KR20140075042A - 표시패널 검사 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

불량 픽셀에 대한 정확한 위치 정보를 획득할 수 있는 표시패널의 검사 방법은 표시패널에 기준패턴을 형성하고, 상기 표시패널을 촬영하여 표시패널 영상을 획득하는 단계; 상기 표시패널 영상에 형성된 기준패턴의 제1 중심점 좌표를 획득하는 단계; 및 상기 표시패널 영상에 불량 서브픽셀이 있는지 판단하고, 상기 불량 서브픽셀이 있으면, 상기 기준패턴의 제1 중심점 좌표를 이용하여 상기 불량 서브픽셀의 위치 정보를 획득하는 단계를 포함하고, 상기 제1 중심점 좌표는 상기 표시패널 영상에서의 위치 정보를 나타내 것을 특징으로 한다.

Description

표시패널 검사 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR INSPECTING OF DISPLAY PANEL AND METHOD THEREOF}
본 발명은 표시패널 검사 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 표시패널 내의 픽셀 불량을 검사하는 표시패널 검사 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
최근, 이동통신 단말기, 노트북 컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 평판표시장치(Flat Panel Display Device)에 대한 요구가 점차 증대되고 있다.
이러한 평판표시장치로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display Device), 발광 다이오드 표시장치(Light Emitting Diode Display Device) 등이 활발히 연구되고 있다. 이러한 평판표시장치 중 액정표시장치는 양산 기술, 구동수단의 용이성, 고화질 및 대화면 구현의 장점으로 적용 분야가 확대되고 있다.
이러한 액정표시장치는 픽셀(pixel) 단위를 이루는 셀 형성 공정을 동반하는 상판 및 하판의 제조 공정과, 액정 배향을 위한 배향막 형성 및 러빙 공정, 상판 및 하판의 합착 공정, 합착된 상판 및 하판 사이에 액정을 주입하고 봉지하는 공정 등을 통해 만들어지면서 이물, 얼룩, 깨짐 등의 불량이 발생할 수 있다.
이러한 액정표시장치의 불량을 검사하기 위하여 제조공정에는 영상처리를 이용하여 잔상, 얼룩, 딤(dim)과 같은 문제에 대해 액정표시장치의 셀을 자동으로 검사하는 검사공정이 포함된다.
도 1은 종래의 검사 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 검사 장치는 기준패턴 발생부(110), 영상 카메라(120), 영상 처리부(130), 및 백라이트 유닛(140)을 포함한다.
먼저, 기준패턴 발생부(110)는 액정표시장치(10)의 셀 검사를 위해 사용자가 임의로 설정한 검사 기준패턴을 액정표시장치(10)에 점등한다.
다음, 영상 카메라(120)는 검사 기준패턴이 형성된 액정표시장치(10)를 촬영하여 영상 처리부(130)에 전달한다.
다음, 영상 처리부(130)는 영상 카메라 (120)로부터 영상을 획득하고, 영상처리를 통하여 불량 픽셀에 대한 불량정보를 추출한다. 이때, 영상 처리부(130)는 불량정보에 불량 픽셀의 위치 정보를 포함하게 된다.
이러한 영상 처리부(130)는 액정표시장치(10)가 검사 장치에 고정되어 있지 않기 때문에 획득한 영상에서 액정표시장치(10)의 픽셀들이 고정된 좌표에 위치하지 않게 된다. 이에 따라, 영상 처리부(130)는 획득한 영상 내에서의 픽셀들의 위치 정보를 산출하게 되는데, 영상 카메라(120)로 촬영된 영상을 기초로 불량 픽셀의 위치 정보를 판단하기 때문에 촬영된 영상의 밝기, 영상 왜곡 등을 이유로 위치 정보에 대한 오차가 발생할 수 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 불량 픽셀에 대한 정확한 위치 정보를 획득할 수 있는 표시패널 검사 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. 이 밖에도, 본 발명의 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 새롭게 파악될 수도 있을 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 표시패널의 검사 방법은 표시패널에 기준패턴을 형성하고, 상기 표시패널을 촬영하여 표시패널 영상을 획득하는 단계; 상기 표시패널 영상에 형성된 기준패턴의 제1 중심점 좌표를 획득하는 단계; 및 상기 표시패널 영상에 불량 픽셀이 있는지 판단하고, 상기 불량 픽셀이 있으면, 상기 기준패턴의 제1 중심점 좌표를 이용하여 상기 불량 픽셀의 위치 정보를 획득하는 단계를 포함한다. 상기 제1 중심점 좌표는 상기 표시패널 영상에서의 위치 정보를 나타낸다.
