KR20110070062A - 어레이 테스트 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 어레이 테스트 장치는, 기판의 결함여부를 검출하는 테스트모듈을 기판에 대하여 X축방향 및 Y축방향으로 수평 이동될 수 있도록 구성함으로써, 대면적의 기판에 대해서도 효율적으로 결함여부를 검출할 수 있는 효과가 있다.

어레이, 테스트, 기판

Description

어레이 테스트 장치 {APPARATUS FOR TESTING ARRAY}

본 발명은 어레이 테스트 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 평판디스플레이(Flat Panel Display: FPD)란 브라운관을 채용한 텔레비전이나 모니터보다 두께가 얇고 가벼운 영상표시장치이다. 평판디스플레이로는 액정디스플레이(Liquid Crystal Display; LCD), 플라즈마디스플레이(Plasma Display Panel; PDP), 전계방출디스플레이(Field Emission Display; FED), 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diodes; OLED) 등이 개발되어 사용되고 있다.

이 중에서, 액정디스플레이는 매트릭스형태로 배열된 액정 셀들에 화상정보에 따른 데이터신호를 개별적으로 공급하여 액정 셀들의 광투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 표시할 수 있도록 한 표시장치이다. 액정디스플레이는 얇고 가벼우며 소비전력과 동작전압이 낮은 장점 등으로 인하여 널리 이용되고 있다. 이러한 액정디스플레이에 일반적으로 채용되는 액정패널의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상부기판에 컬러필터 및 공통전극을 형성하고, 상부기판과 대향되는 하부기판에 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT) 및 화소전극을 형성한다.

이어서, 기판들에 각각 배향막을 도포한 후 이들 사이에 형성될 액정층내의 액정분자에 프리틸트 각(pre-tilt angle)과 배향방향을 제공하기 위해 배향막을 러빙(rubbing)한다.

그리고, 기판들 사이의 갭을 유지하는 한편 액정이 외부로 새는 것을 방지하고 기판들 사이를 밀봉시킬 수 있도록 적어도 어느 하나의 기판에 페이스트를 소정패턴으로 도포하여 페이스트 패턴을 형성한 다음, 기판들 사이에 액정층을 형성하는 과정을 통하여 액정패널을 제조하게 된다.

이러한 공정 중에 박막트랜지스터(TFT) 및 화소전극이 형성된 하부기판(이하, "기판"이라 한다.)에 구비되는 게이트라인 및 데이터라인의 단선, 화소셀의 색상 불량 등의 결함이 있는지를 테스트하는 공정을 수행하게 된다.

기판을 테스트하기 위하여, 광원과, 모듈레이터와, 카메라가 구비되는 어레이 테스트 장치가 사용된다. 모듈레이터와 기판에 일정한 전압을 가한 상태에서 모듈레이터를 기판에 인접하도록 하면, 기판에 결함이 없는 경우에는 모듈레이터와 기판 사이에 전기장이 형성되지만, 기판에 결함이 있는 경우에는 모듈레이터와 기판 사이에 전기장이 형성되지 않거나 전기장이 약하게 형성되는데, 어레이 테스트 장치는 이러한 모듈레이터와 기판 사이의 전기장의 크기를 검출하고 이를 이용하여 기판의 결함여부를 검출하게 된다.

최근, 액정패널의 양산성을 확보하기 위하여 기판의 면적이 큰 대면적의 기판을 가공하여 액정패널을 제조하고 있다. 따라서, 대면적의 기판에 대하여 신속하고 정확하게 결함여부를 검출하기 위한 방안이 요구된다.

본 발명은 상기한 종래기술의 요구를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 기판의 결함여부를 검출하는 테스트모듈을 기판에 대하여 X축방향 및 Y축방향으로 수평 이동시키면서 기판의 결함여부를 검출할 수 있도록 함으로써, 대면적의 기판에 대하여 효율적으로 결함여부를 검출할 수 있는 어레이 테스트 장치를 제공하는 데에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 어레이 테스트 장치는, 기판이 탑재되는 스테이지와, 상기 스테이지가 지지되는 프레임과, 상기 프레임의 상부에 Y축방향으로 이동이 가능하게 설치되는 지지대와, 상기 지지대에 상기 지지대의 길이방향을 따라 X축방향으로 이동이 가능하게 설치되는 테스트모듈을 포함하여 구성될 수 있다.

여기에서, 상기 테스트모듈은, 광원과, 상기 기판에 인접되게 배치되는 반사층, 상기 기판과의 사이에서 발생되는 전기장의 크기에 따라 광량을 변경하는 전광물질층으로 구성되는 모듈레이터와, 상기 모듈레이터를 촬상하는 카메라를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 반사층은 반사필름 또는 반사유리로 이루어질 수 있으며, 상기 전광물질층은 액정(LC) 또는 고분자 분산형 액정표시소자(PDLC)로 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 어레이 테스트 장치는, 상기 테스트모듈의 이동에 의 하여 발생되는 반력을 상쇄시키는 반력상쇄장치를 더 포함하여 구성될 수 있다.

여기에서, 상기 지지대에는 상기 지지대의 길이방향을 따라 고정자가 배치되고, 상기 테스트모듈에는 상기 고정자와 연결되어 상기 고정자를 따라 이동하는 가동자가 설치되며, 상기 반력상쇄장치는, 상기 프레임과 이격된 위치에 설치되는 질량체와, 상기 질량체와 상기 고정자를 연결하여 상기 테스트모듈의 이동에 의하여 상기 고정자에 가해지는 반력을 상기 질량체로 전달하는 조인트기구를 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 상기 조인트기구는, 상기 고정자로부터 상기 X축방향으로 연장되는 연결체와, 상기 질량체에 지지되며 상기 연결체가 상기 Y축방향으로 이동이 가능하게 접속되는 접속가이드를 포함하여 구성될 수 있다.

