KR20120110658A - 디스플레이 패널의 검사 장치 및 검사 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디스플레이 패널의 검사 공정을 자동으로 수행할 수 있는 디스플레이 패널의 검사 장치 및 검사 방법에 관한 것으로, 디스플레이 패널의 검사 장치는 디스플레이 패널을 지지하는 워크 테이블(Work Table)을 포함하는 지지부; 상기 워크 테이블을 수평 방향으로 이송하는 이송부; 상기 워크 테이블의 이송시 상기 워크 테이블의 무게 균형을 보정하는 무게 보정부; 및 상기 워크 테이블의 이송에 따라 이송되는 디스플레이 패널을 촬상하여 검사 이미지를 생성하는 검사 이미지 생성부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

디스플레이 패널의 검사 장치 및 검사 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TESTING DISPLAY PANEL}
본 발명은 디스플레이 패널의 검사 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 디스플레이 패널의 검사 공정을 자동으로 수행할 수 있는 디스플레이 패널의 검사 장치 및 검사 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치(Liquid Crystal Display), 유기 발광 표시장치(Organic Light Emitting Display), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel), 전기 영동 표시 장치(Electrophoretic Display) 등의 디스플레이 장치는 여러 가지 공정을 거쳐 제조된다. 이러한 디스플레이 장치의 제조 공정은 디스플레이 장치의 디스플레이 패널이 정상적으로 작동하는지 여부를 검사하는 검사 공정을 포함한다.
종래에 따른 디스플레이 패널의 검사 공정은 작업자에 의한 육안 검사로 이루어졌다. 즉, 종래에는 작업자가 검사신호에 의해 구동되는 디스플레이 패널을 육안으로 보면서 정상적으로 작동되지 않는 부분을 판단하는 방식에 의해 디스플레이 패널에 대한 검사 공정이 이루어졌다. 따라서, 종래 기술에 따른 디스플레이 패널의 검사 공정은 작업자에 의한 수동 검사 방식이기 때문에 다음과 같은 문제가 있다.
첫째, 작업자의 숙련도, 경험, 집중도 등이 디스플레이 패널에 대한 검사 결과에 영향을 미치게 되므로, 검사 결과에 대한 신뢰도가 저하된다.
둘째, 디스플레이 패널에 대한 검사를 수행하는데 오랜 시간이 걸리고, 디스플레이 패널의 제조 공정에 대한 수율을 저하시킨다.
셋째, 고해상도, 고성능을 갖는 디스플레이 패널에 대한 검사 공정을 수행하는데 한계가 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 디스플레이 패널의 검사 공정을 자동으로 수행할 수 있는 디스플레이 패널의 검사 장치 및 검사 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은 고해상도, 고성능을 갖는 디스플레이 패널을 제조하기 위한 검사 공정을 구현할 수 있는 디스플레이 패널의 검사 장치 및 검사 방법을 제공하는 것을 다른 기술적 과제로 한다.
본 발명은 스테이지에 안착된 디스플레이 패널의 이송시 스테이지의 진동을 억제하여 고속 검사를 가능하게 하는 디스플레이 패널의 검사 장치 및 검사 방법을 제공하는 것을 또 다른 기술적 과제로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 디스플레이 패널의 검사 장치는 디스플레이 패널을 지지하는 워크 테이블(Work Table)을 포함하는 지지부; 상기 워크 테이블을 수평 방향으로 이송하는 이송부; 상기 워크 테이블의 이송시 상기 워크 테이블의 무게 균형을 보정하는 무게 보정부; 및 상기 워크 테이블의 이송에 따라 이송되는 디스플레이 패널을 촬상하여 검사 이미지를 생성하는 검사 이미지 생성부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 무게 보정부는 상기 워크 테이블의 이송시 상기 워크 테이블의 이송 방향과 반대되는 방향으로 이송되는 중량 부재; 및 상기 워크 테이블의 이송에 따라 상기 중량 부재를 이송시키기 위한 동력 부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 무게 보정부는 상기 중량 부재의 이송을 가이드하는 가이드 부재를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 동력 부재는 상기 워크 테이블에 설치되어 상기 워크 테이블의 이송에 따라 직선 운동하는 제 1 동력 전달 부재; 상기 제 1 동력 전달 부재에 접속되도록 상기 지지부에 설치되어 상기 제 1 동력 전달 부재의 직선 운동에 따라 회전 운동하는 회전 부재; 및 상기 회전 부재에 접속되도록 상기 중량 부재에 설치되어 상기 회전 부재의 회전 운동에 따라 상기 중량 부재를 직선 운동시키는 제 2 동력 전달 부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 지지부는 수평 방향으로 이송 가능하도록 상기 이송부에 설치되어 상기 디스플레이 패널을 지지하는 상기 워크 테이블; 상기 이송부와 상기 무게 보정부 및 상기 검사 이미지 생성부를 지지함과 아울러 상기 워크 테이블에 지지된 디스플레이 패널의 위치를 검사 위치로 정렬하는 얼라인 테이블; 및 상기 워크 테이블에 설치되어 상기 워크 테이블에 지지된 디스플레이 패널에 검사 신호를 인가하는 신호 인가 유닛을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 검사 이미지 생성부는 상기 디스플레이 패널에 형성된 복수의 부화소 각각을 적어도 12개의 촬상 영역으로 세분화하고, 상기 각 촬상 영역의 촬상 이미지를 생성하는 것을 특징으로 한다.
상기 검사 이미지 생성부는 상기 각 촬상 영역을 적어도 1회 촬상하여 적어도 1개의 촬상 이미지를 생성하는 적어도 하나의 촬상 유닛; 상기 촬상 유닛을 이동 가능하게 지지하는 촬상 유닛 지지부; 및 상기 촬상 유닛에 의해 동일한 촬상 영역에서 촬상된 복수의 촬상 이미지를 가공하여 상기 각 촬상 영역의 검사 이미지를 생성하는 이미지 생성 유닛을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 검사 이미지 생성부는 상기 검사 이미지를 분석하여 해당 디스플레이 패널에 대한 불량 유무를 검출하는 불량 검출 유닛을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 디스플레이 패널의 검사 방법은 디스플레이 패널을 워크 테이블(Work Table)에 로딩하는 단계; 상기 디스플레이 패널에 검사 신호를 인가하고, 상기 디스플레이 패널이 로딩된 워크 테이블을 수평 방향으로 이송시킴과 동시에 무게 보정부를 이용하여 이송되는 워크 테이블의 무게 균형을 보정하는 단계; 및 검사 이미지 생성부를 이용해 상기 워크 테이블의 이송에 따라 이송되는 디스플레이 패널을 촬상하여 검사 이미지를 생성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 무게 보정부는 상기 워크 테이블의 무게 균형을 보정하는 중량 부재를 포함하며, 상기 중량 부재는 상기 워크 테이블의 이송에 따라 상기 워크 테이블의 이송 방향과 반대되는 방향으로 이송되는 것을 특징으로 한다.
상기 중량 부재는 상기 워크 테이블의 이송에 따라 회전하는 회전 부재를 통해 전달되는 회전 운동에 의해 상기 워크 테이블의 이송 방향과 반대되는 방향으로 이송되는 것을 특징으로 한다.
상기 검사 이미지를 생성하는 단계는 상기 디스플레이 패널에 형성된 복수의 부화소 각각을 적어도 12개의 촬상 영역으로 세분화하고, 상기 각 촬상 영역의 촬상 이미지를 생성하는 것을 특징으로 한다.
상기 검사 이미지를 생성하는 단계는 촬상 유닛을 이용하여 상기 각 촬상 영역을 적어도 1회 촬상하여 적어도 1개의 촬상 이미지를 생성하는 단계; 및 동일한 촬상 영역에서 촬상된 복수의 촬상 이미지를 가공하여 상기 각 촬상 영역의 검사 이미지를 생성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 디스플레이 패널의 검사 방법은 상기 검사 이미지를 분석하여 해당 디스플레이 패널에 대한 불량 유무를 검출하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 디스플레이 패널의 검사 장치 및 검사 방법은 다음과 같은 효과를 제공할 수 있다.
첫째, 디스플레이 패널에 대한 불량 여부를 자동으로 검출하기 위한 검사 이미지를 생성함으로써 디스플레이 패널에 대한 검사 공정의 무인 자동화를 가능하게 할 수 있다.
