KR101846552B1 - 표시패널과 필름 패턴 리타더의 미스 얼라인 검사 시스템 및 방법 - Google Patents

표시패널과 필름 패턴 리타더의 미스 얼라인 검사 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 표시패널과 필름 패턴 리타더의 미스 얼라인 검사 시스템 및 방법에 관한 것으로, 검사 대상 패널의 양측 가장자리에 형성된 얼라인 마크들의 중앙과, 필름 패턴 리타더에 형성된 리타데이션 패턴들의 경계 사이의 거리를 측정하여 그 결과를 바탕으로 미스 얼라인을 판정한다.

Description

표시패널과 필름 패턴 리타더의 미스 얼라인 검사 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR INSPECTING MISALIGN BETWEEN DISPLAY PANEL AND FILM PATTERNED RETARDER}
본 발명은 입체영상 표시장치에 관한 것으로 특히, 필름 패턴 리타더를 이용하여 좌안 영상과 우안 영상의 편광을 분리하는 입체 영상 표시장치에서 필름 패턴 리타더와 표시패널 간의 미스 얼라인 정도를 검사할 수 있는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
입체 영상 표시장치는 양안시차방식(stereoscopic technique) 또는 복합시차지각방식(autostereoscopic technique)을 이용하여 3D 영상을 구현한다.
양안시차방식은 입체 효과가 큰 좌우 눈의 시차 영상을 이용하며, 안경방식과 무안경방식으로 나뉘어질 수 있다. 안경방식은 직시형 표시소자나 프로젝터에 좌우 시차 영상의 편광 방향을 바꿔서 또는 시분할 방식으로 표시하고, 편광 안경 또는 셔터 안경을 사용하여 입체 영상을 구현한다 무안경 방식은 일반적으로 좌우 시차 영상의 광축을 분리하기 위한 패럴렉스 베리어, 렌티큘러 렌즈 등의 광학 부품을 표시 화면의 앞에 또는 뒤에 설치하여 입체 영상을 구현한다.
안경 방식의 입체 영상 표시장치에서, 편광 안경 방식은 표시패널에 패턴 리타더(Patterned retarder)와 같은 편광 분리 소자를 합착하여야 한다. 패턴 리타더는 표시패널에 표시되는 좌안 영상과 우안 영상의 편광을 다르게 한다. 시청자는 편광 안경 방식의 입체 영상 표시장치에서 입체 영상을 감상할 때 편광 안경을 착용하여 편광 안경의 좌안 필터를 통해 좌안 영상의 편광을 보게 되고, 편광 안경의 우안 필터를 통해 우안 영상의 편광을 보게 되므로 입체감을 느낄 수 있다.
이에 비하여, 셔터 안경 방식은 표시패널에 별도의 편광 분리 소자를 합착하지 않고 표시패널에 좌안 영상과 우안 영상을 교대로 표시하며, 좌안 영상에 동기되도록 셔터 안경의 좌안 셔터를 개방하고 우안 영상에 동기되도록 셔터 안경의 우안 셔터를 개방한다. 시청자는 셔터 안경 방식의 입체 영상 표시장치에서 입체 영상을 감상할 때 셔터 안경을 착용하여 시분할되는 좌안 영상과 우안 영상을 교대로 보게 되므로 입체감을 느낄 수 있다.
셔터 안경 방식의 입체 영상 표시장치는 표시패널에 편광 분리 소자를 추가할 필요가 없어 표시패널의 가격 상승 요인이 작지만 고가의 셔터 안경을 필요로 하기 때문에 가격이 높다. 3D 화질 면에서 볼 때, 셔터 안경 방식의 입체 영상 표시장치는 좌안 영상과 우안 영상이 소정 시간 간격으로 시분할되므로 플리커와 3D 크로스토크에 취약하다. 이에 비하여, 편광 안경 방식의 입체 영상 표시장치는 표시패널에 패턴 리타더와 같은 편광 분리 소자를 추가하므로 표시패널의 가격이 소폭 상승하지만 저가의 편광 안경을 사용하므로 전체 시스템 가격이 셔터 안경 방식에 비하여 낮다. 화질 면에서 볼 때, 편광 안경 방식의 입체 영상 표시장치는 좌안 영상과 우안 영상이 표시패널에 동시에 표시되고 라인 단위로 분리되므로 셔터 안경 방식의 입체 영상 표시장치에 비하여 플리커와 3D 크로스토크 수준이 낮다.
패턴 리타더는 유리기판 상에 패턴 리타더가 형성된 글라스 패턴 리타더(Glass Patterned Retarder, GPR)와, 필름 기판 상에 패턴 리타더가 형성된 필름 패턴 리타더(Film Patterned Retarder, FPR)로 나뉘어진다. 최근에는 글라스 패턴 리타더에 비하여 표시패널의 두께, 무게, 가격 등을 줄일 수 있는 필름 패턴 리타더(FPR)가 선호되고 있다.
편광 안경 방식의 입체 영상 표시장치에서 표시패널과 패턴 리타더의 정렬 및 합착 방법은 3D 표시품질을 좌우하는 매우 중요한 기술이다. 편광 안경 방식의 입체 영상 표시장치의 제조 공정에서 필름 패턴 리타더와 표시패널의 미스 얼라인(misalign) 정도를 확인하거나 검증할 수 있는 방법이 확립되어 있지 않다.
필름 패턴 리타더는 그 기재 필름의 강도가 떨어지고 유연하기 때문에 직진도가 떨어질 수 있다. 낮은 직진도를 갖는 필름 패턴 리타더는 휘어져 있다. 이 때문에 낮은 직진도를 갖는 필름 패턴 리타더를 직진도가 높은 표시패널의 표시라인들에 정확히 정렬하기가 어렵다. 낮은 직진도를 갖는 필름 패턴 리타더로 인하여, 표시패널과 필름 패턴 리타더가 미스 얼라인되면 입체 영상 표시장치의 상하 시야각이 좁아지거나 상 시야각과 하 시야각이 달라지는 시야각 불량 문제가 발생될 수 있다.
본 발명은 필름 패턴 리타더와 표시패널의 미스 얼라인 정도를 측정할 수 있는 표시패널과 필름 패턴 리타더의 미스 얼라인 검사 시스템 및 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 미스 얼라인 검사 시스템은 필름 패턴 리타더가 접착된 표시패널을 포함하는 검사 대상 패널; 상기 검사 대상 패널의 양측 가장자리 이미지들을 촬상하거나 상기 검사 대상 패널의 픽셀 어레이 중앙 이미지를 촬상하는 미스 얼라인 검사 장치; 및 상기 미스 얼라인 검사 장치로부터 수신된 이미지를 분석하여 상기 필름 패턴 리타더와 상기 표시패널 간의 미스 얼라인 정도를 측정하는 콘트롤러를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 미스 얼라인 검사 시스템은 필름 패턴 리타더가 접착된 표시패널을 포함하는 검사 대상 패널; 상기 검사 대상 패널의 양측 가장자리 이미지들을 촬상하고 상기 검사 대상 패널의 픽셀 어레이 중앙 이미지를 촬상하는 미스 얼라인 검사 장치; 및 상기 미스 얼라인 검사 장치로부터 수신된 이미지를 분석하여 상기 필름 패턴 리타더와 상기 표시패널 간의 미스 얼라인 정도를 측정하는 콘트롤러를 포함한다.
상기 콘트롤러는 상기 미스 얼라인 검사 장치로부터 수신된 픽셀 어레이 중앙 이미지에서 에지를 검출하여 픽셀 패턴을 검출하고, 상기 픽셀 패턴의 수직 방향 중앙과, 상기 필름 패턴 리타더에 형성된 리타데이션 패턴들의 경계 사이의 거리를 측정하여 그 결과를 파라미터 A로서 저장한다. 상기 콘트롤러는 상기 리타데이션 패턴의 수직 방향 높이를 파라미터 B로서 저장하고, A - (B/2)를 산출하여 그 결과를 바탕으로 미스 얼라인을 판정한다.
