KR20140046695A - 표시모듈용 자동검사장비 및 이를 이용한 이미지품질 검사방법 - Google Patents

표시모듈용 자동검사장비 및 이를 이용한 이미지품질 검사방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 표시모듈의 이미지의 영역 별 평균밝기와 방향 별 밝기편차를 산출하고, 상기 평균밝기 및 상기 밝기편차가 각각 제1 및 제2기준범위를 만족하는지 판단하는 제1단계와; 상기 이미지에 포함된 패턴의 에지의 번짐영역 폭을 산출하고, 상기 번짐영역 폭이 제3기준범위를 만족하는지 판단하는 제2단계와; 상기 이미지로부터 그리드 제거이미지 및 필터 적용이미지를 생성하고, 상기 그리드 제거이미지 및 상기 필터 적용이미지로부터 차 이미지를 생성하고, 상기 차 이미지의 노이즈 레벨을 산출하고, 상기 노이즈 레벨이 제4기준범위를 만족하는지 판단하는 제3단계를 포함하는 이미지품질 검사방법을 제공한다.

Description

표시모듈용 자동검사장비 및 이를 이용한 이미지품질 검사방법 {Automatic Inspection Apparatus For Display Module And Inspecting Method Of Image Quality Using The Same}
본 발명은 이미지품질 검사방법에 관한 것으로, 특히 이미지품질을 정량적으로 검사하고 표시모듈의 불량여부를 자동으로 검사하는 표시모듈용 자동검사장비 및 이를 이용한 이미지품질 검사방법에 관한 것이다.
평판표시장치 중 하나인 액정표시장치는, 화소전극 및 공통전극이 각각 형성되고 마주보며 이격된 두 기판과, 두 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하며, 화소전극 및 공통전극 사이에 생성된 전기장에 의하여 액정층의 투과율을 변화시켜 영상을 표시한다.
이러한 액정표시장치는, TFT공정, CF공정, 셀공정 및 모듈공정을 통하여 제조된다.
TFT공정에서는, 베어(bare)기판 또는 원장기판이라고도 불리는 마더기판 상부에 게이트 배선, 데이터 배선, 박막트랜지스터(thin film transistor: TFT), 화소전극 등을 형성하고, CF공정에서는, 다른 마더기판 상부에 블랙매트릭스(black matrix), 컬러필터(color filter: CF), 공통전극 등을 형성한다.
그리고, 셀공정에서는, TFT공정을 거친 제1마더기판 및 CF공정을 거친 제2마더기판 상부에 각각 배향막을 형성하고 러빙(rubbing) 등으로 배향한 후, 씰 패턴(seal pattern) 및 스페이서(spacer)를 형성하여 합착하고, 합착된 제1 및 제2마더기판을 셀(cell) 별로 절단한 후, 액정을 주입하여 액정패널을 완성한다.
모듈공정에서는, 액정패널의 양면에 편광판을 부착한 후, 구동집적회로 등의 구동부를 연결하고, 탑 프레임, 메인 프레임, 바텀 프레임 등을 통하여 액정패널과 백라이트 유닛을 모듈화함으로써 액정표시장치를 완성한다.
이러한 액정표시장치의 제조공정 중 모듈공정에서는, 액정표시장치를 완성하기 전에, 액정패널, 백라이트 유닛이 결합된 액정패널, 또는 백라이트 유닛 및 구동집적회로가 결합된 액정패널 등의 액정모듈에 대한 불량검사를 진행한다.
이러한 액정모듈의 불량검사는 자동검사장비에서 진행되는데, 자동검사장비는, 촬영된 이미지를 컴퓨터 등을 통하여 분석함으로써, 액정모듈의 점등불량, 외관불량, 얼룩 등의 불량여부를 검사하는 장비로서, 기존의 육안검사를 무인 자동화 검사로 대체하기 위한 것이다.
그런데, 자동검사장비는 촬영된 이미지를 분석하여 불량여부를 판단하므로, 이미지 자체의 품질에 따라 자동검사장비의 불량 검출력이 결정될 수 있다.
따라서, 자동검사장비에서 액정모듈에 대한 불량검사를 진행하기 전에, 자동검사장비가 촬영한 이미지 자체의 품질에 대한 검사를 먼저 진행하여 일정수준 이상의 검출력을 확보하는 것이 필요하다.
