JP2010117463A - 液晶装置の評価方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡便且つ高精度な劣化判定を可能にする液晶装置の評価方法を提供する。
【解決手段】液晶装置２の評価方法は、一対の電極を有する液晶パネル６を備える液晶装置の評価方法であって、液晶パネル６の一対の電極間に第１駆動信号を印加すること、第１駆動信号を印加したときの液晶パネル６の第１透過率を測定すること、液晶パネル６の一対の電極間に第１駆動信号と周波数の異なる第２駆動信号を印加すること、第２駆動信号を印加したときの液晶パネル６の第２透過率を測定すること、及び、第１透過率と第２透過率とを比較して液晶パネル６の耐光性寿命を評価すること、を含む。
【選択図】図６

Description

本発明は、液晶装置の評価方法に関するものである。

液晶ディスプレイが幅広く利用されるに伴い、より高い信頼性が要求されている。特に液晶ライトバルブを用いた液晶プロジェクタについては、強い光を入射し続けても画質変化のおきにくい、耐光性の高い液晶ライトバルブの開発が進められている。その結果、液晶ライトバルブの寿命は延びていったが、そのことが耐光性試験に長時間かかってしまうという問題を引き起こしている。

液晶ディスプレイの表示特性の変化は、電圧−透過率の関係性が経時変化することと同義である。液晶パネルに所定の電圧を印加するとその電圧に対応した透過率を示す。ところが長時間使用していると、同じ電圧を印加しても異なる透過率を示すようになる。結果、期待したものとは異なる表示になる。

劣化状況の把握には、電圧−透過率特性を測定するのが一般的である。透過率を測定するためには、液晶パネルに加えて、光源や光センサー、偏光板等が必要である。これらの部材が経時変化を起こしてしまえば評価結果は、信頼できないものとなってしまう。仮に透過率の変化が１０％を超えたところで製品が壊れたと判断すると、光源の明るさ変動が１％であっても、寿命判定にとっては、１０％程の誤差を与えてしまう。つまり、長時間にわたり信頼できる電圧−透過率特性評価を行うには、それ以上に経時変化の少ない光学測定系が必要になる。このような耐光性試験として、光源の電流量をフィードバック制御することで耐光性寿命の予測制度の安定性を保とうとしているものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平８−１８４５２８号公報

しかしながら、その要求に応えられる光学測定系を確保することが難しいことである。又、特許文献１は、その制御回路の分だけコストがかかってしまう。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］一対の電極を有する液晶パネルを備える液晶装置の評価方法であって、前記液晶パネルの前記一対の電極間に第１駆動信号を印加すること、該第１駆動信号を印加したときの前記液晶パネルの第１透過率を測定すること、前記液晶パネルの前記一対の電極間に前記第１駆動信号と周波数の異なる第２駆動信号を印加すること、該第２駆動信号を印加したときの前記液晶パネルの第２透過率を測定すること、及び、前記第１透過率と前記第２透過率とを比較して前記液晶パネルの耐光性寿命を評価すること、を含むことを特徴とする液晶装置の評価方法。

これによれば、初期状態との違いを比較するのではなく、その時点における印加駆動信号の周波数による違いを調べることで劣化状態を判断するので比較する測定の間隔が非常に短くすることができる。そのため判別精度は測定系の長期信頼性に依らず、簡便な測定装置を用いたときでも精度よく判断できる。従って、簡便且つ高精度な劣化判定を可能にする液晶装置の評価方法を提供する。

［適用例２］上記液晶装置の評価方法であって、前記第１駆動信号は、前記液晶パネルの所定の駆動周波数の矩形波であり、前記第２駆動信号は、前記第１駆動信号の周波数よりも低周波数の前記矩形波であることを特徴とする液晶装置の評価方法。

これによれば、周波数依存性を調べるので、どのような劣化モードが起きているか判断できる。つまり、駆動周波数よりも低い周波数で調べるので、液晶パネルの中間調が明るくなる変化を捉えることができる。又、矩形波を印加するので、簡便な信号発生器を用いて測定できる。

［適用例３］上記液晶装置の評価方法であって、前記第１駆動信号は、前記液晶パネルの所定の駆動周波数の矩形波であり、前記第２駆動信号は、前記第１駆動信号の周波数よりも高周波数の前記矩形波であることを特徴とする液晶装置の評価方法。

これによれば、周波数依存性を調べるので、どのような劣化モードが起きているか判断できる。つまり、駆動周波数よりも高い周波数で調べるので、液晶パネルの中間調が暗くなる変化を捉えることができる。又、矩形波を印加するので、簡便な信号発生器を用いて測定できる。

