TWI391648B

TWI391648B - Inspection method of inspection panel and color filter

Info

Publication number: TWI391648B
Application number: TW97115694A
Authority: TW
Inventors: Cheng Hsiung Chang
Original assignee: Century Display Shenxhen Co
Priority date: 2008-04-29
Filing date: 2008-04-29
Publication date: 2013-04-01
Also published as: TW200944782A

Description

檢測用面板與彩色濾光片之檢驗方法

本發明為一種彩色濾光片(Color Filter; CF)之檢驗方法，特別是一種應用於液晶顯示器(Liquid Crystal Display; LCD)之檢測用面板及彩色濾光片之檢驗方法。主要係藉由基板(Liquid Crystal Mask)，以進行巨觀瑕疵(Macro Defect)之檢驗。

隨著平面顯示器技術之演進，液晶顯示器已逐漸取代傳統的陰極射線管顯示器(Cathode Ray Tube; CRT)，而大量地使用在電視、電腦監視器、行動電話、車用螢幕與數位相框等等。同時，對於液晶顯示器，其面板的品質要求，也愈益嚴苛。

其中，在面板成品/半成品(Cell)的後段檢驗中，時常會發現由待檢測彩色濾光片10不均勻所造成色不均(Mura)現象。如第1圖所示，常見的色不均現象，又可分為雲狀色不均(Cloud Mura)與線狀色不均(Line Mura)等各式各樣的瑕疵，此類瑕疵由於會嚴重影響使用者的視覺感受，故為判別液晶顯示器品質的重要依據。

目前彩色濾光片業界所開發出來的光阻塗佈後、顯影前之相關檢查機制，例如：Sampling Na Macro、Auto-Thickness Measure與Virtual Image Check等等，僅侷限於檢驗出顯影前的巨觀瑕疵，對於顯影後至彩色濾光片出貨前，其終端巨觀瑕疵檢驗，並無法提供有效的幫助。

目前彩色濾光片業界係採用透過光，進行終端巨觀瑕疵檢驗，請參閱第2圖。其中，待檢測彩色濾光片10係座落在光源16與檢驗者18之間，其上配置有紅色光阻100、綠色光阻102、藍色光阻104與黑色矩陣106等各式光阻。檢驗者18係藉由目視的方式，觀察光源16自待檢測彩色濾光片10後方所穿透的光線，檢驗是否有巨觀瑕疵的問題。然而，在待檢測彩色濾光片的製造過程中，要對顯影後之成品/半成品，進行色不均之信賴性檢驗，要透過單獨地透過肉眼判定，是非常困難的。因此，上述的檢驗，仍然無法有效地檢驗出巨觀瑕疵。

另外，過去在彩色濾光片為小片出貨時，雖然會利用遮罩檢驗(Mask View)的方式，確認R/G/B三個顏色是否有色不均的現象，成效也相當良好。但是到了整片(Full Sheet)出貨以及負型樹脂黑色矩陣導入以後，由於治具製作與處理上的困難，便無法再應用了，以致於造成出貨時的巨觀瑕疵檢出能力低落。

傳統遮罩檢驗之遮罩，其製作乃採用負型光阻R/G/B遮罩，轉移到正型光阻Cr黑色矩陣，以進行曝光、顯影與蝕刻之製程，所得到之成品如第3A圖所示。遮罩11具有遮光區域110與透光區域112，彼此間隔排列，其工作原理則請參第3B圖。

以第3B圖為例，遮罩11配置在光源16與待檢測彩色濾光片10之間，其遮光區域110對應於待檢測彩色濾光片10之紅色光阻100與藍色光阻104，透光區域112則對應於綠色光阻102。如此，透過遮罩11與待檢測彩色濾光片10之作用，便可將光源16所發射出的白光轉換為綠光，檢驗者18便可根據所過濾後綠光分佈狀況，即單一綠色畫面，以便於檢驗巨觀瑕疵，判斷是否有綠色之色不均問題。

