KR20240045829A - 미니 엘이디 장착 검사 방법 - Google Patents

미니 엘이디 장착 검사 방법 Download PDF

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Abstract

종래의 일반적인 광학식 3D 측정에서는 미니 엘이디로부터의 반사광을 이용하여 입체형상을 측정하지만, 본 특허에서는 미니 엘이디의 그림자길이를 이용하여 엘이디의 장착자세를 측정하고자 한다. BLU에 사용되는 미니 엘이디는 대부분 직각육면체의 형상을 이루고 있다. 검사대상 미니 엘이디의 좌측 상단과 우측 상단에 평행광(혹은 점 광원)을 설치하고, 이들 광원으로 생성되는 미니 엘이디의 그림자 이미지를 카메라로 획득하고, 광원의 입사각도와 그림자의 길이를 이용하여 미니 엘이디 윗면의 4개 꼭지점의 높이값을 산출하고, 이들 4개의 높이값의 평균으로 미니 엘이디의 대표 높이값을 얻을 수 있다. 또한 좌우 방향과 상하방향의 기울기(Tilt)값 산출도 가능하다.

Description

미니 엘이디 장착 검사 방법{METHOD FOR INSPECTING MINI LED MOUNTING}
본 개시는 디스플레이 산업에서 핵심 부품으로 사용되고 있는 미니 엘이디의 장착상태를 검사하는 방법에 관한 것으로 구체적으로, 대향식 듀얼(dual) 조명을 이용한 미니 엘이디의 장착 검사 방법에 관한 것이다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.
미니 엘이디는 평면 디스플레이용 BLU(Back Light Unit)의 발광체로 사용되거나 초대형 디스플레이의 발광 화소로 사용된다. 미니 엘이디 구조를 나타낸 도 1을 참조하면, 미니 엘이디는 발광체인 엘이디와 보호막 역할을 하는 사파이어로 구성된다. 사파이어와 발광체 엘이디 사이에는 작은 돌기가 다수 형성되어 있고, 다수의 돌기는 엘이디에서 발생된 광을 넓은 각도로 확산시킨다. 미니 엘이디는 직각육면체 형상이며 가로, 세로, 높이는 각각 100um에서 400um 정도이다. 일반적으로, 미니 엘이디가 디스플레이용 BLU(Back Light Unit)에 사용되는 경우에는 PCB(Printed Circuit Board)에 일정한 간격으로 배치되고, SMT(surface mounter technology) 공정으로 장착된다.
한편, 수백 마이크로미터(um) 크기의 미니 엘이디가 SMT(Surface Mounter Technology) 공정으로 PCB 상에 장착되는 과정에서 수평을 유지하지 못하고 기울어짐(Tilt)과 높이편차가 발생될 수 있고, 기울어짐이 커지면 엘이디에서의 발광 방향이 기울어지게 된다. 이로 인해, 화면의 밝기가 불균일해져, 결국 디스플레이 품질을 떨어뜨리게 된다.
PCB에 실장 되어 있는 미니 엘이디의 기울기(Tilt) 각도와 높이값을 측정하여 정상 범위를 벗어난 미니 엘이디를 찾아내기 위한 검사가 이루어져야 한다. 특히, 미니 엘이디의 기울기는 길이, 폭 및 높이를 포함하는 입체적인 수치 측정이 필요하고, 수천 내지 수만개의 엘이디를 검사해야하기 때문에 고속검사가 가능한 3D 비전 검사를 수행해야 한다. 일반적으로 전자산업에서 사용되고 있는 종래의 고속 3D측정법의 대부분은 측정대상물에 구조광을 영사하고, 반사되는 광으로 형성되는 이미지를 해석하여 3D 입체 형상을 계측한다. 하지만, 광학적 구조가 복잡한 미니 엘이디에서는 종래 광 측정 방식의 측정법들이 효과적으로 사용되지 못하고 있다.