한편, 상기 테스트모듈에는 상기 테스트모듈의 이동 시 발생하는 진동량을 감지하는 진동감지부가 설치될 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 지지대에는 상기 지지대의 길이방향을 따라 고정자가 배치되고, 상기 테스트모듈에는 상기 고정자와 연결되어 상기 고정자를 따라 이동하는 가동자가 설치되며, 상기 진동감지부에서 감지된 진동량을 근거로 상기 가동자의 구동을 제어하는 진동제어부가 구비될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 어레이 테스트 장치는, 상기 지지대의 이동에 의하여 발생되는 반력을 상쇄시키는 반력상쇄장치를 더 포함하여 구성될 수 있다.

여기에서, 상기 프레임에는 상기 Y축방향을 따라 고정자가 배치되고, 상기 지지대에는 상기 고정자와 연결되어 상기 고정자를 따라 이동하는 가동자가 설치되 며, 상기 반력상쇄장치는, 상기 프레임과 이격된 위치에 설치되는 질량체와, 상기 질량체와 상기 고정자를 연결하여 상기 지지대의 이동에 의하여 상기 고정자에 가해지는 반력을 상기 질량체로 전달하는 연결체를 포함하여 구성될 수 있다.

한편, 상기 지지대에는 상기 지지대의 이동 시 발생하는 진동량을 감지하는 진동감지부가 설치될 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 프레임에는 상기 Y축방향을 따라 고정자가 배치되고, 상기 지지대에는 상기 고정자와 연결되어 상기 고정자를 따라 이동하는 가동자가 설치되며, 상기 진동감지부에서 감지된 진동량을 근거로 상기 가동자의 구동을 제어하는 진동제어부가 구비될 수 있다.

본 발명에 따른 어레이 테스트 장치는, 기판의 결함여부를 검출하는 테스트모듈을 X축방향 및 Y축방향으로 수평 이동이 가능하게 설치하고, 이에 따라, 기판을 수평 이동시키지 않더라도 테스트모듈을 기판상에서 수평 이동시키면서 기판의 결함여부를 검출할 수 있으므로, 기판의 이동을 위한 공간을 확보하기 위하여 어레이 테스트 장치가 지나치게 대형화되는 것을 방지할 수 있으면서 대면적의 기판의 결함여부를 원활하게 검출할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 어레이 테스트 장치는, 테스트모듈의 이동에 의하여 발생되는 반력을 상쇄시키는 반력상쇄장치가 구비됨으로써, 테스트모듈의 이동에 의하여 발생되는 진동을 저감시켜 어레이 테스트 장치를 안정되고 정밀하게 운영할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 어레이 테스트 장치는, 테스트모듈에 테스트모듈의 이 동 시 발생되는 진동량을 감지하는 진동감지부를 구비하고, 진동감지부에서 감지된 진동량을 근거로 테스트모듈에 설치되는 가동자의 구동을 진동제어부를 통하여 제어함으로써, 테스트모듈의 이동에 의하여 발생되는 진동을 저감시켜, 어레이 테스트 장치를 안정되고 정밀하게 운영할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 어레이 테스트 장치는, 지지대의 이동에 의하여 발생되는 반력을 상쇄시키는 반력상쇄장치가 구비됨으로써, 지지대의 이동에 의하여 발생되는 진동을 저감시켜 어레이 테스트 장치를 안정되고 정밀하게 운영할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 어레이 테스트 장치는, 지지대에 지지대의 이동 시 발생하는 진동량을 감지하는 진동감지부를 구비하고, 진동감지부에서 감지된 진동량을 근거로 지지대에 설치되는 가동자의 구동을 진동제어부를 통하여 제어함으로써, 지지대의 이동에 의하여 발생되는 진동을 저감시켜, 어레이 테스트 장치를 안정되고 정밀하게 운영할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 어레이 테스트 장치에 관한 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 어레이 테스트 장치는, 기판(S)이 탑재되는 스테이지(15)와, 스테이지(15)가 지지되는 프레임(10)과, 프레임(10)의 상부에 Y축방향으로 이동이 가능하게 설치되며 X축방향으로 연장되는 지지대(20)와, 지지대(20)에 X축방향으로 이동이 가능하게 설치되는 테스트모 듈(30)과, 테스트모듈(30)의 X축방향으로의 이동에 의하여 발생되는 반력을 상쇄시키는 반력상쇄장치(50)를 포함하여 구성될 수 있다.

지지대(20)는 스테이지(15)의 상부를 가로지르는 구조로 배치되고, 그 양측 부분이 프레임(10)의 상부에 지지되는데, 프레임(10)에 지지되는 지지대(20)의 양측 부분에는 지지대(20)를 Y축방향으로 직선 이동시키는 Y축 구동유닛(25)이 설치될 수 있다. Y축 구동유닛(25)은 리니어모터로 구성될 수 있는데, 이와 같은 경우, Y축 구동유닛(25)은, 프레임(10)에 Y축방향을 따라 배치되는 고정자(26)와, 지지대(20)에 설치되는 가동자(27)로 구성될 수 있다.

