JPH10239367A - 液晶表示素子と液晶表示素子の検査方法と液晶表示素子の消費電流の測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶表示素子の良否判別の信頼性を向上する
ことができる検査方法と、この検査方法に使用可能な検
査装置と、信頼性の高い液晶表示素子と、を提供する。 【解決手段】 液晶表示素子４７の外部電極５０，５１
に印加した矩形波電圧Ｖscが不連続に変化した時に流れ
たパルス状の消費電流Ｉｐと、パルス状の消費電流Ｉｐ
に引き続いて矩形波電圧Ｖscが次に不連続に変化する時
までに流れた漸減状の消費電流Ｉｃと、を各々電流計４
３，４４で測定し、これらの消費電流Ｉｃ，Ｉｐの比に
基づいて液晶表示素子４７の良否判別を行う。消費電流
Ｉｃ，Ｉｐの和である全電流Ｉscと消費電流Ｉｐの比に
基づいて液晶表示素子４７の良否判別を行ってもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示素子と、
液晶表示素子の消費電流に基づいて良否判別を行う検査
方法と、液晶表示素子の消費電流を測定する測定装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】図９は、液晶表示素子の基本構成図であ
る。コモン側透明電極３Ｃが配線されたコモン側ガラス
基板２とセグメント側透明電極３Ｓが配線されたセグメ
ント側ガラス基板１とを、液晶５を介してコモン側透明
電極３Ｃとセグメント側透明電極３Ｓとが対向するよう
に貼り合わせた構造が例示されている。符号４は、ポリ
イミド等の有機高分子樹脂からなる配向膜である。符号
６は、液晶表示素子の厚みを制御するためのスペーサで
ある。符号７は、液晶表示素子の容器を形成するための
シール接着剤である。符号８は、液晶表示素子と液晶表
示素子の外部からの配線とを接続するための外部電極で
ある。外部電極８は後述する外部電極５０，５１からな
り、外部電極５１は導電ペースト９を介してコモン側透
明電極３Ｃに接続されている。

【０００３】図９の液晶表示素子４７の製造方法を述べ
ると、以下のようになる。コモン側透明電極３Ｃが配線
されたコモン側ガラス基板２とセグメント側透明電極３
Ｓが配線されたセグメント側ガラス基板１に有機高分子
樹脂を塗布し、この上を一定方向にラビングして配向膜
４を形成する。洗浄を行い、液晶表示素子４７の容器を
形成するためのシール接着剤７と液晶表示素子４７の厚
みを制御するためのスペーサ６と導電ペースト９を配置
し、コモン側ガラス基板２とセグメント側ガラス基板１
とを重ね合わせる。但し、一般的には、コモン側透明電
極３Ｃが配線されたコモン側ガラス基板２とセグメント
側透明電極３Ｓが配線されたセグメント側ガラス基板１
とが複数形成されて多面取りされた大型の基板を用い、
２枚の大型の基板から複数個の液晶表示素子４７を作る
ことが多い。シール接着剤７を硬化し、大型の基板から
製品サイズにカットする。カットされた液晶表示素子の
容器（コモン側ガラス基板２とセグメント側ガラス基板
１とシール接着剤７により形成された容器）に液晶５を
封入し、偏光板１０を貼り付けて液晶表示素子４７が製
造される。

【０００４】なお、液晶表示素子の製造方法は、「液晶
ディスプレイのすべて」（編著者：佐々木昭夫，苗村省
平、発行所：株式会社工業調査会、１９９４年４月２２
日初版第３刷発行）において、第６章 液晶ディスプレ
イ・パネル作製技術とモジュール化（第１１３頁〜第１
３３頁）に例示され詳述されている。

【０００５】液晶表示素子を良否判別する検査方法に
は、液晶表示素子に矩形波電圧を印加してその消費電流
（即ち全電流）を測定し、消費電流が所定値以上である
液晶表示素子を不良品とする検査方法がある。

【０００６】図１０は、液晶表示素子の消費電流を測定
する測定装置の簡易回路図である。発振器４１からの信
号電圧Ｖｆはスイッチ４５，４６に供給され、信号電圧
Ｖｆの立上り，立下りに同期してスイッチ４５，４６の
接点が切り替る。

【０００７】直流電源４２からの一定電圧は、スイッチ
４５，４６を介して外部電極５０，５１に印加され、外
部電極５０，５１の一方が（＋）電圧（例えば１．４５
Ｖ）にされると共に他方が接地される構成である。これ
により、外部電極５０，５１には矩形波電圧Ｖscが印加
される。外部電極５０または外部電極５１からの出力電
流は全電流Ｉscとして電流計４０に供給され、流れた電
流の（絶対値の）平均値もしくは実効値として液晶表示
素子４７の消費電流を測定することができる。

【０００８】図１１は、図１０の測定装置により液晶表
示素子４７の消費電流を測定した際の各部の信号波形図
である。信号電圧Ｖｆの信号波形を図１１（Ａ）に示
す。外部電極５０，５１間の矩形波電圧Ｖscの信号波形
を図１１（Ｂ）に示す。全電流Ｉscの信号波形を図１１
（Ｃ）に示す。

