TWI249615B - Method and device for testing polarization sheet - Google Patents

Description

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五、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域】 本發明係提供一種偏光板檢測裝置及方法，尤指一 測試的精確度高達〇 · 1度以下，並可提供現場線上即時量 測的功能，達到快速精準檢測目的者。 里 【先前技術】 市售的液晶顯示面板，由於液晶分子介於固態與液熊 之間’不但具有液體易受外力作用而流動的特性，亦具^ 晶體特有的光學異方向性質，所以能夠利用外加電場來驅 使液晶的排列狀態改變至其他指向，造成光線穿透液晶層 時的光學特性發生改變，此即是利用外加的電場來產生^ 的調變現象，稱之為液晶的光電效應。利用此效應可製作 出各式的液晶顯示面板，如扭轉向列型（TN—Twisted Nematic)液晶顯示面板、超扭轉向列型（STN—Super TN )液晶顯示面板、及薄膜電晶體（TFT — Thin Fi lm Transistor )液晶顯示面板等。 圖一A，係為習用之扭轉向列型液晶顯示面板未外加 電壓前的作動示意圖，圖一 B，係為習用之扭轉向列型液 晶顯示面板外加電壓後的作動示意圖；請參考圖一A，扭 轉向列型液晶顯示器1 0 0主要包括有：經由研磨 (rubbing )而形成極細溝紋1〇5、1〇6的配向膜11〇、 120 ’可將散射光源方向極性化之偏光板丨3〇、14〇。當向 列型液晶1 5 0灌注於配向膜11 〇、1 2 〇之間時，由於向列型 液晶1 5 0其分子具有液體的流動特性，因此很容易順著溝

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紋105、106方向排列，在接近溝紋1〇5、1〇6位置時，向列 型液晶150所受的束缚力較大，所以會沿著溝紋1〇5、ι〇6 方向排列，而中間部分的向列型液晶丨5〇束缚力較小，而 扭轉排列，且由於配向膜11〇、12〇内的向列型液晶15〇共 扭轉90度，故稱為扭轉向列型。因此，在配向膜u〇、ι2〇 間不施加電壓的情況下，光線16〇由偏光板14〇及配向膜 120進入後，其方向隨液晶15〇的排列而旋轉了 9〇度，便會 和配向膜11 0及偏光板1 3〇的極化方向相同，故光線可順 穿透偏光板130。 ' 請再參考圖一B，當配向膜110、12〇間施加一電壓 後，向列型液晶1 5 0將傾向於與施加電場方向平行（如圖 所示），因此向列型液晶150 一一垂直於配向膜11〇、12〇 表面，而光線160由偏光板14〇及配向膜12〇進入後，其方 向不會旋轉，故到達偏光板丨30後，光線無法穿透偏光板 13 0。 縱上所述，可知兩偏光板130、140間的夾角係呈九十 度，且兩偏光板130、140間的夾角對液晶顯示面板的品質 景々響很大，故偏光板的角度校調的精準度變顯得格外重 要，然而習用之校調方式，皆是另外購買的機台去檢測各 偏光板的角度，但其所使用的光源解析度不足，故誤差通 常在1度以上，且檢測時必須將偏光板放入該機台，故使^ 製作流程更複雜不便。 綜觀以上所述’習用之偏光板檢測裝置及方法，至少 存在以下缺點： 1249615 五、發明說明（3) 一、 使用習用的機 不足，無法確 二、 使用習用的機 於檢測的機台 必須使用不同 發生放錯機台 使用習用的機 上一貫化作業 降低生產的速 使用習用的機 尺寸改變時， 人員，進而增 三 四 σ檢測偏光板的角度，其檢測的精準度 保校調品質。 又 台檢測偏光板的角度，其規格必須受限 規格’在檢測不同尺寸的偏光板時，就 的機台，進而增加檢測的成本，且容易 測試的狀況。 台檢測偏光板的角度，其無法於現場線 檢測完成，故其檢測的效率不佳，進而 度。 ^檢測偏光板的角度，當偏光板的規格 就必須再添購新機台’並重新訓練檢測 加公司的成本。 【發明内 有鑑 一種偏光 度以下， 本發 法，其可 的成本， 本發 法，其可 的效率， 本發 容】 於習知技 板檢測裝 以確保每 明的次要 適用於檢 及避免錯 明之另一 於現場線 進而增加 明之又一 術之缺失，本發明之主要目的在於提供 置及方法，可提高檢測的精準度至〇 . i 次檢測的品質。 目地在於提供一種偏光板檢測裝置及方 測不同規格尺寸的偏光板，以降低檢測 誤發生的機率。 目的在於提供一種偏光板檢測裝置及方 上一貫化作業檢測完成，以提昇其檢測 生產的速度。 目的在於提供一種偏光板檢測裴置及方

