(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透過型の液晶ディスプレイパネルに対して、該パネル背面から光を照射し、各画素の透過光の強度に基づいて、画像の良否を検査する液晶ディスプレイパネル検査装置用平面光源において、上記光を放射する、複数の棒状放電ランプと、上記光を透過する透過板と、上記透過板をその一側面に備え、上記棒状放電ランプを収納する箱体と、上記箱体内部の空気を排気する排気手段とを設け、上記棒状放電ランプの各々を、上記透過板の表面に対向して配列し、上記透過板に通風孔を、各棒状放電ランプの各管軸に沿うように設けたことを特徴とする液晶ディスプレイパネル検査装置用平面光源。
【請求項２】
前記通風孔は、前記透過板の、隣り合う２本の前記棒状放電ランプの間の領域と対向した位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶ディスプレイパネル検査装置用平面光源。
【請求項３】
前記通風孔は、前記排気手段に近づくに従い、前記透過板の単位面積に占める該通風孔の面積の割合が大きくなるように、前記透過板に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶ディスプレイパネル検査装置用平面光源。
【請求項４】
前記棒状放電ランプと前記排気手段との間に、仕切り板を設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の液晶ディスプレイパネル検査装置用平面光源。
【請求項５】
光拡散板を、前記透過板と間隔を置いて平行に配置したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の液晶ディスプレイパネル検査装置用平面光源。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、液晶ディスプレイパネル検査装置用の平面光源に関し、詳細には、光源の冷却方法を改善した液晶ディスプレイパネル検査装置用平面光源に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶ディスプレイパネルを製造する過程において、基板端部の電極に液晶を駆動させるための回路部を実装する前の液晶ディスプレイパネルの良否を、液晶ディスプレイパネル単体で検査する工程がある。
この場合、目的の液晶ディスプレイパネルを液晶ディスプレイパネル検査装置にセットし、液晶ディスプレイパネルの背面より、蛍光ランプなどの光源で照明し、その透過光の状態を検査員が目視で、またはカメラ等の自動認識装置を用いて検査し、液晶ディスプレイパネル内に塵があるか否か、異物や表示むらなどの表示欠陥があるか否かを評価していた。
【０００３】
以下に、透過型の液晶ディスプレイパネルの構造、および従来の液晶ディスプレイパネル検査装置用平面光源について説明する。
図１，２は、透過型の液晶ディスプレイパネルの概略側断面図、および上面図である。
図１，２に示す透過型の液晶ディスプレイパネル３０は、上側透明基板３０ａ及び下側透明基板３０ｂを有し、夫々の基板３０ａ，３０ｂの内側に互いに直交するよう上側透明電極３０ａ１、下側透明電極３０ｂ１が夫々短冊状に設けられている。
また、上側透明基板３０ａの上面、下側透明基板３０ｂの下面には、偏光板３０ａ２，３０ｂ２が設けられ、上側透明基板３０ａ及び下側透明基板３０ｂの間に液晶３０ｃを挟み込み、基板の周囲に接着されたシール３０ｄによって、液晶３０ｃが挟持される構造になっている。
また、ｎ本の上側透明電極３０ａ１は上側透明基板３０ａの端部に引き出され、圧接により電圧印加部２１ａに接続されるようになっている。同様に、ｍ本の下側透明電極３０ｂ１は下側透明基板３０ｂの端部に引き出され、圧接により電圧印加部２１ｂに接続されるようになっている。
そして、上側透明電極３０ａ１に対して電圧印加部２１ａより，下側透明電極３０ｂ１に対して電圧印加部２１ｂより、夫々駆動電圧を印加することによって、特定の電極に挟まれた液晶セルを駆動し、液晶セルの透過光量を画素ごとに変化させることができる。
【０００４】
次に、液晶ディスプレイパネル検査装置について説明する。
図３は、液晶ディスプレイパネル検査装置の概略側断面図である。