【０００９】液晶表示素子４７は、セグメント側透明電
極とコモン側透明電極の間に液晶を挟んだコンデンサの
構造を成し、矩形波電圧Ｖscの立上り，立下り時には瞬
時に充放電が行われ、静電容量に基づくパルス状の消費
電流が流れる。そして、実際の液晶表示素子では、液晶
中に混入した不純物イオンの移動による漸減状の消費電
流がパルス状の消費電流に付加され、全電流Ｉscとなる
（図１１（Ｃ）参照）。

【００１０】液晶表示素子には液晶成分や大きさや表示
面積等が異なる種々の機種があり、一般的に機種ごとに
消費電流が異なる。従来は、機種ごとの全電流Ｉscに基
づいて液晶表示素子を良否判別していた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】全電流により液晶表示
素子を良否判別することは、液晶表示素子の機種ごとに
良否判別の上限値を決める必要があり、消費電流の種々
の上限値により良否検査が煩雑になる。本発明は、かか
る煩雑さを減らして液晶表示素子の良否検査の信頼性を
向上することができる検査方法と、この検査方法に使用
可能な消費電流の測定装置と、信頼性の高い液晶表示素
子を提供するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る検査方法
は、矩形波電圧Ｖscが不連続に変化した時に流れたパル
ス状の消費電流Ｉｐと、パルス状の消費電流Ｉｐに引き
続いて矩形波電圧Ｖscが次に不連続に変化する時までに
流れた消費電流Ｉｃと、を測定し、これらの消費電流Ｉ
ｃ，Ｉｐの比に基づいて液晶表示素子の良否判別を行う
ことを特徴とする。

【００１３】所定の表示ムラ促進テストで表示不良が発
生する液晶表示素子では、漸減状の消費電流Ｉｃとパル
ス状の消費電流Ｉｐの比が、液晶表示素子に封入された
液晶成分の種類によって定まる一定値よりも大きいこと
が本発明者により判明した。よって、消費電流Ｉｃ，Ｉ
ｐの比に基づいて良否判別を行うことで、従来とは異な
って液晶表示素子の大きさや表示面積に依存しない値に
基づいて良否判別を行うことができ、液晶表示素子の良
否検査の煩雑さを減らすことができる。

【００１４】請求項２に係る検査方法は、矩形波電圧Ｖ
scが不連続に変化した時から次に不連続に変化する時ま
でに流れた消費電流Ｉscと、矩形波電圧Ｖscが不連続に
変化した時に流れたパルス状の消費電流Ｉｐと、を測定
し、これらの消費電流Ｉsc，Ｉｐの比に基づいて液晶表
示素子の良否判別を行うことを特徴とする。

【００１５】漸減状の消費電流Ｉｃとパルス状の消費電
流Ｉｐの和は消費電流（全電流）Ｉscに等しいので、消
費電流Ｉｃ，Ｉｐの比に基づいて良否判別を行うことが
できることは消費電流Ｉsc，Ｉｐの比に基づいて良否判
別を行うことができることでもある。よって、消費電流
Ｉsc，Ｉｐの比に基づいて良否判別を行うことで、液晶
表示素子の大きさや表示面積に依存しない値に基づいて
良否判別を行うことができ、液晶表示素子の良否検査の
煩雑さを減らすことができる。

【００１６】請求項３では、請求項１〜２記載の液晶表
示素子の検査方法において、矩形波電圧Ｖscの周波数は
３２〜１２８Ｈｚであり、パルス状の消費電流Ｉｐを測
定する測定時間Ｔｐは０．０５〜２．０ｍｓであること
を特徴とする。

【００１７】実際の製品としての液晶表示素子の駆動周
波数は一般的に３２〜１２８Ｈｚであるので、矩形波電
圧Ｖscの周波数を３２〜１２８Ｈｚとすることで、実際
の駆動時に近い条件の下で良否判別を行うことができ、
良否判別の信頼性を高めることができる。パルス状の消
費電流Ｉｐのパルス幅は一般的に数１０μｓであるの
で、消費電流Ｉｐを測定する測定時間Ｔｐを０．０５〜
２．０ｍｓとすることで、消費電流Ｉｐをほぼ正確に測
定することができる。

【００１８】請求項４に係る液晶表示素子の消費電流の
測定装置では、矩形波電圧Ｖscが不連続に変化した時に
流れたパルス状の消費電流Ｉｐを測定する手段と、パル
ス状の消費電流Ｉｐに引き続いて矩形波電圧Ｖscが次に
不連続に変化する時までに流れた消費電流Ｉｃを測定す
る手段と、を備えたことを特徴とする。

【００１９】漸減状の消費電流Ｉｃとパルス状の消費電
流Ｉｐとを測定することができるので、この測定装置を
用いて消費電流Ｉｃ，Ｉｐの比に基づいて液晶表示素子
の良否判別を行うことができる。

【００２０】請求項５に係る液晶表示素子の消費電流の
測定装置では、矩形波電圧Ｖscが不連続に変化した時か
ら次に不連続に変化する時までに流れた消費電流Ｉscを
測定する手段と、矩形波電圧Ｖscが不連続に変化した時
に流れたパルス状の消費電流Ｉｐを測定する手段と、を
備えたことを特徴とする。

