KR101129642B1 - 액정셀 검사장치 및 검사방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정셀 검사장치에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 트레이에 수납된 액정셀을 파지하여 이송하는 이송장치와, 이송장치 측으로 이동되는 검사테이블을 통해 트레이에 수납된 액정셀을 별도의 추가 작업을 거치지 않고 자동으로 검사할 수 있는 기술이 개시된다.
액정셀, 카메라, 트레이, 이송장치, 프로브 유닛

Description

액정셀 검사장치 및 검사방법{Apparatus and method for inspecting LCD cell}
본 발명은 액정셀 검사장치 및 검사방법에 관한 것이다.
액정셀(Liquid crystal display cell)은 TFT판과 칼라필터판을 접합한 후 절단공정을 통해 각 단위패널로 분리함으로써 얻어진다.
이러한 액정셀을 제작한 후, 액정셀의 양부를 테스트하게 되는데, 일반적으로 프로브 유닛을 통해 액정 셀에 전기 신호를 인가한 후, 액정셀이 설정된 패턴을 표시하는지를 작업자가 직접 눈으로 확인하여 액정셀의 양부를 판정하도록 하고 있다.
그러나, 상기와 같은 육안 검사는 작업자의 시력에 한계가 있으므로 정확한 양부 판정이 어려운 문제점이 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 카메라를 이용하여 액정셀을 검사하는 검사장치가 개발되고 있으나, 검사장치의 대부분은 대형 사이즈의 액정셀을 검사하기 위한 장치이며, 10인치 이하의 크기를 갖는 소형 사이즈의 액정셀을 검사하기 위한 검사장치는 아직까지 개발이 미비한 상태이다.
본 발명은 소형 사이즈의 액정 셀을 자동으로 검사할 수 있는 액정셀 검사장치를 제공하기 위한 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액정셀 검사장치는, 다수의 액정셀이 수납되는 트레이; 상기 트레이에 수납된 액정셀의 외관을 촬영하는 제 1카메라 유닛; 상기 트레이에 수납된 상기 액정셀을 이송시키기 위한 이송장치; 상기 이송장치에 의해 이송된 상기 액정셀이 안착되는 검사테이블; 상기 검사테이블에 안착된 상기 액정셀과 전기적으로 접속되어 상기 액정셀을 점등시키는 프로브 유닛; 상기 프로브 유닛과 접속된 상기 액정셀을 촬영하는 제 2카메라 유닛; 및 상기 제 1카메라 유닛 및 상기 제 2카메라 유닛을 통해 촬영된 영상을 이용하여 상기 액정셀의 양부를 검사하는 비전검사기; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 트레이 하부에는 상기 액정셀에 광을 조사하기 위한 제 1백라이트 유닛이 마련되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 검사테이블에는 상기 액정셀의 위치를 보정하기 위한 얼라인장치가 마련되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 검사테이블의 하부에 마련되는 검사스테이지를 더 구비하고, 상 기 검사스테이지에는 상기 검사테이블을 상기 이송장치 측으로 이동시키기 위한 제 1이동장치가 마련되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 검사스테이지의 하부에 마련되는 보조스테이지를 더 구비하며; 상기 보조스테이지에는 상기 프로브 유닛과 상기 액정셀의 접속을 위해 상기 검사스테이지를 승하강 시키기 위한 승강장치가 마련되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2카메라 유닛에 의한 촬영 후 상기 보조스테이지를 이동시키기 위한 제 2이동장치를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 검사스테이지에는 상기 액정셀에 광을 조사하기 위한 제 2백라이트 유닛이 마련되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 액정셀 검사방법은, 트레이에 수납된 액정셀의 외관을 검사하는 액정셀 외관검사단계; 검사스테이지에 이동 가능하게 설치되는 검사테이블을 상기 트레이 측으로 이동시키는 검사테이블 이동단계; 상기 트레이에 수납된 액정셀을 상기 검사테이블에 안착시키는 액정셀 안착단계; 액정셀이 안착된 상기 검사테이블을 상기 검사스테이지 측으로 복귀시키는 검사테이블 복귀단계; 및 상기 검사테이블 복귀단계에서 복귀된 검사테이블 상의 액정셀을 점등시켜 검사하는 액정셀 점등검사단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 액정셀 점등검사단계 이후, 상기 검사스테이지를 검사자 측으로 이동시키는 검사스테이지 이동단계; 를 더 포함하며, 상기 검사스테이지 이동단계에서 상기 검사스테이지와 함께 이동된 액정셀은 검사자의 육안을 통해 검사되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정셀 검사장치는, 트레이에 수납된 소형 사이즈의 액정셀을 파지하여 이송하는 이송장치와, 이송장치 측으로 이동되는 검사테이블을 통해 트레이에 수납된 상태의 액정셀을 별도의 추가 작업을 거치지 않고 자동으로 검사할 수 있는 효과가 있다.
