KR102069173B1 - 플렉서블 기판 찍힘 불량 검출 장치 - Google Patents

플렉서블 기판 찍힘 불량 검출 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플렉서블 기판 찍힘 불량 검출 장치에 관한 것으로, 스테이지에 진공 압착된 플렉서블 기판에 라인 빔 형태의 레이저 빔을 조사하고 반사판을 이용하여 레이저 빔을 재반사시키고 이를 촬영한 촬영 영상의 레이저 빔 이미지 형태를 분석함으로써, 플렉서블 기판의 국부적인 휨 변형 상태를 파악하고, 이를 통해 플렉서블 기판과 스테이지 사이에 이물질이 존재하는지 여부를 판단할 수 있고, 플렉서블 기판의 가공 공정에서 발생할 수 있는 대량 불량 사태를 방지할 수 있으며, 플렉서블 기판의 휨 변형에 따른 레이저 빔의 형태 변화를 증폭시킬 수 있어 플렉서블 기판의 국부적인 휨 변형 상태를 더욱 용이하고 정확하게 검출할 수 있으며, 플렉서블 기판의 상면에 이물질이 존재하는지 또는 플렉서블 기판과 스테이지 사이에 이물질이 존재하는지 여부를 파악할 수 있어 더욱 정확한 검출 결과를 산출할 수 있는 플렉서블 기판 찍힘 불량 검출 장치를 제공한다.

Description

플렉서블 기판 찍힘 불량 검출 장치{Detection System for Deformation of Flexible Substrate}
본 발명은 플렉서블 기판 찍힘 불량 검출 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 스테이지에 진공 압착된 플렉서블 기판에 라인 빔 형태의 레이저 빔을 조사하고 반사판을 이용하여 레이저 빔을 재반사시키고 이를 촬영한 촬영 영상의 레이저 빔 이미지 형태를 분석함으로써, 플렉서블 기판의 국부적인 휨 변형 상태를 파악하고, 이를 통해 플렉서블 기판과 스테이지 사이에 이물질이 존재하는지 여부를 판단할 수 있고, 플렉서블 기판의 가공 공정에서 발생할 수 있는 대량 불량 사태를 방지할 수 있으며, 플렉서블 기판의 휨 변형에 따른 레이저 빔의 형태 변화를 증폭시킬 수 있어 플렉서블 기판의 국부적인 휨 변형 상태를 더욱 용이하고 정확하게 검출할 수 있으며, 플렉서블 기판의 상면에 이물질이 존재하는지 또는 플렉서블 기판과 스테이지 사이에 이물질이 존재하는지 여부를 파악할 수 있어 더욱 정확한 검출 결과를 산출할 수 있는 플렉서블 기판 찍힘 불량 검출 장치에 관한 것이다.
최근에는 외부의 물리력에 상응하여 변형될 수 있는 플렉서블 디스플레이(flexible display)가 개발되어 영상 표시 장치에 적용시키는 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 플렉서블 디스플레이는 각종 단말기의 디스플레이 장치로도 채택되어 휴대성/이동성 증대에 기여할 것으로 기대되고 있다.
플렉서블 디스플레이 장치의 구현을 위해서는 플렉서블 디스플레이 기판, 플렉서블 터치 스크린 패널 등 다양한 플렉서블 기판들이 사용되는데, 이러한 플렉서블 기판들은 플렉서블 특성을 갖는 대형 면적의 원판에 휴대 단말기의 형태에 적합한 다수개의 셀 형태로 제작되며, 각각의 셀들을 절단 가공하여 사용하게 된다. 셀의 절단 가공은 스테이지의 상면에 셀을 진공 압착하여 고정하고, 레이저 등을 이용하여 셀을 절단 라인을 따라 절단 가공하는 방식으로 이루어진다.
이와 같이 플렉서블 기판의 제작 공정 중에는 플렉서블 기판을 스테이지에 진공 압착한 상태로 고정하고, 이 상태에서 플렉서블 기판에 대한 절단 가공 등 다양한 가공 공정을 여러차례 수행하게 된다.
이러한 가공 공정은 클린룸 환경에서 이루어지고 있지만, 공정 중에 플렉서블 기판에 미세 입자와 같은 이물질이 부착되는 등의 문제가 여전히 발생하고 있다.
