顯示面板Array制程缺陷自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-07 20:22
至2019年,中國大陸地區(qū)占全球顯示面板產(chǎn)能的近40%。但是,占總設(shè)備投資75%的Array段制程設(shè)備幾乎由日本、韓國和美國壟斷,光學(xué)自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備(AOI)是大尺寸面板Array段制程的核心設(shè)備之一,直接決定了產(chǎn)品的良率。其主要用途是對(duì)制程中的各類像素缺陷、mask缺陷、線缺陷和異物缺陷等進(jìn)行檢測(cè),并提供缺陷準(zhǔn)確位置、尺寸、種類等信息,以改進(jìn)工藝和指導(dǎo)缺陷修復(fù),進(jìn)而提高產(chǎn)品良率。面板的多層膜結(jié)構(gòu)和Array制程的復(fù)雜工藝造成待檢基板紋理復(fù)雜,且存在大量近透明、低對(duì)比度微小缺陷,這給缺陷檢測(cè)帶來極大困難和挑戰(zhàn)。針對(duì)上述問題,本課題開展“顯示面板Array制程缺陷自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)方法研究”。主要研究工作如下:(1)開展了基于多項(xiàng)式曲線擬合和Retinex理論的光照不均校正算法研究,在完成微缺陷光學(xué)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上,討論系統(tǒng)成像存在的光照不均對(duì)缺陷檢測(cè)的影響,開展基于曲線擬合和多尺度高斯函數(shù)的光照不均校正算法的對(duì)比研究。采用二次、四次多項(xiàng)式結(jié)合的復(fù)合校正方法改進(jìn)了基于曲線擬合的光照不均校正效果;根據(jù)基于Retinex理論的光照分量估計(jì)模型,利用多尺度高斯函數(shù)在不同尺度下提取的光照分量進(jìn)行加...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Array制程工藝及可能出現(xiàn)缺陷
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文4因造成的缺陷,且在制造過程中無法進(jìn)行檢測(cè),僅能用于顯示面板制造完成后的檢測(cè),不能在產(chǎn)品制造過程實(shí)現(xiàn)及時(shí)修復(fù)。光學(xué)檢測(cè)方法由于其非接觸性、自動(dòng)化程度高、可擴(kuò)展性強(qiáng)是當(dāng)前發(fā)展最快且使用最為廣泛的表面缺陷檢測(cè)方法之一[9]。目前全球AOI平板檢測(cè)設(shè)備生產(chǎn)廠家中,以色列的奧寶科技(Orbotech)憑借其科研轉(zhuǎn)化能力在AOI檢測(cè)設(shè)備研制中占據(jù)領(lǐng)先地位,并且在國內(nèi)市場(chǎng)有著極大的市場(chǎng)占有率,圖2-1為奧寶公司平板AOI檢測(cè)設(shè)備圖。韓國LG公司研發(fā)的光學(xué)缺陷檢測(cè)設(shè)備能夠?qū)χ匾毕莺涂珊雎匀毕葸M(jìn)行分類識(shí)別,分類正確率能達(dá)到98%。相較于國外,國內(nèi)技術(shù)和基礎(chǔ)相對(duì)薄弱,AOI設(shè)備多為小尺寸離線檢測(cè)設(shè)備,距離國外技術(shù)水平有著較大差距。LCD及OLED等液晶顯示平板在Array階段均為周期紋理表面,在復(fù)雜背景下,當(dāng)缺陷的灰度值與背景紋理灰度值處于同一水平時(shí),傳統(tǒng)的缺陷檢測(cè)方法如邊緣檢測(cè)、閾值分割等不能有效的在紋理中將缺陷檢出。目前針對(duì)液晶平板的光學(xué)檢測(cè)方法主要可分為三大類:差影法、統(tǒng)計(jì)法和頻譜法。圖2-1奧寶公司顯示平板(FPD)AOI檢測(cè)設(shè)備圖1.2.1差影法差影法是一種簡(jiǎn)單直接的檢測(cè)方法,其核心思想為通過對(duì)無缺陷模板圖像與待檢測(cè)圖像進(jìn)行差分運(yùn)算,得到殘影圖像再根據(jù)一定的分割算法進(jìn)行缺陷判定。該方法主要包括無缺陷模板圖像的生成、模板與待測(cè)圖像配準(zhǔn)和缺陷提取
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文10行算法處理,確定待檢面板是否存在缺陷點(diǎn),若存在則輸出其位置至復(fù)檢系統(tǒng);復(fù)檢系統(tǒng)對(duì)缺陷點(diǎn)進(jìn)行高分辨率圖像采集,經(jīng)分類識(shí)別算法,對(duì)缺陷點(diǎn)類別進(jìn)行輸出。具體AOI系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可參見圖2-3,本課題主要針對(duì)Scan系統(tǒng)的光學(xué)傳感模塊及缺陷檢測(cè)算法進(jìn)行研究,系統(tǒng)該部分核心硬件包括CCD相機(jī)陣列、線陣相機(jī)鏡頭、照明光源及圖像采集卡。