JPH0627428A - 試験中の表面上の多数の位置における画像を観察する装置およびそれらの位置の容量を観察する方法 - Google Patents
試験中の表面上の多数の位置における画像を観察する装置およびそれらの位置の容量を観察する方法Info
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- JPH0627428A JPH0627428A JP4069880A JP6988092A JPH0627428A JP H0627428 A JPH0627428 A JP H0627428A JP 4069880 A JP4069880 A JP 4069880A JP 6988092 A JP6988092 A JP 6988092A JP H0627428 A JPH0627428 A JP H0627428A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 表面上の多数の導電性領域の位置の関数とし
て容量を電気光学的に検出することである。 【構成】 高導電度物質の帯を有する、組立てられてい
ない簡単なマトリックス液晶表示（ＬＣＤ）パネルを、
試験中のパネル（ＰＵＴ）の表面の近くに置かれてい
る、ＮＣＡＰ変調器またはその他の液晶を分散されたポ
リマーをベースとする装置のような変調器の照明によ
り、その表面上の容量分布の二次元画像を取り出すこと
により、試験する。試験中のパネルの表面と、試験中の
パネルの表面上の空間的に対応する容量状態を直接表す
二次元の空間的に依存するパワー変調画像を直接に発生
するために使用するために、面積光センサ（カメラのよ
うな）を通じて観察できる光エネルギーをパワー変調さ
せる光変調器の向き合う面の間の間隙の間で容量の測定
が行われるように、長手方向プローピングジオメトリを
許すために光変調器が配置される。
て容量を電気光学的に検出することである。 【構成】 高導電度物質の帯を有する、組立てられてい
ない簡単なマトリックス液晶表示（ＬＣＤ）パネルを、
試験中のパネル（ＰＵＴ）の表面の近くに置かれてい
る、ＮＣＡＰ変調器またはその他の液晶を分散されたポ
リマーをベースとする装置のような変調器の照明によ
り、その表面上の容量分布の二次元画像を取り出すこと
により、試験する。試験中のパネルの表面と、試験中の
パネルの表面上の空間的に対応する容量状態を直接表す
二次元の空間的に依存するパワー変調画像を直接に発生
するために使用するために、面積光センサ（カメラのよ
うな）を通じて観察できる光エネルギーをパワー変調さ
せる光変調器の向き合う面の間の間隙の間で容量の測定
が行われるように、長手方向プローピングジオメトリを
許すために光変調器が配置される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、容量の電気光学的検出
に関するものであり、更に詳しくいえば、表面上の多数
の導電性領域の位置の関数としての容量の電気光学的検
出に関するものである。
に関するものであり、更に詳しくいえば、表面上の多数
の導電性領域の位置の関数としての容量の電気光学的検
出に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】回路板、マルチチップモジュール、およ
び液晶表示（ＬＣＤ）パネル部品を含めて、電気信号を
発生することを意図する未完成の表面を試験でき、かつ
その未完成の表面からコンダクタンス情報を取り出すこ
とができる特殊で増大する需要が存在する。とくに、本
発明は簡単なマトリックス液晶表示（ＬＣＤ）パネル
（直接マルチプレックスＬＣＤパネルとしても知られて
いる）の組み立てられていないパネル構造の開放／短絡
保全性を診断するために有用である。現在の接触型電子
式試験装置は、１平方センチメートル当たり約１６個
（１平方インチ当たり約１００個）を超えない回路点密
度を有する回路板またはパネル（試験中のパネルすなわ
ちＰＵＴ）を試験できる技術を有する。
び液晶表示（ＬＣＤ）パネル部品を含めて、電気信号を
発生することを意図する未完成の表面を試験でき、かつ
その未完成の表面からコンダクタンス情報を取り出すこ
とができる特殊で増大する需要が存在する。とくに、本
発明は簡単なマトリックス液晶表示（ＬＣＤ）パネル
（直接マルチプレックスＬＣＤパネルとしても知られて
いる）の組み立てられていないパネル構造の開放／短絡
保全性を診断するために有用である。現在の接触型電子
式試験装置は、１平方センチメートル当たり約１６個
（１平方インチ当たり約１００個）を超えない回路点密
度を有する回路板またはパネル（試験中のパネルすなわ
ちＰＵＴ）を試験できる技術を有する。
【０００３】液晶表示パネル、とくに簡単なマトリック
スＬＣＤパネルは、偏光層に関連する、狭い間隔で並べ
られた導電性の透明なインジウムすず酸化物（ＩＴＯ）
の細い帯の層を多数有する。高密度パネルにおいては、
