CN106556607B - 识别显示面板表面灰尘的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种识别显示面板表面灰尘的装置，包括支架，支架一侧设置光斑显示台，光斑显示台上方平行设置偏振片和透明材料板，偏振片和透明材料板以及光斑显示台的边缘处分别设置了探测传感器，支架顶部设置卤素灯或发光二极管以及挡光机械结构，以形成卤素灯区域，用于显示面板表面灰尘的常规检查；偏振片和透明材料片与光斑显示台之间的空间形成激光器区域，其上方角落处设置激光器光源，用于形成表面灰尘识别的激光器区域。本发明还公开了识别显示面板表面灰尘的方法。与现有技术相比，本发明仅在两个区域进行目视检查，在小于5s的时间内完成，大大提升了效率，同时，本发明从使用者的角度和节能降耗的角度做了深入的思考设计，带了舒适的操控体验和50％以上的节能效果。

Description

识别显示面板表面灰尘的装置及方法

技术领域

本发明属于显示面板检测技术领域，具体而言，本发明涉及一种显示面板表面灰尘的识别装置及识别方法。

背景技术

现有的中小尺寸显示模块包括液晶LCD、OLED等，其工艺制程较为复杂，其中搬送是一个基础性的技术环节，但是随着超薄、Touch触摸等的要求越来越高，现有的搬送技术，越来越多的暴露出如下问题：当采用吸盘方式搬送时，吸盘附着的碎屑等经常将表面划伤、吸盘的压力也会将像素显示区支撑结构破坏，从而导致显示不良。当采用履带式或滚轮式搬送时，也会经常性划伤表面，造成破损等。此外，当显示模块从1T减薄到0.4T或者更薄时，这些情况也将进一步恶化。

因此，在进行显示面板模组化工程之前、出厂前检测是非常重要的。现有技术在检测过程使用无尘布蘸丙酮酒精或IPA擦拭，以识别是否是灰尘和真实缺陷，一般检测速度在15s～30s，为了减少动作时间，同时也要进行清洗设备的投入，导致成本较高。此外，上述检测通常采用人眼检测，误判率也高。现在也有国外的机器视觉专用设备，但在技术上不成熟，表现为检测的通用性差、特别是准确率、效率低，其根本原因在于没有突破利于缺陷检出的关键性技术，尤其是无论是人眼检测还是使用线阵、面阵相机、线阵激光3D等机器视觉***，都避不开表面灰尘与真实缺陷的识别技术难题。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种识别显示面板表面灰尘的装置，该装置通过分层设置人眼卤素灯检测区域和人眼激光器检测区域来实现灰尘与表面缺陷的识别。

本发明的另一目的在于提供一种易于通过光学手段识别显示面板表面灰尘的方法，该方法简单易行，能够快速方便地实现灰尘与表面缺陷的识别。

本发明的技术方案如下：

识别显示面板表面灰尘的装置，包括带底座的支架，支架一侧设置用于承载待检测显示面板的光斑显示台，光斑显示台上方平行设置偏振片和透明材料板，偏振片设置在玻璃板表面上，偏振片和透明材料板的边缘处还设置了用于探测被测物的探测传感器，支架顶部设置卤素灯或发光二极管以及挡光机械结构，以与偏振片和透明材料板形成卤素灯区域或发光二极管阵列区域，用于显示面板表面灰尘的常规检查；偏振片和透明材料片一起与光斑显示台之间的空间形成激光器区域，其上方角落处设置激光器光源，光斑显示台的边缘设置探测传感器，以用于表面灰尘的识别。

其中，在卤素灯区域或发光二极管区域，偏振片和透明材料板的边缘处还设置了探测传感器，用于探测被测物的有无，当被测物出现在该区域时，探测传感器输出信号送往光源控制器，控制器判断后，开启照明；反之，关闭卤素灯照明。

