KR100842460B1 - 평판 디스플레이 패널의 도트 결함 검출 방법 - Google Patents

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Abstract

평판 디스플레이 패널에서의 도트 결함을 검출하는 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 픽셀 결함 검출 방법은 촬영 장치를 이용하여 각각의 색상 패턴에 대한 영상을 획득하는 단계, 획득된 영상에 대하여 캘리브레이션을 수행하는 단계, 각각의 색상 패턴에 대하여 도트 위치를 검출하는 단계 및 각각의 도트의 휘도값을 기준값과 비교하여 도트 결함을 검출하는 단계를 포함한다.
결함 검출, 캘리브레이션, 휘도, 휘도 보정, 하이 도트 결함, 오프 도트 결함, 라인 결함

Description

평판 디스플레이 패널의 도트 결함 검출 방법{METHOD FOR DETECTING DOT DEFECTS IN FLAT DISPLAY PANEL}
도 1은 본 발명의 방법에 따른 도트 결함 검출 방법의 순서도.
도 2는 본 발명의 방법에 따른 캘리브레이션 과정의 개념도.
도 3은 본 발명의 방법에 따른 휘도 보정 과정의 개념도.
본 발명은 평판 디스플레이 패널의 도트 결함 검출 방법에 관한 것으로서, 특히, 변환 행렬을 이용한 캘리브레이션 과정 및 휘도 보정 과정을 갖는 도트 결함 검출 방법에 관한 것이다.
PMP(Portable Media Player), 노트북 컴퓨터, 고선명 텔레비전, 통신 단말기, 휴대용 수신기와 같은 제품들의 대중화와 함께, 이러한 제품들의 디스플레이로서 평판 디스플레이 패널이 널리 이용되고 있다. 이러한 평판 디스플레이 패널은 복수의 도트(화소)를 통해 빛을 제어하게 되는데, 빛을 제어하는 방법으로는 각각의 화소에서 빛을 발생하도록 하는 방법과 빛을 자체적으로 발생하지 않고 반사 또는 투과 과정을 통해 빛의 양을 조정하는 방법이 존재한다. 전자의 경우를 능동 디스플레이라고 하며 LED(Light Emitting Diode)가 이에 속하고, 후자의 경우를 수동 디스플레이라고 하며 LCD(Liquid Crystal Display)가 이에 속한다.
이와 같은 평판 디스플레이 패널의 검사 항목 중의 하나로서, 각각의 도트들로부터 발광이 정상적으로 이루어지는지 여부에 대한 검사가 수행된다. 종래에는, 이와 같은 도트 결함 검출 과정이 작업자의 육안에 주로 의존하는 방법으로 수행되었으므로, 작업 결과가 매우 주관적이고, 실수로 인한 문제 발생의 가능성이 높으며, 다양한 제조 공정의 품질을 모니터링, 제어 및 개선하는데 일관되고 효율적인 시스템을 사용하는 데에 방해 요소로 작용하였다.
따라서, 작업자의 주관적인 판단에 의한 여러 문제들을 해결하고, 제조 공정 모니터링의 자동화 및 보다 효율적인 제품 양산을 위한 자동화된 도트 결함 검출 방법이 요구된다.
본 발명의 목적은 제조 공정 모니터링의 자동화 및 보다 효율적인 제품 양산을 위한 자동화된 도트 결함 검출 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 이미 존재하는 도트 결함으로 인해 도트 결함 검출 과정에서 오류가 발생하는 것을 방지하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 보다 정확하고 효율적인 캘리브레이션 과정을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 결함 검출 방법은 촬영 장치를 이용하여 각각의 색상 패턴에 대한 영상을 획득하는 단계, 획득된 영상에 대하여 캘리브레이션을 수행하는 단계, 각각의 색상 패턴 중의 적어도 하나에 대하여 도트 위치를 검출하는 단계 및 도트의 휘도값을 기준값과 비교하여 도트 결함을 검출하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 결함 검출 방법은 테스트 대상 도트의 인접 도트가 하이 도트(high dot)이면, 테스트 대상 도트에 인접하는 하이 도트의 반대편 인접 도트를 구성하는 적어도 1열의 픽셀을 포함하여 휘도를 측정함으로써, 보정된 휘도값을 얻는 단계를 더 포함한다.
더욱 바람직하게는, 본 발명에 따른 결함 검출 방법의 캘리브레이션 단계는 기준점들을 포함하는 캘리브레이션용 영상을 촬영하는 단계, 캘리브레이션용 영상의 기준점들을 목표 영상의 기준점들로 변환시키는 변환 행렬을 계산하는 단계 및 획득된 영상에 대하여 상기 변환 행렬을 적용하여 상기 획득된 영상을 캘리브레이션된 영상으로 변환하는 단계를 더 포함한다.
이러한 단계들을 이용하는 결함 검출 방법은, 테스트 대상 도트의 휘도를 사전 정의된 제1 또는 제2 임계치와 비교하여, 각각의 대소에 따라 오프 도트 결함 또는 하이 도트 결함으로 판정하는 단계를 더 포함한다.
본 발명에 따른 결함 검출 방법은, 이상에서 설명한 단계를 이용하여 도트 결함을 검출한 후, 해당 도트 결함이 가로 또는 세로 방향으로 소정의 개수 이상으로 연속하는 경우, 라인 결함으로 판정하는 단계를 더 포함한다.
이하 본 발명의 일 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이 하의 설명에서, 구체적인 처리 흐름 또는 구성과 같은 특정한 상세 사항들은 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위한 것이다. 또한, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 상세 사항들 중 일부를 용이하게 변경 및 수정할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 또한, 이하의 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 및 공용 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 도트 결함 검출 방법을 나타내는 순서도이다.
