KR100807460B1 - Inspection system and method for a color filter - Google Patents
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Abstract
본 발명은 컬러필터에 사용되는 검측장치 및 검측방법에 관한 것으로, 상기 검측장치는 검측부, 도광판, 검측광선발생부 및 복수 개의 감광부를 포함하여 구성되며, 상기 검측광선발생부는 상이한 색채를 갖는 복수 개의 광선을 가지며, 상기 광선의 주파수 스펙트럼을 조절하여 혼합광을 형성한다. 상기 혼합광은 컬러필터의 각 색채 화소패턴이 나타내는 그레이 스케일(gray scale) 수치가 서로 근접하거나 실질적으로 일치하여, 각 색채 화소패턴의 밝은 부분(亮區)과 어두운 부분(暗區)의 하자와 같은 다양한 하자를 동시에 검측할 수 있게 된다.The present invention relates to a detection device and a detection method for use in a color filter, the detection device comprises a detection unit, a light guide plate, a detection light generation unit and a plurality of photosensitive unit, the detection light generation unit has a plurality of different colors It has three light rays, and forms a mixed light by adjusting the frequency spectrum of the light rays. The mixed light has a gray scale value represented by each color pixel pattern of the color filter close to or substantially coincide with each other, so that the defects of the bright and dark portions of each color pixel pattern The same various defects can be detected simultaneously.
컬러필터, 컬러필터 검측장치, 컬러필터 검측방법 Color filter, color filter detection device, color filter detection method
Description
도 1은 종래의 컬러필터 하자검측기술을 보여주는 설명도이다.1 is an explanatory diagram showing a conventional color filter defect detection technique.
도 2(a)는 본 발명에 따른 검측반사광선으로 컬러필터의 하자를 검측하는 것을 보여주는 설명도이다.Figure 2 (a) is an explanatory view showing the detection of the defect of the color filter with the detection reflecting light according to the present invention.
도 2(b)는 본 발명에 따른 검측투과광선으로 컬러필터의 하자를 검측하는 것을 보여주는 설명도이다.Figure 2 (b) is an explanatory view showing the detection of the defect of the color filter by the detection transmitted light according to the present invention.
* 주요 도면 부호의 설명** Explanation of Major References *
10:백색광원 11:컬러필터 12:제1면
13:검측원 14:제2면 20:검측장치10: white light source 11: color filter 12: first surface
13:
21:컬러필터 211:적색화소패턴 212:녹색화소패턴
213 :청색화소패턴 22:도광판 23:광원여과부
241: 적색광원 242:녹색광원 243:청색광원
251:적색감광부 252:녹색감광부 253:청색감광부21: Color filter 211: Red pixel pattern 212: Green pixel pattern
213: blue pixel pattern 22: light guide plate 23: light source filter
241: red light source 242: green light source 243: blue light source
251: red photosensitive section 252: green photosensitive section 253: blue photosensitive section
삭제delete
26:광섬유 27:혼합광 29a:반사광선
29b:반사광선 29c:반사광선 30a:투과광선26: optical fiber 27: mixed
29b: reflected
30b:투과광선 30c:투과광선30b: transmitted
본 발명은 광학검측장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액정표시장치(LCD)의 컬러필터 제조공정 중에 사용되는 검측장치 및 그 검측방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical detection device and a method thereof, and more particularly, to a detection device used in a color filter manufacturing process of a liquid crystal display (LCD) and a detection method thereof.
최근 들어 표시장치의 제조기술이 급속하게 발전하고 있는데, 그 중 박막트랜지스터 액정표시장치(TFT-LCD)는 이미 성공적으로 개인의 레크레이션, 가정생활과 각종 장소에서 광범위하게 사용되고 있다. 소비자들이 완전하고 결함 없는 표시장치를 요구함에 따라, 생산 과정에서 표시 화면의 색채표시에 대한 요구도 날로 높아지고 있다. 그 중 컬러필터(color filter)는 TFT-LCD의 색채표시, 명암대비(contrast), 선명도(brightness)에 대하여 직간접적으로 중요한 역할을 하고 있다.In recent years, the manufacturing technology of display devices has been rapidly developed. Among them, thin film transistor liquid crystal display (TFT-LCD) has been successfully used in a wide range of recreational areas, home life and various places. As consumers demand full and flawless display devices, the demand for color display of display screens is increasing day by day. Among them, color filters play an important role directly or indirectly in terms of color display, contrast, and brightness of TFT-LCDs.
TFT-LCD 기판은 두 개의 유리기판 사이에 액정을 주입한 구조를 기본구조로 한다. 전단 LCD 패널에 컬러필터를 증착한 후, 후단 TFT 패널에 박막트랜지스터를 제작한다. 상기 트랜지스터에 전압을 인가하면 액정이 전향되고, 광선이 액정을 투과하면 전단 패널에 하나의 화소가 생성되는데, 배광모듈(backlight module)이 TFT-어레이 패널 후방에서 광원을 제공한다. 컬러필터는 하나의 화소 마다 특정한 색채가 부여된다. 각기 다른 색채를 가지는 화소들이 결합하여 패널 전단에 영상을 형성하게 되는데, 일단 컬러필터에 하자가 생기게 되면 표시 화면은 완전하게 표시하지 못하게 된다.The TFT-LCD substrate has a structure in which a liquid crystal is injected between two glass substrates. After the color filter is deposited on the front LCD panel, a thin film transistor is fabricated on the rear TFT panel. When a voltage is applied to the transistor, the liquid crystal is redirected, and when the light beam passes through the liquid crystal, one pixel is generated in the front panel. A backlight module provides a light source behind the TFT-array panel. The color filter is given a specific color for each pixel. Pixels having different colors are combined to form an image at the front of the panel. Once a color filter has a defect, the display screen cannot be displayed completely.
