TWI405962B - A stain detection method and a device thereof - Google Patents

Description

色斑檢查方法及其裝置

本發明係關於一種色斑檢查方法以及其裝置，其係於彩色濾光片之製造工序等中，用於檢查形成於基板上之彩色皮膜之色斑的有無、程度等。

近年來，於平板顯示器中所使用之彩色濾光片之製造步驟等中，知悉因顏料分散之不均勻、或成分凝集及膜厚變動而產生色斑。為了防止該色斑產生後繼續進行製造作業之問題的產生，而利用攝影機與光源，對色斑之有無、程度等實施檢查。

又，提出一種藉由含有CCD等之攝影裝置拍攝LCD等被檢查顯示元件之顯示畫面，且檢查被檢查顯示元件是否優良之方法(參照專利文獻1)。專利文獻1之方法係，用目視感知攝影圖像上產生莫爾條紋之情形時，藉由調整攝影裝置透鏡之焦點(焦距)，消除LCD面板之頻率特性，除去莫爾條紋者。

專利文獻1日本專利特開平8－149358號公報

採用專利文獻1之方法檢查色斑之有無、程度等之情形時，考慮到藉由除去莫爾條紋可高精度地檢查色斑之有無、程度以及位置等，然而因操作人員係通過目視感知莫爾條紋之產生，必然會產生個人差別，又，關於調整攝影裝置透鏡之焦點(焦距)之程度，因操作人員係通過目視而調整焦點，故必然會產生個人差別，其結果是，當操作人員改變時則會出現色斑之有無、程度等之檢查結果不均勻之問題。具體而言，係出現無法充分除去莫爾條紋，或甚至色斑亦被除去之問題。

又，即使於操作人員不變之情形時，例如，早上與傍晚，因視力、集中力等發生變化，故會存在檢查結果不均勻之問題。

再者，彩色皮膜之顏色、基板上之圖案以及彩色皮膜之積層順序因品種不同而各不相同，存在莫爾條紋之產生條件發生變化之問題。

本發明係鑒於上述問題點開發而成者，其目的在於提供一種色斑檢查方法以及其裝置，其不受個人差別、品種差別、以及個人狀態差別之影響，可高精度地檢查色斑之有無、程度等。

本發明之色斑檢查方法，其自光源向形成有彩色皮膜之基板照射光，將形成有彩色皮膜之基板面通過可調節焦點之聚光光學系統利用攝影裝置進行拍攝，且以拍攝結果為基礎檢查色斑；且係於檢查開始時，以基板為基準，自動調整聚光光學系統之焦點的方法。

若採用該構成，則於開始檢查時，藉由自動調整聚光光學系統之焦點，可高精度地檢查彩色皮膜為有透光性之彩色皮膜、基板為有透光性之基板之情形時色斑之有無、程度等。

然而，關於可藉由透過光檢出之斑(由彩色皮膜之厚度斑等導致之、透過斑部之光與透過正常部之光的波長以及/或強度不同。)，較好的是聚光光學系統將透過基板以及彩色皮膜後之光聚光。

又，關於藉由反射光可檢出之斑(由彩色皮膜之劣化斑等導致之、由斑部反射之光與由正常部反射之光的波長以及/或強度不同。)，較好的是聚光光學系統將於彩色皮膜反射之光聚光。

進而，於同時測定透過光固有之斑、以及反射光固有之斑之情形時，光源依據基板，形成互相對稱配置之光學系統，選擇二者中之一者對於基板照射光，藉此，可檢查透過彩色皮膜之光的斑以及由彩色皮膜反射之光之斑。又，因係具有擇一性之檢查方法，可不增加聚光光學系統之台數而進行檢查。而且，通過連續之切換，可一次檢查透過彩色皮膜之光的斑以及由彩色皮膜反射之光的斑，且可算出合成之結果。

又，聚光光學系統之焦點之自動調整，較好的是為除去莫爾條紋而實施，於不存在莫爾條紋之狀態下可根據拍攝結果高精度地檢查色斑之有無、程度等。進而，關於聚光光學系統之焦點之自動調整，更加好的是使其至以基板之被測定面為中心之景深之外而實施自動調整，於不存在莫爾條紋之狀態下可根據拍攝結果而高精度地檢查色斑之有無、程度等。

本發明之色斑檢查裝置，包括以下裝置：光源，其對於形成有彩色皮膜基板照射光，攝影裝置，其對於形成有彩色皮膜之基板面通過可焦點調節之聚光光學系統而攝影，及檢查機構，其以拍攝結果為基礎檢查色斑；且包括焦點自動調整機構，其於檢查開始時，以基板為基準，自動調整聚光光學系統之焦點。

