CN116312297A - 显示器缺陷检测系统及其检测方法 - Google Patents

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Abstract

本公开内容涉及显示器缺陷检测系统和显示器缺陷检测方法。根据一个实施例，该显示器缺陷检测系统包括：预处理电路，该预处理电路被配置成接收由显示面板显示的测试图案的捕获图像以作为包括具有重复特性的目标Mura的面板图像，并对该面板图像进行预处理以输出预处理图像；以及Mura检测电路，该Mura检测电路被配置成：基于目标Mura的尺寸来减小预处理图像的总尺寸以生成尺寸调整图像，检测尺寸调整图像中的边缘部分以生成具有特征值的边缘图图像，去除边缘图图像的特征值中的非重复类型的特征值以生成特征图图像，以及根据基于特征图图像计算的目标Mura的最终特征值来检测目标Mura的显示位置。

Description

显示器缺陷检测系统及其检测方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年12月13日提交的韩国专利申请第10-2021-0177967号的权益，该申请通过引用如在本文中完全阐述的那样并入本文。
技术领域
本公开内容涉及显示器缺陷检测系统及其检测方法。
背景技术
显示器缺陷是在制造显示面板的过程中出现的缺陷，其各种原因包括加工设施的故障、工人的失误、由灰尘或微粒引起的细微缺点以及所用膜的缺陷。当出现显示器缺陷时，显示面板的屏幕特性不均匀并且具有Mura(显示不均匀)状态。存在各种类型(种类)、尺寸和等级的Mura，具体的，Mura具有各种类型，诸如圆形类型、线性类型、非正规类型和重复涂抹类型。
存在工人使用眼睛直接检测显示面板的Mura的方法。然而，在这样的检测方法中，工人的眼睛可能容易疲劳，细微缺陷的检测率可能降低，并且检测结果可能由于工人的主观决断而改变，并且由于这一点，难以期望恒定水平的检测结果。
在使用Mura检测算法的检测方法中，由于没有清楚地示出捕获的图像的边界、亮度变化和对比度，因此Mura检测的难度水平较高。在常规算法中，因为执行基于对比度、标准偏差(STD)和幅度的块单元算术运算和子块单元算术运算，所以当算术运算的数量大并且在两个或更多个相邻块中出现Mura时，Mura检测的误差大。由此，特别地，具有重复特性的正规/非正规(formal/non-formal)Mura的检测的精度低。这里，Mura意指色斑(stain)。
发明内容
为了克服相关技术的上述问题，本公开内容可以提供显示器缺陷检测系统及其检测方法，该显示器缺陷检测系统及其检测方法可以减少Mura检测的算术运算的数量，并且可以提高具有重复特性的Mura的检测的精度。
为了实现这些目的中的一个或更多个和其他优点并且根据本公开内容中的一个或更多个目的，如本文中所体现和广泛描述的，根据本公开内容的一个实施例的显示器缺陷检测系统包括：预处理电路，该预处理电路被配置成接收由显示面板显示的测试图案的捕获图像以作为包括具有重复特性的目标Mura的面板图像，并对该面板图像进行预处理以输出预处理图像；以及Mura检测电路，该Mura检测电路被配置成：基于目标Mura的尺寸来减小预处理图像的总尺寸以生成尺寸调整图像，检测尺寸调整图像中的边缘部分以生成具有特征值的边缘图图像，去除边缘图图像的特征值中的非重复类型的特征值以生成特征图图像，以及根据基于特征图图像计算的目标Mura的最终特征值来检测目标Mura的显示位置。
在本公开内容的另一实施例中，显示器缺陷检测方法包括：接收由显示面板显示的测试图案的捕获图像以作为包括具有重复特性的目标Mura的面板图像，并对该面板图像进行预处理以输出预处理图像；基于目标Mura的尺寸来减小预处理图像的总尺寸以生成尺寸调整图像；检测尺寸调整图像中的边缘部分以生成具有特征值的边缘图图像；去除边缘图图像的特征值中的非重复类型的特征值以生成特征图图像；以及根据基于特征图图像计算的目标Mura的最终特征值来检测目标Mura的显示位置。
