JP2003042896A - ディスプレイ検査装置、ディスプレイの検査方法、寄生容量の検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 正確に個別の画素に付随する寄生容量比を評
価することができるような技術を提供する。 【解決手段】 制御部８により制御されて画素電極に供
給すべき電圧信号を出力する信号供給部４と、液晶セル
基板２上の当該画素電極に対応した部分の光強度を検出
可能な光強度検出部５と、当該画素電極への電圧信号の
供給可否を制御するためのスイッチング素子をＯＮ状態
からＯＦＦ状態とした場合に、光強度検出部５によって
検出された画素電極対応部分の光強度の変化量に基づ
き、画素電圧の変化量を求めるＣＰＵを備えたコンピュ
ータ３１を備えた。そして、コンピュータ３１により求
めた画素電圧の変化量から、画素における寄生容量の全
容量に対する比を求めるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスプレイの検
査装置および検査方法ならびに、寄生容量の検査方法に
関し、特に、ディスプレイの画素に付随する寄生容量の
全容量に対する比を検出するための技術に係るものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、液晶ディスプレイなどの
ディスプレイにおける、画素に付随するコンデンサおよ
び寄生コンデンサの容量比は、表示特性を決定する重要
な因子であり、その値を正確に計測することにより、パ
ネル設計の最適化や表示不良の原因解析にとって非常に
有効な情報が得られる。

【０００３】ところが、このようなコンデンサと寄生コ
ンデンサは、その容量が一般に０．１ｐＦ以下の値であ
り、測定のためにプローブ等を接触させた場合、容量の
変化が生じ、正確な値を測定することが不可能となる。
このため従来は、各種パラメータを変化させてコンデン
サと寄生コンデンサとの容量の和を検出し、この検出結
果から、理論的にまたは経験的に寄生容量比を推定して
いた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た従来の検査方法では、コンデンサと寄生コンデンサと
の容量の和のみが検出されるため、実際に、コンデンサ
と寄生コンデンサのどちらが表示不良の原因となってい
るかについて調べることが不可能であった。さらに、近
年においては、寄生コンデンサの分布を積極的に利用す
る画像表示方法も用いられるようになってきているが、
このような表示方法を採用する上で、寄生コンデンサの
値を正確に評価する必要が生じていた。

【０００５】本発明は、このような技術的課題に基づい
てなされたもので、正確に個別の画素に付随する寄生容
量比を評価することができるような技術を提供すること
を主たる目的とする。また、同一画素に付属する各寄生
容量をその種別に評価することができるような技術を提
供することを他の目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的のもと、本発
明は、画素電極と、画素電極に対する電圧信号の供給可
否を制御するスイッチ部とを備えたディスプレイを検査
するための検査装置であって、画素電極に供給すべき電
圧信号を出力する信号出力部と、ディスプレイ上の当該
画素電極に対応した部分の光強度を検出可能な光強度検
出部と、スイッチ部をＯＮ状態からＯＦＦ状態とした場
合の画素電圧の変化量を、光強度の変化量に基づき求め
る画素電圧変化量検出手段とを備えたことを特徴として
いる。

【０００７】つまり、あらかじめスイッチ部をＯＮにし
た状態で、画素電圧とこれに対応した光強度との関係を
調べておくことによって、スイッチ部をＯＮ状態からＯ
ＦＦ状態とした場合の画素電圧の変化量を、このときの
光強度の変化量に基づき求めることが可能となる。そし
て、スイッチ部をＯＦＦ状態としたときの画素電圧の変
化は、電荷保存の法則から、画素電極に付随する寄生容
量によるものであると考えられるので、画素電圧の変化
量から寄生容量の全容量に対する比率を算定することが
できるのである。なお、ここでいうディスプレイには、
非発光または発光型のディスプレイの一部、例えば、画
面表示部を構成する基板製品等を含むものとする。ま
た、ディスプレイには、液晶ディスプレイ、発光ダイオ
ード、プラズマディスプレイ、電界発光ディスプレイ、
有機電界発光ディスプレイや、その他、画素に電圧を保
持するホールド型のディスプレイを含むものとする。

【０００８】さらにここで、スイッチ部をスイッチング
素子により形成するとともに、スイッチング素子を制御
するためのＯＮ／ＯＦＦ信号からなる走査信号をスイッ
チング素子に供給するとともに、走査信号のＯＦＦ状態
のレベルを調整可能な走査信号供給部を設けることによ
って、ゲート・ソース間の寄生容量に対して印加される
電圧を走査信号のＯＦＦ状態の電圧レベルを調整するこ
とによって変化させることができる。一般に絶縁膜を挟
んで形成される寄生容量は、その静電容量が印加される
電圧に応じて変化することから、こうした構成を採用す
ることによって、ゲート・ソース間寄生容量における印
加される電圧に応じた特性を把握することができる。な
お、ここでいうＯＦＦ状態は、必ずしも完全なＯＦＦで
はなく、微小電流が流れる小電流領域を含むものとす
る。

【０００９】また、この場合、走査信号供給部が、走査
信号を供給すべき画素電極の周囲に配設された走査線に
印加する電圧を調整可能な構成であれば、画素電極の周
囲に配設された他の走査線の電界による影響を防ぐこと
ができる。またこの構成において、画素電極に隣接して
配置された走査線が蓄積容量の一方の電極を構成するも
のであれば、当該走査線の電圧を制御することによっ
て、蓄積容量に印加する電圧を変化させることが可能で
ある。この場合のディスプレイ上の光強度を測定するこ
とによって、上記と同様の原理により、蓄積容量の全容
量に対する比率を算定することが可能となる。

【００１０】さらに、信号出力部が、電圧信号のＯＮ／
ＯＦＦを制御可能とされていれば、信号出力部（信号
線）と画素電極との間の寄生容量についても、全容量に
対する比率を算定することができる。

【００１１】そして、信号出力部が、電圧信号を供給す
べき画素電極の周囲に配設された信号線に印加する電圧
を調整可能とされていれば、隣接信号線に印加する電圧
を制御して、これらの隣接信号線の電界が測定対象の画
素に及ぼす影響を最小限とすることができる。さらに、
隣接信号線・画素電極間の寄生容量の比率を算定するこ
とも可能となる。

【００１２】また、本発明は、画素電極に電圧を印加す
ることにより、画素電極に対応した箇所を所定の階調と
するディスプレイを検査するための装置であって、画素
電圧を固定した場合における当該画素電圧とディスプレ
イのうち画素電極の対応箇所の輝度との関係を測定する
電圧−輝度関係測定部と、画素電極を所定電圧で充電し
た場合に生じる当該画素電極の対応箇所における輝度の
変化から、電圧−輝度関係測定部の検出結果を参照し
て、画素電極の画素電圧の所定電圧からの変化量を算出
する電圧変化量測定部と、算出したこの変化量に基づき
画素に付随する寄生容量を算出する寄生容量算定部とを
備えたディスプレイ検査装置としても捉えることができ
る。この場合、寄生容量の算出には、寄生容量そのもの
の値を算出してもよいし、また、寄生容量と全体容量と
の比率を算定してもよい。

【００１３】また、この構成において、電圧−輝度関係
測定部を、互いに異なる複数種の電圧を画素電極に印加
した場合における輝度をそれぞれ測定することにより電
圧と輝度との関係が線形性を有する領域を見出すように
すれば、画素電圧と輝度との関係を、測定誤差の影響な
く、精度よく求めることができる。なお、この場合の画
素電圧と輝度との関係は、電圧−輝度関係測定部が、画
素電圧を輝度に対して関連づけて記憶部に記憶させるこ
とによって、電圧変化量測定部が、容易に電圧と輝度と
の関係を参照することが可能となる。

【００１４】さらに、画素電極への前記所定電圧の印加
がスイッチング素子によって制御されるようにするとと
もに、スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを制御するため
の走査信号を供給する走査信号供給部を設けるようにし
てもよい。この場合、走査信号供給部が、走査信号を、
スイッチング素子を完全にＯＮ状態とする電圧と完全に
ＯＦＦ状態とする電圧との間の互いに異なる複数種の電
圧からなる信号として形成するようにすれば、ゲート・
ソース間寄生容量に対して複数種の電圧を印加し、これ
により、ゲート・ソース間寄生容量の特性を詳しく調べ
ることができる。

【００１５】特に、この構成において、寄生容量算定部
が、走査信号の複数種の電圧と、画素電圧の所定電圧か
らの変化量との関係のうち線形性を有する部分から画素
の全体容量に対するスイッチング素子のゲート−ソース
間の寄生容量の比を算出するようにすれば、ゲート電圧
と画素電極の電圧変化量との関係から、印加電圧の変化
に対応した液晶の誘電率の変化の影響を除去した形で寄
生容量の全体容量に対する比率を求めることができる。

