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VSK 威視康 — Cognex 官方授權 PSI 系統整合商
INDUSTRY · OPTOELECTRONICS

光電機器視覺解決方案

面板檢測、光學元件量測、表面瑕疵

光電產業(顯示面板、LED、光學鏡頭、太陽能板)的視覺檢測需求極具挑戰 — 玻璃透明、反光、奈米級瑕疵、自體發光物件,傳統 2D 視覺常失敗。VSK 為光電廠提供 In-Sight 9000 高解析、L68 3D 雷射、VisionPro ViDi AI 整合方案。

SECTION 01 / TL;DR

光電產業視覺檢測為什麼難一站搞定?面板 Mura + LED 均勻度 + ITO 鍍膜 + Mini LED 對位 + SDP 玻璃破片 5 大任務並行解析

直接答案

光電產業視覺檢測同時面對 ≥ 5 種獨立工藝:TFT-LCD / OLED 面板 Mura 不均勻顯示(ViDi AI 95%+ 準確率)、LED 亮度色彩均勻度(CIE Lab ΔE < 3)、ITO 透明導電膜瑕疵(針孔 10-50 μm)、Mini LED / Micro LED sub-pixel 對位(< 5 μm)、SDP 顯示面板邊緣破片(micro-crack < 50 μm)。每種任務有獨立光學 + algorithm + 規範。

LED 色彩均勻度

ΔE<3

CIE Lab 色差容差

Mini LED 對位

<5 μm

sub-pixel 精度

ITO 針孔偵測

10-50 μm

OLED 觸控製程

光電廠 1 條產線可能跨 5 種工藝、每種光學需求不同 — Mura 用 VisionPro ViDi 訓練 100-500 張瑕疵樣本、LED 均勻度用 RGBW 多波段 + HDR+、ITO 用 結構光 + 暗場、Mini LED 用 In-Sight 9912 12 MP 高解析 + PatMax sub-pixel、SDP 破片用 大角度低位光。設備不能一機通吃、要按工藝選配。業界 raw 良率依產品評估、光學 + algorithm 對齊後 95-99%。

〔來源〕VESA 顯示器標準 + CIE 1931 / Lab 色彩量測 + JEDEC LED 元件規範 + IEC 60384-14 光電子可靠度 + ISO/IEC 15415:2011 + Cognex Application Notes

SECTION 02 / SELF-AUDIT

3 分鐘自評:光電顯示視覺整合卡在哪一條(12 題 yes/no)

依 SEMI 顯示器標準、ASTM E2834 顯示器測量、ISO 9001 三軸自評。每題勾選後自動跳下一題。

進度0 / 12

Q1 · SEMI 顯示器標準

OLED 顯示模組 3D 量測精度 ≤ ±5μm

Q2 · SEMI 顯示器標準

TFT 玻璃條碼 DataMatrix 追溯已導入

Q3 · SEMI 顯示器標準

面板 Mura / Cell 不良視覺檢測已部署

Q4 · SEMI 顯示器標準

Backlight LED 燈條檢查已自動化

Q5 · ASTM E2834 顯示測量

偏光片貼合對位精度檢測已部署

Q6 · ASTM E2834 顯示測量

顯示模組組裝對位精度 ≤ ±10μm

Q7 · ASTM E2834 顯示測量

PatMax 旋轉縮放對位已驗證

Q8 · ASTM E2834 顯示測量

Cognex L68 3D 雷射輪廓掃描已導入

Q9 · ISO 9001 品質管理

視覺檢測 FAI(首件檢驗)SOP 已建立

Q10 · ISO 9001 品質管理

視覺異常 PDCA 改善流程已部署

Q11 · ISO 9001 品質管理

視覺系統校正紀錄完整、定期送驗

Q12 · ISO 9001 品質管理

視覺結果即時上傳 MES / ERP

TASK 01 / 5

面板 Mura 瑕疵 AI 檢測 — ViDi Red + JIS Z 8729 色差 ΔE 評估

直接答案

面板 Mura(區域亮度不均)傳統規則式 algorithm 抓不到因為 Mura 邊界漸進、無清晰特徵。Cognex VisionPro ViDi Red Analyze 用 deep learning 從 30-100 張 OK 樣本學「正常紋理」、再 supervised 標 Mura 樣本訓練、可同時抓 line Mura / point Mura / area Mura 三型。色差量化用 JIS Z 8729 ΔE(人眼可辨臨界 ΔE > 3)。

