專利名稱：偏光板檢測裝置及檢測方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種偏光板檢測裝置及檢測方法，尤其涉及一種測試精確度高，并可提供現場在線實時測量功能，快速精準檢測的方法。
背景技術：
市售的液晶顯示面板，由于液晶分子介于固態(tài)與液態(tài)之間，不但具有液體易受外力作用而流動的特性，亦具有晶體特有的光學異向性，所以能夠利用外加電場來驅使液晶的排列狀態(tài)改變至其它指向，造成光線穿透液晶層時的光學特性發(fā)生改變，此即是利用外加的電場來產生光的調變現象，稱之為液晶的光電效應。利用此效應可制作出各式的液晶顯示面板，如扭轉向列型(TN-Twisted Nematic)液晶顯示面板、超扭轉向列型(STN-Super TN)液晶顯示面板、及薄膜晶體管(TFT-Thin Film Transistor)液晶顯示面板等。圖1A，為現有技術的扭轉向列型液晶顯示面板未外加電壓前的運作示意圖，圖1B，為現有技術的扭轉向列型液晶顯示面板外加電壓后的運作示意圖；請參考圖1A，扭轉向列型液晶顯示器100主要包括有經由研磨(rubbing)而形成極細溝紋105、106的配向膜110、120，可將散射光源方向極性化的偏光板130、140。當向列型液晶150灌注于配向膜110、120之間時，由于向列型液晶150其分子具有液體的流動特性，因此很容易順著溝紋105、106方向排列，在接近溝紋105、106位置時，向列型液晶150所受的束縛力較大，所以會沿著溝紋105、106方向排列，而中間部分的向列型液晶150束縛力較小，而扭轉排列，且由于配向膜110、120內的向列型液晶150共扭轉90度，故稱為扭轉向列型。因此，在配向膜110、120間不施加電壓的情況下，光線160由偏光板140及配向膜120進入后，其方向隨液晶150的排列而旋轉了90度，便會和配向膜110及偏光板130的極化方向相同，故光線可順利穿透偏光板130。
請再參考圖1B，當配向膜110、120間施加一電壓后，向列型液晶150將傾向于與施加電場方向平行(如圖所示)，因此向列型液晶150一一垂直于配向膜110、120表面，而光線160由偏光板140及配向膜120進入后，其方向不會旋轉，故到達偏光板130后，光線無法穿透偏光板130。
綜上所述，可知兩偏光板130、140間的夾角呈九十度，且兩偏光板130、140間的夾角對液晶顯示面板的質量影響很大，故偏光板的角度校調的精準度便顯得格外重要，然而現有技術的校調方式，皆是以另外購買的機臺去檢測各偏光板的角度，但其所使用的光源分辨率不足，故誤差通常在1度以上，且檢測時必須將偏光板放入該機臺，故使流程更復雜不便。綜觀以上所述，現有技術的偏光板檢測裝置及方法，至少存在以下缺點一、使用現有技術的機臺檢測偏光板的角度，其檢測的精準度不足，無法確保校調質量。
二、使用現有技術的機臺檢測偏光板的角度，其規(guī)格必須受限于檢測的機臺規(guī)格，在檢測不同尺寸的偏光板時，就必須使用不同的機臺，進而增加檢測的成本，且容易發(fā)生放錯機臺測試的狀況。
三、使用現有技術的機臺檢測偏光板的角度，其無法完成現場在線穩(wěn)定作業(yè)檢測，故其檢測的效率不佳，進而降低生產速度。
四、使用現有技術的機臺檢測偏光板的角度，當偏光板的規(guī)格尺寸改變時，就必須再添購新機臺，并重新訓練檢測人員，進而增加公司的成本。
發(fā)明內容
有鑒于現有技術的缺點，本發(fā)明的主要目的在于提供一種偏光板檢測裝置及檢測方法，可提高檢測的精準度至0.1度以下，以提高對比亮度，進一步提高優(yōu)良率及使用率，確保每次檢測的質量。
