KR20180056884A - 표시장치용 검사장치 및 검사방법 - Google Patents

표시장치용 검사장치 및 검사방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 검사장치는 기판 상에 있는 검사대상, 광원에서 출사된 광을 받아 검사대상으로 반사하면서 검사대상으로부터 전달되는 광은 투과하는 제1 빔스플리터, 제1 빔스플리터로부터 반사된 광을 조사받는 검사대상, 검사대상과 인접하며 검사대상의 확대상을 만드는 제1 렌즈, 제1 렌즈로부터 검사대상의 확대상을 받는 제2 렌즈 및 제3렌즈와 제2 렌즈 및 제3 렌즈로 확대상을 투과 및 반사하는 제2 빔스플리터를 포함하며, 제2 렌즈의 배율은 제3 렌즈의 배율보다 낮다.

Description

표시장치용 검사장치 및 검사방법{TESTING APPARATUS AND METHOD FOR DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시장치용 검사장치 및 검사 방법에 관한 것이다.
본격적인 정보화 시대로 접어들면서 전기적 정보신호를 시각적으로 표시하는 표시장치 분야가 급속도로 발전하고 있으며, 여러 가지 다양한 표시장치에 대해 박형화, 경량화 및 저소비 전력화 등의 성능을 개발시키기 위한 연구가 계속되고 있다.
대표적인 표시장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display Device; LCD), 플라즈마 표시장치(Plasma Display Panel Device; PDP), 전계방출 표시장치(Field Emission Display Device; FED), 전기습윤 표시장치(Electro-Wetting Display Device; EWD) 및 유기발광 표시장치(Organic Light Emitting Display Device; OLED) 등을 들 수 있다.
그 중에서 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력 등의 장점으로 인하여 종래의 CRT(Cathode Ray Tube)를 대체하여 액정 표시장치가 현재 다양한 분야에서 가장 많이 사용되고 있다. 이와 함께, 유기발광 표시장치는 자체 발광형 표시장치로서, 액정 표시장치와는 달리 별도의 광원이 필요하지 않아 액정 표시장치보다 더 경량, 박형으로 제조 가능하고, 저전압 구동에 의해 소비전력 측면에서 더 유리할 뿐만 아니라, 색상구현, 응답속도, 시야각, 명암대비비(Contrast Ratio; CR)도 우수하여 차세대 표시장치로 각광받고 있다.
이와 같은 표시장치 분야의 급속한 발전과 함께 표시장치 제품의 품질을 관리하는 것은 표시장치의 제조에 매우 중요한 이슈가 되고 있다. 이에 따라, 표시장치 제조업체에서는 다양한 검사장치를 도입하여 제조공정 중에 발생되는 제품의 불량을 사전에 검출하여 시장에서 판매되는 표시장치 제품의 품질 수준을 일정하게 유지하기 위하여 노력하고 있다.
종래의 표시장치의 제조공정은 다양한 공정 절차를 거쳐서 진행이 된다. 이때, 검사공정은 해당 공정의 라인 단위로 표시장치를 촬영하여 자동적으로 불량 유무를 검출한다. 자동 검사에서 불량으로 판단된 표시장치 제품은 상세검사를 통해 불량을 최종 판단한다. 이와 같은 검사공정, 즉, 자동 검사와 상세 검사를 모두 거치는 검사공정으로 제품의 제조공정에 걸리는 공정시간이 늘어나는 문제점이 발생하였다.
본 발명의 발명자들은 위에서 언급한 문제점들을 인식하고, 표시장치의 제조공정에서 공정시간의 손실없이 표시장치에 대한 검사를 진행하여 제품의 불량을 효율적으로 검출할 수 있는 검사장치 및 이를 이용한 검사방법을 발명하였다.
본 발명의 실시예에 따른 해결 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 검사장치는 기판 상에 있는 검사대상, 광원으로부터 출사된 광을 받아 검사대상으로 반사하면서 검사대상으로부터 전달되는 광은 투과하는 제1 빔스플리터, 제1 빔스플리터로부터 반사된 광을 조사받는 검사대상, 검사대상과 인접하며 검사대상의 확대상을 만드는 제1 렌즈, 제1 렌즈로부터 검사대상의 확대상을 받는 제2 렌즈 및 제3렌즈와 제2 렌즈 및 제3 렌즈로 확대상을 투과 및 반사하는 제2 빔스플리터를 포함하며, 제2 렌즈의 배율은 제3 렌즈의 배율보다 낮다.
본 발명의 실시예에 따른 검사장치는 검사대상, 광원, 제1 렌즈, 제2 렌즈 및 제3 렌즈를 포함하는 검사장치 및 검사대상을 검사하는 제2 렌즈 및 검사의 불량유무를 확인하는 제3 렌즈를 통해서 검사시간을 절감한다.
