TW294777B - - Google Patents

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經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 294777 at B7 五、發明説明（1 ) 發明之背景 技術範圍 本發明係有關於利用影像處理的方式檢測·評估二維畫 面之色調的不均一性。 習知技術 作爲二維畫面的實例有液晶顯示板、電視畫面等等。特 別是如彩色液晶顯示板，其由紅、綠、藍三種顏色之組合 而得到具有各種色調之二維，畫面。習知技術中，其畫面色 調之不均一性的檢測·評估方法係仰賴目視。液晶畫面之 色調的句二與方法示於圖1中。其中作爲液晶畫面之光源者 爲由白色光所造成的背面光1，藉由透過圖1所示之液晶充 塡部份3而設置彩色濾波器2，該彩色濾波器2具R、G、B 圖素交互排列之微細構造，而將白色光變換成就各個圖素 分別具有R、G或B其中之一的色調之光。關於哪一個圖素 會由背面光1而到達彩色濾波器2，其決定方式爲加電位至 被充填於液晶充填部份3之液晶粒子，再由於傾斜角之變 r 化而控制光之通過·遮斷，故可就每個圖素進行。換而言 .二 < 之，充填於液晶充填部份3之液晶係由形成於玻璃基板3 6 上之電晶體電極3 0加與電壓，而接受其傾斜角之變動。電 晶體電極3 0接受來自電源線3 2之電源供給。 彩色濾波器利用浸透法、電鍍法及印刷法等方法塗於玻 璃板3 4上。例如浸透法使用時機係將玻璃板3 4浸於形成 彩色瀘波器的原料中，然後使其乾燥以形成彩色濾波器之 技術，其缺點在於玻璃板之周邊會有厚度不均勻的現象。 _-_4_-_ 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） ---'------扣衣------ΪΤ------i (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 五、發明説明（2 A7 B7 使用％鍍法或印刷法的話，厚度不均勻的現象不如浸透法 明顯，但還是無法免除厚度之不均勻。 爲付與巴凋丁衫色液晶畫面，若彩色濾波器在整個畫面 的厚度不το王致的話，則關於該色調無法在整個畫面得 到致的明九度。例如，#色據波器之厚度比標準厚的部 份其光的通過率低’故即使具有同樣.的R色調，其明亮度 亦會變低。此種明亮度變化對觀看畫面者而言是不希望存 在的。 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 在的 習知技術中:檢剛.判斷此種畫面明亮度的不-致係汗 視方/式说各個顏色分別進行。但是 隨著評估者之不同而其.值々m «祝万式e 著時間之不同而產生=各…即使是同-評估者亦㈤ 的不-致應視爲不可ΙΓ=Γ。並且對於如何… ，爲得到客觀性之產：二：基準，其客觀性亦很重， 上有明亮度不也很困難。此外，即使以 可能。故藉由影像但：眼無法檢測出來的情況亦， 檢測有其必要。理寺万…觀的方法進行不… 作爲此種影像檢測裝 習知“ ―號公報所載之在檢測對象與評：：：=特開， 之間設置光學低通遽波器。關於設置濟=順理裝】 所述般係與本發明共通，但該習知技=二：，靖 止波紋之現象，與本發明之爲選擇高感 ^杏來玲 濾波器，其用途截然不同。 、攻長區而使月 -5- (请先聞讀背面之注意事項鼻填寫本 -装. ir ^濟部中央標準局負工消費合作社印策 五、發明説明（3 發明之概| ' ------- 本發明之目的在於提供一種利用影像處理的方式檢測采 色渡波洛之厚度的不—敌之方法：及提供用以實現該方3 的裝置。 木發明之前述目的係利用單色光軍，對包含白色光源乃 排列有多種顏色圖素之彩色遽波器的畫面而言，對設置灰 白色光源與彩色遽波器之間之特定色調以外的圖素加以肩 蔽，使彳于畫面全體之輸出具有·同一色調，由此種單一色球 所具有之中心波長偏離預定大小之波長作爲第一波長，矛1 用 種以一成第—波長作爲中心波長之/慮波器’對來自上i’i 畫面之光加以濾波，然後利用檢測濾波得到的光之強度， 或與光強度有關的參數，再利用影像處理的方法評估每值 畫面處檢測出的光強度，以達成汗估彩色遽波器之薄膜厚 度的均勻性。