CN107767807B - 一种适用于cell工序的色斑修复方法及系统 - Google Patents

一种适用于cell工序的色斑修复方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种适用于CELL工序的色斑修复方法及系统，该色斑修复方法包括：S1)获取一包含显示模组Mura缺陷区域的第一初始亮度值、或/和第一初始色度值与Mura补偿数据对应关系的Mura补偿数据集；S2)采集该显示面板Mura缺陷区域的第二初始亮度值、或/和第二初始色度值，并将该第二初始亮度值、或/和第二初始色度值与该Mura补偿数据集中的第一初始亮度值、或/和第一初始色度值进行比较，取误差最小的第一初始亮度值、或/和第一初始色度值对应的Mura补偿数据作为该显示面板Mura缺陷区域的DeMura数据。本发明可以在CELL工序中直接对显示面板的色斑缺陷进行修复，识别出不能进行色斑修复的显示面板，从而避免平面显示模组产线MODULE工序的物料浪费，提高良品率。

Description

一种适用于CELL工序的色斑修复方法及系统
技术领域
本发明涉及平面显示技术领域，具体涉及到一种在CELL工序中直接对显示面板的色斑缺陷进行修复的方法及系统。
背景技术
平面显示器具有高分辨率、高灰度以及无几何变形等优点，同时由于其体积小、重量轻和功耗低，因而被广泛的应用在人们日常使用的消费电子产品中，例如电视、电脑、手机、平板等。平面显示器的制造工艺复杂，主要包括ARRAY(阵列)、CELL(面板成型)和MODULE(模组构装)三大工序，且每一个大工序中又包含十几至几十个小工序，而且随着平面显示器的尺寸越做越大，其灰度的均匀性也越来越难控制，因此在制造过程中难免会出现各种显示缺陷，而这些显示缺陷较为常见的是Mura(色斑)缺陷。Mura缺陷是在同一光源且底色相同的画面下，因视觉感受到的不同颜色或者灰度的差异，从而给人们带来视觉上的不适，严重影响着平面显示器的品质。
目前已有专门针对平面显示器的Mura缺陷修复技术，如中国专利《一种修复平面显示模组Mura缺陷的方法及系统》(公告号CN106097954A)、中国专利《一种消除液晶显示器Mura的方法和装置》(公告号CN103680449B)。这些Mura缺陷修复技术采用的技术方案均是在MODULE工序后端对平面显示模组的Mura缺陷进行修复，即先获得平面显示模组的DeMura数据(Mura补偿数据)，然后将DeMura数据烧录至模组PCB板中的Flash IC，最后由模组TCON板中的DeMuraTcon IC(Mura补偿芯片)从Flash IC中读取DeMura数据进行Mura缺陷修复。
在MODULE工序中，需要将CELL工序加工完成的面板与Drive IC(驱动电路)、PCB板(印刷电路板)连接，并装上背光模组、外框等多种周边零部件，其工序包括偏光片贴合、TAB贴合、PCB贴合等十几个小工序。由于现有技术中的这些Mura缺陷修复技术只能在MODULE工序后端(即完成偏光片贴合、TAB贴合、PCB贴合等工序)才能进行Mura缺陷修复过程，对于部分由于物料或制程工艺等客观原因不能完成Mura缺陷修复或Mura缺陷修复仍不合格的平面显示模组，在MODULE工序中会造成大量的物料浪费，同时也降低了平面显示模组产线的良品率。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明公开一种适用于CELL工序的色斑修复方法及系统，能在CELL工序中直接对显示面板的色斑缺陷进行修复，识别出不能进行色斑修复的显示面板，从而避免平面显示模组产线MODULE工序的物料浪费，提高良品率。
为解决上述技术问题，本发明提供一种适用于CELL工序的色斑修复方法，该色斑修复方法包括以下步骤：
S1)获取一包含显示模组Mura缺陷区域的第一初始亮度值、或/和第一初始色度值与Mura补偿数据对应关系的Mura补偿数据集；
S2)采集该显示面板Mura缺陷区域的第二初始亮度值、或/和第二初始色度值，并将该第二初始亮度值、或/和第二初始色度值与该Mura补偿数据集中的第一初始亮度值、或/和第一初始色度值进行比较，取误差最小的第一初始亮度值、或/和第一初始色度值对应的Mura补偿数据作为该显示面板Mura缺陷区域的DeMura数据；
S3)将该DeMura数据叠加到一n灰阶图像中，得到第一Mura补偿图像；