이러한 자동검사장비의 이미지품질 검사는, 자동검사장비의 셋업(setup)을 완료한 경우 또는 액정모듈에 대한 불량검사 진행 중에 자동검사장비의 검출력 하락이 발견된 경우에 육안으로 진행된다.
육안에 의한 자동검사장비의 이미지품질 검사는, 지나치게 많은 시간이 소요되고, 실시간으로 검사를 진행하지 못하는 문제를 야기한다.
예를 들어, 자동검사장비 당 평균 60분 이상의 시간이 소요되고, 이에 따라 액정모듈에 대한 불량검사 시 실시간으로 이미지품질 검사를 진행하지 못하고 셋업 완료 시 또는 검출력 하락 시에만 진행되어, 액정표시장치의 생산성 저하의 원인이 된다.
또한, 육안에 의한 자동검사장비의 이미지품질 검사의 정성적 결과는, 공통적인 판단기준을 제공하지 못하는 문제를 야기한다.
예를 들어, 검사자에 따라 검사결과에 대한 판단이 달라질 수 있으며, 검사결과가 최악일 경우만 불량으로 판단하거나, 검사결과가 최선일 경우만 양호로 판단하게 되어 액정표시장치의 수율저하의 원인이 된다.
이러한 자동검사장비는, 액정모듈 이외의 유기발광다이오드모듈 또는 플라즈마모듈과 같은 표시모듈의 불량검사에도 사용될 수 있는데, 그 경우에도 이미지품질 검사는 동일한 문제를 야기한다.
본 발명은, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제시된 것으로, 표시모듈용 자동검사장비의 이미지를 처리하여 디지털 수치화하고 이를 바탕으로 검사결과를 도출함으로써, 실시간으로 이미지품질 검사가 가능하고 정성적인 검사결과를 확보할 수 있는 표시모듈용 자동검사장비 및 이를 이용한 이미지품질 검사방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 본 발명은, 실시간 이미지품질 검사와 정성적인 검사결과에 의하여 표시장치의 생산성 및 수율을 개선할 수 있는 표시모듈용 자동검사장비를 이용한 이미지품질 검사방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
위와 같은 과제의 해결을 위해, 본 발명은, 표시모듈의 이미지의 영역 별 평균밝기와 방향 별 밝기편차를 산출하고, 상기 평균밝기 및 상기 밝기편차가 각각 제1 및 제2기준범위를 만족하는지 판단하는 제1단계와; 상기 이미지에 포함된 패턴의 에지의 번짐영역 폭을 산출하고, 상기 번짐영역 폭이 제3기준범위를 만족하는지 판단하는 제2단계와; 상기 이미지로부터 그리드 제거이미지 및 필터 적용이미지를 생성하고, 상기 그리드 제거이미지 및 상기 필터 적용이미지로부터 차 이미지를 생성하고, 상기 차 이미지의 노이즈 레벨을 산출하고, 상기 노이즈 레벨이 제4기준범위를 만족하는지 판단하는 제3단계를 포함하는 이미지품질 검사방법을 제공한다.
그리고, 상기 제1단계는, 상기 이미지를 카메라의 다수의 화소로 구분하고, 상기 다수의 화소의 계조의 영역 별 평균값을 상기 평균밝기로 산출하는 단계와; 상기 다수의 화소 중 화소 행 또는 화소 열의 계조의 방향 별 편차값을 상기 밝기편차로 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2단계는, 상기 에지의 시작점의 위치를 좌표(X)로 설정하고, 변동 번짐영역 폭(S)을 1로 설정하고, 상기 좌표(X)의 계조가 좌표(X+1)의 계조보다 낮은지 판단하는 제4단계와; 상기 좌표(X)의 계조가 정상영역의 계조보다 낮은지 판단하는 제5단계와; 상기 좌표(X)의 계조가 상기 좌표(X+1)의 계조 또는 상기 정상영역의 계조 이상일 경우, 상기 변동 번짐영역 폭(S)을 상기 번짐영역 폭으로 결정하는 제6단계를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제2단계는, 상기 좌표(X)의 계조가 상기 좌표(X+1)의 계조 및 상기 정상영역의 계조보다 낮을 경우, 상기 변동 번짐영역 폭(S) 및 상기 좌표(X)를 각각 1만큼 증가시키고, 상기 제4 및 제5단계를 반복하는 제7단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제3단계는, 상기 이미지에서 그리드를 제거하여 상기 그리드 제거이미지를 생성하는 단계와; 노이즈 필터를 이용하여 상기 그리드 제거이미지로부터 노이즈를 제거하여 상기 필터 적용이미지를 생성하는 단계와; 상기 그리드 제거이미지로부터 상기 필터 적용이미지를 감산하여 상기 차 이미지를 생성하는 단계와; 상기 차 이미지의 계조의 표준편차를 상기 노이즈 레벨로 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 이미지품질 검사방법은, 상기 이미지에 포함된 상기 패턴의 회전각을 산출하고, 상기 회전각이 제5기준범위를 만족하는지 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명은, 표시모듈이 안치되는 스테이지와; 상기 스테이지 상부에 배치되고, 상기 표시모듈을 촬영하여 이미지를 생성하는 카메라와; 상기 이미지의 영역 별 평균밝기와 방향 별 밝기편차를 산출하고, 상기 이미지에 포함된 패턴의 에지의 번짐영역 폭을 산출하고, 상기 이미지로부터 그리드 제거이미지 및 필터 적용이미지를 생성하고, 상기 그리드 제거이미지 및 상기 필터 적용이미지로부터 차 이미지를 생성하고, 상기 차 이미지의 노이즈 레벨을 산출하는 제어부를 포함하는 표시모듈용 자동검사장비를 제공한다.
