CN102213847A - 液晶元件的光学参数量测方法及光学参数量测装置 - Google Patents

Abstract

一种液晶元件的光学参数量测方法，包含下列步骤：(A)提供一可垂直入射液晶元件局部面积的偏振光束；(B)使该光束依序通过一相位延迟片与待测的液晶元件，并将穿透液晶元件的该光束分成一平行偏振光束及一垂直偏振光束；(C)连续地以一预定角度旋转该相位延迟片，并每旋转一次就撷取该平行偏振光束所产生的第一图像画面，以及该垂直偏振光束所产生的第二图像画面；(D)分析所述第一图像画面与所述第二图像画面，以获得该平行偏振光束与该垂直偏振光束两者的光强度比值；(E)依据所述光强度比值，求得液晶元件局部面积的光学参数二维空间分布。

Description

液晶元件的光学参数量测方法及光学参数量测装置

技术领域

本发明涉及一种光学参数量测方法与装置，尤其是涉及一种液晶元件的光学参数量测方法与装置。

背景技术

以目前来说，液晶显示器(LCD)已成为不可取代的主流显示器，而且，在液晶显示器中，扭转向列式液晶(Twisted-Nematic LiquidCrystal，TN-LC)是关键元件，所以目前存在多种量测扭转向列式液晶的光学参数的方法，该光学参数包含扭转角(twist angle)、相位延迟(phase retardation)、配向角(rubbing angle)、间隙(cell gap)及预倾角(pretilt angle)等。目前技术上较为成熟的量测方法有晶体旋转方法(crystal rotation method)及偏振量测方法(polarimetric method)。然而，上述的两种方法都只能测得部分的光学参数。

近年来，也有人提出以光谱椭圆仪(spectroscopic ellipsometer)或是干涉式偏光仪(interferometric polarimeter)的方式来量测液晶元件的光学参数，不过，仍只能量测到部分的光学参数。另外，还有人提出利用相位敏感外差干涉仪(phase-sensitive heterodyneinterferometer)来量测液晶元件的光学参数，不过液晶的预倾角(pretilt angle)仍无法被测得。再者，另一种方法是利用振幅敏感外差干涉仪(amplitude-sensitive heterodyne interferometer)来量测液晶的光学参数，但仍同样无法测得液晶的预倾角(pretiltangle)。

此外，上述的各种方法都只能量测液晶元件上单点的光学参数，若是要量测液晶元件二维区域的光学参数(即二维的光学参数空间分布)，则必须移动液晶元件来进行量测，此步骤将导致液晶与其它量测元件光学坐标改变，以致于需相对调整光学坐标，而造成量测过程困难与耗时。或者，必须利用多波长输入光束来进行量测，但也会造成整个光学架构变得更复杂并增加量测上的困难。

有鉴于此，如何架构出一简单的二维光学参数空间分布量测装置，以及有效率的光学参数量测方法，实为目前业界所急需的重要技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有效率地量测液晶元件光学参数空间分布的方法。

本发明液晶元件的光学参数量测方法，包含下列步骤：(A)提供一可垂直入射该液晶元件局部面积的单一波长且线偏振的平行光束；(B)提供一相位延迟片，使该光束穿透该液晶元件前，先通过该相位延迟片以使该光束产生相位延迟以改变入射光束的偏振状态，并提供一偏振分光器，使垂直穿透该液晶元件的该光束分成一平行偏振光束及一垂直偏振光束；(C)使该相位延迟片连续旋转，并且该相位延迟片每旋转一预定角度就由一第一图像撷取器撷取该平行偏振光束所产生的第一图像画面，以及由一第二图像撷取器撷取该垂直偏振光束所产生的第二图像画面；(D)由一图像处理模块在对应该液晶元件相同位置分析所述第一图像画面与所述第二图像画面，以获得该平行偏振光束与该垂直偏振光束两者在该相位延迟片每旋转一次该预定角度时的光强度比值；(E)由一运算处理模块依据所述光强度比值分布，求得该液晶元件局部面积的二维光学参数。