圖2-1帶缺陷Array平板圖2-2AOI系統(tǒng)工作流程圖圖2-3AOI系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖[26]系統(tǒng)掃描路徑規(guī)劃為幾字型如圖2-4所示,即在x方向以一定步長步進(jìn),y方向往返掃描,步進(jìn)步長略小于成像視場(chǎng)大小,以保證不存在漏檢區(qū)域。光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖2-5所示,為了與運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)相配合且不影響成像質(zhì)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)機(jī)邊緣檢測(cè)及非整數(shù)倍率檢測(cè)優(yōu)化[J]. 王旭,高雪松,毛繼禹,張文富,武占英. 電子世界. 2019(14)
[2]基于改進(jìn)顯著性模型的TFT-LCD面板缺陷檢測(cè)[J]. 王宏碩,楊永躍. 電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào). 2018(07)
[3]基于區(qū)域神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的TFT-LCD電路缺陷檢測(cè)方法[J]. 何俊杰,肖可,劉暢,陳松巖. 計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化. 2018(07)
[4]自動(dòng)光學(xué)(視覺)檢測(cè)技術(shù)及其在缺陷檢測(cè)中的應(yīng)用綜述[J]. 盧榮勝,吳昂,張騰達(dá),王永紅. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2018(08)
[5]基于二維DFT的TFT-LCD平板表面缺陷檢測(cè)[J]. 張騰達(dá),盧榮勝,張書真. 光電工程. 2016(03)
[6]大尺寸LCD玻璃基板多視覺缺陷檢測(cè)系統(tǒng)研究[J]. 李力,王耀南,陳鐵健. 控制工程. 2016(02)
[7]基于二維伽馬函數(shù)的光照不均勻圖像自適應(yīng)校正算法[J]. 劉志成,王殿偉,劉穎,劉學(xué)杰. 北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(02)
[8]中國液晶面板自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)行業(yè)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)[J]. 彭騫,陳凱,沈亞非,唐浩林. 中國科技信息. 2015(24)
[9]液晶顯示屏背光源模組表面缺陷自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 史艷瓊,盧榮勝,張騰達(dá). 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(05)
[10]LCD Mura缺陷的B樣條曲面擬合背景抑制[J]. 李坤,李輝,劉云杰,梁平,盧小鵬. 光電工程. 2014(02)
博士論文
[1]基于機(jī)器視覺的TFT-LCD屏mura缺陷檢測(cè)技術(shù)研究[D]. 張昱.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于特征分類的低分辨率觸摸屏表面缺陷檢測(cè)[D]. 王松芳.北京交通大學(xué) 2016
本文編號(hào):3270308
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Array制程工藝及可能出現(xiàn)缺陷
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文4因造成的缺陷,且在制造過程中無法進(jìn)行檢測(cè),僅能用于顯示面板制造完成后的檢測(cè),不能在產(chǎn)品制造過程實(shí)現(xiàn)及時(shí)修復(fù)。光學(xué)檢測(cè)方法由于其非接觸性、自動(dòng)化程度高、可擴(kuò)展性強(qiáng)是當(dāng)前發(fā)展最快且使用最為廣泛的表面缺陷檢測(cè)方法之一[9]。目前全球AOI平板檢測(cè)設(shè)備生產(chǎn)廠家中,以色列的奧寶科技(Orbotech)憑借其科研轉(zhuǎn)化能力在AOI檢測(cè)設(shè)備研制中占據(jù)領(lǐng)先地位,并且在國內(nèi)市場(chǎng)有著極大的市場(chǎng)占有率,圖2-1為奧寶公司平板AOI檢測(cè)設(shè)備圖。韓國LG公司研發(fā)的光學(xué)缺陷檢測(cè)設(shè)備能夠?qū)χ匾毕莺涂珊雎匀毕葸M(jìn)行分類識(shí)別,分類正確率能達(dá)到98%。相較于國外,國內(nèi)技術(shù)和基礎(chǔ)相對(duì)薄弱,AOI設(shè)備多為小尺寸離線檢測(cè)設(shè)備,距離國外技術(shù)水平有著較大差距。LCD及OLED等液晶顯示平板在Array階段均為周期紋理表面,在復(fù)雜背景下,當(dāng)缺陷的灰度值與背景紋理灰度值處于同一水平時(shí),傳統(tǒng)的缺陷檢測(cè)方法如邊緣檢測(cè)、閾值分割等不能有效的在紋理中將缺陷檢出。目前針對(duì)液晶平板的光學(xué)檢測(cè)方法主要可分為三大類:差影法、統(tǒng)計(jì)法和頻譜法。圖2-1奧寶公司顯示平板(FPD)AOI檢測(cè)設(shè)備圖1.2.1差影法差影法是一種簡(jiǎn)單直接的檢測(cè)方法,其核心思想為通過對(duì)無缺陷模板圖像與待檢測(cè)圖像進(jìn)行差分運(yùn)算,得到殘影圖像再根據(jù)一定的分割算法進(jìn)行缺陷判定。該方法主要包括無缺陷模板圖像的生成、模板與待測(cè)圖像配準(zhǔn)和缺陷提取
