KR20200060015A - 대형 글라스 기판 노광장치의 이물질 검사장치 - Google Patents

대형 글라스 기판 노광장치의 이물질 검사장치 Download PDF

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Abstract

대형 글라스 기판 노광장치의 이물질 검사장치가 개시되어 있다. 본 발명은, 유리기판에 LED 광을 조사하고 산란시켜 이물질을 검사할 수 있도록 하는 대형 글라스 기판 노광장치의 이물질 검사장치에 있어서, 상기 검사장치의 내부에 설치되는 모듈거치대; 및 상기 모듈거치대에 일렬로 나란하게 배치되는 복수의 LED 모듈;을 포함하고,
각각의 LED 모듈은, 다수의 LED가 설치되는 제어판; 상기 제어판에 설치되고 다수의 LED에 전원을 공급하는 전원컨넥터; 상기 제어판의 상부에 안착되어서 다수의 LED로부터 발생하는 열을 방열시킬 수 있는 히트싱크; 및 상기 제어판을 거치시킬 수 있고 입사공과 반사공이 형성된 스페이서;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

대형 글라스 기판 노광장치의 이물질 검사장치{PARTICLE DETECTOR IN EXPOSURE APPARATUS TREATING BIG GLASS PLATE}
본 발명은 노광장치의 이물질 검사장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 이물질 검사용 LED 모듈의 출력을 가변적으로 제어함으로써, LED 빛의 파장대를 크게 하여 유리 파편과 같은 산란도가 낮은 이물질도 보다 정확하고 신뢰도 있게 검사할 수 있도록 한 대형 글라스 기판 노광장치의 이물질 검사장치에 관한 것이다.
액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel, PDP), 유기발광 다이오드(Organic Light Emitting Diodes, OLED)와 같은 평판표시장치(Flat Panel Display)를 제조하는 과정에서, 각 조 공정을 거칠 때마다 단위 공정이 성공적으로 진행되었는지를 검사하여야 한다.
기판에 돌출 부분이나 미세입자가 존재하는 경우 최종 생산물에 불량이 발생하기 때문에, 이와 같은 이물질이나 출부를 각 공정별로 찾아내어 사전에 제거하는 것이 중요하다. 이를 소홀히 하는 경우, 대량의 기판에 불량이 발생하기 때문이다.
특히, 평판 디스플레이 패널의 제작 과정 중에서 근접 노광기나 슬릿 코터(slit coater) 등의 공정에서는 대상물(work)인 기판과 장비, 예를 들어 근접 노광기의 마스크나 슬릿 코터의 슬릿 노즐과의 틈새가 100㎛ ~ 300㎛ 도를 유지하여 작업을 행하게 된다.
이러한 구성이 도 1 및 도 2에 도시되어 있다. 도 1은 평판표시장치의 노광 공정 중 코터를 도시한 단면도이고, 도 2는 평판표시장치의 노광 공정 중 근접 노광기를 도시한 단면도이다.
도 1에 도시된 것처럼, 코터(200)는 지지대(600)위에 놓인 기판(100) 위를 이동하면서는 유리기판(100) 표면을 코팅한다. 이때, 코팅을 완전하게 수행하기 위해, 코터(200)는 유리기판(100)과 일정한 근접 거리(H)를 유지하면서 일 방향으로 이동하게 된다.
한편, 도 2에 도시된 것처럼, 근접 노광기의 마스크(300)는 유리기판(100) 위에 일정한 근접 높이(H)로 배치되고 오랜 시간 유지된다.
이와 같은 공정 중 발생되는 금속이나 유리 재질의 이물질(A) 등은 장비와 유리기판의 틈새에 놓여 장비에 손상을 초래하고, 이에 따라 대량의 기판에 불량을 발생시킬 수 있다.
이와 같은 장비 및 유기기판의 손상을 방지하기 위해서는, 이러한 근접 작업장치 이전 단계에 이물의 유무와 크기, 특히 높이 등을 측정하기 위한 검사장비가 필요하게 된다.
