發光二極體(Light Emitting Diode；LED)顯示器是平面顯示器領域中新興的一門技術。LED的優點包括自發光、視角廣、反應速度快、發光效率高、低驅動電壓等，可廣泛應用在訊息顯示、室外顯示看板、各種照明、TFT-LCD背光源等，未來具有相當發展潛力。然而其單一模組之品質如發光均勻性等造成大型化LED面板組立後之品質問題仍有待持續改善，為了要提升LED顯示模組的生產品質，其快速檢測及品質評估是相當重要的項目。

本研究主要目的為針對彩色LED顯示面版的主要構成元件-彩色LED顯示模組(16 x16 LED陣列所組成)，設計一陣列型光電檢測模組並建構一套陣列式快速亮度品質檢測及補償裝置。本研究結合了自動光學檢測技術及亮度補償方法以達成研究目標。首先校正數位光電感測器陣列模組，再應用於不同灰階檢測LED顯示模組之亮度分佈不均勻情形，並將檢測獲得的亮度數據進行分析後，針對LED顯示模組亮度不均勻的現象建立一硬體電路補償查詢表(CLUT)。本研究利用廠商提供之2R1G1B LED顯示模組(16x16 LEDs)進行實驗驗證。經過實際量測與補償後，其亮度均勻性將可達到98%以上，且由於不需掃描機構，任一灰階之檢測時間只要1秒。本研究提出之硬體補償方法能有效的提高亮度均勻性並可針對Gamma曲線、白光色度及模組間亮度一致性的誤差進行校正。本自動光學檢測及補償系統確實能有效的提高LED模組生產品質，對提昇LED產業競爭力，有正面幫助。

The Light Emitting Diodes (LED) panel is a new technology for Flat Panel Display industry. The special characteristics of a LEDs panel include self-emission, wide view angle, quick electronic response, high luminance efficiency, low driving-voltage etc. The wide applications include signal indicator, message display, lighting source, backlight of TFT-LCD etc. However, the integration technology for large LEDs panel, made of LED array module is still under development. To improve the quality of a LED array module, a fast inspection & quality evaluation is required.

The main purpose of this study to develop a speedy array-based luminance quality inspection device with Array-based optical sensors for color LEDs module (such as array of 16 by 16) which is the main components of a LEDs panel. In this study, an automatic optical inspection technology and a luminance compensation method were integrated to reach this goal. Firstly, a photodiode sensor array module with frequency output was designed and calibrated to measure the luminance distribution of a LED module for different grey level. The measured luminance data are analyzed and the non-uniformity can be calculated. A Compensated Look Up Table (CLUT) built in hardware driving circuit is created according to the LED’s non-uniformity luminance data. Some 2R1G1B LED modules from local industry was verified in this study. From the experimental results, the improved luminance uniformity of over 98% was achieved. The inspection time for any grey level of a 16X16 LED module can be reduced to only 1 seconds without mechanical scanning. Thus, this proposed compensation method can efficiently improve the luminance uniformity or regulate the inaccuracy of the gamma curve, white light chrominance of a LED module.

An automatic optical inspection and compensation system have been established to improve the quality of LED modules. Thus, it is hopeful that this developed technology could be very helpful for local LED industry.

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