KR20070115274A - 어셈블리 기판의 검사장치 및 표시패널의 제조방법 - Google Patents

어셈블리 기판의 검사장치 및 표시패널의 제조방법 Download PDF

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KR20070115274A
KR20070115274A KR1020060049472A KR20060049472A KR20070115274A KR 20070115274 A KR20070115274 A KR 20070115274A KR 1020060049472 A KR1020060049472 A KR 1020060049472A KR 20060049472 A KR20060049472 A KR 20060049472A KR 20070115274 A KR20070115274 A KR 20070115274A
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Abstract

어셈블리 기판 검사장치 및 표시패널의 제조방법에서, 스테이지 상에는 표면 식각된 어셈블리 기판이 안착되고, 이동유닛은 스테이지 상에 구비된 어셈블리 기판을 소정의 방향으로 이동시킨다. 라인스캔 카메라는 이동하는 어셈블리 기판의 스캔영역을 라인단위로 순차적으로 촬영한다. 표시부는 라인스캔 카메라에 의해서 촬영된 어셈블리 기판을 검사자가 육안으로 확인할 수 있도록 화면에 표시한다. 두께 측정기는 어셈블리 기판의 두께를 측정하고, 두께 검사부는 기 설정된 기준 두께와 두께 측정기에 의해서 측정된 측정 두께를 비교하여 어셈블리 기판의 두께 불량을 검사한다. 따라서, 어셈블리 기판의 외관 검사 및 두께 검사를 동시에 실행하여 검사 효율성을 향상시킬 수 있다.

Description

어셈블리 기판의 검사장치 및 표시패널의 제조방법{APPARATUS FOR INSPECTING ASSEMBLY SUBSTRATE AND METHOD OF MANUFACTURING DISPLAY PANEL}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 어셈블리 기판 검사장치의 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 절단선 Ⅰ-Ⅰ`에 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시패널의 제조과정을 나타낸 순서도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10 -- 어셈블리 기판 10a -- 어레이 기판
10b -- 컬러필터기판 100 -- 어셈블리 기판 검사장치
110 -- 스테이지 120 -- 이동유닛
130 -- 라인스캔 카메라 140 -- 표시부
150 -- 카메라 프레임 브릿지 160 -- 잉크 분사유닛
170 -- 두께 측정기 180 -- 두께 검사부
본 발명은 어셈블리 기판 검사장치 및 표시패널의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 표면 식각된 어셈블리 기판의 표면 불량 및 두께 불량을 검사할 수 있는 어셈블리 기판 검사장치 및 표시패널의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치는 영상을 표시하는 액정표시패널을 포함한다. 액정표시패널은 어레이 기판 및 어레이 기판과 대향하여 결합하는 컬러필터기판으로 이루어진다.
상기 액정표시패널은 다음과 같은 제조 공정을 거쳐서 완성된다.
먼저, 박막 공정을 통해서 어레이 기판용 모기판에 다수의 어레이셀이 형성되고, 컬러필터기판용 모기판에 다수의 컬러필터셀이 형성된다. 다음, 어레이 기판용 모기판 및 컬러필터기판용 모기판 중 어느 하나에 실런트를 도포한 후, 어레이 기판용 모기판과 컬러필터기판용 모기판 사이에 액정 적하방식 또는 액정 주입 방식을 이용하여 액정층을 형성한다. 어레이 기판용 모기판과 컬러필터기판용 모기판이 실런트에 의해서 서로 어셈블리되어 어셈블리 기판이 완성된다.
이후, 어셈블리 기판을 불소(HF) 용액이 담긴 식각조에 담궈서 식각하는 디핑 식각방식을 이용하여 어셈블리 기판을 표면 식각한다. 그 후 식각된 어셈블리 기판은 셀 단위로 절단됨으로써, 다수의 액정표시패널로 완성된다.