플렉서블 기판의 경우, 일반적으로 표면 반사가 잘되는 폴리에틸렌 재질로 제작되고, 외력에 의해 기판이 쉽게 휘어지며 휨에 대한 복원력이 우수하여 외력이 제거되면 외형이 원상태로 쉽게 복원되는 특성을 갖는다. 플렉서블 기판의 내부에는 매우 많은 회로들이 형성되는데, 플렉서블 기판이 일정 곡률 이상으로 휘어지게 되면, 내부의 회로가 손상되고 픽셀들이 깨지게 되는 등의 문제가 발생한다.
플렉서블 기판의 가공 공정은 전술한 바와 같이 스테이지에 플렉서블 기판을 진공 압착하여 고정시킨 상태로 이루어지는 것이 일반적인데, 이 과정에서 스테이지의 상면에 이물질이 존재하게 되면, 플렉서블 기판의 하면에 이물질에 의한 손상이 발생하게 된다.
즉, 스테이지의 상면에 이물질이 존재하는 상태에서, 플렉서블 기판을 스테이지의 상면에 진공 압착하게 되면, 진공 압착력에 의해 플렉서블 기판이 이물질에 의해 가압되어 해당 부위에서 국부적인 휨 변형(찍힘 변형)이 발생하게 된다. 이러한 휨 변형은 국부적으로 과도하게 일어나게 되며, 이에 따라 해당 부위에서 회로가 손상되거나 픽셀이 깨지는 등의 불량이 발생할 수 있다.
그러나, 플렉서블 기판의 재질 특성상, 플렉서블 기판이 스테이지 상면으로부터 분리되면, 이물질에 의한 휨 변형 부위가 원상 복원되므로, 외관상 휨 변형 부위를 발견할 수 없다. 즉, 스테이지의 상면에 이물질이 존재하는 경우, 플렉서블 기판이 국부적인 휨 변형에 의해 내부 회로 등이 국부적으로 손상되지만, 스테이지로부터 분리된 이후 공정에서는 플렉서블 기판의 국부적인 휨 변형 상태가 원상태로 복원되므로, 내부 회로 등의 손상을 외부에서 발견해내지 못하게 된다.
따라서, 스테이지에 이물질이 존재한 상태로 플렉서블 기판에 대한 가공 공정 등을 계속 진행하게 되면, 계속적으로 플렉서블 기판에 불량이 발생하게 되고, 후속 공정에서 이를 역추적할 때까지 계속해서 수천 내지 수만장의 플렉서블 기판에 불량이 발생하게 된다.
플렉서블 기판이 스테이지에 안착된 상태에서 플렉서블 기판의 상면에 이물질이 부착된 경우에는 해당 플렉서블 기판만 불량이 발생하는 것이므로, 상대적으로 큰 문제가 되지 않지만, 플렉서블 기판과 스테이지 사이에 이물질이 존재하게 되면, 해당 스테이지를 이용하여 가공한 모든 플렉서블 기판에 불량이 발생하게 되므로, 매우 큰 문제가 된다.
따라서, 플렉서블 기판을 스테이지에 진공 압착한 상태로 가공 공정을 진행하는 동안 플렉서블 기판의 하면에 이물질이 존재하는지 여부를 검사하는 것이 매우 중요한데, 단순한 비전 카메라 등을 통해서는 이러한 이물질 존재 여부를 검출할 수가 없어 이를 검출해내기가 매우 어려운 실정이다.
