KR101452121B1 - 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치 - Google Patents

Abstract

디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치에 있어서, 상기 장치는 기판 상에 형성된 복수의 디스플레이 셀들에 대한 검사 공정을 수행하기 위한 검사 챔버와, 상기 검사 챔버 내부에 배치되며 상기 디스플레이 셀들이 아래를 향하도록 상기 기판을 지지하는 기판 스테이지와, 상기 기판 스테이지 아래에 배치되며 상기 디스플레이 셀들에 대한 검사를 위하여 상기 디스플레이 셀들과 접촉하도록 구성된 프로브 카드를 지지하는 카드 스테이지와, 상기 프로브 카드의 수평도를 조절하기 위한 레벨링 유닛을 포함한다. 따라서, 상기 프로브 카드의 탐침들이 상기 디스플레이 셀들에 균일하게 접촉될 수 있으며 이에 따라 상기 디스플레이 셀들에 대한 검사 공정에서 접촉 불량에 의한 오류가 충분히 감소될 수 있다.

Description

디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치{Apparatus for inspecting display cells}

본 발명의 실시예들은 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 유기발광소자(OLED: Organic Light Emitting Device) 셀들과 같이 모기판(이하, '기판'이라 한다) 상에 형성된 디스플레이 셀들을 전기적 및 광학적으로 검사하기 위한 장치에 관한 것이다.

평판 디스플레이 장치로서 사용되는 OLED 장치는 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수하며 또한 응답 속도가 빠르다는 장점을 갖고 있어 최근 휴대형 디스플레이 장치, 스마트 폰, 태블릿 PC 등에 널리 사용되고 있을 뿐만 아니라 대형화를 통한 차세대 디스플레이 장치로서 주목받고 있다. 특히, 상기 OLED 장치는 무기발광 디스플레이 장치에 비하여 휘도, 구동 전압, 응답 속도 등의 특성이 우수하고 다색화가 가능하다는 장점이 있다.

상기 OLED 장치의 제조 공정에서 기판 상에는 다양한 막 형성 공정과 식각 공정 등을 통하여 TFT(Thin Film Transistor) 층이 형성되고, 상기 TFT 층 상에는 하부 전극과 유기막층(예를 들면, 정공수송층, 발광층, 전자수송층) 및 상부 전극으로 이루어진 유기발광층이 형성될 수 있다. 이어서, 상기 TFT 층 및 유기발광층이 형성된 기판을 봉지기판을 이용하여 봉지함으로써 상기 OLED 장치가 완성될 수 있다.

특히, 상기 기판 상에는 복수의 OLED 셀들이 형성될 수 있으며, 상기 봉지 공정이 완료된 후 절단 공정을 통해 각각의 OLED 셀들을 개별화함으로써 OLED 장치를 완성할 수 있다.

한편, 상기 봉지 공정이 완료된 후 상기 기판 상에 형성된 OLED 셀들에 대한 검사 공정이 수행될 수 있다. 상기 검사 공정에서는 상기 OLED 셀들에 검사 신호를 인가하여 TFT 층의 기능 검사, 보정 회로 검사, 화질 검사, 분광 검사, 이미지 검사 등이 수행될 수 있다. 그러나, 상술한 바와 같이 봉지 공정이 완료된 후 검사 공정이 수행되고 있으므로, 상기 검사 공정에서 불량품으로 판정되는 OLED 장치들에 의한 손실이 증가될 수 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 특허공개 제10-2006-0017586호에는 TFT 어레이 형성 공정 후 셀 공정을 수행하기 이전에 TFT 어레이 기능 검사를 미리 수행하는 방법이 개시되어 있으며, 특허공개 제10-2006-0046645호 및 제10-2011-0096382호 등에는 OLED 셀들의 각 박막층들을 형성하는 동안 또는 형성한 후 상기 박막층들의 두께를 측정하는 방법이 개시되어 있다.

그러나, 상기와 같이 TFT 어레이에 대한 기능 검사 및/또는 유기발광층을 형성하는 박막층들에 대한 두께 측정을 미리 수행하는 경우에도, 봉지 공정이 수행된 후 최종적인 검사 공정들이 추가적으로 수행되어야 하므로 상기 OLED 장치의 생산성이 저하되는 문제점이 발생될 수 있다.

본 출원인에 의해 출원된 대한민국특허출원 제10-2012-0120865호에는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 봉지 공정 이전에 기판 상에 형성된 복수의 OLED 셀들과 같은 디스플레이 셀들에 대한 검사 공정을 수행할 수 있는 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치가 개시되어 있다.

상기 검사 장치는 프로브 카드를 이용하여 상기 디스플레이 셀들에 전기적인 신호를 인가할 수 있으며, 상기 전기적인 신호의 인가를 통한 전기적 및 광학적 검사를 수행할 수 있다. 상기 프로브 카드는 검사 챔버 내에 배치된 카드 스테이지 상에 위치될 수 있으며, 상기 프로브 카드와 상기 기판 사이의 정렬이 수행된 후 상기 검사 공정이 수행될 수 있다.

