CN101750770A - 检测液晶显示设备的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种LCD设备检测装置和方法。所述LCD设备检测装置和方法使用偏振片来确定液晶面板的好坏。这样，所述LCD设备检测装置和方法可大大提高检测效率。

Description

检测液晶显示设备的装置和方法
本申请要求2008年12月19日提交的韩国专利申请10-2008-0130284的优先权，在此援引该专利申请的全部内容作为参考。
技术领域
本发明涉及一种用于检测液晶显示(LCD)设备的装置，尤其涉及一种能提高检测效率的LCD设备检测装置和方法。
背景技术
LCD设备是利用由液晶盒进行的光调制的显示设备。LCD设备给液晶盒施加电压并改变其分子取向。这将液晶盒中的几种光学特性，如双折射、光偏振和光色散转换为可视的变化。
这种LCD设备比布朗管(或阴极射线管)小。这样，LCD设备广泛应用于诸如个人计算机和笔记本计算机显示器和影印机这样的办公自动化设备以及诸如移动电话和寻呼机这样的便携设备。
LCD设备可分为包括有源矩阵型在内的各种类型。有源矩阵型LCD设备已被积极应用在显示设备中。制造有源矩阵型LCD设备的工序包括基板清洗工序、基板构图工序、取向膜形成工序、基板组合/液晶注入工序和安装工序。
更具体地，基板清洗工序在基板构图工序之前和之后使用清洁剂移除上下基板上的污染物。基板构图工序包括下基板构图工序和上基板构图工序。
上基板包括形成在其上的滤色器、公共电极、黑矩阵和其他组件。下基板包括形成在其上的信号线、薄膜晶体管TFT和像素电极。信号线包括数据线、栅极线和其他线。每个薄膜晶体管都形成在栅极线和数据线的交叉处。每个像素电极都形成在由数据线和栅极线限定的像素区域上。像素电极与它们各自的薄膜晶体管的源极电极连接。
在取向膜形成工序过程中，首先用取向膜涂覆下基板，然后对其进行摩擦。通过基板组合/液晶注入工序完成上下基板。基板组合/液晶注入工序包括顺序完成的上下基板的组合工序、液晶注入工序、注入孔密封工序、清洗工序、研磨工序和检测工序。
由于上述制造工序过程中的失误或疏忽，如上制造的液晶面板会包括污点缺陷。在整个或部分液晶面板上产生亮度发散的污点缺陷。通过宏观检查(或用肉眼检查)检测这种污点缺陷。换句话说，污点缺陷的检测依赖于检查员的识别力。这样，经常销售出具有点缺陷、线缺陷和/或污点缺陷的不良LCD设备。此外，检查员很难用肉眼检查近来已成趋势的大尺寸LCD设备。
发明内容
因此，本发明涉及基本上克服了由于现有技术的限制和缺点而导致的一个或多个问题的LCD设备检测装置和方法。
本发明的一个目的是提供一种容易检测组合的液晶面板中的缺陷以提高检测效率的LCD设备检测装置和方法。
在下面的描述中将列出本发明的其它的特征和优点，这些特征和优点的一部分根据所述描述将是显而易见的，或者可通过实施例的实施而领会到。通过书面的说明书、权利要求以及附图中具体指出的结构可实现和获得本发明的这些优点。
根据本发明的一个方面，提供了一种LCD设备检测装置，其包括：以气浮结构构造的用于输送包括组合的上基板和下基板的液晶面板的工作台；背光单元，包括设置在工作台下方用于发光的光源、包围并保护光源的保护膜和形成在保护膜上的用于将从光源发射的光在固定轴方向上第一次偏振的下偏振片；与液晶面板的上表面分离固定距离的上偏振片，用于将来自液晶面板的光在固定轴方向上第二次偏振；和设置在上偏振片后面的CCD摄像机，利用由上偏振片第二次偏振的光扫描液晶面板上的图像，其中下偏振片包括设置在保护膜的上表面、下表面、左表面和右表面上的不同特性的第一到第四偏振片。