［適用例４］上記液晶装置の評価方法であって、前記第１駆動信号は、前記液晶パネルの所定の駆動周波数の保持駆動波形であり、前記第２駆動信号は、前記第１駆動信号の周波数よりも低周波数の前記保持駆動波形であることを特徴とする液晶装置の評価方法。

これによれば、周波数依存性を調べるので、どのような劣化モードが起きているか判断できる。つまり、駆動周波数よりも低い周波数で調べるので、液晶パネルの中間調が明るくなる変化を捉えることができる。又、保持駆動波形（パルス−ホールド波形）を印加するので、一般的なＴＦＴ液晶パネルで測定できる。

［適用例５］上記液晶装置の評価方法であって、前記第１駆動信号は、前記液晶パネルの所定の駆動周波数の保持駆動波形であり、前記第２駆動信号は、前記第１駆動信号の周波数よりも高周波数の前記保持駆動波形であることを特徴とする液晶装置の評価方法。

これによれば、周波数依存性を調べるので、どのような劣化モードが起きているか判断できる。つまり、駆動周波数よりも高い周波数で調べるので、液晶パネルの中間調が暗くなる変化を捉えることができる。又、保持駆動波形を印加するので、一般的なＴＦＴ液晶パネルで測定できる。

［適用例６］上記液晶装置の評価方法であって、前記耐光性寿命は、前記第１透過率と前記第２透過率との差が一定以上のとき前記液晶パネルが劣化していると評価することを特徴とする液晶装置の評価方法。

これによれば、評価条件及び評価方法の設定が容易になる。

［適用例７］上記液晶装置の評価方法であって、前記耐光性寿命は、所定の電圧における前記第１透過率と前記第２透過率との差で評価することを特徴とする液晶装置の評価方法。

これによれば、駆動信号がひとつの電圧値で判断できるので、測定に要する時間を短くすることができる。

［適用例８］上記液晶装置の評価方法であって、前記耐光性寿命は、所定の範囲の電圧における複数の前記第１透過率と複数の前記第２透過率との差の和で評価することを特徴とする液晶装置の評価方法。

これによれば、ある範囲の電圧の差の和を用いて判断するので、様々な劣化モードに対応できる。

（第１の実施形態）
先ず、本実施形態に係る液晶装置の評価方法について説明するに先んじ、この評価方法に用いる液晶装置２の概略構造について説明する。
図１は、評価対象となる液晶装置２を各構成要素と共に対向基板１２の側から見た平面図、図２は、図１のII−II’線に沿う断面図、図３は、液晶装置２の画素表示領域においてマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路を示す図、図４は、ＴＦＴアレイ基板１０に形成された複数の画素の平面図、図５は、図４のＶ−Ｖ’線における断面図である。
以下の説明に用いた各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。

（液晶装置の全体構成）
先ず、図１〜図５を用いて、評価対象となる光学素子のサンプルである透過型の液晶装置２の構成について説明する。
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る液晶装置２は、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板１２とがシール材１４によって貼り合わされ、このシール材１４によって区画された領域内に液晶層１６が封入されている。シール材１４の形成領域の内側の領域には、遮光性材料からなる遮光膜（周辺見切り）１８が形成されている。シール材１４の外側の領域には、データ線駆動回路２０及び外部回路実装端子２２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って形成されており、この一辺に隣接する２辺に沿って走査線駆動回路２４が形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺には、画素表示領域の両側に設けられた走査線駆動回路２４の間を接続するための複数の配線２６が設けられている。又、対向基板１２の角部においては、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板１２との間で電気的導通をとるための基板間導通材２８が配設されている。

尚、データ線駆動回路２０及び走査線駆動回路２４をＴＦＴアレイ基板１０の上に形成する代わりに、例えば、駆動用ＬＳＩが実装されたＴＡＢ（Tape Automated Bonding）基板とＴＦＴアレイ基板１０の周辺部に形成された端子群とを異方性導電膜を介して電気的及び機械的に接続するようにしてもよい。
又、液晶装置２においては、使用する液晶モードの種類、即ち、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＶＡ（Vertical Alignment）モード、ＯＣＢ（Optically Compensated Bend）モード、ＩＰＳ（In Plain Switching）モード、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モード、ＦＦＳ（Fringe Field Switching）等の動作モードや、ノーマリホワイトモード／ノーマリブラックモードの別に応じて、位相差板、偏光板等が所定の向きに配置されるが、ここでは図示を省略する。

