遠心亮場與環(huán)形暗場無縫融合式照射的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明大體涉及用于對例如LCD及0LED面板等電子裝置進行光學檢驗的系統(tǒng)及方法，且更具體來說，涉及提供用于對電子裝置進行光學檢驗的遠心亮場與環(huán)形暗場無縫融合式照射。
【背景技術(shù)】
[0002]液晶顯示器(liquid crystal display ;LCD)面板并入有展現(xiàn)出電場相依光調(diào)制性質(zhì)的液晶。所述面板最常用于在從傳真機、膝上型計算機屏幕到大屏幕高清晰度TV的多種裝置中顯示圖像及其他信息。有源矩陣LCD面板是由以下若干功能層組成的復雜分層結(jié)構(gòu):偏光膜；玻璃襯底，并入有薄膜晶體管(thin-film transistor ;TFT)、存儲電容器、像素電極、及互連布線；濾色器玻璃襯底，并入有黑色矩陣、濾色器陣列、及透明共同電極；定向膜，由聚酰亞胺制成；以及實際液晶材料，并入有用以維持恰當LCD單元厚度的塑料/玻璃間隔件。
[0003]為使合格率最大化，在潔凈的室內(nèi)環(huán)境中在高度受控條件下制造LCD及0LED面板。盡管如此，仍有顯著數(shù)目的IXD及0LED顯示器由于制造瑕疵而必須被丟棄。
[0004]為提高LCD面板生產(chǎn)合格率，在LCD面板的整個制造過程期間實施多個檢驗及修復步驟。在這些步驟中，最關(guān)鍵的檢驗步驟之一是陣列測試，即，在TFT陣列制作過程結(jié)束時執(zhí)行的電檢驗步驟。
[0005]市場上目前可供IXD及0LED顯示器制造商使用的有若干種常規(guī)陣列測試技術(shù)，其中之一是對LCD及0LED面板進行自動化光學檢驗。通常，自動化光學檢驗設(shè)備并入有:底架，用于支撐光學檢驗系統(tǒng)的各種其他構(gòu)件；輸送臺，用于在檢驗期間承載LCD及0LED面板玻璃；以及掃描橋形件。所述掃描橋形件通常承載一個或多個用以自動地掃描受檢驗襯底的掃描照相機。所述掃描橋形件另外配備有適用于照射將檢驗的襯底的照射設(shè)備?？砂凑諏?zhí)行的特定檢驗的需要來提供亮場照射以及暗場照射。
[0006]美國專利第5，153，668號公開并主張均勻亮場照射與角度對稱暗場照射的組合以用于光學檢驗，所述美國專利以引用方式并入本文中。然而，在此系統(tǒng)中，亮場照射與暗場照射的孔徑光闌并未定位在共同平面中，因此在所述系統(tǒng)中會呈現(xiàn)出漸暈效應(vignetting)，此效應是與圖像中心相比，外圍處的圖像亮度或飽和度降低的現(xiàn)象。此種不當?shù)男獣撁娴赜绊懰龉鈱W檢驗系統(tǒng)的性能。
[0007]美國專利第8，462，328 B2號公開將亮場照射與暗場照射組合的遠心成像及照射系統(tǒng)，所述美國專利以引用方式并入本文中。然而，為使照射與成像能夠具有共同孔徑光闌，所公開成像模塊被分成兩個子模塊，其中下部模塊具有相對于上部模塊移位的軸線。另夕卜，當照射穿過下部模塊的一側(cè)同時成像在經(jīng)移位下部模塊的另一側(cè)上進行時，照射與成像共享下部模塊。這會造成兩個主要問題:來自照射的雜散光可容易地到達成像路徑；以及為組合照射路徑與成像路徑，下部成像模塊必須非常大，這使得系統(tǒng)較復雜且昂貴。
[0008]最后，美國專利第5,715,050號公開一種用于檢驗的遠心成像及照射系統(tǒng)，所述美國專利以引用方式并入本文中。成像塊是由物體側(cè)透鏡及圖像側(cè)透鏡組成。所公開設(shè)備引入亮場及暗場兩種照射。物體側(cè)透鏡為成像路徑與照射路徑所共有，而照射的孔徑光闌是成像塊孔徑光闌的共軛平面。然而，此系統(tǒng)也未能無縫地組合亮場照射與暗場照射。
