TWI470210B - 顯示裝置之光學層件之缺陷檢測方法 - Google Patents

顯示裝置之光學層件之缺陷檢測方法 Download PDF

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Description

顯示裝置之光學層件之缺陷檢測方法
本發明係關於一種顯示裝置之缺陷檢測方法，特別是關於一種顯示裝置之光學層件之缺陷檢測方法。
在日常生活中常常需要許多顯示裝置來呈現畫面，例如電視機及電腦螢幕等。而隨著科技的進步，顯示裝置也從陰極射線管(cathode ray tube,CRT)顯示器發展至更薄型且省電的顯示裝置，如液晶顯示器(liquid crystal display,LCD)。
習知的LCD中都會用到許多光學層件，例如偏光層、濾光層、配向膜層、液晶層、擴散層以及導光層等。這些光學層件通常都是在不同地方生產，然後再運輸至組裝廠組裝。這些光學層件需要經過精密且繁複的製作程序，所以存在需多變因而導致不良率的存在。再者，這些光學層件在運送至組裝廠的過程中，也容易產生碰撞而有破損或刮傷等缺陷。所以每一個顯示裝置或其光學層件都需要作刮痕、破損或雜質(impurity)等缺陷的檢測，而習知檢測方式都是利用人工利用肉眼觀察顯示裝置或其光學層件而判斷。
然而，隨著生產技術的進步及需求量的增加，這些顯示面板或其光學層件的產能不斷增加，使得在檢驗的過程中，人工檢測僅能採用抽檢的方式，例如同一批生產品中，每一百件產品只抽測數件產品。這種檢測方式只能推測出大概的良率，其結果自然無法達到百分之百 的精準，導致消費者仍有相當可能會得到有缺陷的產品。如此一來，除了將產品回收並更換會增加公司的營運成本外，還會使消費者對公司產生負面的觀感。而且人工檢測的方式除了無法大量檢測外，更容易因個體或精神生理等條件而造成判斷的差異，判斷的標準無法明確地統一。
緣此，本發明之一目的即是提供一種顯示裝置之光學層件之缺陷檢測方法，用以對顯示裝置中的特定光學層件的缺陷進行檢測，亦可以對已經組裝好的顯示裝置作逐層的檢測。
本發明為解決習知技術之問題所採用之技術手段為一種顯示裝置之光學層件之缺陷檢測方法，包括下列步驟：(a)以一預定掃描角度之掃描光束對應掃描於顯示裝置之一選定光學層件，選定光學層件選自一偏光層、一濾光層、一配向層、一液晶層、一擴散層、一導光層或其結合，其中掃描光束係投射穿過於光學層件；(b)擷取掃描選定光學層件所產生的一光紋影像；(c)依據光紋影像相對於選定光學層件之位置關係而產生一檢測結果資訊；以及(d)依據檢測結果資訊而檢知選定光學層件對應部位之缺陷情況。
在本發明的一實施例中，步驟(a)中，使選定光學層件沿一傳輸方向位移通過掃描光束所投射之區域。
在本發明的一實施例中，步驟(c)中，依據選定光學層件於傳輸方向之位置而判斷光紋影像對應於選定光學層件之位置關係。
在本發明的一實施例中，步驟(d)中，依據光紋影像之光紋大小或色階而檢知選定光學層件對應部位之 缺陷。
在本發明的一實施例中，步驟(d)之後，更包括在選定光學層件之缺陷情況超過一基準值時判斷選定光學層件為不良品之步驟。
在本發明的一實施例中，步驟(d)之後，更包括一步驟(e)：將檢測結果資訊予以進行處理而形成一檢測地圖。
在本發明的一實施例中，步驟(e)之後，更包括依據選定光學層件之缺陷情況在檢測地圖標定一問題區域的步驟。
在本發明的一實施例中，步驟(a)中，藉由一傳輸機構傳輸選定光學層件，使選定光學層件位移而通過掃瞄光束所投射之區域，且步驟(c)中根據傳輸機構之傳輸速度而判斷位置關係。