本发明的另一目的，在于提供一种架构简单且应用上述的光学参数量测方法的装置。

于是，液晶元件的光学参数量测装置，包含一光束产生模块、一相位延迟片、一偏振分光器、一控制器、一第一图像撷取器、一第二图像撷取器、一图像处理模块及一运算处理模块。

光束产生模块提供一可垂直入射该液晶元件局部面积的单一波长且线偏振的平行光束；相位延迟片设置于该光束产生模块与该液晶元件之间，并使该光束产生相位延迟；偏振分光器与该液晶元件对应设置，且用以将通过该液晶元件的该光束分成一平行偏振光束(P波)及一垂直偏振光束(S波)；控制器用以使该相位延迟片连续地沿其旋转轴以一预定角度旋转，其中旋转轴和平行光束平行；第一图像撷取器连接该偏振分光器，在该相位延迟片每旋转一次该预定角度时，撷取该平行偏振光束所产生的第一图像画面，同时，第二图像撷取器连接该偏振分光器，且在该相位延迟片每旋转一次该预定角度时，撷取该垂直偏振光束所产生的第二图像画面；图像处理模块连接该第一图像撷取器与该第二图像撷取器，且在对应该液晶元件相同位置分析所述第一图像画面与所述第二图像画面，以获得该平行偏振光束与该垂直偏振光束两者的光强度比值；运算处理模块连接该图像处理模块，且依据该图像处理模块分析出的所述光强度比值分布，求得该液晶元件局部面积的二维光学参数。

较佳地，该相位延迟片为四分之一波片。

较佳地，该光束产生模块包括一可产生单一波长且线偏振平行光的激光光源、一用以将该光源所产生的光扩大成该光束的光束扩大器、一设置于该光源与该光束扩大器之间的第一偏振片及一设置于光束扩大器与该相位延迟片之间的第二偏振片。

较佳地，该运算处理模块利用叶和古的(Yeh and Gu’s)转换矩阵理论来与该图像处理模块所分析出该平行偏振光束与该垂直偏振光束两者的所述光强度比值进行曲线拟合方法，借以求得该液晶元件局部面积的扭转角、相位延迟及配向角。

较佳地，该运算处理模块利用里恩的(Lien’s)转换矩阵理论来与该图像处理模块所分析出该平行偏振光束与该垂直偏振光束两者的所述光强度比值进行曲线拟合方法，借以求得该液晶元件局部面积的扭转角、间隙及预倾角。

较佳地，该运算处理模块可先利用叶和古的(Yeh and Gu’s)转换矩阵理论求得扭转角、相位延迟及配向角，再将所求得的扭转角带入里恩的(Lien’s)转换矩阵理论来求得间隙及预倾角，如此一来，借由将两矩阵理论的整合，可求得更加准确的扭转角、相位延迟、配向角、间隙及预倾角的二维光学参数空间分布。

本发明的有益的效果在于：借由旋转相位延迟片并以第一图像撷取器与第二图像撷取器来撷取穿透液晶元件，且经偏振分光器的P波与S波所产生的第一图像画面与第二图像画面，再利用图像处理模块分析出第一图像画面与第二图像画面中对应液晶元件上相同位置的光强度值，最后，运算处理模块利用叶和古的(Yeh and Gu’s)转换矩阵理论与里恩的(Lien’s)转换矩阵理论，来与实际量测的液晶元件局部面积中每一点的S波与P波的光强度比值数据做曲线拟合，因此可求得液晶元件的扭转角、相位延迟、配向角、间隙及预倾角等光学参数的空间分布。此外，本发明光学参数量测装置的架构简单，并且本发明的方法能够借由一次操作就求得液晶元件的光学参数二维空间分布，达到有效率的量测，所以确实能达成本发明之目的。

附图说明

图1是一流程图，说明本发明液晶元件的光学参数量测方法；

图2是一光学架构示意图，说明本发明液晶元件的光学参数量测装置；

图3是一示意图，说明待量测的扭转向列式液晶的光学参数；

图4是另一示意图，说明扭转向列式液晶的光学参数。

图中：1.液晶元件；100.光学参数量测装置；11.玻璃基板；12.液晶分子；2.光束产生模块；21.光源；22.光束扩大器；23.第一偏振片；24.第二偏振片；3.相位延迟片；4.偏振分光器；5.控制器；61.第一图像撷取器；62.第二图像撷取器；7.计算机；71.中央处理单元；711.图像处理模块；712.运算处理模块；

