KR100803043B1 - 디스플레이 장치의 결함검사 장치 및 방법 - Google Patents

디스플레이 장치의 결함검사 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

디스플레이 장치의 결함검사 장치 및 방법이 개시된다. 스테이지는 디스플레이 장치가 장착되며, 소정의 스캔방향으로 왕복이동한다. 복수의 라인 스캔 카메라는 스캔방향과 수직하는 선형의 촬영영역을 가지며 스테이지로부터 소정 거리 이격되고, 스캔방향을 따라 서로 이격되어 배치된다. 검사패턴생성부는 라인 스캔 카메라의 개수에 대응하는 복수의 검사영상 각각을 라인 스캔 카메라 사이의 이격거리를 기준으로 분할한 후 분할된 각각의 검사영상으로 이루어진 검사영상행렬로부터 대각방향에 위치한 부분영상들을 순차적으로 결합하여 복수의 복합검사영상을 생성하고, 스테이지의 이동량에 따라 순차적으로 복합검사영상 각각을 디스플레이 장치에 출력한다. 영상처리부는 각각의 라인 스캔 카메라가 디스플레이 장치에 출력된 복수의 복합검사영상으로부터 취득한 각각의 검사영상을 기초로 디스플레이 장치의 결함을 검출한다. 본 발명에 따르면, 검사에 필요한 다수 개의 검사영상을 분할하여 재조합하여 새로운 복합검사영상을 만들어 검사함으로써, 기존의 순차적으로 행하던 다수개의 패턴에 대한 영상취득과정을 병렬로 진행할 수 있어 자동 검사에 필요한 영상취득시간을 줄일 수 있다.
디스플레이 장치, 결함, 검사, 패턴, 카메라

Description

디스플레이 장치의 결함검사 장치 및 방법{Apparatus and method for inspecting defects of display device}
도 1은 에리어 스캔 카메라가 적용된 종래의 디스플레이 장치의 결함검출 장치를 도시한 도면,
도 2는 종래의 라인 스캔 카메라가 적용된 디스플레이 장치의 결함검사 장치를 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 결함검사 장치에 대한 바람직한 실시예의 상세한 구성을 도시한 도면,
도 4a 내지 도 4j는 검사패턴생성부가 3개의 검사영상으로부터 복합검사영상을 생성하는 방법을 도시한 도면,
도 5는 복수개의 검사영상으로부터 복수개의 복합검사영상을 생성하는 과정을 도시한 도면,
도 6은 중첩되는 구간이 존재하도록 검사영역을 분할하는 예를 도시한 도면,
도 7은 디스플레이 장치의 라인 스캔 카메라에 대한 상대적인 이동에 따른 복합검사영상의 출력과정을 도시한 도면, 그리고,
도 8은 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 결함검사 방법의 수행과정을 도시한 흐름도이다.
본 발명은 디스플레이 장치의 결함검사 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 디스플레이 장치의 외관 불량을 자동으로 검출하기 위한 검사 장치 및 방법에 관한 것이다.
디스플레이 장치의 픽셀불량, 라인불량, 얼룩 등의 외관 불량을 검출하기 위해 종래에는 디스플레이 장치에 여러 종류의 화면을 발생시켜 정상 상태와 다르게 보이는 불량을 인간의 눈으로 검사하는 육안검사방법이 사용되어 왔다. 그러나 종래의 육안검사는 검사의 신뢰도가 떨어지고 검사시간이 많이 소요된다는 점에서 디스플레이 장치가 대형화, 고해상도화됨에 따라 디스플레이 장치를 자동으로 검사하는 시스템에 대한 개발이 이루어지고 있다.
디스플레이 장치의 결함을 자동으로 검출하기 위한 장치의 경우 주로 고해상도 에리어 스캔 카메라(Area scan camera)를 이용한다. 도 1에는 에리어 스캔 카메라가 적용된 종래의 디스플레이 장치의 결함검출 장치가 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 종래의 디스플레이 장치의 결함검출 장치는 검사영상생성부(110), 고정스테이지(120), 에리어 스캔 카메라(130) 및 영상처리부(140)로 구성된다. 검사영상생성부(110)는 여러 개의 검사영상을 고정스테이지(120)에 장착된 디스플레이 장치(150)에 순차적으로 출력한다. 에리어 스캔 카메라(130)는 디스플레이 장치(150)에 순차적으로 출력된 각각의 검사영상을 촬영한다. 영상처리부(140)는 에리어 스 캔 카메라(130)로부터 입력된 각각의 검사영상에 대한 촬영영상을 기초로 해당 검사영상에 알맞은 영상처리를 수행하여 디스플레이 장치(150)의 결함을 검출하고, 각각의 검사영상에 대해 검출된 불량을 종합하여 디스플레이 장치(150)에 대한 최종적인 불량여부를 판정한다.
