基于图像处理技术的TFT-LCD微米级缺陷检测方法研究

【摘要】： 与传统的阴极射线管(CRT, Cathode Ray Tube)显示器相比,薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD,Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display)具有高分辨率、高亮度、无几何变形、体积小、重量轻和功耗低等特点,作为新一代平板显示器,它具有强大的竞争优势。价格是影响LCD市场的主要因素之一,为了降低LCD的生产成本,提高LCD的成品率,必须开发出实时高效的缺陷检测技术。薄膜晶体管液晶显示器的生产过程包括近百道工序,尽管TFT-LCD显示屏的大部分生产工序都是在无尘室完成的,还是不可避免地出现一些缺陷。目前绝大多数的TFT-LCD缺陷检测是针对肉眼看得到的大缺陷,但是对于远远小于一个显示像素的小缺陷,这些方法是无法检测的。因此,对微米级缺陷检测算法的研究具有重要的意义。 针对现有薄膜晶体管液晶显示器自动缺陷检测算法只能检测肉眼可见的缺陷,不能检测肉眼不可见的微米级缺陷的问题,本文提出一种基于图像处理的TFT-LCD微米级缺陷检测算法。为了实现采集所得的TFT-LCD玻璃基板图像与模板图像的快速精确对准,本文提出一种基于局部图像模板匹配的图像配准方法,在亚像素级别上实现采集的原始图像与模板图像之间的图像配准。在此基础上,提出基于差影法和亚像素级图像配准的TFT-LCD微米级缺陷自动检测算法,实现TFT-LCD微米级缺陷的快速自动检测。 将该方法应用于实际TFT-LCD玻璃基板缺陷检测设备上,检测结果表明,本文提出的基于图像处理的TFT-LCD缺陷检测算法可以准确、快速地完成TFT-LCD玻璃基板上微米级缺陷的检测任务。该方法对Array区电路的漏检率和误检率低于3%,对Pad区电路的漏检率和误检率低于5%,能满足实际检测的要求。