KR20200049003A - 기판 스테이지 및 이를 포함하는 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치 - Google Patents

기판 스테이지 및 이를 포함하는 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치 Download PDF

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KR20200049003A
KR20200049003A KR1020180131753A KR20180131753A KR20200049003A KR 20200049003 A KR20200049003 A KR 20200049003A KR 1020180131753 A KR1020180131753 A KR 1020180131753A KR 20180131753 A KR20180131753 A KR 20180131753A KR 20200049003 A KR20200049003 A KR 20200049003A
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Abstract

디스플레이 셀 검사 장치가 개시된다. 상기 장치는, 기판 상에 형성된 복수의 디스플레이 셀들에 대한 검사 공정을 수행하기 위한 검사 챔버와, 상기 검사 챔버 내부에 배치되며 상기 디스플레이 셀들이 아래를 향하도록 상기 기판을 지지하는 기판 스테이지와, 상기 기판 스테이지 아래에 배치되며 상기 디스플레이 셀들에 대한 검사를 위하여 상기 디스플레이 셀들과 접촉하도록 구성된 프로브 카드를 포함한다. 상기 기판 스테이지는, 상기 기판을 진공 흡착하기 위한 복수의 진공홀들이 형성된 진공 플레이트와, 상기 진공 플레이트의 적어도 가장자리 부위에 배치되며 상기 기판을 상기 진공 플레이트로부터 분리시키기 위한 적어도 하나의 기판 이젝터와, 상기 적어도 하나의 기판 이젝터가 상기 진공 플레이트의 하부면으로부터 하방으로 돌출되도록 상기 적어도 하나의 기판 이젝터를 수직 방향으로 이동시키는 이젝터 구동부를 포함한다.

Description

기판 스테이지 및 이를 포함하는 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치{Substrate stage and apparatus for inspecting display cells having the same}
본 발명의 실시예들은 기판 스테이지와 이를 포함하는 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 유기발광소자(OLED: Organic Light Emitting Device) 셀들과 같은 디스플레이 셀들이 형성된 기판을 지지하기 위한 기판 스테이지와, 이를 이용하여 상기 디스플레이 셀들을 전기적 및 광학적으로 검사하기 위한 장치에 관한 것이다.
평판 디스플레이 장치로서 사용되는 OLED 장치는 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. 특히, 상기 OLED 장치는 무기발광 디스플레이 장치에 비하여 휘도, 구동 전압, 응답 속도 등의 특성이 우수하고 다색화가 가능하다는 장점이 있다.
상기 OLED 장치의 제조 공정에서 기판 상에는 다양한 막 형성 공정과 식각 공정 등을 통하여 TFT(Thin Film Transistor) 층이 형성되고, 상기 TFT 층 상에는 하부 전극과 유기막층(예를 들면, 정공수송층, 발광층, 전자수송층) 및 상부 전극으로 이루어진 유기발광층이 형성될 수 있다. 이어서, 상기 TFT 층 및 유기발광층이 형성된 기판을 봉지기판을 이용하여 봉지함으로써 상기 OLED 장치가 완성될 수 있다.
특히, 상기 기판 상에는 복수의 OLED 셀들이 형성될 수 있으며, 상기 봉지 공정이 완료된 후 절단 공정을 통해 각각의 OLED 셀들을 개별화함으로써 OLED 장치를 완성할 수 있다.
상기 기판 상에 상기 OLED 셀들이 형성된 후 상기 OLED 셀들에 대한 전기적 및 광학적인 검사 공정이 수행될 수 있다. 예를 들면, 대한민국 등록특허공보 제10-1471752호에는 봉지 공정 이전 즉 셀 공정이 완료된 후 상기 기판 상에 형성된 복수의 OLED 셀들에 대한 검사 공정을 수행할 수 있는 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치가 개시되어 있다. 상기 검사 장치는 프로브 카드를 이용하여 상기 디스플레이 셀들에 전기적인 신호를 인가할 수 있으며, 상기 전기적인 신호의 인가를 통한 전기적 및 광학적 검사를 수행할 수 있다.
