KR101144797B1 - 박막형 검사대상체 검사장치 및 동작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 박막형 검사대상체의 검사장치 및 그 동작방법에 관한 것으로서, 본 발명은 박막형 검사대상체의 불량여부를 검출할 수 있도록 박막형 검사대상체의 휨 정도를 검출하도록 박막형 검사대상체에 특정패턴을 조사하는 조사부와, 상기 박막형 검사대상체에 조사된 특정패턴을 촬상하여 검출하는 화상검출부와, 상기 화상검출부에 의하여 검출된 특정패턴의 모양으로부터 박막형 검사대상체의 불량여부를 판단하는 판별부로 구성되어, 박막형 검사대상체의 휨 정도로부터 상기 박막형 검사대상체의 불량여부를 쉽게 판단하는 효과가 있으며, 그 결과 평판 디스플레이 제조의 초기단계에서 불량을 사전에 검출할 수 있다.

박막형 검사대상체, 화상검출부, 베어글라스, 라인 스캔 카메라

Description

박막형 검사대상체 검사장치 및 동작방법 {Thin Film Material Testing Apparatus and method for the same}

도 1은 종래의 일반적인 자동검사장치가 도시된 구성도,

도 2는 본 발명에 의한 박막형 검사대상체 검사장치가 도시된 블록도,

도 3은 본 발명에 의한 박막형 검사대상체 검사장치의 실시예가 도시된 사시도,

도 4와 도 5는 본 발명에 의한 박막형 검사대상체 검사장치의 측정예가 도시된 도,

도 6는 본 발명에 의한 박막형 검사대상체 검사장치의 동작방법이 도시된 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

11 : 검사 대상체 12 : AREA CCD 카메라

13 : 판별부 21 : 조사부

22 : 화상검출부 23 : 판별부

24 : 저장부 25 : 휨 인식부

31 : 베어글라스 32 : 조명

33 : 특정패턴 34 : 라인 스캔 카메라

본 발명은 광학계를 이용하여 박막형 검사대상체의 이상여부를 검사하는 검사장치 및 검사방법에 관한 것으로서, 특히 박막형 검사대상체의 휨 정도를 검사할 수 있는 박막형 검사대상체 검사장치 및 동작방법에 관한 것이다.

LCD(초박막 액정표시장치)는 CRT(음극선관)과 달리 자기 발광성이 없어 후광이 필요하지만 동작 전압이 다소 낮아 소비 전력이 적고 휴대용으로 쓰일 수 있어 손목시계, 컴퓨터 등에 널리 쓰이고 있는 평판 디스플레이의 일종이다.

근래에 널리 쓰이고 있는 박막트랜지스터 액정디스플레이는 박막트랜치스터와 화소 전극이 배열되어 있는 하판과, 색상을 나타내기 위한 컬러 필터 및 공통 전극으로 구성된 상판과, 양쪽면에는 가시광선을 선편광하여 주는 편광판으로 구성되며, 이러한 방식의 액정디스플레이를 TFT-LCD라고 한다.

LCD, PDP 등의 평판 디스플레이 제조 산업의 비중이 점점 증대 되는 상황에서 이들 제품의 기초가 되는 베어글라스(Bare Glass)의 초기 검사가 중요하게 되었다. 이에 디스플레이 제조업체는 자동 검사 장치를 갖추어 불량을 사전에 검출하여 제품의 품질 수준을 유지하는데 노력하고 있다.

이러한 목적으로 사용되는 자동 검사 장치는 일반적으로 도1과 같이 구성된다. 검사 대상물인 평판 디스플레이(1)는 렌즈 및 AREA CCD 카메라로 이루어진 광학계(2)에 의해 촬상된다. 촬상된 화상은 판별부(3)로 전송되어 데이터화되고, 상기 데이터에 화상처리 및 화상인식 과정을 가하여 결함을 검출한다.

현재 사용중인 박막형 검사대상체의 검사장치의 일종인 베어글라스검사기는 상기 서술한 방식으로 기포(bubble), 포유물(inclusion), 핀홀(pinhole), 스크라치(scratch), 크랙(crack) 등을 검사한다.

그러나, 상기 베어글라스 검사기는 베어글라스와 같은 박막형 검사대상체의 전체적인 휨, 응력정도에 대해서는 검사할 수 없는 문제가 있다.