제작과정 종반부에 비로소 컬러필터의 하자를 발견하여 후속작업을 진행함으로써 발생되는 시간과 비용의 낭비를 예방하기 위하여, 일반적으로 검측원들은 각기 다른 색채(일반적으로 적청녹의 삼원색이 사용된다)를 구비한 컬러필터를 제작한 후에 상관검측을 진행하는데, 예를 들어 컬러필터 박막 두께의 균일도나 색채의 균일도 등의 하자를 검측하게 된다. 만일 하자가 발견되면, 즉시 파기하거나 다시 제작하게 된다. 도1에서 보여지는 바와 같이, 종래의 검측방법은 백색광원(10)을 이용하여 검측하고자 하는 컬러필터(11)의 제1면(12)에 조사(照射)하고, 검측원(13)은 대향되는 제2면(14)에서 육안으로 컬러필터(11) 하자의 유무를 판별한다.In order to prevent the waste of time and money caused by finding a defect in the color filter at the end of the manufacturing process and subsequent work, the inspectors generally have different colors (typically three primary colors of red and blue green) are used. After the color filter is manufactured, correlation detection is performed. For example, defects such as the uniformity of the thickness of the color filter thin film and the uniformity of the color are detected. If a defect is found, it is immediately destroyed or rebuilt. As shown in FIG. 1, the conventional detection method irradiates the
상기 방법은 백색광원을 사용하고 있기 때문에, 검측원(13)이 보는 컬러필터는 적청녹 삼색의 화소가 교착(交錯)된 것이다. 그러나 상기 검측방법은 검측원(13)이 육안으로 색채의 하자를 판별해야 하기 때문에, 상기 삼색화소가 교착된 패턴 중 어떤 색의 색채하자인가를 구별해 내기가 어렵다. 이 밖에도, 검측원이 어느 제작과정에서 문제가 발생한 것인가를 판단하는 것도 어려운 문제다. 비록 종래기술이 색채 상에 색도측정을 하여 문제가 발생된 단계를 판별하고 있으나, 상기 방법은 인력과 시간이 지나치게 낭비되어 비효율적이라는 문제점이 있다.Since the method uses a white light source, the color filter seen by the
또 다른 검측방법은, 상술한 방법과 유사한데, 광선반사의 방법으로 컬러필터를 검측하는 방법이다. 상기 방법은 검측광원과 검측원이 동일 방향에서 검측하고자 하는 필터의 검측작업을 수행한다. 그러나 상기 방법은 대형크기의 컬러필터에 적합하지 못하고, 입사 및 반사 광원이 균일하지 못하여, 용이하게 컬러필터의 하자를 발견하기 어렵다는 문제점이 있다. Another detection method is similar to the above-described method, in which a color filter is detected by a light reflection method. The method performs a detection operation of a filter that the detection light source and the detection source want to detect in the same direction. However, this method is not suitable for the large size color filter, the incident and reflected light source is not uniform, there is a problem that it is difficult to easily find the defect of the color filter.
그 밖에 상술한 육안검측방법을 대체하는 종래기술로 감광장치를 이용하여 하자를 판별하는 방법이 있다. 선명도(亮度)의 조정이 가능한 백색광원을 이용하여, 검측하고자 하는 컬러필터에 조사하고, 감광부에 컬러필터로부터 투과된 검측신호를 입력하고, 다시 이를 검측부로 전송하여 하자를 분석하는 것이다. 육안검측방법과 비교하여 상기 방법이 더 정확하기는 하나, 광원이 백색광원으로 한정되기 때문에, 백색광원이 컬러필터를 투과한 후에는 상기 컬러필터 상의 각 색채 화소패턴의 그레이 스케일을 조정할 수 없고, 또한 하자를 검측할 때 모든 색채의 화소패턴에 대하여 동시에 하자검측을 진행할 수 없으므로, 하자의 존재 유무와 그 정도를 관찰하기 어렵다는 단점이 있다.In addition, there is a method of identifying a defect using a photosensitive device as a conventional technique that replaces the above-described visual inspection method. The white light source which can adjust the sharpness is irradiated to the color filter to detect, inputs the detection signal transmitted from the color filter to the photosensitive part, and transmits it to the detection part, and analyzes the defect. Although the method is more accurate than the naked eye detection method, since the light source is limited to the white light source, after the white light source passes through the color filter, the gray scale of each color pixel pattern on the color filter cannot be adjusted. In addition, when detecting defects, since defect detection cannot be performed simultaneously with respect to pixel patterns of all colors, there is a disadvantage that it is difficult to observe the presence and the degree of defects.