利用通過一種特定滅波态之光，其中該遽波 器之中心波長由受評估之光的中心波長偏離預定大小，則 對於薄膜厚度之光強度等參數而j ’其依存性變大，故能 改進檢測感度。 二 · < 發明之效果 利用本發明，可藉由影像處理等客觀的方法，定量地評 估衫色濾波器之薄膜厚度的均一性，而這在習知技術中係 以目視方法來達成。纟外，用於評估之波長係自進行評估 的彩色濾波器之色調的中心波長偏離〜令丄 叱的波長，對薄膜 厚度之變化具有高感度，故能獲得精密地評估。 -6 - 本紙掁又度適用中國國家標準（CMS ) Α4规格（2】0 X 297公釐） ---------裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1T------^_______ __ ___________ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 294777 at B7 五、發明説明（4 ) 圖式之簡單説明 圖1表示根據習知技術之白色光源與彩色；慮波器之間的 位置關係： 圖2表示濾波器與僅能讓特定色調的光通過之光罩的平 面圖： 圖3表示根據本發明之用以評估彩色濾波器的薄膜厚度 之裝置的模型圖： 圖4表示根據本發明，光择度隨著薄膜厚度與波長的變 化，其受到的影響： 圖5表示根據本發明之濾波器，其僅容許特定波長通過 之通過特性。 實施例 圖3顯示根據本發明之影像處理方法的構造。此處類似 於圖1，配置有作爲光源之背面光1及付與色調的彩色濾波 器2。此彩色濾波器2係檢查的對象。背面光1與彩色濾波 器2之間設置有光罩4。該光罩4如圖2所示般，其放置方 式係用以屏蔽特定色調之圖素以外的圖素。換而這之，在 .二 〆 圖2的光罩4處，由於彩色濾波器2之虛線圖素部份1 1被屏 蔽，結果如畫面2 0般，光僅由實線圖素部份1 0才可通過 。例如，在圖2中由於實線圖素部份係對應於彩色;慮波器2 之R的位置，此時畫面全體爲紅色色調。結果，由於使受 檢之畫面全體具有同一色調，故能評估同一色調相關之彩 色瀘波器的厚度之均一性。然後利用通過同一色調相關之 彩色濾波器的光，其波長的強度係與彩色濾波器之薄膜厚 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） ---------拉衣------1T------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7、發明説明（ B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 度有關之原理，可山 士 楮+由檢測畫面上之位置與光強度之相閗 数(correlation)，a- 知道彩色濾波器之薄膜厚度的均—性 本發'明中，.欠来、 尤强度與彩色濾波器薄膜厚度之關係，任 採用由同一耷誌1鈿、 1，1' 關 < 光的中心波長偏離之波長的強产央 進行。原來即使署^ ^ ^ ]—巴凋（例如R)相關之光亦非由鼙 波長所構成。例4r>闽 ,. 叫早一 u 圖4之實線所示般’對於通過R之廣 咨的光而言，取# 4 F …I ，、/皮長與強，度之相關數的話，其中心油 馬645nm，兩側有士从 .. 、皮長 大约150〜20〇nm的分布。本發明之转 在於，利用通過由中，c、'士上，v. i 〜砰敌 . -- 田T、波長入0偏離△几之波長凡！爲其中心 '皮長 < 遽波器的光，於_，0η & w上％ ώ 二 , ^ 冽畫面上先強度之位置分佈，蕻α Ρ平估彩色濾波器薄膜厚度之均一性。 馬此利用通過由中心波長λ()偏離之波長几1爲中心， 以檢測畫面上光強度之 ,, —军。， 哎又位置分佈，在杉色濾波器2之前女 女置别的濾波器5。此嘑办 ⑴万 此'慮波态5僅奋4以波長λ (稱 =爲中心-定範圍内的波長通過，其中該二爲 ::對象（圖素之相關色調(此例中爲r，的中心 離預疋之Δλ波長。 .：.、 0偏 圖5表示以周邊波長^爲中心波長之遽波器，當中心波 光通過時，其通過波長之分佈。圖$所示之遽波 备的项過特性其波長寬度λ2之較佳者爲约1〇〇左右，但 ^限於此。只要是2〇nm〜2〇〇nm的範圍即能充份達成本 :的㈣。藉由具有此種通過特性之遽波器5，可將對 具有如圖4般分佈之&色調的光進行遽歧所得結果用於評 (請先閲讀背面之注意事項再填疼本頁) 裴_ ί—* 線- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) M規格（21()><297公廣 ---- 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（6 ) 估彩色;慮波器薄膜厚_度。當進行此種評估，較佳實施例爲 如圖3般，利用平面性受光元件6對應於畫面位置進行受光 ，其強度分佈係利用影像處理裝置7來評估。 利用圖4説明影像處理之原理。此原理係利用：自上述 中心波長λ (>偏離之周邊波長λ j處，視彩色濾波器之薄膜 厚度的不同，光強度變化之相對量其相互關係隨之變大。 在圖4中，虛線表示彩色濾波器薄膜厚度爲1 /i m時之波 長與強度之關係：實線表示，薄膜厚度爲2 " m時之關係。當 薄膜厚度由1 y m增大爲2 " m時，在中心波長λ 〇處光強度 I i會減少而變成12。但是，此種光強度之變化率（薄膜 厚度與強度之關係）ΑΙ /1丨之値由於I 1的値大，故該變化率 値並不大。換而言之，在中心波長λ ()處，薄膜厚度與光強 度之相互關係相對地較小。另一方面，由中心波長λ (1偏離 之周邊波長又i處，同樣地當薄膜厚度由1 " m變爲2 /i m時 ，光強度之變化率ΛΓ Π Γ之値由於I丨’的値小，故該變化 率値相對地大。因此在周邊波長處，薄膜厚度與光強度之 相互關係相對地較大。結果在薄膜厚度與光強度之相互關 二 彳 係相對地大之波長領域中進行評估的話，則可得到高感度 的評估。具體而言係就全波長領域分別作爲中心波長而測 定變化率。 表一爲就各種薄膜厚度而言，具體之波長與通過率（r ) 之相關數。此處通過率（7 )係對應於光強度之指標，由下 式所定義。 r =I/I0=:exp(-^ d) _-_9_-_ 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X 297公釐） ----^------装------ΪΤ------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 __B7_ 五、發明説明（7 ) 其中，I :加上濾波器之光強度：I (> :未加上濾波器之光 強度：/i :吸收係數：d :薄膜厚度。 吸收係數A係與彩色濾波器之材料有關，故對於單一面上 分布的彩色;慮波器而言，A値爲一定。因此，通過率表示 其與薄膜厚度d之相關數，故藉由評估r可評估薄膜厚度 之變動。在本實施例中：作爲與薄膜厚度有關之參數吾人 定義並使用通過率，但只要是與薄膜厚度有關者均可，並 不限於光強度。 / 表一： 通過率（％) 波長 薄膜厚度1 "m 薄膜厚度2 /im 變化率 (nm) (Π) (12) (ΔΙ/Ι1) 中心640 87.5 76.6 0.05 周邊600 40.7 35.7 0.12 周邊580 20.7 13.5 0.35 ★ 周邊560 15.5 8.6 0.45 ★ 周邊540 14.9 5.7 :, 0.62 ★ 周邊470 8.1 檢測困難 麵 表中★記號表示可作爲本發明之良好實施例而採用之濾 波器5的中心波長。如表一所示者，當薄膜厚度由1 /i m變 爲2 a m時，光之通過率（包含與光強度之相關數）相較於在 R之中心波長640nm之情況僅變化5%。故在中心波長又()之 下，作爲檢測光強度與薄膜厚度之相關數用之波長來使用 的話，其檢測感度過低而不符實用。