专利名称：在线检测装置及在线检测方法
技术领域：
本发明涉及一种在线检测装置及在线检测方法，并且尤其涉及
一种用于一企测配向表面的摩〗察配向状况的在线一企测装置及在线枱r 测方法。
背景技术：
液晶面;^反(liquid crystal display panel)为目前广S乏应用的显示 元件。参见图1，其示出了液晶面板的剖视图。液晶面板100包括 两个酉己向月莫(alignment layer) 110、、液晶层120、津j色滤光片(color filter )基》反130及薄月莫晶体管(thin-film transistor )基一反140。西己向 膜110分别设置于彩色滤光片基板130及薄膜晶体管基板140。液 晶材料注入彩色滤光片基板130及薄膜晶体管基板140之间，以形 成'液晶层120。
如图1的局部方文大部分所示，配向月莫110具有多个相互平4亍的 沟槽111，以4吏液晶层120的液晶分子121依循沟槽111的方向排 列。液晶分子121的排列的一致性会影响液晶面板100的显示效果。 换言之，若液晶分子121的排列越趋于一致，液晶面板100的显示 效果越佳。
虽然目前液晶面板的制作过程中有通过#r测人员手持液晶面 ^!的方式4企测其是否具有缺陷，然而该种方式需要离线作业，也就 是才佥测人员需要从机台中取出液晶面板作4全测。因此，该种才全测方
式相应地增加了液晶面板的制造成本及时间。其次，如果液晶面板 的配向膜中存有缺陷，缺陷发现的时间往往是在液晶面板已完成的 阶段，如果要重新制造另 一 个液晶面板也同样提高了生产的成本和时间。
发明内容
本发明涉及一种在线4企测装置及在线4企测方法，其利用在线枱， 测的方式才企查薄膜的配向表面的摩擦配向状况。如此一来，配向表 面若存有缺陷，即可实时发现并对应处理，以便于进行后面的制作 过程。其次，由于配向表面的问题可在薄膜设置在液晶面板内之前 发现，因此避免了材料及制造时间的浪费。
根据本发明的第一方面，提供一种在线检测装置，用于检测薄 膜的摩擦配向状况。薄膜具有配向表面。在线;险测装置包括蒸气产 生部件、光学系统及输送沖几构。蒸气产生部件朝向薄膜的配向表面 设置。蒸气产生部件用于在配向表面上形成蒸气膜。光学系统包括 发光单元、 一企测单元和显示单元。发光单元朝向薄膜i殳置，4吏光线 投射在薄膜上。检测单元朝向薄膜设置，以读取光线投射在薄膜处 的图i象。显示单元与4企测单元电性连4妄。显示单元用于显示图4象。 输送机构用于引导薄膜相对光学系统移动。
根据本发明的在线检测装置，其中该才企测单元和该发光单元分 别设置于该薄力莫的两侧，并且该一企测单元与该发光单元位于同 一方 向线上，该光线沿该方向线穿透通过该薄月莫。
根据本发明的在线才企测装置，其中该发光单元和该才全测单元相 对于该薄膜同步摆动，以调整该方向线与该薄膜的法线间的夹角。
根据本发明的在线检测装置，其中该夹角的范围是0度至90度。
根据本发明的在线4佥测装置，其中该光线投射到该配向表面，
该输送才几构包括至少一个导引滚專仑，i殳置在该薄力莫与该配向表面 相反的一侧，并且该导引滚4仑与该薄膜接触，该导引滚库仑具有反射 表面，该反射表面用于反射该光线。
才艮据本发明的在线检测装置，其中该光线沿方向线穿透通过该 薄膜与该反射表面接触。
才艮据本发明的在线4企测装置，其中该发光单元和该4全测单元分 別相对该反射表面的法线做圓形轨迹的移动，且该发光单元和该检 测单元与该反射表面的法线间具有相同的夹角。
根据本发明的在线检测装置，其中该夹角的范围是0度至90度。
根据本发明的在线4企测装置，i殳置在暗室中。
根据本发明的在线检测装置，还包括千燥部件，朝向该配向 表面设置，以去除该蒸气膜。
根据本发明的在线检测装置，还包括至少一个清洁部件，用 于清洁该配向表面。
