KR100825968B1 - 평판 디스플레이의 가장자리 검사 장치 - Google Patents

평판 디스플레이의 가장자리 검사 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 대형 평판 디스플레이의 가장자리에서 발생되는 스크래치, 찍힘, 깨짐 등의 결함을 고속으로 검사할 수 있는 평판 디스플레이의 가장자리 검사 장치에 관한 것이다. 본 발명의 평판 디스플레이의 가장자리 검사 장치는 평판 디스플레이이 놓이는 스테이지; 상기 스테이지에 놓이는 평판 디스플레이의 4개의 가장자리 면을 동시에 각각 촬영하는 촬영부재들; 상기 촬영부들 각각으로부터 입력되는 영상정보를 이용하여 평판 디스플레이의 가장자리 결함 유무를 검사하는 처리부를 포함한다. 상술한 구성에 의하면 가장자리 4면을 동시에 검사할 수 있다.
Figure R1020060051902
패널, 가장자리, 조명, 카메라

Description

평판 디스플레이의 가장자리 검사 장치{APPARATUS FOR INSPECTING EDGE OF FLAT PANEL DISPLAY}
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평판 디스플레이의 가장자리 검사 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평판 디스플레이의 가장자리 검사 장치에서 촬영부재의 요부 구성을 설명하기 위한 요부 사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평판 디스플레이의 가장자리 검사 장치에서 촬영부재의 요부 구성을 설명하기 위한 요부 단면도이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평판 디스플레이의 가장자리 검사 장치에서 검사 과정을 단계적으로 설명하기 위한 평면도이다.
삭제
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
110 : 스테이지
120 : 촬영부재
122 : 조명부재
124 : 카메라
130 : 이동 브래킷
140 : 제1이동부재
150 : 제2이동부재
본 발명은 평판 디스플레이 표면의 결함을 검사하기 위한 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 대형 평판 디스플레이의 가장자리에서 발생되는 스크래치, 찍힘, 깨짐 등의 결함을 고속으로 검사할 수 있는 평판 디스플레이의 가장자리 검사 장치에 관한 것이다.
일반적으로, TFT-LCD(Thin film transistor-liquid crystal display), PDP(Plasma display panel), EL(Electro luminescent) 등의 평판 디스플레이(Flat display) 패널은 다양한 공정을 거치면서 필연적으로 열적, 기계적 및 전기적 영향에 쉽게 노출되어 패널 표면(특히 가장자리 부분)에 스크래치, 크랙, 표면찍힘, 오염 등과 같은 다양한 결함이 발생될 수 있다.
이러한 평판 디스플레이의 결함은 목시 검사, 즉 검사자의 육안으로 결함 여부를 판별하게 된다. 이때, 결함의 발견을 용이하게 하기 위하여 패널 전체를 균일하게 조명하여 기판 전체를 검사하는 기판 외관 검사 장치가 사용된다.
