KR20130066941A - Ｌｃｄ ｔｆｔ 패턴 글라스의 결함을 발견하여 수리하는 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 LCD TFT 패턴 글라스 내의 결함을 발견하고 수리하기 위한 장치에 관한 것으로, 하부 프레임과, 상기 하부 프레임과 소정 높이 간격을 두고 떨어지면서 화강암 재질로 이루어진 베이스판, 상기 베이스판의 상부 좌측과 상부 우측으로부터 베이스판의 수직 방향으로 나란하게 뻗어나오면서 화강암 재질로 이루어진 좌·우측 받침대, 상기 하부 프레임과 베이스판의 사이에서 하부 프레임의 4개 모서리에 안착 되고 외부 충격 및 진동을 완충하는 완충 부재, 상기 좌측 받침대 또는 우측 받침대의 직교 방향으로 눕혀지고 좌측과 우측이 각각 좌측 받침대와 우측 받침대에 레일 결합 되며 부가 장착된 액츄에이터(Actuator)에 의해 좌측 받침대와 우측 받침대의 길이 방향으로 왕복 이동하고 베이스판의 상부와 소정 높이 간격을 두고 떨어진 갠트리 스테이지(Gantry Stage), 및 상기 갠트리 스테이지(Gantry Stage)를 마주보는 베이스판의 상부면에 고정 결합 되고 검토 및 수리하고자 하는 LCD TFT 패턴 글라스가 안착 되는 척(Chuck)을 구비한다. 또한, 본 발명은 상기 갠트리 스테이지에 레일 결합 된 채 부가 장착된 액츄에이터(Actuator)에 의해 갠트리 스테이지의 길이 방향으로 왕복 이동하는 Z 스테이지와, 상기 Z 스테이지에 레일 결합 된 채 부가 장착된 액츄에이터(Actuator)에 의해 Z 스테이지의 상·하 높이 방향으로 왕복 이동하고 척에 올려진 LCD TFT 패턴 글라스와 소정 높이 간격을 두고 떨어진 채 마주보고 있으며 LCD TFT 패턴 글라스 내의 결함을 촬영하는 카메라와 가공된 레이저로 LCD TFT 패턴 글라스 내의 결함을 수리하는 레이저 광학 어셈블리 및 LCD TFT 패턴 글라스 내의 결함을 비춰주는 필드 조명기가 구비된 헤드부, 컴퓨터로부터 RS-232 통신을 통해 전달된 헤드부의 위치 좌표에 따라 갠트리 스테이지와 Z 스테이지 및 헤드부에 장착된 액츄에이터를 작동시켜 헤드부를 컴퓨터로부터 전송된 헤드부의 위치 좌표로 이동시키는 스테이지 컨트롤러, 컴퓨터로부터 RS-232 통신을 통해 전달된 필드 조명기의 점등 또는 소등 제어 신호에 따라 헤드부에 장착된 필드 조명기를 점등하거나 소등시키는 필드 조명 드라이버, 및 상기 카메라로부터 출력되는 영상 신호를 컴퓨터가 처리 가능한 신호로 변환하는 프레임 그래버(Frame Grabber)를 더 포함한다. 또, 본 발명은 RS-232 통신을 통해 상기 스테이지 컨트롤러로 헤드부의 위치 좌표를 전달하고 프레임 그래버를 통해 전달된 영상 신호를 모니터상에 표시하며 모니터에 표시된 영상에 LCD TFT 패턴 글라스 내의 결함이 발견되었을 때 RS-232 통신을 통해 레이저 광학 어셈블리에 동작 제어 신호를 전송하여 레이저 광학 어셈블리를 동작시키고 RS-232 통신을 통해 필드 조명 드라이버로 필드 조명기를 점등시키거나 소등시키기 위한 제어 신호를 전송하는 컴퓨터를 더 포함한다. 상기 컴퓨터(25)는 기억 장소에 저장된 LCD TFT 패턴 글라스(10) 내의 정상 패턴과 프레임 그래버(31)로부터 입력된 LCD TFT 패턴 글라스(10) 내의 패턴을 비교 분석하여 LCD TFT 패턴 글라스(10) 내의 결함 위치를 찾아낼 수 있고, 상기 카메라(17)의 시야각(FOV: Field Of View)을 조절하여 카메라(17)에 의해 촬영된 영상을 확대시켜 볼 수 있다. 이러한 구조로 이루어진 본 발명에 따른 LCD TFT 패턴 글라스의 결함 발견 및 수리 장치는 XYZ축으로 이동하는 디지털 카메라와 레이저를 이용하여 LCD TFT 패턴 글라스내의 결함을 색출하고, 색출된 결함에 레이저를 조사하여 결함을 수리할 수 있다.