根据本发明的第二方面， -提供一种在线检测方法，用于才企测薄 膜的摩擦配向状况。薄膜具有配向表面。首先，a)当薄膜移动时， 在薄膜的配向表面上形成蒸气膜。接着，b)将光线投射到薄膜上。 然后，c)读取光线投射在薄膜处的图像。接着，d)显示图像。
才艮据本发明的在线斥企测方法，其中该步骤(b)沿方向线将该 光线投射到该配向表面，并且该光线穿透通过该薄膜，且该步骤(c)
在与该配向表面相反的一侧读取该图像，且读取该图像的位置位于 该方向线上。
才艮据本发明的在线4企测方法，还包括调整该方向线与该薄膜 的法线间的夹角。
根据本发明的在线检测方法，其中该夹角的范围是0度至90度。
才艮据本发明的在线才企测方法，其中该步骤(b)沿方向线将该 光线^:射到与该配向表面相反的表面，并且该光线穿透通过该薄 膜，且该步骤(c)在该配向表面的一侧读取该图像，并且读取该 图^象的位置位于该方向线上。
根据本发明的在线检测方法，还包括调整该方向线与该薄膜 的法线间的夹角。
根据本发明的在线检测方法，其中该夹角的范围是0度至90度。
才艮据本发明的在线纟佥测方法，其中该步-骤(b)将该光线4殳射 到该配向表面，该步艰《(c)在该配向表面的侧读取该图Y象，在该 步骤(b)和该步骤(c)之间，该在线检测方法还包括向反射表 面投射该光线，使产生反射光。
才艮据本发明的在线才全测方法，其中该光线沿方向线穿透通过该 薄膜与该反射表面接触，该在线检测方法还包括调整该方向线与 该反射表面的法线间的夹角。
根据本发明的在线检测方法，其中该夹角的范围是0度至90度。 才艮据本发明的在线才全测方法，在暗室中才丸4亍。
才艮据本发明的在线检测方法，还包括去除该蒸气膜；和清洁 i亥酉己向表面。
为使本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例， 并结合附图，4卡详细"i兌明々口下
图1 (现有l支术)示出了液晶面^1的剖^L图。
图2A示出了根据本发明的第一实施例的在线检测装置的侧视图。
图2B示出了图2A的发光单元和4企测单元相对薄月莫同步摆动 的示意图。
图3示出了发光单元和斥企测单元"i殳置在不同位置的示意图。 图4示出了根据本发明第一实施例的在线检测方法的流程图。 图5A示出了根据本发明第二实施例的在线检测装置的侧视图。
图5B示出了图5A的发光单元和4佥测单元相对反射表面的法 线移动的示意图。
具体实施例方式
本发明提供一种在线检测装置及在线检测方法，其利用在线检 测装置的蒸气产生部件、光学系统及输送机构相互配合，在线检测
薄膜的配向表面的摩擦配向(rubbing)状况。在本发明的实施例中 对在线;险测装置及利用该在线4企测装置的在线一企测方法作详细i兌 明。其次，实施例中的图示省略了不必要的组件，并且以较为简化 的方式示出了部分的组件，以便于清楚显示本发明的才支术特点。
第一实施例
参见图2A,其示出了根据本发明第一实施例的在线检测装置 200的侧视图。在线4全测装置200用于检测薄膜260的摩擦配向状 况。薄膜260具有配向表面261。在线检测装置200包括蒸气产生 部件210、光学系统220及输送才几构230。
蒸气产生部件210朝向薄膜260的配向表面261i殳置。蒸气产 生部件210用于在配向表面261上形成蒸气月莫211。光学系统220 包括发光单元221、检观'J单元223和显示单元225。发光单元221 朝向薄膜26(H殳置，将光线270 一更射在薄膜260上。4企测单元223 朝向薄膜260设置，以读取光线270投射在薄膜260处的图像。显 示单元225与4企测单元223电性连接。显示单元225用于显示图像。 输送机构230用于引导薄膜260相对光学系统220移动。
