KR101668085B1 - 곡면 디스플레이 패널 검사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 곡면 디스플레이 패널에 대한 광학계 검사를 수행할 수 있는 곡면 디스플레이 패널 검사장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 곡면 디스플레이 패널 검사장치는 피검사물인 곡면 디스플레이 패널(P2)이 안착되는 곡면판(111)과 수평회전축(112b)을 중심으로 상기 곡면판(111)을 정역회전시키는 회전유닛(112)이 구비된 검사스테이지(110)와,
상기 곡면판(111) 상부에 이격되게 설치되어 곡면판(111)에 안착된 곡면 디스플레이 패널(P2)의 광학검사를 수행하는 카메라(120)와,
상기 카메라(120)의 위치를 수직방향으로 직선 이동시키는 제1이송유닛(130)과,
검사스테이지(110)의 위치를 직선 이동시키는 제2이송유닛을 포함하여 구성된다.

Description

곡면 디스플레이 패널 검사장치{Apparatus for inspecting curved display panel}

본 발명은 곡면 디스플레이 패널에 대한 광학계 검사를 수행할 수 있는 곡면 디스플레이 패널 검사장치에 관한 것이다.

일반적으로, 평판형 디스플레이 패널의 하나인 엘씨디(LCD)나 엘이디(LED)는 음극선관(CRT)에 비해 시인성이 우수하고 평균소비전력도 같은 화면크기의 CRT에 비해 작을 뿐만 아니라 발열량도 작기 때문에 최근에 휴대폰이나 컴퓨터의 모니터, 텔레비젼의 차세대 디스플레이 장치로서 각광받고 있다.

상기 엘씨디나 엘이디는 다양한 제조과정을 거쳐 완성되는데, 각 제조 공정들을 시작하거나 끝마칠 때에는 반드시 선행 제조공정 또는 해당 제조공정에서 발생될 수 있는 결함을 검사하기 위한 검사공정을 필수적으로 거치도록 되어 있다.

이러한 검사공정은 다양한 방법을 통해서 이루어지게 되는데, 그 중 광학계를 이용한 검사방법이 있다.

일반적으로 광학계를 이용한 검사방법은 주로 디스플레이 패널의 회로 및 화상검사를 수행할 때 이루어지게 되는데, 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 디스플레이 패널 검사장치는 피검사물인 디스플레이 패널(P1)이 안착되는 검사스테이지(10)와, 상기 검사스테이지(10)의 상부에 이격되게 설치되어 검사스테이지(10)에 안착된 디스플레이 패널(P1)의 광학검사를 수행하는 카메라(20)와, 상기 카메라(20)의 수평 및 수직 위치를 셋팅해 주는 제1이송유닛(30)과, 상기 카메라(20)의 제어신호에 따라 검사스테이지(10)를 검사진행방향으로 이동시켜 주는 제2이송유닛(40)으로 구성된다.

그러나 이와 같이 구성된 종래의 디스플레이 패널 검사장치는 평면으로 이루어진 디스플레이 패널(P1)의 검사에 최적화되어 있기 때문에 최근 개발된 곡면 디스플레이 패널의 경우에는 정상적인 검사가 이루어지기 힘들다는 문제점을 갖는다.

왜냐하면 도 2에 도시된 바와 같이, 정상적인 검사가 이루어지기 위해서는 곡면 디스플레이 패널(P2)의 모든 촬영지점에서 형성되는 법선(L)상에 카메라(20)가 곡면 디스플레이 패널(P2)의 표면으로부터 일정거리 떨어진 곳에 위치되어야 하지만 제1이송유닛(30)과 제2이송유닛(40)만으로는 이러한 카메라(20)의 위치제어가 불가능하기 때문이다.

KR 10-0756438 B1

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 이루어진 것으로서, 곡면 디스플레이 패널에 대한 신속하고 정확한 광학계 검사를 수행할 수 있는 곡면 디스플레이 패널 검사장치를 제공하는 데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 곡면 디스플레이 패널 검사장치는 피검사물인 곡면 디스플레이 패널이 안착되는 곡면판과 수평회전축을 중심으로 상기 곡면판을 정역회전시키는 회전유닛이 구비된 검사스테이지와, 상기 곡면판의 상부에 이격되게 설치되어 곡면판에 안착된 곡면 디스플레이 패널의 광학검사를 수행하는 카메라와, 상기 카메라의 위치를 수직방향으로 직선 이동시키는 제1이송유닛과, 검사스테이지의 위치를 직선 이동시키는 제2이송유닛을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2이송유닛은 검사스테이지를 수평 및 검사진행방향으로 직선 이동시키도록 동작될 수 있다.

