顯示器件的校準裝置及其方法
2023-06-28 07:49:01 1
專利名稱：顯示器件的校準裝置及其方法
技術領域：
本發明涉及包括LCD的顯示器件的校準裝置及其方法，尤其涉及可以利用能在顯示器件的製造工藝中具有短路棒的畫質檢測工藝的短路棒結構中完成的簡單重複的圖案來進行校準的顯示器件的校準裝置及其方法。
背景技術：
最近，隨著時代急速發展為信息化社會，出現了對具有薄型化、輕量化、低能耗等優秀特性的平板顯示器件(FPDFlat Panel Display)的需求，其中，液晶顯示器件(Liquid Crystal Display；下面簡稱為LCD)由於具有優秀的清晰度、色彩顯示、畫質等，被廣泛應用於筆記本電腦、桌面顯示器、移動終端等產品中。
這種LCD面板在形成構成象素(pixel)單位的液晶單元時進行製造面板的上板和下板的工藝、用於對液晶進行配向的配向膜的形成及研磨(Rubbing)工藝、上板及下板的貼合工藝和在貼合的上板及下板之間注入液晶並進行密封的工藝等多種工藝進行製造，由於其裝配工藝繁多，在任何一種工藝中都可能產生雜質、汙點、破碎等缺陷。
為了檢查這種LCD的缺陷，LCD製造工藝中包含利用光學裝置針對圖像殘留(image sticking)、汙點、暗點等問題自動檢查液晶單元的畫質的畫質檢查工藝，畫質檢查工藝中包含用於提取象素的缺陷位置而計算位置信息(圖像坐標)的校準(Calibration)過程。
現有的進行計算液晶單元和所採集的電耦合裝置(CCD)圖像之間的位置信息的校準過程的裝置如圖1所示，該裝置包含為了檢查液晶單元1而提供用戶所設計的特定圖案的圖案發生器3；用於採集液晶單元1的拍攝圖像的CCD攝像機5、7；用於處理所採集的圖像的圖像處理部9；通過圖像處理來檢測液晶單元1缺陷的缺陷檢測部11；通過圖像處理而提取黑色矩陣(black matrix)位置信息(缺陷位置)的位置提取部13；用於控制檢查裝置的整體工作的控制系統15；用於向用戶顯示所採集的圖像及檢測的缺陷的顯示部17。
通常，為了進行畫質檢查工藝中的校準工作，使用用戶針對校準而設計的特定圖案，並通過CCD攝像機5、7採集該圖像之後以所設計的圖案的位置信息和所採集的CCD圖像內的位置信息(圖像坐標)之間的關係作為標準。
首先，為了檢查液晶單元1的缺陷，必須要進行液晶單元1與所採集的CCD圖像之間的校準過程，但由於本畫質檢查工藝中用戶不能任意生成亮點圖案等，因此製作利用雷射等的以物理方式生成特定校準圖案的校準用單元。
製作校準用單元的理由為在LCD製造工藝的畫質檢查工藝中存在短路棒，則柵極(Gate)、數據(Date)線被捆綁在短路棒(Shorting Bar，SB)上，因而限制在圖案發生器3中能夠生成的圖案。由此導致無法只利用圖案附加信號來製作用於校準的圖案，因此通常利用雷射等以物理方式使LCD的特定部位受損(例如，在(100×i，100×j)的象素點以物理方式生成高亮點(highdot)，在這裡i、j為正整數)，從而製作以物理方式生成亮點或特定圖案的校準用單元。所製作的校準用單元在沒有受損的情況下日後還可以再次使用。
將所製作的校準用單元投入到檢查裝置，在CCD攝像機5、7中採集校準用單元的CCD圖像，並利用所採集的圖像進行校準。
然後，取出校準用單元並投入用於檢查的LCD單元1。此時，因為校準用單元受到微小衝擊也容易受損，所以為了日後再次使用在保管時需要多注意。
接著，通過圖案發生器3將用於檢查缺陷的圖案(用於缺陷檢查的基本的檢查圖案，是公知技術)提供給LCD單元1，並通過CCD攝像機5、7拍攝對應圖案的圖像之後，通過圖像處理部9進行圖像處理而提取缺陷信息。
