TWI424394B - 一種顯示裝置與測量其表面結構的方法 - Google Patents

一種顯示裝置與測量其表面結構的方法 Download PDF

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TWI424394B TW098140917A TW98140917A TWI424394B TW I424394 B TWI424394 B TW I424394B TW 098140917 A TW098140917 A TW 098140917A TW 98140917 A TW98140917 A TW 98140917A TW I424394 B TWI424394 B TW I424394B
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Description

一種顯示裝置與測量其表面結構的方法
本發明關於一種顯示裝置與測量其表面結構的方法，特別係指一種顯示裝置表面結構與測量其表面結構尺寸的方法，其係應用於顯示裝置之領域。
近年來顯示器產品以輕、薄、短、小、高解析度為設計概念，但這樣的要求使得顯示器內部構造物的設計、製造與尺寸量測上遇到很大的困難，為了在更小的空間內設置更多畫素以提供更高的解析度，往往造成各種構造物間隔空間的不足，導致構造物尺寸量結果的精確性與再現性不佳，進而對依賴尺寸量測結果以調整製造參數的製造工程造成困難，造成產品良率下降與產量減少之缺點。
請參閱第一圖，第一圖為一光學式結構量測設備(未繪示)與一顯示器(未繪示)用之一第一基板210，該第一基板210具有一第一表面212；一圖形化遮光層214，包含多數開口部216，設置於該第一基板210之該第一表面212上；至少一第一凸起物218，分別覆蓋於該圖形化遮光層214之該些開口部216與該遮光層214之一部份；至少一第二凸起物2184，設置於該圖形化遮光層214。該光學式結構量測設備(未繪示)包含一可定位移動平台(未繪示)、一光源(未繪示)、一運算處理單元(未繪示)與一顯微鏡頭100，該鏡頭100包含一分光鏡(未繪示)、一第一光偵測器(未繪示)與一第二光偵測器(未繪示)。請參照第二圖，第二圖為一光學式結構量測設備(未繪示)與一顯示器(未繪示)用之一第一基板210之A-A’剖面示意圖，該可定位移動平台承載該待測顯示器(未繪示)用之之該第一基板210，使該顯微鏡頭 100位於該第一基板210之一該圖形化遮光層214之正上方，該光源對該圖形化遮光層214發射出一平行光束102，該平行光束102經該分光鏡分為一量測光束與一干涉光束，該量測光束照射在該第一基板210之該圖形化遮光層214，該第一光偵測器再接收自該圖形化遮光層214反射回到該顯微鏡頭之反射光並轉換為一第一訊號，該干涉光束由該第二光偵測器接收並轉換為一第二訊號；請參閱第三圖，第三圖為一光學式結構量測設備(未繪示)與一顯示器(未繪示)用之一第一基板210之A-A’剖面示意圖，移動該可定位移動平台使該該顯微鏡頭100位於該第一基板210之之第一表面212之一第一凸起物2182正上方，該光源對該第一凸起物218發射出一平行光束102，該平行光束102經該分光鏡分為一量測光束與一干涉光束，該量測光束照射在該第一基板之第一凸起物218，該第一光偵測器再接收自該第一凸起物218反射回到該顯微鏡頭之反射光並轉換為一第三訊號，該干涉光束由該第二光偵測器接收並轉換為一第四訊號；請參閱第四圖，第四圖為一光學式結構量測設備(未繪示)與一顯示器(未繪示)用之一第一基板210之A-A’剖面示意圖，再移動該可定位移動平台使該該顯微鏡頭100位於該第一基板210之之第一表面212之一第二凸起物2184正上方，該光源對該第二凸起物2184發射出一平行光束，該平行光束經該分光鏡分為一量測光束與一干涉光束，該量測光束照射在該第一基板之第二凸起物2184，該第一光偵測器再接收自該第二凸起物2184反射回到該顯微鏡頭之反射光並轉換為一第五訊號，該干涉光束由該第二光偵測器接收並轉換為一第六訊號；該運算處理單元接收該第一訊號、該第二訊號、該第三訊號、第四訊號、該第五訊號與該第六訊號進行運算並輸出該第一基板表面之第一凸起物2182之高度與第二凸起物2184之高度值。
