KR100778138B1 - 평판디스플레이 패널의 검사 장치 - Google Patents

평판디스플레이 패널의 검사 장치 Download PDF

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김재희
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Abstract

본 발명은 평판디스플레이 패널의 검사 장치에 관한 것으로, 특히 검사 유닛에 포함되는 주촬상부는 검사될 평판디스플레이 패널의 에지부분에 형성된 하나의 얼라인 마크만을 촬상하고, 상기 평판디스플레이 패널의 하부측에 고정 설치되는 보조 촬상부에서 적어도 두개 이상의 얼라인 마크를 촬상하여 제어부로 하여금 좌표 인식을 하게 함으로써, 상기 검사 유닛의 불필요한 이동을 최소화하고 전체 검사 공정 시간을 단축시킬 수 있는 평판디스플레이 패널의 검사 장치에 관한 것이다.
본 발명인 평판디스플레이 패널의 검사 장치를 이루는 구성수단은, 테이블과, 상기 테이블에 의하여 지지되어 평판디스플레이 패널을 안착시키는 스테이지와, 상기 테이블의 외곽 상부면에 장착되는 X축 이동수단과, 상기 X축 이동수단에 이동가능하게 설치되는 Y축 이동수단과, 상기 Y축 이동수단에 장착되어 상기 평판디스플레이 패널을 검사하고 리페어를 수행하되, 상기 평판디스플레이 패널의 에지 부분에 형성된 하나의 얼라인 마크를 촬상하는 주촬상부를 구비하는 검사 유닛과, 상기 스테이지 하부측에 고정 설치되어 상기 평판디스플레이 패널의 에지 부분에 형성되는 적어도 두개의 얼라인 마크를 촬상하는 보조 촬상부를 포함하여 이루어져 있다.
평판디스플레이 패널, 검사, 리페어

Description

평판디스플레이 패널의 검사 장치{inspection apparatus of flat panel display}
도 1은 종래의 평판디스플레이 패널의 검사장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 평판디스플레이 패널의 검사 장치의 전체 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 스테이지의 형태를 보여주는 예시도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 테이블 20 : 스테이지
30 : X축 이동수단 31 : X축 지지대
33 : X축 레일 40 : Y축 이동수단
41 : Y축 지지대 43 : Y축 레일
45 : Y축 레일 블록 50 : 검사 유닛
51 : 광학부 51a : 광원
51b : 렌즈 53 : 레이져부
53a : 레이져 발진기 53b : 집광렌즈
53c : 레이져 헤드 100 : 평판디스플레이 패널 검사 장치
본 발명은 평판디스플레이 패널의 검사 장치에 관한 것으로, 특히 검사 유닛에 포함되는 주촬상부는 검사될 평판디스플레이 패널의 에지부분에 형성된 하나의 얼라인 마크만을 촬상하고, 상기 평판디스플레이 패널의 하부측에 고정 설치되는 보조 촬상부에서 적어도 두개 이상의 얼라인 마크를 촬상하여 제어부로 하여금 좌표 인식을 하게 함으로써, 상기 검사 유닛의 불필요한 이동을 최소화하고 전체 검사 공정 시간을 단축시킬 수 있는 평판디스플레이 패널의 검사 장치에 관한 것이다.
평판 디스플레이는 음극선관 (CRT, Cathode Ray Tube) 디스플레이를 비롯하여, 액정 디스플레이 (LCD, Liquid Crystal Display) 등으로 분류되는데, 이 중에서도 LCD는 소비전력이 적고, 무게가 가볍다는 장점이 있어 최근 각광을 받고 있다.
상기 LCD 등 평판 디스플레이는 어레이 기판과, 대향 기판, 액정층 등으로 구성되는데, 이 중 어레이 기판에는 매트릭스 형상으로 배열되는 복수의 화소 전극, 복수의 화소 전극의 행을 따라 배치되는 복수의 주사선과 열을 따라 배치되는 복수의 신호선이 형성된다.
한편, 상기 어레이 기판의 제조 과정에서 전기적 신호선이 중접되는 등 결함 이 발생할 수 있는데, 결함이 발생하면 올바른 화상을 형성할 수 없게 된다. 따라서, 중첩된 신호선을 절단하여 상호 중첩되지 않도록 하여야 하는데, 이 과정을 "리페어"라고 한다.
