KR101019831B1 - 유리기판의 에지 검사시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유리기판의 에지 검사시스템에 관한 것으로, 유리기판의 정렬마크와 에지(edge) 면까지의 거리를 산출하여 표준규격에 적합한지를 확인하여 유리기판의 에지 면의 결함을 검사하고, 정렬검사 카메라와 라인스캔 카메라를 함께 구비하여 기판의 정렬검사 및 에지의 상태를 정밀하게 확인하여 기판의 불량 판정을 할 수 있다.
본 발명에 의한 유리기판의 에지 검사시스템은, 유리기판(10)을 진공 흡착에 의해 고정하는 유리판 설치대(150)와; 상기 유리기판(10)의 일 측 상부에 설치되고 X축 및 Y축 방향의 이동에 의해 초점이 조절되고 회전에 의해 촬영 각도가 조절되며, 상기 유리기판(10)의 상측 에지 면과 제 1 정렬마크(20)를 동시에 촬영하는 제 1 상부 카메라(110)와; 상기 유리기판(10)의 일 측 상부에 설치되며, 상기 유리기판(10)에 있는 제 2 정렬마크(21)로 자동 이동하여 상기 제 2 정렬마크(21)를 촬영하는 제 2 상부 카메라(120)와; 상기 유리기판(10)의 일 측 하부에 설치되고 X축 및 Y축 방향의 이동에 의해 초점이 조절되고 회전에 의해 촬영 각도가 조절되며, 상기 유리기판(10)의 하측 에지 면을 촬영하는 하부 카메라(130)와; 상기 하부 카메라(130)의 동작시 상기 유리기판(10)의 일 측 상부로 슬라이딩하여 상기 유리기판(10)으로 조명을 비추는 상부 조명부(141)와; 상기 제 1 상부 카메라(110)의 동작시 상기 유리기판(10)의 일 측 하부로 슬라이딩하여 상기 유리기판(10)으로 조명을 비추는 하부 조명부(142); 및 상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120)와 상기 하부 카메라(130)에서 촬영된 영상을 처리하여 상기 상·하측 에지 면과 상기 제 1 또는 제 2 정렬마크(20,21) 사이의 거리를 산출한 값에 의해 상기 유리기판(10)의 에지 결함 여부를 판독하는 제어부(200);를 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120), 상기 하부 카메라(130), 상기 상부 및 하부 조명부(141,142)가 상기 유리기판(10)의 에지 면(11)을 따라 같이 움직이는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 유리기판의 에지 검사시스템은, 유리기판(10)을 진공 흡착에 의해 고정하는 유리판 설치대(150)와; 상기 유리기판(10)의 일 측 상부에 설치되고 X축 및 Y축 방향의 이동에 의해 초점이 조절되고 회전에 의해 촬영 각도가 조절되며, 상기 유리기판(10)의 상측 에지 면과 제 1 정렬마크(20)를 동시에 촬영하는 제 1 상부 카메라(110)와; 상기 유리기판(10)의 일 측 상부에 설치되며, 상기 유리기판(10)에 있는 제 2 정렬마크(21)로 자동 이동하여 상기 제 2 정렬마크(21)를 촬영하는 제 2 상부 카메라(120)와; 상기 유리기판(10)의 일 측 하부에 설치되고 X축 및 Y축 방향의 이동에 의해 초점이 조절되고 회전에 의해 촬영 각도가 조절되며, 상기 유리기판(10)의 하측 에지 면을 촬영하는 하부 카메라(130)와; 상기 하부 카메라(130)의 동작시 상기 유리기판(10)의 일 측 상부로 슬라이딩하여 상기 유리기판(10)으로 조명을 비추는 상부 조명부(141)와; 상기 제 1 상부 카메라(110)의 동작시 상기 유리기판(10)의 일 측 하부로 슬라이딩하여 상기 유리기판(10)으로 조명을 비추는 하부 조명부(142); 및 상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120)와 상기 하부 카메라(130)에서 촬영된 영상을 처리하여 상기 상·하측 에지 면과 상기 제 1 또는 제 2 정렬마크(20,21) 사이의 거리를 산출한 값에 의해 상기 유리기판(10)의 에지 결함 여부를 판독하는 제어부(200);를 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120), 상기 하부 카메라(130), 상기 상부 및 하부 조명부(141,142)가 상기 유리기판(10)의 에지 면(11)을 따라 같이 움직이는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 유리기판의 에지 검사시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유리기판의 에지(edge)에 존재하는 결점을 광학적으로 정확하게 검사할 수 있는 유리기판의 에지 검사시스템에 관한 것이다.
주지하고 있는 바와 같이, TFT-LCD(Thin film transistor-liquid crystal display), PDP(Plasma display panel), EL(Electro luminescent) 등 평판디스플레이(Flat display)의 제조 분야에서 사용되는 유리기판은 유리용해로(Glass melting furnace)에서 용해된 용해유리를 평판으로 성형하는 성형공정과 일차 규격에 맞도록 절단하는 절단공정을 통하여 제조한 후 가공라인으로 운반하여 가공하고 있다. 유리기판의 가공라인에서는 유리기판을 평판디스플레이의 규격에 맞는 크기로 재차 절단하고, 절단에 의하여 날카로워진 유리기판의 네 에지(Edge)를 연마하며, 네 모서리에는 모따기와 방위표시(Orientation Mark)를 각각 가공하고 있다.
이와 같은 유리기판의 절단공정과 연마공정에서 유리기판의 에지에는 여러 가지 요인에 의하여 많은 결함이 발생되고 있다. 절단공정에서는 크기 오차, 직선성 오차, 칩(Chip), 크랙(Crack) 등이 발생되며, 연마공정에서는 언베벨(Unbevel), 오버베벨(Over-bevel), 베벨칩(Bevel chip) 등이 발생되고, 취급과정에서는 방위표시의 위치 변경, 깨짐 등이 발생되고 있다. 따라서, 고품질의 평판디스플레이를 제조하기 위하여 유리기판의 에지에 존재하는 결함에 대한 검사를 실시한 후, 유리기판의 양품과 불량품을 선별하며, 제조공정에서의 불량요인을 찾고 그 원인을 규명하여 시정하고 있다.
일반적으로, 유리기판의 에지에 존재하는 결함은 검사자가 육안으로 검사하고 있다. 그러나 검사자의 판단에 전적으로 의존하는 육안검사는 상당한 숙련과 경험이 요구되고 있으며, 검사자마다 가지고 있는 측정오차에 의하여 검사결과의 신뢰성이 매우 낮은 문제가 있다. 즉, 검사자가 주관적인 판정기준에 의하여 양품과 불량품을 판정하고 있으므로, 양품과 불량품을 오판할 우려가 높아 검사의 정확성과 신뢰성을 확보하기 어려운 실정이다. 그리고 검사자의 피로, 작업환경 등 내외적 요인에 의해서도 검사의 정확도에 매우 큰 차이가 나타나고 있다. 특히, 유리기판의 정밀한 검사를 위하여 마이크로미터 이하의 현미경검사가 요구되고 있으며, 유리기판의 대형화와 박형화에 기인하여 유리기판의 취급이 상당히 곤란해져 검사에 많은 시간과 인력이 소요되는 매우 비효율적인 문제가 있다.
종래의 다른 방법으로는 센서를 이용하여 에지의 결함을 검사하는 방법이 있다. 하지만 센서에 의한 방법은 공정상에서 이송중인 유리기판을 정지시켜야 할 뿐만 아니라 유리기판의 에지 전 구간을 검사할 수 없고 미세한 불량은 검출하지 못하는 단점이 있다. 이에, 센서를 이용하지 않고 카메라를 이용하여 유리기판의 에지 결함을 검사할 수 있도록 한 기술이 국내 공개특허 제2004-0005103호에 개시되어 있다.
