KR20090094694A - 액정표시장치의 검사장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액정표시장치의 검사장치 및 방법에 관한 것이다.
이 액정표시장치의 검사장치는 백라이트 유닛이 점등된 상태에서 액정표시패널의 화면 상에서 고정된 계조값을 가지는 화이트 데이터의 휘도와 계조가 변하는 그레이 데이터의 휘도를 측정하는 프로브들; 상기 프로브들에 의해 감지된 휘도들 각각을 측정하는 측정기; 및 상기 측정기에 의해 측정된 데이터를 입력받아 상기 액정표시패널에 표시되는 상기 화이트 휘도가 변하는 시간 내의 특정 시점에 측정된 상기 화이트 데이터의 휘도를 기준으로 상기 그레이 데이터를 보정하는 컴퓨터를 구비한다.
Description
본 발명은 액정표시장치의 검사장치 및 방법에 관한 것이다.
최근의 정보화 사회에서 표시소자는 시각정보 전달매체로서 그 중요성이 어느 때보다 강조되고 있다.
평판표시장치에는 액정표시장치(Liquid Crystal Display : LCD), 전계 방출 표시소자(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : PDP) 및 유기발광다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Diode : OLED) 등이 있다. 액정표시장치는 전자제품의 경박단소 추세를 만족할 수 있고 양산성이 향상되고 있어 많은 응용분야에서 음극선관을 빠른 속도로 대체하고 있다. 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하, "TFT"라 한다)를 이용하여 액정셀을 구동하는 액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치는 화질이 우수하고 소비전력이 낮은 장점이 있으며, 최근의 양산기술 확보와 연구개발의 성과로 대형화와 고해상도화로 급속히 발전하고 있다.
액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치는 도 1과 같이 액정층(15)을 사이에 두고 합착되는 컬러필터 기판(22)과 TFT 어레이 기판(23)을 포함한 액정표시패널과, 그 액정표시패널에 빛을 조사하는 백라이트 유닛(24)을 구비한다.
컬러필터 기판(22)에는 상부 유리기판(12)의 배면 상에 도시하지 않은 블랙 매트릭스, 컬러필터(13)와 공통전극(14)이 형성된다. 상부 유리기판(12)의 전면 에는 편광판(11)이 부착된다. 컬러필터(13)는 적(R), 녹(G) 및 청(B) 색의 컬러필터를 포함하여 특정 파장대역의 가시광을 투과시킴으로써 컬러표시를 가능하게 한다. TFT 어레이 기판(23)에는 하부 유리기판(16)의 전면에 데이터라인들(19)과 게이트라인들(18)이 상호 교차되며, 그 교차부에 TFT들(20)이 형성된다. 그리고 하부 유리기판(16)의 전면에는 데이터라인(19)과 게이트라인(18) 사이의 셀 영역에 화소전극(21)이 형성된다. TFT(20)는 게이트라인(18)으로부터의 게이트펄스(또는 스캔신호)에 응답하여 턴-온되어 데이터전압을 화소전극(21)에 공급한다. TFT 어레이 기판(23)의 배면에는 편광판(17)이 부착된다. 액정층(15)은 자신에게 인가된 전계에 의해 TFT 어레이 기판(23)을 경유하여 입사되는 빛의 투과량을 조절한다. 컬러필터 기판(22)과 어레이 TFT 기판(23)의 액정 대향면들에는 도시하지 않은 배향막이 형성된다.