둘째, 무인 자동화를 통해 디스플레이 패널에 대한 검사 공정이 이루어지므로 검사 공정 시간을 줄일 수 있고, 이에 따라 디스플레이 패널의 제조 수율을 향상시킬 수 있다.
셋째, 중량 부재를 통해 워크 테이블의 이송시 워크 테이블의 무게 균형을 보정함으로써 워크 테이블의 고속 이송을 가능하게 하여 검사 공정 시간을 더욱 줄일 수 있고, 이에 따라 디스플레이 패널의 제조 수율을 더욱 향상시킬 수 있다.
넷째, 디스플레이 패널의 각 부화소마다 적어도 12개의 촬상 이미지를 생성하여 디스플레이 패널에 대한 고해상도의 검사 이미지를 생성함으로써 검사 결과에 대한 정확성과 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 검사 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 검사 장치를 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 검사 장치를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 4a 내지 도 4c는 도 1 내지 도 3에 도시된 워크 테이블의 이송과 무게 보정부를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 디스플레이 패널의 구동 주기에 따른 휘도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 6은 도 1 내지 도 3에 도시된 검사 이미지 생성부를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 촬상 유닛에 의해 촬상되는 부화소의 촬상 영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 디스플레이 패널의 구동 주기에 따른 휘도 변화와 본 발명에 따른 검사 이미지 생성부의 촬상 시점을 설명하기 위한 그래프이다.
도 9는 본 발명에 따른 검사 이미지 생성부의 촬상 해상도에 따른 검사 이미지를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 검사 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 11은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 검사 장치를 개략적으로 나타내는 정면도이다.
이하, 도면을 참조로 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 검사 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 검사 장치를 개략적으로 나타내는 정면도이고, 도 3은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 검사 장치를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 검사 장치는 베이스 프레임(510), 지지부(520), 이송부(530), 무게 보정부(540), 및 검사 이미지 생성부(550)를 포함하여 구성된다. 또한, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 검사 장치는 패널 로딩 픽커부(560), 패널 언로딩 픽커부(570), 및 픽커 이송 가이드부(580)를 더 포함하여 구성된다.
베이스 프레임(510)은 지면에 설치되어 지지부(520), 이송부(530), 검사 이미지 생성부(550), 및 픽커 이송 가이드부(580) 등을 지지한다. 이러한 베이스 프레임(510)은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 평판 형태의 베이스 플레이트(510), 베이스 플레이트(510) 상에 소정 높이를 가지도록 일정한 간격으로 설치된 복수의 지지대(514), 및 복수의 지지대(514) 각각의 상부에 설치된 복수의 방진구(516)를 포함하여 구성된다.
지지부(520)는 워크 테이블(Work Table; 522), 얼라인 테이블(Align Table; 524), 및 신호 인가 유닛(526)을 포함하여 구성된다.
워크 테이블(522)은 패널 로딩 픽커부(560)에 의해 로딩되는 디스플레이 패널(10)을 지지한다. 이때, 워크 테이블(522)의 가장자리 부분에는 디스플레이 패널(10)이 안착되는 패널 안착부가 형성될 수 있다. 여기서, 디스플레이 패널(10)은 액정 디스플레이 패널, 유기 발광 디스플레이 패널, 플라즈마 디스플레이 패널, 전계 방출 디스플레이 패널, 또는 전기 영동 디스플레이 패널 등의 평판 디스플레이 패널이 될 수 있다.
한편, 지지부(520)는, 도 2의 확대도와 같이, 워크 테이블(522)에 설치되어 디스플레이 패널(10)에 광을 조사하는 조명 유닛(LU)을 포함하여 구성된다.
조명 유닛(LU)은 제 1 및 제 2 조명 기구(522a, 522b)를 포함하여 구성된다.
제 1 조명 기구(522a)는 디스플레이 패널(10)의 배면과 대향되도록 워크 테이블(522)에 설치되어 디스플레이 패널(10)의 배면 전체에 배면광(Rear Light)을 조사한다. 이를 위해, 제 1 조명 기구(522a)는 형광 램프 또는 발광 다이오드와 같은 적어도 하나의 광원(미도시)을 포함하여 구성된다. 이때, 제 1 조명 기구(522a)는 디스플레이 패널(10)에 백색의 배면광을 조사할 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 디스플레이 패널(10)의 검사 방법, 즉 디스플레이 패널(10)에 표시되는 검사 신호에 따라 검사 신호에 대응되는 컬러의 배면광을 디스플레이 패널(10)에 조사할 수도 있다.
제 2 조명 기구(522b)는 디스플레이 패널(10)의 측면에 대응되도록 워크 테이블(522)에 설치되어 디스플레이 패널(10)의 배면에 소정 기울기의 측광(Side Light)을 조사한다. 이를 위해, 제 2 조명 기구(522b)는 형광 램프 또는 발광 다이오드와 같은 적어도 하나의 광원(미도시)을 포함하여 구성된다. 이때, 제 2 조명 기구(522b)는 디스플레이 패널(10)에 백색의 측광을 조사할 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 디스플레이 패널(10)에 표시되는 검사 신호에 따라 검사 신호에 대응되는 컬러의 측광을 디스플레이 패널(10)에 조사할 수도 있다.
얼라인 테이블(524)은 베이스 프레임(510)의 복수의 방진구(516)에 설치되어 이송부(530)와 워크 테이블(522)을 지지하고, 워크 테이블(522)에 로딩된 디스플레이 패널(10)의 위치를 검사 위치로 얼라인한다. 이를 위해, 얼라인 테이블(524)은 얼라인 유닛(미도시)를 포함하여 구성된다. 얼라인 유닛은 디스플레이 패널(10)에 마련된 얼라인 마크(미도시)를 검출하는 마크 검출 유닛(미도시), 마크 검출 유닛에 의해 검출된 얼라인 마크가 검사 위치와 일치하도록 워크 테이블(522)을 수평 이송 및/또는 회전시키는 이송/회전 이송을 포함하여 구성될 수 있다.
신호 인가 유닛(526)은 워크 테이블(522)의 일측에 설치되어 워크 테이블(522)에 지지된 디스플레이 패널(10)에 검사 신호를 인가한다. 이를 위해, 신호 인가 유닛(526)은, 도 3의 확대도와 같이, 접속 패드부(526a), 가압 기구(526b), 브라켓(526c), 승강 기구(526d), 및 이송 기구(526e)를 포함하여 구성된다.
먼저, 디스플레이 패널(10)은 TAB(Tape Automated Bonding) 공정에 의해 복수의 회로 필름(CF)이 부착된 상태로 워크 테이블(522)에 로딩된다. 여기서, 복수의 회로 필름(CF) 각각은 디스플레이 패널(10)을 구동시키기 위한 구동 집적회로(미도시)가 실장된 TCP(Tape Carrier Package) 또는 COF(Chip on Film) 등이 될 수 있다. 이러한, 복수의 회로 필름(CF) 각각은 디스플레이 패널(10)의 하부 기판에 마련된 패드부에 접속된다.
한편, 디스플레이 패널(10)에 부착된 회로 필름(CF)의 박리 및/또는 회로 필름(CF)의 접속 부분을 통한 정전기의 유입을 방지하고, 디스플레이 패널(10)에 부착된 회로 필름(CF)을 고정하기 위하여, 디스플레이 패널(10)은 상부 기판의 측면에 인접한 회로 필름(CF)의 일측 가장자리 부분, 즉 회로 필름(CF)의 출력 패드부를 실링하기 위한 실링 부재(SM)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 실링 부재(SM)는 열경화성 수지 또는 자외선(UV) 경화 수지가 될 수 있다.
접속 패드부(526a)는 복수의 회로 필름(CF)에 중첩되도록 워크 테이블(522)의 일측에 설치되어 적어도 하나의 회로 필름(CF)에 전기적으로 접속된다. 이를 위해, 접속 패드부(526a)는 회로 필름(CF)에 마련된 복수의 입력 패드 각각에 전기적으로 접속되는 복수의 접속 패드를 포함하여 구성된다. 이러한 접속 패드부(526a)의 접속 패드에는 검사 신호 생성부(미도시)로부터 검사 신호가 공급된다.