【００１６】また、本発明は、画素電極に印加した電圧
と、ディスプレイにおける当該画素電極に対応する部分
の輝度との関係を調べておくステップ（Ａ）と、この画
素電極を所定電圧で充電するステップ（Ｂ）と、ステッ
プ（Ｂ）において充電した画素電極に対応したディスプ
レイ上の輝度を検出するステップ（Ｃ）と、ステップ
（Ｃ）において検出した輝度から、ステップ（Ａ）にお
いて調べた輝度と電圧との関係に基づいて、画素電極の
実際の電圧を推定するステップ（Ｄ）と、ステップ
（Ｂ）において印加した所定電圧と前記ステップ（Ｄ）
において推定された電圧との差から、画素に付随する寄
生容量の全容量に対する比を推定するステップ（Ｅ）と
を備えたディスプレイの検査方法としても捉えることが
できる。なお、この場合ステップ（Ａ）より先にステッ
プ（Ｂ）、（Ｃ）を行うようにしてもよい。

【００１７】そして、ステップ（Ｂ）における画素電極
に対する充電の可否を、レベルがそれぞれ異なる複数の
矩形パルス波からなる走査信号により制御されるスイッ
チング素子のＯＮ／ＯＦＦに基づいて行うようにすれ
ば、ゲート・ソース間の寄生容量の印加電圧に対応した
特性の変化を調べることができる。

【００１８】この場合、走査信号として、レベルが漸次
変化する矩形パルス波を配列したものを用いることによ
って、容易に寄生容量の特性の変化を調べることができ
る。

【００１９】また、本発明は、ディスプレイのパネル内
に配置された画素電極とその周囲に配設された走査線ま
たは信号線との間の寄生容量を検査するための方法であ
って、画素電極の周囲に配設された走査線および信号線
に印加すべき電圧を、それぞれ独立に制御し、その場合
の当該画素電極に対応した部分のディスプレイの輝度変
化を測定するステップ（Ａ）と、当該走査線または当該
信号線と画素電極との間に存在する寄生容量の全体容量
に対する比率を調べるステップ（Ｂ）とを備えた寄生容
量の検査方法の発明としても捉えることができる。この
ように、検査対象の画素電極の周囲の配線の電圧を独立
に変化させることによって、画素電極と、各走査線また
は信号線との間に形成された寄生容量をそれぞれ独立し
て調べることが可能となるのである。

【００２０】また、この寄生容量の検査方法において、
ステップ（Ａ）を複数繰り返した後、ステップ（Ｂ）を
行うようにすれば、測定条件を変えて、精度よく寄生容
量比を求めることができる。

【００２１】また、この寄生容量の検査方法において
は、画素電極を所定の電圧で充電した状態で、信号線に
印加する電圧を変化させて輝度変化を測定することによ
り、画素電極と信号線との間の寄生容量の全体容量に対
する比率を調べることができる。

【００２２】さらに、蓄積容量、画素電極の一部と、他
の電極との間に形成されている場合には、画素電極を所
定の電圧で充電した状態で、他の電極に印加する電圧を
変化させて輝度変化を測定することにより、全体容量に
対する蓄積容量の比率を調べることができる。これによ
り、全体容量のうち、寄生容量以外の部分の比率を正確
に求めることができる。

【００２３】また、この寄生容量の検査方法において
は、印加する電圧を制御すべき走査線または信号線以外
の走査線および信号線の電圧を固定した状態で、輝度変
化を測定することにより、他の走査線または信号線の電
圧が測定に及ぼす悪影響を排除することができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に示す実施の形態
に基づいてこの発明を詳細に説明する。図１は、本実施
の形態におけるディスプレイ検査装置１の概略構成図で
ある。このディスプレイ検査装置１は、例えば、液晶デ
ィスプレイの画面表示部を構成する液晶セル基板２を検
査するためのものであり、液晶セル基板２を設置可能な
設置台３と、設置台３上に設置された液晶セル基板２に
対して電圧信号を供給する信号供給部（走査信号供給
部、信号出力部）４と、液晶セル基板２上の光強度を測
定するための光強度検出部５と、この光強度検出部５に
対して、設置台３上に設置された液晶セル基板２に関し
て対称な位置に設けられた光源６と、光源６の動作を制
御する光源制御部７と、信号供給部４を制御するととも
に光強度検出部５における検出結果が入力される制御部
８とを備えた構成とされている。

【００２５】まず、このディスプレイ検査装置１の検査
対象である液晶セル基板２について説明する。図２に液
晶セル基板２の一部の等価回路の構成を模式的に示す。
図２に示すように、液晶セル基板２は、ＸＹ方向に交差
させてマトリクス状に配列された複数の信号線１０およ
び走査線１１（ここでは、一部のみ図示）を備え、これ
ら信号線１０および走査線１１の交点に位置させてスイ
ッチング素子（スイッチ部）１２および画素電極１３が
配置された構成となっている。

【００２６】スイッチング素子１２は、三端子素子のＴ
ＦＴ（Thin Film Transistor）からなるものであり、
ソース電極１４、ゲート電極１５およびドレイン電極１
６を備えている。また、ドレイン電極１６に対しては画
素電極１３が接続されている。画素電極１３は、図示し
ない液晶材料に電圧を印加するための表示電極１７と、
当該画素電極１３に接続される走査線１１に隣接する走
査線１１（以下、蓄積容量線１８と称する）との間に設
けられる蓄積容量Ｃｓを構成する蓄積容量電極１９とに
より形成されている。

【００２７】表示電極１７は、図示しない共通電極に対
向させて設けられており、表示電極１７および共通電極
間には、表示電極１７および共通電極のそれぞれに対し
て配向膜を介して液晶層（図示略）が配設されている。

【００２８】このような液晶セル基板２においては、信
号線１０に電圧信号が供給され、この電圧信号が、走査
線１１に供給される走査信号ＶgateによってＯＮ／ＯＦ
Ｆ制御が行われるスイッチング素子１２を介して、画素
電極１３に供給されることによって、表示電極１７に所
定の電圧が印加される。その一方、表示電極１７に対向
する共通電極に共通信号電圧が印加され、共通電極と表
示電極１７との電位差によって、液晶層の転移（動作）
が行われる。

【００２９】なお、上記構成とされた液晶セル基板２に
おいては、図中に示すように、必然的に、走査線１１と
画素電極１３との間にゲート・ソース間寄生容量Ｃgs
が、信号線１０と画素電極１３との間に信号線・画素電
極間寄生容量Ｃisが、それぞれ形成される。

【００３０】次に、ディスプレイ検査装置１の信号供給
部４について説明する。図１に示すように、信号供給部
４は、信号発生器２１と、信号発生器２１に接続された
共通電極用プローブ２２、走査線用プローブ２３、およ
び信号線用プローブ２４とを備えた構成とされている。

【００３１】信号発生器２１は、制御部８からの制御信
号に基づき、液晶セル基板２の共通電極、走査線１１お
よび信号線１０に対して供給すべき電圧信号を発生する
ものである。また、共通電極用プローブ２２は、その電
極２２ａが、設置台３上の液晶セル基板２の共通電極に
対して接触可能に設けられ、電極２２ａを介して共通電
極に対して信号発生器２１から供給されたコモン電圧信
号を供給する。

【００３２】また走査線用プローブ２３は、電極２３ａ
を計３本有している。これらの電極２３ａは、設置台３
上に載置された液晶セル基板２に配設された走査線１１
のうち、互いに隣接する３本に対して同時に接触可能と
なるように形成されており、電極２３ａを介して信号発
生器２１で生成された走査信号Ｖgateをこれらの走査線
１１に対して供給することが可能となっている。これに
より、走査線用プローブ２３を通じて、走査線１１とそ
の隣接走査線１１、すなわち蓄積容量線１８に対して、
同時に信号を供給することが可能である。なお、信号発
生器２１は、走査線用プローブ２３の３本の電極２３ａ
に対して、それぞれ独立に走査信号Ｖgateを供給するこ
とが可能な構成とされている。

【００３３】また、信号線用プローブ２４は、計６本の
電極２４ａを備えた構成となっている。これらの電極２
４ａは、設置台３上に載置された液晶セル基板２に配列
された信号線１０のうち互いに隣接する６本に対して同
時に接触可能となるように形成されており、これらの電
極２４ａを介して信号発生器２１で生成された表示信号
Ｖsigが当該信号線１０に対して供給される。なお、信
号発生器２１は、６本の電極２４ａに対して、それぞれ
独立に表示信号Ｖsigを供給することが可能な構成とさ
れている。

【００３４】走査線用プローブ２３および信号線用プロ
ーブ２４は、設置台３上に載置された液晶セル基板２の
うち、所望の走査線１１または信号線１０に電極２３
ａ，２４ａが接触可能となるように位置決め可能となっ
ている。

