專利名稱：液晶盒厚度檢測(cè)方法、液晶盒厚度控制系統(tǒng)及液晶裝置制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明所屬領(lǐng)域本發(fā)明涉及用來檢測(cè)液晶面板的液晶盒厚度的液晶盒厚度檢測(cè)方法、液晶盒厚度控制系統(tǒng)及液晶裝置的制造方法。
相關(guān)技術(shù)描述過去，液晶顯示裝置具有用密封材料將2塊襯底粘貼在一起并在該密封材料的內(nèi)側(cè)注入液晶的液晶顯示面板。在該液晶顯示面板中，2塊襯底的間隔(以下稱作‘液晶盒厚度’)是決定液晶層厚度的重要參數(shù)，由該液晶盒厚度來決定液晶顯示面板的光學(xué)特性。
通常，在液晶顯示裝置的制造工序中，用未硬化的密封材料將2塊襯底粘貼后，施加規(guī)定的壓力，使襯底相互壓著。這時(shí)，使用混合了球狀或圓柱狀的隔離基的密封材料，或者，通過在一塊襯底的內(nèi)面散布很多隔離基再與另一塊襯底粘貼，由這些隔離基的外徑來限制液晶盒厚度。接著，在該狀態(tài)下通過加熱等處理使密封材料硬化，形成液晶顯示面板的液晶盒結(jié)構(gòu)(即，空液晶盒)。
上述密封材料設(shè)有構(gòu)成液晶注入口的開口部。而且，從該液晶注入口向上述空液晶盒內(nèi)注入液晶。一旦注入液晶，液晶面板就會(huì)鼓起來，所以，對(duì)液晶面板加壓，在液晶盒厚度均勻的狀態(tài)下對(duì)液晶注入口涂敷密封材料，并對(duì)其進(jìn)行紫外線照射等使密封材料硬化，從而密封液晶。這樣的密封了液晶的液晶面板可以原封不動(dòng)地維持密封時(shí)的形狀，可以使整個(gè)液晶顯示區(qū)實(shí)現(xiàn)大致均勻的液晶盒厚度分布。
如上所述，液晶密封時(shí)的液晶盒厚度決定最后的液晶面板的液晶盒厚度及其分布狀態(tài)，所以，過去就有在液晶密封階段一邊測(cè)定液晶盒厚度一邊加壓，在液晶盒厚度達(dá)到所要的尺寸時(shí)進(jìn)行密封的情況。這時(shí)，作為液晶盒厚度的測(cè)定方法，已知的有利用從光源照射的光經(jīng)襯底的表面等反射后的界面反射光的干涉測(cè)定液晶盒厚度的方法(使用干涉膜厚計(jì)的方法)和將一對(duì)偏振光板配置在液晶面板的前后再根據(jù)透過液晶面板及一對(duì)偏振光板的光的色相求得液晶盒厚度的方法。
但是，在上述先有的液晶顯示面板的液晶盒厚度的測(cè)定方法中，利用界面反射光的干涉球液晶盒厚度的方法因液晶面板內(nèi)存在象透明電極、絕緣膜、定向膜、濾色器等那樣的多個(gè)層，由各層間的界面產(chǎn)生的反射光相互間呈現(xiàn)復(fù)雜的關(guān)系而使干涉復(fù)雜化，同時(shí)，界面反射光本身的強(qiáng)度相當(dāng)弱，所以存在難以準(zhǔn)確地求出液晶盒厚度的問題。
另一方面，在求出透過液晶面板及配置在其前后的偏振光板的光的色相值再根據(jù)該色相值求得液晶盒厚度的方法中，當(dāng)測(cè)定具有濾色器的彩色液晶顯示面板的液晶盒厚度時(shí)，因液晶盒厚度的檢測(cè)值受濾色器的色相的影響，所以，有時(shí)因?yàn)V色器的存在而不能檢測(cè)液晶盒厚度，此外，還存在即使考慮濾色器的色相來修正檢測(cè)值也不能準(zhǔn)確地檢測(cè)液晶盒厚度的問題。
因此，本發(fā)明是為了解決上述問題而提出的，其目的在于實(shí)現(xiàn)一種新的液晶盒厚度測(cè)定方法，能準(zhǔn)確檢測(cè)出液晶面板的厚度且不因?yàn)V色器的存在而受影響。此外，本發(fā)明的目的在于提供一種高品位的液晶裝置，通過使用新的液晶盒厚度測(cè)定方法來形成高精度的液晶盒結(jié)構(gòu)。
解決問題的手段本發(fā)明的液晶盒厚度檢測(cè)方法是用來檢測(cè)將2塊襯底粘貼在一起并在該襯底間配置液晶層的液晶面板的液晶盒厚度的液晶盒厚度檢測(cè)方法，其特征在于設(shè)定依次通過第1偏振光裝置、上述液晶層和第2偏振光裝置的光路，對(duì)通過該光路的光進(jìn)行分光，求出上述光的分光光譜中的能得到極小值或極大值的波長(zhǎng)或頻率或與它們相關(guān)的對(duì)應(yīng)值的檢測(cè)值，根據(jù)該檢測(cè)值得出上述液晶盒厚度。
