KR101358884B1 - 펨 기능을 구비한 평판디스플레이 리페어 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 펨 기능을 구비한 평판디스플레이 리페어 장치 및 오토 리페어 방법에 관한 것으로, 마이크로프로세서로 이루어진 제어부; 평판디스플레이에 생긴 1㎛~2㎛ 크기의 미소 결함을 포톤 대역 검출방식으로 검출하여 검출신호를 제어부로 전송하는 펨장치부; 제어부의 제어신호에 따라 레이저 빔을 미소 결함 부위에 조사하여 암점화시키는 방식으로 수선하는 리페어장치부; 레이저 빔과 광학처리를 위한 부재들이 배열된 공통부; 평판디스플레이의 영상이나 레이저 가공 영상을 실시간 취득하여 제어부로 전송하는 비젼부;가 하나의 유닛으로 이루어져 광학계를 구성하는 펨 기능을 구비한 평판디스플레이 리페어 장치에 있어서; 상기 공통부는 평판디스플레이 하부에서 상부를 향해 광을 조사하는 제3조명부, 평판디스플레이의 상부에 배치되는 렌즈부(대물렌즈), 렌즈부의 렌즈를 변환시키는 렌즈변환부, 렌즈변환부 상부에 배치되어 광을 분리시키는 제4스플리터, 제4스플리터의 상부에 배치되어 광을 분리시키는 제3스플리터, 제3스플리터에 수직접속되어 렌즈부의 촛점을 조절하는 초점조절부, 초점조절부에 연결되고 평판디스플레이의 영상을 볼 수 있도록 광원을 제공하면서 광량 손실을 줄이는 제2조명부, 제3스플리터의 상부에 배치되는 튜브렌즈, 튜브렌즈의 상부에 배치되어 광을 분리시키는 제2스플리터로 구성되고; 상기 리페어장치부는 제2스플리터의 상부에 배치되어 레이저 빔의 모양을 결정하는 마스크, 마스크의 상부에 배치되어 레이저 빔의 크기를 가변시키는 슬릿, 슬릿 상부에 배치되어 광을 분리하는 제1스플리터, 제1스플리터를 통해 평판디스플레이로 광을 조사하는 제1조명부, 제1스플리터에 직교되게 접속되어 레이저 빔의 단면을 고르게 형성하는 빔형성장치, 빔형성장치에 연결되어 레이저 빔의 출력을 조절하는 빔조절장치, 빔조절장치에 연결되어 레이저 빔을 발진하는 레이저발진기로 구성되며; 상기 펨장치부는 제4스플리터에 접속되어 제4스플리터에 의해 분기된 평판디스플레이의 포톤을 결상하는 결상렌즈, 결상된 상을 수직반사시키는 제2미러, 반사된 상 중에서 일정 대역의 포톤만 검출하도록 필터링하는 제2대역필터, 제2대역필터를 통과한 포톤의 검출시간과 영역을 조절하는 조리개, 조리개를 거친 포톤을 검출하여 제어부로 전송하는 검출기로 구성되고; 상기 비젼부는 제2스플리터에 접속되어 제2스플리터를 통해 분기된 영상 중 불필요한 파장대역을 필터링하는 제1대역필터, 제1대역필터를 통해 필터링된 영상을 수직 반사하는 제1미러, 반사된 영상을 촬영에 필요한 배율로 변환하는 배율변환부, 변환된 배율의 영상을 촬상하고 촬상된 신호를 제어부로 전송하는 카메라로 구성되는 것을 특징으로 하는 펨 기능을 구비한 평판디스플레이 리페어 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 평판디스플레이 검사 및 리페어 장비에 펨장치를 구현하여 하나의 통합된 시스템 형태의 광학계를 구현함으로써 기존 일반 광학현미경으로는 검출할 수 없었던 1㎛-2㎛ 크기의 미세 불량까지 검출가능하고, 오토 리페어도 용이하여 효율적인 검출능력과 수율 향상에 기여하는 효과를 얻을 수 있다.