상술한 내용을 다시 간략하게 설명하자면, 검측부를 검측대에 설치하고, 상기 검측부와 같은 측면에서 검측광원을 컬러필터에 조사(照射)하여, 상기 컬러필터에서 반사된 적, 녹, 청 화소패턴의 그레이 스케일 수치가 각각 100, 100, 60이었고, 상기 검측부가 상기 광원반사를 전송받은 후 나타나는 그레이 스케일 수치가 60이라면, 적, 녹의 화소패턴은 어두운 부분(暗區)에 하자가 있다는 것을 보여준다(이를 "Black Loss"로 약칭한다); 그러나 이 경우 청의 화소패턴에 대해서는 그레이 스케일 대비가 존재하지 않기 때문에 청의 화소패턴에 존재하는 하자를 표시할 방법이 없게 된다. 이 때 검측광선을 조정하여, 적, 녹, 청 화소패턴의 그레이 스케일 수치를 동시에 높여(예를 들어 삼색의 그레이 스케일 수치를 동시에 140, 140, 100으로 높인다면) 청의 화소패턴을 검측하고자 한다면, 만일 검측부가 광원 반사를 전송받은 후 나타나는 그레이 스케일 수치가 140이면, 이것은 청의 화소패턴의 밝은 부분(亮區)에 하자가 있다는 것을 보여준다(이를 "White Loss"로 약칭한다); 그러나 적, 녹의 화소패턴에 대해서는 그레이 스케일 대비가 존재하지 않기 때문에 적, 녹의 화소패턴에 존재하는 하자를 표시할 방법이 없게 된다.In order to briefly describe the above-mentioned contents, the detection unit is installed on the detection stage, and the red, green, and blue pixel patterns reflected by the color filter are irradiated with the detection light source from the same side as the detection unit. If the gray scale values of were 100, 100, and 60, respectively, and the gray scale value after the detection part received the light source reflection was 60, the pixel patterns of red and green showed defects in the dark areas. Abbreviated as "Black Loss"); However, in this case, since there is no gray scale contrast with respect to the blue pixel pattern, there is no way to display a defect present in the blue pixel pattern. If you want to detect the blue pixel pattern by adjusting the detection light and increasing the gray scale value of the red, green, and blue pixel pattern simultaneously (for example, if you increase the gray scale value of three colors to 140, 140, 100 at the same time), If the gray scale value appearing after the detection part receives the light source reflection is 140, this shows that there is a defect in the bright part of the pixel pattern of blue (abbreviated as "White Loss"); However, since there is no gray scale contrast with respect to the red and green pixel patterns, there is no way to display defects present in the red and green pixel patterns.
LCD 표시장치의 총생산비용 가운데 컬러필터가 차지하는 부분은 상당하다. 만일 상술한 검측방법에 의하여 모든 적, 녹, 청 화소패턴 상에 존재하는 모든 하자(즉, 밝은 부분(亮區)과 어두운 부분(暗區)의 하자)가 발견되지 못한다면, 불량제품에 불필요한 후속 작업이 진행됨으로써 공정과 시간의 낭비를 막을 수가 없게 된다. 컬러필터의 제작 과정 중, 적, 녹, 청 화소패턴에는 전형적으로 증착공정이 순차적으로 진행되는데, 만일 공정을 완성하기 전에 증착된 어느 색채의 화소패턴 상에 하자가 있다는 것이 발견되어, 하자 있는 부분이 교체되거나 다시 증착작업을 하게 된다면 불필요한 제작상의 낭비를 줄일 수 있게 된다.Color filters account for a significant portion of the total production cost of LCD displays. If none of the defects on the red, green, and blue pixel patterns are found by the above-described detection method (i.e., the defects of the bright and dark areas), then the unnecessary subsequent to the defective product. As the work progresses, the waste of process and time cannot be prevented. During the manufacturing process of the color filter, red, green, and blue pixel patterns typically have a deposition process sequentially. If there is a defect on the pixel pattern of any color deposited before the process is completed, the defective part is found. This replacement or re-deposition will reduce unnecessary manufacturing waste.
따라서, LCD 표시장치에 대하여 용이하고 정확한 검측기술을 제공함으로써, 검측원이 신속하고 정확하게 칼라필터의 하자를 발견할 수 있다면, 잇따른 제조공정이 정확하게 진행되어 제조효율을 높이고, 제조비용을 절감할 수 있을 것이다.Therefore, by providing easy and accurate detection technology for the LCD display device, if the inspector can quickly and accurately detect the defect of the color filter, the subsequent manufacturing process can be precisely performed to increase the manufacturing efficiency and reduce the manufacturing cost. There will be.
본 발명은 컬러필터의 검측장치를 이용하여 효과적으로 반사광선이 컬러필터의 하자를 보여주는 검측장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a detection device that effectively shows a defect of a color filter by using reflected light of the color filter.
본 발명의 다른 목적은 컬러필터의 검측장치를 이용하여 효과적으로 투과광 선이 컬러필터의 투과 하자를 보여주는 검측장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a detection device that effectively shows the transmission defect of the color filter transmitted light line by using the detection device of the color filter.
