KR20190000602A

KR20190000602A - 토출장치 및 이의 검사방법

Info

Publication number: KR20190000602A
Application number: KR1020170079802A
Authority: KR
Inventors: 황정민; 김준현; 윤진현; 이현길; 장재영; 설봉호; 천세훈
Original assignee: 참엔지니어링(주)
Priority date: 2017-06-23
Filing date: 2017-06-23
Publication date: 2019-01-03
Also published as: KR102038645B1; CN109109461A

Abstract

본 발명은 기판이 안착될 수 있는 스테이지; 적어도 일부분이 상기 스테이지에 연결되거나 상기 스테이지의 외측에 배치되는 플레이트; 액상물질을 토출할 수 있도록, 적어도 일부분이 상기 스테이지와 상기 플레이트 사이를 이동 가능하게 설치되는 토출부; 액상물질이 토출된 부분을 관찰할 수 있는 촬영부; 상기 촬영부가 촬영한 상기 플레이트 상의 액상물질의 이미지에서 액상물질의 크기를 측정할 수 있는 측정부;를 포함하고, 기판으로 정확한 양의 액상물질을 토출할 수 있다.

Description

토출장치 및 이의 검사방법{Liquid Dispensing Apparatus and Method of Inspecting the same}

본 발명은 토출장치 및 이의 검사방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기판으로 정확한 양의 액상물질을 토출할 수 있는 토출장치 및 이의 검사방법에 관한 것이다.

최근 FPD(Flat Panel Display)로 통칭되는 LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등의 평면 패널 디스플레이들은 고세정화 경향에 따라 단위면적당 더 많은 픽셀을 구현하기 위해 각 픽셀을 구동하는 회로소자들뿐만 아니라 회로소자들을 연결하는 배선의 폭도 더욱 작아지고 있다. 또한, 최근 스마트폰, TV, 모니터, 노트북 등 각종 디스플레이기기들의 경량화 및 소형화되는 추세에 따라 회로들이 집적된 PCB(Printed Circuit Board) 기판에 형성되는 도선들도 복잡하고 미세하게 형성되고 있다.

이처럼 FPD, PCB 등에서 기판에 형성된 회로소자가 작아지고, 회로소자들을 연결하는 패턴라인의 폭이 좁아지고 있기 때문에, 이러한 기판들에 패턴라인을 형성하는 장치나 형성된 패턴라인에 발생한 결함을 수리하기가 어려워지고 있다. 이에, 최근에는 극미세한 패턴라인을 형성할 수 있고, 균일한 선폭을 구현할 수 있는 전기수력학을 이용한 리페어 장치가 사용되고 있다. 전기수력학을 이용한 리페어 장치는, 노즐과 기판 사이에 전기장을 발생시켜 결함이 발생한 부위로 잉크를 토출한다.

그러나 노즐의 사용시간이 늘어남에 따라, 노즐의 잉크가 토출되는 부분이 건조될 수 있다. 노즐의 토출구가 점차 건조된 잉크에 막히면서, 노즐에서 잉크가 토출되기 어려워진다. 따라서, 노즐에서 토출되는 잉크의 양이 정상상태일 때보다 감소하여, 원하는 면적 크기로 잉크를 토출할 수 없고, 리페어 공정의 정확성이 저하되는 문제가 있다.

KR

2015-0049992

A

본 발명은 액상물질을 토출하는 토출부의 상태를 용이하게 점검할 수 있는 토출장치 및 이의 검사방법을 제공한다.

본 발명은 기판으로 정확한 양의 액상물질을 토출할 수 있는 토출장치 및 이의 검사방법을 제공한다.

본 발명의 토출장치는 기판이 안착될 수 있는 스테이지; 적어도 일부분이 상기 스테이지에 연결되거나 상기 스테이지의 외측에 배치되는 플레이트; 액상물질을 토출할 수 있도록, 적어도 일부분이 상기 스테이지와 상기 플레이트 사이를 이동 가능하게 설치되는 토출부; 액상물질이 토출된 부분을 관찰할 수 있는 촬영부; 상기 촬영부가 촬영한 상기 플레이트 상의 액상물질의 이미지에서 액상물질의 크기를 측정할 수 있는 측정부;를 포함한다.

상기 플레이트의 일면에 복수개의 측정칸이 표시되고, 상기 토출부는 상기 측정칸 내에 액상물질을 토출할 수 있다.

상기 측정부는, 상기 플레이트 상의 액상물질의 이미지를 전처리할 수 있는 처리기; 및 상기 측정칸 내부를 복수개의 픽셀로 나누고, 상기 측정칸 내에서 상기 액상물질이 차지하는 영역의 픽셀수를 측정할 수 있는 측정기;를 포함한다.

상기 측정부와 연결되어 상기 토출부의 작동을 제어하는 제어부를 더 포함한다.

상기 제어부는, 상기 측정기에서 측정된 픽셀수와, 미리 설정된 설정 범위를 비교하는 비교기; 및 측정된 픽셀수가 상기 설정 범위를 벗어나면, 상기 토출부가 토출하는 액상물질의 양을 증가시키거나 감소시키는 제어기;를 포함한다.

상기 토출부는, 압력 및 전압 중 적어도 어느 하나에 의해 액상물질을 토출하는 노즐을 포함하고, 상기 제어기는 상기 노즐에 가해지는 압력 및 전압 중 적어도 어느 하나의 크기를 조절한다.

상기 토출장치는 기판 상 패턴의 결함을 수정하는 리페어 장치를 포함한다.