한편, 지지대(20)에 설치되는 가동자(27)가 Y축방향을 따라 가속 및/또는 감속하는 경우에는, 고정자(26)에는 가동자(27)의 이동에 의한 반력이 발생할 수 있다. 따라서, 고정자(26)에 발생되는 반력이 프레임(10)이나 테스트모듈(30)로 전달되는 것을 방지할 수 있도록 고정자(26)는 Y축방향으로 프레임(10)에 대하여 슬라이드 운동이 가능하게 설치될 수 있다.

이러한 지지대(20)에는 적어도 하나 이상의 테스트모듈(30)이 설치될 수 있다. 테스트모듈(30)은 스테이지(15)에 탑재된 기판의 결함여부를 검출한다. 테스트모듈(30)은 지지대(20)의 길이방향, 즉, X축방향으로 이동될 수 있도록 구성될 수 있다. 이를 위하여, 지지대(20)와 테스트모듈(30) 사이에는 테스트모듈(30)을 X축방향으로 이동시키는 X축 구동유닛(35)이 설치될 수 있다. 여기에서, X축 구동유닛(35)은 리니어모터로 구성될 수 있는데, 이와 같은 경우, X축 구동유닛(35)은, 지지대(20)에 X축방향을 따라 배치되는 고정자(36)와, 테스트모듈(30)에 설치되는 가동자(37)로 구성될 수 있다.

한편, 테스트모듈(30)이 설치된 상태에서 가동자(37)가 가속 및/또는 감속을 하는 경우에는, 고정자(36)에는 가동자(37)의 이동에 의한 반력이 발생할 수 있다. 따라서, 고정자(36)에 발생되는 반력이 지지대(20)로 전달되는 것을 방지할 수 있도록 고정자(36)는 지지대(20)의 길이방향(X축방향)으로 지지대(20)에 대하여 슬라이드 운동이 가능하게 설치될 수 있다.

이와 같은 구성에 의하여, Y축 구동유닛(25)의 구동에 따른 지지대(20)의 Y축방향으로의 이동에 의하여 테스트모듈(30)이 Y축방향으로 이동될 수 있으며, X축 구동유닛(35)의 구동에 의하여 테스트모듈(30)이 X축방향(지지대(20)의 길이방향)으로 이동될 수 있다. 이와 같이, 테스트모듈(30)을 기판(S)에 대하여 X축방향 및 Y축방향으로 수평 이동시키면서 기판(S)의 결함여부를 검출할 수 있다. 따라서, 대면적의 기판(S)을 수평 이동시키지 않더라도 기판(S)의 전체의 영역에 대한 결함여부를 검출할 수 있으므로, 기판(S)을 수평 이동시키기 위한 공간을 확보하기 위하여 어레이 테스트 장치가 지나치게 대형화되는 것을 방지하면서 기판(S)의 전체의 영역에 대한 결함여부를 효율적으로 검출할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 테스트모듈(30)은, 광원(31)과, 광원(31)으로부터 출사되는 광의 방향을 조절하는 광방향조절기(32)와, 기판(S)에 인접되게 배치되는 모듈레이터(33)와, 모듈레이터(33)를 촬상하는 카메라(34)를 포함하여 구성될 수 있다.

모듈레이터(33)는, 기판(S)에 인접되게 배치되는 반사층(331)과, 기판(S)과 의 사이에서 발생되는 전기장의 크기에 따라 통과하는 광량을 변경하는 전광물질층(electro-optical material layer)(332)과, 전원과 연결되는 모듈레이터전극층(333)과, 모듈레이터전극층(333)의 상부에 배치되는 투명기판층(334)으로 구성될 수 있다.

반사층(331)은 얇은 막 형태의 반사필름으로 이루어질 수 있으며, 유리에 반사막이 코팅된 미러형태의 반사유리로 이루어질 수 있다. 반사층(331)이 반사유리로 이루어지는 경우에는 반사층(331)이 반사필름으로 이루어진 경우에 비하여 경도가 향상되므로 기판(S)과의 접촉에 의한 스크래치 등의 손상을 방지할 수 있다.

이와 같은 구성에 의하여, 기판(S)의 전극과 모듈레이터(33)의 모듈레이터전극층(333)으로 전기가 인가될 때 기판(S)과 모듈레이터(33)의 사이에는 전기장이 발생되는데, 이러한 전기장에 의하여 전광물질층(332)을 이루는 전광물질의 특성이 변경되며, 이에 따라, 광원(31)에서 발광된 광이 광방향조절기(32)를 통하여 모듈레이터(33)로 입사된 후 모듈레이터(33)의 반사층(331)으로부터 반사될 때, 반사되는 광의 광량이 변경된다. 따라서, 카메라(34)로 측정한 광을 분석하여 기판(S)과 모듈레이터(33) 사이에서 발생되는 전기장의 크기를 검출할 수 있다. 기판(S)에 결함이 있는 경우에는 모듈레이터(33)와 기판(S) 사이에 전기장이 형성되지 않거나 정상적인 경우에 비하여 작은 크기의 전기장이 형성되는데, 이에 따라, 검출된 전기장의 크기를 이용하여 기판(S)의 결함여부를 측정할 수 있다.

여기에서, 전광물질층(332)은 전기장의 크기에 따라 광량을 변화시키는 액정(LC, liquid crystal)으로 이루어질 수 있다. 또한, 전광물질층(332)은 전기장의 크기에 따라 일정한 방향으로 배열되는 특성을 가지는 물질로 이루어져 이에 입사하는 광을 편광시키는 고분자 분산형 액정표시소자(PDLC, polymer dispersed liquid crystal)로 이루어질 수 있다.

반력상쇄장치(50)는, 테스트모듈(30)이 X축방향으로 이동할 때 발생하는 진동을 최소화할 수 있도록 테스트모듈(30)의 가속 및/또는 감속에 의하여 발생하는 반력을 상쇄시키는 역할을 수행한다.

