CN104820302B - 取向膜检测装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种取向膜检测装置及方法，其中所述取向膜检测装置包括：用于获取基板的取向膜上的配向沟槽的图像信息的图像成像单元；以及用于根据图像信息，判定取向膜上的配向沟槽是否存在缺陷的图像处理单元。本发明所提供的取向膜检测装置及方法，可以对基板上的取向膜的缺陷进行检测，通过图像成像单元可以获取基板上的取向膜的配向沟槽的图像信息，并利用图像处理单元根据所述图像信息进行识别处理，能准确判定各配向沟槽是否存在缺陷，与现有技术中采用蒸汽人工检测取向膜缺陷的方法相比，避免了人工对基板取向膜缺陷检测时，识别率较低，容易出现误检，且检测效率较低等问题，提高了检测效率以及检测结果的准确度和可信度。

Description

取向膜检测装置及方法
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种取向膜检测装置及方法。
背景技术
在薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，以下简称为TFT-LCD)的阵列基板和彩膜基板上分别设置有取向膜，取向膜上设置有沿一定方向的沟槽，用于使液晶分子在无电场影响的情况下沿沟槽方向排列。一般情况下，通过包裹在摩擦辊轮上的摩擦布对涂覆并固化在玻璃基板上的聚酰亚胺(Polyimide，以下简称为PI)膜进行摩擦，在PI膜表面获得具有沿预定方向的沟槽，使PI膜成为具有取向功能的取向膜。
在制备取向膜的过程中，由于摩擦布可能存在的缺陷，如摩擦布宽度不均匀、表面粘附有异物或摩擦配向过程中的杂质等，会使得制备出的取向膜上的沟槽的方向、形状及深度等产生偏差(即Rubbing mura)，进而影响取向性能。因此，在将取向膜制备完成之后，需要对取向膜上的沟槽是否存在缺陷进行检测。
在现有技术中，一般通过下述方法检测取向膜上的沟槽是否存在缺陷：
蒸汽喷头(一般由检测者手持)向玻璃基板的取向膜表面喷射水蒸气，使沟槽的表面产生水珠微粒；同时，使用强光灯照射取向膜上喷射水蒸气的区域，由人眼目视观察沟槽在强光灯照射下的情况(光线穿过沟槽的缺陷处时会产生漫反射)，判断取向膜上的沟槽是否存在缺陷(一般为亮线，即线状Mura)。
在检测出取向膜上的沟槽存在缺陷时，一般通过标尺测量出沟槽缺陷所在的位置，经过人工换算后，找出导致该沟槽缺陷产生的摩擦布上的缺陷所在的大概位置，对该摩擦布缺陷所在的区域进行修复；而后，再次进行摩擦工艺，通过上述的蒸汽检测方法检测取向膜上是否仍然存在上述沟槽缺陷，进而确定是否消除摩擦布缺陷。
在实际中，上述蒸汽检测方法存在以下问题：
其一，在喷射到玻璃基板及取向膜表面的水蒸气附着在玻璃基板及取向膜表面，产生水珠微粒的同时，由于空气流动、蒸发等因素，水珠微粒也会不断地散去，使得检测过程中需要长时间持续的喷射蒸汽，并导致效率较低。
其二，使用人工检测取向膜上的沟槽是否存在缺陷，使检测的效率较低；并且，不同检测者人眼检测的尺度很难统一，还会使检测结果的可信度不高。
其三，由于蒸汽喷头由检测者手持，在玻璃基板及取向膜较大的情况下，有些位置蒸汽喷头“够不到”，导致无法对取向膜上一些区域的沟槽是否存在缺陷进行检测。
其四，蒸汽喷头一般直接连接被加热的水箱，在水箱中的水位较高的情况下，部分水箱中的水珠会穿过蒸汽喷头溅射到取向膜上，从而影响后续工艺，导致不良影响。
其六，随着TFT LCD的配向沟槽检出能力不断提高，要求取向膜上的沟槽也越来越小，由于玻璃基板及取向膜表面产生的水珠微粒的均一度较低，以及人眼观察的局限性，上述蒸汽检测方法不能满足用于高配向沟槽检出能力TFT LCD中的取向膜的检测的需要。
并且，由于上述蒸汽检测方法为人工检测，在检测出取向膜上的沟槽缺陷后，一般情况下，无法通过人工换算准确地得出摩擦布上缺陷存在的位置，从而可能导致通过一次定位和修复工艺无法消除摩擦布上的缺陷，这样就需要进行多次工艺，若多个工艺仍然无法消除摩擦布上的缺陷，就必须更换新的摩擦布；从而需要耗费大量的人力物力，并降低产线的稼动率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种取向膜检测装置及方法，可以提高检测效率，以及提高检测结果的准确性和可信度。
本发明所提供的技术方案如下：
一种取向膜检测装置，用于对形成在基板的取向膜上的配向沟槽进行检测，所述取向膜检测装置包括：