본 발명에 따르면, 복수의 기준패턴들을 이용함으로써 표시패널 영상에서의 위치 정보와 표시패널에서의 위치 정보를 정확하게 매칭할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 중심점을 강조한 마스크 필터를 사용함으로써 표시패널 영상에 표시된 기준패턴의 중심점을 정밀하게 추출할 수 있고, 이에 따라, 불량 픽셀에 대한 정확한 위치 정보를 획득할 수 있다는 다른 효과가 있다.
도 1은 종래의 표시패널 검사 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널 검사 장치를 설명하는 구성도이다.
도 3은 표시패널 영상의 예를 보여주는 도면이다
도 4는 표시패널 영상 내의 ROI 영역을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 5는 ROI 추출부에 의하여 생성된 ROI 영상의 예를 보여주는 도면이다.
도 6은 도 5의 C에 대한 확대도이다.
도 7a는 이진화로 영상처리된 ROI 영상을 보여주는 도면이다.
도 7b는 마스크 필터의 예를 보여주는 도면이다.
도 7c는 마스크 필터를 이용하여 필터링된 ROI 영상을 보여주는 도면이다.
도 8은 제1 중심점 좌표와 제2 중심점 좌표를 매칭한 예를 보여주는 도면이다.
도 9는 캘리브레이션된 표시패널 영상의 예를 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 검사 방법을 설명하는 흐름도이다.
이하, 도면을 참조로 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널 검사 장치를 설명하는 구성도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널 검사 장치는 표시패널(20)의 불량을 검사하는 장치이다. 이때, 표시패널(20)은 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display apparatus), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display Device), 발광 다이오드 표시장치(Light Emitting Diode Display Device) 등과 같이 게이트 라인과 데이터 라인으로 구성되어 매트릭스 방식으로 구동되는 모든 평판표시장치를 포함한다.
이하에서는 설명의 편의를 위하여 '표시패널'을 '액정표시패널'로 예를 들어 실시예를 설명하도록 한다.
액정표시패널(20)은, 도 2에 도시하고 있지 않지만, 액정층을 사이에 두고 대향 합착된 하부 기판과 상부 기판으로 구성되어 백라이트 유닛으로부터 조사되는 광을 이용하여 소정의 영상을 표시한다.
이러한 액정표시패널(20)의 화소는 제1 방향으로 배열된 게이트 라인, 및 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 서로 이격하여 배열된 데이터 라인에 의하여 정의되며, 상기 게이트 라인과 데이터 라인이 교차 배열된 영역에 스위칭 소자인 박막 트랜지스터가 형성된다. 상기 게이트 라인과 데이터 라인은 게이트 구동부와 데이터 구동부에 연결되며, 게이트 구동부와 데이터 구동부를 구동시켜 영상을 표시하게 된다.
한편, 액정표시패널(20)은 패턴 발생부(미도시)로부터 복수의 기준패턴 또는 검사패턴을 제공받아 표시한다. 상기 패턴 발생부(미도시)는 상기 게이트 구동부와 데이터 구동부에 연결되거나, 게이트 구동부와 데이터 구동부의 역할까지 수행하며 액정표시패널(20)에 복수의 기준패턴 또는 검사패턴을 인가할 수 있다. 이러한, 액정표시패널(20)에 표시된 복수의 기준패턴 또는 검사패턴은 (데이터 라인, 게이트 라인)으로 위치 정보를 표현할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널 검사 장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 촬상부(210), 영상 수집부(220), ROI 추출부(230), 중심점 좌표 획득부(240), 좌표 매칭부(250), 서브픽셀 좌표 획득부(260), 불량 검출부(270), 및 표시부(280)를 포함한다.
먼저, 촬상부(210)는 기준패턴 또는 검사패턴이 형성된 액정표시패널(20)을 촬영하여 액정표시패널 영상을 획득하고, 획득된 액정표시패널 영상을 영상 수집부(220)로 전송한다. 여기서, 촬상부(210)는 CCD(chargecoupled device) 카메라를 포함할 수 있고, 액정표시패널(20)의 크기가 커지면 하나의 CCD 카메라로 전체 영상을 촬영하기 어려우므로 복수개가 배치될 수 있다.
또한, 촬상부(210)는 액정표시패널(20)의 화소별 색상을 구분할 수 있는 컬러 CCD 카메라인 것이 바람직하며, 블랙 CCD 카메라의 경우에는 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 컬러 필터를 갖추는 것이 바람직하다.
