KR100591312B1 - 디스플레이 검사장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 TFT-LCD나 PDP등의 평판 디스플레이 검사에 필요한 작업공간을 최소화할 수 있는 디스플레이 검사장치에 관한 것으로서, 조명원으로부터 광을 조사받는 디스플레이와; 상기 디스플레이에서 반사된 광을 반사시키는 반사경과; 상기 반사경에서 반사된 광을 수신하는 카메라와; 상기 디스플레이에서 반사된 광을 상기 카메라로 재차 반사시키는 타원광학계를 포함하여 구성되고, 상기 타원광학계는 타원형 궤적의 레일홈이 형성된 판체와; 상기 판체의 레일홈에 설치되어 이동되는 상기 반사경과; 상기 반사경을 상기 레일홈을 따라 이동시키는 이동수단을 포함하여 구성되기 때문에, 디스플레이의 크기에 관계없이 상기 반사경으로부터 반사된 광을 수신하여 검사장치의 크기를 항상 최소화하는 효과가 있다.
매크로, 얼룩결함, 광학계 검사장치, TFT-LCD결함, 디스플레이
Description
도 1은 종래 기술에 따른 평판 디스플레이의 결함이 도시된 도면,
도 2는 종래 기술에 따른 디스플레이 검사장치의 일 예가 도시된 구성도,
도 3은 종래 기술에 따른 디스플레이 검사장치의 다른 예가 도시된 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 디스플레이 검사장치이 도시된 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 디스플레이 검사장치의 광학계 구성이 확대 도시된 도면이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
60 : 디스플레이 70 : 조명원
80 : 타원광학계 81 : 제 1반사경
82 : 제 2반사경 83 : 판체
84a,84b: 레일홈 90 : 이동수단
91 : 모터 93 : 안내부재
94 : 힌지축 98 : 카메라
100: 화상획득부 110: 화상처리부
120: 검출부
본 발명은 TFT-LCD나 PDP등의 디스플레이 패널의 결함여부를 검사하는 디스플레이 검사장치에 관한 것으로서, 특히 조명, 반사경 및 카메라를 사용하여 디스플레이 패널의 결함여부를 검사할수 있는 디스플레이 검사장치에 관한 것이다.
최근에는 LCD(Liquid Crystal Display)나 PDP(Plasma Display Panel)와 같은 평판 디스플레이(Flat Panel Display; FPD)에 대한 수요가 증대되고 있고, 이들 제품의 품질 관리는 매우 중요한 이슈가 되고 있다.
따라서, 각 디스플레이 제조업체에서는 검사장치를 만들어 제조된 제품의 불량을 사전에 검사하여 시판되는 제품의 품질 수준을 향상시키기 위하여 노력하고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 평판 디스플레이의 결함이 도시된 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, TFT-LCD의 디스플레이(4)에 TFT 패턴을 입히는 포토 공정에서는 디스플레이(4)에 이물, 노광시 생기는 마스크 불량, 공정조건 등에 따라서 얼룩결함(2)이 생성되게 된다.
이러한 얼룩결함은 사람이 목시 검사 또는 에어리어 카메라를 이용하는 검사장치에 의해 그 검사가 가능해 진다.
도 2는 종래 기술에 따른 디스플레이 검사장치의 일 예가 도시된 구성도이다.
종래 기술에 따른 디스플레이 검사장치은 도 2에 도시된 바와 같이, TFT-LCD나 PDP등의 피검사체인 평판 디스플레이(4)에 광을 조사하는 조명원(6)과, 상기 디스플레이(4)에서 반사된 반사광을 촬상하는 카메라(8)와, 촬상된 화상을 획득하여 데이터화하는 화상획득부(10)와, 상기 데이터를 받아 화상처리 및 화상인식 과정을 수행하는 화상처리부(12)와, 화상처리된 데이터를 분석하여 결함을 검출하는 검출부(14)로 구성된다.
또한, 상기 디스플레이 검사장치은 상기 디스플레이(4)를 요잉운동시키는 디스플레이 회전수단(16)과, 상기 디스플레이(4)에 광을 조사하는 조명원(6)을 이동시키는 이동수단(미도시)이 포함되어, 디스플레이(4)를 회전시키거나 조명원(6)을 이동시키면서 검사를 수행한다.
상기 디스플레이 회전수단(16)은 모터와 커넥팅 로드로 구성된 다축로봇(미도시)으로 구성될 수 있다.
한편, 최근에는 평판 디스플레이 장치의 크기가 대형화 됨에 따라 디스플레이 검사장치의 크기도 대형화 되고 있다.
종래 기술에 따른 매크로 검사장치은 도 3에 도시된 바와 같이, 디스플레이(4)의 크기(L3->L2->L1)가 대형화 될수록 디스플레이(4)와 카메라(8)사이의 거리(W3->W2->W1)가 멀어지게 되고, 이에 따라 검사장치의 전체 크기가 대형화되게 된다.