（等価回路）
このような構造を有する液晶装置２の画素表示領域においては、図３に示すように、複数のドット３０がマトリクス状に構成されていると共に、これらのドット３０の各々には、画素スイッチ用のＴＦＴ素子３２が形成されており、画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを供給するデータ線３４がＴＦＴ素子３２のソースに電気的に接続されている。データ線３４に書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次で供給してもよく、相隣接する複数のデータ線３４同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。又、ＴＦＴ素子３２のゲートには、走査線３６ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線３６ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍをこの順に線順次で印加するように構成されている。画素電極３８は、ＴＦＴ素子３２のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ素子３２を一定期間だけオン状態とすることにより、データ線３４から供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを各画素に所定のタイミングで書き込む。このようにして画素電極３８を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、図２に示す対向基板１２の共通電極４０との間で一定期間保持される。又、保持された画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎがリークするのを防ぐために、画素電極３８と共通電極４０との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量６４が付加されている。符号３６ｂは蓄積容量６４を構成する容量線である。

（平面構造）
次に、図４に基づいて、液晶装置２の平面構造について説明する。本実施形態に係る液晶装置２では、ＴＦＴアレイ基板１０上に、インジウム錫酸化膜（Indium Tin Oxide、以下ＩＴＯという）等の透明導電性材料からなる矩形状の画素電極３８（破線３８ａによりその輪郭を示す）が、マトリクス状に配列形成されている。又、画素電極３８の縦横の境界に沿って、データ線３４、走査線３６ａ、及び容量線３６ｂが設けられている。本実施形態では、各画素電極３８並びに各画素電極３８を囲むように配設されたデータ線３４、走査線３６ａ、及び容量線３６ｂ等の形成された領域が画素であり、マトリクス状に配置された各画素に表示を行うことが可能な構造になっている。

ＴＦＴ素子３２は、ポリシリコン膜等からなる半導体層４４ａを中心として形成されている。半導体層４４ａのソース領域（後述）には、コンタクトホール４６を介して、データ線３４が電気的に接続されている。又、半導体層４４ａのドレイン領域（後述）には、コンタクトホール４８を介して、画素電極３８が電気的に接続されている。一方、半導体層４４ａにおける走査線３６ａとの対向部分には、チャネル領域４４ｂが形成されている。尚、走査線３６ａは、チャネル領域４４ｂとの対向部分においてゲート電極として機能する。

容量線３６ｂは、走査線３６ａに沿って略直線状に伸びる本線部（即ち、平面的に見て、走査線３６ａに沿って形成された第１領域）と、データ線３４との交点からデータ線３４に沿って前段側（図中上向き）に突出した突出部（即ち、平面的に見て、データ線３４に沿って延設された第２領域）とによって構成されている。又、図４中に右上がりの斜線に示した領域には、第１遮光膜５０が形成されている。そして、容量線３６ｂの突出部と第１遮光膜５０とが、コンタクトホール５２を介して電気的に接続されている。

（断面構成）
次に、図５を用いて、本実施形態に係る液晶装置２の断面構造について説明する。図５に示すように、本実施形態に係る液晶装置２の液晶パネル６は、ＴＦＴアレイ基板１０と、これに対向配置される対向基板１２と、これらの間に挟持される液晶層１６とによって構成されている。

ＴＦＴアレイ基板１０は、石英等の透光性材料からなる基板本体１０Ａと、その内側に形成されたＴＦＴ素子３２や画素電極３８、配向膜５４等とを主体として構成されている。一方、対向基板１２は、ガラスや石英等の透光性材料からなる基板本体１２Ａと、その内側に形成された共通電極４０や配向膜４２等とを主体として構成されている。更に、液晶層１６はＴＮ液晶によって構成されている。

ＴＦＴアレイ基板１０の表面には、後述する第１遮光膜５０及び第１層間絶縁膜５６が形成されている。そして、第１層間絶縁膜５６の表面に半導体層４４ａが形成され、この半導体層４４ａを中心としてＴＦＴ素子３２が形成されている。半導体層４４ａにおける走査線３６ａとの対向部分にはチャネル領域４４ｂが形成され、その両側にソース領域及びドレイン領域が形成されている。尚、ＴＦＴ素子３２は、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を採用するため、ソース領域及びドレイン領域に、それぞれ不純物濃度が相対的に高い高濃度領域と、相対的に低い低濃度領域（ＬＤＤ領域）とが形成されている。即ち、ソース領域には低濃度ソース領域４４ｃと高濃度ソース領域４４ｄが形成され、ドレイン領域には低濃度ドレイン領域４４ｅと高濃度ドレイン領域４４ｆとが形成されている。