본 발명의 실시예에 따른 검사방법은 기판 상에 검사대상이 위치하는 단계, 광원에서 출사된 광이 빔스플리터에서 제1 렌즈를 거쳐서 검사대상으로 조사되는 단계, 제1 렌즈에 의해 검사대상의 확대상을 만드는 단계 및 검사대상의 확대상은 빔스플리터를 투과하여 제2 렌즈로 전달되어 검사대상을 검사하는 단계와 검사대상의 확대상은 빔스플리터를 반사하여 제3 렌즈로 전달되어 검사의 불량유무를 확인하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 검사장치는 표시장치의 제조공정에서 공정시간의 증가없이 표시장치에 대해서 검사를 진행할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 검사장치는 제품의 불량을 효율적으로 검출하면서 불량에 대해서 상세히 검사할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 검사장치는 표시장치의 제조공정에서 검사장치의 주요 구성요소에 조정없이 선택적으로 제품검사가 가능하여 검사장치 주요 구성요소의 마찰에 의한 이물발생을 효율적으로 줄일 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이상에서 해결하고자 하는 과제, 과제 해결 수단, 효과에 기재한 발명의 내용이 청구항의 필수적인 특징을 특정하는 것은 아니므로, 청구항의 권리범위는 발명의 내용에 기재된 사항에 의하여 제한되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사장치의 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 검사장치의 도면이다.
도 3a 내지 도3f는 본 발명의 다른 실시예에 따른 검사장치의 검사방법에 대한 도면 및 흐름도 이다.
도 4은 본 발명의 실시예에 따른 검사장치로 검사하는 표시장치의 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 검사장치를 이용한 표시장치의 이미지이다.
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.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사장치(100)의 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 검사장치(100)는 대물렌즈(130), 광원(140), 빔스플리터(145), 상부 광학렌즈(160) 및 카메라(170)를 포함한다.
표시장치의 기판(10) 상에 배치된 검사대상(20)이 검사장치(100)의 검사 위치에 정렬되면, 검사장치(100)를 사용하여 검사대상(20)에 대해서 검사가 진행된다. 이때, 표시장치의 구성요소에서 검사하는 검사대상(20) 및 검사하는 항목은 제조공정 중에 선택적으로 정해지며, 검사대상(20)이 되는 표시장치의 상세 구조에 대해서는 도 4에서 설명한다.
검사장치(100)에 포함되는 광원(140)은 고휘도 조명을 이용할 수 있다. 이때, 광원(140)은 투과광원 또는 동축광원으로 형성될 수 있으며, 광원(140)으로부터 발광되는 광은 광케이블을 통해서 광 손실없이 전달될 수 있다.
광원(140)에서 출사된 광은 광원에 인접하여 배치된 집광렌즈(143)를 통해서 빔스플리터(145)로 전달된다. 집광렌즈(143)는 광을 원하는 방향 및 원하는 위치로 집중시키는 데 사용되는 렌즈이며, 콘덴서렌즈(Condenser Lens)라고도 한다.
집광렌즈(143)로부터 전달되는 광은 빔스플리터(Beam Splitter; 145)를 통해서 대물렌즈(130)로 전달된다. 빔스플리터(145)는 광의 일부는 반사하면서 일부는 투과하는 반사경 또는 기타의 광학장치를 말하며, 간섭계 등에서 사용될 수도 있다.
빔스플리터(145)는 광원(140)으로부터 출사된 광이 대물렌즈(130)를 거쳐서 검사대상(20)으로 조사하면서, 대물렌즈(130)을 통해서 형성된 검사대상(20)의 확대상을 투과하여 상부 광학렌즈(160)로 전달한다.
빔스플리터(145)에서 반사된 광은 대물렌즈(130)를 통해서 검사대상(20)의 상부에 조사되면, 물체의 상을 맺기 위해 사용되는 대물렌즈(130)는 검사대상(20)의 확대상을 만든다.
이때, 대물렌즈(130)는 복수 개를 구비할 수 있고, 복수 개의 대물렌즈(133, 135)는 서로 다른 광학 배율을 가질 수 있다. 복수 개의 대물렌즈(133, 135)는 각각의 경통(185)의 일측에 배치되고 각각의 경통(185)의 타측에는 대물대(183)가 배치된다. 대물대(183)는 복수의 대물렌즈(133, 135) 및 각각의 경통(85)을 지지하면서 검사목적 및 필요에 따라서 대물렌즈(130)를 선택적으로 적용하여 표시장치에 대한 검사를 진행한다. 예를 들어, 복수의 대물렌즈(130) 중 적절한 대물렌즈(130)를 선택하면, 대물대(183)를 회전시켜 선택된 대물렌즈(130)가 검사대상(20)에 인접하도록 조정한다.
