CN101604080B - 透镜基板的检测方法及其应用于显示装置的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种透镜基板的检测方法及其应用于显示装置的制造方法，其中显示装置应用于三维显示，制造方法包含下列步骤：提供一透镜基板，其具有一第一表面及多个光学元件，其中所述多个光学元件各具有一长边与一短边，且所述多个光学元件周期性设置于第一表面上；将一条状发光单元与所述多个光学元件的所述短边平行设置；由条状发光单元发射一光束照射所述多个光学元件，且光束与透镜基板之间具有一夹角；由一图像提取单元提取透镜基板的至少一图像；依据提取透镜基板的图像进行一表面检测；以及将已通过表面检测的透镜基板设置于一显示面板之上。本发明能容易检测特殊轮廓的透镜基板是否具有缺陷及杂质，提高表面检测的效率及确保显示装置的良率。

Description

透镜基板的检测方法及其应用于显示装置的制造方法

技术领域

本发明涉及一种制造方法，特别涉及一种应用于三维显示的显示装置的制造方法。

背景技术

目前对于显示装置的要求，不仅着重于显示画面的清晰度、色彩及对比度等，现今更向三维(立体)显示技术迈进，使得画面显示不只是以往的二维(平面)显示，更能营造出立体感，让使用者更有身历其境的感受。三维图像显示以同一物体的两个二维图像(一为左眼，另一为右眼)作为形成三维图像的基础，观看者的大脑将所述二维图像重叠，以产生三维图像的错觉。

液晶显示装置于生产时，容易因工艺控制不良等因素而产生缺陷点，进而影响显示装置的显示品质，其原因包含如微粒(particle)落在透镜基板内、于透镜基板工艺中残留杂质或透镜基板因静电伤害而受到破坏等情形，都会造成缺陷点的形成。

因此，以瑕疵检测的方式检测透镜基板是否受到毁损。瑕疵检测可分为人工检测与机械视觉检测。对于人工于重复性的检测上，由于身体疲劳、视觉极限而只能判别大于60μm以上的瑕疵。然而，目前多数的机械视觉检测皆应用在表面平整的瑕疵检测，对于三维显示装置的微透镜在工艺上具有特殊轮廓元件与透明材料的特性，其应用较不广泛。

请参照图1A及图1B所示，图1A及1B皆为以公知检测方法于检测中所提取的图像。图1A为全亮散射的图像，若所检测的元件具有不明杂质及缺陷，易因受到光线全亮散射的影响，使得不明的缺陷点不容易被检测出。另外，图1B为周期性亮暗条纹光的图像，若所检测的元件具有不明杂质及缺陷，其亦易因受到光线及特殊轮廓元件而产生的周期性亮暗条纹光的影响，使得不明的缺陷点不容易被检测出。

因此，如何提供一种显示装置的制造方法及透镜基板的检测方法，可检测应用于三维显示的透镜基板是否具有缺陷或杂质，以提高表面检测的效率及显示装置的良率，进而提升显示画面的品质，便是现今重要的课题。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种显示装置的制造方法及透镜基板的检测方法，其可容易检测透镜基板是否具有缺陷及杂质，以提升显示画面的品质及显示装置的良率。

为达上述目的，依据本发明的一种显示装置的制造方法，显示装置应用于三维显示，制造方法包含下列步骤：提供一透镜基板，其具有一第一表面及多个光学元件，其中所述多个光学元件各具有一长边与一短边，且所述多个光学元件周期性设置于第一表面上；将一条状发光单元与所述多个光学元件的所述短边平行设置；由条状发光单元发射一光束照射第一表面上的所述多个光学元件，且光束与透镜基板之间具有一夹角；由一图像提取单元提取透镜基板的至少一图像，且图像提取单元与透镜基板相对移动，其中图像提取单元实质垂直于透镜基板；依据提取透镜基板的图像进行一表面检测；以及将已通过表面检测的透镜基板设置于一显示面板之上，该显示面板包括：一彩色滤光片基板及一薄膜晶体管基板；以及设置一液晶层于该彩色滤光片基板与该薄膜晶体管基板之间。

于本发明一实施例中，表面检测将图像提取单元提取透镜基板的图像与一标准图像相比较，两图像若相似即通过表面检测。

于本发明一实施例中，表面检测判断图像提取单元提取的图像具有的亮点数目及大小，若图像具有超过一定数目或大小的亮点即未通过表面检测。

于本发明一实施例中，制造方法还包含提供一压模元件，其具有一第二表面及多个凸条，所述多个凸条各具有一长边与一短边，且所述多个凸条周期性设置于第二表面上；将一软性元件与压模元件相对设置，其中软性元件具有一第三表面；通过压模元件压合于软性元件的第三表面上形成连续的多个凹部，且所述多个凹部各具有一长边与一短边；以及将一光学材料注入所述多个凹部，以构成透镜基板。

