显示面板用检查装置及该显示面板用检查装置的检查方法转让专利
申请号 : CN200510115122.6
文献号 : CN1773301B
文献日 : 2010-10-20
发明人 : 权相赫 , 粱炅镐 , 朴淳在
申请人 : 三星电子株式会社
摘要 :
本发明公开了一种自动化光学检查工序的显示面板用检查装置及其检查方法。装载部在多个台中的第一位置的台上安装显示面板，并识别显示面板的固有号。第一图像摄像部拍摄显示于移动到第二位置的台上的显示面板的图像，得到第一图像数据。第二图像摄像部拍摄显示于移动到第三位置的台上的显示面板的图像，得到第二图像数据。系统控制部基于第一图像数据检测显示面板的有效不良，基于第二图像数据检测显示面板的外观不良。卸载部将移动到第四位置的台上的显示面板从台上卸载。由此可以减少人力费、成本费以提高产品的可靠性。
权利要求 :
1.一种显示装置用检查装置，包括：
转盘，其具有多个台；
装载部，在所述多个台中的第一位置的台上安装显示面板，并识别所述显示面板的固有号。
第一图像摄像部，拍摄显示于移动到第二位置的所述台上的显示面板的图像，得到第一图像数据；
第二图像摄像部，拍摄显示于移动到第三位置的所述台上的显示面板的图像，得到第二图像数据；
系统控制部，基于所述第一图像数据从多个不良中检测与颗粒和条痕有关的无效不良进而从所述多个不良中检测出有效不良，基于所述第二图像数据检测所述显示面板的外观不良；以及卸载部，将移动到第四位置的所述台上的显示面板从所述台上卸载。
2.根据权利要求1所述的显示装置用检查装置，其特征在于，进一步包括：装载箱，装入所述显示面板；以及
卸载箱，装入从所述台上卸载的显示面板。
3.根据权利要求2所述的显示装置用检查装置，其特征在于，所述第一图像摄像部包括：第一照相机，拍摄显示于移动到所述第二位置的所述台上显示面板的图像；以及第一信号处理部，对所述第一照相机拍摄的图像进行信号处理成为第一图像数据。
4.根据权利要求3所述的显示装置用检查装置，其特征在于，所述第二图像摄像部包括第二照相机，拍摄显示于移动到所述第三位置的所述台上显示面板的图像；以及第二信号处理部，对所述第二照相机拍摄的图像进行信号处理成为第二图像数据。
5.根据权利要求4所述的显示装置用检查装置，其特征在于，还包括：背光源部，在所述显示面板的背面发出光；
支撑部件，置于所述背光源上，支撑所述显示面板；
前光源部，在所述显示面板的前面发出光；
信号产生部，向所述显示面板施加电信号。
6.根据权利要求5所述的显示装置用检查装置，其特征在于，所述系统控制部控制所述台，以电及/或光学驱动所述台上的显示面板。
7.根据权利要求5所述的显示装置用检查装置，其特征在于，所述系统控制部包括：画质检查部，基于来自所述第一图像摄像部的所述第一图像数据进行画质检查；
外观检查部，基于来自所述第二图像摄像部的所述第二图像数据进行外观检查；以及控制部，控制所述系统控制部的整个动作，控制所述画质检查部及所述外观检查部。
8.根据权利要求7所述的显示装置用检查装置，其特征在于，所述画质检查部包括：有效区域决定部，求出所述第一图像数据的X轴投影及Y轴投影，决定所述显示面板的有效区域；
无效不良消除部，消除在对应于所述有效区域的所述第一图像数据的不良候补群中的无效不良，以及有效不良检测部，检测在消除所述无效不良的所述第一图像数据的有效不良。
9.根据权利要求8所述的显示装置用检查装置，其特征在于，所述控制部当由所述有效区域决定部决定的所述求出的显示面板有效区域与实际的显示面板有效区域不同时，使所述画质检查部及所述外观检查部停止运行。
10.根据权利要求8所述的显示装置用检查装置，其特征在于，所述控制部，所述有效不良检测部中从所述第一图像数据检测出所述有效不良时，使所述外观检查部停止运行。
11.根据权利要求7所述的显示装置用检查装置，其特征在于，所述外观检查部包括：基准数据储存部，储存具有正常外观的显示面板图像数据-基准图像数据；以及外观不良检测部，对所述基准图像数据和所述第二图像数据进行比较，以检测出所述显示面板的外观不良。
12.根据权利要求11所述的显示装置用检查装置，其特征在于，所述有效区域决定部在无电场的状态下，基于与通过所述背光源显示在所述显示面板的图像对应的所述第一图像数据，决定所述有效区域。
13.根据权利要求12所述的显示装置用检查装置，其特征在于，所述无效不良消除部通过在有电场的状态下对应于由背光源显示在所述显示面板的第一图像的第一图像数据和在无电场的状态下对应于由前光源显示在所述显示面板的第二图像的第一图像数据之间的差消除所述显示面板无效不良。
14.根据权利要求12所述的显示装置用检查装置，其特征在于，所述有效不良检测部利用所述第一图像数据的任意像素和所述任意像素周边的像素之间的亮度差算出所述任意像素的像素特异性值，通过二进位算法将所述像素特异性值转换成“1”或“0”的二进制数字，以检测不良像素，集合所述不良像素决定有效不良。
15.根据权利要求14所述的显示装置用检查装置，其特征在于，对所述任意像素的像素特异性值(S(x，y))为S(x，y)＝Max[Min(P(x，y)-P(x-kn，y)，P(x，y)-P(x+kn，y))， Min(P(x，y)-P(x，y-kn)，P(x，y)-P(x，y+kn))]其中，P(x，y)为位于由黑阵状组成的坐标(x，y)的像素亮度值，所述k、n是自然数。
16.根据权利要求11所述的显示装置用检查装置，其特征在于，所述外观不良检测部通过在无电场的状态下对应于由背光源显示在所述显示面板的图像的第二图像数据和所述基准图像数据之间的差检测出所述外观不良。
17.一种显示装置检查方法，包括如下步骤：
(a)识别置于转盘的多个台中位于第一位置台上的所述显示装置的固有号；
(b)以与显示在向第二位置移动的所述台上显示面板的图像对应的第一图像数据为基础从多个不良中检测与颗粒和条痕有关的无效不良进而从所述多个不良中检测有效不良；
(c)利用与显示在向第三位置移动的所述台上显示面板的图像对应的第二图像数据和基准图像数据检测外观不良；
(d)将移动到第四位置的所述台上显示面板从所述台上卸载。
18.根据权利要求17所述的显示装置检查方法，其特征在于，所述步骤(b)包括如下步骤：(b-1)基于所述第一图像数据检测所述显示面板有效区域；
(b-2)消除在对应于所述有效区域的所述第一图像数据的不良候补群中的无效不良；以及(b-3)检测存在于消除所述无效不良的所述第一图像数据的所述有效不良。
19.根据权利要求18所述的显示装置检查方法，其特征在于，所述步骤(b-1)进一步包括：比较所述检测的有效区域和实际有效区域的步骤；以及当所述检测的有效区域和实际有效区域不同时，停止所述画质检查及外观检查的步骤。
20.根据权利要求18所述的显示装置检查方法，其特征在于，进一步包括当检测出有效不良时，停止所述外观检查的步骤。
21.根据权利要求20所述的显示装置检查方法，其特征在于，所述步骤(b-1)包括如下步骤：(b-11)在无电场的状态下通过背光源拍摄显示在所述显示面板的第一图像；
(b-12)将所述拍摄的第一图像输出为具有所述无效不良和所述有效不良的第一图像数据；
(b-13)算出所述第一图像数据的X轴投影及Y轴投影；以及(b-14)利用所述X轴投影及Y轴投影检测所述显示面板的有效区域。
22.根据权利要求21所述的显示装置检查方法，其特征在于，所述步骤(b-2)包括如下步骤：(b-21)在有电场的状态下通过背光源拍摄显示在所述显示面板的第二图像；
(b-22)将所述拍摄的第二图像输出为具有所述无效不良的第一图像数据；以及(b-23)算出对应于所述第一图像的第一图像数据和对应于第二图像的第一图像数据之间的差以消除所述无效不良。
23.根据权利要求22所述的显示装置检查方法，其特征在于，所述步骤(b-3)包括如下步骤：(b-31)利用所述第一图像数据任意像素和所述任意像素的周边像素之间的亮度差算出所述任意像素的像素特异性值；
(b-32)通过二进位算法将所述像素特异性值转换成“1”或“0”的二进制数字，以检测不良像素；以及(b-33)集合所述不良像素以决定有效不良。
24.根据权利要求23所述的显示装置检查方法，其特征在于，所述步骤(c)包括如下步骤：(c-1)在无电场的状态下通过背光源拍摄显示在所述显示面板的图像；
(c-2)将所述拍摄的图像输出为第二图像数据；以及(c-3)根据所述基准图像数据和所述第二图像数据之间的差检测外观不良。
说明书 :
技术领域
本发明涉及显示面板用检查装置及该显示面板用检查装置的检查方法，更详细地说，涉及自动进行光学检查(Visual Inspection)的显示面板用检查装置及该显示面板用检查装置的检查方法。
背景技术
一般而言，液晶显示面板由下部基片、面对所述下部基片的上部基片、以及介入于所述上部基片和下部基片之间的液晶层组成。所述下部基片具有像素区域和接收驱动所述像素区域的驱动信号的周边区域。
所述像素区域包括向第一方向延伸的数据线和向第二方向延伸以与所述数据线直交的扫描线、与所述扫描线和数据线连接的像素电极，所述周边区域包括安装提供数据信号的驱动芯片的第一驱动芯片衬垫和安装提供所述扫描信号的驱动芯片的第二驱动芯片衬垫。