α.配向角；i.内配向的方向；o.外配向的方向；Φ.扭转角；Γ.相位延迟；d.间隙；θ.预倾角。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。

参阅图1，为本发明液晶元件的光学参数量测方法之较佳实施例，该光学参数量测方法应用于一光学参数量测装置100，在本实施例中，待量测的液晶元件1为扭转向列式液晶(Twisted-Nematic LiquidCrystal，TN-LC)，但不以此为限，也可为其它液晶元件或是具有相同光学性质的物体。参阅图2，光学参数量测装置100包含一光束产生模块2、一相位延迟片3、一偏振分光器(Polarizing Beam Splitter，PBS)4、一控制器5、一第一图像撷取器61、一第二图像撷取器62及一计算机7，光束产生模块2所产生的单一波长且线偏振的平行光束依序通过相位延迟片3、液晶元件1及偏振分光器4，并且利用第一图像撷取器61与第二图像撷取器62分别撷取经过偏振分光器4的光强度的图像画面，并送入计算机7进行处理，以求得液晶元件1的光学参数二维空间分布。各构件的详细作用容后再述。

在说明本实施例光学参数量测方法与光学参数量测装置100之前，先说明扭转向列式液晶(TN-LC)的基本构造与欲量测的光学参数，以及本实施例所采用的计算理论。

参阅图3，是液晶元件1的基本结构示意图，其主要具有两相间隔设置的玻璃基板11以及设置于两玻璃基板11之间的液晶分子12，再参阅图4，其中的i与o分别代表液晶分子的内配向(rubbing in)与外配向(rubbing out)的方向。由图3与图4可得知，Φ为扭转角(twist angle)，指的是最内层液晶分子12与最外层液晶分子12所夹的角度；Γ为相位延迟，在图4中为无扭转情况下的相位延迟(untwisted phase retardation)，指的是液晶分子12在无扭转的状态下，所产生的相位延迟；α为配向角(rubbing angle)，指的是最内层液晶分子与x轴的夹角；d为间隙(cell gap)，指的是两玻璃基板11间的距离；θ为预倾角(pretilt angle)，指的是液晶分子与玻璃基板11的夹角。而上述的扭转角Φ、相位延迟Γ、配向角α、间隙d与预倾角θ即为本实施例欲量测的光学参数。

本发明所采用的计算理论：

一、叶和古的(Yeh and Gu’s)转换矩阵理论；

借由叶和古的(Yeh and Gu’s)转换矩阵理论，推知光束经过扭转向列式液晶(TN-LC)的偏振状态可用矩阵表示：

$M_{\mathrm{Yeh}}=\left[\begin{array}{cc}p\cos \mathrm{\Φ}+\mathrm{qr}\sin \mathrm{\Φ}-\mathrm{iqs}\cos (2\mathrm{\α}+\mathrm{\Φ})& -p\sin \mathrm{\Φ}+\mathrm{qr}\cos \mathrm{\Φ}-\mathrm{iqs}\sin (2\mathrm{\α}+\mathrm{\Φ})\\ p\sin \mathrm{\Φ}-\mathrm{qr}\cos \mathrm{\Φ}-\mathrm{iqs}\sin (2\mathrm{\α}+\mathrm{\Φ})& p\cos \mathrm{\Φ}+\mathrm{qr}\sin \mathrm{\Φ}+\mathrm{iqs}\cos (2\mathrm{\α}+\mathrm{\Φ})\end{array}\right]-\left(1\right)$

其中，p＝cosχ，q＝sinχ，r＝Φ/χ，s＝Γ/2χ，并且定义

χ＝[Φ²+(Γ/2)²]^1/2，而Φ为扭转角(twist angle)，Γ为相位延迟(phase retardation)，α为配向角(rubbing angle)。于是，若将此转换矩阵进行运算，便可求得扭转角Φ、相位延迟Γ与配向角α。上述叶和古的(Yeh and Gu’s)转换矩阵理论的详细说明可参考“P.Yeh，and C.Gu，Optics of Liquid Crystal Displays(Wiley Interscience，New York，1999)，pp.119-136.”。