또한, 촬상부(210)는 고정되어 있을 수 있으나, 액정표시패널(20)과 상대적으로 이동할 수도 있다. 이를 위하여, 액정표시패널(20)이 X-Y 구동하는 스테이지(미도시)에 안착되어 있거나, 촬상부(210)를 X-Y 구동시키는 구동부(미도시)에 연결되어 있을 수 있다.
다음, 영상 수집부(220)는 기준패턴이 형성된 제1 액정표시패널 영상을 촬상부(210)로부터 수집하여 ROI 추출부(230)에 전송한다. 그리고, 영상 수집부(220)는 검사패턴이 형성된 제2 액정표시패널 영상을 촬상부(210)로부터 수집하여 불량 검출부(270)에 전송한다.
한편, 촬상부(210)가 복수의 CCD 카메라로 구성된 경우, 영상 수집부(220)는 복수의 CCD 카메라로부터 카메라 식별정보와 함께 복수의 제1 액정표시패널 영상을 수집한다.
이때, 제1 액정표시패널 영상은, 도 3에 도시된 바와 같이, 액정표시패널(20)의 일부 영역을 촬영한 것으로, 복수의 기준패턴이 패턴 주기만큼 이격하여 형성되어 있다.
다음, ROI 추출부(230)는 영상 수집부(220)로부터 제공된 제1 액정표시패널 영상으로부터 기준패턴이 포함된 ROI(Region of Interest) 영상을 추출한다.
구체적으로 설명하면, ROI 추출부(230)는 제1 액정표시패널 영상에서 기준패턴을 탐색하고, 탐색된 기준패턴이 포함된 영역을 ROI 영역으로 결정한다. 그리고, ROI 추출부(230)는 결정된 ROI 영역을 추출하여 ROI 영상을 생성한다.
이하에서는 도 4 및 도 5를 참조하여 ROI 추출부(230)에 의하여 생성된 ROI 영상을 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
도 4는 제1 액정표시패널 영상 내의 ROI 영역을 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 5는 ROI 추출부에 의하여 생성된 ROI 영상의 예를 보여주는 도면이다.
제1 액정표시패널 영상은, 도 4에 도시된 바와 같이, 9개의 기준패턴이 형성되어 있다고 가정한다.
우선, ROI 추출부(230)는 제1 액정표시패널 영상 내에서 제1 기준패턴(310)을 탐색한다. 이때, ROI 추출부(230)에 의하여 탐색된 제1 기준패턴(310)은 이후 다른 기준패턴을 탐색하기 위한 패턴으로 활용된다.
일 실시예에 있어서, ROI 추출부(230)는 패턴 매칭(Pattern Matching) 알고리즘 또는 블랍(Blob) 알고리즘을 이용하여 제1 기준패턴(310)을 탐색할 수 있다.
ROI 추출부(230)는 제1 기준패턴(310)이 탐색되면, 제1 기준패턴(310)을 포함하는 일정 영역을 ROI 영역으로 결정한다. 그리고, ROI 추출부(230)는 결정된 ROI 영역을 추출하여 제1 ROI 영상을 생성하고, 생성된 제1 ROI 영상을 중심점 좌표 획득부(240)에 제공한다. 상술한 바와 같이 생성된 제1 ROI 영상은, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 기준패턴(310)을 포함하게 된다.
다음, ROI 추출부(230)는 중심점 좌표 획득부(240)로부터 제1 기준패턴(310)의 제1 중심점 좌표를 제공받고, 제공받은 제1 기준패턴(310)의 제1 중심점 좌표를 이용하여 제2 기준패턴(320)을 탐색한다.
예컨대, ROI 추출부(230)는 제1 기준패턴(310)의 제1 중심점 좌표로부터 패턴 주기만큼 이동하여 제2 기준패턴(320)을 탐색할 수 있다.
ROI 추출부(230)는 제2 기준패턴(320)이 탐색되면, 제2 기준패턴(320)을 포함하는 일정 영역을 ROI 영역으로 결정하여 제2 ROI 영상을 생성하고, 생성된 제2 ROI 영상을 중심점 좌표 획득부(240)에 제공한다.
일 실시예에 있어서, ROI 추출부(230)는 제1 기준패턴(310)의 제1 중심점 좌표 및 패턴 주기를 이용하여 나머지 8개의 기준패턴들을 동시에 탐색할 수 있다.