Description

펨 기능을 구비한 평판디스플레이 리페어 장치{DISPLAY REPAIR DEVICE HAVING A CAPACITY OF PHOTON EMISSION MICROSCOPY}
본 발명은 펨 기능을 구비한 평판디스플레이 리페어 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 평판디스플레이의 불량을 검출할 때 UV~IR 대역의 포톤을 분석하여 1~2㎛ 의 미세 불량을 검출하고 오토 리페어할 수 있도록 함으로써 수율을 향상시킬 수 있도록 개선된 펨 기능을 구비한 평판디스플레이 리페어 장치에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이, 레이저 가공은 위상이 매우 일치된 단색광을 발생시키고, 그것을 집광 렌즈로 집광함으로써 얻어지는 고밀도의 에너지를 갖는 레이저 빔을 피가공물의 극소부분에 조사하여 절단(Cutting), 절제(제거)(Ablation), 증발, 용융 등의 작업을 수행하는 가공 방법을 말한다.
이러한 레이저 가공에 사용되는 레이저 빔은 제어성이 양호하므로 수치 제어 장치를 통해 제어함으로써 복잡한 형상의 가공이나 정밀 미세 가공이 가능하다.
보편적인 레이저 가공장치는 레이저를 생성하는 레이저 발진기, 상기 레이저 발진기에서 발생된 레이저 빔을 가공 작업위치로 유도하고 집속하기 위한 광학유닛, 상기 광학유닛을 통해 집속된 레이저 빔을 피가공물의 원하는 위치에 도달시키기 위한 위치제어기로 구성된다.
이와 같은 구성을 갖는 레이저 가공장치는 상술한 편의성과 정밀 가공성 때문에 주로 반도체 제조분야, 평면디스플레이 제조분야 등에서 널리 사용되어 왔다.
특히, LCD를 포함한 평면디스플레이 분야에서는 화소의 보정을 위한 리페어 수단으로 많이 활용되어 왔는데, 이를 테면 등록특허 제0981306호에는 '편광을 이용한 액정표시패널의 리페어 방법'이 개시되어 있고, 공개특허 제2006-0028186호에는 '2006-0028186'이 개시되어 있다.
그런데, 상기 선행 기술들중 전자의 경우는 액정표시패널 자체에 설치된 편광판을 이용하여 화소의 불량 부분을 암점화하는 방식의 리페어 가공에 관한 것이고, 또한 UV~IR 대역의 미세 불량 검출기능이 없고 통합광학계를 사용하지 않기 때문에 효율성이 떨어지는 단점이 있다.
다시 말해, 전자의 경우는 미세 불량 검출의 한계와 검출 효율 저하 및 수율 저하 등에 있어 한계를 가진다.
반면, 후자의 경우는 광학계를 통합한 경우로서 검출 효율은 높였지만, 여전히 일반 광학계를 통해 통합시스템을 구현한 경우이기 때문에 미세 불량 검출에 있어 한계가 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 효과 있게 해결할 수 있도록 창출된 것으로, 기존의 일반적인 광학현미경으로는 검출이 불가능했던 1㎛-2㎛ 크기의 미세 불량까지도 검출할 수 있도록 펨(PEM) 장치를 포함한 통합광학계를 구현하여 미세 불량 검출 효율을 높이고, 오토 리페어가 가능할 뿐만 아니라 검출효율 및 작업의 편의성도 극대화시킨 펨 기능을 구비한 평판디스플레이 리페어 장치를 제공함에 그 주된 목적이 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 마이크로프로세서로 이루어진 제어부; 평판디스플레이에 생긴 1㎛~2㎛ 크기의 미소 결함을 포톤 대역 검출방식으로 검출하여 검출신호를 제어부로 전송하는 펨장치부; 제어부의 제어신호에 따라 레이저 빔을 미소 결함 부위에 조사하여 암점화시키는 방식으로 수선하는 리페어장치부; 레이저 빔과 광학처리를 위한 부재들이 배열된 공통부; 평판디스플레이의 영상이나 레이저 가공 영상을 실시간 취득하여 제어부로 전송하는 비젼부;가 