이와 같은 검사장비에서는 장비에 손상을 입힐 수 있는 일정 높이(H) 이상의 이물을 검출해야 하며, 이러한 목적을 달성하기 위해서 종래에 높이검출을 위한 여러 가지 구성이 사용되어왔다.
종래의 광삼각법이나 간섭계 등을 이용하는 높이측정 방법은 정도는 좋으나 요구하는 시간 내에 전체면적에 대한 검사를 수행하기에는 비용적으로나 기술적으로 한계가 있는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 레이저 마이크로미터(laser micrometer) 등에 의한 검출방법도 유리기판의 균일성 등을 고려할 때 그 성능에 대한 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있었다. 기판 상의 이물을 검사하는 종래기술의 일 예를 도 3을 참조하여 간단히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 종래기술에 따른 평판표시장치에 있어서 이물을 검사하는 레이저를 도시한 단면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 지지대(600)에 의해 지지된 유리기판(100)의 일 측에는 발광 레이저(400), 타 측에는 수광 레이저(500)가 배치되어 있다. 발광 레이저(400)가 레이저를 발진하면 수광 레이저(500)는 그 레이저를 수광하도록 구성되는데, 이물이나 돌기(A)가 기판(100) 상에 존재하는 경우에는 일부의 레이저만을 수광하게 된다.
이와 같이 발진 레이저와 수광 레이저의 차이에 의해 이물이나 돌기(A)의 높이를 측정할 수 있다.
그러나, 유리기판(100)은 제조 과정에서 평탄도의 오차가 발생할 수 있으며 돌기의 높이도 매우 작은 값을 측정해야 하기 때문에, 유리기판의 평판도 오차를 돌기로 오검출하는 문제점이 있었다.
이와 같이, 종래의 기술에 의해 유리기판에 존재하는 이물의 높이를 측정하는 것은 비용이나 시간, 그리고 오검출 등의 문제점이 있었다.
또한, 일반적인 유색의 이물질들은 빛을 산란시키는 산란도가 높기 때문에 LED의 출력(파장대)이 작아도 쉽게 검출할 수 있지만, 유리 파편과 같은 이물질들은 빛의 산란도가 낮기 때문에 쉽게 검출하기가 매우 어려운 단점이 있다.
따라서, 이물질의 대부분을 차지하는 유리파편을 어떻게 하면 용이하게 이물질로 검출할 수 있는지에 대한 연구가 지속적으로 있어 왔다.
1. 대한민국 공개특허 제10-2008-0015208호(2008.02.19) 2. 대한민국 등록특허 제10-1042143호(2011.06.10)
본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 유리파편과 같이 산란도가 낮은 이물질을 확실하게 검출할 수 있도록 한 대형 글라스 기판 노광장치의 이물질 검사장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 이물질 검출용 LED 모듈의 출력을 가변적으로 투입할 수 있도록 한 대형 글라스 기판 노광장치의 이물질 검사장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 대형 글라스 기판 노광장치의 이물질 검사장치는, 유리기판에 LED 광을 조사하고 산란시켜 이물질을 검사할 수 있도록 하는 대형 글라스 기판 노광장치의 이물질 검사장치에 있어서,
상기 검사장치의 내부에 설치되는 모듈거치대; 및 상기 모듈거치대에 일렬로 나란하게 배치되는 복수의 LED 모듈;을 포함하고,
각각의 LED 모듈은, 다수의 LED가 설치되는 제어판; 상기 제어판에 설치되고 다수의 LED에 전원을 공급하는 전원컨넥터; 상기 제어판의 상부에 안착되어서 다수의 LED로부터 발생하는 열을 방열시킬 수 있는 히트싱크; 및 상기 제어판을 거치시킬 수 있고 입사공과 반사공이 형성된 스페이서;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 스페이서의 입사공에 다수의 LED 들이 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 모듈거치대는, 상기 모듈거치대의 외부 테두리에 수직하게 일체로 형성되는 다수의 가이드요부; 상기 가이드요부에 슬라이딩 가능하게 삽입되고, 상기 검사장치의 내부에 고정되도록 설치되는 가이드레일; 및 상기 모듈거치대를 상하로 미세하게 승강시킬 수 있도록 상기 모듈거치대의 외부 테두리에 설치되는 하나 이상의 승강장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 승강장치는, 상기 모듈거치대 외측면으로부터 돌출되어 형성된 승강축; 상기 승강축에 삽입되도록 수평장홈이 형성된 회동부재; 및 상기 회동부재의 일측에 편향되어 고정되는 모터축을 구비한 스텝모터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 승강축이 상기 수평장홈의 상하 내부면에 면접촉되도록 삽입되어 거치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 이물질 검사용 LED 모듈의 출력을 가변적으로 제어함으로써, LED 빛의 파장대를 크게 하여 유리 파편과 같은 산란도가 낮은 이물질도 보다 정확하고 신뢰도 있게 검사할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 평판표시장치의 노광 공정 중 코터를 도시한 단면도이다.