반력상쇄장치(50)는, 프레임(10)과 이격되는 위치에 설치되며 소정의 질량을 가지는 질량체(51)와, 질량체(51)와 고정자(36)를 연결하며 테스트모듈(30)의 이동에 의하여 고정자(36)에서 발생되는 반력을 질량체(51)로 전달하는 조인트기구(55)를 포함하여 구성될 수 있다. 도 1에서는, 반력상쇄장치(50)가 지지대(20)의 일측에 구비되어 고정자(36)의 일단과 연결되는 구성에 대하여 제시하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 반력상쇄장치(50)가 지지대(20)의 양측에 구비되어 고정자(36)의 양단과 연결되는 구성이 적용될 수 있다.

질량체(51)는 외부로부터 힘이 가해지는 경우 소정의 거리로 이동이 가능하도록 설치될 수 있는데, 이에 따라, 질량체(51)로 전달된 외력은 질량체(51)의 운동에너지로 변환되어 소멸될 수 있다. 이러한 질량체(51)의 질량, 크기 및 설치 개수는 적정하게 산정하여 설치할 수 있다.

조인트기구(55)는, 테스트모듈(30)의 Y축방향 변위가 달라진 상태에서도 테스트모듈(30)의 X축방향 이동에 의하여 고정자(36)에 발생되는 반력을 질량체(51)로 전달할 수 있도록 하는 역할을 수행한다.

이러한 조인트기구(55)는, 고정자(36)로부터 X축방향으로 연장되어 설치되는 연결체(70)와, 질량체(51)에 지지되며 연결체(70)가 Y축방향으로 이동이 가능하게 접속되는 접속가이드(60)로 구성될 수 있다.

연결체(70)는, 일측은 고정자(36)에 접촉되고 타측은 접속가이드(60)에 접촉되는 X축방향으로 길게 돌출된 구조로 설치된다. 연결체(70)는, 테스트모듈(30) 및 가동자(37)의 이동에 의하여 고정자(36)에 발생되는 반력을 질량체(51)로 충분히 전달할 수 있는 강성을 갖는 구조물로 설치되는 것이 바람직하다.

접속가이드(60)는 프레임(10)의 일측에서 Y축방향으로 길게 배치되고, 높이는 연결체(70)가 결합될 수 있을 정도의 높이로 설치된다.

이와 같은 연결체(70)와 접속가이드(60)는 암수 결합 방식으로 상호 결합되게 구성되는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 접속가이드(60)에는 접속가이드(60)의 길이방향으로 연장되는 홈(62)이 형성될 수 있고, 연결체(70)는 접속가이드(60)의 홈(62)에 삽입될 수 있다. 이에 따라, 연결체(70)가 접속가이드(60)에 대하여 X축방향으로는 구속되고, Y축방향으로는 상대 이동이 가능하도록 결합될 수 있다.

한편, 접속가이드(60)는 질량체(51)에 지지되어 설치되는데, Y축방향으로 길게 설치되는 접속가이드(60)를 안정적으로 지지하기 위하여, 질량체(51)는 접속가이드(60)의 길이방향(Y축방향)으로 소정의 간격으로 복수로 설치되는 것이 바람직하다. 도 1에서는 두 개의 질량체(51)가 설치된 구성을 예시하였고, 두 개의 질량체(51)의 상단부 쪽에 접속가이드(60)가 지지되는 구성을 예시하였다.

한편, 연결체(70)와 접속가이드(60)가 서로 접촉하는 부분에는 Y축방향으로 상대 운동이 원활하게 이루어질 수 있도록 베어링 구조물이 설치되는 것이 바람직하다. 베어링 구조물은 연결체(70)가 접속가이드(60)의 홈(62)내에서 접촉하는 면에 구비될 수 있다.

상기한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 어레이 테스트 장치는, 연결체(70)의 타단이 접속가이드(60)의 홈(62)에 삽입되어 있는 상태에서 지지대(20)가 Y축방향으로 이동할 때, 고정자(36)에 연결된 연결체(70)가 접속가이드(60)의 홈(62)을 따라 함께 이동하게 된다. 이와 같은 상태에서 테스트모듈(30)이 설치된 가동자(37)가 가속 및/또는 감속되면서 X축방향으로 이동하는 경우에는, 고정자(36)에는 반력이 가해지게 되는데, 고정자(36)에 가해진 반력은 연결체(70)로 전달되며, 연결체(70)에 전달된 반력은 접속가이드(60)를 통해 질량체(51)로 전달되며, 질량체(51)로 전달된 반력은 질량체(51)의 운동에너지로 변환되어 소멸된다. 이와 같이, 지지대(20)가 Y축방향으로 이동하는 경우에도 테스트모듈(30)의 X축방향으로의 이동에 의하여 발생하는 반력을 질량체(51)로 전달하여 소멸시킬 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 어레이 테스트 장치에는, 테스트모듈(30)의 이동에 의하여 발생되는 진동을 저감시키는 구성으로, 테스트모듈(30)의 이동을 위하여 가동자(37)로 입력되는 기준명령을 인풋쉐이핑(input shaping)방식으로 보정하고, 보정된 보정명령을 출력하여 가동자(37)의 구동을 제어하여, 테스트모듈(30)의 이동 시에 발생할 수 있는 진동을 저감시키는 소프트웨어적 진동제어부(6)(이하, '진동제어부'라 한다.)가 더 구비될 수 있다.

