CN111458107B - 自动检测系统及其方法 - Google Patents

Abstract

一种自动检测系统包含背光源、光学测量仪、调光通量装置及处理单元。背光源用以提供检测光。光学测量仪用以测量检测光。调光通量装置位于背光源与光学测量仪之间。调光通量装置包含穿透部。处理单元利用光学测量仪测量通过待测面板与穿透部后的检测光，以得到第一光学数据，并且处理单元根据第一光学数据评定待测面板的等级。

Description

自动检测系统及其方法

技术领域

本案是一种自动检测系统及其方法。

背景技术

在显示面板的制造过程中，主要可分为阵列(Array)制程、面板组装(Cell)制程与模块(Module)制程三个阶段。一般而言，显示面板于制造过程中需进行点灯检测，以检视是否有异物或瑕疵。

然而，在现今的点灯检测过程中，并未测量显示面板的穿透率。因此，各显示面板在后续组装中是随机地和任一背光模块(backlight module)进行组装。不幸的是，倘若穿透率低的显示面板所结合到的背光模块为低亮度时，组装完成后所形成的显示装置便无法达到所需的品质标准，进而无法出货，甚至得进行报废处理。

发明内容

在一实施例中，一种自动测试系统包含背光源、光学测量仪、调光通量装置以及处理单元。背光源用以提供检测光。光学测量仪用以测量检测光。调光通量装置位于背光源与光学测量仪之间。调光通量装置包含穿透部、减光部与不透光部等三部分。处理单元利用光学测量仪测量通过待测面板与穿透部后的检测光，以取得第一光学数据。并且，处理单元根据第一光学数据评定待测面板的等级。

在一实施例中，一种自动检测方法包含：利用光学测量仪，透过调光通量装置去测得待测产品半成品或产品成品(例如，面板)，以取得第一光学数据，以及根据第一光学数据评定待测面板的等级。其中，检测光是由背光源提供，且调光通量装置位于背光源与光学测量仪之间。

附图说明

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：

图1为自动检测系统的一实施例的概要示意图。

图2为自动检测方法的一实施例的流程示意图。

图3为自动检测方法的另一实施例的流程示意图。

图4为图3中步骤S30’的一实施例的流程示意图。

图5为CIE 1931色彩空间的一实施例的概要示意图。

图6为自动检测系统于具体实施时的一实施例的概要示意图。

图中元件标号说明：

100 自动检测系统

110 背光源

120 光学测量仪

130 调光通量装置

131 穿透部

132 减光部

133 不透光部

140 处理单元

150 第一移动模块

160 第二移动模块

170 后台装置

180 摄像装置

190 影像处理单元

200 待测面板

L1 检测光

310 机台

320 电脑

330 数据线

S10-S70、S30’、S31’、S32’ 步骤

具体实施方式

为使本案的实施例的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文配合所附附图，作详细说明如下。

图1为自动检测系统的一实施例的概要示意图。请参阅图1，自动检测系统100可依序对送入的各待测面板200进行检测。于此，待测面板200可为一种液晶显示面板或尚未于面板组装(Cell)制程的面板。在一实施例中，自动检测系统100可属于前段制程中检测站的一环。并且，此时待测面板200可为完成切割并附有偏光膜的面板，但本案并非以此为限。在另一实施例中，自动检测系统100属于后段制程检测站的一环。并且，此时待测面板200可为进入面板组装(Cell)段组装中任一步骤完成后的面板或已完成面板组装段组装的面板。特别的是，自动检测系统100可设于需经点灯检测的任一检测站中。

在一实施例中，自动检测系统100可包含背光源110、光学测量仪120、调光通量装置130以及处理单元140。并且，处理单元140可耦接于光学测量仪120与调光通量装置130。

背光源110用以发射出检测光L1，以提供自动检测系统100进行光学检测时所需的光源。在一些实施态样中，背光源110可以灯箱来实现，例如LED灯箱、萤光灯箱等，但本案并非仅限于此，背光源110可为任何适用于光学测量使用的光源。

光学测量仪120相对于背光源110设置，而位于背光源110的上方。在一实施例中，光学测量仪120可具有入光部121，且光学测量仪120是以其入光部121朝向背光源110，以根据入射于入光部121的检测光L1进行测量。在一些实施态样中，光学测量仪120可利用USB2000+来实现，但本案并非仅限于此，光学测量仪120可利用任何适用于进行光学测量的频谱仪来实现。