검사 신호 생성부는 복수의 검사 신호를 순차적으로 생성할 수 있다. 즉, 검사 신호 생성부는 디스플레이 패널(10)에 패턴, 레드, 블루, 그린, 화이트, 그레이 등의 검사 화상을 표시하기 위한 검사 신호들을 순차적으로 생성할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 패널(10)에 레드 검사 화상을 표시할 경우, 검사 신호 생성부는 디스플레이 패널(10)의 각 단위 화소를 구성하는 레드, 그린, 및 블루 부화소 중 레드 부화소에만 풀 화이트(Full White)에 대응되는 레드 검사 신호를 생성하게 된다. 이러한 검사 신호 생성부는 제 1 대기 위치(WP1) 또는 제 2 대기 위치(WP2)에 위치하면, 디스플레이 패널(10)에 인가될 검사 신호를 변경할 수 있다.
가압 기구(526b)는 바(Bar) 형태로 형성되어 접속 패드부(526a) 상부에 배치된다. 이러한 가압 기구(526b)는 디스플레이 패널(10)가 워크 테이블(522)에 로딩되면, 승강 기구(526d)의 하강에 따라 하강하여 디스플레이 패널(10)의 부착된 복수의 회로 필름(CF)을 가압하여 접속 패드부(526a)에 전기적으로 접속시킨다. 그리고, 디스플레이 패널(10)의 검사 공정이 완료되면, 승강 기구(526d)의 상승에 따라 상승하여 복수의 회로 필름(CF)에 대한 가압을 해제한다.
브라켓(526c)은 승강 기구(526d)에 설치되어 가압 기구(526b)를 지지한다. 이를 위해, 브라켓(526c)은 승강 기구(526d)에 설치되는 상면과, 가압 기구(526b)를 지지하는 측면을 포함하도록 "┏"자 형태를 형성된다. 이러한 브라켓(526c)은 승강 기구(526d)의 승강에 연동하여 가압 기구(526b)를 승강시킨다.
승강 기구(526d)는 이송 기구(526e)에 이송 가능하게 설치되어 브라켓(526c)을 승강시킨다. 이를 위해, 승강 기구(526d)는 유압 실린더 또는 공압 실린더를 이용한 실린더 방식, 모터와 볼 스크류(Ball Screw) 등을 이용한 볼 스크류 방식, 모터와 랙 기어(Rack Gear)와 피니언 기어(Pinion Gear) 등을 이용한 기어 방식, 모터와 풀리 및 벨트 등을 이용한 벨트 방식, 또는 리니어 모터(Linear Motor) 방식에 따라 브라켓(526c)을 승강시킬 수 있다. 이러한 승강 기구(526d)는 제어부(미도시)의 제어에 따라 브라켓(526c)을 승강시킴으로써 브라켓(526c)의 승강에 따라 가압 기구(526b)가 승강되도록 한다.
이송 기구(526e)는 접속 패드부(526a)에 인접하도록 워크 테이블(522)의 일측에 설치되어 승강 기구(526d)를 접속 패드부(526a)의 방향에 대응되는 수평 방향으로 이송시킨다. 이를 위해, 이송 기구(526e)는 상술한 실린더 방식, 볼 스크류 방식, 기어 방식, 벨트 방식, 또는 리니어 모터 방식에 따라 승강 기구(526d)를 이송시킬 수 있다. 이러한 이송 기구(526e)는 제어부(미도시)의 제어에 따라 승강 기구(526d)를 이송시킴으로써 승강 기구(526d)의 이송에 따라 가압 기구(526b)가 홈 위치 또는 가압 위치에 위치하도록 한다.
이와 같은, 신호 인가 유닛(526)은, 가압 기구(526b)가 홈 위치에 위치한 상태에서, 디스플레이 패널(10)이 워크 테이블(522)에 로딩되어 정렬되면 이송 기구(526e)의 구동에 따라 가압 기구(526b)를 가압 위치로 이송시킨 후, 승강 기구(526d)의 구동에 따라 가압 기구(526d)를 하강시킴으로써 가압 기구(526d)를 통해 디스플레이 패널(10)에 부착된 복수의 회로 필름(CF)을 가압하여 복수의 회로 필름(CF)을 접속 패드부(526a)에 전기적으로 접속시킨다. 그런 다음, 신호 인가 유닛(526)은 접속 패드부(526a)를 통해 복수의 회로 필름(CF)에 검사 신호를 인가함으로써 디스플레이 패널(10)에 검사 신호에 대응되는 검사 화상(또는 검사 패턴)이 표시되도록 한다.
이송부(530)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 지지부(520)의 얼라인 테이블(524) 상에 설치되어 워크 테이블(522)을 수평 방향으로 왕복 이송한다. 즉, 이송부(530)는 제어부(미도시)의 제어에 따라 워크 테이블(522)을 제 1 대기 위치와 제 1 대기 위치로부터 소정 거리 이격된 제 2 대기 위치 간에 수평 이송시킨다. 제 1 대기 위치는 디스플레이 패널(10)을 워크 테이블(522)에 로딩/언로딩하기 위한 로딩/언로딩 위치로 정의될 수 있고, 제 2 대기 위치는 검사 이미지 생성부(550)에서 수평 방향으로 이송되는 디스플레이 패널(10)의 모든 검사 영역에 대한 검사 이미지를 생성할 수 있는 제 1 대기 위치로부터 이격된 위치로 정의될 수 있다. 이를 위해, 이송부(530)는 유압 실린더 또는 공압 실린더를 이용한 실린더 방식, 모터와 볼 스크류(Ball Screw) 등을 이용한 볼 스크류 방식, 모터와 랙 기어(Rack Gear)와 피니언 기어(Pinion Gear) 등을 이용한 기어 방식, 모터와 풀리 및 벨트 등을 이용한 벨트 방식, 또는 리니어 모터(Linear Motor) 방식에 따라 워크 테이블(522)을 이송시킬 수 있다. 이러한 이송부(530)는 워크 테이블(522)의 양 가장자리 부분에 한 쌍으로 설치되어 워크 테이블(522)을 수평 방향으로 이송시킬 수 있다.
무게 보정부(540)는 워크 테이블(522)의 이송시 워크 테이블(522)의 무게 균형을 보정한다. 즉, 무게 보정부(540)는 워크 테이블(522)의 이송시 워크 테이블(522)의 이송 방향과 반대되는 방향으로 이송되어 워크 테이블(522)의 무게 균형을 보정한다.
일 실시 예에 따른 무게 보정부(540)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 중량 부재(542), 가이드 부재(543) 및 동력 부재(544)를 포함하여 구성된다.
중량 부재(542)는 소정의 무게를 가지도록 평판 형태로 형성되어 워크 테이블(522)의 양측면 각각에 인접하도록 지지부(520)의 얼라인 테이블(524) 상에 이송 가능하게 설치된다. 이러한, 중량 부재(542)는 동력 부재(544)의 구동에 따라 워크 테이블(522)의 이송 방향과 반대되는 방향으로 이송됨으로써 워크 테이블(522)의 이송시 워크 테이블(522)의 무게 중심 이동에 따른 워크 테이블(522)의 무게 균형을 보정하여 워크 테이블(522)의 이송시 진동 발생을 억제한다. 이를 위해, 중량 부재(542)의 무게는 워크 테이블(522)의 이송시 워크 테이블(522)의 무게 균형을 보정할 수 있는 범위 내에서 설정되거나, 워크 테이블(522)과 동일하게 설정될 수 있다.
가이드 부재(543)는 지지부(520)의 얼라인 테이블(524) 상에 설치되어 중량 부재(542)를 이송 가능하게 지지함과 아울러 중량 부재(542)의 이송을 가이드한다. 이를 위해, 가이드 부재(543)는 얼라인 테이블(524) 상에 설치된 가이드 레일과 중량 부재(542)의 배면에 설치되어 가이드 레일에 이송 가능하게 결합되는 가이드 홈(또는 블록)을 포함하여 구성된다.
