KR20170019533A - 투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 장치 및 그 검사 방법 - Google Patents

투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 장치 및 그 검사 방법 Download PDF

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KR20170019533A
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Abstract

적외선 영역의 면조명 및 적외선 CCD 카메라를 이용함으로써, 일괄적으로 한번에 투명 기판 상에 형성된 투명 전도성 패턴의 선폭 및 불량 여부를 손쉽게 검사할 수 있도록 설계된 투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 장치 및 그 검사 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 장치는 투명 기판 상에 형성된 투명 전도성 패턴의 선폭 및 불량 유무를 검사하기 위한 투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 장치로서, 상기 투명 기판의 하부에 장착되어, 상기 투명 기판에 적외선 영역의 면조명을 일괄적으로 조사하기 위한 적외선 발광부; 상기 투명 기판과 이격된 상부에 장착되어, 상기 투명 기판 상에 형성된 투명 전도성 패턴을 투과하는 적외선 영역의 면조명에 의한 투명 전도성 패턴 이미지를 수신하기 위한 광학처리부; 및 상기 광학처리부로부터의 출력 신호를 전달받아 상기 투명 전도성 패턴 이미지를 검사하여 상기 투명 전도성 패턴의 선폭 및 불량 유무를 검사하기 위한 이미지 처리부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 장치 및 그 검사 방법{TWO DIMENSIONAL SHAPE INSPECTION APPARATUS OF TRANSPARRENT CONDUCTIVE PATTERN AND INSPECTING METHOD USING THE SAME}
본 발명은 투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 장치 및 그 검사 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 적외선 영역의 면조명 및 적외선 CCD 카메라를 이용함으로써, 일괄적으로 한번에 투명 기판 상에 형성된 투명 전도성 패턴의 선폭 및 불량 여부를 손쉽게 검사할 수 있도록 설계된 투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 장치 및 그 검사 방법에 관한 것이다.
투명 전도성 패턴은 반도체 및 디스플레이 분야에 전반적으로 사용되고 있다. 이러한 투명 전도성 패턴의 재질로는 주로 ITO(Indium Tin Oxide)가 이용되고 있다. 최근에는 반도체 및 디스플레이 분야의 기술이 발전하면서 투명 전도성 패턴의 새로운 물질로 그래핀이 제안되고 있다. 그래핀은 탄소로 구성된 물질로서, 단층이 약 3.4Å으로 굉장히 얇으며, 10% 이상 면적을 늘리거나 접어도 전기전도성을 잃지 않아 플렉서블 디스플레이의 투명 전극으로 활용되고 있다.
또한, 그래핀은 열전도성, 전자이동도가 구리(Cu) 및 실리콘(Si)에 비하여 월등히 좋아 투명 전도성 물질로 각광 받고 있다. 이러한 이유로 투명 기판 상에 투명 전도성 패턴을 형성하는 롤투롤(roll-to-roll) 공정 기술이 발달되고 있다.
이러한 투명 전도성 패턴은 절연 물질로 이루어진 투명 기판 상에 투명 전도성 물질을 증착한 후, 사진식각공정에 의해 선택적으로 패터닝되어 형성될 수 있다.
그러나, 투명 기판 상에 형성되는 투명 전도성 패턴은 그 두께가 얇아 매우 투명하기 때문에 가시광 영역의 빛을 조사해서는 그 패턴의 선폭 및 불량 여부를 식별하는데 어려움이 따르고 있다.
