本發(fā)明涉及檢測領域,尤其涉及一種檢測裝置和檢測方法。
背景技術:
液晶顯示技術是一種電光轉換技術,即根據(jù)加在液晶兩側的電場大小,改變液晶的排列狀態(tài),從而改變經(jīng)過液晶層的光路方向,最終改變液晶顯示裝置的出光效果。液晶顯示技術可以直接把不同大小的電信號轉變成不同亮度的光信號,從而顯示成圖案。從液晶顯示技術的電光特性反推,可以根據(jù)不同亮度的光信號,判斷加在液晶兩側的電場大小。
va(verticalalignment)液晶顯示技術利用垂直電場驅動液晶分子轉動,實現(xiàn)亮暗畫面的顯示。va顯示模式的特點是液晶分子垂直玻璃基板排列,形成垂直配向。在不加電和加電狀態(tài)下,液晶分子的方向實現(xiàn)垂直和傾斜之間的切換,液晶分子的旋轉屬于空間旋轉(z軸)。
如圖1a、1b所示,垂直電場型液晶顯示面板包括:下偏光片601,陣列基板602,彩膜基板606,上偏光片607,在陣列基板602和彩膜基板606之間夾設va液晶605,驅動va液晶605工作的電壓由像素電極603與公共電極604提供。
在圖1a中,在無外加電壓條件下,作為自然光的背光源穿過下偏光片601后,形成平行于液晶分子短軸的直線偏光。由于像素電極603與公共電極604之間沒有形成電場,va液晶沒有發(fā)生轉動,偏光方向不能轉動,以同樣的狀態(tài)射入第二偏光板607。因為直線偏光與第二偏光板607的偏光軸垂直,所以這里的直線偏光就被第二偏光板607吸收,顯示呈黑色狀態(tài)。這種黑色是第一偏光板與第二偏光板正交形成的,排除了液晶層的影響,具有最佳的黑色效果。所以,在無外加電壓條件下,va液晶面板顯示為黑色。
在圖1b中,當像素電極603與公共電極604之間施加電壓差后,形成垂直電場,驅動va液晶發(fā)生轉動,液晶分子沿著電場方向傾斜躺下。穿過下偏光片601后形成的直線偏振光,經(jīng)過液晶層后,呈(橢)圓偏光狀態(tài),最終透過第二偏光板607,呈白色狀態(tài)。這時,va液晶面板顯示為白色。施加電壓后要使液晶分子傾斜躺下,需要液晶分子具有負的介電常數(shù)異方性,即要求液晶的△ε<0。如圖1b所示,加電壓后的液晶分子朝一側傾斜。
利用垂直電場驅動液晶分子轉動,實現(xiàn)亮暗畫面顯示的液晶顯示模式還有tn(twistednematic)液晶顯示模式、ocb(opticallycompensatedbirefringence,光學補償彎曲排列)液晶顯示模式,等等。
現(xiàn)有技術中,基于垂直電場的液晶顯示模式,產(chǎn)生垂直電場的液晶顯示器件的像素電極與公共電極都分布在陣列基板上。常規(guī)的不包括像素電極與公共電極等功能電極的垂直型液晶顯示器件還未被單獨制作成產(chǎn)品,并應用于檢測電路領域。
技術實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術存在上述或其它問題,提供一種檢測系統(tǒng)和檢測方法,其利用垂直電場型液晶顯示器件可以高效直觀的檢測透明電路基板,具有檢測方法簡單、檢測精度高、成本低的優(yōu)點。
為了達到上述或其它目的,本發(fā)明一方面提出了一種檢測系統(tǒng),用于檢測透明電路基板,該透明電路基板具有兩側,且在該電路基板上布置有電路圖案,包括:垂直型液晶顯示器件,設置在該透明電路基板的一側,用于顯示該透明電路基板的電路檢測圖案;背光源,設置在該透明電路基板的另一側,用于透過該透明電路基板為該液晶顯示器件提供均勻背光。
進一步地,該垂直電場型液晶顯示器件,由下至上依次包括:第一基板,第一配向膜,液晶層,第二配向膜,公共電極層,第二基板,其中,該第一基板和該第二基板彼此相向對置,液晶層,夾設于該第一基板和該第二基板之間,施加垂直電場時液晶分子在垂直方向上旋轉透光。
進一步地,通過對該液晶層兩側的該透明電路基板上的電路圖案和該垂直型液晶顯示器件上的公共電極層施加電壓產(chǎn)生垂直電場,使該液晶顯示器件顯示電路檢測圖案。
進一步地,還包括第一偏光片和第二偏光片,分別配置在相向對置的該第一基板和該第二基板的外側表面上。
