JPH10132705A

JPH10132705A - 液晶表示パネルの試験方法及び試験装置

Info

Publication number: JPH10132705A
Application number: JP29225596A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Enchi; 浩昭圓地; Masanori Takahashi; 雅則高橋; Kenji Niihori; 憲二新堀; Yasushi Shiotani; 泰史塩谷
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-11-05
Filing date: 1996-11-05
Publication date: 1998-05-22

Abstract

(57)【要約】【課題】製造工程の抜き取り試験において、周辺環境
に振動や塵などの影響を与えることなく、液晶表示パネ
ルの機械的強度を評価する試験方法を提供する。【解決手段】固定治具基板３と押さえ板４の間に支持
部材２を介して液晶表示パネル１を負圧制御基板５に固
定し、真空ポンプ１０と負圧調圧部９により調圧した負
圧力を開閉弁８を介して導入し、液晶表示パネル１に静
的な等分布荷重を負荷し、発生する液晶の配向欠陥を目
視で観察する。

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、
特に強誘電性液晶を用いた液晶表示パネルの機械的強度
の試験方法及び試験装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】強誘電性液晶を用いた液晶表示パネル
は、落下（転倒）や振動などの衝撃による機械的外力を
受けると、パネル内に挟持されている強誘電性液晶の層
構造が崩れ、サンデッドテクスチャーのような配向欠陥
を生じ易い。このような配向欠陥を生じたままで画像を
表示すると、強誘電性液晶の規則的なスイッチング特性
が損なわれ、良好な画像が得られにくくなる。強誘電性
液晶は、温度によってその構造が異なり、カイラルスメ
クティック相においては層構造をとり強誘電性を示す
が、一度配向欠陥が生じると自己回復力がなく、コレス
テリック相或いは等方性液晶相まで昇温した後徐冷する
処置をとらなければならない（この昇温処理を再配向と
呼ぶ）。従って、強誘電性液晶を用いた液晶表示パネル
の機械的外力による配向欠陥の発生を防止するために恒
久的な対策を講じることが不可欠であり、そのために
は、液晶表示パネルに挟持された液晶の機械的強度を定
量的に把握する必要があった。

【０００３】従来、液晶表示パネルの機械的外力に対す
る液晶の機械的強度を定量的に把握する方法としては、
落下衝撃試験が用いられてきた。以下にその概要を説明
する。

【０００４】図７に従来実施されていた、液晶表示パネ
ルの落下衝撃試験の概略を示す。図中、１は液晶表示パ
ネル、２は液晶表示パネルの固定治具の支持部材、３は
固定治具基板、４は固定治具のパネル押さえ板、１５は
衝撃値を検知する加速度センサー、１６は衝撃値表示
（波形処理）部、１７はテーブル部、１８は弾性部材、
１９は台座部、２０は落下距離調整部である。

【０００５】固定治具基板３と押さえ板４との間に支持
部材２を介して固定された液晶表示パネル１を、衝撃試
験装置のテーブル部１７に固定し、落下距離調整部２０
で落下距離を決めた後、落下させる。落下した液晶表示
パネル１は、作用時間調整用の弾性部材１８を介して台
座部１９に衝突し、該衝突の衝撃値がテーブル部１７に
設置された加速度センサー１５で検知され、表示部１６
に表示される。

【０００６】上記工程により、落下衝撃を加えた液晶表
示パネル１の有効画像表示領域を目視により観察し、配
向欠陥がなく良好な画像状態であるか、配向欠陥を生じ
て劣化した画像状態であるかを判断し、前者の場合には
さらに落下距離を高く（衝撃値を高く）して再度落下を
行い、配向欠陥を生じるまで該工程を繰り返す。落下衝
撃試験による評価は、配向欠陥を生じた最低衝撃値（Ｎ
Ｇ衝撃値）と、配向欠陥を生じない最高衝撃値（ＯＫ衝
撃値）で表される。

【０００７】製造工程においては、同じ工程で生産され
た液晶表示パネルを複数枚用いて、上記落下衝撃試験に
よる評価を行い、当該工程における公称強度として取り
扱われ、衝撃規格値に対する良否判定が行われていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、同じ工
程で生産された液晶表示パネルであるにも関わらず、液
晶の機械的強度にはバラツキがあり、生産ロット毎に抜
き取りによる強度評価を余儀なくされていた。

