KR20140067384A - 표시 기판의 얼라인 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

표시 기판의 얼라인 장치 및 방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 기판의 얼라인 장치는 블랙 유기막으로 이루어진 얼라인 마크를 포함하는 표시 기판이 안착되는 기판 안착부, 기판 안착부에 설치되며, 안착되는 표시 기판의 얼라인 마크와 중첩되는 마크 식별광 반사판을 포함한다.

Description

표시 기판의 얼라인 장치 및 방법 {Apparatus and Method for Aligning Display Substrate}
본 발명은 표시 기판의 얼라인 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유기 발광 표시 장치의 표시 기판이나 액정 표시 장치의 표시 기판을 얼라인하기 위한 얼라인 장치 및 얼라인 방법에 관한 것이다.
TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), EL(Electro luminescent) 등의 평판 표시 장치(Flat Panel Display)를 제조하기 위하여 사용되는 표시 기판은 구조물의 제조나 이송, 성능 검사 등을 위해 얼라인될 수 있다.
표시 기판의 얼라인은 표시 기판의 일면 상에 형성된 얼라인 마크를 측정함으로써 수행될 수 있다. 즉, 표시 기판의 일면 상에 형성된 얼라인 마크를 측정하고, 측정된 얼라인 마크가 미리 설정된 얼라인 상태에 부합되는지 판단하여, 만약 얼라인 상태에 부합되지 않는다면, 얼라인 상태에 부합될 때까지 표시 기판을 이송시켜 표시 기판을 얼라인시킬 수 있다.
이러한 얼라인 마크는 높은 반사율을 가지는 금속 물질, 예컨대 크롬 등으로 이루어질 수 있다. 일반적으로, 표시 기판은 광 투과율이 높은 물질로 이루어지므로, 광학적 측정 수단을 이용하여 금속 물질로 이루어진 얼라인 마크를 촬영하면, 얼라인 마크가 주변부에 비하여 매우 밝게 보이게 된다. 이 경우, 얼라인 마크와 주변부의 경계가 명확히 식별되어 얼라인 마크의 측정이 용이하였다.
그러나, 얼라인 마크는 낮은 반사율을 가지는 유기 물질로 이루어질 수 있고, 광학적 측정 수단을 이용하여 유기 물질로 이루어진 얼라인 마크를 촬영하면, 얼라인 마크와 주변부의 경계가 불명확하게 식별되어 얼라인 마크의 측정이 어려울 수 있다. 이와 같이, 얼라인 마크의 측정이 어려울 경우, 표시 기판의 얼라인이 지연될 수 있고, 표시 기판의 얼라인 장치가 오작동을 일으킬 수 있다. 또한, 미스얼라인된 표시 기판 상에 미세한 패턴들이 적층될 경우에 표시 장치의 불량이 야기될 수 있으며, 표시 기판의 이송시 파손이 발생할 수 있다. 또한, 표시 기판의 검사에서 잘못된 판단이 내려서 정상적인 표시 기판을 폐기하거나, 불량한 표시 기판을 출하시킬 수도 있다.
이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 유기 물질로 이루어진 얼라인 마크를 명확하게 식별할 수 있는 표시 기판의 얼라인 장치를 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 유기 물질로 이루어진 얼라인 마크를 명확하게 식별할 수 있는 표시 기판의 얼라인 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 기판의 얼라인 장치는 블랙 유기막으로 이루어진 얼라인 마크를 포함하는 표시 기판이 안착되는 기판 안착부, 기판 안착부에 설치되며, 안착되는 표시 기판의 얼라인 마크와 중첩되는 마크 식별광 반사판을 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 기판의 얼라인 장치는 얼라인 마크를 포함하는 표시 기판이 안착되는 기판 안착부, 얼라인 마크를 촬영하는 카메라, 카메라에 의하여 촬영된 영상이 입력되는 영상 입력부, 미리 얼라인되어 촬영된 복수개의 상이한 얼라인 마크의 영상이 저장된 영상 저장부, 영상 저장부에서 영상 입력부에 입력된 영상과 동일하거나 유사한 영상을 선택하는 영상 선택부, 및 영상 입력부에 입력된 영상과 영상 선택부에서 선택된 영상을 비교하여 표시 기판의 미스얼라인된 정도를 판단하고, 표시 기판을 얼라인시키는 얼라인 제어부를 포함한다.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 기판의 얼라인 방법은 표시 기판 상에 형성된 얼라인 마크를 마크 식별광 반사판과 중첩시키는 단계, 얼라인 마크를 마크 식별광 반사판에서 반사되는 빛을 이용하여 촬영하는 단계, 및 카메라에 의하여 촬영된 영상을 판독하여 표시 기판을 얼라인시키는 단계를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
즉, 유기 물질로 이루어진 얼라인 마크를 명확하게 식별할 수 있어, 정확하고 신속한 표시 기판의 얼라인이 가능하고, 표시 기판의 얼라인 장치의 오작동을 최소화할 수 있다.
