软性显示器挠曲下之光学特性自动量测研究-AOIEA-工研院.PDFVIP

軟性顯示器撓曲下之光學特性自動量測研究 溫博浚 呂宗熙 陳政憲 工業技術研究院量測中心 國立交通大學機械工程學系 工業技術研究院量測中心 Jiunner@itri.org.tw Tsliu@mail.nctu.edu.tw ChrisCHChen@itri.org.tw 柯心怡 廖淑君 鍾宗穎 工業技術研究院量測中心 工業技術研究院量測中心 工業技術研究院量測中心 Shelley_ko@itri.org.tw SC_Liao@itri.org.tw IanChung@itri.org.tw 摘要 本研究提出一種新穎之方式來自動量測可撓軟性顯示器在撓曲狀態下之光學特性，藉由可撓特性 檢測系統來量測在不同之撓曲半徑的狀況下之可撓軟性顯示器的光學特性。根據這些可撓軟性顯示器 之檢測結果，使可撓軟性顯示器之設計者與製造商設計與製作出實用且舒適之可撓電子產品，使得人 類在使用這些電子產品時能得到更舒適，並且提升其生活品質。 關鍵字：可撓顯示器、可撓特性檢測系統、撓曲半徑 壹、 前言 輕薄可捲曲、省電、高反射率及高對比是軟性電子紙顯示器之發展趨勢，目前電子紙的訴求 為耐摔及省電之可取代紙本文件的電子儲存媒體。因此，在軟性顯示器技術發展進步時，藉由發 展量測技術以將技術推向更成熟的地位，讓使用者在使用軟性顯示器接受度更高，進而達到類紙 化的目標。本研究提出一種新穎之方式來自動量測可撓軟性顯示器在撓曲狀態下之光學特性，藉 由可撓特性檢測系統來量測在不同之撓曲半徑的狀況下之可撓顯示器的光學特性。根據這些可撓 顯示器之檢測結果，可以使可撓顯示器之設計者與製造商設計與製作出實用且舒適之可撓電子產 品，以提升人類之生活品質。 貳、 研究方法 一、 可撓特性檢測系統 可撓曲性是軟性顯示器的最大特徵之一，在不同撓曲程度下，將呈現不同的光學顯示 性質、機械性質與電性等。有鑒於文獻中之既有撓曲機制的不確定因素造成樣本測試時產 生困擾，如圖 1 及2 乃由Grego[2005]所提出的撓曲機制，圖 1 使用一個可將軟性元件成一 拱橋狀並穩定固定於平台兩側的撓曲平台，將平台一端固定，令一端可以左右移動來造成 軟性元件的撓曲變化，其優點在於架設實行容易，缺點在於撓曲時易損壞，且撓曲範圍不 夠全面。圖 2 則利用一平台夾持軟性元件兩端，一端固定，另一端則以撓曲角度來達到要 求之撓曲狀態，優點在於由撓曲角度來定出與量化撓曲程度是非常具有可靠性的，缺點則 在於實際機構上設計不容易、光學與電性的量測也較繁瑣，擴充應用不佳。 圖1 ：推擠造成撓曲 圖2 ：x-y-θ量測平台 1 因此，本系統將具備下述功能，第一，軟性元件撓曲僅受撓曲平台作用，避免其它外 在因素干擾其撓曲變化，如重力，故以垂直於地面的方式夾持軟性元件，此外，也可將CCD 架設於平台上面，偵測軟性元件邊緣以求得撓曲半徑，且不影響兩旁其它儀器檢測軟性元 件的表面，故可做更多的軟性元件參數分析。第二，撓曲時，軟性元件幾何性永遠對稱同 一軸，故採取兩桿同步循著圓型軌道逼近及遠離，如此可以方便兩旁檢測儀器偵測，也可 以模擬人類雙手彎曲軟性顯示器。圖 3 為本研究所建立之撓曲平台，此機構使用皮帶輪同 向運動與齒輪反向運動的特性達成兩個軟電夾持桿的同步反向之循著圓型軌道逼近及遠 離，並使用撓曲平台上方之CCD ，偵測軟性元件邊緣，求得撓曲半徑的回饋訊號，以達到 待測軟性元件之撓曲半徑的控制。比起其他文獻或專利中提及之撓曲平台，更能勝任軟性 電子之撓曲測試。 藉由具有此撓曲機制的可撓特性檢測系統，將可以結合一些光學、機械與電性量測感 測器，即可以針對量測軟性電子與軟性顯示器的光學、機械