若對(duì)依次通過第1偏振光裝置、液晶層和第2偏振光裝置的光進(jìn)行分光，就能得到規(guī)定的分光光譜。在該分光光譜中，在由第1偏振光裝置的偏振光透過軸和第2偏振光裝置的偏振光透過軸之間的相對(duì)角度φ、液晶折射率的各向異性Δn、液晶的扭角θ和液晶盒厚d決定的波長(zhǎng)或頻率的位置上，出現(xiàn)極小值或極大值。特別，在將上述相對(duì)角度φ設(shè)定為規(guī)定值時(shí)，出現(xiàn)該極小值或極大值的波長(zhǎng)或頻率實(shí)質(zhì)上根據(jù)液晶盒厚度d變化，幾乎不受液晶面板的濾色器等產(chǎn)生的色相的影響。因此，通過作為檢測(cè)值而得到上述波長(zhǎng)或頻率或與它們相關(guān)的對(duì)應(yīng)值，就可以容易地以很高的精度求出液晶盒厚度d，而不受界面反射光等的干涉或?yàn)V色器等的色調(diào)的影響。
在本發(fā)明中，在上述分光光譜中能得到極小值或極大值的波長(zhǎng)或頻率最好是可見光區(qū)域內(nèi)的波長(zhǎng)或頻率。通過使用可見光區(qū)域內(nèi)的檢測(cè)值，可以容易進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)，能提高液晶盒厚度的檢測(cè)精度。
在本發(fā)明中，通過上述光路的光的光源最好在至少與上述檢測(cè)值對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)具有連續(xù)的發(fā)光光譜。通過使用在與檢測(cè)值對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)具有連續(xù)的發(fā)光光譜的光源，可以降低光源的發(fā)光光譜對(duì)檢測(cè)值的影響，所以，能夠高精度地檢測(cè)出液晶盒厚度。例如，作為在可見光區(qū)域內(nèi)有連續(xù)發(fā)光光譜的光源，有鹵素?zé)舻龋鳛樵诳梢姽鈪^(qū)域內(nèi)有不連續(xù)發(fā)光光譜的光源，有熒光燈等。
其次，本發(fā)明的液晶盒厚度控制系統(tǒng)是用來控制將2塊襯底粘貼在一起并在該襯底間配置液晶層的液晶面板的液晶盒厚度的液晶盒厚度控制系統(tǒng)，其特征在于，具有對(duì)上述液晶面板施加受控制的壓力的加壓裝置；具有依次通過第1偏振光裝置、上述液晶層和第2偏振光裝置的光路的檢測(cè)光學(xué)系；對(duì)從該檢測(cè)光學(xué)系導(dǎo)出的光進(jìn)行分光的分光裝置；根據(jù)該分光裝置的輸出求出從上述檢測(cè)光學(xué)系得到的光的分光光譜中的能得到極小值或極大值的波長(zhǎng)或頻率或與它們相關(guān)的對(duì)應(yīng)值的檢測(cè)值的檢測(cè)值導(dǎo)出裝置；控制上述加壓裝置的壓力使上述檢測(cè)值接近與上述液晶盒厚度的目標(biāo)值對(duì)應(yīng)的值的控制裝置。
在本發(fā)明中，上述控制裝置最好根據(jù)預(yù)先設(shè)定的上述檢測(cè)值或?qū)?yīng)于上述檢測(cè)值的液晶盒厚度的變化量和對(duì)上述液晶面板施加的壓力的關(guān)系控制上述加壓裝置。因此，可以在短時(shí)間內(nèi)高精度地控制液晶盒厚度。這時(shí)，最好使用液晶盒厚度的目標(biāo)值附近的檢測(cè)值或液晶盒厚度的變化量和壓力的關(guān)系。
在本發(fā)明中，上述加壓裝置最好包括至少一方具有透光性且將上述液晶面板夾在中間的相互對(duì)置的一對(duì)夾持部件；密封該一對(duì)夾持部件和上述液晶面板之間的間隙的密封裝置；以受控制的壓力向上述一對(duì)夾持裝置和上述液晶面板之間的間隙供給流體的流體供給裝置。通過將液晶面板配置在夾持部件之間并利用向夾持部件和液晶面板之間的間隙供給的流體對(duì)液晶面板施加壓力，可以對(duì)液晶面板進(jìn)行柔軟而均勻的加壓，所以，可以高精度控制液晶盒厚度，同時(shí)，可以進(jìn)行微妙的調(diào)整，由此，能夠使控制液晶盒厚度所需要的時(shí)間比以前的方法短。