본 발명은 토출장치에 구비되는 토출부의 상태를 검사하는 검사방법로서, 스테이지와 플레이트를 마련하는 과정; 상기 토출부로 상기 플레이트 상에 액상물질을 토출시키는 과정; 상기 플레이트 상의 액상물질이 토출된 영역의 이미지를 생성하는 과정; 및 상기 이미지에서 액상물질의 크기를 측정하는 과정;을 포함한다.

상기 토출부로 상기 플레이트 상에 액상물질을 토출시키는 과정은, 상기 플레이트의 일면에 표시된 복수개의 측정칸 중 적어도 어느 한 측정칸 내로 액상물질을 토출하는 과정을 포함한다.

상기 이미지에서 액상물질의 크기를 측정하는 과정은, 상기 측정칸을 복수개의 픽셀로 나누고, 상기 측정칸 내에서 상기 액상물질이 차지하는 영역의 픽셀수를 측정하는 과정을 포함한다.

상기 측정칸 내에서 상기 액상물질이 차지하는 영역의 픽셀수를 측정한 후, 측정된 픽셀수와 미리 설정된 설정 범위를 비교하는 과정; 및 측정된 픽셀수가 상기 설정 범위를 벗어나면, 상기 토출부가 상기 스테이지 상에 안착되는 기판으로 토출할 액상물질의 양의 조절하는 과정;을 포함한다.

상기 토출부가 토출하는 액상물질의 양의 조절하는 과정은, 상기 토출부의 노즐에 가해지는 압력 및 전압 중 적어도 어느 하나의 크기를 조절하는 과정을 포함한다.

상기 기판으로 액상물질을 토출하기 전에, 상기 토출부로 상기 플레이트에 액상물질을 토출하고, 측정칸 내에서 액상물질이 차지하는 영역의 픽셀수를 측정하여 상기 설정 범위와 비교하고, 측정된 픽셀수가 상기 설정 범위를 벗어나면 상기 토출부에서 토출할 액상물질의 양의 조절 과정을 더 포함한다.

상기 측정된 픽셀수가 상기 설정 범위를 벗어나면 상기 토출부에서 토출할 액상물질의 양의 조절 과정은, 측정되는 픽셀수가 상기 설정 범위 내에 위치할 때까지 복수회 수행된다.

본 발명의 실시 예들에 따르면, 액상물질을 토출하는 토출부의 상태를 용이하게 점검할 수 있다. 즉, 토출부에서 토출되는 액상물질의 크기를 측정하여 토출부의 이상 여부를 판단할 수 있다. 이에, 토출부에 이상이 발생하면 신속하게 조처를 취할 수 있다.

또한, 이상이 발생하여 토출부에서 토출되는 액상물질의 양이 감소 또는 증가하면, 토출부에서 토출하는 액상물질의 양을 정상상태로 증가 또는 감소시키기 위한 토출부의 작동 조건을 용이하게 찾을 수 있다. 따라서, 토출부가 계속 일정한 양의 액상물질을 토출하면서 리페어 작업을 안정적으로 수행할 수 있고, 리페어 작업의 정확성이 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 토출장치의 구조를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 노즐이 플레이트 상에 액상물질을 토출하는 것을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 토출장치의 검사방법을 나타내는 플로우 차트.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 이미지에서 측정칸을 복수개의 픽셀로 나누는 것을 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 노즐이 토출하는 액상물질의 양을 조절하는 과정을 나타내는 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 발명을 상세하게 설명하기 위해 도면은 과장될 수 있고, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 토출장치의 구조를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 노즐이 플레이트 상에 액상물질을 토출하는 것을 나타내는 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 토출장치(100)는, 스테이지(110), 플레이트(140), 토출부(120), 촬영부(130), 및 측정부(150)를 포함한다. 또한, 토출장치(100)는 측정부(150)와 연결되어 토출부(120)의 작동을 제어하는 제어부(160)를 더 포함할 수 있다. 이때, 토출장치(100)는 기판 상 패턴의 결함을 수정하는 리페어 장치일 수 있다.

스테이지(110)는 기판(50)을 지지하는 역할을 한다. 스테이지(110)는 사각판 모양으로 형성될 수 있다. 스테이지(110)의 면적은 기판(50)의 면적 이상의 크기로 형성될 수 있다. 이에, 스테이지(110)의 상부면에 기판(50)이 안착될 수 있다. 그러나 스테이지(110)의 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

플레이트(140)는, 적어도 일부분이 스테이지(110)에 연결되거나 스테이지(110)의 외측에 배치될 수 있다. 예를 들어, 플레이트(140)는 스테이지(110)의 측면에 직접 연결될 수 있다. 또는, 플레이트(140)가 스테이지(110)와 이격되어 설치될 수도 있다. 즉, 후술될 토출부(120)의 노즐(121)이 스테이지(110)와 플레이트(140) 사이를 용이하게 이동할 수 있도록, 플레이트(140)는 스테이지(110)와 근접하게 설치될 수 있다. 따라서, 스테이지(110) 상에서 노즐(121)이 기판에 대한 리페어 작업을 수행하기 전, 중, 및 후 중 적어도 어느 한 시기에, 노즐(121)을 플레이트(140)의 상측으로 이동시켜 액상물질을 토출하게 한 후 액상물질의 크기를 검사할 수 있다.

또한, 플레이트(141)는 사각판 모양으로 형성될 수 있다. 이에, 스테이지(141)의 일면(또는, 상부면)에 토출된 액상물질이 수용될 수 있는 면적이 형성될 수 있다. 플레이트(140)의 면적은 스테이지(110)의 면적보다 작게 형성될 수 있다. 따라서, 플레이트(140)로 인해 토출장치(100)의 크기가 증가하는 것을 방지할 수 있다.