한편, 에리어 스캔 카메라에 비해 고해상도의 영상을 값싸게 취득할 수 있는 장점이 있는 라인 스캔 카메라(Line scan camera)가 디스플레이 장치의 결함검출 장치에 적용될 수도 있다. 도 2에는 종래의 라인 스캔 카메라가 적용된 디스플레이 장치의 결함검사 장치가 도시되어 있다. 도 2를 참조하면, 종래의 라인 스캔 카메라가 적용된 디스플레이 장치의 결함검사 장치는 검사영상생성부(210), 이동스테이지(220), 라인 스캔 카메라(230) 및 영상처리부(240)로 구성된다. 검사영상생성부(210)는 여러 개의 검사영상을 이동스테이지(220)에 장착된 디스플레이 장치(250)에 순차적으로 출력한다. 이동스테이지(220)는 라인 스캔 카메라(230)에 대해 디스플레이 장치(250)를 상대적으로 이동시키며, 라인 스캔 카메라(230)는 디스플레이 장치(250)에 순차적으로 출력되는 각각의 검사영상을 스캔하여 촬영한다. 영상처리부(240)는 라인 스캔 카메라(230)로부터 입력된 각각의 검사영상에 대한 촬영영상을 기초로 해당 검사영상에 알맞은 영상처리를 수행하여 디스플레이 장치(250)의 결함을 검출하고, 각각의 검사영상에 대해 검출된 불량을 종합하여 디스플레이 장치(250)에 대한 최종적인 불량여부를 판정한다. 이때 디스플레이 장치의 이동방향의 해상도는 디스플레이 장치가 장착되는 이동스테이지의 속도 및 노출시간에 의해 결정되기 때문에 하나의 카메라로 해상도의 조정이 가능하다. 이는 라인 스캔 카메라를 적용하면 에리어 스캔 카메라에 비해 고해상도의 영상을 훨씬 적은 수의 카메라로 얻을 수 있음을 의미한다.
그러나 평판 디스플레이의 크기가 계속 커지고 해상도도 점점 증가함에 따라 정확한 결함 검출을 위해서는 취득 영상의 해상도가 점차 높아져야 한다. 고해상도 영상을 처리하기 위한 자동 검사 시스템의 경우 에리어 스캔 카메라를 이용할 경우 다수개의 카메라가 필요하게 되고 이로 인한 시스템 비용의 증가는 검사 해상도의 제약을 가져와 검사 성능에 영향을 끼칠 수 있다. 이와 달리 고해상도의 라인 스캔 카메라의 경우 대형의 고해상도 디스플레이 제품을 검사하는 데 있어 적은 수의 카메라로 검사 시스템을 구현할 수 있어 비용적인 측면에서 이점을 가지고 있다.
또한 제품 모델의 크기에 따라 카메라의 위치가 변경되어야 하는데, 에리어 스캔 카메라의 경우 다수개의 카메라가 2차원으로 배열되기 때문에 4개 이상의 카메라가 필요한 경우 이를 제품 모델의 크기에 따라 조정하려면 상당히 복잡한 기구부가 필요하게 된다. 이에 반해 라인 스캔 카메라의 경우 1개 또는 다수개의 카메라가 1차원으로 배열되기 때문에 상대적으로 조정을 위한 기구부가 간단해지는 이점이 있다.