본 발명에 따른 도트 결함 검출 방법의 준비 단계로서, 카메라를 이용하여 R, G, B의 각각의 색상 패턴별 영상을 획득한다(단계 102).
다음 단계로는 획득 영상의 도트 위치 상태의 보정을 위한 캘리브레이션(calibration) 과정을 거치게 된다(단계 104). 본 발명에 따른 자동화된 도트 결함 검출 방법에서 이용되는 캘리브레이션 과정을 도 2를 참고하여 설명한다.
본 발명에 따른 캘리브레이션 과정은 변환 행렬(206)을 이용하여 영상을 보정한다. 즉, 기준점들을 포함하는 캘리브레이션용 영상(202)을 카메라를 이용하여 촬영하고 목표 영상(ideal image; 204)을 촬영하여, 캘리브레이션용 영상의 기준점들을 목표 영상의 기준점들로 변환시키기 위한 변환 행렬(206)을 계산한다. 이와 같은 방식으로 얻어진 변환 행렬(206)을 이전 단계에서 얻어진 색상 패턴별 영상(208)에 적용하여 보정된 영상(210)을 얻게 된다. 본 실시예에서는 별도의 캘리브레이션용 영상을 이용하는 것으로 설명하고 있지만, 당업자라면 색상 패턴별 영상과 목표 영상을 이용해서도 이와 유사한 캘리브레이션 과정을 수행할 수 있음을 인식할 것이다.
다음으로 각각의 색상 패턴별 영상에 대하여 가로 또는 세로 방향의 도트 위치를 결정한다(106). 본 실시예에서는 색상 패턴별 영상을 획득하는 단계(102), 캘리브레이션 단계(104) 및 도트 위치 검출 단계(106)가 순차적으로 수행되는 것처럼 기술되어 있으나, 당업자라면 이상의 세 단계를 임의의 순서로 수행할 수 있음을 인식할 것이다.
도트 결함을 검출하기 위한 준비 작업으로서 각 도트의 휘도를 적절히 보정하는 단계(108)를 거친다. 도 3을 참조하여 휘도 보정의 보다 상세한 구성을 설명한다. 일반적인 평판 디스플레이 패널에서는 R, G, B의 세가지 색상을 나타내는 도트들(302)이 교호적으로 반복된다. 이와 같은 도트 배열에 있어서, 각각의 색상별로 한번의 테스트에서 한 가지 색상에 대한 도트 결함 검출을 실시하게 되는데, 본 실시예에서는 R 도트(304, 306 및 308)에 대한 도트 결함 검출을 예로 들어 설명한다.
현재 R 도트(304, 306 및 308)에 대한 도트 결함 검출을 실시하는 중이므로, 정상적인 도트 배열에서는 G 도트 및 B 도트는 오프(off) 상태로 존재해야 한다. 그러나, G 도트 및 B 도트 중의 일부에도 하이 결함(high defect)이 발생할 수 있고, 이를 모식적으로 나타낸 것이 도 3이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 오프 상태로 표시된 G 도트 및 B 도트(310), 그리고 하이 결함 상태의 G 도트 및 B 도트(312)가 함께 존재한다.
정상적인 R 도트의 경우, 도면 부호 304 및 306로 표시된 바와 같이 중간 단계의 휘도값을 가져야만 한다. 그러나, 도면 부호 308로 표시된 도트는 정상적인 R 도트임에도 불구하고 우측의 하이 결함 도트로 인해 실제보다 높은 휘도값을 갖는 것으로 측정된다. 인접하는 도트가 하이 결함 도트인 경우, 인접하는 도트로부터 강한 빛이 산란되어 검사 대상 도트의 휘도에 영향을 미치게 되고, 결과적으로 검사 대상 도트의 휘도가 실제보다 밝게 측정되는 것이다. 따라서, 이와 같은 휘도 측정의 오류를 보정하기 위하여, 다음과 같은 구체적인 단계들을 거친다.
본 실시예에서는 하나의 도트가 2x4 픽셀(pixel)들로 표시되는데, 이와 같은 픽셀 배열은 사용되는 카메라의 성능 및 CCD 구조 등에 따라 변경될 수 있다. 검사 대상 도트(308)의 경우, 우측에 인접하여 하이 도트 결함(312)이 존재하므로 실제 측정된 휘도값을 보정하기 위하여, 하나의 픽셀 열(column)만큼 하이 도트 결함(312)의 반대 반향으로 이동하여 휘도값을 측정하게 된다. 따라서, 하이 도트 결함으로 인한 광 산란 효과를 최대한 배제한 채로 테스트 대상 도트의 휘도를 측정하게 되고, 결과적으로 실제에 가까운 정확한 휘도 측정이 가능하게 된다. 본 실시예에서는 하나의 픽셀 열만큼만 이동하여 휘도를 측정하는 것으로 기술되어 있으나, 도트를 구성하는 픽셀 구조에 따라 두 개의 열 이상 픽셀을 이동하여 휘도를 측정할 수도 있다.
이상의 휘도 보정 단계(108)를 거친 후, 검사 대상 픽셀의 휘도값을 설정된 임계치와 비교하여 도트 결함을 검출한다(단계 110). 즉, 본 발명의 도트 결함 검출 방법을 통해 검출할 수 있는 도트 결함에는 오프 결함(off defect) 및 하이 결함(high defect)이 존재하는데, 오프 결함은 소정의 임계치 이하(또는 미만)의 휘도값을 갖는 결함을 의미하는 것이고, 하이 결함은 소정의 임계치 이상(또는 초과) 의 휘도값을 갖는 결함을 의미한다. 이와 같은 결함을 검출하기 위하여, 정상적인 도트의 휘도값을 검출하여 임계치를 미리 설정해두는 단계를 포함할 수도 있고, 이상적인 휘도값을 별도로 설정하고 이를 이용하여 도트 결함을 판단할 수도 있다.
이상의 단계를 거쳐 검출한 도트 결함이 라인 결함(line defect) 판정을 위한 소정의 기준 도트수(예컨대, 5개)를 초과하여 가로 또는 세로 방향으로 연속하는 경우 이를 라인 결함으로 판정하는 단계를 포함한다(단계 112).
이상과 같이, 본 발명의 이해를 위해 본 발명의 다양한 실시예를 기술하였으나, 당업자라면 알 수 있듯이, 본 발명은 본 명세서에서 기술된 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형, 재구성 및 대체될 수 있다. 따라서, 본 발명의 진정한 범주에 속하는 모든 변형 및 변경을 특허청구범위에 의해 모두 포괄하고자 한다.
본 발명에 따른 도트 결함 검출 방법은, 작업자에 의해 주관적으로 행하여 지던 도트 결함 검출을 자동적으로 수행함으로써 보다 일관되고 효율적인 도트 결함의 검출이 가능하게 할 뿐만 아니라, 휘도 보정 과정을 통해 보다 정확한 도트 결함 검출이 가능하게 되는 효과를 제공한다.