또한, 얼라인된 표시 기판 상에 미세한 패턴들을 적층할 수 있어, 표시 장치의 불량률을 감소시킬 수 있다.
또한, 표시 기판의 안전한 이송 및 정상적인 검사를 진행할 수 있다.
또한, 환경 등의 영향으로 입력 영상에 편차가 있어도, 복수개의 저장된 기준 영상과의 비교를 통하여 정밀한 표시 기판의 얼라인을 도모할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 기판의 얼라인 장치의 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 기판의 얼라인 장치의 평면도이다.
도 3은 도 2의 III-III'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 기판의 얼라인 장치의 영상 처리부에 대한 블록도이다.
도 5는 도 4의 영상 처리부에서 영상이 처리되는 과정을 예시적으로 보여주는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 기판의 얼라인 장치의 개략적인 사시도이다.
도 7은 도 6의 VII-VII'선을 따라 절단한 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층"위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 언급되는 "얼라인 마크(110)"는 얼라인 키, 글로벌 키, 글로벌 키 마크 등을 포함하는 의미로 사용된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 기판(100)의 얼라인 장치의 개략적인 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 기판(100)의 얼라인 장치의 평면도이다. 도 3은 도 2의 III-III'선을 따라 절단한 단면도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 표시 기판(100)의 얼라인 장치는 대상 표시 기판(100)을 얼라인하는 장치이다. 대상 표시 기판(100)은 구조물의 제조나 이송, 성능 검사 등을 위해 얼라인될 수 있다. 따라서, 표시 기판(100)의 얼라인 장치는 표시 기판(100)의 제조 장치, 이송 장치 또는 검사 장치의 전 단계에 사용되는 장치일 수 있다. 다른 예로, 표시 기판(100)의 얼라인 장치는 표시 기판(100)의 제조 장치, 이송 장치 또는 검사 장치 등에 일체화된 장치일 수 있다.
얼라인되는 표시 기판(100)은 구조물이 형성되지 않은 단순 기판 또는 적어도 일부의 구조물이 형성된 기판일 수 있다. 표시 기판(100)에 형성된 구조물은 완성된 구조물일 수 있지만, 미완성된 중간 단계의 구조물일 수도 있다. 또, 표시 기판(100)의 얼라인 장치에 의해 얼라인 되는 표시 기판(100)은 1매의 기판일 수도 있지만, 적층된 복수의 기판을 포함할 수 있다. 복수의 기판을 포함하는 경우, 각 기판은 인접하여 적층될 수도 있고, 상호 소정 간격 이격되어 대향하도록 적층될 수도 있다.
도 1 및 도 2는 표시 기판(100)이 단독으로 하나의 표시 패널을 구성하는 경우에 대한 예를 보여준다. 도시하지 않은 다른 실시예에서, 표시 기판(100)은 분할되어 복수개의 표시 패널을 구성하는 모기판일 수도 있다.
표시 기판(100)은 얼라인 마크(110)를 포함할 수 있다. 얼라인 마크(110)는 유기 물질로 이루어질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 얼라인 마크(110)는 블랙 유기막으로 형성될 수 있다. 얼라인 마크(110)는 표시 기판(100)의 테두리부에 하나 이상 형성될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 얼라인 마크(110)는 표시 기판(100)의 적어도 일 모퉁이부에 형성될 수 있다. 도 1 및 도 2의 실시예는 대각선 모서리에 각각 하나씩 2개의 얼라인 마크(110)가 형성된 경우를 예시한다. 도면에서는 "+" 형상의 얼라인 마크(110)가 양각으로 형성되어 있는 것을 예시하고 있지만, 얼라인 마크(110)는 다른 다양한 형상으로 대체될 수 있으며, 음각으로 형성될 수도 있다.
표시 기판(100)의 일면 상에는 블랙 매트릭스(120)가 형성될 수 있다. 블랙 매트릭스(120)는 제1 방향으로 연장된 복수의 제1 블랙 라인과, 제1 방향과 교차하는(예컨대, 직교하는) 제2 방향으로 연장된 복수의 제2 블랙 라인들을 포함할 수 있다. 제1 블랙 라인과 제2 블랙 라인이 교차하여 정의되는 영역은 화소가 배치되는 화소 영역(130)일 수 있다.
