KR100565413B1 - 취성재료기판의 모서리 검사방법 및 그 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 취성재료기판 모서리의 검사장치는, 소정의 방향으로 이동하는 테이블(1) 상에 수평상태로 재치되는 취성재료기판(2)의 모서리(Va, Vb)에 빛을 조사하는 광원(16a, 17a, 16b, 17b)과 취성재료기판(2)의 모서리(Va, Vb)로부터 반사되는 반사광을 수광하는 광량검출수단(14a, 15a, 14b, 15b)을 구비하고, 수광된 반사광의 광량이 소정의 상한치를 상회하는 때 또는 소정의 하한치를 하회하는 때에 취성재료기판(2)의 모서리(Va, Vb)에 흠집이 있다라고 판정한다.

Description

취성재료기판의 모서리 검사방법 및 그 장치{INSPECTING METHOD FOR END FACES OF BRITTLE-MATERIAL-MADE SUBSTRATE AND DEVICE THEREFOR}
본 발명은, 취성재료기판(脆性材料基板)의 모서리(end face)를 검사하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
액정표시패널(液晶表示 panel)은 통상 한 쌍의 글래스 기판(glass 基板)인 액정패널 기판(液晶 panel 基板) 사이에 액정층(液晶層)을 설치하여 형성되어 있다. 일방(一方)의 액정패널 기판의 표면에는 다수의 배선(配線)이 형성되어 있고 또한 서로 인접하는 각 가장자리부 표면에는 각 배선의 전극단자(電極端子)가 각각 형성되어 있다. 이러한 액정패널 기판은, 큰 면적의 머더 액정패널 기판(mother 液晶 panel 基板)을 절단함으로써 여러 장이 동시에 제조된다.
취성재료기판의 일종인 글래스 기판은, 스크라이브 장치(scribe 裝置)에 의하여 글래스 표면에 스크라이브 라인(scribe line)을 형성하고, 이어서 브레이크 장치(brake 裝置)에 의하여 글래스 기판에 휨 모멘트(bending moment)를 가함으로써 스크라이브 라인을 따라 절단된다. 액정패널 기판도 머더 액정패널 기판을 절단함으로써 여러 장의 액정패널 기판이 동시에 제조된다. 또 머더 액정패널 기판은, 절단되는 액정패널 기판의 각각의 영역에 미리 배선 및 전극단자가 형성되어 있고 또한 절단된 액정패널 기판의 끝 부분에 배선 및 전극단자가 형성되어 있다.
이러한 머더 액정패널 기판을 절단하여 액정패널 기판을 제조하는 경우에 절단된 액정패널 기판의 모서리에 흠집이 발생하면, 이 흠집에 의하여 미리 형성된 전극단자 또는 후공정(後工程)에서 제조되는 전극단자에 상처가 생길 우려가 있다. 또한 이 흠집이, 마치 조개가 2개의 부분으로 갈라지는 것처럼 쪼개지는 흠집(패각(貝殼) 모양의 흠집)으로 발전하면 액정패널 기판에 형성된 전극단자가 절단될 우려도 있다. 이와 같이 모서리에 흠집이 발생한 액정패널 기판을 사용하여 액정표시패널이 제조되면, 제조된 액정표시패널이 정상적으로 동작하지 않아 불량품이 되기 때문에 수율(收率)이 저하되어 액정표시패널의 제조비용이 증가한다는 문제가 있다.
이러한 문제를 방지하기 위하여 머더 액정패널 기판을 절단하여 액정패널 기판이 제조되면, 제조된 액정패널 기판을 후공정으로 반송하기 전에 액정패널의 모서리에 있어서의 흠집의 유무를 발견하는 것이 중요하다.
종래에는, 머더 액정패널 기판을 절단하여 액정패널 기판을 제조한 후에 육안(肉眼)으로 액정패널 기판의 모서리에 있어서의 흠집 등의 유무를 검사하였지만, 이러한 육안에 의한 검사방법에서는 액정패널 기판의 모서리 의 미세한 흠집 등을 발견하지 못하고 넘어갈 우려가 있다. 또한 액정패널 기판의 가장자리부를 육안으로 검사하기 위한 검사원(檢査員)이 필요하게 되고, 이에 따라 액정표시패널의 제조비용을 증가시키는 요인으로도 되었다.
이러한 검사방법에 대하여 액정패널 기판의 모서리 근방 부분을 촬영장치(撮影裝置)로 촬영하여 촬영된 화상 데이터(畵像 data)를 화상처리(畵像處理)함으로써 흠집 등의 결함 유무를 검사하는 방법도 생각되고 있다. 그러나 이러한 방법에 의하여 흠집 등의 결함 유무를 검출하기 위해서는, 화상 데이터를 3차원으로 처리하여야 하고 또한 결함이 되는 흠집 등의 형상이 동일하지 않기 때문에, 화상 데이터에 의한 양부(良否) 판정이 용이하지 않기 때문에 저렴한 검사장치를 제작할 수 없다는 문제가 있다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 취성재료기판의 모서리에 있어서의 흠집 등의 결함 유무를 자동으로 검사할 수 있는 신규한 검사방법 및 검사장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 검사장치(檢査裝置)는, 취성재료기판(脆性材料基板)이 수평상태로 재치(載置)되는 테이블(table)과, 그 테이블을 소정의 방향으로 이동시키는 테이블 이동수단(table 移動手段)과, 그 테이블을 수평방향을 따라 회전시키는 테이블 수평회전수단(table 水平回轉手段)과, 그 취성재료기판의 모서리에 빛을 조사(照射)하는 광원(光源)과, 그 광원에 조사되어 그 취성재료기판의 모서리로부터 반사되는 반사광(反射光)을 수광(受光)하는 광량검출수단(光量檢出手段)과, 그 광량검출수단에 의하여 수광된 상기 모서리로부터의 반사광의 광량(光量)에 의거하여 상기 모서리의 품질의 양부(良否)를 판정하는 판정수단(判定手段)을 구비함으로써 상기 목적이 달성된다.
