KR20010030932A - Optical inspection method and system - Google Patents
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Abstract
선형으로 편광된 광을 생성하는 화소 어레이를 검사하기 위한 방법 및 시스템이 제공되며, 이는 어레이 내의 결함이 있는 화소의 위치를 검출하는 것을 목적으로 한다. 화소 어레이(24)로부터 나오는 광을 제공하기 위해 화소 어레이(24)에 조명이 제공된다. 화소 어레이의 제1 및 제2 화상이 화소 어레이(24)의 각 화소에 대응하는 광의 명암도의 비균일성의 존재 여부를 검출하기 위해 포착된다. 제2 화상은 화소 어레이로부터 나오는 광의 소정 편광을 갖는 소정 성분으로 형성된다. 제1 및 제2 화상은 화소 어레이의 결함이 있는 화소의 위치를 결정하기 위해 분석된다.A method and system are provided for inspecting a pixel array that produces linearly polarized light, which aims to detect the location of defective pixels within the array. Illumination is provided to the pixel array 24 to provide light exiting from the pixel array 24. First and second images of the pixel array are captured to detect whether there is a nonuniformity in the intensity of light corresponding to each pixel of the pixel array 24. The second image is formed of a predetermined component having a predetermined polarization of light emitted from the pixel array. The first and second images are analyzed to determine the position of defective pixels in the pixel array.
Description
디스플레이 패널의 광학 검사용 시스템은 검사된 패널의 '불량' 화소, 즉 작동될 때 소정의 명암값보다 밝거나 어두운 화소를 검출하려는 공통의 목적을 가지고 발전해 왔다.Systems for optical inspection of display panels have evolved with a common purpose to detect 'bad' pixels of the inspected panel, i.e., pixels that are lighter or darker than a predetermined contrast value when operated.
이러한 종류의 시스템의 일례는 PCT 공개 제WO 93/19453호에 개시되어 있다. 이러한 시스템은 검사될 디스플레이 패널을 작동하는 수단과, 디스플레이 패널 상에 나타난 화상을 포착하기 위한 센서와, 화상 처리 수단을 포함한다.An example of this kind of system is disclosed in PCT Publication WO 93/19453. Such a system includes means for operating a display panel to be inspected, a sensor for capturing an image displayed on the display panel, and image processing means.
디스플레이 패널 화소의 명암도의 비균일성을 확인함으로써 디스플레이 패널을 검사하며 작동 수단, 센서 수단 및 화상 처리 수단을 포함하는 종래 시스템의 다른 예는 EP 공개 공보 제95301647호에 개시되어 있다. 작동 수단은 각 화소 서브셋(subset)이 화소의 예비 설정된 크기 내에서 단일 작동 화소를 포함하는 화소 서브셋의 순서로 형성된 패턴을 생성하도록 설계된다. 블러링(Blurring) 수단은 종종 발생하여 요구되지 않은 모어 패턴(Moire pattern)을 야기하는 공지된 앨리어싱(aliazing) 효과를 극복하기 위해 패턴의 화상을 연속으로 흐리게 하는 데 사용된다.Another example of a conventional system for inspecting a display panel by checking the non-uniformity of the intensity of the display panel pixels and including the operating means, the sensor means and the image processing means is disclosed in EP Publication No. 95301647. The actuating means are designed to produce a pattern in which each pixel subset is formed in the order of a pixel subset comprising a single actuating pixel within a preset size of the pixel. Blurring means are used to continuously blur the image of the pattern to overcome known aliasing effects that often occur and cause an undesired Moire pattern.
그러나, 검사될 디스플레이 패널이 디스플레이 패널의 몇몇 화소를 차단할 수 있는 먼지 등의 작은 입자로 덮여지는 경우가 종종 있다. 불량 화소 및 먼지 입자에 의해 차단된 화소들은 포착된 화상 내에서 유사한 외관을 가질 수 있다. 조립 공정에서의 후치 단계에서 디스플레이 패널이 항상 세척되기 때문에, 차단된 화소와 관련된 그러한 '불량' 화소는 제조업자에게 이롭지 않다. 따라서, 실제 결함과 작은 먼지 입자에 의해 야기된 외견 상의 결함을 구별할 필요가 있다.However, the display panel to be inspected is often covered with small particles such as dust, which may block some pixels of the display panel. Bad pixels and pixels blocked by dust particles may have a similar appearance in the captured image. Since the display panel is always cleaned in the post step in the assembly process, such 'bad' pixels associated with blocked pixels are not beneficial to the manufacturer. Therefore, it is necessary to distinguish between actual defects and apparent defects caused by small dust particles.
본 발명은 광학 검사 기술, 특히 액정 디스플레이(LCD) 패널을 검사하는 데 적절한 광학 검사 기술에 관한 것이다.The present invention relates to optical inspection techniques, in particular optical inspection techniques suitable for inspecting liquid crystal display (LCD) panels.
도1은 종래 검사 시스템의 주요 부분의 개략도이다.1 is a schematic representation of the main parts of a conventional inspection system.
도2는 종래 LCD 장치의 주요 부분의 개략 사시도이다.2 is a schematic perspective view of a main part of a conventional LCD device.
도3은 본 발명에 따른 검사 시스템의 주요 부분을 도시하는 기능적 블록도이다.3 is a functional block diagram illustrating the main parts of the inspection system according to the present invention.
