JPH09304227A - 液晶素子評価方法および評価装置 - Google Patents
液晶素子評価方法および評価装置Info
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- JPH09304227A JPH09304227A JP8121917A JP12191796A JPH09304227A JP H09304227 A JPH09304227 A JP H09304227A JP 8121917 A JP8121917 A JP 8121917A JP 12191796 A JP12191796 A JP 12191796A JP H09304227 A JPH09304227 A JP H09304227A
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- G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
- G09G3/006—Electronic inspection or testing of displays and display drivers, e.g. of LED or LCD displays
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 液晶素子に含まれる電場応答性不純物を簡便
かつ高感度に検出および同定することができる液晶素子
評価方法、およびこの評価方法を実現する装置を提供す
る。 【解決手段】 １対の電極間に液晶層を有する液晶素子
に直流電場を連続的に印加する工程と、直流電場を除去
した後、経時的に、液晶素子に交流パルス電場を印加し
ながら特定波長域の光を照射して液晶層を通過した光を
時間分解して測定することにより、光強度の交流パルス
電場の一周期内での経時変化に相当する電場応答曲線を
求める工程とを有し、電場応答曲線における特定の変化
量について直流電場を除去した時点からの経時変化に基
づいて液晶素子中に混入した不純物を検出する。
かつ高感度に検出および同定することができる液晶素子
評価方法、およびこの評価方法を実現する装置を提供す
る。 【解決手段】 １対の電極間に液晶層を有する液晶素子
に直流電場を連続的に印加する工程と、直流電場を除去
した後、経時的に、液晶素子に交流パルス電場を印加し
ながら特定波長域の光を照射して液晶層を通過した光を
時間分解して測定することにより、光強度の交流パルス
電場の一周期内での経時変化に相当する電場応答曲線を
求める工程とを有し、電場応答曲線における特定の変化
量について直流電場を除去した時点からの経時変化に基
づいて液晶素子中に混入した不純物を検出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶素子の評価方法
および評価装置に関し、特に液晶素子中に混入した不純
物を検出する方法および装置に関する。
および評価装置に関し、特に液晶素子中に混入した不純
物を検出する方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶素子では、例えば液晶に電場に応答
する不純物（以下、電場応答性不純物という）が混入す
ると、応答速度、コントラストなどの素子性能が低下
し、寿命も短縮するという問題が生じる。電場応答性不
純物とは、電場の印加に伴って素子内を移動、または電
荷を移動させる能力を有する化学種のことである。電場
応答性不純物としては、プロトン、有機物イオン、無機
物イオン、水素結合能を有する化合物、電子移動能を有
する化合物、大きな双極子モーメントを有する化合物、
大きな分極率を有する化合物などが挙げられる。そこ
で、素子に混入する電場応答性不純物を検出、同定、定
量して、その混入を防ぐようにプロセスを改善すること
が不可欠である。この際、多くのプロセスのうちどのプ
ロセスをどのように改善すべきかを的確に判断するため
には、混入する不純物を同定できることが重要になって
くる。
する不純物（以下、電場応答性不純物という）が混入す
ると、応答速度、コントラストなどの素子性能が低下
し、寿命も短縮するという問題が生じる。電場応答性不
純物とは、電場の印加に伴って素子内を移動、または電
荷を移動させる能力を有する化学種のことである。電場
応答性不純物としては、プロトン、有機物イオン、無機
物イオン、水素結合能を有する化合物、電子移動能を有
する化合物、大きな双極子モーメントを有する化合物、
大きな分極率を有する化合物などが挙げられる。そこ
で、素子に混入する電場応答性不純物を検出、同定、定
量して、その混入を防ぐようにプロセスを改善すること
が不可欠である。この際、多くのプロセスのうちどのプ
ロセスをどのように改善すべきかを的確に判断するため
には、混入する不純物を同定できることが重要になって
くる。
【０００３】従来、この不純物の評価には、高温におけ
る液晶素子の電圧保持率の測定が用いられてきた。この
方法では素子として構成された最終状態での評価が可能
である。しかし、この方法は、時間および手間がかかる
うえ、不純物の原因物質や不純物が混入するプロセスを
特定することが困難である。
る液晶素子の電圧保持率の測定が用いられてきた。この
方法では素子として構成された最終状態での評価が可能
である。しかし、この方法は、時間および手間がかかる
うえ、不純物の原因物質や不純物が混入するプロセスを
特定することが困難である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は液晶素子に含
