KR101235624B1 - 기판 접촉감지 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스테이지에 대한 기판의 접촉여부를 감지하는 시스템에 관한 것으로서, 표면에 전극막이 형성된 기판이 상부면에서 소정거리 이격된 상태로 이송되고 상부면의 적어도 일부에 도전체가 마련되는 기판 이송장치의 스테이지와, 상기 기판의 전극막 또는 스테이지의 도전체에 전원을 인가하는 전원부와, 상기 전극막과 도전체 사이의 통전 여부를 감지하는 접촉감지부를 포함하는 구성으로, 이송중인 기판이 스테이지 상부면에 접촉시 알람을 발생하여 기판이 접촉되는 위치를 빠른 시간내에 파악 가능하여 기판상에 발생될 수 있는 스크래치에 의한 피해를 줄일 수 있는 특징이 있다.
디스플레이 기판, 스테이지

Description

기판 접촉감지 시스템{SYSTEM FOR SENSING THE TOUCH STATUS OF DISPLAY PANEL}
도 1는 종래기술에 따른 디스플레이 기판 이송장치를 도시한 횡단면도.
도 2는 본 발명에 따른 기판 접촉감지 시스템의 개략적인 구성도.
도 3a는 본 발명에 따른 기판 접촉감지 시스템의 스테이지를 도시한 평면도.
도 3b는 도 3a의 선 A-A를 따라 절개한 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 기판 접촉감지 시스템에 의한 동작 절차를 개략적으로 도시한 흐름도.
도 5 및 도 6은 본 발명의 변형예에 따른 기판 접촉감지 시스템의 스테이지를 도시한 평면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호설명>
100...스테이지 110...도전체
200...전원부 300...접촉감지부
310...경고음 발생부 320...접촉 표시부
본 발명은 기판 접촉감지 시스템에 관한 것으로서, 특히, 에어플로팅되어 이송중인 기판이 스테이지 상부면에 접촉되는지 여부를 신속히 파악하기 위한 기판 접촉감지 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 평판 디스플레이(FPD, Flat Panel Display)는 전자기기와 사람과의 인터페이스로서, 각종 전자기기로부터 출력되는 전기적 정보신호를 광정보 신호로 변환하여, 인간이 시각을 통해 인식할 수 있는 숫자, 문자, 도형, 화상 등의 패턴화된 정보로 표시하는 장치이다. 특히, 두께가 수 cm, 작게는 수 mm에 불과하여 경량, 박형 설계가 용이하고 고화질, 저소비 전력 등의 장점을 가지고 있어 LCD(Liquid Crystal Display)나 PDP(Plasma Display Panel)와 같이 다양한 표시장치로 출시된다.
이러한 표시장치는 제조공정에서 기판 상에 스크래치나 각종 얼룩이 형성될 수 있는데, 스크래치나 각종 얼룩 등을 검사하여 불량률을 감소하기 위한 목적으로 디스플레이 기판 검사장치가 사용된다. 예컨대, 인라인 검사장비(In-Line FPD Automatic Optical Inspection)는 TFT LCD 기판이나, PDP, 컬러필터 등의 디스플레이 기판 등을 안내하면서 광학렌즈와 CCD 카메라를 사용하여 검사 대상물의 이미지를 캡쳐한 후 비전 이미지 프로세싱 알고리즘을 적용하여 사용자가 찾아내고자 하는 각종 결함을 검출해 내는 장비이다. 이러한 검사장비는 검사시스템으로서의 역할을 다하기 위해서 검출한 결함의 위치와 크기를 정확하게 알아내어 검출된 결함으로 찾아가 복원시키는 리페어(repair) 공정을 진행할 수 있다.
도 1은 디스플레이 기판 이송장치의 스테이지 상부에 기판이 부양된 상태를 나타낸 도면이다.
