(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素電極と該画素電極へのデータ電圧の書込みを制御するスイッチング素子とが行列状に多数設けられた液晶駆動基板の検査装置であって、
平板状に封止された液晶または電気光学効果を有するシートと該シートまたは液晶の一面に備えられた透明電極ともう一面に備えられた誘電体反射膜とからなり、前記シートまたは液晶を透明電極との間で挟込むように液晶駆動基板に対向配置される電気光学素子板と、
前記スイッチング素子の遮断／導通を操作するゲート電圧と前記データ電圧とを複数の電圧印加パターンで液晶駆動基板に供給すると共に、前記透明電極にも電圧を供給する電源装置と、
前記各々の電圧印加パターンにおける誘電体反射膜から反射してくる画像を撮影する撮像手段と、
前記各電圧印加パターンに対応する画像を加算して合成イメージを生成すると共に、該合成イメージに基づいて欠陥画素電極を検出し、該検出結果を液晶駆動基板の検査結果として出力する画像処理装置とからなり、
前記電源装置は、ある電圧印加パターンにおいて、互いに隣り合う画素電極の一方に所定電圧値を書込むようにスイッチング素子にゲート電圧とデータ電圧とを供給し、かつ、互いに隣り合うもう一方の画素電極のスイッチング素子には遮断状態に維持するようにゲート電圧とデータ電圧とを供給し、他の電圧印加パターンにおいては、前記もう一方の画素電極に所定電圧値を書込むようにスイッチング素子にゲート電圧とデータ電圧とを供給し、かつ、前記一方の画素電極のスイッチング素子には遮断状態に維持するようにゲート電圧とデータ電圧とを供給する、
ことを特徴とする液晶駆動基板の検査装置。
【請求項２】
画素電極と該画素電極へのデータ電圧の書込みを制御するＴＦＴとが行列状に多数設けられ、かつ、該ＴＦＴにデータ電圧を供給するデータ配線が各列毎に設けられると共に、遮断／導通を操作するゲート電圧をＴＦＴに供給するゲート配線が各行毎に設けられた液晶駆動基板の検査装置であって、
平板状に封止された液晶または電気光学効果を有するシートと該シートまたは液晶の一面に備えられた透明電極ともう一面に備えられた誘電体反射膜とからなり、前記シートまたは液晶を透明電極との間で挟込むように前記液晶駆動基板に対向配置される電気光学素子板と、
前記ゲート電圧とデータ電圧とを複数の電圧印加パターンで液晶駆動基板に供給すると共に、前記透明電極に所定のバイアス電圧を供給する電源装置と、
前記各々の電圧印加パターンにおける誘電体反射膜から反射してくる画像を撮影する撮像手段と、
前記各電圧印加パターンに対応する画像を加算して合成イメージを生成すると共に、該合成イメージに基づいて欠陥画素電極を検出し、該検出結果を液晶駆動基板の検査結果として出力する画像処理装置とからなり、
前記電源装置は、ある電圧印加パターンにおいて、ある列において隣り合う画素電極の一方に第１の電圧値Ｅd2を書込み、その後、もう一方の画素電極に前記第１の電圧と異なる第３の電圧を書き込むように、もう一方の画素電極のデータ電圧を一定の期間Ｔ4に亘って変化させ、他の電圧印加パターンにおいては、前記一方の画素電極ともう一方の画素電極に印加する電圧を入れ替えて供給する、
ことを特徴とする液晶駆動基板の検査装置。
【請求項３】
画素電極と該画素電極へのデータ電圧の書込みを制御するＴＦＴとが行列状に多数設けられ、かつ、該ＴＦＴにデータ電圧を供給するデータ配線が各列毎に設けられると共に、遮断／導通を操作するゲート電圧をＴＦＴに供給するゲート配線が各行毎に設けられた液晶駆動基板の検査装置であって、
平板状に封止された液晶または電気光学効果を有するシートと該シートまたは液晶の一面に備えられた透明電極ともう一面に備えられた誘電体反射膜とからなり、前記シートまたは液晶を透明電極との間で挟込むように前記液晶駆動基板に対向配置される電気光学素子板と、
前記ゲート電圧とデータ電圧とを複数の電圧印加パターンで液晶駆動基板に供給すると共に、前記透明電極に所定のバイアス電圧を供給する電源装置と、
前記各々の電圧印加パターンにおける誘電体反射膜から反射してくる画像を撮影する撮像手段と、
前記各電圧印加パターンに対応する画像を加算して合成イメージを生成すると共に、該合成イメージに基づいて欠陥画素電極を検出し、該検出結果を液晶駆動基板の検査結果として出力する画像処理装置とからなり、
前記電源装置は、ある電圧印加パターンにおいて、ある行において隣り合う画素電極の一方に第１の電圧値Ｅd2を書込むようにゲート電圧とデータ電圧とを供給し、その後、もう一方の画素電極に前記第１の電圧Ｅd2よりも低い第２の電圧Ｅd1を書き込むようにゲート電圧を一定の期間Ｔ5に亘って供給し、他の電圧印加パターンにおいては、前記一方の画素電極ともう一方の画素電極に印加する電圧を入れ替えて供給する、
ことを特徴とする液晶駆動基板の検査装置。
【請求項４】
画素電極と該画素電極へのデータ電圧の書込みを制御するスイッチング素子とが行列状に多数設けられた液晶駆動基板に平板状に封止された液晶または電気光学効果を有するシートと該シートまたは液晶の一面に備えられた透明電極ともう一面に備えられた誘電体反射膜とからなる電気光学素子板をシートまたは液晶を透明電極との間に挟込むように対向配置し、前記スイッチング素子の遮断／導通を操作するゲート電圧と前記データ電圧とを供給すると共に前記透明電極にも電圧を供給し、この際の電気光学素子板の表面の画像に基づいて液晶駆動基板を検査する方法であって、
互いに隣り合う画素電極の一方に所定電圧値を書込むようにスイッチング素子にゲート電圧とデータ電圧とを供給すると共に、互いに隣り合うもう一方の画素電極のスイッチング素子には遮断状態に維持するようにゲート電圧とデータ電圧とを供給して電気光学素子板の表面の画像を取得する第１の工程と、
前記もう一方の画素電極に所定電圧値を書込むようにスイッチング素子にゲート電圧とデータ電圧とを供給すると共に、前記一方の画素電極のスイッチング素子には遮断状態に維持するようにゲート電圧とデータ電圧とを供給して電気光学素子板の表面の画像を取得する第２の工程と、
前記第１及び第２の工程で得られた画像を加算して合成イメージを生成する第３の工程と、
該合成イメージに基づいて欠陥画素電極を検出する第４の工程と、
該第４の工程における検出結果を液晶駆動基板の検査結果として出力する第５の工程と、
からなることを特徴とする液晶駆動基板の検査方法。
【請求項５】
画素電極と該画素電極へのデータ電圧の書込みを制御するＴＦＴとが行列状に多数設けられた液晶駆動基板に平板状に封止された液晶または電気光学効果を有するシートと該シートまたは液晶の一面に備えられた透明電極ともう一面に備えられた誘電体反射膜とからなる電気光学素子板をシートまたは液晶を透明電極との間に挟込むように対向配置し、前記ＴＦＴの遮断／導通を操作するゲート電圧と前記データ電圧とを供給すると共に前記透明電極にも電圧を供給し、この際の電気光学素子板の表面の画像に基づいて液晶駆動基板を検査する方法であって、
ある列において隣り合う画素電極の一方に第１の電圧値Ｅd2を書込み、その後、もう一方の画素電極に前記第１の電圧と異なる第３の電圧を書き込むように、もう一方の画素電極のデータ電圧を一定の期間Ｔ4に亘って変化させた場合の電気光学素子板の表面の画像を取得する第１の工程と、
前記一方の画素電極ともう一方の画素電極に印加する電圧を入れ替えて供給した場合の電気光学素子板の表面の画像を取得する第２の工程と、
前記第１及び第２の工程で得られた画像を加算して合成イメージを生成する第３の工程と、
該合成イメージに基づいてデータ電圧が正常に印加されない欠陥画素電極を検出する第４の工程と、
該第４の工程における検出結果を液晶駆動基板の検査結果として出力する第５の工程と、
からなることを特徴とする液晶駆動基板の検査方法。
【請求項６】
画素電極と該画素電極へのデータ電圧の書込みを制御するＴＦＴとが行列状に多数設けられた液晶駆動基板に平板状に封止された液晶または電気光学効果を有するシートと該シートまたは液晶の一面に備えられた透明電極ともう一面に備えられた誘電体反射膜とからなる電気光学素子板をシートまたは液晶を透明電極との間に挟込むように対向配置し、前記ＴＦＴの遮断／導通を操作するゲート電圧と前記データ電圧とを供給すると共に前記透明電極にも電圧を供給し、この際の電気光学素子板の表面の画像に基づいて液晶駆動基板を検査する方法であって、