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國

第7頁 1249615 五、發明說明（4) 法，偏光板的規格尺寸不同時，不用額外購買機台，或重 新訓練檢測人員，即可完全適用於該檢測裝置及方法，進 而降低公司的成本。 為達上述目的，本發明較佳實施例中係提供一種偏光 板檢測裝置之較佳實施例，其係包括有：一單色光產生裝 置，可提供一單色光源；一光接收模組，其係相對應該單 色$產生裝置設置，可將該單色光源的光訊號轉換為可供 判項之數據；一調整基座，其係設於該單色光產生裝置與 省光接收模組之間，用以承載一待測偏光板，可對該待測 偏光板進行微角度調整，且該單色光源係通過該待測偏光 板後，由該光接收模組接收檢測。 ^ 其中’該偏光板檢測裝置更包括有：一固定基座，其 係設於該單色光產生裝置與該調整基座之間，用以承載一 極化偏光板，使該單色光源通過該極化偏光板。該單色光 產生裝置係為一雷射系統。 於本發明之偏光板檢測方法的較佳實施例中，其中一 待測偏光板没於一調整基座上，該偏光板檢測方法係包括 有下列步驟： (a) 將一單色光源以一適當角度射向該待測偏光板； (b) 接收通過該待測偏光板之單色光源，以獲得一檢測 值； (c) 將該檢測值與一標準值比較； (d) 以該調整基座旋轉調整該測偏光板之偏光角度，使該 檢測值近似該標準值。

1249615 五、發明說明（5) 【實施方式】 為：貝審查委員能對本發明之特徵、目的及功能有 更進一步的認知與瞭解，兹配合圖式詳細說明如後。 =目^所#，κ系丨本發明之偏光板檢測$置第一較 ^粑例不思圖，其中本發明之偏光板檢測裝置係使用單 ^產生裝置2 0 〇來提供一單色光源，且本發明係使用雷 射系統作為單色光產生裝置2〇〇，因雷射系統所產生之雷 射，2G6係為可見光’因雷射光m具有高解析度、高亮度 及问純度的特性，故該雷射光2〇6之波長可控制在38〇nm至 78〇nm，亦即可見光的波長，測試者才可分清楚所產生之 波幵^，又由於雷射光2〇β的解析度可達到〇.〇inm，故其檢 測偏光板偏光角度的精準度更可高達〇 · 1度以下。 一接著，雷射光206射向一固定基座2〇1〇上承載的極化 偏光板201 ’該固定基座2〇1〇係設於單色光產生裝置2〇〇與 調整基座2020之間，當雷射光2〇6通過該極化偏光板2〇1之 後’雷射光206的極化方向就變成與該極化偏光板2〇ι相 同’且將該固定基座2 〇 1 〇維持在一固定位置，以保持雷射 光2 0 6的極化方向於測試時都相同。極化過的雷射光2 〇 6射 向一調整基座2020上承載的待測偏光板202，該調整基座 2 0 2 0可對待測偏光板2 〇 2進行微角度調整，亦即調整待測 偏光板2 02的偏光角度。極化過的雷射光2 06最後由一光接 收模組2 0 3接收’該光接收模組2 〇 3係相對應該單色光產生 裝置200設置，可將雷射光2〇6的光訊號轉換為可供判讀之