進一步地,還包括第一偏光片和第二偏光片,該第一偏光片配置在該背光源的光源出射一側表面上,該第二偏光片配置在該第二基板的外側表面上。
進一步地,還包括第一偏光片和第二偏光片,該第一偏光片間隔配置在該背光源與該透明電路基板之間,該第二偏光片間隔配置在該第二基板的外側。
進一步地,還包括圖像采集裝置,布置在該液晶顯示器件的顯示檢測圖案一側。
本發(fā)明另一方面還提出了一種檢測方法,用于檢測透明電路基板,該透明電路基板具有兩側,且在該電路基板上布置有電路圖案,通過對該電路圖案施加電壓,該電路圖案產(chǎn)生水平電場,包括:提供垂直電場型液晶顯示器件,設置在該透明電路基板的一側,用于根據(jù)該電路圖案產(chǎn)生的水平電場顯示檢測圖案;提供背光源,設置在該透明電路基板的另一側,用于透過該透明電路基板為該液晶顯示器件提供背光。
進一步地,在該電路圖案不施加電壓時,該液晶顯示器件顯示全黑畫面或全白畫面;在對該電路圖案施加電壓時,該液晶顯示器件顯示電路檢測畫面;將該檢測畫面與標準畫面對比,判斷該透明電路基板的電路圖案是否正常。
進一步地,提供圖像采集裝置,布置在該液晶顯示器件的顯示檢測圖案一側,用于采集該電路檢測畫面;提供計算機裝置,用于將輸入的該電路檢測畫面與標準檢測畫面對比,判斷該透明電路基板的電路圖案缺陷所在的位置。
本發(fā)明通過將能夠產(chǎn)生垂直電場的透明電路基板放置于va、tn、ocb等液晶顯示器件的下方,驅動液晶分子轉動,實現(xiàn)亮暗畫面的顯示。通過觀察液晶盒的顯示畫面,可以判斷透明電路板的線路功能是否正常,從而確定透明電路板是否能正常工作。
附圖說明
圖1a為現(xiàn)有技術中垂直電場型液晶顯示器件關態(tài)時立體結構示意圖;
圖1b為現(xiàn)有技術中垂直電場型液晶顯示面板開態(tài)時立體結構示意圖;
圖2為本發(fā)明一實施列的檢測裝置的結構示意圖;
圖3為本發(fā)明又一實施例的檢測裝置結構示意圖;
圖4為本發(fā)明圖2中用于檢測的顯示器件結構示意圖;
圖5a-5c為垂直型液晶顯示器件的液晶轉動面與偏光板吸收軸之間的關系;
圖6為本發(fā)明另一實施列的檢測裝置的結構示意圖;
圖7為本發(fā)明圖6中顯示器件結構示意圖;
圖8為本發(fā)明圖6中背光源結構示意圖;
圖9為本發(fā)明再一實施列的檢測裝置的結構示意圖;
圖10本發(fā)明圖9中顯示器件結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例,進一步闡明本發(fā)明,應理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍,在閱讀了本發(fā)明之后,本領域技術人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。
利用垂直電場液晶顯示技術檢測透明線路板時,可以選擇va、tn、ocb等液晶顯示模式。優(yōu)選地,采用va液晶顯示模式所使用的液晶材料。如果沒有特別說明,下面所述的液晶都是va液晶。
圖2為本發(fā)明一實施列的檢測裝置的結構示意圖。如圖2所示,本發(fā)明提供一種檢測裝置,用于檢測透明電路基板,該透明電路基板具有兩側,且在該電路基板200上布置有電路圖案,包括:垂直電場型液晶顯示器件100,施加垂直電場時液晶分子在垂直方向上旋轉透光;驅動電路,用于驅動該透明電路基板200上的電路圖案和該液晶顯示器件100上的公共電極層產(chǎn)生垂直電場;其中,該液晶顯示器件100設置在該透明電路基板200的一側,在該垂直電場的作用下顯示檢測圖案;背光源300,設置在該透明電路基板200的另一側,用于透過該透明電路基板200為該液晶顯示器件100提供背光。
液晶顯示器件100為布置有公共電極的液晶盒,通過透明線路板200上的電路圖案與顯示器件100上的公共電極給液晶顯示器件100中的液晶提供垂直電場。控制施加在透明導電板200的導電線路與顯示器件100的公共電極之間的電壓,可以改變顯示器件100的液晶排列狀態(tài),從而改變顯示器件100的亮度。用于顯示器件100顯示的光源由背光源300提供,背光源300提供均勻的面光源。透明線路板200上的線路電壓由驅動電源601提供,顯示器件100上的電極電壓由驅動電源602提供。
