KR101409217B1 - 합착기판의 검사장치 및 검사방법 - Google Patents

합착기판의 검사장치 및 검사방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제1 기판, 제2 기판 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 배치된 합착층을 포함하며, 상기 합착층에 의해 상기 제1 기판과 상기 제2 기판이 합착된 합착기판의 검사장치에 관한 것으로서, 상기 합착기판의 측면 및 전면에 광을 조사하는 광학계, 상기 광학계에 의해 조사된 측면광 및 전면광을 이용하여 상기 합착기판의 이미지를 획득하는 촬영부 및 상기 촬영부에 의해 획득된 상기 합착기판의 이미지를 기초로 상기 합착기판의 결함을 검사하는 결함 검사부를 포함한다.

Description

합착기판의 검사장치 및 검사방법{INSPECTION APPARATUS AND INSPECTION METHOD OF ATTACHED SUBSTRATE}
본 발명은 합착기판의 검사장치 및 검사방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 적어도 두 개의 기판이 합착된 합착기판의 결함을 검출하는 합착기판의 검사장치 및 검사방법에 관한 것이다.
LCD(Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), LED(Light Emitting Diode Display Device) 등의 디스플레이 장치는 다수의 기판이 합착되어 일체의 디스플레이 장치로 제공된다.
예를 들어, OLED 기판, 컬러필터 기판, TFT 기판 등의 제1 기판은 외부 충격이나 외부 마찰로부터 파손되는 것을 방지하고자 제1 기판의 상부에 유리나 투명한 플라스틱 등의 소재를 사용한 제2 기판을 합착시킨다. 이때, 제1 기판과 제2 기판 사이에는 합착재료를 개재하여 두 기판을 합착시킨다.
종래에는 두 기판의 합착 시, 제1 기판과 제2 기판의 가장자리 부분에 합착재료를 개재하여 합착시키고 가장자리를 제외한 부분은 공기층이 형성되었다. 이러한 경우, 공기층에 따른 광 굴절률 차이로 인해 각 기판의 경계면에서 광 반사가 일어나 광량의 손실이 커지게 되는 문제점이 발생하였다.
따라서, 최근에는 제1 기판과 제2 기판 사이에 두 기판의 굴절률과 비슷한 합착재료, 예컨대 광학 탄성 수지(Super View Resin, SVR), 자외선 경화수지(UV Resin) 등을 이용하여 제1 기판과 제2 기판을 합착시킨다.
이러한 합착재료를 이용하여 합착된 제1 기판과 제2 기판 사이에 존재하는 합착층에는 여러 가지 결함들이 발생할 수 있다. 예컨대, 합착재료 내에 있는 가스에 의해 기포가 발생하거나, 실오라기, 금속, 미립자 등과 같은 이물질이 유입되어 합착층의 결함을 발생시킬 수 있다.
또한, 상기와 같은 제1 기판과 제2 기판의 합착 공정 중에는 상부에 위치한 제2 기판의 표면을 보호하기 위해 제2 기판의 표면에 보호 필름이 접착되며, 이후 합착 공정이 완료된 다음에 보호 필름을 제거한다. 따라서, 합착 공정시 이러한 보호 필름이 접착된 경우, 보호 필름에 존재하는 결함과 합착층에 존재하는 결함을 구분하여 합착층에 존재하는 결함만을 검출함으로써, 합착기판의 불량 여부를 검사할 수 있어야 한다.
대한민국 공개특허공보 제10-2011-0069616호
본 발명은 적어도 두 개의 기판이 합착된 합착기판의 결함을 검사하는 합착기판의 검사장치 및 검사방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태는 제1 기판, 제2 기판 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 배치된 합착층을 포함하며, 상기 합착층에 의해 상기 제1 기판과 상기 제2 기판이 합착된 합착기판의 검사장치에 관한 것으로, 상기 합착기판의 측면 및 전면에 광을 조사하는 광학계, 상기 광학계에 의해 조사된 측면광 및 전면광을 이용하여 상기 합착기판의 이미지를 획득하는 촬영부 및 상기 촬영부에 의해 획득된 상기 합착기판의 이미지를 기초로 상기 합착기판의 결함을 검사하는 결함 검사부를 포함한다.
상기 광학계는, 상기 합착기판의 측면에 위치하여 상기 합착기판의 측면에 측면광을 조사하는 제1 광학계 및 상기 합착기판의 상부에 위치하여 상기 합착기판의 전면에 전면광을 조사하는 제2 광학계를 포함할 수 있다.
상기 촬영부는, 상기 제1 광학계에 의해 조사된 측면광을 이용하여 상기 합착기판의 제1 이미지를 획득하는 제1 촬영부 및 상기 제2 광학계에 의해 조사된 전면광을 이용하여 상기 합착기판의 제2 이미지를 획득하는 제2 촬영부를 포함할 수 있다.