二、里恩的(Lien’s)转换矩阵理论

借由里恩的(Lien’s)转换矩阵理论，推知光束经过扭转向列式液晶(TN-LC)的偏振状态可用矩阵表示：

$M_{\mathrm{Lien}}=\left[\begin{array}{cc}\cos \mathrm{\α}& -\sin \mathrm{\α}\\ \sin \mathrm{\α}& \cos \mathrm{\α}\end{array}\right]\left[\begin{array}{cc}{a}_1+{\mathrm{ia}}_2& b_1+{\mathrm{ib}}_2\\ -(b_1-{\mathrm{ib}}_2)& a_1-{\mathrm{ia}}_2\end{array}\right]\left[\begin{array}{cc}\cos \mathrm{\α}& \sin \mathrm{\α}\\ -\sin \mathrm{\α}& \cos \mathrm{\α}\end{array}\right]-\left(2\right)$

其中，

$a_1=\frac{1}{\sqrt{1+u^2}}\sin \mathrm{\Φ}\sin \left(\sqrt{1+u^2}\mathrm{\Φ}\right)+\cos \mathrm{\Φ}\cos \left(\sqrt{1+u^2}\mathrm{\Φ}\right)$

$a_2=\frac{u}{\sqrt{1+u^2}}\cos \mathrm{\Φ}\sin \left(\sqrt{1+u^2}\mathrm{\Φ}\right)$

$b_1=\frac{1}{\sqrt{1+u^2}}\cos \mathrm{\Φ}\sin \left(\sqrt{1+u^2}\mathrm{\Φ}\right)-\sin \mathrm{\Φ}\cos \left(\sqrt{1+u^2}\mathrm{\Φ}\right)$

$b_2=\frac{u}{\sqrt{1+u^2}}\sin \mathrm{\Φ}\sin \left(\sqrt{1+u^2}\mathrm{\Φ}\right)$

并且，

而Φ为扭转角(twist angle)，d为间隙(cell gap)，θ为预倾角(pretilt angle)。于是，若将此转换矩阵进行运算，便可求得扭转角Φ、间隙d与预倾角θ。上述里恩的(Lien’s)转换矩阵理论的详细说明可参考“A.Lien，“The general and simplified Jones matrixrepresentations for the high pretilt twisted nematic cell，”J.Appl.Phys 67，2853(1990).”。

三、四分之一波片(QWP)

在本实施例中，相位延迟片3使用四分之一波片，且由以往经验得知，四分之一波片可视为一椭圆波片，可用矩阵表示成：

$M_{\mathrm{QWP}}=\left[\begin{array}{cc}{\cos }^2\mathrm{\β}+{\sin }^2{\mathrm{\βe}}^{-\mathrm{i\γ}}& \sin \mathrm{\β}\cos \mathrm{\β}(1-e^{-\mathrm{ir}})e^{-i{\mathrm{\δ}}_f}\\ \sin \mathrm{\β}\cos \mathrm{\β}(1-e^{-\mathrm{ir}})e^{i{\mathrm{\δ}}_f}& {\sin }^2\mathrm{\β}+{\cos }^2\mathrm{\β}{e}^{-\mathrm{i\γ}}\end{array}\right]-\left(3\right)$

其中，β为QWP快轴与x轴的夹角，γ代表椭圆特征偏振快轴与慢轴的相位延迟，δ_f代表椭圆特征偏振在x部分与y部分的相位差。

四、借由定义X，能够清楚地描述光束的偏振状态：

$X\≡\frac{E_s}{E_p}\exp \left[i({\mathrm{\δ}}_s-{\mathrm{\δ}}_p)\right]=\left|X\right|\exp \left(\mathrm{i\δ}\right)-\left(4\right)$

其中，E_p与E_s分别代表平行偏振光束(P波)与垂直偏振光束(S波)的振幅，δ_p与δ_s则分别代表P波与S波的相位，而δ＝δ_s-δ_p代表两者的相位差，|x|＝|E_s/E_p|代表S波光振幅与P波光振幅的比值。

然后，输出光束的偏振状态可借由一转换矩阵T来定义，于是，通过输入光束(在本实施例指的是由光束产生模块2所产生的偏振平行光束)的偏振状态为X_i，则输出光束(在本实施例指的是穿过相位延迟片3与液晶元件1的偏振平行光束)的偏振状态：