液晶ディスプレイパネル検査装置２０は、液晶ディスプレイパネル３０を保持する保持台２１、液晶ディスプレイパネル検査装置用平面光源１（後述する。）から放射される光を透過・拡散させる光拡散板２２、液晶ディスプレイパネル３０の背面から光を照射する平面光源１、上記保持台２１に保持された検査用の液晶ディスプレイパネル３０に、保持台２１に設けられた電圧印加部２１ａ，２１ｂを介して駆動電圧を印加し、液晶ディスプレイパネル３０の液晶セルの駆動を制御する、液晶セル駆動制御部２３、上記平面光源１の点灯・消灯を制御する、ランプ点灯・消灯制御部２４とを備え、それぞれフレーム２５に固定されてなる。
【０００５】
次に、上述した液晶ディスプレイパネル検査装置２０に組み込まれる、従来の液晶ディスプレイパネル検査装置用平面光源の構造について説明する。
図４は、図３の液晶ディスプレイパネル検査装置に組み込まれる、従来の液晶ディスプレイパネル検査装置用平面光源の構造を示す図である。
従来の液晶ディスプレイパネル検査装置用平面光源１は、複数の棒状放電ランプ２、例えば棒状の冷陰極蛍光ランプや低圧水銀ランプと、図１の紙面に対して上下方向に貫通する開口３ａを有する枠体３と、枠体３の開口３ａの一方を塞ぐ底板４とを備える。
そして、棒状放電ランプ２の各々は、底板４の表面に平行に配列され、予め設定された照射領域に対し照度分布が均一になるように、各棒状放電ランプ２間のピッチが調整されて不図示の手段で枠体３内部に固定される。
また、上記底板４の棒状放電ランプ２と対向する側の面には、該ランプ２より放射される光を反射する反射材５、例えばバックライト用リフレクションフィルムが設けられており、枠体３の開口３ａの一方に、不図示の手段で固定される。
一方、上記平面光源１の開口３ａの他方には、スペーサ６が設けられ、該スペーサ６を介して、上記平面光源１は、液晶ディスプレイパネル検査装置２０に備えられた光拡散板２２に固定される。
【０００６】
そして、液晶ディスプレイパネル３０の表示状態（液晶ディスプレイパネル内に塵があるか否か、異物や表示むらなどの表示欠陥があるか否か等）を以下の手順に従い検査する。
▲１▼駆動回路の実装されていない液晶ディスプレイパネル３０を上記保持台２１に載置する。
▲２▼液晶ディスプレイパネル３０の上側透明電極３０ａ１、下側透明電極３０ｂ１に対して電圧印加部２１ａ，２１ｂを圧接して電気的に接続する。
▲３▼上記液晶セル駆動制御部２３に備えられた駆動回路（図示しない）を所定の検査モードで駆動する。
▲４▼上記ランプ点灯・消灯制御部２４より点灯信号を送り、不図示の電源より電力を上記平面光源１に供給して点灯させる。
▲５▼上記光源１より液晶ディスプレイパネル３０の背面に向けて光を放射して、液晶ディスプレイパネル３０にテスト画像を表示させ、目視検査の場合には検査員Ｓが液晶ディスプレイパネル３０の表示状態を観察して検査する。
ここで、上記平面光源１に用いられる棒状放電ランプ２は、点灯中高温となるため、冷却が必要である。（放電ランプは、点灯中の周囲温度が点灯時設定温度以上に高くなると、最大輝度を得ることができないという性質を有しているため。）
そして、従来の平面光源１においては、スペーサ６を用いて平面光源１と光拡散板２２を離間して配置しているので、平面光源１の棒状放電ランプ２は外気に曝され、これにより棒状放電ランプ２の冷却がなされていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、液晶ディスプレイパネル３０の表示状態（液晶ディスプレイパネル内に塵があるか否か、異物や表示むらなどの表示欠陥があるか否か等）を精度良く検査するためには、液晶ディスプレイパネル３０全面に、平面光源１より放射照度の均一な光を照射する必要がある。
しかしながら、従来の平面光源１においては、光拡散板２２を介して照射しているにも関わらず、放射照度の充分な均一化が図れていなかった。
【０００８】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、本発明の目的は、放射照度の均一な液晶ディスプレイパネル検査装置用平面光源を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、最も外側に配置された棒状放電ランプ２と、中央に配置された棒状放電ランプ２との間で照度差が顕著に現れていることを確認し、以下の考察を得た。
すなわち、最も外側に配置された棒状放電ランプ２は、外気を取り入れる隙間、即ち、光拡散板２２と枠体３の間の、スペーサ６によって形成された隙間に近い為、外気に曝されて冷却され易い。また、棒状放電ランプ２の片側にのみ他の棒状放電ランプ２が配置されているので、他の棒状放電ランプ２からの放射熱の影響を受けにくい。