도4는 특히, 본 발명의 일실시예에 따른 도3의 시스템의 주요 작동 원리를 도시한다.Figure 4 illustrates in particular the principle of operation of the system of Figure 3 in accordance with an embodiment of the present invention.
도5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도3의 시스템의 작동 단계에서의 사시도이다.5 is a perspective view at an operational stage of the system of FIG. 3 in accordance with another embodiment of the present invention.
본 발명의 목적은 결함을 검출하기 위한 LCD 패널의 자동 광학 검사용의 신규한 방법 및 시스템, 특히 검출된 결함이 분류될 수 있는 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide novel methods and systems for automatic optical inspection of LCD panels for detecting defects, in particular methods and systems in which detected defects can be classified.
따라서, 본 발명의 일태양에 따라서, (가) 화소 어레이로부터 나오는 광을 제공하기 위해 화소 어레이에 조명을 제공하는 단계와, (나) 화소 어레이의 제1 화상을 포착하고, 화소 어레이의 각 화소에 대응하는 광의 명암도의 비균일성의 존재 여부를 검출하는 단계와, (다) 화소 어레이로부터 나오는 광의 소정 편광을 갖는 소정 성분으로 형성된 화소 어레이의 제2 화상을 포착하고, 화소 어레이의 각 화소에 대응하는 광의 명암도의 비균일성의 존재 여부를 검출하는 단계와, (라) 화소 어레이의 결함이 있는 화소의 위치를 결정하기 위해 제1 화상과 제2 화상을 분석하는 단계를 포함하며, 어레이 내에 결함이 있는 화소의 위치를 검출하기 위해 선형으로 편광된 광을 생성하여 화소 어레이를 검사하기 위한 방법이 제공된다.Thus, in accordance with one aspect of the present invention, there is provided a method for providing light to a pixel array to provide light exiting the pixel array, and (b) capturing a first image of the pixel array, wherein each pixel of the pixel array is captured. Detecting whether there is a non-uniformity in the intensity of the light corresponding to (c) capturing a second image of the pixel array formed of a predetermined component having a predetermined polarization of the light emitted from the pixel array, and corresponding to each pixel of the pixel array; Detecting whether there is a non-uniformity in the intensity of the light, and (d) analyzing the first and second images to determine the position of the defective pixel in the pixel array, wherein A method is provided for inspecting a pixel array by generating linearly polarized light to detect the position of a pixel that is present.
(다)의 단계에서, 화소 어레이로부터 나오는 광은 선형으로 편광된 광의 편광 평면에 대해 예비 설정된 배향의 양호한 전송 평면(양호한 편광)을 갖는 편광 수단을 향해 유도된다.In the step (c), the light exiting from the pixel array is directed toward the polarizing means having a good transmission plane (good polarization) in a predetermined orientation with respect to the polarization plane of the linearly polarized light.
편광 수단은, 화소 어레이로부터 나오는 광의 광경로로부터 후퇴된 제1 비작동 위치와 화소 어레이로부터 나오는 광의 광경로 내에 위치된 제2 작동 위치 사이에서 이동하도록 지지될 수 있다. 이 때문에, 편광 수단은 고정 위치 또는 가변 위치의 양호한 전송 평면을 갖는다.The polarizing means may be supported to move between a first non-operational position retracted from the optical path of light exiting the pixel array and a second operational position located within the optical path of light exiting the pixel array. For this reason, the polarizing means has a good transmission plane of a fixed position or a variable position.
고정 위치의 양호한 전송 평면의 경우에, 고정 위치의 양호한 전송 평면은 선형으로 편광된 광의 편광 평면에 실질적으로 직각일 수 있다. 따라서, 화소 어레이의 제2 화상을 형성하는 소정 광성분은 선형으로 편광된 광을 포함하지 않는다. 따라서, 이물질 입자가 화소 어레이의 표면 상에 위치될 경우에 제2 화상은 입자를 거친 선형으로 편광된 광의 통과에 의해 생성된 산란광의 각 성분으로 형성되고, 어두운 스크린 상의 밝은 점의 형태이다. 편광 수단의 양호한 전송 평면은 소정 광성분이 선형으로 편광된 광을 포함할 경우에 선형으로 편광된 광의 편광 평면에 실질적으로 평행할 수 있다. 따라서, 이물질 입자가 화소 어레이의 표면 상에 존재할 경우에 제2 화상은 선형으로 편광된 광 및 입자를 통해 선형으로 편광된 광의 통과에 의해 생성된 산란광의 각 광성분으로 형성되고 밝은 스크린 상의 어두운 점의 형태이다.In the case of a good transmission plane of a fixed position, the good transmission plane of a fixed position may be substantially perpendicular to the polarization plane of linearly polarized light. Thus, the predetermined light component forming the second image of the pixel array does not include linearly polarized light. Thus, when foreign matter particles are located on the surface of the pixel array, the second image is formed of each component of scattered light generated by the passage of linearly polarized light through the particles, and is in the form of bright spots on a dark screen. The preferred transmission plane of the polarizing means may be substantially parallel to the polarization plane of linearly polarized light when the predetermined light component comprises linearly polarized light. Thus, when foreign matter particles are present on the surface of the pixel array, the second image is formed with each light component of scattered light generated by the passage of linearly polarized light and linearly polarized light through the particles and a dark spot on a bright screen. In the form of.
