KR101830679B1 - 표시 패널 검사 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

표시패널 검사장치는 지그, 패턴 발생부, 결함 추출부 및 제어부를 포함한다.지그는 피검사용 표시패널을 수납하는 수납부, 피검사용 표시패널을 촬영하는 촬상부를 고정하는 고정부, 및 촬상부의 촬영각도를 조절하는 조정부를 포함한다. 패턴 발생부는 피검사용 표시패널에 테스트 패턴을 제공한다. 결함 추출부는 촬상부를 통해 획득한 테스트 영상 데이터를 결함의 종류에 따라 다르게 설정된 결함 추출 알고리즘을 이용하여 분석하여 표시결함정보를 추출한다. 제어부는 촬상부의 촬영각도 및 표시결함정보를 이용하여 피검사용 표시패널의 시야각에 따른 평가데이터를 생성한다.

Description

표시 패널 검사 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR TESTING A DISPLAY PANEL AND METHOD THEREOF}
본 발명은 표시 패널 검사 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표시패널 검사에 대한 자동화를 실현할 수 있는 표시패널 검사 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
액정표시장치는 두께가 얇고 무게가 가벼우며 전력소모가 낮은 장점이 있어, 모니터, 노트북, 휴대폰뿐만 아니라 대형 텔레비전에도 사용된다. 상기 액정표시장치는 액정의 광 투과율을 이용하여 영상을 표시하는 표시패널 및 상기 표시패널의 하부에 배치되어 상기 표시패널로 광을 제공하는 백라이트 어셈블리를 포함한다.
상기 액정표시장치를 비롯한 표시장치의 제조공정에서는 표시패널의 불량여부를 검사하기 위한 다양한 검사 공정이 이루어지고 있다. 일반적으로 상기 표시패널의 불량여부를 검사하기 위해 검사자가 육안으로 확인하여 진행하는 목시 검사를 진행한다. 예를 들면 상기 표시패널에 검사용 패턴을 디스플레이 한 후 육안으로 불량 유무를 판별하는 방식으로 진행한다.
그러나, 상기 목시 검사 방식의 경우 검사 환경에 따라 시인성에 차이가 발생되어 불량 유무 판정에 오류가 존재할 수 있다. 또한, 검사자의 숙련도, 주관적인 판단이나 감정 등에 따라 검출력 차이가 발생하여 주관적인 검사가 될 수 밖에 없다. 따라서, 표시패널의 불량유무를 정확하게 판단하기 위한 기준이 요구된다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 표시패널에 대한 검사를 자동화할 수 있으며, 검사에 대한 정확성을 확보할 수 있는 표시패널 검사장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 표시 패널의 검사 장치를 이용한 표시패널의 검사 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시패널 검사장치는 지그, 패턴 발생부, 결함 추출부 및 제어부를 포함한다. 상기 지그는 피검사용 표시패널을 수납하는 수납부, 상기 피검사용 표시패널을 촬영하는 촬상부를 고정하는 고정부, 및 상기 촬상부의 촬영각도를 조절하는 조정부를 포함한다. 상기 패턴 발생부는 상기 피검사용 표시패널에 테스트 패턴을 제공한다. 상기 촬상부를 통해 획득한 테스트 영상 데이터를 상기 결함 추출부는 결함의 종류에 따라 다르게 설정된 결함 추출 알고리즘을 이용하여 분석하여 표시결함정보를 추출한다. 상기 제어부는 상기 촬상부의 촬영각도 및 상기 표시결함정보를 이용하여 상기 피검사용 표시패널의 시야각에 따른 평가데이터를 생성한다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시패널의 검사 방법에서, 피검사용 표시패널을 지그의 수납부에 장착한다. 상기 지그에 장착된 조정부를 통해 촬상부의 촬영각도를 조정한다. 상기 피검사용 표시패널에 테스트 패턴을 제공한다. 상기 촬상부를 통해 상기 테스트 패턴을 촬영하여 테스트 영상 데이터를 획득한다. 상기 테스트 영상 데이터를 결함의 종류에 따라 다르게 설정된 결함 추출 알고리즘을 이용하여 분석하여 표시결함정보를 추출한다. 상기 촬상부의 촬영각도 및 상기 표시결함정보를 기초로 상기 피검사용 표시패널의 시야각에 따른 평가데이터를 생성한다.
이러한 표시패널 검사장치 및 그 방법에 의하면, 피검사용 표시패널에 대한 검사를 자동화함으로써, 육안 검사시 검사자에 따라 검출력 차이가 발생하여 검사에 대한 정확성이 떨어지는 문제점을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 표시패널 검사장치에 대한 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 지그에 대한 사시도이다.