그러나, 종래의 액정표시패널의 제조 과정은 어셈블리 공정 이후 어셈블리 기판의 외관 및 두께를 검사하는 공정 없이 진행되어, 완성된 액정표시패널의 표면에 생기는 스크래치, 크랙 및 얼룩등의 결함을 검사할 수 없었다.
또한, 어셈블리 기판을 디핑 방식으로 식각한 이후 어셈블리 기판에 표면에는 물결무늬 얼룩이 자주 발생하였다. 그러나, 종래에는 이러한 물결무늬 얼룩을 검사하는 검사 공정 없이 진행되어 액정표시패널의 제품 신뢰성이 저하되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 표면 식각된 어셈블리 기판의 외관 불량 및 두께 불량을 검사하기 위한 어셈블리 기판 검사장치를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은 상기한 검사장치를 이용하여 어셈블리 기판을 검사하는 과정을 포함하는 표시패널의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 어셈블리 기판 검사장치는 스테이지, 이동유닛, 라인스캔 카메라, 표시부, 두께 측정기 및 두께 검사부를 포함한다. 상기 스테이지 상에는 표면 식각된 어셈블리 기판이 안착되고, 상기 이동유닛은 상기 스테이지 상에 구비된 상기 어셈블리 기판을 소정의 방향으로 이동시킨다. 상기 라인스캔 카메라는 이동하는 상기 어셈블리 기판의 스캔영역을 라인단위로 순차적으로 촬영한다. 상기 표시부는 상기 라인스캔 카메라에 의해서 촬영된 상기 어셈블리 기판을 검사자가 육안으로 확인할 수 있도록 화면에 표시한다. 상기 두께 측정기는 상기 어셈블리 기판의 두께를 측정하고, 상기 두께 검사부는 기 설정된 기준 두께와 상기 두께 측정기에 의해서 측정된 측정 두께를 비교하여 상기 어셈블리 기판의 두께 불량을 검사한다.
본 발명에 따른 표시패널의 제조방법에 따르면, 제1 및 제2 기판이 합착되어 어셈블리 기판이 완성된다. 상기 어셈블리 기판은 표면 식각되고, 상기 식각된 어셈블리 기판이 검사된다. 검사 완료된 상기 어셈블리 기판은 절단되어 표시패널로 완성된다. 여기서, 어셈블리 기판을 검사하는 단계는 상기 어셈블리 기판의 표면의 검사하는 단계 및 상기 어셈블리 기판의 두께를 검사하는 단계를 포함한다.
이러한 어셈블리 기판 검사장치 및 표시패널의 제조방법에 따르면, 표면 식각된 어셈블리 기판의 외관 불량(예를 들어, 스크래치, 크랙, 얼룩 및 물결무늬 불량) 및 두께 불량을 검사함으로써, 상기 식각된 어셈블리 기판의 검사 효율성을 향상시킬 수 있고, 표시패널의 제조과정에서 표면 식각된 어셈블리 기판의 외관 및 두께 검사가 이루어짐으로써, 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 어셈블리 기판 검사장치의 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 절단선 Ⅰ-Ⅰ`에 따라 절단한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 어셈블리 기판 검사장치(100)는 스테이지(110), 이동유닛(120), 라인스캔 카메라(130), 표시부(140), 두께 측정기(170) 및 두께 검사부(180)를 포함한다.