또한, 검사테이블에 설치되는 얼라인장치 및 검사테이블을 승하강 시키는 구조를 통해 프로브 유닛과 액정셀의 전기적 접속을 정확하게 이룰 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 액정셀 검사방법은, 카메라 유닛을 통한 비전검사의 완료 시 보조스테이지가 이동되는 구조를 통해 작업자에 의해 추가적 검사가 가능하므로 검사의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하되, 중복되는 설명이나 자명한 사항에 대한 설명은 가급적 생략하거나 압축하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 액정셀 검사장치를 보인 평면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 액정셀 검사장치를 보인 측단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 액정셀 검사장치(100) 는, 프레임(110)과, 트레이(120)와, 제 1카메라 유닛(130), 이송장치(140), 검사테이블(150), 검사스테이지(160), 보조스테이지(170), 프로브 유닛(180) 및 제 2카메라 유닛(190)을 포함하여 구성된다.
트레이(120)에는 복수의 액정셀(C)이 수납되며, 이러한 트레이(120)에 수납되는 액정셀(C)은 10인치의 이하의 소형 사이즈를 갖는 액정셀(C)이 바람직하다.
제 1카메라 유닛(130)은 액정셀(C)의 외관을 촬영하기 위한 것으로, 트레이(120)에 수납된 상태의 액정셀(C)을 촬영하게 된다. 여기서, 촬영된 액정셀(C)의 영상은 비전검사기(미도시) 측으로 전송되며, 이러한 비전검사기(미도시)를 통해 액정셀(C)의 외관을 검사하게 된다.
이때, 트레이(120) 하부에는 트레이(120) 측으로 광을 조사하기 위한 제 1백라이트 유닛(B1)이 배치된다.
이송장치(140)는 트레이(120)에 수납된 액정셀(C)을 파지하여 검사테이블(150)로 이송시키기 위한 것으로, 픽커장치(141)와, 종방향 이송장치(142)와, 횡방향 이송장치(143)를 포함하여 구성된다.
픽커장치(141)는 트레이(120)에 수납된 액정셀(C)을 진공 흡착방식으로 흡착하기 위한 픽커(141a)와, 픽커(141a)를 승하강 시키기 위한 픽커 승하강장치(141b)로 마련된다. 여기서, 픽커 승하강장치(141b)는 실린더 및 피스톤 방식 또는 모터 및 기어 방식으로 구현될 수 있다.
종방향 이송장치(142)는 픽커장치(141)를 종방향으로 이송하기 위한 종방향 가이딩부재(142a)와, 픽커장치(141)를 가이딩부재(142a)를 따라 종방향으로 이동시 키기 위한 종방향 구동장치(142b)를 포함한다. 여기서, 종방향 가이딩부재(142a)는 레일 형태로 마련될 수 있다. 그리고, 종방향 구동장치(142b)는 종방향 가이딩부재(142a)에 설치되며, 픽커장치(141)를 종방향으로 이동시키기 위한 실린더 및 피스톤 등으로 마련될 수 있다.
횡방향 이송장치(143)는 종방향 이송장치(142)를 횡방향으로 이송하기 위한 것으로, 횡방향 가이딩부재(143a)와, 횡방향 구동장치(143b)를 포함한다.
횡방향 가이딩부재(143a)는 레일 형태로 마련될 수 있으며, 횡방향 구동장치(143b)는 횡방향 가이딩부재(143a)에 설치되어 종방향 이송장치(142)를 횡방향으로 이동시키기 위한 실린더 및 피스톤 등으로 마련될 수 있다.
이러한 종방향 이송장치(142) 및 횡방향 이송장치(143)를 통해 픽커장치(141)는 종방향 및 횡방향으로 이동하면서, 트레이(120)에 수납된 액정셀(C)을 파지하여 검사테이블(150)로 이송시킨다.