まれる電場応答性不純物を簡便かつ高感度に同定するこ
とができる液晶素子評価方法、およびこの評価方法を実
現する装置を提供することを目的とする。
まれる電場応答性不純物を簡便かつ高感度に同定するこ
とができる液晶素子評価方法、およびこの評価方法を実
現する装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶素子評価方
法は、１対の電極間に液晶層を有する液晶素子に作用電
場を連続的に印加する工程と、作用電場を除去した後、
経時的に、液晶素子に交流パルス電場を印加しながら特
定波長域の光を照射して液晶層を通過した光を時間分解
して測定することにより、光強度の交流パルス電場の一
周期内での経時変化に相当する電場応答曲線を求める工
程とを有し、電場応答曲線における特定の変化量につい
て作用電場を除去した時点からの経時変化に基づいて液
晶素子中に混入した不純物を検出することを特徴とする
ものである。
法は、１対の電極間に液晶層を有する液晶素子に作用電
場を連続的に印加する工程と、作用電場を除去した後、
経時的に、液晶素子に交流パルス電場を印加しながら特
定波長域の光を照射して液晶層を通過した光を時間分解
して測定することにより、光強度の交流パルス電場の一
周期内での経時変化に相当する電場応答曲線を求める工
程とを有し、電場応答曲線における特定の変化量につい
て作用電場を除去した時点からの経時変化に基づいて液
晶素子中に混入した不純物を検出することを特徴とする
ものである。
【０００６】本発明の液晶素子評価装置は、１対の電極
間に液晶層を有する液晶素子に作用電場を印加する手段
と、液晶素子に交流パルス電場を印加する手段と、作用
電場を除去した後に交流パルス電場を印加するよう制御
する手段と、液晶層に光を照射するための光源と、光源
から照射された光から特定波長域の光を取り出す分光手
段と、光源から照射され分光手段により取り出された
後、液晶層を通過した特定波長域の光を電気信号に変換
する光検出手段と、光検出手段により変換された電気信
号を時間分解して積算することにより光強度の交流パル
ス電場の一周期内での経時変化に相当する電場応答曲線
を求める手段と、電場応答曲線における特定の変化量を
算出し、この変化量を作用電場を除去した時点からの経
過時間の関数として解析する手段とを具備したことを特
徴とするものである。
間に液晶層を有する液晶素子に作用電場を印加する手段
と、液晶素子に交流パルス電場を印加する手段と、作用
電場を除去した後に交流パルス電場を印加するよう制御
する手段と、液晶層に光を照射するための光源と、光源
から照射された光から特定波長域の光を取り出す分光手
段と、光源から照射され分光手段により取り出された
後、液晶層を通過した特定波長域の光を電気信号に変換
する光検出手段と、光検出手段により変換された電気信
号を時間分解して積算することにより光強度の交流パル
ス電場の一周期内での経時変化に相当する電場応答曲線
を求める手段と、電場応答曲線における特定の変化量を
算出し、この変化量を作用電場を除去した時点からの経
過時間の関数として解析する手段とを具備したことを特
徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】最初に、本発明の原理を簡単に説
明する。１対の電極間に液晶層を有する液晶素子に電場
を印加すると、液晶分子は電場の方向に配向する。この
とき液晶中に電場応答性不純物が混入していると、不純
物が混入していない場合と比較して、液晶分子に印加さ
れる実効的な電場の大きさが変化するため、液晶分子の
配向運動も影響を受ける。このため、後述するように交
流パルス電場を印加して液晶分子の配向運動状態を示す
電場応答曲線を測定すると、液晶中に電場応答性不純物
が混入していない場合の電場応答曲線との比較から電場
応答性不純物を検出することができる。ただし、液晶中
に電場応答性不純物が均一に存在し、電極近傍における
不純物量が少ない場合には、検出感度がそれほど向上し
ないことがわかってきた。そこで、本発明においては電
場応答曲線の測定前に予め液晶素子に作用電場を印加す
ることにより、液晶中の電場応答性不純物を一方の電極
近傍に移動させる。また、作用電場を除去した後には、
電場応答性不純物は徐々に拡散するので、電場応答曲線
は経時的に変化する。したがって、電場応答曲線におけ
る特定の変化量について作用電場を除去した時点からの
経時変化を調べることにより、電場応答性不純物を高感
度に検出できる。
明する。１対の電極間に液晶層を有する液晶素子に電場
を印加すると、液晶分子は電場の方向に配向する。この
とき液晶中に電場応答性不純物が混入していると、不純
物が混入していない場合と比較して、液晶分子に印加さ
れる実効的な電場の大きさが変化するため、液晶分子の
配向運動も影響を受ける。このため、後述するように交
流パルス電場を印加して液晶分子の配向運動状態を示す
電場応答曲線を測定すると、液晶中に電場応答性不純物
が混入していない場合の電場応答曲線との比較から電場
応答性不純物を検出することができる。ただし、液晶中
に電場応答性不純物が均一に存在し、電極近傍における
不純物量が少ない場合には、検出感度がそれほど向上し
ないことがわかってきた。そこで、本発明においては電
場応答曲線の測定前に予め液晶素子に作用電場を印加す
ることにより、液晶中の電場応答性不純物を一方の電極
近傍に移動させる。また、作用電場を除去した後には、
電場応答性不純物は徐々に拡散するので、電場応答曲線