그러나, 평판 디스플레이이 대형화 되어가면서 검사자의 육안으로 결함 여부를 판별하는 목시 검사에 많은 시간이 소요되고, 검사 과정과 그 검사 결과에 대한 신뢰성이 떨어지는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 평판 디스플레이의 가장자리에 발생된 결함을 신속하고 정확하게 검사할 수 있는 새로운 형태의 평판 디스플레이의 가장자리 검사 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 일 특징에 의하면, 평판 디스플레이의 가장자리 검사 장치는 평판 디스플레이이 놓여지는 스테이지; 상기 스테이지에 놓여지는 평판 디스플레이의 4개의 가장자리 면을 동시에 각각 촬영하는 촬영부재들; 상기 촬영부들 각각으로부터 입력되는 영상정보를 이용하여 평판 디스플레이의 가장자리 결함 유무를 검사하는 처리부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 촬영부재는 평판 디스플레이의 가장자리 저면으로 빛을 조사하는 조명부재; 상기 조명부재의 빛이 조사되는 평판 디스플레이의 가장자리 저면을 촬영하는 카메라; 및 상기 카메라와 상기 조명부재를 평판 디스플레이의 가장자리 면을 따라 이동시키는 제1이동부재를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제1이동부재는 모터에 의해 회전하는 리드스크류; 상기 리드스크류에 나사관통되는 암나사블록을 갖는 그리고 상기 카메라와 상기 조명부재가 설치되는 이동 브래킷을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 이동 브래킷은 평판 디스플레이의 가장자리 저면에 위치되는 하단부; 상기 하단부와 대향되도록 평판 디스플레이의 가장자 리 상면에 위치되는 상단부; 상기 하단부와 상기 상단부를 연결하는 연결부를 포함하며, 상기 조명부재와 상기 카메라는 상기 이동 브래킷의 하단부에 설치된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 이동 브래킷은 평판 디스플레이을 투과한 빛을 반사시키기 위하여 상기 상단부에 설치되는 반사판을 더 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 촬영부재는 상기 이동 브래킷을 대기 위치에서 촬영을 위한 위치로 이동시키기 위한 제2이동부재를 더 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 조명부재는 평판 디스플레이의 저면으로 경사지게 빛을 조사한다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 평판 디스플레이의 가장자리 검사 방법은 평판 디스플레이을 스테이지에 로딩하는 단계; 촬영부재를 평판 디스플레이의 각 모서리에 마다 위치시키는 단계; 평판 디스플레이의 4개의 가장자리 면을 동시에 각각 촬영하도록 촬영부재들을 슬라이드 이동시키는 단계; 및 상기 촬영부재들 각각으로부터 얻은 영상정보를 이용하여 평판 디스플레이의 가장자리 결함유무를 검사하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 촬영부재의 이동은 평판 디스플레이의 가장자리 면을 따라 모서리에서 인접한 다른 모서리까지 이동하면서 촬영한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달 될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 평판 디스플레이(이하, 패널이라고 함;10)의 가장자리 결함을 검사하는 장치(100)는 스테이지(110)와, 4개의 촬영부재(120), 처리부(190)를 포함한다.
스테이지(110)는 검사 장치의 뼈대를 구성하는 프레임(frame)상부에 위치된다. 스테이지(110)에는 중앙에 패널(10)이 놓여지는 로딩부(112)를 갖으며, 이 로딩부(112)는 다수의 지지핀(112a)들로 이루어진다.
촬영부재(120)들은 패널(10)의 가장자리 저면 4곳을 동시에 촬영하기 위한 것으로, 촬영부재(120)들은 스테이지(110)의 가장자리에 위치된다. 각각의 촬영부재(120)는 조명부재(122), 카메라(124), 이동 브래킷(130), 제1이동부재(140) 그리고 제2이동부재(150)를 포함한다.
카메라(124)는 CCD 라인센서와 같은 이미지 센서와 렌즈(미도시됨)를 갖는 CCD 카메라로써, 패널(10)의 패널 가장자리 저면에 대한 영상 데이터를 획득하기 위하여 이동 브래킷(130)의 하단부(132)에 수직하게 설치된다. 이렇게 획득된 영상 데이터는 처리부(190)로 제공된다. 예컨대, 카메라(124)는 추후 패널의 검사 조건 및 사용자의 요구사항에 따라 패널의 가장자리 저면을 에어리어(area)단위로 촬영하는 에어리어 카메라가 사용될 수 있다.
조명부재(122)는 패널(10)의 가장자리 저면에 위치되는 이동 브래킷(130)의 하단부(132)에 카메라 보다 외곽에 배치된다. 조명부재(122)는 카메라(124)가 패 널(10)의 가장자리 저면의 다양한 결함 유형을 촬영할 수 있도록 경사진 방향(도 3에서 점선 화살표로 표시)으로 빛을 조사하는 광원으로 이루어진다. 필요에 따라 조명부재(122)는 빛의 조사 각도를 임의로 변경할 수 있다. 예컨대, 조명부재(122)는 강력한 조도의 광원을 고려할 경우 할로겐 램프를 사용하는 것이 바람직하고, 신속한 조작이나 수명 및 효율을 고려할 경우 엘이디를 이용하는 것이 바람직하다. 조명부재(122)는 검사하고자 하는 결함의 특성 또는 광의 특성 등에 따라 패널의 측면, 투과광을 제공하기 위한 패널의 상부에 배치될 수 있다.
