KR20140102106A - System and method for measuring thickness - Google Patents

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KR20140102106A
KR20140102106A KR1020130046512A KR20130046512A KR20140102106A KR 20140102106 A KR20140102106 A KR 20140102106A KR 1020130046512 A KR1020130046512 A KR 1020130046512A KR 20130046512 A KR20130046512 A KR 20130046512A KR 20140102106 A KR20140102106 A KR 20140102106A
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Abstract

The present invention relates to a system and a method for thickness measurement and, more particularly, to a system and a method for thickness measurement with which the thickness of a measurement target panel, which is used to determine the surface uniformity of the measurement target panel, can be measured with accuracy. According to the present invention, the measurement target panel is irradiated with a laser light having a plurality of frequency bands such as an SLD, a frequency component is detected from interference patterns of the light respectively reflected from the upper and lower surfaces of the measurement target panel, and the thickness can be measured from the frequency component with precision of several nanometers (nm). Accordingly, system configuration costs can be significantly reduced, and the precision and reliability of thickness measurement can be significantly improved because incident angle adjustment and complicated position adjustment for thickness measurement as in the related art are not required.

Description

두께 측정 시스템 및 그 방법{System and method for measuring thickness}Technical Field [0001] The present invention relates to a thickness measurement system,

본 발명은 두께 측정 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 측정대상 패널의 표면 균일도를 판단하기 위한 근거로 사용되는 측정대상 패널의 두께를 정확히 측정할 수 있도록 하는 두께 측정 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a thickness measuring system and method, and more particularly, to a thickness measuring system and method for accurately measuring the thickness of a panel to be measured, which is used as a basis for determining the uniformity of a surface of a panel to be measured will be.

현재 TFT-LCD, PM-OLED, AM-OLED 등의 디스플레이 패널은 기판을 제조하는 공정, 기판을 박형화(Slimming)하는 공정, 단위 셀(Cell)을 모듈화하는 공정 등을 거쳐 제조된다.Currently, display panels such as TFT-LCD, PM-OLED and AM-OLED are manufactured through a process of manufacturing a substrate, a process of slimming a substrate, and a process of modularizing a unit cell.

이러한 공정 중에서 디스플레이 패널의 박형화(Slimming) 공정은 TFT-LCD, AM-OLED, PM-OLED 등의 FPD(Flat Panel Display) 패널을 얇게 만드는 공정 기술로 TFT-LCD의 경우 TFT 기판(0.5mm)과 Color Filter 기판(0.5mm)이 합착된 유리 기판 패널(1mm)의 두께를 1mm 이하로 식각해 내는 공정을 일컫는다.Among these processes, the slimming process of display panels is a process technology for thinning FPD (Flat Panel Display) panels such as TFT-LCD, AM-OLED and PM-OLED. The process of etching the glass substrate panel (1mm) with the Color Filter substrate (0.5mm) bonded together to a thickness of 1mm or less.

최근 중소형 모바일 기기뿐만이 아닌 넷북(Net Book), 타블렛 PC(Tablet PC), 노트 PC(Note PC) 등에 대한 박형화 요구가 급증하고 있으며, 또한 모니터 및 대형 TV의 폭발적인 수요와 함께 제품의 차별화 및 고부가가치를 위해 대형 디스플레이 제품에도 초경량화, 초박형(초슬림)화에 대한 요구가 끊임없이 이어지고 있다.Recently, not only small and medium-sized mobile devices but also netbooks, tablet PCs and notebook PCs have been increasingly demanded for their thinness. In addition to explosive demand for monitors and large-sized TVs, product differentiation and high value- The demand for ultra-lightweight, ultra-thin (super-slim) display is constantly increasing in large-sized display products.

이러한 요구에 따라 디스플레이 패널의 초박형화의 기술은 점점 고도화되고 있으나, 이러한 초박형화 기술을 통해 디스플레이 패널을 슬림하게 구현하더라도 결국 핵심적 성능 평가의 기준은 표면 품질 및 두께 균일도에 따른 제품 신뢰성 및 이에 따른 수율이 보장되어야 그 의미가 있다.Though the technology for thinning the display panel is gradually advanced according to this demand, even if the display panel is slimly realized through such ultra-thin technology, the criterion of the core performance evaluation is the product reliability according to the surface quality and thickness uniformity, This has to be guaranteed.

디스플레이 패널의 표면 균일도 저하는 주로 표면굴곡(Waveness) 현상에 의한 것이며, 상기 표면굴곡 현상은 FPD용 패널의 슬리밍 공정에서 불산용액의 화학반응에 의해 굴곡이 발생하는 것으로서, 이에 따른 표면 균일도 저하는 측광에 의한 화면흐림 및 디스플레이 휘도를 감소시킨다.The lowering of the uniformity of the surface of the display panel is mainly caused by the surface waving phenomenon. The surface bending phenomenon is caused by the chemical reaction of the hydrofluoric acid solution in the slimming process of the FPD panel, Thereby reducing display blur and display brightness.

따라서, 신뢰성있는 제품 공급을 위해 디스플레이 패널의 표면굴곡 현상 여부를 정확히 검출하여 불량이 발생한 제품을 가려내는 것을 통해, 고품질의 디스플레이 패널을 제공하는 것이 무엇보다도 중요하다.Accordingly, it is most important to provide a high-quality display panel by accurately detecting whether or not the surface of the display panel is bent to supply a reliable product, thereby detecting the defective product.

그러나, 최근의 초박형화 기술에 따른 디스플레이 패널의 두께에 대한 정확한 검출이 어려워 균일도 평가에 대한 신뢰성이 문제가 되고 있으며, 이러한 균일도 평가의 신뢰성 저하는 제품 신뢰성 저하의 문제로 직결된다.However, since it is difficult to precisely detect the thickness of the display panel according to the recent ultra-thin technology, the reliability of the uniformity evaluation becomes a problem, and the reliability of the uniformity evaluation deteriorates the reliability of the product.

