TFT-LCD表面缺陷检测方法

彩色滤光片Mura缺陷自动检测应用研究

彩色滤光片（Color Filter，以下简称CF）作为TFT-LCD面板的关键组件，其性能直接影响显示器呈现的画面质量。其中Mura缺陷检测在整体缺陷检测中占有重要作用。目前，绝大多数CF制造商在出货前的Mura缺陷检测环节仍采用全数的人工目视检测方法。该方法易受检测人员主观因素及外界环境影响，且效率极为低下。文章分析了国外生产的CF Mura缺陷检测设备的结构和图像处理算法，针对误检率高、图像干扰等问题，总结出通过标准画像的合理管控，调整Mura检测机位置，优化检测参数等方案，实现图像质量和Mura自动判定的准确度的提升。并将这些方法运用到生产线的运营中，将原来的100%人工目视检测降低至30%左右，减少了检测人员数量，同时缩短CF产品Cycle time 60分钟，取得了良好的经济效益，为国内液晶面板制造行业CF Mura检测和管控方法的研究人士提供了一份较为完整的参考。

标签：彩色滤光片；Mura缺陷检测；管控方法；图像处理

1 CF Photo工艺及Mura检测机的作用

1.1 CF Photo工艺设备Layout说明

如图1所示以R工艺为例，设备依次为发片机、清洗机、涂布机、真空干燥机、Mura检测机、热固化、冷却单元、曝光机、显影机、自动光学检测机（AOI）、热烘烤设备、目视宏观检查机、收片机以及与服务器相连接的CIM PC。Mura机是基于机器视觉技术的涂布膜厚检测。

1.2 Mura机作用

Mura按形态区分，主要为条纹Mura、蝶状Mura、Pin Mura、起始部Mura和白缺等，如图2为条纹Mura。

在实际生产中，面板生产线的品质监控，分为首件确认、过程监控和出货全检三种：

（1）首件确认的优势：在无Mura机生产线中，从涂布完成到Macro人眼目视给出判定结果需要60分钟，而如果目视不合格，还需再次首片确认；对海量生产的面板生产线来说，产能损失严重。引入Mura机后，可参考Mura图像快速判断，首件确认的时间可控制在20分钟内，若不合格时，工艺调整后也能快速判断效果。