一方、中央に配置された棒状放電ランプ２は、外気を取り入れる上記隙間から遠いため、外気にほとんど曝されず冷却されにくい。また、両隣に多数の棒状放電ランプ２が配置されている為、他の棒状放電ランプ２からの放射熱の影響を受け易い。
したがって、中央に配置された棒状放電ランプ２の最大輝度は低下してしまい、中央に配置された棒状放電ランプ２と最も外側に配置された棒状放電ランプ２との間で大きな照度差が生じる。
【００１０】
そして、本発明者は、上記の考察により、配列された複数の棒状放電ランプ２の冷却を均一に行うことにより、棒状放電ランプ２の放射照度の均一化を図ることができることを見出し、かかる知見に基づいて本発明を完成した。
【００１１】
すなわち、本発明の請求項１に記載の液晶ディスプレイパネル検査装置用平面光源は、透過型の液晶ディスプレイパネルに対して、該パネル背面から光を照射し、各画素の透過光の強度に基づいて、画像の良否を検査する液晶ディスプレイパネル検査装置用平面光源において、上記光を放射する、複数の棒状放電ランプと、上記光を透過する透過板と、上記透過板をその一側面に備え、上記棒状放電ランプを収納する箱体と、上記箱体内部の空気を排気する排気手段とを設け、上記棒状放電ランプの各々を、上記透過板の表面に対向して配列し、上記透過板に通風孔を、各棒状放電ランプの各管軸に沿うように設けたことを特徴としている。
また、本発明の請求項２に記載の液晶ディスプレイパネル検査装置用平面光源は、前記通風孔が、前記透過板の、隣り合う２本の前記棒状放電ランプの間の領域と対向した位置に配置されていることを特徴としている。
更に、本発明の請求項３に記載の液晶ディスプレイパネル検査装置用平面光源は、前記通風孔が、前記排気手段に近づくに従い、前記透過板の単位面積に占める該通風孔の面積の割合が大きくなるように、前記透過板に配置されていることを特徴としている。
また、本発明の請求項４に記載の液晶ディスプレイパネル検査装置用平面光源は、前記棒状放電ランプと前記排気手段との間に、仕切り板を設けたことを特徴としている。
加えて、請求項５に記載の液晶ディスプレイパネル検査装置用平面光源は、光拡散板を、前記透過板と間隔を置いて平行に配置したことを特徴としている。
【００１２】
【作用】
本発明の請求項１に記載の液晶ディスプレイパネル検査装置用平面光源によれば、上記箱体内部の空気を排気する排気手段を設け、上記透過板に通風孔を、各棒状放電ランプの各管軸に沿うように設けたので、上記平面光源外部より通風孔を介して各棒状放電ランプに冷却風が供給され、排気手段により排気される。
また、本発明の請求項２に記載の液晶ディスプレイパネル検査装置用平面光源によれば、前記透過板の、隣り合う２本の前記棒状放電ランプ間の領域と対向した位置に前記通風孔を配置したので、棒状放電ランプの管壁に直接冷却風が供給されることはない。
更に、本発明の請求項３に記載の液晶ディスプレイパネル検査装置用平面光源によれば、前記排気手段に近づくに従い、該透過板の単位面積に占める前記通風孔の面積の割合が大きくなるように、前記透過板に該通風孔を配置したので、排気手段に近づくに従い、より多くの冷却風が供給される。
また、本発明の請求項４に記載の液晶ディスプレイパネル検査装置用平面光源によれば、前記棒状放電ランプと前記排気手段との間に、仕切り板を設けたので、上記箱体内部の空気は、仕切り板と透過板との間の、一定の隙間を介してのみ排気される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
上述した液晶ディスプレイパネル検査装置２０に組み込まれる、本発明の実施例に係る液晶ディスプレイパネル検査装置用平面光源について説明する。図５、６は、上述した液晶ディスプレイパネル検査装置２０に組み込まれる、本発明の実施例に係る液晶ディスプレイパネル検査装置用平面光源の斜視図および断面図である。本発明の実施例に係る液晶ディスプレイパネル検査装置用平面光源１００は、複数の棒状放電ランプ２と、図５の紙面に対して上下方向に貫通する開口３００ａを有する枠体３００と、枠体３００の開口３００ａの一方を塞ぐ底板４とを備えている。また、上記底板４の棒状放電ランプ２と対向する側の面には、該ランプ２より放射される光を反射する反射材５、例えばバックライト用リフレクションフィルムが設けられ、上記枠体３００の側面には、枠体３００と底板４と透過板７（後述する）とにより形成される空間内部を排気するための排気口３００ｂが設けられている。
