KR20150082768A - 디스플레이 패널의 불량 테스트 시스템 - Google Patents

디스플레이 패널의 불량 테스트 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고해상도의 테스트 패턴을 저해상도의 복수의 서브 테스트 패턴으로 분할 생성하여 검사 장비로 전송하고, 검사 장비는 저해상도의 복수의 서브 테스트 패턴을 조합하여 고해상도의 원시 테스트 패턴을 생성하여 디스플레이 패널을 통해 표시되도록 하는 디스플레이 패널의 불량 테스트 시스템을 제공함에 있다.
이를 위한 본 발명의 디스플레이 패널의 불량 테스트 시스템은 제 1 해상도를 갖는 원시 테스트 패턴을 원시 테스트 패턴보다 낮은 해상도의 복수의 서브 테스트 패턴으로 분할 생성하는 호스트, 호스트로부터 복수의 서브 테스트 패턴 신호를 입력받아 복수의 서브 테스트 패턴 신호를 조합하여 제 1 해상도의 원시 테스트 패턴을 복원하고, 복원된 원시 테스트 패턴이 디스플레이 패널을 통해 표시되도록 제어하며, 디스플레이 패널을 통해 출력되는 테스트 패턴을 표시하는 표시부를 갖는 검사 장비를 포함한다.

Description

디스플레이 패널의 불량 테스트 시스템{TEST SYSTEM FOR FAIL OF DISPLAY PANE}
본 발명은 디스플레이 패널의 불량 테스트 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기존 장비의 교체 없이도 고해상도 디스플레이 패널 검사를 수행할 수 있고, 작업자에 의한 육안 검사 속도를 개선할 수 있도록 하는 디스플레이 패널의 불량 테스트 시스템에 관한 것이다.
디스플레이 장치에서는 제조하는 과정에서 표시 신호선 등의 단선 또는 단락이나 화소에 결함이 있는 경우 이들을 일정한 검사를 통하여 미리 걸러낸다. 이러한 검사의 종류에는 어레이 테스트(array test), VI(visual inspection) 테스트, 및 모듈 테스트(module test) 등이 있다.
어레이 테스트는 개별적인 셀(cell)들로 분리되기 전에 일정한 전압을 인가하고 출력 전압의 유무를 통하여 표시 신호선의 단선 여부를 알아보는 시험이며, VI 테스트는 개별적인 셀 들로 분리된 후 일정한 전압을 인가한 후 사람의 눈으로 보면서 표시 신호선의 단선 여부를 알아보는 시험이다. 모듈 테스트는 구동 회로를 장착한 후 최종적으로 구동 회로의 정상 동작 여부를 알아보는 시험이다.
이러한 각종 검사는 자동으로 이루어지는 부분도 있지만 디스플레이 장치이기 때문에 최종적으로 사람에 의한 육안 검사가 있어야 한다.
육안 검사를 위해서는 별도로 플리커 패턴이나 잔상 패턴 등을 띄워 제품의 상태를 최종적으로 검사하는데, 컴퓨터와 디스플레이 장치 사이를 보드를 통하여 연결하고, 테스트패턴을 디스플레이하는 테스트신호를 인가한 후, 구현되는 테스트패턴을 검사하는 과정으로 이루어진다.
이와 같은 테스트 패턴을 이용한 불량 검사는 사람에 의한 육안 검사를 통해 이루어지므로 검사 속도가 낮아 수율이 낮으며, 사람의 육안에 의한 검사가 이루어지기 때문에 자동화에 비하여 정확도가 떨어지는 단점이 있다.
한편, 테스트 패턴 데이터의 종류는 크게 LVDS(Low Voltage Differential Signal), TMDS(Transition Minimized Differential Signal), TTL(Transistor Transistor Logic), 및 Analogue 신호 패턴 등이 있다.
그런데, 이러한 테스트 패턴들은 최대 3840 × 2880 해상도를 갖기 때문에 최근 개발되고 있는 고해상도 디스플레이에 대한 검사에는 적합하지 않은 단점이 있다.
