TW201623910A - 光學塗膜之均勻性的線上量測系統與方法及噴塗設備 - Google Patents

Abstract

一種光學塗膜之均勻性的線上量測系統與方法及噴塗設備。此光學塗膜之均勻性的線上量測系統包含至少二點光源以及至少二接收器。這些點光源分布於設在透明工件上之光學塗膜之第一側，其中每一點光源適用以朝光學塗膜之至少一地點投射光線。接收器設於光學塗膜之第二側，且分別與前述之點光源對應，其中第二側與第一側相對，且這些接收器適用以對應接收由點光源射出且通過光學塗膜與透明工件之光線，藉以獲得對應於光學塗膜之每一地點之透光率。

Description

光學塗膜之均勻性的線上量測系統與方 法及噴塗設備

本發明是有關於一種光學塗膜之設備，且特別是有關於一種光學塗膜之均勻性的線上量測系統與方法及包含此線上量測系統的噴塗設備。

有鑑於光學膜之厚度會影響其光學性質，因此完成光學膜的塗布後，為了解此光學膜之光學性質的均勻性，通常會透過量測光學膜之厚度的方式，藉此取得光學膜之光學性質變化。

在一般之光學膜之噴塗製程中，需在塗布機台中完成塗布後，再將塗布有光學膜之基板移至熱固機台，以進行光學膜之熱固處理，然後才能進行光學膜之厚度分析。這樣的方式過於繁雜，且也無法線上即時取得光學膜之厚度分布。另一種方式則是在光學膜塗布後，利用滾輪對光學膜進行破壞性的濕膜量測作業。然而，這樣的量測方式所得之 光學膜厚度分布的準確性不佳，且也無法線上即時取得光學膜之厚度分布。

因此，本發明之一目的就是在提供一種光學塗膜之均勻性的線上量測系統與方法，其係在光學塗膜塗布後，於線上利用光源與光接收器的組合來量測光學塗膜之多處的透光率，藉此可獲得光學塗膜之透光率分布，進而得到光學塗膜之厚度分布。故，可即時偵測光學塗膜之均勻性，而可於產線上立即進行重工，進而可大幅增加光學塗膜之良率。

本發明之另一目的是在提供一種噴塗設備，其包含可線上量測光學塗膜之均勻性的系統，因此可即時根據量測結果來調整噴塗設備之噴塗模組，並可立即對產線上之光學塗膜進行重工處理，進而可有效提高光學塗膜之製程良率。

根據本發明之上述目的，提出一種光學塗膜之均勻性的線上量測系統。此光學塗膜之均勻性的線上量測系統包含至少二點光源以及至少二接收器。這些點光源分布於設在透明工件上之光學塗膜之第一側，其中每一點光源適用以朝光學塗膜之至少一地點投射光線。至少二接收器設於光學塗膜之第二側，且分別與前述之點光源對應，其中第二側與第一側相對，且這些接收器適用以對應接收由點光源射出 且通過光學塗膜與透明工件之光線，藉以獲得對應於光學塗膜之每一地點之透光率。

依據本發明之一實施例，上述之光學塗膜之均勻性的線上量測系統更包含控制運算單元與上述接收器連接，且適用以利用透光率計算出光學塗膜之每一地點之厚度。

依據本發明之另一實施例，上述之光學塗膜之均勻性的線上量測系統更包含警報器與控制運算單元連接，其中控制運算單元適用以在這些地點之厚度的差異超過一預設值時，傳送警報訊號給警報器來發出警報。

根據本發明之上述目的，另提出一種光學塗膜之均勻性的線上量測方法，其包含下列步驟。設置至少二點光源於位在透明工件上之光學塗膜之行進區域之第一側。設置至少二接收器於行進區域之第二側，其中第二側與第一側相對，且這些接收器分別與前述之點光源對應。於光學塗膜行經行進區域期間，利用每一點光源對光學塗膜發射數個光線。利用接收器接收由對應之點光源射出且通過光學塗膜與透明工件之光線，藉以獲得光學塗膜之數個地點之數個透光率。