국내등록특허 제10-1101980호
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 스테이지에 진공 압착된 플렉서블 기판에 라인 빔 형태의 레이저 빔을 조사하고 반사판을 이용하여 레이저 빔을 재반사시키고 이를 촬영한 촬영 영상의 레이저 빔 이미지 형태를 분석함으로써, 플렉서블 기판의 국부적인 휨 변형 상태를 파악하고, 이를 통해 플렉서블 기판과 스테이지 사이에 이물질이 존재하는지 여부를 판단할 수 있으며, 플렉서블 기판의 가공 공정에서 발생할 수 있는 대량 불량 사태를 방지할 수 있는 플렉서블 기판 찍힘 불량 검출 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 레이저 빔을 라인 빔 형태로 형성하고 별도의 반사판을 이용함으로써, 플렉서블 기판의 휨 변형에 따른 레이저 빔의 형태 변화를 증폭시킬 수 있어 플렉서블 기판의 국부적인 휨 변형 상태를 더욱 용이하고 정확하게 검출할 수 있는 플렉서블 기판 찍힘 불량 검출 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 순차적으로 촬영한 촬영 영상에서 레이저 빔 이미지의 형태 변화를 분석함으로써, 플렉서블 기판의 상면에 이물질이 존재하는지 또는 플렉서블 기판과 스테이지 사이에 이물질이 존재하는지 여부를 파악할 수 있어 더욱 정확한 검출 결과를 산출할 수 있는 플렉서블 기판 찍힘 불량 검출 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은, 플렉서블 기판이 스테이지에 진공 압착된 상태에서 플렉서블 기판과 스테이지 표면 사이의 이물질에 의해 발생하는 플렉서블 기판 찍힘 변형을 검출하는 플렉서블 기판 찍힘 불량 검출 장치로서, 상기 스테이지에 진공 압착된 상기 플렉서블 기판의 상면에 라인빔 형태의 레이저 빔을 조사하는 레이저 발생기; 상기 플렉서블 기판으로부터 반사되는 레이저 빔을 재반사하도록 배치되는 반사판; 상기 반사판에서 재반사되는 레이저 빔을 촬영하는 카메라; 및 상기 카메라의 촬영 영상을 인가받고, 상기 카메라의 촬영 영상에 나타난 레이저 빔 이미지의 형태를 분석하여 상기 플렉서블 기판의 찍힘 변형 여부를 판단하는 영상 분석부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 기판 찍힘 불량 검출 장치를 제공한다.
이때, 상기 레이저 발생기는 상기 레이저 빔이 상기 플렉서블 기판의 상면 영역을 횡단하는 형태로 형성될 수 있다.
또한, 상기 스테이지에는 상기 플렉서블 기판의 외곽 영역에 광 흡수 부재가 배치될 수 있다.
또한, 상기 반사판은 상기 플렉서블 기판으로부터 확산 반사되는 레이저 빔을 전 구간에서 재반사시킬 수 있도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 레이저 발생기는 상기 레이저 빔을 상기 플렉서블 기판의 상면에 대해 경사진 방향으로 조사하고, 상기 반사판은 상기 플렉서블 기판으로부터 반사되어 입사되는 레이저 빔에 대해 경사진 방향으로 배치될 수 있다.
또한, 상기 레이저 빔이 상기 플렉서블 기판의 상면 전체 영역을 스캔할 수 있도록 상기 레이저 발생기와 상기 스테이지는 상기 레이저 빔의 플렉서블 기판 횡단 방향의 직각 방향으로 직선 상대 이동할 수 있도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 카메라는 상기 반사판에서 재반사된 레이저 빔을 기준 시간마다 순차적으로 촬영하도록 별도의 제어부에 의해 동작 제어되고, 상기 영상 분석부는 상기 카메라에 의해 순차적으로 촬영된 촬영 영상을 인가받고 상기 촬영 영상에 나타난 레이저 빔 이미지의 형태 변화를 분석할 수 있다.
또한, 상기 영상 분석부는 상기 촬영 영상 중 상기 레이저 빔의 라인 빔 형태에 대응하여 라인 빔을 포함하는 직사각형 형태의 슬릿 분석 영역을 추출하고, 상기 슬릿 분석 영역 내에서 레이저 빔 이미지에 끊김 부분이 있는지 여부를 분석할 수 있다.
또한, 상기 영상 분석부는 상기 슬릿 분석 영역 내에서 레이저 빔 이미지에 끊김 부분이 발견된 경우, 상기 레이저 빔 이미지의 끊김 부분이 상기 촬영 영상의 순서에 따라 연속적으로 증감하는지 또는 불연속적인지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 플렉서블 기판의 상면에 이물질이 존재하거나 또는 하면에 이물질이 존재하는 것으로 판단할 수 있다.
본 발명에 의하면, 스테이지에 진공 압착된 플렉서블 기판에 라인 빔 형태의 레이저 빔을 조사하고 반사판을 이용하여 레이저 빔을 재반사시키고 이를 촬영한 촬영 영상의 레이저 빔 이미지 형태를 분석함으로써, 플렉서블 기판의 국부적인 휨 변형 상태를 파악하고, 이를 통해 플렉서블 기판과 스테이지 사이에 이물질이 존재하는지 여부를 판단할 수 있으며, 플렉서블 기판의 가공 공정에서 발생할 수 있는 대량 불량 사태를 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 레이저 빔을 라인 빔 형태로 형성하고 별도의 반사판을 이용함으로써, 플렉서블 기판의 휨 변형에 따른 레이저 빔의 형태 변화를 증폭시킬 수 있어 플렉서블 기판의 국부적인 휨 변형 상태를 더욱 용이하고 정확하게 검출할 수 있는 효과가 있다.