本發(fā)明的次要目地在于提供一種偏光板檢測裝置及檢測方法，其可適用于檢測不同規(guī)格尺寸的偏光板，以降低檢測的成本，及避免錯誤發(fā)生的機率。本發(fā)明的另一目的在于提供一種偏光板檢測裝置及方法，其可于現場在線穩(wěn)定作業(yè)檢測，建立自動化量測裁切技術，以提高其檢測的效率，進而增加生產的速度。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種偏光板檢測裝置及檢測方法，偏光板的規(guī)格尺寸不同時，不用額外購買機臺，或重新訓練檢測人員，即可完全適用于該檢測裝置及方法，進而降低公司的成本。
為達上述目的，本發(fā)明的第一較佳實施例中提供一種偏光板檢測裝置，其包括有一單色光產生裝置，可提供一單色光源；一光接收模塊，與該單色光產生裝置相對應設置，可將該單色光源的光訊號轉換為可供判讀的數據；一調整基座，設于該單色光產生裝置與該光接收模塊之間，用以承載一待測偏光板，可對該待測偏光板進行微角度調整，且該單色光源是通過該待測偏光板后，由該光接收模塊接收檢測。
本發(fā)明的第二較佳實施例中是提供一種偏光板檢測裝置，其包括有一移動支架；一單色光產生裝置，設于該移動支架上，該單色光產生裝置可提供一單色光源；一光接收模塊，設于該移動支架上，且與該單色光產生裝置相對應設置，該光接收模塊可將該單色光源的光訊號轉換為可供判讀的數據；其中，一待測偏光板設于該單色光產生裝置與該光接收模塊之間，該單色光產生裝置與該光接收模塊可相對應移動，使該單色光源通過該待測偏光板后，由該光接收模塊接收。
以上所述的單色光源為連續(xù)波激光或脈沖激光。
上面所述光接收模塊包括有一光擷取單元，其接收該單色光源；以及一光訊號檢測裝置，連接于該光擷取單元，用以將該單色光源的光訊號轉換為可供判讀的數據。
該光擷取單元選自電荷耦合器(CCD)、互補式金屬氧化半導體(CMOS)，以及光電倍增管(PMT)中的一種。該光訊號檢測裝置例如可為一示波器。
以上所述的偏光板檢測裝置還可包括一極化偏光板，設于該單色光產生裝置與該待測偏光板之間，使該單色光源通過該極化偏光板，且該單色光產生裝置為連續(xù)波(CW)激光或脈沖(Pulsed)激光其中一種。
于本發(fā)明的偏光板檢測方法的第一較佳實施例中，其中一待測偏光板設于一調整基座上，該偏光板檢測方法包括有下列步驟(a)將一單色光源以一適當角度射向該待測偏光板；
(b)接收通過該待測偏光板的單色光源，以獲得一檢測值；(c)將該檢測值與一標準值比較；(d)以該調整基座旋轉調整該測偏光板的偏光角度，使該檢測值近似該標準值。
于本發(fā)明的偏光板檢測方法的第二較佳實施例中，其包括有下列步驟(a)將一單色光源以軸向掃描方式通過一待測偏光板；(b)接收通過該待測偏光板的單色光源，以獲得若干個檢測值；(c)將所述若干個檢測值與一數據庫比對。
(d)以一裁刀裁剪該待測偏光板，因為根據比對結果便可得知該待測偏光板上的角度分布，據此可控制調整該裁刀的裁切角度，將該所測偏光板裁切成所需求的角度。
圖1A為現有技術的扭轉向列型液晶顯示面板未外加電壓前的運作示意圖；圖1B為現有技術的扭轉向列型液晶顯示面板外加電壓后的運作示意圖；圖2為本發(fā)明的偏光板檢測裝置第一較佳實施例示意圖；圖3為本發(fā)明的偏光板檢測方法第一較佳實施流程示意圖；圖4為本發(fā)明的偏光板檢測方法第一較佳實施強度-角度對應關系示意圖；圖5為本發(fā)明的偏光板檢測裝置第二較佳實施例示意圖；圖6為本發(fā)明的偏光板檢測方法第二較佳實施流程示意圖。