依據本發明之一實施例，上述光學塗膜之均勻性的線上量測方法更包含下列步驟。設置控制運算單元，其中控制運算單元與該些上述之接收器連接。利用控制運算單元根據這些透光率計算出光學塗膜之每一地點之厚度。

依據本發明之另一實施例，上述光學塗膜之均勻性的線上量測方法更包含下列步驟。設置警報器，其中此警報器與控制運算單元連接。當這些地點之厚度的差異超過一預設值時，利用控制運算單元傳送警報訊號給警報器。當警報器接收到此警報訊號時，警報器發出警報。

依據本發明之又一實施例，上述每一點光源與對應之接收器之連線與光學塗膜之法線平行。

根據本發明之上述目的，更提出一種噴塗設備。此噴塗設備包含傳送機構、噴塗模組、至少二點光源以及至少二接收器。傳送機構適用以承載傳送透明工件。噴塗模組適用以在透明工件之表面上塗布光學塗膜。至少二點光源分布於設在光學塗膜之第一側，其中每一點光源適用以朝光學塗膜之至少一地點投射光線。至少二接收器設於光學塗膜之第二側，且分別與前述之點光源對應。第二側與第一側相對。這些接收器適用以對應接收由前述點光源射出且通過光學塗膜與透明工件之光線，藉以獲得對應於光學塗膜之這些地點之數個透光率。

依據本發明之一實施例，上述之噴塗設備更包含控制運算單元與上述接收器連接，且適用以利用這些透光率計算出光學塗膜之每一地點之厚度。

依據本發明之另一實施例，上述之噴塗設備更包含警報器與控制運算單元連接。上述之控制運算單元適用以在這些地點之厚度的差異超過一預設值時，傳送警報訊號給警報器來發出警報。

100‧‧‧線上量測系統

102‧‧‧點光源

104‧‧‧接收器

106‧‧‧透明工件

108‧‧‧光學塗膜

110‧‧‧第一側

112‧‧‧第二側

114‧‧‧表面

116‧‧‧光線

118‧‧‧傳送機構

120‧‧‧滾輪

122‧‧‧連線

124‧‧‧法線

126‧‧‧厚度

128‧‧‧控制運算單元

130‧‧‧連接線路

132‧‧‧警報器

134‧‧‧連接線路

200‧‧‧噴塗設備

202‧‧‧噴塗模組

204‧‧‧行進區域

300‧‧‧步驟

302‧‧‧步驟

304‧‧‧步驟

306‧‧‧步驟

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：〔圖1〕係繪示依照本發明之一實施方式的一種光學塗膜之均勻性的線上量測系統的裝置示意圖；〔圖2〕係繪示依照本發明之一實施方式的一種噴塗設備的裝置示意圖；以及〔圖3〕係繪示依照本發明之一實施方式的一種光學塗膜之均勻性的線上量測方法的流程圖。

有鑑於目前並無有效的線上即時偵測光學塗膜之厚度均勻度的裝置與方法，因此本發明在此提出一種光學塗膜之均勻性的線上量測系統與方法及噴塗設備，其係在光學塗膜塗布後，隨即於線上利用光源與接收器的組合來量測光學塗膜之多處的透光率，藉此可獲得光學塗膜之厚度分布。因此，可於線上即時偵測出光學塗膜之均勻性，而可於產線上立即進行光學塗膜的重工，進而可大幅增加光學塗膜之製程良率。

請參照圖1，其係繪示依照本發明之一實施方式的一種光學塗膜之均勻性的線上量測系統的裝置示意圖。在一實施方式中，光學塗膜之均勻性的線上量測系統100適用 以線上即時偵測光學塗膜108之均勻性，其中光學塗膜108可塗覆在透明工件106之表面114上。光學塗膜108可例如為抗反射膜或反射膜。透明工件106可例如為玻璃。

