[发明专利]液晶预倾角量测系统与方法

说明书

技术领域

本发明是有关一种光学量测技术，尤其是指一种量测液晶预倾角的量测系统与方法。

背景技术

随着平面显示器(flat panel display，FPD)产业日益蓬勃发展，国内面板制造大厂在技术上不断精进，以求更高质量，快速反应以及广视角的技术迈进，而液晶显示器是利用液晶的光调制特性来达到显示的功能，因此液晶特性直接会影响显示器的特性与质量，如临界电压、穿透率、对比度等。如果仅将液晶注入单纯的玻璃基板，外加电场后无法观察到明显的光调制现象。因此需要在基板上做配向的处理，配向层会导引表面的液晶分子排列于同一个方向上(Easy Axis)，进而带动整体液晶层分子的运动，才能得到有效的光调制效果。因此，配向层影响了液晶显示器的质量，而其中决定配向层功能的关键因素之一为液晶的预倾角。

如图1所示，该图为液晶预倾角示意图，所谓预倾角为液晶分子10与平面11的夹角θ。由于液晶通电时完全垂直于面板才能导引光线，因此，如果液晶在没通电时是平行于面板玻璃的话，则会增加改变液晶角度所需要的时间。所以，为了让起始转动的反应加快，液晶在配置时如果有一预倾角，则可以加快液晶反应的时间。

如图2所示，公知的偏光量测预倾角的方法，是将液晶面板12视为无扭转角度的均质(homogeneous)简单结构，倾斜待测面板12或偏振光发光单元13与接收单元14以量测其穿透率对应倾斜角度做直接拟合求解，或是相位差(Retardation)对应倾斜角度做直接拟合求解。对于公知的扭转向列型(Twist Nematic，TN)液晶预倾角的偏光量测方法，如美国专利公告号US.Pat.No.6,822,737中公开其以广义琼斯矩阵(Extended Jone’sMatrix)为基础，使用偏振组件-待测样品-相位补偿器-检偏组件(Polarizer-Sample-Compensator-Analyzer，PSCA)的架构下，倾斜待测样品，而找出TN液晶面板广义琼斯矩阵在入射偏振光方向和液晶扭转角度的关系，可以在小角度倾斜下使用拟合求解所量测到的液晶面板的相位差。

此外，如美国专利US.Pat.No.5,394,245则公开一种量测预倾角的技术，是利用偏振光在样品中反射率对数的比例求解液晶预倾角。而美国专利US.Pat.No.a5,172,187则公开一种利用偏振量测光束和偏振参考光束，分析不同倾斜角下的吸收值以求得预倾角。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液晶预倾角量测系统与方法。

为实现上述目的，在一实施例中，本发明提供一种液晶预倾角量测系统，包括：一光学模块、一旋转控制单元以及一讯号处理单元。该光学模块包括有一偏振光发射模块以及一偏振光接收模块，其中该偏振光发射模块可提供至少一侦测光至一待测样品上以形成一穿透光，该偏振光接收模块接收该穿透光以得到一穿透光谱。该旋转控制单元可提供改变该侦测光的入射该物体的入射角度。该讯号处理单元，与该光接收模块电讯连接，该讯号处理单元是以一穿透光谱拟合函数拟合该对应不同入射角下所具有的穿透光谱以得到该待测样品所具有的液晶预倾角。

在另一实施例中，本发明还提供一种液晶预倾角量测系统，包括：一光学模块、以及一讯号处理单元。该光学模块具有至少一偏振光发射模块以及至少一偏振光接收模块。每一偏振光发射模块可提供复数道具有不同入射角的侦测光至一待测样品上以形成对应的复数道穿透光；每一偏振光接收模块分别与一偏振光发射模块相对应，每一偏振光接收模块接收该复数道穿透光以得到关于该复数道穿透光的穿透光谱。该讯号处理单元与该光接收模块电讯连接，该讯号处理单元是以一穿透光谱拟合函数拟合该对应不同入射角下所具有的穿透光谱以得到该待测样品所具有的液晶预倾角。

在另一实施例中，本发明还提供一种液晶预倾角量测方法，包括有下列步骤：建立一穿透光谱拟合函数，该穿透光谱拟合函数为关于偏振光学组件所具有的穿透轴角度以及利用复数个液晶子层所拟合关于液晶的光学特性的一液晶状态矩阵的关系函数，该液晶状态矩阵为关于液晶预倾角的关系矩阵；将一待测样品置于一第一偏振光学组件以及一第二偏振光学组件之间；量测关于该液晶于不同入射角下所具有的穿透光谱；以该穿透光谱拟合函数拟合该对应不同入射角下所具有的穿透光谱以得到该待测样品所具有的液晶预倾角。

附图说明

图1为液晶预倾角示意图。

图2为公知的偏光量测预倾角系统示意图。

图3为本发明的液晶预倾角量测系统第一实施例示意图。

图4为本发明的液晶预倾角量测系统第二实施例示意图。