현재, 박형화 공정을 거친 디스플레이 패널의 두께를 측정할 수 있는 측정기는 기존 마이크로미터를 이용한 접촉식 두께 측정방식이 있으나 패널의 파손우려가 매우 높아, 이를 대체하여 박형화 공정과 연속적으로 이루어지는 비접촉 두께측정방식을 사용한다.At present, a measuring device capable of measuring the thickness of a display panel through a thinning process has a contact type thickness measuring method using a conventional micrometer, but there is a very high risk of damage to the panel. Instead, a thinning process and a non- Lt; / RTI >

비접촉 두께측정 방식의 일례로 프레넬 렌즈를 통해 입사된 광을 이용한 간섭패턴을 검출하여 평탄도를 측정하는 방식이 있다. 해당 방식은 프레넬 렌즈를 통해 입사된 레이저광이 상판과 하판에 각각 반사되어 형성된 패턴의 간섭정도에 따라 평탄도와 대략적 두께를 측정하는 것으로서, 프레넬 렌즈의 해상도가 낮아 정밀도가 떨어지며 정확한 지점의 절대 두께를 측정하기 어려운 문제점이 있다.As an example of the non-contact thickness measurement method, there is a method of detecting the interference pattern using the light incident through the Fresnel lens to measure the flatness. This method is to measure the flatness and the approximate thickness according to the degree of interference of the pattern formed by reflecting the laser light incident through the Fresnel lens on the upper plate and the lower plate, respectively. Since the resolution of the Fresnel lens is low and the precision is low, It is difficult to measure the thickness.

비접촉 두께측정 방식의 다른 일례로 삼각측량법이 있는데, 이러한 방식은 측면에서 소정의 각을 가지도록 레이저 광을 입사시켜, 디스플레이 패널의 상판과 하판에 각각 반사된 광의 변위를 측정하여 두께를 산출한다.Another example of the non-contact thickness measuring method is a triangulation method. In this method, laser light is incident on a side surface at a predetermined angle, and the thickness of the thin plate is measured by measuring the displacement of light reflected on the upper and lower plates of the display panel.

그러나, 해당 방식은 입사각을 정확히 조절해야 하기 때문에 이를 일반 공정에 적용하기가 매우 어려우며, 더욱이 디스플레이 패널이 컨베이어를 통해 이송되는 공정에서 해당 방식은 오차 발생률이 높아 신뢰성이 낮은 문제점이 있다.However, it is very difficult to apply this method to a general process because the angle of incidence must be precisely controlled. Moreover, in the process of transferring the display panel through a conveyor, the method has a problem of low reliability due to high error occurrence rate.

이를 개선하기 위한 한국공개특허 2011-0082262에 따르면, 패널의 상면과 하면에 각각 레이저 빔 두께 측정기를 설치하여, 상기 레이저 빔 두께 측정기 사이의 이격거리에서 상기 각 레이저 빔 두께 측정기에 대응되는 상면 및 하면과의 각 이격거리를 빼서 두께를 측정하는 비접촉 두께 측정 방식이 있다.According to Korean Unexamined Patent Application Publication No. 2006-0082262, a laser beam thickness measuring device is provided on the upper and lower surfaces of the panel, and an upper surface and a lower surface corresponding to the respective laser beam thickness gauges, There is a non-contact thickness measurement method in which the thickness is measured by subtracting the distance from each other.

그러나, 해당 방식 역시 패널의 상단 및 하단에 설치된 레이저 빔 두께 측정기가 일직선상에 배치되는 것이 요구되므로 위치 조정이 정밀하게 이루어져야 하는 문제점 있으며, 해당 위치 조정에 오차가 발생하는 경우 서로 다른 지점을 측정하게 되어 신뢰성이 크게 떨어지는 문제점이 있다.However, since the laser beam thickness measuring device installed at the upper and lower ends of the panel is required to be disposed on a straight line, it is necessary to perform accurate positioning of the panel, and when an error occurs in the positional adjustment, So that reliability is greatly reduced.

따라서, 디스플레이 패널의 제작 공정에 적용되어 다른 공정에 이어 연속적으로 두께를 측정하는 동시에 수마이크로 미터(㎛)의 디스플레이 패널에 대한 측량이 신뢰성을 가지고 용이하게 이루어지도록 하는 시스템의 개발이 요구되고 있다.
Accordingly, there is a demand for development of a system that is applied to a manufacturing process of a display panel, followed by continuous measurement of thickness, and at the same time, measurement of a display panel of several micrometers (m) is performed reliably and easily.

한국공개특허 제2011-0082262호Korea Patent Publication No. 2011-0082262

상기한 문제점을 해결하기 위하여, 소정 대역 이상의 파장을 가진 레이저광을 측정대상 패널에 조사하여 반사된 광의 간섭패턴에 대한 주파수 분석을 통해 두께를 측정하도록 함으로써, 레이저광의 입사각에 대한 정밀한 조정이 요구되지 않아 연속적인 패널의 공정단계에 용이하게 적용가능하며 임의지점의 절대 두께를 수나노미터(㎚)까지 측정할 수 있도록 하여 정밀도를 크게 향상시킬 수 있는 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, it is necessary to precisely adjust the incident angle of the laser light by irradiating laser light having a wavelength of a predetermined band or more to a measurement target panel and measuring the thickness through frequency analysis of the interference pattern of the reflected light Which can be easily applied to the process steps of a continuous panel and can measure the absolute thickness of arbitrary points up to several nanometers (nm), thereby greatly improving the accuracy.

또한, 프레넬 렌즈와 같은 고가의 장비가 요구되지 않으며, 일반적인 레이저광을 이용하여 용이하게 두께측정이 이루어지도록 하는 동시에 높은 정밀도의 두께측정이 이루어지도록 하는데 그 목적이 있다.
In addition, there is no need for expensive equipment such as a Fresnel lens, and thickness measurement can be easily performed using general laser light, and at the same time, thickness measurement with high precision is performed.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 두께 측정 시스템은, 측정대상 패널로 복수 대역의 파장을 가지는 레이저광을 조사하는 레이저부와, 상기 레이저부로부터 조사된 광의 일부를 상기 측정대상 패널로 투과시켜 상기 측정대상 패널의 상면 및 하면을 통해 반사된 광을 기설정된 광경로로 반사시키는 빔스플리터부와, 상기 빔스플리터부를 통해 반사된 광을 집광하고, 집광된 광의 간섭패턴을 검출하여 상기 간섭패턴에 대한 주파수 성분을 구하며, 해당 주파수 성분으로부터 상기 측정대상 패널의 두께를 측정하는 검출부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a thickness measurement system including a laser unit for emitting a laser beam having a plurality of wavelengths to a measurement object panel, A beam splitter for transmitting the light reflected by the upper surface and the lower surface of the measurement target panel through a panel and reflecting the light reflected by the lower surface through a predetermined optical path; And a detector for obtaining a frequency component of the interference pattern and measuring the thickness of the panel to be measured from the frequency component.