특히, 상기 검사 장치는 상기 기판이 아래를 향하도록 상기 기판을 지지하기 위해 복수의 진공홀들을 갖는 기판 스테이지를 포함할 수 있으며, 상기 프로브 카드는 상기 기판 스테이지의 아래에 배치될 수 있다. 상기 검사 공정이 완료된 후 상기 기판은 기판 이송 로봇에 의해 언로드될 수 있다. 그러나, 상기 기판의 언로드를 위해 상기 진공홀들 내부의 진공압을 제거하는 경우에도 상기 기판과 상기 기판 스테이지 사이의 정전기에 의해 상기 기판의 언로드가 용이하게 수행되지 않을 수 있다. 상기 기판의 언로드를 용이하게 하기 위해 상기 진공홀들을 통해 공기를 분사할 수 있으나, 이 경우 정전기에 의해 상기 기판의 중앙 부위보다 가장자리 부위가 상대적으로 늦게 상기 기판 스테이지로부터 분리될 수 있으며, 이 경우 상기 기판 이송 로봇으로 상기 기판이 전달되는 과정에서 상기 기판이 손상되는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1471752호 (등록일자 2014년 12월 04일)
본 발명의 실시예들은 기판의 언로드를 용이하게 할 수 있는 기판 스테이지 및 이를 포함하는 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 기판 스테이지는, 기판이 아래를 향하도록 진공 흡착하여 지지하며 상기 기판의 진공 흡착을 위해 복수의 진공홀들이 형성된 진공 플레이트와, 상기 진공 플레이트의 적어도 가장자리 부위에 배치되며 상기 기판을 상기 진공 플레이트로부터 분리시키기 위한 적어도 하나의 기판 이젝터와, 상기 적어도 하나의 기판 이젝터가 상기 진공 플레이트의 하부면으로부터 하방으로 돌출되도록 상기 적어도 하나의 기판 이젝터를 수직 방향으로 이동시키는 이젝터 구동부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 기판 스테이지는, 상기 진공 플레이트를 수직 방향으로 이동시키기 위한 수직 구동부를 더 포함할 수 있으며, 상기 수직 구동부는 상기 기판의 높이가 일정하게 유지되도록 상기 기판 이젝터가 상기 이젝터 구동부에 의해 상기 진공 플레이트로부터 하방으로 돌출된 거리만큼 상기 진공 플레이트를 상승시킬 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 기판 이젝터는 상기 진공 플레이트의 하부면 가장자리 부위를 따라 배치되는 링 형태를 가질 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 이젝터 구동부는 상기 기판 이젝터와 연결되는 복수의 공압 실린더들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 기판 스테이지는, 상기 진공 플레이트의 하부면 가장자리 부위들에 배치되는 복수의 기판 이젝터들을 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치는, 기판 상에 형성된 복수의 디스플레이 셀들에 대한 검사 공정을 수행하기 위한 검사 챔버와, 상기 검사 챔버 내부에 배치되며 상기 디스플레이 셀들이 아래를 향하도록 상기 기판을 지지하는 기판 스테이지와, 상기 기판 스테이지 아래에 배치되며 상기 디스플레이 셀들에 대한 검사를 위하여 상기 디스플레이 셀들과 접촉하도록 구성된 프로브 카드를 포함할 수 있다. 이때, 상기 기판 스테이지는, 상기 기판을 진공 흡착하기 위한 복수의 진공홀들이 형성된 진공 플레이트와, 상기 진공 플레이트의 적어도 가장자리 부위에 배치되며 상기 기판을 상기 진공 플레이트로부터 분리시키기 위한 적어도 하나의 기판 이젝터와, 상기 적어도 하나의 기판 이젝터가 상기 진공 플레이트의 하부면으로부터 하방으로 돌출되도록 상기 적어도 하나의 기판 이젝터를 수직 방향으로 이동시키는 이젝터 구동부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 장치는, 상기 검사 챔버와 연결된 기판 이송 챔버와, 상기 기판 이송 챔버 내에 배치되며 상기 기판 스테이지 상으로 상기 기판을 로드하고 상기 디스플레이 셀들에 대한 검사가 수행된 후 상기 기판 스테이지로부터 상기 기판을 언로드하기 위한 기판 이송 로봇을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 기판 스테이지는, 상기 진공 플레이트를 수직 방향으로 이동시키기 위한 수직 구동부를 더 포함할 수 있으며, 상기 수직 구동부는 상기 기판이 상기 기판 이송 로봇의 로봇암 상에 지지된 상태에서 상기 기판의 높이가 일정하게 유지되도록 상기 기판 이젝터가 상기 이젝터 구동부에 의해 상기 진공 플레이트로부터 하방으로 돌출된 거리만큼 상기 진공 플레이트를 상승시킬 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 기판 스테이지는, 상기 진공 플레이트의 하부면 가장자리 부위를 따라 배치되는 링 형태를 갖는 하나의 기판 이젝터 또는 상기 진공 플레이트의 하부면 가장자리 부위들에 각각 배치되는 복수의 기판 이젝터들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 이젝터 구동부는 상기 하나의 기판 이젝터 또는 상기 복수의 기판 이젝터들 각각에 연결되는 복수의 공압 실린더들을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 기판 스테이지는 상기 진공 플레이트의 하부면으로부터 상기 기판을 분리시키기 위한 기판 이젝터와, 상기 기판 이젝터가 상기 진공 플레이트의 하부면으로부터 하방으로 돌출되도록 상기 기판 이젝터를 수직 방향으로 이동시키는 이젝터 구동부를 포함할 수 있다. 상기 기판 이젝터는 상기 기판을 하방으로 밀어줌으로써 상기 기판을 상기 진공 플레이트로부터 물리적인 방법으로 분리시킬 수 있으며, 이에 따라 상기 기판의 언로드가 안정적으로 수행될 수 있다.
