KR20060102171A

KR20060102171A - 화상 검사 장치, 상기 장치를 이용한 패널 검사 방법

Info

Publication number: KR20060102171A
Application number: KR1020050024115A
Authority: KR
Inventors: 송인철; 이일호; 원민영; 임찬향
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-03-23
Filing date: 2005-03-23
Publication date: 2006-09-27
Also published as: US20060215898A1; JP2006268050A; CN1837900A; CN100573236C; TW200639492A; US7602959B2

Abstract

본 발명에 따른 화상 검사 장치는 표시 패널을 촬영하는 복수의 카메라와 촬영된 영상을 처리하는 처리 장치를 포함한다. 구체적으로 표시 패널이 장착되는 패널 장착부를 갖는 작업대와 상기 패널 장착부의 법선 방향에 위치하며, 행렬 형태로 배치된 복수의 카메라들로 이루어진 카메라 모듈 그리고 상기 카메라들이 촬영한 패널 영상을 처리하는 처리 장치를 포함한다. 이와 같은 장치는 행렬 형태의 카메라를 구비하고 있어, 효과적으로 다양한 불량을 검출하는데 사용될 수 있다.

화상 검사(Visual inspection), 불량 검사, 카메라, 표시 장치

Description

화상 검사 장치, 상기 장치를 이용한 패널 검사 방법{VISUAL INSPECTION DEVICE AND PANEL INSPECTION METHOD USING THE SAME}

도 1은 화상 검사 장치를 이루는 구성 요소들의 관계를 나타낸 도면이다.

도 2는 카메라 모듈, 작업대, 광원 등의 위치 관계를 도시한 도면이다.

도 3a 내지 도 3c는 화상 검사 장치의 카메라 모듈 및 촬영 영역을 도시한 도면이다.

도 4는 패널 장착부를 도시한 도면이다.

도 5a 내지 도 5b는 패널 및 패널에 형성되어 있는 검사용 패드, 검사용 라인을 도시한 도면이다.

도 6은 패널 제조 공정 중 일부를 나타낸 흐름도이다.

도 7은 화상 검사 장치에서 화상 처리를 위한 전처리 단계를 나타낸 흐름도이다.

도 8a 내지 도 8b는 도 7의 전처리 단계를 위한 표시 패널의 화상을 나타낸 도면이다.

도 9는 화상 검사 장치를 이용하여 패널 불량을 검출하는 방법을 나타낸 도면이다.

도10a 내지 도 10b는 화상 검사 장치를 이용하여 패널 불량을 촬영한 도면이 다.

도 11은 화상 검사 장치의 다른 실시예를 도시한 도면이다.

도 12는 도 11에 따른 화상 검사 장치를 이용하여 표면이 오염된 패널을 촬영한 도면이다.

화상 검사 장치를 이용하여 정상 패널을 촬영한 도면이다.

* 도면의 주요부에 대한 부호의 설명

101: 카메라 모듈 220: 작업대(work table)

205: 광학 시트 210: 패널 장착부

본 발명은 화상 검사 장치 및 이를 사용한 표시 패널의 검사 방법에 관한 것이다.

액정 디스플레이나, 유기 발광 디스플레이, 전계 방출 디스플레이(FED), 플라스마 표시 패널(PDP) 등 평면 표시 장치(FPD: flat panel display) 등이 최근에 폭넓게 개발되고 사용되고 있다.

이러한 평면 표시 장치(FPD)는 시장으로 출고되기 전 다양한 검사 과정을 거친다. 표시 패널에서 라인의 단락이나 패널 내 이물의 침입 등 패널 제조 공정에서 다양한 불량이 나타날 수 있으므로, 불량 여부를 판단하고, 불량에 따른 수리(repair)나 폐기, 나아가 불량 원인의 제거 등은 제조 공정의 생산 수율 측면에서 중요한 부분이 아닐 수 없다.

이러한 다양한 검사 중 패널에서 표시되는 영상을 이용하여, 화소 불량, 라인 불량 등을 검출하는 화상 검사가 있다. 화상 검사 방법은 표시 패널에 표시되는 영상을 기초로, 화상 검사 장치나 사람의 시각을 이용하여 불량 여부를 판단하는 검사 방법이다. 통상, 패널 제조 공정 중 영상 신호 인가로 표시 패널에 영상을 표시할 수 있는 단계, 즉 독립적인 개별 패널이 제조된 이후에 화상 검사가 수행될 수 있다.