관련 선행 문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0094708호 (2012.08.27 공개)가 있으며, 상기 문헌에는 그래핀 검사 장치 및 이를 이용한 그래핀 검사 시스템이 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 적외선 영역의 면조명 및 적외선 CCD 카메라를 이용함으로써, 일괄적으로 한번에 투명 기판 상에 형성된 투명 전도성 패턴의 선폭 및 불량 여부를 손쉽게 검사할 수 있도록 설계된 투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 장치 및 그 검사 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 장치는 투명 기판 상에 형성된 투명 전도성 패턴의 선폭 및 불량 유무를 검사하기 위한 투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 장치로서, 상기 투명 기판의 하부에 장착되어, 상기 투명 기판에 적외선 영역의 면조명을 일괄적으로 조사하기 위한 적외선 발광부; 상기 투명 기판과 이격된 상부에 장착되어, 상기 투명 기판 상에 형성된 투명 전도성 패턴을 투과하는 적외선 영역의 면조명에 의한 투명 전도성 패턴 이미지를 수신하기 위한 광학처리부; 및 상기 광학처리부로부터의 출력 신호를 전달받아 상기 투명 전도성 패턴 이미지를 검사하여 상기 투명 전도성 패턴의 선폭 및 불량 유무를 검사하기 위한 이미지 처리부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 방법은 (a) 투명 전도성 패턴이 형성된 투명 기판을 준비하는 단계; (b) 상기 투명 기판의 하부에 장착된 적외선 발광부로부터 상기 투명 전도성 패턴이 형성된 투명 기판에 적외선 영역의 면조명을 일괄적으로 조사하는 단계; (c) 상기 투명 기판과 이격된 상부에 장착된 광학처리부를 이용하여, 상기 투명 기판 상에 형성된 투명 전도성 패턴을 투과하는 적외선 영역의 면조명에 의한 투명 전도성 패턴 이미지를 검출하는 단계; 및 (d) 상기 검출된 투명 전도성 패턴 이미지를 검사하여 상기 투명 전도성 패턴의 선폭 및 불량 여부를 검사하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 장치 및 그 검사 방법은 적외선 영역의 면조명 및 적외선 CCD 카메라를 이용함으로써, 일괄적으로 한번에 투명 기판 상에 형성된 투명 전도성 패턴 이미지를 검출 및 분석함으로써, 투명 전도성 패턴의 선폭 및 불량 여부를 손쉽게 검사할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 장치 및 그 검사 방법은 적외선 영역의 면조명 및 적외선 CCD 카메라를 이용하여 투명 전도성 패턴 이미지를 검출 및 분석하기 때문에 롤투롤 방식으로 제조되는 대면적 투명 전도성 패턴에 대하여 비파괴 방식으로 실시간 검사하는 것이 가능해질 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 장치 및 그 검사 방법은 적외선 발광부를 투명 기판의 하부에 밀착시키거나 근접한 거리에서 이격한 상태로 900 ~ 1700nm의 파장을 갖는 적외선을 조사함으로써, 투명 기판에 대하여 일괄적으로 한번에 면조명을 조사하여 검사할 수 있으므로, 검사 시간 단축으로 인해 공정 수율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 우수한 검사 신뢰성을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 장치를 나타낸 모식도.
도 2는 투명 기판과 투명 전도성 패턴에 대한 파장별 소광계수 값을 나타낸 그래프.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 방법을 나타낸 공정 순서도.
도 4는 종래에 따른 투명 전도성 패턴의 검사 장치를 이용한 검사 과정을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 장치를 이용한 투명 전도성 패턴 이미지의 변환 과정을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 장치를 이용한 투명 전도성 패턴 이미지의 분석 과정을 나타낸 도면.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 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. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 장치 및 그 검사 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 장치를 나타낸 모식도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 장치(100)는 투명 기판(10) 상에 형성된 투명 전도성 패턴(20)의 선폭 및 불량 여부를 검사하기 위한 목적으로 사용된다.
이를 달성하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 장치(100)는 적외선 발광부(110), 광학 처리부(120) 및 이미지 처리부(130)를 포함한다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 장치(100)는 암실(140) 및 광량 제어 컨트롤러(150)를 더 포함할 수 있다.
적외선 발광부(110)는 투명 기판(10)의 하부에 장착되어, 투명 기판(10)에 적외선 영역의 면조명을 일괄적으로 조사하기 위한 목적으로 장착된다.
