KR20070001777A - 표면 검사장치 및 이를 이용한 표면 검사방법 - Google Patents

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KR20070001777A
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주식회사 케이씨텍
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Abstract

본 발명은, 검사대상의 검사면과 이격되도록 위치되는 이송바; 이송바의 양단에 각각 결합되는 발광부와 수광부를 포함하도록 구성되어, 검사대상의 검사면과 소정간격 이격된 지점에 검사대상의 검사면과 평행한 방향으로 빛을 송수신하는 광센서; 검사대상의 검사면과 평행하되 광센서의 발광방향과 다른 방향으로 이송바를 이송시키는 구동부; 검사대상의 검사면과 센서의 발광경로와의 거리를 조정하는 위치조정기를 포함하도록 구성되어, 기판의 상면이나 저면에 위치된 이물질을 완벽하게 감지할 수 있고 구성이 간단해지므로 제조원가를 낮출 수 있는 표면 검사장치 및 이를 이용한 표면 검사방법을 제공한다.
이물질, 감지, 광센서, 스트레인 게이지, 접촉센서

Description

표면 검사장치 및 이를 이용한 표면 검사방법{Apparatus for inspecting surface and method thereof}
도 1은 일반적인 액정 표시 패널을 나타내는 사시도.
도 2는 종래의 표면 검사장치가 장착된 포토레지스트 층 코팅장치의 사시도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 표면 검사장치의 사시도.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 표면 검사장치의 정면도.
도 5는 도 4에 도시된 A-A선을 따라 절단한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 표면 검사장치의 부분 단면도.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 표면 검사장치의 사시도.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 표면 검사장치의 정면도.
도 8은 도 7에 도시된 B-B선을 따라 절단한 본 발명의 제 2 실시예에 따른 표면 검사장치의 부분 단면도.
도 9는 이물질이 기판 상면에 존재하는 경우 이물질에 의해 벤딩부재가 휘어진 본 발명의 제 2 실시예에 따른 표면 검사장치의 부분 단면도.
도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 표면 검사장치의 부분 단면도.
도 11은 이물질이 기판 상면에 존재하는 경우 이물질에 의해 벤딩부재가 휘어진 본 발명의 제 3 실시예에 따른 표면 검사장치의 부분 단면도.
도 12는 도 3에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 표면 검사장치의 변형예를 도시한 도면.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※
100 : 표면 검사장치 110 : 이송바
120 : 주행브라켓 130 : 광센서
140 : 벤딩부재 150 : 감지바
160 : 스트레인 게이지 170 : 접촉센서
200 : 지지척 300 : 기판
400 : 슬릿노즐
본 발명은 이물질 감지 장치 및 감지 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 기판 상에 포토레지스트 층을 안정적으로 코팅시킬 수 있도록 기판의 상면이나 저면에 위치하는 이물질을 감지하기 위한 감지 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근의 정보화 사회에서 표시 소자는 시각정보 전달매체로서 그 중요성이 어느 때보다 강조되고 있다. 현재 주류를 이루고 있는 음극선관(Cathode Ray Tube) 또는 브라운관은 무게 및 부피 측면에서 큰 문제점이 있다. 이러한 음극선관의 한계를 극복할 수 있는 많은 종류의 평판 표시 소자(Flat Panel Display)가 개발되고 있다.
평판 표시 소자에는 액정 표시 패널(Liquid Crystal Display : LCD), 전계 방출 표시 소자(Field Emission Display), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel) 및 일렉트로루미네센스(Electroluminescence) 등이 있고 이들 대부분이 실용화되어 시판되고 있다.
액정 표시 패널은 전자제품의 경박단소 추세를 만족할 수 있고 최근들어 양산성이 향상되어 많은 응용분야에서 음극선관을 빠른 속도로 대체하고 있다.
특히, 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하, "TFT"라 한다)를 이용하여 액정셀을 구동하는 액정 표시 패널은 화질이 우수하고 소비전력이 낮은 장점이 있으며, 최근의 양산기술 확보와 연구개발의 성과로 대형화와 고해상도화로 급속히 발전하고 있다.
이러한 액정 표시 패널을 통해 화상을 표시하는 액정 표시 장치는 전계를 이용하여 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이를 위하여 액정 표시 장치는 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열되어진 액정 표시 패널과 이 액정 표시 패널을 구동하기 위한 구동회로를 구비하게 된다.