在本实施例中，在线一企测装置200的蒸气产生部件210、光学 系统220和丰lr送才几构230相互酉己合，以连续地才企测具有配向表面261 的薄膜260的摩擦配向状况。在线检测装置200的光学系统220读 取薄膜260的图像并且呈现在显示单元225上。如此一来，本实施 例的在线4企测装置200除了具备实时检测薄膜260的优点外，还可 储存所读取的图像，并再利用图像处理的方式处理图像，以更清楚 地显示出薄膜260上的配向缺陷，由此进行薄膜260的冲企测。
本实施例的在线4企测装置200利用光学原理4金测配向表面261 是否具有缺陷。因此，在线冲企测装置200优选地:没置在暗室内，以 避免周围的光线影响4企测的效果。
在本实施例中，光学系统220例如是自动光学4企测(Auto Optical Inspection, AOI)系统，并且光学系统220采用穿透式原理 检测薄膜260的摩擦配向状况。因此，如图2A所示，发光单元221 及4全测单元223分别设置于薄膜260的两侧。因此，当发光单元221 投射的光线270沿一方向线Dl穿透通过薄膜260时，设置在薄膜 260另 一侧的检测单元223读取光线270投射在薄膜260处的图像， 以输出电信号到显示单元225。显示单元225再显示画面，以供才全 测薄膜260的摩擦配向状况。在本实施例中，检测单元223与发光 单元221同样地设置在方向线Dl上。
在本实施例中，发光单元221及^企测单元223可同步相对薄膜 260摆动，以调整方向线Dl与薄膜260的法线间的夹角。例如， 参见图2B，其示出了图2A的发光单元221及才企测单元223相对薄 膜260同步摆动的示意图。方向线Dl与薄膜260的法线Nl间的 夹角01的范围可为0度至90度，实际应用中夹角ei的范围优选 地为0度至60度。在本实施例中，例如利用人工的方式同步摆动 发光单元221及检测单元223，以调整夹角01。
在图2A中，发光单元221朝向配向表面261 设置，才企测单元 223则朝向与配向表面261相反的表面设置。然而本实施例的发光 单元221也可选择性地设置于朝向与配向表面261相反的表面的一 侧。参见图3，其示出了发光单元221和检测单元223 设置在不同 位置的示意图。发光单元221直接将光线270投射到与配向表面261 相反的表面，以进行薄膜260的检测。发光单元221和4全测单元223 的配置位置端视使用者的需求而定。
继续参见图2A，本实施例的在线4企测装置200还包括干燥部 件240和至少一个清洁部件250。干燥部件240朝向配向表面261 i殳置，以去除蒸气月莫211。清洁部件250用于清洁配向表面261。 由于在薄膜260上形成蒸气膜211会增加空气中的粒子(particle ) 附着在薄膜260的可能性，因此清洁部件250可用于去除附着在薄 膜260上的粒子。优选地，如图2A所示，本实施例的在线;险测装 置200包括两个清洁部件250,并且该两个清洁部件250分别设置 于薄膜260的两侧表面，以清洁配向表面261和与配向表面261相 反的表面。在本实施例中，清洁部件250例如利用超声波的4展荡， 从而对空气加压。接着，将加压的空气吹向薄膜260后，再将粒子 4由吸离开薄月莫260的表面，以清洁薄月莫260的表面。
以下就依照本发明第 一 实施例的在线;险测方法作 一说明，本实 施例的在线检测方法例如利用上述的在线检测装置200来检测薄膜 260的配向表面261的摩擦配向状况。同时参见图2A及图4，图4 示出了根据本发明第 一 实施例的在线检测方法的流程图。