도 2는 미니 엘이디의 반사광을 나타낸 도면이다. 도 2를 참조하면, 3D 측정을 위한 광이 미니 엘이디에 조사되면, 일부는 사파이어 표면에서 입사방향의 반대방향으로 정반사되어 빠져나가고, 상측에 위치한 결상렌즈로 입사되는 광은 매우 적다. 또한, 사파이어 표면을 투과한 광은 확산용 돌기에서 매우 넓은 각도범위로 확산 반사되고, 나머지 일부의 조사광은 확산돌기 하부의 발광부를 자극하여 비정상적 반사광을 발생시키게 된다. 즉, 미니 엘이디의 복잡한 반사과정으로 반사광이 심하게 왜곡되기 때문에 종래의 3D 측정법으로는 정상적인 3D 측정이 이루어지기 어렵게 된다.
또한, 기존의 3D 측정법들 중에서 WSI(백색광 주사 간섭계, White-light Scanning Interferometer)과 공초점현미경법(Confocal Microscopy)이 가장 정확하게 미니 엘이디의 높이와 기울기를 측정할 수 있는 방법으로 이용되고 있지만, FOV(Field of View)가 좁아서 1회에 검사할 수 있는 미니 엘이디의 개수가 매우 적을 뿐만 아니라, 높이 방향으로 스캐닝해야 하기 때문에 검사 시간이 매우 길어지게 되어 실제 양산공정에 적용될 수 없다. 즉, 기존의 광학식 3D 측정에 가장 보편적으로 사용되고 있는 모아레 법, PMP 법(위상측정 형상 측정법), 레이저 슬릿빔을 이용하는 광 절단법, 및 3방향 이상에서 빛을 조사하고 반사광의 세기를 관찰하여 3D를 측정하는 포토매트릭 스테레오법 등의 여러 방법들이 시도되고 있지만 미니 엘이디의 복잡한 구조로 인하여 높이와 기울기 측정이 매우 어려운 실정이다.
1. 한국 특허등록 제10-2428402호 (2022년07월28일) 2. 한국 특허등록 제10-1816223호 (2018년01월02일)
평면 디스플레이의 핵심 부품인 BLU에서 미니 엘이디가 발광체로 사용되고 있다. 이 BLU는 넓은 PCB에 수천 내지 수만 개의 미니 엘이디가 일정한 간격으로 장착되어 완성되어진다. 미니 엘이디가 SMT공법으로 PCB에 장착되는 과정에서 비정상적인 자세로 장착되어, 장착높이와 Tilt 각도가 정상범위를 벗어나면, BLU의 밝기가 불균일하게 되고, 결국에는 디스플레이의 화면 밝기가 균일하지 못하여 품질을 떨어뜨리게 된다.
이러한 품질 저하를 방지하기 위하여 BLU 제작공정에서 미니 엘이디의 장착 자세를 검사하고, 정상범위를 벗어난 미니 엘이디를 수정해야할 필요가 있다.
미니 엘이디의 장착자세를 검사하기 위해서는 입체적인 형상측정이 필요하기 때문에 비전을 이용한 3D 측정법을 사용해야 한다. 이러한 비전을 이용한 3D 측정법은 기본적으로 측정대상물에 빛을 조사하고 반사광을 카메라로 획득하여 입체형상을 산출하게 되는데, 앞서 도2에서 설명한 바와 같이 미니 엘이디의 복잡한 구조 때문에 반사광이 심하게 왜곡되어 3D 측정이 매우 어렵게 된다.
기존의 대부분의 측정법들은 높이와 틸트 측정에 불가하고, 백색광간섭계 방식과 공초점현미경 방식은 미니 엘이디의 세밀한 형상을 측정할 수 있으나, 1회에 측정할 수 있는 미니 엘이디의 개수가 매우 적고, 측정시간이 길기 때문에, 대량생산이 이루어져야하는 생산현장에서는 적용될 수 없는 상태이다. 미니 엘이디의 장작자세 검사를 고속으로 수행할 수 있는 방법이 절실하게 요구되고 있다.