하나의 유닛으로 이루어져 광학계를 구성하는 펨 기능을 구비한 평판디스플레이 리페어 장치에 있어서; 상기 공통부는 평판디스플레이 하부에서 상부를 향해 광을 조사하는 제3조명부, 평판디스플레이의 상부에 배치되는 렌즈부(대물렌즈), 렌즈부의 렌즈를 변환시키는 렌즈변환부, 렌즈변환부 상부에 배치되어 광을 분리시키는 제4스플리터, 제4스플리터의 상부에 배치되어 광을 분리시키는 제3스플리터, 제3스플리터에 수직접속되어 렌즈부의 촛점을 조절하는 초점조절부, 초점조절부에 연결되고 평판디스플레이의 영상을 볼 수 있도록 광원을 제공하면서 광량 손실을 줄이는 제2조명부, 제3스플리터의 상부에 배치되는 튜브렌즈, 튜브렌즈의 상부에 배치되어 광을 분리시키는 제2스플리터로 구성되고; 상기 리페어장치부는 제2스플리터의 상부에 배치되어 레이저 빔의 모양을 결정하는 마스크, 마스크의 상부에 배치되어 레이저 빔의 크기를 가변시키는 슬릿, 슬릿 상부에 배치되어 광을 분리하는 제1스플리터, 제1스플리터를 통해 평판디스플레이로 광을 조사하는 제1조명부, 제1스플리터에 직교되게 접속되어 레이저 빔의 단면을 고르게 형성하는 빔형성장치, 빔형성장치에 연결되어 레이저 빔의 출력을 조절하는 빔조절장치, 빔조절장치에 연결되어 레이저 빔을 발진하는 레이저발진기로 구성되며; 상기 펨장치부는 제4스플리터에 접속되어 제4스플리터에 의해 분기된 평판디스플레이의 포톤을 결상하는 결상렌즈, 결상된 상을 수직반사시키는 제2미러, 반사된 상 중에서 일정 대역의 포톤만 검출하도록 필터링하는 제2대역필터, 제2대역필터를 통과한 포톤의 검출시간과 영역을 조절하는 조리개, 조리개를 거친 포톤을 검출하여 제어부로 전송하는 검출기로 구성되고; 상기 비젼부는 제2스플리터에 접속되어 제2스플리터를 통해 분기된 영상 중 불필요한 파장대역을 필터링하는 제1대역필터, 제1대역필터를 통해 필터링된 영상을 수직 반사하는 제1미러, 반사된 영상을 촬영에 필요한 배율로 변환하는 배율변환부, 변환된 배율의 영상을 촬상하고 촬상된 신호를 제어부로 전송하는 카메라로 구성되는 것을 특징으로 하는 펨 기능을 구비한 평판디스플레이 리페어 장치를 제공한다.
이때, 상기 공통부를 구성하는 제3조명부는 UV~IR의 파장 대역을 갖는 광원을 사용하는 것에도 그 특징이 있다.
또한, 본 발명은 마이크로프로세서로 이루어진 제어부; 평판디스플레이에 생긴 1㎛~2㎛ 크기의 미소 결함을 포톤 대역 검출방식으로 검출하여 검출신호를 제어부로 전송하는 펨장치부; 제어부의 제어신호에 따라 레이저 빔을 미소 결함 부위에 조사하여 암점화시키는 방식으로 수선하는 리페어장치부; 레이저 빔과 광학처리를 위한 부재들이 배열된 공통부; 평판디스플레이의 영상이나 레이저 가공 영상을 실시간 취득하여 제어부로 전송하는 비젼부;로 이루어지되, 상기 리페어장치부와 공통부와 비젼부가 묶여 하나의 유닛으로 구성되고, 상기 펨장치부만 분리되어 또하나의 유닛으로 구성되어 광학계를 이루는 펨 기능을 구비한 평판디스플레이 리페어 장치에 있어서; 상기 공통부는 평판디스플레이 하부에서 상부를 향해 광을 조사하는 제3조명부, 평판디스플레이의 상부에 배치되는 제1렌즈부, 제1렌즈부의 렌즈를 변환시키는 제1렌즈변환부, 제1렌즈변환부 상부에 배치되어 광을 분리시키는 제3스플리터, 제3스플리터에 수직접속되어 제1렌즈부의 촛점을 조절하는 초점조절부, 초점조절부에 연결되고 평판디스플레이의 영상을 볼 수 있도록 광원을 제공하면서 광량 손실을 줄이는 제2조명부, 제3스플리터의 상부에 배치되는 튜브렌즈, 튜브렌즈의 상부에 배치되어 광을 분리시키는 제2스플리터로 구성되고; 상기 리페어장치부는 제2스플리터의 상부에 배치되어 레이저 빔의 모양을 결정하는 마스크, 마스크의 상부에 배치되어 레이저 빔의 크기를 가변시키는 슬릿, 슬릿 상부에 