KR100189178B1 - 패널 화질 검사 장치 및 화질 보정 방법 - Google Patents

패널 화질 검사 장치 및 화질 보정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복수의 화질 검사 장치간에 있어서, 동일한 LCD 패널을 측정했을 때 동일한 검사 데이타를 얻을 수 있는 패널 화질 검사 장치 및 그 화질 보정 방법을 실현한다. 상기 목적을 달성하기 위하여 화면 전체의 균일성, RGBW 필터간의 균일성 및 화질 검사 장치간의 균일성을 취하기 위한 화질 보정 수단(30)을 설치하며, 화질 보정을 위한 각 화소에 대한 계수, 필터간의 보정을 위한 계수, 화질 검사 장치간의 보정을 위한 계수를 기록한 보정 테이블(31)을 설치하고 있다.

Description

패널 화질 검사 장치 및 화질 보정 방법
제1도는 본 발명의 패널 화질 검사 장치의 블록도.
제2도는 종래의 패널 화질 검사 장치의 블록도.
제3도는 LCD 휘점(輝點)을 CCD 화소에 입력하는 상태를 도시한 설명도.
제4도는 휘점의 X 방향 어드레스를 구하는 방법을 도시한 설명도.
제5도는 교정 패턴의 휘점의 어드레스를 표시한 설명도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
7 : ND 필터 8 : RGBW 필터
9 : 백 라이트 10 : LCD 패널
11 : LCD 구동부 12 : CCD 카메라
13 : 화상측정부 14 : LCD 화소의 CCD 어드레스 설정수단
15 : 프리샘플링(presampling) 처리 수단
16 : 결함 판정 수단 17 : 제어부
19 : 표시부 30 : 화질 보정수단
31 : 보정 테이블
본 발명은 동일한 LCD 패널에 대하여 검사 장치마다 동등한 검사 데이타를 얻기 위한 화질 보정 수단을 갖는 패널 화질 검사 장치 및 화질 보정 방법에 관한 것이다.
우선, 각 LCD의 화소에 대응한 CCD 화소로 명암을 측정하고 LCD의 화상을 작성하기 위하여 다음 단계에서 측정 및 계산을 한다.
① 교정 패턴의 휘점에 관하여 각 LCD 화소에 대응하는 CCD 화소의 어드레스를 특정한다.
우선, 제5도에 나타난 교정 패턴을 640X480 화소의 LCD 상에 표시한다. 교정 패턴은 제5도에 도시하는 LCD 소자의 어드레스에 25개의 휘점을 표시한다. 그리고 예컨대 1534X1024 화소의 CCD 영역 센서를 사용하여 LCD의 하나의 화소에 대하여 종횡 각각 2개씩, 모두 4개의 CCD 화소로 LCD의 명암을 측정한다. 실제로는 대부분의 LCD 화소는 제3도의 이미지에서 종횡 각각 3개씩, 모두 9개의 CCD 화소로 입력한다.
이 휘점의 CCD 어드레스를 정확히 구하기 위하여 이하의 방법을 이용한다.
즉, CCD에 의한 측정 화상의 휘점의 부근으로부터 밝기의 최대치를 찾아서 그 화소를 중심으로 한다. 제4(a)도와 같이 그 중심의 화소를 Xn으로 하고 그 좌우의 화소 Xn-1및 Xn+1의 밝기의 측정치에 주목한다. 제4(b)도의 사선 부분의 좌우의 면적을 동일하게 나눈 부분을 X 방향이 구하는 CCD 어드레스로 한다. 이것을 계산식으로 나타내면 다음과 같이 된다.
동일한 휘점을 상하 즉 Y 방향의 화소에 대해서도 행함으로써 휘점의 Y 방향의 CCD 어드레스를 구한다. 이 계산을 25개의 휘점에 대해서 행하고 LCD 화소 25개의 휘점의 CCD 어드레스인 X 어드레스 및 Y 어드레스를 산출한다.
② LCD 모든 화소의 샘플링 어드레스를 작성한다.