其中，在激光器区域，当被测物出现在该区域时，探测传感器输出信号送往光源控制器，控制器判断后，开启激光器照明；反之，关闭激光器照明。

其中，挡光机械结构的角度，根据使用者的身高及舒适度进行调整，使卤素灯照面以30度-80度向下方照射，不使光线直射人眼。

进一步地，所述透明材料板为高清玻璃或透明亚克力板。

进一步地，激光器光源为激光二极管或激光二极管阵列，红绿蓝均可，优选红色。

进一步地，光斑面显示台为金属材质或亚克力材质或其他材质的支撑面。

其中，偏振片和透明材料板在光斑面显示台的正上方，距离10-30cm处，以使光源衰减，人眼通过其对显示面板表面进行观察。

利用上述装置识别显示面板表面灰尘的方法，包括如下步骤：

1)将待检测的显示面板置于卤素灯区域或发光二极管区域，此时位于偏振片和透明材料板边缘的探测器检测到检测物或人手的放入，控制器开启光源照明，进行人眼目视观察，当发现面板表面无任何不明物时，产品检测结果正常，取出进行下一张；当发现面板表面有不明物时，将显示面板移至激光器区域；

2)将待检测的显示面板置于光斑显示台上方的激光器区域，对显示面板的同一区域进行确认，透过偏振片和透明材料板构成的人眼检测挡板，若发现此不明物在光斑所指范围内，表现出极明亮，则认定为表面灰尘，反之，认定为真实缺陷。

其中，极明亮为亮度至少大于光斑的1.5至3倍。

其中，卤素灯光源或二极管阵列照明亮度为1000nit至15000nit，优选5000nit。激光器光源为激光二极管阵列，阵列大小范围视被测显示面板大小而定。

其中，真实缺陷为凹点、划伤或表面油状脏污。

本发明的识别显示面板表面灰尘的装置和识别方法，具有以下有益效果：使用本发明所指激光照明识别技术及装置，能够实现灰尘与真实缺陷的识别，用于人眼识别或机器视觉识别。现有技术在检测过程使用无尘布蘸丙酮酒精或IPA擦拭，以识别是否是灰尘和真实缺陷，一般检测速度在15s～30s，为了减少动作时间，一般同时也要进行清洗设备的投入。而采用本发明的技术，仅在两个区域进行目视检查，一般熟练后，在小于5s的时间内完成，大大提升了效率。同时，本发明从使用者的角度和节能降耗的角度做了深入的思考设计，带了舒适的操控体验和50％以上的节能效果。

附图说明

图1为在常用卤素灯照明时人眼观察或面阵相机拍摄的显示面板表面状态图，其中，卤素灯光源下目视显示面板表面缺陷及灰尘无法区分；

图2为本发明的识别显示面板表面灰尘的装置结构示意图，其中，1-带底座的支架；2-光斑显示台；3-玻璃板；4-偏振片；5-卤素灯或发光二极管(或发光二极管阵列)光源；6-激光二极管(或激光二极管阵列)光源；7-探测传感器；8-探测传感器；9-光源挡板；

图3为显示面板表面缺陷与灰尘以及其对应的A-A’截面图；

其中，31为表面缺陷；32为表面灰尘。

图4为利用本发明的识别显示面板表面灰尘方法识别灰尘和表面缺陷的示意图，其中，6-激光器二极管阵列；11-激光二极管阵列光源光斑。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的识别显示面板表面灰尘的装置进行进一步说明，该说明仅仅是示例性的，并不旨在限制本发明的保护范围。

图1为在常用卤素灯照明人眼观察或面阵相机拍摄的显示面板表面状态图，由图可见，环境中充斥着大量的灰尘，而从显示面板等级判定看，只要存在一个，即被认定为不合格产品。而如果所有的这些“缺陷”均为可清洗的灰尘，就会出现过杀问题，即好的产品被判断为问题产品，给企业带来巨大损失，为此，有效识别表面缺陷与灰尘是非常重要的检测内容。