在本發明的一實施例中，步驟(a)中，選定光學層件於掃描光束之相反側墊置有一阻光層件。
經由本發明所採用之技術手段，藉由顯示裝置之光學層件之缺陷在受到掃描光束掃描會反應出不同的光紋影像，而檢知光學層件之缺陷，例如刮痕、破損或雜質。且藉由細部光紋辨識及對應關係可得知諸如其缺陷之大小、數量、及位置。此種檢測方式為非破壞性的，其效果良好且易於實施，適用於檢測顯示裝置之光學層件成品，以及適用於已經組裝好的顯示裝置，提高光學層件的檢測精度，以進一步用於為製造良率把關。
本發明所採用的具體實施例，將藉由以下之實施例及附呈圖式作進一步之說明。
參閱第1圖所示，其係顯示本發明之一實施例之顯示裝置之光學層件之缺陷檢測方法之流程圖。並配合第2圖至第6圖對本發明之顯示裝置之光學層件之缺陷檢測方法作一說明如下。
本發明之一實施例所提供的顯示裝置之光學層件之缺陷檢測方法係用於檢測一顯示裝置1之選定光學層件2之缺陷，其中選定光學層件2是選自一偏光層、一濾光層、一配向層、一液晶層、一擴散層、一導光層或其結合。檢測方法的原理是利用光的直線傳播以及顯示裝置導光路徑精確且一致的特性。
如第2圖所示，以顯示裝置中的側光式的LCD為例，其光源11是設置在側邊，而大體上自下而上疊置有一導光層12、一擴散層13、及一面板14。LCD的光自光源11沿一光學路徑P，依序行經導光層12及擴散層13等之光學層件，再垂直於面板14而出射。每一層的光學層件的引導光的方向理論上是一致的，將光精確地引導自面板14而朝外出射，以用於提供畫面光源。從另一觀點來看，當將光沿相反方向入射於面板14時，光理應依序行經面板14、擴散層13及導光層12等之光學層件。但若有任一個光學層件有缺陷時，光會因缺陷而被吸收、折射或散射，導致無法順利地沿著預定的路徑而行進，而自然地產生不同於無缺陷的光學層件的光學效果，本發明即依據此種差異來檢測出光學層件之缺陷。如第3圖所示，第3圖之光學層件2之左半部為無缺陷而光正常通過的情況，光學層件2之右半部為有缺陷而使光無法正常通過的情況。
顯示裝置之光學層件之缺陷檢測方法可應用於一檢測系統中，檢測系統包括一光學掃描機構3，光學掃 描機構3包括一光源體31、一透光件32、及一感光構件33。顯示裝置之光學層件之缺陷檢測方法包括下列步驟：以一預定掃描角度之掃描光束掃描選定光學層件(步驟S10)；擷取掃描選定光學層件所產生的一光紋影像(步驟S20)；依據光紋影像相對於選定光學層件之位置關係而產生一檢測結果資訊(步驟S30)；依據檢測結果資訊而檢知選定光學層件對應部位之缺陷之情況(步驟S40)。
為了更為簡明地瞭解缺陷之情況，在較佳的實施例中，步驟S40之後更包括在選定光學層件之缺陷之情況超過一基準值時判斷選定光學層件為不良品之步驟(步驟S50)，及將檢測結果資訊予以進行處理而形成一檢測地圖之步驟(步驟S60)，以及依據選定光學層件之缺陷之情況在檢測地圖標定一問題區域的步驟(步驟S70)。
如第4圖所示，首先，將選定光學層件2放置於透光件32上。以光源體31所投射出之掃描光束L以一預定掃描角θ掃描選定光學層件2(步驟S10)。當然本發明不限於此，亦可以將複數個光學層件組裝好的顯示裝置放置於透光件上以作檢測。在本實施例中，光源體31為沿著選定光學層件2之長度方向I1移動，而使得掃描光束L可掃描全部長度之選定光學層件2。而由於透光件32可以透光，掃描光束L會穿過透光件32而照射選定光學層件2。在步驟(S10)中，掃描光束L反射於選定光學層件2而產生一光紋影像，光紋影像並穿過透光件32而投射至感光構件33。