如上所述，在母基片形成多个下部基片，既形成显示单元。进行检查形成在所述显示单元的布线电动作状态的阵列检查工序。接着，注入液晶之后以所述显示单位为基准进行截断工序，然后以所述显示单元为基准进行检查电及光学动作的光学检查工序。所述光学(Visual)检查工序通常通过作业者直接用肉眼检查出是否存在不良的手工进行。
最近随着中小型显示面板需求量的增加，通过所述手工进行的光学检查导致很多问题。例如，检查工序的迟延导致产量降低，劳务费增加、由人力变动的再教育、对不良信息的手工、以及产品不稳定性等弊端。
所述像素区域包括向第一方向延伸的数据线和向第二方向延伸以与所述数据线直交的扫描线、与所述扫描线和数据线连接的像素电极，所述周边区域包括安装提供数据信号的驱动芯片的第一驱动芯片衬垫和安装提供所述扫描信号的驱动芯片的第二驱动芯片衬垫。
如上所述，在母基片形成多个下部基片，既形成显示单元。进行检查形成在所述显示单元的布线电动作状态的阵列检查工序。接着，注入液晶之后以所述显示单位为基准进行截断工序，然后以所述显示单元为基准进行检查电及光学动作的光学检查工序。所述光学(Visual)检查工序通常通过作业者直接用肉眼检查出是否存在不良的手工进行。
最近随着中小型显示面板需求量的增加，通过所述手工进行的光学检查导致很多问题。例如，检查工序的迟延导致产量降低，劳务费增加、由人力变动的再教育、对不良信息的手工、以及产品不稳定性等弊端。
发明内容
本发明旨在解决上述现有技术中存在的弊端，本发明的目的在于提供实现光学检查自动化的显示面板用检查装置。
本发明的另一目的在于提供所述显示面板的检查方法。
根据本发明一实施例的显示面板用检查装置包括转盘、装载部、第一图像摄像部、第二图像摄像部、系统控制部、以及卸载部。所述转盘具有多个台(stage)，所述装载部在所述多个台中在第一位置的台上安装显示面板，并识别所述显示面板的固有号。所述第一图像摄像部拍摄显示于移动到第二位置的所述台上的显示面板的图像，得到第一图像数据。所述第二图像摄像部拍摄显示于移动到第三位置的所述台上的显示面板的图像，得到第二图像数据。所述系统控制部基于所述第一图像数据检测所述显示面板的有效不良，基于所述第二图像数据检测所述显示面板的外观不良。所述卸载部将移动到第四位置的所述台上的显示面板从所述台上卸载。
所述检查装置进一步包括装入所述检查用显示面板的装载箱及装入从所述台上卸载的显示面板的卸载箱。
所述第一及第二图像摄像部分别包括拍摄显示在所述台上显示面板的图像的第一及第二照相机、对所述第一及第二照相机拍摄的图像进行信号处理成为第一图像数据的第一及第二信号处理部。
所述台包括背光源部、支撑部件、前光源部、及信号产生部。所述背光源部在所述显示面板的背面发出光，所述支撑部件置于所述背光源上支撑所述显示面板。所述前光源部在所述显示面板的前面发出光，所述信号产生部向所述显示面板施加电信号。
所述系统控制部控制所述台，以电及/或光学驱动所述台上的显示面板。
所述系统控制部包括画质检查部、外观检查部、及控制部。所述画质检查部以来自所述第一图像摄像部的所述第一图像数据为基础检测有效不良。所述外观检查部以来自所述第二图像摄像部的所述第二图像数据为基础检测外观不良。
所述画质检查部包括有效区域决定部、无效不良消除部、及有效不良检查部。所述有效区域决定部求出所述第一图像数据的X轴投影及Y轴投影，决定所述显示面板的有效区域。所述无效不良消除部消除在对应于所述有效区域的所述第一图像数据的不良候补群中无效不良。
优选地，所述控制部当由所述有效区域决定部决定的所述求出的显示面板有效区域与实际的显示面板有效区域不同时，使所述画质检查部及所述外观检查部停止运行。而且，所述控制部，所述有效不良检测部中从所述第一图像数据检测出所述有效不良时，使所述外观检查部停止运行。
所述外观检查部包括基准数据储存部和外观不良检测部。所述基准数据储存部储存具有正常外观的显示面板图像数据-基准图像数据，所述外观不良检测部对所述基准图像数据和所述第二图像数据进行比较，以检测出所述显示面板的外观不良。
所述有效区域决定部在无电场的状态下，以与通过所述背光源显示在所述显示面板的图像对应的所述第一图像数据为基础，决定所述有效区域。
所述无效不良消除部通过在有电场的状态下对应于通过背光源显示在所述显示面板的第一图像的第一图像数据和在无电场的状态下对应于通过前光源显示在所述显示面板的第二图像的第一图像数据之间差消除所述显示面板无效不良。
所述有效不良检测部利用所述第一图像数据的任意像素和所述任意像素周边的像素之间的亮度差算出所述任意像素的像素特异性值，二进位所述像素特异性值以检测不良像素，集合所述不良像素决定有效不良。
优选地，对所述任意像素的像素特异性值(S(x，y))为S(x，y)＝Max[Min(P(x，y)-P(x-kn，y)，P(x，y)-P(x+kn，y))，
Min(P(x，y)-P(x，y-kn)，P(x，y)-P(x，y+kn))]
其中，P(x，y)为位于由黑阵状组成的坐标(x，y)的像素亮度值，所述k、n是自然数。
所述外观不良检测部通过在无电场的状态下对应于通过背光源显示在所述显示面板的图像的第二图像数据和所述基准图像数据之间差检测出所述外观不良。
本发明的检查装置检查方法包括如下步骤：(a)识别置于转盘的多个台中位于第一位置台上的所述显示面板固有号；(b)以与显示在向第二位置移动的所述台上显示面板的图像对应的第一图像数据为基础检测有效不良；(c)利用与显示在向第三位置移动的所述台上显示面板的图像对应的第二图像数据和基准图像数据检测外观不良；(d)将移动到第四位值的所述台上显示面板从所述台上卸载。
所述步骤(b)在步骤(b-1)中以所述第一图像数据为基础检测所述显示面板有效区域，在步骤(b-2)中消除在对应于所述有效区域的所述第一图像数据的不良候补群中的无效不良；在步骤(b-3)中检测在消除所述无效不良的所述第一图像数据的有效不良。
优选地，所述步骤(b)对所述检测的有效区域和实际有效区域进行比较，当所述检测的有效区域和实际有效区域不同时，停止所述画之检查工序和外观检查工序。所述步骤(b-3)，当检测出所述有效不良时，停止所述外观检查工序。在这里，所述步骤(b-1)在步骤(b-11)中，拍摄无电场状态下通过背光源显示在所述显示面板的第一图像，在步骤(b-12)中，将所述拍摄的第一图像输出为第一图像数据，在步骤(b-13)中，求出第一图像数据的X轴投影及Y轴投影，在步骤(b-14)中，利用所述X轴投影及Y轴投影检测所述显示面板有效区域。
而且，所述步骤(b-2)，在步骤(b-21)中，拍摄在有电场的状态下通过背光源显示在所述显示面板的第二图像，在步骤(b-22)中，将所述拍摄的第二图像输出为第一图像数据，在步骤(b-23)中，求出对应于所述第一图像的第一图像数据和对应于所述第二图像的第一图像数据之间的差，消除所述无效不良。
而且，所述步骤(b-3)，在步骤(b-31)中，利用所述第一图像数据的任意像素和所述任意像素周边像素之间的两度差，算出所述任意像素特异性值，在步骤(b-32)中，二进位所述像素特异性值以检测不良像素，在步骤(b-33)中，集合所述不良像素以决定有效不良。
另外，所述步骤(c)，在步骤(c-1)中，在无电场的状态下拍摄通过背光源显示在所述显示面板的图像，在步骤(c-2)中，将所述拍摄的图像输出为第二图像数据，在步骤(c-3)中，根据所述基准图像数据和所述第二图像数据之间差检测外观不良。
这种显示面板用检查装置及其检查方法，可以自动化光学检查工序，以减少人力、成本及提高产品质量。
本发明的另一目的在于提供所述显示面板的检查方法。
根据本发明一实施例的显示面板用检查装置包括转盘、装载部、第一图像摄像部、第二图像摄像部、系统控制部、以及卸载部。所述转盘具有多个台(stage)，所述装载部在所述多个台中在第一位置的台上安装显示面板，并识别所述显示面板的固有号。所述第一图像摄像部拍摄显示于移动到第二位置的所述台上的显示面板的图像，得到第一图像数据。所述第二图像摄像部拍摄显示于移动到第三位置的所述台上的显示面板的图像，得到第二图像数据。所述系统控制部基于所述第一图像数据检测所述显示面板的有效不良，基于所述第二图像数据检测所述显示面板的外观不良。所述卸载部将移动到第四位置的所述台上的显示面板从所述台上卸载。
所述检查装置进一步包括装入所述检查用显示面板的装载箱及装入从所述台上卸载的显示面板的卸载箱。
所述第一及第二图像摄像部分别包括拍摄显示在所述台上显示面板的图像的第一及第二照相机、对所述第一及第二照相机拍摄的图像进行信号处理成为第一图像数据的第一及第二信号处理部。
所述台包括背光源部、支撑部件、前光源部、及信号产生部。所述背光源部在所述显示面板的背面发出光，所述支撑部件置于所述背光源上支撑所述显示面板。所述前光源部在所述显示面板的前面发出光，所述信号产生部向所述显示面板施加电信号。
所述系统控制部控制所述台，以电及/或光学驱动所述台上的显示面板。
所述系统控制部包括画质检查部、外观检查部、及控制部。所述画质检查部以来自所述第一图像摄像部的所述第一图像数据为基础检测有效不良。所述外观检查部以来自所述第二图像摄像部的所述第二图像数据为基础检测外观不良。