도 1에서 도시된 바와 같이, 일방향으로 연장 형성되는 반송 테이블의 상부에는 기판(10)의 중심부를 플로팅하는 스테이지(20)가 형성되고, 상기 스테이지(20)의 양 대향측단부에는 상기 반송 테이블의 스테이지(20)에 반입된 기판(10)을 이송할 수 있는 이송수단(30)이 형성된다. 상기 이송수단(30)은 흡착패드가 상기 기판(30)을 흡착하여 상하운동 및 수평 이동하며 상기 기판(10)을 이송시킬 수도 있고, 롤러의 롤링에 의해 기판이 이송될 수도 있으며, 클래핑장치에 의해 이송시킬 수도 있다. 이와 같이 양 대향측단부가 지지된 상태에서 기판이 스테이지 상부를 지나게게 된다. 기판의 크기가 대면적인 경우 기판의 자중에 의해 기판의 중심부는 처짐이 생겨 평탄한 상태를 유지할 수 없다. 따라서, 상기 스테이지 상에는 에어갭을 형성하여 상기 기판이 에어 플로팅한 상태에서 이송될 수 있도록 구성된다. 상기 반송 테이블의 상부에는 이송되어 기판의 이상유무를 검사하는 CCD 카메라와 같은 검사장치(미도시)가 설치된다.
그러나, 이러한 기판 이송장치에서 상기 기판과 스테이지 사이에서 형성되는 에어갭이 불안정하게 되면 이송 중인 기판은 상기 스테이지의 상부면에 접촉되며 기판 및 스테이지에 스크래치가 발생된다. 즉, 상기 기판을 공압으로 지지하는 스테이지에서 공압의 불균형이 발생되거나 일측의 에어홀에 이상이 발생되어 에어의 공급이 원할하게 유지되지 못하게 되는 경우에는 이송 중이던 기판이 일측으로 기울어져 국부적인 처짐이 발생하게 되는데, 이때 상기 기판과 스테이지 상면에는 접 촉에 의한 스크래치가 발생되는 문제가 있었다.
또한, 작업자가 인지 하지 못할 정도의 미세한 손상이 기판 상에 발생할 수 있으며, 이러한 기판 상의 손상을 리페어(repair)함에 있어서 많은 시간과 비용이 소요되는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 전술된 종래기술의 문제점을 해결 하기 위한 것으로서, 에어 플로팅되어 이송중인 기판이 스테이지 상부면에 접촉시 그 접촉 여부 및 그 위치를 빠른 시간내에 인지하여 기판에 발생될 수 있는 스크래치에 의한 피해를 최대한 줄일 수 있도록 하는 기판 접촉감지 시스템을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 표면에 전극막이 형성된 기판이 상부면에서 소정거리 이격된 채로 이송되고, 상부면의 적어도 일부에 도전체가 마련되는 기판 이송장치의 스테이지와, 상기 기판의 전극막 또는 스테이지의 도전체에 전원을 인가하는 전원부와, 상기 전극막과 도전체 사이의 통전 여부를 감지하는 접촉감지부를 포함한다.
이때, 상기 스테이지는 상기 기판을 부양하기 위한 다수의 에어홀을 형성될 수 있고, 상기 도전체는 상기 스테이지의 상부면에 다수개의 일정 패턴이 서로 이격 형성될 수 있다.
첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 기판 접촉감지 시스템의 개략적인 구성도를 나타낸 도면이고, 도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 기판 접촉감지 시스템이 구비된 기판이송장치의 스테이지에 대한 평면도 및 단면도를 나타낸 도면이다.
도 2 내지 도 3b에서 도시된 바와 같이, 본 발명은 표면에 도전체(110)가 마련된 기판(400) 이송장치의 스테이지(100)와, 상기 전극막(410) 또는 도전체(110)에 전원을 인가하기 위한 전원부(200)와, 상기 스테이지(100) 상에 기판(400)이 접촉되는 접촉여부를 감지하는 접촉감지부(300)를 포함한다.
먼저, 본 실시예에 따른 상기 스테이지(100)가 마련되는 기판 이송장치에 대하여 간략하게 설명하면, 기판(400)의 하부면과 소정간격 이격되며 기판(400)이 이송되는 스테이지(100)와 반송 테이블에 마련되어 스테이지(100)에 반입된 기판(400)을 이송시키기 위한 기판이송수단(130)과 상기 기판(400)을 스캔하여 기판(400)의 패턴 결함 검사 및 이상유무를 검사하기 위한 카메라검사부(도시하지 않음)를 포함한다. 상기 기판이송수단(130)은 반송 테이블의 양 대향측단부에 마련되어 상기 스테이지(100) 상에 부양된 상태의 기판(400)을 흡착하여 이동시키거나, 상기 기판(400)을 일측단부를 롤러의 롤링에 의해 이동되도록 구성될 수 있으며, 상기 스테이지(100)의 양 대향측단부 또는 일측단부에 기판을 파지하여 이송시키는 클램프 장치를 마련할 수도 있다. 즉 상기 기판이송수단(130)은 상기 기판(400)이 상기 스테이지(100) 상에서 부양되어 이송시킬 수 있는 구성은 모두 포함한다.
