LMK während einer DeMura Messung
DeMura & Pixel-Level-Messung
Mit der LMK 7-Kamera und der LMK DeMURA-Software führt TechnoTeam einen neuen Messansatz für die DeMura-Korrektur an heutigen feinpitchigen OLED-, µLED- und Micro-LED-Displays ein. Sie kombiniert APR für die Sub-Pixel-Emitter-Registrierung, SPR für produktionstaugliche Aufnahmegeschwindigkeit und die patentierte µShaking-Methode für die Moiré-Unterdrückung bei für die Produktion optimierten Sampling-Verhältnissen.
Der Workflow deckt flache wie auch leicht gekrümmte Emitterflächen ab — von OLED-Smartphone-Panels bis zu gekrümmten Automotive-Cluster- und Center-Information-Displays (CID) — weil APR die Bildgeometrie des tatsächlichen DUT lehrt, nicht eine idealisierte planare Anordnung.
Auf einen Blick
- APR — reine Software; Sub-Pixel-Emitter-Registrierung auf dem Sensor
- SPR — produktionsgeschwindigkeitsoptimierte Variante von APR; ein Leuchtdichtebild pro Test-Eingangssignal nach dem Teach-in
- µShaking — optional auf der LMK 7; TechnoTeams patentierte Methode (US 12,387,297 B2) für die Moiré-Unterdrückung bei niedrigen Sampling-Verhältnissen
Was ist APR?
Advanced Pixel Registration (APR) ist TechnoTeams Software-Workflow für die pixelgenaue Leuchtdichtemessung. Ein dichtes geometrisches Registrierungsmuster (Punktwolke), bereitgestellt als dediziertes Testbild, lehrt die exakte Subpixel-Position jedes Emitterpixels auf dem Sensor — automatisch, ohne manuelle Ausrichtung. Genau dieses Subpixel-Wissen ermöglicht die pixelgenaue Leuchtdichtemessung bei niedrigen Sampling-Verhältnissen, ohne dass das Kameragitter dem Display-Gitter rein optisch angepasst werden muss.
APR ist reine Software: unabhängig von der geometrischen LMK-Kalibrierung und technisch unabhängig von µShaking. Wo das native Sampling-Verhältnis ausreicht, genügt APR allein; hochauflösendere Panels und engere Arbeitsabstände profitieren von der optionalen µShaking-Einheit.
Single Shot Pixel Registration (SPR) — die produktionsgeschwindigkeitsoptimierte Variante
Auf einer Produktionslinie wird derselbe Display-Typ tausendfach gemessen, die Bildgebungsbedingungen sind stabil, und jedes neue DUT verschiebt oder verdreht sich nur leicht. Single Shot Pixel Registration (SPR) nutzt diese Stabilität: Nach einer einmaligen Teach-Phase am ersten Panel einer Charge wird jedes weitere DUT mit einer einzigen Bildaufnahme pro Test-Eingangssignal registriert und gemessen — das Registrierungsmuster wird nicht für jedes Panel neu eingelernt.
Die Validierung gegen das vollständige APR zeigt eine Korrelation Q ≥ 0,98 zwischen der SPR-Pixelleuchtdichte und der der vollständigen APR, gemessen über Verschiebung, Drehung und kombinierte Fehlausrichtungen, wie sie in einer Produktions-Kontrollumgebung typisch sind. SPR verliert keine Leuchtdichte-Genauigkeit, ohne die Registrierungsaufnahme an jedem DUT zu erfordern.