【００２１】消費電流（全電流）Ｉscとパルス状の消費
電流Ｉｐとを測定することができるので、この測定装置
を用いて消費電流Ｉsc，Ｉｐの比に基づいて液晶表示素
子の良否判別を行うことができる。

【００２２】請求項６では、請求項４〜５記載の液晶表
示素子の消費電流の測定装置において、矩形波電圧Ｖsc
の周波数は３２〜１２８Ｈｚであり、パルス状の消費電
流Ｉｐを測定する測定時間Ｔｐは０．０５〜２．０ｍｓ
であることを特徴とする。

【００２３】実際の製品としての液晶表示素子の駆動周
波数は一般的に３２〜１２８Ｈｚであるので、矩形波電
圧Ｖscの周波数を３２〜１２８Ｈｚとすることで、実際
の駆動時に近い条件の下で消費電流Ｉｃ，Ｉｐまたは消
費電流Ｉsc，Ｉｐを測定することができる。パルス状の
消費電流Ｉｐのパルス幅は一般的に数１０μｓであるの
で、消費電流Ｉｐを測定する測定時間Ｔｐを０．０５〜
２．０ｍｓとすることで、消費電流Ｉｐをほぼ正確に測
定することができる。

【００２４】請求項７に係る液晶表示素子は、シアノ系
の液晶が封入された液晶表示素子に周波数６４Ｈｚの矩
形波電圧Ｖscを印加し、矩形波電圧Ｖscが不連続に変化
した時以降の０．５ｍｓに流れたパルス状の消費電流Ｉ
ｐと、パルス状の消費電流Ｉｐに引き続いて矩形波電圧
Ｖscが次に不連続に変化する時までに流れた消費電流Ｉ
ｃと、を測定した場合に、これらの消費電流の比Ｉｃ／
Ｉｐが０以上１．０以下の値を示した液晶表示素子であ
ることを特徴とする。

【００２５】シアノ系の液晶が封入された液晶表示素子
では、消費電流の比Ｉｃ／Ｉｐが０以上１．０以下の場
合に所定の表示ムラ促進テストで表示不良が発生しない
ことが本発明者により判明した。よって、消費電流の比
Ｉｃ／Ｉｐが０以上１．０以下の液晶表示素子を提供す
ることで、信頼性の高い高品質の液晶表示素子を提供す
ることができる。

【００２６】請求項８に係る液晶表示素子は、フッ素系
の液晶が封入された液晶表示素子に周波数６４Ｈｚの矩
形波電圧Ｖscを印加し、矩形波電圧Ｖscが不連続に変化
した時以降の０．５ｍｓに流れたパルス状の消費電流Ｉ
ｐと、パルス状の消費電流Ｉｐに引き続いて矩形波電圧
Ｖscが次に不連続に変化する時までに流れた消費電流Ｉ
ｃと、を測定した場合に、これらの消費電流の比Ｉｃ／
Ｉｐが０以上１．６以下の値を示した液晶表示素子であ
ることを特徴とする。

【００２７】フッ素系の液晶が封入された液晶表示素子
では、消費電流の比Ｉｃ／Ｉｐが０以上１．６以下の場
合に所定の表示ムラ促進テストで表示不良が発生しない
ことが本発明者により判明した。よって、消費電流の比
Ｉｃ／Ｉｐが０以上１．６以下の液晶表示素子を提供す
ることで、信頼性の高い高品質の液晶表示素子を提供す
ることができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施形
態に基づいて説明する。

【００２９】図１は、液晶表示素子の消費電流を測定す
る測定装置の簡易回路図である。この測定装置を用いて
液晶表示素子４７に矩形波電圧Ｖscを印加し、その消費
電流に基づいて図９に示す液晶表示素子４７の良否判別
を行った。

【００３０】発振器４１からの信号電圧Ｖｆはスイッチ
４５，４６に供給され、信号電圧Ｖｆの立上り，立下り
に同期してスイッチ４５，４６の接点が切り替る。ま
た、信号電圧Ｖｆはパルス発生器４８にも供給され、信
号電圧Ｖｆの立上り，立下りに同期してパルス発生器４
８からパルス幅Ｔｐのパルス信号電圧Ｖｇが出力され
る。パルス信号電圧Ｖｇの立上り，立下りに同期してス
イッチ４９の接点が切り替る。

【００３１】直流電源４２からの一定電圧は、スイッチ
４５，４６を介して外部電極５０，５１に印加され、外
部電極５０，５１の一方が（＋）電圧（例えば１．４５
Ｖ）にされると共に他方が接地される構成である。外部
電極５０または外部電極５１からの出力電流（消費電
流）は全電流Ｉscとしてスイッチ４９に供給され、スイ
ッチ４９を介してパルス状の消費電流（以下、正常電流
という）Ｉｐと正常電流Ｉｐに引き続いて流れる漸減状
の消費電流（以下、異常電流という）Ｉｃが各々電流計
４３，４４に供給され、流れた電流（の絶対値）の平均
値として各消費電流Ｉｃ，Ｉｐを測定することができ
る。