は経時的に変化する。したがって、電場応答曲線におけ
る特定の変化量について作用電場を除去した時点からの
経時変化を調べることにより、電場応答性不純物を高感
度に検出できる。
【０００８】以下、本発明の方法をより詳細に説明す
る。まず、１対の電極間に液晶層を有する液晶素子に作
用電場、具体的には直流電場を連続的に印加する。直流
電場を用いるのは、電場応答性不純物を一方の電極近傍
に移動させるのに最も好ましいからである。この工程に
より、液晶中に混入した電場応答性不純物を一方の電極
近傍に移動させる。この工程で印加される直流電場は電
場応答性不純物を移動させることができれば十分であ
り、印加時間は６０分以下であることが好ましい。印加
時間が長くなると測定全体の時間が長くなってしまい、
また液晶が影響を受けイオン性の不純物となってしまう
ので好ましくない。ただし、電場応答性不純物の量が少
ない場合には、６０分以下の範囲内でできるだけ印加時
間を長くする方が、測定感度を上げる観点から好まし
い。なお、印加する電圧は一定でなくてもよい。
る。まず、１対の電極間に液晶層を有する液晶素子に作
用電場、具体的には直流電場を連続的に印加する。直流
電場を用いるのは、電場応答性不純物を一方の電極近傍
に移動させるのに最も好ましいからである。この工程に
より、液晶中に混入した電場応答性不純物を一方の電極
近傍に移動させる。この工程で印加される直流電場は電
場応答性不純物を移動させることができれば十分であ
り、印加時間は６０分以下であることが好ましい。印加
時間が長くなると測定全体の時間が長くなってしまい、
また液晶が影響を受けイオン性の不純物となってしまう
ので好ましくない。ただし、電場応答性不純物の量が少
ない場合には、６０分以下の範囲内でできるだけ印加時
間を長くする方が、測定感度を上げる観点から好まし
い。なお、印加する電圧は一定でなくてもよい。
【０００９】次に、直流電場を除去した後、所定時間毎
または連続的に電場応答曲線を測定する。具体的には、
液晶素子に交流パルス電場を印加して液晶分子を配向さ
せた状態で、液晶分子に吸収される特定波長域の光を液
晶素子に照射し、液晶層を通過した特定波長域の光の強
度を検出し、この光強度に対応する電気信号を時間分解
し積算することにより、光強度の交流パルス電場の一周
期内での電場応答曲線を求める。このとき、液晶分子に
よる光の吸収度合は液晶分子の配向状態に依存するの
で、液晶層を通過した光強度の測定から求められる電場
応答曲線は液晶分子の配向状態の経時変化に対応するも
のである。ここで、液晶層中に所定の極性を有する電場
応答性不純物が存在する場合には、交流パルス電場の電
場の極性に応じて液晶分子に実効的に印加される電場の
大きさが低減または増大するため、液晶分子の配向状態
も変化する。したがって、電場応答性不純物が混入した
液晶素子の電場応答曲線は、不純物が混入していない液
晶素子のものと比較すると、交流パルス電場の極性反転
の前および後でそれぞれ傾きが異なる。この電場応答曲
線の傾きの変化のし方は、不純物の種類や量によっても
異なる。
または連続的に電場応答曲線を測定する。具体的には、
液晶素子に交流パルス電場を印加して液晶分子を配向さ
せた状態で、液晶分子に吸収される特定波長域の光を液
晶素子に照射し、液晶層を通過した特定波長域の光の強
度を検出し、この光強度に対応する電気信号を時間分解
し積算することにより、光強度の交流パルス電場の一周
期内での電場応答曲線を求める。このとき、液晶分子に
よる光の吸収度合は液晶分子の配向状態に依存するの
で、液晶層を通過した光強度の測定から求められる電場
応答曲線は液晶分子の配向状態の経時変化に対応するも
のである。ここで、液晶層中に所定の極性を有する電場
応答性不純物が存在する場合には、交流パルス電場の電
場の極性に応じて液晶分子に実効的に印加される電場の
大きさが低減または増大するため、液晶分子の配向状態
も変化する。したがって、電場応答性不純物が混入した
液晶素子の電場応答曲線は、不純物が混入していない液
晶素子のものと比較すると、交流パルス電場の極性反転
の前および後でそれぞれ傾きが異なる。この電場応答曲
線の傾きの変化のし方は、不純物の種類や量によっても
異なる。
【００１０】この工程で液晶素子に照射する光として
は、電場応答曲線の測定感度の観点から赤外光が特に好
ましい。光の波長域としては、液晶分子のＣＨ伸縮振動
や、ＣＮ伸縮振動に帰属される赤外吸収帯（例えば後者
の場合２２２５ｃｍ-1）を含む波長域が選択される。こ
のような特定波長域の光は、光源から発する光を任意の
分光手段で分光することにより取り出すことができる。
この場合、液晶素子には特定波長域以外の余分な波長域
の光が照射されることがないため、液晶素子の温度上昇
を抑制することができる。検出すべき光は、液晶素子を
透過した光でも液晶素子から反射される光でもよい。
は、電場応答曲線の測定感度の観点から赤外光が特に好
ましい。光の波長域としては、液晶分子のＣＨ伸縮振動
や、ＣＮ伸縮振動に帰属される赤外吸収帯（例えば後者
の場合２２２５ｃｍ-1）を含む波長域が選択される。こ
のような特定波長域の光は、光源から発する光を任意の
分光手段で分光することにより取り出すことができる。
この場合、液晶素子には特定波長域以外の余分な波長域
の光が照射されることがないため、液晶素子の温度上昇
を抑制することができる。検出すべき光は、液晶素子を
透過した光でも液晶素子から反射される光でもよい。
【００１１】この工程で用いる交流パルス電場の波形は
特に限定されず、矩形波、三角波、正弦波やこれらの合