[0009]因此，需要用于對電子裝置進行光學檢驗的新穎且改善的遠心亮場與環(huán)形暗場照射系統(tǒng)，所述照射系統(tǒng)將無縫地組合亮場照射與暗場照射子系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明性方法涉及實質(zhì)上消除與用于對電子裝置進行光學檢驗的常規(guī)技術(shù)相關(guān)聯(lián)的上述及其他問題中的一個或多個的方法及系統(tǒng)。
[0011]根據(jù)本文所述實施例的一個方面，提供一種統(tǒng)一非圓形對稱光學總成，包括:中央光學聚光器段；以及多個外圍光學聚光器段，環(huán)繞所述中央光學聚光器段，其中所述多個外圍光學聚光器段是實質(zhì)上鄰接的，從而圍繞所述中央光學聚光器段一起形成實質(zhì)上無縫的環(huán)。
[0012]在一個或多個實施例中，所述多個外圍光學聚光器段沿著其內(nèi)邊緣與所述中央光學聚光器段實質(zhì)上鄰接，從而一起形成所述統(tǒng)一非圓形對稱光學總成的實質(zhì)上無縫的通光孔徑。
[0013]在一個或多個實施例中，所述統(tǒng)一非圓形對稱光學總成的所述通光孔徑具有實質(zhì)上圓形形狀。
[0014]在一個或多個實施例中，所述統(tǒng)一非圓形對稱光學總成進一步包括位于所述中央光學聚光器段與所述多個環(huán)繞的外圍光學聚光器段之間的間隙。
[0015]在一個或多個實施例中，所述多個外圍光學聚光器段包括八個光學聚光器段。
[0016]在一個或多個實施例中，所述多個外圍光學聚光器段中的每一個均具有棱鏡形狀。
[0017]在一個或多個實施例中，所述多個外圍光學聚光器段是以圓形方式圍繞所述中央光學聚光器段排列。
[0018]在一個或多個實施例中，所述中央光學聚光器段是光學透鏡。
[0019]在一個或多個實施例中，所述多個外圍光學聚光器段中的每一個均是光學透鏡。
[0020]在一個或多個實施例中，所述中央光學聚光器段是菲涅耳透鏡。
[0021]在一個或多個實施例中，所述多個外圍光學聚光器段中的每一個均是菲涅耳透鏡。
[0022]在一個或多個實施例中，所述統(tǒng)一非圓形對稱光學總成進一步包括位于所述中央光學聚光器段與所述多個環(huán)繞的外圍光學聚光器段之間的受控間隙，所述受控間隙是基于位于下游照射光學總成的前焦平面中的物理間隙。
[0023]在一個或多個實施例中，所述物理間隙包括掩模。
[0024]在一個或多個實施例中，所述掩模包括機械環(huán)。
[0025]在一個或多個實施例中，所述掩模包括涂在單獨元件上的涂層。
[0026]在一個或多個實施例中，所述掩模包括涂在所述統(tǒng)一非圓形對稱光學總成上的涂層。
[0027]在一個或多個實施例中，所述掩模是圓形的。
[0028]根據(jù)本文所述實施例的另一方面，提供一種用于提供亮場照射及暗場照射的統(tǒng)一光學照射系統(tǒng)，所述光學照射系統(tǒng)包括:統(tǒng)一非圓形對稱光學總成，包括:中央光學聚光器段，以及多個外圍光學聚光器段，環(huán)繞所述中央光學聚光器段，其中所述多個外圍光學聚光器段是實質(zhì)上鄰接的，從而圍繞所述中央光學聚光器段一起形成實質(zhì)上無縫的環(huán)；以及多個照射光源，其中所述多個照射光源中的每一個均設(shè)置在所述多個外圍光學聚光器段中對應的每一個的前焦平面內(nèi)。
[0029]在一個或多個實施例中，所述多個外圍光學聚光器段中的每一個的光輸出用作所述暗場照射的遠場。
[0030]在一個或多個實施例中，所述多個外圍光學聚光器段沿著其內(nèi)邊緣與所述中央光學聚光器段實質(zhì)上鄰接，從而一起形成所述統(tǒng)一非圓形對稱光學總成的實質(zhì)上無縫的通光孔徑。
[0031]在一個或多個實施例中，所述統(tǒng)一非圓形對稱光學總成的所述通光孔徑具有實質(zhì)上圓形形狀。