투명 기판(10)은 적외선 광을 대략 80% 이상 투과할 수 있으면서 전기가 통하지 않는 절연 재질을 이용하는 것이 바람직하다. 따라서, 이러한 투명 기판(10)의 재질로는 유리, 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate; PET), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 글리콜(Polyethylene Terephthalate Glycol; PETG), 폴리카보네이트(Polycarbonate) 등에서 선택된 어느 하나가 이용될 수 있다.
이때, 투명 전도성 패턴(20)은 절연 물질로 이루어진 투명 기판(10) 상에 투명 전도성 물질을 증착한 후, 사진식각공정에 의해 선택적으로 패터닝되어 형성된다. 이러한 투명 전도성 패턴(20)은 롤투롤(roll-to-roll) 방식에 의해 투명 기판(10) 상에 형성될 수 있다.
투명 전도성 패턴(20)은 그래핀(graphene), ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), IZTO(Indium Zinc Tin Oxide), AZO(Aluminum Zinc Oxide), IAZO(Indium Aluminum Zinc Oxide), GZO(Gallium Zinc Oxide), IGO(Indium Gallium Oxide), IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide) 등에서 선택된 1종 이상의 재질로 형성될 수 있다.
특히, 본 발명에서 적외선 영역의 면조명은 900 ~ 1700nm의 파장을 갖는 적외선이 이용된다. 투과성 물질인 투명 전도성 패턴(20)의 선폭 및 불량 여부를 검사할 시, 투명 전도성 패턴(20)은 가시광선에 비해 적외선이 흡수되는 비율이 높다는 것을 의미하며 투명 전도성 패턴(20)을 광학 처리부(120)의 적외선 CCD 카메라(126)로 관찰하는데 유리하다는 것을 알아내었다. 이때, λ(nm) = hc/E 공식에서 나타내듯이 파장(λ)이 짧을수록 에너지도 높은데, 366nm 파장의 광은 3.39eV, 500nm의 광은 2.48eV의 에너지를 보유하는데 비해, 900nm 이상의 파장인 적외선은 1.38eV 이하의 에너지를 가지므로 가시광에 비하여 에너지가 상당히 낮아 투명 전도성 패턴(20)에 손상이 가해질 염려가 없게 된다.
도 2는 투명 기판과 투명 전도성 패턴에 대한 파장별 소광계수 값을 나타낸 그래프이다. 이때, 투명 기판 및 투명 전도성 패턴으로는 PET 및 그래핀을 각각 이용하였다.
도 2에 도시된 바와 같이, 투명 기판(2)의 경우 600nm에서 1000nm로 파장이 변화하더라도 소광계수(k) 값에 변동이 없는 것을 확인할 수 있다.
이와 달리, 투명 전도성 패턴(1)의 경우에는 600 ~ 1000nm로 파장이 증가할수록 선형적으로 소광계수(k) 값이 증가하는 것을 확인할 수 있다. 이때, 투명 전도성 패턴의 면적이 넓을수록 뚜렷한 형상으로 검출되는 것을 확인하였다.
도 1을 다시 참조하면, 적외선 발광부(110)는 투명 기판(10)의 하부에 부착되거나, 또는 100㎛ 이하의 간격으로 이격 배치되어 사용되는 것이 바람직하다. 이와 같이, 적외선 발광부(110)를 투명 기판(10)의 하부에 밀착시키거나 근접한 거리에서 이격한 상태로 900 ~ 1700nm의 파장을 갖는 적외선을 조사함으로써, 투명 기판(10)에 대하여 일괄적으로 한번에 면조명을 조사할 수 있으므로, 투명 기판(10)에 대하여 스캔 방식으로 이동하면서 국부적으로 광을 조사하는 것과 비교할 때 공정 간소화로 인해 공정 수율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 우수한 검사 신뢰성을 확보할 수 있다. 이를 위해, 적외선 발광부(110)는 투명 기판(10)의 전면에 대하여 일괄적으로 면조명을 조사할 수 있도록 투명 기판(10)의 면적보다 큰 대면적으로 설계될 수 있다.