【００３５】次に、光源６について説明する。光源６
は、液晶セル基板２の背面に対して配置され、これによ
り、光源６から出力される出力光が、液晶セル基板２を
透過して光強度検出部５に入射するようになっている。
なお、光源６が被測定画素以外の画素を照射することを
防止するために、光源６と液晶セル基板２との間の液晶
セル基板２に近接した位置に図示しない遮蔽板または絞
りが配設されている。なお、検査対象の液晶セル基板２
が反射型のものである場合には、液晶セル基板２の前面
（光強度検出部５側）に光源６を配置することが好適で
ある。また、被検査対象物が発光型のものである場合に
は、必ずしも光源６が配置されなくてもよい。

【００３６】次に、光強度検出部５について説明する。
光強度検出部５は、図１中に示したように、視野確認顕
微鏡２６と、リレーレンズ２７と、制限マスク２８と、
光電子増倍管２９とを備えており、液晶セル基板２内の
所定位置の一画素もしくは数画素を透過する光源６から
の光の強度を検出し、これを電圧に変換して、制御部８
に対して出力することが可能な構成となっている。な
お、ここで、光電子増倍管２９に代えて、光電管、フォ
トダイオード、およびフォトトランジスタ等を用いるこ
とが可能である。

【００３７】次に、制御部８について説明する。制御部
８は、図１中に示すように、コンピュータ３１、ＲＳ２
３２Ｃポート３２、およびＡ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）
ボード３３を備えている。図３に示すように、コンピュ
ータ３１は、ＣＰＵ（画素電圧変化量検出手段）３４お
よび記憶部３５を備えている。ＣＰＵ３４は、図３に模
式的に示すように、電圧−輝度関係測定部３６と、電圧
変化量測定部３７と、寄生容量算定部３８とを備えた構
成となっている。

【００３８】電圧−輝度関係測定部３６は、信号発生器
２１から走査線１１、信号線１０および共通電極に所望
の電圧信号が出力されるように、信号発生器２１を制御
するための制御信号をＲＳ２３２Ｃポート３２を介して
出力することが可能な構成となっている。またこの場合
に、電圧−輝度関係測定部３６は、光強度検出部５から
出力された電圧がＡ／Ｄコンバータボード３３において
Ａ／Ｄ変換されることにより得られるディジタル信号が
入力されるようになっており、なおかつ、後述するよう
に、信号線１０に供給されることとなる表示信号Ｖsig
の電圧（画素電圧）と、Ａ／Ｄコンバータボード３３か
ら出力された光強度に関するディジタル信号を関連づ
け、これをデータテーブルとして記憶部３５に記憶する
ことが可能な構成となっている。

【００３９】同様に、電圧変化量測定部３７も、信号発
生器２１から走査線１１、信号線１０および共通電極に
所望の電圧信号が出力されるように、信号発生器２１を
制御するための制御信号を出力することが可能とされ、
なおかつ、光強度検出部５から出力された電圧が、Ａ／
Ｄコンバータボード３３において変換されディジタル信
号として入力されるようになっている。さらに、電圧変
化量測定部３７は、後述するように、信号発生器２１か
ら走査線１１に出力された走査信号Ｖgateによって画素
電極１３が充電された場合に、液晶セル基板２上におけ
る当該画素電極１３に対応した部分の光強度（輝度）の
変化を、光強度検出部５からの出力に基づき検出し、な
おかつ、この光強度の変化から、画素電極１３の電圧が
どのように変化したかを算出することができるようにな
っている。なお、この算出に関しては、電圧変化量測定
部３７は、記憶部３５に記憶された画素電圧と光強度と
の関係についてのデータテーブルを利用することとなっ
ている。

【００４０】寄生容量算定部３８は、電圧変化量測定部
３７において算出された画素電圧の変化が、画素に付随
する寄生容量に起因するものとみなすことによって、後
述する所定の式を利用して、画素に付随する寄生容量と
画素の全体容量との容量比を算定することができるよう
になっている。

【００４１】次に、ディスプレイ検査装置１を用いた検
査方法の原理について説明する。図２に示したように、
ディスプレイ検査装置１の検査対象である液晶セル基板
２上の画素電極１３には、ゲート・ソース間寄生容量Ｃ
gs、信号線・画素電極間寄生容量Ｃisが寄生しており、
また、蓄積容量Ｃｓが形成されている。いま、走査線１
１に図４に示すような走査信号Ｖgateを、信号線１０に
表示信号Ｖsigを、蓄積容量線１８に補償駆動信号Ｖｓ
を同時に供給するとする。ここで、走査信号Ｖgate、表
示信号Ｖsig、補償駆動信号Ｖｓはともに矩形パルス波
とされ、走査信号Ｖgateは、スイッチング素子１２をＯ
Ｎ状態とする電圧Ｖg1とＯＦＦ状態とする電圧Ｖg3とか
らなる信号とされる。また、補償駆動信号ＶｓはＶg3と
それ以下の所定電圧Ｖg2とからなり、表示信号Ｖsigは
画素電極１３に印加すべき目的電圧Ｖs1と画素電極１３
をＯＦＦ状態とするための電圧Ｖs2とからなる信号とさ
れる。

【００４２】走査線１１を介してスイッチング素子１２
に対し電圧Ｖg1が印加されると、スイッチング素子１２
がＯＮ状態となり、これにより、同時に信号線１０に供
給された表示信号Ｖsigの目的電圧Ｖs1で画素電極１３
が充電されることとなる。さらに、この後、走査信号Ｖ
gateがＶg1からＶg3にまで立ち下がると、スイッチング
素子１２がＯＦＦ状態とされ、この際、画素内の電荷が
保存されることにより、以下の式（１）のような関係が
成立する。

【数１】 ここで、Ｖpixelは、スイッチング素子１２がＯＦＦ状
態とされた際の画素電極１３の実際の電圧、Ｃallは、
画素に付随する全容量すなわち（Ｃｓ＋Ｃ_LC＋Ｃgs＋Ｃ
is）を表す。なお、Ｃ_LCは画素電極１３と共通電極との
間の液晶セルの容量である。

【００４３】式（１）において、目的電圧Ｖs1と電圧Ｖ
g1，Ｖg2，Ｖg3，Ｖs2が既知であることから、画素電圧
Ｖpixelを測定できれば、例えば電圧Ｖg2，Ｖg3および
目的電圧Ｖs1をそれぞれ独立に変化させ、その場合の画
素電圧ＶPixelと目的電圧Ｖs1との電位差の変化量を測
定することによって、各寄生容量または蓄積容量Ｃｓと
全容量Ｃallとの比率：Ｃgs／Ｃall、Ｃｓ／Ｃall、Ｃi
s／Ｃallを求めることができるはずである。

【００４４】ところで、上述のディスプレイ検査装置１
は、液晶セル基板２における走査線１１、信号線１０お
よび共通電極に所望の電圧を印加し、なおかつ、この場
合の液晶セル基板２上における光強度を測定可能な構成
となっている。したがって、ディスプレイ検査装置１
は、あらかじめ、画素電極１３を所定の電圧に固定して
おいた状態で、液晶セル基板２における画素電極１３の
対応箇所の光強度を測定することにより画素電圧Ｖpixe
lと光強度との関係を把握することができ、さらに、走
査線１１、信号線１０、蓄積容量線１８に供給した走査
信号Ｖgate、表示信号Ｖsig、または補償駆動信号Ｖｓ
の電圧を変化させてその際の画素電極１３の対応箇所に
おける光強度の変化を観察することにより、各寄生容量
および蓄積容量Ｃｓに起因した画素電圧Ｖpixelの変化
を検出することができる。そして、供給した各信号の電
圧変化と画素電圧Ｖpixelの変化の関係から、各寄生容
量または蓄積容量Ｃｓと全容量Ｃallとの比率を求める
ことができるのである。

【００４５】その具体例を以下に示す。図５に、画素電
極１３およびそれに接続されるスイッチング素子１２に
表示信号Ｖsigおよび走査信号Ｖgateを供給した場合の
画素の光強度の時間的変化を示すグラフ（横軸は時間、
縦軸は光強度）の一例を示す。なお、グラフの下方に
は、この場合に供給された走査信号Ｖgateと表示信号Ｖ
sigの波形を示している。

【００４６】図５に示すように、走査信号ＶgateをＯＦ
Ｆ状態からＯＮ状態に立ち上げ、同時に表示信号Ｖsig
をＯＮ状態に立ち上げると、対応画素の光強度が一時的
に増大する（図５のグラフは下向きが光強度大）。その
後、走査信号ＶgateをＯＦＦ状態とすると、対応画素の
光強度が減少する。そして、その後表示信号ＶsigをＯ
ＮからＯＦＦに立ち下げると、さらに対応画素の光強度
が減少する。