즉, 종래 기술에 따른 디스플레이 검사장치은 조명원에서 조사된 광이 디스플레이에 직진하여 입사되고 디스플레이로부터 반사된 반사광은 직진하여 카메라에 촬상되기 때문에, 디스플레이가 대형화됨에 따라서 카메라와 디스플레이 사이의 거리가 멀어지게 되고, 그에 따라 작업공간의 크기가 커지게 되어 보다 큰 검사장치이 요구 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술에 따른 디스플레이 검사장치의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 조명과 카메라의 각도를 조절하여 디스플레이의 크기에 관계없이 디스플레이의 결함을 검사할 수 있는 디스플레이 검사장치을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 조명과 카메라의 이격거리를 축소시킬수 있는 디스플레이 검사장치을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 디스플레이 검사장치는 조명원으로부터 광을 조사받는 디스플레이와; 상기 디스플레이에서 반사된 광을 반사시키는 반사경과; 상기 반사경에서 반사된 광을 수신하는 카메라와; 상기 디스플레이에서 반사된 광을 상기 카메라로 재차 반사시키는 타원광학계를 포함하여 구성되고, 상기 타원광학계는 타원형 궤적의 레일홈이 형성된 판체와; 상기 판체의 레일홈에 설치되어 이동되는 상기 반사경과; 상기 반사경을 상기 레일홈을 따라 이동시키는 이동수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 디스플레이 검사장치이 도시된 구성도이고, 도 5는 본 발명에 따른 디스플레이 검사장치의 광학계 구성이 확대 도시된 도면이다.
본 발명에 따른 디스플레이 검사장치은 도 4에 도시된 바와 같이, TFT-LCD나 PDP등의 피검사체인 디스플레이(60)로 광을 조사하는 조명원(70)과, 상기 디스플레이(60)에서 반사된 반사광을 순차적으로 반사시키는 제 1, 2반사경(81)(82)이 설치된 타원 광학계(80)와, 상기 제2반사경(82)에서 반사된 반사광이 입사되는 촬상수단인 카메라(98)와, 촬상된 화상을 획득하여 데이터화하는 화상획득부(100)와, 상기 데이터를 받아 화상처리 및 화상인식 과정을 수행하는 화상처리부(110)와, 화상처리된 데이터를 분석하여 결함을 검출하는 검출부(120)를 포함하여 구성된다.
상기 조명원(70)과 카메라(98)는 공지의 구동수단에 의하여 각도조절이 가능하도록 설치된다.
한편, 상기 타원광학계(80)는 상기 제1, 2반사경(81)(82)이 단일의 타원궤적을 따라 이동될 수 있도록 설치되어 있는데. 이를 도 5를 참조하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
동일한 타원형 궤적의 레일홈(84a)(84b)이 형성된 판체(83)와, 상기 타원형 궤적을 따라 각각 이동되도록 설치되고 상기 판체(83)로부터 전방으로 돌출되는 제 1,2 반사경(81)(82)과, 상기 반사경을 이동시키는 이동수단(90)으로 구성된다.
상기 이동수단(90)은 모터(91)와, 상기 모터(91)의 회전축에 일단이 고정된 링크부재(92)와, 상기 링크부재(92)에 회전가능하고 상기 링크부재(92)의 길이방향을 따라 이동가능토록 연결되고 상기 레일홈(84b)내부에 이동 가능토록 삽입되며 상기 제 1반사경(81)과 연결된 안내부재(93)로 구성된다.
한편, 상기 링크부재(92)의 끝단에는 상기 제 1반사경(81)이 외측으로 이탈되는 것을 방지하는 스토퍼(88)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 안내부재(93)는 힌지축(94)으로 상기 링크부재(92)에 연결되고, 상기 힌지축(94)은 링크부재(92)에 형성된 장홈(미도시)에 끼워져 링크부재(92)의 길이방향으로 이동될 수 있도록 설치되며, 상기 제 1반사경(81)은 상기 힌지축(94)에 회전가능토록 연결된다.
또한, 상기 제 1반사경(81)의 저면에는 안내구(81a)가 연결되고, 상기 안내구(81a)는 상기 레일홈(84b)에 이동가능토록 삽입된다.
따라서, 모터(91)가 구동되면 링크부재(92)가 회전되고, 링크부재(92)가 회전되면 안내부재(93)가 링크부재(92)의 길이방향으로 이동되면서 레일홈(84b)을 따라 상하로 이동된다. 안내부재(93)가 상하로 이동되면 상기 판체(83)의 전방으로 돌출된 제 1반사경(81)도 상기 레일홈(84b)이 이루는 타원형 궤적을 따라 이동되는데, 이때 안내구(81a)가 레일홈(84b)에 안내되어 이동되기 때문에 상기 제 1반사경(81)은 타원형 궤적과 같은 경사각도를 유지하게 된다.
상기 제 2반사경(82)의 이동수단은 상기 제 1반사경(81)의 이동수단(90)과 동일하므로 여기서는 설명을 생략한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 따른 디스플레이 검사장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.