此外，在其他實施方式中，選定光學層件2可為直接放置於感光構件33上，而光源體31所投射出之掃描 光束L為投射穿過選定光學層件2而產生光紋影像，然後光紋影像直接投射至感光構件33(如第7圖所示)。或者，選定光學層件2於該掃描光束之相反側墊置有一阻光層件34(如第8圖所示)，藉此增加反射的光紋影像之對比強度。再者，在選定光學層件2之長度為大於感光構件33之長度的情況中，為了檢知全部長度之選定光學層件2之缺陷之情況，使選定光學層件2沿一平行於選定光學層件2之長度的傳輸方向I2位移通過光源體31所投射出之掃描光束L所投射之區域(如第9圖所示)。將選定光學層件2置放於一傳輸機構5，傳輸機構5沿著傳輸方向I2而傳輸，使選定光學層件2位移而通過光源體31所投射出之掃瞄光束L投射之區域。藉由傳輸機構5使光源體31與選定光學層件2具有相對運動，因此光源體31之位置可為固定而不必如第4圖與第7圖之光源體31沿著選定光學層件2之長度方向I1位移。藉由上述手段，本發明的檢測方法能夠運用於選定光學層件2的現有的生產線的一個區段，因此不需要大幅更動生產流程，達到節省設備費用以及快速精確檢測的效果。
同時，感光構件33擷取掃描選定光學層件2所產生的一光紋影像(步驟S20)。光紋影像會傳輸至連接感光構件33的分析機構4中，而分析機構4依據光紋影像相對於選定光學層件2之位置關係而產生一檢測結果資訊(步驟S30)，其中，光紋影像相對於選定光學層件2之位置關係為根據掃描光束L投射至感光構件33之位置而判定。於第9圖中，光紋影像相對於選定光學層件2之位置關係依選定光學層件2於傳輸方向I2上之位置而判斷，而選定光學層件2於傳輸方向I2上 之位置可根據傳輸機構5之傳輸速度而推斷出。
然後，分析機構4依據光學層件檢測結果資訊而檢知選定光學層件2之對應部位之缺陷之情況(步驟S40)。其中，分析機構4為依據光紋影像之光紋大小或色階而檢知選定光學層件2之對應部位之缺陷，並且檢知對應部位之缺陷的位置、數量、及大小。進一步而言，因為掃描光束L被各種缺陷D吸收、折射或散射等而對應產生各種光強度之反射光束L'，藉此分析機構4能夠分析出缺陷的大小及種類，並且依據預定掃描角度θ以及相異位置之缺陷D、D'所分別對應的感光位置331、331'而檢知缺陷D的垂直位置及水平位置(如第4圖所示)。再者，採用多個不同掃描角度的檢知結果將有更好的準確度。
此外，於步驟S40之後，在本實施例中，分析機構4預設有一基準值。分析機構4在選定光學層件2之缺陷情況超過基準值時判斷選定光學層件2為不良品(步驟S50)，例如，缺陷的數量超過基準值十個，或缺陷的總面積超過基準值一平方公分。再者，分析機構4還可將檢測結果資訊予以進行處理而形成一檢測地圖M，而可經由檢測地圖M明顯地於圖像看到缺陷之分布情況，如第5圖所示(步驟S60)。並且，分析機構4依據選定光學層件2之缺陷之情況在檢測地圖M標定一問題區域A的步驟，如第6圖所示(步驟S70)。藉由分析機構4的輔助，更為直接地看出缺陷之問題較為嚴重的區域。
以上之敘述僅為本發明之較佳實施例說明，凡精於此項技藝者當可依據上述之說明而作其它種種之改良，惟這些改變仍屬於本發明之發明精神及以下所界定 之專利範圍中。
1‧‧‧顯示裝置
11‧‧‧光源
12‧‧‧導光層
13‧‧‧擴散層
14‧‧‧面板
2‧‧‧選定光學層件
3‧‧‧光學掃描機構
31‧‧‧光源體
32‧‧‧透光件
33‧‧‧感光構件
331、331'‧‧‧對應感光位置
34‧‧‧阻光層件
4‧‧‧分析機構
5‧‧‧傳輸機構
A‧‧‧問題區域
D、D'‧‧‧缺陷
I1‧‧‧長度方向
I2‧‧‧傳輸方向
L‧‧‧掃描光束
M‧‧‧檢測地圖
θ‧‧‧掃描角度
