untitled

http://machinevision.iem.zu.edu.tw/vision Part ATFT-LCD AOI AOI sstem in TFT-LCD process Defect introduction Part B TFT-LCD AOI Image feature of TFT_LCD FFT(2D,1D,Muti) ICA 論 2

TFT-LCD Panel 4 來說 1. CF Panel (): 2. TFT Panel (): RGB CF --TFT Switch: LC Switch :TFT 3. Backlight Module: 利 / 來 -LCD 4. Driver ICBezel 4

不 LCDTFT (cell gap) 不 5 CF Cell Module TV Mobil Notebook TFT Plor. ShippingAOI AOI 6

TFT 數 TFT device ITO In Ti Oxcide 料 金 TFT device 列 Pixel Gate line TFT device Signal line 7 Thin Film Photo Etching sampling sampling sampling AOI AOI AOI Defect Analsis Or SPC Yield improve 8

Arra Process Step Images PEP 1 PEP 2 PEP 3 PEP 4 PEP 5 MVA 9 FPI-7090 SCANNER ELECTRONICS CABINET SUN WORK STATION 10

Lifter Gauging CV gauging number reading Turn CV Lifter Output Input 8700 Inspection 2 Robot Inspection 1 11 12

14

Point defect BP; DP; Near point; Adjacent point; Particle Line defect Short, Open, Cross, ESD, Weak Mura 15 16

2 adjacent point 3 adjacent point a b a b c c d e f d g h 17 Point Defect-Bright Point(1) : : 30 量 亮度 說 : 1.30 見 綠 藍 2. 3. Sub pixel 亮 亮 18

Point Defect-Bright Point(2) : :30 量 亮度 說 : 1. 30 見 2. 兩 亮 連 19 Point Defect-Dark Point(3) : : : L255W R G B : 說 : 30 見兩 連 20

Point Defect-DP Near : : 離 說 : 30 見兩 21 Point Defect-Point cluster : : 30 量 亮度 說 : 1. 30 見 2. 亮 22

Point Defect- Cell Particle : :30 量 亮度 說 : 1. 30 L0 見 亮, 量 亮度 2. L92 若 Cell particle 類 MuraMura 23 Point Defect-CF Defect : : 30 量 亮度 說 : 1.30 見 綠 藍 2. 3. Sub pixel 亮 亮 24

Point Defect PI Spot : 狀不 Mura 見 < 20mm 25 26

V-Line & H-Line V-Line H-Line 27 V-ESD 28

V-Short & H-Short 說 : 見兩 V-Shot H-Shot 29 V-Open & H-Open 說 : 1. 見 2. V-Open H-Open 30

Com-Short 說 : 1. 見 2. 亮 31 X-Short 說 : 見 32

33 Rubbing Stripe Rubbing Mura(1) : 45 度 1 2 3 34

Rubbing Stripe V-Line Mura : Mura 35 H-Line Mura : Mura 36

V-Band Mura : 見 mura 2-5cm 37 Color Mura : 說 ;1.RB 來 PanelLC Bubble 行 Auto clave 2. R G B 3.MuraRGBG92 38

CF Scratch : L0, L23(L92), L63(L255) : Color Filter : 亮度 亮. 39 White Spot : 見 2mm 40

Black Spot : 見 41 Water Mark : 狀 浪狀 42

LC DEFECT : 亮, 量 43 LC Bubble : 30 見 狀 狀 Cell process 狀 不,, 流 44

Movable Mura : Panel 見 亮亮,, Lupe 見漏 45 CF DEFECT : R.G.B 見 46

CF DEFECT CF DEFECT : Color Filter 料 47-48

49 Glass defect-scratch 50

51 52

Mura JND 來 53 JND 2.0 JND 2.5 JND 3.0 JND 3.5 JND 4.0 JND 4.5 54

JND 55 JND issues 56

Line mura issues 57 JND JND 1.8 58

Reference paper List and algorithms status 59

易 (a) PI mura (b) Rubbing mura (c) (d) 不易 (a) (b) (c) 洞 (d) 61 MVA-LCD 說 MVA-LCDData linegate linetftcommon line TFT (a) Arra (b) MVA-LCD 度 500 pixels/mm (c) TN-LCD 62 度 60 pixels/mm

