[發明專利]偵測裝置及偵測方法

有效

• 申請號: 201310288576.8
• 申請日: 2013-07-11
• 公開（公告）號: CN103558188A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 林子建
• 申請（專利權）人: 福建華映顯示科技有限公司;中華映管股份有限公司
• 主分類號: G01N21/49
• 分類號: G01N21/49
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明是有關于一種偵測裝置與偵測方法，且特別是有關于一種可用以偵測光異向性樣本的分子排列方向的偵測裝置與偵測方法。?

背景技術

材料表面的探測技術一直是現今尖端科技的發展重要課題之一，各國企業與政府挹注大量資金與人才以期進一步地了解各種材料表面的情況。然而，一般而言，表面分析技術隨著所分析的尺度越來越小，而困難度越高。以目前發展已久的表面顯微技術如電子掃描顯微鏡(Scanning?electron?microscope，SEM)、原子力顯微鏡(Atomic?force?microscope，AFM)以及X射線電子能譜儀(X-ray?photoelectron?spectrometer，XPS)而言，在良好的偵測環境條件之下，其分辨率可達數個奈米(nanometer)。不過，其儀器不僅昂貴且體積龐大，亦有著試片制作不易與操作不易等缺點。

舉例而言，電子掃描顯微鏡需對樣本事先作表面鍍金或鍍銀等表面改質，可能對樣本造成不可逆的傷害。另一方面，原子力顯微鏡雖可不需事先對樣本作處理，然而其偵測的范圍太小以及偵測速度太慢，對于表面面積較大的樣本難以作有效率的全面性量測。而X射線電子能譜儀所能測量的樣本尺寸有所限制，并且亦可能需要事先對樣本做復雜的表面處理以達到較佳的影像分辨率。

而上述量測方法可能無法應用在某些透明材質的量測上，例如，液晶顯示面板中的光配向膜。由于光配向膜的分子排列方向決定性地影響光配向膜的效果，并進而影響到液晶顯示面板的顯示質量好壞，在完成光配向模的制作后必須藉由合適的量測方法確實地量測光配向膜的分子排列方向。此時，為了使光配向膜在經過測量后仍能使用，不便對光配向膜做鍍金等表面處理。因此，無法使用電子掃描顯微鏡來量測。再者，若使用原子力顯微鏡測量配向膜的表面分子排列方向，又具有速度過慢以及測量范圍太小等缺點而可能影響生產效率。因此，如何在不傷害樣本的條件下快速且準確地測量配向膜等材質的表面分子排列方向成為亟待解決的問題之一。

發明內容

??本發明提供一種偵測裝置，用以偵測具有光異向性的樣本的分子排列方向。

本發明提供一種偵測方法，用以偵測具有光異向性的樣本的分子排列方向。

本發明提出一種偵測裝置，適于偵測一光異向性樣本的分子排列方向，偵測裝置包括一線性偏振光源、一旋轉單元、一光偵測器、一處理單元以及一分光單元。線性偏振光源提供一線性偏振光。旋轉單元使照射于光異向性樣本的線性偏振光的偏振方向在光異向性樣本被照射平面上旋轉，且光異向性樣本反射線性偏振光以產生一反射光。光偵測器配置于反射光的傳遞路徑上，并偵測反射光的強度。處理單元根據光偵測器所偵測到的反射光的強度變化計算出光異向性樣本的分子排列方向。分光單元配置于線性偏振光的傳導路徑上，分光單元使部分線性偏振光穿透，并使另一部分的線性偏振光反射。

在本發明的一實施例中，偵測裝置更包括一相位延遲片配置于穿透分光單元的線性偏振光的傳遞路徑上，相位延遲片的一快軸透過旋轉單元的操作而旋轉。

在本發明的一實施例中，上述的旋轉單元為一旋轉鏡座，相位延遲片配置于旋轉單元上，旋轉單元帶動相位延遲片旋轉以改變線性偏振光的偏振方向。

在本發明的一實施例中，上述的線性偏振光源包括一發光單元以及一線性偏振單元。發光單元提供一光束。線性偏振單元配置于光束的傳遞路徑上，光束通過線性偏振單元而形成線性偏振光。

在本發明的一實施例中，上述的線性偏振光的偏振方向與光異向性樣本的被照射平面上的一參考軸的夾角為θ，而光異向性樣本的分子排列方向與參考軸的夾角為A，反射光的反射率R的變化關系滿足下式：

其中，n_e代表光異向性樣本在光異向性樣本的分子排列方向上的折射率，n₀代表光異向性樣本在垂直于光異向性樣本的分子排列方向上的折射率。

在本發明的一實施例中，偵測裝置更包括一孔徑光闌，配置于分光單元與光偵測器之間，至少部分反射光通過孔徑光闌而傳遞至光偵測器。

在本發明的一實施例中，上述的相位延遲片為一二分之一波片。

在本發明的一實施例中，上述的相位延遲片的可旋轉角度范圍為180度的整數倍。

在本發明的一實施例中，上述的線性偏振光源為一雷射光源。