배치되어 광을 분리하는 제1스플리터, 제1스플리터를 통해 평판디스플레이로 광을 조사하는 제1조명부, 제1스플리터에 직교되게 접속되어 레이저 빔의 단면을 고르게 형성하는 빔형성장치, 빔형성장치에 연결되어 레이저 빔의 출력을 조절하는 빔조절장치, 빔조절장치에 연결되어 레이저 빔을 발진하는 레이저발진기로 구성되며; 상기 펨장치부는 평판디스플레이 상부에 배치된 제2렌즈부, 제2렌즈부의 렌즈를 변환시키는 제2렌즈변환부, 제2렌즈변환부의 상부에 설치된 제4스플리터, 제4스플리터에 수직하게 접속되어 광원을 제공하는 제4조명부, 제4스플리터에 의해 분기된 평판디스플레이의 포톤을 결상하는 결상렌즈, 결상된 상 중에서 일정 대역의 포톤만 검출하도록 필터링하는 제2대역필터, 제2대역필터를 통과한 포톤의 검출시간과 영역을 조절하는 조리개, 조리개를 거친 포톤을 검출하여 제어부로 전송하는 검출기로 구성되고; 상기 비젼부는 제2스플리터에 접속되어 제2스플리터를 통해 분기된 영상 중 불필요한 파장대역을 필터링하는 제1대역필터, 제1대역필터를 통해 필터링된 영상을 수직 반사하는 제1미러, 반사된 영상을 촬영에 필요한 배율로 변환하는 배율변환부, 변환된 배율의 영상을 촬상하고 촬상된 신호를 제어부로 전송하는 카메라로 구성되는 것을 특징으로 하는 펨 기능을 구비한 평판디스플레이 리페어 장치도 제공한다.
본 발명에 따르면, 평판디스플레이 검사 및 리페어 장비에 펨장치를 구현하여 하나의 통합된 시스템 형태의 광학계를 구현함으로써 기존 일반 광학현미경으로는 검출할 수 없었던 1㎛-2㎛ 크기의 미세 불량까지 검출가능하고, 오토 리페어도 용이하여 효율적인 검출능력과 수율 향상에 기여하는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 리페어 장치의 예시적인 구성 블럭도이다.
도 2는 본 발명에 따른 리페어 예를 보인 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 리페어 장치의 일 실시예로서, 펨장치가 하나의 유닛으로 완전히 통합된 광학계를 보인 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 리페어 장치의 다른 실시예로서, 펨장치가 부분적으로 통합된 광학계를 보인 예시도이다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 펨 기능을 구비한 평판디스플레이 리페어 장치는 제어부(100), 리페어장치부(200), 펨장치부(300), 공통부(400) 및 비젼부(500)를 포함한다.
이때, 상기 제어부(100)는 리페어장치부(200), 펨장치부(300), 공통부(400), 비젼부(500)를 연동 제어하여 오토리페어(ADR:Auto Detector Repair)을 수행하도록 제어하는 수단으로, 보통 마이크로프로세서로 구성된다.
이 경우, 오토리페어 방법은 도 2의 (a)에 예시된 바와 같이, 펨장치부(300)로부터 검출된 미소 크기의 디펙트 위치를 레이저빔으로 집중 조사하여 앞서 설명한 등록특허 제0981306호에서 실시한 예와 같이 해당 부위를 암점화시킴으로써 이루어진다.
여기에서, 상기 펨장치부(300)는 도 2의 (b)와 같은 형태로 디펙트 위치에서의 포톤(Photon)을 검출함으로써 기존 일반 광학현미경으로는 검출할 수 없었던 1㎛-2㎛ 크기의 미세 불량까지 검출할 수 있게 된다.
이러한 오토리페어 장치는 도 3에 도시된 일 실시예와 같이, 펨장치가 하나의 유닛으로 완전히 통합된 광학계로 구현될 수 있다.
즉, 도 3에서와 같이, 리페어장치부(200)는 레이저발진기(210), 빔조절장치(220), 빔형성장치(230), 제1스플리터(240), 제1조명부(250), 슬릿(260) 및 마스크(270)로 구성된다.