도 1에는 종래의 평판 디스플레이에 사용되는 검사 장치(1)가 도시되어 있다. 종래의 검사 장치(1)는 도 1에 도시된 바와 같이, 검사 대상인 기판을 지지하는 스테이지와(4), 스테이지(4) 상부에 마련되어 기판(2)을 확대 촬영하고, 레이저 빔을 이용하여 불량 영역을 리페어하는 레이저스코프(3)와, 상기 레이저스코프로 빛을 전달하는 광원(5) 및 스테이지를 X축, Y축으로 이동시키는 이동수단(미도시)으로 구성되어 있다.
상기 종래의 검사 장치(1)를 이용하여, 기판(2)을 검사 및 리페어하는 방법을 살펴보면, 반송로봇(미도시)에 의해 기판(2)이 스테이지(4) 상에 안착되면, 상기 스테이지(4) 상부에 마련되어 기판(2)을 확대 촬영하고, 레이저 빔을 이용하여 불량 영역을 리페어하는 레이저스코프(3)가 상기 기판의 에지 부분을 이동하면서 좌표 인식을 하게 된다.
그런 후, 외부의 검사 장치에 의해 결함 영역 정보가 입력되면, 상기 입력 정보에 따라 결함 영역이 레이저스코프(3) 하부에 위치할 수 있도록 이동수단(미도시)을 이용하여 스테이지(4)를 이동시킨다.
이 때 광원(5)에서 전달된 빛에 의해 레이저스코프에서 결함 영역의 정보를 모니터링하면서 스테이지의 위치를 조절하게 된다. 스테이지의 이동에 의해 기판의 위치가 결정되면, 레이저스코프(3)에서 투사된 레이저빔에 의해 결함 영역의 일정 부분이 절단되면서 기판을 리페어하게 된다. 리페어 공정이 완료되면, 반송로봇에 의해 기판이 배출되고 회로의 개방/단락을 검사하는 인스펙션 공정을 수행하게 된다.
상기와 같은 과정에 의하여 기판을 검사하는 종래의 검사 장치에서는 본격적인 검사 공정을 수행하기 위하여, 기판 상측에 위치하는 촬상부를 포함한 레이져스코프가 기판의 에지부분을 모두 확인하는 과정을 수행한다. 이와 같은 과정은 상기 촬상부를 포함한 레이져스코프의 불필요한 이동을 증대시키고, 결과적으로 전체 검사 공정 시간을 증가시키는 단점이 있다.
또한, 촬상부를 포함한 레이져스코프의 불필요한 이동으로 인하여 장비에 무리를 줄 수 있고, 주변 다른 구조와 저촉될 염려가 있기 때문에, 장비 오동작 발생염려가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 검사 유닛에 포함되는 주촬상부는 검사될 평판디스플레이 패널의 에지부분에 형성된 하나의 얼라인 마크만을 촬상하고, 상기 평판디스플레이 패널의 하부측에 고정 설치되는 보조 촬상부에서 적어도 두개 이상의 얼라인 마크를 촬상하여 제어부로 하여금 좌표 인식을 하게 함으로써, 상기 검사 유닛의 불필요한 이동을 최소화하고 전체 검사 공정 시간을 단축시킬 수 있는 평판디스플레이 패널의 검사 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 제안된 본 발명인 평판디스플레이 패널의 검사 장치를 이루는 구성수단은, 테이블과, 상기 테이블에 의하여 지지되어 평판디스플레이 패널을 안착시키는 스테이지와, 상기 테이블의 외곽 상부면에 장착되는 X축 이동수단과, 상기 X축 이동수단에 이동가능하게 설치되는 Y축 이동수단과, 상기 Y축 이동수단에 장착되어 상기 평판디스플레이 패널을 검사하고 리페어를 수행하되, 상기 평판디스플레이 패널의 에지 부분에 형성된 하나의 얼라인 마크를 촬상하는 주촬상부를 구비하는 검사 유닛과, 상기 스테이지 하부측에 고정 설치되어 상기 평판디스플레이 패널의 에지 부분에 형성되는 적어도 두개의 얼라인 마크를 촬상하는 보조 촬상부를 포함하여 이루어져 있다.