상기 스테이지(100)에는 기판(400)이 에어에 의해 소정간격 부양되어 이송되 도록 다수의 에어홀(120)이 일정 간격 이격되어 형성되고, 상기 에어홀(120)에서는 에어를 공급하여 상기 기판(400)을 부양시켜 특정 부위의 처짐 없이 안정적으로 이송되도록 한다. 즉 상기 기판(400)과 스테이지(100) 사이에 형성되는 에어갭에 의해 상기 기판(400)이 스테이지(100) 상에 접촉되지 않고 이송가능하도록 구성된다. 이와 같은 구성은 하나의 실시예에 따른 것으로 상기 기판(400)이 상기 스테이지(100) 상에서 에어슬라이딩되는 구성이면 모두 만족한다.
한편, 상기 스테이지(100) 상에 이격되어 이송되는 기판(400)에는 표면상에는 전극막(410)이 형성되어 있다. 상기 전극막(410)은 박막 트랜지스터 액정 표시장치, 플라즈마 디스플레이 기판(400) 표시장치, 일렉트로 루미네센스 표시장치등 폭넓게 사용되는 투명 전극막으로써, 주로 ITO(indium tin oxide)막이 사용된다. 상기 ITO(indium tin oxide)막에 대하여 간략히 설명하면, 상기 ITO(indium tin oxide)는 산화 인듐과 산화 주석으로 구성된 전극막으로, ITO 기판의 표면에는 절연층 역활을 하는 산화층이 없으르로 신호 검출에 대한 민감도가 매우 높고, 가시광 영역에서 투명한 특성을 가지고 있어서 전기적인 신호와 광학적인 신호를 동시에 검출하고자 할 때 유용하다. 본 발명에서 이와 같은 전극막(410)이 기판(400)의 일면에 형성된 경우 상기 전극막이 스테이지(100)와 대향하도록 기판을 이송시켜야 한다.
상기 스테이지(100)의 상부면에는 전극막(410)이 형성된 기판(400)이 접촉시 그 접촉여부의 감지가 가능하도록 센서 역할을 하는 다수개의 도전체(110)가 일정 패턴으로 형성된다. 즉, 상기 도전체(110)는 상기 스테이지(100)상의 길이방향으로 연장 형성된 다수개의 띠 형상이 서로 이격되어 형성될 수 있다.
상기 접촉감지부(300)는 상기 전극막(410) 또는 도전체(110)에 전원부(200)에 의해 미세전류를 인가하여 상기 기판의 전극막(410)과 도전체(110)가 접촉될 때 이들 사이의 통전 여부로서 접촉 유무를 판단하여 접촉 발생시 이를 경고음으로 알려주고, 사용자가 그 기판의 접촉위치를 인지할 수 있도록 구성된다. 즉, 상기 접촉감지부(300)는 상기 기판(400)이 스테이지(100)에 접촉여부를 부저를 통해 사용자에게 알려주기 위한 경고음 발생부(310)와, 상기 기판(400)이 스테이지(100)의 접촉 위치를 알려주기 위한 접촉표시부(320)를 포함한다.
상기 경고음 발생부(310)는 경고음을 발생 시킬 수 있는 부저를 구비하여, 상기 기판(400)이 스테이지(100)의 접촉에 의한 통전이 이루어지면 상기 부저에 전원이 인가되어 경고음을 발생시킨다. 이때, 사용자는 그 경고음을 통하여 상기 스테이지(100)에 대한 기판(400)의 접촉여부를 인지할 수 있다.