도 2는 평판표시장치의 노광 공정 중 근접 노광기를 도시한 단면도이다.
도 3은 종래기술에 따른 평판표시장치에 있어서 이물을 검사하는 레이저를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 대형 글라스 기판 노광장치의 이물질 검사장치의 사시도이다.
도 5는 도 4의 검사장치로 이물을 검사하는 것을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 도 4의 검사장치에서 LED 모듈을 도시한 사시도이다.
도 7은 도 6의 LED 모듈의 분해사시도이다.
도 8은 도 7의 LED 모듈의 저면사시도이다.
도 9는 도 4의 검사장치에서 LED 모듈을 거치할 수 있는 거치대와 승강장치을 도시한 사시도이다.
도 10은 도 9의 분해사시도이다.
도 11은 도 9의 단면도이다.
도 12는 도 9의 거치대와 승강장치의 동작을 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 대형 글라스 기판 노광장치의 이물질 검사장치에 대하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 대형 글라스 기판 노광장치의 이물질 검사장치의 사시도이고, 도 5는 도 4의 검사장치로 이물을 검사하는 것을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4 및 5를 참조하면, 본 발명에서 사용되는 LED 모듈(20)은 LED의 R,G,B 파장대의 형성과 LED에서 조사하는 광을 산란시켜 수광부에서 파형의 전압치를 측정하여 이물을 판단하며, 이를 통해 사전 불량을 제거할 수 있다.
지지대(1)의 상면에 위치한 유리기판(5) 상에 이물질이 있는지 판단하기 위하여 검사장치(10)가 유리기판(5)에 LED 광을 조사할 수 있고, 조사된 광이 산란되면서 수광부에서 이물질의 존재여부를 판단하게 된다.
예를 들어, 도 5(a)와 같이, 일반적인 유색의 이물질(A)일 경우에는 LED모듈(20)의 LED(25)로부터 입사된 광이 이물질(A)에 부딪혀서 산란되는데, 그 산란도가 높아서 LED의 낮은 출력에도 이물질을 쉽게 판단할 수 있다.
그러나, 도 5(b)와 같이, 유리파편과 같은 이물질(G)일 경우에는 LED(25)로부터 광이 입사되면 유리파편을 통과하여 굴절되는 광이 많기 때문에, 산란도가 극히 낮고, 그러한 이유로 유리파편을 이물질로 판단하기가 매우 어려웠다. 이를 극복하기 위해서, 본 발명에서는 LED(25)의 출력을 가변적으로 적용하여 유리파편과 같은 이물질에서는 그 출력을 높게 할 수 있도록 하는 기술구성을 제안하고 있다.
첫번째로는, LED의 출력을 높게 하기 위해서 LED모듈(20)에 인가되는 전류량을 크게 하여 LED의 출력을 높일 수 있고, 두번째로는 LED모듈(20)을 미세조정으로 승강시킴으로써 이물질에 투사되는 광의 출력을 높게 할 수도 있는 것이다.
도 6은 도 4의 검사장치에서 LED 모듈을 도시한 사시도이고, 도 7은 도 6의 LED 모듈의 분해사시도이며, 도 8은 도 7의 LED 모듈의 저면사시도이다.