이때, 상기 검출부는 상기 집광된 광에 대한 스펙트럼 분석을 통해 상기 간섭패턴을 검출하고, 상기 간섭패턴을 푸리에 변환하여 상기 주파수 성분을 구하는 것을 특징으로 할 수 있다.The detection unit may detect the interference pattern through spectral analysis on the condensed light, and Fourier transform the interference pattern to obtain the frequency component.

또한, 상기 검출부는 상기 스펙트럼을 생성하는 분광계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.Further, the detection unit may include a spectrometer for generating the spectrum.

더하여, 상기 간섭패턴은 하기 수학식에 따라 검출되며,In addition, the interference pattern is detected according to the following equation,

Figure pat00001
Figure pat00001

이때, 상기

Figure pat00002
는 상기 간섭패턴이며, k는 파수(파상수)이며, 상기 S(k)는 잡음성분을 제거하기 위한 가우시안 함수이며, 상기
Figure pat00003
은 상면의 반사율이며,
Figure pat00004
은 하면의 반사율이며, ρ는 검출부의 감도이며,
Figure pat00005
은 상기 빔스플리터부와 상면의 광경로차(이격거리에 대응)이며,
Figure pat00006
은 상기 빔스플리터부와 하면의 광경로차(이격거리에 대응)인 것을 특징으로 하는 두께 측정 시스템.At this time,
Figure pat00002
(K) is the interference pattern, k is a wave number (wave number), S (k) is a Gaussian function for removing a noise component,
Figure pat00003
Is the reflectance of the upper surface,
Figure pat00004
Is the reflectance of the lower surface,? Is the sensitivity of the detection portion,
Figure pat00005
(Corresponding to a separation distance) between the beam splitter section and the upper surface,
Figure pat00006
Is a light path difference (corresponding to a separation distance) between the beam splitter section and the lower surface.

이외에도, 상기 검출부는 상기 간섭패턴으로부터 간섭에 의한 주파수 성분을 구하여 기설정된 고유함수 또는 고유상수에 적용하여 두께를 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the detector may calculate the thickness by obtaining a frequency component due to the interference from the interference pattern and applying the frequency component to a predetermined eigenfunction or inherent constant.

그밖에, 상기 측정대상 패널의 임의 지점으로 상기 레이저부와, 빔스플리터부와 검출부를 이송시키는 이송부를 더 포함하며, 상기 검출부는 상기 측정대상 패널의 복수 지점 각각에 대하여 산출된 두께를 이용하여 상기 측정대상 패널의 균일도를 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.The apparatus may further include a transfer section for transferring the laser section, the beam splitter section, and the detection section to an arbitrary point on the measurement subject panel, wherein the detection section performs the measurement And the uniformity of the target panel is calculated.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 두께 측정 방법은 레이저부가 측정대상 패널로 복수 대역의 파장을 가지는 레이저광을 조사하는 제 1단계와, 빔스플리터부가 상기 레이저부로부터 조사된 광의 일부를 상기 측정대상 패널로 투과시켜 상기 측정대상 패널의 상면 및 하면을 통해 반사된 광을 기설정된 광경로로 반사시키는 제 2단계와, 검출부가 상기 빔스플리터부를 통해 반사된 광을 집광하고, 집광된 광의 간섭패턴을 검출하여 상기 간섭패턴으로부터 주파수 성분을 구하며, 해당 주파수 성분으로부터 상기 측정대상 패널의 두께를 측정하는 제 3단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of measuring a thickness of a laser, the method comprising: a first step of irradiating laser light having a wavelength of a plurality of bands to a panel to be measured; A second step of transmitting a part of the light reflected from the upper surface and the lower surface of the measurement target panel through the measurement target panel and reflecting the light reflected through the upper surface and the lower surface of the measurement target panel to a predetermined light path; And measuring a thickness of the panel to be measured from the frequency component of the interference pattern.

이때, 상기 제 3단계는 상기 검출부가 상기 간섭패턴을 푸리에 변환하여 주파수 성분을 구하는 것을 특징으로 할 수 있다.In this case, in the third step, the detector may perform a Fourier transform on the interference pattern to obtain a frequency component.

또한, 상기 제 3단계는 상기 검출부가 상기 주파수 성분을 상기 측정대상 패널의 두께와 상기 주파수 성분의 상관관계에 따른 기설정된 고유함수 또는 고유상수에 적용하여 두께를 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.
In the third step, the detector may calculate the thickness by applying the frequency component to a predetermined eigenfunction or inherent constant according to a correlation between the thickness of the measurement subject panel and the frequency component.

본 발명에 따르면, SLD와 같은 복수 파장대역의 레이저광을 이용하여 측정대상 패널로 조사하고 상기 측정대상 패널의 상면과 하면을 통해 각각 반사된 광의 간섭패턴으로부터 주파수 성분을 검출하여 상기 주파수 성분으로부터 두께를 수나노미터(㎚)정도까지 정밀하게 측정할 수 있어, 시스템 구성 비용을 크게 절감하는 동시에 기존과 같이 두께 측정을 위한 입사각 조절과 같은 복잡한 위치조정이 요구되지 않아 두께 측정에 대한 정밀도 및 신뢰도를 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, a frequency component is detected from an interference pattern of light reflected from an upper surface and a lower surface of a measurement target panel by irradiating the measurement target panel with laser light of a plurality of wavelength bands such as SLD, Can be precisely measured up to a few nanometers (nm), and the system configuration cost can be greatly reduced. Further, complicated position adjustment such as the adjustment of the incident angle for thickness measurement is not required, There is an effect that can be greatly improved.