利用所提取的缺陷信息的特定值判定LCD單元1的缺陷，並通過顯示部17向用戶顯示所判定的缺陷。
但是，這種現有的LCD單元1的圖像校準方法，由於用戶受到不能任意生成亮點圖案等的限制，因此需要專門製作生成特定校準圖案的校準用單元，使工作變得繁瑣。
並且，利用雷射在單元上製作校準用信息需要在合格的單元上生成用於校準的許多缺陷點，在此過程中由於位置誤差、操作失誤而導致校準用單元的製作成功率非常低，而且所製作的校準單元即使受到很小的衝擊也有可能變壞，因此在保管上需要多加注意，而且可能會損壞信息。
此外，因裝置的調整或單元模型的變更等工藝上的原因而需要重新進行校準時，必須中止生產工藝將所製作的單元重新投入到裝置中，重新進行校準的過程，因而在工藝上非常繁瑣。
發明內容
本發明是為了解決如上所述的問題而提出的，其目的在於提供一種進行校準時不採用利用雷射以物理方式生成缺陷點的方法，而是利用可以在畫質檢查工藝的短路棒結構上實現的簡單重複的圖案來進行校準的顯示器件的校準裝置及其方法。
本發明的另一目的在於提供一種不需要利用雷射等以物理方式損壞單元，而是可以在目前的短路棒結構中生成可進行校準的圖案的顯示器件的校準裝置及其方法。
本發明的另一目的在於提供一種可以省略在檢查過程的初期投入為了校準而製作的單元並預先進行校準的複雜的校準過程的顯示器件的校準裝置及其方法。
為了實現上述目的依據本發明所提供的顯示器件的圖像校準方法，包含步驟向檢查用顯示器件提供校準圖案；採集所提供的校準圖案的圖像而進行校準。
並且，在供應所述校準圖案的步驟中，生成在顯示器件的製造工藝中存在短路棒的畫質檢查工藝的短路棒結構中可以實現的校準圖案，然後將所生成的校準圖案供應到檢查用顯示器件。
並且，所述校準圖案為在顯示器件的製造工藝中針對為了畫質檢查而由短路棒捆綁的柵極線及數據線上只接入必要的信號而生成的格子條紋的重複圖案。
並且，所述校準圖案為供應到顯示器件的圖案，以用於計算所採集的圖像和顯示器件之間的校準信息。
並且，在所述進行校準的步驟中，首先採集供應到檢查用顯示器件的校準圖案的圖像，並對所採集的圖像進行校準而計算採集的圖像和顯示器件之間的校準信息。
並且，本發明還包含步驟向所述檢查用顯示器件供應用於檢查缺陷的檢查圖案；採集所供應的檢查圖案的圖像進行圖像處理；通過圖像處理檢測顯示器件的缺陷信息；利用所檢測的缺陷信息和校準信息提取顯示器件的缺陷檢測結果。
並且，本發明還包含步驟向所述檢查用顯示器件供應用於提取缺陷位置的色條信號圖案；採集所供應的色條信號圖案的圖像進行圖像處理；通過進行圖像處理提取顯示器件的缺陷位置信息；結合所提取的缺陷位置信息和缺陷檢測結果而生成最終缺陷信息。
並且，所述顯示器件為如LCD、PDP、OLED等以柵極線和數據線的矩陣方式進行驅動的平板顯示器件。
並且，依據本發明所提供的顯示器件的圖像校準裝置，其特徵在於包含圖案發生部，以用於生成校準圖案並供應到檢查用顯示器件；光學裝置，以用於採集所供應的校準圖案；校準部，以用於對所採集的圖像進行校準而計算所採集的圖像和顯示器件之間的校準信息。
並且，所述圖案發生器生成在顯示器件的製造工藝中存在短路棒的畫質檢查工藝的短路棒結構上可以實現的校準圖案，並供應到檢查用顯示器件。
並且，所述圖案發生器在顯示器件的製造工藝中針對為了畫質檢查而由短路棒捆綁的柵極線及數據線上只接入必要的信號而生成格子條紋的重複圖案的校準圖案。
圖1為現有的進行LCD缺陷檢查的圖像校準裝置的結構框圖；圖2為本發明所提供的進行LCD缺陷檢查的圖像校準裝置的結構框圖；圖3為用於生成本發明所提供的校準圖案的詳細結構圖；圖4A及圖4B為本發明所提供的用於檢查LCD缺陷的圖像校準方法的工作流程圖；具體實施方式
