KR102656883B1 - Substrate stage and apparatus for inspecting display cells having the same - Google Patents
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Abstract
디스플레이 셀 검사 장치가 개시된다. 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 포함한다. 상기 기판 스테이지는, 상기 기판을 진공 흡착하기 위한 복수의 진공홀들이 형성된 진공 플레이트와, 상기 진공 플레이트의 적어도 가장자리 부위에 배치되며 상기 기판을 상기 진공 플레이트로부터 분리시키기 위한 적어도 하나의 기판 이젝터와, 상기 적어도 하나의 기판 이젝터가 상기 진공 플레이트의 하부면으로부터 하방으로 돌출되도록 상기 적어도 하나의 기판 이젝터를 수직 방향으로 이동시키는 이젝터 구동부를 포함한다.A display cell inspection device is disclosed. The apparatus includes an inspection chamber for performing an inspection process on a plurality of display cells formed on a substrate, a substrate stage disposed inside the inspection chamber and supporting the substrate so that the display cells face downward, and the substrate. It is disposed below the stage and includes a probe card configured to contact the display cells for inspection of the display cells. The substrate stage includes a vacuum plate having a plurality of vacuum holes for vacuum suction of the substrate, at least one substrate ejector disposed on at least an edge of the vacuum plate and separating the substrate from the vacuum plate, and and an ejector driving unit that moves the at least one substrate ejector in a vertical direction so that the at least one substrate ejector protrudes downward from the lower surface of the vacuum plate.
Description
본 발명의 실시예들은 기판 스테이지와 이를 포함하는 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 유기발광소자(OLED: Organic Light Emitting Device) 셀들과 같은 디스플레이 셀들이 형성된 기판을 지지하기 위한 기판 스테이지와, 이를 이용하여 상기 디스플레이 셀들을 전기적 및 광학적으로 검사하기 위한 장치에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to an apparatus for inspecting a substrate stage and display cells including the same. More specifically, it relates to a substrate stage for supporting a substrate on which display cells, such as organic light emitting device (OLED) cells, are formed, and a device for electrically and optically inspecting the display cells using this. .
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.OLED devices used as flat panel displays have the advantages of wide viewing angles, excellent contrast, and fast response speeds, so they are not only widely used in portable display devices, smart phones, and tablet PCs, but are also attracting attention as next-generation display devices through enlargement. I'm receiving it. In particular, the OLED device has the advantage of superior characteristics such as brightness, driving voltage, and response speed compared to inorganic light-emitting display devices, and is capable of producing multiple colors.
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.In the manufacturing process of the OLED device, a TFT (Thin Film Transistor) layer is formed on the substrate through various film formation processes and etching processes, and on the TFT layer, a lower electrode and an organic layer (e.g., hole transport layer, light emitting layer, electronic layer, etc.) are formed on the substrate. An organic light-emitting layer consisting of a transport layer) and an upper electrode may be formed. Subsequently, the OLED device can be completed by sealing the substrate on which the TFT layer and the organic light-emitting layer are formed using an encapsulation substrate.
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.In particular, a plurality of OLED cells can be formed on the substrate, and after the encapsulation process is completed, each OLED cell can be individualized through a cutting process to complete the OLED device.
상기 기판 상에 상기 OLED 셀들이 형성된 후 상기 OLED 셀들에 대한 전기적 및 광학적인 검사 공정이 수행될 수 있다. 예를 들면, 대한민국 등록특허공보 제10-1471752호에는 봉지 공정 이전 즉 셀 공정이 완료된 후 상기 기판 상에 형성된 복수의 OLED 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.After the OLED cells are formed on the substrate, electrical and optical inspection processes may be performed on the OLED cells. For example, Republic of Korea Patent Publication No. 10-1471752 discloses a device for inspecting display cells that can perform an inspection process on a plurality of OLED cells formed on the substrate before the encapsulation process, that is, after the cell process is completed. It is done. The inspection device can apply an electrical signal to the display cells using a probe card, and can perform electrical and optical inspection through application of the electrical signal.
