光学膜缺陷检测系统及应用其的光学膜缺陷检测方法

摘要

光学膜缺陷检测系统包括影像分析模块、尺寸计算模块、膜厚量测模块及控制模块。影像分析模块用以撷取光学膜的光学膜影像。尺寸计算模块用以分析光学膜影像，以取得待检缺陷的待检缺陷尺寸。膜厚量测模块用以量测光学膜中对应待检缺陷的待检缺陷位置的待检缺陷膜厚。控制模块用以依据待检缺陷尺寸及待检缺陷膜厚，判断待检缺陷为真缺陷或假缺陷。

说明书

技术领域

本发明是有关于一种光学膜缺陷检测系统及应用其的光学膜缺陷检测方法。

背景技术

偏光板生产过程中，当检测出瑕疵时，会利用墨水在偏光板的缺陷或瑕疵位置上进行标记，以便于后续裁切人员及检品人员分辨瑕疵位置，以做适当处理。因此检验正确率的提升亦可以改善产品生产效率。

发明内容

因此，本发明提出一种光学膜缺陷检测系统及应用其的光学膜缺陷检测方法，可改善前述习知问题。

本发明一实施例提出一种光学膜缺陷检测系统。光学膜缺陷检测系统包括一影像分析模块、一尺寸计算模块、一膜厚量测模块及一控制模块。影像分析模块用于撷取一光学膜的一光学膜影像。尺寸计算模块用于分析光学膜影像，以取得一待检缺陷的一待检缺陷尺寸。膜厚量测模块用于量测光学膜中对应待检缺陷的一待检缺陷位置的一待检缺陷光学膜厚度。控制模块用于依据待检缺陷尺寸及待检缺陷光学膜厚度，判断待检缺陷为一真缺陷或一假缺陷。

本发明另一实施例提出一种光学膜缺陷检测方法。光学膜缺陷检测方法包括以下步骤：撷取一光学膜的一光学膜影像；分析光学膜影像，以取得一待检缺陷的一待检缺陷尺寸；量测光学膜中对应待检缺陷的一待检缺陷位置的一待检缺陷光学膜厚度；以及，依据待检缺陷尺寸及待检缺陷光学膜厚度，判断待检缺陷为一真缺陷或一假缺陷。

附图说明

图1为依照本发明一实施例的光学膜缺陷检测系统的功能方块图。

图2为第1图的膜厚量测模块的示意图。

图3A为依照本发明一实施例的光学膜的数个缺陷标记相对于光学膜长度及宽度的分布示意图。

图3B为图3A是光学膜长度与缺陷标记的关系图。

图4A为依照本发明一比较例的光学膜的数个缺陷标记相对于光学膜长度及宽度的分布示意图。

图4B为图4A的光学膜长度与缺陷标记的关系图。

图5为图1的光学膜缺陷检测系统的光学膜缺陷检测方法的流程图。

10：光学膜10s1：第一面

10s2：第二面100：光学膜缺陷检测系统

110：影像分析模块 120：尺寸计算模块

130：膜厚量测模块 140：控制模块

150：标记模块 160：裁切模块

170：收集模块 D：待检缺陷

DM：缺陷标记DT：真缺陷

DF：假缺陷H

M10：光学膜影像 R、R’：区域

S：待检缺陷尺寸 S110～140：步骤

T：待检缺陷光学膜厚度 X：长度方向

Y：宽度方向

具体实施方式

为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合所附图式详细说明如下：

请参照第1～4B图，图1为依照本发明一实施例的光学膜缺陷检测系统100的功能方块图，图2为图1的膜厚量测模块130的示意图，图3A为依照本发明一实施例的光学膜10的数个缺陷标记(defect marking)DM相对于光学膜10长度及宽度的分布示意图，图3B为图3A的光学膜10长度与缺陷标记DM的关系图，图4A为依照本发明一比较例(不采用光学膜缺陷检测系统100)的光学膜的数个缺陷标记相对于光学膜长度及宽度的分布示意图，而图4B为图4A的光学膜长度与缺陷标记的关系图。