플레이트(140)의 일면에는, 행방향으로 서로 이격되는 복수개의 제1 선(142), 및 제1 선(142)과 교차하도록, 플레이트(140)의 일면에 열방향으로 서로 이격되는 복수개의 제2 선(143)이 표시될 수 있다. 이에, 한 쌍의 제1 선(142)과 한 쌍의 제2 선(143)이 교차하면서 생성되는 복수개의 측정칸(141)들이 플레이트(140) 상부면에 표시될 수 있다. 토출부(120)는 각 측정칸(141) 내에 액상물질을 토출할 수 있다.

또한, 제1 선(142)들 간의 이격거리와, 제2 선(143)들 간의 이격거리가 동일할 수 있다. 따라서, 제1 선(142)들과 제2 선(143)들에 형성되는 측정칸(141)들이 정사각형 형태로 형성될 수 있다. 그러나 플레이트(140)의 구조와 형상 및 설치되는 위치는 이에 한정되지 않고 다양할 수 있고, 측정칸(141)의 형태도 다양하게 형성될 수 있다.

토출부(120)는 액상물질을 토출할 수 있도록, 적어도 일부분이 스테이지(110)와 플레이트(140) 사이를 이동 가능하게 설치된다. 토출부(120)는 압력 및 전압 중 적어도 어느 하나에 의해 액상물질을 토출할 수 있다. 액상물질은 기판 상 패턴의 결함을 리페어하는데 사용되는 잉크일 수 있고, 토출부(120)는 전기수력학을 이용하여 잉크를 토출할 수 있다.

예를 들어, 토출부(120)는 노즐(121), 및 전원공급기(122)를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 예에는 토출부(120)의 노즐(121)이 전압에 의해 토출량이 조절되는 것을 예시적으로 설명하지만, 노즐(121)의 토출량을 조절하는 수단에 따라 노즐(121)에 가해지는 압력을 조절하거나, 전압과 압력을 함께 조절할 수도 있다.

노즐(121)은 스테이지(110)와 플레이트(140)의 상측에 이동 가능하게 설치된다. 노즐(121)의 내부로 액상물질이 공급될 수 있고, 노즐(121)의 하부 끝단에 액상물질이 토출되는 토출구가 형성될 수 있다. 이에, 노즐(121)은 기판(50) 상 패턴의 결함이 발생한 부분으로 이동하여 액상물질을 토출하거나, 플레이트(140) 측으로 이동하여 액상물질을 토출할 수 있다. 이때, 노즐(121)은 하측을 향하여 약 40 내지 50도의 각도로 기울어져 배치될 수 있다. 그러나 노즐(121)이 각도는 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

또한, 노즐(121)은 토출구의 면적을 원하는 만큼 작게 형성할 수 있도록, 금속에 비해 가공이 용이한 유리나 플라스틱 재질로 제작될 수 있다. 노즐(121)의 표면은 금속재질로 코팅될 수 있다. 그러나 노즐(121)의 구조와 재질 및 배치되는 방식은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

전원공급기(122)는 노즐(121)과 연결되어 전압을 가하는 역할을 한다. 전원공급기(122)에서 가하는 전압에 따라 노즐(121)에서 토출되는 액상물질의 양이 달라질 수 있다. 즉, 노즐(121)에 가해지는 전압의 크기가 상승할수록 노즐(121)에서 토출되는 액상물질의 양은 증가하고, 노즐(121)에 가해지는 전압의 크기가 감소할수록 노즐(121)에서 토출되는 액상물질의 양도 감소할 수 있다.

한편, 토출부(120)가 압력을 이용하여 액상물질을 토출하는 경우, 토출부(120)는 전원공급기(122) 대신 노즐(121) 내부의 압력을 조절할 수 있는 압력기(미도시)를 구비할 수도 있다. 또는, 토출부(120)가 전원공급기(122)와 압력기를 함께 구비하여, 노즐(121)에 전압과 압력을 함께 가해 액상물질을 토출할 수도 있다. 그러나 토출부(120)의 구조는 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

촬영부(130)는 액상물질이 토출된 부분을 관찰할 수 있다. 촬영부(130)는 스테이지(110)와 플레이트(140)의 상측에 이동 가능하게 설치될 수 있다. 촬영부(130)는 노즐(121)과 함께 이동할 수 있다. 촬영부(130)는 카메라를 포함할 수 있다. 따라서, 촬영부(130)는 액상물질이 토출된 부분의 이미지를 생성할 수 있다.

또한, 촬영부(130)에서 촬영하는 영역의 면적은, 측정칸(141)의 면적 이상이다. 따라서, 촬영부(130)에서 생성된 이미지에 액상물질이 토출된 측정칸(141) 전체가 표시될 수 있다.

이때, 노즐(121)이 기울어져 있기 때문에, 촬영부(130)는 노즐(121)의 잉크가 토출되는 부분의 상측에 배치되어 토출구에서 액상물질이 토출되는 것을 용이하게 촬영할 수 있다. 촬영부(130)로 노즐(121)이 액상물질을 토출하는 것을 관찰하거나, 토출된 액상물질의 크기를 관찰할 수도 있다. 따라서, 리페어 작업의 정밀성을 향상시킬 수 있다.

측정부(150)는 촬영부(130)가 촬영한 플레이트(140) 상의 액상물질의 이미지에서 액상물질의 크기를 측정할 수 있다. 측정부(150)는, 플레이트(140) 상의 액상물질의 이미지를 전처리할 수 있는 처리기(151), 및 측정칸(141) 내부를 복수개의 픽셀로 나누고, 측정칸(141) 내에서 액상물질이 차지하는 영역의 픽셀수를 측정할 수 있는 측정기(152)를 포함한다.