成波などを用いることができる。上述した電場応答曲線
の傾きの変化のし方は、印加される交流パルス電場のパ
ルス幅によっても異なり、しかもパルス幅に依存する変
化のし方は個々の不純物で特有である。したがって、交
流パルス電場のパルス幅を変化させて電場応答曲線を観
測することにより、液晶層中に混入した不純物を特定す
るのに有用な情報が得られる。また、パルス幅の異なる
複数のパルス列を合成した合成交流パルス電場を印加
し、この合成交流パルス電場を構成する各パルス列に対
応する電場応答曲線を観測すれば、液晶素子中に混入し
た複数の不純物に対応することもできる。
特に限定されず、矩形波、三角波、正弦波やこれらの合
成波などを用いることができる。上述した電場応答曲線
の傾きの変化のし方は、印加される交流パルス電場のパ
ルス幅によっても異なり、しかもパルス幅に依存する変
化のし方は個々の不純物で特有である。したがって、交
流パルス電場のパルス幅を変化させて電場応答曲線を観
測することにより、液晶層中に混入した不純物を特定す
るのに有用な情報が得られる。また、パルス幅の異なる
複数のパルス列を合成した合成交流パルス電場を印加
し、この合成交流パルス電場を構成する各パルス列に対
応する電場応答曲線を観測すれば、液晶素子中に混入し
た複数の不純物に対応することもできる。
【００１２】さらに、本発明においては、直流電場を除
去した後に上述したように電場応答曲線を経時的に測定
し、その測定結果から電場応答曲線における特定の変化
量について直流電場を除去した時点からの経時変化を求
める。ここで、電場応答曲線における特定の変化量は、
一定の基準による変化量であれば特に限定されず、例え
ば曲線の傾きもしくは関数形、または不純物が混入して
いない液晶素子で得られる電場応答曲線との差の大きさ
などが挙げられる。上述したように、直流電場を除去し
た後には、電極近傍に集中していた電場応答性不純物は
徐々に拡散するので、直流電場を除去した時点からの経
時変化を調べると、電場応答曲線における特定変化量は
徐々に減衰する。したがって、電場応答曲線における特
定変化量の経時変化の減衰によって、液晶層中に電場応
答性不純物が混入していることを高感度に検出すること
ができる。また、この減衰のし方は不純物の拡散のし方
に依存するので、不純物の種類を特定するのに有用な情
報を得ることもできる。
去した後に上述したように電場応答曲線を経時的に測定
し、その測定結果から電場応答曲線における特定の変化
量について直流電場を除去した時点からの経時変化を求
める。ここで、電場応答曲線における特定の変化量は、
一定の基準による変化量であれば特に限定されず、例え
ば曲線の傾きもしくは関数形、または不純物が混入して
いない液晶素子で得られる電場応答曲線との差の大きさ
などが挙げられる。上述したように、直流電場を除去し
た後には、電極近傍に集中していた電場応答性不純物は
徐々に拡散するので、直流電場を除去した時点からの経
時変化を調べると、電場応答曲線における特定変化量は
徐々に減衰する。したがって、電場応答曲線における特
定変化量の経時変化の減衰によって、液晶層中に電場応
答性不純物が混入していることを高感度に検出すること
ができる。また、この減衰のし方は不純物の拡散のし方
に依存するので、不純物の種類を特定するのに有用な情
報を得ることもできる。
【００１３】次に、本発明の液晶素子の評価装置につい
て説明する。上述したように本発明の評価装置は、液晶
素子に直流電場を印加する手段と、液晶素子に交流パル
ス電場を印加する手段と、光源と、分光手段と、液晶層
を通過した特定波長域の光を電気信号に変換する光検出
手段と、光検出手段により変換された電気信号を時間分
解して積算することにより光強度の交流パルス電場の一
周期内での経時変化に相当する電場応答曲線を求める手
段と、電場応答曲線における特定の変化量を算出し、こ
の変化量を直流電場を除去した時点からの経過時間の関
数として解析する手段とを有するものである。
て説明する。上述したように本発明の評価装置は、液晶
素子に直流電場を印加する手段と、液晶素子に交流パル
ス電場を印加する手段と、光源と、分光手段と、液晶層
を通過した特定波長域の光を電気信号に変換する光検出
手段と、光検出手段により変換された電気信号を時間分
解して積算することにより光強度の交流パルス電場の一
周期内での経時変化に相当する電場応答曲線を求める手
段と、電場応答曲線における特定の変化量を算出し、こ
の変化量を直流電場を除去した時点からの経過時間の関
数として解析する手段とを有するものである。
【００１４】直流電場を印加する手段および交流パルス
電場を印加する手段は同一の装置を用いて、この装置を
制御することにより実現することもできる。光源として
は、上述したように赤外光源を用いることが好ましい。
分光手段としては、例えば回折格子、プリズム、干渉フ
ィルターなど、任意の分光器（分散素子）が用いられ
る。液晶素子の温度上昇を抑制する観点からは、これら
の分光手段を光源と液晶素子との間に設けて、光源から
の光を分光した後に液晶素子に照射することが好まし
い。また、分光手段と液晶素子との間に偏光子を設け、
振動方向が配向時の液晶分子の長軸方向に対応する偏光
を液晶素子に照射することが好ましい。光検出手段とし
ては、例えば赤外光検出器のうちでも高感度なＭＣＴ
（水銀・カドミウム・テルル）検出器を用いることが好
ましい。測定対象となる光が赤外光である場合、検出さ
れる赤外光は微弱であるので、一般的には赤外光検出器
で変換された電気信号を増幅器で増幅する。
電場を印加する手段は同一の装置を用いて、この装置を
