KR100994305B1 - 표시장치용 검사장치 및 그의 검사방법 - Google Patents

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Abstract

표시장치의 검사 장치 및 그의 검사 방법이 개시된다.
본 발명에 따른 표시장치의 검사 장치는 셀 및 모듈 중 어느 하나로 구성된 검사 대상물과, 상기 검사 대상물을 로딩(Loading) 하며 다음 공정을 위해 상기 로딩된 검사 대상물을 이동하는 로더부와, 상기 로더부에서 로딩된 검사 대상물을 촬영하는 카메라를 구비하여 상기 검사 대상물의 불량 검사를 실시하는 검사부와, 상기 검사부에서 검사를 마친 검사 대상물을 언로딩(Unloading) 하는 언로더부와, 상기 로더부와, 검사부 및 언로더부에 각각 구비되며 상기 검사 대상물을 지지하는 스테이지 및 상기 스테이지의 검사 대상물을 상기 로더부와, 검사부 및 언로더부로 이송하는 적어도 하나 이상의 이송수단을 포함한다.

Description

표시장치용 검사장치 및 그의 검사방법{Inspection device for Display device and Inspecting method thereof}
본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 특히 검출력을 향상시켜 후속 공정을 신속하게 진행시킬 수 있는 표시장치용 검사장치 및 그의 검사방법에 관한 것이다.
최근 정보 디스플레이에 관한 관심이 고조되고 휴대가 가능한 정보매체를 이용하려는 요구가 높아지면서 기존의 표시장치인 브라운관(Cathode Ray Tube:CRT)을 대체하는 경량 박막형 평판표시장치(Flat Panel Display:FPD)에 대한 연구 및 상업화가 중점적으로 이루어지고 있다. 특히, 이러한 평판표시장치 중 액정표시장치(Liquid Crystal Display:LCD)는 액정의 광학적 이방성을 이용하여 이미지를 표현하는 장치로서, 해상도와 컬러표시 및 화질 등에서 우수하여 노트북이나 데스트탑 모니터 등에 활발하게 적용되고 있다.
상기 액정표시장치는 액정의 특정한 분자 배열에 전압을 인가하여 다른 분자 배열로 변환시키고, 이러한 분자 배열에 의해 발광하는 액정 셀의 복굴절성, 선광성 및 광산란 특성의 광학적 성질의 변화를 시각 변화로 변환하는 것으로, 액정 셀에 의한 빛의 변조를 이용한 표시장치이다.
이러한 액정표시장치는 브라운관에 비하여 소형화가 가능하여 퍼스널 컴퓨터(Personal Computer)와 노트북 컴퓨터의 모니터는 물론, 복사기 등의 사무자동화기기, 휴대전화기나 호출기 등의 휴대기기까지 광범위하게 이용되고 있다.
이 중에서 가장 널리 사용되는 액티브 매트릭스 구동 방식의 액정표시장치의 액정패널 제조공정은 기판 세정과, 기판 패터닝, 배향막 형성, 기판 합착/액정 주입, 실장 공정으로 나누어질 수 있다.
기판 세정 공정에서는 상부 및 하부 기판의 패터닝 전후에 기판들의 이물질을 세정제를 이용하여 제거하게 된다. 기판 패터닝 공정에서는 상부 기판의 패터닝과 하부 기판의 패터닝으로 나누어진다.
상부 기판에는 컬러필터, 공통전극, 블랙 매트릭스 등이 형성된다. 하부 기판에는 데이터라인과 게이트라인 등의 신호배선이 형성되고, 데이터라인과 게이트라인의 교차부에 TFT가 형성되며, TFT의 소스 전극에 접속되도록 데이터라인과 게이트라인 사이의 화소 영역에 화소전극이 형성된다. 기판 합착/액정 주입 공정에서는 하부 기판 상에 배향막을 도포하고 러빙하는 공정에 이어서, 실(Seal) 재를 이용한 상부 및 하부 기판의 합착 공정, 액정 주입, 주입구 봉지, 세정, 연마(grinding), 검사 공정이 순차적으로 이루어져 액정 패널이 완성된다.
상기 검사 공정은 비전 오토 프로브(VAP) 장치를 이용하여 상기 액정패널의 불량 등을 확인하는 공정을 말한다. 상기 비전 오토 프로브 장치(VAP)는 영역 또는 라인 카메라를 이용하여 액정패널의 불량 여부 및 불량 위치 정보를 자동적으로 파악할 수 있다.
상기 비전 오토 프로브(VAP) 장치는 전체적인 외관을 형성하는 비전 오토 프로브 프레임과, 액정패널이 놓여지는 워크 테이블과, 상기 액정패널에 신호를 인가하는 패드와, 액정패널의 화상 정보를 입력받기 위한 카메라와, 상기 카메라를 이동하게 하는 카메라 지지 프레임 등을 포함한다.
한편, 상기 비전 오토 프로브(VAP) 장치의 카메라는 일반적으로 영역(area) 스캔 카메라를 사용하는데, 액정패널의 불량 오차율을 감소시키기 위해 상기 영역(area) 스캔 카메라를 고배율로 검출해야 하지만, 고배율로 검출하게 되면 상기 영역(area) 스캔 카메라의 수가 증가하게 되어 비용이 증가하는 문제점이 발생한다.