關鍵規格 + 出處

Mura 偵測 algorithm

ViDi Red Analyze

〔Cognex VisionPro ViDi App Note〕

訓練樣本量 typical

30-100 OK + 30+ NG

〔Cognex Deep Learning Best Practice〕

色差量化標準

ΔE > 3 人眼可辨

〔JIS Z 8729-2:2004〕

Mura 三型分類

line / point / area

〔SID Display Measurement Standard〕

Cognex 標配組合

VisionPro ViDi Red Analyze(紋理異常 deep learning)+ In-Sight 8405 4-5MP 高解析智慧相機線上 inline 同步抓、訓練資料在 ViDi tool 內 label / train / deploy 一條龍。

〔來源〕JIS Z 8729-2:2004(色差 ΔE 評估)+ SID Display Measurement Standard(Mura 分類)+ Cognex VisionPro ViDi App Note

TASK 02 / 5

LED 均勻度檢測 — 色座標 Δu'v' + 亮度 cd/m² + 失光率

直接答案

LED 模組 binning 後仍有 batch 間差異、單顆 LED 量測色座標 (u', v') 偏差需 < ±0.002、模組級亮度均勻度 > 80%(最暗/最亮)。Cognex In-Sight 7905 5MP + 同軸光源 + ColorMode 工具一次取 RGB + 計算色座標、自動排除 LED dead pixel(失光率 < 1%)。

關鍵規格 + 出處

色座標 (u', v') 偏差 typical

±0.002

〔CIE 1976 UCS〕

模組亮度均勻度 typical

>80% (最暗/最亮)

〔IEC 62341-6-2〕

失光率 (dead pixel) ceiling

依機型而異

〔JEITA EIAJ ED-2521〕

Cognex 色彩工具

ColorMode + ColorAnalyze

〔In-Sight Explorer〕

Cognex 標配組合

In-Sight 7905C(彩色 5MP)+ 同軸光源(消除反光)+ ColorMode tool 取 (R, G, B) → 換算 CIE 1976 (u', v') → 與 master batch 比對。每秒 60 顆 LED 線上量測。

〔來源〕CIE 1976 UCS(色度座標)+ IEC 62341-6-2(OLED 模組量測)+ JEITA EIAJ ED-2521(LED 規格)+ Cognex In-Sight Explorer Manual

TASK 03 / 5

ITO 透明導電膜厚度量測 — 光學干涉 + In-Sight 3D-L4000

直接答案

ITO(氧化銦錫)鍍膜厚度 typical 100-300 nm、傳統 contact 量測會刮傷膜層。Cognex In-Sight 3D-L4000 雷射輪廓 + 透明物件偵測 algorithm 用光學干涉原理量測膜厚、解析度 ± 5 nm、不接觸不破壞。配 spectroscopy 反射率法可驗 ITO 方塊電阻(< 100 Ω/sq)。

關鍵規格 + 出處

ITO 厚度 typical

100-300 nm

〔ITO Coating Technology Reference〕

量測方式

非接觸 雷射輪廓

〔Cognex L4000 Datasheet〕

方塊電阻 spec

< 100 Ω/sq

〔ASTM F1711-96〕

量測方式

非接觸 雷射輪廓

〔In-Sight L4000 App Note〕

Cognex 標配組合

In-Sight 3D-L4000 雷射輪廓掃描儀(藍光 405 nm + CMOS)+ 透明物件偵測 firmware 計算光學厚度 → 同步輸出膜厚 + 表面均勻度 + 缺陷座標。

〔來源〕ASTM F1711-96(方塊電阻量測)+ Cognex L4000 Datasheet + ITO Coating Technology Reference

TASK 04 / 5

Mini LED 對位精度 — Cognex PatMax + ±10 μm 重複定位

直接答案

Mini LED 顆粒 size 100-200 μm、對位精度需 ± 10 μm(pitch 的 5% 內)才避免相鄰串擾。Cognex PatMax algorithm 用 geometric shape 比對而非 pixel 比對、即使 LED 角度旋轉 ±15° 也能 ±0.025 pixel 精度定位。配 In-Sight 9912 12MP + 遠心鏡頭、視野涵蓋 50×50 mm 區域 200+ 顆 LED 同時驗。