여기서, 상기 평균밝기는, 상기 카메라의 다수의 화소의 계조의 영역 별 평균값이고, 상기 밝기편차는, 상기 다수의 화소 중 화소 행 또는 화소 열의 계조의 방향 별 편차값 일 수 있다.
그리고, 상기 번짐영역 폭은, 주변보다 낮은 계조를 갖는 시작점으로부터 동일하게 유지되거나 증가하는 상기 계조를 갖는 지점까지의 화소 개수 일 수 있다.
또한, 상기 노이즈 레벨은, 상기 차이미지의 계조의 표준편차 일 수 있다.
본 발명은, 표시모듈용 자동검사장비의 이미지를 처리하여 디지털 수치화하고 이를 바탕으로 검사결과를 도출함으로써, 실시간으로 이미지품질 검사가 가능하고 정성적인 검사결과를 확보할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 본 발명은, 실시간 이미지품질 검사와 정성적인 검사결과에 의하여 표시장치의 생산성 및 수율이 개선되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시모듈용 자동검사장비를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 표시모듈용 자동검사장비를 이용한 이미지품질 검사방법을 도시한 순서도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 표시모듈용 자동검사장비를 이용한 이미지품질 검사방법 중 밝기검사방법을 도시한 순서도.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 실시예에 따른 표시모듈용 자동검사장비를 이용한 이미지품질 검사방법 중 밝기검사방법을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 표시모듈용 자동검사장비를 이용한 이미지품질 검사방법 중 포커스검사방법을 도시한 순서도.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 표시모듈용 자동검사장비를 이용한 이미지품질 검사방법 중 포커스검사방법을 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 표시모듈용 자동검사장비를 이용한 이미지품질 검사방법 중 노이즈검사방법을 도시한 순서도.
도 8a 내지 도 8d는 본 발명의 실시예에 따른 표시모듈용 자동검사장비를 이용한 이미지품질 검사방법 중 노이즈검사방법을 설명하기 위한 도면.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 표시모듈용 자동검사장비를 이용한 이미지품질 검사방법을 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시모듈용 자동검사장비를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 표시모듈용 자동검사장비를 이용한 이미지품질 검사방법을 도시한 순서도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 표시모듈용 자동검사장비(10)는, 표시모듈(40)이 안치되는 스테이지(20)와, 스테이지(20) 상부에 배치되어 표시모듈(40)을 촬영하여 이미지로 제작하는 카메라모듈(30)을 포함한다.
카메라모듈(30)은, 렌즈(32)와, 렌즈(32)를 통하여 입사된 표시모듈(40)의 영상을 촬영하는 CCD(charge-coupled device) 카메라(34)와, CCD 카메라(34)의 이미지를 분석하여 이미지품질 및 표시모듈의 불량여부를 판단하는 제어부(36)를 포함하는데, 표시모듈(40)의 여러 부분을 촬영할 수 있도록 다수개가 구비될 수 있다.
도시하지는 않았지만, 표시모듈(40)은 적, 녹, 청색에 대응되는 다수의 화소영역과, 다수의 화소영역 사이에 대응되는 블랙매트릭스영역과, 표시모듈(40)의 가장자리에 대응되는 비표시영역을 포함할 수 있으며, 표시모듈(40)이 표시하는 영상은 포커스패턴과 같은 이미지품질 검사를 위한 다수의 패턴을 포함할 수 있다.
