KR20090030477A - Microscope for repairing flat panel display using laser - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 레이저 리페어 시스템용 현미경에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 평면표시장치(Flat Panel Display ; FPD)의 패널(Panel)을 수리하기 위하여 4파장 레이저 광원을 사용할 수 있는 레이저 리페어 시스템용 현미경에 대한 것이다.The present invention relates to a microscope for a laser repair system, and more particularly, to a microscope for a laser repair system that can use a four-wavelength laser light source to repair a panel of a flat panel display (FPD). will be.
액정표시장치(Liquied Crystal Disply ; LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel ; PDP) 등과 같은 FPD의 결함 수리에 레이저가 많이 사용되고 있다. 도 2는 종래의 레이저를 사용한 FPD 리페어 시스템용 현미경이다.BACKGROUND OF THE INVENTION Lasers are frequently used for defect repair of FPDs, such as liquid crystal displays (LCDs), plasma display panels (PDPs), and the like. 2 is a microscope for an FPD repair system using a conventional laser.
도 2에 따른 종래의 리페어 시스템용 현미경은 레이저 광원(110)과, 셔터(120)와, 제1튜브렌즈(130)와, 대물렌즈(140)와, 조명(150)과, 제2튜브렌즈(160)와, 자동초점장치(170)와, 전하결함소자(CCD) 카메라(180)를 포함한다.The conventional repair system microscope according to FIG. 2 includes a
레이저 광원(110)은 LCD나 PDP 패널 등의 대상물(200)의 결함을 수리하거나, 측정하기 위하여 대상물(200)의 표면에 레이저 빔(111)을 출사한다.The
LCD나 PDP 패널 등의 결함은 상기 결함의 패턴에 맞는 레이저 빔을 조사하여 제거시킨다. 셔터(120)는 레이저 빔(111)의 경로에 설치되어, 레이저 광원(110)에 서 발사된 레이저 빔(111)이 결함의 패턴으로만 조사되도록 마스크를 형성한다. 따라서 셔터(120)는 정방형, 장방형 또는 평행사변형 등 다양한 형상의 크기의 마스크를 형성할 수 있다.Defects such as LCDs and PDP panels are removed by irradiating a laser beam matching the pattern of the defects. The
셔터(120)를 통과한 레이저 빔(111)은 제1튜브렌즈(130), 투반사경(117, 119) 및 대물렌즈(140)를 통과한 후 대상물(200)에 출사되어 상기 대상물(200)에 형성된 결함을 제거한다. The
그리고 상기 대상물(200)에서 반사된 레이저 빔(113)은 제2튜브렌즈(160)를 통과한 후 반사경(115)에서 반사되어 CCD 카메라(180)에 감지되어 대상물(200)의 표면을 관찰할 수 있다.The
자동초점장치(170)은 CCD 카메라(180)의 초점을 맞추기 위한 장치이며, 조명(150)은 CCD 카메라(180)로 대상물(200)을 관찰하기 위하여 사용된다. The
레이저 리페어 시스템에 사용되는 레이저 광원은 다양한 종류의 파장이 있다. 대표적으로 1064 나노미터(nm)의 적외선(Infrared, IR)과, 532 nm의 그린(Green, GR)과, 355 nm의 자외선(Ultraviolet, UV)과, 266 nm의 원자외선(Deep Ultraviolet, DUV)이 있다. FPD Panel의 제거하려는 결합부 재질에 따라 이에 맞는 파장의 레이저 광원이 사용되어야 한다.Laser light sources used in laser repair systems come in a variety of wavelengths. Typical 1064 nm (Infrared, IR), 532 nm Green (GR), 355 nm Ultraviolet (UV), 266 nm Deep Ultraviolet (DUV) There is this. Depending on the joint material to be removed of the FPD panel, a laser light source of a suitable wavelength should be used.