본 발명의 또 다른 목적은 컬러필터의 검측방법을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a method for detecting a color filter.
상기 컬러필터는 각기 다른 색채를 구비한 복수 개의 화소패턴을 가지고 있으며, 상기 검측장치는 검측부, 검측광선발생부 및 복수 개의 감광부를 포함하여 구성된다. 검측광선발생부는 각기 다른 색채를 가지는 복수 개의 광선-상기 각각의 광선과 상기 하나 이상의 화소패턴은 색채 상의 대응관계를 나타냄-을 제공하고, 상기 복수 개의 광선 사이의 주파수 스펙트럼을 조절함으로써, 상기 복수 개의 광선에 의해 특정 주파수 스펙트럼을 갖는 혼합광(混合光)이 형성되도록 한다. 상기 복수 개의 감광부는 상기 각각의 화소패턴과 색채 상의 대응관계를 나타내고, 상기 검측부에 전기적으로 연접되어 있으며, 컬러필터 상의 상기 검측광선발생부와 동일 측면에 위치해 있다. 상기 혼합광이 컬러필터의 상기 화소패턴에 인가된 후 개별적으로 생성된 복수 개의 반사광선은 상기 각각의 대응되는 감광부에 주입되어 반사신호를 상기 검측부에 전달함으로써, 검측부가 상기 화소패턴의 반사 하자 여부를 판단하도록 한다.The color filter has a plurality of pixel patterns having different colors, and the detection device includes a detection unit, a detection ray generating unit, and a plurality of photosensitive units. The detection ray generator provides a plurality of light rays having different colors, wherein each of the light rays and the at least one pixel pattern represents a color correspondence, and by adjusting the frequency spectrum between the plurality of light rays, The light beam causes mixed light having a specific frequency spectrum to be formed. The plurality of photosensitive portions represent a correspondence relationship between the respective pixel patterns and colors, and are electrically connected to the detection units, and are located on the same side as the detection light generation units on the color filters. After the mixed light is applied to the pixel pattern of the color filter, a plurality of individually generated reflected light beams are injected into each corresponding photosensitive part to transmit a reflected signal to the detection part, whereby the detection part reflects the pixel pattern. Determine if there are any defects.
상기 컬러필터는 각기 다른 색채를 구비한 복수 개의 화소패턴을 가지고 있으며, 상기 검측장치는 검측부, 검측광선발생부 및 복수 개의 감광부를 포함하여 구성된다. 검측광선발생부는 각기 다른 색채를 가지는 복수 개의 광선-상기 각각의 광선과 상기 하나 이상의 화소패턴은 그들 각각의 색채에 대하여 대응관계를 가짐-을 제공하고, 상기 복수 개의 광선 사이의 주파수 스펙트럼을 조절함으로써, 상기 복수 개의 광선에 의해 특정 주파수 스펙트럼을 갖는 혼합광이 형성되도록 한다. 상기 복수 개의 감광부는 상기 각각의 화소패턴과 색채 상의 대응관계를 나타내고, 상기 검측부에 전기적으로 연접되어 있으며, 컬러필터 상의 상기 검측광선발생부와 대향하는 측면에 위치해 있다. 상기 혼합광이 컬러필터의 상기 화소패턴에 인가된 후 개별적으로 생성된 복수 개의 투과광선은 상기 각각의 대응되는 감광부에 주입되어 투과신호를 상기 검측부에 전달함으로써, 검측부가 상기 화소패턴의 투과 하자 여부를 판단하도록 한다.The color filter has a plurality of pixel patterns having different colors, and the detection device includes a detection unit, a detection ray generating unit, and a plurality of photosensitive units. The detection ray generator provides a plurality of light rays having different colors, wherein each of the light rays and the at least one pixel pattern have a corresponding relationship to their respective colors, and by adjusting the frequency spectrum between the plurality of light rays. By using the plurality of light rays, mixed light having a specific frequency spectrum is formed. The plurality of photosensitive portions represent a correspondence relationship between the respective pixel patterns and colors, and are electrically connected to the detection unit, and are located on the side opposite to the detection light generation unit on the color filter. After the mixed light is applied to the pixel pattern of the color filter, a plurality of individually transmitted light beams are injected into the corresponding photosensitive parts to transmit a transmission signal to the detection unit, whereby the detection unit transmits the pixel pattern. Determine if there are any defects.
각기 다른 광선의 주파수 스펙트럼을 조절하여, 상기 광선들이 특정 주파수 스펙트럼을 갖는 혼합광을 형성하고, 검측하고자 하는 색채필터의 각 색채 화소패턴이 나타내는 그레이 스케일 수치가 서로 근접하거나 일치되도록 하여, 효과적으로 투과광선 또는 반사광선이 칼라필터의 하자를 표시하도록 한다. By adjusting the frequency spectrum of different light beams, the light beams form mixed light having a specific frequency spectrum, and the gray scale values represented by the color pixel patterns of the color filter to be detected are close to or coincide with each other, effectively transmitting light beams. Alternatively, the reflected light may indicate a defect of the color filter.