제5도에 도시된 교정 패턴을 입력한 화상은 4각을 휘점으로 하는 16의 영역으로 분할된다. 각각의 영역에 관하여 미리 구한 4각의 휘점의 CCD 어드레스와 그 휘점이 있는 LCD 패널의 화소 어드레스의 관계로부터 그 영역에 포함되는 LCD 패널의 화소가 CCD 측정 화소중 어느 어드레스에 대응하는지를 실수(實數)로 구한다. 이것에 의해, LCD 패널의 모든 화소가 CCD 측정 화소중 어느 어드레스에 대응하는 것인지를 나타내는 샘플링 어드레스를 작성할 수 있다.
제2도에 이상의 LCD 화소의 프리샘플링 처리를 실행하는 LCD 패널 화질 검사 장치의 블록도를 도시한다. 일반적인 LCD 패널 화질 검사 장치는 LCD 패널(10)의 후방으로부터 빛을 방사하는 백 라이트(9)와 검사 대상 LCD 패널(10)과 LCD 패널(10)에 교정 패턴이나 각종 테스트 패턴을 표시하는 LCD 구동부(11)와 CCD 영역 센서를 내장하여 LCD의 명암을 측정하는 CCD 카메라(12)와, R(적색), G(녹색), B(청색) 및 W(반투명)을 구별하여 명암 데이타를 측정하기 위한 RGBW 필터(8)와, CCD 화소로 측정한 명암을 A/D 변환하는 화상측정부(13)와, 교정 패턴의 휘점을 사용하여 LCD 화소와 그것에 대응하는 CCD 화소의 위치를 특정하여 휘점의 CCD 어드레스로부터 LCD 모든 화소의 CCD 샘플링 어드레스를 구하는 LCD 화소의 CCD 어드레스 설정 수단(14)과, LCD 패널의 화상을 CCD에 의해 측정하며 상기 CCD 샘플링 어드레스를 이용하여 LCD 패널의 화소수의 화상으로 변환하는 프리샘플링 처리 수단(15)과, LCD 패널의 화상으로서 얻어진 각 LCD 화소의 명암 데이타로부터 결함을 판정하는 결함 판정 수단(16)과, 전체의 흐름을 제어하는 제어부(17)와, LCD 화상의 표시 및 제어 조작 상황을 표시하는 표시부(19)로 구성된다.
상기한 방법에서 LCD 패널의 화소와 그것에 대응하는 CCD 카메라의 화소 위치를 구할 수 있다. 그래서 CCD 카메라(12)와 LCD 패널(10)사이에 R(적색), G(녹색), B(청색) 및 W(반투명)의 필터를 설치하여 각각의 필터를 통과시킬 때의 LCD 패널의 화소 위치도 같은 방법으로 구할 수 있다. 또한, 그 얻어진 명암 결과로부터 여러 가지의 화소 결함을 검출할 수 있다.
그러나 복수의 화질 검사 장치에서 동일한 측정을 했을 때 동일한 LCD 패널에 관하여 동일한 검사 데이타를 얻을 수 없다. 그것은 백 라이트, CCD 카메라, RGBW 필터, 화상측정부의 앰프 등에 격차가 있기 때문이다. 이 때문에 종래에는 백 라이트의 밝기나 앰프의 증폭율을 조정하는 등으로 하여 화질 검사 장치 사이에 근접한 데이타를 얻을 수 있도록 하고 있지만 시행 착오에 의한 방법으로 적당하지 않았다.
본 발명은 복수의 화질 검사 장치간에 동일한 LCD 패널을 측정했을 때 동일한 검사 데이타를 얻을 수 있는 패널 화질 검사 장치 및 그 화질 보정 방법을 실현하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명의 패널 화질 검사 장치는 다음과 같이 구성되어 있다.
