KR20090020259A

KR20090020259A - 기판 결함 위치 검출장치

Info

Publication number: KR20090020259A
Application number: KR1020070084872A
Authority: KR
Inventors: 김민수
Original assignee: 주식회사 에이디피엔지니어링
Priority date: 2007-08-23
Filing date: 2007-08-23
Publication date: 2009-02-26

Abstract

본 발명은 평판 디스플레이장치(FPD:Flat Panel Display)에 적용되는 기판 표면의 결함 위치를 검출하는 기판 결함 위치 검출장치에 관한 것으로서, 기판을 지지하는 지지프레임과 상기 지지프레임 상에 설치되는 기판의 표면에 발생된 결함의 위치를 검출하는 위치결정부로 구성하되, 상기 위치결정부는 상기 지지프레임의 횡축프레임에 설치되는 제1위치결정구와 종축프레임에 설치되는 제2위치결정구로 구성되어 상기 제1,2위치결정구에 구비된 레이저포인터가 각각 지시하는 제1지시축과 제2지시축의 수직 교차점이 상기 기판의 결함 위치를 지시할 수 있게 하여 지지프레임의 횡방향과 종방향을 따라 슬라이딩되는 레이저포인터의 상대 위치에 의해 기판의 결함 위치를 좌표로 검출할 수 있게 함으로써, 상기 기판 표면의 결함 위치에 상관없이 좌표인식의 정밀도를 일정하게 유지할 수 있을 뿐 아니라, 정밀도를 향상시킬 수 있는 기판 결함 위치 검출장치에 관한 것이다.

기판, 위치결정구, 가이드레일, 레이저포인터

Description

기판 결함 위치 검출장치{A defect point detector of glass panel}

본 발명은 평판 디스플레이장치(FPD:Flat Panel Display)에 적용되는 기판 결함 위치 검출장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 기판을 지지하는 지지프레임의 횡축프레임과 종축프레임에 제1위치결정구와 제2위치결정구를 각각 구비하여 제1,2위치결정구에 슬라이딩 가능하게 설치된 레이저포인터가 각각 지시하는 제1지시축과 제2지시축의 수직 교차점이 기판의 결함을 지시하여 레이저포인터의 상대위치에 의해 결함의 위치를 좌표로 검출할 수 있게 함으로써, 결함에 대한 좌표인식의 정밀도를 일정하게 유지하고, 또한 정밀도를 향상시킬 수 있는 기판 결함 위치 검출장치에 관한 것이다.

일반적으로 평판 디스플레이장치(FPD:Flat Panel Display)는 다른 디스플레이장치에 비해 경량일 뿐 아니라, 큰 화면과 높은 해상도를 구현할 수 있어 주요 디스플레이장치로 사용되는 것으로서, 현재 주류를 이루는 액정표시소자(LCD:liquid crystal display)와 플라즈마 표시소자(PDP:Plasma Display Panel) 외에 전계방출 소자(FED:Field Emission Display) 또는 유기 전계 발광 표시소 자(OELD:Organic Electro Luminescence Display) 등 다양한 형태로 실용화되거나 또는 개발되고 있다.

상기와 같은 평판 디스플레이 소자는 고품질과 높은 해상도를 구현하기 위하여 평판 디스플레이소자에 적용되는 부품들에 대한 고도의 품질관리가 무엇보다도 중요하다.

특히 액정표시소자나 플라즈마 표시소자 등에 적용되는 유리 기판은 평판 디스플레이 소자의 주요 부품 중의 하나로서, 세정공정, 증착공정, 식각공정 등 다양한 형태의 처리공정 등을 통해 적용되게 되며, 평판 디스플레이 장치의 표시품질에 가장 중요한 역할을 하게 된다.

따라서 유리 기판에 발생되는 미세한 이물질이나 오염 또는 결함은 평판 디스플레이장치의 표시품질을 현저히 저하시키는 요인으로 작용되기 때문에 다양한 형태의 기판 결함 검사장치를 통해서 관리하게 된다.

기판 결함 검사는 육안으로 검사하는 매크로(Macro) 관찰과 매크로 관찰에서 검출된 결함을 현미경을 이용하여 확대 관찰하는 미크로(Micro) 관찰로 이루어진다.

매크로 관찰은 조명광을 이용하여 유리 기판 표면에 조명광을 조사하고, 그 반사광의 광학적 변화를 육안에 의해 검사함으로써, 유리 기판의 결함을 검출하게 되고, 상기와 같이 검출된 결함은 기판 결함 위치 검출장치에 의해 정확한 위치 좌표에 의해 검출되게 된다.

도 2는 종래의 기판 결함 위치 검출장치로서, 이하, 도 2를 참조하여 설명한 다.