상기 제1 촬영부는, 상기 합착층에 결함이 있으면 상기 합착층의 결함 부분에서 산란되는 상기 측면광에 의해 상기 합착층의 결함이 포함된 상기 제1 이미지를 획득할 수 있다.
상기 제2 촬영부는, 상기 합착층 또는 상기 합착층의 상부에 결함이 있으면 상기 합착층의 결함 부분 또는 상기 합착층의 상부에 존재하는 결함 부분에서 산란되는 상기 전면광에 의해 상기 합착층의 결함 또는 상기 합착층의 상부에 존재하는 결함이 포함된 상기 제2 이미지를 획득할 수 있다.
상기 결함 검사부는, 상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지에서 서로 대응되는 위치에 있는 상기 합착기판의 결함후보 이미지를 추출하는 결함후보 추출부 및 상기 결함후보 이미지를 기초로 상기 합착기판의 결함 유무를 판단하는 결함 판단부를 포함할 수 있다.
상기 결함후보 추출부는, 상기 제1 이미지로부터 상기 합착기판의 결함후보점을 추출하고, 상기 제2 이미지로부터 상기 결함후보점과 대응되는 위치에 있는 상기 결함후보 이미지를 추출할 수 있다.
상기 결함 판단부는, 상기 결함후보 이미지로부터 결함의 특징값을 추출하고, 상기 특징값이 상기 합착층의 결함에 해당하면 상기 합착기판에 결함이 존재하는 것으로 판단할 수 있다.
상기 특징값은 상기 결함후보 이미지로부터 결함의 밝기 프로파일 정보를 추출한 값일 수 있다.
상기 합착층의 상부에는 상기 제2 기판과 상기 제2 기판의 보호를 위해 상기 제2 기판의 상부 표면에 접착된 보호 필름층이 배치되며, 상기 합착층의 상부에 존재하는 결함은 상기 보호 필름층의 결함, 상기 보호 필름층의 표면 결함 또는 상기 보호 필름층과 상기 제2 기판의 표면 사이에 존재하는 결함일 수 있다.
상기 제1 촬영부는, 상기 합착층의 상부에 배치된 보호 필름층의 뜯김 결함이 있으면 상기 보호 필름층의 뜯김 결함 부분을 통해 통과되는 상기 측면광에 의해 상기 보호 필름층의 뜯김 결함이 포함된 상기 제1 이미지를 획득할 수 있다.
상기 결함 검사부에 의해 상기 합착기판에 결함이 있는 것으로 판단된 경우, 상기 합착기판의 결함 종류를 분류하거나 상기 합착기판의 결함 크기를 측정하는 결함 분석부를 더 포함할 수 있다.
상기 결함 검사부에 의해 상기 합착기판에 결함이 있는 것으로 판단된 경우, 상기 합착기판의 결함 개수 및 상기 합착기판의 결함 크기 중 적어도 하나를 이용하여 상기 합착기판의 불량 여부를 판정하는 불량 판정부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태는 제1 기판, 제2 기판 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 배치된 합착층을 포함하며, 상기 합착층에 의해 상기 제1 기판과 상기 제2 기판이 합착된 합착기판의 검사방법에 관한 것으로, 상기 합착기판의 측면에 측면광을 조사하여 상기 합착기판의 제1 이미지를 획득하는 단계, 상기 합착기판의 전면에 전면광을 조사하여 상기 합착기판의 제2 이미지를 획득하는 단계 및 상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지를 기초로 상기 합착기판의 결함을 검사하는 단계를 포함한다.
상기 합착기판의 제1 이미지를 획득하는 단계는, 상기 합착층의 측면에 상기 측면광을 조사하는 단계 및 상기 합착층에 결함이 있으면 상기 합착층의 결함 부분에서 산란되는 상기 측면광에 의해 상기 합착층의 결함이 포함된 상기 제1 이미지를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 합착기판의 제2 이미지를 획득하는 단계는, 상기 합착기판의 전면에 상기 전면광을 조사하는 단계 및 상기 합착층 또는 상기 합착층의 상부에 결함이 있으면 상기 합착층의 결함 부분 또는 상기 합착층의 상부에 존재하는 결함 부분에서 산란되는 상기 전면광에 의해 상기 합착층의 결함 또는 상기 합착층의 상부에 존재하는 결함이 포함된 상기 제2 이미지를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 합착기판의 결함을 검사하는 단계는, 상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지에서 서로 대응되는 위치에 있는 상기 합착기판의 결함후보 이미지를 추출하는 단계 및 상기 결함후보 이미지를 기초로 상기 합착기판의 결함 유무를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 결함후보 이미지로부터 결함의 특징값을 추출하여, 상기 특징값이 상기 합착층의 결함에 해당하면 상기 합착기판에 결함이 존재하는 것으로 판단할 수 있다.
