专利名称：显示装置的检测系统及方法
技术领域：
本发明是关于一种显示装置的检测系统与方法。
背景技术：
随着科技的进步，显示器制造科技愈趋精密，往越来越高的解析度迈进。然而也因此在显示器制造过程中可能发生的瑕疵情形越来越难侦测。一般显示器瑕疵检测多以人眼做为判读工具，然而每一个品管人员的视觉判读差异往往会产生争议，且无法做为品管上绝对量化的管理。
以自动光学检测(AOI)方式取代人眼作瑕疵检测应为可行的办法。其步骤约略为以多线或阵列结构的光电感测元件配上成像镜头，将显示器点亮时的影像撷取下来，再经由影像处理即可分析待测显示器的瑕疵。
目前一般显示器厂商要求需检视到次像素(sub-pixel)的瑕疵，亦即每一像素点上的红色、绿色、蓝色三个次像素瑕疵均需检测。而对AOI方式而言，当空间解析度要提高时，必须将放大倍率提高，然而对于较大尺寸且像素尺寸(pixel size)较大的显示器，则相对需搭配一定像素的多线式或阵列式结构的光电感测元件，否则由于放大倍率的提高会使得感测元件的可视范围(FOV)变小，而必须改采以多个感测元件组合对应不同显示器的部份，或是以x-y平移台以将感测元件依序移动不同时间量测不同显示器的区域，方能检测整个显示器显示区域，此种方法不但耗时，同时额外的检测机台支出亦会增加显示器的制造成本。
现有利用以AOI装置来达成瑕疵检测的目的。但是这些方法都有个极大的缺点，那就是耗时及昂贵；的前曾有提议液晶显示器检测方法是以复数个影像感测撷取装置同时检测一个萤幕上的复数个区域，此种方法虽然快速，却将会大幅提高设备成本；另外也有研究提到一种搭配一图形促动器，将显示器的解析度降低，以搭配较低像素的影像感测撷取装置，然而仅能检测像素的瑕疵，而无法检测显示器的亮度、色度或辐射强度不均，并且只能检测到像素层次的瑕疵，而无法检测到次像素(R/G/B)的瑕疵。
发明内容
本发明的主要目的是在提供一种显示装置的检测系统及检测方法，俾能达成快速而精确至次像素层级的检测结果，降低检测设备成本，节省检测时间，并简化检测步骤。
本发明的另一目的是在提供一种显示装置的检测系统及检测方法，以便能检测显示装置的亮度、色度以及辐射强度不均等瑕疵。
为达成上述目的，本发明提供一种显示装置的检测系统，是搭配一显示器使用，其中该显示装置包括有复数个像素，且每一像素具有复数个次像素，其特征在于，该检测系统主要包括一图形产生装置，该图形产生装置是提供一信号使该显示器在于部分区域显示预设的图案或颜色；一光电感测影像撷取装置，该光电感测影像撷取装置是将该显示器所显示的该图案或该颜色撷取为一影像；以及一影像处理系统，该影像处理系统是分析显示该光电感测影像撷取装置所撷取的该影像；其中该图形产生装置控制该显示器于该显示器上依序重复产生复数个相同像素子群组的序列图形；该像素子群组是由相邻的复数个像素所组成；且于的每一图框扫瞄周期中每一像素子群组中的每一像素中的仅驱动一次像素。
其中该显示器为液晶显示器。
其中该显示器为电浆显示器。
其中该显示器为场发射显示器。
其中该显示器为有机电激发光显示器。
其中该光电感测影像撷取装置包括一成像元件，一单线式、多线式或阵列光电感测元件，以及影像撷取输出装置；且该光电感测元件为一电荷耦合元件，一互补金氧半导体元件或光二极管阵列。
其中该光电感测元件具有等值函数光谱响应是感测该像素或该次像素的辐射强度值。
其中该光电感测元件具有视效函数光谱响应是感测该像素或该次像素的亮度值。
其中该光电感测元件具有配色函数光谱响应是感测该像素或该次像素的的色度值。