附圖標號說明100扭轉向列型液晶顯示器；105、106溝紋；110、120配向膜；130、140偏光板；150液晶；160光線；500單色光產生裝置；501極化偏光板；503a、503b-輸送滾輪；502待測偏光板；504移動支架；505光接收模塊；5051光擷取單元；5052光訊號檢測裝置；506計算機；507激光；508裁刀；400將一單色光源以一適當角度射向該待測偏光板；401接收通過該待測偏光板的單色光源，以獲得一檢測值；402將該檢測值與一標準值比較；403以該調整基座旋轉調整該所測偏光板的偏光角度，使該檢測值近似該標準值；600將一單色光源以軸向掃描方式通過一待測偏光板；601接收通過該待測偏光板的單色光源，以獲得若干個檢測值；602將所述的若干個檢測值與一數據庫比對；603以一裁刀裁剪該所測偏光板。
具體實施例方式
為能對本發(fā)明的特征、目的及功能有更進一步的認知與了解，茲配合附圖詳細說明如后。
如圖2所示，其為本發(fā)明的偏光板檢測裝置第一較佳實施例示意圖，其中本發(fā)明的偏光板檢測裝置使用單色光產生裝置200來提供一單色光源，且本發(fā)明使用連續(xù)波激光或脈沖激光作為單色光產生裝置200，因連續(xù)波激光或脈沖激光所產生的激光206為可見光，因激光206具有高分辨率、高亮度及高純度的特性，故該激光206的波長可控制在380nm至780nm，亦即可見光的波長，測試者才可分清楚所產生的波形，又由于激光206的分辨率可達到0.01nm，故其檢測偏光板偏光角度的精準度更可高達0.1度以下。接著，激光206射向一固定基座2010上承載的極化偏光板201，該固定基座2010設于單色光產生裝置200與調整基座2020之間，當激光206通過該極化偏光板201之后，激光206的極化方向就變成與該極化偏光板201相同，且將該固定基座2010維持在一固定位置，以保持激光206的極化方向于測試時都相同。極化過的激光206射向一調整基座2020上承載的待測偏光板202，該調整基座2020可對待測偏光板202進行微角度調整，亦即調整待測偏光板202的偏光角度。極化過的激光206最后由一光接收模塊203接收，該光接收模塊203是相對應該單色光產生裝置200設置，可將激光206的光訊號轉換為可供判讀的數據。
一般來說，光接收模塊203是由一光擷取單元2031及一光訊號檢測裝置2032所組成(該模塊的構造屬現有已知技術)，其中，光擷取單元2031的功用在于接收激光206，最常使用電荷耦合器(CCD)、互補式金屬氧化半導體(CMOS)或光電倍增管(PMT)作為原件；光訊號檢測裝置2032的功用在于將光擷取單元2031所接收的激光206的光訊號轉換為可供判讀的數據，通常都是使用示波器作為光訊號檢測裝置2032。該光接收模塊203可連接一計算機205作為記錄比對裝置，計算機205可將光接收模塊203判讀的數據記錄并比對，再控制調整基座2020調整待測偏光板202的偏光角度。
請參閱圖3及圖4所示，圖3為本發(fā)明的偏光板檢測方法第一較佳實施流程示意圖，圖4為本發(fā)明的偏光板檢測方法第一較佳實施強度-角度對應關系示意圖，其中一待測偏光板設于一調整基座上，本發(fā)明的偏光板檢測方法較佳實施流程包括有下列步驟(a)將一單色光源以一適當角度射向該待測偏光板400，其中該單色光源為連續(xù)波激光或脈沖激光所產生的激光，其波長為380至780nm，分辨率高達0.01nm，且所謂適當角度是指已極化過后的光可設定為90度或0度。
(b)接收通過該待測偏光板的單色光源，以獲得一檢測值401，該檢測值如圖5中的It曲線，該It曲線是由光接收模塊接收激光的光訊號，并轉換為可供判讀的數據，再利用計算機將判讀的數據畫成強度-角度對應圖，便可得知多少角度時，光強度訊號是多少。
(c)將該檢測值與一標準值比較402，該標準值如圖5中的Is曲線，其為標準偏光板的強度-角度對應的標準數據，本實施中所使用的標準偏光板的偏光角度為90度，故圖5中的Is曲線在90度時的強度最大，在0度或100度時的強度最小。
