CN110824736A - 液晶面板的显示品质下降的评价方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明能适当地评价液晶面板的显示品质下降。本发明公开了液晶面板的显示品质下降的评价方法及其装置。在评价方法中，对液晶面板施加电压，通过所述电压测定流至所述液晶面板的电流波形，从所述电流波形提取因所述液晶内的离子引起的多个峰值曲线，基于所述多个峰值曲线中与比最快的第一迁移率慢的第二迁移率对应的第二峰值曲线的分析结果来评价液晶面板的显示品质下降。

Description

液晶面板的显示品质下降的评价方法及其装置

技术领域

本公开涉及一种液晶面板的显示品质下降的评价方法及其装置。

背景技术

随着液晶显示装置的高品质化，为了降低因斑点(局部的不均)的产生而导致的显示品质下降的风险，要求能够预测产品中斑点的产生、在液晶面板的构件选定时能够选择斑点产生的风险低的构件。

液晶面板中的斑点产生的原因之一是液晶中的离子增加。液晶中的离子使应施加于液晶的电场下降，由此在显示区域内产生斑点。以往的测定液晶内的离子量的方法公开于例如美国专利申请公开第2012/0242353号。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利申请公开第2012/0242353号

发明所要解决的问题

然而，在以往的离子密度测定分析方法中可知，有时无法适当地判定因斑点产生等而导致的显示品质恶化的风险。因此，希望有能更适当地评价液晶面板的斑点产生的风险的方法。

发明内容

用于解决问题的方案

本公开的一个方案是液晶面板的斑点产生风险的评价方法，对液晶面板施加电压，通过所述电压测定流至所述液晶面板的电流波形，从所述电流波形提取因所述液晶内的离子引起的多个峰值曲线，基于所述多个峰值曲线中与比最快的第一迁移率慢的第二迁移率对应的第二峰值曲线的分析结果来评价斑点产生风险。

发明效果

根据本公开的一个方案，能适当地评价液晶面板的斑点产生的风险。

附图说明

图1示意性地示出了本实施方式的斑点产生风险评价装置的构成例。

图2示意性地示出了液晶面板的剖面构造例。

图3示意性地示出了液晶面板的剖面构造例。

图4示出了施加于液晶面板的电压的波形例。

图5示出了在施加了三角波的液晶面板中测定的电流波形相对于施加电压的曲线图。

图6示出了杂质离子密度与斑点的产生之间的关系的测定结果。

图7A示出了识别出斑点的产生的液晶面板的、由三角波电压的施加引起的电流变化的测定例。

图7B示出了图7A所示的两个高斯函数的和与电流波形的关系。

图8示出了拟合为电流波形的高斯函数的曲线的例子。

图9示出了液晶面板的杂质离子迁移率、杂质离子密度以及斑点产生的关系的测定结果。

图10是由斑点产生风险评价装置进行的液晶面板的斑点产生风险的评价处理的流程图。

图11A示出了识别出斑点的产生的液晶面板的、由三角波电压的施加引起的电流变化的测定例。

图11B示出了图11A所示的三个高斯函数的和与电流波形的关系。

图12示出了液晶面板的杂质离子迁移率、杂质离子密度以及斑点产生的关系的测定结果。

附图标记说明：

1控制计算机；2测定装置；11测定条件设定部；12电流分析部；21栅极电压供给部；22电压波形生成部；23电流测定部；100显示装置；101偏转板；102TFT基板；103液晶驱动电极；104共用电极；105取向膜；107像素电极；111液晶层；121取向膜；123彩色滤光片；124黑矩阵；141彩色滤光片基板；142偏转板。

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式进行说明。实施方式仅是用于实现本公开的一个例子，而不限定本公开的技术范围。为了便于说明，有时会夸张地记载图示的物品的尺寸、形状。在图中，有时仅对相同种类的要素内的一部分用附图标记进行指示。

[装置构成]

图1示意性地示出了本实施方式的斑点产生风险评价装置的构成例。斑点产生风险评价装置是评价显示品质的下降的装置的例子，对作为被测定物的液晶面板5的斑点产生的风险进行评价。斑点产生风险评价装置包括控制计算机1(第二装置)和测定装置2(第一装置)。控制计算机1包括测定条件设定部11和电流分析部12。测定装置2包括栅极电压供给部21、电压波形生成部22以及电流测定部23。

控制计算机1包括例如：处理器、输入/输出接口、辅助存储装置以及存储器。经由总线将它们连接。输入/输出接口与包括测定装置2的多个外部装置连接。送至测定装置2的控制信号和来自测定装置2的信号经由输入/输出接口来收发。

输入/输出接口进一步与输入装置和输出装置连接。输入装置是由用户操作的装置，例如，触摸面板装置(与显示装置一起使用)。输出装置为显示装置、打印机。

辅助存储装置为例如闪存装置等非易失性存储装置，储存有处理器所执行的程序和在程序的执行时使用的数据。通常，储存于辅助存储装置的数据被加载到存储器中使用。存储器为例如易失性存储器，储存有处理器所执行的程序和在程序的执行时使用的数据。辅助存储装置、存储器以及它们的组合分别为存储装置。