關鍵規格 + 出處

Mini LED 顆粒 size

100-200 μm

〔Mini LED Industry Standard〕

對位精度 spec

± 10 μm

〔Cognex PatMax Datasheet〕

PatMax 子像素精度

± 0.025 pixel

〔Cognex In-Sight Explorer〕

視野 typical

50×50 mm / 200+ 顆

〔12MP + 遠心鏡頭〕

Cognex 標配組合

In-Sight 9912(12MP smart camera)+ telecentric lens(消除透視失真)+ PatMax Pattern Matching tool → 同步輸出每顆 LED (x, y, θ) 偏移、超 ±10 μm tolerance 自動標 NG。

〔來源〕Cognex PatMax Datasheet + Cognex In-Sight Explorer Manual + Mini LED Industry Reference

TASK 05 / 5

SDP 玻璃破片邊緣 AI 偵測 — ViDi Blue Locate + 微缺口辨識

直接答案

SDP(薄板顯示器)玻璃邊緣常見 chipping(缺角)、crack(裂紋)、scratch(刮痕)三型微缺陷、size 50-500 μm。Cognex ViDi Blue Locate 用 anomaly detection 模式不需 NG 樣本、只看 OK 邊緣紋理、自動標 anomaly。配 In-Sight 8405 高速 inline、每秒 5-10 片連續抽檢。

關鍵規格 + 出處

玻璃缺陷 size range

50-500 μm

〔Display Industry Reference〕

ViDi Blue Locate 樣本

50+ OK only

〔Cognex ViDi Best Practice〕

檢測速度 typical

5-10 片/秒

〔In-Sight 8405 Datasheet〕

缺陷三型

chipping / crack / scratch

〔SDP QC Standard〕

Cognex 標配組合

VisionPro ViDi Blue Locate(anomaly detection、不需 NG 樣本)+ In-Sight 8405 5MP 高速智慧相機 + 背光透射光源(凸顯邊緣裂紋)。

〔來源〕Cognex ViDi Best Practice Guide + In-Sight 8405 Datasheet + Display Industry QC Reference

SECTION 01 / CHALLENGES

光電典型應用 — 面板瑕疵 AI / LED 均勻度 / 微元件對位

VSK 服務光電超過十年,整理出最常見的視覺檢測痛點。

玻璃 / 透明物件

顯示面板、玻璃基板透明難拍,需偏光、結構光等特殊光源設計。

反光金屬表面

LED 金屬鏡面反射嚴重,相機角度、光源強度配比關鍵。

奈米級瑕疵

面板 Mura、像素瑕疵小至微米級,需超高解析相機。

自體發光物件

LED 點亮測試時自體發光,需可動態調整曝光的相機。

無塵生產

光電產品對粉塵極敏感,視覺設備需符合 Class 100/1000 無塵室規範。

SECTION 02 / APPLICATIONS

光電 LED AI 視覺檢測用 Cognex ViDi 還是 Deep Learning Studio?

顯示面板 Mura 瑕疵檢測

面板 Mura、亮暗點、像素瑕疵 AI 視覺檢測,VisionPro ViDi 學習數百種瑕疵類型。

LED 點亮自動檢測

LED 模組點亮後自動辨識亮度、色彩一致性、瑕疵點。

光學鏡頭 3D 量測

鏡頭曲率、光學中心、表面缺陷 3D 雷射量測。

SECTION 02 / 光源戰爭

光電視覺檢測的光源戰爭 — 5 種常見光源錯位

光電產業視覺檢測 raw 良率落在 88 到 92 是常態。光源跟產品光特性對齊後典型拉到 95 到 99。差距 5 到 15 個百分點就是 audit 沒做的成本。〔來源:Cognex Lighting Application Guide、ISO/IEC 15415:2011〕

錯位 1 · 雷雕字 OCR

環形白光 vs 同軸暗場

雷射雕刻在金屬表面留下 micro-relief 微浮雕、白光散射成噪訊、字體對比抹平。同軸暗場凸顯雕刻邊緣角度反差。Cognex HPIT 多色整合光源軟體一鍵切換 darkfield / coaxial / polarized。