도시된 바와 같이 종래의 기판 결함 위치 검출장치는 유리 기판(110)을 지지하는 지지프레임(120)과 기판(110)상의 결함(140)의 위치를 지시하는 레이저포인터(130)로 구성된다.

이때 레이저포인터(130)는 지지프레임(120)의 하부의 양단부에 각각 설치되며, 중심축을 기준으로 회동 가능하게 설치된다.

따라서 종래의 기판 결함 위치 검출장치는 검사자(1)(도1에 도시함)가 지지프레임(120)의 양단부에 각각 설치된 레이저포인터(130)를 회동시켜 레이저포인터(130)로부터 방출되는 레이저빔에 의해 각각 형성되는 제1지시축(133)과 제2지시축(134)의 교차점이 결함(140)을 지시하게 되면, 이때 제1,2지시축(133,134)이 지지프레임(120)의 X축(횡축)을 형성하는 횡축프레임(125)과 이루는 내측 경사각(A,B)을 각각 측정함으로써, 결함의 위치를 기판상의 좌표로 검출하게 되는 것이다.

그러나 상기와 같은 종래의 기판 결함 위치 검출장치는 지지프레임의 하부 양단부에 각각 설치된 레이저포인터의 제1,2지시축이 X축(횡축)과 이루는 내측 각도 A와 B를 이용하여 결함의 좌표를 검출하게 됨으로써, 현재 대형화되는 평판 디스플레이장치에 적용되는 대형 유리 기판은 결함의 위치가 레이저포인터로부터 상대적으로 먼 거리에 위치하는 경우에는 내측 경사각(A,B)의 미세한 변화도 결함의 위치 좌표에 큰 변화를 발생시키게 되어 결함의 위치에 따라 일정한 정밀도를 유지할 수 없을 뿐 아니라, 보다 정밀한 결함의 위치 좌표를 검출하는 데 한계가 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 기판을 지지하는 지지프레임의 횡축프레임과 종축프레임에 제1위치결정구와 제2위치결정구를 각각 구비하고, 제1,2위치결정구에 슬라이딩 가능하게 설치된 레이저포인터가 각각 지시하는 제1,2지시축의 수직 교차점이 기판의 결함을 지시할 수 있게 함으로써, 레이저포인터의 횡축방향과 종축방향에서의 상대 위치에 의해 결함의 기판상에서의 위치 좌표를 검출하여 결함의 위치에 상관없이 좌표 인식의 정밀도를 일정하게 유지시킬 수 있게 하고, 또한 좌표인식의 정밀도를 향상시킬 수 있게 한 기판 결함 위치 검출장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 기판을 지지하는 지지프레임과 상기 지지프레임 상에 설치되는 기판의 표면의 결함의 위치를 검출하는 위치결정부로 구성된 기판 결함 검사장치에 있어서,

상기 위치결정부는 상기 지지프레임의 횡축프레임에 설치되는 제1위치결정구와 종축프레임에 설치되는 제2위치결정구로 구성하되, 상기 제1위치결정구가 지시하는 제1지시축과 제2결정구가 지시하는 제2지시축의 수직 교차점이 상기 기판의 결함의 위치를 지시할 수 있게 한다.

본발명의 상기 제1위치결정구와 제2위치결정구는 상기 지지프레임의 횡축프 레임과 종축프레임에 각각 고정 설치되는 가이드레일과 상기 가이드레일 상에서 슬라이딩 되면서 상기 기판의 결함의 위치를 지시하는 포인터부 및 상기 포인터부를 왕복 이동시키는 구동부재로 각각 구성된다.

또한 본 발명의 상기 가이드레일은 상부면에 일정 깊이의 가이드홈이 길이 방향을 따라 형성되고, 상기 포인터부는 상기 가이드홈을 따라 슬라이딩될 수 있게 하측면이 가이드홈의 내주면에 대응되게 형성되는 이동지지대와 상기 이동지지대에 결합되는 레이저포인터로 구성될 수 있다.

또 본 발명의 상기 구동부재는 상기 가이드레일의 가이드홈을 따라 설치하되, 상기 이동지지대가 관통되어 나사 결합되는 이송스크류 및 상기 이송스크류의 일단부에 결합되는 구동모터로 구성되어 이동지지대가 왕복 이송되게 할 수 있다.