【００３２】図２は、図１の測定装置の変形例である。
発振器４１０からの発振信号電圧は分周回路４１１とパ
ルス回路４８０に供給される。分周回路４１１は、発振
信号電圧を分周して矩形波の信号電圧Ｖｆをスイッチ４
５，４６に出力する。パルス回路４８０は、発振信号電
圧を分周して矩形波の信号電圧Ｖｆの立上り，立下りに
同期したパルス幅Ｔｐのパルス信号電圧Ｖｇをスイッチ
４９に出力する。正常電流Ｉｐ，異常電流Ｉｃは各々の
抵抗とコンデンサにより平滑化され、正常電流Ｉｐ，異
常電流Ｉｃに対応した電圧が演算増幅器の出力端子Ｖ
ｐ，Ｖｃに出力される。

【００３３】図３は、図１または図２の測定装置により
液晶表示素子４７を検査した際の各部の信号波形図であ
る。信号電圧Ｖｆの信号波形を図３（Ａ）に示す。外部
電極５０，５１間の矩形波電圧Ｖscの信号波形を図３
（Ｂ）に示す。全電流Ｉscの信号波形を図３（Ｃ）に示
す。パルス信号電圧Ｖｇの信号波形を図３（Ｄ）に示
す。正常電流Ｉｐの信号波形を図３（Ｅ）に示す。異常
電流Ｉｃの信号波形を図３（Ｆ）に示す。

【００３４】液晶表示素子４７は、セグメント側透明電
極とコモン側透明電極の間に液晶を挟んだコンデンサの
構造を成し、矩形波電圧Ｖscの立上り，立下り時には瞬
時に充放電が行われ、静電容量に基づくパルス状の正常
電流Ｉｐが流れる。そして、実際の液晶表示素子では、
液晶中に混入した不純物イオンの移動による漸減状の異
常電流Ｉｃが正常電流Ｉｐに付加され、全電流Ｉscとな
る（図３（Ｃ）参照）。

【００３５】図１，図２の測定装置では、異常電流Ｉｃ
と正常電流Ｉｐとを分離して測定している。電流計４３
は矩形波電圧Ｖscが切り替ってから一定時間Ｔｐ（例え
ば０．５ｍｓ）の電流を測定し、これは正常電流Ｉｐに
対応している。電流計４４はそれ以降の液晶中の不純物
イオンの移動による異常電流Ｉｃを測定する。これによ
り、任意の消費電流値を持つ液晶表示素子から、不純物
イオンが混入してない場合の液晶表示素子の消費電流に
相当する正常電流Ｉｐのみを取り出して測定することが
可能となる。

【００３６】図４は、シアノ系の液晶を注入した場合の
液晶表示素子の判別結果を表で例示した説明図である。
ここでシアノ系の液晶とは、フェニルシクロヘキサン及
びその誘導体を骨格とし、末端にシアノ基を有する液晶
をいう。試料である液晶表示素子の大きさは約９．５ｃ
ｍ×５．２ｃｍ、表示面積は約９ｃｍ² 、２枚のガラス
基板のギャップ幅は約６．７μｍ、ツイスト角は２４０
度のＳＴＮ（スーパーツイスト）型液晶表示素子につい
て、図１の測定装置で発振器４１の発振周波数を６４Ｈ
ｚとし、直流電源４２の一定出力電圧を１．４５Ｖとし
た場合の具体例である。なお、正常電流Ｉｐを測定する
測定時間Ｔｐは０．５ｍｓとした。

【００３７】（Ｉｐ＋Ｉｃ）／Ｉｐの値と良否判別結果
を併記した。この良否判別結果は、測定装置から取り外
した液晶表示素子４７を摂氏６０℃で約５００時間の点
灯試験（表示ムラ促進テスト）を行い、表示が薄くなっ
たり表示ムラが出たりしたものを不良として判別したも
のである。

【００３８】全電流Ｉscは８〜１７μＡの範囲をとる
が、正常電流Ｉｐは約７．６μＡと一定であり、これに
各値の異常電流Ｉｃが重なることで全電流Ｉscのばらつ
きとなっていることが判る。本発明者は、このような測
定を繰り返した結果、（Ｉｐ＋Ｉｃ）／Ｉｐの値が２．
０よりも大きい場合に液晶表示素子の表示不良が出やす
いことを発見した。すなわち、シアノ系の液晶を注入し
て封止した液晶表示素子では、全電流Ｉsc＝（Ｉｐ＋Ｉ
ｃ）が正常電流Ｉｐの２倍となる点を、消費電流に対す
る上限値にすればよいことが示された。更には、Ｉｃ／
Ｉｐの値が１となる点を、上限値にすればよいことが示
された。なお、ここで設定した正常電流Ｉｐの２倍とい
う全電流Ｉscの上限値の設定法は、液晶表示素子の大き
さや表示面積などが異なる他の仕様の液晶表示素子（但
し、シアノ系の液晶を封入した液晶表示素子）にも適用
することができる。