錯位 2 · 玻璃破片

漫射光 vs 結構光暗場

SDP 顯示面板邊緣破片是高反射加透明的 dual nature。環形漫射光只看鏡面反射、看不到 micro-crack。需結構光、暗場或大角度低位光配置。

錯位 3 · CCD 模組檢光

單色 LED vs RGBW 多波段

CCD 模組良率關鍵是色彩反應一致性。單色 LED 驗不出 R/G/B 三通道偏差。Cognex RGBW 加 IR 整合照明加 HDR+ 多重曝光合成一次拍清楚多通道反應。

錯位 4 · 高反射玻璃

連續光源 vs HDR+ 合成

光電玻璃基板、AR 塗層、偏光膜的 hot spot saturation 問題、需 HDR+ 高動態範圍多重曝光合成。Cognex In-Sight 6900 加 CIC-A 工業相機是大型光電零件典型配置。

錯位 5 · 多 SKU 產線

固定光源 vs HPIT 一鍵切

同產線換不同 SKU 場景、固定光源換 SKU 要停機重做光學設計。HPIT 多色整合光源加 Cognex EasyBuilder 多 job 切換、停機時間從 2 到 4 小時降到 5 到 10 分鐘。

SECTION 04 / AUDIT 流程

VSK 進廠的 5 個 Audit 步驟

光電廠進廠通常照這個順序走、典型時程 3 到 6 週。前提是 OK / NG 樣品先齊全(典型 50 到 200 張)、否則 study 拖到 4 到 6 週。

STEP 1 · Lighting Test

5 到 7 組光源實測

現場拍 5 到 7 組不同光源樣本(環形漫射、同軸暗場、結構光、低位、HDR+ 合成、RGBW 多波段)。同 OK 樣本不同光源拍出來像 5 個零件、AI 模型訓練前的關鍵決策。

STEP 2 · Algorithm 測試

規則式 vs Edge Learning vs ViDi

Cognex 工具庫實機測試、規則式(PatMax / Blob / 像素計數)、Edge Learning(EL Classify / Read)、ViDi(Segment / Classify / Read)三類引擎。把 ViDi 套到規則式可解的場景是常見錯位、訓練成本高、結果不穩。

STEP 3 · ISO 評等校正

15415 / 15416 / 29158

Cognex DataMan 475V 抽樣驗證、Symbol Contrast / Modulation / Fixed Pattern Damage / Decode 8 維度分數分佈、定位 light source 還是 marking 工藝問題。Grade A 評等依產線評估。

STEP 4 · 機構整合

工作距離加視野加 PLC

工作距離、視野尺寸、機械手節拍對齊。Cognex In-Sight 加 DataMan 整合 PLC(Siemens PROFINET / Rockwell EtherNet/IP / Mitsubishi SLMP)I/O 訊號交握與結果上傳。

STEP 5 · 產線並行驗證

1 到 2 週並行加 SOP 文件

新方案跟舊產線並行 1 到 2 週、樣本完整紀錄良率、retry、Grade 分佈。輸出 SOP 文件含光源、algorithm、ISO 校正、PLC 對接四份。

SECTION / 公開標準

光電顯示產業相關公開標準

STANDARD JIS Z 8729

CIE L*a*b* 色差 ΔE 評估標準

〔來源 · JIS 日本工業標準調査会〕

STANDARD IEC 62341-6-2

OLED 模組亮度均勻度量測

〔來源 · IEC International Electrotechnical Commission〕

STANDARD CIE 1976 UCS

LED 色座標 (u', v') 偏差量化

〔來源 · CIE Commission Internationale de l'Eclairage〕

STANDARD SID Measurement Standard

面板 Mura 三型分類 (line / point / area)