如图1及图2所示，光学膜缺陷检测系统100包括影像分析模块110、尺寸计算模块120、至少一膜厚量测模块130、控制模块140、标记模块150、裁切模块160及收集模块170。尺寸计算模块120、膜厚量测模块130和/或控制模块140是采用至少一半导体制程所形成的实体电路，例如是芯片、裸晶、半导体封装件等。在一实施例中，尺寸计算模块120、膜厚量测模块130与控制模块140中至少二者可整合成单一模块。在另一实施例中，尺寸计算模块120、膜厚量测模块130与控制模块140中至少一者可整合至一控制器(controller)或一处理器(processor)。

影像分析模块110用于撷取光学膜10的光学膜影像M10。尺寸计算模块120用于分析光学膜影像M10，以取得光学膜10中待检缺陷D的待检缺陷尺寸S。膜厚量测模块130用于量测光学膜10中对应待检缺陷D的待检缺陷位置的待检缺陷光学膜厚度T。控制模块140用于依据待检缺陷尺寸S及待检缺陷光学膜厚度T，判断待检缺陷D为真缺陷DT或假缺陷DF。如此，通过待检缺陷D为真缺陷DT(真缺陷DT绘示于图3A)或假缺陷DF的判断结果，可在裁切光学膜10前排除假缺陷DF，减少误判率，进一步减少后续人工再次目视检查或再次光学检查确认的负担，以增进效率与产能。

在一些实施例中，光学膜10可为单层或多层光学膜。在一些实施例中，光学膜10包含偏光板、光学性质调整膜、或上述的叠层组合。在一些实施例中，光学膜10的结构可以包含多种膜层。在一些实施例中，光学膜10包含偏光膜、保护层、表面保护层及离型层，但本发明实施例的结构并非限定于此，例如可省略保护层，或增加其它偏光膜。此外，本发明实施例的光学膜10例如是尚未裁切的光学膜，其长度及宽度不受本发明实施例及附图所限。

这里所谓的真缺陷DT为光学膜10在制作过程中本身的瑕疵。在一实施例中，真缺陷DT为光学膜10因缺陷而产生光学膜10厚度上的改变，而造成瑕疵。在一实施例中，例如是在每一单层光学膜本身、和/或叠层间的缺陷，在一实施例中，光学膜真缺陷DT可由制造过程中产生，例如包括刮痕、凹痕、印痕、直线、白点、斑点等；或者是光学膜本身的缺陷引起，例如，由光学膜的污染引起，包括异物、黑点、白点、刮痕、橘皮、气泡、片、膜表面或膜中的黑/棕色区域；或黏着/接着层中的异物或结晶等。

而假缺陷DF并非是光学膜10结构上的瑕疵，例如是从外界环境沾附于光学膜10最外表面的杂质或灰尘，或是光学膜10被拉伸导致的厚度变化，例如为薄化。

影像分析模块110例如是自动光学检查(Automated Optical Inspection,AOI)装置、摄像机或录像机，以撷取光学膜10的光学膜影像M10。光学膜影像M10可能存在至少一处待检缺陷D，其几何信息可由尺寸计算模块120分析而得。前述待检缺陷D可由例如是影像分析模块110分析光学膜影像M10而据以判断，也可由尺寸计算模块120分析光学膜影像M10而据以判断。

如图1所示，尺寸计算模块120电性连接影像分析模块110，可接收影像分析模块110所撷取的光学膜影像M10。尺寸计算模块120可采用任何合适的影像分析与处理技术，分析光学膜影像M10，并据以取得待检缺陷D的待检缺陷尺寸S。待检缺陷尺寸S例如是待检缺陷D的一维长度、二维面积或三维体积，例如是内径、外径、边长、周长、面积和/或体积等。

如图2所示，膜厚量测模块130例如是激光位移传感器或彩色共焦激光位移传感器。这些膜厚量测模块130可分别配置在光学膜10的相对二面。在相对二膜厚量测模块130中，位于光学膜10第一面10s1的膜厚量测模块130可检测其相距光学膜10第一面10s1的距离H