１枚の基板上の９０μｍ幅の帯の間隔を約２０μｍのよ
うに狭くでき、第１の基板に向き合う第２の基板上の第
２の帯が、第１の基板上の第１の帯（ｙ方向に向けられ
た）を横切って（ｘ方向に向けられた）延長するために
配置される。液晶物質を充たすべき第１の帯と第２の帯
の交差の間の間隙は画素点を定める。（完成した構造は
偏光層および反射層またはバックライトモジュールを含
むこともできる。）ｘ方向の帯とｙ方向の帯に加えられ
る時分割多重化された信号は、励起された２本の交差す
る帯の交差部の間の間隙中の液晶物質の偏光状態を変化
させる。高密度および狭い間隔のために、接触試験は非
常に困難である。それらのパネルは付着された構造を被
覆して、パネル上の選択された位置に接触プローブを置
くことを不可能にする追加の絶縁層を有することもあ
る。したがって、そのようなパネルに対して接触試験を
行うことは非実用的である。しかし、現在の製造法およ
び戦略と計画されている製造法および戦略は、そのパネ
ルの各画素の偏光状態を変化するそれの能力を試験する
ことを必要とする。しかし、現在の技術状態ではそのよ
うな構造の試験技術は得られない。
スＬＣＤパネルは、偏光層に関連する、狭い間隔で並べ
られた導電性の透明なインジウムすず酸化物（ＩＴＯ）
の細い帯の層を多数有する。高密度パネルにおいては、
１枚の基板上の９０μｍ幅の帯の間隔を約２０μｍのよ
うに狭くでき、第１の基板に向き合う第２の基板上の第
２の帯が、第１の基板上の第１の帯（ｙ方向に向けられ
た）を横切って（ｘ方向に向けられた）延長するために
配置される。液晶物質を充たすべき第１の帯と第２の帯
の交差の間の間隙は画素点を定める。（完成した構造は
偏光層および反射層またはバックライトモジュールを含
むこともできる。）ｘ方向の帯とｙ方向の帯に加えられ
る時分割多重化された信号は、励起された２本の交差す
る帯の交差部の間の間隙中の液晶物質の偏光状態を変化
させる。高密度および狭い間隔のために、接触試験は非
常に困難である。それらのパネルは付着された構造を被
覆して、パネル上の選択された位置に接触プローブを置
くことを不可能にする追加の絶縁層を有することもあ
る。したがって、そのようなパネルに対して接触試験を
行うことは非実用的である。しかし、現在の製造法およ
び戦略と計画されている製造法および戦略は、そのパネ
ルの各画素の偏光状態を変化するそれの能力を試験する
ことを必要とする。しかし、現在の技術状態ではそのよ
うな構造の試験技術は得られない。
【０００４】ＩＴＯ帯は極めて薄く、かつ狭い間隔で配
置されているばかりでなく、可視波長では透明にしてあ
るから、ＬＣＤパネルの直接光学検査は極めて困難であ
る。また、ＩＴＯには顕微鏡的なひび割れが生じ、それ
らのひび割れは、ＩＴＯが透明でないとしても、直接光
学検査で検出することは極めて困難である。また、狭い
間隔のために、隣接する帯の間の橋絡すなわち短絡も光
学的に検出することは困難である。更に、並列の帯は帯
の少なくとも一端に沿う共通の電気的接続により典型的
に製造されるから、製造の初期段階において直接電気的
連続性測定により短絡を検出することは困難である。し
たがって、隣接する帯の間の短絡を検出するために従来
の連続性試験を用いることは困難である。
置されているばかりでなく、可視波長では透明にしてあ
るから、ＬＣＤパネルの直接光学検査は極めて困難であ
る。また、ＩＴＯには顕微鏡的なひび割れが生じ、それ
らのひび割れは、ＩＴＯが透明でないとしても、直接光
学検査で検出することは極めて困難である。また、狭い
間隔のために、隣接する帯の間の橋絡すなわち短絡も光
学的に検出することは困難である。更に、並列の帯は帯
の少なくとも一端に沿う共通の電気的接続により典型的
に製造されるから、製造の初期段階において直接電気的
連続性測定により短絡を検出することは困難である。し
たがって、隣接する帯の間の短絡を検出するために従来
の連続性試験を用いることは困難である。
【０００５】電圧発生装置の選択された回路点を直列に
試験するための電気光学的装置が知られている。これに
ついては米国特許第４，８７５，００６号および第４，
８６２，０７５号を参照する。それらの米国特許には、
光ビームを制御する独特のセンサ／レーザ装置を用いて
個々のセンサノードを直列にアクセスするために単一の
光ビームを用いることが記載されている。それによりポ
ッケルス（Ｐｏｋｅｌｓ）セル変調器が電気光学的ポッ
ケルス効果を用いて、表面上の電圧により発生された局
部的な電界を検出する。そのような既知の装置は、音響
−光学的偏光器またはｘ−ｙステージのような走査技術
によりビームを制御する必要がある。したがって、既知
の装置は単一ビーム、直列データ取り出しに限られる。
試験するための電気光学的装置が知られている。これに
ついては米国特許第４，８７５，００６号および第４，
８６２，０７５号を参照する。それらの米国特許には、
