KR102355463B1 - 디스플레이 패널 검사시스템 및 디스플레이 패널의 검사방법 - Google Patents

디스플레이 패널 검사시스템 및 디스플레이 패널의 검사방법 Download PDF

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Abstract

디스플레이 패널과 적외선센서간의 이격거리 또는 적외선센서의 화각에 따른 제한 없이 디스플레이 패널을 검사할 수 있는 본 발명의 일 측면에 따른 디스플레이 패널 검사시스템은 검사대상인 디스플레이 패널에 기준 이미지가 표시될 때 적외선센서에 의해 획득된 기준값과 상기 디스플레이 패널에 패턴 이미지가 표시될 때 상기 적외선센서에 의해 획득된 센싱값 간의 편차를 이용하여 상기 센싱값을 교정하는 센싱값 교정부; 및 상기 교정된 센싱값을 상기 적외선센서와 상기 디스플레이 패널간의 이격거리에 따른 휘도 손실량 및 상기 적외선센서의 화각에 따른 휘도 손실량 중 적어도 하나를 이용하여 휘도정보 및 색상정보로 변환하는 색좌표 변환부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

디스플레이 패널 검사시스템 및 디스플레이 패널의 검사방법{System and Method for Inspecting Display Panel}
본 발명은 디스플레이 패널의 검사 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근 멀티미디어의 발달과 함께 디스플레이 장치의 중요성이 증대되고 있다. 이에 부응하여 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display: LCD) 장치, 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diode: OLED) 디스플레이 장치, 마이크로 발광 디스플레이 장치(Micro LED) 등과 같은 다양한 종류의 디스플레이 장치가 이용되고 있다. 이러한 디스플레이 장치는 TV는 물론, 스마트폰, 스마트 시계, 스마트 자동차, 증강현실(AR: Augmented Reality) 디바이스, 가상현실(VR: Virtual Reality) 디바이스 등과 같은 다양한 제품에서 이용되고 있으며, 그 구조 또한 다양하게 개발되고 있다.
상술한 디스플레이 장치는 높은 휘도를 가지면서도 고해상도, 저전력화, 및 소형화가 가능한 형태로 개발이 진행되고 있다. 이에 따라, 디스플레이 장치의 성능을 평가하고 비교할 수 있는 검사장비의 필요성이 대두되고 있고, 이러한 검사장비를 이용한 다양한 검사방식에 대한 필요성 또한 높아지고 있다.
도 1에 디스플레이 장치를 검사할 수 있는 일반적인 검사장비의 일 예가 도시되어 있다. 도 1에 도시된 검사장비는 실리콘 포토다이오드(Si Photo Diode)를 이용하여 디스플레이 장치에 구비된 디스플레이 패널에서 출력되는 화면을 센싱함으로써 디스플레이 패널의 밝기를 측정한다. 도 1에 도시된 검사장비의 경우, 실리콘 포토다이오드를 이용하여 표준화된 색상을 구분하기 위해서는 일정한 거리에 따른 화각 기준이 요구되므로, 이러한 화각을 충족시킬 수 있는 거리가 필요하거나, 표준화된 색상을 구별하기 위한 각도가 제한될 수 밖에 없다. 또한 도 1의 검사장비의 경우 이러한 각도 제한을 두지 않는다면 디스플레이 패널로부터 이격되어 배치될 수 밖에 없어 검사 중 빛 손실이 발생하므로 검사결과의 정확성이 감소될 수 밖에 없다는 문제점이 있다.
따라서, 빛 손실을 방지하기 위해 도 1에 도시된 검사장비는 빛 손실 방지를 위한 별도의 기구물(5)이 요구될 수 밖에 없으므로, 검사장비의 소형화가 제한될 뿐만 아니라, 설계 또한 복잡해진다는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 디스플레이 패널과 적외선센서간의 이격거리 또는 적외선센서의 화각에 따른 한계를 최소화하여 디스플레이 패널을 검사할 수 있는 디스플레이 패널 검사시스템 및 디스플레이 패널의 검사방법을 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명은 보드타입으로 구현된 센싱장치를 이용하여 소형화가 가능한 디스플레이 패널 검사시스템 및 디스플레이 패널의 검사방법을 제공하는 것을 다른 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명은 외부광원이 간섭이 존재하는 환경에서도 디스플레이 패널의 검사를 수행할 수 있는 디스플레이 패널 검사시스템 및 디스플레이 패널의 검사방법을 제공하는 것을 또 다른 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명은 복수개의 검사장치를 이용하여 서로 다른 종류의 디스플레이 패널을 검사하거나 각 검사 장치 별로 동일한 디스플레이 패널에 대해 다른 검사조건에 따라 검사를 수행할 수 있는 디스플레이 패널 검사시스템 및 디스플레이 패널의 검사방법을 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명은 복수개의 검사장치들 간의 검사결과 정합성을 향상시킬 수 있는 디스플레이 패널 검사시스템 및 디스플레이 패널의 검사방법을 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 디스플레이 패널 검사시스템은, 검사대상인 디스플레이 패널에 기준 이미지가 표시될 때 적외선센서에 의해 획득된 기준값과 상기 디스플레이 패널에 패턴 이미지가 표시될 때 상기 적외선센서에 의해 획득된 센싱값 간의 편차를 이용하여 상기 센싱값을 교정하는 센싱값 교정부; 및 상기 교정된 센싱값을 상기 적외선센서와 상기 디스플레이 패널간의 이격거리에 따른 휘도 손실량 및 상기 적외선센서의 화각에 따른 휘도 손실량 중 적어도 하나를 이용하여 휘도정보 및 색상정보로 변환하는 색좌표 변환부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 디스플레이 패널 검사 방법은, 검사대상인 디스플레이 패널에 표시되는 기준 이미지를 적외선센서로 센싱하여 기준값을 획득하는 단계; 상기 디스플레이 패널에 표시되는 패턴 이미지를 상기 적외선센서로 센싱하여 센싱값을 획득하는 단계; 상기 기준값과 상기 센싱값간의 편차를 이용하여 상기 센싱값을 교정하는 단계; 및 상기 교정된 센싱값을 상기 적외선센서와 상기 디스플레이 패널간의 이격거리에 따른 휘도 손실량 및 상기 적외선센서의 화각에 따른 휘도 손실량 중 적어도 하나를 이용하여 휘도정보 및 색상정보로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 적외선센서와 디스플레이 패널간의 이격거리 또는 적외선센서의 화각에 따라 발생될 수 있는 휘도 손실량을 알고리즘을 통해 보상할 수 있어 디스플레이 패널과 적외선센서간의 이격거리 또는 적외선센서의 화각에 따른 제한을 완화시킬 수 있어, 디스플레이 패널 검사 시스템의 설계 자유도를 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 센싱장치를 보드타입으로 구현함으로써 적외선센서를 디스플레이 패널에 매우 가깝게 밀착시킬 수 있어 디스플레이 패널 검사 시스템을 소형화할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 적외선센서에 의해 센싱된 센싱값을 기준값을 기초로 교정할 수 있어, 외부광원에 의한 간섭이 존재하는 환경에서 디스플레이 패널의 검사가 수행되더라도 검사결과의 정확성을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 복수개의 검사장치를 검사보드에 실장함으로써 동일 또는 서로 다른 종류의 복수개의 디스플레이 패널을 동시에 검사하거나, 각 검사 장치 별로 동일한 디스플레이 패널에 대해 서로 다른 검사조건 또는 검사환경에 따라 검사를 수행할 수 있어 디스플레이 패널의 종류, 검사조건, 또는 검사환경 별로 획득된 검사결과들의 편차를 이용하여 다양한 분석결과를 제공할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 각 검사장치 별로 기준값 편차가 일정 수준을 유지하도록 함으로써 검사장치들 간의 검사결과 정합성을 향상시킬 수 있고, 이로 인해 검사결과의 신뢰성을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 디스플레이 장치를 검사할 수 있는 일반적인 검사장비의 예를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널 검사시스템의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 3은 적외선센서와 디스플레이 패널 사이의 이격거리를 보여주는 도면이다.
