专利名称：偏光板检测装置及检测方法
技术领域：
本发明涉及一种偏光板检测装置及检测方法，尤其涉及一种测试精确度高，并可提供现场在线实时测量功能，快速精准检测的方法。
背景技术：
市售的液晶显示面板，由于液晶分子介于固态与液态之间，不但具有液体易受外力作用而流动的特性，亦具有晶体特有的光学异向性，所以能够利用外加电场来驱使液晶的排列状态改变至其它指向，造成光线穿透液晶层时的光学特性发生改变，此即是利用外加的电场来产生光的调变现象，称之为液晶的光电效应。利用此效应可制作出各式的液晶显示面板，如扭转向列型(TN-Twisted Nematic)液晶显示面板、超扭转向列型(STN-Super TN)液晶显示面板、及薄膜晶体管(TFT-Thin Film Transistor)液晶显示面板等。图1A，为现有技术的扭转向列型液晶显示面板未外加电压前的运作示意图，图1B，为现有技术的扭转向列型液晶显示面板外加电压后的运作示意图；请参考图1A，扭转向列型液晶显示器100主要包括有经由研磨(rubbing)而形成极细沟纹105、106的配向膜110、120，可将散射光源方向极性化的偏光板130、140。当向列型液晶150灌注于配向膜110、120之间时，由于向列型液晶150其分子具有液体的流动特性，因此很容易顺着沟纹105、106方向排列，在接近沟纹105、106位置时，向列型液晶150所受的束缚力较大，所以会沿着沟纹105、106方向排列，而中间部分的向列型液晶150束缚力较小，而扭转排列，且由于配向膜110、120内的向列型液晶150共扭转90度，故称为扭转向列型。因此，在配向膜110、120间不施加电压的情况下，光线160由偏光板140及配向膜120进入后，其方向随液晶150的排列而旋转了90度，便会和配向膜110及偏光板130的极化方向相同，故光线可顺利穿透偏光板130。
请再参考图1B，当配向膜110、120间施加一电压后，向列型液晶150将倾向于与施加电场方向平行(如图所示)，因此向列型液晶150一一垂直于配向膜110、120表面，而光线160由偏光板140及配向膜120进入后，其方向不会旋转，故到达偏光板130后，光线无法穿透偏光板130。
综上所述，可知两偏光板130、140间的夹角呈九十度，且两偏光板130、140间的夹角对液晶显示面板的质量影响很大，故偏光板的角度校调的精准度便显得格外重要，然而现有技术的校调方式，皆是以另外购买的机台去检测各偏光板的角度，但其所使用的光源分辨率不足，故误差通常在1度以上，且检测时必须将偏光板放入该机台，故使流程更复杂不便。综观以上所述，现有技术的偏光板检测装置及方法，至少存在以下缺点一、使用现有技术的机台检测偏光板的角度，其检测的精准度不足，无法确保校调质量。
二、使用现有技术的机台检测偏光板的角度，其规格必须受限于检测的机台规格，在检测不同尺寸的偏光板时，就必须使用不同的机台，进而增加检测的成本，且容易发生放错机台测试的状况。
三、使用现有技术的机台检测偏光板的角度，其无法完成现场在线稳定作业检测，故其检测的效率不佳，进而降低生产速度。
四、使用现有技术的机台检测偏光板的角度，当偏光板的规格尺寸改变时，就必须再添购新机台，并重新训练检测人员，进而增加公司的成本。
发明内容
有鉴于现有技术的缺点，本发明的主要目的在于提供一种偏光板检测装置及检测方法，可提高检测的精准度至0.1度以下，以提高对比亮度，进一步提高优良率及使用率，确保每次检测的质量。