TFT-LCD 玻璃基板边部破片分析及对策

技术讲座

401 前言

在TFT-LCD液晶面板生产过程中，玻璃基板做

为基础原材料，从第一道玻璃投入工序至模组完成

包装出货要经历清洗、镀膜、光刻、成盒等制程工艺，

在此过程中玻璃基板在各个工段不停传送运输，这

对玻璃基板强度与边部质量要求较高。在液晶玻璃

生产中，品质不良主要为玻璃内部欠陷、表面欠陷

和边部不良，而80%以上的破片都是源于边部不良。

破片易对玻璃基板生产和面板生产的产线设备与环

境造成污染，影响生产效率并使后续产品不良率提

升，造成严重经济损失。

2 玻璃基板破片原因

玻璃基板破片的根本原因是本体受力，而受力

分为基板内部应力与机械外力。破片形式有两种状

况：一是玻璃基板在厂内生产和客户使用制程过程

中不断搬运传送、经历高温高压、真空等环境，内

部应力发生变化的同时受到外力引起发生碎片，玻

璃基板边部因受力面积小，不良缺陷多等特点，使

得绝大部分的破片都先由边部开始破裂；二是机械外力碰撞玻璃表面或边部形成缺陷导致碎片发生。

以上两种状况中，机械外力为外部因素与基板本身

质量无相应关联，内部应力与玻璃边部缺陷共同构

成玻璃碎片主要控制质量指标。

3 内部应力对破片的影响

3.1 玻璃基板应力产生原因

玻璃基板内部应力又叫做热应力，按照其特点

可分为永久应力和暂时应力，暂时应力为当玻璃低

于应变点时处于弹性变形温度范围内即脆性状态时

经受不均匀的温度变化时产生的热应力，普遍存在

于整个退火工段。在生产过程中主要控制的是永久

应力，而影响永久应力的主要因素为：玻璃基板由

塑性状态转为脆性状态时退火炉内温度的变化，导

致玻璃基板退火效果不佳，应力变大；厚薄不同的

玻璃散热不一致造成退火横向温度不同，形成相邻

较大的张应力与压应力。此外由于玻璃中局部区域

化学组成不均匀导致内部缺陷（如条纹、结石、铂

金等）会形成因不同材质的膨胀系数不同产生的结

构应力。TFT-LCD玻璃基板边部破片分析及对策

周阳强张晓东李阳

蚌埠中光电科技有限公司安徽蚌埠 233030

显示屏检验规范及缺陷判定标准

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WI-H-15 A/1

一、目的：

规定LCD液晶显示屏的检验项目、检验方法及判定规格，为IQC、OQC、IPQC、QA检验人员提供

判定依据。

二、适用范围：

适用本公司各供应商及无特殊要求顾客提供的液晶屏的检验判定。

三、抽样水准：

进行全检

四、使用工具：

1、VGA信号发生器

2、测屏治具

3、静电环、静电手套

4、卷尺、放大镜、游标卡尺;

五、检验条件：

1、照明条件：日光灯600～800LUX；

2、目光与被测物距离：30～45CM；

3、常温条件下

六、PANEL等级：

6.1像素缺陷

6.1.1定义液晶屏由正方形的像素组成，每一组像素有R/G/B三个子像素组成，如图1或图2所示

6.1.2暗点：由于MOS管失效，造成一个子像素点一直不发光，称为暗点暗点的判定：当不发光的子

像素面积大于像素面积的1/2时，判定为一个暗点，反之则不计。如图3，图4

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WI-H-15 A/1

6.1.3亮点：由于MOS管失效，造成一个子像素一直发光，称为亮点亮点的判定；当发光的子像素面

积大于子像素面积的1/2时，判定为一个亮点如图5，图6所示

电子厂屏幕电测过程及内容

过程

1.目测

目测就是之间用眼睛对外观进行检测，只要是检测外观是否良好，是否有异物、毛丝、灰尘等问题，另外检测tft液晶显示屏幕表面是否有划伤、易撕贴以及表面的保护膜是否贴合的位置正确，生产日期、型号是否有按要求丝印等等，这些都可以通过目测的方法进行检测。

2.电测

电测是用主板或者显示屏测试盒对tft液晶显示屏幕进行通电后的检测，主要看显示效果是否良好、是否存在亮点、显示异常、颜色均匀度、残影、缺线等问题，电测是tft液晶显示屏幕测试中非常关键的一环，一般专业的品质可以很快的检测出问题。

3. 试验测试

tft液晶显示屏幕检测还有最重要的一环就是测试检验，一般专业的tft液晶显示屏幕厂家在出厂前对产品都会进行恒温恒湿、72小时通电老化等ORT可靠性测试，以确保产品的可靠性性能稳定，通过试验测试以后才能称之为合格品，出货到客户手上。

内容

测电流法测量电流是维修工业显示器的基础方法之一。它主要用于测量晶体管和集成电路块的负载电流和工作电流，以此来检测集成电路、晶体管及其电源负载是否正常等等。只要所测得的晶体管或

集成电路的负载电流正常，就可断定该电路的工作状态基本正常。反之，如果其电流与正常值相比变化很大，那就说明该电路有问题，可以对症下药，进行重点检查。

测电压法测量电压也是维修显示器的基础方法之一，在实践中经常用到。它主要是测量电路和元器件的工作电压，以此来对故障部位和元器件进行判定。测电压又可分为测交流电压和测直流电压两种类别。测交流电压就是用万用表的交流电压挡，来测量显示器电源的交流电压值。当然也可在万用表上串联上一个0.1μF左右的耐压足够大的电容来测量场扫描输出电路、行扫描输出电路、视频放大电路等部位的交流部分。用万用表检查其交流电压，然后再与正常状态下所测数值进行比较，以此来判断该电路工作是否正常。