또한, 상기 스테이지는 바 타입의 스테이지되, 상기 평판디스플레이 패널의 에지 부분에 형성된 얼라인 마크가 외부로 노출되도록 상기 테이블에 지지되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스테이지는 평판형 스테이지되, 투명한 글라스로 형성되고 광투과율이 좋은 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 주촬상부에서 촬상된 하나의 얼라인 마크의 위치 정보와 상기 보조 촬상부에서 촬상된 적어도 두개 이상의 얼라인 마크의 위치 정보는 제어부에 전달되고, 상기 제어부는 상기 얼라인 마크의 위치 정보를 기초로 상기 검사 유닛을 구동하여 평판디스플레이 패널의 검사 공정을 진행하도록 하는 것을 특징으로 한 다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 상기와 같은 구성수단으로 이루어져 있는 본 발명인 평판디스플레이 패널의 검사장치에 관한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명인 평판디스플레이 패널의 검사 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명인 평판디스플레이 패널의 검사 장치(100)는 테이블(10)과, 상기 테이블(10)에 의하여 지지되어 평판디스플레이 패널을 안착시키는 스테이지(20)와, 상기 테이블(10)의 외곽 상부면에 장착되는 X축 이동수단(30)과, 상기 X축 이동수단에 이동가능하게 설치되는 Y축 이동수단(40)과, 상기 Y축 이동수단에 장착되는 검사 유닛(50)과, 상기 스테이지 하부측에 고정 설치되는 보조 촬상부(미도시)를 포함하여 이루어진다.
상기 테이블(10)은 도 2에 도시된 바와 같이 플레이트 형상으로 구성되고, 상기 플레이트는 소정 형상의 지지대(미도시)로 구성된다. 검사받을 평판디스플레이 패널은 상기 플레이트 형상의 테이블(10)에 의하여 지지되는 스테이지(20)에 놓여진 상태로 검사받는다.
상기 스테이지(20)는 상기 평판디스플레이 패널을 흡착 고정할 수 있는 정전척 또는 진공척이 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 별도의 구성으로 상기 정전척 또는 진공척을 구동할 수 있는 구동수단(미도시)이 마련될 것이다.
상기 스테이지(20)의 구성은 다양하게 변경되어 형성될 수 있다. 즉, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 스테이지(20)는 바(bar) 타입의 스테이지로 구성할 수 있다. 다만, 후술할 보조 촬상부(미도시)가 상기 스테이지(20) 하부측에 고정 설치되어 상기 바 타입의 스테이지 상에 안착되는 평판디스플레이 패널(70)의 에지 부분에 형성되는 얼라인 마크(71)를 촬상하기 때문에, 상기 바 타입의 스테이지는 상기 얼라인 마크가 외부로 노출될 수 있도록 상기 테이블에 지지되어 형성된다.
한편, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 스테이지(20)는 평판형 스테이지로 구성할 수도 있다. 이때, 상기 평판형 스테이지는 투명한 글라스로 형성하되, 광투과율이 좋은 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 평판형 스테이지는 투명한 글라스이고 광투과율이 우수하기 때문에, 상기 스테이지 하부측에 고정 설치되는 보조 촬상부(미도시)에 의하여 상기 스테이지 상에 안착되는 평판디스플레이 패널(70)의 에지 부분에 형성되는 얼라인 마크(71)를 촬상할 수 있다.
상기와 같은 스테이지(20) 상에 놓여지는 평판디스플레이 패널이 상기 스테이지(20)에 구비되는 정전척 또는 진공척에 의하여 고정되면, 검사 유닛(50)이 동작하여 상기 평판디스플레이 패널을 검사한다.
상기 검사 유닛(50)은 상기 X축 이동수단(30)과 Y축 이동수단(40)에 의하여 다양한 위치로 이동할 수 있기 때문에 결함부위를 검사하고 리페어까지 수행할 수 있다. 또한, 상기 검사 유닛(50)은 상기 평판디스플레이 패널의 에지 부분에 형성되는 하나의 얼라인 마크만을 촬상하는 주촬상부(미도시)를 구비하고 있다.
상기와 같이 주촬상부(미도시)를 포함하는 검사 유닛(50)은 평판디스플레이 패널의 에지 부분에 형성되는 하나의 얼라인 마크만을 촬상하면 되기 때문에, 본격적인 검사 공정 직전에 좌표 인식을 위한 이동이 최소화될 수 있다.
상기 검사 유닛(50)에 포함되는 주촬상부(미도시)는 평판디스플레이 패널의 에지 부분에 형성되는 얼라인 마크 중, 하나의 얼라인 마크만을 촬상하기 때문에, 다른 얼라인 마크를 촬상할 수단이 필요하게 되는데, 이는 상기 스테이지(20) 하부측에 고정 설치되는 보조 촬상부(미도시)에 의하여 이루어진다. 즉, 상기 스테이지(20) 하부측에 고정설치되는 보조 촬상부(미도시)는 상기 평판디스플레이 패널의 에지 부분에 형성되는 적어도 두개의 얼라인 마크를 촬상하여 제어부(미도시)에 전달한다.