$X^{\left(o\right)}=\left|X^{\left(o\right)}\right|\exp \left({\mathrm{i\δ}}^o\right)=\frac{t_{11}+t_{22}\left|X^{\left(i\right)}\right|\exp \left({\mathrm{i\δ}}^{\left(i\right)}\right)}{t_{11}+t_{12}\left|X^{\left(i\right)}\right|\exp \left(i{\mathrm{\δ}}^{\left(i\right)}\right)}-\left(5\right)$

由于本较佳实施例是使输入光束通过四分之一波片(即相位延迟片3)与待测的TN-LC(即液晶元件1)，所以转换矩阵T＝M_TNLCM_QWP＝[t₁₁ t₁₂；t₂₁ t₂₂]-(6)。

接着，说明本实施例液晶元件的光学参数量测方法步骤与光学参数量测装置100的量测方式。

如图1的步骤901并配合参阅图2，光束产生模块2提供一可垂直入射液晶元件1局部面积的光束。光束产生模块2包括一可产生单一波长且线偏振平行光束的光源21、一用以将光源21所产生的光扩大成一平行光束的光束扩大器(beam expander)22、一设置于光源21与光束扩大器22之间的第一偏振片(polarizer)23及一设置于光束扩大器22与相位延迟片3之间的第二偏振片(polarizer)24，在本实施例中，光源21为稳频的氦-氖激光光源(He-Ne laser)，其所产生的光波长为632.8nm，而第一偏振片23与第二偏振片24用以调整光束的线偏振方向。接着，如步骤902，该光束通过第二偏振片24后，会进入相位延迟片3，而相位延迟片3用以使光束产生相位延迟以改变偏振状态，接着，通过相位延迟片3的该平行光束会垂直入射并穿透该液晶元件1的局部面积，然后借由偏振分光器4，将穿透液晶元件1的该光束分成一平行偏振(p-polarization)光束及一垂直偏振(s-polarization)光束，以下简称为P波和S波。

继续如步骤903并参阅图2，控制器5(如数字步进马达)操控相位延迟片3连续360度旋转(沿其旋转轴以一预定角度旋转，其中旋转轴和平行光束平行)，也就是改变相位延迟片3的快轴夹角β。并且在相位延迟片3每旋转一预定角度(例如1度)就由第一图像撷取器61撷取经过偏振分光器4的P波所产生的第一图像画面，以及由第二图像撷取器62撷取经过偏振分光器4的S波所产生的第二图像画面。在本实施例中，第一图像撷取器61与第二图像撷取器62为电荷耦合装置(Charge-Coupled Device，CCD)，但不以此为限，也可为CMOS图像感测元件(CMOS Image Sensor，CIS)。

接着，如步骤904，将第一图像撷取器61与第二图像撷取器62所撷取的所述第一图像画面与所述第二图像画面送入计算机7的中央处理单元(CPU)71做处理，中央处理单元71具有一图像处理模块711，图像处理模块711在对应该液晶元件相同位置分析所述第一图像画面与所述第二图像画面，以获得P波与S波在相位延迟片3每旋转一次预定角度的光强度值(P波的光强度值为I_p＝|E_p|²，S波的光强度值为I_s＝|E_s|²)。在本实施例中，图像处理模块711为图像分析软件程序，由于第一图像画面与第二图像画面内的每一像素(pixel)，对应于该液晶元件1局部面积内的每一点，于是，图像处理模块711借由分析第一图像画面与第二图像画面的明暗强度，便能判断出该液晶元件1局部面积内每一点的S波与P波的光强度值(P波的光强度值为I_p＝|E_p ²|，S波的光强度值为I_s＝|E_s|²)。并且，由于每旋转1度就撷取一次第一图像画面与一次第二图像画面，因此对该液晶元件1局部面积内的每一点而言，图像处理模块711会分析出对应该点的360个S波光强度值，以及360个P波光强度值，并且对应每个旋转角度地将S波光强度值除以P波光强度值(即I_s/I_p＝|E_s ²|/|E_p ²|)，以获得在各旋转角度S波与P波的光强度比值分布。