종래의 레이저 리페어 시스템의 튜브렌즈는 1개 렌즈가 고정되어 있었다. 따라서 레이저 광원도 1개 파장의 레이저 광원만을 사용할 수 있었으며, 다른 파장의 레이저 광원을 사용하는 경우 색수차가 발생하여 기능적으로 리페어 시스템의 성능을 100% 완벽하게 발휘하지 못하였다. 그러므로 종래의 레이저 리페어 시스템은 레이저 광원의 각각의 파장 별로 시스템이 구성되어야 했다.In the tube lens of the conventional laser repair system, one lens is fixed. Therefore, the laser light source could only use a laser light source of one wavelength, and when using a laser light source of another wavelength, chromatic aberration occurred, and thus the performance of the repair system was not 100% fully functional. Therefore, the conventional laser repair system had to be configured for each wavelength of the laser light source.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것이다. 본 발명은 복수의 파장의 레이저 광원을 사용할 수 있는 레이저 리페어 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위하여 본 발명은 상기 레이저 광원에서 발사되는 레이저 빔의 파장이 변경될 경우 상기 파장에 따른 색수차를 완벽하게 보정하여 고품질 가공과 고품질 이미지를 구현할 수 있는 튜브렌즈를 구비한 레이저 리페어 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems. An object of the present invention is to provide a laser repair system that can use a laser light source of a plurality of wavelengths. To this end, the present invention is to provide a laser repair system having a tube lens that can implement a high-quality processing and high-quality image by completely correcting the chromatic aberration according to the wavelength when the wavelength of the laser beam emitted from the laser light source is changed. The purpose.
본 발명에 따른 레이저 리페어 시스템용 현미경은 레이저 광원과, 셔터와, 반사경과, 제1투반사경과, 제1튜브렌즈와, 대물렌즈와, 조명과, 제2투반사경과, 전하결합소자 카메라와, 제2튜브렌즈를 포함한다. 상기 레이저 광원은 대상물을 가공하기 위하여 복수의 파장 중 1 개를 선택하여 레이저를 출사한다. 상기 셔터는 상기 대상물을 원하는 형상으로 가공하기 위하여 일정한 패턴이 형성되어 상기 레이저 광원의 경로에 위치된다. 상기 반사경은 상기 셔터를 통과한 레이저를 반사시킨다. 상기 제1투반사경은 상기 반사경에서 반사된 레이저를 상기 대상물로 반사시킨다. 상기 제1튜브렌즈는 선택된 상기 레이저 광원의 파장에 대하여 색수차를 보정하기 위하여 상기 반사경과 상기 제1투반사경 사이의 상기 레이저 경로에 위치한 다. 상기 대물렌즈는 상기 대상물에 상기의 레이저 상을 맺는다. 상기 조명은 상기 대상물을 관찰하기 위하여 광을 비춘다. 상기 제2투반사경은 상기 조명에서 출사된 광을 상기 대상물로 반사시킨다. 상기 전하결합소자 카메라는 상기 대상물의 표면을 관찰하기 위하여 상기 레이저가 상기 대상물에서 반사되는 경로에 위치한다. 상기 제2튜브렌즈는 상기 대상물에서 반사된 레이저 광원의 파장의 색수차를 보정하기 위하여 상기 대상물에서 반사된 레이저가 상기 전하결합소자 카메라로 유입되는 경로에 위치한다.The microscope for a laser repair system according to the present invention includes a laser light source, a shutter, a reflecting mirror, a first projection mirror, a first tube lens, an objective lens, an illumination, a second projection mirror, a charge coupled device camera, And a second tube lens. The laser light source emits a laser by selecting one of a plurality of wavelengths in order to process the object. The shutter is positioned in the path of the laser light source to form a predetermined pattern to process the object into a desired shape. The reflector reflects the laser passing through the shutter. The first projection mirror reflects the laser reflected by the reflector to the object. The first tube lens is positioned in the laser path between the reflector and the first projection mirror to correct chromatic aberration for the wavelength of the selected laser light source. The objective lens bears the laser image on the object. The illumination illuminates light to observe the object. The second projection mirror reflects light emitted from the illumination to the object. The charge coupled device camera is positioned in a path where the laser is reflected from the object to observe the surface of the object. The second tube lens is positioned in a path through which the laser reflected from the object flows into the charge coupled device camera to correct chromatic aberration of the wavelength of the laser light source reflected from the object.
또한, 상기의 레이저 리페어 시스템용 현미경은 상기 전하결합소자 카메라의 초점을 맞추기 위한 자동초점장치를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the laser repair system microscope further includes an autofocusing apparatus for focusing the charge coupled device camera.
또한, 상기의 레이저 리페어 시스템용 현미경에 있어서, 상기 제1튜브렌즈는 고정렌즈와, 상기 고정렌즈에 대하여 상대 운동을 하는 이동렌즈를 구비하는 것이 바람직하다.In the above microscope for laser repair system, it is preferable that the first tube lens includes a fixed lens and a moving lens that performs relative movement with respect to the fixed lens.