상기 검사 유닛(50)에 포함되는 주촬상부(미도시)에서 촬상된 하나의 얼라인 마크의 위치 정보와 상기 보조 촬상부(미도시)에서 촬상된 적어도 두개 이상의 얼라인 마크의 위치 정보는 제어부(미도시)에 전달된다. 그러면, 상기 제어부(미도시)는 상기 전달받은 얼라인 마크의 위치 정보를 기초로 상기 검사 유닛(50)을 구동시켜 상기 평판디스플레이 패널의 검사 공정이 본격적으로 진행되도록 한다.
상기 검사 유닛(50)은 X축 이동 수단(30)과 Y축 이동수단(40)에 의하여 원하는 곳으로 이동할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 테이블(10)의 외곽 상부면에는 X축 방향을 따라 두 개의 X축 이동 수단(30)이 장착되는데, 상기 X축 이동수단(30)은 상기 테이블(10)의 X축 방향으로 상호 이격되게 배치, 장착되는 X축 지지대(31)와, 상기 X축 지지대의 상면에 설치되어, 후술할 Y축 지지대(41)를 X축 방향으로 슬라이딩시키는 X축 레일(33)로 이루어져 있다.
한편, 상기 X축 레일(33)의 상면에는 상기 X축 레일(33)과 수직 방향으로 Y축 이동 수단(40)이 마련된다. 상기 Y축 이동수단(40)은 그 양단이 상기 X축 레 일(33)과 연결되어, X축 레일을 따라 슬라이딩되도록 구성된 Y축 지지대(41)와, 상기 Y축 지지대(41)의 측면에 Y축 방향으로 형성된 Y축 레일(43)과, 상기 Y축 레일에 부착되어 Y축 레일을 따라 슬라이딩되고, 상기 검사 유닛(50)이 장착되는 Y축 레일 블록(45)으로 이루어져 있다. 상기와 같이 구성된 두 개의 Y축 이동수단(40)은 상기 두 개의 X축 이동수단의 상면에 걸쳐져서 Y축 방향으로 슬라이딩된다.
상기 Y축 레일 블록(45)에 장착되는 검사 유닛(50)은 평판디스플레이 패널의 결함 부위를 검사하는 광학부(51)와 상기 결함부위에 대하여 리페어를 수행하는 레이져부(53)와, 상기 평판디스플레이 패널의 에지 부분에 형성된 하나의 얼라인 마크만을 촬상하여 제어부(미도시)에 전달하는 주촬상부(미도시)를 포함하여 구성된다.
상기 광학부(51)는 평판 디스플레이 패널 상에 형성될 수 있는 결함 영역를 검사하기 위한 것으로, 광원(51a), 렌즈(51b), 센서(미도시)로 구성되어 있다. 상기 광원(51a)에서 평판디스플레이 패널 상으로 빛을 조사하면, 상기 빛이 평판디스플레이 패널에 반사되고, 평판디스플레이 패널에서 반사되는 빛은 렌즈(51b)를 통과하여 센서로 전달된다. 센서는 평판디스플레이 패널에서 반사된 빛의 광량의 차를 이용하여 불량 유무를 검사하게 된다.
본 발명의 광학부(51)를 이용하면, 평판디스플레이 패널에 직접 접촉하지 않고 불량 유무를 판별하게 되므로 평판디스플레이 패널에 손상이 발생할 염려가 적고, 검사 장치의 좌표계와 리페어 장치의 좌표계가 일치하지 않아 발생할 수 있는 오류를 제거함으로써, 불량율을 현저히 줄일 수 있다.