상기 검측방법은 다음 단계를 포함하여 구성된다: (a) 각기 다른 색채를 가지는 복수 개의 광선을 제공하고, 상기 광선과 상기 화소패턴이 그들 각각의 색채에 대하여 대응관계를 갖도록 하는 단계; (b) 상기 광선의 주파수 스펙트럼을 조절함으로써, 상기 광선이 특정 주파수 스펙트럼을 갖는 혼합광을 형성하도록 하는 단계; (c) 상기 혼합광이 상기 컬러필터의 화소패턴에 인가되고, 이에 따라 개별적으로 복수 개의 대응광선이 생산되는 단계; 및 (d) 복수 개의 감광부 각각에 대응되는 대응광선을 주입하여 신호를 검측부에 전달함으로써, 상기 검측부가 상기 화소패턴의 하자 여부를 판단하도록 하는 단계.The detection method comprises the following steps: (a) providing a plurality of light rays having different colors, and causing the light rays and the pixel pattern to have a corresponding relationship to their respective colors; (b) adjusting the frequency spectrum of the light beam to cause the light beam to form mixed light having a particular frequency spectrum; (c) applying the mixed light to the pixel pattern of the color filter, thereby producing a plurality of corresponding light beams individually; And (d) injecting corresponding light beams corresponding to each of the plurality of photosensitive parts, and transmitting a signal to the detection unit so that the detection unit determines whether the pixel pattern is defective.
실시예Example
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 목적, 기술 수단 및 실시예를 더욱 잘 이해할 수 있도록 첨부된 도면 및 실시방식을 통하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.The present invention will be described below with reference to the accompanying drawings and embodiments so that those skilled in the art may better understand the objects, technical means, and embodiments of the present invention.
도 2(a)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예는, 검측반사광선이 컬러필터(21)의 하자를 표시하는 검측장치(20)이다. 도면은 예시적으로 컬러필터(21)가 적(211), 녹(212), 청(213) 삼색의 화소패턴을 포함하는 기본구성을 갖도록 도시되었다. As shown in Fig. 2 (a), the first embodiment of the present invention is a
검측장치(20)는 검측부(도면에 미표시), 도광판(22), 검측광선발생부 및 3개 감광부를 포함하여 구성된다. 검측광선발생부는 특정 주파수 스펙트럼을 갖는 혼합광을 제공하는데, 상기 적(211), 녹(212) 및 청(213)의 삼색 화소패턴에 대응된다. 상기 검측광선발생부는 혼합광이 적(211), 녹(212) 및 청(213)의 삼색 화소를 투과하거나 반사되도록 하여 그레이 스케일을 나타내도록 한다. 상기 도광판(22)은 상기 검측광선발생부와 컬러필터의 사이에 위치하며, 상기 복수 개의 광선을 혼합하여, 특정 주파수 스펙트럼을 갖는 혼합광을 형성하도록 한다.The detecting
예를 들어 설명하면, 상기 검측광선발생부는 초기 광원과 광원여과부(23)를 포함하여 구성되고, 상기 광원여과부(23)는 초기 광원으로부터 나오는 광선을 받아들여 그 특성에 따라 상기 광원을 각기 다른 색채를 지니고 특정 주파수 스펙트럼을 갖는 혼합광으로 전환시킨다. 상기 초기 광원으로는 백색광원이 사용될 수 있는데, 상기 혼합광의 주파수 스펙트럼은 광원여과부(23)를 경유하면서 조정된다. 또한 상기 초기 광원으로 유색광원을 사용하여 혼합광의 주파수 스펙트럼을 설정할 수도 있다. 상기 검측광선발생부는 복수 개의 초기 광원을 포함하는데, 각기 다른 색채를 지니고 특정 주파수 스펙트럼을 갖는 혼합광을 제공한다; 상기 복수 개의 초기 광원은 조정된 주파수 스펙트럼을 갖는 혼합광을 제공하거나, 또는 특정 주파수 스펙트럼을 설정하여 광원여과부를 경유하면서 혼합광이 그 설정된 주파수 스펙트럼을 갖도록 한다.For example, the detection light generating unit includes an initial light source and a light
3개의 초기 광원, 즉 적색광원(241), 녹색광원(242), 청색광원(243)은 3개의 감광부, 즉 적색감광부(251), 녹색감광부(252) 및 청색감광부(253)에 대응된다. 상기 감광부(251, 252, 253)는 상기 화소패턴(211, 212, 213)과 색채 상의 일대일 대응관계를 나타내고, 상기 검측부에 전기적으로 연접되어 있다. 상기 실시예에서 감광부(251, 252, 253)와 검측광선발생부(즉 3개의 초기 광원(241, 242, 243))은 컬러필터(21)의 동일한 일측에 설치되어 있다. 3개의 초기 광원(241, 242, 243)은 적, 녹, 청 3개의 입사광선(도면에 미표시)을 제공하는데, 상기 3개의 입사광선은 광원여과부(23)에서 특정 주파수 스펙트럼을 갖도록 조정된 후 도광판(22)에 입사됨으로써 혼합광(27)을 형성한다. 상기 혼합광(27)은 실질적으로 백색광원이 될 수 있는데, 다만 적, 녹, 청 3개 광선 사이의 주파수 스펙트럼은 이미 특정 관계를 형성함으로써, 검측하고자 하는 컬러필터로부터 반사되어 나오는 그레이 스케일 수치가 서로 근접하거나 또는 일치된다. The three initial light sources, that is, the