【００４７】ここで、画素電圧Ｖpixelと光強度との関
係があらかじめ測定されていたとすると、走査信号Ｖga
teを立ち下げる以前の光強度から、この際の対応画素電
極１３の電圧Ｖ_T1が、走査信号Ｖgateを立ち下げた後の
光強度からこの際の対応画素電極１３の電圧Ｖ_T2が求め
られる。さらに、上述の式（１）より、走査信号Ｖgate
を立ち下げた際の画素電圧低下量Ｖ_T1−Ｖ_T2は、ゲート
・ソース間寄生容量Ｃgsによるものと考えられるため、
この画素電圧低下量Ｖ_T1−Ｖ_T2を走査信号Ｖgateの立ち
下がり時の電圧変化量で除することによって、ゲート・
ソース間寄生容量Ｃgsの全容量Ｃallに対する比率Ｃgs
／Ｃallが算定できる。

【００４８】そして、同様に、表示信号Ｖsigを立ち下
げた際の画素電圧Ｖpixelの低下量を、表示信号Ｖsigの
立ち下がり時の電圧低下量で除することによって、信号
線・画素電極間寄生容量Ｃisの全容量Ｃallに対する比
率Ｃis／Ｃallを求めることができる。さらに、ここで
は図示していないが、蓄積容量線１８に供給する補償駆
動信号Ｖｓの電圧を変化させ、その場合の電圧変化量を
測定することによって蓄積容量Ｃｓの全容量Ｃallに対
する比率を求めることができる。

【００４９】したがって、こうした測定を各画素につい
て行うことにより、寄生容量および蓄積容量Ｃｓの画面
内での分布を測定することができるのである。さらに、
Ｃallのうち、Ｃ_LCを液晶の物性値等などから求めるこ
とによって、実際の寄生容量および蓄積容量Ｃｓの値を
求めることも可能である。

【００５０】以下、本実施の形態のディスプレイの検査
方法（寄生容量の検査方法）を行う場合の、ディスプレ
イ検査装置１の具体的な動作について説明する。図６
は、ディスプレイ検査装置１によって一画素の画素電圧
と液晶セル基板２上の当該画素の対応箇所の光強度との
関係を測定する際の手順を示すフローチャートである。
ここでは、共通電極用プローブ２２を共通電極に接触さ
せるとともに、信号線用プローブ２４および走査線用プ
ローブ２３を、測定を行うべき画素に対応した信号線１
０および走査線１１に対して接触するよう位置決めし、
さらに、光強度検出部５を、測定を行うべき画素に対応
した液晶セル基板２上の位置に配置する。その後、制御
部８のＣＰＵ３４における電圧−輝度関係測定部３６が
測定を開始する。

【００５１】この場合、まず、電圧−輝度関係測定部３
６は、画素をスタティックに駆動する際の駆動電圧を設
定する（ステップＳ１）。ここで、スタティックな駆動
とは、スイッチング素子１２をＯＮ状態としたままで、
画素電極１３に対して所定電圧を印加することを指す。
つまり、このステップＳ１では、画素電極１３に印加す
べき電圧を設定することとなる。なお、この電圧は、初
期階調から最終階調まで段階的に設定された複数種の所
定階調に対応した複数種の電圧とされる。そして、電圧
−輝度関係測定部３６は、画素をスタティックに駆動す
る際の駆動波形を設定する（ステップＳ２）。

【００５２】次に、電圧−輝度関係測定部３６は、画素
を駆動して、その光強度を測定する。これには、まず、
ステップＳ２で設定した複数の電圧に対応した階調のう
ち、画素が最初に表示すべき初期階調を設定する（ステ
ップＳ３）。そして、電圧−輝度関係測定部３６は、信
号発生器２１を制御して、画素を初期階調でスタティッ
クに駆動する（ステップＳ４）。つまり、スイッチング
素子１２をＯＮとするための信号を走査線１１に対して
出力させるようにするとともに、信号線１０に対してス
テップＳ３で設定した初期階調を表示するための電圧を
印加する。この場合、光強度を測定すべき画素に対応し
た走査線１１以外の走査線１１に接触する走査線用プロ
ーブ２３の電極にはスイッチング素子１２がＯＦＦ状態
となるような定電圧を印加しておく。また、光強度を測
定すべき画素に対応した信号線１０以外の信号線１０に
接触する信号線用プローブ２４の電極には、その信号線
１０に対応した画素から、光源６からの光が透過しない
ような電圧を印加しておく。

【００５３】次に、電圧−輝度関係測定部３６は、あら
かじめ指定したデータ数分、液晶セル基板２を透過して
光強度検出部５に入射する透過光の光強度、つまり、光
強度検出部５からＡ／Ｄコンバータボード３３を通じて
出力された電圧を測定する（ステップＳ５）。さらに、
これらのデータの平均化処理を行い、透過光強度に対応
した電圧を算出する（ステップＳ６）。

【００５４】次に、電圧−輝度関係測定部３６は、ステ
ップＳ４からＳ６で行った測定が、ステップＳ１で設定
した複数種の電圧のうちの最終階調に対応したものか否
かを判断する（ステップＳ７）。今回は、初期階調の測
定であることから、ステップＳ８で、次に測定を行うべ
き階調を設定し、再びステップＳ４に戻る。

【００５５】以下、ステップＳ４からＳ７を複数階調に
ついて行い、最終階調まで測定を行ったら、ステップＳ
９に移行する。ステップＳ９では、信号線１０に対して
印加した書き込み電圧（画素電圧Ｖpixel）に対する透
過光電圧を結果としてプロットする。すなわち、図７の
ような画素電圧Ｖpixelと透過光電圧Ｖ_Tとの関係を示す
グラフに対して結果をプロットすることにより、図７中
に示すような画素電圧Ｖpixel−透過光電圧Ｖ_Tの関係曲
線を得ることができる。

【００５６】さらに、測定の正確性を期するために、図
７の関係曲線から、直線近似できる区間（線形性を有す
る領域）を算出し、これにより図７中に鎖線で示すよう
な画素電圧Ｖpixel−透過光電圧Ｖ_Tの関係直線を得る
（ステップＳ１０）。そして、これに基づき、図８のよ
うな透過光強度Ｌと画素電圧Ｖpixelとの関係を表すデ
ータテーブルを作成し（ステップＳ１１）、これを記憶
部３５に対して記憶することによって、透過光強度Ｌと
画素電圧Ｖpixelとの関係の測定を終了する。

【００５７】次に、図６のフローチャートに示した手順
で求められた透過光強度Ｌと画素電圧Ｖpixelとの関係
に基づき、画素に寄生する容量および蓄積容量Ｃｓの全
容量Ｃallに対する比率を求めるための手順を説明す
る。

【００５８】まず、ゲート・ソース間寄生容量Ｃgsの全
容量Ｃallに対する比率を求めるための手順を図９を参
照して説明する。これには、始めに、ＣＰＵ３４の電圧
変化量測定部３７が、画素を駆動するための駆動電圧と
駆動波形とを設定する（ステップＳ１２，１３）。具体
的には、例えば、図１１に示すように、表示信号Ｖsig
を一定電圧Ｖs1とし、走査信号Ｖgateを電圧Ｖg1の矩形
パルスと電圧Ｖg3の矩形パルスとからなる信号として設
定する。また、補償駆動信号Ｖｓを一定電圧Ｖg3からな
る信号として設定する。なお、Ｖg3は、スイッチング素
子１２をＯＦＦ状態とするような電圧の値である。

【００５９】次に、電圧変化量測定部３７は、測定条件
の設定を行う（ステップＳ１４）。ここでは、ステップ
Ｓ１２，Ｓ１３で設定された駆動波形のうち、走査信号
ＶgateのＶg3を複数種に変化させたものを測定条件とし
て設定する。さらに、電圧変化量測定部３７は、初期駆
動の条件を設定する（ステップＳ１５）。この場合、ス
テップＳ１４で設定された複数種の測定条件のうちいず
れかを駆動条件波形として設定する。

【００６０】さらに、電圧変化量測定部３７は、ステッ
プＳ１５で設定された駆動波形を用いて画素の駆動を行
い（ステップＳ１６）、それと同時に、光強度検出部５
からのデータの取り込みを開始する（ステップＳ１
７）。そしてその後、画素の駆動を終了させるとともに
（ステップＳ１８）、光強度検出部５からのデータの取
り込みを終了する（ステップＳ１９）。この場合、走査
信号Ｖgateが、電圧Ｖg1の矩形パルスと電圧Ｖg3の矩形
パルスとを含んで構成されているために、これら電圧Ｖ
g1およびＶg3のそれぞれに対応した光強度検出部５から
のデータが得られることとなる。

【００６１】次に電圧変化量測定部３７は、ステップＳ
１７，Ｓ１９の測定が、最終測定条件として行われたか
否かを判断する（ステップＳ２０）。今回は初期駆動に
関する測定が行われたことから、ここでは、ステップＳ
２１に移行し、ステップＳ１４で設定された測定条件の
うち次の測定条件を画素駆動条件として設定し、ステッ
プＳ１６に戻る。