예를 들어 설명하면, 제1 기준패턴(310)의 제1 중심점 좌표가 (X1, Y1)이고, 패턴 주기가 X 축 방향으로 제1 거리(A), Y축 방향으로 제2 거리(B)를 가진다고 가정한다. ROI 추출부(230)는 제1 기준패턴(310)의 제1 중심점 좌표 및 패턴 주기를 이용하여 8개의 기준패턴들이 (X1+A, Y1), (X1+2A, Y1), (X1, Y1+B), (X1+A, Y1+B), (X1+2A, Y1+B), (X1, Y1+2B), (X1+A, Y12B), (X1+2A, Y1+2B)에 위치한다고 예측할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 중심점 좌표 획득부(240)는 ROI 영상에 포함된 기준패턴에서 중심점을 결정하고, 결정된 중심점에 대한 제1 중심점 좌표를 획득한다.
여기서, 상기 제1 중심점 좌표는 액정표시패널 영상에서의 위치 정보를 나타내는 것으로서, 액정표시패널(20)의 촬영 위치에 따라 변동될 수 있다. 이러한 제1 중심점 좌표는 (X, Y)로 표현될 수 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위하여, 중심점 좌표 획득부(240)가 제1 ROI 영상에 포함된 제1 기준패턴(310)의 중심점을 결정하고, 결정된 중심점에 대한 제1 중심점 좌표를 획득하는 것을 예를 들어 설명하도록 한다.
중심점 좌표 획득부(240)는 ROI 추출부(230)로부터 도 5에 도시된 바와 같은 제1 ROI 영상을 제공받으면, 마스크 필터를 이용하여 제1 ROI 영상에 포함된 제1 기준패턴(310)의 중심점을 추출한다.
이때, 중심점 좌표 획득부(240)는 제1 ROI 영상을 소정의 단위로 마스크 필터를 이용하여 필터링한다. 상기 소정의 단위는, 도 6에 도시된 바와 같이, 픽셀(Pixel, P), 서브 픽셀(Sub-Pixel, SP), 및 CCD 픽셀(Chargecoupled device Pixel, CP) 중 어느 하나일 수 있다.
중심점 좌표 획득부(240)는 중심점에 대한 보다 정확한 좌표를 얻기 위하여 CCD 픽셀(CP) 단위로 마스크 필터를 이용한 필터링을 수행하는 것이 바람직하다.
이하에서는 설명의 편의를 위하여, 중심점 좌표 획득부(240)가 CCD 픽셀(CP) 단위로 좌표를 획득한다고 가정하여 설명하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 일 실시예에서 픽셀(P) 단위 또는 서브 픽셀(SP) 단위로 좌표를 획득할 수도 있다.
도 7a는 이진화 영상처리된 제1 ROI 영상을 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 7b는 마스크 필터의 예를 보여주는 도면이며, 도 7c는 마스크 필터를 이용하여 필터링된 제1 ROI 영상을 보여주는 도면이다.
먼저, 중심점 좌표 획득부(240)는 도 5에 도시된 제1 ROI 영상에 이진화 영상처리를 수행하여 도 7a에 도시된 바와 같은 이진화 영상을 얻는다. 이진화 영상은 CCD 픽셀(CP)을 0 또는 1, 즉, 흑 또는 백으로만 밝기를 표현한 영상에 해당한다.
구체적으로 설명하면, 중심점 좌표 획득부(240)는 제1 ROI 영상 내에 존재하는 CCD 픽셀(CP)의 밝기값이 임계값 보다 낮으면 해당 CCD 픽셀(CP)에 0을 설정하고, 임계값 보다 높거나 같으면 해당 CCD 픽셀(CP)에 1을 설정함으로써 제1 ROI 영상을 이진화 영상으로 변환한다.
도 7a에서는 제1 ROI 영상을 이진화 영상으로 변환하는 것으로 설명하고 있으나, 다른 일 실시예에서는 제1 ROI 영상을 그레이스케일 영상으로 변환할 수도 있다. 그레이스케일 영상은 CCD 픽셀(CP)의 밝기를 0에서 255으로 표현한 영상에 해당한다.
다음, 중심점 좌표 획득부(240)는 이진화 영상을 CCD 픽셀 단위로 마스크 필터를 이용하여 필터링한다. 이때, 마스크 필터는 N*N 마스크 필터를 사용하며, 가장자리에 가중치를 두는 것을 특징으로 한다.
예를 들면, 마스크 필터는, 도 7b에 도시된 바와 같이, 5*5 필터로 구성될 수 있으며, 가장자리에 위치하는 필터에 가중치 '1'을 설정하고 가장자리를 제외한 나머지 필터에 '0'을 설정할 수 있다. 이때, 필터는 ROI 영상의 CCD 픽셀(CP) 크기와 동일할 수 있다.
