(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、画像を投影するための投射光学系と、前記光源と前記投射光学系の間に検査対象である電気光学素子を保持する保持手段と、前記電気光学素子が出射する光の一部を前記電気光学素子に戻す戻り光発生手段とを備え、前記投射光学系は前記電気光学素子上の画像を投影し、
前記戻り光発生手段は複数の半透過板を備え、前記半透過板の枚数を増減することにより戻り光の強さを調整可能に構成されていることを特徴とする電気光学素子の検査装置。
【請求項２】
光源と、画像を投影するための投射光学系と、前記光源と前記投射光学系の間に検査対象である電気光学素子を保持する保持手段と、前記電気光学素子が出射する光の一部を前記電気光学素子に戻す戻り光発生手段とを備え、前記投射光学系は前記電気光学素子上の画像を投影し、
前記戻り光発生手段は半透過板を備え、前記半透過板の屈折率・厚さ・材質を調整することにより戻り光の強さを調整可能に構成されていることを特徴とする電気光学素子の検査装置。
【請求項３】
前記電気光学素子の前後には偏光板がそれぞれ設けられ、前記戻り光発生手段は、前記電気光学素子と出射側に設けられた前記偏光板の間に設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の電気光学素子の検査装置。
【請求項４】
前記電気光学素子の前後には偏光板がそれぞれ設けられ、前記戻り光発生手段は、出射側に設けられた前記偏光板と前記投射光学系の間に設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の電気光学素子の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、液晶表示装置を含む電気光学装置の検査装置及び検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気光学装置のひとつである液晶パネルの概略構造を図３に示す。図３（ａ）はアクティブマトリックス方式の液晶パネルを示している。走査線に対応するタイミング線１１２によりトランジスタ１１０がオンし、表示データをデータ線１１３を介して画素に配置されている液晶駆動電極１１１に書き込む。その後、トランジスタ１１０がオフしても、書き込まれた表示データはそのまま保持され、液晶を駆動する。ここに用いるトランジスタ１１０は透明基板上に形成する必要があるので、多結晶又はアモルファスのシリコン薄膜トランジスタ（以下TFTという）が使われる。
【０００３】
図３（ｂ）はTFTを用いた液晶パネルの構成例を示す断面図であり、ガラス基板１１６にTFTが搭載され、駆動電極１１９が形成されている。また、対向ガラス基板１１５上に共通電極１２０が形成され、シール剤１１７により、液晶材料１１８が封じられている。
【０００４】
ＴＦＴ液晶パネルの応用分野のひとつに投写型表示装置（液晶プロジェクタ）がある。液晶プロジェクタでは、直視型ＣＲＴでは得られない迫力・臨場感あふれる大画面映像を手軽に楽しむことができる。液晶プロジェクタにおいて、ＴＦＴ液晶パネルは映像を表示するためのライトバルブとして用いられる。
【０００５】
図４は、投写型表示装置の要部を示す概略構成図である。図中、10は光源、13，14はダイクロイックミラー、15，16，17は反射ミラー、18は入射レンズ，19はリレーレンズ、20は出射レンズ、22，23，24は液晶光変調装置、25はクロスダイクロイックプリズム、26は投写レンズを示す。光源10はメタルハライド等のランプ11とランプの光を反射するリフレクタ12とからなる。青色光・緑色光反射のダイクロイックミラー13は、光源10からの光束のうちの赤色光を透過させるとともに、青色光と緑色光とを反射する。透過した赤色光は反射ミラー17で反射されて、赤色光用液晶光変調装置22に入射される。一方、ダイクロイツクミラー13で反射された色光のうち線色光は緑色光反射のダイクロイツクミラー14によって反射され、線色光用液晶光変調装置23に入射される。一方、青色光は第2のダイクロイックミラー14も透過する。青色光に対しては、長い光路による光損失を防くため、入射レンズ18、リレーレンズ19、出射レンズ20を含むリレーレンズ系からなる導光手段21が設けられ、これを介して青色光が青色光用液晶光変調装置24に入射される。各光変調装置により変調された3つの色光はクロスダイクロイツクプリズム25に入射する。このプリズムは4つの直角プリズムが貼り合わされ、その内面に赤光、を反射する誘電体多層膜と青光を反射する誘電体多層膜とが十字状に形成されている。これらの誘電体多層膜によって3つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が形成される。合成された光は、投写光学系である投写レンズ26によってスクリーン27上に投写され、画像が拡大されて表示される。