전체적인 글라스의 휨 정도를 알 수 있는 검사가 필요한데도 불구하고 현재 베어글라스와 같은 투명한 박막형 검사대상체의 휨 정도를 검사하는 장치는 없는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 박막형 검사대상체의 전체적인 휨 정도를 검사하여 디스플레이 제조 초기 단계에서 베어글라스와 같은 박막형 검사대상체의 불량여부를 발견하는 박막형 검사장치 및 작동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 박막형 검사대상체 검사장치는, 박막형 검사대상체의 휨 정도를 검출하도록 박막형 검사대상체에 특정패턴을 조사하는 조사부와, 상기 박막형 검사대상체에 조사된 특정패턴을 촬상하여 검출하는 화상검출부와, 상기 화상검출부에 의하여 검출된 패턴의 모양으로부터 박막형 검사대상체의 불량여부를 판단하는 판별부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 박막형 검사대상체 검사방법은 박막형 검사대상체에 특정패턴을 조사하는 제 1단계와, 상기 박막형 검사대상체에 조사된 상기 특정패턴의 모양을 촬상하여 화상을 검출하는 제 2단계와, 촬상하여 검출된 영상으로부터 박막형 검사대상체의 불량여부를 판단하는 제 3단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명에 의한 박막형 검사대상체 검사장치가 도시된 블록도이고, 도 3은 본 발명에 의한 박막형 검사대상체 검사장치의 일부가 도시된 사시도이다.

본 발명에 따른 박막형 검사대상체 검사장치는 도2에 도시된 바와 같이, 박막형 검사대상체에 특정패턴을 비추는 조사부(21)와, 상기 박막형 검사대상체의 일측 상단에 설치되어 상기 박막형 검사대상체에 조사된 상기 특정패턴을 촬상하여 화상을 검출하는 화상검출부(22)와, 상기 화상검출부(22)로부터 검출된 상기 특정 패턴의 모양의 왜곡여부를 기준으로 상기 박막형 검사대상체의 휨 정도를 판단하는 판별부(23)를 포함하여 구성된다.

상기 박막형 검사대상체는 초박막 트랜지스터, 초박막형 플라스틱 전기발광 디스플레이, 베어글라스 등이 있다.

특히, 상기 베어글라스는 바인더나 유기물이 부착되기 이전상태에 부싱(유리 섬유를 생산하기 위해 용융 글라스를 흘러내려 주게 하는 작은 구멍을 가진 판)으로부터 흘러내린 유리섬유를 말하는 것으로 주로 LCD패널의 유리기판으로 사용된다.

상기 조사부(21)는 상기 박막형 검사대상체에 특정패턴을 조사하는 조명과, 상기 조명의 전면에 형성되는 특정패턴을 포함하여 구성되고, 상기 조사부(21)는 상기 박막형 검사대상체의 상단에 위치되어 상기 조명의 전면에 형성되거나 장착되는 상기 특정패턴을 상기 박막형 검사대상체로 조사한다.

이때, 상기 특정패턴은 복수개의 수직선이 일정한 간격으로 균일하게 반복 배열된 모양을 말한다. 또한, 경우에 따라 복수개의 격자가 일정한 간격으로 균일하게 반복 배열될 수도 있다.

상기 특정패턴은 조명 전면의 유리 표면에 형성될 수 있는 바, 상기 조사부(21)는 패턴이 전면에 형성된 조명으로 이루어진다.

이와는 달리 상기 조사부(21)는 조명과, 상기 조명의 전면에 탈부착 가능한 특정패턴틀로도 구성될 수 있다. 이 경우, 검사장치의 사용자는 검사하고자하는 검사대상체의 특성에 따라 상기 특정패턴틀을 변경할 수 있다.

한편, 상기 특정패턴은 보다 정밀한 검사를 위해 수직선의 간격을 조정할 수도 있으며, 수직선이 아닌 다른 격자로 형성되는 경우에도 격자 간격을 조정할 수 있도록 형성된다.

상기 화상검출부(22)는 상기 박막형 검사대상체의 일측 상단에 위치되어 일정 각도로 기울인 채로 상기 박막형 검사대상체에 조사되는 상기 특정패턴의 모양을 촬상하여 화상을 검출하는 장치로서 QVPAK화상측정기, CCD카메라, 라인 스캔 카메라 등이 사용될 수 있다.

