KR20080059946A

KR20080059946A - Apparatus and method of inspection substrate for flat display device

Info

Publication number: KR20080059946A
Application number: KR1020060133902A
Authority: KR
Inventors: 김만수
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2006-12-26
Filing date: 2006-12-26
Publication date: 2008-07-01

Abstract

An apparatus and a method for inspecting a substrate for a flat panel display are provided to enable a sensor to sense automatically whether a crack is generated in the substrate, thereby dealing with mass production and reducing production loss by preventing damage of the substrate. A sensor(110) scans at least one side of a substrate(100). A driving motor(120) drives the sensor. According to the scanning result of the sensor, a controller(140) determines whether a crack is generated in the substrate. The sensor generates a scanning signal for at least one among a length, an area of one side of the substrate, and a coordinate value of a crack portion.

Description

Substrate inspection device and method for flat panel display device {APPARATUS AND METHOD OF INSPECTION SUBSTRATE FOR FLAT DISPLAY DEVICE}

도 1은 본 발명에 따른 기판검사장치의 사시도.1 is a perspective view of a substrate inspection apparatus according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 기판검사장치의 정면도.2 is a front view of the substrate inspection apparatus according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 판 형태의 감지부를 구비한 기판검사장치의 사시도.Figure 3 is a perspective view of a substrate inspection device having a plate-shaped sensing unit according to the present invention.

도 4a, 도 4b는 도 3에 도시된 기판검사장치의 측면도.4A and 4B are side views of the substrate inspection apparatus shown in FIG. 3.

도 5는 본 발명에 따른 롤러형태의 감지부를 구비한 기판검사장치가 좌표값을 감지하는 모습을 나타내는 사시도.5 is a perspective view showing a state in which the substrate inspection device having a roller-type sensing unit according to the present invention detects a coordinate value.

도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 기판검사장치의 동작순서도.6a to 6c is a flow chart of the operation of the substrate inspection apparatus according to the present invention.

< 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 ><Explanation of Signs of Major Parts of Drawings>

80: 리프트 핀 90: 스테이지 80: lift pin 90: stage

100: 기판 110: 감지부100: substrate 110: sensing unit

120: 구동모터 130: 지지핀120: drive motor 130: support pin

140: 제어부140: control unit

본 발명은 평판표시소자용 기판검사장치로, 특히 기판의 크랙여부를 감지할 수 있는 평판표시소자용 기판검사장치 및 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate inspection device for a flat panel display device, and more particularly, to a substrate inspection device and method for a flat panel display device capable of detecting a crack of a substrate.

초박형의 평판표시소자(Flat Panel Display), 그 중에서도 액정표시소자는 동작 전압이 낮아 소비 전력이 적고 휴대용으로 쓰일 수 있는 등의 이점으로 노트북 컴퓨터, 모니터, 우주선, 항공기 등에 이르기까지 응용분야가 넓고 다양하다.Ultra-thin flat panel display, especially liquid crystal display, has low operating voltage and low power consumption, so it can be used as a portable device. Do.

이와 같은 액정표시소자는 일반적으로 박막트랜지스터, 화소전극, 및 배향막이 형성되어 있는 하부기판과, 차광막, 칼라필터층, 공통전극, 및 배향막이 차례로 형성되어 있는 상부기판과, 그리고 양 기판 사이에 형성되어 있는 액정층으로 구성된다. 이러한 액정표시소자는 화소전극과 공통전극에 의해 양 기판 사이에 전기장이 형성되어 액정층이 구동되고, 그 구동되는 액정층을 통해서 광투과도가 조절되어 화상이 디스플레이되게 된다.Such a liquid crystal display device is generally formed between a lower substrate on which a thin film transistor, a pixel electrode, and an alignment film are formed, an upper substrate on which a light shielding film, a color filter layer, a common electrode, and an alignment film are sequentially formed, and between both substrates. It consists of a liquid crystal layer. In the liquid crystal display device, an electric field is formed between both substrates by a pixel electrode and a common electrode to drive a liquid crystal layer, and light transmittance is adjusted through the driven liquid crystal layer to display an image.