最后，如步骤905且参阅图2，中央处理单元71还具有一运算处理模块712，运算处理模块712接收图像处理模块711所分析出液晶元件1局部面积内的每一点的S波与P波的光强度比值分布并加以运算处理，在本实施例中，运算处理模块712为程序软件(如matlab)。为了方便说明，以该液晶元件1局部面积内的一点来说明，运算处理模块712会接收图像处理模块711分析出该点的360个S波光强度值(I_s＝|E_s|²)除以360个P波光强度值(I_p＝|E_p|²)的360个光强度比值数据。

再来，必须先说明的是，参阅公式(3)可知，相位延迟片3(即QWP)中的参数γ与δ_f可先由量测得知，请容后说明，此外，也需先得知输入光束的偏振状态(即线偏振)。运算处理模块712将叶和古的(Yehand Gu’s)转换矩阵理论的公式(1)以及四分之一波片的公式(3)代入转换矩阵T的公式(6)，此时四分之一波片(即相位延迟片3)的所有参数已经得知，并且配合输出光束的公式(5)，再借由曲线拟合(curvefitting)的方式并利用叶和古的(Yeh and Gu’s)转换矩阵理论的公式(1)，可得知该点的光学参数扭转角Φ、相位延迟Γ与配向角α，也就是说，借由实际曲线与理论曲线，利用差平方合最小的方式做曲线拟合来获得该点的光学参数。另外，运算处理模块712也将里恩的(Lien’s)转换矩阵理论的公式(2)以及四分之一波片的公式(3)代入转换矩阵T的公式(6)，并且配合输出光束的公式(5)，再借由曲线拟合(curve fitting)的方式，并利用里恩的(Lien’s)转换矩阵理论的公式(2)，可得知该点的光学参数扭转角Φ、间隙d与预倾角θ。

因此，运算处理模块712即可利用上述方式求得该液晶元件1局部面积内各点的光学参数。本实施例的光学参数量测装置100不只光学架构简单，并且本实施例的方法在一次的操作下便能获得该液晶元件1局部面积的光学参数空间分布，即获得该液晶元件1二维的光学参数分布，节省了许多量测的时间。借由叶和古的(Yeh and Gu’s)转换矩阵理论与里恩的(Lien’s)转换矩阵理论，本方法及装置能够求得该液晶元件1局部面积整体的五个重要光学参数(扭转角Φ、相位延迟Γ、配向角α、间隙d、预倾角θ)。较佳地，该运算处理模块712可先利用叶和古的(Yeh and Gu’s)转换矩阵理论求得扭转角、相位延迟及配向角，再将所求得的扭转角带入里恩的(Lien’s)转换矩阵理论来求得间隙及预倾角，如此一来，借由将两矩阵理论的整合，使得所求得的二维光学参数可更加准确。

附带说明的是，相位延迟片3(即QWP)中的参数γ与δ_f可由本实施例的方法与光学参数量测装置100测得，而与上述的差异在于，需将待测的液晶元件1移除，并且运算处理模块712利用公式(3)与实际曲线进行曲线拟合，来求得参数γ与δ_f，其余步骤则都相同。

综上所述，本实施例液晶元件的光学参数量测方法应用于光学参数量测装置100，借由旋转相位延迟片3并以第一图像撷取器61与第二图像撷取器62，来撷取垂直穿透液晶元件1且经偏振分光器4的P波与S波所产生的第一图像画面与第二图像画面，再利用图像处理模块711将第一图像画面与第二图像画面转换为光强度值，最后，运算处理模块712利用叶和古的(Yeh and Gu’s)转换矩阵理论与里恩的(Lien’s)转换矩阵理论，来与实际量测的液晶元件1局部面积中每一点的S波与P波的光强度比值数据做曲线拟合(curve fitting)，因此可同时求得液晶元件1的扭转角Φ、相位延迟Γ、配向角α、间隙d、预倾角θ，此外，本实施例的光学参数量测装置100的架构简单，并且本发明的方法能够借由一次操作就求得液晶元件1的光学参数二维空间分布，达到有效率的量测，所以确实能达成本发明的目的。

Claims (10)

1.一种液晶元件的光学参数量测方法，其特征在于：该光学参数量测方法包含下列步骤：

(A)提供一可垂直入射该液晶元件局部面积的单一波长偏振光束；

(B)提供一相位延迟片，使该光束垂直穿透该液晶元件前，先通过该相位延迟片以使该光束产生相位延迟和偏振状态改变，并提供一偏振分光器，使垂直穿透该液晶元件的该光束分成一平行偏振光束及一垂直偏振光束；

