◎量测／测验所面对之问题
欲建构LCD光学量测体系来查验面板质量，将面对的问题有：
1. 树立一套量测体系可快速对面板上某一点之9点、13点、25点均齐度之Luminance(辉度)、CIE(色座标)、Chromaticity、 VIEW ANGLE、Contrast Ratio、Gray Scale/Gamma、Response Time、Flicker、Cross-talk 和 Warm Up Time进行量测。
2. 整合视觉印象定位，主动量测面板各点之CIE及L(cd/m2)的改变相关函数。
3. 契合实在操控者操作介面功用之人机介面。
4. 树立主动输出判别是否契合标准作业程序。
◎运用计划
LCD 的光学特性在量测上须整合运动操控、印象主动定位、类比/数位信号撷取、以及仪器通讯等杂乱的项目，而市面上供给的软硬体环境有必要具有亲热的运用者介面、开发时程短、易于装置与除错等特性。透过对市售产品的严厉挑选与评比后，以美商国家仪器(NI)的供给的软硬体环境契合本公司的需求。特以LabVIEW 7.1 Express作为开发渠道，软体环境调配Vision Assistant 7.1与Report Generation Toolkit为主，在硬体环境上则运用NI USB-6009、PCI-1407、PCI-6221。 文章摘要
有鉴于平面显现器的规划越来越迈向超大面板方向行进，光学量测设备的量测规划尺度必定也需求朝向超大面板规划。光学特性的标准也不断提高，传统以人工查验质量的办法，不光消耗无谓的人工成本，且不管检测精密度及速度皆无法满意较大规划的出产要求。因而，先进的「电脑视觉定位体系」为不可或缺的，其具有丈量精确、快速、扩展性强等特色，能快速针对客户需求的参数进行主动检测。根据仪控主动化技术开展理念，开展『工业主动化视觉检测体系』，合作VISION AND MOTION的运用，依客制化需求开发以满意实践出产需求。由于LABVIEW它能够快速树立精确的主动检测体系，一起发生完好具体的检测数据，故以LABVIEW 7.1调配IMAQ 7.1作为开发软体，树立完好的主动化量测体系。 光学量测设备介绍
本公司克己光学量测设备合作VISION AND MOTION的运用，以LABVIEW 7.1调配IMAQ 7.1作为开发软体树立完好的主动化量测体系。如下图一所示，仪器包括TOPCON BM-7(or SR-3)、XYZ直线轴加上θxθy旋转轴之五轴TABLE，操控型态为5轴伺服操控。
图一. LCD光学量测体系
主动量测面板各点之改变相关函数之特性整合
1. 视觉印象定位办法(NI PCI-1407+watec high resolution CCD)
此光学量测体系在调配『视觉印象定位办法』下，量测之项目可包括以下数种：均齐衡量测、Response Time、Warm Up Time、Flicker、VIEW ANGLE、Contrast Ratio、Gray Scale/Gamma、Cross-talk和Chromaticity等。此『视觉印象定位办法』之程序，首要有必要输入LCD尺度巨细，运用印象处理办法(Find vertical edge、Find horizontal edge 、Find coordsys (2 Rects) )，程式会先主动搜索出LCD之未发亮鸿沟，如图二、三所示。当搜索出鸿沟后，程式便能够主动对位至所需之定点，此定点别离界说为LCD之左上、右上及右下鸿沟。根据前述界说之左上及右上两点，可决定LCD之水平夹角，并将LCD的座标系批改至与程式之座肯狄恢拢如图四所示。
图二. 视觉印象定位办法-主动搜索LCD左上角
图三. 视觉印象定位办法-主动搜索LCD右下角
图四. 视觉印象定位办法-主动批改LCD座标系
2. 9点、13点、25点均齐度
在LCD的检测中，根据LCD发光区域辉度或色度改变的程度，可将其界说为均齐度(Uniformity)。根据VESA标准，均齐度之量测包括5点、9点…等，再由量测成果之最大值除以最小值便为均齐度，公式如下列所示：
在此LCD光学量测体系中根据不同需求包括9点、13点和25点均齐度之量测。其测定办法与数据成果如图五及图六所示。
图五. 九点均齐度-主动测定办法
3. Response Time和Warm Up Time丈量
3.1 Response Time (PCI-6221+ Photosensor Module Hamamatsu>)
在LCD 的检测中，检测TFT由关到开和开到关所需的时刻，称之为反响时刻(Response Time)。如图七所示，当TFT全亮时，Ton和Toff界说为T90- T10和T10- T90，反响时刻为Ton+Toff。上述之T10和T90别离为TFT到达10%或90%亮度所需的时刻。而检测成果如图八所示。
图七. 反响时刻量测之示意图
图八. 反响时刻量测之图形成果
3.2 Warm Up Time (PCI-6221+ Photosensor Module Hamamatsu>)
在LCD的检测中， LCD点亮时辉度到达安稳状况所需的时刻，称之为暖机时刻(Warm Up Time)，如图九所示。图中，曲线会跟着时刻增加而上升，当LCD安稳时，辉度与时刻的曲线会达至水平安稳。