검사테이블(150)은 이송장치(140)를 통해 이송된 액정셀(C)이 안착되는 곳이며, 이러한 검사테이블(140)에는 안착된 액정셀(C)의 위치를 보정하기 위한 얼라인장치(151,152,153)가 설치된다.
도 3을 참조하여 설명하면, 얼라인장치(151,152,153)는 액정셀(C)을 X축 방향, Y축 방향 및 θ방향(회전방향)으로 미세 이동시켜서 액정셀(C)의 위치를 보정하게 된다.
이를 위해, 얼라인장치(151,152,153)는 X축방향 얼라인장치(151)와, Y축방향 얼라인장치(152)와, θ방향 얼라인장치(153)를 포함하여 구성된다.
X축방향 얼라인장치(151)는 액정셀(C)의 위치를 X축 방향으로 미세 조정하기 위한 것으로, 액정셀(C)을 X축 방향으로 가압하기 위한 X축방향 가압부재(151a)와, X축방향 가압부재(151a)를 구동하기 위한 X축방향 구동장치(151b)를 포함하여 구성된다. 여기서, X축방향 구동장치(151b)는 모터 및 기어 방식 등을 통해 X축방향 가압부재(151a)를 이동시킨다.
Y축방향 얼라인장치(152)는 액정셀(C)의 위치를 Y축 방향으로 미세 조정하기 위한 것으로, 액정셀(C)을 Y축 방향으로 가압하기 위한 Y축방향 가압부재(152a)와, Y축방향 가압부재(152a)를 구동하기 위한 Y축방향 구동장치(152b)를 포함한다. 이때, Y축방향 구동장치(152b)는 모터 및 기어 방식 등을 통해 Y축방향 가압부재(152a)를 이동시킨다.
θ방향 얼라인장치(153)는 액정셀(C)의 위치를 θ방향(회전방향)으로 미세 조정하기 위한 것으로, 액정셀(C)의 일측면을 가압하는 한 쌍의 θ방향 가압부재(153a,153b)와, θ방향 가압부재(153a,153b)를 구동하기 위한 θ방향 구동장치(153c)를 포함한다. 여기서, θ방향 가압부재(153a,153b)는 액정셀(C)의 양단 중 어느 한측단만을 선택적으로 가압하며, θ방향 구동장치(153c)는 모터 및 기어 방식 등을 통해 θ방향 가압부재(153a,153b)를 선택적으로 이동시킴으로써 액정셀(C)을 회전시킨다.
이와 같은 얼라인장치(151,152,153)에 의한 위치 보정작업을 통해 액정셀(C)과 프로브 유닛(180)의 접속을 정확하게 이룰 수 있게 된다.
검사스테이지(160)는 검사테이블(150)의 하부에 설치되는 것으로, 이러한 검 사스테이지(160)에는 제 1이동장치(161)가 마련된다.
제 1이동장치(161)는 제 1가이딩부재(161a)와, 제 1구동장치(161b)를 포함하여 구성된다. 제 1이동장치(161)는 검사스테이지(160)에 설치되어 검사테이블(150)을 횡방향으로 이동시키며, 제 1구동장치(161b)는 검사테이블(150)을 제 1가이딩부재(161a)를 따라 이동시키기 위한 것으로 피스톤 및 실린더 등으로 마련될 수 있다.
또한, 검사스테이지(160)에는 액정셀(C)에 광을 조사하기 위한 제 2백라이트 유닛(B2)이 설치되며, 액정셀(C)과 프로브 유닛(180)의 접속 시 제 2백라이트 유닛(B2)으로부터 조사되는 광을 통해 액정셀(C)의 패턴을 보다 용이하게 검사할 수 있게 된다.
보조스테이지(170)는 검사스테이지(160)의 하부에 설치되며, 이러한 보조스테이지(170)에는 검사스테이지(160)를 승하강 시키기 위한 승강장치(171)가 마련된다. 여기서, 승강장치(171)는 피스톤 및 실린더 형태로 마련될 수 있으며, 승강장치(171)에 의해 검사스테이지(160)가 승강하는 경우 프로브 유닛(180)과 액정셀(C)이 전기적 접속을 이루게 된다.