또한, 상기 영역(area) 스캔 카메라의 수를 증가시켜 비전 오토 프로브(VAP) 장치를 이용한 검사 공정을 실시한다 하더라도 상기 영역(area) 스캔 카메라 간에 간섭이 발생하게 되어 정확한 불량 검출이 어렵게 된다.
이와 더불어, 상기 액정패널의 합착 마진이 부족하거나 합착이 잘못되어 시야각에서 빛이 새어 부분적으로 뿌옇게 얼룩져 보이는 얼룩 검출을 위해서 상기 액정패널의 시야각 검사가 필요하지만 상기 영역(area) 스캔 카메라가 시야각 검사를 하지 못하기 때문에 시야각 검사가 어렵다.
본 발명은 검사 대상물(셀 및 모듈을 포함하는)의 불량 여부 검사시에 로더부와, 검사부 및 언로더부 각각에 팔레트를 구비하여 각각의 팔레트가 로더부와, 검사부 및 언로더부를 순환이동 하도록 함으로써 상기 팔레트 상에 놓여진 검사 대상물의 불량 검출력을 향상시켜 후속 공정을 신속하게 진행시킬 수 있는 표시장치용 검사장치 및 그의 검사방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 표시장치용 검사장치는 셀 및 모듈 중 어느 하나로 구성된 검사 대상물과, 상기 검사 대상물을 로딩(Loading) 하며 다음 공정을 위해 상기 로딩된 검사 대상물을 이동하는 로더부와, 상기 로더부에서 로딩된 검사 대상물을 촬영하는 카메라를 구비하여 상기 검사 대상물의 불량 검사를 실시하는 검사부와, 상기 검사부에서 검사를 마친 검사 대상물을 언로딩(Unloading) 하는 언로더부와, 상기 로더부와, 검사부 및 언로더부에 각각 구비되며 상기 검사 대상물을 지지하는 스테이지 및 상기 스테이지의 검사 대상물을 상기 로더부와, 검사부 및 언로더부로 이송하는 적어도 하나 이상의 이송수단을 포함한다.
본 발명에 따른 표시장치용 검사장치의 검사방법은 셀 및 모듈 중 어느 하나로 구성된 검사 대상물과, 상기 검사 대상물을 로딩(Loading) 하며 다음 공정을 위해 상기 로딩된 검사 대상물을 이동하는 로더부와, 상기 로더부에서 로딩되는 검사 대상물이 안착되는 제1 및 제2 스테이지와, 상기 제1 및 제2 스테이지를 카메라가 위치하는 부분으로 이송하는 이송 수단 및 상기 카메라를 이동하는 이동 수단으로 구성된 검사부와, 상기 검사부에서 검사를 마친 검사 대상물을 언로딩(Unloading) 하는 언로더부를 포함하는 표시장치용 검사장치의 검사방법에 있어서, 상기 로드된 검사 대상물이 상기 제1 및 제2 스테이지로 안착되는 단계와, 상기 검사 대상물이 안착된 제1 및 제2 스테이지를 상기 카메라가 위치하는 부분으로 이동시키는 단계와, 상기 카메라가 위치하는 부분으로 이동된 상기 제1 및 제2 스테이지 상에 상기 카메라를 스캐닝하여 상기 제1 및 제2 스테이지 상에 안착된 검사 대상물의 불량 검사를 실시하는 단계 및 상기 제1 및 제2 스테이지 상에 안착된 검사 대상물의 불량 검사를 실시한 후에 상기 컨베이어에 의해 원래의 자리로 이동시켜 상기 제1 및 제2 스테이지 상에 안착된 검사 대상물을 외부로 배출하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 표시장치용 검사장치는 팔레트를 로더부와 검사부 및 언로더부 각각에 설치하고 상기 검사부에 라인 스캔 카메라를 적용하여 검사 대상물의 불량여부를 검출함으로써 검출력을 향상시켜 후속 공정을 신속하게 진행시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 표시장치용 검사장치는 라인 스캔 카메라를 이용하여 고배율로 상기 검사 대상물의 불량여부를 검출하므로 불량 검출의 오차를 최소화할 수 있으며, 상기 라인 스캔 카메라의 각도 변경에 대한 제약이 없으므로 상기 검사 대상물의 시야각 검사가 가능해질 수 있다.
본 발명에 따른 표시장치용 검사장치는 라인 스캔 카메라를 이용하여 검사 대상물을 스캔하여 영상을 획득하기 때문에 고해상도의 검사가 가능해질 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 검사 장치를 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 제1 실시예에 따라 도 1의 팔레트의 이동경로를 개략적으로 나타낸 도면.
도 3은 도 2의 팔레트와 카메라 사이에 구비된 평면 미러를 개략적으로 나타낸 도면.
도 4a는 도 2의 검사부에 구비된 시야각 검사 카메라의 다른 실시예를 나타낸 도면.
도 4b는 도 2의 검사부에 구비된 시야각 검사 카메라의 또 다른 실시예를 나타낸 도면.
도 5는 제2 실시예에 따라 도 1의 팔레트의 이동경로를 개략적으로 나타낸 도면.
