TW201928376A - 多層膜之檢測系統及其方法 - Google Patents
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Abstract
一種多層膜之檢測系統,包括光源裝置、第一影像擷取裝置、第二影像擷取裝置及影像處理裝置。光源裝置斜向投射一對平行入射光至透明多層膜,這對平行入射光投射至透明多層膜後具有前進散射光與背後散射光。第一影像擷取裝置擷取背後散射光以產生第一影像。第二影像擷取裝置擷取前進散射光以產生第二影像。影像處理裝置耦接於第一影像擷取裝置與第二影像擷取裝置,影像處理裝置比對第二影像與第一影像之差異。此外,一種多層膜之檢測方法亦被提出。
Description
本發明是有關於一種多層膜檢測系統及其方法。
有機發光二極體(Organic Light-Emitting Diode,OLED)為多層膜製程,製程中若有粒子(Particle)殘留,會影響OLED產品之電性,故在每道製程後都需要經過清洗,並確認是否有表面粒子殘留的情況,以確保OLED產品的品質。
在目前的粒子缺陷檢測來說,有透過雷射單點掃描方式檢測,但雷射單點掃描方方式檢測速度慢,不符合線上檢測需求。
就上述的檢測方式而言,OLED本身為多層膜,其具有總厚度薄且各層膜厚度薄之特性,倘若利用上述檢測方式,將會在每次檢測時看到多層膜每層之缺陷,無法準確分辨出表層或內層之缺陷,此舉導致習用檢測方式無法對OLED做有效之缺陷分析與製程管理之改善。
因此,如何改良並能提供一種『多層膜之檢測系統及其方法』來避免上述所遭遇到的問題,係業界所亟待解決之課題。
本發明提供一種多層膜之檢測系統及其方法,利用相對應之
光學系統設計,達到分辨粒子位於透明多層膜之內層與表面之目的,故本發明可單獨取得透明多層膜之表面之缺陷,進而能針對分層檢測之結果做缺陷分析與製程管理。
本發明之一實施例提出一種多層膜之檢測系統,包括一光源裝置、一第一影像擷取裝置、一第二影像擷取裝置以及一影像處理裝置。光源裝置用以斜向投射一對平行入射光至一透明多層膜,這對平行入射光投射至透明多層膜後分別具有一前進散射光與一背後散射光。第一影像擷取裝置用以擷取這對平行入射光產生之背後散射光以產生一第一影像。第二影像擷取裝置用以擷取這對平行入射光產生之前進散射光以產生一第二影像。影像處理裝置耦接於第一影像擷取裝置與第二影像擷取裝置,影像處理裝置用以比對第二影像與第一影像之差異。
本發明之一實施例提出一種多層膜之檢測方法,包括:斜向投射一對平行入射光至一透明多層膜,其中這對平行入射光投射至透明多層膜後分別具有一前進散射光與一背後散射光;分別擷取前進散射光與背後散射光以產生一第一影像與一第二影像;比對第二影像與第一影像之差異。
基於上述,在本發明提出多層膜之檢測系統及其系統中,藉由擷取投射至透明多層膜後所形成不同光強度的前進散射光與背後散射光的影像,來比對前進散射光的影像與背後散射光的影像之差異,由於各個前進散射光反射的光強度係依據透明多層膜中各個膜層不同的反射率而有不同的光強度,故可藉由比對前進散射光的影像與背後散射光的影像中的粒子之強度來分辨粒子位於透明多層膜之內層與表面,進而能針對分層檢
測之結果做缺陷分析與製程管理。
為讓本發明能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。
100‧‧‧多層膜之檢測系統
110‧‧‧光源裝置
120‧‧‧第一影像擷取裝置
130‧‧‧第二影像擷取裝置
140‧‧‧影像處理裝置
20‧‧‧透明多層膜
21‧‧‧第一膜層
22‧‧‧第二膜層
23‧‧‧第三膜層
24‧‧‧第四膜層
31‧‧‧第一粒子
32‧‧‧第二粒子
40A‧‧‧第一影像
40B‧‧‧第二影像
50A~50E‧‧‧粒子
60A~60D‧‧‧粒子
N‧‧‧法線方向
L1‧‧‧第一入射光
L2‧‧‧第二入射光
S1A、S2A‧‧‧前進散射光
S1B、S2B‧‧‧背後散射光
P1‧‧‧表面
P2‧‧‧介面
θ1‧‧‧第一角度
θ2‧‧‧第二角度
θ3‧‧‧第三角度
