KR101209544B1 - Ｏｌｅｄ 오프셋 검사기 및 이를 이용한 검사방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 OLED 오프셋 검사기 및 이를 이용한 검사방법에 관한 것으로, OLED 검사용 본체와, 상기 본체의 양측면에 수직고정된 수직프레임과, 상기 수직프레임의 상단을 연결하며 수평가이드를 갖는 수평프레임을 포함하는 OLED 오프셋 검사기에 있어서; 상기 수평가이드에 설치되는 광학검사유닛이 구비되되, 상기 광학검사유닛은 상기 수평가이드를 따라 이동가능하게 설치되는 유닛베이스와; 상기 유닛베이스 상에 고정되고, 상기 본체에 구비된 OLED를 향해 수직하게 배치된 CCD카메라와; 상기 CCD카메라의 렌즈 선단에 구비되어 광을 필터링하는 밴드 패스 필터와; 상기 OLED와 일정각도를 갖고 UV광을 조사할 수 있도록 상기 유닛베이스 상에 경사배치된 UV광원을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 OLED 오프셋 검사기를 제공한다.
본 발명에 따르면, OLED의 유기막에 형성된 도트 패턴 혹은 스트라이프 패턴의 위치를 정확하게 검사할 수 있고, 또한 유기막이 겹치거나 틀어질 경우에도 그 경계선을 명확하게 판독할 수 있어 유기막의 위치 및 멀티레이어에 대한 검사 신뢰도를 더욱 높이는 효과를 얻을 수 있다.

Description

ＯＬＥＤ 오프셋 검사기 및 이를 이용한 검사방법{OFFSET DETECTING UNIT OF OLED AND DETECTING METHOD USING THAT}

본 발명은 OLED 오프셋 검사기 및 이를 이용한 검사방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 OLED의 PL(Photo Luminescence) 현상을 이용하여 유기막을 신뢰성있게 측정할 수 있으면서 특히 하나 이상의 R,G,B 유기막이 겹쳐 있는 경우에도 정확하게 검출할 수 있고, 이들 유기막이 틀어진 경우에도 이를 정확하게 확인할 수 있도록 개선된 OLED 오프셋 검사기 및 이를 이용한 검사방법에 관한 것이다.

최근 디스플레이 소자로 부상하고 있는 유기발광 다이오드(OLED:Organic Light Emitting Diode)는 자체 발광하는 유기물을 이용한 고속응답, 고휘도가 가능하며 백라이트가 요구되지 않아 LCD보다 더 얇게 만들 수 있는 디스플레이 장치이다.

유기발광 표시 장치는 하나의 전극으로부터 주입된 전자(electron)와 다른 전극으로부터 주입된 정공(hole)이 두 전극 사이에 위치하는 발광층에서 결합하여 여기자(exciton)를 생성하고 이 여기자가 에너지를 방출하면서 발광하게 된다.

이러한 OLED는 다이오드 양단에 인가되는 전압이 문턱전압 이상이 되어 증가함에 따라 다이오드에 흐르는 전류가 증가하게 되고, OLED에서 출력되는 빛의 양은 이러한 전류에 비례하게 된다.

그리고, 상기 OLED는 구동방식에 따라 크게 능동형과 수동형으로 구분되는데, 능동형 유기발광 다이오드(AMOLED:Active Matrix OLED)는 픽셀 하나하나에 각 픽셀을 조절하기 위한 TFT 소자가 구비되며, 수동형 유기발광 다이오드(PMOLED:Passive Matrix OLED)는 가로와 세로에 각각 전압을 인가하여 교차되는 픽셀에 전원이 들어오는 구조로 구성된다.

이와 같은 OLED는 통상 도 1의 예시와 같이, 광학계를 이용하여 유기막(10)에 형성된 도트(Dot) 혹은 스트라이프 패턴(Stripe Pattern)(20) 등을 검사하여, 멀티레이어(Multi Layer), 증착 패턴 오차(㎛) 등을 확인하게 된다.

이때, 종래 검사방식은 할로겐 동축 조명을 이용하여 비전(Vision) 처리로 검사하고 있다.

하지만, 도 2에 예시한 바와 같이, 이러한 종래 검사방식에서는 유기막의 경계선이 뚜렷하지 않아 멀티레이어를 구분하기 어렵고, 따라서 신뢰성 있는 검사결과를 제공할 수 없다는 단점이 있다.

특히, 하나 이상의 R, G, B 유기막이 겹쳐지는 경우에는 검출 자체가 매우 어려우며, 또한 R, G, B 유기막이 많이 틀어져 R 유기막이 B나 G 패턴에 증착된 경우 틀어진 양을 확인하기 어려워 검사결과에 대한 신뢰성을 확증할 수 없다는 단점이 있다.

