專利名稱：用于液晶顯示器的檢查設(shè)備及使用該設(shè)備的檢查方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于液晶顯示器的檢査設(shè)備以及使用該檢查設(shè)備的檢査 方法，更具體地說，本發(fā)明是涉及用于液晶顯示器的檢査設(shè)備和檢查方法，其 中利用可見光檢査設(shè)備實行用于完全制成的液晶顯示器的最終檢査，進而由于 提高的檢査精確度以及減少的檢查時間能夠?qū)崿F(xiàn)高生產(chǎn)率。
背景技術(shù)：
依賴信息的社會強調(diào)作為可視信息傳遞媒體的顯示器的重要性，并且目前 已經(jīng)發(fā)展了多種平板顯示器。
平板顯示器包括液晶顯示(LCD)器件，場致發(fā)射顯示(FED)器件，等 離子顯示面板(PDP)，電致發(fā)光(EL)器件以及有機發(fā)光二極管(OLED)
等o
目前，液晶顯示器具有有利的特性，例如，重量輕，薄的厚度，低能耗驅(qū) 動，并且液晶顯示器的應(yīng)用范圍正逐漸增加。根據(jù)這種趨勢，液晶顯示器最廣 泛地用于膝上計算機，辦公室自動裝置，音頻/視頻儀器，戶內(nèi)/戶外廣告顯示 設(shè)備等。此外，由于近期發(fā)展的大量生產(chǎn)技術(shù)以及研究和發(fā)展結(jié)果，液晶顯示 器展現(xiàn)出大尺寸和高分辨率的快速發(fā)展。
上述液晶顯示器被設(shè)計用于通過根據(jù)輸入圖像信號調(diào)節(jié)液晶單元的光透 射率來顯示圖像。
現(xiàn)在，將描述一種制造液晶顯示器的方法。該制造方法包括在下基板上 形成薄膜晶體管(TFT)陣列；在上基板上形成濾色器陣列；將上下基板相互 粘合；將液晶注入到兩個粘合基板之間的間隙內(nèi)以及密封該間隙進而形成液晶 面板；檢測具有注入液晶的液晶面板并修補有缺陷的液晶面板；根據(jù)預(yù)定的檢査方法對完全制成的液晶面板實行最終檢查，以便確定制造的液晶面板是否是 合格品或是殘次品；以及為確定為合格品的液晶面板配置背光單元和驅(qū)動電 路，進而完成液晶顯示器的制造。
圖1是說明常規(guī)液晶顯示器的構(gòu)造的示意圖。
參照圖1，液晶顯示器1包括其中具有多個液晶單元以矩陣形式設(shè)置在上 下兩個玻璃基板之間的液晶面板10，該液晶面板10用于顯示圖像，為液晶面
板10照射光線的背光單元60，以及用于施加驅(qū)動液晶面板10所需的驅(qū)動信 號的驅(qū)動器20， 30， 40和50。
液晶面板10包括薄膜晶體管(以下稱作TFT)，所述的薄膜晶體管形成在 彼此垂直延伸的多條柵線GL1至GLn與多條數(shù)據(jù)線DL1至DLm的交叉處， 以及與TFT相連的液晶單元。TFT用于根據(jù)柵線GL1至GLn提供的掃描信號， 將數(shù)據(jù)線DL1至DLm提供的圖像數(shù)據(jù)提供給液晶單元。
液晶單元包括公共電極以及與TFT相連的像素電極，公共電極和像素電 極設(shè)置成關(guān)于插入其中的液晶彼此相對。根據(jù)該構(gòu)造，液晶單元可以說是等同 于液晶電容器Clc。另外，液晶單元包括存儲電容器Cst，其用以維持液晶電 容器Clc中所充的數(shù)據(jù)電壓直到充入下一個數(shù)據(jù)電壓。公共電壓Vcom被提供 給液晶單元的公共電極。此時，在共平面開關(guān)(IPS)模式的液晶顯示器中， 公共電極形成在下基板上。
圖2是說明液晶面板制造工序的流程圖。現(xiàn)在，參照圖2描述上述液晶面 板10的制造工序。
液晶顯示板10的制造工序廣義地包含用于在下基板上形成驅(qū)動元件的 TFT陣列工序，以及用于在上基板上形成濾色器和液晶單元的濾色器陣列工 序。
首先，在TFT陣列工序(S101)中，多條柵線和數(shù)據(jù)線形成在下基板上 以限定像素區(qū)域，并且用作驅(qū)動元件的TFT形成在每個像素區(qū)域內(nèi)以便TFT 與柵線和數(shù)據(jù)線都相連。另外，像素電極在TFT陣列工序中形成。像素電極 用于根據(jù)通過TFT施加的接收信號驅(qū)動液晶層。
在濾色器陣列工序(S104)中，包含紅、綠和藍色濾色器的濾色器層以及 公共電極形成在上基板上。
接著，在上基板和下基板分別施加定向膜以使該上基板和下基板之間形成的液晶層具有一預(yù)定取向方向之后，將定向膜經(jīng)歷摩擦工序(S102和S105)。
此后，將襯墊料分配在下基板上以維持恒定的液晶單元盒間隙(S103)。 進而，在對上基板外邊緣施加密封劑(S106)之后，上基板和下基板在壓力下 彼此粘合以形成液晶面板(S107)。