이러한 검사 과정에서 불량 표시 패널을 정상으로 판단하거나 정상 표시 패널을 불량으로 판단하는 오류가 발생할 수 있으며, 검사를 위해 많이 시간이 소요되는 경우, 제품 하나당 생산 시간을 증가시킬 수 있고 더구나, 표시 패널의 크기가 제품마다 다를 수 있어, 다양한 제품군을 생산하는 경우 각각의 제품군에 따라 검사 과정을 최적화해야 하므로 검사의 정확성, 빠른 검사 속도, 쉬운 검사 조건 변경은 표시 패널 검사에서 중요한 문제이다.

따라서, 가급적 빠른 속도로 검사를 진행하면서도 정확히 불량을 검출할 수 있고 다양한 제품군에 대응할 수 있는 검사 장비가 요구된다.

본 발명의 기술적 과제는 검사 기능이 향상된 화상 검사 장치 및 패널 검사 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 화상 검사 장치는 표시 패널을 촬영하는 복수의 카메라와 촬 영된 영상을 처리하는 처리 장치를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 화상 검사 장치는 표시 패널이 장착되는 패널 장착부를 갖는 작업대, 상기 패널 장착부의 법선 방향에 위치하며, 행렬 형태로 배치된 복수의 카메라들로 이루어진 카메라 모듈 그리고 상기 카메라들이 촬영한 패널 영상을 처리하는 처리 장치를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 화상 검사 장치는 상기 작업대 하부에서 상기 패널 장착부 방향으로 광을 공급하는 제1 광원을 비롯하여, 경우에 따라, 상기 작업대 상 측면에서 상기 패널 장착부 방향으로 광을 공급하는 제2 광원을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 화상 검사 장치는 상기 제1 광원과 상기 패널 장착부 사이에 위치하며, 상기 패널 장착부에서부터의 거리가 가변 될 수 있는 광학 시트를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 패널 검사 방법은 복수의 카메라들로 표시 패널을 촬영하는 단계, 처리 장치에서 촬영된 영상을 처리하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 패널 검사 방법은 작업대의 패널 장착부에 표시 패널을 장착하는 단계, 행렬 행태로 배치된 복수의 카메라들로 상기 표시 패널을 촬영하는 단계, 처리 장치에서 상기 카메라들이 촬영한 패널 영상을 처리하는 단계를 포함한다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세하게 설명하고자 한다.

도 1을 참조하면, 화상 검사 장치는 크게 카메라 모듈(1), 작업대(2), 처리 장치(processor)(3), 제어부(controller)(4)로 이루어져 있다. 경우에 따라, 광원(5)이 더 포함될 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 제어부(4)는 처리 장치(3)의 신호를 기초로 카메라 모듈(1), 작업대(2), 광원(5)을 제어한다. 통상, 카메라 모듈(1)과 작업대(2)의 간격이나 카메라 모듈(1) 내에 있는 각 카메라(도시하지 않음)의 간격을 제어하고 카메라의 초점, 배율을 제어할 수 있다. 그리고 작업대(2)의 진동 여부 및 패널(도시하지 않음)의 장착, 탈착 등을 제어할 수 있다. 또한, 광원(5)의 점멸이나 밝기 등을 제어할 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 처리 장치(3)는 각 카메라의 중첩 촬영 영역을 판단하거나, 촬영된 패널 영상의 결점(defect) 유무 또는 결점의 종류를 판단할 수 있다. 또한, 촬영된 패널 영상에서 결점의 위치 좌표를 판단하거나 각 카메라의 중첩 촬영 영역을 제외한 전체 패널 영상 데이터를 생성할 수도 있다. 게다가, 이러한 정보들을 필요로 하는 다른 장치 예컨대, 결점을 수리하는 장치(도시하지 않음) 등에 전송할 수 있다.

도 2를 참조하면, 카메라 모듈(101)은 작업대(220)의 법선 방향에 위치하며, 광원(301)은 작업대(220) 하부에 위치한다.