또한, 보조스테이지(170)는 횡방향으로 이동 가능하도록 설치되는데, 이를 위해 프레임(110)에는 제 2이동장치(172)가 마련된다. 여기서, 제 2이동장치(172)는 레일 형태를 갖는 제 2가이딩부재(172a)와, 보조스테이지(170)를 제 2가이딩부재(172a)를 따라 이동시키기 위해 피스톤 및 실린더 등으로 마련되는 제 2구동장치(172b)를 포함한다.
앞서 기술된 프로브 유닛(180)은 검사테이블(150)에 안착된 액정셀(C)과 전기적으로 접속되어 액정셀(C)을 점등시키기 위한 것이다. 그리고, 제 2카메라 유닛(190)은 프로브 유닛(180)과 액정셀(C)이 접속되었을 때 액정셀(C)의 패턴을 촬영하는 기능을 수행한다.
이와 같이, 제 2카메라 유닛(190)을 통해 촬영된 액정셀(C)의 패턴은 비전검사기(미도시)로 전송되고, 이러한 비전검사기(미도시)를 통해 액정셀(C)의 양부를 검사하게 된다.
또한, 본 발명에 따른 검사장치(100)는 제 1카메라 유닛(130), 이송장치(140)와, 검사테이블(150)과, 검사스테이지(160)와, 보조스테이지(170)와, 프로브 유닛(180)과, 제 2카메라 유닛(190), 백라이트 유닛(B1,B2) 및 비전검사기(미도시)의 작동을 제어하기 위한 제어 유닛(미도시)을 구비하며, 이러한 제어 유닛(미도시)을 통해 검사장치(100)의 일련의 동작을 자동으로 제어할 수 있게 된다.
다음은 도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 액정셀 검사장치의 작동 및 이를 이용한 액정셀 검사방법을 설명한다.
1. 액정셀 외관검사단계(S410)
제어 유닛은 제 1카메라 유닛(130)을 통해 트레이(120)에 수납된 액정셀(C)의 외관을 검사하도록 한다. 여기서, 프레임(110)에 설치된 제 1백라이트 유닛(B1)은 액정셀(C)의 하면으로 광을 조사한다.
2. 검사테이블 이동단계(S420)
검사스테이지에 이동 가능하게 설치되는 검사테이블을 트레이측으로 이동시 킨다.
즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 검사테이블(150)은 제 1이동장치(161)에 의해 검사스테이지(160) 상에서 이송장치(140) 측으로 이동된다.
이는, 이송장치(140)가 검사테이블(150) 측으로 이동하는 경우, 이송장치(140)와 검사테이블(150)에 설치된 프로브 유닛(180) 또는 제 2카메라 유닛(190) 등과 서로 간섭되는 것을 방지하기 위한 것이다.
3. 액정셀 안착단계(S430)
트레이에 수납된 액정셀을 검사테이블에 안착시킨다.
즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 제어 유닛은 이송장치(140)를 통해 검사테이블(150)측으로 이송된 액정셀(C)이 검사테이블(150)상에 안착되도록 한다.
4. 검사테이블 복귀단계(S440)
제어 유닛은 액정셀(C)이 안착된 검사테이블(150)을 검사스테이지 측으로 복귀시킨다.
즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 검사테이블(150)에 액정셀(C)이 안착되면, 검사테이블(150)은 검사스테이지(160) 측으로 복귀된다. 그리고, 검사테이블(150)에 설치되는 얼라인장치(151,152,153)는 프로브 유닛(180)과의 접속을 위해 액정셀(C)의 위치를 보정한다.
5. 액정셀 점등검사단계(S450)
제어 유닛은 검사테이블 복귀단계에서 복귀된 검사테이블(150) 상의 액정셀(C)을 점등시켜 검사한다.
즉, 보조스테이지(170)에 설치된 승강장치(171)를 통해 검사스테이지(160)가 승강되면, 검사테이블(150)의 액정셀(C)은 프로브 유닛(180)과 전기적인 접속을 이루게 된다.
이러한 상태에서, 제어 유닛은 제 2카메라 유닛(190)을 통해 촬영된 액정셀(C)의 패턴을 비전검사기(미도시)로 전송하여 액정셀(C)의 양부를 검사하고, 이를 디스플레이 시키도록 한다.
6. 검사스테이지 이동단계(S460)
액정셀 점등검사단계(S450) 이후, 제어 유닛은 검사스테이지(160)를 검사자 측으로 이동시키도록 한다.