특히, 상기 검사 장치는 상기 기판이 아래를 향하도록 상기 기판을 지지하기 위해 복수의 진공홀들을 갖는 기판 스테이지를 포함할 수 있으며, 상기 프로브 카드는 상기 기판 스테이지의 아래에 배치될 수 있다. 상기 검사 공정이 완료된 후 상기 기판은 기판 이송 로봇에 의해 언로드될 수 있다. 그러나, 상기 기판의 언로드를 위해 상기 진공홀들 내부의 진공압을 제거하는 경우에도 상기 기판과 상기 기판 스테이지 사이의 정전기에 의해 상기 기판의 언로드가 용이하게 수행되지 않을 수 있다. 상기 기판의 언로드를 용이하게 하기 위해 상기 진공홀들을 통해 공기를 분사할 수 있으나, 이 경우 정전기에 의해 상기 기판의 중앙 부위보다 가장자리 부위가 상대적으로 늦게 상기 기판 스테이지로부터 분리될 수 있으며, 이 경우 상기 기판 이송 로봇으로 상기 기판이 전달되는 과정에서 상기 기판이 손상되는 문제점이 있다.In particular, the inspection device may include a substrate stage having a plurality of vacuum holes to support the substrate so that the substrate faces downward, and the probe card may be disposed below the substrate stage. After the inspection process is completed, the substrate can be unloaded by a substrate transfer robot. However, even when the vacuum pressure inside the vacuum holes is removed to unload the substrate, unloading of the substrate may not be easily performed due to static electricity between the substrate and the substrate stage. In order to facilitate unloading of the substrate, air may be sprayed through the vacuum holes, but in this case, the edge portion of the substrate may be separated from the substrate stage relatively later than the center portion due to static electricity, and in this case, the edge portion of the substrate may be separated from the substrate stage relatively later than the center portion of the substrate. There is a problem in that the substrate is damaged during the process of transferring it to the substrate transfer robot.
본 발명의 실시예들은 기판의 언로드를 용이하게 할 수 있는 기판 스테이지 및 이를 포함하는 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The purpose of embodiments of the present invention is to provide a substrate stage that can facilitate unloading of a substrate and an apparatus for inspecting display cells including the same.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 기판 스테이지는, 기판이 아래를 향하도록 진공 흡착하여 지지하며 상기 기판의 진공 흡착을 위해 복수의 진공홀들이 형성된 진공 플레이트와, 상기 진공 플레이트의 적어도 가장자리 부위에 배치되며 상기 기판을 상기 진공 플레이트로부터 분리시키기 위한 적어도 하나의 기판 이젝터와, 상기 적어도 하나의 기판 이젝터가 상기 진공 플레이트의 하부면으로부터 하방으로 돌출되도록 상기 적어도 하나의 기판 이젝터를 수직 방향으로 이동시키는 이젝터 구동부를 포함할 수 있다.A substrate stage according to an aspect of the present invention for achieving the above object includes a vacuum plate that supports the substrate by vacuum adsorption facing downward and has a plurality of vacuum holes formed for vacuum adsorption of the substrate, and at least one of the vacuum plates. at least one substrate ejector disposed at an edge and configured to separate the substrate from the vacuum plate, and vertically aligning the at least one substrate ejector so that the at least one substrate ejector protrudes downward from a lower surface of the vacuum plate. It may include an ejector driving unit that moves.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 기판 스테이지는, 상기 진공 플레이트를 수직 방향으로 이동시키기 위한 수직 구동부를 더 포함할 수 있으며, 상기 수직 구동부는 상기 기판의 높이가 일정하게 유지되도록 상기 기판 이젝터가 상기 이젝터 구동부에 의해 상기 진공 플레이트로부터 하방으로 돌출된 거리만큼 상기 진공 플레이트를 상승시킬 수 있다.According to some embodiments of the present invention, the substrate stage may further include a vertical driver for moving the vacuum plate in a vertical direction, and the vertical driver may be a substrate ejector such that the height of the substrate is maintained constant. The vacuum plate may be raised by a distance protruding downward from the vacuum plate by the ejector driving unit.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 기판 이젝터는 상기 진공 플레이트의 하부면 가장자리 부위를 따라 배치되는 링 형태를 가질 수 있다.According to some embodiments of the present invention, the substrate ejector may have a ring shape disposed along an edge of the lower surface of the vacuum plate.