附图说明
附图被包括以提供对本公开内容的进一步理解，并且被并入本申请中并构成本申请的一部分，附图示出了本公开内容的实施方式并且与说明书一起用于说明本公开内容的原理。在附图中：
图1是示出根据本公开内容的实施方式的显示器缺陷检测系统的图；
图2是示出图1的显示器缺陷检测电路的图；
图3是示出由图2的预处理电路执行的预处理操作的图；以及
图4是示出由图2的Mura检测电路执行的Mura检测操作的图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图更全面地描述本公开内容，在附图中示出了本公开内容的示例性实施方式。然而，本公开内容可以以许多不同的形式实施并且不应当被解释为限于本文阐述的实施方式；而是，提供这些实施方式使得本公开内容将是全面和完整的并且将向本领域技术人员充分传达本公开内容的构思。
本公开内容的优点和特征及其实现方法将通过以下参照附图描述的实施方式来阐明。然而，本公开内容可以以不同的形式体现，并且不应被解释为限于本文中阐述的实施方式。相反，提供了这些实施方式使得本公开内容将是透彻和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本公开内容的范围。此外，本公开内容仅由权利要求的范围来限定。
在用于描述本公开内容的各种实施方式的附图中公开以描述本公开内容的实施方式的形状、大小、比率、角度、数目等仅是示例性的，并且本公开内容不限于此。贯穿全文，相同的附图标记指代相同的元件。贯穿本说明书，相同的元件由相同的附图标记表示。如在本文中所使用的，除非使用术语“仅”，否则术语“包括”、“具有”、“包含”等表明可以添加其他部分。如本文中所使用的，除非上下文另有明确指示，否则单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式。
即使没有明确的陈述，本公开内容的各种实施方式中的元件也将被解释为包括误差容限。
在描述位置关系时，例如，当两个部分之间的位置关系被描述为“在……上”、“在……上方”、“在……下”和“靠近”时，一个或更多个其他部分可以被设置在这两个部分之间，除非使用“正好”或“直接”。
应当理解，尽管本文中可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件和另一元件。例如，在不脱离本公开内容的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，类似地，第二元件可以被称为第一元件。
在以下描述中，当确定相关已知功能或配置的详细描述不必要地使本公开内容的要点模糊时，将省略该详细描述。在下文中，将参照附图详细描述本公开内容的实施方式。
图1是示出根据本公开内容的实施方式的显示器缺陷检测系统100的图。
参照图1，显示器缺陷检测系统100可以包括显示设备、亮度测量器CMR和显示器缺陷检测电路40。
显示设备可以是电致发光显示设备，但不限于此，并且可以应用于各种类型的显示设备。例如，显示设备可以被实现为各种类型，诸如液晶显示设备、电泳显示设备、电润湿显示设备和量子点显示设备。在本实施方式中，下面将主要描述电致发光显示设备。
该显示设备可以包括控制器10、面板驱动器20和显示面板30。
包括多条像素线的屏幕可以设置在显示面板20中，并且多个像素P可以包括在多条像素线的每一条像素线中。此处，“像素线”可以表示在一个方向上彼此相邻的一组信号线和像素P。信号线可以包括用于向像素P供应数据电压Vdata的多条数据线DL、用于向像素P供应参考电压Vref的多条参考电压线RL、用于向像素P供应扫描信号的多条栅极线GL以及用于向像素P供应高水平像素电压EVDD的多条高水平电力线。参考电压线RL可以以像素线为单位进行划分。