광학 처리부(120)는 투명 기판(10)과 이격된 상부에 장착되어, 투명 기판(10) 상에 형성된 투명 전도성 패턴(20)을 투과하는 적외선 영역의 면조명에 의한 투명 전도성 패턴 이미지를 수신하는 역할을 한다. 이때, 광학 처리부(120)는 투명 기판(10)과 이격된 상부에서 수평 왕복 운동 및 수직 왕복 운동하도록 설정되어 있을 수 있다.
이러한 광학 처리부(120)는 렌즈(122), 광학기구(124) 및 적외선 CCD 카메라(126)를 포함한다.
렌즈(122)는 투명 기판(10)과 이격된 상부에 장착된다. 이러한 렌즈(122)는 투명 전도성 패턴(20)이 형성된 투명 기판(10)을 통과하는 적외선 영역의 면조명을 모아 확대하는 역할을 한다.
광학기구(124)는 렌즈(122) 상에 장착된다. 이러한 광학기구(124)는 렌즈(122)에 의해 확대된 적외선 영역의 면조명을 수광한다.
적외선 CCD 카메라(126)는 광학기구(124)와 이격된 상부에 장착된다. 이러한 적외선 CCD 카메라(126)는 투명 기판(10) 상에 형성된 투명 전도선 패턴(20)을 투과하는 적외선 영역의 면조명에 의한 투명 전도성 패턴 이미지를 검출한다.
이미지 처리부(130)는 광학 처리부(120)로부터의 출력 신호를 전달받아 투명 전도성 패턴 이미지를 검사하여 투명 전도성 패턴(20)의 선폭 및 불량 유무를 검사하는 역할을 한다.
이미지 처리부(130)는 이미지 수신부(132), 이미지 변환부(134), 이미지 분석부(136) 및 이미지 표시부(138)를 포함한다.
이미지 수신부(132)는 광학 처리부(120)로부터의 출력 신호를 전달받아 투명 전도성 패턴 이미지를 수신한다.
이미지 변환부(134)는 이미지 수신부(132)로부터 전송받은 투명 전도성 패턴 이미지를 변환한다. 즉, 이미지 변환부(134)는 이미지 수신부(132)에서 받아들인 투명 전도성 패턴 이미지를 투명 전도성 패턴(20)의 선폭 및 불량 여부를 검출할 수 있도록 변환하는 역할을 한다.
이미지 분석부(136)는 투명 전도성 패턴 이미지를 통하여 투명 전도성 패턴(20)의 선폭 및 불량 유무를 분석한다.
이미지 표시부(138)는 이미지 분석부(136)에 의해 분석된 결과를 출력한다. 이때, 이미지 표시부(138)는 이미지 분석부(136)에 의해 분석된 결과 값을 디스플레이 화면으로 출력하게 된다.
암실(140)은 투명 기판(10), 적외선 발광부(110) 및 광학처리부(120)를 감싸도록 설치되어, 투명 기판(10), 적외선 발광부(110) 및 광학 처리부(120)로 외부의 빛이 유입되는 것을 차단하는 역할을 한다. 이를 위해, 암실(140)은 외부의 빛이 내부로 유입되는 것이 차단되도록 밀폐된 공간을 제공한다. 이에 따라, 암실(140)의 내부에는 검사를 실시하기 위한 투명 전도성 패턴(20)이 형성된 투명 기판(10), 적외선 발광부(110) 및 광학 처리부(120)가 장착된다.
광량 제어 컨트롤러(150)는 적외선 발광부(110)로부터 조사되는 적외선 영역의 면조명 광량을 제어하는 역할을 한다. 구체적으로, 광량 제어 컨트롤러(150)는 투명 기판(10) 상에 형성된 투명 전도성 패턴(20)을 검출할 수 있도록 광량을 조절하는데 사용된다.