S100‧‧‧多層膜之檢測方法
S110~S130‧‧‧步驟
S132~S138‧‧‧步驟
圖1為本發明一實施例多層膜之檢測系統的示意圖。
圖2為本發明的多層膜之檢測方法的流程圖。
圖3為圖2中比對第二影像與第一影像的細部流程圖。
圖4A為本發明一實施例的第一影像的示意圖。
圖4B為本發明一實施例的第二影像的示意圖。
以下結合附圖和實施例,對本發明的具體實施方式作進一步描述。以下實施例僅用於更加清楚地說明本發明的技術方案,而不能以此限制本發明的保護範圍。
圖1為本發明一實施例多層膜之檢測系統的示意圖。請參閱圖1,本實施例多層膜之檢測系統100用以檢測一透明多層膜20,透明多層膜20包括一第一膜層21、一第二膜層22、一第三膜層23以及一第四膜層24,其中第一膜層21之表面P1例如具有第一粒子31,第二膜層22之介面P2例如具有第二粒子32。
在本實施例中,透明多層膜20例如為有機發光二極體(Organic Light-Emitting Diode,OLED),各層膜厚度薄,第一膜層21例如為一TCO膜層,第二膜層22例如為一SiO2膜層,第三膜層23例如為一擴散
(diffuser)膜層,第四膜層24例如為一PEN膜層,依據各自膜層材質之特性而具有各自反射率,例如第一膜層21之反射率為1.6,而第二膜層22之反射率為1.5。
本實施例多層膜之檢測系統100包括一光源裝置110、一第一影像擷取裝置120、一第二影像擷取裝置130以及一影像處理裝置140。在本實施例中,光源裝置110用以斜向投射第一入射光L1與一第二入射光L2至一透明多層膜20,其中第一入射光L1平行於第二入射光L2,第一入射光L1與第二入射光L2分別與透明多層膜20之一法線方向N夾設一第一角度θ1。需說明的是,圖1係以法線方向N作為基準線並設定為0度,在法線方向N之左邊為正向角度,法線方向N之右邊為負向角度,圖1之光源裝置110位於法線方向N之左邊,而第一角度θ1之度數由法線方向N遞增至第一膜層21之表面P1,故光源裝置110所投射的入射光之第一角度θ1介於30度~90度之間,圖1以第一角度θ1為70度為例。在一未繪示實施例中,光源裝置位於法線方向之右邊,則第一角度介於-30度~-90度之間,或者與圖1成相反對稱角度,即第一角度為-70度,端視實際情況而可調整。
在本實施例中,第一入射光L1投射至透明多層膜20中第一膜層21之表面P1上的第一粒子31後具有一前進散射光S1A與一背後散射光S1B,即在第一入射光L1的前進方向產生前進散射光S1A,在第一入射光L1的背後方向產生背後散射光S1B。同理,第二入射光L2投射至透明多層膜20中第二膜層22之介面P2上的第二粒子32後具有一前進散射光S2A與一背後散射光S2B,即在第二入射光L2的前進方向產生前進散射光S2A,在第一入射光L2的背後方向產生背後散射光S2B。
在本實施例中,多層膜之檢測系統100主要偵測粒子的粒徑大於0.3μm,以粒子之粒徑趨近於光波長而言,其特性比較接近米式散射(Mie scattering)。當透明多層膜20使第一入射光L1與第二入射光L1產生米式散射之粒子,粒子的粒徑大於0.3μm時,導致上述前進散射光的光強度不同於相對應的背後散射光的光強度。在一實施例中,光源裝置110投射的入射光採用白光,白光的入射光波長為550nm,則可適用粒子的粒徑大於0.5μm,端視實際入射光波長而可以調整所偵測粒子之粒徑尺寸。
在本實施例中,由於各個前進散射光反射的光強度係依據透明多層膜20中各個膜層不同的反射率而有不同的光強度。以圖1為例,空氣介質反射率為1,第一膜層21之材質反射率為1.6,而第二膜層22之材質反射率為1.5,可以得到第一入射光L1由空氣介質投射至第一膜層21之第一反射率為14%,第二入射光L2由空氣介質投射至第二膜層22之第二反射率為0.1%,故第一入射光L1產生的前進散射光S1A的光強度會大於第二入射光L2產生的前進散射光S2A的光強度。