1249615 五、發明說明（6) 數據。 一般來說，光接收模組2〇3係由一光擷取單元2〇31及 一光訊號檢測裝置2 03 2所組成，其中，光擷取單元2〇31的 功用在於接收雷射光2〇β，最常使用電荷輕合器（[CD)、 互補式金屬氧化半導體（CM0S )或光電倍增管（pMT )作 為原件；光訊號檢測裝置2032的功用在於將光擷取單元 2 0 3 1所接收之雷射光2 〇 β的光訊號轉換為可供判讀之數 據’通常都是使用示波器作為光訊號檢測裝置2 〇 3 2。該光 接收模組203可連接一電腦2〇5作為記錄比對裝置，電腦 205可將光接收模組2〇3判讀的數據記錄並比對，再控制調 整基座2020調整待測偏光板2〇2的偏光角度。 請參閱圖三及圖四所示，圖三係為本發明之偏光板檢 測方法第一較佳實施流程示意圖，圖四係為本發明之偏光 板檢測方法第一較佳實施強度_角度對應關係示意圖，直 光板設於一調整基座上’本發明之偏光板檢測 方法較佳實施流程係包括有下列步驟： (a) f 一f色光源以一適當角度射向該待測偏光板4〇〇，其 該單色光源係為雷射光，波長為38〇至78〇1^，解析 度高達o.oinm，且所謂適當角度係指已極化過後的 光’可設定為90度或〇度。 (b) ^收通過該待測偏光板之單色光源，以獲得一檢測值 401，該檢測值如圖五中的It曲線，該It曲線係由光接 果組接收雷射光的光訊號，並轉換為可供判讀之數 據’再利用電腦將判讀之數據畫成強度_角度對應圖，

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便可得知多少角度時，光強度訊號是多少。 (c )將該檢測值與一標準值比較4 〇 2，該標準值如圖五中的 I s曲線，其係為標準偏光板的強度—角度對應的標準數 據’本實施中所使用之標準偏光板的偏光角度係為9〇 度’故圖五中的Is曲線在9〇度時的強度最大，在〇度或 1 0 0度時的強度最小。 (d)以該調整基座旋轉調整該測偏光板之偏光角度，使該 檢測值近似該標準值403，利用該調整基座旋轉調整該 測偏光板之偏光角度，此時圖五中的丨t曲線便會慢慢 罪近I s曲線，當11曲線近似於I s曲線時，表示該測偏 光板之偏光角度近似9 0度，此時可於該測偏光板上作 上記號，便可得知該測偏光板的偏光角度，故其可用 於任何尺寸規格的偏光板測試。 如圖五所示，其係為本發明之偏光板檢測裝置第二較 佳實施例示意圖，在本第二較佳實施例中單色光產生裝置 5 0 0亦是採用雷射系統，其功能與本發明第一較佳實施例 相似，在此便不再多加贅述，此外，極化偏光板5〇4的功 能，亦與極化偏光板2 0 1相類似，在此亦不再多加贅述。 其中，待測偏光板502設於輸送滾輪5〇3a及503b上，且待 測偏光板502在線上可由輸送滾輪5〇3a輸送至輸送滾輪 5 0 3b，其中移動支架504上的單色光產生裝置5〇〇和與其相 對應之光接收模組5 0 5可相對應移動，使雷射光5 〇 7掃描過 待測偏光板5 0 2後由該光接收模組5 〇 5接收，該光接收模組 505將雷射光507的光訊號轉換為可供判讀之數據，再傳送