전술한 본 발명의 실시예에 따른 투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 장치는 적외선 영역의 면조명 및 적외선 CCD 카메라를 이용함으로써, 일괄적으로 한번에 투명 기판 상에 형성된 투명 전도성 패턴 이미지를 검출 및 분석함으로써, 투명 전도성 패턴의 선폭 및 불량 여부를 손쉽게 검사할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 장치는 적외선 영역의 면조명 및 적외선 CCD 카메라를 이용하여 투명 전도성 패턴 이미지를 검출 및 분석하기 때문에 롤투롤 방식으로 제조되는 대면적 투명 전도성 패턴에 대하여 비파괴 방식으로 실시간 검사하는 것이 가능해질 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 장치는 적외선 발광부를 투명 기판의 하부에 밀착시키거나 근접한 거리에서 이격한 상태로 900 ~ 1700nm의 파장을 갖는 적외선을 조사함으로써, 투명 기판에 대하여 일괄적으로 한번에 면조명을 조사하여 검사할 수 있으므로, 검사 시간 단축으로 인해 공정 수율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 우수한 검사 신뢰성을 확보할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 방법에 대하여 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 방법을 나타낸 공정 순서도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 방법은 투명 기판 준비 단계(S210), 적외선 영역의 면조명 일괄 조사 단계(S220), 투명 전도성 패턴 이미지 검출 단계(S230) 및 투명 전도성 패턴의 선폭 및 불량 여부 검사 단계(S240)를 포함한다.
투명 기판 준비 단계(S210)에서는 투명 전도성 패턴이 형성된 투명 기판을 준비한다. 투명 기판은 적외선 광을 대략 80% 이상 투과할 수 있으면서 전기가 통하지 않는 절연 재질을 이용하는 것이 바람직하다. 그리고, 투명 전도성 패턴은 그래핀(graphene), ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), IZTO(Indium Zinc Tin Oxide), AZO(Aluminum Zinc Oxide), IAZO(Indium Aluminum Zinc Oxide), GZO(Gallium Zinc Oxide), IGO(Indium Gallium Oxide), IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide) 등에서 선택된 1종 이상의 재질로 형성될 수 있다.
적외선 영역의 면조명 일괄 조사 단계(S220)에서는 투명 기판의 하부에 장착된 적외선 발광부로부터 투명 전도성 패턴이 형성된 투명 기판에 적외선 영역의 면조명을 일괄적으로 조사한다.
이때, 적외선 영역의 면조명은 900 ~ 1700nm의 파장을 갖는 적외선을 이용한다. 투과성 물질인 투명 전도성 패턴의 선폭 및 불량 여부를 검사할 시, 가시광선에 비해 적외선이 산란되거나 흡수되는 비율이 낮다는 것을 의미하며 투명 전도성 패턴을 광학 처리부의 적외선 CCD 카메라로 관찰하는데 유리하다는 것을 알아내었다.
투명 전도성 패턴 이미지 검출 단계(S230)에서는 투명 기판과 이격된 상부에 장착된 광학 처리부를 이용하여, 투명 기판 상에 형성된 투명 전도성 패턴을 투과하는 적외선 영역의 면조명에 의한 투명 전도성 패턴 이미지를 검출한다.
투명 전도성 패턴의 선폭 및 불량 여부 검사 단계(S240)에서는 검출된 투명 전도성 패턴 이미지를 검사하여 투명 전도성 패턴의 선폭 및 불량 여부를 검사한다.
전술한 본 발명의 실시예에 따른 투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 방법은 적외선 영역의 면조명 및 적외선 CCD 카메라를 이용하여 일괄적으로 한번에 투명 기판 상에 형성된 투명 전도성 패턴 이미지를 검출 및 분석함으로써, 투명 전도성 패턴에 대한 선폭 및 불량 여부를 손쉽게 검출할 수 있을 뿐만 아니라, 롤투롤 방식으로 제조된 대면적의 투명 전도성 패턴에 대한 선폭 및 불량 여부에 대한 분석을 짧은 시간 내에 처리할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
도 4는 종래에 따른 투명 전도성 패턴의 검사 장치를 이용한 검사 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 종래에 따른 투명 전도성 패턴의 검사 장치를 이용할 경우, 투명 전도성 패턴이 형성된 투명 기판에 대하여 국부적인 영역에 550nm의 가시광선을 조사하고, 투명 기판을 투과하는 빛을 수광기를 통해 전기 신호로 변환하여 출력하여 투명 전도성 패턴의 선폭 및 불량 여부를 검사하게 된다.