또한, 상기 접촉표시부(320)는 기판(400)의 이송을 제어하는 제어부(도시되지 않음)에 감지 신호를 인가하여 디스플레이되는 기판의 접촉 상태를 통하여 상기 전극막(410)과 도전체(110)의 접촉여부를 파악할 수 있다. 즉 상기 제어부에서는 상기 기판(400)이 스테이지(100)에 접촉되면 상기 스테이지(100) 상에 기판(400)의 접촉 위치를 메모리한 후, 화면상에 상기 기판(400)의 접촉위치를 디스플레이 할 수 있다. 이를 통해 사용자는 상기 기판(400)의 접촉 유무와 위치등을 용이하게 인지하여 스테이지(100) 상의 이상상태를 검사하여 문제를 해결할 수 있다. 상기 메모리된 정보를 분석하여 원인 분석과 해결책을 파악하여 차후 발생될 수 있는 사고 를 미연에 방지할 수도 있다. 또한, 상기 접촉표시부(320)는 각각의 도전체(110)와 전기적으로 연결되는 다수개의 램프를 마련하여 상기 램프의 점등에 의해 상기 전극막(410)과 도전체(110)의 접촉여부를 파악할 수도 있다. 예컨대, 사용자는 상기 기판(400)의 접촉위치에 대응되는 도전체(110)의 통전여부를 상기 접촉표시부(320)를 통해 판단함으로써, 상기 도전체(110)의 위치에 대응되는 상기 에어홀(120)의 이상유무를 신속하게 파악할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 상기 전원부(200)가 상기 기판(400)에 형성된 전극막(410)을 통해 미세전류를 인가하여 상기 스테이지의 도전체(110)에 통전시 기판의 접촉여부를 감지할 수 있는 구성에 대하여 설명하였으나, 상기 전원부(200)는 상기 도전체(110)에 전기적으로 연결되어 상기 도전체(110)에 미세전류를 인가함으로써 상기 기판(400)의 접촉을 통한 통전여부를 통해서 접촉여부를 감지할 수 있음은 물론이다.
이와같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작동을 설명하면 다음과 같다.
도 4은 본 발명에 따른 기판 접촉감지 시스템에 의한 동작 절차의 개략적인 흐름도를 나타낸 도면이다.
도 4에서 도시된 바와 같이, 표면에 전극막(410)이 형성된 기판(400)을 디스플레이 기판 이송장치에 반입되면 상기 기판(400)은 스테이지(100) 상에 에어 플로팅된 후 이동될 수 있는데, 이때, 상기 전극막(410) 또는 도전체(110)에는 전원부(200)에 의해 미세전류가 인가된다.
즉, 상기 전극막(410)이 형성된 기판(400)이 상기 스테이지(100) 상에 에어 슬리이딩 이동하게 된다. 이때, 상기 스테이지(100) 상에 형성되는 에어갭에 불완전한 에어 공급이 발생되면 상기 기판(400)을 균일하게 지지하고 있던 공압이 불균형하게 되어 상기 기판(400)은 상대적으로 약한 공압이 형성된 위치에서 기판이 쳐져 스테이지(100) 상면에 접촉되게 된다. 상기 기판(400)의 전극막(410)이 상기 스테이지(100)의 도전체(110)와 접촉시에는 상기 전극막(410)과 도전체(110)의 상호 접촉에 의한 통전이 이루어지고, 각각의 도전체(110)는 상기 접촉감지부(300)와 전기적으로 연결되어 상기 접촉감지부(300)에 감지 신호를 인가한다.
이때, 상기 도전체(110)는 그 접촉여부 및 접촉위치를 감지할 수 있도록 일정 패턴으로 형성되는데, 상기 도전체(110)가 상기 스테이지(100)상의 형성된 띠 형태 또는 도트 형태에 따라 상기 기판(400)이 접촉에 의해 통전되는 각각의 도전체(110)는 그와 전기적으로 연결된 접촉감지부(300)에 감지 신호를 송출하게 된다.
계속하여, 상기 스테이지(100)의 도전체(110)에 의해 상기 접촉감지부(300)의 경고음 발생부(310)와 접촉 표시부(320)에 전원이 인가되면 상기 경고음 발생부(310)는 상기 기판(400)이 스테이지(100)의 접촉에 의한 경고음을 발생시키고, 상기 접촉 표시부(320)는 상기 도전체(110)가 배치된 위치에 따라 선별적으로 상기 기판(400)의 접촉위치를 디스플레이 한다. 이때, 사용자는 상기 경고음를 통해 상기 스테이지(100)에 대한 기판(400)의 접촉 여부를 파악할 수 있고, 상기 접촉 표시부(320)을 통해 상기 스테이지(100) 상의 기판(400)의 접촉 위치를 인지하여 상기 도전체(110)의 위치에 대응되는 상기 에어홀(120)의 이상유무를 신속하게 파악할 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 변형예 따라 도전체가 마련된 스테이지의 평면도를 나타낸 도면이다.
