JP2000146754A - 液晶駆動基板の検査装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スループットの低下を来すことなく、データ
電圧の十分な書き込み時間を確保することが可能であ
る。 【解決手段】 一面に透明電極が備えられ、画素電極が
行列状に多数設けられた液晶駆動基板に対向配置された
電気光学素子板と、前記透明電極に撮像手段のフレーム
周波数に同期した両極性のバイアス電圧を印加すると共
に、画素電極にはバイアス電圧の各極性毎にデータ電圧
を印加する電源装置と、バイアス電圧とデータ電圧とが
印加された状態で、電気光学素子板の表面の画像を撮像
する撮像手段と、バイアス電圧の各々の極性期間におけ
る複数フレームに亘る画像を加算して被検画像を生成
し、該被検画像を画像処理して画素電極の異常箇所を識
別して検査結果を出力する画像処理装置とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示パネルに
用いられる液晶駆動基板の検査装置及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、液晶表示パネルは、液晶
に電界を加える液晶駆動基板に液晶が封入されたガラス
板を対向配置したものである。この液晶表示パネルは、
液晶駆動基板の画素電極に加えるデータ電圧を制御して
液晶に加える電界を調節し、この電界調節によって液晶
の光透過率をコントロールして画像を表示するものであ
る。このような液晶表示パネルに用いられる液晶駆動基
板は、ガラス板上に行列状態に設けられた複数の画素電
極を備え、これら画素電極に加える電圧をＴＦＴ等のス
イッチング素子を用いてコントロールするものである。

【０００３】上記液晶駆動基板の作動を検査する検査装
置としては、例えば特開平５−２５６７９４号公報に記
載された電気光学素子板（モジュレータと称する）を用
いるものがある。

【０００４】図６は、このような検査装置の構成例を示
す概要図である。この図において、符号Ｂはモジュレー
タである。このモジュレータＢは、内部に液晶が封入さ
れた液晶シートｂ1の片面に薄膜透明電極ｂ2を貼り合わ
せ、またもう一方の面にモジュレータＢに照射された光
を反射する誘電体反射膜ｂ3を蒸着または貼り合わせて
構成される。このようなモジュレータＢは、図示しない
検査装置本体に固定され、また液晶駆動基板Ａはモジュ
レータＢに微小ギャップ（１０μｍ〜数１０μｍ）を隔
てて対向配置される。液晶駆動基板Ａは、ガラス基板ａ
1上に多数の画素電極ａ2が行列状に設けられ、これら各
画素電極ａ2への電圧の印加がＴＦＴ（薄膜トランジス
タ：図示略）等のスイッチング素子によって制御される
ようになっている。

【０００５】そして、モジュレータＢの薄膜透明電極ｂ
2及び液晶駆動基板Ａの各ＴＦＴのゲート電極とソース
電極には、電圧印加装置Ｃによって液晶駆動基板Ａの動
作を検査するために必要な所定電圧が印加され、さらに
モジュレータＢの表面には光源Ｄ（ＬＥＤ等）によって
光が照射される。この状態において、ＣＣＤカメラＥ
は、モジュレータＢの表面からの反射光によってモジュ
レータＢの表面の模様を画像として捉える。

【０００６】ここで、液晶駆動基板Ａは微小間隔をおい
てモジュレータＢに対向して配置されているので、液晶
シートｂ1内に封入された液晶は、薄膜透明電極ｂ2と液
晶駆動基板Ａの各画素電極ａ2との間に発生する電界の
影響を受けて分子の配向状態が変化することになる。こ
の結果、該液晶の分子配向の状態に応じて液晶シートｂ
1の光透過率が調節され、よってモジュレータＢに照射
された光の反射率が変化することになる。

【０００７】この結果、ＣＣＤカメラＥによって捉えら
れるモジュレータＢの表面画像は、液晶駆動基板Ａの各
画素電極ａ2に印加された電圧を反映させた輝度の画像
（電圧イメージ画像）となる。画像処理装置Ｆは、この
電圧イメージ画像に一定の画像処理を施すことによって
正常な電圧が印加されていない画素電極ａ2（欠陥画
素）を特定し、例えばその欠陥数等に基づいて液晶駆動
基板Ａの良否を検査する。そして、この検査結果は、モ
ニタＧに送られて表示される。

【０００８】ところで、上記画像を得る場合に薄膜透明
電極ｂ2には、モジュレータＢの電気光学特性を考慮し
て一定パターンのバイアス電圧が印加される。図７は、
モジュレータＢの電気光学特性の一例を示すものであ
り、この電気光学特性つまりモジュレータＢへの印加電
圧に対する反射光量の関係は、図示するように非線形特
性を有する。

【０００９】また、図８は、このような電気光学特性を
有するモジュレータＢを用いた液晶駆動基板Ａの検査の
際に印加されるバイアス電圧とデータ電圧の波形を示す
ものである。この図に示すように、従来の検査では、例
えば±２３０Ｖ_p-pの両極性方形波をバイアス電圧とし
て薄膜透明電極ｂ2に印加し、該バイアス電圧が正極性
の期間について所定電圧のデータ電圧を各画素電極ａ2
に印加していた。

【００１０】そして、できるだけ精度良く画素電極ａ2
の電圧イメージを得るために、モジュレータＢの表面画
像を、例えばＡフレーム〜Ｄフレームまで合計４フレー
ム撮影し、これら各フレームの画像を加算することによ
って被検画像（最終的な電圧イメージ画像）としてい
る。そして、この被検画像を画像処理することによって
画素電極ａ2の電圧印加異常等を検出し、液晶駆動基板
Ａの動作異常を検査していた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記バイア
ス電圧の周波数は、ＣＣＤカメラＥのフレーム周波数に
合わせて、例えば３３．３ｍｓに設定されている。した
がって、バイアス電圧が正極性である期間つまり約１６
ｍｓの間に、データ電圧をＴＦＴのソース電極に印加し
て各画素電極ａ2にデータ電圧を書き込み、該データ電
圧の書き込みによってモジュレータＢの反射光量が十分
に飽和して安定した状態でモジュレータＢの表面の画像
を取得しなければならない。

【００１２】しかし、全画素に信号を書き込むための時
間が１０数ｍｓ必要な液晶駆動基板の場合は、画素への
信号の書き込みが完了してからモジュレータＢの表面の
画像を取得するまでの時間が数ｍｓしか残されていな
い。したがって、このような液晶駆動基板の場合、上記
１６ｍｓの時間は、液晶シートｂ1の液晶の応答遅れの
影響によって、モジュレータＢからの反射光量が安定す
るために必要な十分な時間ではなく、よってデータ電圧
の書き込み時間を従来よりも長くしたいという要求があ
ったが、この場合、バイアス電圧の周波数は、従来の２
倍つまり６６．６ｍｓとなるため検査のスループットが
低下するという問題点がある。

【００１３】本発明は、上述する問題点に鑑みてなされ
たもので、スループットの低下を来すことなく、データ
電圧の十分な書き込み時間を確保することが可能な液晶
駆動基板の検査装置及び方法の提供を目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、液晶駆動基板の検査装置に係わる第１
の手段として、一面に透明電極が備えられ、画素電極が
行列状に多数設けられた液晶駆動基板に対向配置された
電気光学素子板と、前記透明電極に撮像手段のフレーム
周波数に同期した両極性のバイアス電圧を印加すると共
に、画素電極にはバイアス電圧の各極性毎にデータ電圧
を印加する電源装置と、バイアス電圧とデータ電圧とが
印加された状態で、電気光学素子板の表面の画像を撮像
する撮像手段と、バイアス電圧の各々の極性期間におけ
る複数フレームに亘る画像を加算して被検画像を生成
し、該被検画像を画像処理して画素電極の異常箇所を識
別して検査結果を出力する画像処理装置とを具備する手
段を採用する。