光ビームを制御する独特のセンサ／レーザ装置を用いて
個々のセンサノードを直列にアクセスするために単一の
光ビームを用いることが記載されている。それによりポ
ッケルス（Ｐｏｋｅｌｓ）セル変調器が電気光学的ポッ
ケルス効果を用いて、表面上の電圧により発生された局
部的な電界を検出する。そのような既知の装置は、音響
−光学的偏光器またはｘ−ｙステージのような走査技術
によりビームを制御する必要がある。したがって、既知
の装置は単一ビーム、直列データ取り出しに限られる。
【０００６】米国特許第４，９８３，９１１号、および
この米国特許の一部継続出願である１９９０年９月１３
日付の米国特許出願Ｎｏ．０７／４８１，４２９、およ
びこの米国特許出願の一部継続出願である１９９１年２
月１３日付の米国特許出願Ｎｏ．０７／６５４，７０９
に記載されている電圧画像発生装置は、能動マトリック
スＬＣＤパネルの電圧画像発生に主として応用できる技
術を示している。電圧画像発生は簡単なマトリックスＬ
ＣＤ試験の問題に直接応用できないが、本発明および電
圧画像発生技術はある構成および部品のいくつかを共用
する。電圧画像発生技術においては、電圧画像発生技術
を適用するために、ＮＣＡＰ（ネマチックわん曲に整列
されたフェイズ）変調器の電圧−光伝達関数中のバイア
ス点が選択されて、ＮＣＡＰ変調器の動作を擬似直線遷
移領域に置く。その結果、信号対雑音比が利得曲線のこ
う配により限られる。米国特許第４，９８３，９１１号
に記載されている電圧画像発生技術を改良することが望
ましい。
この米国特許の一部継続出願である１９９０年９月１３
日付の米国特許出願Ｎｏ．０７／４８１，４２９、およ
びこの米国特許出願の一部継続出願である１９９１年２
月１３日付の米国特許出願Ｎｏ．０７／６５４，７０９
に記載されている電圧画像発生装置は、能動マトリック
スＬＣＤパネルの電圧画像発生に主として応用できる技
術を示している。電圧画像発生は簡単なマトリックスＬ
ＣＤ試験の問題に直接応用できないが、本発明および電
圧画像発生技術はある構成および部品のいくつかを共用
する。電圧画像発生技術においては、電圧画像発生技術
を適用するために、ＮＣＡＰ（ネマチックわん曲に整列
されたフェイズ）変調器の電圧−光伝達関数中のバイア
ス点が選択されて、ＮＣＡＰ変調器の動作を擬似直線遷
移領域に置く。その結果、信号対雑音比が利得曲線のこ
う配により限られる。米国特許第４，９８３，９１１号
に記載されている電圧画像発生技術を改良することが望
ましい。
【０００７】電気光学的画像発生装置により検出される
容量を用いて広い面積の画像再生を行うことができる技
術は知られていない。
容量を用いて広い面積の画像再生を行うことができる技
術は知られていない。
【０００８】
【発明の概要】本発明に従って、高導電性物質の帯を有
する、組立てられていない簡単なマトリックス液晶表示
（ＬＣＤ）パネルが、試験中のパネル（ＰＵＴ）の表面
の近くに置かれた、ＮＣＡＰ変調器または液晶分散ポリ
マをベースとする装置のような変調器の照明により、そ
の表面上の容量分布の二次元画像を取り出すことにより
試験される。試験中のパネルの表面と、その表面上の空
間的に対応する容量状態を直接表す二次元の空間的に依
存するパワー変調画像を直接生ずるために使用するため
に、区域光学センサ（カメラのような）を介して観察で
きる光エネルギーにパワー変調を行わせる変調器の向き
合う面との間の間隙を横切って容量の測定が行われるよ
うに、プローブによる長手方向の測定を行えるようにす
るために光変調器が構成される。電気光学的光変調器内
での２回の反射で光パワーが観察される。空間画像を検
出するためにカメラその他の画像発生センサを用いるこ
とができる。
する、組立てられていない簡単なマトリックス液晶表示
（ＬＣＤ）パネルが、試験中のパネル（ＰＵＴ）の表面
の近くに置かれた、ＮＣＡＰ変調器または液晶分散ポリ
マをベースとする装置のような変調器の照明により、そ
の表面上の容量分布の二次元画像を取り出すことにより
試験される。試験中のパネルの表面と、その表面上の空
間的に対応する容量状態を直接表す二次元の空間的に依
存するパワー変調画像を直接生ずるために使用するため
に、区域光学センサ（カメラのような）を介して観察で
きる光エネルギーにパワー変調を行わせる変調器の向き
合う面との間の間隙を横切って容量の測定が行われるよ
うに、プローブによる長手方向の測定を行えるようにす
るために光変調器が構成される。電気光学的光変調器内
での２回の反射で光パワーが観察される。空間画像を検
出するためにカメラその他の画像発生センサを用いるこ
とができる。
【０００９】本発明の方法に従って動作する装置は、レ
ーザのような光エネルギー源と、試験中のパネルに非常
に近接して置かれた時に、ＮＣＡＰ（ネマチックわん曲
に整列されたフェイズ）またはＰＤＬＣ（ポリマを分散
された液晶）フィルム中に存在する光散乱効果のような
電気光学的効果容量を示す電気光学的センサと、空間的