도 5에서 도시된 바와 같이, 상기 도전체(110)는 상기 스테이지(100)상의 폭방향으로 다수개가 서로 이격되어 형성될 수 있고, 도 6에서 도시된 바와 같이, 상기 도전체(110)는 상기 스테이지(100)의 상부면에는 일정 패턴을 갖는 다수개의 도트 형태가 형성될 수 있고, 각각의 상기 도전체(110)는 서로 다른 루트를 통해 상기 접촉감지부(300)에 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 도트 형태의 각각의 도전체(110)는 그 사이즈를 변경하여 인접하는 도전체(110) 사이의 간격을 조밀하게 구성함으로써, 센싱하고자 상기 기판의 접촉 감지 정밀도를 증대할 수도 있다. 즉, 상기 기판(400)이 상기 스테이지(100)에 접촉되어 상기 전극막(410)과 도전체(110) 간의 통전이 이루어지면 상기 접촉감지부(300)에 전원이 인가되면서 상기 경고음 발생부(310)와 접촉 표시부(320)를 통하여 기판(400)의 접촉여부의 확인 및 상기 기판(400)의 접촉 위치의 식별이 가능하다.
여기서, 상기 스테이지(100) 상에 형성되는 상기 도전체(110)의 형태와 패턴은 상기에서 설명한 실시예에 의해 한정되지 않으며 다양한 변형이 가능하다. 예를 들어, 상기 기판(400)과 스테이지(100)상의 미세한 접촉 위치의 확인을 위하여 상기 스테이지(100)의 상부면에 다수개의 띠 형태의 도전체(110)를 형성하고 띠 형태의 도전체(110) 사이로 도트 형태의 도전체(110)를 더 형성하여 상기 띠 형태와 도트 형태의 도전체(110)가 상호 혼합된 상태로 배치될 수 있다. 또한, 상기 스테이지(100) 상의 전체면에 도전체(110)를 형성하여 기판(400)의 전극막(410)이 도전체 (110)에 접촉시 그 접촉여부만을 사용자가 확인할 수 있도록 할 수도 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명 하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개량 및 변화 될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀 두고자 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 이송중인 기판이 스테이지 상부면에 접촉시 경고음을 발생하여 기판이 접촉되는 위치를 빠른 시간내에 파악함으로써 기판 및 스테이지 상에 발생될 수 있는 스크래치에 의한 피해를 줄일 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 사후 검사단계에서 발견될 수 있는 미세한 기판의 이상 상태를 미연에 감지할 수 있어 그에 따른 비용과 시간을 절감할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 기판이 스테이지에 접촉시 이상이 있는 스테이지상의 위치를 정확하게 파악하고, 이를 극복하고자 하는 신속한 대처가 가능하여 기판 이송장치의 신뢰성 확보와 함께 효율적인 관리 감독이 이루어질 수 있는 이점이 있다.

Claims (6)

  1. 기판 이송 장치를 이용한 디스플레이용 기판 이송 시 기판의 접촉 감지 시스템에 있어서,
    표면에 전극막이 형성된 기판의 가장자리를 지지하며 상기 기판을 이송시키기 위한 기판 이송 수단과,
    상기 기판이 상부면에서 소정거리 이격된 상태로 이송되고, 상부면의 적어도 일부에 도전체가 마련되는 스테이지와,
    상기 기판의 전극막 또는 스테이지의 도전체에 전원을 인가하는 전원부와,
    상기 전극막과 도전체 사이의 통전 여부를 감지하는 접촉감지부를 포함하는 것을 특징으로 기판 접촉감지 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 스테이지는
    상기 기판을 부양하기 위한 다수의 에어홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 접촉감지 시스템.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 도전체는
    상기 스테이지의 상부면에 다수개의 일정 패턴이 서로 이격 형성된 것을 특징으로 기판 접촉감지 시스템.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 도전체는
    일방향으로 연장 형성된 다수개의 띠 형상이 서로 이격된 것을 특징으로 하는 기판 접촉감지 시스템.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 접촉감지부에는
    상기 기판이 스테이지 상에 접촉시 사용자가 인지할 수 있도록 경고음이 발생되는 경고음 발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 접촉감지 시스템.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 접촉감지부에는
    상기 기판과 상기 스테이지상의 도전체가 통전에 따른 상기 스테이지 상의 기판의 접촉위치를 파악하기 위한 접촉 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 접촉감지 시스템.
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