한편, 상기 기판과 상기 프로브 카드가 서로 평행하게 위치되지 않을 경우 상기 프로브 카드의 탐침들이 상기 디스플레이 셀들의 검사 패드들에 불균일하게 접촉될 수 있다. 특히, 상기 탐침들 중 일부가 상기 검사 패드들에 접촉되지 않는 현상이 발생될 수 있으며 이 경우 상기 검사 공정이 정상적으로 진행되지 않는 문제점이 발생될 수 있다. 또한, 상기 탐침들이 모두 상기 검사 패드들에 접촉되도록 하기 위하여 상기 탐침들에 대한 오버 드라이브 값을 증가시킬 경우 상기 탐침들 중 일부가 상기 검사 패드들에 과도하게 밀착될 수 있으며 이로 이하여 상기 검사 패드들이 손상되는 문제점이 추가적으로 발생될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 프로브 카드의 탐침들이 디스플레이 셀들의 검사 패드들에 균일하게 접촉될 수 있도록 상기 프로브 카드의 수평도를 조절할 수 있는 디스플레이 셀들의 검사 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치는, 기판 상에 형성된 복수의 디스플레이 셀들에 대한 검사 공정을 수행하기 위한 검사 챔버와, 상기 검사 챔버 내부에 배치되며 상기 디스플레이 셀들이 아래를 향하도록 상기 기판을 지지하는 기판 스테이지와, 상기 기판 스테이지 아래에 배치되며 상기 디스플레이 셀들에 대한 검사를 위하여 상기 디스플레이 셀들과 접촉하도록 구성된 프로브 카드를 지지하는 카드 스테이지와, 상기 프로브 카드의 수평도를 조절하기 위한 레벨링 유닛을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 검사 챔버 내에는 상기 카드 스테이지의 양측 단부들을 각각 지지하기 위한 제1 및 제2 서포트 부재들이 구비될 수 있다. 이때, 상기 카드 스테이지의 일측 단부는 수평 방향으로 연장하는 회전축을 기준으로 회전 가능하도록 상기 제1 서포트 부재에 힌지 결합될 수 있으며, 상기 레벨링 유닛은 상기 제2 서포트 부재 상에 배치되어 상기 카드 스테이지의 타측 단부의 높이를 조절할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 레벨링 유닛은 제1 경사면을 갖는 하부 웨지와, 상기 하부 웨지를 수평 방향으로 이동시키기 위한 웨지 구동부를 포함할 수 있다. 이때, 상기 카드 스테이지의 타측 단부에는 상기 하부 웨지의 제1 경사면에 대응하는 제2 경사면을 갖는 상부 웨지가 구비될 수 있으며, 상기 제1 및 제2 경사면들은 서로 면 접촉될 수 있다. 또한, 상기와 다르게, 상기 카드 스테이지의 타측 단부에는 상기 하부 웨지의 제1 경사면을 따라 이동 가능한 롤러가 구비될 수도 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 기판 스테이지에 장착되며 상기 프로브 카드의 얼라인 마크들 또는 탐침들의 이미지들을 획득하기 위한 얼라인 카메라들과, 상기 이미지들을 비교 분석하여 상기 기판에 대한 상기 프로브 카드의 상대적인 수평도를 조절하기 위하여 상기 레벨링 유닛의 동작을 제어하는 제어부가 더 구비될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 기판 스테이지에는 상기 기판을 흡착하기 위한 복수의 진공홀들과 상기 기판의 가장자리 부위들을 파지하기 위한 복수의 클램프들이 구비될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 클램프들을 동작시키기 위한 클램프 구동부들이 더 구비될 수 있으며, 상기 클램프 구동부들은 상기 진공홀들의 내부 압력이 기 설정된 압력보다 높아지는 경우 상기 기판의 가장자리 부위들을 파지하도록 상기 클램프들을 동작시킬 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 진공홀들은 진공 펌프를 포함하는 진공 시스템과 연결될 수 있으며, 상기 진공 시스템의 동작 오류 또는 진공 누설에 의해 상기 진공홀들의 내부 압력이 기 설정된 압력보다 높아지는 경우 상기 기판을 흡착하기 위한 진공압을 제공하는 보조 진공 시스템이 더 구비될 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 카드 스테이지 상에 프로브 카드를 장착한 후 레벨링 유닛을 이용하여 기판에 대한 상기 프로브 카드의 상대적인 수평도를 조절함으로써 상기 프로브 카드의 탐침들이 상기 기판에 균일하게 접촉되도록 할 수 있다. 결과적으로, 상기 탐침들의 균일한 접촉에 의해 안정적인 검사 공정의 수행이 가능해지며 또한 상기 탐침들의 불균일한 접촉에 의해 발생될 수 있는 공정 에러 및 상기 디스플레이 셀들의 검사 패드 손상이 크게 감소될 수 있다.

또한, 상기 기판을 흡착하기 위한 기판 스테이지의 진공홀들의 내부 압력이 변화되는 경우 복수의 클램프들을 이용하여 상기 기판의 가장자리 부위들을 파지함으로써 상기 기판의 낙하를 방지하고 또한 상기 기판을 안정적으로 유지시킬 수 있다. 특히, 상기 진공홀들과 연결된 진공 시스템의 동작 오류 발생시 보조 진공 시스템을 이용하여 상기 진공홀들에 진공압을 제공함으로써 더욱 안정적으로 상기 기판의 진공 흡착 상태를 유지할 수 있다.

도 1은 기판 상에 형성된 OLED 셀들을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치가 연결되는 인라인 공정 설비를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 4는 도 3에 도시된 기판 스테이지를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 기판 스테이지와 광학적 검사부를 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.
도 6은 도 3에 도시된 기판 스테이지의 동작을 설명하기 위한 개략도이다.
도 7은 도 3에 도시된 프로브 카드를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 8은 도 3에 도시된 프로브 카드를 설명하기 위한 개략적인 정면도이다.
도 9는 도 3에 도시된 프로브 카드를 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.
도 10은 도 3에 도시된 카드 이송부를 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.
도 11은 도 3에 도시된 카드 이송부를 설명하기 위한 개략적인 정면도이다.
도 12 및 도 13은 도 3에 도시된 카드 스테이지와 클램핑 유닛을 설명하기 위한 개략적인 평면도들이다.
도 14 및 도 15는 도 3에 도시된 카드 스테이지와 클램핑 유닛 및 카드 스테이지의 수평도 조절을 위한 레벨링 유닛을 설명하기 위한 개략적인 측면도들이다.

이하, 본 발명은 본 발명의 실시예들을 보여주는 첨부 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예들에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러 가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시예들은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.

하나의 요소가 다른 하나의 요소 또는 층 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로서 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들 또는 층들이 이들 사이에 게재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결되는 것으로서 설명되는 경우, 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않을 것이다.

하기에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.

본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화는 충분히 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것은 아니라 형상들에서의 편차를 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 영역은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상은 영역의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.

도 1은 기판 상에 형성된 OLED 셀들을 설명하기 위한 개략적인 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치가 연결되는 인라인 공정 설비를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다. 도 3은 도 2에 도시된 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 셀들의 검사 장치(100)는 OLED 셀들(20)과 같은 디스플레이 셀들을 전기적 및 광학적으로 검사하기 위하여 사용될 수 있다.

구체적으로, 상기 OLED 셀들(20)의 검사 장치(100)는 OLED 장치의 제조 공정에서 기판(10) 상에 복수의 OLED 셀들(20)을 형성하는 셀 공정과 봉지기판(미도시)을 이용하여 상기 OLED 셀들(20)을 봉지하기 위한 봉지 공정 사이에서 상기 OLED 셀들(20)의 전기적 및 광학적 특성을 검사하기 위하여 사용될 수 있다.

특히, 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 장치(100)는 상기 디스플레이 셀들(20)의 제조를 위한 인라인 공정 설비와 연결될 수 있다. 예를 들면, 상기 검사 장치(100)는 상기 셀 공정을 위한 셀 공정 설비(30)와 상기 봉지 공정을 위한 봉지 공정 설비(40) 사이에 연결될 수 있다. 일 예로서, 상기 셀 공정 설비(30)와 봉지 공정 설비(40)는 클러스터 형태를 가질 수 있으며, 상기 셀 공정 설비(30)와 봉지 공정 설비(40) 사이에는 상기 기판(10)을 전달하기 위한 인라인용 기판 이송 장치(50)가 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 검사 장치(100)는 상기 셀 공정 설비(30)와 봉지 공정 설비(40) 사이의 인라인용 기판 이송 장치(50)와 연결될 수 있으며, 상기 셀 공정 설비(30)에서 상기 기판(10) 상에 형성된 OLED 셀들(20)에 대한 전기적 및 광학적 검사 공정을 수행하기 위하여 사용될 수 있다.