도 3a 내지 도 3c는 도 2에 도시된 지그의 동작상태를 설명하기 위한 개념도들이다.
도 4는 도 1에 도시된 표시패널 검사장치를 이용한 표시패널의 검사 방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 컬러 결함정보 추출 과정을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 잔상 결함정보 추출 과정을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 주기성 결함정보 추출 과정을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 정형/비정형 결함정보 추출 과정을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 표시패널 검사장치에 대한 블록도이다. 도 2는 도 1에 도시된 지그에 대한 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 표시패널 검사장치는 지그(100), 패턴 발생부(300), 결함 추출부(400), 제어부(500) 및 모니터(600)를 포함할 수 있다.
상기 지그(100)는 베이스 몸체(110), 제1 지지프레임(120), 제2 지지 프레임(130) 및 제3 지지프레임(140)을 포함할 수 있다.
상기 제1 지지프레임(120)은 상기 베이스 몸체(110)의 일 측면부에 위치한다. 상기 제1 지지프페임(120)은 상기 수납부(122)가 제1 방향(D1)을 따라 이동할 수 있도록 상기 제1 방향(D1)으로 연장된 제1 가이드부(124) 및 상기 수납부(122)가 상기 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)을 따라 이동할 수 있도록 상기 제2 방향(D2)으로 연장된 제2 가이드부(126)를 포함할 수 있다. 상기 제1 방향(D1)은 상기 베이스 몸체(110)에 대해 수직한 방향이고, 상기 제2 방향(D2)은 상기 베이스 몸체(110)에 대해 수평한 방향일 수 있다.
상기 제1 지지프레임(120)은 상기 제1 및 제2 가이드부(124, 126)에 고정되어 피검사용 표시패널(10)을 수납하는 수납부(122)를 더 포함할 수 있다. 상기 수납부(122)는 상기 피검사용 표시패널(10)을 고정시키는 한편, 상기 피검사용 표시패널(10)을 상기 제1 및 제2 가이드부들(124, 126)을 따라 상기 제1 및 제2 방향(D1, D2)으로 이송시키기 위한 이송수단(128)을 포함할 수 있다.
상기 제2 지지프레임(130)은 상기 베이스 몸체(110)의 타 측면부에 상기 제1 지지프레임(120)과 마주보게 위치한다. 상기 제2 지지프레임(130)은 상기 피검사용 표시패널(10)을 촬영하는 촬상부(200)를 고정 지지하는 고정부(132), 상기 촬상부(200)의 촬영각도를 조정할 수 있는 조정부(134)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 지지프레임(130)은 상기 촬상부(200)를 상기 제1 방향(D1)과 동일한 방향으로 수직 이동시키기 위해 가이드부(미도시) 및 상기 가이드부를 따라 이동하는 이송수단(미도시)를 더 포함할 수 있다.
상기 제3 지지프레임(140)은 상기 베이스 몸체(110)의 상단부 양측면에 배치된 제3 가이드부(150)의 상단부에 배치된다. 상기 제3 지지프레임(140)은 상기 제2 지지프레임(130)을 고정 지지한다. 상기 제3 가이드부(150)는 상기 제3 지지프레임(140)을 상기 제1 방향(D1)과 수직한 제3 방향(D3)으로 이동시키기 위해 상기 제3 방향(D3)으로 연장된다. 상기 제3 지지프레임(140)은 상기 제2 지지 프레임(130)을 상기 제3 가이드부(150)를 따라 상기 제3 방향(D3)으로 이송시키기 위한 이송수단(142)을 더 포함할 수 있다.
상기 패턴 발생부(300)는 상기 지그(100)에 장착된 상기 피검사용 표시패널(10)에 기 설정된 테스트 패턴 영상을 제공한다.
상기 촬상부(200)는 상기 고정부(132)를 통해 상기 제2 지지프레임(130)에 고정된다. 상기 촬상부(200)는 상기 피검사용 표시패널(10)에 표시된 테스트 패턴 영상을 촬영하여 테스트 영상 데이터를 획득한다. 예를 들어, 상기 촬상부(200)는 CCD(Charge-Coupled Device) 카메라일 수 있다. 상기 촬상부(200)에 의해 획득된 상기 테스트 영상 데이터는 상기 결함 추출부(400)로 출력된다.