に変調された光ビームを空間的に観察するための手段と
を含む。
ーザのような光エネルギー源と、試験中のパネルに非常
に近接して置かれた時に、ＮＣＡＰ（ネマチックわん曲
に整列されたフェイズ）またはＰＤＬＣ（ポリマを分散
された液晶）フィルム中に存在する光散乱効果のような
電気光学的効果容量を示す電気光学的センサと、空間的
に変調された光ビームを空間的に観察するための手段と
を含む。
【００１０】本発明は、高密度の簡単なマトリックス液
晶表示（ＬＣＤ）パネルの導体が周囲の区域と比較して
非常に高導電性であるような液晶表示パネルの非侵襲的
試験にとくに応用される。これに匹敵する環境の他の応
用は本発明の範囲内であると考えられる。
晶表示（ＬＣＤ）パネルの導体が周囲の区域と比較して
非常に高導電性であるような液晶表示パネルの非侵襲的
試験にとくに応用される。これに匹敵する環境の他の応
用は本発明の範囲内であると考えられる。
【００１１】
【実施例】簡単なマトリックスパネルの一部を構成する
試験中のプレートすなわちパネル１６の表面上の帯１３
の多数の位置１２において電圧を観察するための容量画
像発生装置１０の実施例を示す。図２は容量画像発生装
置１０の一部の詳細を示す。主な部品は光変調器３１で
ある。この光変調器の光透過率は第１の面３２と第２の
面３４の間の各場所における電圧の差により制御され
る。
試験中のプレートすなわちパネル１６の表面上の帯１３
の多数の位置１２において電圧を観察するための容量画
像発生装置１０の実施例を示す。図２は容量画像発生装
置１０の一部の詳細を示す。主な部品は光変調器３１で
ある。この光変調器の光透過率は第１の面３２と第２の
面３４の間の各場所における電圧の差により制御され
る。
【００１２】ＰＵＴ１６はガラス製のパネルであって、
その上に、インジウムすず酸化物（ＩＴＯ）のような、
高導電性で、光に対して透明な物質の帯１３が付着され
る。その帯の厚さはわずかに数百〜数千オングストロー
ムであって、約２０μｍという狭い間隔をおいてガラス
表面上で公称分離される。変調器３１に向き合うＰＵＴ
１６の表面上の選択された場所で、選択された時刻に電
圧を生ずるために、ＰＵＴ１６の帯１３は入力電圧源、
とくに共通点３８を基準にしているパルス発生器１５へ
接続できる。
その上に、インジウムすず酸化物（ＩＴＯ）のような、
高導電性で、光に対して透明な物質の帯１３が付着され
る。その帯の厚さはわずかに数百〜数千オングストロー
ムであって、約２０μｍという狭い間隔をおいてガラス
表面上で公称分離される。変調器３１に向き合うＰＵＴ
１６の表面上の選択された場所で、選択された時刻に電
圧を生ずるために、ＰＵＴ１６の帯１３は入力電圧源、
とくに共通点３８を基準にしているパルス発生器１５へ
接続できる。
【００１３】電圧を測定するために、クセノン灯、ナト
リウム灯、石英ハロゲン灯、パルスＬＥＤまたは連続Ｌ
ＥＤ、レーザ等のような光エネルギー源２０がまずあ
る。この光エネルギー源の光エネルギーは光エネルギー
源源ビーム２２にされてから、処理されて入力光ビーム
２４にされる。その入力光ビームをビーム拡大器２８に
より拡大および平行にできる。この目的のために、光エ
ネルギー源ビームを入力ビーム２４に拡大および平行に
するためにレンズ、反射鏡または光ファイバ装置を設け
ることができる。平行にされた入力ビーム２４は一定
の、または少なくとも既知のパワー密度横断面を有する
ことが好ましい。
リウム灯、石英ハロゲン灯、パルスＬＥＤまたは連続Ｌ
ＥＤ、レーザ等のような光エネルギー源２０がまずあ
る。この光エネルギー源の光エネルギーは光エネルギー
源源ビーム２２にされてから、処理されて入力光ビーム
２４にされる。その入力光ビームをビーム拡大器２８に
より拡大および平行にできる。この目的のために、光エ
ネルギー源ビームを入力ビーム２４に拡大および平行に
するためにレンズ、反射鏡または光ファイバ装置を設け
ることができる。平行にされた入力ビーム２４は一定
の、または少なくとも既知のパワー密度横断面を有する
ことが好ましい。
【００１４】入力ビーム２４は特定の種類、特定の構
造、およびおそらくは原子の軸または分子の軸の向きの
電気光学的変調器手段３１へ向けられる。適当な変調器
手段３０としてはフィルムの態様のＮＣＡＰ材料または
ＰＤＬＣ材料で製造された変調器で構成できる。このパ
ワー変調器手段３１は、ポリママトリックス中に包まれ
た液晶の粒の光散乱特性を利用する。包みこみ構造は液
晶分子をわん曲して整列させ、この整列させられている
フェイズを、両側の合う面３２と３４の間に望まれる制
御される電界により光学的に切り換えることができる。
したがって、この装置は高い光散乱状態から高い透過状
態へ切り換えることができる。
造、およびおそらくは原子の軸または分子の軸の向きの
電気光学的変調器手段３１へ向けられる。適当な変調器
手段３０としてはフィルムの態様のＮＣＡＰ材料または