본 발명은 고해상도의 테스트 패턴을 저해상도의 복수의 서브 테스트 패턴으로 분할 생성하여 검사 장비로 전송하고, 검사 장비는 저해상도의 복수의 서브 테스트 패턴을 조합하여 고해상도의 원시 테스트 패턴을 생성하여 디스플레이 패널을 통해 표시되도록 하는 디스플레이 패널의 불량 테스트 시스템을 제공함에 있다.
또한, 본 발명은 검사 장비 중 어느 하나를 자동화 장비로 구성하여 디스플레이 패널의 불량을 자동으로 검출하고, 불량 검출 정보를 호스트로 전송하면 호스트가 불량이 발생한 위치 식별이 가능하도록 테스트 패턴을 재생성하여 검사 장비로 전송하도록 하는 디스플레이 패널의 불량 테스트 시스템을 제공함에 있다.
과제를 해결하기 위한 본 발명의 디스플레이 패널의 불량 테스트 시스템은 제 1 해상도를 갖는 원시 테스트 패턴을 원시 테스트 패턴보다 낮은 해상도의 복수의 서브 테스트 패턴으로 분할 생성하는 호스트, 호스트로부터 복수의 서브 테스트 패턴 신호를 입력받아 복수의 서브 테스트 패턴 신호를 조합하여 제 1 해상도의 원시 테스트 패턴을 복원하고, 복원된 원시 테스트 패턴이 디스플레이 패널을 통해 표시되도록 제어하며, 디스플레이 패널을 통해 출력되는 테스트 패턴을 표시하는 표시부를 갖는 검사 장비를 포함한다.
이때, 서브 테스트 패턴을 구성하는 픽셀 데이터 중 어느 하나는 원시 테스트 패턴에 대한 인덱스 정보를 갖도록 할 수 있다.
또한, 검사 장비는 복수로 구성되고, 복수의 검사 장비 중 어느 하나는 디스플레이 패널의 픽셀 불량을 자동으로 인식하여 패턴 식별 정보와 불량 픽셀 위치 정보를 호스트로 전송하고, 호스트는 검사 장비로부터 입력된 정보를 기초로 서브 테스트 패턴을 구성하는 픽셀 데이터 중 적어도 하나 이상에 불량이 발생한 픽셀의 위치에 대한 마킹 처리 정보를 갖는 테스트 패턴을 재생성할 수 있다.
또한, 호스트는 검사 장비로부터 전송된 불량 패턴 식별 정보와 불량 픽셀 위치 정보를 기초로, 불량 발생 빈도수가 높은 픽셀 순위에 따라 서로 다른 마킹 정보를 출력할 수 있다.
본 발명은 고해상도 테스트 패턴을 복수의 저해상도 서브 테스트 패턴으로 분할하여 검사 장비로 전송함으로써, 기존에 사용하고 있는 저해상도 신호 전송만 가능한 TMDS 전송 채널을 적용할 수 있어 장비 교체와 같은 비용 증가를 방지할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 검사 장비 중 어느 하나를 자동화 장비로 구성하여 디스플레이 패널의 불량을 자동으로 검출하고, 불량 검출 정보를 호스트로 전송하면 호스트가 불량이 발생한 위치 식별이 가능하도록 테스트 패턴을 재생성하여 검사 장비로 전송함으로써, 작업자가 육안 검사시에 불량이 발생한 위치를 더욱 주의 깊게 검사할 수 있도록 하여 검사 시간 단축은 물론 검사 신뢰도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 디스플레이 패널의 불량 테스트 시스템 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 테스트 패턴 생성 방법을 도시한 설명도.
도 3은 도 1의 검사 장비의 세부 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 디스플레이 패널 불량 테스트 방법을 순차로 도시한 흐름도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 디스플레이 패널의 불량 테스트 시스템 구성도로서, 호스트(10), 검사 장비(20), 디스플레이 패널(30) 및 사용자 인터페이스(40)를 포함하는 것으로서, 검사 장비(20)는 사용자 인터페이스(40)를 통해 입력된 제어 신호에 따라 호스트(10)로부터 입력된 테스트 패턴이 디스플레이 패널(30)을 통해 표시되도록 한다.