ある行において隣り合う画素電極の一方に第１の電圧値Ｅd2を書込むようにゲート電圧とデータ電圧とを供給し、その後、もう一方の画素電極に前記第１の電圧Ｅd2よりも低い第２の電圧Ｅd1を書き込むようにゲート電圧を一定の期間Ｔ5に亘って供給した場合の電気光学素子板の表面の画像を取得する第１の工程と、
前記一方の画素電極ともう一方の画素電極に印加する電圧を入れ替えて供給した場合の電気光学素子板の表面の画像を取得する第２の工程と、
前記第１及び第２の工程で得られた画像を加算して合成イメージを生成する第３の工程と、
該合成イメージに基づいてデータ電圧が正常に印加されない欠陥画素電極を検出する第４の工程と、
該第４の工程における検出結果を液晶駆動基板の検査結果として出力する第５の工程と、
からなることを特徴とする液晶駆動基板の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶駆動基板の検査装置及びその検査方法に係わり、特に液晶駆動基板に対向配置された電気光学素子の表面画像に基づいて液晶駆動基板の動作状態を検査する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、液晶表示パネルは、液晶が封入されたガラス板に当該液晶に電界を加える液晶駆動基板を対向配置したものである。この液晶表示パネルは、液晶駆動基板の画素電極に加えるデータ電圧を制御して液晶に加える電界を調節し、この電界調節によって液晶の光透過率をコントロールして画像を表示するものである。このような液晶表示パネルに用いられる液晶駆動基板は、ガラス板上に行列状態に設けられた複数の画素電極を備え、これら画素電極に書込む電圧をＴＦＴ等のスイッチング素子を用いてコントロールするものである。
【０００３】
図８は、このような液晶駆動基板の一種として、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を使用したアクティブマトリックス方式の液晶駆動基板の構成例を示す平面図である。この図において、ガラス基板ａ1の表面には、一定間隔を隔てて行列（マトリクス）状に多数の画素電極ａ2が形成されている。すなわち、画素電極ａ2は、当該液晶駆動基板Ａを用いて表示される画像の水平方向と垂直方向とに沿って一定間隔を隔ててマトリクス状に配置される。
【０００４】
これら各画素電極ａ2は、保持容量ａ3を介して各々Ｃs配線ａ4に接続される一方、ＴＦＴａ5を介してデータ配線ａ6にそれぞれ接続されている。各ＴＦＴａ5は、ソース端子が画素電極ａ2に接続されると共にドレイン端子がデータ配線ａ6に接続され、またゲート端子がゲート配線ａ7にそれぞれ接続されている。上記Ｃs配線ａ4は、水平方向に並ぶ各行の保持容量ａ3毎に設けられており、ガラス基板ａ1の端部（この図では右端）に設けられたショートバーａ8にそれぞれ共通接続されている。ゲート配線ａ7も、同じく水平方向に並ぶ各行のＴＦＴａ5毎に設けられており、ガラス基板ａ1の端部（この図では左端）に設けられたショートバーａ9にそれぞれ共通接続されている。また、データ配線ａ6は、垂直方向に並ぶ各列のＴＦＴａ5毎に設けられており、ガラス基板ａ1の端部（この図では上端）に設けられたショートバーａ10にそれぞれ共通接続されている。
【０００５】
すなわち、この図に示すように、画素電極ａ2の近傍には保持容量ａ3とＴＦＴａ5とが付加的に設けられて１つの画素ユニットを形成し、Ｃs配線ａ4とゲート配線ａ7とは水平方向に並ぶ画素ユニットの間を水平方向に配線されている。この図では、水平方向に並ぶ画素ユニットの下側にＣs配線ａ4が配線され、上側にゲート配線ａ7がそれぞれ配線されている。一方、データ配線ａ6は、垂直方向に並ぶ画素ユニットの間を垂直方向に配線されている。
【０００６】
上記各ＴＦＴａ5は、ゲート配線ａ7に所定のゲート電圧が印加されることによって導通状態となり、この時各データ配線ａ6に印加されているデータ電圧を各画素電極ａ2に書き込む。そして、ＴＦＴａ5が非導通状態とされると、画素電極ａ2に書き込まれたデータ電圧は、保持容量ａ3によって保持される。なお、このような液晶駆動基板Ａは、液晶表示パネルの製造工程の途中のものであり、液晶表示パネルとして完成する時点では、各ショートバーａ8〜ａ10はガラス基板ａ1から分離・除去される。そして、Ｃs配線ａ4とデータ配線ａ6とゲート配線ａ7とは、当該液晶駆動基板Ａを駆動する駆動回路（ドライバ）に接続される。
【０００７】
上記液晶駆動基板Ａは、ゲート配線及びデータ配線がそれぞれ２つの別系統のショートバーに接続されるものであり、便宜上２Ｇ２Ｄタイプの液晶駆動基板と称する。液晶駆動基板には、この２Ｇ２Ｄタイプの他に、ゲート配線が１つのショートバーに接続され、かつデータ配線が２つのショートバーに接続された１Ｇ２Ｄタイプの液晶駆動基板や、ゲート配線が２つの系統のショートバーに接続され、かつデータ配線が３つの系統のショートバーに接続された２Ｇ３Ｄタイプの液晶駆動基板が考案されており、またドライバ付の液晶駆動基板も実用化されている。
【０００８】
２Ｇ３Ｄタイプの液晶駆動基板は、互いに隣り合う３つの画素電極が画像の三原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に対応するものであり、各色の画素電極毎にデータ電圧を設定できるようにデータ配線が３つのショートバーに分かれて接続され、またゲート配線については上記液晶駆動基板Ａと同様に奇数行と偶数行とが各々独立したショートバーに接続されたものである。また、ドライバ付液晶駆動基板は、列方向に並ぶ各画素電極のデータ電圧を各々独立してコントロールするドライバと各行の各画素電極のゲート電圧を各々独立してコントロールするドライバとを備えたものである。
【０００９】
このような液晶駆動基板Ａの作動を検査する検査装置としては、例えば特開平５−２５６７９４号公報等に記載された電気光学素子板（モジュレータと称する）を用いるものがある。図９は、このようなモジュレータを用いた検査装置の構成例の概要図である。この図において、符号Ｂはモジュレータである。このモジュレータＢは、内部に液晶が封入された液晶シートｂ1の片面に薄膜透明電極ｂ2を貼り合わせ、またもう一方の面にモジュレータＢに照射された光を反射する半導体反射膜ｂ3（誘電体反射膜）を蒸着または貼り合わせて構成される。
【００１０】
このモジュレータＢは、図示しない検査装置本体に固定され、また液晶駆動基板ＡはモジュレータＢに微小ギャップ（１０μｍ〜数１０μｍ）を隔てて対向配置される。液晶駆動基板Ａは、ガラス基板ａ1上に多数の画素電極ａ2が行列状に設けられ、これら各画素電極ａ2への電圧の印加がＴＦＴａ5によって制御されるようになっている。
【００１１】
モジュレータＢの薄膜透明電極ｂ2及び液晶駆動基板Ａの各ＴＦＴのゲート電極とソース電極には、電圧印加装置Ｃによって液晶駆動基板Ａの動作を検査するために必要な所定電圧が印加され、さらにモジュレータＢの表面には光源Ｄ（ＬＥＤ等）によって光が照射される。この状態において、ＣＣＤカメラＥは、モジュレータＢの表面からの反射光によってモジュレータＢの表面の模様を画像として捉える。
【００１２】
液晶駆動基板Ａは微小間隔をおいてモジュレータＢに対向して配置されているので、液晶シートｂ1内に封入された液晶は、薄膜透明電極ｂ2と液晶駆動基板Ａの各画素電極ａ2との間に発生する電界の影響を受けて分子の配向状態が変化することになる。この結果、該液晶の分子配向の状態に応じて液晶シートｂ1の光透過率が調節され、よってモジュレータＢに照射された光の反射率が変化することになる。
【００１３】
この結果、ＣＣＤカメラＥによって捉えられるモジュレータＢの表面画像は、液晶駆動基板Ａの各画素電極ａ2に印加された電圧を反映させた輝度の画像（電圧イメージ）となる。画像処理装置Ｆは、この電圧イメージに一定の画像処理を施すことによって正常な電圧が印加されていない画素電極ａ2（欠陥画素）を特定し、例えばその欠陥数等に基づいて液晶駆動基板Ａの良否を検査する。そして、この検査結果は、モニタＧに送られて表示される。