处理器执行储存于存储器的程序。处理器根据程序进行动作，由此作为实现规定的功能的功能部(单元)进行动作。例如，处理器根据测定条件设定程序进行动作，由此作为测定条件设定部11发挥功能，根据电流分析程序进行动作，由此作为电流分析部12发挥功能。在其他例子中，具有测定条件设定部11和电流分析部12的功能的逻辑电路也可以与处理器分开地安装。

测定装置2包括：电源、模数转换器(analog to digital converter)、数模转换器(digital to analog converter)、放大器、电流电压转换电路、滤波器、寄存器等构成要素。栅极电压供给部21、电压波形生成部22以及电流测定部23分别包括它们的一部分或全部的构成要素。

测定条件设定部11在测定装置2的电压波形生成部22中设定对施加于液晶面板5的电压的波形进行定义的参数。电压波形生成部22将对波形进行定义的设定参数储存于寄存器。设定参数包括例如：波形的种类、频率、最大电压、最小电压等。

在液晶面板5具有薄膜晶体管阵列(TFT阵列：Thin Film Transistor Array)的情况下，测定条件设定部11指示栅极电压供给部21对液晶面板5的扫描线施加栅极电压。栅极电压能够使TFT从截止(OFF)状态变为导通(ON)状态，对液晶面板5的像素电极施加信号电位。

测定条件设定部11向测定装置2输出测定开始的触发。接收到触发的电压波形生成部22对液晶面板5施加由测定条件设定部11设定的条件的电压。电流测定部23对流至液晶面板5的电流进行测量。

控制计算机1的电流分析部12获取由电流测定部23进行的电流的测量结果。电流分析部12对测量到的电流进行分析，评价斑点产生的风险。由电流分析部12进行的斑点产生风险的评价方法的详情请见后述。

斑点产生风险评价装置能对任意种类的液晶面板5的斑点产生风险进行评价。以下，对液晶面板5的构成例进行说明。图2示意性地示出了液晶面板5的剖面构造例。液晶面板5包括TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)基板102和与TFT基板102对置的彩色滤光片(CF)基板141。在TFT基板102与CF基板141之间夹有液晶层111。

TFT基板102是由玻璃或树脂构成的绝缘性的透明基板。TFT基板102为例如矩形，其一个主面与CF基板141的一个主面对置。TFT基板102为非挠性或挠性。

在TFT基板102的与液晶层111相反的一侧的主面上装配有偏转板101。在TFT基板102的面对液晶层111的主面上排列有用于对液晶层111施加电场的液晶驱动电极103(像素电极)和共用电极104。每一对液晶驱动电极103和共用电极104对一个像素的液晶施加电场。通过被施加的电场，像素的透光量发生变化。在TFT基板102上形成有用于选择所控制的像素的未图示的TFT阵列。

在横向电场控制型液晶面板中，存在IPS(In-Plane Switching，面内切换)型和FFS(Fringe-Field Switching，边缘场切换)型液晶面板。图2所示的构成例为IPS(In-Plane Switching)型。在图2中，仅多个液晶驱动电极中的一个以附图标记103来进行指示，仅多个共用电极中的一个以附图标记104来进行指示。

取向膜105以覆盖包括液晶驱动电极103和共用电极104的电极层的方式进行层叠。取向膜105与液晶层111接触，对无电场时的液晶分子的排列状态进行定义。

CF基板141是由玻璃或树脂构成的绝缘层的透明基板。CF基板141为例如矩形。CF基板141为非挠性或挠性。在CF基板141的与液晶层111相反的一侧的主面上装配有偏转板142。

在CF基板141上层叠有划定像素的格子状的黑矩阵124。红、绿、蓝中的任一彩色滤光片123形成于由黑矩阵124包围的各像素的区域。在彩色滤光片123上层叠有取向膜121。取向膜121与液晶层111接触，对无电场时的液晶分子的排列状态进行定义。包括液晶面板5的液晶显示装置还包含配置于液晶面板5的背面(后侧)的未图示的背光单元(backlightunit)和控制电路。

图3示意性地示出了液晶面板5的剖面构造例。以下，主要对与图2所示的构成的不同点进行说明。在TFT基板102上，形成有像素电极107来代替液晶驱动电极103和共用电极104。像素电极107是用于对所对应的像素的液晶施加电场的液晶驱动电极。像素电极107为透明电极，例如，由ITO或ZnO形成。

在CF基板141上层叠有共用电极127。共用电极127形成于取向膜121与彩色滤光片123之间。共用电极127是连续的面状的透明电极，例如，由ITO或ZnO形成。共用电极127是像素共用的。

图3所示的构成例是纵向电场控制型液晶面板。纵向电场控制型液晶面板为，例如，TN(Twisted Nematic，扭曲向列)型和VA(Vertical Alignment，垂直向列)型液晶显示装置。在图3中，仅多个像素电极中的一个以附图标记107来进行指示。液晶层111中的各像素的液晶由共用电极127和像素电极107夹着，通过它们之间的电压，像素中的液晶的朝向和透光量发生变化。

能由斑点产生风险评价装置评价的液晶面板5也可以是不包括彩色滤光片、TFT阵列的面板。此外，也可以只是单纯的电极构造(一张片状透明电极)或加工成任意形状的电极而不包括像素的构造。

例如，斑点产生风险评价装置能在产品的检查中对样本的液晶面板的斑点产生风险进行评价。此外，斑点产生风险评价装置能为了选定用于产品的液晶材料而对于与产品相同的构造的液晶面板或更简单的构成的液晶面板的斑点产生风险进行评价。