동력 부재(544)는 워크 테이블(522)의 이송에 연동하여 중량 부재(542)를 워크 테이블(522)의 이송 방향과 반대되는 방향으로 이송시킨다. 즉, 동력 부재(544)는, 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이, 워크 테이블(522)이 제 1 대기 위치(WP1)에서 제 2 대기 위치(WP2)로 이송되는 제 1 수평 방향 이송에 연동하여 중량 부재(542)를 제 2 대기 위치(WP2)에서 제 1 대기 위치(WP1)로 이송시킨다. 또한, 동력 부재(544)는 워크 테이블(522)이 제 2 대기 위치(WP2)에서 제 1 대기 위치(WP1)로 이송되는 제 2 수평 방향 이송에 연동하여 중량 부재(542)를 제 1 대기 위치(WP1)에서 제 2 대기 위치(WP2)로 이송시킨다. 결과적으로, 동력 부재(544)는 워크 테이블(522)의 제 1 수평 방향 이송시 중량 부재(542)를 제 2 수평 방향으로 이송시키고, 워크 테이블(522)의 제 2 수평 방향 이송시 중량 부재(542)를 제 1 수평 방향으로 이송시킨다. 이를 위해, 동력 부재(544)는 제 1 동력 전달 부재(544a), 회전 부재(544b), 및 제 2 동력 전달 부재(544b)를 포함하여 구성된다.
제 1 동력 전달 부재(544a)는 중량 부재(542)에 인접한 워크 테이블(522)의 양측면 각각에 설치되어 워크 테이블(522)의 이송에 따라 직선 운동한다. 예를 들어, 제 1 동력 전달 부재(544a)는 랙 기어(Rack Gear)가 될 수 있다.
회전 부재(544b)는 제 1 동력 전달 부재(544a)에 접속(또는 치합)되도록 지지부(520)의 얼라인 테이블(524) 상에 설치되어 제 1 동력 전달 부재(544a)의 직선 운동에 따라 회전 운동한다. 예를 들어, 회전 부재(544b)는 피니언 기어(Pinion Gear)가 될 수 있다.
제 2 동력 전달 부재(544c)는 제 1 동력 전달 부재(544a)에 대향되는 중량 부재(542)의 측면에 설치되어 회전 부재(544b)의 회전 운동에 따라 중량 부재(542)를 직선 운동시킨다. 예를 들어, 제 2 동력 전달 부재(544b)는 랙 기어(Rack Gear)가 될 수 있다.
이와 같은, 일 실시 예에 따른 무게 보정부(540)는 랙 기어와 피니언 기어를 포함하는 동력 부재(544)를 이용해 중량 부재(542)를 워크 테이블(522)의 이송 방향과 반대되는 방향으로 이송시킴으로써 워크 테이블(522)의 이송시 워크 테이블(522)의 무게 균형을 보정함과 아울러 워크 테이블(522)의 수평 이송시 발생되는 워크 테이블(522)의 무게 중심 이동에 따른 진동 발생을 억제한다.
다른 실시 예에 따른 무게 보정부(540)는, 상술한 일 실시 예의 무게 보정부(540)에서 동력 부재(544)를 생략하고, 워크 테이블(522)에 직접적으로 접속되지 않는 가이드 부재(543)를 이용해 워크 테이블(522)의 이송에 연동되도록 중량 부재(542)를 워크 테이블(522)의 이송 방향과 반대되는 방향으로 이송시킬 수도 있다. 이 경우, 가이드 부재(543)는 단순히 중량 부재(542)의 이송을 가이드하는 것이 아니라, 제어부(미도시)의 제어에 따라 워크 테이블(522)의 이송에 연동하여 중량 부재(542)를 이송시키기 위한 이송 수단이 될 수 있다. 이를 위해, 가이드 부재(543)는 유압 실린더 또는 공압 실린더를 이용한 실린더 방식, 모터와 볼 스크류(Ball Screw) 등을 이용한 볼 스크류 방식, 모터와 랙 기어(Rack Gear)와 피니언 기어(Pinion Gear) 등을 이용한 기어 방식, 모터와 풀리 및 벨트 등을 이용한 벨트 방식, 또는 리니어 모터(Linear Motor) 방식에 따라 중량 부재(542)를 이송시킨다.
이와 같은, 다른 실시 예에 따른 무게 보정부(540)는 워크 테이블(522)의 이송에 연동되도록 독립적으로 설치된 가이드 부재(543)의 구동을 통해 중량 부재(542)를 워크 테이블(522)의 이송 방향과 반대되는 방향으로 이송시킴으로써 워크 테이블(522)의 이송시 워크 테이블(522)의 무게 균형을 보정함과 아울러 워크 테이블(522)의 수평 이송시 발생되는 워크 테이블(522)의 무게 중심 이동에 따른 진동 발생을 억제한다.
상술한 일 실시 예 또는 다른 실시 예에 따른 무게 보정부(540)는 워크 테이블(522)의 무게 균형을 보정과 진동 발생을 억제함으로써 워크 테이블(522)의 고속 이송을 가능하게 하여 검사 공정 시간을 감소시킬 수 있으며, 진동 감쇠에 따른 검사 이미지의 화질을 향상시킬 수 있다.
검사 이미지 생성부(550)는 워크 테이블(522)의 이송에 따라 이송되는 디스플레이 패널(10)의 촬상 영역을 촬상하여 디스플레이 패널(10) 전체에 대한 촬상 이미지를 생성한다.
한편, 디스플레이 패널(10)은 소정의 구동 주기(또는 프레임 주파수)에 따라 구동되어 검사 신호에 대응되는 검사 화상을 표시하게 된다. 이때, 도 5에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(10)에 표시되는 검사 화상의 휘도는 디스플레이 패널의 구동 주기(FF)에 따라 촬상 영역마다 다르게 된다. 이로 인하여, 검사 이미지 생성부(550)가 휘도 감소된 상태(F)의 촬상 영역을 촬상하여 촬상 이미지를 생성하는 경우가 발생할 수 있다. 이런 경우에는, 검사 이미지 생성부(550)가 낮은 휘도를 가지는 촬상 이미지를 생성하게 됨으로써, 불량 유무를 판단하기 어려운 촬상 이미지를 생성하게 된다는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 디스플레이 패널(10)이 구동 주기에 따라 휘도가 증가하여 일정하게 유지하는 정상 구간(G)에서 상술한 검사 이미지 생성부(550)가 촬상 이미지를 생성하도록 제어하는 방안이 있으나, 이러한 방안은 다음과 같은 문제가 있다.
첫째, 이송부(530)에 의해 디스플레이 패널(10)의 이송 속도와 검사 이미지 생성부(550)의 촬상 시점이 서로 동기되도록 이송부(530)와 검사 이미지 생성부(550)를 정밀하게 제어해야 하는 문제점이 있다.
둘째, 이송부(530)의 이송과 검사 이미지 생성부(550)의 촬상 시점을 정밀하게 제어하더라도, 이로 인하여, 디스플레이 패널(10)의 이송 속도가 감소하기 때문에 디스플레이 패널(10) 전체에 대한 촬상 이미지를 생성하는데 걸리는 시간이 증가된다는 문제점이 있다.
상술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 검사 장치에서 검사 이미지 생성부(550)는 디스플레이 패널(10)에 형성된 복수의 부화소 각각을 12개의 촬상 영역으로 세분화하고, 각 촬상 영역에 대한 검사 이미지를 생성한다. 이를 위해, 검사 이미지 생성부(550)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 촬상 유닛(552), 촬상 유닛 지지부(554), 및 이미지 생성 유닛(556; 도 6 참조)을 포함하여 구성된다.
적어도 하나의 촬상 유닛(552)은 해당하는 디스플레이 패널(10)의 각 촬상 영역을 적어도 1회 촬상하여 적어도 1개의 촬상 이미지를 생성한다. 이를 위해, 적어도 하나의 촬상 유닛(552)은, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 복수의 이미지 센서(IS)를 포함하여 구성된다.
복수의 이미지 센서(IS) 각각은 이송부(530)에 의해 디스플레이 패널(10)이 제 1 대기 위치(WP1)에서 제 2 대기 위치(WP2)로 이동함에 동기되거나, 제 2 대기 위치(WP2)에서 제 1 대기 위치(WP1)로 이동함에 동기되어 디스플레이 패널(10)의 각 촬상 영역(SA)에 대한 적어도 1개의 촬상 이미지를 획득한다.