本发明一种显示器的检测方法，是用以检测一该显示器的显示区域瑕疵，该显示器包括有复数个像素，每一像素具有有复数个次像素，其特征在于，该方法包括(1)提供一图形产生装置，该图形产生装置是控制该显示器在该显示器部分区域显示预设的图案或颜色；一光电感测影像撷取装置，该光电感测影像撷取装置是撷取将该显示器所显示的图案或颜色；以及一影像处理系统，该影像处理系统分析该光电感测影像撷取装置所撷取的该影像；(2)该图形产生装置控制该显示器于该显示器上依序重复产生复数个相同像素子群组的序列图形；其中该像素子群组是由相邻的复数个像素所组成；且于的每一图框扫瞄周期中每一像素子群组中的每一像素中的仅驱动一次像素；以及(3)该光电感测影像撷取装置感测并撷取该序列图形，并且传送至该影像处理系统，以得到一影像分析结果。
其中该显示器为液晶显示器、场发射显示器或电浆显示器等显示器；或是以LCOS、有机、无机EL或发光二极管等技术或元件制作的显示器或是液晶投影机或是以LCOS或DMD等技术或元件制作的投影显示器。
其中该光电感测影像撷取装置包括一成像元件，一单线式、多线式或阵列光电感测元件，以及影像撷取输出装置；且该光电感测元件为一电荷耦合元件，一互补金氧半导体元件或光二极管阵列。
其中该光电感测元件具有等值函数光谱响应是感测该像素或该次像素的辐射强度值。
其中该光电感测元件具有视效函数光谱响应是感测该像素或该次像素的亮度值。
其中该光电感测元件中具有配色函数光谱响应是感测该像素或该次像素的色度值。
本发明一种显示器的检测方法，是用以检测一该显示器的显示区域瑕疵，该显示器包括有复数个像素，每一像素具有有复数个次像素，其特征在于，该方法包括(1)提供一图形产生装置，该图形产生装置是控制该显示器在该显示器部分区域显示预设的图案或颜色；一光电感测影像撷取装置，该光电感测影像撷取装置是撷取将该显示器所显示的图案或颜色；以及一影像处理系统，该影像处理系统分析该光电感测影像撷取装置所撷取的该影像；(2)该图形产生装置控制该显示器于该显示器上产生复数个相同像素子群组的序列图形；其中该像素子群组是由相邻的复数个像素所组成；各像素群组所组成的序列图形可不需相同，且于的每一图框扫瞄周期中每一像素子群组中的每一像素中的仅驱动一次像素；以及(3)该光电感测影像撷取装置感测并撷取该序列图形，并且传送至该影像处理系统，以得到一影像分析结果。
其中该显示器为液晶显示器、场发射显示器或电浆显示器等显示器；或是以LCOS、有机EL、无机EL或发光二极管技术或元件制作的显示器或是液晶投影机或是以LCOS或DMD技术或元件制作的投影显示器。
其中该光电感测影像撷取装置包括一成像元件，一单线式、多线式或阵列式光电感测元件，以及影像撷取输出装置；且该光电感测元件为一电荷耦合元件，一互补金氧半导体元件或光二极管阵列。
其中该光电感测元件具有等值函数光谱响应是感测该像素或该次像素的辐射强度值。
其中该光电感测元件具有视效函数光谱响应是感测该像素或该次像素的亮度值。
其中该光电感测元件中具有配色函数光谱响应是感测该像素或该次像素的色度值。
为能让审查员能更了解本发明的技术内容，特举二较佳具体实施例及
如下，其中图1是本发明显示装置检测系统的示意图。
图2a、图2b、图2c、图2d是本发明实施例一的像素点亮顺序图。
图3a、图3b、图3c、图3d、图3e、图3f、图3g、图3h是本发明实施例二的像素点亮顺序图。
图4是本发明显示装置检测方法的流程图。
具体实施例方式
