CN1963428B - 柔性显示元件的检测方法与系统 - Google Patents

Abstract

一种柔性显示元件的检测系统，用以对柔性显示元件在挠曲的状态进行性能检测，或是于挠曲后才进行性能检测，以得到机械可靠性。此检测系统包括至少一个弯曲单元，具有至少一个曲率。传动单元用以移动该柔性显示元件，使一部分通过该弯曲单元被弯曲成弯曲部分。检测单元对该柔性元件进行性能检测。此性能检测包括电性、光学或光电的检测，且将检测结果记录、显示、或同时记录与显示。被检测的柔性显示元件其已完成电极制造，或是未完成电极制造。另外也提出对应的一种柔性显示元件的检测方法。

Description

柔性显示元件的检测方法与系统

技术领域

本发明涉及一种柔性元件的检测技术，且特别涉及一种柔性元件的检测系统与方法，至少可以在弯曲下进行性能检测，或是于弯曲后进行机械可靠性检测。

背景技术

便携式电子产品或是消费性电子产品的设计与发展趋势为轻、薄、短、小，其中可塑性新材料设计的柔性电子产品，整合了光、电、感测功能，除了满足上述条件外，还可开创电子产品全新运用领域，符合人体工学，穿戴便利，柔软安全，可以自由卷曲，适合移动的数字化多功能电子产品。

以柔性显示器为例，柔性显示器具有轻薄、耐冲击及可挠曲特性，使得产品携带方便，同时产品容易加工与剪裁成不同形状，提供多元化的外型与设计自由度。极有机会取代目前的平面显示器，而且可以应用在新兴市场，所以被认为是下一代显示器。在工艺上因为材料特性可以发展出有别于传统的制造方法，其工艺有机会由单页批次工艺(sheet-fed batchprocessing)转换成卷轴式工艺(roll-to-roll manufacturing)，可以大量降低制造成本。

柔性电子或是柔性元件在使用时，可能是在弯曲状态下，或是经挠曲携带到目的地后再使用，其光学、电性或是光电等特性可能受影响甚至损坏。对于柔性电子或是柔性元件，在弯曲时的特性检测与可承受的弯曲机械可靠性测试为研发阶段的重要测量。在批量生产上也需要检测这些特性以保证产品的质量。

发明内容

本发明提供一种柔性元件的检测方法与系统，允许柔性元件在弯曲状态下进行性能检测。

本发明提供一种柔性元件的检测方法与系统，允许柔性元件先经过机械性弯曲后进行性能检测，以得知机械可靠性。

本发明提出一种柔性元件检测方法，包括提供要被检测的柔性元件；提供至少一个弯曲单元，具有至少一个曲率；移动该柔性元件使一部分通过该弯曲单元被弯曲成弯曲部分；进行性能检测步骤于该柔性元件；以及该性能检测包括电性、光学或光电的检测，且将检测结果记录、显示、或同时记录与显示。

根据本发明一实施例，于前述检测方法中，其中性能检测步骤是对该弯曲部分的至少一处进行。

根据本发明一实施例，于前述检测方法中，其中性能检测步骤是于该柔性元件被弯曲后才对该柔性显示元件进行性能检测，以得到该柔性元件被弯曲后的机械可靠性。

根据本发明一实施例，于前述检测方法中，其中柔性元件可以是没有粘贴电极结构的柔性显示元件，且在进行该性能检测的步骤中，是对该柔性显示元件由外部施加所需要的检测电场。

根据本发明一实施例，于前述检测方法中，其中该柔性显示元件仅粘贴电极结构的电极层，其中在进行该性能检测的步骤中，对该柔性显示元件所需要的检测电场是由该电极层与对应的外部电极施加。

根据本发明一实施例，于前述检测方法中，其中该柔性显示元件已有电极结构，且在进行该性能检测的步骤中，是使用该电极结构以对该柔性显示元件施加所需要的检测电场。

本发明提供一种柔性元件的检测系统，用以对柔性元件在挠曲的状态进行性能检测，或是于挠曲后才进行性能检测，以得到机械可靠性。此检测系统包括至少一个弯曲单元，具有至少一个曲率。传动单元用以移动该柔性元件，使一部份通过该弯曲单元被弯曲成弯曲部分。检测单元对该柔性元件进行性能检测；以及该性能检测包括电性、光学或光电的检测，且将检测结果记录、显示、或同时记录与显示。

