KR100802980B1 - 액정기판 검사장치 및 검사방법 - Google Patents

Abstract

액정기판 검사장치 및 검사방법이 개시된다. 액정기판의 결함을 검사하는 장치로서, 액정기판이 안착되는 스테이지와, 스테이지의 일측에서 광을 방사하는 백라이트와, 백라이트와 스테이지 사이에 위치하며, 광을 편광시키는 제1 편광부와, 스테이지의 타측에 위치하며, 제1 편광부를 투과한 광을 편광시키는 제2 편광부를 포함하되, 백라이트와 제2 편광부 사이에는 소정 크기의 개구부를 제외한 영역에서 광을 차단하는 차광부가 개재되는 것을 특징으로 하는 액정기판 검사장치는, 액정기판의 러빙공정시 발생하는 배향막의 불량을 한꺼번에 미리 검사할 수 있고, 셀 공정전 검사공정을 수행하므로 리워크를 통해 제조비용을 절감하고 제품의 불량률을 감소시킬 수 있다.

합착, 액정기판, 유리기판, 배향막검사

Description

액정기판 검사장치 및 검사방법{Apparatus and method for inspecting liquid crystal display panel}

도 1은 종래 기술에 따른 액정기판 제조공정을 나타낸 순서도.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액정기판 검사장치의 사시도.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액정기판 검사장치의 측면도.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액정기판 검사장치의 사용상태도.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액정기판 검사장치의 차광부의 평면도.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액정기판 검사방법을 나타낸 순서도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 액정기판 검사장치 12 : 스테이지

14 : 백라이트 16 : 제1 편광부

18 : 차광부 20 : 개구부

22 : 광수신부 24 : 액정기판

23 : 제2 편광부 26 : 단위기판

본 발명은 액정기판 검사장치 및 검사방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 복수의 단위기판을 갖는 합착 액정기판를 검사하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

전자산업의 발달과 더불어 디스플레이 장치가 개인용 컴퓨터, 노트북, 무선단말기 등에 확대됨에 따라 기존의 브라운관 표시장치(CRT: Cathod Ray Tube)를 대체하여 TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display)가 각광받고 있다. TFT-LCD 는 브라운관 표시장치에 비해 차지하는 공간이 작으며, 고화질, 저소비 전력, 대화면구현 등의 장점으로 차세대 디스플레이장치로 주목 받고 있다.

액정디스플레이의 구조는 두 개의 유리기판 사이에 액정층이 위치하고 빛의 편광성을 이용하기 위해 편광판을 양 유리기판에 올린 상태로 되어있다. 여기서 액정분자에 방향성을 주기 위해 비틀림 각을 만들게 된다.

액정디스플레이 패널의 구동원리는 액정분자의 광학적 이방성과 분극성질을 이용한 것으로 액정분자는 그 구조가 가늘고 길기 때문에 분자배열에 방향성과 분극성을 가지고 있고, 이러한 성질을 갖는 액정분자들에 인위적으로 전자기장을 인가하여 분자배열의 방향을 조절함으로써 두 편광판사이의 빛의 투과량을 조절하여 색상 및 영상을 표시할 수 있게 된다.

도 1은 종래기술에 따른 액정기판 제조공정을 나타낸 순서도이다. 도 1을 참 조하면, ST100은 상부기판과 하부기판을 세정하여 배향막 도포 전에 기판상에 존재하는 이물질을 제거하기 위한 단계로서, 상부기판은 컬러필터가 형성된 기판이고 하부기판은 어레이 기판이다. ST200은 세정단계를 거친 상, 하부기판상에 액정분자의 초기 배향을 위한 배향막을 각각 형성하는 단계이다. ST300은 상부기판 또는 하부기판 중 어느 한 기판상에 액정셀 단위로 씰 패턴을 형성하고 스페이서를 산포하는 단계이다. 씰 패턴은 단위기판을 형성하기 위한 갭을 형성하고, 형성된 액정의 누출을 방지하게 된다. 스페이서는 상부기판과 하부기판사이에 균일한 갭을 형성하여 이후 액정이 균일하게 분포되도록 한다. ST400는 씰 패턴 및 스페이서가 산포된 기판상에 적하방식에 의해 액정을 형성하는 단계이다. ST500은 액정을 적하한 후 상부기판과 하부기판을 합착시키는 단계이다. 액정이 적하된 기판 상에 나머지 기판을 대향하여 배치한 후 가압하여 여분의 액정을 배출함과 동시에 두 기판의 열처리 및 씰 패턴의 경화를 통해 합착하게 된다. ST600은 합착된 액정기판을 액정셀 단위로 절단하는 단계로서, 커팅 휠을 이용하여 기판 표면에 절단선을 형성하는 스크라이브(scribe)공정과, 절단선에 힘을 가하여 단위기판으로 분리하는 브레이크(break)공정을 포함하게 된다. ST700은 절단된 액정셀 단위로 불량여부를 검사하는 단계이다. 상술한 공정을 살펴보면, 액정기판을 단위기판으로 절단한 후, 단위기판 단위로 불량여부의 검사공정을 수행하게 된다.