상기 결함 추출부(400)는 상기 촬상부(200)로부터 수신한 상기 테스트 영상 데이터를 결함의 종류에 따라 다르게 설정된 결함 추출 알고리즘을 통해 분석하여 표시결함정보를 추출한다. 상기 결함 추출부(400)는 상기 표시결함정보를 상기 제어부(500)에 출력한다.
상기 표시결함은 컬러 결함, 잔상 결함, 특정 주기를 갖는 주기성 결함, 및 정형/비정형 결함 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 결함 추출 알고리즘은 색도(chromaticity) 차이를 이용하여 컬러 결함을 추출하는 알고리즘, 경계 영역들의 대비 감도(contrast sensitivity) 차이를 이용하여 잔상 결함을 추출하는 알고리즘, 상기 테스트 영상 데이터를 주파수 형태를 갖는 주파수 데이터로 변환하여 주기성 결함을 추출하는 알고리즘, 및 상기 테스트 영상 데이터를 콘트라스트 데이터로 변환하여 정형/비정형 결함을 추출하는 알고리즘을 포함할 수 있다.
상기에서 컬러 결함은 색상이 불균일하여 화면 전체가 균일한 색상을 띄지 못하고 위치에 따라 색도의 차이가 발생하는 결함을 의미하고, 상기 잔상 결함은 화이트와 블랙으로 구성된 특정 패턴을 장시간 디스플레이 한 상태에서 그레이 계열의 영상을 디스플레이 하는 경우 상기 특정 패턴이 시인되어 발생하는 결함을 의미한다. 또한, 상기 주기성 결함은 특정 얼룩, 예를 들면, 라인얼룩, 적하얼룩 등이 반복적으로 나타나는 결함을 의미하고, 상기 정형/비정형 결함은 상기한 결함들을 제외한 결함을 의미한다. 상기 정형 얼룩은 원형, 선형, 타원형과 같이 얼룩의 형태를 정확하게 정의할 수 있는 얼룩을 의미하고, 비정형 얼룩을 상기 정형 얼룩으로 정의될 수 없는 얼룩을 의미한다.
상기 제어부(500)는 상기 촬상부(200)의 촬영각도정보 및 상기 결함 추출부(400)로부터 수신한 상기 표시결함정보를 기초로 상기 피검사용 표시패널(10)의 시야각에 따른 평가데이터를 생성한다. 상기 제어부(500)는 상기 평가데이터를 상기 모니터(600)로 제공한다.
상기 모니터(600)는 상기 제어부(500)로부터 수신한 상기 평가데이터를 표시한다. 검사자는 상기 모니터(600)에 표시된 상기 평가데이터를 통해 상기 피검사용 표시패널(10)의 시야각에 따른 표시결함의 종류 및 결함 발생 수준을 확인할 수 있다.
도 3a 내지 도 3c는 도 2에 도시된 지그의 동작상태를 설명하기 위한 개념도들이다.
도 3a 내지 도 3c는 각각 상기 피검사용 표시패널(10)의 정면 시야각, 하측 시야각 및 상측 시야각에 따른 표시결함 검사시 지그의 상태를 나타낸 것이다.
도 3a를 참조하면, 상기 피검사용 표시패널(10)의 상기 정면 시야각에 따른 표시결함을 검사하고자 하는 경우, 촬상부(200)는 상기 피검사용 표시패널(10)의 전면과 수평하게 배치되도록 설치된다.
도 3b를 참조하면, 상기 피검사용 표시패널(10)의 상기 하측 시야각에 따른 표시결함을 검사하고자 하는 경우, 상기 촬상부(200)는 상기 정면 시야각을 측정할 때의 기준위치보다 하측방향으로 이동된 위치에 배치되고, 상기 피검사용 표시패널(10)은 상기 기준위치보다 상측 방향으로 이동된 위치에 배치되도록 설치된다. 상기 촬상부(200)는 제2 지지프레임(130)과 수직한 방향을 기준으로 상측 방향으로 소정각도 기울어지게 설치된다. 이때 상기 촬상부(200)의 기울어진 각도는 상기 촬상부(200)와 상기 피검사용 표시패널(10)의 작업거리에 따라 달라질 수 있다. 예를 들면, 상기 작업거리가 약 2750mm인 경우 상기 촬상부(200)는 상기 제2 지지프레임(130)과 수직한 방향을 기준으로 상측 방향으로 약 34도 기울어지게 설치될 수 있다. 이와 달리, 상기 작업거리가 약 2400mm인 경우 상기 촬상부(200)는 상기 제2 지지프레임(130)과 수직한 방향을 기준으로 상측 방향으로 약 40도 기울어지게 설치될 수 있다.