기존의 비전을 이용한 3D 측정법에서는 미니 엘이디에 빛을 조사하고 반사광을 획득하여 입체형상을 산출하는데, 반사광이 심하게 왜곡되어 있기 때문에 정상적인 3D 측정이 어렵게 된다.
본 특허에서는 미니 엘이디로부터 왜곡되어 반사광을 사용하지 않고, 그림자의 길이를 이용하여 미니 엘이디의 장착자세를 측정하고자 한다. BLU에 사용되는 미니 엘이디는 대부분 직각육면체의 형상을 이루고 있다. 검사대상 미니 엘이디의 좌측 상단과 우측 상단에 평행광(혹은 점 광원)을 설치하고, 이들 광원으로 생성되는 미니 엘이디의 그림자 이미지를 카메라로 획득하고, 광원의 입사각도와 그림자의 길이를 이용하여 미니 엘이디 윗면의 4개 꼭지점의 높이값을 산출하고, 이들 4개의 높이값의 평균으로 미니 엘이디의 대표 높이값을 얻을 수 있다. 또한 좌우 방향과 상하방향의 기울기(Tilt)값 산출도 가능하다.
실시예에 따른 전 검사 모듈, 제어모듈 및 검사 스테이지를 포함하는 비전검사장치의 대향식 듀얼(dual) 조명을 이용한 미니 엘이디의 장착자세를 검사하는 방법은 (A) 비전 검사 장치는 서로 반대방향에 설치된 좌측조명과 우측조명을 통해 미니 엘이디의 그림자를 형성하는 단계; (B) 비전 검사 장치는 조명에 의해 형성된 미니 엘이디의 그림자 이미지를 획득하는 단계; (C) 비전 검사 장치는 그림자 이미지와 조명의 입사각을 이용하여 엘이디 윗면의 좌측상단, 좌측하단, 우측상단 및 우측하단에 해당하는 꼭지점 4곳의 높이값을 각각 산출하는 단계; (D) 비전 검사 장치는 꼭지점 4곳의 높이의 평균값을 미니 엘이디의 대표 높이값으로 산출하는 단계; (E) 비전 검사 장치는 X방향 폭, Y방향 폭 및 꼭지점 4곳의 높이의 차이를 통해, 미니 엘이디의 X축 방향 기울기(tilt) 각과 Y방향 기울기 각을 측정하는 단계; 및 (F) 비전 검사 장치는 미리 설정된 허용오차범위를 참조하여 미니 엘이디의 장착자세에 대하여 양호 또는 불량을 판정하는 단계;를 포함한다. 실시예에서는 (E) 비전 검사장치는 꼭지점들 간의 높이차를 통해, 미니 엘이디의 X축 방향 기울기(tilt) 각과 Y축 방향 기울기(tilt) 각을 측정하는 단계; 를 수행 후 (D) 비전 검사 장치는 꼭지점 각각의 높이값을 이용하여 미니 엘이디의 대표 높이값을 산출하는 단계;를 수행할 수 있다.
이상에서와 같은 미니 엘이디의 장착자세를 검사하는 방법이 실시되면, BLU에 장착되어 있는 수천 내지 수만 개의 미니 엘이디들의 장착 높이와 장착 기울기를 신속하게 검사할 수 있어서, 정상범위를 벗어난 불량 미니 엘이디를 선별할 수 있게 된다.