Description
본 발명은 LCD TFT 패턴 글라스의 결함을 발견하고 수리하기 위한 장치에 관한 것으로 보다 상세하게는, XYZ축으로 이동하는 카메라를 이용하여 LCD TFT 패턴 글라스내의 결점을 검출하고, 검출된 결점에 레이저를 조사하여 결점을 수리할 수 있도록 한 LCD TFT 패턴 글라스의 결함 발견 및 수리 장치에 관한 것이다.
최근 몇 년 사이에 차세대 디스플레이인 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display), OLED(Organic Light Emitting Diode)등과 같은 평판 디스플레이 산업이 눈부신 성장을 하고 있다.
이 중 LCD 패널 제조업체들은 TV와 모니터, 노트북의 시장 수요가 확대되고 갈수록 심화되는 경쟁을 극복하기 위해서 공정 단축과, 회로 집적화, 불량 패널 수리와 같은 제조 원가 절감을 통한 생산성 증대, 수율 향상에 많은 노력을 집중하고 있다.
한편, TFT-LCD 제조 과정에서 사용되는 Auto-Repair System은 TFT-LCD 생산 공정 과정 중, 기 제작된 제품에 대하여 결함 위치 및 크기 등을 검색하여, 검색된 결함 유형과 등록된 결함 코드(Defect Code) 분류 등의 데이터 베이스 자료를 바탕으로 결함 코드를 판별하는 자동화 시스템이다.
상기 Auto-Repair System의 첫 번째 단계인 자동 검색(Auto-Search) 단계는 카메라를 통해 얻은 규칙적인 영상 패턴 중에 결함 위치를 판별하고, 사용자가 결함 종류를 판별하기 쉽도록 화면상에 결함 크기(Defect Size) 및 결함 위치를 표시해주는 기능이다.
하지만, 기존 수리 시스템은 결함 위치 탐색 장치로 해상도 및 화면 출력 속도가 낮은 디지털 카메라를 이용함으로써 작업자가 결함 위치를 탐색하는데 많은 시간이 소요된다는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기 제시한 LCD TFT 패턴 글라스내의 결함 검토 및 수리 장치의 필요성에 의하여 LCD TFT 패턴 글라스내의 결함 위치를 디지털 카메라로 검토하고, LCD TFT 패턴 글라스내의 결함을 가공된 레이저를 이용하여 수리함으로써 LCD TFT 패턴 글라스의 생산성을 증대시킴과 더불어 수율을 향상시키고 제조 원가를 절감시킬 수 있도록 한 LCD TFT 패턴 글라스의 결함 발견 및 수리 장치를 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 본 발명에 적용되는 결함 위치 탐색 카메라로써 고해상도의 영상을 촬영할 수 있는 디지털 카메라를 채택함으로 결함 탐색 시간을 줄이고 공정 수율을 향상시킬 수 있도록 한 LCD TFT 패턴 글라스의 결함 발견 및 수리 장치를 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.
상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 LCD TFT 패턴 글라스의 결함 발견 및 수리 장치는 하부 프레임과, 상기 하부 프레임과 소정 높이 간격을 두고 떨어지면서 화강암 재질로 이루어진 베이스판, 상기 베이스판의 상부 좌측과 상부 우측으로부터 베이스판의 수직 방향으로 나란하게 뻗어나오면서 화강암 재질로 이루어진 좌·우측 받침대, 상기 하부 프레임과 베이스판의 사이에서 하부 프레임의 4개 모서리에 안착 되고 외부 충격 및 진동을 완충하는 완충 부재, 상기 좌측 받침대 또는 우측 받침대의 직교 방향으로 눕혀지고 좌측과 우측이 각각 좌측 받침대와 우측 받침대에 레일 결합 되며 부가 장착된 액츄에이터(Actuator)에 의해 좌측 받침대와 우측 받침대의 길이 방향으로 왕복 이동하고 베이스판의 상부와 소정 높이 간격을 두고 떨어진 갠트리 스테이지(Gantry Stage), 및 상기 갠트리 스테이지(Gantry Stage)를 마주보는 베이스판의 상부면에 고정 결합 되고 검토 및 수리하고자 하는 LCD TFT 패턴 글라스가 안착 되는 척(Chuck)을 구비한다. 또한, 본 발명은 상기 갠트리 스테이지에 레일 결합 된 채 부가 장착된 액츄에이터(Actuator)에 의해 갠트리 스테이지의 길이 방향으로 왕복 이동하는 Z 스테이지와, 상기 Z 스테이지에 레일 결합 된 채 부가 장착된 액츄에이터(Actuator)에 의해 Z 스테이지의 상·하 높이 방향으로 왕복 이동하고 척에 올려진 LCD TFT 패턴 글라스와 소정 높이 간격을 두고 떨어진 채 마주보고 있으며 LCD TFT 패턴 글라스 내의 결함을 촬영하는 카메라와 가공된 레이저로 LCD TFT 패턴 글라스 내의 결함을 수리하는 레이저 광학 어셈블리 및 LCD TFT 패턴 글라스 내의 결함을 비춰주는 필드 조명기가 구비된 헤드부, 컴퓨터로부터 RS-232 