상술한 공정중 배향막 형성단계(ST200)를 좀 더 자세히 살펴보면, 두 유리기판사이의 액정분자는 배향막의 배향방향에 따라 초기 배향상태가 결정되는데, 배향막의 형성단계에는 고분자 박막으로 이루어진 배향막을 인쇄하는 단계와 인쇄된 배 향막을 예비 건조기와 경화로를 거쳐 소성처리하는 단계와 소성처리된 배향막의 표면을 러빙(rubbing)처리하는 단계를 포함하게 된다. 러빙처리는 러빙포를 이용하여 배향막을 일정한 방향으로 문질러 주는 것으로 러빙방향에 따라 액정분자들이 정렬하게 된다. 러빙방법은 먼저 기판 위에 폴리이미드 계열의 유기물질을 도포하고, 소정의 온도에서 용제를 날리고 정렬시킨 후, 소정의 온도에서 경화시켜 폴리이미드 배향막을 형성한 후, 벨벳 등을 감은 러빙포를 이용하여 일정한 방향으로 문질러 줌으로써 배향을 형성하게 된다.

러빙방법에 의한 배향막 형성방법은 배향막과 러빙포의 직접적인 접촉에 의해 이루어지므로 먼지 발생에 의한 셀의 오염, 정전기 발생에 의하여 기 형성된 TFT소자의 파괴, 러빙 후의 추가적인 세정공정의 필요, 대면적 적용시 배향의 비균일성 등 여러 가지 문제점이 발생하게 되어 액정기판의 제조시 수율을 떨어뜨리는 문제점이 되고 있다. 따라서, 배향막의 도포 및 러빙공정에서 발생한 불량은 이후의 셀 공정과 모듈 공정시 표시불량을 일으키므로 배향막의 불량검사가 필요하다.

종래기술에 따른 액정기판 제조공정 중 검사공정은 단위기판으로 절단된 이후에 이루어지기 때문에, 완성된 단위기판마다 검사공정이 개별적으로 수행되어, 검사공정에 소요되는 시간이 길어지고, 이에 따라 검사공정의 효율성 및 액정표시패널의 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 배향막의 불량검사에 있어 기판표면의 배향막의 부분적인 도포불량, 배향막의 표면에 설비성 및 기타 공정적인 원인에 기인한 파티클의 존재 등의 불량은 표면영상촬영으로 검출이 가능하나, 러빙포에 의한 배향막의 스크래치성 불량에 대해서는 검출하기가 어려워 수율을 악화시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 단위기판으로 절단하기 전에 다수의 단위기판을 갖는 합착 액정기판에 대하여 배향막의 불량검사를 한꺼번에 수행하고, 러빙포에 의한 배향막의 스크래치성 불량을 편광모드 방식에 의해 효율적으로 검사할 수 있는 액정기판의 검사장치 및 검사방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 액정기판의 결함을 검사하는 장치로서, 액정기판이 안착되는 스테이지와, 스테이지의 일측에서 광을 방사하는 백라이트와, 백라이트와 스테이지 사이에 위치하며, 광을 편광시키는 제1 편광부와, 스테이지의 타측에 위치하며, 제1 편광부를 투과한 광을 편광시키는 제2 편광부를 포함하되, 백라이트와 제2 편광부 사이에는 소정 크기의 개구부를 제외한 영역에서 광을 차단하는 차광부가 개재되는 것을 특징으로 하는 액정기판 검사장치가 제공된다.