测电阻法测量电阻也是维修显示器的基础方法之一。它主要分为两种测量：一种是测量显示器电路和元器件的对地电阻值，另外一种是测量元器件本身的电阻值。测量电路输出端的对地电阻值，可以判别电路的负载是否正常。例如当测量稳压电源输出端的对地电阻值时，如果负载电阻发生较大的变化，那么稳压电源输出端的对地电阻必然会有较大的变化，这就可很容易地判定故障的所在。当测量晶体管或集成电路块各个脚的对地电阻值时，需要测量其正反向电阻，通常情况下以负表笔接地时测得的阻值为正向电阻，而以正表笔接地时所测得的电阻值当然就为反向电阻了。这就可根据所测电阻值的变化，来和正常情况下的电阻值进行比较，就可判断出故障所在。当无法清楚地判断故障的具体部位时，可取下晶体管或集成电路块，测量晶

表面缺陷检测系统流程

表面缺陷检测系统的流程一般包括以下几个步骤：

1. 图像采集：首先将待检测的物体放置在检测区域，并使用相机或其他图像采集设备对其表面进行拍摄或扫描，获取高分辨率的图像。

2. 图像预处理：对采集到的图像进行预处理，包括图像去噪、增强、灰度化、二值化等处理步骤，以提高后续缺陷检测算法的准确性和鲁棒性。

3. 特征提取：从预处理后的图像中提取与缺陷相关的特征信息，例如颜色、纹理、形状等特征，以帮助系统进行缺陷的分类和识别。

4. 缺陷检测算法：根据特征提取的结果，采用相应的检测算法进行缺陷的判断。常用的缺陷检测算法有基于规则的方法、基于统计学习的方法、基于深度学习的方法等。

5. 缺陷分类与识别：对检测到的缺陷进行分类和识别，根据事先定义好的缺陷类型，将每个缺陷标记为特定的类别，并输出相应的检测结果。

6. 缺陷定位与标注：根据检测结果，在原始图像或者标注图像上进行缺陷的定位和标注，将缺陷的位置信息和相应的类别信息进行标记。

7. 输出结果显示：将检测结果通过人机界面或其他形式进行显示，使操作人员可以直观地了解缺陷检测的结果。

整个流程可能会根据具体的系统和应用场景而有所差异，上述步骤只是一般的流程框架。具体的实施细节和算法选择会根据实际情况进行调整。

TOFD缺陷的图谱判别举例

TOFD缺陷的图谱判别

1.单个缺陷图谱

①点状缺陷：

点状缺陷（如气孔等）在侧向波信号与底波信号图像之间显示为单一多周期点图（如下图）

。点状缺陷通常显示一个TOFD信号图像，因缺陷高度小于脉冲宽度，点状缺陷图像常呈抛物线形，信号图像尾部向底面坠落。

②底面开口缺陷：

工件底面开口缺陷（如根部单侧未熔合等）的TOFD图谱特点是：有连续不断的表面侧向波图像；底面反射信号在相关区段呈间断或中断现象（明显程度取决于底面开口缺陷尺寸）（如下图）。

③表面开口缺陷：

工件表面开口缺陷（如焊趾裂纹等）的TOFD侧向波图像受干扰，侧向波信号在相关区段被缺陷切断（如下图）。因此根据TOFD侧向波图像特征，即可判断缺陷是否表面开口。有表面开口缺陷的下端波衍射信号图像位置，即可测定缺陷深度。若工件表面缺陷不开口，即仅为近表面缺陷，则侧向波信号图像不间断。若此近表面缺陷深度较浅，即小于侧向波脉冲宽度或仅几微米深，则用TOFD检测有可能发现不了。此时，也可能显示一群由点状缺陷产生的信号图像。

④壁厚中部缺陷：

壁厚中部缺陷（如中心未焊透等）的TOFD图谱有完整的侧向波和底波信号图像，并有缺陷上端部和下端部的衍射信号图像（如下图）。缺陷上端部的回波信号描述实际缺陷的轮廓，呈白-黑-白图像；而下端部信号呈黑-白-黑图像，缺陷高度易于从黑-白图像上直接读出。另外还可看到，在缺陷上端部衍射回波左侧，常出现双曲线图像，类似于点状缺陷图的点状缺陷效应，这对缺陷端部取点和准确侧长恨有利。