S4)将该第一Mura补偿图像输入到该显示面板，并识别该显示面板Mura缺陷区域的修复效果；
若该修复效果满足显示要求，则将该显示面板送入MODULE工序，并将该DeMura数据烧录到MODULE工序中该显示面板对应的Flash IC中。
优选地，上述技术方案还包括以下步骤：
提供一Mura评价值，采集MODULE工序后端显示模组的显示画面的灰度矩阵，并获得该灰度矩阵的归一化均方差值；
若该归一化均方差值大于该Mura评价值，则对该MODULE工序后端显示模组进行色斑修复，获得该MODULE工序后端显示模组的Mura缺陷区域的第一初始亮度值、或/和第一初始色度值，以及Mura补偿数据，并更新到该Mura补偿数据集中。
为解决上述技术问题，本发明另外提供一种适用于CELL工序的色斑修复系统，该色斑修复系统包括：
探针短接式图形信号发生器，用于生成驱动显示面板或显示模组的n灰阶图像讯号；
摄像装置，用于采集显示面板或显示模组的显示画面；
其特征在于，
该色斑修复系统还包括处理器、存储修复数据的存储器，以及存储在该存储器中并可在该处理器上运行的计算机程序；
该计算机程序被处理器执行时读取该修复数据并控制该探针短接式图形信号发生器和该摄像装置实现上述各技术方案所述方法的步骤。
优选地，上述技术方案中该色斑修复系统还包括一用于为该显示面板提供背光的背光源、一用于为该显示面板提供驱动信号的Drive IC，以及一用于电连接该Drive IC和显示面板的探针压接治具；其中，
该探针压接治具具有与该显示面板的多个金属触点一一对应的多个探针；
该Drive IC置于一PCB板中，该Drive IC通过该PCB板与该探针压接治具的多个探针电连接。
优选地，上述技术方案中该修复数据包括一包含显示模组Mura缺陷区域的第一初始亮度值、或/和第一初始色度值与Mura补偿数据对应关系的Mura补偿数据集，以及评价Mura修复效果的Mura评价值。
本发明具有以下优点：
本发明可以直接采用在MODULE工序后端获得的显示模组的初始亮度值(或/和初始色度值)与Mura补偿数据的对应关系，在CELL工序中直接对显示面板的色斑缺陷进行修复，识别出不能进行色斑修复的显示面板，从而避免平面显示模组产线MODULE工序的物料浪费，提高良品率。
附图说明
图1本发明适用于CELL工序的色斑修复方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例一
本实施例公开的一种适用于CELL工序的色斑修复系统，包括ShortingBar图形信号源(即探针短接式图形信号源，是一种模拟信号发生装置，可提供多通道、高压的波形信号驱动显示面板显示一n灰阶的图像画面，用于CELL工序中对显示面板可能存在的Mura缺陷、垂直线缺陷、水平线缺陷、点缺陷等不良现象进行检测)、摄像装置、存储器及SOPC芯片(集成有可编程片上系统sopc的FPGA芯片)。
其中，该存储器中存储有包含大量的显示模组Mura缺陷区域的第一初始亮度值(或/和第一初始色度值)与Mura补偿数据对应关系的Mura补偿数据集、用于评价Mura修复效果的Mura评价值，以及多个计算机程序；该SOPC芯片中例化有图像处理模块、计算模块、修复评估模块和修复流程控制模块，该多个计算机程序可以在SOPC芯片中的各个功能模块中运行，并能实现下述实施例中的各个步骤。
上述技术方案中，在CELL工序中快速对显示面板进行色斑修复的流程包括以下步骤：
步骤S1)ShortingBar图形信号源直接驱动显示面板生成一n灰阶图像，摄像装置采集该显示面板的显示画面并传送到SOPC芯片中，然后图像处理模块从该显示画面中提取出Mura缺陷区域的第二初始亮度值(或/和第二初始色度值)；
步骤S2)计算模块将该第二初始亮度值与Mura补偿数据集中的所有第一初始亮度值进行比较，然后从存储器中读取出误差最小的第一初始亮度值对应的Mura补偿数据，作为该显示面板Mura缺陷区域的DeMura数据；
步骤S3)将该显示面板送入MODULE工序，并将该DeMura数据烧录到MODULE工序中该显示面板对应的Flash IC中。
上述实施例中，可以在MODULE工序后端对显示模组是否还存在Mura缺陷进行抽样检测，如果检测到还存在Mura缺陷，对显示模组进行色斑修复流程，并将其Mura缺陷区域新的初始亮度值(或/和初始色度值)与Mura补偿数据的对应关系更新到所述Mura补偿数据集中，包括以下步骤：
