説明

照明装置の点灯検査装置

【課題】 液晶表示装置に用いるバックライトの点灯検査をする際に、光学シート間に入り込んだ異物等の検出を容易にする。
【解決手段】 1個または2個以上の光源が発する光を、積層配置された複数枚の光学シートを通して外部に出射する照明装置、の点灯検査を行う点灯検査装置であって、前記照明装置を搭載するワークステージと、当該ワークステージに搭載された前記照明装置の位置を固定するワークフレームと、前記点灯検査時に前記照明装置の内部空間の圧力を当該点灯検査装置の外部空間の圧力よりも低くする減圧装置とを有し、前記ワークフレームは、前記照明装置から出射する光の出射領域が開口した枠状であり、かつ、前記点灯検査時には前記照明装置の外周部および前記ワークステージのそれぞれと環状に接する形状である点灯検査装置。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、照明装置の点灯検査装置に関し、特に、液晶表示装置に用いるバックライトの点灯検査装置に適用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【0002】
液晶表示装置には、液晶表示パネルの後方(背面)にバックライトと呼ばれる照明装置が配置されているものがある。
【0003】
バックライトは、LEDや蛍光管などの光源が発した光を面状光線に変換して液晶表示パネルに照射するものであり、種々の構成が知られている。また、バックライトは、たとえば、液晶表示パネルに照射する面状光線の均整度(面輝度の均一性)や光源からの光の利用効率を高めるために、通常、複数枚の光学シートを重ねて(積層して)用いる。この複数枚の光学シートは、プリズムシートや光拡散シートなどであり、それらの組み合わせは、たとえば、光源の種類や配置方法、液晶表示装置に要求される特性等で決まる。
【0004】
ところで、液晶表示装置に用いるバックライトは、通常、液晶表示パネルと組み合わせる前に点灯検査を行っている。この点灯検査では、たとえば、面状光線の均整度(面輝度の均一性)に問題がないか、光学シートの間に異物などが混入していないかなどを調べる。また、この点灯検査は、たとえば、すでに光源が取り付けられたバックライトにおいて当該光源を点灯させて行う場合と、光源が取り付けられていないバックライトに検査用光源を仮装着して行う場合とがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
従来のバックライトの点灯検査は、ワークステージと呼ばれる検査用の作業台の上にバックライトを載せ、光源を点灯させて行う。従来の検査方法(検査装置)では、通常、ワークステージ上の所定の位置にバックライトを固定させるだけであることが多い。
【0006】
しかしながら、バックライトは、前述のように積層された複数枚の光学シートを有する構成となっており、各光学シートの厚さは、たとえば、数十μmから数百μmと非常に薄い。そのため、バックライトにおける光学シートには、たわみが生じやすい。また、光学シートに生じるたわみは、通常、光学シートごとに固有の独立したものであり、他の光学シートのたわみとの相関が弱い。
【0007】
したがって、このような光学シートにたわみが生じているバックライトを従来の検査装置で点灯検査した場合、積層した光学シート同士が密着せず、光学シート間に入り込んだ異物等の輪郭がぼやけてしまうため、当該異物等の検出が困難であるという問題があった。
【0008】
本発明の目的は、たとえば、液晶表示装置に用いるバックライトの点灯検査をする際に、光学シート間に入り込んだ異物等の検出を容易にすることが可能な点灯検査装置を提供することにある。
【0009】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面によって明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概略を説明すれば、以下の通りである。
【0011】
(1)1個または2個以上の光源が発する光を積層配置された複数枚の光学シートを通して外部に出射する照明装置の点灯検査を行う点灯検査装置であって、前記照明装置を搭載するワークステージと、当該ワークステージに搭載された前記照明装置の位置を固定するワークフレームと、前記点灯検査時に前記照明装置の内部空間の圧力を当該点灯検査装置の外部空間の圧力よりも低くする減圧装置とを有し、前記ワークフレームは、前記照明装置から出射する光の出射領域が開口した枠状であり、かつ、前記点灯検査時には前記照明装置の外周部および前記ワークステージのそれぞれと環状に接する形状である点灯検査装置。
