KR20190105917A - 플렉시블 oled 셀의 초미세 이물을 검출하는 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 OLED 셀의 초미세 이물 검출 시스템은, 플렉시블 OLED 셀이 안착되고 10㎛ 이내의 진동 제한값을 갖는 장착대; 상기 장착대에서의 상기 플렉시블 OLED 셀의 로딩에 대응하는 검사영역을 자동으로 설정하고, 100mm의/s의 속도로 이동하여 상기 플렉시블 OLED 셀을 촬영하는 라인스캔 카메라; 상기 라인스캔 카메라에 장착되는 고해상도 렌즈; 상기 라인스캔 카메라가 촬영하는 상기 플렉시블 OLED 셀을 향하여 빛을 조사하고, 전체 영상에서 그레이(gray) 차이가 10 미만의 값을 갖도록 고휘도 및 고균일도의 빛을 조사하는 조명; 및 상기 촬영된 영상에 대하여 다수의 전처리 프로세스를 순차적으로 수행하고, 영상에 대한 검사 영역을 16장의 영역으로 분할하여 각 영역마다 초미세 이물을 검출하며, 초미세 이물에 대한 검출 의심 영역에 대하여 별도의 정밀 검출 알고리즘을 적용하는 초미세 이물 검출부를 포함한다.
Description
본 발명은 플렉시블 OLED(Organic Light Emitting Diode) 셀의 초미세 이물을 검출하는 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플렉시블 OLED 셀에 가해지는 진동을 최소화하고 고휘도 및 고균일도의 빛을 조사하는 상태에서 고속으로 빠르게 라인스캔된 이미지로부터 보다 정확하고 빠른 시간 내에 50㎛*50㎛의 사이즈의 초미세 이물을 정밀 검출할 수 있는 플렉시블 OLED 셀의 초미세 이물 검출 시스템에 관한 것이다.
반도체 또는 FPD(플랫 패널 디스플레이)의 제조공정에서는, 실리콘 웨이퍼나 글라스 기판에 형성된 패턴에 흠집, 얼룩, 벗겨짐, 오염 등의 결함이 있는지 없는지를 자동으로 검사할 필요가 있다. 이러한 검사에 사용하는 자동 외관검사장치는, 예를 들면 금속 현미경, CCD 카메라 등의 촬영수단 및 화상 연산처리장치 등을 구비한다. 금속 현미경으로 얻은 패턴의 확대상(擴大像)은 촬영수단에 의하여 촬영되어 화상 데이터로 변환된다. 이 화상 데이터에 기초하여 화상 연산처리장치에 의하여 패턴 외관의 양부(良否)를 판단한다. 패턴의 외관검사는, 고배율(高倍率)의 대물렌즈를 사용하기 때문에 오토 포커스를 실행한 후에 촬영하는 것이 일반적이다.
일반적으로 오토 포커스를 위해서는 다음 두 가지 방법이 가장 보편적으로 사용되는데, 첫째는 위치변위 센서 및 z축 모터를 이용하며, 위치 변위 센서에서 감지된 위치 오차만큼 카메라를 z축 모터를 이용하여 이동시켜 초점을 맞추는 기술이 있고, 둘째는 전동형 줌 렌즈를 이용하며, 획득된 영상을 분석하고 획득된 영상의 초점 오 차 만큼 줌 렌즈의 배율을 조절하여 카메라의 초점을 맞추는 기술이 있다.
그러나 위치변위 센서 및 모터를 이용한 자동 초점 기능의 경우 카메라를 이동시키는 모터의 속도 한계가 존재하기 때문에 변위 센서에서 감지된 위치 오차를 신속하게 보정하기 어려운 단점이 있고, 전동형 줌 렌즈를 이용한 자동 초점 기능의 경우 고속 초점 보정이 가능하지만, 영상 분석 및 분석된 영상을 이용한 초점 오차를 계산하고 보정을 수행하는 알고리즘이 복잡하여 시간이 지연되는 단점이 있다.