또한, 본 발명은 측정대상 패널의 위치에 관계없이 각 구성이 고정된 상태에서 정밀한 두께측정이 가능하므로 측정대상 패널의 연속적인 제조 공정에 용이하게 적용이 가능하며, 각 구성을 이송시킨 후 별도의 각도 조정이 요구되지 않아 측정대상 패널의 복수 지점에 대한 두께 측정을 통해 균일도를 정확하게 산출할 수 있어 측정대상 패널의 제품 검증에 대한 신뢰성을 보장하는 효과가 있다.
In addition, since the present invention can precisely measure the thickness of each component in a fixed state regardless of the position of the panel to be measured, it can be easily applied to a continuous manufacturing process of the panel to be measured. Since the angle adjustment is not required, uniformity can be accurately calculated through thickness measurement at a plurality of points of the measurement target panel, thereby assuring the reliability of the product verification of the measurement target panel.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 두께 측정 시스템에 대한 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 두께 측정 시스템에서 디스플레이 패널로 조사된 광의 이동경로를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 검출부의 집광된 광에 대한 스펙트럼 분석을 통해 검출된 간섭패턴에 대한 그래프.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 패널의 두께에 따라 검출되는 간섭패턴을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 검출된 간섭패턴에 대한 푸리에 변환을 통해 산출된 주파수 성분에 대한 그래프.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 두께 측정 방법에 대한 순서도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of a thickness measurement system according to an embodiment of the present invention. FIG.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a thickness measuring system, and more particularly,
3 is a graph of an interference pattern detected through spectral analysis of condensed light of a detector according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing an interference pattern detected according to a thickness of a display panel according to an embodiment of the present invention.
5 is a graph of a frequency component calculated through a Fourier transform on a detected interference pattern according to an embodiment of the present invention.
6 is a flow chart of a thickness measurement method according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 두께 측정 시스템에 대한 상세 실시예를 도면을 참고로 상세히 설명한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, detailed embodiments of a thickness measurement system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 두께 측정 시스템에 대한 구성도로서, 도시된 바와 같이 레이저부(10)와, 빔스플리터부(20)와, 검출부(30)를 포함한다.FIG. 1 is a block diagram of a thickness measurement system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the apparatus includes a laser unit 10, a beam splitter unit 20, and a detection unit 30.

우선, 상기 레이저부(10)는 소정 대역 이상의 파장을 가진 광을 상기 빔스플리터부(20)로 조사하며, 상기 빔스플리터부(20)는 상기 레이저부(10)로부터 조사된 광의 일부를 상기 디스플레이 패널(100)로 수직하게 투과시켜 상기 디스플레이 패널(100)로부터 반사된 광의 일부를 검출부(30)가 위치한 경로로 반사시킨다.The beam splitter 20 irradiates part of the light irradiated from the laser unit 10 to the display unit 20 so that the light is emitted from the laser unit 10, And transmits a part of the light reflected from the display panel 100 to the path where the detection unit 30 is located.

상기 검출부(30)는 상기 빔스플리터부(20)에 반사된 광을 집광하여, 집광된 광으로부터 스펙트럼을 검출하고, 해당 스펙트럼을 구성하는 주파수 성분으로부터 디스플레이 패널(100)의 두께를 측정할 수 있다.
The detection unit 30 may collect the light reflected by the beam splitter unit 20, detect the spectrum from the condensed light, and measure the thickness of the display panel 100 from the frequency components constituting the spectrum .

도 2는 본 발명에 따른 디스플레이 패널(100)의 두께 측정 시스템의 두께 측정 원리에 대한 상세 실시예를 도시한 도면으로서, 도시된 바와 같이 상기 레이저부(10)로부터 조사된 광(①)의 일부를 상기 빔스플리터부(20)가 상기 디스플레이 패널(100)로 투과시킨다(②).FIG. 2 is a view showing a detailed embodiment of thickness measuring principle of the thickness measuring system of the display panel 100 according to the present invention. As shown in FIG. 2, a part of the light (?) Irradiated from the laser part 10 (2) through the beam splitter unit 20 to the display panel 100.

이때, 상기 레이저부(10)는 SLD(Super Luminescent Diode)와 같은 복수의 파장대역을 가지는 일반적인 레이저를 이용하여 구성할 수 있으며, 이를 통해 시스템 구성 비용을 절감할 수 있다.At this time, the laser unit 10 can be configured using a general laser having a plurality of wavelength bands such as an SLD (Super Luminescent Diode), thereby reducing system construction cost.

상기 빔스플리터부(20)를 투과하여 상기 디스플레이 패널(100)로 도달된 광(②) 중 일부(②´)는 상기 디스플레이 패널(100)의 임의 지점에 상기 디스플레이 패널(100)과 수직하게 조사되어 상면(110)을 통해 반사되며, 도달된 광의 다른 일부(③)는 디스플레이 패널의 매질을 투과하여 하면(120)을 통해 일부(③´)가 반사된다.A portion (2 ') of light (②) transmitted through the beam splitter unit 20 and reaching the display panel 100 is irradiated to a predetermined point of the display panel 100 in a direction perpendicular to the display panel 100 Is reflected through the upper surface 110, and the other part (3) of the transmitted light is transmitted through the medium of the display panel and part (3 ') is reflected through the lower surface 120.

상기 빔스플리터부(20)는 상기 상면(110)과 하면(120)을 통해 각각 반사된 광(②´, ③´)을 기설정된 경로로 반사시켜 상기 검출부(30)로 집광되도록 한다. The beam splitter unit 20 reflects the light reflected by the upper surface 110 and the lower surface 120 through a predetermined path so as to be converged by the detection unit 30.

