[发明专利]相位差检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种相位差检测装置，尤其是涉及一种可检测待测基板应力值的相位差检测装置。

背景技术

软性电子与显示器相关技术在近几年来开始受到瞩目，由于使用了具有可挠曲特性的材料(如塑料基板等)作为基板，因此，在基板上的应力分布程度则显得相当重要。由于必须在挠曲的状态下使用，显示面板在挠曲时所承受的应力将会造成薄膜或导线的破裂使得元件毁坏而无法正常使用；另一方面，由于使用了软性的塑料基板，在制作过程中产生的应力累积也会使得面板在制作后翘曲，同样也会造成组件的毁坏。因此，监控软性基板于制作时所造成的应力大小以及开发低应力的制作条件便成为软性显示器的重要课题。

传统用来量测薄膜应力的方式为量测玻璃或硅晶圆基板在镀膜前后的曲率变化来计算其应力值，然而使用软性塑料基板时，由于曲率变化量太大，传统曲率法无法量测而且不能实时量测作为制作应力监控之用。而由于软性塑料基板多为高分子材料，具有双折射性(Birefringence)，如聚萘二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸乙二酯(PEN)等，在薄膜制作后产生的应力将会造成其双折射率的改变，产生相位差的变化，因此可以利用偏光检测的方式来量测其相位差变化量，再去计算其应力大小。

传统偏光检测的方式通常都利用旋转偏振组件的方式或使用多组偏振组件来得到不同的偏振态改变量。相关的前案如：美国Stress Photonics公司的美国专利案第6219139号“全域式光弹应力分析”，该案利用两个中性分光镜、两个偏振分光镜、多组偏振组件，以及四组影像感测组件来得到全域式的相位差应力量测装置。此装置架构复杂，虽然可以得到很精确的相位差值，但是结构复杂，成本太高，处理四组影像感测组件的画面也会使用较多的时间。

而美国CRI公司的美国专利第5521705号“偏极光显微检查法”则使用液晶相位补偿器来取代一般的相位补偿器，其通过调整输入的电压来控制补偿器的相位差值来得到不同的偏振态。此方法虽然可以不用旋转任何的偏振元件，但是调制液晶相位补偿器不能实时变化，而且单一组件成本也较高。

此外，通过旋转偏振组件的方式是无法进行实时量测，且会因为旋转元件而对量测造成误差，虽然利用多个偏振元件或是使用液晶相位调制器的方法也开始被提出，然而这些方法不是结构复杂，就是使用元件成本太高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种相位差检测装置，以提供快速的相位差分布检测功能，能通过选择不同分量(左旋圆偏振光或右旋圆偏振光)来得到较准确的量测结果；此外当得知相位差之值后，还能据以推算出该处基板的应力情况，并且能减少成分，使结构简单化。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种相位差检测装置，用于检测一透光的基板样品，依次包含：一光源模块，用于产生一单波长光束；一圆偏振光产生模块，由一偏振器以及一第一相位延迟器所组成；当该单波长光束射入该圆偏振光产生模块后，依次通过偏振器以及第一相位延迟器；以及，一检测模块，由一第二相位延迟器、一偏振分光镜、一第一影像传感器以及一第二影像传感器所组成；当该圆偏振光通过基板样品然后射入检测模块后，依次通过第二相位延迟器及偏振分光镜，该偏振分光镜将椭圆偏振光分成左旋圆偏振光与右旋圆偏振光并分别射入第一影像传感器与第二影像传感器。

上述相位差检测装置，其特点在于，该光源模块包含一多波长光源发射器以及一单波长滤光片，该多波长光源发射器发射多波长光束，该单波长滤光片用于将该多波长光束过滤为单波长光束。

上述相位差检测装置，其特点在于，该多波长光源发射器包含一多波长光源、一准直镜头，以及分别连接该多波长光源及准直镜头的光导。

上述相位差检测装置，其特点在于，该多波长光源发射可见光波长的光线。

上述相位差检测装置，其特点在于，该多波长光源为白炽灯光源。

上述相位差检测装置，其特点在于，该多波长光源为闪光灯光源。

上述相位差检测装置，其特点在于，该多波长光源为多波长雷射。

上述相位差检测装置，其特点在于，该多波长光源为多波长气体灯。

上述相位差检测装置，其特点在于，该多波长光源为多波长发光二极管。

上述相位差检测装置，其特点在于，该多波长光源为多波长荧光灯光源。

上述相位差检测装置，其特点在于，该光源模块发射单波长准直光束。

上述相位差检测装置，其特点在于，该单波长准直光束的波长大于可见光的波长。

上述相位差检测装置，其特点在于，该单波长准直光束为红外光。

上述相位差检测装置，其特点在于，该基板样品可挠。