CN1103978A - 平面型显示板检验设备 - Google Patents

Abstract

一种平面型显示板的检验设备包括：拍摄由检测 图发生器按照检查项产生并显示在液晶板上的测试 图的多个摄象机以及用于处理从所摄图象获得的图 象信号的高速图象处理器。该设备是如此构成的，对 于有些检测项，显示区被分为多个块，在相应块同时 显示多个测试图从而同时完成多项检查。另一方面， 该设备是这样构造的，对有些检查项是通过仅处理在 液晶板先前指定部分中获得的图象信号来完成的。

Description

本发明涉及用于检测在诸如等离子显示器、EL显示器、液晶显示器之类的平面型显示器上诸如黑点、亮点、行缺陷、显示不均匀、对比度差异等的缺陷的检测设备。更具体地说，本发明涉及用确定这类缺陷位置、确定缺陷尺寸、个数、颜色等的平面型显示板检验设备。

常规而言，为检验通常为发光液晶板的这种平面型显示板是通过操作员视觉观察来检查的，以便发现显示表面的缺陷。这种目测检验可能会由于操作员的能力和身体状况而造成检测精度不一致，因此不能完全排除检测疏忽的可能性。而且，仅靠目测不可能识别出液晶上缺陷的位置。因此，有必要使用诸如显微镜等的光学仪器来确定缺陷位置。这样，不利的是，这种方法需要化更长的时间来检验。

为此，近年来已开发出一些自动检测方法，发光液晶板的显示表面可用诸如CCD摄像机图象扫描仪等的摄象装置加以摄取以借助于图象处理技术检测出液晶板表面的各种缺陷。

在日本专利公开申请第44493号中公开了这样一种方法，该申请提出了一种用于彩色液晶板的缺陷检测设备。该设备包含：用于使彩色液晶板发光的发光部分;预先已存储有关在相同模式下排列的无缺陷象素的基准象素集和缺陷待检查的象素集的数据的存储部分;用于计算包括在待检查象素集中的象素和基准象素集中相应象素之间的亮度级（brightness level）差异以及将亮度级差的绝对值写入存储部分的操作部件;以及用于只显示有缺陷象素的监视部分。对于一次检测操作，首先，在操作部件进行有关写在存储部分的第一象素集的数据与基准象素集的数据之间的亮度级差异的计算。其次，将该差值的绝对值写入存储部分，同时在监视部分只显示有缺陷的象素集。这样，对第一象素集已重写到存储部分，然后以同样方式对第二象素集执行数据重写。这样，当对所有象素集检查完毕，这意味着彩色液晶板的全部显示表面检查的结束，使操作进到下一个彩色液晶板的另一检测。

与此同时，液晶板的现有商业化产品已有很大的尺寸（对角线尺寸）变化范围，例如从0.7英寸到15英寸，同时将开发有更大尺寸的产品并在不远将来进入市场。在利用包括单个图象摄取摄像机和图象处理器的设备检测这些变化的各种液晶板以检出液晶板上缺陷时，该设备必须是简单的，但随着液晶尺寸变大;会降低分辨率。即便在这种情况，在对液晶板上产生的字符、模式、图形等的裂痕或凹口以及密度和显示不均匀性等进行检测时，还存在一些问题。然而，要检测小暗点和亮点或其组合的行缺陷的情形下，对具有大于一定程度的尺寸的液晶板，无法获得缺陷检验的目的。

液晶板检验包括诸如黑点（在白色显示状态下不允许光透过的黑缺陷）、亮点（使光透过黑色显示状态的白缺陷）、在一行内混合有黑点或亮点的行缺陷，使图象一部分或一些部分在对比度或色度等方面有差异的显示不均匀性等等许多项）。所有检验项目的执行需要许多图象摄取操作和对每个检验项的连续图象处理，这样，延长了检验时间。

鉴于以上讨论情况现已实现了本发明，因此本发明的一个目的是提供一种以可靠方式执行对缺陷的检测，而与待检显示板的尺寸无关，而且减少了检验所需时间，从而可实现显示板生产线上的有效的检验。

按照本发明的第一个方面，提供一种用于平板型显示板显示缺陷检查的检验设备，其中平板型显示板在平的表面上排列有多个象素，并通过有选择地驱动象素来执行图象显示，所述检验设备包含：用于按照检查项目显示平板型显示板上检验模式的显示控制装置;多个用于摄取显示在平板型显示板上的检验图式的图象摄取装置，和通过按照检验项处理从摄取装置获得的图象信号来定位显示板上显示缺陷的检验装置，和这样来构造显示控制装置使得对于多个预定检验项，将多个检验模式同时显示在该平板型显示板区域所划分的各个部分。