여기서, 표시모듈(40)은, 액정모듈, 유기발광다이오드모듈, 플라즈마모듈 등의 평판표시모듈일 수 있다.
그리고, 도 2에 도시한 바와 같이, 표시모듈(도 1의 40)의 불량검사를 위하여, 자동검사장비(도 1의 10)의 스테이지(도 1의 20)에 표시모듈(40)을 안치하면, 자동검사장비(10)는 표시모듈(40)의 이미지품질 검사를 시작한다.
자동검사장비(10)는, 표시모듈(40)을 촬영하여 다수의 이미지를 제작한 후, 다수의 이미지 각각에 대하여 밝기검사를 진행한다(st110).
이미지의 밝기검사는, 각 이미지의 특정 영역에 대한 평균밝기의 산출단계 및 적정성 판단단계과 각 이미지의 특정 방향에 대한 밝기편차의 산출단계 및 적정성 판단단계를 포함하는데, 이미지를 카메라모듈(도 1의 30)의 CCD 카메라(도 1의 34)의 화소(pixel) 단위로 구분하고, 다수의 화소에 대한 계조(gray level)를 기본 데이터로 이용하여 평균밝기 및 밝기편차를 산출하고, 이를 기준범위와 비교하여 적정성을 판단하며, 평균밝기 및 밝기편차가 각각 기준범위 이내인 것으로 판단될 경우에는, 후속단계를 진행한다.
이러한 밝기검사의 구체적 단계 및 기준은 뒤에서 다시 설명한다.
이후, 자동검사장비(10)는, 다수의 이미지 각각에 대하여 포커스(focus)검사를 진행한다(st210).
이미지의 포커스검사는, 각 이미지의 포커스패턴과 같은 특정패턴의 에지(edge)의 번짐영역 폭의 산출단계 및 적정성 판단단계를 포함하는데, 특정패턴의 에지를 카메라모듈(30)의 CCD 카메라(34)의 화소 단위로 구분하고, 다수의 화소에 대한 계조를 기본 데이터로 이용하여 번짐영역 폭을 산출하고, 이를 기준범위와 비교하여 적정성을 판단하며, 번짐영역 폭이 기준범위 이내인 것으로 판단될 경우에는, 후속단계를 진행한다.
이러한 포커스검사의 구체적 단계 및 기준은 뒤에서 다시 설명한다.
이후, 자동검사장비(10)는, 다수의 이미지 각각에 대하여 노이즈(noise)검사를 진행한다(st310).
이미지의 노이즈검사는, 각 이미지를 이용한 그리드 제거영상, 필터 적용영상 및 차영상 제작단계와 노이즈레벨 산출단계 및 적정성 판단단계를 포함하는데, 각 이미지의 블랙매트릭스 영역과 같은 그리드를 제거하여 그리드 제거영상을 제작하고, 각 이미지에 노이즈 필터를 적용하여 필터 제거영상을 제작하여, 그리드 제거영상으로부터 필터 적용영상을 감산하여 차영상을 제작한 후, 차영상으로부터 노이즈 레벨을 산출하고, 이를 기준범위와 비교하여 적정성을 판단하며, 노이즈 레벨이 기준범위 이내인 것으로 판단될 경우에는, 후속단계를 진행한다.
이러한 노이즈검사의 구체적 단계 및 기준은 뒤에서 다시 설명한다.
이후, 자동검사장비(10)는, 다수의 이미지 각각에 대하여 틸트(tilt)검사를 진행한다(st410).
이미지의 틸트검사는, 각 이미지의 틸트패턴과 같은 특정패턴의 회전각의 산출단계 및 적정성 판단단계를 포함하는데, 기준방향으로부터 특정패턴이 회전한 정도에 대응되는 회전각을 산출하고, 이를 기준범위와 비교하여 적정성을 판단하며, 회전각이 기준범위 이내인 것으로 판단될 경우에는, 이미지품질 검사를 종료한다.
여기서, 밝기검사(st110), 포커스검사(st210), 노이즈검사(st310) 또는 틸트검사(st410)에서 평균밝기, 밝기편차, 번짐영역 폭 또는 회전각이 각각 기준범위를 벗어난 것으로 판단될 경우에는, 원인을 파악하여 자동검사장비(10)의 해당 부분을 교정하고(st510), 교정 완료 후 이미지품질 검사를 다시 진행할 수 있다.