【0012】
(2)前記(1)の点灯検査装置において、前記点灯検査時における前記照明装置は前記光源を有しておらず、前記光源は前記ワークステージに設置されている点灯検査装置。
【0013】
(3)前記(1)の点灯検査装置において、前記点灯検査時における前記照明装置は前記光源を有しておらず、前記光源は前記ワークフレームに設置されている点灯検査装置。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、積層された複数枚の光学シートにたわみがある場合でも、光学シート間に入り込んだ異物等を点灯検査により容易に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1(a)】実施例1の点灯検査装置における主要部の概略構成の一例を示す模式正面図である。
【図1(b)】図1(a)のA−A’線における断面構成の一例を示す模式断面図である。
【図1(c)】図1(a)のB−B’線における断面構成の一例を示す模式断面図である。
【図2(a)】減圧装置を作動させる前の光学シートの断面構成の一例を示す模式断面図である。
【図2(b)】減圧装置を作動させたときの光学シートの断面構成の一例を示す模式断面図である。
【図3(a)】実施例2の点灯検査装置における主要部の概略構成の一例を示す模式正面図である。
【図3(b)】図3(a)のC−C’線における断面構成の一例を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明について、図面を参照して実施の形態(実施例)とともに詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは、同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【実施例1】
【0017】
図1(a)乃至図1(c)は、本発明による実施例1の点灯検査装置の概略構成の一例を示す模式図である。
図1(a)は、実施例1の点灯検査装置における主要部の概略構成の一例を示す模式正面図である。図1(b)は、図1(a)のA−A’線における断面構成の一例を示す模式断面図である。図1(c)は、図1(a)のB−B’線における断面構成の一例を示す模式断面図である。
【0018】
実施例1では、導光板方式(エッジライト方式と呼ぶこともある)のバックライトに対する点灯検査装置の概略構成の一例および作用効果について説明する。また、実施例1で挙げるバックライトは、点灯検査時にはLEDなどの光源がまだ取り付けられていないものとする。
【0019】
実施例1の点灯検査装置は、たとえば、図1(a)および図1(b)に示すように、検査対象のバックライト1を搭載するワークステージ2、当該ワークステージ2に搭載されたバックライト1の位置を固定するワークフレーム3、点灯検査時にバックライト1の内部空間の圧力を当該点灯検査装置の外部空間の圧力よりも低くする減圧装置4、点灯検査用の光源5、および点灯用電源6を有する。
【0020】
導光板方式のバックライト1は、導光板101、積層配置された複数枚の光学シート(102a〜102d)、および反射シート103を有し、これらはフレーム部材104により一体的に保持されている。複数枚の光学シートの種類および枚数は、適宜変更可能であり、たとえば、従来のバックライト1において適用されている組み合わせのいずれかであればよい。図1(b)および図1(c)には、複数枚の光学シートの組み合わせの一例として、導光板101に近いほうから順に第1の光拡散シート102a、第1のプリズムシート102b、第2のプリズムシート102c、および第2の光拡散シート102dの4枚の光学シートが積層配置されている場合を示している。
【0021】
また、反射シート103は、導光板101から見て光学シート(102a〜102d)が配置されている方向とは反対側に配置されている。なお、図1(b)および図1(c)には、フレーム部材104の底面のうちの導光板101が配置される領域に開口部を設け、当該開口部を覆うように反射シート103を粘着材105でフレーム部材104に貼り付けている場合を示している。
【0022】
バックライト1における導光板101、光学シート(102a〜102d)、反射シート103、およびフレーム部材104の具体例や作用効果については既知であるため、本明細書では説明を省略する。
【0023】