상기 기판(10)은 상기 셀 공정 설비(30)로부터 상기 인라인용 기판 이송 장치(50)를 통하여 상기 검사 장치(100)로 전달될 수 있으며, 상기 검사 장치(100)에서 전기적 및 광학적 검사 공정이 수행된 후 상기 인라인용 기판 이송 장치(50)를 통하여 상기 봉지 공정 설비(40)로 전달될 수 있다.

상기와 같이 상기 기판(10)에 대한 전기적 및 광학적 검사 공정이 상기 셀 공정 이후 그리고 상기 봉지 공정이 수행되기 이전에 수행될 수 있으므로 상기 OLED 셀들(20)의 불량률을 크게 감소시킬 수 있으며, 또한 불량으로 판정된 OLED 셀들(20)에 대한 후속 공정들을 생략할 수 있으므로 상기 OLED 셀들(20)의 제조 비용이 크게 절감될 수 있다.

한편, 상기 셀 공정은 기판(10) 상에 복수의 OLED 셀들(20)을 형성하는 공정으로, 상기 기판(10) 상에 TFT 어레이 층을 형성하고 상기 TFT 어레이 층 상에 유기발광층을 형성하는 단계들을 포함할 수 있다. 일 예로서, 상기 유기발광층은 하부 전극층과, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 상부 전극층 등을 포함할 수 있다. 한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 셀 공정에서 상기 기판(10) 상에 형성되는 OLED 셀들(20)은 각각 상기 TFT 어레이 층과 전기적으로 연결되는 복수의 검사 패드들(22)을 구비할 수 있다.

상기 봉지 공정은 상기 OLED 셀들(20)이 형성된 기판(10)과 봉지기판을 합착함으로써 상기 OLED 셀들(20)을 봉지하는 공정으로 상기 셀 공정 이후에 수행될 수 있다.

상기 검사 장치(100)는 상기 OLED 셀들(20)에 대한 전기적 및 광학적 검사 공정을 수행하기 위한 공간을 제공하는 검사 챔버(102)를 포함할 수 있다. 즉, 상기 기판(10)은 상기 셀 공정 설비(30)로부터 상기 검사 챔버(102)로 이송될 수 있으며, 검사 공정이 수행된 후 상기 검사 챔버(102)로부터 상기 봉지 공정 설비(40)로 이송될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 검사 장치(100)는 상기 검사 챔버(102)와 상기 인라인 공정 설비 사이에서 상기 기판(100)을 전달하기 위한 기판 이송 모듈(200)을 포함할 수 있다. 상기 기판 이송 모듈(200)은 상기 검사 챔버(102)와 연결된 기판 이송 챔버(202)와 상기 기판 이송 챔버(202) 내에 배치되어 상기 검사 챔버(102)와 상기 인라인 공정 설비 사이에서 상기 기판(100)을 이송하기 위한 기판 이송 로봇(204)을 포함할 수 있다.

일 예로서, 상기 기판 이송 챔버(202)는 상기 검사 챔버(102)와 상기 인라인용 기판 이송 장치(50) 사이에 연결될 수 있으며, 상기 기판 이송 로봇(204)은 상기 인라인용 기판 이송 장치(50)에 구비된 인라인용 기판 이송 로봇(52)으로부터 상기 기판(10)을 전달받을 수 있다.

특히, 상기 기판 이송 챔버(202) 내에는 상기 인라인용 기판 이송 로봇(52)에 의해 상기 기판 이송 챔버(202)로 이송된 기판(10)을 파지하고 정렬하기 위한 기판 정렬 유닛(210)이 배치될 수 있으며, 상기 기판 정렬 유닛(210)은 상기 기판(10)을 정렬한 후 상기 기판 이송 로봇(204)으로 전달할 수 있다. 상기 기판 이송 모듈(200)에 대하여는 본 출원인에 의해 출원된 대한민국 특허출원 제10-2013-0045802호에 상세하게 개시되어 있으므로 이에 대한 추가적인 설명은 생략하기로 한다.

한편, 상기 검사 챔버(102)로 이송된 기판(10)은 상기 검사 챔버(10) 내에 배치된 기판 스테이지(300) 상에 로드될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기판(10)은 상기 OLED 셀들(20)이 아래를 향하는 상태로 상기 검사 챔버(102)로 이송될 수 있다. 이때, 상기 기판 이송 로봇(204)은 상기 기판(10)의 가장자리 부위들을 지지한 상태에서 상기 기판(10)을 이송할 수 있다.

도 4는 도 3에 도시된 기판 스테이지를 설명하기 위한 개략적인 평면도이고, 도 5는 도 3에 도시된 기판 스테이지와 광학적 검사부를 설명하기 위한 개략적인 측면도이며, 도 6은 도 3에 도시된 기판 스테이지의 동작을 설명하기 위한 개략도이다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 상기 기판 스테이지(300)는 상기 기판(10)의 이면을 흡착할 수 있도록 복수의 진공홀들(304)이 구비된 진공 플레이트(302)와 상기 진공 플레이트(302)를 이동 및 회전시키기 위한 스테이지 구동부(310)를 포함할 수 있다.

상기 기판(10)은 상기 진공홀들(304)을 통해 제공되는 진공압에 의해 상기 진공 플레이트(302)의 하부면에 흡착될 수 있으며, 상기 진공홀들(304)은 진공 시스템(320)과 연결될 수 있다. 상세히 도시되지는 않았으나, 상기 진공 시스템(320)은 도 6에 도시된 바와 같이 진공 펌프, 압력 제어 밸브 등을 포함할 수 있으며, 그 동작은 상기 제어부(104)에 의해 제어될 수 있다.

상기 스테이지 구동부(310)는 대략 직교 좌표 로봇 형태를 가질 수 있다. 일 예로서, 상기 스테이지 구동부(310)는 상기 진공 플레이트(302)를 수평 방향으로 이동시키기 위한 수평 구동부(312,314)와 상기 진공 플레이트(302)를 수직 방향으로 이동시키기 위한 수직 구동부(316) 및 상기 진공 플레이트(302)를 회전시키기 위한 회전 구동부(318)를 포함할 수 있다.

상기 수평 구동부(312,314)는 상기 진공 플레이트(302)를 상기 기판(10)의 로드 및 언로드 영역과 검사 영역 사이에서 수평 방향으로 이동시킬 수 있으며, 또한 상기 검사 영역 내에서 상기 OLED 셀들(20)의 검사를 위하여 상기 진공 플레이트(302)를 수평 방향으로 이동시킬 수 있다. 상기 수평 구동부(312,314)는 X축 구동부(312)와 Y축 구동부(314)를 포함할 수 있으며, 일 예로서, 상기 X축 구동부(312)와 Y축 구동부(314)는 각각 리니어 모터와 리니어 모션 가이드 등을 이용하여 구성될 수 있다.