电压波形生成部22向液晶面板的像素电极和共用电极施加用于电流测定的电压。

在如图2或图3所示那样的液晶面板的评价中，电压波形生成部22对向像素电极传输信号的信号线和共用电极(的端子)施加电压。多个信号线可以在显示区域外与一个端子连接。同样地，多个栅极线也可以在显示区域外与一个端子连接。测定装置2对这些端子赋予规定的信号。

例如，控制计算机1也可以选择液晶面板的显示区域的一部分，评价此区域中的斑点产生的风险。控制计算机1指示栅极电压供给部21仅对部分区域的栅极线施加将TFT设为导通(ON)的栅极电位，指示电压波形生成部22仅对部分区域的信号线施加电压。

[液晶面板的测定]

以下，对流经液晶面板5的电流的测定方法进行说明。图4示出了施加于液晶面板5的电压的波形例。如图4所示，电压波形生成部22对液晶面板5施加三角波。图4中举例示出的三角波具有0.1Hz的频率以及+10V和-10V的峰值。

图5示出了在施加了三角波的液晶面板5中测定出的电流波形相对于施加电压的曲线图。在图5的曲线图中，横轴为电压，纵轴为电流。如图4所示，电压随着时间呈线性变化，因此图5的曲线图中的电压的值也表示时间。

用于测定的液晶面板5是不包括彩色滤光片和TFT阵列的图3所示那样的TN型的液晶面板。需要说明的是，对正性液晶和负性液晶各自的液晶面板5进行了测定。图5示出了正性液晶的电流波形200和负性液晶的电流波形210。

如图4所示，施加电压从-10V线性增加到+10V，从+10V线性减少返回至-10V。施加电压重复该周期。图5示出了与这样变化的施加电压一起变化的电流的波形。液晶面板5的液晶层的等效电路由并联连接的电容器和电阻构成。

流入至电容器的电流以电容器的电容C与电压的时间变化的积来表示。呈线性变化的电压的时间变化量是恒定的，此外在图5的例子中，液晶材料的电容在-10V至-3V或+3V至+10V的范围内是恒定的，因此流入至液晶中的电流(单位时间内蓄积的电荷)是恒定的。在图5的例子中，在正性液晶的电流波形200中，该恒定电流为大致30nA，在负性液晶的电流波形210中该恒定电流为大致40nA。在图5的曲线图中，未对由液晶的电阻引起的电流波形的线性变化进行校正。

如图5所示，正性液晶的电流波形200在-3V附近的区域201和+3V附近的区域202内变化。这些变化是由液晶的切换引起的。另一方面，在图5的测定中所使用的液晶面板中，在应用了负性液晶的情况下，不会发生液晶的切换，因此在-3V附近的区域201和+3V附近的区域202内不会发生电流的变化。

正性液晶的电流波形200中的峰值曲线203A和203B是由液晶内的杂质离子引起的。此外，负性液晶的电流波形210中的峰值曲线213A和213B也是由液晶内的杂质离子引起的。液晶内的杂质离子响应于电场从一个电极迁移至另一个电极。由此，在电流波形中出现峰值曲线。

液晶内的杂质离子能够使应向液晶施加的电场降低，产生斑点。认为杂质离子密度与斑点的产生具有关联性。电荷量是电流的时间积分，杂质离子量(的电荷量)能根据液晶面板的电流波形中的因杂质离子引起的峰值曲线的面积来计算。杂质离子密度是将电流波形中的由杂质离子引起的峰值曲线的面积除以电极面积得到的值。电极面积根据液晶面板5的构造来定义常数。

[电流波形的分析]

在图5的例子中，电流波形200中的峰值曲线203A或203B或者电流波形210中的峰值曲线213A或213B示出了液晶中的杂质离子量。峰值曲线的面积例如能通过对三角形进行拟合来获得近似值。

但是，发现在对因杂质离子引起的峰值曲线拟合一个三角形而得到的近似值中，无法准确且适当地地评价因斑点的产生等引起的显示品质的优劣。

图6示出了杂质离子密度与斑点的产生之间的关系的测定结果。在测定中，与图4和图5中的测定方法相同，由杂质离子引起的峰值曲线的面积以三角形进行了近似。负性液晶1、2的离子密度分别与正性液晶1、2中的一方等同或在正性液晶1、2中的一方以下。但是，在负性液晶中产生了斑点，显示品质下降，而在正性液晶中未识别出斑点的产生。

分析产生斑点的液晶的电流波形，发现因杂质离子引起的峰值曲线是多个峰值曲线(成分)的合成。本公开的方法从电流波形提取多个峰值曲线并对它们进行分析，由此能更适当地对液晶面板的斑点产生的风险进行评价。斑点产生的风险的适当的评价能够在面板构件选定时选择斑点产生的风险低的构件，此外，能够预测在产品中斑点的产生。

图7A示出了识别出产生斑点的液晶面板的、由三角波电压的施加引起的电流变化的测定例。电流波形的测定对象的液晶面板的构成和电流波形的测定方法与图4和图5相同。在图7A的曲线图中，横轴表示三角波的电压，纵轴表示电流。液晶面板的电容和由电阻引起的基值电流被校正。实线的曲线300表示测定出的电流波形中的因杂质离子引起的峰值曲线，短虚线的曲线311和长虚线的曲线312表示对曲线300进行函数拟合而得到的曲线。例如，对同种的一个或多个函数(拟合函数)进行拟合。