第1圖係顯示本發明之一實施例之顯示裝置之光學層件之缺陷檢測方法之流程圖；第2圖至第3圖係顯示本發明之一實施例之顯示裝置之光學層件之缺陷檢測方法之原理示意圖。
第4圖係顯示本發明之一實施例之顯示裝置之光學層件之缺陷檢測方法所應用之檢測系統之示意圖。
第5圖係顯示本發明之一實施例之顯示裝置之光學層件之缺陷檢測方法之檢測地圖之示意圖之一。
第6圖係顯示本發明之一實施例之顯示裝置之光學層件之缺陷檢測方法之檢測地圖之示意圖之二。
第7圖係顯示本發明之另一實施例之顯示裝置之光學層件之缺陷檢測方法所應用之檢測系統之示意圖。
第8圖係顯示本發明之另一實施例之顯示裝置之光學層件之缺陷檢測方法所應用之檢測系統之示意圖。
第9圖係顯示本發明之另一實施例之顯示裝置之光學層件之缺陷檢測方法所應用之檢測系統之示意圖。

Claims (9)

  1. 一種顯示裝置之光學層件之缺陷檢測方法，包含下列步驟：(a)以一預定掃描角度之掃描光束對應掃描於該顯示裝置之一選定光學層件，該選定光學層件係選自一偏光層、一濾光層、一配向層、一液晶層、一擴散層、一導光層或其結合，其中該掃描光束係投射穿過於該選定光學層件；(b)擷取掃描該選定光學層件所產生的一光紋影像；(c)依據該光紋影像相對於該選定光學層件之位置關係而產生一檢測結果資訊；以及(d)依據該檢測結果資訊而檢知該選定光學層件對應部位之缺陷情況。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置之光學層件之缺陷檢測方法，其中步驟(a)中，係使該選定光學層件沿一傳輸方向位移通過該掃描光束所投射之區域。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之顯示裝置之光學層件之缺陷檢測方法，其中步驟(c)中，係依據該選定光學層件於該傳輸方向之位置而判斷該光紋影像對應於該選定光學層件之位置關係。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置之光學層件之缺陷檢測方法，其中步驟(d)中，係依據該光紋影像之光紋大小或色階而檢知該選定光學層件對應部位之缺陷。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置之光學層件之缺陷檢測方法，其中步驟(d)之後，更包括在該選定光學層件之缺陷情況超過一基準值時判斷該選定光學層件為不良品之步驟。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置之光學層件之缺陷檢測方法，其中步驟(d)之後，更包括一步驟(e)：將該檢測結果資訊予以進行處理而形成一檢測地圖。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之顯示裝置之光學層件之缺陷檢測方法，其中步驟(e)之後，更包括依據選定光學層件之缺陷情況在該檢測地圖標定一問題區域的步驟。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置之光學層件之缺陷檢測方法，其中步驟(a)中，係藉由一傳輸機構傳輸該選定光學層件，使該選定光學層件位移而通過該掃瞄光束所投射之區域，且該步驟(c)中根據該傳輸機構之傳輸速度而判斷該位置關係。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置之光學層件之缺陷檢測方法，其中步驟(a)中，該選定光學層件於該掃描光束之相反側係墊置有一阻光層件。
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