상기 특징값은 상기 결함후보 이미지로부터 결함의 밝기 프로파일 정보를 추출한 값일 수 있다.
상기 합착층의 상부에는 상기 제2 기판과 상기 제2 기판의 보호를 위해 상기 제2 기판의 상부 표면에 접착된 보호 필름층이 배치되며, 상기 합착층의 상부에 존재하는 결함은 상기 보호 필름층의 결함, 상기 보호 필름층의 표면 결함 또는 상기 보호 필름층과 상기 제2 기판의 표면 사이에 존재하는 결함일 수 있다.
상기 제1 이미지는, 상기 합착층의 상부에 배치된 보호 필름층의 뜯김 결함이 있으면 상기 보호 필름층의 뜯김 결함 부분을 통해 통과되는 상기 측면광에 의해 상기 보호 필름층의 뜯김 결함을 더 포함할 수 있다.
합착기판의 합착층 자체에 존재하는 결함인지 합착층의 상부층에 의해 발생된 결함인지를 구분함으로써, 합착층의 결함만을 검출할 수 있다. 또한, 두 기판의 합착 공정 시 합착층의 결함만을 검출할 수 있으므로, 실시간으로 합착기판의 불량 여부를 판정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 합착기판의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 합착기판의 검사장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 합착층의 검사방법을 나타내는 순서도이다.
도 4는 도 2의 합착기판의 검사장치를 이용하여 획득한 합착기판의 이미지로서, 도 4의 (a)는 제1 촬영부에 의해 획득된 제1 이미지이고, 도 4의 (b)는 제2 촬영부에 의해 획득된 제2 이미지이다.
도 5는 결함후보 이미지로부터 결함 부분의 밝기를 프로파일한 값을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 개시되는 실시예에 한정되지 않는다. 또한 도면에서 본 발명을 명확하게 개시하기 위해서 본 발명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에서 동일하거나 유사한 부호들은 동일하거나 유사한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 합착기판의 측면도이다.
도 1을 참조하면, 합착기판(10)은 제1 기판(11)과 제2 기판(12)이 합착되어 형성된다. 이때, 제1 기판(11)과 제2 기판(12)을 합착시키기 위해 합착재료를 사용하며, 합착재료가 제1 기판(11)과 제2 기판(12) 사이에 개재되어 상기 두 개의 기판 사이에 합착층(13)이 형성된다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 합착기판(10)은 제1 기판(11), 제2 기판(12) 및 합착층(13)을 포함한다.
제1 기판(11)은 OLED(Organic Light Emitting Diode) 기판, 컬러필터(CF) 기판, TFT(Thin Film Transistor) 기판 등의 디스플레이 모듈일 수 있다. 이때, 제1 기판(11)을 보호하기 위해 제1 기판(11)의 상부에 제2 기판(12)이 합착될 수 있다.
제2 기판(12)은 제1 기판(11)의 상부에 위치하며, 유리나 플라스틱 등의 소재를 이용하여 투명커버층을 형성한다. 따라서, 제1 기판(11)이 외부 충격이나 외부 마찰로부터 손상되는 것을 방지하고, 내구성이 향상될 수 있도록 한다.
합착층(13)은 제1 기판(11)과 제2 기판(12)을 합착하기 위해, 제1 기판(11)과 제2 기판(12) 사이에 합착재료를 개재함으로써 형성된 층이다. 여기서, 합착재료는 광학 탄성 수지(Super View Resin, SVR), 자외선 경화수지(UV Resin) 등을 이용할 수 있다. 이때, 합착층(13) 내부에는 합착재료에 의해 기포가 생기거나, 실오라기, 금속, 미립자 등과 같은 이물질이 유입되어 합착층(13)의 결함을 발생시키는 경우가 있다. 이러한 합착층(13)에 형성된 결함으로 인해 합착기판(10)의 불량을 발생시킬 수 있다. 따라서, 이하에서 설명할 본 발명에 따른 합착기판(10)의 검사장치(100)는 이러한 합착층(13)에 형성된 결함을 검출하고, 나아가 합착기판(10)의 불량 여부를 판단할 수 있다.
한편, 제2 기판(12)의 상부 표면에는 투명한 박막을 접착시켜 보호 필름층(14)을 형성한다. 이는, 합착 공정 중이나 합착 공정이 완료된 이후에 제2 기판(12)의 상부 표면에 발생할 수 있는 스크래치, 흠집, 이물질 점착 등의 결함을 방지하기 위한 것이다. 이러한 경우, 제2 기판(12)의 상부 표면 대신, 보호 필름층(14)에 결함이 발생될 수 있다. 예컨대, 보호 필름층(14)에 스크래치, 흠집, 또는 뜯김 현상 등이 발생할 수 있다. 또는, 보호 필름층(14)이 형성될 때, 보호 필름층(14)과 제2 기판(12)의 상부 표면 사이에 공기나 이물질이 유입되어 보호 필름층(14)에 기포가 발생할 수도 있다.