同理，如欲檢驗紅色或藍色畫面時，只需將待檢測彩色濾光片10或遮罩11，作左右一個次畫素的位移即可，使得透光區域112得以分別對應至紅色光阻100或藍色光阻104。在完成R/G/B單色畫面的檢驗後，即可對色不均的巨觀瑕疵，作出綜合性的判斷。

為提昇色不均等巨觀瑕疵之檢出能力，並解決上述治具製作與處理上的困難。

本發明所提出之檢測用面板，包含：一液晶層，夾於上下兩片玻璃基板之間、複數個氧化銦錫電極與複數個次畫素，陣列配置於該基板上，該次畫素小於一待檢測彩色濾光片之次畫素、以及、一具有白色光源，配置於該基板之另一側。

其較佳者，該檢測用面板包含一遮光區域與一透光區域，該遮光區域與該透光區域之面積比相當於2:1。

其較佳者，本發明所提出之檢測用面板，其中，該待檢測彩色濾光片，其具有一第一光阻與一第二光阻，該次畫素小於該第一光阻或該第二光阻。

其較佳者，該第一光阻或該第二光阻為一紅色光阻、一綠色光阻、一藍色光阻、一黑色矩陣或其組合。

本發明所提出之彩色濾光片之檢驗方法，包含：提供該待檢測彩色濾光片，其具有一第一光阻與一第二光阻；提供本發明所提出之檢測用面板，其對應於該待檢測彩色濾光片；將該光源照射在該待檢測彩色濾光片與該檢測用面板上；以及驅動該檢測用面板，以產生一遮光區域與一透光區域，該遮光區域對應於該第一光阻，該透光區域對應於該第二光阻。

此檢驗方法更包含：藉由該光源提供一第一光線，其照射在該遮光區域上，該第一光線之波長400~700nm之白色光。

此檢驗方法更包含：藉由該遮光區域吸收或反射該第一光線。

此檢驗方法更包含：藉由該光源提供一第二光線，其照射在該透光區域上；透過該透光區域，該第二光線係照射在該第二光阻上。

其較佳者，該第二光線之波長400~700nm之白色光。

此檢驗方法更包含：透過該第二光阻，該第二光線被轉換為一單色光，其為波長605~700nm之紅色光、波長500~560nm之綠色光或波長435~480nm之藍色光。

本發明所提出之彩色濾光片之檢驗方法，包含：提供該待檢測彩色濾光片，其具有一第一光阻與一第二光阻；提供本發明所提出之檢測用面板，其對應於該待檢測彩色濾光片；提供一光源，其具有一第一光線與一第二光線；驅動該檢測用面板，以產生一遮光區域與一透光區域；照射該第一光線於該遮光區域；照射該第二光線於該透光區域與該第二光阻；以及轉換該第二光線為一單色光。

本發明所提出之彩色濾光片之檢驗方法，包含：提供該待檢測彩色濾光片，其具有一光阻；驅動本發明所提出之檢測用面板，以產生一遮光區域與一透光區域；提供一光線穿透該透光區域與該光阻；以及轉換該光線為一單色光。

為解決上述問題與提及功效，本發明乃採用不含彩色濾光片之液晶顯示器，作為檢測用面板使用，主要係利用液晶的扭轉特性，以提供部份遮蔽與部份透光之區域。

如第4圖所示，本發明之檢測檢測面板包含有一液晶層30，夾於上下兩片玻璃基板32、34之間，並有一層氧化銦錫電極配置於該玻璃基板32之一側上(一側為塗佈ITO氧化銦錫電極，另一側貼附偏光板)，且於玻璃基板34上一側有複數個次畫素及塗佈ITO氧化銦錫電極，另一側貼附偏光板，該玻璃基板34上之次畫素係小於一待檢測彩色濾光片之次畫素，當然位於玻璃基板34上之次畫素係由電晶體層所構成，其係利用外側之控制電路42來控制器動作；上述二玻璃基板32、34之外側各設有一偏光板36、38；以及一具有白色光源之背光模組40，提供所需之背光源。底下各實施例係將作為背光模組之白色光源單獨繪製，以利解說。

