專利名稱：目測裝置以及使用目測裝置檢查顯示面板的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種目測裝置以及使用該目測裝置檢查顯示面板的方法。
背景技術：
已經開發(fā)和廣泛使用了諸如液晶顯示器、有機發(fā)光顯示器、場致發(fā)光顯示器(FED)和等離子顯示器(PDP)等的平板顯示器(FPO)。
這種平板顯示器(FPD)在進入市場之前應當承受各種檢查處理。在制造這種產品時，可能會在顯示面板中發(fā)生諸如線路與微粒污染物之間短路的各種缺陷。因此，從制造生產的角度來看，檢測這種缺陷、修復或丟棄有缺陷的面板和消除引起這種缺陷的原因是非常重要的。
在各種檢測當中，經常使用目測(visual inspection)，用于使用在顯示面板上顯示的圖像檢測缺陷像素和缺陷行。在該目測中，使用目測裝置或人的裸眼檢測缺陷。當在顯示面板的制造處理中能夠利用施加圖像信號在顯示面板上顯示圖像時，即，在單個面板被制造完畢之后，通常執(zhí)行目測。
在這種檢查中，可能會發(fā)生將缺陷顯示面板確定為是正常顯示面板或者將正常顯示面板確定為是缺陷顯示面板的錯誤。如果請求多次檢查，那么，一件產品的整個制造時間將會增加，并且不同的產品可能具有不同的顯示面板尺寸。因此，當制造各組產品時，對每組產品應該優(yōu)化檢查處理。結果是，當檢查顯示面板時，檢查精度、高檢查速度和檢查條件的易于修改都是非常重要的。
因此，需要一種能夠以較高速度和精度檢測缺陷并適應各組產品的檢查裝置。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠改進檢查能力的目測裝置，以及使用該目測裝置檢查顯示面板的方法。
根據(jù)本發(fā)明的目測裝置包括用于拍照顯示面板的多個相機和用于對所拍照的圖像進行處理的處理器。
具體地說，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，目測裝置包括工作臺，具有其上安裝顯示面板的面板安裝單元；相機模塊，設置在與面板安裝單元垂直的方向并具有多個以矩陣形式排列的相機；和處理器，用于對由相機拍照的顯示面板的圖像進行處理。所述多個相機以具有相機之間可變距離的矩陣形式排列。
所述目測裝置還可以包括第一光源，用于將光從所述工作臺的底側提供給面板安裝單元；第二光源，用于將光從所述工作臺的頂側提供給面板安裝單元。
該目測裝置還可以包括光片(optical sheet)，它被設置在第一光源和面板安裝單元之間，并且從面板安裝單元到它的距離是可變的。
根據(jù)本發(fā)明的檢查顯示面板的方法包括利用多個相機拍照顯示面板，和使用處理器對所拍照的圖像進行處理。
具體地說，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，檢查顯示面板的方法包括在面板安裝單元上安裝顯示面板、利用以矩陣排列的多個相機拍照顯示面板和使用處理器對利用相機拍照的顯示面板的圖像進行處理。


通過下面結合附圖對范例性實施例的詳細描述，本發(fā)明的上述和其它的特性和優(yōu)點將會變得更加清楚。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的目測裝置的元件之間的關系；圖2示出了相機模塊、工作臺與光源之間的位置關系；圖3A到3C示出了目測裝置的相機模塊和圖像拾取區(qū)域；圖4示出了面板安裝單元；圖5A和圖5B示出了面板和在該面板上形成的檢查點(pad)和檢查線；圖6示出了部分的面板制造方法的流程；圖7的流程示出了在目測裝置中處理圖像的預處理操作的流程；圖8A和8B示出了用于圖7所示前置處理操作的顯示面板的圖像；圖9示出了使用目測裝置檢測缺陷面板的方法；圖10A和10B示出了使用目測裝置拍照缺陷面板所獲得的照片；圖11示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的目測裝置；和圖12示出了使用圖11所示的目測裝置拍照表面已經遭到污染的面板所獲得的照片。