【００１５】また、液晶駆動基板の検査装置に係わる第
２の手段として、上記第１の手段において、バイアス電
圧の周波数を撮像手段のフレーム周波数の１／２に設定
するという手段を採用する。

【００１６】液晶駆動基板の検査装置に係わる第３の手
段として、上記第２の手段において、データ電圧をバイ
アス電圧の半周期毎に異なる電圧値とし、画像処理装置
は、連続する４フレームの画像をバイアス電圧の各極性
における電気光学素子板の電気光学特性の差を打ち消す
ように加算して被検画像を生成するという手段を採用す
る。

【００１７】液晶駆動基板の検査装置に係わる第４の手
段として、上記第３の手段において、連続する４フレー
ムの画像をＡ〜Ｄとした場合に、演算式（Ａ＋Ｂ−Ｃ−
Ｄ）に基づいて被検画像Ｒを生成するように画像処理装
置を構成するという手段を採用する。

【００１８】液晶駆動基板の検査装置に係わる第５の手
段として、 上記第３の手段において、連続する４フレ
ームの画像をＡ〜Ｄとした場合に、演算式（Ａ−Ｂ−Ｃ
＋Ｄ）に基づいて被検画像Ｒを生成するように画像処理
装置を構成するという手段を採用する。

【００１９】液晶駆動基板の検査装置に係わる第６の手
段として、 上記第４の手段において、データ電圧を画
像Ａ，Ｄの撮像時には第１の電圧値Ｖ_hiとし、画像Ｂ，
Ｃの撮像時には第２の電圧値Ｖ_loに設定するように電源
装置を構成するという手段を採用する。

【００２０】液晶駆動基板の検査装置に係わる第７の手
段として、 上記第５の手段において、データ電圧を画
像Ａ，Ｂの撮像時には第１の電圧値Ｖ_hiに設定し、画像
Ｃ，Ｄについては第２の電圧値Ｖ_loに設定するように電
源装置を構成するという手段を採用する。

【００２１】一方、本発明では、液晶駆動基板の検査方
法に係わる第１の手段として、一面に透明電極が備えら
れた電気光学素子板を画素電極が行列状に多数設けられ
た液晶駆動基板に対向配置し、透明電極に撮像手段のフ
レーム周波数に同期した両極性のバイアス電圧また画素
電極にはバイアス電圧に同期したデータ電圧を印加し、
複数フレームに亘って撮像手段で撮影された電気光学素
子板表面の画像を加算して被検画像を生成し、該被検画
像に基づいて画素電極の異常箇所を識別する液晶駆動基
板の検査方法において、バイアス電圧の各々の極性期間
毎にデータ電圧を印加し、これら各極性期間に得られた
前記画像から被検画像を生成するという手段を採用す
る。

【００２２】また、液晶駆動基板の検査方法に係わる第
２の手段として、上記第１の手段において、バイアス電
圧の周波数を撮像手段のフレーム周波数の１／２とする
という手段を採用する。

【００２３】液晶駆動基板の検査方法に係わる第３の手
段として、上記第２の手段において、データ電圧をバイ
アス電圧の半周期毎に異なる電圧値とし、連続する４フ
レームの画像をバイアス電圧の各極性における電気光学
素子板の電気光学特性の差を打ち消すように加算して被
検画像を生成するという手段を採用する。

【００２４】液晶駆動基板の検査方法に係わる第４の手
段として、上記第３の手段において、連続する４フレー
ムの画像をＡ〜Ｄとした場合に、演算式（Ａ＋Ｂ−Ｃ−
Ｄ）に基づいて被検画像Ｒを生成するという手段を採用
する。

【００２５】液晶駆動基板の検査方法に係わる第５の手
段として、上記第３の手段において、連続する４フレー
ムの画像をＡ〜Ｄとした場合に、演算式（Ａ−Ｂ−Ｃ＋
Ｄ）に基づいて被検画像Ｒを生成するという手段を採用
する。

【００２６】液晶駆動基板の検査方法に係わる第６の手
段として、上記第４の手段において、データ電圧を、画
像Ａ，Ｄについては第１の電圧値Ｖ_hiとし、画像Ｂ，Ｃ
については第２の電圧値Ｖ_loとするという手段を採用す
る。

【００２７】液晶駆動基板の検査方法に係わる第７の手
段として、上記第５の手段において、データ電圧を、画
像Ａ，Ｂについては第１の電圧値Ｖ_hiとし、画像Ｃ，Ｄ
については第２の電圧値Ｖ_loとするという手段を採用す
る。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明に
係わる液晶駆動基板の検査装置及び方法の一実施形態に
ついて説明する。なお、上述した図面について既に説明
した部材については、同一符号を付すと共にその説明を
省略する。

【００２９】 図１は、本実施形態における上記検査装
置の構成図である。この図において、符号１は電気光学
素子板（モジュレータ）であって、内部に液晶が封入さ
れた液晶シート１ａと薄膜透明電極１ｂと誘電体反射膜
１ｃとから構成されている。このモジュレータ１は、例
えば方形状（４０ｍｍ×４０ｍｍ）の液晶シート１ａの
片面に薄膜透明電極１ｂを貼り合わせ、かつもう一方の
面に誘電体反射膜１ｃを蒸着または貼り合わせて構成さ
れている。

【００３０】このモジュレータ１は、その面が水平かつ
誘電体反射膜１ｃが下向きとなるように図示しない検査
装置本体に固定され、その下方には微小ギャップ△ｄ
（１０μｍ〜数１０μｍ）を隔てて上述した液晶駆動基
板Ａが対向配置されるようになっている。

【００３１】符号２はＸ−Ｙステージであり、図示しな
い制御装置による制御の下に、水平面内で液晶駆動基板
Ａを移動させるものである。液晶駆動基板Ａが比較的大
型の場合には、液晶駆動基板Ａの面積がモジュレータ１
よりも大きくなるので、すべての画素電極ａ2をモジュ
レータ１と対向させることができない。そこで、液晶駆
動基板ＡをＸ−Ｙステージ２上に載置し、該Ｘ−Ｙステ
ージ２を作動させることによって液晶駆動基板Ａが水平
面内で移動され、すべての画素電極ａ2がモジュレータ
１と対向し得るようにしている。

【００３２】符号３はビームスプリッタ、４は光源であ
る。ビームスプリッタ３は、モジュレータ１の上方に対
向状態に備えられ、その側方に備えられた光源４から照
射された光を反射してモジュレータ１の全面に照射す
る。また、このビームスプリッタ３は、モジュレータ１
からの反射光を上方に透過させる作用を持つものであ
る。ここで、光源４は、例えばＬＥＤ（Light-Emitting
Diode）等の高輝度の光を放射するものが適用され、図
示しない制御装置によってストロボ状にその発光が制御
されるものである。

【００３３】符号５はフィルタ（光学フィルタ）であ
り、上記ビームスプリッタ３の上方に備えられ、該ビー
ムスプリッタ３を透過したモジュレータ１の反射光から
特定波長範囲の光のみをレンズ６に透過するものであ
る。レンズ６は凸レンズであり、フィルタ５を透過した
光を集光させてＣＣＤカメラ７に導くものである。

