TWI409529B - 用以檢查平面顯示器上的缺陷之裝置 - Google Patents

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TWI409529B
TWI409529B TW096100961A TW96100961A TWI409529B TW I409529 B TWI409529 B TW I409529B TW 096100961 A TW096100961 A TW 096100961A TW 96100961 A TW96100961 A TW 96100961A TW I409529 B TWI409529 B TW I409529B
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Chan-Hee Hon
Il-Hwan Lee
Heung-Hyun Shin
Dong-Hyuk Kwon
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Snu Precision Co Ltd
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Description

用以檢查平面顯示器上的缺陷之裝置
本發明係有關於一種平面顯示器之缺陷檢查裝置，更詳細而言，係有關於一種可光學檢查存在於玻璃基板表面之缺陷之平面顯示器之缺陷檢查裝置。
在TFT－LCD(薄膜電晶體液晶顯示器；Thin Film Transistor－Liquid Crystal Display)、PDP(電漿顯示面板；Plasma Display Panel)、EL(電致發光；Electro Luminescent)等之平面顯示器(Flat Display)係使用玻璃基板(Glass Substrate)。平面顯示器之一例之TFT－LCD的製造工程係可以大致劃分成薄膜電晶體(TFT)工程、彩色濾光片(Color Filter)工程、液晶胞(Cell)工程、模組(Module)工程等。
TFT－LCD的彩色濾光片，係在玻璃基板表面塗布黑矩陣(Black Matrix)與紅色(Red)、綠色(Green)、藍色(Blue)等3色相濾光層(Filter Layer)、ITO(銦錫氧化物；Indium Tin Oxide)的導電膜，經過曝光、顯影等而製造。為了使此類之平面顯示器的成品率提高，在各單位工程中檢查半成品的缺陷、區別選出不良品，究明缺陷的原因並加以修正。
在第一圖以及第二圖係顯示有關以前技術之平面顯示器之缺陷檢查裝置。參照第一圖以及第二圖，被檢查物之一例之TFT－LCD模組10，係由2枚玻璃基板12、14、具有紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)之濾光層16之彩色濾光片18，以及薄膜電晶體20等所構成。TFT－LCD模組10是被放置在檢查平台30。在檢查平台的側方，係配置複數個發光二極體(Light Emitting Diode；LED)42當作照明TFT－LCD模組10之光源(Light Source)40。第一圖以及第二圖係顯示突出於玻璃基板12上之突起作為在TFT－LCD模組10的表面所存在之多種缺陷部(Defect Portion)2之一例。
此外，在檢查平台30的上方配置用以獲得缺陷部2的影像之複數個拍攝器50。拍攝器50係連結在以程式處理從複數個拍攝器50輸入之影像資料(Processing)之影像分析器(Image Analyzer)60。
如第二圖所示，利用發光二極體42發光所照射的光區分成從發光二極體42直接照射到缺陷部2之直射光(Specular Light)L1 、從發光二極體42成放射狀擴散照射之漫射光(Diffused Light)L2 。發光二極體42的直射光L1 係作為受缺陷部2所反射以及散射之反射光L3 而照射。拍攝器50係拍攝反射光L3 所投影之缺陷部2的影像並輸出影像資料。
另一方面，漫射光L2 為入射玻璃基板12之入射光L4 ，入射光L4 則作為中介著彩色濾光片18煥射為薄膜電晶體20所反射並出射之出射光L5 而照射。拍攝器50係攝影出射光L5 並輸出影像資料。影像分析器60係以程式處理從拍攝器50輸入之影像資料而檢查缺陷部2。
惟，以前技術之平面顯示器之缺陷檢查裝置，會因為拍攝器50拍攝由發光二極體42的漫射光L2 所生成之出射光L5 並輸出影像資料，而發生玻璃基板12上沒有缺陷部2的部分卻仍被檢查成有缺陷存在之情形，結果，產生檢查的可信賴性大幅降低的問題。亦即，從位於TFT－LCD模組10內部之薄膜電晶體20所反射之出射光L5 所獲得之拍攝器50的影像資料，其被分析成有缺陷之可能性非常地高。此外，影像分析器60之缺點在於，從出射光L5 獲得之影像資料會導致影像分析器60需要分析之資料量過多，時間也耗費很多。