首先，在步-骤1001中，当薄月莫260移动时，在配向表面261 上形成蒸气膜211。本实施例中利用蒸气产生部件210来形成蒸气 膜211，且利用输送机构230引导薄膜260移动。在该步骤中，在 配向表面261上形成蒸气膜211是为了更清楚地凸显配向表面261 的击矢陷，以纟是高4企测的步文果。
接着，在步骤1003中，^投射光线270到薄膜260上。本实施 例利用发光单元221沿着方向线Dl投射光线270到薄膜260上。
然后，在步骤1005中，读取光线270投射在薄膜260处的图 ^像。由于本实施例利用穿透式原理检测薄膜260，因此当光线270 穿透通过薄膜260后，步骤1005是利用纟全测单元223在相对发光 单元221的薄膜260的一侧读耳又图4象。当然，该在线4企测方法的步
骤1003也可选4奪性地将光线270才殳射到与配向表面261相反的表 面，^。it匕，步—骤1005则^于应i也于酉己向表面261的侧读耳又图l象。
接着，在步骤1007中，显示图像，以供4企测薄膜260的摩擦 配向状况。在本实施例中，步骤1007利用显示单元225显示图像。 然后，在步骤1009中，去除蒸气膜211。由于步骤1001在配向表 面261上形成蒸气膜211，因此步骤1009是为了干燥配向表面261, 以便于后面制作过程的进行。本实施例利用朝向配向表面261的干 燥部件240去除蒸气膜211。
才妄着，在步-骤1011中，清洁配向表面261。由于步驶A1001在 薄膜260上形成蒸气膜211会增加粒子附着到薄膜260的可能性， 因此步骤1011的扭J亍可去除附着在薄膜260上的粒子。本实施例 利用至少一个清洁部件250清洁薄膜260的表面，如此一来，即可 接着进行诸如贴附薄膜260的制作过程。
在本实施例中，在线4全测方法还可选冲奪性:t也包4舌调整方向线与 薄膜的法线间的夹角的步骤，以从不同的角度投射光线到薄膜上并 检测薄膜的摩擦配向状况。如图2B所示，发光单元221及检测单 元223可相对薄膜260同步摆动，以调整方向线Dl与薄膜260的
法线N1的夹角ei。该步骤可根据检测的需求不断地在检测中执行，
以提高检测的准确性。在本实施例中，夹角01的范围可为0度至 90度，实际应用中夹角01的范围优选地是O度至60度。上述即为
依照本发明第 一 实施例的在线检测方法的流程。
在本实施例中，在线检测装置200和在线4企测方法用于在薄膜 260的制作过程中，实时发现可能存在于配向表面261的缺陷。此 夕卜，本实施例的发光单元221及检测单元223可依据需求同步摆动， 以才是供,人不同方向4全测薄膜260的摩4察配向状况。如此一来，薄月莫 260若存有缺陷即可立即发现，以避免材料的浪费。其次，本实施
例的光学系统220利用读取薄膜260的图像，并且对图像做图像处 理的方式冲企测薄月莫260的配向表面261是否具有击夹陷。如此一来， 肉眼无法辨别的配向表面261的缺陷即可透过光学系统220辨别出
来，以增力口才全测的准确度。
第二实施例
本实施例的在线检测装置与第 一 实施例的在线检测装置的差 异在于光学系统的设计方式。参见图5A,其示出了^^艮据本发明第 二实施例的在线4佥测装置300的侧;现图。在本实施例中，光学系统 320采用反射式原理才全测薄膜360的摩擦配向状况，因该光学系统 320的发光单元321及才企测单元323 i殳置于薄月莫360的同一侧。
此外，本实施例的專lr送才几构330也配合光学系统320的i殳计只于 应地调整配置的方式。在本实施例中，如图5A所示，输送机构330 例如包括至少一个导引滚轮331。导引滚轮331配置在薄膜360与 配向表面361相反的一侧并且接触薄膜360。导引滚轮331除了用 于导引薄膜360移动之外，导引滚轮331具有一反射表面331a,发 光单元321和4佥测单元323皆朝向反射表面331a设置，以利用反 射表面331a反射光线370。发光单元321投射的光线370沿一方向 线D2穿透通过薄膜360，以接触反射表面331a。光线370由反射 表面331a反射形成反射光373，冲企测单元323则4妄收反射光373, 也就是说，检测单元323读取光线370投射在薄膜360上的图像。 接着，检测单元323将该图像利用电信号的方式输出至显示单元 325,以供4企测薄力莫360的配向表面361是否具有在夬陷。