이때, 상기 디스플레이 패널(100)의 상면(110)과 하면(120)에 각각 도달된 광(②, ③)은 상호 일직선상에 위치할 수 있으며, 이에 따라 광이 반사되는 상기 디스플레이 패널(100)의 상면(110)과 하면(120)의 각 임의 지점(a, b)은 상호 일직선으로 대향되어 상기 각 임의 지점 사이의 이격거리(d)가 상기 디스플레이 패널(100)의 두께가 된다.At this time, the lights (②, ③) respectively reaching the upper and lower surfaces 110 and 120 of the display panel 100 can be positioned on a straight line, and the light emitted from the display panel 100, B of the upper surface 110 and the lower surface 120 of the display panel 100 face each other in a straight line so that the distance d between the arbitrary points becomes the thickness of the display panel 100. [

상술한 과정에서, 상기 디스플레이 패널(100)의 상면(110)에 반사된 제 1 광(②´)은 상기 디스플레이 패널(100)의 매질을 직접적으로 통과하지 않으므로 파장이 변형되지 않으며, 상기 디스플레이 패널(100)의 하면(120)에 반사된 제 2 광(③´)은 상기 디스플레이 패널(100)의 매질을 통과하여 반사되므로 디스플레이 패널(100)의 두께에 따라 파장변형 정도가 상이해 진다. 이에 따라, 상기 제 2 광(③´)은 상기 디스플레이 패널(100)의 두께가 얇을수록 저주파 특성을 나타내며, 상기 디스플레이 패널(100)의 두께가 두꺼울수록 고주파 특성을 나타낸다.The first light (2 ') reflected on the upper surface 110 of the display panel 100 does not directly pass through the medium of the display panel 100, so that the wavelength is not deformed, 'Reflected on the lower surface 120 of the display panel 100 passes through the medium of the display panel 100 and is reflected, so that the degree of wavelength deformation is different according to the thickness of the display panel 100. Accordingly, the second light (3 ') exhibits low frequency characteristics as the thickness of the display panel 100 becomes thinner, and the higher the thickness of the display panel 100, the higher the frequency characteristics.

한편, 상기 디스플레이 패널(100)의 상면(110)과 하면(120)을 통해 반사된 제 1 및 제 2광(②´, ③´)은 상기 빔스플리터부(20)를 통해 기설정된 경로로 반사되어 상기 검출부(30)로 집광되는데, 이때 상기 제 1 광(②´)과 제 2 광(③´)이 상호 간섭하게 된다.The first and second lights (2 ', 3') reflected through the upper surface 110 and the lower surface 120 of the display panel 100 are reflected by the predetermined path through the beam splitter unit 20, And the first light (2 ') and the second light (3') interfere with each other.

이에 따라, 상기 검출부(30)에는 상기 디스플레이 패널(100)의 상면(110)과 하면(120)에 각각 반사된 제 1 및 제 2 광(②´, ③´)이 서로 간섭하여 혼합된 간섭광(②´+ ③´)이 집광되며, 상기 검출부(30)는 상기 간섭광(②´+ ③´)에 대한 스펙트럼 분석을 통해 간섭패턴을 검출할 수 있다. 이를 위해, 상기 검출부(30)는 분광계를 포함할 수 있다.
The first and second light beams reflected by the upper and lower surfaces 110 and 120 of the display panel 100 interfere with each other to form an interference light (2 '+ 3') is condensed, and the detection unit 30 can detect the interference pattern through the spectrum analysis of the interference light (2 '+ 3'). To this end, the detector 30 may include a spectrometer.

도 3은 상기 검출부(30)의 집광된 광에 대한 스펙트럼 분석을 통해 검출된 간섭패턴의 특성에 대한 그래프로서, 상기 간섭패턴은 하기 수학식 1과 같은 특성을 가지며, 디스플레이 패널(100)의 상면(110)에 반사된 제 1 광의 특성에 디스플레이 패널(100)의 하면(120)에 반사된 제 2 광의 특성이 혼합되는 형태로 나타난다.FIG. 3 is a graph showing the characteristics of the interference pattern detected through spectral analysis of the condensed light of the detection unit 30. The interference pattern has the following Equation 1, The characteristic of the first light reflected on the lower surface 110 of the display panel 100 is mixed with the characteristic of the second light reflected on the lower surface 120 of the display panel 100. [

Figure pat00007
Figure pat00007

이때, 상기

Figure pat00008
는 상기 간섭패턴이며, k는 파수(파상수)이며, 상기 S(k)는 잡음성분을 제거하기 위한 가우시안 함수이며, 상기
Figure pat00009
은 상면(110)의 반사율이며,
Figure pat00010
은 하면(120)의 반사율이며, ρ는 검출부(30)의 감도이며,
Figure pat00011
은 상기 빔스플리터부(20)와 상면(110)의 광경로차(빔스플리터부(20)와 상면(110)의 이격거리에 대응)이며,
Figure pat00012
은 상기 빔스플리터부(20)와 하면(120)의 광경로차(빔스플리터부(20)와 하면(120)의 이격거리에 대응)이다.At this time,
Figure pat00008
(K) is the interference pattern, k is a wave number (wave number), S (k) is a Gaussian function for removing a noise component,
Figure pat00009
Is the reflectance of the upper surface 110,
Figure pat00010
Is the reflectance of the lower surface 120, p is the sensitivity of the detection unit 30,
Figure pat00011
(Corresponding to a separation distance between the beam splitter section 20 and the upper surface 110) between the beam splitter section 20 and the upper surface 110,
Figure pat00012
(Corresponding to the separation distance between the beam splitter section 20 and the bottom surface 120) between the beam splitter section 20 and the bottom surface 120.

한편, 상기 디스플레이 패널(100)의 상면(110)을 투과하여 하면(120)에 반사된 제 2 광은 디스플레이 패널(100)의 두께가 얇을수록 매질의 영향이 적어 저주파 특성를 나타내며, 두께가 두꺼울수록 매질의 영향이 많아 고주파 특성을 나타냄은 상술한 바와 같다.The second light transmitted through the upper surface 110 of the display panel 100 and reflected by the lower surface 120 is less influenced by the medium as the thickness of the display panel 100 is lower, Since the influence of the medium is large, high frequency characteristics are exhibited as described above.