상기 레이저부(53)는 평판디스플레이 패널 상의 결함을 제거하기 위한 것으로, 레이저 빔을 발생시키는 레이저 발진기(53a)와, 레이저 빔을 집광하는 집광 렌즈(53b), 레이저빔의 이동 통로를 제공하는 레이저 헤드(53c)로 구성되어 있다. 상기 레이저 발진기(53a)로부터 발생되는 레이저빔이 중첩된 신호선 등을 절단하여 평판디스플레이 패널의 결함을 리페어하게 된다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 평판디스플레이 패널의 검사 장치에 의하여 평판디스플레이 패널을 검사하고 리페어하는 절차에 대하여 간략하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 검사받을 평판디스플레이 패널이 외부 로딩수단(미도시)에 의하여 상기 스테이지 상에 안착된다. 그러면, 상기 검사 유닛에 포함되는 주촬상부가 상기 평판디스플레이 패널의 에지 부분에 형성된 하나의 얼라인 마크를 촬상하여 제어부에 전달하고, 이와 동시에 상기 스테이지 하부측에 고정 설치되는 보조 촬상부도 상기 평판디스플레이 패널의 에지 부분에 형성되는 적어도 두개의 얼라인 마크를 촬상하여 상기 제어부로 전달한다.
상기와 같이 얼라인 마크에 대한 위치 정보를 전달받은 제어부는 상기 위치 정보를 기초로하여 광학부를 구동하고, 검사 유닛을 이동시키면서 평판디스플레이 패널에 결함이 있는지 여부를 검사하게 된다. 검사 유닛이 장착된 Y축 레일 블록이 Y축 레일을 따라 이동하고, Y축 레일이 포함된 Y축 지지대가 X축 레일을 따라 이동하므로, 평판디스플레이 패널의 모든 지점을 검사할 수 있다.
광학부의 광원에서 평판디스플레이 패널 위로 빛을 조사하고, 평판디스플레 이 패널에서 반사된 빛은 렌즈부를 통과하여 센서로 전달된다. 센서는 평판디스플레이 패널에서 반사된 빛의 광량의 차를 이용하여 결함 여부를 검사하게 된다. 상기 검사 결과 결함이 없는 경우라면, 평판디스플레이 패널을 반출하도록 한다.
그러나 결함이 발견되면 리페어를 수행할 레이저부를 결함 영역의 상부에 위치하도록 검사 유닛을 이동시킨 후, 레이저 빔을 투사하여 중첩된 신호선 등을 절단함으로써 리페어를 수행한다.
상기와 같은 구성 및 바람직한 실시예를 가지는 본 발명인 평판디스플레이 패널의 검사 장치에 의하면, 검사 유닛에 포함되는 주촬상부는 검사될 평판디스플레이 패널의 에지부분에 형성된 하나의 얼라인 마크만을 촬상하고, 상기 평판디스플레이 패널의 하부측에 고정 설치되는 보조 촬상부에서 적어도 두개 이상의 얼라인 마크를 촬상하여 제어부로 하여금 좌표 인식을 할 수 있도록 하기 때문에, 상기 검사 유닛의 불필요한 이동을 최소화하고 전체 검사 공정 시간을 단축시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (4)

  1. 평판디스플레이 패널의 검사 장치에 있어서,
    테이블과;
    상기 테이블에 의하여 지지되어 평판디스플레이 패널을 안착시키는 스테이지와;
    상기 테이블의 외곽 상부면에 장착되는 X축 이동수단과;
    상기 X축 이동수단에 이동가능하게 설치되는 Y축 이동수단과;
    상기 Y축 이동수단에 장착되어 상기 평판디스플레이 패널을 검사하고 리페어를 수행하되, 상기 평판디스플레이 패널의 에지 부분에 형성된 하나의 얼라인 마크를 촬상하는 주촬상부를 구비하는 검사 유닛과;
    상기 스테이지 하부측에 고정 설치되어 상기 평판디스플레이 패널의 에지 부분에 형성되는 적어도 두개의 얼라인 마크를 촬상하는 보조 촬상부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 평판디스플레이 패널의 검사 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 스테이지는 바 타입의 스테이지되, 상기 평판디스플레이 패널의 에지 부분에 형성된 얼라인 마크가 외부로 노출되도록 상기 테이블에 지지되는 것을 특징으로 하는 평판디스플레이 패널의 검사 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 스테이지는 평판형 스테이지되, 투명한 글라스로 형성되고, 광투과율이 좋은 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 평판디스플레이 패널의 검사 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 주촬상부에서 촬상된 하나의 얼라인 마크의 위치 정보와 상기 보조 촬상부에서 촬상된 적어도 두개 이상의 얼라인 마크의 위치 정보는 제어부에 전달되고, 상기 제어부는 상기 얼라인 마크의 위치 정보를 기초로 상기 검사 유닛을 구동하여 평판디스플레이 패널의 검사 공정을 진행하도록 하는 것을 특징으로 하는 평판디스플레이 패널의 검사 장치.
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