KR20060000231A - 액정표시장치용 스페이서의 높이 측정 장치 및 그 측정 방법 - Google Patents

액정표시장치용 스페이서의 높이 측정 장치 및 그 측정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 액정표시장치용 스페이서 높이 측정 장치는, 양 측면으로 제1 측부와 제2 측부가 구비되며, 상부 면으로 빛들을 발광하는 다수의 발광부들이 부착된 프레임; 상기 프레임 상에 부착되며, 스페이서가 형성된 기판이 안착되며, 상기 다수의 발광부들로부터 발광된 빛들이 관통되는 다수의 홀들이 형성된 척; 및 상기 제1 및 제2 측부 사이에 구비되며, 상기 다수의 발광부들로부터 발광된 빛들을 수광하는 다수의 수광부들과 상기 스페이서의 높이를 측정하기 위한 다수의 카메라들을 갖는 제1 및 제2 가동부들을 포함한다.
액정표시장치, 스페이서, 높이 측정, 수광부, 발광부

Description

액정표시장치용 스페이서의 높이 측정 장치 및 그 측정 방법{Apparatus for measuring the height of a spacer in liquid crystal display device and method thereof}
도 1은 종래의 액정표시장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 종래의 액정표시장치용 스페이서의 높이 측정 장치를 개략적으로 도시한 단면도.
도 3은 도 2의 가동부와 카메라의 배치를 도시한 평면도.
도 4는 이미지 키들이 형성된 기판을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액정표시장치용 스페이서의 높이 측정 장치를 개략적으로 도시한 단면도.
도 6은 도 5의 액정표시장치용 스페이서의 높이 측정 장치의 평면도.
도 7은도 5의 척을 도시한 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
23a, 23b, 23c, 23d : 카메라 24a, 25b, 25c, 25d : 수광부
25a, 25b : 가동부 26 : 척
27a, 27b, 27c, 27d : 홀 29a, 29b: 발광부
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 액정표시장치에 구비된 스페이서의 높이를 측정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치(liquid crystal display device)는 전계를 이용하여 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상이 표시된다.
도 1은 종래의 액정표시장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1에서, 종래의 액정표시장치는 제1 및 제2 기판(1, 2)과, 이들 기판(1, 2) 사이에 삽입된 액정(3)으로 이루어진다. 제1 기판(1)은 TFT 기판이라 부르고, 제2 기판(2)은 컬러 필터 기판이라 부른다. 제1 기판(1)에는 화소영역을 정의하는 게이트라인 및 데이터라인과, 상기 게이트라인 및 데이터라인에 연결되어 스위칭 소자의 기능을 갖는 박막트랜지스터(미도시)와, 상기 박막트랜지스터에 연결된 화소전극(미도시)을 구비한다. 상기 제2 기판(2)에는 색을 표현하는 RGB 컬러패턴들로 이루어진 컬러필터층(미도시)과, 각 컬러패턴들을 이격시키는 블랙매트릭스층(미도시)과, 상기 컬러필터층 상에 형성된 공통전극(미도시)을 구비한다. 이때, 상기 제1 기판(1) 상에는 외부로부터의 신호를 인가받는 패드들이 형성될 수 있다. 이에 따라, 통상적으로 상기 제1 기판(1)이 상기 제2 기판(2) 보다 큰 면적을 갖는다. 이와 같이 마련된 제1 기판(1)과 제2 기판(2)을 합착할 때, 외부로부터의 이물질로부터 액정을 보호하기 위한 주변 시일(seal)(4)이 외곽 테두리를 따라 형성된 다. 상기 주변 시일(4)은 상기 제1 기판(1) 또는 제2 기판(2) 중 어느 한쪽의 기판에 형성될 수 있다. 이때, 상기 제1 기판(1) 또는 제2 기판(2) 중 어느 한쪽의 기판에는 상기 제1 기판(1)과 상기 제2 기판(2) 사이의 갭을 일정하게 유지하기 위한 스페이서(5)가 구비된다.