本发明的第二方面在于，提供一种用于平板型显示板检查显示缺陷的检验设备，其中平板型显示板在平的表面上安排有多个象素并通过有选择地驱动象素来执行图象显示;所述检验设备包含：用于按照检查项目显示平面型显示板上检验模式的显示控制装置;多个用于摄取显示在平面型显示板上的检查图式的图象的摄象装置;和通过按照检查项目处理从摄象装置获得的图象信号来定位显示板显示缺陷的检验装置，该检验装置是这样构造的使得对于预定检查项目，可通过处理属于显示板的预定区域的图象信号来定位显示板上的显示缺陷。

按照以上构造，由于多个摄象装置为检测缺陷摄取显示板上的图象，如果显示板大，显示板面积被划分的多个部分是由相应摄象装置部分地摄取图象的。所以，提高了分辨率使得即使显示板大时也有可能以可靠方式检测出缺陷。

再者，对某些检查项目，由于将显示板面积划分为多个小块，而同时在各自小块中显示多个检查模式，从而同时执行对多个检查项的检测，并可减少检验所需的时间。另一方面，由于对某些检查项目的缺陷检测是通过对只在显示板的先前指定部分即，只是显示区域的一部分中获得的图象信号进行处理来实现的，因此有可能减少检验时间。

图1是示出本发明显示板检验设备的一个实施例的示意图;

图2是说明在本发明的一个实施例中由各自摄像机摄取的各区域示图;

图3是示出在本发明一个实施例中由各自摄像机摄取的摄象区域之间重叠的示图;

图4是示出在本发明一个实施例中用于检验条件一致化的窗口区域的示图;

图5是示出本发明一个实施例中用于检验基准位置的显示模式的示图;

图6是示出本发明一个实施例中用于检验作为比较性实例的检验等级的正常模式的示图;

图7是示出用于检验本发明一个实施例的等级的模式的示图;

图8是示出本发明一个实施例中显示屏上缺陷实例的示图;

图9是示出本发明一个实施例中行缺陷检验区域的示图;

图10是示出本发明一个实施例中液晶模式的方框图;

图11是用于说明本发明实施例中的操作流程图;

现参考附图，详细说明本发明的实施例。

图1是说明本发明的液晶板检验设备的一个实施例的简略示图。

摄象部分10摄取处于检查的TFT液晶板50上显示模式的图象，并置入摄象位置，以便给图象处理部分100提供图象数据。摄象部分10包含4个单色摄象机20用作摄取液晶板50的摄象装置，暗室150外的图象监视器30、用于启动检查和紧急停止的操作开关60。

图象处理部分100包括高速图象处理单元80和检验模式发生单元70。检验模式发生单元70用作显示控制装置按照诸如黑点、亮点、行缺陷、等级失效等的检测项目产生检验模式。这样产生的模式可通过驱动器IC40显示在液晶板50上。高速图象处理单元80用作检验装置，根据来自摄象部分10的摄象机20的图象信号，以下述方式检测该图象是否登记在预定显示部分以及是否存在诸如黑点、亮点、行缺陷、显示不均匀性、等级故障之类的任何缺陷。也就是说，单元80用作检验装置以识别TFT液晶板50的质量。

数据处理部分110整体将在图象处理部分100中的高速图象处理单元80测出的检验信息以及合格/报废判定信息一起集中到计算机140，并在监视器120上及通过打印机130输出该信息。检验设备的操作是由数据处理部分110和操作开关60执行的。

用于摄象定位的自动调整机构90根据待检查液晶显示板50的尺寸自动地驱动摄象机20到相应的预定位置。更确切地说，该机构对于水平放置的液晶板50，以水平方向（即X和Y方向）以及垂直方向（Z方向）移动各摄象机20。

在该实施例中，所检测的液晶板50的图象帧200如图2所示划分为4个区域1）到4），所划分区域由摄象部分10中相应4个摄象机20拍摄，以便在即使液晶板50较大时也能执行可靠的缺陷检测。而且，在此情况下，摄象机20的4个摄象区域（a×b）彼此有部分重叠（重叠位置由宽度c和d示出）。与所检液晶板50的尺寸无关，液晶板50是这样定位的以使显示板中心位于摄象机20所有4个拍摄区重叠部分的中心A。