Throughput: APR vs. Segmented Capture
Pro DUT benötigt APR ein Registrierungsbild (drei für RGB-Panels — eines pro Farbkanal) plus ein Leuchtdichtebild pro Test-Eingangssignal. Segmented Capture dagegen benötigt n² Bilder pro Test-Eingangssignal (wobei n die Zeilen-/Spalten-Schrittweite ist). Nach dem Teach-in reduziert SPR die Pro-DUT-Aufnahmen auf ein Leuchtdichtebild pro Test-Eingangssignal.
| DeMura-Testfall | APR | SPR | Segmented capture (n=2) | (n=3) | (n=4) |
|---|---|---|---|---|---|
| Monochromatisch, 1 Testbild | 2 | 1 | 4 | 9 | 16 |
| Monochromatisch, 3 Testbilder | 4 | 3 | 12 | 27 | 48 |
| RGB, je 1 Testbild | 6 | 3 | 12 | 27 | 48 |
| RGB, je 3 Testbilder | 12 | 9 | 36 | 81 | 144 |
| DeMura-Testfall | SPR | Segmented capture (n=2) |
|---|---|---|
| Monochromatisch, 1 Testbild | 1 | 4 |
| Monochromatisch, 3 Testbilder | 3 | 12 |
| RGB, je 1 Testbild | 3 | 12 |
| RGB, je 3 Testbilder | 9 | 36 |
APR + µShaking — Moiré-Vermeidung bei niedrigen Abtast-Verhältnissen
Wenn das Emittergitter und das Sensorgitter bei ungünstigen Abtast-Verhältnissen interagieren, werden Moiré-Artefakte zur dominierenden Fehlerquelle. Der bisherige Stand der Technik unterdrückt Moiré entweder durch Erhöhung des Sampling-Verhältnisses (hochauflösende Optik, größerer Arbeitsabstand) oder durch Defokussieren — beides hat Nachteile: größere Aufbauten, längere Zykluszeiten oder Verlust der Subpixel-Auflösung.
Die optionale µShaking-Sensor-Stufe der LMK 7 — auch bekannt als Phase Compensation DeMoiré — entkoppelt das Emitter- und Sensorgitter zwischen den Aufnahmen und unterdrückt sowohl hoch- als auch niederfrequente Moiré ohne Auflösungsverlust.
Linke Spalte: dasselbe Panel auf drei Arten aufgenommen — fokussiert (Moiré klar sichtbar), defokussiert (Moiré unterdrückt, aber feine Details verwaschen), µShaking (Fokus mit Phase Compensation — Moiré unterdrückt, Detail erhalten). Rechte Spalte: zwei quantitative Verifikationen entlang der in den Aufnahmen markierten Linien. Oberes Diagramm — normierte Leuchtdichte über eine scharfe Kante auf Linie 1 — fokussiert und µShaking laufen synchron, die defokussierte Kurve flacht die Kante ab. Unteres Diagramm — Leuchtdichte in cd/m² entlang Linie 2 in einer nominell uniformen Fläche — die fokussierte Messung zeigt die Moiré-Oszillation, die defokussierte Messung unterdrückt das Moiré, verwascht aber auch die Feinstruktur, und µShaking liefert ein flaches Profil bei der erwarteten Leuchtdichte.
Mit µShaking arbeitet APR bei etwa 2–3 Kamerapixeln pro Display-Pixel, statt der ohne µShaking üblichen ~10 cpx/dpx — das ermöglicht kleinere ROIs und dichtere Panels beim gleichen Arbeitsabstand.
Patentierter Workflow „Korrekturdaten aus µShaking"
Die Methode zur Ableitung von Korrekturdaten aus µShaking-Messungen — sodass die anschließende routinemäßige Messung ohne Schwingen läuft — ist durch TechnoTeams internationale Patentfamilie (z. B. US 12,387,297 B2) abgedeckt. Das Panel wird einmalig per µShaking charakterisiert; die abgeleiteten Korrekturdaten erlauben es der Linienkamera dann, in der Routineproduktion schwingungsfrei zu arbeiten — wichtig für DeMura auf Linien ohne permanente Vibrationen.
Der DeMura-Produktions-Workflow
Auf der Produktionslinie läuft TechnoTeams DeMura-Korrektur-Workflow in drei Stufen:
- Teach (nur das erste Panel einer Charge) — APR lehrt die Subpixel-Emitter-Position am ersten Panel. Wo Moiré kritisch ist, wird auf diesem ersten Panel auch µShaking gefahren, sodass die patentierten Korrekturdaten abgeleitet werden können.