用于获取基板的取向膜上的配向沟槽的图像信息的图像成像单元；
以及，用于根据所述图像信息，判定取向膜上的配向沟槽是否存在缺陷的图像处理单元，所述图像处理单元与图像成像单元连接。
进一步的，所述图像成像单元包括：
射线源，用于产生透过带有取向膜的基板的射线；
以及，接收模块，与射线源关于基板位置相对，用于接收透过基板的射线并形成灰度条纹图像，其中所述灰度条纹图像包括与取向膜上的各条配向沟槽所对应的第一灰度图像区以及与各条配向沟槽之间的部分所对应并与所述第一灰度图像区交错的第二灰度图像区；
其中，所述图像处理单元包括：
第一测量模块，用于根据所述第一灰度图像区与所述第二灰度图像区之间的灰度值呈梯度变化的交界位置，按照设定的对应关系，换算为取向膜上的各条配向沟槽的宽度值；
第一判定模块，用于将所述第一测量模块得到的各条配向沟槽的宽度值与预设的标准宽度阈值进行对比，判定取向膜上的各条配向沟槽的宽度是否存在缺陷。
进一步的，所述图像处理单元还包括：
第二测量模块，用于根据所述第一灰度图像区的灰度值，按照设定的对应关系，换算为取向膜上的各条配向沟槽的深度值；
第二判定模块，用于将所述第二测量模块得到的各条配向沟槽的深度值与预设的标准深度阈值进行对比，判定取向膜上的各条配向沟槽的深度是否存在缺陷。
进一步的，所述射线源包括用于发射X射线的X射线源；
所述接收模块包括用于接收X射线并根据X射线形成灰度条纹图像的X射线敏感镜头。
进一步的，所述X射线敏感镜头与基板之间设置有用于调节透过基板的X射线的强弱，以稳定X射线敏感镜头所接收的辐射剂量的光阑。
进一步的，所述图像成像单元至少有两个，其中任一个的图像成像单元的接收模块接收另一个图像成像单元的射线源透过基板的射线，并形成灰度条纹图像。
进一步的，所述取向膜检测装置还包括用于移动所述图像成像单元，以改变射线源的射线发射角度的移动机构。
进一步的，所述移动机构包括：
用于从基板的一侧环绕延伸至基板的另一侧的圆弧轨道，其中所述图像成像单元能够在所述圆弧轨道上移动，以使得射线入射基板的角度改变，且同一图像成像单元的射线源和接收模块能够在圆弧轨道上相对于基板互换位置，以将射线从基板的正面入射形成的正面灰度条纹图像和同一区域的射线从基板的反面入射形成的反面灰度条纹图像进行复合。
一种取向膜检测方法，用于对形成在基板的取向膜上的配向沟槽进行检测，所述方法包括：
获取基板的取向膜上的配向沟槽的图像信息；
根据所述图像信息，判定取向膜上的配向沟槽是否存在缺陷。
进一步的，所述方法中，
获取基板的取向膜上的配向沟槽的图像信息，具体包括：
产生透过带有取向膜的基板的射线，接收透过基板的射线并形成灰度条纹图像，其中所述灰度条纹图像包括与各条配向沟槽所对应的第一灰度图像区以及与各条配向沟槽之间的区域所对应并与所述第一灰度图像区交错的第二灰度图像区；
根据所述图像信息，判定取向膜上的配向沟槽是否存在缺陷，包括：
根据所述第一灰度图像区与所述第二灰度图像区的交界位置，按照设定的对应关系，换算为各条配向沟槽的宽度值；
将得到的各条配向沟槽的宽度值与预设的标准宽度阈值进行对比，判定取向膜上的各条配向沟槽的宽度是否存在缺陷。
进一步的，所述方法中，根据所述图像信息，判定取向膜上的配向沟槽是否存在缺陷，还包括：
根据所述第一灰度图像区的灰度值，按照设定的对应关系，换算为各条配向沟槽的深度值；
将得到的各条配向沟槽的深度值与预设的标准深度阈值进行对比，判定取向膜上的各条配向沟槽的深度是否存在缺陷。
进一步的，所述方法中，所述形成灰度条纹图像包括：
将射线从基板的正面入射形成正面灰度条纹图像，将射线从基板的反面入射形成反面灰度条纹图像，将同一区域的反面灰度条纹图像和正面灰度条纹图像进行复合，得到用于测量取向膜上各条配向沟槽的灰度条纹图像。
进一步的，所述方法还包括：
若灰度条纹图像某个区域的灰度值超过设定的灰度阈值，则改变射线的发射角度，再次对基板的对应区域进行检测。
本发明的有益效果如下：
本发明所提供的取向膜检测装置及方法，可以对基板上的取向膜的缺陷进行检测，通过图像成像单元可以获取基板上的取向膜的配向沟槽的图像信息，并利用图像处理单元根据所述图像信息进行识别处理，能准确判定各配向沟槽是否存在缺陷，与现有技术中采用蒸汽人工检测取向膜缺陷的方法相比，避免了人工对基板取向膜缺陷检测时，识别率较低，容易出现误检，且检测效率较低等问题，提高了检测效率以及检测结果的准确度和可信度。