在一些實施例中，線上量測系統100主要包含至少二點光源102以及至少二接收器104。在一些示範例子中，如圖1所示，線上量測系統100包含三個點光源102與三個接收器104。這些點光源102可分布在光學塗膜108之第一側110。舉例而言，這些點光源102均勻地配置在光學塗膜108之第一側110上，即以任相鄰二點光源102之間的間距相同的方式配置，以利量測光學塗膜108之均勻度。此外，點光源102可用以朝光學塗膜108之一或多個地點投射光線116。也就是說，隨著光學塗膜108的移動，每個點光源102可對光學塗膜108正位於其下方之處投射光線116，如此一來隨著光學塗膜108的移動，每個點光源102可對光學塗膜108至少一處投射光線116。點光源102可例如為發光二極體(LED)光源。

在一些實施例中，如圖1所示，光學塗膜108及其所塗覆之透明工件106可由傳送機構118所承載與傳送。而隨著傳送機構118將透明工件106及其上所塗覆之光學塗膜108往前載送，每個點光源102可以一定或不定時間間隔的方式對經過其下方之光學塗膜108投射光線116。在一些示範例子中，傳送機構118可包含數個滾輪120，且透明工件106及其上之光學塗膜108設置在這些滾輪120上，而由這些滾輪120載送前進。此外，點光源102的設置較佳係設 計成點光源102與其對光學塗膜108之正投影間的連線的延伸不會通過傳送機構118，以避免傳送機構118影響點光源102之光線116的傳播。

請再次參照圖1，接收器104可分布在光學塗膜108之第二側112，其中第一側110與第二側112分別為光學塗膜108之相對二側。此外，接收器104分別與點光源102對應。接收器104可用以對應接收由點光源102射出且依序通過光學塗膜108與透明工件106的光線116，以利用光線116的強度變化來量測光學塗膜108之透光率或吸收率。在點光源102均勻地配置在光學塗膜108之第一側110的例子中，接收器104則均勻地配置在光學塗膜108之第二側112，即以任相鄰二接收器104之間的間距相同的方式配置。此外，每個點光源102與對應之接收器104之連線122可例如與光學塗膜108之法線124平行，且此連線122並不會通過傳送機構118。在一些示範例子中，隨著光學塗膜108的移動，每個點光源102可對光學塗膜108的多處投射光線116，因此每個接收器104可對應接收到通過光學塗膜108之多處的光線116。如此一來，可獲得對應於光學塗膜108之這些地點的透光率或吸收率。

由於，光學塗膜108對於不同波長之光線116的透光率或吸收率不同，且光學塗膜108之厚度126的大小對相同波長之光線116的透光率或吸收率不同。因此，可直接依照光學塗膜108對於不同波長之點光源102的透光率或吸收率，線上即時取得光學塗膜108之厚度126，而獲得光 學塗膜108之厚度126的分布，藉此可進一步得到光學塗膜108之光學性質的均勻性。

在一些實施例中，如圖1所示，線上量測系統100可包含控制運算單元128。每個接收器104可分別透過連接線路130而與控制運算單元128連接。利用連接線路130，接收器104可將所量測到之透光率或吸收率傳送至控制運算單元128。而控制運算單元128則可根據所接收到之透光率或吸收率計算出對應於光學塗膜108之每個地點的厚度126，且由這些地點的厚度126進一步獲得光學塗膜108之厚度分布，進而得到光學塗膜108之厚度126與光學性質的均勻度。

請再次參照圖1，在一些實施例中，線上量測系統100更可選擇性地包含警報器132。警報器132可透過連接線路134而與控制運算單元128連接。利用連接線路134，控制運算單元128可在所計算出之光學塗膜108之各地點的厚度126的差異超過一預設值時，傳送警報訊號給警報器132。當警報器132接收到此警報訊號時，警報器132發出警報來提醒線上工作人員，以即時調整光學塗膜108之噴塗製程或立即進行此光學塗膜108的重工處理。