請參閱第5A-5B圖，其為本發明之第一實施例。其中，待檢測彩色濾光片20與檢測用面板21係配置於白色光源26與檢驗者28之間。待檢測彩色濾光片20，其上配置有紅色光阻200、綠色光阻202、藍色光阻204與黑色矩陣206之畫素單元。檢測用面板21對於此畫素單元的解析度為3＊3，亦即該檢測用面板21對應於畫素單元之部分，可以區分為9個控制組件或次畫素，紅色光阻200、綠色光阻202 與藍色光阻204係分別對應於3個次畫素。

在未驅動檢測用面板21的狀態下，如第5-A圖所示。白色光源26所提供之白色光，其波長為400~700nm，依序照射在檢測用面板21與待檢測彩色濾光片20上。由於檢測用面板21全區皆可透光，故檢驗者28所觀察到的畫面為白色畫面。

接著，驅動檢測用面板21，並扭轉其內的部份液晶，以產生一遮光區域210與一透光區域212，如第5-B圖所示。該遮光區域212對應於扭轉之部份液晶、綠色光阻202與藍色光阻204，而該透光區域212則對應於未扭轉之另一部份液晶與紅色光阻200。因此，若各色光阻的面積相同，則遮光區域與透光區域之面積比相當於2:1。

其中，白色光源26所提供之白色光，被紅色光阻200過濾為紅色光，其波長為605~700nm，使得檢驗者28得以檢視單一的紅色畫面，以確認是否有紅色的色不均問題。

同理，如欲檢驗綠色或藍色畫面時，只需將待檢測彩色濾光片20或檢測用面板21，作左右一個次畫素的位移即可，使得透光區域212得以對應至綠色光阻202或藍色光阻204，以分別過濾出綠色光或藍色光，波長則各為500~560nm或435~480nm，使得檢驗者28得以檢視單一的綠色或藍色畫面，以確認是否有綠色或藍色的色不均問題。

請參閱第6A-6B圖，其為本發明之第二實施例。其中，待檢測彩色濾光片20與檢測用面板21係配置於白色光源26與檢驗者28之間。彩色濾光片20，其上配置有紅色光阻200、綠色光阻202、藍色光阻204與黑色矩陣206之畫素單元。檢測用面板21對於此畫素單元的解析度為3＊3以上，亦即該檢測用面板21對應於畫素單元之部分，可以區分為9個以上的次畫素，紅色光阻200、綠色光阻202與藍色光阻204係分別對應於3個以上的次畫素。

在未驅動檢測用面板21的狀態下，如第6-A圖所示。白色光源 26所提供之白色光，其波長為400~700nm，依序照射在檢測用面板21與待檢測彩色濾光片20上。由於檢測用面板21全區皆可透光，故檢驗者28所觀察到的畫面為白色畫面。

接著，驅動檢測用面板21，並扭轉其內的部份液晶，以產生一遮光區域210與一透光區域212，如第6-B圖所示。該遮光區域212對應於扭轉之部份液晶、綠色光阻202與藍色光阻204，而該透光區域212則對應於未扭轉之另一部份液晶與紅色光阻200。因此，若各色光阻的面積相同，則遮光區域與透光區域之面積比相當於2:1。

第二實施例與第一實施例不同之處在於檢測用面板21對於此畫素單元的解析度。即為對應各種尺寸的待檢測彩色濾光片20之設計，需要規劃各種不同解析度的檢測用面板21。在本實施例中，為更有效地控制R/G/B三色的顯示與不顯示，可將黑色矩陣206視為一輔助遮光層。因此，遮光區域210除了遮蔽綠色光阻202、藍色光阻204以外，另外還遮蔽了部份的黑色矩陣206。因此，透過提高解析度與黑色矩陣206的輔助以後，可以完全對應各尺寸待檢測彩色濾光片20的需求。