상기와 같은 이유로 라인 스캔 카메라가 에리어 스캔 카메라보다 디스플레이 장치를 고해상도로 검사하는데 유리한 점이 있지만, 여러 종류의 검사영상을 이용하여 디스플레이 장치의 결함을 검사하기 위해서는 치명적인 약점을 가지고 있다. 즉, 하나의 검사영상에 대한 영상을 취득하려면 디스플레이 장치를 라인 스캔 카메라의 선형태의 촬영영역과 수직한 방향으로 이동시키면서 디스플레이 장치에 출력 된 검사영상을 스캔을 해야 한다. 그리고 다른 검사영상에 대한 영상을 취득하기 위해서는 다시 동일한 방식으로 디스플레이 장치의 전체면을 스캔해야 하기 때문에 결함검사를 위한 영상취득에 많은 시간이 소요된다. 이는 처리 시간이 중요시되는 양산 시스템에서는 치명적인 약점으로 작용하므로, 현재 여러 종류의 검사영상에 의한 검사가 필요한 경우에는 에리어 스캔 카메라를 사용한 시스템을 이용하고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 평판 디스플레이 장치의 결함을 검사함에 있어 여러 종류의 검사영상을 이용한 검사가 필요한 경우에 라인 스캔 카메라를 이용하면서도 여러 종류의 검사영상에 대한 영상취득시간을 줄여 고해상도로 효율적으로 검사할 수 있는 디스플레이 장치의 결함검사 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 결함검사 장치의 일 실시예는, 디스플레이 장치가 장착되며, 소정의 스캔방향으로 왕복이동하는 스테이지; 상기 스캔방향과 수직하는 선형의 촬영영역을 가지며 상기 스테이지로부터 소정 거리 이격되고, 상기 스캔방향을 따라 서로 이격되어 배치되는 복수의 라인 스캔 카메라; 상기 라인 스캔 카메라의 개수에 대응하는 복수의 검사영상 각각을 상기 라인 스캔 카메라 사이의 이격거리를 기준으로 분할한 후 분할된 각각의 검사영상으로 이루어진 검사영상행렬로부터 대각방향에 위치한 부분영상 들을 순차적으로 결합하여 복수의 복합검사영상을 생성하고, 상기 스테이지의 이동량에 따라 순차적으로 상기 복합검사영상 각각을 상기 디스플레이 장치에 출력하는 검사패턴생성부; 및 상기 각각의 라인 스캔 카메라가 상기 디스플레이 장치에 출력된 복수의 복합검사영상으로부터 취득한 각각의 검사영상을 기초로 상기 디스플레이 장치의 결함을 검출하는 영상처리부;를 구비한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 결함검사 장치의 다른 실시예는, 디스플레이 장치가 장착되는 스테이지; 상기 스테이지로부터 소정 거리 이격되어 소정의 스캔방향으로 왕복이동하며, 상기 스캔방향과 수직하는 선형의 촬영영역을 가지고, 상기 스캔방향을 따라 서로 이격되어 배치되는 복수의 라인 스캔 카메라; 상기 라인 스캔 카메라의 개수에 대응하는 복수의 검사영상 각각을 상기 라인 스캔 카메라 사이의 이격거리를 기준으로 분할한 후 분할된 각각의 검사영상으로 이루어진 검사영상행렬로부터 대각방향에 위치한 부분영상들을 순차적으로 결합하여 복수의 복합검사영상을 생성하고, 상기 라인 스캔 카메라의 이동량에 따라 순차적으로 상기 복합검사영상 각각을 상기 디스플레이 장치에 출력하는 검사패턴생성부; 및 상기 각각의 라인 스캔 카메라가 상기 디스플레이 장치에 출력된 복수의 복합검사영상으로부터 취득한 각각의 검사영상을 기초로 상기 디스플레이 장치의 결함을 검출하는 영상처리부;를 구비한다.
상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 결함검사 방법은, 디스플레이 장치가 장착되는 스테이지로부터 소정 거리 이격되어 배치되고 선형의 촬영영역과 수직한 방향으로 서로 이격되어 배치되는 복수의 라인 스캔 카메라의 개수에 대응하는 복수의 검사영상 각각을 상기 라인 스캔 카메라 사이의 이격거리를 기준으로 분할하는 단계; 상기 분할된 각각의 검사영상으로 이루어진 검사영상행렬로부터 대각방향에 위치한 부분영상들을 순차적으로 결합하여 복수의 복합검사영상을 생성하는 단계; 상기 스테이지 또는 상기 복수의 라인 스캔 카메라 중에서 하나를 상기 라인 스캔 카메라의 촬영영역과 수직한 스캔방향으로 이동시키면서 순차적으로 상기 복합검사영상 각각을 상기 디스플레이 장치에 출력하는 단계; 및 상기 각각의 라인 스캔 카메라가 상기 디스플레이 장치에 출력된 복수의 복합검사영상으로부터 취득한 각각의 검사영상을 기초로 상기 디스플레이 장치의 결함을 검출하는 단계;를 갖는다.