在本實施例中,第一影像擷取裝置120位於光源裝置110旁,第一影像擷取裝置120例如為一攝像機,用以擷取第一入射光L1與第二入射光L2分別產生之背後散射光S1B、S2B,第一影像擷取裝置120依據背後散射光S1B、S2B產生一第一影像。圖1之第一影像擷取裝置120位於法線方向N之左邊,第一影像擷取裝置120與透明多層膜20之法線方向N夾設一第二角度θ2,第二角度θ2介於30度~90度之間,第二角度θ2不同於第一角度θ1。在一實施例中,圖1以第一角度θ1為70度,而第二角度θ2為50度為例。在一未繪示實施例中,第一影像擷取裝置120位於法線方向之右邊,則第二
角度介於-30度~-90度之間,或者與圖1成相反對稱角度,即第二角度為-50度,端視實際情況而可調整。
在本實施例中,第二影像擷取裝置130位於光源裝置110旁,第二影像擷取裝置130例如為一攝像機,用以擷取第一入射光L1與第二入射光L2分別產生之前進散射光S1A、S2A,第二影像擷取裝置130依據前進散射光S1A、S2A產生一第二影像。圖1之第二影像擷取裝置130位於法線方向N之右邊,換言之,以法線方向N為中心,第一影像擷取裝置120與第二影像擷取裝置130相對配置在法線方向N之相對兩邊。第二影像擷取裝置130與透明多層膜20之法線方向N夾設一第三角度θ3,第三角度θ3介於-30度~-90度之間,第三角度θ3不同於第一角度θ1。在一實施例中,圖1以第一角度θ1為70度,第二角度θ2為50度,則第三角度θ3與第二角度θ2成相反對稱角度,即第三角度θ3為-50度。在一未繪示實施例中,第二影像擷取裝置位於法線方向之左邊,則第三角度介於30度~90度之間,或者與圖1成相反對稱角度,即第三角度為50度,端視實際情況而可調整,但此時第一影像擷取裝置120則需位於法線方向之右邊。在另一未繪示實施例中,第三角度θ3不需與第二角度θ2成相反對稱角度,但此時需要額外校正第一影像擷取裝置120與第二影像擷取裝置130擷取之影像。
在本實施例中,影像處理裝置140耦接於第一影像擷取裝置120與第二影像擷取裝置130,藉由第一影像擷取裝置120與第二影像擷取裝置130所擷取的第一影像與第二影像,影像處理裝置140用以比對第二影像與第一影像之差異。由於各個前進散射光反射的光強度係依據透明多層膜中各個膜層不同的反射率而有不同的光強度,因此影像處理裝置140可藉由
擷取投射至透明多層膜後所形成不同光強度的前進散射光與背後散射光的影像,來比對第二影像之前進散射光之光強度與第一影像之背後散射光之光強度的差異來分辨粒子位於透明多層膜之內層與表面。
舉例而言,在第一影像中,第一入射光L1產生的背後散射光S1B與第二入射光L2產生的背後散射光S2B,可作為一參考比較基準。在第二影像中,第一入射光L1投射至第一膜層21與第二膜層22的反射率不同,而第一膜層21的反射率大於第二膜層22的反射率,使得第一入射光L1產生的前進散射光S1A的光強度會大於第二入射光L2產生的前進散射光S2A的光強度,並且,第二影像中之第一入射光L1產生的前進散射光S1A的光強度會大於第一影像中之第一入射光L1產生的背後散射光S1B的光強度,透過比對第二影像與第一影像之差異,便可分辨出粒子31位於透明多層膜20中第一膜層21之表面P1上。同理,第二影像中之第二入射光L2產生的前進散射光S2A的光強度會小於第一影像中之第二入射光L2產生的背後散射光S2B的光強度,透過比對第二影像與第一影像之差異,便可分辨出粒子32位於透明多層膜20中第二膜層22之介面P2上。因此,本發明能經由前後兩張影像之前進散射光S2A之光強度之間的變異量來分辨粒子位於透明多層膜20之內層與表面。
圖2為本發明的多層膜之檢測方法的流程圖。請參閱圖2。本實施例之多層膜之檢測方法S100能適用於圖1之多層膜之檢測系統100。
本實施例之多層膜之檢測方法S100包括以下步驟S110至步驟S130。
首先,進行步驟S110,斜向投射一對平行入射光至一透明多
層膜,這對平行入射光投射至透明多層膜後分別具有一前進散射光與一背後散射光,前進散射光的光強度不同於背後散射光的光強度。