또한, 순차적으로 촬영한 촬영 영상에서 레이저 빔 이미지의 형태 변화를 분석함으로써, 플렉서블 기판의 상면에 이물질이 존재하는지 또는 플렉서블 기판과 스테이지 사이에 이물질이 존재하는지 여부를 파악할 수 있어 더욱 정확한 검출 결과를 산출할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 기판 찍힘 불량 검출 장치의 구성을 개략적으로 도시한 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 기판 찍힘 불량 검출 장치의 구성을 개념적으로 도시한 개념도,
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 빔의 확산 반사 경로를 예시적으로 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 기판 찍힘 불량 검출 장치의 영상 분석부의 영상 분석 방식을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 기판 찍힘 불량 검출 장치의 구성을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 기판 찍힘 불량 검출 장치의 구성을 개념적으로 도시한 개념도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 빔의 확산 반사 경로를 예시적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 기판 찍힘 불량 검출 장치는 플렉서블 기판(20)이 스테이지(10)에 진공 압착된 상태에서 플렉서블 기판(20)과 스테이지(10) 표면 사이의 이물질에 의해 발생하는 플렉서블 기판(20)의 찍힘 변형(국부적인 휨 변형)을 검출하는 장치로서, 레이저 발생기(100)와, 반사판(200)과, 카메라(300)와, 영상 분석부(500)를 포함하여 구성된다.
레이저 발생기(100)는 스테이지(10)에 진공 압착된 플렉서블 기판(20)의 상면에 라인빔 형태의 레이저 빔(LB)을 조사한다. 라인 빔은 평행광을 렌즈를 통해 일 방향으로 집광후 확산시키는 방식으로 형성되는데, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 레이저 발생기(100)를 하나의 꼭지점으로 하여 동일 평면 상에서 확산하는 형태로 형성된다. 이러한 라인 빔의 형태에 따라 레이저 빔(LB)은 플렉서블 기판(20)의 상면으로부터 반사되는 과정에서 계속 확산하는 형태로 반사하게 된다.
반사판(200)은 플렉서블 기판(20)으로부터 반사되는 레이저 빔(LB)을 재반사하도록 배치된다. 즉, 플렉서블 기판(20)을 중심으로 일측에는 레이저 발생기(100)가 배치되고 타측에는 반사판(200)이 배치된다.
레이저 발생기(100)는 레이저 빔(LB)이 플렉서블 기판(20)의 상면에 대해 경사진 방향으로 조사되도록 배치되고, 반사판(200)은 플렉서블 기판(20)으로부터 반사되어 입사되는 레이저 빔(LB)에 대해 경사진 방향으로 배치되며, 반사판(200)으로부터 재반사되는 레이저 빔(LB)은 레이저 빔(LB)의 입사각에 대응하여 반사판(200)에 대해 경사진 방향으로 재반사된다.
카메라(300)는 반사판(200)으로부터 재반사되는 레이저 빔(LB)을 촬영한다. 이때, 카메라(300)의 촬영 영역(CA)은 반사판(200)의 전체 영역을 촬영하도록 형성되는 것이 바람직하다.
레이저 발생기(100)로부터 발생된 라인 빔 형태의 레이저 빔(LB)은 플렉서블 기판(20)에 조사되는데, 이때, 라인 빔 형태의 레이저 빔(LB)은 플렉서블 기판(20)의 상면 영역을 횡단하는 형태로 형성된다. 또한, 라인 빔 형태의 레이저 빔(LB)이 플렉서블 기판(20)의 상면 전체 영역을 스캔할 수 있도록 레이저 발생기(100)와 스테이지(10)는 레이저 빔(LB)의 플렉서블 기판(20) 횡단 방향의 직각 방향으로 직선 상대 이동할 수 있도록 형성된다.