중심점 좌표 획득부(240)는 가장자리 필터와 매칭되는 CCD 픽셀(CP)들의 값을 합산하여 중심 필터와 매칭되는 CCD 픽셀(CP)의 밝기값으로 결정한다.
한편, 중심점 좌표 획득부(240)는 도 7a에 도시된 영상에 포함된 모든 CCD 픽셀(CP)에 대하여 필터링을 수행하게 되면, 도 7c에 도시된 바와 같은 필터링된 영상을 얻게 된다.
다음, 중심점 좌표 획득부(240)는 필터링된 영상에서 밝기값이 가장 낮은 CCD 픽셀(CP)을 중심점(315)으로 결정하고, 중심점(315)에 대한 제1 중심점 좌표를 획득한다.
다시 도 2를 참조하면, 좌표 매칭부(250)는 중심점 좌표 획득부(240)에 의해 획득된 제1 중심점 좌표와 액정표시패널(20)에 표시된 기준패턴의 제2 중심점 좌표를 매칭한다.
여기에서, 제2 중심점 좌표는 액정표시패널(20)에서의 위치 정보를 나타내는 것으로서, 패턴 발생부(미도시)에 의하여 인가된 데이터 라인 및 게이트 라인 위치에 따라 고정된 값을 가진다. 이러한 제2 중심점 좌표는 (data line, gate line)으로 표현될 수 있다.
도 8은 제1 중심점 좌표와 제2 중심점 좌표를 매칭한 예를 보여주는 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 중심점 좌표 획득부(240)가 제1 액정표시패널 영상에 표시된 기준패턴에 대한 제1 중심점 좌표를 획득하면, 좌표 매칭부(250)는 상기 획득된 제1 중심점 좌표를 액정표시패널(20)에 표시된 기준패턴에 대한 제2 중심점 좌표와 매칭하여 저장한다.
제1 액정표시패널 영상에 복수의 기준패턴들이 형성되어 있는 경우, 좌표 매칭부(250)는 각 기준패턴을 1 대 1로 매칭하여 제1 중심점 좌표 및 제2 중심점 좌표를 저장한다.
다시 도2를 참조하면, 서브픽셀 좌표 획득부(260)는 중심점 좌표 획득부(240)에 의하여 획득된 기준패턴의 제1 중심점 좌표를 이용하여 서브픽셀(SP)의 제1 중심점 좌표를 획득한다.
구체적으로, 서브픽셀 좌표 획득부(260)는 제1 기준패턴(310)의 제1 중심점 좌표, 및 제2 기준패턴(320)의 제1 중심점 좌표를 이용하여 제1 기준패턴(310)과 제2 기준패턴(320) 간의 거리와 각도를 산출한다. 그리고, 서브픽셀 좌표 획득부(260)는 상기 산출된 거리와 각도를 이용하여 제1 기준패턴(310)과 제2 기준패턴(320) 사이에 형성되어 있는 적어도 하나의 서브픽셀(SP)의 제1 중심점 좌표를 산출한다.
도 9는 제1 액정표시패널 영상을 서브픽셀 좌표 획득부(260)에 의하여 획득된 복수의 서브픽셀들의 좌표를 이용하여 캘리브레이션(calibration)한 영상을 보여주고 있다. 도 9에 도시된 캘리브레이션 영상은 R 서브픽셀의 제1 중심점 좌표를 흰 점으로 표시하고 있다.
다음, 불량 검출부(270)는 영상 수집부(220)로부터 전송된 제2 액정표시패널 영상을 기초로 액정표시패널(20)의 불량 여부를 결정하고, 불량 픽셀을 검출한다. 이때, 영상 수집부(220)로부터 전송된 제2 액정표시패널 영상에는 검사패턴이 형성되어 있다.
예를 들어, 검사패턴으로써 액정표시패널(20)의 화면전체에 블랙신호를 인가한 경우, 불량 검출부(270)는 블랙신호가 아닌 밝게 나타나는 픽셀(P) 또는 서브 픽셀(SP)이 존재하는지 대비비(contrast)를 비교하여 불량여부를 판단할 수 있다. 이때, 불량 검출부(270)는 불량이 검출되면 불량 정보를 생성한다.
여기서, 불량 정보는 불량 발생 여부, 불량의 종류, 불량의 정도, 불량이 발생한 서브픽셀(또는 픽셀)의 위치 정보 중 적어도 하나를 포함한다.
