TWI233484B - Method and apparatus for inspecting orientation of alignment layers - Google Patents

Description

1233484 五、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域] 本發明是有關於一種液晶分子配向膜之定向檢測之方法 及裝置’特別是指一種可自動化檢測液晶分子配向膜之定向 能力之方法及裝置。 【先前技術】 按，液晶材料係為一種結晶性液體，具有光學異向性和 流動性，會依電場或溫度的變化而使得分子做不同方向的轉 動，而成透明、半透明、不透明的狀態，而液晶平面顯示器參 即是利用此一原理利用轉動液晶分子的長軸方向，改變射出 光的亮度而成像。 為使液晶材料能於玻璃基板的表面上能預先呈現規則性 的排列和配向，須先於玻璃基板表面形成配向膜，配向膜的 材料通常以聚醯胺類為主，利用凹凸印刷方式印於玻璃基板 表面後，再以毛％進行面磨處理（Rubbing)使配向材料的聚 醯類樹脂表面順著所定之方向呈現配向狀態，而面磨處理 後，通常必須進行配向膜之定向檢測，以確保玻璃基板在注 入液晶分子後’液晶分子能在配向膜表面呈現規則性之排1 列。 習知配向膜之定向檢測技術係以人員手持玻璃基板，於 一蒸氣喷出口前調整玻璃基板位置及角度，當水蒸氣接觸於

第8頁 1233484 五、發明說明（2) 配向膜表面時，由於玻璃基板之配向膜的相對溫度較低’因 此使得氣態水分子會凝結成液悲微粒並附著於配向膜上’此 時並配合適當光源投射在配向膜表面，利用反射光線，以肉 眼觀察水分子於配向膜上的附著排列情況，來判定配向膜之 定向品質。 如第一圖所示，其係為人員以雙手持取玻璃基板1，於 一蒸氣喷出口 3 1前以水蒸氣3 2喷附於玻璃基板！後，利用光 源2 2投射光線後’调整玻璃基板1反光角度，以肉眼$觀察配 向膜10之定向品質。 ， 綜觀習知技術，可發現具有以下缺點： 1.每片玻璃基板均須逐片以人工 反光角度觀察檢測，效率侗1 &、+ & '、、札兀且小斷凋整 求。 政羊低洛，無法應付產品大量生產之需 2 ·無法結合其他择要扭一 以肉眼檢驗，可能因向判斷的準確度，只能依賴人員 判，使不良品進入下不足或各種環境因素造成誤 衣私或良品遭剔除。 向膜之定向檢測相 習知技術之缺點， 因此，對於從事配 而言’莫不致力於解決 品質。 關領域之研發人員· 以期能夠獲得更佳

1233484

【發明内容】

本發明之主I 裝置，以袒^ 目的在於提供一配向膜之定向檢測方法及 本發ί:::膜定向檢測之效率。 裝置，以；fe ^ 要目的在於提供一配向膜之定向檢測方法及 N配向膜定向檢測之準確率。 本發明戶斤 已形成配向* 向膜之定向檢測裝置係適用於一表面 包括一輸；，’並經過面磨處理之玻璃基板之定向檢測，其 置。^ ^帶、一水分子附著裝置、一光源、一影像擷取料 動，而^’了承載並帶動玻璃基板往輸送帶輸送的方向移 田 〜了便於進行定向檢測，玻璃基板之配向膜表面必須 疋朝上。

巧、水分子附著裝置設於輸送帶之上方，包括一冷凝器、一 溫f ^控制器以及複數個阻隔板，其中溫濕·度控制器係位於 冷/旋器之如方’冷凝器可將玻璃基板表面之溫度冷卻，而溫 濕度控制器則可以產生相對高溫度與高濕度之環境，當玻璃 基板先楚過冷凝器的冷卻，再進入溫濕控制器所提供之高溫 f濕環境中，將使得空氣中之氣態水分子形成液態微粒並$ 著於破璃基板之配向膜表面。