【００３４】ＣＣＤカメラ７は、レンズ６から入射され
た光に基づいて上記モジュレータ１の表面の画像を撮像
するものである。このＣＣＤカメラ７は、例えば撮像時
のフレーム周波数が３０Ｈｚ（周期：３３．３ｍｓ）、
空間分解能が２．８ＣＣＤ／１００μｍ、画素数が１０
２４ｋの性能を有し、撮像した電圧イメージ画像をデジ
タル映像信号として画像処理装置８に出力する。なお、
上記液晶駆動基板Ａの画素電極ａ2のピッチは、例えば
１００μｍ程度であり、上記ＣＣＤカメラ７の分解能
は、この画素電極ａ2のピッチに対して十分な性能を有
している。

【００３５】画像処理装置８は、ＣＣＤカメラ７から入
力されたデジタル映像信号に所定の画像処理を施すこと
によって、上記電圧イメージ画像から液晶駆動基板Ａの
欠陥部分（正常にデータ電圧が印加されていない、また
は印加されたデータ電圧が正常に保持されない画素電極
ａ2）を検出し、その結果をモニタ９に出力する。例え
ば、画像処理装置８は、欠陥部分と正常部分とを色分け
してモニタ９に表示させたり、欠陥部分の個数を数値表
示させるための映像信号をモニタに出力する。なお、こ
の画像処理装置８における処理については、以下に詳述
する。

【００３６】また、符号１０は電源装置であって、モジ
ュレータ１の薄膜透明電極１ｂにバイアス電圧Ｅ_Bを印
加すると共に、液晶駆動基板Ａにデータ電圧Ｅ_Dを印加
するためのものである。バイアス電圧Ｅ_Bは、上記ＣＣ
Ｄカメラ７のフレーム周波数３０Ｈｚ（周期：３３．３
ｍｓ）の１／２つまり周波数１５Ｈｚ（周期：６６．６
ｍｓ）で±２３０Ｖ_p-pの両極性方形波である。一方、
データ電圧Ｅ_Dは、上記ＴＦＴのソース端子に加えられ
て該ＴＦＴが導通状態となったときに画素電極ａ2に印
加されるものであり、上記バイアス電圧Ｅ_Bに同期して
所定電圧Ｅaから±△ｅだけ方形波状に変化するもので
ある。

【００３７】なお、図示しないが、液晶駆動基板Ａには
ＴＦＴの導通／遮断状態を制御するためのゲート電圧も
電源装置１０から供給されるようになっている。この電
源装置１０は、図示しない制御装置による制御の下、上
記バイアス電圧Ｅ_Bとデータ電圧Ｅ_Dとを出力する。

【００３８】次に、このように構成された液晶駆動基板
の検査装置の動作について詳しく説明する。

【００３９】本実施形態において、画像処理装置８は、
上記図２に示すようにモジュレータ１表面に係わるＡフ
レーム〜Ｄフレームまでの連続４フレームの電圧イメー
ジ画像を加算することによって、画像処理の対象とする
被検画像を生成する。

【００４０】この際、上記バイアス電圧Ｅ_Bは、例えば
Ａフレーム及びＣフレームの撮像期間においては正極
性、またＢフレーム及びＤフレームの撮像期間において
は負極性とされ、また各フレームのデータ電圧Ｅ_Dは全
て異なる値とされる。例えば、図２に示すように、デー
タ電圧Ｅ_Dは、Ａフレームでは所定電圧Ｅaに対して電圧
△ｅaを加算した値、Ｂフレームでは所定電圧Ｅaに対し
て電圧△ｅbを加算した値、Ｃフレームでは所定電圧Ｅa
に対して電圧△ｅcを減算した値、Ｄフレームでは所定
電圧Ｅaに対して電圧△ｅdを減算した値とされる。

【００４１】すなわち、図８に示した従来の電圧印加パ
ターンと比較すると判るように、本実施形態ではバイア
ス電圧Ｅ_Bの負極性期間をも利用してバイアス電圧Ｅ_Bの
負極性期間及び正極性期間を２倍（約１６．６ｍｓ→３
３．３ｍｓ）とすることによって、従来と同様に４フレ
ームの期間つまりスループットを低下させることなく、
各フレームにおけるデータ電圧Ｅ_Dの印加時間を原理的
に２倍長くすることができる。

【００４２】このようにバイアス電圧Ｅ_Bとデータ電圧
Ｅ_Dとがそれぞれ印加された状態において、ゲート電圧
が印加されて各ＴＦＴが導通状態とされてデータ電圧Ｅ
_Dが画素電極ａ2に印加される。そして、画素電極ａ2の
電圧が十分に飽和して安定した状態において、光源４か
らストロボ状に光が出射され、ビームスプリッタ３を介
してモジュレータ１に照射される。

【００４３】そして、上記バイアス電圧Ｅ_B及び画素電
極ａ2へのデータ電圧Ｅ_Dの印加状態に応じてモジュレー
タ１の液晶シート１ａに加えられる電界の強度が決ま
り、この電界強度に応じて液晶シート１ａの光反射率が
操作されるので、モジュレータ１において反されれる反
射光の光量（反射光量）が変わる。すなわち、ＣＣＤカ
メラ７に入射する光は、モジュレータ１に照射された光
がバイアス電圧Ｅ_B及び各画素電極ａ2に実際に印加され
た電圧によって強度変調された反射光となる。

【００４４】しかし、実際には、モジュレータ１の液晶
シート１ａの電荷移動等の影響により、モジュレータ１
の液晶シート１ａの内部に印加される実質的な電界が変
化する。これは、同じバイアス電圧Ｅ_B、同じデータ電
圧Ｅ_Dを印加して液晶シート１ａの両面に印加される電
圧が一定であっても、時間の経過とともに液晶シート１
ａの内部に実質的に加えられる電界が変化するからであ
る、例えば、そのまま同じ外部電圧を保持した場合、最
終的には液晶シート１ａの内部にかかる実質的な電圧は
０Ｖとなる。

【００４５】このような性質のため、ある時刻における
液晶シート１ａ内部の実質電圧は、当該時刻におけるバ
イアス電圧Ｅ_Bとデータ電圧Ｅ_Dのみから決定されるもの
ではなく、それ以前の印加電圧履歴によって電荷がどこ
に偏在しているかにも影響される。例えば、バイアス電
圧Ｅ_Bの正負の極性のそれぞれの印加期間に長短がある
場合には、期間が長い極性を相殺するような電荷の偏在
が発生しており、正負の両極性で同じ絶対値の外部電圧
が印加されても、液晶シート１ａ内部の実質電圧は、正
極性と負極性とで差異が発生する。

【００４６】また、例えばバイアス電圧Ｅ_Bが０Ｖの状
態から電圧を印加開始した場合には、初期段階では各極
性における液晶シート１ａの実質的な内部電圧の絶対値
は等しくない。この場合、モジュレータ１から得られる
反射光量は、バイアスの正負極性期間において、電荷移
動等による影響がない場合の値に対して各々にオフセッ
トを持った値となる。

【００４７】ＣＣＤカメラ７は、このような反射光に基
づいてＡフレーム〜Ｄフレームの電圧イメージ画像を撮
像し、画像処理装置８にデジタル映像信号として出力す
る。そして、画像処理装置８は、これら各フレームの電
圧イメージを以下の式（１）あるいは式（２）に基づい
て被検画像Ｒを生成する。 Ｒ＝｛Ａ−Ｂ−Ｃ＋Ｄ｝／２ （１） Ｒ＝｛Ａ＋Ｂ−Ｃ−Ｄ｝／２ （２）

【００４８】このような演算によって被検画像Ｒを得る
ことによって、バイアス電圧Ｅ_Bが正極性側にあるとき
のモジュレータ１の応答特性とバイアス電圧Ｅ_Bが負極
性側にあるときのモジュレータ１の応答特性との間に定
常的に発生している反射光量の差を打ち消すことができ
る。画像処理装置８は、この被検画像Ｒを電圧に変換す
る係数Ｇを乗算することにより実際のイメージ電圧を生
成する。