상기 스테이지(110) 상에는 표면 식각된 어셈블리 기판(10)이 안착된다. 상기 어셈블리 기판(10)은 어레이 기판용 모기판(10a)과 컬러필터기판용 모기판(10b)이 어셈블리된 기판이고, 불산(HF)에 의해서 표면 시각된 기판이다. 식각된 상기 어셈블리 기판(10)은 0.1mm 내지 2mm의 두께를 갖는다. 상기 스테이지(110)에는 외부로부터 제공된 공기가 분사되는 에어 분사구(111)가 형성된다. 따라서, 상기 스테이지(110)에 안착된 상기 어셈블리 기판(10)은 상기 공기에 의해서 지지된다. 그 결과, 상기 스테이지(110)에 상기 어셈블리 기판(10)이 로딩 또는 언로딩되는 과정에서 상기 어셈블리 기판(10)의 표면이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
여기서, 상기 스테이지(110)는 공기중에 떠있는 상기 어셈블리 기판(10)의 위치를 가이드하기 위한 기판 가이드부재(112)를 더 구비한다. 상기 가이드부재(111)는 상기 어셈블리 기판(10)의 서로 마주하는 양측면에 인접하도록 구비되어 상기 어셈블리 기판(10)이 상기 스테이지(110)로부터 이탈하는 것을 방지한다.
상기 이동유닛(120)은 상기 스테이지(110) 상에 구비된 상기 어셈블리 기판(10)을 소정의 방향으로 이동시킨다.
상기 라인스캔 카메라(130)는 이동하는 상기 어셈블리 기판(10)의 스캔영역을 라인단위로 순차적으로 촬영한다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 라인스캔 카메라(130)는 제1 정면카메라(131), 제2 정면카메라(132), 제1 경사카메라(133) 및 제2 경사카메라(134)를 포함한다.
구체적으로, 상기 제1 정면카메라(131)는 상기 어셈블리 기판(10)의 상부표면(예를 들어, 상기 어레이 기판용 모기판(10a)의 표면)(11)에 대해서 수직하게 구비되어 상기 어셈블리 기판(10)의 상부표면(11)을 촬영한다. 상기 제2 정면카메라(132)는 상기 어셈블리 기판(10)의 하부표면(예를 들어, 상기 컬러필터기판용 모기판(10b)의 표면)(12)에 대해서 수직하게 구비되어 상기 어셈블리 기판(10)의 하부표면(12)을 촬영한다. 즉, 상기 제1 및 제2 정면카메라(131, 132)는 상기 어셈블리 기판(10)의 스크래치, 크랙, 깨짐 및 얼룩과 같은 상기 어셈블리 기판(10)의 외관 불량을 검사하기 위해서 상기 어셈블리 기판(10)의 상/하부표면을 촬영한다. 여 기서, 상기 제1 및 제2 정면카메라(131, 132)는 촬영시 서로 간섭되지 않도록 소정의간격으로 이격되어 구비된다.
상기 제1 경사카메라(133)는 상기 어셈블리 기판(10)의 상부표면(11)에 대해서 소정의 각도로 기울어져 상기 어셈블리 기판(10)의 상부표면(11)을 촬영한다. 상기 제2 경사카메라(134)는 상기 어셈블리 기판(10)의 하부표면(12)에 대해서 소정의 각도로 기울어져 상기 어셈블리 기판(10)의 하부표면(12)을 촬영한다. 상기 제1 및 제2 경사카메라(133, 134)는 식각된 어셈블리 기판(10)에서 발생할 수 있는 물결무늬 불량을 용이하게 검출할 수 있도록 상기 어셈블리 기판(10)의 표면에 대해서 소정의 각도로 기울어져 촬영하는 것이다. 본 발명의 일 예로, 상기 제1 및 제2 경사카메라(133, 134)는 상기 어셈블리 기판(10)의 표면에 대해서 10° 내지 60°로 기울어진다.
상기 제2 정면카메라(132) 및 상기 제2 경사카메라(134)는 상기 어셈블리 기판(10)의 하부표면(12)을 촬영할 수 있도록 상기 스테이지(110)의 내부에 마련된 공간(113)에 구비된다. 또한, 상기 스테이지(110)에는 상기 어셈블리 기판(10)의 하부표면(12)을 노출시키는 개구부(미도시)가 형성되다. 따라서, 상기 상기 제2 정면카메라(132) 및 상기 제2 경사카메라(134)는 상기 개구부를 통해 노출된 상기 어셈블리 기판(10)의 하부표면(12)을 촬영할 수 있다.