불량 검출부(270)는, 불량 서브픽셀의 위치 정보를 생성하기 위하여, 불량이 발생한 서브픽셀의 제1 중심점 좌표를 확인하고, 좌표 매칭부(250)를 통해 제1 중심점 좌표를 제2 중심점 좌표로 변환한다. 그리고, 불량 검출부(270)는 불량 서브픽셀의 제2 중심점 좌표를 기초로 불량 정보를 생성한다.
다음, 표시부(280)는 촬상부(210)에 의하여 촬영된 제2 액정표시패널 영상 및 불량 정보를 표시한다.
도 2에서는 불량 검출부(270)가 불량 픽셀 검출을 위하여 제1 액정표시패널 영상과 별도로 제2 액정표시패널 영상을 획득하는 것으로 설명하고 있지만, 다른 일 실시예에서는 제1 액정표시패널 영상을 기초로 액정표시패널의 불량 여부를 결정하고, 불량 픽셀을 검출할 수도 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 검사 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 먼저, 표시패널 검사 장치는 표시패널(20)에 기준패턴을 형성한 후, 표시패널(20)을 촬영하여 제1 표시패널 영상을 획득한다(S1001). 패턴 발생부(미도시)는 표시패널(20)의 게이트 구동부와 데이터 구동부에 연결되어 표시패널(20)에 복수의 기준패턴을 인가할 수 있다.
표시패널 검사 장치는 표시패널(20)에 패턴 발생부(미도시)에 의하여 복수의 기준패턴이 인가되면, 표시패널(20)을 촬영하여 제1 표시패널 영상을 획득한다.
다음, 표시패널 검사 장치는 기준패턴의 제1 중심점 좌표를 획득한다(S1002). 이하에서는 도 11을 참조하여 기준패턴의 제1 중심점 좌표를 획득하는 방법에 대하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
도 11은 기준패턴의 제1 중심점 좌표를 획득하는 방법의 일 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 11을 참조하면, 먼저, 표시패널 검사 장치는 표시패널 영상에서 제1 기준패턴을 탐색한다(S1101). 이때, 탐색된 제1 기준패턴은 이후 다른 기준패턴을 탐색하기 위한 패턴으로 활용될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 표시패널 검사 장치는 패턴 매칭(Pattern Matching) 알고리즘 또는 블랍(Blob) 알고리즘을 이용하여 제1 기준패턴(310)을 탐색할 수 있다.
다음, 표시패널 검사 장치는 제1 기준패턴이 탐색되면, 제1 기준패턴을 포함하는 일정 영역을 ROI 영역으로 결정하고, 결정된 ROI 영역을 추출하여 제1 ROI 영상을 생성한다(S1102).
다음, 표시패널 검사 장치는 제1 ROI 영상에 포함된 제1 기준패턴의 중심점을 결정한다(S1103).
구체적으로 설명하면, 표시패널 검사 장치는 제1 ROI 영상을 CCD 픽셀 단위로 마스크 필터를 이용하여 필터링한다. 이때, 마스크 필터는 N*N 마스크 필터를 사용하며, 가장자리에 가중치를 두는 것을 특징으로 한다.
예를 들면, 마스크 필터는 5*5 필터로 구성될 수 있으며, 가장자리에 위치하는 필터에 가중치 '1'을 설정하고 가장자리를 제외한 나머지 필터에 '0'을 설정할 수 있다. 이때, 필터는 ROI 영상의 CCD 픽셀(CP) 크기와 동일할 수 있다.
표시패널 검사 장치는 가장자리 필터와 매칭되는 CCD 픽셀(CP)들의 값을 합산하여 중심 필터와 매칭되는 CCD 픽셀(CP)의 밝기값으로 결정한다. 그리고, 표시패널 검사 장치는 제1 ROI 영상에 포함된 모든 CCD 픽셀에 대하여 필터링을 수행한 결과 밝기값이 가장 낮은 CCD 픽셀을 제1 기준패턴의 중심점으로 결정한다.
다음, 표시패널 검사 장치는 결정된 중심점의 제1 중심점 좌표를 획득한다(S1104).
다음, 표시패널 검사 장치는 제1 기준패턴의 제1 중심점 좌표로부터 패턴 주기만큼 이동하여 ROI 영역을 추출하고, 추출된 ROI 영역을 기초로 제2 ROI 영상을 생성한다(S1105 및 S1106).