如表1，控制模块140还用于：(1).基于待检缺陷光学膜厚度T介于第一膜厚范围及待检缺陷尺寸S介于第一尺寸范围，判定待检缺陷D为第一种缺陷；(2).基于待检缺陷光学膜厚度T介于第二膜厚范围及待检缺陷尺寸S介于第一尺寸范围，判定待检缺陷D为第一种缺陷；(3).基于待检缺陷光学膜厚度T介于第三膜厚范围及待检缺陷尺寸S介于第一尺寸范围，判定待检缺陷D为第三种缺陷；(4).基于待检缺陷光学膜厚度T介于第一膜厚范围及待检缺陷尺寸S介于第二尺寸范围，判定待检缺陷D为第二种缺陷；(5).基于待检缺陷光学膜厚度T介于第二膜厚范围及待检缺陷尺寸S介于第二尺寸范围，判定待检缺陷D为第三种缺陷；(6).基于待检缺陷光学膜厚度T介于第三膜厚范围及待检缺陷尺寸S介于第二尺寸范围，判定待检缺陷D为第三种缺陷；(7).基于待检缺陷光学膜厚度T介于第一膜厚范围及待检缺陷尺寸S介于第三尺寸范围，判定待检缺陷D为第二种缺陷；(8).基于待检缺陷光学膜厚度T介于第二膜厚范围及待检缺陷尺寸S介于第三尺寸范围，判定待检缺陷D为第三种缺陷；(9).基于待检缺陷光学膜厚度T介于第三膜厚范围及待检缺陷尺寸S介于第三尺寸范围，判定待检缺陷D为第三种缺陷。

表1

第一膜厚范围、第二膜厚范围与第三膜厚范围可相异，和/或第一尺寸范围、第二尺寸范围与第三尺寸范围可相异。例如，第一膜厚范围、第二膜厚范围与第三膜厚范围中二者完全不重叠或部分重叠，和/或第一尺寸范围、第二尺寸范围与第三尺寸范围中二者完全不重叠或部分重叠。以大小关系来说，第一膜厚范围小于第二膜厚范围，而第二膜厚范围小于第三膜厚范围，和/或第一尺寸范围小于第二尺寸范围，而第二尺寸范围小于第三尺寸范围。具体而言，第一膜厚范围例如是小于210μm，第二膜厚范围例如是介于210μm至230μm之间，第三膜厚范围例如是大于230μm，第一尺寸范围例如是介于33μm至66μm之间，第二尺寸范围例如是介于66μm至99μm之间，第三尺寸范围例如是大于99μm。本文的数值范围可包含或不包含端点值。

在一种情况中，真缺陷的待检缺陷尺寸S大于假缺陷的待检缺陷尺寸S。换言之，若光学膜10的待检缺陷D的待检缺陷尺寸S小，待检缺陷D为假缺陷的机率大，若该待检缺陷D的待检缺陷光学膜厚度T也薄，待检缺陷D为假缺陷的机率就更大，即，待检缺陷D为真缺陷的机率更小。此外，若待检缺陷D的待检缺陷光学膜厚度T厚，待检缺陷D为真缺陷的机率大，因此无关于待检缺陷D的待检缺陷尺寸S，待检缺陷D可判定为真缺陷。

在一实施例中，当待检缺陷D被判定第一种缺陷时，待检缺陷D为假缺陷DF，而当待检缺陷D被判定第二种缺陷或第三种缺陷时，待检缺陷为真缺陷DT。在另一实施例中，当待检缺陷被判定第一种缺陷或第二种缺陷时，待检缺陷为假缺陷DF，而当待检缺陷D被判定为第三种缺陷时，待检缺陷D为真缺陷DT。

如图1及图3A所示，标记模块150例如是打印机，其可喷出一墨水于光学膜10，以形成缺陷标记DM。标记模块150用以基于待检缺陷D被判定为真缺陷DT，于待检缺陷位置标记一缺陷标记DM。换言之，只有真缺陷DT才会标记。如此，标记后的光学膜10可排除一些或大量假缺陷DF，减少后续人工重复检查的负担。此外，相较于图4B的比较例，本发明实施例的图3B所示的光学膜10沿长度方向X的标记缺陷数明显减少，可大幅减少后续人工重复检查的负担。在另一实施例中，标记模块150可电性连接于影像分析模块110，并在影像分析模块110判断待检缺陷D后，对所有待检缺陷D(即，不分真缺陷及假缺陷)位置进行缺陷标记。此外，在一实施例中，缺陷标记DM与真缺陷DT在形状上(例如，俯视形状)可大致相似和/或在面积上(例如，俯视面积)可大致相等，也可不相似或不相等。

如图1所示，裁切模块160可配置在膜厚量测模块130的下游。裁切模块160例如是包含至少一刀片，其用以将光学膜10切割成至少一光学膜单元。光学膜单元例如是应用于一电子产品的显示面板、触控面板等，其中的电子产品例如是屏幕、笔记型计算机、平板计算机、家电等。