즉, LCD 패널(10)의 후방으로부터 빛을 방사하는 백 라이트(9)와, 검사 대상 LCD 패널(10)과, LCD 패널(10)에 교정 패턴이나 각종 테스트 패턴을 표시하는 LCD 구동부(11)와, CCD 영역 센서를 내장하여 LCD의 명암을 측정하는 CCD 카메라(12)와, R(적색), G(녹색), B(청색) 및 W(반투명)을 구별하여 명암 데이타를 측정하기 위한 RGBW 필터(8)와, 백 라이트(9)로부터 카메라로의 광량을 조정하기 위한 투명판의 투과율을 내린 ND(Neutral Density) 필터(7)와, CCD 화소로 측정한 명암을 A/D 변환하는 화상측정부(13)와, 교정 패턴의 휘점을 사용하여 LCD 화소와 그것에 대응하는 CCD 화소의 위치를 특정하여 휘점의 CCD 어드레스로부터 LCD 패널의 화소의 CCD 샘플링 어드레스를 구하는 LCD 화소의 CCD 어드레스 설정 수단(14)과, LCD 패널의 화상을 CCD에 의해 측정하며 상기 CCD 샘플링 어드레스를 이용하여 LCD 패널의 화소수의 화상으로 변환하는 프리샘플링 처리 수단(15)과, LCD 패널의 화상으로서 얻을 수 있는 각 LCD 화소의 명암 데이타로부터 결함을 판정하는 결함 판정 수단(16)과, 전체의 흐름을 제어하는 제어부(17)와, LCD 화상의 표시 및 제어 조작 상황을 표시하는 표시부(19)로 구성되는 패널 화질 검사 장치는 화면전체의 균일성, RGBW 필터간의 균일성 및 화질 검사 장치간의 균일성을 취하기 위한 화질 보정 수단(30)을 설치하고, 화질 보정을 위한 각 화소에 대한 계수, 필터간의 보정을 위한 계수, 화질 검사 장치간의 보정을 위한 계수를 기록한 보정 테이블(31)을 설치하고 있다.
또한 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 화질 보정 방법에 있어서는 다음과 같이 처리하고 있다.
즉, LCD 화소의 CCD 어드레스를 구한 후 LCD 패널(10)을 떼어내고 카메라로의 광량을 조정하기 위한 ND 필터를 끼워서 LCD 패널(10)의 화소에 대응한 위치의 백 라이트(9)의 명암을 R(적색), G(녹색), B(청색) 및 W(반투명)의 필터를 통하여 측정하여 상기 명암 데이타에 대해서 패널 전체의 평균치를 필터마다 계산하여 /R, /G, /B, /W로 하여 각 LCD 화소마다 상기 평균치를 각 화소의 명암 데이타로 제산(除算)하고 그 화소의 계수로 하여 모든 LCD 화소에 대한 계수의 테이블을 보정 테이블(31)로서 기억하며 LCD 패널(10)을 장치하여 카메라로의 광량 조정용 ND 필터를 떼어내고 각 LCD 화소마다 얻어진 명암 데이타에 보정 테이블(31)의 각 화소에 대한 계수를 승산하여 화질 검사 장치가 가지고 있는 화면 전체의 불균일성을 소거한 LCD 패널(10)의 명암 데이타를 얻고 있다.
또한 LCD 패널(10)을 데어냈을 때의 명암의 평균치 /R, /G, /B, /W를 동일 레벨로 처리하기 위하여 /G를 기본으로 한 계수를 구하고 LCD 패널(10)을 장치한 후의 모든 LCD 화소의 명암 데이타에 승산하여 각 필터를 통과한 명암치의 불균일성을 소거하고 각 색간의 결함 판정을 동등하게 하고 있다.
또한 LCD 패널(10)을 떼어냈을 때의 명암의 평균치의 장치간의 평균 레벨을 동일 레벨로 하기 위하여 정수 C를 기본으로 하여 /R, /G, /B, /W의 명암을 계수로서 구하고 LCD 패널(10)을 장치한 후의 모든 LCD 화소의 명암 데이타에 승산하여 화질 검사 장치간의 측정 데이타의 불균일성을 소거하며 각 장치간의 결함 판정을 동등하게 하고 있다.
상기한 바와 같은 패널 화질 검사 장치 및 그 화질 보정 방법은 화질 검사 장치가 가지고 있는 화면 전체의 불균일성, RGBW 필터간의 불균일성, 화질 검사 장치간의 불균일성을 소거하기 위하여 화질 보정 수단(30)을 설치하고 화질 보정을 위한 각 화소에 대한 계수, 필터간의 보정을 위한 계수,화질 검사 장치간의 보정을 위한 계수를 기록한 보정 테이블(31)을 설치하고 LCD 패널을 장치하여 측정한 모든 화소의 명암 데이타에 승산하여 화질 보정을 하고 불균일성을 소거하는 작용을 갖는다.