아울러, 불량 미니 엘이디를 바로 수정하게 되어, 결국에는 디스플레이의 화면 밝기를 균일하게 만들 수 있어서 품질 향상을 이룰 수 있게 된다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 미니 엘이디 구조를 나타낸 도면
도 2는 미니 엘이디의 반사광을 나타낸 도면
도 3은 실시예에 따른 비전 검사 장치를 나타낸 도면
도 4는 실시예에 따른 대향식 듀얼 조명을 이용한 미니 엘이디의 장착자세를 검사하는 과정을 나타낸 도면
도 5는 대향식 듀얼 조명을 이용한 미니 엘이디 기울기 측정 기본 원리를 설명하기 위한 도면
도 6은 실시예에 따른 대향식 듀얼 조명에 의한 미니 엘이디의 높이와 기울기를 측정하는 과정을 설명하기 위한 도면
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 3은 실시예에 따른 비전 검사 장치를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 실시예에 따른 비전 검사 장치는 비전 검사 모듈(100), 제어모듈(200) 및 검사 스테이지(300)를 포함하여 구성될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 ‘모듈’이라는 용어는 용어가 사용된 문맥에 따라서, 소프트웨어, 하드웨어 또는 그 조합을 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 예를 들어, 소프트웨어는 기계어, 펌웨어(firmware), 임베디드코드(embedded code), 및 애플리케이션 소프트웨어일 수 있다. 또 다른 예로, 하드웨어는 회로, 프로세서, 컴퓨터, 집적 회로, 집적 회로 코어, 센서, 멤스(MEMS; Micro-Electro-Mechanical System), 수동 디바이스, 또는 그 조합일 수 있다.
실시예에서 검사 스테이지(300)에는 PCB(20)가 고정되고, 비전 검사 모듈(100)을 통해 PCB(20)에 장착되어 있는 미니 엘이디(10)의 3D 비전 검사를 수행한다.
실시예에서 비전 검사 모듈(100)은 카메라(110), 결상렌즈(120), 좌측 조명(L) 및 우측조명(R)을 포함하여 구성될 수 있다. 실시예에서는 미니 엘이디의 장착상태를 검사하기 위해, 비전 검사 장치에서 서로 반대방향에 설치된 좌측조명(L)과 우측조명(R)을 통해 미니 엘이디(10)의 그림자(30)를 형성한다. 이후, 좌측과 우측 조명에 의해 형성된 미니 엘이디의 그림자 이미지를 획득한다. 실시예에서는 제어모듈(200)은 그림자(30) 형상으로 미니 엘이디 윗면의 꼭지점 4곳의 높이를 산출하고, 산출된 양쪽 꼭지점의 높이차를 통해, 미니 엘이디의 대표 높이값과 기울기(tilt) 각을 측정한다.
실시예에서는 기울기 각을 기준치와 비교하여 장착 오류를 파악한다. 예컨대, 산출된 기울기 각이 기준치를 초과하는 경우, 해당 미니 엘이디를 장착 오류로 판정할 수 있다. 또한, 실시예에서는 산출된 양쪽 엣지의 높이차가 설정값을 초과하는 경우, 해당 미니 엘이디를 장착 오류로 판정할 수 있다. 실시예에 따른 비전 검사 장치는 그림자 형상으로 측정된 미니 엘이디 엣지의 좌측높이와 우측높이 평균값을 산출하여 기설정된 미니 엘이디 높이값과 평균값을 비교한다. 이후, 비교결과에 따라 평균값과의 차이가 일정 수준 이상인 미니 엘이디를 검출함으로써, 높이값이 정상 범위를 벗어난 엘이디를 검출할 수 있다.
또한, 실시예에서는 그림자 형상으로 측정된 미니 엘이디 엣지의 상측높이와 하측높이 평균값을 산출하여 기설정된 미니 엘이디 높이 값과 평균값을 비교하고, 평균값과 기설정된 미니 엘이디 높이 값의 차이가 일정 수준 이상인 미니 엘이디를 검출할 수 있다.
실시예에 따른 미니 엘이디 장착 검사 방법은 서로 반대방향에 설치된 조명으로 형성되는 그림자의 형상으로 미니 엘이디의 엣지(edge)의 높이를 산출하고, 양쪽 엣지의 높이차를 이용하여 미니 엘이디의 기울기(Tilt)각을 측정한다. 또한, 오른쪽 조명과 왼쪽 조명을 동시에 켜서 양쪽 그림자가 모두 포함된 이미지를 획득할 수 있다.
도 4는 실시예에 따른 대향식 듀얼 조명을 이용한 미니 엘이디의 장착자세를 검사하는 과정을 나타낸 도면이고, 도 5는 대향식 듀얼 조명을 이용한 미니 엘이디 기울기 측정 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, S100 단계에서는 비전 검사 장치에서 서로 반대방향에 설치된 좌측조명(L)과 우측조명(R)을 통해 미니 엘이디(10)의 그림자(30)를 형성한다.