在一实施例中，裁切模块160还用于依据缺陷标记DM的缺陷标记数量或比例，裁切光学膜10。进一步地说，控制模块140还用于判断光学膜10一区域中的数个缺陷标记DM的缺陷标记数量或比例。裁切模块160用于基于缺陷标记数量或比例大于一预设数量值，则可判断该区域经后续制成的产品良率较低，因此不继续进行依照产品大小的切割作业，而先将该区域裁断(宽度为光学膜10的完整宽度)，并将其移入瑕疵区域再次检查，例如，通过人眼或电子仪器观察)缺陷标记DM处的待检缺陷D是否属于真缺陷或直接将其报废丢弃。

举例来说，图3B及图4B的横轴表示光学膜的长度，而纵轴表示单位长度内的缺陷标记的累积数量。例如，如图3B所示，以单位长度为100厘米来说，第一个单位长度(例如，0～100厘米)内，缺陷标记的累积数量为58个；下一个单位长度(例如，100厘米～200厘米)内，缺陷标记的累积数量(不从第一个单位长度累计，归零重新计算)为48个。如图4B的横轴与纵轴的解读方式同图3B，于此不再赘述。本发明实施例不限定单位长度的数值，其可以小于100厘米或大于100厘米。

如图3B所示，以预设数量值为50来说，第一个单位长度内的缺陷标记数量超过预设数量值，因此，如图3A所示，控制模块140控制裁切模块160裁切第一个单位长度的区域R(宽度为光学膜10的完整宽度)。区域R整个自光学膜10分离，于后续制程可不予考虑或再次检查(例如，通过人眼或电子仪器观察)缺陷标记DM处的待检缺陷D是否属于真缺陷而直接丢弃。

反观如图4A及图4B的比较例所示，其是以传统的检测方法检测与图3A及图3B相同的光学膜10，以预设数量值同样为50且单位长度同样为100厘米来说，第一个单位长度及第二个单位长度内的缺陷标记数量都超过预设数量值，因此控制模块140控制裁切模块160裁切二个单位长度的区域R’，此区域R’整个自光学膜分离。比较下，本发明实施例所裁切丢弃的区域R因为排除了假缺陷DF的干扰，而小于比较例所裁切的区域R’，显著地减少光学膜再次重复检查，或直接丢弃的浪费。

在另一实施例中，单位长度并非固定数值，只要缺陷标记的累积数量达预设数量值，即裁切丢弃该区域。例如，若缺陷标记的累积数量达50个(预设数量值)的长度仅为0～80厘米时，控制模块140控制裁切模块160裁切光学膜的0～80厘米的区域。当若缺陷标记的累积数量在前述第一个单位长度(例如，100厘米)内仍未达预设数量值，则下一个单位长度则内的缺陷标记的计数可归零重新计算。

如图1所示，收集模块170配置在裁切模块160的下游，可用以将裁切后的数片光学膜单元分配至对应收集料盘或接续的产线。

请参照图5，其为图1的光学膜缺陷检测系统100的光学膜缺陷检测方法的流程图。

在步骤S110中，影像分析模块110撷取光学膜10的光学膜影像M10。

在步骤S120中，尺寸计算模块120分析光学膜影像M10，以取得待检缺陷D的待检缺陷尺寸S。

在步骤S130中，膜厚量测模块130量测光学膜10中对应待检缺陷D的待检缺陷位置的待检缺陷光学膜厚度T。

在步骤S140中，控制模块140依据待检缺陷尺寸S及待检缺陷光学膜厚度T，判断待检缺陷D为真缺陷DT或假缺陷DF。

综上，本发明实施例提出一种光学膜缺陷检测系统及应用其的光学膜缺陷检测方法，可依据光学膜的待检缺陷的待检缺陷尺寸及待检缺陷光学膜厚度，判断待检缺陷为真缺陷或假缺陷。通过待检缺陷为真缺陷或假缺陷的判断结果，可在裁切光学膜前排除假缺陷，减少后续人工检查的负担和/或减少光学膜的废料量。

综上所述，虽然本发明已以实施例描述如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种修改与完善。因此，本发明的保护范围当视权利要求所界定为准。