제1도에 본 발명의 패널 화질 검사 장치의 블록도를 도시한다. 이 회로는 종래의 회로 블록에 화면 전체의 균일성, RGBW 필터간의 균일성 및 화질 검사 장치간의 균일성을 취하기 위한 화질 보정 수단(30)과, 화질 보정을 위한 각 화소에 대한 계수, 필터간의 보정을 위한 계수, 화질 검사 장치간의 보정을 위한 계수를 기록한 보정 테이블(31)을 부가하고 있다.
여기서, 이 LCD 화질 보정은 다음과 같이 행해진다.
① 우선, LCD 화소의 CCD 어드레스를 구한 후, LCD 패널(10)을 떼어내고, 카메라로의 광량을 조정하기 위한 ND 필터(7)를 끼워서 CD 패널(10)의 화소에 대응한 위치의 백 라이트(9)의 명암을 R, G, B 및 W(반투명)의 필터를 통하여 측정한다.
② ①에서 측정한 명암 데이타에 대해서 패널 전체의 평균을 필터마다 계산하여 /R, /G, /B, /W로 한다.
③ 각 LCD 화소마다, ②에서 얻어진 평균치를 그 각 화소의 명암 데이타로 제산하여 그 화소의 계수로 한다. 즉, 다음 식에서 얻어지는 모든 LCD 화소에 대한 계수의 테이블을 보정 테이블(31)로서 작성한다.
k(Rij)=(/R)/Rij
k(Gij)=(/G)/Gij
k(Bij)=(/B)/Bij
k(Wij)=(/W)/Wij
④ 다음에, LCD 패널(10)을 장치하여 카메라로의 광량 조정용 ND 필터(7)를 떼어내고, 각 LCD 화소마다 얻어진 명암 데이타에 보정 테이블(31)의 각 화소에 대한 계수를 승산한다.
상기에 의해 보정된 데이타는 그 화질 검사 장치가 갖고 있는 화면전체의 불균일성을 소거한 LCD 패널(10)의 명암 데이타라고 한다.
⑤ 또한 각 필터를 통과한 명암치의 불균일성을 소거하고 장치간의 측정 데이타를 동일하게 하기 위해서 LCD 패널(10)을 떼어냈을 때의 명암의 평균치 /R, /G, /B, /W를 동일 레벨로 처리하기 위해서 /G 또는 정수 C를 기본으로서 다음과 같은 계수를 구하고 LCD 패널(10)을 장치한 후의 모든 LCD 화소의 명암 데이타에 승산하여 각 색간의 결함 판정을 동등하게 할 수 있다.
k(/R)=(/G)/(/R)
k(/B)=(/G)/(/B)
k(/W)=(/G)/(/W)
⑥ 상술한 바와 같이 정수 C를 기본으로서 계수를 구하고 LCD 패널(10)을 장치한 후의 모든 LCD 화소의 명암 데이타에 승산하여 화질 검사 장치간의 측정 데이타를 동일하게 할 수 있다.
k(/R)=C/(/R)
k(/G)=C/(/G)
k(/B)=C/(/B)
k(/W)=C/(/W)
본 발명은 이상 설명한 바와 같이 구성되고 실시되므로 이하에 기재된 바와 같은 효과를 발휘한다.