여기서, 호스트(10)는 PC 또는 테스트 패턴을 가지고 있는 서버로서 고해상도 예를 들어 5,120×2,880과 같은 고해상도의 복수의 테스트 패턴이 저장되어 있으며, 고해상도의 원시 테스트 패턴을 더 낮은 해상도를 갖는 복수의 서브 테스트 패턴으로 분할한다. 예를 들어 도 2와 같이 5,120 × 2,880를 갖는 원시 테스트 패턴(L)을 2,560 ×1,600 해상도를 갖는 4개의 서브 테스트 패턴(S)으로 분할 생성한다.
이때, 5,120×2,880의 해상도를 갖는 원시 테스트 패턴을 2,560×1,600 해상도를 갖는 4개의 서브 테스트 패턴으로 구성할 경우 이중 100개는 픽셀 테스트 신호를 포함하지 않게 된다. 따라서, 서브 테스트 패턴을 구성하는 픽셀 중에 테스트 신호 영역에 해당하지 않는 일부 영역을 더미 패턴 영역으로 설정한다. 그리고, 이 더미 패턴 영역의 특정 픽셀에 예를 들어 첫번째 픽셀(P1)에 원시 테스트 패턴에 대한 인덱스 정보를 설정한다. 즉, 원시 테스트 패턴이 4개의 서브 테스트 패턴으로 분할되어 있기 때문에 후술하는 검사 장비에서 원시 테스트 패턴 복원시 참조할 수 있도록 원시 테스트 패턴을 식별할 수 있는 인덱스 정보를 설정하는 것이다.
또한, 더미 패턴들 중에 적어도 하나 이상에는 불량이 발생한 픽셀에 대한 위치 정보와, 해당 위치의 픽셀에 대한 마킹 처리 정보를 설정할 수 있다. 예를 들어, 두 번째에 위치하는 픽셀(P2)에 후술하는 자동화 검사 장비로부터 입력된 불량 픽셀에 대한 정보를 참조하여 해당 픽셀에 불량이 발생한 위치 정보와 해당 픽셀에 대한 마킹 처리 정보를 설정할 수 있다. 즉, 하나의 검사 장비(20)만 자동화시켜 디스플레이 패널에 대한 불량 정보를 자동으로 검출하도록 하고, 검출된 불량 정보를 호스트(10)로 전송하면 호스트(10)는 불량이 발생한 위치의 픽셀을 작업자가 육안으로 쉽게 확인할 수 있게 마킹 처리하여 테스트 패턴을 재생성하는 것이다.
이때, 호스트(10)는 검사 장비로부터 전송된 불량 패턴 식별 정보와 불량 픽셀 위치 정보를 저장하여 불량 발생 빈도수를 체크하고, 불량 발생 빈도수가 높은 픽셀 순위에 따라 서로 다른 마킹 정보를 출력할 수 있다. 예를 들어, 불량 발생 빈도수가 높은 픽셀의 경우 테스트 신호 발생시 해당 부분만 점멸되도록 하거나, 불량 확률에 따라 픽셀의 컬러나 밝기를 차별화함으로써, 불량 발생 확률이 높은 픽셀 위치에 대해서 작업자가 더 주의 깊게 확인하도록 할 수 있다.
도 3은 도 1의 검사 장비의 세부 구성도로서, 검사 장비는 호스트(10)로부터 복수의 서브 테스트 패턴 신호를 입력받아 복수의 서브 테스트 패턴 신호를 조합하여 고해상도의 원시 테스트 패턴을 복원하고, 복원된 원시 테스트 패턴이 디스플레이 패널을 통해 표시되도록 하는 제어하는 역할을 한다.
이때, 복수의 검사 장비 중 어느 하나는 작업자에 의한 육안 검사가 이루어지는 수동 방식이 아닌 비전 카메라를 이용한 자동화 검사 장비로 이루어지며, 디스플레이 패널의 픽셀 불량을 자동으로 인식하여 패턴 식별 정보와 불량 픽셀 위치 정보를 호스트로 전송하도록 구성된다. 즉, 검사 장비를 모두 자동화 장비를 이용할 경우 비용이 높은 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 하나의 장비만을 자동화 장비로 구성하고, 자동화 장비에서 검출한 불량 정보를 나머지 검사 장비에 표시하여 줌으로써 작업자가 불량이 발생한 픽셀만 검사하도록 함으로써 검사 속도를 개선하고 검사 신뢰도를 높일 수 있다.
본 발명에 따른 검사 장비(20)는 테스트 패턴 수신부(21), 메모리(22), 원시 테스트 패턴 복원부(23), 포맷 변환부(24), 테스트 패턴 송신부(25), 표시부(26) 및 제어부(27)를 포함한다.
테스트 패턴 수신부(21)를 통해 호스트(10)로부터 복수 서브 테스트 패턴에 대한 영상 신호가 각각 입력되는 것으로서, 호스트(10)로부터 입력되는 신호는 DVI 통신에 적합한 인터페이스에 맞도록 TMDS (Transition Minimized Differential Signaling) 신호로 된 신호이기 때문에 저장 및 신호처리가 가능한 RGB 신호로 변환하기 위해서 DVI 등의 수신 모듈을 통해 RGB 신호로 변환된다.
그리고, 각각의 변환된 서브 테스트 패턴 신호는 영상신호의 처리가 가능한 영상신호 처리 칩 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 와 같은 기능 변경이 가능한 칩을 이용한 제어용 칩을 통해서 DDR과 같은 메모리(22)에 저장된다.
원시 테스트 패턴 복원부(23)는 메모리에 저장된 복수의 서브 테스트 패턴 데이터를 첫 번째 픽셀 위치에 설정된 인덱스 정보를 기초로 고해상도의 원시 테스트 패턴을 복원한다.
그리고, 포맷 변환부(24)는 복원된 원시 테스트 패턴을 디스플레이 패널(30)에 출력하기에 적합한 신호 규격으로 변환한다.
즉, 디스플레이 패널의 해상도뿐만 아니라 영상신호를 전달하는 방식과 프레임 레이트(Frame Rate, 초당 전달하는 화면의 개수) 등이 판넬의 모델마다 다르기 때문에 신호의 변환이 필요하다.
테스트 패턴 송신부(25)는 포맷 변환부에서 변환된 테스트 패턴 신호를 제어부의 제어하에 디스플레이 패널로 출력하는 것으로서, 예를 들어 LVDS, V-by-One, 테스트 DVI/HDMI 통신 모듈이 이용될 수 있다.
아울러, 제어부(27)는 호스트(10)로부터 입력된 서브 테스트 패턴들 중에 픽셀 불량을 의미하는 데이터가 있을 경우 예를 들어 상술한 바와 같이 서브 테스트 패턴 내의 두 번째 픽셀에 불량 정보, 즉 불량 픽셀에 대한 위치 정보가 있는 경우 해당 픽셀에 마킹 처리한 영상을 생성하여 표시부(26)를 통해 표시함으로써 작업자가 불량이 발생한 픽셀 위치를 알 수 있도록 한다.
한편, 사용자 인터페이스(40)는 키보드나 마우스와 같이 검사 장비에 연결된 조작 수단일 수 도 있고, 제어 프로그램이 설치된 작업자용 단말기 등일 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 디스플레이 패널 불량 테스트 방법을 도 4를 참조하여 설명하도록 한다.
우선, 제 1 서브 테스트 패턴들을 생성한다(S10). 즉, 고해상도의 원시 테스트 패턴을 저해상도의 복수의 서브 테스트 패턴으로 생성한다. 이때, 제 1 서브 테스트 패턴을 구성하는 픽셀 중 어느 하나의 픽셀에는 원시 테스트 패턴 식별을 위한 인덱스 정보를 설정한다.
그리고, 제 1 서브 테스트 패턴들을 검사 장비로 출력한다(S12).
그러면 검사 장비는 입력된 제 1 서브 테스트 패턴들을 조합하여 원시 테스트 패턴으로 복원하고, 복원된 원시 테스트 패턴을 테스트 패턴 송신부(25)를 통해 디스플레이 패널(30)로 출력한다(S16).
이어서, 검사 장비 중에서 자동화 검사 장비는 디스플레이 패널(30)의 표시 화면을 비전 카메라를 통해 촬영하고 불량이 발생한 픽셀에 존재하는지 판단하고(S18), 불량 픽셀이 존재할 경우 해당 테스트 패턴에 대한 식별 정보와 함에 해당 픽셀의 위치(좌표) 정보를 호스트(10)로 전송한다(S20).
그러면 호스트(10)는 불량 픽셀에 대한 정보를 기초로 서브 테스트 패턴 중 하나의 픽셀에 불량이 발생한 픽셀의 위치 정보와 함께 해당 픽셀에 대한 마킹 처리 정보를 포함하는 제 2 서브 테스트 패턴을 재생성하여 검사 장비(20)로 전송한다(S22).
이어서, 각 검사 장비(20)는 표시부(26)에 불량 픽셀에 대한 마킹 처리한 제 2 서브 테스트 패턴 영상을 표시(S24)하고, 디스플레이 패널(30)에는 이전에 생성한 제 1 서브 테스트 패턴이 표시한다. 이에 따라, 작업자는 검사 장비의 표시부(26)에 나타난 불량 픽셀이 마킹된 영상을 참고하여 디스플레이 패널에 표시되는 테스트 패턴에 대한 검사를 수행하므로, 불량이 발생한 위치를 더욱 주의 깊게 검사할 수 있어 불량 검사를 신속하게 함과 동시에 정확하게 할 수 있다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
10 : 호스트 20 : 검사 장비
21 : 테스트 패턴 수신부 22 : 메모리
23 : 원시 테스트 패턴 복원부 24 : 포맷 변환부
25 : 테스트 패턴 송신부 26 : 표시부
27 : 제어부

Claims (4)

  1. 디스플레이 패널의 불량 테스트 시스템에 있어서,
    제 1 해상도를 갖는 원시 테스트 패턴을 상기 원시 테스트 패턴보다 낮은 해상도의 복수의 서브 테스트 패턴으로 분할 생성하는 호스트;
    상기 호스트로부터 복수의 서브 테스트 패턴 신호를 입력받아 복수의 서브 테스트 패턴 신호를 조합하여 제 1 해상도의 원시 테스트 패턴을 복원하고, 복원된 원시 테스트 패턴이 디스플레이 패널을 통해 표시되도록 제어하며, 디스플레이 패널을 통해 출력되는 테스트 패턴을 표시하는 표시부를 갖는 검사 장비를 포함하는 디스플레이 패널의 불량 테스트 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 서브 테스트 패턴을 구성하는 픽셀 데이터 중 어느 하나는 원시 테스트 패턴에 대한 인덱스 정보를 갖는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널의 불량 테스트 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 검사 장비는 복수로 구성되고,
    복수의 검사 장비 중 어느 하나는 디스플레이 패널의 픽셀 불량을 자동으로 인식하여 패턴 식별 정보와 불량 픽셀 위치 정보를 호스트로 전송하고,
    상기 호스트는 검사 장비로부터 입력된 정보를 기초로 상기 서브 테스트 패턴을 구성하는 픽셀 데이터 중 적어도 하나 이상에 불량이 발생한 픽셀의 위치에 대한 마킹 처리 정보를 갖는 테스트 패턴을 재생성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널의 불량 테스트 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 호스트는 상기 검사 장비로부터 전송된 불량 패턴 식별 정보와 불량 픽셀 위치 정보를 기초로, 불량 발생 빈도수가 높은 픽셀 순위에 따라 서로 다른 마킹 정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널의 불량 테스트 시스템.
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