불량 화소
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1. 개요
불량 화소는 디스플레이 화면에서 정상적으로 작동하지 않는 픽셀을 의미하며, 핫 픽셀, 데드 픽셀, 스턱 픽셀 등으로 분류된다. 핫 픽셀은 항상 밝게 빛나고, 데드 픽셀은 빛을 내지 않으며, 스턱 픽셀은 특정 색상으로 고정되어 나타난다. 이러한 픽셀 불량은 제조 과정에서 발생하며, 어레이 기판 및 컬러 필터 기판의 불량, 미세 먼지, 이물질 등이 원인이 될 수 있다. 제조업체는 픽셀 불량에 대한 자체적인 정책을 가지고 있으며, 일반적으로 일정 수준의 불량 화소는 허용한다. 한국의 경우, 일부 제조업체는 무결점 정책을 통해 픽셀 불량이 없는 제품을 제공하기도 한다.
픽셀 불량은 크게 핫 픽셀, 데드 픽셀, 스턱 픽셀로 나눌 수 있다.
픽셀 불량은 다양한 요인에 의해 발생할 수 있다. 점 빠짐 현상은 화소를 사용하는 표시 장치나 촬영 장치(이미지의 입력 장치)의 기능상 불량의 일종으로, 특히 도트(화소) 단위의 불량을 말한다.[1] 같은 불량이라도 선 모양으로 불량이 발생하는 라인 결함이나, 표시 내용 또는 데이터가 균일하지 않은 얼룩과는 보통 구분한다.[1]
2. 픽셀 불량의 종류
액정 디스플레이나 플라즈마 디스플레이뿐만 아니라, 도로 정보 게시판이나 전광 게시판 등에서 시간이 지나면서 (열화, 고장) 빛을 내지 않는 화소를 점 빠짐 현상이라고 부르기도 한다.
액정 디스플레이의 도트 불량은 여러 요인으로 발생한다. 어레이 기판의 전기적 불량은 상시 점등 또는 소등되는 도트를, 컬러 필터 기판의 불량은 색 빠짐 도트나 상시 소등 도트를 유발한다. 액정 패널 제조 과정에서 발생하는 미세한 먼지, 이물질, 표면 결함 등이 도트 불량의 원인이 된다. 특히 액정 패널의 크기가 커질수록 수율이 낮아져 도트 불량이 발생할 확률이 높아진다.
제조사는 불량 화소의 종류, 위치, 색상, 거리 등 상세한 출하 기준을 정하고, 이를 통과한 제품만을 출하한다. 또한, 제조 공정 중 불량 화소 보정, 에이징 처리 등을 통해 품질 향상을 위해 노력한다.
2. 1. 핫 픽셀 (Bright dot defect)
디지털 사진에서 다크 프레임을 이용하여 핫 픽셀을 보정하기도 한다. 핫 픽셀은 주로 어두운 배경에서 쉽게 발견되며, TN 패널에서는 모든 트랜지스터가 "꺼진" 상태, MVA 및 PVA 패널에서는 "켜진" 상태로 고정된 하위 픽셀 그룹을 의미한다. 이러한 현상으로 인해 모든 빛이 RGB 레이어를 통과하면서 항상 켜져 있는 밝은 픽셀, 즉 핫 픽셀이 생성된다.
액정 내의 불순물 또한 밝은 점의 원인이 될 수 있다. 불순물은 액정 분자의 정렬에 영향을 미치거나 빛을 반사하여 밝은 점을 형성할 수 있다.
2. 2. 데드 픽셀 (Dark dot defect)
데드 픽셀은 빛을 전혀 내지 않는 불량 화소이다.[5] 주로 흰색 배경에서 쉽게 발견할 수 있다. 모든 하위 화소(Subpixel)가 완전히 꺼져 검은색 점으로 나타난다.[8]
'''다크 도트 결함'''(Dark dot defect)은 트랜지스터가 전극 투명층에서 TN 패널의 경우 "켜짐" 상태로, MVA, PVA, IPS 패널의 경우 "꺼짐" 상태로 고정되어 발생한다. 이 때문에 액정 물질이 회전하지 않아 백라이트의 빛이 디스플레이의 RGB 층을 통과하지 못하게 된다.