1249615 五、發明說明（8) 二電腦50:進行比對比對’再傳送裁切角度的資訊給裁刀 H /刀5 G 8要切割的以，如此便可完成現場線 =:化作業檢測：更可有效提昇檢測的效率，增加生產 :：杏如圖’、所不，其係為本發明之偏光板檢測方法第 二較佳實施流程示意圖，係包括有下列步驟： (a)將-單色光源以一軸向掃描過—待測偏光板6⑽；其中 該單色光源係為雷射光，其波長為380至78〇nm，解析 度向達0. 01 run以上，且該軸向係為該待測偏光板的徑 向軸向，通常該待測偏光板的寬度為13〇公分左右故 由該軸向掃描過去後，便可獲得該待測偏光板上不 點的光訊號。 (b) 接收通過該待測偏光板之單色光源’以獲得若干個 測值6(H，利用光接收模組將雷射光（單色光源）的光 訊號轉換為可供判讀之數據，因肖雷射光以徑向軸向 知描的方式掃過該待測偏光板，故可將通過該待測 光板上不同點的光訊號轉換成若干個不同點之檢 值，作為後續比對判斷之用。 、 (c) 將所述之若干個檢測值與一資料庫比對6〇2將 獲得的若干個不同點之檢測值，與記錄比對裝 資料庫作比對，該資料庫内的資料係為各種標準= 角度之偏光板的強度-角度資料，經過交叉比 便可得知該待測偏光板上的角度分佈（通常整< ’ 測偏光板的角度會有些許誤差出入）。 、待 (d) 以一裁刀裁剪該待測偏光板6〇3，由步驟（c)中得知士

第12頁 1249615 五、發明說明（9) 待測偏光板上的角度分佈後，控制調整該裁刀的裁切 角度，將該待測偏光板裁切成所需求的角度，使待測 偏光板在後續使用中的精準度更高，其精準度更可達 到〇 · 1度以下。 g 一綜上所述，本發明之一種偏光板檢測裝置及方法，可 提尚檢測的精準度至0 ·丨度以下，且可適用於檢測不同規 格尺寸的偏光板，並在現場線上一貫化作業即可檢測完 成i有效提昇檢測的效率，增加生產的速度，又不需額外 購買檢測的機台，及重新訓練檢測人員，更可進一步降低 公司的成本；惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例， 當不能以之限制本發明的範圍，容易聯想得到，諸如·· 用不同極化角度的極化A、把極化偏光板省去、改變調效 基座的旋轉方向等等，熟悉此領域技藝者於領悟本發明: 精神後’皆可想到變化實施t，即大凡依本發明申； 範圍所做之均等變化及修飾，仍將不失本發明： 在，脫離本發明之精神和範圍，故都應視為本發明的 進一步實施狀況。 个lx明的 本：：於習知技術領域上無相關之技 穎性；ί發明之技術内容可確實解決該領域之問題ί: 詳述，實具進步性，= :成者’其功效性業已經 .. 崎峻 已付a專利法中所規定之發明直士丨 要件，謹請貴審杳糸昌έ &办、a 、 I «月專利 — 員心予審視，並賜准專利為禱。

1249615 圖式簡單說g月 【圖式簡單說明】 圖一A係為習用之扭 麼前的作動示意圖。轉向列型液晶顯示面板未外加電 圖一 B係為習用之扭 後的作動示意圖。 °列里液晶顯示面板外加電壓 之偏光板檢測裝置第—較佳實施例示意 圖一係為本發明 圖0 程示係、為本發明之偏光板檢測方法第-較佳實施流 圖四係為本發明之偏光板檢測方 度一角度對應關係示意圖。 第 圖五係為本發明之偏光板檢測裝 SI η 息弟二 示意圖 較佳實施強 較 施例 較佳實施流 圖六係為本發明之偏光板檢測方 程示意圖。 古第二 圖號說明： 100-扭轉向列型液晶顯示器 105、106-溝紋 110、120 -配向膜 130、140-偏光板 1 5 0 -液晶 160-光線