이러한 이미지품질 검사방법 중 밝기검사(st110), 포커스검사(st210) 및 노이즈검사(st310)에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 표시모듈용 자동검사장비를 이용한 이미지품질 검사방법 중 밝기검사방법을 도시한 순서도이고, 도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 실시예에 따른 표시모듈용 자동검사장비를 이용한 이미지품질 검사방법 중 밝기검사방법을 설명하기 위한 도면으로, 도 4a는 원본 이미지에 대응되고, 도 4b 내지 도 4d는 비표시영역을 제거한 이미지에 대응된다.
도 3에 도시한 바와 같이, 이미지품질 검사가 시작되면, 자동검사장비(10)는 각 이미지의 밝기검사를 시작한다.
먼저, 도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 카메라모듈(도 1의 30)이 제작한 원본 이미지(150)는, 표시모듈(도 1의 40)의 다수의 화소영역에 대응되는 유효영역(152)과, 표시모듈(40)의 비표시영역에 대응되는 테두리영역(154)을 포함하는데, 자동검사장비(도 1의 10)는, 원본 이미지(150)에서 테두리영역(154)을 제거한 유효영역(152)만을 추출하여 유효 이미지(156)를 생성한다.
이후, 도 4c에 도시한 바와 같이, 자동검사장비(10)는, 미리 설정된 영역구분기준에 따라 유효 이미지(156)로부터 중심부(156a)와, 중심부(156a)를 둘러싸는 외곽부(156b)를 추출한다(st112).
그리고, 자동검사장비(10)는, 중심부(156a)를 카메라모듈(30)의 CCD 카메라(도 1의 34)의 화소 단위로 구분하고, 다수의 화소에 대한 계조를 기본 데이터로 이용하여 중심부(156a)의 평균밝기를 산출한다(st114).
또한, 자동검사장비(10)는, 중심부(156a)의 평균밝기가 제1평균밝기 기준범위 이내인지를 판단하는데(st116), 중심부(156a)의 평균밝기가 제1평균밝기 기준범위 이내인 것으로 판단될 경우에는, 후속단계를 진행한다.
이후, 자동검사장비(10)는, 외곽부(156b)를 카메라모듈(30)의 CCD 카메라(34)의 화소 단위로 구분하고, 다수의 화소에 대한 계조를 기본 데이터로 이용하여 외곽부(156b)의 평균밝기를 산출한다(st118).
또한, 자동검사장비(10)는, 외곽부(156b)의 평균밝기가 제2평균밝기 기준범위 이내인지를 판단하는데(st120), 외곽부(156b)의 평균밝기가 제2평균밝기 기준범위 이내인 것으로 판단될 경우에는, 후속단계를 진행한다.
이후, 자동검사장비(10)는, 유효 이미지(156)를 카메라모듈(30)의 CCD 카메라(34)의 화소 단위로 구분하고, 다수의 화소에 대한 계조를 기본 데이터로 이용하여 유효 이미지(156)의 방향 별 밝기편차를 산출한다(st122).
즉, 도 4d에 도시한 바와 같이, 자동검사장비(10)는, 유효 이미지(156)의 다수의 화소 중 가로방향인 X방향의 화소 행의 밝기편차 및 세로방향인 Y방향의 화소 열의 밝기편차를 산출할 수 있다.
또한, 자동검사장비(10)는, 유효 이미지(156)의 방향 별 밝기편차가 밝기편차 기준범위 이내인지를 판단하는데(st124), 유효 이미지(156)의 방향 별 밝기편차가 밝기편차 기준범위 이내인 것으로 판단될 경우에는, 밝기검사를 종료한다.
여기서, 제1 및 제2평균밝기 기준범위는 각각 특정 계조 이상인 것으로 미리 설정될 수 있으며, 밝기편차 기준범위는 특정 계조 이하인 것으로 미리 설정될 수 있다.
그리고, 중심부(156a) 및 외곽부(156b)의 평균밝기가 각각 제1 및 제2평균밝기 기준범위를 벗어난 것으로 판단될 경우나, 유효 이미지(156)의 방향 별 밝기편차가 밝기편차 기준범위를 벗어난 것으로 판단될 경우에는, 원인을 파악하여 자동검사장비(10)의 해당 부분을 교정하고(st510), 교정 완료 후 밝기검사를 다시 진행할 수 있다.