以圖1為例,透過光源裝置110來斜向投射第一入射光L1與一第二入射光L2至一透明多層膜20。詳細而言,配置一光源裝置110,第一入射光L1與第二入射光L2與透明多層膜之一法線方向N夾設一第一角度θ1,第一角度θ1例如為70度。透明多層膜20具有使第一入射光L1與第二入射光L1產生米式散射(Mie scattering)之粒子,粒子的粒徑大於0.3μm,使得上述前進散射光的光強度不同於相對應的背後散射光的光強度。
接著,進行步驟S120,分別擷取前進散射光與背後散射光以產生一第一影像與一第二影像。
以圖1為例,配置一第一影像擷取裝置120與一第二影像擷取裝置130,第一影像擷取裝置120與透明多層膜20之法線方向N夾設一第二角度θ2,第二影像擷取裝置130與透明多層膜20之法線方向N夾設一第三角度θ3,第二角度θ2不同於第一角度θ1,第三角度θ3不同於第一角度θ1,且第三角度θ3與該第二角度θ1成相反對稱角度。在一具體實施例中,第一角度θ1為70度,第二角度θ2為50度,而第三角度θ3為-50度,而將第一影像擷取裝置120與第二影像擷取裝置130的設定的角度不同於光源裝置110所投射之角度,可避免第一影像擷取裝置120或第二影像擷取裝置130接收到反射光。
在上述的配置之下,第一影像擷取裝置120用以擷取第一入射光L1與第二入射光L2分別產生之背後散射光S1B、S2B以產生一第一影像,第二影像擷取裝置130用以擷取第一入射光L1與第二入射光L2分別產生
之前進散射光S1A、S2A以產生一第二影像。
接著,進行步驟S130,比對第二影像與第一影像之差異。進一步而言,請參閱圖3、圖4A與圖4B。
於步驟S132中,分別偵測第一影像與第二影像是否產生粒子。如圖4A所示,第一影像擷取裝置120擷取第一入射光L1與第二入射光L2產生之背後散射光S1B、S2B的第一影像40A,在第一影像40A中,偵測出五個粒子50A~50E。另一方面,第二影像擷取裝置130擷取第一入射光L1與第二入射光L2產生之前進散射光S1A、S2A的第二影像40B,在第二影像40B中,偵測出四個粒子60A~60D。
請復參閱圖3,於步驟S134中,分別找尋第一影像40A產生的粒子50A~50E之位置與第二影像40B產生的粒子60A~60D之位置。
於步驟S136中,將第一影像40A產生的粒子50A~50E對位至相對應的第二影像40B產生的粒子60A~60D之位置。在本實施例中,可經由對位影像法,找尋第一影像40A的粒子在第二影像40B中哪一個粒子最為近似。在一實施例中,第一影像40A的粒子50A能對位至第二影像40B中的粒子60A,第一影像40A的粒子50B能對位至第二影像40B中的粒子60B,第一影像40A的粒子50C能對位至第二影像40B中的粒子60C,第一影像40A的粒子50D能對位至第二影像40B中的粒子60D,而第一影像40A中的粒子50E,在第二影像40B中找不到對位至第一影像40A中的粒子50E。
於步驟S138中,比對各粒子之強度與相對應的粒子之強度之變異量。舉例而言,在一實施例中,在第二影像40B中找不到對位至第一影像40A中的粒子50E,則表示粒子50E是位於透明多層膜20之內層。在另
一實施例中,第一影像40A的粒子50C能對位至第二影像40B中的粒子60C,而粒子60C所偵測出的光強度小於粒子50C所偵測出的光強度,則表示粒子60C(對位至粒子50C)位於透明多層膜20之內層。在其他實施例中,第一影像40A的粒子50A能對位至第二影像40B中的粒子60A,而粒子60A所偵測出的光強度大於粒子50A所偵測出的光強度,則表示粒子60A(對位至粒子50A)位於透明多層膜20中第一膜層21之表面P1。藉由比對各粒子之強度與相對應的粒子之強度之變異量來以分辨粒子位於透明多層膜之內層與表面。
綜上所述,在本發明提出多層膜之檢測系統及其系統中,藉由擷取投射至透明多層膜後所形成不同光強度的前進散射光與背後散射光的影像,來比對前進散射光的影像與背後散射光的影像之差異,由於各個前進散射光反射的光強度係依據透明多層膜中各個膜層不同的反射率而有不同的光強度,故可藉由比對前進散射光的影像與背後散射光的影像中的粒子之強度來分辨粒子位於透明多層膜之內層與表面,進而能針對分層檢測之結果做缺陷分析與製程管理。