도 4a는 평면구조의 유니폼 필터에 따라 빛이 적외선센서로 집광되지 않는 로스영역의 발생을 보여주는 도면이다.
도 4b는 렌즈형상의 유니폼 필터에 따라 빛이 적외선센서로 집광되는 것을 보여주는 도면이다.
도 5는 보드타입으로 구성된 센싱장치의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 예에 따른 검사장치의 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 검사장치의 분해 사시도이다.
도 8은 복수개의 검사장치가 검사보드에 실장된 예를 보여주는 도면이다.
도 9는 색좌표 변환부가 센싱값을 CIE 표색계에 따른 색좌표로 매핑한 것을 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 테스트 장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널 검사방법을 보여주는 플로우차트이다.
명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명의 핵심 구성과 관련이 없는 경우 및 본 발명의 기술분야에 공지된 구성과 기능에 대한 상세한 설명은 생략될 수 있다. 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1 항목, 제2 항목 또는 제3 항목 각각 뿐만 아니라 제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미할 수 있다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 대해 첨부되는 도면을 참고하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널 검사시스템의 블록도이다. 도 2에 도시된 디스플레이 패널 검사시스템(100, 이하 '검사 시스템' 이라 함)은 디스플레이 장치에 포함된 디스플레이 패널(10)을 검사하는 장치로서, 도 2에 도시된 바와 같이 검사장치(110), 패턴 이미지 생성부(120), 및 분석장치(130)를 포함한다.
먼저, 검사장치(110)는 검사 대상이 되는 디스플레이 패널(10)에서 표시되는 패턴 이미지를 센싱하여 RGB에 대응되는 센싱값을 생성하고, 생성된 센싱값을 분석장치(130)로 출력한다. 이를 위해, 검사장치(105)는 도 2에 도시된 바와 같이, 센싱장치(112) 및 아날로그 디지털 컨버터(116)를 포함한다.
센싱장치(112)는 디스플레이 패널(10)에 표시되는 패턴 이미지를 센싱함으로써 패턴 이미지에 포함된 R성분에 대응되는 센싱값, G성분에 대응되는 센싱값, 및 B성분에 대응되는 센싱값을 생성한다. 이를 위해, 본 발명에 따른 센싱장치(112)는 센싱모듈(113) 및 출력조절부(114)를 포함하고, 센싱모듈(113)은 적외선센서(113a) 및 유니폼 필터(113b)를 포함한다. 도 2에서는 유니폼 필터(113b)가 센싱모듈(113)의 필수구성인 것으로 도시하였지만, 이는 하나의 예일 뿐, 유니폼 필터(113b)는 선택적으로 포함될 수도 있을 것이다.
적외선센서(113a)는 디스플레이 패널(10)과 마주보도록 배치되어 디스플레이 패널(10)에 표시되는 패턴 이미지를 센싱한다. 일 실시예에 있어서, 적외선센서(113a)는 이미지 센서로 구현될 수 있다. 예컨대, 적외선센서(113a)는 실리콘 포토다이오드(Si Photo Diode)로 구현될 수 있다.
본 발명에 따른 적외선센서(113a)는 도 3에 도시된 바와 같이 디스플레이 패널(10)로부터 미리 설정된 이격거리(V)만큼 이격되어 배치되고, 해당 이격거리(V)에 따른 화각으로 디스플레이 패널(10)을 센싱함으로써 센싱값을 생성한다.
일반적으로 적외선센서(113a)와 디스플레이 패널(10)간의 이격거리(V)가 커질 수록 빛의 손실량이 증가하기 때문에, 디스플레이 패널(10)의 정확한 특성을 센싱하기 위해서는 적외선센서(113a)와 디스플레이 패널(10)간의 이격거리(V)가 작게 설정되어야 한다. 하지만, 적외선센서(113a)와 디스플레이 패널(10)간의 이격거리(V)가 너무 작게 설정되면 적외선센서(113a)의 화각이 감소하게 되어 디스플레이 패널(10) 전체를 센싱할 수 없다는 문제점이 있다.
하지만, 본 발명의 경우 적외선센서(113a)와 디스플레이 패널(10)간의 이격거리(V) 및 적외선센서(113a)의 화각에 의해 발생되는 빛의 손실량을 후술할 분석장치(130)를 이용하여 보상할 수 있기 때문에, 적외선센서(113a)와 디스플레이 패널(10)간의 이격거리(V) 및 화각의 제한으로 인한 검사장치(110)의 설계 자유도 감소를 최소화할 수 있다.
특히, 본 발명에 따르면, 이격거리(V)의 조절을 통해 작은 적외선센서(113a)를 이용하더라도 넓은 화각을 가질 수 있도록 할 수 있어 크기가 큰 적외선센서를 사용할 때와 비교하여 동일한 성능을 가지면서도 센서 크기적인 측면에서 비용을 감소시킬 수 있게 된다.
유니폼 필터(113b)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(10)과 적외선센서(113a) 사이에 배치되어 디스플레이 패널(10)에서 출력되는 빛을 적외선센서(113a)에 집광시킨다. 구체적으로 유니폼 필터(113b)는 디스플레이 패널(10)에서 출력되는 빛의 파형 간격을 좁힘으로써 빛을 적외선센서(113a)로 집광시킨다.
이와 같이, 본 발명에 따르면 유니폼 필터(113b)를 통해 빛을 집광시킴으로써 빛에 포함된 색의 혼합율을 증가시킴과 동시에 빛(휘도)의 손실량(Loss)을 감소시킬 수 있다.
일 실시예에 있어서, 본 발명에 따른 유니폼 필터(113b)는 도 3에 도시된 바와 같이 렌즈형상으로 형성될 수 있다. 본 발명에서 유니폼 필터(113b)를 렌즈형상으로 형성하는 이유는 다음과 같다. 먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이 유니폼 필터(113b)가 평면구조로 형성되는 경우, 디스플레이 패널(10)에서 출력되는 빛의 파장 간격이 유지되기 때문에 빛이 적외선센서(113a)로 집광되지 않게 되고, 이로 인해 적외선센서(113a)에 의해 빛이 센싱되지 않고 손실되는 영역(Loss 영역)이 발생하게 된다.
하지만, 도 4b에 도시된 바와 같이 유니폼 필터(113b)가 렌즈형상으로 형성되는 경우, 유니폼 필터(113b)에 의해 빛의 파장 간격이 감소되어 빛이 적외선센서(113a)로 집광되기 때문에, 적외선센서(113a)에 의해 빛이 센싱되지 않고 손실되는 영역을 최소화시킬 수 있게 된다.
다시 도 2를 참조하면, 출력조절부(114)는 적외선센서(113a)로부터 출력되는 센싱값의 스케일(Scale)을 조절한다. 구체적으로, 출력조절부(114)는 적외선센서(113a)로부터 출력되는 센싱값을 사용자에 의해 설정된 센서감도에 따라 업스케일링(Up scaling) 또는 다운스케일링(Down Scaling) 한다.
일 실시예에 있어서, 출력조절부(114)는 적외선센서(113a)에서 출력되는 각 색상 별 센싱값을 서로 다른 기준값으로 조절할 수 있다. 예컨대, 출력조절부(114)는 패턴 이미지로부터 센싱된 R에 대응되는 센싱값은 제1 기준치로 조절하고, 패턴 이미지로부터 센싱된 G에 대응되는 센싱값은 제2 기준치로 조절하며, 패턴 이미지로부터 센싱된 B에 대응되는 센싱값은 제3 기준치로 조절할 수 있다.