理 Target images (scale issues) Image subtraction FFT ICA 64

理 A,B difference B,C difference Defect in B column Easle, Effectuall, 65 立

流 TFT 兩 立葉 行 不 離 律 路 率 立葉 立葉 67 立葉 濾 行 TFT-LCD 度 60 pixels/mm 路 Pattern 六列 列數 Gate line Line1 ~ Line6 68

TFT-LCD Line1 ~ Line6 Line1 Line4 Line2 Line5 Line3 Line6 69 立葉 濾 立葉 Joseph Fourier 不 率 離 立葉 I 1 N N 1 x = 0 { f ( x) } = F ( u) = f ( x) exp [ j 2π ux N ] I 1 N 1 u = 0 { F ( u) } = f ( x) = F ( u) exp[ j 2π ux N ] 70

立葉 濾 立葉 TFT-LCD 立葉 (a) (b) 立葉 立葉 立葉 理 律 路 立葉 留 量 71 立葉 濾 律 路 立葉 律 路 立葉 立葉 律 EX. 路 律 u 1 u = N x x N x 路 TFT-LCD u EX. 72

律 路 立葉 立葉 濾 N = 256 (a1) x = 16 (a2) 立葉 u = 256 / 16 = 16 (b1) (b2) 立葉 x = 8 u = 256 / 8 = 32 73 律 路 律 N = 256 (a1) x = 17 (a2) 立葉 u = 256 / 17 = 15 立葉 濾 TFT-LCD (b1) (b2) 立葉 x = 5 u = 256 / 5 = 51 74

立葉 律 立葉 濾 (a1) (a2) (a1) 立葉 (a3) (a1) 立葉 理 (b1) 洞 (b2) (b1) 立葉 (a3) (a1) 立葉 理 75 立葉 濾 立葉 立葉 [ w, N w] N w 3 w = 8 律 路 Detail 滑 N EX. EX. w N 2 N w N 76

立葉 濾 立葉 w = 48 (a1) 洞 N = 128 (a2) (a1) 立葉 w = 72 (b1) 洞 N = 196 (b2) (b1) 立葉 w = 96 (c1) 洞 N = 256 (c2) (c1) 77 滑 立葉 濾 (a1) (a2) (a1) 立葉 例 (a3) (a2) 律 (a4) (a2) 律 78

滑 (b1) 洞 (b2) (b1) 立葉 立葉 濾 洞 例 (b3) (b2) 律 (b4) (b2) 律 79 立葉 濾 TFT-LCD 立葉 Step1 留 量 留 w 3 w = 8 N F ( u ) = 0, for 0 u w and N w u N 1 律 律 路 80

立葉 濾 TFT-LCD 立葉 Step 2 留 若 律 律 律 路 立葉 * { u u } * u * U = 1, 2,... n 1 u = N x * N u i = ± ( i u) 2 * * F ( u) = 0, for u r u u r, i i + i =1, 2,..., n 81 立葉 濾 TFT-LCD 立葉 (a1) (b1) 洞 (a2) (a1) 立葉 (b2) (b1) 立葉 (a3) (a1) 理 (b3) (b1) 理 82

83 Line1 Line2 Line3 Line1 理 Line2 理 Line3 理 理 Line1 ~ Line6 Line 1~Line 3 84 Line4 Line5 Line6 Line4 理 Line5 理 Line6 理 理 Line 4~Line 6 Line1 ~ Line6

立葉 立葉 濾 (a1) (a2) (a1) 立葉 理 (b1) 洞 (b2) (b1) 立葉 理 85 立葉 濾 兩 TFT-LCD 異 a' f ( i x) f ( i) i = 0,1, 2,..., x 1 = b' f ( i + x) f ( i) i = N x,..., N 1 = 86