하지만, 개시된 기술 역시, 검사대상의 유리기판을 별도의 검사테이블에 로딩시킨 다음, 카메라를 통해 해당 위치를 검사하고 있기 때문에 검사 효율이 떨어질 수밖에 없다. 즉, 전술한 바와 같이, 점차적으로 유리기판이 대형화되고 공정작업 또한 자동화를 통해 연속적으로(In-Line) 이루어지는 상황 하에서 에지 결함 검사를 위해 이송중인 유리기판을 정지시키고, 유리기판을 별도의 검사시스템에 옮겨 로딩시켜 검사하는 것은 유리기판의 생산성을 급격하게 저하시키는 문제가 있다.
한편, 일본 공개특허공보 평6-258231호와 평10-132758호에는 조명장치에 의하여 유리기판에 역광을 투사하며, 유리기판의 에지를 복수의 카메라에 의하여 촬영하여 컴퓨터에 입력하고, 컴퓨터는 카메라로부터 입력되는 이미지데이터를 프로그램에 의하여 처리하여 에지 이미지를 모니터에 디스플레이한 후, 유리기판의 결점을 검사하여 양품과 불량품으로 선별하는 기술이 개시되어 있다. 이 기술들은 유리기판의 검사를 카메라의 촬영에 의하여 정확하게 실시할 수 있는 장점을 가지고 있으나, 유리기판을 연속적으로 검사할 수 없어 전수검사에 부적합 문제가 있다. 또한, 다양한 크기의 유리기판을 검사하기 위해서는 카메라의 촬영위치와 조명장치의 조명위치 등을 유리기판의 크기에 부합하도록 변경하는 잡체인지(Job change)를 실시해야 하나, 잡체인지에 많은 시간과 인력이 소요되는 등 다기종의 유리기판을 검사하기 위한 유연생산시스템(Flexible Manufacturing System)으로의 전환에 많은 지장을 받고 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 유리기판을 연속적으로 로딩시키면서 유리기판의 에지 이미지를 상부 및 하부에서 각각 획득하여 결점을 정확하게 검사할 수 있는 유리기판의 에지 검사시스템을 제시하는 데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 유리기판을 별도의 검사시스템에 옮겨 로딩시키거나 이송중인 유리기판을 정지시킬 필요 없이 이송중인 유리기판에 대해 직접 에지의 결함을 검사함으로써 검사시간 및 검사방법에 따른 로스(Loss) 발생을 줄여 생산성을 향상시킬 수 있고, 육안검사에의 한계를 극복하면서도 실시간으로 전 구간 검사가 가능하여 검사결과에의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한 유리기판의 에지 검사 시스템을 제시하는 데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 정렬검사 카메라와 라인스캔 카메라를 함께 구비하여, 기판의 정렬검사 및 에지의 상태를 정밀하게 확인하여 기판의 불량 판정을 할 수 있는 유리기판의 에지 검사 시스템을 제시하는 데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 유리기판의 정렬마크와 에지(edge) 면까지의 거리를 산출하여 표준규격에 적합한지를 확인하여 유리기판의 에지 면의 결함을 검사하는 유리기판의 에지 검사 시스템을 제시하는 데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 LCD나 태양전지를 생산하기 위한 라인으로 기판을 투입시, 면취 가공(또는 그라인딩 에지(grinding edge))된 기판의 에지 부분 면취 가공 오류를 검사하는 유리기판의 에지 검사 시스템을 제시하는 데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 양품과 불량품의 유리기판을 자동으로 선별하여 전수검사의 효율성을 크게 향상시킬 수 있는 유리기판의 에지 검사 시스템을 제시하는 데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 간편한 잡체인지에 의하여 다양한 크기의 유리기판을 검사할 수 있어 유연성 생산시스템으로의 전환을 매우 간편하고 효율적으로 실시할 수 있는 유리기판의 에지 검사 시스템을 제시하는 데 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 청구항 1에 기재된 발명은, 「유리기판의 에지 검사시스템에 있어서, 유리기판(10)을 진공 흡착에 의해 고정하는 유리판 설치대(150)와; 상기 유리기판(10)의 일 측 상부에 설치되고 X축 및 Y축 방향의 이동에 의해 초점이 조절되고 회전에 의해 촬영 각도가 조절되며, 상기 유리기판(10)의 상측 에지 면과 제 1 정렬마크(20)를 동시에 촬영하는 제 1 상부 카메라(110)와; 상기 유리기판(10)의 일 측 상부에 설치되며, 상기 유리기판(10)에 있는 제 2 정렬마크(21)로 자동 이동하여 상기 제 2 정렬마크(21)를 촬영하는 제 2 상부 카메라(120)와; 상기 유리기판(10)의 일 측 하부에 설치되고 X축 및 Y축 방향의 이동에 의해 초점이 조절되고 회전에 의해 촬영 각도가 조절되며, 상기 유리기판(10)의 하측 에지 면을 촬영하는 하부 카메라(130)와; 상기 하부 카메라(130)의 동작시 상기 유리기판(10)의 일 측 상부로 슬라이딩하여 상기 유리기판(10)으로 조명을 비추는 상부 조명부(141)와; 상기 제 1 상부 카메라(110)의 동작시 상기 유리기판(10)의 일 측 하부로 슬라이딩하여 상기 유리기판(10)으로 조명을 비추는 하부 조명부(142); 및 상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120)와 상기 하부 카메라(130)에서 촬영된 영상을 처리하여 상기 상·하측 에지 면과 상기 제 1 또는 제 2 정렬마크(20,21) 사이의 거리를 산출한 값에 의해 상기 유리기판(10)의 에지 결함 여부를 판독하는 제어부(200);를 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120), 상기 하부 카메라(130), 상기 상부 및 하부 조명부(141,142)가 상기 유리기판(10)의 에지 면(11)을 따라 같이 움직이는 것을 특징으로 하는 유리기판의 에지 검사시스템.」을 제공한다.
전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서, 청구항 2에 기재된 발명은, 「유리기판의 에지 검사시스템에 있어서, 유리기판(10)을 진공 흡착에 의해 고정하여 이송하는 유리판 이송수단(300)과; 상기 유리기판(10)의 일 측 상부에 설치되고 X축 및 Y축 방향의 이동에 의해 초점이 조절되고 회전에 의해 촬영 각도가 조절되며, 상기 유리기판(10)의 상측 에지 면과 제 1 정렬마크(20)를 동시에 촬영하는 제 1 상부 카메라(110)와; 상기 유리기판(10)의 일 측 상부에 설치되며, 상기 유리기판(10)에 있는 제 2 정렬마크(21)로 자동 이동하여 상기 제 2 정렬마크(21)를 촬영하는 제 2 상부 카메라(120)와; 상기 유리기판(10)의 일 측 하부에 설치되고 X축 및 Y축 방향의 이동에 의해 초점이 조절되고 회전에 의해 촬영 각도가 조절되며, 상기 유리기판(10)의 하측 에지 면을 촬영하는 하부 카메라(130)와; 상기 하부 카메라(130)의 동작시 상기 유리기판(10)의 일 측 상부로 슬라이딩하여 상기 유리기판(10)으로 조명을 비추는 상부 조명부(141)와; 상기 제 1 상부 카메라(110)의 동작시 상기 유리기판(10)의 일 측 하부로 슬라이딩하여 상기 유리기판(10)으로 조명을 비추는 하부 조명부(142); 및 상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120)와 상기 하부 카메라(130)에서 촬영된 영상을 처리하여 상기 상·하측 에지 면과 상기 제 1 또는 제 2 정렬마크(20,21) 사이의 거리를 산출한 값에 의해 상기 유리기판(10)의 에지 결함 여부를 판독하는 제어부(200);를 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120), 상기 하부 카메라(130)가 프레임에 고정된 상태에서 이송되는 상기 유리기판(10)의 상·하측 에지 면(11)을 촬영하여 상기 유리기판(10)의 에지 결함 여부를 판독하는 것을 특징으로 하는 유리기판의 에지 검사시스템.」을 제공한다.