백라이트는 액정기판의 규격에 상응한 크기로 배치할 수 있음은 물론 백라이트를 개구부의 크기에 상응하는 크기로 하여, 검사대상 단위기판에 빛을 조사하기 위해 액정기판의 면내방향으로 이동가능하도록 할 수 있다.

액정기판은 복수의 단위기판으로 절단되어 사용되며, 검사의 효율성을 위해 검사대상 단위기판을 한정하여 검사하기 위해 개구부는 단위기판의 크기에 상응하는 크기로 형성할 수 있다.

제1 편광부는 백라이트의 크기에 상응하는 크기를 가지고, 액정기판의 면내방향으로 이동가능하도록 형성하여 백라이트에서 방사된 빛을 편광하도록 한다.

제2 편광부는 스테이지의 타측에 위치하여, 제1 편광부를 투과한 광을 편광시킨다. 그리고, 제2 편광부를 투과한 광을 수신하는 광수신부를 더 둘 수 있으며, 광수신부는 개구부의 위치에 상응하여 액정기판의 면내방향으로 이동가능하도록 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 복수의 단위기판으로 절단되어 사용되는 액정기판에, 복수의 단위기판 각각의 위치에 대응하는 복수의 검사영역 중 어느 하나가 선택적으로 개방되도록 작동하는 차광막을 적용하여, 액정기판의 결함을 검사하는 방법으로서, 액정기판을 로딩하는 단계, 복수의 검사영역 중 어느 하나가 개방되도록 차광막을 작동하는 단계, 액정기판의 일측에서 편광된 광을 방사하고, 액정기판을 투과한 광을 다시 편광시켜 수신하는 단계 및 수신된 광에 상응하는 이미지 데이터를 생성하고, 이미지 데이터를 분석하여 액정기판의 결함을 검출하는 단계를 포함하는 액정기판 검사방법이 제공된다.

복수의 검사영역 중 어느 하나의 검사영역의 검사가 완료되면 다음의 검사영역으로 이동하여 각각의 검사영역에 대해서 상술한 검사단계를 수행한다. 액정기판의 복수의 검사영역에 대해서 검사가 모두 이루어지면 검사가 완료된 액정기판을 언로딩하는 단계를 둘 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 액정기판 검사장치의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액정기판 검사장치의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액정기판 검사장치의 측면도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 스테이지(12), 백라이트(14), 제1 편광부(16), 차광부(18), 개구부(20), 제2 편광부(23), 광수신부(22), 액정기판(24), 단위기판(26)이 도시되어 있다.

본 실시예의 액정기판 검사장치(10)는 단위기판으로 절단하기 전에 다수의 단위기판을 갖는 합착 액정기판(24)에 대하여 배향막의 불량검사를 한꺼번에 수행하고, 러빙포에 의한 배향막의 스크래치성 불량을 편광모드 방식에 의해 효율적으로 검사하기 위해, 액정기판(24)이 안착되는 스테이지(12)와, 스테이지(12)의 하부에서 광을 방사하는 백라이트(14)와, 백라이트(14)와 스테이지(12) 사이에 위치하여, 광을 편광시키는 제1 편광부와(16), 스테이지(12)의 상부에서, 제1 편광부(16)를 투과한 광을 편광시키는 제2 편광부(23)를 포함하되, 백라이트(14)와 제2 편광부(23) 사이에는 검사대상 단위기판 크기의 개구부(20)를 제외한 영역에서 광을 차단하는 차광부(18)가 개재되도록 구성한다.

물론, 본 구성은 복수의 단위기판을 가지는 액정기판을 절단한 후, 절단된 단위기판에 대해 개별적인 불량여부를 검사하기 위하여도 사용될 수 있다. 즉, 단위기판을 스테이지(12)상에 안착하여 개구부(20)를 단위기판의 크기에 상응한 크기 로 조절하여 불량여부를 검사할 수 있고, 단위기판의 특정영역으로 개구부(20)의 위치와 크기를 조절하여 불량여부를 검사하는 것도 가능하다.