显示面板30的像素P可以被布置成矩阵类型以配置像素阵列，并且可以提供显示图像的屏幕。像素P中的每一个可以连接至数据线DL之一、参考电压线RL之一、高水平电力线之一和栅极线GL之一。每个像素P还可以被供应来自面板驱动器20的低水平像素电压EVSS。
每个像素P可以包括发光器件EL、驱动薄膜晶体管(TFT)DT、多个开关TFT ST1和ST2以及存储电容器Cst，但不限于此。驱动TFT DT和开关TFT ST1和ST2各自可以使用NMOS晶体管来实现，但不限于此。
发光器件EL可以是发射具有与从驱动TFT DT供应的像素电流对应的强度的光的发光器件。发光器件EL可以使用包括有机发光层的有机发光二极管来实现，或者可以使用包括无机发光层的无机发光二极管来实现。发光器件EL的阳极可以连接至第二节点N2，以及其阴极可以连接至低水平像素电压EVSS的输入端。
驱动TFT DT可以是基于其栅极-源极电压生成像素电流的驱动元件。驱动TFT DT的栅极电极可以连接至第一节点N1，该驱动TFT DT的第一电极可以通过高水平电力线连接至高水平像素电压EVDD的输入端，以及该驱动TFT DT的第二电极可以连接至第二节点N2。
开关TFT(例如，第一开关TFT和第二开关TFT)ST1和ST2可以是设置驱动TFT DT的栅极-源极电压并将驱动TFT DT的第二电极连接至参考电压线RL的开关元件。
第一开关TFT ST1可以连接在数据线DL与第一节点N1之间，并且可以基于来自栅极线GL的扫描信号SCAN被导通。第一开关TFT ST1可以在用于图像驱动的编程中导通。当第一开关TFT ST1导通时，数据电压Vdata可以被施加至第一节点N1。第一开关TFT ST1的栅极电极可以连接至栅极线GL，该第一开关TFT ST1的第一电极可以连接至数据线DL，以及该第一开关TFT ST1的第二电极可以连接至第一节点N1。
第二开关TFT ST2可以连接在参考电压线RL与第二节点N2之间，并且可以基于来自栅极线GL的扫描信号SCAN被导通。第二开关TFT ST2可以在用于图像驱动的编程中导通，并且可以将参考电压Vref施加至第二节点N2。第二开关TFT ST2的栅极电极可以连接至栅极线GL，该第二开关TFT ST2的第一电极可以连接至参考电压线RL，以及该第二开关TFTST2的第二电极可以连接至第二节点N2。
存储电容器Cst可以连接在第一节点N1与第二节点N2之间，并且可以在特定时段内保持驱动TFT DT的栅极-源极电压。
控制器10可以包括时序控制器和数据调制器。
时序控制器可以根据从主机系统输入的时序信号(例如，垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、点时钟信号DCLK和数据使能信号DE)来控制面板驱动器20的操作时序。
数据调制器可以根据预定的Mura补偿表对输入主机系统的视频数据DATA进行调制。与由显示器缺陷检测电路40检测的关于目标Mura的位置信息对应的补偿值可以以灰度级存储在Mura补偿表中。数据调制器可以通过内部接口将经调制的图像数据MDATA传送至面板驱动器20。
面板驱动器20可以对显示面板30的屏幕中包含的像素P进行驱动。面板驱动器20可以包括驱动连接至像素P的数据线DL的数据驱动器、驱动连接至像素P的栅极线GL的栅极驱动器以及驱动连接至像素P的参考电压线RL和连接至像素P的高水平电力线的电力驱动器。
数据驱动器可以将通过基于控制器10的控制进行的调制获得的图像数据MDATA转换为数据电压Vdata，并且可以向屏幕提供该数据电压Vdata。数据电压Vdata可以通过数据线DL供应至屏幕。