본 발명의 실시예에 따른 미스 얼라인 검사 방법은 카메라를 포함한 미스 얼라인 검사 장치를 이용하여 상기 검사 대상 패널의 양측 가장자리 이미지들을 촬상하거나 상기 검사 대상 패널의 픽셀 어레이 중앙 이미지를 촬상하는 단계; 상기 미스 얼라인 검사 장치로부터 수신된 픽셀 어레이 중앙 이미지에서 에지를 검출하여 픽셀 패턴을 검출하는 단계; 상기 픽셀 패턴의 수직 방향 중앙과, 상기 필름 패턴 리타더에 형성된 리타데이션 패턴들의 경계 사이의 거리를 측정하여 그 결과를 파라미터 A로서 저장하는 단계; 및 상기 리타데이션 패턴의 수직 방향 높이를 파라미터 B로서 저장하고, A - (B/2)를 산출하여 그 결과를 바탕으로 상기 필름 패턴 리타더와 상기 표시패널 간의 미스 얼라인을 판정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 미스 얼라인 검사 방법은 카메라를 포함한 미스 얼라인 검사 장치를 이용하여 상기 검사 대상 패널의 양측 가장자리 이미지들을 촬상하고 상기 검사 대상 패널의 픽셀 어레이 중앙 이미지를 촬상하는 단계; 상기 미스 얼라인 검사 장치로부터 수신된 픽셀 어레이 중앙 이미지에서 에지를 검출하여 픽셀 패턴을 검출하는 단계; 상기 픽셀 패턴의 수직 방향 중앙과, 상기 필름 패턴 리타더에 형성된 리타데이션 패턴들의 경계 사이의 거리를 측정하여 그 결과를 파라미터 A로서 저장하는 단계; 및 상기 리타데이션 패턴의 수직 방향 높이를 파라미터 B로서 저장하고, A - (B/2)를 산출하여 그 결과를 바탕으로 상기 필름 패턴 리타더와 상기 표시패널 간의 미스 얼라인을 판정하는 단계를 포함한다.
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본 발명은 검사 대상 패널의 양측 가장자리 이미지들 및/또는 검사 대상 패널의 픽셀 어레이 중앙 이미지를 촬상하고, 그 이미지들의 분석 결과를 바탕으로 필름 패턴 리타더와 표시패널 간의 미스 얼라인 정도를 자동으로 측정한다. 그 결과, 본 발명은 필름 패턴 리타더와 표시패널의 미스 얼라인 정도를 신속하고 정확하게 측정할 수 있다.
도 1a 내지 도 1d는 본 발명에서 표시패널과 필름 패턴 리타더의 정렬 시스템 및 그 정렬 방법을 단계적으로 보여 주는 도면들이다.
도 2는 도 1a 내지 도 1d에 도시된 필름 패턴 리타더의 구조를 보여 주는 평면도이다.
도 3은 필름 패턴 리타더와 제1 비젼 시스템을 보여 주는 사시도이다.
도 4는 표시패널과 제2 비젼 시스템을 보여 주는 사시도이다.
도 5는 필름 패턴 리타더의 직진도가 높은 경우에 필름 패턴 리타더와 표시패널이 이상적으로 정렬된 예를 보여 주는 도면이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명에서 직진도가 낮은 필름 패턴 리타더를 표시패널에 접합하는 방법을 보여 주는 도면들이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 미스 얼라인 검사 방법을 보여 주는 흐름도이다.
도 8은 미스 얼라인 검사 위치를 보여 주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 미스 얼라인 검사 장치를 보여 주는 도면이다.
도 10은 도 9에 도시된 비젼 모듈들에 의해 촬상된 이미지의 일예를 보여 주는 도면이다.
도 11은 표시패널의 가장자리에서 필름 패턴 리타더와 표시패널 사이에 존재하는 기포를 보여 주는 평면도이다.
도 12는 기포의 실제 이미지를 보여 주는 도면이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 미스 얼라인 검사 장치를 보여 주는 도면이다.
도 14는 도 13과 같은 미스 얼라인 검사 장치를 이용한 정렬 정밀도 검사 공정을 상세히 보여 주는 흐름도이다.
도 15는 도 13과 같은 미스 얼라인 검사 장치에 의해 촬상된 이미지와 그 이미지에 대한 에지 검출 이미지의 실예를 보여 주는 도면이다.
도 16은 미스 얼라인 검사 방법에서 적용되는 파라 미터들과 미스 얼라인을 보여 주는 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 입체 영상 표시장치는 표시패널에 필름 패턴 리타더가 접합되고 편광 안경이 필요한 편광 안경 방식의 입체 영상 표시장치로 구현된다.
도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 표시장치의 표시패널과 필름 패턴 리타더의 정렬 시스템 및 그 정렬 방법을 단계적으로 보여 주는 도면들이다.
도 1a 내지 도 1d를 참조하면, 본 발명의 정렬 시스템은 제1 정렬 스테이지(Align stage)(ST1), 제1 비젼 시스템(VR1~VR5), 제2 정렬 스테이지(ST2), 제2 비젼 시스템(VP1~VP4), 드럼(DR), 콘트롤러(CTRL) 등을 포함한다.
제1 정렬 스테이지(ST1)는 필름 패턴 리타더(FPR)를 흡착하고 콘트롤러(CTRL)의 제어 하에 필름 패턴 리타더(FPR)의 자세를 도 3과 같이 x축, y축 및 θ축 방향으로 미세 조정하여 패턴 리타더(FPR)의 위치 오차를 보정한다. 제1 정렬 스테이지(ST1)는 드럼(DR) 쪽으로 전진하고 후퇴할 수 있도록 도시하지 않은 로봇에 의해 직선 이동될 수 있다.
필름 패턴 리타더(FPR)는 도 2와 같이 좌안 영상의 편광과 우안 영상의 편광을 분리하기 위한 제1 및 제2 리타데이션 패턴(Retadation patterns, PR1, PR2)을 포함한다. 필름 패턴 리타더(FPR)는 제1 및 제2 리타데이션 패턴들(PR1, PR2)이 교대로 표시된 어레이 영역과, 그 어레이 영역 밖의 상단 및 하단에 위치하는 더미 영역들을 포함한다. 필름 패턴 리타더(FPR)의 어레이 영역은 표시패널(PNL)에서 영상이 표시되는 픽셀 어레이 영역과 대향하여, 그 픽셀 어레이 영역으로부터 입사되는 영상의 편광을 선택한다.
제1 및 제2 리타데이션 패턴(PR1, PR2)의 광축은 서로 직교한다. 제1 및 제2 리타데이션 패턴(PR1, PR2)은 표시패널(PNL)에 표시되는 좌안 영상과 우안 영상의 편광을 분할한다. 제1 및 제2 리타데이션 패턴(PR1, PR2)의 광축은 서로 직교한다. 예를 들어, 제1 리타데이션 패턴(PR1)은 표시패널(PNL)의 픽셀 어레이에서 기수 번째 라인과 대향하여 그 기수 번째 라인으로부터 입사되는 빛의 위상을 1/4 파장만큼 지연시켜 기수 번째 라인에 표시되는 좌안 영상(또는 우안 영상)의 빛을 우원편광으로 투과시킨다. 제2 리타데이션 패턴(PR2)은 표시패널(PNL)의 픽셀 어레이에서 우수 번째 라인과 대향하여 그 우수 번째 라인으로부터 입사되는 빛의 위상을 3/4 파장만큼 지연시켜 우수 번째 라인에 표시되는 우안 영상(또는 좌안 영상)의 빛을 좌원편광으로 투과시킨다.