具體實施例方式
下面將結合

本發(fā)明的范例性實施例。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明范例性實施例的目測裝置的元件之間的關系。
參看圖1，所述目測裝置包括相機模塊1、工作臺2、處理器3和控制器4。在需要時，所述目測裝置還可以包括光源5。
根據(jù)本發(fā)明的該實施例，控制器4根據(jù)來自處理器3的信號控制相機模塊1、工作臺2和光源5。通常，控制器4能夠控制相機模塊1和工作臺2之間的距離或者安裝到相機模塊1的相機(未示出)之間的距離，并能控制相機的聚焦和放大倍數(shù)。另外，控制器4能夠控制工作臺2的振動以及顯示面板的附加和拆卸。此外，控制器4能夠控制光源5的亮度和通/斷。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，處理器3能夠檢查被各相機重疊的拍照區(qū)域，或者確定在顯示面板的拍照圖像中缺陷的存在和缺陷的種類。處理器3能夠在顯示面板的拍照圖像中確定缺陷的坐標，或者能夠產生與整個顯示面板相關的圖像數(shù)據(jù)。此外，處理器3能夠將這種數(shù)據(jù)發(fā)送到請求該數(shù)據(jù)的其它設備，諸如是用于修復被檢測到的缺陷的設備(未示出)。
圖2示出了相機模塊、工作臺和光源之間的位置關系。
參看圖2，相機模塊101被設置成與工作臺220垂直，光源301被設置在工作臺220的下方。
相機模塊101包括多個相機(未示出)，并被設置為能夠垂直拍照安裝在工作臺220上的顯示面板(未示出)。所述多個相機以矩陣形式排列。為了獲得預期的圖像，可以調節(jié)相機模塊101和工作臺220之間的距離。
工作臺220包括支撐構件201和面板安裝單元210。面板安裝單元210具有在其上安裝的顯示面板，并具有信號提供單元(未示出)，用于向所安裝的顯示面板提供圖像信號。
光源301被用于在諸如液晶顯示器的不發(fā)光的顯示器上顯示圖像。在需要時，光片205可以被設置在光源301和面板安裝單元210之間。
面板安裝單元210和光片205之間的距離可以是變化的。這是因為附著到光片205的頂部和底部上的灰塵等能夠影響顯示面板的圖像。例如，當附著有灰塵的光片205被直接設置在安裝在面板安裝單元210上的顯示面板的下面時，灰塵能夠阻礙光的通過，并且灰塵的部分會變暗。光學膜(film)205可以是漫射膜(diffusion film)。
在需要時，目測裝置還可以包括設置在光源301與面板安裝單元210之間的下偏振膜401和設置在面板安裝單元210與相機模塊101之間的上偏振膜405，需要偏振膜401和405，以在諸如液晶顯示器的顯示器上顯示圖像。上偏振膜405可以被用在發(fā)光的顯示器中。
工作臺220可以相對于水平面以0°和60°之間的角度傾斜。在與工作臺220垂直方向設置的相機模塊101可以傾斜與工作臺220相同的角度，由此，可以垂直拍照安裝在工作臺220的面板安裝單元210上的顯示面板。這種傾斜允許操作者很容易觀看安裝在工作臺220上的顯示面板。
例如，根據(jù)本發(fā)明范例性實施例的用于檢查液晶顯示面板的目測裝置可以包括光源301、下偏振膜401、光片205、設置在工作臺220上的面板安裝單元210、上偏振膜405和相機模塊101。下偏振膜401和光片205相對于從光源301發(fā)射的光的路徑的位置是可以改變的。
根據(jù)本發(fā)明實施例的用于檢查發(fā)光顯示器面板的目測裝置可以包括設置在工作臺220上的面板安裝單元210和相機模塊101。在需要時，該目測裝置還可以包括上偏振膜405。