상기 수직 구동부(316)는 상기 기판(10)의 로드 및 언로드 그리고 상기 OLED 셀들(20)의 검사를 위하여 상기 진공 플레이트(302)를 수직 방향으로 이동시킬 수 있다. 일 예로서, 상기 수직 구동부(316)는 서보 모터와 감속기 및 리니어 모션 가이드 등을 이용하여 구성될 수 있다. 그러나, 상기 X축 구동부(312), Y축 구동부(314) 및 수직 구동부(316)의 구성은 다양하게 변경 가능하므로 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않을 것이다.

상기 회전 구동부(318)는 상기 진공 플레이트(302)를 회전시키기 위한 모터를 포함할 수 있다. 일 예로서, 상기 회전 구동부(318)는 다이렉트 드라이브 모터와 크로스 롤러 베어링 등을 이용하여 구성될 수 있으며, 상기 다이렉트 드라이브 모터의 중앙 관통공을 통하여 상기 진공 플레이트(302)와 연결되는 진공 배관 등을 배치할 수 있다.

또한, 일 예로서, 상기 수직 구동부(316)는 상기 X축 구동부(312)에 장착될 수 있으며, 상기 회전 구동부(318)는 상기 수직 구동부(316)의 하부에 장착될 수 있다. 즉, 상기 수직 구동부(316)는 상기 수평 구동부(312,314)에 의해 수평 방향으로 이동될 수 있고, 상기 회전 구동부(318)는 상기 수직 구동부(316)에 의해 수직 방향으로 이동될 수 있으며, 상기 진공 플레이트(302)는 상기 회전 구동부(318)의 하부에 장착될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 검사 장치는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 진공 플레이트(302)에 형성된 진공홀들(304)과 연결되는 보조 진공 시스템(322)을 포함할 수 있다. 상세히 도시되지는 않았으나, 상기 보조 진공 시스템(322)은 보조 진공 펌프와 압력 제어 밸브 등을 포함할 수 있으며 상기 진공 시스템(320)의 동작 오류 또는 진공 누설 등에 의해 상기 진공홀들 내부의 압력이 기 설정된 압력보다 높아지는 경우 상기 기판(10)을 안정적으로 흡착하기 위하여 상기 진공홀들(304)을 통해 진공압을 제공할 수 있다.

한편, 도시되지는 않았으나, 상기 기판 스테이지(300)에는 상기 진공홀들(304) 내부의 압력을 측정하기 위한 압력 센서(미도시)가 장착될 수 있으며, 상기 제어부(104)는 상기 진공홀들(304)의 내부 압력에 기초하여 상기 보조 진공 시스템(322)의 동작을 제어할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 진공 플레이트(302)의 가장자리 부위들에는 상기 기판(10)의 가장자리 부위들을 파지하기 위한 복수의 클램프들(330)이 배치될 수 있다. 상기 클램프들(330)은 상기 진공 시스템(320)의 동작 오류 또는 진공 누설 등에 의해 상기 진공홀들(304) 내부의 압력이 기 설정된 압력보다 높아지는 경우 상기 기판(10)의 낙하를 방지하기 위하여 상기 기판(10)의 가장자리 부위들을 파지할 수 있다.

일 예로서, 상기 진공 플레이트(302) 상에는 상기 클램프들(330)을 동작시키기 위한 클램프 구동부들(332)이 배치될 수 있으며, 상기 클램프들(330)은 회전 가능하도록 상기 진공 플레이트(302)의 가장자리 부위에 장착될 수 있다. 상기 클램프 구동부들(332)로는 각각 공압 실린더들이 사용될 수 있으며 상기 클램프 구동부들(332)은 상기 클램프들(330)을 회전시킴으로써 상기 기판(10)이 상기 클램프들(330)에 의해 파지되도록 할 수 있다.

그러나, 상기와 다르게, 상기 클램프들(330)은 상기 클램프 구동부들(332)에 결합되어 수평 방향 즉 상기 기판(10)으로부터 멀어지거나 가까워지도록 이동될 수 있으며, 이에 의해 상기 클램프들(330)에 의한 상기 기판(10)의 파지가 이루어질 수도 있다.

다시 도 3을 참조하면, 상기 기판 스테이지(300)의 아래에는 상기 기판(10) 상에 형성된 OLED 셀들(20)의 검사를 위한 프로브 카드(120)가 배치될 수 있다. 상기 프로브 카드(120)는 상기 OLED 셀들(20)과의 접촉을 위한 탐침들(122; 도 7 참조)을 구비할 수 있으며, 상기 기판 스테이지(300)는 상기 프로브 카드(120)의 탐침들(122)과 상기 OLED 셀들(20)이 접촉되도록 수직 방향으로 이동될 수 있다.

도 7은 도 3에 도시된 프로브 카드를 설명하기 위한 개략적인 평면도이며, 도 8은 도 3에 도시된 프로브 카드를 설명하기 위한 개략적인 정면도이고, 도 9는 도 3에 도시된 프로브 카드를 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 상기 프로브 카드(120)는 상기 기판(10) 상에 형성된 OLED 셀들(20)의 검사 패드들(22)에 접촉되도록 구성된 다수의 탐침들(122)을 가질 수 있다. 이때, 상기 OLED 셀들(20)은 도 1에 도시된 바와 같이 복수의 행과 복수의 열을 갖도록 배치될 수 있으며, 상기 프로브 카드(120)의 탐침들(122)은 상기 OLED 셀들(20)의 행 방향 또는 열 방향으로 일행 또는 일렬의 OLED 셀들(20)과 동시에 접촉될 수 있도록 일렬로 배치될 수 있다.

예를 들면, 도시된 바와 같이 상기 프로브 카드(120)는 대략 사각 플레이트 형태를 가질 수 있으며 상기 탐침들(122)은 상기 프로브 카드(120)의 일측 모서리를 따라 상기 프로브 카드(120)의 상부면 일측에 일렬로 배치될 수 있다.

한편, 도시되지는 않았으나, 상기 프로브 카드(120)의 하부면에는 상기 탐침들(122)과 전기적으로 연결된 복수의 접촉 패드들(미도시)이 구비될 수 있으며, 상기 접촉 패드들은 포고 핀들(미도시)을 통하여 상기 OLED 셀들(20)에 검사 신호를 인가하기 위한 전기적 검사부(130; 도 3 참조)와 연결될 수 있다. 그러나, 상기 프로브 카드(120)와 상기 전기적 검사부(130) 사이의 전기적인 연결 방법은 다양하게 변경될 수 있으므로, 상기 프로브 카드(120)와 상기 전기적 검사부(130) 사이의 전기적인 연결 방법에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않을 것이다.