于本发明一实施例中，制造方法还包含将条状发光单元与所述多个凸条的所述短边平行设置；将光束照射于第二表面上的所述多个凸条，且光束与压模元件之间具有一夹角；以及由图像提取单元提取压模元件的至少一图像，且图像提取单元与压模元件相对移动，其中图像提取单元实质垂直于压模元件。

于本发明一实施例中，制造方法还包含将条状发光单元与所述多个凹部的所述短边平行设置；将光束照射于第三表面上的所述多个凹部，且光束与软性元件之间具有一夹角；以及由图像提取单元提取软性元件的至少一图像，且图像提取单元与软性元件相对移动，其中图像提取单元实质垂直于软性元件。

为达上述目的，依据本发明一种透镜基板的检测方法，透镜基板设置于三维显示装置，检测方法包含下列步骤：提供一透镜基板，其具有一第一表面及多个光学元件，其中所述多个光学元件各具有一长边与一短边，且所述多个光学元件周期性设置于第一表面上；将一条状发光单元与所述多个光学元件的所述短边平行设置；由条状发光单元发射一光束照射第一表面上的所述多个光学元件，且光束与透镜基板之间具有一夹角；以及由一图像提取单元提取透镜基板的至少一图像，且图像提取单元与透镜基板相对移动，其中图像提取单元实质垂直于透镜基板。

于本发明一实施例中，检测方法还包含将图像提取单元提取透镜基板的图像与一标准图像相比较，两图像若相似即通过检测。

于本发明一实施例中，检测方法还包含判断图像提取单元提取的图像具有的亮点数目及大小，若图像具有超过一定数目或大小的亮点即未通过检测。

承上所述，本发明揭示一种显示装置的制造方法及其透镜基板的检测方法，由于透镜基板具有第一表面及多个光学元件，将条状发光单元与所述多个光学元件的所述短边平行设置，并发射光束照射于第一表面上，接着以图像提取单元提取透镜基板的至少一图像，最后依据提取透镜基板的图像进行一表面检测。此能容易检测特殊轮廓的透镜基板是否具有缺陷及杂质，提高表面检测的效率及确保显示装置的良率，以提升显示画面的品质及完整度。

附图说明

图1A为公知检测方法的一示意图；

图1B为公知检测方法的另一示意图；

图2为本发明的工艺方法的一流程步骤图；

图3为本发明的工艺方法的一示意图；

图4为本发明的工艺方法的另一示意图；

图5为本发明的工艺方法的又一示意图；

图6为本发明的工艺方法的再一示意图；以及

图7为本发明的检测方法的一流程步骤图。

上述附图中的附图标记说明如下：

1：压模元件

11：第二表面

12：凸条

121、221、321：长边

122、222、322：短边

2：软性元件

21：第三表面

22：凹部

3：透镜基板

31：第一表面

32：光学元件

4：条状发光单元

5：图像提取单元

6：显示面板

61：彩色滤光片基板

62：薄膜晶体管基板

63：偏光片

A：光学材料

S11～S16、S21～S24：步骤

θ1：夹角

具体实施方式

以下将参照相关附图，说明依本发明优选实施例的一种显示装置的制造方法，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。

请参照图2所示，其为显示装置的制造方法的一流程步骤图。本实施例的显示装置为应用于三维显示的装置。于流程中，步骤S11提供一透镜基板，透镜基板具有一第一表面及多个光学元件，其中所述多个光学元件各具有一长边与一短边，且所述多个光学元件周期性地设置于第一表面上；接续，于步骤S12中，将一条状发光单元与所述多个光学元件的所述短边平行设置；步骤S13由条状发光单元发射一光束照射第一表面上的所述多个光学元件，且光束与透镜基板之间具有一夹角；步骤S14由一图像提取单元提取透镜基板的至少一图像，且图像提取单元与透镜基板相对移动，其中图像提取单元实质垂直于透镜基板；步骤S15依据提取透镜基板的图像进行一表面检测；最后，步骤S16将已通过表面检测的透镜基板设置于一显示面板之上。