근래에 들어 액정표시소자의 대형화 추세에 따라 액정표시소자를 구성하는 기판의 사이즈 역시 대형화되고 있다. 이렇게 기판의 사이즈가 대형화됨에 따라 설비 내 공정 중이나 이송 중 기판이 파손되었을 시 생산 로스(loss)도 매우 커지고 있다. 이러한 기판 파손은 기판의 코너 및 기판 끝단의 크랙이 세정공정 중이나 세정공정 중의 얼라인 부에서 이어질 가능성이 크기 때문에 기판의 파손을 방지하기 위해서는 기판의 코너 및 끝단의 크랙을 사전에 감지하여 투입 전에 걸러내는 것이 중요하다. In recent years, as the size of liquid crystal display devices increases, the size of the substrate constituting the liquid crystal display devices has also increased. As the size of the substrate increases, the production loss also increases when the substrate is damaged during the process or transportation in the facility. Since the breakage of the substrate and the edges of the substrate are likely to occur at the alignment portion during or during the cleaning process, the substrate breakage is detected before the insertion and the cracks of the corners and the ends of the substrate are detected in advance in order to prevent damage to the substrate. It is important to pay.

하지만, 종래의 검사에서는 기판의 크랙 감지를 육안으로만 확인하고 있을 뿐이라 비효율적이며, 이 같은 육안검사만으로는 생산량이 많을 경우 대응이 불가 능하여 생산 로스(loss)가 커지는 문제점을 가지고 있다. However, in the conventional inspection, only the visual detection of the crack detection of the substrate is confirmed only with the naked eye, which is inefficient, and such a large-scale production loss is impossible due to the large-scale production alone.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 기판의 크랙여부를 감지할 수 있는 평판표시소자용 기판검사장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a substrate inspection apparatus and method for a flat panel display device capable of detecting a crack of a substrate.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 평판표시소자용 기판검사장치는 기판의 적어도 한측면을 스캐닝하는 감지부; 상기 감지부를 구동시키는 구동모터; 및 상기 감지부에서 스캐닝한 결과에 따라 기판의 크랙유무를 판단하는 제어부를 포함하여 구성됨을 그 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a substrate inspection apparatus for a flat panel display device, including: a sensing unit scanning at least one side of a substrate; A driving motor for driving the sensing unit; And a controller for determining whether the substrate is cracked according to the scanning result of the sensing unit.

본 발명에 따른 평판표시소자용 기판검사방법은 기판의 한측면을 감지부가 스캐닝하는 단계; 상기 스캐닝 결과를 제어부로 출력하는 단계; 및 상기 제어부가 수신한 스캐닝 신호를 이용하여 상기 기판의 크랙유무를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. Substrate inspection method for a flat panel display device according to the present invention comprises the steps of scanning the sensing side of the substrate; Outputting the scanning result to a controller; And determining whether the substrate is cracked by using the scanning signal received by the controller.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 기판검사장치의 사시도이고 도 2는 본 발명에 따른 기판검사장치의 정면도이다. 1 is a perspective view of a substrate inspection apparatus according to the present invention and Figure 2 is a front view of a substrate inspection apparatus according to the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 기판검사장치는 기판(100)이 안착되는 스테이지(90)와, 기판(100)의 적어도 한측면을 스캐닝하는 감지부(110)와, 감 지부(110)를 기판(100)의 한측면을 따라 직진으로 이동시키는 구동모터(120)와, 감지부(110)에서 감지한 결과에 따라 크랙유무를 판단하는 제어부(140)를 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 1, the apparatus for inspecting a substrate according to the present invention includes a stage 90 on which the substrate 100 is mounted, a sensing unit 110 for scanning at least one side of the substrate 100, and a sensing unit ( It includes a drive motor 120 for moving the 110 straight along one side of the substrate 100, and a control unit 140 for determining the presence or absence of cracks according to the detection result of the detection unit (110).