검사장치(100)는 저배율을 가지는 제1 대물렌즈(133)와 고배율의 제2 대물렌즈(135)를 포함한다. 이때, 대물렌즈(130)의 개수나 배율에 대해서는 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 대물렌즈(133)는 2.5 배율로 할 수 있으며, 제2 대물렌즈(135)는 5.0 배율로 할 수 있으며 이에 한정되는 것은 아니다.
표시장치에 대한 검사공정은 표시장치의 제조공정이 진행되면서 이루어진다. 이를 보다 상세히 설명하면, 표시장치에 대한 제조공정이 진행되면서 검사장치(100)의 저배율의 제1 대물렌즈(133)가 검사대상(20)에 인접하고, 검사대상(20)이 이동할 때 저배율로 검사대상(20)에 대한 검사가 진행된다. 이때, 검사는 제조공정이 진행되는 중에 표시장치의 불량의 유무에 대해서 검사시스템을 통해서 확인한다.
검사를 통해서 표시장치의 불량이 검사시스템을 통해서 인식이 될 경우, 검사자는 검사장치(100)에 포함된 대물렌즈(130)를 고배율의 제2 대물렌즈(135)로 전환하여 해당 불량에 대해서 상세검사하여 제품의 불량 여부를 정확히 판단할 수 있다.
대물렌즈(130)를 통해서 형성된 검사대상(20)의 확대상은 빔스플리터(145)를 투과하여 상부 광학렌즈(160)로 전달된다.
이때, 검사장치(100)는 전달되는 확대상은 프리즘(153)과 자동초점센서(150)에서 동시에 인식할 수 있도록 광경로를 전환하여 초점을 자동으로 맞출 수 있다.
대물렌즈(130)에서 형성된 검사대상(20)의 확대상은 경통(185)의 일측에 배치된 상부 광학렌즈(160)를 거쳐서 확대된 이미지로 출력된다.
출력된 검사대상(20)의 이미지는 상부 광학렌즈(160)와 인접하여 배치된 카메라(170)를 통해서 촬영되어 검사 또는 상세검사가 이루어진다. 여기서, 상세검사는 검사의 불량 유무를 확인하는 검사일 수 있다.
따라서, 상세검사를 위해서 대물렌즈(130)를 가변하여야 한며, 상세검사를 하기 위해서는 별도의 공정시간이 필요할 수 있으며, 복수의 대물렌즈(130)에 대해서 조정을 진행해야 한다.
검사장치(100)의 주요 구성요소들은 검사장치의 몸통(180)을 통해서 외부의 충격이나 오염물질로부터 보호할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 검사장치(200)의 도면이다
도 2를 참조하면, 검사장치(200)는 대물렌즈(230), 광원(240), 제1 빔스플리터(245), 제2 빔스플리터(247), 제1 상부광학렌즈(260), 제2 상부광학렌즈(265), 제1 카메라(270) 및 제2 카메라(275)를 포함한다.
표시장치의 기판(10) 상에 배치된 검사대상(20)이 검사장치(200)의 검사 위치에 정렬되면, 검사장치(200)를 사용하여 검사대상(20)에 대해서 검사가 진행된다. 이때, 표시장치의 구성요소에서 검사하는 검사대상(20) 및 검사하는 항목은 제조공정 중에 선택적으로 정해지며, 검사대상(20)이 되는 표시장치의 상세 구조에 대해서는 도 4에서 설명한다.
검사장치(200)에 포함되는 광원(240)은 고휘도 조명을 이용할 수 있다. 이때, 광원(240)은 투과광원 또는 동축광원으로 형성될 수 있으며, 광원(240)에서 출사된 광은 광케이블을 통해서 광손실없이 전달될 수 있다.
광원(240)에서 출사된 광은 광원에 인접하여 배치되어 광을 원하는 방향 및 장소로 집중시키는데 사용되는 집광렌즈(243)를 통해서 제1 빔스플리터(245)로 전달된다.
집광렌즈(243)로부터 전달되는 광은 제1 빔스플리터(245)를 통해서 대물렌즈(230)로 전달된다. 제1 빔스플리터(245)는 광원(240)에서 출사된 광이 대물렌즈(230)를 거쳐서 검사대상(20)으로 조사되면서, 대물렌즈(230)를 통해서 형성된 검사대상(20)의 확대상을 투과하여 제1 상부광학렌즈(260) 및 제2 상부광학렌즈(265)로 전달된다.
대물렌즈(230)는 물체의 상을 맺기 위해 사용되는 렌즈로 인접한 거리에 배치된 검사대상(20)의 확대상을 만든다. 대물렌즈(230)는 단일 대물렌즈(230)를 검사장치(200)의 하부에 배치한다. 대물렌즈(230)는 경통(285)의 일측에 배치하며, 검사대상(20)에 인접하도록 조정한다. 이때, 대물렌즈(230)의 배율은 2.5 배율로 할 수 있으며 이에 한정되는 것은 아니다.