【００３９】図５は、フッ素系の液晶を注入した場合の
液晶表示素子の判別結果を表で例示した説明図である。
ここでフッ素系の液晶とは、フェニルシクロヘキサン及
びその誘導体を骨格とし、末端にフッ素基を有する液晶
をいう。試料である液晶表示素子の大きさは約５．０ｃ
ｍ×２．６ｃｍ、表示面積は約４．２ｃｍ² 、２枚のガ
ラス基板のギャップ幅は約７．５μｍ、ツイスト角は１
８０度のＳＴＮ（スーパーツイスト）型液晶表示素子に
ついて、図１の測定装置で発振器４１の発振周波数を６
４Ｈｚとし、直流電源４２の一定出力電圧を１．４５Ｖ
とした場合の具体例である。なお、正常電流Ｉｐを測定
する測定時間Ｔｐは０．５ｍｓとした。

【００４０】（Ｉｐ＋Ｉｃ）／Ｉｐの値と良否判別結果
を併記した。この良否判別結果は、測定装置から取り外
した液晶表示素子４７を摂氏６０℃で約５００時間の点
灯試験（表示ムラ促進テスト）を行い、表示が薄くなっ
たり表示ムラが出たりしたものを不良として判別したも
のである。

【００４１】全電流Ｉscは３〜１０μＡの範囲をとる
が、正常電流Ｉｐは約２．６μＡと一定であり、これに
各値の異常電流Ｉｃが重なることで全電流Ｉscのばらつ
きとなっていることが判る。本発明者は、このような測
定を繰り返した結果、（Ｉｐ＋Ｉｃ）／Ｉｐの値が２．
６よりも大きい場合に液晶表示素子の表示不良が出やす
いことを発見した。すなわち、フッ素系の液晶を注入し
て封止した液晶表示素子では、全電流Ｉsc＝（Ｉｐ＋Ｉ
ｃ）が正常電流Ｉｐの２．６倍となる点を、消費電流に
対する上限値にすればよいことが示された。また、Ｉｃ
／Ｉｐの値が１．６となる点を上限値にすればよいこと
が示された。なお、ここで設定した正常電流Ｉｐの２．
６倍という全電流Ｉscの上限値の設定法は、液晶表示素
子の大きさや表示面積などが異なる他の仕様の液晶表示
素子（但し、フッ素系の液晶を封入した液晶表示素子）
にも適用することができる。

【００４２】このように、図１または図２の測定装置を
用いることで、異常電流Ｉｃが０μＡの液晶表示素子が
得られない場合にも、任意の液晶表示素子の正常電流Ｉ
ｐを測定することで、適切な上限値を求めることができ
る。

【００４３】図６は、シアノ系の液晶の比抵抗値と、液
晶表示素子の消費電流（全電流）Ｉscと、（Ｉｐ＋Ｉ
ｃ）／Ｉｐの値と、を示した柱状グラフである。１２０
個程度の液晶表示素子について測定した分布図である。
液晶の比抵抗値は、液晶表示素子の容器への注入時にお
ける液晶注入装置の液晶皿の液晶の比抵抗値を比抵抗計
で測定した。Ｔ１１特性はシアノ系の液晶の比抵抗値が
１０¹¹Ω・ｃｍ台の場合である。Ｔ１０特性はシアノ系
の液晶の比抵抗値が１０¹⁰Ω・ｃｍ台の場合である。Ｔ
９特性は、シアノ系の液晶の比抵抗値が１０⁹ Ω・ｃｍ
台の場合である。

【００４４】図６から、シアノ系の液晶の比抵抗値が１
０⁹ Ω・ｃｍ台の場合に、（Ｉｐ＋Ｉｃ）／Ｉｐの値が
２．０よりも大きくなっている。比抵抗値が１×１０¹⁰
Ω・ｃｍ以上の液晶を注入することにより、高品質の液
晶表示素子を製造することが可能であることが判る。比
抵抗値が１×１０¹¹Ω・ｃｍ以上の液晶を注入すること
により、消費電流の少ない更に高品質の液晶表示素子を
製造することが可能であることが判る。なお、本発明者
は比抵抗値が１０¹²Ω・ｃｍ台のシアノ系の液晶を注入
して液晶表示素子を製造してみたが、この場合にも消費
電流の少ない高品質の液晶表示素子を得ることができ
た。

【００４５】図７は、フッ素系の液晶の比抵抗値と、液
晶表示素子の消費電流（全電流）Ｉscと、（Ｉｐ＋Ｉ
ｃ）／Ｉｐの値と、を示した柱状グラフである。１２０
個程度の液晶表示素子について測定した分布図である。
液晶の比抵抗値は、液晶表示素子の容器への注入時にお
ける液晶注入装置の液晶皿の液晶の比抵抗値を比抵抗計
で測定した。Ｔ１１特性はフッ素系の液晶の比抵抗値が
１０¹¹Ω・ｃｍ台の場合である。Ｔ１０特性はフッ素系
の液晶の比抵抗値が１０¹⁰Ω・ｃｍ台の場合である。Ｔ
９特性は、フッ素系の液晶の比抵抗値が１０⁹ Ω・ｃｍ
台の場合である。

