KR100341364B1 - 새도우 마스크 검사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 새도우 마스크 검사장치에 관한 것으로 새도우 마스크의 홀 형상이 새도우 마스크 상의 위치에 따라 달라져서 일정한 각도로 고정된 센서로는 새도우 마스크 전 영역에 대하여 결함을 검출할 수 없는데 따른 검출의 한계를 없애기 위한 것이다.

본 발명의 새도우 마스크 검사장치는, 발광부(5) 및 라인CCD카메라(7)로 이루어지는 센싱유니트를 검사 대상 새도우 마스크(1) 이동에 따라 회전할 수 있도록 발광부와 라인CCD 카메라를 연결하는 라인(7)의 임의의 위치를 회전 가능한 회전축(8)으로 구성하고, 회전축에는 새도우 마스크의 검사면이 회전축의 중심에 올 수 있도록 돌려주기 위한 구동모터를 설치한 것이다. 이에 따라 새도우 마스크의 홀 형상에 관계없이 새도우 마스크 전 영역에 대하여 홀의 결함을 검출할 수 있도록 함으로서 검출의 한계를 없앨 수 있다.

Description

새도우 마스크 검사장치{Shadow mask sensing device}

본 발명은 새도우 마스크 검사장치에 관한 것으로 더 상세하게는 새도우 마스크의 홀 형상이 새도우 마스크 상의 위치에 따라 달라져서 일정한 각도로 고정된 센서로는 새도우 마스크 전 영역에 대하여 결함을 검출할 수 없는데 따른 검출의 한계를 없애기 위한 것이다.

일반적으로 금속 재질의 새도우 마스크에 규칙적인 홀을 형성하는 방법은 에칭(Etching)을 실시하는 것이다. 이때 에칭의 과다 현상이 발생되면 R.G.B 전자빔이 통과하는 홀의 크기에는 변화를 주지 않지만 홀과 연속된 새도우 마스크 면의 두께를 얇게 하여, 이후 새도우 마스크를 CRT 관면에 부착하기 위한 성형을 실시하는 과정에서 홀이 더 커지거나, 홀과 홀 사이가 찢어지는 불량을 일으킨다.

도 1은 새도우 마스크(1) 상에서의 패임형 결함(2) 형상을 도식적으로 나타내고, 도 2의 (A)(B)(C)는 새도우 마스크(1)의 성형 및 2차 불량 발생 과정을 나타낸다.

새도우 마스크(1)는 성형시 (A)와 같이 각각 화살표 방향인 F1 방향과 측면 화살표 방향인 F2 방향으로 힘이 가해진다.

새도우 마스크(1)의 성형시 불량 발생 과정은, (A)와 같은 성형을 거치면서, (B)와 같이 패임형 불량으로 발전되고, 성형이 완료된 상태에서 다시 (C)와 같이 홀(3)주변부에 형성된 패임형 불량(2)이 터짐발생이나 홀(3) 크기 확대 현상으로 나타난다.

새도우 마스크(1)에 이러한 패임형 불량(2)이 발생되면 불량을 검출해내야 하는데 검출 방법으로는 새도우 마스크(1)의 홀(3)을 중심으로 광을 조사하고, 이를 수광하여 검출하는 광학적 검출 방식을 적용한다.

광학적 검출 방법은 도 3과 같이 새도우 마스크 홀(3)의 규칙적인 투과각을 이용하여 결함 부위를 검출 하는 것으로, 센서를 특정 각도에 고정시키고 홀(3)을 통과하여 나오는 광 상태를 센서를 통해 인식하는 것이다. 한편, 센서에서 센싱을 하면 결함 부위와 정상 부위를 투과하는 빛의 투과각이 달라져 결함 부위를 투과하는 빛만 이메징(Imaging) 된다.

이러한 투과각을 이용한 종래의 패임형 결함 검출장치는, 도 4와 같이 새도우 마스크(1)를 올려놓는 구조물(4)과, 구조물(4)의 한쪽 방향에 위치하여 광을 새도우 마스크(1)에 있는 홀(3)에 조사하는 발광부(5)와, 발광부(5)로부터 조사되는 광 라인(6) 동일선상에서 포커스가 맞춰진 라인CCD카메라(7)로 이루어진다. 발광부(5)와 라인CCD카메라(7)는 광경로인 라인(6)에 일치되도록 세팅되어 있다.