以下更为详细地说明本发明的技术特征，下述的实施例仅为举例性的说明，并非用以限制本发明的范围。

请参照图3所示，于执行步骤S11之前，也就是透镜基板未形成之前，先提供一压模元件1，其具有一第二表面11及多个凸条12，所述多个凸条12各具有一长边121与一短边122，且所述多个凸条12周期性且连续设置于该第二表面11上。本实施例中，凸条12以半圆的形状为例。接续，将一软性元件2与压模元件1相对设置，其中软性元件2具有一第三表面21。通过压模元件1压合于软性元件2的第三表面21，以于软性元件2的第三表面21上形成连续的多个凹部22，并将具有多个凹部22的软性元件2加以固化。其中所述多个凹部22各具有一长边221与一短边222。本实施例中，凹部22的形状与凸条12相对应的半圆凹状为例。最后，于软性元件2的所述多个凹部22注入一光学材料A，以构成透镜基板。其中，光学材料A可为液晶或光学胶。

此外，上述的压模元件1及软性元件2需经由一表面检测方法进行表面检测，检查压模元件1及软性元件2的表面是否具有缺陷或杂质，以确保元件工艺的良率及完整度，避免影响显示装置的显示品质。压模元件1的表面检测方法如下所述：将一条状发光单元与所述多个凸条12的所述短边122平行设置。接续，将条状发光单元的光束照射于第二表面11上的所述多个凸条12，且光束与压模元件1之间具有一夹角。本实施例中，条状发光单元为一线形光源，而条状发光单元的光束与压模元件1的第二表面11之间的夹角优选呈5°至30°。另外，条状发光单元打光的方式为暗场打光(dark-field illumination)的方式，其利用物体表面散射的方式来照明，使表面平滑的区域会因反射产生较暗的图像，表面粗糙的区域则因光散射产生较亮的图像。

之后，再以一图像提取单元提取压模元件1的至少一图像。本实施例的图像提取单元以一相机为例，相机具有一光接收部，且光接收部为线形。由于图像提取单元无法一次提取压模元件1完整的图像，因此图像提取单元与压模元件1相对移动，以多次提取的方式得到压模元件1的完整图像，以利表面检测。另外，图像提取单元设置于压模元件1之上方且实质垂直于压模元件1。最后，将图像提取单元提取压模元件1的图像与标准图像相比较，若两图像相似即通过表面检测。由于本实施例的条状发光单元打光的方式为暗场打光，所以当所检测的压模元件1的第二表面11无缺陷或杂质时，会呈现暗画面，其为标准图像。但当压模元件1的第二表面11具有缺陷或杂质时，经过光散射使得图像呈现部份亮点，该亮点为具有缺陷或杂质的位置。因此将图像提取单元提取的图像与标准图像相比较，即可轻易检测压模元件1的表面是否具有缺陷或杂质。另外，缺陷或杂质判断方式是透过灰阶差异大于10阶且直径尺寸大于10μm为依据。再者，本实施例的表面检测亦可不与标准图像做比较，其判断所提取的图像的亮点多少与大小以执行表面检测，依据取出的亮点大小与数目经由检测机台设定或目测的方式而判断是否通过检测，当提取的图像具有超过一定数目或大小的亮点即未通过表面检测。表面检测标准因各公司产品而异，上述的表面检测方法仅为举例说明之。

软性元件2的表面检测方法如下所述：将条状发光单元与所述多个凹部22的所述短边平行设置。接续，将条状发光单元的光束照射于第三表面21上的所述多个凹部22，且光束与软性元件2之间具有一夹角。本实施例中，条状发光单元为一线形光源，而条状发光单元的光束与软性元件2的第三表面21之间的夹角优选呈5°至30°。之后，再以图像提取单元提取软性元件2的至少一图像。本实施例的图像提取单元以一相机为例，相机具有一光接收部，且光接收部为线形。由于图像提取单元无法一次提取软性元件2完整的图像，因此图像提取单元与软性元件2相对移动，以多次提取的方式得到软性元件2的完整图像，以利表面检测。另外，图像提取单元设置于软性元件2的上方且实质垂直于软性元件2。最后，将图像提取单元提取软性元件2的图像与标准图像进行图像比对，若两图像相似即通过表面检测。由于本实施例的条状发光单元打光的方式为暗场打光，所以当所检测的软性元件2的第三表面21无缺陷或杂质时，会呈现暗画面，其为标准图像。但当软性元件2的第三表面21具有缺陷或杂质时，经过光散射使得图像呈现部份亮点，该亮点为具有缺陷或杂质的位置。因此将图像提取单元提取的图像与标准图像相比较，即可轻易检测软性元件2的表面是否具有缺陷或杂质。另外，缺陷或杂质判断方式是透过灰阶差异大于10阶且直径尺寸大于10μm为依据。再者，本实施例的表面检测亦可不与标准图像做比较，其判断所提取的图像的亮点多少与大小以执行表面检测，依据取出的亮点大小与数目经由检测机台设定或目测的方式而判断是否通过检测，当提取的图像具有超过一定数目或大小的亮点即未通过表面检测。表面检测标准因各公司产品而异，上述的表面检测方式仅为举例说明之。