카메라 모듈(101)은 복수의 카메라(도시하지 않음)를 포함하며, 작업대(220) 에 장착되는 표시 패널(도시하지 않음)을 수직으로 촬영할 수 있게 배치된다. 복수의 카메라는 행렬 형태로 배치될 수 있다. 거리 변화를 통해 원하는 영상을 얻기 위해, 카메라 모듈(101)과 작업대(220)의 거리는 변경될 수 있다.

작업대(220)는 지지대(supporting member)(201)와 패널 장착부(210)를 포함하며, 패널 장착부(210)는 표시 패널을 장착하여 표시 패널에 영상 신호를 인가할 수 있는 신호 인가부(도시하지 않음)를 갖는다.

광원(301)은 자체 발광을 하지 못하는 표시 장치 예컨대, 액정 표시 장치 같은 표시 장치에 영상을 표시하기 위해 필요하고, 경우에 따라 광학 시트(205)가 광원(301)과 패널 장착부(210) 사이에 개재될 수 있다.

패널 장착부(210)와 광학 시트(205) 사이의 거리는 변화할 수 있다. 이는 광학 시트(205) 상하에 묻어 있는 먼지 등이 패널 영상에 영향을 미칠 수 있기 때문이다. 예컨대, 먼지가 묻어 있는 광학 시트(205)가 패널 장착부(210)에 장착된 표시 패널 바로 아래에 위치하는 경우, 먼지가 광의 진로를 막아 먼지 부분이 어둡게 나타날 수 있기 때문이다. 일 실시예로, 광학 필름(205)은 확산 필름일 수 있다.

또한, 경우에 따라, 영상 검사 장치는 광원(301)과 패널 장착부(210) 사이에 위치한 하측 편광판(401) 그리고 패널 장착부(210)와 카메라 모듈(101) 사이에 위치한 상측 편광판(405)을 더 포함할 수 있다. 편광판(401, 405)은 액정 표시 장치와 같은 표시 장치에서 영상을 표시하기 위해 필요하다. 또한, 자체 발광하는 표시 장치에서도 상측 편광판(405)이 사용되는 경우가 있다.

작업대(220)는 수평면에서부터 0도에서부터 60도 사이에서 선택된 어느 하나의 각도만큼 기울어져 있다. 또한, 작업대(220)의 법선 방향에 위치한 카메라 모듈(101)도 작업대(220)의 패널 장착부(210)에 장착되는 표시 패널을 수직으로 촬영하기 위해 작업대(220)와 동일한 각도로 기울어져 있다. 이러한 기울어짐은 작업대(220)에 위치한 표시 패널을 사람이 쉽게 관찰할 수 있도록 한다.

예컨대, 액정 표시 패널을 검사하는 영상 검사 장치의 실시예로, 영상 검사 장치는 광원(301), 하측 편광판(401), 광학 시트(205), 작업대(220)에 위치한 패널 장착부(210), 상측 편광판(405), 카메라 모듈(101)을 포함할 수 있다. 광원(301)에서 출사되는 빛의 경로를 기준으로 하측 편광판(401)과 광학 시트(205)의 위치는 바뀔 수 있다.

자체 발광하는 표시 패널을 검사하는 영상 검사 장치의 실시예로, 영상 검사 장치는 작업대에 위치한 패널 장착부(210), 카메라 모듈(101)로 구성될 수 있다. 경우에 따라, 상측 편광판(405)이 추가될 수 있다.

도 3a를 참조하면, 카메라 모듈(101)은 복수의 카메라(111)들과 카메라들(111)이 장착되어 있는 카메라 장착부(110)를 포함한다. 카메라 장착부(110)는 사각형 프레임(112)과 이를 가로질러 평행하게 연결되어 있는 복수의 가로대(113)를 포함하며, 카메라(111)들은 가로대(113)에 일렬로 장착되어 행렬 형태로 배치된다. 가로대(113) 방향, 즉 x방향의 카메라(111) 개수와 이에 수직인 y 방향의 카메라 (111) 개수는 특별한 제한은 없으나, 카메라(111)들의 간격이나 표시 패널(211)까지의 거리 등을 조절하여 다양한 크기를 갖는 표시 패널(211) 전체를 촬영할 수 있으면 족하다.