예를 들어, 검사 이미지 생성부(550)가 디스플레이 패널(10)의 각 부화소(SP)를 12개의 촬상 영역(SA)으로 세분화하여 각 촬상 영역(SA)의 촬상 이미지를 생성할 경우, 복수의 이미지 센서(IS)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 2열(C1, C2)로 배열되어, 한 부화소(SP)의 각 촬상 영역(SA)을 2회 촬상하여 2개의 촬상 이미지를 생성하게 된다. 이때, 제 1 열(C1)에 배열된 이미지 센서(IS)는 디스플레이 패널(10)의 이송에 따라 부화소(SP)의 제 1 촬상 영역(A1)과 제 2 촬상 영역(A2)을 순차적으로 촬상하게 되고, 제 2 열(C2)에 배열된 이미지 센서(IS) 역시 디스플레이 패널(10)의 이송에 따라 부화소(SP)의 제 1 촬상 영역(A1)과 제 2 촬상 영역(A2)을 순차적으로 촬상하게 된다. 따라서, 촬상 유닛(552)은 제 1 및 제 2 열(C1, C2)에 배열된 이미지 센서(IS)를 이용해 부화소(SP)의 제 1 및 제 2 촬상 영역(A1, A2)마다 2개의 촬상 이미지를 생성하게 된다.
이와 같은, 적어도 하나의 촬상 유닛(552)은 복수의 이미지 센서(IS)를 통해 각 부화소(SP)를 12개의 촬상 영역(SA)으로 세분화하여 12개의 촬상 이미지를 생성함으로써 각 부화소(SP)의 정확한 형태를 인식할 수 있는 촬상 이미지를 제공할 수 있다.
한편, 적어도 하나의 촬상 유닛(552)은 렌즈 및 조리개를 더 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 조리개는 F5.6 이하인 것이 바람직하다.
다시 도 1 내지 도 3에서, 촬상 유닛 지지부(554)는 촬상 유닛(552)을 이동 가능하게 지지한다. 이러한, 촬상 유닛 지지부(554)는 디스플레이 패널(10)에 마련된 부화소(SP)의 크기에 따라 촬상 유닛(552)과 디스플레이 패널(10) 간의 거리를 조절함으로써 부화소(SP)의 크기가 변경되더라도 촬상 유닛(552)이 각 부화소(SP)에 대해 항상 12개의 촬상 이미지를 생성하도록 한다. 이를 위해, 촬상 유닛 지지부(554)는 촬상 유닛 지지 프레임(554a), 및 촬상 유닛 지지 유닛(554b)을 포함하여 구성된다.
촬상 유닛 지지 프레임(554a)은 지지부(520)의 얼라인 테이블(522)에 설치되어 촬상 유닛 지지 유닛(554b)을 지지한다. 이를 위해, 촬상 유닛 지지 프레임(554a)은 지지부(520)를 사이에 두고 얼라인 테이블(522)에 설치된 한 쌍의 프레임 지지대, 한 쌍의 프레임 지지대 간에 설치된 한 쌍의 수평 바(Bar)를 포함하여 구성된다.
촬상 유닛 지지 유닛(554b)은 적어도 하나의 촬상 유닛 이송 부재(554b1), 및 적어도 하나의 촬상 유닛 승강 부재(554b2)를 포함하여 구성된다.
촬상 유닛 이송 부재(554b1)는 워크 테이블(522)에 대향되도록 촬상 유닛 지지 프레임(554a)의 수평 바에 소정 간격으로 설치된다. 이러한 촬상 유닛 이송 부재(554b1)는 디스플레이 패널(10)의 수평 이송 방향에 수직한 수평 방향으로 이송시킨다.
촬상 유닛 승강 부재(554b2)는 촬상 유닛 이송 부재(554b1)에 설치되어 촬상 유닛(552)을 지지함과 아울러 승강시킨다. 이를 위해, 촬상 유닛 승강 부재(554b2)는 유압 실린더 또는 공압 실린더를 이용한 실린더 방식, 모터와 볼 스크류 등을 이용한 볼 스크류 방식, 모터와 랙 기어와 피니언 기어 등을 이용한 기어 방식, 모터와 풀리 및 벨트 등을 이용한 벨트 방식, 또는 리니어 모터 방식에 따라 촬상 유닛(552)을 승강시킨다. 이러한, 촬상 유닛 승강 부재(554b2)는 디스플레이 패널(10)에 마련된 부화소(SP)의 크기가 변경되더라도 촬상 유닛(552)이 각 부화소(SP)에 대해 항상 12개의 촬상 이미지를 생성하도록 촬상 유닛(552)과 디스플레이 패널(10) 간의 거리를 조절한다. 이와 더불어, 조리개의 개방량을 조절할 수도 있다. 이때, 촬상 유닛(552)이 복수일 경우, 촬상 유닛 승강 부재(554b2)는 디스플레이 패널(10)에 마련된 부화소(SP)의 크기가 변경되더라도 촬상 유닛(552)이 각 부화소(SP)에 대해 항상 12개의 촬상 이미지를 생성하도록 인접한 촬상 유닛(552) 간의 간격을 조절할 수도 있다.
이미지 생성 유닛(556)은 촬상 유닛(552)에 의해 동일한 촬상 영역에서 촬상된 적어도 1개의 촬상 이미지를 가공하여 디스플레이 패널(10)의 전체에 대한 검사 이미지를 생성한다. 즉, 복수의 이미지 센서(IS) 각각이 각 촬상 영역을 촬상하여 촬상 영역별 촬상 이미지를 생성한 경우, 이미지 생성 유닛(556)은 각 촬상 영역의 촬상 이미지끼리 중첩(또는 동일한 촬상 영역의 촬상 이미지들을 평균화)하여 촬상 영역별 검사 이미지를 생성하고, 촬상 영역별 촬상 이미지들로부터 디스플레이 패널(10) 전체에 대한 검사 이미지를 생성할 수 있다. 이러한, 이미지 생성 유닛(556)은 제어부에 내장될 수 있다.
상술한 검사 이미지 생성부(550)는 검사 이미지의 휘도를 향상시켜 디스플레이 패널(10)에 대한 불량 유무를 정확하게 검출할 수 있는 검사 이미지를 제공할 수 있다. 즉, 상술한 검사 이미지 생성부(550)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(10)의 구동 주기에 따라 휘도가 감소한 상태일 때(F) 촬상된 촬상 이미지들과 디스플레이 패널(10)의 구동 주기에 따라 휘도가 증가한 상태일 때(G) 촬상된 촬상 이미지들을 중첩시켜 휘도 보상된 검사 이미지를 생성하기 때문에 다음과 같은 작용 효과를 제공할 수 있다.
첫째, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 검사 장치는 디스플레이 패널(10)에 대한 불량 유무를 정확하게 검출할 수 있는 검사 이미지를 생성함으로써 디스플레이 패널(10)에 대한 검사 결과의 정확성과 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
둘째, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 검사 장치는 디스플레이 패널(10)의 구동 주기에 따라 휘도가 변화하는 것에 관계없이 디스플레이 패널(10)에 대한 불량 유무를 정확하게 검출할 수 있는 검사 이미지를 생성함으로써 디스플레이 패널(10)의 이동 속도 및 이미지 센서(IS)의 촬상 시점이 서로 연동되도록 제어할 필요가 없으며, 이로 인하여, 디스플레이 패널(10)의 이송 속도를 증가시킬 수 있어 검사 공정 시간을 단축시킬 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 검사 장치가 상술한 검사 이미지 생성부(550)를 이용해 디스플레이 패널(10)의 각 부화소(SP)에 대해 12개의 촬상 이미지를 생성하고, 이를 이용해 검사 이미지를 생성할 경우, 검사 이미지는, 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(10)에 형성된 각 부화소(SP)의 형태를 정확하게 검출할 수 있는 고해상도를 가지는 것을 알 수 있다. 반면에, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 검사 장치가 상술한 검사 이미지 생성부(550)를 이용해 각 부화소(SP)에 대해 12개 미만의 촬상 이미지를 생성하고, 이를 이용해 검사 이미지를 생성할 경우, 검사 이미지는, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 각 부화소(SP)의 형태를 정확하게 검출할 수 없는 저해상도를 가지는 것을 알 수 있다.