상기 판정수단은, 상기 광량검출수단에서 수광한 반사광의 광량의 상한치(上限値) 및 하한치(下限値)가 미리 설정되어 있고, 상기 광량검출수단에서 수광한 반사광의 광량이 그 상한치를 상회하는 때 또는 그 하한치를 하회하는 때에 상기 취성재료기판의 모서리가 품질불량이라고 판정하는 것을 특징으로 한다.
상기 판정수단은, 상기 취성재료기판의 모서리의 품질불량의 종류를 구별하는 것을 특징으로 한다.
상기 광원(光源)은, 상기 취성재료기판의 모서리에 대하여 수직방향으로 빛을 조사하는 제1광원과 상기 취성재료기판의 모서리의 양측(兩側)으로부터 비스듬한 방향으로 빛을 조사하는 제2광원을 구비하고, 상기 광량검출수단은, 그 제1광원에 의하여 그 취성재료기판의 모서리에 빛을 조사하는 경우에 그 취성재료기판의 모서리로부터의 반사광의 광량을 검출하는 제1광량검출수단과 그 제2광원에 의하여 그 취성재료기판의 모서리에 빛을 조사하는 경우에 조사하는 빛의 취성재료기판의 모서리로부터의 반사광의 광량을 검출하는 제2광량검출수단을 구비하고, 상기 제1광량검출수단과 상기 제2광량검출수단 중 적어도 하나의 광량검출수단을 이용하는 것을 특징으로 한다.
상기 광량검출수단이 CCD카메라인 것을 특징으로 한다.
상기 광량검출수단이 수광소자(受光素子)인 것을 특징으로 한다.
상기 취성재료기판의 코너(corner)를 형성하는 2변을 촬영하여 상기 취성재료기판의 코너를 형성하는 2변의 화상 데이터(畵像 data)를 받아 들이는 촬영수단(撮影手段)을 포함하고, 그 화상 데이터에 의거하여 상기 취성재료기판의 코너의 위치를 인식하는 것을 특징으로 한다.
상기 촬영수단이 CCD카메라인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 검사방법은, 취성재료기판의 모서리의 품질 양부를 판정하는 방법으로서, 그 모서리를 따라 상대적으로 이동하도록 그 모서리에 빛을 조사하는 스텝(step)과, 그 모서리로부터의 반사광을 수광하는 스텝과, 수광된 그 반사광의 광량에 의거하여 그 모서리의 품질의 양부를 판정하는 스텝을 포함하고, 이에 따라 상기 목적이 달성된다.
상기 판정하는 스텝은, 수광된 상기 반사광의 광량의 상한치 및 하한치를 미리 설정하여 수광된 그 반사광의 광량이 상한치를 상회하는 때 또는 하한치를 하회하는 때에 상기 취성재료기판의 모서리가 품질불량이라고 판정하는 스텝인 것을 특징으로 한다.
상기 판정하는 스텝은, 상기 취성재료기판의 모서리의 품질불량의 종류를 구별하는 스텝을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 조사하는 스텝은, 상기 취성재료기판의 모서리에 대하여 수직방향으로 빛을 조사하는 제1의 조사하는 스텝과 상기 취성재료기판의 모서리의 양측으로부터 비스듬한 방향으로 빛을 조사하는 제2의 조사하는 스텝을 포함하고, 상기 수광하는 스텝은, 그 제1의 조사하는 스텝에 의하여 상기 취성재료기판의 모서리에 빛을 조사하는 경우에 그 취성재료기판의 모서리로부터의 반사광의 광량을 수광하는 제1의 수광하는 스텝과 그 제2의 조사하는 스텝에 의하여 그 취성재료기판의 모서리에 빛을 조사하는 경우에 조사하는 빛의 취성재료기판의 모서리로부터의 반사광의 광량을 수광하는 제2의 수광하는 스텝을 포함하고, 상기 제1의 수광하는 스텝과 상기 제2의 수광하는 스텝 중 적어도 어느 하나가 행하여지는 것을 특징으로 한다.
상기 수광하는 스텝이 CCD카메라에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 수광하는 스텝이 수광소자에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 취성재료기판의 코너를 형성하는 2변을 촬영하여 그 취성재료기판의 코너를 형성하는 2변의 화상 데이터를 받아 들이는 스텝과, 그 화상 데이터에 의거하여 상기 취성재료기판의 코너의 위치를 인식하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 2변의 화상 데이터를 받아 들이는 스텝은 CCD카메라에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
도1은 본 발명의 검출원리를 설명하기 위하여 사용되는 사시도이다.