이러한 보호 필름층(14)에 발생된 결함은 이후에 보호 필름층(14)이 제거되면 합착기판(10) 상에서도 제거된다. 따라서, 합착기판(10)의 결함 유무를 확인하기 위하여 검사를 실시할 때, 보호 필름층(14)에 형성된 결함은 필터링 하고, 합착층(13)에 형성된 결함만 검출할 수 있어야 한다.
이상에서 설명한 합착기판(10)은 일예로서 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 이 외 적어도 두 개 이상의 기판을 합착하기 위한 합착층(13)을 포함하는 다양한 합착기판(10)에 적용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 합착기판의 검사장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 합착기판(10)의 검사장치(100)는 광학계(110), 촬영부(120) 및 결함 검사부(130)를 포함한다. 이때, 합착기판(10)은 기판스테이지(1)에 적재되어 합착기판(10)의 결함 유무를 검사 받는다.
광학계(110)는 합착기판(10)의 측면 및 전면에 광을 조사하는 구성요소로서, 제1 광학계(111) 및 제2 광학계(112)를 포함한다.
제1 광학계(111)는 합착기판(10)의 측면에 위치하여 합착기판(10)의 측면에 측면광을 조사한다. 이때, 합착층(13)의 결함을 검출하기 위해서, 제1 광학계(111)는 합착층(13)의 측면에 측면광이 입사되도록 조절된다.
제2 광학계(112)는 합착기판(10)의 전면에 위치하여 합착기판(10)의 전면에 전면광을 조사한다.
제1 광학계(111) 및 제2 광학계(112)는 광을 조사하는 광원(예를 들어, 램프, 레이저, LED 등)을 포함하며, 각각 조사광이 간섭하지 않도록 광원의 위치나 각도를 조절할 수도 있다. 또한, 광원으로부터 조사된 광을 반사하거나 유도하여 합착기판(10) 측으로 전달하는 반사경, 렌즈, 편광판, 산란판 등을 포함할 수도 있다.
촬영부(120)는 광학계(110)에 의해 조사된 측면광 및 전면광을 이용하여 합착기판(10)의 이미지를 획득하는 부분으로, 제1 촬영부(121) 및 제2 촬영부(122)를 포함한다.
제1 촬영부(121)는 제1 광학계(111)에 의해 합착기판(10)의 측면에 조사된 측면광을 이용하여 합착기판(10)의 제1 이미지를 획득한다. 이를 위해, 제1 촬영부(121)는 라인 스캔(Line Scan) 카메라 등을 구비할 수 있으며, 합착기판(10)의 상부에 위치할 수 있다.
보다 구체적으로, 제 1 촬영부(121)는 제1 광학계(110)에 의해 조사된 측면광이 합착층(13)의 측면으로 입사되어 내부에서 반사되는 측면광에 의해서 합착층(13)의 이미지, 즉 제1 이미지를 획득한다. 이때, 합착층(13)에 결함(A)이 있다면, 측면광은 합착층(13)의 내부에서 반사되다가 결함(A) 부분에서 산란되어 제1 촬영부(121)에 제1 이미지로 획득될 수 있다. 즉, 제1 촬영부(121)는 합착층(13)의 측면으로 조사되는 제1 광학계(111)의 측면광에 의해서 합착층(13)에 존재하는 결함(A) 이미지가 포함된 제1 이미지를 획득할 수 있다.
또한, 측면광이 합착층(13)의 측면으로 입사되어 합착층(13)의 내부에서 반사를 일으키다가, 합착층(13)의 상부에 배치된 상부층으로 새어나가는 광에 의해 제1 촬영부(121)에서 제1 이미지로 획득될 수 있다. 예컨대, 합착층(13)의 상부에 배치된 보호 필름층(14)에서 필름이 뜯어지거나 찢어져 홀이 생길 수 있으며, 이러한 홀 부분을 통해 측면광이 통과될 수 있다. 따라서, 제1 촬영부(121)는 합착층(13)의 측면으로 조사되는 제1 광학계(111)의 측면광에 의해서 보호 필름층(14)의 뜯김 또는 찢어진 결함 이미지가 포함된 제1 이미지를 획득할 수 있다.