制御することにより実現することもできる。光源として
は、上述したように赤外光源を用いることが好ましい。
分光手段としては、例えば回折格子、プリズム、干渉フ
ィルターなど、任意の分光器（分散素子）が用いられ
る。液晶素子の温度上昇を抑制する観点からは、これら
の分光手段を光源と液晶素子との間に設けて、光源から
の光を分光した後に液晶素子に照射することが好まし
い。また、分光手段と液晶素子との間に偏光子を設け、
振動方向が配向時の液晶分子の長軸方向に対応する偏光
を液晶素子に照射することが好ましい。光検出手段とし
ては、例えば赤外光検出器のうちでも高感度なＭＣＴ
（水銀・カドミウム・テルル）検出器を用いることが好
ましい。測定対象となる光が赤外光である場合、検出さ
れる赤外光は微弱であるので、一般的には赤外光検出器
で変換された電気信号を増幅器で増幅する。
【００１５】光検出手段により変換された電気信号を時
間分解して積算し、電場応答曲線を測定するための手段
としては、例えばボックスカー積分器またはデジタルサ
ンプリングオシロスコープが用いられる。電場応答曲線
における特定の変化量を算出し、この変化量を直流電場
を除去した時点からの経過時間の関数として解析する手
段としてはコンピューターが用いられる。
間分解して積算し、電場応答曲線を測定するための手段
としては、例えばボックスカー積分器またはデジタルサ
ンプリングオシロスコープが用いられる。電場応答曲線
における特定の変化量を算出し、この変化量を直流電場
を除去した時点からの経過時間の関数として解析する手
段としてはコンピューターが用いられる。
【００１６】なお、上述したように液晶素子中に混入し
た複数の不純物を同定するために、交流パルス電場の印
加手段によりパルス幅の異なる複数のパルス列を合成し
た合成交流パルス電場を印加し、赤外光検出器により変
換された電気信号を合成交流パルス電場を構成する各パ
ルス列に対応する複数の電気信号に復調してもよい。
た複数の不純物を同定するために、交流パルス電場の印
加手段によりパルス幅の異なる複数のパルス列を合成し
た合成交流パルス電場を印加し、赤外光検出器により変
換された電気信号を合成交流パルス電場を構成する各パ
ルス列に対応する複数の電気信号に復調してもよい。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。本発明に
係る液晶素子評価素子の一例について図１を参照して説
明する。図１においては、液晶素子１０に、直流電源１
により直流電場を、パルスジェネレーター（またはシン
セサイザー）２により交流パルス電場をそれぞれ印加す
る。一方、赤外光源３からの赤外光を分散素子４で分光
して特定波長域の赤外光を取り出し、偏光子５を通して
液晶セル１０に照射し、液晶セル１０を透過した赤外光
をＭＣＴ検出器６で検出して電気信号に変換する。この
電気信号を増幅器７で増幅し、デジタルサンプリングオ
シロスコープ８へ入力して時間分解して積算することに
より電場応答曲線を求める。そして、コンピュータ９に
より、電場応答曲線における特定の変化量を算出し、こ
の変化量について直流電場を除去した時点からの経時変
化を求める。また、評価装置の全体もコンピュータ９で
制御する。
係る液晶素子評価素子の一例について図１を参照して説
明する。図１においては、液晶素子１０に、直流電源１
により直流電場を、パルスジェネレーター（またはシン
セサイザー）２により交流パルス電場をそれぞれ印加す
る。一方、赤外光源３からの赤外光を分散素子４で分光
して特定波長域の赤外光を取り出し、偏光子５を通して
液晶セル１０に照射し、液晶セル１０を透過した赤外光
をＭＣＴ検出器６で検出して電気信号に変換する。この
電気信号を増幅器７で増幅し、デジタルサンプリングオ
シロスコープ８へ入力して時間分解して積算することに
より電場応答曲線を求める。そして、コンピュータ９に
より、電場応答曲線における特定の変化量を算出し、こ
の変化量について直流電場を除去した時点からの経時変
化を求める。また、評価装置の全体もコンピュータ９で
制御する。
【００１８】なお、パルスジェネレーター２を用いて液
晶素子１０に直流電場を印加するようにしてもよい。ま
た、パルスジェネレーター２によりパルス幅の異なる複
数のパルス列を合成した合成交流パルス電場を発生さ
せ、ＭＣＴ検出器６により変換された電気信号を合成交
流パルス電場を構成する各パルス列に対応する複数の電
気信号に分解する場合にもコンピュータ９による制御を
行う。
晶素子１０に直流電場を印加するようにしてもよい。ま
た、パルスジェネレーター２によりパルス幅の異なる複
数のパルス列を合成した合成交流パルス電場を発生さ
せ、ＭＣＴ検出器６により変換された電気信号を合成交
流パルス電場を構成する各パルス列に対応する複数の電
気信号に分解する場合にもコンピュータ９による制御を
行う。
【００１９】本実施例では、以下のようにして液晶素子
中に混入した電荷応答性不純物について評価した。基板
として、ＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）透明電極付
きガラス基板を用い、その表面にポリイミドからなる液
晶配向膜を形成してラビング処理を行った後、セルギャ
ップ約１０μｍの液晶セルを作製した。一方、液晶とし
て、代表的なフッ素系混合液晶であるＺＬＩ−４７９２
（メルク社製）を用意した。この液晶に、電場応答性不
純物としてエタノールを以下に示す比率で混入した。
中に混入した電荷応答性不純物について評価した。基板