半導体層４４ａの表面には、ゲート絶縁膜５８が形成されている。そして、ゲート絶縁膜５８の表面に走査線３６ａが形成され、走査線３６ａはゲート電流を構成している。又、ゲート絶縁膜５８及び走査線３６ａの表面には、第２層間絶縁膜６０が形成されている。そして、第２層間絶縁膜６０の表面にデータ線３４が形成され、第２層間絶縁膜６０に形成されたコンタクトホール４６を介して、データ線３４が高濃度ソース領域４４ｄと電気的に接続されている。更に、第２層間絶縁膜６０及びデータ線３４の表面には、第３層間絶縁膜６２が形成されている。そして、第３層間絶縁膜６２の表面に画素電極３８が形成され、第２層間絶縁膜６０及び第３層間絶縁膜６２に形成されたコンタクトホール４８を介して、画素電極３８が高濃度ドレイン領域４４ｆと電気的に接続されている。一方、第３層間絶縁膜６２及び画素電極３８の表面には、ポリイミド等からなる配向膜５４が形成されている。

尚、本実施形態では、半導体層４４ａを延設して第１蓄積容量電極４４ｇが形成されている。又、ゲート絶縁膜５８を延設して誘電体膜とし、その表面に容量線３６ｂを形成して第２蓄積容量電極とすることにより、上述の蓄積容量６４が構成されている。

又、ＴＦＴ素子３２の形成領域に対応するＴＦＴアレイ基板１０の表面に、第１遮光膜５０が形成されている。第１遮光膜５０は、対向基板１２側から入射し、ＴＦＴアレイ基板１０の外面（ＴＦＴアレイ基板１０と空気との界面）で反射された液晶層１６へと戻る光が、少なくとも半導体層４４ａのチャネル領域４４ｂ、低濃度ソース領域４４ｃ、及び低濃度ドレイン領域４４ｅに入射することを防止するものである。尚、第１遮光膜５０は、第１層間絶縁膜５６に形成されたコンタクトホール５２を介して、前段或いは後段の容量線３６ｂと電気的に接続されている。これにより、第１遮光膜５０は第３蓄積容量電極として機能し、第１層間絶縁膜５６を誘電体膜として、第１蓄積容量電極４４ｇとの間に新たな蓄積容量が形成される。

一方、データ線３４、走査線３６ａ、及びＴＦＴ素子３２の形成領域に対応する対向基板１２の表面には、第２遮光膜６６が形成されている。第２遮光膜６６は、対向基板１２側からの入射光が、半導体層４４ａのチャネル領域４４ｂや低濃度ソース領域４４ｃ、低濃度ドレイン領域４４ｅに侵入するのを防止するものである。
又、対向基板１２及び第２遮光膜６６の表面には、略全面に渡ってＩＴＯ等からなる共通電極４０が形成されている。更に、共通電極４０の表面には、ポリイミド等からなる配向膜４２が形成されている。

（評価試験機）
次に、図６を用いて、液晶装置２の耐光性評価を行う耐光性評価試験機４について説明する。
図６は、本実施形態に係る耐光性評価試験機４の概略構成を示すブロック図である。耐光性評価試験機４は、液晶装置２の液晶パネル６を評価対象として、この液晶パネル６に駆動信号を供給する信号発生器７０、評価対象から射出される光量を測定する光センサー７２、液晶パネル６の背後に配置した光源７４、評価用プログラム等を格納したり評価結果データを格納したりするためのＨＤ（ハードディスク）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶装置７６、及び、後述の評価用プログラムが実行されるＣＰＵ（中央演算装置）７８によって概略構成されている。

信号発生器７０は、所定の電圧の駆動信号を印加する。信号発生器７０は、液晶パネル６の画素電極３８と共通電極４０との間に駆動信号を供給する。液晶パネル６は駆動信号が供給されることにより所定の表示状態（例えば白表示、黒表示、中間調表示等）となる。本実施形態では、信号発生器７０は、第１駆動信号として液晶パネル６の通常の駆動周波数の矩形波形、第２駆動信号として第１駆動信号よりも低周波数の駆動波形を印加する。例えば、液晶パネル６の通常の駆動周波数を３０Ｈｚの矩形波形とした場合、それよりも低周波数である１０Ｈｚの矩形波形を印加する。

光センサー７２は、現在、光が当たっているか否かを検知するものである。光センサー７２として現在、一般的に利用されているのは、フォトダイオード、フォトトランジスタ、ＣｄＳ（cadmium sulphide）セル等である。フォトダイオードは、光が入射すると格子に結合されていた電子が、結合を解き放たれて自由な電子となり、自由な電子や正孔が発生し、これらの電子や正孔が空乏領域へ移動し、光の強弱に比例した強さの逆電流になるものである。