다시 도 3을 참조하면, 상기 검사 챔버(102)의 일측에는 복수의 프로브 카드들(120)을 수납하기 위한 카드 수납 챔버(140)가 구비될 수 있다. 상기 카드 수납 챔버(140) 내에는 상기 복수의 프로브 카드들(120)을 복층 형태로 수납하기 위한 카드 카세트(142)가 구비될 수 있으며, 상기 카드 카세트(142)는 카세트 구동부(144)에 의해 수직 방향으로 이동될 수 있다. 일 예로서, 상기 카세트 구동부(144)는 수직 방향으로 서로 평행하게 배치되는 가이드 레일들을 포함하는 단축 로봇 형태를 가질 수 있으며 모터와 볼 스크루 및 볼 너트 등을 이용하여 구성될 수 있다.

상세히 도시되지는 않았으나, 상기 카드 카세트(142)의 양쪽 내측면들에는 상기 프로브 카드들(120)을 지지하기 위한 서포트 부재들이 구비될 수 있으며, 상기 검사 챔버(102) 내에는 상기 프로브 카드들(120) 중 하나를 선택하여 인출하고, 또한 수납하기 위한 카드 이송부(150)가 구비될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 검사 챔버(102)의 일측에는 도시된 바와 같이 상기 카드 수납 챔버(140)가 삽입되는 리세스가 구비될 수 있으며, 상기 리세스의 내측면들에는 상기 검사 챔버(102)와 상기 카드 수납 챔버(140) 사이에서 진동 또는 외력에 의한 충격력이 전달되지 않도록 유연성을 갖는 차폐 부재(146)가 배치될 수 있다. 일 예로서, 상기 차폐 부재(146)는 실리콘 수지로 이루어질 수 있으며, 상기 검사 챔버(102)와 카드 수납 챔버(140) 사이에서 플레이트 형태로 구비될 수 있다.

또한, 상기 카드 수납 챔버(140)의 일측에는 상기 프로브 카드들(120)의 수납을 위한 외측 도어(148)가 구비될 수 있으며, 상기 카드 수납 챔버(140)의 상부에는 상기 프로브 카드들(120) 중 하나를 상기 검사 챔버(102)로 전달하거나 교체하기 위한 상부 도어(149)가 구비될 수 있다. 상기 상부 도어(149)는 상기 프로브 카드들(120) 중 하나를 상기 검사 챔버(102)로 전달하거나 상기 검사 챔버(102)로부터 프로브 카드(120)를 상기 카드 수납 챔버(140)에 수납하는 동안 개방될 수 있다.

일 예로서, 상기 상부 도어(149)는 상기 카드 카세트(142)의 상방 이동에 의해 개방될 수 있으며, 이어서 상기 카드 카세트(142)의 하방 이동에 의해 닫힐 수 있다. 상기 카드 카세트(142)가 상기 상부 도어(149)를 통해 상방으로 이동된 후 즉 상기 카드 카세트(142)가 상기 상부 도어(149)를 통하여 상기 카드 수납 챔버(140)로부터 상기 검사 챔버(102) 내측으로 돌출된 후 상기 프로브 카드(120)의 전달이 이루어질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 상부 도어(149)의 일측 부위가 상기 카드 수납 챔버(140)의 상부에 힌지 결합될 수 있으며 상기 카드 카세트(142)의 수직 방향 이동에 의해 여닫이 형태로 개폐될 수 있다. 그러나, 상기와 다르게 상기 상부 도어(149)는 상기 카드 카세트(142)에 의해 수직 방향으로 이동될 수도 있다.

한편, 도시되지는 않았으나, 상기 상부 도어(149)와 상기 카드 수납 챔버(140) 사이에는 밀봉 부재(미도시)가 개재될 수 있으며, 상기 상부 도어(149)가 닫힌 상태를 유지하기 위한 별도의 록킹 장치가 추가적으로 구비될 수도 있다. 또한, 상기와 다르게 상기 상부 도어(149)를 개폐하기 위한 별도의 도어 구동부(미도시)가 구비될 수도 있다.

상술한 바와 같이, 상기 카드 수납 챔버(140) 내에 복수의 프로브 카드들(120)을 미리 준비하고, 검사 대상이 되는 OLED 셀들(20)의 종류가 변화되는 경우 상기 프로브 카드들(120) 중에서 검사 대상 OLED 셀들(20)에 대응하는 프로브 카드(120)를 선택하여 교환할 수 있으므로, 상기 프로브 카드(120)의 교환에 소요되는 시간을 크게 단축시킬 수 있다.

도 10은 도 3에 도시된 카드 이송부를 설명하기 위한 개략적인 측면도이고, 도 11은 도 3에 도시된 카드 이송부를 설명하기 위한 개략적인 정면도이다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 상기 카드 이송부(150)는 상기 스테이지 구동부(310)의 수평 구동부(312,314) 아래에 배치될 수 있으며, 상기 프로브 카드(120)를 파지하기 위한 홀더(152)와 상기 홀더(152)를 수직 및 수평 방향으로 이동시키기 위한 홀더 수직 구동부(154)와 홀더 수평 구동부(156)를 포함할 수 있다. 일 예로서, 상기 홀더 수평 구동부(156)는 평행하게 연장하는 가이드 레일들을 포함하는 단축 로봇 형태를 가질 수 있으며, 모터와 볼 스크루 및 볼 너트 등을 이용하여 구성될 수 있다. 상기 홀더 수직 구동부(154)는 공압 실린더를 이용하여 구성될 수 있으며 상기 홀더 수평 구동부(156)에 결합되어 수평 방향으로 이동될 수 있다.

상기 홀더(152)는 상기 홀더 수직 구동부(154)에 결합될 수 있으며 대략 플레이트 형태를 가질 수 있다. 일 예로서, 상기 홀더(152)의 하부에는 상기 프로브 카드(120)를 파지하기 위한 후크들(158)이 구비될 수 있으며 또한 상기 후크들(158)을 구동하기 위한 후크 구동부(159)가 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 프로브 카드(120)의 상부에는 상기 후크들(158)과 대응하는 걸림턱들(128)이 구비될 수 있다. 그러나, 상기 프로브 카드(120)를 파지하는 방법은 다양하게 변경 가능하므로 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않을 것이다.

상기 카드 이송부(152)는 상기 카드 카세트(142)로부터 프로브 카드(120)를 인출하고 상기 인출된 프로브 카드(120)를 카드 스테이지(160; 도 3 참조) 상에 전달하기 위하여 상기 홀더(152)를 수평 및 수직 방향으로 이동시킬 수 있다.

한편, 상기 카드 스테이지(160)는 상기 카드 이송부(150) 아래에 배치될 수 있으며, 상기 카드 스테이지(160) 상에는 상기 프로브 카드(120)를 고정시키기 위한 클램핑 유닛(162; 도 12 참조)이 배치될 수 있다.

도 12 및 도 13은 도 3에 도시된 카드 스테이지와 클램핑 유닛을 설명하기 위한 개략적인 평면도들이고, 도 14 및 도 15는 도 3에 도시된 카드 스테이지와 클램핑 유닛 및 카드 스테이지의 수평도 조절을 위한 레벨링 유닛을 설명하기 위한 개략적인 측면도들이다.