제2 촬영부(122)는 제2 광학계(112)에 의해 합착기판(10)의 전면에 조사된 전면광을 이용하여 합착기판(10)의 제2 이미지를 획득한다. 이를 위해, 제2 촬영부(121)는 라인 스캔(Line Scan) 카메라 등을 구비할 수 있으며, 합착기판(10)의 상부에 위치할 수 있다. 이때, 제1 촬영부(120)와 제2 촬영부(121)는 각각 간섭없는 정확한 이미지를 확보할 수 있도록 이격 배치된 거리를 유지한다. 또한, 제2 촬영부(122)는 제1 촬영부(120) 보다 해상도가 높은 라인 스캔 카메라를 구비할 수도 있다.
보다 구체적으로, 제2 촬영부(122)는 제2 광학계(112)에 의해 조사된 전면광이 합착기판(10)의 전면으로 입사되어 반사되는 광에 의해서 합착기판(10)의 제2 이미지를 획득한다. 이때, 전면광은 보호 필름층(14)에 입사되고 이어서 제2 기판(12) 및 합착층(13)에 차례로 입사되어 각 층에서 반사를 일으키므로, 제2 촬영부(122)는 합착층(13)의 결함뿐만 아니라 합착층(13)의 상부에 존재하는 결함까지 포함한 제2 이미지를 획득한다. 즉, 전면광이 합착기판(10)의 전면으로 조사되어 각 층에 입사되어 반사되다가, 보호 필름층(14)의 표면 결함 부분, 보호 필름층(14)의 결함 부분, 보호 필름층(14)과 제2 기판(12)의 표면 사이에 존재하는 결함 부분, 또는 합착층(13)의 결함 부분에서 산란되어 제2 촬영부(122)에 제2 이미지로 획득될 수 있다.
결함 검사부(130)는 촬영부(120)에 의해 획득된 합착기판(10)의 이미지를 기초로 합착기판(10)의 결함을 검사하는 구성요소로서, 촬영부(120)에 의해 획득된 제1 이미지와 제2 이미지에서 서로 대응되는 위치에 있는 합착기판(10)의 결함후보 이미지를 추출하여, 이를 기초로 합착기판(10)의 결함 유무를 판단한다.
전술한 바와 같이, 제1 이미지는 합착층(13)에 조사된 측면광에 의해 획득된 합착층(13)의 이미지로서, 합착층(13)에 존재하는 결함 이미지를 포함하고 있으며, 일부 보호 필름층(14)의 결함 중 특정한 결함(필름 뜯김 결함)을 포함하고 있을 수 있다. 반면, 제2 이미지는 합착기판(10)의 전면에 조사된 전면광에 의해 획득된 합착기판(10)의 이미지로서, 합착층(13)에 존재하는 결함 및 합착층(13)의 상부에 존재하는 결함 이미지를 포함하고 있다. 따라서, 일차적으로 제1 이미지와 제2 이미지에서 서로 대응되는 위치에 존재하는 결함 부분의 이미지를 추출한 다음, 추출한 결함 이미지를 분석하여 합착층(13)에 존재하는 결함인지 여부를 판단할 수 있다.
보다 구체적으로, 결함 검사부(130)는 결함후보 추출부(131) 및 결함 판단부(132)를 포함한다.
결함후보 추출부(131)는 제1 촬영부(121)에 의해 획득된 제1 이미지로부터 합착기판(10)의 결함후보점을 추출하고, 제2 촬영부(122)에 의해 획득된 제2 이미지에서 결함후보점과 대응되는 위치에 있는 결함후보 이미지를 추출한다.
예컨대, 제1 이미지로부터 결함 이미지 부분의 위치 정보를 추출하여 결함후보점으로 결정한다. 여기서, 결함후보점에는 합착층(13)의 결함 부분과 보호 필름층(14)의 필름 뜯김 결함 부분의 위치 정보를 포함하고 있을 수 있다. 그리고, 제2 이미지로부터 상기 결함후보점과 대응되는 위치에 있는 이미지 영역을 추출하여 결함후보 이미지로 결정한다.
결함 판단부(132)는 결함후보 추출부(131)에 의해 추출된 결함후보 이미지를 분석하여 합착층(13)에 결함이 존재하는지 여부를 판단한다.
보다 구체적으로, 결함 판단부(132)는 결함후보 이미지로부터 결함 부분의 특징값을 추출한다. 여기서, 특징값은 특정 이미지와 다른 이미지 사이의 유사성을 판단하기 위해 사용되는 것으로, 하나의 이미지 내에서 다른 부분과는 두드러지게 구분되는 점, 경계선, 모서리, 질감, 색 등의 특징을 추출한 값을 말한다.
또한, 결함 판단부(132)는 결함후보 이미지로부터 추출한 특징값이 합착층(13)의 결함에 해당하는지 여부를 판단하여 합착기판(10)의 결함 유무를 결정한다. 여기서, 합착층(13)의 결함에 해당하는지 여부는 합착층(13)의 결함에 대해 통계적으로 분석한 특징값을 이용할 수 있다.