因此，運用線上量測系統100，可在光學塗膜108塗布，且在光學塗膜108於傳送期間溶劑揮發且表乾成膜後，隨即於線上利用點光源102與接收器104的對應組合來量測光學塗膜106之多處的透光率或吸收率，藉此可獲得光學塗膜108之厚度126的分布。故，線上量測系統100可 於線上即時偵測出光學塗膜108之厚度126與光學性質的均勻性，而可於產線上立即進行噴塗光學塗膜108之製程與設備的調整、以及光學塗膜108的重工處理，進而可大幅增加光學塗膜108的製程良率。

請同時參照圖1與圖2，其中圖2係繪示依照本發明之一實施方式的一種噴塗設備的裝置示意圖。在一實施方式中，噴塗設備200主要包含噴塗模組202、傳送機構以線上量測系統。傳送機構與線上量測系統可例如分別採用上述之傳送機構118與線上量測系統100，如圖1所示。傳送機構118可用以承載與傳送透明工件106。如同上述之實施方式，傳送機構118可包含數個滾輪120，且透明工件106設置在這些滾輪120上，而由這些滾輪120載送前進。

如圖2所示，噴塗模組202設置在線上量測系統100之一側並與線上量測系統100鄰接，且可用以在透明工件106之表面114上塗布光學塗膜108。隨著傳送機構118將透明工件106的往前載送，即往線上量測系統100的方向載送，噴塗模組202可對經過其下方之透明工件106的表面114噴塗上一層光學塗膜108。傳送機構118將透明工件106與光學塗膜108往前載送的期間，光學塗膜108的溶劑揮發且表乾成膜。

請一併參照圖1與圖2，在一些實施例中，線上量測系統100主要包含至少二點光源102以及至少二接收器104，亦即噴塗設備200包含至少二點光源102以及至少二接收器104。在一些示範例子中，如圖1所示，噴塗設備200 可包含三個點光源102與三個接收器104。這些點光源102可均勻地分布在光學塗膜108之第一側110，即光學塗膜108將會經過之行進區域204的第一側110，以利量測已表乾成膜之光學塗膜108的均勻度。此外，點光源102可用以朝光學塗膜108之至少一個地點投射光線116，即隨著傳送機構118將透明工件106及其上之光學塗膜108的往前載送，每個點光源102可以一定或不定時間間隔的方式對光學塗膜108正通過其下方之處投射光線116。

如圖1所示，接收器104可分布在光學塗膜108之第二側112，其中第二側112與第一側110相對。此外，接收器104分別與點光源102對應，且適用以接收由對應之點光源102射出且依序通過光學塗膜108與透明工件106的光線116，以利量測光學塗膜108之透光率或吸收率。此外，每個點光源102與對應之接收器104之連線122可例如與光學塗膜108之法線124平行。在一些示範例子中，隨著光學塗膜108的移動，每個點光源102可對光學塗膜108多處投射光線116，而每個接收器104則可對應接收到通過光學塗膜108之多處的光線116，藉此可獲得對應於光學塗膜108之這些地點的透光率或吸收率。

如圖1所示，噴塗設備200可包含控制運算單元128，且控制運算單元128可分別透過連接線路130而與接收器104連接。接收器104可透過連接線路130而將所量測到之透光率或吸收率傳送至控制運算單元128。控制運算單元128則可根據所接收到之透光率或吸收率計算出對應於 光學塗膜108之每個地點的厚度126，且由這些地點的厚度126進一步獲得光學塗膜108之厚度分布，進而得到光學塗膜108之厚度126與光學性質的均勻度。

請再次參照圖1，在一些實施例中，噴塗設備200更可選擇性地包含警報器132，可透過連接線路134而與控制運算單元128連接。控制運算單元128可在所計算出之光學塗膜108之各地點的厚度126的差異超過一預設值時，傳送警報訊號給警報器132來發出警報，以提醒線上工作人員即時進行噴塗製程的改善。