도2는 본 발명에 있어서의 하나의 실시예를 나타내는 취성재료기판의 모서리를 검사하는 검사장치의 사시도이다.
도3은 도2의 검사장치에 있어서의 제어동작을 나타내는 플로우 차트이다.
도4는 도3에 있어서의 플로우 챠트의 스텝S14에 대한 상세한 설명을 나타내는 플로우 차트이다.
도5는 취성재료기판의 코너를 검출하는 방법을 나타내는 도면이다.
도6은 취성재료기판의 모서리으로부터의 반사광의 광량을 표시하는 히스토그램을 나타내는 도면이다.
도7은 본 발명의 실시예에 사용되는 LED광원과 취성재료기판과의 위치관계를 나타내는 도면이다.
도8a는 본 발명의 하나의 실시예에 사용되는 투과광원과 검사대상인 투명취성재료기판과의 위치관계를 나타내는 도면이다.
도8b는 본 발명의 하나의 실시예에 사용되는 투과광원과 검사대상인 투명취성재료기판과의 위치관계를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명 실시예를 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.
도1은 본 발명에 있어서의 취성재료기판(脆性材料基板)의 모서리의 흠집을 검출하는 원리를 나타내는 사시도이다. 본 발명의 검사방법에서는, 화살표A 방향으로 일정한 속도로 이동하고 있는 취성재료기판인 글래스 판(glass 板)101의 모서리에 스폿 광(spot 光)103을 조사(照射)하는 LED광원(LED光源)102와 이 LED광원102로부터 조사되어 글래스 판101의 모서리로부터의 반사광(反射光)을 수광(受光)하는 CCD카메라(CCD camera)104가 사용되고, CCD카메라104에 의하여 글래스 판101의 모서리로부터의 반사광량(反射光量)이 검출된다. 글래스 판101의 모서리에 흠집이 존재하는 경우에 LED광원102로부터 조사된 빛이 그 흠집에 의하여 반사되면 그 반사광량은, 흠집이 존재하지 않는 다른 장소와 비교하여 약간 감소하거나 반대로 증가한다.
실제로 LED광원102로부터 글래스 판101의 모서리에 빛을 조사하여 그 반사광량을 검출하는 경우에 있어서, 반사광의 광량이 대략 일정하게 되어 있는 장소에서는 흠집은 존재하지 않았지만, 반사광의 광량이 현저하게 많아지는 장소와 현저하게 적어지는 장소에서는 모두 흠집이 존재하였다. 따라서 LED광원102로부터 조사되어 글래스 판101의 모서리에 의하여 반사된 반사광의 상한치(上限値) 및 하한치(下限値)를 미리 설정하고, 이 모서리에서의 반사광이 설정된 상한치를 상회하였을 때 및 하한치를 하회하였을 때에, 이 모서리에 흠집이 있는 것(모서리가 품질불량이다)이라고 판정할 수 있다.
도2는 본 발명에 있어서의 하나의 실시예인 취성재료기판 모서리의 검사장치(檢査裝置)50을 나타내는 사시도이다. 테이블(table)1은, 취성재료기판2를 진공흡인(眞空吸引)에 의하여 고정하도록 이동 베이스(移動 base)4 상에 배치되어 있고, 서보 모터(servo motor)3에 의하여 이동 베이스4 상에서 수평방향(화살표θ로 나타나 있는 방향)으로 회전 가능하도록 되어 있다. 이 이동 베이스4는 서보 모터5 및 그에 의하여 축회전(軸回轉)하는 볼 나사(ball screw)6에 의하여 2가닥의 레일(rail)7을 따라 화살표X로 나타나 있는 방향으로 이동한다.
양측의 지주(支柱)8에 의하여 지지되는 브리지 판(bridge 板)9는, 레일7 상을 넘도록 화살표Y로 나타나 있는 방향으로 연장되어 있다. 이 브리지 판9 상에는, 서보 모터10a 및 이에 의하여 축회전하는 볼 나사11a에 의하여 Y방향으로 이동하는 이동 베이스12a가 설치되어 있다. 이 이동 베이스12a에는, 브리지 판9와 직교하는 X방향으로 수직 상태로 연장되는 검사기기 부착판(檢査機器 附着板)13a가 설치되어 있다. 또한 상기와 동일한 구성으로 Y방향으로 이동하는 이동 베이스12b가 설치되어 있고, 이 이동 베이스12b에는, 브리지 판9와 직교하는 X방향으로 수직 상태로 연장되는 검사기기 부착판13b가 설치되어 있다.
검사기기 부착판13a에는, 취성재료기판2에 있어서의 일방(一方)의 모서 리Va를 촬영하기 위하여 각각 하방을 향하는 한 쌍의 제lCCD카메라14a 및 제2CCD카메라15a가 X방향을 따라 적당한 간격을 두고 나란하게 부착되어 있다. 브리지 판9로부터 먼 측에 설치되는 제1CCD카메라14a의 하단부에는, 그 촬영영역(撮影領域)을 상방에서 비추도록, 제lCCD카메라14a의 하단부를 전체 둘레에 걸쳐 둘러 싸도록 “ㅁ”자 모양으로 배치되는 제1LED광원16a가 부착되어 있다. 이 제1LED광원16a는 제1CCD카메라14a의 광축(光軸)과 동축(同軸) 상태에서 빛을 조사하도록 되어 있다.