상술한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 검사 장치의 검사 이미지 생성부(550)에서, 촬상 유닛(552)이 각 부화소(SP)에 대해 12개의 촬상 이미지를 생성하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 촬상 유닛(552)은 각 부화소(SP)에 대해 48, 96, 또는 108개의 촬상 이미지를 생성할 수도 있다. 이 경우, 동일한 촬상 영역의 촬상 이미지들의 개수가 증가하게 됨으로써 검사 이미지의 휘도 및 해상도가 더욱 증가하게 되고, 이로 인하여, 각 부화소(SP)의 형태를 더욱 정밀하게 검출할 수 있게 된다. 결과적으로, 촬상 유닛(552)에 의해 촬상된 각 촬상 이미지는 각 부화소(SP)에 대해 1/12 이하의 해상도를 가지거나, 3㎛×3㎛ ~ 60㎛×60㎛의 해상도를 가지는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 검사 장치는 검사 이미지 생성부(550)에서 생성된 검사 이미지를 분석하여 디스플레이 패널(10)에 대한 불량 유무를 검출하는 불량 검출 유닛(558; 도 6 참조)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
불량 검출 유닛(558)은 검사 이미지 생성부(550)로부터 제공되는 검사 이미지를 분석하여 디스플레이 패널(10)에 대한 불량 유무를 검출하고, 불량 발생 영역의 위치를 표시부(미도시)에 표시한다. 이때, 불량 검출 유닛(558)은 검사 이미지에 기초하여 디스플레이 패널(10)에 대한 라인 불량, 포인트 불량, 얼룩 불량, 외관 불량, 편광판 불량 등을 검출할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 불량 검출 유닛(558)은 정상적으로 작동되는 디스플레이 패널(10)에 대한 기준 이미지를 검사 이미지와 비교 분석함으로써, 디스플레이 패널(10)에 대한 불량 유무를 검출할 수 있다. 즉, 불량 검출 유닛(558)은 검사 이미지를 부분별로 서로 비교하여 휘도 등에 차이가 있는 부분을 검출함으로써 상술한 디스플레이 패널(10)에 대한 불량을 검출할 수 있다.
다른 실시 예에 있어서, 불량 검출 유닛(558)은 디스플레이 패널(10)의 검사 이미지에서 인접한 각 촬상 영역의 검사 이미지를 상호 비교 분석하여 상대적으로 휘도 차이가 큰 촬상 영역을 검출함으로써 상술한 디스플레이 패널(10)에 대한 불량을 검출할 수 있다.
다시 도 1 및 도 3에서, 패널 로딩 픽커부(560)는 워크 테이블(522)에 검사될 디스플레이 패널(10)을 로딩하는 로딩 공정을 수행한다. 즉, 패널 로딩 픽커부(560)는 제 1 대기 위치(WP1; 도 6 참조)에 위치한 지지부(520)의 워크 테이블(522) 상에 검사될 디스플레이 패널(10)을 로딩할 수 있다. 이를 위해, 패널 로딩 픽커부(560)는 로딩 픽커 유닛(562), 제 1 픽커 승강 유닛(564), 및 로딩 픽커 이송 유닛(566)을 포함하여 구성된다.
로딩 픽커 유닛(562)은 디스플레이 패널(10)을 흡착할 수 있는 복수의 제 1 픽업 노즐(562N)을 포함하여 구성된다. 이러한, 로딩 픽커 유닛(562)은 제 1 픽커 승강 유닛(564)의 구동에 따라 승강하여 디스플레이 패널(10)을 흡착하거나, 흡착된 디스플레이 패널(10)을 워크 테이블(522) 상에 안착시킨다.
제 1 픽커 승강 유닛(564)은 로딩 픽커 유닛(562)을 지지하고, 디스플레이 패널(10)의 로딩/언로딩시 로딩 픽커 유닛(562)을 승강시킨다. 이를 위해, 제 1 픽커 승강 유닛(564)은 유압 실린더 또는 공압 실린더를 이용한 실린더 방식, 모터와 볼 스크류 등을 이용한 볼 스크류 방식, 모터와 랙 기어와 피니언 기어 등을 이용한 기어 방식, 모터와 풀리 및 벨트 등을 이용한 벨트 방식, 또는 리니어 모터 방식에 따라 로딩 픽커 유닛(562)을 승강시킨다.
로딩 픽커 이송 유닛(566)은 픽커 이송 가이드부(580)의 일측에 이송 가능하게 설치되어 제 1 픽커 승강 유닛(564)을 수평 방향으로 이송시킨다. 즉, 로딩 픽커 이송 유닛(566)은 픽커 이송 가이드부(580)의 가이드에 따라 수평 방향으로 이송됨으로써 로딩 픽커 유닛(562)을 워크 테이블(522) 상으로 이송시키거나 디스플레이 패널(10)을 공급하는 디스플레이 패널 공급부(미도시)로 이송시킨다. 이를 위해, 로딩 픽커 이송 유닛(566)은 모터와 볼 스크류 등을 이용한 볼 스크류 방식, 모터와 랙 기어와 피니언 기어 등을 이용한 기어 방식, 또는 리니어 모터 방식에 따라 제 1 픽커 승강 유닛(564)을 이송시킬 수 있다.
패널 언로딩 픽커부(570)는 워크 테이블(522)에서 검사 완료된 디스플레이 패널(10)을 외부로 언로딩하는 언로딩 공정을 수행한다. 즉, 패널 언로딩 픽커부(570)는 제 1 대기 위치(WP1; 도 6 참조)에 위치한 지지부(520)의 워크 테이블(522) 상에서 검사된 디스플레이 패널(10)을 언로딩할 수 있다. 이를 위해, 패널 언로딩 픽커부(570)는 언로딩 픽커 유닛(572), 제 2 픽커 승강 유닛(574), 및 언로딩 픽커 이송 유닛(576)을 포함하여 구성된다.
언로딩 픽커 유닛(572)은 디스플레이 패널(10)을 흡착할 수 있는 복수의 제 2 픽업 노즐(572N)을 포함하여 구성된다. 이러한, 언로딩 픽커 유닛(572)은 제 2 픽커 승강 유닛(574)의 구동에 따라 승강하여 디스플레이 패널(10)을 흡착하거나, 흡착된 디스플레이 패널(10)을 디스플레이 패널 배출부(미도시)의 언로딩 테이블(미도시)에 안착시킨다.
제 2 픽커 승강 유닛(574)은 언로딩 픽커 유닛(572)을 지지하고, 디스플레이 패널(10)의 로딩/언로딩시 언로딩 픽커 유닛(572)을 승강시킨다. 이를 위해, 제 2 픽커 승강 유닛(574)은 유압 실린더 또는 공압 실린더를 이용한 실린더 방식, 모터와 볼 스크류 등을 이용한 볼 스크류 방식, 모터와 랙 기어와 피니언 기어 등을 이용한 기어 방식, 모터와 풀리 및 벨트 등을 이용한 벨트 방식, 또는 리니어 모터 방식에 따라 언로딩 픽커 유닛(572)을 승강시킨다.
언로딩 픽커 이송 유닛(576)은 픽커 이송 가이드부(580)의 타측에 이송 가능하게 설치되어 제 2 픽커 승강 유닛(574)을 수평 방향으로 이송시킨다. 즉, 언로딩 픽커 이송 유닛(576)은 픽커 이송 가이드부(580)의 가이드에 따라 수평 방향으로 이송됨으로써 언로딩 픽커 유닛(572)을 워크 테이블(522) 상으로 이송시키거나 디스플레이 패널(10)을 외부로 배출하는 디스플레이 패널 배출부로 이송시킨다. 이를 위해, 언로딩 픽커 이송 유닛(576)은 모터와 볼 스크류 등을 이용한 볼 스크류 방식, 모터와 랙 기어와 피니언 기어 등을 이용한 기어 방식, 또는 리니어 모터 방식에 따라 제 2 픽커 승강 유닛(574)을 이송시킬 수 있다.
한편, 상술한 패널 로딩 픽커부(560)와 패널 언로딩 픽커부(570)는 서로 반대되는 동작을 수행함으로써 검사될 디스플레이 패널(10)을 워크 테이블(522)에 로딩시키고, 검사된 디스플레이 패널(10)을 워크 테이블(522)에서 언로딩시킨다. 예를 들어, 패널 로딩 픽커부(560)가 디스플레이 패널(10)을 워크 테이블(522) 상에 로딩하는 로딩 공정을 수행할 경우, 패널 언로딩 픽커부(570)는 디스플레이 패널(10)의 언로딩 공정을 수행하기 위해 픽커 이송 가이드부(580)의 타측에 위치하게 된다. 반대로, 패널 언로딩 픽커부(570)가 디스플레이 패널(10)을 워크 테이블(522)에서 언로딩하는 언로딩 공정을 수행할 경우, 패널 로딩 픽커부(560)는 디스플레이 패널(10)의 로딩 공정을 수행하기 위해 픽커 이송 가이드부(580)의 일측에 위치하게 된다. 따라서, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 검사 장치는 패널 로딩 픽커부(560)와 패널 언로딩 픽커부(570)의 교번적인 동작에 의해 디스플레이 패널(10)을 워크 테이블(522)에 로딩하거나 워크 테이블(522)에서 언로딩함으로써 검사 공정 시간을 단축시킬 수 있다.