보다 우수한 실시예로서, 검측장치는 복수 개의 도광부를 포함하여 구성될 수 있는데, 상기 실시예에서 도광부는 광섬유(26)가 된다. 상기 광섬유는 각 초기 광원(241, 242, 243)의 각 입사광선을 입력받아, 이를 상기 도광판(22)에 전달한다. 상기 광섬유(26)와 도광판은 특별한 위치 제한없이 연접된다. 적, 녹, 청 광선은 도광판(22)에 입사되어 특정 광학적 성질을 갖도록 조정된 후 혼합광(27)을 형성한다. 그 후 도광판이 혼합광(27)을 컬러필터(21)에 조사하게 된다. 이를 상세하게 설명하자면, 상기 혼합광(27)이 색채필터(21)의 화소패턴(211, 212, 213)에 인가된 후 개별적으로 복수 개의 반사광선(29a, 29b, 29c)을 생성하게 되어 -이는 각각 적(211), 녹(212), 청(213) 삼색 화소패턴의 제1값, 제2값, 제3값에 대응된다- 각각의 대응되는 감광부(251, 252, 253)에 주입되어 상기 복수 개의 반사광선(29a, 29b, 29c)이 생산해낸 반사신호를 검측부에 전달되도록 함으로써, 상기 검측부가 상기 화소패턴(211, 212, 213)의 반사하자 여부를 판단하도록 한다.As a better embodiment, the detection device may comprise a plurality of light guides, in which the light guide is an
또한 3개의 초기 광원은 적색광원(241), 녹색광원(242), 청색광원(243)을 사용하는 외에도, 백색광원(도면에 미표시)을 사용할 수 있다. 즉 백색입사광속(白色立射光束)을 별도의 도광부에 경유시켜 도광판(22)에 입사시키는 것이다. 이 때 혼합광(27)의 백색광속 강도를 증가시킴으로써, 혼합광(27)이 선명도가 부족하여 컬러필터(21)로부터 반사되는 제1값, 제2값 및 제3값의 그레이 스케일에 영향을 미쳐 대응되는 감광부(251, 252, 253)가 효과적으로 작동하지 못하게 되는 것을 방지할 수 있다. In addition, the three initial light sources may use a white light source (not shown) in addition to using the
본 발명이 실제 적용될 경우, 감광부는 전하결합소자(Charged-Coupled Device: CCD) 또는 상보성 금속 산화물 반도체(Complementary Metal Oxide Semiconductor; CMOS)의 광학감광부가 사용될 수 있다.When the present invention is practically applied, the photosensitive portion may be an optical photosensitive portion of a Charge-Coupled Device (CCD) or Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS).
본 발명의 제2실시예는 도 2(b)에 도시되어 있는데, 설명의 편의를 위하여, 제1실시예에서 설명된 부분과 동일한 부분에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다. 제2실시예는 제1실시예와 실질적으로 유사한 면이 많은데, 양자의 차이점은 다음과 같다.The second embodiment of the present invention is shown in FIG. 2 (b). For convenience of description, the same reference numerals will be used for the same parts as those described in the first embodiment. The second embodiment has many aspects which are substantially similar to the first embodiment, and the difference between them is as follows.
도 2(a)와 도 2(b)를 모두 참조하여 살펴보면, 제1실시예는 검측원이 반사신호를 검측하고자 하는 경우로, 감광부(251, 252, 253)와 도광판(22)을 컬러필터(21)의 동일한 일측에 설치한다. 제2실시예는 검측원이 혼합광을 컬러필터에 투과시킨 후 그 결과를 검측하고자 하는 경우로, 검측원은 감광부(251, 252, 253)와 도광판(22)을 서로 컬러필터(21)의 상대측에 설치한다. 따라서 혼합광(27)이 컬러필터(21)의 화소패턴(211, 212, 213)에 인가된 후 개별적으로 생성된 복수 개의 투과광선(30a, 30b, 30c)은 상기 각각의 대응되는 감광부(251, 252, 253)에 주입되어 투과신호를 상기 검측부(도면에 미표시)에 전달함으로써, 검측부가 상기 화소패턴(211, 212, 213)의 투과 하자 여부를 판단하도록 한다. 제2실시예에서 기타 다른 부분의 배치 및 기능은 제1실시예와 유사하기 때문에, 구체적인 설명은 생략하도록 한다.Referring to both FIGS. 2 (a) and 2 (b), the first embodiment is a case in which a detector wants to detect a reflected signal. The
본 발명은 컬러필터의 검측방법에 관한 것으로, 상기 검측방법은 다음 단계를 포함하여 구성된다: The present invention relates to a detection method of a color filter, the detection method comprising the following steps:
(a) 각기 다른 색채를 가지는 복수 개의 광선을 제공하고, 상기 광선과 상기 화소패턴이 그들 각각의 색채에 대하여 대응관계를 갖도록 하는 단계; (a) providing a plurality of light rays having different colors, and causing the light rays and the pixel pattern to have a corresponding relationship to their respective colors;
(b) 상기 광선의 주파수 스펙트럼을 조절함으로써, 상기 광선이 특정 주파수 스펙트럼을 갖는 혼합광을 형성하도록 하는 단계; (b) adjusting the frequency spectrum of the light beam to cause the light beam to form mixed light having a particular frequency spectrum;
(c) 상기 혼합광이 상기 컬러필터의 화소패턴에 인가되고, 이에 따라 개별적으로 복수 개의 대응신호를 생산하는 단계; 및 (c) applying the mixed light to the pixel pattern of the color filter, thereby producing a plurality of corresponding signals individually; And
(d) 복수 개의 감광부 각각에 대응되는 상기 신호를 주입하여 복수 개의 대응되는 검측부에 전달함으로써, 상기 검측부가 상기 화소패턴의 하자 여부를 판단하도록 하는 단계.(d) injecting the signals corresponding to each of the plurality of photosensitive parts and transferring the signals to the plurality of corresponding detection parts, so that the detection part determines whether the pixel pattern is defective.