다음, 표시패널 검사 장치는 제2 ROI 영상에 포함된 제2 기준패턴의 중심점을 결정하고, 결정된 중심점의 제1 중심점 좌표를 획득한다(S1107 및 S1108).
표시패널 검사 장치는 제1 표시패널 영상에 포함된 모든 기준패턴에 대하여 S1106 내지 S1108을 반복 수행하게 된다.
다음, 표시패널 검사 장치는 복수의 기준패턴들 각각에 대한 제1 중심점 좌표를 제2 중심점 좌표와 매칭하여 저장한다(S1110).
여기서, 제1 중심점 좌표는 표시패널 영상에서의 위치 정보를 나타내는 것으로서, 표시패널(20)의 촬영 위치에 따라 변동될 수 있다. 이러한 제1 중심점 좌표는 (X, Y)로 표현될 수 있다.
한편, 제2 중심점 좌표는 표시패널에서의 위치 정보를 나타내는 것으로서, 패턴 발생부(미도시)에 의하여 인가된 데이터 라인 및 게이트 라인 위치에 따라 고정된 값을 가진다. 이러한 제2 중심점 좌표는 (data line, gate line)으로 표현될 수 있다.
도 11에서는 복수의 기준패턴들에 대한 제1 중심점 좌표가 차례로 획득되는 것으로 설명하고 있지만, 다른 일 실시예에서는 제1 기준패턴의 제1 중심점 좌표를 이용하여 나머지 기준패턴들에 대한 제1 중심점 좌표를 동시에 획득할 수도 있다.
구체적으로 설명하면, 표시패널 검사 장치는 제1 기준패턴의 제1 중심점 좌표 및 패턴 주기를 이용하여 나머지 기준패턴들을 동시에 탐색할 수 있고, 각 기준패턴을 포함하는 복수의 ROI 영상을 동시에 생성할 수 있다.
다시 도 10을 참조하여, 표시패널 검사 장치는 서브픽셀의 제1 중심점 좌표를 획득한다(S1003). 구체적으로, 표시패널 검사 장치는 복수의 기준패턴들의 제1 중심점 좌표를 이용하여 서브픽셀의 제1 중심점 좌표를 획득한다.
예를 들어 설명하면, 표시패널 검사 장치는 제1 기준패턴의 제1 중심점 좌표, 및 제2 기준패턴의 제2 중심점 좌표를 이용하여 제1 기준패턴과 제2 기준패턴 간의 거리와 각도를 산출할 수 있다. 그리고, 표시패널 검사 장치는 상기 산출된 거리와 각도를 이용하여 제1 기준패턴과 제2 기준패턴 사이에 형성되어 있는 적어도 하나의 서브픽셀의 제1 중심점 좌표를 산출할 수 있다.
다음, 표시패널 검사 장치는 표시패널(20)에 검사패턴을 형성한 후, 표시패널(20)을 촬영하여 제2 표시패널 영상을 획득한다(S1004). 패턴 발생부(미도시)는 표시패널(20)의 게이트 구동부와 데이터 구동부에 연결되어 표시패널(20)에 검사패턴을 인가할 수 있다.
표시패널 검사 장치는 표시패널(20)에 패턴 발생부(미도시)에 의하여 검사패턴이 인가되면, 표시패널(20)을 촬영하여 제2 표시패널 영상을 획득한다.
다음, 표시패널 검사 장치는 제2 표시패널 영상을 기초로 표시패널의 불량여부를 결정하고, 불량 픽셀을 검출한다(S1005).
예컨대, 표시패널 검사 장치는 패턴 발생부(미도시)가 검사패턴으로 표시패널(20)에 블랙신호를 인가한 경우 블랙신호가 아닌 밝게 나타나는 픽셀 또는 서브픽셀이 존재하는지 확인하여 불량 여부를 판단할 수 있다.
다음, 표시패널 검사 장치는 불량 픽셀의 제1 중심점 좌표를 확인하고(S1006), 확인된 제1 중심점 좌표를 제2 중심점 좌표로 변환한다(S1007).
다음, 표시패널 검사 장치는 불량 픽셀의 제2 중심점 좌표를 기초로 불량 픽셀에 대한 위치 정보를 생성하고, 불량 정보를 표시한다(S1008).
도 10에서는 표시패널 검사 장치가 불량 픽셀 검출을 위하여 제1 표시패널 영상과 별도로 제2 표시패널 영상을 획득하는 것으로 설명하고 있지만, 다른 일 실시예에서는 제1 표시패널 영상을 기초로 표시패널의 불량 여부를 결정하고, 불량 픽셀을 검출할 수도 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 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.