请同时参照图2及图4所示，步骤S11，提供透镜基板3，其具有一第一表面31及多个光学元件32，所述多个光学元件32各具有一长边321及一短边322，且所述多个光学元件32周期性且连续设置于第一表面31。

步骤S 12将条状发光单元4与所述多个光学元件32的所述短边322平行设置。其中，条状发光单元4为一线形光源。另外，本实施例中的条状发光单元4打光的方式为暗场打光的方式，暗场打光利用物体表面散射的方式来照明，使表面平滑的区域会因反射产生较暗的图像，表面粗糙的区域则因光散射产生较亮的图像。

请同时参照图2及图5所示，步骤S13由该条状发光单元4发射一光束照射于该第一表面31上的所述多个光学元件32，且光束与透镜基板3之间具有一夹角θ1。于本实施例中，夹角θ1优选呈5°至30°。

于步骤S14由图像提取单元5提取透镜基板3的至少一图像。本实施例中，图像提取单元5以一相机为例，相机具有一光接收部，且光接收部为线形。由于图像提取单元5无法一次提取透镜基板3完整的图像，因此图像提取单元5与透镜基板3相对移动，以多次提取的方式得到透镜基板3的完整图像，以利表面检测，另外，图像提取单元5设置于透镜基板3的上方，且实质垂直于透镜基板3。

步骤S15依据提取透镜基板的图像进行一表面检测。本实施例的表面检测的方式以图像比对进行检测，将图像提取单元5提取透镜基板3的图像与标准图像相比较，若两图像相似即通过表面检测。由于本实施例的条状发光单元4打光的方式为暗场打光，所以当所检测的透镜基板3的第一表面31无缺陷或杂质时，会呈现暗画面，其为标准图像。但当透镜基板3的第一表面31具有缺陷或杂质时，经过光散射使得图像呈现部份亮点，该亮点为具有缺陷或杂质的位置。因此将图像提取单元5提取的图像与标准图像相比较，即可轻易检测透镜基板3的表面是否具有缺陷或杂质。另外，缺陷或杂质判断方式是透过灰阶差异大于10阶且直径尺寸大于10μm为依据。再者，本实施例的表面检测亦可不与标准图像做比较，其判断所提取的图像的亮点多少与大小以执行表面检测，依据取出的亮点大小与数目经由检测机台设定或目测的方式而判断是否通过检测，当提取的图像具有超过一定数目或大小的亮点即未通过表面检测。表面检测标准因各公司产品而异，上述的表面检测方式仅为举例说明之。

请参照图2及图6所示，最后，步骤S16将已通过表面检测的透镜基板3设置于一显示面板6之上。本实施例的显示面板具有一彩色滤光片基板61、一薄膜晶体管基板62以及至少一偏光片63。另外，于彩色滤光片基板61及薄膜晶体管基板62之间设置一液晶层。

请参照图7所示，其为透镜基板的检测方法的一流程步骤图。本实施例的透镜基板为应用于三维显示装置。于流程中，步骤S21提供一透镜基板，透镜基板具有一第一表面及多个光学元件，其中所述多个光学元件各具有一长边与一短边，且所述多个光学元件周期性设置于第一表面上；接续，于步骤S22中，将一条状发光单元与所述多个光学元件的所述短边平行设置；步骤S23由条状发光单元发射一光束照射第一表面上的所述多个光学元件，且光束与透镜基板之间具有一夹角；最后，步骤S24由一图像提取单元提取透镜基板的至少一图像，且图像提取单元与透镜基板相对移动，其中图像提取单元实质垂直于透镜基板。

其中，透镜基板、条状发光单元及图像提取单元与上述实施例之中，透镜基板3、条状发光单元4及图像提取单元5具有相同的技术特征，故于此不再赘述。

综上所述，本发明揭示一种显示装置的制造方法及其透镜基板的检测方法，由于透镜基板具有第一表面及多个光学元件，将条状发光单元与所述多个光学元件的所述短边平行设置，并发射光束照射于第一表面上，接着以图像提取单元提取透镜基板的至少一图像，最后依据提取透镜基板的图像进行一表面检测。此能容易检测特殊轮廓的透镜基板是否具有缺陷及杂质，提高表面检测的效率及确保显示装置的良率，以提升显示画面的品质及完整度。

以上所述仅为举例性，而非限制性的。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含在所附的权利要求的保护范围中。