블랙 매트릭스(120)는 유기 물질로 이루어질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 블랙 매트릭스(120)는 카본블랙 등의 안료가 첨가된 감광성 유기 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 블랙 매트릭스(120)는 블랙 유기막으로 형성될 수 있다. 더 나아가, 블랙 매트릭스(120)와 얼라인 마크(110)는 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 블랙 매트릭스(120)와 얼라인 마크(110)는 동일한 패터닝 공정으로 통해 형성될 수도 있다. 즉, 동일한 마스크를 이용하여 블랙 매트릭스(120)와 얼라인 마크(110)를 형성할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 블랙 매트릭스(120)의 두께와 얼라인 마크(110)의 두께는 실질적으로 동일할 수 있다.
표시 기판(100)에서 얼라인 마크(110)가 형성된 영역의 주변부는 광학적으로 투명할 수 있다. 여기서, 광학적으로 투명하다고 하는 것은 얼라인 마크 식별광을 적어도 부분적으로 투과시킴을 의미할 수 있다. 예를 들어, 표시 기판(100)에서 얼라인 마크(110)가 형성된 영역의 주변부에서의 얼라인 마크 식별광 투과율은 50% 이상일 수 있다. 다양한 실시예에서, 상기 투과율은 80% 이상, 90% 이상, 95% 이상, 97% 이상, 또는 98% 이상일 수 있다. 상기 얼라인 마크 식별광은 가시광선이나 적외선 등일 수 있지만, 이에 제한되지 않음은 물론이다.
표시 기판(100)의 얼라인 장치는 기판 안착부(200) 및 기판 안착부(200)에 설치된 마크 식별광 반사판(300)을 포함한다.
기판 안착부(200)는 표시 기판(100)이 안착되는 장소를 제공한다. 기판 안착부(200)는 예를 들어, 표시 패널 제조 장치의 스테이지나 이송 레일일 수 있다. 표시 기판(100)은 이송 로봇이나 다른 이송 레일 또는 작업자의 수작업에 의해 기판 안착부(200) 상에 안착될 수 있다. 기판 안착부(200)의 폭은 표시 기판(100)의 폭보다 같거나 클 수 있다. 또한, 기판 안착부(200)는 복수개이고, 기판 안착부(200) 각각은 상호 이격되어 있으며, 기판 안착부(200) 각각의 사이에는 이송 레일이 설치되어 있을 수 있다.
기판 안착부(200) 상에는 마크 식별광 반사판(300)이 설치된다. 마크 식별광 반사판(300)은 표시 기판(100)의 얼라인 마크(110)와 중첩되는 위치에 배치될 수 있다. 표시 기판(100)의 대각선 모서리에 각각 하나씩 2개의 얼라인 마크(110)가 형성된 경우, 기판 안착부(200)의 그에 상응하는 위치에 마크 식별광 반사판(300)이 배치될 수 있다. 안착되는 표시 기판(100)의 모든 얼라인 마크(110)가 마크 식별광 반사판(300)과 중첩될 필요는 없다. 예를 들어, 표시 기판(100)의 복수의 얼라인 마크(110) 중 일부는 마크 식별광 반사판(300)과 중첩되지 않을 수 있고, 복수의 마크 식별광 반사판(300) 중 일부는 표시 기판(100)의 얼라인 마크(110)와 중첩되지 않을 수 있다.
마크 식별광 반사판(300)은 얼라인 마크 식별광을 반사할 수 있는 물질이나 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어, 마크 식별광 반사판(300)은 크롬, 은, 또는 알루미늄 등의 순수한 금속 물질로 이루어질 수 있다. 다른 예로, 마크 식별광 반사판(300)은 스테인레스강 등의 합금 물질로 이루어질 수 있다. 또 다른 예로, 마크 식별광 반사판(300)은 저굴절율막과 고굴절율막을 교대로 적층한 다층막 구조일 수도 있다.
마크 식별광 반사판(300)은 얼라인 마크(110)를 완전히 커버하는 크기 및 형상으로 이루어질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 마크 식별광 반사판(300)은 중심부와 테두리부를 포함하고, 얼라인 마크(110)는 중심부와 중첩될 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 마크 식별광 반사판(300)은 사각형 형상으로 형성되며, 각 변이 상응하는 얼라인 마크(110)의 폭보다 크도록 형성될 수 있다.
마크 식별광 반사판(300)은 기판 안착부(200)의 상면에 설치될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 기판 안착부(200)의 상면에 홈이 형성되고, 마크 식별광 반사판(300)이 그 홈 내에 삽입되어 배치될 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 마크 식별광 반사판(300)은 기판 안착부(200)와 일체형으로 형성될 수 있다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 마크 식별광 반사판(300)은 기판 안착부(200)와 동일한 물질로 이루어질 수 있다.
