CN101086537A - 彩色滤光片的检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种彩色滤光片的检测系统，包括：一个基台，一个白光光源，一个影像传感器，一个激光二极管，至少一个分光器，一个光电二极管，一个第一信号处理及显示装置。该基台承载该彩色滤光片。该白光光源照明彩色滤光片的一个第一面。该影像传感器从彩色滤光片的一个第二面拍摄该彩色滤光片，影像传感器与一个图像处理及显示装置相连。该激光二极管发射一个激光。该至少一个分光器设置于激光的光路上，将激光传送至该彩色滤光片。该光电二极管接收该激光并产生一个基于该激光的电信号。该第一信号处理及显示装置显示该电信号的信息。

Description

彩色滤光片的检测系统

技术领域

本发明涉及一种彩色滤光片的检测系统。

背景技术

由于液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)为非主动发光的组件，必须透过内部的背光源提供光源，搭配驱动IC与液晶控制形成黑、白两色的灰阶显示，再透过彩色滤光片(Color Filter，CF)的红(R)、绿(G)、蓝(B)三种颜色层提供色相，形成彩色显示画面，因此彩色滤光片为液晶显示器彩色化的关键零组件。

传统制造彩色滤光片的方法包括染料法、颜料分散法及电着法等。最近，新兴的喷墨法由于制程简单及成本低的优势而被用于彩色滤光片制程中。

制程中，半成品或成品彩色滤光片必须经过检测工序以保证产品无缺陷。传统的检测方法为人工检测，即检测人员用肉眼检视彩色滤光片。但是，由于各检测人员的视觉器官与认知能力的差异会导致检测结果存在差异。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种方便及准确地检测彩色滤光片缺陷的检测系统。

一种彩色滤光片的检测系统，包括：一个基台，一个白光光源，一个影像传感器，一个图像处理及显示装置，一个激光二极管，至少一个分光器，一个光电二极管，一个第一信号处理及显示装置。该基台承载该彩色滤光片。该白光光源照明彩色滤光片的一个第一面。该影像传感器从彩色滤光片的一个第二面拍摄该彩色滤光片，彩色滤光片的第一面与第二面相对设置。该图像处理及显示装置与影像传感器相连。该激光二极管发射一激光。该至少一个分光器设置于激光的光路上，将激光传送至该彩色滤光片。该光电二极管接收穿过分光器的激光并产生一个基于该激光的电信号。该第一信号处理及显示装置与光电二极管相连，该第一信号处理及显示装置显示该电信号的信息。

一种彩色滤光片的检测系统，包括：一个基台，一个白光光源，一个影像传感器，一个第一分光器，一个光谱分析器。该基台承载该彩色滤光片。该白光光源照明该彩色滤光片的一个第一面。该影像传感器从该彩色滤光片的一个第二面拍摄该彩色滤光片，该彩色滤光片的第一面与第二面相对设置，该影像传感器与一个图像处理及显示装置相连。该第一分光器设置于白光光源发出的光的光路上，反射白光光源发出的光。该光谱分析器接收被第一分光器反射的白光光源发出的光。

相较于现有技术，所述的彩色滤光片的检测系统，可方便及准确地对半成品彩色滤光片或成品彩色滤光片进行检测。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的一种彩色滤光片的检测系统的结构示意图。

图2A至图2B为图1所示的检测系统以第一种检测方法所成的图像及波形。

图3A至图3B为图1所示的检测系统以第二种检测方法所成的图像及波形。

图4A至图4B为图1所示的检测系统以第三种检测方法所成的图像及波形。

图5A至图5B为图1所示的检测系统以第四种检测方法所成的图像及波形。

图6A至图6B为图1所示的检测系统以第五种检测方法所成的图像及波形。

图7为本发明第二实施例提供的一种彩色滤光片的检测系统的结构示意图。

图8A至图8B为图7所示的检测系统所成的图像及波形。

图9为本发明第三实施例提供的一种彩色滤光片的检测系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施例作进一步的详细说明。

请参阅图1，本发明第一实施例提供的一种彩色滤光片的检测系统100。该检测系统包括一个基台10，一个影像传感器40，一个光电二极管50及三个光源20、30、60。该影像传感器40为一个电荷耦合组件(Charged Coupled Device，CCD)，与一个图像处理及显示装置42相连，该光电二极管50与一个信号处理及显示装置52相连，三个分光器34、36、38分别被设置于三个光源20、30、60的光路上。