其次，本發(fā)明的液晶裝置的制造方法是將2塊襯底粘貼在一起并在該襯底間配置液晶層的液晶面板的制造方法，其特征在于設(shè)定依次通過第1偏振光裝置、上述液晶層和上述第2偏振光裝置的光路，對(duì)通過上述光路的光進(jìn)行分光，求出上述光的分光光譜中的能得到極小值或極大值的波長(zhǎng)或頻率或與它們相關(guān)的對(duì)應(yīng)值的檢測(cè)值，根據(jù)該檢測(cè)值對(duì)上述液晶面板進(jìn)行加壓，并進(jìn)行調(diào)整，使上述檢測(cè)值與和上述液晶盒厚度的目標(biāo)值對(duì)應(yīng)的值大致一致。
在本發(fā)明中，最好在向上述液晶面板內(nèi)注入液晶后，根據(jù)上述檢測(cè)值對(duì)上述液晶面板進(jìn)行加壓，在調(diào)整壓力使上述檢測(cè)值與和上述液晶盒厚度的目標(biāo)值對(duì)應(yīng)的值大致一致的狀態(tài)下密封上述液晶裝置。
進(jìn)而，作為本發(fā)明的液晶盒厚度檢測(cè)方法，是用來檢測(cè)將2塊襯底對(duì)置并在該襯底間配置液晶層的液晶面板的液晶盒厚度的液晶盒厚度檢測(cè)方法，其特征在于設(shè)定依次通過第1偏振光裝置、上述液晶層和第2偏振光裝置的光路，對(duì)通過該光路的光進(jìn)行分光，在上述光的分光光譜中，將能得到極小值或極大值的波長(zhǎng)或頻率作為檢測(cè)值求出，根據(jù)該檢測(cè)值得出上述液晶盒厚度。
此外，作為本發(fā)明的液晶盒厚度檢測(cè)方法，是用來檢測(cè)將2塊襯底對(duì)置并在該襯底間配置液晶層的液晶面板的液晶盒厚度的液晶盒厚度檢測(cè)方法，其特征在于設(shè)定依次通過第1偏振光裝置、上述液晶層和第2偏振光裝置的光路，對(duì)通過該光路的光進(jìn)行分光，在上述光的分光光譜中，將與能得到極小值或極大值的波長(zhǎng)或頻率相關(guān)的對(duì)應(yīng)值作為檢測(cè)值求出，根據(jù)該檢測(cè)值得出上述液晶盒厚度。
附圖描述圖1是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)的液晶盒厚度控制系統(tǒng)的整體構(gòu)成的概略構(gòu)成圖。
圖2是表示同實(shí)施方式的工作流程的順序的概略流程圖。
圖3是表示同實(shí)施形態(tài)的利用分光液晶盒得到的分光光譜的圖。
圖4是表示同實(shí)施形態(tài)的利用分光液晶盒得到的(A)沒有濾色器的單色面板、(B)具有濾色器的彩色面板、(C)具有別的濾色器的彩色面板3種情況下的分光光譜的圖。
圖5是表示構(gòu)成反射型檢測(cè)系統(tǒng)的另一實(shí)現(xiàn)方式的加壓夾具和分光裝置的加壓夾具和分光裝置的構(gòu)造的概略構(gòu)成圖。
圖6(a)是表示同實(shí)施方式中的函數(shù)F的具體例已使用的液晶面板的摩擦方向的說明圖，(b)是表示配置在同液晶面板的前后偏振光板的偏振光透過軸的方向的說明圖，(c)是表示上述函數(shù)F的具體例中的波長(zhǎng)λ和液晶盒厚度d的關(guān)系的圖。
其次，參照


本發(fā)明的液晶盒厚度測(cè)定方法、液晶盒厚度控制系統(tǒng)和液晶裝置的制造方法的實(shí)施方式。
實(shí)施例描述圖1是表示使用了本發(fā)明的液晶盒厚度測(cè)量方法的液晶盒厚度控制系統(tǒng)100的整體構(gòu)成的概略構(gòu)成圖。該液晶盒厚度控制系統(tǒng)100包括具有個(gè)人計(jì)算機(jī)等微處理器液晶盒(MPU)的控制裝置110、用來對(duì)液晶顯示面板10加壓的加壓夾具120、向加壓夾具供給壓縮空氣等加壓流體的流體供給裝置130、對(duì)從設(shè)在加壓夾具120上的液晶顯示面板10發(fā)出的光進(jìn)行分光的分光裝置140。
液晶顯示面板是將具有扭轉(zhuǎn)取向性的液晶(例如向列的液晶)封入由密封材料粘貼的2塊面板襯底之間而形成的。此外，在該實(shí)施方式中，作為控制對(duì)象的液晶顯示面板10是具有所謂光透過型面板結(jié)構(gòu)的面板。