필름 패턴 리타더(FPR)의 더미 영역들에 형성된 더미 패턴(DUM1, DUM2)들은 어레이 영역에 형성된 제1 및 제2 리타데이션 패턴(PR1, PR2)과의 구분이 용이하도록 제1 및 제2 리타데이션 패턴(PR1, PR2)의 폭과 다른 폭으로 형성될 수 있다. 더미 패턴들(DUM1, DUM2)은 제1 및 제2 리타데이션 패턴(PR1, PR2) 중 어느 하나의 편광 특성을 갖는다. 상단 더미 패턴(DUM1)은 하단 더미 패턴(DUM2)과 동일한 편광 특성을 가지거나, 하단 더미 패턴(DUM2)과 다른 편광 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 상단 더미 패턴(DUM1)과 하단 더미 패턴(DUM2)은 좌원 편광이나 우원 편광만을 통과시킬 수 있다. 이와 달리, 상단 더미 패턴(DUM1)은 우원 편광(또는 좌원 편광)만 통과시키고 하단 더미 패턴(DUM2)은 좌원 편광(또는 우원 편광)을 통과시킬 수 있다. 더미 패턴들(DUM1, DUM2)은 필름 패턴 리타더(FPR)와 표시패널(PNL)을 정렬할 때, 패턴 리타더(FPR)의 상/하단 가장자리 위치를 확인하기 위한 참조 패턴으로 이용된다.
제1 비젼 시스템(VR1~VR5)은 제1 정렬 스테이지(ST1) 상에 고정된 필름 패턴 리타더(FPR)의 가장자리 5 개 위치를 촬상하여 획득된 이미지를 콘트롤러(CTRL)로 전송한다. 제1 및 제2 비젼 모듈(VR1, VR2)은 필름 패턴 리타더(FPR)의 상단 또는 하단의 양측 2 개소의 더미 패턴 이미지를 촬상한다. 제3 및 제4 비젼 모듈(VR3, VR4)는 필름 패턴 리타더(FPR)의 중앙 양측 2 개소의 이미지를 촬상한다. 제5 비젼 모듈(VR5)은 필름 패턴 리타더(FPR)의 센터 라인 중앙 이미지를 촬상한다. 제5 비젼 모듈(VR5)은 생략 가능하다. 예컨대, 제1 내지 제4 비젼 모듈(VR1~VR4)이 이동되거나 제1 정렬 스테이지(ST1)가 이동되면, 제1 내지 제4 비젼 모듈(VR1~VR4) 중 어느 하나에 의해 필름 패턴 리타더(FPR)의 센터 라인 중앙 이미지가 촬상될 수 있다. 제5 비젼 모듈(VR5)을 사용하면, 필름 패턴 리타더(FPR)의 센터 라인 중앙 이미지를 얻기 위하여 필름 패턴 리타더(FPR) 혹은 제1 비젼 시스템(VR1~VR5)를 추가로 이동시킬 필요가 없다. 이러한 제1 비젼 시스템(VR1~VR5)은 콘트롤러(CTRL)의 제어 하에 필름 패턴 리타더(FPR)에서 미리 설정된 위치를 검출하는 이미지 센서 역할을 한다.
제1 비젼 시스템(VR1~VR5)의 비젼 모듈들 각각은 카메라(또는 이미지 센서)와 그 카메라 렌즈와 필름 패턴 리타더(FPR) 사이에 설치된 편광판을 포함한다. 편광판은 필름 패턴 리타더(FPR)의 제1 리타데이션 패턴(PR1) 또는 제2 리타데이션 패턴(PR2) 중 어느 하나로부터 입사되는 편광만을 통과시킨다. 제1 비젼 시스템(VR1~VR5)의 비젼 모듈들은 미리 설정된 위치에서 필름 패턴 리타더(FPR)의 이미지를 촬상하여 콘트롤러(CTRL)로 전송한다. 비젼 모듈들(VR1~VR5)에 의해 촬상되는 이미지에서 제1 및 제2 리타데이션 패턴(PR1, PR2) 중 어느 하나는 밝은 화이트 계조(White gray level)로 보이는 반면 다른 하나는 어두운 블랙 계조(black gray level)로 보이게 된다. 이러한 비젼 시스템에 대하여는 본원 출원인에 의해 기 출원된 대한민국 특허 출원 10-2010-0035184(2010-04-16), 대한민국 특허 출원 10-2010-0132520(2010-12-22) 등에 개시된 비젼 모듈을 이용할 수 있다.
콘트롤러(CTRL)에는 필름 패턴 리타더(FPR)에서 더미 패턴(DUM1, DUM2)과 센터 라인 사이의 거리가 미리 저장되어 있다. 따라서, 콘트롤러(CTRL)은 더미 패턴(DUM1, DUM2)을 확인하여 그 더미 패턴(DUM1, DUM2)의 위치로부터 소정 거리만큼 이격된 필름 패턴 리타더(FPR)의 센터 라인의 위치를 알 수 있다. 필름 패턴 리타더(FPR)의 센터 라인은 별도의 공정으로 형성되지 않고 필름 패턴 리타더(FPR)에서 중앙에 위치하는 제1 및 제2 리타데이션 패턴들(PR1, PR2) 사이의 경계선으로 설정될 수 있다.
콘트롤러(CTRL)는 제1 및 제2 비젼 모듈(VR1, VR2)에 의해 촬상된 이미지를 확인하여 필름 패턴 리타더(FPR)의 더미 패턴(DUM1, DUM2)을 확인할 수 있다. 콘트롤러(CTRL)는 제3 및 제4 비젼 모듈(VR3, VR4)에 의해 촬상된 이미지들 각각을 가상의 기준라인과 비교하여 제1 스테이지(ST1)에 안착된 필름 패턴 리타더(FPR)의 자세를 x축, y축, θ축 방향으로 조정하여, 필름 패턴 리타더(FPR)의 센터 라인을 가상의 기준라인과 일치시킬 수 있다. 콘트롤러(CTRL)는 제5 비젼 모듈(VR5)에 의해 촬상된 이미지를 분석하여 필름 패턴 리타더(FPR)의 중앙 부분에서 센터 라인 위치를 판정할 수 있고, 제5 비젼 모듈(VR5)에 의해 촬상된 이미지와 제3 및 제4 비젼 모듈들(VR3, VR4)에 의해 촬상된 이미지를 비교 분석하여 리타데이션 패턴들(PR1, PR2)이 휘어진 정도를 알 수 있다. 필름 패턴 리타더(FPR)의 직진도가 낮은 경우에, 콘트롤러(CTRL)는 제5 비젼 모듈(VR5) 또는, 제3 및 제4 비젼 모듈(VR3, VR4) 중 어느 하나에 의해 촬상된 필름 패턴 리타더(FPR)의 중앙 부분 이미지를 분석하여 필름 패턴 리타더(FPR)의 센터 라인 중앙 부분을 가상의 기준라인과 일치시킨다.