本发明的次要目地在于提供一种偏光板检测装置及检测方法，其可适用于检测不同规格尺寸的偏光板，以降低检测的成本，及避免错误发生的机率。本发明的另一目的在于提供一种偏光板检测装置及方法，其可于现场在线稳定作业检测，建立自动化量测裁切技术，以提高其检测的效率，进而增加生产的速度。
本发明的又一目的在于提供一种偏光板检测装置及检测方法，偏光板的规格尺寸不同时，不用额外购买机台，或重新训练检测人员，即可完全适用于该检测装置及方法，进而降低公司的成本。
为达上述目的，本发明的第一较佳实施例中提供一种偏光板检测装置，其包括有一单色光产生装置，可提供一单色光源；一光接收模块，与该单色光产生装置相对应设置，可将该单色光源的光讯号转换为可供判读的数据；一调整基座，设于该单色光产生装置与该光接收模块之间，用以承载一待测偏光板，可对该待测偏光板进行微角度调整，且该单色光源是通过该待测偏光板后，由该光接收模块接收检测。
本发明的第二较佳实施例中是提供一种偏光板检测装置，其包括有一移动支架；一单色光产生装置，设于该移动支架上，该单色光产生装置可提供一单色光源；一光接收模块，设于该移动支架上，且与该单色光产生装置相对应设置，该光接收模块可将该单色光源的光讯号转换为可供判读的数据；其中，一待测偏光板设于该单色光产生装置与该光接收模块之间，该单色光产生装置与该光接收模块可相对应移动，使该单色光源通过该待测偏光板后，由该光接收模块接收。
以上所述的单色光源为连续波激光或脉冲激光。
上面所述光接收模块包括有一光撷取单元，其接收该单色光源；以及一光讯号检测装置，连接于该光撷取单元，用以将该单色光源的光讯号转换为可供判读的数据。
该光撷取单元选自电荷耦合器(CCD)、互补式金属氧化半导体(CMOS)，以及光电倍增管(PMT)中的一种。该光讯号检测装置例如可为一示波器。
以上所述的偏光板检测装置还可包括一极化偏光板，设于该单色光产生装置与该待测偏光板之间，使该单色光源通过该极化偏光板，且该单色光产生装置为连续波(CW)激光或脉冲(Pulsed)激光其中一种。
于本发明的偏光板检测方法的第一较佳实施例中，其中一待测偏光板设于一调整基座上，该偏光板检测方法包括有下列步骤(a)将一单色光源以一适当角度射向该待测偏光板；
(b)接收通过该待测偏光板的单色光源，以获得一检测值；(c)将该检测值与一标准值比较；(d)以该调整基座旋转调整该测偏光板的偏光角度，使该检测值近似该标准值。
于本发明的偏光板检测方法的第二较佳实施例中，其包括有下列步骤(a)将一单色光源以轴向扫描方式通过一待测偏光板；(b)接收通过该待测偏光板的单色光源，以获得若干个检测值；(c)将所述若干个检测值与一数据库比对。
(d)以一裁刀裁剪该待测偏光板，因为根据比对结果便可得知该待测偏光板上的角度分布，据此可控制调整该裁刀的裁切角度，将该所测偏光板裁切成所需求的角度。
图1A为现有技术的扭转向列型液晶显示面板未外加电压前的运作示意图；图1B为现有技术的扭转向列型液晶显示面板外加电压后的运作示意图；图2为本发明的偏光板检测装置第一较佳实施例示意图；图3为本发明的偏光板检测方法第一较佳实施流程示意图；图4为本发明的偏光板检测方法第一较佳实施强度-角度对应关系示意图；图5为本发明的偏光板检测装置第二较佳实施例示意图；图6为本发明的偏光板检测方法第二较佳实施流程示意图。