조명원(70)의 각도를 조절하여 디스플레이(60)에 광을 조사시키면서, 상기 이동수단(90)을 작동시켜 상기 디스플레이(60)로부터 반사된 빛이 제 1, 2반사경(81)(82)에 순차적으로 입사되어 반사되도록 제 1, 2반사경(81)(82)을 타원형 궤적에 따라 이동시키고, 제 2반사경(82)로부터 반사된 빛이 카메라(98)로 입사되도록 카메라(98)의 각도를 조절하면, 상기 디스플레이(60)로부터 반사된 빛이 카메라(98)에 입사되어 촬상된다. 상기 카메라(98)에서 촬상된 화상은 화상획득부(100)에서 데이터화되고, 상기 데이터는 화상처리부(110)에서 화상처리 및 화상인식과정이 수행된 다음, 검출부(12)에 의해 디스플레이(60)의 결함이 검출되게 된다.
본 발명에 따른 디스플레이 검사장치은 조명원과 카메라의 각도 조절과 단일의 타원형 궤적을 따라 제 1, 2반사경이 이동되도록 함으로써, 다양한 규격의 디스플레이의 결함을 검사할 수 있음과 아울러 검사장치의 조명원과 카메라의 거리를 단축시켜 시스템의 크기를 축소시킬수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명에 따른 디스플레이 검사장치은 반사경이 디스플레이로부터 반사된 광을 재차 카메라로 반사시키도록 구성됨으로서 시스템의 크기를 최소화하는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 디스플레이 검사장치은 반사경이 소정의 경로를 따라 이동되면서 상기 카메라에 광을 반사시키기 때문에 디스플레이의 전 면적을 검사하는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 디스플레이 검사장치은 복수개의 반사경이 타원형 궤적의 레일홈을 따라 이동되면서 상기 디스플레이에서 반사된 광을 카메라에 전달하기 때문에 카메라의 위치변화를 최소화하는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 디스플레이 검사장치은 상기 디스플레이에서 반사된 광이 상기 카메라에 전달될 수 있도록 제 1, 2 반사경이 상호 연동되어 작동되기 때문에 검사장치의 크기를 최소화하는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 디스플레이 검사장치은 카메라가 상기 제 2 반사경으로 부터 광을 수신할 수 있도록 각도조절 가능하게 설치되기 때문에 재차 반사된 광을 용이하게 수신하는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 디스플레이 검사장치은 반사경이 디스플레이로부터 반사된 광을 재차 카메라로 반사시키도록 구성됨으로서 시스템의 크기를 최소화하는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 디스플레이 검사장치은 반사경이 소정의 경로를 따라 이동되면서 상기 카메라에 광을 반사시키기 때문에 디스플레이의 전 면적을 검사하는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 디스플레이 검사장치은 복수개의 반사경이 타원형 궤적의 레일홈을 따라 이동되면서 상기 디스플레이에서 반사된 광을 카메라에 전달하기 때문에 카메라의 위치변화를 최소화하는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 디스플레이 검사장치은 상기 디스플레이에서 반사된 광이 상기 카메라에 전달될 수 있도록 제 1, 2 반사경이 상호 연동되어 작동되기 때문에 검사장치의 크기를 최소화하는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 디스플레이 검사장치은 카메라가 상기 제 2 반사경으로 부터 광을 수신할 수 있도록 각도조절 가능하게 설치되기 때문에 재차 반사된 광을 용이하게 수신하는 효과가 있다.
Claims (9)
- 조명원으로부터 광을 조사받는 디스플레이와; 상기 디스플레이에서 반사된 광을 반사시키는 반사경과; 상기 반사경에서 반사된 광을 수신하는 카메라와; 상기 디스플레이에서 반사된 광을 상기 카메라로 재차 반사시키는 타원광학계를 포함하여 구성되고,상기 타원광학계는 타원형 궤적의 레일홈이 형성된 판체와; 상기 판체의 레일홈에 설치되어 이동되는 상기 반사경과; 상기 반사경을 상기 레일홈을 따라 이동시키는 이동수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 검사장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 반사경은 복수개 설치되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 검사장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 반사경은 소정 경로를 따라 이동되게 설치되고, 상기 카메라는 상기 반사경에서 반사된 광이 수신되도록 각도 조절 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 디스플레이 검사장치.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,상기 반사경은 제 1, 2 반사경으로 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 검사장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 이동수단은 상기 반사경과 연결되되, 상기 판체의 레일홈에 설치되어 상기 레일홈을 따라 이동되는 안내부재와;상기 안내부재와 연결되어 상기 안내부재를 이동시키는 링크부재와;상기 링크부재의 일측에 연결되어 상기 링크부재를 회전시키는 모터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 검사장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 링크부재는 길이 방향으로 길게 장홈이 형성되고, 상기 안내부재는 상기 장홈에 설치되어 상기 링크부재의 회전 시 상기 장홈을 따라 상기 링크부재와 상대운동되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 검사장치.
- 제 7 항에 있어서,상기 링크부재의 타측에는 상기 장홈을 따라 이동되는 안내부재가 분리되는 것을 방지하는 스토퍼가 더 설치된 것을 특징으로 하는 디스플레이 검사장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 반사경과 상기 안내부재는 힌지축에 의해 연결된 것을 특징으로 하는 디스플레이 검사장치.
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