즉, 종래에는 그래핀 재질의 투명 전도성 패턴이 위치하는 그래핀 패턴 영역과, 그래핀 패턴 영역의 외측으로 가시광선에 노출되는 투명 기판 영역과, 그래핀 패턴 영역 및 투명 기판 영역 간의 경계 부분에 위치하는 그래핀 및 투명 기판 경계 영역 간의 투과율을 측정하는 방식으로 투명 전도성 패턴의 선폭 및 불량 여부를 검사하였다.
이에 따라, 종래에 따른 투명 전도성 패턴의 검사 장치를 이용한 검사 방법은 국부적인 영역을 스캔 방식으로 반복적으로 가시광선을 조사한 후, 수광기를 통해 전기 신호로 변환시켜 출력하고, 이를 토대로 각 영역에서의 투과율 변화를 판별하는 방식으로 투명 전도성 패턴의 선폭 및 불량 여부를 검사하기 때문에 검사 과정이 복잡할 뿐만 아니라, 검사 신뢰성이 좋지 않은 문제가 있다.
한편, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 장치를 이용한 투명 전도성 패턴 이미지의 변환 과정을 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 장치를 이용한 투명 전도성 패턴 이미지의 분석 과정을 나타낸 도면이다.
이때, 적외선 발광부는 모델명 Xenics Xeva 1.7 640를 이용하였고, 해상도(resolution) 640 × 512, 노출 시간(exposure time) 100sec 조건으로 1000nm의 적외선을 조사하여 20㎛의 선폭을 갖는 투명 전도성 패턴에 대한 검사를 실시하였다.
먼저, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 장치를 이용하여 투명 전도성 패턴에 대한 검사를 실시할 시, 적외선 CCD 카메라에 의해 검출된 투명 전도성 패턴 이미지를 나타내고 있다. 이때, 적외선 CCD 카메라에 의해 검출된 투명 전도성 패턴 이미지는 이미지 수신부로 전송된다.
도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 이미지 수신부로 전송된 투명 전도성 패턴 이미지는 이미지 변환부를 통하여 투명 전도성 패턴의 선폭 및 불량 여부를 분석할 수 있도록 변환된다.
도 6의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 이미지 변환부를 통하여 변환된 투명 전도성 패턴 이미지에 대하여 이미지 분석부를 통하여 투명 전도성 패턴의 선폭 및 불량 여부를 분석하게 된다. 이때, 이미지 분석부에서 분석된 결과는 이미지 표시부를 통하여 디스플레이 화면으로 출력된다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 장치를 이용할 시, 적외선 영역의 면조명 및 적외선 CCD 카메라를 이용하여 일괄적으로 한번에 투명 기판 상에 형성된 투명 전도성 패턴 이미지를 검출 및 분석함으로써, 투명 전도성 패턴의 선폭 및 불량 여부를 손쉽게 검사할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
100 : 이차원 형상 검사 장치 110 : 적외선 발광부
120 : 광학 처리부 122 : 렌즈
124 : 광학기구 126 : 적외선 CCD 카메라
130 : 이미지 처리부 132 : 이미지 수신부
134 : 이미지 변환부 136 : 이미지 분석부
138 : 이미지 표시부 140 : 암실
150 : 광량 제어 컨트롤러
S210 : 투명 기판 준비 단계
S220 : 적외선 영역의 면조명 일괄 조사 단계
S230 : 투명 전도성 패턴 이미지 검출 단계
S240 : 투명 전도성 패턴의 선폭 및 불량 여부 검사 단계

Claims (10)

  1. 투명 기판 상에 형성된 투명 전도성 패턴의 선폭 및 불량 유무를 검사하기 위한 투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 장치로서,
    상기 투명 기판의 하부에 장착되어, 상기 투명 기판에 적외선 영역의 면조명을 일괄적으로 조사하기 위한 적외선 발광부;
    상기 투명 기판과 이격된 상부에 장착되어, 상기 투명 기판 상에 형성된 투명 전도성 패턴을 투과하는 적외선 영역의 면조명에 의한 투명 전도성 패턴 이미지를 수신하기 위한 광학 처리부; 및