【００６２】こうしてステップＳ１６から１９の手順
を、ステップＳ１４で設定された全ての測定条件につい
て繰り返し、ステップＳ２０について最終測定条件であ
るとの判断がなされた際には、ステップＳ２２に移行す
る。なお、この場合、各測定条件として走査信号Ｖgate
の電圧Ｖg3を変化させたものが設定されているために、
光強度検出部５からのデータもこれら複数の電圧Ｖg3に
対応したものが得られることとなる。

【００６３】ステップＳ２２では、まず、各測定条件の
変化量に対する透過光強度の変化量を画素電圧Ｖpixel
の変化量に変換する。すなわち、ステップＳ１６から１
９の測定では、同一の走査信号Ｖgateに複数種の電圧
（Ｖg1とＶg3）が含まれている。ここで、電圧Ｖg1およ
びＶg3は、スイッチング素子１２をＯＮ状態およびＯＦ
Ｆ状態とする電圧であり、走査信号Ｖgateの電圧がＶg1
からＶg3に変化することによって、スイッチング素子１
２がＯＮ状態からＯＦＦ状態とされ、なおかつ、画素電
極１３には、ゲート・ソース間寄生容量Ｃgsによる電圧
の変化が発生する。この電圧の変化は、液晶セル基板２
上における当該画素に対応した位置の透過光強度の変化
として観察されることから、ここでは、寄生容量比の算
定のために、光強度の変化量から画素電極１３の電圧変
化量を逆算する。

【００６４】具体的には、図１０下欄のように、各測定
条件ｃ１，ｃ２，…において、走査信号電圧がＶg1のと
き光強度検出部５からＡ／Ｄコンバータボード３３を通
じて出力される透過光電圧がＶ_T1__c1，Ｖ_T1__c2，…であ
り、同様に走査信号Ｖgate電圧がＶg2のとき出力される
透過光電圧がＶ_T2__c1，Ｖ_T2__c2，…である場合、それぞ
れの測定条件ｃ１，ｃ２，…について、ステップＳ１１
において求められた透過光電圧Ｖ_Tと画素電圧Ｖpixelと
のデータテーブルを参照して、画素電圧変化量、すなわ
ち目的電圧Ｖs1と実際の画素電圧Ｖpixelとの差｜Ｖpix
el−Ｖs1｜を求める。

【００６５】この際の手順を概念的に表すのが図１０の
左上欄である。ここに示したのは、ステップＳ１１にお
いて作成されたデータテーブルを模擬する透過光電圧Ｖ
_Tと画素電圧Ｖpixelとの関係を表すＶ−Ｔ曲線であり、
この場合、測定条件ｃ１における電圧変化量｜Ｖpixel
−Ｖs1｜を求めるには、Ｖ−Ｔ曲線上において透過光電
圧Ｖ_T1__c1とＶ_T2__c2に対応する画素電圧Ｖpixelと目的
電圧Ｖs1とを求め、これより｜Ｖpixel−Ｖs1｜を算出
するようにする。そして、同様の手順を測定条件ｃ２，
ｃ３，…についても繰り返すこととする。

【００６６】次に、ＣＰＵ３４の寄生容量算定部３８
は、各測定条件ｃ１，ｃ２，…における走査信号Ｖgate
の電圧変化量｜Ｖg1−Ｖg3｜に対する画素電圧変化量｜
Ｖpixel−Ｖs1｜を結果としてプロットする（ステップ
Ｓ２３）。すなわち、図１０下欄に示すように、各測定
条件ｃ１，ｃ２，…における走査信号Ｖgateの電圧変化
量｜Ｖg1−Ｖg3｜をΔＶｇ＿ｃ１，ΔＶｇ＿ｃ２，…と
すると、ここでは、図１０右上欄のように、これらΔＶ
ｇ＿ｃ１，ΔＶｇ＿ｃ２，…に対応する｜Ｖpixel−Ｖs
1｜をプロットしていく。これにより、図中に示すよう
な｜Ｖpixel−Ｖs1｜とＶg1−Ｖg3との関係曲線を得る
ことができる。

【００６７】次に、こうして求められた｜Ｖpixel−Ｖs
1｜とＶg1−Ｖg3との関係曲線について、直線近似区間
Ｌａを算出する（ステップＳ２４）。これは、一般に液
晶の誘電率は転移状態によって変化し、画素電位の変化
に伴って液晶の静電容量が変化することから、上述の式
（１）が、寄生容量に印加される電圧が一定範囲内で変
化する場合しか成り立たたないためである。つまり、上
述の式（１）を用いてゲート・ソース間寄生容量Ｃgsと
全容量Ｃallとの比Ｃgs／Ｃallを求めるためには、｜Ｖ
pixel−Ｖs1｜とＶg1−Ｖg3とが線形性を有する領域を
求める必要があり、ここではステップＳ２３で求めた｜
Ｖpixel−Ｖs1｜とＶg1−Ｖg3との関係曲線から直線近
似区間Ｌａを求めるようにしているのである。

【００６８】そして、寄生容量算定部３８は、直線近似
区間Ｌａの傾きから、ゲート・ソース間寄生容量Ｃgsと
全容量Ｃallとの比Ｃgs／Ｃallを算出し（ステップＳ２
５）、この結果を、記憶部３５に対して保存する（ステ
ップＳ２６）。

【００６９】以上は、ゲート・ソース間寄生容量Ｃgsの
全容量Ｃallに対する比を求める際の手順であったが、
次に、信号線・画素電極間寄生容量Ｃisを求める際の手
順を図９を参照して説明する。まず、ここでは、ゲート
・ソース間寄生容量Ｃgsの全容量Ｃallに対する比を求
める際と同様に、ＣＰＵ３４の電圧変化量測定部３７
が、画素を駆動するための駆動電圧と駆動波形とを設定
する（ステップＳ１２，１３）。この場合、例えば図１
２に示すように、走査信号ＶgateをＶg3から一定周期で
Ｖg1に立ち上がる矩形パルス波として設定するととも
に、表示信号Ｖsigを、電圧Ｖs2とＶs1とからなるとと
もに、走査信号Ｖgateの周期より短周期の矩形パルス波
として設定する。さらに、補償駆動信号Ｖｓを一定電圧
Ｖg3からなる信号として設定する。なお、上述のように
Ｖg3は、スイッチング素子１２をＯＦＦ状態とするよう
な電圧の値である。

【００７０】次に、電圧変化量測定部３７は、測定条件
の設定を行う（ステップＳ１４）。ここでは、表示信号
ＶsigのＶs1のレベルをそれぞれ変化させた複数種の駆
動波形を測定条件として設定する。さらに、電圧変化量
測定部３７は、初期駆動の条件を設定する（ステップＳ
１５）。この場合、ステップＳ１４で設定された複数種
の駆動波形のうちのいずれかが指定される。

【００７１】そして、電圧変化量測定部３７は、ステッ
プＳ１５で指定された駆動波形を用いて、画素の駆動を
行い（ステップＳ１６）、それと同時に、光強度検出部
５からのデータの取り込みを開始する（ステップＳ１
７）。ここでは、走査信号ＶgateがＶg1からＶg3に立ち
下がった後はスイッチング素子１２がＯＦＦ状態とさ
れ、画素電圧Ｖpixelは、表示信号Ｖsigの電圧変化（Ｖ
s1およびＶs2）に対応して変化するから、この画素電圧
Ｖpixelの変化に応じた対応画素の透過光強度の変化が
測定されることとなる。

【００７２】そしてその後、画素の駆動を終了させると
ともに（ステップＳ１８）、光強度検出部５からのデー
タの取り込みを終了する（ステップＳ１９）。

【００７３】次に電圧変化量測定部３７は、ステップＳ
１７，１９の測定が、最終測定条件として行われたか否
かを判断する（ステップＳ２０）。今回は初期駆動の測
定が行われたため、ここでは、ステップＳ２１に移行
し、ステップＳ１４で設定された測定条件のうち、次の
測定条件を画素駆動条件として設定し、ステップＳ１６
に戻る。

【００７４】こうしてステップＳ１６から１９の手順
を、ステップＳ１４で設定された全ての測定条件につい
て繰り返し、ステップＳ２０について最終測定条件であ
るとの判断がなされた際には、ステップＳ２２に移行す
る。なお、この場合、各測定条件として表示信号Ｖsig
の電圧Ｖs1を変化させたものが設定されているために、
光強度検出部５からのデータも複数の電圧Ｖs1に対応し
たものが得られることとなる。