而當△又=4Onm，亦 -10 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） --I n I ----士^------丁_____ _ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 五、發明説明（8 Λ7 Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 即周邊波長爲600nm之情況，薄膜厚度由i " m變爲2 " m 時，光之通過率亦僅變化1 2 %，薄膜厚度與通過率之依户 關係並不顯著。 但是，當ΛΚΟΟηπι，亦即中心波長偏離至Λ 1=54〇ηι^ 之情況，薄膜厚度由1 " m變爲2 " m時，光通過率之變化 卻達到6〇。/。的程度，故吾人可知在此波長領域中對應於薄 膜厚度之變化，光通過率（或光強度）有很大的變化。因此 作爲#估·由中心波長偏離預/定波長之波長而使用，可達到 高感度的評估。當△ λ =60nm ’亦即中心波長偏離至凡 1 =580nm^情況，其變化率爲35。/〇 :而當△ λ =80nm，亦即 中心波長偏離至λ丨=5 6 0 nm之情況，其變化率爲4 5 〇/0。在 本例中，對計算系統加以控制的話，則即使是△又=6〇nm 的情況亦可充分提高其感度。 另一方面，中心波長與周邊波長之差△;[過大的話，光 的絕對強度本身就變小，在平面性受光元件6及影像處埋 裝置7處之檢測.評估由於雜訊混在其中，故反而變得困 難。如表一所記載者，當Α λ = 170nm，亦即；I ^47011111之 二 < 情況’薄膜厚度2 " m之資料由於檢測十分不易故付之閼如 。综上討論，薄膜厚度與強度之依存性：檢測光之絕對強 度係兩項彼此相反的要求，應同時考慮兩者而決定用於檢 測·評估之周邊波長。作爲較佳之周邊波長者爲△λ = ± 6 0 〜1 4 0 ° 表二顯示當中心波長A u = 540nm(G)，以波長與薄膜厚度 爲爷數加以變化時，其通過率之變化率所受影響。圖中★ -11 - 本纸朵尺度W帽國家縣（CNS ) A4規格（2丨G χ 297公嫠） ---〜 f請先閱讀背面之注意事項再填穹本頁j 丁 % A7 B7 五、發明説明（9 ) 記號爲實施例。 表二： 通過率(％) 波長 薄膜厚度 薄膜厚度2/im 變化率 (ran) (Π) (12) (ζ\Ι/Ι1) 中心540 79.2 75.0 二， 0.05 周邊490 ο 〇 j j. j 25.2 0.24 周邊460 17.5 / ’ 10.5 0.40 ★ 周邊440 10.2 4.1 0.60 ★ 周含5 90 38.4 28.8 0.25 周邊620 10.3 5.0 0.51 ★ 類似於R的情況，當△ λ = 1 OOnm時感度得到改善。甚且 在此例中，即使當偏離約△ λ = 8 Ο n m，其檢測感度亦已足 夠。此外，G的情沉由中心波長向短波長一側、長波長一 側任一者偏離，均如表二所示般，可得到高感度。 其次，表三顯示當中心波長λ () = 430nm(B)，進行同樣檢 測所得結果。圖中★記號爲實施例。· ：. ^ ----------裝------訂------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（10 ) 表 通過率(％) 波長 薄膜厚度1 A i η 薄膜厚度2//m 變化率 (nm) (ID (12) (△I/I1) 中心430 86.8 72.9 0.16 周邊490 65.0 50.7/:' 0.22 周邊510 42.0 27.3 0.35 ★ 周邊530 27.6 / 8.6 0.69 ★ 此種情況當△ λ = 1 0 0 n m ，其檢測感度非常 良好。 △ Λ =8Onm，相當程度之感度改良亦可期待。 本發明中就R、G、B各種情況，分別使用具有如表1〜3 所示之中心波長的濾波器5，對單色畫面所發出的光進行 濾波，藉此以得到高感度之測定3且所使用的濾波器頻寬 入2爲20〜200nm之範圍即可。 本説明書雖以彩色濾波器與薄膜厚度作爲評估之對象進 行説明，但發明之精神在於：爲評估一種'遽波器之厚度的 均勻性，通過該濾波器的光之波長分布係+以特定波長λ ()爲 中心，該遽波器的特性爲具有中心波長λ i，其値爲由；I () 偏離預定波長△λ。