카메라(111)들은 표시 패널(211)을 정해진 구역별로 촬영하며, 이때, 카메라(111)에 의해 촬영된 각각의 촬영 영역(121)은 서로 중첩될 수 있으며(도면 부호 212), 카메라(111)들에 의해 표시 패널(211) 및 그 외곽 일부까지 전부 촬영된다. 카메라(111)에 의해 중첩된 촬영 영역(212)은 먼저 동일 크기의 기준 패널(211)을 촬영하여 촬영된 영상으로부터 처리 장치에서 판단한다. 이때, 기준 패널(211)은 반복성이 있는 특정 패턴(점, 선, 도형 등)을 표시하며, 카메라(111)에 의해 측정된 패턴들 간의 거리 또는 특정 패턴과 표시 패널(211)의 특정 지점(예컨대, 단락점, 패널의 모서리 등)을 기준으로 촬영된 영상과 기준 패널(211)의 실제 크기를 비교하여 판단한다.

이와 같이 행렬 형태로 배치된 카메라는 다양한 크기를 갖는 표시 패널(211) 및 다양한 불량 원인에 대응하여 카메라 모듈(101)의 조건을 변경시킬 수 있다.

도 3b 및 도 3c는 카메라 모듈(101)에서 카메라(111)들의 이동 전후를 도시한 도면으로서, 도 3b는 카메라(111)가 가까운 거리에 모여 있을 때를 나타낸 것이고 도 3c는 서로 떨어져 있는 때를 나타낸 것이다. 카메라 모듈(101)에서 각 카메라(111)들 간의 간격은 변화할 수 있다. 경우에 따라, 가로 간격 또는 세로 간격이 각각 서로 다른 고정된 값으로 변화하거나, 가로 간격과 세로 간격이 모두 동일한 값으로 변화할 수 있다. 이렇게 카메라(111) 간격을 변화시킴으로써, 다양한 크기를 갖는 표시 패널(211) 및 다양한 촬영 배율에 효과적으로 대응할 수 있다.

도 4는 패널 장착부를 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 패널 장착부(210)는 표시 패널(211)이 장착되는 부분과 장착된 표시 패널(211)에 영상 신호를 인가하기 위한 신호 인가부(216)를 갖는다. 신호 인가부(216)는 표시 패널(211)의 종류 및 표시 패널(211)에 존재하는 검사용 패드(도시하지 않음)의 배치에 대응하는 배열 및 형태를 갖는다. 예컨대, 표시 패널(211)이 한쪽에 데이터 신호를 위한 검사용 패드를 가지고 다른 쪽에 게이트 신호를 위한 검사용 패드를 갖는 형태인 경우, 신호 인가부(216)도 그 한쪽에 대응하는 위치에 데이터 신호 인가부(213)를, 그 다른 쪽에 대응하는 위치에 게이트 신호 인가부(215)를 가진다. 이와는 달리, 표시 패널(211)이 한쪽에 데이터 신호를 위한 검사용 패드와 게이트 신호를 위한 검사용 패드를 함께 갖는다면, 한쪽에 대응하는 위치에 신호 인가부(216)를 갖는다. 즉, 표시 패널(211)의 영상 표시를 위해, 영상 신호를 인가받는 검사용 패드에 대응하는 위치에 신호 인가부(216)가 배치된다.

도 5a는 행렬 형태로 영상 신호 라인(1010, 1020)들이 교차하는 표시 패널을 나타낸 도면이다.

도 5a를 참조하면, 표시 패널(211)은 영상을 표시하는 표시 영역(1000)과 그 외곽(2000)으로 구성된다. 표시 영역(1000)에는 직교하는 신호 라인(1010, 1020) 이 다수 존재한다. 즉, 제1 신호 라인(1010)이 평행하게 다수 존재하고(도면 미도시), 제2 신호 라인(1020)이 평행하게 다수 존재한다. 신호 라인들이 직교하는 영역 부근에는 통상 액티브 소자 등이 위치한다. 신호 라인들(1010, 1020)은 외곽 영역(2000)으로 뻗어 있고, 이러한 외곽 영역(2000)에 존재하는 신호 라인들(1010, 1020)에 영상 신호를 인가하는 회로들이 전기적으로 연결되어 있다. 회로는 표시 패널(211) 내에 실장되어 있거나, 칩 형태로 영상 신호 라인에 전기적으로 연결된다.