然而，為了在更小的空間內設置更多畫素以提供更高的解析度，各畫素之間的遮光層幅寬必須縮小而無法提供足夠寬度的單一平面，使得量測光束照射在該圖形化遮光層214時不能得到均一之反射光，造成構造物尺寸量測結果的精確性與再現性不佳，進而對依賴尺寸量測結果以調整製造參數的製造工程造成困難，使得產品良率下降與產量減少之缺點。
本發明之一目的，在於提供一種顯示裝置與其表面結構量測方法，其能避免傳統方式所產生的構造物尺寸量結果的精確性與再現性不佳而衍生的產品良率下降與產量減少問題。
本發明關於一種顯示裝置與測量其表面結構的方法，該顯示裝置包括：一第一基板，具有一第一表面；一第一圖形化遮光層，包含多數第一開口部，設置於該第一基板之該第一表面上；至少一第二圖形化遮光層，包含多數第二開口部，設置於該第一基板之該第一表面上之該些第一圖形化遮光層之間；至少一第一畫素單元包含：至少一第一凸起物，分別覆蓋於該第一圖形化遮光層之該些第一開口部與該第一圖形化遮光層之一部份；至少一第二凸起物，設置於該第一圖形化遮光層與該些第二圖形化遮光層內；至少一第二畫素單元包含：至少一第三凸起物，分別覆蓋於該第二圖形化遮光層之該些第二開口部與該第二圖形化遮光層之一部份；其中該些第二圖形化遮光層之第二開口部之尺寸小於該些第一圖形化遮光層之該些第一開口部之尺寸，且二相鄰的該些第一開口部的相鄰邊緣之間的距離小於二相鄰的該些第二開口部的相鄰邊緣之間的距離。一第二基板，具有一第一表面，該第二基板相對設置於該第一基板之該第一表面之對面。本發明所提供之顯 示面板中第一基板包含至少一遮光層其幅寬較其他遮光層之福寬為大，以對光學式量測系統提供一均一反射平面，以得到高精確性與高再現性高之量測結果，而對依賴尺寸量測結果以調整製造參數的製造工程提供更精確之基礎數據，使得產品良率得以提升並增加產量。
本發明之另一目的，在於提供一種測量顯示裝置表面結構的方法；包含：提供一顯示裝置，該顯示裝置包含：一第一基板，具有一第一表面；一第一圖形化遮光層，包含多數第一開口部，設置於該第一基板之該第一表面上；至少一第二圖形化遮光層，包含多數第二開口部，設置於該第一基板之該第一表面上之該些第一圖形化遮光層之間；至少一第一畫素單元包含：至少一第一凸起物，分別覆蓋於該第一圖形化遮光層之該些第一開口部與該第一圖形化遮光層之一部份；至少一第二凸起物，設置於該第一圖形化遮光層與該些第二圖形化遮光層內；至少一第二畫素單元包含：至少一第三凸起物，分別覆蓋於該第二圖形化遮光層之該些第二開口部與該第二圖形化遮光層之一部份；其中該些第二圖形化遮光層之第二開口部之尺寸小於該些第一遮光層之該些第一開口部之尺寸，且二相鄰的該些第一開口部的相鄰邊緣之間的距離小於二相鄰的該些第二開口部的相鄰邊緣之間的距離。一第二基板，具有一第一表面，該第二基板相對設置於該第一基板之該第一表面之對面。
提供一光學式結構量測設備，該光學式結構量測設備包含：一可定位移動平台、一光源、一運算處理單元與一顯微鏡頭，該鏡頭包含一分光鏡、一第一光偵測器與一第二光偵測器，該可定位移動平台用以移動該顯微鏡頭或該待測顯示器基板，使該顯微鏡頭 對準該待測顯示器基板之一第二圖形化遮光層，以該第二圖形化遮光層做為參考平面，該光源用以提供一平行光穿過該顯微鏡頭之分光鏡，該分光鏡用以將該平行光分成一量測光與一干涉光，該量測光照射於該顯示基板之該待測結構物或一參考平面，並反射回到顯微鏡頭，再由該第一光偵測器接收並轉換成為一反射光訊號，該干涉光由該第二光偵測器接收並轉換成為一干涉光訊號，重覆此一步驟依序對該待測面板上之第一凸起物、第二凸起物與各第三凸起物進行量測，分別各得到一組反射光訊號與干涉光訊號；該運算單元用以接收該些反射光訊號與干涉光訊號經過運算後輸出該第一凸起物、第二凸起物與各第三凸起物之高度。