액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치의 제조공정은 기판 세정공정, 기판 패터닝공정, 배향막형성/러빙공정, 기판합착/액정공정, 구동회로 실장공정, 모듈조립 공정, 검사공정 등을 포함한다. 검사공정은 점등 검사공정을 포함한다. 점등 검 사공정은 케이스 부재들을 이용하여 백라이트 유닛과 액정표시장치를 조립하는 모듈조립 공정에 이어서 실시된다. 이 점등 검사공정은 백라이트 유닛을 점등시킨 후에 일정 시간이 경과된 후에 각 계조에 대하여 액정표시패널의 표시특성을 검사한다. 이 점등 검사공정에서 백라이트 유닛을 점등시킨 직후에는 액정표시패널이 충분히 에이징되지 않기 때문에 액정표시패널에 공급되는 테스트 데이터가 동일 계조에서도 변한다. 따라서, 종래의 점등 검사공정은 백라이트 유닛을 점등시킨 후에 액정표시패널의 표시특성이 안정화될 때까지 대기할 수 밖에 없었다. 예를 들면, 도 2와 같이 액정표시패널에 테스트 데이터를 인가하고 백라이트 유닛을 점등시킨 직후부터 t1(30분 내지 2시간) 시점 사이에는 동일 계조의 휘도가 변하고, t1 시점 이후에 동일 계조의 휘도가 안정화된다. 이 때문에 종래의 점등 검사공정은 백라이트 유닛의 점등 직후부터 30분 내지 2시간이 경과된 후에 검사를 실시하므로 공정 흐름 상에서 물류 속도를 떨어뜨린다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기 종래 기술의 문제점들을 해결하고자 안출된 발명으로써 백라이트 유닛을 점등시킨 직후에 액정표시패널의 표시특성을 검사하여 액정표시장치의 표시특성을 빠른 시간 내에 판단할 수 있는 액정표시장치의 검사장치 및 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 검사장치는 백라이트 유닛이 점등된 상태에서 액정표시패널의 화면 상에서 고정된 계조값을 가지는 화이트 데이터의 휘도와 계조가 변하는 그레이 데이터의 휘도를 측정하는 프로브들; 상기 프로브들에 의해 감지된 휘도들 각각을 측정하는 측정기; 및 상기 측정기에 의해 측정된 데이터를 입력받아 상기 액정표시패널에 표시되는 상기 화이트 휘도가 변하는 시간 내의 특정 시점에 측정된 상기 화이트 데이터의 휘도를 기준으로 상기 그레이 데이터를 보정하는 컴퓨터를 구비한다.
본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 검사방법은 상기 백라이트 유닛을 점등시키고 상기 액정표시패널의 화면 상에서 고정된 계조값을 가지는 화이트 데이터의 휘도와 계조가 변하는 그레이 데이터의 휘도를 측정하는 단계; 상기 프로브들에 의해 감지된 휘도들 각각을 측정하는 단계; 및 상기 액정표시패널에 표시되는 상기 화이트 휘도가 변하는 시간 내의 특정 시점에 측정된 상기 화이트 데이터의 휘도를 기준으로 상기 그레이 데이터를 보정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 검사장치와 그 구동방법은 백라이트 유닛을 점등시킨 직후에 액정표시패널의 표시특성을 검사하여 액정표시장치의 표시특성을 빠른 시간 내에 판단할 수 있다. 따라서, 본 발명은 액정표시장치의 제조공정 라인에서 물류속도를 빠르게 하여 액정표시장치의 생산성을 높일 수 있 다.
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 검사장치는 제1 및 제2 프로브(P1, P2), 측정기(31), 및 컴퓨터(32)를 구비한다.
이 검사장치는 백라이트 유닛이 점등한 직후 대에 액정표시장치(30)의 화이트창(W)에 표시되는 특정 휘도를 기준으로 각 계조의 정규화 데이터를 보정한다.
제1 및 제2 프로브(P1, P2)는 액정표시장치(30)의 표시화면에 비접촉 상태로 대향한다. 제1 및 제2 프로브(P1, P2) 각각에는 수광된 광을 전기신호로 변환하는 포토센서가 내장된다. 액정표시장치(30)는 컴퓨터(32)로부터 입력되는 테스트 데이터를 화이트창(W)과 그레이창(G)에 표시한다. 테스트 데이터는 화이트창(W)에 표시되는 화이트 데이터와, 그레이창(G)에 계조 값이 변하는 그레이 데이터를 포함한다. 제1 프로브(P1)는 화이트창(W)과 대향하여 화이트창(W)의 휘도를 감지하고 그 휘도에 대응하는 전기신호를 측정기(31)에 공급한다. 제2 프로브(P2)는 그레이창(G)과 대향하여 그레이창(G)의 휘도를 감지하고 그 휘도에 대응하는 전기신호를 측정기(31)에 공급한다.