이때, 상기 레이저발진기(210)는 레이저빔을 발진하는 수단이고, 빔조절장치(220)는 가공 목적에 맞도록 레이저 빔의 출력을 조절하는 수단이며, 빔형성장치(230)는 레이저 빔의 단면을 고르게 형성하는 수단이고, 제1스플리터(240)는 레이저 빔이 평판디스플레이의 불량 부분을 가공할 수 있도록 빔의 방향을 변환시켜 제1조명부(250)의 광원이 슬릿(260)과 마스크(270)의 형상과 크기를 볼 수 있도록 평판디스플레이 방향으로 전달하는 수단이다.
그리고, 상기 제1조명부(250)는 조명이 켜 졌을 때 슬릿(260)과 마스크(270)의 형상을 비젼부(500)에 포함된 카메라(510)에서 확인할 수 있도록 광원을 제공하는 수단이고, 슬릿(260)은 기판을 사이즈에 맞게 가공하기 위해 레이저 빔의 단면 크기를 가변 조절하는 수단이며, 마스크(270)는 그 형상에 따라 레이저 빔의 형상이 형성되는 수단으로서, 이를 테면 "A" 모양의 마스크를 레이저 빔이 통과하면 "A" 모양의 레이저 빔을 만들고, 그 모양대로 가공하게 된다.
또한, 상기 마스크(270)는 공통부(400)의 최상단을 구성하는 제2스플리터(410)의 상측에 배치된다.
아울러, 펨장치부(300)는 검출기(310), 조리개(320), 제2대역필터(330), 제2미러(340), 결상렌즈(350)로 구성되며, 결상렌즈(350)는 공통부(500)의 제4스플리터(440)와 연결된다.
여기에서, 상기 검출기(310)는 평판디스플레이의 UV(자외선:통상 100nm-400nm의 파장대역임)에서 IR(적외선:통상 0.75㎛-1mm의 파장대역임)까지 포톤 대역을 감지하고 분석하여 불량 여부를 검출하게 되는데, 검출된 정보는 제어부에서 저장하고 있는 데이터와 비교되어 불량 유무가 판별된다. 즉, 상기 검출기(310)는 UV~IR까지 포톤 대역을 감지하고 분석하는 것이다.
이 경우, 보다 정확한 검출을 위해 상기 검출기(310)에는 일정 온도로 유지하는 쿨러가 설치될 수도 있다.
그리고, 상기 조리개(320)는 평판디스플레이가 여러 종류이므로 각 평판디스플레이의 종류에 따른 불량 형태에 대응하기 위해 펨장치부(300)에서 포톤을 검출하는 시간과 영역을 조절하기 위해 구비된다.
뿐만 아니라, 상기 제2대역필터(330)는 포톤 대역을 검출할 때 검출할 대역을 설정하기 위한 수단으로, 평판디스플레이의 종류에 따라 불량 특성이 다르기 때문에 일정 대역의 포톤만 검출하기 위한 것이다.
또한, 상기 제2미러(340)는 결상렌즈(350)에서 받은 포톤의 방향을 펨장치부(300)로 전환하기 위한 수단이며, 결상렌즈(350)는 평판디스플레이의 포톤을 펨장치부(300)에서 최적의 검출이 가능하도록 상이 맺히도록 하는 렌즈이다.
아울러, 공통부(400)는 본 발명 광학계의 기본이 되는 구성으로서, 제2스플리터(410), 튜브렌즈(420), 제3스플리터(430), 제4스플리터(440), 렌즈변환부(450), 렌즈부(460), 제3조명부(470)를 포함하되, 렌즈부(460)는 검사 대상인 평판디스플레이의 직상부에 배치되고, 평판디스플레이는 검사장치인 스테이지에 고정되며, 제3조명부(470)는 스테이지의 하부공간에서 렌즈부(460)를 향해 광을 조사함으로써 조사된 광이 평판디스플레이를 투과하여 렌즈부(460)로 집속되도록 배치된다.
이때, 상기 제2스플리터(410)는 평판디스플레이의 영상을 비젼부(500)의 카메라(510)로 전달하고, 슬릿(260)과 마스크(270)를 지나서 온 레이저 빔을 투과시켜 튜브렌즈(420)로 전달함은 물론 제3조명부(470)의 광을 반사하여 비젼부(500)의 제1미러(530)로 전달하는 기능을 담당한다.