步骤S4)采用一PG讯号源(即常见的带有LVDS、MIPI、DP、eDP、V-BY-ONE或TTL等信号接口的数字图像讯号发生器)给显示模组输入一n灰阶全白图像，并利用摄像装置采集该显示模组的显示画面，然后图像处理模块提取出该显示画面的灰度矩阵I，并获得该灰度矩阵I的归一化均方差值w；
步骤S5)修复评估模块从存储器中读取一Mura评价值v，并将Mura评价值v与归一化均方差值w进行比较；
若该归一化均方差值w大于该Mura评价值v(即修复效果不能满足显示要求)，则对该MODULE工序后端显示模组进行色斑修复流程，获得该MODULE工序后端显示模组的Mura缺陷区域的第一初始亮度值、或/和第一初始色度值，以及Mura补偿数据，并更新到该Mura补偿数据集中。
上述实施例中，该修复流程控制模块用于协调上述各个步骤的动作。
上述技术方案中，该色斑修复系统中的SOPC芯片还可以替换成其他的中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)、通用处理器、数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。
实施例二
本实施例公开的一种适用于CELL工序的色斑修复系统，包括PG讯号源、摄像装置、存储器及SOPC芯片(集成有可编程片上系统sopc的FPGA芯片)。其中，该存储器中存储有包含大量的显示模组Mura缺陷区域的第一初始亮度值(或/和第一初始色度值)与Mura补偿数据对应关系的Mura补偿数据集、用于评价Mura修复效果的Mura评价值，以及多个计算机程序；该SOPC芯片中例化有图像处理模块、计算模块、修复评估模块和修复流程控制模块，该多个计算机程序可以在SOPC芯片中的各个功能模块中运行，并能实现下述实施例中的各个步骤。
上述技术方案中，为了在CELL工序中快速的识别出不能进行色斑修复的显示面板，以适应CELL工序中显示面板的批量生产需求，该色斑修复系统还包括一用于为该显示面板提供背光的背光源、一用于为显示面板提供图像驱动信号的Drive IC，以及一用于电连接该Drive IC和显示面板各金属触点的探针压接治具；其中，该探针压接治具配置有与显示面板的多个金属触点一一对应的多个探针；该Drive IC置于一PCB板中，该Drive IC通过该PCB板与该探针压接治具的多个探针进行电连接。
下面结合图1对CELL工序中的显示面板的色斑修复流程进行说明：
步骤S1)CELL工序中的显示面板传送到色斑修复工位后，探针压接治具与显示面板进行压接动作，该探针压接治具的多个探针分别与显示面板的多个金属触点进行电连接；
步骤S2)PG讯号源生成一n灰阶图像讯号，通过该Drive IC及该探针压接治具的多个探针点亮显示面板，摄像装置采集该显示面板的显示画面并传送到SOPC芯片中，然后图像处理模块从该显示画面中提取出Mura缺陷区域的第二初始亮度值(或/和第二初始色度值)；
步骤S3)计算模块将该第二初始亮度值与Mura补偿数据集中的所有第一初始亮度值进行比较，然后从存储器中读取出误差最小的第一初始亮度值对应的Mura补偿数据，作为该显示面板Mura缺陷区域的DeMura数据；
步骤S4)将该DeMura数据叠加到PG讯号源的该n灰阶图像中，得到第一Mura补偿图像，然后PG讯号源采用该第一Mura补偿图像点亮该显示面板，并识别该显示面板Mura缺陷区域的修复效果；若该修复效果满足显示要求，则将该显示面板送入MODULE工序，并将该DeMura数据烧录到MODULE工序中该显示面板对应的Flash IC中。
上述实施例中，识别该显示面板Mura缺陷区域的修复效果的步骤包括：
步骤S41)摄像装置采集第一Mura补偿图像驱动该显示面板的显示画面，然后图像处理模块提取出该显示画面的灰度矩阵I，并获得该灰度矩阵I的归一化均方差值w1；
步骤S42)修复评估模块从存储器中读取一Mura评价值v1，并将Mura评价值v1与归一化均方差值w1进行比较；
若该归一化均方差值w1小于该Mura评价值v1，则该修复效果满足显示要求。
上述实施例中，该Mura补偿数据集是基于对MODULE工序后端大量显示模组的第一初始亮度值(或/和第一初始色度值)与Mura补偿数据对应关系的学习、汇总，获取方法包括以下步骤：