20: 표시패널 210: 촬상부
220: 영상 수집부 230: ROI 추출부
240: 중심점 좌표 획득부 250: 좌표 매칭부
260: 서브픽셀 좌표 획득부 270: 불량 검출부
280: 표시부

Claims (10)

  1. 표시패널에 기준패턴을 형성하고, 상기 표시패널을 촬영하여 표시패널 영상을 획득하는 단계;
    상기 표시패널 영상에 형성된 기준패턴의 제1 중심점 좌표를 획득하는 단계; 및
    상기 표시패널 영상에 불량 서브픽셀이 있는지 판단하고, 상기 불량 서브픽셀이 있으면, 상기 기준패턴의 제1 중심점 좌표를 이용하여 상기 불량 서브픽셀의 위치 정보를 획득하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 중심점 좌표는 상기 표시패널 영상에서의 위치 정보를 나타내 것을 특징으로 하는 표시패널의 검사 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기준패턴은 제1 기준패턴 및 상기 제1 기준패턴과 패턴 주기만큼 이격된 제2 기준패턴을 포함하고,
    상기 제1 중심점 좌표를 획득하는 단계는,
    상기 표시패널 영상에 형성된 상기 제1 기준패턴의 제1 중심점 좌표를 획득하는 단계; 및
    상기 획득된 제1 기준패턴의 제1 중심점 좌표 및 상기 패턴 주기를 이용하여 상기 제2 기준패턴의 제1 중심점 좌표를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시패널의 검사 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 기준패턴의 제2 중심점 좌표를 획득하는 단계는,
    상기 표시패널 영상으로부터 상기 제1 기준패턴을 탐색하는 단계;
    상기 탐색된 제1 기준패턴이 포함된 ROI(Region of Interest) 영역을 추출하여 제1 ROI 영상을 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 제1 ROI 영상으로부터 제1 기준패턴의 제1 중심점 좌표를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시패널의 검사 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 기준패턴을 탐색하는 단계는,
    패턴 매칭(Pattern Matching) 알고리즘 또는 블랍(Blob) 알고리즘을 이용하여 상기 제1 기준패턴을 탐색하는 것을 특징으로 하는 표시패널의 검사 방법.
  5. 제2항에 있어서, 상기 제2 기준패턴의 제1 중심점 좌표를 획득하는 단계는,
    상기 제1 기준패턴의 제1 중심점 좌표로부터 상기 패턴 주기만큼 이동하여 ROI 영역을 추출하고, 상기 추출된 ROI 영역을 기초로 제2 ROI 영상을 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 제2 ROI 영상으로부터 제2 기준패턴의 제1 중심점 좌표를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시패널의 검사 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 중심점 좌표를 획득하는 단계는,
    상기 기준패턴이 포함된 ROI 영상을 CCD 픽셀 단위로 마스크 필터를 사용하여 필터링하는 단계; 및
    가장 작은 밝기값을 가지는 CCD 픽셀을 상기 기준패턴의 중심점으로 결정하고, 상기 결정된 중심점의 제1 중심점 좌표를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시패널의 검사 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 마스크 필터는 N*N 필터로 구성되고, 가장자리에 위치하는 필터는 필터 계수를 1로 설정하고, 가장자리를 제외한 나머지 필터는 필터 계수를 0으로 설정한 것을 특징으로 하는 표시패널의 검사 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 기준패턴의 제1 중심점 좌표를 상기 기준패턴의 제2 중심점 좌표와 매칭하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제2 중심점 좌표는 상기 표시패널에서의 위치 정보를 나타내는 것을 특징으로 하는 표시패널의 검사 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 기준패턴은 제1 기준패턴 및 상기 제1 기준패턴과 패턴 주기만큼 이격된 제2 기준패턴을 포함하고,
    상기 제1 기준패턴의 제1 중심점 좌표, 및 상기 제2 기준패턴의 제1 중심점 좌표를 이용하여 상기 제1 기준패턴과 제2 기준패턴에 형성되어 있는 적어도 하나의 서브픽셀에 대한 제1 중심점 좌표를 획득하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시패널의 검사 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 불량 서브픽셀의 위치 정보를 획득하는 단계는,
    상기 불량 서브픽셀의 제1 중심점 좌표를 확인하고, 상기 확인된 불량 서브픽셀의 제1 중심점 좌표를 제2 중심점 좌표로 변환하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제2 중심점 좌표는 상기 표시패널에서의 위치 정보를 나타내는 것을 특징으로 하는 표시패널의 검사 방법.
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