栅极驱动器可以基于控制器10的控制生成扫描信号SCAN，并且可以基于数据电压Vdata的应用时序向屏幕提供扫描信号SCAN。扫描信号SCAN可以通过栅极线GL供应至屏幕，并且因此，将被施加数据电压Vdata的像素线可以被选择。栅极驱动器可以直接形成在显示面板30的屏幕外部的非显示区域中。
亮度测量器CMR可以拍摄由显示面板30显示的测试图案，以生成包括具有重复特性的正规/非正规Mura(目标Mura)的面板图像。亮度测量器CMR可以是相机CMR，但不限于此。
显示器缺陷检测电路40可以对从亮度测量器CMR输入的面板图像进行预处理和尺寸调整，以生成尺寸调整图像。显示器缺陷检测电路40可以使用尺寸调整处理来代替常规的块单元操作处理或子块单元操作处理。因为不存在块单元操作处理或子块单元操作处理，所以可以显著减少算术运算的数量和Mura检测所需的时间以及Mura检测误差。显示器缺陷检测电路40可以基于目标Mura的尺寸来调整尺寸调整比率，并且因此，可以有效地检测具有各种尺寸的Mura。
显示器缺陷检测电路40可以检测尺寸调整的图像中的边缘部分以生成具有特征值的边缘图图像，并且可以通过特征平滑过程来去除边缘图图像的特征值中的非重复类型的特征值以生成特征图图像。仅重复类型的特征值可以通过特征平滑过程来配置特征图图像，并且因此，具有重复特性的正规/非正规Mura的检测精度可能显著降低。
显示器缺陷检测电路40可以根据基于特征图图像计算的目标Mura的最终特征值来检测目标Mura的显示位置。由显示器缺陷检测电路40检测的目标Mura的显示位置可以基于构造Mura补偿表。在Mura补偿表中，关于目标Mura的位置信息可以是用于读取补偿值的读取地址信息。
图2是示出图1的显示器缺陷检测电路40的图。图3是示出由图2的预处理电路执行的预处理操作的图。图4是示出由图2的Mura检测电路执行的Mura检测操作的图。
参照图2，显示器缺陷检测电路40可以包括预处理电路50和Mura检测电路60。
参照图2，预处理电路50可以接收由显示面板显示的测试图案的捕获图像以作为包括目标Mura的面板图像，并且可以对面板图像进行预处理以输出预处理图像。
由预处理电路50执行的预处理过程可以包括：如图3中的接收面板图像的过程(S501)、对面板图像进行裁剪以提取感兴趣区域(ROI)的过程(S502)以及对ROI的色感或亮度进行归一化的过程(S503)。
基于照片环境或面板特性的面板图像的性能偏差可能会降低Mura检测的精度，并且这样的副作用可以通过预处理过程而被降低。
参照图2，Mura检测电路60可以包括尺寸调整电路602、边缘图生成器603、特征平滑电路604和最终特征值计算器605，此外，还可以包括用于减少Mura检测所需的操作时间的灰度转换器601。下面将结合图4另外描述Mura检测电路60的配置和操作。
灰度转换器601可以通过使用已知的rgb2gray函数将预处理图像从基于RGB真彩色的图像转换为灰度图像(S601)。rgb2gray函数可以在保持亮度的同时去除颜色信息和色度信息，并且因此，可以将RGB图像转换成灰度图像。与RGB图像相比，用于Mura检测的操作时间可能在灰度图像中减少得更多。
尺寸调整电路602可以基于目标Mura的尺寸来减小预处理图像的总尺寸，并且在这种情况下，尺寸调整电路602可以基于目标Mura的尺寸自适应地调整预处理图像的尺寸调整比率以有效地响应目标Mura的尺寸(S602)。因为尺寸调整电路602减小预处理图像的总尺寸，而不是以块为单位来减小预处理图像的尺寸，所以可以防止在常规的块单元操作或子块单元操作中出现的问题(即，当在两个或更多个相邻块中出现Mura时，Mura检测的误差增加)。
