KR980011598A - 스트라이프 패턴 검사장치 - Google Patents

Abstract

패널의 BM스트라이프 패턴의 검사에 있어서, 검사 시스템의 검사 정밀도를 작업자가 정기적으로 교정하고 있다. 또한 BM스트라이프 패턴을 형성하는 노광다이의 보정, 조정 작업은 작업자가 수작업으로 행하고 있다. 스트라이프 패턴 검사장치의 검사 시스템에 내장된 표준 스트라이프 패턴 S를 정기적으로 검사하여, 검사장치의 검사 시스템 정밀도를 자동 진단하는 기능을 갖게 한다. 또한 실제로 검사한 스트라이프 패턴의 검사치를 경향 관리하여 얻은 정보를 BM스트라이프 패턴을 형성하는 노광다이(20)로 피드백하는 기능을 갖게 하고, 노광다이(20)의 조광필터(6)의 X, Y좌표축 방향 및 노광용 광원(4)의 조도를 자동제어하는 기능을 갖게 한 스트라이프 패턴 검사장치를 제공한다.

Description

스트라이프 패턴 검사장치

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

본 발명은 컬러 음극선과의 형광면 형성에 있어서의 블랙 매트릭스막의 구멍 부분인 RGB스트라이프(이하 BM스트라이프)의 패턴폭이나 피치를 검사하는 스트라이프 패턴 검사장치에 관한 것으로, 특히 고정밀화된 컬러 음극선관의 패널의 노광공정에서의 인라인 검사장치로서 적합한 자동 진단 기능이 부착된 스트라이프 패턴 검사장치에 관한 것이다.

일반적으로 새도우마스크형 컬러 음극선관에서는 패널의 안쪽에 설치된 새도우마스크에 대향하여, 패널의 내면에 흡광성 물질층으로 이루어진 블랙 매트릭스막(이하 BM막이라 한다)이 형성되고, BM스트라이프에 빨강, 초록, 파랑의 각 색으로 발광하는 스트라이프 형상의 형광체막이 형성되어 있다. 이러한 형광체막은 감광성 물질을 사용한 정밀 사진노광법으로 형성되어 있고, 노광다이를 사용하여 패널 도면에 도포된 레지스트를 통해 노광하고 있다.

도 7은 일반적인 컬러 음극선관용 노광다이의 구성도이다. 도 7에서 도시된 바와 같이 컬러 음극선관용 노광다이는 패널(1)과 섀도우마스크(2)를 위치결정하여 적재하는 테이블(3), 테이블(3)의 하방에 배치되는 노광용 광원(4), 테이블(3)과 광원(4) 사이에 배치된 보정렌즈(5) 및 조광필터(6)로 구성되고, 패널 안쪽 전면에 BM스트라이프를 갖는 BM막을 형성한다.

그런데 편향량이 큰 대형이나 짤은 관 길이의 컬러 음극선관에 있어서는 전자빔의 수속도가 편향량에 의해 다소 다르기 때문에, 패널의 중앙부와 주변부의 BM스트라이프 면적을 갖게 하면 형광체의 발광휘도가 불균일하게 되는 문제가 있고, 패널 중앙부와 주변부의 BM스트라이프 면적비를 알맞게 값으로 조정할 필요가 있다.

동종류의 검사장치로서 도트형이지만 투과 광량을 이용한 검사장치로서, 특개평 제 1-165401호 공보에 개시되어 있는 바와 같은 구멍직경 검사장치의 구성도이다. 도 8에 도시된 바와 같이 이 구멍직경 검사장치는 테이블(13)에 적재된 패널(1)의 주앙부(1a)와 주변부(1b)의 소정 면적에 있어서, 테이블(13)내에 배치된 광원(도시하지 않음)이 패널(1)의 내면에 형성된 BM구망을 통해 투과된 광량만을 외광차폐판(7)을 갖는 조도센서(8)로 검사하여, 그 투과 광량에 의해 BM구멍의 면적을 구한다.

그러나 패널의 주앙부(1a)와 주변부(1b)의 BM구멍직경은 BM막의 도포상태가 섀도우마스크의 도트 분포, 예를 들면 광원인 수은 등의 발광상태에 따라 다르게 형성되기 때문에, 상술한 투과 광량으로부터 BM구멍의 면적을 구하는 방법은 개개의 BM구멍직경의 정확한 검사를 할 수 없고, 초정밀화에 대응하는 BM구멍직경의 검사에는 대응할 수 없다는 과제가 있다.