통신(데이터 단말을 물리적으로 연결하기 위한 데이터 통신의 표준 규격, 이하 RS-232 통신)을 통해 전달된 헤드부의 위치 좌표에 따라 갠트리 스테이지와 Z 스테이지 및 헤드부에 장착된 액츄에이터를 작동시켜 헤드부를 컴퓨터로부터 전송된 헤드부의 위치 좌표로 이동시키는 스테이지 컨트롤러, 컴퓨터로부터 RS-232 통신을 통해 전달된 필드 조명기의 점등 또는 소등 제어 신호에 따라 헤드부에 장착된 필드 조명기를 점등하거나 소등시키는 필드 조명 드라이버, 및 상기 카메라(17)로부터 촬영된 LCD TFT 패턴 글라스에 대한 영상 신호를 컴퓨터(25) 내의 기억 장소에 저장시켜 주는 프레임 그래버(31)(Frame Grabber)를 구비한다. 또, 본 발명은 RS-232 통신을 통해 상기 스테이지 컨트롤러로 헤드부의 위치 좌표를 전달하고 프레임 그래버를 통해 전달된 영상 신호를 모니터상에 표시하며 모니터에 표시된 영상에 LCD TFT 패턴 글라스 내의 결함이 발견되었을 때 RS-232 통신을 통해 레이저 광학 어셈블리에 동작 제어 신호를 전송하여 레이저 광학 어셈블리를 동작시키고 RS-232 통신을 통해 필드 조명 드라이버로 필드 조명기를 점등시키거나 소등시키기 위한 제어 신호를 전송하는 컴퓨터를 더 포함한다. 상기 컴퓨터(25)는 기억 장소에 저장된 LCD TFT 패턴 글라스(10) 내의 정상 패턴과 프레임 그래버(31)로부터 입력된 LCD TFT 패턴 글라스(10) 내의 패턴을 비교 분석하여 LCD TFT 패턴 글라스(10) 내의 결함 위치를 찾아낼 수 있고, 상기 카메라(17)의 시야각(FOV: Field Of View)을 조절하여 카메라(17)에 의해 촬영된 영상을 확대시켜 볼 수도 있다.
이러한 구조로 이루어진 본 발명에 따른 LCD TFT 패턴 글라스의 결함 발견 및 수리 장치는 XYZ축으로 이동하는 디지털 카메라와 레이저를 이용하여 LCD TFT 패턴 글라스내의 결함을 색출하고, 색출된 결함에 레이저를 조사하여 결함을 수리할 수 있다.
따라서, 본 발명은 LCD TFT 패턴 글라스내의 결함 위치를 디지털 카메라로 검토하고, LCD TFT 패턴 글라스내의 결함을 가공된 레이저를 이용하여 수리함으로써 LCD TFT 패턴 글라스의 생산성을 증대시킴과 더불어 수율을 향상시키고 제조 원가를 절감시킬 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 결함 위치 탐색 카메라로 고해상도의 영상을 촬영할 수 있는 디지털 카메라를 채택함으로써 결함 탐색 시간을 줄이고 공정 수율을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
도면 1은 본 발명의 사시도,
도면 2는 본 발명의 제어 블록도,
도면 3a 내지 도면 3b는 카메라에 의해 촬영된 영상을 분석하여 LCD TFT 패턴 글라스 내의 결함 위치를 검출하는 과정을 설명하기 위한 도면,
도면 4a와 도면 4c는 LCD TFT 패턴 글라스 내의 결함에 레이저 빔을 조사하여 결함을 수리하는 과정을 설명하기 위한 도면.
도면 2는 본 발명의 제어 블록도,
도면 3a 내지 도면 3b는 카메라에 의해 촬영된 영상을 분석하여 LCD TFT 패턴 글라스 내의 결함 위치를 검출하는 과정을 설명하기 위한 도면,
도면 4a와 도면 4c는 LCD TFT 패턴 글라스 내의 결함에 레이저 빔을 조사하여 결함을 수리하는 과정을 설명하기 위한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 자세히 설명한다.
본 발명에 따른 LCD TFT 패턴 글라스의 결함 발견 및 수리 장치는 도면 1 내지 도면 2에 도시한 바와 같이, 하부 프레임(1)과, 상기 하부 프레임(1)과 소정 높이 간격을 두고 떨어지면서 화강암 재질로 이루어진 베이스판(3), 상기 베이스판(3)의 상부 좌측과 상부 우측으로부터 베이스판(3)의 수직 방향으로 나란하게 뻗어나오면서 화강암 재질로 이루어진 좌·우측 받침대(5,7), 상기 하부 프레임(1)과 베이스판(3)의 사이에서 하부 프레임(1)의 4개 모서리에 안착 되고 외부 충격 및 진동을 완충하는 완충 부재(9), 상기 좌측 받침대(5) 또는 우측 받침대(7)의 직교 방향으로 눕혀지고 좌측과 우측이 각각 좌측 받침대(5)와 우측 받침대(7)에 레일 결합 되며 부가 장착된 액츄에이터(Actuator)에 의해 좌측 받침대(5)와 우측 받침대(7)의 길이 방향으로 왕복 이동하고 베이스판(3)의 상부와 소정 높이 간격을 두고 떨어진 갠트리 스테이지(11)(Gantry Stage), 및 상기 갠트리 스테이지(11)(Gantry Stage)를 마주보는 베이스판(3)의 상부면에 고정 결합 되고 검토 및 수리하고자 하는 LCD TFT 패턴 글라스(10)가 안착 되는 척(13)(Chuck)을 구비한다.