다르게는, 편광 수단은 화소 어레이로부터 나오는 광의 광경로 내에 영구적으로 위치될 수 있다. 이러한 경우에, 제1 및 제2 최종 위치 사이에서 회전 가능하다. 편광 수단의 제1 위치에 있을 때는 양호한 전송 평면은 선형으로 편광된 광의 편광 평면에 실질적으로 직각이고, 제2 최종 위치에 있을 때는 양호한 전송 평면은 선형으로 편광된 광의 편광 평면에 실질적으로 평행하다. 이 때문에, 제1 화상도 화소 어레이로부터 나오는 광의 소정 성분으로 형성되고, 이러한 성분은 제2 화상을 형성하는 소정 광성분의 편광과는 상이하게 편광된다.Alternatively, the polarization means can be permanently located in the optical path of the light exiting the pixel array. In this case, it is rotatable between the first and second final positions. When in the first position of the polarizing means the good transmission plane is substantially perpendicular to the polarization plane of the linearly polarized light and when in the second final position the good transmission plane is substantially parallel to the polarization plane of the linearly polarized light. For this reason, the first image is also formed from a predetermined component of light emitted from the pixel array, and this component is polarized differently from the polarization of the predetermined light component forming the second image.
가변 위치의 양호한 전송 평면의 경우에는, 편광 수단은 전기 광학적인 것이다. 양호한 전송 평면의 위치는 편광 수단에 인가된 전기장에 의존한다.In the case of a good transmission plane of variable position, the polarizing means is electro-optical. The location of the good transmission plane depends on the electric field applied to the polarization means.
상기 방법은 화소 어레이의 각 화소들에 대응하는 광의 명암도의 비균일성을 나타내는 제1 데이터를 제공하기 위해 화소 어레이의 제1 화상을 처리하는 단계와, 화소 어레이의 각 화소들에 대응하는 광의 명암도의 비균일성을 나타내는 제2 데이터를 제공하기 위해 화소 어레이의 제2 화상을 처리하는 단계와, 화소 어레이의 결함이 있는 화소의 위치를 나타내는 최종 데이터를 제공하기 위해 제1 및 제2 데이터를 처리하는 단계도 포함한다.The method comprises processing a first image of a pixel array to provide first data indicative of non-uniformity of the intensity of light corresponding to each pixel of the pixel array, and intensity of light corresponding to each pixel of the pixel array. Processing the second image of the pixel array to provide second data indicative of non-uniformity of the pixel array, and processing the first and second data to provide final data indicative of the position of the defective pixel in the pixel array. It also includes the steps.
제1 및 제2 화상 각각은 각 화상을 기준 데이터와 비교함으로써 처리될 수 있다. 기준 데이터는 화소 명암도에 대한 소정값을 나타낼 수 있다. 제1 및 제2 데이터 각각은 결함의 제1 및 제2 리스트의 형태, 즉 각 화소의 좌표의 형태일 수 있다. 제1 및 제2 데이터의 처리는 제1 데이터로부터 제2 데이터를 추출하는 방식으로 서로를 비교함으로써 수행된다. 제1 리스트에 여전히 결함이 존재할 경우에, 이러한 결함들은 화소 어레이의 결함이 있는 화소의 위치를 나타낸다. 최종 데이터는 결함이 있는 화소의 위치, 또는 데이터가 데이터의 종류, 즉 '결함이 있는 화소' 또는 '차단된 화소'를 나타내고 각 결함에 대해 부가된 제1 및 제2 리스트 모두에 포함된 모든 결함의 위치를 포함하는 리스트의 형태일 수 있다.Each of the first and second images can be processed by comparing each image with reference data. The reference data may represent a predetermined value for pixel contrast. Each of the first and second data may be in the form of first and second lists of defects, that is, in the form of coordinates of each pixel. The processing of the first and second data is performed by comparing each other in a manner that extracts the second data from the first data. If there are still defects in the first list, these defects indicate the position of the defective pixel in the pixel array. The final data indicates the location of the defective pixel, or any defect in which the data represents the type of data, ie the 'defective pixel' or the 'blocked pixel' and is included in both the first and second lists added for each defect. It may be in the form of a list containing the position of.
상기 방법은 패턴을 생성하기 위해 화소 어레이의 복수개의 화소를 작동시키는 단계도 포함한다.The method also includes operating the plurality of pixels of the pixel array to produce a pattern.
결함이 있는 화소는 명암값이 기준값과는 다른 화소일 수 있다. 다르게는, 결함이 있는 화소는 이물질 입자에 의해 덮여진 화소일 수 있다.The defective pixel may be a pixel whose contrast value is different from the reference value. Alternatively, the defective pixel may be a pixel covered by foreign matter particles.