S200 단계에서는 조명에 의해 형성된 미니 엘이디의 그림자 이미지를 획득한다.
S300 단계에서는 형성된 그림자를 이용하여 엘이디 윗면의 좌측상단, 좌측하단, 우측상단 및 우측하단에 해당하는 네 꼭지점의 높이값을 각각 산출한다.
S400 단계에서는 4개의 꼭지점들 높이값의 평균으로 미니 엘이디의 대표 높이를 산출하고, S500 단계에서는 산출된 꼭지점들 간의 높이차를 통해, 미니 엘이디의 기울기(tilt) 각을 측정한다. S600 측정된 대표 높이와 기울기 각에 대하여, 미리 설정된 허용오차범위를 참조하여 양호/불량을 판정한다. 여기서 S400과 S500은 순서가 바뀌어도 상관없다.
실시예에서 S300 단계에서는 도 5에 도시된 바와 같이, 좌측 조명의 입사각이 θL, 우측 조명의 입사각이 θR이고, 좌측 조명에 의해 형성된 미니 엘이디 그림자의 길이가 SR, 우측 조명에 의해 형성된 미니 엘이디의 그림자 길이가 SL 인 경우, 미니 엘이디의 우측높이 HR은 수학식 1: HR=SR*tan θL 로 산출하고, 미니 엘이디의 좌측높이 HL은 수학식 2: HL=SL*tan θR로 산출한다. 도 5는 미니 엘이디를 좌우측 방향을 중심으로 단순화하여 도시한 도면이다. 이 경우 상하측 방향의 기울기는 고려되지 않는다.
실시예에서 S400 단계에서는 미니 엘이디의 대표 높이 H는 수학식 3: H=(HR+HL)/2 로 산출할 수 있다.
미니 엘이디의 좌측과 우측 높이값 산출 이후 S500 단계에서는 미니 엘이디의 기울기 각 θT를 산출한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 미니 엘이디의 폭이 W일 때, 미니 엘이디의 기울기 각 θT는 수학식 4를 통해 산출할 수 있다.
수학식 4
실시예에서 S600 단계에서는 S400단계와 S500단계에서 각각 구해진 대표 높이 H와 기울기 각 θT에 대하여, 미리 설정된 허용오차범위를 참조하여 양호/불량을 판정한다.
도 6은 실시예에 따른 대향식 듀얼 조명에 의한 미니 엘이디의 높이와 기울기를 측정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 6에서는 미니 엘이디의 좌우 및 상하방향의 기울기가 모두 고려된다.
실시예에서는 그림자가 포함된 이미지를 획득하는 과정에서 조명을 한 개씩 켜서 오른쪽 그림자 이미지 및 왼쪽 그림자 이미지를 각각 획득할 수 있다. 즉, 실시예에서는 오른쪽 그림자 이미지, 왼쪽 그림자 이미지에 해당하는 두 장의 이미지를 순차적으로 각각 획득할 수 있다. 또한, 검사속도를 향상시키기 위해, 조명을 동시에 켜서 오른쪽과 왼쪽 그림자가 모두 포함된 한 장의 이미지를 획득할 수도 있다.
도 6을 참조하면, 실시예에서는 좌측 그림자(113)와 우측 그림자(213)가 포함된 그림자 이미지를 획득하고, 그림자 이미지 분석을 통해, 미니 엘이디의 좌측 상단 그림자 길이 SL1, 좌측 하단 그림자 길이 SL2, 우측 상단 그림자 길이 SR1, 우측 하단 그림자길이 SR2를 산출할 수 있다. S300 단계에서 각 꼭지점 높이는 산출된 그림자 길이와 조명 입사각을 통해 산출한다. 실시예에서는 좌측 조명 입사각 θL을 이용하여 미니 엘이디의 우측 상단과 하단의 꼭지점 높이 HR1과 HR2 를 산출하고, 우측 조명 입사각 θR을 이용하여 미니 엘이디의 좌측 상단과 하단의 꼭지점 높이 HL1과 HL2를 산출한다. 실시예에서 좌측 상단 꼭지점 높이 HL1 은 수학식 5: HL1 = SL1 x tanθR를 통해 산출할 수 있다. 또한, 좌측 하단 꼭지점 높이 HL2는 수학식 6: HL2 = SL2 x tanθR를 통해 산출한다. 또한, 우측 상단 꼭지점 높이 HR1는 수학식 7: HR1 = SR1 x tanθL을 통해 산출하고, 우측 하단 꼭지점 높이는 수학식 8: HR2 = SR2 x tanθL을 통해 산출한다.