圖3A到3C示出了目測裝置中的相機模塊和拍照區(qū)域。
參看圖3A，相機模塊101包括多個相機111和用以安裝這些相機的相機安裝單元110。相機安裝單元110包括矩形框112和多個平行并與矩形框112相交的水平支撐113。相機111成行并以矩陣形式安裝在水平支撐113上。沿著水平支撐113、即，X方向配置的相機11的數(shù)量，以及在垂直于X方向的Y方向上設置的相機111的數(shù)量沒有特別限定，但是，如果相機111之間的距離或到顯示面板211的距離可以調節(jié)以便拍照各種尺寸的整個顯示面板211，那么，它是足夠的。
相機111在特定的分割區(qū)域處拍照顯示面板211，利用相機111拍照的拍照區(qū)域121可以彼此重疊。利用附圖標記212表示重疊的拍照區(qū)域。利用相機111拍照整個顯示面板和它的所有外緣。預先使用相機111拍照具有相同尺寸的參考面板，然后處理器基于所拍照的參考面板的圖像檢查重疊的拍照區(qū)域。在一實施例中，參考面板顯示重復的特定圖案(諸如點、線和圖形)，并基于參考面板上的特定點和利用相機111測量的圖案或特定圖案之間的距離比較顯示面板211的圖像和所述參考面板的圖像。
可以改變以矩陣形式排列的相機的位置，從而改變相機模塊101的條件，以便對應于具有不同尺寸和各種缺陷的顯示面板。
圖3B和3C示出了在移動相機111前后的相機模塊101的相機111。圖3B示出了相機111被設置得彼此靠近的情況，而圖3C示出了相機被設置得彼此進一步遠離的情況。在相機模塊101中相機111之間的距離可以被改變。水平距離和垂直距離可以具有不同的固定寬度或者它們可以是相同的。利用這種方式，通過改變相機111之間的距離，能夠有效處理具有各種尺寸和各種拍照放大倍數(shù)的顯示面板211。
圖4示出了面板安裝單元。
參看圖4，面板安裝單元210被用于在單元210上安裝顯示面板211，信號提供單元216被用于向所安裝的顯示面板211提供圖像信號。信號提供單元216具有對應于顯示面板211的種類的配置和形狀并具有設置在顯示面板211上的檢查點(未示出)的配置。例如，當顯示面板211具有在其一側處數(shù)據(jù)信號的多個檢查點和在另一側處的選通信號(gate signal)的檢查點時，信號提供單元216在對應于所述一側的位置處具有數(shù)據(jù)信號提供部件213，而在與另一側對應的位置處具有選通信號提供部件215。作為一種改變，當顯示面板211在其一側既具有數(shù)據(jù)信號的檢查點又具有選通信號的檢查點時，信號提供單元216也被設置在與該一側對應的位置處。即，信號提供單元216被設置在與提供有在顯示面板211上顯示圖像的圖像信號的檢查點對應的位置處。
圖5A和5B示出了顯示面板和在該顯示面板上形成的檢查點和檢查線。
圖5A示出了其中圖像信號線1010和1020以矩陣形狀相交的顯示面板。
參看圖5A，顯示面板211被劃分成用于顯示圖像的顯示區(qū)域1000和其外圍區(qū)域2000。彼此正交的多個信號線1010和1020存在于顯示區(qū)域1000中。即，在顯示區(qū)域1000中，多個第一信號線1010彼此平行設置(未示出)和多個第二信號線1020彼此平行設置。通常，有源元件被設置在信號線的交點附近。信號線1010和1020延伸到外圍區(qū)域2000，用于提供圖像信號的電路被電連接到設置在外圍區(qū)域2000中的信號線1010和1020。所述電路被內置在顯示面板211中或被電連接到芯片形式的圖像信號線。
為了在制造顯示面板211的同時檢查它，信號線1010和1020被有選擇地連接到外圍區(qū)域2000中的檢查線2015和2025上。面板安裝單元(在圖4中以附圖標記210表示)的信號提供單元(在圖4中以附圖標記216表示)可以經過被電連接到檢查線2015和2025的檢查點2010和2020將圖像信號提供給顯示面板211。