도 6은 다른 실시예에 따른 검사장치를 개략적으로 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 검사장치를 개략적으로 나타낸 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 검사 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 검사장치(100)는 여러 공정을 통해 완성된 검사 대상물의 불량 여부를 검사하는 장치로 크게 로더부와, 검사부 및 언로더부로 구분된다.
상기 검사장치(100)는 여러 공정을 거친 검사 대상물(180)을 연속적으로 이동 운반하는 컨베이어(150)와, 상기 로더부에 포함되어 상기 검사 대상물(180)을 로딩(Loading)하여 팔레트(170)로 운송하는 제1 운송수단(110)과, 상기 팔레트(170) 상에 안착된 검사 대상물(180)의 불량 여부를 판단하는 카메라(120)와, 상기 카메라(120)를 고정하는 카메라 고정 프레임(130) 및 상기 언로더부에 포함되어 상기 카메라(120)의 스캔에 의해 불량 여부 판별 과정을 끝낸 검사 대상물(180)을 배출하여 언로딩(Unlording)하는 제2 운송수단(140)을 포함한다.
이때, 상기 검사 대상물(180)은 셀 및 모듈을 모두 포함할 수 있다.
또한, 상기 검사장치(100)의 제1 운송수단(110)에는 상기 컨베이어(150)로 투입된 검사 대상물(180)을 상승 및 하강하여 상기 팔레트(170)로 이송하는 제1 승강 수단(115)을 포함한다. 마찬가지로 상기 제2 운송수단(140)에는 상기 검사부에서 검사 공정을 거쳐 상기 컨베이어(150)로 반송된 검사 대상물(180)을 상승 및 하강하여 배출하는 제2 승강 수단(135)을 포함한다.
상기 팔레트(170)는 불량검사를 수행하기 위해 상기 검사 대상물(180)이 안착되는 워크 테이블과, 상기 워크 테이블에 안착된 검사 대상물(180)에 부착되어 상기 검사 대상물(180)에 전기적인 신호를 인가하는 프로브 유닛 및 상기 검사 대상물(180)의 게이트 및 데이터라인 별로 프로브 유닛이 장착된 베이스 플레이트로 구성되어 있다.
상기 팔레트(170)는 상기 로더부와, 검사부 및 언로더부 각각에 하나씩 구비되어 상기 로더부와, 검사부 및 언로더부로 순환 이동한다. 이때, 상기 팔레트(170)는 이송 지지수단(160)에 안착되어 상기 컨베이어(150) 상에서 이동한다.
상기 팔레트(170)는 상기 로더부와, 검사부 및 언로더부를 순환이동하여 신속하게 검사 대상물(180)의 검사 공정을 수행하도록 하기 위해 상기 검사장치(100)에서 적어도 2개 이상으로 설치될 수 있다.
상기 카메라(120)와 카메라 고정 프레임(130)은 상기 검사부 상에 배치되며, 상기 카메라(120)는 상기 검사 대상물(180)을 라인별로 스캐닝하는 라인 스캔 카메라(Line Scan Camera)일 수 있다. 상기 카메라(120)는 1000 프레임/sec 단위로 대상물인 액정패널(180)을 촬영하게 된다.
상기 카메라 고정 프레임(130)은 상기 카메라(120)가 고정되는 카메라 고정부(131)와 상기 카메라(120)의 초점(focus)을 조절하고, 상기 카메라(120)를 좌우로 이동시키는 카메라 이동 제어 수단(132)을 포함한다.
이때, 모듈(예를 들어, 액정패널)인 검사 대상물(180)이 구동하고 있을 때 라인 스캔 카메라(120)를 이용하여 불량 검사를 하면, 일정한 주기의 구동신호가 상기 검사 대상물(180)에 인가되기 때문에 상기 라인 스캔 카메라(120)가 정상적인 영상 획득이 어려운 경우가 발생할 수 있다.
이러한 경우에, 한 라인 만을 스캔하는 라인 스캔 카메라(120)를 대신하여 다수의 라인을 스캔하여 상기 다수의 라인으로부터 획득한 영상을 누적하여 평균화시키는 TDI(Time Delay and Integration) 카메라를 사용할 수 있다.
또한, 상기 검사장치(100)는 상기 카메라(120)로부터 전달된 정보를 작업자가 확인할 수 있는 화상으로 처리하는 비전 하드웨어(도시하지 않음)와, 상기 비전 하드웨어를 통해 처리된 화상이 표시되는 화상 표시부(도시하지 않음) 및 검사되는 검사 대상물의 결함을 표시하는 결함 맵을 구비할 수 있다.
상기 검사장치(100)의 검사부에는 상기 팔레트(170)에 안착되는 검사 대상물(180)로 광을 제공하는 백라이트 유닛(도시하지 않음)을 더 포함한다.
이러한 검사장치(100)의 검사 동작은 다음과 같다.
여러 공정을 걸친 검사 대상물(180)이 상기 검사장치(100)로 투입되면, 상기 로더부는 상기 검사 대상물(180)을 로딩(Loading)하고, 상기 로딩(Loading) 된 검사 대상물(180)은 상기 제1 운송 수단(110)의 제1 승강 수단(115)에 의해 팔레트(170) 상에 안착된다. 상기 팔레트(170) 상에 안착된 검사 대상물(180)은 컨베이어(150) 상에서 상기 검사부로 이동하게 된다.