브리지 판9에 근접하게 배치된 제2CCD카메라15a의 촬영영역은, X방향으로 소정의 길이를 갖는 한 쌍의 제2LED광원17a로부터 조사되는 빛에 의하여 각각 비추도록 되어 있다. 각 제2LED광원17a는, 적당한 지지부재(支持部材)에 의하여 검사기기 부착판13a에 부착되어 있고, 제2CCD카메라15a의 촬영영역인 취성재료기판2의 상기 모서리Va를 양측에서 비추도록 되어 있다. 각 제2LED광원17a로서는, 예를 들면 백색LED가 사용되지만 취성재료기판2의 상기 모서리Va를 촬영하기 위하여 필요한 휘도(輝度)가 얻어지는 광원이라면, 이에 한정되는 것은 아니다.
타방(他方)의 검사기기 부착판13b에는, 취성재료기판2에 있어서의 타방의 모서리Vb를 촬영하기 위하여 각각 하방을 향하는 한 쌍의 제3CCD카메라14b 및 제4CCD카메라15b가 X방향을 따라 적당한 간격을 두고 나란하게 부착되어 있다. 브리지 판9로부터 먼 측에 설치되는 제3CCD카메라14b의 하단부에는, 그 촬영영역을 상방에서 비추도록, 제3CCD카메라14b의 하단부를 전체 둘레에 걸쳐 둘러 싸도록 “ㅁ”자 모양으로 배치되는 제3LED광원16b가 부착되어 있다. 이 제3LED광원16b는 제3CCD카메라14b의 광축과 동축 상태에서 빛을 조사하도록 되어 있다.
브리지 판9에 근접하게 배치된 제4CCD카메라15b의 촬영영역은, X방향으로 소정의 길이를 갖는 한 쌍의 제4LED광원17b로부터 조사되는 빛에 의하여 각각 비추도록 되어 있다. 각 제4LED광원17b는, 적당한 지지부재에 의하여 검사기기 부착판13b에 부착되어 있고, 제4CCD카메라15b의 촬영영역인 취성재료기판2의 상기 모서리Vb를 양측으로부터 비추도록 되어 있다. 각 제4LED광원17b로서는, 예를 들면 백색LED가 사용되지만 취성재료기판2의 상기 모서리Vb를 촬영하기 위하여 필요한 휘도가 얻어지는 광원이라면, 이에 한정되는 것은 아니다.
도3은 상기 검사장치(檢査裝置)50의 동작 플로우 차트(flow chart)를 나타내고, 이하에서는 이 플로우 차트에 따라 검사장치50의 동작을 설명한다.
이 검사장치50에 의하여 검사를 실시할 때에는 우선, 스텝Sl부터 스텝S5까지의 초기설정(初期設定)을 한다.
스텝Sl에 있어서는, 제1CCD카메라14a, 제3CCD카메라14b, 제2CCD카메라15a 및 제4CCD카메라15b의 노광시간(露光時間)을 설정하고, 스텝S2에 있어서, 제1CCD카메라14a, 제3CCD카메라14b, 제2CCD카메라15a 및 제4CCD카메라15b가 받아 들이는 라인(line)의 수(초기치 : 예를 들면 480) 를 설정한다. 스텝S3에 있어서, 제1CCD카메라14a, 제3CCD카메라14b, 제2CCD카메라15a 및 제4CCD카메라15b의 시야(視野)를 설정한다. 여기에서 제1CCD카메라14a, 제3CCD카메라14b, 제2CCD카메라15a 및 제4CCD카메라15b의 시야는, 제1CCD 카메라14a, 제3CCD카메라14b, 제2CCD카메라15a 및 제4CCD카메라15b 자체의 해상도(解像度)(예를 들면 512×480 화소(畵素))의 범위 내에서 임의로 설정된다.
스텝S4에 있어서는, 제1CCD카메라14a, 제3CCD카메라14b, 제2CCD카메라15a 및 제4CCD카메라15b가 받아 들이는 화상 데이터(畵像 data)를 화상처리(畵像處理)하기 위하여 필요한 각종 파라미터(parameter)를 설정한다. 스텝S5에 있어서는, 검사장치50을 자동운전(自動運轉)에 필요한 기계 파라미터를 설정한다.
검사장치50의 초기설정이 완료된 후에 스텝S6에 있어서, 검사장치50의 자동운전을 스타트(start)한다. LED광원16a, 16b, 17a 및 17b를 점등(點燈)하여 제1CCD카메라14a, 제3CCD카메라14b, 제2CCD카메라15a 및 제4CCD카메라15b의 촬영영역을 조사(照射)한다. 이들 광원에 의한 스폿 사이즈(spot size)는, 제lCCD카메라14a, 제3CCD카메라14b, 제2CCD카메라15a 및 제4CCD카메라15b의 촬영영역을 충분히 커버(cover)할 수 있는 사이즈이다. 즉 촬영영역은, 이들 광원에 의하여 CCD카메라가 촬영영역을 촬영하여 검사에 필요한 정밀도(精密度)로 촬영영역의 화상 데이터를 받아 들이기 위하여 필요한 휘도로 조사된다. 다음의 스텝S7에 있어서, 반송 로봇(搬送 robot)(도면에는 나타내 지 않는다)에 의하여 취성재료기판2가 테이블1 상에 재치(載置)되어 흡인고정(吸引固定)된다. 스텝S8에 있어서, 4개의 CCD카메라14a 및 14b 또는 15a 및 15b에 의하여 취성재료기판2의 코너(corner)Ca, Cb를 촬영하기 위하여 서보 모터3 및 서보 모터5를 구동시켜 검사대상인 취성재료기판2를 흡인고정한 테이블1의 위치가 결정된다.