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 이젝터 구동부는 상기 기판 이젝터와 연결되는 복수의 공압 실린더들을 포함할 수 있다.According to some embodiments of the present invention, the ejector driving unit may include a plurality of pneumatic cylinders connected to the substrate ejector.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 기판 스테이지는, 상기 진공 플레이트의 하부면 가장자리 부위들에 배치되는 복수의 기판 이젝터들을 포함할 수 있다.According to some embodiments of the present invention, the substrate stage may include a plurality of substrate ejectors disposed at edge portions of the lower surface of the vacuum plate.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 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 포함할 수 있다. 이때, 상기 기판 스테이지는, 상기 기판을 진공 흡착하기 위한 복수의 진공홀들이 형성된 진공 플레이트와, 상기 진공 플레이트의 적어도 가장자리 부위에 배치되며 상기 기판을 상기 진공 플레이트로부터 분리시키기 위한 적어도 하나의 기판 이젝터와, 상기 적어도 하나의 기판 이젝터가 상기 진공 플레이트의 하부면으로부터 하방으로 돌출되도록 상기 적어도 하나의 기판 이젝터를 수직 방향으로 이동시키는 이젝터 구동부를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, an apparatus for inspecting display cells includes an inspection chamber for performing an inspection process on a plurality of display cells formed on a substrate, and is disposed inside the inspection chamber, It may include a substrate stage that supports the substrate so that the display cells face downward, and a probe card disposed below the substrate stage and configured to contact the display cells to inspect the display cells. At this time, the substrate stage includes a vacuum plate with a plurality of vacuum holes for vacuum sucking the substrate, and at least one substrate ejector disposed at least at an edge of the vacuum plate and separating the substrate from the vacuum plate. , It may include an ejector driving unit that moves the at least one substrate ejector in a vertical direction so that the at least one substrate ejector protrudes downward from the lower surface of the vacuum plate.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 장치는, 상기 검사 챔버와 연결된 기판 이송 챔버와, 상기 기판 이송 챔버 내에 배치되며 상기 기판 스테이지 상으로 상기 기판을 로드하고 상기 디스플레이 셀들에 대한 검사가 수행된 후 상기 기판 스테이지로부터 상기 기판을 언로드하기 위한 기판 이송 로봇을 더 포함할 수 있다.According to some embodiments of the present invention, the device includes a substrate transfer chamber connected to the inspection chamber, the substrate being disposed within the substrate transfer chamber, and the substrate being loaded onto the substrate stage and inspection of the display cells is performed. It may further include a substrate transfer robot for unloading the substrate from the substrate stage.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 기판 스테이지는, 상기 진공 플레이트를 수직 방향으로 이동시키기 위한 수직 구동부를 더 포함할 수 있으며, 상기 수직 구동부는 상기 기판이 상기 기판 이송 로봇의 로봇암 상에 지지된 상태에서 상기 기판의 높이가 일정하게 유지되도록 상기 기판 이젝터가 상기 이젝터 구동부에 의해 상기 진공 플레이트로부터 하방으로 돌출된 거리만큼 상기 진공 플레이트를 상승시킬 수 있다.According to some embodiments of the present invention, the substrate stage may further include a vertical driving unit for moving the vacuum plate in a vertical direction, wherein the vertical driving unit moves the substrate on the robot arm of the substrate transfer robot. The substrate ejector may elevate the vacuum plate by a distance protruding downward from the vacuum plate by the ejector driving unit so that the height of the substrate is maintained constant in the supported state.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 기판 스테이지는, 상기 진공 플레이트의 하부면 가장자리 부위를 따라 배치되는 링 형태를 갖는 하나의 기판 이젝터 또는 상기 진공 플레이트의 하부면 가장자리 부위들에 각각 배치되는 복수의 기판 이젝터들을 포함할 수 있다.According to some embodiments of the present invention, the substrate stage may include one substrate ejector having a ring shape disposed along an edge of the lower surface of the vacuum plate or a plurality of substrate ejectors each disposed at edges of the lower surface of the vacuum plate. It may include substrate ejectors.