KR20110066778A - 표시장치용 검사장치 - Google Patents

Abstract

표시장치용 검사 장치가 개시된다.

본 발명에 따른 표시장치용 검사 장치는 시료를 추출하는 추출 유닛과, 상기 추출 유닛에 의해 추출된 시료의 불량을 검사하는 검사 유닛을 포함하는 표시장치용 검사장치에 있어서, 상기 검사 유닛은 상기 시료로 빛을 제공하는 광원 유닛과, 상기 시료를 다수의 영역으로 구분하고 각 구분된 영역으로부터 반사된 빛을 제공받으며 상기 제공된 빛을 디지털화하여 영상 파일로 저장하는 다수의 영상 센서를 구비한 카메라 장치를 포함하고, 상기 다수의 영상 센서는 상기 구분된 영역에 대응되게 다수의 그룹으로 구분되고 상기 구분된 그룹에 포함된 영상 센서들 중 다른 그룹에 포함된 인접한 영상 센서들이 서로 중첩되도록 지그재그 형태로 배열된다.

기판, 카메라, 불량 검사, 영상 센서, 중첩(Overlap), 디코더, 지그재그

Description

표시장치용 검사장치{Inspection Device for Display device}

본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 특히 기판의 불량을 검사할 때에 다수의 영상 센서의 배열 구조를 일정 부분 중첩되게 배열함으로써 기판의 사이즈에 상관없이 불량 검사를 충분히 실시할 수 있는 표시장치용 검사장치에 관한 것이다.

일반적으로, 화상 정보를 화면에 나타내는 표시장치들 중에서, 박막형 평판표시장치가 가볍고, 어느 장소에든지 쉽게 사용할 수 있다는 장점 때문에 근래에 집중적인 개발의 대상이 되고 있다, 특히, 액정표시장치는 해상도가 높고, 동화상을 실현하기에 충분할 만큼 반응 속도가 빠르기 때문에, 가장 활발한 연구가 이루어지고 있는 제품이다.

이러한, 액정표시장치(Liquid Crystal Display device:LCD)는 비디오 신호에 따라 액정셀들의 광 투과율을 조절함으로써 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열된 액정표시패널에 비디오 신호에 해당하는 화상을 표시하게 된다. 이를 위하여, 액정표시장치는 액정셀들이 액티브 매트릭스(Active Matrix) 형태로 배열된 액정표시패널과, 상기 액정표시패널을 구동하기 위한 구동회로를 포함한다.

상기 액정표시패널은 박막트랜지스터 어레이 기판과, 상기 박막트랜지스터 어레이 기판에 대향하여 합착되는 컬러필터 기판 및 두 기판 사이에 형성된 액정층으로 구성된다.

이러한 액정표시장치를 포함하는 표시장치는 제조 과정에서 다수의 검사 공정을 통하여 불량 검사를 수행하게 된다.

상기 표시장치의 불량 검사를 위한 방법으로는 표시장치의 유리기판에서 반사된 빛의 신호를 영상 센서로 입력받고, 입력받은 신호를 디지털화하여 컴퓨터의 영상 파일로 저장하여 영상 처리를 통하여 불량을 검사하는 방법이 주로 사용되고 있다.

이러한 불량 검사방법에서 사용되고 있는 카메라 장치에는 1개의 영상 센서를 구비하고 있으며, 1개의 영상 센서를 이용하여 상기 표시장치의 유리기판의 불량 여부를 판단하게 된다. 이러한 불량 검사 방법은 1개의 영상 센서의 크기 만큼의 범위에 위치하는 시료 즉, 유리기판만을 검사하게 된다. 이로 인해, 시료의 크기가 커짐에 따라 신속한 불량 검사를 위해서는 다수의 영상 센서가 필요로 하게 되며 여러대의 카메라를 설치하거나 시료의 범위를 여러번 나누어서 영상을 얻어내는 검사 방법이 사용되고 있다.

한편, 영상 센서의 크기에 따라 시료에서 반사된 빛의 신호를 얻어올 수 있는 공간적 범위가 결정되게 되는데, 1개의 영상 센서를 사용할 경우 적은 영역의 공간을 측정하게 되기 때문에 여러번 공간을 나누어서 해당 영역을 측정하게 된다. 이러한 경우에는 Tack Time이 늘어나는 문제가 발생한다.