(C)使该相位延迟片连续旋转，并且该相位延迟片每旋转一预定角度就由一第一图像撷取器撷取该平行偏振光束所产生的第一图像画面，以及由一第二图像撷取器撷取该垂直偏振光束所产生的第二图像画面；

(D)由一图像处理模块在对应该液晶元件相同位置分析所述第一图像画面与所述第二图像画面，以获得该平行偏振光束与该垂直偏振光束两者在该相位延迟片每旋转一次该预定角度时的光强度比值；

(E)由一运算处理模块依据所述光强度比值分布，求得该液晶元件局部面积的光学参数二维空间分布。

2.根据权利要求1所述的液晶元件的光学参数量测方法，其特征在于：于该步骤(B)中，该相位延迟片为四分之一波片。

3.根据权利要求1所述的液晶元件的光学参数量测方法，其特征在于：于该步骤(B)中，该光束通过该相位延迟片前，还通过一偏振片以调整该光束的偏振状态。

4.根据权利要求1所述的液晶元件的光学参数量测方法，其特征在于：于该步骤(E)中，该运算处理模块利用叶和古的转换矩阵理论来和步骤(D)中该平行偏振光束与该垂直偏振光束两者的所述光强度比值进行曲线拟合方法，借以求得该液晶元件局部面积的扭转角、相位延迟及配向角。

5.根据权利要求1所述的液晶元件的光学参数量测方法，其特征在于：于该步骤(E)中，该运算处理模块利用里恩的转换矩阵理论来和步骤(D)中该平行偏振光束与该垂直偏振光束两者的所述光强度比值进行曲线拟合方法，借以求得该液晶元件局部面积的扭转角、间隙及预倾角。

6.一种液晶元件的光学参数量测装置，其特征在于：该光学参数量测装置包含：

一光束产生模块，提供一可垂直入射该液晶元件局部面积的单一波长偏振光束；

一相位延迟片，设置于该光束产生模块与该液晶元件之间，并使该光束产生相位延迟和偏振状态改变；

一偏振分光器，与该液晶元件对应设置，且用以将通过该液晶元件的该光束分成一平行偏振光束及一垂直偏振光束；

一控制器，用以使该相位延迟片连续地以一预定角度旋转；

一第一图像撷取器，连接该偏振分光器，且在该相位延迟片每旋转该预定角度时，撷取该平行偏振光束所产生的第一图像画面；

一第二图像撷取器，连接该偏振分光器，且在该相位延迟片每旋转该预定角度时，撷取该垂直偏振光束所产生的第二图像画面；

一图像处理模块，连接该第一图像撷取器与该第二图像撷取器，且在对应该液晶元件相同位置分析所述第一图像画面与所述第二图像画面，以获得该平行偏振光束与该垂直偏振光束两者在该相位延迟片每旋转一次该预定角度时的光强度比值；

一运算处理模块，连接该图像处理模块，且依据该图像处理模块分析出的所述光强度比值分布，求得该液晶元件局部面积的光学参数二维空间分布。

7.根据权利要求6所述的液晶元件的光学参数量测装置，其特征在于：该相位延迟片为四分之一波片。

8.根据权利要求6所述的液晶元件的光学参数量测装置，其特征在于：该光束产生模块包括一可产生单一波长且偏振平行光的光源、一用以将该光源所产生的光扩大成该光束的光束扩大器、一设置于该光源与该光束扩大器之间的第一偏振片及一设置于光束扩大器与该相位延迟片之间的第二偏振片。

9.根据权利要求6所述的液晶元件的光学参数量测装置，其特征在于：该运算处理模块利用叶和古的转换矩阵理论来与该图像处理模块所分析出该平行偏振光束与该垂直偏振光束两者的所述光强度比值进行曲线拟合方法，借以求得该液晶元件局部面积的扭转角、相位延迟及配向角。

10.根据权利要求6所述的液晶元件的光学参数量测装置，其特征在于：该运算处理模块利用里恩的转换矩阵理论来与该图像处理模块所分析出该平行偏振光束与该垂直偏振光束两者的所述光强度比值进行曲线拟合方法，借以求得该液晶元件局部面积的扭转角、间隙及预倾角。

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