특히, 상기 기판 이젝터가 하방으로 이동되는 동안 상기 진공 플레이트가 상기 수직 구동부에 의해 동시에 상승됨으로써 상기 기판의 높이가 실질적으로 동일하게 유지될 수 있으므로 상기 기판의 언로드 과정에서 상기 기판의 손상이 방지될 수 있다.
도 1은 기판 상에 형성된 OLED 셀들을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치가 연결되는 인라인 공정 설비를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 4는 도 3에 도시된 기판 스테이지를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 기판 스테이지를 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.
도 6은 도 4에 도시된 기판 스테이지를 설명하기 위한 개략적인 저면도이다.
도 7은 도 4에 도시된 기판 스테이지의 동작을 설명하기 위한 개략도이다.
도 8은 도 3에 도시된 기판 스테이지의 다른 예를 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.
도 9는 도 8에 도시된 기판 스테이지를 설명하기 위한 개략적인 저면도이다.
이하, 본 발명은 본 발명의 실시예들을 보여주는 첨부 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예들에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러 가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시예들은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.
하나의 요소가 다른 하나의 요소 또는 층 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로서 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들 또는 층들이 이들 사이에 게재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결되는 것으로서 설명되는 경우, 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않을 것이다.
하기에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화는 충분히 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것은 아니라 형상들에서의 편차를 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 영역은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상은 영역의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.
도 1은 기판 상에 형성된 OLED 셀들을 설명하기 위한 개략적인 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치가 연결되는 인라인 공정 설비를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다. 도 3은 도 2에 도시된 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 셀들의 검사 장치(100)는 OLED 셀들(20)과 같은 디스플레이 셀들을 전기적 및 광학적으로 검사하기 위하여 사용될 수 있다.
구체적으로, 상기 OLED 셀들(20)의 검사 장치(100)는 OLED 장치의 제조 공정에서 기판(10) 상에 복수의 OLED 셀들(20)을 형성하는 셀 공정과 봉지기판(미도시)을 이용하여 상기 OLED 셀들(20)을 봉지하기 위한 봉지 공정 사이에서 상기 OLED 셀들(20)의 전기적 및 광학적 특성을 검사하기 위하여 사용될 수 있다.
특히, 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 장치(100)는 상기 디스플레이 셀들(20)의 제조를 위한 인라인 공정 설비와 연결될 수 있다. 예를 들면, 상기 검사 장치(100)는 상기 셀 공정을 위한 셀 공정 설비(30)와 상기 봉지 공정을 위한 봉지 공정 설비(40) 사이에 연결될 수 있다. 일 예로서, 상기 셀 공정 설비(30)와 봉지 공정 설비(40)는 클러스터 형태를 가질 수 있으며, 상기 셀 공정 설비(30)와 봉지 공정 설비(40) 사이에는 상기 기판(10)을 전달하기 위한 인라인용 기판 이송 장치(50)가 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 검사 장치(100)는 상기 셀 공정 설비(30)와 봉지 공정 설비(40) 사이의 인라인용 기판 이송 장치(50)와 연결될 수 있으며, 상기 셀 공정 설비(30)에서 상기 기판(10) 상에 형성된 OLED 셀들(20)에 대한 전기적 및 광학적 검사 공정을 수행하기 위하여 사용될 수 있다.