【００１４】
このような検査装置を用いて液晶駆動基板Ａを検査する場合、ゲート配線ａ7やデータ配線ａ6の断線あるいは画素電極ａ2とゲート配線ａ7の短絡等、種々の原因によって生じる液晶駆動基板Ａの異常を検出するために、種々のパターンのゲート電圧及びデータ電圧がショートバーａ6〜ａ9を介して液晶駆動基板Ａに供給され、このときのモジュレータＢの表面画像が電圧イメージとして取得される。そして、これらの電圧イメージを画像処理装置Ｆによって画像処理することによって正常にデータ電圧が書込まれない画素電極（欠陥画素）が検出される。ここで、画像処理装置Ｆに供される画像波形が片極性（例えば正極性）となるようにゲート電圧あるいはデータ電圧を印加して電圧イメージを取得する検査手法をユニポーライメージングという。
【００１５】
さらに、従来の液晶駆動基板の検査では、ゲート電圧及びデータ電圧を種々のパターンに変更しなければ検出することができなかった欠陥について、図１０に示すような検査方法を採用していた。ここで、各々のサブイメージ１〜ｎは２フレームのＣＣＤ撮像イメージから生成される電圧イメージである。これらサブイメージ１〜ｎには、主にＣＣＤのショットノイズに起因するランダムノイズがかなり重畳されており、１つのサブイメージ１〜ｎからだけでは十分な画像電圧検知精度を得ることができない。
【００１６】
このため、電圧イメージ１を生成するために、パネル印加パターン１を繰り返し液晶駆動基板Ａに印加しながら、複数のサブイメージ１を加算してノイズレベルを相対的に低下させる手法を採用している。そして、このようにして得られた電圧イメージ１に基づいて欠陥情報１を取得する。これを１サイクルとして、２サイクル目では、パネル印加パターン１で検出される欠陥とは別の欠陥を検出するためのパネル印加パターン２を繰り返し液晶駆動基板Ａに印加して複数のサブイメージ２を加算することによって電圧イメージ２を生成し、該電圧イメージ２に基づいて欠陥情報２を取得する。
【００１７】
さらに、同様にしてｎサイクルの処理を実行することにより欠陥情報３，４，……，ｎを取得し、全ての欠陥情報１，２，……，ｎを総合することによって１枚の液晶駆動基板Ａについての欠陥マップを生成する。この場合、画像処理装置によって各電圧イメージ１〜ｎが取得され、これら電圧イメージ１〜ｎに基づく欠陥情報１，２，……，ｎの取得は、高速処理が可能なホストコンピュータ等によって行われている。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなユニポーライメージングを用いた従来の液晶駆動基板Ａの検査装置では、互いに隣り合う画素電極ａ2が何らかの原因で短絡しており、かつその短絡がゲート配線あるいはデータ配線との短絡を含まない場合に、これを異常として検出することができなかった。画素電極間短絡が配線との短絡を含むかどうかは、ＴＦＴパネルの設計上決まるものであり、最近の傾向としてそのような設計が多くなっている。
【００１９】
また、このような短絡欠陥を検出する手法として、互いに隣り合う画素電極に異なる極性のデータ電圧を書込む技術（バイポーライメージング）があるが、この技術ではＣＣＤと液晶駆動基板Ａの画素数の相異に起因して画像イメージにモアレ（干渉稿）が発生するため、欠陥閾値を厳しく設定することができず、よって検査精度が低下する。
【００２０】
また、２Ｇ３Ｄタイプの液晶駆動基板にバイポーライメージングを適用した場合、正負極性の振幅を対称にするには、例えばＲＧＢ信号に＋１０Ｖ，０Ｖ，−１０Ｖを印加することが考えられるが、この場合、データ配線間の短絡は検出できるが、０Ｖを印加したデータ配線の断線欠陥が検出できない。また、例えば各色の画素電極の何れか１つに正極性のデータ電圧を書き込み、他の２つの画素電極に負極性のデータ電圧を書込んだ場合、電圧イメージの波形の空間デューティ比が正極性側に偏って該波形の欠陥判定しきい値が安定しない上、負極性が隣り合う信号間の短絡検出ができず、したがって上述した短絡欠陥を安定して検出することができない。さらに、画素電極のピッチが狭い高精細型液晶駆動基板にバイポーライメージングを適用した場合、電圧イメージの波形変化の空間周波数が高くなるため、波形の振幅が小さくなり、よって短絡欠陥や断線欠陥を安定して検出することが困難である。
【００２１】
また、数多くの電圧印加パターンを組み合わせることによって様々なモードの欠陥を検出することも考えられるが、この場合には検査のために取得しなければならない電圧イメージの枚数が増加することになるので、検査のスループットが低下し、検査効率が悪化するという不都合がある。その場合、複数の電圧印加パターンから得られる複数の電圧イメージを高速に合成して１枚の電圧イメージを得るという手法を用いることにより、スループットを低下させないで、より多くのモードの欠陥を検出することができる。液晶表示パネルの需要が飛躍的に増大している現状からして、検査効率の悪化は許容されるものではない。
【００２２】
さらに、上記図１０に示すような検査方法では、各パネル印加パターン１〜ｎ毎に電圧イメージ１〜ｎを取得し、また該電圧イメージ１〜ｎに基づいて欠陥情報１，２，……，ｎを取得する必要があるので、液晶駆動基板の検査に掛かるスループットが低下するという問題点がある。
【００２３】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、以下の点を目的とするものである。
（１）ゲート配線あるいはデータ配線との短絡を含まない互いに隣り合う画素電極間の短絡欠陥を検出することが可能な液晶駆動基板の検査装置及びその検査方法を提供する。
（２）検査のスループットを低下させることなく互いに隣り合う画素電極間の短絡欠陥を検出することが可能な液晶駆動基板の検査装置及びその検査方法を提供する。
（３）ユニポーライメージングによって隣り合う画素電極間の短絡欠陥を検出することが可能な液晶駆動基板の検査装置及びその検査方法を提供する。
（４）複数の電圧パターンを印加して複数のサブイメージを生成し、それらを高速に合成して１枚の電圧イメージを取得することによりＣＣＤのランダムノイズの低減と複数の電圧イメージの合成とを同時に行い、これの基づいて欠陥判定を行うことにより各々の電圧パターンでしか検出できない欠陥を画素電圧検知精度やスループットを低下させることなく検出することが可能な液晶駆動基板の検査装置及びその検査方法を提供する。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、液晶駆動基板の検査装置に係わる第１の手段として、画素電極と該画素電極へのデータ電圧の書込みを制御するスイッチング素子とが行列状に多数設けられた液晶駆動基板の検査装置において、
平板状に封止された液晶または電気光学効果を有するシートと該シートまたは液晶の一面に備えられた透明電極ともう一面に備えられた誘電体反射膜とからなり、前記シートまたは液晶を透明電極との間で挟込むように液晶駆動基板に対向配置される電気光学素子板と、
前記スイッチング素子の遮断／導通を操作するゲート電圧と前記データ電圧とを複数の電圧印加パターンで液晶駆動基板に供給すると共に、前記透明電極にも電圧を供給する電源装置と、
前記各々の電圧印加パターンにおける誘電体反射膜から反射してくる画像を撮影する撮像手段と、
前記各電圧印加パターンに対応する画像を加算して合成イメージを生成すると共に、該合成イメージに基づいて欠陥画素電極を検出し、該検出結果を液晶駆動基板の検査結果として出力する画像処理装置とからなり、
前記電源装置は、ある電圧印加パターンにおいて、互いに隣り合う画素電極の一方に所定電圧値を書込むようにスイッチング素子にゲート電圧とデータ電圧とを供給し、かつ、互いに隣り合うもう一方の画素電極のスイッチング素子には遮断状態に維持するようにゲート電圧とデータ電圧とを供給し、他の電圧印加パターンにおいては、前記もう一方の画素電極に所定電圧値を書込むようにスイッチング素子にゲート電圧とデータ電圧とを供給し、かつ、前記一方の画素電極のスイッチング素子には遮断状態に維持するようにゲート電圧とデータ電圧とを供給するという手段を採用する。
【００２５】