전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 또 다른 수단으로서, 청구항 3에 기재된 발명은, 「유리기판의 에지 검사시스템에 있어서, 유리기판(10)을 진공 흡착에 의해 고정하는 유리판 설치대(150)와; 상기 유리기판(10)의 일 측 및 타 측 상부에 각각 설치되고, X축 및 Y축 방향의 이동에 의해 초점이 조절되고 회전에 의해 촬영 각도가 조절되며, 상기 유리기판(10)의 상측 에지 면과 제 1 정렬마크(20)를 동시에 촬영하는 제 1 상부 카메라(110)와; 상기 유리기판(10)의 일 측 및 타 측 상부에 각각 설치되며, 상기 유리기판(10)에 있는 제 2 정렬마크(21)로 자동 이동하여 상기 제 2 정렬마크(21)를 촬영하는 제 2 상부 카메라(120)와; 상기 유리기판(10)의 일 측 및 타 측 하부에 각각 설치되고, X축 및 Y축 방향의 이동에 의해 초점이 조절되고 회전에 의해 촬영 각도가 조절되며, 상기 유리기판(10)의 하측 에지 면을 촬영하는 하부 카메라(130)와; 상기 하부 카메라(130)의 동작시 상기 유리기판(10)의 일 측 상부로 슬라이딩하여 상기 유리기판(10)으로 조명을 비추는 상부 조명부(141)와; 상기 제 1 상부 카메라(110)의 동작시 상기 유리기판(10)의 일 측 하부로 슬라이딩하여 상기 유리기판(10)으로 조명을 비추는 하부 조명부(142); 및 상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120)와 상기 하부 카메라(130)에서 촬영된 영상을 처리하여 상기 상·하측 에지 면과 상기 제 1 또는 제 2 정렬마크(20,21) 사이의 거리를 산출한 값에 의해 상기 유리기판(10)의 에지 결함 여부를 판독하는 제어부(200);를 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120), 상기 하부 카메라(130), 상기 상부 및 하부 조명부(141)가 상기 유리기판(10)의 에지 면(11)을 따라 같이 움직이는 것을 특징으로 하는 유리기판의 에지 검사시스템.」을 제공한다.
전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 또 다른 수단으로서, 청구항 4에 기재된 발명은, 「유리기판의 에지 검사시스템에 있어서, 유리기판(10)을 진공 흡착에 의해 고정하여 이송하는 유리판 이송수단(300)과; 상기 유리기판(10)의 일 측 및 타 측 상부에 각각 설치되고, X축 및 Y축 방향의 이동에 의해 초점이 조절되고 회전에 의해 촬영 각도가 조절되며, 상기 유리기판(10)의 상측 에지 면과 제 1 정렬마크(20)를 동시에 촬영하는 제 1 상부 카메라(110)와; 상기 유리기판(10)의 일 측 및 타 측 상부에 각각 설치되며, 상기 유리기판(10)에 있는 제 2 정렬마크(21)로 자동 이동하여 상기 제 2 정렬마크(21)를 촬영하는 제 2 상부 카메라(120)와; 상기 유리기판(10)의 일 측 및 타 측 하부에 각각 설치되고, X축 및 Y축 방향의 이동에 의해 초점이 조절되고 회전에 의해 촬영 각도가 조절되며, 상기 유리기판(10)의 하측 에지 면을 촬영하는 하부 카메라(130)와; 상기 하부 카메라(130)의 동작시 상기 유리기판(10)의 일 측 상부로 슬라이딩하여 상기 유리기판(10)으로 조명을 비추는 상부 조명부(141)와; 상기 제 1 상부 카메라(110)의 동작시 상기 유리기판(10)의 일 측 하부로 슬라이딩하여 상기 유리기판(10)으로 조명을 비추는 하부 조명부(142); 및 상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120)와 상기 하부 카메라(130)에서 촬영된 영상을 처리하여 상기 상·하측 에지 면과 상기 제 1 또는 제 2 정렬마크(20,21) 사이의 거리를 산출한 값에 의해 상기 유리기판(10)의 에지 결함 여부를 판독하는 제어부(200);를 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120), 상기 하부 카메라(130)가 프레임에 고정된 상태에서 이송되는 상기 유리기판(10)의 상·하측 에지 면을 촬영하여 상기 유리기판(10)의 에지 결함 여부를 판독하는 것을 특징으로 하는 유리기판의 에지 검사시스템.」을 제공한다.
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청구항 6에 기재된 발명은, 「제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유리기판의 에지 검사시스템은: 상기 제어부(200)에 의해 상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120), 상기 하부 카메라(130)를 X축 및 Y축으로 각각 이동하여 거리를 조절하는 제 1 내지 제 3 XY 구동부(112,122,132)와; 상기 상부 조명부(141) 및 하부 조명부(142)의 슬라이딩 동작을 각각 제어하는 상부 및 하부 조명 구동부(143,144)와; 상기 유리기판(10)을 진공 흡착하는 진공 흡착 장치(270)와; 상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120)와 상기 하부 카메라(130)의 X축 및 Y축의 이동과 촬영 동작을 제어하는 신호를 입력하는 입력부(220)와; 상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120)와 상기 하부 카메라(130)에서 촬영한 영상을 화면으로 출력하는 1개 이상의 모니터(230)와; 상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120)와 상기 하부 카메라(130)에서 촬영한 영상 데이터를 저장하는 메모리(240)와; 상기 영상 데이터를 통신망을 통해 송수신하는 통신부(250); 및 상기 유리기판(10)의 에지 결함 여부를 램프를 통해 시각적으로 표시하는 표시부(281)와 경고음을 발생하는 부저부(282)를 포함한 결함 알림부(280);를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리기판의 에지 검사시스템.」을 제공한다.
청구항 7에 기재된 발명은, 「제 6 항에 있어서, 상기 제 1 상부 카메라(110)와 상기 하부 카메라(130)는 상기 입력부(220)를 통해 수동으로 초점 조절을 할 수 있으며, 상기 제 2 상부 카메라(120)는 상기 입력부(220)를 통해 입력된 데이터 값에 의해 상기 제 2 정렬마크(21)의 위치로 자동으로 이동하는 것을 특징으로 하는 유리기판의 에지 검사시스템.」을 제공한다.
청구항 8에 기재된 발명은, 「제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120)와 상기 하부 카메라(130)는 라인 스캔 CCD카메라(Line scan charge coupled device camera)로 각각 구성되고, 상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120)는 프리즘 렌즈(111,121)를 각각 구비하고 있으며, 상기 제 1 상부 카메라(110) 및 상기 하부 카메라(130)는 수직선을 기준으로 상기 유리기판(10)의 에지 면(11)을 향해 3°∼10°정도 기울어진 것을 특징으로 하는 유리기판의 에지 검사시스템.」을 제공한다.
본 발명에 따르면, 유리기판을 별도의 검사시스템에 옮겨 로딩시키거나 이송중인 유리기판을 정지시킬 필요 없이 이송중인 유리기판에 대해 직접 에지의 결함을 검사함으로써 검사시간 및 검사방법에 따른 로스(Loss) 발생을 줄여 생산성을 향상시킬 수 있고, 육안검사에의 한계를 극복하면서도 실시간으로 전 구간 검사가 가능하여 검사결과에의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 정렬검사 카메라와 라인스캔 카메라를 함께 구비하여, 기판의 정렬검사 및 에지의 상태를 정밀하게 확인하여 기판의 불량 판정을 할 수 있다.
또한, 유리기판의 정렬마크와 에지(edge) 면까지의 거리를 산출하여 표준규격에 적합한지를 확인하여 유리기판의 에지 면의 결함을 검사할 수 있다.
또한, 유리기판을 연속적으로 로딩시키면서 유리기판의 에지 이미지를 획득한 후, 컴퓨터의 프로세싱에 의하여 유리기판의 결점을 정확하게 검사할 수 있으며, 양품과 불량품의 유리기판을 자동으로 선별하여 전수검사의 효율성을 크게 향상시킬 수 있다.