상기 기판(10)은 상기 셀 공정 설비(30)로부터 상기 인라인용 기판 이송 장치(50)를 통하여 상기 검사 장치(100)로 전달될 수 있으며, 상기 검사 장치(100)에서 전기적 및 광학적 검사 공정이 수행된 후 상기 인라인용 기판 이송 장치(50)를 통하여 상기 봉지 공정 설비(40)로 전달될 수 있다.
한편, 상기 셀 공정은 기판(10) 상에 복수의 OLED 셀들(20)을 형성하는 공정으로, 상기 기판(10) 상에 TFT 어레이 층을 형성하고 상기 TFT 어레이 층 상에 유기발광층을 형성하는 단계들을 포함할 수 있다. 일 예로서, 상기 유기발광층은 하부 전극층과, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 상부 전극층 등을 포함할 수 있다. 한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 셀 공정에서 상기 기판(10) 상에 형성되는 OLED 셀들(20)은 각각 상기 TFT 어레이 층과 전기적으로 연결되는 복수의 검사 패드들(22)을 구비할 수 있다.
상기 봉지 공정은 상기 OLED 셀들(20)이 형성된 기판(10)과 봉지기판을 합착함으로써 상기 OLED 셀들(20)을 봉지하는 공정으로 상기 OLED 셀들(20)에 대한 전기적 및 광학적 검사 공정이 수행된 이후에 수행될 수 있다.
상기 검사 장치(100)는 상기 OLED 셀들(20)에 대한 전기적 및 광학적 검사 공정을 수행하기 위한 공간을 제공하는 검사 챔버(102)를 포함할 수 있다. 즉, 상기 기판(10)은 상기 셀 공정 설비(30)로부터 상기 검사 챔버(102)로 이송될 수 있으며, 검사 공정이 수행된 후 상기 검사 챔버(102)로부터 상기 봉지 공정 설비(40)로 이송될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 검사 장치(100)는 상기 검사 챔버(102)와 상기 인라인 공정 설비 사이에서 상기 기판(100)을 전달하기 위한 기판 이송 모듈(200)을 포함할 수 있다. 상기 기판 이송 모듈(200)은 상기 검사 챔버(102)와 연결된 기판 이송 챔버(202)와 상기 기판 이송 챔버(202) 내에 배치되어 상기 검사 챔버(102)와 상기 인라인 공정 설비 사이에서 상기 기판(100)을 이송하기 위한 기판 이송 로봇(204)을 포함할 수 있다.
일 예로서, 상기 기판 이송 챔버(202)는 상기 검사 챔버(102)와 상기 인라인용 기판 이송 장치(50) 사이에 연결될 수 있으며, 상기 기판 이송 로봇(204)은 상기 인라인용 기판 이송 장치(50)에 구비된 인라인용 기판 이송 로봇(52)으로부터 상기 기판(10)을 전달받을 수 있다.
특히, 상기 기판 이송 챔버(202) 내에는 상기 인라인용 기판 이송 로봇(52)에 의해 상기 기판 이송 챔버(202)로 이송된 기판(10)을 파지하고 정렬하기 위한 기판 정렬 유닛(210)이 배치될 수 있으며, 상기 기판 정렬 유닛(210)은 상기 기판(10)을 정렬한 후 상기 기판 이송 로봇(204)으로 전달할 수 있다. 상기 기판 이송 로봇(204)은 상기 기판(10)을 상기 검사 챔버(102) 내부로 이송할 수 있다.
한편, 상기 검사 챔버(102)로 이송된 기판(10)은 상기 검사 챔버(10) 내에 배치된 기판 스테이지(300) 상에 로드될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기판(10)은 상기 OLED 셀들(20)이 아래를 향하는 상태로 상기 검사 챔버(102)로 이송될 수 있다. 이때, 상기 기판 이송 로봇(204)은 상기 기판(10)의 가장자리 부위들을 지지한 상태에서 상기 기판(10)을 이송할 수 있다. 예를 들면, 상기 기판 이송 로봇(204)은 상기 기판(10)을 지지하기 위한 로봇암(206)을 구비할 수 있으며, 상기 로봇암(206) 상에는 상기 기판(10)의 가장자리 부위들을 지지하기 위한 서포트 핀들(208)이 구비될 수 있다.