도면에 도시하지는 않았지만, 상기 라인스캔 카메라(130)는 0° 내지 90°의 범위로 회전가능한 카메라를 상/하부에 각각 구비할 수도 있다. 상기 회전가능한 카메라는 소정의 각도록 회전하면서 상기 어셈블리 기판(10)의 정면을 촬영할 수도 있고, 상기 어셈블리 기판(10)의 표면에 대해서 소정 각도록 기울어져 촬영하여 정면 촬영시 체크되지 않는 물결무늬 불량을 검사할 수도 있다.
본 발명의 일 예로, 상기 라인스캔 카메라(130)는 디지털 카메라의 일종인 씨씨디 (charge-coupled device camera: CCD) 카메라 또는 레이저 화상 처리기등으로 이루어질 수 있다.
상기 표시부(140)는 상술한 바와 같이 상기 라인스캔 카메라(130)에 의해서 촬영된 상기 어셈블리 기판(10)을 검사자가 육안으로 확인할 수 있도록 화면에 표시한다.
상기 어셈블리 기판 검사장치(100)는 상기 라인스캔 카메라(130)가 실장되는 카메라 프레임 브릿지(150) 및 상기 검사자가 후속 공정에서 불량이 발생된 위치(이하, 불량 포인트)를 육안으로 확인할 수 있도록 상기 어셈블리 기판(10)에 잉크를 분사하는 잉크 분사유닛(180)을 더 포함한다. 상기 잉크 분사유닛(180)은 도트 형태로 잉크를 분사한다. 그러나, 상기 잉크 분사유닛(180)은 상기 어셈블리 기판(10)의 불량 포인트 바로 위에 분사하지 않고, 상기 불량 포인트의 바로 옆에 잉크를 분사하여 상기 불량 포인트의 위치를 표시한다.
한편, 상기 두께 측정기(170)는 상기 어셈블리 기판(10)의 두께를 측정하고, 상기 두께 검사부(180)는 기 설정된 기준 두께와 상기 두께 측정기(170)에 의해서 측정된 측정 두께를 비교하여 상기 어셈블리 기판(10)의 두께 불량을 검사한다. 상기 두께 측정기(170)는 상기 어셈블리 기판(10)의 전체 두께를 측정할 수도 있고, 상기 어셈블리 기판(10)을 구성하는 어레이 기판용 모기판(10a)과 컬러필터기판용 모기판(10b) 각각의 두께를 측정할 수도 있다.
상기 본 발명의 일 예로, 상기 두께 측정기(170)는 광학센서로 이루어진다. 상기 두께 측정기(160)가 광학 센서로 이루어진 경우, 상기 두께 측정기(160)는 상기 어셈블리 기판(10)으로 광을 조사한 후 리턴되는 광량을 측정한다. 상기 두께 검사부(180)는 측정된 광량을 이용하여 상기 어셈블리 기판(10)의 두께를 산출하다. 이후, 상기 두께 검사부(180)는 산출된 측정 두께와 기 설정된 기준 두께를 비교하여 상기 어셈블리 기판(10)의 두께 불량을 체크한다.
도 1 및 도 2에서는 상기 두께 측정기(170)가 상기 어셈블리 기판 검사장치(100)의 뒷단에 구비되어 상기 어셈블리 기판(10)의 외관검사가 끝난 직후에 상기 어셈블리 기판(10)의 두께를 측정하였다. 그러나, 상기 두께 측정기(170)는 상기 어셈블리 기판 검사장치(100)의 앞단에 구비되어 상기 어셈블리 기판(10)의 외관검사를 시작하기 이전에 상기 어셈블리 기판(10)의 두께를 측정할 수도 있다.