진동제어부(6)는, 테스트모듈(30)에 설치되어 테스트모듈(30)의 진동량을 감지하는 진동감지부(5a)를 포함하여 구성되어 진동감지부(5a)로부터 입력된 신호를 이용하여 피드백 제어가 가능하도록 구성될 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 진동제어부(6)는, 테스트모듈(30)에 설치되는 가동자(37)를 구동하기 위한 보정명령을 출력하기 위해, 입력성형기(input shaper)를 이용하여 인풋쉐이핑 방식으로 제어신호를 산출하여 출력하게 된다. 이에 따르면, 진동제어부(6)는, 입력성형기에서 기준명령에 추가적으로 입력성형기 임펄스(impulse)를 콘벌루션(convolution)하고, 변경된 새로운 보정명령을 출력하여 가동자(37)를 구동하게 되는데, 입력성형기의 임펄스는, 가동자(37)의 고유진동수와 감쇠비 정보 등에 의해 결정되는 임펄스의 크기(amplitudes of impulses), 임펄스의 입력시간(time locations of impulses) 등에 의해 결정될 수 있다. 이밖에 가동자(37)의 이동속도, 가속도, 감속도, 가속되거나 감속되는 구간의 개수 등의 다른 변수도 추가하여 임펄스를 결정할 수 있다.

이와 같이 진동제어부(6)를 이용하여 테스트모듈(30)에 설치되는 가동자(37)의 구동을 제어함으로써 테스트모듈(30)의 이동에 의하여 발생될 수 있는 진동 발생 요인을 최소화시킨 상태에서 테스트모듈(30)을 이동시킬 수 있다.

또한, 이와 함께 진동감지부(5a)를 이용하여 테스트모듈(30)의 이동 시에 발생되는 진동량을 감지하여 피드백하고, 상기한 보정명령을 다시 보정하여 새로운 보정명령을 출력하게 되면, 테스트모듈(30)의 이동 시에 발생되는 진동을 더욱 저감시킬 수 있게 된다. 이러한 진동감지부(5a)는 입력성형기에 의해 산출된 보정명 령에 의해 가동자(37)가 구동되는 상태에서 가동자(37)의 실제 진동량을 측정한다. 진동제어부(6)는 진동감지부(5a)에서 감지된 진동량이 미리 설정된 기준진동량의 이상인 경우에 이를 입력성형기로 피드백하여 입력성형기의 임펄스를 변경하고, 다시 새로운 보정명령을 출력한다. 그리고, 출력된 진동제어부(6)의 새로운 보정명령에 의하여, 가동자(37)의 속도, 가속도 및/또는 감속도 등이 제어되며, 이에 따라, 테스트모듈(30)의 이동 시에 발생할 수 있는 진동이 감소될 수 있다.

이러한 진동감지부(5a)는, 테스트모듈(30)의 일측에 설치되는 진동감지센서로 구성될 수 있다. 진동감지센서는 테스트모듈(30) 또는 가동자(37)의 진동량을 감지할 수 있는 위치에 설치될 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 어레이 테스트 장치는, 반력상쇄장치(50) 뿐만 아니라 진동제어부(6) 및/또는 진동감지부(5a)를 구비함으로써 테스트모듈(30)의 이동 시에 발생할 수 있는 진동을 최소한으로 감소시킬 수 있다.

이하, 도 4를 참조하여, 진동제어부(6)를 이용하여 반력상쇄장치(50)의 질량체(51)를 설정하는 방법에 대하여 설명한다.

먼저, 반력상쇄장치(50)를 설치하지 않은 상태에서, 진동제어부(6)의 인풋쉐이핑 제어방식으로 테스트모듈(30)이 설치된 가동자(37)를 구동하고, 이때 가동자(37)의 진동발생이 저감된 상태에서 가동자(37)의 가속도 값을 측정한다.

그리고, 진동제어부(6)에 의하여 저감된 가동자(37)의 가속도 값에 근거하여, 목표로 하는 질량체(51)의 목표 가속도 값에 따라 반력상쇄장치(50)의 질량체(51)의 크기를 결정하고, 이렇게 결정된 질량체(51)를 조인트기구(55)를 통해 지 지대(20)의 고정자(36)에 연결하여 설치한다.

예를 들면, 가동자(37)가 구동될 때 1G의 가속도가 발생한다고 가정하면, 진동제어부(6)의 제어방식을 통해 가동자(37)의 가속도를 1G에서 0.4G 정도로 감소시킬 수 있다. 물론, 이는 대략의 수치이며 절대적인 가속도 감소량은 아니다.

이와 같이 진동제어부(6)를 통해 저감된 가동자(37)의 가속도의 크기를 기준으로 하여 반력상쇄장치(50)의 질량체(51)의 크기를 결정한다. 이때, 질량체(51)의 크기는, 고정자(36) 및 고정자(36)와 연결된 질량체(51)의 가속도 설정치(이하 '목표 가속도'라 함)에 따라 달라지는데, 이 목표 가속도를 0.2G 로 설정한 경우를 예로 들어 설명한다. 참고로 0.2G는 시스템 운전 경험상 가장 안정된 운영이 가능한 질량체의 허용 가속도 값이다.

질량체(7)의 크기를 결정하는 질량과 가속도의 관계식은 아래의 수식과 같다.

[수식]

F = m1 × a1 = m2 × a2

여기에서, F는 가동자(37)의 이동 시에 발생되는 반력, m1은 테스트모듈(30)과 가동자(37)의 질량, a1은 가동자(37)의 가속도(소프트웨어적 진동제어부에 의해 저감된 가속도), m2는 질량체(51)의 질량, a2는 목표 가속도(질량체(51)의 가속도)이다.