실시예에서 S400단계에서는 미니 엘이디의 대표 높이인 평균높이 H는
수학식 9: H = (HL1 + HL2 + HR1 + HR2)/4 로 산출한다.
또한, S500 단계에서는 미니 엘이디의 X방향 폭이 Wx일 때, X축 방향 기울기 각 θTX를 수학식 10을 통해 산출할 수 있다.
수학식 10:
TX = tan-1
또한, 미니 엘이디의 Y방향 폭이 WY 일 때, Y축 방향 기울기 각 θTY를 수학식 11을 통해 산출할 수 있다.
수학식 11:
TY = tan-1
실시예에서는 그림자 이미지 분석 및 2D 검사 과정에서 인공지능 머신러닝을 통한 이미지 인식(image recognition)과정을 통해 엘이디 그림자 이미지를 분석할 수 있다. 인공지능 이미지 인식은 기계가 마치 사람처럼 사진으로부터 사물을 인식하고 장면을 이해하는 것으로, 컴퓨터 비전 기술 중 하나에 해당한다. 실시예에서는 이미지 인식을 위해, 이미지에 포함된 엣지 검출(detection) 및 개체를 픽셀 단위로 식별하여 분할(segmentation)하는 데이터 처리 과정을 수행한다. 또한, 실시예에서는 노이즈 대응 외 학습하지 못한 패턴 처리를 위해 학습 외 분포 데이터 탐지(out of distribution detection)과정을 수행하여 미니 엘이디의 그림자 이미지를 분석할 수 있다. 학습 외 분포 데이터 탐지는 인공지능에 입력된 이미지가 학습된 확률분포 데이터 인지 아닌지 식별하는 것이다. 실시예에서는 학습 외 분포 데이터 탐지를 통해 인공 신경망이 판단하기 어려운 이미지를 걸러내거나 예외 처리하여 안정성과 신뢰성을 높일 수 있도록 한다. 실시예에서는 학습 외 분포 데이터 탐지를 위해서 딥러닝 판정에 대해 얼마나 확신(confidence)하는지를 나타내는 확률 값을 보정(calibration)하거나 학습 외 분포 데이터를 생성적 대립 신경망(GAN, Generative Adversarial Network)으로 생성하고 학습하여 탐지 정확도를 향상시킬 수 있도록 한다.
또한, 실시예에서는 그림자 이미지 인식 정확도를 유지하면서 모델의 크기를 줄이기 위해, 연산을 간소화하는 경량 딥러닝 기술을 이용하여 그림자 이미지를 분석할 수 있도록 한다. 실시예에서는 이미지 인식을 위해 콘볼루션 신경망(CNN, Convolution Neural Network)에서 콘볼루션 필터를 변형하여 연산 차원을 축소(Reduction)하거나 큰 영향이 없는 신경망의 가중치(weight)를 삭제하는 가지치기, 가중치 값의 부동 소수점을 줄여 연산을 간소화하는 양자화 과정을 수행하여 데이터 경량화를 가능하도록 한다. 또한, 실시예에서는 미리 학습시킨 큰 신경망의 출력을 작은 신경망에서 모방 학습하도록 하여 연산을 간소화하며 정확도를 유지할 수 있도록 한다.