도 1은 일반적인 액정 표시 패널을 나타내는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 일반적인 액정 표시 패널(1)은 액정층(10)을 사이에 두고 컬러필터 어레이 기판(20)과 TFT 어레이 기판(30)이 합착된다. 도 1에 도시된 액정 표시 패널(1)은 전체 유효화면의 일부를 나타낸 것이다.
컬러필터 어레이 기판(20)에는 상부 유리기판(22)의 배면 상에 컬러필터(24) 및 공통전극(26)이 형성된다. 상부 유리기판(22)의 전면 상에는 편광판(28)이 부 착된다. 컬러필터(24)에는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 컬러필터층이 배치되어 특정파장대역의 빛을 투과시킴으로써 컬러표시를 가능하게 한다. 인접한 색의 컬러필터(24)들 사이에는 도시하지 않은 블랙 매트릭스(Black Matrix)가 형성된다. 블랙 매트릭스는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 컬러필터(24)들 사이에 형성되어 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 컬러필터(24)들을 분리시키고 인접한 셀로부터 입사되는 광을 흡수함으로써 콘트라스트의 저하를 방지한다.
TFT 어레이 기판(30)에는 하부 유리기판(32)의 전면에 복수의 데이터 라인(34)과 게이트 라인(40)이 상호 교차되며, 그 교차부에 TFT(38)가 형성된다. 그리고 하부 유리기판(32)의 전면에는 데이터 라인(34)과 게이트 라인(40) 사이의 셀 영역에 화소전극(36)이 형성된다.
TFT(38)는 게이트 라인(40)에 접속된 게이트 전극, 데이터 라인(34)에 접속된 소스 전극, 채널을 사이에 두고 소스 전극과 마주보는 드레인 전극으로 이루어진다. 이 TFT(38)는 드레인 전극을 관통하는 접촉홀을 통해 화소전극(36)과 접속된다. 이러한 TFT(38)는 게이트 라인(40)으로부터의 게이트 신호에 응답하여 데이터 라인(34)으로부터의 데이터 신호를 선택적으로 화소전극(36)에 공급한다. TFT(38)는 게이트 라인(40)으로부터의 스캐닝신호에 응답하여 데이터 라인(34)과 화소전극(36) 사이의 데이터 전송패스를 절환함으로써 화소전극(36)을 구동하게 된다. TFT 어레이 기판(30)의 배면에는 편광판(42)이 부착된다.
화소전극(36)은 데이터 라인들(34)과 게이트 라인(40)에 의해 분할된 셀 영역에 위치하며 광투과율이 높은 투명전도성 물질로 이루어진다. 이 화소전극(36)은 드레인 전극을 경유하여 공급되는 데이터 신호에 의해 상부 유리기판(22)에 형성되는 공통전극(26)과 전위차를 발생시키게 된다. 액정층(10)은 자신에게 인가된 전계에 응답하여 TFT 어레이 기판(30)을 경유하여 입사되는 빛의 투과량을 조절한다. 화소전극(36)과 공통전극(26)과의 전위차가 발생되면 하부 유리기판(32)과 상부 유리기판(22) 사이에 위치하는 액정층(10)의 액정은 유전율 이방성에 의해 회전하게 된다. 이에 따라, 광원으로부터 화소전극(36)을 경유하여 공급되는 광이 상부 유리기판(22) 쪽으로 투과된다.
컬러필터 어레이 기판(20)과 TFT 어레이 기판(30) 상에 부착된 편광판들(28, 42)은 어느 한 방향으로 편광된 빛을 투과시키게 되며, 액정층(10)의 액정이 90도 TN 모드일 때 그들의 편광방향은 서로 직교하게 된다. 컬러필터 어레이 기판(20)과 TFT 어레이 기판(30)의 액정 대향면들에는 도시하지 않은 배향막이 형성된다.
컬러필터 어레이 기판(20) 및 TFT 어레이 기판(30)에 패턴을 형성하기 위해서는 전극 및 라인 물질이 형성된 상부 유리기판(22) 및 하부 유리기판(32) 상에 포토레지스트(photoresist:PR)를 도포한 후, 포토마스크를 이용하여 자외선광을 포토레지스트에 선택적으로 조사하는 노광공정과 노광된 포토레지스트를 현상하는 현상공정을 실행하여 포토레지스트 패턴을 형성한다. 이 포토레지스트 패턴을 마스크로 이용한 식각공정으로 전극 및 라인 물질이 패터닝됨으로써 패턴이 형성된다.