以下，參照附圖詳細說明本發明的實施例。
圖2為本發明所提供的進行LCD缺陷檢查的圖像校準裝置的結構框圖，圖3為用於生成本發明所提供的校準圖案的詳細結構圖。
如圖2所示，本發明所提供的用於進行圖像校準的裝置包含LCD單元30、圖案發生器32、光學裝置34、圖像處理部36、校準部38、缺陷檢測部40、位置提取部42、控制系統44以及顯示部46。
所述LCD單元30是作為缺陷檢查對象的一般的顯示器件。
雖然，本發明以LCD單元30作為顯示器件的一例而進行說明，但本發明的顯示器件並不限定於LCD單元30，而是包含PDP、OLED等以柵極線(Gate Line)和數據線(Data Line)的矩陣(Matrix)方式驅動的所有的平板顯示器件(FPDFlat Panel Display)。
所述圖案發生器32根據控制系統44的控制而生成校準圖案、檢查圖案及色條信號圖案(Stripe pattern)，以提供給LCD單元30。
所述校準圖案是為了計算所採集的圖像和LCD單元30之間的校準信息而提供給LCD單元30的圖案，向通過短路棒捆綁的柵極線的Even(E-GateLine)/Odd(O-Gate Line)接通電壓(0V，+Vdd)或(+Vdd，0V)等，並朝數據線的R(R-Data Line)、G(G-Data Line)、B(B-Data Line)方向對一個象素接入信號，從而形成如圖3所示的如格子條紋的簡單重複的圖案，將這種簡單重複的圖案作為校準圖案，提供給LCD單元30。
檢查圖案是為了進行LCD單元30的缺陷檢查而提供給LCD單元30的基本的圖案，因為這種檢查圖案是檢查LCD單元30缺陷時使用的通常的圖案，因此在此省略其詳細說明。
色條信號圖案是為了提取檢查出缺陷的LCD單元30的缺陷位置(黑色矩陣的位置)而提供給LCD單元30的圖案，通過向數據線的R(R-DataLine)、G(G-Data Line)、B(B-Data Line)方向繼續接入信號，而對柵極線的Even(E-Gate Line)/Odd(O-Gate Line)依次接通電壓，從而形成條紋狀的圖案，並將這種圖案作為色條信號圖案提供給LCD單元30。
所述光學裝置34是為了檢查LCD單元30而採集LCD拍攝圖像的至少一個以上的CCD攝像機，圖像處理部36綜合處理由光學裝置34採集的CCD圖像而輸出到所述圖案發生器32和校準部38。
所述校準部38為了計算通過光學裝置34而採集的圖像和LCD單元30之間的位置信息(圖像坐標)，通過進行校準而將校準信息輸出到缺陷檢測部40。
所述缺陷檢測部40通過由圖像處理部36進行的圖像處理而檢測LCD單元30的缺陷，並利用所檢測的缺陷檢測結果和校準信息對缺陷進行最終分類。進行最終分類的缺陷信息結果值被輸出到控制系統44，並由控制系統44通過顯示部46向用戶進行顯示或對檢測出缺陷的LCD單元30進行處理。
所述位置提取部42通過由圖像處理部36進行的圖像處理而提取檢測出缺陷的LCD單元30的缺陷位置(黑色矩陣位置信息)，並結合所提取的黑色矩陣的位置提取信息和缺陷檢測結果生成最終的缺陷信息。最終生成的缺陷信息的結果值被輸出到控制系統44，並由控制系統44通過顯示部46向用戶進行顯示或對檢測出缺陷的LCD單元30的缺陷位置進行處理。
所述控制系統44對本發明所提供的用於檢查LCD單元30缺陷的校準裝置的整體動作進行控制，通過接收由缺陷檢測部40檢查的LCD單元30的缺陷檢測結果和由位置提取部42所提取的LCD單元30的黑色矩陣位置提取信息而輸出到顯示部46。