调光通量装置130位于背光源110和光学测量仪120之间。于此，调光通量装置130概呈板状，并可分成具有不同功能的多个部位。在一实施例中，调光通量装置130可包含穿透部131，且穿透部131可供检测光L1通过。在一些实施态样中，穿透部131可为贯穿于调光通量装置130上的开口，以使得检测光L1可直接通过。

在一实施例中，自动检测系统100可更包含至少二移动模块(以下分别称之为第一移动模块150与第二移动模块160)，并且处理单元140耦接至第一移动模块150与第二移动模块160。

第一移动模块150受控于处理单元140，并根据处理单元140的控制以移动各待测面板200。举例而言，第一移动模块150可将待测面板200自待测位置移动并摆放至检测位置，以便进行检测。其中，当第一移动模块150将待测面板200放至检测位置上时，待测面板200可位于背光源110的上方，且背光源110所发射的检测光L1可通过待测面板200。并且，于当前的待测面板200完成检测后，第一移动模块150更可将此待测面板200从检测位置移动并摆放至结束位置，并将下一个待测面板200从待测位置移动并摆放至检测位置，以利下一个测量的进行。

第二移动模块160受控于处理单元140，并根据处理单元140的控制以移动调光通量装置130。举例而言，于欲对待测面板200进行检测时，第二移动模块160可将调光通量装置130移动至第一预设位置，以使得通过待测面板200的检测光L1可更通过调光通量装置130的穿透部131而抵达光学测量仪120的入光部121。其中，当调光通量装置130移动至第一预设位置时，光学测量仪的入光部121于调光通量装置130上的垂直投影可位于调光通量装置130的穿透部131中。换言之，此时通过待测面板200的检测光L1大致上仅能通过调光通量装置130的穿透部131抵达光学测量仪120的入光部121。

在一些实施态样中，第一移动模块150与第二移动模块160可透过气缸运动组件、马达运动组件等来实现。

处理单元140可根据本案任一实施例的自动检测方法，于依序对送入的各待测面板200进行点灯检测的时顺带进行光学检测，并根据所测量到的光学数据对各待测面板200进行评等。在一些实施态样中，处理单元140可例如为系统单芯片(SoC)、中央处理器(CPU)、微控制器(MCU)、特殊应用集成电路(ASIC)、应用处理器(Application Processor，AP)、或数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)等，其可包括各式电路逻辑，用以提供控制、数据处理及运算等功能。

图2为自动检测方法的一实施例的流程示意图。请参阅图1与图2，在自动检测方法的一实施例中，处理单元140可利用第一移动模块150将待测面板200移动至检测位置，并利用第二移动模块160将调光通量装置130移动至第一预设位置(步骤S10)，以使得背光源110所发射的检测光L1可通过待测面板200与调光通量装置130的穿透部131后抵达光学测量仪120的入光部121。接续，处理单元140可利用光学测量仪120对通过待测面板200与调光通量装置130的穿透部131后的检测光L1进行测量，以取得相关于待测面板200的第一光学数据(步骤S20)。之后，处理单元140再根据第一光学数据去评定出此待测面板200的等级(步骤S30)。如此一来，于后续和背光模块(backlight module)进行组装时，各待测面板200便可依据其被评定出的等级和相应的背光模块进行组装，以确保待测面板200在和背光模块组装完成后所形成的显示装置可达到所需的品质标准。

在一些实施态样中，第一光学数据可包含亮度数据及/或色度数据。

在一些实施例中，处理单元140可直接根据第一光学数据中的亮度数据对待测面板200进行评定。在一实施态样中，处理单元140可将第一光学数据中的亮度数据和预设的标准亮度数据进行比较。当第一光学数据中的亮度数据大于标准亮度数据时，处理单元140可评定此待测面板200的等级为一等。反之，当第一光学数据中的亮度数据小于或等于标准亮度数据时，处理单元140则评定此待测面板200的等级为二等。于此，一等代表高亮度，且二等代表低亮度。需注意的是，于此虽是以分成两个等级为例，但此数量并非以此为限。换言之，当标准亮度数据中涵盖多个亮度阀值时，处理单元140可根据第一光学数据中的亮度数据所达到的亮度阀值为何而将此待测面板200评定至相应的等级。但本案并非以此为限，在另一实施态样中，处理单元140亦可根据此待测面板200的第一光学数据中的亮度数据于同一批检测列中的排名来评定此待测面板200的等级。举例而言，当此待测面板200的第一光学数据中的亮度数据于同一批检测列中排名前50％时，处理单元140可评定此待测面板200的等级为一等。否则，评定此待测面板200的等级为二等。同样地，于此虽是以分成两个等级为例，但此数量并非以此为限。