도 2는 종래의 표면 검사장치가 장착된 포토레지스트 층 코팅장치의 사시도이다.
도 2에 도시된 포토레지스트 층 코팅 장치는 상, 하부 유리기판(22,32)이 올 려지는 지지척(50)과, 상기 유리기판 상에 포토레지스트 물질을 도포시키는 슬릿 노즐(52)과, 슬릿 노즐(52)에 장착되어 이물질을 감지하는 표면 검사장치(54)를 구비한다.
슬릿 노즐(52)은 상기 유리기판으로부터 150㎛ 이하의 간격을 가지고 상기 유리기판의 길이방향으로 이동하면서 그 표면상에 포토레지스트 물질을 도포하여 포토레지스트 층(56)을 형성한다. 이러한 슬릿 노즐(52)의 진행방향 앞단에는 표면 검사장치(54)가 부착된다.
지지척(50) 또는 상, 하부 유리기판(22,32) 상에 이물질이 있는 상태에서 포토레지스트 층(56)을 코팅하면 상기 이물질에 의해 슬릿 노즐(52)이 파손됨은 물론, 상기 유리기판이 파손되어 액정 표시 패널에 불량이 발생된다.
이러한 문제점을 방지하기 위해 표면 검사장치(54)는 슬릿 노즐(52)의 진행방향 앞단에 장착되어 슬릿 노즐(52)이 진행되면 도 2에 도시된 바와 같이, 레이저 빔(60)을 발생시켜 스테이지(50), 상부 및 하부 유리기판(22,32) 상의 이물질을 감지한다.
일반적인 포토레지스트 층 코팅 장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 표면 검사장치(54)에서 발생되는 레이저 빔(60)이 상부 및 하부 유리기판(22,32)의 표면을 포인트로 스캔한다.
그러나, 상기와 같은 구조로 구성되는 종래의 코팅장치는, 표면 검사장치(54)에서 발생되는 레이저 빔(60)의 스캔 영역이 매우 좁아 스캔 영역 이외의 곳에 위치하는 이물질은 감지되지 아니하므로, 지지척(50)이나 상부 및 하부 유리기판 (22,32) 상의 이물질을 완벽하게 감지하지 못한다는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서는, 지지척(50)이나 상부 및 하부 유리기판(22,32) 전면을 스캔할 수 있도록 다수의 표면 검사장치(54)를 마련해야 하는데, 이와 같이 표면 검사장치(54)를 다수 마련하는 데에는 제조비용이 높아질 뿐 아니라 그 구조가 매우 복잡해진다는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 보다 간단한 구조로 지지척이나 기판 상의 모든 이물질을 완벽하게 감지할 수 있도록 구성되는 표면 검사장치와 이를 이용한 표면 검사방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 의한 표면 검사장치는, 검사대상의 검사면과 소정간격 이격된 지점에 검사대상의 검사면과 평행한 방향으로 빛을 송수신하도록 발광부와 수광부를 포함하는 광센서; 검사대상의 검사면과 평행하되 광센서의 발광방향과 교차하는 방향으로 광센서를 검사대상에 대해 상대 이송시키는 구동부를 포함하여 구성된다.
광센서는 발광부와 수광부가 피검사면의 양측단 외측에 마련되고, 이송방향과 직각방향으로 상기 검사대상의 검사면을 가로지르도록 발광한다.
또한 본 발명에 의한 표면 검사장치는, 검사대상의 검사면과 상기 광센서의 발광경로 사이의 높이를 조정하는 위치조정기와, 검사대상의 검사면과 이격되도록 위치되고 양단에 발광부와 수광부가 결합되는 이송바를 더 포함한다. 이때 위치조 정기는, 검사면과 이송바와의 이격거리가 변경되도록 이송바를 승하강시키는 구조로 구성된다. 또한, 상기 이송바와, 상기 검사대상에 코팅액을 도포하는 슬릿 노즐은 일체로 형성될 수 있다.