附图标号说明100扭转向列型液晶显示器；105、106沟纹；110、120配向膜；130、140偏光板；150液晶；160光线；500单色光产生装置；501极化偏光板；503a、503b-输送滚轮；502待测偏光板；504移动支架；505光接收模块；5051光撷取单元；5052光讯号检测装置；506计算机；507激光；508裁刀；400将一单色光源以一适当角度射向该待测偏光板；401接收通过该待测偏光板的单色光源，以获得一检测值；402将该检测值与一标准值比较；403以该调整基座旋转调整该所测偏光板的偏光角度，使该检测值近似该标准值；600将一单色光源以轴向扫描方式通过一待测偏光板；601接收通过该待测偏光板的单色光源，以获得若干个检测值；602将所述的若干个检测值与一数据库比对；603以一裁刀裁剪该所测偏光板。
具体实施例方式
为能对本发明的特征、目的及功能有更进一步的认知与了解，兹配合附图详细说明如后。
如图2所示，其为本发明的偏光板检测装置第一较佳实施例示意图，其中本发明的偏光板检测装置使用单色光产生装置200来提供一单色光源，且本发明使用连续波激光或脉冲激光作为单色光产生装置200，因连续波激光或脉冲激光所产生的激光206为可见光，因激光206具有高分辨率、高亮度及高纯度的特性，故该激光206的波长可控制在380nm至780nm，亦即可见光的波长，测试者才可分清楚所产生的波形，又由于激光206的分辨率可达到0.01nm，故其检测偏光板偏光角度的精准度更可高达0.1度以下。接着，激光206射向一固定基座2010上承载的极化偏光板201，该固定基座2010设于单色光产生装置200与调整基座2020之间，当激光206通过该极化偏光板201之后，激光206的极化方向就变成与该极化偏光板201相同，且将该固定基座2010维持在一固定位置，以保持激光206的极化方向于测试时都相同。极化过的激光206射向一调整基座2020上承载的待测偏光板202，该调整基座2020可对待测偏光板202进行微角度调整，亦即调整待测偏光板202的偏光角度。极化过的激光206最后由一光接收模块203接收，该光接收模块203是相对应该单色光产生装置200设置，可将激光206的光讯号转换为可供判读的数据。
一般来说，光接收模块203是由一光撷取单元2031及一光讯号检测装置2032所组成(该模块的构造属现有已知技术)，其中，光撷取单元2031的功用在于接收激光206，最常使用电荷耦合器(CCD)、互补式金属氧化半导体(CMOS)或光电倍增管(PMT)作为原件；光讯号检测装置2032的功用在于将光撷取单元2031所接收的激光206的光讯号转换为可供判读的数据，通常都是使用示波器作为光讯号检测装置2032。该光接收模块203可连接一计算机205作为记录比对装置，计算机205可将光接收模块203判读的数据记录并比对，再控制调整基座2020调整待测偏光板202的偏光角度。
请参阅图3及图4所示，图3为本发明的偏光板检测方法第一较佳实施流程示意图，图4为本发明的偏光板检测方法第一较佳实施强度-角度对应关系示意图，其中一待测偏光板设于一调整基座上，本发明的偏光板检测方法较佳实施流程包括有下列步骤(a)将一单色光源以一适当角度射向该待测偏光板400，其中该单色光源为连续波激光或脉冲激光所产生的激光，其波长为380至780nm，分辨率高达0.01nm，且所谓适当角度是指已极化过后的光可设定为90度或0度。
(b)接收通过该待测偏光板的单色光源，以获得一检测值401，该检测值如图5中的It曲线，该It曲线是由光接收模块接收激光的光讯号，并转换为可供判读的数据，再利用计算机将判读的数据画成强度-角度对应图，便可得知多少角度时，光强度讯号是多少。
(c)将该检测值与一标准值比较402，该标准值如图5中的Is曲线，其为标准偏光板的强度-角度对应的标准数据，本实施中所使用的标准偏光板的偏光角度为90度，故图5中的Is曲线在90度时的强度最大，在0度或100度时的强度最小。