평판 디스플레이 장치로서 사용되는 OLED는 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수하며 또한 응답 속도가 빠르다는 장점을 갖고 있어 최근 휴대형 디스플레이 장치, 스마트 폰, 태블릿 PC 등에 널리 사용되고 있을 뿐만 아니라 대형화를 통한 차세대 디스플레이 장치로서 주목받고 있다. OLED는 무기발광 디스플레이 장치에 비하여 휘도, 구동 전압, 응답 속도 등의 특성이 우수하고 다색화가 가능하다는 장점이 있다.
상기 OLED의 제조 공정에서 모기판 상에는 다양한 막 형성 공정과 식각 공정 등을 통하여 TFT(Thin Film Transistor) 층이 형성되고, TFT 층 상에는 하부 전극과 유기막층(예를 들면, 정공수송층, 발광층, 전자수송층) 및 상부 전극으로 이루어진 유기발광층이 형성될 수 있다. TFT 층 및 유기발광층이 형성된 모기판을 봉지기판을 이용하여 봉지함으로써 OLED가 완성될 수 있다. 모기판 상에는 복수의 OLED 셀들이 형성될 수 있으며, 봉지 공정이 완료된 후 절단 공정을 통해 각각의 OLED 셀들을 개별화함으로써 OLED를 완성할 수 있다.
봉지 공정이 완료된 후 모기판 상에 형성된 OLED 셀들에 대한 검사 공정이 수행될 수 있다. 검사 공정에서는 OLED 셀들에 검사 신호를 인가하여 TFT 층의 기능 검사, 보정 회로 검사, 화질 검사, 분광 검사, 이미지 검사 등이 수행될 수 있다.
그러나 플렉시블 OLED에는 패널이나 필름에 유연한 재질이 적용되어 패널에 굴곡부가 존재하게 되는데, 기존의 검사 장치로 이미지 검사 작업을 수행할 경우 굴곡부를 감안한 정밀한 세팅을 위해 많은 시간과 인력이 필요한 실정이다. 이에, 보다 빠른 시간 내에 보다 정확한 영상을 획득하여 플렉시블 OLED 셀에 대한 초미세 이물을 검출할 수 있도록 하는 시스템의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 플렉시블 OLED 셀에 가해지는 진동을 최소화하고 고휘도 및 고균일도의 빛을 조사하는 상태에서 고속으로 빠르게 라인스캔된 이미지로부터 보다 정확하고 빠른 시간 내에 50㎛*50㎛의 사이즈의 초미세 이물을 정밀 검출할 수 있는 플렉시블 OLED 셀의 초미세 이물 검출 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 이루고 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 OLED 셀의 초미세 이물 검출 시스템은, 플렉시블 OLED 셀이 안착되고 10㎛ 이내의 진동 제한값을 갖는 장착대; 상기 장착대에서의 상기 플렉시블 OLED 셀의 로딩에 대응하는 검사영역을 자동으로 설정하고, 100mm의/s의 속도로 이동하여 상기 플렉시블 OLED 셀을 촬영하는 라인스캔 카메라; 상기 라인스캔 카메라에 장착되는 고해상도 렌즈; 상기 라인스캔 카메라가 촬영하는 상기 플렉시블 OLED 셀을 향하여 빛을 조사하고, 전체 영상에서 그레이(gray) 차이가 10 미만의 값을 갖도록 고휘도 및 고균일도의 빛을 조사하는 조명; 및 상기 촬영된 영상에 대하여 다수의 전처리 프로세스를 순차적으로 수행하고, 영상에 대한 검사 영역을 16장의 영역으로 분할하여 각 영역마다 초미세 이물을 검출하며, 초미세 이물에 대한 검출 의심 영역에 대하여 별도의 