本发明一种显示器的检测系统，是搭配一显示器使用，其中此显示器包括有复数个像素(pixel)，且每一像素具有复数个次像素(sub-pixel)，而此检测系统主要包括一图形(pattern)产生装置，此图形产生装置是提供一信号使显示器在于部分区域显示预设的图案或颜色；一光电感测影像撷取装置，此光电感测影像撷取装置是将显示器所显示的图案或颜色撷取为一影像；以及一影像处理系统，此影像处理系统是分析显示光电感测影像撷取装置所撷取的影像；其中图形产生装置可控制显示器于该显示器上依序重复产生复数个相同像素子群组(subset)的序列图形；而像素子群组是由相邻的复数个像素所组成；并且在每一图框扫瞄周期中每一像素子群组中的每一像素中的仅驱动一次像素(subpixel)。
请参见图4，此是本发明显示装置检测方法的流程图。其中所设计的图形成像于光电感测元件上的空间频率必须小于或等于感测元件的空间频率。以1024×768像素的阵列式驱动显示器为例子，当使用像素放大倍率为1/2的成像系统时，显示器的全画面像素将被成像于阵列光电感测元件512×384像素的内，此时所设计的图形必须将解析度降为至多512×384像素或以下才能得到清晰的影像，在此状况下可采用2×2像素的像素子群组(subset)做为一单位。
本发明的确切实施方式请参见各实施例的说明。
需注意的是，本发明显示装置检测系统及方法所适用的显示器并无限制，可为现有的任何显示器。该显示器包括，但不限于，液晶显示器LCD(Liquid crystal display)、场发射显示器FED(Field EmissionDisplay)或电浆显示器PDP(Plasma Display Panel)等显示器；或是以LCOS(Liquid crystal on silicon)、有机EL(OLED)、无机EL或发光二极管LED等技术或元件制作的显示器或是液晶投影机(LCD Projector)或是以LCOS或DMD(digital micro-mirror device)等技术或元件制作的投影显示器。本发明显示器检测系统中所使用的光电感测影像撷取装置包括一成像元件，一单线式、多线式或阵列式光电感测元件以及一影像撷取输出装置，其中该光电感测元件可为现有适用的光电感测元件，较佳为电荷耦合元件(CCD)，互补金氧半导体(CMOS)或光二极管阵列(photodiode array)；本发明显示器检测系统及方法可检测的瑕疵不限，较佳可检测单点像素瑕疵、多点像素瑕疵等局部瑕疵，并可检测如色度不均、亮度不均、辐射强度不均等较大范围瑕疵。
实施例一、像素子群组包括四个像素请参见图2a至图2d，此四图为本实施例的像素点亮顺序示意图，在本实施例中显示器1为一LCD，而光电感测影像撷取装置为一CCD数字相机。而当图形设计为子群组2×2像素时，每次仅点亮每个子群组中其中一个像素的单一颜色的次像素，因此检测某一颜色的次像素瑕疵需轮流点亮四个不同的画面并且分次量测。在图2a中以每相邻的四个像素51，52，53，54做为一像素子群组，而每一像素的中各包含红色次像素511、绿色次像素512、蓝色次像素513。因此在每一像素子群组中仅点亮其中一像素51的一次像素512。接着请参见图2b，此为接续图2a所产生的图形，此时子群组中像素51已关闭，而改为像素53的绿色次像素532点亮。图2c与图2d则展示所依序点亮的像素52，54。由本方法可将光电感测影像撷取装置3的解析度降到显示器1的一半，例如若待测LCD的解析度为1024×768，则CCD数字相机的实际像素仅需要512×384，亦即实际像素仅需约二十万像素的数字相机即可满足需求。
实施例二、像素子群组包括八个像素请参见图3a至3h，此八图为本实施例的像素点亮顺序示意图。本实施例所使用的显示器为一LCD，而光电感测影像撷取装置为一CCD数字相机。请先参见图3a，如图所示，本实施例是以一六边形的相邻八个像素为一像素子群组。每一像素子群组中的各像素点亮顺序依序如图3a至3h所显示。如本实施例所示的方法，则可更进一步降低光电感测影像撷取装置的解析度。