상기 (a)단계는 광원여과부가 초기 광원으로부터 나오는 광선을 받아들여 그 특성에 따라 상기 광원을 각기 다른 색채를 가지고, 특정 주파수 스펙트럼을 갖는 혼합광으로 전환시킨다; 또한 전술한 바와 같이, 초기 광원으로 백색광원을 사용하여 요구되는 혼합광을 형성하고, 혼합광의 선명도도 높일 수 있다. 상기 (b)단계는 상기 광선의 주파수 스펙트럼을 조절함으로써, 상기 광선이 특정 주파수 스펙트럼을 갖는 혼합 광을 형성하도록 하여, 상기 각기 다른 색채를 가지는 화소패턴의 그레이 스케일 수치가 적어도 상당히 근접하도록 한다. (c)단계에서, 상기 혼합광으로부터 복수 개의 대응광선이 생성되고, 상기 대응광선이 상기 컬러필터의 화소패턴에 인가된 후 반사되어 나온다면, 상기 대응광선은 반사광선이 된다. 그런데 만일 상기 (c)단계에서, 상기 혼합광으로부터 복수 개의 대응광선이 생성되고, 상기 대응광선이 상기 컬러필터의 화소패턴에 인가된 후 투과되어 나온다면, 상기 대응광선은 투과광선이 된다. (d)단계에서, 상기 복수 개의 감광부는 대응되는 상기 복수 개의 반사광선 또는 투과광선을 입력받아, 이를 반사신호 또는 투과신호로 전환하여, 검측부까지 전송하는데, 상기 검측부가 상기 복수 개의 화소패턴의 하자유무를 판단한다.In the step (a), the light source filter receives the light beam from the initial light source and converts the light source into mixed light having different colors and having a specific frequency spectrum according to its characteristics; In addition, as described above, the white light source may be used as the initial light source to form the required mixed light, and the sharpness of the mixed light may also be increased. In step (b), by adjusting the frequency spectrum of the light beam, the light beam forms a mixed light having a specific frequency spectrum so that the gray scale values of the pixel patterns having different colors are at least substantially close. In step (c), if a plurality of corresponding light rays are generated from the mixed light, and the corresponding light rays are reflected after being applied to the pixel pattern of the color filter, the corresponding light rays become reflected light rays. However, in the step (c), if a plurality of corresponding light rays are generated from the mixed light, and the corresponding light rays are transmitted after being applied to the pixel pattern of the color filter, the corresponding light rays are transmitted light rays. In step (d), the plurality of photosensitive parts receive the corresponding plurality of reflected light rays or transmitted light rays, convert them into reflected signals or transmitted signals, and transmit them to the detection part, wherein the detection part of the plurality of pixel patterns Determine if there is any defect.
실제 검측단계를 진일보하게 설명하면 다음과 같다. 전술한 바와 같이, 컬러필터의 증착과정은 일반적으로 적, 녹, 청의 화소패턴이 순서에 따라 유리기판 상에 장착되는 것을 의미하는데, 증착하는 과정에서 후순위 증착부는 이미 증착된 전순위 증착부의 화소패턴에 영향을 미치게 된다. 즉 녹색의 화소패턴을 증착하는 것은 적색의 화소패턴에 하자가 발생하도록 할 수 있다는 것이다; 또한 청색의 화소패턴을 증착하는 것은 적색 및 녹색의 화소패턴에 하자가 발생하도록 할 수도 있다. 따라서 한 가지 색채의 화소패턴을 증착한 후에는, 상기 색채 화소패턴의 증착 전단계에서 증착된 색채의 화소패턴에 대하여 하자검측작업을 수행해야 한다.The actual detection steps are further explained as follows. As described above, the deposition process of the color filter generally means that the pixel patterns of red, green, and blue are mounted on the glass substrate in order. In the deposition process, the subordinate deposition unit has already deposited the pixel pattern of the prior priority deposition unit. Will affect. That is, depositing a green pixel pattern can cause defects to occur in the red pixel pattern; In addition, depositing a blue pixel pattern may cause defects in the red and green pixel patterns. Therefore, after depositing a pixel pattern of one color, a defect detection operation should be performed on the pixel pattern of the color deposited in the pre-deposition step of the color pixel pattern.