도 4는 도 3에 도시된 기판 스테이지를 설명하기 위한 개략적인 평면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 기판 스테이지를 설명하기 위한 개략적인 측면도이며, 도 6은 도 4에 도시된 기판 스테이지를 설명하기 위한 개략적인 저면도이고, 도 7은 도 4에 도시된 기판 스테이지의 동작을 설명하기 위한 개략도이다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 상기 기판 스테이지(300)는 상기 기판(10)의 이면을 흡착할 수 있도록 복수의 진공홀들(304; 도 6 참조)이 구비된 진공 플레이트(302)와 상기 진공 플레이트(302)를 이동 및 회전시키기 위한 스테이지 구동부(310)를 포함할 수 있다.
상기 기판(10)은 상기 진공홀들(304)을 통해 제공되는 진공압에 의해 상기 진공 플레이트(302)의 하부면에 흡착될 수 있으며, 상기 진공홀들(304)은 진공 시스템(미도시)과 연결될 수 있다. 도시되지는 않았으나, 상기 진공 시스템은 진공 펌프, 압력 제어 밸브 등을 포함할 수 있으며, 그 동작은 상기 제어부(미도시)에 의해 제어될 수 있다.
상기 스테이지 구동부(310)는 대략 직교 좌표 로봇 형태를 가질 수 있다. 일 예로서, 상기 스테이지 구동부(310)는 상기 진공 플레이트(302)를 수평 방향으로 이동시키기 위한 수평 구동부(312, 314)와 상기 진공 플레이트(302)를 수직 방향으로 이동시키기 위한 수직 구동부(316) 및 상기 진공 플레이트(302)를 회전시키기 위한 회전 구동부(318)를 포함할 수 있다.
상기 수평 구동부(312, 314)는 상기 진공 플레이트(302)를 상기 기판(10)의 로드 및 언로드 영역과 검사 영역 사이에서 수평 방향으로 이동시킬 수 있으며, 또한 상기 검사 영역 내에서 상기 OLED 셀들(20)의 검사를 위하여 상기 진공 플레이트(302)를 수평 방향으로 이동시킬 수 있다. 상기 수평 구동부(312, 314)는 X축 구동부(312)와 Y축 구동부(314)를 포함할 수 있으며, 일 예로서, 상기 X축 구동부(312)와 Y축 구동부(314)는 각각 리니어 모터와 리니어 모션 가이드 등을 이용하여 구성될 수 있다.
상기 수직 구동부(316)는 상기 기판(10)의 로드 및 언로드 그리고 상기 OLED 셀들(20)의 검사를 위하여 상기 진공 플레이트(302)를 수직 방향으로 이동시킬 수 있다. 일 예로서, 상기 수직 구동부(316)는 서보 모터와 감속기 및 리니어 모션 가이드 등을 이용하여 구성될 수 있다. 그러나, 상기 X축 구동부(312), Y축 구동부(314) 및 수직 구동부(316)의 구성은 다양하게 변경 가능하므로 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않을 것이다.
상기 회전 구동부(318)는 상기 진공 플레이트(302)를 회전시키기 위한 모터를 포함할 수 있다. 일 예로서, 상기 회전 구동부(318)는 다이렉트 드라이브 모터와 크로스 롤러 베어링 등을 이용하여 구성될 수 있으며, 상기 다이렉트 드라이브 모터의 중앙 관통공을 통하여 상기 진공 플레이트(302)와 연결되는 진공 배관 등을 배치할 수 있다.
또한, 일 예로서, 상기 수직 구동부(316)는 상기 X축 구동부(312)에 장착될 수 있으며, 상기 회전 구동부(318)는 상기 수직 구동부(316)의 하부에 장착될 수 있다. 즉, 상기 수직 구동부(316)는 상기 수평 구동부(312,314)에 의해 수평 방향으로 이동될 수 있고, 상기 회전 구동부(318)는 상기 수직 구동부(316)에 의해 수직 방향으로 이동될 수 있으며, 상기 진공 플레이트(302)는 상기 회전 구동부(318)의 하부에 장착될 수 있다.