立葉 濾 (a1) (a2)(a1) (a3) (a1) (b1) 洞 (b2)(b1) (b3) (b1) 87 立葉 濾 (a1) (a2)(a1) (a3) (a1) (b1) 洞 (b2)(b1) (b3) (b1) 88

立葉 濾 TFT-LCD 不 立葉 理 TFT-LCD 不 不 不 立葉 (a)tft-lcd (b) 立葉 (c) 89 立葉 濾 TFT-LCD 不 不 濾 濾 L 濾 H L s1 s0 H d1 滑 s1( x ) = 1 I I 1 i = 0 L ( i) fˆ ( x + i) i = 0,1,2,..., I d 1( x ) = 1 J J 1 j = 0 H ( j ) fˆ ( x + j ) j = 0,1,2,..., J 90

立葉 濾 立葉 () s1( x) d1( x) 立葉 (Pinhole) s1( x) d1( x) 91 立葉 濾 利 d1( x) 行 N 1 1 µ = d1( x) N σ = N N 0 x= x= UCL : µ + k σ CL : µ LCL : µ k σ 1 0 ( d1( x) µ ) 2 g (x) = 255, if otherwi LCL d1( x) UCL 0, se 92

立葉 濾 行 行 HaarD2 93 立葉 濾 k = 3 D2 (a1) (b1) 洞 (c1) (d1) (a2) (a1) (b2) (b1) (c2) (c1) (d2) (d1) 94

立葉 濾 行 Noise 60 pixels/mm 不 pixel 說 度 95 立葉 濾 利 濾 and 1 行 g (x) = 0, if g = 0 and = (x) g 1(x) 0 255, otherwise 例 -1 96

立葉 濾 例 k = 3 (a1) (a2)(a1) (a3)(a2) (b1) 洞 (b2)(b1) (b3)(b2) 97 不 度 度 1300LUX 率 立葉 度 度 度 98

不 度 200LUX~1000LUX (a1) 1300LUX (b1) 200LUX (c1) 500LUX (d1) 1000LUX (a2) (a1) (b2) (b1) (c2) (c1) (d2) (d1) 99 不 度 1500LUX~3000LUX (e1) 1500LUX (f1) 2000LUX (g1) 2500LUX (h1) 3000LUX (e2) (e1) (f2) (f1) (g2) (g1) (h2) (h1) 100

不 度 度 律 度 1000LUX~2000LUX 101 類 TFT-LCD 度 60 pixels/mm 類 k = 3 (a1) (b1) 洞 (c1) (d1) (a2) (a1) (b2) (b1) (c2) (c1) (d2) (d1) 102

類 TFT-LCD 度 20 pixels/mm k = 2.5 (a1) (b1) (a2) (a1) (b2) (b1) 103

MVA-LCD ( 度 500 pixels/mm ) (a) (b) () (c) () (d) TFT() 105 MVA-LCD ( 度 500 pixels/mm ) (e) (f) 106

(Line scan) 行 率 令 行 數 行 度 率 令 切 立葉 律 路濾 留 107 率 率 狀 率 10 108

率 行 MVA-LCD 度 500 pixels/mm 路 Pattern47 度 路 度 47 pixels 109 TN-LCD 1x256 Line1 ~ Line6 (1) Row 1 (4) Row 4 (2) Row 2 (3) Row 3 (5) Row 5 (6) Row 6 110

MVA-LCD () 1x298 (1) Row 50 (2) Row 51 (3) Row 52 (4) Row 53 (5) Row 54 (6) Row 55 111 MVA-LCD () (1) Row 88 (2) Row 89 (3) Row 90 (4) Row 91 (5) Row 92 (6) Row 93 112

MVA-LCD (TFT) (1) Row 14 (2) Row 15 (4) Row 19 (5) Row 22 (3) Row 18 (6) Row 23 113 率 了 度切 若 數 數臨 來 114