결론적으로, 종래 검사방식인 비전(Vision) 처리로는 원하는 측정이 어려워 원하는 신뢰도를 확보할 수 없다는 한계에 직면하였다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, OLED 유기물이 자외선에 발광하는 PL(Photo Luminescence) 현상을 이용하여 R, G, B 별 영상을 얻어 판독함으로써 오프셋을 검사하거나 혹은 칼라 CCD가메라로부터 색분리를 실시하는 것에 의해 R, G, B의 오프셋을 동시에 검사할 수 있도록 하여 보다 정확하면서도 신뢰성 높은 검사결과를 제공할 수 있도록 한 OLED 오프셋 검사기 및 이를 이용한 검사방법을 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 해결 과제를 달성하기 위한 수단으로, OLED 검사용 본체와, 상기 본체의 양측면에 수직고정된 수직프레임과, 상기 수직프레임의 상단을 연결하며 수평가이드를 갖는 수평프레임을 포함하는 OLED 오프셋 검사기에 있어서; 상기 수평가이드에 설치되는 광학검사유닛이 구비되되, 상기 광학검사유닛은 상기 수평가이드를 따라 이동가능하게 설치되는 유닛베이스와; 상기 유닛베이스 상에 고정되고, 상기 본체에 구비된 OLED를 향해 수직하게 배치된 CCD카메라와; 상기 CCD카메라의 렌즈 선단에 구비되어 광을 필터링하는 밴드 패스 필터와; 상기 OLED와 일정각도를 갖고 UV광을 조사할 수 있도록 상기 유닛베이스 상에 경사배치된 UV광원을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 OLED 오프셋 검사기를 제공한다.

이때, 상기 밴드 패스 필터는 R, G, B 세개중 어느 하나가 선택 사용되는 것에도 그 특징이 있다.

또한, 본 발명은 상기에 기재된 OLED 오프셋 검사기를 이용하여 OLED의 오프셋을 검사하는 방법에 있어서; OLED 오프셋 검사기를 이용하여 OLED의 오프셋을 검사하는 방법에 있어서; UV광원을 OLED 표면에 조사하여 PL 현상을 유도하는 제1단계와; 상기 제1단계 후 밴드 패스 필터를 R,G,B 순으로 바꿔가면서 R,G,B에 대한 각각의 영상을 CCD카메라로 촬상하는 제2단계와; 상기 제2단계를 통해 촬상된 영상을 에지부에서의 조도 차이를 검출하여 경계선을 확정하는 방식인 에지 파인더 어플리케이션으로 분석하여 에지부에서의 R,G,B 각각에 대한 오프셋을 측정하는 제3단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 OLED 오프셋 검사기를 이용한 OLED 오프셋 검사방법을 제공한다.

뿐만 아니라, 본 발명은 상기에 기재된 OLED 오프셋 검사기를 이용하여 OLED의 오프셋을 검사하는 방법에 있어서; UV광원을 OLED 표면에 조사하여 PL 현상을 유도하는 제1단계와; 상기 제1단계 후 색분리가 가능한 칼라 CCD카메라로 R,G,B에 대한 영상을 동시에 촬상하는 제2단계와; 상기 제2단계를 통해 촬상된 영상을 에지부에서의 조도 차이를 검출하여 경계선을 확정하는 방식인 에지 파인더 어플리케이션으로 분석하여 에지부에서의 R,G,B 각각에 대한 오프셋을 측정하는 제3단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 OLED 오프셋 검사기를 이용한 OLED 오프셋 검사방법을 제공한다.

본 발명에 따르면, OLED의 유기막에 형성된 도트 패턴 혹은 스트라이프 패턴의 위치를 정확하게 검사할 수 있고, 또한 유기막이 겹치거나 틀어질 경우에도 그 경계선을 명확하게 판독할 수 있어 유기막의 위치 및 멀티레이어에 대한 검사 신뢰도를 더욱 높이는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 일반적인 OLED의 유기막 및 패턴을 모식화하여 보인 것으로, 검사대상을 예시한 예시도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 비전 검사예를 보인 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 검사기의 외관을 보인 개략적인 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 검사기의 개념을 보인 모식도이다.
도 5는 본 발명에 따른 검사기를 이용한 검사방법에 사용되는 유기물 발광현상을 테스트하여 보인 예시적인 사진이다.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 검사기를 이용한 검사시 유기물 발광을 통한 영상획득과 유기막의 경계를 확인하는 예를 보인 예시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 검사기를 이용한 다른 검사방법을 보인 예시적인 모식도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 OLED 오프셋 검사기는 본체(100)를 포함한다.