따라서, 상기 디스플레이 패널(100)의 상면(110)에 반사된 제 1 광에 대한 특성을 도 4(a)라고 하면, 두께가 얇은 경우에 상기 수학식 1에 따라 산출되는 간섭광의 간섭패턴은 제 1 광에 저주파가 혼합되어 도 4(b)에 도시된 바와 같은 특성을 나타내며, 두께가 두꺼운 경우 매질의 영향이 많아 상기 수학식 1에 따라 산출되는 간섭광의 간섭패턴은 상기 제 1 광에 고주파가 혼합된 도 4(c)에 도시된 바와 같은 특성을 나타낸다.
4 (a), the interference pattern of the interference light calculated according to Equation (1) can be expressed by the following formula (1): < EMI ID = The interference pattern of the interference light calculated according to Equation (1) has a high frequency in the first light and a high frequency in the first light because the influence of the medium is large when the thickness is large. And exhibits the characteristics as shown in FIG. 4 (c).

상기 간섭패턴의 검출 이후, 상기 검출부(30)는 상기 간섭패턴을 푸리에 변환하여 도 5에 도시된 바와 같은 주파수 영역에서 상기 간섭패턴의 주파수 성분(

Figure pat00013
)을 검출할 수 있다. After the detection of the interference pattern, the detection unit 30 performs Fourier transform on the interference pattern to obtain a frequency component of the interference pattern in the frequency domain as shown in FIG.
Figure pat00013
Can be detected.

도시된 바에 따르면, 상기 검출부(30)에 의해 검출되는 간섭패턴의 주파수 성분(

Figure pat00014
)은 디스플레이 패널(100)의 두께가 얇을수록 낮은 주파수 성분을 나타내며, 디스플레이 패널(100)의 두께가 두꺼울수록 높은 주파수 성분을 나타낸다.As shown, the frequency component of the interference pattern detected by the detection unit 30 (
Figure pat00014
Shows a lower frequency component as the thickness of the display panel 100 becomes thinner and a higher frequency component as the thickness of the display panel 100 becomes thicker.

이에 따라, 도 5(a)에 도시된 바와 같이 디스플레이 패널(100)의 두께가 얇을수록 사이의 기준점으로부터 그래프상 이격거리(d1)가 감소하며, 디스플레이 패널(100)의 두께가 두꺼울수록 도 5(b)에 도시된 바와 같이 기준점으로부터 그래프상 이격거리(d2)가 증가한다. 따라서, 실시예로 도시된 도 5(b)의 이격거리(d2)가 도 5(a)의 이격거리(d1)보다 크다.5 (a), the smaller the thickness of the display panel 100, the smaller the graphical separation distance d1 from the reference point between the two. As the thickness of the display panel 100 becomes thicker, the graphical separation distance d2 from the reference point increases as shown in Fig. Therefore, the separation distance d2 in Fig. 5 (b) shown in the embodiment is larger than the separation distance d1 in Fig. 5 (a).

따라서, 상기 검출부(30)는 상기 간섭패턴의 주파수 성분(

Figure pat00015
)과 두께와의 상관관계에 대한 기설정된 함수 또는 고유상수를 상기 간섭패턴의 주파수 성분(
Figure pat00016
)에 적용하여 디스플레이 패널(100)의 두께를 산출할 수 있다.
Therefore, the detection unit 30 detects the frequency component (
Figure pat00015
) And the thickness of the interference pattern to the frequency component of the interference pattern (
Figure pat00016
The thickness of the display panel 100 can be calculated.

상술한 바를 토대로, 상기 디스플레이 패널(100)의 상면에 반사되는 주파수 성분이 일정한 기준값 역할을 하므로, 상기 하면에 반사되는 주파수 성분의 변화가 상기 간섭패턴의 주파수 성분의 변화와 직접적인 상관관계가 있음을 알 수 있다. 또한, 상기 하면에 반사되는 주파수 성분은 상면과 하면의 거리차이(디스플레이 패널의 두께) 정도에 따라 상이해지므로, 이는 즉 상기 간섭패턴의 주파수 성분이 디스플레이 패널(100)의 두께 정도에 따라 상이해지는 것임을 알 수 있다.Since the frequency component reflected on the upper surface of the display panel 100 serves as a constant reference value based on the above description, the change in the frequency component reflected on the lower surface directly correlates with the change in the frequency component of the interference pattern Able to know. The frequency component reflected on the lower surface differs depending on the difference in distance between the upper surface and the lower surface (thickness of the display panel), which means that the frequency component of the interference pattern varies depending on the thickness of the display panel 100 .

다시말해, 상면에 반사된 광을 기준으로 디스플레이 패널의 두께 정도에 따른 하면에 반사된 광의 변화정도를 간섭패턴의 주파수 성분에 대한 검출만으로 판단할 수 있어, 검출된 간섭패턴의 주파수 성분을 이용하여 용이하게 디스플레이 패널(100)의 두께를 정확히 측정할 수 있다.In other words, it is possible to determine the degree of change of the light reflected on the lower surface depending on the thickness of the display panel based on the light reflected on the upper surface only by detecting the frequency component of the interference pattern, It is possible to easily measure the thickness of the display panel 100 with ease.

이때, 상기 검출부(30)에 의해 산출되는 디스플레이 패널(100)의 두께 측정범위는 0~1400㎛인 것이 바람직하며, 두께 측정을 위해 상기 검출부(30)는 PC와 같은 별도의 연산장치를 포함할 수 있다. 따라서, 상기 연산장치는 분광계를 통해 수신된 간섭패턴을 푸리에 변환하여 주파수 성분을 검출하고, 검출된 주파수 성분을 이용하여 두께를 산출할 수 있다.
At this time, it is preferable that the thickness measurement range of the display panel 100 calculated by the detection unit 30 is 0 to 1400 占 퐉. In order to measure the thickness, the detection unit 30 includes a separate computing device such as a PC . Therefore, the computing device can Fourier-transform the interference pattern received through the spectrometer to detect the frequency component, and calculate the thickness using the detected frequency component.