본 발명의 다른 태양에 따라서, 화소 어레이로부터 나오는 광을 제공하기 위해 화소 어레이에 조명을 제공하는 조명 수단과, 화소 어레이로부터 나오는 광의 광경로 내에 장착되고 화상을 포착할 수 있는 감지 수단과, 감지 수단의 상류측에 화소 어레이로부터 나오는 광의 광경로 내에 배치될 때 화소 어레이로부터 나오는 광의 소정 편광을 갖는 소정 광성분을 유도할 수 있는 광 유도 수단과, 화소 어레이의 결함이 있는 화소를 나타내는 데이터를 제공하기 위해 포착된 화상에 반응하도록 감지 수단에 결합된 지시 수단을 포함하며, 어레이 내에 결함이 있는 화소의 위치를 검출하기 위해 선형으로 편광된 광을 생성하여 화소 어레이를 검사하기 위한 시스템이 제공된다.According to another aspect of the invention, there are provided lighting means for providing illumination to a pixel array for providing light exiting from the pixel array, sensing means mounted within an optical path of light exiting the pixel array and capable of capturing an image; Providing light inducing means capable of inducing a predetermined light component having a predetermined polarization of light emitted from the pixel array when disposed in an optical path of the light emitted from the pixel array upstream of the pixel array; and providing data representing defective pixels of the pixel array. And indicator means coupled to the sensing means to respond to the captured image, wherein a system is provided for inspecting the pixel array by generating linearly polarized light to detect the location of defective pixels in the array.
본 발명의 다른 태양에 따라, 디스플레이 패널로부터 나오는 광의 광경로 내에 장착되고 화상을 포착할 수 있는 감지 수단과, 감지 수단의 상류측에 디스플레이 패널로부터 나오는 광의 광경로 내에 배치될 때 디스플레이 패널로부터 나오는 광의 소정 편광을 갖는 소정 광성분을 유도할 수 있는 광 유도 수단과, 디스플레이 패널의 결함이 있는 화소를 나타내는 데이터를 제공하기 위해 포착된 화상에 반응하도록 감지 수단에 결합된 지시 수단을 포함하며, 결함이 있는 화소의 위치를 검출도록 선형으로 편광된 광을 생성하여, 액정 디스플레이 패널로부터 나오는 광을 제공하기 위해 디스플레이 패널의 후방 조명을 위한 수단을 갖는 디스플레이 장치 내에 장착된 액정 디스플레이 패널을 검사하기 위한 시스템이 제공된다.According to another aspect of the invention, there is provided a sensing means capable of capturing an image and mounted within an optical path of light exiting the display panel, and a light exiting from the display panel when disposed within an optical path of light exiting the display panel upstream of the sensing means. Light inducing means capable of inducing a predetermined light component having a predetermined polarization, and indicating means coupled to the sensing means to respond to the captured image to provide data indicative of defective pixels of the display panel; A system for inspecting a liquid crystal display panel mounted in a display device having means for back illumination of the display panel to produce linearly polarized light to detect the position of the pixels present therein to provide light exiting the liquid crystal display panel. Is provided.
본 발명의 다른 태양에 따라, 화상이 화소 어레이로부터 나오는 광으로 형성된 화소 어레이의 화상을 포착할 수 있는 센서 수단과, 센서 수단의 상류측에 화소 어레이로부터 나오는 광의 광경로 내에 배치될 때 화소 어레이로부터 나오는 광의 소정 광성분을 유도할 수 있도록 센서 수단에 결합된 편광 수단을 포함하며, 결함의 위치를 검출하기 위해 선형으로 편광된 광을 생성하여 화소 어레이를 검사하는 화상 장치가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a sensor means capable of capturing an image of a pixel array formed of light emitted from a pixel array, and from the pixel array when disposed in an optical path of light exiting the pixel array upstream of the sensor means. There is provided an imaging device comprising polarizing means coupled to a sensor means to induce a predetermined light component of the emitted light, and generating a linearly polarized light to detect the location of a defect and inspecting the pixel array.
특히, 본 발명은 LCD 패널을 검사하기 위해 사용되고, 따라서 이러한 적용에 대해 이하에서 설명된다.In particular, the present invention is used for inspecting an LCD panel and thus is described below for such an application.
본 발명과 당해 기술 분야의 이해를 돕기 위해, 첨부된 도면에 도면 부호가 표시되어 있다.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS To aid the understanding of the present invention and the art, reference numerals are indicated in the accompanying drawings.
본 발명의 고유한 특징을 보다 명확히 나타내기 위해서, 검사면 상의 이물질 입자의 존재를 검출하기 위한 종래의 접근법을 고려해야 한다. 도1에는, 작은 먼지 입자(3)가 위치된 반사면(2a)을 갖는 샘플(2)에 대향하여 수용된 검사 시스템(1)이 도시되어 있다. 시스템(1)은 광원(4)과 관측 유닛(5)을 통상적으로 포함한다. 광원(4)은 예컨대, 레이저 빔(6)을 방사하도록 된 공지된 종류의 것이다. 관측 유닛(5)은 표면(2a)으로부터 반사된 광(light)을 수용하여 광의 화상을 생성할 수 있다. 레이저 빔(6)으로 표면(2a)을 스캐닝하기 위해, 관측 유닛(5)이 표면(2a)에 대해 수평으로 활주 이동하도록 지지되거나 또는 표면이 관측 유닛에 대해 수평으로 활주 이동하도록 지지된다. 도시된 바와 같이, 레이저 빔(6)은 소위 '그래이징(grazing)' 입사각으로 검사면(2a) 상에 충돌되어 표면(2a)과 입자(3)로부터 반사되는 출력빔(7, 8)을 야기한다.In order to more clearly show the inherent features of the present invention, conventional approaches for detecting the presence of foreign matter particles on the test surface should be considered. 1 shows an inspection system 1 accommodated against a sample 2 having a reflecting surface 2a on which small dust particles 3 are located. The system 1 typically comprises a light source 4 and an observation unit 5. The light source 4 is of a known kind, for example intended to emit a laser beam 6. The observation unit 5 may receive the light reflected from the surface 2a to generate an image of the light. In order to scan the surface 2a with the laser beam 6, the observation unit 5 is supported to slide horizontally with respect to the surface 2a or the surface is supported to slide horizontally with respect to the observation unit. As shown, the laser beam 6 impinges on the inspection surface 2a at the so-called 'grazing' angle of incidence and outputs the output beams 7, 8 which are reflected from the surface 2a and the particles 3. Cause.