本發明中，第二遮光層提供較第一遮光層更大之反射平面，使得該第二遮光層淨高度之量測結果較第一遮光層淨高度之量測結果更為精確且再現性更高，而不使顯示器之畫質與輝度發生顯著影響，故基於該第二遮光層之量測結果而計算所得柱狀凸起物之相對高度更加精確且再現性更高，而對依賴尺寸量測結果以調整製造參數的製造工程提供更精確之基礎數據，使得產品良率得以提升並增加產量。
茲為使 貴審查委員對本發明之技術特徵及所達成之功效有更進一步之瞭解與認識，謹佐以較佳之實施例圖並配合詳細之說明，說明如後：
實施例一
請參閱第五圖，本發明之一實施例之顯示裝置300，例如一液晶顯示器，包含：一第一基板310，具有一第一表面312；一第一圖形化遮光層322，包含多數第一開口部324，設置於該第一基板310之該第一表面312上； 至少一第二圖形化遮光層332，包含多數第二開口部334，設置於該第一基板310之該第一表面312上之該些第一圖形化遮光層322之間；至少一第一畫素單元326包含：至少一第一紅色濾光層326R、至少一第一藍色濾光層326B與至少一第一綠色濾光層326G，分別覆蓋於該第一圖形化遮光層322之該些第一開口部324與該第一圖形化遮光層322之一部份；至少一柱狀間隔物328，設置於該第一圖形化遮光層322與該些第二圖形化遮光層332內；至少一第二畫素單元336包含：至少一第二紅色濾光層336R、至少一第二藍色濾光層336B與至少一第二綠色濾光層336G，分別覆蓋於該第二圖形化遮光層332之該些第二開口部334與該第二圖形化遮光層332之一部份；其中該些第二圖形化遮光層332之第二開口部334之尺寸小於該些第一圖形化遮光層322之第一開口部324之尺寸，且二相鄰的該些第一開口部324的相鄰邊緣之間的距離小於二相鄰的該些第二開口部334的相鄰邊緣之間的距離。
一第二基板340，具有一第一表面350，該第二基板340相對設置於該第一基板310之該第一表面312之對面。
本發明中，第二遮光層332提供較第一遮光層322更大之反射平面，使得該第二遮光層332淨高度之量測結果較第一遮光層322淨高度之量測結果更為精確且再現性更高，故基於該第二遮光層332之量測結果而計算所得柱狀間隔物328之相對高度更加精確且再現性更高，而不使顯示器之畫質與輝度發生顯著影響。
實施例二
請參閱第五圖與第六圖，第六圖為第五圖之第一基板310之平面圖，本發明第二實施例之測量顯示裝置表面結構的方法包含：提供一顯示裝置300，例如一液晶顯示器，包含：一第一基板310，具有一第一表面312；一第一圖形化遮光322，包含多數第一開口部324，設置於該第一基板310之該第一表面312上；至少一第二圖形化遮光層332，包含多數第二開口部334，設置於該第一基板310之該第一表面312上之該些第一圖形化遮光層322之間；至少一第一畫素單元326包含：至少一第一紅色濾光層326R、至少一第一藍色濾光層326B與至少一第一綠色濾光層326G，分別覆蓋於該第一圖形化遮光層322之該些第一開口部324與該第一圖形化遮光層322之一部份；至少一柱狀間隔物328，設置於該第一圖形化遮光層322與該些第二圖形化遮光層332內；至少一第二畫素單元336包含：至少一第二紅色濾光層336R、至少一第二藍色濾光層336B與至少一第二綠色濾光層336G，分別覆蓋於該第二圖形化遮光層332之該些第二開口部334與該第二圖形化遮光層332之一部份；其中該些第二圖形化遮光層332之第二開口部334之尺寸小於該些第一開口部324之尺寸，且二相鄰的該些第一開口部324的相鄰邊緣之間的距離小於二相鄰的該些第二開口部334的相鄰邊緣之間的距離。
一第二基板340，具有一第一表面350，該第二基板340相對設置於該第一基板310之該第一表面312之對面。