【００４９】例えば、各フレームに印加されるデータ電
圧Ｅ_DをＰ_A，Ｐ_B，Ｐ_C，Ｐ_Dとし、上式（１）に基づい
てイメージ電圧Ｖ1を算出すると、下式（３）のように
求められる。 Ｖ1＝｛Ｐ_A＋Ｐ_B−Ｐ_C−Ｐ_D｝／２ （３） また、上式（２）に基づいてイメージ電圧Ｖ2を算出す
ると下式（４）のように求められる。 Ｖ2＝｛Ｐ_A−Ｐ_B−Ｐ_C＋Ｐ_D｝／２ （４） なお、このイメージ電圧Ｖ1，Ｖ2の算出の詳細について
は、以下に詳述する。

【００５０】何らかの異常によりある画素電極ａ2にデ
ータ電圧Ｅ_Dが正常に印加されない場合、この画素電極
ａ2に対向するモジュレータ１の部分は、正常にデータ
電圧Ｅ_Dが印加された周囲の画素電極ａ2に対向するモジ
ュレータ１の部分と比較して輝度が異なることになる。
この場合、画像処理装置８は、被検画像Ｒを２値化する
ことによって、正常動作をしている画素電極ａ2の部分
に対して正常に動作していない画素電極ａ2の部分を識
別することができる。

【００５１】画像処理装置８は、この識別情報に基づい
て異常な画素電極ａ2の個数やその分布状態等を検査結
果としてモニタ９に出力する。この結果を検査員が指定
した許容値に基づいて当該検査対象となっている液晶駆
動基板の良否を判定して検査が終了する。

【００５２】次に、上記式（１）に基づいて被検画像Ｒ
を生成することの技術的根拠について説明する。なお、
この説明では説明を容易にするため、データ電圧Ｅ_D＝
０Ｖとする。

【００５３】図３は、上記モジュレータ１の液晶部分に
実際に印加される電圧Ｖ_Mの絶対値｜Ｖ_M｜と反射光量Ｉ
_Rとの関係（電気光学特性）を示すグラフである。図３
に示すように、モジュレータ１の電気光学特性は略Ｓ字
状の特性（Ｓカーブ）を有しており、このうち直線状の
特性部分を利用して液晶駆動基板Ａのイメージングを行
っている。この電気光学特性の直線部分を数式化する
と、式（５）のように表される。 Ｉ_R＝Ｋ1・｜Ｖ_M｜＋ｂ （５）

【００５４】この式（５）から解るように、モジュレー
タ１の電気光学応答（Ｅ／０応答）は、理論的には印加
電圧に対して正負対称である。しかし、実際にはモジュ
レータ１の内部の電荷移動等の影響によってモジュレー
タ１の液晶シートに印加される電圧Ｖ_Mが変化する。同
じバイアス電圧Ｅ_Bを印加していても時間経過とともに
電圧Ｖ_Mが変化して最終的には０Ｖになってしまう。

【００５５】図４は、モジュレータ内の電荷移動の様子
を模式的に示した説明図である。図４に示すように、例
えばモジュレータ１の両面に＋Ｅボルトの電圧を印加し
た場合、モジュレータ内では電荷の移動が発生する。こ
の電荷の移動は、ある一定の時間遅れで起こり、印加電
圧の極性が＋Ｅボルトから−Ｅボルトに反転しても、溜
まった電荷はすぐには解消されず、反転直後においては
モジュレータ１の内部電界を強める方向に働く。

【００５６】このような応答をする実際のモジュレータ
１においては、バイアス電圧Ｅ_Bをの正負極性の印加期
間の微妙な差や電圧レベルの差によって、モジュレータ
１の内部に実際に印加される電圧Ｖ_Mが正負非対称にな
ることが考えられる。図５は、このような状態でのモジ
ュレータ電圧の変化の様子を示す図である。なお、この
図では、正負非対称成分のみを強調するために、パネル
に書き込むデータ電圧Ｅ_Dを０Ｖ（一定）としている。

【００５７】液晶駆動基板Ａのイメージングは、上述し
たようにバイアス電圧Ｖ_Bの正負極性の各所定時点にお
いてストロボを発光させて行われる。理論的にはバイア
ス電圧Ｅ_Bの正負極性のパルス幅の差が無い（すなわデ
ューティ比が５０％）場合は、電圧イメージを撮像する
タイミングにおける電圧Ｖ_Mの絶対値ｌＶ_Mｌは、正極及
び負極の両極において同じ値（以下、理論値という）と
なる。

【００５８】しかし、実際には、バイアス電圧Ｅ_Bの正
負極性の期間の微妙な差によって、モジュレータ１の内
部に印加される電圧Ｖ_Mは、理論値に対してオフセット
を持つ。ストロボタイミングにおける理論的な電圧Ｖ_M
の絶対値をｌＶ_Mｌ、正極における絶対値ｌＶ_Mｌの理論
値と実際の値との差をＶ_OFFSET(+)、負極における電圧
絶対値ｌＶ_Mｌの理論値と実際の値との差をＶ
_OFFSET(-)、データ電圧Ｅ_DをＶ_P、バイアス電圧Ｅ_BをＶ
_Bとすると、バイアス電圧Ｅ_Bの各極性について次のよう
な関係式（６），（７）が成立する。

【００５９】 正極性の場合：ｌＶ_MＩ＝Ｋ₂（Ｖ_B−Ｖ_P）＋Ｖ_OFFSET(+) （６） 負極正の場合：ｌＶ_MＩ＝Ｋ₂（−Ｖ_B＋Ｖ_P）＋Ｖ_OFFSET(-) （７） ここで、係数Ｋ₂は、モジュレータ１の容量とエアギャ
ップの容量の逆比である。エアギャップが同じであれば
一定の値を取る。

【００６０】これら関係式（６），（７）を式（５）に
代入すると、以下のような関係式（８），（９）が得ら
れる。 正極性の場合：ＩＲ₊＝Ｋ₁｛Ｋ₂（Ｖ_B−Ｖ_P）＋Ｖ_OFFSET(+)｝＋ｂ （８） 負極正の場合：ＩＲ_-＝Ｋ₁｛Ｋ₂（−Ｖ_B＋Ｖ_P）＋Ｖ_OFFSET(-)｝＋ｂ ……（９）

【００６１】ここで、モジュレータ１の反射光量Ｉ
_Rは、モジュレータ１にかかる電圧の大きさに比例して
変化する。バイアス電圧Ｅ_Bの正負に関係なく、モジュ
レータ−液晶駆動基板間の電圧の大きさが同じであれ
ば、同じ反射光量Ｉ_Rとなる。つまり、モジュレータ１
にかかる電圧は、モジュレータ−液晶駆動基板間にかか
る電圧の容量の逆比で表されるため、モジュレータ−液
晶駆動基板間電圧の大きさが同じであれぱ、モジュレー
タ１にかかる電圧も同じとなる。

【００６２】しかし、上記関係式（８），（９）の通
り、モジュレータ−液晶駆動基板間にかかる電圧が同じ
であっても、オフセット分だけ反射光量Ｉ_Rが変化す
る。この変化分は、データ電圧Ｅ_Dとは無関係であり無
用の情報であるため、バイアス電圧Ｖ_Bの両極性を使用
して液晶駆動基板Ａのイメージングをする場合、このオ
フセット分の影響を相殺するための演算方式が必要とな
る。その演算方式について以下に説明する。