步骤S01)PG讯号源给显示模组输入一255灰阶全白图像，然后由摄像装置采集该255灰阶全白图像在显示模组上的显示画面；然后，由图像处理模块在该显示画面上提取X(行)*Y(列)个无Mura缺陷区域，并计算每个无Mura缺陷区域的中心点作为该每个无Mura缺陷区域的坐标(x,y)并将该每个无Mura缺陷区域的亮度平均值作为该无Mura缺陷区域的亮度值，得到这X(行)*Y(列)个无Mura缺陷区域的亮度值组成的一个大小为X*Y的控制点集Q；然后计算模块利用曲面拟合算法或者插值算法等已有的算法以及该控制点集合Q得到该n灰阶图像的标准灰度矩阵S，其中，当选择曲面拟合算法时，该每个无Mura缺陷区域的坐标(x,y)作为输入变量，该无Mura缺陷区域的亮度值作为输出变量(图像处理模块提取各个Mura缺陷区域的平均亮度值或色度值，分别作为每个所述Mura缺陷区域的第一初始亮度值、第一初始色度值)；同时，图像处理模块在该显示画面上提取每一个像素点的亮度值得到灰度矩阵I1。
步骤S02)计算模块根据该标准灰度矩阵S和该灰度矩阵I1计算亮度归一化系数K，以及将该亮度归一化系数K与该灰度矩阵I1相乘得到灰度修正矩阵I2，以及根据该标准灰度矩阵S与该灰度修正矩阵I2的差异得到补偿数据矩阵R，从而获得该显示模组各个Mura缺陷区域的的Mura补偿数据。该补偿数据矩阵R的计算公示为R＝S-I2或者R＝S./I2，其中亮度归一化系数K为该标准灰度矩阵S的平均亮度值与该显示画面灰度矩阵I的平均亮度值的比值。例如，该标准灰度矩阵S的平均亮度是值为170，该灰度矩阵I1的平均亮度值为150，则亮度归一化系数K＝150/170＝0.88，从而得到该补偿数据矩阵R＝S-(I1*0.88)或者得到该补偿数据矩阵R＝S./(I1*0.88)。需要说明的是，该灰度矩阵I1与标准灰度矩阵S、灰度修正矩阵I2为同阶矩阵。
上述实施例中，该Mura补偿数据集的获取方法还包括以下步骤：
步骤S03)将该DeMura数据叠加到该PG信号源中的该255灰阶全白图像中，得到第二Mura补偿图像，然后PG信号源采用该第二Mura补偿图像点亮该显示模组；
步骤S04)摄像装置采集第二Mura补偿图像驱动该显示模组的显示画面，然后图像处理模块提取出该显示画面的灰度矩阵I3，并获得该灰度矩阵I3的归一化均方差值w2；
步骤S05)修复评估模块从存储器中读取一Mura评价值v2，并将Mura评价值v2与归一化均方差值w3进行比较；
若该归一化均方差值w2小于该Mura评价值v2，则结束Mura缺陷修复流程；
若该归一化均方差值w2大于该Mura评价值v2，则根据该灰度矩阵I3重复步骤S12至S15的Mura缺陷修复流程。
上述实施例中，对于在CELL工序中已经进行过色斑修复的显示面板，可以在MODULE工序后端对显示模组是否还存在Mura缺陷进行抽样检测，如果检测到还存在Mura缺陷，对显示模组进行色斑修复流程，并将其Mura缺陷区域新的初始亮度值(或/和初始色度值)与Mura补偿数据的对应关系更新到所述Mura补偿数据集中，包括以下步骤：
步骤S5)PG讯号源给显示模组输入一n灰阶全白图像，摄像装置采集该显示模组的显示画面，然后图像处理模块提取出该显示画面的灰度矩阵I4，并获得该灰度矩阵I4的归一化均方差值w3；
步骤S6)修复评估模块从存储器中读取一Mura评价值v3，并将Mura评价值v3与归一化均方差值w3进行比较；
若该归一化均方差值w3大于该Mura评价值v3(即修复效果不能满足显示要求)，则对该MODULE工序后端显示模组进行色斑修复流程，获得该MODULE工序后端显示模组的Mura缺陷区域的第一初始亮度值、或/和第一初始色度值，以及Mura补偿数据，并更新到该Mura补偿数据集中。
上述实施例中，该修复流程控制模块用于协调上述各个步骤的动作。
上述技术方案中，该色斑修复系统中的SOPC芯片还可以替换成其他的中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)、通用处理器、数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。
本领域的技术人员容易理解，本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种适用于CELL工序的色斑修复方法，用于在CELL工序中直接对显示面板的色斑缺陷进行修复，其特征在于，包括以下步骤：
S1)获取一包含显示模组Mura缺陷区域的第一初始亮度值、或/和第一初始色度值与Mura补偿数据对应关系的Mura补偿数据集；