이에 의해, 라인 스캔 카메라를 이용하여 여러 종류의 검사영상에 대한 영상취득시간을 줄여 고해상도로 효율적으로 디스플레이 장치의 결함을 검사할 수 있다.
이하에서 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 결함검사 장치 및 방법의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 결함검사 장치에 대한 바람직한 실시예의 상세한 구성을 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 결함검사 장치는, 이동스테이지(310), 복수의 라인 스캔 카메라(320-1 내지 320-n), 검사패턴생성부(330) 및 영상처리부(340) 및 제어부(350)를 구비한다.
이동스테이지(310)는 라인 스캔 카메라(320-1 내지 320-n)에 대해 일정한 스 캔방향으로 왕복이동한다. 이동스테이지(310)의 상부에는 검사대상인 디스플레이 장치(360)가 장착된다. 이러한 이동스테이지(310)는 검사가 시작되기 전에 초기위치(즉, 장착된 디스플레이 장치(360)의 일단부가 전방에 위치한 라인 스캔 카메라(120-1)의 촬영영역에 도달하기 전 지점)로 구동된다. 그리고 검사가 종료되면, 이동스테이지(310)는 디스플레이 장치(360)의 장착위치로 구동된다. 이때 초기위치와 장착위치는 동일한 위치로 설정될 수 있다.
라인 스캔 카메라(320-1 내지 320-n)는 이동스테이지(310)의 이동방향인 스캔방향과 수직하는 선형의 촬영영역을 가지며, 촬영영역에 존재하는 대상체를 촬영한 영상을 출력한다. 이때 각각의 라인 스캔 카메라(320-1 내지 320-n)가 취득한 영상의 해상도는 이동스테이지(310)의 속도와 라인 스캔 카메라(320-1 내지 320-n)의 노출시간에 의해 결정된다. 또한 각각의 라인 스캔 카메라(320-1 내지 320-n)는 이동스테이지(310)의 상면으로부터 이격되고, 서로 간에도 일정 거리 이격되어 배치된다. 이때 각각의 라인 스캔 카메라(320-1 내지 320-n) 사이의 이격거리는 디스플레이 장치(360)에 출력되는 복합검사영상을 구성하는 각각의 검사영상의 부분영상을 각각의 라인 스캔 카메라(320-1 내지 320-n)가 동시에 촬영할 수 있을 정도의 거리로 유지되어야 한다. 그러나 라인 스캔 카메라(320-1 내지 320-n) 사이의 이격거리가 짧아질수록 전체적인 검사시간은 단축되나, 디스플레이 장치(360)에 출력되는 복합검사영상의 교체주기가 지나치게 짧아지게 되는 문제가 있다. 이와 반대로, 라인 스캔 카메라(320-1 내지 320-n) 사이의 이격거리가 길어질수록 복합검사영상의 교체주기가 길어지게 되나, 복합검사영상에 의한 결함검사에 소요되는 시간이 길어지는 문제가 있다. 따라서 라인 스캔 카메라(320-1 내지 320-n) 사이의 이격거리는 목적하는 해상도를 얻을 수 있는 정도의 간격을 유지하면서, 복합검사영상의 교체주기가 지나치게 짧아지지 않도록 설정되어야 한다.
검사패턴생성부(330)는 라인 스캔 카메라(320-1 내지 320-n)의 개수에 대응하는 복수의 검사영상 각각을 라인 스캔 카메라(320-1 내지 320-n) 사이의 이격거리를 기준으로 분할한 후 분할된 각각의 검사영상으로 이루어진 검사영상행렬로부터 대각방향에 위치한 부분영상들을 순차적으로 결합하여 복수의 복합검사영상을 생성하고, 이동스테이지(310)의 이동량에 따라 순차적으로 복합검사영상 각각을 디스플레이 장치(360)에 출력한다.
도 4a 내지 도 4l에는 검사패턴생성부(330)가 3개의 검사영상으로부터 복합검사영상을 생성하는 방법이 도시되어 있다. 이때 라인 스캔 카메라의 수는 3개이다.