상술한 실시예에 있어서, 출력조절부(113)는 가변저항과 같은 회로소자로 구현될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 센싱장치(112)가 출력조절부(113)를 포함함으로써 색상 비율을 조절할 수 있어 본 발명에 따라 구현되는 알고리즘을 다양한 형태로 구현할 수 있게 된다. 예를 들어, 특정 제품에서는 색상 비율을 적색, 녹색, 및 청색의 비율이 10: 8: 7로 구성하다가 다른 제품에서는 11: 7: 9로 그 비율을 조절할 수 있어 알고리즘을 다양화할 수 있다.
상술한 실시예에 따른 센싱장치(112)의 일 예가 도 5에 도시되어 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱장치(112)는 칩(Integrated Circuit: IC)형태로 제작되어 센싱보드(500) 상에 탑재될 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 따르면 적외선센서(113a)와 디스플레이 패널(10)간의 이격거리(V)를 최소화시킬 수 있어 도 5에 도시된 바와 같이, 센싱장치(112)를 소형화된 칩 형태로 제작할 수 있고, 칩 형태로 제작된 센싱장치(112)를 센서보드에 실장하기만 하면 되므로, 다양한 응용분야에 손쉽게 적용할 수 있게 된다.
다시 도 2를 참조하면, 아날로그 디지털 컨버터(Analog Digital Convertor: ADC, 116)는 출력조절부(114)에 의해 조절된 센싱값을 디지털 값으로 변환한다. 아날로그 디지털 컨버터(116)는 디지털 값으로 변환된 센싱값을 분석장치(130)로 전달한다.
상술한 실시예에 있어서는 검사장치(110)가 아날로그 디지털 컨버터(116)를 포함하는 것으로 설명하였다. 이를 통해 검사장치(110)의 소형화는 물론 검사장치(110)의 개별적 사용이 가능하다는 장점이 있다.
다른 실시예에 있어서, 아날로그 디지털 컨버터(116)는 검사장치(110)와 별개로 형성될 수 있을 것이다. 특히, 본 발명에 따른 검사 시스템(100)이 복수개의 검사장치(110)들을 포함하는 경우, 검사 시스템(100)은 복수개의 아날로그 채널을 동시에 센싱할 수 있는 하나의 아날로그 디지털 컨버터(116)을 포함함으로써 각 검사장치(110)들에 연결된 아날로그 채널을 통해 각 검사장치(110)들의 센싱값을 디지털 값으로 변환할 수 있다. 이와 같이, 하나의 아날로그 디지털 컨버터(116)를 이용하여 복수개의 아날로그 채널을 동시에 센싱하게 되면 측정속도를 향상시킬 수 있게 된다는 효과가 있다.
도 6에 본 발명에 따른 검사장치의 구현 예가 도시되어 있다. 도 6은 본 발명의 일 예에 따른 검사장치의 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 예에 따른 검사장치의 분해 사시도이다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 예에 따른 검사장치(110)는 센싱보드(500), 패널안착블록(610), 하부 케이스(620), 및 상부 케이스(630)를 포함한다.
센싱보드(500)에는 상술한 바와 같은 센싱장치(112)가 실장된다. 센싱보드(500)는 상부 케이스(630)의 내면에 디스플레이 패널(10)과 마주보도록 결합된다.
패널안착블록(610)은 검사대상이 되는 디스플레이 패널(10)을 수납한다. 일 실시예에 있어서, 패널안착블록(610)에는 디스플레이 패널(10)의 수납을 위해 내부에 안착홈(610a)이 형성되어 있다. 패널안착블록(610)의 안착홈(610a)에 디스플레이 패널(10)이 안착됨에 따라 디스플레이 패널(10)이 패널안착블록(610)에 수납된다.
일 실시예에 있어서, 본 발명에 따른 검사장치(110)는 서로 다른 높이를 갖는 복수개의 패널안착블록(610)을 포함함으로써 패널안착블록(610)을 교체하여 디스플레이 패널(10)과 적외선센서(113a)간의 이격거리(V)를 가변시킬 수 있다. 일 예로, 본 발명은 디스플레이 패널(10)과 적외선센서(113a)간의 이격거리(V)를 감소시키고자 하는 경우 높이가 높은 패널안착블록(610)에 디스플레이 패널(10)을 수납하고, 디스플레이 패널(10)과 적외선센서(113a)간의 이격거리(V)를 증가시키고자 하는 경우 높이가 낮은 패널안착블록(610)에 디스플레이 패널(10)을 수납할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따르면 패널안착블록(610)만을 교체함으로써 디스플레이 패널(10)과 적외선센서(113a)간의 이격거리(V)를 가변시키면서 디스플레이 패널(10)을 검사할 수 있기 때문에, 검사 시스템(100)을 컴팩트하게 구성할 수 있고, 이를 통해 검사 시스템(100)의 제조비용을 감소시킬 수 있다.
한편, 다른 실시예에 있어서, 패널안착블록(610)은 디스플레이 패널(10)의 크기 별로 구비될 수도 있을 것이다. 이러한 경우 크기가 큰 디스플레이 패널(10)은 디스플레이 패널(10) 전체를 검사하기 위해 디스플레이 패널(10)과 적외선센서(113a)간의 이격거리(V)가 커야 하므로, 크기가 큰 디스플레이 패널(10)이 수납되는 패널안착블록(610)의 높이는 크기가 작은 디스플레이 패널(10)이 수납되는 패널안착블록(610)의 높이보다 낮게 형성될 수 있다.
하부 케이스(620)는 패널안착블록(610)을 수납한다. 이를 위해, 하부 케이스(620)에는 패널안착블록(610)이 수납되는 수납홈(620a)이 형성되어 있다.
상부 케이스(630)는 하부 케이스(620)에 결합되어 센싱장치(112)를 커버함으로써 외부로부터 빛이 검사장치(110) 내로 유입되는 것을 차단한다. 이를 위해, 상부 케이스(630)는 하부 케이스(620)의 일측(622)에 미리 정해진 각도만큼 회전 가능하게 결합한다.
이러한 실시예에 따를 때, 상부 케이스(630)가 하부 케이스(620)의 일측(622)을 기준으로 회전하여 하부 케이스(620) 상에 위치하게 되면 하부 케이스(620)를 완전히 커버하게 됨으로써, 외부로부터 검사장치(110) 내로 빛이 유입되는 것이 차단된다.
한편, 본 발명에 따른 검사장치(110)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 패널고정블록(640)을 더 포함할 수 있다.
패널고정블록(640)은 패널안착블록(610) 내에 수납된 디스플레이 패널(10)의 표면에 접촉하도록 상부 케이스(630)에 결합되어 검사장치(110) 내에서 디스플레이 패널(10)을 이동을 방지한다. 이때, 패널고정블록(640)은 센싱보드(500)를 사이에 두고 상부 케이스(630)의 내면에 결합될 수 있다. 따라서, 패널고정블록(640)은 센싱보드(500)에 실장된 센싱장치(112)를 디스플레이 패널(10) 쪽으로 노출시키기 위한 개구부(640a)가 형성되어 있다.
일 실시예에 있어서, 패널고정블록(640)은 패널안착블록(610)의 높이변화를 흡수할 수 있도록 탄성부재(642)를 갖는 결합부재(644)를 통해 상부 케이스(630)의 내면에 결합될 수 있다. 일 예로, 패널고정블록(640)은 스프링(642)이 포함된 볼트(644)를 이용하여 상부 케이스(630)의 내면에 결합될 수 있다.