Claims (7)

  1. 평판 디스플레이 장치의 결함을 검출하기 위한 방법에 있어서,
    촬영 장치를 이용하여 각각의 색상 패턴에 대한 영상을 획득하는 단계;
    상기 색상 패턴의 영상에 대하여 변환 행렬을 이용한 캘리브레이션(calibration)을 수행하는 단계;
    상기 색상 패턴의 영상에 포함된 도트의 위치를 결정하는 단계; 및
    상기 도트의 휘도값을 기준값과 비교하여 도트 결함을 검출하는 단계
    를 포함하고,
    상기 도트 결함을 검출하는 단계는, 테스트 대상 도트의 인접 도트가 하이 도트(high dot)이면, 상기 테스트 대상 도트에 인접하는 상기 하이 도트의 반대편 인접 도트를 구성하는 적어도 1열의 픽셀을 포함하여 휘도를 측정하는 단계
    를 포함하는 결함 검출 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 도트 결함을 검출하는 단계는 테스트 대상 도트의 휘도가 정상 도트의 휘도값의 최저값보다 작은 경우 오프 도트 결함으로 판정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 도트 결함을 검출하는 단계는 테스트 대상 도트의 휘도가 정상 도트의 휘도값의 최대값보다 큰 경우 하이 도트 결함으로 판정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 오프 도트 결함이 가로 또는 세로 방향으로 5개 이상으로 연속하는 경우, 라인 결함으로 판정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 하이 도트 결함이 가로 또는 세로 방향으로 5개 이상으로 연속하는 경우, 라인 결함으로 판정하는 단계를 더 포함하는 방법.
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