콘트롤러(CTRL)는 도 9 및 도 13과 같은 미스 얼라인 검사 장치의 비젼 모듈들에 의해 촬상된 이미지 데이터를 입력 받아 그 이미지 데이터를 분석하여 미스 얼라인 정도를 판단할 수 있다. 콘트롤러(CTRL)는 도 13과 같은 미스 얼라인 검사 장치로부터 수신된 이미지를 바탕으로 미스 얼라인 정도를 판단하기 위하여, 표시패널(PNL)의 다양한 모델들에 대응하여 다양한 픽셀 패턴들을 저장하고 있다. 또한, 콘트롤러(CTRL)는 도 13과 같은 미스 얼라인 검사 장치로부터 수신된 이미지를 바탕으로 미스 얼라인 정도를 판단하기 위하여, 에지 검출 필터(Edge detection filter)와, 미리 설정된 미스 얼라인 검사 알고리즘을 실행하는 연산회로를 포함한다. 에지 필터는 수신된 이미지에서 에지를 검출하여 픽셀 형태를 추출한다. 연산회로는 에지 검출 필터의 출력 이미지로부터 도 15 및 도 16에 도시된 파라미터들(A, B)를 측정하고 그 파라미터들(A,B)을 미리 설정된 미스 얼라인 검사 알고리즘에 입력하여 미스 얼라인 정도를 판단한다.
표시패널(PNL)은 액정표시소자(Liquid Crystal Display, LCD), 전계방출 표시소자(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 유기발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Display, OLED), 전기영동 표시소자(Electrophoresis, EPD) 등의 평판 표시소자의 표시패널로 구현될 수 있다.
제2 정렬 스테이지(ST2)에는 표시패널(PNL)이 안착된다. 제2 정렬 스테이지(ST2)는 표시패널(PNL)을 흡착할 수 있다. 제2 정렬 스테이지(ST2)는 콘트롤러(CTRL)의 제어 하에 표시패널(PNL)의 자세를 도 4와 같이 x축, y축 및 θ축 방향으로 미세 조정하여 표시패널(PNL)의 위치 오차를 보정한다. 제2 정렬 스테이지(ST2)는 드럼(DR) 쪽으로 전진하고 후퇴할 수 있도록 도시하지 않은 로봇에 의해 직선 이동될 수 있다.
제2 비젼 시스템(VP1~VP4)의 제1 및 제2 비젼 모듈(VP1, VP2)은 제2 정렬 스테이지(ST2) 위에서 필름 패턴 리타더(FPR)의 더미 패턴들(DUM1, DUM2)과 대응하는 표시패널(PNL)의 상단 또는 하단 양측 2 개소의 얼라인 마크(M1, M2) 이미지들을 촬상한다. 제2 비젼 시스템(VP1~VP4)의 제3 및 제4 비젼 모듈(VP3, VP4)은 제2 정렬 스테이지(ST2) 위에서 필름 패턴 리타더(FPR)의 중앙 양측 패턴들과 대응하는 표시패널(PNL)의 중앙 양측 2 개소의 얼라인 마크(M3, M4) 이미지들을 촬상한다. 이러한 제2 비젼 시스템(VP1~VP4)은 콘트롤러(CTRL)의 제어 하에 표시패널(PNL)에서 미리 설정된 위치에서 얼라인 마크 이미지를 촬상하여 콘트롤러(CTRL)로 전송하는 이미지 센서 역할을 한다.
표시패널(PNL)의 직진도는 기판 특성상 매우 높다. 따라서, 콘트롤러(CTRL)는 제3 및 제4 비젼 시스템(VP3, VP4)에 의해 촬상된 이미지를 분석하여 표시패널(PNL)의 센터 라인을 거의 오차 없이 판정할 수 있다. 표시패널(PNL)의 센터 라인은 픽셀 어레이에서 중앙부에 위치하는 표시 라인들 간의 경계선으로 설정될 수 있다. 표시패널(PNL)의 중앙 양측에 형성된 제3 및 제4 얼라인 마크들(M3, M4)은 표시패널(PNL)의 센터 라인 위치를 지시한다.
드럼(DR)은 제1 정렬 스테이지(ST1)와 제2 정렬 스테이지(ST2) 사이에 설치된다. 드럼(DR)은 콘트롤러(CTRL)의 제어 하에 모터에 의해 회동되고 직선 가이드 수단에 의해 상하 방향 또는, 상하 및 좌우 방향으로 이동될 수 있다. 드럼(DR)은 콘트롤러(CTRL)의 제어 하에 필름 패턴 리타더(FPR)를 제1 정렬 스테이지(ST1)로부터 넘겨 받아 그 필름 패턴 리타더(FPR)를 제2 정렬 스테이지(ST2) 상에 안착된 표시패널(PNL) 상에 정착한다. 드럼(DR)에 필름 패턴 리타더(FPR)가 안정되게 감길 수 있도록 드럼(DR)에는 약한 점도를 갖는 점착층이 형성되거나 흡착 기구들이 형성될 수 있다.
콘트롤러(CTRL)는 미리 설정된 얼라인 프로그램에 따라 정렬 시스템을 구성하는 모든 구성요소들의 일련의 동작을 제어하여 표시패널(PNL)과 필름 패턴 리타더(FPR)의 정렬 과정 전체를 제어한다.
표시패널(PNL)과 필름 패턴 리타더(FPR)의 정렬 방법을 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 도 1a와 같이 필름 패턴 리타더(FPR)를 제1 정렬 스테이지(ST1) 상에 고정한 후에 제1 비젼 시스템(VR1~VR5)을 통해 필름 패턴 리타더(FPR)의 정렬 상태를 확인한다. 콘트롤러(CTRL)에는 필름 패턴 리타더(FPR)에서 더미 패턴(DUM1, DUM2)과 중앙에 위치한 리타데이션 패턴들(PR1, PR2) 사이의 거리가 미리 저장되어 있다. 콘트롤러(CTRL)는 제1 및 제2 비젼 모듈(VR1, VR2)에 의해 획득된 더미 패턴 이미지를 바탕으로 더미 패턴(DUM1, DUM2) 중 어느 하나의 위치를 확인하고, 제1 정렬 스테이지(ST1)를 구동하여 필름 패턴 리타더(FPR)를 y축 방향으로 미리 설정된 거리 만큼 이동시킨다. 이 때, 콘트롤러(CTL)에 미리 설정된 가상의 기준 라인과 필름 패턴 리타더(FPR)의 센터 라인이 일치될 때까지 필름 패턴 리타더(FPR)의 자세는 제1 정렬 스테이지(ST1)에 의해 x축과 θ축 방향으로 조절될 수 있다. 가상의 기준라인은 콘트롤러(CTRL) 내에서 미리 설정되어 모니터에 표시되는 라인이다.
콘트롤러(CTRL)는 제1 및 제2 비젼 모듈(VR1, VR2)에 의해 획득된 더미 패턴 이미지를 바탕으로 더미 패턴(DUM1, DUM2) 중 어느 하나의 위치를 확인하고, 제1 정렬 스테이지(ST1)를 구동하여 필름 패턴 리타더(FPR)를 y축 방향으로 미리 설정된 거리 만큼 이동시킨다.
콘트롤러(CTRL)는 제3 및 제4 비젼 모듈(VR3, VR4)로부터 획득된 이미지를 바탕으로 확인된 필름 패턴 리타더(FPR)의 센터 라인을 미리 설정된 가상의 기준라인에 일치시킨다. 이와 동시에, 콘트롤러(CTRL)는 제5 비젼 모듈(VR3)로부터 획득된 필름 패턴 리타더(FPR)의 중앙 이미지와, 제3 및 제4 비젼 모듈(VR3, VR4)로부터 획득된 필름 패턴 리타더(FPR)의 중앙 양측 이미지들을 비교하여 필름 패턴 리타더(FPR)의 센터 라인의 휨 정도와, 필름 패턴 리타더(FPR)의 중앙에서 센터 라인 위치를 판정한다. 이 판정 결과에 기초하여, 콘트롤러(CTRL)는 미리 설정된 허용 가능한 얼라인 마진(Align margin) 내에서 필름 패턴 리타더(FPR)의 센터 라인 중앙을 표시패널(PNL)의 센터 라인 중앙에 일치시킨다.