1233484 五、發明說明（4) 本發明中，溫溼度控制器亦可包括一個或複數個蒸氣喷 出口，將一疋里水蒸氣噴灑於該玻璃基板之配向膜表面。 阻隔板设置於冷凝器與溫溼度控制器之間或水分子附著 裝置之兩側，可將所需作業環境隔離成單一腔室，防止兩者 作動時相互干擾或影響後方之光源及影像擷取裝置。 光源設於輸送帶上方，其光線係投射於溫濕度控制器之 前方，當玻璃基板之配向膜表面附著一層液態水分子微粒， 並被光源投射之光線照射之後，便透過設置於輸送帶上方之 影像擷取裝置操取配向膜表面所反射之影冑，再依據所榻_ 之影像資訊進行定向品質之檢測 1 定向品質之檢測可以人 像資訊傳送至一顯示器，再 工方式進行，其實施方式係將影 由肉眼對配向膜加以判讀。 定向品質之檢測亦可以 施方式係先將標準定向之配 再將所擷取之配向膜影·像資 對，以判斷配向膜之定向品 一影像辨識系統進行判定，其實 向膜影像儲存於一資料庫之中， 訊與資料庫中之標準影像進行比 質。 Φ 八早明：提供之配向膜之定向檢測方法包括：⑷使水 i λ杯二Γ Ϊ於配向膜表面（b)再以一光源將光線投射於玻 ^ °，表面’（c)再利用影像擷取裝置擷取光線所 、忑ϋ 、〜像，（d)最後再依據所擷取之配向膜影像進

1233484 五、發明說明（5) 行定向檢測。 其中步驟（a)所採用之水分子附著方法，可利用冷凝器 對玻璃基板進行冷卻後，再將玻璃基板置於相對高溫與高、、呈 度之環境中，使玻璃基板之配向膜表面附著一層液態^ =子 微粒，其中相對高溫與高溼度之環境可利用溫溼度g制二 二，成；此外，亦可採取以水蒸氣嘴附於配向膜表面之^ σ 運成使水分子附著於配向膜表面的目的。 八 其中步驟（d )所進行之定向檢測可搡 眼對配向膜影像進行判讀；另外也可 1肉< 配向膜影像進行判讀比對。 …影像辨識系統對 為使貴審查委員對於本發明之優％ 9 _ # & # @ 步的了解’兹配合圖式作一詳細說明=及精神-有更進- 【實‘施方式】 本發明揭露一種配向膜之定向 之裝置。 檢/則方法及可實施此方法 «月參閱第二A圖，其係為本發 置示意圖。其係包括一輸送帶20、月一之^配向膜之定向檢測裝 光源22以及一影像擷取裝置23。—水分子附著裝置21、—

1233484

輸送帶20可承載一玻璃基板}並帶動其往χ方向移動，其 中泫玻璃基板1為一已形成配向膜1〇，並經過面磨處理之玻 璃板’其配向膜1 〇表面朝上。 水分子附著裝置21係設置於輸送帶20上方，其至少包括 一冷凝器2 11或一溫溼度控制器2 1 2，其中冷凝器2 11具有冷 凝效果可將玻璃基板1冷卻，而溫濕度控制器2丨2則可以在冷 凝器2 11之前方產生相對高溫與高濕度之環境，使玻璃基板工 ^配向f 10在冷卻之後，進入溫濕度控制器所提供之高溫 局濕度壤境’進而使配向膜的表面產生一層液態微粒之水分 子凝結。 就實務上而言，水分子附著裝置21只要具備冷凝器211 或溫濕度控制器212之其中一項就可以產生水分子之凝結效 果，然而一者同時使用其凝結效果更佳。其中溫溼度控制器 212可以是複數個蒸氣喷出口並透過邏輯控制|路控制蒸氣° 之溫度與濕度，以達到溫溼度控制之效果。此外.，為了'避免 溫濕度控制器21 2所排出之蒸氣會影響到周遭之設備，在溫 濕度控制器212之二側更設有阻隔板213以隔離出不同之作 區〇 光源22並不限定任何形式之投射燈，其所產生之光線係 投射於水分子附著裝置21前方之輸送帶2〇，因此當玻璃基板