그러나, 이러한 발광부(5) 및 라인CCD카메라(7)로 이루어지는 새도우 마스크홀 검출장치는 새도우 마스크(1)의 홀(3) 형상이 새도우 마스크(1) 상의 위치에 따라 달라져서 일정한 각도로 고정된 센서(발광부/카메라)로는 새도우 마스크(1) 전 영역에 대하여 결함을 검출할 수 없다. 즉, 도 5와 같이 새도우 마스크(1)의 홀(3) 상태가 정상적인 경우임에도 불구하고 새도우 마스크(1) 상의 위치에 따른 홀(3)의 형상은 일정하지 않고 이 홀(3)에 광을 조사할 경우 당연히 홀(3)의 형상 및 위치에 따라 광 투과각이 변하는데 따른 것이다.

이같이 새도우 마스크의 홀 상태를 검출하기 위해 일정한 센싱 각도로 설정된 검출장치로는 투과각의 차이를 이용한 패임형 결함 검출을 할 수 없는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 새도우 마스크의 홀 형상에 관계없이 새도우 마스크 전 영역에 대하여 홀의 결함을 검출할 수 있도록 함으로서 검출의 한계를 없애는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 광을 새도우 마스크에 한쪽 면에 조사하는 발광부와, 상기 발광부의 광경로와 라인을 통해 새도우 마스크의 이면에서 포커스가 맞춰진 라인CCD카메라로 이루어지는 새도우 마스크 검사장치에 있어서,

발광부 및 라인CCD카메라로 이루어지는 센싱유니트를 검사 대상 새도우 마스크 이동에 따라 회전할 수 있도록 발광부와 라인CCD 카메라를 연결하는 라인의 임의의 위치를 회전 가능한 회전축으로 구성하고, 상기 회전축에는 새도우 마스크의검사면이 회전축의 중심에 올 수 있도록 돌려주기 위한 구동모터를 설치한 것을 특징으로 한다.

선택적으로 회전축의 각도는 새도우 마스크 상의 양 끝단과 중심부의 투과각을 실측하고 이 값을 이용하여 각 위치별로 보간된 각도를 이용하여 설정하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 새도우 마스크 상에서의 패임형 결함 형상을 보인 도면

도 2는 새도우 마스크의 성형 및 2차 불량 발생 과정을 보인 것으로

(A)는 새도우 마스크 성형시 힘이 가해지는 방향을 표시한 것이고,

(B)는 패임형 불량의 예이며,

(C)는 2차 불량으로 발전된 모형을 나타낸 도면

도 3은 규칙적 투과각을 이용한 결함 부위의 검출 예를 나타낸 도면

도 4는 투과각을 이용한 종래의 패임형 결함 검출장치를 나타낸 도면

도 5는 새도우 마스크 전 영영에서의 광 투과각 변화 상태도

도 6은 본 발명에 따른 새도우 마스크의 이동과 함께 회전하는 패임형 결함 검출장치의 구성도

도 7은 본 발명에 따른 회전축 각도 설정의 예를 보인 것으로

(A)는 투과각 실측 위치 이고,

(B)는 광 투과각을 결정하기 위한 홀 사이즈의 측정 예를 나타낸 도면

도 8은 본 발명에 따른 새도우 마스크의 패임형 결함 영상을 나타낸 것으로

(A)(B)는 종방향 스캔 영상

(C)는 횡방향 스캔 영상

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***

1:새도우 마스크 2:패임형결함

3:홀 4:구조물

5:발광부 6:라인

7:라인CCD카메라 8:회전축

이렇게 새도우 마스크 센싱 유니트를 검사 대상 새도우 마스크의 이동에 따라 회전될 수 있는 구조로 구성하면, 새도우 마스크의 홀 형상이나 위치에 관계없이 새도우 마스크 전 영역에 대하여 홀의 결함을 검출할 수 있어 새도우 마스크 홀 검출의 한계를 없앨 수 있게된다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참고로 설명하면 다음과 같다.

도 6은 본 발명에 따른 새도우 마스크 홀 검사장치의 개략도 이고, 도 7의 (A)(B)는 새도우 마스크 홀의 투과각의 실측 위치 및 그 방법의 예이며, 도 8의 (A)(B)(C)는 새도우 마스크의 패임형 결함 영상을 표현한 것이다.