또한, 상기 제1이송유닛은 카메라를 수평방향으로도 직선 이동시키도록 동작됨과 함께 상기 제2이송유닛은 검사스테이지를 검사진행방향으로 이동시키도록 동작될 수도 있다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 곡면 디스플레이 패널 검사장치는 검사스테이지에 곡면 디스플레이 패널이 안착되는 곡면판이 구비되고 상기 곡면판이 회전유닛을 통해 정역회전이 가능하게 구성되어 디스플레이 패널의 곡률에 맞추어 카메라의 위치를 제어하면서 광학계 검사를 정밀하게 수행할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 디스플레이 패널 검사장치를 나타내는 정면도.
도 2는 종래의 디스플레이 패널 검사장치를 이용하여 곡면 디스플레이 패널에 대한 광학계 검사를 수행하는 경우 정확한 검사가 이루어지지 않는 상태를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 곡면 디스플레이 패널 검사장치의 정면도.
도 4는 본 발명에 따른 곡면 디스플레이 패널 검사장치의 측면도.
도 5는 도 3에 따른 사용상태도.
도 6는 본 발명에 따른 곡면 디스플레이 패널 검사장치의 다른 실시예에 따른 정면도.
도 7은 도 6에 따른 사용상태도.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 바람직한 실시예에 대한 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 본 발명의 일 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명함에 있어, 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하며, 명료성을 위하여 가능한 중복되지 않게 상이한 부분만을 주로 설명한다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 곡면 디스플레이 패널 검사장치는 피검사물인 곡면 디스플레이 패널(P2)이 안착되는 곡면판(111)과 수평회전축(112b)을 중심으로 상기 곡면판(111)을 정역회전시키는 회전유닛(112)이 구비된 검사스테이지(110)와, 상기 곡면판(111) 상부에 이격되게 설치되어 곡면판(111)에 안착된 곡면 디스플레이 패널(P2)의 광학검사를 수행하는 카메라(120)와, 상기 카메라(120)의 위치를 이동시키는 제1이송유닛(130)과, 상기 검사스테이지(110)의 위치를 이동시키는 제2이송유닛(140)으로 구성된다.

상기 검사스테이지(110)는 곡면 디스플레이 패널(P2)의 검사가 이루어지는 곳으로서 검사대상이 되는 곡면 디스플레이 패널(P2)이 안착되는 곡면판(111)을 구비한다. 상기 곡면판(111)은 곡면 디스플레이 패널(P2)이 안착되는 상부표면이 곡면 디스플레이 패널(P2)의 곡률과 동일한 곡률을 이루도록 형성되어 있다. 따라서, 곡면 디스플레이 패널(P2)은 상기 곡면판(111)의 상부표면에 밀착된 상태로 안착된다.

아울러, 상기 검사스테이지(110)는 상기 곡면판(111)을 수평회전축(112b)을 중심으로 정역회전시키는 회전유닛(112)을 구비한다. 상기 회전유닛(112)은 검사스테이지(110)에 설치된 정역모터(112a)와, 일측은 상기 곡면판(111)의 하부에 고정되고 타측은 상기 정역모터(112a)의 수평회전축(112b)상에 고정된 회전블럭(112c)으로 구성된다. 상기 정역모터(112a)의 수평회전축(112b)은 검사진행방향과 나란하게 수평방향으로 배치되도록 한다.

따라서, 상기 정역모터(112a)의 구동에 의해 수평회전축(112b)이 정방향 또는 역방향으로 회전하면, 상기 수평회전축(112b)을 따라 회전블럭(112c)이 정방향 또는 역방향으로 회전하면서 회전블럭(112c)의 일측에 고정된 곡면판(111)이 정방향 또는 역방향으로 회전하게 된다.

한편, 상기 곡면판(111)은 안착되는 곡면 디스플레이 패널(P2)의 사양이 달라질 경우를 대비하여 교체가 가능하도록 검사스테이지(110)로부터 탈착이 가능하게 설치되는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 상기 회전블럭(112c)의 일측과 타측을 분리구성하여 검사스테이지(110)로부터 곡면판(111)의 교체가 가능하도록 구성하였다.

또한, 상기 곡면판(111)에는 안착된 곡면 디스플레이 패널(P2)을 흡착고정할 수 있도록 진공펌프(P)와 연결된 다수의 흡착공(미도시)이 형성되는 것이 바람직하다.

제1이송유닛(130)은 수직방향(도면상 Z축 방향)으로 카메라(120)의 위치를 직선 이송시킨다. 이 경우 상기 제1이송유닛(130)은 검사스테이지(110)가 놓여진 바닥에 고정된 수평지지대(150)를 통해 설치된다, 상기 제1이송유닛(130)은 수평지지대(150)에 수직으로 설치된 리니어액츄에이터로 이루어진 제1이송로봇(131)으로 구성되는 것이 바람직하다.