从以上实施例中可以得知，本发明的确能达到降低光电感测影像撷取系统中光学感测元件解析度的功能，如此在多条生产线上需要同时执行显示器检测时便可大幅降低成本；另外，从本发明实施例中亦可看出利用图形产生器所产生不同形状、大小的图形，可以依照现有的光学感测元件解析度而做调整，并且确实地检测到显示器中红、绿、蓝三次像素的瑕疵。
上述实施例仅是为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以申请专利范围所述为准，而非仅限于上述实施例。
权利要求
1.一种显示装置的检测系统，是搭配一显示器使用，其中该显示装置包括有复数个像素，且每一像素具有复数个次像素，其特征在于，该检测系统主要包括一图形产生装置，该图形产生装置是提供一信号使该显示器在于部分区域显示预设的图案或颜色；一光电感测影像撷取装置，该光电感测影像撷取装置是将该显示器所显示的该图案或该颜色撷取为一影像；以及一影像处理系统，该影像处理系统是分析显示该光电感测影像撷取装置所撷取的该影像；其中该图形产生装置控制该显示器于该显示器上依序重复产生复数个相同像素子群组的序列图形；该像素子群组是由相邻的复数个像素所组成；且于的每一图框扫瞄周期中每一像素子群组中的每一像素中的仅驱动一次像素。
2.如权利要求1所述的显示装置的检测系统，其特征在于，其中该显示器为液晶显示器。
3.如权利要求1所述的显示装置的检测系统，其特征在于，其中该显示器为电浆显示器。
4.如权利要求1所述的显示装置的检测系统，其特征在于，其中该显示器为场发射显示器。
5.如权利要求1所述的显示装置的检测系统，其特征在于，其中该显示器为有机电激发光显示器。
6.如权利要求1所述的显示装置的检测系统，其特征在于，其中该光电感测影像撷取装置包括一成像元件，一单线式、多线式或阵列光电感测元件，以及影像撷取输出装置；且该光电感测元件为一电荷耦合元件，一互补金氧半导体元件或光二极管阵列。
7.如权利要求6所述的显示装置的检测系统，其特征在于，其中该光电感测元件具有等值函数光谱响应是感测该像素或该次像素的辐射强度值。
8.如权利要求6所述的显示装置的检测系统，其特征在于，其中该光电感测元件具有视效函数光谱响应是感测该像素或该次像素的亮度值。
9.如权利要求6所述的显示装置的检测系统，其特征在于，其中该光电感测元件具有配色函数光谱响应是感测该像素或该次像素的的色度值。
10.一种显示器的检测方法，是用以检测一该显示器的显示区域瑕疵，该显示器包括有复数个像素，每一像素具有有复数个次像素，其特征在于，该方法包括(1)提供一图形产生装置，该图形产生装置是控制该显示器在该显示器部分区域显示预设的图案或颜色；一光电感测影像撷取装置，该光电感测影像撷取装置是撷取将该显示器所显示的图案或颜色；以及一影像处理系统，该影像处理系统分析该光电感测影像撷取装置所撷取的该影像；(2)该图形产生装置控制该显示器于该显示器上依序重复产生复数个相同像素子群组的序列图形；其中该像素子群组是由相邻的复数个像素所组成；且于的每一图框扫瞄周期中每一像素子群组中的每一像素中的仅驱动一次像素；以及(3)该光电感测影像撷取装置感测并撷取该序列图形，并且传送至该影像处理系统，以得到一影像分析结果。
11.如权利要求10所述的显示器的检测方法，其特征在于，其中该显示器为液晶显示器、场发射显示器或电浆显示器等显示器；或是以LCOS、有机、无机EL或发光二极管等技术或元件制作的显示器或是液晶投影机或是以LCOS或DMD等技术或元件制作的投影显示器。