其次，输送机构330还可例如包括另外三个导引滚轮333、 335 和337,导引滚轮333、 335和337也用于引导薄膜360移动。导引 滚轮333、 335和337可配合在线一企测装置300的空间配置的方式
摆置。至于蒸气产生部件310、干燥部件340及清洁部件350的用 途都与第 一实施例中所才是及的相同，因此在此省略不再赘述。
在本实施例中，发光单元321和才全测单元323可分别相对反射 表面331a的法线N2作圆形4九迹的移动。例如，参见图5B,其示 出了图5A的发光单元321和4企测单元323相对反射表面331a的法 线N2移动的示意图。图5B是以虚线表示发光单元321和检测单元 323移动前的〗立置，并且以实线表示发光单元321和4全测单元323 移动后的位置。在本实施例中，发光单元321和;险测单元323与反 射表面331a的法线N2间具有相同的夹角02。在本实施例中，夹 角02的范围可为0度至90度，实际应用中夹角02的范围优选地 是0度至60度。
依照本发明第二实施例的在线检测装置300也应用依照第 一 实 施例的在线;险测方法来纟全测薄膜360。也就是i兌，在线一全测装置300 可依照图4的步骤1001至步骤1011来实时检测薄膜360的摩擦配 向状况，其详细的步骤在此省略不再赘述。
由于本实施例的在线检测装置300是利用反射式原理检测薄膜 360的摩擦配向状况，因该步骤1003及步骤1005分别利用设置于 薄膜360同一侧的发光单元321和4企测单元323来4殳射光线370到 薄膜360上并读取投射在薄膜360的图像。其次，由于本实施例的 发光单元321和4企测单元323可分别相对反射表面331a的法线N2 作圆形轨迹的移动，因此，应用本实施例的在线;险测装置300进4亍 检测时，除了图4所述的步骤外，还可进行调整发光单元321和检 测单元323的步艰《，以调整方向线D2与反射表面331a的法线N2 间的夹角02。如此一来，光线370可以不同的方向投射到薄膜360 上，以检测配向表面361的摩擦配向状况。当然，该步骤可才艮据冲企 测的需求不断地在4企测中才丸4亍，以才是高4企测的准确度。
本发明上述实施例所，坡露的在线;险测装置及在线一全测方法可 连续地检测薄膜的配向表面，以确认配向表面是否具有缺陷。此夕卜， 在线4佥测装置及在线才佥测方法可选才奪性地利用穿透式原理或反射 式原理检测薄膜的配向表面的摩擦配向状况。如此一来，不但可以 增加一企测的准确性，若配向表面存有在夹陷，也可实时发3见并7于应处 理，以便于进行后面的制作过程。其次，在检测薄膜时，不需要另 外花费人力和时间取出薄膜，节省了薄膜的制造成本。至于在线检 测装置的光学系统通过读耳又薄膜的图<象，并且对图傳 欧图^f象处理的 检测方式检测薄膜，以增加辨别配向表面的缺陷的能力，并相对提 高检测的可靠度。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例披露如上，然其并非用 于限定本发明。本领域才支术人员，在不脱离本发明的姊青神和范围内， 可作各种的更改与修饰。因此，本发明的保护范围依所附的权利要 求所限定的范围为准。
符号说明
100:液晶面板
110:配向月莫
111:沟槽
120:液晶层
121:'液晶分子
130:彩色滤光片基板