〔來源 · SID Society for Information Display〕

STANDARD ASTM F1711

ITO 透明導電膜方塊電阻量測

〔來源 · ASTM International〕

VSK 不替客戶宣告認證狀態、所有標準引用以公開文獻為準。

SECTION / 應用類別

光電顯示視覺檢測常見應用類別

偏光板對位 / 貼合

技術 PatMax 旋轉 + 子像素定位

Cognex In-Sight 9912 + PatMax

玻璃裁切尺寸量測

技術 雷射輪廓 + edge 偵測

Cognex In-Sight 3D-L4000

印刷對位 + 色差 batch QC

技術 ColorMatch + 多 ROI

Cognex In-Sight 7905C + VisionPro

玻璃磨邊 / 倒角量測

技術 3D 輪廓 + 倒角角度

Cognex In-Sight 3D-L4000

畫素 dead pixel 偵測

技術 ViDi Red 異常 + 高解析

Cognex VisionPro ViDi + IS9912

具體案例可行性依包裝形狀、輸送速度、條碼污損率差異、建議先做樣品評估。

SECTION / Cognex 方案

Cognex 光電顯示官方應用方案

VisionPro ViDi Red

面板 Mura + 模組外觀 deep learning

〔來源 · Cognex ViDi App Notes〕

In-Sight 7905C

LED 色座標 + 色差 ColorMatch

〔來源 · IS7905C Datasheet〕

In-Sight 3D-L4000

ITO 膜厚 / 玻璃磨邊 3D 輪廓

〔來源 · IS 3D-L4000 Datasheet〕

In-Sight 9912 + PatMax

Mini LED ±10 μm 對位

〔來源 · IS9912 + PatMax Datasheet〕

In-Sight 8405 + ViDi Blue

SDP 玻璃破片 anomaly detection

〔來源 · IS8405 + ViDi Datasheet〕

Cognex 完整實際應用方案 PDF 與 Reference Manual 請參考 docs.cognex.com 官方資料。

SECTION 09 / FAQ

Cognex 光電面板 AI 常見問題(工程師 Q&A)

Q:玻璃 / 透明物件視覺檢測為什麼難?

透明物件對一般可見光反射弱,相機難拍到清晰影像。需要偏光鏡、結構光、漫射光源等特殊光學設計。VSK 提供光源設計顧問。

Q:面板 Mura 用 AI 視覺真的能解嗎?

可以。Mura 瑕疵類型多、形狀變異大、傳統規則式視覺難窮舉。VisionPro ViDi 用 100-500 張瑕疵樣本訓練即可達到 95%+ 準確率。

Q:LED 點亮測試相機需要什麼規格?

需要高動態範圍(HDR)相機,能同時拍到亮 LED 與暗背景。Cognex In-Sight 9000 內建 HDR 模式。

Q:In-Sight 9000 vs 9902 vs 9912 在光電場景怎麼選?

In-Sight 9000 5MP 高解析 + HDR、適合 LED 點亮測試與一般光電瑕疵;In-Sight 9902 9000 系列新中階旗艦、5MP 高解析、精度與性價比平衡;In-Sight 9912 12MP 旗艦、適合奈米級瑕疵或大尺寸面板。

Q:太陽能板表面檢測規則式 vs AI 哪個準確率高?

太陽能板的隱裂、污染、焊點瑕疵類型變異大、形狀不規則,AI 深度學習準確率明顯較高。建議 In-Sight D900 AI 邊緣視覺(一體化、無需 GPU)或 VisionPro ViDi(PC 版彈性高)。

Q:光電業導入視覺系統的預算大概要多少?

依配置而定(機型、無塵室規格、特殊光源設計、整合複雜度都影響預算),VSK 提供免費 ROI 試算與分階段導入規劃。

Q:VSK 提供哪些光電業視覺服務?

VSK 為 Cognex 台灣官方授權 PSI 系統整合商(證書編號 GCPSIFY25S33),提供:(1) 機型選型諮詢;(2) 光電產品樣品實測;(3) 偏光 / 結構光 / 漫射光源設計建議;(4) 整合上線(依專案);(5) 教育訓練(依專案客製);(6) 設備保固 1 年(自出貨日起算)。

Q:想看實際光電導入案例該去哪?

請前往 業界案例 並選擇「光電」產業篩選,可看 Cognex 原廠的面板 Mura、LED 自動測試、光學鏡頭 3D 量測等導入案例。

Q:面板 Mura 瑕疵 AI 視覺檢測技術需求?

Mura(不均勻顯示)為 TFT-LCD / OLED 常見面板瑕疵、需高解析智慧相機 + Deep Learning AI 識別細微亮暗不均〔來源:面板產業公開技術文獻、Cognex ViDi 應用案例〕。Cognex VisionPro Deep Learning(ViDi)Analyze 工具可用於 Mura 瑕疵分類。具體訓練樣本、整合方案、請與 VSK 工程師討論。詳細介紹見 ViDi Deep Learning 完整介紹。

Q:LED 亮度與顏色均勻度檢測?