즉, 화질 검사 장치가 갖고 있는 화면 전체의 불균일성, RGBW 필터간의 불균일성, 화질 검사 장치간의 불균일성을 소거하기 위해서 화질 보정 수단(80)을 설치하고 화질 보정을 위한 각 화소에 대한 계수, 필터간의 보정을 위한 계수, 화질 검사 장치간의 보정을 위한 게수를 기록한 보정 테이블(31)을 설치하고 LCD 패널을 장치하여 측정한 모든 화소의 명암 데이타에 승산하여 화질 보정을 하고 불균일성을 소거하는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. LCD 패널(10)의 후방으로부터 빛을 방사하는 백 라이트(9)와, 검사 대상 LCD 패널(10)과, LCD 패널(10)에 교정 패턴이나 각종 테스트 패턴을 표시하는 LCD 구동부(11)와, LCD의 명암을 측정하는 CCD 카메라(12)와, R(적색), G(녹색), B(청색) 및 W(반투명)을 구별하여 명암 데이타를 측정하기 위한 RGBW 필터(8)와, 카메라로의 광량을 조정하기 위한 ND 필터(7)와, CCD 화소로 측정한 명암을 A/D 변환하는 화상측정부(13)와, 교정 패턴의 휘점을 사용하여 LCD 화소와 그것에 대응하는 CCD 화소의 위치를 특정하고 취점의 CCD 어드레스로부터 LCD 모든 화소의 CCD 샘플링 어드레스를 구하는 LCD 화소의 CCD 어드레스 설정 수단(14)과, LCD 패널의 화상을 CCD에 의해 측정하며 상기 CCD 샘플링 어드레스를 이용하여 LCD 패널의 화소수의 화상으로 변환하는 프리샘플링 처리 수단(15)과, LCD 패널의 화상으로서 얻어지는 각 LCD 화소의 명암 데이타로부터 결함을 판정하는 결함 판정 수단(16)과, 전체의 흐름을 제어하는 제어부(17)와, LCD 화상의 표시 및 제어 조작 상황을 표시하는 표시부(19)로 구성되는 패널 화질 검사 장치에 있어서, 화면 전체의 균일성, RGBW 필터간의 균일성 및 화질 검사 장치간의 균일성을 취하기 위한 화질 보정 수단(30)과; 화질 보정을 위한 각 화소에 대한 계수, 필터간의 보정을 위한 계수, 화질 검사 장치간의 보정을 위한 계수를 기록한 보정 테이블(31)을 포함하는 것을 특징으로 하는 패널 화질 검사 장치.
  2. LCD 화소의 CCD 어드레스를 구한 후, LCD 패널(10)을 떼어내고 카메라로의 광량 조정용 ND 필터(7)를 끼워서 CD 패널(10)의 화소에 대응한 위치의 백 라이트(9)의 명암을 E(적색), G(녹색), B(청색) 및 W(반투명)의 필터를 통하여 측정하는 단계와; 상기 명암 데이타에 대해서 패널 전체의 평균치를 필터마다 계산하여 /R, /G, /B, /W로 하는 단계와; 각 LCD 화소마다 상기 평균치를 각 화소의 명암 데이타로 제산하고 그 화소의 계수로 하여 모든 LCD 화소에 대한 계수의 테이블을 보정 테이블(31)로서 기억하는 단계와; LCD 패널(10)을 장치하여 카메라로의 광량 조정용 ND 필터(7)를 떼어내고 각 LCD 화소마다 얻어진 명암 데이타에 보정 테이블(31)의 각 화소에 대한 계수를 승산하는 단계를 포함하여, 화질 검사 장치가 갖고 있는 화면 전체의 불균일성을 소거한 LCD 패널(10)의 명암 데이타를 얻는 것을 특징으로 한 화질 보정 방법.
  3. 제2항에 있어서, LCD 패널(10)을 데어냈을 때의 명암의 평균치 /R, /G, /B, /W를 동일 레벨로 처리하기 위하여 /R, /G, /B, /W 중 하나를 기본으로 한 계수를 구하고 LCD 패널(10)을 장치한 후의 모든 LCD 화소의 명암 데이타에 승산하여 각 필터를 통과한 명암치의 불균일성을 소거하고 각 색간의 결함 판정을 동등하게 하는 것을 특징으로 한 화질 보정 방법.
  4. 제2항에 있어서, LCD 패널(10)을 떼어냈을 때의 명암의 평균치의 장치간의 평균 레벨을 동일 레벨로 하기 위하여 정수 C를 기본으로서 /R, /G, /B, /W의 명암을 계수로서 구하고 LCD 패널(10)을 장치한 후의 모든 LCD 화소의 명암 데이타에 승산하여 화질 검사 장치간의 측정 데이타의 불균일성을 소거하며 각 장치간의 결함 판정을 동등하게 하는 것을 특징으로 한 화질 보정 방법.
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