위와 같은 [수식]을 통해, 질량체(51)를 크기를 결정하면, 진동제어부(6)에 의해 저감된 가동자(37)의 가속도(a1)를 0.4G로 하고, 목표 가속도(a2)를 0.2G로 하고, 테스트모듈(30)이 설치된 가동자(37)의 질량(m1)을 1로 가정했을 때, 1 × 0.4 = m2 × 0.2 이므로, 질량체(51)의 질량(m2)은 2이다.

따라서, 질량체(7)의 질량(m2)은 테스트모듈(30)이 설치된 가동자(37)의 질량(m1)의 2배 정도인 최소의 질량으로, 테스트모듈(30)이 설치된 가동자(37)의 이동 시에 발생되는 반력을 충분히 상쇄시켜 시스템의 안정적인 운전을 가능하게 한다.

물론, 진동제어부(6)에서 가동자(37)의 가속도(a1)를 더욱 저감시킨다면, 질량체(51)의 질량(m2) 또한 더욱 작게 설계할 수 있다. 하지만, 본 발명에서와 같이 진동제어부(6)를 이용하지 않고, 반력상쇄장치(50)만을 설치할 경우에, 상기에서 설명한 바와 같이 안정된 시스템 운전이 가능한 0.2G의 가속도를 얻기 위한 질량체의 설계 과정을 살펴본다.

테스트모듈(30)이 설치된 가동자(37)의 가속도(A)가 1G만큼 발생하는 경우, 상기와 동일한 조건에서 상기 [수식]에 대입하면, 1 × 1 = m2' × 0.2 이다. 이때의 질량체(51)의 질량(m2')은 5가 된다.

따라서, 질량체(51)를 이용한 반력상쇄장치(50)만을 이용하여 반력을 감소시키고자 한다면, 질량체(51)의 가속도를 0.2G 정도로 저감시킬 때, 테스트모듈(30)이 설치된 가동자(37)의 질량의 5배 정도인 질량을 갖는 질량체(51)를 구성하여야 한다. 이는 진동제어부(6)를 함께 이용하여 반력을 저감시킬 때보다 수배 이상으로 질량체(51)의 크기가 커져야 한다는 것을 알 수 있다.

상기한 바와 같이, 진동제어부(6)에 의해 저감된 가동자(37)의 가속도를 측 정하고, 이를 기준으로 질량체(51)의 크기를 결정하여 반력상쇄장치(50)를 구성하게 되면, 질량체(51)의 크기를 최소화한 상태에서도 질량체(51)의 가속도(a2)를 0.2G 또는 그 이하가 되도록 할 수 있으므로, 안정되고 정밀한 시스템의 운영이 가능해지게 된다.

이하, 도 5를 참조하여, 진동제어부(6) 및 반력상쇄장치(50)를 함께 이용하여, 테스트모듈(30)의 X축방향으로의 이동에 의하여 발생하는 반력을 상쇄하는 방법에 대하여 설명한다.

진동제어부(6)에 의해 보정된 보정명령을 X축 구동유닛(35)으로 출력하여 테스트모듈(30)이 설치된 가동자(37)를 X축방향으로 구동 제어하게 되면, 인풋쉐이핑 방식으로 보정된 보정명령에 의해 가동자(37)가 구동되어 테스트모듈(30)이 이동되므로, 테스트모듈(30)의 진동을 최소화시킨 상태에서 테스트모듈(30)을 X축방향으로 이동시킬 수 있다. 이와 동시에 반력상쇄장치(50)가 테스트모듈(30)의 가속 또는 감속에 의하여 발생되는 반력을 상쇄시키게 된다. 따라서, 진동제어부(6)와 반력상쇄장치(50)를 함께 이용하면, 테스트모듈(30)의 이동 시에 발생되는 진동은 물론 테스트모듈(30)의 가속 또는 감속에 의한 반력까지 상쇄시킬 수 있으므로, 전체 시스템의 진동 감쇠 효과를 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 테스트모듈(30)의 실제적인 이동 시 발생하는 진동량을 진동감지부(5a)를 이용하여 측정하고, 측정된 진동량이 미리 설정된 기준범위를 초과하는지를 판단하고, 측정된 진동량이 미리 설정된 기준범위를 초과하는 경우에는, 실제 진동량을 근거로 하여 새로운 보정명령을 산출하고, 이 새로운 보정명령으로 테스 트모듈(30)에 설치되는 가동자(37)의 X축방향 구동을 제어한다.

이와 같이, 테스트모듈(30)의 실제적인 진동량을 진동감지부(5a)를 통하여 측정하고, 이를 이용하여 가동자(37)의 구동을 피드백 제어하는 것을 통하여, 테스트모듈(30)의 이동 시에 발생할 수 있는 진동을 지속적으로 보다 완벽하게 저감시킬 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 어레이 테스트 장치는, 기판(S)의 결함여부를 검출하는 테스트모듈(30)을 X축방향 및 Y축방향으로 수평 이동이 가능하게 설치하고, 이에 따라, 기판(S)을 수평으로 이동시키지 않더라도 테스트모듈(30)을 기판(S)상에서 수평 이동시키면서 기판(S)의 결함여부를 검출할 수 있으므로, 기판(S)의 이동을 위한 공간을 확보하기 위하여 어레이 테스트 장치가 지나치게 대형화되는 것을 방지할 수 있으면서 대면적의 기판(S)의 결함여부를 원활하게 검출할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 어레이 테스트 장치는, 테스트모듈(30)의 이동에 의하여 발생되는 반력을 상쇄시키는 반력상쇄장치(50)가 구비됨으로써, 테스트모듈(30)의 이동에 의하여 발생되는 진동을 저감시켜 어레이 테스트 장치를 안정되고 정밀하게 운영할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 어레이 테스트 장치는, 테스트모듈(30)에 테스트모듈(30)의 이동 시 발생하는 진동량을 감지하는 진동감지부(5a)를 구비하고, 진동감지부(5a)에서 감지된 진동량을 근거로 테스트모듈(30)이 설치되는 가동자(37)의 구동을 진동제어부(6)를 통하여 제어함으로써, 테스트모듈(30)의 이동에 의하여 발생되는 진동을 저감시켜 어레이 테스트 장치를 안정되고 정밀하게 운영할 수 있는 효과가 있다.