또한, 본 발명은 도면 1 내지 도면 2에 도시한 바와 같이, 상기 갠트리 스테이지(11)에 레일 결합 된 채 부가 장착된 액츄에이터(Actuator)에 의해 갠트리 스테이지(11)의 길이 방향으로 왕복 이동하는 Z 스테이지(15)와, 상기 Z 스테이지(15)에 레일 결합 된 채 부가 장착된 액츄에이터(Actuator)에 의해 Z 스테이지(15)의 상·하 높이 방향으로 왕복 이동하고 척(13)에 올려진 LCD TFT 패턴 글라스(10)와 소정 높이 간격을 두고 떨어진 채 마주보고 있으며 LCD TFT 패턴 글라스(10) 내의 결함을 촬영하는 카메라(17)와 가공된 레이저로 LCD TFT 패턴 글라스(10) 내의 결함을 수리하는 레이저 광학 어셈블리(19) 및 LCD TFT 패턴 글라스(10) 내의 결함을 비춰주는 필드 조명기(21)가 구비된 헤드부(23), 컴퓨터(25)로부터 RS-232 통신을 통해 전달된 헤드부(23)의 위치 좌표에 따라 갠트리 스테이지(11)와 Z 스테이지(15) 및 헤드부(23)에 장착된 액츄에이터를 작동시켜 헤드부(23)를 컴퓨터(25)로부터 전송된 헤드부(23)의 위치 좌표로 이동시키는 스테이지 컨트롤러(27), 컴퓨터(25)로부터 RS-232 통신을 통해 전달된 필드 조명기(21)의 점등 또는 소등 제어 신호에 따라 헤드부(23)에 장착된 필드 조명기(21)를 점등하거나 소등시키는 필드 조명 드라이버(29), 및 상기 카메라(17)로부터 촬영된 LCD TFT 패턴 글라스에 대한 영상 신호를 컴퓨터(25) 내의 기억 장소에 저장시켜 주는 프레임 그래버(31)(Frame Grabber)를 더 포함한다.
이때, 상기 완충 부재(9)는 베이스판(3)이 수평 상태를 유지하도록 하거나 베이스판(3)을 비스듬하게 기울여 갠트리 스테이지(11)로 전달되는 진동 및 충격을 최소화시킬 수 있다.
따라서, 상기 갠트리 스테이지(11)는 최소화된 진동 및 충격으로 인해 Z 스테이지(15)에 장착된 헤드부(23)를 LCD TFT 패턴 글라스(10) 내의 정확한 위치에 갖다 놓을 수 있고, 결과적으로 LCD TFT 패턴 글라스(10) 내의 결함을 효과적으로 찾아낸 다음 수리할 수 있다.
또한, 본 발명은 도면 1 내지 도면 2에 도시한 바와 같이, RS-232 통신을 통해 상기 스테이지 컨트롤러(27)로 헤드부(23)의 위치 좌표를 전달하고 프레임 그래버(31)를 통해 전달된 영상 신호를 모니터상에 표시하며 모니터에 표시된 영상에 LCD TFT 패턴 글라스(10) 내의 결함이 발견되었을 때 RS-232 통신을 통해 레이저 광학 어셈블리(19)에 동작 제어 신호를 전송하여 레이저 광학 어셈블리(19)를 동작시키고 RS-232 통신을 통해 필드 조명 드라이버(29)로 필드 조명기(21)를 점등시키거나 소등시키기 위한 제어 신호를 전송하는 컴퓨터(25)를 더 포함한다.
또, 상기 카메라(17)는 고 사양 디지털 카메라로 이루어짐이 바람직하고, 카메라(17)의 해상도는 1024*768이며, 화면 출력 속도는 50fps로 이루어짐이 바람직하다.
또, 상기 컴퓨터(25)는 기억 장소에 저장된 LCD TFT 패턴 글라스(10) 내의 정상 패턴과 프레임 그래버(31)로부터 입력된 LCD TFT 패턴 글라스(10) 내의 패턴을 비교 분석하여 LCD TFT 패턴 글라스(10) 내의 결함 위치를 찾아낼 수 있고, 상기 카메라(17)의 시야각(FOV: Field Of View)을 조절하여 카메라(17)에 의해 촬영된 영상을 확대하여 볼 수 있다.