优选的，该光源20为一个白光光源。该白光光源发出的照明光22至基台上一个彩色滤光片200的背面，照明光22可看成是红(R)、绿(G)、蓝(B)三色的混合而成。该彩色滤光片200为一个半成品彩色滤光片，包括玻璃基板及形成于玻璃基板上的黑矩阵，或为一个成品彩色滤光片，包括一个玻璃基板，一个形成于玻璃基板上的黑矩阵及复数形成于黑矩阵间的RGB颜色层。一个透镜24被设置于该彩色滤光片200与光源20之间，该透镜24将光源20发出的光22会聚于彩色滤光片200上的一点。进一步地，一个光纤28被用于导引光源20发出的光22至该透镜24，因此，光源20的放置位置不受限制。

光源30，优选为发光二极管，发出另一照明光32至彩色滤光片200的正面。一个透镜26将光源30发出的光32会聚于彩色滤光片200上的一点。光源60优选为一个带有透镜64的激光二极管，该激光二极管60发射一激光62，该透镜64将该激光62会聚于彩色滤光片200上的一点。该会聚点的尺寸比彩色滤光片200的黑矩阵的尺寸要小。

分光器38、34位于影像传感器40与透镜26之间。分光器36被设置将激光二极管发出的激光62反射至分光器34，分光器34再反射该激光62至分光器38，该激光62穿过分光器38而到达半成品彩色滤光片200，被半成品彩色滤光片200反射的激光62沿原路返回并穿过分光器36。虽然光22、32、62同时标注于图1中，但是该光源20、30、60并不是同时作用于彩色滤光片200上。以下将详细说明该光源20、30、60的实际工作状态。

该基台10承载彩色滤光片200，并于检测过程中可带动彩色滤光片200沿X-Y平面运动。图像处理及显示装置42包括一个监视器，该监视器可显示影像传感器4拍摄到彩色滤光片200的图像。本实施例中，该信号处理及显示装置52是一个示波器，该示波器接收并显示由光电二极管50产生的一个电信号。

检测系统100可用于检测半成品彩色滤光片或成品彩色滤光片等，以下详细介绍该检测系统。

请一并参阅图1、图2A与图2B，一种第一方法检测一个半成品彩色滤光片200。基台10保持静止，光源30、60处于开启状态。于这种情况下，光源30发出照明光32，光源60发出激光62，该照明光32入射至分光器38后被分光器38反射至透镜26，透镜26将该照明光32会聚于彩色滤光片200上的一点，因此，影像传感器40可拍摄到彩色滤光片200被照亮的区域，图像处理及显示装置42的监视器显示该彩色滤光片200被照亮区域的图像，如图2A所示。因被照亮区域被放大，一个检测人员可方便地从图像中检测半成品彩色滤光片200黑矩阵的品质。

与此同时，激光62被透镜64会聚，然后入射至分光器36，再被分光器36反射至分光器34。分光器34反射该激光62至分光器32，激光62穿透该分光器32而到达透镜26，透镜26将该激光62会聚于半成品彩色滤光片200上的一点。如前所述，被会聚的激光62的点尺寸比半成品彩色滤光片200的黑矩阵的尺寸小，激光62可被黑矩阵反射并沿原路返回。被半成品彩色滤光片200的黑矩阵反射的激光62穿过分光器36并入射至光电二极管50，光电二极管50接收该激光62并产生一个基于该激光62的电信号，示波器52接收该电信号并将其显示成波形图，根据波形图可对半成品彩色滤光片200的黑矩阵品质进行检测。由于基台10与半成品彩色滤光片200是静止的，故示波器52显示的波形图为一条直线，如图2B所示。

请一并参阅图1、图3A与图3B，一种第二方法检测半成品彩色滤光片200。基台10是沿X轴方向运动，且只有光源60处于开启状态。于这种情况下，激光62沿如第一方法所述的路径进行传播而会聚于半成品彩色滤光片200上的一点，再被半成品彩色滤光片200的黑矩阵反射，沿原路返回至分光器36，如第一方法所述。被反射回来的激光62穿透分光器36并入射至光电二极管50，光电二极管50接收该激光62并产生一个基于该激光62的电信号。示波器52接收该电信号并将其显示成波形图，如图3B所示，根据波形图可对半成品彩色滤光片200的黑矩阵的品质进行检测。由于基台10与半成品彩色滤光片200是移动的，示波器52显示的波形图为一条曲线，该曲线的峰值表示黑矩阵部分。此时，影像传感器40仍然可拍摄到半成品彩色滤光片200的一部分并于图像处理及显示装置42的监视器上以图像形式显示该拍摄部分，如图3A所示。因该拍摄部分被放大，检测人员可方便地从图像中检测半成品彩色滤光片200黑矩阵的品质。