일 예로, 높은 두께를 갖는 패널안착블록(610)이 하부 케이스(620)에 수납되는 경우 탄성부재(642)가 압축되어 상부 케이스(630)에 밀착됨으로써 패널안착블록(610)의 두께 변화를 흡수하고, 낮은 두께를 갖는 패널안착블록(610)이 하부 케이스(620)에 수납되는 경우 탄성부재(642)가 신장되어 패널고정블록(640)이 하부 케이스(630)쪽으로 이동함으로써 패널안착블록(610)의 두께 변화를 흡수하게 된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 패널고정블록(640)은 탄성부재(642)를 갖는 결합부재(644)를 통해 상부 케이스(630)의 내면에 결합되기 때문에, 높은 높이를 갖는 패널안착블록(610)이 하부 케이스(620)에 수납되더라도 상부 케이스(630)가 하부 케이스(610)를 완전하게 커버할 수 있고, 이를 통해 상부 케이스(630)와 하부 케이스(610)간의 유격이 발생되지 않아 외부 빛이 검사장치(110) 내로 유입되는 것을 차단할 수 있게 된다.
다시 도 2를 참조하면, 패턴이미지 생성부(120)는 패턴 이미지를 생성하여 디스플레이 패널(10)에 입력한다. 일 실시예에 있어서, 패턴이미지 생성부(120)는 미리 정해진 복수개의 패턴 이미지를 순차적으로 생성하여 디스플레이 패널(10)에 입력할 수 있다. 이에 따라 디스플레이 패널(10)에는 순차적으로 서로 다른 패턴 이미지가 입력되게 되고, 각 패턴 이미지가 센싱장치(112)에 의해 센싱됨으로써, 디스플레이 패널(10)의 특성을 보다 정확하게 센싱할 수 있게 된다.
본 발명에서 디스플레이 패널(10)의 검사를 위해 패턴이미지 이용하는 이유는, 디스플레이 패널(10) 전체가 단색 이미지를 표시하는 경우 다양한 정보의 획득이 어렵지만, 디스플레이 패널(10)이 서로 다른 색상 또는 모양으로 패턴화된 이미지를 표시하는 경우 패널의 잔상 변화, 패널의 색상에 따른 수명 변화, 및 색상에 따른 온도 편차 등과 같은 다양한 정보를 획득할 수 있기 때문이다.
상술한 패턴이미지 생성부(120)는 디스플레이 패널(10)에 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 패턴이미지 생성부(120)는 디스플레이 패널(10)에 케이블을 통해 연결될 수 있다. 다만, 이는 하나의 실시예에 불과하므로, 이에 한정되지 않고, 패턴이미지 생성부(120)는 다양한 방식으로 디스플레이 패널(10)에 연결될 수 있을 것이다.
도 2에서는 검사 시스템(100)이 하나의 검사장치(110)를 포함하는 것으로 설명하였다. 하지만, 다른 실시예에 있어서, 검사 시스템(100)은 복수개의 검사장치(110)들을 포함할 수도 있을 것이다. 이러한 실시예에 따르는 경우, 복수개의 검사장치(110)들은 하나의 분석장치(130)와 연결되고, 각 검사장치(110)들은 각 검사장치(110) 별로 수납되는 디스플레이 패널(10)에 표시되는 패턴 이미지를 센싱하여 획득한 센싱값을 분석장치(130)로 전송한다. 일 실시예에 있어서, 도 8에 도시된 바와 같이, 검사 시스템(100)이 복수개의 검사장치(110a~110n)들을 포함하는 경우, 각 검사장치(110a~110n)들은 검사보드(800) 상에 실장될 수 있다.
이러한 실시예에 따르는 경우, 복수개의 검사장치(110a~110n)들에는 동일한 종류의 디스플레이 패널(10)이 탑재될 수 있지만, 서로 다른 종류의 디스플레이 패널(10)이 탑재될 수 있다. 예컨대, 하나의 검사장치에는 유리막이 포함된 디스플레이 패널이 탑재되고, 다른 검사장치에는 유리막이 포함되지 않은 디스플레이 패널을 탑재하여 검사를 수행함으로써 유리막의 유무에 대한 특성을 검사할 수 있다.
다른 예로, 유리막을 포함하는 디스플레이 패널에 대해 검사를 수행하지만, 하나의 검사장치에는 제1 코팅방법에 따라 유리막이 형성된 디스플레이 패널이 탑재되고, 다른 검사장치에는 제2 코팅방법에 따라 유리막이 형성된 디스플레이 패널을 탑재하여 검사를 수행함으로써 유리막 코팅 방법에 대한 특성을 검사할 수도 있다.
또 다른 예로, 복수개의 검사장치(110a~110n)들에는 동일한 종류의 디스플레이 패널(10)이 탑재되고, 각 검사장치(110a~110n)별로 서로 다른 검사조건이 설정되거나 서로 다른 검사환경에서 검사가 수행될 수 있다. 예컨대, 하나의 검사장치에서는 제1 시간 동안 검사가 지속되고, 다른 검사장치에서는 제2 시간 동안 검사가 지속될 수 있다. 이와 같이, 각 검사장치 별로 서로 다른 검사조건에서 검사를 수행함으로써 각 조건에서 측정된 디스플레이 패널(10)의 특성의 편차율을 기초로 디스플레이 패널(10)을 검사할 수 있다.
또 다른 예로, 본 발명에 따른 검사 시스템(100)은 복수개의 검사장치(110a~110n)들이 실장된 검사보드(800)를 복수개 포함하고, 각 검사보드(800) 별로 검사조건 또는 검사환경을 다르게 설정할 수 있다. 일 예로, 하나의 검사보드에 대해서는 제1 온도에서 검사가 수행되고 다른 검사보드에 대해서는 제2 온도에서 검사가 수행될 수 있다.
도 8에서는 검사 시스템(100)이 10개의 검사장치를 포함하는 것으로 도시하였지만, 이는 하나의 예일 뿐, 검사 시스템(100)은 9개 이하의 검사장치(110)를 포함하거나 11개 이상의 검사장치(110)를 포함할 수도 있을 것이다.
이때, 도 2에 도시된 패턴 이미지 생성부(120)는 각 검사장치(110a~110n)별로 구비될 수 있지만, 다른 실시예에 있어서, 검사 시스템(100)은 하나의 패턴 이미지 생성부(120)를 포함하고, 복수개의 검사장치(110a~110n)들은 하나의 패턴 이미지 생성부(120)를 공유할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 분석장치(130)는 센싱장치(112)에 의해 생성된 센싱값을 휘도정보 및 색상정보로 변환하고, 변환된 휘도정보 및 색상정보를 이용하여 디스플레이 패널의 분석결과를 생성한다. 특히, 본 발명에 따른 분석장치(130)는 적외선센서(113a)와 디스플레이 패널(10)간의 이격거리 및 적외선센서(113a)의 화각 중 적어도 하나를 이용하여 센싱값을 휘도정보 및 색상정보로 변환할 수 있다.
이를 위해, 도 2에 도시된 바와 같이, 분석장치(130)는 센싱값 교정부(132), 색좌표 변환부(134), 및 성능 평가부(136)를 포함한다.
센싱값 교정부(132)는 제1 기준값과 센싱값을 비교하고, 비교결과에 따라 센싱값을 교정(Calibration)한다. 본 발명에서 센싱값 교정부(132)를 이용하여 센싱값을 교정하는 이유는, 디스플레이 패널(10)의 검사가 완전한 암실조건에서 수행되지 않는 경우 부정확한 센싱값이 획득될 수 있기 때문이다.
따라서, 본 발명은 센싱값 교정부(132)를 통해 제1 기준값과 센싱값간의 편차를 산출하고 산출된 편차를 교정된 센싱값으로 결정함으로써, 완벽한 암실조건에서 디스플레이 패널(10)의 검사가 수행되지 않더라도, 즉 다양한 종류의 외부광원이 존재하는 환경에서 디스플레이 패널(10)의 검사가 수행되는 경우에도, 센싱 정확도를 향상시킬 수 있게 된다.