픽커 이송 가이드부(580)는 지지부(520)의 후방에 위치하도록 베이스 프레임(512)에 수직하게 설치된다. 이러한 픽커 이송 가이드부(580)는 "┓" 자 형태로 형성하여 상술한 패널 로딩 픽커부(560)와 패널 언로딩 픽커부(570)의 수평 이송을 가이드한다.
한편, 상술한 패널 로딩 픽커부(560)와 패널 언로딩 픽커부(570) 각각은 픽커 이송 가이드부(580)에 설치되어 검사 이미지 생성부(550)과 픽커 이송 가이드부(580) 사이에 마련된 패널 이송 공간에 위치하게 된다. 이에 따라, 상술한 패널 로딩 픽커부(560)와 패널 언로딩 픽커부(570) 각각은 픽커 이송 가이드부(580)의 가이드에 따라 패널 이송 공간 내에서 워크 테이블(522)의 이송 방향과 교차하는 수평 방향으로 이송된다. 이로 인하여, 상술한 패널 로딩 픽커부(560)와 패널 언로딩 픽커부(570) 각각은 워크 테이블(522)의 수평 이송에 상관없이 디스플레이 패널(10)을 이송시킬 수 있다.
도 4a 내지 도 4c를 도 1 내지 도 3과 결부하여 상술한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 검사 장치를 이용한 디스플레이 패널(10)의 검사 방법을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이, 패널 로딩 픽커부(560)의 구동에 따라 디스플레이 패널 공급부에 있는 디스플레이 패널(10)을 픽업하여 제 1 대기 위치(WP1)에 위치한 지지부(520)의 워크 테이블(522) 상에 안착시킨다. 이어서, 얼라인 테이블(524)의 구동을 통해 디스플레이 패널(10)의 위치를 검사 위치로 정렬한다. 이어서, 신호 인가 유닛(526)의 접속 패드부(526a)에 디스플레이 패널(10)에 부착된 복수의 회로 필름(CF)을 전기적으로 접속시킨 후, 검사 신호를 디스플레이 패널(10)에 공급하여 디스플레이 패널(10)에 검사 신호에 대응되는 검사 화상(또는 검사 패턴)을 표시한다. 이때, 디스플레이 패널(10)이 액정 디스플레이 패널일 경우, 조명 유닛(LU)의 구동을 통해 디스플레이 패널(10)에 광을 조사한다.
그런 다음, 도 4b 및 도 4c에 도시된 바와 같이, 이송부(530)의 구동을 통해 워크 테이블(522)을 제 1 대기 위치(WP1)와 제 2 대기 위치(WP2) 사이를 수평 방향으로 왕복 이송시킨다. 이때, 신호 인가 유닛(526)은 워크 테이블(522)의 수평 왕복 이송시마다 디스플레이 패널(10)에 공급되는 검사 신호를 변경할 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 제 1 대기 위치(WP1)에서 제 2 대기 위치(WP2)로 이송하는 제 1 검사 공정과 워크 테이블(522)이 제 2 대기 위치(WP2)에서 제 1 대기 위치(WP1)로 이송하는 제 2 검사 공정마다 각기 다른 검사 신호를 인가할 수도 있다.
상기 워크 테이블(522)의 수평 이송시 워크 테이블(522)의 무게 중심 이동에 따른 지지부(522)의 처짐으로 인한 진동이 발생되게 되는데, 본 발명에서는 워크 테이블(522)의 이송 방향과 반대 방향으로 이송되는 중량 부재(542)의 이송에 따라 워크 테이블(522)의 무게 중심 이동을 보정함으로써 상기의 진동 발생을 방지하여 워크 테이블(522)의 고속 이송을 가능하게 한다.
상술한 워크 테이블(522)의 수평 왕복 이송시 검사 이미지 생성부(550)는, 도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 워크 테이블(522)의 이송에 따라 이송되는 디스플레이 패널(10)의 각 부화소를 촬상하여 각 부화소마다 적어도 12개의 촬상 이미지를 포함하는 디스플레이 패널(10) 전체의 검사 이미지를 생성한다. 이와 같은 검사 이미지 생성부(550)에 의해 검사 이미지가 생성되면, 불량 검출 유닛(558)은 검사 이미지 생성부(550)로부터 제공되는 검사 이미지를 분석하여 디스플레이 패널(10)에 대한 불량 유무를 검출하고, 불량 발생 영역의 위치를 표시부(미도시)에 표시한다. 이때, 불량 검출 유닛(558)은 검사 이미지에 기초하여 디스플레이 패널(10)에 대한 라인 불량, 포인트 불량, 얼룩 불량, 외관 불량, 편광판 불량 등을 검출할 수 있다.
그런 다음, 검사 신호의 개수 또는 검사 항목에 대응되도록 워크 테이블(522)이 복수의 수평 왕복 이송하면, 신호 인가 유닛(526)과 디스플레이 패널(10)의 전기적으로 접속을 해제한다.
그런 다음, 패널 언로딩 픽커부(570)의 구동에 따라 제 1 대기 위치(WP1)에 위치한 지지부(520)의 워크 테이블(522)에서 검사 완료된 디스플레이 패널(10)을 픽업하여 디스플레이 패널 배출부로 언로딩한다.
그런 다음, 다른 디스플레이 패널에 대한 상술한 검사 공정을 수행함으로써 복수의 디스플레이 패널에 대한 검사 공정을 연속적으로 수행한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 검사 장치 및 검사 방법은 다음과 같은 효과를 제공할 수 있다.
첫째, 디스플레이 패널(10)에 대한 불량 여부를 자동으로 검출하기 위한 검사 이미지를 생성함으로써 디스플레이 패널(10)에 대한 검사 공정을 무인 자동화할 수 있도록 한다.
둘째, 무인 자동화를 통해 디스플레이 패널(10)에 대한 검사 공정이 이루어지므로 검사 공정 시간을 줄일 수 있고, 이에 따라 디스플레이 패널(10)의 제조 수율을 향상시킬 수 있다.
셋째, 중량 부재(542)를 통해 워크 테이블(522)의 이송시 워크 테이블(522)의 무게 균형을 보정함으로써 워크 테이블(522)의 고속 이송을 가능하게 하여 검사 공정 시간을 더욱 줄일 수 있고, 이에 따라 디스플레이 패널(10)의 제조 수율을 더욱 향상시킬 수 있다.
넷째, 디스플레이 패널(10)의 각 부화소마다 적어도 12개의 촬상 이미지를 생성하여 디스플레이 패널(10)에 대한 고해상도의 검사 이미지를 생성함으로써 검사 결과에 대한 정확성과 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 10은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 검사 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 11은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 검사 장치를 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 검사 장치는 베이스 프레임(510), 복수의 지지부(520), 복수의 이송부(530), 복수의 무게 보정부(540), 복수의 검사 이미지 생성부(550), 패널 로딩 픽커부(560), 패널 언로딩 픽커부(570), 및 픽커 이송 가이드부(580)를 포함하여 구성된다. 이러한 구성을 가지는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 검사 장치는, 검사 공정의 시간을 더욱 줄이기 위하여, 베이스 프레임(510) 상에 상술한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 검사 장치를 병렬로 나란하게 배치하는 것을 제외하고는 모두 동일하기 때문에 이들에 대한 설명은 상술한 설명으로 대신하기로 한다.