측정기(31)는 제1 및 제2 프로브들(P1, P2)로부터의 아날로그신호를 디지털 데이터로 변환하여 화이트창(W)과 그레이창(G)의 휘도를 측정한다. 휘도 측정 결 과의 디지털 데이터는 컴퓨터(32)에 전송된다.
컴퓨터(32)는 테스트 데이터를 발생하고 백라이트 유닛의 광원들을 점등하기 위한 전원을 발생한다. 테스트 데이터에서, 화이트 데이터의 계조는 액정표시장치(30)에서 표시 가능한 최대 휘도에 대응하는 최대 계조값으로 고정되는 반면, 그레이 데이터의 계조는 최소 휘도의 계조부터 최대 휘도의 계조까지 연속적으로 변한다. 또한, 컴퓨터(32)는 액정표시장치(30)가 충분히 에이징(aging)되기 전인 백라이트 유닛의 점등 직후부터 30분 내지 2 시간이 경과하기 전의 시간 내에 화이트창(W)으로부터 검출된 특정 화이트 휘도를 기준으로 각 계조의 정규화 데이터를 보정한다. 여기서, 특정 화이트 휘도는 백라이트 유닛의 점등 직후부터 30분 내지 2 시간이 경과하기 전의 어느 시점에 검출된 휘도로써 그 시간 내의 임의의 시점에 검출된 어떠한 휘도도 가능하다. 백라이트 유닛의 점등 직후부터 30분 내지 2 시간이 경과하기 전에는 액정표시장치(30)가 충분히 에이징되어 있지 않기 때문에 화이트 데이터의 계조값이 고정되어 있지만 화이트창(30)의 휘도는 도 1과 같이 변한다. 각 계조의 정규화 데이터 보정시간을 단축하기 위하여, 본 발명은 특정 화이트 데이터를 백라이트 유닛의 점등 직후 가장 먼저 검출된 최소 화이트 휘도 데이터로 선택할 수 있다. 이하의 실시예에서 각 계조의 정규화 데이터의 보정을 위한 기준이 되는 특정 화이트 데이터를 백라이트 유닛의 점등 직후 가장 먼저 검출된 최소 화이트 휘도 데이터로 설명한다.
또한, 컴퓨터(32)는 수학식 1과 같은 보정 알고리즘을 이용하여 특정 화이트 데이터를 기준으로 각 계조의 정규화 데이터를 보정한다.
여기서, 'Dg''는 보정 후의 정규화 데이터, 'G'는 그레이창(G)에서 측정된 각 계조의 휘도 데이터, 'Wmin'는 백라이트 유닛의 점등 직후에 화이트창(W)에서 최초로 측정된 최소 화이트 휘도 데이터이다. 그리고 'Wg'는 그레이창(W)에 표시되는 그레이 데이터의 계조가 변할 때마다 변화되는 화이트창(W)의 휘도를 나타낸다. 액정표시장치(30)가 충분히 에이징되어 있지 않기 때문, 화이트창(W)에 표시되는 화이트 데이터의 휘도는 화이트 데이터가 고정되더라도 시간이 경과됨에 따라 변한다.
수학식 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 백라이트 유닛의 점등 직후 최초로 측정된 화이트 데이터의 최소 휘도를 기준으로 하여 각 계조의 휘도 데이터를 정규화한다. 각 계조의 휘도 데이터는 최소 화이트 데이터의 비율로 결정된다.
컴퓨터(1)는 미리 내장된 프로그램을 실행시켜 그레이창(W)에 표시될 그레이 데이터의 계조를 자동적으로 증가시킨다. 그리고 컴퓨터(1)는 백라이트 유닛의 점등 직후 최초에 측정된 최소 화이트 데이터(Wmin), 그레이창(G)에서 측정되는 각 계조의 휘도 데이터(G), 그리고 그레이창(G)의 계조가 변할 때마다 측정되는 화이트창(W)의 휘도 데이터(Wg)를 수학식 1에 대입하여 각 계조에서의 휘도 정규화 데이터를 보정한다.