그리고, 상기 튜브렌즈(420)는 대물렌즈인 렌즈부(460)로부터 받은 기판, 즉 평판디스플레이의 이미지를 카메라(510)에 결상하고, 레이저 빔을 가공할 수 있도록 집광하여 제3스플리터(430)로 전달하며, 제1조명부(250)의 광도 투과시키는 역할을 담당한다.
뿐만 아니라, 제4스플리터(440)는 튜브렌즈(420)의 하부에 위치되며, 평판디스플레이의 종류에 따라 제3미러로 대체될 수도 있다. 이러한 제4스플리터(440)는 레이저 빔과 제1,2,3조명부(250,490,470)에서 방사된 광을 투과시켜 상하로 전달하며, 평판디스플레이에서 방출된 포톤(Photon)을 결상렌즈(350) 쪽으로 전달한다.
이때, 만약 상기 제4스플리터(440)가 제3미러로 대체되었을 경우 이는 높은 포톤 효율이 필요할 때 사용되는 것으로, 레이저 빔 가공시에는 광 경로에서 자동 이동하여 완전히 빠지고 펨장치부(300)에서 평판디스플레이의 포톤을 감지할 때는 결상렌즈(350)로 포톤이 전달되게 자동 위치되도록 유동식으로 구성됨이 바람직하다.
또한, 상기 렌즈변환부(450)는 렌즈부(460) 즉, 대물렌즈를 변환하기 위한 수단이며, 렌즈부(460)는 기판의 영상을 카메라(510)에서 관찰할 수 있도록 안내하거나 혹은 레이저 빔의 형상을 집광하여 가공용으로 활용되거나 혹은 펨 기능을 사용하여 불량을 검출할 때 활용되는 것으로, 평판디스플레이(기판)의 직상부에 배치된다.
그리고, 상기 제3조명부(470)는 포톤 검출을 위한 광원으로 사용되는 것으로 광원의 파장 대역은 UV~IR이어야 하며, 기능은 앞서 설명한 바와 같다.
나아가, 상기 제3스플리터(430)에는 초점조절부(480)가 연결되고, 초점조절부(480)에는 제2조명부(490)가 더 연결되는데, 초점조절부(480)는 대물렌즈, 즉 렌즈부(460)의 촛점을 맞추기 위한 수단이며, 제2조명부(490)는 기판의 영상을 보기 위한 광원을 제공하는 수단으로서 최적의 영상과 광원의 광량 손실을 줄이기 위해 구비된다.
특히, 상기 제2조명부(490)는 그 외에도 단면균일성, 집광성 및 반사된 포톤의 펨 검출성을 높이는 역할도 하게 된다.
마지막으로, 비젼부(500)는 평판디스플레이의 영상을 취득하는 부분으로서, 카메라(510), 배율변환부(520), 제1미러(530), 제1대역필터(540)로 구성된다.
이때, 상기 카메라(510)는 그 본연의 기능인 촬상 기능을 담당하는 것으로, 평판디스플레이의 영상을 실시간 취득하며, 또한 실시간 레이저 가공 영상도 실시간 취득할 수 있다.
그리고, 상기 배율변환부(520)는 평판디스플레이의 영상 배율을 일정한 고정 배율로 변환하는 수단이고, 상기 제1미러(530)는 제2스플리터(410)로부터 분리된 광을 유도하여 카메라(510)로 반사시키는 역할을 담당하며, 상기 제1대역필터(540)는 카메라(510)에서 영상 관찰시 불필요한 파장대역의 영상, 즉 잡음을 제거하는 기능을 수행하게 된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 펨 기능을 구비한 평판디스플레이 리페어 장치는 펨장치부(300)가 공통부(400)에 완전히 일체화 된 상태로 광학계를 구성함으로써 평판디스플레이에 발생되는 UV~IR 영역대인 1㎛~2㎛ 크기의 미소 불량까지 쉽고 용이하게 검출할 수 있고, 또 검출된 부분의 영상을 판독한 상태에서 해당 부분만을 레이저 빔을 조사하여 쉽고 빠르게 암점화시킴으로서 리페어할 수 있어 그 효용성이 극대화되고, 수율도 증대시킬 것으로 기대된다.
다른 예로, 도 4에서와 같이, 앞서 설명한 구성들을 재배열하여 펨장치부(300)만을 분리한 분리형으로도 구성할 수 있다.