【０００９】製造工程において、生産される液晶表示パ
ネルの機械的強度の抜き取り評価を行う場合には次のよ
うな問題があった。（１）評価時間が長く、一定時間内の処理量に限界があ
る。（２）落下衝撃試験機への負荷が大きい。（３）周辺環境や他の装置へ衝撃振動が伝わり、影響を
及ぼす。（４）衝撃により騒音を生じる。（５）発塵がある。

【００１０】本発明は上記問題点を解決し、周辺環境へ
の影響がなく、簡易に液晶表示パネルの機械的強度を評
価し得る試験方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の第一は、電極を
形成した一対の基板間に液晶を挟持してなる液晶表示パ
ネルの機械的強度の試験方法であって、静的等分布荷重
により該液晶表示パネルを変形させた時の有効画像表示
領域内の液晶の配向状態の変化量により機械的強度を評
価することを特徴とする。

【００１２】また本発明の第二は、上記試験方法を実施
するための試験装置であって、液晶表示パネルの有効画
像表示領域外を支持する支持部材と、該液晶表示パネル
に静的等分布荷重をかける手段を有することを特徴とす
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の試験方法は、液晶表示パ
ネルに落下衝撃を加える変わりに、静的等分布荷重を加
えて、機械的強度を評価する方法であり、具体的には例
えば、負圧を利用して該静的当分布荷重を加えることが
できる。以下に本発明の一形態を示して本発明について
説明する。

【００１４】図１に本発明の試験装置の一実施形態を示
す。図中、１は液晶表示パネル、２は液晶表示パネルの
固定治具の支持部材、３は固定治具基板、４は固定治具
のパネル押さえ板、５は負圧制御基板、６は負圧値を検
知するひずみセンサー、７は負圧値表示（波形処理）
部、８は開閉弁、９は負圧調圧部（真空調圧部）、１０
は真空ポンプである。

【００１５】本実施形態においては、支持部材３は液晶
表示パネルの有効画像表示領域外を支持するように構成
されており、負圧のリークを防止するために、一体成形
された弾性部材からなることが好ましい。

【００１６】固定治具基板３と押さえ板４の間に支持部
材２を介して固定された液晶表示パネル１を、負圧制御
基板５に固定し、真空ポンプ１０と負圧調圧部９により
負圧力を固定し、開閉弁８で該負圧力を導入して液晶表
示パネル１に静的な等分布荷重を与える。その時の負圧
力はひずみセンサー６で検知され、表示部８に表示され
る。

【００１７】図２に負圧力が作用した状態の液晶表示パ
ネルを示す。図２に示すように、空間Ａ部を外部に対し
て負圧とすることによって液晶表示パネルには下方に向
かって均一に荷重がかかる。

【００１８】図３に本発明により液晶表示パネルに負圧
を加えて変形させた場合に有効画像表示領域内に生じる
配向欠陥の変化を示す。図３に示されるように、配向欠
陥領域３２は、有効画像表示領域３１の外周の各辺中央
部より生じ始め、液晶表示パネルの中心に向かって広が
る。この現象は従来の落下衝撃試験においても同等であ
り、当該配向欠陥状態は上下（Ｙ）方向及び左右（Ｘ）
方向でそれぞれ同等で、上下方向は左右方向に比べより
低い負圧値或いは衝撃値で配向欠陥を生じ、該配向欠陥
領域の端部からの距離（配向劣化距離３３）はパネルに
加えられた負圧力或いは衝撃値に比例している。

【００１９】本発明の試験方法と従来の落下衝撃試験方
法との間には明らかな相関関係があり、よって本発明の
試験を実施することによって、従来と同等の強度評価を
行うことができる。

【００２０】上記実施形態においては、静的等分布荷重
をかける手段として負圧を利用したが、本発明はこれに
限られるものではなく、同等に荷重をかけることができ
れば他の手段を使用しても構わない。また、本発明は強
誘電性液晶を用いた液晶表示パネルに好適に用いられる
が、他の種類の液晶を用いた液晶表示パネルの強度試験
にも好ましく利用される。