として、ＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）透明電極付
きガラス基板を用い、その表面にポリイミドからなる液
晶配向膜を形成してラビング処理を行った後、セルギャ
ップ約１０μｍの液晶セルを作製した。一方、液晶とし
て、代表的なフッ素系混合液晶であるＺＬＩ−４７９２
（メルク社製）を用意した。この液晶に、電場応答性不
純物としてエタノールを以下に示す比率で混入した。
【００２０】 １：１．３８×１０-3モル／Ｌ ２：１．３８×１０-7モル／Ｌ ３：１．３８×１０-8モル／Ｌ ４：１．３８×１０-9モル／Ｌ ５：０モル／Ｌ 上記の各液晶材料をそれぞれ液晶セルに注入し、試料１
〜５の液晶素子を作製した。得られた試料１〜５の各液
晶素子について図１に示す評価装置による評価を行っ
た。
〜５の液晶素子を作製した。得られた試料１〜５の各液
晶素子について図１に示す評価装置による評価を行っ
た。
【００２１】まず、一方の電極を接地し、他方の電極を
−１０Ｖに設定して、液晶層に３０分間にわたって直流
電場を印加した後、直流電場を除去した。直流電場を除
去した後、３０秒おきに、以下のようにして液晶の電場
応答曲線を測定した。すなわち、赤外光源からの光を分
光し、ＣＨ伸縮振動の吸収波長域の赤外光を偏光子を通
して液晶素子に照射しながら、図２（ａ）に示すように
パルス幅Ｔ＝１ｍｓ（周期２００ｍｓ）、振幅±５Ｖの
交流パルス電場を印加し、液晶層を通過した透過光強度
に相当する電気信号を時間分解し積算することにより、
交流パルス電場の一周期内での透過光強度の経時変化に
相当する電場応答曲線を求めた。試料１について、直流
電場を除去した直後に測定した電場応答曲線を図２
（ｂ）に示す。図２（ｂ）に示されるように、交流パル
ス電場の極性が反転する前後で電場応答曲線の傾きが変
化することが確認された。試料２についても、試料１と
同様に、交流パルス電場の極性が反転する前後での電場
応答曲線の傾きに変化が認められたが、変化の程度は試
料１と比較して小さかった。一方、試料３〜５について
は交流パルス電場の極性が反転する前後での電場応答曲
線の傾きに有意な変化は認められなかった。
−１０Ｖに設定して、液晶層に３０分間にわたって直流
電場を印加した後、直流電場を除去した。直流電場を除
去した後、３０秒おきに、以下のようにして液晶の電場
応答曲線を測定した。すなわち、赤外光源からの光を分
光し、ＣＨ伸縮振動の吸収波長域の赤外光を偏光子を通
して液晶素子に照射しながら、図２（ａ）に示すように
パルス幅Ｔ＝１ｍｓ（周期２００ｍｓ）、振幅±５Ｖの
交流パルス電場を印加し、液晶層を通過した透過光強度
に相当する電気信号を時間分解し積算することにより、
交流パルス電場の一周期内での透過光強度の経時変化に
相当する電場応答曲線を求めた。試料１について、直流
電場を除去した直後に測定した電場応答曲線を図２
（ｂ）に示す。図２（ｂ）に示されるように、交流パル
ス電場の極性が反転する前後で電場応答曲線の傾きが変
化することが確認された。試料２についても、試料１と
同様に、交流パルス電場の極性が反転する前後での電場
応答曲線の傾きに変化が認められたが、変化の程度は試
料１と比較して小さかった。一方、試料３〜５について
は交流パルス電場の極性が反転する前後での電場応答曲
線の傾きに有意な変化は認められなかった。
【００２２】しかし、試料１および２についても、直流
電場を除去した後の経過時間が長くなるにつれて、交流
パルス電場の極性が反転する前後での電場応答曲線の傾
きの変化が徐々に小さくなり、図２においてｘで表示す
る透過光強度の変化量（試料５の電場応答曲線との差）
の大きさも小さくなった。試料１について、直流電場を
除去した時点からの透過光強度の変化量ｘの経時変化曲
線を図３に示す。この場合、約１０分後には透過光強度
の変化量がゼロになった。また、図示しないが、試料２
についての経時変化曲線は図３に示す試料１の経時変化
曲線より下側に位置している。
電場を除去した後の経過時間が長くなるにつれて、交流
パルス電場の極性が反転する前後での電場応答曲線の傾
きの変化が徐々に小さくなり、図２においてｘで表示す
る透過光強度の変化量（試料５の電場応答曲線との差）
の大きさも小さくなった。試料１について、直流電場を
除去した時点からの透過光強度の変化量ｘの経時変化曲
線を図３に示す。この場合、約１０分後には透過光強度
の変化量がゼロになった。また、図示しないが、試料２
についての経時変化曲線は図３に示す試料１の経時変化
曲線より下側に位置している。
【００２３】次いで、試料３および４の各液晶素子につ
いて、直流電場の印加時間を６０分に設定した以外は、
上記と同様にして電場応答曲線を求めた。この結果、試
料３の場合には試料１および２の場合と同様な傾向を示
す電場応答曲線および透過光強度の変化量ｘに経時変化
が認められた。一方、試料４の場合には、直流電場の印
加時間を３０分とした場合と同様に有意な変化は認めら
れなかった。
いて、直流電場の印加時間を６０分に設定した以外は、
上記と同様にして電場応答曲線を求めた。この結果、試
料３の場合には試料１および２の場合と同様な傾向を示
す電場応答曲線および透過光強度の変化量ｘに経時変化
が認められた。一方、試料４の場合には、直流電場の印
加時間を３０分とした場合と同様に有意な変化は認めら
れなかった。
【００２４】液晶へのエタノールの混入量がゼロかまた
は非常に少ない試料５または試料４では有意な変化が認
められないことから、液晶素子を構成する液晶材料、配
向膜材料などには検出感度以上の電場応答性不純物は含