이어서, 본 발명은 제1 정렬 스테이지(ST1) 상에서 필름 패턴 리타더(FPR)를 정렬한 후에 도 1b와 같이 제1 정렬 스테이지(ST1)를 드럼(DR) 쪽으로 이동시키거나 드럼(DR)을 제1 정렬 스테이지(ST1)로 이동시켜 드럼(DR)의 표면을 필름 패턴 리타더(FPR)에 접촉시킨 후에 드럼(DR)을 반시계 방향으로 회동시켜 필름 패턴 리타더(FPR)를 드럼(DR)으로 옮긴다. 이어서, 본 발명은 드럼(DR) 상에서 필름 패턴 리타더(FPR)의 이형 필름을 박리하여 필름 패턴 리타더(FPR)의 점착제를 노출시킨다. 이형 필름은 수동으로 박리되거나 도시하지 않은 자동 박리 장치에 의해 자동으로 박리될 수 있다.
이어서, 본 발명은 도 1c와 같이 제2 비젼 시스템(VP1~VP4)을 통해 획득된 표시패널(PNL)의 얼라인 마크들(M1~M4)의 이미지를 바탕으로 표시패널(PNL)의 정렬 상태를 확인하고 표시패널(PNL)의 정렬 상태가 원하는 위치로부터 오차가 있으면 제2 정렬 스테이지(ST2)를 구동하여 표시패널(PNL)의 정렬 상태를 조정한다. 콘트롤러(CTRL)는 제3 및 제4 비젼 모듈(VP3, VP4)로부터 획득된 얼라인 마크(M3, M4)의 이미지를 바탕으로 확인된 표시패널(PNL)의 센터 라인을 가상의 기준 라인에 일치시킨다.
본 발명은 상기 제1 및 제2 스테이지들(ST1, ST2) 중 적어도 어느 하나를 제어하여 필름 패턴 리타더(FPR)의 센터 라인 중앙을 소정의 허용 가능한 얼라인 마진 내에서 표시패널(PNL)의 센터 라인 중앙에 일치시킨다. 전술한 바와 같이 가상의 기준 라인을 매개로 하여 필름 패턴 리타더(FPR)의 센터 라인 중앙이 표시패널(PNL)의 센터 라인 중앙에 일치될 수 있다. 이렇게 필름 패턴 리타더(FPR)와 표시패널(PNL)이 정렬되면, 본 발명은 제2 정렬 스테이지(ST2)를 드럼(DR) 쪽으로 이동시키거나 드럼(DR)을 제2 정렬 스테이지(ST2)로 이동시켜 드럼(DR)에 감겨진 필름 패턴 리타더(FPR)의 점착제를 표시패널(PNL)의 표면에 접촉시킨다. 이어서, 본 발명은 도 1d와 같이 드럼(DR)을 반시계 방향으로 회전시키면서 필름 패턴 리타더(FPR)를 표시패널(PNL) 상에 접착시킨다.
도 5는 필름 패턴 리타더(FPR)의 직진도가 높은 경우에 필름 패턴 리타더(FPR)와 표시패널(PNL)이 이상적(ideal)으로 정렬된 예를 보여 주는 도면이다. 도 5에서, "PIX"는 표시패널(PNL)의 픽셀 어레이에 형성된 픽셀의 화소전극을 의미하며, "TFT"는 화소전극에 연결된 TFT를 의미한다.
도 6a 내지 도 6c는 필름 패턴 리타더(FPR)의 직진도가 낮은 경우에 필름 패턴 리타더(FPR)와 표시패널(PNL)의 센터 라인들(FPRCTL, PNLCTL) 간에 간격이 존재하는 예를 보여 주는 도면이다.
필름 패턴 리타더(FPR)의 직진도가 높으면, 필름 패턴 리타더(FPR)의 센터 라인(FPRCTL)의 직진도가 높다. 이 경우에, 도 5와 같이 필름 패턴 리타더(FPR)의 센터 라인(PNL)은 표시패널(PNL)의 센터 라인(PNLCTL)과 고르게 일치될 수 있다. 이 경우에, 입체 영상 표시장치의 상하 시야각이 넓다. 여기서, 상하 시야각은 표시패널(PNL)의 표시면에서 수직(90°)인 정면 시야각 보다 높은 상 시야각(+θ)과, 정면 시야각 보다 낮은 하 시야각(-θ)을 포함한다. 필름 패턴 리타더(FPR)의 센터 라인(FPRCTL)과 표시패널(PNL)의 센터 라인(PNLCTL)이 고르게 일치되면, 상 시야각(+θ)과 하 시야각(-θ)이 거의 동일하고 넓다. 도 5에서 하단 도면은 필름 패턴 리타더(FPR)가 표시패널(PNL)과 이상적으로 정렬된 상태에서 필름 패턴 리타더(FPR)를 표시패널(PNL)에 접착하고, 비젼 모듈들(VR1~VR5)의 렌즈 앞에 배치된 편광판을 통해 비젼 모듈 내의 카메라에 의해 촬상된 이미지를 나타낸다. 비젼 모듈의 렌즈 앞에 배치된 편광판의 광축이 제2 리타데이션 패턴(PR2)의 광축과 일치하면, 도 5의 하단 도면과 같이 제2 리타데이션 패턴(PR2)을 통과한 편광만이 카메라에 입사되므로 제2 리타데이션 패턴(PR2)을 통해 보여지는 이미지는 밝게 보인다. 반면에, 제1 리타데이션 패턴(PR1)을 통과한 편광은 비젼 모듈의 렌즈 앞에 배치된 편광판을 통과하지 못하므로 제1 리타데이션 패턴(PR1)을 통해 보여지는 이미지는 어둡게 보인다. 한편, 비젼 모듈의 렌즈 앞에 배치된 편광판의 광축이 제1 리타데이션 패턴(PR2)의 광축과 일치하면, 제1 리타데이션 패턴(PR1)을 통과한 편광만이 카메라에 입사되므로 제1 리타데이션 패턴(PR1)을 통해 보여지는 이미지는 밝게 보이고, 제2 리타데이션 패턴(PR2)을 통해 보여지는 이미지는 어둡게 보인다. 비젼 모듈의 렌즈 앞에 배치된 편광판은 사용자가 3D 이미지를 감상할 때 착용하는 편광 안경의 좌안 편광 필터 또는 우안 편광 필터 중 어느 하나로 구현될 수 있다.
필름 패턴 리타더(FPR)는 그 기재 필름의 강도가 떨어지고 유연한 특성 때문에 직진도가 낮아질 수 있다. 이 경우에, 필름 패턴 리타더(FPR)의 센터 라인(FPRCTL)의 진진도가 낮아지게 된다. 직진도가 낮은 필름 패턴 리타더(FPR)를 표시패널(PNL)에 정렬할 때, 필름 패턴 리타더(FPR)의 센터 라인 양측을 표시패널(PNL)의 중앙부 양측 얼라인 마크(M3, M4)에 일치시키면, 필름 패턴 리타더(FPR)와 표시패널(PNL)의 중앙에서 볼 때 필름 패턴 리타더(FPR)의 센터 라인(FPRCTL)과 표시패널(PNL)의 센터 라인(PNLCTL) 사이의 간격이 커지게 된다. 필름 패턴 리타더(FPR)의 센터 라인(FPRCTL) 중앙과, 표시패널(PNL)의 센터 라인(PNLCTL) 중앙 사이에 간격이 존재하면, 상하 입체 영상 표시장치의 상 시야각(+θ)과 하 시야각(-θ)이 비대칭적이고 그 중 어느 하나가 좁아진다.