在图7A的曲线图的例子中，拟合函数为高斯函数，测定电流波形以一个或多个高斯函数的和进行近似。从测定电流波形300提取两个峰值曲线成分311和312，分别用高斯函数表示。曲线311和312分别是迁移率接近的离子成分组的峰值曲线，这两个离子成分组的迁移率的平均值(以及中央值)不同。一个离子成分组由一种或多种离子构成。

这样，当对流至液晶面板5的电流波形进行函数拟合时，能将液晶面板5内的迁移率不同的多个离子成分组分离来进行分析。由此，在液晶面板5内的迁移率不同的多个离子成分组中，能够推定作为斑点产生的主要原因的离子成分组，能够更适当地评价斑点产生的风险。

通常，为了延长液晶材料的寿命，通过交流电压来驱动液晶面板5。迁移率慢的离子成分组相对于迁移率快的离子成分组而言，对交流电压的响应慢。因此，持续施加交流电压的结果是，在显示区域内迁移率快的离子成分组和慢的离子成分组的分布产生不均。特别是，迁移率慢的离子成分组容易聚集于显示区域及其外周部的边界，在此区域容易产生斑点。

这样的离子成分组的分布的不均在多个连续的像素中产生而不收敛于一个像素内，因此有时会在数十个连续的像素中看到斑点。此外，有时会在显示区域内的一部分施加DC电压。此外，有时也会根据显示的灰度暂时地施加DC电压。在该情况下，在显示区域内迁移率快的离子成分组和慢的离子成分组的分布也会产生不均而容易产生斑点。此外，在切换电压时，迁移率慢的离子成分组相对于迁移率快的成分组而言，离子缓和的速度慢，因此更容易对斑点进行视觉确认。

因此，本公开的评价方法的一个例子是：在流至液晶面板5的电流波形包括多个离子成分组的峰值曲线的情况下，提取(分离)这些峰值曲线，基于这些峰值曲线中迁移率相对慢的离子成分组的峰值曲线的分析结果，评价液晶面板5中的斑点产生的风险。

能够根据提取出的峰值曲线计算出杂质离子成分组的多个物性值(的推定值)。特征量之一是杂质离子迁移率(也简称为迁移率)，另一个是杂质离子密度(杂质离子量)。如上所述，峰值曲线的面积表示该杂质离子成分组的密度。杂质离子密度评价值能够基于峰值曲线的面积来计算。

迁移率评价值是评价峰值曲线所表示的杂质离子成分组的迁移率的值，随着迁移率的增减而增减或减增。迁移率评价值根据电流波形的拟合函数来计算。如上所述，拟合函数的一个例子是高斯函数。图8示出了拟合为电流波形的高斯函数的曲线的例子。基于液晶面板5的电容的基值电流为I0，由电阻引起的基值电流的变化被校正。

高斯波形表示为I＝Aexp(-1/2×(t-tp)²/W² )。波形在时刻tp表示峰值I₀+A，具有半高宽W。半高宽以基值电流I₀为基准。时刻tp表示施加电压从0V开始的时间。

离子迁移率的推定模型假设为：杂质离子在施加电压的极性变化的0V(的时刻)时从一个电极开始迁移，在因杂质离子引起的电流表示峰值的时刻，到达另一个电极附近并聚集。离子迁移率μ由离子从一个电极迁移至距离L的相反侧的电极时的每单位电场的移动速度来表示。

电场E由V/L(V为施加电压)来表示，施加电压V与时间成比例，因此迁移率μ与1/tp²成比例。半高宽W与tp大致相同。因此，迁移率评价值能够基于tp或W来决定。迁移率评价值的例子是1/tp²、1/W²、1/tp或1/W。迁移率评价值可以通过tp或W的其他函数来计算。

纵向电场控制型液晶面板的L、E能用比较简单的模型来决定。但是，横向电场控制型液晶面板的L、E难以用简单的模型来决定。tp或W能仅根据电流波形来决定而不依赖于液晶面板5的构造。因此，基于tp或W的评价具有高通用性。

在斑点产生风险评价方法的一个例子是基于根据分离出的多个峰值曲线中的一个以上的峰值曲线计算出的一个以上的迁移率评价值，来评价斑点产生的风险。在一个例子中，斑点产生风险评价方法基于相对慢的杂质离子迁移率来评价斑点产生的风险。

对于杂质离子的迁移率而言，在图7A的曲线图的例子中，将两个峰值曲线311和312的迁移率评价值分别设为E(μa)和E(μb)。μa是峰值曲线311的迁移率(第一迁移率)，μb是峰值曲线312的迁移率(第二迁移率)。μa>μb的关系成立。如上所述，迁移率评价值E(μa)和E(μb)能分别基于峰值曲线311和312的峰值时刻或半高宽来计算。峰值时刻是以电压0V为基准的峰值电压的时刻。