因此，本發明主要特徵在於設計出一種檢測用面板，此檢測用面板21全部皆為白光，且其次畫素比現有面板尺寸之次畫素還要小，如第6A-6C圖所示的結構。利用電腦或其他電子裝置控制此背光面板21次畫素之發光，以檢測彩色濾光片。例如：如果要檢測待檢測彩色濾光片20中之紅色光阻200，則將檢測用面板21上對應紅色光阻200的所有次畫素點亮，而將所對應之綠色光阻202、藍色光阻204部份之檢測用面板21次畫素不發光，因對應紅色光阻200的檢測用面板21所有次畫素發光全部都發出白光，即可檢驗所有紅色光阻200是否有問題，再依序檢測綠色光阻202、藍色光阻204，以解決色不均問題。

綜上所述，本發明所提供之一種待檢測彩色濾光片20之檢驗方法，包含步驟如下：A.提供該彩色濾光片20，其具有一第一光阻與一第二光阻；B.供一檢測用面板21，其對應於該彩色濾光片20；C.提供一白色光源26，其照射在該彩色濾光片20與該檢測用面板21上；以及D.驅動該檢測用面板21，以產生一遮光區域210與一透光區域212，該遮光區域210對應於該第一光阻，該透光區域212對應於該第二光阻。

其較佳者，該第一光阻包含一紅色光阻200，該第二光阻包含一綠色光阻202、一藍色光阻204；或該第一光阻包含一綠色光阻202，該第二光阻包含一藍色光阻204、一紅色光阻200；或該第一光阻包含一藍色光阻204，該第二光阻包含一紅色光阻200、一綠色光阻202。

其較佳者，該第一光阻包含一黑色矩陣206，或該第二光阻包含一黑色矩陣206；該遮光區域210與該透光區域212之面積比相當於2:1。該白色光源26可提供一第一光線，其照射在該遮光區域210上，可為波長400~700nm之白色光，且可被該遮光區域吸收或反射。該白色光源26亦可提供一第二光線，其照射在該透光區域212上，透過該透光區域212，該第二光線係照射在該第二光阻上，可為波長400~700nm之白色光，而透過該第二光阻，該第二光線被轉換為一第三光線，其可為一紅色、綠色或藍色之單色光，或者波長範圍為605~700nm、500~560nm或435~480nm之光線。

綜上所述，本發明所提供之另一種彩色濾光片20之檢驗方法，包含步驟如下：A.提供該待檢測彩色濾光片20，其具有一第一光阻與一第二光阻；B.提供一檢測用面板21，其對應於該待檢測彩色濾光片20；C.提供一白色光源26，其具有一第一光線與一第二光線；D.驅動該檢測用面板21，以產生一遮光區域210與一透光區域212；E.照射該第一光線於該遮光區域210；F.照射該第二光線於該透光區域212與該第二光阻；以及G.轉換該第二光線為一單色光。

其較佳者，該第一光阻包含一黑色矩陣206，或該第二光阻包含該黑色矩陣206；該遮光區域210與該透光區域212之面積比相當於2:1。其中，該第一光線可為一波長400~700nm白色光，且被該遮光區域210吸收或反射，而該第二光線則亦可為一波長400~700nm白色光。該單色光可為一紅色光、一綠色光或一藍色光，或者波長範圍為605~700nm、500~560nm或435~480nm之單色光。

綜上所述，本發明所提供之另一種彩色濾光片20之檢驗方法，包含步驟如下：A.提供該待檢測彩色濾光片20，其具有一光阻；B.驅動一檢測用面板21，以產生一遮光區域210與一透光區域212；C.提供一光線穿透該透光區域210與該光阻；以及 D.轉換該光線為一單色光。