【００７５】ステップＳ２２では、各測定条件の変化量
に対する透過光強度の変化量を画素電圧Ｖpixelの変化
量に変換する。これには、ゲート・ソース間寄生容量Ｃ
gsの全容量Ｃallに対する比を算定する場合と同様の手
順を用いる。すなわち、ある測定条件においてスイッチ
ング素子１２がＯＦＦ状態となっている際（走査信号Ｖ
gateがＶg3になっているとき）に、表示信号Ｖsig電圧
がＶs1からＶs2へ変化したことに対応して透過光電圧が
Ｖ_T1__c1からＶ_T2__c2に変化した場合、この変化に対応す
る｜Ｖpixel−Ｖs1｜を、ステップＳ１１において求め
られた透過光電圧Ｖ_Tと画素電圧Ｖpixelとのデータテー
ブルを参照して求めるようにする。そして、これと同様
の手順を他の測定条件についても繰り返すこととする。

【００７６】次に、ＣＰＵ３４の寄生容量算定部３８
が、各測定条件における表示信号Ｖsigの電圧変化量｜
Ｖs1−Ｖs2｜に対する画素電圧変化量｜Ｖpixel−Ｖs1
｜を結果としてプロットする（ステップＳ２３）。これ
は、図１０右上欄において、電圧変化量｜Ｖg1−Ｖg3｜
を｜Ｖs1−Ｖs2｜としたことに相当する。これにより、
｜Ｖpixel−Ｖs1｜とＶs1−Ｖs2との関係曲線を得るこ
とができる。

【００７７】次に、こうして求められた｜Ｖpixel−Ｖs
1｜とＶs1−Ｖs3との関係曲線について、直線近似区間
を算出する（ステップＳ２４）。そして、寄生容量算定
部３８は、直線近似区間の傾きから、信号線・画素電極
間寄生容量Ｃisと全容量Ｃallとの比Ｃis／Ｃallを算出
し（ステップＳ２５）、この結果を、記憶部３５に対し
て保存する（ステップＳ２６）。

【００７８】次に、蓄積容量Ｃｓを求める際の手順を図
９を参照して説明する。まず、ここでは、ゲート・ソー
ス間寄生容量Ｃgsあるいは信号線・画素電極間寄生容量
Ｃisの全容量Ｃallに対する比を求める際と同様に、Ｃ
ＰＵ３４の電圧変化量測定部３７が、画素を駆動するた
めの駆動電圧と駆動波形とを設定する（ステップＳ１
２，１３）。具体的には、例えば図１３に示すように、
表示信号Ｖsigを一定電圧Ｖs1からなる信号として設定
し、走査信号ＶgateをＶg3から一定周期でＶg1に立ち上
がる矩形パルス波として設定する。さらに、補償駆動信
号Ｖｓを、電圧Ｖg2とＶg3とからなるとともに、走査信
号Ｖgateの周期より短周期の矩形パルス波として設定す
る。なお、上述のようにＶg3は、スイッチング素子１２
をＯＦＦ状態とするような電圧の値である。

【００７９】次に、電圧変化量測定部３７は、測定条件
の設定を行う（ステップＳ１４）。ここでは、補償駆動
信号ＶｓのうちＶg2の値のみをそれぞれ変化させた複数
種の駆動波形を測定条件として設定する。さらに、電圧
変化量測定部３７は、初期駆動の条件を設定する（ステ
ップＳ１５）。この場合、ステップＳ１４で指定された
複数種の駆動波形のうちのいずれかが指定される。

【００８０】そして、電圧変化量測定部３７は、ステッ
プＳ１５で指定された補償駆動信号Ｖｓと、ステップＳ
１２，１３で設定された走査信号Ｖgateおよび表示信号
Ｖsigを用いて、画素の駆動を行い（ステップＳ１
６）、それと同時に、光強度検出部５からのデータの取
り込みを開始する（ステップＳ１７）。ここでは、走査
信号ＶgateがＶg1からＶg3に立ち下がった後はスイッチ
ング素子１２がＯＦＦ状態とされ、画素電圧Ｖpixel
は、補償駆動信号Ｖｓの電圧変化（Ｖg2およびＶg3）に
対応して変化するから、この画素電圧Ｖpixelの変化に
応じた対応画素の透過光強度の変化が測定される。

【００８１】その後、画素の駆動を終了させるとともに
（ステップＳ１８）、光強度検出部５からのデータの取
り込みを終了する（ステップＳ１９）。

【００８２】次に電圧変化量測定部３７は、ステップＳ
１７，１９の測定が、最終測定条件として行われたか否
かを判断する（ステップＳ２０）。今回は初期駆動の測
定が行われたため、ここでは、ステップＳ２１に移行
し、ステップＳ１４で設定された測定条件のうち、次の
測定条件を画素駆動条件として設定し、ステップＳ１６
に戻る。

【００８３】こうしてステップＳ１６から１９の手順
を、ステップＳ１４で設定された全ての測定条件につい
て繰り返し、ステップＳ２０について最終測定条件であ
るとの判断がなされた際には、ステップＳ２２に移行す
る。なお、この場合、各測定条件として補償駆動信号Ｖ
ｓのＶg2を変化させたものが設定されているために、光
強度検出部５からのデータも変化する複数の電圧Ｖg2に
対応したものが得られることとなる。

【００８４】ステップＳ２２では、各測定条件の変化量
に対する透過光強度の変化量を画素電圧Ｖpixelの変化
量に変換する。これには、ゲート・ソース間寄生容量Ｃ
gsおよび信号線・画素電極間寄生容量Ｃisの全容量Ｃal
lに対する比率を算定する場合と同様の手順を用いる。
すなわち、ある測定条件においてスイッチング素子１２
がＯＦＦ状態となっている際（走査信号ＶgateがＶg3に
なっているとき）に、補償駆動電圧がＶg2からＶg3へ変
化したことに対応して透過光電圧Ｖ_TがＶ_T1__c1からＶ_T2
__c2に変化した場合、この変化に対応する｜Ｖpixel−Ｖ
s1｜を、ステップＳ１１において求められた透過光電圧
Ｖ_Tと画素電圧Ｖpixelとのデータテーブルを参照して求
めるようにする。そして、これと同様の手順を他の測定
条件についても繰り返すこととする。

【００８５】次に、ＣＰＵ３４の寄生容量算定部３８
が、各測定条件における補償駆動信号Ｖｓの電圧変化量
｜Ｖg2−Ｖg3｜に対する画素電圧変化量｜Ｖpixel−Ｖs
1｜を結果としてプロットする（ステップＳ２３）。こ
れは、図１０右上欄において、電圧変化量｜Ｖg1−Ｖg3
｜を｜Ｖg2−Ｖg3｜としたことに相当する。これによ
り、｜Ｖpixel−Ｖs1｜とＶg2−Ｖg3との関係曲線を得
ることができる。

【００８６】次に、こうして求められた｜Ｖpixel−Ｖs
1｜とＶg2−Ｖg3との関係曲線について、直線近似区間
を算出する（ステップＳ２４）。そして、寄生容量算定
部３８は、直線近似区間の傾きから、蓄積容量Ｃｓと全
容量Ｃallとの比Ｃｓ／Ｃallを算出し（ステップＳ２
５）、この結果を、記憶部３５に対して保存する（ステ
ップＳ２６）。

【００８７】そして、以上述べたような測定を、信号線
用プローブ２４および走査線用プローブ２３の位置を変
化させて、各画素について行うことにより、画面上にお
ける寄生容量あるいは蓄積容量Ｃｓの分布等を調べ、パ
ネル設計の最適化や表示不良の原因解析に供することが
可能となるのである。さらに、画素電極１３と共通電極
間の容量Ｃ_LCを何らかの手段によって調べることによ
り、各寄生容量の実際の値を算定することも可能とな
る。

【００８８】以上述べたように、本実施の形態のディス
プレイ検査装置１は、画素電極１３に供給すべき電圧信
号を出力する信号供給部４と、液晶セル基板２上の当該
画素電極１３に対応した部分の光強度を検出可能な光強
度検出部５と、ＣＰＵ３４とを備えており、ＣＰＵ３４
が、スタティック駆動の際の画素電圧Ｖpixelと液晶セ
ル基板２における対応箇所の透過光強度（透過光電圧Ｖ
_T）との関係を測定するともに、画素電極１３充電時の
画素における透過光強度の変化から、画素電圧Ｖpixel
の目的電圧Ｖs1からの変化量を算出し、さらに、この変
化量に基づき寄生容量の全容量に対する比率を算出する
ようになっている。このようにして、画素電圧Ｖpixel
の変化量から寄生容量の全容量Ｃallに対する比率を算
定することができることから、その算定結果を利用し
て、パネル設計の最適化や表示不良の原因解析の容易化
を図ることができる。

【００８９】特に、信号供給部４により、スイッチング
素子１２を制御するための走査信号ＶgateのＯＦＦ状態
のレベルが調整可能となっているため、ゲート・ソース
間の寄生容量に対して印加される電圧を走査信号Ｖgate
のＯＦＦ状態の電圧レベルを調整することによって変化
させることができる。したがって、印加される電圧に応
じた誘電率の変化に伴うゲート・ソース間寄生容量Ｃgs
の特性の変化を把握することができ、より正確な測定が
可能となる。