【０００６】
ところで、ＴＦＴ液晶パネルにおいて、光がトランジスターに進入し、光エネルギーによるソース・ドレイン間の電流リーク現象が発生し、画質低下が起こることがある。特に、液晶プロジェクタにおいては、原理的に液晶パネルの像を拡大再生して見ることになるので、プロジェクタの光源は輝度の高いランプが必要となる。その結果、液晶パネル面での照度は非常に高くなる。一方、ＴＦＴ液晶パネルに用いられるTFTは半導体であるが故に、光が入射すると電流リーク現象が発生し、トランジスタがオフの状態であっても、光リーク電流によって画素電圧の保持ができなくなり、表示データの一部が失われ、表示画面の画質が著しく低下することがある。
【０００７】
さらに、最近、液晶パネルの小型化に伴い入射光量が高くなると同時に、駆動電極１１９を出た後において、出射側における反射光がＴＦＴへ戻るという戻り光による影響が大きくなっている。特に、レンズ、プリズム及び偏光板からの反射光が問題である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このような光リーク不良を防止するため、液晶パネルの検査工程において、光リーク不良の有無が検査されている。しかしながら、検査工程において問題なしとされた液晶パネルが、液晶プロジェクタに組み込まれて実際に使用されているときに光リーク不良が生じることが存在する。この原因のひとつは前記戻り光の影響であると考えられる。
【０００９】
この発明は係る課題を解決するためになされたもので、液晶表示装置を含む電気光学装置の検査装置及び検査方法を提供することを目的とし、光リーク不良を効率良く発見してＣＳを向上させるとともに戻入率を低下させることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る電気光学素子の検査装置は、光源と、画像を投影するための投射光学系と、前記光源と前記投射光学系の間に検査対象である電気光学素子を保持する保持手段と、前記電気光学素子が出射する光の一部を前記電気光学素子に戻す戻り光発生手段とを備え、前記投射光学系は前記電気光学素子上の画像を投影することを特徴とする。
【００１１】
好ましくは、前記電気光学素子の前後には偏光板がそれぞれ設けられ、前記戻り光発生手段は、前記電気光学素子と出射側に設けられた前記偏光板の間に設けられる。
【００１２】
好ましくは、前記電気光学素子の前後には偏光板がそれぞれ設けられ、前記戻り光発生手段は、出射側に設けられた前記偏光板と前記投射光学系の間に設けられる。
【００１３】
好ましくは、前記戻り光発生手段の戻り光の強さは、前記電気光学素子が組み込まれる装置の光学系の戻り光の強さに対応している。
【００１４】
好ましくは、前記戻り光発生手段は複数の半透過板を備え、前記半透過板の枚数を増減することにより戻り光の強さを調整可能に構成されている。
【００１５】
好ましくは、前記戻り光発生手段は半透過板を備え、前記半透過板の屈折率・厚さ・材質を調整することにより戻り光の強さを調整可能に構成されている。
【００１６】
この発明に係る電気光学素子の検査方法は、検査対象である電気光学素子を配置する段階と、前記電気光学素子が出射する光の一部を前記電気光学素子に戻す戻り光発生手段を前記電気光学素子に近接して配置する段階と、前記電気光学素子上の画像を投影する段階と、投影された前記画像を観察して前記電気光学素子の不良の有無を判定する段階とを備える。
【００１７】
好ましくは、前記電気光学素子上の画像を投影する段階を所定時間連続して行い、その後、前記電気光学素子の不良の有無を判定する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態の検査装置／検査方法について、図１及び図２に基づいて説明する。図１は検査装置の概要図である。図１において、符号１は光源であるランプ、符号２はランプ２の光を並行光線に変換するためのレンズ系、符号３ａ，３ｂは、検査対象である液晶パネルの前後に設けられる偏光板、符号４は模擬的に戻り光ＲＬを発生するための半透過板であるハーフミラー、符号５は投射レンズ、符号６は検査対象である液晶パネル、符号７は液晶パネル６の保持手段である。
【００１９】