대물렌즈(230)를 통해서 형성된 검사대상(20)의 확대상은 제1 빔스플리터(245)를 먼저 투과하여 제2 빔스플리터(247)와 전반사거울(255)을 통해서 제1 상부광학렌즈(260) 및 제2 상부광학렌즈(265)로 전달된다.
이때, 검사장치(200)는 전달되는 확대상이 프리즘(253)과 자동초점센서(250)에서 동시에 인식할 수 있도록 광 경로를 전환하여 초점을 자동으로 맞출 수 있다.
대물렌즈(230)를 통해서 형성된 확대상은 제1 빔스플리터(245)를 투과하여 제2 빔스플리터(247)로 전달된다. 이때, 제2 빔스플리터(247)는 제1 상부광학렌즈(260)로 확대상을 투과하여 전달하면서 동시에 동일한 확대상을 인접하여 배치한 전반사거울(255)로 전달하며, 전반사거울(255)에서 확대상이 반사되어 제2 상부광학렌즈(265)로 전달된다.
대물렌즈(230)로부터 형성된 검사대상(20)의 확대상은 각각의 경통(285)의 일측에 배치된 제1 상부광학렌즈(260) 및 제2 상부광학렌즈(265)를 거쳐서 확대된 이미지가 출력된다.
검사장치(200)는 저배율을 가지는 제1 상부광학렌즈(260)와 고배율의 제2 상부광학렌즈(265)를 포함한다. 이때, 제1 상부광학렌즈(260) 및 제2 상부광학렌즈(265)의 배율은 제조공정의 구조와 특성에 따라서 선택된다. 예를 들어, 제1 상부광학렌즈(260)는 1.0 배율로 할 수 있으며, 대물렌즈(230)와 조합하여 전체배율이 2.5배율로 될 수 있다. 이와 함께, 제2 상부광학렌즈(265)는 2.0배율로 할 수 있으며, 대물렌즈(230)와 조합하여 전체배율이 5.0배율로 할 수 있으며 이에 한정되는 것은 아니다.
출력된 검사대상(20)의 이미지는 제1 상부광학렌즈(260) 및 제2 상부광학렌즈(265)와 인접하여 각각 배치된 제1 카메라(270) 및 제2 카메라(275)를 통해서 촬영되며 촬영된 이미지를 통해서 검사 및 상세검사가 이루어진다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 이원화된 광경로에 서로 다른 배율의 광학렌즈를 통하여 검사 및 상세검사를 동시에 수행할 수 있는 효과가 있다. 이에 따라, 제조 공정시간의 증가없이 검사대상의 불량을 검출할 수 있다.
표시장치에 대한 검사공정은 표시장치 제조공정이 진행되면서 이루어진다. 이를 보다 상세히 설명하면, 표시장치에 대한 제조공정이 진행되면서 검사대상(20)에 대한 확대상이 대물렌즈(230)를 통해서 형성되고, 저배율의 제1 상부광학렌즈(260)를 통해서 검사대상(20)에 대한 검사가 진행된다. 이때, 검사는 제조공정이 진행되는 중에 표시장치의 불량의 유무에 대해서 검사시스템을 통해서 확인한다.
검사를 통해서 표시장치의 불량이 검사시스템을 통해서 인식이 될 경우, 제조공정이 진행되는 중에도 검사자는 고배율의 제2 상부광학렌즈(265)를 통해서 해당 불량에 대해서 상세검사하여 정확한 제품의 불량 여부를 판단할 수 있다.
검사장치(200)는 표시장치의 제조공정에서 공정시간의 손실없이 표시장치에 대해서 검사 및 상세검사를 진행하여 제품의 불량을 효율적으로 검출하면서 불량에 대해서 상세히 검사할 수 있다. 또한, 표시장치의 제조공정에서 대물렌즈(230)와 같은 검사장치(200)의 주요 구성요소에 대한 조정없이도 선택적으로 제품검사가 가능하여 검사장치(200)의 주요 구성요소의 마찰에 의한 이물발생을 효율적으로 줄일 수 있다. 따라서, 대물렌즈(230)를 교체하기 위한 별도의 기구물이 필요하므로, 기구물의 마찰에 의한 이물발생을 최소화할 수 있다.
검사장치(200)의 주요 구성요소들은 검사장치의 몸통(280)을 통해서 외부의 충격이나 오염물질로부터 보호할 수 있다.
도 3a 내지 도 3g는 본 발명의 다른 실시예에 따른 검사장치(300)의 검사방법에 대한 도면 및 흐름도이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 표시장치 제조공정에서 기판(10) 상에 검사대상(20)이 되는 표시장치의 주요 구성요소들을 배치하고 검사를 진행하기 위해서 검사장치(300)로 이동한다. 이때, 표시장치의 구성요소에서 검사하는 검사대상(20) 및 검사하는 항목은 제조공정 중에 선택적으로 정해진다.