液晶面板的上基板和下基板都是由玻璃基板形成的，因此大面積的玻璃基 板經(jīng)歷切割工序(S108)，進而被分成多個液晶面板。
隨后，液晶被注入到各個液晶面板中，進而，每個液晶面板的液晶注入口 被密封以形成液晶層(S109)。此后，實行用于確定每個液晶面板是否被有效 制造的檢查操作(SllO)。
用于驅(qū)動通過上述方法制造的液晶面板的驅(qū)動器包括柵驅(qū)動器30，數(shù)據(jù) 驅(qū)動器20，定時控制器40，伽馬電壓發(fā)生器(未示出)以及電壓發(fā)生器50。 柵驅(qū)動器30配有用以為液晶面板10中形成的每條柵極線GL1至GLn順序提 供掃描信號的多個柵驅(qū)動器IC。數(shù)據(jù)驅(qū)動器20配有用以將數(shù)字圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 成模擬圖像數(shù)據(jù)并為數(shù)據(jù)線DLl至DLm提供模擬圖像數(shù)據(jù)以使模擬圖像數(shù)據(jù) 與掃描信號同步的多個數(shù)據(jù)驅(qū)動器IC。定時控制器40不僅用于調(diào)整(align) 外端輸入的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)以便為數(shù)據(jù)驅(qū)動器20提供調(diào)整的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，而 且還控制數(shù)據(jù)驅(qū)動器20、柵驅(qū)動器30和電壓發(fā)生器50的驅(qū)動。伽馬電壓發(fā) 生器(未示出)為數(shù)據(jù)驅(qū)動器20提供伽馬電壓，而電壓發(fā)生器50為上述的背 光單元60和各個驅(qū)動器提供驅(qū)動電力。
液晶面板10不具有自發(fā)光功能，因此需要諸如燈這樣的光源。通常，為 了對液晶面板IO照射光，使用包含多個燈和光學部件的背光單元。
具體而言，用于對液晶面板10照射光的背光單元60包括照射光的多個燈， 用于擴散多個燈發(fā)出的光的擴散板(光導(dǎo)板)，用于將多個燈發(fā)出的光朝液晶 面板10反射以減少光損失的反射板(反射片)，以及用于使來自擴散板(光導(dǎo) 板)的光發(fā)生偏振、會聚和擴散的多個光學片。
背光單元60根據(jù)光源的設(shè)置分成側(cè)光類型和直射光類型。具體而言，在 直射光類型中，多個光源，如熒光燈被設(shè)置在液晶面板10的背面上以便直接 照射光到液晶面板10的整個表面上。直射光類型具有能發(fā)射高均勻性和高亮 度的光到液晶面板10的優(yōu)點，因此在大尺寸液晶顯示器中使用是有利的。
通常，直射光類型的背光單元60的光源被連續(xù)驅(qū)動以發(fā)射均勻強度的光至液晶面板10的整個后表面，并且液晶面板10通過控制光源發(fā)出的光的透射 率顯示圖像。
只要通過上述制造工藝制造具有上述構(gòu)造的液晶顯示器，在完成液晶顯示 器制造之前，液晶顯示器都要經(jīng)歷利用肉眼進行的最終宏觀檢查，以確定制造 的液晶面板10是否是合格品或殘次品。
圖3和4是說明了檢查完全制成的液晶顯示板的現(xiàn)有技術(shù)檢査方法的示意圖。
參照圖3和4，在上述用于液晶顯示器的現(xiàn)有技術(shù)的檢查設(shè)備和檢查方法 中，包含背光單元60和液晶面板10的液晶顯示器1經(jīng)歷利用肉眼進行的最終 宏觀檢查，以確定制造的液晶面板10是否是合格品或殘次品。
為此，用于液晶顯示器的現(xiàn)有技術(shù)的檢査設(shè)備包括承載體70，其用于 將多個液晶顯示器中的每一個液晶顯示器順序傳送至接近檢查員的預(yù)定檢查 位置；用于向上和向下移動檢査員以便于對具有大尺寸顯示屏的液晶面板10 進行宏觀檢査的升降機80;以及可以允許檢查員目視檢査液晶面板10的某個 部分是否具有缺陷的上偏振器90。
在使用上述用于液晶顯示器l的檢査設(shè)備的現(xiàn)有技術(shù)檢査方法中，首先， 液晶顯示器1借助承載體70的操作被移動到接近檢査員的檢査位置。接著， 當驅(qū)動液晶顯示器1的背光單元時，用于液晶顯示板10檢查的檢測圖像顯示 在液晶面板10上。此后，在用于宏觀檢查的上偏振器卯位于液晶面板10前 面的情況下，檢査員在借助升降機80的操作而向上或向下移動的同時目視地 檢査液晶面板10的某個部分是否具有缺陷。