먼지 입자(3)의 표면은 반사경의 표면과 같은 것이 아니고, 따라서 입자(3)로부터 반사된 레이저 빔(8)은 불규칙적으로 반사된다는 것을 알아야 한다. 따라서, 관측 유닛(5)이 사실상 각(θ)과는 상이한 각도인 입사 평면에 대해 직각인 평면에 대한 소정의 각(α)으로 위치될 때 불규칙 반사광(8)만이 관측 유닛(5)에 의해 수용되어 입자(3)의 위치가 검출된다.It should be noted that the surface of the dust particles 3 is not the same as the surface of the reflector, so that the laser beam 8 reflected from the particles 3 is irregularly reflected. Therefore, only the irregular reflected light 8 is observed by the observation unit 5 when the observation unit 5 is positioned at a predetermined angle α with respect to the plane perpendicular to the plane of incidence that is substantially different from the angle θ. It is received and the position of the particle 3 is detected.
그러나, LCD 패널의 검사는 검사될 LCD 패널이 LCD 장치에 장착될 경우에 종래의 LC 셀 및 LCD 장치의 통상의 구성과 관련된 몇몇 특징을 갖는다. 도2에 도시된 바와 같이, LCD 장치(10)는 LCD 패널(11)의 후방 조명을 제공하기 위하여 LCD 패널(11)과 광원(12)으로 형성된다. 광원(12)은 2개의 이격된 평행 유리판(14, 15) 사이에 위치된 액정 셀(13)로 형성된다. 판(14, 15)의 외부면은 한 쌍의 편광 막(16, 17)으로 각각 코팅된다. 공지된 바와 같이, LCD 장치의 제조 공정 중에, 편광 막(17)의 외부면은 얇고 투명한 보호 층(18)으로 덮여진다. 먼지 입자가 보호 층(18)의 아래에 포집되어 있을 경우에 전술한 종래 기술에 의해 검출되지 않는다는 것을 용이하게 알 수 있다.However, the inspection of the LCD panel has some features related to the conventional configuration of conventional LC cells and LCD devices when the LCD panel to be inspected is mounted to the LCD device. As shown in Fig. 2, the LCD device 10 is formed of an LCD panel 11 and a light source 12 to provide back illumination of the LCD panel 11. The light source 12 is formed of a liquid crystal cell 13 positioned between two spaced parallel glass plates 14, 15. The outer surfaces of the plates 14, 15 are coated with a pair of polarizing films 16, 17, respectively. As is known, during the manufacturing process of the LCD device, the outer surface of the polarizing film 17 is covered with a thin transparent protective layer 18. It can be readily seen that dust particles are not detected by the prior art described above when they are collected under the protective layer 18.
이제 도3을 참조하면, 본 발명에 따라 구성되고 작동되는 검사 시스템(20)이 도시되어 있다. 시스템(20)은 LCD 패널(24)을 검사하기 위한 공지된 종류의 디스플레이 장치(22)와 결합된다. 장치(22)는 통상적으로 패널(24)에 조명을 제공하기 위한 광원(26)을 포함한다. 패널(24)은 LC 셀(28) 및 셀(28)의 대향 측들 상에 지지된 한 쌍의 편광자(30, 32)들을 포함한다. 편광자(32)는 보호막(34)으로 덮여있다. 도시된 바와 같이, 2개의 먼지 입자(P1, P2)들은 각각 편광자(32)와 막(34)의 표면(32a, 34a)에 위치된다.Referring now to FIG. 3, an inspection system 20 constructed and operated in accordance with the present invention is shown. The system 20 is combined with a display device 22 of known type for inspecting the LCD panel 24. Device 22 typically includes a light source 26 for providing illumination to panel 24. Panel 24 includes LC cell 28 and a pair of polarizers 30, 32 supported on opposite sides of cell 28. The polarizer 32 is covered with the protective film 34. As shown, two dust particles P 1 , P 2 are located on the surfaces 32a and 34a of the polarizer 32 and the film 34, respectively.