스텝S9에 있어서, 4개의 CCD카메라14a 및 14b 또는 15a 및 15b를 이용하여 촬영된 취성재료기판2의 모서리의 화상 데이터를 화상처리하고, 취성재료기판2의 모서리를 화상인식(畵像認識)함으로써 취성재료기판2의 2개의 코너Ca, Cb를 구성하는 각각의 2변이 사각형 범위에서 결정된다. 도5는 스텝9에 있어서 취성재료기판2의 2개 코너Ca, Cb 중 어느 하나의 코너를 구성하는 2변이 사각형 범위 내에서 화상인식되어 있는 모양을 나타내는 도면이다. 또 화상 데이터는 CCD카메라에 의하여 화소가 아니라 화소의 라인으로서 받아 들여진다.
스텝S10에 있어서는, 코너Ca를 구성하는 2변이 결정되고, 그 2변이 연산에 의하여 직선근사(直線近似)되고, 그 2개 직선의 교점을 산출하여 일방의 코너Ca의 위치가 인식된다. 스텝S11에 있어서는, 코너Cb를 구성하는 2변이 지시되고, 그 2변이 연산에 의하여 직선근사되고, 그 2개 직선의 교점을 산출하여 타방의 코너Cb의 위치가 인식된다.
계속하여 스텝S12에 있어서는, 테이블1은 검사되는 취성재료기판2의 모서리가 테이블1의 이동방향과 일치하도록 서보 모터3에 의하여 θ방향으로 회전함으로써 얼라인먼트(alignment)된다. 그리고 스텝S13에 있어서, 테이블1은 서보 모터5의 구동에 의하여 축회전되는 볼 나사6에 의하여 소정의 속도로 2가닥의 레일7을 따라 X방향으로 이동한다. 테이블1이 X방향으로 소정의 속도로 이동하는 사이에 스텝14에 있어서, 2조의 검사장치, 즉 제1검사장치(10a∼17a) 및 제2검사장치(10b∼17b)에 의하여 취성재료기판2의 양쪽 모서리U(Va, Vb)가 검사된다.
도4는 이 스텝S14에 있어서의 검사에 대한 상세한 설명을 나타내는 플로우 차트이다. 이하, 도4의 플로우 차트를 참조하여 스텝S14에 있어서의 검사에 대하여 상세하게 설명한다.
스텝S51에 있어서는, 이동하고 있는 테이블1 상의 취성재료기판2에 대하여 제1CCD카메라14a, 제2CCD카메라15a를 사용하여 취성재료기판2의 모서리Va를 촬영하여 취성재료기판2의 모서리Va의 화상 데이터를 받아 들이고, 이 화상 데이터를 화상처리한다. 또 제1CCD카메라14a 및 제2CCD카메라15a의 촬영영역은, 예를 들면 1변이 0.5mm∼2mm이다. 마찬가지로 제1CCD카메라14a 및 제2CCD카메라15a가 화상을 받아 들이는 것과 병행하여 제3CCD카메라14b 및 제4CCD카메라15b도 같은 화상을 받아 들인다.
스텝S52에 있어서는, 테이블1이 소정의 거리(예를 들면 촬영범위에 상당하는 길이 40mm)를 이동하였는가 아닌가가 판단된다. 테이블1이 소정의 거리를 이동하였다고 판단되는 경우에는 스텝S53으로 진행한다. 테이블1이 소정의 거리를 이동하지 않았다고 판단되는 경우에는, 소정의 거리(40mm) 이동할 때까지 스텝S51 및 스텝S52를 반복하고, 제1CCD카메라14a, 제2CCD카메라15a로 취성재료기판2의 모서리Va를 촬영하여 취성재료기판2의 모서리Va의 화상 데이터를 받아 들이고, 이 화상 데이터를 화상처리한다. 또한 동시에 제3CCD카메라14b, 제4CCD카메라15b로 취성재료기판2의 모서리Vb를 촬영하여 취성재료기판2의 모서리Vb의 화상 데이터를 받아 들이고, 이 화상 데이터를 화상처리한다.
스텝S53에 있어서, 제lCCD카메라14a, 제2CCD카메라15a에 의하여 받아 들여진 소정의 거리(40mm)에 걸친 취성재료기판2의 모서리Va의 화상 데이터에 대하여 취성재료기판2의 모서리의 흠집 유무(모서리 품질의 양부(良否))가 판정된다. 마찬가지로 제3CCD카메라14b, 제4CCD카메라15b에 의하여 받아 들여진 소정의 거리(40mm)에 걸친 취성재료기판2의 모서리Vb의 화상 데이터에 대하여 취성재료기판2의 모서리의 흠집 유무(모서리의 품질의 양부)가 판정된다.