参照图2，图2显示了本发明的识别显示面板表面灰尘的装置的结构示意图，该装置包括带底座的支架1、支架1一侧设置用于激光器光斑显示台2，亚克力材质的光斑显示台2上方20cm处，平行设置偏振片4和玻璃板(高清玻璃板)3，偏振片4设置在玻璃板3上表面上，支架1顶部设置卤素灯5以用于显示面板表面灰尘的常规检查，支架1与玻璃板3之间的空间上方角落处设置激光二极管(激光二极管阵列)6以用于表面灰尘的识别。偏振片4和玻璃板(高清玻璃板)3相对支架的一端边缘上设置有探测传感器7，若放入待检测显示面板时，通过探测传感器7电连接的控制器控制卤素灯5光源的照明开启；以一台卤素灯100W功率计算，使用此结构可降低50％以上的功耗，达到节能的目的。卤素灯5的一侧设置光源挡板9，用来阻挡部分卤素灯5的光直射人眼(人眼也可以用工业相机代替)，该光源挡板9的角度，根据使用者的身高，舒适度进行调整。光斑显示台2的边缘处同样设置探测传感器8，用来探测被测物的放入动作，探测传感器8同样通过电连接的控制器进行控制，当被测物出现在激光器区域时，探测传感器8输出信号送往光源控制器，控制器判断后，开启激光二极管6照明；反之，关闭激光二极管6照明。

在另一具体的实施方式中，光斑显示台2由金属材质制成，激光二极管由激光二极管阵列代替，光斑显示台的支撑面表面涂敷为白色，或者可代替地，光斑面显示台为金属材质或亚克力材质或其他材质的框架，上方铺有表面为白色的纤维或布质类的东西作为其表面，主要目的是，当激光器光源照射时，人眼在其表面可以观察到一个光斑，将被测物放置于光斑区域中。

在一具体的实施方式中，激光二极管可采用5x5阵列，在光斑面显示台产生长宽为10cm左右的光斑。激光二极管有红光(650-660nm，635nm)、绿光(515-520nm、532nm)、蓝光(445-450nm)和蓝紫光(405nm)等，可用于对显示面板表面进行测试，优选地，激光二极管为红色的激光二极管。

首先，在本发明的装置上可以进行灰尘与表面缺陷的识别测试，本发明采用手持式激光笔，对显示面板正常区域、缺陷区域、灰尘区域进行分别照射，只有灰尘表现为极其明亮的反射，其效果示意图如图3所示。其中，表面缺陷31和表面灰尘32分别位于检测显示面板的表面上。

本发明提出的检测工艺如下：首先，将显示面板置于卤素灯工作区域，进行检测，当发现面板表面有不明物时，将面板移至激光工作区，对同一区域进行确认，若发现此不明物为在光斑所指范围内，表现出极明亮，即目视亮度至少大于光斑的1.5至3倍，则认定为表面灰尘，而非显示面板的真实缺陷。反之，认定为真实缺陷，即凹点、划伤或表面油状脏污等。

利用上述装置识别显示面板表面灰尘的方法，包括如下步骤：

1)将待检测的显示面板置于卤素灯光源工作区域，此时位于偏振片和透明材料板边缘的探测器7检测到检测物或人手的放入，控制器开启卤素灯5照明，进行人眼目视观察，当发现面板表面无任何不明物时，产品检测结果正常，取出进行下一张。当发现面板表面有不明物时，将显示面板移至激光工作区；

2)将待检测的显示面板置于激光器光源工作区，光斑显示台2一侧边缘的探测器8检测到检测物或人手的放入，控制器开启激光二极管阵列光源6照明，对同一区域进行确认，透过有玻璃板3和偏振片4构成的人眼检测挡板观察，若发现此不明物在光斑所指范围内，表现出极明亮，则认定为表面灰尘，反之，认定为真实缺陷。例如参见图4，图4为利用本发明的识别显示面板表面灰尘方法识别灰尘和表面缺陷的示意图，在激光二极管阵列光源6照明下，通过对形成的激光二极管阵列光源光斑中不明物的亮度观察，从而鉴别出表面缺陷和灰尘。