도 4a 내지 도 4l를 참조하면, 먼저 검사패턴생성부(330)는 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같은 서로 다른 패턴을 갖는 제1 내지 제3검사영상(I1 내지 I3) 각각을 라인 스캔 카메라(320-1 내지 320-n) 사이의 이격거리를 기준으로 복수개의 부분영상으로 분할한다. 도 4d 내지 도 4f에는 4개의 부분영상으로 분할된 제1 내지 제3검사영상(I1' 내지 I3')이 도시되어 있다. 다음으로 검사패턴생성부(330)는 분할된 제1 내지 제3검사영상(I1' 내지 I3')으로 구성된 검사영상행렬로부터 대각방향에 위치한 부분영상들을 순차적으로 결합하여 복수의 복합검사영상을 생성한다. 이때 검사영상행렬은 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112006073083393-pat00001
수학식 1에서 검사영상행렬의 구성요소를 Aij라 하면, i는 각각의 검사영상에 부여된 인덱스이고, j는 각각의 검사영상의 부분영상에 대해 부여된 인덱스인 동시에 부분영상의 위치를 의미한다. 따라서 복합검사영상을 C라 하면, 각각의 복합검사영상은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112006073083393-pat00002
수학식 2에 따른 각각의 복합검사영상이 도 4g 내지 도 4l에 도시되어 있다. 도 4g 내지 도 4l에 도시된 복합검사영상에 있어서 부분영상이 존재하지 않는 영역(디스플레이 화면상에는 영상이 출력되지 않는 영역)은 검정색으로 표시되어 있다.
도 5에는 상술한 바와 같은 복합검사영상을 생성하는 과정이 도시되어 있다. 도 5를 참조하면, 먼저, n개(바람직하게는 2~5개)의 검사영상(A1~An)을 라인 스캔 카메라(320-1 내지 320-n) 사이의 이격거리를 기준으로 m개의 부분영상(A11~A1m, …, An1~Anm)으로 분할한다(S500). 다음으로, 첫번째 검사영상의 첫번째 부분영상(A11)으로 이루어진 제1복합검사영상(C1)을 생성한다(S510). 이어서, 두번째 검사영상의 첫번째 부분영상(A21)과 첫번째 검사영상의 두번째 부분영상(A12)으로 이루어진 제2복합검사영상(C2)을 생성한다(S520). 이와 같이 n번째 검사영상(An)까지 각각의 검사영상으로부터 선택되는 부분영상의 인덱스를 순차적으로 증가시키면서 나머지 합검사영상(C3~Cn+m-1)을 반복적으로 생성한다(S530). 이때, 각각의 복합검사영상(C1~Cn)의 크기는 동일하며, 각각의 복합검사영상(C1~Cn+m-1)을 구성하는 부분영상들의 위치는 각각의 검사영상(A1~An)에서의 위치와 동일하다.
검사패턴생성부(330)에 의해 생성되는 복합영상의 개수는 다음의 수학식에 의해 결정된다.
Figure 112006073083393-pat00003
수학식 3에서, Nc는 복합영상의 개수, Ni는 검사에 사용되는 검사영상의 개수, 그리고, Nd는 각각의 검사영상의 부분영상의 개수이다.
한편, 검사패턴생성부(330)는 각각의 검사영상을 분할할 때 각각의 부분영상이 서로 일정한 중첩영역을 갖도록 분할한다. 이와 같이 각각의 부분영상이 서로 중첩되는 영역을 갖도록 분할하면, 각각의 복합검사영상의 출력시점을 부분영상이 중첩되는 지점이 라인 스캔 카메라(320-1 내지 320-n)의 촬영역영에 존재할 때 복합검사영상을 변경함으로써, 각각의 라인 스캔 카메라(320-1 내지 320-n)가 취득하는 영상에 불연속적인 부분이 발생하지 않는 이점이 있다. 도 6에는 중첩되는 구간이 존재하도록 검사영역을 분할하는 예가 도시되어 있다.
영상처리부(340)는 각각의 라인 스캔 카메라(310-1 내지 310-n)가 디스플레이 장치(360)에 순차적으로 출력된 복수의 복합검사영상으로부터 취득한 각각의 검사영상을 기초로 디스플레이 장치(360)의 결함을 검출한다. 이러한 영상처리부(340)의 기능 및 구성은 복수의 라인 스캔 카메라(310-1 내지 310-n)로부터 복수의 검사영상이 한번의 스캔과정에 의해 입력된다는 점을 제외하고는 실질적인 기능 및 구성은 종래의 디스플레이 장치의 결함검사 장치에 적용되는 영상처리장치와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
제어부(350)는 이동스테이지(310)의 구동제어, 이동스테이지(310)의 이동량 검출, 라인 스캔 카메라(310 내지 310-n)의 촬영동작제어, 검사패턴생성부(340)의 복합검사영상 생성제어와 복합검사영상 출력제어, 영상처리부(340)의 검출동작제어 등을 수행한다. 이러한 제어부(350)의 구성 및 기능은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있는 사항이므로 상세한 설명은 생략한다.