표시 패널의 제조 공정 중 표시 패널(211)을 검사하기 위해, 신호 라인들(1010, 1020)은 외곽 영역(2000)에서 선택적으로 검사용 라인(2015, 2025)과 연결되어 있다. 이러한 검사용 라인(2015, 2025)과 전기적으로 연결되어 있는 검사용 패드(2010, 2020)를 통해 패널 장착부(도 4의 210)의 신호 인가부(도 4의 216)는 표시 패널(211)에 영상 신호를 인가할 수 있다.

검사용 패드(2010, 2020)와 검사용 라인(2015, 2025)은 검사 목적에 따라 다양하게 설계될 수 있다. 예컨대, 도 5a에서 제1 신호를 위한 검사용 라인(2015)은 제1 신호 라인(1010) 전체와 선택적으로 연결되어 있지만, 제2 신호를 위한 검사용 라인(2025)은 제2 신호 라인(1020) 일부와 선택적으로 연결되어 있다. 제1 신호를 위한 검사용 패드(2010)는 신호 지연 등의 효과를 고려하여 검사용 라인(2015) 중간 중간에 배치될 수 있다. 이와 같이 검사용 패드(2010, 2020)의 위치 및 배열에 대응하여 패널 장착부(도 4의 210)의 신호 인가부(도 4의 216) 위치 및 배열이 결정된다. 한편, 도 5b는 표시 패널에서 검사용 라인(2015, 2025)의 다양한 실시예 로, 검사용 라인(2015, 2025)의 개수 및 영상 신호 라인들과의 선택적 연결을 나타내고 있다.

일반적으로, 검사용 패드를 포함하여 검사용 라인은 검사 후 패널 제조 공정 중 제거되는데 레이저 절단이나 연마기를 이용한 그라인딩(Grinding) 또는 양자의 방법을 병행하여 제거된다.

도 6은 패널 제조 공정 중 일부를 나타낸 흐름도이다.

도 6을 참조하면, 상하부 기판이 부착된 모(母) 기판을 복수개의 표시 패널로 절단한다(S11). 다음, 절단된 표시 패널의 모서리를 그라인딩(에지 그라인딩)하여 미세한 크랙을 제거한다(S120). 다음으로, 검사 장치를 이용하여 표시 패널 검사를 진행한다(S130). 이때, 불량 표시 패널은 수리 공정을 진행한다(S140). 정상 표시 패널과 수리 공정이 완료된 표시 패널에 편광판을 부착하여 표시 패널을 제조하고(S150) 수리가 불가능한 패널은 폐기한다(S160).

표시 패널 검사(S140)는 육안 검사 또는 화상 검사를 수행하거나 양자를 병행하여 패널 검사를 수행한다. 화상 검사는 본 발명에 따른 화상 검사 장치를 이용하여 수행할 수 있다. 본 발명에 따른 화상 검사 장치를 이용하는 경우, 검사 장치 단독으로 공정상 독립하여 수행하거나, 다른 공정과 연계하여 인-라인 공정으로 수행할 수 있다. 또한, 여러 패널을 차례로 검사하기 위해, 화상 검사 장치 내에서 표시 패널의 검사 및 이동은 연속적일 수 있다. 즉, 작업대의 패널 장착부에 표시 패널을 장착한 후 행렬 행태로 배치된 복수의 카메라들로 표시 패널을 촬영하는 단계, 촬영된 표시 패널을 탈착한 후 연속적으로 촬영된 표시 패널과 다른 표시 패널을 패널 장착부에 장착하는 단계로 복수의 표시 패널을 연속적이며, 순차적으로 검사 이동할 수 있다. 결점의 유무 판단은 촬영 후 촬영된 이미지를 처리하여 판단한다.

이러한 인-라인 검사 과정이나, 연속적이며 순차적인 검사 과정은 표시 패널의 검사 속도를 향상할 수 있다.