ワークステージ2は、バックライト1を搭載するものであり、バックライト1を搭載する領域に、搭載面からその反対側の面に通じる貫通穴201が設けられている。この貫通穴201には、減圧装置4の吸気管401が接続されている。このとき、バックライト1は、反射シート103を設けた面(言い換えると光源の発した光を出射させる方向とは反対側の面)がワークステージ2と向かい合うように搭載される。またこのとき、バックライト1は、たとえば、ワークステージ2に設けられた第1のクッション材7により、反射シート103とワークステージ2とが直接接触しないように搭載される。なお、第1のクッション材7の代わりに、たとえば、ワークステージ2の表面に単なる突起を設けていても構わない。
【0024】
ワークフレーム3は、バックライト1から出射する光の出射領域が開口した枠状であり、かつ、点灯検査時にはバックライト1の外周部およびワークステージ2のそれぞれと環状に接する形状になっている。このとき、ワークフレーム3とバックライト1との接触部、およびワークフレーム3とワークステージ2との接触部には、それぞれ、たとえば、第2のクッション材8を介在させる。これにより、点灯検査時のバックライト1の内部空間は、点灯検査装置の外部空間から概ね遮断された状態になる。また、ワークフレーム3とワークステージ2は、たとえば、図1(a)および図1(b)に示したようなシャフト202で連結しており、ワークフレーム3は、当該シャフト202を回転軸として可動する構成になっている。
【0025】
減圧装置4は、吸気管401およびワークステージ2の貫通穴201を介して、バックライト1が搭載された空間の吸気をすることが可能な装置であればよく、たとえば、真空ポンプを用いる。
【0026】
光源5は、たとえば、バックライト1を組み込んだ液晶表示装置を使用する際に用いる光源と同等の特性を示すものが好ましい。図1(a)および図1(b)では、光源5としてLED(発光ダイオード)を用いた場合を示している。このとき、光源5は、プリント基板および導線(ケーブル)を介して点灯用電源6と接続している。また、プリント基板はワークステージ2に設置(固定)されており、光源5は、バックライト1のフレーム部材104の底面に設けられた開口部を通して、導光板101の光導入面と対応する位置に配置される。
【0027】
実施例1の点灯検査装置を用いてバックライト1に対する点灯検査を行う際の手順は、以下の通りである。
【0028】
まず、ワークフレーム3を回転させて、ワークステージ2の上にバックライト1を搭載する。次に、ワークフレーム3を戻し、ワークフレーム3とワークステージ2とによりバックライト1の位置を固定する。
【0029】
次に、減圧装置4を作動させる。このとき、バックライト1のフレーム部材104の底面と反射シート103との間には、たとえば、図1(c)に示したような隙間がある。そのため、減圧装置4を作動させて吸気を始めると、バックライト1の内部空間にある空気はフレーム部材104と反射シート103との隙間を通って吸気される。また、バックライト1の外周部とワークフレーム3との接触部およびワークステージ2とワークフレーム3との接触部には、それぞれ第2のクッション材8が介在しているので、これらの接触部において点灯検査装置の外部からバックライト1の内部空間に空気が流れ込むことはほとんどない。したがって、減圧装置4を作動させることにより、バックライト1の内部空間の圧力が、点灯検査装置の外部空間の圧力(通常は大気圧)よりも低くなる。
【0030】
次に、点灯用電源6から供給する電力により光源5を発光させ、導光板101および光学シート(102a〜102d)を通して出射した光の状態を検査(観察)する。
【0031】
検査が終了したら、光源5を消灯し、減圧装置4を停止させた後、バックライト1を取り出す。
【0032】
図2(a)および図2(b)は、実施例1の点灯検査装置の作用効果を説明するための模式図である。
図2(a)は、減圧装置4を作動させる前の光学シートの断面構成の一例を示す模式断面図である。図2(b)は、減圧装置4を作動させたときの光学シートの断面構成の一例を示す模式断面図である。
【0033】
バックライト1に用いる光学シート(102a〜102d)は、前述のように、その厚さが、たとえば、数十μmから数百μmと非常に薄く、たわみが生じやすい。また、光学シートに生じるたわみは、通常、光学シートごとに固有の独立したものであり、他の光学シートのたわみとの相関が弱い。すなわち、点灯検査を行う前のバックライト1における光学シート(102a〜102d)には、たとえば、図2(a)に示すような、無作為なたわみが生じていることが多い。また、点灯検査を行う前、および従来の点灯検査装置による点灯検査の際には、第1の光拡散シート102a側からかかる圧力9Aと、第2の光拡散シート102d側からかかる圧力9Bとが概ね等しい。したがって、従来の点灯検査装置による点灯検査は、光学シート(102a〜102d)に、図2(a)に示したような無作為なたわみが生じた状態で行われる。