한편, 상기 LCD TFT 패턴 글라스(10)를 마주보는 헤드부(23)의 일측면에는 레이저 광학 어셈블리(19)로부터 LCD TFT 패턴 글라스(10) 방향으로 발사되는 레이저 빔이 통과되는 대물 렌즈 어레이부(26)가 장착될 수 있고, 상기 대물 렌즈 어레이부(26)는 5개 이상의 대물 렌즈로 이루어지며 5개의 대물 렌즈 중 어느 한 개의 대물 렌즈는 레이저 광학 어셈블리(19)와 맞닿아 레이저 빔이 통과된다.
또한, 상기 헤드부(23)와 대물 렌즈 어레이부(26) 사이에는 대물 렌즈 어레이부(26)를 회전시켜 현재 레이저 광학 어셈블리(19)의 빔 출력부와 맞닿고 있는 대물 렌즈를 다른 대물 렌즈로 교체시킬 수 있는 터릿(28)(Turret)(28)이 장착될 수 있다.
또, 상기 헤드부(23)에는 컴퓨터(25)로부터 RS-232 통신을 통해 대물 렌즈를 교체시키기 위한 제어 신호가 입력되었을 때 상기 터릿(28)을 구동시켜 현재 레이저 광학 어셈블리(19)의 빔 출력부와 맞닿고 있는 대물 렌즈를 다른 대물 렌즈로 교체시킬 수 있는 터릿 제어부(30)가 장착될 수 있다.
한편, 상기 척(13)은 도면 1 내지 도면 2에 도시한 바와 같이, 베이스판(3)과 소정 높이 간격을 두고 떨어지면서 윗면에 LCD TFT 패턴 글라스(10)가 안착 되는 평판 형태의 글라스(33)를 포함한다.
또한, 상기 베이스판(3)과 글라스(33) 사이에는 글라스(33) 아래에서 글라스(33) 위에 안착 된 LCD TFT 패턴 글라스(10)에 빛을 비춰주기 위한 백 라이트 조명(35)이 설치될 수 있다.
또, 본 발명은 컴퓨터(25)로부터 RS-232 통신을 통해 전달된 백라이트 조명(35)의 점등 또는 소등 제어 신호에 따라 백라이트 조명(35)을 점등시키거나 소등시키는 백라이트 조명 드라이버(37)를 더 포함할 수 있고, 상기 컴퓨터(25)는 RS-232 통신을 통해 백라이트 조명 드라이버(37)로 백라이트 조명(35)을 점등시키거나 소등시키기 위한 제어 신호를 전송할 수 있다.
한편, 상기 갠트리 스테이지(11)를 마주보는 좌측 받침대(5) 또는 우측 받침대(7)의 일측 면에는 도면 1에 도시한 바와 같이, 좌측 받침대(5) 또는 우측 받침대(7)의 길이 방향으로 나열된 상태에서 좌측 받침대(5)와 우측 받침대(7)의 길이 방향으로 이동하는 갠트리 스테이지(11)와 마주 볼 때마다 스테이지 컨트롤러(27)에 전기 제어 신호를 전달하는 제 1 광전식 인코더(39)(Optical Encoder)가 장착될 수 있고, 상기 스테이지 컨트롤러(27)는 제 1 광전식 인코더(39)로부터 입력되는 전기 제어 신호를 분석하여 갠트리 스테이지(11)의 실시간 위치를 검출하며 검출된 갠트리 스테이지(11)의 실시간 위치에 따라 갠트리 스테이지(11)에 부가 설치된 액츄에이터를 구동시킴으로써 갠트리 스테이지(11)를 컴퓨터(25)로부터 전달된 헤드부(23)의 Y축 좌표로 이동시키게 된다.
또한, 상기 Z 스테이지(15)를 마주보는 갠트리 스테이지(11)의 일측 면에는 갠트리 스테이지(11)의 길이 방향으로 나열된 상태에서 갠트리 스테이지(11)의 길이 방향으로 이동하는 Z 스테이지(15)와 마주 볼 때마다 스테이지 컨트롤러(27)에 전기 제어 신호를 전달하는 제 2 광전식 인코더(41)가 장착될 수 있고, 상기 스테이지 컨트롤러(27)는 제 2 광전식 인코더(41)로부터 입력되는 전기 제어 신호를 분석하여 Z 스테이지(15)의 실시간 위치를 검출하고 검출된 Z 스테이지(15)의 실시간 위치에 따라 Z 스테이지(15)에 부가 설치된 액츄에이터를 구동시킴으로써 헤드부(23)가 결합된 Z 스테이지(15)를 컴퓨터(25)로부터 전달된 헤드부(23)의 X축 좌표로 이동시킬 수 있다.