控制裝置110設(shè)有作為控制裝置本體的控制單元111、與控制單元111連接的鍵盤等輸入裝置112與控制單元111連接的顯示器等輸出裝置113?？刂蒲b置111內(nèi)MPU設(shè)有包括CPU(中央運(yùn)算單元)、存儲(chǔ)器和信號(hào)線等的上述MPU和對(duì)該MPU與外部裝置之間的信號(hào)交換進(jìn)行中繼的輸入輸出電路?？刂茊卧?11經(jīng)該輸入輸出電路分別向加壓夾具120、流體供給裝置130和分光裝置140送出控制信號(hào)，控制各部分，同時(shí)，由輸入輸出電路接收表示由分光裝置得到的分光光譜及其它分光參數(shù)的分光數(shù)據(jù)，并取入內(nèi)部。
加壓夾具120設(shè)有由LED或冷陰極射線管等點(diǎn)狀或線狀光源及導(dǎo)光板組合形成的、或者由場(chǎng)致發(fā)光面板等面狀光源等形成的背照光121。作為本實(shí)施方式使用的光源，為了減小對(duì)后述的分光光譜的極小值或極大值的波長(zhǎng)或頻率的影響，最好是至少在具有這些極小值或極大值的波長(zhǎng)區(qū)及其附近具有連續(xù)的發(fā)光光譜的光源。例如，最好是象鹵素?zé)裟菢釉诳梢姽鈪^(qū)域具有平滑的發(fā)光光譜的光源，而不是向熒光燈那樣具有存在尖峰的發(fā)光光譜的光源。
在該背景光121的上面設(shè)置由玻璃或丙烯基樹脂等形成的透明的第1襯底122和第2襯底125，該第1襯底122和第2襯底125通過整體構(gòu)成閉合曲線形狀的具有彈性的密封材料123、126將液晶顯示面板夾在中間。第1襯底122和液晶面板10之間的間隙由密封材料123密封，第2襯底125和液晶面板10之間的間隙由密封材料126密封。此外，在第1襯底122的內(nèi)面設(shè)置偏振光板124，其偏振光透過軸可繞光軸(圖中的上下軸)旋轉(zhuǎn)，在第2襯底125的內(nèi)面設(shè)置可繞光軸旋轉(zhuǎn)的偏振光板127。再有，當(dāng)?shù)?襯底122和第2襯底125分別由不具有光學(xué)各向異性的玻璃等材料形成時(shí)，上述偏振光板124、127也可以配置在第1襯底122和第2襯底125的外面或外側(cè)。
在第1襯底122和第2襯底125的內(nèi)部分別設(shè)置通過上述間隙的流體供給通路(未圖示)，該流體供給通路與上述流體供給裝置130連接。在流體供給裝置130上設(shè)置由壓縮機(jī)或儲(chǔ)氣瓶等形成的流體供給源131和與該流體供給源131連接的壓力控制單元132。壓力控制單元132控制流體供給源131斷續(xù)地向上述第1襯底122和第2襯底125供給流體，同時(shí)，調(diào)整向第1襯底122和第2襯底125供給流體的壓力。
分光裝置140具有分光單元141和使該分光單元141相對(duì)上述加壓夾具120移動(dòng)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)142。分光單元141是能夠得到從加壓夾具120發(fā)出的光的至少在可見光區(qū)域內(nèi)的分光光譜或與此對(duì)應(yīng)的檢測(cè)數(shù)據(jù)的裝置，例如，可以是使用了分光元件的分光計(jì)，使用了多路分光法的分光裝置或多通道分光計(jì)等。移動(dòng)機(jī)構(gòu)142最好構(gòu)成為當(dāng)具有由分光單元141對(duì)液晶顯示面板的液晶顯示區(qū)限定的測(cè)量范圍時(shí)，通過掃描該測(cè)量范圍能夠覆蓋全部液晶面板10的液晶顯示區(qū)。
再有，作為分光裝置140設(shè)定成使其分光范圍涵蓋整個(gè)液晶顯示面板10的液晶顯示區(qū)，或其分光范圍涵蓋液晶顯示面板10的液晶顯示區(qū)的主要部分，結(jié)果，也可以不需要上述移動(dòng)機(jī)構(gòu)142。
在該液晶盒厚度控制系統(tǒng)100中，因液晶面板10夾在第1襯底122和第2襯底125的中間，故背景光121的照明光經(jīng)第1襯底122和偏振光板124而透過液晶顯示面板10，進(jìn)而，經(jīng)偏振光板127和第2襯底125而到達(dá)分光單元141。