한편, 도 3c를 참조하면, 상기 피검사용 표시패널(10)의 상측 시야각에 따른 표시결함을 검사하고자 하는 경우, 상기 촬상부(200)는 상기 정면 시야각을 측정할 때의 기준위치보다 상측 방향으로 이동된 위치에 배치되고, 상기 피검사용 표시패널(10)은 상기 기준위치보다 하측방향으로 이동된 위치에 배치되도록 설치된다. 상기 촬상부(200)는 상기 제2 지지프레임(130)과 수직한 방향을 기준으로 하측 방향으로 소정각도 기울어지게 설치된다. 이때, 상기 촬상부(200)의 촬영각도는 상기 촬상부(200)가 기울어진 방향만 상이할 뿐 상기 하측 시야각에 따른 영상 촬영시의 촬영각도와 실질적으로 동일 할 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 표시패널 검사장치를 이용한 표시패널의 검사방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 상기 피검사용 표시패널(10)을 상기 지그(100)에 장착한다(단계 S100).
상기 촬상부(200)의 촬영각도, 상기 촬상부(200) 및 상기 수납부(122)의 높이는 검사하고자 하는 피검사용 표시패널(10)의 시야각에 맞게 설정된다(단계 S200).
상기 테스트 패턴 발생부(300)는 기 설정된 테스트 패턴 영상을 상기 피검사용 표시패널(10)에 제공한다(단계 S300).
상기 촬상부(200)는 상기 피검사용 표시패널(10)에 표시되는 상기 테스트 패턴 영상을 촬상하여 테스트 영상 데이터를 획득한다(단계 S400). 상기 촬상부(200)는 상기 테스트 영상 데이터를 상기 결함 추출부(400)에 제공한다.
상기 결함 추출부(400)는 상기 테스트 영상 데이터를 기 설정된 결함 추출 알고리즘을 통해 분석하여 상기 표시결함정보를 추출한다(단계 S500). 상기 결함 추출부(400)는 상기 표시결함정보를 상기 제어부(500)에 제공한다.
상기 제어부(500)는 상기 촬상부(200)의 촬영각도정보 및 상기 결함 추출부(400)로부터 수신한 상기 표시결함정보를 기초로 상기 피검사용 표시패널(10)의 시야각에 따른 평가데이터를 생성한다(단계 S600). 상기 제어부(500)는 상기 평가데이터를 상기 모니터(600)에 출력한다.
상기 모니터(600)는 상기 제어부(500)로부터 수신한 상기 평가데이터를 표시한다(단계 S700). 검사자는 상기 모니터(600)에 표시된 상기 평가데이터를 통해 상기 피검사용 표시패널(10)의 시야각에 따른 표시결함의 종류 및 결함 발생 수준을 확인할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 컬러 결함정보 추출 과정을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 상기 결함 추출부(400)는 상기 촬상부(200)로부터 수신한 상기 테스트 영상 데이터를 휘도와 색도 성분을 갖는 데이터로 변환한다(단계 S510). 예를 들면, 상기 결함 추출부(400)는 RGB 포맷을 갖는 상기 테스트 영상 데이터를 YUV 포맷을 갖는 데이터로 변환한다. 여기서, Y는 휘도(luminance)를 나타내고, U, V는 색도(chromaticity)를 나타낸다.
상기 결함 추출부(400)는 상기 변환된 데이터의 색도를 기준색도와 비교하여 색도 차이가 발생하는 얼룩영역을 추출한다(단계 S511).
상기 결함 추출부(400)는 추출된 얼룩영역의 각 픽셀에 대한 인덱스 값을 산출한다(단계 S512). 상기 각 픽셀에 대한 인덱스 값은 다음 수학식 1에 의하여 산출될 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112010049190660-pat00001
여기서, u' 및 v'은 C.I.E(국제조명위원회)의 색표계, 예를들면 C.I.E 1976 에 따른 색도이고, u'ref 및 v'ref는 얼룩영역의 중심 데이터의 색도이다.
상기 결함 추출부(400)는 상기 얼룩영역의 각 픽셀에 대한 인덱스 값들을 이용하여 상기 얼룩영역의 대표 인덱스값을 추출한다(단계 S513). 상기 결함 추출부(400)는 상기 각 픽셀에 대한 인덱스값들 중 최대값을 갖는 인덱스값을 상기 얼룩영역의 대표 인덱스값으로 추출할 수 있다.
상기 결함 추출부(400)는 각 얼룩영역에 대한 상기 대표 인덱스값을 이용하여 상기 컬러 결함의 발생여부 및 발생 수준을 평가하기 위한 컬러 결함정보를 생성하여 상기 제어부(500)에 출력한다(단계 S514).