패널 장착부에 장착된 표시 패널을 카메라로 촬영하여 이미지를 처리하기 위해서는, 각각의 카메라가 촬영한 영상의 중첩 여부를 판단하는 것이 필요하다. 통상, 촬영된 영상의 중첩 영역은 카메라에 의해 실제 촬영된 영상과 설정된 패널 크기 등을 비교하여 카메라마다 중첩 영역을 구분시켜야 한다. 이를 위해, 표시 패널에 규칙적으로 반복되는 패턴을 표시하고, 이러한 표시 패널을 각각의 카메라가 촬영한다(P100). 처리 장치는 각각의 카메라가 촬영한 패턴을 인식하고, 각각 카메라가 찍은 영상에서 패턴 사이의 간격이나 표시 패널의 특정 부위에서부터 특정 패턴까지의 거리를 실제 표시 패널에서의 간격이나 거리와 비교함으로써(P300), 각각의 카메라가 촬영한 영상에서 중복 영역을 판단한다(P400).

규칙적으로 반복되는 패턴의 일 실시예로, 패턴은 점 패턴이거나 선 패턴일 수 있다. 따라서, 각각의 카메라가 점 패턴들 또는 선 패턴들을 촬영하고(P100), 이를 처리 장치가 인식한 후(P200), 그 거리를 실제 거리와 비교하여(P300) 각 카메라의 중첩 부위를 계산한다(P400).

도 8a는 규칙적으로 반복되는 점 패턴을 나타낸 도면으로서 적색 점(R), 녹색 점(G), 청색 점(B)이 일정한 간격으로 가로 방향으로 반복해서 배열되어 있는 패턴을 보여주고, 도 8b는 규칙적으로 반복되는 선 패턴을 나타낸 도면으로서 세로 방향으로 뻗은 적색 선(r), 녹색 선(g), 청색 선(b)이 가로 방향으로 일정한 간격으로 반복해서 배열되어 있고 가로 방향으로 뻗은 흰색 선(w)이 세로 방향으로 반복해서 배열되어 있는 형태이다. 점 패턴 또는 선 패턴은 각각의 색깔별로 구별하여 표시하거나 단색으로 표시할 수 있다. 한편, 특정 무늬로 패턴을 표시할 수 있으며, 경우에 따라서는 서로 다른 패턴을 조합하여 표시할 수도 있다.

각각의 카메라가 촬영한 영상은 처리 장치(R200)로 보내져 이미지 처리 과정(R210) 및 판단 과정(R220)을 거친다. 이 과정에서 각각의 카메라가 촬영한 영상의 중첩 부위가 계산되고, 결점 유무를 판단하게 된다. 촬영된 영상의 불규칙한 부분과 정상인 부분의 차이가 오차 범위 밖에 존재하는 경우 이러한 부분을 결점으로 판단하게 된다. 예컨대, 표시 패널이 블랙을 표시하고 있을 때 화이트를 표시하는 화소나 라인이 존재하는 경우, 또는 표시 패널이 화이트를 표시하고 있을 때 블랙을 표시하는 화소나 라인이 존재하는 경우 이러한 불량을 주변 영상과의 차이를 기초로 판단한다. 이와 같은 촬영된 영상의 중첩 부위나 불량 판단을 위해, 처 리 장치는 데이터 베이스(R250)의 기록된 정보를 사용하고 필요 정보를 저장한다. 한편, 처리 장치는 판단한 자료 및 처리한 영상 정보 등을 다른 장치에 보내거나 본 장치의 표시 장치 등을 이용하여 출력한다(R300).

일 실시예로, 기준 명도에 기준 세기(intensity)를 부여하여 촬영된 영상의 명도 세기(intensity)를 평면 상에 좌표화 한다. 이때, 명도의 측정은 연속적으로 할 수도 있으나, 각 화소 간격만큼 간격을 두고 할 수도 있다. 측정된 명도 데이터를 보간(interpolation)하고 주기성을 판단하여 데이터의 불규칙한 부분을 결정한다. 그 다음 불규칙한 부분과 정상인 부분의 세기 차이가 오차 범위 밖에 존재하는지 여부에 따라 패널의 불량 여부 및 불량 부위를 결정한다.

한편, 명도 이외에도 불량인 부분과 정상인 부분에 세기(intensity)의 차이를 나타낼 수 있는 요인(factor)이 존재한다면, 그 요인을 기초로 촬영된 영상의 세기를 좌표화하여 불량 여부를 판단할 수 있다. 이러한 요인으로 명도, 채도, 색상 또는 그 조합 등을 고려할 수 있다.