또한 본 발명에 의한 표면 검사장치는, 검사대상의 검사면과 이격되도록 위치되는 이송바; 일단이 이송바에 결합되고, 타단이 검사대상의 검사면을 향해 연장되며, 외력이 인가될 때 휘어지도록 구성되는 벤딩부재; 벤딩부재의 휘어짐을 감지하기 위한 감지수단; 검사대상의 검사면과 평행한 방향으로 상기 이송바를 상기 검사대상에 대해 상대 이송시키는 구동부를 포함하여 구성된다.
벤딩부재는 그 타단에 검사대상의 검사면과 평행한 방향으로 길이를 갖는 감지바를 포함하고, 이때 감지바는 검사대상의 검사면 양 끝단을 가로지르도록 연장 형성된다.
이때 감지수단은, 벤딩부재에 결합되는 스트레인 게이지로 적용될 수 있고, 벤딩부재가 휘어짐에 따라 접촉되는 접촉센서로 적용될 수도 있다.
또한 본 발명에 의한 표면 검사장치는, 검사대상의 검사면과 벤딩부재의 타단과의 거리를 조정하는 위치조정기를 더 포함한다. 한편, 상기 이송바와, 상기 검사대상에 코팅액을 도포하는 슬릿 노즐은 일체로 형성될 수 있다.
본 발명에 의한 표면 검사방법은, 발광부 및 수광부를 갖는 광센서를 이용하여 검사대상의 검사면과 소정간격 이격된 지점에 검사대상의 검사면과 평행한 방향으로 발광 및 수광하는 단계; 광센서를 검사대상의 검사면과 평행하되 광센서의 발광방향과 교차하는 방향으로 검사대상에 대해 상대 이송시키는 단계; 광센서의 수 광부가 광을 수신하지 못하면 검사대상에 코팅액을 도포하는 슬릿 노즐의 작동을 중단하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명에 의한 표면 검사방법은 상기 슬릿 노즐의 작동을 중단하는 단계 후에, 상기 슬릿 노즐을 도포 초기 위치 또는 도포 종료 위치로 이송시키는 단계를 더 포함한다. 상기 슬릿 노즐을 도포 종료 위치로 이송시에는 슬릿 노즐을 상승시켜 전방으로 이송시킨다.
또한 본 발명에 의한 표면 검사방법은, 외력에 의해 휘어지는 벤딩부재를 검사대상의 검사면과 소정간격 이격된 지점에 검사대상의 검사면과 평행한 방향으로 검사대상에 대해 상대 이송시키는 단계; 벤딩부재의 휘어짐을 감지하는 단계; 벤딩부재의 휘어짐이 감지되면 상기 검사대상에 코팅액을 도포하는 슬릿 노즐의 작동을 중단하는 단계를 포함하도록 구성될 수도 있다.
또한, 본 발명에 의한 표면 검사방법은 상기 슬릿 노즐의 작동을 중단하는 단계 후에, 상기 벤딩부재 및 상기 슬릿 노즐을 도포 초기 위치 또는 도포 종료 위치로 이송시키는 단계를 더 포함한다. 상기 벤딩부재 및 상기 슬릿 노즐을 도포 종료 위치로 이송시에는 상기 벤딩부재 및 상기 슬릿 노즐을 상승시켜 전방으로 이송시킨다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 표면 검사장치의 실시예를 설명한다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 표면 검사장치의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 표면 검사장치의 정면도이며, 도 5는 도 4에 도시된 A-A선을 따라 절단한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 표면 검사장치의 부분 단면도이다.
도 3 및 도 4에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 표면 검사장치(100)는, 지지척(200)에 안착된 기판(300)의 상면에 포토레지스트 층(410) 코팅을 위한 슬릿노즐(400)의 진행방향 전방에 위치된다. 이러한 표면 검사장치(100)는 기판(300)의 폭보다 길게 형성되며 기판(300)의 상면으로부터 일정간격 상향으로 이격되도록 위치되는 이송바(110)와, 이송바(110)의 양단에 각각 결합되는 발광부(132)와 수광부(134)를 포함하도록 구성되어 기판(300) 상면과 소정간격 이격된 지점에 기판(300)의 상면과 평행한 방향으로 빛을 송수신하는 광센서(130)와, 이송바(110)의 양단에 결합되는 주행브라켓(120)을 포함하도록 구성되어 기판(300)의 상면과 평행하되 광센서(130)의 발광방향과 다른 방향으로 이송바(110)를 이송시키는 구동부(미도시)로 구성된다.