예컨대, 결함 판단부(132)는 결함후보 이미지로부터 결함 부분의 밝기 프로파일 정보를 추출하여 특징값으로 이용할 수 있다. 만일, 추출된 밝기 프로파일 정보가 합착층(13)의 결함 프로파일 정보와 유사한 패턴을 보인다면 상기 결함후보 이미지는 합착층(13)에 존재하는 결함으로 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 합착기판(10)의 검사장치(100)는 결함 검사부(130)에 의해 합착기판(10)에 결함이 있는 것으로 판단된 경우, 합착기판(10)의 결함 종류를 분류하거나 합착기판(10)의 결함 크기를 측정하는 결함 분석부(140)를 더 포함할 수 있다.
예컨대, 결함의 종류는 결함후보 이미지로부터 추출된 특징값을 이용하여 분류할 수 있으며, 결함의 크기는 결함후보 이미지로부터 결함 영역의 가로, 세로, 대각선 길이를 측정하여 가장 큰 값을 결함의 크기로 결정할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 합착기판(10)의 검사장치(100)는 결함 검사부(130)에 의해 합착기판(10)에 결함이 있는 것으로 판단된 경우, 합착기판(10)의 결함 개수 및 결함 크기 중 적어도 하나를 이용하여 합착기판(10)의 불량 여부를 판정하는 불량 판정부(150)를 더 포함할 수 있다.
예컨대, 합착기판(10)의 검사가 완료되어 합착기판(10)에 결함이 존재하는 것으로 판단된 경우, 합착기판(10)에 존재하는 결함의 총 개수나 합착기판(10)에 존재하는 결함 중 크기가 가장 큰 결함을 이용하여 기설정된 불량 기준값과 비교하여 합착기판(10)이 불량인지 여부를 판정할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 합착층의 검사방법을 나타내는 순서도이며, 도 4는 도 2의 합착기판의 검사장치를 이용하여 획득한 합착기판의 이미지로서, 도 4의 (a)는 제1 촬영부에 의해 획득된 제1 이미지이고, 도 4의 (b)는 제2 촬영부에 의해 획득된 제2 이미지이다. 도 5는 결함후보 이미지로부터 결함 부분의 밝기를 프로파일한 값을 나타내는 도면이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 합착기판(10)의 측면에 측면광을 조사하여 합착기판(10)의 제1 이미지(도 4의 a 참조)를 획득한다(S10). 즉, 제1 광학계(111)를 이용하여 합착층(13)의 측면에 측면광을 조사한다. 그리고, 제1 촬영부(121)가 측면광을 이용하여 합착층(13)의 제1 이미지를 획득한다. 이때, 합착층(13)에 결함이 있으면, 합착층(13)의 결함 부분에서 산란되는 광에 의해 합착층(13)의 결함이 포함된 제1 이미지를 획득할 수 있다. 또한, 합착층(13)의 상부에 배치된 보호 필름층(14)의 뜯김 결함이 있으면 이 뜯김 결함 부분을 통해 통과되는 측면광에 의해 보호 필름층(14)의 뜯김 결함이 포함된 제1 이미지를 획득할 수도 있다.
합착기판(10)의 전면에 전면광을 조사하여 합착기판(10)의 제2 이미지(도 4의 b 참조)를 획득한다(S20). 즉, 제2 광학계(112)를 이용하여 합착기판(10)의 전면에 전면광을 조사한다. 그리고, 제2 촬영부(122)가 전면광을 이용하여 합착기판(10)의 제2 이미지를 획득한다. 이때, 합착층(13) 또는 합착층(13)의 상부에 결함이 있으면, 합착층(13)의 결함 부분 또는 합착층(13)의 상부에 존재하는 결함 부분에서 산란되는 전면광에 의해 합착층(13)의 결함 또는 합착층(13)의 상부에 존재하는 결함이 포함된 제2 이미지를 획득할 수 있다.
S10단계 및 S20단계에서 획득된 제1 이미지와 제2 이미지에서 서로 대응되는 위치에 있는 합착기판(10)의 결함후보 이미지를 추출한다(S30).
예를 들어, 도 4의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 제1 이미지에는 하나의 결함(d1)이 존재하고, 제2 이미지에는 다수의 결함(d2, d3, d4)이 존재할 경우, 먼저 제1 이미지로부터 합착기판(10)의 결함후보점인 d1을 추출한다. 그리고, d1과 대응되는 위치에 있는 합착기판(10)의 결함후보 이미지를 제2 이미지로부터 추출한다. 즉, d1과 대응되는 위치에 있는 d2가 제2 이미지로부터 추출되어 결함후보 이미지로 결정될 수 있다. 여기서, 제1 이미지와 제2 이미지로부터 서로 대응되는 위치에 존재하는 결함후보 이미지를 추출하기 위해, 다양한 방법을 이용하여 이미지의 위치를 추출할 수 있다.