如此一来，于后续和背光模块进行组装时，被评定为一等(即高亮度)的待测面板200可选择和低亮度的背光模块进行组装，且被评定为二等(即低亮度)的待测面板200则可选择和高亮度的背光模块进行组装，以使得待测面板200在和背光模块组装完成后所形成的显示装置可达到所需的亮度标准。

在另一些实施例中，处理单元140更可取得背光源110的亮度数据，以根据此待测面板200的第一光学数据中的亮度数据和背光源110的亮度数据计算出此待测面板200的穿透率后，再根据所计算出的穿透率来评定此待测面板200的等级。

为了取得背光源110的亮度数据，在一实施例中，调光通量装置130可更包含用以衰减检测光L1的亮度的减光部132，以避免检测光L1的亮度超过光学测量仪120的测量上限。于此，减光部132具有一减光系数，且减光系数代表衰减的强度。举例而言，减光系数8％是指约百分的八的检测光L1可通过减光部132而抵达至光学测量仪120。在一些实施态样中，减光部132可为过滤片，或者小孔片，但本案并非以此为限，减光部132可为任何适用以衰减检测光L1的强度的板片。此外，减光部132的减光系数(如，5％、8％，10％等)可对应于所选用的光学测量仪120的测量上限而定。

图3为自动检测方法的另一实施例的流程示意图。请参阅图1与图3，处理单元140可更利用第二移动模块160将调光通量装置130移动至第二预设位置，以使得背光源110所发射的检测光L1可通过调光通量装置130的减光部132后抵达光学测量仪120的入光部121(步骤S40)。接续，处理单元140再利用光学测量仪120对通过调光通量装置130的减光部132后的检测光L1进行测量，以取得相关于背光源110的第二光学数据(步骤S50)。如此一来，处理单元140便可根据第一光学数据与第二光学数据去评定出此待测面板200的等级(步骤S30’)。于此，当调光通量装置130移动至第二预设位置时，光学测量仪的入光部121于调光通量装置130上的垂直投影可位于调光通量装置130的减光部132中。换言之，此时背光源110所发射出的检测光L1大致上仅能通过调光通量装置130的减光部132抵达光学测量仪120的入光部121。

在步骤S40的一实施例中，此时待测面板200不位于背光源110与调光通量装置130之间(即不位于检测位置上)。

在自动检测方法的一实施例中，处理单元140可先执行步骤S40与步骤S50以取得第二光学数据后，再接续执行步骤S10、步骤S20与步骤S30’，如图3所示。在另一实施例中，处理单元140亦可先执行步骤S10与步骤S20以取得第一光学数据。接续，处理单元140再于致使第一移动模块150将待测面板200移出检测位置后，依续执行步骤S40、步骤S50与步骤S30’。

图4为图3中步骤S30’的一实施例的流程示意图。请参阅图4，在步骤S30’的一实施例中，处理单元140可先根据减光部132的减光系数和于步骤S50中所取得的第二光学数据去得到第三光学数据(步骤S31’)。其中，此第三光学数据为此背光源110的实际光学数据。举例而言，处理单元140可通过将第二光学数据除以减光系数来得到第三光学数据。之后，处理单元140便可根据第一光学数据和第三光学数据来评定待测面板200的等级(步骤S32’)。

在步骤S32’的一实施例中，第二光学数据为亮度数据，第三光学数据亦为亮度数据，且处理单元140可根据第一光学数据中的亮度数据除以第三光学数据所得到的百分比来评定待测面板200的等级。其中，处理单元140于此所得的百分比可代表此待测面板200的穿透率。