종래의 액정표시장치의 제조방법을 종합적으로 설명하면, 앞서 설명한 박막 트랜지스터 등이 구비된 제1 기판(1)을 만들고, 컬러필터층 등을 형성하여 제2 기판(2)을 만든다. 주변 시일(4)과 스페이서(5)가 형성된 제1 기판(1) 또는 제2 기판(2) 상에 액정(3)을 적하시킨다. 액정(3)이 적하된 기판, 즉 제1 기판(1)과 상대 기판, 즉 제2 기판(2)을 가압하여 부착한다. 그리고, 제1 기판(1)과 제2 기판(2)의 가압을 해제하여 제1 기판(1)과 제2 기판(2)을 대기에 개방한다. 이때, 주변 시일(4)은 자외선 조사에 의해 경화될 수 있다. 이상에서 설명에서 액정을 주입하는 방식을 적하 주입법이라 부른다. 이와 같은 적하 주입법은 제조 공정을 단축시키고 제조 비용을 절감시키는 효과가 있어 현재 널리 사용되고 있다.
한편, 적하 주입법에서 주입될 액정(3)의 양은 스페이서(5)의 높이에 민감하다. 즉, 스페이서(5)의 높이에 따라 최적의 액정량이 적하되어야만 불량이 발생되지 않게 된다. 따라서, 통상 액정을 주입하기 전에 스페이서가 형성된 기판을 대상으로 스페이서의 높이가 측정되게 된다.
도 2는 종래의 액정표시장치용 스페이서의 높이 측정 장치를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 3은 도 2의 가동부와 카메라의 배치를 도시한 평면도이다.
도 2 및 도 3에서, 종래의 스페이서의 높이 측정 장치는 프레임(6)과, 상기 프레임(6)의 양 측면에 형성된 제1 및 제2 측부들(7a, 7b)과, 상기 프레임(6) 상에 장착되고 스페이서(미도시)와 이미지 키들(13)이 형성된 기판(12)이 로딩되는 척(chuck)(11)과, 상기 제1 및 제2 측부들(7a, 7b) 상에 구비되고 제1 방향으로 이동되는 제1 및 제2 가동부들(8a, 8b)과, 상기 제1 및 제2 가동부들(8a, 8b)에 각각 내설되고 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 이동되는 다수의 카메라들(9a, 9b, 9c, 9d)로 이루어진다.
상기 프레임(6)의 양 측면에는 상기 제1 및 제2 가동부들(8a, 8b)을 지지하기 위한 제1 및 제2 측부(7a, 7b)가 형성된다. 이때, 상기 제1 및 제2 측부(7a, 7b)는 상기 프레임(6)과 일체로 형성될 수 있다.
상기 척(11)의 상면에는 상기 기판(12)이 보다 안정적으로 로딩되도록 하기 위해 상기 기판(12)과 동일한 면적을 갖는 내부로 움푹 들어간 홈(미도시)이 형성되어 있다. 따라서, 상기 기판(12)은 상기 홈에 안착되어 보다 안정적으로 고정될 수 있다.
상기 제1 및 제2 가동부들(8a, 8b)은 상기 제1 및 제2 측부들(7a, 7b)에 의해 지지되며, 상기 제1 및 제2 가동부들(8a, 8b)의 길이 방향, 즉 제1 방향으로 이동된다.
상기 제1 및 제2 가동부들(8a, 8b)에는 상기 제1 및 제2 가동부들(8a, 8b)에 수직인 방향, 즉 제2 방향으로 이동되는 다수의 카메라들(9a, 9b, 9c, 9d)이 내설된다. 이때, 상기 다수의 카메라들(9a, 9b, 9c, 9d)은 기본적으로 상기 기판(12)으로부터 스페이서에 대한 이미지 영상을 획득하여 이와 같이 획득된 영상을 바탕으 로 스페이서의 높이를 측정한다. 이때, 상기 다수의 카메라들(9a, 9b, 9c, 9d)은 상기 제2 방향을 따라 이동하면서 상기 스페이서의 높이를 측정하게 된다.