若採用該構成，則藉由於檢查開始時自動調整聚光光學系統之焦點，而可於彩色皮膜為有透光性之彩色皮膜、基板為有透光性基板之情形時高精度地檢查出色斑之有無、程度等。然而，關於可藉由透過光檢出之斑(由彩色皮膜之厚度斑等導致之、透過斑部之光與透過正常部之光之波長以及/或強度不同。)，較好的是，聚光光學系統將透過基板以及彩色皮膜後之光聚光。

又，關於可藉由反射光檢出之斑(由彩色皮膜之劣化斑等導致之、由斑部反射之光與由正常部反射之光的波長以及/或強度不同。)，較好的是聚光光學系統將由基板或者彩色皮膜反射之光聚光。

進而，於同時測定透過光固有之斑以及反射光固有之斑之情形時，光源以基板為基準，形成互相對稱配置之光學系統，選擇二者中之一者對於基板照射光，藉此，可檢查出透過彩色皮膜之光的斑以及由彩色皮膜反射之光的斑。又，因係具有擇一性之檢查方法，故可無需增加聚光光學系統之台數而進行檢查。而且，通過連續之切換，可一次檢查透過彩色皮膜之光的斑以及由彩色皮膜反射之光的斑，也可算出合成之結果。

又，焦點自動調整機構，較好的是為除去莫爾條紋而實施聚光光學系統之焦點之自動調整，於不存在莫爾條紋之狀態下可根據拍攝結果而高精度地檢查出色斑之有無、程度等。進而，聚光光學系統之焦點之自動調整，更加好的是使其至以基板之被測定面為中心之景深之外而實施聚光光學系統之焦點的自動調整，於不存在莫爾條紋之狀態下可根據拍攝結果而高精度地檢查色斑之有無、程度等。

本發明之色斑檢查方法取得可高精度地檢查色斑之有無、程度、位置等之特有效果。

本發明之色斑檢查裝置亦取得可高精度地檢查色斑之有無、程度、位置等之特有效果。

以下，參照附圖，詳細說明本發明之色斑檢查方法及其裝置之實施形態。

圖1係表示適用本發明之色斑檢查方法之平板顯示器用的彩色濾光片製造裝置之主要部分的概略圖。

本彩色濾光片製造裝置含有：塗佈裝置1，其係於玻璃等有透光性之基板上塗佈有透光性之彩色皮膜者；乾燥器2，其係使塗佈後之彩色皮膜乾燥者；及色斑檢查裝置3，其係檢查乾燥後之彩色皮膜之色斑的有無、程度、位置等者。

例如彩色濾光片之情況，因至少矩陣狀配置有3原色，故每種顏色均設置有塗佈裝置1、乾燥器2及色斑檢查裝置3。

圖2係詳細表示色斑檢查裝置3之概略圖。

本色斑檢查裝置3包括：搬送裝置32，其將形成有彩色皮膜之基板31於水平方向上搬送；光源33，其係於特定位置自下方將光照射於基板31者；聚光光學系統34與攝影裝置35，其係為接收透過基板31之光而配置者；圖像處理裝置36，其係以由攝影裝置35所得之圖像資料為基礎進行特定之圖像處理者；控制裝置37，其係以圖像處理結果等為基礎而針對搬送裝置32、聚光光學系統34等生成且供給指令資料者；及編碼器38，其係檢測基板31之搬送距離者。又，30為可程式化邏輯控制器。

上述搬送裝置32例如具有複數個輸送輥，藉由旋轉驅動一部分之原動輸送輥，而將基板31向特定方向運送，利用殘餘之從動輥平滑地引導基板31。然而，較好的是以上游側輸送機與下游側輸送機構成，此情形下，可於上游側輸送機與下游側輸送機之間隙中向基板31照射光，並接收透過基板31之光。

上述光源33可為點光源、線光源、面光源中之任一種。

上述聚光光學系統34以馬達等為驅動源，可調節焦點距離。

上述攝影裝置35可為1維之攝影裝置、2維之攝影裝置中之任一種。又，作為攝影裝置35，例如可例示線性感測器、CCD攝影機、CMOS攝影機等。

又，上述聚光光學系統34以及上述攝影裝置35為能檢出由色斑導致之微弱亮度值之差，而收納於可截斷外光之遮光套管(未圖示)中。

上述圖像處理裝置36例如以來自編碼器38之搬送距離檢測輸出作為輸入，且實施以下處理：將由攝影裝置35所得之攝影資料加以合成，生成對應於基板31之全範圍之圖像資料；將生成之圖像資料細分化成矩陣狀；算出每矩陣之平均亮度以及亮度偏差；將算出之亮度偏差與特定之臨限值進行比較等。並且，上述圖像處理裝置36亦可根據來自將來自攝影裝置35之未加工攝影資料作為輸入進行特定前處理之前處理裝置的資料，進行必要之處理。