(d)以該調整基座旋轉調整該所測偏光板的偏光角度，使該檢測值近似該標準值403，利用該調整基座旋轉調整該所測偏光板的偏光角度，此時圖5中的It曲線便會慢慢靠近Is曲線，當It曲線近似于Is曲線時，表示該測偏光板的偏光角度近似90度，此時可于該測偏光板上作上記號，便可得知該所測偏光板的偏光角度，故其可用于任何尺寸規(guī)格的偏光板測試。
如圖5所示，其為本發(fā)明的偏光板檢測裝置第二較佳實施例示意圖，在本第二較佳實施例中單色光產生裝置500亦是采用連續(xù)波激光或脈沖激光，其功能與本發(fā)明第一較佳實施例相似，在此便不再多加贅述，此外，極化偏光板501的功能，亦與極化偏光板201相類似，在此亦不再多加贅述。其中，待測偏光板502設于輸送滾輪503a及503b上，且待測偏光板502在線可由輸送滾輪503a輸送至輸送滾輪503b，其中移動支架504上的單色光產生裝置500和與其相對應的光接收模塊505可相對應移動，使激光507掃描通過待測偏光板502后由該光接收模塊505接收，該光接收模塊505將激光507的光訊號轉換為可供判讀的數據，再傳送給計算機506進行比對，再傳送裁切角度的信息給裁刀508，以決定裁刀508要切割的角度，如此便可完成現場在線穩(wěn)定作業(yè)檢測，更可有效提高檢測的效率，增加生產的速度。
如圖6所示，其為本發(fā)明的偏光板檢測方法第二較佳實施流程示意圖，包括有下列步驟(a)將一單色光源以一軸向掃描過一待測偏光板600；其中該單色光源為連續(xù)波激光或脈沖激光所產生的激光，其波長為380至780nm，分辨率高達0.01nm以上，且該軸向為該待測偏光板的徑向軸向，通常該待測偏光板的寬度為130公分左右，故由該軸向掃描過去后，便可獲得該待測偏光板上不同點的光訊號。
(b)接收通過該待測偏光板的單色光源，以獲得若干個檢測值601，利用光接收模塊將激光(單色光源)的光訊號轉換為可供判讀的數據，因該激光以徑向軸向掃描的方式掃過該待測偏光板，故可將通過該待測偏光板上不同點的光訊號轉換成若干個不同點的檢測值，作為后續(xù)比對判斷之用。
(c)將所述的若干個檢測值與一數據庫比對602，將前面所獲得的若干個不同點的檢測值，與記錄比對裝置內的數據庫作比對，該數據庫內的數據為各種標準偏光角度的偏光板的強度-角度數據，經過交叉比對之后，便可得知該待測偏光板上的角度分布(通常整片的待測偏光板的角度會有些許誤差出入)。
(d)以一裁刀裁剪該待測偏光板603，由步驟(c)中得知所測偏光板上的角度分布后，控制調整該裁刀的裁切角度，將該所測偏光板裁切成所需求的角度，使所測偏光板在后續(xù)使用中的精準度更高，其精準度可達到0.1度以下。
本發(fā)明的偏光板檢測裝置及方法，因使用連續(xù)波激光或脈沖激光來進行檢測，故經過本發(fā)明檢測完成的偏光板，其精準度小于等于0.1度，而一般市面上所使用的嘗試和錯誤(try and error)的方式，精準度只能達到1度左右，與本發(fā)明的精準度至少差異5至10倍以上，故其在貼至液晶面板后，其液晶面板所表現出的對比亮度至少差異2-4倍，如果對比亮度愈高，則可視角會跟著增大，可以解決目前市售的液晶顯示屏幕從不同角度看去，會發(fā)生明暗不同變化，而造成某些角度看不清楚液晶顯示屏幕的問題。
綜上所述，本發(fā)明的一種偏光板檢測裝置及方法，可提高檢測的精準度至0.1度以下，且可提高對比亮度，并在現場在線穩(wěn)定作業(yè)即可檢測完成，建立自動化量測裁切技術，有效提高檢測的效率，增加生產的速度，又不需額外購買檢測的機臺，及重新訓練檢測人員，更可進一步降低公司的成本；惟以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例，當不能以之限制本發(fā)明的范圍，容易聯想得到，諸如使用不同極化角度的極化光、把極化偏光板省去、改變調整基座的旋轉方向等等，熟悉此領域的一般技術人員于領悟本發(fā)明的精神后，皆可想到變化實施之，即大凡依本發(fā)明權利要求所做的均等變化及修飾，仍將不失本發(fā)明的要義所在，亦不脫離本發(fā)明的精神和范圍，故都應視為本發(fā)明的進一步實施狀況。