在本发明所提供的进一步技术方案中，本发明的取向膜检测装置利用射线源产生X射线透过基板，并生成灰度条纹图像，对灰度条纹图像进行识别处理，能准确测量取向膜上各条配向沟槽的深度和宽度。其中采用X射线扫描时可以去除由Rubbing(摩擦)工序带来的静电，从而不需要单独的去除静电工序，提高了生产效率；而且可以附带检查基板内部由Rubbing工序带来的微裂痕；并且，采用X射线进行检测相对简单而且检测条件要求低，速度快；此外，可以通过X射线穿透取向膜的内部，可以对取向膜内部形成结构的均一性进行检测，可以通过形成的灰度条纹图像的灰度值的匀一性反应出取向膜的均一性，并且，可以将该取向膜检测装置整合到摩擦设备机台上，进行实时的检测和监控，这样高速的反馈取向膜的状态，最快速度对摩擦设备进行调整，有效的控制产品的质量，发现问题可以达到非常及时，减少产品损失。
附图说明
图1表示本发明实施例中所提供的取向膜检测装置的组成结构示意图；
图2表示本发明实施例中所提供的取向膜检测装置的图像成像单元的结构示意图；
图3表示本发明实施例中所提供的取向膜检测装置的移动机构的结构示意图；
图4表示本发明实施例中所提供的取向膜检测装置对取向膜检测时形成的一种灰度条纹图像的示意图；
图5表示本发明实施例中所提供的取向膜检测装置进行取向膜检测时形成的另一种灰度条纹图像的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
针对现有技术中对基板的取向膜缺陷检测时所存在的检测效率低、准确度差等问题，本发明提供了一种取向膜检测装置，用于对形成在基板的取向膜上的配向沟槽进行检测，其可以提高检测效率，提高检测结果的准确性和可信度。
如图1至图3所示，本发明所提供的取向膜检测装置包括：
用于获取基板10的取向膜上的配向沟槽的图像信息的图像成像单元；
以及，用于根据所述图像信息，判定取向膜上的配向沟槽是否存在缺陷的图像处理单元20，所述图像处理单元20与图像成像单元连接。
本发明所提供的取向膜检测装置及方法，通过所述图像成像单元可以获取基板上的取向膜的配向沟槽的图像信息，利用所述图像处理单元20对所述图像信息进行识别处理，以根据所述图像信息准确判定取向膜上各条配向沟槽是否存在缺陷，与现有技术中采用蒸汽人工检测取向膜缺陷的方法相比，避免了人工对基板取向膜缺陷检测时，识别率较低、容易出现误检、且检测效率较低等问题，提高了检测效率以及检测结果的准确度和可信度。
在本发明所提供的实施例中，优选的，如图1、图2、图4和图5所示，所述图像成像单元包括：
用于产生透过带有取向膜的基板10的射线的射线源100；
与射线源100关于基板10位置相对的接收模块200，所述接收模块200用于接收透过基板10的射线并形成灰度条纹图像，其中所述灰度条纹图像包括与取向膜上的各条配向沟槽所对应的第一灰度图像区a以及与各条配向沟槽之间的部分所对应并与所述第一灰度图像区交错的第二灰度图像区b；
其中，所述图像处理单元20包括：
第一测量模块，用于根据所述第一灰度图像区a与所述第二灰度图像区b之间的灰度值呈梯度变化的交界位置，按照设定的对应关系，换算为取向膜上的各条配向沟槽的宽度值；
第一判定模块，用于将所述第一测量模块得到的各条配向沟槽的宽度值与预设的标准宽度阈值进行对比，判定取向膜上的各条配向沟槽的宽度是否存在缺陷。
上述方案中，可以利用所述射线源100设置于基板10的一侧，并产生透过基板10的射线，所述接收模块200设置在基板10的另一侧接收透过基板10的射线，由于取向膜上各条配向沟槽与各条配向沟槽之间的部分所透过的射线的辐射剂量不同，因此所述接收模块200可以根据接收的射线形成由于灰度值不同而呈明暗变化的灰度条纹图像(如图4和图5所示)，其中所述灰度条纹图像中包括与取向膜上的各条配向沟槽所对应的第一灰度图像区a以及与各条配向沟槽之间的部分所对应的第二灰度图像区b，并且，由于各条配向沟槽所对应的区域透过的射线的辐射剂量大于各条配向沟槽之间的部分透过的射线的辐射剂量，因此所述第一灰度图像区a的灰度值小于所述第二灰度图像区b的灰度值，即，所述第一灰度图像区a与所述第二灰度图像区b之间会存在灰度值呈梯度变化的明暗交界位置，所述图像处理单元20即可根据所述一灰度图像区a和所述第二灰度图像区b的灰度值呈梯度变化的交界位置按照设定好的对应关系，换算为取向膜上的各条配向沟槽的宽度值，进而与预设的配向沟槽的宽度阈值对比，判定取向膜上的各条配向沟槽的宽度是否存在缺陷。