일 실시예에 있어서, 센싱값 교정부(132)는 디스플레이 패널(10)에 블랙 이미지가 표시되었을 때 센싱장치(112)에 의해 획득된 센싱값을 제1 기준값으로 설정할 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 따르면 블랙 이미지가 디스플레이 패널(10)에 표시되었을 때 획득되는 센싱값을 제1 기준값으로 설정함으로써, 낮은 계조의 패턴 이미지가 디스플레이 패널(10)에 입력되었을 때 획득되는 센싱값도 용이하게 교정할 수 있게 된다.
상술한 실시예에서는 분석장치(130)가 센싱값 교정부(132)를 필수적으로 포함하는 것으로 설명하였지만, 변형된 실시예에 있어서 센싱값 교정부(132)는 선택적으로 포함될 수도 있을 것이다.
색좌표 변환부(134)는 센싱값 교정부(312)에 의해 교정된 센싱값으로부터 미리 정해진 색좌표로 변환을 이용하여 색상정보 및 휘도정보를 생성한다. 이때, 색상정보는 색도좌표로 표현될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 색좌표 변환부(134)는 교정된 센싱값을 CIE(Commission Internationale De' Eclairage) 색공간에 따른 색자극치로 변환하고, 변환된 색자극치로부터 색상정보 및 휘도정보를 획득할 수 있다. 이러한 경우, 도 9에 도시된 바와 같이 교정된 센싱값에 대한 색자극치는 CIE 표색계에 따른 색도좌표로 매핑될 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 색좌표 변환부(134)는 교정된 센싱값을 색자극치로 변환시 디스플레이 패널(10)과 적외선센서(113a)간의 이격거리(V) 및 적외선센서(113a)의 화각 중 적어도 하나에 의해 발생되는 휘도 손실량을 반영할 수 있다. 즉, 적외선센서(113a)와 디스플레이 패널(10)간의 이격거리(V) 또는 적외선센서(113a)의 화각에 의해 휘도 손실이 발생할 수 있기 때문에, 색좌표 변환부(134)는 이러한 휘도 손실량을 보상하기 위해 색좌표 변환시 이러한 휘도 손실량을 반영하는 것이다.
일 실시예에 있어서, 색좌표 변환부(134)는 교정된 센싱값을 아래의 수학식 1에 따라 CIE 색공간에 따른 색자극치로 변환하고, 아래의 수학식 2 및 3에 따라 색자극치로부터 CIE 표색계에 따른 색도좌표를 획득할 수 있다. 수학식 1은 교정된 센싱값을 색자극치로 변환시 디스플레이 패널(10)과 적외선센서(113a)간의 이격거리(V)에 따른 휘도 손실량을 반영하기 위한 수학식을 나타내고, 수학식 2 및 3은 변환된 색자극치로부터 색도좌표를 획득하기 위한 수학식을 나타낸다.
Figure 112020032129474-pat00001
Figure 112020032129474-pat00002
Figure 112020032129474-pat00003
수학식 1에서, R은 R성분에 대응되는 교정된 센싱값을 나타내고, G는 G성분에 대응되는 교정된 센싱값을 나타내며, B는 B성분에 대응되는 교정된 센싱값을 나타낸다. Xd, Yd, Zd는 CIE 색공간에 따른 색자극치를 나타낸다. 특히, Yd는 RGB 각각에 대응되는 교정된 센싱값이 CIE 색공간상으로 변환되었을 때의 휘도 정보를 나타낸다. 또한, Krd·V, Kgd·V, Kbd·V는 디스플레이 패널(10)과 적외선센서(113a)간의 이격거리가 V일 때 Red, Green, Blue의 각 파장 범위에서의 휘도 손실량을 나타내는 것으로서, Krd, Kgd, Kbd에 이격거리 V를 승산하여 계산된다. 이때, 이격거리가 V일 때 휘도 손실량인 Krd, Kgd, Kbd는 디스플레이 패널(10)과 적외선센서(113a)간의 거리가 기준치(예컨대, 0)인 경우 적외선센서(113a)에 의해 센싱된 Red, Green, Blue의 파장 범위에서의 휘도량과 디스플레이 패널(10)과 적외선센서(113a)간의 거리가 V인 경우 적외선센서(113a)에서 센싱된 Red, Green, Blue의 파장 범위에서의 휘도량 간의 차이값으로 정의될 수 있고, 이격거리(V) 별 휘도 손실량은 사전 테스트를 통해 제1 휘도 손실량 테이블에 저장되어 있을 수 있다.
또한, 수학식 1에서 xrd, xgd, xbd, yrd, ygd, ybd, zrd, zgd, zbd는 교정된 센싱값을 CIE 공간에 따른 색자극치로 변환하기 위해 적외선센서(113a) 별로 설정되는 고유값을 나타낸다.
한편, 수학식 2 및 3에서, x 및 y는 RGB 각각에 대응되는 교정된 센싱값이 CIE 색공간으로 변환되었을 때의 색도좌표를 나타내는 것으로서, 이러한 색도좌표를 통해 RGB 각각에 대응되는 교정된 센싱값이 CIE 색공간으로 변환되었을 때의 색상정보를 알 수 있게 된다.
다른 실시예에 있어서, 색좌표 변환부(134)는 교정된 센싱값을 아래의 수학식 2에 따라 CIE 색공간에 따른 색자극치로 변환하고, 수학식 4를 통해 변환된 색자극치로부터 상술한 수학식 2 및 3에 따라 CIE 표색계에 따른 색도좌표를 획득할 수 있다. 수학식 4는 교정된 센싱값을 색자극치를 변환시 적외선센서(113a)의 화각에 따른 휘도 손실량을 반영하기 위한 수학식이다.
Figure 112020032129474-pat00004
수학식 4에서, R은 R성분에 대응되는 교정된 센싱값을 나타내고, G는 G성분에 대응되는 교정된 센싱값을 나타내며, B는 B성분에 대응되는 교정된 센싱값을 나타낸다. Xd, Yd, Zd는 CIE 색공간에 따른 색자극치를 나타낸다. 특히, Yd는 RGB 각각에 대응되는 교정된 센싱값이 CIE 색공간상으로 변환되었을 때의 휘도 정보를 나타낸다. 또한, Krd, Kgd, Kbd는 미리 정해진 이격거리에서 Red, Green, Blue의 각 파장 범위에서의 휘도 손실량을 나타내고, θ는 적외선센서(113a)의 화각을 나타내며, α1·θ, α2·θ, α3·θ, β1·θ, β2·θ, β3·θ, γ1·θ, γ2·θ, γ3·θ는 적외선센서(113a)의 화각이 θ일 때 디스플레이 패널(10)과 적외선센서(113a)간의 공간상에서 발생하는 휘도 손실량을 나타내며, xrd, xgd, xbd, yrd, ygd, ybd, zrd, zgd, zbd는 교정된 센싱값을 CIE 색공간에 따른 색자극치로 변환하기 위해 적외선센서(113a) 별로 설정되는 고유값을 나타낸다. 이때, 적외선센서(113a)의 화각에 따라 발생되는 휘도 손실량은 사전 테스트를 통해 제2 휘도 손실량 테이블에 저장되어 있을 수 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 색좌표 변환부(134)는 교정된 센싱값을 아래의 수학식 5에 따라 CIE 색공간에 따른 색자극치로 변환하고, 수학식 5를 통해 변환된 색자극치로부터 상술한 수학식 2 및 3에 따라 CIE 표색계에 따른 색도좌표를 획득할 수 있다. 수학식 5는 교정된 센싱값을 색좌표로 변환시 디스플레이 패널(10)과 적외선센서(113a)간의 이격거리(V)에 따른 휘도 손실량과 적외선센서(113a)의 화각에 따른 휘도 손실량을 모두 반영하기 위한 수학식이다.