提供一測量設備(未繪示)； 提供一光學式結構量測設備(未繪示)，該光學式結構量測設備包含：一可定位移動平台(未繪示)、一光源(未繪示)、一運算處理單元(未繪示)與一顯微鏡頭360，該鏡頭包含一分光鏡(未繪示)、一第一光偵測器(未繪示)與一第二光偵測器(未繪示)；請參閱第七圖，利用該可定位移動平台用以移動該顯微鏡頭360或該第一基板310，使該顯微鏡頭360對準且位於該第一基板310之一第二圖形化遮光層332之正上方，以該第二圖形化遮光層332做為參考平面，該光源用以提供一平行光穿過該顯微鏡頭360之分光鏡，該分光鏡用以將該平行光分成一量測光與一干涉光，該量測光照射於該顯示基板之該待測結構物或一參考平面，並反射回到顯微鏡頭，再由該第一光偵測器接收並轉換成為一第一反射光訊號，該干涉光由該第二光偵測器接收並轉換成為一第一干涉光訊號，重覆此一步驟依序對該待測面板上之第二畫素單元336之第二紅色濾光層336R(亦可以第二藍色濾光層336B或第二綠色濾光層336G替代)與該柱狀間隔物328進行量測，分別得到一第二反射光訊號，一第二干涉光訊號，一第三反射光訊號與一第三干涉光訊號；該運算單元接收該第一反射光訊號，第一干涉光訊號，第二反射光訊號，第二干涉光訊號運算後輸出該第二畫素單元336之第二紅色濾光層336R之淨高度；該運算單元接收該第一反射光訊號，第一干涉光訊號，第三反射光訊號與第三干涉光訊號經運算後輸出該柱狀間隔物328之淨高度；該運算單元執行一減法程序將該柱狀間隔物328之淨高度減去該第二紅色濾光層336R之淨高度並輸出該柱狀間隔物328之相對高度。
本發明中，第二遮光層332提供較第一遮光層322更大之反射平面，使得該第二遮光層332淨高度之量測結果較第一遮光層322淨高度之量測結果更為精確且再現性更高，故基於該第二遮光層 332之量測結果而計算所得柱狀間隔物328之相對高度更加精確且再現性更高，而不使顯示器之畫質與輝度發生顯著影響。
綜合上述，本發明具有以下之優點：
1.於顯示畫面之局部區域設置較大遮光層以提供足夠之量測平面，改善高解析度顯示器表面結構量測不易而影響製程良率之缺點。
2.於顯示畫面之局部區域設置較大遮光層，不使顯示器之畫質與輝度發生顯著影響。
3.建立一可靠且有效之顯示器表面結構量測方法。
故本發明實為一具有新穎性、進步性及可供產業上利用者，應符合我國專利法專利申請要件無疑，爰依法提出發明專利申請，祈 鈞局早日賜准專利，至感為禱。
惟以上所述者，僅為本發明較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，故舉凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。
(習知)
210‧‧‧第一基板
212‧‧‧第一基板之第一表面
214‧‧‧圖形化遮光層
216‧‧‧圖形化遮光層開口部
218‧‧‧第一凸起物
2184‧‧‧第二凸起物
100‧‧‧顯微鏡頭
102‧‧‧平行光
300‧‧‧顯示裝置
310‧‧‧第一基板
312‧‧‧第一基板之第一表面
326‧‧‧第一畫素單元
326R‧‧‧第一紅色濾光層
326B‧‧‧第一藍色濾光層
326G‧‧‧第一綠色濾光層
322‧‧‧第一圖形化遮光層
324‧‧‧第一開口部
332‧‧‧第二圖形化遮光層
334‧‧‧第二開口部
336‧‧‧第二畫素單元
336R‧‧‧第二紅色濾光層
336B‧‧‧第二藍色濾光層
336G‧‧‧第二綠色濾光層
328‧‧‧柱狀間隔物
340‧‧‧第二基板
350‧‧‧第二基板之第一表面
360‧‧‧顯微鏡頭
362‧‧‧平行光
第一圖為先前技術之顯示面板與光學式表面結構量測設備示意圖。
第二圖為先前技術之顯示面板之圖形化遮光層高度量測示意圖。
第三圖為先前技術之顯示面板之第一凸起物高度量測示意圖。
第四圖為先前技術之顯示面板之第二凸起物高度量測示意圖。