상술한 바와 같은 프로세스를 통해 본 발명에 따른 디스플레이 패널(100)의 두께 측정 시스템은 디스플레이 패널(100)의 두께를 정밀하게 측정할 수 있다.The thickness measurement system of the display panel 100 according to the present invention through the process as described above can precisely measure the thickness of the display panel 100. [

한편, 본 발명에 따른 디스플레이 패널(100)의 두께 측정 시스템은 상기 레이저부(10)와, 상기 빔스플리터부(20)와, 상기 검출부(30)가 별도의 각도 조정없이 개별적으로 고정된 상태로 구성할 수 있어 디스플레이 패널(100)의 공정 단계에 용이하게 적용할 수 있다.In the thickness measurement system of the display panel 100 according to the present invention, the laser unit 10, the beam splitter unit 20, and the detection unit 30 are separately fixed So that it can be easily applied to the process steps of the display panel 100.

더하여, 본 발명에 따른 디스플레이 패널(100)의 두께 측정 시스템은 상기 레이저부(10)와, 상기 빔스플리터부(20)와, 상기 검출부(30)를 상기 디스플레이 패널(100) 중 임의의 지점 또는 기설정된 지점으로 이송시키는 이송부를 더 포함할 수 있다.In addition, the thickness measurement system of the display panel 100 according to the present invention may be configured such that the laser unit 10, the beam splitter unit 20, and the detection unit 30 are disposed at arbitrary points of the display panel 100 And a transfer unit for transferring the wafer to a predetermined position.

상기 이송부의 이송에 따라, 상기 검출부(30)가 디스플레이 패널(100) 중 복수 지점에 대하여 각 지점의 두께를 산출하고, 산출된 두께값에 따라 용이하게 디스플레이 패널(100)의 균일도를 판단할 수 있다.The detection unit 30 may calculate the thickness of each point with respect to a plurality of points in the display panel 100 and determine the uniformity of the display panel 100 easily according to the calculated thickness value have.

이때, 상기 레이저부(10)와, 빔스플리터부(20)와, 검출부(30)가 이송된 이후 별도의 각도 조정이 요구되지 않아 디스플레이 패널(100)의 위치에 관계없이 정밀한 두께값을 산출할 수 있으므로, 상기 균일도에 대한 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있다.
At this time, after the laser unit 10, the beam splitter unit 20, and the detection unit 30 are transferred, a separate angle adjustment is not required and a precise thickness value is calculated regardless of the position of the display panel 100 The reliability of the uniformity can be greatly improved.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 패널(100)의 두께측정 방법에 대한 순서도로서, 우선 상기 레이저부(10)가 디스플레이 패널(100)로 복수 대역의 파장을 가지는 레이저광을 조사하며, 상기 빔스플리터부(20)는 상기 레이저부(10)로부터 조사된 광의 일부 대역을 상기 디스플레이 패널(100)로 투과시킨다.6 is a flowchart illustrating a method of measuring a thickness of a display panel 100 according to an embodiment of the present invention. First, the laser unit 10 irradiates laser light having a plurality of wavelengths to the display panel 100, The beam splitter unit 20 transmits a part of the light emitted from the laser unit 10 to the display panel 100.

이후, 상기 빔스플리터부(20)는 상기 디스플레이 패널(100)의 상면(110) 및 하면(120)을 통해 반사된 광을 기설정된 광경로로 반사시키며, 상기 검출부(30)가 상기 빔스플리터부(20)를 통해 반사된 광을 집광한다.The beam splitter 20 reflects the light reflected through the upper surface 110 and the lower surface 120 of the display panel 100 to a predetermined optical path and the detection unit 30 reflects the light reflected by the beam splitter (Not shown).

상기 검출부(30)는 집광된 광의 간섭패턴을 검출하여 상기 간섭패턴으로부터 주파수 성분을 구하며, 해당 주파수 성분으로부터 상술한 바와 같이 두께를 측정할 수 있다.
The detection unit 30 detects an interference pattern of the condensed light, obtains a frequency component from the interference pattern, and measures the thickness from the frequency component as described above.

상술한 실시예에서는 디스플레이 패널을 대상으로 설명하였으나, 디스플레이 패널 이외에 특정한 대상물의 두께를 측정하기 위해서 활용할 수 있음은 물론이며, 만일 기준면인 상기 상면이 없는 측정 대상물에 대해서도, 측정범위 이상의 투명패널을 상기 측정 대상물 상에 이격 배치한다면 상술한 바와 같은 동일한 원리로 상기 투명패널의 하면과 상기 측정 대상물 사이의 거리(두께)를 측정할 수 있다.
Although the display panel has been described in the above embodiments, it is also possible to utilize the display panel in addition to the display panel to measure the thickness of a specific object. The distance (thickness) between the lower surface of the transparent panel and the object to be measured can be measured by the same principle as described above.

10: 레이저부 20: 빔스플리터부
30: 검출부10: laser part 20: beam splitter part
30:

Claims (10)

측정대상 패널로 복수 대역의 파장을 가지는 레이저광을 조사하는 레이저부;
상기 레이저부로부터 조사된 광의 일부를 상기 측정대상 패널로 투과시켜 상기 측정대상 패널의 상면 및 하면을 통해 반사된 광을 기설정된 광경로로 반사시키는 빔스플리터부; 및
상기 빔스플리터부를 통해 반사된 광을 집광하고, 집광된 광의 간섭패턴을 검출하여 상기 간섭패턴에 대한 주파수 성분을 구하며, 해당 주파수 성분으로부터 상기 측정대상 패널의 두께를 측정하는 검출부
를 포함하는 두께 측정 시스템.
A laser unit for emitting a laser beam having a wavelength of a plurality of bands to a measurement target panel;
A beam splitter unit that transmits a part of the light irradiated from the laser unit to the measurement target panel and reflects the light reflected through the upper and lower surfaces of the measurement subject panel to a predetermined optical path; And
A detector for detecting the interference pattern of the condensed light to obtain a frequency component of the interference pattern and measuring the thickness of the panel to be measured from the frequency component,
.
청구항 1에 있어서,
상기 검출부는 상기 집광된 광에 대한 스펙트럼 분석을 통해 상기 간섭패턴을 검출하고, 상기 간섭패턴을 푸리에 변환하여 상기 주파수 성분을 구하는 것을 특징으로 하는 두께 측정 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the detecting unit detects the interference pattern through spectral analysis on the condensed light, and Fourier transforms the interference pattern to obtain the frequency component.
청구항 2에 있어서,
상기 검출부는 상기 스펙트럼을 생성하는 분광계를 포함하는 것을 특징으로 하는 두께 측정 시스템.
The method of claim 2,
Wherein the detector comprises a spectrometer for generating the spectrum.
청구항 1에 있어서,
상기 간섭패턴은 하기 수학식에 따라 검출되며,
Figure pat00017