本發明作爲評估該通過光之媒體來使 用，故可進行高感度之濾波器薄膜厚度評估。因此本技術 領域人士應能了解本發明之技術思想並不限於所舉實施例 -13 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） 裝 訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 294777 A7 B7 五、發明説明（11 ) » 符號之説明 1 白色光源 2 彩色;慮波器 4 光罩 5 濾波器 6 平面性受光元件 7 影像處理裝置 - -I- - Γϋ - - I - -- - ..... I 士52-〆 II - - -I 11 . - I.......... Ty '…….... ' I m ------ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 -14 - 本紙張尺度適用中國國家標卒（CNS ) A4規格（210X 297公釐）

Claims (1)

1. ABCD 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 1. 一種在具有白色光源及排列有多種顏色圖素之彩色濾波 器的畫面處，對該彩色濾波器薄膜厚度的檢測方法，包 含： 使全體畫面之輸出具有同一色調之步驟： 濾波步.骤，利用由該同一色調之中心波長偏離預定大 小△ λ之第一波長爲中心波長之渡波器’對該畫面所輸 出的光加以濾波： 檢測該渡波所仔光之步;骤， 評估該檢測所得光，藉以評估薄膜厚度之均勻性之步 驟。〆 2. 根據申請專利範圍第1項之彩色濾波器薄膜厚度檢測方 法，其特徵在於該檢測滤波所得光之步驟係在每個該畫 面位置處進行。 3. 根據申請專利範圍第2項之彩色濾波器薄膜厚度檢測方 法，其中藉由評估在母個該畫面位置處所檢測彳于的光’ 而評估該彩色濾波器之薄膜厚度的均一性3 4. 根據申請專利範圍第1項之彩色濾波器薄膜厚度檢測方 法，其中該評估薄膜厚度之均勻性之步驟係利用該檢測 所得光強度作爲參數。 5. 根據申請專利範圍第1項之彩色濾波器薄膜厚度檢測方 法，其中該評估薄膜厚度之均勻性之步.驟係利用具有該 檢測所得光強度與相關數之參數。 6. 根據申請專利範圍第1項之彩色濾波器薄膜厚度檢測方 法，其中該使全體畫面之輸出具有同一色調之步驟係藉 __-15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） - 裝 、\'5 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍 ,由對設置於該白色光源與該彩色濾波器之間特定色調以 外的圖素部份進行屏蔽而達成。 7. 根據申請專利範圍第1項之彩色濾波器薄膜厚度檢測方 法，其中該△又爲± 60〜140nm的範圍。 8. —種評估彩色濾波器薄膜厚度之裝置，其評估由白色光 源所發出的光之中，能使一具有特定波長通過之彩色濾 波器薄膜厚度，包含： 白色光源； / 用以使該彩色濾波器設置於該白色光源之對向的設置 機構^ 異蔽機構，透過該設置機構與該白色光源，而使僅有 到達具有特定色調之彩色濾波器的光才能通過； 濾波器機構，其僅容許由該特定色調之中心波長偏離 預定大小△A之波長爲中心波長之波長群的光通過； 評估機構，用以評估具有該波長群之光。 9. 根據申請專利範圍第8項之評估彩色濾波器薄膜厚度之 置，其中該八几爲土6〇~i40nm的範圍 10. —種濾波器薄膜厚度檢測方法，以特1波長；1 〇爲中心 使由白色光源所發出的光通過，包含： 遽波步骤’利用由該特定波長λ ()偏離預定大小△凡 之第一波長爲中心波長之濾波器，對該畫面所輸出的光 進行遽波： 檢測步驟，在每個該畫面位置處對該濾波所得的光 進行檢測。 --------^------II------.^- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)