まれていない。したがって、図２および図３に示される
変化は液晶に混入したエタノールに起因するものである
と結論づけることができる。これらの変化は不純物が電
場に応答した結果として検出されているので、この場合
の不純物は中性分子であるエタノールではなく、エタノ
ールまたはエタノールに含まれる水分からごくわずかに
解離しているプロトンである。
は非常に少ない試料５または試料４では有意な変化が認
められないことから、液晶素子を構成する液晶材料、配
向膜材料などには検出感度以上の電場応答性不純物は含
まれていない。したがって、図２および図３に示される
変化は液晶に混入したエタノールに起因するものである
と結論づけることができる。これらの変化は不純物が電
場に応答した結果として検出されているので、この場合
の不純物は中性分子であるエタノールではなく、エタノ
ールまたはエタノールに含まれる水分からごくわずかに
解離しているプロトンである。
【００２５】以上の測定結果をまとめると、液晶（ＺＬ
Ｉ−４７９２）中に混入したエタノールに関しては、直
流電場を３０分間印加した場合には１．３８×１０-7モ
ル／Ｌ以上の濃度であれば検出でき、直流電場を６０分
間印加した場合にはさらに１桁低濃度であっても検出で
きることがわかる。
Ｉ−４７９２）中に混入したエタノールに関しては、直
流電場を３０分間印加した場合には１．３８×１０-7モ
ル／Ｌ以上の濃度であれば検出でき、直流電場を６０分
間印加した場合にはさらに１桁低濃度であっても検出で
きることがわかる。
【００２６】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、液
晶素子に含まれる電場応答性不純物を簡便かつ高感度に
検出および同定することができる。
晶素子に含まれる電場応答性不純物を簡便かつ高感度に
検出および同定することができる。
【図１】本発明の液晶素子評価装置の一例を示すブロッ
ク図。
ク図。
【図２】本発明の方法により印加される交流パルス電場
と測定された電場応答曲線を示す特性図。
と測定された電場応答曲線を示す特性図。
【図３】本発明の方法により測定される液晶セルの電場
応答曲線から求められた透過光強度の変化量の経時変化
を示す特性図。
応答曲線から求められた透過光強度の変化量の経時変化
を示す特性図。
１…直流電源 ２…パルスジェネレーター ３…赤外光源 ４…分散素子 ５…偏光子 ６…ＭＣＴ検出器 ７…増幅器 ８…デジタルサンプリングオシロスコープ ９…コンピュータ １０…液晶素子
Claims (2)
- 【請求項１】 １対の電極間に液晶層を有する液晶素子
に作用電場を連続的に印加する工程と、作用電場を除去
した後、経時的に、液晶素子に交流パルス電場を印加し
ながら特定波長域の光を照射して液晶層を通過した光を
時間分解して測定することにより、光強度の交流パルス
電場の一周期内での経時変化に相当する電場応答曲線を
求める工程とを有し、電場応答曲線における特定の変化
量について作用電場を除去した時点からの経時変化に基
づいて液晶素子中に混入した不純物を検出することを特
徴とする液晶素子評価方法。 - 【請求項２】 １対の電極間に液晶層を有する液晶素子
に作用電場を印加する手段と、液晶素子に交流パルス電
場を印加する手段と、作用電場を除去した後に交流パル
ス電場を印加するよう制御する手段と、液晶層に光を照
射するための光源と、光源から照射された光から特定波
長域の光を取り出す分光手段と、光源から照射され分光
手段により取り出された後、液晶層を通過した特定波長
域の光を電気信号に変換する光検出手段と、光検出手段
により変換された電気信号を時間分解して積算すること
により光強度の交流パルス電場の一周期内での経時変化
に相当する電場応答曲線を求める手段と、電場応答曲線
における特定の変化量を算出し、この変化量を作用電場
を除去した時点からの経過時間の関数として解析する手
段とを具備したことを特徴とする液晶素子評価装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8121917A JP2744221B2 (ja) | 1996-05-16 | 1996-05-16 | 液晶素子評価方法および評価装置 |
| US08/981,832 US6054870A (en) | 1996-05-16 | 1997-05-16 | Liquid crystal device evaluation method and apparatus |
| PCT/JP1997/001651 WO2004079323A1 (ja) | 1996-05-16 | 1997-05-16 | 液晶素子評価方法および評価装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8121917A JP2744221B2 (ja) | 1996-05-16 | 1996-05-16 | 液晶素子評価方法および評価装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09304227A true JPH09304227A (ja) | 1997-11-28 |
| JP2744221B2 JP2744221B2 (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=14823117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8121917A Expired - Fee Related JP2744221B2 (ja) | 1996-05-16 | 1996-05-16 | 液晶素子評価方法および評価装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6054870A (ja) |