S2)采集该显示面板Mura缺陷区域的第二初始亮度值、或/和第二初始色度值，并将该第二初始亮度值、或/和第二初始色度值与该Mura补偿数据集中的第一初始亮度值、或/和第一初始色度值进行比较，取误差最小的第一初始亮度值、或/和第一初始色度值对应的Mura补偿数据作为该显示面板Mura缺陷区域的DeMura数据；
S3)将该DeMura数据叠加到一n灰阶图像中，得到第一Mura补偿图像；
S4)将该第一Mura补偿图像输入到该显示面板，并识别该显示面板Mura缺陷区域的修复效果；
若该修复效果满足显示要求，则将该显示面板送入MODULE工序，并将该DeMura数据烧录到MODULE工序中该显示面板对应的FlashIC中。
2.根据权利要求1所述的色斑修复方法，其特征在于，判断所述修复效果满足显示要求的步骤包括：
提供一Mura评价值v1，采集该第一Mura补偿图像输入到该显示面板的显示画面的灰度矩阵I，并获得该灰度矩阵I的归一化均方差值w1；
若该归一化均方差值w1小于该Mura评价值v1，则该修复效果满足显示要求。
3.根据权利要求1所述的色斑修复方法，其特征在于，获取该Mura补偿数据集的方法包括以下步骤：
S11)采集该显示模组一n灰阶的全白图像，得到该全白图像的灰度矩阵I1及标准灰度矩阵S，并获取该显示模组Mura缺陷区域的第一初始亮度值、或/和第一初始色度值；
S12)根据该标准灰度矩阵S和该灰度矩阵I1计算灰度归一化系数K，并将该灰度归一化系数K与该灰度矩阵I1相乘得到灰度矩阵I2；
S13)根据该灰度矩阵I2与该标准灰度矩阵S的差异得到补偿数据矩阵R，获得该显示模组Mura缺陷区域的Mura补偿数据；
其中，该标准灰度矩阵S与该灰度矩阵I1、该灰度矩阵I2、补偿数据矩阵R为同阶矩阵，n的取值范围为0≤n≤255。
4.根据权利要求3所述的色斑修复方法，其特征在于，步骤S12中该灰度归一化系数K为该标准灰度矩阵S的平均灰度值与该灰度矩阵I1的平均灰度值的比值。
5.根据权利要求3所述的色斑修复方法，其特征在于，获取该Mura补偿数据集的方法还包括以下步骤：
S14)将该补偿数据矩阵R叠加到该灰度矩阵I1上，得到第二Mura补偿图像，采集该第二Mura补偿图像输入到该显示模组的显示画面的灰度矩阵I3，并获得该灰度矩阵I3的归一化均方差值w2；
S15)提供一Mura评价值v2，
若该归一化均方差值w2小于该Mura评价值v2，则从该补偿数据矩阵R获得该显示模组Mura缺陷区域的Mura补偿数据；
若该归一化均方差值w2大于该Mura评价值v2，则根据该灰度矩阵I3重复步骤S12至S15。
6.根据权利要求1所述的色斑修复方法，其特征在于，还包括以下步骤：
S5)提供一Mura评价值v3，采集MODULE工序后端显示模组的显示画面的灰度矩阵I4，并获得该灰度矩阵I4的归一化均方差值w3；
若该归一化均方差值w3大于该Mura评价值v3，则对该MODULE工序后端显示模组进行色斑修复，获得该MODULE工序后端显示模组的Mura缺陷区域的第一初始亮度值、或/和第一初始色度值，以及Mura补偿数据，并更新到该Mura补偿数据集中。
7.一种适用于CELL工序的色斑修复系统，包括：
探针短接式图形信号发生器，用于生成驱动显示面板或显示模组的n灰阶图像讯号；
摄像装置，用于采集显示面板或显示模组的显示画面；
其特征在于，
该色斑修复系统还包括处理器、存储修复数据的存储器，以及存储在该存储器中并可在该处理器上运行的计算机程序；
该计算机程序被处理器执行时读取该修复数据并控制该探针短接式图形信号发生器和该摄像装置实现如权利要求1-6任一项所述方法的步骤。
8.根据权利要求7所述的色斑修复系统，其特征在于，该色斑修复系统还包括一用于为该显示面板提供背光的背光源、一用于为该显示面板提供驱动信号的Drive IC，以及一用于电连接该Drive IC和显示面板的探针压接治具；其中，
该探针压接治具具有与该显示面板的多个金属触点一一对应的多个探针。
9.根据权利要求7所述的色斑修复系统，其特征在于，该修复数据包括一包含显示模组Mura缺陷区域的第一初始亮度值、或/和第一初始色度值与Mura补偿数据对应关系的Mura补偿数据集，以及评价Mura修复效果的Mura评价值。
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