- Acquire (jedes DUT) — jedes weitere DUT wird mittels SPR mit einem Bild pro Test-Eingangssignal aufgenommen. Mehrere Graustufen erfordern ein Bild pro Graustufe pro DUT. µShaking muss nicht erneut gefahren werden — die abgeleiteten Korrekturdaten werden übernommen.
- Generate — die LMK-DeMURA-Software berechnet aus den aufgenommenen Leuchtdichtedaten die Pro-Emitter-Korrekturkoeffizienten und exportiert die Korrekturdatendateien.
Der Workflow läuft auf jeder LMK und integriert sich über TCP/IP in die Linie. Für laborseitiges APR-Stitching und Charakterisierung läuft dieselbe Kamera unter LabSoft.
FAQ — DeMura, APR und µShaking
Benötigt APR eine geometrisch kalibrierte LMK?
Nein. APR ist ein reiner Software-Workflow und benötigt keine geometrische Kalibrierung. Wenn Ihre Anwendung zusätzlich absolute Positionsgenauigkeit über das Bildfeld benötigt, ist die optionale Type-II-Kalibrierung (photometrisch + geometrisch) verfügbar.
Schreibt TechnoTeam die Korrekturdaten auch zurück in das Panel?
Nein. TechnoTeam liefert die Korrekturdatendateien im für Ihr Panel spezifizierten Format. Das Schreiben der Koeffizienten in den Korrekturspeicher des Panels wird von den Programmierwerkzeugen des Panel-Herstellers übernommen, außerhalb des TechnoTeam-Scopes.
Wann sollte ich SPR statt vollem APR verwenden?
SPR ist für Produktionslinien gebaut, auf denen derselbe Display-Typ wiederholt gemessen wird, Kameraeinstellungen stabil sind und DUT-Positionen nur leicht variieren. Unter diesen Bedingungen entspricht SPR dem vollen APR in der Leuchtdichte-Genauigkeit (Q ≥ 0,98), während die Registrierungsaufnahme an jedem DUT entfällt. Für Labor-Charakterisierung und Einzelmessungen verwenden Sie das volle APR.
Was ist Segmented Capture, und warum stattdessen APR/SPR?
Segmented Capture ist die bisherige Stand-der-Technik-DeMura-Methode: Für ein gegebenes Test-Eingangssignal wird nur jedes n-te Pixel in jeder Zeile und Spalte eingeschaltet, und die Kamera nimmt n² aufeinanderfolgende Bilder auf — bei denen jeweils das beleuchtete Muster verschoben wird — um die pixelweise Leuchtdichte in voller Auflösung neu zusammenzusetzen. Es erfordert weiterhin Defokussierung, verändert die durchschnittliche Panel-Belastung (Loading) und skaliert mit n² Bildern pro Test-Eingangssignal. APR und SPR ersetzen dies durch ein Registrierungsbild plus ein Leuchtdichtebild pro Test-Eingangssignal (SPR: nur das Leuchtdichtebild nach dem Teach-in) — volle Auflösung erhalten, optionale Defokussierung oder µShaking, keine n²-Skalierung.
Permanente Vibrationen sind in meiner Produktionsumgebung kritisch — muss ich µShaking immer während der routinemäßigen Messung einsetzen?
Nein. TechnoTeams patentierte Methode (z. B. US 12,387,297 B2) leitet Korrekturdaten aus µShaking-Messungen ab, sodass die nachfolgenden routinemäßigen Messungen vibrationsfrei laufen. Sie charakterisieren das Panel einmal mit µShaking; die routinemäßigen In-Line-Messungen verwenden dann die abgeleiteten Korrekturdaten, ohne die Stage zu aktivieren.
Wann ist µShaking zwingend?
Wenn das native Abtast-Verhältnis nicht über ~10 cpx/dpx gehoben werden kann — typisch bei hochauflösenden OLED-/µLED-/Micro-LED-Panels oder wenn ein bestimmtes Objektiv/Arbeitsabstand erhalten bleiben muss. µShaking lässt APR bei ~2–3 cpx/dpx laufen
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