또한 이송바(110)와 주행브라켓(120)의 결합부위에는 이송바(110)의 높이를 조절하기 위한 위치조정기(122)가 마련되어 있으므로, 기판(300) 상면과 광센서(130) 발광경로 사이 간격은 조절될 수 있다. 따라서 사용자는 기판(300) 상면과 광센서(130) 발광경로 사이의 간격을 조절함으로써 일정 크기 이상의 이물질만이 감지되도록 감지장치를 설정할 수 있다. 즉, 이물질의 크기가 아주 미세하더라도 기판(300)에 큰 영향을 주는 경우에는 기판(300) 상면과 광센서(130) 발광경로 사이의 간격을 좁게 함으로써 미세한 이물질도 감지하도록 이물질 발광장치를 세팅하고, 기준치 미만의 이물질은 기판(300)에 영향을 주지 아니하는 경우에는 기판 (300) 상면과 광센서(130) 발광경로 사이의 간격을 기준치로 설정함으로써 기준치 이상의 이물질만을 감지하도록 이물질 발광장치를 세팅한다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 기판(300)의 상면이나 저면에 이물질이 없는 경우에는 발광부(132)에서 주사되는 빛이 정상적으로 수광부(134)로 전달된다. 그러나 기판(300)의 상면에 이물질이 있는 경우에는 발광부(132)에서 송신되는 빛이 이물질에 의해 차단되어 수광부(134)로 전달되지 못하고, 기판(300)의 저면에 이물질이 있는 경우에는 이물질의 높이만큼 기판(300)의 높이가 높아지므로 발광부(132)에서 송신되는 빛이 기판(300)에 의해 차단되어 수광부(134)로 전달되지 못한다.
상기와 같이 발광부(132)와 수광부(134) 사이에 발광과 수광이 이루어지도록 광센서(130)가 가동되면, 광센서(130)의 발광방향과 직각을 이루는 방향으로 이송바(110)를 이송시키면서 기판(300) 전체를 스캔한다.
광센서(130)의 발광과 수광이 정상적으로 이루어지는 경우 이송바(110)의 이송은 계속되며, 이송바(110)의 뒤에 장착되는 슬릿 노즐은 기판(300)의 상면에 포토레지스트 층(410)을 코팅한다. 이때 광센서(130)의 수광부(134)에서 수광이 정상적으로 이루어지지 아니하는 경우 표면 검사장치(100)는 기판(300)에 이물질이 있다고 판단하고 구동부는 이송바(110)의 이송을 중지하고, 슬릿 노즐 역시 코팅동작을 중지한다. 이송바(110)의 이송 및 슬릿 노즐의 코팅 동작이 중지되면, 슬릿 노즐을 전방 또는 후방으로 이송시킨다. 슬릿 노즐을 전방으로 이송시킬 때에는 이물질로 인한 상기 슬릿 노즐 단부의 파손을 방지하기 위해 상기 슬릿 노즐을 상승 시켜 전방으로 이송시킨다. 그 후, 코팅과정이 완료되지 않은 기판(300)은 지지척(200)으로부터 제거되어 세정과정을 거친다. 세정 과정을 거쳐 초기 상태로 된 기판(300)은 다시 코팅 과정을 거치게 된다. 이는 기판의 저면에 이물질이 존재하는 경우 슬릿 노즐이 상승되지 않은 상태에서 전방으로 이송되면, 슬릿 노즐과 기판이 접촉되어 기판에 스크래치가 발생할 수 있고 고가인 슬릿 노즐의 단부가 이물질에 의해 파손될 수 있기 때문이다. 또한, 기판의 상면에 이물질이 존재하는 경우 슬릿 노즐이 상승되지 않은 상태에서 전방으로 이송되면, 슬릿 노즐이 이물질을 전방으로 이동시켜 이물질에 의해 기판에 스크래치가 발생할 수 있고 슬릿 노즐 자체가 이물질에 의해 파손될 수 있다. 이러한 스크래치로 인해 기판의 재생이 불가능할 수 있고 슬릿 노즐 자체가 고가이기 때문에 기판 및 슬릿 노즐을 보호하기 위해 슬릿 노즐을 상승시킨 다음 전방으로 이송시키는 작업을 거치게 된다.