이러한 Tack Time 문제를 해결하기 위해 여러대의 카메라를 설치하게 되는데 이러한 경우에는 비용이 상승하는 문제가 발생한다. 또한, 여러대의 카메라를 설치하게 되면 관리해야할 카메라가 증가하게 되어 유지보수가 곤란한 문제가 발생할 수 있다.

본 발명은 시료의 사이즈에 상관없이 신속하게 시료의 불량 검사를 할 수 있는 표시장치용 검사장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 실시예에 따른 표시장치용 검사장치는 시료를 추출하는 추출 유닛과, 상기 추출 유닛에 의해 추출된 시료의 불량을 검사하는 검사 유닛을 포함하는 표시장치용 검사장치에 있어서, 상기 검사 유닛은 상기 시료로 빛을 제공하는 광원 유닛과, 상기 시료를 다수의 영역으로 구분하고 각 구분된 영역으로부터 반사된 빛을 제공받으며 상기 제공된 빛을 디지털화하여 영상 파일로 저장하는 다수의 영상 센서를 구비한 카메라 장치를 포함하고, 상기 다수의 영상 센서는 상기 구분된 영역에 대응되게 다수의 그룹으로 구분되고 상기 구분된 그룹에 포함된 영상 센서들 중 다른 그룹에 포함된 인접한 영상 센서들이 서로 중첩되도록 지그재그 형태로 배열된다.

본 발명의 실시예에 따른 표시장치용 검사장치는 인접하는 2개의 영상 센서가 측정하는 영역을 일정 부분 중첩되도록 영상 센서를 배열하여 중첩된 영역에 해당되는 영상 데이터를 평균화하는 데이터 처리를 통해 시료의 사이즈에 상관없이 신속하게 시료의 불량 검사를 할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치용 검사장치는 측정 공간을 나누어 서 여러번에 걸쳐 해당 영역을 측정함으로 인해 발생한 Tack Time을 최소화할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치용 검사장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치용 검사장치는 검사 공정을 위해 대기중인 다수의 유리기판(300)이 적층된 적층 유닛(100)과, 상기 적층 유닛(100)에 적층된 다수의 유리기판(300) 중 하나를 추출하는 추출 유닛(200)과, 상기 추출된 유리기판(300)을 검사하는 검사 유닛(400)과, 상기 검사 유닛(400)에 검사된 유리기판(300)의 불량 여부를 판독하는 판독 유닛(500) 및 검사 프레임(600)을 포함한다.

상기 적층 유닛(100)은 다수의 유리기판(300)이 적층되는 공간이 수직 배열되는 구조로 구성된다.

상기 추출 유닛(200)은 상기 적층 유닛(100)의 일측에 마련되어 별도의 제어 수단(도시하지 않음)에 의해 그 제어가 이루어지고, 상기 제어수단의 제어신호에 따라 상기 적층 공간에 수용되는 유리기판(300)을 순차적으로 하나씩 추출한 후 이를 상기 검사 유닛(400)으로 제공한다. 상기 추출 유닛(200)은 제1 회전체(1)와, 암(2)과, 제2 회전체(3) 및 추출 로드(4)를 포함한다.

상기 제1 및 제2 회전체(1, 3)는 각각 360°회전이 가능하고, 상기 암(2)은 다단으로 구성된 상태에서 그 양단이 상기 제1 및 제2 회전체(1, 3)에 연결되며, 상기 추출 로드(4)는 상기 제2 회전체(3)에 연결되어 상기 적층 유닛(100)으로부터 유리기판(300)을 추출하는 것으로 그 일면에는 유리기판(300)의 이탈을 방지하는 흡착재(4a)가 구성된다.

여기서, 상기 흡착재(4a)는 고무를 사용함이 바람직하지만, 반드시 고무에만 한정되는 것은 아니다.

상기 검사 유닛(400)은 상기 추출 유닛(200)에 의해 추출된 유리기판(300)의 품질 즉, 상기 유리기판(300)에 대한 결함, 얼룩, 스크래치, 이물질 등등을 검사하기 위하여 상기 유리기판(300)이 통과되는 검사 프레임(600)에 구비된 카메라 장치(41)를 포함한다.

또한, 상기 검사 유닛(400)은 상기 유리기판(300)의 각종 불량을 검사하기 위해 광원 유닛(21)을 구비한다. 상기 광원 유닛(21)은 투과조명방식에 따라 상기 검사 프레임(600)의 하측에 그 설치가 이루어진다. 상기 광원 유닛(21)은 투과조명방식으로 투명한 유리기판(300)의 불량을 검사하는 경우 상기 유리기판(300)이 통과되는 검사 프레임(600)의 하측에 설치되는 것으로, 발광 다이오드(LED) 또는 고주파 형광등 중 어느 하나로 구성될 수 있다.

상기 판독 유닛(500)은 상기 카메라 장치(41)에서 획득한 영상 데이터를 디지털화하여 영상 파일로 저장하여 작업자로 하여금 유리기판(300)의 불량 여부를 판독할 수 있도록 한다.

도 2는 도 1의 검사 유닛을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 검사 유닛(400)은 카메라 장치(41)와, 유리기판(300) 하부에 위치하며 상기 유리기판(300)으로 광을 제공하는 광원 유닛(21)과, 상기 광원 유닛(21)을 지지하는 광원 프레임(22)을 포함한다.

상기 카메라 장치(41)는 시료인 유리기판(300)을 분할하여 분할된 영역으로부터 반사된 빛을 제공받아 해당 영역의 영상을 획득한다. 구체적으로, 상기 카메라 장치(41)는 다수의 영상 센서를 구비하여 상기 구비된 영상 센서로 인해 상기 유리기판(300)을 분할하여 분할된 영역으로부터 반사된 빛을 제공받아 해당 영역의 영상을 획득한다.

이때, 상기 카메라 장치(41)는 상기 제1 내지 제3 영역(A ~ C)이 서로 인접하는 경계부에서 일정 부분 중첩되는 영역에 해당되는 영상을 동시에 획득하는 중첩되게 배열된 영상 센서들을 포함한다.

상기 카메라 장치(41)에 포함된 다수의 영상 센서들은 일렬로 배열되지만, 상기 제1 및 제2 영역(A, B)이 중첩되는 영역과, 상기 제2 및 제3 영역(B, C)이 중첩되는 영역에 대응되는 영상 센서들은 중첩되어 배열된다.

다시 말해, 상기 카메라 장치(41)에 포함된 다수의 영상 센서들을 몇 개의 그룹으로 구분되며 각 그룹은 지그재그형태로 배열되어 각각 다른 그룹에 포함되어 인접하는 영상 센서들이 중첩될 수 있다.

상기 제1 및 제2 영역(A, B)이 중첩되는 영역에 대응되어 중첩 배열된 인접한 두 개의 영상 센서들은 상기 제1 및 제2 영역(A, B)이 중첩되는 영역에 해당되는 영상을 동시에 획득한다. 상기 제2 및 제3 영역(B, C)이 중첩되는 영역에 대응 되어 중첩 배열된 인접한 두 개의 영상 센서들은 상기 제2 및 제3 영역(B, C)이 중첩되는 영역에 해당되는 영상을 동시에 획득한다.

도 3은 도 2의 카메라 장치 내에 구비된 영상 센서를 이용하여 제1 내지 제3 영역의 영상을 획득하는 것을 나타낸 도면이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 카메라 장치(41)는 유리기판(도 2의 300)의 제1 영역(A)을 5개의 영역(1 ~ 5)으로 구분하여 영상을 획득하는 5개의 영상 센서와, 상기 제2 영역(B)을 5개의 영역(6 ~ 10)으로 구분하여 영상을 획득하는 5개의 영상 센서 및 상기 제3 영역(C)을 5개의 영역(11 ~ 15)으로 구분하여 영상을 획득하는 5개의 영상 센서를 구비하고 있다.

상기 카메라 장치(41)에 포함된 총 15개의 영상 센서들은 5개씩 3개의 그룹으로 구분될 수 있다. 이때, 상기 15개의 영상 센서들은 본딩처리되어 물리적으로 연결된다. 즉, 상기 영상 센서들 사이에 접착제를 부착하여 상기 유기물질을 이용한 본딩처리를 통해 상기 영상 센서들은 물리적으로 연결된다.

상기 영상 센서들을 물리적으로 연결하는 방법으로는 상기 본딩 처리 방법만 한정되는 것은 아니다.

이 중에 제1 그룹에 포함되며 상기 제1 영역(A)의 다섯 번째 영역(5)에 해당하는 영상 센서와 제2 그룹에 포함되며 상기 제2 영역(B)의 첫 번째 영역(6)에 해당하는 영상 센서는 서로 중첩되어 있다. 또한, 제2 그룹에 포함되며 상기 제2 영역(B)의 다섯 번째 영역(10)에 해당하는 영상 센서와 제3 그룹에 포함되며 상기 제3 영역(C)의 첫 번째 영역(11)에 해당하는 영상 센서는 서로 중첩되어 있다.

상기 제1 내지 제3 그룹에 포함된 영상 센서들은 각각 다른 그룹에 포함된 인접한 영상 센서들과 중첩되도록 지그재그형태로 배열된다.

상기 제1 영역(A)의 다섯 번째 영역(5)과 상기 제2 영역(B)의 첫 번째 영역(6)은 동일 영역이고, 상기 제2 영역(B)의 다섯 번째 영역(10)과 상기 제3 영역(C)의 첫 번째 영역(A)도 동일 영역이다.

상기 카메라 장치(41)에 포함된 다수의 영상 센서는 각각 디코더(42a ~ 42c)를 구비한다. 상기 디코더(42a ~ 42c)는 상기 제1 영역(A)에 해당되는 5개의 영역(1 ~ 5)의 영상 정보를 저장하는 제1 디코더(42a)와, 상기 제2 영역(B)에 해당되는 5개의 영역(6 ~ 10)의 영상 정보를 저장하는 제2 디코더(42b) 및 상기 제3 영역(C)에 해당되는 5개의 영역(11 ~ 15)의 영상 정보를 저장하는 제3 디코더(42c)로 구성된다.

상기 제1 디코더(42a)는 상기 제1 영역(A)의 첫 번째 영역(1) 내지 다섯 번째 영역(5)에서 반사된 빛을 제공받아 이를 디지털화하여 영상 파일로 저장한다. 상기 저장된 각각의 영역(1 ~ 5)에 해당되는 영상 파일(Data)은 제1 디코더(42a)의 임시저장 공간에 도 4에 도시된 형태로 저장된다.

상기 제2 디코더(42b)는 상기 제2 영역(B)의 첫 번째 영역(6) 내지 다섯 번째 영역(10)에서 반사된 빛을 제공받아 이를 디지털화하여 영상 파일로 저장한다. 상기 저장된 각각의 영역(6 ~ 10)에 해당되는 영상 파일(Data)은 제2 디코더(42b)의 임시저장 공간에 도 4에 도시된 형태로 저장된다.

상기 제3 디코더(42c)는 상기 제3 영역(C)의 첫 번째 영역(11) 내지 다섯 번 째 영역(15)에서 반사된 빛을 제공받아 이를 디지털화하여 영상 파일로 저장한다. 상기 저장된 각각의 영역(11 ~ 15)에 해당되는 영상 파일(Data)은 제3 디코더(42c)의 임시저장 공간에 도 4에 도시된 형태로 저장된다.

이러한 각각의 디코더(42a ~ 42c) 내부의 임시 저장 공간에 저장된 데이터들은 실제 영상을 만들기 위한 메모리 공간으로 이동된다. 이때, 각각의 디코더(42a ~ 42c)의 임시 저장 공간에 저장된 데이터들은 도 5에 도시된 형태로 하나의 배열로 합쳐지게 된다.

상기 중첩되는 영역인 제1 영역(A)의 다섯 번째 영역(5)에 해당되는 데이터와 제2 영역(B)의 첫 번째 영역(6)에 해당되는 데이터는 두 영역(5, 6)의 데이터 값의 평균으로 처리되게 된다. 마찬가지로, 중첩되는 영역인 제2 영역(B)의 다섯 번째 영역(10)에 해당되는 데이터와 제3 영역(B)의 첫 번째 영역(11)에 해당되는 데이터는 두 영역(10, 11)의 데이터 값의 평균으로 처리된다.

위와 같이, 본 발명에 따른 표시장치용 검사장치는 인접하는 2개의 영상 센서가 측정하는 영역이 일부 중첩되도록 카메라 장치를 배열하여 중첩된 영역에 해당되는 영상 데이터를 평균화하는 데이터 처리를 통해 유리기판(도 2의 300)의 사이즈에 상관없이 신속하게 시료의 불량 검사를 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 표시장치용 검사장치는 인접하는 영상 센서가 중첩된 영역을 측정하기 때문에 영상 센서들 간의 경계부에 발생한 갭으로 인해 상기 갭 부분이 위치한 영역의 불량을 검출하지 못하는 문제점을 해결할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것 에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치용 검사장치를 개략적으로 나타낸 도면.

도 2는 도 1의 검사 유닛을 개략적으로 나타낸 도면.

도 3은 도 2의 카메라 장치 내에 구비된 영상 센서를 이용하여 제1 내지 제3 영역의 영상을 획득하는 것을 나타낸 도면.

도 4는 도 3의 영역으로부터 획득한 각 영역의 데이터를 제1 내지 제3 디코더의 임시 공간에 저장하고 있는 형태를 나타낸 도면.

도 5는 도 4의 제1 내지 제3 디코더의 임시 공간에 저장된 데이터를 하나로 합쳐 데이터 처리를 한 것을 나타낸 도면.

<도면의 주요부분에 대한 간단한 설명>

1:제1 회전체 2:암

3:제2 회전체 4:추출 로드

21:광원 유닛 22:광원 프레임

41:카메라 장치 42a ~ 42c:제1 내지 제3 디코더

100:적층 유닛 200:추출 유닛

300:유리기판 400:검사 유닛

500:판독 유닛 600:검사 프레임

Claims (6)

1. 시료를 추출하는 추출 유닛과, 상기 추출 유닛에 의해 추출된 시료의 불량을 검사하는 검사 유닛을 포함하는 표시장치용 검사장치에 있어서,

   상기 검사 유닛은,

   상기 시료로 빛을 제공하는 광원 유닛과,

   상기 시료를 다수의 영역으로 구분하고 각 구분된 영역으로부터 반사된 빛을 제공받으며 상기 제공된 빛을 디지털화하여 영상 파일로 저장하는 다수의 영상 센서를 구비한 카메라 장치;를 포함하고,

   상기 다수의 영상 센서는 상기 구분된 영역에 대응되게 다수의 그룹으로 구분되고 상기 구분된 그룹에 포함된 영상 센서들 중 다른 그룹에 포함된 인접한 영상 센서들이 서로 중첩되도록 지그재그 형태로 배열되는 것을 특징으로 하는 표시장치용 검사장치.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 다른 그룹에 포함된 인접한 영상 센서들은 동일한 영역의 영상을 동시에 획득하는 것을 특징으로 하는 표시장치용 검사장치.
3. 제1 항에 있어서,

   상기 다수의 영상 센서는 상기 구분된 영역으로부터 반사된 빛을 디지털화하 여 영상 파일로 변환하여 이를 임시 저장하는 디코더를 구비하는 것을 특징으로 하는 표시장치용 검사장치.
4. 제3 항에 있어서,

   상기 각 디코더에 임시 저장된 각 영역의 영상 파일은 실제 영상을 만드는 저장 공간으로 이동되어 하나의 배열로 합쳐지게 되는 것을 특징으로 하는 표시장치용 검사장치.
5. 제4 항에 있어서,

   상기 하나의 배열로 합쳐진 영상 파일 중에 인접하는 영상 센서들로부터 획득한 동일 영역에 해당되는 영상 파일은 두 영역의 영상 파일의 평균값으로 처리되는 것을 특징으로 하는 표시장치용 검사장치.
6. 제1 항에 있어서,

   상기 다수의 영상 센서들은 본딩 처리로 물리적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 표시장치용 검사장치.

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