시간이 지나도 스스로 고쳐질 가능성이 낮으며, 특별한 방식으로 수리해야 한다.[8]
2. 3. 스턱 픽셀 (Stuck sub-pixel)
스턱 픽셀은 검은 배경에서 가장 잘 보이며, 빨간색, 초록색, 파란색, 하늘색, 노란색 등으로 나타난다. LCD 모니터의 각 화소는 빨강, 초록, 파랑의 세 하부 픽셀로 구성되며, 이들의 상대적 밝기에 따라 화소의 색이 결정된다. 스턱 픽셀은 제조 결함으로 인해 하나 이상의 하부 픽셀이 계속 켜져 있거나 꺼져 있는 상태를 말한다.[6]
스턱 픽셀은 종종 데드 픽셀과 혼동되기도 하지만, 데드 픽셀은 모든 하부 픽셀이 꺼져 검은색으로 보이는 현상이다. 스턱 픽셀은 데드 픽셀과 달리 사라지기도 하며, 몇 가지 해결 방법이 알려져 있다.[8] 예를 들어, 화면을 문지르거나, 스턱 픽셀의 색 값을 빠르게 순환시키는 방법이 있다.[9]
스턱 서브 픽셀 또는 스턱 픽셀은 항상 "켜져" 있는 픽셀을 의미한다. 이는 트랜지스터 문제로 발생하며, 해당 지점에서 빛이 RGB 레이어를 통과하여 특정 색상(빨강, 파랑, 녹색)으로 고정된다.
2. 4. 부분 하위 픽셀 결함 (Partial sub-pixel defect)
RGB 필름 층이 제대로 잘리지 않아 발생하는 제조 결함이다.
2. 5. 테이프 자동화 접합 불량 (Tape automated bonding fault)
TAB 불량은 LCD의 투명 전극 레이어를 비디오 드라이버 보드에 연결하는 TAB의 연결 실패로 인해 발생한다.
TAB는 LCD 제조 과정에서 사용되는 여러 방법 중 하나로, LCD의 6층(투명 전극 레이어)의 전극 행과 열로 향하는 수백 개의 신호 경로를 이러한 전극을 구동하는 드라이버 보드의 비디오 집적 회로(IC)에 전기적으로 연결한다.
LCD가 물리적 충격을 받으면 디스플레이 내부의 하나 이상의 TAB 연결이 실패할 수 있다. 이러한 고장은 수평으로 섀시를 구부리거나 (예: 디스플레이를 벽에 설치하거나 위/아래로 운송하는 동안) TAB을 유리에 고정하는 접착제의 단순한 실패로 인해 발생한다. TAB 불량은 LCD 모듈 자체를 교체해야 한다. 이러한 연결이 실패하면 전체 픽셀 행 또는 열이 활성화되지 않는 결과가 발생한다. 이로 인해 디스플레이에 가로 또는 세로 검은색 선이 나타나고 나머지 디스플레이는 정상적으로 보인다. 가로 고장은 가장자리에서 가장자리까지 나타나고, 세로 고장은 위에서 아래로 나타난다.
하드웨어 제조업체와 유통업체는 LCD에서 발견되는 다른 물리적 결함과는 달리 TAB 불량은 수리가 불가능하다고 주장한다.
3. 픽셀 불량의 원인
표시 장치에서의 점 빠짐 현상은 액정 디스플레이나 플라즈마 디스플레이뿐만 아니라, 도로 정보 게시판이나 전광 게시판 등에서 시간이 지남에 따라 발생하는 열화, 고장 때문에 발광하지 않는 화소를 가리키기도 한다.[1]
액정 디스플레이에서 픽셀 불량은 주로 다음과 같은 원인으로 발생한다.[1]
이러한 원인에 대한 자세한 내용은 하위 섹션을 참고할 수 있다.