ＰＤＬＣ材料で製造された変調器で構成できる。このパ
ワー変調器手段３１は、ポリママトリックス中に包まれ
た液晶の粒の光散乱特性を利用する。包みこみ構造は液
晶分子をわん曲して整列させ、この整列させられている
フェイズを、両側の合う面３２と３４の間に望まれる制
御される電界により光学的に切り換えることができる。
したがって、この装置は高い光散乱状態から高い透過状
態へ切り換えることができる。
【００１５】バイアス点の選択および変調器手段３１を
横切る電圧移行の選択は、ＰＵＴ１６除の位置１２にお
ける容量およびそれにより導電度を検出するための機構
として、変調器手段３１の動作に影響を及ぼす重要な要
因である。第１の面３２と、この第１の面とは反対側の
第２の面３４とを有する電気光学的変調器手段３１によ
り長手方向の測定ジオメトリが可能にされる。第１の面
３２はインジウムすず酸化物（ＩＴＯ）のような透明な
導電性被覆３６を有する。この導電性被覆はバイアスパ
ターン発生器３７を介して、アースのような電圧共通部
３８へ電気的に結合される。バイアスパターン発生器３
７は、後で説明するように、ＰＵＴ１６へ加えられる試
験電圧に対してｒｍｓ電圧差を設定するためにパルス状
電圧パターンを発生することが好ましい。変調器手段３
１（図１と図２）の第２の面３４は高反射性の非導電性
膜３３を有する。この非導電性被覆は、入射光線
ＩX1Y1、ＩX2Y2、ＩX3Y3と対応して反射された光線Ｒ
X1Y1、ＲX2Y2、ＲX3Y3により表されるような入力ビーム
２４の逆反射を行う。反射膜３３としては誘電体膜また
は誘電体物質を積み重ねたものとすることができる。第
２の面３４はＰＵＴ１６の表面１４の近くに、空隙Ｚに
より分離されて配置される。その空隙Ｚは約１０μｍに
保たれる。
横切る電圧移行の選択は、ＰＵＴ１６除の位置１２にお
ける容量およびそれにより導電度を検出するための機構
として、変調器手段３１の動作に影響を及ぼす重要な要
因である。第１の面３２と、この第１の面とは反対側の
第２の面３４とを有する電気光学的変調器手段３１によ
り長手方向の測定ジオメトリが可能にされる。第１の面
３２はインジウムすず酸化物（ＩＴＯ）のような透明な
導電性被覆３６を有する。この導電性被覆はバイアスパ
ターン発生器３７を介して、アースのような電圧共通部
３８へ電気的に結合される。バイアスパターン発生器３
７は、後で説明するように、ＰＵＴ１６へ加えられる試
験電圧に対してｒｍｓ電圧差を設定するためにパルス状
電圧パターンを発生することが好ましい。変調器手段３
１（図１と図２）の第２の面３４は高反射性の非導電性
膜３３を有する。この非導電性被覆は、入射光線
ＩX1Y1、ＩX2Y2、ＩX3Y3と対応して反射された光線Ｒ
X1Y1、ＲX2Y2、ＲX3Y3により表されるような入力ビーム
２４の逆反射を行う。反射膜３３としては誘電体膜また
は誘電体物質を積み重ねたものとすることができる。第
２の面３４はＰＵＴ１６の表面１４の近くに、空隙Ｚに
より分離されて配置される。その空隙Ｚは約１０μｍに
保たれる。
【００１６】ＰＵＴ１６の表面１４上の各点における比
容量を無接触で測定するために有用な回路が、表面１４
上の各点に形成される。その回路はバイアス発生器３７
のＶbiasと、各位置（Ｘ1，Ｙ1；Ｘ2，Ｙ2；Ｘ3，Ｙ3）
における変調器３１の間の電圧降下Ｖ（NCAP）と、各位
置（Ｘ1，Ｙ1；Ｘ2，Ｙ2；Ｘ3，Ｙ3）における変調器３
１の間の電圧降下Ｖairと、パルス状励振電圧源１５の
電圧Ｖgenとの直列接続により形成される。そのパルス
状励振電圧源１５は電圧共通部３８とバイアス発生器３
７へ結合される。したがって、変調器手段３１の端子間
の各位置Ｘ，Ｙにおける電圧は次式により与えられる。 Ｖ（NCAP）＝（｜Ｖbias−Ｖgen｜）（Ｃair）／（Ｃ
NCAP＋Ｃair） ここに、Ｃair は単位面積当たりの実効容量であって、
空隙容量と、試験中のパネルの下側の領域の表面容量と
の直列容量である。この実効容量は、非導電性領域に対
しては非常に小さく、電気的に接続されている導電性領
域に対しては非常に大きい。
容量を無接触で測定するために有用な回路が、表面１４
上の各点に形成される。その回路はバイアス発生器３７
のＶbiasと、各位置（Ｘ1，Ｙ1；Ｘ2，Ｙ2；Ｘ3，Ｙ3）
における変調器３１の間の電圧降下Ｖ（NCAP）と、各位
置（Ｘ1，Ｙ1；Ｘ2，Ｙ2；Ｘ3，Ｙ3）における変調器３
１の間の電圧降下Ｖairと、パルス状励振電圧源１５の
電圧Ｖgenとの直列接続により形成される。そのパルス
状励振電圧源１５は電圧共通部３８とバイアス発生器３
７へ結合される。したがって、変調器手段３１の端子間
の各位置Ｘ，Ｙにおける電圧は次式により与えられる。 Ｖ（NCAP）＝（｜Ｖbias−Ｖgen｜）（Ｃair）／（Ｃ
NCAP＋Ｃair） ここに、Ｃair は単位面積当たりの実効容量であって、
空隙容量と、試験中のパネルの下側の領域の表面容量と