フォトトランジスタは、バイポーラトランジスタの構造を持った２端子光検出素子であり、光によって生成された電子・正孔対をトランジスタ作用により増幅し、光電流をコレクタ電流として検出するものである。ＣｄＳセルは、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の一つでウルツ鉱型、閃亜鉛鉱型の結晶構造を示し、大きな光伝導性が特徴で光伝導素子に主に用いられている。

ここに挙げたものは、何れも光起電力効果、光導電効果等を利用して光センサーとして作動するものである。また、上述した光センサー７２は、光を当てたときだけその量をカウントし、光が当たっていないときは元の状態にもどるものである。

光源７４は、放電管等の出す光を均一な面光源に変えて背後から液晶パネル６を照らすものである。例えば、放電管には高電圧交流を供給するインバータを介して直流電源が接続されている（図示せず）。放電管の方式や光源７４のサイズにもよるが、インバータには、数１００［Ｖ］〜数１０００［Ｖ］、数［ｍＡ］〜数１０［ｍＡ］程度の電流を供給する能力が必要である。

（駆動周波数−透過率特性の比較）
図７は、本実施形態に係る液晶装置２の照射時間の変化に対する駆動周波数−透過率特性のグラフ図である。尚、横軸が駆動周波数（Ｈｚ）で縦軸が透過率である。又、駆動周波数の範囲は１０〜４ｆ（Ｈｚ）で、ｆは液晶パネル６の通常の駆動周波数である。例えば２５，３０，５０，６０，１００，１２０Ｈｚのうちの一つである。

図７に示すグラフＬ１は、液晶パネル６への照射時間が初期段階（照射時間が短い状態）における液晶装置２の駆動周波数−透過率特性であり、グラフＬ２は、液晶パネル６への照射時間が中期段階（照射時間がある程度の状態）における液晶装置２の駆動周波数−透過率特性であり、グラフＬ３は、液晶パネル６への照射時間が長期段階（照射時間が長い状態）における液晶装置２の駆動周波数−透過率特性である。

駆動周波数−透過率特性のグラフＬ１〜Ｌ３を比較すると、照射時間の変化に周波数−透過率特性は大きく変化する。その傾向は照射時間が長くなると液晶パネル６の駆動周波数ｆを略中央にグラフ図の左側（低周波数領域）が上側に、右側（高周波数領域）が下側にシフトする傾向にある。

本実施形態では、図８に示す液晶パネル６への照射時間が長期段階のグラフＬ３の液晶パネル６が破壊されたと判断し、その矩形波周波数ｆの第１透過率とその矩形波周波数ｆより低周波の駆動信号の第２透過率との差が一定以上となったと判断する。例えば、一定以上の一定の値は１０％とする。つまり、矩形波周波数ｆの第１透過率とその矩形波周波数ｆより低周波の駆動信号の第２透過率との差が１０％を超えたところで液晶パネル６は破壊されたと判断する。この値である１０％を判定基準の所定値として記憶装置７６に記憶する。

（照射時間−透過率特性の比較）
図８は、本実施形態に係る液晶装置２の矩形波周波数の変化に対する照射時間−透過率特性のグラフ図である。尚、横軸が照射時間（時間、対数表記）で縦軸が透過率である。

図８に示すグラフＬ４は、周波数が１０Ｈｚ、振幅が２Ｖのときの液晶装置２の照射時間−透過率特性であり、グラフＬ５は、周波数が３０Ｈｚ、振幅が２Ｖのときの液晶装置２の照射時間−透過率特性であり、グラフＬ６は、周波数が１２０Ｈｚ、振幅が２Ｖのときの液晶装置２の照射時間−透過率特性である。

照射時間−透過率特性のグラフＬ４〜Ｌ６を比較すると、矩形波周波数の変化に照射時間−透過率特性は大きく変化する。グラフＬ４〜Ｌ６とも照射時間が６０時間で透過率に変化が見られる。グラフＬ４は、照射時間が６０〜１００時間の間の透過率の変化は少ないが、１００時間を越えた後の透過率の変化は大きく、それは暗くなっている。これらのグラフから照射時間が６０時間を越えたところで液晶パネル６は破壊されたと判断する。

（駆動電圧−透過率特性の比較）
図９は、本実施形態に係る液晶装置２の矩形波周波数の変化に対する振幅−透過率特性のグラフ図である。尚、横軸が矩形波の振幅（Ｖ）で縦軸が透過率である。又、液晶パネル６の照射時間は１６０時間のものである。