이와 동시에, 상기 언로더부에 구비된 팔레트(170)는 상기 로더부로 이동하여 다음 순서로 투입되는 검사 대상물(180)을 안착하여 상기 검사부로 이동하기 위한 대기를 하고 있다.
상기 검사부로 이동된 검사 대상물(180)은 상기 팔레트(170)에 구비된 워크 테이블에 안착되어 프로브 유닛과 접속되어 상기 카메라(120)를 통해 불량 여부에 대한 검사가 이루어진다. 이때, 상기 카메라(120)에 의해 촬영된 검사시료의 이미지는 광 정보 처리부에 의해 처리됨으로써 자동으로 검사가 이루어진다.
상기 프로브 유닛에는 프로브 베이스와, PCB 베이스, 조작기(Manipulator), 포고 블록(Pogo Block), TCP 블록 및 프로브 블록이 각각 구성되어 있으며, 프로브 블록 패널 패드부와 접촉되어 상기 카메라(120)가 검사 대상물(180)을 촬영하여 검사할 수 있도록 장비를 구동시킨다.
상기 검사부에서 검사가 이루어진 검사 대상물(180)은 상기 팔레트(170)에 안착되어 컨베이어(150) 상에서 이송되고, 이어 상기 제2 운송 수단(140)의 제2 승강 수단(145)에 의한 상승 및 하강을 통해 언로더부로 제공되어 언로딩(Unloading) 된다.
이때, 상기 로더부에 대기하고 있는 다음 순서의 검사 대상물(180)은 팔레트(170) 상에 안착된 채로 상기 검사부로 이동하여 검사 공정을 수행하게 된다. 동시에, 상기 언로더부로 이동한 팔레트(170)는 상기 로더부로 다시 이동하게 되어 다음 순서로 투입된 검사 대상물(180)을 안착하여 대기하고 있다.
위와 같이, 상기 검사장치(100)는 상기 로더부와, 검사부 및 언로더부를 순환이동하는 3개의 팔레트(170)를 구비하여 순차적으로 투입되는 검사 대상물(180)의 불량 여부를 신속히 검출할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 검사장치(100)는 라인 스캔 카메라(120)를 이용하여 검사 대상물(180)을 촬영하므로 고배율을 적용하여 상기 검사 대상물(180)의 불량 검출의 오차율을 감소시킬 수 있다. 이와 더불어, 본 발명에 따른 검사장치(100)는 각도 변경에 제약이 없는 라인 스캔 카메라(120)를 사용함으로써 상기 검사 대상물(180)의 시야각에서 빛이 새어 부분적으로 뿌옇게 얼룩져보이는 얼룩 검출까지 할 수 있다.
도 2는 제1 실시예에 따라 도 1의 팔레트의 이동경로를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 검사장치(100)는 크게 로더부와, 검사부 및 언로더부로 구분된다. 상기 로더부와, 검사부 및 언로더부에는 각각 제1 내지 제3 팔레트(170a ~ 170c)가 구비된다.
상기 로더부에 포함된 제1 팔레트(170a)에 안착된 제1 검사 대상물(180a)은 검사부로 이동하고 상기 검사부에 구비된 제2 팔레트(170b)는 언로더부로 각각 이동한다. 상기 언로더부에 구비된 제3 팔레트(170c)는 하강하여 도면상의 긴 화살표 방향을 따라 상기 로더부로 이동하게 된다.
상기 검사부로 이동된 제1 팔레트(170a)에 안착된 제1 검사 대상물(180a)은 상기 검사부에 구비된 카메라(120)를 이용한 촬영을 통해 불량 여부 판정을 받는다. 구체적으로, 검사부로 이동된 제1 팔레트(170a)의 제1 검사 대상물(180a)은 상기 제1 팔레트(170a)에 구비된 프로브 유닛과 접촉하면서 상기 카메라(120)를 통해 불량 여부 판정 검사를 받는다.
이때, 상기 제1 검사 대상물(180a)은 셀 및 모듈을 포함할 수 있다.
상기 검사부로 이동한 제1 팔레트(170a)는 좌우로 움직이면서 상기 카메라(120)에 의한 촬영을 한다. 상기 카메라(120)는 라인 스캔 카메라(Line Scan Camera) 또는 TDI(Time Delay and Integration) 카메라로 구성될 수 있으며 카메라 고정 프레임(130)에 의해 고정되어 있다.
이때, 상기 검사부는 백라이트 유닛(190)을 포함하는데, 상기 백라이트 유닛(190)은 상기 제1 팔레트(170a) 상에 안착된 제1 검사 대상물(180a)이 상기 검사부로 이동되어 상기 카메라(120)를 사용한 촬영을 하는 경우에 구동된다.
상기 검사부에서 불량 여부 판정 검사를 받는 제1 검사 대상물(180a)은 상기 제1 팔레트(170a)에 안착되어 상기 언로더부로 이동하여 언로딩(Unloding) 된다. 이와 동시에 상기 로더부로 이동했던 제3 팔레트(170c)는 상기 검사부로 이동하게 되며 상기 언로더부로 이동했던 제2 팔레트(170b)는 상기 로더부로 이동하게 된다. 상기 제2 및 제3 팔레트(170b, 170c) 각각에는 제2 및 제3 검사 대상물(180b, 180c)이 안착되어 있다.