또한, 간편한 잡체인지에 의하여 다양한 크기의 유리기판을 검사할 수 있어 유연성생산시스템으로의 전환을 매우 간편하고 효율적으로 실시할 수 있고, 유리기판의 물리적 접촉을 최소화시켜 로딩시킬 수 있는 구조에 의하여 검사중에 결점의 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 유리판의 절단 예를 나타낸 도면
도 2 및 도 3은 유리판 자재의 A 타입과 B 타입을 나타낸 도면
도 4는 유리판의 에지면 모양을 나타낸 도면
도 5는 유리판의 에지 직진도를 나타낸 도면
도 6은 유리판의 에지 면취량을 나타낸 도면
도 7a 및 도 7b는 유리판 에지 면취량과 정렬마크를 평면에서 확대한 사진
도 8 및 도 9는 본 발명의 바람직한 제 1 실시 예에 의한 유리기판의 에지 검사시스템의 설치 구성도 및 시스템 구성도
도 10 내지 도 12는 본 발명의 제 1 실시 예에 의한 유리기판의 에지 검사시스템의 동작 원리를 설명하기 위한 설명도
도 13은 본 발명의 바람직한 제 2 실시 예에 의한 유리기판의 에지 검사시스템의 구성도
도 14는 본 발명의 바람직한 제 3 실시 예에 의한 유리기판의 에지 검사시스템의 설치 구성도
도 2 및 도 3은 유리판 자재의 A 타입과 B 타입을 나타낸 도면
도 4는 유리판의 에지면 모양을 나타낸 도면
도 5는 유리판의 에지 직진도를 나타낸 도면
도 6은 유리판의 에지 면취량을 나타낸 도면
도 7a 및 도 7b는 유리판 에지 면취량과 정렬마크를 평면에서 확대한 사진
도 8 및 도 9는 본 발명의 바람직한 제 1 실시 예에 의한 유리기판의 에지 검사시스템의 설치 구성도 및 시스템 구성도
도 10 내지 도 12는 본 발명의 제 1 실시 예에 의한 유리기판의 에지 검사시스템의 동작 원리를 설명하기 위한 설명도
도 13은 본 발명의 바람직한 제 2 실시 예에 의한 유리기판의 에지 검사시스템의 구성도
도 14는 본 발명의 바람직한 제 3 실시 예에 의한 유리기판의 에지 검사시스템의 설치 구성도
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명되는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙여 설명하기로 한다.
먼저, 유리기판(또는, '유리판'이라고도 한다)은 단말기의 액정으로부터 텔레비전(TV)이나 컴퓨터의 모니터 등에 장착되어 화상을 형성하는 스크린을 말한다. 대표적인 것으로 CRT(Cathode Ray Tube), 프로젝션, PDP(Plasma Display), LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diode) 등이 있다.
상기 유리기판은 원료를 통해 유리기판을 성형하는 성형공정을 거친 후, 해당 규격으로 절단하는 절단공정, 해당 부위를 연마하는 연마공정을 거쳐 기본적인 규격사항을 만족한 상태에 제품으로 출시된다. 물론, 절단 및 연마공정 외에도 필요시 검사공정이나 리페어(Repair) 공정 등을 수반하기도 한다.
최초, 유리기판을 성형하는 것으로부터 최종적인 제품으로 출시되기까지 여러 가지 요인으로 인해 유리기판에는 수많은 결함이 발생할 수 있다. 결함들 중의 하나로 유리기판의 단부 면인 에지(edge) 면에 결함이 발생하는 것을 소위, 유리기판의 에지 결함이라 한다. 에지 결함이란 유리기판의 에지가 평행하지 않고 울퉁불퉁한 상태를 갖는 것을 말하는데 에지 결함의 정도에 따라 리페어(Repair) 공정을 통해 수리(Repair)하기도 하지만 에지 결함의 정도가 심하면 해당 유리기판을 폐기하기도 한다.
도 1은 유리판(10)의 절단 예를 나타낸 것으로, 가로×세로가 'a×b'의 크기를 갖는 유리판(10)을 반(1/2)으로 절단하면 'a/2×b'의 크기를 갖는 2장의 유리판을 만들 수 있다.
상기 유리판(10)은 정렬마크(20)의 배열에 따라 A 타입(도 2)과 B 타입(도 3)으로 구분된다. 상기 A 타입(도 2)의 유리판(10)은 도 2에 나타낸 바와 같이, 정 중앙의 좌표값을 (0,0)이라 가정하면, 정 중앙점(0,0)을 기준으로 좌우 일정 지점에 1개의 정렬마크(20)가 각각 위치해 있다. 이때, 상기 정렬마크(20)는 4개의 정사각형 모양이 2×2 매트릭스 형태로 형성되어 있다. 상기 A 타입(도 2)의 유리판(10)을 도 1과 같이 절단할 경우, 상기 정렬마크(20)의 중앙, 즉 정사각형과 정사각형 사이를 절단하게 된다.
그리고, 상기 B 타입(도 2)의 유리판(10)은 도 3에 나타낸 바와 같이, 정 중앙점(0,0)을 기준으로 좌우 일정 지점에 2개의 정렬마크(20)가 평행하게 각각 위치해 있다. 이때, 상기 정렬마크(20)는 앞에서와 마찬가지로 상기 정렬마크(20)는 4개의 정사각형 모양이 2×2 매트릭스 형태로 형성되어 있다. 상기 B 타입(도 3)의 유리판(10)을 도 1과 같이 절단할 경우, 상기 정렬마크(20)와 정렬마크 사이를 절단하게 된다.
상기 유리판(10)을 절단한 절단면(이하, '에지(edge) 면'이라 한다)의 모양은 도 4와 같다. 상기 유리판(10)의 에지 면(11)은 상기 에지 면(11)의 상부 또는 상·하부에 상기 유리판(10)을 다이어몬드 톱(칼)으로 커팅(Cutting) 한 모양이 경사지게 형성되어 있고 측면이 수직으로 반듯하게 절단된 모양을 하고 있다. 하지만, 상기 유리판(10)의 에지(edge) 면(11)은 절단도구의 종류와 칼의 모양에 따라 달라질 수 있다.
도 5는 유리판의 에지 직진도를 나타낸 도면이고, 도 6은 유리판의 에지 면취량을 나타낸 도면이다.
상기 유리판(10)을 정렬마크(20)를 기준으로 도 5 및 도 6과 같이 절단하였을 때, 상기 에지(edge) 면(11)의 결함 여부는 양쪽의 정렬마크(20)를 기준으로 한 가상의 기준선(a)과 절단된 상기 에지(edge) 면(11) 사이의 두께(또는, 거리: t)를 각각 측정해 봄으로써 판단할 수 있다. 도 6은 상기 에지(edge) 면(11)의 각 지점과 상기 기준선(a) 사이의 두께(t)를 측정한 예를 나타낸 것이다.
도 7a 및 도 7b는 유리판 에지 면취량과 정렬마크를 평면에서 확대한 사진이다. 여기서, 도면부호 10은 유리기판을 나타내고, 도면부호 11은 에지(edge) 면, 도면부호 20은 정렬마크를 각각 나타낸다.
이하, 본 발명에서 실시하고자 하는 구체적인 기술내용에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
유리기판의 에지 검사시스템의 제 1 실시 예
도 8 및 도 9는 본 발명의 바람직한 제 1 실시 예에 의한 유리기판의 에지 검사시스템의 설치 구성도 및 시스템 구성도이고, 도 10 내지 도 12는 유리기판의 에지 검사시스템의 동작 원리를 설명하기 위한 설명도이다.
본 발명의 제 1 실시 예에 의한 유리기판의 에지 검사시스템은 도 8에 나타낸 바와 같이, 유리판(10)을 진공 흡착에 의해 고정하는 유리판 설치대(150)와, 상기 유리판(10)의 일 측 상부에서 상기 유리판(10)의 에지 면(11)과 제 1 정렬마크(20)를 동시에 촬영하는 제 1 상부 카메라(110)와, 상기 유리판(10)의 일 측 상부에서 상기 유리판(10)의 제 2 정렬마크(21)를 촬영하는 제 2 상부 카메라(120)와, 상기 유리판(10)의 일 측 하부에서 상기 유리판(10)의 에지 면을 촬영하는 하부 카메라(130)와, 상기 제 1 상부 카메라(110)의 동작시 상기 유리판(10)의 일 측 하부로 슬라이딩하여 상기 유리판(10)으로 조명을 비추는 하부 조명부(142)와, 상기 하부 카메라(130)의 동작시 상기 유리판(10)의 일 측 상부로 슬라이딩하여 상기 유리판(10)으로 조명을 비추는 상부 조명부(141)와, 상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120)와 상기 하부 카메라(130)에서 촬영된 영상을 처리하여 상기 에지 면(11)과 상기 제 1 및 제 2 정렬마크(20,21)와의 거리를 산출한 값에 의해 상기 유리판(10)의 에지 결함 여부를 판독하는 제어부(도 9의 200 참조)를 포함하고 있다.