若内部缺陷较浅（即板厚方向高度较小），小于换能器脉冲宽度，则该缺陷上下端部信号难以分开，故缺陷上下端部难以识别，因此检测人员只能判断该缺陷小于脉冲宽度。

⑤根部未焊透：

根部未焊透也属于底部开口缺陷。但这种缺陷会给出很强的衍射信号（或更正确地说是反射信号），与底波信号反相（如下图所示）。但不管是衍射信号还是反射信号，对TOFD特性并不重要，即使底波信号有扰动，在整个缺陷两侧还是能看到底波图像。通常，TOFD会重点突出点状小缺陷，而这种小缺陷用常规的横波脉冲回波法检测往往会漏检。

表面缺陷检测方法

表面缺陷检测是一种用来检测物体表面的缺陷或不良问题的方法。采用不同的检测方法可以有效地检测出各种类型的表面缺陷，如裂纹、划痕、凹陷等。

以下是常用的表面缺陷检测方法：

1. 目视检测：人工目视检测是最简单、最直观的方法，可以通过肉眼观察物体表面是否有缺陷。然而，这种方法依赖于人的主观判断，受到视觉疲劳和注意力不集中等因素的影响。

2. 照明检测：利用不同的照明条件来检测表面缺陷。通过调整照明的角度、光源强度和颜色等参数，可以使缺陷在不同的照明条件下更容易被发现。常用的照明检测方法包括透射光照明、侧照光照明和背光照明。

3. 摄像检测：利用高分辨率的摄像设备对物体表面进行图像采集，并通过图像处理算法来分析和检测表面缺陷。常用的图像处理算法有边缘检测、纹理分析和形状识别等。

4. 红外热成像：利用红外热成像仪来检测物体表面温度的变化，从而找出可能存在的缺陷。缺陷通常会导致局部温度的变化，通过红外热成像可以快速地发现这些异常区域。

5. 超声波检测：利用超声波的传播特性来检测物体内部和表面的缺陷。超声波在物体表面遇到缺陷时，会发生反射和散射，通过测量反射和散射波的属性可以判断是否存在缺陷。

6. 激光扫描：利用激光扫描系统对物体表面进行扫描，通过测量激光的反射和散射来检测表面缺陷。激光扫描可以提供高精度的测量结果，并且适用于各种不同材料的表面缺陷检测。

以上是常用的表面缺陷检测方法，不同的方法适用于不同的应用场景和目标。综合使用多种方法可以提高检测的准确性和效率。

TFTLCD-TV液晶平面显示器-电视接收机整机检验规范(doc28)word资料26页

第 1 页 TFT LCD-TV液晶平面显示器/电视接收机整机检验规范

1、主题内容与适用范围

本检验规范规定了我公司TFT LCD-TV液晶平面显示器/电视接收机设计、生产、检验的依据，主要包括QC检验、日抽样检验、样本抽取、结果处理等。

2、引用标准

下列标准所包含的条文，通过在本规范中引用而构成为本规范的条文。本规范发布时，所有标准均有效。所有标准都会被修改，使用本规范的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GB/T 9379-88 电视接收机主观试验评价方法

GB/T 9383-1999 彩色电视接收机及有关设备抗扰度限值和测量方法

GB/T 9384-1997 广播收音机、广播电视接收机、磁带录音机、声功率放大器（扩音机）的环境试验要求和试验方法

GB/T 10239-XXXX 彩色电视广播接收机通用技术条件（报批稿）

GB/T 13837 声音和广播电视接收机及有关设备干扰特性允许值和测量方法

GB 9254-1998 信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法

GB 12281-1990 彩色电视接收机与其他设备互连配接要求

GB/T 14960-1994 电视广播接收机用红外遥控发射器技术要求和测量方法

GB/T 15859-1995 视听、视频系统中设备互连的优选配接值

GB/T 17309.1-1998 电视广播接收机测量方法

第1部分：一般考虑射频和视频电性能测量以及显示性能的测量第 2 页 GB/T 17625 低压电气及电子设备发出的谐波电流限值（设备每项输入电流≤16A）

SJ/T 10514-1994 电视广播接收机遥控部分的技术要求和测量方法。

SJ/T 10919-1996 彩色电视广播接收机包装

SJ/T 11157-1998 电视广播接收机测量方法，第2部分：伴音通道的电性能测量，一般测量方法和单声道测量方法修正案1

LCD检验标准(3.5及以上)