流 率 TFT () 度 切 數臨 數 115 切 切 數 度 切 [ P M ] 1 M S = { ˆ ( j); j = 0,1, 2,..., P 1} i f i P ={ ( i P + j); j = 0,1, 2,..., P 1} M f, i = 0,1, 2,...,[ ] 1 P P P P P 切 116

數 切 數 行 數 兩 令 切 度 P = 47 δ ( S i, S j ) = ( P 1 k= 0 P 1 j= 0 2 fˆ ( k) P µ ) ( 2 i fˆ ( k) fˆ i j ( k) P µ µ i P 1 k= 0 fˆ 2 j i j 2 ( k) P µ ) j 兩 δ µ = ˆ f ( k) i P i = j k = 0 P k = i 1 1 P = 1 { δ ( S, S ) + (, i δ S i+ S i 2 i 1 1 P S ˆ i S S i i 1 µ f ( k) 1 + j 0 1 1 ) } 數 ( P 切 ) 117 切 數 行 數 (b) (c) (b) (d) (b) 數 (a) (c) TFT (e) (c) 數 118

切 行 數 數 A δ i B C A B C (a) (b) 數 臨 令 fractal 119 切 數 KatzGeorge1985 度 度 度 度 characteristic fractal dimension, CFD 令 p j 輪廓 D sum 度 D max D sum N 1 d j 1 = j= 兩, 離 max = max p i, j 度 (CFD) D i p j d j = p j+ 1 p j, j = 1, 2,..., N log D CFD = log D sum max D max 數, CFD Dsum 120

切 數 令 L (x) I 度 I I = D max L ( x) = D sum 兩 異 L ( x) I 1 = 2 I 1 i= 2 f ( x + i) f ( x + i 1), x = I 1 I 1,..., M 2 2 (a) (b)(i=11) 121 (TFT) (a) TFT (b) I = 3 (c) I = 7 (d) I = 9 (e) I = 11 (f) I = 13 (g) I = 17 122

(TFT) (c) I = 7 (e) I = 11 (a) TFT (b) I = 3 (d) I = 9 (f) I = 13 (g) I = 17 123 (a1) (b1) TFT 數 δ i (a2) (a1) 數 δ i δ i (a3) I=3 數 (a4) I=11 數 δ i (b2) (b1) 數 δ i δ i (b3) I=3 數 (b4) I=11 數 124

切 數 數 臨 T δ 來 g i 255 ( j) = fˆ ( j) i,if δ, if δ i i > T < T 來 ˆ f i ( j) g i ( j) I=11 數臨 T δ =0.7 δ δ j j 125 切 數 δ i (b1) 數 (b2) δ i (a) (c1) 數 I = 11 (c2) 126

切 數 δ i (b1) 數 (b2) δ i (a) TFT (c1) 數 I = 11 (c2) 127 切 數 (a1) (a2) (a3) I =11 ( ) (b1) (b2) 128 (b3)

I 臨 T δ MVA-LCD 狀 率 狀 129 率 立葉 理 MVA-LCD 2003 TN-LCD 行 立葉 理 率 (a1) (a2) 立葉 (a3) 率 (a4) (a5) 130 (b1) (b2) 立葉 (b3) 率 (b4) (b5)

立葉 理 MVA-LCD 率 MVA-LCD 不 律 路濾 (a1) (a2) 立葉 (a3) 率 (a4) (a5) (b1) (b2) 立葉 (b3) 率 (b4) (b5) 131 率 率 切 律 路 立葉 立葉 更 易 律 路 量 律 路 率 立葉 濾 律 路 留 132

率 流 率 TFT () 理 兩 度 切 切 行 立葉 ( 利 離 ) 立葉 律 路 率 133 切 立葉 理 理 量 不 來 理 量不 f ( x) = 255 f ( x), x = 0,1,..., M 1 (a) (b) 134