また、液晶駆動基板の検査装置に係わる第２の手段として、画素電極と該画素電極へのデータ電圧の書込みを制御するＴＦＴとが行列状に多数設けられ、かつ、該ＴＦＴにデータ電圧を供給するデータ配線が各列毎に設けられると共に、遮断／導通を操作するゲート電圧をＴＦＴに供給するゲート配線が各行毎に設けられた液晶駆動基板の検査装置において、
平板状に封止された液晶または電気光学効果を有するシートと該シートまたは液晶の一面に備えられた透明電極ともう一面に備えられた誘電体反射膜とからなり、前記シートまたは液晶を透明電極との間で挟込むように前記液晶駆動基板に対向配置される電気光学素子板と、
前記ゲート電圧とデータ電圧とを複数の電圧印加パターンで液晶駆動基板に供給すると共に、前記透明電極に所定のバイアス電圧を供給する電源装置と、
前記各々の電圧印加パターンにおける誘電体反射膜から反射してくる画像を撮影する撮像手段と、
前記各電圧印加パターンに対応する画像を加算して合成イメージを生成すると共に、該合成イメージに基づいて欠陥画素電極を検出し、該検出結果を液晶駆動基板の検査結果として出力する画像処理装置とからなり、
前記電源装置は、ある電圧印加パターンにおいて、ある列において隣り合う画素電極の一方に第１の電圧値Ｅd2を書込み、その後、もう一方の画素電極に前記第１の電圧と異なる第３の電圧を書き込むように、もう一方の画素電極のデータ電圧を一定の期間Ｔ4に亘って変化させ、他の電圧印加パターンにおいては、前記一方の画素電極ともう一方の画素電極に印加する電圧を入れ替えて供給するという手段を採用する。
【００２６】
さらに、液晶駆動基板の検査装置に係わる第３の手段として、画素電極と該画素電極へのデータ電圧の書込みを制御するＴＦＴとが行列状に多数設けられ、かつ、該ＴＦＴにデータ電圧を供給するデータ配線が各列毎に設けられると共に、遮断／導通を操作するゲート電圧をＴＦＴに供給するゲート配線が各行毎に設けられた液晶駆動基板の検査装置において、
平板状に封止された液晶または電気光学効果を有するシートと該シートまたは液晶の一面に備えられた透明電極ともう一面に備えられた誘電体反射膜とからなり、前記シートまたは液晶を透明電極との間で挟込むように前記液晶駆動基板に対向配置される電気光学素子板と、
前記ゲート電圧とデータ電圧とを複数の電圧印加パターンで液晶駆動基板に供給すると共に、前記透明電極に所定のバイアス電圧を供給する電源装置と、
前記各々の電圧印加パターンにおける誘電体反射膜から反射してくる画像を撮影する撮像手段と、
前記各電圧印加パターンに対応する画像を加算して合成イメージを生成すると共に、該合成イメージに基づいて欠陥画素電極を検出し、該検出結果を液晶駆動基板の検査結果として出力する画像処理装置とからなり、
前記電源装置は、ある電圧印加パターンにおいて、ある行において隣り合う画素電極の一方に第１の電圧値Ｅd2を書込むようにゲート電圧とデータ電圧とを供給し、その後、もう一方の画素電極に前記第１の電圧Ｅd2よりも低い第２の電圧Ｅd1を書き込むようにゲート電圧を一定の期間Ｔ5に亘って供給し、他の電圧印加パターンにおいては、前記一方の画素電極ともう一方の画素電極に印加する電圧を入れ替えて供給するという手段を採用する。
【００２７】
一方、本発明では、液晶駆動基板の検査方法に係わる第１の手段として、画素電極と該画素電極へのデータ電圧の書込みを制御するスイッチング素子とが行列状に多数設けられた液晶駆動基板に平板状に封止された液晶または電気光学効果を有するシートと該シートまたは液晶の一面に備えられた透明電極ともう一面に備えられた誘電体反射膜とからなる電気光学素子板をシートまたは液晶を透明電極との間に挟込むように対向配置し、前記スイッチング素子の遮断／導通を操作するゲート電圧と前記データ電圧とを供給すると共に前記透明電極にも電圧を供給し、この際の電気光学素子板の表面の画像に基づいて液晶駆動基板を検査する方法において、
互いに隣り合う画素電極の一方に所定電圧値を書込むようにスイッチング素子にゲート電圧とデータ電圧とを供給すると共に、互いに隣り合うもう一方の画素電極のスイッチング素子には遮断状態に維持するようにゲート電圧とデータ電圧とを供給して電気光学素子板の表面の画像を取得する第１の工程と、
前記もう一方の画素電極に所定電圧値を書込むようにスイッチング素子にゲート電圧とデータ電圧とを供給すると共に、前記一方の画素電極のスイッチング素子には遮断状態に維持するようにゲート電圧とデータ電圧とを供給して電気光学素子板の表面の画像を取得する第２の工程と、
前記第１及び第２の工程で得られた画像を加算して合成イメージを生成する第３の工程と、
該合成イメージに基づいて欠陥画素電極を検出する第４の工程と、
該第４の工程における検出結果を液晶駆動基板の検査結果として出力する第５の工程とからなる手段を採用する。
【００２８】
また、液晶駆動基板の検査方法に係わる第２の手段として、画素電極と該画素電極へのデータ電圧の書込みを制御するＴＦＴとが行列状に多数設けられた液晶駆動基板に平板状に封止された液晶または電気光学効果を有するシートと該シートまたは液晶の一面に備えられた透明電極ともう一面に備えられた誘電体反射膜とからなる電気光学素子板をシートまたは液晶を透明電極との間に挟込むように対向配置し、前記ＴＦＴの遮断／導通を操作するゲート電圧と前記データ電圧とを供給すると共に前記透明電極にも電圧を供給し、この際の電気光学素子板の表面の画像に基づいて液晶駆動基板を検査する方法において、
ある列において隣り合う画素電極の一方に第１の電圧値Ｅd2を書込み、その後、もう一方の画素電極に前記第１の電圧と異なる第３の電圧を書き込むように、もう一方の画素電極のデータ電圧を一定の期間Ｔ4に亘って変化させた場合の電気光学素子板の表面の画像を取得する第１の工程と、
前記一方の画素電極ともう一方の画素電極に印加する電圧を入れ替えて供給した場合の電気光学素子板の表面の画像を取得する第２の工程と、
前記第１及び第２の工程で得られた画像を加算して合成イメージを生成する第３の工程と、
該合成イメージに基づいてデータ電圧が正常に印加されない欠陥画素電極を検出する第４の工程と、
該第４の工程における検出結果を液晶駆動基板の検査結果として出力する第５の工程とからなる手段を採用する。
【００２９】
さらに、液晶駆動基板の検査方法に係わる第３の手段として、画素電極と該画素電極へのデータ電圧の書込みを制御するＴＦＴとが行列状に多数設けられた液晶駆動基板に平板状に封止された液晶または電気光学効果を有するシートと該シートまたは液晶の一面に備えられた透明電極ともう一面に備えられた誘電体反射膜とからなる電気光学素子板をシートまたは液晶を透明電極との間に挟込むように対向配置し、前記ＴＦＴの遮断／導通を操作するゲート電圧と前記データ電圧とを供給すると共に前記透明電極にも電圧を供給し、この際の電気光学素子板の表面の画像に基づいて液晶駆動基板を検査する方法において、
ある行において隣り合う画素電極の一方に第１の電圧値Ｅd2を書込むようにゲート電圧とデータ電圧とを供給し、その後、もう一方の画素電極に前記第１の電圧Ｅd2よりも低い第２の電圧Ｅd1を書き込むようにゲート電圧を一定の期間Ｔ5に亘って供給した場合の電気光学素子板の表面の画像を取得する第１の工程と、
前記一方の画素電極ともう一方の画素電極に印加する電圧を入れ替えて供給した場合の電気光学素子板の表面の画像を取得する第２の工程と、
前記第１及び第２の工程で得られた画像を加算して合成イメージを生成する第３の工程と、
該合成イメージに基づいてデータ電圧が正常に印加されない欠陥画素電極を検出する第４の工程と、
該第４の工程における検出結果を液晶駆動基板の検査結果として出力する第５の工程とからなる手段を採用する。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係わる液晶駆動基板の検査装置及びその検査方法の一実施形態について説明する。なお、本実施形態は、上述した液晶駆動基板Ａ、すなわち奇数行と偶数行のゲート電圧を各々独立して設定すると共に、奇数列と偶数列のデータ電圧をも各々独立に設定することが可能な２Ｇ２Ｄタイプの液晶駆動基板の検査に係わるものである。以下の説明において、既に説明した部材については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００３１】