根据本发明一实施例，于前述检测系统中，该检测单元是对该弯曲部分的至少一处，执行该性能检测。

根据本发明一实施例，于前述检测系统中，该检测单元是于该柔性元件被弯曲后，才执行该性能检测，以得到该柔性元件被弯曲后的机械可靠性。

根据本发明一实施例，于前述检测系统中，其中柔性元件可以是没有粘贴电极结构的柔性显示元件，且该检测单元是对该柔性显示元件由外部施加所需要的检测电场。

根据本发明一实施例，于前述检测系统中，该柔性显示元件仅粘贴电极结构的电极层，其中该检测单元对柔性显示元件所需要的检测电场是由该电极层与外部电极施加。

为让本发明之上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1A～1B为依据本发明实施例，需要被检测的柔性显示器的基本结构的示意图。

图2为依据本发明实施例，检测柔性显示元件的流程示意图。

图3为依据本发明实施例，弯曲单元与检测单元整合的结构示意图。

图4为依据本发明实施例的滚筒结构示意图。

图5为依据本发明实施例的另一结构示意图。

图6为依据本发明实施例，以外部施加电场的一种结构的示意图。

图7为依据本发明实施例，以外部施加电场的另一种结构的示意图。

主要元件标记说明

100：柔性显示元件

102：下电极层

104：粘着层

106：柔性显示介质层

108：粘着层

110：上电极层

112：传动单元

114a～114d：弯曲单元

R1～R4：曲率半径

120a～120d：光源

122a～122d：检测器

124：开口

140、142、150：滚筒

144a：光源

144b：检测器

146、152：滚筒电极层

具体实施方式

由于柔性元件的可挠曲性，因此可以被弯曲。以柔性显示器为例，柔性显示器移动时可以用卷曲方式携带或直接在弯曲状况下使用。然而，柔性显示器的显示性能在弯曲面时可能会受影响。又，柔性显示器可能不耐卷曲而损坏。因此，柔性元件都需要这两种情形的检测，而后者又称机械可靠性检测。

图1A～1B为依据本发明实施例，需要被检测的柔性元件的基本结构的示意图。其中，柔性元件是仅以柔性显示器为例作说明。参照图1A，柔性显示器100的基本结构例如包括柔性显示介质层106。接着，一层或两层粘着层(adhesive)104、108在柔性显示介质层106上下或其中一面。又，驱动电极结构，包括上电极层110与下电极层102，分别通过粘着层108、104粘贴于柔性显示介质层106的上下面或其中一面。就图1B而言，仅有电极层102被完成，而上电极层110尚未完成。又，对于都没有电极层的柔性显示介质层106也可单独被检测。换句话说，本发明可以检测柔性显示元件100，其上可以已制造完成电极结构，或是未完成电极结构。又，未完成电极结构例如是指仅有单一电极层102或是没有电极层。上述柔性显示器的其它实际的结构，应为所属技术领域的技术人员能了解，不于此详述。

图2为依据本发明实施例，检测柔性显示元件的流程示意图。参照图2，柔性显示元件100，通过传动单元112将柔性显示元件100传输经过弯曲单元114。在弯曲单元114中，柔性显示元件100会以至少一个曲率被弯曲。图2是以三个不同曲率度的滚筒114a～114c为例作说明。然而，实际的设计可以是单一的滚筒或是多个滚筒，而滚筒的半径或是曲率可以相同或不同。这些都是依实际设计而选择变化。另外，图2所示的方式仅是一实施例，是由传动单元112以外部驱动的方式来传动柔性显示元件100，以通过弯曲单元114。然而，传动单元112也可以与弯曲单元114整合在一起。也就是说，弯曲单元114上的滚筒114a～114c也可以同时提供传动的性能。

另外，例如如果要检测柔性显示元件被弯曲的性能时，弯曲单元114可以与检测单元(图2中未示出)整合，在柔性显示元件的弯曲部分，同时检测其性能，例如包括电性、光学或光电的检测，且将检测结果记录、显示、或同时记录与显示。

又，如果是要进行机械可靠性检测，则可以先使柔性显示元件被弯曲，而后才进行性能检测，以确定柔性显示元件被挠曲后不会被损坏。

另外，如果必要的话，可以在检测后直接在检测的成品上作记号。又，接着再进行后续的处理118，例如包括裁切、分级、淘汰、电极粘合等的步骤。这些详细的流程，是依实际的安排而变化，而不再继续详述。

如图3所示，以下描述弯曲单元114可以与检测单元整合的结构。参照图3，检测柔性显示元件100通过弯曲单元114时，会以设定的至少一个曲率被弯曲，例如是四个不同曲率的检测。要产生曲率的方式，例如是利用不同半径的滚筒114a～11 14d，以配合检测柔性显示元件100的传输。滚筒114a～1114d的半径例如是R1、R2、R3、R4，其可以相等或不相等，而依实际设计变化。