在此，檢査員通過將適于宏觀檢査的上偏振器90旋轉(zhuǎn)45。， 90?；?80。來 檢查扭曲相列(TN)模式和IPS模式中缺陷的存在。TN模式檢査用于檢査液 晶單元的間隙缺陷和由于雜質(zhì)引起的其他缺陷，而IPS模式檢查用于檢查摩擦 工序中所引起的摩擦缺陷。
上述用于液晶顯示器的檢查設(shè)備和檢査方法以宏觀檢査為基礎(chǔ)，其中檢査 員在背光單元的運作下目視地檢査液晶顯示器。但是，由于液晶顯示器尺寸的 不斷增加，上述現(xiàn)有技術(shù)的檢查方法具有需要檢査員進行多次的目視檢査缺陷 而延長了所需的檢查時間的缺點。這由此降低了液晶顯示器的生產(chǎn)率。
此外，利用上述依賴于檢查員目視檢査的液晶顯示器的現(xiàn)有檢査設(shè)備，準確地檢査像素單元中存在的細微缺陷是困難的，并且根據(jù)檢查員的技能可能會 發(fā)生不同的檢查結(jié)果。最后，很難維持一致的產(chǎn)品質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明涉及用于液晶顯示器的檢查設(shè)備和使用該檢查設(shè)備的檢査方 法，其基本消除了由于現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺陷所引起的一個或多個問題。
本發(fā)明的一個目的是提供一種用于液晶顯示器的檢査設(shè)備和使用該檢査 設(shè)備的方法，其通過液晶面板顯示屏的自動檢查能夠?qū)崿F(xiàn)檢查時間和成本的減 少。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于液晶顯示器的檢查設(shè)備和使用該檢 查設(shè)備的方法，其能夠獲得改進對液晶面板顯示屏檢査的精確率，并由此獲得 高質(zhì)量的液晶顯示器產(chǎn)品。
本發(fā)明的其他優(yōu)點、目的和特征將在隨后說明書中部分予以闡述，并且有 一部分對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，根據(jù)下面的試驗會變得顯而易見，或通過本 發(fā)明的實踐予以了解到。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可借助其說明書和權(quán)利要求 書以及附圖特定指出的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)和達到。
為了獲得這些目的和其他優(yōu)點并根據(jù)本發(fā)明的目的，如在此廣義和具體的 描述，本發(fā)明提供的一種檢查液晶顯示器的屏缺陷的檢査設(shè)備，包括用于順 序傳送已經(jīng)通過之前處理站的每個玻璃面板的承載體；用于對承載體傳送的玻 璃面板的下表面照射光的背光單元；用于在一區(qū)域內(nèi)限定暗室的外部光護罩， 由背光單元將光照射到所述的該區(qū)域以便進行玻璃面板的屏缺陷的檢查；外部 光護罩中配置的多個可視照相機(vision camera),其用于感測玻璃面板的整個 顯示區(qū)域；以及用于收集和分析多個可視照相機感測的信息的分析系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于檢查液晶顯示器的方法，包括借
助承載體的操作順序傳送多個玻璃面板到暗室內(nèi)；將光照射到已傳送到暗室內(nèi)
的每個玻璃面板的下表面；感測玻璃發(fā)出的光信號并利用暗室內(nèi)配置的多個可
視照相機將光信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字感測信號；以及收集和分析數(shù)字感測信號以確定
每個像素基礎(chǔ)上玻璃面板的缺陷存在。
應(yīng)當理解，本發(fā)明的前述總體描述和以下的詳細描述是示例性的和說明性
的并意欲提供對所請求保護的本發(fā)明的進一步說明。


在此所附的用于提供對本發(fā)明的進一步理解和構(gòu)成本申請一部分的附圖， 說明了本發(fā)明的一個或多個實施方式并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。 在附圖中
圖1是說明了常規(guī)液晶顯示器的構(gòu)造的示意圖； 圖2是說明了液晶面板制造工序的流程圖3和4是說明了用于完全制成的液晶面板的現(xiàn)有技術(shù)的檢査方法的示意
