TWI468776B - Blind test method and system - Google Patents

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Description

殘影測試方法及系統
本發明是有關於一種測試方法及系統，特別是指一種殘影測試方法及系統。
液晶面板包括二基板、二配向層、一液晶層、多個電極與一電路。液晶面板受控制，以使電路施加電壓到電極，來改變液晶層的各個區域的透光度。液晶面板會有殘影現象產生。殘影現象的產生除了與電路設計不良相關之外，還與所使用的材料相關。
一般面板廠所使用的殘影測試方法為：使液晶面板長時間顯示一西洋棋盤般的黑白格狀圖樣後，以人眼判斷液晶面板的殘影嚴重程度。
日本專利公開案JP 2009-294364揭露了另一種殘影測試方法，該方法包括以下步驟：入射光線到液晶面板；控制液晶面板，以使電路施加交流電壓到電極，從而液晶層對應不同畫素的各個區域的目標透光度都為50%，並量測穿透液晶層的各個區域之光線的強度；控制液晶面板，以使電路施加負荷電壓到電極，從而液晶面板顯示西洋棋盤般的黑白格狀圖樣；及控制液晶面板，以使電路施加交流電壓到電極，從而液晶層的各個區域的目標透光度都為50%，並量測穿透液晶層的各個區域之光線的強度。
之後，根據量測到的強度，即可評估液晶面板的殘影嚴重程度。
然而，習知的實驗(包括液晶面板的生產及殘影測試)有以下缺點：
(1)即使評估出液晶面板的殘影現象是嚴重的，也無法得知問題是出在電路設計不良或所使用的材料不適用。
(2)需使液晶面板長時間(約168小時)顯示西洋棋盤般的黑白格狀圖樣，以使液晶面板有足夠的時間產生殘影現象。這會導致測試時間太長，需經168小時的前述測試才能確認液晶面板是否符合市售品規格。
(3)生產液晶面板時必須同時使用具薄膜電晶體之基板以及彩色濾光片基板作為製作時的材料，而這兩種基板各自又需要經過4~5道的製程才得以完備，因此整個生產既耗時又耗成本。
因此，本發明之一目的即在提供一種可以解決先前技術問題的殘影測試方法。
於是，本發明殘影測試方法用於測試一待測元件之殘影現象。該待測元件實質上由二間隔設置的基板、二設置在該等基板之相向側上的配向層、一夾設在該等配向層之間的液晶層及二設置在該等基板之相背側上的電極組成。該殘影測試方法包含以下步驟：
(A)入射光線到該待測元件；
(B)施加一第一交流電壓到該待測元件的電極；
(C)施加一直流電壓到該待測元件的電極，該直流電壓大於或等於10伏特；及
(D)施加一第二交流電壓到該待測元件的電極，並量測穿透該待測元件之光線的強度。
而本發明之另一目的即在提供一種可以解決先前技術問題的殘影測試系統。
於是，本發明殘影測試系統包含一待測元件、二偏光片、一光源、一光偵測器及一驅動器。該待測元件實質上由二間隔設置的基板、二設置在該等基板之相向側上的配向層、一夾設在該等配向層之間的液晶層及二設置在該等基板之相背側上的電極組成，且其最大直流耐壓大於或等於10伏特。該二偏光片沿一方向間隔排列，且其間供該待測元件放置。該光源用於沿該方向朝該等偏光片發射光線。該光偵測器用於量測由該光源發出並穿透該等偏光片及該待測元件的光線之強度。該驅動器電連接到該待測元件的電極，用於施加一第一交流電壓到該待測元件的電極、施加一直流電壓到該待測元件的電極，及施加一第二交流電壓到該待測元件的電極，其中，該直流電壓大於或等於10伏特。
本發明之功效在於：(1)由於該待測元件不包括電路，因此適合在液晶面板的早期開發階段進行測試，且容易釐清材料問題；(2)藉由施加大於或等於10伏特的該直流電壓到可耐10伏特以上直流電壓的該待測元件，可使該直流電壓被施加的時間較短，進而縮短測試時間；及(3)由於該待測元件不包括電路，因此不需使用具薄膜電晶體之基板以及彩色濾光片基板作為製作時的材料，可以降低生產時間及成本。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之多個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚地呈現。
在本發明被詳細描述之前，要注意的是，在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖1與圖2，本發明殘影測試系統之較佳實施例包含一待測元件1，及一用於測試待測元件1之殘影現象的殘影測試裝置2。
待測元件1實質上由二間隔設置的基板11、12、二設置在基板11、12之相向側上的配向層13、14、一夾設在配向層13、14之間的液晶層15及二設置在基板11、12之相背側上的電極16、17組成，且其最大直流耐壓大於或等於10伏特。