도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이물질 검사장치(10)는 그 내부에 복수의 LED 모듈(20)을 포함하고 있다. 복수의 LED 모듈(20)은 일렬로 나란하게 배치되어야 하며, 그들 모두가 광을 유리기판(5)에 조사하여 산란되는 광을 수광함으로써, 이물질을 검사할 수 있는 것이다.
각각의 LED모듈(20)은 다수의 LED(25)가 설치되는 제어판(27), 상기 제어판(27)에 설치되고 다수의 LED(25)에 전원을 공급하는 전원컨넥터(21), 상기 제어판(27)의 상부에 안착되어서 다수의 LED(25)로부터 발생하는 열을 방열시킬 수 있는 히트싱크(29) 및 상기 제어판(27)을 거치시킬 수 있고 입사공(31)과 반사공(33)이 형성된 스페이서(23)를 포함한다.
상기 스페이서(23)의 입사공(31)에는 다수의 LED(25)들이 배치되어서, LED(25)로부터 방사되는 광이 입사공(31)을 통과해서 유리기판(5)에서 산란될 수 있는 것이다. 이렇게 산란된 광은 상기 반사공(33)을 통해서 검사장치(10)에 설치된 수광부(미도시)에 도달하게 되고, 상기 수광부에서 파형의 전압치를 측정하여 이물을 판단하게 되는 것이다.
도 9는 도 4의 검사장치에서 LED 모듈을 거치할 수 있는 거치대와 승강장치을 도시한 사시도이고, 도 10은 도 9의 분해사시도이며, 도 11은 도 9의 단면도이다.
도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 검사장치(10)는 복수의 LED 모듈(20)이 안착되는 모듈거치대(40)를 포함한다. 상기 모듈거치대(40)는 사각의 안착부로 형성되며, 그 외부 테두리에는 다수의 가이드요부(43)가 수직하게 일체로 형성되어 있다.
상기 가이드요부(43)에는 가이드레일(41)이 슬라이딩 가능하게 삽입되어 있으며, 상기 가이드레일(41)은 상기 검사장치(10)의 내부에 고정되도록 설치되어 있다.
또한, 상기 모듈거치대(40)에는 적어도 하나 이상의 승강장치(50)가 설치되는데, 상기 승강장치(50)는 상기 모듈거치대(40)를 상하로 미세하게 승강시키는 역할을 한다.
상기 승강장치(50)는 상기 모듈거치대(40) 외측면으로부터 돌출되어 형성된 승강축(57), 상기 승강축(57)에 삽입되도록 수평장홈(55)이 형성된 회동부재(53) 및 상기 회동부재(53)의 일측에 고정되는 모터축(52)을 구비한 스텝모터(51)를 포함한다.
이때, 상기 회동부재(53)는 횡으로 길게 형성된 것으로서, 그 내부에 수평으로 길게 수평장홈(55)이 형성되어 있고, 일측단에는 편향되어 모터축(52)이 고정결합될 수 있는 것이다. 상기 수평장홈(55)의 상하 내부면에 상기 승강축(57)이 면접촉되도록 삽입되어 거치될 수 있으며, 상기 회동부재(53)이 회동에 따라서 상기 수평장홈(55)의 내부면이 상기 승강축(57)을 상하로 미세하게 승강시킬 수 있는 것이다.
상기 회동부재(53)은 상기 스텝모터(51)가 미세하게 정회전 또는 역회전함에 따라 상기 모터축(52)이 동일방향으로 회전하게 되고, 상기 모터축(52)이 고정된 회동부재(53)의 일측을 중심으로 상기 회동부재(53)의 타측이 상방 또는 하방으로 회동하면서 상기 수평장홈(55)이 상기 승강축(57)을 승강시키게 된다.
이하, 본 발명에 따른 대형 글라스 기판 노광장치의 이물질 검사장치의 동작에 대하여 상세히 설명한다.