이송바(110)가 기판(300) 상면을 모두 통과할 때까지 광센서(130)의 수광부(134)에서 수광이 정상적으로 이루어지는 경우는 기판(300)의 상면이나 저면에 이물질이 없는 경우이므로, 슬릿 노즐은 한번에 기판(300)의 상면 코팅을 완료하게 된다.
이와 같이 본 발명에 의한 표면 검사장치(100)는 하나의 광센서(130)만을 이용하더라도 기판(300)의 상면과 저면 전체를 검사할 수 있으므로, 제조 원가가 절감될 뿐만 아니라 구성이 간단해진다는 장점이 있다. 또한 본 발명에 의한 표면 검사장치(100)는, 기판(300)의 상면 및 저면에 위치하는 이물질을 검사할 수 있을 뿐만 아니라, 표면에 돌기가 형성된 불량 기판(300)을 검사할 수도 있다.
본 실시예에서는 이송바(110)를 한번 이송함으로써 기판(300) 전체를 스캔할 수 있도록 발광부(132)와 수광부(134)의 간격이 기판(300)의 폭보다 넓게 벌어져 있지만, 발광부(132)와 수광부(134)의 간격은 스캔하고자 하는 범위의 크기에 따라 조절될 수 있다.
또한 본 실시예에서는 광센서(130)의 발광경로와 직각을 이루는 방향으로 이송바(110)를 이송시키고 있으나, 이송바(110)의 이송 방향 역시 광센서(130)의 발광경로와 일정 각도 경사지도록 비스듬하게 설정될 수도 있다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 표면 검사장치의 사시도이고, 도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 표면 검사장치의 정면도이다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 제 2 실시예에 따른 표면 검사장치(100)는, 제 1 실시예의 광센서(130) 대신 상단이 이송바(110)에 결합되고 하단이 기판(300)의 상면을 향해 연장되는 벤딩부재(140)를 이용하여 이물질 존재 여부를 감지하도록 구성될 수도 있다.
이송바(110)에는 다수의 벤딩부재(140)가 결합되고, 각 벤딩부재(140)의 하단은 기판(300) 상면을 가로지르도록 길게 형성되어 기판(300)의 상면과 소정거리 이격되는 감지바(150)로 연결된다. 감지바(150)는 기판(300)의 상면을 가로지르도록 길게 형성되므로 이물질이 기판(300)의 어느 위치에 존재하더라도 이물질과 간섭되고, 벤딩부재(140)는 감지바(150)와 이물질 간의 간섭으로 인하여 휘어지게 된다. 따라서 본 발명에 의한 표면 검사장치는, 한번의 이송바(110) 이송을 통해 이물질 존재 여부를 기판(300) 전면에 걸쳐 측정할 수 있게 된다.
이때, 감지바(150)의 길이는 이물질 존재 여부를 측정하고자 하는 범위에 따라 증감될 수 있고, 벤딩부재(140)가 기판(300)을 가로지르도록 폭이 넓게 제작되는 경우 감지바(150)는 생략될 수 있다.
또한 기판(300)과 감지바(150)의 간격은, 이송바(110)와 주행브라켓(120) 사이에 마련되는 위치조정기(122)의 조작을 통해 이송바(110)의 높이를 변경시킴으로써 조절될 수 있다. 기판(300)과 감지바(150)의 간격 조정은, 제 1 실시예에서 언급된 기판(300)과 센서 발광경로 사이의 간격 조정과 목적 및 효과에 있어 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 8은 도 7에 도시된 B-B선을 따라 절단한 본 발명의 제 2 실시예에 따른 표면 검사장치의 부분 단면도이고, 도 9는 이물질이 기판 상면에 존재하는 경우 이물질에 의해 벤딩부재가 휘어진 본 발명의 제 2 실시예에 따른 표면 검사장치의 부분 단면도이다.
벤딩부재(140)는 작은 외력에도 휘어질 수 있도록 구성되어 있으므로, 기판(300) 상면에 붙은 이물질(500)이 감지바(150)에 간섭되는 상태에서 이송바(110)의 이송이 계속되면 도 9에 도시된 바와 같이 휘어지게 된다.