の直列容量である。この実効容量は、非導電性領域に対
しては非常に小さく、電気的に接続されている導電性領
域に対しては非常に大きい。
【００１７】ＣNCAPは変調器手段３１の単位面積当たり
の容量である。たとえば、短絡棒への接続のような電気
的に接続された導電層であるとすると、実効容量はその
点における空隙容量である。同様に、下側に接地面があ
るとすると、実効容量は、その接地面の上側の媒質の容
量に直列の空隙容量である。これとは対照的に、電気的
接続または導電性物質が無いとすると、実効容量は零に
近いような小さい値である。画像は試験中のパネルの容
量分布を表す。浮動している導体の領域が存在するもの
とすると、それはより小さい容量の領域として示され
る。
の容量である。たとえば、短絡棒への接続のような電気
的に接続された導電層であるとすると、実効容量はその
点における空隙容量である。同様に、下側に接地面があ
るとすると、実効容量は、その接地面の上側の媒質の容
量に直列の空隙容量である。これとは対照的に、電気的
接続または導電性物質が無いとすると、実効容量は零に
近いような小さい値である。画像は試験中のパネルの容
量分布を表す。浮動している導体の領域が存在するもの
とすると、それはより小さい容量の領域として示され
る。
【００１８】空隙の測定可能な容量が零である場合、す
なわち、隣接して向き合う導電性帯が無い場合には、変
調器の端子間電圧は急激に降下する。図３のグラフＡは
変調器３１の長手方向測定ジオメトリに対するそのよう
な電圧輪郭を示し、グラフＢは、図２における帯１３の
位置に整列させられた透過率輪郭を示す。変調器３を通
る光のほとんどは、その構造の間の電圧が低い時は、グ
ラフＢに示すように散乱させられる。図２と図３に関連
して、電圧変調器の第２の面３４を、位置１２の間の距
離より短く、かつ好ましくは画素領域の直径の３０％を
超えない、表面１４に対する位置に置くことである。そ
の間隔は可動台装置４９のような機械的位置決め装置に
より制御できる。
なわち、隣接して向き合う導電性帯が無い場合には、変
調器の端子間電圧は急激に降下する。図３のグラフＡは
変調器３１の長手方向測定ジオメトリに対するそのよう
な電圧輪郭を示し、グラフＢは、図２における帯１３の
位置に整列させられた透過率輪郭を示す。変調器３を通
る光のほとんどは、その構造の間の電圧が低い時は、グ
ラフＢに示すように散乱させられる。図２と図３に関連
して、電圧変調器の第２の面３４を、位置１２の間の距
離より短く、かつ好ましくは画素領域の直径の３０％を
超えない、表面１４に対する位置に置くことである。そ
の間隔は可動台装置４９のような機械的位置決め装置に
より制御できる。
【００１９】情報を得るためには、出力ビーム４２を横
切る画像中の透過率の変化を検出して、励起された各点
における電圧を分析するための手段が設けられる。図１
と図２を参照して、検出器は、たとえば焦点合わせレン
ズ４６を介して光を受ける高感度カメラのような手段を
含むことができる。出力ビーム４２はビーム分割器５０
により、同一直線上にある入力ビーム２４から分離され
る。あるいは、位相変調器３１の反射面３３が入射光に
対して垂直でないように、その反射面３３を向けること
により、入力ビームと出力ビームを分離できる。したが
って、出力ビーム４２は反射により分離されるからビー
ム分割器は不要である。
切る画像中の透過率の変化を検出して、励起された各点
における電圧を分析するための手段が設けられる。図１
と図２を参照して、検出器は、たとえば焦点合わせレン
ズ４６を介して光を受ける高感度カメラのような手段を
含むことができる。出力ビーム４２はビーム分割器５０
により、同一直線上にある入力ビーム２４から分離され
る。あるいは、位相変調器３１の反射面３３が入射光に
対して垂直でないように、その反射面３３を向けること
により、入力ビームと出力ビームを分離できる。したが
って、出力ビーム４２は反射により分離されるからビー
ム分割器は不要である。
【００２０】ビーム分割器５０は空間的に依存するパワ
ー変調を遮断して、カメラが見るように、試験中のパネ
ル１６におけるコンダクタンスに対応する諸特徴を有す
る観察可能なマップを二次元で発生する。たとえば、隣
接する帯１３の間の短絡はカメラ４８のファインダ内で
の橋絡として直ちに明らかである。任意の帯１３におけ
る開放も、最高透過率の帯と最低透過率の領域の間の移
行として直ちに明らかである。更に、その領域は最も暗
く見える。その理由は、その領域内の空隙と基板の間の
組み合わされた容量のためである。
ー変調を遮断して、カメラが見るように、試験中のパネ
ル１６におけるコンダクタンスに対応する諸特徴を有す
る観察可能なマップを二次元で発生する。たとえば、隣
接する帯１３の間の短絡はカメラ４８のファインダ内で
の橋絡として直ちに明らかである。任意の帯１３におけ
る開放も、最高透過率の帯と最低透過率の領域の間の移
行として直ちに明らかである。更に、その領域は最も暗