이와 같이, 중심부(156a) 또는 외곽부(156b) 전체의 평균밝기를 이용하여 유효 이미지(156)의 밝기정도를 판단함으로써 이미지품질 검사의 정밀도가 개선되며, 유효 이미지(156)의 방향 별 밝기편차를 이미지품질 검사항목으로 추가함으로써 이미지품질 검사의 검출력이 개선된다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 표시모듈용 자동검사장비를 이용한 이미지품질 검사방법 중 포커스검사방법을 도시한 순서도이고, 도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 표시모듈용 자동검사장비를 이용한 이미지품질 검사방법 중 포커스검사방법을 설명하기 위한 도면으로, 도 6a는 포커스검사의 결과가 양호한 경우에 대응되고, 도 6b는 포커스검사의 결과가 불량한 경우에 대응된다.
도 5에 도시한 바와 같이, 밝기검사 종료 이후, 자동검사장비(10)는 각 이미지의 포커스검사를 시작한다.
먼저, 자동검사장비(10)는, 유효 이미지(도 4b의 156)로부터 포커스패턴과 같은 특정패턴을 검출하고, 해당 특정패턴의 에지의 시작점을 추출한다(st212).
그리고, 자동검사장비(10)는, 에지의 시작점의 X방향(도 4d)에 따른 해당 카메라 화소 단위의 위치를 좌표(X)로 설정하는데, 이때 에지에 대한 포커싱(focusing) 정도의 기준을 카메라 화소 단위의 번짐영역으로 설정하고 변동 번짐영역 폭(S)의 초기값을 1로 설정할 수 있다.
계속해서, 자동검사장비(10)는, 좌표(X)의 계조가 좌표(X+1)의 계조보다 낮은지를 판단하는데(st214), 좌표(X)의 계조가 좌표(X+1)의 계조보다 낮은 것으로 판단될 경우에는, 후속단계를 진행한다.
또한, 자동검사장비(10)는, 좌표(X)의 계조가 정상영역의 계조보다 낮은지를 판단하는데(st216), 좌표(X)의 계조가 정상영역의 계조보다 낮은 것으로 판단될 경우에는, 후속단계를 진행한다.
여기서, 정상영역의 계조는 밝기검사에서 산출한 평균밝기에 대응되는 계조를 사용할 수 있다.
이후, 자동검사장비(10)는, 변동 번짐영역 폭(S)에 1을 더하여 새로운 변동 번짐영역 폭(S)으로 설정하고(st218), 좌표(X)에 1을 더하여 새로운 좌표(X)로 설정한 후(st220), 다시 새로운 좌표(X)의 계조를 좌표(X+1)의 계조 및 정상영역의 계조와 비교하는 단계(st214, st216)를 반복한다.
즉, 자동검사장비(10)는, 좌표(X+1)의 계조 또는 정상영역의 계조가 좌표(X)의 계조 이상이 될 때까지, 변동 번짐영역 폭(S) 및 좌표(X)를 1만큼 증가시키면서 비교단계(st214, st216)를 반복한다.
그리고, 좌표(X)의 계조가 좌표(X+1)의 계조보다 낮지 않거나 좌표(X)의 계조가 정상영역의 계조보다 낮지 않은 것으로 판단될 경우에는, 자동검사장비(10)는, 현재의 변동 번짐영역 폭(S)의 값을 해당 에지의 번짐영역 폭(S)으로 결정한다(st222).
즉, 좌표(X)를 1만큼 증가시키면서, 주변보다 낮은 계조를 갖는 지점인 에지의 시작점으로부터 계조가 동일하게 유지되거나 증가하는 계조를 갖는 지점까지의 카메라 화소의 개수를 에지의 번짐영역으로 결정한다.
이후, 자동검사장비(10)는, 번짐영역 폭(S)이 번짐영역 폭 기준범위 이내인지 판단하는데(st224), 번짐영역 폭(S)이 번짐영역 폭 기준범위 이내인 것으로 판단될 경우에는, 포커스검사를 종료한다.
여기서, 번짐영역 폭 기준범위는 특정 카메라 화소의 개수 이하인 것으로 미리 설정될 수 있다.
그리고, 번짐영역 폭(S)이 번짐영역 폭 기준범위를 벗어난 것으로 판단될 경우에는, 원인을 파악하여 자동검사장비(10)의 해당 부분을 교정하고(st510), 교정 완료 후 포커스검사를 다시 진행할 수 있다.