제2이송유닛(140)은 검사스테이지(110)의 위치를 이송시킨다. 상기 제2이송유닛(140)은 검사스테이지(110)를 수평 및 검사진행방향으로 직선 이동시키도록 동작될 수 있다. 이 경우 검사스테이지(110)의 하부에 설치된 적층설치된 제2이송로봇(141)과 제3이송로봇(142)으로 구성되는 것이 바람직하다. 상기 제2이송로봇(141)과 제3이송로봇(142)은 리니어액츄에이터로서, 본 실시예에서는 상기 제2이송로봇(141)이 검사스테이지(110)의 하부에 설치되어 검사스테이지(110)를 검사진행방향(도면상 Y축 방향)으로 이송시키도록 동작되고, 제3이송로봇(142)이 제2이송로봇(141)의 하부에 설치되어 제2이송로봇(141)을 수평방향(도면상 X축 방향)으로 이송시키도록 동작되도록 구성하였으나, 상기 제2이송로봇(141)과 제3이송로봇(142)은 그 위치가 서로 바뀌어도 무방하다.

이와 같이 구성된 본 발명의 곡면 디스플레이 패널 검사장치는 곡면판(111)에 피검사대상인 곡면 디스플레이 패널(P2)이 안착되면, 흡착공에 진공압이 걸리면서 곡면 디스플레이 패널(P2)이 곡면판(111)에 긴밀히 밀착된 상태로 고정된다.

곡면 디스플레이 패널(P2)이 곡면판(111)에 고정되면, 제1이송로봇(131)이 동작하여 미리 입력된 셋팅위치로 카메라(120)를 수직하강시킨다. 이와 동시에 제2이송로봇(141)과 제3이송로봇(142)이 동시동작하면서 미리 입력된 셋팅위치로 검사스테이지(110)의 위치를 이송시킨다.

이와 같은 과정을 거쳐 카메라(120)와 검사스테이지(110)의 위치가 셋팅되면 상기 카메라(120)는 곡면 디스플레이 패널(P2)의 촬영지점에서 형성되는 법선(L)상에서 곡면 디스플레이 패널(P2)의 촬영지점으로부터 일정거리 떨어진 지점에 위치하게 되며, 제2이송로봇(141)을 통해 검사스테이지(110)가 검사진행방향으로 천천히 이동하는 상태에서 카메라(120)를 통한 곡면 디스플레이 패널(P2)의 검사가 이루어지게 된다.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 제2이송로봇(141)을 통하여 지정된 검사구간까지의 검사스테이지(110) 이동이 완료되면. 다른 지점의 검사를 위하여 회전유닛(112)이 일측으로 검사스테이지(110)를 일정각도 회전시킨다. 경우에 따라서는 제3이송로봇(142)도 함께 검사스테이지(110)를 수평방향으로 이송시킬 수도 있다. 이때 제1이송로봇(131)은 변화된 곡면 디스플레이 패널(P2)의 위상에 맞추어 카메라(120)를 승강시켜 정확한 검사지점에 카메라(120)를 위치시키게 된다. 이렇게 하면 상기 카메라(120)가 곡면 디스플레이 패널(P2)의 새로운 촬영지점에서 형성되는 법선상에서 곡면 디스플레이 패널(P2)의 새로운 촬영지점으로부터 일정거리 떨어진 지점에 위치하게 된다.

이와 같은 과정을 거쳐 카메라(120)와 검사스테이지(110)의 위치가 재셋팅되면 제2이송로봇(141)을 통해 검사스테이지(110)가 선(先) 진행방향과 반대방향의 검사진행방향을 따라 천천히 이동하는 동시에 카메라(120)를 통한 곡면 디스플레이 패널(P2)의 검사가 실시된다. 이러한 동작을 연속적으로 반복하면서 전구간에 걸쳐 곡면디스플레이 패널의 검사가 이루어지게 된다.

한편, 본 발명의 다른 실시예로서, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1이송유닛(130)은 카메라(120)를 수평으로도 직선 이동시키도록 동작되고, 상기 제2이송유닛(140)은 곡면판(111)을 검사진행방향으로 직선 이동시키도록 동작될 수도 있다.