權利要求
1.一種偏光板檢測裝置，其特征在于，其包括有一單色光產生裝置，可提供一單色光源；一光接收模塊，與該單色光產生裝置相對應設置，可將該單色光源的光訊號轉換為可供判讀的數據；以及一調整基座，設于該單色光產生裝置與該光接收模塊之間，用以承載一待測偏光板，可對該待測偏光板進行微角度調整，且該單色光源是通過該待測偏光板后，由該光接收模塊接收。
2.如權利要求1所述的偏光板檢測裝置，其特征在于，該單色光產生裝置為連續(xù)波激光和脈沖激光其中一種。
3.如權利要求1所述的偏光板檢測裝置，其特征在于，該光接收模塊包括有一光擷取單元，其接收該單色光源；以及一光訊號檢測裝置，連接于該光擷取單元，用以將該單色光源的光訊號轉換為可供判讀的數據。
4.如權利要求3所述的偏光板檢測裝置，其特征在于，該光擷取單元選自電荷耦合器(CCD)、互補式金屬氧化半導體(CMOS)，以及光電倍增管(PMT)中的一種。
5.如權利要求3所述的偏光板檢測裝置，其特征在于，該光訊號檢測裝置可為一示波器。
6.一種偏光板檢測方法，其特征在于，包括下列步驟(a)將一單色光源以一適當角度射向一待測偏光板；(b)接收通過該待測偏光板的單色光源，以獲得一檢測值；(c)將該檢測值與一標準值比較；以及(d)以該調整基座旋轉調整該待測偏光板的偏光角度，使該檢測值近似該標準值。
7.一種偏光板檢測裝置，其特征在于，其包括一移動支架；一單色光產生裝置，設于該移動支架，該單色光產生裝置可提供一單色光源；一光接收模塊，設于該移動支架，且與該單色光產生裝置相對應設置，該光接收模塊可將該單色光源的光訊號轉換為可供判讀的數據；以及一待測偏光板，設于該單色光產生裝置與該光接收模塊之間，其中，該單色光產生裝置與該光接收模塊可相對應移動，使該單色光源通過該待測偏光板后，由該光接收模塊接收。
8.如權利要求7所述的偏光板檢測裝置，其特征在于，該光接收模塊包括有一光擷取單元，其接收該單色光源；以及一光訊號檢測裝置，連接于該光擷取單元，用以將該單色光源的光訊號轉換為可供判讀的數據。
9.如權利要求8所述的偏光板檢測裝置，其特征在于，該光擷取單元選自電荷耦合器(CCD)、互補式金屬氧化半導體(CMOS)，以及光電倍增管(PMT)中的一種。
10.一種偏光板檢測方法，其特征在于，包括下列步驟(a)將一單色光源以軸向掃描方式通過一待測偏光板；(b)接收通過該待測偏光板的單色光源，以獲得若干個檢測值；以及(c)將所述的若干個檢測值與一數據庫比對。
全文摘要
一種偏光板檢測裝置及檢測方法，該偏光板檢測裝置包括一單色光產生裝置，可提供一單色光源；一光接收模塊，與該單色光產生裝置相對應設置，可將該單色光源的光訊號轉換為可供判讀的數據；一調整基座，其設于該單色光產生裝置與該光接收模塊之間，用以承載待測偏光板，可對該待測偏光板進行微角度調整，且該單色光源通過該待測偏光板后，由該光接收模塊接收檢測。該偏光板檢測裝置還可設置一固定基座，該固定基座設于該單色光產生裝置與該調整基座之間，用以承載一極化偏光板，使該單色光源先通過該極化偏光板，形成極化的單色光。
文檔編號G01M11/00GK1904672SQ200510087209
公開日2007年1月31日 申請日期2005年7月27日 優(yōu)先權日2005年7月27日
發(fā)明者陳志忠, 王伯萍, 廖尤仲 申請人:力特光電科技股份有限公司