大尺寸LCD光學(xué)量測(cè)系統(tǒng)

◎量測(cè)／測(cè)試所面臨之問題
欲建構(gòu)LCD光學(xué)量測(cè)系統(tǒng)來檢驗(yàn)面板品質(zhì)，將面臨的問題有：
1. 建立一套量測(cè)系統(tǒng)可快速對(duì)面板上某一點(diǎn)之9點(diǎn)、13點(diǎn)、25點(diǎn)均齊度之Luminance(輝度)、CIE(色座標(biāo))、Chromaticity、 VIEW ANGLE、Contrast Ratio、Gray Scale/Gamma、Response Time、Flicker、Cross-talk 和 Warm Up Time進(jìn)行量測(cè)。
2. 整合視覺影像定位，自動(dòng)量測(cè)面板各點(diǎn)之CIE及L(cd/m2)的變化相關(guān)函數(shù)。
3. 符合真實(shí)控制者操作介面功能之人機(jī)介面。
4. 建立自動(dòng)輸出判別是否合乎標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序。

◎應(yīng)用方案
LCD 的光學(xué)特性在量測(cè)上須整合運(yùn)動(dòng)控制、影像自動(dòng)定位、類比/數(shù)位訊號(hào)擷取、以及儀器通訊等復(fù)雜的項(xiàng)目，而市面上提供的軟硬體環(huán)境必須具備親切的使用者介面、開發(fā)時(shí)程短、易于安裝與除錯(cuò)等特性。透過對(duì)市售產(chǎn)品的嚴(yán)格篩選與評(píng)比后，以美商國(guó)家儀器(NI)的提供的軟硬體環(huán)境符合本公司的需求。特以LabVIEW 7.1 Express作為開發(fā)平臺(tái)，軟體環(huán)境搭配Vision Assistant 7.1與Report Generation Toolkit為主，在硬體環(huán)境上則使用NI USB-6009、PCI-1407、PCI-6221。 文章摘要
有鑒于平面顯示器的設(shè)計(jì)越來越邁向超大面板方向前進(jìn)，光學(xué)量測(cè)設(shè)備的量測(cè)范圍尺寸必定也需要朝向超大面板設(shè)計(jì)。光學(xué)特性的標(biāo)準(zhǔn)也不斷提高，傳統(tǒng)以人工檢驗(yàn)品質(zhì)的方式，不但耗費(fèi)無謂的人工成本，且不論檢測(cè)精密度及速度皆無法滿足較大規(guī)模的生產(chǎn)要求。因此，先進(jìn)的「電腦視覺定位系統(tǒng)」為不可或缺的，其具有測(cè)量準(zhǔn)確、快速、擴(kuò)展性強(qiáng)等特點(diǎn)，能快速針對(duì)客戶需要的參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)?；趦x控自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展理念，發(fā)展『產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化視覺檢測(cè)系統(tǒng)』，配合VISION AND MOTION的運(yùn)用，依客制化需求開發(fā)以滿足實(shí)際生產(chǎn)需求。由于LABVIEW它能夠快速建立準(zhǔn)確的自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，同時(shí)產(chǎn)生完整詳細(xì)的檢測(cè)數(shù)據(jù)，故以LABVIEW 7.1搭配IMAQ 7.1作為開發(fā)軟體，建立完整的自動(dòng)化量測(cè)系統(tǒng)。 光學(xué)量測(cè)設(shè)備介紹
本公司自制光學(xué)量測(cè)設(shè)備配合VISION AND MOTION的運(yùn)用，以LABVIEW 7.1搭配IMAQ 7.1作為開發(fā)軟體建立完整的自動(dòng)化量測(cè)系統(tǒng)。如下圖一所示，儀器包括TOPCON BM-7(or SR-3)、XYZ直線軸加上θxθy旋轉(zhuǎn)軸之五軸TABLE，控制型態(tài)為5軸伺服控制。
　

圖一. LCD光學(xué)量測(cè)系統(tǒng)
　 自動(dòng)量測(cè)面板各點(diǎn)之變化相關(guān)函數(shù)之特性整合
1. 視覺影像定位方法(NI PCI-1407+watec high resolution CCD)

此光學(xué)量測(cè)系統(tǒng)在搭配『視覺影像定位方法』下，量測(cè)之項(xiàng)目可包含以下數(shù)種：均齊度量測(cè)、Response Time、Warm Up Time、Flicker、VIEW ANGLE、Contrast Ratio、Gray Scale/Gamma、Cross-talk和Chromaticity等。此『視覺影像定位方法』之程序，首先必須輸入LCD尺寸大小，利用影像處理方法(Find vertical edge、Find horizontal edge 、Find coordsys (2 Rects) )，程式會(huì)先自動(dòng)搜尋出LCD之未發(fā)亮邊界，如圖二、三所示。當(dāng)搜尋出邊界后，程式便可以自動(dòng)對(duì)位至所需之定點(diǎn)，此定點(diǎn)分別定義為L(zhǎng)CD之左上、右上及右下邊界。根據(jù)前述定義之左上及右上兩點(diǎn)，可決定LCD之水平夾角，并將LCD的座標(biāo)系修正至與程式之座肯狄恢?jǐn)n如圖四所示。
　

圖二. 視覺影像定位方法-自動(dòng)搜尋LCD左上角
　

圖三. 視覺影像定位方法-自動(dòng)搜尋LCD右下角

圖四. 視覺影像定位方法-自動(dòng)修正LCD座標(biāo)系