在分光單元141中，檢測(cè)出沿上述光路到達(dá)的光的可見光區(qū)的分光光譜本身、或與該分光光譜等效的、即通過規(guī)定的數(shù)學(xué)運(yùn)算可導(dǎo)出分光光譜的各種光學(xué)參數(shù)(復(fù)數(shù)介電常數(shù)等)。
圖3示出上述分光光譜的一個(gè)例子。在該分光光譜中，在可見光區(qū)存在極小值Mb和極大值Mp。能得到該極小值Mb的波長(zhǎng)λb和能得到該極大值Mp的波長(zhǎng)λp與液晶面板10的液晶盒厚度之間具有規(guī)定的關(guān)系。
一般，通過使用Jones矢量法和4×4矩陣法，并根據(jù)液晶的光學(xué)特性，即光學(xué)的各向異性Δn、扭角θ、液晶盒厚d和偏振光板124的偏振光透過軸與偏振光板127的偏振光透過軸之間的相對(duì)光軸的角度φ，可以導(dǎo)出上述分光光譜。而且，利用上述參數(shù)可以表示該分光光譜中的上述極小值Mb和極大值Mp的位置，即波長(zhǎng)λb、λp。因此，若光源和加壓夾具的條件相同，則可用上述波長(zhǎng)λb或λp的函數(shù)F(λ)表示規(guī)定的Δn、θ、φ時(shí)的液晶盒厚度d。該液晶盒厚度d＝F(λ)在實(shí)用上可由波長(zhǎng)λb或λp的1次或4次函數(shù)表示。
圖3示出使液晶盒厚度d變化時(shí)(d＝d0、d＝d0-Δd)的2個(gè)分光光譜。通常，當(dāng)液晶盒厚度d增加時(shí)，根據(jù)上述函數(shù)F(λ)，可見光區(qū)的上述波長(zhǎng)λb、λp單調(diào)增加。再有，上述函數(shù)F(λ)也可以是根據(jù)從預(yù)先反復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)求得的實(shí)驗(yàn)式。
其次，參照?qǐng)D6示出上述函數(shù)F(λ)的具體例。在STN型液晶面板中，該液晶的光學(xué)各向異性Δn＝0.141，此外，在液晶面板的入射側(cè)(光的入射側(cè))的襯底和射出側(cè)的襯底上形成定向膜，沿圖6(a)所示的磨擦方向?qū)@些定向膜進(jìn)行摩擦處理，使液晶的扭角θ＝250度。這里，圖6(a)示出從液晶面板的射出側(cè)看去的磨擦方向。進(jìn)而，將相對(duì)該液晶面板配置在入射側(cè)的偏振光板的偏振光透過軸與配置在射出側(cè)的偏振光板的偏振光透過軸設(shè)定為圖6(b)所示的方向。這里，圖6(b)示出從光的射出側(cè)看去的偏振光透過軸的方向。而且，設(shè)液晶面板的液晶盒厚度的目標(biāo)值為d0＝5.6μm，在5.1～6.1μm的液晶盒厚度范圍內(nèi)，算出上述分光光譜的極小值的波長(zhǎng)λb[nm]，求出上述函數(shù)F。這樣一來，求出的函數(shù)F變成
d＝F(λb)＝-9×10<SUP>-7</SUP>λb<SUP>3</SUP>+0.0014λb<SUP>2</SUP>-0.7653λb+138.29圖6(c)示出該函數(shù)F中的波長(zhǎng)λb和液晶盒厚度d的關(guān)系。
圖4示出作為液晶顯示面板10在使用沒有濾色器的單色面板A及具有濾色器的彩色面板B和C的情況下的各分光光譜。這里，彩色面板B和彩色面板C具有不同的設(shè)定著色層的彩色濾色器。這時(shí)，利用上述分光單元分光的光的范圍設(shè)定在分別通過包含液晶顯示區(qū)中的多個(gè)象素的區(qū)域的范圍內(nèi)。
如圖4所示，分光光譜隨濾色器的有無和濾色器的種類有很大的變化，但上述極小值Mb和極大值Mp的位置幾乎不變，上述波長(zhǎng)λb、λp大致一定。因此，當(dāng)使用上述函數(shù)F(λ)求液晶盒厚度d時(shí)，其檢測(cè)值幾乎不受濾色器的有無和濾色器色調(diào)變化的影響。
上述液晶盒厚度控制系統(tǒng)100在向液晶面板10注入液晶后用密封材料密封密封材料的液晶注入口時(shí)，利用加壓夾具120一邊加壓一邊測(cè)定液晶盒厚度，在控制施加的壓力使液晶盒厚度達(dá)到目標(biāo)值的時(shí)刻，涂敷密封材料并使其硬化。這樣，通過一邊控制液晶盒厚度一邊進(jìn)行液晶密封，可以得到高精度而且均勻的液晶盒厚度分布。再有，當(dāng)采用構(gòu)成能獲取多個(gè)液晶顯示面板的大面板的制造工序時(shí)，將大面板分割成長(zhǎng)方塊(第1次分割)，在對(duì)該長(zhǎng)方塊面板的各液晶密封區(qū)分別注入液晶后，將長(zhǎng)方塊面板放在上述加壓夾具120上，一邊測(cè)定液晶盒厚度一邊進(jìn)行液晶密封。