【0034】
このような各光学シート(102a〜102d)に無作為なたわみが生じているバックライト1を従来の点灯検査装置で点灯検査した場合、積層した光学シート同士が密着せず、光学シート間に入り込んだ異物等の輪郭がぼやけてしまう。そのため、従来の点灯検査装置による検査では、当該異物等の検出が困難であるという問題があった。
【0035】
これに対し、実施例1の点灯検査装置は、減圧装置4を用い、バックライト1の内部空間の圧力を、点灯検査装置の外部空間の圧力よりも低くする。すなわち、実施例1の点灯検査装置を用いて点灯検査を行うときには、たとえば、図2(b)に示すように、第1の光拡散シート102a側からかかる圧力9Aが、第2の光拡散シート102d側からかかる圧力9Bよりも低くなっている。このとき、それぞれの光学シート(102a〜102d)は、かかる圧力の差により、第1の光拡散シート102a側にたわむような変化を起こすことが考えられる。そのため、点灯検査前にそれぞれの光学シートに無作為なたわみがあり密着していない場合でも、点灯検査時にはたわみの方向を揃えて密着させることができる。したがって、光学シート間に入り込んだ異物等の輪郭のぼやけを低減させることができ、当該異物等の検出が容易になる。
【0036】
以上説明したように、実施例1の点灯検査装置によれば、複数枚の光学シートのそれぞれに生じた無作為なたわみを圧力の差により矯正することで、光学シート間に入り込んだ異物等の検出が容易になる。そのため、たとえば、1つのバックライトの検査にかかる時間を短縮できるとともに、検査時の負担を軽減することができる。また、異物等の見落としによる歩留まりの低下を抑えることもできる。
【実施例2】
【0037】
図3(a)および図3(b)は、本発明による実施例2の点灯検査装置の概略構成の一例を示す模式図である。
図3(a)は、実施例2の点灯検査装置における主要部の概略構成の一例を示す模式正面図である。図3(b)は、図3(a)のC−C’線における断面構成の一例を示す模式断面図である。
【0038】
実施例2でも、検査対象となるバックライトは、実施例1で挙げたような4枚の光学シート(第1の光拡散シート102a、第1のプリズムシート102b、第2のプリズムシート102c、および第2の光拡散シート102d)を有する導光板方式のバックライト1とする。また、このバックライト1は、点灯検査時にはLEDなどの光源がまだ取り付けられていないものとする。
【0039】
実施例2の点灯検査装置は、たとえば、図3(a)および図3(b)に示すように、検査対象のバックライト1を搭載するワークステージ2、当該ワークステージ2に搭載されたバックライト1の位置を固定するワークフレーム3、点灯検査時にバックライト1の内部空間の圧力を当該点灯検査装置の外部空間の圧力よりも低くする減圧装置4、点灯検査用の光源5、および点灯用電源6を有する。
【0040】
実施例2の点灯検査装置において実施例1のものと異なる点の1つは、検査用の光源5がワークフレーム3に設置されていることである。また、実施例2の点灯検査装置におけるワークフレーム3は、ワークステージ2におけるバックライト搭載面から垂直方向に延びているシャフト203を利用し、当該シャフト203に沿って上下に可動する構成になっている。ワークフレーム3の可動機構および固定機構については、適宜変更可能であるため、具体的な機構例の説明は省略する。
【0041】
実施例2の点灯検査装置は、ワークフレーム3の可動機構が実施例1のものとは異なるが、点灯検査時にバックライト1の外周部およびワークステージ2のそれぞれと環状に接する環状形状になっている点は同じである。また、実施例2でも、ワークフレーム3とバックライト1との接触部、およびワークフレーム3とワークステージ2との接触部に、それぞれ、たとえば、第2のクッション材8を介在させることにより、点灯検査時のバックライト1の内部空間を点灯検査装置の外部空間から概ね遮断された状態にする。そのため、点灯検査時に減圧装置4を作動させることにより、バックライト1の内部空間の圧力が、点灯検査装置の外部空間の圧力(通常は大気圧)よりも低くなる。したがって、点灯検査前にそれぞれの光学シート(102a〜102d)に無作為なたわみがあり密着していない場合でも、点灯検査時における光学シート間に入り込んだ異物等の輪郭のぼやけを低減させることができ、当該異物等の検出が容易になる。
【0042】