본 실시예의 액정기판 검사장치(10)를 이용하여 배향막의 불량을 검사하는 원리를 간략히 설명하면, 정상적인 액정기판(24)의 액정분자는 배향막을 따라서 비틀리듯이 배열되어 있고, 액정기판(24)의 상하면에 90˚를 이루는 편광판을 배치하고 액정분자에 전압을 인가하지 않은 상태에서 빛을 조사하면 제1 편광부(16)을 통과한 빛은 액정분자를 따라서 비틀리기 때문에 제2 편광부(23)을 통과할 수 있게 되어 액정기판(24)의 화면을 보면 하얗고 밝게 보이게 된다. 만일 제1, 2 편광부(16, 23)을 같은 각도를 이루게 배치한 후 위와 동일한 조건에서 빛을 조사하면 화면은 검게 보이게 된다. 즉, 풀 블랙 패턴(full black pattern)으로 배향막의 불량을 검사하게 된다. 이와 같은 원리를 이용하여 액정기판(24)을 통과한 빛을 제2 편광부를 적절하게 조절하여 전체적으로 검게 보이게 한 후 하얗고 밝게 보이는 부분을 스크래치성 불량으로 판단하여 검사하게 된다. 즉, 액정기판(24)이 정상이라면 전체적으로 검게 보일 것이며, 액정기판(24)에 러빙포에 의한 스크래치성 불량이 있다면 불량이 일어난 부분은 하얗게 보일 것이므로 이와 같은 원리로 본 실시예의 액정기판 검사장치를 구성하게 된다.

본 실시예의 액정기판 검사장치(10)의 스테이지(12)는 액정기판(24)을 적절히 지지할 수 있고, 또한 백라이트(14)에서 조사된 빛을 통과할 수 있도록 한다. 바람직하게는 지지프레임을 두고 백라이트(14)에서 조사된 빛이 투과할 수 있도록 지지프레임상에 투명한 유리를 두어 액정기판(24)을 지지하도록 하는 것이 좋다. 또한, 사용자가 배향막 불량을 수월하게 검사할 수 있도록 회전자 등을 두어 스테이지(12)의 경사를 조절할 수 있도록 하는 것이 좋다.

본 실시예의 백라이트(14)는 스테이지(12)의 하면에서 액정기판(24)에 광을 방사할 수 있도록 배치되며, 이 경우 액정기판(24)의 크기 정도의 백라이트(14)를 설치한다. 그러나, 반드시 사각형의 형상의 백라이트(14)일 필요는 없으며 액정기판(24)에 적절하게 빛을 조사할 수 있는 당업자에 자명한 광원들을 사용할 수 있다. 백라이트(14)의 또 다른 실시예로서, 백라이트(14)를 개구부(20)의 크기 정도로 하여, 액정기판(24)의 면내방향으로 이동 가능하도록 구성할 수 있다.

제1 편광부(16)은 백라이트(14)와 스테이지(12) 사이에 위치하여, 백라이트(14)에서 방사된 빛을 편광시켜 스테이지(12)상의 액정기판(24)에 조사될 수 있도록 한다. 이러한 제1 편광부(16)은 스테이지(12)가 지지프레임과 투명한 유리로 구성되는 경우 유리의 하부에 편광필터를 접착시켜 하나의 제1 편광부(16)로 구성하는 것도 가능하다. 그리고, 편광필터를 백라이트(14) 면상에 접착시켜 제1 편광부(16)으로 구성하는 것도 가능하다. 이외에 다른 실시예로서, 백라이트(14)를 개구부(20)의 크기로 하여 구성한 경우, 제1 편광부(16)를 백라이트(14)의 크기로 하여, 백라이트와 결합하여 액정기판의 면내방향으로 이동 가능하도록 형성하는 것도 가능하다. 이에 대해서는 아래에서 도 4를 통해 설명하기로 한다.