여기서, 상기 제 1 상부 카메라(110) 및 제 2 상부 카메라(120)는 상기 유리판 설치대(150)의 일 측 작업공간에 설치된 프레임(100)의 상부 프레임(101)에 설치되어 있고, 상기 하부 카메라(130)는 상기 프레임(100)의 하부 프레임(102)에 설치되어 있고, 상기 상부 조명부(141) 및 하부 조명부(141,142)는 상기 유리판(10)이 위치하는 높이의 상기 프레임(100)에 설치된 조명 설치대(140)에 설치되어 있으며, 상기 유리판 설치대(150)는 복수 개의 다리(151)에 의해 지지되어 있다.
상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120)와 상기 하부 카메라(130)는 라인 스캔 CCD카메라(Line scan charge coupled device camera)로 각각 구성되어 있으며, 상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120)는 프리즘 렌즈(111,121)를 각각 구비하고 있다. 상기 제 1 상부 카메라(110) 및 상기 하부 카메라(130)는 상기 유리판(10)의 에지 면(11)을 정확하게 촬영하기 위해 수직선을 기준으로 상기 유리판(10)의 에지 면(11)을 향해 3°∼10°정도, 바람직하게는 5℃ 정도 기울어진 상태로 설치되어 있다.
상기 제 1 상부 카메라(110) 및 상기 하부 카메라(130)는 검사자가 조이스틱, 마우스 또는 키보드 등을 통해 X축 및 Y축 방향으로 이동하여 초점 조절이 가능하며, 회전에 의해 촬영 각도가 조절된다. 그리고, 상기 제 2 상부 카메라(120)는 프로그래밍 된 데이터 값에 의해 상기 유리기판(10)에 있는 제 2 정렬마크(21)로 자동 이동하여 상기 제 2 정렬마크(21)를 촬영한다.
상기 제 1 상부 카메라(110)는 상기 유리판(10)의 일 측 상부에서 상기 유리판(10)의 상측 에지 면과 상기 유리판(10)의 에지 면(11) 옆에 배치된 제 1 정렬마크(20)를 동시에 촬영하여 영상 이미지로 출력하고, 상기 제 2 상부 카메라(120)는 상기 유리판(10)의 일 측 상부에서 상기 유리판(10)의 제 2 정렬마크(21)를 촬영하여 영상 이미지로 출력하고, 상기 하부 카메라(130)는 상기 유리판(10)의 일 측 하부에서 상기 유리판(10)의 하측 에지 면을 촬영하여 영상 이미지로 출력한다. 상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120)와 상기 하부 카메라(130)에서 각각 촬영된 영상 이미지들은 영상 획득부(도 9의 210)로 전송된다. 여기서, 상기 제 2 상부 카메라(120)는 상기 유리판(10)에 2개의 정렬마크(20,21)가 있는 경우에만 선택적으로 동작하고, 1개의 정렬마크(20)만 있는 경우에는 상기 제 2 상부 카메라(120)는 동작하지 않고 상기 제 1 상부 카메라(110)만 동작하도록 제어한다.
상기 상부 조명부(141) 및 하부 조명부(142)는 상기 유리판(10)으로 역광을 조사하는 램프를 구비하고 있으며, 상기 램프는 형광램프, 할로겐램프, 발광다이오드(light emitting diode; LED) 등으로 구성할 수 있다. 이때, 상기 램프의 후방에는 조명 효율을 높이기 위해 반사판을 설치할 수도 있다.
상기 유리기판의 에지 검사시스템은 상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120), 상기 하부 카메라(130), 상기 상부 및 하부 조명부(141)가 카메라 이송수단(도 10의 160 참조)에 의해 상기 유리기판(10)의 에지 면(11)을 따라 같이 움직이도록 구성되어 있다. 이때, 상기 카메라 이송수단(160)은 상기 제어부(200)에 의해 동작이 제어되며, 상기 프레임(100)에 X축 방향으로 좌우 이동 가능하게 설치되어 있다.
또한, 상기 유리기판의 에지 검사시스템은 도 9에 나타낸 바와 같이, 상기 제어부(200)에 의해 상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120), 상기 하부 카메라(130)를 X축 및 Y축으로 각각 이동하여 거리를 조절하는 제 1 내지 제 3 XY 구동부(112,122,132)와, 상기 상부 조명부(141) 및 하부 조명부(142)의 슬라이딩 동작을 각각 제어하는 상부 및 하부 조명 구동부(143,144)와, 상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120)와 상기 하부 카메라(130)의 X축 및 Y축의 이동과 촬영 동작을 제어하는 신호를 입력하는 입력부(220)와, 상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120)와 상기 하부 카메라(130)에서 촬영한 영상을 화면으로 출력하는 1개 이상의 모니터(230)와, 상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120)와 상기 하부 카메라(130)에서 촬영한 영상 데이터를 저장하는 메모리(240)와, 상기 영상 데이터를 통신망을 통해 송수신하는 통신부(250)와, 상기 제어부(200)에 의해 각 구성요소에 필요한 전원을 공급하는 전원부(260)와, 상기 유리판(10)을 진공 흡착하는 진공 흡착 장치(270)와, 상기 유리판(10)의 에지 결함 여부를 램프를 통해 시각적으로 표시하는 표시부(281)와 경고음을 발생하는 부저부(282)를 포함한 결함 알림부(280)를 더 포함하고 있다.
여기서, 상기 입력부(220)는 상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120)와 상기 하부 카메라(130)의 X축 및 Y축의 이동을 제어하고 촬영 동작을 제어하고 명령 신호를 입력하는 조이스틱, 마우스, 키보드 등을 포함한다.
상기 진공 흡착 장치(270)는 에어(air)를 공급하는 에어 공급기(271)와, 상기 에어 공급기(271)에서 공급된 에어(air)를 전달하는 에어 파이프(272)와, 상기 에어 파이프(272)를 통해 전달된 에어(air)에 의해 상기 유리판 설치대(150)에 설치된 유리판(10)을 진공 흡착하여 고정하는 에어 노즐(273)을 포함하고 있다. 상기 에어 공급기(271)는 압축공기를 발생시키는 에어컴프레서(Air compressor)와, 상기 에어컴프레서로부터 공기의 공급을 제어하는 에어컨트롤러(Air controller)와, 상기 에어 파이프(272)에 장착되어 공기의 압력과 유량을 제어하는 밸브, 압력계 등의 배관부속장치로 구성할 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120)와 상기 하부 카메라(130)는 각 카메라에서 실시간으로 촬영한 영상 이미지를 프로세싱하는 컴퓨터의 제어부(200)와 인터페이스되어 있다. 상기 제어부(200)는 상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120)와 상기 하부 카메라(130)에서 촬영한 영상이미지를 영상 처리하여 상기 모니터(230)에 출력한다. 상기 모니터(230)는 시스템의 제어와 데이터의 프로세싱을 위하여 여러 대를 공유시켜 구성할 수 있으며, 상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120)와 상기 하부 카메라(130)에 대하여 일대일 대응되도록 구성하거나 그룹화하여 구성할 수도 있다.
상기 제어부(200)는 상기 입력부(220)로부터 입력된 신호에 의해 상기 제 1 내지 제 3 XY 구동부(112,122,132)를 통해 상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120)와 상기 하부 카메라(130)의 위치(X축 및 Y축)를 각각 조절한다. 또한, 상기 제어부(200)는 상기 제 1 상부 카메라(110)가 동작할 때 상기 하부 조명 구동부(144)를 작동하여 상기 하부 조명부(142)를 상기 유리판(10)의 일 측 하부로 슬라이딩시켜 상기 유리기판(10)으로 역광을 비추도록 조명한다. 그리고, 상기 하부 카메라(130)가 동작할 때는 상기 상부 조명 구동부(143)를 작동하여 상기 상부 조명부(141)를 상기 유리판(10)의 일 측 상부로 슬라이딩시켜 상기 유리기판(10)으로 역광을 비추도록 조명한다. 이에 의해, 상기 유리판(10)의 에지 면이 선명하게 투영된다. 상기 하부 조명부(142) 또는 상기 상부 조명부(141)에서 조명이 점등된 후 상기 제 1 상부 카메라(110) 또는 상기 하부 카메라(130)가 작동하여 상기 유리판(10)의 에지 면을 촬영하여 영상 이미지를 출력하게 된다.