상기 제어부(500)는 상기 대표 인덱스값을 기 설정된 임계값과 비교하여 상기 컬러 결함 발생여부를 평가할 수 있는 평가데이터를 생성한다. 상기 대표 인덱스값이 상기 임계값을 초과하는 경우 상기 컬러 결함이 발생함을 의미한다. 또한, 상기 대표 인덱스값이 클수록 상기 컬러 결함 발생 수준이 높음을 의미하고, 상기 대표 인덱스값이 작을수록 상기 컬러 결함 발생 수준이 낮음을 의미한다.
도 6은 본 발명에 따른 잔상 결함정보 추출 과정을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.
상기 잔상 결함은 특정 격자 패턴이 장시간 디스플레이 되는 경우 발생하는 결함이므로, 이 경우 도 4의 단계 S300에서 상기 피검사용 표시패널(10)에 제공되는 테스트 패턴 영상은 격자 무늬 패턴 영상이 된다. 이에 따라, 단계 S400에서 격자 무늬 패턴 영상에 대응하는 테스트 영상 데이터가 된다.
도 1 및 도 6을 참조하면, 상기 결함 추출부(400)는 상기 촬상부(200)로부터 획득한 상기 격자 무늬 패턴 영상에 대응하는 테스트 영상 데이터를 기초로 잔상 경계 영역들을 설정한다(단계 S520). 예를 들면, 상기 격자 무늬 패턴이 블랙과 화이트로 구성된 패턴인 경우, 상기 잔상 경계 영역은 상기 화이트 영상과 블랙 영상의 경계 영역이 된다.
상기 격자 무늬 패턴 영상을 일정시간 이상 디스플레이한 후, 잔상 발생 여부를 판단하기 위해 상기 피검사용 표시패널(10)에 그레이 테스트 패턴 영상을 제공한다.
상기 촬상부(200)는 상기 피검사용 표시패널(10)에 디스플레이된 상기 그레이 테스트 패턴 영상을 촬영하여 그레이 영상 데이터를 획득한다(단계 S521). 상기 촬상부(200)는 그레이 영상 데이터를 상기 결함 추출부(400)에 제공한다.
상기 결함 추출부(400)는 상기 그레이 영상 데이터를 주파수 형태를 갖는 주파수 데이터로 변환한다(단계 S522).
상기 결함 추출부(400)는 상기 주파수 데이터에 인간의 시감 특성에 적합한 대비감도함수(CSF: contrast Sensitivity Function)을 곱한 후 역주파수 변환하여 대비감도 데이터를 생성한다(단계 S523).
상기 결함 추출부(400)는 상기 대비감도 데이터를 이용하여 상기 잔상 경계 영역들 각각의 대비감도 프로파일을 추출한다(단계 S524).
상기 결함 추출부(400)는 상기 대비감도 프로파일을 이용하여 상기 잔상 경계 영역들 각각의 대비감도 차이값(ΔCS)을 산출한다(단계 S525). 상기 대비감도 차이값(ΔCS)은 다음의 수학식 2에 의해 산출될 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112010049190660-pat00002
여기서, CSpeak1은 상기 대비감도 프로파일에서 추출된 최대값이고, CSpeak2는 상기 대비감도 프로파일에서 추출된 최소값이다.
상기 결함 추출부(400)는 상기 잔상 경계 영역들 각각에 대한 산출한 상기 대비감도 차이값들(ΔCS)의 평균값을 산출한다(단계 S526).
상기 결함 추출부(400)는 상기 평균값을 이용하여 상기 잔상 결함의 발생여부 및 발생 수준을 평가할 수 있는 잔상 결함정보를 생성하여 상기 제어부(500)에 출력한다(단계 S527).
상기 제어부(500)는 상기 평균값을 기 설정된 임계값과 비교하여 상기 잔상 결함 발생여부를 평가할 수 있는 평가데이터를 생성한다. 상기 평균값이 상기 임계값을 초과하는 경우 상기 잔상 결함이 발생함을 의미한다. 또한, 상기 평균값이 클수록 상기 잔상 결함 발생 수준이 높음을 의미하고, 상기 평균값이 작일수록 상기 잔상 결함 발생 수준이 낮음을 의미한다.
도 7은 본 발명에 따른 주기성 결함정보 추출 과정을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.