검사장치(300)는 대물렌즈(330), 광원(340), 제1 빔스플리터(345), 제2 빔스플리터(347), 제1 상부광학렌즈(360), 제2 상부광학렌즈(365), 제1 카메라(370) 및 제2 카메라(375)를 포함한다.
표시장치의 기판(10) 상에 배치된 검사대상(20)이 검사장치(300)의 검사위치에 정렬되면, 검사장치(300)를 사용하여 검사대상(20)에 대해서 검사가 진행된다.
도 3c를 참조하면, 검사장치(300)에 포함되는 광원(340)에서 출사된 광은 광원에 인접하여 배치되어 광을 원하는 방향 및 장소로 집중시키는 데 사용되는 집광렌즈(343)를 통해서 제1 빔스플리터(345)로 전달된다.
제1 빔스플리터(345)는 전달된 광의 광 경로를 변환하여 대물렌즈(330)를 거쳐서 검사대상(20) 상으로 조사되도록 한다.
도 3d를 참조하면, 검사대상(20) 상으로 광이 조사되면, 경통(385)의 일측에 배치되고 검사대상(20)에 인접한 대물렌즈(330)는 검사대상(20)의 확대상을 만든다. 이때, 대물렌즈(330)의 배율은 2.5 배율로 할 수 있으며 이에 한정되는 것은 아니다.
대물렌즈(330)를 통해서 형성된 검사대상(20)의 확대상은 제1 빔스플리터(345)를 투과하여 제2 빔스플리터(347)로 전달된다.
이때, 검사장치(300)는 전달되는 확대상이 프리즘(353)과 자동초점센서(350)에서 동시에 인식할 수 있도록 광경로를 전환하여 초점을 자동으로 맞출 수 있다.
도 3e를 참조하면, 제2 빔스플리터(347)로 전달된 확대상은 제1 상부광학렌즈(360)로 확대상을 투과하여 전달하면서 동시에 동일한 확대상을 인접하여 배치한 전반사거울(355)로 전달하며, 전반사거울(355)에서 확대상이 반사되어 제2 상부광학렌즈(365)로 전달되며, 각각의 경통(385)의 일측에 배치된 제1 상부광학렌즈(360) 및 제2 상부광학렌즈(365)를 거쳐서 확대된 이미지가 출력된다.
검사장치(300)는 저배율을 가지는 제1 상부광학렌즈(360)와 고배율의 제2 상부광학렌즈(365)를 포함한다. 이때, 제1 상부광학렌즈(360) 및 제2 상부광학렌즈(365)의 배율은 제조공정의 구조와 특성에 따라서 선택된다. 예를 들어, 제1 상부광학렌즈(360)는 1.0 배율로 할 수 있으며, 대물렌즈(330)와 조합하여 전체배율이 2.5배율로 될 수 있다. 이와 함께, 제2 상부광학렌즈(365)는 2.0배율로 할 수 있으며, 대물렌즈(330)와 조합하여 전체배율이 5.0배율로 할 수 있으며 이에 한정되는 것은 아니다.
출력된 검사대상(20)의 이미지는 제1 상부광학렌즈(360) 및 제2 상부광학렌즈(365)와 인접하여 각각 배치된 제1 카메라(370) 및 제2 카메라(375)를 통해서 촬영되며 촬영된 이미지를 통해서 검사 및 상세검사가 이루어진다.
도 3f를 참조하면, 표시장치 제조 공정상에서 표시장치에 대한 제조공정이 진행되면서 저배율의 제1 상부광학렌즈(360)를 통해서 검사대상(20)에 대한 검사가 진행된다. 이때, 검사는 제조공정이 진행되는 중에 표시장치의 불량의 유무에 대해서 검사시스템(115)을 통해서 확인한다.
검사를 통해서 표시장치의 불량이 검사시스템(30)을 통해서 인식이 될 경우, 제조공정이 진행되는 중에도 검사자(40)는 고배율의 제2 상부광학렌즈(365)를 통해서 해당 불량에 대해서 검사자(40)가 상세검사하여 정확한 제품의 불량 여부를 판단할 수 있다.
도 3g를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 검사장치(300)는 기판상에 검사대상이 위치하는 단계(S310), 광원에서 출사된 광이 빔스플리터로 전달되는 단계(S320), 전달된 광은 제1 렌즈를 거쳐서 검사대상으로 조사되는 단계(S330), 제1 렌즈에 의해 검사대상의 확대상을 만드는 단계(S340), 검사대상의 확대상은 빔스플리터를 투과하여 제2 렌즈로 전달되어 검사대상을 검사하는 단계와 검사대상의 확대상은 빔스플리터를 반사하여 제3 렌즈로 전달되어 검사의 불량유무를 확인하는 단계(S350) 를 포함하여 검사가 진행된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 따른 검사장치로 검사하는 표시장치의 도면이다.