其中，需要说明的是，所述灰度值呈梯度变化是指，如图4和图5所示，所述灰度条纹图像中会出现明暗明显变化的位置，表现在灰度值上即第一灰度图像区a和第二灰度图像区b的灰度值呈梯度变化。还需要说明的是，如图4和图5所示，取向膜上的配向沟槽的方向不同，相应所形成的灰度条纹图像中明暗变化的条纹的方向也会不同，其中所述图像处理单元根据条纹的灰度值呈梯度变化的位置(即第一灰度图像区a和第二灰度图像区b的灰度值呈梯度变化的交界位置)，并结合条纹的方向，来按照设定好的对应关系，换算为配向沟槽的宽度值。
需要说明的是，上述方案中射线取向膜缺陷检出能力是以能够分辨清楚明暗相间的灰度条纹图像的能力来表示。在本发明中，该取向膜检测装置所检测的基板10取向膜上的配向沟槽的结构可以与传统的基板10取向膜上的配向沟槽的结构不同，优选的，为了使得该取向膜检测装置所检测的基板10取向膜上的配向沟槽的结构在相邻间距的空间在图像上能形成较大的对比度，以便于辨认，因此，配向沟槽的宽度优选为0.05～0.2um，这样可以减少材料宽度对几何不清晰度的影响，此外，配向沟槽优选做成直条形，可以减少边缘效应对几何不清晰度的影响，即，减少所述第一灰度图像区a和所述第二灰度图像区b的交界位置不清晰的影响，使之能更真实地反映取向膜缺陷检出能力。当然可以理解的是，本发明所提供的取向膜检测装置也可以用于对传统的基板10取向膜上的配向沟槽进行检测。
此外，在本发明所提供的实施例中，进一步优选的，所述图像处理单元20还包括：
第二测量模块，用于根据所述第一灰度图像区a的灰度值，按照设定的对应关系，换算为取向膜上的各条配向沟槽的深度值；
第二判定模块，用于将所述第二测量模块得到的各条配向沟槽的深度值与预设的标准深度阈值进行对比，判定取向膜上的各条配向沟槽的深度是否存在缺陷。
上述方案中，由于不同深度的配向沟槽所对应的区域透过的射线的辐射剂量不同，因此深度值较大的配向沟槽所对应的第一灰度图像区a的灰度值小于深度值较小的配向沟槽所对应的第一灰度图像区a的灰度值，因此，所述图像处理单元20可根据第一灰度图像区a的灰度值，按照设定的对应关系，换算为取向膜上的各条配向沟槽的深度值，进而与预设的配向沟槽的深度阈值对比，判定取向膜上的各条配向沟槽的深度是否存在缺陷。
此外，需要说明的是，在本实施例中，优选的，所述图像处理单元20还包括：用于在检测区域的灰度值超过设定的灰度阈值时，判定该检测区域内存在异物的第三判定模块。若灰度条纹图像某个区域的灰度值超过设定的灰度阈值，则改变射线的发射角度，再次对基板10的对应区域进行检测，以避免由于异物存在影响检测准确度。
此外，还需要说明的是，在本发明的优选实施例中，所述图像处理单元20根据设定的对应关系将灰度条纹图像像素的灰度值换算为配向沟槽的深度值，根据灰度条纹图像中第一灰度图像区a和第二灰度图像区b之间的灰度值呈梯度变化的交界位置以及灰度条纹图像的方向换算为配向沟槽的宽度值，这种对应关系可以通过多次试验预先测定，从而进行设置。当然可以理解的是，在本发明所提供的其他实施例中，所述图像处理单元也可以通过其他方式来对图像信息进行识别，来判定配向沟槽的深度是否存在缺陷，在此不再列举。
在本发明所提供的实施例中，进一步优选的，如图1和图2所示，所述射线源100包括用于发射X射线的X射线源101；所述接收模块200包括用于接收X射线并根据X射线形成灰度条纹图像的X射线敏感镜头201。
上述方案中，可以利用X射线来透过基板10而形成灰度条纹图像。X射线具有很高能量，可以分解基板10表面空气，形成表面离子气体，可以中和掉基板10表面因为摩擦造成的静电累积，这样可以大大减少配向不良和检测误差。射线源100在工作时产生X射线，同时“等量”地生成正、负离子，快速、高效地进行消除静电。X射线的照射范围就是静电消除的工作区域。现有技术中，基板10取向膜在摩擦工艺中会产生静电，为了消除基板10上的摩擦静电，通常还需要一静电去除设备来去除静电，而本发明中，采用X射线来检测取向膜的缺陷的同时，可以利用X射线能够消除静电的特点，可以在采用X射线扫描时去除由Rubbing(摩擦)工序带来的静电，从而不需要单独的去除静电工序，提高了生产效率；而且可以附带检查基板10内部由Rubbing工序带来的微裂痕；并且，采用X射线进行检测相对简单而且检测条件要求低，速度快。此外，采用X射线来消除静电还具有以下特点：(1)离子以光波形式传输，无需气流传送；(2)软X射线产生高密度离子，高效快速消除静电；(3)可以“同时”“等量”地产生正负离子，因此，离子平衡性良好，无“过冲”现象；(4)电极放电的离子化方式极易吸附灰尘，在气流输送离子的过程中会造成环境和被消物体的污染，需经常清洗电极，射线源100可免除“清洗”工序；(5)光离子化静电消除器放射软X射线(3～9.5kev)产生电离，不会产生臭氧；(6)光离子化静电消除器利用软X射线消除静电，没有放电极电晕放电产生电磁噪声的危害；(7)可对高速移动物体或粉状产品瞬间去除静电。