殘影測試裝置2包括二偏光片21、22、一光源23、一光偵測器24、一驅動器25及一處理器26。偏光片21、22沿一預設方向間隔排列，且其間供待測元件1放置。光源23用於沿預設方向朝偏光片21、22發射光線。光偵測器24用於量測由光源23發出並穿透偏光片21、22及待測元件1的光線之強度。驅動器25電連接到待測元件1的電極16、17，用於施加電壓到待測元件1的電極16、17。處理器26電連接到光偵測器24，用於根據光偵測器24所量測到的強度產生一圖形。
參閱圖1、圖2與圖3，本發明殘影測試方法之第一較佳實施例運用於上述殘影測試裝置2，且包含以下步驟31~35。
步驟31是光源23沿預設方向朝偏光片21、22發射光線，以入射光線到待測元件1。
步驟32是驅動器25施加一第一交流電壓到待測元件1的電極11、12，同時光偵測器24持續量測由光源23發出並穿透偏光片21、22及待測元件1的光線之強度。
在本實施例中，第一交流電壓的振幅是固定的，如圖4所示，且使液晶層15的目標透光度實質上為50%，第一交流電壓的頻率是60赫，第一交流電壓被施加的時間約為數十秒，例如20秒，但本發明不限於此處所列數值。
步驟33是驅動器25施加一直流電壓到待測元件1的電極16、17。直流電壓大於或等於10伏特，且使液晶層15的目標透光度實質上大於第一交流電壓所對應的目標透光度。
較佳地，直流電壓小於或等於50伏特，且其被施加的時間介於1分鐘至20分鐘之間。
步驟34是驅動器25施加一第二交流電壓到待測元件1的電極16、17，同時光偵測器24持續量測由光源23發出並穿透偏光片21、22及待測元件1的光線之強度。
在本實施例中，第二交流電壓的振幅與頻率實質上相同於第一交流電壓的振幅與頻率，第二交流電壓被施加的時間不小於900秒，但本發明不限於此處所列數值。
步驟35是處理器26根據光偵測器24所量測到的一連串的強度，產生一反應強度隨時間變化的圖形。
在本實施例中，光源23所發出的光線傳遞到光偵測器24處會呈現如圖5所示之強度隨時間的變化，該變化可分為對應步驟32的第一階段、對應步驟33的第二階段，及對應步驟34的第三階段，因此，處理器26會產生如圖7所示的圖形，該圖形描繪了第一階段及第三階段的狀況。
之後，根據步驟35所產生的圖形，即可評估待測元件1的殘影嚴重程度。
本實施例有以下優點：
(1)本實施例用於測試不包括電路之待測元件1的殘影現象。在根據本實施例所產生的圖形評估出待測元件1的殘影現象嚴重時，即可知道問題是出在所使用的材料不適用。因此本實施例適合在液晶面板中配向層或液晶層早期開發階段進行測試，且容易釐清材料問題。
(2)由於液晶面板的電路所能提供的最大電壓小於10伏特，一般約為7伏特，導致在習知的殘影測試方法中液晶面板顯示西洋棋盤般的黑白格狀圖樣的時間較長，而本實施例藉由施加大於或等於10伏特的直流電壓到可耐10伏特以上直流電壓的待測元件1，可使直流電壓被施加的時間較短，進而縮短測試時間。
另外，由於待測元件1不包括電路，因此不需使用具薄膜電晶體之基板以及彩色濾光片基板作為製作時的材料，可以降低生產時間及成本。
參閱圖2、圖7與圖8，本發明殘影測試方法之第二較佳實施例與第一較佳實施例相似，不同之處在於：
(1)第一交流電壓及第二交流電壓的振幅隨時間遞增，如圖9所示，且使液晶層15的目標透光度實質上從0%遞增到100%。在本實施例中，第一交流電壓及第二交流電壓的振幅從0伏特遞增到7伏特，且每次增加1伏特，但本發明不限於此處所列數值。值得注意的是，第一交流電壓及第二交流電壓的振幅也可以依其它方式隨時間改變，例如隨時間遞減。
(2)步驟34被重複執行達一預設次數，且第二交流電壓每次被施加的時間相同於第一交流電壓被施加的時間。較佳地，兩次步驟34的執行間隔一預設時間。
(3)步驟35’包括以下子步驟351~355。
子步驟351是根據第一交流電壓及步驟32所量測到的一連串的強度，得到第一交流電壓的振幅與步驟32所量測到的強度之間的對應關係。該對應關係如圖10中的曲線41所示。
子步驟352是根據第二交流電壓及步驟34所量測到的一連串的強度，得到第二交流電壓的振幅與步驟34所量測到的強度之間的對應關係。該對應關係如圖10中的曲線42所示。
子步驟353是根據子步驟352及子步驟351所得到的對應關係，得到每一振幅所對應的強度間的差值。振幅與差值之間的對應關係如圖11所示。
子步驟352及子步驟353被重複執行達預設次數，且每次子步驟352及子步驟353的執行對應一次步驟34的執行。