처리기(151)는 촬영부(130)와 연결될 수 있다. 촬영부(130)는 플레이트(140) 상의 액상물질이 토출된 측정칸(141)의 이미지를 촬영하여, 처리기(151)에 전달할 수 있다. 처리기(151)는 촬영부(130)에서 전달된 이미지를 전처리할 수 있다. 예를 들어, 전처리에는 음영 처리가 포함될 수 있는데, 한 칸 내에서 토출된 액상물질이 차지하는 영역과 그렇지 않은 영역의 색을 다르게 나타낼 수 있다. 이에, 토출된 액상물질이 차지하는 영역이 강조 처리되어, 토출된 액상물질이 측정칸(141) 내에서 차지하는 영역의 크기를 용이하게 확인할 수 있다.

측정기(152)는 처리기(151)와 연결될 수 있다. 처리기(151)는 전처리된 이미지를 측정기(152)에 전달할 수 있다. 측정기(152)는 전달된 이미지에서 제1 선(142)과 제2 선(143)에 의해 형성되는 한 칸을 복수개의 픽셀로 나눌 수 있다. 예를 들어, 측정칸(141) 내에 복수개의 선이 그어져 픽셀들이 표시될 수도 있다. 또는, 측정칸(141)에 픽셀들이 표시되지 않고, 측정기(152)에서 촬영된 이미지에 픽셀이 표시된 이미지를 중첩시켜 측정칸(141)을 복수개의 픽셀로 나눌 수도 있다. 픽셀은 나누는 방식에 따라 7×7, 8×8, 9×9, 10×10 등 다양하게 형성될 수 있다.

또한, 측정기(152)는 측정칸(141) 내에서 토출된 액상물질이 차지하는 픽셀의 개수를 셀 수 있다. 따라서, 측정기(152)에는 픽셀수에 따른 크기 정보가 입력될 수 있다. 예를 들어, 측정칸(141) 내에서 차지하는 픽셀수가 35개이면, 측정칸(141) 내의 액상물질의 크기는 5㎛일 수 있다. 이에, 토출된 액상물질의 픽셀수를 통해 한 칸 내에 토출된 액상물질이 차지하는 영역의 크기 또는 면적을 알 수 있다.

제어부(160)는 측정부(150)와 연결되어 토출부(120)의 작동을 제어하는 역할을 한다. 제어부(160)는, 측정기(152)에서 측정된 픽셀수와, 미리 설정된 설정 범위를 비교하는 비교기(161), 및 측정된 픽셀수가 설정 범위를 벗어나면, 토출부(120)가 토출하는 액상물질의 양을 증가시키거나 감소시키는 제어기(162)를 포함한다.

비교기(161)는 측정기(152)와 연결될 수 있다. 측정기(152)는 측정칸(141) 내에서 토출된 액상물질의 차지하는 영역의 픽셀수 측정값을 비교기(161)에 전달할 수 있다. 비교기(161)는 측정된 픽셀수와, 미리 설정된 설정 범위를 비교할 수 있다. 설정 범위는 하나의 설정값을 포함할 수 있다. 이에, 측정된 픽셀수가 설정값과 같으면 비교기(161)는 노즐(121)의 상태가 정상이라고 판단하고, 측정된 픽셀수가 설정값보다 크거나 작으면 비교기(161)는 노즐(121)에 이상이 발생했다고 판단할 수 있다.

이때, 설정값이 오차범위를 가질 수도 있다. 따라서, 측정된 픽셀수가 설정값의 오차범위 내에 있으면 비교기(161)는 노즐(121)의 상태가 정상이라고 판단하고, 측정된 픽셀수가 설정값의 오차범위를 벗어나면 비교기(161)는 노즐(121)에 이상이 발생했다고 판단할 수도 있다.

예를 들어, 측정된 픽셀수가 설정값 또는, 설정값의 오차범위보다 작은 경우, 노즐(121)에서 토출되는 액상물질의 양이 정상상태보다 적은 것으로 판단할 수 있다. 노즐(121)의 사용시간이 증가할수록 노즐(121)의 토출구가 건조된 액상물질에 의해 작아질 수 있고, 토출구가 작아진 만큼 정상상태일 때보다 토출되는 액상물질의 양이 감소할 수 있다. 따라서, 측정된 픽셀수가 설정값 또는, 설정값의 오차범위보다 작은 경우, 노즐(121)의 토출구 부분이 건조된 상태이고, 노즐(121)의 토출구에 이상이 발생했다고 판단할 수 있다.

제어기(162)는 비교기(161) 및 토출부(120)와 연결될 수 있다. 비교기(161)는 측정된 픽셀수와 설정 범위를 비교한 결과를 제어기(162)에 전달할 수 있다. 제어기(162)는 비교기(161)에서 전달된 결과에 따라 토출부(120)의 작동을 제어할 수 있다.

측정된 픽셀수가 설정값과 같거나, 설정값의 오차범위 이내인 경우, 정상상태일 때 전원공급기(122)가 노즐(121)에 가하는 전압의 크기를 제어기(162)가 변화시키지 않을 수 있다. 즉, 노즐(121)이 정상상태이기 때문에, 정상상태일 때 전원공급기(122)가 노즐(121)에 가하는 전압의 크기를 변화시킬 필요가 없고, 노즐(121)은 정확한 양의 액상물질을 토출할 수 있다.