도 3을 참조하여 설명한 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 결함검사 장치의 일 실시예는 라인 스캔 카메라와 디스플레이 장치의 상대적인 이동을 이동스테이지 에 의해 구현한 실시예이다. 그러나 라인 스캔 카메라와 디스플레이 장치의 상대적인 이동은 디스플레이 장치가 장착되는 스테이지를 고정시키고 라인 스캔 카메라를 이동시킴으로써 구현될 수 있다. 이때 각각의 라인 스캔 카메라는 고정스테이지에 대해 일정한 스캔방향으로 왕복이동하며, 이러한 라인 스캔 카메라의 구동은 제어부(350)에 의해 제어된다.
도 7은 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 결함검사 장치에 있어서 디스플레이 장치의 라인 스캔 카메라에 대한 상대적인 이동에 따른 복합검사영상의 출력과정을 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 결함검사 방법의 수행과정을 도시한 흐름도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 디스플레이 장치(360)가 장착된 이동스테이지(110)가 검사를 위한 초기위치에 도달하기 전 또는 도달한 시점에 검사패턴생성부(330)는 첫번째 복합검사영상을 디스플레이 장치(360)에 출력한다(S700). 디스플레이 장치(360)에 첫번째 복합검사영상이 출력된 상태에서 이동스테이지(310)가 스캔방향으로 구동되면, 제1라인 스캔 카메라(320-1)는 디스플레이 장치(360)에 출력된 첫번째 복합검사영상을 구성하는 제1검사영상의 제1부분영상(370-1)을 촬영한다(S810).
다음으로, 지속적으로 스캔방향으로 구동되는 이동스테이지(310)에 의해 디스플레이 장치(360)에 출력된 첫번째 복합검사영상의 제1검사영상의 제1부분영상(370-1)의 중첩영역이 제1라인 스캔 카메라(320-1)의 촬영영역에 진입하면, 검사패턴생성부(330)는 두번째 복합검사영상을 디스플레이 장치(360)에 출력한 다(S820). 이동스테이지(310)가 스캔방향으로 구동되는 상태에서 디스플레이 장치(360)에 두번째 복합검사영상이 출력되면, 제1라인 스캔 카메라(320-1)는 디스플레이 장치(360)에 출력된 두번째 복합검사영상을 구성하는 제2검사영상의 제1부분영상(380-1)을 촬영하고, 제2라인 스캔 카메라(320-2)는 제1검사영상의 제2부분영상(370-2)을 촬영한다(S830).
다음으로, 지속적으로 스캔방향으로 구동되는 이동스테이지(310)에 의해 디스플레이 장치(360)에 출력된 두번째 복합검사영상의 제2검사영상의 제1부분영상(380-1)의 중첩영역이 제1라인 스캔 카메라(320-1)의 촬영영역에 진입하면, 검사패턴생성부(330)는 세번째 복합검사영상을 디스플레이 장치(360)에 출력한다(S840). 이동스테이지(310)가 스캔방향으로 구동되는 상태에서 디스플레이 장치(360)에 세번째 복합검사영상이 출력되면, 제1라인 스캔 카메라(320-1)는 디스플레이 장치(360)에 출력된 세번째 복합검사영상을 구성하는 제3검사영상의 제1부분영상(390-1)을 촬영하고, 제2라인 스캔 카메라(320-2)는 제2검사영상의 제2부분영상(380-2)을 촬영하며, 제3라인 스캔 카메라(320-3)는 제1검사영상의 제3부분영상(370-3)을 촬영한다(S850).
이상과 방식으로 이동스테이지(310)의 구동에 따라 복합검사영상을 순차적으로 출력하면서 촬영을 지속하며(S860), 마지막 복합검사영상인 n+2번째 복합검사영상이 디스플레이 장치(360)에 출력되면, 제3라인 스캔 카메라(320-3)는 제3검사영상의 제n부분영상(390-n)을 촬영한다(S870). 영상처리부(340)는 상술한 바와 같은 방식에 의해 각각의 라인 스캔 카메라(320-1 내지 320-3)가 취득한 3개의 검사영상 을 기초로 디스플레이 장치(360)의 결함을 검출한다(S880).