즉, 라인 빔 형태의 레이저 빔(LB)을 플렉서블 기판(20)에 조사하여 플렉서블 기판(20)의 상면 전체 영역에 대해 휨 변형 상태를 검사하기 위해서는 라인 빔 형태의 레이저 빔(LB)을 플렉서블 기판(20)의 전체 영역을 스캔하는 형태로 이동시켜야 한다. 따라서, 라인 빔 형태의 레이저 빔(LB)을 플렉서블 기판(20)의 상면을 일방향으로 횡단하도록 형성하고, 라인 빔 형태의 레이저 빔(LB)과 플렉서블 기판(20)을 레이저 빔(LB)의 횡단 방향의 직각 방향으로 이동시킴으로써, 레이저 빔(LB)이 플렉서블 기판(20)의 상면 전체 영역을 스캔할 수 있다.
이를 위해 레이저 발생기(100)를 직선 이동시키는 이송 수단(미도시) 또는 플렉서블 기판(20)이 안착된 스테이지(10)를 직선 이동시키는 이송 수단(미도시)이 별도로 구비될 수 있다. 이때, 레이저 발생기(100)를 직선 이동시키는 이송 수단은 카메라(300)와 반사판(200) 또한 동시에 직선 이동시키도록 구성될 수 있다. 즉, 레이저 발생기(100)와 카메라(300)와 반사판(200)은 상호간에 상대 위치 변화없는 상태로 유지되며, 그 상태로 이동 수단에 의해 직선 이동할 수 있다.
영상 분석부(500)는 카메라(300)의 촬영 영상을 인가받고, 카메라(300)의 촬영 영상에 나타난 레이저 빔 이미지의 형태를 분석하여 플렉서블 기판(20)의 찍힘 변형 여부를 판단한다.
이하에서는 플렉서블 기판(20)의 찍힘 변형 여부를 판단하는 원리를 좀더 자세히 살펴본다.
먼저, 도 3에 도시된 바와 같이 레이저 발생기(100)로부터 확산하는 형태로 진행하는 라인 빔 형태의 레이저 빔(LB)은 플렉서블 기판(20)의 상면에 조사되어 플렉서블 기판(20)의 상면을 횡단하는 하나의 라인 형태를 이루게 된다. 이러한 레이저 빔(LB)은 플렉서블 기판(20)의 상면으로부터 반사되는데, 반사 과정에서도 라인 빔 형태로 확산되며 확산 경로를 유지한다. 이와 같이 플렉서블 기판(20)의 상면으로부터 반사된 레이저 빔(LB)은 반사판(200)의 표면에 입사된 후, 반사판(200)에 의해 재반사된다.
플렉서블 기판(20)의 상면으로부터 확산 반사되는 레이저 빔(LB)은 라인 빔 형태의 확산 경로를 유지하기 때문에, 반사판(200)에 입사되며 마찬가지로 하나의 라인 형태를 이루게 되며, 이때, 반사판(200)에 입사되는 레이저 빔(LB)의 라인의 길이(L2)는 최초 레이저 발생기(100)로부터 플렉서블 기판(20)에 조사되는 레이저 빔(LB)의 라인의 길이(L1)보다 더 길게 형성된다. 이는 레이저 빔(LB)이 라인 빔 형태로 확산 진행하기 때문에 나타나는 현상으로, 반사판(200)이 플렉서블 기판(20)으로부터 멀어질수록 반사판(200)에 나타나는 레이저 빔(LB)의 라인의 길이(L2)는 더 증가하게 된다.
카메라(300)는 반사판(200)에 의해 재반사된 레이저 빔(LB)을 촬영하므로, 촬영 영상에는 반사판(200)에 입사되는 레이저 빔(LB)의 확산 상태, 즉, L2의 라인 길이를 갖는 레이저 빔(LB)이 나타난다.
이러한 원리에 따라 반사판(200)으로부터 재반사된 레이저 빔(LB)을 촬영하게 되면, 레이저 빔(LB)의 형태 변화가 더욱 확산된 형태로 나타나게 되므로, 레이저 빔(LB)의 미세 변화 상태도 더욱 용이하게 검출할 수 있다.