【００６３】データ電圧Ｅ_Dを０Ｖ一定とした場合、モ
ジュレータ１から得られる電圧イメージの演算結果の期
待値も０Ｖとなる。イメージ電圧は、理論的にはＳカー
ブにおけるＥ／０ゲイン（反射光量Ｉ_Rをイメージ電圧
に変換するための係数）とオフセットとの関係から、反
射光量Ｉ_Rが分かれば求めることができる。しかし、デ
ータ電圧Ｖ_Pとバイアス電圧Ｖ_Bが同じであっても、モジ
ュレータ１と液晶駆動基板Ａとの間のギャップは、時と
場所とによって変化し、またランプ照明系の照度も場所
によって変化するため、Ｓカーブは時と場所によって変
化する。

【００６４】そこで、イメージングする毎にモジュレー
タ１がカバーする全ての部位におけるＥ／Ｏゲインとオ
フセットを予め求める必要がある。Ｅ／０ゲインは、Ｓ
カーブの直線応答領域のどの場所でも一定であるので、
Ｓカーブ上の異なる２点のデータを取ることによって測
定できる。しかし、オフセットは、Ｓカーブに起因する
パラメークが多く、それら全てのパラメータを特定しな
いとその絶対的な値を特定することはできない。そこ
で、絶対値はわからなくても少なくとも２つのフレーム
の反射光量Ｉ_Rの差分を取ることにより、オフセット成
分を相殺する方法を考案した。

【００６５】考え方によっては、一方をオフセットを検
知するための基準フレームイメージと捉えることも可能
であるが、液晶駆動基板Ａには欠陥画素部も含まれてい
るため、パネル上の全ての部位で同じ条件でオフセット
を検知することはできない。このような意味では、２つ
のイメージのどちらかを基準にするという考え方は成立
しない。また、なるべく多くの現象を時間の無駄なく採
取するという意味で、２つのイメージで別な印加波形を
印加して，２つの現象を一つのイメージとして得られる
というメリットがある。このイメージをフレーム差分イ
メージという。

【００６６】画像処理装置８によるイメージ演算の結果
出力されるイメージ電圧Ｖは、下式（１０）に示すよう
に２つ以上のフレームの差分の電圧である。 Ｖ＝Ｇ・△Ｉ （１０） ここで、Ｇは反射光量Ｉ_Rをイメージ電圧に変換するた
めの係数であり、０以外の値を取る。したがって、この
計算結果が０Ｖになるためには、演算後の反射光量△Ｉ
が０となる必要がある。

【００６７】上式（８），（９）にＶ_P＝０，バイアス
電圧Ｅ_Bの正極性電圧を＋Ｅ、負極正電圧を−Ｅとして
代入すると、バイアス電圧Ｅ_Bが正極性の場合における
反射光量Ｉ_R+と負極性の場合における反射光量Ｉ_R-につ
いて、下式（１１），（１２）が得られる。 正極性の場合：Ｉ_R+＝Ｋ₁｛Ｋ₂・Ｅ＋Ｖ_OFFSET(+)｝＋ｂ （１１） 負極正の場合：Ｉ_R-＝Ｋ₁［Ｋ₂・｛−（−Ｅ）｝＋Ｖ_OFFSET(-)］＋ｂ ＝Ｋ₁｛Ｋ₂・Ｅ＋Ｖ_OFFSET(-)｝＋ｂ （１２）

【００６８】この２つのフレームの反射光量Ｉ_R+，Ｉ_R-
の差分を用いて上記イメージ電圧Ｖを求めると、次式
（１３）のように求められる。 Ｖ＝Ｉ_R+−Ｉ_R-＝［Ｋ₁｛Ｋ₂・Ｅ＋Ｖ_OFFSET(+)｝＋ｂ］ −［Ｋ₁｛Ｋ₂・Ｅ＋Ｖ_OFFSET(-)｝＋ｂ］ ＝Ｋ₁・Ｋ₂｛Ｖ_OFFSET(+)−Ｖ_OFFSET(-)｝ ……（１３）

【００６９】この式（１３）から解るように、正極性の
フレームイメージと負極性のフレームイメージとの差分
だけでは非対称成分のオフセットが残る。このため、こ
のオフセット分を打ち消すための必要最小限のフレーム
数と演算方式を検討する必要がある。

【００７０】バイアス電圧Ｅ_Bの正極性電圧が印加され
るフレームをＡフレーム、次の負極性電圧が印加される
フレームをＢフレーム、以後Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ……とする
と、演算後の反射光量△Ｉが０となるような演算方式に
は、以下の４式（１４）〜（１７）がある。 Ａ−Ｃ＝［Ｋ₁｛Ｋ₂・Ｅ＋Ｖ_OFFSET(+)｝＋ｂ］ −［Ｋ₁｛Ｋ₂・Ｅ＋Ｖ_OFFSET(+)｝＋ｂ］ ＝０ （１４） Ｂ−Ｄ＝［Ｋ₁｛Ｋ₂・Ｅ＋Ｖ_OFFSET(-)｝＋ｂ］ −［Ｋ₁｛Ｋ₂・Ｅ＋Ｖ_OFFSET(-)｝＋ｂ］ ＝０ （１５） （Ａ＋Ｂ−Ｃ−Ｄ）/２＝〔［Ｋ₁｛Ｋ₂・Ｅ＋Ｖ_OFFSET(+)｝＋ｂ］ ＋［Ｋ₁｛Ｋ₂・Ｅ＋Ｖ_OFFSET(-)｝＋ｂ］ −［Ｋ₁｛Ｋ₂・Ｅ＋Ｖ_OFFSET(+)｝＋ｂ］ −［Ｋ₁｛Ｋ₂・Ｅ＋Ｖ_OFFSET(-)｝＋ｂ］〕/２ ＝０ （１６） （Ａ−Ｂ−Ｃ＋Ｄ）/２＝〔［Ｋ₁｛Ｋ₂・Ｅ＋Ｖ_OFFSET(+)｝＋ｂ］ ＋［Ｋ₁｛Ｋ₂・Ｅ＋Ｖ_OFFSET(-)｝＋ｂ］ −［Ｋ₁｛Ｋ₂・Ｅ＋Ｖ_OFFSET(+)｝＋ｂ］ −［Ｋ₁｛Ｋ₂・Ｅ＋Ｖ_OFFSET(-)｝＋ｂ］〕/２ ＝０ （１７）

【００７１】ここで、上記Ａ−Ｃ，Ｂ−Ｄに関しては、
バイアス電圧Ｅ_Bの同一極性の部分しか使用しないため
検討から除外する。この結果、Ａ＋Ｂ−Ｃ−Ｄ，Ａ−Ｂ
−Ｃ＋Ｄの演算方式が有効であることが判る。

【００７２】式（１）あるいは式（２）のいずれを用い
て被検画像Ｒを生成できるが、以下に詳説するように式
（１）を用いた場合には、モジュレータ１の応答特性の
経時的なドリフトをもキャンセルすることが可能であ
り、より精度の良い被検画像Ｒを得ることができるとい
う特徴を有する。当然、モジュレータ１の応答特性の経
時的なドリフトを考慮する必要がないと判断される場合
には、式（１）あるいは式（２）のいずれを用いても良
い結果が得られる。