시스템(20)은 스크린(38a)이 있는 컴퓨터 장치(38)에 연결된 패턴 생성기(36)를 포함한다. 상기 발생된 패턴은 다수의 패널 화소들(도시 생략)을 작동시키고 디스플레이 패널(24) 상에 소정의 패턴을 발생시키는 방식으로 컴퓨터(38)에 의해 작동된다. 패턴 생성기(36)와 LCD 패널(24) 사이의 전기 접속을 제공하는 프로버(prober; 40)가 패턴 생성기(36)와 LCD 패널(24) 사이에서 상호 연결된다. 센서(42)는 패널(24) 상에서 발생된 패턴의 화상을 포착하기 위해 장치(22)에 대향하여 수용된다. 센서(42)는 디스플레이 패널(24)로부터 나오는 광을 수용하여 패널(24)의 화상을 나타내는 출력 신호를 제공할 수 있는 공지된 종류의 것일 수 있다. 예컨대, 상업적으로 입수 가능하고 752×582 화소를 갖는 카파(KAPPA)의 씨에프 8/1 디엑스 씨씨디(CF 8/1 DX CCD) 카메라가 사용될 수 있다. 양호하게는, 연속으로 화상을 흐리게 하는 블러링(blurring) 장치(43)가 센서(42)에 제공된다. 또한, 센서(42)는 센서(42)에 의해 포착된 화상을 잡아서 스크린(38a) 상에 그 화상을 표시하는 방식으로 작동하는 컴퓨터 장치(38)에도 연결된다. 화상 프로세서(44)가 컴퓨터 장치(38)와 센서(42) 사이에서 상호 연결되다. 화상 프로세서(44)는 포착된 화상을 나타내는 데이터를 수신하여 수신된 데이터를 분석하고, 포착된 화상을 형성하는 광신호의 명암도의 비균일성을 표시하는 정보를 제공하도록 된 공지된 종류의 것일 수 있으며, 이러한 광신호는 디스플레이 패널(24)의 각 화소에 상응한다. 이러한 정보는 스크린(38a) 상에 표시된다. 검사 시스템(20)의 상기 모든 요소들은 주지되어 있으며, 따라서 EP 공개 공보 제95301647호에 개시된 것과 유사하게 구성되고 작동된다는 것을 언급하는 것 외에는 더 상세히 설명될 필요가 없다. 컴퓨터 장치(38)와 화상 프로세서(44)는 예컨대, 상업적으로 입수 가능한 선-울트라 2(Sun-Ultra 2), 모델 2170 과 같은 통상의 워크스테이션(workstation) 내에 설치될 수 있다.System 20 includes a pattern generator 36 connected to computer device 38 having a screen 38a. The generated pattern is operated by the computer 38 in a manner that operates a plurality of panel pixels (not shown) and generates a predetermined pattern on the display panel 24. A prober 40 providing an electrical connection between the pattern generator 36 and the LCD panel 24 is interconnected between the pattern generator 36 and the LCD panel 24. The sensor 42 is received opposite the device 22 to capture an image of the pattern generated on the panel 24. Sensor 42 may be of a known type that may receive light from display panel 24 to provide an output signal representing an image of panel 24. For example, KAPPA's CF 8/1 DX CCD camera commercially available and having 752 × 582 pixels may be used. Preferably, a blurring device 43 is provided to the sensor 42 that continuously blurs the image. The sensor 42 is also connected to a computer device 38 that operates in a manner that captures an image captured by the sensor 42 and displays the image on the screen 38a. Image processor 44 is interconnected between computer device 38 and sensor 42. The image processor 44 may be of a known kind that is configured to receive data indicative of the captured image, to analyze the received data, and to provide information indicating the non-uniformity of the intensity of the optical signal forming the captured image. This optical signal corresponds to each pixel of the display panel 24. This information is displayed on screen 38a. All of the above elements of the inspection system 20 are well known and therefore need not be described in further detail except to mention that they are constructed and operated similarly to those disclosed in EP Publication No. 95301647. Computer device 38 and image processor 44 may be installed, for example, in a conventional workstation such as commercially available Sun-Ultra 2, model 2170.
본 발명의 기본적인 특징들 중 하나는 추가의 외부 편광자(46)의 설치이며, 외부 편광자를 설치한 목적은 도4와 도5를 참조하여 이하에서 보다 상세히 설명될 것이다. 도3에 도시된 바와 같이, 편광자(46)는 장치(22)로부터 확보된 광(46)의 광경로(optical path) 내에 수용된다. 이 때문에, 특별히 도시되지는 않았지만 편광자(46)는 광(48)의 광경로의 안팎으로 왕복 이동하거나, 광(48)의 광경로에 직각인 평면에서 회전하도록 지지된다.One of the basic features of the present invention is the installation of an additional external polarizer 46, the purpose of installing the external polarizer will be explained in more detail below with reference to Figs. As shown in FIG. 3, the polarizer 46 is received in the optical path of the light 46 secured from the device 22. For this reason, although not specifically shown, the polarizer 46 is supported to reciprocate in and out of the optical path of the light 48 or to rotate in a plane perpendicular to the optical path of the light 48.
본 발명의 다른 기본적인 특징은 화상 프로세서(44)에 의해 생성되는 데이터 즉, 포착된 화상을 형성하는 광신호의 비균일성을 나타내는 정보를 처리하기 위한 적절한 소프트웨어에 의해 작동되고 화상 프로세서(44)에 결합된 프로세서(50)를 설치한 것이다. 다르게는, 특별히 도시되지는 않았지만, 프로세서(50)는 화상 프로세서(44)가 구성적으로 활용하는 것일 수 있다.Another basic feature of the present invention is operated by suitable software for processing data generated by the image processor 44, i.e., information representing the non-uniformity of the optical signal that forms the captured image and The combined processor 50 is installed. In the alternative, although not particularly shown, the processor 50 may be constitutively utilized by the image processor 44.