예를 들어, 도 6a 및 도 6b에 도시한 바와 같이, 제1번짐영역 폭(S1)이 번짐영역 폭 기준범위인 특정 카메라 화소의 개수 이하인 경우에는 포커스검사가 종료될 수 있으며, 제2번짐영역 폭(S2)이 번짐영역 폭 기준범위인 특정 카메라 화소의 개수보다 클 경우에는 원인 파악 및 해당 부분 교정을 통하여 포커스검사가 다시 시작될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 표시모듈용 자동검사장비를 이용한 이미지품질 검사방법 중 노이즈검사방법을 도시한 순서도이고, 도 8a 내지 도 8d는 본 발명의 실시예에 따른 표시모듈용 자동검사장비를 이용한 이미지품질 검사방법 중 노이즈검사방법을 설명하기 위한 도면으로, 도 8a 내지 도 8c는 각각 유효 이미지, 그리드 제거이미지 및 필터 적용이미지에 대응되고, 도 8d는 그리드 제거이미지 및 필터 적용이미지로부터 생성되는 차 이미지에 대응된다.
도 7에 도시한 바와 같이, 포커스검사 종료 이후, 자동검사장비(10)는 각 이미지의 노이즈검사를 시작한다.
먼저, 도 8a 및 도 8b에 도시한 바와 같이, 자동검사장비(10)는, 유효 이미지(도 4b의 156)로부터 그리드(grid)를 제거하여 그리드 제거이미지(158)를 생성한다(st312).
그리드는, 표시모듈(도 1의 40)의 블랙매트릭스 영역에 대응되어 주변보다 낮은 계조의 규칙적인 패턴일 수 있다.
이후, 도 8c에 도시한 바와 같이, 자동검사장비(10)는, 노이즈 필터를 이용하여 그리드 제거이미(158)로부터 노이즈를 제거함으로써 노이즈 제거이미지(160)를 생성한다(st314).
예를 들어, 노이즈 필터로는 로우패스 필터(low-pass filter), 시그마 필터(sigma filter), 중앙값 필터(median filter), Nagao-Matsuyama 필터 등이 사용될 수 있다.
이후, 도 8d에 도시한 바와 같이, 자동검사장비(10)는, 그리드 제거이미지(158)로부터 노이즈 제거이미지(160)를 감산함으로써, 차(difference) 이미지(162)를 생성(st316)하고, 차 이미지(162)로부터 노이즈 레벨을 산출한다(st318).
즉, 그리드 제거이미지(158)로부터 노이즈 제거이미지(160)를 감산하면 그리드 제거이미지(158)의 노이즈 성분만 잔존하게 되고, 이때 노이즈 성분만을 포함하는 차 이미지(162)의 계조의 표준편차를 해당 이미지의 노이즈 레벨로 설정할 수 있다.
이후, 자동검사장비(10)는, 노이즈 레벨이 노이즈 레벨 기준범위 이내인지를 판단하는데(st320), 노이즈 레벨이 노이즈 레벨 기준범위 이내인 것으로 판단될 경우에는, 노이즈검사를 종료한다.
여기서, 노이즈 레벨 기준범위는 특정 계조 이하인 것으로 미리 설정될 수 있다.
그리고, 노이즈 레벨이 노이즈 레벨 기준범위를 벗어난 것으로 판단될 경우에는, 원인을 파악하여 자동검사장비(10)의 해당 부분을 교정하고(st510), 교정 완료 후 노이즈검사를 다시 진행할 수 있다.