아래의 표 1은 본 발명에 대한 실험결과를 보여준다. 이 실험에서 발명자들 은 액정표시장치(30)가 충분히 에이징된 후인 백라이트 점등 직후 2 시간이 경과된 시점에서 액정표시장치(30)의 그레이창(G)에 표시되는 0~10 계조를 측정하였다. 그리고, 이 실험에서 발명자들은 백라이트 점등 직후에 그레이창(G)에 표시되는 0~10 계조를 측정하였다. 마지막으로, 발명자들은 수학식 1을 이용하여 백라이트 점등 직후 최초로 측정된 최소 화이트 휘도와의 비율로 그레이창(G)의 각 계조를 보정하였다.
| 계조 | G | Dnormal | Dg' |
| 0 | 0.000505480 | 0.001467982 | 0.001314189 |
| 1 | 0.000521598 | 0.001473855 | 0.001316707 |
| 2 | 0.000538402 | 0.001481468 | 0.001320378 |
| 3 | 0.000556748 | 0.001490386 | 0.001325702 |
| 4 | 0.000573723 | 0.001500826 | 0.001326246 |
| 5 | 0.000590184 | 0.001510614 | 0.001327026 |
| 6 | 0.000616590 | 0.001522142 | 0.001348290 |
| 7 | 0.000639052 | 0.001536715 | 0.001359501 |
| 8 | 0.000661857 | 0.001552159 | 0.001370015 |
| 9 | 0.000688091 | 0.001569125 | 0.001385691 |
| 10 | 0.000710210 | 0.001590223 | 0.001393955 |
표 1에서, 'G'는 백라이트 유닛의 점등 직후에 그레이창(G)에서 측정되는 휘도의 정규화 데이터이며, Dnormal은 백라이트 유닛의 점등 직후부터 2 시간 에이징 후에 종래의 방법으로 측정된 각 계조의 정규화 데이터이다. 그리고 'Dg''는 백라이트 유닛의 점등 직후에 화이트창(W)에서 최초로 측정된 최소 화이트 휘도 데이터를 기준으로 하여 수학식 1로 보정된 각 계조의 휘도 정규화 데이터를 보정한 결과이다. 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 액정표시장치(30)가 충분히 에이징된 후에 종래의 방법대로 측정된 정규화 데이터와 본 발명의 보정 알고리즘을 이용하여 백라이트 점등 직후에 측정된 최소 휘도 데이터를 기준으로 보정된 각 계조의 휘도 정규화 데이터의 보정 결과가 매우 유사하다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 검사장치는 백라이트 점등 직후 최초로 측정된 최소 휘도 데이터를 기준으로 각 계조의 휘도 정규화 데이터를 자동 산출함으로써 충분한 에이징 후 액정표시패널의 표시특성을 비교적 정확하게 예측할 수 있다. 이 보정 결과를 근거로, 본 발명은 액정표시패널의 감마특성과 색온도특성을 보정한다.
한편, 표 1에서 알 수 있는 바와 같이 액정표시장치(30)가 충분히 에이징되기 전에 측정되고 보정되지 않은 각 계조의 휘도 정규화 데이터(G)는 충분한 에이징 후에 측정된 휘도 정규화 데이터(Dnormal)와 큰 차이가 있다. 따라서, 본 발명의 보정 알고리즘을 이용하여 보정하지 않은 초기 측정 데이터 즉, 에이징전에 측정되고 보정되지 않은 휘도 정규화 데이터(G)만으로는 충분한 에이징 후의 액정표시패널의 표시특성을 알 수 없다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 검사방법을 나타낸다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 검사방법은 액정표시장치(30)의 백라이트 유닛을 점등시키고, 화이트 데이터와 그레이 데이터를 포함한 테스트 데이터를 액정표시장치에 표시한다.(S1)
본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 검사방법은 액정표시장치(30)가 충분히 에이징되기 전인 백라이트 유닛의 점등 직후에 화이트 데이터가 표시된 화이트창(W)의 휘도를 측정한 후에(S2), 측정된 특정 휘도를 기준으로 하여 수학식 1과 같은 보정방법으로 그레이창(G)에 표시되는 각 계조의 휘도 정규화 데이터를 보정한다.(S3)
본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 검사방법은 각 계조의 보정이 완료되면 각 계조의 보정 데이터들에 근거하여 감마보정과 색온도 보정을 실시한다.(S4)
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
도 1은 액정표시장치를 개략적으로 나타내는 사시도.
