(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示素子を透過した光を測定することで、前記液晶表示素子の特性評価を行う装置に用いるステージユニットであって、前記液晶表示素子を載置するサンプルステージと、前記サンプルステージを傾斜させる軸に平行な方向とそれに直交する方向に延びる十字型を成し前記液晶表示素子の特性評価用の光を透過させる孔部が形成され、内部に乾燥気体が満たされるとともに、前記特性評価装置が外側に隣接するよう上面および下面にそれぞれ前記光を透過させる前記孔部が形成された、前記サンプルステージを収納する箱体と、前記箱体に形成され前記箱体の内部に乾燥気体を導入する気体導入管と、前記サンプルステージの温度を調整する温度調整手段と、前記箱体の外部に設けられ、前記サンプルステージを傾斜させる傾斜手段と、前記箱体と該箱体の上面および下面に形成された前記孔部の外側に隣接する前記特性評価装置の部材との間に、前記箱体内部に供給された乾燥気体が前記箱体に形成された前記液晶表示素子の特性評価用の光を透過させる孔部から排出されることで、前記特性評価装置の部材に対する湿度および温度の影響を低減するための雰囲気を生成する湿度・温度緩衝手段とを具備することを特徴とするステージユニット。
【請求項２】
前記温度調整手段が、伝熱媒体が導入される内部空間を有し前記サンプルステージに設けられた温度調整ブロックからなり、該温度調整ブロックが前記サンプルステージ面内で回転可能となっていることを特徴とする請求項１に記載のステージユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示素子の特性評価を行う装置に用いるステージユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示素子の光学的測定値を評価し、理想的なＢ／Ｗ化、カラー化を設計するための特性評価装置がこれまでに上市されてきた。この光学的測定値としては、液晶表示素子のリタデーション、楕円率、方位角、リターデーションの波長分散、屈折率、透過スペクトル、コントラストと偏光度の比等を例示することができる。これらの光学的測定値の計測法としては、光干渉法、検光子回転法等が用いられていた。
【０００３】
これらの特性評価装置においては、測定、演算結果に大きな誤差を生じないよう、光信号のＳ／Ｎ比を可能な限り大きくするのが好ましいとされている。また、サンプルの楕円偏光状態を把握するために、偏光板、１／４λ板等の光学素子およびこれらの回転制御機構が、サンプルを保持するステージに近接して設けられている。ここで、サンプルとは液晶表示素子単体でも、液晶表示素子に偏光板や位相差板等を取り付けたものでもよい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
液晶表示素子の特性良否を左右する特性の１つに視角範囲がある。この視角範囲を評価するためには、サンプルを保持するステージを測定に使用する光の光路に対して傾斜させる必要がある。しかし、光学素子およびこれらの回転制御機構が、サンプルを保持するステージに近接して設けられているため、傾斜可能なステージを特性評価装置に組み込み難くなっていた。
【０００５】
また、これらの特性評価装置を用いて光学的測定を行う際、サンプルの温度を変化させることで、光学的特性値の温度特性を測定したい場合がある。ところが、従来の特性評価装置にはサンプルの温度制御機構が設けられていなかった。
これは、従来の特性評価装置においては、偏光板、１／４λ板等の光学素子およびこれらの回転制御機構が液晶表示素子に近接して設けられており、温度特性の測定のため、サンプルの温度を室温以下に下げた場合、これらの光学素子や回転制御機構も冷却され、結露を生じる等の問題があり、サンプルの温度を上げた場合は、伸びが生じる等の恐れがあるためである。
【０００６】
すなわち、サンプルの温度制御機構と傾斜可能なステージを併せ持つ特性評価装置は未だ上市されていない。