第13頁 1233484 五、發明說明（7) 1之配向膜10經過輸送帶20輸送至水分子附著裝置前方21 時，光線正好投射於配向膜1 〇表面。 影像擷取裝置23可擷取光線照射玻璃基板1之配向膜1〇 所反射之影像，該影像擷取裝置2 3可以是電荷耦合元件 (CCD)，並利用一資訊處理設備24 (例如數位信號處理器 DSP)將影像處理之後，將配向膜1〇之影像輸出至顯示器25。 此時檢測人員將可以透過顯示器25直接對玻璃基板1之配向 膜1 〇進行定向檢測。 請參閱第二B圖，隨著影像辨識技術的蓬勃發展，本發 明^可以結合一影像辨識系統2 6，其係為影像辨識系統配置 不意圖’影像擷取裝置2 3所擷取之配向膜1〇影像資訊，傳輪 至影像辨識系統2 6，與儲存於資料庫中之標準配向膜影像^ 行比對，以判斷配向膜之定向品質。 請參閱第三A圖及第三:B圖，其係為本發明之配向膜檢 方法之流程圖，其步驟包括.： 、 一首先將一玻璃基板1置於輸送帶上，其中該玻璃基板！為 二已形成配向膜10，並經過面磨處理之玻璃板，其配向膜1〇< :面朝上（S31);將玻璃基板1輸送至水分子附著裝1 ==冷凝器212將玻璃基板冷卻，#利用溫濕度控制器213 和高澄度之環境，使玻璃基板丨之配向膜1〇表面產 怎微粒之水分子凝結（S32);將光源22之光線投射至配

第14頁 1233484 五、發明說明（8) 向膜10表面（S33);利用影像擷取裝置23擷取配向膜10所反 射之影像資訊（S 3 4);依據所擷取之影像資訊進行配向膜1 0 之定向檢測，其中該步驟係先將配向膜之影像資訊傳送至顯 示器之後，再利用人工方式（S35a)進行判讀，如第三A圖。 或是㊂亥步驟也可以是利用一影像辨識系統接收所掘取之配向 膜影像，並與儲存於資料庫中之標準配向膜影像進行比對， 以判斷配向膜之定向品質（S35b)，如第三B圖。 綜觀以上所述，本發明之檢測方法及檢測裝置，具有下 列優點： · 1 ·不同於習知之檢測技術中，人員須逐片將玻璃基板喷 附水氣’並不斷调整反光角度以供檢測，本發明揭露之檢測 方法及檢測裝置可快速且均勻地使水分子附著在配向膜表面 後，利用影像擷取裝置以最適角度進行拍攝，使定向檢測作 業之流私可自動化進行’簡化人員動作，故可確實提昇配向 膜之定向檢測效率。 2· i本發明中之一實施例，更利用與影像辨識系統之結 合’有效減少人為因素造成之誤判，故可確實提高配向膜之 定向檢測準確率。 " 以上所述僅為本發明之配向膜之定向檢測方法及裝置之 較佳實施例，其並非用以限制本發明之實施範圍，任孰 該項技藝者在不違背本發明之精神所作之修改均應屬於； 明之軏圍，因此本發明之保護範圍當以下列所述之申請範^

1233484 五、發明說明（9) 做為依據。

I 痛 第16頁 1233484 圖式簡單說明 第一圖係為習知技術之檢測示意圖。 第二A圖係為本發明實施例之檢測裝置示意圖。 第二B圖係為本發明實施例之另一檢測裝置示意圖。 第三A圖係為本發明實施例之檢測方法流程圖。 第三B圖係為本發明實施例之另一檢測方法流程圖。 圖式之圖號說明： 1玻璃基板 2 2光源 1 0配向膜表面 2 3影像擷取裝置 11水分子附著層 2 4資訊處理設備 2 0輸送帶 2 5顯示器 2 1水分子附著裝置2 6影像辨識系統 2 11冷凝器 3 1蒸氣喷出口 2 1 2溫濕度控制器 3 2水蒸氣 2 1 3阻隔板 4肉眼 (