圖2是表示用來使上述液晶盒厚度控制系統(tǒng)100動(dòng)作的動(dòng)作流程的概略流程圖。首先，將液晶顯示面板10放在加壓夾具120上，從輸入裝置112接收輸入數(shù)據(jù)并進(jìn)行保存。該輸入數(shù)據(jù)有液晶盒狀態(tài)，即液晶的光學(xué)各向異性Δn、扭角θ、偏振光板124、127的偏振光透過軸的角度φ和面板襯底的厚度、材料及光學(xué)特性等。此外，還接收輸入的液晶盒厚度的目標(biāo)值d0并進(jìn)行記錄。
控制單元111根據(jù)上述輸入的液晶盒狀態(tài)和目標(biāo)值求上述函數(shù)F(λ)。該函數(shù)F(λ)示出液晶盒厚度d和上述波長(zhǎng)λb或λp的關(guān)系。在本實(shí)施方式中，使用與分光光譜的極小值Mb對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)λb。
此外，在求上述函數(shù)F(λ)的同時(shí)，還求出表示加壓夾具120中的加壓力P和液晶盒厚度d的關(guān)系的函數(shù)G(Δd)。該函數(shù)G(Δd)示出從壓力控制單元132向加壓夾具120提供的流體壓力的加壓力P和因該加壓力P而使液晶盒厚度向目標(biāo)值d0接近的液晶盒厚度d的變化量Δd的關(guān)系，通常，可以根據(jù)理論的或從實(shí)驗(yàn)求得的參數(shù)適當(dāng)求出，所以，也可以只將函數(shù)G(Δd)作為規(guī)定的變量進(jìn)行設(shè)定。但是，最好在根據(jù)上述參數(shù)和面板襯底的厚度或材料等修正參數(shù)對(duì)每一塊液晶顯示面板(液晶盒)修正了函數(shù)G(Δd)之后再使用。
當(dāng)完成上述準(zhǔn)備工作后，等待輸入裝置112輸入的開始指令，一旦輸入開始指令，便將分光單元放在適當(dāng)?shù)奈恢蒙希_始分光測(cè)量。接著，從分光單元141向控制單元111送出分光數(shù)據(jù)，控制單元111根據(jù)分光數(shù)據(jù)求上述波長(zhǎng)λb。
接著，根據(jù)上述函數(shù)F(λ)從上述波長(zhǎng)λb求出液晶盒厚度d，將該算出的液晶盒厚度d與目標(biāo)值d0進(jìn)行比較，當(dāng)液晶盒厚度d與目標(biāo)值d0不同時(shí)，求出與Δd＝|d-d0|(d和d0的差的絕對(duì)值)對(duì)應(yīng)的上述加壓力P＝G(Δd)，從控制單元111向壓力控制單元132送出施加該加壓力P的控制信號(hào)，對(duì)加壓夾具120進(jìn)行液晶顯示面板10的加壓控制。
然后，進(jìn)而進(jìn)行與上述同樣的分光測(cè)量，再算出液晶盒厚度d并與目標(biāo)值d0進(jìn)行比較。就這樣，反復(fù)進(jìn)行測(cè)量和比較，最后，當(dāng)液晶盒厚度d與目標(biāo)值d0大致一致時(shí)，結(jié)束分光測(cè)量和加壓控制。這時(shí)，利用密封材料密封該液晶顯示面板10的液晶密封口。
然后，根據(jù)預(yù)定的測(cè)量模式，例如，當(dāng)對(duì)長(zhǎng)方形的多個(gè)面板的每一個(gè)預(yù)定區(qū)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，使用移動(dòng)機(jī)構(gòu)142改變分光單元141的測(cè)量位置，在其余的面板預(yù)定區(qū)上進(jìn)行和上述一樣的反復(fù)測(cè)量，從而控制液晶盒厚度。
在液晶盒厚度控制系統(tǒng)及液晶制造裝置的制造方法中，以上說明的本實(shí)施方式的液晶盒厚度檢測(cè)方法可以高精度地檢測(cè)液晶顯示面板的液晶盒厚度，而且，幾乎不因?yàn)V色器的有無和色相的離散等原因而受影響。