본 발명은 기판이 장착된 지지프레임의 횡축프레임과 종축프레임에 구비된 제1,2위치결정구에 슬라이딩 가능하게 각각 설치된 레이저포인터의 제1,2지시축의 수직 교차점에 의해 결함의 위치를 검출함으로써, 결함과 레이저포인터와의 거리에 상관없이 결함에 대한 좌표인식의 정밀도를 일정하게 유지시킬 수 있을 뿐 아니라, 위치 좌표의 정밀도를 향상시킴으로써, 결함에 대한 정확한 위치 검출을 통해 좌표의 오차를 현저히 축소시킬 수 있어 공정효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이하 본 발명의 일 실시 예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 기판 결함 검사장치의 개략적인 측면도를 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명의 기판 결함 위치 검출장치의 평면도를 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이 기판(10)은 지지프레임(20)에 설치되고 지지프레임(20)의 후측에는 검사자(1)가 기판(10)의 결함(90)을 용이하게 확인할 수 있게 기판(10)을 조명하는 조명광원(100)이 구비된다.

한편 본 발명은 도 3에 도시된 바와 같이, 지지프레임(20)과 위치결정부(80)로 구성된다.

지지프레임(20)은 유리 기판(10)을 고정 지지하는 것으로서, 사각 틀 형태로 구성되며, 중앙부에는 유리 기판(10)이 설치되게 된다.

기판(10)은 지지프레임(20)의 중앙부에 장착되는 진공 흡착장치(도시하지 않음)에 의해 고정되게 된다.

한편 위치결정부(80)는 제1위치결정구(70)와 제2위치결정구(75)로 구성되는 것으로서, 제1위치결정구(70)는 지지프레임(20)의 하측부의 횡축프레임(25)에 설치되며, 제2위치결정구(75)는 지지프레임(20)의 종축프레임(26)에 설치된다.

또한 제1,2위치결정구(70,75)는 지지프레임(20)의 횡축프레임(25)과 종축프레임(26)에 각각 고정 설치되는 가이드레일(40)과 상기 가이드레일(40) 상에서 슬라이딩 되어 기판(10)의 결함(90)의 위치를 지시하는 포인터부(50) 및 상기 포인터부(50)를 왕복 이동시키는 구동부재(60)로 각각 구성된다.

이때, 가이드레일(40)은 슬라이딩 가능하게 설치되는 포인터부(50)가 기 판(10)의 전체 면에 대해 결함(90)의 위치를 지시할 수 있도록 기판(10)의 크기에 대응되는 길이로 지지프레임(20)의 하부 횡축프레임(25)과 일측의 종축프레임(26)에 각각 구비된다.

도 4는 기판 결함 위치 검출장치의 제1,2위치결정구(70,75)의 단면도를 나타낸 것으로서, 가이드레일(40)은 도시된 바와 같이, 상부면에 일정 깊이의 가이드홈(45)을 형성하되, 가이드홈(45)의 양측면은 중앙부 쪽으로 하향 경사지게 경사면을 형성한다.

가이드홈(45)은 이에 한정되는 것은 아니며, 사각형, 역삼각형 등 다양한 형상으로 구성될 수 있을 것이다.

한편 포인터부(50)는 이동지지대(56)와 레이저포인터(52)로 구성된다.

이동지지대(56)는 가이드레일(40)의 가이드홈(45)을 따라 슬라이딩 가능하게 설치되는 것으로서, 일정 길이로 형성하되, 중앙부에는 길이 방향으로 관통공(57)을 형성하고, 관통공(57) 내주면에는 나사산이 형성되며, 하부의 외주면은 가이드홈(45)에 삽입될 수 있도록 가이드홈(45)의 내주면에 대응되게 형성된다.

또한 상부면에는 레이저포인터(52)가 고정 결합된다.

레이저포인터(52)는 레이저빔을 방출함으로써 기판(10)의 표면에 발생된 결함(90)을 지시하는 역할을 하게 된다.

한편 구동부재(60)는 가이드레일(40)에 구비되는 이동지지대(56)를 가이드홈(45)을 따라 왕복 슬라이딩시키는 것으로서, 이동지지대(56)가 관통되어 나사 결합되는 이송스크류(66)와 이송스크류(66)의 일단부에 결합되는 구동모터(65)로 구 성된다.

이송스크류(66)는 외주면에 나사산이 형성되어 이동지지대(56)를 관통하여 나사 결합됨으로써, 이동지지대(56)가 슬라이딩되어 왕복 이동하는 축 역할을 하게 된다.

한편 이송스크류(66)의 일단부는 이송스크류지지구(68)에 회동 가능하게 결합되며, 타단부는 구동모터(65)에 결합된다.

따라서 구동모터(65)의 회전에 의해 이송스크류(66)가 회전되게 되면 이동지지대(56)가 이송스크류(66)의 길이 방향을 따라 이동되게 된다.