図１は、本実施形態における検査装置の機能構成図である。この図において、符号１は電気光学素子板（モジュレータ）であって、内部に液晶が平板状に封入された液晶シート１ａと薄膜透明電極１ｂと誘電体反射膜１ｃとから構成されている。このモジュレータ１は、例えば方形状の液晶シート１ａの片面に薄膜透明電極１ｂを貼り合わせ、かつもう一方の面に誘電体反射膜１ｃを蒸着または貼り合わせて構成されている。このモジュレータ１は、その面が水平かつ誘電体反射膜１ｃが下向きとなるように図示しない検査装置本体に固定され、その下方には微小ギャップ△ｄ（１０μｍ〜数１０μｍ）を隔てて液晶駆動基板Ａが対向配置されるようになっている。
【００３２】
符号２はＸ−Ｙステージであり、図示しない制御装置による制御の下に、水平面内で液晶駆動基板Ａを移動させるものである。液晶駆動基板Ａが比較的大型の場合には、液晶駆動基板Ａの面積がモジュレータ１よりも大きくなる。この場合、すべての画素電極ａ2を一度にモジュレータ１と対向させることができないので、Ｘ−Ｙステージ２を作動させて液晶駆動基板Ａを水平面内で移動させることによって、液晶駆動基板Ａのすべての画素電極ａ2をモジュレータ１と対向させて検査を行う。
【００３３】
符号３はビームスプリッタ、４は光源である。ビームスプリッタ３は、モジュレータ１の上方に対向状態に備えられ、その側方に備えられた光源４から照射された光を反射してモジュレータ１の全面に照射する。また、このビームスプリッタ３は、モジュレータ１からの反射光を上方に透過させる作用を持つものである。ここで、光源４は、例えばＬＥＤ等の高輝度の光を放射するものが適用され、図示しない制御装置によってその発光がストロボ状に制御されるものである。
【００３４】
符号５はフィルタ（光学フィルタ）であり、上記ビームスプリッタ３の上方に備えられ、電気光学素子としてポッケルス素子を採用した場合、一方の直線偏光光のみを通す偏光板フィルタとして使用し楕円偏光した光を光強度の変化に変換する役割を持ち、液晶を用いた電気光学素子の場合には該ビームスプリッタ３を透過したモジュレータ１の反射光から特定波長範囲の光のみをレンズ６に透過するものである。レンズ６は凸レンズであり、フィルタ５を透過した光を集光させてＣＣＤカメラ７に導くものである。
【００３５】
ＣＣＤカメラ７は、レンズ６から入射された光に基づいて上記モジュレータ１の表面の画像、すなわち画素電極ａ2への印加電圧に応じて変化する電圧イメージを撮像するものである。このＣＣＤカメラ７は、例えば撮像時のフレーム周波数が３０Ｈｚ、空間分解能が２．８ＣＣＤ／１００μｍ、画素数が１０２４ｋの性能を有し、撮像した電圧イメージをデジタル映像信号として画像処理装置８に出力する。なお、上記液晶駆動基板Ａの画素電極ａ2のピッチは、例えば１００μｍ程度であり、上記ＣＣＤカメラ７の分解能は、この画素電極ａ2のピッチに対して十分な性能を有している。
【００３６】
画像処理装置８は、ＣＣＤカメラ７から入力されたデジタル映像信号に所定の画像処理を施すことによって、上記電圧イメージから液晶駆動基板Ａの欠陥画素（正常にデータ電圧が印加されていない画素電極ａ2）を検出し、その結果をモニタ９に出力する。例えば、モニタ９に表示される検査結果情報としては、欠陥部分と正常部分とを色分けしてその分布状態を示す画像や欠陥画素の個数を示す数値情報等である。
【００３７】
符号１０は電源装置であって、モジュレータ１の薄膜透明電極１ｂにバイアス電圧を印加すると共に、液晶駆動基板Ａにゲート電圧及びデータ電圧を印加するためのものである。バイアス電圧は、例えば上記ＣＣＤカメラ７のフレーム周波数３０Ｈｚで±２３０Ｖp-pの両極性方形波である。この電源装置１０は、図示しない制御装置による制御の下、上記ゲート電圧とデータ電圧及びバイアス電圧を出力する。
【００３８】
次に、このように構成された液晶駆動基板の検査装置の動作について、図２〜図７を参照して説明する。
【００３９】
本実施形態では、図２の模式図に示すように、４つの電圧印加パターン時の電圧イメージ（サブイメージ１〜４）が画像処理装置８によって加算されることによって合成イメージが取得され、該合成イメージに基づいて当該液晶駆動基板Ａの良否が画像処理装置８によって判定される。この場合、何れかの異常によって画素電極ａ2に正常にデータ電圧が書き込まれなかった場合、当該画素電極ａ2（すなわち欠陥画素）の画像は正常な画素電極ａ2に対して異なった輝度となる。
【００４０】
なお、本実施形態において検査対象とする２Ｇ２Ｄタイプの液晶駆動基板Ａの場合、上記電圧印加パターンは以下の４パターンである。
▲１▼奇数列の画素電極ａ2のみが「１０Ｖ」の電圧イメージになるようなデータ電圧を印加し、偶数列の画素電極ａ2には「０Ｖ」の電圧イメージになるようなデータ電圧を印加する第１の電圧印加パターン。
▲２▼偶数列の画素電極ａ2のみに「１０Ｖ」のの電圧イメージになるようなデータ電圧を印加し、奇数列の画素電極ａ2には「０Ｖ」の電圧イメージになるようなデータ電圧を印加する第２の電圧印加パターン。
▲３▼奇数行の画素電極ａ2のみに「１０Ｖ」のの電圧イメージになるようなデータ電圧を印加し、偶数行の画素電極ａ2には「０Ｖ」の電圧イメージになるようなデータ電圧を印加する第３の電圧印加パターン。
▲４▼偶数行の画素電極ａ2のみに「１０Ｖ」のの電圧イメージになるようなデータ電圧を印加し、奇数行の画素電極ａ2には「０Ｖ」の電圧イメージになるようなデータ電圧を印加する第４の電圧印加パターン。
【００４１】
図３は、列（奇数列）方向に隣り合う画素電極ａ21，ａ23と画素電極ａ21に対して行（奇数行）方向に隣り合う画素電極ａ22と、該画素電極ａ22に対して行（偶数行）方向に隣り合う画素電極ａ24（偶数列において画素電極ａ22に隣り合う）を抽出し、等価回路として示したものである。この図に示すように、奇数列の画素電極ａ21，ａ23は、各々にＴＦＴａ31，ａ33を介して奇数列データ配線ａ51に接続されると共に、各々にコンデンサｙ1，ｙ3を介して接地電位（ＧＮＤ）に接続されている。偶数列の画素電極ａ22，ａ24は、各々にＴＦＴａ32，ａ34を介して偶数列データ配線ａ52に接続されると共に、各々にコンデンサｙ2，ｙ4を介して接地電位（ＧＮＤ）に接続されている。
【００４２】
各ＴＦＴａ31，ａ32は、奇数行ゲート配線ａ41に接続されており、該奇数行ゲート配線ａ41に供給されるゲート電圧によってスイッチング動作するようになっている。また、各ＴＦＴａ33，ａ34は、偶数行ゲート配線ａ42に接続されており、該偶数行ゲート配線ａ42に供給されるゲート電圧によってスイッチング動作するようになっている。
【００４３】
いま、この奇数行に位置する画素電極ａ21と画素電極ａ22とは、短絡欠陥Ｘ1によって互いに電気的に接続され、また奇数列に位置する画素電極ａ21と画素電極ａ23とは短絡欠陥Ｘ2によって電気的に接続されているものとする。このような状態において、本実施形態では、上記第１〜第４の電圧印加パターンに基づいて短絡欠陥Ｘ1，Ｘ2を検出する。
【００４４】
まず、第１の電圧印加パターンにおいて、短絡欠陥Ｘ1を検知するために、以下のように各ＴＦＴａ31，ａ32，ａ33，ａ34を駆動して画素電極ａ21，ａ23と画素電極ａ22，24とにデータ電圧を書き込む。すなわち、図４（ａ）の波形図に示すように、奇数列データ配線ａ51には、電圧印加期間Ｔ1において電圧Ｅd2、またこれ以外の期間においては電圧Ｅd2とは異なる電圧Ｅd1となるデータ信号ｄa1を供給する。また、偶数列データ配線ａ52には、同じく電圧印加期間Ｔ1において電圧Ｅd3、これ以外の期間においては電圧Ｅd2とは異なる電圧Ｅd1となるデータ信号ｄb2を供給する。
【００４５】
なお、ここでは、電圧Ｅd2に対して電圧Ｅd1を低い電圧としているが、電圧Ｅd1については、電圧Ｅd2と異なる電圧であれば任意の電圧でもよい。また、電圧Ｅd2と電圧Ｅd1とは原理的には同一電圧でも良いが、全ての画素電極ａ2には、初期電圧として電圧Ｅd1を予め書き込んでいるため、電圧Ｅd1を電圧Ｅd2に対して異なる電圧としている。
【００４６】