在上述實(shí)施方式中，為了求液晶盒厚度而使用了分光光譜的波長(zhǎng)λb，但也可以使用λp，此外，還可以使用與波長(zhǎng)相當(dāng)?shù)念l率，或與此關(guān)連的種種對(duì)應(yīng)值。
此外，在上述實(shí)施方式中，從波長(zhǎng)、頻率或?qū)?yīng)值等檢測(cè)值算出液晶盒厚度d并將該液晶盒厚度d與目標(biāo)值d0進(jìn)行比較，但也可以與此不同，不求液晶盒厚度d而直接將上述檢測(cè)值與和液晶盒厚度的目標(biāo)值對(duì)應(yīng)的檢測(cè)值的目標(biāo)值進(jìn)行比較。
圖5是示出能代替上述實(shí)施方式的加壓夾具120和分光裝置140使用的加壓夾具220和分光裝置240的概略結(jié)構(gòu)。
加壓夾具220具有第1襯底222、密封材料223、透明的第2襯底225和密封材料226，由第1襯底222和第2襯底225將液晶顯示面板10夾在中間。第1襯底222和液晶顯示面板10之間的間隙由密封材料223密封，第2襯底225和液晶顯示面板10之間的間隙由密封材料226密封，可以利用上述流體供給裝置130對(duì)液晶顯示面板10加壓這一點(diǎn)與上述實(shí)施方式相同。在該加壓夾具220中，第1襯底222的表面(上面)成為反射面。
另一方面，分光裝置240具有和上述同樣的分光單元241、從斜上方向上述加壓夾具220照射光的光源243、配置在光源243和加壓夾具220之間的偏振光板244、配置在加壓夾具220和分光單元241之間的偏振光板245。再有，光源243也可以是形成環(huán)狀的環(huán)形照明燈。
在該分光裝置240中，向加壓夾具照射的光經(jīng)偏振光板244、第2襯底225和液晶顯示面板10由第1襯底222反射，該反射光再次通過液晶顯示面板10后經(jīng)第2襯底225和偏振光板245到達(dá)分光單元241，進(jìn)行分光。
再有，上述加壓夾具220和分光裝置240不限于上述透過型液晶顯示面板10，也可以使用反射型液晶顯示面板。
如上所述，若按照本發(fā)明，可以高精度而且容易地求出液晶盒厚度d，而不受界面反射光等的干擾及濾色器等的色調(diào)的影響。
權(quán)利要求
1.一種液晶盒厚度檢測(cè)方法，用來檢測(cè)將2塊襯底粘貼在一起并在該襯底間配置液晶層的液晶面板的液晶盒厚度，其特征在于設(shè)定依次通過第1偏振光裝置、上述液晶層和第2偏振光裝置的光路，對(duì)通過該光路的光進(jìn)行分光，求出上述光的分光光譜中的能得到極小值或極大值的波長(zhǎng)或頻率或與它們相關(guān)的對(duì)應(yīng)值的檢測(cè)值，根據(jù)該檢測(cè)值得出上述液晶盒厚度。
2.權(quán)利要求1的液晶盒厚度檢測(cè)方法，其特征在于在上述分光光譜中能得到極小值或極大值的波長(zhǎng)或頻率是可見光區(qū)域內(nèi)的波長(zhǎng)或頻率。
3.權(quán)利要求1或2的液晶盒厚度檢測(cè)方法，其特征在于通過上述光路的光的光源在至少與上述檢測(cè)值對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)具有連續(xù)的發(fā)光光譜。
4.一種液晶盒厚度控制系統(tǒng)，用來控制將2塊襯底粘貼在一起并在該襯底間配置液晶層的液晶面板的液晶盒厚度，其特征在于，具有對(duì)上述液晶面板施加受控制的壓力的加壓裝置；具有依次通過第1偏振光裝置、上述液晶層和第2偏振光裝置的光路的檢測(cè)光學(xué)系；對(duì)從該檢測(cè)光學(xué)系導(dǎo)出的光進(jìn)行分光的分光裝置；根據(jù)該分光裝置的輸出求出從上述檢測(cè)光學(xué)系得到的光的分光光譜中的能得到極小值或極大值的波長(zhǎng)或頻率或與它們相關(guān)的對(duì)應(yīng)值的檢測(cè)值的檢測(cè)值導(dǎo)出裝置；控制上述加壓裝置的壓力使上述檢測(cè)值接近與上述液晶盒厚度的目標(biāo)值對(duì)應(yīng)的值的控制裝置。
5.權(quán)利要求4的液晶盒厚度控制系統(tǒng)，其特征在于在上述分光光譜中能得到極小值或極大值的波長(zhǎng)或頻率是可見光區(qū)域內(nèi)的波長(zhǎng)或頻率。