図９に示すグラフＬ７は、周波数が１５．２６Ｈｚのときの液晶装置２の振幅−透過率特性であり、グラフＬ８は、周波数が３０．５２Ｈｚのときの液晶装置２の振幅−透過率特性であり、グラフＬ９は、周波数が６１．０４Ｈｚのときの液晶装置２の振幅−透過率特性であり、グラフＬ１０は、周波数が１２２．０７Ｈｚのときの液晶装置２の振幅−透過率特性であり、グラフＬ１１は、周波数が２４４．１４Ｈｚのときの液晶装置２の振幅−透過率特性であり、グラフＬ１２は、周波数が４８８．２８Ｈｚのときの液晶装置２の振幅−透過率特性であり、グラフＬ１３は、周波数が９７６．５６Ｈｚのときの液晶装置２の振幅−透過率特性である。

振幅−透過率特性のグラフＬ７〜Ｌ１３を比較すると、照射時間の変化に振幅−透過率特性は大きく変化する。周波数が大きくなると振幅−透過率特性のグラフは下側にシフトする傾向がある。このことより、耐光性寿命は、所定の範囲の電圧における複数の第１透過率と複数の第２透過率との差の和で評価するようにしてもよい。

ＣＰＵ７８は、周波数ｆの第１透過率とその周波数より低周波の駆動信号の第２透過率との差が記憶装置７６に入っている所定値を超えているか比較する。ＣＰＵ７８は、その差が記憶装置７６に入っている所定値を超えたところで液晶パネル６が破壊されたと判断する。耐光性寿命は、所定の電圧における第１透過率と第２透過率との差で評価される。この評価では、液晶パネル６の周波数よりも低い周波数で調べるので、液晶パネル６の中間調が明るくなる変化を捉えることができる。又、矩形波を印加するので、簡便な信号発生器を用いて測定できる。

次に、図１０を用いて、本実施形態の耐光性評価試験機４による耐光性評価の手順について説明する。
図１０は、本実施形態に係る耐光性評価試験機４による耐光性評価の手順を示すフロー図である。

液晶パネル６の背後に配置した光源７４より、一定の光量を液晶パネル６の向けて射出している状態で、先ず、ステップＳ１０において、ＣＰＵ７８は、信号発生器７０により液晶パネル６の画素電極３８と共通電極４０との間に第１駆動信号として液晶パネル６の通常の周波数の矩形波形を印加する。例えば、周波数が３０Ｈｚの矩形波形を印加する。

次に、ステップＳ２０において、ＣＰＵ７８は、光センサー７２により液晶パネル６から射出される光量を計測し第１透過率を測定する。

次に、ステップＳ３０において、ＣＰＵ７８は、信号発生器７０により液晶パネル６の画素電極３８と共通電極４０との間に第２駆動信号として第１駆動信号よりも低周波数の矩形波形を印加する。例えば、周波数が３０Ｈｚの矩形波形よりも低周波数である１０Ｈｚの矩形波形を印加する。

次に、ステップＳ４０において、ＣＰＵ７８は、光センサー７２により液晶パネル６から射出される光量を計測し第２透過率を測定する。

そして、ステップＳ５０において、ＣＰＵ７８は、第１透過率と第２透過率との差と、記憶装置７６に入っている所定値とを比較し、その差が記憶装置７６に入っている所定値を超えているか否かを判断する。

以上により、当該検査された液晶パネル６が破壊されているかに関して良品であるか不良品であるかを精度良く評価できる。
本実施形態によれば、初期状態との違いを比較するのではなく、その時点における印加信号の周波数による違いを調べることで劣化状態を判断するので比較する測定の間隔が非常に短くすることができる。そのため判別精度は測定系の長期信頼性に依らず、簡便な測定装置を用いたときでも精度よく判断できる。従って、簡便且つ高精度な劣化判定を可能にする液晶装置２の評価方法を提供する。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る液晶装置２の耐光性評価を行う耐光性評価試験機４について説明する。

本実施形態に係る耐光性評価試験機４が第１の実施形態と構成が相違する点は、第１の実施形態では、信号発生器７０は、第１駆動信号として液晶パネル６の通常の周波数の矩形波形、第２駆動信号として第１駆動信号よりも低周波数の矩形波形を印加しているが、本実施形態では、信号発生器７０は、第１駆動信号として液晶パネル６の通常の周波数の矩形波形、第２駆動信号として第１駆動信号よりも高周波数の矩形波形を印加している点である。

本実施形態では、信号発生器７０は、第１駆動信号として液晶パネル６の通常の周波数の矩形波形、第２駆動信号として第１駆動信号よりも高周波数の矩形波形を印加する。例えば、液晶パネル６の通常の周波数を３０Ｈｚの矩形波形とした場合、それよりも高周波数である１２０Ｈｚの矩形波形を印加する。