도 10a 내지 도 10b는 화상 검사 장치를 이용하여 패널 불량을 촬영한 도면이다.

도 10a 및 도 10b는 화소 불량(pixel defect)을 검출한 도면으로서 십자(十)의 가운데 부근이 불량 위치이다. 즉, 정상인 부분과 불량인 부분의 세기 차이를 기초로 불량 여부 및 불량 위치를 판단하여 검출한 도면이다. 이외에도 라인 불량이나 표면 얼룩 등을 검출할 수 있다.

도 11은 화상 검사 장치의 다른 실시예를 도시한 도면이다.

도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 화상 검사 장치는 표시 패널(211)의 상 측면에 광원(305)을 더 포함할 수 있다. 표시 패널(211) 자체의 불량에 의해 불량이 검출되는 경우뿐만 아니라 패널(211) 상부의 오염물(먼지 등)(213)이나 스크래치(214) 등에 의해 불량이 검출되는 경우가 발생할 수 있으므로, 표시 패널(210)의 불량과 오염(또는 스크래치 등)(213, 214)에 의한 불량을 구별한 필요가 있다. 표시 패널(211)의 불량과 달리, 오염(213)이나 스크래치(214)는 광을 난반사시키는 성질이 있으므로, 검사 장치의 상 측면에 광원(305)을 두어 난반사 효과를 이끌어 낼 수 있다. 이와 같은 난반사에 의해 오염(213)이나 스크래치(214)는 패널 불량과는 다른 세기(Intensity) 특성을 가지므로 처리 장치에서 인식될 수 있다.

또한, 작업대를 진동하여 작업대에 존재하는 패널 장착부 및 표시 패널(211)을 진동시킬 수 있고 이러한 진동은 난반사 효과를 더욱 증가시킨다. 이외에도 상 측면에 위치한 광원(305)을 진동하여 난반사 효과를 더욱 증가시킬 수도 있다. 작업대는 화소 장축 길이보다 작은 진동거리를 가지고 상하 또는/및 좌우로 진동될 수 있다. 일 실시예로, 작업대의 진동은 화소 단축 길이의 1/2 이하의 진동거리 또는 50μm 이하의 진동거리를 가질 수 있다. 또한, 진동 주파수는 5Hz 이하일 수 있다.

이와 같은 상 측면 광원(305)과 작업대의 진동에 의해 화상 검사 장치는 표시 패널(211) 불량에 의한 불량 검출과 다른 원인(예컨대, 먼지나 스크래치 등)(213, 214)에 의한 불량 검출을 구별할 수 있어, 정상 표시 패널을 불량으로 판단하는 오류를 감소할 수 있다.

도 12를 참조하면, 도 10b에 나타난 불량과 달리, 광의 난반사에 의해 세기(Intensity) 특성이 다른 것을 알 수 있다. 이러한 차이점을 기초로, 불량 여부를 구별할 수 있다.

본 발명에 따른 화상 검사 장치는 행렬 형태의 카메라를 구비하고 있어, 다양한 크기를 갖는 표시 패널에서 다양한 불량을 검출하는데 사용될 수 있다. 또한, 표시 패널에 존재하는 불량의 검출과 다른 원인(예컨대, 먼지나 스크래치 등)에 의한 불량의 검출을 구별할 수 있어, 제조 공정에서 정상 표시 패널을 불량으로 판단하는 경우를 감소할 수 있다.