다만, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 검사 장치에서 패널 로딩 픽커부(560)와 패널 언로딩 픽커부(570) 각각은 픽커 이송 가이드부(580)의 이송 가이드에 따라 이송하면서 복수의 지지부(520) 각각의 워크 테이블(522)에 디스플레이 패널(10)을 로딩하거나, 복수의 지지부(520) 각각의 워크 테이블(522)에서 디스플레이 패널(10)을 언로딩한다. 예를 들어, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 검사 장치는 베이스 프레임(510) 상에 제 1 및 제 2 지지부(520)를 병렬로 설치하고, 제 1 및 제 2 지지부(520) 각각에 디스플레이 패널(10)을 교번적으로 로딩/언로딩하여 검사 공정을 수행할 수 있다. 이때, 패널 로딩 픽커부(560)는 제 1 디스플레이 패널(10)을 제 1 지지부(520)의 워크 테이블(522)에 로딩시킨 후, 제 1 디스플레이 패널(10)에 대한 검사 공정을 수행하는 동안 제 2 디스플레이 패널(10)을 제 2 지지부(520)의 워크 테이블(522)에 로딩시킨다. 이와 동시에, 패널 언로딩 픽커부(570)는 제 1 지지부(520)의 워크 테이블(522)에 로딩된 디스플레이 패널(10)에 대한 검사 공정을 수행하는 동안 제 2 지지부(520)의 워크 테이블(522)에 로딩되어 검사 공정이 완료된 디스플레이 패널(10)을 픽업하여 외부로 언로딩시키고, 제 2 지지부(520)의 워크 테이블(522)에 로딩된 디스플레이 패널(10)에 대한 검사 공정을 수행하는 동안 제 1 지지부(520)의 워크 테이블(522)에 로딩되어 검사 공정이 완료된 디스플레이 패널(10)을 픽업하여 외부로 언로딩시킨다.
이와 같은, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 검사 장치 및 검사 방법은 베이스 프레임(510) 상에 복수의 지지부(520)와 복수의 검사 이미지 생성부(550)를 설치하여 복수의 디스플레이 패널(10)에 대한 검사 공정을 동시에 수행함으로써 상술한 본 발명의 제 1 실시 예의 효과를 제공할 뿐만 아니라, 검사 공정 시간을 더욱 줄일 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 제 1 및 제 2 실시 예에 따른 디스플레이 패널의 검사 장치에서, 워크 테이블(522) 상에는 하나의 디스플레이 패널(10)이 로딩되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 복수의 디스플레이 패널(10)을 로딩하여 복수의 디스플레이 패널(10)의 검사 공정을 동시에 수행할 수 있다. 이 경우, 워크 테이블(522)은 로딩될 디스플레이 패널(10)의 개수에 대응되는 크기를 가지며, 각 디스플레이 패널(10)에 검사 신호를 공급하기 위한 복수의 신호 인가 유닛(526)을 포함하여 구성된다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
510: 베이스 프레임 520: 지지부
530: 이송부 540: 무게 보정부
542: 중량 부재 544: 동력 전달 부재
550: 검사 이미지 생성부 560: 패널 로딩 픽커부
570: 패널 언로딩 픽커부 580: 픽커 이송 가이드부

Claims (15)

  1. 디스플레이 패널을 지지하는 워크 테이블(Work Table)을 포함하는 지지부;
    상기 워크 테이블을 수평 방향으로 이송하는 이송부;
    상기 워크 테이블의 이송시 상기 워크 테이블의 무게 균형을 보정하는 무게 보정부; 및
    상기 워크 테이블의 이송에 따라 이송되는 디스플레이 패널을 촬상하여 검사 이미지를 생성하는 검사 이미지 생성부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널의 검사 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 무게 보정부는,
    상기 워크 테이블의 이송시 상기 워크 테이블의 이송 방향과 반대되는 방향으로 이송되는 중량 부재; 및
    상기 워크 테이블의 이송에 따라 상기 중량 부재를 이송시키기 위한 동력 부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널의 검사 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 무게 보정부는 상기 중량 부재의 이송을 가이드하는 가이드 부재를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널의 검사 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 동력 부재는,
    상기 워크 테이블에 설치되어 상기 워크 테이블의 이송에 따라 직선 운동하는 제 1 동력 전달 부재;
    상기 제 1 동력 전달 부재에 접속되도록 상기 지지부에 설치되어 상기 제 1 동력 전달 부재의 직선 운동에 따라 회전 운동하는 회전 부재; 및
    상기 회전 부재에 접속되도록 상기 중량 부재에 설치되어 상기 회전 부재의 회전 운동에 따라 상기 중량 부재를 직선 운동시키는 제 2 동력 전달 부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널의 검사 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지부는,
    수평 방향으로 이송 가능하도록 상기 이송부에 설치되어 상기 디스플레이 패널을 지지하는 상기 워크 테이블;
    상기 이송부와 상기 무게 보정부 및 상기 검사 이미지 생성부를 지지함과 아울러 상기 워크 테이블에 지지된 디스플레이 패널의 위치를 검사 위치로 정렬하는 얼라인 테이블; 및
    상기 워크 테이블에 설치되어 상기 워크 테이블에 지지된 디스플레이 패널에 검사 신호를 인가하는 신호 인가 유닛을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널의 검사 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 검사 이미지 생성부는 상기 디스플레이 패널에 형성된 복수의 부화소 각각을 적어도 12개의 촬상 영역으로 세분화하고, 상기 각 촬상 영역의 촬상 이미지를 생성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널의 검사 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 검사 이미지 생성부는,
    상기 각 촬상 영역을 적어도 1회 촬상하여 적어도 1개의 촬상 이미지를 생성하는 적어도 하나의 촬상 유닛;
    상기 촬상 유닛을 이동 가능하게 지지하는 촬상 유닛 지지부; 및
    상기 촬상 유닛에 의해 동일한 촬상 영역에서 촬상된 복수의 촬상 이미지를 가공하여 상기 각 촬상 영역의 검사 이미지를 생성하는 이미지 생성 유닛을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널의 검사 장치.
  8. 제 1 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 검사 이미지 생성부는 상기 검사 이미지를 분석하여 상기 디스플레이 패널의 불량 유무를 검출하는 불량 검출 유닛을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널의 검사 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널을 상기 워크 테이블에 로딩하는 패널 로딩 픽커부;
    상기 디스플레이 패널을 상기 워크 테이블에서 언로딩하는 패널 언로딩 픽커부; 및
    상기 패널 로딩 픽커부와 상기 패널 언로딩 픽커부 각각을 이송시키기 위한 픽커 이송 가이드부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널의 검사 장치.
  10. 디스플레이 패널을 워크 테이블(Work Table)에 로딩하는 단계;
    상기 디스플레이 패널에 검사 신호를 인가하고, 상기 디스플레이 패널이 로딩된 워크 테이블을 수평 방향으로 이송시킴과 동시에 무게 보정부를 이용하여 이송되는 워크 테이블의 무게 균형을 보정하는 단계; 및
    검사 이미지 생성부를 이용해 상기 워크 테이블의 이송에 따라 이송되는 디스플레이 패널을 촬상하여 검사 이미지를 생성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널의 검사 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 무게 보정부는 상기 워크 테이블의 무게 균형을 보정하는 중량 부재를 포함하며,
    상기 중량 부재는 상기 워크 테이블의 이송에 따라 상기 워크 테이블의 이송 방향과 반대되는 방향으로 이송되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널의 검사 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 중량 부재는 상기 워크 테이블의 이송에 따라 회전하는 회전 부재를 통해 전달되는 회전 운동에 의해 상기 워크 테이블의 이송 방향과 반대되는 방향으로 이송되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널의 검사 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 검사 이미지를 생성하는 단계는 상기 디스플레이 패널에 형성된 복수의 부화소 각각을 적어도 12개의 촬상 영역으로 세분화하고, 상기 각 촬상 영역의 촬상 이미지를 생성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널의 검사 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 검사 이미지를 생성하는 단계는,
    적어도 하나의 촬상 유닛을 이용하여 상기 각 촬상 영역을 적어도 1회 촬상하여 적어도 1개의 촬상 이미지를 생성하는 단계; 및
    동일한 촬상 영역에서 촬상된 복수의 촬상 이미지를 가공하여 상기 각 촬상 영역의 검사 이미지를 생성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널의 검사 방법.
  15. 제 10 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 검사 이미지를 분석하여 해당 디스플레이 패널에 대한 불량 유무를 검출하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널의 검사 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US9672087B2 (en) 2013-07-16 2017-06-06 Samsung Display Co., Ltd. Error detecting apparatus for gate driver, display apparatus having the same and method of detecting error of gate driver
CN109410805A (zh) * 2018-10-30 2019-03-01 苏州华兴源创科技股份有限公司 一种显示面板检测系统

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