又，特定之臨限值例如於存在莫爾條紋之情形時，由攝影裝置所拍攝之圖像內之最大亮度與最小亮度的差較大，相反於不存在莫爾條紋之情形時，由攝影裝置所拍攝之圖像內之最大亮度與最小亮度的差較小，因此可按照經驗求得該臨限值(參照圖4以及圖5)。具體而言，例如，攝影圖像之亮度(例如，將十字線上之亮度用柱狀圖表示，使指示器移動至存在莫爾條紋之位置上，測定亮度差(藉由柱狀圖確認)，以所測定之亮度差為基礎而決定臨限值。

上述控制裝置37，例如，以圖像處理裝置36之比較結果等作為輸入，必要之情形時，將用以調節焦點之指令供給至聚光光學系統34，向搬送裝置32供給基板傳送指令，向攝影裝置35供給攝影指令。並且，控制裝置37與圖像處理裝置36，可共同藉由1台電腦而構成。

繼而，參照圖3所示之流程圖，進一步說明色斑檢查裝置。

對於藉由未圖示之感測器檢測搬送裝置32上設有基板31響應後，於步驟SP1中，自控制裝置37向圖像處理裝置36供給處理開始指令。繼而，於步驟SP2中，自控制裝置37向攝影裝置35供給攝影指令。繼而，於步驟SP3中，藉由攝影裝置35進行攝影。繼而，於步驟SP4中，藉由前處理裝置進行圖像之輸入輸出。繼而，於步驟SP5中，藉由圖像處理裝置36進行圖像之矩陣化。繼而，於步驟SP6中，藉由圖像處理裝置36計算各矩陣之亮度偏差。繼而，於步驟SP7中，比較亮度偏差與特定之臨限值。

並且，於步驟SP7中判定亮度偏差大於特定之臨限值之情形時，於步驟SP8中，自控制裝置37向聚光光學系統34供給焦點調節指令。繼而，於步驟SP9中，聚光光學系統34調節焦點，於步驟SP10中，自控制裝置37向攝影裝置35供給攝影指令。具體而言，如圖6所示，使焦點聚於基板31之表面聚焦點之狀態之景深之外，聚光光學系統34以此方式調節焦點。

繼而，於步驟SP11中，通過調節焦點後之聚光光學系統34藉由攝影裝置35而進行攝影。其後，再次實施步驟SP4之處理。

相反，於步驟SP7中判定有亮度偏差小於特定之臨限值之情形時，於步驟SP12中，自控制裝置37向搬送裝置32供給以下一區域之攝影所必須之距離傳送基板31的指令。繼而，於步驟SP13中，藉由搬送裝置32，而以下一區域之攝影所必須之距離搬送基板31。其後，再次實施步驟SP2之處理。

另，雖然圖3之流程圖未表示，然而以對基板31之全範圍進行拍攝為條件，使用亮度偏差等且利用近年來眾所周知之處理檢查色斑之有無、程度等，顯示檢查結果，將基板31傳出至下一工序，並且結束一系列之處理，為下一基板31之傳入做準備。然而，因相對於所有基板31實施上述一系列處理會導致效率低下，故較好的是，每變換一種品種則實施上述一系列之處理。

通過以上說明可知，以能除去莫爾條紋之方式而調節聚光光學系統34之焦點進行攝影，以攝影資料為基礎而檢查色斑之有無、程度以及位置等，故可提高檢查精度。具體而言，即使因莫爾條紋之影響而導致難以檢出色斑(參照圖7)，則藉由以除去莫爾條紋之方式而調整聚光光學系統34之焦點，可確實檢出色斑(參照圖8)。

於上述實施形態中，比較亮度偏差與特定之臨限值，以比較結果為基礎為而調節聚光光學系統34之焦點(具體而言，例如，以使所有矩陣之亮度偏差不超過臨限值的方式而調節聚光光學系統34之焦點)，然而將所拍攝之圖像之指定區域的亮度偏差與所設定之臨限值進行比較，能夠以使亮度偏差在設定之臨限值內的方式調節聚光光學系統34之焦點，。

圖9係表示本發明之色斑檢查裝置之其他實施形態的概略圖。

本色斑檢查裝置與圖2之色斑檢查裝置之不同點，僅在於進而設有於特定位置自上方將光照射至基板31之光源39，及進而於光源33、39之各光放射側設有光快門33a、39a。

上述光快門33a、39a，可選擇性地為自光源發出光之照射於基板31之狀態、與可確實阻止光源發出之光的照射之狀態，可使用機械式快門、液晶快門等一直以來眾所周知之各種快門。又，攝影裝置35，因必須接收只由一方光源發出之光，故亦可控制至少一方以使確實阻止自光源發出之光之照射。