몇몇 실시예에서, 안착되는 표시 기판(100)은 마크 식별광 반사판(300) 상에 접할 수 있다. 다른 실시예에서, 안착되는 표시 기판(100)과 마크 식별광 반사판(300)은 이격될 수 있다. 이 경우, 표시 기판(100)과 마크 식별광 반사판(300) 사이는 비어 있거나, 식별광에 대해 광학적으로 투명한 매질이 개재될 수 있다.
표시 기판(100)의 일면 상에 얼라인 마크(110)가 위치할 경우, 상기 일면과 대향하는 표시 기판(100)의 타면 상에 기판 안착부(200)가 위치할 수 있다. 이 경우, 마크 식별광 반사판(300)은 표시 기판(100)의 타면과 접촉하여 표시 기판(100)을 지지할 수 있다. 다른 예로, 얼라인 마크(110)가 표시 기판(100)의 타면 상에 위치할 수 있고, 이 경우, 마크 식별광 반사판(300)은 얼라인 마크(110)와 접촉할 수 있다.
마크 식별광 반사판(300)은 얼라인 마크(110)뿐만 아니라 블랙 매트릭스(120)와도 중첩될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 블랙 매트릭스(120)의 적어도 일부는 마크 식별광 반사판(300)의 에지와 중첩될 수 있다.
표시 기판(100)의 얼라인 장치는 적어도 하나의 카메라(400)를 더 포함할 수 있다. 카메라(400)는 마크 식별광 반사판(300)의 상방에 배치될 수 있다. 표시 기판(100)은 얼라인 마크(110)가 마크 식별광 반사판(300) 및 카메라(400)와 각각 중첩되도록 기판 안착부(200) 상에 안착될 수 있다.
카메라(400)는 식별광 발생부 및 식별광 수광부를 포함할 수 있다. 식별광 발생부는 얼라인 마크 식별광을 생성하여, 얼라인 마크 식별광을 얼라인 마크(110) 및 마크 식별광 반사판(300) 측으로 방출하는 역할을 한다. 식별광 수광부는 얼라인 마크(110) 및 마크 식별광 반사판(300)으로부터 반사된 식별광을 수신한다. 다른 실시예에서, 식별광 발생부가 카메라(400)에 구비되지 않고, 별도의 얼라인 마크 식별광 발생 장치가 설치될 수도 있다.
도 3을 참조하면, 표시 기판(100)이 기판 안착부(200)에 안착되면, 카메라(400)의 식별광 발생부가 마크 식별광 반사판(300) 측으로 얼라인 마크 식별광을 방출한다. 얼라인 마크(110)가 형성되지 않은 표시 기판(100)으로 입사된 얼라인 마크 식별광은 표시 기판(100)을 통과하여 마크 식별광 반사판(300)에 다다르고, 여기에서 반사된 얼라인 마크 식별광은 다시 카메라(400) 측으로 입사된다. 얼라인 마크(110)가 형성된 표시 기판(100)으로 입사된 얼라인 마크 식별광은 얼라인 마크(110)의 표면에서 일부 반사되거나, 얼라인 마크(110) 내에 흡수된다. 일부의 얼라인 마크 식별광이 얼라인 마크(110)를 투과하더라도 마크 식별광 반사판(300)에 의해 반사된 후 다시 얼라인 마크(110) 측으로 입사되고, 여기에서 반사나 흡수되는 빛을 제외한 일부의 빛만 얼라인 마크(110)를 투과하므로, 실제로 카메라(400) 측에 입사되는 얼라인 마크 식별광은 매우 작아진다. 따라서, 얼라인 마크(110)가 형성된 영역으로 방출 및 반사되어 수신된 빛의 양과 얼라인 마크(110)가 형성되지 않은 영역으로 방출 및 반사되어 수신된 빛의 양의 차이가 발생하고, 이에 따라 얼라인 마크(110)의 외형이 확인될 수 있다. 특히, 마크 식별광 반사판(300)에 반사되어 얼라인 마크(110)의 측벽에 부딪힌 빛은 반사나 산란되므로, 얼라인 마크(110)의 외형 패턴, 다시 말해서 얼라인 마크(110)와 주변부의 경계는 주변부에 비해 상대적으로 더 어두워질 수 있다. 따라서, 얼라인 마크(110)와 주변부의 경계가 더욱 명확히 식별될 수 있다.