스테이지(90)는 도 2에 도시된 바와 같이 스테이지(90) 상에서 상승,하강하는 복수개의 리프트 핀(80)을 구비한다. 스테이지(90)에 구비된 리프트핀(80) 상에는 기판(100)이 안착된다. 기판(100)이 안착된 리프트 핀(80)이 상승하게 되면 기판(100)과 스테이지(90)가 서로 일정 간격을 유지함으로써 기판(100)과 스테이지(90) 사이로 로봇암부(미도시)가 들어갈 공간이 마련되어 기판(100)의 취출이 가능해진다. The stage 90 includes a plurality of lift pins 80 that rise and fall on the stage 90 as shown in FIG. 2. The substrate 100 is seated on the lift pin 80 provided in the stage 90. When the lift pin 80 on which the substrate 100 is seated is raised, the robot arm portion (not shown) is inserted between the substrate 100 and the stage 90 by keeping the substrate 100 and the stage 90 at a predetermined distance from each other. A space is provided and the substrate 100 can be taken out.

감지부(110)는 기판(100)의 적어도 한측면을 스캐닝하여 기판(100)의 한측면의 길이, 면적 및 크랙부분의 좌표값 중 적어도 어느 하나를 측정하고, 측정한 결과를 제어부(140)로 출력한다. The detector 110 scans at least one side of the substrate 100 to measure at least one of a length, an area, and a crack value of one side of the substrate 100, and measures the measured result in the controller 140. Will output

이러한 감지부(110)는 도 1에 도시된 바와 같이 롤러 형태 또는 도 3에 도시된 바와 같이 판 형태로 형성된다. 롤러 형태의 감지부(110)는 기판(100)의 각 측면 상에서 회전하여 기판(100)의 측면을 스캐닝하며, 판 형태의 감지부(110)는 기판(100)의 각 측면과 접촉하여 기판(100)의 각 측면을 스캐닝한다. The sensing unit 110 is formed in a roller form as shown in FIG. 1 or in a plate form as shown in FIG. 3. The roller-shaped sensing unit 110 is rotated on each side of the substrate 100 to scan the side of the substrate 100, the plate-shaped sensing unit 110 is in contact with each side of the substrate 100 Scan each side of 100).

이 롤러 또는 판 형태의 감지부(110)는 기판(100)의 각 측면을 스캐닝하여 기판(100) 측면의 길이 및 면적 중 적어도 어느 하나를 측정한다. The roller 110 or the plate-shaped detector 110 scans each side of the substrate 100 to measure at least one of a length and an area of the side of the substrate 100.

구체적으로, 도 4a에 도시된 바와 같이 기판(100)의 측면에 홈 형상의 크랙이 발생된 경우, 기판(100) 측면의 면적 또는 길이는 크랙이 없는 측면의 면적 또 는 길이에 비해 작게 측정된다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 기판(100)의 측면에 돌출형상의 크랙이 발생된 경우, 기판(100) 측면의 면적은 크랙이 없는 기판의 측면의 면적에 비해 작게 측정된다. 도 4a와 도 4b에서 판 형태의 감지부(110)를 예를 들어 설명하였지만 롤러 형태의 감지부(110)에서도 길이와 면적의 측정이 위와 같이 크랙유무에 따라 다르게 측정된다. Specifically, as shown in FIG. 4A, when a groove-shaped crack is generated on the side surface of the substrate 100, the area or length of the side surface of the substrate 100 is measured to be smaller than the area or length of the side surface without the crack. . As shown in FIG. 4B, when a protruding crack occurs on the side surface of the substrate 100, the area of the side surface of the substrate 100 is measured to be smaller than the area of the side surface of the substrate without cracks. 4A and 4B, the sensing unit 110 in the form of a plate has been described as an example, but in the roller-type sensing unit 110, the length and the area are measured differently depending on the presence of cracks as described above.