또한, 상기의 레이저 리페어 시스템용 현미경에 있어서, 상기 제1튜브렌즈의 이동렌즈는 한 쌍의 렌즈를 구비하는 것이 바람직하다.In the above laser repair system microscope, it is preferable that the moving lens of the first tube lens includes a pair of lenses.
또한, 상기의 레이저 리페어 시스템용 현미경에 있어서, 상기 제2튜브렌즈는 고정렌즈와, 상기 고정렌즈에 대하여 상대 운동을 하는 이동렌즈를 구비하는 것이 바람직하다.In the above microscope for laser repair system, it is preferable that the second tube lens includes a fixed lens and a moving lens that performs relative movement with respect to the fixed lens.
또한, 상기의 레이저 리페어 시스템용 현미경에 있어서, 상기 제2튜브렌즈의 이동렌즈는 한 쌍의 렌즈를 구비하는 것이 바람직하다.Further, in the above microscope for laser repair system, it is preferable that the moving lens of the second tube lens includes a pair of lenses.
또한, 상기의 레이저 리페어 시스템용 현미경에 있어서, 상기 레이저 광원은 적외선, 그린, 자외선, 원자외선 파장의 레이저 중에서 1개를 선택하여 출사하는 것이 바람직하다.In the microscope for laser repair system described above, it is preferable that the laser light source selects and emits one of lasers of infrared, green, ultraviolet and far ultraviolet wavelengths.
본 발명에 의하면 고정렌즈 및 이동렌즈를 구비한 튜브렌즈를 제공하여 레이저 파장의 변화에 따른 색수차를 보정할 수 있다. 따라서 하나의 레이저 리페어 시스템에서 복수 파장의 레이저 광원을 사용할 수 있다.According to the present invention, by providing a tube lens having a fixed lens and a moving lens, it is possible to correct chromatic aberration according to the change of the laser wavelength. Therefore, a laser light source of multiple wavelengths can be used in one laser repair system.
또한, 본 발명에 의하면 상기의 튜브렌즈를 사용함으로써 가공 고스트(Ghost) 및 영상 고스트를 완벽하게 제거할 수 있으서, 결합제거 가공품질 및 CCD 카메라의 이미지의 품질을 향상시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, by using the tube lens described above, the processing ghost and image ghost can be completely removed, thereby improving the quality of the coupling removal processing and the image of the CCD camera.
또한, 본 발명에 의하면 레이저광원에서 발사된 레이저 빔을 투반사경으로 반사시켜 대상물에 투사함으로서 대상물에 투사되는 레이저광선의 효율을 높일 수 있다.In addition, according to the present invention, by reflecting the laser beam emitted from the laser light source with a projection reflector to the target object, it is possible to increase the efficiency of the laser beam projected on the target object.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.An embodiment of the present invention described above and illustrated in the drawings should not be construed as limiting the technical spirit of the present invention. The protection scope of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art can change and change the technical idea of the present invention in various forms. Therefore, such improvements and modifications will fall within the protection scope of the present invention, as will be apparent to those skilled in the art.
이하에서는 본 발명에 따른 레이저 리페어 시스템용 현미경의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a microscope for a laser repair system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 레이저 리페어 시스템용 현미경의 일실시예의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of an embodiment of a microscope for a laser repair system according to the present invention.