이상에서와 같은 미니 엘이디 장착 검사 방법은 디스플레이 부품인 미니 엘이디가 균일하게 장착되지 않은 경우, 들뜸이나 기울어짐과 같은 불량을 감지함에 있어 높이 및 기울어짐 여부를 그림자 방식을 활용하여 정확하게 측정할 수 있도록 한다. 아울러, 실시예에서는 미니 엘이디의 그림자 이미지를 고속으로 획득할 수 있도록 하여 신속한 검사를 가능하게 한다.
개시된 내용은 예시에 불과하며, 특허청구범위에서 청구하는 청구의 요지를 벗어나지 않고 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 개시된 내용의 보호범위는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 않는다.

Claims (11)

  1. 비전 검사 모듈, 제어모듈 및 검사 스테이지를 포함하는 비전검사장치의 대향식 듀얼(dual) 조명을 이용한 미니 엘이디의 장착자세를 검사하는 방법에 있어서,
    (A) 비전 검사 장치는 서로 반대방향에 설치된 좌측조명과 우측조명을 통해 미니 엘이디의 그림자를 형성하는 단계;
    (B) 비전 검사 장치는 조명에 의해 형성된 미니 엘이디의 그림자 이미지를 획득하는 단계;
    (C) 비전 검사 장치는 그림자 이미지와 조명의 입사각을 이용하여 엘이디 윗면의 좌측상단, 좌측하단, 우측상단 및 우측하단에 해당하는 꼭지점 4곳의 높이값을 각각 산출하는 단계;
    (D) 비전 검사 장치는 꼭지점 4곳의 높이의 평균값을 미니 엘이디의 대표 높이값으로 산출하는 단계;
    (E) 비전 검사 장치는 X방향 폭, Y방향 폭 및 꼭지점 4곳의 높이의 차이를 통해, 미니 엘이디의 X축 방향 기울기(tilt) 각과 Y방향 기울기 각을 측정하는 단계; 및
    (F) 비전 검사 장치는 미리 설정된 허용오차범위를 참조하여 미니 엘이디의 장착자세에 대하여 양호 또는 불량을 판정하는 단계;를 포함하는 미니 엘이디 장착 검사 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 (F)의 단계;는
    비전 검사 장치는 그림자 형상으로 측정된 미니 엘이디 엣지의 좌측높이와 우측높이 평균값을 산출하여 기설정된 미니 엘이디 높이 값과 상기 평균값을 비교하는 단계; 및
    비전검사 장치는 그림자 형상으로 측정된 미니 엘이디 엣지의 좌측높이, 우측높이 평균값과 기설정된 미니 엘이디 높이 값의 차이가 일정 수준 이상인 미니 엘이디를 검출하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미니 엘이디 장착 검사 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 (C)의 단계;는
    좌측 조명의 입사각이 θL, 우측 조명의 입사각이 θR이고,
    좌측 조명에 의해 형성된 미니 엘이디의 우측 그림자의 길이가 SR, 우측 조명에 의해 형성된 미니 엘이디의 좌측 그림자 길이가 SL 인 경우,
    미니 엘이디의 우측높이 HR은
    수학식 1: HR=SR*tan θL 로 산출하고,
    미니 엘이디의 좌측 높이 HL 은
    수학식 2: HL=SL*tan θR 로 산출하고,
    상기(D)의 단계;는
    미니 엘이디 좌측과 우측 그림자에 기초한 미니 엘이디의 대표 높이 H는 수학식 3: H=(HR+HL)/2 로 산출하는 것을 특징으로 하는 미니 엘이디 장착 검사 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 (E)의 단계; 는
    미니 엘이디의 폭이 W일 때, 미니 엘이디의 기울기 각 θT는
    수학식 4
    로 산출하는 것을 특징으로 하는 미니 엘이디 장착 검사 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 (C)의 단계; 는
    미니 엘이디의 그림자 이미지를 획득 후, 상기 그림자 이미지 분석을 통해 미니 엘이디의 좌측 상단 그림자 길이 SL1, 좌측 하단 그림자 길이 SL2, 우측 상단 그림자 길이 SR1, 우측 하단 그림자길이 SR2를 산출하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 미니 엘이디 장착 검사 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 (C)의 단계; 는