한편, 상기 다수의 카메라들(9a, 9b, 9c, 9d) 중 최외곽에 구비된 카메라들(9a, 9d)은 상기 기판(12) 상에 형성된 이미지 키들(13)을 바탕으로 얼라인하기 위해 사용된다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 기판(12) 상의 네 모퉁이에는 상기 다수의 카메라들(9a, 9b, 9c, 9d)에 의해 인식될 수 있는 이미지 키들(13)이 형성되어 있다. 따라서, 상기 다수의 카메라들(9a, 9b, 9c, 9d)은 상기 기판(12) 상에 형성된 이미지 키들(13)로부터 이미지 영상들이 획득되도록 이동되게 된다. 이때, 상기 제1 및 제2 가동부들(8a, 8b)도 함께 이동된다. 즉, 상기 다수의 카메라들(9a, 9b, 9c, 9d)에 의해 이미지 키들(13)에 대한 이미지 영상들이 획득될 때까지, 상기 다수의 카메라들(9a, 9b, 9c, 9d)이 가로 방향으로 이동되는 한편, 상기 제1 및 제2 가동부들(8a, 8b)은 세로 방향으로 이동되게 된다. 또한, 상기 척(11)도 회전운동으로 이동되게 된다. 이에 따라, 상기 다수의 카메라들에 의해 이미지 키들(13)에 대한 이미지 영상이 획득될 때까지 척, 제1 및 제2 가동부들(8a, 8b) 및 다수의 카메라들(9a, 9b, 9c, 9d)이 함께 움직이게 된다. 이에 따라, 척(11), 제1 및 제2 가동부들(8a, 8b) 및 다수의 카메라들(9a, 9b, 9c, 9d)에 대한 얼라인이 수행되게 된다.
상기와 같이 구성된 종래의 스페이서 높이 측정 장치의 동작을 살펴보면, 먼저 스페이서와 이미지 키들(13)이 형성된 기판(12)이 척(11)에 로딩(loading)된다. 통상적으로, 기판(12)은 로봇 자동화 공정에 의해 로딩될 수 있다. 이때, 척(11)에 로딩된 기판(12)은 사방에서 밀어주는 별도의 장치에 의해 얼라인된다.
기판(12)이 얼라인 된 후, 상기 기판(12) 상에 형성된 이미지 키들(13)을 이용하여 다수의 카메라들(9a, 9b, 9c, 9d), 제1 및 제2 가동부들(8a, 8b) 및 척(11)이 얼라인된다. 이에 따라, 상기 다수의 카메라들(9a, 9b, 9c, 9d)에 의해 기판(12) 상에 형성된 스페이서의 높이를 측정한다. 즉, 정렬된 카메라들(9a, 9b, 9c, 9d)이 상기 제2 방향을 따라 이동하면서 기판(12)의 표면에 대한 영상을 획득한다. 이때, 획득된 영상은 디지털 처리되어 스페이서의 높이에 대한 판단이 수행된다. 상기 카메라들(9a, 9b, 9c, 9d)과 기판(12) 사이에는 스페이서의 존재 여부에 따라 거리가 달라지게 된다. 즉, 상기 스페이서가 존재하는 부분에서는 카메라들(9a, 9b, 9c, 9d)과의 거리가 작아지고, 상기 스페이서가 존재하지 않는 부분에서는 카메라들(9a, 9b, 9c, 9d)과의 거리가 커지게 된다. 이러한 상이한 거리 차이는 획득된 영상에서 명암의 차이로 나타나게 된다. 즉, 스페이서가 존재하는 부분에서는 어두운 영상이 나타나고, 스페이서가 존재하지 않는 부분에서는 밝은 영상이 나타나게 된다. 이러한 명암 차이를 거리 단위로 환산하게 되면, 스페이서의 높이가 측정될 수 있다. 이상의 설명은 한 예에 불과하고, 획득된 영상으로부터 스페이서의 높이를 측정하는 방법은 여러 가지가 존재할 수 있다.