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 이젝터 구동부는 상기 하나의 기판 이젝터 또는 상기 복수의 기판 이젝터들 각각에 연결되는 복수의 공압 실린더들을 포함할 수 있다.According to some embodiments of the present invention, the ejector driving unit may include a plurality of pneumatic cylinders connected to each of the one substrate ejector or the plurality of substrate ejectors.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 기판 스테이지는 상기 진공 플레이트의 하부면으로부터 상기 기판을 분리시키기 위한 기판 이젝터와, 상기 기판 이젝터가 상기 진공 플레이트의 하부면으로부터 하방으로 돌출되도록 상기 기판 이젝터를 수직 방향으로 이동시키는 이젝터 구동부를 포함할 수 있다. 상기 기판 이젝터는 상기 기판을 하방으로 밀어줌으로써 상기 기판을 상기 진공 플레이트로부터 물리적인 방법으로 분리시킬 수 있으며, 이에 따라 상기 기판의 언로드가 안정적으로 수행될 수 있다.According to the embodiments of the present invention as described above, the substrate stage includes a substrate ejector for separating the substrate from the lower surface of the vacuum plate, and the substrate ejector protrudes downward from the lower surface of the vacuum plate. It may include an ejector driving unit that moves the substrate ejector in the vertical direction. The substrate ejector can physically separate the substrate from the vacuum plate by pushing the substrate downward, and thus the unloading of the substrate can be performed stably.
특히, 상기 기판 이젝터가 하방으로 이동되는 동안 상기 진공 플레이트가 상기 수직 구동부에 의해 동시에 상승됨으로써 상기 기판의 높이가 실질적으로 동일하게 유지될 수 있으므로 상기 기판의 언로드 과정에서 상기 기판의 손상이 방지될 수 있다.In particular, while the substrate ejector moves downward, the vacuum plate is simultaneously raised by the vertical driving unit, so that the height of the substrate can be maintained substantially the same, and damage to the substrate during the unloading process can be prevented. there is.
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 4에 도시된 기판 스테이지를 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.
도 6은 도 4에 도시된 기판 스테이지를 설명하기 위한 개략적인 저면도이다.
도 7은 도 4에 도시된 기판 스테이지의 동작을 설명하기 위한 개략도이다.
도 8은 도 3에 도시된 기판 스테이지의 다른 예를 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.
도 9는 도 8에 도시된 기판 스테이지를 설명하기 위한 개략적인 저면도이다.1 is a schematic configuration diagram to explain OLED cells formed on a substrate.
Figure 2 is a schematic configuration diagram illustrating an in-line process facility to which a device for inspecting display cells according to an embodiment of the present invention is connected.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram illustrating an apparatus for inspecting display cells shown in FIG. 2.
FIG. 4 is a schematic plan view for explaining the substrate stage shown in FIG. 3.
FIG. 5 is a schematic side view for explaining the substrate stage shown in FIG. 4.
FIG. 6 is a schematic bottom view for explaining the substrate stage shown in FIG. 4.
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining the operation of the substrate stage shown in FIG. 4.
FIG. 8 is a schematic side view for explaining another example of the substrate stage shown in FIG. 3.
FIG. 9 is a schematic bottom view for explaining the substrate stage shown in FIG. 8.
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.Hereinafter, the present invention is described in more detail with reference to the accompanying drawings showing embodiments of the present invention. However, the present invention does not have to be configured as limited to the embodiments described below and may be embodied in various other forms. The following examples are not provided to fully complete the present invention, but rather are provided to fully convey the scope of the present invention to those skilled in the art.