【００７３】以上の検討では、モジュレータ１の経時的
なドリフト成分が無いものとして検討を行っている。こ
れは、実際の検査では相対しきい値手法（電圧分布のピ
ークを基準としてしきい値を設定するの手法）を用いて
いるため、ドリフト成分は影響しないからである。しか
し、実際のモジュレータ１の電気光学特性では、同じ条
件（同じデータ電圧Ｅ_D、固じバイアス電圧Ｅ_B、同じモ
ジュレータ−液晶駆動基板間ギャップ）でも時間的に反
射光量Ｉ_Rが変化する。このため、モジュレータ１のド
リフト成分を考えた場合に、Ａ＋Ｂ−Ｃ−ＤあるいはＡ
−Ｂ−Ｃ＋Ｄの演算方式で結果がどのようになるか、以
下に検討する。

【００７４】このドリフト量は、種々の計測結果から時
間的に比例していると見なすことができる。ここで、Ａ
フレームを基準にドリフト成分を考えた場合と、反射光
量Ｉ _Rは以下のようになる。なお、ここでは、ドリフト
成分が無い場合の反射光量Ｉ_RをＩ_A，Ｉ_B，Ｉ_C，Ｉ_D、
ドリフト量をαとする。 Ａフレーム：Ｉ_A Ｂフレーム：Ｉ_B＋α Ｃフレーム：Ｉ_C＋２α Ｄフレーム：Ｉ_D＋３α

【００７５】上記ドリフト成分を考慮してＡ＋Ｂ−Ｃ−
Ｄ，Ａ−Ｂ−Ｃ＋Ｄの演算方式で反射光量Ｉ_Rの計算を
行うと、下式（１８），（１９）のようになる。 （Ａ＋Ｂ−Ｃ−Ｄ）/２＝〔［Ｋ₁｛Ｋ₂・Ｅ＋Ｖ_OFFSET(+)｝＋ｂ］ ＋［Ｋ₁｛Ｋ₂・Ｅ＋Ｖ_OFFSET(-)｝＋ｂ＋α］ −［Ｋ₁｛Ｋ₂・Ｅ＋Ｖ_OFFSET(+)｝＋ｂ＋２α］ −［Ｋ₁｛Ｋ₂・Ｅ＋Ｖ_OFFSET(-)｝＋ｂ＋３α］〕/２ ＝−２α （１８） （Ａ−Ｂ−Ｃ＋Ｄ）/２＝〔［Ｋ₁｛Ｋ₂・Ｅ＋Ｖ_OFFSET(+)｝＋ｂ］ ＋［Ｋ₁｛Ｋ₂・Ｅ＋Ｖ_OFFSET(-)｝＋ｂ＋α］ −［Ｋ₁｛Ｋ₂・Ｅ＋Ｖ_OFFSET(+)｝＋ｂ＋２α］ −［Ｋ₁｛Ｋ₂・Ｅ＋Ｖ_OFFSET(-)｝＋ｂ＋３α］〕/２ ＝０ （１９）

【００７６】上式（１９）は、本実施形態で採用したＡ
−Ｂ−Ｃ＋Ｄの演算方式を用いることにより、経時的な
モジュレータ１のドリフト成分をキャンセルできること
を示している。

【００７７】次に、Ａフレームではデータ電圧Ｅ_Dを所
定電圧Ｅ_aに対して電圧△Ｅ_eaを加算した値、Ｂフレー
ムでは所定電圧Ｅ_aに対して電圧△Ｅ_ebを加算した値、
Ｃフレームでは所定電圧Ｅ_aに対して電圧△Ｅ_ecを減算
した値、Ｄフレームでは所定電圧Ｅ_aに対して電圧△Ｅ
_edを減算した値とすることの技術的根拠について補足説
明する。

【００７８】（Ａ＋Ｂ−Ｃ−Ｄ）あるいは（Ａ−Ｂ−Ｃ
＋Ｄ）の演算方式を用いた場合において、データ電圧Ｅ
_Dを一般化した式を導出する。上述したようにイメージ
演算の結果得られるイメージ電圧Ｖは式（１０）によっ
て与えられる。この式（１０）において、△Ｉは演算後
の反射光量であり、（Ａ＋Ｂ−Ｃ−Ｄ）あるいは（Ａ−
Ｂ−Ｃ＋Ｄ）の演算結果により表される。

【００７９】ここで、Ａフレームのデータ電圧Ｅ_D（Ｅ_D
＝Ｅ_a＋△Ｅ_ea）をＰ_A，Ｂフレームのデータ電圧Ｅ
_D（Ｅ_D＝Ｅ_a＋△Ｅ_eb）をＰ_B，Ｃフレームのデータ電圧
Ｅ_D（Ｅ_D＝Ｅ_a−△Ｅ_ec）をＰ_C，Ｄフレームのデータ電
圧Ｅ_D（Ｅ_D＝Ｅ_a−△Ｅ_ed）をＰ_Dとし、式（８），
（９），（１１），（１２）より各フレームにおける演
算後の反射光量Ｉ_RA，Ｉ_RB，Ｉ_RC，Ｉ_RDは下式（２０）
〜（２３）のように求められる。 Ｉ_RA＝Ｋ₁｛Ｋ₂（Ｖ_B−Ｐ_A）＋Ｖ_OFFSET(+)｝＋ｂ （２０） Ｉ_RB＝Ｋ₁｛Ｋ₂（−Ｖ_B＋Ｐ_B）＋Ｖ_OFFSET(-)｝＋ｂ （２１） Ｉ_RC＝Ｋ₁｛Ｋ₂（Ｖ_B−Ｐｃ）＋Ｖ_OFFSET(+)｝＋ｂ （２２） Ｉ_RD＝Ｋ₁｛Ｋ₂（−Ｖ_B＋Ｐ_D）＋Ｖ_OFFSET(-)｝＋ｂ （２３）

【００８０】（ａ）Ａ＋Ｂ−Ｃ−Ｄの演算方式の場合 Ｉ＝（Ｉ_RA＋Ｉ_RB−Ｉ_RC−Ｉ_RD）/２ ＝〔［Ｋ₁｛Ｋ₂（Ｖ_B−Ｐ_A）＋Ｖ_OFFSET(+)｝＋ｂ］ ＋［Ｋ₁｛Ｋ₂（−Ｖ_B＋Ｐ_B）＋Ｖ_OFFSET(-)｝＋ｂ］ −［Ｋ₁｛Ｋ₂（Ｖ_B−Ｐ_C）＋Ｖ_OFFSET(+)｝＋ｂ］ −［Ｋ₁｛Ｋ₂（−Ｖ_B＋Ｐ_D）＋Ｖ_OFFSET(-)｝＋ｂ］〕/２ ＝−｛Ｋ₁・Ｋ₂（Ｐ_A‐Ｐ_B‐Ｐ_C＋Ｐ_D）｝/２ （２４）

【００８１】また、係数Ｇについては、以下のように表
せる。 Ｇ＝−ｌ/（Ｋ１・Ｋ２） （２５） したがって、上式（２４），（２５）より、イメージ電
圧Ｖ₂は下式（２６）のように表される。 Ｖ₂＝（Ｐ_A−Ｐ_B−Ｐ_C＋Ｐ_D）/２ （２６）

【００８２】（ｂ）Ａ−Ｂ−Ｃ＋Ｄの演算方式の場合 Ｉ＝（Ｉ_RA−Ｉ_RB−Ｉ_RC＋Ｉ_RD）/２ ＝〔［Ｋ₁｛Ｋ₂（Ｖ_B−Ｐ_A）＋Ｖ_OFFSET(+)｝＋ｂ］ −［Ｋ₁｛Ｋ₂（−Ｖ_B＋Ｐ_B）＋Ｖ_OFFSET(-)｝＋ｂ］ −［Ｋ₁｛Ｋ₂（Ｖ_B−Ｐ_C）＋Ｖ_OFFSET(+)｝＋ｂ］ ＋［Ｋ₁｛Ｋ₂（−Ｖ_B＋Ｐ_D）＋Ｖ_OFFSET(-)｝＋ｂ］〕/２ ＝−｛Ｋ₁・Ｋ₂（Ｐ_A＋Ｐ_B−Ｐ_C−Ｐ_D）｝/２ （２７） したがって、この式（２７）と上式（２５）とより、イ
メージ電圧Ｖ₁は下式（２８）のように求められる。 Ｖ₁＝（Ｐ_A＋Ｐ_B−Ｐ_C−Ｐ_D）/２ （２８）