이때, 상기
Figure pat00018
는 상기 간섭패턴이며, k는 파수(파상수)이며, 상기 S(k)는 잡음성분을 제거하기 위한 가우시안 함수이며, 상기
Figure pat00019
은 상면의 반사율이며,
Figure pat00020
은 하면의 반사율이며, ρ는 검출부의 감도이며,
Figure pat00021
은 상기 빔스플리터부와 상면의 광경로차(이격거리에 대응)이며,
Figure pat00022
은 상기 빔스플리터부와 하면의 광경로차(이격거리에 대응)인 것을 특징으로 하는 두께 측정 시스템.
The method according to claim 1,
The interference pattern is detected according to the following equation,
Figure pat00017

At this time,
Figure pat00018
(K) is the interference pattern, k is a wave number (wave number), S (k) is a Gaussian function for removing a noise component,
Figure pat00019
Is the reflectance of the upper surface,
Figure pat00020
Is the reflectance of the lower surface,? Is the sensitivity of the detection portion,
Figure pat00021
(Corresponding to a separation distance) between the beam splitter section and the upper surface,
Figure pat00022
Is a light path difference (corresponding to a separation distance) between the beam splitter section and the lower surface.
청구항 1에 있어서,
상기 검출부는 상기 간섭패턴으로부터 간섭에 의한 주파수 성분을 구하여 기설정된 고유함수 또는 고유상수에 적용하여 두께를 산출하는 것을 특징으로 하는 두께 측정 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the detector calculates a thickness by calculating a frequency component due to interference from the interference pattern and applying the frequency component to a predetermined eigenfunction or inherent constant.
청구항 1에 있어서,
상기 측정대상 패널의 임의 지점으로 상기 레이저부와, 빔스플리터부와 검출부를 이송시키는 이송부를 더 포함하며,
상기 검출부는 상기 측정대상 패널의 복수 지점 각각에 대하여 산출된 두께를 이용하여 상기 측정대상 패널의 균일도를 산출하는 것을 특징으로 하는 두께 측정 시스템.
The method according to claim 1,
Further comprising a transfer unit for transferring the laser unit, the beam splitter unit, and the detection unit to an arbitrary point of the measurement subject panel,
Wherein the detection unit calculates the uniformity of the measurement subject panel using the thickness calculated for each of a plurality of points of the measurement subject panel.
레이저부가 측정대상 패널로 복수 대역의 파장을 가지는 레이저광을 조사하는 제 1단계;
빔스플리터부가 상기 레이저부로부터 조사된 광의 일부를 상기 측정대상 패널로 투과시켜 상기 측정대상 패널의 상면 및 하면을 통해 반사된 광을 기설정된 광경로로 반사시키는 제 2단계; 및
검출부가 상기 빔스플리터부를 통해 반사된 광을 집광하고, 집광된 광의 간섭패턴을 검출하여 상기 간섭패턴으로부터 주파수 성분을 구하며, 해당 주파수 성분으로부터 상기 측정대상 패널의 두께를 측정하는 제 3단계
를 포함하는 두께 측정 방법.
A first step of irradiating laser light having a wavelength of a plurality of bands to a panel to be measured of laser attachment;
A second step of allowing a beam splitter to transmit a part of the light irradiated from the laser part to the measurement target panel and reflecting the light reflected through the upper and lower surfaces of the measurement target panel to a predetermined optical path; And
A third step of condensing the light reflected by the beam splitter unit, detecting an interference pattern of the condensed light to obtain a frequency component from the interference pattern, and measuring a thickness of the panel to be measured from the frequency component,
/ RTI >
청구항 7에 있어서,
상기 제 3단계는 상기 검출부가 상기 간섭패턴을 푸리에 변환하여 주파수 성분을 구하는 것을 특징으로 하는 두께 측정 방법.
The method of claim 7,
And the third step is that the detection unit Fourier transforms the interference pattern to obtain a frequency component.
청구항 7에 있어서,
상기 제 3단계는 상기 검출부가 상기 주파수 성분을 상기 측정대상 패널의 두께와 상기 주파수 성분의 상관관계에 따른 기설정된 고유함수 또는 고유상수에 적용하여 두께를 산출하는 것을 특징으로 하는 두께 측정 방법.
The method of claim 7,
Wherein the third step is to calculate the thickness by applying the frequency component to a predetermined eigenfunction or inherent constant according to a correlation between the thickness of the measurement subject panel and the frequency component.
청구항 7에 있어서,
상기 제 3단계에서 상기 간섭패턴은 하기 수학식에 따라 검출되며,
Figure pat00023

이때, 상기
Figure pat00024
는 상기 간섭패턴이며, k는 파수(파상수)이며, 상기 S(k)는 잡음성분을 제거하기 위한 가우시안 함수이며, 상기
Figure pat00025
은 상기 상면의 반사율이며,
Figure pat00026
은 상기 하면의 반사율이며, ρ는 상기 검출부의 감도이며,
Figure pat00027
은 상기 빔스플리터부와 상기 상면의 광경로차(이격거리에 대응)이며,
Figure pat00028
은 상기 빔스플리터부와 상기 하면의 광경로차(이격거리에 대응)인 것을 특징으로 하는 두께 측정 방법.The method of claim 7,
In the third step, the interference pattern is detected according to the following equation,
Figure pat00023

At this time,
Figure pat00024
(K) is the interference pattern, k is a wave number (wave number), S (k) is a Gaussian function for removing a noise component,
Figure pat00025
Is the reflectance of the upper surface,
Figure pat00026
Is the reflectance of the lower surface, rho is the sensitivity of the detection portion,
Figure pat00027
(Corresponding to a spacing distance) between the beam splitter and the upper surface,
Figure pat00028
Is a light path difference (corresponding to a spacing distance) between the beam splitter part and the lower surface.
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