根据本发明的另一个方面，提供了一种LCD设备检测方法，该方法使用的装置包括：以气浮结构构造的用于输送包括组合的上基板和下基板的液晶面板的工作台；背光单元，包括设置在工作台下方用于发光的光源、包围并保护光源的保护膜和形成在保护膜上的用于将从光源发射的光在固定轴方向上第一次偏振的下偏振片；与液晶面板的上表面分离固定距离的上偏振片，用于将来自液晶面板的光在固定轴方向上第二次偏振；和设置在上偏振片后面的CCD摄像机，利用由上偏振片第二次偏振的光扫描液晶面板上的图像，所述方法包括：使光源发光；通过下偏振片将从光源发射的光在固定轴方向上第一次偏振，以将该光施加到设置在工作台上方的液晶面板；通过上偏振片将来自液晶面板的光在固定轴方向上第二次偏振；利用第二次偏振的光用CCD摄像机来扫描液晶面板的图像；检测扫描图像上的区域之间的亮度差；以及将亮度差与基准值对比，以确定液晶面板是否合格。
参看下面的附图和详细描述，其他系统、方法、特征和优点对于本领域技术人员来说将是或将变得显而易见。注意，所有这些其他的系统、方法、特征和优点都包含在该描述中、在本发明的范围内并由随后的权利要求保护。该描述不应认为是对那些权利要求的限制。下面结合实施例讨论其他的方面和优点。应当理解，本发明前面的一般性描述和下面的详细描述都是示范性的和解释性的，意在对要求保护的内容提供进一步的解释。
附图说明
所包含的附图用于提供对本发明的进一步理解，并组成本申请的一部分，附图图示了本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明。在附图中：
图1是简要显示本发明实施例的LCD设备检测装置的视图；
图2是显示图1的LCD设备检测装置的截面的剖面图；
图3是详细显示图1中所示的背光单元的视图；以及
图4是解释本发明实施例的由LCD设备检测装置执行的检测工序的流程图。
具体实施方式
现在详细描述本发明的实施例，附图中图解了这些实施例的一些例子。此后引入的这些实施例作为例子提供，以给本领域普通技术人员传达这些实施方式的精神。因此，这些实施例可以以不同的形式实施，从而并不限于这里所述的这些实施例。此外，为了附图的简便起见，设备的尺寸和厚度都被放大表示。如果可能，在包括附图的整个说明书中将使用相同的参考数字表示相同或相似的部件。
图1是示意性显示本发明实施例的LCD设备检测装置的视图。图2是显示图1的LCD设备检测装置的截面表面的剖面图。
参照图1和2，本发明实施例的LCD设备检测装置包括为检测LCD设备而设立的工作台110、设置在工作台110上方的液晶面板100、与液晶面板100分离固定距离的多台线扫描摄像机(line scan camera)140以及支撑所述多台线扫描摄像机140的本体单元130。LCD设备检测装置进一步包括在工作台110下方的背光单元120，背光单元120将光照射在液晶面板100上。
液晶面板100设置成与工作台110分离开固定距离。为此，液晶面板100在工作台110上方浮动在空气中。液晶面板100可以包括彼此组合的上基板101和下基板103。这种液晶面板可沿确定的方向在工作台110上移动。
上基板101可包括形成在其上的滤色器、公共电极、黑矩阵和其他组件。下基板103可包括形成在其上的信号线、薄膜晶体管TFT和像素电极。信号线包括数据线、栅极线和其他线。每个薄膜晶体管都形成在栅极线和数据线的交叉处。每个像素电极都形成在由数据线和栅极线限定的像素区域上。像素电极与它们各自的薄膜晶体管的源极电极连接。
多台线扫描摄像机140的每一台都可包括电荷耦合器件(CCD)。CCD摄像机140给液晶面板100摄像并自动产生缺陷位置和/或缺陷区域的坐标。在每台CCD摄像机140前面都设置有上偏振片150。