편광(偏光)이란 빛의 진동면, 즉 전기장과 자기장의 방향이 항상 일정한 평면에 한정되어 있는 빛을 의미하며, 이에 대해 광원으로부터의 직사광선처럼, 진동방향과 세기가 불규칙적으로 변화하면서 평균적으로는 어느 방향에서 같은 세기를 가지고, 이 빛의 진행방향에 대칭인 빛을 자연광(自然光)이라 한다. 이러한 자연광과 편광은 직접 보아서는 구별할 수 없으나, 특정한 진동면을 가진 빛만을 통과시키는 필터(偏光子)를 통과시키면 편광은 필터의 회전에 수반하여 투과광(透過光)의 밝기가 변하므로, 필터의 회전에 관계없이 항상 같은 밝기를 가지는 자연광과 다르다는 것을 알 수 있다.

본 실시예에서는 편광모드 방식에 의해 백라이트(14)에서 방사된 자연광을 제1 편광부(16)를 통해 편광하여 특정한 진동면을 가진 빛만을 액정기판(12)에 조사하여 액정기판(12)의 양 유리기판 사이의 배향막에 의해 배향된 액정분자를 통과하면서 제1 편광부(16)를 통해 편광된 진동면과 다른 특정한 진동면을 가지게 되며 이를 제2 편광부(23)를 통해 광수신을 하게 된다. 따라서 제2 편광부(23)를 적절한 방향으로 조절하면 투과광의 밝기가 변하게 되므로 이를 이용하여 액정기판(24)의 불량을 검사할 수 있다. 상기의 실시예 이외에 제1 편광부(16)와 제2 편광부(23)는 상술한 원리를 구현할 수 있는 당업자에 자명한 편광장치가 사용될 수 있다.

차광부(18)는 스테이지(12)상에 액정기판(12)을 안착하고, 액정기판(12)의 검사대상 단위기판 크기의 개구부(20)를 형성하고 이를 제외한 영역에서 광을 차단할 수 있도록 한다. 즉, 차광부(18)는 스테이지(12)에서 액정기판(12)의 두께 정도의 거리에 이격되어 위치하되, 단위기판(26)의 크기의 개구부(20)를 두는 것이다. 이 경우, 액정기판(24)은 복수의 단위기판(26)으로 구성되므로, 단위기판(26)의 위치와 크기가 변경되는 경우 개구부(20)의 위치를 조절할 수 있고, 개구부(20)의 크기도 조절할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다. 이 경우 차광부(18)는 이동 가 능한 복수의 차광막이 결합되어 형성될 수 있으며, 개구부(20)의 위치는 복수의 차광막을 이동시킴으로써 변경되도록 구성할 수 있다. 이에 대해서는 아래에서 도 5를 통해 자세히 설명하기로 한다.

개구부(20)를 두는 이유는 검사대상이 되는 단위기판(26)의 크기에 개구부(20)의 크기를 맞춘 후 개구부(20)이외의 부분을 차광하여, 백라이트(14)에서 방사된 광이 제1 편광부(16)에 의해 편광되고 편광된 광이 검사대상이 되는 단위기판(26)을 거쳐 제2 편광부(23)를 통해 광수신부(22)로 광을 수신함에 있어 주위의 빛의 간섭을 피해 보다 정확한 검사를 하기 위함이다. 한편, 이 경우 풀 블랙 패턴으로 배향막의 불량을 검사하기 위해 차광부(18)의 색은 검은색으로 하는 것이 바람직하다.