이동 브래킷(130)은 패널(10)의 가장자리 저면에 위치되는 하단부(132)와, 하단부(132)와 대향되도록 패널(10)의 가장자리 상면에 위치되는 상단부(134) 그리고 하단부(132)와 상단부(134)를 연결하는 연결부(136)를 갖는 "⊃" 형상으로, 상단부(134)의 저면(패널의 상면과 마주하는 면)에는 반사판(138)이 설치된다. 반사판(138)은 패널(10)을 투과한 빛을 다시 패널로 반사시킴으로써 빛 손실을 최소화할 수 있는 이점이 있다.
제1이동부재(140)는 카메라(124)와 조명부재(122)를 패널(10)의 가장자리 면을 따라 이동시키기 위한 것으로, 제1이동부재(140)는 모터(142), 모터에 의해 회전되는 리드스크류(144)(일명, 볼스크류라고도 함), 이동 브래킷(130)에 설치되며 리드스크류(144)에 나사관통되는 암나사블록(이송 너트라고도 함)(146), 그리고 이동 브래킷(130)의 이동을 가이드하는 가이드레일(148)을 포함한다. 촬영부재(120)의 카메라(124)와 조명부재(122)는 이동 브래킷(130)과 함께 제1이동부재(140)에 의해 패널(10)의 길이방향(도 4c에서 화살표로 표시된 방향)으로 함께 이동된다.
제2이동부재(150)는 모듈화된 조명부재(122)와 카메라(124) 그리고 이동 브래킷(130)을 대기 위치(도 4a에 도시된 위치)에서 검사 위치(도 4b에 도시된 위치)로 또는 검사 위치에서 대기 위치로 이동시키기 위한 것이다. 제2이동부재(150)는 제1이동부재(140)와 마찬가지로 모터(152), 모터(152)에 의해 회전되는 리드스크류(154), 리드스크류(154)에 나사관통되는 암나사블록(도면 편의상 도시되지 않음)을 갖는 이동플레이트(156) 그리고 이동플레이트(156)의 이동을 가이드하는 가이드레일(158)을 포함한다. 모듈화된 조명부재(122)와 카메라(124) 그리고 이동 브래킷(130)은 이동 플레이트(156)와 함께 제2이동부재(150)에 의해 대기 위치에서 검사 위치 또는 검사 위치에서 대기 위치로 이동된다(이동 방향은 도 4b에서 점선 화살표로 표시됨).
여기서, 제1,2이동부재(140,150)는 모터와 리드스크류 그리고 암나사블록을 이용한 방식 이외에 유압을 이용한 실린더, 직선형 전동기(linear motor) 등의 다양한 방식이 사용될 수 있다.
처리부(190)는 전형적인 컴퓨터 시스템(일명, 마이컴)으로 구비되어, 패널 검사에 따른 제반 동작을 제어, 처리하게 된다. 처리부(190)는 4개의 카메라(124)들로부터 이미지를 받아서 여러 검사항목들을 검사하게 된다. 처리부(190)는 각각의 카메라(124)들로부터 제공된 이미지를 가지고 여러 검사항목들을 검사 및 결과를 통합하여 패널의 가장자리에 대한 불량 유무를 판정하게 된다.
이와 같이, 본 발명의 평판 디스플레이의 가장자리 검사 장치(100)는 카메라(124)와 조명부재(122)가 하나의 이동 브래킷(130)에 모듈 형태로 장착되고, 모 듈화된 촬영부재(120)가 패널(10)의 가장자리 면 4곳을 길이 방향으로 이동하며 동시에 촬영하여 검사한다는데 그 구조적인 특징이 있는 것이다. 이러한 구조적인 특징에 의하면 패널의 가장자리에 발생된 결함을 신속하고 정확하게 검사할 수 있다.