请一并参阅图1、图4A与图4B，一种第三方法检测一个半成品彩色滤光片200，基台10沿Y轴方向运动，只有光源60处于开启状态。于这种情况下，一个图像，如图4A所示及一个波形图，如图4B所示，分别显示于图像处理及显示装置42的监视器与示波器52上。其中，波形图的峰值表示黑矩阵部分。

请一并参阅图1、图5A与图5B，一种第四方法检测一个成品彩色滤光片200，基台10沿X轴方向运动，只有白光光源20处于开启状态。于这种情况下，光源20发出照明光22至一个透镜24，透镜24将该照明光22会聚于成品彩色滤光片200上的一点，会聚点的尺寸大小可通过透镜24调整。本方法中，该会聚点的尺寸是比彩色滤光片200的颜色层沿X轴方向的尺寸小。影像传感器40拍摄该成品彩色滤光片200的一部分，并于图像处理及显示装置42的监视器上以图像形式显示该拍摄部分，如图5A所示。因该拍摄部分被放大，检测人员可方便地从图像中检测成品彩色滤光片200黑矩阵或颜色层的品质。

白光照明光22穿透成品彩色滤光片200时，穿透出射光的颜色会变成相应穿透彩色滤光片200上颜色层的颜色，如R、G或B。该出射光穿过分光器38并入射至分光器34，被分光器34反射至分光器36，再穿过分光器36入射至光电二极管50。该光电二极管50接收该出射光并产生一个基于该出射光的电信号，示波器52接收该电信号并将其显示成波形图，如图5B所示，检测人员可根据该波形图评估该成品彩色滤光片200的品质。示波器52显示的波形表示彩色滤光片的不同像素间同一种颜色层，如R、G、B颜色层的相对强度及强度分布。

请一并参阅图1、图6A与图6B，一种第五方法检测一个成品彩色滤光片500，基台10沿Y轴方向运动，只有光源60处于开启状态。于这种情况下，成品彩色滤光片200的一个图像，如图6A所示，及一个波形图，如图6B所示分别于图像处理及显示装置42的监视器及示波器52上显示。示波器52显示的波形表示成品彩色滤光片200中，同一种颜色层的强度及均匀度，如红色颜色层的强度及均匀度。

请参阅图7，本发明第二实施例提供的一种用于检测彩色滤光片200的检测系统700。该检测系统700与本发明第一实施例的检测系统100相似，但是该检测系统700进一步包括一个光开关70，一个光纤72及一个信号处理及显示装置74。该光开关70为一个反射器并可移动至一个位置以反射光源20发出的照明光22至光纤72，该光纤72接收该照明光22并将其导引至信号处理及显示装置74。本实施例中，该信号处理及显示装置74为一个光谱分析器。

请一并参阅图7、图8A与图8B，一种成品彩色滤光片200的检测方法，基台10保持静止，只有光源20处于开启状态且光开关70处于一个可以反射照明光22至光纤72的位置上。于这种情况下，成品彩色滤光片200的一个图像，如图8A所示，及一个波形图，如图8B所示分别显示于图像处理及显示装置42的监视器及光谱分析器74上。光谱分析器74显示的波形图表示穿透率与颜色光的波长，如绿光的波长的关系。该检测系统700的其它检测方法与本发明第一实施例的检测系统100的检测方法相似，可参考其实施。

请参阅图9，本发明第三实施例提供的一种彩色滤光片的检测系统900。该检测系统900包括一个基台10，一个影像传感器40，一个白光光源20及一个信号处理及显示装置4。该影像传感器40为一个电荷耦合组件(ChargedCoupled Device，CCD)，与一个图像处理及显示装置42相连，一个分光器34配置于影像传感器40及基台10上的成品彩色滤光片200之间。

光源20发射一个照明光22至成品彩色滤光片200的背面。一个透镜24位于光源20与成品彩色滤光片200之间，该透镜24将该照明光22会聚于成品彩色滤光片200上的一点。进一步地，一个光纤28导引光源20发出的照明光22至该透镜24，因此，光源20的放置位置可不受限制。本实施例中，该信号处理及显示装置74为一个光谱分析器，该信号处理及显示装置74接收从成品彩色滤光片200穿过的照明光22。除此之外，一个光纤72可将穿过彩色滤光片200的照明光22导引至该光谱分析器74，故光谱分析器74的安装位置不受限制。该检测系统900可用于检测或评估成品彩色滤光片200，该检测系统900的使用方法与本发明第二实施例提供的检测系统700相似。

另外，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (19)