이하, 도 6을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 어레이 테스트 장치에 대하여 설명한다. 전술한 본 발명의 일실시예에서 설명한 부분과 동일한 부분에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 어레이 테스트 장치는, 지지대(20)의 Y축방향으로의 이동에 의하여 발생되는 반력을 상쇄시키는 반력상쇄장치(150)를 포함하여 구성될 수 있다.

반력상쇄장치(150)는, 지지대(20)가 Y축방향으로 이동할 때 발생하는 진동을 최소화할 수 있도록 지지대(20)의 가속 및/또는 감속에 의하여 발생하는 반력을 상쇄시키는 역할을 수행한다.

반력상쇄장치(150)는, 프레임(10)과 이격되는 위치에 설치되며 소정의 질량을 가지는 질량체(151)와, 질량체(151)와 고정자(26)를 연결하며 지지대(20)의 Y축방향으로의 이동에 의하여 고정자(26)에 발생되는 반력을 질량체(151)로 전달하는 연결체(170)를 포함하여 구성될 수 있다. 도 6에서는, 반력상쇄장치(150)가 프레임(10)의 일측에 배치되어 고정자(26)와 일단과 연결되는 구성에 대하여 제시하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 반력상쇄장치(150)가 프레임(10)의 양측에 배치되어 고정자(26)의 양단과 연결되는 구성이 적용될 수 있다.

질량체(151)는 외부로부터 힘이 가해지는 경우 소정의 거리로 이동이 가능하도록 설치될 수 있는데, 이에 따라, 질량체(151)로 전달된 외력은 질량체(151)의 운동에너지로 변환되어 소멸될 수 있다.

연결체(170)는, 일측은 고정자(26)에 접촉되고 타측은 질량체(151)에 접촉되는 Y축방향으로 길게 돌출된 구조로 설치된다. 연결체(170)는 고정자(26)에 발생되는 반력을 질량체(151)로 충분히 전달할 수 있는 강성을 갖는 구조물로 설치되는 것이 바람직하다.

이와 같은 구성에 의하여, 지지대(20)에 설치된 가동자(27)의 구동에 의하여 지지대(20)가 가속 및/또는 감속되면서 Y축방향으로 이동하는 경우, 고정자(26)에는 반력이 가해지게 되는데, 고정자(26)에 가해진 반력은 연결체(170)를 통하여 질량체(151)로 전달되며, 질량체(151)로 전달된 반력은 질량체(151)의 운동에너지로 변환되어 소멸된다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 어레이 테스트 장치에는, 지지대(20)의 이동에 의한 진동을 저감시키는 구성으로, 지지대(20)의 이동을 위하여 가동자(27)로 입력되는 기준명령을 인풋쉐이핑(input shaping) 방식으로 보정하고, 보정된 보정명령을 출력하여 가동자(27)의 구동을 제어하여, 지지대(20)의 이동 시에 발생할 수 있는 진동을 저감시키는 소프트웨어적 진동제어부(106)(이하, '진동제어부'라 한다.)가 더 구비될 수 있다. 이러한, 진동제어부(106)는 본 발명의 일실시예에서 설명한 진동제어부(6)와 동일한 구성으로 이루어 질 수 있다.

또한, 진동제어부(106)는, 지지대(20)에 설치되어 지지대(20)의 진동량을 감지하는 진동감지부(105a)를 포함하여 구성되며, 진동감지부(105a)에서 감지된 진동량을 근거로 가동자(27)의 속도, 가속도 및/또는 감속도 등을 제어하는 역할을 수 행한다. 진동감지부(105a)는 지지대(20)의 일측에 설치되는 진동감지센서로 구성될 수 있다. 진동감지센서는 지지대(20)의 진동량을 감지할 수 있는 위치에 설치될 수 있다.

진동제어부(106)를 이용하여 가동자(27)의 구동을 제어하는 방법은 전술한 본 발명의 일실시예에서 제시한 바와 같이 진동제어부(6)를 이용하여 가동자(37)의 구동을 제어하는 방법과 동일한 구성으로 이루어질 수 있다. 또한, 진동제어부(106)를 이용하여 반력상쇄장치(150)의 질량체(151)를 설정하는 방법도 본 발명의 일실시예에서 설명한 것과 동일한 구성으로 이루어질 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 다른 실시예에 따른 어레이 테스트 장치는, 지지대(20)의 이동에 의하여 발생되는 반력을 상쇄시키는 반력상쇄장치(150)가 구비됨으로써, 지지대(20)의 이동에 의하여 발생되는 진동을 저감시켜 어레이 테스트 장치를 안정되고 정밀하게 운영할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 어레이 테스트 장치는, 지지대(20)에 지지대(20)의 이동 시 발생하는 진동량을 감지하는 진동감지부(105a)를 구비하고, 진동감지부(105a)에서 감지된 진동량을 근거로 지지대(20)에 설치되는 가동자(27)의 구동을 진동제어부(106)를 통하여 제어함으로써, 지지대(20)의 이동에 의하여 발생하는 진동을 저감시켜, 어레이 테스트 장치를 안정되고 정밀하게 운영할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 각 실시예에서 설명한 기술적 사상들은 각각 독립적으로 실시될 수 있으며, 서로 조합되어 실시될 수 있다. 즉, 본 발명의 일실시예에서 설명한 반 력상쇄장치(50), 진동감지부(5a) 및 진동제어부(6)와, 본 발명의 다른 실시예에서 설명한 반력상쇄장치(150), 진동감지부(105a) 및 진동제어부(106)가 하나의 어레이 테스트 장치에 복합적으로 적용된 구성이 적용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 어레이 테스트 장치의 사시도이다.