    상기 광학 처리부로부터의 출력 신호를 전달받아 상기 투명 전도성 패턴 이미지를 검사하여 상기 투명 전도성 패턴의 선폭 및 불량 유무를 검사하기 위한 이미지 처리부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적외선 영역의 면조명은
    900 ~ 1700nm의 파장을 갖는 적외선인 것을 특징으로 하는 투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 투명 기판은
    유리, 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate; PET), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 글리콜(Polyethylene Terephthalate Glycol; PETG) 및 폴리카보네이트(Polycarbonate) 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 투명 전도성 패턴은
    그래핀(graphene), ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), IZTO(Indium Zinc Tin Oxide), AZO(Aluminum Zinc Oxide), IAZO(Indium Aluminum Zinc Oxide), GZO(Gallium Zinc Oxide), IGO(Indium Gallium Oxide) 및 IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide) 중 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 적외선 발광부는
    상기 투명 기판의 하부에 부착되거나, 또는 100㎛ 이하의 간격으로 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 광학 처리부는
    상기 투명 기판과 이격된 상부에 장착된 렌즈와,
    상기 렌즈 상에 장착된 광학기구와,
    상기 광학기구와 이격된 상부에 장착되어, 상기 투명 기판 상에 형성된 투명 전도선 패턴을 투과하는 적외선 영역의 면조명에 의한 투명 전도성 패턴 이미지를 검출하기 위한 적외선 CCD 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 이미지 처리부는
    상기 광학 처리부로부터의 출력 신호를 전달받아 상기 투명 전도성 패턴 이미지를 수신하는 이미지 수신부;
    상기 이미지 수신부로부터 전송받은 상기 투명 전도성 패턴 이미지를 변환하는 이미지 변환부;
    상기 투명 전도성 패턴 이미지를 통하여 상기 투명 전도성 패턴의 선폭 및 불량 유무를 분석하는 이미지 분석부; 및
    상기 이미지 분석부에 의해 분석된 결과를 출력하는 이미지 표시부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 검사 장치는
    상기 투명 기판, 적외선 발광부 및 광학 처리부를 감싸도록 설치되어, 상기 투명 기판, 저외선 발광부 및 광학 처리부로 외부의 빛이 유입되는 것을 차단하기 위한 암실과,
    상기 적외선 발광부로부터 조사되는 적외선 영역의 면조명 광량을 제어하기 위한 광량 제어 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 장치.
  9. (a) 투명 전도성 패턴이 형성된 투명 기판을 준비하는 단계;
    (b) 상기 투명 기판의 하부에 장착된 적외선 발광부로부터 상기 투명 전도성 패턴이 형성된 투명 기판에 적외선 영역의 면조명을 일괄적으로 조사하는 단계;
    (c) 상기 투명 기판과 이격된 상부에 장착된 광학 처리부를 이용하여, 상기 투명 기판 상에 형성된 투명 전도성 패턴을 투과하는 적외선 영역의 면조명에 의한 투명 전도성 패턴 이미지를 검출하는 단계; 및
    (d) 상기 검출된 투명 전도성 패턴 이미지를 검사하여 상기 투명 전도성 패턴의 선폭 및 불량 여부를 검사하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서,
    상기 적외선 영역의 면조명은
    900 ~ 1700nm의 파장을 갖는 적외선인 것을 특징으로 하는 투명 전도성 패턴의 이차원 형상 검사 방법.
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