所述画质检查部包括有效区域决定部、无效不良消除部、及有效不良检查部。所述有效区域决定部求出所述第一图像数据的X轴投影及Y轴投影，决定所述显示面板的有效区域。所述无效不良消除部消除在对应于所述有效区域的所述第一图像数据的不良候补群中无效不良。
优选地，所述控制部当由所述有效区域决定部决定的所述求出的显示面板有效区域与实际的显示面板有效区域不同时，使所述画质检查部及所述外观检查部停止运行。而且，所述控制部，所述有效不良检测部中从所述第一图像数据检测出所述有效不良时，使所述外观检查部停止运行。
所述外观检查部包括基准数据储存部和外观不良检测部。所述基准数据储存部储存具有正常外观的显示面板图像数据-基准图像数据，所述外观不良检测部对所述基准图像数据和所述第二图像数据进行比较，以检测出所述显示面板的外观不良。
所述有效区域决定部在无电场的状态下，以与通过所述背光源显示在所述显示面板的图像对应的所述第一图像数据为基础，决定所述有效区域。
所述无效不良消除部通过在有电场的状态下对应于通过背光源显示在所述显示面板的第一图像的第一图像数据和在无电场的状态下对应于通过前光源显示在所述显示面板的第二图像的第一图像数据之间差消除所述显示面板无效不良。
所述有效不良检测部利用所述第一图像数据的任意像素和所述任意像素周边的像素之间的亮度差算出所述任意像素的像素特异性值，二进位所述像素特异性值以检测不良像素，集合所述不良像素决定有效不良。
优选地，对所述任意像素的像素特异性值(S(x，y))为S(x，y)＝Max[Min(P(x，y)-P(x-kn，y)，P(x，y)-P(x+kn，y))，
Min(P(x，y)-P(x，y-kn)，P(x，y)-P(x，y+kn))]
其中，P(x，y)为位于由黑阵状组成的坐标(x，y)的像素亮度值，所述k、n是自然数。
所述外观不良检测部通过在无电场的状态下对应于通过背光源显示在所述显示面板的图像的第二图像数据和所述基准图像数据之间差检测出所述外观不良。
本发明的检查装置检查方法包括如下步骤：(a)识别置于转盘的多个台中位于第一位置台上的所述显示面板固有号；(b)以与显示在向第二位置移动的所述台上显示面板的图像对应的第一图像数据为基础检测有效不良；(c)利用与显示在向第三位置移动的所述台上显示面板的图像对应的第二图像数据和基准图像数据检测外观不良；(d)将移动到第四位值的所述台上显示面板从所述台上卸载。
所述步骤(b)在步骤(b-1)中以所述第一图像数据为基础检测所述显示面板有效区域，在步骤(b-2)中消除在对应于所述有效区域的所述第一图像数据的不良候补群中的无效不良；在步骤(b-3)中检测在消除所述无效不良的所述第一图像数据的有效不良。
优选地，所述步骤(b)对所述检测的有效区域和实际有效区域进行比较，当所述检测的有效区域和实际有效区域不同时，停止所述画之检查工序和外观检查工序。所述步骤(b-3)，当检测出所述有效不良时，停止所述外观检查工序。在这里，所述步骤(b-1)在步骤(b-11)中，拍摄无电场状态下通过背光源显示在所述显示面板的第一图像，在步骤(b-12)中，将所述拍摄的第一图像输出为第一图像数据，在步骤(b-13)中，求出第一图像数据的X轴投影及Y轴投影，在步骤(b-14)中，利用所述X轴投影及Y轴投影检测所述显示面板有效区域。
而且，所述步骤(b-2)，在步骤(b-21)中，拍摄在有电场的状态下通过背光源显示在所述显示面板的第二图像，在步骤(b-22)中，将所述拍摄的第二图像输出为第一图像数据，在步骤(b-23)中，求出对应于所述第一图像的第一图像数据和对应于所述第二图像的第一图像数据之间的差，消除所述无效不良。
而且，所述步骤(b-3)，在步骤(b-31)中，利用所述第一图像数据的任意像素和所述任意像素周边像素之间的两度差，算出所述任意像素特异性值，在步骤(b-32)中，二进位所述像素特异性值以检测不良像素，在步骤(b-33)中，集合所述不良像素以决定有效不良。
另外，所述步骤(c)，在步骤(c-1)中，在无电场的状态下拍摄通过背光源显示在所述显示面板的图像，在步骤(c-2)中，将所述拍摄的图像输出为第二图像数据，在步骤(c-3)中，根据所述基准图像数据和所述第二图像数据之间差检测外观不良。
这种显示面板用检查装置及其检查方法，可以自动化光学检查工序，以减少人力、成本及提高产品质量。
附图说明
图1是根据本发明一实施例的显示装置用测试装置的简要透视图；
图2是图1示出的第一图像摄像部的程序图；
图3是图1示出的第二图像摄像部的程序图；
图4是图2及图3示出的系统控制部的程序图；
图5a至图5c是图4示出的有效区域决定部的动作概念图；
图6a至图6d是图4示出的无效不良消除部的动作概念图；
图7a至图7d是图4示出的有效不良检测部的动作概念图；
图8a至图8d是说明对应于线不良的有效不良的概念图；
图9a至图9c是图4示出的外观检查部的动作概念图；以及
图10至图16是根据本发明一实施例的显示面板用检查装置的检查方法的流程图。
图2是图1示出的第一图像摄像部的程序图；
图3是图1示出的第二图像摄像部的程序图；
图4是图2及图3示出的系统控制部的程序图；
图5a至图5c是图4示出的有效区域决定部的动作概念图；
图6a至图6d是图4示出的无效不良消除部的动作概念图；
图7a至图7d是图4示出的有效不良检测部的动作概念图；
图8a至图8d是说明对应于线不良的有效不良的概念图；
图9a至图9c是图4示出的外观检查部的动作概念图；以及
图10至图16是根据本发明一实施例的显示面板用检查装置的检查方法的流程图。
具体实施方式
下面参照附图详细说明本发明。
图1是根据本发明一实施例的显示装置用测试装置的简要透视图。
参照图1，检查装置包括OCR部110、第一图像摄像部120、第二图像摄像部130、器具部、及系统控制部200。
所述OCR(optical character recognition，光学特征识别)部110识别装载在所述检查装置的检查用显示面板(下面称为“显示面板”)的固有号。所述识别的固有号提供到所述系统控制部200，所述系统控制部200以所述固有号为基础管理以后将要进行的检查结果数据。
所述第一图像摄像部120摄像所述显示面板通过电及光学驱动显示的图像，向所述系统控制部200提供第一图像数据。
所述第二图像摄像部130摄像所述显示面板通过光学驱动显示的图像，向所述系统控制部200提供第二图像数据。
所述器具部包括转盘411、多个台410、420、430、440、照相机移动部件412、装载箱461、卸载箱462、箱子移送部件463、装载臂471、卸载臂472等，所述器具部通过所述系统控制部200的控制随着检查工序的进行顺序进行驱动。
在所述转盘411布置安装所述显示面板的多个台410、420、430、440。所述转盘411将安装在所述台的所述显示面板移动到按照检查进行顺序布置的所述检查部110、120、130的位置。
所述照相机移动部件412对应于所述显示面板大小将置于所述第一图像摄像部120及第二图像摄像部130的第一及第二照相机位置向下方向(+Z-轴、-Z-轴)移动。即，所述显示面板小时，将所述第一及第二照相机向下(-Z-轴)移动，当所述显示面板大时，将所述第一及第二照相机向上(+Z轴)移动，以确保被照射体的焦点距离。
在所述装载箱461隔开装入要进行检查的显示面板。实际上在进行检查期间，如图所示，所述装载箱461处于向+Z-方向立着的状态461a。
在所述卸载箱162隔开装入结束检查的显示面板。实际上在进行检查期间如图所示，所述卸载箱462处于向+Z-轴方向立着的状态462a，若在所述卸载箱462隔开装满结束检查的显示面板其向-X-轴方向平躺。
所述箱体移送部件463当所述装载箱461a空时，将所述装载箱461a移送到卸载箱位置。结果所述装载箱461a成为卸载箱462a，隔开装入结束检查的显示面板。
所述装载臂471按顺序拿出装入在所述装载箱461a的显示面板，移送到与所述光学(Visual)检查工序时点的所述OCR部110对应的台410。
所述卸载臂472拿出安装在结束所述光学检查工序末点-所述外观检查工序的台440上的显示面板，按顺序隔开装入所述卸载箱462a中。
所述系统控制部200控制所述检查装置的整个驱动。
具体地说，所述系统控制部200以所述第一图像摄像部120提供的第一图像数据为基础检测由所述显示面板点(像素)、线、及光学薄膜的不良等。所述系统控制部200以所述第二图像摄像部130提供的第二图像数据为基础检测所述显示面板外观上的不良。
图2是图1示出的第一图像摄像部的运行概念图。
参照图2，所述第一图像摄像部120包括第一照相机121及第一信号处理部123。所述第一照相机121拍摄所述显示面板101显示的图像。所述第一信号处理部123对所述拍摄的图像信号进行信号处理，成为以帧为单位的图像数据并提供到所述系统控制部200。
所述第一图像摄像部120拍摄安装在位于所述转盘411上第二位置的台152上的显示面板101显示的图像，以获取第一图像数据。显示在所述显示面板101的图像是根据所述系统控制部200的控制电及光学驱动的图像或光学驱动的图像。