く見える。その理由は、その領域内の空隙と基板の間の
組み合わされた容量のためである。
【００２１】潜在的に可変である２つの電圧源がある。
光センサが電気光学的変調器３１の内部の差電圧の結果
としての画像だけを見るように、それら２つの電圧源は
同期させられる。したがって、この例では変調器３１を
２回通って変調器を出たビームは、変調器３１を横切る
各点１２における電圧についての情報を伝える空間的に
変調された光パワーを含む。バイアスパターン発生器３
７はパルス幅変調されたパターンのバイアスを変調器３
１へ加える。しかし、パルスパターン発生器１５は試験
中のパネル上の帯１３を変調する。
光センサが電気光学的変調器３１の内部の差電圧の結果
としての画像だけを見るように、それら２つの電圧源は
同期させられる。したがって、この例では変調器３１を
２回通って変調器を出たビームは、変調器３１を横切る
各点１２における電圧についての情報を伝える空間的に
変調された光パワーを含む。バイアスパターン発生器３
７はパルス幅変調されたパターンのバイアスを変調器３
１へ加える。しかし、パルスパターン発生器１５は試験
中のパネル上の帯１３を変調する。
【００２２】画像を強め、画像中のオフセットを零にす
るために画像処理を使用できる。この目的のためにパル
スパターン発生器１５がとくに有用である。カメラ４８
により捕らえられた種々のバイアス条件の下に多数の画
像のデジタル化されたフォーマットで処理することによ
り、画像コントラストのオフセットをほぼ打ち消すこと
ができる。このために、画素値がカメラ４８からアナロ
グーデジタル変換器５１を通じて記憶装置５２へ出力さ
れ、第１のバイアス状態にある第１の画像と、第２のバ
イアス状態にある第２の画像とを累積する。適当な算術
論理装置（ＡＬＵ）５６を有する画像プロセッサ５４
が、記憶されている２つの画像を差し引くことにより比
較する。非導電性領域に対しては、差はない。導電性領
域に対しては、正味の変化として見ることができる明ら
かな差し引きがある。
るために画像処理を使用できる。この目的のためにパル
スパターン発生器１５がとくに有用である。カメラ４８
により捕らえられた種々のバイアス条件の下に多数の画
像のデジタル化されたフォーマットで処理することによ
り、画像コントラストのオフセットをほぼ打ち消すこと
ができる。このために、画素値がカメラ４８からアナロ
グーデジタル変換器５１を通じて記憶装置５２へ出力さ
れ、第１のバイアス状態にある第１の画像と、第２のバ
イアス状態にある第２の画像とを累積する。適当な算術
論理装置（ＡＬＵ）５６を有する画像プロセッサ５４
が、記憶されている２つの画像を差し引くことにより比
較する。非導電性領域に対しては、差はない。導電性領
域に対しては、正味の変化として見ることができる明ら
かな差し引きがある。
【００２３】以上、特定の実施例について本発明を説明
した。他の実施例は当業者には明らかであろう。たとえ
ば、多数の量子の井戸電子的吸収変調器を使用できる。
した。他の実施例は当業者には明らかであろう。たとえ
ば、多数の量子の井戸電子的吸収変調器を使用できる。
【図１】本発明の第１の実施例のブロック図である。
【図２】本発明の試験中の簡単なマトリックスパネルの
近くの電気光学的結晶の側横断面図である。
近くの電気光学的結晶の側横断面図である。
【図３】電圧輪郭に対応する透過率輪郭に関連して変調
器の電圧輪郭を示す。
器の電圧輪郭を示す。
【図４】ＮＣＡＰ変調器の電圧／光伝達関数のグラフで
ある。
ある。
１０ 容量画像発生装置 １３ 帯 １４ 試験中のパネルの表面 １５ パルスパターン発生器 １６ 試験中のパネル ２０ 光エネルギー源 ２８ ビーム拡大器 ３１ 光変調器手段 ３２ 面 ３４ 第２の面 ３７ パターン発生器 ４８ カメラ ５１ アナログーデジタル変換器 ５２ 記憶装置 ５４ 画像プロセッサ ５６ 算術論理装置 ５８ コンピュータ
Claims (3)
- 【請求項１】 試験中の表面上の、容量またはインダク
タンスの違いにより識別可能である、多数の位置におけ
る画像を観察する装置において、 光エネルギーを発生する手段と、 前記光エネルギーを任意の偏光状態にある入力ビームに
する手段と、 第１の面と、長手方向の探索ジオメトリを許す向きで前
記第１の面と反対側の第２の面とを有する電気光学的変
調器手段と、 検出手段と、を備え、前記第１の面はバイアス基準へ電
気的に結合される導電性被覆を有し、前記バイアス基準
は前記変調器手段の光透過率を前記試験中のパネルの導
電性領域に隣接する点における容量に比例して高くする
ために設定され、前記第２の面は前記試験中のパネルの
前記表面の区域に隣接するように配置され、出力ビーム
中で前記入力ビームに沿う空間的に依存する変調を行わ
せるために、前記第１の面を通って前記変調器手段へ向
けられて、前記表面の前記区域に隣接する間隙を横切っ
て前記第２の面に入射する前記入力ビームの少なくとも