측정된 픽셀수가 설정값 또는, 설정값의 오차범위보다 작은 경우, 정상상태일 때 전원공급기(122)가 노즐(121)에 가하는 전압의 크기를 제어기(162)가 증가시킬 수 있다. 즉, 노즐(121)에 이상이 발생한 경우, 정상상태일 때 가해지는 전압의 크기로 노즐(121)을 작동시키면 노즐(121)에서 토출되는 액상물질이 양이 정상상태일 때보다 적어질 수 있다. 이에, 노즐(121)에 가해지는 전압의 크기를 증가시켜 토출되는 액상물질의 양을, 정상상태일 때 토출되는 양만큼으로 증가시킬 수 있다. 따라서, 노즐(121)이 일정한 양의 액상물질을 계속 토출할 수 있다.

측정된 픽셀수가 설정값 또는, 설정값의 오차범위보다 큰 경우, 정상상태일 때 전원공급기(122)가 노즐(121)에 가하는 전압의 크기를 제어기(162)가 감소시킬 수 있다. 즉, 노즐(121)에 이상이 발생한 경우, 정상상태일 때 가해지는 전압의 크기로 노즐(121)을 작동시키면 노즐(121)에서 토출되는 액상물질이 양이 정상상태일 때보다 많아질 수 있다. 이에, 노즐(121)에 가해지는 전압의 크기를 감소시켜 토출되는 액상물질의 양을, 정상상태일 때 토출되는 양만큼으로 감소시킬 수 있다. 따라서, 노즐(121)이 일정한 양의 액상물질을 계속 토출할 수 있다.

이때, 제어기(162)로 노즐(121)에 가해지는 전압의 크기를 증가시키거나 감소시킨 후, 플레이트(140) 상의 액상물질이 토출되지 않은 다른 측정칸(141)으로 노즐(121)을 이용해 액상물질을 토출시킬 수 있다. 그 다음, 측정칸(141) 내에서 토출된 액상물질이 차지하는 영역의 픽셀수를 다시 측정하여, 노즐(121)에 가해지는 전압의 크기를 조절한 후 노즐(121)이 정상상태일 때의 크기로 액상물질을 토출하는지 검사할 수 있다.

검사 후 측정된 픽셀수가 설정값과 같거나, 설정값의 오차범위 이내인 경우, 조정된 전압 크기로 노즐(121)에 전압을 가해, 스테이지(110) 상에서 노즐(121)로 토출 작업을 수행할 수 있다.

검사 후 측정된 픽셀수가 설정값 또는, 설정값의 오차범위를 벗어나면, 전원공급기(122)에서 노즐(121)에 가하는 전압의 크기를 제어기(162)가 다시 조정할 수 있다. 이에, 측정되는 픽셀수가 설정값 또는, 설정값의 오차범위 내에 들어올 때까지, 노즐(121)에 가해지는 전압의 크기를 조정하면서 노즐(121)에서 토출된 액상물질이 차지하는 영역의 픽셀수를 계속 검사할 수 있다. 측정되는 픽셀수가 설정값 또는 오차범위 이내에 도달하면, 그때 토출부에 가해지는 전압으로 토출부(120)가 액상물질을 토출하도록 제어부(160)가 전원공급기(122)의 작동을 제어할 수 있다.

한편, 토출부(120)가 압력을 이용하여 액상물질을 토출하는 경우, 제어기(162)는 압력기가 노즐(121)에 가하는 압력의 크기를 조절할 수도 있다. 또는, 토출부(120)가 전원공급기(122)와 압력기를 함께 구비하는 경우, 제어기(162)는 전원공급기(122)가 노즐(121)에 가하는 전압의 크기와, 압력기가 노즐(121)에 가하는 압력의 크기를 함께 조절할 수도 있다. 즉, 제어기(162)는 노즐(121)에 가해지는 압력 및 전압 중 적어도 어느 하나의 크기를 조절할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 토출장치의 검사방법을 나타내는 플로우 차트이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 이미지에서 측정칸을 복수개의 픽셀로 나누는 것을 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 노즐이 토출하는 액상물질의 양을 조절하는 과정을 나타내는 도면이다. 하기에서는 본 발명의 실시 예에 따른 토출장치의 검사방법에 대해 설명하기로 한다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 토출장치의 검사방법은, 토출장치에 구비되는 토출부의 상태를 검사하는 검사방법으로서, 스테이지와 플레이트를 마련하는 과정, 토출부로 플레이트 상에 액상물질을 토출시키는 과정(S110), 플레이트 상의 액상물질이 토출된 영역의 이미지를 생성하는 과정(S120), 및 이미지에서 액상물질의 크기를 측정하는 과정(S130)을 포함한다. 이때, 토출장치(100)는 기판 상 패턴의 결함을 수정하는 리페어 장치일 수 있다.

도 1 및 2를 참조해서 설명하면 노즐(121)의 상태를 검사하는 작업은, 일정 주기마다 수행될 수도 있고, 작업자가 원하는 시기에 수행할 수도 있다. 이때, 액상물질은 리페어 작업에 사용되는 잉크일 수 있고, 노즐(121)은 전기수력학을 이용하여 잉크를 토출하는 노즐일 수 있다. 그러나 노즐(121)의 종류는 이에 한정되지 않고, 압력을 이용하여 잉크를 토출하거나, 전압과 압력 모두에 의해 잉크를 토출할 수도 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예는 노즐(121)에 가해지는 전압을 조절하는 것으로 예시하지만, 노즐(121)에 가해지는 압력을 조절하거나, 노즐(121)에 가해지는 전압과 압력을 모두 조절할 수도 있다.

또한, 토출부(120)를 검사하는 작업은 리페어 작업이 수행되기 전에 수행될 수 있다. 이에, 리페어 작업 중에 노즐(121)에 갑작스럽게 이상이 발생하지 않도록 용이하게 조처를 취할 수 있다. 또는, 토출부(120)를 검사하는 작업은 리페어 작업 후에 수행될 수도 있다. 따라서, 다음 리페어 작업 중에 노즐(121)에 갑작스럽게 이상이 발생하지 않도록 용이하게 조처를 취할 수 있다.