도 12 내지 도 15를 참조하면, 상기 클램핑 유닛(162)은 상기 카드 스테이지(160) 상에 배치될 수 있으며, 상기 프로브 카드(120)의 양쪽 측면들을 파지할 수 있다. 또한, 상기 클램핑 유닛(162)은 상기 탐침들(122)과 인접하는 상기 프로브 카드(120)의 일측면에 대향하는 타측면을 파지할 수 있다.

일 예로서, 상기 클램핑 유닛(162)은 상기 프로브 카드(120)를 고정시키기 위한 고정 핀(166)을 각각 갖는 클램프들(164)과 상기 클램프들(164)을 수평 방향으로 이동시키기 위한 클램프 구동부(168)를 포함할 수 있다.

한편, 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이 상기 프로브 카드(120)의 양쪽 측면들과 상기 타측면에는 상기 고정 핀들(166)이 삽입되는 슬롯들(124)이 구비될 수 있으며, 도시된 바와 같이 각각의 슬롯(124)은 대략 수직 방향으로 형성된 하부 슬롯(124A)과 소정의 경사도를 갖고 상방으로 연장하는 상부 슬롯(124B)으로 이루어질 수 있다.

특히, 상기 프로브 카드(120)가 상기 카드 이송부(150)에 의해 하강됨에 따라 상기 고정 핀들(166)은 상기 하부 슬롯들(124A)에 삽입될 수 있으며, 이어서, 상기 클램프 구동부(166)에 의해 상기 상부 슬롯들(124B)을 따라 대략 수평 방향으로 이동될 수 있다. 이때, 상기 프로브 카드(120)의 양쪽 측면들에 형성된 하부 슬롯들(124A)에 삽입된 고정 핀들(166)은 상기 프로브 카드(120)의 타측면을 향하여 이동될 수 있으며 이에 의해 상기 프로브 카드(120)가 하방으로 이동되면서 상기 고정 핀들(164) 사이에서 안정적으로 고정될 수 있다.

일 예로서, 상기 클램프 구동부(168)는 상기 고정 핀들(166)을 이동시키기 위한 공압 실린더들을 포함할 수 있다. 그러나, 상기 클램프 구동부(168)의 세부 구성은 다양하게 변경될 수 있으므로, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 카드 스테이지(160) 상에는 상기 프로브 카드(120)의 위치를 결정하기 위한 위치 결정핀들(169)이 구비될 수 있으며, 상기 프로브 카드(120)에는 상기 위치 결정핀들(169)과 대응하는 위치 결정홈들(129)이 구비될 수 있다.

일 예로서, 상기 홀더 수직 구동부(154)는 상기 위치 결정핀들(169)이 상기 위치 결정홈들(129)이 일부 삽입되도록 상기 프로브 카드(120)를 하방으로 이동시킬 수 있으며, 이어서 상기 클램핑 유닛(162)에 의해 상기 프로브 카드(120)가 상기 카드 스테이지(160)의 상부면에 밀착될 수 있다. 또한, 도시되지는 않았으나, 상기 카드 스테이지(160)의 상부면에는 상기 프로브 카드(120)의 접촉 패드들과 전기적으로 연결되는 포고핀들(미도시) 또는 전극 패드들(미도시)이 구비될 수 있다. 한편, 상기 포고핀들 또는 전극 패드들은 상기 전기적 검사부(130)와 전기적으로 연결될 수 있다.

상기와 같이 클램핑 유닛(162)에 의해 상기 프로브 카드(120)가 고정된 후, 상기 기판 스테이지(300)는 상기 OLED 셀들(20)과 상기 프로브 카드(120)의 탐침들(122)이 접촉되도록 하강될 수 있으며, 이어서, 상기 탐침들(122)을 통하여 상기 OLED 셀들(20)에 검사 신호가 인가될 수 있다.

상기 전기적 검사부(130)는 상기 프로브 카드(120)를 통하여 상기 검사 신호가 인가된 OLED 셀들(20)에 대한 전기적인 특성 검사를 수행할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 검사 장치(100)는 상기 검사 신호가 인가된 OLED 셀들(20)에 대한 광학적인 검사를 수행할 수 있다. 이를 위하여 상기 검사 장치(100)는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 클램핑 유닛(162)에 고정된 프로브 카드(120)의 일측에 배치되는 광학적 검사부(350)를 포함할 수 있다.

일 예로서, 상세히 도시되지는 않았으나, 상기 광학적 검사부(350)는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 OLED 셀들(20)의 화질, 밝기 등을 측정하기 위한 검사 카메라(352)와, 색좌표, 색온도 등을 측정하기 위한 분광기(354)와, 상기 기판(10) 상의 이물질, 얼룩 등을 검출하고 또한 상기 기판(10) 상에 형성된 박막 패턴들의 얼라인 상태 등을 검사하기 위한 형광 현미경(356)을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 두 개의 검사 카메라(352)와 두 개의 분광기(354)가 사용되고 있으나, 상기 검사 카메라(352) 및 분광기(354)의 개수는 다양하게 변경 가능하므로 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않을 것이다.

상기 전기적인 검사는 상기 탐침들(122)과 접촉된 일렬의 OLED 셀들(20)에 대하여 순차적으로 또는 동시에 수행될 수 있으며, 상기 광학적인 검사는 상기 OLED 셀들(20)에 대하여 순차적으로 수행될 수 있다.

상기 광학적 검사부(350)는 상기 OLED 셀들(20)의 광학적 검사를 위하여 상기 검사 카메라(352)와 분광기(354) 및 상기 형광 현미경(356)을 이동시키기 위한 구동부들을 구비할 수 있다. 예를 들면, 상기 광학적 검사부(350)는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 검사 카메라(352)와 분광기(354)를 수평 방향으로 이동시키기 위한 제1 수평 구동부(360,362)와 상기 형광 현미경(356)을 수평 방향으로 이동시키기 위한 제2 수평 구동부(364), 상기 검사 카메라(352)와 분광기(354)를 각각 수직 방향으로 이동시키기 위한 제1 수직 구동부들(366) 및 상기 형광 현미경(356)을 수직 방향으로 이동시키기 위한 제2 수직 구동부(368)를 포함할 수 있다.