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500-單色光產生裝置 5 0 1 -極化偏光板 503a、503b -輸送滚輪 5 0 2 -待測偏光板 504 -移動支架 5 0 5 -光接收模組 505 1 -光擷取單元 5 0 5 2 -光訊5虎檢測裂置 5 0 6 -電腦 5 0 7-雷射光 508_裁刀 4 0 0 -將一單色光源以一、奋木ώ 適§角度射向該待測值古此 40卜接收通過該待測低伞Α ,行利偏先板 402-將該檢測值與一標準值比較 乂獲付一檢測值 4 0 3 -以該調整基座旋榦嘴敫伯 丈得調整該測偏光板之低伞 檢測值近似該標準值 偏先角度，使该 600 -將一單色光源以—袖向掃描過一待測 60卜接收通過該待測偏光板之 測值 从獲付右干個檢 602- 將所述之若干個檢測值與一資料庫比對 603- 以一裁刀裁剪該待測偏光板

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Claims (1)

1249615 案號 93108229 修正 六、申請專利範圍 1. 一種偏光板檢測裝置，其係包括有： 一單色光產生裝置，可提供一單色光源； 一光接收模組，其係相對應該單色光產生裝置設置，可 將該單色光源的光訊號轉換為可供判讀之數據； 一調整基座，其係設於該單色光產生裝置與該光接收模 組之間，用以承載一待測偏光板，可對該待測偏光板 進行微角度調整，且該單色光源係通過該待測偏光板 後’由該光接收模組接收。

2 ·如申請專利範圍第1項所述之偏光板檢測裝置，其中談 偏光板檢測裝置更包括有： 一固定基座，其係設於該單色光產生裝置與該調整基座 之間，用以承載一極化偏光板，使該單色光源通二該 極化偏光板。 3 · t申請專利範圍第1項所述之偏光板檢測裝置，其中該 單色光產生裝置係可為一雷射系統。 4·=申請專利範圍第丨項所述之偏光板檢測裝置，其中該 單色光源之波長為38 0至78 Onm。 ” ^

=申請專利範圍第〗項所述之偏光板檢測裝置 單色光源之解析度為0. 01⑽。 其中該 6 · 如申請專利範圍第丨項所述之偏光板檢测装 光接收模組係包括有： 一光操取單元’其係接收該單色光源； - 測裝i，其係連接於該光擷 該早色光源的光訊號轉換為可供判讀之2據 其中言 用以

第16頁 1249615 jy a i 號 9310822Q 六、申請專利範圍 7 ·如申請專利笳 光擷取單元第6項所述之偏光板檢測裝置，其中該 8如 ，可為〜電荷耦合器（CCD) 0 •光擷：單項所述之偏光板檢測裝置，其中該 9.如申於直妥丨二"為一互補式金屬氧化半導體（CMOS )。 光2靶圍第6項所述之偏光板檢測裝置，其中該 1 〇 / /疋係可為一光電倍增管（PMT )。 • it Ϊ專利範圍第6項所述之偏光板檢測裝置，其中該 U ^檢測裝置係可為一示波器。 、身 月專利乾圍第1項所述之偏光板檢測裝置，其中該 光接收模組更可連接一記錄比對裝置。 /、 13. -申明專利範圍第1 1項所述之偏光板檢測裝置，其中 該記錄比對裝置係可為電腦。 / 一種偏光板檢測方法，其中一待測偏光板設於一調整 基座上’該偏光板檢測方法係包括有下列步驟·· (a) 將早色光源以一適當角度射向該待測偏光板； (b) 接收通過該待測偏光板之單色光源，以獲得一檢測 值； (c) 將該檢測值與一標準值比較； (d) 以該調整基座旋轉調整該測偏光板之偏光角度，使 該檢測值近似該標準值。 1 4·如申請專利範圍第1 3項所述之偏光板檢測方法，其中 步驟（a)所述之適當角度係可為90度。 1 5·如申請專利範圍第1 3項所述之偏光板檢測方法，其中 步驟（a )所述之適當角度係可為〇度。