【００８３】式（２６），（２８）より、データ電圧Ｅ
_Dが各フレーム間で同じである場合、データ電圧Ｅ_Dが０
Ｖでなくても、イメージ電圧Ｖは０Ｖとなる。このた
め、データ電圧Ｅ_Dを得るためには最低２種類の電圧を
液晶駆動基板に印加する必要があることが解る。例え
ば、このデータ電圧Ｅ_Dを２つの異なる電圧値、つまり
第１の電圧値Ｖ_hiあるいは第２の電圧値Ｖ_lo（Ｖ_hi＞Ｖ
_lo）とすると、式（２６）によって正極のバイアス電圧
Ｅ_Bにおけるデータ電圧Ｅ_Dを得る場合、各フレームのデ
ータ電圧Ｅ_Dを下式（２９），（３０）のように設定す
ることが考えられる。 Ｐ_A＝Ｐ_D＝Ｖ_hi （２９） Ｐ_B＝Ｐ_C＝Ｖ_lo （３０）

【００８４】これら式（２９），（３０）を上記式（２
６）に代入すると、式（３１）が得られる。 Ｖ＝（Ｖ_hi−Ｖ_lo）＞０ （３１） したがって、演算式（Ａ＋Ｂ−Ｃ−Ｄ）を予め２で除算
しておくことにより、データ電圧Ｅ_Dから簡単にイメー
ジ電圧Ｖの理論値を求めることができる。

【００８５】一方、式（２８）に基づいてバイアス電圧
Ｅ_Bが正極のときのデータ電圧Ｅ_Dを得る場合、各フレー
ムのデータ電圧Ｅ_Dを下式（３２），（３３）のように
設定する必要がある。 Ｐ_A＝Ｐ_B＝Ｖ_hi （３２） Ｐ_C＝Ｐ_D＝Ｖ_lo （３３）

【００８６】これら式（３２），（３３）を上記式（２
８）に代入すると、式（３４）が得られる。 Ｖ＝（Ｖ_hi−Ｖ_lo）＞０ （３４） この場合についても、演算式Ａ＋Ｂ−Ｃ−Ｄを２で予め
除算しておくことにより、データ電圧Ｅ_Dから簡単にイ
メージ電圧Ｖの理論値を求めることができる。

【００８７】以上の技術検討から、本実施形態では、イ
メージ電圧Ｖを求めるための演算方式を（Ａ＋Ｂ−Ｃ−
Ｄ）または（Ａ−Ｂ−Ｃ＋Ｄ）とした。また、データ電
圧Ｅ _Dを一般化した場合のイメージ電圧Ｖは、演算方式
がＡ＋Ｂ−Ｃ−Ｄの場合には、Ｖ＝（Ｐ_A−Ｐ_B−Ｐ_C＋
Ｐ_D）／２のように求められ、演算方式がＡ−Ｂ−Ｃ＋
Ｄの場合には、Ｖ＝（Ｐ_A＋Ｐ_B−Ｐ_C−Ｐ_D）／２のよう
に求められる。すなわち、各フレームのデータ電圧Ｅ_D
は任意の値でよい。

【００８８】ただし、様々な原因による欠陥画素を正常
画素に対して識別するためには、各フレームのデータ電
圧Ｐ_A，Ｐ_B，Ｐ_C，Ｐ_DをＶ≠０となるように設定するこ
とが好ましい。例えば、演算式がＡ＋Ｂ−Ｃ−Ｄの場合
には、Ｐ_A及びＰ_Dを第１の電圧値Ｖ_hiとし、Ｐ_B及びＰ_C
を第２の電圧値Ｖ_loとすることが考えられる。また、演
算式がＡ−Ｂ−Ｃ＋Ｄの場合には、Ｐ_A及びＰ_Bを第１の
電圧値Ｖ_hiとし、Ｐ_C及びＰ_Dを第２の電圧値Ｖ_loとする
ことが考えられる。この場合、最小限の２種類のデータ
電圧Ｖ_hi，Ｖ_loによってイメージ電圧Ｖ（≠０）を得る
ことができるので、種々の欠陥画素をより正確に検出で
きると共に、データ電圧Ｅ_Dの設定が容易である。

【００８９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係わる液
晶駆動基板の検査装置及び方法によれば、以下のような
効果を奏する。 （１）液晶駆動基板の検査装置に係わる第１の手段とし
て、一面に透明電極が備えられ、画素電極が行列状に多
数設けられた液晶駆動基板に対向配置された電気光学素
子板と、前記透明電極に撮像手段のフレーム周波数に同
期した両極性のバイアス電圧を印加すると共に、画素電
極にはバイアス電圧の各極性毎に所定電圧値のデータ電
圧を印加する電源装置と、バイアス電圧とデータ電圧と
が印加された状態で、電気光学素子板の表面の画像を撮
像する撮像手段と、バイアス電圧の各々の極性期間にお
ける複数フレームに亘る画像を加算して被検画像を生成
し、該被検画像を画像処理して画素電極の異常箇所を識
別して検査結果を出力する画像処理装置とを具備するの
で、従来のようにバイアス電圧の一方の極性期間のみに
データ電圧を印加して画像を撮影する場合に対して、ス
ループットの低下を来すことなく、データ電圧の十分な
書き込み時間を確保することが可能である。したがっ
て、液晶駆動基板を短時間かつ精度良く検査することが
できる。

【００９０】（２）バイアス電圧の周波数を撮像手段の
フレーム周波数の１／２に設定するので、スループット
の低下を来すことなくデータ電圧の十分な書き込み時間
を確保することが可能であり、よって液晶駆動基板を短
時間かつ精度良く検査することができる。

【００９１】（３）データ電圧をバイアス電圧の半周期
毎に異なる電圧値とし、画像処理装置は、連続する４フ
レームの画像をバイアス電圧の各極性における電気光学
素子板の電気光学特性の差を打ち消すように加算して被
検画像を生成するので、バイアス電圧の両極性を用いて
も該極性の違いによる電気光学素子板の電気光学特性の
差の影響を受けることなく安定した検査が可能である。
したがって、液晶駆動基板をさらに精度良く検査するこ
とができる。

【００９２】（４）画像処理装置は、連続する４フレー
ムの画像をＡ〜Ｄとした場合に、演算式（Ａ＋Ｂ−Ｃ−
Ｄ）に基づいて被検画像Ｒを生成するので、バイアス電
圧の両極性を用いても該極性の違いによる電気光学素子
板の電気光学特性の差を最小限のフレーム数でキャンセ
ルすることができる。したがって、液晶駆動基板を短時
間かつ精度良く検査することができる。

【００９３】（５）画像処理装置は、連続する４フレー
ムの画像をＡ〜Ｄとした場合に、演算式（Ａ−Ｂ−Ｃ＋
Ｄ）に基づいて被検画像Ｒを生成するので、バイアス電
圧の両極性を用いても該極性の違いによる電気光学素子
板の電気光学特性の差を最小限のフレーム数でキャンセ
ルするとともに、電気光学素子板の電気光学特性の経時
的なドリフトをもキャンセルすることができる。したが
って、さらに精度良く液晶駆動基板を検査することがで
きる。