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.When an element is described as being disposed or connected to another element or layer, the element may be disposed or connected directly to the other element, and other elements or layers may be interposed between them. It may be possible. Alternatively, if one element is described as being directly placed or connected to another element, there cannot be another element between them. The terms first, second, third, etc. may be used to describe various items such as various elements, compositions, regions, layers and/or parts, but the items are not limited by these terms. won't
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.The terminology used below is for the purpose of describing specific embodiments only and is not intended to limit the invention. Additionally, unless otherwise limited, all terms, including technical and scientific terms, have the same meaning that can be understood by a person skilled in the art. The above terms, as defined in common dictionaries, will be construed to have meanings consistent with their meanings in the context of the relevant art and description of the invention, and unless explicitly defined, ideally or excessively by superficial intuition. It will not be interpreted.
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.Embodiments of the invention are described with reference to schematic illustrations of ideal embodiments of the invention. Accordingly, variations from the shapes of the illustrations, for example variations in manufacturing methods and/or tolerances, are fully to be expected. Accordingly, the embodiments of the present invention are not intended to be described as limited to the specific shapes of the regions illustrated as diagrams, but rather include deviations in the shapes, and the regions illustrated in the drawings are entirely schematic and represent their shapes. is not intended to describe the exact shape of the region, nor is it intended to limit the scope of the present invention.
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.FIG. 1 is a schematic configuration diagram for explaining OLED cells formed on a substrate, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram for explaining an in-line process facility to which a device for inspecting display cells according to an embodiment of the present invention is connected. It's a degree. FIG. 3 is a schematic configuration diagram illustrating an apparatus for inspecting display cells shown in FIG. 2.
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.1 to 3, an
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.Specifically, the
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.In particular, as shown in FIG. 2, the
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.The
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.Meanwhile, the cell process is a process of forming a plurality of
상기 봉지 공정은 상기 OLED 셀들(20)이 형성된 기판(10)과 봉지기판을 합착함으로써 상기 OLED 셀들(20)을 봉지하는 공정으로 상기 OLED 셀들(20)에 대한 전기적 및 광학적 검사 공정이 수행된 이후에 수행될 수 있다.The encapsulation process is a process of encapsulating the
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.The
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.According to one embodiment of the present invention, the
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.As an example, the
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 로봇(204)은 상기 기판(10)을 상기 검사 챔버(102) 내부로 이송할 수 있다.In particular, a
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. 예를 들면, 상기 기판 이송 로봇(204)은 상기 기판(10)을 지지하기 위한 로봇암(206)을 구비할 수 있으며, 상기 로봇암(206) 상에는 상기 기판(10)의 가장자리 부위들을 지지하기 위한 서포트 핀들(208)이 구비될 수 있다.Meanwhile, the