可以根據(jù)其檢查的目的使檢查點2010和2020以及檢查線2015和2025具有各種設計。例如，在圖5A中，用于第一信號的檢查線2015有選擇地連接到所有第一信號線1010，但用于第二信號的檢查線2025有選擇地連接到某些第二信號線1020上?？紤]到信號延遲等因素，用于第一信號的檢查點2010可以被設置在檢查線2015之間。面板安裝單元(在圖4中以附圖標記210表示)的信號提供單元(在圖4中以附圖標記216表示)的位置和配置被確定為與檢查點2010和2020的位置和配置相對應。另一方面，圖5B示出了在各種例子的顯示面板中檢查線2015和2025中各種數(shù)量的檢查線2015和2025以及到圖像信號線的選擇連接。
通常，在檢查之后的制造顯示面板期間去除包括檢查點的檢查線，以檢查線的去除是通過激光切割方法和/或使用磨床(grinder)的磨削方法執(zhí)行的。
圖6的流程示出了顯示面板的部分制造方法參看圖6，被附著有上、下面板的母板被切割成多個顯示面板(S110)。通過磨削切割后顯示面板的邊緣消除微縫隙(micro-cracks)(S120)。接著，使用本發(fā)明的檢查裝置執(zhí)行顯示面板的檢查處理(S130)。此時，對任何一個缺陷面板執(zhí)行修復處理(S140)。偏振膜被附著到無缺陷顯示面板和已經進行了修復處理的顯示面板上以便制造顯示面板(S150)，和丟棄不能修復的顯示面板(S160)。
顯示面板的檢查處理(S130)是使用目測或拍照或兩者結合檢查執(zhí)行的?？梢允褂酶鶕?jù)本發(fā)明的目測裝置執(zhí)行拍照檢查。當使用根據(jù)本發(fā)明的目測裝置時，可以單獨使用目測裝置執(zhí)行顯示面板檢查處理，或者可以與在其它處理相結合的內嵌過程中執(zhí)行該處理。為了連續(xù)檢查多個顯示面板，可以持續(xù)在目測裝置中檢查和移動顯示面板。即，經過在工作臺的面板安裝單元上安裝顯示面板、利用多個以矩陣排列的相機拍照所述顯示面板、從所述面板安裝單元上拆除拍照后的顯示面板和在顯示面板安裝單元上安裝另一顯示面板的步驟可以連續(xù)地檢查和移動多個顯示面板。通過對所拍照的顯示面板的圖像進行處理執(zhí)行缺陷的檢查。
這種內嵌檢查處理或這種持續(xù)和連續(xù)的檢查處理能夠增強顯示面板的檢查速度。
圖7的流程示出了在目測裝置中處理圖像的預處理操作。
為了拍照安裝在面板安裝單元上的顯示面板和對顯示面板的圖像進行處理，必須檢查利用相機拍照的圖像的重疊區(qū)域。通常，通過將由相機拍照的圖像與所述顯示面板的預定尺寸進行比較來識別重疊區(qū)域。因此，在顯示面板上顯示規(guī)則重復的圖案和利用相機拍照該顯示面板(P100)。處理器識別由相機所拍照的圖案并將在由相機拍照的圖像中所述圖案之間的距離、或者在顯示面板中從特定位置到特定圖案之間的距離與在實際顯示面板中的距離進行比較(P300)，借此以檢查在由相機拍照的圖像中的重疊區(qū)域(P400)。
被有規(guī)則重復的圖案的例子可以是點圖案或線圖案。因此，相機拍照點圖案或線圖案(P100)并且處理器識別所述圖案(P200)，將所述距離與實際距離進行比較(P300)，和計算相機的重疊區(qū)域(P400)。
圖8A和8B示出了用于圖7所示的預處理操作的顯示面板的圖像。
圖8A示出了規(guī)則重復的點圖案，其中，紅點R、綠點G和藍點B以恒定的間隔排列在水平方向上。圖8B示出了有規(guī)則重復的線圖案，其中，在垂直方向延伸的紅線r、綠線g和藍線b以恒定的間隔被重復排列在水平方向上和白線w被重復排列在垂直方向上。可以使用不同顏色也可以使用一致的顏色來顯示所述點圖案或所述線圖案。另一方面，在需要時，可以使用特定的形狀或不同圖案的組合來顯示所述圖案。
圖9示出了使用所述目測裝置檢測缺陷面板的方法。