그리고, 이러한 이미지품질 검사를 통하여 이미지의 밝기, 포커스, 노이즈 등의 품질이 기준범위를 만족하게 된 후, 표시모듈(40)에 대한 불량검사가 진행된다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 표시모듈용 자동검사장비 및 이를 이용한 이미지품질 검사방법에서는, 자동검사장비의 이미지를 처리하여 디지털 수치화하고 이를 바탕으로 밝기검사, 포커스검사 및 노이즈검사를 진행함으로써, 이미지품질 검사의 정밀도 및 검출력을 개선함과 동시에 정성적인 결과값을 갖는 이미지품질 검사를 실시간 진행할 수 있으며, 그 결과 표시장치의 생산성 및 수율이 개선된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 자동검사장비 20: 스테이지
30: 카메라모듈 40: 표시모듈
st110: 밝기검사 st210: 포커스검사
st310: 노이즈검사 st410: 틸트검사

Claims (10)

  1. 표시모듈의 이미지의 영역 별 평균밝기와 방향 별 밝기편차를 산출하고, 상기 평균밝기 및 상기 밝기편차가 각각 제1 및 제2기준범위를 만족하는지 판단하는 제1단계와;
    상기 이미지에 포함된 패턴의 에지의 번짐영역 폭을 산출하고, 상기 번짐영역 폭이 제3기준범위를 만족하는지 판단하는 제2단계와;
    상기 이미지로부터 그리드 제거이미지 및 필터 적용이미지를 생성하고, 상기 그리드 제거이미지 및 상기 필터 적용이미지로부터 차 이미지를 생성하고, 상기 차 이미지의 노이즈 레벨을 산출하고, 상기 노이즈 레벨이 제4기준범위를 만족하는지 판단하는 제3단계
    를 포함하는 이미지품질 검사방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1단계는,
    상기 이미지를 카메라의 다수의 화소로 구분하고, 상기 다수의 화소의 계조의 영역 별 평균값을 상기 평균밝기로 산출하는 단계와;
    상기 다수의 화소 중 화소 행 또는 화소 열의 계조의 방향 별 편차값을 상기 밝기편차로 산출하는 단계
    를 포함하는 이미지품질 검사방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2단계는,
    상기 에지의 시작점의 위치를 좌표(X)로 설정하고, 변동 번짐영역 폭(S)을 1로 설정하고, 상기 좌표(X)의 계조가 좌표(X+1)의 계조보다 낮은지 판단하는 제4단계와;
    상기 좌표(X)의 계조가 정상영역의 계조보다 낮은지 판단하는 제5단계와;
    상기 좌표(X)의 계조가 상기 좌표(X+1)의 계조 또는 상기 정상영역의 계조 이상일 경우, 상기 변동 번짐영역 폭(S)을 상기 번짐영역 폭으로 결정하는 제6단계
    를 포함하는 이미지품질 검사방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2단계는,
    상기 좌표(X)의 계조가 상기 좌표(X+1)의 계조 및 상기 정상영역의 계조보다 낮을 경우, 상기 변동 번짐영역 폭(S) 및 상기 좌표(X)를 각각 1만큼 증가시키고, 상기 제4 및 제5단계를 반복하는 제7단계
    를 더 포함하는 이미지품질 검사방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제3단계는,
    상기 이미지에서 그리드를 제거하여 상기 그리드 제거이미지를 생성하는 단계와;
    노이즈 필터를 이용하여 상기 그리드 제거이미지로부터 노이즈를 제거하여 상기 필터 적용이미지를 생성하는 단계와;
    상기 그리드 제거이미지로부터 상기 필터 적용이미지를 감산하여 상기 차 이미지를 생성하는 단계와;
    상기 차 이미지의 계조의 표준편차를 상기 노이즈 레벨로 설정하는 단계
    를 포함하는 이미지품질 검사방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 이미지에 포함된 상기 패턴의 회전각을 산출하고, 상기 회전각이 제5기준범위를 만족하는지 판단하는 단계를 더 포함하는 이미지품질 검사방법.
  7. 표시모듈이 안치되는 스테이지와;
    상기 스테이지 상부에 배치되고, 상기 표시모듈을 촬영하여 이미지를 생성하는 카메라와;
    상기 이미지의 영역 별 평균밝기와 방향 별 밝기편차를 산출하고, 상기 이미지에 포함된 패턴의 에지의 번짐영역 폭을 산출하고, 상기 이미지로부터 그리드 제거이미지 및 필터 적용이미지를 생성하고, 상기 그리드 제거이미지 및 상기 필터 적용이미지로부터 차 이미지를 생성하고, 상기 차 이미지의 노이즈 레벨을 산출하는 제어부
    를 포함하는 표시모듈용 자동검사장비.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 평균밝기는, 상기 카메라의 다수의 화소의 계조의 영역 별 평균값이고,
    상기 밝기편차는, 상기 다수의 화소 중 화소 행 또는 화소 열의 계조의 방향 별 편차값인 표시모듈용 자동검사장비.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 번짐영역 폭은, 주변보다 낮은 계조를 갖는 시작점으로부터 동일하게 유지되거나 증가하는 상기 계조를 갖는 지점까지의 화소 개수인 표시모듈용 자동검사장비.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 노이즈 레벨은, 상기 차이미지의 계조의 표준편차인 표시모듈용 자동검사장비.
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