(d)以该调整基座旋转调整该所测偏光板的偏光角度，使该检测值近似该标准值403，利用该调整基座旋转调整该所测偏光板的偏光角度，此时图5中的It曲线便会慢慢靠近Is曲线，当It曲线近似于Is曲线时，表示该测偏光板的偏光角度近似90度，此时可于该测偏光板上作上记号，便可得知该所测偏光板的偏光角度，故其可用于任何尺寸规格的偏光板测试。
如图5所示，其为本发明的偏光板检测装置第二较佳实施例示意图，在本第二较佳实施例中单色光产生装置500亦是采用连续波激光或脉冲激光，其功能与本发明第一较佳实施例相似，在此便不再多加赘述，此外，极化偏光板501的功能，亦与极化偏光板201相类似，在此亦不再多加赘述。其中，待测偏光板502设于输送滚轮503a及503b上，且待测偏光板502在线可由输送滚轮503a输送至输送滚轮503b，其中移动支架504上的单色光产生装置500和与其相对应的光接收模块505可相对应移动，使激光507扫描通过待测偏光板502后由该光接收模块505接收，该光接收模块505将激光507的光讯号转换为可供判读的数据，再传送给计算机506进行比对，再传送裁切角度的信息给裁刀508，以决定裁刀508要切割的角度，如此便可完成现场在线稳定作业检测，更可有效提高检测的效率，增加生产的速度。
如图6所示，其为本发明的偏光板检测方法第二较佳实施流程示意图，包括有下列步骤(a)将一单色光源以一轴向扫描过一待测偏光板600；其中该单色光源为连续波激光或脉冲激光所产生的激光，其波长为380至780nm，分辨率高达0.01nm以上，且该轴向为该待测偏光板的径向轴向，通常该待测偏光板的宽度为130公分左右，故由该轴向扫描过去后，便可获得该待测偏光板上不同点的光讯号。
(b)接收通过该待测偏光板的单色光源，以获得若干个检测值601，利用光接收模块将激光(单色光源)的光讯号转换为可供判读的数据，因该激光以径向轴向扫描的方式扫过该待测偏光板，故可将通过该待测偏光板上不同点的光讯号转换成若干个不同点的检测值，作为后续比对判断之用。
(c)将所述的若干个检测值与一数据库比对602，将前面所获得的若干个不同点的检测值，与记录比对装置内的数据库作比对，该数据库内的数据为各种标准偏光角度的偏光板的强度-角度数据，经过交叉比对之后，便可得知该待测偏光板上的角度分布(通常整片的待测偏光板的角度会有些许误差出入)。
(d)以一裁刀裁剪该待测偏光板603，由步骤(c)中得知所测偏光板上的角度分布后，控制调整该裁刀的裁切角度，将该所测偏光板裁切成所需求的角度，使所测偏光板在后续使用中的精准度更高，其精准度可达到0.1度以下。
本发明的偏光板检测装置及方法，因使用连续波激光或脉冲激光来进行检测，故经过本发明检测完成的偏光板，其精准度小于等于0.1度，而一般市面上所使用的尝试和错误(try and error)的方式，精准度只能达到1度左右，与本发明的精准度至少差异5至10倍以上，故其在贴至液晶面板后，其液晶面板所表现出的对比亮度至少差异2-4倍，如果对比亮度愈高，则可视角会跟着增大，可以解决目前市售的液晶显示屏幕从不同角度看去，会发生明暗不同变化，而造成某些角度看不清楚液晶显示屏幕的问题。
综上所述，本发明的一种偏光板检测装置及方法，可提高检测的精准度至0.1度以下，且可提高对比亮度，并在现场在线稳定作业即可检测完成，建立自动化量测裁切技术，有效提高检测的效率，增加生产的速度，又不需额外购买检测的机台，及重新训练检测人员，更可进一步降低公司的成本；惟以上所述，仅为本发明的较佳实施例，当不能以之限制本发明的范围，容易联想得到，诸如使用不同极化角度的极化光、把极化偏光板省去、改变调整基座的旋转方向等等，熟悉此领域的一般技术人员于领悟本发明的精神后，皆可想到变化实施之，即大凡依本发明权利要求所做的均等变化及修饰，仍将不失本发明的要义所在，亦不脱离本发明的精神和范围，故都应视为本发明的进一步实施状况。