以上説明したように、実施例2の点灯検査装置によれば、複数枚の光学シートのそれぞれに生じた無作為なたわみを圧力の差により矯正することで、光学シート間に入り込んだ異物等の検出が容易になる。そのため、たとえば、1つのバックライトの検査にかかる時間を短縮できるとともに、検査時の負担を軽減することができる。また、異物等の見落としによる歩留まりの低下を抑えることもできる。
【0043】
以上、本発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能であることはもちろんである。
【0044】
たとえば、検査対象のバックライトは、複数枚の光学シートが積層配置されているものであれば、図1(b)および図1(c)に示したような構成のものに限らず、他の構成であってもよいことはもちろんである。
【0045】
また、ワークフレーム3の可動機構は、実施例1に示したような回転式や実施例2に示したような上下スライド式に限らず、適宜変更可能であることはもちろんである。
【0046】
また、本明細書では検査対象のバックライトとして、点灯検査時には光源がまだ取り付けられていないものを挙げたが、本発明は、これに限らず、すでに光源が設置されているバックライトの点灯検査装置にも応用できることはもちろんである。
【産業上の利用可能性】
【0047】
本明細書では、本発明の適用例の一例として、液晶表示装置に用いるバックライトを挙げている。しかしながら、本発明は、それらに限らず、バックライトと同等の構成を有する照明装置などの検査装置にも適用できることはもちろんである。
【符号の説明】
【0048】
1 バックライト
101 導光板
102a 第1の光拡散シート
102b 第1のプリズムシート
102c 第2のプリズムシート
102d 第2の光拡散シート
103 反射シート
104 フレーム部材
105 粘着材
2 ワークステージ
201 貫通穴
202,203 シャフト
3 ワークフレーム
4 減圧装置
401 吸気管
5 光源
6 点灯用電源
7 第1のクッション材
8 第2のクッション材
9A,9B 圧力

【特許請求の範囲】
【請求項1】
1個または2個以上の光源が発する光を、積層配置された複数枚の光学シートを通して外部に出射する照明装置、の点灯検査を行う点灯検査装置であって、
前記照明装置を搭載するワークステージと、
当該ワークステージに搭載された前記照明装置の位置を固定するワークフレームと、
前記点灯検査時に前記照明装置の内部空間の圧力を当該点灯検査装置の外部空間の圧力よりも低くする減圧装置とを有し、
前記ワークフレームは、前記照明装置から出射する光の出射領域が開口した枠状であり、かつ、前記点灯検査時には前記照明装置の外周部および前記ワークステージのそれぞれと環状に接する形状であることを特徴とする点灯検査装置。
【請求項2】
前記点灯検査時における前記照明装置は前記光源を有しておらず、前記光源は前記ワークステージに設置されていることを特徴とする請求項1に記載の点灯検査装置。
【請求項3】
前記点灯検査時における前記照明装置は前記光源を有しておらず、前記光源は前記ワークフレームに設置されていることを特徴とする請求項1に記載の点灯検査装置。

【図1(a)】
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【図1(b)】
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【図1(c)】
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【図2(a)】
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【図2(b)】
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【図3(a)】
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【図3(b)】
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【公開番号】特開2012−129020(P2012−129020A)
【公開日】平成24年7月5日(2012.7.5)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−278267(P2010−278267)
【出願日】平成22年12月14日(2010.12.14)
【出願人】(502356528)株式会社ジャパンディスプレイイースト (2,552)
【Fターム(参考)】