由相機拍照的圖像R100被傳送給處理器R200，并經過圖像處理操作R210和確定操作R220。在這些操作中，計算由相機拍照的圖像的重疊部分并確定任一缺陷的存在。當拍照的圖像的不規(guī)則部分和正常部分之間的差超過可允許的誤差范圍時，將這一部分確定為缺陷。例如，當顯示面板顯示黑色以及存在顯示白色的線或像素時，或者當顯示面板顯示白色以及存在顯示黑色的線或像素時，可以基于與外圍圖像的差確定缺陷。為了確定拍照圖像的重疊部分或缺陷，處理器利用記錄在數(shù)據(jù)庫R250中的信息并將必要的信息存儲到數(shù)據(jù)庫R250中。另一方面，處理器將與處理后圖像相關的信息和確定數(shù)據(jù)傳送給其它單元或使用顯示單元輸出它們(R300)。
例如，通過指定與亮度對應的值、以坐標表示拍照的圖像的亮度強度。此時，可以連續(xù)地測量亮度，也可以以對應于每個像素的間隔來測量該亮度。所測量的亮度數(shù)據(jù)被進行內插并確定其亮度圖案，因此，確定數(shù)據(jù)的不規(guī)則部分。接著，在不規(guī)則部分和正常部分之間的強度差是否超出可允許誤差范圍的基礎上，可以確定在顯示面板中存在缺陷和缺陷部分。
另一方面，當除了亮度以外還存在表示缺陷部分和正常部分之間的強度差的因素時，可以在該因素的基礎上以坐標表示拍照的圖像，因此，確定缺陷的存在。這些因素可以包括亮度、飽和度、顏色和它們的組合。
圖10A和圖10B示出了使用所述目測裝置拍照缺陷面板所后得的照片。
參看圖10A和10B，在“+”形狀的中心附近檢測到像素缺陷。即，在正常部分和不規(guī)則部分之間的強度差的基礎上，檢測缺陷的存在和缺陷的位置。另外，可以檢測線缺陷或表面污染。
圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的目測裝置。
參看圖11，根據(jù)本發(fā)明另一實施例的目測裝置還可以包括設置在顯示面板211上方的光源305。由于可能存在由顯示面板211的缺陷而導致的不規(guī)則部分和也可能存在由顯示面板211上的污染(灰塵等)219或刮痕214而導致的不規(guī)則部分，所以，必須在顯示面板211本身有缺陷和由于污染219或刮痕214而導致的缺陷之間進行識別。由于污染219或刮痕214能夠以漫射的方式反射光，所以，與顯示面板211本身的缺陷不同，可以通過將光源305設置在目測裝置的上方而導致所述漫反射。由于污染219或刮痕214具有不同于顯示面板缺陷的強度特征，所以，由于漫反射，處理器可以識別污染219或刮痕214。
通過振動工作臺，可以振動該工作臺上的面板安裝單元和顯示面板211，這種振動進一步增強了所述漫反射。另外，通過振動設置在顯示面板上方的光源205，可以進一步增強所述漫反射。可以在垂直方向和水平方向以小于像素主軸長度的振動距離振動工作臺。例如，工作臺的振動可以具有小于像素短軸長度一半的振動距離，或者小于50μm的振動距離。
所述目測裝置可以使用光源305和/或工作臺的振動在由于顯示面板211的缺陷引起的不規(guī)則和由于諸如灰塵219和刮痕214的其它原因引起的不規(guī)則之間進行識別。因此，可以減少將正常的顯示面板確定為具有缺陷部分的錯誤。
圖12示出了采用圖11所示的目測裝置的具有污染表面的顯示面板的照片。
參看圖12，與圖10所示的不規(guī)則不同，可以看到由于光的漫反射所導致的強度差。因此，基于所述強度差，可以識別該缺陷。
根據(jù)上述的本發(fā)明，由于目測裝置包括以矩陣形式排列的相機，所以，它能夠被用于檢測各種尺寸顯示面板的各種不規(guī)則。另外，由于顯示面板本身缺陷導致的不規(guī)則和由于其它原因(例如，灰塵或刮痕)導致的不規(guī)則彼此可以被區(qū)分，所以，可以在制造期間防止將正常的顯示面板確定為有缺陷顯示面板的錯誤。