在一些实施态样中，处理单元140可将步骤S32’中所得到的百分比和预设的标准穿透率进行比较。当步骤S32’中所得到的百分比大于标准穿透率时，处理单元140可评定此待测面板200的等级为一等。反之，当步骤S32’中所得到的百分比小于或等于标准穿透率时，处理单元140则评定此待测面板200的等级为二等。于此，一等代表高穿透率，且二等代表低穿透率。需注意的是，于此虽是以分成两个等级为例，但此数量并非以此为限。换言之，标准穿透率中涵盖多个评比阀值时，处理单元140可根据步骤S32’中所得的百分比是达到的哪一个评比阀值而将此待测面板200评定至相应的等级。但本案并非以此为限，在另一实施态样中，处理单元140亦可根据此待测面板200于步骤S32’中所得的百分比在同一批检测列中的排名来评定此待测面板200的等级。举例而言，当此待测面板200于步骤S32’中所得的百分比在同一批检测列中排名前50％时，处理单元140可评定此待测面板200的等级为一等。否则，评定此待测面板200的等级为二等。同样地，于此虽是以分成两个等级为例，但此数量并非以此为限。

如此一来，于后续和背光模块进行组装时，被评定为一等(即高穿透率)的待测面板200可选择和低亮度的背光模块进行组装，且被评定为二等(即低穿透率)的待测面板200则可选择和高亮度的背光模块进行组装，以使得测面板200在和背光模块组装完成后所形成的显示装置可达到所需的亮度标准。

在又一些实施例中，处理单元140亦可直接根据第一光学数据中的色度数据对待测面板200进行评定。图5为CIE 1931色彩空间的一实施例的概要示意图。请参阅图5，在一些实施态样中，第一光学数据中的色度数据可为根据CIE1931色彩空间所定义出的色度数据。此时，第一光学数据中的色度数据可包含一X轴坐标数据以及一Y轴坐标数据。并且，处理单元140可将此X轴坐标数据和目标X轴坐标数据进行比较(或将此X轴坐标数据和Y轴坐标数据分别和目标X轴坐标数据与目标Y轴坐标数据进行比较)，并依据比较结果评定此待测面板200的等级。但本案并非仅限于此，第一光学数据中的色度数据可为根据任何合适的色彩标准所定义出的色度数据。

举例而言，当此X轴坐标数据大于目标X轴坐标数据时，处理单元140可评定此待测面板200的等级为一等。反之，当此X轴坐标数据小于目标X轴坐标数据时，处理单元140则评定此待测面板200的等级为二等。于此，一等代表色度偏黄，且二等代表色度偏蓝。需注意的是，于此虽是以分成两个等级为例，但此数量并非以此为限。换言之，当目标X轴坐标数据涵盖多个坐标阀值时，处理单元140可根据此X轴坐标数据是位于此些坐标阀值所划分出的多个区块中的哪一个来将此待测面板200评定至此区块所相应的等级；其中各等级可用以代表相应的一色域。

如此一来，于后续和背光模块进行组装时，被评定为一等(即色度偏黄)的待测面板200可选择和色度偏蓝的背光模块进行组装，且被评定为二等(即色度偏蓝)的待测面板200则可选择和色度偏黄的背光模块进行组装，以使得测面板200在和背光模块组装完成后所形成的显示装置可达到所需的色度标准。

在一实施例中，调光通量装置130可更包含一不透光部133，且不透光部133可用以供光学测量仪120进行暗态校正。因此，在自动检测方法的一实施例中，处理单元140更可利用第二移动模块160将调光通量装置130移动至第三预设位置，以使得背光源110所发射的检测光L1可受到不透光部133的遮挡(步骤S60)。接续，处理单元140再利用光学测量仪120通过不透光部133进行暗态校正(步骤S70)，以确保测量精准度。于此，当调光通量装置130移动至第三预设位置时，光学测量仪的入光部121于调光通量装置130上的垂直投影可位于调光通量装置130的不透光部133中。换言之，此时检测光L1大致上是无法抵达至光学测量仪的入光部121。

在步骤S70的一实施例中，处理单元140可利用光学测量仪120测量环境光，以取得背景的光学数据。并且，于步骤S30中，处理单元140可先将第一光学数据扣除掉背景的光学数据后，再根据第一光学数据去评定待测面板200的等级。同样地，于步骤S32’中，处理单元140先将第一光学数据扣除掉背景的光学数据，并将第三光学数据扣除掉背景的光学数据后，再根据第一光学数据和第三光学数据评定待测面板200的等级。

在自动检测方法的一实施例中，步骤S60与步骤S70可于步骤S10与步骤S40的每次执行前执行，如图3所示。

在一实施例中，调光通量装置130的不透光部133可位于穿透部131和减光部132之间，以缩短所需的移动时间和距离。

在一实施例中，处理单元140更可通信连接至一后台装置170。在一些实施态样中，处理单元140可通过有线通信方式(例如，透过以太网(Ethernet)、光纤网络、或非对称数字式用户线路(Asymmetric Digital Subscriber Line，ADSL)等)连接于后台装置170。而在另一些实施态样中，处理单元140亦可通过无线通信方式(例如蓝牙、WiFi、无线保真技术、或其他电信网络技术等)连接于后台装置170。