关于检测的构件而言，例如以滚筒114a为例，光源120a例如可以设置在滚筒114a内部。另外检测器122a可以设置在滚筒114a外部，以接收穿过柔性显示元件100的光信号。此实施例，是假设检测柔性显示元件100是穿透式的设计。如果是反射式的设计，则光源120a与检测器122a可以在同一边，检测器122a接收由柔性显示元件100反射的光信号。又，图3中的光源120a与检测器122a的位置设置也仅是一实施例，不是唯一选择。例如，120a与检测器122a的位置可以互换，或是如后述有更多的设计变化。

关于柔性显示元件100，如果仅是要检测光学特性，可以不需施加电场。如果需要检测电性或是光电特性时，需要施加电场给柔性显示元件100的柔性显示介质层106(见图1A)。此时，如果柔性显示元件100是已制造完成电极结构，可以通过电极结构施加所要的电场。又如果柔性显示元件100是未完成制造电极结构，则需要配合外部电极结构，由外部施加电场。又如果柔性显示元件100已完成单一电极层(见图1B)，则也可以由外部电极与此电极层一起，以施加所要的电场。

上述的滚筒114a～114d的材质，一般可以采用透光的材质。又，如果滚筒114a～114d的材质为不透光，则例如可以采用如图4A～4B的设计。图4A为依据本发明实施例，滚筒结构的剖面示意图。图4B为依据本发明实施例，滚筒结构的立体示意图。参照图4A～4B，在滚筒140的表面设置有一个或多个透光的区域124，其又例如是开口的结构。开口的结构可以是区域的开口，也可以是延伸于滚筒140的纵向方向的长形开口。又配合多个透光的区域124，也可以设置个检测器122a，可以同时检测多个区域，而开口也不必要是分布于同一横截面上，而可以分布成点状阵列的方式。

图5为依据本发明实施例的另一结构示意图。参照图5，如果柔性显示元件是反射式的设计，则光源144a与检测器144b可以例如都设置于滚筒142的外部。由光源发出的光，照射于要检测的区域而反射。检测器接受反射的光信号。

关于外部施加电场的设计，图6为依据本发明实施例，以外部施加电场的一种结构的示意图。参照图6，如果柔性显示元件100已有单一电极层制造完成，则滚筒140的表面可以设置电极层146。此电极层与柔性显示元件100的单一电极层一起使用，以产生电场。如此，性能检测可以在弯曲状态下进行。

图7为依据本发明实施例，以外部施加电场的另一种结构的示意图。参照图7，如果柔性显示元件100没有电极层的制造，例如仅是图1A的柔性显示介质层106，则滚筒140的表面如图6所示可以设置电极层146。而另一电极可以也例如由另一滚筒式的电极来达成。即是，滚筒150的表面也设置电极层152。如此电极层146与电极层152一起使用，以产生电场。又，配合滚筒150的设置，也可以例如将检测器122a，设置于滚筒150的内部。又，滚筒150的设计也可以改变成采用平板电极(图中未示出)的设置，通过平板电极以及在滚筒表面的电极层146，施加电场给柔性显示介质层106。

要注意是，一般如果柔性显示元件100没有完成电极层的制造时，才需产生外部的电场。上述的实施例是产生外部的电场的几个实施例，但是本发明不仅受限于这些实施例的安排。光源与检测器的安排也可依实际的安排而变化。

另外，本发明的检测系统在检测过程中，也可以包含具有记录、显示、或同时记录与显示的记录单元。此记录单元与检测器连接，整合成检测单元的一部分。例如检测结果可储存于计算机系统的存储单元，而且也可以显示计算机系统的显示器。由记录单元所记录的结果信息，例如可使用如图2中的后续步骤116、118。

又，对于机械可靠性的检测方面，其是要检测当柔性显示元件经过挠曲后是否造成损坏。因此，性能检测不一定在元件弯曲时同时进行。其性能检测也可以是在柔性显示元件是平坦展开的状态下进行。如果所要的检测电场需要外部电极配合产生，除了前述的一些结构可以使用与变化外，更简单，也可以利用平板电极的方式产生，以施加电场给柔性显示元件中的柔性显示介质层106。

本发明不受限于上述的实施例。本发明也可以利用前述的所有实施特征，做适当的结合修改，以达到所要的实际设计。特别是，例如外部施加电场的结构设计，除了实施例的个别说明以外，也可以适当取其一部分特征作结合设计。换句话说，前述实施例可做适当的整合或是分开独立，只要能达到柔性显示元件在弯曲时的性能检测，或是机械可靠性的检测即可。