본 발명은 광을 새도우 마스크(1) 상의 한쪽 면에 조사하는 발광부(5), 발광부(5)의 광경로와 라인(6)을 통해 새도우 마스크(1)의 이면에서 포커스가 맞춰진 라인CCD카메라(7)로 이루어진다.

그리고 도 6과 같이 발광부(5) 및 라인CCD카메라(7)로 이루어지는 센싱유니트를 검사 대상 새도우 마스크(1) 이동에 따라 회전할 수 있도록 발광부(5)와 라인CCD카메라(7)를 연결하는 라인(6)의 임의의 위치를 회전 가능한 회전축(8)으로구성하고, 회전축(8)에는 새도우 마스크(1)의 검사면이 회전축(8)의 중심에 올 수 있도록 돌려주기 위한 구동모터를 설치한다.

여기서 회전축(8)의 각도는 도 7과 같이 새도우 마스크(1) 상의 양 끝단과 중심부의 투과각을 실측하고 이 값을 이용하여 각 위치별로 보간된 각도를 이용하여 설정한다.

본 발명은 도 6과 같이 새도우 마스크 검사장치가 검사 대상 새도우 마스크의 위치에 대응하여 연속적인 회전 구조를 갖는 센싱유니트가 된다.

따라서 도 5와 같이 새도우 마스크(1)의 전 영역에 분포되어 있는 홀(3)의 위치에 대응하여 발광부(5) 및 라인CCD카메라(7)로 이루어지는 센싱유니트를 회전축(8)을 중심으로 위치를 조절할 수 있다.

회전축(8)은 구동모터를 회전축(8)에 설치하여 간단하게 원하는 각도로 조절할 수 있으며, 회전축(8)의 각도는 도 7의 (A)(B)와 같이 광 투과각을 결정하는 홀 사이즈(L)를 측정하고, 새도우 마스크(1) 상의 양 끝 단(A.C)과 중심부(C)의 투과각을 실측하여 이 값을 이용하여 각 위치별로 보간된 각도를 이용한다.

본 발명에 따른 새도우 마스크 검출장치를 이용하여 획득한 패임형 결함 영상은 도 8의 (A)(B)(C)로 나타났다. 여기서 영상 획득시의 리솔루션(Resolution)은 픽셀(Pixel)당 약 150마이크론 이었다. (A)(B)는 종방향 스캔 영상이고, (C)는 횡방향 스캔 영상이다. 이러한 영상 결과는 새도우 마스크 홀 검사가 새도우 마스크의 전 영역에서 가능하여 새도우 마스크 홀 검출 한계를 벗어날 수 있음을 나타낸다.

이상, 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 새도우 마스크의 홀 형상이 새도우 마스크 상의 위치에 따라 달라져서 일정한 각도로 고착된 센서로는 새도우 마스크 전 영역에 대하여 결함을 검출할 수 없는데 따른 검출의 한계를 간단한 구조를 통해 없애 줌으로서 새도우 마스크의 검사에 드는 비용을 줄이고 생산성을 향상 시킬 수 있는 파급 효과가 크다.

Claims (2)

1. 새도우 마스크의 한쪽면에 광을 조사하는 발광부와, 상기 발광부의 광경로와 라인을 통해 새도우 마스크의 이면에서 포커스가 맞추어진 라인 CCD카메라와, 상기 CCD카메라를 이동시키는 이송기구로 이루어지는 새도우 마스크 검사장치에 있어서,

   상기 발광부 및 라인 CCD카메라로 이루어지는 센싱유니트가 검사 대상 새도우 마스크의 이동에 따라 회전할 수 있도록 상기 발광부와 상기 라인 CCD카메라를 연결하는 라인의 임의의 위치를 회전 가능한 회전축으로 구성하고,

   상기 회전축은, 새도우 마스크 상의 양 끝단과 중심부의 투과각을 실측하고 이 값을 이용하여 각 위치별로 보간된 각도를 이용하여 설정하며,

   상기 회전축에는 새도우 마스크의 검사면이 회전축의 중심에 올 수 있도록 돌려주기 위한 구동모터를 설치하여 구성된 것을 특징으로 하는 새도우 마스크 검사장치.
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