한편, 토출부(120)를 검사하는 작업은 노즐(121)을 이용하여 리페어 작업을 수행하는 도중에도 수행될 수 있다. 이에, 리페어 작업 중 문제가 발생하면, 토출부(120)의 상태를 바로 검사하여 노즐(121)에 이상이 있는지 신속하게 확인할 수 있다. 따라서, 노즐(121)의 이상을 용이하게 해결하여 리페어 작업을 안정적으로 수행할 수 있다.

우선, 기판(50)이 안착될 수 있는 스테이지(110)를 마련하고, 스테이지(110)의 일측에 플레이트(140)를 마련할 수 있다. 플레이트(140)는 스테이지(110)에 근접하게 배치될 수 있다. 이에, 노즐(121)이 스테이지(110)와 플레이트(140) 사이를 이동하는 거리가 감소하여, 리페어 작업에 사용되는 노즐(121)의 상태를 용이하게 검사할 수 있다.

토출부(120)의 상태를 점검할 때는, 토출부(120)의 노즐(121)을 플레이트(140) 상으로 이동시킨다. 그 다음, 노즐(121)에 전압을 가해 플레이트(140) 상에 액상물질을 토출시킨다. 예를 들어, 노즐(121)이 정상상태일 때, 300V의 전압이 가해지면 5㎛ 크기의 액상물질이 토출될 수 있다. 이에, 노즐(121)에 300V의 전압을 가하고, 토출된 액상물질의 크기를 측정할 수 있다. 따라서, 노즐(121)에 300V의 전압이 가해졌을 때, 토출되는 액상물질의 크기를 알 수 있다.

이때, 노즐(121)은 플레이트의 일면에 표시된 복수개의 측정칸(141) 중 적어도 어느 한 측정칸(141) 내로 액상물질을 토출할 수 있다. 상세하게는, 노즐(121)은 액정물질이 하나의 측정칸(141) 내에 위치하도록 액상물질을 토출할 수 있다. 따라서, 한 측정칸(141) 내에 한 액상물질이 위치할 수 있다.

그 다음, 촬영부(130)로 액상물질이 토출된 영역의 이미지 즉, 액상물질이 위치하는 측정칸(141)을 포함하는 이미지를 촬영할 수 있다. 촬영부(130)에서 촬영된 이미지에 대해 음영 처리가 포함된 전처리 작업을 수행할 수 있다. 따라서, 액상물질이 토출된 칸 내에서, 액상물질이 차지하는 영역과, 액상물질이 없는 영역이 더 확실하게 구분되어 이미지에 나타날 수 있다.

이미지를 전처리한 후에는, 도 4와 같이 액상물질(I)이 토출된 측정칸 내부를 복수개의 픽셀로 나눌 수 있다. 그 다음, 이미지에서 액상물질(I)이 차지하는 영역의 픽셀수를 셀 수 있다. 즉, 플레이트(140) 상에 표시된 복수개의 측정칸(141) 중 어느 한 측정칸(141) 내에서 액상물질(I)이 차지하는 영역의 픽셀수를 셀 수 있다. 액상물질(I)의 크기가 크면 한 칸 내에서 액상물질(I)이 차지하는 영역이 크기 때문에, 측정되는 픽셀수가 많아질 수 있다. 액상물질(I)의 크기가 작으면 측정되는 픽셀수가 적을 수 있다.

이때, 측정칸(141)에 복수개의 픽셀이 직접 표시될 수도 있다. 또는, 측정칸(141)에 픽셀이 표시되지 않고, 촬영된 이미지와 픽셀이 표시된 이미지를 중첩시켜 촬영된 이미지에 픽셀을 표시할 수도 있다. 픽셀은 나누는 방식에 따라 7×7, 8×8, 9×9, 10×10 등 다양하게 형성될 수 있다. 그러나 측정칸(141)을 복수개의 픽셀로 나누는 방법은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

측정칸(141) 내에서 액상물질이 차지하는 영역의 픽셀수를 측정한 후, 측정된 픽셀수와 미리 설정된 설정 범위를 비교할 수 있다. 설정 범위는 오차범위를 가지는 설정값일 수 있다. 설정값으로 노즐(121)에 일정 크기의 전압이 가해졌을 때 정상적으로 토출된 액상물질이 한 측정칸(141)에서 차지하는 영역의 픽셀수를 사용할 수 있다.

예를 들어, 노즐(121)에 300V의 전압을 가할 때, 정상적으로 토출되는 액상물질의 크기가 5㎛일 수 있다. 이때, 측정되는 액상물질이 차지하는 영역의 픽셀수는 35개일 수 있다. 이에, 설정값으로 35개를 설정하고, ±2의 오차범위를 설정(또는, 설정 범위를 33~37개로 설정)할 수 있다. 따라서, 검사를 위해 측정된 픽셀수가 설정 범위 이내이면, 노즐(121)에 300V의 전압을 가했을 때 토출되는 액상물질의 크기가 정상적으로 5㎛를 가진다고 판단할 수 있다.

검사를 위해 측정된 픽셀수가 설정범위보다 작으면, 노즐(121)에 300V의 전압을 가해도 토출되는 액상물질의 크기는 5㎛보다 작다고 판단할 수 있다. 즉, 노즐(121)에 문제가 발생하여, 300V의 전압을 가했을 때 정상상태의 크기의 액상물질이 토출되지 않는다고 판단할 수 있다.