【００９０】さらに、信号供給部４により、走査信号Ｖ
gateを供給すべき画素電極１３の周囲に配設された走査
線１１に対する印加電圧が調整可能であるために、走査
信号Ｖgateの電圧を変化させて測定を行う場合に、画素
電極１３の周囲に配設された他の走査線１１の電界によ
る影響を防ぐことができる。また、これにより、蓄積容
量線１８に対する信号の供給が同時に可能となるため、
蓄積容量Ｃｓの全容量Ｃallに対する比率を容易に測定
することが可能となる。

【００９１】また、信号供給部４により、表示信号Ｖsi
gのＯＮ／ＯＦＦが制御可能とされているので、信号線
１０と画素電極１３との間の寄生容量について測定を行
うことができる。

【００９２】また、ＣＰＵ３４の電圧−輝度関係測定部
３６が、画素電圧Ｖpixelと透過光強度（透過光電圧
Ｖ_T）との関係が線形性を有する領域を見出すようにし
たので、これらの関係を、測定誤差の影響なく、精度よ
く求めることができる。さらに、ＣＰＵ３４の寄生容量
算定部３８が、走査信号Ｖgateの電圧の変化量と画素電
圧Ｖpixelの変化量との関係が線形性を有する領域を見
出すようにしたので、これらの関係を、測定誤差の影響
なく、精度よく求めることができ、特に、印加する電圧
の違いによる液晶の誘電率の変化に起因した測定誤差を
排除することができる。

【００９３】そして、本実施の形態のディスプレイの検
査方法および寄生容量の検査方法によれば、あらかじめ
所定電圧で充電した画素における透過光強度を調べてお
くとともに、検査対象の画素電極１３の周囲の配線の電
圧を独立に変化させ、この場合の透過光強度の変化を調
べることによって、画素電極１３と、各走査線１１また
は信号線１０との間に形成された寄生容量をそれぞれ独
立して調べることが可能となる。

【００９４】特にこの場合、画素電極１３を所定電圧で
充電した状態で、信号線１０に印加する電圧を変化させ
て画素の透過光強度を測定することにより、画素電極１
３と信号線１０との間の寄生容量の印加電圧に応じた特
性を十分に調べることができる。さらに、全体容量に対
する蓄積容量Ｃｓの比率を調べることができるため、全
体容量のうち、寄生容量以外の部分の比率を正確に求め
ることができる。

【００９５】以上において、本発明の一実施の形態を説
明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるもので
なく、必要に応じて他の構成を採用することができる。
例えば、寄生容量比を算定するために透過光強度の測定
を行う際、走査線１１、信号線１０、および蓄積容量線
１８に供給する信号は、図１１から１３のようなものに
限定されず、例えば、図１４のようなものであってもか
まわない。図１４に示す信号波形は、表示信号Ｖsigお
よび補償駆動信号Ｖｓが、それぞれ一定電圧Ｖs2および
Ｖg3とされるとともに、走査信号Ｖgateが、Ｖg1からＶ
g3まで漸次そのレベルが変化する矩形パルス波からなる
波形とされている。

【００９６】この場合、図９のフローチャートに示した
手順において、ステップＳ１２、Ｓ１３で図１４のよう
な波形を設定し、ステップＳ１４では、測定条件として
図１４のような波形を１種類のみ設定する。そしてステ
ップＳ１５からＳ１９のステップを行う。次のステップ
Ｓ２０では、測定条件が１種類のみであるため、ステッ
プＳ２０からステップＳ２２に移行し、それ以下のステ
ップを行うこととする。

【００９７】図１４に示したように、ここでは、１測定
条件内に、異なるレベルの矩形パルスが複数個含まれて
いるため、ステップＳ１６からステップＳ１９までの処
理を複数回行う必要なく、一回の処理で異なる走査信号
Ｖgateのレベルにおける画素の透過光強度の変化を測定
することができる。これにより、処理時間の短縮化を図
ることができる。

【００９８】また、画素電極１３の対応信号線１０に隣
接する隣接信号線１０’（図２参照）と画素電極１３間
の寄生容量Ｃisの全体容量に対する比率が無視し得ない
場合には、上記実施の形態の信号線・画素電極間寄生容
量Ｃisの全容量Ｃallに対する比率の測定とほぼ同手順
で、隣接信号線・画素電極間寄生容量Ｃisの全容量Ｃal
lに対する比率の算定を行うことができる。

【００９９】すなわち、ディスプレイ検査装置１におい
ては、信号線用プローブ２４によって、表示信号Ｖsig
を供給すべき画素電極１３の周囲に配設された信号線１
０に対しても電圧信号を供給することができるために、
隣接信号線１０’に供給する表示信号Ｖsig’のレベル
を変化させ、その際の対応画素における透過光強度の変
化を測定することによって、上述の信号線・画素電極間
寄生容量Ｃisの全容量Ｃallに対する比率を算定する際
と同様の手順で、隣接信号線・画素電極間寄生容量Ｃis
の比率を算定することが可能となるのである。

【０１００】具体的には、上記実施の形態における信号
線・画素電極間寄生容量Ｃisの全体容量に対する比率の
算定の際に、ステップＳ１２，Ｓ１３において、図１２
に示した波形に代えて、表示信号Ｖsigを一定電圧Ｖs1
とし、さらに、隣接信号線１０’に供給する表示信号Ｖ
sig’を図１２のＶsigと同波形に設定する。さらに、ス
テップＳ１４において、Ｖs1のレベルを複数種に変化さ
せた駆動波形を測定条件として設定する。後は、上記実
施の形態における信号線・画素電極間寄生容量Ｃisの全
体容量に対する比率の算定と同手順で、隣接信号線・画
素電極間寄生容量Ｃisの全体容量を算定することが可能
となる。

【０１０１】また、これとは別に、上記実施の形態にお
いては、その検査対象が、液晶ディスプレイの画面表示
部を構成する液晶セル基板２となっていたが、これに限
らず、発光ダイオード、プラズマディスプレイ、電界発
光ディスプレイ、有機電界発光ディスプレイや、その
他、画素に電圧を保持するホールド型のディスプレイ等
の基板製品を対象とした検査を行うことも可能であり、
また、基板製品に限らず、ディスプレイの他の構成要素
の検査に利用することができる。また、これ以外にも、
本発明の趣旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げ
た構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更すること
が可能である。

【０１０２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画素電極充電時の画素の対応位置における輝度変化か
ら、画素電圧の目的電圧からの変化量を算出し、さら
に、この変化量に基づき寄生容量比を算出することが可
能である。そして、算出した寄生容量の全容量に対する
比率を利用して、パネル設計の最適化や表示不良の原因
解析を容易化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施の形態であるディスプレイ検
査装置の概略構成図である。

【図２】 図１に示したディスプレイ検査装置における
検査対象である液晶セル基板の要部の等価回路図であ
る。

【図３】 図１に示したディスプレイ検査装置における
制御部の詳細な構成を示すブロック図である。

【図４】 本発明のディスプレイの検査方法の原理を示
すための図であって、液晶セル基板に供給する信号の一
例の波形図である。

【図５】 同、画素電極の充電時における当該画素の対
応位置の透過光強度の変化を示すグラフ（上欄）と、こ
の場合に供給した走査信号および表示信号の波形図（下
欄）である。

【図６】 本発明のディスプレイの検査方法において、
画素電圧と透過光強度との関係を測定するための手順を
示すフローチャートである。

【図７】 図６のステップＳ９において作成された画素
電圧（横軸）と透過光電圧（縦軸）との関係を表すグラ
フである。

【図８】 図６のステップＳ１１において作成された透
過光電圧と画素電圧との関係を示すデータテーブルの模
式図である。

【図９】 本発明のディスプレイの検査方法において、
画素に付随する寄生容量または蓄積容量の全容量に対す
る比率を算定するための手順を示すフローチャートであ
る。

【図１０】 図９に示した手順をより詳細に説明するた
め図であって、ステップＳ１７およびＳ１９における測
定結果を模式的に表すデータテーブル（下欄）、ステッ
プＳ２２において利用される透過光電圧と画素電圧との
関係を示すグラフ（左上欄）、およびステップＳ２３か
らＳ２５において利用される測定条件の変化量と画素電
圧変化量との関係を示すグラフ（右上欄）である。