斑点产生风险评价方法例如根据更慢的迁移率μb的迁移率评价值E(μb)决定斑点产生风险评价值。迁移率越慢，越容易产生斑点。若决定了斑点产生风险评价值，则能适当地判定面板的显示品质下降的风险。一个例子是将迁移率评价值E(μb)作为斑点产生风险评价值使用。该方法将迁移率评价值E(μb)与规定值进行比较，基于其大小关系来判定有无斑点产生的风险。在其他例子中，也可以将迁移率评价值E(μb)代入至规定函数来计算出斑点产生风险的数值。

在其他例子中，斑点产生风险评价方法基于迁移率评价值E(μa)和迁移率评价值E(μb)来评价斑点产生的风险。一个例子是基于迁移率评价值E(μa)与迁移率评价值E(μb)的比来评价斑点产生的风险。也可以基于迁移率评价值E(μa)与迁移率评价值E(μb)的差来评价斑点产生的风险。

杂质离子的迁移率根据取向膜、像素构造等液晶面板的构成而发生极大变化，此外，在相同设计的液晶面板5之间也可能会发生变化。基于相同液晶面板内的不同的迁移率的比、差等差异量(关系)来评价斑点产生的风险，由此能更适当地评价液晶面板5的斑点产生的风险。

斑点产生风险评价方法也可以例如，基于更慢的迁移率μb的离子密度评价值，对斑点产生的风险进行评价。这是因为杂质离子密度越大，越容易产生斑点。如上所述，离子密度评价值基于拟合后的高斯波形的面积(积分)来决定。具体而言，高斯波形I的面积为

例如，在斑点产生风险评价方法中，不参照迁移率评价值E(μb)，而是根据迁移率μb的离子密度评价值来决定斑点产生风险评价值。一个例子是将离子密度评价值作为斑点产生风险评价值使用。

在该方法中，将离子密度评价值与规定值进行比较，基于其大小关系来判定有无斑点产生的风险。在其他例子中，也可以将离子密度评价值代入至规定函数来计算出斑点产生风险的数值。也可以基于迁移率μa和μb的离子密度评价值的差异量来评价斑点产生风险。

在其他例子中，斑点产生风险评价方法基于迁移率μb的迁移率评价值E(μb)和离子密度评价值来评价斑点产生的风险。两种评价值能进行更适当的评价。在一个例子中，斑点产生风险评价方法分别根据迁移率评价值E(μb)和离子密度评价值来决定斑点产生风险评价值，在两个斑点产生风险评价值分别满足了规定条件的情况下，判定为有斑点产生的风险。在其他例子中，也可以将迁移率评价值和离子密度评价值代入至规定函数来计算出斑点产生风险的数值。

在上述斑点产生风险评价方法中，施加三角波的电压。在其他例子中，在测定期间内施加电压也可以是恒定的。例如，施加电压为矩形波，在电压为恒定的期间分析因杂质离子引起的峰值波形。在施加电压为恒定的情况(例如重复正电压和负电压的矩形波)下，杂质离子迁移率μ与1/tp成比例。与三角波施加电压同样地，杂质离子密度能根据高斯波形的面积来计算。

在施加电压为恒定的情况下，重要的是选择适当的电压值，以便能分离上述因杂质离子引起的两个峰值波形和因液晶切换引起的电流变化(参照图5)。例如，过大的电压会使所有要因的电流变化归结为一种，无法适当地分离由不同要因引起的波形。

三角波电压在各周期内随着时间的经过从负电压向正电压逐渐增加，或者从正电压向负电压逐渐减少，因此能适当地分离由不同的迁移率的杂质离子的峰值曲线和液晶的切换引起的电流变化。正电压和负电压意味着两个电极之间的电位关系。也可以施加与三角波不同的在正电压与负电压之间周期性变化的电压，例如正弦波。为了得到杂质离子的峰值曲线，也可以仅施加三角波的一个周期的电压。

上述斑点产生风险评价方法在室温下测定流至液晶面板5的电流波形。在其他例子中，测定温度也可以是比室温高的温度。例如，在温度40℃下测定流至液晶面板5的电流波形，分析因杂质离子引起的峰值波形。

在测定温度为比室温高的温度的情况下，液晶的粘弹性变小，因此例如即使是离子尺寸大的杂质离子，在电极间迁移的速度也会变快。此外，促进了杂质向离子的游离，因此杂质离子密度变高。其结果是，能灵敏度良好地提取多个离子成分组的峰值曲线。在测定温度为比室温高的温度的情况下，杂质离子迁移率μ与1/tp²成比例，杂质离子密度能根据高斯波形的面积来计算。

图9示出了液晶面板的杂质离子迁移率、杂质离子密度以及斑点产生的关系的测定结果。测定对象的液晶面板与图6所示的测定结果的液晶面板相同。在两个正性液晶的液晶面板中，通过使用了高斯函数的函数拟合而得到的、因杂质离子引起的峰值波形的数量为1。在两个正性液晶的液晶面板中，未识别出斑点的产生，显示品质没有下降。

在两个负性液晶的液晶面板中，通过使用了高斯函数的函数拟合而得到的、因杂质离子引起的峰值波形的数量为2。在两个负性液晶的液晶面板中，识别出斑点的产生，显示品质下降。

在图9的表中，杂质离子迁移率μa表示正性液晶的一个峰值曲线的迁移率或负性液晶的两个峰值曲线内的快的迁移率的值。杂质离子迁移率μb表示负性液晶的两个峰值曲线中的慢的迁移率的值。迁移率根据拟合出的高斯波形的峰值时刻来计算。离子密度根据拟合出的高斯波形的面积来计算。