도면에 도시하지는 않았지만, 상기 어셈블리 기판 검사장치(100)는 상기 어셈블리 기판(10)의 표면을 식각하는 식각 설비에 인-라인(IN-LINE)으로 연결된다. 따라서, 식각된 상기 어셈블리 기판(10)을 검사하는데 소요되는 총 시간을 단축시킬 수 있고, 그 결과 제조 공정의 효율성을 향상시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시패널의 제조과정을 나타낸 순서도이다.
도 3을 참조하면, 어레이 기판용 모기판 및 컬러필터기판용 모기판을 합착하여 어셈블리 기판을 완성한다(S210). 다음, 불소 용액이 담겨진 식각조에 상기 어 셈블리 기판을 담궈서 상기 어셈블리 기판의 표면을 디핑 방식으로 식각한다(S220).
이후, 상기 식각된 어셈블리 기판을 검사한다(S230). 상기 식각된 어셈블리 기판은 상기 어셈블리 기판의 표면의 검사하는 단계 및 상기 어셈블리 기판의 두께를 검사하는 단계를 포함한다. 상기 식각된 어셈블리 기판은 상기한 도 1 및 도 2에 도시된 어셈블리 기판 검사장치를 이용하여 검사한다.
구체적으로, 상기 어셈블리 기판의 표면을 검사하는 단계는 상기 어셈블리 기판의 상부 및 하부 표면을 정면에서 촬영하여 상기 어셈블리 기판의 표면 불량을 검사하는 단계, 상기 어셈블리 기판의 상부 및 하부표면에 대해서 기울어진 상태로 상기 어셈블리 기판의 물결무늬 불량을 검사하는 단계 및 상기 불량이 발생된 위치를 마킹하는 단계로 이루어진다.
한편, 상기 어셈블리 기판의 두께를 검사하는 단계는 상기 어셈블리 기판에 광을 조사하는 단계, 리턴되는 광의 광량을 측정하여 상기 어셈블리 기판의 두께를 측정하는 단계 및 상기 측정된 두께와 기 설정된 기준 두께를 비교하여 상기 어셈블리 기판의 두께 불량을 검사하는 단계로 이루어진다.
이와 같이 상기 어셈블리 기판의 외관 및 두께 검사가 완료되면, 상기 어셈블리 기판을 셀 단위로 절단하여 표시패널을 완성한다(S240).
이와 같은 어셈블리 기판 검사장치 및 표시패널의 제조방법에 따르면, 표면 식각된 어셈블리 기판의 상/하부표면을 촬영하여 상기 식각된 어셈블리 기판의 외 관 불량(예를 들어, 스크래치, 크랙, 얼룩 및 물결무늬 불량)을 검사할 뿐만 아니라, 상기 식각된 어셈블리 기판의 두께를 측정하여 상기 식각된 어셈블리 기판의 두께 불량을 검사할 수 있다. 따라서, 상기 식각된 어셈블리 기판의 검사 효율성을 향상시킬 수 있다.
또한, 표시패널의 제조단계에서 어셈블리 기판이 식각된 이후에 어셈블리 기판의 표면 및 두께를 검사함으로써, 완성된 표시패널의 외관 및 두께 불량으로 인해서 제품 신뢰성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
이상 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.

Claims (11)

  1. 표면 식각된 어셈블리 기판이 안착된 스테이지;
    상기 스테이지 상에 구비된 상기 어셈블리 기판을 이동시키는 이동유닛;
    이동하는 상기 어셈블리 기판의 스캔영역을 라인단위로 순차적으로 촬영하는 라인스캔 카메라;
    상기 라인스캔 카메라에 의해서 촬영된 상기 어셈블리 기판을 검사자가 육안으로 확인할 수 있도록 화면에 표시하는 표시부;
    상기 어셈블리 기판의 두께를 측정하는 두께 측정기; 및
    기 설정된 기준 두께와 상기 두께 측정기에 의해서 측정된 측정 두께를 비교하여 상기 어셈블리 기판의 두께 불량을 검사하는 두께 검사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 어셈블리 기판 검사장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스테이지에는 외부로부터 제공된 공기가 분사되는 에어 분사구가 형성되고,
    상기 스테이지는 상기 공기를 이용하여 상기 어셈블리 기판을 지지하는 것을 특징으로 하는 어셈블리 기판 검사장치.