為了提高檢測效率,可以采用如圖3所示的自動檢測方案。圖3為本發(fā)明又一實施例的檢測裝置結構示意圖。如圖3所示,與圖2的區(qū)別是在顯示器件100的顯示面上增加一個圖像采集裝置400。該圖像采集裝置400布置在該液晶顯示器件的顯示檢測圖案一側。圖像采集裝置400可以是攝像機(ccd)、tft平板探測器等。tft平板探測器是一種半導體光電轉換器件,包括:感知光線強弱的光敏材料,提取并存儲光生載流子的tft陣列結構。圖像采集裝置400采集到的顯示器件100所顯示的畫面,被輸入到計算機中,通過比對軟件與標準畫面進行比對,可以快速判斷透明線路板200的功能是否正常。比如,可以準確定位感測線圖形缺陷的具體位置。
顯示器件100的顯示區(qū)域大于透明線路板待檢測線路的分布范圍,可以一次性完成顯示器件100對透明線路板200的檢測。在顯示器件100上顯示的最小圖案單元的尺寸與顯示器件100的液晶層厚度為同一個量級。
圖4為本發(fā)明圖2中用于檢測的顯示器件結構示意圖。如圖4所示,本發(fā)明公開了一種顯示器件,由下至上包括:第一偏光板101,第一基板102,第一配向膜103,液晶層104,第二配向膜105,第二基板106,透明公共電極107,第二偏光板108。其中,該第一基板101和該第二基板102,彼此相向對置,液晶層104,夾設于該第一基板101和該第二基板102之間,施加垂直電場時液晶分子在垂直方向上旋轉透光。
第一配向膜103的配向方向與第一偏光板101的偏光軸平行,第二配向膜105的配向方向與第二偏光板108的偏光軸平行。第一偏光板101和第二偏光板102的偏光軸可以是垂直正交的關系,也可以是平行的關系。優(yōu)選地,第一偏光板101和第二偏光板102的偏光軸是垂直正交的關系。優(yōu)選地,第一配向膜103的配向方向與第二配向膜105的配向方向正交。
顯示器件100中的第一配向膜103的配向方向d1以及第二配向膜105的配向方向d2與透明線路板200的線路形狀相關。va液晶分子屬于一軸性媒質,偏光板吸收軸與液晶分子長軸之間的方位角ψ=45°時,va顯示的光利用效率最高。簡化后的va透過率公式如(1)所示。根據(jù)公式(1),對于單色光而言,影響va透過率的只有液晶的△nd值。va顯示通過液晶分子在垂直方向上的轉動改變液晶的△nd值,液晶分子的轉動面與偏光板吸收軸之間的關系如圖5a、5b所示。
如圖5a所示,在透明導電板200的導電線路與顯示器件100的公共電極之間沒有施加電壓時,液晶沿著第一配向膜103的配向方向d1排列。來自背光源300的光線透過第一偏光板101之后,完全透過液晶層104,最后到達第二偏光板108。因為第二偏光板108的偏光軸p2與第一偏光板101的偏光軸p1正交,所以,光線全部被第二偏光板108吸收,沒有光線能夠穿出顯示器件100,顯示器件100顯示黑色。
如圖5b所示,在透明導電板200的導電線路與顯示器件100的公共電極之間施加不同電壓后,液晶沿著垂直電場e的方向轉動,轉動的幅度與透明導電板200的導電線路與顯示器件100的公共電極之間的電壓差值有關。來自背光源300的光線透過第一偏光板101之后,被液晶層104改變了偏振方向,最后到達第二偏光板108。因為第二偏光板108的偏光軸p2與第一偏光板101的偏光軸p1正交,部分光線被第二偏光板108吸收,部分光線穿出顯示器件100,顯示器件100顯示白色。
如圖5c所示,在透明導電板200的導電線路與顯示器件100的公共電極之間施加最大的電壓差值后,液晶沿著垂直電場e的方向轉動。來自背光源300的光線透過第一偏光板101之后,被液晶層104改變了偏振方向,最后到達第二偏光板108。因為第二偏光板108的偏光軸p2與第一偏光板101的偏光軸p1正交,沒有光線被第二偏光板108吸收,都穿出顯示器件100,顯示器件100顯示白色。