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文10行算法處理,確定待檢面板是否存在缺陷點(diǎn),若存在則輸出其位置至復(fù)檢系統(tǒng);復(fù)檢系統(tǒng)對(duì)缺陷點(diǎn)進(jìn)行高分辨率圖像采集,經(jīng)分類識(shí)別算法,對(duì)缺陷點(diǎn)類別進(jìn)行輸出。具體AOI系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可參見圖2-3,本課題主要針對(duì)Scan系統(tǒng)的光學(xué)傳感模塊及缺陷檢測(cè)算法進(jìn)行研究,系統(tǒng)該部分核心硬件包括CCD相機(jī)陣列、線陣相機(jī)鏡頭、照明光源及圖像采集卡。圖2-1帶缺陷Array平板圖2-2AOI系統(tǒng)工作流程圖圖2-3AOI系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖[26]系統(tǒng)掃描路徑規(guī)劃為幾字型如圖2-4所示,即在x方向以一定步長步進(jìn),y方向往返掃描,步進(jìn)步長略小于成像視場(chǎng)大小,以保證不存在漏檢區(qū)域。光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖2-5所示,為了與運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)相配合且不影響成像質(zhì)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)機(jī)邊緣檢測(cè)及非整數(shù)倍率檢測(cè)優(yōu)化[J]. 王旭,高雪松,毛繼禹,張文富,武占英. 電子世界. 2019(14)
[2]基于改進(jìn)顯著性模型的TFT-LCD面板缺陷檢測(cè)[J]. 王宏碩,楊永躍. 電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào). 2018(07)
[3]基于區(qū)域神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的TFT-LCD電路缺陷檢測(cè)方法[J]. 何俊杰,肖可,劉暢,陳松巖. 計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化. 2018(07)
[4]自動(dòng)光學(xué)(視覺)檢測(cè)技術(shù)及其在缺陷檢測(cè)中的應(yīng)用綜述[J]. 盧榮勝,吳昂,張騰達(dá),王永紅. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2018(08)
[5]基于二維DFT的TFT-LCD平板表面缺陷檢測(cè)[J]. 張騰達(dá),盧榮勝,張書真. 光電工程. 2016(03)
[6]大尺寸LCD玻璃基板多視覺缺陷檢測(cè)系統(tǒng)研究[J]. 李力,王耀南,陳鐵健. 控制工程. 2016(02)
[7]基于二維伽馬函數(shù)的光照不均勻圖像自適應(yīng)校正算法[J]. 劉志成,王殿偉,劉穎,劉學(xué)杰. 北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(02)
[8]中國液晶面板自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)行業(yè)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)[J]. 彭騫,陳凱,沈亞非,唐浩林. 中國科技信息. 2015(24)
[9]液晶顯示屏背光源模組表面缺陷自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 史艷瓊,盧榮勝,張騰達(dá). 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(05)
[10]LCD Mura缺陷的B樣條曲面擬合背景抑制[J]. 李坤,李輝,劉云杰,梁平,盧小鵬. 光電工程. 2014(02)
博士論文
[1]基于機(jī)器視覺的TFT-LCD屏mura缺陷檢測(cè)技術(shù)研究[D]. 張昱.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于特征分類的低分辨率觸摸屏表面缺陷檢測(cè)[D]. 王松芳.北京交通大學(xué) 2016
本文編號(hào):3270308
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