ＣＰＵ７８は、所定の周波数を印加したときの透過率とその周波数より高周波の駆動信号を印加したときの透過率との差が記憶装置７６に入っている所定値を超えているか比較する。ＣＰＵ７８は、その差が記憶装置７６に入っている所定値を超えたところで液晶パネル６が破壊されたと判断する。この評価では、液晶パネル６を通常使用するときの周波数よりも高い周波数で調べるので、液晶パネル６の中間調が暗くなる変化を捉えることができる。又、矩形波を印加するので、簡便な信号発生器を用いて測定できる。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係る液晶装置２の耐光性評価を行う耐光性評価試験機４について説明する。

本実施形態に係る耐光性評価試験機４が第１の実施形態と構成が相違する点は、第１の実施形態では、信号発生器７０は、第１駆動信号として液晶パネル６の通常の周波数の矩形波形、第２駆動信号として第１駆動信号よりも低周波数の矩形波形を印加しているが、本実施形態では、信号発生器７０は、第１駆動信号として液晶パネル６の通常の周波数の保持駆動波形、第２駆動信号として第１駆動信号よりも低周波数の保持駆動波形を印加している点である。

本実施形態では、信号発生器７０は、第１駆動信号として液晶パネル６の通常の周波数の保持駆動波形、第２駆動信号として第１駆動信号よりも低周波数の保持駆動波形を印加する。例えば、液晶パネル６の通常の駆動周波数を３０Ｈｚの保持駆動波形とした場合、それよりも低周波数である１０Ｈｚの保持駆動波形を印加する。保持駆動波形は、パルス印加期間と保持期間とを有している。

ＣＰＵ７８は、所定の周波数を印加したときの透過率とその周波数より低周波の駆動信号を印加したときの透過率との差が記憶装置７６に入っている所定値を超えているか比較する。ＣＰＵ７８は、その差が記憶装置７６に入っている所定値を超えたところで液晶パネル６が破壊されたと判断する。この評価では、液晶パネル６を通常使用するときの周波数よりも低い周波数で調べるので、液晶パネル６の中間調が明るくなる変化を捉えることができる。又、保持駆動波形（パルス−ホールド波形）を印加するので、一般的なＴＦＴ液晶パネルで測定できる。

（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態に係る液晶装置２の耐光性評価を行う耐光性評価試験機４について説明する。

本実施形態に係る耐光性評価試験機４が第１の実施形態と構成が相違する点は、第１の実施形態では、信号発生器７０は、第１駆動信号として液晶パネル６の通常の周波数の矩形波形、第２駆動信号として第１駆動信号よりも低周波数の矩形波形を印加しているが、本実施形態では、信号発生器７０は、第１駆動信号として液晶パネル６の通常の周波数の保持駆動波形、第２駆動信号として第１駆動信号よりも高周波数の保持駆動波形を印加している点である。

本実施形態では、信号発生器７０は、第１駆動信号として液晶パネル６の通常の周波数の保持駆動波形、第２駆動信号として第１駆動信号よりも高周波数の保持駆動波形を印加する。例えば、液晶パネル６の通常の周波数を３０Ｈｚの保持駆動波形とした場合、それよりも高周波数である１２０Ｈｚの保持駆動波形を印加する。保持駆動波形は、パルス印加期間と保持期間とを有している。

ＣＰＵ７８は、所定の周波数を印加したときの透過率とその周波数より高周波の駆動信号を印加したときの透過率との差が記憶装置７６に入っている所定値を超えているか比較する。ＣＰＵ７８は、その差が記憶装置７６に入っている所定値を超えたところで液晶パネル６が破壊されたと判断する。この評価では、液晶パネル６を通常使用するときの周波数よりも高い周波数で調べるので、液晶パネル６の中間調が暗くなる変化を捉えることができる。又、保持駆動波形を印加するので、一般的なＴＦＴ液晶パネルで測定できる。

（変形例１）
本実施形態の液晶装置２の評価方法は、上記液晶パネル６の評価方法に限らず、液晶材料の評価方法及び劣化の自動補正機能を有する液晶装置（含液晶プロジェクタ）等の画像手段の評価方法として好適に用いることができる。

（変形例２）
本実施形態の液晶装置２に含まれる液晶層１６のモードは、ＴＮモードに限られず、ＶＡ、ＯＣＢ、ＩＰＳ、ＳＴＮ及びＦＦＳ等、種々のモードを採用することができる。