12.如权利要求10所述的显示器的检测方法，其特征在于，其中该光电感测影像撷取装置包括一成像元件，一单线式、多线式或阵列光电感测元件，以及影像撷取输出装置；且该光电感测元件为一电荷耦合元件，一互补金氧半导体元件或光二极管阵列。
13.如权利要求12所述的显示器的检测方法，其特征在于，其中该光电感测元件具有等值函数光谱响应是感测该像素或该次像素的辐射强度值。
14.如权利要求12所述的显示器的检测方法，其特征在于，其中该光电感测元件具有视效函数光谱响应是感测该像素或该次像素的亮度值。
15.如权利要求12所述的显示器的检测方法，其特征在于，其中该光电感测元件中具有配色函数光谱响应是感测该像素或该次像素的色度值。
16.一种显示器的检测方法，是用以检测一该显示器的显示区域瑕疵，该显示器包括有复数个像素，每一像素具有有复数个次像素，其特征在于，该方法包括(1)提供一图形产生装置，该图形产生装置是控制该显示器在该显示器部分区域显示预设的图案或颜色；一光电感测影像撷取装置，该光电感测影像撷取装置是撷取将该显示器所显示的图案或颜色；以及一影像处理系统，该影像处理系统分析该光电感测影像撷取装置所撷取的该影像；(2)该图形产生装置控制该显示器于该显示器上产生复数个相同像素子群组的序列图形；其中该像素子群组是由相邻的复数个像素所组成；各像素群组所组成的序列图形可不需相同，且于的每一图框扫瞄周期中每一像素子群组中的每一像素中的仅驱动一次像素；以及(3)该光电感测影像撷取装置感测并撷取该序列图形，并且传送至该影像处理系统，以得到一影像分析结果。
17.如权利要求16所述的显示器的检测方法，其特征在于，其中该显示器为液晶显示器、场发射显示器或电浆显示器等显示器；或是以LCOS、有机EL、无机EL或发光二极管技术或元件制作的显示器或是液晶投影机或是以LCOS或DMD技术或元件制作的投影显示器。
18.如权利要求16所述的显示器的检测方法，其特征在于，其中该光电感测影像撷取装置包括一成像元件，一单线式、多线式或阵列式光电感测元件，以及影像撷取输出装置；且该光电感测元件为一电荷耦合元件，一互补金氧半导体元件或光二极管阵列。
19.如权利要求18所述的显示器的检测方法，其特征在于，其中该光电感测元件具有等值函数光谱响应是感测该像素或该次像素的辐射强度值。
20.如权利要求18所述的显示器的检测方法，其特征在于，其中该光电感测元件具有视效函数光谱响应是感测该像素或该次像素的亮度值。
21.如权利要求18所述的显示器的检测方法，其特征在于，其中该光电感测元件中具有配色函数光谱响应是感测该像素或该次像素的色度值。
全文摘要
一种显示装置的检测系统及方法，是搭配一显示器所使用，此显示器包括有复数个像素，每一像素包括有复数个次像素，而检测系统主要包括一图形产生装置用以在显示器显示特定的图案或颜色；一光电感测影像撷取装置用以将显示器所显示的图案撷取成为一影像并输出；以及一影像处理系统以处理光电感测影像撷取装置所输出的影像，以辨识该显示器的异常像素；其中图形产生装置可控制显示器依序产生像素子群组的序列图形，该像素子群组于不同时间序列产生不同图形，在每一时间的每一图形的每一像素子群组中的每一像素点仅驱动该像素点中的某一次像素亮点。
文档编号G02F1/133GK1532540SQ03107278
公开日2004年9月29日 申请日期2003年3月21日 优先权日2003年3月21日
发明者田立芬, 叶峻毅, 杨福祥 申请人:财团法人工业技术研究院