도 1에 따른 레이저 리페어 시스템용 현미경은 레이저 광원(10)과, 셔터(20)와, 제1튜브렌즈(30)와, 대물렌즈(40)와, 조명(50)과, 제2튜브렌즈(60)와, 자동초점장치(70)와, 전하결합소자(CCD) 카메라(80)와, 반사경(5)과, 제1투반사경(7)과, 제2투반사경(9)을 포함한다.The microscope for a laser repair system according to FIG. 1 includes a
도 1에 도시된 레이저 광원(10)은 4종류의 파장의 레이저 빔(1)을 발사할 수 있다. 즉 IR, GR, UV, DUV 파장의 레이저 빔(1)을 사용자의 선택에 따라 발사할 수 있다. 본 실시예에서 레이저 광원(10)은 발사된 레이저 빔(1)이 셔터(20)를 통과한 후 반사경(5)에서 반사되어 제1투반사경(7) 및 제2투반사경(9)을 거쳐 대상물(100)로 투사되도록 위치된다. 레이저 빔(1)은 제1투반사경(7)에서 반사되어 대상 물(100)에 투사된다. 이때 제1투반사경(7)의 표면을 처리하면 반사되는 레이저 빔(1)의 투사효율을 높일 수 있다.The
제1튜브렌즈(30)는 고정렌즈(31)와, 한 쌍의 이동렌즈(35)를 포함한다. 한 쌍의 이동렌즈(35)는 제1이동렌즈(33)와 제2이동렌즈(34)로 구성되며, 상기의 제1이동렌즈(33) 및 제2이동렌즈(34)가 함께 이동을 한다. 한 쌍의 이동렌즈(35)는 고정렌즈(31)에 대하여 상대적인 이동이 가능하다. 고정렌즈(31)만 사용할 경우 레이저 광원에서 발사된 레이저 빔의 파장이 변경되면 색수차가 발생한다. 한 쌍의 이동렌즈(35)는 상기의 색수차를 보정 하는 역할을 한다. 즉 사용된 레이저 광원의 파장이 변경될 경우 한 쌍의 이동렌즈(35)의 위치가 이동되어 색수차를 없앤다. 본 실시예에서는 레이저 광원(10)에서 발사된 레이저 빔(1)이 DUV 파장인 경우 한 쌍의 이동렌즈(35)는 고정렌즈(31)로부터 0.1mm 이격 되도록 이동된다. 그리고 상기의 레이저 빔(1)이 UV 파장인 경우 한 쌍의 이동렌즈(35)는 고정렌즈(31)로부터 7.15mm 이격 되도록 이동된다. 또한, 레이저 빔(1)이 GR 파장인 경우 한 쌍의 이동렌즈(35)는 고정렌즈(31)로부터 12.4mm 이격 되도록 이동된다. 또한, 레이저 빔(1)이 IR 파장인 경우 한 쌍의 이동렌즈(35)는 고정렌즈(31)로부터 16.55mm 이격 되도록 이동된다. 따라서 제1튜브렌즈(30)를 사용함으로써, 레이저 광원으로 IR, GR, UV, DUV의 파장의 레이저를 모두 사용할 수 있다.The
제2튜브렌즈(60)는 대상물(100)로부터 반사되어 CCD 카메라(80)로 조사되는 레이저 빔(3)의 경로 상에 위치된다. 제2튜브렌즈(60)로 제1튜브렌즈(30)와 마찬가지로 고정렌즈(61)와 한 쌍의 이동렌즈(65)를 포함하며, 한 쌍의 이동렌즈(65)는 제1이동렌즈(63)와 제2이동렌즈(64)로 구성된다. 그리고 한 쌍의 이동렌즈(65)는 CCD 카메라(80)로 조사되는 레이저 빔(3)의 종류에 따라 고정렌즈(61)에 대하여 상대적인 이동을 한다.The
전하결합소자 카메라(80)는 대상물(100)에 투사된 레이저 빔(3)이 반사되어 제1투반사경(7) 및 제2투반사경(9)을 통과하여 투사되도록 위치된다.The charge coupled
셔터(20)와, 대물렌즈(40)와, 조명(50)과, 자동초점장치(70)와, CCD 카메라(80)는 종래의 레이저 리페어 시스템용 현미경의 것과 동일하다. 따라서 본 실시예에서는 레이저 광원(10)과, 제1튜브렌즈(30) 및 제2튜브렌즈(60)에 대하여 설명한다.The
도 1에 도시된 실시예에 의하면 제1튜브렌즈(30) 및 제2튜브렌즈(60)에 의하여 레이저 광원(10)의 파장이 바뀌더라도 색수차를 보정할 수 있으므로 하나의 레이저 리페어용 현미경으로 4파장의 레이저 광원을 사용할 수 있다.According to the embodiment shown in FIG. 1, chromatic aberration can be corrected even when the wavelength of the
도 1은 본 발명에 따른 레이저 리페어 시스템용 현미경의 일실시예의 개념도,1 is a conceptual diagram of one embodiment of a microscope for a laser repair system according to the present invention;
도 2는 종래의 레이저 리페어 시스템용 현미경의 개념도이다.2 is a conceptual diagram of a microscope for a conventional laser repair system.
<도면부호의 간단한 설명><Brief Description of Drawings>
10 : 레이저 광원 20 : 셔터10: laser light source 20: shutter
30 : 제1튜브렌즈 40 : 대물렌즈30: first tube lens 40: objective lens
50 : 조명 60 : 제2튜브렌즈50: illumination 60: second tube lens
70 : 자동초점장치 80 : CCD 카메라70: auto focus device 80: CCD camera
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Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |