KR20190009124A - 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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KR20190009124A
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신준성
이희수
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세메스 주식회사
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Abstract

디스플레이 셀들의 광학적인 특성을 검사하기 위한 장치가 개시된다. 디스플레이 셀 검사 장치는, 복수의 디스플레이 셀에 대한 검사 공정을 수행하기 위한 공간을 제공하는 검사 챔버와, 검사 챔버 내부에 배치되며 디스플레이 셀들이 아래를 향하도록 기판을 지지하는 기판 스테이지와, 기판 스테이지 아래에 서로 나란하게 배치되며 디스플레이 셀들에 대해 분광 검사와 화질 검사를 수행하기 위한 복수의 광학 검사 유닛과, 각각 광학 검사 유닛이 결합되며 광학 검사 유닛을 수직 방향으로 이동시키는 복수의 수직 구동부를 포함할 수 있다. 광학 검사 유닛은, 디스플레이 셀들에 대해 분광 검사를 수행하기 위한 분광기와, 분광기와 수직 방향으로 일렬 배치되며 디스플레이 셀들에 대해 화질 검사를 수행하기 위한 검사 카메라와, 분광기와 검사 카메라 사이에 구비되어 분광기와 검사 카메라가 결합되고 회전 가능하게 구비되어 분광기와 검사 카메라의 위치를 변경시키는 회전부를 포함할 수 있다. 이에 따라, 디스플레이 셀 검사 장치는 종래 대비 수직 구동부의 개수를 감소시킬 수 있고, 광학 검사 유닛들이 동시에 광학적 특성 검사를 수행할 수 있다.

Description

디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치 및 방법{Apparatus and method for inspecting display cells}
본 발명의 실시예들은 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 유기발광소자(OLED: Organic Light Emitting Device) 셀들과 같이 기판 상에 형성된 디스플레이 셀들을 광학적으로 검사하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
OLED 장치는 평판 디스플레이 장치의 일종으로, 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수하며 응답 속도가 빠른 장점을 갖고 있어 스마트폰이나 태블릿 PC와 같은 휴대형 디스플레이 장치에 널리 사용되고 있을 뿐만 아니라, 대형화를 통한 차세대 디스플레이 장치로 주목받고 있다. 특히, OLED 장치는 무기발광 디스플레이 장치에 비하여 휘도, 구동 전압, 응답 속도 등의 특성이 우수하고 다색화가 가능한 장점이 있다.
OLED 장치의 제조 공정을 살펴보면, 기판 상에는 다양한 막들을 형성하는 공정과 식각 공정 등을 통해 TFT(Thin Film Transistor)가 형성된다. TFT 상에는 유기발광층이 형성될 수 있으며, 유기발광층은 하부 전극과 상부 전극 및, 유기막층들, 예컨대, 정공수송층, 발광층, 전자수소층으로 이루어질 수 있다. 기판 상에는 상기와 같은 공정을 통해 TFT와 유기발광층으로 이루어진 OLED 셀이 다수 형성된다. 이어, OLED 셀들이 형성된 기판을 봉지 기판을 이용하여 봉지한 후, 절단 공정을 통해 각각의 OLED 셀들을 개별화함으로써 OLED 장치를 완성할 수 있다.
한편, OLED 셀들을 형성하는 공정이 완료된 후에 기판 상에 형성된 OLED 셀들에 대한 검사 공정이 수행될 수 있다. 검사 공정에서는 OLED 셀들에 대한 전기적 검사와 광학적 검사가 이루어질 수 있다.
OLED 셀들과 같은 디스플레이 셀들에 대해 광학적인 검사를 수행하는 장치는 OLED 셀들에 대한 색조, 밝기 등과 같은 화질을 검사하기 위한 검사 카메라와, OLED 셀들의 색상별 파장, 광도, 휘도, 색좌표, 색온도 등을 측정하기 위한 분광기, 및 기판 상에 형성된 박막 패턴들의 정렬 정확도 등을 검사하기 위한 형광 현미경을 포함할 수 있다.
광학적 검사 공정은 먼저 분광기를 이용하여 OLED 셀들에 대해 분광 검사가 이루어진 후 검사 카메라를 이용한 화질 검사가 이루어질 수 있다.
검사 장치는 한 쌍의 검사 카메라와 한 쌍의 분광기를 구비할 수 있으며, 검사 카메라들과 분광기들은 OLED 셀들의 행 방향으로 서로 나란하게 일렬 배치된다. 이렇게 검사 카메라들과 분광기들이 일렬로 배치되기 때문에 검사 카메라와 분광기마다 별도의 수직 구동부가 구비되어야 하며, 각 검사 카메라와 각 분광기는 서로 다른 수직 구동부에 결합되어 수직 이동된다. 이로 인해, 한 쌍의 검사 카메라 또는 한 쌍의 분광기가 동시에 구동하여 검사할 수 있는 OLED 셀들의 간격이 매우 제한적일 수밖에 없다.
예를 들어, 분광기들을 외곽에 배치하고 분광기들 사이에 검사 카메라들을 배치할 경우, 분광기들은 OLED 셀들 중 외곽에 위치한 셀들만 동시에 검사할 수 있으며, 중심 부위로 갈수록 안쪽에 위치하는 검사 카메라들의 수직 구동부들과의 간섭으로 인해 동시에 검사할 수 없다. 따라서, 안쪽에 위치하는 셀들을 검사하기 위해서는 분광기들이 결합된 한 쌍의 수직 구동부들이 교대로 안전 구간으로 수평 이동하여 회피하여야 하며, 하나의 분광기만이 검사할 수 있다. 이로 인해, 검사 공정 시간이 증가하고 검사 장치의 이용 효율이 저하된다.
더욱이, 검사 카메라들의 수직 구동부들은 분광 검사가 이루어지는 동안 분광기들의 위치에 따라 간섭이 발생하지 않도록 계속 이동해야 한다. 마찬가지로 분광기들의 수직 구동부들 또한 화질 검사가 이루어지는 동안 검사 카메라들의 위치에 따라 간섭이 발생하지 않도록 계속 이동해야 한다. 이로 인해, 수직 구동부들의 불필요한 이동이 발생하며, 수직 구동부들의 수명 단축을 초래할 수 있다.
한국등록특허 제10-1373423호 (2014.03.14.)
본 발명의 실시예들은 디스플레이 셀들에 대한 광학적 검사 공정의 효율을 향상시킬 수 있는 디스플레이 셀들의 검사 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치는, 기판 상에 어레이 형태로 형성된 복수의 디스플레이 셀에 대한 검사 공정을 수행하기 위한 공간을 제공하는 검사 챔버와, 상기 검사 챔버 내부에 배치되며 상기 디스플레이 셀들이 아래를 향하도록 상기 기판을 지지하는 기판 스테이지와, 상기 기판 스테이지 아래에 서로 나란하게 배치되며 상기 디스플레이 셀들에 대해 분광 검사와 화질 검사를 수행하기 위한 복수의 광학 검사 유닛과, 각각 상기 광학 검사 유닛이 결합되며 상기 광학 검사 유닛을 수직 방향으로 이동시키는 복수의 수직 구동부를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 광학 검사 유닛은, 상기 디스플레이 셀들에 대해 분광 검사를 수행하기 위한 분광기와, 상기 분광기와 수직 방향으로 일렬 배치되며 상기 디스플레이 셀들에 대해 화질 검사를 수행하기 위한 검사 카메라와, 상기 분광기와 상기 검사 카메라 사이에 구비되어 상기 분광기와 상기 검사 카메라가 결합되고 회전 가능하게 구비되어 상기 분광기와 상기 검사 카메라의 위치를 변경시키는 회전부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 회전부는 상기 검사 카메라와 상기 분광기를 180°로 회전시켜 상기 검사 카메라와 상기 분광기의 수직 위치를 변경할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 분광기와 상기 검사 카메라는 서로 반대 방향을 향하여 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 디스플레이 셀들 검사 장치는, 상기 기판 스테이지 아래에 배치되며 상기 디스플레이 셀들에 대한 검사를 위해 상기 디스플레이 셀들에 접촉하여 검사 신호를 인가하는 프로브 카드를 지지하는 카드 스테이지와, 상기 기판 스테이지 아래에 배치되며 상기 수직 구동부들이 결합되고 상기 수직 구동부들을 이동시켜 상기 광학 검사 유닛들을 수평 방향으로 이동시키는 수평 구동부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 방법은, 상기 광학 검사 유닛들의 분광기들이 상기 기판을 향해 배치된 상태에서 상기 광학 검사 유닛들을 상기 기판의 아래에 배치하되, 상기 광학 검사 유닛이 각각 결합된 수직 구동부들과 상기 수직 구동부들이 결합된 수평 구동부가 상기 광학 검사 유닛들을 수직 및 수평 방향으로 이동시켜 상기 디스플레이 셀들의 행들 중 선택된 행의 아래에서 상기 광학 검사 유닛들을 각각 기설정된 초기 위치에 배치하는 단계와, 상기 수직 구동부들이 상기 수평 구동부의 구동에 의해 상기 디스플레이 셀들의 열 방향으로 동시에 이동하여 상기 분광기들이 서로 다른 디스플레이 셀들에 대해 동시에 분광 검사를 수행하는 단계와, 상기 선택된 행의 디스플레이 셀들에 대해 분광 검사가 완료된 후, 상기 광학 검사 유닛들 각각 회전부가 상기 분광기와 상기 검사 카메라를 회전시켜 검사 카메라들이 상기 기판을 향하도록 배치하는 단계와, 상기 수평 구동부가 상기 수직 구동부들을 수평 이동시켜 상기 광학 검사 유닛들을 다시 상기 초기 위치로 이동시키는 단계와, 상기 수직 구동부들이 상기 수평 구동부의 구동에 의해 상기 디스플레이 셀들의 열 방향으로 동시에 이동하면서 상기 검사 카메라들이 서로 다른 디스플레이 셀들에 대해 동시에 화질 검사를 수행하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 상기 선택된 행의 디스플레이 셀들에 대해 화질 검사가 완료된 후, 상기 회전부가 상기 분광기와 상기 검사 카메라를 회전시켜 상기 분광기가 다시 상기 기판을 향하도록 배치된 상태에서 상기 수평 구동부의 구동에 의해 상기 광학 검사 유닛들을 그 다음 행으로 위치시켜 상기한 단계들을 반복할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 광학 검사 유닛들의 초기 위치들은 상기 디스플레이 셀들의 서로 다른 열에 대응하여 설정될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 광학 검사 유닛들을 상기 디스플레이 셀들의 행들 중 선택된 어느 하나의 행 아래에서 서로 다른 열에 대응하여 배치하는 단계에서, 상기 광학 검사 유닛은 상기 선택된 행에 대응하여 한 쌍이 배치될 수 있다. 또한, 상기 한 쌍의 광학 검사 유닛들 중 하나의 초기 위치는 상기 디스플레이 셀들의 열들을 이등분하여 두 개의 그룹으로 나누었을 때 첫 번째 그룹의 첫 번째 열에 대응하는 위치이고 나머지 하나의 초기 위치는 두 번째 그룹의 첫 번째 열에 대응하는 위치일 수 있다. 더욱이, 상기 분광 검사를 수행하는 단계와 상기 화질 검사를 수행하는 단계에서, 상기 한 쌍의 광학 검사 유닛들은 상기 두 개의 그룹들 중 대응하는 그룹에 속하는 디스플레이 셀들에 대해 상기 분광 검사와 상기 화질 검사를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 디스플레이 셀 검사 장치는, 분광기와 검사 카메라가 회전부에 의해 위치가 변경될 수 있는 광학 검사 유닛을 구비함으로써, 분광기와 검사 카메라 각각 마다 별도의 수직 구동부가 구비될 필요가 없으며, 회전부를 통해 연결된 분광기와 검사 카메라가 동일한 수직 구동부에 의해 수직 이동될 수 있다. 이에 따라, 디스플레이 셀 검사 장치는 종래 대비 수직 구동부의 개수를 감소시킬 수 있으므로, 원가를 절감할 수 있다. 더욱이, 디스플레이 셀 검사 장치는 종래 대비 각 수직 이동부들이 서로 간섭없이 동시에 수평 이동할 수 있는 충분한 이동 공간을 확보할 수 있으므로, 광학 검사 유닛들이 디스플레이 셀들에 대한 광학적 특성 검사를 동시에 수행할 수 있다.
또한, 디스플레이 셀 검사 장치를 이용한 디스플레이 셀 검사 방법은 각 수직 이동부들이 서로 간섭없이 동시에 수평 이동할 수 있으므로, 광학 검사 유닛들이 동시에 디스플레이 셀들에 대한 광학적 특성 검사를 수행할 수 있다. 이에 따라, 검사 공정 시간이 단축되고 공정 효율이 향상될 수 있다.
도 1은 기판 상에 형성된 OLED 셀들을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 프로브 카드를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 광학 검사부를 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 방법을 설명하기 위한 개략적인 흐름도이다.
도 6은 도 4에 도시된 광학 검사 유닛들이 디스플레이 셀들을 검사하는 과정을 설명하기 위한 개략적인 공정도이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 첨부 도면들을 참조하여 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예들에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러 가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시예들은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.
본 발명의 실시예들에서 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들이 이들 사이에 개재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결되는 것으로 설명되는 경우 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화는 충분히 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것은 아니라 형상들에서의 편차를 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 요소들은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상은 요소들의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.
도 1은 기판 상에 형성된 OLED 셀들을 설명하기 위한 개략적인 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도다. 도 3은 도 2에 도시된 프로브 카드를 설명하기 위한 개략적인 평면도이고, 도 4는 도 2에 도시된 광학 검사부를 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치(100)는 OLED 셀들(20)과 같은 디스플레이 셀들을 전기적 및 광학적으로 검사하기 위하여 사용될 수 있다.
구체적으로, 상기 디스플레이 셀 검사 장치(100)는 OLED 장치의 제조 공정에서 기판(10) 상에 복수의 OLED 셀들(20)을 어레이 형태로 형성하는 셀 공정과 봉지 기판(미도시)을 이용하여 상기 OLED 셀들(20)을 봉지하기 위한 봉지 공정 사이에서 상기 OLED 셀들(20)의 전기적 특성과 광학적 특성을 검사하기 위하여 사용될 수 있다.
상기 디스플레이 셀 검사 장치(100)는, 상기 디스플레이 셀들(20)에 대한 검사 공정을 수행하기 위한 공간을 제공하는 검사 챔버(110)와, 상기 기판(10)을 지지하는 기판 스테이지(120)와, 프로브 카드(40)를 지지하는 카드 스테이지(130), 상기 OLED 셀들(20)에 검사 신호를 인가하기 위한 전기적 검사부(130)와, 상기 OLED 셀들(20)에 대해 광학적 검사를 수행하기 위한 광학 검사부(200)를 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 기판 스테이지(120)는 상기 검사 챔버(110) 안에 배치되며, 상기 검사 챔버(110) 안에서 상부에 위치한다. 외부로부터 상기 검사 챔버(110)로 이송된 기판(10)은 상기 기판 스테이지(120)에 로드될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기판 스테이지(120)는 상기 기판(10)에 형성된 상기 OLED 셀들(20)이 아래를 향하여 배치된 상태로 상기 기판(10)을 파지할 수 있다.
상기 카드 스테이지(130)는 상기 기판 스테이지(120)의 아래에 배치될 수 있으며, 상기 프로브 카드(40)를 파지하기 위한 클램핑 유닛(미도시)이 상부면에 구비될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 프로브 카드(40)는 상기 OLED 셀들(20)의 검사 패드들(30)과의 접촉을 위한 탐침들(42)을 구비할 수 있으며, 상기 기판 스테이지(120)는 상기 프로브 카드(40)의 탐침들(42)과 상기 OLED 셀들(20)이 접촉되도록 수직 방향으로 이동될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 프로브 카드(40)는 대체로 직사각 형상을 가질 수 있다. 한편, 상기 탐침들(42)은 상기 프로브 카드(40)의 두 장변들 중 어느 하나의 장변을 따라 상기 프로브 카드(40)의 상부면 일측에 일렬로 배치될 수 있다. 상기 탐침들(42)은 상기 OLED 셀들(20)의 행 방향으로 일행의 OLED 셀들(20)과 동시에 접촉될 수 있다.
도면에는 상세하게 도시하지 않았으나, 상기 카드 스테이지(130)의 상부면에는 상기 프로브 카드(120)의 접촉 패드들과 전기적으로 연결되는 포고핀들(미도시) 또는 전극 패드들(미도시)이 구비될 수 있다. 상기 포고핀들 또는 전극 패드들은 상기 전기적 검사부(140)와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 전기적 검사부(140)는 상기 프로브 카드(30)를 통하여 상기 검사 신호가 인가된 OLED 셀들(20)에 대한 전기적인 특성 검사를 수행할 수 있다.
한편, 상기 카드 스테이지(130)의 일측에는 상기 광학 검사부(200)가 배치될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 광학 검사부(200)는 상기 기판 스테이지(120)의 아래에 배치되며, 상기 OLED 셀들(20)에 대한 광학적인 특성을 검사한다.
구체적으로, 상기 광학 검사부(200)는, 서로 나란하게 배치되며 상기 OLED 셀들(20)에 대해 분광 검사와 화질 검사를 수행하기 위한 복수의 광학 검사 유닛(210A, 210B)과, 상기 광학 검사 유닛들(210A, 210B)을 수직 방향으로 이동시키는 복수의 수직 구동부(222, 224)와, 상기 광학 검사 유닛들(210A, 210B)을 수평 방향으로 이동시키는 수평 구동부(232, 234)를 포함할 수 있다.
상기 광학 검사 유닛들(210A, 210B) 각각은, 상기 OLED 셀들(20)에 대해 분광 검사를 수행하기 위한 분광기(212)와, 상기 분광기(212)와 수직 방향으로 일렬 배치되며 상기 OLED 셀들(20)에 대해 화질 검사를 수행하기 위한 검사 카메라(214)와, 상기 분광기(212)와 상기 검사 카메라(214) 사이에 구비되어 상기 분광기(212)와 상기 검사 카메라(214)의 위치를 변경시키는 회전부(216)를 구비할 수 있다.
상기 분광기(212)는 상기 OLED 셀들(20)에 대해 색상별 파장, 광도, 휘도, 색좌표, 색온도 등을 측정하는 분광 검사를 수행한다. 상기 검사 카메라(214)는 상기 회전부(216)를 사이에 두고 상기 분광기(212)와 서로 대향하여 위치하며, 상기 분광기(212)와 서로 반대 방향으로 향하여 배치된다. 상기 검사 카메라(214)는 상기 OLED 셀들(20)에 대해 색조, 밝기 등과 같은 화질을 검사하기 위해 구비된다.
상기 회전부(216)는 회전 가능하게 구비되며, 상기 분광기(212)와 상기 검사 카메라(214)를 180°로 회전시켜 상기 분광기(212)와 상기 검사 카메라(214)의 수직 위치를 변경시킨다. 즉, 상기 분광기(212)와 상기 검사 카메라(214)는 상기 회전부(216)의 회전 동작에 따라 상기 회전부(216)이 상측에는 상기 분광기(212)가 하측에는 상기 검사 카메라(214)가 배치될 수도 있고, 이와 반대로 배치될 수도 있다.
특히, 상기 광학 검사 유닛(210A, 210B)은 현재 수행할 광학적 특성 검사 상기 분광 검사인지 아니면 상기 화질 검사인지에 따라 상기 분광기(212)와 상기 검사 카메라(214)의 위치를 다르게 배치할 수 있다. 예를 들면, 현재 수행할 검사가 상기 분광 검사일 경우, 상기 회전부(216)는 상기 분광기(212)가 상기 기판 스테이지(120)를 향하도록 상기 분광기(212)와 상기 검사 카메라(214)를 회전시킨다. 또한, 상기 분광 검사가 완료된 후 상기 화질 검사를 진행할 경우, 상기 회전부(216)는 180°로 회전하여 상기 검사 카메라(214)가 상기 기판 스테이지(120)를 향하도록 배치한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 광학 검사부(200)는 두 개의 광학 검사 유닛(210A, 210B)을 구비하나, 상기 광학 검사 유닛(210A, 210B)의 개수는 이에 제한되지 않는다.
상기 광학 검사 유닛들(210A, 210B)은 상기 수직 구동부들(222, 224)에 결합된다. 상기 수직 구동부들(222, 224)은 각각 하나의 광학 검사 유닛(210A, 210B)이 결합될 수 있으며, 결합된 광학 검사 유닛을 수직 방향으로 이동시킨다. 예를 들면, 상기 광학 검사 유닛들(210A) 중 제1 광학 검사 유닛(210A)은 상기 수직 구동부들(222, 224) 중 제1 수직 구동부(222)에 결합되어 상기 제1 수직 구동부(222)에 의해 수직 이동되며, 제2 광학 검사 유닛(210B)은 제2 수직 구동부(224)에 결합되어 상기 제2 수직 구동부(224)에 의해 수직 이동된다.
상기 수직 구동부들(222, 224)은 상기 수평 구동부(232, 234)에 결합되며, 상기 수평 구동부(232, 234)에 의해 수평 방향으로 이동할 수 있다.
본 발명의 일례로, 상기 수평 구동부(232, 234)는 X축 구동부(232)와 Y축 구동부(234)를 포함할 수 있으며, 상기 수직 구동부들(222, 224)은 상기 Y축 구동부(234)에 장착될 수 있다. 상기 X축 구동부(232)는 상기 Y축 구동부(234)를 X축 방향으로 이동시킬 수 있으며, 상기 Y축 구동부(234)는 상기 수직 구동부들(222, 224)을 각각 독립적으로 Y축 방향으로 이동시킬 수 있다. 일 예로서, 상기 X축 구동부(232)는 리니어 모션 가이드, 모터, 볼 스크루, 볼 너트 등을 이용하여 구성될 수 있으며, 상기 Y축 구동부(234)는 상기 수직 구동부들(222, 224)을 각각 독립적으로 이동시키기 위하여 리니어 모션 가이드와 리니어 모터 등을 이용하여 구성될 수 있다. 또한, 상기 수직 구동부들(222, 224)은, 일 예로서, 리니어 모션 가이드, 모터, 볼 스크루, 볼 너트 등을 이용하여 각각 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 OLED 셀들(20)에 대한 전기적인 검사는 상기 탐침들(122)과 접촉된 일렬의 OLED 셀들(20)에 대하여 순차적으로 또는 동시에 수행될 수 있으며, 상기 광학적인 검사는 상기 OLED 셀들(20)에 대하여 순차적으로 수행될 수 있다. 또한, 상기 OLED 셀들(20)에 대한 광학적 검사는 기준값 및/또는 기준 이미지 등을 이용하여 자동으로 수행될 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 광학 검사 유닛(210A, 210B)은 상기 회전부(216)를 구비함으로써, 상기 분광기(212)와 상기 검사 카메라(214) 각각 마다 별도의 수직 구동부가 구비될 필요가 없으며, 상기 회전부(216)를 통해 연결된 분광기(212)와 검사 카메라(214)가 동일한 수직 구동부(222, 224)에 의해 수직 이동될 수 있다. 이에 따라, 상기 디스플레이 셀 검사 장치(100)는 종래 대비 수직 구동부(222, 224)의 개수를 감소시킬 수 있으므로, 원가를 절감할 수 있다. 더욱이, 상기 디스플레이 셀 검사 장치(100)는 종래 대비 각 수직 이동부들(222, 224)이 서로 간섭없이 동시에 수평 이동할 수 있는 충분한 이동 공간을 확보할 수 있으므로, 상기 광학 검사 유닛들(210A, 210B)이 상기 OLED 셀들에 대한 광학적 특성 검사를 동시에 수행할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 상기 디스플레이 셀 검사 장치(100)가 상기 OLED 셀들(20)에 대해 광학적인 특성을 검사하는 과정에 대해 구체적으로 설명한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 방법을 설명하기 위한 개략적인 흐름도이고, 도 6은 도 4에 도시된 광학 검사 유닛들이 디스플레이 셀들을 검사하는 과정을 설명하기 위한 개략적인 공정도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 상기 광학 검사 유닛들(210A, 210B)의 각 분광기(212)가 상기 기판(10)을 향해 배치된 상태에서 상기 광학 검사 유닛들(210A, 210B)을 상기 기판(10)의 아래에 기설정된 초기 위치에 배치한다(단계 S110). 즉, 상기 수직 구동부들(222, 224)과 상기 수평 구동부(232, 234)가 상기 광학 검사 유닛들(210A, 210B)을 수직 및 수평 방향으로 이동시켜 상기 광학 검사 유닛들(210A, 210B)을 상기 초기 위치에 배치시킨다. 이때, 상기 광학 검사 유닛들(210A, 210B)은 상기 OLED 셀들(20; 도 1 참조)의 행들 중 선택된 행의 아래에서 서로 다른 열에 대응하여 배치될 수 있다.
본 발명이 일례로, 상기 광학 검사 유닛들(210A, 210B) 각각의 초기 위치는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 선택된 행의 OLED 셀들의 열들을 이등분하여 두 개의 그룹(CG1, CG2)으로 나누었을 때 첫 번째 그룹(CG1)의 첫 번째 열에 위치하는 OLED 셀(22)에 대응하는 위치가 상기 제1 광학 검사 유닛(210A)의 초기 위치로 설정될 수 있으며, 두 번째 그룹(CG2)의 첫 번째 열에 위치하는 OLED 셀(24)의 위치가 상기 제2 광학 검사 유닛(210B)의 초기 위치로 설정될 수 있다. 여기서, 상기 OLED 셀들의 그룹(CG1, CG2)의 개수는 상기 광학 검사 유닛들(210A, 210B)의 개수에 따라 달라질 수 있다.
이어, 상기 수직 구동부들(222, 224)이 상기 Y축 수평 구동부(232)의 구동에 의해 상기 OLED 셀들(20)의 열 방향으로 동시에 이동하여 상기 광학 검사 유닛들(210A, 210B)의 분광기들(212A, 212B)이 서로 다른 OLED 셀들에 대해 동시에 분광 검사를 수행한다(단계 S120). 본 발명의 일례로, 상기 제1 광학 검사 유닛(210A)의 분광기(212A)는 상기 첫 번째 그룹(CG1)의 OLED 셀들에 대해 순차적으로 분광 검사를 수행하며, 상기 제2 광학 검사 유닛(210B)의 분광기(212B)는 상기 두 번째 그룹(CG2)에 위치하는 OLED 셀들에 대해 순차적으로 분광 검사를 수행할 수 있다.
이어, 상기 선택된 행의 OLED 셀들에 대해 분광 검사가 완료된 후, 상기 광학 검사 유닛들(210A, 210B)의 회전부들(216A, 216B)이 상기 분광기들(212A, 212B)과 검사 카메라들(214A, 214B)을 회전시켜 상기 검사 카메라들(214A, 214B)이 상기 기판(10)을 향하도록 배치한다(단계 S130).
이어, 상기 Y축 수평 구동부(324)가 상기 수직 구동부들(222, 224)을 수평 이동시켜 상기 광학 검사 유닛들(210A, 210B)을 다시 상기 초기 위치로 이동시킨다(단계 S140).
이어, 상기 수직 구동부들(222, 224)이 상기 Y축 수평 구동부(234)의 구동에 의해 상기 OLED 셀들의 열 방향으로 동시에 이동하여 상기 검사 카메라들(214A, 214B)이 서로 다른 OLED 셀들에 대해 동시에 화질 검사를 수행한다(단계 S150). 이때, 상기 제1 광학 검사 유닛(210A)의 검사 카메라(214A)는 상기 첫 번째 그룹(CG1)의 OLED 셀들에 대해 순차적으로 화질 검사를 수행하며, 상기 제2 광학 검사 유닛(210B)의 검사 카메라(214B)는 상기 두 번째 그룹(CG2)에 위치하는 OLED 셀들에 대해 순차적으로 화질 검사를 수행할 수 있다.
상기 선택된 행의 OLED 셀들에 대해 화질 검사가 완료된 후, 상기 회전부들(216A, 216B))이 상기 분광기들(212A), 212B)과 상기 검사 카메라들(214A, 214B)을 회전시켜 상기 분광기들(212A, 212B)을 도 6에 도시된 것처럼 다시 상기 기판(10) 향하도록 배치한 다음, 상기 X축 수평 구동부(232)가 상기 광학 검사 유닛들(210A, 210B)을 상기 선택된 행의 그 다음 행으로 위치시켜 상기한 단계 S110 내지 단계 S150을 반복한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 디스플레이 검사 방법은 분광기(212A, 212B)와 검사 카메라(214A, 214B) 한 쌍이 동일한 수직 구동부(222, 224)에 의해 수직 이동됨으로써, 종래 대비 각 수직 이동부들(222, 224)이 서로 간섭없이 동시에 수평 이동할 수 있고 상기 광학 검사 유닛들(210A, 210B)이 동시에 상기 OLED 셀들에 대한 광학적 특성 검사를 수행할 수 있다. 이에 따라, 상기 디스플레이 셀 검사 방법은 검사 공정 시간을 단축하고 공정 효율을 향상시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 디스플레이 셀 검사 장치 110 : 검사 챔버
120 : 기판 스테이지 130 : 카드 스테이지
140 : 전기적 검사부 200 : 광학 검사부
210A, 210B : 광학 검사 유닛 212 : 분광기
214 : 검사 카메라 216 : 회전부
222, 224 : 수직 구동부 232, 234 : 수평 구동부

Claims (7)

  1. 기판 상에 어레이 형태로 형성된 복수의 디스플레이 셀에 대한 검사 공정을 수행하기 위한 공간을 제공하는 검사 챔버;
    상기 검사 챔버 내부에 배치되며 상기 디스플레이 셀들이 아래를 향하도록 상기 기판을 지지하는 기판 스테이지;
    상기 기판 스테이지 아래에 서로 나란하게 배치되며 상기 디스플레이 셀들에 대해 분광 검사와 화질 검사를 수행하기 위한 복수의 광학 검사 유닛; 및
    각각 상기 광학 검사 유닛이 결합되며 상기 광학 검사 유닛을 수직 방향으로 이동시키는 복수의 수직 구동부를 포함하고.
    상기 광학 검사 유닛은,
    상기 디스플레이 셀들에 대해 분광 검사를 수행하기 위한 분광기;
    상기 분광기와 수직 방향으로 일렬 배치되며 상기 디스플레이 셀들에 대해 화질 검사를 수행하기 위한 검사 카메라; 및
    상기 분광기와 상기 검사 카메라 사이에 구비되어 상기 분광기와 상기 검사 카메라가 결합되고 회전 가능하게 구비되어 상기 분광기와 상기 검사 카메라의 위치를 변경시키는 회전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회전부는 상기 검사 카메라와 상기 분광기를 180°로 회전시켜 상기 검사 카메라와 상기 분광기의 수직 위치를 변경하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 분광기와 상기 검사 카메라는 서로 반대 방향을 향하여 배치된 것을 특징으로 하는 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기판 스테이지 아래에 배치되며 상기 디스플레이 셀들에 대한 검사를 위해 상기 디스플레이 셀들에 접촉하여 검사 신호를 인가하는 프로브 카드를 지지하는 카드 스테이지; 및
    상기 기판 스테이지 아래에 배치되며 상기 수직 구동부들이 결합되고 상기 수직 구동부들을 이동시켜 상기 광학 검사 유닛들을 수평 방향으로 이동시키는 수평 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치.
  5. 수직 방향으로 순차적으로 일렬 배치된 분광기와 회전부 및 검사 카메라를 각각 구비하는 복수의 광학 검사 유닛을 이용하여 기판 상에 어레이 형태로 형성된 복수의 디스플레이 셀을 검사하는 방법에 있어서,
    상기 광학 검사 유닛들의 분광기들이 상기 기판을 향해 배치된 상태에서 상기 광학 검사 유닛들을 상기 기판의 아래에 배치하되, 상기 광학 검사 유닛이 각각 결합된 수직 구동부들과 상기 수직 구동부들이 결합된 수평 구동부가 상기 광학 검사 유닛들을 수직 및 수평 방향으로 이동시켜 상기 디스플레이 셀들의 행들 중 선택된 행의 아래에서 상기 광학 검사 유닛들을 각각 기설정된 초기 위치에 배치하는 단계;
    상기 수직 구동부들이 상기 수평 구동부의 구동에 의해 상기 디스플레이 셀들의 열 방향으로 동시에 이동하여 상기 분광기들이 서로 다른 디스플레이 셀들에 대해 동시에 분광 검사를 수행하는 단계;
    상기 선택된 행의 디스플레이 셀들에 대해 분광 검사가 완료된 후, 상기 광학 검사 유닛들 각각 회전부가 상기 분광기와 상기 검사 카메라를 회전시켜 검사 카메라들이 상기 기판을 향하도록 배치하는 단계;
    상기 수평 구동부가 상기 수직 구동부들을 수평 이동시켜 상기 광학 검사 유닛들을 다시 상기 초기 위치로 이동시키는 단계; 및
    상기 수직 구동부들이 상기 수평 구동부의 구동에 의해 상기 디스플레이 셀들의 열 방향으로 동시에 이동하면서 상기 검사 카메라들이 서로 다른 디스플레이 셀들에 대해 동시에 화질 검사를 수행하는 단계를 포함하되,
    상기 선택된 행의 디스플레이 셀들에 대해 화질 검사가 완료된 후, 상기 회전부가 상기 분광기와 상기 검사 카메라를 회전시켜 상기 분광기가 다시 상기 기판을 향하도록 배치된 상태에서 상기 수평 구동부의 구동에 의해 상기 광학 검사 유닛들을 그 다음 행으로 위치시켜 상기한 단계들을 반복하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 셀들을 검사하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 광학 검사 유닛들의 초기 위치들은 상기 디스플레이 셀들의 서로 다른 열에 대응하여 설정된 것을 특징으로 하는 디스플레이 셀들을 검사하는 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 광학 검사 유닛들을 상기 디스플레이 셀들의 행들 중 선택된 어느 하나의 행 아래에서 서로 다른 열에 대응하여 배치하는 단계에서, 상기 광학 검사 유닛은 상기 선택된 행에 대응하여 한 쌍이 배치될 수 있으며,
    상기 한 쌍의 광학 검사 유닛들 중 하나의 초기 위치는 상기 디스플레이 셀들의 열들을 이등분하여 두 개의 그룹으로 나누었을 때 첫 번째 그룹의 첫 번째 열에 대응하는 위치이고 나머지 하나의 초기 위치는 두 번째 그룹의 첫 번째 열에 대응하는 위치이며,
    상기 분광 검사를 수행하는 단계와 상기 화질 검사를 수행하는 단계에서, 상기 한 쌍의 광학 검사 유닛들은 상기 두 개의 그룹들 중 대응하는 그룹에 속하는 디스플레이 셀들에 대해 상기 분광 검사와 상기 화질 검사를 수행하는 것을 특징으로 하는 디스플레이트 셀들을 검사하는 방법.
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