如图9所示，在示出了因杂质离子引起的峰值曲线的数量为2的电流波形，并且产生了斑点的液晶面板中，杂质离子迁移率的比(100*μb/μa[％])为14％以下。此外，在示出了因杂质离子引起的峰值曲线的数量为2的电流波形，并且产生了斑点的液晶面板中，迁移率μb的杂质离子密度为90pC/cm²以上。此外，在示出了因杂质离子引起的峰值曲线的数量为1的电流波形，并且未产生斑点的液晶面板中，杂质离子密度为381pC/cm²以下。

图10是由斑点产生风险评价装置进行的液晶面板5的斑点产生风险的评价处理的流程图。测定装置2测定流至液晶面板5的电流(S101)。具体而言，测定装置2的栅极电压供给部21和电压波形生成部22按照测定条件设定部11的设定，对液晶面板5施加电压。电压波形生成部22所施加的电压为，例如在正值与负值之间重复逐渐增加和逐渐减少的三角波。电流测定部23测定流至对液晶施加电场的电极间的电流。

控制计算机1的电流分析部12从电流测定部23接收测定结果，去除噪声(S102)。噪声包括高频噪声和由液晶切换引起的电流变化。例如，电流分析部12通过选择规定期间的电流信号(电流波形)来去除由液晶切换引起的电流变化。

电流分析部12校正在电流波形中由液晶的电阻引起的电流变化(基值校正)(S103)。例如，相对于随着时间线性变化的电压，电流信号根据电阻成分而进行线性变化。

电流分析部12根据拟合函数，从电流波形将因杂质离子引起的一个以上的峰值曲线分离并提取(S104)。拟合函数的例子是高斯函数。例如，电流测定部23在增加拟合的高斯函数的数量的同时，将适当数量的高斯函数拟合为电流波形。

电流分析部12最初将一个高斯函数拟合为电流波形并计算误差(例如平均值)。在误差比规定值小的情况下，结束本步骤。在误差比规定值大的情况下，电流分析部12追加拟合的高斯函数，将两个高斯函数的和拟合为电流波形。电流波形与由一个以上的高斯函数的和构成的拟合函数的误差小于规定值的数量是适当的高斯函数的数量。所应用的高斯函数分别表示由杂质离子引起的峰值曲线的近似波形。

电流分析部12根据所应用的高斯函数(分离出的峰值曲线)各自的系数计算出离子密度和迁移率(S105)。离子密度和迁移率的计算方法如上所述。而且，电流分析部12对由函数拟合得到的峰值曲线的数量进行计数(S106)。

在峰值曲线的数量为1的情况下(S106：否)，电流分析部12基于从该峰值曲线计算出的离子密度来评价斑点产生的风险(S107)。电流分析部12将其评价结果输出至输出装置或存储于存储装置。例如，电流分析部12在杂质离子密度评价值超过阈值的情况下判定为斑点产生的风险高，显示其评价结果。或者，电流分析部12显示根据杂质离子密度评价值计算出的斑点产生风险评价值。

在峰值曲线的数量比1多的情况下(S106：是)，电流分析部12基于两个峰值曲线的迁移率评价值的比来评价斑点产生的风险(S108)。在峰值曲线的数量比2多的情况下，电流分析部12按预先设定的基准选择两个峰值曲线。例如，电流分析部12选择迁移率最快的峰值曲线和最慢的峰值曲线。

电流分析部12将评价结果输出至输出装置或存储于存储装置。例如，电流分析部12在迁移率评价值的比超过阈值的情况下判定为斑点产生的风险高，显示其评价结果。此外，电流分析部12显示根据迁移率评价值的比计算出的斑点产生风险评价值。

由电流分析部12进行的基于峰值曲线的斑点产生的评价方法并不限定于上述例子，也可以使用参照图7A和图8说明的任一方法。通过电流波形的杂质离子的分析而进行的斑点产生的风险评价也可以不使用装置。

有时，从电流波形分离的由杂质离子引起的峰值曲线的数量为3以上。图11A示出了识别出产生斑点的液晶面板的、由三角波电压的施加引起的电流变化的测定例。电流波形的测定对象的液晶面板的构成和电流波形的测定方法与图7A相同。在图11A的曲线图中，横轴表示时间，纵轴表示电流。

液晶面板的电容和由电阻引起的基值电流被校正。实线的曲线350表示测定出的电流波形中的因杂质离子引起的峰值曲线，短虚线的曲线361、长虚线的曲线362以及单点划线的曲线363表示通过针对曲线350的函数拟合而得到的曲线。拟合了相同种类的多个函数。在图11A的曲线图中，拟合函数为高斯函数。从测定电流波形350提取三个峰值曲线成分361、362以及363，并分别用高斯函数来表示。

如参照图10所说明那样，函数拟合的一个例子在增加所应用的函数的数量的同时，决定拟合为电流波形的函数的适当的数量。在作为多个函数的和的拟合的函数与电流波形之间的误差(例如误差平均值)在规定范围内的情况下，判定为该函数被适当地拟合为电流波形。

图7B示出了图7A所示的两个高斯函数的和与电流波形的关系。实线的曲线300表示测定出的电流波形中的因杂质离子引起的峰值曲线，虚线的曲线313表示图7A的两个曲线311与312的和。可以看出，电流波形300与拟合的曲线313之间的误差小，曲线313是适当的拟合曲线。

此外，图11B示出了图11A所示的三个高斯函数的和与电流波形的关系。实线的曲线350表示测定出的电流波形中的因杂质离子引起的峰值曲线，虚线的曲线364表示图11A的三个曲线361、362以及363的和。可以看出，电流波形350与拟合的曲线364之间的误差小，曲线364是适当的拟合曲线。

需要说明的是，虽然上述拟合曲线示出了两个或三个高斯函数的和的情况，但也能够应用于四个以上的高斯函数的和的情况。此外，也可以用高斯函数以外的函数进行拟合。而且，拟合的函数的数量可以预先决定。

杂质离子的迁移率在图11A的曲线图的例子中，将三个峰值曲线361、362以及363的迁移率评价值分别设为E(μa)、E(μb)以及E(μc)。μa>μb>μc的关系成立。迁移率评价值E(μa)、E(μb)以及E(μc)能够分别基于峰值曲线361、362以及363的峰值时刻或半高宽来计算。峰值时刻是以电压0V为基准的峰值电压的时刻。

斑点产生风险评价方法例如根据迁移率评价值E(μb)或迁移率评价值E(μc)来决定斑点产生风险评价值。这是因为迁移率越慢，越容易产生斑点。在一个例子中，将迁移率评价值E(μb)或迁移率评价值E(μc)用作斑点产生风险评价值。在该方法中，将迁移率评价值E(μb)或迁移率评价值E(μc)与规定值进行比较，基于其大小关系来判定有无斑点产生的风险。在其他例子中，也可以将迁移率评价值E(μb)或迁移率评价值E(μc)代入至规定函数来计算出斑点产生风险的数值。

在其他例子中，斑点产生风险评价方法基于迁移率评价值E(μa)和迁移率评价值E(μb)或迁移率评价值E(μc)来评价斑点产生的风险。一个例子是基于迁移率评价值E(μa)与迁移率评价值E(μb)或迁移率评价值E(μc)的比来评价斑点产生的风险。也可以基于迁移率评价值E(μa)与迁移率评价值E(μb)或迁移率评价值E(μc)的差来评价斑点产生的风险。

杂质离子的迁移率根据取向膜、像素构造等液晶面板的构成而发生极大变化，此外，在相同设计的液晶面板5之间也可能会发生变化。基于相同液晶面板内的不同的迁移率的比、差等差异量(关系)来评价斑点产生的风险，由此能更适当地评价液晶面板5的斑点产生的风险。

例如，斑点产生风险评价方法也可以基于更慢的迁移率μb或迁移率μc的离子密度评价值来评价斑点产生的风险。这是因为杂质离子密度越大，越容易产生斑点。例如，在斑点产生风险评价方法中，不参照迁移率评价值E(μb)或迁移率评价值E(μc)，而是根据迁移率μb或迁移率μc的离子密度评价值来决定斑点产生风险评价值。在一个例子中，将离子密度评价值用作斑点产生风险评价值。

在该方法中，将离子密度评价值与规定值进行比较，基于其大小关系来判定有无斑点产生的风险。在其他例子中，也可以将离子密度评价值代入至规定函数来计算出斑点产生风险的数值。也可以基于迁移率μa和迁移率μb或迁移率μc的离子密度评价值的差异量来评价斑点产生风险。

在其他例子中，斑点产生风险评价方法基于迁移率μb的迁移率评价值E(μb)和离子密度评价值或迁移率μc的迁移率评价值E(μc)和离子密度评价值来评价斑点产生的风险。两种评价值能够进行更适当的评价。在一个例子中，斑点产生风险评价方法分别根据迁移率μb的迁移率评价值E(μb)和离子密度评价值或迁移率μc的迁移率评价值E(μc)和离子密度评价值来决定斑点产生风险评价值，在两个斑点产生风险评价值分别满足规定条件的情况下，判定为有斑点产生的风险。在其他例子中，也可以将迁移率评价值和离子密度评价值代入至规定函数来计算出斑点产生风险的数值。

在上述斑点产生风险评价方法中，施加三角波的电压。在其他例子中，在测定期间施加电压也可以是恒定的。例如，施加电压为矩形波，在电压为恒定的期间分析因杂质离子引起的峰值波形。在施加电压为恒定的情况(例如重复正电压和负电压的矩形波)下，杂质离子迁移率μ与1/tp成比例。与三角波施加电压同样地，杂质离子密度能够根据高斯波形的面积来计算。

在施加电压为恒定的情况下，重要的是选择适当的电压值，以便能分离上述因杂质离子而引起的三个峰值波形和因液晶切换引起的电流变化(参照图5)。例如，过大的电压使所有要因的电流变化归结为一种，无法适当地分离由不同要因引起的波形。

三角波电压在各周期内随着时间的经过从负电压向正电压逐渐增加，或者从正电压向负电压逐渐减少，因此能适当地分离由不同的迁移率的杂质离子的峰值曲线和液晶的切换引起的电流变化。正电压和负电压意味着两个电极之间的电位关系。也可以施加与三角波不同的在正电压与负电压之间周期性变化的电压，例如正弦波。为了得到杂质离子的峰值曲线，也可以仅施加三角波的一个周期的电压。