상기한 바와 같은 구조로 이루어진 본 발명에 따른 LCD TFT 패턴 글라스의 결함 발견 및 수리 장치가 동작 되는 과정을 도면 1 내지 도면 4c를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명에 갖추어진 컴퓨터(25)로부터 RS-232 통신을 통해 헤드부(23)의 이동 좌표가 스테이지 컨트롤러(27)로 입력되면, 상기 스테이지 컨트롤러(27)는 제 1 광전식 인코더(39)와 제 2 광전식 인코더(41)로부터 입력되는 헤드부(23)의 실시간 위치 좌표에 따라 갠트리 스테이지(11)와, Z 스테이지(15), 및 헤드부(23)에 장착된 액츄에이터를 구동시켜 상기 헤드부(23)를 컴퓨터(25)로부터 전달된 헤드부(23)의 위치 좌표로 이동시킨다.
한편, 상기 헤드부(23)를 원하는 위치 좌표로 옮긴 컴퓨터(25)는 LCD TFT 패턴 글라스(10) 내의 결함을 찾아내기 위해 카메라(17)를 작동시키게 되는데, 이때, 카메라(17)에 의해 촬영된 영상은 컴퓨터(25) 내에 설치된 프레임 그래버(31)에 의해 컴퓨터(25)가 처리 가능한 신호로 변환된다.
또한, 상기 컴퓨터(25)는 주위 대비 들어온 빛과 나온 빛의 양으로 LCD TFT 패턴 글라스(10) 내의 결함을 검출하기 위해 필드 조명 드라이버(29)와 백라이트 조명 드라이버(37)에 필드 조명기(21)와 백라이트 조명(35)을 점등시키기 위한 제어 신호를 전송하고, 상기 필드 조명 드라이버(29)와 백라이트 조명 드라이버(37)는 필드 조명기(21)와 백라이트 조명(35)을 점등시킨다.
이때, LCD TFT 패턴 글라스(10) 내의 결함은 모니터상에 표시된 촬영 영상을 통해 사람의 육안으로 파악할 수도 있고, 컴퓨터(25) 내에 설치된 응용 소프트웨어에 의한 영상 처리 방법으로도 검출할 수 있는바, 상기 영상 처리 방법으로는 도면 3a 내지 도면 3b에 도시한 바와 같이, LCD TFT 패턴 글라스(10) 내에서 반복되는 패턴 중 주변 패턴과 형상이 다른 패턴이 발견되었을 때 상기 형상이 다른 패턴을 결함으로 인식하는 방법이다.
한편, 상기 과정을 통해 LCD TFT 패턴 글라스(10) 내의 결함 위치를 발견한 작업자는 레이저 광학 어셈블리(19)를 작동시켜 LCD TFT 패턴 글라스(10) 내의 결함을 수리하게 되는데, 상기 제시한 수리 방법을 도면 4a 내지 도면 4c를 참고하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기와 같이 LCD TFT 패턴 글라스(10) 내에 결함이 발견되면, 상기 컴퓨터(25)는 헤드부(23)를 결함 위치로 이동시킴과 더불어 레이저 광학 어셈블리(19)를 동작시켜 결함 부위에 레이저 빔을 조사시킨다.
이때, 상기 패턴은 레이저 빔에 의해 가열과 용융 및 증발되면서 천공되고, 결과적으로 결함이 수리된다.
이러한 구조로 이루어진 본 발명에 따른 LCD TFT 패턴 글라스의 결함 발견 및 수리 장치는 XYZ축으로 이동하는 디지털 카메라(17)와 레이저를 이용하여 LCD TFT 패턴 글라스(10)내의 결함을 색출하고, 색출된 결함에 레이저를 조사하여 결함을 수리할 수 있다.