  3. 제2항에 있어서, 서로 마주하는 상기 어셈블리 기판의 양 측면에 인접하여 구비되어, 상기 스테이지 상에서의 상기 어셈블리 기판의 위치를 가이드하는 기판 가이드부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 어셈블리 기판 검사장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 라인스캔 카메라는,
    상기 어셈블리 기판의 상부표면에 대해서 수직하게 구비되어 상기 어셈블리 기판의 상부표면을 촬영하는 제1 정면카메라;
    상기 어셈블리 기판의 하부표면에 대해서 수직하게 구비되어 상기 어셈블리 기판의 하부표면을 촬영하는 제2 정면카메라;
    상기 어셈블리 기판의 상부표면에 대해서 소정의 각도로 기울어져 구비되어 상기 어셈블리 기판의 상부표면을 촬영하여 물결무늬 불량을 검사하는 제1 경사카메라; 및
    상기 어셈블리 기판의 하부표면에 대해서 소정의 각도로 기울어져 구비되어 상기 어셈블리 기판의 하부표면을 촬영하여 물결무늬 불량을 검사하는 제2 경사카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 어셈블리 기판 검사장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 어셈블리 기판은 어레이 기판용 모기판 및 상기 어레이 기판용 모기판과 대향하여 결합하는 컬러필터기판용 모기판으로 이루어지고,
    상기 제1 정면카메라와 상기 제1 경사카메라는 상기 어레이 기판용 모기판의 표면을 촬영하며, 상기 제2 정면카메라와 상기 제2 경사카메라는 상기 컬러필터기판용 모기판의 표면을 촬영하는 것을 특징으로 하는 어셈블리 기판 검사장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제1 및 제2 정면카메라, 제1 및 제2 경사카메라가 실장되는 카메라 프레임 브릿지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 어셈블리 기판 검사장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 검사자가 후속 공정에서 불량이 발생된 위치를 육안으로 확인할 수 있도록 상기 어셈블리 기판에 잉크를 분사하는 잉크 분사유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 어셈블리 기판 검사장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 어셈블리 기판을 식각하는 식각 설비에 인-라인(IN-LINE)으로 연결되는 것을 특징으로 하는 어셈블리 기판 검사장치.
  9. 제1 및 제2 기판을 합착하여 어셈블리 기판을 완성하는 단계;
    상기 어셈블리 기판의 표면을 식각하는 단계;
    상기 식각된 어셈블리 기판을 검사하는 단계; 및
    상기 식각된 어세블리 기판을 절단하여 표시패널을 완성하는 단계를 포함하고,
    상기 검사단계는,
    상기 어셈블리 기판의 표면의 검사하는 단계; 및
    상기 어셈블리 기판의 두께를 검사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시패널의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 어셈블리 기판의 표면을 검사하는 단계는,
    상기 어셈블리 기판의 상부 및 하부 표면을 정면에서 촬영하여 상기 어셈블리 기판의 표면 불량을 검사하는 단계;
    상기 어셈블리 기판의 상부 및 하부표면에 대해서 기울어진 상태로 상기 어셈블리 기판의 물결무늬 불량을 검사하는 단계; 및
    상기 불량이 발생된 위치를 마킹하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시패널의 제조방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 어셈블리 기판의 두께를 검사하는 단계는,
    상기 어셈블리 기판에 광을 조사하는 단계;
    리턴되는 광의 광량을 측정하여 상기 어셈블리 기판의 두께를 측정하는 단계;
    상기 측정된 두께와 기 설정된 기준 두께를 비교하여 상기 어셈블리 기판의 두께 불량을 검사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시패널의 제조방법.
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