图12示出了液晶面板的杂质离子迁移率、杂质离子密度以及斑点产生的关系的测定结果。在三个负性液晶的液晶面板中，通过使用了高斯函数的函数拟合而获得的、因杂质离子引起的峰值波形的数量为3。在三个负性液晶的液晶面板中，识别出斑点的产生，显示品质下降。

在图12中，杂质离子迁移率μa表示负性液晶的三个峰值曲线中的最快迁移率的值。杂质离子迁移率μb表示负性液晶的三个峰值曲线中的μa之后的快速迁移率的值。杂质离子迁移率μc表示负性液晶的三个峰值曲线中的最慢迁移率的值。迁移率根据拟合的高斯波形的峰值时刻来计算。离子密度根据拟合的高斯波形的面积来计算。

如图12所示，在示出了因杂质离子引起的峰值曲线的数量为3的电流波形、产生了斑点的液晶面板中，杂质离子迁移率的比(100*μb/μa[％])为17.9％以下。此外，杂质离子迁移率的比(100*μc/μa[％])为2.1％以下。此外，在示出了因杂质离子引起的峰值曲线的数量为3的电流波形、产生了斑点的液晶面板中，迁移率μb的杂质离子密度为121pC/cm²以上。此外，迁移率μc的杂质离子密度为178pC/cm²以上。

基于迁移率的比的斑点产生风险评价方法从三个以上的峰值曲线选择两个峰值曲线。迁移率慢的杂质离子对斑点产生的影响大。因此，一个例子是选择迁移率最快的峰值曲线和最慢的峰值曲线。其他例子是，在杂质离子密度比规定值多的峰值曲线中选择最快的峰值曲线和最慢的峰值曲线。需要说明的是，虽然上述评价方法描述了峰值曲线为两个或三个的情况，但也能应用于峰值曲线为四个以上的情况。

在仅根据从多个峰值曲线中选择的一个峰值曲线来判定斑点产生的风险的情况下，例如，选择迁移率最慢的峰值曲线。在其他例子中，在杂质离子密度比规定值多的峰值曲线中，选择最慢的峰值曲线。

虽然以上说明了本公开的实施方式，但本公开并不限定于上述实施方式。本领域技术人员可以在本公开的范围内容易地对上述实施方式的各要素进行变更、追加和变换。可以将某个实施方式的构成的一部分置换为其他实施方式的构成，也可以对某个实施方式的构成附加其他实施方式。

Claims (13)

1.一种评价方法，是液晶面板的显示品质下降的评价方法，其中，

对液晶面板施加电压，

通过所述电压测定流至所述液晶面板的电流波形，

从所述电流波形提取因所述液晶面板的液晶内的离子引起的多个峰值曲线，

基于所述多个峰值曲线中与比最快的第一迁移率慢的第二迁移率对应的第二峰值曲线的分析结果来评价显示品质下降。

2.根据权利要求1所述的评价方法，其中，

基于所述第二峰值曲线的分析结果来决定所述第二迁移率的评价值，

基于所述第二迁移率的评价值来评价显示品质下降。

3.根据权利要求1所述的评价方法，其中，

基于与所述第一迁移率对应的第一峰值曲线的分析结果来决定所述第一迁移率的评价值，

基于所述第一迁移率的评价值与所述第二迁移率的评价值之间的差异量来评价显示品质下降。

4.根据权利要求3所述的评价方法，其中，

所述差异量为所述第一迁移率的评价值与所述第二迁移率的评价值的比。

5.根据权利要求3所述的评价方法，其中，

在与所述多个峰值曲线对应的迁移率中，所述第一迁移率是最大的，所述第二迁移率是最小的。

6.根据权利要求3所述的评价方法，其中，

基于所述第一峰值曲线的第一峰值时刻来决定所述第一迁移率的评价值，基于所述第二峰值曲线的第二峰值时刻来决定所述第二迁移率的评价值。

7.根据权利要求6所述的评价方法，其中，

所述第一迁移率的评价值与所述第一峰值时刻的平方成反比例，

所述第二迁移率的评价值与所述第二峰值时刻的平方成反比例。

8.根据权利要求1所述的评价方法，其中，

通过对所述电流波形拟合多个同种拟合函数来确定所述多个峰值曲线。

9.根据权利要求8所述的评价方法，其中，

所述拟合函数是高斯函数。

10.根据权利要求1所述的评价方法，其中，

所述电压是三角波。

11.根据权利要求1所述的评价方法，其中，

分析所述第二峰值曲线，决定离子密度的评价值，

基于所述离子密度的评价值来评价显示品质下降。

12.根据权利要求1所述的评价方法，其中，

在所述电流波形中确定第一峰值曲线和第二峰值曲线，

基于所述第二峰值曲线的半高宽来决定所述第二迁移率的评价值，

基于所述第二迁移率的评价值来评价显示品质下降。

13.一种评价装置，是液晶面板的显示品质下降的评价装置，其中，所述评价装置包括：

第一装置，对液晶面板内的液晶施加电压，通过所述电压测定流至所述液晶面板的电流的电流波形；以及

第二装置，从所述电流波形提取因所述液晶面板的液晶内的离子引起的多个峰值曲线，并且，

基于所述多个峰值曲线中与比最快的第一迁移率慢的第二迁移率对应的第二峰值曲线的分析结果来评价显示品质下降。

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