S30단계에서 추출된 결함후보 이미지를 기초로 합착기판(10)의 결함 유무를 판단한다(S40). 이때, 결함후보 이미지로부터 결함의 특징값을 추출하며, 추출된 특징값이 합착층(13)의 결함에 해당하면 합착기판(10)에 결함이 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 여기서, 특징값은 결함 이미지의 밝기 프로파일 정보를 추출한 값을 이용할 수 있다.
예컨대, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 S30단계에서 추출된 결함후보 이미지(d2)에서 결함 부분에 대해여 중심축(X)을 설정하고, 상기 중심축(X)을 따라 이미지의 밝기값을 프로파일링 한다. 이는 그래프(G)와 같이 나타날 수 있다. 이때, 그래프(G)의 여러 가지 정보를 이용하여 합착층(13)에 존재할 수 있는 결함 유형에 해당되는지 여부를 판단함으로써, 합착기판(10)의 결함 유무를 검사할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 합착기판
11 : 제1 기판
12 : 제2 기판
13 : 합착층
14 : 보호 필름층
100 : 합착기판의 검사장치
110 :광학계
111 : 제1 광학계 112 : 제2 광학계
120 : 촬영부
121 : 제1 촬영부 122 : 제2 촬영부
130 : 결함 검사부
131 : 결함후보 추출부
132 : 결함 판단부
140 : 결함 분석부
150 : 불량 판정부

Claims (21)

  1. 제1 기판, 제2 기판 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이 에 배치된 합착층을 포함하며, 상기 합착층에 의해 상기 제1 기판과 상기 제2 기판이 합착된 합착기판의 검사장치에 있어서,
    상기 합착기판의 측면에 위치하여 상기 합착기판의 측면에 측면광을 조사하는 제1 광학계;
    상기 합착기판의 상부에 위치하여 상기 합착기판의 전면에 전면광을 조사하는 제2 광학계;
    상기 제 1 및 제 2광학계에 의해 조사된 측면광 및 전면광을 이용하여 상기 합착기판의 이미지를 획득하는 촬영부; 및
    상기 촬영부에 의해 상기 전면광을 이용하여 획득된 상기 합착 기판의 이미지 및 상기 측면광을 이용하여 획득된 상기 합착기판의 이미지를 상호 비교하여 상기 합착기판의 결함을 검사하는 결함 검사부;를 포함하며,
    상기 제 1광학계 및 상기 제 2광학계는 각각 조사광이 간섭하지 않도록 광원의 위치 또는 각도를 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 합착기판의 검사장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 촬영부는,
    상기 제1 광학계에 의해 조사된 측면광을 이용하여 상기 합착기판의 제1 이미지를 획득하는 제1 촬영부; 및
    상기 제2 광학계에 의해 조사된 전면광을 이용하여 상기 합착기판의 제2 이미지를 획득하는 제2 촬영부를 포함하고,
    상기 제 1촬영부 및 상기 제 2촬영부는 각각 간섭없는 정확한 이미지를 확보할 수 있도록 이격 배치된 거리를 유지하는 것을 특징으로 하는 합착기판의 검사장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 촬영부는,
    상기 합착층에 결함이 있으면 상기 합착층의 결함 부분에서 산란되는 상기 측면광에 의해 상기 합착층의 결함이 포함된 상기 제1 이미지를 획득하는 것을 특징으로 하는 합착기판의 검사장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제2 촬영부는,
    상기 합착층 또는 상기 합착층의 상부에 결함이 있으면 상기 합착층의 결함 부분 또는 상기 합착층의 상부에 존재하는 결함 부분에서 산란되는 상기 전면광에 의해 상기 합착층의 결함 또는 상기 합착층의 상부에 존재하는 결함이 포함된 상기 제2 이미지를 획득하는 것을 특징으로 하는 합착기판의 검사장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 결함 검사부는,
    상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지에서 서로 대응되는 위치에 있는 상기 합착기판의 결함후보 이미지를 추출하는 결함후보 추출부; 및
    상기 결함후보 이미지를 기초로 상기 합착기판의 결함 유무를 판단하는 결함 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 합착기판의 검사장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 결함후보 추출부는,
    상기 제1 이미지로부터 상기 합착기판의 결함후보점을 추출하고, 상기 제2 이미지로부터 상기 결함후보점과 대응되는 위치에 있는 상기 결함후보 이미지를 추출하는 것을 특징으로 하는 합착기판의 검사장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 결함 판단부는,
    상기 결함후보 이미지로부터 결함의 특징값을 추출하고, 상기 특징값이 상기 합착층의 결함에 해당하면 상기 합착기판에 결함이 존재하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 합착기판의 검사장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 특징값은 상기 결함후보 이미지로부터 결함의 밝기 프로파일 정보를 추출한 값인 것을 특징으로 하는 합착기판의 검사장치.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 합착층의 상부에는 상기 제2 기판과 상기 제2 기판의 보호를 위해 상기 제2 기판의 상부 표면에 접착된 보호 필름층이 배치되며, 상기 합착층의 상부에 존재하는 결함은 상기 보호 필름층의 결함, 상기 보호 필름층의 표면 결함 또는 상기 보호 필름층과 상기 제2 기판의 표면 사이에 존재하는 결함인 것을 특징으로 하는 합착기판의 검사장치.