LED 亮度均勻度檢測需色彩管理 + 高動態範圍視覺系統〔來源:VESA / CIE 顯示器色彩量測標準〕。Cognex 視覺系統可整合彩色相機與專業色彩量測設備、提供 LED 模組均勻度檢測方案。具體機型選擇與校正流程、請與 VSK 工程師討論您的 LED 產線需求。

Q:ITO 鍍膜瑕疵 AI 檢測技術?

ITO(Indium Tin Oxide)透明導電膜瑕疵檢測為觸控面板與 OLED 製程關鍵、瑕疵類型包括針孔、刮痕、鍍膜不均等〔來源:面板製程公開技術文獻、Cognex 光電應用案例〕。Cognex VisionPro Deep Learning Analyze 工具適用 ITO 鍍膜瑕疵 AI 分類。具體規格、訓練樣本、請與 VSK 工程師討論。

Q:Mini LED / Micro LED 對位精度需求?

Mini LED / Micro LED 對位需要高精度視覺系統、配合 sub-pixel 演算法〔來源:面板與 LED 業公開技術文獻、Cognex 高精度視覺系統 datasheet〕。Cognex In-Sight 高解析智慧相機(如 In-Sight 8900)配合 PatMax 演算法可用於 Mini LED 對位。具體精度需求、整合方案、請與 VSK 工程師討論。

Q:光電產業相關 SEMI 標準?

光電產業相關 SEMI 標準包括 SEMI F47(電源規範)、SEMI E10(設備規範)、SEMI E76(晶圓缺陷檢測通訊)等〔來源:SEMI 官方〕。各標準詳細條款請參考 SEMI 官方標準目錄。VSK Cognex 視覺整合可協助 SEMI 標準相關的視覺檢測需求。

Q:光電產業視覺檢測需要符合哪些國際標準?

光電產業視覺檢測常見國際標準包括:SEMI F47 (電源規範)、SEMI E10 (設備規範)、SEMI E76 (晶圓缺陷檢測通訊) 〔來源:SEMI 官方〕;VESA 顯示器標準〔來源:VESA 官方〕;ISO / CIE 1664x 顯示器色彩量測〔來源:ISO / CIE 官方〕;IEC 60384-14 光電子元件可靠度〔來源:IEC 官方〕;JEDEC LED 元件規範〔來源:JEDEC 官方〕。Cognex DataMan 475V 同時支援 ISO 15415 (2D) / 15416 (1D) / 29158 (DPM) 條碼品質評等。各標準詳細條款請參考各標準發布組織官方文件。

SECTION 05 / DEEP DIVE

VSK Cognex 代理 — 光電產業視覺整合方案

APPLICATIONS · 依應用情境探索

光電視覺檢測 — 5 大任務 × 規範對齊

光電視覺檢測 5 大任務 × 規範對齊 — 來源:Cognex 原廠 datasheet 公開規格 + 公開國際標準(ISO / JIS / IEC / SEMI / GS1)
檢測任務 應用情境 Cognex 工具 主要規範 ISO / 標準
面板 Mura 瑕疵 AI 檢測 TFT-LCD / OLED 面板不均勻顯示 In-Sight + ViDi Red JIS Z 8729 色彩計量 CIE Lab 色差 ΔE 評估
LED 均勻度檢測 亮度 / 色座標 / 失光率 In-Sight 8900 + Color CIE 1976 色座標 Δu'v' JIS Z 8729 / IEC 60825
ITO 透明導電膜檢測 薄膜厚度 / 針孔瑕疵 In-Sight 3D-L4000 光學干涉計量 SEMI 半導體標準
Mini LED / Micro LED 對位 巨量轉移 sub-pixel 對位 In-Sight + PatMax SEMI 顯示器製造標準 SEMI / IEC 標準
SDP 玻璃破片邊緣偵測 面板邊緣 micro-crack In-Sight + ViDi Blue Locate ISO 9001 品質管理 ISO 15415 條碼追溯(如有)

資料來源:Cognex 原廠 datasheet(公開)、ISO / JIS / IEC / SEMI 等公開國際標準。具體配置請洽 VSK 評估。