Figure 112020032129474-pat00005
성능 평가부(136)는 각 패턴 이미지 별로 획득되는 색도좌표 형태의 색상정보 및 휘도정보를 서로 비교하여 색상정보의 변화량 및 휘도정보의 변화량을 산출한다. 또한, 성능 평가부(136)는 동일한 패턴 이미지에 대해 각 시간 별로 획득된 색상정보 및 휘도정보를 서로 비교하여 색상정보의 변화량 및 휘도정보의 변화량을 산출한다. 성능 평가부(136)는 산출된 색상정보의 변화량 및 휘도정보의 변화량을 사용자에게 제공할 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 성능 평가부(136)는 산출된 색상정보와 휘도정보를 기록하고, 변화량을 분석하며, 개별데이터, 추세화 데이터, 그래프화, 변화율(%) 등 통계화 된 자료를 이용하여 디스플레이 패널(10)의 성능을 평가하고, 평과결과를 사용자에게 제공할 수도 있다. 일 실시예에 있어서, 성능 평가부(136)는 산출된 색상정보의 변화량 및 휘도정보의 변화량을 이용하여 디스플레이 패널(10)의 수명 등을 예측하고, 예측된 결과를 사용자에게 제공할 수 있다.
상술한 실시예에 있어서, 성능 평가부(136)는 색상정보의 변화량 및 휘도정보의 변화량이나 성능 평가결과를 무선 또는 유선 네트워크를 통해 외부 장치로 전달할 수 있다. 이러한 경우, 외부 장치는 컴퓨터(PC) 또는 노트북, 휴대단말기, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile) 단말기, PDA(Personal Digital Assistant), 또는 스마트폰(Smart Phone) 등을 포함할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 분석장치(130)는 기준값 편차 산출부(138)를 더 포함할 수 있다. 기준값 편차 산출부(138)는 검사장치(110)의 초기구동시 디스플레이 패널(10)에서 이미지가 표시되지 않는 환경에서 적외선센서(113a)의 전기적 특성에 의해 적외선센서(113a)에서 출력되는 미세전류의 값을 제2 기준값으로 설정하고, 제2 기준값을 제1 기준값과 비교함으로써 기준값 편차를 산출한다.
기준값 편차 산출부(1380)는 각 검사장치(110)별로 기준값 편차를 산출하고, 각 검사장치(110) 별로 산출된 기준값 편차를 비교하여 비교결과를 사용자에게 제공할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 각 검사장치(110)들 간의 기준값 편차가 동일해지도록 검사장치(110)를 조절함으로써, 검사장치(110)들 간의 검사결과 정합성을 향상시킬 수 있게 된다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 이격거리 또는 적외선센서의 화각에 따른 휘도 손실량을 산출하기 위한 테스트 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 10에 도시된 테스트 장치(1000)는 적외선센서(113a)와 디스플레이 패널(10)간의 이격거리(V)를 변화시켜 가면서 적외선센서(113a)를 통해 디스플레이 패널(10)의 휘도값을 획득하고, 획득된 휘도값을 비교함으로써 각 이격거리 별로 휘도 손실량을 산출한다. 이와 같이, 본 발명에 따르면 테스트 장치(1000)를 이용하여 적외선센서(113a)와 디스플레이 패널(10)의 이격거리 별로 휘도 손실량을 산출하고, 산출된 휘도 손실량을 이용하여 제1 휘도 손실량 테이블을 생성할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 테스트 장치(1000)는 적외선센서(113a)의 화각을 변화시켜 가면서 디스플레이 패널(10)의 휘도값을 획득하고, 화각 별로 획득된 휘도값을 비교함으로써 각 화각 별로 휘도 손실량을 산출한다. 이와 같이, 본 발명에 따르면 테스트 장치(1000)를 이용하여 적외선센서(113a)의 화각 별로 휘도 손실량을 산출하고, 산출된 휘도 손실량을 이용하여 제2 휘도 손실량 테이블을 생성할 수 있다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 테스트 장치(1000)는 도 10에 도시된 바와 같이, 모듈 거치대(1010), 디스플레이 패널 안착모듈(1020), 센싱보드 거치대(1030), 모듈 거치대 이동부(1040), 및 센싱보드 거치대 이동부(1050)를 포함한다.
모듈 거치대(1010)에는 디스플레이 패널 안착모듈(1020)이 거치된다. 이러한 모듈 거치대(1010)는 플레이트 형상으로 형성될 수 있다. 모듈 거치대(1020)는 모듈 거치대 이동부(1040)에 의해 X방향, Y방향, 및 Z방향으로 이동될 수 있다.
디스플레이 패널 안착모듈(1020)에는 검사대상이 되는 디스플레이 패널(10)이 안착된다. 이를 위해, 디스플레이 패널 안착모듈(1020)에는 도 10에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(10)이 안착되는 패널 안착부(1022)가 형성된다. 이때, 디스플레이 패널(10)은 상술한 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같은 패널안착블록(610) 내에 수납된 형태로 패널 안착부(1022)에 안착될 수 있다. 패널안착블록(610)에 대한 설명은 도 6 및 도 7에서 기재하였기 때문에 구체적인 설명은 생략한다.
모듈 거치대 이동부(1040)는 모듈 거치대(1010)를 방향, Y방향, 및 Z방향으로 이동시킨다. 이를 위해, 모듈 거치대 이동부(1040)는 X방향 이동부(1042), Y방향 이동부(1044), Z방향 이동부(1046)를 포함할 수 있다. 사용자에 의해 X방향 이동부(1042)가 회전되면, 모듈 거치대(1010)가 X방향, 즉 2차원 평면 내에서 수평방향으로 이동하고, 사용자에 의해 Y방향 이동부(1044)가 회전되면, 모듈 거치대(1010)가 Y방향, 즉 2차원 평면 내에서 수직방향으로 이동하며, 사용자에 의해 Z방향 이동부(1046)가 회전되면, 모듈 거치대(1010)가 Z방향, 즉 상하방향으로 이동한다. Z방향 이동부(1046)의 회전에 따라 디스플레이 패널(10)과 센싱장치(112)에 포함된 적외선센서(113a)간의 이격거리(V)가 1차적으로 조절될 수 있다.
센싱보드 거치대(1030)에는 센싱보드(500)가 거치된다. 이때, 센싱보드(500)에는 도 2에 도시된 센싱장치(112)가 디스플레이 패널(10)과 마주보도록 실장되어 있다. 일 실시예에 있어서, 센싱보드(500)는 별도의 지지부(510)를 통해 센싱보드 거치대(1030)에 거치될 수 있다. 이때, 지지부(510)의 일 면과 센싱보드 거치대(1030)의 일 면에는 각각 자석이 부착되어 있고, 지지부(510)의 일 면에 부착되어 있는 자석과 센싱보드 거치대(1030)의 일 면에 부착되어 있는 자석이 자력에 의해 결합됨으로써 지지부(510)가 센싱보드(1030)에 거치된다.
센싱보드 거치대 이동부(1050)는 센싱보드 거치대(1030)를 지지하는 지지부(1040) 상에서 센싱보드 거치대(1030)를 Z방향, 즉 상하 방향으로 이동시킨다. 이에 따라 디스플레이 패널(10)과 센싱장치(112)에 포함된 적외선센서(113a)간의 이격거리(V)가 2차적으로 조절될 수 있다.