하지만, 상술한 바와 같이 기판(12)이 로딩된 다음, 다수의 카메라들(9a, 9b, 9c, 9d), 제1 및 제2 가동부들(8a, 8b) 및 척(11)이 얼라인되는 과정이 수행됨에 따라 제조 공정시간이 길어지는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해서는 미리 다수의 카메라들(9a, 9b, 9c, 9d), 제1 및 제2 가동부들(8a, 8b) 및 척(11)이 얼라 인된 후, 기판(12)이 로딩되자마자 스페이서의 높이를 측정하는 과정에 의해 제조 공정시간이 크게 단축될 수 있다. 하지만, 종래의 스페이서 높이 측정장치는 기판(12)이 로딩되어야만, 기판(12) 상에 형성된 이미지 키들(13)을 이용하여 다수의 카메라들(9a, 9b, 9c, 9d), 제1 및 제2 가동부들(8a, 8b) 및 척(11)이 얼라인될 수 있다. 따라서, 상당히 비 효율적이고 제조 공정 시간이 길어지게 된다. 또한, 공장 등에 상기 스페이서 높이 측정 장치를 셋업하는 경우, 통상적으로 스페이서 및 이미지 키들이 형성된 기판이 마련되지 않으므로 얼라인 과정을 수행할 수가 없다. 물론, 일부러 셋업을 위해 스페이서 및 이미지 키들이 형성된 별도의 기판을 마련하여 셋업 과정에 사용할 수 있다. 하지만, 이러한 경우, 요즘 같이 기판이 대형화되는 추세에서 셋업 과정을 위해 고가의 기판을 마련하는 것은 비효율적이고, 비용이 많이 들게 된다.
본 발명은 기판이 존재하지 않아도 얼라인이 가능한 액정표시장치용 스페이서의 높이 측정 장치 및 그 측정 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 액정표시장치용 스페이서 높이 측정 장치는, 양 측면으로 제1 측부와 제2 측부가 구비되며, 상부 면으로 빛들을 발광하는 다수의 발광부들이 부착된 프레임; 상기 프레임 상에 부착되며, 스페이서가 형성된 기판이 안착되며, 상기 다수의 발광부들로부터 발광된 빛들이 관통되는 다수의 홀들이 형성된 척; 및 상기 제1 및 제2 측부 사이에 구비되며, 상기 다수의 발광부들로부터 발광된 빛들을 수광하는 다수의 수광부들과 상기 스페이서의 높이를 측정하기 위한 다수의 카메라들을 갖는 제1 및 제2 가동부들을 포함한다.
상기 발광부는 발광 다이오드(LED)로 이루어질 수 있다.
상기 홀들은 상기 안착된 기판의 외곽에 형성되는 것이 바람직하다.
상기 척은 회전운동으로 이동될 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 가동부들은 상기 제1 및 제2 측부 사이에 서로 평행하게 구비되며, 상기 제1 및 제2 가동부들의 길이의 수직 방향으로 이동될 수 있다. 아울러, 상기 수광부들 및 카메라들은 상기 제1 및 제2 가동부의 길이 방향으로 이동될 수 있다. 이와 같이, 상기 홀들, 제1 및 제2 가동부들, 수광부들 및 카메라들이 이동됨으로써, 상기 발광부들로부터 발광된 빛들이 상기 홀들을 관통하여 상기 수광부들에 의해 수광될 수 있다. 따라서, 상기 발광부들과 상기 수광부들 사이에 빛을 발광하고 이를 수광하도록 함으로써, 얼라인이 수행될 수 있다.
상기 수광부는 포토 다이오드, 포토 트랜지스터 또는 Cds 셀 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따르면, 액정표시장치용 스페이서의 높이 측정 방법은, 척에 형성된 홀들을 통해 프레임에 부착된 발광부들로부터 발광된 빛들을 제1 및 제2 가동부들에 구비된 수광부들이 수광하도록 하기 위해 상기 척이 회전운동으로 이동되고 상기 수광부들, 카메라들 및 제1 및 제2 가동부들이 소정 방향으로 이동되어 얼라인을 수행하는 단계; 상기 척으로 스페이서가 형성된 기판을 로딩하는 단계; 및 상기 카메라들을 이용하여 상기 스페이서의 높이를 측정하는 단계를 포함한다.
상기 액정표시장치용 스페이서의 높이 측정 방법에 따르면, 상기 수광부들이 상기 빛들을 수광할 때, 상기 제1 및 제2 가동부들, 수광부들 및 카메라들의 이동이 정지될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액정표시장치용 스페이서의 높이 측정 장치를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 6은 도 5의 액정표시장치용 스페이서의 높이 측정 장치의 평면도이며, 도 7은도 5의 척을 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 액정표시장치용 스페이서의 높이 측정 장치는, 프레임(21)의 상부 면에 고정 부착된 빛들을 발광하는 다수의 발광부들(29a, 29b)을 갖는다. 상기 발광부들(29a, 29b)은 빛들을 발광하는 어떠한 소자라도 상관없으며, 발광 다이오드(LED) 등이 사용될 수 있다. 도 5에 도시되지 않았지만, 상기 발광부들(29a, 29b)은 총 4개로 이루어지게 된다.