边缘图生成器603可以检测从尺寸调整电路602输入的尺寸调整图像中的边缘部分以计算特征值，并且可以生成具有特征值的边缘图图像(S603)。为此，边缘图生成器603可以包括Sobel滤波器。边缘图生成器603可以通过使用索贝尔(Sobel)滤波器来检测x轴方向和y轴方向上的边缘特征，并且可以对边缘特征进行加权平均以生成边缘图图像。由Sobel滤波器生成的边缘图图像可以是二进制图像。
特征平滑电路604可以去除边缘图图像的特征值中的噪声和非重复类型的特征值，并且可以仅根据具有重复特征的特征值生成特征图图像(S604和S605)。特征平滑电路604可以在生成特征图图像时去除包括在边缘图图像中的噪声，并且因此，可以省略单独的噪声去除电路。
最终特征值计算器605可以计算特征图图像中包括的特征值中的最大特征值以作为目标Mura的最终特征值。
如上所述，根据本实施方式的Mura检测电路60可以通过使用元件来减少Mura检测的算术运算的数量，并且可以提高具有重复特性的Mura的检测的精度。根据本实施方式的Mura检测电路60可以精确地检测具有重复特性的点状Mura、带状Mura和非正规Mura。
作为另一实施例，一种显示器缺陷检测系统可以包括：预处理电路，预处理电路被配置成接收由显示面板显示的测试图案的捕获图像作为包括具有重复特性的目标Mura的面板图像，并对面板图像进行预处理以输出预处理图像；以及Mura检测电路，Mura检测电路被配置成：基于目标Mura的尺寸来减小预处理图像的总尺寸以生成尺寸调整图像，检测尺寸调整图像中的边缘部分以生成具有特征值的边缘图图像，去除边缘图图像的特征值中的非重复类型的特征值以生成特征图图像，以及根据基于特征图图像计算的目标Mura的最终特征值来检测目标Mura的显示位置。
根据本公开内容的实施方式的显示器缺陷检测方法可以基于上述显示器缺陷检测系统。
根据本公开内容的实施方式的显示器缺陷检测方法可以包括以下步骤：接收由显示面板显示的测试图案的捕获图像以作为包括目标Mura的面板图像，并对该面板图像进行预处理以输出预处理图像；基于目标Mura的尺寸来减小预处理图像的总尺寸以生成尺寸调整图像；检测尺寸调整图像中的边缘部分以生成具有特征值的边缘图图像；从边缘图图像的特征值中去除非重复类型的特征值以生成特征图图像；以及根据基于特征图图像计算的目标Mura的最终特征值来检测目标Mura的显示位置。
在本公开内容的实施方式中，可以不应用基于块的算术运算，并且可以通过对图像进行尺寸调整来处理整个面板图像，并且因此，可以减少Mura检测所需的算术运算的数量以及可以减少Mura检测的误差。
在本公开内容的实施方式中，可以基于目标Mura的尺寸来调整尺寸调整比率，并且因此，可以有效地检测具有各种尺寸的Mura。
在本公开内容的实施方式中，可以通过特征平滑过程来去除边缘图图像的特征值中的非重复类型的特征值，并且可以仅基于重复类型的特征值生成特征图图像，从而显著地提高具有重复特性的正规/非正规Mura的检测的精度。
在本公开内容的实施方式中，可以在特征平滑过程中一起去除边缘图图像中包含的噪声，并且因此，可以省略单独的噪声去除电路。
在本公开内容的实施方式中，可以对灰度图像而不是基于RGB真彩色的图像执行算术运算以检测Mura，并且因此，可以减少算数运算的运算时间和数量。
根据本公开内容的效果不限于上述示例，并且其他各种效果可以包括在说明书中。
尽管已经参照本公开内容的示例性实施方式具体示出和描述了本公开内容，但是本领域普通技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求限定的本公开内容的精神和范围的情况下，可以在其中进行形式和细节上的各种改变。

Claims (14)

1.一种显示器缺陷检测系统，包括：
预处理电路，所述预处理电路被配置成接收由显示面板显示的测试图案的捕获图像作为包括具有重复特性的目标Mura的面板图像，并对所述面板图像进行预处理以输出预处理图像；以及