如本發明所屬技術領域中，具有通常知識者所理解。本說明書所述之內容，僅為本發明之較佳實施例，並非用以限定本發明。為保障專利發明人與專利權人之權益，凡其它未脫離本發明所揭示之精神，所完成之等效改變或匠心修飾，均應包含在下述之申請專利範圍內，而為本發明之權利範圍所及。

9‧‧‧面板成品/半成品

10, 20‧‧‧待檢測彩色濾光片

100, 200‧‧‧紅色光阻

102, 202‧‧‧綠色光阻

104, 204‧‧‧藍色光阻

106, 206‧‧‧黑色矩陣

11‧‧‧遮罩

110, 210‧‧‧遮光區域

112, 212‧‧‧透光區域

12‧‧‧雲狀色不均

14‧‧‧線狀色不均

16‧‧‧光源

18, 28‧‧‧檢驗者

21‧‧‧檢測用面板

26‧‧‧白色光源

30‧‧‧液晶層

32‧‧‧玻璃基板

34‧‧‧玻璃基板

36‧‧‧偏光板

38‧‧‧偏光板

40‧‧‧背光模組

42‧‧‧控制電路

第1圖為彩色濾光片常見之巨觀瑕疵示意圖；第2圖為習知技術之終端巨觀瑕疵檢驗方法示意圖；第3A圖為習知技術之遮罩示意圖；第3B圖為習知技術之遮罩檢驗方法示意圖；第4圖為本發明之檢測用面板結構示意圖；第5A-5B圖為本發明第一實施例之示意圖；以及第6A-6C圖為本發明第二實施例之示意圖。

20‧‧‧待檢測彩色濾光片

21‧‧‧檢測用面板

200‧‧‧紅色光阻

202‧‧‧綠色光阻

204‧‧‧藍色光阻

26‧‧‧白色光源

206‧‧‧黑色矩陣

28‧‧‧檢驗者

Claims

一種彩色濾光片之檢驗方法，包含：提供該待檢測彩色濾光片，其具有一第一光阻與一第二光阻；提供一檢測用面板；將檢測用面板之白色光源，照射在該待檢測彩色濾光片與該檢測用面板上；以及驅動該檢測用面板，以產生一遮光區域與一透光區域，該遮光區域對應於該第一光阻，該透光區域對應於該第二光阻。
如申請專利範圍第1項所述之彩色濾光片之檢驗方法，包含：藉由該白色光源提供一第一光線，其照射在該遮光區域上。
如申請專利範圍第2項所述之彩色濾光片之檢驗方法，包含：藉由該遮光區域吸收該第一光線。
如申請專利範圍第2項所述之彩色濾光片之檢驗方法，包含：藉由該遮光區域反射該第一光線。
如申請專利範圍第1項所述之彩色濾光片之檢驗方法，包含：藉由該白色光源提供一第二光線，其照射在該透光區域上。
如申請專利範圍第5項所述之彩色濾光片之檢驗方法，包含：透過該透光區域，該第二光線係照射在該第二光阻上。
如申請專利範圍第5項所述之彩色濾光片之檢驗方法，包含：透過該第二光阻，該第二光線被轉換為一單色光。
一種彩色濾光片之檢驗方法，包含：提供該待檢測彩色濾光片，其具有一第一光阻與一第二光阻；提供一檢測用面板；驅動該檢測用面板，以產生一遮光區域與一透光區域；照射白色光源之一第一光線於該遮光區域；照射該白色光源之一第二光線於該透光區域與該第二光阻；以及轉換該第二光線為一單色光。
如申請專利範圍第8項所述之彩色濾光片之檢驗方法，包含：藉由該遮光區域吸收該第一光線。
如申請專利範圍第8項所述之彩色濾光片之檢驗方法，包含：藉由該遮光區域反射該第一光線。
一種彩色濾光片之檢驗方法，包含：提供該待檢測彩色濾光片，其具有一光阻；驅動一檢測用面板，以產生一遮光區域與一透光區域；提供一光線穿透該透光區域與該光阻；以及轉換該光線為一單色光。