상기 프레임(21)의 양 측면에는 상기 프레임(21)과 일체로 형성된 제1 및 제2 측부들(22a, 22b)이 구비된다. 제1 및 제2 가동부들(25a, 25b)이 상기 제1 측부(22a)와 제2 측부들(22b) 사이에 장착된다. 즉, 상기 제1 가동부(25a)는 상기 제1 측부(22a)와 제2 측부(22b) 사이에 장착되고, 상기 제2 가동부(25b)는 상기 제1 가동부(25a)와 평행하게 장착된다. 따라서, 상기 제1 및 제2 가동부(25a, 25b)는 상기 제1 및 제2 측부(22a, 22b) 상에 서로 평행하게 장착되게 된다. 이때, 상기 제1 및 제2 가동부들(25a, 25b) 각각은 제1 방향, 즉 상기 제1 및 제2 가동부들(25a, 25b)의 길이의 수직 방향으로 이동된다. 이와 같이 상기 제1 및 제2 가동부들(25a, 25b)이 상기 제1 방향으로 이동됨으로써, 상기 제1 및 제2 가동부들(25a, 25b) 사이의 간격(d1)이 조절되게 된다. 따라서, 즉, 상기 제1 및 제2 가동부들(25a, 25b) 사이의 간격(d1)이 좁혀지거나 넓혀짐으로써, 나중에 설명된 스페이서가 형성된 기판과의 얼라인이 수행되게 된다.
상기 제1 및 제2 가동부들(25a, 25b) 내에는 다수의 카메라들(23a, 23b, 23c, 23d)이 내설된다. 또한, 상기 제1 및 제2 가동부들(25a, 25b) 내에는 다수의 수광부들(24a, 24b, 24c, 24d)이 내설된다. 여기서, 상기 수광부들(24a, 24b, 24c, 24d) 각각은 대응되는 발광부들(29a, 29b)과 함께 포토 커플러를 이루는데, 각 발광부(29a, 29b)에서 발광된 빛을 인지하여 소정의 신호를 생성하게 된다. 즉, 수광부들(24a, 24b, 24c, 24d)은 입력되는 빛을 소정의 전류로 변환하여 출력하는 부재로서, 일예로 포토 다이오드, 포토 트랜지스터, Cds 셀 등이 사용될 수 있다.
상기 다수의 카메라들(23a, 23b, 23c, 23d)은 상기 기판 상에 형성된 스페이서의 높이를 측정하기 위한 부재이다. 상기 다수의 카메라들(23a, 23b, 23c, 23d)은 상기 기판을 대상으로 촬상하여 소정의 이미지 영상을 획득한다. 그리고, 이러한 이미지 영상을 분석함으로써, 스페이서의 높이가 측정될 수 있다. 상세히 설명하면, 상기 다수의 카메라들(23a, 23b, 23c, 23d)과 기판 사이에는 스페이서의 존 재 여부에 따라 거리가 달라지게 된다. 즉, 상기 스페이서가 존재하는 부분에서는 카메라들(23a, 23b, 23c, 23d)과의 거리가 작아지고, 상기 스페이서가 존재하지 않는 부분에서는 카메라들(23a, 23b, 23c, 23d)과의 거리가 커지게 된다. 이러한 상이한 거리 차이는 획득된 영상에서 명암의 차이로 나타나게 된다. 즉, 스페이서가 존재하는 부분에서는 어두운 영상이 나타나고, 스페이서가 존재하지 않는 부분에서는 밝은 영상이 나타나게 된다. 이러한 명암 차이를 거리 단위로 환산하게 되면, 스페이서의 높이가 측정될 수 있다. 이상의 설명은 한 예에 불과하고, 획득된 영상으로부터 스페이서의 높이를 측정하는 방법은 여러 가지가 존재할 수 있다. 상기 제1 가동부(25a)에는 적어도 하나 이상(도 6에서는 2대의 카메라가 도시되어 있음)의 카메라(23a, 23b)가 내설되고, 상기 제2 가동부(25b)에는 적어도 하나 이상의 카메라(23c, 23d)가 내설되게 된다. 따라서, 제1 및 제2 가동부들(25a, 25b)에는 모두 다수의 카메라들(23a, 23b, 23c, 23d)이 내설될 수 있다. 도 6에서는 총 4대의 카메라들이 도시되고 있지만, 더 많은 카메라들이 구비될 수도 있다. 이들 다수의 카메라들(23a, 23b, 23c, 23d)은 상기 제1 방향과 수직이 제2 방향, 즉 상기 제1 및 제2 가동부들(25a, 25b)의 길이 방향으로 서로 간에 이동될 수 있다. 이와 같이 상기 다수의 카메라들(23a, 23b, 23c, 23d)이 서로 간에 이동됨으로써, 상기 다수의 카메라들(23a, 23b, 23c, 23d) 간의 간격(d2)이 조절될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 다수의 카메라들(23a, 23b, 23c, 23d)은 상기 제1 및 제2 가동부들(25a, 25b)의 길이 방향으로 좌우로 이동될 수 있다. 이와 같이 카메라들(23a, 23b, 23c, 23d)이 이동됨으로써, 상기 기판과의 얼라인이 수행되게 된다.