이 경우, 상기 제1이송유닛(130)은 수평지지대(150)에 설치된 제4이송로봇(132)과 제5이송로봇(133)으로 구성되는 것이 바람직하다. 상기 제4이송로봇(132)과 제5이송로봇(133)은 리니어액츄에이터로서, 본 실시예에서는 상기 제4이송로봇(132)이 제5이송로봇(133)을 수평방향으로 이동시킬 수 있도록 수평지지대(150)에 설치되고 제5이송로봇(133)이 상기 카메라(120)와 결합되어 상기 카메라(120)를 수직방향으로 이송시키도록 구성하였으나, 상기 제4이송로봇(132)과 제5이송로봇(133)은 그 위치가 서로 바뀌어도 무방하다.

그리고 상기 제2이송유닛(140)은 검사스테이지(110)의 하부에 설치된 리니어액츄에이터로 이루어진 제6이송로봇(143)으로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 제1이송유닛(130)과 제2이송유닛(140)이 상기와 같이 구성된 경우, 곡면 디스플레이 패널(P2)이 곡면판(111)에 고정되면, 제5이송로봇(133)이 동작하여 미리 입력된 셋팅위치로 카메라(120)를 수직하강시킨다. 이와 동시에 제4이송로봇(132)과 제6이송로봇(143)이 동시동작하면서 미리 입력된 셋팅위치로 검사스테이지(110)의 위치를 이송시킨다.

이와 같은 과정을 거쳐 카메라(120)와 검사스테이지(110)의 위치가 셋팅되면 상기 카메라(120)는 곡면 디스플레이 패널(P2)의 촬영지점에서 형성되는 법선상에서 곡면 디스플레이 패널(P2)의 촬영지점으로부터 일정거리 떨어진 지점에 위치하게 되며, 제6이송로봇(143)을 통해 검사스테이지(110)가 검사진행방향으로 천천히 이동하는 상태에서 카메라(120)를 통한 곡면 디스플레이 패널(P2)의 검사가 이루어지게 된다.

한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 제6이송로봇(143)을 통하여 지정된 검사구간까지의 검사스테이지(110) 이동이 완료되면. 다른 지점의 검사를 위하여 회전유닛(112)이 일측으로 검사스테이지(110)를 일정각도 회전시킨다. 경우에 따라서는 제4이송로봇(132)도 함께 검사스테이지(110)를 수평방향으로 이송시킬 수도 있다. 이때 제5이송로봇(133)은 변화된 곡면 디스플레이 패널(P2)의 위상에 맞추어 카메라(120)를 승강시켜 정확한 검사지점에 카메라(120)를 위치시키게 된다. 이렇게 하면 상기 카메라(120)가 곡면 디스플레이 패널(P2)의 새로운 촬영지점에서 형성되는 법선(L)상에서 곡면 디스플레이 패널(P2)의 새로운 촬영지점으로부터 일정거리 떨어진 지점에 위치하게 된다.

이와 같은 과정을 거쳐 카메라(120)와 검사스테이지(110)의 위치가 재셋팅되면 제6이송로봇(143)을 통해 검사스테이지(110)가 선(先) 진행방향과 반대방향의 검사진행방향을 따라 천천히 이동하는 동시에 카메라(120)를 통한 곡면 디스플레이 패널(P2)의 검사가 실시된다. 이러한 동작을 연속적으로 반복하면서 전구간에 걸쳐 곡면디스플레이 패널의 검사가 이루어지게 된다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 포함되어야 한다.

110...검사스테이지 111...곡면판
112...회전유닛 112a...정역모터
112b...수평회전축 112c...회전블럭
120...카메라 130...제1이송유닛
131...제1이송로봇 132...제4이송로봇
133...제5이송로봇 140...제2이송유닛
141...제2이송로봇 142...제3이송로봇
143...제6이송로봇 150...수평지지대
P...진공펌프 P2...곡면 디스플레이 패널

Claims (3)

1. 피검사물인 곡면 디스플레이 패널이 안착되는 곡면판과 수평회전축을 중심으로 상기 곡면판을 정역회전시키는 회전유닛이 구비된 검사스테이지와,
   상기 곡면판의 상부에 이격되게 설치되어 곡면판에 안착된 곡면 디스플레이 패널의 광학검사를 수행하는 카메라와,
   상기 카메라의 위치를 수직방향으로 직선 이동시키는 제1이송유닛과,
   상기 검사스테이지의 위치를 직선 이동시키는 제2이송유닛을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 곡면 디스플레이 패널 검사장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제2이송유닛은 검사스테이지를 수평 및 검사진행방향으로 직선 이동시키도록 동작되는 것을 특징으로 하는 곡면 디스플레이 패널 검사장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 제1이송유닛은 카메라를 수평으로도 직선 이동시키도록 동작되고
   상기 제2이송유닛은 검사스테이지를 검사진행방향으로 직선 이동시키도록 동작되는 것을 특징으로 하는 곡면 디스플레이 패널 검사장치.

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