본 실시예에 있어서 제2 편광부(23)를 투과한 광을 수신하는 광수신부(22)를 더 포함할 수 있으며, 광수신부(22)는 개구부(20)의 위치에 따라 액정기판(24)의 면내방향으로 이동 가능하도록 한다. 광수신부(22)에서는 제2 편광부(23)의 편광장치를 적절하게 조절하여 액정기판(24)을 전체적으로 검게 보이게 한 후 스크래치성 불량을 검사하게 된다. 백라이트(14)에서 방사된 광이 제1 편광부(16)에 의해 편광되고, 편광된 광이 액정기판(24)를 통과한 후, 차광부(18)의 개구부(20)상에 있는 광수신부(22)에서 액정기판(24)의 배향막 불량을 검사하게 되는 것이다. 즉, 액정기판(24)이 정상이라면 전체적으로 검게 보이며, 액정기판(24)에 러빙포에 의한 스크래치성 불량이 있다면 불량이 일어난 부분은 하얗게 보이게 된다. 이 경우 제2 편광부(23)를 통해 사용자가 직접 제2 편광부(23)를 조절하면서 검사대상 단위기 판(26)을 직접 바라보면서 불량검사를 할 수 있다. 바람직하게는 스테이지(12)의 상면을 액정기판(24)의 면내방향으로 이동 가능하게 결합된 하나 이상의 카메라(미도시)와, 카메라와 연결되며, 카메라가 촬영한 검사대상 단위기판(26)의 영상을 보여주는 디스플레이장치(미도시)로 구성하는 것이 좋다. 즉, 제2 편광부(23)의 편광장치를 적절하게 조절한 후 검사대상 단위기판(26)을 전체적으로 검게 보이게 한 후, 카메라가 촬영한 영상을 카메라와 연결된 디스플레이장치를 통해 검사대상 단위기판(26)을 화면상 표시하고 이를 통해 배향막의 불량을 검사하는 것이다. 이 경우 하나 이상의 카메라가 촬영한 검사대상 단위기판(26)의 영상처리를 통해 기 설정된 기준값과 비교하여 불량으로 판정나면 검사대상 단위기판(26)의 불량여부를 디스플레이장치로 디스플레이 하도록 할 수 있다.

한편, 제2 편광부(23)는 광수신부(22)와 일체로 형성될 수 있는데, 예를 들어 편광카메라를 사용할 경우에는 편광카메라의 편광렌즈가 제2 편광부(23)에 해당하게 되고, 나머지 카메라 부분이 광수신부(22)에 해당되도록 구성하는 것도 가능하다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액정기판 검사장치의 사용상태도이다. 도 4를 참조하면, 스테이지(12), 백라이트(15), 제1 편광부(17), 차광부(18), 개구부(20), 광수신부(22), 제2 편광부(23), 액정기판(24), 단위기판(26)이 도시되어 있다.

백라이트(14)와 제1 편광부(16)의 다른 실시예로서, 백라이트(15)의 크기를 개구부(20)의 크기 정도로 하여, 액정기판(24)의 면내방향으로 이동 가능하도록 구 성할 수 있다. 액정기판(24)의 면내방향이라 함은 액정기판과 평행한 평면상에서의 이동방향을 의미하며, 예컨데, 도 4의 화살표 및 점으로 표시된 것과 같이 액정기판과 일정한 거리를 유지한 상태에서 이동하는 경우이다. 본 실시예의 백라이트는 이러한 액정기판의 면내방향 내에서 이동가능 하도록 별도의 이동수단(미도시)을 결합하여 필요에 따라 검사대상이 되는 단위기판(26)의 위치로 이동하여 광을 방사할 수 있도록 구성할 수 있다.

또한, 제1 편광부(17)를 백라이트(15)의 크기로 하여, 백라이트(15)와 결합하여 백라이트(15)와 같이 액정기판(24)의 면내방향으로 이동 가능하도록 하여, 백라이트(15)에서 방사된 광을 제1 편광부(17)를 통해 편광하도록 구성하는 것이다.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액정기판 검사장치의 차광부를 나타낸 개략도이다. 도 5를 참조하면, 2 쌍의 단위 차광막(32a, 32b), 개구부(20), 액정기판(24), 단위기판(26)이 도시되어 있다.

차광부(18)의 일 실시예로서, 직사각형의 개구부(20)를 형성하도록 검사대상단위기판(26)의 각 변의 위치에 배치되고 서로 대향하여 상호 간의 거리조절이 가능한 2 쌍의 단위 차광막(32a, 32b)으로 구성한다. 이와 같이 구성함으로써 개구부(20)의 위치를 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 개구부(20)의 크기를 조절할 수 있게 된다.