1.一种彩色滤光片的检测系统，其特征在于，包括：

一个基台，用于承载该彩色滤光片；

一个白光光源，用于照明彩色滤光片的一个第一面；

一个影像传感器，用于从彩色滤光片的一个第二面拍摄该彩色滤光片，彩色滤光片的第二面与第一面相对设置；

一个与影像传感器相连的图像处理及显示装置；

一个激光二极管，用于发射一个激光；

至少一个分光器，设置于激光的光路上，用于将激光传送至该彩色滤光片；

一个光电二极管，用于接收穿过分光器的激光并产生一个基于该激光的电信号；及

一个与光电二极管相连的第一信号处理及显示装置，该第一信号处理及显示装置显示该电信号的信息。

2.如权利要求1所述的彩色滤光片的检测系统，其特征在于所述的检测系统进一步包括一个位于白光光源与彩色滤光片之间的第一透镜，该第一透镜将白光光源发出的光聚焦于彩色滤光片上的一点。

3.如权利要求2所述的彩色滤光片的检测系统，其特征在于所述的白光光源进一步包括一个光纤，该光纤导引白光光源发出的光至第一透镜。

4.如权利要求1所述的彩色滤光片的检测系统，其特征在于所述的检测系统进一步包括一个发光二极管及一个分光器，该发光二极管发出的照明光经该分光器反射后，从彩色滤光片的第二面照明该彩色滤光片。

5.如权利要求4所述的彩色滤光片的检测系统，其特征在于所述的检测系统进一步包括一个第二透镜，该第二透镜将该照明光会聚于彩色滤光片上的一点。

6.如权利要求1所述的彩色滤光片的检测系统，其特征在于所述的激光二极管进一步包括一个第三透镜，该第三透镜会聚激光。

7.如权利要求1所述的彩色滤光片的检测系统，其特征在于所述的第一信号处理及显示装置是一个示波器。

8.如权利要求1所述的彩色滤光片的检测系统，其特征在于所述的检测系统进一步包括一个第二信号处理及显示装置，该第二信号处理及显示装置接收穿透彩色滤光片的白光。

9.如权利要求8所述的彩色滤光片的检测系统，其特征在于所述的第二信号处理及显示装置是一个光谱分析器。

10.如权利要求9所述的彩色滤光片的检测系统，其特征在于所述的检测系统进一步包括一个光开关及一个光纤，该光开关可移动至一个位置以反射穿过彩色滤光片的白光至该光纤，该光纤接收白光并将其导引至光谱分析器。

11.一种彩色滤光片的检测系统，其特征在于，包括：

一个基台，用于承载该彩色滤光片；

一个白光光源，用于照明该彩色滤光片的一个第一面；

一个影像传感器，用于从该彩色滤光片的一个第二面拍摄该彩色滤光片，该彩色滤光片的第二面与第一面相对设置，该影像传感器与一个图像处理及显示装置相连；

一个第一分光器，设置于白光光源发出的光的光路上，用于反射白光光源发出的光；

一个光谱分析器，用于接收被第一分光器反射的白光光源发出的光。

12.如权利要求11所述的彩色滤光片的检测系统，其特征在于所述的检测系统进一步包括：

一个激光二极管，用于发射一个激光；

一个第二分光器，设置于该激光的光路上，用于传送该激光穿过第一分光器并到达该彩色滤光片；

一个光电二极管，用于接收被该彩色滤光片反射的激光并产生一个基于该激光的电信号；

一个与光电二极管相连的示波器，用于显示来自光电二极管的电信号。

13.如权利要求12所述的彩色滤光片的检测系统，其特征在于所述的检测系统进一步包括一个光开关，该光开关接收被彩色滤光片反射的激光并反射该激光至该光电二极管。

14.如权利要求11所述的彩色滤光片的检测系统，其特征在于所述的光谱分析器与一个光纤相连，该光纤接收该白光光源发出的光并将其导引至该光谱分析器。

15.如权利要求11所述的彩色滤光片的检测系统，其特征在于所述的检测系统进一步包括一个第一透镜，该第一透镜将白光光源发出的光会聚于该彩色滤光片上的一点。

16.如权利要求15所述的彩色滤光片的检测系统，其特征在于所述的白光光源进一步包括一个光纤，该光纤导引白光光源发出的光至该第一透镜。

17.如权利要求11所述的彩色滤光片的检测系统，其特征在于所述的检测系统进一步包括一个发光二极管及一个分光器，该发光二极管发出一个照明光，该分光器反射该照明光至彩色滤光片的第二面并照明该第二面。

18.如权利要求17所述的彩色滤光片的检测系统，其特征在于所述的检测系统进一步包括一个第二透镜，该第二透镜将该照明光会聚于彩色滤光片上的一点。

19.如权利要求12所述的彩色滤光片的检测系统，其特征在于所述的激光二极管进一步包括一个第三透镜，该第三透镜会聚该激光二极管发出的激光。

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