在本发明所提供的实施例中，进一步优选的，X射线源101采用X射线阵列源，X射线敏感镜头201采用X射线敏感CCD平板探测器。
其中，如图1至3所示，本实施例所提供的取向膜检测装置中，所述X射线敏感CCD平板探测器可以包括：镜头驱动装置(图中未示出)、X射线转换屏2011和CCD图像矩形面阵传感器2012。X射线源101发射的X射线经透过基板10之后，其强度分布携带了基板10上取向膜的信息，并入射到对置的X射线转换屏2011，被X射线转换屏2011转换成可见光图像，每一点出射的可见光强度与入射的X射线辐射剂量成正比，X射线转换屏2011直接贴在CCD图像矩形面阵传感器2012的光敏面上，X射线转换屏2011出射的可见光直接被CCD图像矩形面阵传感器2012的光敏面接收，形成灰度条纹图像。灰度条纹图像经A/D模数转换后传送到图像处理单元20(图中未示出)进行处理，实现图像信息采集、存储和处理，然后利用获取的图像信息测量取向膜的配向沟槽的缺陷或进行其他分析。
其中，优选的，如图2所示，所述图像成像单元还可以包括：高透三棱镜103和柱面透镜102等，其中X射线源101在X射线控制器的控制下发射的X射线经柱面透镜102调整为水平方向后被高透三棱镜103反射到基板10上，再透过基板之后入射至X射线转换屏2011。采用上述方案，可以使得入射基板的X射线为平行光束，有利于成像。
此外，整个图像成像单元的控制核心是PLC可编程逻辑控制器，负责各个部件协调工作。此外，PLC可编程逻辑控制器还用于与视频信号传输线接口芯片配合实现图像处理单元20和图像成像单元的通信过程。该通信过程用来传递图像处理单元20发来的命令以及把图像信息传回到图像处理单元20。PLC可编程逻辑控制器例如包括两片低功耗CPLD(Complex Programmable Logic Device)复杂可编程逻辑器件，以产生系统所需的各种时序。其中第一CPLD主要用于产生帧存储器控制所需的地址和读写控制信号，第二CPLD主要产生X射线敏感CCD平板探测器(以下简称CCD)需要的驱动时序。当然两片CPLD之间也有一些信号用于两者之间的通信。第二CPLD产生的驱动时序波形需要经过驱动器后才可以加到CCD上，驱动的目的主要是产生CCD所需的脉冲电平，同时能够提供一定的驱动电流。因为CCD的各个栅级节电容都较大，而且驱动工作频率也较高，为了提高电荷的转移效率以保证图像质量，驱动器必须要有足够的驱动能力。
CCD的信号输出到模拟前端，模拟前端主要负责对CCD输出的模拟信号进行处理。首先输出的模拟信号要经过前端跟随，然后经过电平搬移及低噪声放大电路，输出符合A/D数模转换器量化电平要求的信号。最后，信号进入A/D数模转换器内进行数模转换。数模转换后的数字图像信号，在CPLD的控制下暂存到帧存储器中。当图像处理单元20要获取图像时，PLC可编程逻辑控制器和视频信号传输线接口芯片负责把帧存储器中的图像数据通过USB总线传送到图像处理单元20。
整个图像成像单元的核心部分是X射线敏感CCD平板探测器，关系到系统的成像性能。X射线敏感CCD平板探测器(Flat Panel Detector，FPD)是一种间接获取图像的FPD，主要是由闪烁体或荧光体层加具有光电二极管作用的非晶硅层(amorphous Silicon，a-Si)，再加TFT阵列构成的平板检测器组成。此类平板闪烁体或荧光体层经X射线曝光后，可以将X射线光子转换为可见光，而后由具有光电二极管作用的非晶硅层变为图像电信号，经过TFT阵列获得数字灰度条纹图像。
图像处理单元20例如可以为计算机，使用计算机的图像处理软件来实现图像处理单元20的功能。X射线敏感CCD平板探测器采集到的数字灰度条纹图像传送到计算机，计算机利用灰度条纹图像测量获得各配向沟槽的宽度和深度，当然图像处理单元20还可以包括A/D模数转换等信号处理模块。
计算机图像处理软件采用模块化结构设计，包括USB接口驱动模块、图像获取模块、图像处理模块、图像管理模块。图像处理软件例如基于Windows操作系统平台，可采用C++编程语言编制。各模块的主要功能如下：
(1)USB接口驱动模块：用于计算机与图像成像单元的数据通讯。
(2)图像获取模块：控制X射线敏感CCD平板探测器的曝光，并读取图像数据流，然后合成为灰度条纹图象，并将图像暂时存储到计算机。
(3)图像处理模块：利用灰度条纹图像测量取向膜的配向沟槽的深度和高度等，具体包括：