따라서, 상기 제3 팔레트(170c)에 안착된 제3 검사 대상물(180c)은 상기 검사부로 이동하여 카메라(120)를 이용하여 불량 여부 판정 검사를 받게 되고, 상기 제2 팔레트(170b)에 안착된 제2 검사 대상물(180b)은 상기 로더부로 이동하여 로딩(Loading) 되어 다음 순서를 대기하고 있다.
위와 같이, 상기 검사장치(100)는 상기 로더부와, 검사부 및 언로더부를 순환이동하는 3개의 팔레트(170a ~ 170c)를 구비하여 순차적으로 투입되는 검사 대상물의 불량 여부를 신속히 검출할 수 있다.
또한, 상기 검사부는 대각선 방향으로 대략 45°기울어진 방향으로 위치하는 시야각 검사를 위한 시야각 검사 카메라(120a)를 더 포함한다. 상기 시야각 검사 카메라(120a)는 상기 검사 대상물(180)의 좌/우 시야각 검사를 위해 상기 검사 대상물(180)의 좌/우 양방향에서 대각선 방향으로 기울어지도록 각도 조절된다. 상기 시야각 검사 카메라(120a)도 라인 스캔 카메라일 수 있다.
상기 시야각 검사 카메라(120a)는 상기 검사 대상물(180)의 좌측에서 대각선 방향으로 기울어진 채로 상기 검사 대상물(180)을 스캔하고, 이어 상기 검사 대상물(180)의 우측에서 대각선 방향으로 기울어진 채로 상기 검사 대상물(180)을 스캔하여 상기 검사 대상물(180)의 좌/우 시야각 검사를 한다.
상기 시야각 검사 카메라(120a)를 구비함으로써 상기 표시장치의 검사장치는 검사자의 육안으로 시야각 검사를 했던 종래의 검사방식을 대체할 수 있다.
이때, 상기 시야각 검사 카메라(120a)는 일정한 방향으로 기울어져 시야각 검사를 하게 되는데, 이러한 경우에 포커스의 위치가 달라지게 되어 화면의 일부분이 뿌옇게 보이게 되어 불량을 검출하지 못하거나 검출 오류가 발생하게 된다.
이를 방지하기 위해 상기 검사 대상물(180)과 시야각 검사 카메라(120a) 사이에 도 3에 도시된 바와 같이, 평면 미러(195)를 구비하여 상기 검사 대상물(180)로부터 비축으로 오는 영상을 검출 면과 수직한 방향(①, ②)으로 반사시켜 주어 상기 검출 면내에서 포커스 distance를 동일하게 만든다. 상기 포커스 distance가 동일한 영상은 상기 시야각 검사 카메라(120a) 내에서 선명한 영상으로 획득될 수 있다.
상기 평면 미러(195)의 각도는 아래의 수학식을 통해 산출될 수 있다.
α= 90 - β/2
여기서, α는 평면 미러(195)의 각도를 의미하고, β는 검사 대상물(180)과 검출면 내의 비축 각도를 의미한다.
도 4a는 도 2의 검사부에 구비된 시야각 검사 카메라의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 4a에 도시된 바와 같이, 검사부는 고정 프레임(130)과, 상기 고정 프레임(130)으로부터 연장된 제1 및 제2 지지 수단(140a, 140b)과, 상기 제1 및 제2 지지 수단(140a, 140b)에 의해 지지되며 일정간격 이격된 제1 및 제2 시야각 검사 카메라(220a, 220b)를 더 포함한다. 상기 제1 및 제2 시야각 검사 카메라(220a, 220b) 각각은 제1 및 제2 고정부(221a, 221b)에 고정되어 있다.
상기 제1 시야각 검사 카메라(220a)는 상기 검사 대상물(180)의 좌측 상단부에 위치하며 대각선 방향으로 기울어지도록 고정되어 있으며, 상기 제2 시야각 검사 카메라(220b)는 상기 검사 대상물(180)의 우측 상단부에 위치하며 상기 제1 시야각 검사 카메라(220a)와 반대 방향으로 기울어지도록 고정되어 있다.
상기 제1 및 제2 시야각 검사 카메라(220a, 220b)는 팔레트(170) 상에 안착된 검사 대상물(180)의 좌우 시야각 검사를 동시에 실시한다.
도 4b는 도 2의 검사부에 구비된 시야각 검사 카메라의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 검사부는 검사 대상물(180)의 불량 여부를 검출하는 불량 검출 카메라(320a)와, 상기 검사 대상물(180)의 좌우 시야각 검사를 위한 제1 및 제2 시야각 검사 카메라(320b, 320c)를 구비한다. 상기 불량 검출 카메라(320a)와 상기 제1 및 제2 시야각 검사 카메라(320b, 320c)는 라인 스캔 카메라일 수 있으며, 상기 제1 및 제2 시야각 검사 카메라(320b, 320c)는 상기 검사 대상물(180)의 좌우 상단부에 대각선 방향으로 기울어지도록 고정되어 있다.