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___案號 931Π8?.刈 六、申請專利範圍 1 6·如申請專利範圍第丨3項所述之偏光板檢測方法，其中 該單色光源係可為一雷射光。 1 7 ·如申睛專利範圍第1 6項所述之偏光板檢測方法，其中 該雷射光之波長為380至78〇ηπ1。 ” 1 8 ·如申请專利範圍第1 6項所述之偏光板檢測方法，其中 該雷射光之解析度為〇. 〇lnm。 1 9 · 一種偏光板檢測裝置，其係包括有·· 一移動支架；

一單色光產生裝置，其係設於該移動支架，該單色光 產生裝置可提供一單色光源； 一光接收模組，其係設於該移動支架，且與該單色光 產生裝置相對應設置，該光接收模組可將該單色光 源的光訊號轉換為可供判讀之數據； 其中’一待測偏光板設於該單色光產生裝置與該光接 收模組之間，該單色光產生裝置與該光接收模組可 相對應移動，使該單色光源通過該待測偏光板後， 由該光接收模組接收。 2 0 ·如申請專利範圍第1 9項所述之偏光板檢測裝置，其中

該偏光板檢測裝置更包括有： 一極化偏光板，其係設於該單色光產生裝置與該待測 偏光板之間，使該單色光源通過該極化偏光板。 2 1 ·如申請專利範圍第1 9項所述之偏光板檢測裝置，其中 該單色光產生裝置係可為一雷射系統。 2 2 ·如申請專利範圍第1 9項所述之偏光板檢測裝置，其中

第18頁 1249615 ： 24 2 5 . 26. 27. 28. 29. 30. 31. 年/7月乂日

案號931⑽ 申請專利範圍 該單色光源之波長為38〇至780nm。 如申請專利範圍第丨9項所述之偏光板檢測裝置，其中 該單色光源之解析度為〇· Olnm。 如申請專利範圍第1 9項所述之偏光板檢測裝置，其中 該光接收模組係包括有： 一光操取單元，其係接收該單色光源； 一光訊號檢測裝置，其係連接於該光擷取單元，用p 將該單色光源的光訊號轉換為可供判讀之數據。以 如申請專利範圍第24項所述之偏光板檢測裝置，复 該光擷取單元係可為一電荷輕合器（Μ]))。 “ 如申請專利範圍第24項所述之偏光板檢測裝 該光擷取單元係可為一互補式金屬氧化半 ，、中 (CMOS )。 极 如申請專利範圍第24項所述之偏光板檢測裝 該光擷取單元係可為一光電倍增管（pMT )。 如申請專利範圍第24項所述之偏光板檢测裝° 該光訊號檢測裝置係可為一示波器。 如申請專利範圍第19項所述之偏光板檢測裝 該光接收模組更可連接一記錄比對裝置。 =申請專利範圍第29項所述之偏光板檢測 該5己錄比對裝置係可為電腦。 如申請專利範圍第2 9項所述 該記錄比對裝置更可連接一 一種偏光板檢測方法，其係 其中 其中 其中 其中 其中 之偏光板檢測裝t 裁刀。 包括有下列步驟 32. 1249615 _案號93108229_，(/年"月曰 修正_ 六、申請專利範圍 (a) 將一單色光源以一轴向掃描過一待測偏光板； (b) 接收通過該待測偏光板之單色光源，以獲得若干個 檢測值； (c )將所述之若干個檢測值與一資料庫比對。 3 3.如申請專利範圍第3 2項所述之偏光板檢測方法，其中 於步驟（c)之後更包括有： (d)以一裁刀裁剪該待測偏光板。 3 4.如申請專利範圍第32項所述之偏光板檢測方法，其中 該單色光源係可為一雷射光。 3 5.如申請專利範圍第34項所述之偏光板檢測方法，其中 該雷射光之波長為380至780nm。 3 6.如申請專利範圍第34項所述之偏光板檢測方法，其中 該雷射光之解析度為0. Olnm ◦

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