즉, 검사대상 단위기판(26)에 차광부(18)의 개구부(20)를 맞추기 위해 2 쌍의 단위 차광막(32a, 32b)을 두고, 2 쌍의 단위 차광막(32a, 32b)에는 서로 대향하여 상호 간의 거리조절이 가능하도록 이동수단(미도시)를 두어, 2 쌍의 단위 차광 막(32a, 32b)중 한 쌍의 단위 차광막의 일단을 검사대상 단위기판(26)의 양변에 맞추고 나머지 한 쌍의 단위 차광막(32a, 32b)의 일단을 각각 검사대상 단위기판(26)의 나머지 양변에 맞춤으로써 검사대상 단위기판(26)이외의 부분을 차광할 수 있다. 2 쌍의 단위 차광막(32a, 32b) 각각을 적절히 이동시킴으로써 단위기판(26)의 위치와 크기에 상응한 개구부(20)를 형성할 수 있는 것이다. 2 쌍의 단위 차광막(32a, 32b)의 폭은 검사시 주위의 빛의 간섭을 피할 수 있을 정도로 적절히 크기로 한다. 이 경우 풀 블랙 패턴으로 배향막의 불량을 검사하기 위해 단위 차광막(32a, 32b)의 색은 검은색으로 하는 것이 바람직하다.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액정기판 검사방법을 나타낸 순서도이다. 도 6을 참조하면, ST10 단계에서는, 복수의 단위기판으로 절단되어 사용되는 액정기판에 복수의 단위기판의 각각의 위치에 대응하는 복수의 검사영역 중 어느 하나가 개방되도록 차광막이 작동하고 액정기판의 결함을 검출하기 위해, 액정기판을 스테이지 상에 로딩한다. 이때 스테이지는 지지프레임과 투명한 유리로 구성될 수 있으며, 투명한 유리판상에 액정기판을 정렬하여 고정한다. 스테이지는 경사를 조절할 수 있는 회전자 등을 둔 경우에는 사용자가 액정기판의 검사를 용이하게 할 수 있는 각도로 스테이지의 경사를 맞춘다.

ST20 단계에서는, 복수의 검사영역 중 어느 하나가 개방되도록 차광막을 작동한다. 스테이지상에 액정기판이 배치되면 차광부의 개구부를 액정기판의 검사영역으로 이동하고 검사영역은 개방되고 이를 제외한 영역은 차광되도록 한다. 이 경우 백라이트를 개구부의 크기로 하여, 액정기판(24)의 면내방향으로 이동 가능하도 록 구성한 경우에는 백라이트를 검사영역으로 이동한다.

ST30 단계에서는, 액정기판의 일측에서 편광된 광을 방사하고, 편광된 광이 액정기판을 투과하고 투과된 광을 다시 편광시켜 광수신을 한다. 차광부의 개구부를 검사영역으로 이동한 후에 백라이트에서 검사영역에 광을 방사하게 되는데, 백라이트에서 방사된 광은 제1 편광부를 통과하면서 편광하게 된다. 편광된 광은 검사영역 단위기판을 통과하게 되고, 차광부의 개구부를 통해 다시 제2 편광부에 의해 편광되고 다시 편광된 광을 광수신부에서 수신하게 된다. 액정기판의 액정분자는 배향막의 배향에 따라 비틀어져 있어서 제1 편광부에서 편광된 광이 배향방향에 따라 비틀리게 되고, 이 비틀린 광이 제2 편광부에 의해 다시 편광되고 이를 수신하여 검사영역의 배향막 불량을 검사하는 것이다.

ST30 단계에는, 광수신부를 하나 이상의 편광카메라와, 편광카메라가 촬영한 영상을 보여주는 디스플레이장치로 구성한 경우에는 먼저, 수신된 광에 상응하는 이미지 데이터를 생성하는 단계(ST32)와, 생성된 이미지 데이터를 분석하여 액정기판의 결함을 검출하는 단계(ST33)를 포함할 수 있다. 이미지 데이터는 제2 편광부를 조절하여 검사영역을 전체적으로 검게 보이게 한 후, 카메라에서 촬영한 영상을 통해 생성되고, 생성된 이미지 데이터를 이미지 프로세싱으로 분석하여 기 설정된 기준값과 비교하여 검사영역의 불량여부를 판단하게 된다. 또한, 검사영역의 단위기판이 불량으로 판정나면 이를 디스플레이장치로 디스플레이 하도록 할 수 있다. 이 경우 제2 편광부에서 편광된 광을 사용자가 직접 눈으로 확인하여 불량검사를 수행할 수도 있다.