정밀 검출 알고리즘을 적용하는 초미세 이물 검출부를 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 OLED 셀의 초미세 이물 검출 시스템의 상기 라인스캔 카메라는 상기 플렉시블 OLED 셀의 네 개의 모서리를 검출하고, 상기 검출 모서리를 기준으로 내측영역을 설정하며 상기 검출 모서리를 기준으로 외곽검사영역을 설정하여 촬영하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 OLED 셀의 초미세 이물 검출 시스템은 16K의 해상도를 갖는 상기 라인 스캔 카메라를 통해 4인치 내지 5.5인치의 플레시블 패널 전체를 이미지 스캔하여 50㎛*50㎛의 사이즈를 갖는 이물을 검출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 플렉시블 OLED 셀의 초미세 이물 검출 시스템 에 따르면, 플렉시블 OLED 셀에 가해지는 진동을 최소화하고 고휘도 및 고균일도의 빛을 조사하는 상태에서 고속으로 빠르게 라인스캔된 이미지로부터 보다 정확하고 빠른 시간 내에 50㎛*50㎛의 사이즈의 초미세 이물을 정밀 검출할 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 OLED 셀의 초미세 이물 검출 시스템은, 플렉시블 OLED 셀이 안착되고 10㎛ 이내의 진동 제한값을 갖는 장착대; 상기 장착대에서의 상기 플렉시블 OLED 셀의 로딩에 대응하는 검사영역을 자동으로 설정하고, 100mm의/s의 속도로 이동하여 상기 플렉시블 OLED 셀을 촬영하는 라인스캔 카메라; 상기 라인스캔 카메라에 장착되는 고해상도 렌즈; 상기 라인스캔 카메라가 촬영하는 상기 플렉시블 OLED 셀을 향하여 빛을 조사하고, 전체 영상에서 그레이(gray) 차이가 10 미만의 값을 갖도록 고휘도 및 고균일도의 빛을 조사하는 조명; 및 상기 촬영된 영상에 대하여 다수의 전처리 프로세스를 순차적으로 수행하고, 영상에 대한 검사 영역을 16장의 영역으로 분할하여 각 영역마다 초미세 이물을 검출하며, 초미세 이물에 대한 검출 의심 영역에 대하여 별도의 정밀 검출 알고리즘을 적용하는 초미세 이물 검출부를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 OLED 셀의 초미세 이물 검출 시스템의 상기 라인스캔 카메라는 상기 플렉시블 OLED 셀의 네 개의 모서리를 검출하고, 상기 검출 모서리를 기준으로 내측영역을 설정하며 상기 검출 모서리를 기준으로 외곽검사영역을 설정하여 촬영할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 OLED 셀의 초미세 이물 검출 시스템은 16K의 해상도를 갖는 상기 라인 스캔 카메라를 통해 4인치 내지 5.5인치의 플레시블 패널 전체를 이미지 스캔하여 50㎛*50㎛의 사이즈를 갖는 이물을 검출할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 플렉시블 OLED 셀의 초미세 이물 검출 시스템은 4인치 내지 5.5인치 사이즈를 갖는 플렉시블 패널에 대하여 셀이 포함할 수 있는 50㎛*50㎛의 이물을 정밀하게 검출하는 시스템에 관한 것이다. 스트로브 고휘도 led 조명과 영상처리 전처리와 blob 기능을 이용하여 이물을 검출하도록 구현될 수 있다.