Claims

표시 패널이 장착되는 패널 장착부를 갖는 작업대,

행렬 형태로 배치되어 있으며 상기 패널 장착부에 장착된 패널을 촬영하는 복수의 카메라를 포함하는 카메라 모듈, 그리고

상기 카메라가 촬영한 상기 패널의 영상으로부터 상기 패널의 결점(defect) 유무를 판단하는 처리 장치

를 포함하며,

상기 카메라 사이의 간격은 가변인

화상 검사 장치.
제1항에서,

상기 패널 장착부와 상기 카메라 모듈의 간격은 가변인 화상 검사 장치.
제1항에서,

상기 작업대 하부에서 상기 패널 장착부 방향으로 빛을 공급하는 제1 광원, 그리고

상기 제1 광원과 상기 패널 장착부 사이에 위치하며, 상기 패널 장착부에서부터의 거리가 가변인 광학 시트

를 더 포함하는 화상 검사 장치.
제3항에서,

상기 제1 광원과 상기 광학 시트 사이에 배치된 하측 편광판, 그리고

상기 작업대와 상기 카메라 모듈 사이에 배치된 상측 편광판

을 더 포함하는 화상 검사 장치.
제1항에서,

상기 작업대 상 측면에서 상기 패널 장착부 방향으로 빛을 공급하는 제2 광원을 더 포함하는 화상 검사 장치.
제5항에서,

상기 작업대 또는 상기 제 2 광원은 진동하는 것을 특징으로 하는 화상 검사 장치.
제6항에서,

상기 작업대의 진동 거리는 상기 패널의 단위 화소의 최장 길이보다 작은 것을 특징으로 하는 화상 검사 장치.
제7항에서,

상기 진동 거리는 상기 단위 화소의 단축 길이의 1/2 이하인 것을 특징으로 하는 화상 검사 장치.
제1항에서,

상기 패널 장착부는 수평면에서부터 30도 내지 90도 중 선택된 어느 하나의 각도만큼 기울어져 있으며, 상기 카메라는 상기 패널 장착부의 법선 방향에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 검사 장치.
제1항에서,

상기 패널 장착부는 표시 패널에 영상 신호를 인가할 수 있는 신호 인가부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 검사 장치
작업대의 패널 장착부에 표시 패널을 장착하는 단계,

규칙적으로 반복되는 영상 패턴을 표시 패널에 표시하는 단계,

행렬 행태로 배치된 복수의 카메라로 상기 표시 패널을 촬영하는 단계, 그리고

처리 장치에서 상기 카메라가 촬영한 상기 패널의 영상으로부터 상기 카메라의 중첩된 촬영 영역을 판단하는 단계

를 포함하는 패널 검사 방법.
작업대의 패널 장착부에 표시 패널을 장착하는 단계,

화이트 영상, 블랙 영상, 특정 색깔 영상 및 중간 계조 중 어느 하나의 영상을 상기 표시 패널에 표시하는 단계,

행렬 행태로 배치된 복수의 카메라를 이용하여 상기 카메라 사이의 간격을 변화시키면서 상기 표시 패널을 촬영하는 단계, 그리고

처리 장치에서 상기 카메라가 촬영한 상기 패널의 영상으로부터 상기 표시 패널의 결점(defect) 유무를 판단하는 단계

를 포함하는 패널 검사 방법.
제12항에서,

상기 카메라가 구비되어 있는 카메라 모듈과 상기 패널 장착부 사이의 간격을 조정하는 단계,

상기 카메라의 간격을 조정하는 단계, 그리고

상기 표시 패널과 상기 표시 패널 하부에 배치된 광학 시트의 간격을 조정하는 단계

를 더 포함하는 패널 검사 방법.
제12항에서,

상기 카메라로 상기 표시 패널을 촬영하는 단계는 상기 작업대를 진동시키는 단계를 포함하는 패널 검사 방법.
모(母) 기판에 독립적인 복수의 표시 소자를 형성한 후 모(母) 기판을 절단하여 독립적인 복수의 표시 패널을 형성하는 단계,

작업대의 패널 장착부에 상기 복수의 표시 패널 중 하나를 장착하는 단계;

행렬 행태로 배치된 복수의 카메라를 이용하여, 상기 카메라 사이의 간격을 변화시키면서 상기 장착된 표시 패널을 촬영하는 단계,

상기 촬영된 표시 패널을 탈착하는 단계,

상기 복수의 표시 패널 중 다른 하나를 상기 패널 장착부에 장착하는 단계,

처리 장치에서 상기 카메라가 촬영한 상기 패널의 영상으로부터 상기 촬영된 표시 패널의 결점(defect) 유무를 판단하는 단계, 그리고

상기 촬영된 표시 패널에 결점이 있는 경우, 상기 촬영된 표시 패널을 처리하는 단계

를 포함하는 패널 제조 방법.