140:薄膜晶体管基板
200、 300:在线4企测装置
210、 310:蒸气产生部4牛
211、 311:蒸气膜
220、 320:光学系统
221、 321:发光单元
223、 323:才企测单元
225、 325:显示单元
230、 330:输送才几构 250、 350:清洁部4牛 261、 361:配向表面 331、 333、 335、 337: 373:反射光 Nl、 N2:法线
240、 340:干燥部件 260、 360:薄月莫 270、 370:光线 导引滚轮 331a:反射表面 Dl、 D2:方向线 91、 02:夹角
权利要求
1. 一种在线检测装置，用于检测薄膜的摩擦配向状况，所述薄膜具有配向表面，所述在线检测装置包括蒸气产生部件，朝向所述薄膜的所述配向表面设置，所述蒸气产生部件用于在所述配向表面上形成蒸气膜；光学系统，包括发光单元，朝向所述薄膜设置，使光线投射在所述薄膜上；检测单元，朝向所述薄膜设置，以读取所述光线投射在所述薄膜处的图像；和显示单元，与所述检测单元电性连接，所述显示单元用于显示所述图像；以及输送机构，用于引导所述薄膜相对所述光学系统移动。
2. 根据权利要求1所述的在线检测装置，其中所述检测单元和所 述发光单元分别设置于所述薄膜的两侧，并且所述检测单元与 所述发光单元位于同 一方向线上，所述光线沿所述方向线穿透 通过所述薄膜。
3. 根据权利要求2所述的在线检测装置，其中所述发光单元和所 述才企测单元相对于所述薄膜同步摆动，以调整所述方向线与所 述薄膜的法线间的夹角。
4. 根据权利要求3所述的在线检测装置，其中所述夹角的范围是 0度至90度。
5. 根据权利要求1所述的在线检测装置，其中所述光线投射到所述配向表面，所述^r送才几构包括至少一个导引滚4仑，设置在所述薄膜与所述配向表面相 反的一侧，并且所述导引滚轮与所述薄膜接触，所述导引滚轮 具有反射表面，所述反射表面用于反射所述光线。
6. 根据权利要求5所述的在线检测装置，其中所述光线沿一方向 线穿透通过所述薄膜与所述反射表面接触。
7. 4艮据7&利要求6所述的在线片企测装置，其中所述发光单元和所 述才企测单元分别相对所述反射表面的法线啦支圓形4九迹的移动， 且所述发光单元和所述4企测单元与所述反射表面的法线间具 有相同的夹角。
8. 根据权利要求7所述的在线检测装置，其中所述夹角的范围是 0度至90度。
9. 根据权利要求1所述的在线检测装置，设置在暗室中。
10. —种在线纟企测方法，用于检测薄膜的摩擦配向状况，所述薄膜 具有配向表面，所述在线;险测方法包括(a) 当所述薄膜移动时，在所述薄"莫的所述配向表面上 形成蒸气膜；(b) 将光线投射到所述薄膜上；(c) 读耳又所述光线冲殳射在所述薄膜处的图^f象；以及(d) 显示所述图像。
全文摘要
一种在线检测装置及在线检测方法。在线检测装置用于检测薄膜的摩擦配向状况。薄膜具有配向表面。在线检测装置包括蒸气产生部件、光学系统和输送机构。蒸气产生部件朝向薄膜的配向表面设置。蒸气产生部件用于在配向表面上形成蒸气膜。光学系统包括发光单元、检测单元和显示单元。发光单元朝向薄膜设置，使光线投射在薄膜上。检测单元朝向薄膜设置，读取光线投射在薄膜处的图像。显示单元与检测单元电性连接。显示单元用于显示图像。输送机构用于引导薄膜相对光学系统移动。在线检测方法包括当该薄膜移动时，在该薄膜的该配向表面上形成蒸气膜；将光线投射到该薄膜上；读取该光线投射到该薄膜处的图像；以及显示该图像。
文档编号G02F1/13GK101363973SQ200710140118
公开日2009年2月11日 申请日期2007年8月6日 优先权日2007年8月6日
发明者吴建宏, 庄雅杰, 杨昆炫 申请人:达信科技股份有限公司