상술한 실시예에서는, 테스트 장치(1000)가 이격거리 또는 적외선센서의 화각에 따른 휘도 손실량을 산출하는 것으로 설명하였지만, 본 발명에 따른 테스트 장치는 검사대상이 되는 디스플레이 패널(10)이 디스플레이 패널 안착모듈(1020)에 안착된 후 해당 디스플레이 패널(10)에 패턴 이미지가 표시되면, 센싱장치(112)가 패턴 이미지로부터 센싱값을 획득하고, 분석장치(130)가 센싱값으로부터 휘도정보 및 색상정보를 획득함으로써 디스플레이 패널(10)을 직접 검사할 수도 있다. 센싱장치(112) 및 분석장치(130)의 기능은 도 2에 도시된 것과 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
한편, 도 10에 도시된 테스트 장치(1000)는 멀티게이지(1060)를 추가로 포함함으로써, 모듈 거치대(1010)의 X방향, Y방향, 및 Z방향으로의 이동거리 변화를 사용자가 용이하게 인지하게 할 수 있다.
도 10에서는 센싱장치(112)와 디스플레이 패널(10) 사이에 암실을 구성하기 위한 별도의 기구물이 존재하지 않는 것으로 도시하였지만, 다른 실시예에 있어서 테스트 장치(1000)는 센싱장치(112)와 디스플레이 패널(10) 사이에 암실을 구성하기 위한 별도의 기구물이 추가될 수도 있을 것이다.
이하, 도 11을 참조하여 본 발명에 따른 디스플레이 패널 검사방법에 대해 설명한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널 검사방법을 보여주는 플로우차트이다. 도 11에 도시된 디스플레이 패널 검사방법은 도 2에 도시된 디스플레이 패널 검사 시스템(이하, 검사 시스템이라 함)에 의해 수행될 수 있다.
먼저, 검사 시스템은 검사 대상이 되는 디스플레이 패널에 미리 정해진 기준 이미지를 입력하고(S1100), 기준 이미지를 센싱하여 제1 기준값을 획득한다(S1110). 일 실시예에 있어서, 기준 이미지는 블랙 이미지일 수 있다.
이후, 검사 시스템은 디스플레이 패널에 해당 디스플레이 패널의 검사를 위해 미리 정해진 패턴 이미지를 입력하고(S1120), 패턴 이미지를 센싱하여 센싱값을 획득한다(S1130). 이때, 센싱값은 패턴 이미지에 포함된 R성분에 대응되는 센싱값, G성분에 대응되는 센싱값, 및 B성분에 대응되는 센싱값을 포함할 수 있다.
이후, 검사 시스템은 센싱값을 디지털 값으로 변환한다(S1140). 일 실시예에 있어서, 검사 시스템은 센싱값을 디지털 값으로 변환하기 이전에 적외선센서의 센싱감도에 따라 센싱값을 조절하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
이후, 검사 시스템은 S1110에서 획득된 제1 기준값과 S1140에서 디지털 값으로 변환된 센싱값을 비교하여 센싱값을 교정한다(S1150). 검사 시스템이 제1 기준값과 센싱값을 비교하여 센싱값을 교정하는 이유는 디스플레이 패널의 검사가 완전한 암실조건에서 수행되지 않는 경우 부정확한 센싱값이 획득될 수 있기 때문이다.
따라서, 본 발명은 제1 기준값과 센싱값간의 편차를 산출하고 산출된 편차를 교정된 센싱값으로 결정함으로써, 완벽한 암실조건에서 디스플레이 패널의 검사가 수행되지 않더라도, 즉 다양한 종류의 외부광원이 존재하는 환경에서 디스플레이 패널의 검사가 수행되는 경우에도, 센싱 정확도를 향상시킬 수 있게 된다.
이후, 검사 시스템은 S1150에서 교정된 센싱값으로부터 미리 정해진 색좌표 변환을 통해 휘도정보 및 색상정보를 획득한다(S1160). 일 실시예에 있어서, 검사 시스템은 교정된 센싱값을 CIE 색공간에 따른 색자극치로 변환하고, 변환된 색자극치로부터 색상정보 및 휘도정보를 획득할 수 있다. 이때, 색상정보는 CIE 표색계에 색도좌표 형태로 표현될 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 검사 시스템은 교정된 센싱값의 색좌표 변환시 디스플레이 패널과 적외선센서간의 이격거리 및 적외선센서의 화각 중 적어도 하나에 의해 발생되는 휘도 손실량을 반영할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 검사 시스템은 교정된 센싱값을 상술한 수학식 1, 수학식 4, 및 수학식 5 중 어느 하나에 따라 CIE 표색계에 따른 색자극치로 변환하고, 변환된 색자극치로부터 상술한 수학식 2 및 3에 따라 색도좌표를 획득할 수 있다. 수학식 1 내지 수학식 5에 대한 설명은 색좌표 변환부에 대한 설명부분에서 이미 기재하였기 때문에 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
이후, 검사 시스템은 휘도정보의 변화량 및 색상정보의 변화량을 산출한다(S1170). 일 실시예에 있어서, 검사 시스템은 각 패턴 이미지 별로 획득된 색상정보 및 휘도정보를 서로 비교하여 색상정보의 변화량 및 휘도정보의 변화량을 산출하거나, 동일한 패턴 이미지에 대해 각 시간 별로 획득된 색상정보 및 휘도정보를 서로 비교하여 색상정보의 변화량 및 휘도정보의 변화량을 산출할 수 있다.
이후, 검사 시스템은 산출된 색상정보의 변화량 및 휘도정보의 변화량을 이용하여 디스플레이 패널의 성능을 평가할 수 있다(S1180). 일 실시예에 있어서, 검사 시스템은 색상정보의 변화량 및 휘도정보의 변화량을 이용하여 디스플레이 패널의 수명 등을 예측할 수 있다.
상술한 실시예에서는 검사 시스템이 휘도정보의 변화량 및 색상정보의 변화량을 기초로 디스플레이의 성능을 평가하는 것으로 설명하였지만, 이는 하나의 예일 뿐, 다른 실시예에 있어서 검사 시스템은 휘도정보의 변화량 및 색상정보의 변화량을 사용자에게 제공할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
예컨대, 본 명세서에 설명되어 있는 모든 개시된 방법들 및 절차들은, 적어도 부분적으로, 하나 이상의 컴퓨터 프로그램 또는 구성요소를 사용하여 구현될 수 있다.　 이 구성요소는 RAM, ROM, 플래시 메모리, 자기 또는 광학 디스크, 광메모리, 또는 그 밖의 저장매체와 같은 휘발성 및 비휘발성 메모리를 포함하는 임의의 통상적 컴퓨터 판독 가능한 매체 또는 기계 판독 가능한 매체를 통해 일련의 컴퓨터 지시어들로서 제공될 수 있다. 상기 지시어들은 소프트웨어 또는 펌웨어로서 제공될 수 있으며, 전체적 또는 부분적으로, ASICs, FPGAs, DSPs, 또는 그 밖의 다른 임의의 유사 소자와 같은 하드웨어 구성에 구현될 수도 있다. 상기 지시어들은 하나 이상의 프로세서 또는 다른 하드웨어 구성에 의해 실행되도록 구성될 수 있는데, 상기 프로세서 또는 다른 하드웨어 구성은 상기 일련의 컴퓨터 지시어들을 실행할 때 본 명세서에 개시된 상기 방법들 및 절차들의 모두 또는 일부를 수행하거나 수행할 수 있도록 한다.