이때 벤딩부재(140)의 휘어지는 정도는 벤딩부재(140)에 부착된 스트레인 게이지(160)를 통해 측정되며, 벤딩부재(140)가 일정 기준 이상으로 휘어지면 구동부는 이송바(110)의 이송을 중지시키고, 슬릿 노즐의 코팅공정 역시 중단된다. 이송바(110)의 이송 및 슬릿 노즐의 코팅 동작이 중지되면, 이송바(110) 및 슬릿 노즐을 전방 또는 후방으로 이송시킨다. 그 후의 과정은 본 발명의 제 1 실시예에서 설명한 과정과 동일하다.
도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 표면 검사장치의 부분 단면도이고, 도 11은 이물질이 기판 상면에 존재하는 경우 이물질에 의해 벤딩부재가 휘어진 본 발명의 제 3 실시예에 따른 표면 검사장치의 부분 단면도이다.
도시된 바와 같이 본 발명에 의한 표면 검사장치(100)는, 벤딩부재(140)의 휘어짐을 감지하기 위한 감지수단이 벤딩부재(140)가 휘어짐에 따라 접촉되도록 구성되는 접촉센서(170)로 구성될 수 있다.
접촉센서(170)의 단자는 이송바(110)와 벤딩부재(140)의 서로 마주보는 부위에 각각 마련되어, 도 11에 도시된 바와 같이 기판(300) 상면에 부착된 이물질(500)에 의해 벤딩부재(140)가 휘어지는 경우 서로 접촉된다. 이와 같이 접촉센서(170)의 두 단자가 서로 접촉되면, 표면 검사장치(100)는 기판(300)에 이물질이 존재함을 감지하여 이송바(110)의 이송을 중지하고, 슬릿 노즐 역시 코팅동작을 중지한다. 이송바(110)의 이송 및 슬릿 노즐의 코팅 동작이 중지되면, 이송바(110) 및 슬릿 노즐을 전방 또는 후방으로 이송시킨다. 그 후의 과정은 본 발명의 제 1 실시예에서 설명한 과정과 동일하다.
도 3 내지 도 11에 도시된 실시예에서는 슬릿노즐(400)과 검사장치(100)가 별도의 구동수단에 의해 구동되는 것으로 도시되어 있으나, 도 3에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 표면 검사장치의 변형예인 도 12를 참조하면, 슬릿노즐(400)과 검사장치(100)가 연결바(500)에 의해 일체로 형성될 수 있다. 이로 인해 도 3 내지 도 11에 도시된 실시예에 비해 단일 구동수단으로 슬릿노즐(400)과 검사 장치(100)를 제어할 수 있으므로 보다 간단한 구조로 이물질을 감지할 수 있다. 또한 연결바(500)에 의한 단일 구조는 도 8 내지 도 11에 도시된 제 2 실시예 및 제 3 실시예에도 적용될 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허 청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다.
특히 본 실시예에서는 본 발명이 기판의 코팅에 앞서 기판에 이물질이 존재하는지의 여부를 감지하기 위한 용도로 설명되고 있으나, 본 발명에 의한 표면 검사장치는 기판이외의 다양한 제품의 이물질 존재 여부를 감지하거나, 제품의 거칠기를 측정하는 용도로도 활용될 수 있다.
또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
본 발명에 의한 표면 검사장치는, 기판의 상면이나 저면에 위치된 이물질을 완벽하게 감지할 수 있고, 표면에 돌기가 형성된 불량기판을 검사할 수도 있으며, 내부 구성이 간단해지므로 제조원가를 낮출 수 있다는 장점이 있다.
또한 본 발명에 의한 표면 검사장치는 검사대상에 코팅액을 도포하는 슬릿 노즐을 일체로 형성함으로써 보다 간단하게 이물질을 감지할 수 있다.
또한 본 발명에 의한 표면 검사방법은, 하나의 광센서를 이용하여 기판 전면의 이물질 존재 여부를 감지할 수 있다는 장점이 있다.