具体地说，台420包括背光源部421、扩散部件422、夹具(jig)、测试信号产生部424、以及前光源部425。所述背光源部421在所述显示面板101背面射出光，所述扩散部件422扩散从所述背光源射出的光。所述夹具423支撑所述显示面板101，并具有透射区域TA和遮光区域CA，使所述扩散的光只射出到所述安装的显示面板101位置。
所述测试信号产生部423产生电检查所述显示面板101动作的测试信号。所述测试信号施加于所述显示面板101数据线的数据信号及施加于扫描线的扫描信号。所述数据信号是黑色图像数据、白色图像数据、红色图像数据、绿色图像数据、蓝色图像数据、以及灰色图像数据等。
所述前光源部425在所述显示面板101前面射出光，优选地，按照所述显示面板101边缘布置。例如，多个发光二极管置于与所述显示面板101边缘对应的四角型印刷电路基片，向所述显示面板101提供具有预定倾斜角的光。
如上所述，所述台152在液晶显示器中执行对应背光源组合体及驱动组合体的功能，将所述显示面板101电及光学驱动，显示检查点(或像素)、线及光学薄膜等画质不良的图像。
图3是图1示出的第二图像摄像部程序图。
参照图3，所述第二图像摄像部130包括第二照相机131及第二信号处理部133。所述第二照相机131拍摄所述显示面板101显示的图像。所述第二信号处理部133对所述拍摄的图像信号进行信号处理，将其成为以帧为单位的图像数据，输出到所述系统控制部200。
所述第二图像摄像部130拍摄安装在位于所述转盘411上的第三位置的台上的显示面板101上显示的图像，以获取第二图像数据。显示在所述显示面板101的图像是根据所述系统控制部200的控制进行光学驱动的图像。
具体地说，所述台430包括背光源部431、扩散部件432、以及夹具433。所述背光源部431在所述显示面板背面射出光，所述扩散部件432扩散从所述背光源射出的光。所述夹具433支撑所述显示面板101，并具有透射区域TA和遮光区域CA，使所述扩散的光只射出到安装的所述显示面板101位置。
所述台430在液晶显示器中起到对应于背光源组合体的作用，并光学驱动所述显示面板101，显示检查外观不良的图像。虽然图中未示出，但所述台430也包括前光源部及测试信号产生部。
图4是图2及图3示出的系统控制部程序图。
参照图4，本发明的系统控制部200包括画质检查部220、外观检查部230、储存部240、输出部250、及控制部260。
所述画质检查部220以来自所述第一图像摄像部120的第一图像数据为基础检测显示面板画质不良数据。所述画质不良数据是点(像素)、线、以及光学薄膜等有效不良和所述有效不良位置的数据。具体地说，所述画质检查部220包括有效区域决定部221、无效不良消除部223、及有效不良检测部225。
所述有效区域决定部221求出所述第一图像数据X轴投影和Y轴投影并决定所述显示面板有效区域。所述无效不良消除部223在所述有效区域内检测无效不良并在不良候补群中消除。所述无效不良不是在所述显示面板上产生的不良，例如，像光学薄膜上的微粒及擦除(scratch)等不良。检测这种无效不良来防止不必要的过渡的杀伤威力(overkill)。
所述有效不良检测部225使用多种图像处理检测所述有效区域的实际有效不良，并检测所述有效不良的产生位置。例如，由点(或像素)、线以及光学薄膜等的有效不良。所述图像处理运算法则是PSM(Pixel Singularity Measurement)法、二进化(binary)、以及斑点分析(blob)等。所述PSM运算法则利用各像素和周边像素之间的亮度差求出像素特异性值(Singularity：S)，将所述第一图像数据变换为PSM图像数据。所述二进化对PSM图像数据进行二进位并决定不良像素。所述斑点分析法集合所述不良像素并决定实际有效不良。
由所述PSM运算法则的任意像素特异性值S如下面数学式1。
数学式1
S(x，y)＝Max[Min(P(x，y)-P(x-kn，y)，P(x，y)-P(x+kn，y))，
Min(P(x，y)-P(x，y-kn)，P(x，y)-P(x，y+kn))]
其中，P(x，y)为位于由黑阵状组成的坐标(x，y)的像素亮度值，所述k、n是自然数。
在由所述数学式1求出的像素特异性值(S)适用临界值(Threshold)进行二进位(B)。所述二进位(B)如下面数学式2。
数学式2
B(x，y)＝1…………如果S(x，y)≥Threshold
0…………如果S(x，y)＜Threshold
以通过所述PSM运算法则二进位的值为基础，将通过斑点分析(Blob Analysis)运算法则，具有所述“1”值的不良像素作为一个集合来管理。
所述有效不良检测部225通过所述PSM运算法则及斑点分析检测由所述显示面板点(或像素)、线及光学薄膜等的有效不良。而且，也检测出产生所述有效不良的位置数据。
所述外观检查部230以来自所述第二图像摄像部130的第二图像数据为基础检测所述显示面板的外观不良信息数据。具体地说，所述外观检查部230包括基准数据储存部231和外观不良检测部233。所述外观不良检测部233通过比较储存在所述基准数据储存部231的基准数据和所述第二图像数据检测外观不良。
所述储存部240储存所述显示面板的固有号和所述显示面板的检查结果数据。即所述显示面板固有号和所述检查工序中检测的不良数据彼此连接储存在所述储存部240中。由此所述控制部260容易进行对检查结果数据的管理。
所述输出部250是用户接口，例如显示装置。即给用户按实时显示检查信息结果及检查过程的检查装置现况。而且，虽然未示出，具有像键盘及鼠标这样的输入部，向检查装置可以输入检查命令等。
所述控制部260控制整个系统控制部200的动作，对应于所述检查装置的实行顺序控制器具驱动部140的动作。具体地说，所述器具驱动部140-1包括驱动转盘的转盘驱动部411-1、调整照相机位置的驱动部412-1、调整转载箱及卸载箱位置的箱体驱动部460-1、调整OCR部110位置的OCR驱动部110-1、调整装载臂及卸载臂位置的臂驱动部470-1
图5a至图5c是图4示出的有效区域决定部的动作概念图。图5a示出从所述第一图像摄像部120输出的第一图像数据。下面参照图2至图5c进行说明。
所述系统控制部200只驱动所述台420上的所述背光源部421。因为只点燃了所述背光源部421，所述第一照相机121拍摄显示在所述显示面板的图像。所述第一信号处理部123对拍摄图像进行信号处理成为第一图像数据，并将图5a示出的第一图像数据提供到所述系统控制部。
图5b是图5a示出的第一图像数据在X轴投影曲线图，图5c是图5a示出的第一图像数据在Y轴的投影曲线图。所述剖面(profile)是像素亮度值(Gray Level)，所述X轴投影是加上向Y轴方向排列的像素剖面的值，所述Y轴投影是加上向X轴方向排列的像素剖面的值。
参照图5b，所述X投影是大概对于台420的遮光区域CA为零，对于透射区域TA投影具有灰度等级(Gray Level)。另外，如图所示，在所述遮光区域CA和透射区域TA边界面产生光漏，具有所述投影突然上升的部分312。因此，将所述投影由所述灰度等级维持的区间AA X决定为所述显示面板有效区域的X轴长度。
参照图5c，所述Y投影也是在由灰度等级维持投影的区间两侧具有投影上升的部分311a、311b。所述部分311a、311b是从所述遮光区域CA和透射区域TA边界面产生光漏的部分。因此，把所述投影由灰度等级维持的区间AA Y决定为所述显示面板有小区域的Y轴长度。
所述控制部260确认在所述有效区域决定部221决定的显示面板有效区域X轴长度AA X和Y轴长度AA Y是否适合对应于所述显示面板模式大小。如确认结果与模式大小不同时，所述控制部260将异常现象输出到所述输出部250，并显示在外部，不再进行以上的画质检查及外观检查工序。
图6a至图6d是图4示出的无效不良消除部的动作概念图，下面参照图2至图6a至图6d进行说明。
图6a示出了当接通背光源部421并从测试信号产生部424施加测试信号时，在所述第一图像摄像部120取得的第一图像数据IM1。如图所示，第一图像数据IM1均存在由显示面板101实际有效不良(True Defect：TD)和光学薄膜及颗粒等的无效不良(FalseDefect：FD)。
图6b示出了当接通背光源421并接通前光源425时，从所述第一图像摄像部120取得的第一图像数据IM2。所述显示面板101为无电场状态，因此在所述第一图像数据IM2存在由实际显示面板101的有效不良。如图6c所示，由前光源425像所述光学薄膜102上的颗粒104或条痕(scratch)106等这样的无效不良FD通过所述第一图像摄像部120取得。即，在图6b示出的所述第一图像数据IM2只存在无效不良FD。
因此，从6a示出的第一图像数据IM1减去图6b示出的第一图像数据IM2就求得如图6d所示的只存在所述有效不良TD的第一图像数据IM3。所述无效不良消除部223将只存在消除所述无效不良的FD的有效不良TD的第一图像数据IM3输出到所述有效不良检测部225。
图7a至图7d是图4示出的有效不良检测部的动作概念图。具体地说，图7a至图7c是说明所述PSM运算法的概念图，图7d是说明块分析运算法的概念图。
参照图7a至图7b，基于数学式1求出对任意像素P(x，y)的特异性值(x，y)。