또한, 롤러 또는 판 형태의 감지부(110)는 도 5에 도시된 바와 같이 x축센서(110a)와 y축센서(110b)를 이용하여 기판(100)의 크랙 부분의 좌표값을 측정한다. 이와 같이 기판(100)의 크랙 부분의 좌표값을 측정하는 경우는 길이와 면적을 측정하여 크랙의 발생유무만을 감지하는 것과는 달리 크랙의 발생 위치도 파악할 수 있어 보다 나은 효과를 가진다. In addition, the sensor 110 in the form of a roller or plate measures coordinate values of the crack portion of the substrate 100 using the x-axis sensor 110a and the y-axis sensor 110b as shown in FIG. 5. As described above, in the case of measuring the coordinate value of the crack portion of the substrate 100, unlike detecting only the occurrence of the crack by measuring the length and the area, the location of the crack can be grasped to have a better effect.

이와 같은 롤러 형태나 판 형태의 감지부(110)는 고무재질로 형성되어 감지부(110)의 기판 스캐닝시 감지부(110)에 의해 발생되는 압력으로 인한 기판(100) 스트레스를 최소화할 수 있다. The roller 110 or the plate-shaped sensing unit 110 may be formed of a rubber material to minimize the stress of the substrate 100 due to the pressure generated by the sensing unit 110 when scanning the substrate of the sensing unit 110. .

감지부(110)는 기판(100)의 적어도 한측면마다 적어도 하나씩 구비된다. 이 경우, 기판(100)의 네측면이 동시에 스캐닝됨으로써 택트 타임(Tact Time)을 단축시킬 수 있다. At least one sensing unit 110 is provided for at least one side of the substrate 100. In this case, since four sides of the substrate 100 are simultaneously scanned, the tact time can be shortened.

또한, 컨베이어와 같은 기판반송타입의 경우 감지부가 고정돼있고 기판이 이동해야하기 때문에 기판이 움직이는 거리만큼의 공간을 더 차지하게 된다. 반면, 본 발명과 같이 감지 롤러 구동방식의 경우 기판이 정지된 상태에서 감지부가 이동하기 때문에 기판반송타입 대비 설비의 공간이 작아지게 된다. 따라서, 감지 롤러 구동방식은 기판반송타입에 비해 보다 넓은 공간을 확보하는게 가능해짐으로써 클린룸(Clean Room) 공간을 최소화시킬수 있다. In addition, in the case of a substrate transport type such as a conveyor, since the sensing unit is fixed and the substrate must move, the substrate takes more space as the distance the substrate moves. On the other hand, in the case of the sensing roller driving method as in the present invention, since the sensing unit moves while the substrate is stopped, the space of the facility is smaller than that of the substrate transport type. Therefore, the sensing roller driving method can secure a wider space than the substrate transfer type, thereby minimizing the clean room space.

구동모터(120)는 감지부(110)가 기판(100)의 한측면을 따라 스캐닝할 수 있도록 감지부(110)를 기판(100)의 한측면에 평행한 방향으로 직진성을 가지고 이동시킨다. 구동모터(120)는 직진도 향상을 위해 리니어 모터를 사용하는 것이 바람직하다. 또한 각 기판(100) 제조사마다 코너 커팅부가 다름으로써 감지부(100)가 기판(100)의 한측면을 따라 스캐닝할 때 기판(100)의 다양한 치수에 따른 대응이 필요한데 리니어 모터를 사용하는 구동모터(120)는 기판(100)의 다양한 치수에 따라 이동거리만 조절해주면 되기 때문에 치수별로 쉽게 대응할 수 있다. The driving motor 120 moves the sensing unit 110 in a direction parallel to one side of the substrate 100 so that the sensing unit 110 can scan along one side of the substrate 100. The drive motor 120 preferably uses a linear motor to improve straightness. In addition, since the corner cutting part is different for each manufacturer of the substrate 100, when the sensing part 100 scans along one side of the substrate 100, a corresponding response according to various dimensions of the substrate 100 is required. A driving motor using a linear motor is required. 120 may easily correspond to each dimension because only the moving distance needs to be adjusted according to various dimensions of the substrate 100.