특히, 상기 라인 스캔 카메라는 일차원 선형 구조의 센서를 이용하여 라인 단위로 스캔함으로써 이차원 이미지를 얻을 수 있으며, 고속으로 움직이는 대상체나 고해상도의 촬영 등에 효과적이다.

상기 판별부(23)는 상기 화상검출부(22)에서 얻은 데이터를 저장하는 저장부(24)와 상기 저장된 데이터를 기초로 휨 정도를 판단하는 휨 인식부(25)를 포함하여 구성된다.

상기 휨 인식부(25)는 상기 박막형 검사대상체에 조사된 특정패턴의 모양이 그대로 유지되고 있는 지를 기준으로 휨 여부를 판단한다.

예를 들면, 상기 특정패턴이 복수개의 수직선이 일정한 간격으로 균일하게 반복 배열된 모양일 때, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 화상검출부(22)로부터 전송된 데이터가 모두 평행한 복수개의 수직선인 경우, 상기 휨 인식부(25)는 상기 박막형 검사대상체를 정상으로 판단한다.

이와는 달리, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 화상검출부(22)로부터 전송된 데이터중 어느 하나이상의 수직선이 꺽이거나 일그러진 경우에는 상기 박막형 검사대상체을 불량으로 판단한다.

또한, 상기 휨 인식부(25)는 더욱 정밀한 검사를 위한 경우 상기 수직선의 꺽인 각도를 측정하여 상기 박막형 검사대상체의 불량 여부를 판단할 수 있다.

도 3은 라인 스캔 카메라를 이용하여 베어글라스의 휨 여부를 판단하는 시스템이 도시된 도면이다.

이때, 상기 박막형 검사대상체를 베어글라스(31)로 하고, 상기 베어글라스(31)를 상기 조사부(21)의 하부에 위치하도록 한다.

상기 특정패턴(33)은 상기 조사부(21)의 조명(32) 전면에 형성되거나 장착되며, 복수개의 수직선이 일정한 간격으로 균일하게 반복 배열된 모양으로 형성된다.

상기 화상검출부(22)로서 라인 스캔 카메라(34)가 설치되고, 상기 라인 스캔 카메라(34)는 상기 베어글라스(31)의 일측 상단에 위치되어 일정 각도로 기울인 채로 상기 베어글라스(31)의 표면을 촬상하여 화상을 검출한다.

상기 라인 스캔 카메라(34)는 상기 조명(32)이 상기 특정패턴(33)을 향해 비추었을 때 라인 단위로 상기 베어글라스(31)의 영상을 상기 저장부(24)로 전송한다. 이때, 상기 저장부(24)에 전송된 영상은 라인 스캔 카메라의 특성상 직선형태를 가진다.

상기 휨 인식부(25)는 상기 저장부(24)에 저장된 복수개의 직선형태의 영상 중에서 어느 하나 이상의 직선이 기준치 이상으로 꺽이거나, 끊어져 있거나, 일그러지는 등의 왜곡이 나타나는 경우엔 상기 베어글라스(31)를 불량으로 판단하고, 상기 저장부(24)에 저장된 복수개의 직선형태의 영상이 모두 일정한 간격으로 균일하게 반복 배열된 경우에는 정상으로 판단한다.

또한, 직선이 꺽인 경우라 할지라도 그 꺽인 각도를 측정하고 이를 기준치와 비교하여 꺽인 각도가 작은 경우 정상으로 판단한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 박막형 검사대상체 검사장치의 동작방법을 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 의한 박막형 검사대상체 검사장치의 동작방법이 도시된 순서도이다.

박막형 검사대상체(이하, 베어글라스)를 박막형 검사대상체 검사장치(이하, 라인 스캔 카메라)의 하부에 위치시킨다. 이때, 상기 검사대상체는 베어글라스이다.

검사대상체인 베어글라스 상부에 특정패턴을 조사한다(S1).

만일, 상기 특정패턴이 상기 조명과 탈부착이 가능한 분리형이면 조명의 전면에 특정패턴틀을 부착한 다음, 상기 특정패턴을 조사한다.

베어글라스 상부에 조사된 특정패턴의 모양을 촬상하여 화상을 검출한다(S2). 이때, 화상 검출 수단으로서 라인 스캔 카메라를 사용한다.