상기 제어부(200)는 상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120)에서 촬영된 영상을 처리하여 상측 에지 면과 상기 제 1 열 또는 제 2 열에 배치된 정렬마크(20,21)와의 거리를 산출한 값에 의해 상기 유리판(10)의 상측 에지 면의 결함 여부를 판독하고, 상기 하부 카메라(130)에서 촬영된 영상을 처리하여 하측 에지 면과 상기 제 1 또는 제 2 정렬마크(20,21)와의 거리를 산출한 값에 의해 상기 유리판(10)의 하측 에지 면의 결함 여부를 판독한다.
계속해서, 상기 제어부(200)는 프로그램에 의하여 상기 에지 면에서 발생한 결함의 종류, 예를 들어 절단공정에서의 커팅칩(Cutting chip)과 연마공정에서의 베벨칩 등으로 분류하고, 각 에지들의 결점이 허용오차를 만족하고 있는가를 판단하여 상기 유리판(10)을 양품과 불량품으로 선별하며, 불량품의 유리판(10)에 대해서는 상기 결함 알림부(280)의 표시부(281) 및/또는 부저부(282)를 통해 알리게 된다.
그리고, 결점이 존재하는 에지(edge) 면의 이미지는 상기 모니터(230)에 확대하여 디스플레이시키고, 상기 유리판(10)의 검사결과에 대한 데이터를 상기 모니터(230)에 디스플레이시킨다. 검사자는 상기 모니터(230)에 디스플레이되는 검사결과를 쉽게 확인할 수 있으며, 에지 면의 이미지를 통하여 검사결과의 오류 여부를 재차 감시할 수 있다. 또한, 상기 유리판(10)의 검사결과에 대한 데이터는 상기 메모리(240)에 저장 및 관리할 수 있으며, 검사자는 검사결과의 데이터를 기초로 상기 유리판(10)의 절단공정과 연마공정에서 발생 되는 결점의 원인을 분석하여 불량의 발생을 신속하게 조치할 수 있다.
유리기판의 에지 검사시스템의 제 2 실시 예
도 13은 본 발명의 바람직한 제 2 실시 예에 의한 유리기판의 에지 검사시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
본 발명의 제 2 실시 예에 의한 유리기판의 에지 검사시스템은 도 13에 나타낸 바와 같이, 유리판(10)을 진공 흡착에 의해 고정하여 이송하는 유리판 이송수단(300)과, 상기 유리기판(10)의 일 측 상부에 설치되고 X축 및 Y축 방향의 이동에 의해 초점이 조절되고 회전에 의해 촬영 각도가 조절되며, 상기 유리기판(10)의 상측 에지 면과 제 1 정렬마크(도 12의 20 참조)를 동시에 촬영하는 제 1 상부 카메라(110)와, 상기 유리기판(10)의 일 측 상부에 설치되며, 상기 유리기판(10)에 있는 제 2 정렬마크(도 12의 21 참조)로 자동 이동하여 상기 제 2 정렬마크(21)를 촬영하는 제 2 상부 카메라(120)와, 상기 유리기판(10)의 일 측 하부에 설치되고 X축 및 Y축 방향의 이동에 의해 초점이 조절되고 회전에 의해 촬영 각도가 조절되며, 상기 유리기판(10)의 하측 에지 면을 촬영하는 하부 카메라(130)를 포함하고 있으며, 상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120), 상기 하부 카메라(130)가 프레임에 고정된 상태에서 이송되는 상기 유리기판(10)의 상하 에지 면을 촬영하여 상기 에지 면과 상기 제 1 및 제 2 정렬마크(20,21)와의 거리를 산출한 값에 의해 상기 유리판(10)의 에지 결함 여부를 판독한다. 여기서, 미설명된 도면부호 111과 121은 프리즘 렌즈이고, 도면부호 300은 상기 유리기판(10)을 이송하는 유리판 이송수단이다.
상기 제 2 실시 예에 의한 유리기판의 에지 검사시스템은 도 13에는 도시되어 있지 않으나, 도 8 및 도 9에서 설명한 제 1 실시 예와 마찬가지로, 상기 제 1 상부 카메라(110)의 동작시 상기 유리판(10)의 일 측 하부로 슬라이딩하여 상기 유리판(10)으로 조명을 비추는 하부 조명부(142)와, 상기 하부 카메라(130)의 동작시 상기 유리판(10)의 일 측 상부로 슬라이딩하여 상기 유리판(10)으로 조명을 비추는 상부 조명부(141)와, 상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120)와 상기 하부 카메라(130)에서 촬영된 영상을 처리하여 상기 에지 면(11)과 상기 제 1 및 제 2 정렬마크(20,21)와의 거리를 산출한 값에 의해 상기 유리판(10)의 에지 결함 여부를 판독하는 제어부(200)를 포함하고 있다.
상기 제 2 실시 예에 의한 유리기판의 에지 검사시스템은 도 13에는 도시되어 있지 않으나, 도 8 및 도 9에서 설명한 제 1 실시 예와 마찬가지로, 상기 제 1 상부 카메라(110)의 동작시 상기 유리판(10)의 일 측 하부로 슬라이딩하여 상기 유리판(10)으로 조명을 비추는 하부 조명부(142)와, 상기 하부 카메라(130)의 동작시 상기 유리판(10)의 일 측 상부로 슬라이딩하여 상기 유리판(10)으로 조명을 비추는 상부 조명부(141)와, 상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120)와 상기 하부 카메라(130)에서 촬영된 영상을 처리하여 상기 에지 면(11)과 상기 제 1 및 제 2 정렬마크(20,21)와의 거리를 산출한 값에 의해 상기 유리판(10)의 에지 결함 여부를 판독하는 제어부(200)를 포함하고 있다.
상기 유리기판의 에지 검사시스템은 상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120), 상기 하부 카메라(130)가 프레임에 고정된 상태에서 이송되는 상기 유리기판(10)의 상하 에지 면을 촬영하여 상기 에지 면과 상기 제 1 및 제 2 정렬마크(20,21)와의 거리를 산출한 값에 의해 상기 유리판(10)의 에지 결함 여부를 판독한다.
유리기판의 에지 검사시스템의 제 3 실시 예
도 14는 본 발명의 바람직한 제 3 실시 예에 의한 유리기판의 에지 검사시스템의 설치 구성도이다.
본 발명의 제 3 실시 예에 의한 유리기판의 에지 검사시스템은 도 14에 나타낸 바와 같이, 유리판(10)을 진공 흡착에 의해 고정하는 유리판 설치대(150)와, 상기 유리기판(10)의 일 측 및 타 측 상부에 각각 설치되고 X축 및 Y축 방향의 이동에 의해 초점이 조절되고 회전에 의해 촬영 각도가 조절되며 상기 유리기판(10)의 상측 에지 면과 제 1 정렬마크(도 12의 20 참조)를 동시에 촬영하는 제 1 상부 카메라(110)와, 상기 유리기판(10)의 일 측 및 타 측 상부에 각각 설치되며 상기 유리기판(10)에 있는 제 2 정렬마크(도 12의 21 참조)로 자동 이동하여 상기 제 2 정렬마크(21)를 촬영하는 제 2 상부 카메라(120)와, 상기 유리기판(10)의 일 측 및 타 측 하부에 각각 설치되고 X축 및 Y축 방향의 이동에 의해 초점이 조절되고 회전에 의해 촬영 각도가 조절되며 상기 유리기판(10)의 하측 에지 면을 촬영하는 하부 카메라(130)와, 상기 제 1 상부 카메라(110)의 동작시 상기 유리판(10)의 일 측 및 타 측 하부로 각각 슬라이딩하여 상기 유리판(10)으로 조명을 비추는 하부 조명부(142)와, 상기 하부 카메라(130)의 동작시 상기 유리판(10)의 일 측 및 타 측 상부로 각각 슬라이딩하여 상기 유리판(10)으로 조명을 비추는 상부 조명부(141)와, 상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120)와 상기 하부 카메라(130)에서 촬영된 영상을 처리하여 상기 에지 면과 상기 제 1 및 제 2 정렬마크(20,21)와의 거리를 산출한 값에 의해 상기 유리판(10)의 에지 결함 여부를 판독하는 제어부(도 9의 200 참조)를 포함하고 있으며, 상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120), 상기 하부 카메라(130), 상기 상부 및 하부 조명부(141)는 상기 유리기판(10)의 에지 면(11)을 따라 같이 움직이도록 구성되어 있다. 여기서, 미설명된 도면부호 100은 프레임, 101은 상부 프레임, 102는 하부 프레임, 111은 프리즘 렌즈, 121은 프리즘 렌즈, 140은 조명 설치대, 151은 유리판 설치대(150)의 다리, 273은 에어 노즐을 각각 나타낸다.