좀더 자세히 살펴보면, 플렉서블 기판(20)이 이물질에 의해 국부적인 휨 변형이 발생한 경우, 레이저 발생기(100)로부터 플렉서블 기판(20)으로 조사되는 라인 빔 형태의 레이저 빔(LB)은 도 4에 도시된 바와 같이 플렉서블 기판(20)의 휨 변형이 발생한 부위에서 직선 라인이 이그러지며 변화하게 된다. 예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이 일측 방향으로 돌출되는 곡선 부위가 형성될 수 있다. 이러한 레이저 빔(LB)은 플렉서블 기판(20)으로부터 확산 반사되어 반사판(200)으로 입사되는데, 이 과정에서 계속 확산 경로를 유지하므로, 레이저 빔(LB)의 이그러진 부위, 즉, 돌출 곡선 부위는 더욱 확산된 형태로 반사판(200)에 나타나게 된다. 물론, 레이저 빔(LB)의 전체 길이 또한 전술한 바와 같이 L1에서 L2로 증가한다. 이때, 반사판(200)은 플렉서블 기판(20)으로부터 확산 반사되는 레이저 빔(LB)을 전체 구간에서 재반사시킬 수 있도록 형성되며, 이를 위해 반사판(200)의 크기와 배치 위치를 적절히 조절하여야 할 것이다.
이와 같은 구조에 따라, 카메라(300)가 반사판(200)으로부터 재반사된 레이저 빔(LB)을 촬영함으로써, 레이저 빔 이미지의 형태가 더욱 확산된 형태로 나타나게 되고, 이에 따라 카메라(300) 촬영 영상을 통해 레이저 빔 이미지의 형태를 분석하는 과정을 더욱 용이하게 수행할 수 있다.
이와 같이 반사판(200)에 의해 재반사된 레이저 빔(LB)의 형태가 이그러진 형태, 예를 들어 돌출 곡선 형태로 나타나게 되면, 이는 플렉서블 기판(20)의 국부적인 휨 변형에 의한 것이라고 판단할 수 있고, 플렉서블 기판(20)의 국부적인 휨 변형은 플렉서블 기판(20)과 스테이지(10) 사이에 이물질이 존재하는 것이라고 판단할 수 있으며, 이러한 과정을 통해 플렉서블 기판(20)의 찍힘 변형 여부를 판단할 수 있다.
한편, 라인 빔 형태의 레이저 빔(LB)을 이용하여 플렉서블 기판(20)의 상면 전체 영역을 스캔하기 위해서는 전술한 바와 같이 플렉서블 기판(20)과 레이저 발생기(100) 간에 수평 상대 이동이 이루어져야 하며, 이 경우, 플렉서블 기판(20)으로부터 반사되어 반사판(200)에 입사되는 레이저 빔(LB)의 경로는 반사판(200) 영역 내에서 상하 방향으로 이동하게 된다. 따라서, 카메라(300)는 반사판(200)의 전체 영역을 촬영하도록 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같이 레이저 빔(LB)의 스캔 과정에서 반사판(200)에 입사되는 레이저 빔의 경로가 반사판 영역내에서 상하 방향으로 이동하는 것은, 반사판(200)은 고정되고 레이저 발생기(100)만 직선 이동하는 경우에 발생하는데, 이와 달리 레이저 발생기(100)와 반사판(200)이 동시에 이동하게 되면, 레이저 빔(LB)은 반사판(200)에서 동일 위치의 영역에 계속해서 입사하게 된다. 물론, 이 경우, 카메라(300) 또한 레이저 발생기(100) 및 반사판(200)과 함께 일체로 동시에 이동해야 할 것이다.
또한, 라인 빔 형태의 레이저 빔(LB)은 플렉서블 기판(20)의 상면 전체 영역을 스캔할 수 있도록 플렉서블 기판(20)의 상면 영역을 횡단하는 형태로 형성된다. 즉, 플렉서블 기판(20)의 상면 영역의 외부까지 라인이 연장된 형태로 형성되며, 이를 통해 플렉서블 기판(20)의 상면 전체 영역을 빠짐없이 스캔할 수 있다. 이와 같이 레이저 빔(LB)이 플렉서블 상면의 외부까지 연장되면, 연장된 부분은 스테이지(10) 부분에 조사되는데, 스테이지(10)의 표면이 반사 재질이라면, 스테이지(10)로부터 반사된 레이저 빔(LB) 또한 반사판(200)에 입사하게 되고, 반사판(200)을 통해 재반사되어 카메라(300)에 촬영되게 된다. 이 경우, 스테이지(10)에 의해 반사된 레이저 빔(LB) 부분이 촬영 영상에 나타나게 되므로, 플렉서블 기판(20)의 휨 변형 부위를 검출하는데 노이즈로 작용할 수 있으며, 정확도를 저하시키게 된다. 따라서, 스테이지(10)에는 플렉서블 기판(20)의 외곽 영역에 광을 흡수할 수 있는 별도의 광 흡수 부재(미도시)가 배치될 수 있으며, 이를 통해 스테이지(10)를 통한 레이저 빔(LB)의 반사를 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 기판 찍힘 불량 검출 장치의 영상 분석부의 영상 분석 방식을 설명하기 위한 도면이며, 도 5에는 라인 빔 형태의 레이저 빔(LB)이 플렉서블 기판(20)을 수평 방향으로 스캔하는 경우, 반사판(200)에 의해 재반사된 레이저 빔(LB)의 형태를 촬영한 촬영 영상이 도시된다.