상기 라인 스캔 카메라는 상기 검사대상체 스캔시에 대상을 라인 단위로 촬영하는 특징이 있으며, 이로써 보통의 카메라보다 외곽부의 왜곡이 적어 보다 정밀한 영상을 얻을 수 있다.

상기 라인 스캔 카메라에 특정패턴의 상이 맺히는 지를 확인한다(S3).

상기 베어글라스는 극히 얇고 투명하여 상기 라인 스캔 카메라가 베어글라스를 비추는지 또는, 허공을 비추는 지를 확인하기가 어렵기 때문에 특정패턴의 상이 맺히지 않을 수도 있다.

상기 특정패턴의 상이 존재하지 않는다면 검사대상체 상부에 특정패턴을 조사하는 과정을 특정패턴의 상이 맺힐 때까지 반복한다.

검출된 상기 특정패턴의 상에 왜곡이 있는 지를 판단한다(S4).

상기 라인 스캔 카메라를 사용하여 특정패턴의 상을 촬상한 경우, 발생 가능한 왜곡의 형태로서 평행한 직선의 일부가 꺽이거나 일그러진 형태로 될 수 있고, 직선의 일부가 끊어진 형태로 될 수도 있다.

상기 발생 가능한 왜곡의 형태에 따라 어느 하나의 직선이라도 왜곡이 있으면 상기 검사대상체는 전체적으로 휘어 있는 것으로 보아 불량으로 판단하고(S5), 모든 직선에 왜곡이 없다면 상기 검사대상체를 정상으로 판단한다(S6).

한편, 상기 불량여부로서 검사대상체의 촬상된 패턴으로부터 휨 정도를 판단하고 휨 정도를 기준치와 비교하여 휨 정도가 기준치 이상인 경우 불량으로 판단할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 의한 박막형 검사대상체의 검사장치 및 검사방법을 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 응용될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 박막형 검사대상체 검사장치 및 검사방법은 박막형 검사대상체의 휨 정도로부터 상기 박막형 검사대상체의 불량여부를 쉽게 판단하는 효과가 있으며, 그 결과 평판 디스플레이 제조의 초기단계에서 불량을 사전에 검출할 수 있다.

Claims (12)

1. 조명과, 상기 조명의 앞부분에 장착 가능하여 박막형 검사대상체의 휨 정도를 검출하도록 특정 패턴을 갖는 특정 패턴들로 구성되어 상기 박막형 검사대상체에 특정패턴을 조사하는 조사부와;

   상기 박막형 검사대상체에 조사된 특정패턴을 촬상하여 검출하는 화상검출부와;

   상기 화상검출부에 의하여 검출된 패턴의 모양으로부터 박막형 검사대상체의 불량여부를 판단하는 판별부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 박막형 검사대상체 검사장치..
2. 제 1항에 있어서,

   상기 박막형 검사대상체는 베어글라스인 것을 특징으로 하는 박막형 검사대상체 검사장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 조사부에서 조사되는 특정패턴은 등 간격으로 배열된 복수개의 수직선으로 구성된 것을 특징으로 하는 박막형 검사대상체 검사장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 조사부에서 조사되는 특정패턴은 간격이 균일하게 배열된 복수개의 격 자로 구성된 것을 특징으로 하는 박막형 검사대상체 검사장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 조사부는 특정패턴이 전면에 형성된 조명으로 구성된 것을 특징으로 하는 박막형 검사대상체 검사장치.
6. 삭제
7. 제 1항에 있어서,

   상기 화상검출부는 라인 스캔 카메라로 구성된 것을 특징으로 하는 박막형 검사대상체 검사장치.
8. 제 1항에 있어서,

   상기 판별부는 검출된 특정패턴의 영상을 통해 상기 특정패턴의 영상에 왜곡이 없는 경우 정상으로 판단하고, 상기 특정패턴의 영상에 왜곡이 있는 경우 불량으로 판단하는 것을 특징으로 하는 박막형 검사대상체 검사장치.
9. 제 1항에 있어서,

   상기 판별부는 검출된 특정패턴으로부터 상기 박막형 검사대상체의 휨 정도를 판단하여 불량여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 박막형 검사대상체 검사장치.
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제

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