즉, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 제 2이동장치(171)를 통해 보조스테이지(170)가 후방측으로 이동되며, 보조스테이지(170)에 설치된 검사스테이지(160) 및 검사테이블(150)도 보조스테이지(170)와 함께 후방측으로 이동된다.
이러한 상태에서, 작업자가 직접 눈으로 액정셀(C)의 양부를 재차 판정할 수 있으며, 이를 통해 액정셀(C) 검사의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 액정셀 검사장치를 보인 평면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 액정셀 검사장치를 보인 측단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 액정셀 검사장치의 검사테이블을 발췌하여 보인 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 액정셀 검사장치를 이용한 검사방법을 보인 흐름도이다.
도 5 내지 도 9는 본 발명에 따른 액정셀 검사장치의 작동을 보인 작동도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 액정셀 검사장치 110 : 프레임
120 : 트레이 130 : 제 1카메라 유닛
140 : 이송장치 150 : 검사테이블
160 : 검사스테이지 170 : 보조스테이지
180 : 프로브 유닛 190 : 제 2카메라 유닛

Claims (9)

  1. 다수의 액정셀이 수납되는 트레이;
    상기 트레이에 수납된 액정셀의 외관을 촬영하는 제 1카메라 유닛;
    상기 트레이에 수납된 상기 액정셀을 이송시키기 위한 이송장치;
    상기 이송장치에 의해 이송된 상기 액정셀이 안착되는 검사테이블;
    상기 검사테이블에 안착된 상기 액정셀과 전기적으로 접속되어 상기 액정셀을 점등시키는 프로브 유닛;
    상기 프로브 유닛과 접속된 상기 액정셀을 촬영하는 제 2카메라 유닛; 및
    상기 제 1카메라 유닛 및 상기 제 2카메라 유닛을 통해 촬영된 영상을 이용하여 상기 액정셀의 양부를 검사하는 비전검사기; 를 포함하고,
    상기 검사테이블의 하부에 마련되는 검사스테이지를 더 구비하고, 상기 검사스테이지에는 상기 검사테이블을 상기 이송장치 측으로 이동시키기 위한 제 1이동장치가 마련되고,
    상기 검사스테이지의 하부에 마련되는 보조스테이지를 더 구비하며, 상기 보조스테이지에는 상기 프로브 유닛과 상기 액정셀의 접속을 위해 상기 검사스테이지를 승하강 시키기 위한 승강장치가 마련되는 것을 특징으로 하는 액정셀 검사장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 트레이 하부에는 상기 액정셀에 광을 조사하기 위한 제 1백라이트 유닛이 마련되는 것을 특징으로 하는
    액정셀 검사장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 검사테이블에는 상기 액정셀의 위치를 보정하기 위한 얼라인장치가 마련되는 것을 특징으로 하는
    액정셀 검사장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2카메라 유닛에 의한 촬영 후 상기 보조스테이지를 이동시키기 위한 제 2이동장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는
    액정셀 검사장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 검사스테이지에는 상기 액정셀에 광을 조사하기 위한 제 2백라이트 유닛이 마련되는 것을 특징으로 하는
    액정셀 검사장치.
  8. 트레이에 수납된 액정셀의 외관을 검사하는 액정셀 외관검사단계;
    검사스테이지에 이동 가능하게 설치되는 검사테이블을 상기 트레이 측으로 이동시키는 검사테이블 이동단계;
    상기 트레이에 수납된 액정셀을 상기 검사테이블에 안착시키는 액정셀 안착단계;
    액정셀이 안착된 상기 검사테이블을 상기 검사스테이지 측으로 복귀시키는 검사테이블 복귀단계; 및
    상기 검사스테이지 하부에 마련된 보조스테이지에 설치된 승강장치를 통해 상기 검사스테이지가 승강되면, 상기 검사테이블 복귀단계에서 복귀된 검사테이블 상의 상기 액정셀은 프로브 유닛과 전기적으로 접속되어 점등되고 검사되는 액정셀 점등검사단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는
    액정셀 검사방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 액정셀 점등검사단계 이후, 상기 검사스테이지를 검사자 측으로 이동시키는 검사스테이지 이동단계; 를 더 포함하며,
    상기 검사스테이지 이동단계에서 상기 검사스테이지와 함께 이동된 액정셀은 검사자의 육안을 통해 검사되는 것을 특징으로 하는
    액정셀 검사방법.
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