用于调整摄象机焦距，光圈和位置的自动调整机构90调整4个摄象机20的镜头的焦距和光圈以使摄象条件相同。更确切地说，对每个摄象机20应产生相同摄取图象的预定图象显示在液晶板50上，然后调整摄象机20的焦距和光圈使来自各自摄象机20的图象信号的电平能相等。

另一方面，对于图象处理部分100对摄象机20摄取区重叠部分的处理，如果该部分有缺陷则由相关摄象机20确认缺陷的存在，然后通过关联摄象机20中前面确定的一台拍摄的摄象区域获得该图象的处理。

此外，如由4台摄象机20摄象的液晶板50的显示表面由于从暗室150外漏进来的光以及由于背光***发光的离散分布可能从一处到另一处，或从中央到边缘存在着亮度差异。为处理这一问题该实施例提供了如图4所示的在液晶板50显示表面上划分的多个视窗W1到W154。W1到W154中的每个视窗采用先前设置的用于检测缺陷的各个阈值，从而可使检验条件一致。作为本发明的另一个实施例，显示表面可分为20×20点区的单元。

检验模式发生单元70产生好几种可显示在液晶板上的模式。该模式包括前述的用于摄象机20调整焦距和光圈的调整的显示模式、用于检验位置如图5所示的基准模式，将在下文说明的根据检验项目的检验模式。这种检验模式包括（例如）可用于检查黑点R、G和B图象的连续显示。

为减少检验时间，该实施例中的检验模式发生装置70通过划分液晶板50的面积同时显示用于检验等级的多个检验模式。即，一般地，在检验每个R、G和B有8等级的水平图象时，连续显示如图6所示每个R、G和B有8个等级的3个检验模式。然而，该实施例只采用一种对所有R、G和B颜色进行等级检验的模式。更确切地说，如图7所示用液晶板50的板中心划分该实施例的等级检验模式，以形成对R和G有8个等级区域的半侧部分以及对B有8个等级区域的另半侧部分。因此，常规等级检验只需要一次图象显示。

为进一步减少检验时间，该实施例的高速图象处理单元80适于仅在前面确定的区域对行缺陷实施检测而取代对液晶板50的整个显示区域加以执行。更确切地说，如图8所示所有行缺陷23出现在液晶板50上从端到端例如从顶到底及从左到右。因此，在该实施例中，通过处理如图9所示与液晶板50的图象帧200的边界部分30相关联的图象信号来执行对行缺陷的检测。图8中标以22处为点缺陷。

图10示出在本实施例中使用的液晶模块。该液晶模式如图10所示包括有：源驱动器24、门驱动器25、控制器26和沿水平方向有640×3（对RGB）点、垂直方向480点的液晶板27。至于源驱动器24，对上侧和下侧的每一个，设置有多个例如8个IC元件。设计每一对上侧和下侧源驱动IC在80个水平点中分别驱动奇数和偶数号的点。所以，通过使用用于检验奇数或偶数号的点的检验模式，有可能在任何缺陷出现时找到哪一个源驱动器IC是异常的。

下面，参考图11所示流程图，说明使用这样构造的检验设备的检验过程。

通常当装在平板架上的液晶板50在生产线上被运送到摄象部分10时，读出平板架上表示的条形码以便识别液晶板50的尺寸、类型等。（步骤n1）。

在当前液晶板50的尺寸或类型方面不同于先前检查的液晶板时，用于定位摄象机的自动调整机构执行对所有摄象机20的位置自动调整。（步骤n2）。

下面，当产生检验起始信号时（步骤n3），选择检验项目（步骤n4）。接着，在液晶板50上显示取决于所选检验项之一的检验模式（步骤n5）。这样显示的图象由4台摄象机20拍摄，而同时执行亮度的自动调整，改变镜头的光圈，以使亮度可处于一定范围内（步骤n6）。然后对摄象信息进行处理（步骤n7）。此后，定位用于识别检验位置的基准点（步骤n8），再抽取出缺陷，以对缺陷定位、计数和分类等（步骤n9）。再根据先前确定的检验标准确定在受检查的液晶板50是好是坏（步骤n10）。

更确切地说，对于检查的检验次序，以这样次序执行（a）（b）和（c）的以下序列：

（a）对每个块IC缺陷的识别;

（b）对行缺陷存在的识别;以及

（c）对点缺陷、显示不均匀和其它缺陷的识别。

此时，如在（a）中识别出一个或一些缺陷，则在已发现有缺陷以外部分执行检验步骤（b）和（c）。另一方面，如在检验步骤（a）没发现缺陷但在检验步骤（b）发现一行或多行缺陷，则在已发现存在缺陷以外部分执行步骤（c）。