도 2는 점등 검사공정에서 측정되는 액정표시패널의 휘도 변화를 나타내는 그래프.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 검사장치를 나타내는 블록도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 검사방법의 제어수순을 단계적으로 나타내는 흐름도.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
P1, P2 : 프로브 30 : 액정표시장치
31 : 측정기 32 : 컴퓨터
Claims (6)
- 백라이트 유닛과 액정표시패널을 가지는 액정표시장치의 검사장치에 있어서,상기 백라이트 유닛이 점등된 상태에서 상기 액정표시패널의 화면 상에서 고정된 계조값을 가지는 화이트 데이터의 휘도와 계조가 변하는 그레이 데이터의 휘도를 측정하는 프로브들;상기 프로브들에 의해 감지된 휘도들 각각을 측정하는 측정기; 및상기 측정기에 의해 측정된 데이터를 입력받아 상기 액정표시패널에 표시되는 상기 화이트 휘도가 변하는 시간 내의 특정 시점에 측정된 상기 화이트 데이터의 휘도를 기준으로 상기 그레이 데이터를 보정하는 컴퓨터를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 검사장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 화이트 휘도가 변하는 시간 내의 특정 시점에 측정된 상기 화이트 데이터의 휘도는,상기 백라이트 유닛의 점등 직후에 측정된 상기 화이트 데이터의 최소 화이트 휘도인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 검사장치.
- 제 2 항에 있어서,상기 컴퓨터는,'Dg''를 보정 후의 정규화 데이터, 'G'를 그레이 데이터의 휘도 데이터, 'Wmin'를 상기 최소 화이트 휘도의 데이터, 'Wg'를 상기 그레이 데이터의 계조가 변할 때마다 변화되는 상기 화이트 데이터의 휘도라 할 때,
를 이용하여 각 계조에서 상기 그레이 데이터를 보정하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 검사장치. - 백라이트 유닛과 액정표시패널을 가지는 액정표시장치의 검사방법에 있어서,상기 백라이트 유닛을 점등시키고 상기 액정표시패널의 화면 상에서 고정된 계조값을 가지는 화이트 데이터의 휘도와 계조가 변하는 그레이 데이터의 휘도를 측정하는 단계;상기 프로브들에 의해 감지된 휘도들 각각을 측정하는 단계; 및상기 액정표시패널에 표시되는 상기 화이트 휘도가 변하는 시간 내의 특정 시점에 측정된 상기 화이트 데이터의 휘도를 기준으로 상기 그레이 데이터를 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 검사방법.
- 제 4 항에 있어서,상기 화이트 휘도가 변하는 시간 내의 특정 시점에 측정된 상기 화이트 데이터의 휘도는,상기 백라이트 유닛의 점등 직후에 측정된 상기 화이트 데이터의 최소 화이트 휘도인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 검사방법.
- 제 5 항에 있어서,상기 그레이 데이터를 보정하는 단계는,'Dg''를 보정 후의 정규화 데이터, 'G'를 그레이 데이터의 휘도 데이터, 'Wmin'를 상기 최소 화이트 휘도의 데이터, 'Wg'를 상기 그레이 데이터의 계조가 변할 때마다 변화되는 상기 화이트 데이터의 휘도라 할 때,
를 이용하여 각 계조에서 상기 그레이 데이터를 보정하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 검사방법.
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| CN109946859A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-06-28 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 背光模组的检测方法和装置 |
| CN111595561A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-08-28 | 东莞市聚明电子科技有限公司 | Led灯珠键盘背光模组的计数识别的智能检测方法及装置 |
| CN111721508A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-09-29 | 东莞市聚明电子科技有限公司 | 基于计数分析识别的键盘背光模组的智能检测方法及装置 |
| CN111721509A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-09-29 | 东莞市聚明电子科技有限公司 | 基于极坐标的led灯珠键盘背光模组的智能检测方法及装置 |
-
2008
- 2008-03-03 KR KR1020080019791A patent/KR20090094694A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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