실제 실험예를 설명하면 다음과 같다. 투과광선에 의한 투과하자 검측의 경우, 종래의 백색광원을 사용하여 컬러필터에 조사(照射)하여, 백색광원을 컬러필터의 적, 녹, 청 화소패턴에 투과시킨 후 나타나는 그레이 스케일 수치는 각각 133, 168, 144였다. 상기 그레이 스케일 수치가 균일하지 않기 때문에, Black Loss 또는 White Loss의 그레이 스케일 수치를 모든 화소패턴의 그레이 스케일 수치와 대비한다. 그렇지 않으면 하자가 화소패턴 상에 선명하게 검측되지 않는다; 본 발명에서 검측광선의 주파수 스펙트럼이 조정자의 역할을 하는데, 즉 검측광선의 주파수 스펙트럼을 조정하여 상기 검측광선이 특정 주파수 스펙트럼을 갖는 혼합광을 형성하도록 하며, 각기 다른 색채의 화소패턴의 그레이 스케일 수치가 모두 90이 되도록 한다. Black Loss 또는 White Loss는 모두 상기 수치 90과 일치성의 양값(+) 또는 음값(-) 대비를 하기 때문에, 하자가 분명한지 여부를 불문하고 용이하게 검측부에 의해 검측될 수 있다.The actual experimental example is as follows. In the case of detecting defects by transmitted light, the gray scale values appearing after the white light source is transmitted through the color filter red, green, and blue pixel patterns by using a conventional white light source are 133, respectively. , 168, 144. Since the gray scale value is not uniform, the gray scale value of Black Loss or White Loss is compared with the gray scale value of all pixel patterns. Otherwise defects are not clearly detected on the pixel pattern; In the present invention, the frequency spectrum of the detection ray serves as an adjuster, that is, by adjusting the frequency spectrum of the detection ray to form the mixed light having a specific frequency spectrum, and the gray scale values of the pixel patterns of different colors. Let all be 90. Since both Black Loss or White Loss contrasts the positive value (+) or negative value (-) with the numerical value 90, it can be easily detected by the detection unit whether or not the defect is obvious.
반사광선에 의한 반사하자 검측의 경우는, 상술한 내용과 유사한데, 종래의 백색광원을 사용하여 컬러필터에 조사(照射)하여, 백색광원을 컬러필터의 적, 녹, 청 화소패턴에 투과시킨 후 나타나는 그레이 스케일 수치는 각각 232, 151, 110였다. 상기 그레이 스케일 수치가 균일하지 않기 때문에, Black Loss 또는 White Loss의 그레이 스케일 수치를 모든 화소패턴의 그레이 스케일 수치와 대비한다. 그렇지 않으면 하자가 화소패턴 상에 선명하게 검측되지 않는다; 본 발명에서 검측광선의 주파수 스펙트럼이 조정자의 역할을 하는데, 즉 검측광선의 주파수 스펙트럼을 조정하여 상기 검측광선이 특정 주파수 스펙트럼을 갖는 혼합광을 형성하도록 하며, 각기 다른 색채의 화소패턴의 그레이 스케일 수치가 모두 110이 되도록 한다. Black Loss 또는 White Loss는 모두 상기 수치 110과 일치성의 양값(+) 또는 음값(-) 대비를 하기 때문에, 하자가 분명한지 여부를 불문하고 용이하게 검측부에 의해 검측될 수 있다. In the case of detecting the reflection defect by the reflected light, it is similar to the above-mentioned description, but irradiates the color filter using a conventional white light source and transmits the white light source to the red, green, and blue pixel patterns of the color filter. The subsequent gray scale values were 232, 151 and 110, respectively. Since the gray scale value is not uniform, the gray scale value of Black Loss or White Loss is compared with the gray scale value of all pixel patterns. Otherwise defects are not clearly detected on the pixel pattern; In the present invention, the frequency spectrum of the detection ray serves as an adjuster, that is, by adjusting the frequency spectrum of the detection ray to form the mixed light having a specific frequency spectrum, and the gray scale values of the pixel patterns of different colors. Let all be 110. Since both Black Loss or White Loss contrasts the positive value (+) or negative value (-) with the numerical value 110, it can be easily detected by the detection unit whether or not the defect is obvious.
상기 실시예는 예시적으로 본 발명의 원리 및 효과를 설명한 것으로 본 발명을 제한하지 않는다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자는 본 발명의 기술원리 및 정신에서 벗어나지 않는 범위 내에서, 상술한 실시예를 변형·계량시킬 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 권리범위는 후술하는 특허청구범위에 기재된 내용과 같다.The above examples illustrate the principles and effects of the present invention by way of example and do not limit the present invention. Those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to modify and measure the above-described embodiments without departing from the spirit and spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is as described in the claims to be described later.
본 발명은 컬러필터에 존재하는 하자를 용이하고 정확하게 검측함으로써, 상관 제조공정의 제조효율을 높이고, 제조비용을 절감할 수 있다.According to the present invention, by easily and accurately detecting defects present in the color filter, the manufacturing efficiency of the correlated manufacturing process can be increased and the manufacturing cost can be reduced.
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