도 2는 도 1의 어레이 테스트 장치의 테스트모듈이 도시된 개략도이다.

도 3은 도 1의 어레이 테스트 장치에 구비되는 소프트웨어적 진동제어부의 제어블럭도이다.

도 4는 도 1의 어레이 테스트 장치에 구비되는 반력상쇄장치의 질량체를 설정하는 방법이 도시된 순서도이다.

도 5는 도 1의 어레이 테스트 장치의 제어방법이 도시된 순서도이다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 어레이 테스트 장치의 사시도이다.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

10: 프레임 15: 스테이지

20: 지지대 30: 테스트모듈

33: 모듈레이터 50, 150: 반력상쇄장치

Claims (13)

1. 기판이 탑재되는 스테이지;

   상기 스테이지가 지지되는 프레임;

   상기 프레임의 상부에 Y축방향으로 이동이 가능하게 설치되는 지지대; 및

   상기 지지대에 X축방향으로 이동이 가능하게 설치되는 테스트모듈을 포함하는 어레이 테스트 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 테스트모듈은,

   광원;

   상기 기판에 인접되게 배치되는 반사층과, 상기 기판과의 사이에서 발생되는 전기장의 크기에 따라 광량을 변경하는 전광물질층으로 구성되는 모듈레이터; 및

   상기 모듈레이터를 촬상하는 카메라를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 어레이 테스트 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 반사층은 반사필름 또는 반사유리로 이루어지는 것을 특징으로 하는 어레이 테스트 장치.
4. 제2항에 있어서,

   상기 전광물질층은 액정(LC) 또는 고분자 분산형 액정표시소자(PDLC)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 어레이 테스트 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 테스트모듈의 이동에 의하여 발생되는 반력을 상쇄시키는 반력상쇄장치를 더 포함하는 어레이 테스트 장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 지지대에는 상기 지지대의 길이방향을 따라 고정자가 배치되고, 상기 테스트모듈에는 상기 고정자와 연결되어 상기 고정자를 따라 이동하는 가동자가 설치되며,

   상기 반력상쇄장치는,

   상기 프레임과 이격된 위치에 설치되는 질량체; 및

   상기 질량체와 상기 고정자를 연결하여 상기 테스트모듈의 이동에 의하여 상기 고정자에 가해지는 반력을 상기 질량체로 전달하는 조인트기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 어레이 테스트 장치.
7. 제6항에 있어서,

   상기 조인트기구는,

   상기 고정자로부터 상기 X축방향으로 연장되는 연결체; 및

   상기 질량체에 지지되며 상기 연결체가 상기 Y축방향으로 이동이 가능하게 접속되는 접속가이드를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 어레이 테스트 장치.
8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 테스트모듈에는 상기 테스트모듈의 이동 시 발생하는 진동량을 감지하는 진동감지부가 구비되는 것을 특징으로 하는 어레이 테스트 장치.
9. 제8항에 있어서,

   상기 지지대에는 상기 지지대의 길이방향을 따라 고정자가 배치되고, 상기 테스트모듈에는 상기 고정자와 연결되어 상기 고정자를 따라 이동하는 가동자가 설치되며,

   상기 진동감지부에서 감지된 진동량을 근거로 상기 가동자의 구동을 제어하는 진동제어부가 구비되는 것을 특징으로 하는 어레이 테스트 장치.
10. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 지지대의 이동에 의하여 발생되는 반력을 상쇄시키는 반력상쇄장치를 더 포함하는 어레이 테스트 장치.
11. 제10항에 있어서,

    상기 프레임에는 상기 Y축방향을 따라 고정자가 배치되고, 상기 지지대에는 상기 고정자와 연결되어 상기 고정자를 따라 이동하는 가동자가 설치되며,

    상기 반력상쇄장치는,

    상기 프레임과 이격된 위치에 설치되는 질량체; 및

    상기 질량체와 상기 고정자를 연결하여 상기 지지대의 이동에 의하여 상기 고정자에 가해지는 반력을 상기 질량체로 전달하는 연결체를 포함하는 것을 특징으로 하는 어레이 테스트 장치.
12. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 지지대에는 상기 지지대의 이동 시 발생하는 진동량을 감지하는 진동감지부가 구비되는 것을 특징으로 하는 어레이 테스트 장치.
13. 제12항에 있어서,

    상기 프레임에는 상기 Y축방향을 따라 고정자가 배치되고, 상기 지지대에는 상기 고정자와 연결되어 상기 고정자를 따라 이동하는 가동자가 설치되며,

    상기 진동감지부에서 감지된 진동량을 근거로 상기 가동자의 구동을 제어하는 진동제어부가 구비되는 것을 특징으로 하는 어레이 테스트 장치.

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