도 1 및 도 7을 참조하면, 상기 결함 추출부(400)는 상기 촬상부(200)로부터 수신한 상기 테스트 영상 데이터를 주파수 형태를 갖는 주파수 데이터로 변환한다(단계 S530).
상기 결함 추출부(400)는 상기 주파수 데이터를 분석하여 얼룩에 해당하는 메인 주파수의 진폭을 추출한다(단계 S531). 예를 들면, 주기성 얼룩이 존재하는 특정 주기로 반복되는 주파수 신호가 존재하게 되고, 상기 주파수 신호의 간격이 상기 메인 주파수가 된다.
상기 결함 추출부(400)는 상기 메인 주파수의 진폭과 상기 메인 주파수 주변의 주파수들의 진폭을 이용하여 인덱스값을 산출한다(단계 S532). 상기 인덱스값은 다음의 수학식 3에 의하여 산출될 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112010049190660-pat00003
여기서, 상기 Sa는 상기 메인 주파수의 진폭이고, 상기 Ra는 상기 메인 주파수 주변의 주파수들의 진폭의 평균값이다.
상기 결함 추출부(400)는 상기 인덱스값을 이용하여 상기 주기성 결함의 발생여부 및 발생 수준을 평가할 수 있는 주기성 결함정보를 생성하여 상기 제어부(500)에 출력한다(단계 S533).
상기 제어부(500)는 상기 인덱스값을 기 설정된 임계값과 비교하여 상기 주기성 결함 발생여부를 평가할 수 있는 평가데이터를 생성한다. 상기 인덱스값이 상기 임계값을 초과하는 경우 상기 주기성 결함이 발생함을 의미한다. 또한, 상기 인덱스값이 클수록 상기 주기성 결함 발생 수준이 높음을 의미하고, 상기 인덱스값이 작일수록 상기 주기성 결함 발생 수준이 낮음을 의미한다.
도 8은 본 발명에 따른 정형/비정형 결함정보 추출 과정을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.
도 1 및 도 8을 참조하면, 상기 결함 추출부(400)는 상기 촬상부(200)로부터 수신한 테스트 영상 데이터를 필터(예를 들면, 가우시안 필터)를 통해 필터링하여 기준 영상 데이터를 생성한다(단계 S540).
상기 결함 추출부(400)는 상기 테스트 영상 데이터와 상기 기준 영상 데이터를 이용하여 콘트라스트 데이터를 생성한다(단계 S541). 상기 콘트라스트 데이터(C)는 다음 수학식 4에 의하여 산출될 수 있다.
[수학식 4]
Figure 112010049190660-pat00004
여기서, L은 상기 테스트 영상 데이터의 휘도값이고, 상기 Lref는 상기 기준 영상 데이터의 휘도값이다.
상기 결함 추출부(400)는 상기 콘트라스트 데이터를 이용하여 얼룩 영역을 추출한다(단계 S542). 예를 들면, 상기 결함 추출부(400)는 일정 크기 이상의 값을 갖는 콘트라스트 데이터가 존재하는 영역을 얼룩 영역으로 추출할 수 있다.
상기 결함 추출부(400)는 상기 얼룩 영역의 세무 인덱스값을 산출한다(단계 S543). 상기 얼룩 영역의 세무 인덱스값은 다음 수학식 5에 의하여 산출될 수 있다.
[수학식 5]
Figure 112010049190660-pat00005
여기서, Cavg는 얼룩 영역의 콘트라스트 평균값이고, S는 얼룩영역의 넓이이다. a, b 및 k는 각각 임의의 상수로, 0.72이고, 1.97 및 0.33이다.
상기 결함 추출부(400)는 상기 세무 인덱스값을 이용하여 상기 정형/비정형 결함의 발생여부 및 발생 수준을 평가할 수 있는 정형/비정형 결함정보를 생성하여 상기 제어부(500)에 출력한다(단계 S544).
상기 제어부(500)는 상기 세무 인덱스값을 기 설정된 임계값과 비교하여 상기 정형/비정형 결함 발생여부를 평가할 수 있는 평가데이터를 생성한다. 상기 세무 인덱스값이 상기 임계값을 초과하는 경우 상기 정형/비정형 결함이 발생함을 의미한다. 또한, 상기 세무 인덱스값이 클수록 상기 정형/비정형 결함 발생 수준이 높음을 의미하고, 상기 세무 인덱스값이 작일수록 상기 정형/비정형 결함 발생 수준이 낮음을 의미한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 피검사용 표시패널에 대한 검사를 자동화함으로써, 육안 검사시 검사자에 따라 검출력 차이가 발생하여 검사에 대한 정확성이 떨어지는 문제점을 확보할 수 있다.