圖5是說明了根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的液晶顯示器的檢查設(shè)備的示意 圖；禾Q
圖6至圖8是說明了使用根據(jù)本發(fā)明實施方式的檢查設(shè)備的檢查方法的示 意圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將詳細參照本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，在附圖中示出了實例。只要可能， 相同的參考標記在整個附圖中指代相同或相似的部分。
圖5是說明了根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的液晶顯示器的檢査設(shè)備的示意圖。
參照圖5，根據(jù)本發(fā)明實施方式的液晶顯示器的檢査設(shè)備100包括用于 傳送已經(jīng)通過之前處理站的每個大尺寸玻璃面板110的承載體120;用于對承
載體120傳送的玻璃面板110的下表面照射光的背光單元160;設(shè)置在所述背
光單元上方用于使照射到玻璃面板IIO上的光發(fā)生偏振的下偏振器150;用于
在檢査區(qū)域內(nèi)限定暗室的外部光護罩130，由背光單元160將光照射到所述的
該區(qū)域以便進行玻璃面板110的缺陷檢查；外部光護罩130中配置的多個可視 照相機140，用于感測玻璃面板的整個顯示區(qū)域；以及用于收集和分析多個可 視照相機140感測的信息的分析系統(tǒng)(未示出)。
具體而言，下偏振器150通過與其接合的旋轉(zhuǎn)器可以繞水平軸旋轉(zhuǎn)45°， 90°， 135°或180°。配置在外部光護罩130內(nèi)的多個可視照相機140的每個配 有透鏡形式的上偏振器190。上偏振器190借助可視照相機140中設(shè)置的旋轉(zhuǎn)器的操作，以與下偏振器150相同的方式旋轉(zhuǎn)。
盡管圖5說明了下偏振器150繞水平軸旋轉(zhuǎn)45。， 90°， 135°或180°，如圖 6所示，下偏振器150可被構(gòu)造成具有適于TN模式檢査和IPS模式檢查的兩 個平面。在此情況下，具有TN模式和IPS模式平面的下偏振器150向上和向 下旋轉(zhuǎn)，以使背光單元160發(fā)射的光發(fā)生偏振。
外部光護罩130在檢査區(qū)域提供暗室，以有效檢查玻璃面板110的屏缺陷。 盡管圖5說明了六面體框形的外部光護罩130，這僅是給出的實例，而外部光 護罩130沒有特殊的形狀限制只要其由能夠遮擋外部入射的光的不透明材料 制成。外部光護罩130包含多個可視照相機140，其用以感測玻璃面板110的 整個顯示區(qū)域。
多個可視照相機140的每一個都感測玻璃面板110的顯示屏并將感測的信 息傳遞到分析系統(tǒng)。具體而言，可視照相機140將通過識別從玻璃面板100 的顯示屏入射到照相機上的光所產(chǎn)生的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，并將玻璃面板 110的顯示屏的感測信息量化成數(shù)字信號。
分析系統(tǒng)收集多個可視照相機140輸入的感測信息，進而以每個像素為基 礎(chǔ)確定玻璃面板110的屏缺陷的存在。以下參照圖6至圖8描述利用分析系統(tǒng) 確定玻璃面板110的屏缺陷的存在。
如圖7所示，承載體120將已經(jīng)通過之前處理站，即第一盒210的多個玻 璃面板110的每一個玻璃面板順序傳送至外部光護罩130，即檢査位置。在外 部光護罩130內(nèi)經(jīng)歷了屏檢査之后，檢査過的玻璃面板IIO被傳送到以下處理 站220、 230和240中的任一個，進而經(jīng)歷相應(yīng)的制造工序。
考慮到更詳細參照圖6和圖7的上述工序，收入在第一盒210內(nèi)的多個玻 璃面板110順序被傳送到檢查設(shè)備100。 一旦被傳送到檢查設(shè)備100，每個玻 璃面板110首先由承載體120傳送到外部光護罩130內(nèi)。在玻璃面板110被傳 送到外部光護罩130內(nèi)的檢査位置之后，驅(qū)動位于檢査位置下方的背光單元 160，以發(fā)射光到玻璃面板IIO。
在此情況中，背光單元160的光借助下偏振器150照射到玻璃面板110的 下表面上。當未對玻璃面板110施加圖像信號時，玻璃面板110表示了常規(guī)狀 態(tài)下的白色或黑色。
當承載體120連續(xù)傳送玻璃面板110時，配置在外部光護罩130內(nèi)的多個
權(quán)利要求