일 예로서, 상기 제1 수평 구동부(360,362)는 X축 구동부(360)와 Y축 구동부(362)를 포함할 수 있으며, 상기 제1 수직 구동부들(366)은 상기 Y축 구동부(362)에 장착될 수 있다. 상기 X축 구동부(360)는 상기 Y축 구동부(362)를 X축 방향으로 이동시킬 수 있으며, 상기 Y축 구동부(362)는 상기 제1 수직 구동부들(366)을 각각 독립적으로 Y축 방향으로 이동시킬 수 있다. 일 예로서, 상기 X축 구동부(360)는 리니어 모션 가이드, 모터, 볼 스크루, 볼 너트 등을 이용하여 구성될 수 있으며, 상기 Y축 구동부(362)는 상기 제1 수직 구동부들(366)을 각각 독립적으로 이동시키기 위하여 리니어 모션 가이드와 리니어 모터 등을 이용하여 구성될 수 있다. 또한, 상기 제1 수직 구동부들(366)은, 일 예로서, 리니어 모션 가이드, 모터, 볼 스크루, 볼 너트 등을 이용하여 각각 구성될 수 있으며, 상기 검사 카메라(352) 및 분광기(354)는 상기 제1 수직 구동부들에 각각 장착될 수 있다.

또한, 일 예로서, 상기 제2 수평 구동부(364)는 상기 제2 수직 구동부(368)를 X축 방향으로 이동시킬 수 있으며, 상기 형광 현미경(356)은 상기 제2 수직 구동부(368)에 장착될 수 있다. 상기 제2 수평 구동부(364) 및 제2 수직 구동부(368)는 각각 리니어 모션 가이드, 모터, 볼 스크루, 볼 너트 등을 이용하여 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 검사 장치(100)는 상기 기판(10)과 상기 프로브 카드(120) 및 상기 광학적 검사부(350)를 서로 정렬하기 위한 얼라인 카메라들(340,370)을 구비할 수 있으며, 도시되지는 않았으나, 상기 기판(10) 및 상기 프로브 카드(120)에는 각각 얼라인 마크들이 구비될 수 있다.

일 예로서, 도 5, 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 기판 스테이지(300)에는 상기 프로브 카드(120)의 얼라인 마크들 또는 탐침들을 검출하기 위한 제1 얼라인 카메라들(340)이 구비될 수 있으며, 상기 광학적 검사부(350)에는 상기 기판(10)의 얼라인 마크들을 검출하기 위한 제2 얼라인 카메라들(370)을 구비할 수 있다.

상기 제2 얼라인 카메라들(370)은 상기 분광기들(354) 및 상기 형광 현미경(356)에 각각 인접하도록 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 얼라인 카메라들(370)은 제1 및 제2 수직 구동부들(366,368)에 각각 장착될 수 있으며, 상기 제1 및 제2 수직 구동부들(366,368)은 상기 제2 얼라인 카메라들(370)을 각각 수직 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 검사 장치(100)는 상기 카드 스테이지(160) 상에 장착된 프로브 카드(120)의 수평도를 조절하기 위한 레벨링 유닛(180)을 포함할 수 있다.

예를 들면, 상기 검사 챔버(102) 내에는 상기 카드 스테이지(160)의 양측 단부들을 각각 지지하기 위한 제1 및 제2 서포트 부재들(170,174)이 배치될 수 있다. 특히, 상기 카드 스테이지(160)의 일측 단부는 수평 방향으로 연장하는 회전축(172)을 기준으로 회전 가능하도록 상기 제1 서포트 부재(170)에 힌지 결합될 수 있으며, 상기 제2 서포트 부재(174) 상에는 상기 카드 스테이지(160)의 타측 단부의 높이를 조절하기 위하여 상기 카드 스테이지(160)의 타측 단부를 수직 방향으로 이동시키는 레벨링 유닛(180)이 배치될 수 있다.

상기 레벨링 유닛(180)은 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이 제1 경사면을 갖는 하부 웨지(182; lower wedge)와 상기 하부 웨지(182)를 수평 방향으로 이동시키기 위한 웨지 구동부(186)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 카드 스테이지(160)의 타측 단부에는 상기 하부 웨지(182)에 대응하는 제2 경사면을 갖는 상부 웨지(184)가 구비될 수 있으며, 상기 하부 웨지(182)의 수평 방향 이동에 의해 상기 카드 스테이지(160)의 타측 단부가 수직 방향으로 이동될 수 있다. 즉 도시된 바와 같이 상기 하부 웨지(182)와 상부 웨지(184)의 제1 및 제2 경사면들은 서로 면 접촉될 수 있으며, 상기 하부 웨지(182)의 수평 이동에 의해 상기 상부 웨지(184)가 수직 방향으로 이동될 수 있다.

상기와 다르게, 상기 카드 스테이지(160)의 타측 단부에는 상기 상부 웨지(184)를 대신하여 상기 하부 웨지(182)의 제1 경사면을 따라 이동 가능한 롤러가 구비될 수도 있다.

상기 웨지 구동부(186)는 상세히 도시되지는 않았으나 모터와 볼 스크루 및 볼 너트 등을 이용하여 구성될 수 있으며, 또한 상기 하부 웨지(182)의 수평 이동을 안내하기 위한 리니어 모션 가이드가 사용될 수 있다.

상기 레벨링 유닛(180)의 동작은 상기 제어부(104)에 의해 제어될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 얼라인 카메라들(340)은 상기 프로브 카드(120)의 양측 단부들에 각각 인접하는 탐침들(122)의 이미지들을 획득할 수 있으며, 상기 제어부(104)는 상기 이미지들을 비교 분석하여 상기 기판(10)에 대한 상기 프로브 카드(120)의 상대적인 수평도를 산출하고, 산출된 결과에 따라 상기 레벨링 유닛(180)의 동작을 제어할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제1 얼라인 카메라들(340)은 상기 프로브 카드(120)의 얼라인 마크들(미도시)에 대한 이미지들을 획득할 수 있으며, 상기 제어부(104)는 상기 프로브 카드(120)의 얼라인 마크 이미지들을 이용하여 상기 레벨링 유닛(180)의 동작을 제어할 수도 있다.

한편, 다시 도 7을 참조하면, 상기 각각의 프로브 카드(120)에는 RFID(Radio Frequency Identification) 태그와 같은 전자 태그(126)가 장착될 수 있으며, 상기 제어부(104)는 상기 전자 태그(126)로부터 발생된 신호를 수신하여 상기 각각의 프로브 카드(120)를 인식할 수 있다.

상기 제어부(104)는 상기 프로브 카드(120)의 교체가 필요한 경우, 상기 전자 태그(126) 신호에 따라 각각의 프로브 카드(120)를 인식하고 이를 통하여 상기 카드 카세트(142)에 수납된 프로브 카드들(120) 중에서 하나를 선택할 수 있다.

일 예로서, 상기 카드 카세트(142)에 수납된 프로브 카드들(120)에 대한 정보는 미리 상기 제어부(104)에 제공될 수 있으며, 상기 제어부(104)는 상기 정보에 따라 일차적으로 하나의 프로브 카드(120)를 선택하고 상기 카세트 구동부(144)를 이용하여 상기 선택된 프로브 카드(120)의 높이가 상기 카드 이송부(150)에 대응하도록 조절할 수 있다.