【００４６】図７から、フッ素系の液晶の比抵抗値が１
０⁹ Ω・ｃｍ台の場合に、（Ｉｐ＋Ｉｃ）／Ｉｐの値が
２．６よりも大きくなっている。比抵抗値が１×１０¹⁰
Ω・ｃｍ以上の液晶を注入することにより、高品質の液
晶表示素子を製造することが可能であることが判る。比
抵抗値が１×１０¹¹Ω・ｃｍ以上の液晶を注入すること
により、消費電流の少ない更に高品質の液晶表示素子を
製造することが可能であることが判る。なお、本発明者
は比抵抗値が１０¹²Ω・ｃｍ台のフッ素系の液晶を注入
して液晶表示素子を製造してみたが、この場合にも消費
電流の少ない高品質の液晶表示素子を得ることができ
た。

【００４７】液晶の比抵抗値から液晶表示素子の品質を
ある程度予測できるが、注入時の液晶の比抵抗値からは
判らない不良発生原因があるので、図１，図２の消費電
流の測定装置による液晶表示素子の良否判別検査は、液
晶表示素子の信頼性や品質を確認する上で有益である。

【００４８】図８は、液晶注入装置を説明するための基
本構成図である。液晶を注入する液晶注入装置はクラス
１０，０００以下のクリーンルームに設置されており、
液晶表示素子の容器と液晶５を真空槽（不図示）中に配
置して一定の真空度にした後、液晶表示素子の容器の注
入口１４に液晶皿１５の液晶５を付け、真空槽内を大気
圧に戻して液晶皿１５の液晶５を液晶表示素子の容器に
注入する。液晶５を注入した後、紫外線硬化型の接着剤
（不図示）により注入口１４はふさがれる。

【００４９】符号１１，１２は、コモン側透明電極３Ｃ
が配線されたコモン側ガラス基板２とセグメント側透明
電極３Ｓが配線されたセグメント側ガラス基板１とが複
数形成されて多面取りされた基板であり、基板１１，１
２はシール接着剤７により接着されており、このスティ
ック１３を分割することで４個の液晶表示素子４７を作
ることができる。

【００５０】治具１６は、その溝により基板１１，１２
を嵌め込んで保持するものであり、治具１６を液晶皿１
５の液晶５に浸して、注入口１４に液晶皿１５の液晶５
を付けるものである。液晶皿１５の液晶５は、比抵抗値
が１×１０¹⁰Ω・ｃｍ以上１×１０¹⁶Ω・ｃｍ未満のシ
アノ系の液晶、または、比抵抗値が１×１０¹⁰Ω・ｃｍ
以上１×１０¹⁵Ω・ｃｍ未満のフッ素系の液晶からな
り、これを注入する。液晶５を溜める液晶皿１５や治具
１６は無機物で構成することで、液晶皿１５や治具１６
から有機物が液晶５に混入してこの有機物により液晶表
示素子の品質が低下することを防止することができる。
治具１６を用いずに、注入口１４を液晶皿１５の液晶５
に付けて液晶５を注入してもよい。

【００５１】液晶皿１５の液晶５の比抵抗値が１０⁹ Ω
・ｃｍ台に低下した場合は、その液晶皿１５を洗浄済み
の新品の液晶皿１５に取り替えると共に、新品の液晶皿
１５には比抵抗値が１×１０¹⁰Ω・ｃｍ以上の液晶５を
新しく入れるとよい。液晶５への不純物の混入について
は、大気中からの埃、水分、また、注入作業を繰り返す
ことによる治具１６や液晶表示素子の表面付着物、製造
場所の作業者からの塵等からの混入が考えられるが、２
４時間程度で液晶皿１５及びその液晶５を新しく変える
方が望ましい。

【００５２】なお、図１，図２の測定装置において、正
常電流Ｉｐを測定する測定時間Ｔｐは、静電容量に基づ
くパルス電流を測定することができる時間幅であればよ
い。測定時間Ｔｐは長いほど正常電流Ｉｐ以外の異常電
流Ｉｃの成分を含むことになって測定誤差を含むことと
なるが、狭すぎるとタイミングがずれて正常電流Ｉｐの
全部を測定できないことが起こり得る。通常、パルス状
の正常電流Ｉｐのパルス幅は数１０μｓであるが、液晶
表示素子４７自身の静電容量、またはこれに等価的に接
続される抵抗成分が大きくなると数ｍｓまで広がること
もあり得る。そのため、測定タイミングの誤差等を考慮
して、０．５ｍｓ程度が望ましいが、上記した点を考慮
して０．０５ｍｓ〜２ｍｓ程度に変えてもよい。また、
図１，図２の測定装置では、正常電流Ｉｐを測定するた
めのパルス信号電圧Ｖｇの立上りが矩形波電圧Ｖscの切
り替り（不連続に変化する時点）と一致しているので、
パルス信号電圧Ｖｇの立上り時刻を少し先行させてもよ
い。

【００５３】全電流Ｉscの正常電流Ｉｐに対する倍率
は、経験的に２倍程度が適正であることが本発明者によ
り判明したが、液晶の不純物イオンに対する敏感さによ
り調整してもよい。即ち、低電圧液晶の中でも厳しいも
のは１．５倍程度まで下げ、不純物イオンに対して鈍感
なものは２．６倍程度に上げてもよい。図１〜図３で検
査用の駆動電圧はデューティファクタが５０％の矩形波
電圧を用いたが、実際の液晶駆動に対応した時分割駆動
の場合にも駆動電圧が変化する瞬間に正常電流Ｉｐを測
定することができる。また、測定装置では平均値整流式
の値を得るものを示したが、２乗の値を得る演算回路を
挿入することで実効値とすることも可能である。