라인 빔 형태의 레이저 빔(LB)이 플렉서블 기판(20)을 수평 방향으로 스캔하게 되면, 플렉서블 기판(20)으로부터 반사되어 반사판(200)으로 입사되고 반사판(200)으로부터 재반사된다. 이때, 반사판(200)이 레이저 발생기(100)와 동시에 이동하게 되면, 플렉서블 기판(20)으로부터 반사되어 반사판(200)으로 입사되는 레이저 빔의 위치는 동일하게 유지되고, 레이저 발생기(100)만 직선 이동하고 반사판(200)이 고정되면, 플렉서블 기판(20)으로부터 반사되어 반사판(200)으로 입사되는 레이저 빔의 위치는 반사판(200) 영역 내에서 상하 방향으로 이동하게 된다.
카메라(300)는 이와 같이 반사판(200)에서 재반사된 레이저 빔(LB)을 기준 시간마다 순차적으로 촬영하도록 별도의 제어부(400)에 의해 동작 제어될 수 있다. 영상 분석부(500)는 카메라(300)에 의해 순차적으로 촬영된 촬영 영상을 인가받고, 촬영 영상에 나타난 레이저 빔 이미지(PI)의 형태 변화를 분석할 수 있다. 이때, 영상 분석부(500)는 순차적으로 촬영한 촬영 영상마다 레이저 빔 이미지(PI)의 라인 빔 형태에 대응하여 라인 빔을 포함하는 직사각형 형태의 슬릿 분석 영역(SA)을 추출하고, 슬릿 분석 영역(SA) 내에서 레이저 빔 이미지(PI)에 끊김 부분이 있는지 여부를 분석한다.
좀더 구체적으로, 영상 분석부(500)는 슬릿 분석 영역(SA) 내에서 레이저 빔 이미지(PI)에 끊김 부분이 발견된 경우, 레이저 빔 이미지(PI)의 끊김 부분이 촬영 영상의 순서에 따라 연속적으로 증감하는지 또는 불연속적인지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 플렉서블 기판(20)의 상면에 이물질이 존재하거나 또는 하면에 이물질이 존재하는 것으로 판단할 수 있다.
예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이 임의의 시점(S1)에 촬영한 촬영 화면에서 추출한 슬릿 분석 영역(SA)에 레이저 빔 이미지(PI)의 끊김 부분이 발견된 경우, 촬영 영상의 순서에 따라 S2,S3,S4,S5 시점의 촬영 영상에서 추출한 슬릿 분석 영역(SA)에서 레이저 빔 이미지(PI)의 끊김 부분에 대한 변화 상태를 파악한다.
S1 시점에서 촬영한 촬영 영상의 슬릿 분석 영역(SA)에는 끊김 부분이 d1 길이 만큼 발견되고, 이후 S2 시점에서 촬영한 촬영 영상의 슬릿 분석 영역(SA)에는 d1 보다 길이가 긴 d2 길이의 끊김 부분이 발견되며, 이후, S3 시점에서는 끊김 부분이 발견되지 않을 수 있고, 이후 S4 시점에서는 d2와 동일 또는 유사한 d4 길이의 끊김 부분이 발견되고, 이후 S5 지점에서는 d1과 동일 또는 유사한 d5 길이의 끊김 부분이 발견되면, 이 경우, 레이저 빔 이미지(PI)의 끊김 부분이 촬영 영상의 순서에 따라 연속적으로 증가하거나 감소하는 것이므로, 이는 플렉서블 기판(20)의 국부적인 휨 변형에 따른 것이며, 이에 따라 플렉서블 기판(20)의 하면에 이물질이 존재하는 것으로 판단할 수 있다.