도 4에서는 유기발광 표시장치(400)에 대해서 도시하였으나, 이에 한정되지 않으며, 액정 표시장치에 대해서도 본 발명의 실시예에 따른 검사장치의 적용이 가능하다.
도 4를 참조하면, 유기발광 표시장치(400)는 영상처리부(410), 타이밍 컨트롤러(420), 데이터드라이버(430), 게이트드라이버(440) 및 표시패널(450)을 포함한다.
영상처리부(410)는 외부로부터 공급된 데이터신호(DATA)와 더불어 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 출력한다. 영상처리부(410)는 데이터 인에이블 신호(DE) 외에도 수직 동기 신호, 수평 동기 신호 및 클럭 신호 중 하나 이상을 출력할 수 있다.
타이밍컨트롤러(420)는 영상처리부(410)로부터 데이터 인에이블 신호(DE) 또는 수직 동기 신호, 수평 동기 신호 및 클럭 신호 등을 포함하는 구동신호와 더불어 데이터신호(DATA)를 공급받는다. 타이밍컨트롤러(420)는 구동신호에 기초하여 게이트드라이버(440)의 동작타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호(GDC)와 데이터드라이버(430)의 동작타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍제어신호(DDC)를 출력한다.
데이터드라이버(430)는 타이밍컨트롤러(420)로부터 공급된 데이터타이밍 제어신호(DDC)에 응답하여 타이밍컨트롤러(420)로부터 공급되는 데이터신호(DATA)를 샘플링하고 래치하여 감마 기준전압으로 변환하여 출력한다.
게이트드라이버(440)는 타이밍컨트롤러(420)로부터 공급된 게이트 타이밍 제어신호(GDC)에 응답하여 게이트 전압의 레벨을 시프트시키면서 게이트 신호를 출력한다.
표시패널(450)은 박막 트랜지스터 및 유기발광소자를 통해서 실제로 광을 발광하는 화소(480)가 배치되는 표시영역(Active Area; A/A) 및 표시영역(A/A)의 외곽을 둘러싸는 비표시영역(Non-Active Area; N/A)를 포함한다.
표시영역(A/A)에는 화소(480)와 외부에서 생성된 데이터신호를 화소(480)에 전달하는 데이터라인(470) 및 게이트신호를 화소(480)에 전달하는 게이트라인(460)이 배치된다.
표시패널(450)의 외부에서 입력되는 게이트신호 및 데이터신호는 다양한 회로가 배치되어 있는 회로부(490)를 거쳐서 게이트라인(460)과 데이터라인(470)을 통해서 화소(480)로 전달되며, 그에 따라서 화소(480)가 발광하게 된다.
유기발광 표시장치의 화소는 애노드(Anode)와 캐소드(Cathode)로 된 두 개의 전극 사이에 유기물을 사용한 발광층(Emissive Layer; EML)이 배치되어 구성된다. 유기발광 표시장치는 애노드에서의 정공(Hole)을 발광층으로 주입시키고, 캐소드에서의 전자(Electron)를 발광층으로 주입시키면, 주입된 전자와 정공이 서로 재결합하면서 발광층에서 여기자(Exciton)를 형성하며 발광한다.
유기발광 표시장치의 발광층에는 호스트(Host) 물질과 도펀트(Dopant) 물질이 포함되어 두 물질의 상호작용을 이용한다. 이때, 호스트는 전자와 정공으로부터 여기자를 생성하고 도펀트로 에너지를 전달하는 역할을 하고, 도펀트는 소량이 첨가되는 염료성 유기물로, 호스트로부터 에너지를 받아서 광으로 전환시키는 역할을 한다.
한편, 액정 표시장치는 마주보는 두 기판 사이에 액정을 형성하고 합착시킨 액정 패널을 포함하며, 두 기판의 내부에는 전극이 형성되어, 두 전극에 인가되는 전기장에 의해 액정 분자의 배열 방향을 변화시켜 광 투과율 차이를 발생시킨다.
액정은 액체와 고체의 중간 상태에 있는 물질로, 유동성과 같은 액체의 성질과 장거리 질서(Long Range Order)와 같은 고체의 성질을 동시에 지닌다. 액정 표시장치에 사용되는 액정은 분자 구조가 가늘고 길며 배열에 방향성을 갖는 광학적 이방성과, 전기장 내에 놓일 경우 그 크기에 따라 분자 배열 방향이 변화되는 분극 성질을 띠며, 액정 표시장치는 액정의 광학적 이방성과 분극 성질을 이용하여 화상을 구현한다.
액정배열에 의한 투과율 차이는 액정 표시장치의 하부에 배치되는 백라이트로부터 공급되는 광이 컬러필터를 통과하면서 구현되는 색 조합에 반영되어 컬러 화상의 형태로 표시된다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 검사장치를 이용한 표시장치의 이미지이다.