（変形例３）
本実施形態の液晶装置２は、透過型の液晶装置であるが、これに限定する趣旨ではなく、例えば反射型又は半透過反射型の液晶装置としてもよい。

第１の実施形態に係る評価対象となる液晶装置を各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図。 図１のII−II’線に沿う断面図。 液晶装置の画素表示領域においてマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路を示す図。 ＴＦＴアレイ基板に形成された複数の画素の平面図。 図４のＶ−Ｖ’線における断面図。 第１の実施形態に係る耐光性評価試験機の概略構成を示すブロック図。 第１の実施形態に係る液晶装置の照射時間の変化に対する駆動周波数−透過率特性のグラフ図。 第１の実施形態に係る液晶装置の駆動周波数の変化に対する照射時間−透過率特性のグラフ図。 第１の実施形態に係る液晶装置の照射時間の変化に対する駆動周波数−複素インピーダンス特性のグラフ図。 第１の実施形態に係る耐光性評価試験機による耐光性評価の手順を示すフロー図。

符号の説明

２…液晶装置 ４…耐光性評価試験機 ６…液晶パネル １０…ＴＦＴアレイ基板 １０Ａ…基板本体 １２…対向基板 １２Ａ…基板本体 １４…シール材 １６…液晶層 １８…遮光膜（周辺見切り） ２０…データ線駆動回路 ２２…外部回路実装端子 ２４…走査線駆動回路 ２６…配線 ２８…基板間導通材 ３０…ドット ３２…ＴＦＴ素子 ３４…データ線 ３６ａ…走査線 ３６ｂ…容量線 ３８…画素電極 ３８ａ…破線 ４０…共通電極 ４２…配向膜 ４４ａ…半導体層 ４４ｂ…チャネル領域 ４４ｃ…低濃度ソース領域 ４４ｄ…高濃度ソース領域 ４４ｅ…低濃度ドレイン領域 ４４ｆ…高濃度ドレイン領域 ４４ｇ…第１蓄積容量電極 ４６，４８…コンタクトホール ５０…第１遮光膜 ５２…コンタクトホール ５４…配向膜 ５６…第１層間絶縁膜 ５８…ゲート絶縁膜 ６０…第２層間絶縁膜 ６２…第３層間絶縁膜 ６４…蓄積容量 ６６…第２遮光膜 ７０…信号発生器 ７２…光センサー ７４…光源 ７６…記憶装置 ７８…ＣＰＵ（中央演算装置）。

Claims (8)

1. 一対の電極を有する液晶パネルを備える液晶装置の評価方法であって、
   前記液晶パネルの前記一対の電極間に第１駆動信号を印加すること、
   該第１駆動信号を印加したときの前記液晶パネルの第１透過率を測定すること、
   前記液晶パネルの前記一対の電極間に前記第１駆動信号と周波数の異なる第２駆動信号を印加すること、
   該第２駆動信号を印加したときの前記液晶パネルの第２透過率を測定すること、及び、
   前記第１透過率と前記第２透過率とを比較して前記液晶パネルの耐光性寿命を評価すること、
   を含むことを特徴とする液晶装置の評価方法。
2. 請求項１に記載の液晶装置の評価方法において、
   前記第１駆動信号は、前記液晶パネルの所定の駆動周波数の矩形波であり、
   前記第２駆動信号は、前記第１駆動信号の周波数よりも低周波数の前記矩形波であることを特徴とする液晶装置の評価方法。
3. 請求項１に記載の液晶装置の評価方法において、
   前記第１駆動信号は、前記液晶パネルの所定の駆動周波数の矩形波であり、
   前記第２駆動信号は、前記第１駆動信号の周波数よりも高周波数の前記矩形波であることを特徴とする液晶装置の評価方法。
4. 請求項１に記載の液晶装置の評価方法において、
   前記第１駆動信号は、前記液晶パネルの所定の駆動周波数の保持駆動波形であり、
   前記第２駆動信号は、前記第１駆動信号の周波数よりも低周波数の前記保持駆動波形であることを特徴とする液晶装置の評価方法。
5. 請求項１に記載の液晶装置の評価方法において、
   前記第１駆動信号は、前記液晶パネルの所定の駆動周波数の保持駆動波形であり、
   前記第２駆動信号は、前記第１駆動信号の周波数よりも高周波数の前記保持駆動波形であることを特徴とする液晶装置の評価方法。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の液晶装置の評価方法において、
   前記耐光性寿命は、前記第１透過率と前記第２透過率との差が一定以上のとき前記液晶パネルが劣化していると評価することを特徴とする液晶装置の評価方法。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の液晶装置の評価方法において、
   前記耐光性寿命は、所定の電圧における前記第１透過率と前記第２透過率との差で評価することを特徴とする液晶装置の評価方法。
8. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の液晶装置の評価方法において、
   前記耐光性寿命は、所定の範囲の電圧における複数の前記第１透過率と複数の前記第２透過率との差の和で評価することを特徴とする液晶装置の評価方法。

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