도 5는 제2 실시예에 따라 도 1의 팔레트의 이동경로를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 검사장치(200)는 크게 로더부와, 검사부 및 언로더부로 구분된다. 상기 로더부와, 검사부 및 언로더부에는 각각 제1 내지 제3 팔레트(270a ~ 270c)가 구비된다.
상기 로더부에 포함된 제1 팔레트(270a)에 안착된 제1 검사 대상물(280a)은 검사부로 이동하고 상기 검사부에 구비된 제2 팔레트(270b)는 언로더부로 각각 이동한다. 상기 언로더부에 구비된 제3 팔레트(270c)는 하강하여 도면상의 긴 화살표 방향을 따라 상기 로더부로 이동하게 된다.
상기 검사부로 이동된 제1 팔레트(270a)에 안착된 제1 검사 대상물(280a)은 상기 검사부에 구비된 카메라(220)를 이용한 촬영을 통해 불량 여부 판정을 받는다. 구체적으로, 검사부로 이동된 제1 팔레트(270a)의 제1 검사 대상물(280a)은 상기 제1 팔레트(270a)에 구비된 프로브 유닛과 접촉하면서 상기 카메라(220)를 통해 불량 여부 판정 검사를 받는다.
이때, 상기 검사부로 이동한 제1 팔레트(270a)는 고정되어 있고 상기 카메라(220)는 카메라 고정 플레이트(240) 및 카메라 지지부(230)에 의해 좌우로 이동하면서 상기 제1 팔레트(270a)에 안착된 제1 검사 대상물(280a)을 촬영한다. 상기 카메라(220)는 라인 스캔 카메라(Line Scan Camera) 또는 TDI(Time Delay and Integration) 카메라 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
상기 검사부는 백라이트 유닛(290)을 포함하는데, 상기 백라이트 유닛(290)은 상기 제1 팔레트(270a) 상에 안착된 제1 검사 대상물(280a)이 상기 검사부로 이동되어 상기 카메라(220)를 사용한 촬영을 하는 경우에 구동된다.
상기 검사부에서 불량 여부 판정 검사를 받는 제1 검사 대상물(280a)은 상기 제1 팔레트(280a)에 안착되어 상기 언로더부로 이동하여 언로딩(Unloding) 된다. 이와 동시에 상기 로더부로 이동했던 제3 팔레트(270c)는 상기 검사부로 이동하게 되며 상기 언로더부로 이동했던 제2 팔레트(270b)는 상기 로더부로 이동하게 된다. 상기 제2 및 제3 팔레트(270b, 270c) 각각에는 제2 및 제3 검사 대상물(280b, 280c)이 안착되어 있다.
따라서, 상기 제3 팔레트(270c)에 안착된 제3 검사 대상물(280c)은 상기 검사부로 이동하여 카메라(220)를 이용하여 불량 여부 판정 검사를 받게 되고, 상기 제2 팔레트(270b)에 안착된 제2 검사 대상물(180b)은 상기 로더부로 이동하여 로딩(Loading) 되어 다음 순서를 대기하고 있다. 이때, 상기 제1 내지 제3 검사 대상물(180a ~ 180c)은 셀 또는 모듈 중 어느 하나일 수 있다.
위와 같이, 상기 검사장치(200)는 상기 로더부와, 검사부 및 언로더부를 순환이동하는 3개의 팔레트(270a ~ 270c)를 구비하여 순차적으로 투입되는 검사 대상물의 불량 여부를 신속히 검출할 수 있다.
도 6은 다른 실시예에 따른 검사장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 다른 실시예에 따른 검사장치(300)는 로더부와, 검사부 및 언로더부로 구분된다. 상기 로더부에 구비된 로더(310)에 의해 로딩(Loading) 된 검사 대상물(380)은 상기 검사부로 이동되고, 상기 검사부로 이동된 검사 대상물(380)은 상기 검사부의 워크 스테이지(340)의 워크 테이블에 안착되어 카메라(320)를 이용한 불량 여부 판정 검사를 받는다.
상기 카메라(320)는 라인 스캔 카메라(Line Scan Camera) 또는 TDI 카메라 중 어느 하나로 구성되는데, 상기 카메라(320)는 카메라 고정 플레이트(330)에 지지되어 상기 카메라 고정 플레이트(330)에 구비된 이동 제어수단(도시하지 않음)에 따라 좌우로 이동하면서 상기 워크 테이블에 안착된 검사 대상물(380)을 촬영한다.
상기 검사부에서 불량 여부 판정 검사를 받는 검사 대상물(380)은 상기 언로더부로 이동되어 상기 언로더부의 언로더(350)에 의해 언로딩(Unloading) 된다.