【図１１】 図９に示した手順でゲート・ソース間寄生
容量比を測定する際に、液晶セル基板に供給される信号
の一例を示す波形図である。

【図１２】 同、信号線・画素間寄生容量比を測定する
際に、液晶セル基板に供給される信号の一例を示す波形
図である。

【図１３】 同、蓄積容量比を測定する際に、液晶セル
基板に供給される信号の一例を示す波形図である。

【図１４】 同、ゲート・ソース間寄生容量比を測定す
る際に、液晶セル基板に供給される信号の他の例を示す
波形図である。

【符号の説明】

１…ディスプレイ検査装置、２…液晶セル基板、４…信
号供給部（走査信号供給部、信号出力部）、５…光強度
検出部、８…制御部、１０…信号線、１１…走査線、１
２…スイッチング素子（スイッチ部）、１３…画素電
極、１７…表示電極、１８…蓄積容量線、２１…信号発
生器、３１…コンピュータ、３４…ＣＰＵ（画素電圧変
化量検出手段）、３５…記憶部、３６…電圧−輝度関係
測定部、３７…電圧変化量測定部、３８…寄生容量算定
部、Ｃgs…ゲート・ソース間寄生容量、Ｃis…信号線・
画素電極間寄生容量、Ｃｓ…蓄積容量、Ｖsig…表示信
号、Ｖgate…走査信号、Ｖｓ…補償駆動信号、Ｖpixel
…画素電圧

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 徳弘 修 滋賀県野洲郡野洲町大字市三宅800番地 日本アイ・ビー・エム株式会社 野洲事業 所内 (72)発明者 三和 宏一 神奈川県大和市下鶴間1623番地14 日本ア イ・ビー・エム株式会社 大和事業所内 (72)発明者 古本 活之 滋賀県野洲郡野洲町大字市三宅800番地 日本アイ・ビー・エム株式会社 野洲事業 所内 Ｆターム(参考） 2G028 AA01 BB06 BC02 BE10 CG07 DH06 HN14 LR02 2G086 EE10 2H088 FA12 FA13 2H093 NC90 ND56 5G435 AA17 BB12 KK10

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画素電極と、前記画素電極に対する電圧
   信号の供給可否を制御するスイッチ部とを備えたディス
   プレイを検査するための検査装置であって、 前記画素電極に供給すべき電圧信号を出力する信号出力
   部と、 前記ディスプレイ上の前記画素電極に対応した部分の光
   強度を検出可能な光強度検出部と、 前記スイッチ部をＯＮ状態からＯＦＦ状態とした場合の
   画素電圧の変化量を、前記光強度の変化量に基づき求め
   る画素電圧変化量検出手段とを備えたことを特徴とする
   ディスプレイ検査装置。
2. 【請求項２】 前記スイッチ部は、スイッチング素子に
   より形成されており、 前記スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ動作を制御する走
   査信号を前記スイッチ部に供給するとともに、前記走査
   信号のＯＦＦ状態のレベルを調整可能な走査信号供給部
   を備えていることを特徴とする請求項１記載のディスプ
   レイ検査装置。
3. 【請求項３】 前記走査信号供給部は、前記走査信号を
   供給すべき画素電極の周囲に配設された走査線に印加す
   る電圧を調整可能とされていることを特徴とする請求項
   ２記載のディスプレイ検査装置。
4. 【請求項４】 前記信号出力部は、前記電圧信号のＯＮ
   ／ＯＦＦを制御可能とされていることを特徴とする請求
   項１記載のディスプレイ検査装置。
5. 【請求項５】 前記信号出力部は、前記電圧信号を供給
   すべき画素電極の周囲に配設された信号線に印加する電
   圧を調整可能とされていることを特徴とする請求項１記
   載のディスプレイ検査装置。
6. 【請求項６】 画素電極に電圧を印加することにより、
   前記画素電極に対応した箇所を所定の階調とするディス
   プレイを検査するための装置であって、 画素電圧を固定した場合における当該画素電圧と前記デ
   ィスプレイのうち前記画素電極の対応箇所の輝度との関
   係を測定する電圧−輝度関係測定部と、 前記画素電極を所定電圧で充電した場合に生じる当該画
   素電極の対応箇所における輝度の変化から、前記電圧−
   輝度関係測定部の検出結果を参照して、当該画素電極の
   画素電圧の前記所定電圧からの変化量を算出する電圧変
   化量測定部と、 前記変化量に基づき、画素に付随する寄生容量を算出す
   る寄生容量算定部とを備えたことを特徴とするディスプ
   レイ検査装置。
7. 【請求項７】 前記電圧−輝度関係測定部は、互いに異
   なる複数種の電圧を前記画素電極に印加した場合におけ
   る前記輝度をそれぞれ測定することにより、前記電圧と
   前記輝度との関係が線形性を有する領域を見出すことを
   特徴とする請求項６記載のディスプレイ検査装置。
8. 【請求項８】 前記電圧−輝度関係測定部は、記憶部に
   前記画素電圧を前記輝度に対して関連づけて記憶し、前
   記電圧変化量測定部は、前記記憶部に記憶された前記電
   圧と前記輝度との関係を参照することを特徴とする請求
   項６記載のディスプレイ検査装置。
9. 【請求項９】 前記画素電極への前記所定電圧の印加が
   スイッチング素子によって制御される構成となってお
   り、 前記スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを制御するための
   走査信号を供給する走査信号供給部を備え、 前記走査信号供給部は、前記走査信号を、前記スイッチ
   ング素子を完全にＯＮ状態とする電圧と完全にＯＦＦ状
   態とする電圧との間の互いに異なる複数種の電圧からな
   る信号として形成することを特徴とする請求項６記載の
   ディスプレイ検査装置。
10. 【請求項１０】 前記寄生容量算定部は、前記走査信号
    の複数種の電圧と、前記画素電圧の前記所定電圧からの
    変化量との関係のうち、線形性を有する部分から、画素
    の全体容量に対する前記スイッチング素子のゲート−ソ
    ース間の寄生容量の比を算出することを特徴とする請求
    項９記載のディスプレイ検査装置。
11. 【請求項１１】 画素電極に印加した電圧と、ディスプ
    レイにおける当該画素電極に対応する部分の輝度との関
    係を調べておくステップ（Ａ）と、 前記画素電極を所定電圧で充電するステップ（Ｂ）と、 前記ステップ（Ｂ）において充電した画素電極に対応し
    た前記ディスプレイ上の輝度を検出するステップ（Ｃ）
    と、 前記ステップ（Ｃ）において検出した輝度から、前記ス
    テップ（Ａ）において調べた輝度と電圧との関係に基づ
    いて、前記画素電極の実際の電圧を推定するステップ
    （Ｄ）と、 前記ステップ（Ｂ）において印加した所定電圧と前記ス
    テップ（Ｄ）において推定された電圧との差から、画素
    に付随する寄生容量の前記画素の全容量に対する比を推
    定するステップ（Ｅ）とを備えたことを特徴とするディ
    スプレイの検査方法。
12. 【請求項１２】 前記ステップ（Ｂ）における前記画素
    電極に対する充電の可否を、レベルがそれぞれ異なる複
    数の矩形パルス波からなる走査信号により制御されるス
    イッチング素子のＯＮ／ＯＦＦに基づいて行うことを特
    徴とする請求項１１記載のディスプレイの検査方法。
13. 【請求項１３】 前記走査信号として、レベルが漸次変
    化する前記矩形パルス波を配列したものを用いたことを
    特徴とする請求項１２記載のディスプレイの検査方法。
14. 【請求項１４】 ディスプレイのパネル内に配置された
    画素電極とその周囲に配設された走査線または信号線と
    の間の寄生容量を検査するための方法であって、 前記画素電極の周囲に配設された前記走査線および前記
    信号線に印加すべき電圧を、それぞれ独立に制御し、そ
    の場合の当該画素電極に対応した部分の前記ディスプレ
    イの輝度変化を測定するステップ（Ａ）と、当該走査線
    または当該信号線と前記画素電極との間に存在する寄生
    容量の全体容量に対する比率を調べるステップ（Ｂ）と
    を備えたことを特徴とする寄生容量の検査方法。
15. 【請求項１５】 前記ステップ（Ａ）を複数繰り返した
    後、前記ステップ（Ｂ）を行うことを特徴とする請求項
    １４記載の寄生容量の検査方法。
16. 【請求項１６】 画素電極を所定の電圧で充電した状態
    で、前記信号線に印加する電圧を変化させて前記輝度変
    化を測定することにより、前記画素電極と前記信号線と
    の間の寄生容量の全体容量に対する比率を調べることを
    特徴とする請求項１４記載の寄生容量の検査方法。
17. 【請求項１７】 蓄積容量が、画素電極の一部と他の電
    極との間に形成されている場合に、 前記画素電極を所定の電圧で充電した状態で、前記他の
    電極に印加する電圧を変化させて輝度変化を測定するこ
    とにより、前記全体容量に対する前記蓄積容量の比率を
    調べることを特徴とする請求項１４記載の寄生容量の検
    査方法。
18. 【請求項１８】 印加する電圧を制御すべき走査線また
    は信号線以外の走査線および信号線の電圧を固定した状
    態で、前記輝度変化を測定することを特徴とする請求項
    １４記載の寄生容量の検査方法。