面部に近づくように傾けて配置されている請求項４から請求項６のいずれかに記載の光学特性測定装置。
【請求項８】
前記背面部は、前記光学特性の測定が行われるとき、左右の少なくとも一方の端部に配置され、前記背面部と前記表示部との間を通過する光を遮断する遮光壁部を備えている請求項１から請求項７のいずれかに記載の光学特性測定装置。
【請求項９】
前記遮光壁部は、前記光学特性の測定が行われるとき、前記表示部と非接触である請求項８に記載の光学特性測定装置。
【請求項１０】
前記支持部は、前記光学特性の測定を行うときの前記背面部と前記表示部との距離が１５ｍｍ以上となるように形成されている請求項３から請求項９のいずれかに記載の光学特性測定装置。
【請求項１１】
前記表示部は液晶パネルである請求項１から請求項１０のいずれかに記載の光学特性測定装置。
【請求項１２】
前記支持部の少なくとも一部が前記遮光部を兼ねている請求項１から請求項１１のいずれかに記載の光学特性測定装置。
【請求項１】
ディスプレイ装置の表示部の光学特性を測定する光学特性測定装置であって、
前記表示部に対向して配置される平面状の背面部を有する本体部と、
前記背面部に形成された開口部から入射された光を受光する光学センサーと、
前記背面部に配置され、前記表示部と前記背面部との距離を一定に保つための支持部とを備え、
前記背面部の前記開口部の辺縁部を囲むように配置され、前記光学特性の測定を行うときに前記表示部の表面と密着する遮光部が備えられており、
前記遮光部の側壁部には、前記光学センサー及び前記表示部の表面に光が照射されない位置に貫通孔が形成されていることを特徴とする光学特性測定装置。
【請求項２】
前記遮光部は少なくとも側壁部の内面が光を反射しにくい又は吸収するように形成されている請求項に記載の光学特性測定装置。
【請求項３】
前記光学特性の測定は、前記表示部が起立された状態で行われるものであり、
前記貫通孔は前記光学測定を行うときに、少なくとも前記遮光部の上部と下部とに形成されている請求項１又は請求項２に記載の光学特性測定装置。
【請求項４】
前記貫通孔には、複数のフィンが前記遮光部の長さ方向に配列されている請求項１から請求項３のいずれかに記載の光学特性測定装置。
【請求項５】
前記複数のフィンの少なくとも一部は、前記背面部と平行に形成されている請求項４に記載の光学特性測定装置。
【請求項６】
前記背面部に近い側に配置されたフィンが、前記遮光部の外壁側から内壁側に向かって、前記背面部から遠ざかるように傾けて配置されている請求項４又は請求項５に記載の光学特性測定装置。
【請求項７】
前記表示部に近い側に配置されたフィンが、前記遮光部の外壁側から内壁側に向かって、前記背面部に近づくように傾けて配置されている請求項４から請求項６のいずれかに記載の光学特性測定装置。
【請求項８】
前記背面部は、前記光学特性の測定が行われるとき、左右の少なくとも一方の端部に配置され、前記背面部と前記表示部との間を通過する光を遮断する遮光壁部を備えている請求項１から請求項７のいずれかに記載の光学特性測定装置。
【請求項９】
前記遮光壁部は、前記光学特性の測定が行われるとき、前記表示部と非接触である請求項８に記載の光学特性測定装置。
【請求項１０】
前記支持部は、前記光学特性の測定を行うときの前記背面部と前記表示部との距離が１５ｍｍ以上となるように形成されている請求項３から請求項９のいずれかに記載の光学特性測定装置。
【請求項１１】
前記表示部は液晶パネルである請求項１から請求項１０のいずれかに記載の光学特性測定装置。
【請求項１２】
前記支持部の少なくとも一部が前記遮光部を兼ねている請求項１から請求項１１のいずれかに記載の光学特性測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１０−９１５０９（Ｐ２０１０−９１５０９Ａ）
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２６３７４１（Ｐ２００８−２６３７４１）
【出願日】平成２０年１０月１０日（２００８．１０．１０）
【出願人】（３０３０５０１６０）コニカミノルタセンシング株式会社 (175)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月１０日（２００８．１０．１０）
【出願人】（３０３０５０１６０）コニカミノルタセンシング株式会社 (175)
【Ｆターム（参考）】
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