    좌측 조명 입사각 θL, 우측 조명 입사각 θR 및 산출된 미니 엘이디의 좌측 상단 그림자 길이 SL1, 좌측 하단 그림자 길이 SL2, 우측 상단 그림자 길이 SR1, 우측 하단 그림자길이 SR2를 이용하여, 미니 엘이디의 좌측 상단 꼭지점 높이 HL1은
    수학식 5: HL1 = SL1 x tanθR를 통해 산출하고,
    좌측 하단 꼭지점 높이 HL2은 수학식 6: HL2 = SL2 x tanθR을 통해 산출하고,
    우측 상단 꼭지점 높이 HR1은 수학식 7: HR1 = SR1 x tanθL을 통해 산출하고,
    우측 하단 꼭지점 높이 HR2는 수학식 8: HR2 = SR2 x tanθL을 통해 산출하고
    상기 (D)의 단계;는
    미니 엘이디의 대표 높이 H를
    수학식 9: H = (HL1 + HL2 + HR1 + HR2)/4로 산출하는 것을 특징으로 하는 미니 엘이디 장착 검사 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 (E)의 단계; 는
    X축 방향 기울기 각 θTX는
    미니 엘이디의 X방향 폭이 Wx 일 때,
    수학식 10:
    TX = tan-1
    로 산출하는 것을 특징으로 하는 미니 엘이디 장착 검사 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 (E)의 단계; 는
    Y축 방향 기울기 각 θTY는
    미니 엘이디의 Y방향 폭이 WY 일 때,
    수학식 11
    TY = tan-1

    로 산출하는 것을 특징으로 하는 미니 엘이디 장착 검사 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 (F)의 단계; 는
    산출된 좌측과 우측의 높이차를 통해 측정된 미니 엘이디의 기울기(tilt) 각이 일정 수치를 초과하는 경우, 상기 미니 엘이디를 기울어진(tilted) 엘이디로 검출하는 것을 특징으로 하는 미니 엘이디 장착 검사 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 (F)의 단계; 는
    그림자 형상으로 측정된 미니 엘이디의 상측높이와 하측높이 평균값을 산출하여 기설정된 미니 엘이디 높이 값과 상기 평균값을 비교하는 단계; 및
    그림자 형상으로 측정된 미니 엘이디의 상측높이, 하측높이 평균값과 기설정된 미니 엘이디 높이 값의 차이가 일정 수준 이상인 미니 엘이디를 검출하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미니 엘이디 장착 검사 방법.
  11. 비전 검사 모듈, 제어모듈 및 검사 스테이지를 포함하는 비전검사장치의 대향식 듀얼(dual) 조명을 이용한 미니 엘이디의 장착자세를 검사하는 방법에 있어서,
    (A) 비전 검사 장치는 서로 반대방향에 설치된 좌측조명과 우측조명을 통해 미니 엘이디의 그림자를 형성하는 단계;
    (B) 비전 검사 장치는 조명에 의해 형성된 미니 엘이디의 그림자 이미지를 획득하는 단계;
    (C) 비전 검사 장치는 그림자 이미지와 조명의 입사각을 이용하여 엘이디 윗면의 좌측상단, 좌측하단, 우측상단 및 우측하단에 해당하는 꼭지점 4곳의 높이값을 각각 산출하는 단계;
    (D) 비전 검사 장치는 X방향 폭, Y방향 폭 및 꼭지점 4곳의 높이의 차이를 통해, 미니 엘이디의 X축 방향 기울기(tilt) 각과 Y방향 기울기 각을 측정하는 단계;
    (E) 비전 검사 장치는 꼭지점 4곳의 높이의 평균값을 미니 엘이디의 대표 높이값으로 산출하는 단계; 및
    (F) 비전 검사 장치는 미리 설정된 허용오차범위를 참조하여 미니 엘이디의 장착자세에 대하여 양호 또는 불량을 판정하는 단계;를 포함하는 미니 엘이디 장착 검사 방법.
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