따라서, 본 발명에 따른 검사장치(300)는 카메라(320)를 이용하여 검사 대상물(380)을 촬영하므로 고배율을 적용하여 상기 검사 대상물(380)의 불량 검출의 오차율을 감소시킬 수 있다. 이와 더불어, 본 발명에 따른 검사장치(300)는 각도 변경에 제약이 없는 카메라(320)를 사용함으로써 상기 검사 대상물(380)의 시야각에서 빛이 새어 부분적으로 뿌옇게 얼룩져보이는 얼룩 검출까지 할 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 검사장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 검사장치(400)는 도시하지 않은 이송수단에 의해 상기 검사장치(400)로 투입된 검사 대상물이 안착되는 제1 및 제2 스테이지(410a, 410b)와, 상기 제1 및 제2 스테이지(410a, 410b)의 배면에 설치되어 상기 제1 및 제2 스테이지(410a, 410b)를 카메라(430)가 위치하는 부분으로 이동시키는 제1 레일(450) 및 상기 카메라(430) 배면에 설치되어 상기 카메라(430)를 왕복 이동시키는 제2 레일(440)을 포함한다.
또한, 상기 검사장치(400)는 상기 제1 및 제2 스테이지(410a, 410b)와, 카메라(430)를 지지하는 고정 프레임(420)을 더 포함한다.
상기 검사 장치(400)의 검사 공정은 다음과 같다.
상기 검사 장치(400)로 검사 대상물이 로드되어 제1 스테이지(410a)에 안착되면, 상기 제1 스테이지(410a)는 상기 카메라(430)가 위치한 검사부로 제1 레일(450)에 의해 우측방향으로 이동하게 된다. 이어, 상기 카메라(430)는 상기 제1 스테이지(410a)에 안착된 검사 대상물의 불량 검사를 위해 상기 검사 대상물을 스캐닝한다. 상기 불량 검사가 완료된 검사 대상물이 안착된 제1 스테이지(410a)는 제2 레일(450)에 의해 상기 카메라(430)가 위치한 부분에서 원래의 자리로 이동하여 언로드 된다.
상기 검사 장치(400)는 상기 제1 스테이지(410a)뿐만 아니라 제2 스테이지(410b)도 포함하여 상기 제1 및 제2 스테이지(410a, 410b)를 모두 이용하여 적어도 2개의 검사 대상물의 불량 검사를 동시에 수행할 수 있다. 상기 제1 및 제2 스테이지(410a, 410b)에 각각 안착된 2개의 검사 대상물을 카메라(430)를 이용하여 동시에 불량 검사하게 되면 검사 대상물의 불량 검사 시간을 감소시킬 수 있다.
이때, 상기 검사 대상물은 셀 및 모듈 중 어느 하나일 수 있으며, 상기 카메라(430)는 라인 스캔 카메라(Line Scan Camera) 또는 TDI(Time Delay and Integration) 카메라로 구성될 수 있다.
또한, 상기 검사장치(400)는 상기 제1 및 제2 스테이지(410a, 410b)에 안착된 검사 대상물의 시야각 검사를 위한 시야각 검사 카메라(도시하지 않음)를 더 포함할 수도 있다.
100, 200, 300, 400:검사장치 110:제1 운송수단
115:제1 승강 수단 120, 220, 320:카메라
120a:시야각 검사 카메라 130:고정 프레임
131:카메라 고정부 132:카메라 이동 제어 수단
135:제2 승강 수단 140:제2 운송 수단
140a, 140b:제1 및 제2 지지수단 150:컨베이어
160:이송 지지수단 170:팔레트
170a ~ 170c, 270a ~ 270c:제1 내지 제3 팔레트
180, 380:검사 대상물
180a ~ 180c, 280a ~ 280c:제1 내지 제3 검사 대상물
190:백라이트 유닛 195:평면 미러
220a, 302b:제1 시야각 검사 카메라 220b, 320c:제2 시야각 검사 카메라
221a, 221b:제1 및 제2 고정부 310:로더
320a:불량 검출 카메라 330:고정 플레이트
340:워크 스테이지 350:언로더
410a, 410b:제1 및 제2 스테이지 420:고정 프레임
430:카메라 440:제2 레일
450:제1 레일

Claims (17)

  1. 셀 및 모듈 중 어느 하나로 구성된 검사 대상물;
    상기 검사 대상물을 로딩(Loading) 하며 다음 공정을 위해 상기 로딩된 검사 대상물을 이동하는 로더부;
    상기 로더부에서 로딩된 검사 대상물을 촬영하는 카메라를 구비하여 상기 검사 대상물의 불량 검사를 실시하는 검사부;
    상기 검사부에서 검사를 마친 검사 대상물을 언로딩(Unloading) 하는 언로더부;
    상기 로더부와, 검사부 및 언로더부에 각각 구비되며 상기 검사 대상물을 지지하는 스테이지; 및
    상기 스테이지의 검사 대상물을 상기 로더부와, 검사부 및 언로더부로 이송하는 적어도 하나 이상의 이송수단을 포함하고,
    상기 로더부와, 검사부 및 언로더부에 각각 구비되며 상기 검사 대상물을 지지하며 이동하는 팔레트를 더 포함하며,
    상기 검사부는 상기 검사 대상물의 좌우 시야각 검사를 위해 대각선 방향으로 일정 각도 기울어진 시야각 검사 카메라를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치용 검사장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 검사부는 검사 대상물을 로더부에서 상기 스테이지로, 상기 스테이지에서 언로더부로 이송시키는 제1 이송 수단과, 이송된 검사 대상물이 안착된 제1 및 제2 스테이지와, 상기 제1 및 제2 스테이지를 상기 카메라가 위치하는 부분으로 이송하는 제2 이송 수단 및 상기 카메라를 이동하는 이동 수단를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치용 검사장치.