作为一个实例，在检验黑点缺陷的场合，有可能通过连续检验R、G和B图象来识别黑点的位置和颜色。

在要检验亮点缺陷的情况下，注意到该亮点缺陷象素在等级上无变化是有用的。因此，摄取R、G和B中每一个的等级差异。例如，就R色，具有等级A和B的图象被相继显示，并对每个象素摄取两个图象间的等级差。如果任何象素具有低于预定阈值的等级差异，或者没有呈现等级变化的象素可以识别为亮点象素。对G和B执行同样操作。

在检查等级时，显示通过将液晶板50区域划分为图7所示小块形成的前述等级检验模式以执行等级检验。

在如参考图9已讨论过的检查行缺陷的情形下，只检查液晶板50的周边区域。在该实施例中，首先，检查由黑点或亮点组合形成的行缺陷，随后，对黑点和亮点，检验没有行缺陷的部分。除了以前讨论的检验项目外，可检测显示不均匀性，对比度差异等等。

在以前述方式完成所有选出的检验项目时，在步骤n1给出检验完毕的判断“是”，同时操作进到步骤n12，存储数据。

另一方面，如在所述检验项目中还有未检验项，则检验完毕的判断给出“否”，并使操作返回到步骤n5，重复同样步骤，直至检测完毕的判断给出“是”。

步骤n12中所存储的数据内容例如包括以下几项：

检验起始的日期和时间;

被检查模块的控制号;

该模块的定位数据;

该模块表面的平均亮度，以及

每个所选检验项的图象处理结果以及合格/报废判断信息。

如前面已讨论过，由于是用4台摄象机20部分摄取液晶板50的图象来检测缺陷，分析液晶板50的，所以，即使要检查的液晶板50是较大的，仍能可靠地检测出缺陷。再者，由于通过划分液晶板50的区域及仅以这样划分的一种模式同时显示所有原色等级来执行等级检验，因此有可能减少检验时间。而且，由于通过检验液晶板50的周边区域及仅以这样划分的一种模式同时显示所有原色等级来执行等级检验，因此有可能减少检验时间。而且，由于通过检验液晶板50的周边区域来执行“行”缺陷检测，因此可实现进一步减少检验时间。

在待检液晶板50较小时，无须使用全部4台摄象机20通过部分摄取划分的图象来进行缺陷检测。在这种场合下，为完成缺陷的检测有可能让所有摄象机20个别摄取液晶板50的整个图象，并仅对在前已指定的摄象机20获得的图象信号进行处理。

这样，按照本发明，由于多个摄象装置用来摄取显示板图象从而检测缺陷，所以，即使是大的显示板也能可靠地对缺陷进行检测。

此外，由于对有些检验项目，将显示板的面积划分为多个小块，并在各自小块上同时显示多个检验模式从而同时执行多个检验项的检验，因此有可能减少检验所需时间。另外，由于对有些检验项的缺陷检验是通过处理仅在显示板的先前指定部分中获得的图象信号来完成的，因此可减少检测时间。

Claims (2)

1、一种对平面型显示板的显示缺陷进行检测的检验设备，其中平面型显示板在平坦表面上排列有多个象素并通过有选择地驱动象素来进行图象显示，所述检验设备包括：

用于按照检验项目显示所述平面型显示板的检验模式的显示控制装置；

多个用于摄取所述平面型显示板上所显示的所述检验图式的图象的摄象装置；和

通过按照检验项处理从所述摄象装置获得的图象信号来定位所述显示板上显示缺陷的检验装置；

所述显示控制装置是这样构造的使得对于多个预定检验项，将多个检验图式同时显示在所述平面型显示板区域所划分的各个部分上。

2、一种用于对平面型显示板的显示缺陷进行检验的检验设备，其中平面型显示板在平坦表面上排列有多个象素并通过有选择地驱动这些象素来执行图象显示;所述检验设备包含：

用于按照某一检验项目在所述平面型显示板上显示检验图式的显示控制装置;

多个用于摄取所述平面型显示板上所显示的检验图式的摄象装置;

通过按照检验项处理从所述摄象装置获得的图象信号来定位所述显示板上显示缺陷的检验装置;

所述检验装置是这样构造的使得对于预定检验项，是通过处理属于所述显示板上某个预定区域的图象信号来定位所述显示板上的显示缺陷。

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