第三圖為本發明第一實施例之顯示器表面結構圖。
第四圖為本發明第二實施例之量測流程示意圖。
第五圖為本發明第二實施例之量測流程示意圖。
第六圖為第五圖之第一基板之俯視圖。
第七圖為本發明第二實施例之量測示意圖。
300‧‧‧顯示裝置
310‧‧‧第一基板
312‧‧‧第一基板之第一表面
326‧‧‧第一畫素單元
326R‧‧‧第一紅色濾光層
326B‧‧‧第一藍色濾光層
326G‧‧‧第一綠色濾光層
322‧‧‧第一圖形化遮光層
324‧‧‧第一開口部
332‧‧‧第二圖形化遮光層
334‧‧‧第二開口部
336‧‧‧第二畫素單元
336R‧‧‧第二紅色濾光層
336B‧‧‧第二藍色濾光層
336G‧‧‧第二綠色濾光層
328‧‧‧柱狀間隔物
340‧‧‧第二基板
350‧‧‧第二基板之第一表面

Claims (11)

  1. 一種顯示裝置，包含：一第一基板，具有一第一表面；一第一圖形化遮光層，包含多數第一開口部，設置於該第一基板之該第一表面上；至少一第二圖形化遮光層，包含多數第二開口部，設置於該第一基板之該第一表面上；至少一第一畫素單元包含：至少一第一凸起物，分別覆蓋於該第一圖形化遮光層之該些第一開口部；至少一第二凸起物，設置於該第一圖形化遮光層與該些第二圖形化遮光層內；至少一第二畫素單元包含：至少一第三凸起物，分別覆蓋於該第二圖形化遮光層之該些第二開口部；其中該些第二圖形化遮光層之該些第二開口部之尺寸小於該些第一圖形化遮光層之該些第一開口部，且二相鄰的該些第一開口部的相鄰邊緣之間的距離小於二相鄰的該些第二開口部的相鄰邊緣之間的距離；一第二基板，具有一第一表面，該第二基板相對設置於該第一基板之該第一表面之對面。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該第一凸起物包 含至少一紅色濾光層、至少一藍色濾光層與至少一綠色濾光層。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該第二凸起物包含至少一柱狀間隔物。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該第三凸起物包含至少一紅色濾光層、至少一藍色濾光層與至少一綠色濾光層。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該顯示裝置為液晶顯示器。
  6. 一種測量顯示裝置表面結構的方法；包含：提供一如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置；提供一測量設備；基於該第一凸起物覆蓋該第二圖形化遮光層之表面，測量一第一高度，該第一高度為該第二圖形化遮光層與該第一凸起物之高度差；基於該第二凸起物覆蓋該第二圖形化遮光層之表面，測量一第二高度，該第二高度為該第二圖形化遮光層與該第二凸起物之高度差；計算一第三高度，該第三高度為該第一高度與該第二高度之差值。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之方法，其中該第一凸起物包含至少一紅色濾光層、至少一藍色濾光層與至少一綠色濾光層。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之方法，其中該第二凸起物包含至少一柱狀間隔物。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之方法，其中該第三凸起物包含至 少一紅色濾光層、至少一藍色濾光層與至少一綠色濾光層。
  10. 如申請專利範圍第6項所述之方法，其中該顯示裝置為液晶顯示器。
  11. 如申請專利範圍第6項所述之方法，其中該測量設備為光學式量測設備。
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