權利要求
1.一種目測裝置，包括工作臺，其具有上面安裝有顯示面板的面板安裝單元；相機模塊，具有以矩陣形式排列并對安裝在面板安裝單元上的顯示面板進行拍照的多個相機；和處理器，用于根據(jù)由所述相機拍照的顯示面板的圖像，確定所述顯示面板是否含有缺陷，其中，以相機之間距離可變的方式將所述多個相機排列成矩陣。
2.如權利要求1所述的目測裝置，其中，所述面板安裝單元和所述相機模塊之間的距離是可變的。
3.如權利要求1所述的目測裝置，還包括第一光源，用于從所述工作臺的底側向所述面板安裝單元照射光；和光片，設置在所述第一光源和所述面板安裝單元之間并且從所述面板安裝單元到它的距離是可變的。
4.如權利要求3所述的目測裝置，還包括下偏振膜，設置在所述第一光源和所述光片之間；和上偏振膜，設置在所述工作臺和所述相機模塊之間。
5.如權利要求1所述的目測裝置，還包括第二光源，用于從所述工作臺的頂側向所述面板安裝單元照射光。
6.如權利要求5所述的目測裝置，其中，所述工作臺和所述第二光源之一振動。
7.如權利要求6所述的目測裝置，其中，所述工作臺的振動距離小于顯示面板中單位像素的最大長度。
8.如權利要求7所述的目測裝置，其中，所述振動距離小于或等于單位像素的短軸長度的一半。
9.如權利要求1所述的目測裝置，其中，所述面板安裝單元相對于水平面傾斜30°到90°角，并且所述相機被安排為垂直于所述面板安裝單元。
10.如權利要求1所述的目測裝置，其中，所述面板安裝單元還包括信號提供單元，用于向所述顯示面板提供圖像信號。
11.一種檢查顯示面板的方法，該方法包括在工作臺的面板安裝單元上安裝顯示面板；在所述顯示面板上顯示規(guī)則重復的圖像圖案；利用以矩陣排列的多個相機對所述顯示面板進行拍照；和利用處理器從由相機拍照的顯示面板的圖像中檢查被所述相機重疊的拍照區(qū)域。
12.一種檢查顯示面板的方法，該方法包括在工作臺的面板安裝單元上安裝顯示面板；在所述顯示面板上顯示白圖像、黑圖像、特定顏色圖像和中等灰度圖像中的一個；在改變相機之間的距離的同時，利用以矩陣排列的多個相機拍照所述顯示面板；和使用處理器從利用所述相機拍照的顯示面板的圖像中檢查顯示面板中存在的缺陷。
13.如權利要求12所述的方法，還包括調節(jié)具有多個相機的相機模塊和所述面板安裝單元之間的距離；調節(jié)所述相機之間的距離；調節(jié)所述顯示面板和設置在該顯示面板下方的光片之間的距離。
14.如權利要求12所述的方法，其中，用所述相機對顯示面板拍照包括振動所述工作臺。
15.一種制造顯示面板的方法，該方法包括通過在母板上形成彼此獨立的多個顯示元件和切割該母板來形成相互獨立的多個顯示面板；將多個顯示面板中的一個顯示面板安裝到工作臺的面板安裝單元上；在調節(jié)相機之間距離的同時，利用以矩陣排列的多個相機拍照所安裝的顯示面板；從所述面板安裝單元拆下拍過照的顯示面板；在所述面板安裝單元上安裝多個顯示面板的另一個顯示面板；使用處理器從利用相機拍照的顯示面板的圖像中檢查拍過照的顯示面板中存在的缺陷；和當拍過照的顯示面板中存在缺陷時，對拍過照的顯示面板進行處理。
全文摘要
目測裝置包括多個用于拍照顯示面板的相機和用于對拍照的圖像進行處理的處理器。具體地說，該目測裝置包括具有上面安裝了顯示面板的面板安裝單元的工作臺；垂直于面板安裝單元設置并具有以矩陣形式安排的多個相機的相機模塊；和用于對由相機拍照的顯示面板的圖像進行處理的處理器。所述多個相機以具有相機之間可變距離的矩陣形式排列。由于該目測裝置包括以矩陣形式排列的多個相機，所以能夠有效地用于檢測各種缺陷。
文檔編號G01N21/00GK1837900SQ20061006739
公開日2006年9月27日 申請日期2006年3月20日 優(yōu)先權日2005年3月23日
發(fā)明者宋寅喆, 李日浩, 元敏榮, 任燦享 申請人:三星電子株式會社