6.權(quán)利要求4或5的液晶盒厚度控制系統(tǒng)，其特征在于通過上述光路的光的光源在至少與上述檢測(cè)值對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)具有連續(xù)的發(fā)光光譜。
7.權(quán)利要求4至6的任何一項(xiàng)的液晶盒厚度控制系統(tǒng)，其特征在于上述控制裝置根據(jù)預(yù)先設(shè)定的上述檢測(cè)值或?qū)?yīng)于上述檢測(cè)值的液晶盒厚度的變化量和對(duì)上述液晶面板施加的壓力的關(guān)系控制上述加壓裝置。
8.權(quán)利要求4至7的任何一項(xiàng)的液晶盒厚度控制系統(tǒng)，其特征在于上述加壓裝置包括至少一方具有透光性且將上述液晶面板夾在中間的相互對(duì)置的一對(duì)夾持部件；密封該一對(duì)夾持部件和上述液晶面板之間的間隙的密封裝置；以受控制的壓力向上述一對(duì)夾持部件和上述液晶面板之間的間隙供給流體的流體供給裝置。
9.一種液晶裝置的制造方法，通過密封材料將2塊襯底粘貼在一起并在該襯底間配置液晶層而形成液晶面板，其特征在于設(shè)定依次通過第1偏振光裝置、上述液晶層和上述第2偏振光裝置的光路；對(duì)通過上述光路的光進(jìn)行分光；求出上述光的分光光譜中的能得到極小值或極大值的波長(zhǎng)或頻率或與它們相關(guān)的對(duì)應(yīng)值的檢測(cè)值，根據(jù)該檢測(cè)值對(duì)上述液晶面板進(jìn)行加壓，并進(jìn)行調(diào)整，使上述檢測(cè)值與和上述液晶盒厚度的目標(biāo)值對(duì)應(yīng)的值大致一致。
10.權(quán)利要求9的液晶裝置的制造方法，其特征在于在上述分光光譜中能得到極小值或極大值的波長(zhǎng)或頻率是可見光區(qū)域內(nèi)的波長(zhǎng)或頻率。
11.權(quán)利要求9和10任何一項(xiàng)的液晶裝置的制造方法，其特征在于在向上述液晶面板內(nèi)注入液晶后，根據(jù)上述檢測(cè)值對(duì)上述液晶面板進(jìn)行加壓，在調(diào)整壓力使上述檢測(cè)值與和上述液晶盒厚度的目標(biāo)值對(duì)應(yīng)的值大致一致的狀態(tài)下密封上述液晶。
12.一種液晶盒厚度檢測(cè)方法，用來檢測(cè)將2塊襯底對(duì)置并在該襯底間配置液晶層的液晶面板的液晶盒厚度，其特征在于設(shè)定依次通過第1偏振光裝置、上述液晶層和第2偏振光裝置的光路，對(duì)通過該光路的光進(jìn)行分光，在上述光的分光光譜中，將能得到極小值或極大值的波長(zhǎng)或頻率作為檢測(cè)值求出，根據(jù)該檢測(cè)值得出上述液晶盒厚度。
13.一種液晶盒厚度檢測(cè)方法，用來檢測(cè)將2塊襯底對(duì)置并在該襯底間配置液晶層的液晶面板的液晶盒厚度，其特征在于設(shè)定依次通過第1偏振光裝置、上述液晶層和第2偏振光裝置的光路，對(duì)通過該光路的光進(jìn)行分光，在上述光的分光光譜中，將與能得到極小值或極大值的波長(zhǎng)或頻率相關(guān)的對(duì)應(yīng)值作為檢測(cè)值求出，根據(jù)該檢測(cè)值得出上述液晶盒厚度。
全文摘要
提供一種新的液晶盒厚度測(cè)定方法,可以精確地檢測(cè)液晶面板的液晶盒厚度,而不因?yàn)V色器的存在而受影響。利用分光單元141對(duì)透過夾持液晶顯示面板10的加壓夾具的光進(jìn)行分光,根據(jù)該分光光譜中的極小值或極大值的波長(zhǎng)或頻率求出液晶盒厚度。將檢測(cè)出的液晶盒厚度與目標(biāo)值進(jìn)行比較,與該比較結(jié)果對(duì)應(yīng),利用壓力控制單元132向加壓夾具供給流體。
文檔編號(hào)G01B11/06GK1340690SQ0113251
公開日2002年3月20日 申請(qǐng)日期2001年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月1日
發(fā)明者黑巖雅宏 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社