背光单元120包括用于发光的光源125、用于保护光源125的保护膜135和设置在保护膜135上的下偏振片160。下偏振片160包括包围保护膜135的第一到第四偏振片160a到160d。可选择地，下偏振片160可包括偏振膜和散射片。在该情形中，从背光单元120的光源125发射的光通过偏振膜在固定轴方向上偏振，然后由散射片散射，从而施加到液晶面板100。
现在将解释本发明实施例的LCD设备检测装置用于检测LCD设备的操作。
首先，从背光单元120的光源125发射光。从光源125发射的光通过下偏振片160在固定轴方向上第一次偏振。将在固定轴方向上第一次偏振的光施加到包括组合的上基板101和下基板103的液晶面板100。
然后，施加到液晶面板100的光利用液晶面板100内的液晶的各向异性折射率在各个方向上输出。在各个方向上输出的光进入上偏振片150。上偏振片150将入射光在固定轴方向上第二次偏振。通过上偏振片150在固定轴方向上第二次偏振的光使CCD摄像机140获得液晶面板100的图像。
CCD摄像机140获得的液晶面板100的图像包括不同亮度的区域，即存在污点缺陷的部分和不存在污点缺陷的部分。这样，通过由CCD摄像机140获得的液晶面板100的图像上的亮度差展现出在包括组合的上基板101和下基板103的液晶面板100上的缺陷位置。
图3是详细显示图1中所示的背光单元的视图。如图1和3中所示，背光单元120包括用于发光的光源125、用于包围光源125的保护膜135以及每个都设置在保护膜135外表面上的第一到第四偏振片160a～160d。
在第一到第四偏振片160a～160d中，在共面转换(IPS)模式的液晶面板100中可使用分别设置到保护膜135的上表面和下表面的第一偏振片160a和第二偏振片160b。相反，在扭曲向列(TN)模式的液晶面板100中可使用分别设置到保护膜135的左侧表面和右侧表面的第三偏振片160c和第四偏振片160d。
这样，根据设置在工作台110上方(或之上)的液晶面板100是IPS模式还是TN模式，保护膜135上下表面上的第一偏振片160a和第二偏振片160b的位置可与第三偏振片160c和第四偏振片160d的位置交换。为此，背光单元120进一步包括转动第一到第四偏振片160a～160d的旋转轴(未示出)以及驱动旋转轴的电机(未示出)。旋转轴与保护膜135组合并利用来自电机的扭矩改变第一到第四偏振片160a～160d的位置。
更具体地，如果设置在工作台110上方(或之上)的液晶面板100是IPS模式，则电机响应操作者的命令并使旋转轴和保护膜135一起转动，以将第一和第二偏振片160a和160b定位在液晶面板100下方。相反，如果设置在工作台110上方(或之上)的液晶面板100是TN模式，则因为电机响应操作者的命令转动保护膜135和旋转轴，所以第三偏振片160c和第四偏振片160d被定位在液晶面板100下方。
这样，可根据液晶面板100的模式改变设置在保护膜135外表面上的第一到第四偏振片160a～160d的位置。
图4是解释本发明实施例的由LCD设备检测装置执行的检测工序的流程图。
如图4中所示，本实施例的LCD设备检测装置将包括组合的上基板101和下基板103的液晶面板100以浮动的状态设置在工作台110之上(步骤S1)。根据设置在工作台110之上的液晶面板100的模式改变背光单元120中包含的第一到第四偏振片160a～160d的位置。然后背光单元120内的光源125发光(步骤S2)。
从光源125发射的光通过下偏振片160在固定轴方向上第一次偏振。然后将在固定轴方向上第一次偏振过的光施加到液晶面板100(步骤S4)。入射到液晶面板100上的光利用液晶面板100内的液晶的各向异性折射率在各个方向上输出。输出的发散的光进入上偏振片150，并且从液晶面板100输出的光在所述固定轴方向上第二次偏振(步骤S5)。