또한, 피검사용 표시패널은 고정하고 촬상부의 촬영각도를 조정함으로써, 사람이 육안 검사하는 조건과 가장 유사한 조건으로 검사할 수 있음은 물론 결함의 종류에 따라 서로 다른 알고리즘을 적용하여 결함정보를 추출함으로써 정확성을 확보할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 지그 110 : 베이스 몸체
120 : 제1 지지프레임 130 : 제2 지지프레임
122 : 수납부 132 : 고정부
134 : 조정부 200 : 촬상부
300 : 패턴 발생부 400 : 결함 추출부
500 : 제어부 600 : 모니터

Claims (10)

  1. 피검사용 표시패널을 수납하는 수납부, 상기 피검사용 표시패널을 촬영하는 촬상부를 고정하는 고정부, 및 상기 촬상부의 촬영각도를 조절하는 조정부를 포함하는 지그;
    상기 피검사용 표시패널에 테스트 패턴을 제공하는 패턴 발생부;
    상기 촬상부를 통해 획득한 테스트 영상 데이터를 결함의 종류에 따라 다르게 설정된 결함 추출 알고리즘을 이용하여 표시결함정보를 추출하는 결함 추출부; 및
    상기 촬상부의 촬영각도 및 상기 표시결함정보를 이용하여 상기 피검사용 표시패널의 시야각에 따른 평가데이터를 생성하는 제어부를 포함하고,
    상기 결함 추출부는, 상기 테스트 영상 데이터를 휘도와 색도 성분을 갖는 데이터로 변환하고, 상기 변환된 데이터의 색도를 기준 색도와 비교하여 얼룩 영역을 추출하며, 상기 추출된 얼룩 영역의 각 픽셀에 대한 인덱스 값을 산출하고, 상기 얼룩 영역의 각 픽셀에 대한 인덱스 값을 이용하여 상기 얼룩 영역의 대표 인덱스 값을 산출하며, 상기 대표 인덱스 값을 이용하여 컬러 결함정보를 생성하며, 상기 각 픽셀에 대한 인덱스 값은
    Figure 112017101673617-pat00018
    (여기서, Index는 상기 각 픽셀에 대한인덱스 값, u' 및 v'은 C.I.E(국제조명위원회)의 색표계, u'ref 및 v'ref는 얼룩영역의 중심 데이터의 색도)에 의해 산출되며,
    상기 결함 추출부는, 상기 테스트 영상 데이터를 필터링하여 기준 영상 데이터를 생성하고, 상기 테스트 영상 데이터와 상기 기준 영상 데이터를 이용하여 콘트라스트 데이터를 생성하며, 상기 콘트라스트 데이터를 이용하여 얼룩 영역을 추출하고 상기 얼룩 영역의 세무(SEMU) 인덱스값을 산출하며, 상기 세무 인덱스값을 이용하여 정형/비정형 결함정보를 생성하고,
    상기 결함 추출부는, 상기 테스트 영상 데이터를 이용하여 잔상 경계 영역들을 설정한 후, 상기 촬상부를 통해 획득한 그레이 영상 데이터를 주파수 형태를 갖는 주파수 데이터로 변환하고, 상기 주파수 데이터에 대비감도함수(Contrast Sensitivity Function)를 곱한 후 역주파수 변환하여 대비감도 데이터를 생성하며, 상기 잔상 경계 영역들의 대비감도 차이값들의 평균값을 산출하고, 상기 평균값을 이용하여 잔상 결함정보를 생성하며,
    상기 결함 추출부는, 상기 테스트 영상 데이터를 주파수 형태를 갖는 주파수 데이터로 변환하고, 상기 주파수 데이터를 이용하여 얼룩에 해당하는 메인 주파수를 추출하고, 상기 메인 주파수의 진폭과 상기 메인 주파수 주변의 주파수들의 진폭을 이용하여 상기 얼룩에 대응하는 인덱스값을 산출하며, 상기 인덱스 값을 이용하여 주기성 결함정보를 생성하고,
    상기 수납부 및 상기 고정부의 모두가 상기 피검사용 표시패널의 높이 및 상기 촬상부의 높이의 모두를 조절하기 위해 수직방향으로 상하 이동되는 것을 특징으로 하는 표시패널 검사 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 결함 추출 알고리즘은 색도(chromaticity) 차이를 이용하여 상기 컬러 결함정보를 추출하는 알고리즘, 상기 테스트 영상 데이터를 상기 콘트라스트 데이터로 변환하여 상기 정형/비정형 결함을 추출하는 알고리즘, 상기 잔상 경계 영역들의 대비 감도(contrast sensitivity) 차이를 이용하여 잔상 결함을 추출하는 알고리즘, 및 상기 테스트 영상 데이터를 상기 주파수 형태를 갖는 상기 주파수 데이터로 변환하여 주기성 결함을 추출하는 알고리즘을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시패널 검사 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 평가데이터를 표시하는 모니터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시패널 검사 장치.