상기 제1 및 제2 가동부들(25a, 25b) 내에 내설된 다수의 카메라들(23a, 23b, 23c, 23d)의 양쪽 최외곽에는 다수의 수광부들(24a, 24b, 24c, 24d)이 구비된다. 예를 들어, 상기 제1 가동부(25a)에 내설된 다수의 카메라들(23a, 23b)의 양 쪽 최외곽에는 제1 및 제2 수광부들(24a, 24b)이 구비된다. 또한, 상기 제2 가동부(25b)에 내설된 다수의 카메라들(23c, 23d)의 양 쪽 최외곽에는 제3 및 제4 수광부들(24c, 24d)이 구비된다. 바람직하게는 상기 다수의 수광부들(24a, 24b, 24c, 24d)은 상기 제1 및 제2 가동부(25a, 25b) 각각에 2개씩 총 4개가 구비될 수 있다. 하지만, 2개의 수광부들이 구비될 수도 있다. 예를 들어, 상기 제1 가동부(25a)에 제1 수광부(24a)만이 구비되고, 상기 제2 가동부(25b)에 제4 수광부(24d)만이 구비될 수도 있다. 물론, 수광부는 1개 또는 3개만이 구비될 수도 있다.
상기 다수의 수광부들(24a, 24b, 24c, 24d) 또한 상기 다수의 카메라들(23a, 23b, 23c, 23d)과 마찬가지로 상기 제2 방향, 즉 상기 제1 및 제2 가동부들(25a, 25b)의 길이 방향으로 서로 간에 이동될 수 있다.
상기 프레임(21) 상에는 상기 기판이 로딩될 수 있는 척(26)이 장착된다. 여기서, 기판에는 상하판의 갭을 일정하게 유지하기 위한 스페이서들이 형성되어 있다. 종래에는 상기 기판에 상기 스페이서들뿐만 아니라 얼라인을 위한 이미지 키들이 형성되어 있었다. 종래에는 기판이 로딩된 후에 기판 상에 형성된 이미지 키들을 이용하여 얼라인을 수행한 후, 스페이서의 높이를 측정하였다.
하지만, 본 발명에서는 상기 기판 상에 얼라인을 위한 이미지 키들이 형성되지 않는다. 본 발명에서는 미리 얼라인을 수행한 후에 기판이 로딩되고, 이어서 기판의 스페이서의 높이가 측정되게 된다. 이에 따라, 본 발명에서는 기판에 이미지 키들이 형성되지 않아도 얼라인이 수행될 수 있다. 이는 앞서 설명한 다수의 발광부들(29a, 29b)과 다수의 수광부들(24a, 24b, 24c, 24d)에 의해 구현될 수 있는데, 이는 나중에 상세히 설명한다.