[0032]在一個或多個實施例中，所述統(tǒng)一非圓形對稱光學總成進一步包括位于所述中央圓形對稱光學聚光器段與所述多個環(huán)繞的外圍光學聚光器段之間的間隙。
[0033]在一個或多個實施例中，所述多個外圍光學聚光器段包括八個光學聚光器段。
[0034]在一個或多個實施例中，所述多個外圍光學聚光器段中的每一個均具有棱鏡形狀。
[0035]在一個或多個實施例中，所述多個外圍光學聚光器段是以圓形方式圍繞所述中央圓形對稱光學聚光器段排列。
[0036]在一個或多個實施例中，所述中央圓形對稱光學聚光器段是光學透鏡。
[0037]在一個或多個實施例中，所述多個外圍光學聚光器段中的每一個均是光學透鏡。
[0038]在一個或多個實施例中，所述中央圓形對稱光學聚光器段是菲涅耳透鏡。
[0039]在一個或多個實施例中，所述多個外圍光學聚光器段中的每一個均是菲涅耳透鏡。
[0040]在一個或多個實施例中，照射光源的數(shù)目與所述外圍光學聚光器段的數(shù)目相同。
[0041]在一個或多個實施例中，所述多個照射光源包括波長相同的多個發(fā)光二極管。
[0042]在一個或多個實施例中，所述中央圓形對稱光學聚光器段的光輸出用作所述亮場照射的遠場。
[0043]在一個或多個實施例中，所述統(tǒng)一光學照射系統(tǒng)進一步包括:第二多個照射光源，用以產(chǎn)生多個照射光束；以及照射光路徑，用以組合所述多個照射光束，并將所述經(jīng)組合照射光束遞送到所述統(tǒng)一非圓形對稱光學總成的所述中央圓形對稱光學聚光器段。
[0044]在一個或多個實施例中，所述第二多個照射光源包括三個發(fā)光二極管。
[0045]在一個或多個實施例中，所述統(tǒng)一光學照射系統(tǒng)進一步包括控制模塊，所述控制模塊用以根據(jù)多個預定照射模態(tài)來驅(qū)動所述多個照射光源及所述第二多個照射光源。
[0046]在一個或多個實施例中，所述多個預定照射模態(tài)包括亮場照射模態(tài)。
[0047]在一個或多個實施例中，所述多個預定照射模態(tài)包括暗場照射模態(tài)。
[0048]在一個或多個實施例中，所述多個預定照射模態(tài)包括照射光色彩變化的第二多個亮場照射模態(tài)。
[0049]在一個或多個實施例中，所述多個預定照射模態(tài)包括照射光功率變化的第二多個亮場照射模態(tài)。
[0050]在一個或多個實施例中，所述多個預定照射模態(tài)包括照射光角度分布變化的第二多個暗場照射模態(tài)。
[0051 ] 在一個或多個實施例中，所述多個預定照射模態(tài)包括照射光功率變化的第二多個暗場照射模態(tài)。
[0052]根據(jù)本文所述實施例的又一方面，提供一種用于提供亮場照射及暗場照射的統(tǒng)一光學照射系統(tǒng)，所述光學照射系統(tǒng)包括:統(tǒng)一非圓形對稱光學總成，包括:中央圓形對稱光學聚光器段，以及多個外圍光學聚光器段，環(huán)繞所述中央圓形對稱光學聚光器段，其中所述多個外圍光學聚光器段是實質(zhì)上鄰接的，從而圍繞所述中央圓形對稱光學聚光器段一起形成實質(zhì)上無縫的環(huán)；多個照射光源，用以產(chǎn)生多個照射光束；以及照射光路徑，用以組合所述多個照射光束，并將所述經(jīng)組合照射光束遞送到所述中央圓形對稱光學聚光器段。
[0053]在一個或多個實施例中，所述多個照射光源包括三個發(fā)光二極管。
[0054]在一個或多個實施例中，所述三個發(fā)光二極管中的第一個用以產(chǎn)生紅色光，所述三個發(fā)光二極管中的第二個用以產(chǎn)生綠色光，且所述三個發(fā)光二極管中的第三個用以產(chǎn)生藍色光。
[0055]在一個或多個實施例中，所述照射光路徑包括至少一個準直透鏡，所述準直透鏡用以使所述多個照射光束中的至少一個準直。
[0056]在一個或多個實施例中，所述照射光路徑包括多個二向色鏡，所述二向色鏡用以