在自动检测方法的一实施例中，处理单元140可将所得的各待测基板200的等级回传至后台装置170(步骤S80)。在步骤S80的一实施例中，处理单元140更可将第一光学数据、第二光学数据、第三光学数据、背景的光学数据等一同回传至后台装置170。

在一实施例中，自动检测系统100更包含摄像装置180与影像处理单元190。摄像装置180耦接于影像处理单元190，且影像处理单元190通信连接至后台装置170。摄像装置180可用以对送入的待测面板200进行影像撷取，并将撷取到的影像传送至影像处理单元190。并且，影像处理单元190可根据影像检测待测面板200是否具有瑕疵，且将检测结果回传至后台装置170。

图6为自动检测系统于具体实施时的一实施例的概要示意图。请参阅图6，其中，背光源110可设置于机台310的配置空间中。处理单元140与影像处理单元190可为电脑320中的处理器。并且，光学测量仪120和摄像装置180可透过数据线330连接至电脑320。

综上所述，本案的实施例提供一种自动检测系统及其方法，其透过光学测量仪测量通过待测面板和调光通量装置的穿透部后的检测光，并根据光学测量仪所得的第一光学数据去评定出待测面板的等级，使得各待测面板于后续处理中可依据其等级进行相应的处理。例如，可根据各待测面板的等级将各待测面板和相应的背光模块进行组装，以确保装完成后所形成的显示装置可达到所需的品质标准，并且降低了报废率。又例如，可根据各待测面板的等级将同等级的待测面板分类在一起，以依据各业者所需出货相应等级的待测面板给各业者。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (8)

1.一种自动检测系统，包含：

一背光源，用以提供一检测光；

一光学测量仪，用以测量该检测光；

一调光通量装置，位于该背光源与该光学测量仪之间，包含一穿透部、一减光部；及

一处理单元，利用该光学测量仪测量通过一待测面板与该穿透部后的该检测光，以取得一第一光学数据，当该待测面板不位于该背光源与该调光通量装置之间时，利用该光学测量仪测量通过该减光部后的该检测光，以得到一第二光学数据，其中该处理单元根据该第一光学数据与该第二光学数据评定该待测面板的等级。

2.如权利要求1所述自动检测系统，其特征在于，该调光通量装置更包含一不透光部，该处理单元于利用该光学测量仪测量通过该待测面板与该穿透部后的该检测光的步骤前以及利用该光学测量仪测量通过该减光部后的该检测光的步骤前，该处理单元更利用该光学测量仪通过该不透光部进行暗态校正。

3.如权利要求2所述的自动检测系统，其特征在于，该不透光部位于该减光部与该穿透部之间。

4.如权利要求3所述的自动检测系统，更包含：

一第一移动模块，用以根据该处理单元的控制移动该待测面板；及

一第二移动模块，用以根据该处理单元的控制移动该调光通量装置。

5.一种自动检测方法，包含：

利用一光学测量仪测量通过一待测面板与一调光通量装置的一穿透部后的一检测光，以取得一第一光学数据，其中该检测光由一背光源提供，且该调光通量装置位于该背光源与该光学测量仪之间；

当该待测面板不位于该背光源与该调光通量装置之间时，利用该光学测量仪测量通过该调光通量装置的一减光部后的该检测光，以取得一第二光学数据；及

根据该第一光学数据与该第二光学数据去评定该待测面板的等级。

6.如权利要求5所述的自动检测方法，其特征在于，于利用该光学测量仪测量通过该待测面板与该调光通量装置的该穿透部后的该检测光的步骤前以及于利用该光学测量仪测量通过该调光通量装置的该减光部后的该检测光的步骤前，更包含：

利用该光学测量仪通过一不透光部进行暗态校正。

7.如权利要求5所述的自动检测方法，其特征在于，评定该待测面板的该等级的步骤包含：

根据该减光部的一减光系数与该第二光学数据得到一第三光学数据；及

根据该第一光学数据与该第三光学数据的比值评定该待测面板的该等级。

8.如权利要求5所述的自动检测方法，更包含：

将该待测面板的该等级回传至一后台装置。