そして、棒状放電ランプ２の各々は、底板４の表面に平行に配列され、予め設定された照射領域に対し照度分布が均一になるように、各棒状放電ランプ２間のピッチが調整されて不図示の手段で枠体３００内部に固定されている。
【００１４】
更に、上記平面光源１００には、上記枠体３００の開口３００ａの他方を塞ぎ、棒状放電ランプ２から放射される光を透過する透過板７、例えばアクリル樹脂製板、ポリカーボネート樹脂製板（ここで、アクリル樹脂は、放電ランプ２から放射される光の透過率が高い。一方、ポリカーボネ−ト樹脂は、アクリル樹脂と比較して透過率は低いものの、耐熱性が高い。）が設けられ、該透過板７と枠体３００と底板４とにより形成される空間内部を、上記排気口３００ｂを介して排気する、排気ファン８とが設けられている。
そして、上記透過板７には、複数の通風孔７ａが設けられており、該透過板７を上記枠体３００の所定の位置に固定した時、隣り合う２本の棒状放電ランプ２の間の領域と対向した位置に、該通風孔７ａの各々が位置するように、該透過板７上の通風孔７ａの位置は定められている。また、該通風孔７ａの各々は、上記対向した位置において、各棒状放電ランプ２の各管軸に沿うように上記透過板７上に並んで配列されている。更に、該通風孔７ａは、枠体３００の開口３００ａを挟んでその両側面に設けられた各排気ファン８に近づくに従い、該透過板７の単位面積に占める通風孔７ａの面積の割合が大きくなるように、該透過板７に設けられている。具体的には、図５において、透過板７の中央の領域Ａ１（Ａ２）から領域Ｂ１（Ｂ２）→領域Ｃ１（Ｃ２）→領域Ｄ１（Ｄ２）へと各排気ファン８に近づくに従って、その領域の面積に占める開口７ａの面積の割合が大きくなるように、各開口７ａを透過板７上に設けられている。（ここで、図５において、領域Ｄ２には、開口７ａは描かれていないが、実際には、領域Ａ１と同様の、複数の開口７ａが設けられている。）
【００１５】
更に、該排気ファン８と棒状放電ランプ２の間を仕切る直線状の仕切り板９が、棒状放電ランプ２の管軸に沿うように設けられている。すなわち、領域Ｄ１、Ｄ２に上記仕切り板９が設けられている。（ここで、図５の領域Ｄ２に配置される仕切り板９の記載は省略している。）
そして、上記仕切り板９は、両矢印Ｘ方向に、その幅を変更することが可能に設けられており、これにより、仕切り板９と透過板７との隙間Ｄの大きさを自在に変更することが可能になっている。
【００１６】
そして、上記平面光源１００には、従来の液晶ディスプレイパネル検査装置用光源１と同様に、スペーサ６（図示しない）が枠体３００の四つ角に設けられ、該スペーサ６を介して、液晶ディスプレイパネル検査装置２０に備えられた光拡散板２２（図示しない）に固定される。
【００１７】
次に、本発明の実施例の作用・効果を説明する。上記液晶ディスプレイパネル検査装置用平面光源１００を、上述した液晶ディスプレイパネル検査装置２０に組み込み、上述の検査手順に従うことにより、液晶ディスプレイパネルの表示状態を検査することができるが、従来の平面光源１と同様に、平面光源１００内の棒状放電ランプ２は点灯中高温になり、透過板７と枠体３００と底板４とにより形成される空間内部の温度分布の均一度も低下し始める。しかしながら、本発明の実施例に係る液晶ディスプレイパネル検査装置用平面光源１００によれば、上記空間を排気する排気ファン８を設け、上記透過板７に通風孔７ａを、各棒状放電ランプ２の各管軸に沿うように設けたので、平面光源１００外部より通風孔７ａを介して各棒状放電ランプ２に冷却風が供給され、排気ファン８により排気される。すなわち、各棒状放電ランプ２には冷却風が供給されるので、上記空間内部の温度分布の均一度の低下を抑制することができる。したがって、中央（領域Ａ１，Ａ２）に配置された棒状放電ランプ２と最も外側（領域Ｄ１，Ｄ２）に配置された棒状放電ランプ２との間で大きな照度差が生じることもないので、放射照度の均一な液晶ディスプレイパネル検査装置用平面光源を提供することができる。
【００１８】
また、放電ランプは、点灯時放電ランプの管壁温度が設定温度以下に低下すると、過冷却となり、放電ランプの不点灯や明滅などを引き起こすことがある。