도6은 취성재료기판2의 모서리으로부터의 반사광의 광량을 표시한 히스토그램(histogram)을 나타내는 도면이다. 이 히스토그램에 있어서, 취성재료기판2의 모서리에서의 반사광의 광량은 CCD카메라에 의하여 받아 들여진 소정의 거리(40mm)에 걸친 취성재료기판2의 모서리의 화상 데이터를 화상처리함으로써 0∼255의 단계의 농담도(濃淡度)를 구비하는 농도로서 표시되어 있다. 반사광의 광량이 소정의 상한치(上限値)인 판정최고농도(判定最高濃度)와 소정의 하한치(下限値)인 판정최저농도(判定最低濃度)와의 사이에 있는 것을 모서리 품질의 판정기준으로 한다. 즉 모서리로부터의 반사광의 광량이 판정최고농도와 판정최저농도와의 사이에 있는 경우에는 그 모서리에 이상(異常)이 없다고 판정되고, 모서리로부터의 반사광의 광량이 그 판정최고농도를 상회하는 경우 또는 판정최저농도를 하회하는 경우에는 그 모서리에 이상이 있다고 판정된다.
취성재료기판2의 모서리 품질의 양부가 판정되는 경우에 있어서, 제1CCD카메라14a 및 제2CCD카메라15a에 의하여 촬영된 취성재료기판2의 모서리의 동일 장소로부터의 반사광의 광량의 양방(兩方)이 판정최고농도와 판정최저농도와의 사이에 있지 않은 경우도 있고 또한 제1CCD카메라14a 및 제2CCD카메라15a에 의하여 촬영된 취성재료기판2의 모서리의 동일 장소로부터의 반사광의 광량의 일방만이 판정최고농도와 판정최저농도와의 사이에 있지 않은 경우도 있다. 이러한 경우를 고려하여 적어도 제1CCD카메라14a 및 제2CCD카메라15a의 어느 일방의 카메라에 의하여 촬영된 취성재료기판2의 모서리의 동일한 장소로부터의 반사광의 광량이 판정최고농도와 판정최저농도와의 사이에 있지 않은 경우에 그 모서리가 품질불량이라고 판정된다. 마찬가지로 제3CCD카메라14b 및 제4CCD카메라15b의 어느 일방에 의하여 촬영된 취성재료기판2의 모서리로부터의 반사광의 광량이 판정최고농도와 판정최저농도와의 사이에 있지 않은 경우에 그 모서리가 품질불량이라고 판정된다.
스텝S54에서는, 취성재료기판2의 1변의 전체 길이에 걸쳐 주사(走査) 가 종료된 것인가 아닌가가 판단된다. 취성재료기판2의 1변의 전체 길이에 걸쳐 주사가 종료되지 않은 경우에는, 스텝S51에서 다시 다음 소정의 거리(40mm)에 걸쳐 모서리의 화상 데이터의 작성이 실행된다. 여기에서 취성재료기판2의 모서리의 품질 양부의 판정을 소정의 거리(40mm)마다 구분하는 것은, 테이블1을 소정의 속도로 이동시킬 때에 소정의 거리(40mm)에서 수집된 데이터라면 그 소정 거리(40mm)의 이동시간 내에서 화상판정을 할 수 있기 때문이고, 화상처리기기(畵像處理機器)와 시퀀서(sequencer)의 처리능력에 따라 테이블1의 이동속도 및 소정의 거리(여기에서의 설명에서는 설정치(設定値)인 40mm)는 변화될 수 있다. 또한 화상처리장치 및 CCD카메라를 선정하는 경우에 본 발명의 검사장치의 검사능력이나 테이블1의 이동속도는 선정된 화상처리장치의 메모리(memory)나 CCD카메라의 화소수(畵素數)에 의하여 좌우된다.
스텝14에 있어서 취성재료기판2의 모서리의 품질불량을 판정한 후에 스텝S15에 있어서, 테이블1이 90 。회전하고, 테이블1이 90 。회전하는 것에 대응하여 제1검사장치(10a∼17a) 및 제2검사장치(10b∼17b)가 소정의 위치로 이동된다. 그리고 스텝S16에 있어서, 테이블1은 소정의 언로딩 위치(unloading 位置)로 이동이 시작되고, 그 후에 스텝S17에 있어서, 나머지 2변의 모서리에 대하여 스텝S14와 동일한 검사가 실행된다.
스텝S18에 있어서는, 검사종료 후에 테이블1이 소정의 언로딩 위치로 이동한다. 그 후에 스텝S19에 있어서, 그 때까지 받아 들인 모서리의 화 상 데이터가 리셋(reset)되고, 스텝S20에 있어서, 다음에 검사하는 취성재료기판2가 소정의 대기위치(待機位置)에 있는가 아닌가가 판단된다. 다음에 검사하는 취성재료기판2가 소정의 대기위치에 있는 경우에는, 스텝S7로 되돌아 가서 상기한 일련의 검사가 반복된다. 다음에 검사하는 취성재료기판2가 소정의 대기위치에 없는 경우에는 검사종료가 된다.
상기한 바와 같이 취성재료기판의 코너를 인식하기 위해서는 CCD카메라와 같은 촬영수단(撮影手段)이 필요하지만, 취성재료기판의 모서리로부터의 반사광의 광량만을 검출하여 모서리에 흠집이 있는가 없는가만을 검사한다면 CCD카메라를 대신하여 저렴하고 단순한 수광소자(受光素子)를 사용하더라도 좋다.