상기 척(26)에는 도 7에 도시된 바와 같이, 4각 형태로 이루어지고, 4각 형태의 4 모퉁이에 상기 다수의 발광부들(29a, 29b)에서 발광된 빛들이 관통할 수 있는 다수의 홀들(27a, 27b, 27c, 27d)이 형성된다. 또한, 도시되지 않았지만, 상기 척(26)의 상면에는 기판(28)이 보다 안정적으로 로딩되도록 하기 위해 상기 기판(28)과 동일한 면적을 갖는 내부로 움푹 들어간 홈이 형성되어 있다. 이때, 상기 홀들(27a, 27b, 27c, 27d)은 상기 안착된 기판(28)의 외곽에 형성되는 것이 바람직하다. 상기 척(26)에 형성된 홀들(27a, 27b, 27c, 27d)은 상기 프레임(21) 상에 부착된 다수의 발광부들(29a, 29b)만큼 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 다수의 발광부들(29a, 29b)이 4개가 구비되면, 상기 홀들(27a, 27b, 27c, 27d) 중 4개만 구비되고, 상기 다수의 발광부들(29a, 29b)이 2개가 구비되면, 상기 홀들(27a, 27b, 27c, 27d) 중 2개만 구비될 수 있다. 상기 척(26)은 얼라인을 위해 회전운동으로 이동될 수 있는 것이 바람직하다.
이때, 상기 척(26)이 회전운동으로 이동될 때 상기 홀들(27a, 27b, 27c, 27d)을 통해 빛들이 관통되도록 상기 척(26)에 형성된 홀들(27a, 27b, 27c, 27d)은 상기 다수의 발광부들(27a, 27b)에 대응되는 위치에 정확하게 형성되어야 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 액정표시장치용 스페이서의 높이 측정 장치의 동작을 살펴본다.
먼저, 기판 상에 형성된 스페이서의 높이를 측정하기 위해 얼라인이 수행된다. 즉, 상기 프레임(21) 상에 부착된 다수의 발광부들(29a, 29b)에서 빛들이 발광된다. 이때, 상기 다수의 발광부들(29a, 29b)에서 발광된 빛들은 상기 척(26) 방향으로 발광된다. 이와 같이 다수의 발광부들(29a, 29b)이 발광됨에 따라 얼라인을 위해 상기 척(26)이 회전운동으로 이동되게 된다.
이와 같이 상기 척(26)이 회전운동으로 이동하게 되면, 어느 시점에 상기 다수의 발광부들(29a, 29b)과 상기 척(26)에 형성된 홀들(27a, 27b, 27c, 27d)이 대응되게 된다. 이에 따라, 상기 다수의 발광부들(29a, 29b)에서 발광된 빛들이 상기 척(26)에 형성된 다수의 홀들(27a, 27b, 27c, 27d)을 관통하여 상기 제1 및 제2 가동부들(25a, 25b) 방향으로 진행되게 된다.
이때, 상기 제1 및 제2 가동부들(25a, 25b)은 상기 제1 및 제2 가동부들(25a, 25b)의 길이의 수직 방향으로 이동되고, 다수의 카메라들(23a, 23b, 23c, 23d) 및 다수의 수광부들(24a, 24b, 24c, 24d)은 상기 제1 및 제2 가동부들(25a, 25b)의 길이 방향으로 이동된다. 이와 같이, 상기 제1 및 제2 가동부들(25a, 25b), 다수의 카메라들(23a, 23b, 23c, 23d) 및 다수의 수광부들(24a, 24b, 24c, 24d)이 이동되다가, 어느 시점에서 상기 다수의 수광부들(24a, 24b, 24c, 24d)이 상기 척(26)에 형성된 홀들(27a, 27b, 27c, 27d)을 관통하여 진행된 빛을 수광하게 된다. 상기 다수의 수광부들(24a, 24b, 24c, 24d)이 상기 홀들(27a, 27b, 27c, 27d)을 관통하여 진행된 빛을 수광하면, 상기 제1 및 제2 가동부(25a, 25b), 상기 다수의 수광부들(24a, 24b, 24c, 24d) 및 상기 다수의 카메라들(23a, 23b, 23c, 23d)의 이동이 정지되게 된다. 이에 따라, 기판 상에 형성된 스페이서의 높이 측정을 위한 얼라인이 수행되게 된다.
이와 같이 얼라인이 수행된 다음, 높이 측정을 위한 스페이서가 형성된 기판(28)이 로딩되어 상기 척(26) 상에 안착되게 된다. 이때, 상기 기판(28)은 앞서 설명한 얼라인 공정으로 인해 최적으로 안착될 수 있다.