第一测量模块，用于根据所述第一灰度图像区a与所述第二灰度图像区b之间的灰度值呈梯度变化的交界位置，按照设定的对应关系，换算为取向膜上的各条配向沟槽的宽度值；
第一判定模块，用于将所述第一测量模块得到的各条配向沟槽的宽度值与预设的标准宽度阈值进行对比，判定取向膜上的各条配向沟槽的宽度是否存在缺陷；
第二测量模块，用于根据所述第一灰度图像区a的灰度值，按照设定的对应关系，换算为取向膜上的各条配向沟槽的深度值；
第二判定模块，用于将所述第二测量模块得到的各条配向沟槽的深度值与预设的标准深度阈值进行对比，判定取向膜上的各条配向沟槽的深度是否存在缺陷；
第三判定模块，用于在检测区域的灰度值超过设定的灰度阈值时，判定该检测区域内存在异物。
(4)图像管理模块：用于对灰度条纹图像进行分类管理，建立取向膜的配向沟槽图像数据库。便于时间序列图像的搜索、浏览和对比，并将报告保存成电子文档供查阅。
此外，还需要说明的是，本发明实施例中所提供的取向膜检测装置需要进行装置校正，以确保获取图像信息的精度。
此外，在本发明所提供的实施例中，进一步优选的，所述X射线敏感镜头201与基板10之间设置有光阑300。通过所述光阑300可以调节透过基板10的X射线的强弱，以稳定X射线敏感镜头201所接收的辐射剂量。
此外，在本发明所提供的实施例中，进一步优选的，所述图像成像单元至少有两个，其中任一个的图像成像单元的接收模块200接收另一个图像成像单元的射线源100透过基板10的射线，并形成灰度条纹图像。采用上述方案，本实施例的图像成像单元为至少两个，每一图像成像单元的射线源100和接收模块200关于基板10位置相对，并且任一个的图像成像单元的X射线敏感镜头接收另一个图像成像单元的X射线源101透过基板10的X射线，形成灰度条纹图像，如此，可以对基板10同一区域由至少两个图像成像单元分别形成灰度条纹图像，并进行复合，以防止由于异物存在等原因所导致的误差，提高检测准确度。
此外，在本发明所提供的取向膜检测装置中，进一步优选的，所述取向膜检测装置还包括用于移动所述图像成像单元，以改变射线源100的射线发射角度的移动机构。采用上述方案，通过设置移动机构，可以改变所述图像成像单元中射线源100向基板10发射的射线的入射角度，通过不同入射角度射线来实现对同一区域的检测，以进一步的提高检测准确度。
在本发明所提供的取向膜检测装置中，优选的，如图3所示，所述移动机构包括：用于从基板10的一侧环绕延伸至基板10的另一侧的圆弧轨道600，其中所述图像成像单元能够在所述圆弧轨道600上移动，以使得射线入射基板10的角度改变，且同一图像成像单元的射线源100和接收模块200能够在圆弧轨道600上相对于基板10互换位置，以将射线从基板10的正面入射形成的正面灰度条纹图像和同一区域的射线从基板10的反面入射形成的反面灰度条纹图像进行复合。
采用上述方案，将图像成像单元可移动地设置在圆弧轨道600上，且圆弧轨道600能从基板10的一侧环绕延伸至基板10的另一侧，如此，同一个图像成像单元的射线源100和接收模块200可以沿圆弧轨道600移动，而改变射线入射方向，且同一图像成像单元的射线源100的射线出射角度和接收模块200的射线入射角度可以始终保持一致，以便于成像；此外，同一图像成像单元的射线源100和接收模块200能够在圆弧轨道600上相对于基板10位置互换，以将射线从基板10的正面入射形成的正面灰度条纹图像和同一区域的射线从基板10的反面入射形成的反面灰度条纹图像进行复合。
需要说明的是，在本发明的优选实施例中，所述移动机构采用圆弧轨道600来移动图像成像单元，在本发明的其他实施例中，所述移动机构也可以采用其他结构。
还需要说明的是，在上述方案中，将同一图像成像单元的射线源100和接收模块200互换位置可以通过以下优选方式来实现。
图3所示为本实施例中的取向膜检测装置的移动机构的具体结构示意图。如图3所示，该取向膜检测装置的移动机构还包括：
一基座400；
设置于所述基座400之上的第一立架501和第二立架502；
用于夹持所述圆弧轨道600的夹臂601；
用于旋转所述夹臂601的旋转机构800；
用于将所述夹臂601在所述第一立架501上移动的第一移动组件701，所述第一移动组件701包括第一滚珠丝杆等；
用于搬送基板10的机械手臂900；
用于将所述机械手臂900在所述第二立架502上移动的第二移动组件702，所述第二移动组件702包括第二滚珠丝杆等；