ハーフミラー４は、液晶パネル６から出射した光の一部を反射して液晶パネル６に戻す働きをする。これは、上述の戻り光を人工的に作り出すためである。上述のように液晶プロジェクタにはさまざまな光学系が組み込まれ、これらにより多少は光が反射される。光学系は液晶プロジェクタの機種ごとに異なる。液晶パネル６単体を試験するときには、機種対応で実際に使用されるものと同じ光学系を用意することは困難である。そこで、本発明の実施の形態においては、ハーフミラー４により機種ごとの戻り光を模擬することにした。したがって、ハーフミラー４が備えるべき条件は、（１）出射光の一部を反射して戻すこと、（２）反射光の強さは、液晶パネル６が組み込まれる光学系の戻り光の強さに類似すること（例えば、光学系と同じ戻り光を発生したり、それに比例する強さの戻り光を発生する）、（３）機種ごとに異なる光学系に対応するために反射光の強さを調整できることあるいは交換が容易であること、などである。反射光の強さの調整方法として、ハーフミラー６の屈折率・厚さ・材質を調整することが考えられる。あるいは、複数枚のハーフミラーを用意しておき、１乃至複数のハーフミラーを重ねることによりハーフミラー６を構成することが考えられる。この場合、ハーフミラーの枚数を増減することにより戻り光の強さを調整できる。
【００２０】
図１（ａ）において、ハーフミラー４は、液晶パネル６と出射側偏光板３ｂの間に設けられる。ハーフミラー４は、ｍｍオーダーで液晶パネル６に近接して配置される。この位置に設けることにより、偏光板３ｂによる光の減衰の影響を受けることなく、強い戻り光ＲＬを発生させることができる。液晶パネル６の検査においては、品質向上のために実際の使用条件よりも過酷な条件で検査することが望ましい。そこで、図１（ａ）のような構成が採られる。もっとも、実際の使用条件に近い図１（ｂ）のような構成も可能であって、検査の目的に応じて適宜選択することができる。
【００２１】
なお、液晶パネルの配置方向に関して、実際の使用条件に合わせるために図３のようにＴＦＴ側を投射レンズ５側に置くような配置が好ましい。
【００２２】
次に、図２のフローチャートを用いてこの発明の実施の形態の検査方法について説明する。この検査方法の要点を述べると、ＴＦＴ液晶パネルを投影検査する段階で、パネル出射側にハーフミラーを置くことにより戻り光を発生させ、トランジスターの電流リーク水準の検査を行うものである。電流リークによる誤動作の状態は、実際に投影表示される画像品質を見て確認する。
【００２３】
まず、図１の検査装置に液晶パネル６をセットする（Ｓ１）。次に、液晶パネル６に近接してハーフミラー４を配置する（Ｓ２）。なお、ステップＳ１とＳ２の順番は逆でもよい。ハーフミラー４は、上述のように実際の使用条件に近い戻り光を発生させるように選ばれている。液晶パネルが実際に使用される液晶プロジェクタに合わせてハーフミラー４を選択したり、ハーフミラー４の枚数を増減する。次に、ランプ１を点灯してテストパターンを投写する（Ｓ３）。ランプは必要に応じてステップＳ１の前からあらかじめ点灯してても良い。液晶パネル６上に表示されるテストパターンは、投射レンズ５により図示しないスクリーン上に拡大して投影される。検査担当者は投影されたテストパターンを目視で確認し、光リーク不良の有無を判定する（Ｓ４）。なお、光リーク不良は常に生じるとは限らないため、ステップＳ３のテストパターン投影を所定の時間連続して行い、その時間の経過後に再びステップＳ４の判定を行ってもよい。
【００２４】
以上の手順により、液晶パネルの光リーク不良を効率良く発見してＣＳを向上させるとともに戻入率を低下させることができる。ハーフミラー４を適切に選択することにより、液晶プロジェクタに組み込まれて実際に使用される条件に近い条件で液晶パネルを検査できて信頼性が向上する。
【００２５】
なお、以上の説明において、液晶プロジェクタに用いるＴＦＴ液晶ディスプレイを例にとり具体的に説明してきたが、本発明は当該用途の電気光学装置に限定されるものではない。本発明は、例えば、一般的な透過型、反射型のＴＦＴ液晶ディスプレイなど、電気光学装置一般に適用できるものである。
【００２６】
本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態に係る検査装置の概略構成図である。
【図２】  この発明の実施の形態に係る検査方法のフローチャートである。
【図３】  投射型表示装置の概略構成図である。
【図４】  液晶パネルの説明図である。
【符号の説明】
１    ランプ
２    レンズ系
３    偏光板
４    ハーフミラー
５    投射レンズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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