이제, 먼지 입자(P1, P2)의 위치를 검출하기 위한 감시 시스템(20)의 주요 작동 원리가 도4와 도5를 참조하여 설명될 것이다. 처음에, 전술한 바와 같이 예비 설정된 화소 서브셋(subset)으로 형성된 패턴의 순서를 생성하도록 디스플레이 패널 화소를 차례로 작동시키는 패턴 생성기(36)를 작동시킴으로써 LCD 장치(22)가 작동된다. LCD 장치(22)로부터 나오는 광(48)은 외부 편광자(46)와 블러링 장치(43)를 통해 센서(42)로 유도된다. 광(48)은 2개의 광성분(54, 56)으로 구성되며, 광성분(54)은 입자(P1, P2)를 통과하는 광에 의해 형성된다는 것을 알 수 있다. 내부 편광자(32)의 설치로 인해 광(56)은 선형으로 편광되고, 반사 및 회절 효과로 인해 광(54)은 편광이 소멸되어 전방 산란된다는 것을 알 수 있다.Now, the main operating principle of the monitoring system 20 for detecting the position of the dust particles P 1 , P 2 will be described with reference to FIGS. 4 and 5. Initially, the LCD device 22 is operated by operating the pattern generator 36 which in turn operates the display panel pixels to produce a sequence of patterns formed of preset pixel subsets as described above. Light 48 from the LCD device 22 is directed to the sensor 42 through the external polarizer 46 and the blurring device 43. It can be seen that light 48 consists of two light components 54, 56, which are formed by light passing through particles P 1 , P 2 . It can be seen that the light 56 is linearly polarized due to the installation of the internal polarizer 32 and the light 54 is scattered forward due to the reflection and diffraction effects.
도4의 예에 따라서, 외부 편광자(46)는 광(48)의 광경로의 안팎으로 활주 이동하도록 지지된다. 시스템(20)의 제1 작동 단계에서, 특별하게 도시하지는 않았지만, 편광자(46)는 광(48)의 광경로로부터 멀리 배치되는 비작동 위치에 있다. 따라서, 선형으로 편광된 광(54)과 편광 소멸된 광(56)은 모두 편광자(46)를 통과한다. 센서(42)는 2개의 광성분(54, 56)으로 형성된 생성 패턴의 흐린 화상을 연속으로 포착하고, 디스플레이 패널(24)의 각각의 작동 화소에 대응하는 수신된 광의 명암도를 나타내는 전기 신호를 생성한다. 전기 신호는 소위 '디스플레이 화소 명암도 균일성 시험'을 수행하는 화상 프로세서(44)에 의해 수신된다. 이러한 시험은 화소 명암도의 비균일성을 검출하기 위해 수신된 신호를 분석하는 단계와, 디스플레이 패널 내의 광신호의 명암도 분포를 맵핑(mapping)하는 단계를 포함한다. 이 때문에, 공지된 어떠한 모델도 채택될 수 있다. 예컨대, 명암값의 주요 경향이 디스플레이 패널 화소에 정상 명암도를 정의하기 위해 계산된다. 이후에, 작동 화소의 명암값은 정상 수치와 비교되고, 정상 명암도와는 상이한 명암도를 갖는 화소들은 결함으로서 확인된다. 이것은 결함의 제1 리스트(도시 생략))의 형태로 스크린(38a) 상에 즉시 표시된다. 명백하게, 패턴의 실제 화상은 스크린(38a) 상에 추가로 표시될 수 있다.In accordance with the example of FIG. 4, the external polarizer 46 is supported to slide in and out of the light path of the light 48. In the first operating phase of the system 20, although not specifically shown, the polarizer 46 is in an inoperative position that is disposed away from the optical path of the light 48. Thus, both linearly polarized light 54 and polarized light are passed through polarizer 46. Sensor 42 continuously captures a blurry image of a production pattern formed of two light components 54, 56 and generates an electrical signal indicative of the intensity of the received light corresponding to each working pixel of display panel 24. do. The electrical signal is received by the image processor 44 performing a so-called 'display pixel contrast uniformity test'. Such testing includes analyzing the received signal to detect non-uniformity of pixel contrast and mapping the intensity distribution of the optical signal in the display panel. For this reason, any known model can be adopted. For example, the main tendency of the contrast value is calculated to define the normal contrast in the display panel pixels. Thereafter, the contrast value of the working pixel is compared with the normal value, and pixels having a contrast degree different from the normal contrast are identified as defects. This is immediately displayed on screen 38a in the form of a first list of defects (not shown). Obviously, the actual picture of the pattern can be further displayed on the screen 38a.