검사를 위해 측정된 픽셀수가 설정범위보다 크면, 노즐(121)에 300V의 전압을 가했을 때 토출되는 액상물질의 크기가 5㎛보다 크고 판단할 수 있다. 즉, 300V의 전압을 가했을 때 정상상태의 크기의 액상물질이 토출되지 않는다고 판단할 수 있다.

따라서, 측정된 픽셀수가 설정 범위를 벗어나면, 토출부(120)가 스테이지(110) 상에 안착되는 기판(50)으로 토출할 액상물질의 양의 조절할 수 있다. 즉, 노즐(121)이 토출하는 액상물질의 크기가 5㎛(또는, 측정되는 픽셀수가 33개 내지 37개)가 되도록 노즐(121)에 가해지는 전압을 증가시키거나 감소시킬 수 있다. 측정된 픽셀수가 설정 범위보다 크면, 토출부(120)에 가해지는 전압을 상승시키고, 측정된 픽셀수가 상기 설정 범위보다 작으면, 토출부(120)에 가해지는 전압을 감소시킬 수 있다.

예를 들어, 검사를 위해 측정된 픽셀수가 설정 범위보다 작으면, 300V보다 큰 350V의 전압을 가해볼 수 있다. 이에, 노즐(121)에서 토출되는 액상물질의 양을 증가시켜 토출되는 액상물질의 크기를 증가시킬 수 있다. 검사를 위해 측정된 픽셀수가 설정 범위보다 크면, 300V보다 작은 250V의 전압을 가해볼 수 있다. 따라서, 노즐(121)에서 토출되는 액상물질의 양을 감소시켜 토출되는 액상물질의 크기를 감소시킬 수 있다. 그러나 설정값과 오차범위는 이에 한정되지 않고 다양하게 선택될 수 있다.

한편, 기판(50)으로 액상물질을 토출하기 전에, 토출부(120)로 플레이트(140)에 액상물질을 다시 토출하고, 측정칸(141) 내에서 액상물질이 차지하는 영역의 픽셀수를 측정하여 설정 범위와 비교하고, 측정된 픽셀수가 상기 설정 범위를 벗어나면 상기 토출부에서 토출할 액상물질의 양의 다시 조절할 수 있다. 즉, 조정된 압력크기 및 전압크기 중 적어도 어느 하나에 의해, 노즐(121)이 정상적인 크기의 액정물질을 토출하는지 검사하고, 노즐(121)의 정상적인 크기의 액정물질을 조사하도록 작동을 제어할 수 있다.

예를 들어, 도 5의 (a)와 같이 1차로 플레이트(140) 상의 어느 한 측정칸(141)에 노즐(121)로 액상물질을 토출한 후, 액상물질(I)이 차지하는 영역의 픽셀수를 측정할 수 있다. 측정된 픽셀수가 설정범위보다 작은 경우, 노즐(121)에 가해지는 전압을 증가시킨 후, 도 5의 (b)와 같이 플레이트(140) 상의 다른 한 측정칸(141)에 액상물질을 토출시키고 액상물질(I)이 차지하는 영역의 픽셀수를 다시 측정할 수 있다. 전압을 증가시켰는데도 측정되는 픽셀수가 설정 범위보다 작은 경우, 노즐(121)에 가해지는 전압을 더 증가시킨 후, 도 5의 (c)와 같이 플레이트(140) 상의 또 다른 한 측정칸(141)에 액상물질을 토출시키고 액상물질(I)이 차지하는 영역의 픽셀수를 또 다시 측정할 수 있다.

측정된 액상물질(I)의 픽셀수가 설정 범위 이내이면, 어느 크기의 전압을 가할 때 노즐(121)이 정상 크기의 액상물질을 토출하는지 알 수 있다. 이에, 정상적인 크기의 액상물질을 토출하도록 노즐(121)에 조정된 전압을 가할 수 있고, 노즐(121)을 이용해 스테이지(110) 상에서 리페어 공정을 안정적으로 수행할 수 있다.

이와 같이 측정된 픽셀수가 설정 범위를 벗어나면 토출부(120)에서 토출할 액상물질의 양의 조절 과정은, 측정되는 픽셀수가 상기 설정 범위 내에 위치할 때까지 복수회 수행될 수 있다. 이에, 노즐(121)을 이용해 스테이지(110) 상에서 작업할 때, 액상물질이 정상상태일 때보다 적거나 많게 토출되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 토출부(120)로 플레이트(140) 상에 액상물질을 토출시키는 과정에서, 노즐(121)을 이동시키면서 서로 다른 측정칸(141)에 복수개의 액상물질을 토출시킬 수 있다. 예를 들어, 나란하게 연속되어 배치되는 3개의 측정칸(141)에 각각 액상물질을 토출한 후, 3개의 측정칸(141) 각각에서 액상물질이 차지하는 영역의 픽셀수를 측정할 수 있다.

측정된 픽셀수가 미리 설정된 설정 범위 이내인지 비교하는 과정에서, 복수개의 액상물질이 각 측정칸(141)에서 차지하는 영역의 평균 픽셀수와 설정 범위를 비교할 수 있다. 이에, 노즐(121)의 상태를 더 정확하게 점검할 수 있다. 즉, 노즐(121)에서 일시적인 문제로 한 번만 액상물질이 적거나 많게 토출된 것인지, 노즐(121)에 문제가 생겨 전체적인 토출량이 감소했거나 많아진 것인지 확인할 수 있다. 그러나 3번에 한정되지 않고 다양한 횟수로 픽셀수를 측정한 후, 이들의 평균값을 설정 범위와 비교할 수 있다.