직진도가 낮은 필름 패턴 리타더(FPR)를 표시패널(PNL)에 정렬할 때, 상하 시야각이 비대칭적으로 좁아지는 현상을 해결하기 위하여, 본 발명은 직진도가 낮은 필름 패턴 리타더(FPR)을 표시패널(PNL)과 정렬할 때 도 6a 내지 도 6c와 같이 필름 패턴 리타더(FPR)의 중앙 부분과 표시패널(PNL)의 중앙 부분에서 센터 라인들(FPRCLT, PNLCTL)을 일치시킨다. 그러면, 주요 정보를 포함하고 있는 이미지의 중앙부가 표시되는 표시패널(PNL)의 픽셀 어레이 영역 중앙부를 기준으로 필름 패턴 리타더(FPR)와 표시패널(PNL)의 센터 라인들이 일치하면 사용자가 느끼는 상하 시야각이 이상적인 정렬 상태와 같은 상하 시야각으로 구현될 수 있다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 입체 영상 표시장치의 표시패널과 필름 패턴 리타더의 정렬 시스템 및 그 정렬 방법에 의해 정렬된 필름 패턴 리타더와 표시패널의 센터 라인 정렬 상태를 보여 주는 도면들이다.
도 6a와 같이 필름 패턴 리타더(FPR)의 센터 라인 중앙이 그 센터 라인 양측 보다 위로 볼록하게 휘어진 경우에, 본 발명은 필름 패턴 리타더(FPR)의 센터 라인 중앙을 소정의 허용 가능한 얼라인 마진 내에서 표시패널(PNL)의 센터 라인 중앙에 일치시킨다. 필름 패턴 리타더(FPR)의 센터 라인 중앙과 표시패널(PNL)의 센터 라인 중앙 간의 간격은 필름 패턴 리타더(FPR)의 센터 라인 양 가장자리와 표시패널(PNL)의 센터 라인 양 가장자리 간의 간격보다 작다.
도 6b와 같이 필름 패턴 리타더(FPR)의 직진도가 높아 그 센터 라인이 곧은 경우에도, 본 발명은 필름 패턴 리타더(FPR)의 센터 라인 중앙을 소정의 허용 가능한 얼라인 마진 내에서 표시패널(PNL)의 센터 라인 중앙에 일치시킨다. 이 경우, 필름 패턴 리타더(FPR)의 센터 라인 중앙(B)과 표시패널(PNL)의 센터 라인 중앙 간의 간격은 필름 패턴 리타더(FPR)의 센터 라인 양 가장자리와 표시패널(PNL)의 센터 라인 양 가장자리 간의 간격과 실질적으로 동일하게 된다.
도 6c와 같이 필름 패턴 리타더(FPR)의 센터 라인 중앙이 그 센터 라인 양측 보다 아래로 쳐진 경우에, 본 발명은 필름 패턴 리타더(FPR)의 센터 라인 중앙을 소정의 허용 가능한 얼라인 마진 내에서 표시패널의 센터 라인 중앙에 일치시킨다. 이 경우, 필름 패턴 리타더(FPR)의 센터 라인 중앙과 표시패널(PNL)의 센터 라인 중앙(B) 간의 간격은 필름 패턴 리타더(FPR)의 센터 라인 양 가장자리와 표시패널(PNL)의 센터 라인 양 가장자리 간의 간격보다 작다.
사용자는 편광 안경을 착용하여 필름 패턴 리터더(FPR)를 통해 보여지는 표시패널(PNL)의 입체 영상을 감상할 수 있다. 편광 안경의 좌안 편광 필터는 제1 리타데이션 패턴(PR1)을 통해 입사되는 좌안 영상의 제1 편광만을 통과시키는 반면에, 편광 안경의 우안 필터는 제2 리타데이션 패턴(PR2)을 통해 입사되는 우안 영상의 제2 편광만을 통과시킨다.
도 7은 표시패널과 필름 패턴 리타더의 미스 얼라인 검사 방법을 보여 주는 흐름도이다. 도 7의 흐름도는 필름 패턴 리타더(FRP)를 표시패널(PNL)에 정렬하는 공정부터 미스 얼라인 확인 공정까지 단계적으로 보여 준다.
도 7을 참조하면, 본 발명은 도 1a 내지 도 6c에서 전술한 방법으로 필름 패턴 리타더(FPR)을 표시패널(PNL)에 정렬하고 합착한다.(S1 및 S2)
이어서, 본 발명은 검사 대상 패널에 대하여 정렬 정밀도를 검사한다.(S3) 검사 대상 패널은 S1 및 S2 단계를 거쳐 필름 패턴 리타더(FPR)이 접착된 표시패널(PNL)을 의미한다. 정렬 정밀도 검사 공정에 대하여는 도 8 내지 도 18을 결부하여 상세히 설명하기로 한다.
정렬 정밀도 검사 결과, 미스 얼라인 정도가 미리 설정된 허용 가능한 미스 얼라인 범위를 벗어나면 검사 대상 패널은 불량 패널로 판정된다.(S4 및 S5) 반면에, 미스 얼라인 정도가 미리 설정된 허용 가능한 미스 얼라인 범위 이내이면 검사 대상 패널은 양품 패널로 판정된다.(S4 및 S6)
정렬 정밀도 검사 공정에서, 미스 얼라인 검사 위치는 도 8과 같이 검사 대상 패널의 양측 가장자리에서 중앙부 얼라인 마크들(M3, M4)이 위치하는 2 개소(L1, L2)일 수 있다. 도 9는 검사 대상 패널의 양측 2 개소에서 미스 얼라인을 검사하는 장치를 보여 주는 도면이다.
미스 얼라인 검사 위치는 도 8과 같이 검사 대상 패널에서 얼라인 마크가 없는 픽셀 어레이의 중앙 부분(C)일 수 있다. 도 13은 픽셀 어레이의 중앙 부분(C)에서 미스 얼라인을 검사하는 장치를 보여 주는 도면이다.
또한, 정렬 정밀도 검사 공정에서 설정된 미스 얼라인 검사 위치는 도 8에서 검사 대상 패널의 양측 가장자리 2 개소(L1, L2)와 픽셀 어레이의 중앙 부분(C)을 포함한 3 개소 일 수 있다. 이 경우에, 미스 얼라인 검사 장치는 도 9에 도시된 비젼 모듈들과 도 13에 도시된 비젼 모듈을 포함한 3 개의 비젼 모듈들로 구성될 수 있다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 미스 얼라인 검사 장치를 보여 주는 도면이다. 도 10은 도 9에 도시된 비젼 모듈들(V1, V2)에 의해 촬상된 이미지의 일예를 보여 주는 도면이다. 도 10에서 "#540 및 #541"은 검사 대상 패널에서 필름 패턴 리타더(FPR)의 제540 및 제541 라인에 위치하는 리타데이션 패턴들(PR1, PR2)을 의미한다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 미스 얼라인 검사 장치는 검사 대상 패널의 양측 가장 자리 중앙에 위치하는 얼라인 마크들(M3, M4)과 그 근방 이미지를 촬상하는 제1 및 제2 비젼 모듈들(V1, V2)을 포함한다.
제1 및 제2 비젼 모듈들(V1, V2) 각각은 특정 편광을 통과시키는 편광판을 통해 입사되는 빛을 광전 변환한다. 따라서, 제1 및 제2 비젼 모듈들(V1, V2)에 의해 촬상되는 이미지에서 제1 및 제2 리타데이션 패턴(PR1, PR2) 중 어느 하나를 통해 얼라인 마크들(M3, M4)이 보이는 반면, 다른 하나의 리타데이션 패턴은 어둡게 보인다.