所述顯示部46根據控制系統44的控制信號向用戶顯示所採集的圖像及缺陷檢測結果。
下面說明如上所述的顯示器件的校準裝置及其方法的操作過程及作用效果。
圖4A及圖4B為本發明所提供的用於檢查LCD缺陷的圖像校準方法的工作流程圖，在LCD單元30的製造工藝中柵極線、數據線被捆綁在短路棒的目前的短路棒結構中，進行校準時不採用現有的利用雷射以物理方式生成缺陷點的方法，而是利用可以由圖案發生器32實現的簡單重複的圖案來進行校準工作。
如圖4A及圖4B所示，將作為缺陷檢查對象的LCD單元30投入到裝置中(S50)，在圖案發生器32生成用於校準的校準圖案並提供給LCD單元30(S52)。
此時，提供給LCD單元30的校準圖案為通過柵極線的Even(E-GateLine)/Odd(O-Gate Line)接通電壓(0V，+Vdd)或(+Vdd，0V)等，並朝數據線的R(R-Data Line)、G(G-Data Line)、B(B-Data Line)方向對一個象素接入信號，從而形成如圖3所示的如格子條紋的簡單重複的圖案，將這種簡單重複的圖案作為校準圖案，提供給LCD單元30。
通過光學裝置34採集供應到LCD單元30的校準圖案的圖像，然後在校準部38對通過光學裝置34而採集的圖像進行校準。因此，校準部38計算作為通過光學裝置34而採集的圖像與LCD單元30之間的位置信息(圖像坐標)的校準信息(S54)。
然後，在圖案發生器32生成用於檢查缺陷的檢查圖案並提供給LCD單元30(S56)，並通過光學裝置34採集提供給LCD單元30的檢查圖案的圖像，並輸出到圖像處理部36(S58)。
因此，圖像處理部36綜合處理所採集的檢查圖案的圖像，並在缺陷檢測部40通過由圖像處理部36進行的圖像處理而檢測檢查用LCD單元30的缺陷信息(S60)。
所述缺陷檢測部40利用所檢測的缺陷信息和在所述步驟S54中計算的校準信息對缺陷進行最終分類，並將進行最終分類的缺陷信息的結果值輸出到控制系統44(S62)。
由此，控制系統44最終判斷LCD單元30是否存在缺陷(S64)，如果最終存在缺陷，則在圖案發生器32生成用於提取缺陷位置的色條信號圖案而提供給LCD單元30(S66)。
此時，提供給LCD單元30的色條信號圖案通過向數據線的R(R-DataLine)、G(G-Data Line)、B(B-Data Line)方向繼續接入信號，而對柵極線的Even(E-Gate Line)/Odd(O-Gate Line)依次接通電壓，從而形成條紋狀的圖案，並將這種圖案作為色條信號圖案提供給LCD單元30。
通過光學裝置34採集供應到LCD單元30的色條信號圖案的圖像，並輸出到圖像處理部36(S68)。
因此，圖像處理部36綜合處理所採集的色條信號圖案的圖像，並在位置提取部42提取通過由圖像處理部36進行的圖像處理而檢測出缺陷的LCD單元30的缺陷位置信息(黑色矩陣的位置提取信息，S70)。
所述位置提取部42結合缺陷檢測結果和所提取的缺陷位置信息而生成最終缺陷信息，並將最終生成的缺陷信息的結果值輸出到控制系統44(S72)。
由此，控制系統44通過顯示部46向用戶顯示最終缺陷信息，從而使用戶可以處理檢測出缺陷的LCD單元30(S74)。
綜上所述，依據本發明所提供的顯示器件的校準裝置及其方法，進行校準時不採用利用雷射以物理方式生成缺陷點的方法，而是在畫質檢查工藝的短路棒結構上利用通過圖案發生器生成的簡單重複的圖案來進行校準，因此無需在單元上製作人為的校準圖案，而且也沒必要專門保管校準用單元。