【００９４】（６）電源装置は、データ電圧を画像Ａ，
Ｄの撮像時には第１の電圧値Ｖ_hiに設定し、画像Ｂ，Ｃ
の撮像時には第２の電圧値Ｖ_loに設定するので、最小限
の設定電圧数で種々の原因で発生する欠陥画素を正常画
素に対してより確実に識別することができる。

【００９５】（７）電源装置は、データ電圧を画像Ａ，
Ｂの撮像時には第１の電圧値Ｖ_hiに設定し、画像Ｃ，Ｄ
の撮像時には第２の電圧値Ｖ_loに設定するので、最小限
の設定電圧数で種々の原因で発生する欠陥画素を正常画
素に対してより確実に識別することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係わる液晶駆動基板の検査装置及び
方法の一実施形態の構成図である。

【図２】 本発明に係わる液晶駆動基板の検査装置及び
方法の位置実施形態におけるバイアス電圧とデータ電圧
の印加パターンを示す波形図である。

【図３】 本発明に係わる液晶駆動基板の検査装置及び
方法の技術的背景を説明するための第１の説明図であ
る。

【図４】 本発明に係わる液晶駆動基板の検査装置及び
方法の技術的背景を説明するための第２の説明図であ
る。

【図５】 本発明に係わる液晶駆動基板の検査装置及び
方法の技術的背景を説明するための第３の説明図であ
る。

【図６】 従来の液晶駆動基板の検査装置の概要を示す
構成図である。

【図７】 モジュレータの電気光学特性を示すグラフで
ある。

【図８】 従来の液晶駆動基板の検査装置における電圧
印加パターンを示す波形図である。

【符号の説明】

１……モジュレータ １ａ……液晶シート １ｂ……薄膜透明電極（透明電極） １ｃ……誘電体反射膜 ２……Ｘ−Ｙステージ ３……ビームスプリッタ ４……光源 ５……フィルタ ６……レンズ ７……ＣＣＤカメラ（撮像手段） ８……画像処理装置 ９……モニタ １０……電源装置 Ａ……液晶駆動基板 ａ1……ガラス板 ａ2……画素電極 Ｅ_B……バイアス電圧 Ｅ_D……データ電圧

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一面に透明電極が備えられ、画素電極が
   行列状に多数設けられた液晶駆動基板に対向配置された
   電気光学素子板と、 前記透明電極に撮像手段のフレーム周波数に同期した両
   極性のバイアス電圧を印加すると共に、画素電極には前
   記バイアス電圧の各極性毎にデータ電圧を印加する電源
   装置と、 バイアス電圧とデータ電圧の印加時に電気光学素子板の
   表面の画像を撮像する撮像手段と、 バイアス電圧の各々の極性期間における複数フレームに
   亘る画像を加算して被検画像を生成し、該被検画像を画
   像処理して画素電極の異常箇所を識別して検査結果を出
   力する画像処理装置と、 を具備することを特徴とする液晶駆動基板の検査装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の液晶駆動基板の検査装置
   において、前記バイアス電圧の周波数を撮像手段のフレ
   ーム周波数の１／２に設定することを特徴とする液晶駆
   動基板の検査装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の液晶駆動基板の検査装置
   において、データ電圧を、バイアス電圧の半周期毎に異
   なる電圧値とし、画像処理装置は、連続する４フレーム
   の画像をバイアス電圧の各極性における電気光学素子板
   の電気光学特性の差を打ち消すように加算して被検画像
   を生成することを特徴とする液晶駆動基板の検査装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の液晶駆動基板の検査装置
   において、画像処理装置は、連続する４フレームの画像
   をＡ〜Ｄとした場合に、演算式（Ａ＋Ｂ−Ｃ−Ｄ）に基
   づいて被検画像Ｒを生成することを特徴とする液晶駆動
   基板の検査装置。
5. 【請求項５】 請求項３記載の液晶駆動基板の検査装置
   において、画像処理装置は、連続する４フレームの画像
   をＡ〜Ｄとした場合に、演算式（Ａ−Ｂ−Ｃ＋Ｄ）に基
   づいて被検画像Ｒを生成することを特徴とする液晶駆動
   基板の検査装置。
6. 【請求項６】 請求項４記載の液晶駆動基板の検査装置
   において、電源装置は、データ電圧を画像Ａ，Ｄの撮像
   時については第１の電圧値Ｖ_hiに設定し、画像Ｂ，Ｃの
   撮像時については第２の電圧値Ｖ_loに設定することを特
   徴とする液晶駆動基板の検査装置。
7. 【請求項７】 請求項５記載の液晶駆動基板の検査装置
   において、電源装置は、データ電圧を画像Ａ，Ｂの撮像
   時については第１の電圧値Ｖ_hiに設定し、画像Ｃ，Ｄの
   撮像時については第２の電圧値Ｖ_loに設定することを特
   徴とする液晶駆動基板の検査装置。
8. 【請求項８】 一面に透明電極が備えられた電気光学素
   子板を画素電極が行列状に多数設けられた液晶駆動基板
   に対向配置し、透明電極に撮像手段のフレーム周波数に
   同期した両極性のバイアス電圧また画素電極にはバイア
   ス電圧に同期したデータ電圧を印加し、複数フレームに
   亘って撮像手段で撮影された電気光学素子板表面の画像
   を加算して被検画像を生成し、該被検画像に基づいて画
   素電極の異常箇所を識別する液晶駆動基板の検査方法に
   おいて、 バイアス電圧の各々の極性期間毎にデータ電圧を印加
   し、これら各極性期間に得られた前記画像から被検画像
   を生成することを特徴とする液晶駆動基板の検査方法。
9. 【請求項９】 請求項８記載の液晶駆動基板の検査方法
   において、バイアス電圧の周波数を撮像手段のフレーム
   周波数の１／２とすることを特徴とする液晶駆動基板の
   検査方法。
10. 【請求項１０】 請求項９記載の液晶駆動基板の検査方
    法において、データ電圧をバイアス電圧の半周期毎に異
    なる電圧値とし、連続する４フレームの画像をバイアス
    電圧の各極性における電気光学素子板の電気光学特性の
    差を打ち消すように加算して被検画像を生成することを
    特徴とする液晶駆動基板の検査方法。
11. 【請求項１１】 請求項１０記載の液晶駆動基板の検査
    方法において、連続する４フレームの画像をＡ〜Ｄとし
    た場合に、演算式（Ａ＋Ｂ−Ｃ−Ｄ）に基づいて被検画
    像Ｒを生成することを特徴とする液晶駆動基板の検査方
    法。
12. 【請求項１２】 請求項１０記載の液晶駆動基板の検査
    方法において、連続する４フレームの画像をＡ〜Ｄとし
    た場合に、演算式（Ａ−Ｂ−Ｃ＋Ｄ）に基づいて被検画
    像Ｒを生成することを特徴とする液晶駆動基板の検査方
    法。
13. 【請求項１３】 請求項１１記載の液晶駆動基板の検査
    方法において、データ電圧を、画像Ａ，Ｄについては第
    １の電圧値Ｖ_hiとし、画像Ｂ，Ｃについては第２の電圧
    値Ｖ_loとすることを特徴とする液晶駆動基板の検査方
    法。
14. 【請求項１４】 請求項１２記載の液晶駆動基板の検査
    方法において、データ電圧を、画像Ａ，Ｂについては第
    １の電圧値Ｖ_hiとし、画像Ｃ，Ｄについては第２の電圧
    値Ｖ_loとすることを特徴とする液晶駆動基板の検査方
    法。