또한, 얼라인 마크 식별광이 마크 식별광 반사판(300)의 에지로 입사된다면, 에지에서의 불규칙한 반사로 인하여 얼라인 마크 식별광이 표시 기판(100)의 중심부 측으로 반사될 수 있고, 이에 의하여 표시 기판(100)의 얼라인 장치의 구동부가 영향을 받을 수 있으며, 표시 기판(100)의 중심부 상에 배치된 구조물이 영향을 받을 수도 있다. 이를 방지하기 위하여, 마크 식별광 반사판(300)의 에지와 중첩되는 블랙 매트릭스(120)를 형성하여 얼라인 마크 식별광이 마크 식별광 반사판(300)의 에지로 입사되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 표시 기판(100)의 얼라인 장치의 안정적이 구동 및 표시 기판(100) 상의 구조물의 광적인 영향의 최소화를 도모할 수 있다.
표시 기판(100)의 얼라인 장치는 카메라(400)의 식별광 수광부에 입사된 얼라인 마크 식별광의 영상을 이용하여 얼라인 상태를 제어하기 위한 영상 처리부(500) 및 얼라인 제어부(600)를 더 포함할 수 있다. 더욱 상세한 설명을 위해 도 4가 참조된다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 기판(100)의 얼라인 장치의 영상 처리부(500)에 대한 블록도이다.
영상 처리부(500)는 영상 입력부(510), 영상 저장부(520), 및 영상 선택부(530)를 포함할 수 있다.
영상 입력부(510)는 카메라(400)에 의하여 촬영된 얼라인 마크(110)의 입력 영상(511)을 데이터 형식으로 제공받고, 이를 영상 선택부(530) 및 얼라인 제어부(600)에 제공할 수 있다.
영상 저장부(520)는 복수의 얼라인 마크(110)의 기준 영상을 저장하고, 이를 영상 선택부(530)에 제공할 수 있다. 각 얼라인 마크(110)의 기준 영상은 미리 설계된 특정 기준 영상 또는 다양한 환경에서 미리 촬영된 기준 영상일 수 있다.
영상 선택부(530)는 영상 입력부(510)로부터 얼라인 마크(110)의 입력 영상(511)을 제공받고, 영상 저장부(520)로부터 복수의 얼라인 마크(110)의 기준 영상을 제공받을 수 있다. 영상 선택부(530)는 제공받은 얼라인 마크(110)의 입력 영상(511)을 각 얼라인 마크(110)의 기준 영상과 비교하여 동일하거나 가장 유사한 얼라인 마크(110)의 기준 영상을 선택하고, 이를 얼라인 제어부(600)에 제공할 수 있다.
얼라인 제어부(600)는 영상 선택부(530)로부터 제공받은 선택된 얼라인 마크(110)의 기준 영상을 기준으로 영상 입력부(510)로부터 제공받은 얼라인 마크(110)의 입력 영상(511)의 차이를 분석하고, 그 차이에 해당하는 만큼 표시 기판(100)의 위치를 보정할 수 있다.
도 5는 도 4의 영상 처리부(500)에서 영상이 처리되는 과정을 예시적으로 보여주는 블록도이다.
도 5를 참조하면, 영상 입력부(510)는 카메라(400)에 의하여 촬영된 얼라인 마크(110)의 입력 영상(511)을 데이터 형식으로 제공받을 수 있다. 입력 영상(511)은 입력 마크부(511a)와 입력 반사부(511b)를 포함할 수 있다. 입력 마크부(511a)는 촬영된 얼라인 마크(110)에 대응하는 영상이고, 입력 반사부(511b)는 촬영된 얼라인 마크(110)의 주변부에 대응하는 영상일 수 있다. 만약, 표시 기판(100)이 얼라인되어 있다면, 입력 영상(511)을 4분할하는 십자 점선과 입력 마크부(511a)가 대응될 수 있다. 여기에서, 십자 점선과 입력 마크부(511a)가 대응된다는 것의 의미는, 제1 방향으로 연장된 제1 점선을 기준으로 입력 마크부(511a)가 대칭이고, 제1 점선과 직교하고 제2 방향으로 연장된 제2 점선을 기준으로도 입력 마크부(511a)가 대칭인 것을 의미할 수 있다. 즉, 표시 기판(100)이 얼라인되어 있다면, 입력 마크부(511a)의 중심의 위치가 십자 점선의 교차부의 위치와 일치할 수 있다. 또한, 얼라인 마크(110)와 주변부의 매질 차이로 인하여, 입력 마크부(511a)와 입력 반사부(511b)는 서로 다른 명도 및/또는 채도를 가질 수 있다. 도 5에 도시된 예시적인 실시예에서는, 입력 마크부(511a)가 십자 점선과 대응되는 위치로부터 ? 방향으로 일정 간격 시프트되어 있다. 즉, 카메라(400)는 ? 방향으로 미스얼라인된 표시 기판(100)의 얼라인 마크(110) 및 주변부를 촬영하여 이를 영상 입력부(510)에 제공한 것이다. 입력 영상(511)부는 카메라(400)로부터 제공받은 입력 영상(511)을 영상 선택부(530) 및 얼라인 제어부(600)에 제공할 수 있다.