| JP (1) | JP2744221B2 (ja) |
| WO (1) | WO2004079323A1 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4773348B2 (ja) * | 2003-07-12 | 2011-09-14 | アクセラー８ テクノロジー コーポレイション | 高感度かつ迅速なバイオ検出法 |
| CN100489611C (zh) * | 2003-08-28 | 2009-05-20 | 奇美电子股份有限公司 | 在液晶显示器中的横向离子抽吸 |
| CN105403797B (zh) * | 2015-12-23 | 2018-07-20 | 成都信息工程大学 | 基于欧姆定律的土壤电离临界电场强度的估计方法 |
| JP7635646B2 (ja) * | 2021-06-14 | 2025-02-26 | セイコーエプソン株式会社 | 表示装置及び表示装置の制御方法 |
| CN117250784B (zh) * | 2023-11-18 | 2024-02-02 | 深圳市华远显示器件有限公司 | 一种液晶显示器测试方法及系统 |
| CN120085483B (zh) * | 2025-04-28 | 2025-10-17 | 深圳德宜智光电有限公司 | 一种液晶显示面板的电测方法、装置及电子设备 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63182578A (ja) * | 1987-01-23 | 1988-07-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液晶表示装置の検査装置 |
| JPH02290538A (ja) * | 1989-04-28 | 1990-11-30 | Hitachi Chem Co Ltd | 改良された時間分解赤外分光光度計及び改良された時間分解赤外分光光度測定法 |
| JPH03123315A (ja) * | 1989-10-06 | 1991-05-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液晶パネル検査装置 |
| JPH04295824A (ja) * | 1991-03-25 | 1992-10-20 | Seiko Instr Inc | 液晶表示装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2732444B2 (ja) * | 1991-09-06 | 1998-03-30 | 東京農工大学長 | 液晶素子の過渡的誘電率測定法及び測定装置 |
| JPH06110027A (ja) * | 1992-03-30 | 1994-04-22 | Shunsuke Kobayashi | 液晶セルの特性測定方法 |
| JP2685425B2 (ja) * | 1994-09-30 | 1997-12-03 | 株式会社東芝 | 液晶素子評価方法 |
| JP2703524B2 (ja) * | 1995-10-12 | 1998-01-26 | 株式会社東芝 | 液晶素子評価方法および評価装置 |
-
1996
- 1996-05-16 JP JP8121917A patent/JP2744221B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-05-16 WO PCT/JP1997/001651 patent/WO2004079323A1/ja not_active Ceased
- 1997-05-16 US US08/981,832 patent/US6054870A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63182578A (ja) * | 1987-01-23 | 1988-07-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液晶表示装置の検査装置 |
| JPH02290538A (ja) * | 1989-04-28 | 1990-11-30 | Hitachi Chem Co Ltd | 改良された時間分解赤外分光光度計及び改良された時間分解赤外分光光度測定法 |
| JPH03123315A (ja) * | 1989-10-06 | 1991-05-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液晶パネル検査装置 |
| JPH04295824A (ja) * | 1991-03-25 | 1992-10-20 | Seiko Instr Inc | 液晶表示装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2744221B2 (ja) | 1998-04-28 |
| WO2004079323A1 (ja) | 2004-09-16 |
| US6054870A (en) | 2000-04-25 |
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