1. 一種檢查液晶顯示器的屏缺陷的檢查設(shè)備，包括用于順序傳送已經(jīng)通過之前處理站的每個玻璃面板的承載體；用于對承載體傳送的玻璃面板的下表面照射光的背光單元；用于在一區(qū)域內(nèi)限定暗室的外部光護罩，由背光單元將光照射到所述的區(qū)域以便進行玻璃面板的屏缺陷的檢查；外部光護罩中配置的多個可視照相機，其用于感測玻璃面板的整個顯示區(qū)域；以及用于收集和分析多個可視照相機感測的信息的分析系統(tǒng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查設(shè)備，進一步包括設(shè)置在背光單元上方用以使照射到玻璃面板的光發(fā)生偏振的下偏振器；和 用于使通過玻璃面板的光發(fā)生偏振的上偏振器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢査設(shè)備，其中上偏振器為透鏡形式并與每個 可視照相機接合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢査設(shè)備，其中下偏振器借助旋轉(zhuǎn)器的操作繞 水平軸或垂直軸旋轉(zhuǎn)45。， 90°， 135°或180。的角度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢査設(shè)備，其中多個可視照相機的每一個照相 機將根據(jù)識別從玻璃面板顯示屏入射在照相機上的光而產(chǎn)生的光信號轉(zhuǎn)變成 電信號，并將玻璃面板顯示屏的感測信息量化成數(shù)字信號，進而將數(shù)字信號傳 遞到分析系統(tǒng)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的檢查設(shè)備，其中分析系統(tǒng)收集從多個可視照相 機輸入的感測信息以便以每個像素為基礎(chǔ)檢測玻璃面板的屏缺陷的存在。
7. —種用于檢査液晶顯示器的方法，包括 借助承載體的操作順序傳送多個玻璃面板到暗室中； 將光照射至被傳送到暗室內(nèi)的每個玻璃面板的下表面； 借助配置在暗室內(nèi)的多個可視照相機感測玻璃面板發(fā)出的光信號并將光信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字感測信號；和收集以及分析數(shù)字感測信號以確定以每個像素為基礎(chǔ)的玻璃面板的缺陷 的存在。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的檢査方法，進一步包括 設(shè)置數(shù)字感測信號以對應(yīng)玻璃面板所有像素；和 放大分別對應(yīng)玻璃面板所有像素的數(shù)字感測信號。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的檢査方法，進一步包括在所有的多個玻璃面板具有相同特定缺陷時，顯示與所述的相同特定缺陷 相關(guān)的信息。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的檢査方法，進一步包括傳遞與以每個像素為基礎(chǔ)的玻璃面板缺陷存在所相關(guān)的信息至用于控制 全部制造工序的主系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于液晶顯示器的檢查設(shè)備和檢查方法，其中利用可見光檢查設(shè)備執(zhí)行適于完全制成的液晶顯示器的最終檢查，進而能夠?qū)崿F(xiàn)由于提高了檢查精確度和減少了檢查時間而獲得的高生產(chǎn)率。根據(jù)該檢查設(shè)備和檢查方法，基于使用多個可視照相機的每個玻璃面板的整體顯示屏的分析信息能夠自動檢查多個玻璃面板，進而能夠?qū)崿F(xiàn)提高的檢查精確度和提高的產(chǎn)品質(zhì)量并且減少的檢查時間能夠產(chǎn)生提高生產(chǎn)率的液晶顯示器。此外，通過量化多個玻璃面板的顯示屏缺陷，能夠防止由于制造工序故障或設(shè)計錯誤所引起的玻璃面板的缺陷以及這些缺陷所伴隨的其它缺陷。
文檔編號G01N21/88GK101520558SQ20081017912
公開日2009年9月2日 申請日期2008年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月29日
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