한편, 도시되지는 않았으나, 상기 진공 플레이트(302)의 가장자리 부위들에는 상기 기판(10)의 가장자리 부위들을 파지하기 위한 복수의 클램프들(미도시)이 배치될 수 있다. 상기 클램프들은 상기 진공 시스템의 동작 오류 또는 진공 누설 등에 의해 상기 진공홀들(304) 내부의 압력이 기 설정된 압력보다 높아지는 경우 상기 기판(10)의 낙하를 방지하기 위하여 상기 기판(10)의 가장자리 부위들을 파지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 진공 플레이트(302)의 가장자리 부위에는 상기 기판(10)을 상기 진공 플레이트(302)로부터 분리시키기 위한 기판 이젝터(330)가 배치될 수 있다. 상기 기판 이젝터(330)는 상기 진공 플레이트(302)의 하부면 가장자리 부위를 따라 배치되는 사각 링 형태를 가질 수 있으며, 상기 진공 플레이트(302) 상에는 상기 기판 이젝터(330)를 수직 방향으로 이동시키기 위한 이젝터 구동부(332)가 배치될 수 있다. 상기 이젝터 구동부(332)는 상기 기판(10)을 상기 진공 플레이트(302)로부터 분리시키기 위하여 상기 기판 이젝터(330)가 상기 진공 플레이트(302)의 하부면으로부터 하방으로 돌출되도록 상기 기판 이젝터(330)를 이동시킬 수 있다.
상기 이젝터 구동부(332)는 상기 기판 이젝터(330)와 연결되는 복수의 공압 실린더들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 진공 플레이트(302) 상에는 4개의 공압 실린더들이 배치될 수 있으며, 상기 공압 실린더들의 실린더 로드는 상기 진공 플레이트(302)를 관통하여 상기 기판 이젝터(330)와 연결될 수 있다. 그러나, 상기 이젝터 구동부(332)의 세부 구성은 다양하게 변경 가능하므로 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않을 것이다. 예를 들면, 상기 이젝터 구동부(332)는 모터와 볼 스크루 및 볼 너트 등을 이용하여 구성될 수도 있다.
상기 기판(10)에 대한 검사 공정이 완료된 후 상기 기판 이송 로봇(204)의 로봇암(306)이 상기 기판(10)의 언로드를 위하여 상기 기판(10)의 아래에 위치될 수 있으며, 상기 수직 구동부(316)는 상기 기판(10)이 상기 로봇암(206) 상에 위치되도록 상기 진공 플레이트(302)를 하강시킬 수 있다. 상기와 같이 기판(10)이 상기 로봇암(206) 상에 지지된 상태에서 상기 진공홀들(304) 내의 진공압이 제거될 수 있으며, 상기 이젝터 구동부(332)는 상기 기판(10)이 상기 진공 플레이트(302)로부터 분리되도록 상기 기판 이젝터(330)를 하방으로 이동시킬 수 있다.
특히, 상기 수직 구동부(316)는 상기 기판(10)의 높이가 일정하게 유지되도록 상기 기판 이젝터(330)가 상기 진공 플레이트(302)로부터 하방으로 돌출된 거리만큼 상기 진공 플레이트(302)를 상승시킬 수 있다. 이때, 상기 기판 이젝터(330)의 하강 속도와 상기 진공 플레이트(302)의 상승 속도는 동일한 것이 바람직하며, 아울러, 상기 기판 이젝터(330)의 하강과 상기 진공 플레이트(302)의 상승은 동시에 수행되는 것이 바람직하다. 결과적으로, 상기 기판 이젝터(330)의 하강과 상기 진공 플레이트(302)의 상승에 의해 상기 기판(10)이 상기 로봇암(206) 상으로 안정적으로 전달될 수 있다. 또한, 상기와 같은 기판(10)의 언로드 과정에서 상기 진공홀들(304)을 통해 상기 기판(10) 상으로 압축 공기가 분사될 수 있으며, 이에 의해 상기 기판(10)의 언로드가 더욱 용이하게 이루어질 수 있다.