上記の点に鑑み、本発明は、サンプルの温度制御機構を有し、しかも傾斜可能なステージユニットを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るステージユニットは、液晶表示素子を透過した光を測定することで、前記液晶表示素子の特性評価を行う装置に用いるステージユニットであって、液晶表示素子を透過した光を測定することで、前記液晶表示素子の特性評価を行う装置に用いるステージユニットであって、前記液晶表示素子を載置するサンプルステージと、前記サンプルステージを傾斜させる軸に平行な方向とそれに直交する方向に延びる十字型を成し前記液晶表示素子の特性評価用の光を透過させる孔部が形成され、内部に乾燥気体が満たされるとともに、前記特性評価装置が外側に隣接するよう上面および下面にそれぞれ前記光を透過させる前記孔部が形成された、前記サンプルステージを収納する箱体と、前記箱体に形成され前記箱体の内部に乾燥気体を導入する気体導入管と、前記サンプルステージの温度を調整する温度調整手段と、前記箱体の外部に設けられ、前記サンプルステージを傾斜させる傾斜手段と、前記箱体と該箱体の上面および下面に形成された前記孔部の外側に隣接する前記特性評価装置の部材との間に、前記箱体内部に供給された乾燥気体が前記箱体に形成された前記液晶表示素子の特性評価用の光を透過させる孔部から排出されることで、前記特性評価装置の部材に対する湿度および温度の影響を低減するための雰囲気を生成する湿度・温度緩衝手段とを具備することを特徴とする。
【０００８】
すなわち、本発明のステージユニットは、サンプルステージからの伝導伝熱によりサンプルを効率よく冷却、加熱することができ、これによりサンプルの温度特性を測定することができる。また、サンプルステージを特性評価用の光の光路に対して傾斜させることができるので、液晶表示素子の視角範囲についても評価することができる。この傾斜手段は、箱体の外側に設けられているので、サンプルステージを傾斜する際に箱体内の雰囲気を解除する必要はなく、効率よく測定ができる。
【０００９】
箱体内部に導入された乾燥気体が孔部から排出されることで、箱体と箱体孔部の外側に設けられている特性評価装置の光学素子等との間に排出気体による緩衝帯が形成され、箱体内部の湿度・温度変化を外部に伝えにくくすることができる。
この時、箱体に乾燥気体を導入することで、箱体の内部および緩衝帯を乾燥状態とすることができ、サンプルステージを冷却した際に発生する恐れのある光学素子等の結露を効果的に抑制することができる。この箱体に導入する乾燥気体としては、乾燥空気、窒素ガス等を好適に使用することができる。さらに、本発明のステージユニットはユニット化されているので、着脱が容易であり装置のメンテナンスが行いやすくなっている。
【００１０】
本発明のステージユニットの湿度・温度緩衝手段は、箱体内部に供給された乾燥気体が箱体に形成された液晶表示素子の特性評価用の光を透過させる孔部から排出されることで、特性評価装置の部材に対する湿度および温度の影響を低減するための雰囲気を生成するものであることが好ましい。
このような態様とすることで、箱体と箱体孔部の外側に設けられている特性評価装置の光学素子等との間に緩衝帯を形成する目的で、別途外部から気体を流し入れたりする必要がない。
【００１１】
本発明のステージユニットの温度調整手段が、伝熱媒体が導入される内部空間を有しサンプルステージに設けられた温度調整ブロックからなり、この温度調整ブロックがサンプルステージ面内で回転可能となっていることが好ましい。サンプルステージの冷却、加熱を、伝熱媒体を温度調整ブロックの内部に導入して行うことで、サンプルの温度を効率よく制御することができる。また、温度調整ブロックがサンプルステージ面内で回転可能となっているので、傾斜させて視角評価を行う場合に、サンプルを取り付け直さずに４方向の測定を行うことができる。前記温度調整手段が、伝熱媒体が導入される内部空間を有し前記サンプルステージに設けられた温度調整ブロックからなり、該温度調整ブロックが前記サンプルステージ面内で回転可能となっていることも好ましい。また、前記サンプルステージに形成される孔部は、前記サンプルステージを傾斜させる軸に平行な方向とそれに直交する方向に延びる十字型をなしていればよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明について詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態例のみに限定されるものではない。
図１は本実施の形態のステージユニットを示す平面図、図２は正面図である。
図１および図２に示すように、ステージユニット１は、箱体２の内部にサンプルステージ３が軸４により傾斜可能に設けられて構成されている。
【００１３】
サンプルステージ３は、中空円盤状のステージ外縁部５と、その中空部に回動可能にはめ込まれた温度調整ブロック６からなっている。温度調整ブロック６の中央部にはその厚み方向に貫通する十字型の孔部７が設けられている。温度調整ブロック６の内部は空洞となっており、媒体導入管８により導入された伝熱媒体が内部を循環して、媒体排出管９から排出されるようになっている。