【００５４】図１または図２の測定装置において、全電
流Ｉscを測定する電流計４０をスイッチ４５，４６とス
イッチ４９との間に挿入し、全電流Ｉscを直接測定して
もよい。矩形波電圧Ｖscの周波数を３２〜１２８Ｈｚと
する好例を述べたが、２０〜３００Ｈｚ程度もしくは１
０〜５００Ｈｚ程度としてもよい。また、上記実施形態
は本発明の一例であり、本発明は上記実施形態に限定さ
れない。

【００５５】

【発明の効果】請求項１に係る検査方法によれば、消費
電流Ｉｃ，Ｉｐの比に基づいて良否判別を行うことで、
液晶表示素子の大きさや表示面積に依存しない値に基づ
いて良否判別を行うことができ、液晶表示素子の良否検
査の煩雑さを減らすことができる。

【００５６】請求項２に係る検査方法によれば、消費電
流Ｉsc，Ｉｐの比に基づいて良否判別を行うことで、液
晶表示素子の大きさや表示面積に依存しない値に基づい
て良否判別を行うことができ、液晶表示素子の良否検査
の煩雑さを減らすことができる。

【００５７】請求項３に係る検査方法によれば、矩形波
電圧Ｖscの周波数を３２〜１２８Ｈｚとすることで、実
際の駆動時に近い条件の下で良否判別を行うことがで
き、良否判別の信頼性を高めることができる。パルス状
の消費電流Ｉｐのパルス幅は一般的に数１０μｓである
ので、消費電流Ｉｐを測定する測定時間Ｔｐを０．０５
〜２．０ｍｓとすることで、消費電流Ｉｐをほぼ正確に
測定することができる。

【００５８】請求項４に係る液晶表示素子の消費電流の
測定装置によれば、漸減状の消費電流Ｉｃとパルス状の
消費電流Ｉｐとを分離して測定することができるので、
この測定装置を用いて消費電流Ｉｃ，Ｉｐの比に基づい
て液晶表示素子の良否判別を行うことができる。

【００５９】請求項５に係る液晶表示素子の消費電流の
測定装置によれば、消費電流（全電流）Ｉscとパルス状
の消費電流Ｉｐとを測定することができるので、この測
定装置を用いて消費電流Ｉsc，Ｉｐの比に基づいて液晶
表示素子の良否判別を行うことができる。

【００６０】請求項６に係る液晶表示素子の消費電流の
測定装置によれば、矩形波電圧Ｖscの周波数を３２〜１
２８Ｈｚとすることで、実際の駆動時に近い条件の下で
消費電流Ｉｃ，Ｉｐまたは消費電流Ｉsc，Ｉｐを測定す
ることができる。パルス状の消費電流Ｉｐのパルス幅は
一般的に数１０μｓであるので、消費電流Ｉｐを測定す
る測定時間Ｔｐを０．０５〜２．０ｍｓとすることで、
消費電流Ｉｐをほぼ正確に測定することができる。

【００６１】請求項７に係る液晶表示素子によれば、シ
アノ系の液晶が封入された液晶表示素子において、消費
電流の比Ｉｃ／Ｉｐが０以上１．０以下の液晶表示素子
を提供することで、信頼性の高い高品質の液晶表示素子
を提供することができる。

【００６２】請求項８に係る液晶表示素子によれば、フ
ッ素系の液晶が封入された液晶表示素子において、消費
電流の比Ｉｃ／Ｉｐが０以上１．６以下の液晶表示素子
を提供することで、信頼性の高い高品質の液晶表示素子
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】液晶表示素子の良否判別を行う際に用いた測定
装置の簡易回路図