另一方面，為了確保對平面顯示器的檢查之可信賴性，以前技術之平面顯示器之缺陷檢查裝置係在形成紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)各自的圖案之後，就各個工程進行檢查。此時，在形成藍色(B)的圖案之後，就必須使用例如綠色二極體作為光源，以發出無法通過紅色(R)圖案的光。
惟，以前技術之平面顯示器之缺陷檢查裝置，為了檢查紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)各自的圖案，而使用發出與檢查對象色相不同色相的光之二極體作為光源，會造成檢查工程非常複雜之外，還有成本與時間耗費許多等問題。
因此，本發明係用以解決上述以前技術之各種問題點，其目的在於提供一種能夠利用單一種之光源，簡便且正確地檢查出在玻璃基板表面所存在之缺陷並使可信賴性提升之平面顯示器之缺陷檢查裝置。
本發明之另一目的係提供一種可節省玻璃基板檢查所需之成本與時間並使成品率大幅提昇之平面顯示器之缺陷檢查裝置。
用以達成上述目的之本發明，係一種平面顯示器之缺陷檢查裝置，用以檢查在玻璃基板上設有包含紅色、綠色、藍色之濾光層之彩色濾光片之平面顯示器上的缺陷，平面其包括：光源，其排列成可對存在於玻璃基板表面之缺陷部照射光之狀態，且光具有可為彩色濾光片所阻斷之波長；拍攝器，設置於玻璃基板的上方，且拍攝光源照明所投影之缺陷部的影像並輸出影像資料；及影像分析器，連結在拍攝器，且以程式處理從拍攝器輸入之缺陷部的影像資料之影像分析器。此外，光源係由琥珀色發光二極體所構成，琥珀色發光二極體之光軸係對玻璃基板的上面成平行狀態而排列。
如上述，根據本發明之平面顯示器之缺陷檢查裝置，能夠利用由平面顯示器的彩色濾光片所阻斷之單一種類的光源，簡便且正確地檢查出在玻璃基板表面所存在之缺陷並使可信賴性提高，而極有助於節省成本以及時間並使成品率大幅提昇。
以下，參照添附的圖面，針對本發明之平面顯示器之缺陷檢查裝置之較佳實施例加以詳細說明。
首先，參照第三圖以及第四圖，本發明之平面顯示器之缺陷檢查裝置，係檢查被檢查物之一例之在TFT－LCD模組110的表面所存在之缺陷部102。TFT－LCD模組110，係由：2枚玻璃基板112、114，具有紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)之濾光層116之彩色濾光片118以及薄膜電晶體120所構成。第三圖以及第四圖係顯示突出於玻璃基板112上之突起作為在TFT－LCD模組110的表面所存在之多種缺陷部102之一例。
如第三圖所示，TFT－LCD模組110被水平放置於檢查平台130的上面。在檢查平台130的側方，配置有複數個琥珀色發光二極體(Amber Light Emitting Diode)142當作照明TFT－LCD模組110之光源140。琥珀色發光二極體142係照射可為彩色濾光片118所阻斷之波長(Wavelength)之光。琥珀色發光二極體142之光軸144係對玻璃基板112的上面成平行狀態而排列。
第五圖之圖表係顯示紅色、綠色、藍色以及琥珀色發光二極體的波長與光度(Luminous Intensity)之關係。由第五圖的圖表可知，藍色發光二極體(B－LED)的波長為430~480nm、綠色發光二極體(G－LED)的波長為490~530nm、琥珀色發光二極體(A－LED)的波長為590~595nm、紅色發光二極體(R－LED)的波長則是650~750nm。而且，可知藍色發光二極體(B－LED)、綠色發光二極體(G－LED)、琥珀色發光二極體(A－LED)以及紅色發光二極體(R－LED)各自的光度係大致相同。
第六圖的圖表係顯示本發明之平面顯示器的彩色濾光片之紅色、綠色、藍色的波長與傳播特性之關係。第四圖所示之彩色濾光片118的紅色(R)係具有使紅色發光二極體(R－LED)的光通過之帶通濾光片(band pass filter)的功能。紅色(R)的通過頻帶係為第六圖所示「P」領域所代表。參照第五圖以及第六圖，琥珀色發光二極體(A－LED)的波長係與紅色(R)的通過頻帶(P)部份重疊。
如第七圖的圖表所示，琥珀色發光二極體(A－LED)的波長，與紅色(R)的通過頻帶(P)部分重疊，使琥珀色發光二極體(A－LED)的光一部份通過紅色(R)但大部分被阻斷並未通過，而可通過紅色(R)之琥珀色發光二極體(A－LED)的光度是非常微弱的。亦即，彩色濾光片118的紅色(R)係具有可阻斷琥珀色發光二極體(A－LED)的光之帶阻濾光片(band qtop filter)之功能，而彩色濾光片118的綠色(G)以及藍色(B)則具有可阻斷琥珀色發光二極體(A－LED)的光之帶阻濾光片之功能。