도 5a를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 검사장치를 통해서 표시장치의 비표시영역(N/A)에 포함되어 있는 배선구조에 대해서 제조공정 중에 저배율인 2.5배율로 검사를 진행한 이미지이다.
검사가 필요한 표시장치의 광역에 대해서 검사영역(Testing Area; T/A)을 설정하고 이에 대해서 확대상을 검사장치에 포함된 카메라를 통해서 촬영을 하여 해당영역의 불량 유무에 대해서 자동으로 검출 가능하다.
도 5b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 검사장치를 통해서 표시장치의 비표시영역(N/A)에 대해서 제조공정 중에 고배율인 5.0배율로 상세검사를 진행한 이미지이다.
검사 중에 표시장치의 불량이 감지가 되었을 때, 불량이 감지된 영역에 대해서 검사영역(T/A)을 설정하고 이에 대해서 고배율 렌즈를 통해서 촬영하여 제조공정이 진행중인 상태에서도 검사장치의 조정이나 제조공정의 중단없이 해당 불량이 발생된 영역에 대해서 검사자가 상세검사가 가능하다.
도 5a 및 도 5b에서는 배선구조에 대한 검사 이미지를 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 실시예에 따른 검사장치는 기판상에 있는 검사대상, 광원에서 출사된 광을 받아 검사대상으로 반사하면서 검사대상으로부터 전달되는 광은 투과하는 제1 빔스플리터, 제1 빔스플리터로부터 반사된 광을 조사받는 검사대상, 검사대상과 인접하며 검사대상의 확대상을 만드는 제1 렌즈, 제1 렌즈로부터 검사대상의 확대상을 받는 제2 렌즈 및 제3 렌즈와 제2 렌즈 및 제3 렌즈로 확대상을 투과 및 반사하는 제2 빔스플리터를 포함하며, 제2 렌즈의 배율은 제3 렌즈의 배율보다 낮다.
본 발명의 실시예에 따른 검사장치의 검사대상은 액정표시장치 또는 유기발광 표시장치일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 검사장치는 제2 렌즈 및 제3 렌즈와 인접하게 배치되며, 확대상을 촬영하는 각각의 카메라를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 검사장치는 카메라와 제2 빔스플리터 사이에 전반사거울이 더 포함될 수 있으며, 전반사거울을 통해서 확대상이 제3 렌즈로 전달될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 검사장치는 제2 렌즈는 검사대상을 검사하고, 제3 렌즈는 검사의 불량유무를 확인할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 검사장치는 제3 렌즈는 제2 렌즈의 배율의 적어도 두배 이상의 배율을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 검사장치는 검사대상, 광원, 제1 렌즈, 제2 렌즈 및 제3 렌즈를 포함하는 검사장치 및 검사대상을 검사하는 제2 렌즈 및 검사의 불량유무를 확인하는 제3 렌즈를 통해서 검사시간을 절감한다.
본 발명의 실시예에 따른 검사장치의 검사대상은 액정표시장치 또는 유기발광 표시장치일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 검사장치는 제1 렌즈는 검사대상의 확대상을 만들수 있으며, 제2 렌즈 및 제3 렌즈는 확대상을 받을 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 검사장치는 제2 렌즈 및 제3 렌즈와 인접하게 배치되며, 확대상을 촬영하는 각각의 카메라를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 검사장치는 제2 렌즈의 배율은 제3 렌즈의 배율보다 낮을 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 검사장치는 제3 렌즈는 제2 렌즈의 배율의 적어도 두배 이상의 배율을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 검사방법은 광원에서 출사된 광이 빔스플리터로 전달되는 단계, 전달된 광은 대물렌즈를 거쳐서 검사대상으로 조사되는 단계, 제1 렌즈에 의해 검사대상의 확대상을 만드는 단계 및 검사대상의 확대상이 빔스플리터를 투과하여 제2 렌즈로 전달되어 검사대상을 검사하는 단계와 검사대상의 확대상이 빔스플리터를 반사하여 제3 렌즈로 전달되어 검사의 불량유무를 확인하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 검사장치의 검사대상은 액정표시장치 또는 유기발광 표시장치일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 검사장치는 검사대상을 검사하는 단계 및 상기 검사의 불량유무를 확인하는 단계는 제2 렌즈 및 제3 렌즈와 인접하며 배치된 각각의 카메라를 통해서 검사대상의 확대상을 촬영하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 검사장치는 제3 렌즈는 제2 렌즈의 배율의 적어도 두배 이상의 배율을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 검사장치는 검사의 불량유무를 확인하는 단계는 상기 빔스플리터와 인접하게 배치된 전반거울에서 반사되어 상기 제3 렌즈로 전달되는 단계를 포함할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 기판 20 : 검사대상
30 : 검사시스템 40 : 검사자
100, 200, 300: 검사장치 130, 230, 330 : 대물렌즈