根據(jù)顯示器件100上顯示的圖像,把顯示的畫面與標準畫面進行對比,可以判斷透明線路板200的線路功能是否正常。比如,如果顯示器件100顯示時出現(xiàn)某一行不能正常顯示,說明對應這一行的透明線路板200的線路發(fā)生斷路現(xiàn)象。
圖6為本發(fā)明另一實施列的檢測裝置的結構示意圖。如圖6所示,本發(fā)明提供的垂直型液晶顯示器件800布置有公共電極的液晶盒,通過透明線路板200和液晶顯示器件800的公共電極給液晶顯示器件800中的液晶提供垂直電場。控制施加在透明導電板200的導電線路與顯示器件100的公共電極之間的電壓,可以改變顯示器件800的液晶排列狀態(tài),從而改變顯示器件800的亮度。用于顯示器件800顯示的光源由背光源700提供,背光源700提供均勻的線偏振光。透明線路板200上的線路電壓由驅動電源601提供,顯示器件800上的公共電極電壓由驅動電源602提供。
為了提高檢測效率,可以采用如圖3所示的自動檢測方案。顯示器件800的顯示區(qū)域大于透明線路板待檢測線路的分布范圍,可以一次性完成顯示器件800對透明線路板200的檢測。在顯示器件800上顯示的最小圖案單元的尺寸與顯示器件800的液晶層厚度為同一個量級。
圖7為本發(fā)明圖6中顯示器件結構示意圖。如圖7所示,本發(fā)明公開了一種顯示器件,從下至上依次包括:第一基板801,第一配向膜802,液晶層803,第二配向膜804,第二基板805,透明公共電極806,第二偏光板807。其中,該第一基板801和該第二基板802,彼此相向對置,液晶層803,夾設于該第一基板801和該第二基板802之間,施加垂直電場時液晶分子在垂直方向上旋轉透光。
圖8為本發(fā)明圖6中背光源結構示意圖。如圖8所示,背光源包括:第一偏光板701,光學膜片組合702,光源703,反射片704。光源703可以是led點光源,也可以是ccfl(coldcathodefluorescentlamp,冷陰極熒光燈管)線光源,也可以是使用導光板后的面光源。如果是使用導光板后的面光源,在導光板的側邊需要設置led或者ccfl光源。反射片704的作用是把投射到反射片上的光反射到第一偏光板701方向,提供光的利用效率。光線膜片組合702一般包括棱鏡片、擴散板等光學膜片,具體的組合需要根據(jù)實際光學要求進行設計制作。第一偏光板701的作用是把背光源的自然光轉為線偏振光。
第一配向膜802的配向方向與第一偏光板701的偏光軸平行,第二配向膜804的配向方向與第二偏光板807的偏光軸平行。第一偏光板701和第二偏光板807的偏光軸可以是垂直正交的關系,也可以是平行的關系。優(yōu)選地,第一偏光板701和第二偏光板807的偏光軸是垂直正交的關系。優(yōu)選地,第一配向膜802的配向方向與第二配向膜804的配向方向正交。
顯示器件800中的第一配向膜802的配向方向d1以及第二配向膜804的配向方向d2與透明線路板200的線路形狀相關。具體關系與圖5所示相似。
在透明導電板200的導電線路與顯示器件100的公共電極之間沒有施加電壓時,液晶沿著第一配向膜103的配向方向d1排列。來自背光源700的偏振光完全透過液晶層803,最后到達第二偏光板807。因為第二偏光板807的偏光軸p2與第一偏光板701的偏光軸p1正交,所以,光線全部被第二偏光板807吸收,沒有光線能夠穿出顯示器件800,顯示器件800顯示黑色。
在透明導電板200的導電線路與顯示器件100的公共電極之間施加不同電壓后,液晶沿著垂直電場e的方向轉動,轉動的幅度與透明線路板200上的線路與顯示器件100上的公共電極之間的電壓差值有關。來自背光源700的線偏振光被液晶層803改變了偏振方向,最后到達第二偏光板807。因為第二偏光板807的偏光軸p2與第一偏光板701的偏光軸p1正交,部分光線被第二偏光板807吸收,部分光線穿出顯示器件800,顯示器件800顯示白色。
根據(jù)顯示器件800上顯示的圖像,把顯示的畫面與標準畫面進行對比,可以判斷透明線路板200的線路功能是否正常。比如,如果顯示器件800顯示時出現(xiàn)某一行不能正常顯示,說明對應這一行的透明線路板200的線路發(fā)生斷路現(xiàn)象。