지지핀(130)은 90°꺽어진 형태로 형성되며 감지부(110)와 구동모터(120)를 연결하여 감지부(110)를 지지한다. The support pin 130 is formed in a 90 ° bent shape and supports the sensing unit 110 by connecting the sensing unit 110 and the driving motor 120.

제어부(140)는 크랙유무를 판단하기 위해 스테이지(90) 상에 안착된 기판(100) 측면에 대한 표준 길이, 표준 면적 및 표준좌표 중 적어도 어느 하나에 대한 표준 신호를 저장하고 있다. 이러한 제어부(140)는 표준 신호와 감지부(110)로부터의 스캐닝 신호를 비교하여 기판의 크랙 유무를 판단한다. The controller 140 stores a standard signal for at least one of a standard length, a standard area, and a standard coordinate with respect to the side of the substrate 100 seated on the stage 90 to determine whether there is a crack. The controller 140 compares a standard signal with a scanning signal from the detector 110 to determine whether the substrate is cracked.

즉, 제어부(140)는 표준신호와 스캐닝 신호가 동일하면 기판에 크랙이 없는 정상기판으로 판별한다. 제어부(140)는 표준신호와 스캐닝 신호가 다를 경우 기판에 크랙이 있는 불량기판으로 판별한다.That is, if the standard signal and the scanning signal are the same, the controller 140 determines that the substrate is a normal substrate without cracks. If the standard signal and the scanning signal are different, the controller 140 determines that the defective substrate has a crack in the substrate.

이와 같은 구성을 가진 본 발명에 따른 기판검사장치의 동작을 설명하면 다음과 같다. Referring to the operation of the substrate inspection apparatus according to the present invention having such a configuration as follows.

도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 기판검사장치의 동작순서도이다.6A to 6C are flowcharts illustrating operations of the substrate inspection apparatus according to the present invention.

먼저 도 6a에 도시된 바와 같이, 스테이지(90)상의 리프트핀(80)을 상승시킨다. First, as shown in FIG. 6A, the lift pin 80 on the stage 90 is raised.

이어서 도 6b에 도시된 바와 같이, 스테이지(90) 상부에 돌출된 리프트 핀(80)에 기판(100)이 안착된다. Subsequently, as shown in FIG. 6B, the substrate 100 is seated on the lift pin 80 protruding over the stage 90.

그리고, 도 6c에 도시된 바와 같이, 안착된 기판(100)의 한측면마다 하나의 감지부(110)가 스캐닝하여 기판(100)의 네측면을 동시에 스캐닝하여 생성된 스캐닝 신호를 제어부(140)로 출력한다. As illustrated in FIG. 6C, one sensing unit 110 scans one side of the seated substrate 100 to simultaneously scan four sides of the substrate 100 to control the scanning signal generated by the controller 140. Will output

그 후, 제어부(140)는 수신한 스캐닝 신호를 저장되어있는 표준 신호와 비교하여 기판(100)의 크랙유무를 판단한다. Thereafter, the controller 140 determines whether the substrate 100 is cracked by comparing the received scanning signal with the stored standard signal.

제어부(140)에 저장되어있는 기판(100)의 표준 한측면의 길이, 면적 및 좌표 중 적어도 어느 하나와 감지부(110)가 스캐닝한 기판(100)의 한측면의 길이, 면적 및 좌표 중 적어도 어느 하나가 비교 결과 같을 경우 제어부(140)는 기판(100)을 정상으로 판단한다.At least one of the length, area, and coordinates of the standard one side of the substrate 100 stored in the controller 140 and at least one of the length, area, and coordinates of the one side of the substrate 100 scanned by the detector 110. When either one is the same as the comparison result, the controller 140 determines that the substrate 100 is normal.