도 8은 도 3에 도시된 기판 스테이지의 다른 예를 설명하기 위한 개략적인 측면도이며, 도 9는 도 8에 도시된 기판 스테이지를 설명하기 위한 개략적인 저면도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 진공 플레이트(302)의 가장자리 부위들에는 상기 기판(10)을 상기 진공 플레이트(302)로부터 분리시키기 위한 기판 이젝터들(340)이 각각 장착될 수 있다. 아울러, 상기 진공 플레이트(302) 상에는 상기 기판 이젝터들(340)을 수직 방향으로 이동시키기 위한 이젝터 구동부(342)가 배치될 수 있다. 상기 이젝터 구동부(342)는 상기 기판 이젝터들(340)과 각각 연결되는 공압 실린더들을 포함할 수 있다.
도시된 바에 의하면, 상기 기판 이젝터들(340)은 상기 진공 플레이트(302)의 측면들에 인접하도록 배치되고 있으나, 상기와 다르게 상기 진공 플레이트(302)의 모서리 부위들에 배치될 수도 있다.
다시 도 3을 참조하면, 상기 기판 스테이지(300)의 아래에는 상기 기판(10) 상에 형성된 OLED 셀들(20)의 검사를 위한 프로브 카드(120)가 배치될 수 있으며, 상기 프로브 카드(120)는 카드 스테이지(122) 상에 배치될 수 있다. 상기 프로브 카드(120)는 상기 OLED 셀들(20)과의 접촉을 위한 탐침들을 구비할 수 있으며, 상기 진공 플레이트(302)는 상기 프로브 카드(120)의 탐침들과 상기 OLED 셀들(20)이 접촉되도록 수직 방향으로 이동될 수 있다.
상기 검사 장치(100)는 상기 프로브 카드(120)를 통하여 상기 OLED 셀들(20)에 검사 신호를 인가함으로써 상기 OLED 셀들(20)에 대한 전기적인 특성 검사를 수행하는 전기적 검사부(130)를 포함할 수 있다. 아울러, 상기 검사 장치(100)는 상기 검사 신호가 인가된 OLED 셀들(20)에 대한 광학적인 검사를 수행하기 위한 광학적 검사부(140)를 포함할 수 있다.
상세히 도시되지는 않았으나, 상기 광학적 검사부(140)는 상기 OLED 셀들(20)의 화질, 밝기 등을 측정하기 위한 검사 카메라와, 색좌표, 색온도 등을 측정하기 위한 분광기와, 상기 기판(10) 상의 이물질, 얼룩 등을 검출하고 또한 상기 기판(10) 상에 형성된 박막 패턴들의 얼라인 상태 등을 검사하기 위한 형광 현미경을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 기판 스테이지(300)는 상기 진공 플레이트(302)의 하부면으로부터 상기 기판(10)을 분리시키기 위한 기판 이젝터(330)와, 상기 기판 이젝터(330)가 상기 진공 플레이트(302)의 하부면으로부터 하방으로 돌출되도록 상기 기판 이젝터(330)를 수직 방향으로 이동시키는 이젝터 구동부(332)를 포함할 수 있다. 상기 기판 이젝터(330)는 상기 기판(10)을 하방으로 밀어줌으로써 상기 기판(10)을 상기 진공 플레이트(302)로부터 물리적인 방법으로 분리시킬 수 있으며, 이에 따라 상기 기판(10)의 언로드가 안정적으로 수행될 수 있다.
특히, 상기 기판 이젝터(330)가 하방으로 이동되는 동안 상기 진공 플레이트(302)가 상기 수직 구동부(316)에 의해 동시에 상승됨으로써 상기 기판(10)의 높이가 실질적으로 동일하게 유지될 수 있으므로 상기 기판(10)의 언로드 과정에서 상기 기판의 손상이 방지될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 기판 20 : OLED 셀
22 : 검사 패드 30 : 셀 공정 설비
40 : 봉지 공정 설비 50 : 인라인용 기판 이송 장치
52 : 인라인용 기판 이송 로봇 100 : 검사 장치
102 : 검사 챔버 120 : 프로브 카드
130 : 전기적 검사부 140 : 광학적 검사부
200 : 기판 이송 모듈 202 : 기판 이송 챔버
204 : 기판 이송 로봇 206 : 로봇암
208 : 서포트 핀 300 : 기판 스테이지
302 : 진공 플레이트 304 : 진공홀
310 : 스테이지 구동부 316 : 수직 구동부
330 : 기판 이젝터 332 : 이젝터 구동부

Claims (10)

  1. 기판이 아래를 향하도록 진공 흡착하여 지지하며 상기 기판의 진공 흡착을 위해 복수의 진공홀들이 형성된 진공 플레이트;
    상기 진공 플레이트의 적어도 가장자리 부위에 배치되며 상기 기판을 상기 진공 플레이트로부터 분리시키기 위한 적어도 하나의 기판 이젝터; 및
    상기 적어도 하나의 기판 이젝터가 상기 진공 플레이트의 하부면으로부터 하방으로 돌출되도록 상기 적어도 하나의 기판 이젝터를 수직 방향으로 이동시키는 이젝터 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 스테이지.