第17頁

Claims (1)

1233484 六、申請專利範圍 1 · 一種配向膜之定向檢測方法，係適用於一表面已形成配向 膜，並經過面磨處理（Rubbing)之玻璃基板之定向檢測，其 步驟包括： 在該玻璃基板之配向膜表面附著一層水分子； 將光線投射至該玻璃基板之配向膜表面； 利用一影像擷取裝置擷取該配向膜表面之影像資訊； 依據該影像資訊進行該配向膜之定向檢測。 2 ·如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該玻璃基板係由 一相對低溫之環境中移置一相對高溫與相對高溼度之環境ψ 中’使該配向膜週遭之氣態水分子凝結為液態水分子微粒， 進而附著於該配向膜表面。 3 ·如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該玻璃基板之配 向膜表面係噴灑一定量之水蒸氣，當該水蒸氣與該配向膜接 觸時，氣態$分子將凝結成液態水分子微粒並附著於該配向 膜表面。 4.如申請專利範圍第丨項所述之方法，其中該影像擷取裝置 更包括 負訊處理設備’其可以將所榻取之該影像資訊，成 像於一顯示器，再以人工方式透過該顯示器對所搁取之影像 資訊進行比對，以判定該配向膜的定向品質是否出現缺陷 (Defeat) 〇

第18頁 !233484 ^—------- 、'申請專利範圍 ' 如申請專利範圍第1項所述之方法，其更包括一影像辨識 ’、統對該配向膜進行定向檢測，該影像辨識系統係依據所擷 =之影像資訊與所設定之影像資訊之變異程度進行比對，判 疋該配向膜的定向品質是否出現缺陷。 6 · —種液晶配向膜之定向檢測裝置，係適用於一表面已形成 配向膜，並經過面磨處理之玻璃基板之定向檢測，其包括： 一輸送帶，可承載並帶動該玻璃基板移動，其中該玻璃 基板之配向膜表面朝上； 一水分子附著裝置，係設於該輸送帶之上方，並利用4 凝原理使該玻璃基板週遭之水分子以液態微粒附著於該配向 膜表面， 一光源，係設於該輸送帶上方，並投射光線於該配向膜 表面； 一影像擷取裝置，可擷取自該配向膜表面反射之影像， 以進行定向檢測。 7·如申請專利範圍第6項所述之裝置，其中該水分子附著裝 置係包括一冷凝器，該冷凝器可將該玻璃基板冷卻至一相對 低溫後，使其周遭之氣態水分子凝結成液態微粒並附著於該❿ 配向膜表面。 8 ·如申請專利範圍第6項所述之裝置，其中該水分子附著裝 置係包括一溫濕度控制器，該溫濕度控制器產生一相對高溫

第19頁 1233484 六、申請專利範圍 與咼濕度之環境，使該玻璃基板移入該環境後，該玻璃基板 周遭之氣態水分子凝結成液態微粒並附著於該配向膜表面。 9·如申請專利範圍第7或8項所述之裝置，其中該水分子附著 裝置更包括複數個阻隔板，可將該溫溼度控制器之作業環境 隔離為一作業區。 ' I 0 ·如申請專利範圍第6項所述之裝置，其中該水分子附著裝 置更包括複數個阻隔板，可將該水分子附著裝置作業環境隔 離為單一腔室。 I II ·如申請專利範圍第8項所述之裝置，其中該溫溼度控制器 更包括個以上瘵氣噴出口，可將一定量水蒸氣喷灑於該玻 璃基板之配向膜表面。 其中該影像擷取裝置 透過該資訊處理設備 1 2 ·如申請專利範圍第6項所述之裝置， 更包括一資訊處理設備以及，顯示器二， 轉換該影像資訊，成像於該顯示器上。 1 3 ·如申請專利範e 更包括一影像辨識 該系統内之標準值 向膜之定向品質是 】第6項所述之裝置， 糸統，4比對所拍員取 影像資訊，依據兩者 否有缺陷。 其中該影像擷取裝置 之影像資訊與設定於 間變異程度，判定配

第20頁