영상 저장부(520)는 복수의 얼라인 마크(110)의 기준 영상을 저장할 수 있다. 도 5에 도시된 예시적인 실시예에서, 영상 저장부(520)는 제1 기준 영상(521), 제2 기준 영상(522), 및 제3 기준 영상(523) 등을 저장할 수 있다. 제1 기준 영상(521)은 제1 기준 마크부(521a) 및 제1 기준 반사부(521b)를 포함하고, 제2 기준 영상(522)은 제2 기준 마크부(522a) 및 제2 기준 반사부(522b)를 포함하며, 제3 기준 영상(523)은 제3 기준 마크부(523a) 및 제3 기준 반사부(523b)를 포함할 수 있다. 각각의 기준 영상은 미리 설계된 기준 영상일 수 있다. 또한, 각각의 기준 영상은 미리 얼라인된 표시 기판(100) 상의 특정한 얼라인 마크(110)를 다양한 환경에서 촬영한 영상일 수 있다. 적어도 하나의 기준 영상은 나머지 기준 영상과 상이할 수 있으며, 바람직하게는, 모든 기준 영상들이 서로 상이할 수 있다. 즉, 적어도 하나의 기준 마크부 또는 기준 반사부의 명도 및/또는 채도는 나머지와 다를 수 있다. 도 5에서는 제1 내지 제3 기준 마크부(523a)가 동일한 형상을 가지고 있지만, 이에 제한되지 않음은 물론이다. 영상 저장부(520)는 제1 기준 영상(521), 제2 기준 영상(522), 및 제3 기준 영상(523) 등을 영상 선택부(530)에 제공할 수 있다.
영상 선택부(530)는 영상 입력부(510)로부터 입력 영상(511)을 제공받고, 영상 저장부(520)로부터 제1 기준 영상(521), 제2 기준 영상(522), 및 제3 기준 영상(523) 등을 제공받을 수 있다. 영상 선택부(530)는 입력 영상(511)을 제1 기준 영상(521), 제2 기준 영상(522), 및 제3 기준 영상(523) 등과 비교하여 동일하거나 가장 유사한 얼라인 마크(110)의 기준 영상을 선택할 수 있다. 도 5에 도시된 예시적인 실시예에서, 제2 기준 영상(522)이 입력 영상(511)과 형상, 명도, 및 채도 측면에서 가장 유사하므로, 영상 선택부(530)는 제2 기준 영상(522)을 선택할 수 있다. 영상 선택부(530)는 선택된 제2 기준 영상(522)을 얼라인 제어부(600)에 제공할 수 있다.
얼라인 제어부(600)는 영상 선택부(530)로부터 제공받은 선택된 제2 기준 영상(522)을 기준으로 영상 입력부(510)로부터 제공받은 입력 영상(511)의 차이를 분석할 수 있다. 입력 영상(511)의 입력 마크부(511a)는 제2 기준 영상(522)의 제2 기준 마크부(522a)와 비교하여 ? 방향으로 일정 간격 시프트되어 있으므로, 얼라인 제어부(600)는 표시 기판(100)이 얼라인 위치에서 ? 방향으로 시프트되어 미스얼라인되었다고 판단할 수 있다. 따라서, 얼라인 제어부(600)는 표시 기판(100) 또는 기판 안착부(200)를 이동시켜 입력 영상(511)과 제2 기준 영상(522)의 차이에 해당하는 만큼 표시 기판(100)의 위치를 보정할 수 있다. 즉, 얼라인 제어부(600)는 기판 안착부(200)를 고정시키고 표시 기판(100)을 y 방향으로 일정 간격 이동시키거나, 표시 기판(100)을 고정시키고 기판 안착부(200)를 ? 방향으로 일정 간격 이동시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 기판(100)의 얼라인 장치에 의하면, 유기 물질로 이루어진 얼라인 마크(110)를 명확하게 식별할 수 있어, 정확하고 신속한 표시 기판(100)의 얼라인이 가능하고, 표시 기판(100)의 얼라인 장치의 오작동을 최소화할 수 있다. 또한, 얼라인된 표시 기판(100) 상에 미세한 패턴들을 적층할 수 있어, 표시 장치의 불량률을 감소시킬 수 있다. 또한, 표시 기판(100)의 안전한 이송 및 정상적인 검사를 진행할 수 있다. 또한, 환경 등의 영향으로 입력 영상(511)에 편차가 있어도, 복수개의 저장된 기준 영상과의 비교를 통하여 정밀한 표시 기판(100)의 얼라인을 도모할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 기판(100)의 얼라인 장치의 개략적인 사시도이다. 도 7은 도 6의 VII-VII'선을 따라 절단한 단면도이다. 설명의 편의 상, 도 1 내지 도 5에 도시된 도면에 나타낸 각 엘리먼트와 실질적으로 동일한 엘리먼트는 동일 부호로 나타내고, 중복 설명을 생략한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 기판(100)의 얼라인 장치의 마크 식별광 반사판(310)은 적어도 두 개이고, 상호 이격되어 평행하게 연장된 라인 형상이며, 상기 안착되는 표시 기판(100)의 일단 및 상기 일단과 대향하는 상기 표시 기판(100)의 타단과 중첩될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 마크 식별광 반사판(310)은 이송 레일 상에서 MD(Machine Direction) 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서 마크 식별광 반사판(310)은 이송 레일 상에서 TD(Transverse Direction) 방향으로 연장되어 형성될 수 있다.