ST40 단계에서는, 복수의 검사영역 중 어느 하나의 검사영역의 검사가 완료되면 다음의 검사영역으로 이동하여 각각의 검사영역에 대해서 상술한 검사단계를 수행한다.

ST50 단계에서는, 액정기판의 복수의 검사영역에 대해서 검사가 완료되면, 액정기판을 언로딩하며, 이후의 공정에서 액정기판이 복수의 단위기판으로 절단되고 불량이 발생한 영역의 단위기판은 리워크나 리페어 과정을 거치게 된다.

전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 액정기판의 러빙공정시 발생하는 배향막의 불량을 한꺼번에 미리 검사할 수 있고, 단위기판 공정전 검사공정을 수행하므로 리워크를 통해 제조비용을 절감하고 제품의 불량률을 감소시킬 수 있다.

Claims (10)

1. 액정기판의 결함을 검사하는 장치로서,

   상기 액정기판이 안착되는 스테이지와;

   상기 스테이지의 일측에서 광을 방사하는 백라이트와;

   상기 백라이트와 상기 스테이지 사이에 위치하며, 상기 광을 편광시키는 제1 편광부와;

   상기 스테이지의 타측에 위치하며, 상기 제1 편광부를 투과한 상기 광을 편광시키는 제2 편광부를 포함하되,

   상기 백라이트와 상기 제2 편광부 사이에는 소정 크기의 개구부를 제외한 영역에서 상기 광을 차단하는 차광부가 개재되며,

   상기 차광부는 이동 가능한 복수의 차광막이 결합되어 형성되며, 상기 개구부의 위치는 상기 복수의 차광막을 이동시킴으로써 변경되는 것을 특징으로 하는 액정기판 검사장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 백라이트는 상기 개구부의 크기에 상응하는 크기를 가지고, 상기 액정기판의 면내방향으로 이동 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 액정기판 검사장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제1 편광부는 상기 백라이트의 크기에 상응하는 크기를 가지고, 상기 액정기판의 면내방향으로 이동 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 액정기판 검사장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 액정기판은 복수의 단위기판으로 절단되어 사용되며,

   상기 개구부는 상기 단위기판의 크기에 상응하는 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정기판 검사장치.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,

   상기 차광막은, 직사각형의 개구부를 형성하도록 상기 개구부의 각 변에 상응하는 위치에 배치되고 서로 대향하며 상호 간의 거리조절이 가능한 2 쌍의 단위 차광막을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정기판 검사장치.
7. 제1항에 있어서,

   상기 제2 편광부를 투과한 상기 광을 수신하는 광수신부를 더 포함하되, 상기 광수신부는 상기 개구부의 위치에 상응하여 상기 액정기판의 면내방향으로 이동 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 액정기판 검사장치.
8. 복수의 단위기판으로 절단되어 사용되는 액정기판에, 상기 복수의 단위기판 각각의 위치에 대응하는 복수의 검사영역 중 어느 하나가 선택적으로 개방되도록 작동하는 차광막을 적용하여, 상기 액정기판의 결함을 검사하는 방법으로서,

   (a) 상기 액정기판을 로딩하는 단계;

   (b) 상기 복수의 검사영역 중 어느 하나가 개방되도록 상기 차광막을 작동하는 단계;

   (c) 상기 액정기판의 일측에서 편광된 광을 방사하고, 상기 액정기판을 투과한 광을 다시 편광시켜 수신하는 단계; 및

   (d) 상기 단계 (c)에서 수신된 광에 상응하는 이미지 데이터를 생성하고, 상기 이미지 데이터를 분석하여 상기 액정기판의 결함을 검출하는 단계를 포함하는 액정기판 검사방법.
9. 제8항에 있어서,

   상기 단계 (b) 내지 상기 단계 (d)는 상기 복수의 검사영역 각각에 대해 수행되는 것을 특징으로 하는 액정기판 검사방법.
10. 제8항에 있어서,

    상기 단계 (d) 이후에, 상기 액정기판이 상기 복수의 단위기판으로 절단되도록 상기 액정기판을 언로딩하는 단계를 더 포함하는 액정기판 검사방법.

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