반면, S7 시점에 촬영한 촬영 영상의 슬릿 분석 영역(SA)에서와 같이 S7 시점의 촬영 영상에서만 끊김 부분(d7)이 발견될 뿐, 인접한 시점(S6,S8)에서는 끊김 부분이 발견되지 않는 경우, 이는 플렉서블 기판(20)의 휨 변형에 의한 것이 아니라고 판단할 수 있으며, 단순히 플렉서블 기판(20)의 상면에 이물질이 존재하여 레이저 빔(LB)이 이물질에 의해 반사되지 못하여 끊김 부분이 발견된 것으로 판단할 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 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 스테이지
20: 플렉서블 기판
100: 레이저 발생기
200: 반사판
300: 카메라
400: 제어부
500: 영상 분석부
LB: 레이저 빔 PI: 레이저 빔 이미지
SA: 슬릿 분석 영역

Claims (9)

  1. 플렉서블 기판이 스테이지에 진공 압착된 상태에서 플렉서블 기판과 스테이지 표면 사이의 이물질에 의해 발생하는 플렉서블 기판 찍힘 변형을 검출하는 플렉서블 기판 찍힘 불량 검출 장치로서,
    상기 스테이지에 진공 압착된 상기 플렉서블 기판의 상면에 라인빔 형태의 레이저 빔을 조사하는 레이저 발생기;
    상기 플렉서블 기판으로부터 반사되는 레이저 빔을 재반사하도록 배치되는 반사판;
    상기 반사판에서 재반사되는 레이저 빔을 촬영하는 카메라; 및
    상기 카메라의 촬영 영상을 인가받고, 상기 카메라의 촬영 영상에 나타난 레이저 빔 이미지의 형태를 분석하여 상기 플렉서블 기판의 찍힘 변형 여부를 판단하는 영상 분석부
    를 포함하고,
    상기 레이저 발생기는 상기 플렉서블 기판의 상면 영역을 횡단하는 형태의 레이저 빔을 조사하도록 형성되고,
    상기 레이저 발생기는 상기 레이저 빔을 상기 플렉서블 기판의 상면에 대해 경사진 방향으로 조사하고,
    상기 반사판은 상기 플렉서블 기판으로부터 반사되어 입사되는 레이저 빔에 대해 경사진 방향으로 배치되며,
    상기 레이저 빔이 상기 플렉서블 기판의 상면 전체 영역을 스캔할 수 있도록 상기 레이저 발생기와 상기 스테이지는 상기 레이저 빔의 플렉서블 기판 횡단 방향의 직각 방향으로 직선 상대 이동할 수 있도록 형성되며,
    상기 카메라는 상기 반사판에서 재반사된 레이저 빔을 기준 시간마다 순차적으로 촬영하도록 별도의 제어부에 의해 동작 제어되고,
    상기 영상 분석부는
    상기 카메라에 의해 순차적으로 촬영된 촬영 영상을 인가받고, 인가받은 상기 촬영 영상 중 상기 레이저 빔의 라인 빔 형태에 대응하여 라인 빔을 포함하는 직사각형 형태의 슬릿 분석 영역을 추출하며, 상기 슬릿 분석 영역 내에서 레이저 빔 이미지에 끊김 부분이 있는지 여부를 분석하고,
    상기 슬릿 분석 영역 내에서 레이저 빔 이미지에 끊김 부분이 발견된 경우,
    상기 레이저 빔 이미지의 끊김 부분이 상기 촬영 영상의 순서에 따라 연속적으로 증감하는지 또는 불연속적인지 여부를 판단하고, 연속적으로 증감하면, 상기 플렉서블 기판의 하면에 이물질이 존재하는 것으로 판단하고, 불연속적이면, 상기 플렉서블 기판의 상면에 이물질이 존재하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 기판 찍힘 불량 검출 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스테이지에는 상기 플렉서블 기판의 외곽 영역에 광 흡수 부재가 배치되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 기판 찍힘 불량 검출 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사판은 상기 플렉서블 기판으로부터 확산 반사되는 레이저 빔을 전 구간에서 재반사시킬 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 기판 찍힘 불량 검출 장치.

  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
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