子步驟354是根據子步驟353所得到的差值中對應落於一預設範圍內之振幅的部分，產生一反應該部分的差值隨時間變化的圖形。在本實施例中，預設範圍是2伏特至4伏特，且從每次執行子步驟353所得到的差值中對應落於2伏特至4伏特內之振幅的部分取出二十個差值來求得一平均值，再根據這些平均值產生如圖12所示的圖形。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
1．．．待測元件
11、12．．．基板
13、14．．．配向層
15．．．液晶層
16、17．．．電極
2．．．殘影測試裝置
21、22．．．偏光片
23．．．光源
24．．．光偵測器
25．．．驅動器
26．．．處理器
31~35、35’．．．步驟
351~354．．．子步驟
41、42．．．曲線
圖1是一方塊圖，說明本發明殘影測試系統之較佳實施例；
圖2是一剖視圖，說明圖1所示較佳實施例的一待測元件；
圖3是一流程圖，說明本發明殘影測試方法之第一較佳實施例；
圖4是一時序圖，說明圖3所示較佳實施例所施加的一第一交流電壓；
圖5是一時序圖，說明與圖3所示較佳實施例相關的光線強度變化；
圖6是一時序圖，說明圖3所示較佳實施例所產生的一圖形；
圖7與圖8是流程圖，說明本發明殘影測試方法之第二較佳實施例；
圖9是一時序圖，說明圖3所示較佳實施例所施加的一第一交流電壓；
圖10是一示意圖，說明與圖7、圖8所示較佳實施例相關的振幅與強度的對應關係；
圖11是一示意圖，說明與圖7、圖8所示較佳實施例相關的振幅與差值的對應關係；及
圖12是一示意圖，說明與圖7、圖8所示較佳實施例所產生的一圖形。
31~35．．．步驟

Claims (10)

  1. 一種殘影測試方法，用於測試一待測元件之殘影現象，該待測元件實質上由二間隔設置的基板、二設置在該等基板之相向側上的配向層、一夾設在該等配向層之間的液晶層及二設置在該等基板之相背側上的電極組成，該殘影測試方法包含以下步驟：(A)入射光線到該待測元件；(B)施加一第一交流電壓到該待測元件的電極；(C)施加一直流電壓到該待測元件的電極，該直流電壓大於或等於10伏特；及(D)施加一第二交流電壓到該待測元件的電極，並量測穿透該待測元件之光線的強度。
  2. 依據申請專利範圍第1項所述之殘影測試方法，其中，該直流電壓小於或等於50伏特。
  3. 依據申請專利範圍第1項所述之殘影測試方法，其中，該直流電壓被施加的時間介於1分鐘至20分鐘之間。
  4. 依據申請專利範圍第1項所述之殘影測試方法，其中，該第一交流電壓與該第二交流電壓的振幅是固定的。
  5. 依據申請專利範圍第4項所述之殘影測試方法，其中，在步驟(D)中，是持續量測穿透該待測元件之光線的強度，該測試方法還包含以下步驟：(E)根據步驟(D)所量測到的一連串的強度，產生一反應該等強度隨時間變化的圖形。
  6. 依據申請專利範圍第1項所述之測試方法，其中，該第一交流電壓與該第二交流電壓的振幅隨時間改變。
  7. 依據申請專利範圍第6項所述之殘影測試方法，其中，在步驟(B)中，還持續量測穿透該待測元件之光線的強度，在步驟(D)中，是持續量測穿透該待測元件之光線的強度，步驟(D)被重複執行多次，該測試方法還包含以下步驟：(F)根據該第一交流電壓及步驟(B)所量測到的一連串的強度，得到該第一交流電壓的振幅與該等強度之間的對應關係；(G)根據該第二交流電壓及步驟(D)所量測到的一連串的強度，得到該第二交流電壓的振幅與該等強度之間的對應關係；(H)根據步驟(F)及步驟(G)所得到的對應關係，得到每一振幅所對應的該等強度間的差值；步驟(G)及步驟(H)被重複執行多次，且每次步驟(G)及步驟(H)的執行對應一次步驟(D)的執行；(I)根據步驟(H)所得到的該等差值中對應落於一預設範圍內之該等振幅的部分，產生一反應該部分的差值隨時間變化的圖形。
  8. 一種殘影測試系統，包含：一待測元件，實質上由二間隔設置的基板、二設置在該等基板之相向側上的配向層、一夾設在該等配向層之間的液晶層及二設置在該等基板之相背側上的電極組成，且其最大直流耐壓大於或等於10伏特；二偏光片，沿一方向間隔排列，且其間供該待測元件放置；一光源，用於沿該方向朝該等偏光片發射光線；一光偵測器，用於量測由該光源發出並穿透該等偏光片及該待測元件的光線之強度；及一驅動器，電連接到該待測元件的電極，用於施加一第一交流電壓到該待測元件的電極、施加一直流電壓到該待測元件的電極，及施加一第二交流電壓到該待測元件的電極，其中，該直流電壓大於或等於10伏特。
  9. 依據申請專利範圍第8項所述之殘影測試系統，其中，該直流電壓小於或等於50伏特。
  10. 依據申請專利範圍第8項所述之殘影測試系統，其中，該直流電壓被施加的時間介於1分鐘至20分鐘之間。
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