예컨대, 도 4에서와 같이, 리페어장치부(200)와 공통부(400) 및 비젼부(500)를 하나의 유닛으로 만들고, 펨장치부(300)만을 따로 떼어 별개의 유닛으로 만들되, 구현성을 갖도록 도 3에서 공통부(400)에 포함되었던 제4스플리터(440)를 떼어 펨장치부(300)의 결상렌즈(350) 하측에 구성하고, 각각의 유닛의 최하부에는 렌즈부(대물렌즈)를 각각 구성함과 동시에 렌즈변환부도 각각 구성하되 제3조명부(470)는 하나를 공통으로 사용토록 하며, 결상렌즈(350) 가동을 위해 제4스플리터(440)에 별도로 제4조명부(L)를 더 설치하는 형태로 이루어질 수 있다.
그러면, 검출과 촬상이 분리되지만 검출과 촬상 내용 모두 제어부(100)로 전송되어 판독은 제어부(100)에 내장된 알고리즘에 의해 이루어지므로 결국 앞서 설명한 도 3의 예와 동일한 효과를 얻을 수 있게 된다.
100 : 제어부 200 : 리페어장치부
300 : 펨장치부 400 : 공통부
500 : 비젼부

Claims (3)

  1. 마이크로프로세서로 이루어진 제어부; 평판디스플레이에 생긴 1㎛~2㎛ 크기의 미소 결함을 포톤 대역 검출방식으로 검출하여 검출신호를 제어부로 전송하는 펨장치부; 제어부의 제어신호에 따라 레이저 빔을 미소 결함 부위에 조사하여 암점화시키는 방식으로 수선하는 리페어장치부; 레이저 빔과 광학처리를 위한 부재들이 배열된 공통부; 평판디스플레이의 영상이나 레이저 가공 영상을 실시간 취득하여 제어부로 전송하는 비젼부;가 하나의 유닛으로 이루어져 광학계를 구성하는 펨 기능을 구비한 평판디스플레이 리페어 장치에 있어서;
    상기 공통부는 평판디스플레이 하부에서 상부를 향해 광을 조사하는 제3조명부, 평판디스플레이의 상부에 배치되는 렌즈부(대물렌즈), 렌즈부의 렌즈를 변환시키는 렌즈변환부, 렌즈변환부 상부에 배치되어 광을 분리시키는 제4스플리터, 제4스플리터의 상부에 배치되어 광을 분리시키는 제3스플리터, 제3스플리터에 수직접속되어 렌즈부의 촛점을 조절하는 초점조절부, 초점조절부에 연결되고 평판디스플레이의 영상을 볼 수 있도록 광원을 제공하면서 광량 손실을 줄이는 제2조명부, 제3스플리터의 상부에 배치되는 튜브렌즈, 튜브렌즈의 상부에 배치되어 광을 분리시키는 제2스플리터로 구성되고;
    상기 리페어장치부는 제2스플리터의 상부에 배치되어 레이저 빔의 모양을 결정하는 마스크, 마스크의 상부에 배치되어 레이저 빔의 크기를 가변시키는 슬릿, 슬릿 상부에 배치되어 광을 분리하는 제1스플리터, 제1스플리터를 통해 평판디스플레이로 광을 조사하는 제1조명부, 제1스플리터에 직교되게 접속되어 레이저 빔의 단면을 고르게 형성하는 빔형성장치, 빔형성장치에 연결되어 레이저 빔의 출력을 조절하는 빔조절장치, 빔조절장치에 연결되어 레이저 빔을 발진하는 레이저발진기로 구성되며;
    상기 펨장치부는 제4스플리터에 접속되어 제4스플리터에 의해 분기된 평판디스플레이의 포톤을 결상하는 결상렌즈, 결상된 상을 수직반사시키는 제2미러, 반사된 상 중에서 일정 대역의 포톤만 검출하도록 필터링하는 제2대역필터, 제2대역필터를 통과한 포톤의 검출시간과 영역을 조절하는 조리개, 조리개를 거친 포톤을 검출하여 제어부로 전송하는 검출기로 구성되고;
    상기 비젼부는 제2스플리터에 접속되어 제2스플리터를 통해 분기된 영상 중 불필요한 파장대역을 필터링하는 제1대역필터, 제1대역필터를 통해 필터링된 영상을 수직 반사하는 제1미러, 반사된 영상을 촬영에 필요한 배율로 변환하는 배율변환부, 변환된 배율의 영상을 촬상하고 촬상된 신호를 제어부로 전송하는 카메라로 구성되는 것을 특징으로 하는 펨 기능을 구비한 평판디스플레이 리페어 장치.