제어부(140)에 저장되어있는 기판(100)의 한측면의 표준 길이, 표준면적 및 표준좌표 중 적어도 어느 하나가 감지부(110)가 스캐닝한 기판(100)의 한측면의 길이, 면적 및 좌표 중 적어도 어느 하나와 비교결과 다를 경우 제어부(140)는 기판(100)에 크랙이 발생하였다고 판단한다.At least one of a standard length, a standard area, and a standard coordinate of one side of the substrate 100 stored in the controller 140 is the length, area, and coordinates of one side of the substrate 100 scanned by the detector 110. If the comparison result is different from at least one of the control unit 140 determines that a crack has occurred in the substrate (100).

따라서, 본 발명에 따른 기판 검사 장치 및 방법은 감지부를 통해 기판을 스캐닝하고 스캐닝 신호를 제어부로 출력하여 그 결과에 따라 자동으로 크랙여부를 판단함으로써 생산량이 많을 경우에도 대응이 가능하고, 기판 파손을 방지할 수 있기 때문에 생산 로스를 줄일 수 있다.Therefore, the apparatus and method for inspecting a substrate according to the present invention scans a substrate through a sensing unit and outputs a scanning signal to the control unit to automatically determine whether cracks are generated according to the result, so that even in case of a large amount of production, the substrate may be damaged. Since it can prevent, production loss can be reduced.

한편, 본 발명에 따른 기판 감지 장치 및 방법은 액정표시소자, 플라즈마 디스플레이 패널, 전계 발광 소자 및 전계 방출 소자와 같은 평판 표시 소자용 기판에 적용가능하다.On the other hand, the substrate sensing device and method according to the present invention is applicable to substrates for flat panel display devices such as liquid crystal display devices, plasma display panels, electroluminescent devices and field emission devices.

한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.On the other hand, the present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, it is possible that various substitutions, modifications and changes within the scope without departing from the technical spirit of the present invention It will be apparent to those skilled in the art.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 평판표시소자용 기판검사장치 및 방법은 감지부를 통해 자동으로 기판의 크랙여부를 감지함으로써 생산량이 많을 경우에도 대응이 가능하며, 기판 파손을 방지할 수 있기 때문에 생산 로스를 줄일 수 있다.As described above, the substrate inspection apparatus and method for a flat panel display device according to the present invention can be produced even if the production volume is large by detecting whether the substrate is cracked automatically through the detection unit, and can prevent damage to the substrate. Loss can be reduced.

Claims

A sensing unit scanning at least one side of the substrate;

A driving motor for driving the sensing unit; And

And a control unit for determining the presence or absence of cracking of the substrate according to the scanning result of the detection unit.

The method of claim 1,

And the sensing unit generates a scanning signal for at least one of a length, an area, and a crack value of one side of the substrate.

The method of claim 1,

And the driving motor drives the sensing unit straight along the side of the substrate.

The method of claim 1,

And the sensing unit has a roller or plate shape.

The method of claim 1,

And a support pin for connecting the sensing unit and the driving motor to support the sensing unit.

The method of claim 1,

And the sensing unit is made of a rubber material.

The method of claim 1,

And at least one sensing unit is provided on at least one side of the substrate.

The method of claim 2,

And the control unit stores a standard signal for a standard length or a standard area of one side of the substrate to determine whether there is a crack compared to the scanning signal.

The method of claim 1,

The control unit is a substrate inspection device for a flat panel display device, characterized in that for determining the presence or absence of cracks and the crack position using the coordinate values measured by the detection unit.

Scanning the sensing unit on one side of the substrate;

Outputting the scanning result to a controller; And

And determining whether the substrate is cracked by using the scanning signal received by the controller.

The method of claim 10,

And the controller generates a scanning signal for at least one of a length, an area, and a crack value of one side of the substrate.

The method of claim 10,

And at least one sensing unit is formed on at least one side of the substrate to simultaneously scan side surfaces of the substrate.

The method of claim 10,

And the control unit determines crack presence and crack position using the coordinate values measured by the detection unit.