Mura检测电路，所述Mura检测电路被配置成：基于所述目标Mura的尺寸来减小所述预处理图像的总尺寸以生成尺寸调整图像，检测所述尺寸调整图像中的边缘部分以生成具有特征值的边缘图图像，去除所述边缘图图像的特征值中的非重复类型的特征值以生成特征图图像，以及根据基于所述特征图图像计算的所述目标Mura的最终特征值来检测所述目标Mura的显示位置。
2.根据权利要求1所述的显示器缺陷检测系统，其中，所述Mura检测电路被配置成基于所述目标Mura的尺寸自适应地调整所述预处理图像的尺寸调整比率。
3.根据权利要求1所述的显示器缺陷检测系统，其中，所述Mura检测电路被配置成生成仅包括具有重复特性的特征值的所述特征图图像。
4.根据权利要求1所述的显示器缺陷检测系统，其中，所述Mura检测电路被配置成计算所述特征图图像中包括的所述特征值中的最大特征值作为所述目标Mura的最终特征值。
5.根据权利要求1所述的显示器缺陷检测系统，其中，所述Mura检测电路还被配置成在生成所述特征图图像时去除包括在所述边缘图图像中的噪声。
6.根据权利要求1所述的显示器缺陷检测系统，其中，所述Mura检测电路还被配置成在减小所述预处理图像的尺寸之前将所述预处理图像从基于RGB真彩色的图像转换成灰度图像。
7.根据权利要求1所述的显示器缺陷检测系统，其中，由所述预处理电路执行的预处理过程包括：
裁剪所述面板图像以提取包括所述目标Mura的感兴趣区域(ROI)的过程；以及
对所述感兴趣区域的色感或亮度进行归一化的过程。
8.根据权利要求1所述的显示器缺陷检测系统，其中，所述Mura检测电路包括：
灰度转换器，所述灰度转换器被配置成将所述预处理图像从基于RGB真彩色的图像转换成灰度图像；
尺寸调整电路，所述尺寸调整电路被配置成基于所述目标Mura的尺寸来减小所述预处理图像的总尺寸，并基于所述目标Mura的尺寸自适应地调整所述预处理图像的尺寸调整比率；
边缘图生成器，所述边缘图生成器被配置成检测所述尺寸调整图像中的边缘部分以生成具有特征值的边缘图图像；
特征平滑电路，所述特征平滑电路被配置成去除所述边缘图图像的特征值中的噪声和非重复类型的特征值；以及
最终特征值计算器，所述最终特征值计算器被配置成计算所述特征图图像中包括的所述特征值中的最大特征值作为所述目标Mura的最终特征值。
9.一种显示器缺陷检测方法，包括：
接收由显示面板显示的测试图案的捕获图像作为包括具有重复特性的目标Mura的面板图像，并对所述面板图像进行预处理以输出预处理图像；
基于所述目标Mura的尺寸来减小所述预处理图像的总尺寸以生成尺寸调整图像；
检测所述尺寸调整图像中的边缘部分，以生成具有特征值的边缘图图像；
去除所述边缘图图像的所述特征值中的非重复类型的特征值以生成特征图图像；以及
根据基于所述特征图图像计算的所述目标Mura的最终特征值来检测所述目标Mura的显示位置。
10.根据权利要求9所述的显示器缺陷检测方法，其中，生成所述尺寸调整图像包括：基于所述目标Mura的尺寸自适应地调整所述预处理图像的尺寸调整比率。
11.根据权利要求9所述的显示器缺陷检测方法，其中，生成所述特征图图像包括：生成仅包括具有重复特性的特征值的特征图图像。
12.根据权利要求9所述的显示器缺陷检测方法，其中，计算所述特征图图像中包括的特征值中的最大特征值作为所述目标Mura的最终特征值。
13.根据权利要求9所述的显示器缺陷检测方法，其中，生成所述特征图图像还包括去除包括在所述边缘图图像中的噪声。
14.根据权利要求9所述的显示器缺陷检测方法，还包括：在减小所述预处理图像的尺寸之前将所述预处理图像从基于RGB真彩色的图像转换成灰度图像。
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