以及用于驱动所述旋转机构800、所述第一滚珠丝杆以及所述第二滚珠丝杆运动的驱动电机，所述驱动电机可以采用步进电机等；
其中，所述图像成像单元安装在所述圆弧轨道600上，并且可以在所述圆弧轨道600上移动，并且同一图像成像单元的射线源100和接收模块200始终相对设置成一条直线，以便于成像；
所述圆弧轨道600被所述夹臂601夹持，所述夹臂601可以通过所述旋转机构800带动所述圆弧轨道600旋转，以使得同一图像成像单元的射线源100和接收模块200相对于基板10位置互换，从而可将射线从基板10的正面入射形成的正面灰度条纹图像和同一区域的射线从基板10的反面入射形成的反面灰度条纹图像进行复合；
所述夹臂601还可以通过所述第一滚珠丝杆在所述第一立架501上移动，所述机械手臂900可以通过所述第二滚珠丝杆在所述第二立架502上移动，以调整所述图像成像单元与基板10之间的位置。
本实施例所提供的取向膜检测装置可以通过将关于基板10相对设置的射线源100和接收模块200在同一区域分别将射线从基板10的正面入射形成的正面灰度条纹图像和将射线从基板10的反面入射形成的反面灰度条纹图像进行翻转复合，得到用于测量取向膜上各条配向沟槽的灰度条纹图像，可以排除由于信号出错带来的伪像，这是因为正、反面灰度条纹图像中的一个出现伪像时，另一个不会出现，因此进行复合时就可以判断出错，从而排除伪像。同时，本实施例所提供的取向膜检测装置可以通过将图像成像单元变换角度进行检测，排除异物带来的干扰。
此外，在本发明实施例所提供的取向膜检测装置中，通过所述移动机构移动图像成像单元，以在基板10的某一区域为准进行检测时，可以从不同角度重复针对同一区域形成多个灰度条纹图像来进行三维图像数据重建，优选的，所述取向膜检测装置中还可以包括：
位置感测设备，用于感测与所述射线源100和接收模块200的位置对应的位置并且发送该位置信号；
记录装置，用于接收和记录由所述位置感测设备感测出的与所述射线源100和接收模块200的位置对应的位置信号；
图像重构装置，用于基于在所述记录装置中的所记录的位置和从所述接收模块200所读取的图像信息来重构图像。
采用上述方案，通过在射线摄影合成重构过程中包括所述射线源100和接收模块200的位置，可以减少运动模糊效应而言，获取的灰度条纹图像更为准确。
此外，本发明的实施例中还提供了一种取向膜检测方法，用于对形成在基板10的取向膜上的配向沟槽进行检测，所述方法包括：
步骤S1、获取基板10的取向膜上的配向沟槽的图像信息；
步骤S2、将所述图像信息与预设的标准图像信息进行对比，判定取向膜上的配向沟槽是否存在缺陷。
优选的，所述方法中，步骤S1具体包括：产生透过带有取向膜的基板10的射线，接收透过基板10的射线并形成灰度条纹图像，其中所述灰度条纹图像包括与各条配向沟槽所对应的第一灰度图像区a以及与各条配向沟槽之间的区域所对应并与所述第一灰度图像区交错的第二灰度图像区b；
步骤S2具体包括：
步骤S21、根据所述第一灰度图像区a与所述第二灰度图像区b之间的灰度值呈梯度变化的交界位置，按照设定的对应关系，换算为各条配向沟槽的宽度值；
步骤S22、将得到的各条配向沟槽的宽度值与预设的标准宽度阈值进行对比，判定取向膜上的各条配向沟槽的宽度是否存在缺陷。
优选的，所述方法中，步骤S2还包括：
步骤S23、根据所述第一灰度图像区a的灰度值，按照设定的对应关系，换算为各条配向沟槽的深度值；
步骤S24、将得到的各条配向沟槽的深度值与预设的标准深度阈值进行对比，判定取向膜上的各条配向沟槽的深度是否存在缺陷。
优选的，所述方法中，步骤S1中形成灰度条纹图像具体包括：
将射线从基板10的正面入射形成正面灰度条纹图像，将射线从基板10的反面入射形成反面灰度条纹图像，将同一区域的反面灰度条纹图像和正面灰度条纹图像进行复合，得到用于测量取向膜上各条配向沟槽的灰度条纹图像。
优选的，所述方法中，步骤S2还包括：
步骤S25、若灰度条纹图像某个区域的灰度值超过设定的灰度阈值，则改变射线的发射角度，再次对基板10的对应区域进行检测。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种取向膜检测装置，用于对形成在基板的取向膜上的配向沟槽进行检测，其特征在于，所述取向膜检测装置包括：
用于获取基板的取向膜上的配向沟槽的图像信息的图像成像单元；
以及，用于根据所述图像信息，判定取向膜上的配向沟槽是否存在缺陷的图像处理单元，所述图像处理单元与图像成像单元连接。
2.根据权利要求1所述的取向膜检测装置，其特征在于，
所述图像成像单元包括：