Claims (19)

  1. 검사대상의 검사면과 소정간격 이격된 지점에 상기 검사대상의 검사면과 평행한 방향으로 빛을 송수신하도록 발광부와 수광부를 포함하는 광센서;
    상기 검사대상의 검사면과 평행하되 상기 광센서의 발광방향과 교차하는 방향으로 상기 광센서를 상기 검사대상에 대해 상대 이송시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 검사장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 광센서는, 상기 발광부와 수광부가 상기 검사대상의 검사면 양측단 외측에 마련되는 것을 특징으로 하는 표면 검사장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 광센서는 이송방향과 직각방향으로 상기 검사대상의 검사면을 가로지르도록 발광하는 것을 특징으로 하는 표면 검사장치.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
    상기 검사대상의 검사면과 상기 광센서의 발광경로 사이의 높이를 조정하는 위치조정기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 검사장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 검사대상의 검사면과 이격되도록 위치되고 양단에 발광부와 수광부가 결합되는 이송바를 더 포함하고,
    상기 위치조정기는, 상기 검사면과 상기 이송바와의 이격거리가 변경되도록 상기 이송바를 승하강시키는 구조로 구성되는 것을 특징으로 하는 표면 검사장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 이송바와, 상기 검사대상에 코팅액을 도포하는 슬릿 노즐은 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 표면 검사장치.
  7. 검사대상의 검사면과 이격되도록 위치되는 이송바;
    일단이 상기 이송바에 결합되고, 타단이 상기 검사대상의 검사면을 향해 연장되며, 외력이 인가될 때 휘어지도록 구성되는 벤딩부재;
    상기 벤딩부재의 휘어짐을 감지하기 위한 감지수단;
    상기 검사대상의 검사면과 평행한 방향으로 상기 이송바를 상기 검사대상에 대해 상대 이송시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 검사장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 벤딩부재는, 그 타단에 검사대상의 검사면과 평행한 방향으로 길이를 갖는 감지바를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 검사장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 감지바는 상기 검사대상의 검사면 양 끝단을 가로지르도록 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 표면 검사장치.
  10. 청구항 7 내지 청구항 9 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
    상기 감지수단은 상기 벤딩부재에 결합되는 스트레인 게이지인 것을 특징으로 하는 표면 검사장치.
  11. 청구항 7 내지 청구항 9 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
    상기 감지수단은 상기 벤딩부재가 휘어짐에 따라 접촉되는 접촉센서인 것을 특징으로 하는 표면 검사장치.
  12. 청구항 7 내지 청구항 9 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
    상기 검사대상의 검사면과 상기 벤딩부재의 타단과의 거리를 조정하는 위치조정기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 검사장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 이송바와, 상기 검사대상에 코팅액을 도포하는 슬릿 노즐은 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 표면 검사장치.
  14. 발광부 및 수광부를 갖는 광센서를 이용하여 검사대상의 검사면과 소정간격 이격된 지점에 검사대상의 검사면과 평행한 방향으로 발광 및 수광하는 단계;
    상기 광센서를 상기 검사대상의 검사면과 평행하되 상기 광센서의 발광방향과 교차하는 방향으로 상기 검사대상에 대해 상대 이송시키는 단계;
    상기 광센서의 수광부가 광을 수신하지 못하면 상기 검사대상에 코팅액을 도포하는 슬릿 노즐의 작동을 중단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 검사방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 슬릿 노즐의 작동을 중단하는 단계 후에,
    상기 슬릿 노즐을 도포 초기 위치 또는 도포 종료 위치로 이송시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 검사방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 슬릿 노즐을 도포 종료 위치로 이송시에는 상기 슬릿 노즐을 상승시켜 전방으로 이송시키는 것을 특징으로 하는 표면 검사방법.
  17. 외력에 의해 휘어지는 벤딩부재를 검사대상의 검사면과 소정간격 이격된 지점에 상기 검사대상의 검사면과 평행한 방향으로 검사대상에 대해 상대 이송시키는 단계;
    상기 벤딩부재의 휘어짐을 감지하는 단계;
    상기 벤딩부재의 휘어짐이 감지되면 상기 검사대상에 코팅액을 도포하는 슬릿 노즐의 작동을 중단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 검사방법.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 슬릿 노즐의 작동을 중단하는 단계 후에,
    상기 벤딩부재 및 상기 슬릿 노즐을 도포 초기 위치 또는 도포 종료 위치로 이송시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 검사방법.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 벤딩부재 및 상기 슬릿 노즐을 도포 종료 위치로 이송시에는 상기 벤딩부재 및 상기 슬릿 노즐을 상승시켜 전방으로 이송시키는 것을 특징으로 하는 표면 검사방법.
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