そして、奇数行ゲート配線ａ41には、上記電圧印加期間Ｔ1内に位置する電圧印加期間Ｔ2において電圧Ｅg2、またこれ以外の期間においては電圧Ｅg1となるゲート信号ｇa1を供給し、また偶数行ゲート配線ａ42にも上記ゲート信号ｇa1と同様のゲート信号ｇb1を供給する。ここで、データ信号ｄb2の電圧Ｅd3は、各ゲート信号ｇa1，ｇb1の電圧Ｅg2よりも高く設定され（Ｅd3＞Ｅg2）、データ信号ｄa1の電圧Ｅd2は、ゲート信号ｇa1，ｇb1の電圧Ｅg2から各ＴＦＴａ31，ａ32，ａ33，ａ34のＯＮ/ＯＦＦ動作のしきい値Ｖtを差し引いた電圧よりも低く設定されている（Ｅg2−Ｖt＞Ｅd2）。
【００４７】
この結果，ゲート信号ｇa1，ｇb1の電圧印加期間Ｔ2において、各ＴＦＴａ31，ａ33はＯＮ状態となり、電圧Ｅd2（例えば「１０Ｖ」）が画素電極ａ21、ａ23に書き込まれる。このとき、ＴＦＴａ32，ａ34は０Ｎ状態とならず、画素電極ａ22，ａ24には何らデータ電圧は書き込まれない。しかし、画素電極ａ22は、短絡欠陥Ｘ１の存在によって画素電極ａ21と同電位となり、結局、画素電極ａ21と同等の電圧Ｅd2、すなわち「１０Ｖ」が書き込まれた場合と同様の状態となる。
【００４８】
すなわち，本実施形態では、ＴＦＴａ32，ａ34をＯＦＦ状態に維持することにより画素電極ａ22，ａ24にデータ電圧を書き込まず、したがって画素電極ａ24のように短絡欠陥Ｘ１が存在しない画素電極は、予め書き込まれた初期電圧を維持する。例えば，この初期電圧を「０Ｖ」とすることにより、画素電極ａ24の電圧は「０Ｖ」を維持することになる。
【００４９】
このように画素電極ａ21，ａ23及び画素電極ａ22に初期電圧とは異なるデータ電圧が書き込まれた後、電圧印加期間Ｔ3において上記光源４からモジュレータ１の表面に光が照射され、ＣＣＤカメラ７によって該モジュレータ１の表面の画像が撮像されて画像処理装置８に取り込まれる。以上が上記第１の電圧印加パターンによるモジュレータ１の表面画像の取得手順であり、この表面画像に基づいてサブイメージ１が生成される。
【００５０】
続いて、第２の電圧印加パターンについて説明する。ここでは、データ信号ｄa1の電圧Ｅd2をゲート信号ｇa1，ｇb2の電圧Ｅg2よりも高く設定することによりＴＦＴａ31，ａ33をＯＦＦ状態に維持し、データ信号ｄb2の電圧Ｅd3をゲート信号ｇa1，ｇb1の電位Ｅg2から上記しきい値Ｖtを差し引いた電圧（＝Ｅg2−Ｖt）よりも低く設定することにより、ＴＦＴａ32，ａ34をＯＮ状態とすることができる。
【００５１】
この結果、画素電極ａ22，ａ24には「１０Ｖ」のデータ電圧が書き込まれるが、画素電極ａ21，ａ23にはデータ電圧が何ら書き込まれない。しかし、画素電極ａ21は、短絡欠陥Ｘ1が存在することによって画索電極ａ22と同様に「１０Ｖ」のデータ電圧が書き込まれた状態となる。さらに、画素電極ａ23は、短絡欠陥Ｘ2が存在することによって、画素電極ａ21と同様に「１０Ｖ」のデータ電圧が書き込まれた状態となる。このような電圧印加状態におけるモジュレータ１の表面画像がサブイメージ２として画像処理装置８に取得される。
【００５２】
以上の処理によってサブイメージ１とサブイメージ２とが得られるが、このサプイメージ１とサブイメージ２とを画像処理装置８において加算した場合、画素電極ａ21，ａ23及び画素電極ａ22は、「２０Ｖ」（＝１０Ｖ＋１０Ｖ）のデータ電圧に対応した電圧イメージとなり、短絡欠陥Ｘ1，Ｘ2が存在しない正常な場合には、「１０Ｖ」（＝１０Ｖ＋０Ｖ）のデータ電圧に対応した電圧イメージとなる。したがって、この電圧イメージの相異に基づいて短絡欠陥Ｘ1，Ｘ2の存在を検出することができる。
【００５３】
ここで、上記第１の電圧印加パターンにおいて、ＴＦＴａ32をＯＦＦ状態に維持することなく、画素電極ａ22に「０Ｖ」のデータ電圧を書き込んだ場合、短絡欠陥Ｘ1が存在するために、この書込電圧は正常に保持されず、短絡欠陥Ｘ１の抵抗値に応じて抵抗分割される。例えば、画素電極ａ21に「８Ｖ」が保持され、画素電極ａ22には「２Ｖ」が保持されることになる。また、第２の電圧印加パターンにおいて、ＴＦＴａ31をＯＦＦ状態に維持することなく、画素電極ａ21に「０Ｖ」の電圧を書き込んだ場合、画素電極ａ22には「１０Ｖ」のデータ電圧が書き込まれる。この場合においては、画素電極ａ21には「２Ｖ」が保持され，画素電極ａ22には「８Ｖ」が保持されることになる。
【００５４】
このような状況では、サブイメージ１とサブイメージ２を加算した場合に、画素電極ａ21，ａ22の部分の電圧イメージは、各々に「１０Ｖ」（＝８Ｖ＋２Ｖ）つまり短絡がなく正常なデータ電圧が書き込まれた状態と同じ電圧イメージとなる。この場合には、行方向に隣り合う画素電極ａ21と画素電極ａ22との間の短絡欠陥を検出することができない。
【００５５】
以上のように、行方向に互いに隣り合う画素電極において、一方の画素電極にデータ電圧を書き込み、かつもう一方の画素電極にはデータ電圧を書き込まないようにすると共に、当該データ電圧を上記一方の画素電極に予め書き込まれている電圧とは異なる電圧値に設定することにより、行方向に互いに隣り合う画素電極の短絡欠陥Ｘ1を検出することができる。なお、上記の例では、初期電圧よりも高い電圧Ｅd2を設定するようにしたが、初期電圧よりも低い電圧値を電圧Ｅd2として設定することによっても、短絡欠陥Ｘ1を検出することができる。以上のことは、列方向に互いに隣り合う画素電極の短絡欠陥Ｘ2についても全く同様であり、以下にその具体例について説明する。
【００５６】
上記図３の場合では、画素電極ａ21に短絡欠陥Ｘ1，Ｘ2が同時に存在しており、これに対して上記第１の電圧印加パターンと第２の電圧印加パターンを用いることにより短絡欠陥Ｘ1のみならず、短絡欠陥Ｘ2の存在をも検出することができる。しかし、行方向の短絡欠陥Ｘ1が存在しない場合には、上記第１の電圧印加パターンと第２の印加パターンでは、列方向の短絡欠陥Ｘ2の存在を検出することができない。そこで、このような場合に短絡欠陥Ｘ2を検知するために、以下のように第３の電圧印加パターンと第４の電圧印加パターンを用いる。
【００５７】
すなわち、第３の電圧印加パターンにおいては、図４（ｂ）の波形図に示すように、奇数列データ配線ａ51には、電圧印加期間Ｔ1において電圧Ｅd2、またこれ以外の電圧印加期間においては電圧Ｅd1となるデータ信号ｄa1を供給する。また、偶数列データ配線ａ52にも、奇数列データ配線ａ51と同様に電圧印加期間Ｔ1において電圧Ｅd2、これ以外の電圧印加期間においては電圧Ｅd1となるデータ信号ｄb1を供給する。なお、この場合においても、電圧Ｅd1については、電圧Ｅd2と異なる電圧であれば任意の電圧でもよい。
【００５８】
そして、奇数行ゲート配線ａ41には、電圧印加期間Ｔ1内に位置する電圧印加期間Ｔ2において電圧Ｅg2、またこれ以外の電圧印加期間においては電圧Ｅg1となるゲート信号ｇa1を供給し、偶数行ゲート配線ａ42は一定の電圧Ｅg1からなるゲート信号ｇa2を供給する。ここで，ゲート信号ｇa1の電圧Ｅg2は、データ信号ｄa1，ｄb1の電圧Ｅd2に各ＴＦＴａ31，ａ32，ａ33，ａ34のＯＮ/ＯＦＦ動作のしきい値Ｖtを加算した電圧よりも高く設定され（Ｅg2＞Ｅd2＋Ｖt）、ゲート信号ｇa1，ｇb2の電圧Ｅg1は、データ信号ｄa1，ｄb1の電圧Ｅd2が電圧Ｅd1よりも高いときには電圧Ｅd1よりも低く設定されている（Ｅd2＞Ｅd1＞Ｅg1）。また、電圧Ｅd2が電圧Ｅd1よりも低いときには、電圧Ｅd2よりも低く設定されている（Ｅd1＞Ｅd2＞Ｅg1）。
【００５９】
この結果、ゲート信号ｇa1の電圧印加期間Ｔ2において、ＴＦＴａ31，ａ32はＯＮ状態となり、電圧Ｅd2がデータ電圧として画素電極ａ21，ａ22とに書き込まれるが、ＴＦＴａ33，ａ34についてはＯＮ状態とならず、画素電極ａ23，ａ24には何らデータ電圧は書き込まれない。しかし、短絡欠陥Ｘ1が存在しない場合でも、短絡欠陥Ｘ2の存在によって画素電極ａ23は、画素電極ａ21と同電圧となり、該画素電極ａ21と同等の電圧Ｅd2が書き込まれた状態となる。
【００６０】