温度調整ブロック６の上面には、サンプル固定クリップ１０、１０…が設けられ、これによりサンプル１１を温度調整ブロック６上に固定するようになっている。
【００１４】
箱体２には図示しない気体供給源に接続された気体導入管１２が設けられており、これにより箱体２の内部に乾燥空気、窒素ガス等が供給される。供給された乾燥気体は箱体２の上面および下面に設けられた孔部１３、１３を通ってステージユニット１の外部に排出される。このステージユニット１を特性評価装置に取り付けた際には、箱体２と孔部１３の外側に設けられている特性評価装置の光学素子等との間に、箱体２からの排出気体による緩衝帯が形成される。
軸４にはメモリの付いたつまみ１４が取り付けられ、サンプルステージ３の傾斜状態を判読しやすくなっている。また、サンプルステージ３は傾斜状態で安定に保持されるように構成されている。
【００１５】
次に、ステージユニット１の動作について説明する。
図２に示すように、ステージユニット１の箱体２の上面および下面には孔部１３、１３が設けられ、図１に示すようにサンプルステージ３の中央部にはその厚み方向に貫通する十字型の孔部７が設けられている。特性評価装置の測定用の光はこの３つの孔部を挿通することになる。
図１に示すように、孔部７の十字型は軸４と平行な方向と、それに直交する方向に延びている。これにより、軸４を回転させサンプルステージ３を傾けていっても、特性評価装置の測定用の光はステージユニット１内を通過することができる。
【００１６】
サンプルステージ３中央部の温度調整ブロック６には、媒体導入管８により伝熱媒体が導入され、内部を循環した後、媒体排出管９から排出されるようになっている。この伝熱媒体により温度調整ブロック６は冷却、加熱される。サンプルステージ３上に載置されたサンプル１１は、温度調整ブロック６の温度変化を受けて冷却、加熱されることになる。この温度調整ブロック６の温度は、伝熱媒体の温度を変えることにより容易に変更することができる。この時、サンプル１１上に温度モニターセンサ１５を設けると、サンプルの実温を管理することができる。更に、サンプルの上面に断熱材を置けば、サンプルの温度制御をより容易に行うことができる。
【００１７】
図２に示すように、ステージユニット１の箱体２の上面および下面には孔部１３、１３が設けられている。図示しない気体供給源に接続された気体導入管１２から箱体２の内部に供給された乾燥気体は、孔部１３、１３から排出される。ステージユニット１を特性評価装置に取り付けた場合、孔部１３、１３の外側には、特性評価装置の光学素子等が位置することになるが、孔部１３、１３から排出された乾燥気体が箱体２と特性評価装置の間に流れ、緩衝帯を形成する。これにより、箱体２の内部の湿度・温度変化がステージユニット１周囲の特性評価装置に伝わりにくくなる。
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００１８】
【発明の効果】
以上詳細に説明した通り、本発明のステージユニットは、サンプルを載置するサンプルステージを傾斜させることができるので、液晶表示素子の特性良否に大きな意味を持つ視角範囲を評価しやすくなっている。この傾斜手段は、箱体の外側に設けられているので、サンプルステージを傾斜させる際に箱体内の雰囲気を解除する必要はなく、効率よく測定ができる。
また、本発明のステージユニットは、サンプルステージからの伝導伝熱によりサンプルを冷却、加熱することができ、これによりサンプルの温度特性を測定することができる。
【００１９】
さらに、本発明のステージユニットは、箱体とこの箱体に隣接する特性評価装置の部材との間に、この部材に対する湿度および温度の影響を低減するための雰囲気を生成する湿度・温度緩衝手段を具備しているので、温度特性の測定のためサンプルの温度を室温以下に下げた場合でも、光学素子などが冷却されて結露を生じたりしにくく、サンプルの温度を上げた場合でも、特性評価装置の部品に伸びが生じにくくなっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本実施の形態のステージユニットを示す平面図である。
【図２】  本実施の形態のステージユニットを示す正面図である。
【符号の説明】
１  ステージユニット
２  箱体
３  サンプルステージ
４  軸
５  ステージ外縁部
６  温度調整ブロック
７  孔部
８  媒体導入管
９  媒体排出管
１０  サンプル固定クリップ
１１  サンプル
１２  気体導入管
１３  孔部
１４  つまみ
１５  温度モニターセンサ
【図１】
0003723344.tif 000002
【図２】
0003723344.tif 000003