본 발명에서는, 취성재료기판의 모서리의 흠집을 검출할 수 있는 검사장치가 제공된다. 이러한 취성재료기판의 모서리의 흠집을 검출하기 위해서는 조명(照明)의 각도 등을 미묘하게 조절하여야 한다. 본 발명에서는, 제1LED광원16a, 제3LED광원16b의 광축을 제1CCD카메라14a, 제3CCD카메라14b의 촬영 중심과 대략 일치시키고 또한 제2LED광원17a, 제4LED광원17b의 각도를 도7과 같이 취성재료기판2의 표면에 대하여 30°∼60°의 각도(바람직하게는 30°∼45°의 각도)로 취성재료기판2의 모서리의 양측에서 조사함으로써 상기한 흠집의 검출을 자동적으로 할 수 있다.
또한 도8a 및 도8b에 나타나 있는 바와 같이 투과조명(透過照明)112에 의하여 하방으로부터 투명(透明)한 취성재료기판111의 하면을 조사하면, 투명취성재료기판의 모서리 및 모서리 내부의 크랙(crack) 등을 검출할 수 있다. 도8a는 투과조명l12, 투명취성재료기판111, CCD카메라113의 위치관계를 나타내는 측면도이고, 도8b는 그 정면도이다. 도8a 및 도8b의 예에서는, 투명취성재료기판111을 투과한 빛이 투명취성재료기판111의 표면에 대하여 일방향(一方向)으로 약 60 。 기울어진 상태에서 CCD카메라l13에 수광되는 구성으로 되어 있다.
또한 본 발명의 검사장치는, 취성재료기판의 모서리로부터의 반사광의 광량이 판정최고농도와 판정최저농도와의 농도 차이에 의거하여 취성재료기판의 모서리의 품질불량의 종류를 판정할 수 있다. 판정할 수 있는 취성재료기판의 모서리의 품질불량의 종류로서는, 광원으로서 제1LED광원16a, 제3LED광원16b를 이용하는 경우에 길이의 측정, 흠집, 움푹 패인 곳, 마치 조개가 2개의 부분으로 갈라지는 것처럼 쪼개지는 것, (모서리의) 굴곡, (취성재료기판에 있어서의) 접합 실(接合 seal)의 실 쪼개짐, 깨어짐 등을 들 수 있고, 광원으로서 제2LED광원17a, 제4LED광원17b를 이용하는 경우에 흠집, 움푹 패인 곳, 마치 조개가 2개의 부분으로 갈라지는 것처럼 쪼개지는 것, 파편(破片) 조각, 박피(薄皮) 조각, (액정패널 기판에 있어서의) 봉입구(封入口)의 조개관자 모양의 흠집 등을 들 수 있다. 또한 판정할 수 있는 투명취성재료기판의 모서리의 품질불량의 종류로서, 광원인 투과조명에 대하여 수직으로 카메라를 설치하는 경우에는 흠집, 마치 조개가 2개의 부분으로 갈라지는 것처럼 쪼개어지는 것, 코너 흠집 등을 들 수 있고, 광원인 투과조명에 대하여 경사지도록 카메라를 설치하는 경우에는 크랙 등을 들 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 취성재료기판의 모서리에 빛을 조사하여 취성재료기판의 모서리로부터의 반사광의 광량이 소정의 상한치를 상회하는 때 및 소정의 하한치를 하회하는 때에는, 취성재료기판의 모서리에 결함에 연관되는 흠집(품질불량이다)이라고 판정함으로써 비교적 간단한 기기의 구성이면서 취성재료기판의 모서리의 결함을 높은 정밀도로 검출할 수 있는 검사방법 및 그 장치를 제공할 수 있다.