3. 1. 제조 과정상의 문제
액정 디스플레이 제조 과정에서 여러 요인으로 인해 픽셀 불량이 발생할 수 있다. 제조 장비에서 비롯된 이물질 혼입, 패널 위의 얼룩, 변색 등이 픽셀 불량으로 오인될 수 있다.[1]
TFT 액정 패널의 어레이 기판 제조 시에는 다음과 같은 다양한 원인으로 인해 패턴 불량이나 막 불량이 발생하여 픽셀 불량으로 이어질 수 있다.[1]
이러한 요인들은 수 옹스트롬 (1억분의 1 cm · 분자 레벨) 크기의 미세한 이물질이라도 픽셀 불량을 유발할 수 있다.[1]
액정 패널의 크기가 클수록 수율이 낮아지는 경향이 있다. 대형 액정 패널은 소형 액정 패널보다 불량 발생 확률이 높아, 픽셀 불량이나 이물질 혼입을 완전히 제거하기 어렵다. 최고 수준의 클린룸으로도 완전히 제거하는 것은 불가능하며, 현실적인 대처로 불량 픽셀 제거 및 허용 기준을 설정하여 출하 시 제품을 선별하고 있다.[1]
액정 패널에 포함된 수십만에서 수백만 화소 중 극히 일부 픽셀에 불량이 있더라도, 실사용에 큰 문제가 없는 경우가 많다. 제조사는 일정 기준 내의 픽셀 불량을 허용함으로써 TFT 액정 패널 모듈의 비용을 절감할 수 있다.[1]
3. 2. 사용 중 발생하는 문제
외부 충격, 과도한 압력, 정전기, 고온, 습도 등 외부 환경 요인도 픽셀 불량을 유발할 수 있다.[1]
4. 픽셀 불량 해결 방법
픽셀 불량은 완벽하게 해결하기는 어렵지만, 몇 가지 방법을 통해 증상을 완화하거나 일시적으로 해결할 수 있다. 스턱 픽셀은 데드 픽셀과 달리 사라진다고 보고되며, 이들을 수정하기 위한 몇 가지 방법들이 알려져 있다.[8]
- 화면을 문지르거나, 색 값을 빠르게 순환시키는 방법이 있다. 대한민국에서는 면봉신공이라는 방법으로 해결할 수 있다는 보고가 있다.[9]
- 스턱 픽셀이 사라질 때까지 그냥 두는 방법도 있다. (하루에서 수년까지 걸릴 수 있다.)[8]
4. 1. 소프트웨어적인 방법
JScreenFix와 같은 픽셀 복구 프로그램을 사용하여 픽셀에 빠르게 변화하는 색상 패턴을 표시하여 스턱 픽셀을 해결할 수 있다.[6] 플레이스테이션 포터블의 스턱 픽셀을 고치는 것을 도와주는 영상이 꽤 잘 알려져 있으며, 크레이트(Crait)라는 프로그래머가 PSP용 홈브류 응용 프로그램을 만들었다.[6] 이와 비슷한 많은 응용 프로그램들이 닌텐도 게임보이 어드밴스용으로 만들어지기도 했다.[7] 또 개인용 컴퓨터를 위한 프로그램들도 개발되어 있다.4. 2. 물리적인 방법
부드러운 천이나 면봉으로 픽셀 주변을 가볍게 문지르거나 압력을 가하여 스턱 픽셀을 해결할 수 있다. 대한민국에서는 "면봉신공"이라고도 불린다.[9]4. 3. 기타 방법
스턱 픽셀은 시간이 지남에 따라 자연적으로 사라지기도 한다.[8] 대한민국에서는 면봉으로 화면을 문지르는 방법으로 해결할 수 있다는 보고가 있다.[9]5. 제조업체의 정책
LCD 제조업체는 일반적으로 일정 수준의 픽셀 불량을 허용하며, 제품 등급에 따라 허용 기준이 다르다. 이는 제조 과정에서 발생하는 불가피한 현상으로, 완벽한 무결점 제품을 만드는 것은 기술적으로 어렵고 비용이 많이 들기 때문이다.