  2. 청구항 1에 있어서;
    상기 공통부를 구성하는 제3조명부는 100nm-400nm의 UV에서 0.75㎛-1mm의 IR까지 파장 대역을 갖는 광원을 사용하는 것을 특징으로 하는 펨 기능을 구비한 평판디스플레이 리페어 장치.
  3. 마이크로프로세서로 이루어진 제어부; 평판디스플레이에 생긴 1㎛~2㎛ 크기의 미소 결함을 포톤 대역 검출방식으로 검출하여 검출신호를 제어부로 전송하는 펨장치부; 제어부의 제어신호에 따라 레이저 빔을 미소 결함 부위에 조사하여 암점화시키는 방식으로 수선하는 리페어장치부; 레이저 빔과 광학처리를 위한 부재들이 배열된 공통부; 평판디스플레이의 영상이나 레이저 가공 영상을 실시간 취득하여 제어부로 전송하는 비젼부;로 이루어지되, 상기 리페어장치부와 공통부와 비젼부가 묶여 하나의 유닛으로 구성되고, 상기 펨장치부만 분리되어 또하나의 유닛으로 구성되어 광학계를 이루는 펨 기능을 구비한 평판디스플레이 리페어 장치에 있어서;
    상기 공통부는 평판디스플레이 하부에서 상부를 향해 광을 조사하는 제3조명부, 평판디스플레이의 상부에 배치되는 제1렌즈부, 제1렌즈부의 렌즈를 변환시키는 제1렌즈변환부, 제1렌즈변환부 상부에 배치되어 광을 분리시키는 제3스플리터, 제3스플리터에 수직접속되어 제1렌즈부의 촛점을 조절하는 초점조절부, 초점조절부에 연결되고 평판디스플레이의 영상을 볼 수 있도록 광원을 제공하면서 광량 손실을 줄이는 제2조명부, 제3스플리터의 상부에 배치되는 튜브렌즈, 튜브렌즈의 상부에 배치되어 광을 분리시키는 제2스플리터로 구성되고;
    상기 리페어장치부는 제2스플리터의 상부에 배치되어 레이저 빔의 모양을 결정하는 마스크, 마스크의 상부에 배치되어 레이저 빔의 크기를 가변시키는 슬릿, 슬릿 상부에 배치되어 광을 분리하는 제1스플리터, 제1스플리터를 통해 평판디스플레이로 광을 조사하는 제1조명부, 제1스플리터에 직교되게 접속되어 레이저 빔의 단면을 고르게 형성하는 빔형성장치, 빔형성장치에 연결되어 레이저 빔의 출력을 조절하는 빔조절장치, 빔조절장치에 연결되어 레이저 빔을 발진하는 레이저발진기로 구성되며;
    상기 펨장치부는 평판디스플레이 상부에 배치된 제2렌즈부, 제2렌즈부의 렌즈를 변환시키는 제2렌즈변환부, 제2렌즈변환부의 상부에 설치된 제4스플리터, 제4스플리터에 수직하게 접속되어 광원을 제공하는 제4조명부, 제4스플리터에 의해 분기된 평판디스플레이의 포톤을 결상하는 결상렌즈, 결상된 상 중에서 일정 대역의 포톤만 검출하도록 필터링하는 제2대역필터, 제2대역필터를 통과한 포톤의 검출시간과 영역을 조절하는 조리개, 조리개를 거친 포톤을 검출하여 제어부로 전송하는 검출기로 구성되고;
    상기 비젼부는 제2스플리터에 접속되어 제2스플리터를 통해 분기된 영상 중 불필요한 파장대역을 필터링하는 제1대역필터, 제1대역필터를 통해 필터링된 영상을 수직 반사하는 제1미러, 반사된 영상을 촬영에 필요한 배율로 변환하는 배율변환부, 변환된 배율의 영상을 촬상하고 촬상된 신호를 제어부로 전송하는 카메라로 구성되는 것을 특징으로 하는 펨 기능을 구비한 평판디스플레이 리페어 장치.
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