例如，像素P(x1，y1)特异性值S(x1，y1)如下面数学式所示。
数学式3S(x1，y1)＝Max[Min(P(x1，y1)-P(x1-kn，y1)，P(x1，y1)-P(x1+kn，y1))，
Min(P(x1，y1)-P(x1，y1-kn)，P(x1，y1)-P(x1，y1+kn))]
＝Max[Min(400-400，400-400)，Min(400-400，400-400)]
＝Max(0，0)＝0
如数学式3所示，当任意像素亮度值与周边像素亮度值几乎无差异时，特异性值接近“0”，即当特异性值S接近“0”时，成为无不良的情况。
另外，对比周边像素亮度值相对具有亮的值的像素P(x3，y3)的特异性值S(x3，y3)，如下面所示。在这里假设，对所述像素P(x3，y3)的所述周边像素亮度值为400。
数学式4S(x3，y3)＝Max[Min(P(x3，y3)-P(x3-kn，y3)，P(x3，y3)-P(x3+kn，y3))，
Min(P(x3，y3)-P(x3，y3-kn)，P(x3，y3)-P(x3，y3+kn))]
＝Max(Min(400，400)，Min(400，400))
＝Max(400，400)＝400
另外，对比周边像素亮度值相对具有暗值“0”的像素P(x4，y4)的特异性值S(x4，y4)，如下面所示。在这里假设，对所述像素P(x4，y4)的所述周边像素亮度值为300。
数学式5S(x4，y4)＝Max[Min(P(x4，y4)-P(x4-kn，y4)，P(x4，y4)-P(x4+kn，y4))，
Min(P(x4，y4)-P(x4，y4-kn)，P(x4，y4)-P(x4，y4+kn))]
＝Max(Min(300，300)，Min(300，300))
＝Max(300，300)＝300
如所述数学式4及数学式5所示，当任意像素比周边像素亮度值相对大或小时，所述特异性值具有预定值，即特异性值具有预定值的情况是存在不良的情况。
如上所述，所述有效不良检测部225将消除来自所述无效不良消除部223的无效不良的图像数据变换为PSM图像数据以检测无效不良候补群。
参照图7c及图7d，将所述PSM图像数据基于数学式2，通过二进制及块分析决定所述有效不良候补群中实际有效不良STD。而且，检测所述有效不良STD的位置。
在所述PSM图像数据的有效不良群由具有由多个具有亮度值的不良像素组成多个亮度值的不良像素组成。例如，如图7c所示，有效不良群当由具有第一亮度值的第一像素P1和具有第二亮度值的第二像素P2组成时，根据设定的临界值将所述第一及第二像素P1、P2都定为实际有效不良STD-1。或者，第一及第二像素P1、P2中某一个定为实际有效不良STD-2。
例如，根据所述第一临界值TH1二进位的值为“1”的像素P 1、P2是组成一个实际有效不良的因素，因此通过块分析运算法一个集合来管理。即，管理为一个有效不良STD-1。
如图7d所示，检测所述有效不良STD大小及位置坐标。例如，检测出所述有效不良STD大小为“39”、左侧坐标为“1378”、右侧坐标为“1386”、上面坐标为“723”、下面坐标为“727”、中央X坐标为“1382”、中央Y坐标为“7249”等。
而且，通过所述块分析运算法将邻接的不良像素管理为一个集合，由此可以检测由线或光学薄膜的有效不良等。所述显示面板的线不良以横向或纵向直线状检测，光学薄膜的不良以具有点状或曲线的线状检测。
图8a至图8d是说明对应于线不良的有效不良的概念图。
图8a是包括通过运算法、二进制、及块分析得到的线有效不良的L-STD图像数据。图8b是对图8a示出的图像数据示出X轴投影的曲线图。通过所述X周投影检测产生所述线有效不良L-STD的数据线位置。即，在亮度值突然上升的Xn地点数据线产生了不良。
图8c是对图8a示出的图像数据示出Y轴投影的曲线图，是示出数据线不良的一个例子。如图8c所示，在Y轴投影中Ym地点以前的亮度值为“0”，Yn地点以后亮度值为一定值。此情况是在所述Xn地点的数据线Yn地点为关闭的情况。
另外，图8d示出根据数据线不良另外例子的Y轴投影。如图所示，在Ym地点具有最大亮度值的Y坐标越小亮度值越小。此情况是在所述Xn地点数据线和所述Ym地点栅极线之间产生短开的情况。即，通过检测的线状有效不良L-STD可以检测显示面板上的不良线位置及不良类型。
如上所述，在所述画质检查部220基于来自第一图像摄像部120的第一图像数据检测由点(或像素)、线及光学薄膜等的有效不良。检测所述有效不良过程是，第一决定有效区域，第二消除无效不良，第三通过PSM/二进制/块分析等运算法检测实际有效不良及有效不良位置。
像这样，在所述画质检查部220检测的画质不良信息数据储存在所述储存部240，并通过所述控制部260管理。
图9a至图9c是图4示出的外观检查部的动作概念图。首先参照图3及图4进行说明。
所述系统控制部200只驱动所述台430上的所述背光源431。所述第二照相机131只开通所述背光源部并拍摄显示在所述显示面板的图像。所述第一信号处理部133进行信号处理将拍摄的图像成为第二图像数据，并向所述系统控制部200提供。
图9a示出从所述第二图像数据取得的第二图像数据，图9b示出具有正常外观的显示面板图像数据。
所述第二图像摄像部130将所述第二图像数据TIM提供到所述外观检查部230。所述外观检测部231比较储存在所述基准数据储存部231的基准图像数据RIM和所述第二图像数据TIM以确认不良与否。
即，算出所述第二图像数据TIM和所述基准图像数据RIM之间的差。当所述第二图像数据存在外观部良ED时，如图9c所示，减去的图像数据也存在外观不良ED′。
因此，所述控制部260将所述外观检查部230中检测的外观不良信息数据储存在所述储存部240。所述控制部260管理在所述画质检查部220检测的画质不良信息数据和在所述外观检查部230检测的外观不良信息数据。
图10至图16是根据本发明一实施例的显示面板用检查装置的检查方法流程图。所述检查装置检查方法分为画质检查工序(工序S500)和外观检查工序(工序S600)。
具体地说，参照图1至图4及图10，所述装载臂471将容纳在所述装载箱461a的显示面板中的预定显示面板101装载在位于与所述OCR部110对应的转盘411上的第一位置410台上(工序S510)。所述OCR部110识别显示在显示面板101的固有号并传输到控制部260。所述控制部260基于所述接收的固有号管理对所述显示面板101的检查数据。
若结束所述装载过程，则所述控制部260控制所述器具部及第一图像摄像部120，以取得第一图像数据(工序S520)。
具体地说，如图11所示，所述控制部260控制转盘驱动部411-1，将装载所述显示面板101的台移动到所述第一图像摄像部120所在的第二位置420(工序S521)。所述控制部260接通所述台的背光源部421，驱动测试信号产生部424，以向所述显示面板101施加测试信号(工序S522)。所述控制部260驱动第一照相机121，以拍摄显示在所述显示面板101的图像(工序S523)。拍摄的图像信号在第一信号处理部123进行信号处理成为第一图像数据，并输出到所述画质检查部220。(工序S524)。
在所述第一图像摄像部129输出的第一图像数据IM1输入到所述画质检查部220的有效区域决定部211，以检测有效区域(工序S530)。具体地说，如图12所示，求出所述第一图像数据IM1的X轴投影及Y轴投影(工序S531)。基于所述X轴投影和所述Y州投影检测所述第一图像数据IM1的有效区域AA_X、AA_Y(工序S532)。
另外，所述控制部260比较所述检测的第一图像数据IM1的有效区域AA_X、AA_Y和已储存的所述显示面板101的模式信息以确认是否存在误差(工序S540)。确认结果，当检测的有效区域与模式信息不同时，所述控制部260将异常与否输出到所述输出部250并显示在外部，不进行以上的画质检查及外观检查工序。
所述确认结果，当所述检测的有效区域和所述模式信息相同时，所述控制部260继续进行对检测的所述第一图像数据IM1有效区域的画质检查。
即，从所述第一图像数据IM1中消除无效不良(工序S550)。
具体地说，如图13所示，所述控制部260接通前光源425，关闭测试信号产生部424(工序S551)。驱动所述第一照相机121拍摄只由来自所述前光源425的光显示的所述显示面板101图像(工序S552)。所述拍摄的图像在所述第一信号处理部123进行信号处理成为第一图像数据并进行输出(工序S553)。所述无效不良消除部223减去所述工序S524的第一图像数据IM1和所述第二图像数据IM2(工序S554)。即，在所述工序S524的第一图像数据IM1均存在由显示面板101的实际像素及线等不良的有效不良和颗粒及条痕等的无效不良，在所述工序S553的第一图像数据IM2只存在所述无效不良。因此通过所述第一图像数据IM1和所述第二图像数据IM2减法消除所述无效不良。输出消除所述无效不良的第一图像数据(工序S555)。
所述有效不良检测部225利用消除所述无效不良的所述第一图像数据IM3检测所述显示面板101的实际不良，例如，检测由点(或像素)、线及光学薄膜等的有效不良及所述有效不良位置(工序S560)。