立葉 律 路 量 律 MVA-LCD 律 律 量 量 (a1) TN-LCD (a2) (a1) 立葉 (a3) 率 量 (a4) (b1) MVA-LCD (b2) (b1) 立葉 (b3) 率 量 (b4) 135 切 立葉 理 切 立葉 立葉 更 易 律 路 量 度 1xM 度切 (P=47, M=298) f (x) P M [ ] P (8x47) M [ ] P P ˆ M f ( i, j) = f ( j), i = 0,1, 2,...,[ ] 1, j = 0,1, 2,..., P 1 i P 136

切 立葉 理 立葉 (a) (b) (c) (d) 立葉 137 切 立葉 立葉 理 12 路 列 立葉 路 量 立葉 F M [ ] 1 P P 1 1 M ( u, v) fˆ ( i, j) exp j 2π ux [ + v P = ] M i= 0 j= 0 P 138

切 立葉 理 律 路 率 度 w 率 濾 律 路 量 M M F ( u, v) = 0 for all v, and [ ] w < u < [ ] + w 2P 2P M 度 ([ ], [ P ] ) 率 2P 2 P P F ( u, v) = 0 for all u and [ ] w < v < [ ] + w 2 2 M 度 ([ ], [ P ] ) 率 2P 2 w F ( u, v) = 0 8 w 47 139 切 立葉 理 立葉 復 率 濾 行 立葉 fˆ M [ ] 1 P P 1 ( i, j) F ( u, v) exp j 2π ( ui [ ] + vj P) = u= 0 v= 0 行 M P f ˆ M ( i P + j) f ( i, j) i = 1, 2,...,[ ] 2 i P ' = j = 0,1, 2,..., P 1 140

律 路 率 () 率 度 (w =12) 切 立葉 理 (a1) (b1) (a1) (a2) w=1 立葉 (a3) w=2 立葉 (b1) (b2) w=1 立葉 141 (b3) w=2 立葉 切 立葉 理 律 路 率 () 率 度 (w =12) (a1) (b1) (a1) (a2) w=1 立葉 (a3) w=2 立葉 濾 律 路 (b1) (b2) w=1 立葉 142 (b3) w=2 立葉

律 路 率 (TFT) 率 度 (w =12) (a1) TFT (a2) w=1 立葉 (a3) w=2 立葉 切 立葉 理 (a1) (b1) 濾 律 路 (b1)tft (b2) w=1 立葉 (b3) w=2 立葉 143 切 立葉 理 路 率 律 路 量 了 略 了 (w =2) 兩 度 r F ( u, v) = 0 for all v, and u r and u P r 1 度 r 度 r F ( u, v) = 0 F ( u, v) = 0 u=r u=p-r-1 0 P-1 144

切 立葉 理 兩 度 r () 率 (w=2) (a1) (b1) (a1) (a2) w=2 立葉 (a3) (a2) 略 r =17 立葉 (b1) (b2) w=2 立葉 (b3) (b2) 略 145 r =17 立葉 切 立葉 理 兩 度 r (TFT) 率 (w=2) (a1) (b1) (a1) TFT (a2) w=2 立葉 (a3) (a2) 略 r =17 立葉 (b1)tft (b2) w=2 立葉 (b3) (b2) 略 146 r =17 立葉

切 立葉 理 不 度 r (TFT) 率 (w=2) (a) TFT() (b) r =5 (c) r =15 (d) r =20 (e) r =22 147 切 立葉 理 不 度 r (TFT) 率 (w=2) (a) TFT (b) r =5 (c) r =15 (d) r =20 (e) r =22 兩 r =15~20 r =17 148

切 立葉 理 行 路 1 1 M ' µ = f ( x) 1 = ( f M σ M x= 0 1 M x= 0 UCL : µ + k σ CL : µ LCL : µ k σ g (x) = ' 255, if LCL f ( x) UCL 0, otherwise ' ( x) µ ) 2 x x 149 切 立葉 理 率 率 w =2 參數 r = 17 k = 4 (a1) (a2) (a3) 150 (b1) (b2) (b3)