請同時參照圖1至圖3，其中圖3係繪示依照本發明之一實施方式的一種光學塗膜之均勻性的線上量測方法的流程圖。在一實施方式中，對光學塗膜108之均勻性進行線上量測時，可利用上述實施方式之線上量測系統100來進行。在一些實施例中，如圖2與圖3所示，先進行步驟300，以將線上量測系統100之至少二點光源102設置於位在透明工件106之表面114上之光學塗膜108將會經過的行進區域204的第一側110。這些點光源102可均勻地分布在光學塗膜108將會經過之行進區域204的第一側110。可利用傳送機構118承載並傳送透明工件106與其上所塗覆之光學塗膜108，使透明工件106與光學塗膜108經過行進區域204。傳送機構118可包含數個滾輪120，且透明工件106及光學塗膜108設置在這些滾輪120上。

接下來，進行步驟302，以將至少二接收器104設置於位在透明工件106之表面114上之光學塗膜108將會 經過的行進區域204的第二側112，其中第二側112與第一側110相對，如圖1所示。設置接收器104時，包含使接收器104分別與點光源102對應。在一些例子中，如圖1所示，設置接收器104時，更包含使每個點光源102和對應之接收器104之間的連線122與光學塗膜108之法線124平行。

光學塗膜108塗布在透明工件106之表面114上之後，傳送機構118將透明工件106與光學塗膜108繼續往前載送，在此期間，光學塗膜108的溶劑揮發且表乾成膜。此時，可進行步驟304，以在光學塗膜108與透明工件106行經行進區域204期間，利用每個點光源102對此光學塗膜108多次發射光線116，如圖1與圖2所示。舉例而言，隨著傳送機構118將透明工件106及其上之光學塗膜108的往前載送，每個點光源102可以一定或不定時間間隔的方式對光學塗膜108正通過其下方之處投射光線116。

然後，進行步驟306，以利用接收器104接收由對應之點光源102射出，且依序通過不同地點之光學塗膜108及其下方之透明工件106的這些光線116，藉以量測而獲得對應於此光學塗膜108的這些地點的透光率或吸收率。而後，可根據這些透光率或吸收率，線上即時獲得光學塗膜108之厚度126，而可得到光學塗膜108之厚度126的分布，藉此可進一步得到光學塗膜108之光學性質的均勻性。

在一些實施例中，如圖1所示，線上量測方法更可包含設置控制運算單元128。設置控制運算單元128時，可包含使控制運算單元128分別透過連接線路130而與接收 器104連接。接收器104透過連接線路130而將所量測到之光學塗膜108各地點之透光率或吸收率傳送至控制運算單元128。接著，利用控制運算單元128根據所接收到之透光率或吸收率來計算光學塗膜108之每個地點的厚度126。由光學塗膜108之這些地點的厚度126可進一步獲得光學塗膜108之厚度分布，進而得到光學塗膜108之厚度126與光學性質的均勻度。

請再次參照圖1，在一些實施例中，線上量測方法更可包含設置警報器132。設置警報器132時，可包含使警報器132透過連接線路134來與控制運算單元128連接。當控制運算單元128所計算出之光學塗膜108各地點之間的厚度差異超過一預設值時，利用此控制運算單元128經由連接線路134傳送警報訊號給警報器132。當警報器132接收到此警報訊號時，警報器132可發出警報，以提醒線上工作人員即時調整噴塗製程或進行光學塗膜108的重工。

由上述之實施方式可知，本發明之一優點就是因為本發明係在光學塗膜塗布後，於線上利用光源與光接收器的組合來量測光學塗膜之多處的透光率，藉此可獲得光學塗膜之透光率分布，進而得到光學塗膜之厚度分布。因此，可即時偵測光學塗膜之均勻性，而可於產線上立即進行重工，進而可大幅增加光學塗膜之良率。

由上述之實施方式可知，本發明之另一優點就是因為本發明之噴塗設備包含可線上量測光學塗膜之均勻性的系統，因此可即時根據量測結果來調整噴塗設備之噴塗 模組，並可立即對產線上之光學塗膜進行重工處理，進而可有效提高光學塗膜之製程良率。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何在此技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧線上量測系統