しかしながら、本発明の実施例に係る液晶ディスプレイパネル検査装置用平面光源１００によれば、通風孔７ａは、透過板７の、隣り合う２本の棒状放電ランプ２の間の領域と対向した位置に配置されているので、棒状放電ランプ２の管壁に直接冷却風が供給されることはない。したがって、上記冷却風により、点灯時放電ランプの管壁温度が設定温度以下となり、各放電ランプが不点灯になったり、明滅したりすることを抑制することができるので、放射照度の均一な液晶ディスプレイパネル検査装置用平面光源を提供することができる。
【００１９】
更に、透過板７の、領域Ａ１（Ａ２）に設けられた通風孔７ａより供給された冷却風は、それぞれ近傍の棒状放電ランプ２を冷却するが、その後、高温となって排気ファン８に向かって排気されていくので、その途中に配置された棒状放電ランプ２の冷却を妨げる場合がある。
しかしながら、本発明の実施例に係る液晶ディスプレイパネル検査装置用平面光源１００によれば、透過板７の中央の領域Ａ１（Ａ２）から領域Ｂ１（Ｂ２）→領域Ｃ１（Ｃ２）→領域Ｄ１（Ｄ２）へと各排気ファン８に近づくに従って、その領域の面積に占める開口７ａの面積の割合が大きくなるように、各通風孔７ａは透過板７上に設けられているので、領域Ｂ１（Ｂ２）→領域Ｃ１（Ｃ２）→領域Ｄ１（Ｄ２）へと各排気ファン８に近づくに従い、より多くの冷却風が供給される。つまり、中央の領域Ａ１（Ａ２）より流れてくる、高温となった冷却空気により、冷却を妨げるとしても、透過板の領域Ｂ１（Ｂ２）、領域Ｃ１（Ｃ２）、領域Ｄ１（Ｄ２）に設けられた通風孔７ａより供給される冷却風が、中央の領域Ａ１（Ａ２）よりも多いので、冷却効果の低下を抑制することができる。したがって、中央（領域Ａ１，Ａ２）に配置された棒状放電ランプ２と最も外側（領域Ｄ１，Ｄ２）に配置された棒状放電ランプ２との間で大きな照度差が生じることはないので、放射照度の均一な液晶ディスプレイパネル検査装置用平面光源を提供することができる。
【００２０】
また、上記平面光源１００は、排気ファン８によって、枠体３００と底板４と透過板７とにより形成される空間内を強制的に排気しているので、空間内部の冷却分布を乱す場合がある。しかしながら、本発明の実施例に係る液晶ディスプレイパネル検査装置用平面光源１００によれば、棒状放電ランプ２と排気ファン８との間に、仕切り板９を設け、仕切り板９と透過板７との間の、一定の隙間Ｄを介してのみ排気されるので、上記空間内の冷却温度分布の乱れを抑制することができる。したがって、上記空間内で大きな照度差が生じることもないので、放射照度の均一な液晶ディスプレイパネル検査装置用平面光源を提供することができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、放射照度の均一な液晶ディスプレイパネル検査装置用平面光源を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  透過型の液晶ディスプレイパネルの概略側断面図である。
【図２】  透過型の液晶ディスプレイパネルの上面図である。
【図３】  液晶ディスプレイパネル検査装置の概略側断面図である。
【図４】  液晶ディスプレイパネル検査装置に組み込まれる、従来の液晶ディスプレイパネル検査装置用平面光源の構造を示す図である。
【図５】  液晶ディスプレイパネル検査装置に組み込まれる、本発明の実施例に係る液晶ディスプレイパネル検査装置用平面光源の斜視図である。
【図６】  液晶ディスプレイパネル検査装置に組み込まれる、本発明の実施例に係る液晶ディスプレイパネル検査装置用平面光源の断面図である。
【符号の説明】
１，１００  液晶ディスプレイパネル検査装置用平面光源
２  棒状放電ランプ
３ａ，３００ａ  開口
３００ｂ  排気口
３，３００  枠体
４  底板底板
５  反射材
６  スペーサ
７  透過板
７ａ  通風孔
８  排気ファン
９  仕切り板
２０  液晶ディスプレイパネル検査装置
２１  保持台
２１ａ，２１ｂ  電圧印加部
２２  光拡散板
２３  液晶セル駆動制御部
２４  ランプ点灯・消灯制御部
２５  フレーム
３０  透過型の液晶ディスプレイパネル
３０ａ  上側透明基板
３０ａ１  上側透明電極
３０ａ２，３０ｂ２  偏光板
３０ｂ  下側透明基板
３０ｂ１  下側透明電極
３０ｃ  液晶
３０ｄ  シール
Ｄ  隙間
Ｓ  検査員
【図１】
0004092938.tif 000002
【図２】
0004092938.tif 000003
【図３】
0004092938.tif 000004
【図４】
0004092938.tif 000005
【図５】
0004092938.tif 000006
【図６】
0004092938.tif 000007