切 立葉 理 率 率 w =2 參數 r = 17 k = 4 (c1) (c2) (c3) (d1) TFT (d2) (d3) 151 率 狀 率 223x298-0.024927 - 率 0.368254 (CPU 2.4GB 256MB) 152

不 數臨 T = 0.6 = 0.7 = 0. 8 δ T δ T δ 153 不 數 k 率 k =3 k =4 k =5 154

率 度 1 584 率 參數 : P = 47,,, w = 2 r = 17 k = 4 (a) (b) 率 155 率 (a1) (a2) (a1) (b1) (b2) (b1) (C1) TFT (c2) (c1) 率 156

類 (a) (b) (c) 率 (a) (b) (c) 率 (a) (b) (c) 率 157 類 (a)tft (b) (c) 率 (a) (b) (c) 率 (a) (b) (c) 率 158

(1) (a1) 750 LUX (a2) (a3) 率 (b1) 250 LUX (b2) (b3) 率 (c1) 500LUX (c2) (c3) 率 159 (2) (d1) 1000 LUX (d2) (d3) 率 (e1) 1250 LUX (e2) (e3) 率 (f1) 1500LUX (f2) (f3) 率 160

兩 率 行 率 降 行 率 參數,, 率,, P = 47 I = 11 = 0. 8 T δ w = 2 r = 17 k = 4 161 兩 流 TFT () 行 率 行 162

兩 (a1) (a2) 率 (a3) 兩 (b1) (b2) 率 (b3) 兩 163 兩 (c1) (c2) 率 (c3) 兩 (d1) TFT (d2) 率 (d3) 兩 164

路 不 166

ICA 濾 TFT-LCD 不 不 立 來 利 立 來 不 利 ICA 練濾 濾 167 利 濾 (1) 濾 (2) 利 數 臨 濾 値 値 異 168

濾 令 f ( x, ) ( x, ) 値 H ( x, ) m n 濾 H ( x, f ( x, ) ) Q( x, ) = m 1 n 1 i= 0 j= 0 f ( x + i, + j) H( i, j) (1) 臨 若 µ Q Kσ Q < Q( x, ) < µ Q + Kσ ( x, ) Q Q ( x, ) : 濾 値 ( x, ) 169 濾 練 m n h 値 行 量 f f M f 11 21 m1 f f f 12 22 M m2 L L O L f f 1n M mn m n x11 x 12 M x1k kx1 = x 1 k = m n h 練 料 x x M x 11 1k x x 2k [ x x x ] 12 22 h2 X = =..., x 21 M L L L xh 1 x M xhk 1, 2, h 170

X 濾 練 練 料 PSO-ICA 料 W W 列 量 w 濾 * * * * w = ( w1, w2,..., w k ) 不 練 不 立 來 不 171 濾 (a) (b) (c) 濾 値 (d) 濾 値 172

濾 (a) (c) 濾 値 (b) (d) 濾 値 173 g( x, ) 値 g( x, ) = 0 g( x, ) = 255 g( x, 255, ) = 0, if µ Q K otherwise σ Q Q( x, ) µ Q + K σ Q µ Q σ Q K Q( x, ) 濾 値 濾 數 濾 値 174

(a1) (b1) (c1) ( K = 3) (a2) (b2) (c2) ( K = 3) 175 (a1) (b1) (c1) ( K = 2.5) (a2) 洞 (b2) (c2) 176 ( K = 2.5)

(a1) (b1) (c1) (a2) (b2) (c2) 177 (a3) (b3) (c3) (a4) (b4) (c4) 178

(a1) (a2) (a3) (b1) (b2) (b3) 179 TFT-LCD (a1) (a2) 洞 (a3) (a4) (b1) (b2) (b3) (b4)180

(a1) (b1) (c1) (a2) (b2) (c2) 181 (a3) (b3) (c3) (a4) (b4) (c4) 182

類

行 Sorting Bar test In-Line Test Go No Go sstem in between of process SPC information sstem Test results classification 185 186

論