所述第二次偏振的光使CCD摄像机140扫描液晶面板100，从而获得图像(步骤S6)。将获得的图像提供到执行图像检查的图像板(未示出)(步骤S7)。图像板消除所获得的图像中包含的噪声并提高消噪图像的对比度。此外，图像板根据对比度提高的图像的正常部分与缺陷部分之间的亮度差，确定液晶面板100是否质量低劣。
如果图像中正常部分与缺陷部分之间产生的亮度差大于基准值(或临界值)，则图像板就将所检测的液晶面板100认为是可修复或丢弃的不合格产品(步骤S9)。相反，当亮度差小于基准值(或临界值)时，图像板就将所检测的液晶面板100认为是合格产品，从而使所检测的液晶面板100进入随后的工序(步骤S10)。
如上所述，本发明的LCD设备检测装置和方法利用被上偏振片和下偏振片第一次和第二次偏振的光，用CCD摄像机扫描包括组合的上下基板的液晶面板。随后，所述LCD设备检测装置和方法根据液晶面板的扫描图像确定液晶面板的好坏。这样，与仅依赖于肉眼判断的现有检测方法相比，所述LCD设备检测装置和方法可大大提高检测效率。
此外，本发明的LCD设备检测装置和方法能根据液晶面板的模式而交换不同的下偏振片。因此，所述LCD设备检测装置和方法能检测IPS和TN模式液晶面板。结果，可大大提高检测效率。
尽管仅仅针对上述实施例有限地解释了本发明，但本领域普通技术人员应当理解，本发明并不限于这些实施例，而是应理解为在不脱离本发明的精神的情况下，各种变化或修改是可能地。因此，本发明的范围应当仅由所附权利要求及其等价物确定。

Claims (4)

1.一种LCD设备检测装置，包括：
以气浮结构构造的用于输送包括组合的上基板和下基板的液晶面板的工作台；
背光单元，包括设置在所述工作台下方用于发光的光源、包围并保护所述光源的保护膜和形成在所述保护膜上的用于将从所述光源发射的光在固定轴方向上第一次偏振的下偏振片；
与所述液晶面板的上表面分离固定距离的上偏振片，用于将来自所述液晶面板的光在所述固定轴方向上第二次偏振；和
设置在所述上偏振片后面的CCD摄像机，利用由所述上偏振片第二次偏振的光扫描所述液晶面板上的图像，
其中所述下偏振片包括设置在所述保护膜的上表面、下表面、左表面和右表面上的不同特性的第一到第四偏振片。
2.根据权利要求1所述的LCD设备检测装置，其中所述四个偏振片中的设置在所述保护膜的上下表面上的两个偏振片用于IPS模式液晶面板，设置在所述保护膜的左表面和右表面上的其他两个偏振片用于TN模式液晶面板。
3.根据权利要求1所述的LCD设备检测装置，其中所述背光单元进一步包括与所述保护膜连接的用于根据液晶面板的模式改变所述第一到第四偏振片的位置的旋转轴和控制所述旋转轴的电机。
4.一种LCD设备检测方法，该方法使用的装置包括：以气浮结构构造的用于输送包括组合的上基板和下基板的液晶面板的工作台；背光单元，包括设置在所述工作台下方用于发光的光源、包围并保护所述光源的保护膜、和形成在所述保护膜上的用于将从所述光源发射的光在固定轴方向上第一次偏振的下偏振片；与所述液晶面板的上表面分离固定距离的上偏振片，用于将来自所述液晶面板的光在所述固定轴方向上第二次偏振；和设置在所述上偏振片后面的CCD摄像机，利用由所述上偏振片第二次偏振的光扫描所述液晶面板上的图像，所述方法包括：
使所述光源发光；
通过所述下偏振片将从所述光源发射的光在所述固定轴方向上第一次偏振，以将该光施加到设置在所述工作台上方的液晶面板；
通过所述上偏振片将来自所述液晶面板的光在所述固定轴方向上第二次偏振；
利用第二次偏振的光用CCD摄像机来扫描所述液晶面板的图像；
检测所述扫描图像上的区域之间的亮度差；以及
将所述亮度差与基准值对比，以确定所述液晶面板是否合格。
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