すなわち、本実施形態では、ＴＦＴａ33，ａ34はＯＦＦ状態に維持されるので、画素電極ａ23，ａ24にはデータ電圧が書き込まれない。この結果、短絡欠陥Ｘ2が存在しない画素電極ａ24は予め書き込まれた初期電圧となる。例えば、この初期電圧を「０Ｖ」とすることにより、画素電極ａ24は「０Ｖ」の状態を維持することになる。また、例えば電圧Ｅd2を「１０Ｖ」とすることによって、画素電極ａ21，ａ22，ａ23には当該「１０Ｖ」が書き込まれることになる。
【００６１】
このように画素電極ａ21，ａ22及び画素電極ａ23にデータ電圧が書き込まれた後、期間Ｔ3において光源４からモジュレータ１の表面に光が照射され、ＣＣＤカメラ７によって該モジュレータ１の表面画像が撮像されて画像処理装置８に取り込まれる。そして、このモジュレータ１の表面画像からザプイメージ３が生成される。
【００６２】
続いて、第４の電圧印加パターンでは、ゲート信号ｇa1を一定の電位Ｅg1（Ｅd2＞Ｅg1）を維持することによりＴＦＴａ31，ａ32をＯＦＦ状態に維持し、また電圧印加期間Ｔ2において電圧Ｅg2（Ｅg2＞Ｅd2＋Ｖt）となるゲート信号ｇb2を供給することによりＴＦＴａ33，ａ34をＯＮ状態にすることができる。この結果、画素電極ａ23，ａ24には、「１０Ｖ」のデータ電圧が書き込まれるが、画素電極ａ21，ａ23にはデータ電圧が何ら書き込まれない。しかし、短絡欠陥Ｘ2の存在によって、画素電極ａ21は、画素電極ａ23と同様に「１０Ｖ」のデータ電圧が書き込まれた状態となる。この状態におけるモジュレータ１の表面画像をサプイメージ４として取得する。
【００６３】
そして、第３の電圧印加パターンによるサブイメージ３と上記第４の電圧印加パターンによるサブイメージ４とを画像処理装置８において加算すると、短絡欠陥Ｘ1が存在せず短絡欠陥Ｘ2のみが存在する場合においても、画素電極ａ21と画素電極ａ23は、「２０Ｖ」（＝１０Ｖ＋１０Ｖ）のデータ電圧に対応した電圧イメージとなり、短絡欠陥Ｘ1，Ｘ2が存在しない正常な場合（１０Ｖ＝１０Ｖ＋０Ｖ）と比較して明らかに異なった電圧イメージとなる。
【００６４】
したがって、列方向に互いに隣り合う画素電極において、一方の画素電極にデータ電圧を書き込み、かつもう一方の画素電極にはデータ電圧を書き込まないようにすると共に、当該データ電圧を上記一方の画素電極に予め書き込まれている電圧とは異なる電圧値に設定することにより、列方向に互いに隣り合う画素電極の短絡欠陥Ｘ2を検出することができる。
【００６５】
このように第１〜第４の電圧印加パターンに基づいて得られたサブイメージ１〜４は、画像処理装置８によって加算されて合成イメージとされる。画像処理装置８は、該合成イメージあるいは合成イメージから抽出した画素単位の電圧マップを一定の検査しきい値と比較することによって２値化して２値化画像データに変換し、異常輝度（異常電圧）の部位を欠陥画素として検出する。そして、画像処理装置８は、欠陥画素の個数やその分布状態に応じて当該検査対象の液晶駆動基板Ａの合否を判定し、その判定結果をモニタ９に表示させて検査を終了する。
【００６６】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、以下のような変形も本発明の範囲に含まれる。
（１）例えば，図５（ａ）に示すように、上記データ信号ｄb2に代えてデータ信号ｄb3をＴＦＴａ32，ａ34に供給する。すなわち、電圧印加期間Ｔ2においてデータ信号ｄa1によって電圧Ｅd2を奇数列の画素電極ａ21，ａ23に書き込むと同時に偶数列の画素電極ａ22，ａ24にはデータ信号ｄa3によって電圧Ｅd1（例えば「０Ｖ」）を一旦書き込む。そして、その後、電圧イメージの撮影までの間に一定期間Ｔ4に亘って電圧Ｅd4を偶数列データ配線ａ52に供給することによって（このとき、ゲート信号ｇa1，ｇb1は電位Ｅg1を維持する）、ＴＦＴａ32，ａ34をＯＮ状態とする。
【００６７】
ここで、上記電圧Ｅd4は、ゲート信号ｇa1，ｇb1の電圧Ｅg1からＴＦＴａ32，ａ34のＯＮ／ＯＦＦ動作のしきい値Ｖtを差し引いた電圧よりも低い電圧に設定する（Ｅg1−Ｖt＞Ｅd4）。この結果、偶数列に位置する画素電極ａ22，ａ24には、電圧（Ｅg1−Ｖt）が書き込まれることになる。例えば、電圧Ｅg1を上記Ｅd1と同様に「０Ｖ」とした場合、画素電極ａ22，ａ24に対向するモジュレータ１の表面部位は、奇数列の画素電極と比較して低い印加電圧に対応した輝度の画像となる。
【００６８】
また、行方向に隣り合う画素電極の短絡欠陥を検出するために、図５（ｂ）に示すように上記ゲート信号ｇb2に代えてゲート信号ｇb3をＴＦＴａ33，ａ34に供給する。すなわち、ゲート信号ｇa1が電圧Ｅg2を維持する期間Ｔ2においてはゲート信号ｇb3を電圧Ｅg1としてＴＦＴａ33，ａ34をＯＦＦ状態に維持し、その後、電圧イメージの撮影までの間に一定期間Ｔ5に亘ってゲート信号ｇb3を電圧Ｅg3とする。この電圧Ｅg3は、データ信号ｄa1，ｄb1の電圧Ｅd1にＴＦＴａ33，ａ34のＯＮ／ＯＦＦ動作のしきい値Ｖtを加算した値よりも高い電圧に設定する（Ｅg3＞Ｅd1＋Ｖt）。この結果、偶数行に位置する画素電極ａ23，ａ24に対向するモジュレータ１の表面部位は、奇数行の画素電極と比較して低い印加電圧に対応した輝度の画像となる。
【００６９】
（２）上記実施形態では２Ｇ２Ｄタイプの液晶駆動基板Ａの検査について説明したが、２Ｇ３Ｄタイプの液晶駆動基板にも本発明を適用することができる。この２Ｇ３Ｄタイプの液晶駆動基板の場合、図６の模式図に示すように、ゲート電圧については奇数行と偶数行とを独立に設定可能であり、かつ画像の三原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に対応する３つの画素電極ａR，ａG，ａB（カラー画像の１画素を構成する画素電極）について各々独立にデータ電圧を書き込めるので、合計５つのサブイメージ１’〜５’を加算して合成イメージを得ることになる。この場合にも、上記実施形態と同様に、「０Ｖ」のデータ電圧を書き込む方の画素電極のＴＦＴをＯＦＦ状態に維持することによって、あるいは上記図５の電圧印加パターンを採用することにより、互いに隣り合う画素電極の短絡欠陥を検出することができる。
【００７０】
（３）ドライバ付液晶駆動基板の場合には、図７に示すように、列方向に並ぶ各画素電極ａ2のデータ電圧を各々独立してコントロールするＸドライバと各行の各画素電極ａ2のゲート電圧を各々独立してコントロールするＹドライバが備えられている。この場合、データ電圧とゲート電圧の組み合わせによって列方向及び行方向の各画素電極について、チェッカーフラグ状に「１０Ｖ」と「０Ｖ」のデータ電圧を書き込むことができる。サブイメージＳ1は、このようにして左上端の画素電極に「１０Ｖ」のデータ電圧を書き込むようにした場合の電圧イメージ画像であり、サブイメージＳ2はこれを反転させたものである。この２つのサブイメージＳ1，Ｓ2を加算することによって合成イメージが生成される。
【００７１】
このようにドライバ付液晶駆動基板の場合、上記図５の電圧印加方法を採用することにより、互いに隣り合う画素電極の短絡欠陥を検出することができる。なお、この場合には、「０Ｖ」のデータ電圧を書込んだ画素電極ａ2についてＸドライバの一括書込機能等を用いてデータ電圧をマイナスの電圧値とすることにより、該マイナスの電圧値を当該画素電極ａ2に書込むことができる。
【００７２】
（４）上記実施形態では、保持容量を備えた液晶駆動基板について本願発明を適用した場合について説明した。これは、電圧印加パターンを切り替えてサブイメージを取得するためには、各画素電極に書き込まれたデータ電圧をある程度の期間保持する必要があるからである。しかし、サブイメージをより高速に取得することが可能な場合には、保持容量を備えていない液晶駆動基板にも本願発明を適用することができる。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係わる液晶駆動基板の検査装置及びその検査方法によれば、以下のような効果を奏する。