도 1 내지 도 4c를 참조하면서, 상술한 구성을 갖는 패널의 가장자리 검사 장치에서의 검사 과정을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 이송 로봇(미도시됨)에 의해 이송되어진 패널(10)은 스테이지(110)의 지지핀(112a)들에 놓여진다. 패널(10)이 스테이지(110)에 로딩되기 전, 촬영부재(120)들은 패널(10)과 이동 브래킷(130)이 충돌하지 않도록 대기 위치에서 대기하게 된다(도 4a 참조). 패널(10)이 스테이지(110)에 로딩되면, 촬영부재(120)들은 제2이동부재(150)에 의해 대기 위치에서 검사 위치로 이동된다(이동 방향은 도 4b에서 점선 화살표로 표시됨). 도 4b에서와 같이, 촬영부재(120)들의 이동 브래킷(130) 각각은 패널(10)의 모서리 4곳에 각각 위치된다. 그리고, 촬영부재(120)의 카메라(124)와 조명부재(122)는 이동 브래킷(130)과 함께 제1이동부재(140)에 의해 패널(10)의 길이방향(도면에서 화살표로 표시된 방향)으로 함께 이동된다(도 4c 참조). 카메라(124)는 제1이동부재(140)에 의해 이동되면서 패널(10)의 가장자리 저면을 촬영하게 된다. 이렇게 얻어진 영상정보는 처리부(190)로 제공되고, 처리부(190)에서 패널 가장자리 저면의 결함유무를 검사하게 된다.
이처럼, 본 발명의 장치(100)는 모듈화된 촬영부재들을 사용하여 패널의 가장자리 4면을 동시에 검사할 수 있는 것이다.
한편, 본 발명은 상기의 구성으로 이루어진 패널의 가장자리 검사 장치 및 방법은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있다. 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 평판 디스플레이의 가장자리에 발생된 스크래치, 찍힘, 깨짐 등의 결함을 고속으로 검사할 수 있는 각별한 효과를 갖는다.

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 평판 디스플레이의 가장자리 검사 장치에 있어서:
    평판 디스플레이가 놓여지는 스테이지;
    상기 스테이지에 놓여지는 평판 디스플레이의 4개의 가장자리 면을 동시에 각각 촬영하는 촬영부재들;
    상기 촬영부재들 각각으로부터 입력되는 영상정보를 이용하여 평판 디스플레이의 가장자리 결함 유무를 검사하는 처리부를 포함하되;
    상기 촬영부재는
    평판 디스플레이의 가장자리 저면으로 빛을 조사하는 조명부재;
    상기 조명부재의 빛이 조사되는 평판 디스플레이의 가장자리 저면을 촬영하는 카메라;
    상기 조명부재와 상기 카메라가 설치되며, 평판 디스플레이의 가장자리 아래에 위치되는 하단부, 상기 하단부로부터 연장되는 연결부, 그리고 상기 연결부로부터 연장되고 상기 하단부와 대향되도록 평판 디스플레이의 가장자리 상부에 위치되며 평판 디스플레이를 투과한 빛을 반사시키는 반사판이 설치되는 상단부를 갖는 이동브라켓; 및
    상기 이동 브래킷을 평판 디스플레이의 가장자리 면을 따라 이동시키는 제1이동부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이의 가장자리 검사 장치.
  5. 삭제
  6. 제4항에 있어서,
    상기 촬영부재는
    상기 이동 브래킷을 대기 위치에서 촬영을 위한 위치로 이동시키기 위한 제2이동부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이의 가장자리 검사 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 조명부재는 평판 디스플레이의 저면으로 경사지게 빛을 조사하는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이의 가장자리 검사 장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
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