具体地说，如图14所示，首先利用PSM运算法将所述第一图像数据IM3变换为PSM图像数据(工序S561)。二进位所述PSM图像数据，检测不良像素(工序S562)。利用块分析运算法由集合来管理所述不良像素，以决定实际有效不良(工序S563)。决定所述有效不良并分析所述有效不良检测位置(S564)。此时，当所述有效不良为线不良时，可以检测其是不是由X轴投影及Y轴投影等的根据线短路的情况，或者是根据线断路的情况。
所述控制部260确认在所述有效不良检测部225是否检测有效不良(工序S570)。确认结果检测出有效不良时，所述控制部260将异常与否输出到所述输出部250，显示在外部，然后不进行检查工序的外观检查工序。
另外，在有效不良检测部225未检测出有效不良时，进行外观检查工序检测外观不良(工序S620)。
具体地说，如图15所示，所述控制部260控制转盘驱动部411-1，将装载所述显示面板101的台移动到所述第二图像摄像部130所在的第三位置430(工序S611)。所述控制部260接通所述台的背光源部431(工序S612)。所述控制部260驱动第二照相机131，拍摄显示在所述显示面板101的图像(工序S613)。拍摄的图像信号在第二信号处理部进行信号处理，成为第二图像数据并输出到所述外观检查部230(工序S614)。
输入到所述外观检查部230的外观不良检测部231的所述第二图像数据TIM求出已储存的基准图像数据RIM之间的差(工序S621)。当所述第二图像数据存在外观不良时检测出外观不良(工序S622)。
如上所述，若结束画质检查工序及外观检查工序，则所述控制部260控制转盘驱动部411-1，其移动到装载所述显示面板101的第四位置440。然后，所述控制部260控制臂驱动部470-1，驱动所述卸载臂472，使结束检查的所述显示面板101容纳到卸载箱462a。因此结束检查工序的显示面板容纳在所述卸载箱462a，若在所述卸载箱462a填满结束检查的显示面板，则向-X-轴方向平躺。
发明效果
如上所述，本发明将显示面板用光学检查工序由自动化系统来体现，以积极应对因中小型显示装置使用量增加引起的显示面板的数量增加。具体地说，缩短检查工序时间，提高产量，节约劳动力费用，管理不良信息自动化，确保产品稳定性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
符号说明
110：OCR部 120：第一图像摄像部
130：第二图像摄像部 140-1：器具驱动部
200：系统控制部 220：画质检查部
221：有效区域决定部 223：无效不良消除部
225：有效不良检测部 230：外观检查部
231：基准数据储存部 223：外观不良检测部
250：输出部 260：控制部
图1是根据本发明一实施例的显示装置用测试装置的简要透视图。
参照图1，检查装置包括OCR部110、第一图像摄像部120、第二图像摄像部130、器具部、及系统控制部200。
所述OCR(optical character recognition，光学特征识别)部110识别装载在所述检查装置的检查用显示面板(下面称为“显示面板”)的固有号。所述识别的固有号提供到所述系统控制部200，所述系统控制部200以所述固有号为基础管理以后将要进行的检查结果数据。
所述第一图像摄像部120摄像所述显示面板通过电及光学驱动显示的图像，向所述系统控制部200提供第一图像数据。
所述第二图像摄像部130摄像所述显示面板通过光学驱动显示的图像，向所述系统控制部200提供第二图像数据。
所述器具部包括转盘411、多个台410、420、430、440、照相机移动部件412、装载箱461、卸载箱462、箱子移送部件463、装载臂471、卸载臂472等，所述器具部通过所述系统控制部200的控制随着检查工序的进行顺序进行驱动。
在所述转盘411布置安装所述显示面板的多个台410、420、430、440。所述转盘411将安装在所述台的所述显示面板移动到按照检查进行顺序布置的所述检查部110、120、130的位置。
所述照相机移动部件412对应于所述显示面板大小将置于所述第一图像摄像部120及第二图像摄像部130的第一及第二照相机位置向下方向(+Z-轴、-Z-轴)移动。即，所述显示面板小时，将所述第一及第二照相机向下(-Z-轴)移动，当所述显示面板大时，将所述第一及第二照相机向上(+Z轴)移动，以确保被照射体的焦点距离。
在所述装载箱461隔开装入要进行检查的显示面板。实际上在进行检查期间，如图所示，所述装载箱461处于向+Z-方向立着的状态461a。
在所述卸载箱162隔开装入结束检查的显示面板。实际上在进行检查期间如图所示，所述卸载箱462处于向+Z-轴方向立着的状态462a，若在所述卸载箱462隔开装满结束检查的显示面板其向-X-轴方向平躺。
所述箱体移送部件463当所述装载箱461a空时，将所述装载箱461a移送到卸载箱位置。结果所述装载箱461a成为卸载箱462a，隔开装入结束检查的显示面板。
所述装载臂471按顺序拿出装入在所述装载箱461a的显示面板，移送到与所述光学(Visual)检查工序时点的所述OCR部110对应的台410。
所述卸载臂472拿出安装在结束所述光学检查工序末点-所述外观检查工序的台440上的显示面板，按顺序隔开装入所述卸载箱462a中。
所述系统控制部200控制所述检查装置的整个驱动。
具体地说，所述系统控制部200以所述第一图像摄像部120提供的第一图像数据为基础检测由所述显示面板点(像素)、线、及光学薄膜的不良等。所述系统控制部200以所述第二图像摄像部130提供的第二图像数据为基础检测所述显示面板外观上的不良。
图2是图1示出的第一图像摄像部的运行概念图。
参照图2，所述第一图像摄像部120包括第一照相机121及第一信号处理部123。所述第一照相机121拍摄所述显示面板101显示的图像。所述第一信号处理部123对所述拍摄的图像信号进行信号处理，成为以帧为单位的图像数据并提供到所述系统控制部200。
所述第一图像摄像部120拍摄安装在位于所述转盘411上第二位置的台152上的显示面板101显示的图像，以获取第一图像数据。显示在所述显示面板101的图像是根据所述系统控制部200的控制电及光学驱动的图像或光学驱动的图像。
具体地说，台420包括背光源部421、扩散部件422、夹具(jig)、测试信号产生部424、以及前光源部425。所述背光源部421在所述显示面板101背面射出光，所述扩散部件422扩散从所述背光源射出的光。所述夹具423支撑所述显示面板101，并具有透射区域TA和遮光区域CA，使所述扩散的光只射出到所述安装的显示面板101位置。
所述测试信号产生部423产生电检查所述显示面板101动作的测试信号。所述测试信号施加于所述显示面板101数据线的数据信号及施加于扫描线的扫描信号。所述数据信号是黑色图像数据、白色图像数据、红色图像数据、绿色图像数据、蓝色图像数据、以及灰色图像数据等。
所述前光源部425在所述显示面板101前面射出光，优选地，按照所述显示面板101边缘布置。例如，多个发光二极管置于与所述显示面板101边缘对应的四角型印刷电路基片，向所述显示面板101提供具有预定倾斜角的光。
如上所述，所述台152在液晶显示器中执行对应背光源组合体及驱动组合体的功能，将所述显示面板101电及光学驱动，显示检查点(或像素)、线及光学薄膜等画质不良的图像。
图3是图1示出的第二图像摄像部程序图。
参照图3，所述第二图像摄像部130包括第二照相机131及第二信号处理部133。所述第二照相机131拍摄所述显示面板101显示的图像。所述第二信号处理部133对所述拍摄的图像信号进行信号处理，将其成为以帧为单位的图像数据，输出到所述系统控制部200。
所述第二图像摄像部130拍摄安装在位于所述转盘411上的第三位置的台上的显示面板101上显示的图像，以获取第二图像数据。显示在所述显示面板101的图像是根据所述系统控制部200的控制进行光学驱动的图像。
具体地说，所述台430包括背光源部431、扩散部件432、以及夹具433。所述背光源部431在所述显示面板背面射出光，所述扩散部件432扩散从所述背光源射出的光。所述夹具433支撑所述显示面板101，并具有透射区域TA和遮光区域CA，使所述扩散的光只射出到安装的所述显示面板101位置。
所述台430在液晶显示器中起到对应于背光源组合体的作用，并光学驱动所述显示面板101，显示检查外观不良的图像。虽然图中未示出，但所述台430也包括前光源部及测试信号产生部。
图4是图2及图3示出的系统控制部程序图。
参照图4，本发明的系统控制部200包括画质检查部220、外观检查部230、储存部240、输出部250、及控制部260。
所述画质检查部220以来自所述第一图像摄像部120的第一图像数据为基础检测显示面板画质不良数据。所述画质不良数据是点(像素)、线、以及光学薄膜等有效不良和所述有效不良位置的数据。具体地说，所述画质检查部220包括有效区域决定部221、无效不良消除部223、及有效不良检测部225。