  2. 제1항에 있어서, 상기 진공 플레이트를 수직 방향으로 이동시키기 위한 수직 구동부를 더 포함하며,
    상기 수직 구동부는 상기 기판의 높이가 일정하게 유지되도록 상기 기판 이젝터가 상기 이젝터 구동부에 의해 상기 진공 플레이트로부터 하방으로 돌출된 거리만큼 상기 진공 플레이트를 상승시키는 것을 특징으로 하는 기판 스테이지.
  3. 제1항에 있어서, 상기 기판 이젝터는 상기 진공 플레이트의 하부면 가장자리 부위를 따라 배치되는 링 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 기판 스테이지.
  4. 제3항에 있어서, 상기 이젝터 구동부는 상기 기판 이젝터와 연결되는 복수의 공압 실린더들을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 스테이지.
  5. 제1항에 있어서, 상기 진공 플레이트의 하부면 가장자리 부위들에 배치되는 복수의 기판 이젝터들을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 스테이지.
  6. 기판 상에 형성된 복수의 디스플레이 셀들에 대한 검사 공정을 수행하기 위한 검사 챔버;
    상기 검사 챔버 내부에 배치되며 상기 디스플레이 셀들이 아래를 향하도록 상기 기판을 지지하는 기판 스테이지; 및
    상기 기판 스테이지 아래에 배치되며 상기 디스플레이 셀들에 대한 검사를 위하여 상기 디스플레이 셀들과 접촉하도록 구성된 프로브 카드를 포함하되,
    상기 기판 스테이지는,
    상기 기판을 진공 흡착하기 위한 복수의 진공홀들이 형성된 진공 플레이트;
    상기 진공 플레이트의 적어도 가장자리 부위에 배치되며 상기 기판을 상기 진공 플레이트로부터 분리시키기 위한 적어도 하나의 기판 이젝터; 및
    상기 적어도 하나의 기판 이젝터가 상기 진공 플레이트의 하부면으로부터 하방으로 돌출되도록 상기 적어도 하나의 기판 이젝터를 수직 방향으로 이동시키는 이젝터 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 검사 챔버와 연결된 기판 이송 챔버; 및
    상기 기판 이송 챔버 내에 배치되며 상기 기판 스테이지 상으로 상기 기판을 로드하고 상기 디스플레이 셀들에 대한 검사가 수행된 후 상기 기판 스테이지로부터 상기 기판을 언로드하기 위한 기판 이송 로봇을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 기판 스테이지는 상기 진공 플레이트를 수직 방향으로 이동시키기 위한 수직 구동부를 더 포함하며,
    상기 수직 구동부는 상기 기판이 상기 기판 이송 로봇의 로봇암 상에 지지된 상태에서 상기 기판의 높이가 일정하게 유지되도록 상기 기판 이젝터가 상기 이젝터 구동부에 의해 상기 진공 플레이트로부터 하방으로 돌출된 거리만큼 상기 진공 플레이트를 상승시키는 것을 특징으로 하는 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치.
  9. 제5항에 있어서, 상기 기판 스테이지는 상기 진공 플레이트의 하부면 가장자리 부위를 따라 배치되는 링 형태를 갖는 하나의 기판 이젝터 또는 상기 진공 플레이트의 하부면 가장자리 부위들에 각각 배치되는 복수의 기판 이젝터들을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 이젝터 구동부는 상기 하나의 기판 이젝터 또는 상기 복수의 기판 이젝터들 각각에 연결되는 복수의 공압 실린더들을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치.
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