图九. 暖机时刻(Warm Up Time)之图形曲线
2.4 VIEW ANGLE和Contrast Ratio检测办法
2.4.1VIEW ANGLE
LCD由于天然生成的物理特性，使得运用者从不同视点去看时画面质量会有所改变。与正看时比较，斜看的时分，转到当画面质量现已改变到无法承受的临界视点时，称之为该LCD之视角。视角之界说区分为以下三种：(1)比照-从斜的方向去看LCD，与正看时比较，白色部分会变暗，黑色部分会变亮，因而比照会下降，一般当比照下降到 10的时分的视点界说为该LCD的视角。(2)灰阶回转-理论上LCD从零灰阶(黑色)到二五五灰阶(白色)应该是灰阶数越高则越亮，可是LCD在某个大视点的时分有或许看到低灰阶反而比高灰阶还亮，也便是看到相似是非回转的现象，这种现象称之为灰阶回转。不会发生灰阶回转现象的最大视点称之为视角。 (3)色差-从不同视点去看LCD，会发现色彩会跟着视点而改变，当色彩的改变现已大到无法承受的临界点时，该视点称为视角。检测成果如图十及十一所示。
图十. 视角量测-比照法
图十一. 视角量测-比照法图形与数据成果
2.4.2 Contrast Ratio
比照的界说为在暗室之中，白色画面的亮度除以黑色画面的亮度。
2.5 Gray Scale/Gamma与Cross-talk量测
2.5.1 Gray Scale/Gamma
Gamma curve是指不同灰阶与亮度的联系曲线。把零到二五五灰阶当x轴，亮度为y轴，画出来的曲线称为Gamma curve。由于人眼关于光线强度感应为对数值，因而灰阶对应辉度一般规划成一条曲线，故将Gamma curve取对数后为一条直线。检测进程与成果会与人眼调查相同，别离如图十二及十三所示。
图十二. Gamma curve检测进程
图十三. Gamma curve检测成果
2.5.2 Cross-talk量测办法
LCD的Cross-talk是指萤幕中某区域的画面影响到附近区域亮度的现象。一般Cross -talk测验画面是在底色一二八灰阶的状况下，画一个有萤幕四分之一大的黑色方块摆在正中央，理论上周围仍是都要保持一二八灰阶，但若发现上下左右四块区域变暗，就作叫Cross-talk。检测示意图与程序，别离如图十四及十五所示。
图十四. Cross-talk检测示意图
图十五. Cross-talk检测程序
2.6 Chromaticity量测办法
色饱和度是指LCD色彩艳丽的程度。LCD是由红、绿和蓝色三原色组合成恣意色彩，假如RGB三原色越艳丽，则该LCD能够表明的色彩规划就更广，这是由于无法显现比三原色更艳丽的色彩。色饱和度的表明是以NTSC所规则的三原色色域面积为分母，显现器三原色色域面积为分子去求百分比。检测成果，如图十六所示。
图十六. Chromaticity检测成果
人机介面
3.1 操控者人机介面
咱们以LabVIEW 7.1 Express开发渠道所规划的LCD光学量测体系的人机介面，程式架构是以EVENT结构为蓝本，根据不同的量测项目，以弹跳式视窗显现，程式结构与操作画面别离如图十七和十八所示。一起，根据不同的量测需求，程式可快捷地新增或移除剩余的子程式，树立简易的操作者介面。图十九最上方的表格可显现产品的序号及现场所反响的物理特性，图形则为各种量测之成果。Tab Control能够挑选欲检视之量测项目和所测验之数据。此体系一切设定及反响皆为主动化，并调配现场操作以求得最佳的操作介面。
图十七. EVENT结构
图十八. 操作画面之弹跳式视窗
图十九. 体系架构主画面
3.2 主动输出量测成果
由上一章节所说的光学量测体系，可由LCD光学量测体系中供给的选单式报表体系，让操作者可恣意选定量测流程，以了解现在LCD产品的质量并对产线的作即时的报答，如图二十所示。经LCD光学量测体系，完结产品各项光学量测之动作与消息回馈等功用；在体系作业进程中，以数据及图形显现以供给操作者必要处置之参阅根据。
图二十. 量测报表输出
定论
LCD 工业代代不断更新，现在台湾更将朝向七代线行进，所需之量测架构更为杂乱，量测标准一日千里，传统规划之软体无法供给随时更新服务，幸有LABVIEW供给快速整合开发软体，使得开发时程缩短三分之二，足以满意客户即时更新之需求。运用IMAQ Vision Assistant 7.1 函数更可容易规划印象定位体系，运用PCI-1407获得印象后，运用简略几个IMAQ VI 即可标定出所需之座标进行量测，这一方面大幅提高产品量测特性，并可扫除人为定位差错提N设备量测重现性，可供给最人性化介面与市面上一般量测体系有很大之差异性，这是咱们挑选运用LABVIEW开发体系最大的动力，加上NI从前推出USB-6009 DAQ模组，改进类比信号线路过长形成信号失真问题，当令处理Response Time、Flicker量测。
本量测体系供给选单式选项，让操作者可恣意选定量测流程，大幅下降操作介面规划时刻，并可规划更具体量测流程，依选定量测程序依序量测出客户所要求之数据，并将该量测数据输出至EXCEL报表上