並且，本發明可以簡化在現有的檢查過程的初期人為地製作利用雷射生成亮點的校準單元，並在每次進行校準時需要將該校準單元投入到裝置而預先進行校準的複雜的校準過程。
上述實施方式只是用於說明本發明所提供的顯示器件的校準裝置及其方法的一個實施例，本發明並不限定於上述實施方式，在不脫離本發明技術思想的情況下，具有本發明所屬領域的通常知識的工作者可以進行各種變更。
權利要求
1.一種顯示器件的圖像校準方法，其特徵在於包含步驟向檢查用顯示器件供應校準圖案；採集所供應的校準圖案的圖像而進行校準。
2.根據權利要求1所述的顯示器件的圖像校準方法，其特徵在於在所述供應校準圖案的步驟中生成在顯示器件的製造工藝中存在短路棒的畫質檢查工藝的短路棒結構中可以實現的校準圖案，然後將所生成的校準圖案供應到檢查用顯示器件。
3.根據權利要求2所述的顯示器件的圖像校準方法，其特徵在於所述校準圖案為在顯示器件的製造工藝中針對為了畫質檢查而由短路棒捆綁的柵極線及數據線上只接入必要的信號而生成的格子條紋的重複圖案。
4.根據權利要求2所述的顯示器件的圖像校準方法，其特徵在於所述校準圖案為供應到顯示器件的圖案，以用於計算所採集的圖像和顯示器件之間的校準信息。
5.根據權利要求1所述的顯示器件的圖像校準方法，其特徵在於，在所述進行校準的步驟中首先採集供應到檢查用顯示器件的校準圖案的圖像，然後對所採集的圖像進行校準而計算採集的圖像和顯示器件之間的校準信息。
6.根據權利要求1所述的顯示器件的圖像校準方法，其特徵在於還包含步驟向所述檢查用顯示器件供應用於檢查缺陷的檢查圖案；採集所供應的檢查圖案的圖像進行圖像處理；通過圖像處理檢測顯示器件的缺陷信息；利用所檢測的缺陷信息和校準信息提取顯示器件的缺陷檢測結果。
7.根據權利要求6所述的顯示器件的圖像校準方法，其特徵在於還包含步驟向所述檢查用顯示器件供應用於提取缺陷位置的色條信號圖案；採集所供應的色條信號圖案的圖像進行圖像處理；通過進行圖像處理提取顯示器件的缺陷位置信息；結合所提取的缺陷位置信息和缺陷檢測結果而生成最終缺陷信息。
8.根據權利要求1至7中的任意一項所述的顯示器件的圖像校準方法，其特徵在於所述顯示器件為以柵極線和數據線的矩陣方式進行驅動的平板顯示器件。
9.一種顯示器件的圖像校準裝置，其特徵在於包含圖案發生部，以用於生成校準圖案並供應到檢查用顯示器件；光學裝置，以用於採集所供應的校準圖案的圖像；校準部，以用於對所採集的圖像進行校準而計算所採集的圖像和顯示器件之間的校準信息。
10.根據權利要求9所述的顯示器件的校準裝置，其特徵在於所述圖案發生器生成在顯示器件的製造工藝中存在短路棒的畫質檢查工藝的短路棒結構中可以實現的校準圖案，並供應到檢查用顯示器件。
11.根據權利要求9所述的顯示器件的校準裝置，其特徵在於所述圖案發生器在顯示器件的製造工藝中針對為了畫質檢查而由短路棒捆綁的柵極線及數據線上只接入必要的信號而生成格子條紋的重複圖案的校準圖案。
全文摘要
本發明涉及包括LCD的顯示器件的校準裝置及其方法，其目的在於利用能在顯示器件的製造工藝中具有短路棒的畫質檢測工藝的短路棒結構上實現的簡單重複的圖案來進行校準。為此，本發明所提供的顯示器件的圖像校準方法，包含步驟向檢查用顯示器件供應校準圖案；採集所供應的校準圖案的圖像而進行校準。
文檔編號G02F1/13GK101055351SQ20061010838
公開日2007年10月17日 申請日期2006年8月3日 優先權日2006年4月14日
發明者金成採, 徐濟玩, 許瑛, 卞勝健, 金釘鶴 申請人:三星電子株式會社