기판(28)이 로딩되어 안착되면, 상기 다수의 카메라들(23a, 23b, 23c, 23d)을 이용하여 상기 기판(28) 상에 형성된 스페이서의 높이를 측정하게 된다. 상기 다수의 카메라들(23a, 23b, 23c, 23d)이 상기 기판(28)을 대상으로 이동되면서 상기 기판(28)으로부터 소정의 이미지 영상들을 획득한다. 이와 같이 획득된 이미지 영상들을 분석함으로써, 상기 기판(28) 상에 형성된 스페이서의 높이가 측정될 수 있다. 보다 상세한 설명은 이미 앞서 설명한 바 있으므로 내용의 중복을 피하기 위해 생략하기로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 기판 상에 이미지 키들이 형성되지 않아도 얼라인 공정을 용이하게 수행할 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 스페이서 측정 장비의 셋업시에 얼라인 셋팅을 위해 이미지 키들이 형성된 기판들이 반드시 필요하게 됨으로써, 불필요한 기판에 따른 비효율적인 비용 증가 등을 막을 수 있다. 또한, 본 발명은 기판이 로딩되기 전에 미리 얼라인을 수행함으로써, 제조 공정 시간을 단축시킬 수 있다. 즉, 종래에는 기판이 로딩된 다음에 곧바로 스페이서의 높이 측정 공정을 수행하는 것이 아니라, 얼라인 공정을 수행해야 함으로써, 제조 공정 시간이 길어지게 된다. 이에 반해, 본 발명은 기판이 로딩되기 전에 미리 얼라인이 수행되고, 얼라인이 수행된 후 기판이 로딩되면 곧바로 스페이서의 높이를 측정함으로써, 종래에 비해 상당한 제조 공정 시간이 단축될 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (10)

  1. 양 측면으로 제1 측부와 제2 측부가 구비되며, 상부 면으로 빛들을 발광하는 다수의 발광부들이 부착된 프레임;
    상기 프레임 상에 부착되며, 스페이서가 형성된 기판이 안착되며, 상기 다수의 발광부들로부터 발광된 빛들이 관통되는 다수의 홀들이 형성된 척; 및
    상기 제1 및 제2 측부 사이에 구비되며, 상기 다수의 발광부들로부터 발광된 빛들을 수광하는 다수의 수광부들과 상기 스페이서의 높이를 측정하기 위한 다수의 카메라들을 갖는 제1 및 제2 가동부들
    을 포함하는 액정표시장치용 스페이서 높이 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 발광부는 발광 다이오드(LED)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 스페이서 높이 측정 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 발광부들, 홀들 및 수광부들은 동일한 개수를 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 스페이서 높이 측정 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 홀들은 상기 안착된 기판의 외곽에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 스페이서 높이 측정 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 척은 회전운동으로 이동되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 스페이서 높이 측정 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 가동부들은 상기 제1 및 제2 측부 사이에 서로 평행하게 구비되며, 상기 제1 및 제2 가동부들의 길이의 수직 방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 스페이서 높이 측정 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 수광부들 및 카메라들은 상기 제1 및 제2 가동부의 길이 방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 스페이서 높이 측정 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 수광부는 포토 다이오드, 포토 트랜지스터 또는 Cds 셀 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 스페이서 높이 측정 장치.
  9. 다수의 발광부들이 부착된 프레임과, 상기 다수의 발광부들과 대응된 다수의 홀들이 형성된 척과, 다수의 수광부들과 다수의 카메라들을 갖는 제1 및 제2 가동부들로 구성된 액정표시장치용 스페이서 높이 측정 장치에 있어서,
    상기 홀들을 통해 상기 발광부들로부터 발광된 빛들을 상기 수광부들이 수광하도록 하기 위해 상기 척이 회전운동으로 이동되고 상기 수광부들, 카메라들 및 제1 및 제2 가동부들이 소정 방향으로 이동되어 얼라인을 수행하는 단계;
    상기 척으로 스페이서가 형성된 기판을 로딩하는 단계; 및
    상기 카메라들을 이용하여 상기 스페이서의 높이를 측정하는 단계
    를 포함하는 액정표시장치용 스페이서의 높이 측정 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 수광부들이 상기 빛들을 수광할 때, 상기 제1 및 제2 가동부들, 수광부들 및 카메라들의 이동이 정지되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 스페이서 높이 측정 방법.
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