에리어 스캔 카메라를 이용하는 종래의 디스플레이 장치의 결함검사 장치의 경우 해상도가 높은 영상을 취득하기 위해서는 여러대의 카메라가 필요하다. 예를 들어, 46인치 LCD 제품(1100mm x 600mm)을 픽셀당 50um의 해상도로 영상을 취득하기 위해서는 11M 픽셀급 고해상도의 에리어 스캔 카메라(4kpixels x 2.7kpixels) 30대 가량이 필요하게 된다. 이와 달리, 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 결함검사 장치는 12k 픽셀급의 고해상도 라인 스캔 카메라 한대만으로 영상취득이 가능하다. 예를 들어, 4개의 패턴에 대한 영상을 한번의 스캔으로 취득할 때 4개의 라인 스캔 카메라만으로 검사 시스템의 구현이 가능하게 된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
본 발명에 따른 디스플레이 장치의 결함검사 장치 및 방법에 의하면, 디스플레이 제품의 검사에 필요한 여러 개의 검사영상으로부터 생성한 복수개의 복합검사영상을 사용함으로써, 다수의 라인 스캔 카메라로 한번의 스캔에 여러 개의 검사영상에 해당하는 영상들을 취득할 수 있어 영상취득시간을 획기적으로 줄일 수 있다. 또한, 고해상도의 라인 스캔 카메라를 이용함으로써, 기존의 에리어 스캔 카메라를 이용하는 결함검사 장치에 비해 보다 간단한 구조를 갖는 장치를 구현할 수 있다. 나아가, 상대적으로 간단한 시스템으로 고해상도의 검사 시스템이 가능해지므로 장비의 소형화 및 보수 관리에 이점이 있으며, 제품 모델에 대한 검사기 세팅이 간단해지며 검사 정확도 및 신뢰성의 향상을 가져올 수 있다.

Claims (11)

  1. 디스플레이 장치가 장착되며, 소정의 스캔방향으로 왕복이동하는 스테이지;
    상기 스캔방향과 수직하는 선형의 촬영영역을 가지며 상기 스테이지로부터 소정 거리 이격되고, 상기 스캔방향을 따라 서로 이격되어 배치되는 복수의 라인 스캔 카메라;
    상기 라인 스캔 카메라의 개수에 대응하는 복수의 검사영상 각각을 상기 라인 스캔 카메라 사이의 이격거리를 기준으로 분할한 후 분할된 각각의 검사영상으로 이루어진 검사영상행렬로부터 대각방향에 위치한 부분영상들을 순차적으로 결합하여 복수의 복합검사영상을 생성하고, 상기 스테이지의 이동량에 따라 순차적으로 상기 복합검사영상 각각을 상기 디스플레이 장치에 출력하는 검사패턴생성부; 및
    상기 각각의 라인 스캔 카메라가 상기 디스플레이 장치에 출력된 복수의 복합검사영상으로부터 취득한 각각의 검사영상을 기초로 상기 디스플레이 장치의 결함을 검출하는 영상처리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 결함검사 장치.