本发明同时也提出，未来采用线阵激光扫描显示面板表面，或未来面状激光照射整个显示面板表面并采用工业相机拍照的机器视觉检测办法，若发现图像中存在极明亮(目视亮度至少大于光斑的1.5至3倍)的不明物，辅以其他光源综合确认，认定为表面灰尘，非面板的真实缺陷。反之，认定为真实缺陷，即凹点、划伤或表面油状脏污等。凡是使用类似原理进行的，均是参考本发明技术阐述后，技术人员易想到的，均属本发明权利保护范畴。

尽管上文对本发明的具体实施方式给予了详细描述和说明，但是应该指明的是，我们可以依据本发明的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.识别显示面板表面灰尘的装置，包括带底座的支架，支架一侧设置用于承载待检测显示面板的光斑显示台，光斑显示台上方平行设置偏振片和透明材料板，偏振片设置在玻璃板表面上，偏振片和透明材料板的边缘处还设置了用于探测被测物的探测传感器，支架顶部设置卤素灯或发光二极管以及挡光机械结构，以与偏振片和透明材料板形成卤素灯区域或发光二极管阵列区域，用于显示面板表面灰尘的常规检查；偏振片和透明材料板一起与光斑显示台之间的空间形成激光器区域，其上方角落处设置激光器光源，光斑显示台的边缘设置探测传感器，以用于表面灰尘的识别；其中，偏振片和透明材料板在光斑显示台的正上方，距离10-30cm处，以使光源衰减，人眼通过其对显示面板表面进行观察。

2.如权利要求1所述的装置，其中，在卤素灯区域或发光二极管区域，偏振片和透明材料板的边缘处还设置了探测传感器，用于探测被测物的有无，当被测物出现在该区域时，探测传感器输出信号送往光源控制器，控制器判断后，开启照明；反之，关闭卤素灯或发光二极管照明。

3.如权利要求1所述的装置，其中，在激光器区域，当被测物出现在该区域时，探测传感器输出信号送往光源控制器，控制器判断后，开启激光器照明；反之，关闭激光器照明。

4.如权利要求1-3任一项所述的装置，其中，挡光机械结构的角度，根据使用者的身高及舒适度进行调整，使卤素灯照面以30度-80度向下方照射，不使光线直射人眼。

5.如权利要求1-3任一项所述的装置，其中，所述透明材料板为高清玻璃或透明亚克力板。

6.如权利要求1-3任一项所述的装置，其中，激光器光源为激光二极管或激光二极管阵列，激光颜色为红色或绿色或蓝色。

7.如权利要求1-3任一项所述的装置，其中，光斑面显示台为金属材质或亚克力材质。

8.利用权利要求1-7任一项所述装置识别显示面板表面灰尘的方法，包括如下步骤：

1)将待检测的显示面板置于卤素灯区域或发光二极管区域，此时位于偏振片和透明材料板边缘的探测器检测到检测物或人手的放入，控制器开启光源照明，进行人眼目视观察，当发现面板表面无任何不明物时，产品检测结果正常，取出进行下一张；当发现面板表面有不明物时，将显示面板移至激光器区域；

2)将待检测的显示面板置于光斑显示台上方的激光器区域，对显示面板的同一区域进行确认，透过偏振片和透明材料板构成的人眼检测挡板，若发现此不明物在光斑所指范围内，表现出极明亮，则认定为表面灰尘，反之，认定为真实缺陷。

9.如权利要求8所述的方法，其中，极明亮为亮度至少大于光斑的1.5至3倍。

10.如权利要求8所述的方法，其中，卤素灯光源或二极管阵列照明亮度为1000nit至15000nit；激光器光源为激光二极管阵列，阵列大小范围视被测显示面板大小而定。

11.如权利要求8所述的方法，其中，真实缺陷为凹点、划伤或表面油状脏污。