再參照第三圖以及第四圖，在檢查平台130的上方配置有用以獲得缺陷部102的影像之複數個拍攝器150。拍攝器150可由CCD拍攝器(Charge Coupled Device Camera)所構成。第三圖係顯示拍攝器150設有複數個。此為例示的情況，拍攝器150亦可以單一的線掃瞄拍攝器(Line Scan Camera)加以取代。此時，檢查平台130係構成可相對於線掃瞄拍攝器進行直線運動。拍攝器150係連結在可以程式處理從拍攝器150輸入之複數影像資料之影像分析器160。影像分析器160係可由設有影像分析程式之電腦所構成。
其次，針對具有此類構成之本發明之平面顯示器之缺陷檢查裝置之作用加以說明。
如第四圖所示，藉琥珀色發光二極體142之發光，而對玻璃基板112表面所存在之缺陷部102直接照射直射光L1 。琥珀色發光二極體142的直射光L1 則將為缺陷部102所反射以及散射。拍攝器150係拍攝反射光L3 所投影之缺陷部102之影像並輸出影像資料。
另一方面，藉琥珀色發光二極體142發光而照射之漫射光L2 則為入射玻璃基板112之入射光L4 ，入射光L4 大致不能通過彩色濾光片118的紅色(R)。從而，不會因為琥珀色發光二極體142的漫射光L2 ，而生成從位於TFT－LCD模組110內部之薄膜電晶體120、液晶等所反射之反射光。此外，琥珀色發光二極體142的漫射光L2 會為彩色濾光片118的綠色(G)以及藍色(B)所阻斷。從而，利用拍攝器150的攝影，僅會獲得玻璃基板112表面存在之缺陷部102之影像資料。
影像分析器160，係以程式處理從拍攝器150輸入之缺陷部102的影像資料並加以檢查。如此，藉光學檢查玻璃基板112表面所存在之缺陷，就能夠使檢查的可信賴性大幅地提升。此外，因為能夠利用單一種類的琥珀色發光二極體142就彩色濾光片118的各單位工程簡便地進行檢查，所以能節省成本與時間並使成品率大幅地提升。
以上所述實施例，僅為本發明之較佳之實施例，而非用以限制本發明义權利範圍。任何熟悉該項技術領域之業者，在本發明之技術概念與專利申請的範圍內，理當可輕易加以變更、變形或者置換而完成，而該等變更、變形或者置換皆可理解為屬於本發明之範圍。
102．．．缺陷部
110．．．TFT－LCD模組
112、114．．．玻璃基板
118．．．彩色濾光片
120．．．薄膜電晶體
130．．．檢查平台
140．．．光源
142．．．琥珀色發光二極體
150．．．拍攝器
160．．．影像分析器
第一圖係顯示以前技術之平面顯示器之缺陷檢查裝置之正面圖。
第二圖係為了說明以前技術之平面顯示器之缺陷檢查裝置中平面顯示器與光源的作用，而局部放大顯示之剖面圖。
第三圖係顯示本發明之平面顯示器之缺陷檢查裝置之正面圖。
第四圖係為了說明本發明之平面顯示器之缺陷檢查裝置中平面顯示器與光源的作用，而局部放大顯示之剖面圖。
第五圖係顯示紅色、綠色、藍色以及琥珀色發光二極體之波長與光度之關係之圖表。
第六圖係顯示本發明之平面顯示器之彩色濾光片中的紅色、綠色、藍色之波長與傳播特性之關係之圖表。
第七圖係顯示已為本發明之平面顯示器之彩色濾光片所過濾之紅色、綠色、藍色以及琥珀色發光二極體之波長與光度之關係之圖表。
102．．．缺陷部
110．．．TFT－LCD模組
112、114．．．玻璃基板
118．．．彩色濾光片
120．．．薄膜電晶體
130．．．檢查平台
140．．．光源
142．．．琥珀色發光二極體
150．．．拍攝器
160．．．影像分析器

Claims (4)

  1. 一種平面顯示器之缺陷檢查裝置，用以檢查在玻璃基板上設有包含紅色、綠色、藍色之濾光層之彩色濾光片之平面顯示器上的缺陷，其包括：單一種光源，其裝設成可對存在於前述玻璃基板表面之缺陷部照射光之狀態，且前述光具有可為前述彩色濾光片所阻斷之波長；拍攝器，設置於前述玻璃基板的上方，用以拍攝前述單一種光源的照明所投影之前述缺陷部的影像並輸出影像資料；及影像分析器，連結在前述拍攝器，且以程式處理從前述拍攝器輸入之前述缺陷部的影像資料。
  2. 申請專利範圍第1項所述之平面顯示器之缺陷檢查裝置，其中前述單一種光源係由琥珀色發光二極體所構成。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之平面顯示器之缺陷檢查裝置，其中前述琥珀色發光二極體之波長係590~595nm。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之平面顯示器之缺陷檢查裝置，其中前述琥珀色發光二極體之光軸對前述玻璃基板的上面成平行而排列。
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