도 7을 참조하면, 마크 식별광 반사판(310)은 평평한 기판 안착부(200)의 일면 상에 형성될 수 있다. 즉, 마크 식별광 반사판(310)에 의하여 표시 기판(100)의 중심부는 기판 안착부(200)와 이격될 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 기판(100)의 얼라인 방법에 대하여 설명한다. 설명의 편의 상, 도 1 내지 도 5에 도시된 도면에 나타낸 각 엘리먼트와 실질적으로 동일한 엘리먼트는 동일 부호로 나타내고, 중복 설명을 생략한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 기판(100)의 얼라인 방법은 표시 기판(100)을 기판 안착부(200)에 안착시켜 표시 기판(100) 상에 형성된 얼라인 마크(110)를 마크 식별광 반사판(300)과 중첩시키는 단계, 얼라인 마크(110) 측에 얼라인 마크 식별광을 조사하고 마크 식별광 반사판(300)에서 반사되는 빛을 이용하여 얼라인 마크(110)를 촬영하는 단계, 및 카메라(400)에 의하여 촬영된 얼라인 마크(110)의 영상을 판독하여 표시 기판(100)을 얼라인시키는 단계를 포함한다. 여기에서 표시 기판(100)을 얼라인시키는 단계는 표시 기판(100) 또는 기판 안착부(200)를 이동시켜서 수행될 수 있다.
또한, 카메라(400)에 의하여 촬영된 얼라인 마크(110)의 영상을 판독하는 단계는, 미리 얼라인되어 촬영된 복수개의 상이한 얼라인 마크(110)의 영상에서 카메라(400)에 의하여 촬영된 얼라인 마크(110)의 영상과 동일하거나 유사한 영상을 선택하는 단계, 및 카메라(400)에 의하여 촬영된 얼라인 마크(110)의 영상과 선택된 얼라인 마크(110)의 영상을 비교하여 표시 기판(100)의 미스얼라인된 정도를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 표시 기판
110: 얼라인 마크
120: 블랙 매트릭스
130: 화소 영역
200: 기판 안착부
300, 310: 마크 식별광 반사판
400: 카메라
500: 영상 처리부
510: 영상 입력부
511: 입력 영상
511a: 입력 마크부
511b: 입력 반사부
520: 영상 저장부
521: 제1 기준 영상
521a: 제1 기준 마크부
521b: 제1 기준 반사부
522: 제2 기준 영상
522a: 제2 기준 마크부
522b: 제2 기준 반사부
523: 제3 기준 영상
523a: 제3 기준 마크부
523b: 제3 기준 반사부
530: 영상 선택부
600: 얼라인 제어부

Claims (20)

  1. 블랙 유기막으로 이루어진 얼라인 마크를 포함하는 표시 기판이 안착되는 기판 안착부;
    상기 기판 안착부에 설치되며, 상기 안착되는 표시 기판의 상기 얼라인 마크와 중첩되는 마크 식별광 반사판을 포함하는 표시 기판의 얼라인 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 표시 기판의 일면 상에 상기 얼라인 마크가 위치하고,
    상기 일면과 대향하는 상기 표시 기판의 타면 상에 상기 기판 안착부가 위치하며,
    상기 마크 식별광 반사판은 상기 표시 기판의 타면과 접촉하여 상기 표시 기판을 지지하는 표시 기판의 얼라인 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 마크 식별광 반사판과 상기 얼라인 마크는 접촉하는 표시 기판의 얼라인 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 마크 식별광 반사판은 중심부와 테두리부를 포함하고,
    상기 얼라인 마크는 상기 중심부와 중첩되는 표시 기판의 얼라인 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 마크 식별광 반사판은 금속 물질로 이루어진 표시 기판의 얼라인 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 마크 식별광 반사판은 스테인레스강으로 이루어진 표시 기판의 얼라인 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 마크 식별광 반사판은 상기 기판 안착부와 동일 물질로 이루어진 표시 기판의 얼라인 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 마크 식별광 반사판은 적어도 두 개이고, 상호 이격되어 평행하게 연장된 라인 형상이며, 상기 안착되는 표시 기판의 일단 및 상기 일단과 대향하는 상기 표시 기판의 타단과 중첩되는 표시 기판의 얼라인 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 표시 기판은 유기 블랙 매트릭스를 더 포함하고,