도 4는 도 3에 도시된 기판 스테이지를 설명하기 위한 개략적인 평면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 기판 스테이지를 설명하기 위한 개략적인 측면도이며, 도 6은 도 4에 도시된 기판 스테이지를 설명하기 위한 개략적인 저면도이고, 도 7은 도 4에 도시된 기판 스테이지의 동작을 설명하기 위한 개략도이다.FIG. 4 is a schematic plan view for explaining the substrate stage shown in FIG. 3, FIG. 5 is a schematic side view for explaining the substrate stage shown in FIG. 4, and FIG. 6 is a schematic plan view for explaining the substrate stage shown in FIG. 4. This is a schematic bottom view for explaining the above, and FIG. 7 is a schematic diagram for explaining the operation of the substrate stage shown in FIG. 4.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 상기 기판 스테이지(300)는 상기 기판(10)의 이면을 흡착할 수 있도록 복수의 진공홀들(304; 도 6 참조)이 구비된 진공 플레이트(302)와 상기 진공 플레이트(302)를 이동 및 회전시키기 위한 스테이지 구동부(310)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 4 to 7, the
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(미도시)과 연결될 수 있다. 도시되지는 않았으나, 상기 진공 시스템은 진공 펌프, 압력 제어 밸브 등을 포함할 수 있으며, 그 동작은 상기 제어부(미도시)에 의해 제어될 수 있다.The
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.The
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.The
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.The
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.The
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.Additionally, as an example, the
한편, 도시되지는 않았으나, 상기 진공 플레이트(302)의 가장자리 부위들에는 상기 기판(10)의 가장자리 부위들을 파지하기 위한 복수의 클램프들(미도시)이 배치될 수 있다. 상기 클램프들은 상기 진공 시스템의 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.Meanwhile, although not shown, a plurality of clamps (not shown) for gripping the edge portions of the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 진공 플레이트(302)의 가장자리 부위에는 상기 기판(10)을 상기 진공 플레이트(302)로부터 분리시키기 위한 기판 이젝터(330)가 배치될 수 있다. 상기 기판 이젝터(330)는 상기 진공 플레이트(302)의 하부면 가장자리 부위를 따라 배치되는 사각 링 형태를 가질 수 있으며, 상기 진공 플레이트(302) 상에는 상기 기판 이젝터(330)를 수직 방향으로 이동시키기 위한 이젝터 구동부(332)가 배치될 수 있다. 상기 이젝터 구동부(332)는 상기 기판(10)을 상기 진공 플레이트(302)로부터 분리시키기 위하여 상기 기판 이젝터(330)가 상기 진공 플레이트(302)의 하부면으로부터 하방으로 돌출되도록 상기 기판 이젝터(330)를 이동시킬 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a
상기 이젝터 구동부(332)는 상기 기판 이젝터(330)와 연결되는 복수의 공압 실린더들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 진공 플레이트(302) 상에는 4개의 공압 실린더들이 배치될 수 있으며, 상기 공압 실린더들의 실린더 로드는 상기 진공 플레이트(302)를 관통하여 상기 기판 이젝터(330)와 연결될 수 있다. 그러나, 상기 이젝터 구동부(332)의 세부 구성은 다양하게 변경 가능하므로 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않을 것이다. 예를 들면, 상기 이젝터 구동부(332)는 모터와 볼 스크루 및 볼 너트 등을 이용하여 구성될 수도 있다.The
상기 기판(10)에 대한 검사 공정이 완료된 후 상기 기판 이송 로봇(204)의 로봇암(306)이 상기 기판(10)의 언로드를 위하여 상기 기판(10)의 아래에 위치될 수 있으며, 상기 수직 구동부(316)는 상기 기판(10)이 상기 로봇암(206) 상에 위치되도록 상기 진공 플레이트(302)를 하강시킬 수 있다. 상기와 같이 기판(10)이 상기 로봇암(206) 상에 지지된 상태에서 상기 진공홀들(304) 내의 진공압이 제거될 수 있으며, 상기 이젝터 구동부(332)는 상기 기판(10)이 상기 진공 플레이트(302)로부터 분리되도록 상기 기판 이젝터(330)를 하방으로 이동시킬 수 있다.After the inspection process for the
특히, 상기 수직 구동부(316)는 상기 기판(10)의 높이가 일정하게 유지되도록 상기 기판 이젝터(330)가 상기 진공 플레이트(302)로부터 하방으로 돌출된 거리만큼 상기 진공 플레이트(302)를 상승시킬 수 있다. 이때, 상기 기판 이젝터(330)의 하강 속도와 상기 진공 플레이트(302)의 상승 속도는 동일한 것이 바람직하며, 아울러, 상기 기판 이젝터(330)의 하강과 상기 진공 플레이트(302)의 상승은 동시에 수행되는 것이 바람직하다. 결과적으로, 상기 기판 이젝터(330)의 하강과 상기 진공 플레이트(302)의 상승에 의해 상기 기판(10)이 상기 로봇암(206) 상으로 안정적으로 전달될 수 있다. 또한, 상기와 같은 기판(10)의 언로드 과정에서 상기 진공홀들(304)을 통해 상기 기판(10) 상으로 압축 공기가 분사될 수 있으며, 이에 의해 상기 기판(10)의 언로드가 더욱 용이하게 이루어질 수 있다.In particular, the
도 8은 도 3에 도시된 기판 스테이지의 다른 예를 설명하기 위한 개략적인 측면도이며, 도 9는 도 8에 도시된 기판 스테이지를 설명하기 위한 개략적인 저면도이다.FIG. 8 is a schematic side view for explaining another example of the substrate stage shown in FIG. 3, and FIG. 9 is a schematic bottom view for explaining the substrate stage shown in FIG. 8.