Claims (15)

1.一种显示装置的制造方法，该显示装置应用于三维显示，该制造方法包含下列步骤：

提供一压模元件，该压模元件具有一第二表面及多个凸条，所述多个凸条各具有一长边与一短边，且所述多个凸条周期性设置于该第二表面上；

将一软性元件与该压模元件相对设置，其中该软性元件具有一第三表面；

通过该压模元件压合于该软性元件的该第三表面上形成连续的多个凹部，且所述多个凹部各具有一长边与一短边；

将一光学材料注入所述多个凹部，以构成一透镜基板，该透镜基板具有一第一表面及多个光学元件，其中所述多个光学元件各具有一长边与一短边，且所述多个光学元件周期性设置于该第一表面上；

将一条状发光单元与所述多个光学元件的所述短边平行设置；

由该条状发光单元发射一光束照射该第一表面上的所述多个光学元件，且该光束与该透镜基板之间具有一夹角；

由一图像提取单元提取该透镜基板的至少一图像，且该图像提取单元与该透镜基板相对移动，其中该图像提取单元实质垂直于该透镜基板；

依据提取该透镜基板的该图像进行一表面检测；以及

将已通过该表面检测的该透镜基板设置于一显示面板之上，该显示面板包括：

一彩色滤光片基板及一薄膜晶体管基板；以及

设置一液晶层于该彩色滤光片基板与该薄膜晶体管基板之间。

2.如权利要求1所述的制造方法，其中该表面检测将该图像提取单元提取该透镜基板的该图像与一标准图像相比较，所述两图像若相似即通过表面检测。

3.如权利要求1所述的制造方法，其中该表面检测判断该图像提取单元提取的该图像具有的亮点数目与大小，若该图像具有超过一定数目或大小的亮点即未通过表面检测。

4.如权利要求1所述的制造方法，其中该夹角介于5°至30°。

5.如权利要求1所述的制造方法，其中该图像提取单元为一相机。

6.如权利要求5所述的制造方法，其中该相机具有一光接收部，该光接收部为线形。

7.如权利要求1所述的制造方法，其中该光学材料为液晶或光学胶。

8.如权利要求1所述的制造方法，还包含：

将该条状发光单元与所述多个凸条的所述短边平行设置；

将该光束照射于该第二表面上的所述多个凸条，且该光束与该压模元件之间具有一夹角；以及

由该图像提取单元提取该压模元件的至少一图像，且该图像提取单元与该压模元件相对移动，其中该图像提取单元实质垂直于该压模元件。

9.如权利要求1所述的制造方法，还包含：

将该条状发光单元与所述多个凹部的所述短边平行设置；

将该光束照射于该第三表面上的所述多个凹部，且该光束与该软性元件之间具有一夹角；以及

由该图像提取单元提取该软性元件的至少一图像，且该图像提取单元与该软性元件相对移动，其中该图像提取单元实质垂直于该软性元件。

10.一种透镜基板的检测方法，该透镜基板设置于三维显示装置，该检测方法包含下列步骤：

提供一压模元件，该压模元件具有一第二表面及多个凸条，所述多个凸条各具有一长边与一短边，且所述多个凸条周期性设置于该第二表面上；

将一软性元件与该压模元件相对设置，其中该软性元件具有一第三表面；

通过该压模元件压合于该软性元件的该第三表面上形成连续的多个凹部，且所述多个凹部各具有一长边与一短边；

将一光学材料注入所述多个凹部，以构成一透镜基板，该透镜基板具有一第一表面及多个光学元件，其中所述多个光学元件各具有一长边与一短边，且所述多个光学元件周期性设置于该第一表面上；

将一条状发光单元与所述多个光学元件的所述短边平行设置；

由该条状发光单元发射一光束照射该第一表面上的所述多个光学元件，且该光束与该透镜基板之间具有一夹角；以及

由一图像提取单元提取该透镜基板的至少一图像，且该图像提取单元与该透镜基板相对移动，其中该图像提取单元实质垂直于该透镜基板。

11.如权利要求10所述的检测方法，还包含：

将该图像提取单元提取该透镜基板的该图像与一标准图像相比较，所述两图像若相似即通过检测。

12.如权利要求10所述的检测方法，还包含：

判断该图像提取单元提取的该图像具有的亮点数目及大小，若该图像具有超过一定数目或大小的亮点即未通过检测。

13.如权利要求10所述的检测方法，其中该夹角介于5°至30°。

14.如权利要求10所述的检测方法，其中该图像提取单元为一相机。

15.如权利要求14所述的检测方法，其中该相机具有一光接收部，该光接收部为线形。

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