시스템(20)의 제2 작동 단계에서, 편광자(46)는 광(48)의 광경로 내에 위치되도록 작동 위치 안으로 이동된다. 편광자(46)는 광(56)의 편광 평면에 직각으로 배향된 양호한 전송 평면을 갖는다. 광(56)은 편광자(46)를 통과하지 않고, 따라서 센서(42)에 의해 포착된 화상은 편광자(46)의 양호한 전송 평면에 평행한 편광 평면을 갖는 편광이 소멸된 산란광(54)의 광성분으로만 형성된다. 화상 프로세서(44)는 각 화소에 대응하는 광신호의 명암도의 비균일성을 확인하고 결함의 제2 리스트 형태의 출력 정보를 제공하기 위해 다시 작동된다. 결함의 제2 리스트는 입자(P1, P2)에 의해 차단된 LCD 패널(24) 상의 발생 패턴의 화소를 표시한다. 화상 프로세서(44)에 의해 입력되는 프로세서(50)는, 제1 및 제2 리스트에 나타난 그러한 결함들을 검출 및 제거하기 위해 결함의 제1 및 제2 리스트를 비교하여 실제로 결함이 있는 화소, 즉 정상 수치와는 상이한 명암도를 갖는 화소만을 나타내는 최종 데이터를 제공하는 방식으로 작동한다.In the second operating stage of the system 20, the polarizer 46 is moved into an operating position to be located within the light path of the light 48. Polarizer 46 has a good transmission plane oriented perpendicular to the plane of polarization of light 56. The light 56 does not pass through the polarizer 46, so that the image captured by the sensor 42 results in the optical properties of the polarized extinguished scattered light 54 having a polarization plane parallel to the good transmission plane of the polarizer 46. It is formed only in minutes. The image processor 44 is again operated to confirm the nonuniformity of the intensity of the optical signal corresponding to each pixel and to provide the output information in the form of a second list of defects. The second list of defects displays pixels of the generation pattern on the LCD panel 24 blocked by the particles P 1 , P 2 . The processor 50 input by the image processor 44 compares the first and second lists of defects to detect and eliminate such defects shown in the first and second lists, so that the pixels that are actually defective, i.e., normal It works in such a way as to provide final data representing only pixels with contrast levels different from the numerical values.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 편광자(46)는 양호한 전송 평면이 광(56)의 편광 평면에 대해 각각 평행 및 직각인 제1 및 제2 작동 위치들 사이에서 회전 가능하다. 편광자(46)의 제2 작동 위치는 도5에 명확하게 도시되어 있다. 선형으로 편광된 광(56)은 편광자(46)를 통과하지 않고, 따라서 편광이 소멸된 전방 산란광(54)의 각 광성분만이 어두운 배경(dark background) 상에 밝은 점(P1', P2')으로서 스크린(38a) 상에 나타나는 패널(24)의 화상을 제공하는 센서에 의해 감지된다. 이 때문에, 디스플레이 패널(24)은 이러한 검사 단계에서 최고 휘도로 된다.According to another embodiment of the present invention, the polarizer 46 is rotatable between the first and second operating positions where the good transmission plane is parallel and perpendicular to the polarization plane of the light 56 respectively. The second operating position of the polarizer 46 is clearly shown in FIG. The linearly polarized light 56 does not pass through the polarizer 46, so that only each light component of the forward scattered light 54 whose polarization is extinguished is a bright point P 1 ′, P 2 on a dark background. Is sensed by a sensor that provides an image of panel 24 appearing on screen 38a. For this reason, the display panel 24 becomes the highest luminance in this inspection step.
명확하게 도시되지는 않았지만, 전기 광학 외부 편광자가 동일한 목적, 즉 선형으로 편광된 광(56)이 통과하도록 선택적으로 허용하는 데 채택될 수 있다는 것을 알 수 있다.Although not explicitly shown, it can be appreciated that an electro-optic external polarizer can be employed to selectively allow the same purpose, ie, linearly polarized light 56 to pass through.
당해 기술 분야의 숙련자는 다양한 변경 및 변화가 첨부된 특허청구범위에 의해 한정된 범주로부터 벗어나지 않고도 상기 예시된 본 발명의 양호한 실시예에 적용될 수 있다는 것을 용이하게 알 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2 화상은 동시에 포착될 수 있다. 이 때문에, 하나 이상의 센서와 더 많은 화상 프로세서가 화상을 병렬로 포착하고 처리하기 위해 필요하다. 빔 분할기(beam splitter)는, 완전히 편광된 광과 편광이 소멸된 광으로 각각 형성된 2개의 분리 부분으로 광을 분할하기 위해 디스플레이 장치로부터 나오는 광의 광경로 내에 수용될 수 있다. 하나의 광 부분은 양호한 전송 평면이 편광된 광의 편광 평면에 직각인 편광자를 통과하고, 따라서 편광이 소멸된 광으로만 형성된 화상을 형성한다. 다른 광 부분은 편광된 광과 편광이 소멸된 광 모두로 형성된 화상을 형성한다.Those skilled in the art can readily appreciate that various modifications and changes can be applied to the preferred embodiments of the invention illustrated above without departing from the scope defined by the appended claims. For example, the first and second images can be captured at the same time. Because of this, more than one sensor and more image processors are needed to capture and process images in parallel. A beam splitter may be received in the light path of the light exiting the display device to split the light into two separate portions each formed of fully polarized light and light with polarization dissipated. One light portion passes through a polarizer whose good transmission plane is perpendicular to the polarization plane of the polarized light, thus forming an image formed only of the light whose polarization is extinguished. The other light portion forms an image formed of both polarized light and light in which the polarized light has disappeared.
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