133 : 제1 대물렌즈 135 : 제2 대물렌즈
140, 240, 340 : 광원 143, 243, 343 : 집광렌즈
145 : 빔스플리터
245, 345 : 제1 빔스플리터 247, 347 : 제2 빔스플리터
150, 250, 350 : 자동초점센서 153, 253, 353 : 프리즘
160 : 상부광학렌즈
260, 360 : 제1 상부광학렌즈 265, 365 : 제2 상부광학렌즈
170 : 카메라
270, 370 : 제1 카메라 275, 375 : 제2 카메라
180, 280, 380 : 몸통 183 : 대물대
185, 285, 385 : 경통
400 : 표시장치 410 : 영상처리부
420 : 타이밍 컨트롤러 430 : 데이터드라이버
440 : 게이트드라이버 450 : 기판
460 : 게이트라인 470 : 데이터라인
480 : 화소 490 : 회로부
A/A : 표시영역 N/A : 비표시영역
T/A : 검사영역

Claims (17)

  1. 기판 상에 있는 검사대상;
    광원에서 출사된 광을 받아 상기 검사대상으로 반사하면서 상기 검사대상으로부터 전달되는 광은 투과하는 제1 빔스플리터;
    상기 제1 빔스플리터로부터 반사된 광을 조사받는 검사대상;
    상기 검사대상과 인접하며 상기 검사대상의 확대상을 만드는 제1 렌즈;
    상기 제1 렌즈로부터 상기 검사대상의 확대상을 받는 제2 렌즈 및 제3렌즈와 상기 제2 렌즈 및 상기 제3 렌즈로 상기 확대상을 투과 및 반사하는 제2 빔스플리터를 포함하며,
    상기 제2 렌즈의 배율은 상기 제3 렌즈의 배율보다 낮은 검사장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 검사대상은 액정표시장치 또는 유기발광 표시장치인 검사장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 렌즈 및 상기 제3 렌즈와 인접하게 배치되며, 상기 확대상을 촬영하는 각각의 카메라를 포함하는 검사장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 카메라와 상기 제2 빔스플리터 사이에 전반사거울이 더 포함되며, 상기 전반사거울을 통해서 상기 확대상이 상기 제3 렌즈로 전달되는 검사장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 렌즈는 상기 검사대상을 검사하고, 상기 제3 렌즈는 상기 검사의 불량유무를 확인하는 검사장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제3 렌즈는 상기 제2 렌즈의 배율의 적어도 두배 이상의 배율을 가지는 검사장치.
  7. 검사대상;
    광원, 제1 렌즈, 제2 렌즈 및 제3 렌즈를 포함하는 검사장치; 및
    상기 검사장치는 상기 검사대상을 검사하는 제2 렌즈 및 상기 검사의 불량유무를 확인하는 제3 렌즈를 통해서 검사시간을 절감하는 검사장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 검사대상은 액정표시장치 또는 유기발광 표시장치인 검사장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1 렌즈는 상기 검사대상의 확대상을 만들며, 상기 제2 렌즈 및 상기 제3 렌즈는 상기 확대상을 받는 검사장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 렌즈 및 상기 제3 렌즈와 인접하게 배치되며, 상기 확대상을 촬영하는 각각의 카메라를 포함하는 검사장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제2 렌즈의 배율은 상기 제3 렌즈의 배율보다 낮은 검사장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제3 렌즈는 상기 제2 렌즈의 배율의 적어도 두배 이상의 배율을 가지는 검사장치.
  13. 기판상에 검사대상이 위치하는 단계;
    광원에서 출사된 광이 빔스플리터로 전달되는 단계;
    상기 전달된 광은 제1 렌즈를 거쳐서 상기 검사대상으로 조사되는 단계;
    상기 제1 렌즈에 의해 상기 검사대상의 확대상을 만드는 단계; 및
    상기 검사대상의 확대상은 상기 빔스플리터를 투과하여 제2 렌즈로 전달되어 상기 검사대상을 검사하는 단계와 상기 검사대상의 확대상은 상기 빔스플리터를 반사하여 제3 렌즈로 전달되어 상기 검사의 불량유무를 확인하는 단계를 포함하는 검사방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 검사대상은 액정표시장치 또는 유기발광 표시장치인 검사방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 검사대상을 검사하는 단계 및 상기 검사의 불량유무를 확인하는 단계는 상기 제2 렌즈 및 상기 제3 렌즈와 인접하며 배치된 각각의 카메라를 통해서 상기 검사대상의 확대상을 촬영하는 단계를 포함하는 검사방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 제3 렌즈는 상기 제2 렌즈의 배율의 적어도 두배 이상의 배율을 가지는 검사방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 검사의 불량유무를 확인하는 단계는 상기 빔스플리터와 인접하게 배치된 전반거울에서 반사되어 상기 제3 렌즈로 전달되는 단계를 포함하는 검사방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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