따라서, 본 발명은 LCD TFT 패턴 글라스(10)내의 결함 위치를 디지털 카메라(17)로 검토하고, LCD TFT 패턴 글라스(10)내의 결함을 가공된 레이저를 이용하여 수리함으로써 LCD TFT 패턴 글라스(10)의 생산성을 증대시킴과 더불어 수율을 향상시키고 제조 원가를 절감시킬 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 결함 위치 탐색 카메라(17)로써 고해상도의 영상을 촬영할 수 있는 디지털 카메라(17)를 채택함으로써 결함 탐색 시간을 줄이고 공정 수율을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
1. 하부 프레임 3. 베이스판
5. 좌측 받침대 7. 우측 받침대
9. 완충 부재 10. LCD TFT 패턴 글라스
11. 갠트리 스테이지 13. 척
15. Z 스테이지 17. 카메라
19. 레이저 광학 어셈블리 21. 필드 조명기
23. 헤드부 25. 컴퓨터
26. 대물 렌즈 어레이부 27. 스테이지 컨트롤러
28. 터릿 29. 필드 조명 드라이버
30. 터릿 제어부 31. 프레임 그래버
33. 글라스 35. 백라이트 조명
37. 백라이트 조명 드라이버 39. 제 1 광전식 인코더
41. 제 2 광전식 인코더
5. 좌측 받침대 7. 우측 받침대
9. 완충 부재 10. LCD TFT 패턴 글라스
11. 갠트리 스테이지 13. 척
15. Z 스테이지 17. 카메라
19. 레이저 광학 어셈블리 21. 필드 조명기
23. 헤드부 25. 컴퓨터
26. 대물 렌즈 어레이부 27. 스테이지 컨트롤러
28. 터릿 29. 필드 조명 드라이버
30. 터릿 제어부 31. 프레임 그래버
33. 글라스 35. 백라이트 조명
37. 백라이트 조명 드라이버 39. 제 1 광전식 인코더
41. 제 2 광전식 인코더
Claims (4)
- 하부 프레임(1)과;
상기 하부 프레임(1)과 소정 높이 간격을 두고 떨어지면서 화강암 재질로 이루어진 베이스판(3);
상기 베이스판(3)의 상부 좌측과 상부 우측으로부터 베이스판(3)의 수직 방향으로 나란하게 뻗어나오면서 화강암 재질로 이루어진 좌·우측 받침대(5,7);
상기 하부 프레임(1)과 베이스판(3)의 사이에서 하부 프레임(1)의 4개 모서리에 안착 되고 외부 충격 및 진동을 완충하는 완충 부재(9);
상기 좌측 받침대(5) 또는 우측 받침대(7)의 직교 방향으로 눕혀지고 좌측과 우측이 각각 좌측 받침대(5)와 우측 받침대(7)에 레일 결합 되며 부가 장착된 액츄에이터(Actuator)에 의해 좌측 받침대(5)와 우측 받침대(7)의 길이 방향으로 왕복 이동하고 베이스판(3)의 상부와 소정 높이 간격을 두고 떨어진 갠트리 스테이지(11)(Gantry Stage);
상기 갠트리 스테이지(11)(Gantry Stage)를 마주보는 베이스판(3)의 상부면에 고정 결합 되고 검토 및 수리하고자 하는 LCD TFT 패턴 글라스(10)가 안착 되는 척(13)(Chuck);
상기 갠트리 스테이지(11)에 레일 결합 된 채 부가 장착된 액츄에이터(Actuator)에 의해 갠트리 스테이지(11)의 길이 방향으로 왕복 이동하는 Z 스테이지(15);
상기 Z 스테이지(15)에 레일 결합 된 채 부가 장착된 액츄에이터(Actuator)에 의해 Z 스테이지(15)의 상·하 높이 방향으로 왕복 이동하고 척(13)에 올려진 LCD TFT 패턴 글라스(10)와 소정 높이 간격을 두고 떨어진 채 마주보고 있으며 LCD TFT 패턴 글라스(10) 내의 결함을 촬영하는 카메라(17)와 가공된 레이저로 LCD TFT 패턴 글라스(10) 내의 결함을 수리하는 레이저 광학 어셈블리(19) 및 LCD TFT 패턴 글라스(10) 내의 결함을 비춰주는 필드 조명기(21)가 구비된 헤드부(23);
컴퓨터(25)로부터 RS-232 통신을 통해 전달된 헤드부(23)의 위치 좌표에 따라 갠트리 스테이지(11)와 Z 스테이지(15) 및 헤드부(23)에 장착된 액츄에이터를 작동시켜 헤드부(23)를 컴퓨터(25)로부터 전송된 헤드부(23)의 위치 좌표로 이동시키는 스테이지 컨트롤러(27);
컴퓨터(25)로부터 RS-232 통신을 통해 전달된 필드 조명기(21)의 점등 또는 소등 제어 신호에 따라 헤드부(23)에 장착된 필드 조명기(21)를 점등하거나 소등시키는 필드 조명 드라이버(29);
상기 카메라(17)로부터 촬영된 LCD TFT 패턴 글라스에 대한 영상 신호를 컴퓨터(25) 내의 기억 장소에 저장시켜 주는 프레임 그래버(31)(Frame Grabber);
RS-232 통신을 통해 상기 스테이지 컨트롤러(27)로 헤드부(23)의 위치 좌표를 전달하고 프레임 그래버(31)를 통해 전달된 영상 신호를 모니터상에 표시하며 모니터에 표시된 영상에 LCD TFT 패턴 글라스(10) 내의 결함이 발견되었을 때 RS-232 통신을 통해 레이저 광학 어셈블리(19)에 동작 제어 신호를 전송하여 레이저 광학 어셈블리(19)를 동작시키고 RS-232 통신을 통해 필드 조명 드라이버(29)로 필드 조명기(21)를 점등시키거나 소등시키기 위한 제어 신호를 전송하는 컴퓨터(25)로 이루어지고,