상기 유리기판의 에지 검사시스템은 상기 유리판 설치대(150)에 상기 유리판(10)을 진공 흡착하여 고정한 후 상기 유리판(10)의 일 측 및 타 측의 상·하부에 각각 설치된 상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120)와 상기 하부 카메라(130)를 상기 유리판(10)의 에지(edge) 면을 따라 이동하면서 상기 유리판(10)의 상측 및 하측 에지(edge) 면과 상기 제 1 및 제 2 정렬마크를 동시에 촬영하여 상기 에지 면과 상기 제 1 또는 제 2 정렬마크(20,21)와의 거리를 산출한 값에 의해 상기 유리기판(10)의 에지 결함 여부를 판독한다.
유리기판의 에지 검사시스템의 다른 실시 예
한편, 본 발명은 도면에 도시하지 않았지만, 상기 유리판(10)의 양쪽(일 측 및 타 측)에 각각 설치된 상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120), 상기 하부 카메라(130)가 프레임에 고정된 상태에서 상기 유리판(10)이 이송되도록 구성하고, 상기 이송되는 유리판(10)의 에지 면(11)을 촬영하여 상기 유리기판(10)의 에지 결함 여부를 실시간으로 판독하도록 구성할 수도 있다. 이 경우, 상기 유리기판의 에지 검사시스템은 상기 유리판(10)을 진공 흡착에 의해 고정하여 이송하는 유리판 이송수단(300)을 구비한다. 이때, 상기 유리판 이송수단(300)은 컨베이어벨트 등을 이용하여 구성할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 유리기판의 에지 검사시스템은 유리기판의 정렬마크와 에지(edge) 면까지의 거리를 산출하여 표준규격에 적합한지를 확인하여 유리기판의 에지 면의 결함을 검사하고, 정렬검사 카메라와 라인스캔 카메라를 함께 구비하여 기판의 정렬검사 및 에지의 상태를 정밀하게 확인하여 기판의 불량 판정을 할 수 있게 함으로써, 본 발명의 기술적 과제를 해결할 수가 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시 예들은 기술적 과제를 해결하기 위해 개시된 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(당업자)라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
10 : 유리판 또는 유리기판 11 : 에지(edge) 면
20 : 제 1 정렬마크 21 : 제 2 정렬마크
30 : 다이어몬드 톱(칼)
100 : 프레임 101 : 상부 프레임
102 : 하부 프레임 110 : 제 1 상부 카메라
111 : 프리즘 렌즈 112 : XY 구동부
120 ; 제 2 상부 카메라 121 : 프리즘 렌즈
130 : 하부 카메라 132 : XY 구동부
140 : 조명 설치대 141 : 상부 조명부
142 : 하부 조명부 143 : 상부 조명 구동부
144 : 하부 조명 구동부 150 : 유리판 설치대
151 : 다리 160 : 카메라 이송부
200 : 제어부 210 : 영상 획득부
220 : 입력부 230 : 모니터
240 : 메모리 250 : 통신부
260 : 전원부 270 : 진공 흡착 장치
271 : 에어 공급기 272 : 에어 파이프
273 : 에어 노즐 280 : 결함 알림부
281 : 표시부 282 : 부저부
300 : 유리판 이송수단
20 : 제 1 정렬마크 21 : 제 2 정렬마크
30 : 다이어몬드 톱(칼)
100 : 프레임 101 : 상부 프레임
102 : 하부 프레임 110 : 제 1 상부 카메라
111 : 프리즘 렌즈 112 : XY 구동부
120 ; 제 2 상부 카메라 121 : 프리즘 렌즈
130 : 하부 카메라 132 : XY 구동부
140 : 조명 설치대 141 : 상부 조명부
142 : 하부 조명부 143 : 상부 조명 구동부
144 : 하부 조명 구동부 150 : 유리판 설치대
151 : 다리 160 : 카메라 이송부
200 : 제어부 210 : 영상 획득부
220 : 입력부 230 : 모니터
240 : 메모리 250 : 통신부
260 : 전원부 270 : 진공 흡착 장치
271 : 에어 공급기 272 : 에어 파이프
273 : 에어 노즐 280 : 결함 알림부
281 : 표시부 282 : 부저부
300 : 유리판 이송수단
Claims (8)
- 유리기판의 에지 검사시스템에 있어서,
유리기판(10)을 진공 흡착에 의해 고정하는 유리판 설치대(150)와;
상기 유리기판(10)의 일 측 상부에 설치되고 X축 및 Y축 방향의 이동에 의해 초점이 조절되고 회전에 의해 촬영 각도가 조절되며, 상기 유리기판(10)의 상측 에지 면과 제 1 정렬마크(20)를 동시에 촬영하는 제 1 상부 카메라(110)와;
상기 유리기판(10)의 일 측 상부에 설치되며, 상기 유리기판(10)에 있는 제 2 정렬마크(21)로 자동 이동하여 상기 제 2 정렬마크(21)를 촬영하는 제 2 상부 카메라(120)와;
상기 유리기판(10)의 일 측 하부에 설치되고 X축 및 Y축 방향의 이동에 의해 초점이 조절되고 회전에 의해 촬영 각도가 조절되며, 상기 유리기판(10)의 하측 에지 면을 촬영하는 하부 카메라(130)와;
상기 하부 카메라(130)의 동작시 상기 유리기판(10)의 일 측 상부로 슬라이딩하여 상기 유리기판(10)으로 조명을 비추는 상부 조명부(141)와;
상기 제 1 상부 카메라(110)의 동작시 상기 유리기판(10)의 일 측 하부로 슬라이딩하여 상기 유리기판(10)으로 조명을 비추는 하부 조명부(142); 및
상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120)와 상기 하부 카메라(130)에서 촬영된 영상을 처리하여 상기 상·하측 에지 면과 상기 제 1 또는 제 2 정렬마크(20,21) 사이의 거리를 산출한 값에 의해 상기 유리기판(10)의 에지 결함 여부를 판독하는 제어부(200);를 포함하며,
상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120), 상기 하부 카메라(130), 상기 상부 및 하부 조명부(141,142)가 상기 유리기판(10)의 에지 면(11)을 따라 같이 움직이는 것을 특징으로 하는 유리기판의 에지 검사시스템.