射线源，用于产生透过带有取向膜的基板的射线；
以及，接收模块，与射线源关于基板位置相对，用于接收透过基板的射线并形成灰度条纹图像，其中所述灰度条纹图像包括与取向膜上的各条配向沟槽所对应的第一灰度图像区以及与各条配向沟槽之间的部分所对应并与所述第一灰度图像区交错的第二灰度图像区；
其中，所述图像处理单元包括：
第一测量模块，用于根据所述第一灰度图像区与所述第二灰度图像区之间的灰度值呈梯度变化的交界位置，按照设定的对应关系，换算为取向膜上的各条配向沟槽的宽度值；
第一判定模块，用于将所述第一测量模块得到的各条配向沟槽的宽度值与预设的标准宽度阈值进行对比，判定取向膜上的各条配向沟槽的宽度是否存在缺陷。
3.根据权利要求2所述的取向膜检测装置，其特征在于，
所述图像处理单元还包括：
第二测量模块，用于根据所述第一灰度图像区的灰度值，按照设定的对应关系，换算为取向膜上的各条配向沟槽的深度值；
第二判定模块，用于将所述第二测量模块得到的各条配向沟槽的深度值与预设的标准深度阈值进行对比，判定取向膜上的各条配向沟槽的深度是否存在缺陷。
4.根据权利要求2所述的取向膜检测装置，其特征在于，
所述射线源包括用于发射X射线的X射线源；
所述接收模块包括用于接收X射线并根据X射线形成灰度条纹图像的X射线敏感镜头。
5.根据权利要求4所述的取向膜检测装置，其特征在于，
所述X射线敏感镜头与基板之间设置有用于调节透过基板的X射线的强弱，以稳定X射线敏感镜头所接收的辐射剂量的光阑。
6.权利要求2所述的取向膜检测装置，其特征在于，
所述图像成像单元至少有两个，其中任一个的图像成像单元的接收模块接收另一个图像成像单元的射线源透过基板的射线，并形成灰度条纹图像。
7.权利要求6所述的取向膜检测装置，其特征在于，
所述取向膜检测装置还包括用于移动所述图像成像单元，以改变射线源的射线发射角度的移动机构。
8.根据权利要求7所述的取向膜检测装置，其特征在于，
所述移动机构包括：
用于从基板的一侧环绕延伸至基板的另一侧的圆弧轨道，其中所述图像成像单元能够在所述圆弧轨道上移动，以使得射线入射基板的角度改变，且同一图像成像单元的射线源和接收模块能够在圆弧轨道上相对于基板互换位置，以将射线从基板的正面入射形成的正面灰度条纹图像和同一区域的射线从基板的反面入射形成的反面灰度条纹图像进行复合。
9.一种取向膜检测方法，用于对形成在基板的取向膜上的配向沟槽进行检测，其特征在于，所述方法包括：
获取基板的取向膜上的配向沟槽的图像信息；
根据所述图像信息，判定取向膜上的配向沟槽是否存在缺陷。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法中，
获取基板的取向膜上的配向沟槽的图像信息，具体包括：
产生透过带有取向膜的基板的射线，接收透过基板的射线并形成灰度条纹图像，其中所述灰度条纹图像包括与各条配向沟槽所对应的第一灰度图像区以及与各条配向沟槽之间的区域所对应并与所述第一灰度图像区交错的第二灰度图像区；
根据所述图像信息，判定取向膜上的配向沟槽是否存在缺陷，包括：
根据所述第一灰度图像区与所述第二灰度图像区之间的灰度值呈梯度变化的交界位置，按照设定的对应关系，换算为各条配向沟槽的宽度值；
将得到的各条配向沟槽的宽度值与预设的标准宽度阈值进行对比，判定取向膜上的各条配向沟槽的宽度是否存在缺陷。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法中，根据所述图像信息，判定取向膜上的配向沟槽是否存在缺陷，还包括：
根据所述第一灰度图像区的灰度值，按照设定的对应关系，换算为各条配向沟槽的深度值；
将得到的各条配向沟槽的深度值与预设的标准深度阈值进行对比，判定取向膜上的各条配向沟槽的深度是否存在缺陷。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法中，所述形成灰度条纹图像包括：
将射线从基板的正面入射形成正面灰度条纹图像，将射线从基板的反面入射形成反面灰度条纹图像，将同一区域的反面灰度条纹图像和正面灰度条纹图像进行复合，得到用于测量取向膜上各条配向沟槽的灰度条纹图像。
13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若灰度条纹图像某个区域的灰度值超过设定的灰度阈值，则改变射线的发射角度，再次对基板的对应区域进行检测。
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