所述有效区域决定部221求出所述第一图像数据X轴投影和Y轴投影并决定所述显示面板有效区域。所述无效不良消除部223在所述有效区域内检测无效不良并在不良候补群中消除。所述无效不良不是在所述显示面板上产生的不良，例如，像光学薄膜上的微粒及擦除(scratch)等不良。检测这种无效不良来防止不必要的过渡的杀伤威力(overkill)。
所述有效不良检测部225使用多种图像处理检测所述有效区域的实际有效不良，并检测所述有效不良的产生位置。例如，由点(或像素)、线以及光学薄膜等的有效不良。所述图像处理运算法则是PSM(Pixel Singularity Measurement)法、二进化(binary)、以及斑点分析(blob)等。所述PSM运算法则利用各像素和周边像素之间的亮度差求出像素特异性值(Singularity：S)，将所述第一图像数据变换为PSM图像数据。所述二进化对PSM图像数据进行二进位并决定不良像素。所述斑点分析法集合所述不良像素并决定实际有效不良。
由所述PSM运算法则的任意像素特异性值S如下面数学式1。
数学式1
S(x，y)＝Max[Min(P(x，y)-P(x-kn，y)，P(x，y)-P(x+kn，y))，
Min(P(x，y)-P(x，y-kn)，P(x，y)-P(x，y+kn))]
其中，P(x，y)为位于由黑阵状组成的坐标(x，y)的像素亮度值，所述k、n是自然数。
在由所述数学式1求出的像素特异性值(S)适用临界值(Threshold)进行二进位(B)。所述二进位(B)如下面数学式2。
数学式2
B(x，y)＝1…………如果S(x，y)≥Threshold
0…………如果S(x，y)＜Threshold
以通过所述PSM运算法则二进位的值为基础，将通过斑点分析(Blob Analysis)运算法则，具有所述“1”值的不良像素作为一个集合来管理。
所述有效不良检测部225通过所述PSM运算法则及斑点分析检测由所述显示面板点(或像素)、线及光学薄膜等的有效不良。而且，也检测出产生所述有效不良的位置数据。
所述外观检查部230以来自所述第二图像摄像部130的第二图像数据为基础检测所述显示面板的外观不良信息数据。具体地说，所述外观检查部230包括基准数据储存部231和外观不良检测部233。所述外观不良检测部233通过比较储存在所述基准数据储存部231的基准数据和所述第二图像数据检测外观不良。
所述储存部240储存所述显示面板的固有号和所述显示面板的检查结果数据。即所述显示面板固有号和所述检查工序中检测的不良数据彼此连接储存在所述储存部240中。由此所述控制部260容易进行对检查结果数据的管理。
所述输出部250是用户接口，例如显示装置。即给用户按实时显示检查信息结果及检查过程的检查装置现况。而且，虽然未示出，具有像键盘及鼠标这样的输入部，向检查装置可以输入检查命令等。
所述控制部260控制整个系统控制部200的动作，对应于所述检查装置的实行顺序控制器具驱动部140的动作。具体地说，所述器具驱动部140-1包括驱动转盘的转盘驱动部411-1、调整照相机位置的驱动部412-1、调整转载箱及卸载箱位置的箱体驱动部460-1、调整OCR部110位置的OCR驱动部110-1、调整装载臂及卸载臂位置的臂驱动部470-1
图5a至图5c是图4示出的有效区域决定部的动作概念图。图5a示出从所述第一图像摄像部120输出的第一图像数据。下面参照图2至图5c进行说明。
所述系统控制部200只驱动所述台420上的所述背光源部421。因为只点燃了所述背光源部421，所述第一照相机121拍摄显示在所述显示面板的图像。所述第一信号处理部123对拍摄图像进行信号处理成为第一图像数据，并将图5a示出的第一图像数据提供到所述系统控制部。
图5b是图5a示出的第一图像数据在X轴投影曲线图，图5c是图5a示出的第一图像数据在Y轴的投影曲线图。所述剖面(profile)是像素亮度值(Gray Level)，所述X轴投影是加上向Y轴方向排列的像素剖面的值，所述Y轴投影是加上向X轴方向排列的像素剖面的值。
参照图5b，所述X投影是大概对于台420的遮光区域CA为零，对于透射区域TA投影具有灰度等级(Gray Level)。另外，如图所示，在所述遮光区域CA和透射区域TA边界面产生光漏，具有所述投影突然上升的部分312。因此，将所述投影由所述灰度等级维持的区间AA X决定为所述显示面板有效区域的X轴长度。
参照图5c，所述Y投影也是在由灰度等级维持投影的区间两侧具有投影上升的部分311a、311b。所述部分311a、311b是从所述遮光区域CA和透射区域TA边界面产生光漏的部分。因此，把所述投影由灰度等级维持的区间AA Y决定为所述显示面板有小区域的Y轴长度。
所述控制部260确认在所述有效区域决定部221决定的显示面板有效区域X轴长度AA X和Y轴长度AA Y是否适合对应于所述显示面板模式大小。如确认结果与模式大小不同时，所述控制部260将异常现象输出到所述输出部250，并显示在外部，不再进行以上的画质检查及外观检查工序。
图6a至图6d是图4示出的无效不良消除部的动作概念图，下面参照图2至图6a至图6d进行说明。
图6a示出了当接通背光源部421并从测试信号产生部424施加测试信号时，在所述第一图像摄像部120取得的第一图像数据IM1。如图所示，第一图像数据IM1均存在由显示面板101实际有效不良(True Defect：TD)和光学薄膜及颗粒等的无效不良(FalseDefect：FD)。
图6b示出了当接通背光源421并接通前光源425时，从所述第一图像摄像部120取得的第一图像数据IM2。所述显示面板101为无电场状态，因此在所述第一图像数据IM2存在由实际显示面板101的有效不良。如图6c所示，由前光源425像所述光学薄膜102上的颗粒104或条痕(scratch)106等这样的无效不良FD通过所述第一图像摄像部120取得。即，在图6b示出的所述第一图像数据IM2只存在无效不良FD。
因此，从6a示出的第一图像数据IM1减去图6b示出的第一图像数据IM2就求得如图6d所示的只存在所述有效不良TD的第一图像数据IM3。所述无效不良消除部223将只存在消除所述无效不良的FD的有效不良TD的第一图像数据IM3输出到所述有效不良检测部225。
图7a至图7d是图4示出的有效不良检测部的动作概念图。具体地说，图7a至图7c是说明所述PSM运算法的概念图，图7d是说明块分析运算法的概念图。
参照图7a至图7b，基于数学式1求出对任意像素P(x，y)的特异性值(x，y)。
例如，像素P(x1，y1)特异性值S(x1，y1)如下面数学式所示。
数学式3S(x1，y1)＝Max[Min(P(x1，y1)-P(x1-kn，y1)，P(x1，y1)-P(x1+kn，y1))，
Min(P(x1，y1)-P(x1，y1-kn)，P(x1，y1)-P(x1，y1+kn))]
＝Max[Min(400-400，400-400)，Min(400-400，400-400)]
＝Max(0，0)＝0
如数学式3所示，当任意像素亮度值与周边像素亮度值几乎无差异时，特异性值接近“0”，即当特异性值S接近“0”时，成为无不良的情况。
另外，对比周边像素亮度值相对具有亮的值的像素P(x3，y3)的特异性值S(x3，y3)，如下面所示。在这里假设，对所述像素P(x3，y3)的所述周边像素亮度值为400。
数学式4S(x3，y3)＝Max[Min(P(x3，y3)-P(x3-kn，y3)，P(x3，y3)-P(x3+kn，y3))，
Min(P(x3，y3)-P(x3，y3-kn)，P(x3，y3)-P(x3，y3+kn))]
＝Max(Min(400，400)，Min(400，400))
＝Max(400，400)＝400
另外，对比周边像素亮度值相对具有暗值“0”的像素P(x4，y4)的特异性值S(x4，y4)，如下面所示。在这里假设，对所述像素P(x4，y4)的所述周边像素亮度值为300。
数学式5S(x4，y4)＝Max[Min(P(x4，y4)-P(x4-kn，y4)，P(x4，y4)-P(x4+kn，y4))，
Min(P(x4，y4)-P(x4，y4-kn)，P(x4，y4)-P(x4，y4+kn))]
＝Max(Min(300，300)，Min(300，300))
＝Max(300，300)＝300
如所述数学式4及数学式5所示，当任意像素比周边像素亮度值相对大或小时，所述特异性值具有预定值，即特异性值具有预定值的情况是存在不良的情况。
如上所述，所述有效不良检测部225将消除来自所述无效不良消除部223的无效不良的图像数据变换为PSM图像数据以检测无效不良候补群。
参照图7c及图7d，将所述PSM图像数据基于数学式2，通过二进制及块分析决定所述有效不良候补群中实际有效不良STD。而且，检测所述有效不良STD的位置。
在所述PSM图像数据的有效不良群由具有由多个具有亮度值的不良像素组成多个亮度值的不良像素组成。例如，如图7c所示，有效不良群当由具有第一亮度值的第一像素P1和具有第二亮度值的第二像素P2组成时，根据设定的临界值将所述第一及第二像素P1、P2都定为实际有效不良STD-1。或者，第一及第二像素P1、P2中某一个定为实际有效不良STD-2。