LCD 제조 과정에서, 여러 개의 서브 픽셀 결함(각 픽셀은 빨강, 초록, 파랑의 세 가지 기본 색상 서브 픽셀로 구성)을 가진 디스플레이가 제조되는 것은 흔한 일이다. 화면이 불량으로 판정되기 전에 허용되는 결함 픽셀의 수는 제조업체가 디스플레이에 부여한 등급에 따라 달라진다. ISO 13406-2 표준이 존재하지만, 모든 제조업체가 이를 따르거나 동일하게 해석하는 것은 아니다.[10][1]
일부 제조업체는 무결점 정책을 통해 (서브)픽셀 결함이 있는 모든 제품을 불량으로 처리한다. 이러한 디스플레이는 Class I으로 간주된다. 반면, 다른 제조업체들은 총 결함 수, 특정 영역 내 결함 수 등 자체 기준에 따라 불량 여부를 판단한다.
어떤 경우에는 제조업체가 모든 화면을 판매하고, 고객이 결함을 보고하면 결함 픽셀 수가 반품 기준을 충족하는 경우에만 교환을 해준다.[1] 일부 화면에는 반품 가능한 데드 픽셀 수에 대한 안내문이 포함되어 있기도 하다. 데드 픽셀은 한 곳에 모여 나타나는 경향이 있는데, 이러한 경우에는 대부분 제조업체에 반품할 수 있다.
액정 패널 제조사와 세트 제조사 간에는 비용, 제품 특성, 사용자층 등을 고려하여 불량 화소에 대한 상세한 출하 기준이 정해져 있다. 이 기준에는 불량 화소의 종류(휘점 또는 흑점), 위치, 색상, 허용 개수, 불량 화소 간 거리 등이 포함된다.
패널 제조사들은 불량 화소를 줄이기 위해 지속적인 품질 관리 및 기술 개발 노력을 기울이고 있다. 예를 들어, 검사를 통해 불량 패널 유출을 방지하고, 제조 과정에서 불량 화소를 수정하며, 에이징 처리를 통해 잠재적 불량 화소를 제거하는 등의 노력을 한다.
5. 1. ISO 13406-2 표준
ISO 13406-2 표준은 픽셀 결함 허용 기준을 정의하고 있지만, 모든 제조업체가 이 표준을 따르거나 동일하게 해석하는 것은 아니다.[10][1]일부 제조업체는 LCD 화면에 대해 무결점 정책을 적용하여, 픽셀 또는 서브픽셀 결함이 있는 모든 제품을 불량으로 처리한다. 이러한 기준을 충족하는 디스플레이는 Class I으로 간주된다. 그러나 다른 제조업체는 총 결함 수, 특정 그룹의 결함 수 (예: 5x5 픽셀 영역 내의 데드 픽셀 1개 또는 멈춘 서브 픽셀 3개) 등 여러 기준에 따라 디스플레이 불량 여부를 판정한다.
어떤 경우, 제조업체는 모든 화면을 판매하고 고객이 제품에 결함이 있다고 보고하여 결함 픽셀이 반품에 필요한 최소 요구 사항을 충족하는 경우에만 화면을 교환해주기도 한다.[1] 일부 화면에는 소유자가 제조업체에 반품하기 전에 허용되는 데드 픽셀 수가 명시된 리플릿이 함께 제공되기도 한다.
5. 2. 무결점 정책
일부 제조업체는 픽셀 결함이 없는 제품만을 제공하는 무결점 정책을 시행하기도 한다.다음은 이러한 정책을 제공하거나 제공했던 업체들이다.