1.0目的

指导员工按照此检验标准严格检验，为检验提供统一标准

2.0适用范围

本检验标准适合于3.5”及以上所有TFT。

3.0定义

可视区：有效的显示区域，如下图所示。

4.0 抽样标准参照MIL-STD-105E LEVEL=II AQL允收标准：致命缺陷（CR）AC=0，主要缺陷（MAJ）=0.25 次要缺陷（MIN）=0.65 致命缺陷是指影响TFT产品严重功能性不良，如串笔，漏笔等；主要缺陷是指影响TFT产品质量的严重不良，如内刮等；次要缺陷是指对TFT产品的质量影响轻微的不良，如条纹PI，亮点等．

5.0 检验条件及方法

5.1 外观检查方法

在光照度为1000±200lux的日光灯下，眼睛距离待检玻璃30CM±10 CM；观察角度从垂直方向前后左右偏45度:

5.2 除表面外观部分，ITO走线部分用显微镜检验(参照6.2判断标准)

5.3外观检查项目祥述及判定标准

5.3.1 点大小D计算

(X+Y)/2=点大小

5.3.2 若缺陷长为宽的2.5倍以上，则视为划痕和线状缺陷 C区：视区外

B区：视区（V.A）

A区：（A.A）

边框

ITO引线边

封口 6.0 主要检验项目

检测项目不良问题描述缺陷级别判断标准主要检测位置检测工具

不良现象相应不良图片

1.表面质量

（抽样标准MIL-STD-105E

LEVEL=II AQL允收标准：致命缺陷（CR）AC=0，主要缺陷（MAJ）=0.25 次要缺陷(MIN）=0.65）

a.表面脏点、

线不良（能用酒精擦拭掉的不良将不作不良记录） MIN 参考表1 整个TFT 眼睛、菲林尺

b.ITO短路、

断路

短路 CR 0 IC、FPC压贴部位显微镜

c.ITO划伤

划伤

划伤 CR 0 IC、FPC压贴部位显微镜

液晶办理检测的测试项目和标准

液晶可分为热致液晶、溶致液晶。常见的液晶产品有液晶屏，液晶显示器，液晶面板，液晶材料，液晶灯管，液晶灯条等等。

液晶检测项目：

温升试验，坏点检测，表面缺陷检测，失效分析，腐蚀分析，尺寸检测，耐热性检测，环境适应性测试，金相分析，染色渗透试验，形貌分析，响应时间检测，亮度检测，跌落测试，表变湿热老化测试等。

液晶检测标准：

GB/T 37382-2019 光学功能薄膜液晶显示背光模组用薄膜高温高湿老化性能测定方法

GB/T 37403-2019 薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)用四甲基氢氧化铵显影液GB/T 36647-2018 普通单体液晶材料规范

GB/T 36648-2018 TFT单体液晶材料规范

GB/T 18910.61-2012 液晶显示器件第6-1部分：液晶显示器件测试方法光电参数

GB/T 28122-2011 液晶显示器(LCD)用聚乙烯醇(PVA)膜厚度测定方法

GB/T 25273-2010 液晶显示器(LCD)用薄膜雾度测定方法积分球法

GB/T 25274-2010 液晶显示器(LCD)用薄膜紫外吸收率测定方法

GB/T 25275-2010 液晶显示器(LCD)用偏振片光学性能和耐候性能测试方法GB/T 25276-2010 液晶显示器(LCD)用三醋酸纤维素酯(TAC)膜厚度测定方法

办理液晶检测流程：

1、项目申请——向世通检测监管递交申请。

2、资料准备——根据标准要求，企业准备好相关的认证文件。

3、产品测试——企业将待测样品寄到实验室进行测试。

4、编制报告——认证工程师根据合格的检测数据，编写报告。

5、递交审核——工程师将完整的报告进行审核。

6、签发证书——报告审核无误后，颁发证书。