도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 진공 플레이트(302)의 가장자리 부위들에는 상기 기판(10)을 상기 진공 플레이트(302)로부터 분리시키기 위한 기판 이젝터들(340)이 각각 장착될 수 있다. 아울러, 상기 진공 플레이트(302) 상에는 상기 기판 이젝터들(340)을 수직 방향으로 이동시키기 위한 이젝터 구동부(342)가 배치될 수 있다. 상기 이젝터 구동부(342)는 상기 기판 이젝터들(340)과 각각 연결되는 공압 실린더들을 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 8 and 9 ,
도시된 바에 의하면, 상기 기판 이젝터들(340)은 상기 진공 플레이트(302)의 측면들에 인접하도록 배치되고 있으나, 상기와 다르게 상기 진공 플레이트(302)의 모서리 부위들에 배치될 수도 있다.As shown, the
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 있으며, 상기 프로브 카드(120)는 카드 스테이지(122) 상에 배치될 수 있다. 상기 프로브 카드(120)는 상기 OLED 셀들(20)과의 접촉을 위한 탐침들을 구비할 수 있으며, 상기 진공 플레이트(302)는 상기 프로브 카드(120)의 탐침들과 상기 OLED 셀들(20)이 접촉되도록 수직 방향으로 이동될 수 있다.Referring again to FIG. 3, a
상기 검사 장치(100)는 상기 프로브 카드(120)를 통하여 상기 OLED 셀들(20)에 검사 신호를 인가함으로써 상기 OLED 셀들(20)에 대한 전기적인 특성 검사를 수행하는 전기적 검사부(130)를 포함할 수 있다. 아울러, 상기 검사 장치(100)는 상기 검사 신호가 인가된 OLED 셀들(20)에 대한 광학적인 검사를 수행하기 위한 광학적 검사부(140)를 포함할 수 있다.The
상세히 도시되지는 않았으나, 상기 광학적 검사부(140)는 상기 OLED 셀들(20)의 화질, 밝기 등을 측정하기 위한 검사 카메라와, 색좌표, 색온도 등을 측정하기 위한 분광기와, 상기 기판(10) 상의 이물질, 얼룩 등을 검출하고 또한 상기 기판(10) 상에 형성된 박막 패턴들의 얼라인 상태 등을 검사하기 위한 형광 현미경을 포함할 수 있다.Although not shown in detail, the
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 기판 스테이지(300)는 상기 진공 플레이트(302)의 하부면으로부터 상기 기판(10)을 분리시키기 위한 기판 이젝터(330)와, 상기 기판 이젝터(330)가 상기 진공 플레이트(302)의 하부면으로부터 하방으로 돌출되도록 상기 기판 이젝터(330)를 수직 방향으로 이동시키는 이젝터 구동부(332)를 포함할 수 있다. 상기 기판 이젝터(330)는 상기 기판(10)을 하방으로 밀어줌으로써 상기 기판(10)을 상기 진공 플레이트(302)로부터 물리적인 방법으로 분리시킬 수 있으며, 이에 따라 상기 기판(10)의 언로드가 안정적으로 수행될 수 있다.According to the embodiments of the present invention as described above, the
특히, 상기 기판 이젝터(330)가 하방으로 이동되는 동안 상기 진공 플레이트(302)가 상기 수직 구동부(316)에 의해 동시에 상승됨으로써 상기 기판(10)의 높이가 실질적으로 동일하게 유지될 수 있으므로 상기 기판(10)의 언로드 과정에서 상기 기판의 손상이 방지될 수 있다.In particular, while the
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.Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, those skilled in the art may make various modifications and changes to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that you can do it.
