1.杨光智 2.马磊
南京中电熊猫平板显示科技有限公司 江苏省南京市 210000
摘要：本论文首先研究了LCD缺陷自动识别系统，建立了硬件系统，并将该系统应用于实际生产线，从而充分提高了LCD生产企业的生产效率。LCD的缺陷通常分为三种：功能缺陷，背光源面板缺陷，玻璃基板缺陷。不同的缺陷显示方式各异，自动识别功能需要能够区分不同的显示缺陷，然后介绍了液晶显示器的主要参数，即对光和光的测量。对于液晶显示参数，还给出了检测液晶显示缺陷的画面。液晶显示参数是图像采集的基础，图像采集信息以液晶显示参数为主，在此基础上建立缺陷自动识别系统。
关键词：液晶显示；AOI-自动光学检测；生产效能；缺陷识别系统；缺陷采集系统
引言
LCD显示器越来越多地应用于人们的生活。通过对LCD缺陷自动识别系统的研究，建立了一套硬件系统，并将其应用于实际生产线上，使LCD缺陷检测效率得到很大提高，是生产企业对缺陷检测工作的重要改进措施。
对分析得到的图像进行噪声处理和校正，对图像进行分割，对多项式曲面进行滤波提取，分离出符合精度要求的图元，作为缺陷目标，对缺陷图像进行采集，完成自动检测工作。图像处理是LCD缺陷自动识别系统的软件基础。提出了缺陷识别系统的硬件结构；利用CCD对生产系统进行测试，获取LCD的参数，并将参数信息传递到控制计算机进行分析，将检测到的图像与计算机中存储的标准图像进行对比分析，得出检测结果，从而判断是否存在缺陷。若收集到的缺陷图像判断错误，整个系统将无法正常工作。
一、课题背景
近几年，液晶行业逐渐取代CRT行业。当前LCD行业的成本竞争非常激烈，在LCD模组制造方面，价格由生产商的人工投入决定，而LCD模组的人工投入约占整个生产成本的25%，LCD质量确认由50%的人力完成，能自动验证LCD生产厂商的生产竞争力。
二、专题研究现状
自动光学检测设备是近年来市场潜力很大的一种光学检测设备，根据其技术特点可分为：1-D一维条形码检测，位移检测，2-D图像识别，缺陷分类，2-D条形码检测，双面图像检测，热成像检测，色差检测，三维图像检测，高精度缺陷检测等。产品质量检测、宇宙探测、生物医学成像检测、警用指纹和图像识别、机械视觉、多媒体技术应用等。因为AOI是一项非常成熟和稳定的技术，所以它在液晶显示器缺陷检测中得到了广泛的应用。
三、液晶显示行业缺陷自动识别系统应用的优点
利用AOI技术，实现了对LCD产品质量的自动识别和控制，这种方法可以有效地提高生产力。简述LCD行业缺陷自动识别系统的优势：1.大屏幕的普及。LCD电视面板市场正在扩大，从前是26英寸，现在是37英寸、42英寸。人类的视觉也在进步，但部分测试员受身高的制约，在今后的发展中，瓶颈将逐渐显现。因此，需要将自动光学检测技术引入液晶显示器。2.改善显示质量。现有的检测技术，基本上都是人工操作，难免会出现由于视觉疲劳或疏忽等原因造成的不良产品流入市场。对于大多数消费者来说，生活中根本买不起的东西，对于坏产品是极其不可接受的，同时也对公司的质量和声誉有很大的影响。应用自动光学检测技术，不仅能避免上述问题，而且能有效提高显示质量。3.提高生产力。目前，工业领域普遍采用基本的人工检测技术，用成本来衡量生产效率非常不经济。
通过对生产线的观察发现，目前这些操作点几乎都在生产瓶颈，自动化光学检测技术的引入将极大地提高生产效率。这样，企业就能在这样激烈的竞争中处于领先地位。
四、液晶显示的基本结构
TFT-LCD是关于薄膜半导体LCD(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display)的一个缩写。显示器主要包括玻璃面板、背光面板、偏光板等。TFT-LCD是两个广角透明导电电极的基板，插入一个LCD层——平底层，用盒子封住，将两个光线印成透明导电图案的平板玻璃相对放置，间隔6～7um，四周用环氧密封，接边留一个开口，该开口可作为液晶的主入口，液晶材料是通过该注入口注入真空的。用树脂堵住进水口，然后直接将液晶盒前后表面贴上前后偏光板，就可以完成整个液晶装置。热状态液晶采用扭曲方向的方式，在液晶面板表面形成方向层，此方向层使液晶分子指向液晶面板，前后玻璃基板表面平行排列，液晶分子扭曲成90度角，液晶显示出现的不良现象主要有Cell，CF，Polarizer，B/L等。
五、液晶屏视觉缺陷的分类
液晶画面的视觉缺陷种类很多，可以根据不同的分类标准进行分类，如出现缺陷的原因是否是电气原因，液晶画面的缺陷可能是电气缺陷和非电气缺陷，可按缺陷的形状和面积来区分，液晶画面的缺陷是点缺陷（像素缺陷），可分为线的缺陷和面缺陷（或区块缺陷），进而根据点缺陷也存在缺陷的像素是否比背景亮，是否比其暗，可以分为高光缺陷和暗点缺陷，并根据发生缺陷的邻近像素的数量，将像素缺陷可以分为缺点和多重缺陷。各种缺陷可以分为连接点或接近点。同样，缺陷也可以分为明、暗和方向的亮线、暗线和水平线的缺陷、垂直线的缺陷等。Mura（来源于日语，杂斑的意思）是最常见的棉质缺陷，一般对比度差异、形状与面积不固定或较亮或较暗，面积大于普通像素，此外还有部分压力线、白色屏幕、白色点、黑色点等特殊缺陷。
六、缺陷识别系统的组成情况
液晶缺陷自动识别系统包括以下几个部分，其驱动信号由2913路传输到液晶显示器上。缺陷自动识别系统在LCD显示屏上的具体操作流程如下：第一阶段采用白色屏幕，使用CCD测量系统的图案数量及均匀度，使用CCD面板测量系统的图案数量及均匀度，使用Spectremmeter测量系统的对比度；第二阶段采用红、绿、蓝画面，使用spectrumMeter测量颜色坐标，使用CCD面板测量系统的灰度，使用CCD面板测量系统的灰度，使用Flickero7采用灰度，使用Linearscansstem测量点或暗点测量点，使用标准模型测量点或暗点测量点，形成缺陷判定和缺陷形成系统。本系统在研制和试运行过程中，取得了下列应用数据：1.液晶显示屏缺陷检测设备430台；2.人员检出率398/430=92.56%。
七、结束语
从以上数据可以看出，液晶显示器的缺陷自动识别系统完全符合我们的要求。那样点与函数错误的检测可以达到100%，但是也有不好的地方，因为需要一个判断角度，对识别率比较不利，但是在这个领域还有系统性的缺陷，如果试验时间过长，将会影响生产能力，在成本和生产能力平衡的情况下，我们需要寻找亮度更高的附件来设计背景照明。建议使用高亮度LED背光源，液晶显示器故障检测系统在液晶显示器检测领域有广泛的应用，它可以帮助现有液晶显示器企业大大提高生产效率。
参考文献
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