  5. 피검사용 표시패널을 지그의 수납부에 장착하는 단계;
    상기 지그에 장착된 조정부를 통해 고정부에 고정된 촬상부의 촬영각도를 조정하는 단계;
    상기 피검사용 표시패널에 테스트 패턴을 제공하는 단계;
    상기 촬상부를 통해 상기 테스트 패턴을 촬영하여 테스트 영상 데이터를 획득하는 단계;
    상기 테스트 영상 데이터를 결함의 종류에 따라 다르게 설정된 결함 추출 알고리즘을 이용하여 분석하여 표시결함정보를 추출하는 단계; 및
    상기 촬상부의 촬영각도 및 상기 표시결함정보를 기초로 상기 피검사용 표시패널의 시야각에 따른 평가데이터를 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 표시결함정보를 추출하는 단계는,
    상기 테스트 영상 데이터를 휘도와 색도 성분을 갖는 데이터로 변환하는 단계;
    상기 변환된 데이터의 색도를 기준 색도와 비교하여 얼룩 영역을 추출하는 단계;
    상기 추출된 얼룩 영역의 각 픽셀에 대한 인덱스 값을 산출하는 단계;
    상기 얼룩 영역의 각 픽셀에 대한 인덱스 값을 이용하여 상기 얼룩 영역의 대표 인덱스 값을 산출하는 단계; 및
    상기 대표 인덱스 값을 이용하여 컬러 결함정보를 생성하는 단계를 포함하며,
    상기 각 픽셀에 대한 인덱스 값은
    Figure 112017101673617-pat00019
    (여기서, Index는 상기 각 픽셀에 대한인덱스 값, u' 및 v'은 C.I.E(국제조명위원회)의 색표계, u'ref 및 v'ref는 얼룩영역의 중심 데이터의 색도)에 의해 산출되며,
    상기 표시결함정보를 추출하는 단계는,
    상기 테스트 영상 데이터를 필터링하여 기준 영상 데이터를 생성하는 단계;
    상기 테스트 영상 데이터와 상기 기준 영상 데이터를 이용하여 콘트라스트 데이터를 생성하는 단계;
    상기 콘트라스트 데이터를 이용하여 얼룩 영역을 추출하고 상기 얼룩 영역의 세무(SEMU) 인덱스값을 산출하는 단계; 및
    상기 세무 인덱스값을 이용하여 정형/비정형 결함정보를 생성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 표시결함정보를 추출하는 단계는,
    상기 테스트 영상 데이터를 이용하여 잔상 경계 영역들을 설정한 후, 상기 촬상부를 통해 획득한 그레이 영상 데이터를 주파수 형태를 갖는 주파수 데이터로 변환하는 단계;
    상기 주파수 데이터에 대비감도함수(Contrast Sensitivity Function)를 곱한 후 역주파수 변환하여 대비감도 데이터를 생성하는 단계;
    상기 잔상 경계 영역들의 대비감도 차이값들의 평균값을 산출하는 단계; 및
    상기 평균값을 이용하여 잔상 결함정보를 생성하는 단계를 더 포함하며,
    상기 테스트 영상 데이터는 격자 무늬 패턴 영상을 촬영하여 획득한 데이터이고,
    상기 표시결함정보를 추출하는 단계는,
    상기 테스트 영상 데이터를 주파수 형태를 갖는 주파수 데이터로 변환하는 단계;
    상기 주파수 데이터를 이용하여 얼룩에 해당하는 메인 주파수를 추출하고, 상기 메인 주파수의 진폭과 상기 메인 주파수 주변의 주파수들의 진폭을 이용하여 상기 얼룩에 대응하는 인덱스값을 산출하는 단계; 및
    상기 인덱스 값을 이용하여 주기성 결함정보를 생성하는 단계를 더 포함하며,
    상기 수납부 및 상기 고정부의 모두가 상기 피검사용 표시패널의 높이 및 상기 촬상부의 높이의 모두를 조절하기 위해 수직방향으로 상하 이동되는 것을 특징으로 하는 표시패널의 검사 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 평가데이터를 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시패널의 검사 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
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