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 120 : 프로브 카드
130 : 전기적 검사부 140 : 광학적 검사부
200 : 기판 이송 모듈 202 : 기판 이송 챔버
204 : 기판 이송 로봇 206 : 로봇암
208 : 서포트 핀 300 : 기판 스테이지
302 : 진공 플레이트 304 : 진공홀
310 : 스테이지 구동부 316 : 수직 구동부
330 : 기판 이젝터 332 : 이젝터 구동부10: Substrate 20: OLED cell
22: Inspection pad 30: Cell process equipment
40: Encapsulation process equipment 50: In-line substrate transfer device
52: In-line substrate transfer robot 100: Inspection device
102: Inspection chamber 120: Probe card
130: Electrical inspection unit 140: Optical inspection unit
200: substrate transfer module 202: substrate transfer chamber
204: substrate transfer robot 206: robot arm
208: support pin 300: substrate stage
302: vacuum plate 304: vacuum hole
310: Stage driving unit 316: Vertical driving unit
330: substrate ejector 332: ejector driving unit
Claims (11)
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 카드;
상기 검사 챔버와 연결된 기판 이송 챔버; 및
상기 기판 이송 챔버 내에 배치되며 상기 기판 스테이지 상으로 상기 기판을 로드하고 상기 디스플레이 셀들에 대한 검사가 수행된 후 상기 기판 스테이지로부터 상기 기판을 언로드하기 위한 기판 이송 로봇을 포함하되,
상기 기판 스테이지는, 상기 기판을 진공 흡착하기 위한 복수의 진공홀들이 형성된 진공 플레이트와, 상기 진공 플레이트의 적어도 가장자리 부위에 배치되며 상기 기판을 상기 진공 플레이트로부터 분리시키기 위한 적어도 하나의 기판 이젝터와, 상기 적어도 하나의 기판 이젝터가 상기 진공 플레이트의 하부면으로부터 하방으로 돌출되도록 상기 적어도 하나의 기판 이젝터를 수직 방향으로 이동시키는 이젝터 구동부와, 상기 진공 플레이트를 수직 방향으로 이동시키기 위한 수직 구동부를 포함하고,
상기 기판을 언로드하는 경우, 상기 수직 구동부는 상기 기판이 상기 기판 이송 로봇의 로봇암 상에 위치되도록 상기 진공 플레이트를 하강시키고, 상기 기판이 상기 기판 이송 로봇의 로봇암 상에 지지된 상태에서 상기 기판의 높이가 일정하게 유지되도록 상기 기판 이젝터가 상기 이젝터 구동부에 의해 상기 진공 플레이트로부터 하방으로 돌출되는 거리만큼 상기 진공 플레이트를 상승시키는 것을 특징으로 하는 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치.an inspection chamber for performing an inspection process on a plurality of display cells formed on a substrate;
a substrate stage disposed inside the inspection chamber and supporting the substrate so that the display cells face downward;
a probe card disposed below the substrate stage and configured to contact the display cells to inspect the display cells;
a substrate transfer chamber connected to the inspection chamber; and
A substrate transfer robot disposed within the substrate transfer chamber for loading the substrate onto the substrate stage and unloading the substrate from the substrate stage after inspection of the display cells is performed,
The substrate stage includes a vacuum plate having a plurality of vacuum holes for vacuum suction of the substrate, at least one substrate ejector disposed on at least an edge of the vacuum plate and separating the substrate from the vacuum plate, and An ejector driving unit that moves the at least one substrate ejector in a vertical direction so that the at least one substrate ejector protrudes downward from the lower surface of the vacuum plate, and a vertical driving unit that moves the vacuum plate in the vertical direction,
When unloading the substrate, the vertical driving unit lowers the vacuum plate so that the substrate is positioned on the robot arm of the substrate transfer robot, and the substrate is supported on the robot arm of the substrate transfer robot. An apparatus for inspecting display cells, wherein the substrate ejector elevates the vacuum plate by a distance at which the substrate ejector protrudes downward from the vacuum plate by the ejector driving unit so that the height of is maintained constant.
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KR1020180131753A KR102656883B1 (en) | 2018-10-31 | 2018-10-31 | Substrate stage and apparatus for inspecting display cells having the same |
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