例如，根据所述第一临界值TH1二进位的值为“1”的像素P 1、P2是组成一个实际有效不良的因素，因此通过块分析运算法一个集合来管理。即，管理为一个有效不良STD-1。
如图7d所示，检测所述有效不良STD大小及位置坐标。例如，检测出所述有效不良STD大小为“39”、左侧坐标为“1378”、右侧坐标为“1386”、上面坐标为“723”、下面坐标为“727”、中央X坐标为“1382”、中央Y坐标为“7249”等。
而且，通过所述块分析运算法将邻接的不良像素管理为一个集合，由此可以检测由线或光学薄膜的有效不良等。所述显示面板的线不良以横向或纵向直线状检测，光学薄膜的不良以具有点状或曲线的线状检测。
图8a至图8d是说明对应于线不良的有效不良的概念图。
图8a是包括通过运算法、二进制、及块分析得到的线有效不良的L-STD图像数据。图8b是对图8a示出的图像数据示出X轴投影的曲线图。通过所述X周投影检测产生所述线有效不良L-STD的数据线位置。即，在亮度值突然上升的Xn地点数据线产生了不良。
图8c是对图8a示出的图像数据示出Y轴投影的曲线图，是示出数据线不良的一个例子。如图8c所示，在Y轴投影中Ym地点以前的亮度值为“0”，Yn地点以后亮度值为一定值。此情况是在所述Xn地点的数据线Yn地点为关闭的情况。
另外，图8d示出根据数据线不良另外例子的Y轴投影。如图所示，在Ym地点具有最大亮度值的Y坐标越小亮度值越小。此情况是在所述Xn地点数据线和所述Ym地点栅极线之间产生短开的情况。即，通过检测的线状有效不良L-STD可以检测显示面板上的不良线位置及不良类型。
如上所述，在所述画质检查部220基于来自第一图像摄像部120的第一图像数据检测由点(或像素)、线及光学薄膜等的有效不良。检测所述有效不良过程是，第一决定有效区域，第二消除无效不良，第三通过PSM/二进制/块分析等运算法检测实际有效不良及有效不良位置。
像这样，在所述画质检查部220检测的画质不良信息数据储存在所述储存部240，并通过所述控制部260管理。
图9a至图9c是图4示出的外观检查部的动作概念图。首先参照图3及图4进行说明。
所述系统控制部200只驱动所述台430上的所述背光源431。所述第二照相机131只开通所述背光源部并拍摄显示在所述显示面板的图像。所述第一信号处理部133进行信号处理将拍摄的图像成为第二图像数据，并向所述系统控制部200提供。
图9a示出从所述第二图像数据取得的第二图像数据，图9b示出具有正常外观的显示面板图像数据。
所述第二图像摄像部130将所述第二图像数据TIM提供到所述外观检查部230。所述外观检测部231比较储存在所述基准数据储存部231的基准图像数据RIM和所述第二图像数据TIM以确认不良与否。
即，算出所述第二图像数据TIM和所述基准图像数据RIM之间的差。当所述第二图像数据存在外观部良ED时，如图9c所示，减去的图像数据也存在外观不良ED′。
因此，所述控制部260将所述外观检查部230中检测的外观不良信息数据储存在所述储存部240。所述控制部260管理在所述画质检查部220检测的画质不良信息数据和在所述外观检查部230检测的外观不良信息数据。
图10至图16是根据本发明一实施例的显示面板用检查装置的检查方法流程图。所述检查装置检查方法分为画质检查工序(工序S500)和外观检查工序(工序S600)。
具体地说，参照图1至图4及图10，所述装载臂471将容纳在所述装载箱461a的显示面板中的预定显示面板101装载在位于与所述OCR部110对应的转盘411上的第一位置410台上(工序S510)。所述OCR部110识别显示在显示面板101的固有号并传输到控制部260。所述控制部260基于所述接收的固有号管理对所述显示面板101的检查数据。
若结束所述装载过程，则所述控制部260控制所述器具部及第一图像摄像部120，以取得第一图像数据(工序S520)。
具体地说，如图11所示，所述控制部260控制转盘驱动部411-1，将装载所述显示面板101的台移动到所述第一图像摄像部120所在的第二位置420(工序S521)。所述控制部260接通所述台的背光源部421，驱动测试信号产生部424，以向所述显示面板101施加测试信号(工序S522)。所述控制部260驱动第一照相机121，以拍摄显示在所述显示面板101的图像(工序S523)。拍摄的图像信号在第一信号处理部123进行信号处理成为第一图像数据，并输出到所述画质检查部220。(工序S524)。
在所述第一图像摄像部129输出的第一图像数据IM1输入到所述画质检查部220的有效区域决定部211，以检测有效区域(工序S530)。具体地说，如图12所示，求出所述第一图像数据IM1的X轴投影及Y轴投影(工序S531)。基于所述X轴投影和所述Y州投影检测所述第一图像数据IM1的有效区域AA_X、AA_Y(工序S532)。
另外，所述控制部260比较所述检测的第一图像数据IM1的有效区域AA_X、AA_Y和已储存的所述显示面板101的模式信息以确认是否存在误差(工序S540)。确认结果，当检测的有效区域与模式信息不同时，所述控制部260将异常与否输出到所述输出部250并显示在外部，不进行以上的画质检查及外观检查工序。
所述确认结果，当所述检测的有效区域和所述模式信息相同时，所述控制部260继续进行对检测的所述第一图像数据IM1有效区域的画质检查。
即，从所述第一图像数据IM1中消除无效不良(工序S550)。
具体地说，如图13所示，所述控制部260接通前光源425，关闭测试信号产生部424(工序S551)。驱动所述第一照相机121拍摄只由来自所述前光源425的光显示的所述显示面板101图像(工序S552)。所述拍摄的图像在所述第一信号处理部123进行信号处理成为第一图像数据并进行输出(工序S553)。所述无效不良消除部223减去所述工序S524的第一图像数据IM1和所述第二图像数据IM2(工序S554)。即，在所述工序S524的第一图像数据IM1均存在由显示面板101的实际像素及线等不良的有效不良和颗粒及条痕等的无效不良，在所述工序S553的第一图像数据IM2只存在所述无效不良。因此通过所述第一图像数据IM1和所述第二图像数据IM2减法消除所述无效不良。输出消除所述无效不良的第一图像数据(工序S555)。
所述有效不良检测部225利用消除所述无效不良的所述第一图像数据IM3检测所述显示面板101的实际不良，例如，检测由点(或像素)、线及光学薄膜等的有效不良及所述有效不良位置(工序S560)。
具体地说，如图14所示，首先利用PSM运算法将所述第一图像数据IM3变换为PSM图像数据(工序S561)。二进位所述PSM图像数据，检测不良像素(工序S562)。利用块分析运算法由集合来管理所述不良像素，以决定实际有效不良(工序S563)。决定所述有效不良并分析所述有效不良检测位置(S564)。此时，当所述有效不良为线不良时，可以检测其是不是由X轴投影及Y轴投影等的根据线短路的情况，或者是根据线断路的情况。
所述控制部260确认在所述有效不良检测部225是否检测有效不良(工序S570)。确认结果检测出有效不良时，所述控制部260将异常与否输出到所述输出部250，显示在外部，然后不进行检查工序的外观检查工序。
另外，在有效不良检测部225未检测出有效不良时，进行外观检查工序检测外观不良(工序S620)。
具体地说，如图15所示，所述控制部260控制转盘驱动部411-1，将装载所述显示面板101的台移动到所述第二图像摄像部130所在的第三位置430(工序S611)。所述控制部260接通所述台的背光源部431(工序S612)。所述控制部260驱动第二照相机131，拍摄显示在所述显示面板101的图像(工序S613)。拍摄的图像信号在第二信号处理部进行信号处理，成为第二图像数据并输出到所述外观检查部230(工序S614)。
输入到所述外观检查部230的外观不良检测部231的所述第二图像数据TIM求出已储存的基准图像数据RIM之间的差(工序S621)。当所述第二图像数据存在外观不良时检测出外观不良(工序S622)。
如上所述，若结束画质检查工序及外观检查工序，则所述控制部260控制转盘驱动部411-1，其移动到装载所述显示面板101的第四位置440。然后，所述控制部260控制臂驱动部470-1，驱动所述卸载臂472，使结束检查的所述显示面板101容纳到卸载箱462a。因此结束检查工序的显示面板容纳在所述卸载箱462a，若在所述卸载箱462a填满结束检查的显示面板，则向-X-轴方向平躺。
发明效果
如上所述，本发明将显示面板用光学检查工序由自动化系统来体现，以积极应对因中小型显示装置使用量增加引起的显示面板的数量增加。具体地说，缩短检查工序时间，提高产量，节约劳动力费用，管理不良信息自动化，确保产品稳定性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
符号说明
110：OCR部 120：第一图像摄像部
130：第二图像摄像部 140-1：器具驱动部
200：系统控制部 220：画质检查部
221：有效区域决定部 223：无效不良消除部
225：有效不良检测部 230：外观检查部
231：基准数据储存部 223：外观不良检测部
250：输出部 260：控制部