본 발명은 플렉시블 패널 4~5.5인치 사이즈(160 * 100) 전 면을 검사하지만, 50*50㎛ 사이즈의 이물을 검출하기 위해 개발한 시스템으로, 16K Line Scan Camera를 사용하여 플렉시블 패널 전체를 이미지 스캔한다. 이미지가 넓기 때문에 이미지 픽셀 해상도(Image Pixel Resolution)가 높지 않아 Pixel Resolution 10um*10um의 환경에서 50*50㎛ 사이즈의 초미세 이물 검출하는 것은 종래기술에서는 쉽지 않았다. 본 발명은 초미세 이물 검출을 위해 Line Scan 전용으로 개발된 조명 적용 고 휘도, 고 균일도로 제작하여 플렉시블 패널 전면을 촬영하지만, 전체 영상에서 Gray 차이가 10 이상 차이가 나지 않도록 설계 되었고, 미세 셋팅을 통해 초미세 이물 검출을 위해 오검을 최소화할 수 있다. 고해상도 렌즈를 적용하여 초미세 검출의 오검을 최소화하며, 영상을 획득하여 검사하는 시스템에서 가장 중요한 설비 부분은 Line Scan 검사 시 진동을 최소화를 목적으로 설계 되었다. 설비 Foot 및 Frame을 충분히 적용하도록 설계하여 설비를 안정되게 받쳐주어 진동을 최소화 한다. 고속으로 이동시에도 10um 이내 의 진동 설계로 영상 취득 시 영상 품질을 최적으로 할 수 있다.
본 발명의 플렉시블 OLED 셀의 초미세 이물 검출 시스템은 최적의 조건에서 검출된 영상을 오차없는 이물을 검출하기 위해 자체 개발된 단일 영상 처리가 아닌 여러 가지 전처리를 순차적으로 적용하는 전처리 시스템이 구현되며, 초미세 이물 검출을 위해 넓은 검사 영역을 16장의(CPU Core 수 동일) 영역으로 분할하고, 검출 의심 부에서는 정밀 검출 알고리즘을 적용하여 초미세 이물을 보다 정확하게 검출할 수 있다. 초미세 이물 검출을 위한 가장 중요한 측면은 최적의 영상을 취득 하는 것이므로, Line Scan Camera를 이용하여 영상을 취득 시의 모든 제어 Sequence를 대기하여 최적의 영상을 취득할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
Claims (3)
- 플렉시블(Flexible) OLED(Organic Light Emitting Diode) 셀(cell)의 초미세 이물 검출 시스템에 있어서,
플렉시블 OLED 셀이 안착되고 10㎛ 이내의 진동 제한값을 갖는 장착대;
상기 장착대에서의 상기 플렉시블 OLED 셀의 로딩에 대응하는 검사영역을 자동으로 설정하고, 100mm의/s의 속도로 이동하여 상기 플렉시블 OLED 셀을 촬영하는 라인스캔 카메라;
상기 라인스캔 카메라에 장착되는 고해상도 렌즈;
상기 라인스캔 카메라가 촬영하는 상기 플렉시블 OLED 셀을 향하여 빛을 조사하고, 전체 영상에서 그레이(gray) 차이가 10 미만의 값을 갖도록 고휘도 및 고균일도의 빛을 조사하는 조명; 및
상기 촬영된 영상에 대하여 다수의 전처리 프로세스를 순차적으로 수행하고, 영상에 대한 검사 영역을 16장의 영역으로 분할하여 각 영역마다 초미세 이물을 검출하며, 초미세 이물에 대한 검출 의심 영역에 대하여 별도의 정밀 검출 알고리즘을 적용하는 초미세 이물 검출부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 OLED 셀의 초미세 이물 검출 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 라인스캔 카메라는 상기 플렉시블 OLED 셀의 네 개의 모서리를 검출하고, 상기 검출 모서리를 기준으로 내측영역을 설정하며 상기 검출 모서리를 기준으로 외곽검사영역을 설정하여 촬영하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 OLED 셀의 초미세 이물 검출 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 플렉시블 OLED 셀의 초미세 이물 검출 시스템은 16K의 해상도를 갖는 상기 라인 스캔 카메라를 통해 4인치 내지 5.5인치의 플레시블 패널 전체를 이미지 스캔하여 50㎛*50㎛의 사이즈를 갖는 이물을 검출하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 OLED 셀의 초미세 이물 검출 시스템.
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