【００２１】また、図１に示す液晶表示パネルには、本
来駆動用ＴＣＰや、これに制御信号や駆動電源を供給す
るＰＣＢ基板などが接続されているが、図１においては
省略している。また、駆動用ＴＣＰやＰＣＢ基板を接続
していない液晶表示パネルであっても、配向状態などを
観察することにより本発明は実施可能である。

【００２２】

【実施例】

１．１ｍｍ厚の２枚の青板ガラス上に、それぞれＡｌを
主構成成分とする配線電極、ＩＴＯ電極（走査電極又は
情報電極）、絶縁膜、液晶配向膜等を形成し、さらに一
方にはカラーフィルターを形成してなる基板間に強誘電
性を示すカイラルスメクティック液晶を封入してなる、
表示画素数が１２８０×１０２４のＳＸＧＡで、表示領
域が１５インチの液晶表示パネルの表裏に偏光板を貼っ
たものを用い、図１に示した試験装置を用いた本発明の
試験と、図７に示した装置を用いた落下衝撃試験を行っ
た。図４に本発明の試験における負圧値と配向劣化距離
の関係を、図５に落下衝撃試験における衝撃値と配向劣
化距離の関係を示す。

【００２３】次に、それぞれの試験結果より、本発明の
試験における負圧値と落下衝撃試験における衝撃値との
関係を示したのが図６である。本図から明らかなよう
に、本発明の試験と従来の落下衝撃試験とは明瞭な相関
関係にあり、当該相関グラフより、例えば衝撃規格値を
５０Ｇと想定した場合には、負圧値を−１ｋＰａと設定
することができ、製造工程の抜き取り試験において、液
晶表示パネルに−１ｋＰａの負圧をかけた時の有効画像
表示領域内の画像状態を目視により観察して評価するこ
とができる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の試験方法
は、従来実施されていた落下衝撃試験と相関関係にあ
り、これにより液晶表示パネルの機械的強度を従来と同
等に評価することができる。本発明の試験方法及び装置
は、静圧試験で衝撃を伴わないため、試験機に対する負
荷が小さく、液晶表示パネルの落下衝撃による周辺環境
への振動の影響や騒音といった問題や、発塵の問題もな
い。また、液晶表示パネルに所定の負圧をかけて観察す
るだけでよいため、試験に要する時間が短く、製造効率
を低下させることなく抜き取り試験、データフィードバ
ックを行うことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の試験装置の一実施形態を示す図であ
る。

【図２】本発明の試験を実施した状態の液晶表示パネル
を示す図である。

【図３】本発明にかかる配向劣化距離の測定方法を示す
図である。

【図４】本発明の試験における負圧値と配向劣化距離の
関係を示す図である。

【図５】落下衝撃試験における衝撃値と配向劣化距離の
関係を示す図である。

【図６】本発明の試験と落下衝撃試験との相関関係を示
すグラフである。

【図７】従来の落下衝撃試験を示す図である。

【符号の説明】

１液晶表示パネル２固定治具の支持部材３固定治具基板４固定治具のパネル押さえ板５負圧制御基板６ひずみセンサー７負圧値表示（波形処理）部８開閉弁９負圧調圧部（真空調圧部）１０真空ポンプ１５加速度センサー１６衝撃値表示（波形処理）部１７テーブル部１８弾性部材１９台座部２０落下距離調整部３１有効画像表示領域３２配向欠陥領域３３配向劣化距離

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者塩谷泰史東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電極を形成した一対の基板間に液晶を挟
持してなる液晶表示パネルの機械的強度の試験方法であ
って、静的等分布荷重により該液晶表示パネルを変形さ
せた時の有効画像表示領域内の液晶の配向状態の変化量
により機械的強度を評価することを特徴とする液晶表示
パネルの試験方法。
【請求項２】上記液晶が強誘電性液晶である請求項１
に記載の液晶表示パネルの試験方法。
【請求項３】上記請求項１又は２に記載の試験方法を
実施するための試験装置であって、液晶表示パネルの有
効画像表示領域外を支持する支持部材と、該液晶表示パ
ネルに静的等分布荷重をかける手段を有することを特徴
とする液晶表示パネルの試験装置。
【請求項４】上記静的等分布荷重をかける手段が負圧
によるものである請求項３記載の液晶表示パネルの試験
装置。
【請求項５】上記支持部材が、一体成形された弾性部
材である請求項４記載の液晶表示パネルの試験装置。