- 유리기판의 에지 검사시스템에 있어서,
유리기판(10)을 진공 흡착에 의해 고정하여 이송하는 유리판 이송수단(300)과;
상기 유리기판(10)의 일 측 상부에 설치되고 X축 및 Y축 방향의 이동에 의해 초점이 조절되고 회전에 의해 촬영 각도가 조절되며, 상기 유리기판(10)의 상측 에지 면과 제 1 정렬마크(20)를 동시에 촬영하는 제 1 상부 카메라(110)와;
상기 유리기판(10)의 일 측 상부에 설치되며, 상기 유리기판(10)에 있는 제 2 정렬마크(21)로 자동 이동하여 상기 제 2 정렬마크(21)를 촬영하는 제 2 상부 카메라(120)와;
상기 유리기판(10)의 일 측 하부에 설치되고 X축 및 Y축 방향의 이동에 의해 초점이 조절되고 회전에 의해 촬영 각도가 조절되며, 상기 유리기판(10)의 하측 에지 면을 촬영하는 하부 카메라(130)와;
상기 하부 카메라(130)의 동작시 상기 유리기판(10)의 일 측 상부로 슬라이딩하여 상기 유리기판(10)으로 조명을 비추는 상부 조명부(141)와;
상기 제 1 상부 카메라(110)의 동작시 상기 유리기판(10)의 일 측 하부로 슬라이딩하여 상기 유리기판(10)으로 조명을 비추는 하부 조명부(142); 및
상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120)와 상기 하부 카메라(130)에서 촬영된 영상을 처리하여 상기 상·하측 에지 면과 상기 제 1 또는 제 2 정렬마크(20,21) 사이의 거리를 산출한 값에 의해 상기 유리기판(10)의 에지 결함 여부를 판독하는 제어부(200);를 포함하며,
상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120), 상기 하부 카메라(130)가 프레임에 고정된 상태에서 이송되는 상기 유리기판(10)의 상·하측 에지 면(11)을 촬영하여 상기 유리기판(10)의 에지 결함 여부를 판독하는 것을 특징으로 하는 유리기판의 에지 검사시스템.
- 유리기판의 에지 검사시스템에 있어서,
유리기판(10)을 진공 흡착에 의해 고정하는 유리판 설치대(150)와;
상기 유리기판(10)의 일 측 및 타 측 상부에 각각 설치되고, X축 및 Y축 방향의 이동에 의해 초점이 조절되고 회전에 의해 촬영 각도가 조절되며, 상기 유리기판(10)의 상측 에지 면과 제 1 정렬마크(20)를 동시에 촬영하는 제 1 상부 카메라(110)와;
상기 유리기판(10)의 일 측 및 타 측 상부에 각각 설치되며, 상기 유리기판(10)에 있는 제 2 정렬마크(21)로 자동 이동하여 상기 제 2 정렬마크(21)를 촬영하는 제 2 상부 카메라(120)와;
상기 유리기판(10)의 일 측 및 타 측 하부에 각각 설치되고, X축 및 Y축 방향의 이동에 의해 초점이 조절되고 회전에 의해 촬영 각도가 조절되며, 상기 유리기판(10)의 하측 에지 면을 촬영하는 하부 카메라(130)와;
상기 하부 카메라(130)의 동작시 상기 유리기판(10)의 일 측 상부로 슬라이딩하여 상기 유리기판(10)으로 조명을 비추는 상부 조명부(141)와;
상기 제 1 상부 카메라(110)의 동작시 상기 유리기판(10)의 일 측 하부로 슬라이딩하여 상기 유리기판(10)으로 조명을 비추는 하부 조명부(142); 및
상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120)와 상기 하부 카메라(130)에서 촬영된 영상을 처리하여 상기 상·하측 에지 면과 상기 제 1 또는 제 2 정렬마크(20,21) 사이의 거리를 산출한 값에 의해 상기 유리기판(10)의 에지 결함 여부를 판독하는 제어부(200);를 포함하며,
상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120), 상기 하부 카메라(130), 상기 상부 및 하부 조명부(141,142)가 상기 유리기판(10)의 에지 면(11)을 따라 같이 움직이는 것을 특징으로 하는 유리기판의 에지 검사시스템.
- 유리기판의 에지 검사시스템에 있어서,
유리기판(10)을 진공 흡착에 의해 고정하여 이송하는 유리판 이송수단(300)과;
상기 유리기판(10)의 일 측 및 타 측 상부에 각각 설치되고, X축 및 Y축 방향의 이동에 의해 초점이 조절되고 회전에 의해 촬영 각도가 조절되며, 상기 유리기판(10)의 상측 에지 면과 제 1 정렬마크(20)를 동시에 촬영하는 제 1 상부 카메라(110)와;
상기 유리기판(10)의 일 측 및 타 측 상부에 각각 설치되며, 상기 유리기판(10)에 있는 제 2 정렬마크(21)로 자동 이동하여 상기 제 2 정렬마크(21)를 촬영하는 제 2 상부 카메라(120)와;
상기 유리기판(10)의 일 측 및 타 측 하부에 각각 설치되고, X축 및 Y축 방향의 이동에 의해 초점이 조절되고 회전에 의해 촬영 각도가 조절되며, 상기 유리기판(10)의 하측 에지 면을 촬영하는 하부 카메라(130)와;
상기 하부 카메라(130)의 동작시 상기 유리기판(10)의 일 측 상부로 슬라이딩하여 상기 유리기판(10)으로 조명을 비추는 상부 조명부(141)와;
상기 제 1 상부 카메라(110)의 동작시 상기 유리기판(10)의 일 측 하부로 슬라이딩하여 상기 유리기판(10)으로 조명을 비추는 하부 조명부(142); 및
상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120)와 상기 하부 카메라(130)에서 촬영된 영상을 처리하여 상기 상·하측 에지 면과 상기 제 1 또는 제 2 정렬마크(20,21) 사이의 거리를 산출한 값에 의해 상기 유리기판(10)의 에지 결함 여부를 판독하는 제어부(200);를 포함하며,
상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120), 상기 하부 카메라(130)가 프레임에 고정된 상태에서 이송되는 상기 유리기판(10)의 상·하측 에지 면을 촬영하여 상기 유리기판(10)의 에지 결함 여부를 판독하는 것을 특징으로 하는 유리기판의 에지 검사시스템.
- 삭제
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유리기판의 에지 검사시스템은:
상기 제어부(200)에 의해 상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120), 상기 하부 카메라(130)를 X축 및 Y축으로 각각 이동하여 거리를 조절하는 제 1 내지 제 3 XY 구동부(112,122,132)와;
상기 상부 조명부(141) 및 하부 조명부(142)의 슬라이딩 동작을 각각 제어하는 상부 및 하부 조명 구동부(143,144)와;
상기 유리기판(10)을 진공 흡착하는 진공 흡착 장치(270)와;
상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120)와 상기 하부 카메라(130)의 X축 및 Y축의 이동과 촬영 동작을 제어하는 신호를 입력하는 입력부(220)와;
상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120)와 상기 하부 카메라(130)에서 촬영한 영상을 화면으로 출력하는 1개 이상의 모니터(230)와;
상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120)와 상기 하부 카메라(130)에서 촬영한 영상 데이터를 저장하는 메모리(240)와;
상기 영상 데이터를 통신망을 통해 송수신하는 통신부(250); 및
상기 유리기판(10)의 에지 결함 여부를 램프를 통해 시각적으로 표시하는 표시부(281)와 경고음을 발생하는 부저부(282)를 포함한 결함 알림부(280);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리기판의 에지 검사시스템.
- 제 6 항에 있어서,
상기 제 1 상부 카메라(110)와 상기 하부 카메라(130)는 상기 입력부(220)를 통해 수동으로 초점 조절을 할 수 있으며,
상기 제 2 상부 카메라(120)는 상기 입력부(220)를 통해 입력된 데이터 값에 의해 상기 제 2 정렬마크(21)의 위치로 자동으로 이동하는 것을 특징으로 하는 유리기판의 에지 검사시스템.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120)와 상기 하부 카메라(130)는 라인 스캔 CCD카메라(Line scan charge coupled device camera)로 각각 구성되고, 상기 제 1 및 제 2 상부 카메라(110,120)는 프리즘 렌즈(111,121)를 각각 구비하고 있으며, 상기 제 1 상부 카메라(110) 및 상기 하부 카메라(130)는 수직선을 기준으로 상기 유리기판(10)의 에지 면(11)을 향해 3°∼10°정도 기울어진 것을 특징으로 하는 유리기판의 에지 검사시스템.
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| KR1020100085905A KR101019831B1 (ko) | 2010-09-02 | 2010-09-02 | 유리기판의 에지 검사시스템 |
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| KR101019831B1 true KR101019831B1 (ko) | 2011-03-04 |
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