콘트롤러(CTRL)는 비젼 모듈들(V1, V2)에 의해 촬상된 이미지를 분석하여 표시패널(PNL)의 센터라인(PNLCTL)과 일치하는 얼라인 마크들(M3, M4)의 중앙과, 필름 패턴 리타더(FPR)의 센터 라인(FPRCTL)의 일치 여부와 그들 간의 간격을 측정한다. 콘트롤러(CTRL)는 얼라인 마크들(M3, M4)의 중앙과 필름 패턴 리타더(FPR)의 센터 라인(FPRCTL)이 일치하거나 그들 간의 간격이 미리 설정된 허용 가능한 얼라인 마진 이내이면 검사 대상 패널의 미스 얼라인 정도가 양품 판정 기준을 충족하는 것으로 판단한다.
콘트롤러(CTRL)는 도 9와 같은 미스 얼라인 검사 장치를 이용하여 정렬 정밀도를 검사할 때, 얼라인 마크들(M3, M4)의 중앙과 필름 패턴 리타더(FPR)의 센터 라인 사이의 거리를 계산하여 그 거리를 바탕으로 미스 얼라인 정도를 판단할 수 있다. 도 9와 같은 미스 얼라인 검사 장치에서 미스 얼라인 측정 방법은 직진도가 비교적 높은 필름 패턴 리타더(FPR)가 표시패널(PNL)에 합착되어야 하고, 비젼 모듈들(V1, V2)에 의해 촬상된 이미지에서 얼라인 마크들(M3, M4)과 필름 패턴 리타더(FPR)의 센터 라인(FPRCTL)이 선명하게 보여야 한다. 따라서, 직진도가 높은 필름 패턴 리타더(FPR)이 표시패널(PNL)에 접착되고, 얼라인 마크들(M3, M4)과 필름 패턴 리타더(FPR)의 센터 라인(FPRCTL)이 선명하게 보이는 검사 대상 패널에서 도 9와 같은 미스 얼라인 검사 장치가 적용될 수 있다.
도 7에서 S1 및 S2 단계를 거쳐 필름 패턴 리타더(FPR)가 표시패널(PNL)에 접착되면 표시패널(PNL)의 가장자리에서 필름 패턴 리타더(FPR)와 표시패널(PNL) 사이에 도 11 및 도 12와 같이 기포(ABUB)가 혼입될 수 있다. 이 경우에, 도 9와 같은 미스 얼라인 검사 장치의 비젼 모듈들(V1, V2)이 바라 보는 얼라인 마크들(M3, M4)이 도 12와 같이 기포(ABUB)에 의해 흐릿하게 보이거나 거의 보이지 않을 수 있다. 이 경우에, 콘트롤러(CTRL)는 도 9와 같은 미스 얼라인 검사 장치로부터 수신된 이미지를 분석하는 방법으로는 미스 얼라인 정도를 판단하기가 어렵다. 또한, 도 9와 같은 미스 얼라인 검사 장치를 이용하여 정렬 정밀도를 검사하는 경우에, 직진도가 낮은 필름 패턴 리타더(FPR)이 표시패널(PNL)에 접착되면 미스 얼라인 정도를 정확하게 측정하기가 곤란하다. 이는 필름 패턴 리타더(FPR)의 직진도에 따라 도 9와 같은 미스 얼라인 검사 장치 기반으로 측정된 미스 얼라인 정도가 검사 대상 패널의 중앙의 미스 얼라인 정도와 다르기 때문이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 미스 얼라인 검사 장치를 보여 주는 도면이다. 도 14는 도 13과 같은 미스 얼라인 검사 장치를 이용한 정렬 정밀도 검사 공정을 상세히 보여 주는 흐름도이다.
도 13 및 도 14를 참도하면, 미스 얼라인 검사 장치는 검사 대상 패널의 픽셀 어레이 중앙 이미지를 촬상하는 비젼 모듈(V3)을 포함한다.
콘트롤러(CTRL)는 비젼 모듈(V3)로부터 촬상된 이미지를 바탕으로 미스 얼라인 정도를 판단할 때 도 14와 같은 미스 얼라인 검사 알고리즘으로 미스 얼라인 정도를 자동 계산한다.
콘트롤러(CTRL)는 비젼 모듈(V3)로부터 수신된 이미지에서 에지를 검출한다.(S31 및 S32) 콘트롤러(CTRL)는 S31 및 S32 단계에서 검출된 에지 패턴(도 15의 우측 도면)과, 메모리에 미리 저장된 픽셀 패턴들을 비교하여 에지 패턴이 픽셀 패턴인지 진위 여부를 판정한다. 픽셀 패턴들 중에서 에지 패턴과 실질적으로 동일하거나 유사도가 미리 설정된 기준값 이상으로 높은 경우에 에지 패턴은 픽셀 패턴으로 판단된다.
콘트롤러(CTRL)는 에지 검출 과정을 통해 추정된 픽셀 패턴의 수직 방향(y축 방향) 중앙과, 도 15와 같이 비젼 모듈(V3)로부터 수신된 이미지에서 화이트 계조와 블랙 계조 간의 경계라인 사이의 거리를 측정하고, 그 결과를 파라미터 A로서 메모리에 저장한다. 픽셀 패턴이 도 5, 도 15 및 도 16과 같이 중앙 부부이 꺾인 패턴이라면 픽셀 패턴의 수직 방향 중앙은 에지 검출 패턴의 측면에서 꺾인 부분이다. 또한, 콘트롤러(CTRL)는 비젼 모듈(V3)로부터 수신된 이미지에서 화이트 계조로 보이는 라인의 y축 방향 높이를 측정하고, 그 결과를 파라미터 B로서 메모리에 저장한다.(S33) 비젼 모듈(V3)로부터 수신된 이미지에서 화이트 계조와 블랙 계조 간의 경계라인은 필름 패턴 리타더(FPR)의 센터 라인(FPRCTL)이거나, 그 센터 라인(FPRCTL)과 이웃하는 위치에 존재하는 제1 및 제2 리타데이션 패턴들(PR1, PR2) 간의 경계라인일 수 있다. 비젼 모듈(V3)로부터 수신된 이미지에서 화이트 계조로 보이는 라인은 도 15에서 명확하게 알 수 있는 바와 같이 필름 패턴 리타더(FPR)에서 제1 및 제2 리타데이션 패턴들(PR1, PR2) 중 어느 하나를 통해 밝게 보이는 라인이다.
파라미터 B는 필름 패턴 리타더(FPR)에서 리타데이션 패턴들(PR1, PR2) 중 어느 하나의 설계값(또는 이론치)으로 미리 설정되어 메모리에 미리 저장된 이론치일 수 있다. 이 경우에 파라미터 B의 측정 과정은 생략될 수 있다.
콘트롤러(CTRL)는 S34 단계에서 A - (B/2)를 계산하여 그 결과를 미스 얼라인 값(도 16의 MA)로 저장하고, 도 7의 S4 단계에서 그 미스 얼라인 값(MA)을 허용 가능한 미스 얼라인 범위과 비교한다.