이처럼, 액상물질을 토출하는 토출부(120)의 상태를 용이하게 점검할 수 있다. 즉, 토출부(120)에서 토출되는 액상물질의 크기를 측정하여 토출부(120)의 이상 여부를 판단할 수 있다. 이에, 토출부(120)에 이상이 발생하면 신속하게 조처를 취할 수 있다.

또한, 이상이 발생하여 토출부(120)에서 토출되는 액상물질의 양이 감소 또는 증가하면, 토출부(120)에서 토출하는 액상물질의 양을 정상상태로 증가 또는 감소시키기 위한 토출부(120)의 작동 조건을 용이하게 찾을 수 있다. 따라서, 토출부(120)가 계속 일정한 양의 액상물질을 토출하면서 리페어 작업을 안정적으로 수행할 수 있고, 리페어 작업의 정확성이 향상될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 아래에 기재될 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

50: 기판 100: 토출장치
110: 스테이지 120: 토출부
130: 촬영부 140: 플레이트
150: 측정부 160: 제어부

Claims

기판이 안착될 수 있는 스테이지;
적어도 일부분이 상기 스테이지에 연결되거나 상기 스테이지의 외측에 배치되는 플레이트;
액상물질을 토출할 수 있도록, 적어도 일부분이 상기 스테이지와 상기 플레이트 사이를 이동 가능하게 설치되는 토출부;
액상물질이 토출된 부분을 관찰할 수 있는 촬영부;
상기 촬영부가 촬영한 상기 플레이트 상의 액상물질의 이미지에서 액상물질의 크기를 측정할 수 있는 측정부;를 포함하는 토출장치.
청구항 1에 있어서,
상기 플레이트의 일면에 복수개의 측정칸이 표시되고,
상기 토출부는 상기 측정칸 내에 액상물질을 토출할 수 있는 토출장치.
청구항 2에 있어서,
상기 측정부는,
상기 플레이트 상의 액상물질의 이미지를 전처리할 수 있는 처리기; 및
상기 측정칸 내부를 복수개의 픽셀로 나누고, 상기 측정칸 내에서 상기 액상물질이 차지하는 영역의 픽셀수를 측정할 수 있는 측정기;를 포함하는 토출장치.
청구항 3에 있어서,
상기 측정부와 연결되어 상기 토출부의 작동을 제어하는 제어부를 더 포함하는 토출장치.
청구항 4에 있어서,
상기 제어부는,
상기 측정기에서 측정된 픽셀수와, 미리 설정된 설정 범위를 비교하는 비교기; 및
측정된 픽셀수가 상기 설정 범위를 벗어나면, 상기 토출부가 토출하는 액상물질의 양을 증가시키거나 감소시키는 제어기;를 포함하는 토출장치.
청구항 5에 있어서,
상기 토출부는, 압력 및 전압 중 적어도 어느 하나에 의해 액상물질을 토출하는 노즐을 포함하고,
상기 제어기는 상기 노즐에 가해지는 압력 및 전압 중 적어도 어느 하나의 크기를 조절하는 토출장치.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 토출장치는 기판 상 패턴의 결함을 수정하는 리페어 장치를 포함하는 토출장치.
토출장치에 구비되는 토출부의 상태를 검사하는 검사방법으로서,
스테이지와 플레이트를 마련하는 과정;
상기 토출부로 상기 플레이트 상에 액상물질을 토출시키는 과정;
상기 플레이트 상의 액상물질이 토출된 영역의 이미지를 생성하는 과정; 및
상기 이미지에서 액상물질의 크기를 측정하는 과정;을 포함하는 토출장치의 검사방법.
청구항 8에 있어서,
상기 토출부로 상기 플레이트 상에 액상물질을 토출시키는 과정은,
상기 플레이트의 일면에 표시된 복수개의 측정칸 중 적어도 어느 한 측정칸 내로 액상물질을 토출하는 과정을 포함하는 토출장치의 검사방법.
청구항 9에 있어서,
상기 이미지에서 액상물질의 크기를 측정하는 과정은,
상기 측정칸을 복수개의 픽셀로 나누고, 상기 측정칸 내에서 상기 액상물질이 차지하는 영역의 픽셀수를 측정하는 과정을 포함하는 토출장치의 검사방법.
청구항 10에 있어서,
상기 측정칸 내에서 상기 액상물질이 차지하는 영역의 픽셀수를 측정한 후,
측정된 픽셀수와 미리 설정된 설정 범위를 비교하는 과정; 및
측정된 픽셀수가 상기 설정 범위를 벗어나면, 상기 토출부가 상기 스테이지 상에 안착되는 기판으로 토출할 액상물질의 양의 조절하는 과정;을 포함하는 토출장치의 검사방법.
청구항 11에 있어서,
상기 토출부가 토출하는 액상물질의 양의 조절하는 과정은,
상기 토출부의 노즐에 가해지는 압력 및 전압 중 적어도 어느 하나의 크기를 조절하는 과정을 포함하는 토출장치의 검사방법.
청구항 11에 있어서,
상기 기판으로 액상물질을 토출하기 전에,
상기 토출부로 상기 플레이트에 액상물질을 토출하고, 측정칸 내에서 액상물질이 차지하는 영역의 픽셀수를 측정하여 상기 설정 범위와 비교하고, 측정된 픽셀수가 상기 설정 범위를 벗어나면 상기 토출부에서 토출할 액상물질의 양의 조절 과정을 더 포함하는 토출장치의 검사방법.
청구항 13에 있어서,
상기 측정된 픽셀수가 상기 설정 범위를 벗어나면 상기 토출부에서 토출할 액상물질의 양의 조절 과정은, 측정되는 픽셀수가 상기 설정 범위 내에 위치할 때까지 복수회 수행되는 토출장치의 검사방법.