圖9為本發(fā)明再一實施列的檢測裝置的結構示意圖。如圖9所示,本發(fā)明提供一種檢測裝置,液晶顯示器件900為布置有公共電極的液晶盒,通過公共電極與透明線路板200給液晶顯示器件900中的液晶提供垂直電場??刂剖┘釉谕该鲗щ姲?00的導電線路與顯示器件100的公共電極之間的電壓,可以改變顯示器件900的液晶排列狀態(tài),從而改變顯示器件900的亮度。用于顯示器件900顯示的光源由背光源300提供,背光源300提供均勻的面光源。透明線路板200上的線路電壓由驅動電源601提供,顯示器件900上的公共電極電壓由驅動電源602提供。在背光源300與透明線路板200之間隔著第一偏光板501,在顯示器件900上方設置有第二偏光板502,第一偏光板501與第二偏光板502作為分離部件,可以根據(jù)顯示器件900的液晶配向關系,進行適當?shù)奈恢谜{整。
為了提高檢測效率,可以采用如圖3所示的自動檢測方案。顯示器件900的顯示區(qū)域大于透明線路板待檢測線路的分布范圍,可以一次性完成顯示器件900對透明線路板200的檢測。在顯示器件900上顯示的最小圖案單元的尺寸與顯示器件900的液晶層厚度為同一個量級。
圖10本發(fā)明圖9中顯示器件結構示意圖。如圖10所示,本發(fā)明還公開了一種顯示器件,從下至上依次包括:第一基板901,第一配向膜902,液晶903,第二配向膜904,第二基板905,透明公共電極906。其中,該第一基板901和該第二基板902,彼此相向對置,液晶層903,夾設于該第一基板901和該第二基板902之間,施加垂直電場時液晶分子在垂直方向上旋轉透光。
第一配向膜902的配向方向與第一偏光板501的偏光軸平行,第二配向膜904的配向方向與第二偏光板502的偏光軸平行。第一偏光板501和第二偏光板502的偏光軸可以是垂直正交的關系,也可以是平行的關系。優(yōu)選地,第一偏光板501和第二偏光板502的偏光軸是垂直正交的關系。優(yōu)選地,第一配向膜902的配向方向與第二配向膜904的配向方向正交。
顯示器件900中的第一配向膜902的配向方向d1以及第二配向膜904的配向方向d2與透明線路板200的線路形狀相關。具體關系與圖5所示相似。
在透明導電板200的導電線路與顯示器件100的公共電極之間沒有施加電壓時,液晶沿著第一配向膜903的配向方向d1排列。來自背光源300的偏振光完全透過顯示器件900,最后到達第二偏光板502。因為第二偏光板502的偏光軸p2與第一偏光板501的偏光軸p1正交,所以,光線全部被第二偏光板502吸收,處于第二偏光板502右側的觀察設備沒有看到光線,即只能看到黑色的畫面。
在透明導電板200的導電線路與顯示器件100的公共電極之間施加不同電壓后,液晶沿著垂直電場e的方向轉動,轉動的幅度與透明線路板200上的線路與顯示器件100上的公共電極之間的電壓差值有關。來自背光源300的線偏振光被液晶層903改變了偏振方向,最后到達第二偏光板502。因為第二偏光板502的偏光軸p2與第一偏光板501的偏光軸p1正交,部分光線被第二偏光板502吸收,部分光線穿出第二偏光板502,處于第二偏光板502右側的觀察設備能夠看到光線,即能夠看到一定亮度的畫面。
根據(jù)顯示器件900上顯示的圖像,把顯示的畫面與標準畫面進行對比,可以判斷透明線路板200的線路功能是否正常。比如,如果顯示器件900顯示時出現(xiàn)某一行不能正常顯示,說明對應這一行的透明線路板200的線路發(fā)生斷路現(xiàn)象。
本發(fā)明中涉及的未說明部份與現(xiàn)有技術相同或采用現(xiàn)有技術加以實現(xiàn)。應當指出:對于本技術領域的技術人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,凡是根據(jù)本發(fā)明技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化,均屬于本發(fā)明技術方案的保護范圍內(nèi)。