102‧‧‧點光源

104‧‧‧接收器

106‧‧‧透明工件

108‧‧‧光學塗膜

110‧‧‧第一側

112‧‧‧第二側

114‧‧‧表面

116‧‧‧光線

118‧‧‧傳送機構

120‧‧‧滾輪

122‧‧‧連線

124‧‧‧法線

126‧‧‧厚度

128‧‧‧控制運算單元

130‧‧‧連接線路

132‧‧‧警報器

134‧‧‧連接線路

Claims (10)

1. 一種光學塗膜之均勻性的線上量測系統，包含：至少二點光源，分布於設在一透明工件上之一光學塗膜之一第一側，其中每一該些點光源適用以朝該光學塗膜之至少一地點投射一光線；以及至少二接收器，設於該光學塗膜之一第二側，且分別與該些點光源對應，其中該第二側與該第一側相對，且該些接收器適用以對應接收由該些點光源射出且通過該光學塗膜與該透明工件之該些光線，藉以獲得對應於該光學塗膜之每一該些地點之一透光率。
2. 如申請專利範圍第1項之光學塗膜之均勻性的線上量測系統，更包含一控制運算單元，與該些接收器連接，且適用以利用該些透光率計算出該光學塗膜之每一該些地點之一厚度。
3. 如申請專利範圍第2項之光學塗膜之均勻性的線上量測系統，更包含一警報器，與該控制運算單元連接，其中該控制運算單元適用以在該些厚度之差異超過一預設值時，傳送一警報訊號給該警報器來發出警報。
4. 一種光學塗膜之均勻性的線上量測方法，包含： 設置至少二點光源於位在一透明工件上之一光學塗膜之一行進區域之一第一側；設置至少二接收器於該行進區域之一第二側，其中該第二側與該第一側相對，且該些接收器分別與該些點光源對應；於該光學塗膜行經該行進區域期間，利用每一該些點光源對該光學塗膜發射複數個光線；以及利用該些接收器接收由對應之該些點光源射出且通過該光學塗膜與該透明工件之該些光線，藉以獲得該光學塗膜之複數個地點之複數個透光率。
5. 如申請專利範圍第4項之光學塗膜之均勻性的線上量測方法，更包含：設置一控制運算單元，其中該控制運算單元與該些接收器連接；以及利用該控制運算單元根據該些透光率計算出該光學塗膜之每一該些地點之一厚度。
6. 如申請專利範圍第5項之光學塗膜之均勻性的線上量測方法，更包含：設置一警報器，其中該警報器與該控制運算單元連接；以及當該些厚度之差異超過一預設值時，利用該控制運算單元傳送一警報訊號給該警報器， 其中當該警報器接收到該警報訊號時，該警報器發出警報。
7. 如申請專利範圍第4項之光學塗膜之均勻性的線上量測方法，其中每一該些點光源與對應之該接收器之一連線與該光學塗膜之一法線平行。
8. 一種噴塗設備，包含：一傳送機構，適用以承載傳送一透明工件；一噴塗模組，適用以在該透明工件之一表面上塗布一光學塗膜；至少二點光源，分布於設在該光學塗膜之一第一側，其中每一該些點光源適用以朝該光學塗膜之至少一地點投射一光線；以及至少二接收器，設於該光學塗膜之一第二側，且分別與該些點光源對應，其中該第二側與該第一側相對，且該些接收器適用以對應接收由該些點光源射出且通過該光學塗膜與該透明工件之該些光線，藉以獲得對應於該光學塗膜之該些地點之複數個透光率。
9. 如申請專利範圍第8項之噴塗設備，更包含一控制運算單元，與該些接收器連接，且適用以利用該些透光率計算出該光學塗膜之每一該些地點之一厚度。
10. 如申請專利範圍第9項之噴塗設備，更包含一警報器，與該控制運算單元連接，其中該控制運算單元適用以在該些厚度之差異超過一預設值時，傳送一警報訊號給該警報器來發出警報。