먼저, 유리파편(G)과 같은 산란도가 낮은 이물질을 검사하기 위하여, LDE(25)의 출력을 높이기 위하여 LED 모듈(20)을 유리기판(5)에 보다 근접하게 위치시킬 필요가 있을 때에는, 스텝모터(51)를 반시계방향으로 회전시켜서 모터축(51)의 회전에 따라서 회동부재(53)의 타측단을 하방으로 하강시킨다. 이에 따라서, 상기 회동부재(53)의 수평장홈(55)의 내측면이 승강축(57)을 하방으로 수직 이동시키게 되고, 상기 가이드요부(43)들이 가이드레일(41)을 따라서 하강함으로써, 복수의 LED 모듈(20)들이 모듈거치대(40)와 함께 하방으로 이동하게 된다(도 12(b) 참조).
또한, 일반적인 이물질(A)과 같은 산란도가 높은 이물질을 검사하기 위하여, 또는 다른 이유로 인해 LED 모듈(20)을 상방으로 이동시킬 필요가 있을 때에는, 스텝모터(51)를 시계방향으로 회전시켜서 모터축(51)의 회전에 따라서 회동부재(53)의 타측단을 상방으로 상승시킬 수 있다(도 12(c) 참조).
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 물론이다.
1: 지지대 5: 유리기판
10: 검사장치 20: LED 모듈
21: 전원컨넥터 23: 스페이서
25: LED 27: 제어판
29: 히트싱크 31: 입사공
33: 반사공 40: 모듈거치대
41: 가이드레일 43: 가이드요부
50: 승강장치 51: 스텝모터
52: 모터축 53: 회동부재
55: 수평장홈 57: 승강축

Claims (5)

  1. 유리기판에 LED 광을 조사하고 산란시켜 이물질을 검사할 수 있도록 하는 대형 글라스 기판 노광장치의 이물질 검사장치에 있어서,
    상기 검사장치의 내부에 설치되는 모듈거치대; 및
    상기 모듈거치대에 일렬로 나란하게 배치되는 복수의 LED 모듈;을 포함하고,
    각각의 LED 모듈은,
    다수의 LED가 설치되는 제어판;
    상기 제어판에 설치되고 다수의 LED에 전원을 공급하는 전원컨넥터;
    상기 제어판의 상부에 안착되어서 다수의 LED로부터 발생하는 열을 방열시킬 수 있는 히트싱크; 및
    상기 제어판을 거치시킬 수 있고 입사공과 반사공이 형성된 스페이서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 대형 글라스 기판 노광장치의 이물질 검사장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 스페이서의 입사공에 다수의 LED 들이 배치되는 것을 특징으로 하는 대형 글라스 기판 노광장치의 이물질 검사장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 모듈거치대는,
    상기 모듈거치대의 외부 테두리에 수직하게 일체로 형성되는 다수의 가이드요부;
    상기 가이드요부에 슬라이딩 가능하게 삽입되고, 상기 검사장치의 내부에 고정되도록 설치되는 가이드레일; 및
    상기 모듈거치대를 상하로 미세하게 승강시킬 수 있도록 상기 모듈거치대의 외부 테두리에 설치되는 하나 이상의 승강장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 대형 글라스 기판 노광장치의 이물질 검사장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 승강장치는,
    상기 모듈거치대 외측면으로부터 돌출되어 형성된 승강축;
    상기 승강축에 삽입되도록 수평장홈이 형성된 회동부재; 및
    상기 회동부재의 일측에 편향되어 고정되는 모터축을 구비한 스텝모터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 대형 글라스 기판 노광장치의 이물질 검사장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 승강축이 상기 수평장홈의 상하 내부면에 면접촉되도록 삽입되어 거치되는 것을 특징으로 하는 대형 글라스 기판 노광장치의 이물질 검사장치.
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KR20080015208A (ko) 2006-08-14 2008-02-19 동부일렉트로닉스 주식회사 레티클 이물질 검사장치 및 검사방법
KR101042143B1 (ko) 2007-01-15 2011-06-16 에스엔유 프리시젼 주식회사 평판표시장치의 이물 검사기

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