（１）画素電極と該画素電極へのデータ電圧の書込みを制御するスイッチング素子とが行列状に多数設けられた液晶駆動基板の検査装置において、平板状に封止された液晶または電気光学効果を有するシートと該シートまたは液晶の一面に備えられた透明電極ともう一面に備えられた誘電体反射膜とからなり、前記シートまたは液晶を透明電極との間で挟込むように液晶駆動基板に対向配置される電気光学素子板と、前記スイッチング素子の遮断／導通を操作するゲート電圧と前記データ電圧とを複数の電圧印加パターンで液晶駆動基板に供給すると共に、前記透明電極にも電圧を供給する電源装置と、前記各々の電圧印加パターンにおける誘電体反射膜から反射してくる画像を撮影する撮像手段と、前記各電圧印加パターンに対応する画像を加算して合成イメージを生成すると共に、該合成イメージに基づいて欠陥画素電極を検出し、該検出結果を液晶駆動基板の検査結果として出力する画像処理装置とからなり、電源装置は、ある電圧印加パターンにおいて、互いに隣り合う画素電極の一方に所定電圧値を書込むようにスイッチング素子にゲート電圧とデータ電圧とを供給し、かつ、互いに隣り合うもう一方の画素電極のスイッチング素子には遮断状態に維持するようにゲート電圧とデータ電圧とを供給し、他の電圧印加パターンにおいては、前記もう一方の画素電極に所定電圧値を書込むようにスイッチング素子にゲート電圧とデータ電圧とを供給し、かつ、前記一方の画素電極のスイッチング素子には遮断状態に維持するようにゲート電圧とデータ電圧とを供給するので、互いに隣り合う画素電極間の短絡欠陥を検出することができる。
【００７４】
（２）また、電圧の書き込み方の工夫によって互いに隣り合う画素電極間の短絡欠陥を検出するようにしているので、取得すべき電気光学素子板の表面の画像の枚数が多くならず、よって検査のスループットを低下させることなく互いに隣り合う画素電極間の短絡欠陥を検出することができる。
【００７５】
（３）バイポーライメージングを使用する必要がなく、ユニポーライメージングによって隣り合う画素電極間の短絡欠陥を検出することができる。したがって、２Ｇ３Ｄタイプの液晶駆動基板や高精細型液晶駆動基板等に適用した場合にも、安定して隣り合う画素電極間の短絡欠陥を検出することができる。
【００７６】
（４）画素電極と該画素電極へのデータ電圧の書込みを制御するＴＦＴとが行列状に多数設けられ、かつ、該ＴＦＴにデータ電圧を供給するデータ配線が各列毎に設けられると共に、遮断／導通を操作するゲート電圧をＴＦＴに供給するゲート配線が各行毎に設けられた液晶駆動基板の検査装置において、平板状に封止された液晶または電気光学効果を有するシートと該シートまたは液晶の一面に備えられた透明電極ともう一面に備えられた誘電体反射膜とからなり、前記シートまたは液晶を透明電極との間で挟込むように前記液晶駆動基板に対向配置される電気光学素子板と、ゲート電圧とデータ電圧とを複数の電圧印加パターンで液晶駆動基板に供給すると共に、前記透明電極に所定のバイアス電圧を供給する電源装置と、各々の電圧印加パターンにおける誘電体反射膜から反射してくる画像を撮影する撮像手段と、各電圧印加パターンに対応する画像を加算して合成イメージを生成すると共に、該合成イメージに基づいて欠陥画素電極を検出し、該検出結果を液晶駆動基板の検査結果として出力する画像処理装置とからなり、電源装置は、ある電圧印加パターンにおいて、ある列において隣り合う画素電極の一方に第１の電圧値Ｅd2を書込み、その後、もう一方の画素電極に前記第１の電圧と異なる第３の電圧を書き込むように、もう一方の画素電極のデータ電圧を一定の期間Ｔ4に亘って変化させ、他の電圧印加パターンにおいては、一方の画素電極ともう一方の画素電極に印加する電圧を入れ替えて供給するので、同一行において互いに隣り合うもう一方の画素電極にに書き込まれる電圧の差を大きくすることができる。
したがって、撮像手段によって撮像される画像のコントラストが向上するので、同一行において互いに隣り合う短絡欠陥をより容易に検出することができる。
【００７７】
（５）画素電極と該画素電極へのデータ電圧の書込みを制御するＴＦＴとが行列状に多数設けられ、かつ、該ＴＦＴにデータ電圧を供給するデータ配線が各列毎に設けられると共に、遮断／導通を操作するゲート電圧をＴＦＴに供給するゲート配線が各行毎に設けられた液晶駆動基板の検査装置において、平板状に封止された液晶または電気光学効果を有するシートと該シートまたは液晶の一面に備えられた透明電極ともう一面に備えられた誘電体反射膜とからなり、シートまたは液晶を透明電極との間で挟込むように液晶駆動基板に対向配置される電気光学素子板と、ゲート電圧とデータ電圧とを複数の電圧印加パターンで液晶駆動基板に供給すると共に、前記透明電極に所定のバイアス電圧を供給する電源装置と、各々の電圧印加パターンにおける誘電体反射膜から反射してくる画像を撮影する撮像手段と、各電圧印加パターンに対応する画像を加算して合成イメージを生成すると共に、該合成イメージに基づいて欠陥画素電極を検出し、該検出結果を液晶駆動基板の検査結果として出力する画像処理装置とからなり、ある電圧印加パターンにおいて、ある行において隣り合う画素電極の一方に第１の電圧値Ｅd2を書込むようにゲート電圧とデータ電圧とを供給し、その後、もう一方の画素電極に前記第１の電圧Ｅd2よりも低い第２の電圧Ｅd1を書き込むようにゲート電圧を一定の期間Ｔ5に亘って供給し、他の電圧印加パターンにおいては、前記一方の画素電極ともう一方の画素電極に印加する電圧を入れ替えて供給するように電源装置を構成するので、同一列において互いに隣り合うもう一方の画素電極にに書き込まれる電圧の差を大きくすることができる。
したがって、撮像手段によって撮像される画像のコントラストが向上するので、同一列において互いに隣り合う短絡欠陥をより容易に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本願に係わる液晶駆動基板の検査装置及びその検査方法の一実施形態において、液晶駆動基板の検査装置の構成概要を示す平面図である。
【図２】  本願に係わる液晶駆動基板の検査装置及びその検査方法の一実施形態において、２Ｇ２Ｄタイプの液晶駆動基板における画素電極への電圧印加パターンの一例を示す模式図である。
【図３】  本願に係わる液晶駆動基板の検査装置及びその検査方法の一実施形態において、互いに隣り合う画素電極の電気的構成を示す等価回路である。
【図４】  本願に係わる液晶駆動基板の検査装置及びその検査方法の一実施形態において、ゲート電圧とデータ電圧の印加パターンの詳細を示す第１のタイミングチャートである。
【図５】  本願に係わる液晶駆動基板の検査装置及びその検査方法の一実施形態において、ゲート電圧とデータ電圧の印加パターンの詳細を示す第２のタイミングチャートである。
【図６】  本願に係わる液晶駆動基板の検査装置及びその検査方法の一実施形態において、２Ｇ３Ｄタイプの液晶駆動基板における画素電極への電圧印加パターンの一例を示す模式図である。
【図７】  本願に係わる液晶駆動基板の検査装置及びその検査方法の一実施形態において、ドライバを具備した液晶駆動基板における画素電極への電圧印加パターンの一例を示す模式図である。
【図８】  従来の液晶駆動基板の構成の一例を示す平面図である。
【図９】  従来の液晶駆動基板の検査装置の構成を示す概要図である。
【図１０】  従来の液晶駆動基板の検査方法の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１……モジュレータ
１ａ……液晶シート
１ｂ……薄膜透明電極（透明電極）
１ｃ……誘電体反射膜
２……Ｘ−Ｙステージ
３……ビームスプリッタ
４……光源
５……フィルタ
６……レンズ
７……ＣＣＤカメラ（撮像手段）
８……画像処理装置
９……モニタ
１０……電源装置
Ａ……液晶駆動基板
ａ1……ガラス板
ａ21，ａ22，ａ23，ａ24……画素電極
ａ31，ａ32，ａ33，ａ34……ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）
ａ41……奇数行ゲート配線
ａ42……偶数行ゲート配線
ａ51……奇数列データ配線
ａ52……偶数列データ配線
ｙ1〜ｙ4……コンデンサ
Ｘ1，Ｘ2……短絡欠陥
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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