상기 본체(100)는 검사기준면을 제공하여 검사대상 글라스(Glass)(200)가 안전하고 정확한 수평도를 유지한 채 안착될 수 있도록 하여 준다.

그리고, 상기 본체(100)의 양측면에는 수직프레임(110)이 세워지고, 상기 수직프레임(110)의 상단은 수평프레임(120)에 의해 연결된다.

따라서, 상기 수평프레임(120)은 상기 한 쌍의 수직프레임(110)에 의해 지지되므로 상기 본체(100)의 검사면으로부터 들뜬 상태로 배치되게 된다.

아울러, 상기 수평프레임(120)의 적소에는 본 발명의 주된 구성품인 광학검사유닛(300)이 설치된다.

이때, 상기 광학검사유닛(300)은 수평가이드(400)를 따라 좌우방향으로 슬라이딩 가능하게 구성됨이 바람직하다.

이를 위해, 상기 수평가이드(400)는 상기 수평프레임(120) 상에 설치된다.

그리고, 상기 광학검사유닛(300)은 상기 수평가이드(400)에 체결되는 유닛베이스(310)와, 상기 유닛베이스(310) 상에 설치되어 글라스(200)에 구비된 OLED 유기막에 발광용 광원을 조사하고 이를 촬상하는 광학계(320)가 설치된다.

여기에서, 상기 광학계(320)는 도 4에 도시된 바와 같이, 유기막(500)에 자외선 광을 조사하는 UV광원(322)과, 상기 UV광원(322)에 의해 발광된 유기막(500)의 상태를 촬상하기 위한 CCD카메라(324)로 구성되되, 상기 CCD카메라(324)의 렌즈(326) 선단에는 R, G, B별 영상을 구분하여 촬상할 수 있도록 안내하는 밴드 패스 필터(Band-pass Filter)(328)가 구비된 구성으로 이루어진다.

이때, 상기 밴드 패스 필터(328)는 어떤 주파수를 중심으로 하여 한정된 범위의 주파수 대역만 통과시키는 필터로서, R, G, B를 주파수별로 구분하여 통과시킬 수 있도록 하는 수단으로 활용된다.

아울러, 본 발명에서 활용되는 PL(광발광)은 시료에 레이저 혹은 램프의 빛을 조사하고 이때 나오는 빛을 관찰하는 형태로 이루어지기 때문에 다른 발광분석과 달리 단지 시료를 별도 처리할 필요없이 빛만 조사한 후 이를 분석하여 정밀한 판독이 가능하기 때문에 시료에 손상을 가하지 않아도 되므로 매우 유용하다.

이러한 구성으로 이루어진 OLED 오프셋 검사기를 이용한 검사방법은 다음과 같다.

검사방법에 대한 구체적인 설명에 앞서, 본 발명에서 UV광원(322)을 사용하는 이유는 때문이며, 이를 통해 PL현상을 테스트한 결과 도 5와 같이 충분하면서도 유용하게 활용할 수 있음을 확인하였다.

검사방법은 먼저, R에 대한 PL 현상을 유도하기 위해 UV광원(322)을 조사한다.

그러면, 도 6과 같이 유기막이 발광하고, 밴드 패스 필터(328)를 통해 R 부분의 광만 CCD카메라(324)로 촬상된다.

촬상된 영상은 에지 파인더(Edge Finder)(일종의 어플리케이션 프로그램)에 의해 도 7과 같은 형태로 발광되고 있는 에지부를 찾아 그 경계선을 확정함으로써 유기막의 위치, 겹침, 도트 패턴, 스트라이프 패턴 등을 분석하게 된다.

이때, 상기 에지 파인더는 본 발명에 맞게 설계된 일종의 어플리케이션 프로그램으로서 상황에 따라 변형될 수 있으므로 구체적인 알고리즘을 굳이 상세히 설명할 필요는 없고, 또한 그 알고리즘 자체가 본 발명의 핵심적인 구성도 아니기 때문에 광의 조도에 따라 에지부를 찾고 이를 경계선으로 인식할 수 있는 프로그램 정도로 이해하면 합당할 것이다.

즉, R, G, B 각각에 대해 영상을 얻을 수 있도록 밴드 패스 필터(328)를 바꿔가면서 작업하게 되는데, 이를 테면 Red에 대한 PL 조명, 즉 UV광원(322)을 조사하여 PL 현상을 유도하고, 이때 Red 필터를 사용하여 Red에 대한 영상만을 얻는다.

이후, 앞서 설명한 에지 파인더를 통해 Red의 오프셋을 검사하게 된다.