一部を遮断するように前記変調器手段は向けられ、前記
変調は、前記表面上のより高い実効容量の位置における
高い透過率として示され、かつ前記表面上のより低い実
効容量の領域における低い透過率として示され、 前記検出手段は前記出力ビームを横切る画像中の変調を
検出して前記表面を分析することを特徴とする試験中の
表面上の多数の位置における画像を観察する装置。 - 【請求項２】 容量の異なる位置を有する試験中のパネ
ルの表面上の複数の位置を同時に観察する装置におい
て、 光エネルギーを生ずる光源と、 第１の面と、長手方向の探索ジオメトリを許す向きで前
記第１の面と反対側の第２の面とを有する電気光学的変
調器手段と、 前記表面の観察可能なマップを生ずる手段と、を備え、
前記第１の面はバイアス基準へ電気的に結合される導電
性被覆を有し、前記バイアス基準は前記変調器手段の光
透過率を前記試験中のパネルのより高い容量の位置に隣
接する点において高くするために設定され、前記第２の
面は前記試験中のパネルの前記表面の区域に隣接する間
隙を横切るように配置され、出力ビーム中で前記入力ビ
ームに沿う光パワーの空間的に依存する変化を行わせる
ために、前記第１の面を通って前記変調器手段へ向けら
れて、前記表面の前記区域に隣接する前記第２の面に入
射する前記入力ビームの少なくとも一部を遮断するよう
に前記変調器手段は向けられ、光パワーの前記変化は、
より高い実効容量の位置における高い透過率として示さ
れ、かつより低い実効容量の位置における低い透過率と
して示され、 試験中の前記パネルの前記表面の観察可能な前記マップ
を生ずる前記手段は、前記空間的に依存する光パワー変
調を遮断して、導電性の位置に対応するコントラスト特
徴および非導電性の位置に対応するコントラスト特徴を
有する前記パネルの前記表面の前記観察可能なマップを
生ずるために配置されることを特徴とする容量の異なる
位置を有する試験中のパネルの表面上の複数の位置を同
時に観察する装置。 - 【請求項３】 第１の面と、長手方向の探索ジオメトリ
を許す向きで前記第１の面とは反対側の第２の面とを有
する電気光学的変調器手段へ光エネルギーの入力ビーム
を向ける過程と、 変調を検出する過程と、を備え、前記第１の面はバイア
ス基準へ電気的に結合される導電性被覆を有し、前記バ
イアス基準は前記変調器手段の光透過率を前記試験中の
パネルの導電性領域に隣接する点における容量に比例し
て高くするために設定され、前記第２の面は前記試験中
のパネルの前記表面の区域に隣接するように配置され、
出力ビーム中で前記入力ビームに沿う空間的に依存する
変調を行わせるために、前記第１の面を通って前記変調
器手段へ向けられて、前記表面の前記区域に隣接する間
隙を横切って前記第２の面に入射する前記入力ビームの
少なくとも一部を遮断するように前記変調器手段は向け
られ、前記変調は、前記表面上のより高い実効容量の位
置における高い透過率として示され、かつ前記表面上の
より低い実効容量の位置における低い透過率として示さ
れ、 変調を検出する前記過程は、前記出力ビームを横切る画
像中の変調を検出して、前記表面上の電圧差を分析する
ことを特徴とする試験中のパネルの表面上の位置の容量
を観察する方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/658,132 US5170127A (en) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | Capacitance imaging system using electro-optics |
| US658132 | 1991-02-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0627428A true JPH0627428A (ja) | 1994-02-04 |
Family
ID=24640025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4069880A Pending JPH0627428A (ja) | 1991-02-19 | 1992-02-19 | 試験中の表面上の多数の位置における画像を観察する装置およびそれらの位置の容量を観察する方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5170127A (ja) |
| JP (1) | JPH0627428A (ja) |
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| US6935231B2 (en) | 2001-11-02 | 2005-08-30 | Taisei Plas Co., Ltd. | Stamp |
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