综上所述，在本发明利用弯曲的单元配合检测单元的运行，可以在柔性显示元件弯曲时同时进行性能检测。而在柔性显示元件弯曲后，进行性能检测，以确定机械可靠性。如此，针对柔性显示器的可弯曲的使用方式，可以充分地被检测，以提高产品可靠性。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作些许之更动与改进，因此本发明之保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (18)

1.一种柔性显示元件检测方法，其特征是包括：

提供要被检测的柔性显示元件；

提供至少一个弯曲单元，具有曲率；

移动该柔性显示元件使一部分通过该弯曲单元被弯曲成弯曲部分；

以及

进行性能检测步骤于该柔性显示元件，其中该性能检测包括电性、光学或光电的检测。

2.根据权利要求1所述的柔性显示元件检测方法，其特征是进行该性能检测步骤是以该弯曲部分的至少一处进行检测。

3.根据权利要求1所述的柔性显示元件检测方法，其特征是该性能检测步骤是于该柔性显示元件被弯曲后才对该柔性显示元件进行性能检测，以得到该柔性显示元件被弯曲后的机械可靠性。

4.根据权利要求1所述的柔性显示元件检测方法，其特征是提供至少一个弯曲单元的步骤是包括提供多个弯曲单元，上述多个弯曲单元的曲率相同或不同。

5.根据权利要求1所述的柔性显示元件检测方法，其特征是进行该性能检测步骤包括：

由外部施加所需要的检测电场于该柔性显示元件；以及

对该柔性显示元件进行光电或光学特性检测，其中该柔性显示元件不含有电极结构。

6.根据权利要求1所述的柔性显示元件检测方法，其特征是该柔性显示元件具有电极结构的电极层，其中在进行该性能检测的步骤中，对该柔性显示元件所需要的检测电场是由该电极层与对应的外部电极所施加。

7.根据权利要求1所述的柔性显示元件检测方法，其特征是该柔性显示元件含有电极结构，且在进行该性能检测的步骤中，是使用该电极结构以对该柔性显示元件施加所需要的检测电场。

8.一种柔性显示元件检测系统，其特征是包括：

至少一个弯曲单元，具有曲率；

传动单元，用以移动柔性显示元件，使一部分通过该弯曲单元被弯曲成弯曲部分；以及

检测单元，对该柔性显示元件进行性能检测，其中该检测单元是对该弯曲部分的至少一处，同时执行该性能检测。

9.根据权利要求8所述的柔性显示元件检测系统，其特征是该检测单元是于该柔性显示元件被弯曲后，才执行该性能检测，以得到该柔性显示元件被弯曲后的机械可靠性。

10.根据权利要求8所述的柔性显示元件检测系统，其特征是该性能检测包括电性、光学或光电的检测。

11.根据权利要求8所述的柔性显示元件检测系统，其特征是该至少一个弯曲单元包括一个弯曲单元或是多个弯曲单元，上述多个弯曲单元的曲率相同或不同。

12.根据权利要求8所述的柔性显示元件检测系统，其特征是该至少一个弯曲单元包括一个滚筒或是多个滚筒，上述多个滚筒的曲率是相同或不同。

13.根据权利要求12所述的柔性显示元件检测系统，其特征是该滚筒或上述多个滚筒的表面有至少一个透光区域。

14.根据权利要求8所述的柔性显示元件检测系统，其特征是该检测单元对该柔性显示元件由外部施加所需要的检测电场，以执行光电或光学特性检测，其中该柔性显示元件不具有电极结构。

15.根据权利要求8所述的柔性显示元件检测系统，其特征是该柔性显示元件具有电极结构的电极层，其中该检测单元使用该电极层与外部电极，对柔性显示元件施加所需要的检测电场。

16.根据权利要求8所述的柔性显示元件检测系统，其特征是该柔性显示元件已有电极结构，用以对该柔性显示元件施加所需要的检测电场。

17.一种柔性显示元件检测方法，其特征是包括：

提供要被检测的柔性显示元件；

移动该柔性显示元件，其中该柔性显示元件的至少一部分被弯曲，构成弯曲部分；以及

进行性能检测步骤于该柔性显示元件，其中该性能检测包括电性、光学或光电的检测。

18.根据权利要求17所述的柔性显示元件检测方法，其特征是进行该性能检测步骤是以该弯曲部分的至少一处进行检测，或是该性能检测步骤是于该柔性显示元件被弯曲后才对该柔性显示元件进行性能检测，以得到该柔性显示元件被弯曲后的机械可靠性。

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