그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 디스플레이 패널 검사시스템 110: 검사장치
120: 패턴 이미지 생성부 130: 분석장치

Claims (10)

  1. 검사대상인 디스플레이 패널에 기준 이미지가 표시될 때 적외선센서에 의해 획득된 기준값과 상기 디스플레이 패널에 패턴 이미지가 표시될 때 상기 적외선센서에 의해 획득된 센싱값 간의 편차를 이용하여 상기 센싱값을 교정하는 센싱값 교정부; 및
    상기 교정된 센싱값을 상기 적외선센서와 상기 디스플레이 패널 간의 이격거리에 따른 휘도 손실량 및 상기 적외선센서의 화각에 따른 휘도 손실량 중 적어도 하나를 이용하여 휘도정보 및 색상정보로 변환하는 색좌표 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널 검사시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 색좌표 변환부는,
    수학식
    Figure 112020032129474-pat00006
    를 이용하여 상기 센싱값으로부터 색자극치를 획득하고, 수학식
    Figure 112020032129474-pat00007
    및 수학식
    Figure 112020032129474-pat00008
    를 이용하여 상기 색자극치로부터 상기 색상정보에 대응되는 색도좌표를 산출하며,
    상기 수학식에서, R은 R성분에 대응되는 교정된 센싱값을 나타내고, G는 G성분에 대응되는 교정된 센싱값을 나타내며, B는 B성분에 대응되는 교정된 센싱값을 나타내며, Xd, Yd, Zd는 CIE(Commission Internationale De' Eclairage) 색공간에 따른 색자극치를 나타내며, Yd는 상기 휘도정보를 나타내고, Krd·V, Kgd·V, Kbd·V는 상기 디스플레이 패널과 상기 적외선센서 간의 이격거리가 V일 때 Red, Green, Blue의 각 파장 범위에서의 휘도 손실량을 나타내며, xrd, xgd, xbd, yrd, ygd, ybd, zrd, zgd, zbd는 상기 센싱값을 CIE 색공간에 따른 색자극치로 변환하기 위해 상기 적외선센서 별로 설정되는 고유값을 나타내는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널 검사시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 색좌표 변환부는,
    수학식
    Figure 112021073485598-pat00009
    를 이용하여 상기 센싱값으로부터 색자극치를 획득하고, 수학식
    Figure 112021073485598-pat00010
    및 수학식
    Figure 112021073485598-pat00011
    를 이용하여 상기 색자극치로부터 상기 색상정보에 대응되는 색도좌표를 산출하며,
    상기 수학식에서, R은 R성분에 대응되는 교정된 센싱값을 나타내고, G는 G성분에 대응되는 교정된 센싱값을 나타내며, B는 B성분에 대응되는 교정된 센싱값을 나타내며, Xd, Yd, Zd는 CIE 색공간에 따른 색자극치를 나타내며, Yd는 상기 휘도정보를 나타내고, Krd·V, Kgd·V, Kbd·V는 상기 디스플레이 패널과 상기 적외선센서 간의 이격거리가 V일 때 Red, Green, Blue의 각 파장 범위에서의 휘도 손실량을 나타내고, θ는 상기 적외선센서의 화각을 나타내며, α1·θ, α2·θ, α3·θ, β1·θ, β2·θ, β3·θ, γ1·θ, γ2·θ, γ3·θ는 상기 적외선센서의 화각이 θ일 때 상기 디스플레이 패널과 상기 적외선센서 간의 공간상에서 발생하는 휘도 손실량을 나타내며, xrd, xgd, xbd, yrd, ygd, ybd, zrd, zgd, zbd는 상기 센싱값을 CIE 색공간에 따른 색자극치로 변환하기 위해 상기 적외선센서 별로 설정되는 고유값을 나타내는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널 검사시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기준 이미지는 블랙 이미지인 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널 검사시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    각 패턴 이미지 별로 획득된 색상정보 및 휘도정보의 변화량과 동일 패턴 이미지에 대해 각 시간별로 획득된 색상정보 및 휘도정보의 변화량 중 적어도 하나를 이용하여 상기 디스플레이 패널의 성능을 평가하는 성능 평가부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널 검사시스템.
  6. 검사대상인 디스플레이 패널에 표시되는 기준 이미지를 적외선센서로 센싱하여 기준값을 획득하는 단계;
    상기 디스플레이 패널에 표시되는 패턴 이미지를 상기 적외선센서로 센싱하여 센싱값을 획득하는 단계;
    상기 기준값과 상기 센싱값 간의 편차를 이용하여 상기 센싱값을 교정하는 단계; 및
    상기 교정된 센싱값을 상기 적외선센서와 상기 디스플레이 패널 간의 이격거리에 따른 휘도 손실량 및 상기 적외선센서의 화각에 따른 휘도 손실량 중 적어도 하나를 이용하여 휘도정보 및 색상정보로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널 검사 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    각 패턴 이미지 별로 획득된 색상정보 및 휘도정보를 비교하여 색상정보의 변화량 및 휘도정보의 변화량을 산출하거나 동일 패턴 이미지에 대해 각 시간별로 획득된 색상정보 및 휘도정보를 비교하여 색상정보의 변화량 및 휘도정보의 변화량을 산출하는 단계; 및
    상기 휘도정보의 변화량 및 색상정보의 변화량을 이용하여 상기 디스플레이 패널의 성능을 평가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널 검사 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기준 이미지는 블랙 이미지인 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널 검사방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 휘도정보 및 색상정보로 변환하는 단계에서,
    수학식
    Figure 112022500198113-pat00012
    를 이용하여 상기 교정된 센싱값으로부터 색자극치를 획득하고, 수학식
    Figure 112022500198113-pat00013
    및 수학식
    Figure 112022500198113-pat00014
    를 이용하여 상기 색자극치로부터 상기 색상정보에 대응되는 색도좌표를 산출하며,
    상기 수학식에서, R은 R성분에 대응되는 교정된 센싱값을 나타내고, G는 G성분에 대응되는 교정된 센싱값을 나타내며, B는 B성분에 대응되는 교정된 센싱값을 나타내며, Xd, Yd, Zd는 CIE(Commission Internationale De' Eclairage) 색공간에 따른 색자극치를 나타내며, Yd는 상기 휘도정보를 나타내고, Krd·V, Kgd·V, Kbd·V는 상기 디스플레이 패널과 상기 적외선센서 간의 이격거리가 V일 때 Red, Green, Blue의 각 파장 범위에서의 휘도 손실량을 나타내며, xrd, xgd, xbd, yrd, ygd, ybd, zrd, zgd, zbd는 상기 센싱값을 CIE 색공간에 따른 색자극치로 변환하기 위해 상기 적외선센서 별로 설정되는 고유값을 나타내는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널 검사방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 휘도정보 및 색상정보로 변환하는 단계에서,
    수학식
    Figure 112022500198113-pat00015
    를 이용하여 상기 교정된 센싱값으로부터 색자극치를 획득하고, 수학식
    Figure 112022500198113-pat00016
    및 수학식
    Figure 112022500198113-pat00017
    를 이용하여 상기 색자극치로부터 상기 색상정보에 대응되는 색도좌표를 산출하며,
    상기 수학식에서, R은 R성분에 대응되는 교정된 센싱값을 나타내고, G는 G성분에 대응되는 교정된 센싱값을 나타내며, B는 B성분에 대응되는 교정된 센싱값을 나타내며, Xd, Yd, Zd는 CIE 색공간에 따른 색자극치를 나타내며, Yd는 상기 휘도정보를 나타내고, Krd·V, Kgd·V, Kbd·V는 상기 디스플레이 패널과 상기 적외선센서 간의 이격거리가 V일 때 Red, Green, Blue의 각 파장 범위에서의 휘도 손실량을 나타내고, θ는 상기 적외선센서의 화각을 나타내며, α1·θ, α2·θ, α3·θ, β1·θ, β2·θ, β3·θ, γ1·θ, γ2·θ, γ3·θ는 상기 적외선센서의 화각이 θ일 때 상기 디스플레이 패널과 상기 적외선센서 간의 공간상에서 발생하는 휘도 손실량을 나타내며, xrd, xgd, xbd, yrd, ygd, ybd, zrd, zgd, zbd는 상기 센싱값을 CIE 색공간에 따른 색자극치로 변환하기 위해 상기 적외선센서 별로 설정되는 고유값을 나타내는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널 검사방법.
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