Claims (16)

  1. 취성재료기판(脆性材料基板)이 수평상태로 재치(載置)되는 테이블(table)과,
    그 테이블을 소정의 방향으로 이동시키는 테이블 이동수단(table 移動手段)과,
    그 테이블을 수평방향을 따라 회전시키는 테이블 수평회전수단(table 水平回轉手段)과,
    그 취성재료기판의 모서리에 빛을 조사(照射)하는 광원(光源)과,
    그 광원에 조사되어 그 취성재료기판의 모서리로부터 반사되는 반사광(反射光)을 수광(受光)하는 제1 내지 제4촬영수단과,
    그 취성재료기판의 일방(一方)의 모서리를 촬영하기 위하여 그 제1촬영수단과 그 제2촬영수단이 부착되어 상기 테이블의 이동방향과 직교하는 방향으로 이동 가능한 제1검사기기 부착판(第一檢査機器 附着板)과,
    그 취성재료기판의 타방(他方)의 모서리를 촬영하기 위하여 그 제3촬영수단과 그 제4촬영수단이 부착되어 상기 테이블의 이동방향과 직교하는 방향으로 이동 가능한 제2검사기기 부착판과,
    그 제1 내지 제4촬영수단에 의하여 수광된 그 모서리로부터의 반사광의 광량에 의거하여 상기 모서리의 품질의 양부(良否)를 판정하는 판정수단(判定手段)
    을 구비하고,
    그 제1촬영수단 또는 그 제2촬영수단과 그 제3촬영수단 또는 그 제4촬영수단에 의하여 그 취성재료기판의 코너를 형성하는 2변을 촬영하여 그 취성재료기판의 코너(corner)를 인식시키고, 그 테이블 수평회전수단은 그 취성재료기판의 모서리를 그 테이블의 이동방향과 일치시키는 것을 특징으로 하는 취성재료기판 모서리의 검사장치(檢査裝置).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 판정수단은, 상기 촬영수단에서 수광한 반사광의 광량의 상한치(上限値) 및 하한치(下限値)로서 미리 설정된 값을 유지하고, 그 촬영수단에서 수광한 반사광의 광량이 그 상한치를 상회하는 때 또는 그 하한치를 하회하는 때에 상기 취성재료기판의 모서리가 품질불량이라고 판정하는 것을 특징으로 하는 취성재료기판 모서리의 검사장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 판정수단은, 상기 광량의 크기에 대응하여 상기 취성재료기판의 모서리의 품질불량의 종류를 구별하는 것을 특징으로 하는 취성재료기판 모서리의 검사장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 광원은, 상기 취성재료기판의 모서리에 대하여 수직방향으로 빛을 조사하는 제1광원 및 제3광원과 상기 취성재료기판의 모서리의 양측(兩側)으로부터 비스듬한 방향으로 빛을 조사하는 제2광원 및 제4광원을 구비하고,
    상기 제1촬영수단은 그 제1광원에 의하여 그 모서리에 빛을 조사하는 경우에 그 모서리로부터의 반사광의 광량을 검출하고, 상기 제2촬영수단은 그 제2광원에 의하여 그 모서리에 빛을 조사하는 경우에 조사하는 빛의 취성재료기판의 모서리로부터의 반사광의 광량을 검출하고, 그 제1촬영수단과 그 제2촬영수단 중 적어도 하나의 촬영수단이 사용되고,
    상기 제3촬영수단은 그 제3광원에 의하여 그 모서리에 빛을 조사하는 경우에 그 모서리로부터의 반사광의 광량을 검출하고, 상기 제4촬영수단은 그 제4광원에 의하여 그 모서리에 빛을 조사하는 경우에 조사하는 빛의 취성재료기판의 모서리로부터의 반사광의 광량을 검출하고, 그 제3촬영수단과 그 제4촬영수단 중 적어도 하나의 촬영수단이 사용되는 것을 특징으로 하는 취성재료기판 모서리의 검사장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 촬영수단이 CCD카메라인 것을 특징으로 하는 취성재료기판 모서리의 검사장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 취성재료기판의 모서리 품질의 양부를 판정하는 방법에 있어서,
    그 취성재료기판의 코너를 형성하는 2변을 촬영하여 그 취성재료기판의 코너를 형성하는 2변의 화상 데이터(畵像 data)를 받아 들이는 스텝(step)과,
    그 화상 데이터에 의거하여 그 취성재료기판의 코너 위치를 인식시키고, 그 취성재료기판의 모서리를 그 취성재료기판의 이동방향과 일치시키는 스텝과,
    그 모서리를 따라 상대적으로 이동시키면서 그 모서리에 빛을 조사하는 조사스텝(照射 step)과,
    그 모서리로부터의 반사광을 수광하는 수광스텝(受光 step)과,
    수광된 그 반사광의 광량에 의거하여 그 모서리의 품질의 양부를 판정하는 판정스텝(判定 step)
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 취성재료기판 모서리의 검사방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 판정스텝은, 수광된 상기 반사광의 광량의 상한치 및 하한치로서 미리 설정된 값을 유지한 후, 수광된 그 반사광의 광량이 상한치를 상회하는 때 또는 하한치를 하회하는 때에 상기 취성재료기판의 모서리가 품질불량이라고 판정하는 스텝인 것을 특징으로 하는 취성재료기판 모서리의 검사방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 판정스텝은, 상기 취성재료기판의 모서리의 품질불량의 종류를 구별하는 스텝을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 취성재료기판 모서리의 검사방법.
  12. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 조사스텝은, 상기 취성재료기판의 모서리에 대하여 수직방향으로 빛을 조사하는 제1조사스텝과,
    상기 취성재료기판의 모서리의 양측으로부터 비스듬한 방향으로 빛을 조사하는 제2조사스텝과,
    그 제1조사스텝에 의하여 상기 취성재료기판의 모서리에 빛을 조사하는 경우에 그 취성재료기판의 모서리로부터의 반사광의 광량을 수광하는 제1수광스텝과,
    그 제2조사스텝에 의하여 그 취성재료기판의 모서리에 빛을 조사하는 경우에 상기 모서리로부터의 반사광의 광량을 수광하는 제2수광스텝
    을 구비하고,
    상기 제1수광스텝과 상기 제2수광스텝 중 적어도 어느 하나가 행하여지는 것을 특징으로 하는 취성재료기판 모서리의 검사방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 수광스텝이 CCD카메라에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 취성재료기판 모서리의 검사방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 수광스텝이 수광소자에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 취성재료기판 모서리의 검사방법.
  15. 삭제
  16. 제9항에 있어서,
    상기 2변의 화상 데이터를 받아 들이는 스텝은 CCD카메라에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 취성재료기판 모서리의 검사방법.
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