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,任何所屬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,當可作些許之更動與潤飾,故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。
Claims (17)
- 一種多層膜之檢測系統,包括:一光源裝置,用以斜向投射一對平行入射光至一透明多層膜,該對平行入射光投射至該透明多層膜後分別具有一前進散射光與一背後散射光;一第一影像擷取裝置,用以擷取該對平行入射光產生之該背後散射光以產生一第一影像;一第二影像擷取裝置,用以擷取該對平行入射光產生之該前進散射光以產生一第二影像;以及一影像處理裝置,耦接於該第一影像擷取裝置與該第二影像擷取裝置,該影像處理裝置用以比對該第二影像與該第一影像之差異。
- 如申請專利範圍第1項所述之多層膜之檢測系統,其中該對平行入射光與該透明多層膜之一法線方向夾設一第一角度。
- 如申請專利範圍第2項所述之多層膜之檢測系統,其中該第一角度介於30度~90度之間。
- 如申請專利範圍第2項所述之多層膜之檢測系統,其中該第一角度介於-30度~-90度之間。
- 如申請專利範圍第2項所述之多層膜之檢測系統,其中該第一影像擷取裝置與該透明多層膜之該法線方向夾設一第二角度,該第二角度不同於該第一角度,該第二影像擷取裝置與該透明多層膜之該法線方向夾設一第三角度,該第三角度不同於該第一角度。
- 如申請專利範圍第5項所述之多層膜之檢測系統,其中該第三角度與該第二角度成相反對稱角度。
- 如申請專利範圍第5項所述之多層膜之檢測系統,其中該第二角度介於 30度~90度之間,該第三角度介於-30度或~-90度之間。
- 如申請專利範圍第5項所述之多層膜之檢測系統,其中該第二角度介於-30度或~-90度之間,該第三角度介於30度~90度之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之多層膜之檢測系統,其中在該對平行光的前進方向產生該前進散射光,在該對平行光的背後方向產生該背後散射光。
- 如申請專利範圍第1項所述之多層膜之檢測系統,其中各該前進散射光的光強度不同於相對應的該背後散射光的光強度。
- 如申請專利範圍第1項所述之多層膜之檢測系統,其中該影像處理裝置比對該第二影像之該前進散射光之光強度與該第一影像之該背後散射光之光強度的差異。
- 一種多層膜之檢測方法,包括:斜向投射一對平行入射光至一透明多層膜,其中該對平行入射光投射至該透明多層膜後分別具有一前進散射光與一背後散射光;分別擷取該前進散射光與該背後散射光以產生一第一影像與一第二影像;以及比對該第二影像與該第一影像之差異。
- 如申請專利範圍第12項所述之多層膜之檢測方法,更包括:配置一光源裝置,該對平行入射光與該透明多層膜之一法線方向夾設一第一角度。
- 如申請專利範圍第12項所述之多層膜之檢測方法,更包括:配置一第一影像擷取裝置與一第二影像擷取裝置,該第一影像擷取裝置與該透明多層膜之該法線方向夾設一第二角度,該第二影像擷取裝置與該透明多層膜之該法線方向夾設一第三角度,該第二角度不同於該 第一角度,該第三角度不同於該第一角度。
- 如申請專利範圍第14項所述之多層膜之檢測方法,其中該第三角度與該第二角度成相反對稱角度。
- 如申請專利範圍第12項所述之多層膜之檢測方法,其中所述比對該第二影像與該第一影像,包括:分別偵測該第一影像與該第二影像是否產生粒子;分別找尋該第一影像產生的至少一粒子之位置與該第二影像產生的至少一粒子之位置;將該第一影像產生的該至少一粒子對位至相對應的該第二影像產生的該至少一粒子之位置;以及比對各該粒子之強度與相對應的該粒子之強度之變異量。
- 如申請專利範圍第12項所述之多層膜之檢測方法,其中各該前進散射光的光強度不同於相對應的該背後散射光的光強度。
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