权利要求
1.一种偏光板检测装置，其特征在于，其包括有一单色光产生装置，可提供一单色光源；一光接收模块，与该单色光产生装置相对应设置，可将该单色光源的光讯号转换为可供判读的数据；以及一调整基座，设于该单色光产生装置与该光接收模块之间，用以承载一待测偏光板，可对该待测偏光板进行微角度调整，且该单色光源是通过该待测偏光板后，由该光接收模块接收。
2.如权利要求1所述的偏光板检测装置，其特征在于，该单色光产生装置为连续波激光和脉冲激光其中一种。
3.如权利要求1所述的偏光板检测装置，其特征在于，该光接收模块包括有一光撷取单元，其接收该单色光源；以及一光讯号检测装置，连接于该光撷取单元，用以将该单色光源的光讯号转换为可供判读的数据。
4.如权利要求3所述的偏光板检测装置，其特征在于，该光撷取单元选自电荷耦合器(CCD)、互补式金属氧化半导体(CMOS)，以及光电倍增管(PMT)中的一种。
5.如权利要求3所述的偏光板检测装置，其特征在于，该光讯号检测装置可为一示波器。
6.一种偏光板检测方法，其特征在于，包括下列步骤(a)将一单色光源以一适当角度射向一待测偏光板；(b)接收通过该待测偏光板的单色光源，以获得一检测值；(c)将该检测值与一标准值比较；以及(d)以该调整基座旋转调整该待测偏光板的偏光角度，使该检测值近似该标准值。
7.一种偏光板检测装置，其特征在于，其包括一移动支架；一单色光产生装置，设于该移动支架，该单色光产生装置可提供一单色光源；一光接收模块，设于该移动支架，且与该单色光产生装置相对应设置，该光接收模块可将该单色光源的光讯号转换为可供判读的数据；以及一待测偏光板，设于该单色光产生装置与该光接收模块之间，其中，该单色光产生装置与该光接收模块可相对应移动，使该单色光源通过该待测偏光板后，由该光接收模块接收。
8.如权利要求7所述的偏光板检测装置，其特征在于，该光接收模块包括有一光撷取单元，其接收该单色光源；以及一光讯号检测装置，连接于该光撷取单元，用以将该单色光源的光讯号转换为可供判读的数据。
9.如权利要求8所述的偏光板检测装置，其特征在于，该光撷取单元选自电荷耦合器(CCD)、互补式金属氧化半导体(CMOS)，以及光电倍增管(PMT)中的一种。
10.一种偏光板检测方法，其特征在于，包括下列步骤(a)将一单色光源以轴向扫描方式通过一待测偏光板；(b)接收通过该待测偏光板的单色光源，以获得若干个检测值；以及(c)将所述的若干个检测值与一数据库比对。
全文摘要
一种偏光板检测装置及检测方法，该偏光板检测装置包括一单色光产生装置，可提供一单色光源；一光接收模块，与该单色光产生装置相对应设置，可将该单色光源的光讯号转换为可供判读的数据；一调整基座，其设于该单色光产生装置与该光接收模块之间，用以承载待测偏光板，可对该待测偏光板进行微角度调整，且该单色光源通过该待测偏光板后，由该光接收模块接收检测。该偏光板检测装置还可设置一固定基座，该固定基座设于该单色光产生装置与该调整基座之间，用以承载一极化偏光板，使该单色光源先通过该极化偏光板，形成极化的单色光。
文档编号G01M11/00GK1904672SQ200510087209
公开日2007年1月31日 申请日期2005年7月27日 优先权日2005年7月27日
发明者陈志忠, 王伯萍, 廖尤仲 申请人:力特光电科技股份有限公司