상기 컴퓨터(25)는 기억 장소에 저장된 LCD TFT 패턴 글라스(10) 내의 정상 패턴과 프레임 그래버(31)로부터 입력된 LCD TFT 패턴 글라스(10) 내의 패턴을 비교 분석하여 LCD TFT 패턴 글라스(10) 내의 결함 위치를 찾아내며,
상기 카메라(17)의 시야각(FOV: Field Of View)을 조절하여 카메라(17)에 의해 촬영된 영상을 확대시켜 보는 것을 특징으로 하는 LCD TFT 글라스의 결함 발견 및 수리 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 척(13)은 베이스판(3)과 소정 높이 간격을 두고 떨어지면서 윗면에 LCD TFT 패턴 글라스(10)가 안착 되는 평판 형태의 글라스(33)를 포함하고,
상기 베이스판(3)과 글라스(33) 사이에는 글라스(33) 아래에서 글라스(33) 위에 안착 된 LCD TFT 패턴 글라스(10)에 빛을 비춰주기 위한 백라이트 조명(35)이 설치되며,
컴퓨터(25)로부터 RS-232 통신을 통해 전달된 백라이트 조명(35)의 점등 또는 소등 제어 신호에 따라 백라이트 조명(35)을 점등시키거나 소등시키는 백라이트 조명 드라이버(37)를 더 포함하고,
상기 컴퓨터(25)는 RS-232 통신을 통해 백라이트 조명 드라이버(37)로 백라이트 조명(35)을 점등시키거나 소등시키기 위한 제어 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 LCD TFT 패턴 글라스의 결함 발견 및 수리 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 갠트리 스테이지(11)를 마주보는 좌측 받침대(5) 또는 우측 받침대(7)의 일측 면에는 좌측 받침대(5) 또는 우측 받침대(7)의 길이 방향으로 나열된 상태에서 좌측 받침대(5)와 우측 받침대(7)의 길이 방향으로 이동하는 갠트리 스테이지(11)와 마주 볼 때마다 스테이지 컨트롤러(27)에 전기 제어 신호를 전달하는 제 1 광전식 인코더(39)(Optical Encoder)가 장착되고,
상기 스테이지 컨트롤러(27)는 제 1 광전식 인코더(39)로부터 입력되는 전기 제어 신호를 분석하여 갠트리 스테이지(11)의 실시간 위치를 검출하며 검출된 갠트리 스테이지(11)의 실시간 위치에 따라 갠트리 스테이지(11)에 부가 설치된 액츄에이터를 구동시킴으로써 갠트리 스테이지(11)를 컴퓨터(25)로부터 전달된 헤드부(23)의 Y축 좌표로 이동시키고,
상기 Z 스테이지(15)를 마주보는 갠트리 스테이지(11)의 일측 면에는 갠트리 스테이지(11)의 길이 방향으로 나열된 상태에서 갠트리 스테이지(11)의 길이 방향으로 이동하는 Z 스테이지(15)와 마주 볼 때마다 스테이지 컨트롤러(27)에 전기 제어 신호를 전달하는 제 2 광전식 인코더(41)가 장착되며,
상기 스테이지 컨트롤러(27)는 제 2 광전식 인코더(41)로부터 입력되는 전기 제어 신호를 분석하여 Z 스테이지(15)의 실시간 위치를 검출하고 검출된 Z 스테이지(15)의 실시간 위치에 따라 Z 스테이지(15)에 부가 설치된 액츄에이터를 구동시킴으로써 헤드부(23)가 결합된 Z 스테이지(15)를 컴퓨터(25)로부터 전달된 헤드부(23)의 X축 좌표로 이동시키고,
상기 LCD TFT 패턴 글라스(10)를 마주보는 헤드부(23)의 일측면에는 레이저 광학 어셈블리(19)로부터 LCD TFT 패턴 글라스(10) 방향으로 발사되는 레이저 빔이 통과되는 대물 렌즈 어레이부(26)가 장착되며,
상기 대물 렌즈 어레이부(26)는 5개 이상의 대물 렌즈로 이루어지고 5개의 대물 렌즈 중 어느 한 개의 대물 렌즈는 레이저 광학 어셈블리(19)와 맞닿아 레이저 빔이 통과되고,
상기 헤드부와 대물 렌즈 어레이부(26) 사이에는 대물 렌즈 어레이부(26)를 회전시켜 현재 레이저 광학 어셈블리(19)의 빔 출력부와 맞닿고 있는 대물 렌즈를 다른 대물 렌즈로 교체시킬 수 있는 터릿(28)(Turret)(28)이 장착되며,
상기 헤드부(23)에는 컴퓨터(25)로부터 RS-232 통신을 통해 대물 렌즈를 교체시키기 위한 제어 신호가 입력되었을 때 상기 터릿(28)을 구동시켜 현재 레이저 광학 어셈블리(19)의 빔 출력부와 맞닿고 있는 대물 렌즈를 다른 대물 렌즈로 교체시킬 수 있는 터릿 제어부(30)가 장착되는 것을 특징으로 하는 LCD TFT 패턴 글라스의 결함 발견 및 수리 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 카메라(17)는 디지털 카메라이고,
카메라(17)의 해상도는 1024*768이며
화면 출력 속도는 50fps인 것을 특징으로 하는 LCD TFT 패턴 글라스의 결함 발견 및 수리 장치.
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