  2. 디스플레이 장치가 장착되는 스테이지;
    상기 스테이지로부터 소정 거리 이격되어 소정의 스캔방향으로 왕복이동하며, 상기 스캔방향과 수직하는 선형의 촬영영역을 가지고, 상기 스캔방향을 따라 서로 이격되어 배치되는 복수의 라인 스캔 카메라;
    상기 라인 스캔 카메라의 개수에 대응하는 복수의 검사영상 각각을 상기 라인 스캔 카메라 사이의 이격거리를 기준으로 분할한 후 분할된 각각의 검사영상으로 이루어진 검사영상행렬로부터 대각방향에 위치한 부분영상들을 순차적으로 결합하여 복수의 복합검사영상을 생성하고, 상기 라인 스캔 카메라의 이동량에 따라 순차적으로 상기 복합검사영상 각각을 상기 디스플레이 장치에 출력하는 검사패턴생성부; 및
    상기 각각의 라인 스캔 카메라가 상기 디스플레이 장치에 출력된 복수의 복합검사영상으로부터 취득한 각각의 검사영상을 기초로 상기 디스플레이 장치의 결함을 검출하는 영상처리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 결함검사 장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 검사패턴생성부는 상기 검사영상행렬이
    Figure 112006073083393-pat00004
    로 정의될 때(여기서, Anm은 n번 검사영상의 m번째 위치에 해당하는 부분영상), 상기 검사영상행렬의 대각방향 중에서 An1과 A1m이 동시에 선택될 수 있는 대각방향으로 각각의 대각방향에 존재하는 상기 검사영상행렬의 원소들에 대응하는 각각의 검사영상의 부분영상들을 결합하여 순차적으로 상기 복합검사영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 결함검사 장치.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 검사패턴생성부는 상기 분할영역이 일정한 중첩영역을 갖도록 상기 복수의 검사영상 각각을 분할하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 결함검사 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 검사패턴생성부는 상기 스테이지와 상기 라인 스캔 카메라의 상대적인 이동에 의해 디스플레이 장치에 출력된 상기 복합검사영상을 구성하는 부분영상의 중첩영역이 상기 라인 스캔 카메라의 촬영영역에 존재하는 시점에 상기 디스플레이 장치에 출력된 복합검사영상을 다른 복합검사영상으로 변경하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 결함검사 장치.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 검사패턴생성부는 상기 스테이지와 상기 라인 스캔 카메라의 상대적인 이동에 의해 상기 디스플레이 장치가 상기 라인 스캔 카메라의 이격거리에 해당하는 거리만큼 이동할 때마다 순차적으로 상기 복합검사영상 각각을 상기 디스플레이 장치에 출력하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 결함검사 장치.
  7. 디스플레이 장치가 장착되는 스테이지로부터 소정 거리 이격되어 배치되고 선형의 촬영영역과 수직한 방향으로 서로 이격되어 배치되는 복수의 라인 스캔 카메라의 개수에 대응하는 복수의 검사영상 각각을 상기 라인 스캔 카메라 사이의 이격거리를 기준으로 분할하는 단계;
    상기 분할된 각각의 검사영상으로 이루어진 검사영상행렬로부터 대각방향에 위치한 부분영상들을 순차적으로 결합하여 복수의 복합검사영상을 생성하는 단계;
    상기 스테이지 또는 상기 복수의 라인 스캔 카메라 중에서 하나를 상기 라인 스캔 카메라의 촬영영역과 수직한 스캔방향으로 이동시키면서 순차적으로 상기 복합검사영상 각각을 상기 디스플레이 장치에 출력하는 단계; 및
    상기 각각의 라인 스캔 카메라가 상기 디스플레이 장치에 출력된 복수의 복합검사영상으로부터 취득한 각각의 검사영상을 기초로 상기 디스플레이 장치의 결함을 검출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 결함검사 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 복합검사영상 생성단계에서, 상기 검사영상행렬이
    Figure 112006073083393-pat00005
    로 정의될 때(여기서, Anm은 n번 검사영상의 m번째 위치에 해당하는 부분영상), 상기 검사영상행렬의 대각방향 중에서 An1과 A1m이 동시에 선택될 수 있는 대각방향으로 각각의 대각방향에 존재하는 상기 검사영상행렬의 원소들에 대응하는 각각의 검사영상 의 부분영상들을 결합하여 순차적으로 상기 복합검사영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 결함검사 방법.
  9. 제 7항 또는 제 8항에 있어서,
    상기 검사영상 분할단계에서, 상기 분할영역이 일정한 중첩영역을 갖도록 상기 복수의 검사영상 각각을 분할하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 결함검사 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 복합검사영상 출력단계에서, 상기 스테이지 또는 상기 라인 스캔 카메라의 구동에 의해 디스플레이 장치에 출력된 상기 복합검사영상을 구성하는 부분영상의 중첩영역이 상기 라인 스캔 카메라의 촬영영역에 존재하는 시점에 상기 디스플레이 장치에 출력된 복합검사영상을 다른 복합검사영상으로 변경하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 결함검사 방법.
  11. 제 7항 또는 제 8항에 있어서,
    상기 복합검사영상 출력단계에서, 상기 스테이지 또는 상기 라인 스캔 카메라가 상기 라인 스캔 카메라의 이격거리에 해당하는 거리만큼 이동할 때마다 순차적으로 상기 복합검사영상 각각을 상기 디스플레이 장치에 출력하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 결함검사 방법.
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