이어서, 상기 카드 이송부(150)를 이용하여 상기 선택된 프로브 카드(120)를 인출하기 전 상기 선택된 프로브 카드(120)로부터 발생되는 전자 태그 신호를 이용하여 상기 프로브 카드(120)가 올바르게 선택되었는지 추가적으로 확인할 수 있으며, 이에 따라 잘못 선택된 프로브 카드(120)가 인출되는 오류가 충분히 방지될 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 복수의 프로브 카드들(120)이 수납된 카드 카세트(142)로부터 검사 대상 기판(10)에 대응하는 프로브 카드(120)를 선택하여 사용할 수 있도록 구성함으로써, 검사 대상 OLED 셀들(20)의 종류가 바뀌는 경우 프로브 카드(120)를 교체하는데 소요되는 시간이 크게 단축될 수 있다.

특히, 상기 카드 스테이지(160) 상에 상기 프로브 카드(120)를 장착한 후 상기 레벨링 유닛(180)을 이용하여 상기 기판(10)에 대한 상기 프로브 카드(120)의 상대적인 수평도를 조절함으로써 상기 프로브 카드(120)의 탐침들(122)이 상기 기판(10)에 균일하게 접촉되도록 할 수 있다. 결과적으로, 상기 탐침들(122)의 균일한 접촉에 의해 안정적인 검사 공정의 수행이 가능해지며 또한 상기 탐침들(122)의 불균일한 접촉에 의해 발생될 수 있는 공정 에러 및 상기 OLED 셀들(20)의 검사 패드 손상이 크게 감소될 수 있다.

추가적으로, 상기 기판 스테이지(300)의 진공홀들(304)을 통해 제공되는 진공압을 이용하여 상기 기판(10)의 전면이 아래를 향하도록 상기 기판을(10) 흡착 파지하는 경우 상기 진공홀들(304)과 연결된 진공 시스템(320)의 동작 오류 또는 상기 진공압이 진공 누설 등에 의해 상기 진공홀들(304)의 내부 압력이 변화되는 경우에도 기판 스테이지(300)에 복수의 클램프들(330)을 배치하여 상기 기판(10)의 가장자리 부위들을 파지함으로써 상기 기판(10)의 낙하를 방지하고 또한 상기 기판(10)을 안정적으로 유지시킬 수 있다. 특히, 상기 진공 시스템(320)의 동작 오류 발생시 상기 진공홀들(304)과 연결된 보조 진공 시스템(322)을 동작시킴으로써 더욱 안정적으로 상기 기판(10)의 진공 흡착 상태를 유지할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 기판 20 : OLED 셀
22 : 검사 패드 30 : 셀 공정 설비
40 : 봉지 공정 설비 50 : 인라인용 기판 이송 장치
52 : 인라인용 기판 이송 로봇 100 : 검사 장치
102 : 검사 챔버 104 : 제어부
120 : 프로브 카드 122 : 탐침
130 : 전기적 검사부 132 : 광학적 검사부
140 : 카드 수납 챔버 142 : 카드 카세트
150 : 카드 이송부 152 : 홀더
154 : 홀더 수직 구동부 156 : 홀더 수평 구동부
158 : 후크 159 : 후크 구동부
160 : 카드 스테이지 162 : 클램핑 유닛
164 : 클램프 166 : 고정핀
168 : 클램프 구동부 170,174 : 서포트 부재
180 : 레벨링 유닛 182 : 하부 웨지
184 : 상부 웨지 186 : 웨지 구동부
200 : 기판 이송 모듈 202 : 기판 이송 챔버
204 : 기판 이송 로봇 210 : 기판 정렬 유닛
300 : 기판 스테이지 302 : 진공 플레이트
310 : 스테이지 구동부 320 : 진공 시스템
322 : 보조 진공 시스템 330 : 클램프
340 : 제1 얼라인 카메라 350 : 광학적 검사부
354 : 분광기 356 : 형광 현미경
370 : 제2 얼라인 카메라

Claims (8)

1. 기판 상에 형성된 복수의 디스플레이 셀들에 대한 검사 공정을 수행하기 위한 검사 챔버;
   상기 검사 챔버 내부에 배치되며 상기 디스플레이 셀들이 아래를 향하도록 상기 기판을 지지하는 기판 스테이지;
   상기 기판 스테이지 아래에 배치되며 상기 디스플레이 셀들에 대한 검사를 위하여 상기 디스플레이 셀들과 접촉하도록 구성된 프로브 카드를 지지하는 카드 스테이지;
   상기 프로브 카드의 수평도를 조절하기 위한 레벨링 유닛; 및
   상기 카드 스테이지의 양측 단부들을 각각 지지하기 위한 제1 및 제2 서포트 부재들을 포함하되,
   상기 카드 스테이지의 일측 단부는 수평 방향으로 연장하는 회전축을 기준으로 회전 가능하도록 상기 제1 서포트 부재에 힌지 결합되고, 상기 레벨링 유닛은 상기 제2 서포트 부재 상에 배치되어 상기 카드 스테이지의 타측 단부의 높이를 조절하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 레벨링 유닛은,
   제1 경사면을 갖는 하부 웨지; 및
   상기 하부 웨지를 수평 방향으로 이동시키기 위한 웨지 구동부를 포함하며,
   상기 카드 스테이지의 타측 단부에는 상기 하부 웨지의 제1 경사면에 대응하는 제2 경사면을 갖는 상부 웨지가 구비되며, 상기 제1 및 제2 경사면들은 서로 면 접촉되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 레벨링 유닛은,
   제1 경사면을 갖는 하부 웨지; 및
   상기 하부 웨지를 수평 방향으로 이동시키기 위한 웨지 구동부를 포함하며,
   상기 카드 스테이지의 타측 단부에는 상기 하부 웨지의 제1 경사면을 따라 이동 가능한 롤러가 구비되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 기판 스테이지에 장착되며 상기 프로브 카드의 얼라인 마크들 또는 탐침들의 이미지들을 획득하기 위한 얼라인 카메라들; 및
   상기 이미지들을 비교 분석하여 상기 기판에 대한 상기 프로브 카드의 상대적인 수평도를 조절하기 위하여 상기 레벨링 유닛의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 기판 스테이지에는 상기 기판을 흡착하기 위한 복수의 진공홀들과 상기 기판의 가장자리 부위들을 파지하기 위한 복수의 클램프들이 구비되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 클램프들을 동작시키기 위한 클램프 구동부들을 더 포함하며,
   상기 클램프 구동부들은 상기 진공홀들의 내부 압력이 기 설정된 압력보다 높아지는 경우 상기 기판의 가장자리 부위들을 파지하도록 상기 클램프들을 동작시키는 것을 특징으로 하는 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치.
8. 제6항에 있어서, 상기 진공홀들은 진공 펌프를 포함하는 진공 시스템과 연결되며,
   상기 진공 시스템의 동작 오류 또는 진공 누설에 의해 상기 진공홀들의 내부 압력이 기 설정된 압력보다 높아지는 경우 상기 기판을 흡착하기 위한 진공압을 제공하는 보조 진공 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치.

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