又，若光源使用LED、閃光燈以及雷射二極體等時，則無需使用上述各種快門，藉由控制光源之亮燈，可達到同樣之效果。

根據具有上述構成之色斑檢查裝置，只要同時將以反射光為基礎之色斑以及以透過光為基礎之色斑，向特定方向搬送基板31，即可進行高精度的檢查。

1．．．塗佈裝置

2．．．乾燥器

3．．．色斑檢查裝置

30．．．可程式化邏輯控制器

31．．．基板

32．．．搬送裝置

33．．．光源

33a，39a．．．光快門

34．．．聚光光學系統

35．．．攝影裝置

36．．．圖像處理裝置

37．．．控制裝置

38．．．編碼器

圖1係表示適用本發明之色斑檢查方法之平板顯示器用的彩色濾光片製造裝置之主要部分的概略圖。

圖2係詳細表示色斑檢查裝置之概略圖。

圖3係說明色斑檢查裝置之處理之一例的流程圖。

圖4係表示於莫爾條紋之狀態下，複數個矩陣之亮度偏差與特定臨限值之關係的概略圖。

圖5係表示於不存在莫爾條紋之狀態下，複數個矩陣之亮度偏差與特定臨限值之關係的概略圖。

圖6係表示於將聚光光學系統之焦點設定於基板表面之狀態下，景深與調節後之焦點位置的概略圖。

圖7係表示於將聚光光學系統之焦點設定於基板表面之狀態下，攝影例之圖式。

圖8係表示於將聚光光學系統之焦點偏離於基板表面之狀態下，攝影例之圖式。

圖9係表示本發明之色斑檢查裝置之其他之實施形態之概略圖。

31．．．基板

32．．．搬送裝置

34．．．聚光光學系統

35．．．攝影裝置

Claims (12)

1. 一種色斑檢查方法，其特徵為：自光源向形成有彩色皮膜之基板照射光，將形成有彩色皮膜之基板面通過可調節焦點之聚光光學系統利用攝影裝置進行拍攝，並根據拍攝結果檢查色斑；且於檢查開始時，以基板為基礎，自動調整聚光光學系統之焦點；聚光光學系統之焦點之自動調整係為除去莫爾條紋而實施。
2. 如請求項1之色斑檢查方法，其中彩色皮膜為具有透光性之彩色皮膜，基板為具有透光性之基板，聚光光學系統係聚集透過基板以及彩色皮膜之光者。
3. 如請求項1之色斑檢查方法，其中彩色皮膜為具有透光性之彩色皮膜，基板為具有透光性之基板，聚光光學系統係聚集由彩色皮膜反射之光者。
4. 如請求項1之色斑檢查方法，其中彩色皮膜為具有透光性之彩色皮膜，基板為具有透光性之基板，光源以基板為基準而互相配置於相反側，聚光光學系統係聚集透過基板以及彩色皮膜之光、由彩色皮膜反射之光者。
5. 如請求項4之色斑檢查方法，其中以基板為基準而互相配置於相反側之光源以二者擇其一的方式向基板照射光。
6. 如請求項1至5中任一項之色斑檢查方法，其中聚光光學系統之焦點之自動調整係為達到以基板之被測定面為中心之景深之外而實施。
7. 一種色斑檢查裝置，其特徵為包括：光源，其向形成有彩色皮膜之基板照射光；攝影裝置，其將形成有彩色皮膜之基板面通過可調節焦點之聚光光學系統進行拍攝；及檢查機構，其以拍攝結果為基礎而檢查色斑；並且包括焦點自動調整機構，其於檢查開始時，以基板為基礎而自動調整聚光光學系統之焦點；焦點自動調整機構為除去莫爾條紋而實施聚光光學系統之焦點的自動調整。
8. 如請求項7之色斑檢查裝置，其中彩色皮膜為具有透光性之彩色皮膜，基板為具有透光性之基板，聚光光學系統係聚集透過基板以及彩色皮膜之光者。
9. 如請求項7之色斑檢查裝置，其中彩色皮膜為具有透光性之彩色皮膜，基板為具有透光性之基板，聚光光學系統係聚集由彩色皮膜反射之光者。
10. 如請求項7之色斑檢查裝置，其中彩色皮膜為具有透光性之彩色皮膜，基板為具有透光性之基板，光源以基板為基準而互相配置於相反側，聚光光學系統係聚集透過基板以及彩色皮膜之光、由彩色皮膜反射之光者。
11. 如請求項10之色斑檢查裝置，其中以基板為基準而互相配置於相反側之光源以二者擇其一之方式向基板照射光。
12. 如請求7至11中任一項之色斑檢查裝置，其中焦點自動調整機構為達到以基板之被測定面為中心之景深之外而實施聚光光學系統之焦點的自動調整。