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 팔레트는 상기 검사 대상물이 안착되는 워크 테이블과, 상기 워크 테이블에 안착된 검사 대상물에 부착되어 상기 검사 대상물에 전기적인 신호를 인가하는 프로브 유닛 및 상기 검사 대상물의 신호라인들 별로 프로브 유닛이 장착된 베이스 플레이트로 구성되는 것을 특징으로 하는 표시장치용 검사장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 카메라로부터 전달된 정보를 작업자가 확인할 수 있는 화상으로 처리하는 비전 하드웨어와, 상기 비전 하드웨어를 통해 처리된 화상이 표시되는 화상 표시부 및 검사되는 검사 대상물의 결함을 표시하는 결함 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치용 검사장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 카메라는 상기 검사 대상물의 한 라인을 스캔하여 상기 한 라인의 영상을 획득하는 라인 스캔 카메라 및 상기 검사 대상물의 다수의 라인을 스캔하여 상기 다수의 라인을 통해 획득되는 영상을 누적하여 평균화시키는 TDI(Time Delay and Integration) 카메라 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 표시장치용 검사장치.
  7. 삭제
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 시야각 검사 카메라는 상기 검사 대상물의 좌측에서 대각선 방향으로 일정각도 기울어져 상기 검사 대상물을 스캔하고, 연속하여 상기 검사 대상물의 우측에서 대각선 방향으로 일정각도 기울어져 상기 검사 대상물을 스캔하여 시야각 검사를 하는 것을 특징으로 하는 표시장치용 검사장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 검사부는 상기 시야각 검사 카메라와 상기 검사 대상물 사이에 일정 각도로 경사진 평면 미러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치용 검사장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 평면 미러는 상기 검사 대상물로부터의 영상을 상기 시야각 검사 카메라의 검출 면과 수직한 방향으로 반사시켜 상기 검출 면 내에서 포커스 거리를 동일하게 하는 것을 특징으로 하는 표시장치용 검사장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 평면 미러의 각도는 α= 90 - β/2 (여기서, α는 평면 미러의 각도이고, β는 검출 면으로부터 포커스 거리가 동일해지는 각도를 나타냄)를 통해 산출되는 것을 특징으로 하는 표시장치용 검사장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 검사부는 상기 검사 대상물의 좌측 상단부에 위치하며 대각선 방향으로 일정 각도 기울어진 제1 시야각 검사 카메라와 상기 검사 대상물의 우측 상단부에 위치하며 상기 제1 시야각 검사 카메라와 반대 방향으로 일정 각도 기울어진 제2 시야각 검사 카메라를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치용 검사장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 시야각 검사 카메라는 상기 검사 대상물의 좌우 시야각 검사를 동시에 실시하는 것을 특징으로 하는 표시장치용 검사장치.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 검사부는 상기 카메라를 좌우로 이동하는 이동 제어 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 표시장치용 검사장치.
  15. 셀 및 모듈 중 어느 하나로 구성된 검사 대상물과, 상기 검사 대상물을 로딩(Loading) 하며 다음 공정을 위해 상기 로딩된 검사 대상물을 이동하는 로더부와, 상기 로더부에서 로딩되는 검사 대상물이 안착되는 제1 및 제2 스테이지와, 상기 제1 및 제2 스테이지를 카메라가 위치하는 부분으로 이송하는 이송 수단 및 상기 카메라를 이동하는 이동 수단으로 구성된 검사부와, 상기 검사부에서 검사를 마친 검사 대상물을 언로딩(Unloading) 하는 언로더부를 포함하는 표시장치용 검사장치의 검사방법에 있어서,
    상기 로드된 검사 대상물이 상기 제1 및 제2 스테이지로 안착되는 단계;
    상기 검사 대상물이 안착된 제1 및 제2 스테이지를 상기 카메라가 위치하는 부분으로 이동시키는 단계;
    상기 카메라가 위치하는 부분으로 이동된 상기 제1 및 제2 스테이지 상에 상기 카메라를 스캐닝하여 상기 제1 및 제2 스테이지 상에 안착된 검사 대상물의 불량 검사를 실시하는 단계; 및
    상기 제1 및 제2 스테이지 상에 안착된 검사 대상물의 불량 검사를 실시한 후에 상기 이송 수단에 의해 원래의 자리로 이동시켜 상기 제1 및 제2 스테이지 상에 안착된 검사 대상물을 외부로 배출하는 단계;를 포함하고,
    상기 카메라는 상기 검사 대상물의 한 라인을 스캔하여 상기 한 라인의 영상을 획득하는 라인 스캔 카메라 및 상기 검사 대상물의 다수의 라인을 스캔하여 상기 다수의 라인을 통해 획득되는 영상을 누적하여 평균화시키는 TDI(Time Delay and Integration) 카메라 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 표시장치용 검사장치의 검사방법.
  16. 삭제
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 표시장치는 액정표시장치, 유기발광 전계장치(OLED), 솔라셀(Solar cell) 및 LTPS를 포함한 평판표시장치인 것을 특징으로 하는 표시장치용 검사장치의 검사방법.
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