    상기 블랙 유기막은 상기 유기 블랙 매트릭스와 동일 물질로 이루어진 표시 기판의 얼라인 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 유기 블랙 매트릭스의 적어도 일부는 상기 마크 식별광 반사판의 에지와 중첩되는 표시 기판의 얼라인 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 얼라인 마크는 상기 표시 기판의 적어도 일 모퉁이부에 형성된 표시 기판의 얼라인 장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 얼라인 마크를 촬영하는 카메라를 더 포함하고,
    상기 카메라는 상기 마크 식별광 반사판과 중첩되는 표시 기판의 얼라인 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 안착되는 표시 기판의 상기 얼라인 마크는,
    상기 카메라와 상기 마크 식별광 반사판 사이에 삽입되고, 상기 카메라와 상기 마크 식별광 반사판과 중첩되는 표시 기판의 얼라인 장치.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 얼라인 마크를 촬영하는 카메라;
    상기 카메라에 의하여 촬영된 영상이 입력되는 영상 입력부;
    미리 얼라인되어 촬영된 복수개의 상이한 상기 얼라인 마크의 영상이 저장된 영상 저장부;
    상기 영상 저장부에서 상기 영상 입력부에 입력된 영상과 동일하거나 유사한 영상을 선택하는 영상 선택부; 및
    상기 영상 입력부에 입력된 영상과 상기 영상 선택부에서 선택된 영상을 비교하여 상기 표시 기판의 미스얼라인된 정도를 판단하고, 상기 표시 기판을 얼라인시키는 얼라인 제어부를 더 포함하는 표시 기판의 얼라인 장치.
  15. 얼라인 마크를 포함하는 표시 기판이 안착되는 기판 안착부;
    상기 얼라인 마크를 촬영하는 카메라;
    상기 카메라에 의하여 촬영된 영상이 입력되는 영상 입력부;
    미리 얼라인되어 촬영된 복수개의 상이한 상기 얼라인 마크의 영상이 저장된 영상 저장부;
    상기 영상 저장부에서 상기 영상 입력부에 입력된 영상과 동일하거나 유사한 영상을 선택하는 영상 선택부; 및
    상기 영상 입력부에 입력된 영상과 상기 영상 선택부에서 선택된 영상을 비교하여 상기 표시 기판의 미스얼라인된 정도를 판단하고, 상기 표시 기판을 얼라인시키는 얼라인 제어부를 포함하는 표시 기판의 얼라인 장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 기판 안착부에 설치되며, 상기 안착되는 표시 기판의 상기 얼라인 마크와 중첩되는 마크 식별광 반사판을 더 포함하는 표시 기판의 얼라인 장치.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 얼라인 마크는 블랙 유기막으로 이루어진 표시 기판의 얼라인 장치.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 표시 기판은 유기 블랙 매트릭스를 더 포함하고,
    상기 블랙 유기막은 상기 유기 블랙 매트릭스와 동일 물질로 이루어진 표시 기판의 얼라인 장치.
  19. 표시 기판 상에 형성된 얼라인 마크를 마크 식별광 반사판과 중첩시키는 단계;
    상기 얼라인 마크를 상기 마크 식별광 반사판에서 반사되는 빛을 이용하여 촬영하는 단계; 및
    상기 카메라에 의하여 촬영된 영상을 판독하여 상기 표시 기판을 얼라인시키는 단계를 포함하는 표시 기판의 얼라인 방법.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 카메라에 의하여 촬영된 영상을 판독하는 단계는,
    미리 얼라인되어 촬영된 복수개의 상이한 상기 얼라인 마크의 영상에서 상기 카메라에 의하여 촬영된 영상과 동일하거나 유사한 영상을 선택하는 단계; 및
    상기 카메라에 의하여 촬영된 영상과 상기 선택된 영상을 비교하여 상기 표시 기판의 미스얼라인된 정도를 판단하는 단계를 포함하는 표시 기판의 얼라인 방법.
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