한편 구동모터(65)는 정밀 제어를 위해 스탭핑 모터(STEPING MOTOR) 또는 서보모터(SERVO MOTOR) 등을 사용할 수 있으며, 이송스크류(66)는 나사의 백래시 제거를 위하여 볼스크류를 사용하거나 또는 LM 가이드 등을 사용할 수 있다.

이하, 본 발명의 작동과정을 상세히 설명한다.

먼저 검사하고자 하는 유리 기판(10)이 지지프레임(20)에 장착된 상태에서 육안 관찰을 통해 기판(10) 표면의 결함 발생 여부를 검사한다.

확인된 기판 표면의 결함(90)을 제1위치결정구(70)와 제2위치결정구(75)에 구비된 레이저포인터(52)를 이동시켜 레이저빔이 각각 형성하는 제1지시축(53)과 제2지시축(54)이 결함(90)의 위치를 지시할 수 있게 하여 제1,2지시축(53,54)의 수직 교차점이 결함을 지시하게 한다.

이때 기판(10)상에서의 결함(90)의 위치 좌표는 별도의 제어장치(도시하지 않음)를 이용하여 X축(횡축)과 Y축(종축)에서의 레이저포인터(52)의 상대 위치를 검사하여 제1지시축(53)과 제2지시축(54)의 교차점을 통해 검출하게 되는 것이다.

따라서 본 발명은 종래의 기판 위치 검출장치와 같이 레이저포인터(52)가 X축과 이루는 각도를 검사하여 결함(90)의 위치를 검출하지 않고, 레이저포인터(52)의 X축과 Y축에서의 위치를 이용하여 결함(90)의 좌표를 검출함으로써, 대형 유리기판의 경우와 같이 레이저포인터(52)와 결함(90)의 위치가 먼 경우에도 거리에 상관없이 좌표 검출에 있어 일정한 정밀도를 유지할 수 있고, 또한 정밀한 좌표 검출을 할 수 있게 되는 것이다.

이상, 상기의 실시 예는 단지 설명의 편의를 위해 예시로서 설명한 것에 불과하므로 특허청구범위를 한정하는 것은 아니다.

도 1은 기판 결함 검사장치의 개략적인 측면도,

도 2는 종래의 기판 결함 위치 검출장치의 평면도,

도 3은 본 발명의 기판 결함 위치 검출장치의 평면도,

도 4는 본 발명의 기판 결함 검출장치의 제1,2위치결정구의 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 검사자 10,110 : 기판

20,120 : 지지프레임 25,125 : 횡축프레임

26 : 종축프레임 40 : 가이드레일

45 : 가이드홈 50 : 포인터부

52,130 : 레이저포인터 53,133 ; 제1지시축

54,134 : 제2지시축 56 : 이동지지대

57 : 관통공 60 :구동부재

65 : 구동모터 66 : 이송스크류

70 : 제1결정구 75 : 제2결정구

80 : 위치결정부 90,140 : 결함

100 : 조명광원

Claims

기판을 지지하는 지지프레임과 상기 지지프레임 상에 설치되는 기판의 표면의 결함의 위치를 검출하는 위치결정부로 구성된 기판 결함 위치 검출장치에 있어서,

상기 위치결정부는,

상기 지지프레임의 횡축프레임에 설치되는 제1위치결정구와 종축프레임에 설치되는 제2위치결정구로 구성하되,

상기 제1위치결정구가 지시하는 제1지시축과 제2결정구가 지시하는 제2지시축의 수직 교차점이 상기 기판의 결함의 위치를 지시할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 기판 결함 위치 검출장치.
제 1항에 있어서,

제1위치결정구와 제2위치결정구는,

상기 지지프레임의 횡축프레임과 종축프레임에 각각 고정 설치되는 가이드레일과 상기 가이드레일 상에서 슬라이딩 되면서 상기 기판의 결함의 위치를 지시하는 포인터부 및 상기 포인터부를 왕복 이동시키는 구동부재로 각각 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 결함 위치 검출장치.
제 2항에 있어서,

상기 가이드레일은 상부면에 일정 깊이의 가이드홈이 길이 방향을 따라 형성되고, 상기 포인터부는 상기 가이드홈을 따라 슬라이딩 될 수 있게 하측면이 가이드홈의 내주면에 대응되게 형성되는 이동지지대와 상기 이동지지대에 결합되는 레이저포인터로 구성된 것을 특징으로 하는 기판 결함 위치 검출장치.
제 3항에 있어서,

상기 구동부재는,

상기 가이드레일의 가이드홈을 따라 설치하되, 상기 이동지지대가 관통되어 나사 결합되는 이송스크류 및 상기 이송스크류의 일단부에 결합되는 구동모터로 구성된 것을 특징으로 하는 기판 결함 위치 검출장치.