  11. 제4항에 있어서,
    상기 제1 촬영부는,
    상기 합착층의 상부에 배치된 보호 필름층의 뜯김 결함이 있으면 상기 보호 필름층의 뜯김 결함 부분을 통해 통과되는 상기 측면광에 의해 상기 보호 필름층의 뜯김 결함이 포함된 상기 제1 이미지를 획득하는 것을 특징으로 하는 합착기판의 검사장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 결함 검사부에 의해 상기 합착기판에 결함이 있는 것으로 판단된 경우, 상기 합착기판의 결함 종류를 분류하거나 상기 합착기판의 결함 크기를 측정하는 결함 분석부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 합착기판의 검사장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 결함 검사부에 의해 상기 합착기판에 결함이 있는 것으로 판단된 경우, 상기 합착기판의 결함 개수 및 상기 합착기판의 결함 크기 중 적어도 하나를 이용하여 상기 합착기판의 불량 여부를 판정하는 불량 판정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 합착기판의 검사장치.
  14. 제1 기판, 제2 기판 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 배치된 합착층을 포함하며, 상기 합착층에 의해 상기 제1 기판과 상기 제2 기판이 합착된 합착기판의 검사방법에 있어서,
    상기 합착기판의 측면에 측면광을 조사하여 상기 합착기판의 제1 이미지를 획득하는 단계;
    상기 조사된 측면광과 간섭되지 않고 정확한 이미지를 확보하도록 상기 측면광과 이격 배치된 거리를 유지하면서 상기 합착기판의 전면에 전면광을 조사하여 상기 합착기판의 제2 이미지를 획득하는 단계; 및
    상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지를 상호 비교하여 상기 합착기판의 결함을 검사하는 단계;를 포함하는 합착기판의 검사방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 합착기판의 제1 이미지를 획득하는 단계는,
    상기 합착층의 측면에 상기 측면광을 조사하는 단계; 및
    상기 합착층에 결함이 있으면 상기 합착층의 결함 부분에서 산란되는 상기 측면광에 의해 상기 합착층의 결함이 포함된 상기 제1 이미지를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 합착기판의 검사방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 합착기판의 제2 이미지를 획득하는 단계는,
    상기 합착기판의 전면에 상기 전면광을 조사하는 단계; 및
    상기 합착층 또는 상기 합착층의 상부에 결함이 있으면 상기 합착층의 결함 부분 또는 상기 합착층의 상부에 존재하는 결함 부분에서 산란되는 상기 전면광에 의해 상기 합착층의 결함 또는 상기 합착층의 상부에 존재하는 결함이 포함된 상기 제2 이미지를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 합착기판의 검사방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 합착기판의 결함을 검사하는 단계는,
    상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지에서 서로 대응되는 위치에 있는 상기 합착기판의 결함후보 이미지를 추출하는 단계; 및
    상기 결함후보 이미지를 기초로 상기 합착기판의 결함 유무를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 합착기판의 검사방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 결함후보 이미지로부터 결함의 특징값을 추출하여, 상기 특징값이 상기 합착층의 결함에 해당하면 상기 합착기판에 결함이 존재하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 합착기판의 검사방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 특징값은 상기 결함후보 이미지로부터 결함의 밝기 프로파일 정보를 추출한 값인 것을 특징으로 하는 합착기판의 검사방법.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 합착층의 상부에는 상기 제2 기판과 상기 제2 기판의 보호를 위해 상기 제2 기판의 상부 표면에 접착된 보호 필름층이 배치되며, 상기 합착층의 상부에 존재하는 결함은 상기 보호 필름층의 결함, 상기 보호 필름층의 표면 결함 또는 상기 보호 필름층과 상기 제2 기판의 표면 사이에 존재하는 결함인 것을 특징으로 하는 합착기판의 검사방법.
  21. 제15항에 있어서,
    상기 제1 이미지는,
    상기 합착층의 상부에 배치된 보호 필름층의 뜯김 결함이 있으면 상기 보호 필름층의 뜯김 결함 부분을 통해 통과되는 상기 측면광에 의해 상기 보호 필름층의 뜯김 결함을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 합착기판의 검사방법.
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