도 13과 같은 미스 얼라인 검사 장치를 바탕으로 미스 얼라인을 검사하는 방법은 검사 대상 패널의 중앙부 이미지를 분석하기 때문에 기포(ABUB)로 인하여 얼라인 마크들(M3, M4)이 보이지 않거나 직진도가 낮은 필름 패턴 리타더(FPR)를 사용할 때에서 미스 얼라인 정도를 정확하게 측정할 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 미스 얼라인 검사 장치는 도 9 및 도 13에 도시된 3 개의 비젼 모듈들을 포함하고 도 8의 L1 및 L2 위치에서 얼라인 마크들(M3, M4)과 필름 패턴 리타더(FPR)의 센터 라인(FPRCTL)을 바탕으로 패널 가장자리의 미스 얼라인 정도를 판단함과 동시에, 도 8의 C 위치에서 파라미터 A 및 B를 바탕으로 패널 중앙부의 미스 얼라인 정도를 측정한다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
ST1, ST2 : 정렬 스테이지 VR1~VR5, VP1~VP4, V1~V3 : 비젼 시스템
DR : 드럼 CTRL : 콘트롤러

Claims (12)

  1. 필름 패턴 리타더가 접착된 표시패널을 포함하는 검사 대상 패널;
    상기 검사 대상 패널의 양측 가장자리 이미지들을 촬상하거나 상기 검사 대상 패널의 픽셀 어레이 중앙 이미지를 촬상하는 미스 얼라인 검사 장치; 및
    상기 미스 얼라인 검사 장치로부터 수신된 이미지를 분석하여 상기 필름 패턴 리타더와 상기 표시패널 간의 미스 얼라인 정도를 측정하는 콘트롤러를 포함하고,
    상기 콘트롤러는,
    상기 미스 얼라인 검사 장치로부터 수신된 픽셀 어레이 중앙 이미지에서 에지를 검출하여 픽셀 패턴을 검출하고,
    상기 픽셀 패턴의 수직 방향 중앙과, 상기 필름 패턴 리타더에 형성된 리타데이션 패턴들의 경계 사이의 거리를 측정하여 그 결과를 파라미터 A로서 저장하고,
    상기 리타데이션 패턴의 수직 방향 높이를 파라미터 B로서 저장하고, A - (B/2)를 산출하여 그 결과를 바탕으로 미스 얼라인을 판정하는 것을 특징으로 하는 표시패널과 필름 패턴 리타더의 미스 얼라인 검사 시스템.
  2. 필름 패턴 리타더가 접착된 표시패널을 포함하는 검사 대상 패널;
    상기 검사 대상 패널의 양측 가장자리 이미지들을 촬상하고 상기 검사 대상 패널의 픽셀 어레이 중앙 이미지를 촬상하는 미스 얼라인 검사 장치; 및
    상기 미스 얼라인 검사 장치로부터 수신된 이미지를 분석하여 상기 필름 패턴 리타더와 상기 표시패널 간의 미스 얼라인 정도를 측정하는 콘트롤러를 포함하고,
    상기 콘트롤러는,
    상기 미스 얼라인 검사 장치로부터 수신된 픽셀 어레이 중앙 이미지에서 에지를 검출하여 픽셀 패턴을 검출하고,
    상기 픽셀 패턴의 수직 방향 중앙과, 상기 필름 패턴 리타더에 형성된 리타데이션 패턴들의 경계 사이의 거리를 측정하여 그 결과를 파라미터 A로서 저장하고,
    상기 리타데이션 패턴의 수직 방향 높이를 파라미터 B로서 저장하고, A - (B/2)를 산출하여 그 결과를 바탕으로 미스 얼라인 값으로 판정하는 것을 특징으로 하는 표시패널과 필름 패턴 리타더의 미스 얼라인 검사 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 파라미터 B는,
    상기 픽셀 어레이 중앙 이미지로부터 상기 리타데이션 패턴의 수직 방향 높이를 측정한 결과를 바탕으로 정해지는 것을 특징으로 하는 표시패널과 필름 패턴 리타더의 미스 얼라인 검사 시스템.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 파라미터 B는,
    상기 필름 패턴 리타더의 설계값으로 미리 설정된 상기 리타데이션 패턴의 수직 방향 높이로 정해지는 것을 특징으로 하는 표시패널과 필름 패턴 리타더의 미스 얼라인 검사 시스템.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 콘트롤러는,
    상기 미스 얼라인 검사 장치로부터 수신된 상기 검사 대상 패널의 양측 가장자리 이미지들을 이용하여 상기 검사 대상 패널의 양측 가장자리에 형성된 얼라인 마크들의 중앙과, 상기 필름 패턴 리타더에 형성된 리타데이션 패턴들의 경계 사이의 거리를 측정하는 것을 특징으로 하는 표시패널과 필름 패턴 리타더의 미스 얼라인 검사 시스템.
  6. 삭제
  7. 필름 패턴 리타더가 접착된 표시패널을 포함하는 검사 대상 패널에서 상기 필름 패턴 리타더와 상기 표시패널 간의 미스 얼라인을 측정하는 미스 얼라인 검사 방법에 있어서,
    카메라를 포함한 미스 얼라인 검사 장치를 이용하여 상기 검사 대상 패널의 양측 가장자리 이미지들을 촬상하거나 상기 검사 대상 패널의 픽셀 어레이 중앙 이미지를 촬상하는 단계;
    상기 미스 얼라인 검사 장치로부터 수신된 픽셀 어레이 중앙 이미지에서 에지를 검출하여 픽셀 패턴을 검출하는 단계;
    상기 픽셀 패턴의 수직 방향 중앙과, 상기 필름 패턴 리타더에 형성된 리타데이션 패턴들의 경계 사이의 거리를 측정하여 그 결과를 파라미터 A로서 저장하는 단계; 및
    상기 리타데이션 패턴의 수직 방향 높이를 파라미터 B로서 저장하고, A - (B/2)를 산출하여 그 결과를 바탕으로 상기 필름 패턴 리타더와 상기 표시패널 간의 미스 얼라인을 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시패널과 필름 패턴 리타더의 미스 얼라인 검사 방법.
  8. 필름 패턴 리타더가 접착된 표시패널을 포함하는 검사 대상 패널에서 상기 필름 패턴 리타더와 상기 표시패널 간의 미스 얼라인을 측정하는 미스 얼라인 검사 방법에 있어서,
    카메라를 포함한 미스 얼라인 검사 장치를 이용하여 상기 검사 대상 패널의 양측 가장자리 이미지들을 촬상하고 상기 검사 대상 패널의 픽셀 어레이 중앙 이미지를 촬상하는 단계;
    상기 미스 얼라인 검사 장치로부터 수신된 픽셀 어레이 중앙 이미지에서 에지를 검출하여 픽셀 패턴을 검출하는 단계;
    상기 픽셀 패턴의 수직 방향 중앙과, 상기 필름 패턴 리타더에 형성된 리타데이션 패턴들의 경계 사이의 거리를 측정하여 그 결과를 파라미터 A로서 저장하는 단계; 및
    상기 리타데이션 패턴의 수직 방향 높이를 파라미터 B로서 저장하고, A - (B/2)를 산출하여 그 결과를 바탕으로 상기 필름 패턴 리타더와 상기 표시패널 간의 미스 얼라인을 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시패널과 필름 패턴 리타더의 미스 얼라인 검사 방법.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 파라미터 B는,
    상기 픽셀 어레이 중앙 이미지로부터 상기 리타데이션 패턴의 수직 방향 높이를 측정한 결과를 바탕으로 정해지는 것을 특징으로 하는 표시패널과 필름 패턴 리타더의 미스 얼라인 검사 방법.
  10. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 파라미터 B는,
    상기 필름 패턴 리타더의 설계값으로 미리 설정된 상기 리타데이션 패턴의 수직 방향 높이로 정해지는 것을 특징으로 하는 표시패널과 필름 패턴 리타더의 미스 얼라인 검사 방법.
  11. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 미스 얼라인 검사 장치로부터 수신된 상기 검사 대상 패널의 양측 가장자리 이미지들을 이용하여 상기 표시패널의 양측 가장자리에 형성된 얼라인 마크들의 중앙과, 상기 필름 패턴 리타더에 형성된 리타데이션 패턴들의 경계 사이의 거리를 측정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시패널과 필름 패턴 리타더의 미스 얼라인 검사 방법.
  12. 삭제
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