| 업체 | 국가 | 비고 |
|---|---|---|
| 필립스 | PerfectPanel™ 범위 내 | |
| 뷰소닉 | 송장 날짜로부터 30일 (교체 보장 없음)[11] | |
| 에이수스(ASUS) | 모든 노트북에 제로 브라이트 도트(Zero-Bright-Dot) 정책 적용 | |
| 닌텐도 | 닌텐도 DS | |
| Vizio | 대부분의 텔레비전 | |
| 삼성 | 호주 | |
| Sager | 중부 유럽 | |
| 그린씨앤씨 | 대한민국 | 일부 모델 |
| 알파스캔 | 대한민국 | |
| 한성컴퓨터 | 대한민국 | |
| 래안텍 | 대한민국 |
2007년에는 많은 LCD 제조업체들이 무결점 정책을 제공하지 않았고, 사용자의 실수가 아닌 데드 픽셀(예: 여러 개의 빨간 화소)이 있는 모니터의 교환이나 수리를 거부할 수 있었다. 일부 정책들은 국가마다 달랐다.[10] 2012년에는 일부 최종 판매 업체들이 불량 화소 무결점 보장 옵션을 추가하여 제품을 판매하기도 했다. (일정 금액을 추가 지불하면 불량 화소가 하나라도 발생할 경우 교환할 수 있는 권리)
5. 3. 일반적인 정책
대부분의 제조업체는 일정 개수 이하의 픽셀 불량은 정상 제품으로 간주하며, 교환이나 환불을 보장하지 않는다.[1] 이는 제조 과정에서 발생하는 불가피한 현상으로, 완벽한 무결점 제품을 만드는 것은 기술적으로 어렵고 비용이 많이 들기 때문이다.LCD 제조업체들은 일반적으로 여러 개의 서브 픽셀 결함을 가진 디스플레이를 제조한다. 각 픽셀은 세 가지 색상(빨강, 초록, 파랑) 서브 픽셀로 구성되어 있는데, 이 중 일부가 제대로 작동하지 않을 수 있다. 화면이 불량으로 판정되기 전에 허용되는 결함 픽셀의 수는 제조업체가 디스플레이에 부여한 "등급"에 따라 달라진다. ISO 13406-2 표준이 존재하지만, 모든 제조업체가 이를 따르거나 동일하게 해석하는 것은 아니다.
일부 제조업체는 무결점 정책을 통해 (서브)픽셀 결함이 있는 모든 제품을 불량으로 처리한다. 이러한 디스플레이는 Class I으로 간주된다. 반면, 다른 제조업체들은 총 결함 수, 특정 영역 내 결함 수 등 자체 기준에 따라 불량 여부를 판단한다.
어떤 경우에는 제조업체가 모든 화면을 판매하고, 고객이 결함을 보고하면 결함 픽셀 수가 반품 기준을 충족하는 경우에만 교환을 해준다.[1] 일부 화면에는 반품 가능한 데드 픽셀 수에 대한 안내문이 포함되어 있기도 하다. 데드 픽셀은 한 곳에 모여 나타나는 경향이 있는데, 이러한 경우에는 대부분 제조업체에 반품할 수 있다.
액정 패널 제조사와 세트 제조사 간에는 비용, 제품 특성, 사용자층 등을 고려하여 불량 화소에 대한 상세한 출하 기준이 정해져 있다. 이 기준에는 불량 화소의 종류(휘점 또는 흑점), 위치, 색상, 허용 개수, 불량 화소 간 거리 등이 포함된다.
패널 제조사들은 불량 화소를 줄이기 위해 지속적인 품질 관리 및 기술 개발 노력을 기울이고 있다. 예를 들어, 검사를 통해 불량 패널 유출을 방지하고, 제조 과정에서 불량 화소를 수정하며, 에이징 처리를 통해 잠재적 불량 화소를 제거하는 등의 노력을 한다.
참조
[1]
웹사이트
A look into dead pixels
http://www.behardwar[...]
2007-05-22
[2]
문서
Apple Technician Training
[3]
기사
BeHardware 기사
http://www.behardwar[...]
2007-10-16
[4]
기사
기사 정보
http://compreviews.a[...]
2007-09-04
[5]
기사
탐스 하드웨어 기사
http://www.tomshardw[...]
[6]
픽셀 필터
픽셀 필터
http://pspupdates.qj[...]
2007-11-12
[7]
프로그램
GBA 화소 수정 프로그램(Pixel Fixer)
http://www.pineight.[...]
[8]
article
WikiHow article
http://www.wikihow.c[...]
[9]
웹인용
파코즈하드웨어: 불량 화소 제거방법 링크
http://www.parkoz.co[...]
2007-10-31
[10]
기사
BeHardware 기사
http://www.behardwar[...]
2015-02-27
[11]
웹인용
뷰소닉 정책
http://www.viewsonic[...]
2007-10-31
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