또한, Green, Blue에 대하여도 동일한 방식으로 개별적인 영상을 얻어 Green 및 Blue에 대한 오프셋을 검사하게 되는데, 이 경우 해당 색상별로 밴드 패스 필터(328)를 바꿔 주어야 한다.

다른 방법으로, 도 8에 예시된 바와 같이, 별도의 밴드 패스 필터(328)를 사용하지 않고 칼라 CCD카메라(324')를 통해 색분리함으로써 Red/Green/Blue에 대한 오프셋을 동시에 검사할 수도 있다.

이 경우에도, 선행되어야 할 것은 UV조명(322)을 먼저 조사하여 유기물에서의 PL 현상을 유도하고, PL 현상이 유도되었을 때 색분리가 가능한 칼라 CCD카메라(324')로 촬상함으로써 한 번에 3개의 색상에 대한 오프셋을 측정할 수 있게 된다.

이 과정에서, 검사에 사용되는 광학계(320)는 유닛베이스(310)에 견고히 고정된 채 수평프레임(120) 상의 수평가이드(400)를 따라 그 길이방향으로 슬라이딩 가능하므로 보다 편리하게 전범위에 걸쳐 자유롭고 수월하게 측정하고 검사할 수 있게 된다.

100 : 본체 110 : 수직프레임
120 : 수평프레임 200 : 글라스
300 : 광학검사유닛 310 : 유닛베이스
320 : 광학계 400 : 수평가이드

Claims (4)

1. OLED 검사용 본체(100)와, 상기 본체(100)의 양측면에 수직고정된 수직프레임(110)과, 상기 수직프레임(110)의 상단을 연결하며 수평가이드(400)를 갖는 수평프레임(120)과, 상기 수평가이드(400)에 설치되는 광학검사유닛(300)을 구비하되, 상기 광학검사유닛(300)은 상기 수평가이드(400)를 따라 이동가능하게 설치되는 유닛베이스(310), 상기 유닛베이스(310) 상에 고정되고 상기 본체(100)에 구비된 OLED를 향해 수직하게 배치된 CCD카메라(324)를 포함하는 OLED 오프셋 검사기에 있어서;
   상기 유닛베이스(310) 상에 경사배치되어 상기 OLED에 경사지게 UV광을 조사하여 PL(Photo Luminescence)을 유도하는 UV광원(322);
   상기 UV광원(322)에서 출사된 자외선을 통해 유도된 PL(Photo Luminescence)을 주파수별로 필터링하도록 상기 CCD카메라(324)의 렌즈(326) 선단에 구비된 밴드 패스 필터(328);를 더 포함하되,
   상기 밴드 패스 필터(328)는 R, G, B 세개 중 어느 하나가 선택 사용되는 것을 특징으로 하는 OLED 오프셋 검사기.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 기재된 OLED 오프셋 검사기를 이용하여 OLED의 오프셋을 검사하는 방법에 있어서;
   UV광원(322)에서 출사된 자외선을 OLED 표면에 조사하여 PL(Photo Luminescence) 현상을 유도하는 제1단계와;
   상기 제1단계를 통해 얻어진 PL(Photo Luminescence)을 밴드 패스 필터(328)로 필터링하되, R,G,B 순으로 바꿔가면서 R,G,B에 대한 각각의 영상을 CCD카메라(324)로 촬상하는 제2단계와;
   상기 제2단계를 통해 촬상된 영상에서 에지부에서의 조도 차이를 검출하여 경계선을 확정하는 방식인 에지 파인더 어플리케이션으로 분석하여 에지부에서의 R,G,B 각각에 대한 오프셋을 측정하는 제3단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 OLED 오프셋 검사기를 이용한 OLED 오프셋 검사방법.
   
4. 청구항 1에 기재된 OLED 오프셋 검사기를 이용하여 OLED의 오프셋을 검사하는 방법에 있어서;
   UV광원(322)에서 출사된 자외선을 OLED 표면에 조사하여 PL(Photo Luminescence) 현상을 유도하는 제1단계와;
   상기 제1단계를 통해 얻어진 PL(Photo Luminescence)을 색분리가 가능한 칼라 CCD카메라(324')로 R,G,B에 대한 영상을 동시에 촬상하는 제2단계와;
   상기 제2단계를 통해 촬상된 영상에서 에지부에서의 조도 차이를 검출하여 경계선을 확정하는 방식인 에지 파인더 어플리케이션으로 분석하여 에지부에서의 R,G,B 각각에 대한 오프셋을 측정하는 제3단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 OLED 오프셋 검사기를 이용한 OLED 오프셋 검사방법.

Images