【図２】図１の測定装置の変形例

【図３】図１又は図２の測定装置により液晶表示素子を
検査した際の各部の信号波形図

【図４】シアノ系の液晶を注入した場合の液晶表示素子
の判別結果を例示した説明図

【図５】フッ素系の液晶を注入した場合の液晶表示素子
の判別結果を例示した説明図

【図６】シアノ系の液晶の比抵抗値と液晶表示素子の消
費電流Ｉscと（Ｉｐ＋Ｉｃ）／Ｉｐの値とを示した柱状
グラフ

【図７】フッ素系の液晶の比抵抗値と液晶表示素子の消
費電流Ｉscと（Ｉｐ＋Ｉｃ）／Ｉｐの値とを示した柱状
グラフ

【図８】液晶注入装置の基本構成図

【図９】液晶表示素子の基本構成図

【図１０】従来の測定装置の簡易回路図

【図１１】図１０の測定装置により液晶表示素子を検査
した際の各部の信号波形図

【符号の説明】

１…セグメント側ガラス基板、２…コモン側ガラス基
板、３Ｃ…コモン側透明電極、３Ｓ…セグメント側透明
電極、４…配向膜、５…液晶、６…スペーサ（ギャップ
粒子）、７…シール（シール接着剤）、８，５０，５１
…外部電極、９…導電ペースト（導電性のペースト）、
１０…偏光板、１１，１２…基板、１３…液晶表示素子
（の容器）がつながったスティック、１４…注入口、１
５…液晶皿、１６…治具、４０，４３，４４…電流計、
４１，４１０…発振器、４２…直流電源、４５，４６，
４９…スイッチ、４７…液晶表示素子、４８…パルス発
生器、４１１…分周回路、４８０…パルス回路、Ｉｃ…
異常電流（正常電流Ｉｐに引き続いて矩形波電圧Ｖscが
次に不連続に変化する時までに流れた消費電流）、Ｉｐ
…正常電流（パルス状の消費電流）、Ｉsc…全電流（正
常電流Ｉｐと異常電流Ｉｃの和に等しい）、Ｖsc…矩形
波電圧（駆動電圧）。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶表示素子（４７）に矩形波電圧（Ｖ
   sc）を印加してその消費電流に基づいて液晶表示素子
   （４７）の良否判別を行う検査方法において、 矩形波電圧（Ｖsc）が不連続に変化した時に流れたパル
   ス状の消費電流（Ｉｐ）と、パルス状の消費電流（Ｉ
   ｐ）に引き続いて矩形波電圧（Ｖsc）が次に不連続に変
   化する時までに流れた消費電流（Ｉｃ）と、を測定し、 これらの消費電流（Ｉｃ，Ｉｐ）の比に基づいて液晶表
   示素子（４７）の良否判別を行うことを特徴とする液晶
   表示素子の検査方法。
2. 【請求項２】 液晶表示素子（４７）に矩形波電圧（Ｖ
   sc）を印加してその消費電流に基づいて液晶表示素子
   （４７）の良否判別を行う検査方法において、 矩形波電圧（Ｖsc）が不連続に変化した時から次に不連
   続に変化する時までに流れた消費電流（Ｉsc）と、矩形
   波電圧（Ｖsc）が不連続に変化した時に流れたパルス状
   の消費電流（Ｉｐ）と、を測定し、 これらの消費電流（Ｉsc，Ｉｐ）の比に基づいて液晶表
   示素子（４７）の良否判別を行うことを特徴とする液晶
   表示素子の検査方法。
3. 【請求項３】 矩形波電圧（Ｖsc）の周波数は３２〜１
   ２８Ｈｚであり、 パルス状の消費電流（Ｉｐ）を測定する測定時間（Ｔ
   ｐ）は０．０５〜２．０ｍｓであることを特徴とする請
   求項１〜２記載の液晶表示素子の検査方法。
4. 【請求項４】 液晶表示素子（４７）に矩形波電圧（Ｖ
   sc）を印加してその消費電流を測定する測定装置におい
   て、 矩形波電圧（Ｖsc）が不連続に変化した時に流れたパル
   ス状の消費電流（Ｉｐ）を測定する手段と、 パルス状の消費電流（Ｉｐ）に引き続いて矩形波電圧
   （Ｖsc）が次に不連続に変化する時までに流れた消費電
   流（Ｉｃ）を測定する手段と、を備えたことを特徴とす
   る液晶表示素子の消費電流の測定装置。
5. 【請求項５】 液晶表示素子（４７）に矩形波電圧（Ｖ
   sc）を印加してその消費電流を測定する測定装置におい
   て、 矩形波電圧（Ｖsc）が不連続に変化した時から次に不連
   続に変化する時までに流れた消費電流（Ｉsc）を測定す
   る手段と、 矩形波電圧（Ｖsc）が不連続に変化した時に流れたパル
   ス状の消費電流（Ｉｐ）を測定する手段と、を備えたこ
   とを特徴とする液晶表示素子の消費電流の測定装置。
6. 【請求項６】 矩形波電圧（Ｖsc）の周波数は３２〜１
   ２８Ｈｚであり、 パルス状の消費電流（Ｉｐ）を測定する測定時間（Ｔ
   ｐ）は０．０５〜２．０ｍｓであることを特徴とする請
   求項４〜５記載の液晶表示素子の消費電流の測定装置。
7. 【請求項７】 シアノ系の液晶が封入された液晶表示素
   子に周波数６４Ｈｚの矩形波電圧（Ｖsc）を印加し、 矩形波電圧（Ｖsc）が不連続に変化した時以降の０．５
   ｍｓに流れたパルス状の消費電流（Ｉｐ）と、パルス状
   の消費電流（Ｉｐ）に引き続いて矩形波電圧（Ｖsc）が
   次に不連続に変化する時までに流れた消費電流（Ｉｃ）
   と、を測定した場合に、 これらの消費電流の比（Ｉｃ／Ｉｐ）が０以上１．０以
   下の値を示した液晶表示素子。
8. 【請求項８】 フッ素系の液晶が封入された液晶表示素
   子に周波数６４Ｈｚの矩形波電圧（Ｖsc）を印加し、 矩形波電圧（Ｖsc）が不連続に変化した時以降の０．５
   ｍｓに流れたパルス状の消費電流（Ｉｐ）と、パルス状
   の消費電流（Ｉｐ）に引き続いて矩形波電圧（Ｖsc）が
   次に不連続に変化する時までに流れた消費電流（Ｉｃ）
   と、を測定した場合に、 これらの消費電流の比（Ｉｃ／Ｉｐ）が０以上１．６以
   下の値を示した液晶表示素子。