이 과제는 스트라이프형도 마찬가지이고 투과 광량을 이용하는 방법 이외의 수단으로 초정밀 피치인 스트라이프의 폭을 검사 할 수 있고, 또한 스트라이프형으로 특히 문제가 되는 R, G, B에서 특정한 색간의 피치가 편향되는 그루핑(grouping)을 검사할 수 있는 슬롯형의 스트라이프 패턴을 검사하는데 알맞은 스트라이프 패턴 검사장치를 개발하는 것이 급선무이다.

또한 채널의 BM스트라이프 패턴의 검사에 있어서, 검사 시스템의 검사 정밀도는 작업자가 정기 교정을 하고 있다. 또한 BM스트라이프 패턴을 형성하는 노강다이의 보정, 조정 작업은 작업자가 수작업으로 행하고 있다.

본 발명은 컬러 음극선과의 페이스 패널 내면에 형성된 블랙 매트릭스막의 RGB스트라이프 패턴을 검사하는 스트라이프 패턴 검사장치에 있어서, 자동초점기구부가 CCD카메라와, 이 CCD카메라를 유지·이동시키는 수평이동 기구부와, 이 수평이동 기구부를 회전시키는 선회 기구부와, CCD카메라로 촬영한 확대화상으로부터 개별의 스트라이프 패턴을 처리 검사하는 화상처리부와, 투과용 광원을 구비한 스트라이프 패턴 검사장치를 제공한다.

또한 화상처리부가 확대화상으로 부터 RGB 3색 중 동색 스트라이프를 복수점 샘플링하여, 개별적으로 스트라이프 폭을 검사하는 스트라이프 패턴 검사장치를 제공한다.

또한 화상처리부가 상기 확대화상으로부터 RGB 3색의 스트라이프를 1조로 하여 복수점 샘플링하고, 이 각색각의 스트라이프 피치를 검한느 스트라이프 패턴 검사장치를 제공한다.

또한 패널면의 중앙부 및 주변부 여러 곳의 스트라이프 패턴을 검사하는 스트라이프 패턴 검사장치를 제공한다.

또는 화상처리부가 스트라이프 패턴의 검사 데이터를 경향 관리 처리하는 스트라이프 패턴 검사장치를 제공한다.

또한 스트라이프 패턴 검사장치에있어서 노광다이를 제어부에 부가 접속하여 표준 BM스트라이프 패턴을 검사함으로써, 이 검사장치의 검사 시스템 정밀도를 자동 진단하는 자가 진단 처리기능을 구비한 스트라이프 패턴 검사장치를 제공한다.

또한 표준 BM스트라이프 패턴을 스트라이프 패턴 검사장치의 검사 시스템에 내장된 스트라이프 패턴 검사장치를 제공한다.

또한 화상처리부에의해 경향 관리된 데이터 정보에 따라서 BM스트라이프를 형성하는 노광다이의 설정도전을 제어하는 스트라이프 패턴 검사장치를 제공한다.

또한 노광다이를 제어하는 설정조건이 조광필터의 X, Y좌표를 설정하는 조광필터 이동기구 및 노광용 광원의 조도를 설정하는 광원출력 가변 기구인 스트라이프 패턴 검사장치를 제공한다.

그리고 자가 진단 처리부가 이상이 검출되었을 경우에 경고음이 발하여 스트라이프 패턴 검사장치를 자동정지시키는 스트라이프 패턴 검사장치를 제공한다.

제1도는 본 발명에 의한 실시예1의 스트라이프 패턴 검사장치의 구성도.

제2도는 본 발명에 의한 패널의 BM스트라이프 패턴의 검사장소를 도시한 사시도.

제3a 및 3b도는 본 발명에 의한 그루핑의 개요 설명도.

제4도는 스트라이프 패턴 검사장치에의한 화상처리의 실시 사진도.

제5도는 본 발명에 의한 데이터처리기능을 부가한 화상처리부의 구성도.

제6도는 본 발명에 의한 실시 예2의 스트라이프 패턴 검사장치의 구성도.

제7도는 종래의 일반적인 컬러 음극선관용 노광다이의 구성도.

제8도는 종래의 구멍직경 검사장치의 구성도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 패널 1a 내지 li : BM스트라이프(BM막의 RGB스트라이프)

2 : 새도우마스크 3, 13 : 테이블

4 : 노광용 광원 5 : 보정렌즈

6 : 조광필터 6a, 22 : 조광필터 이동기구부

9a,9b, 9d : CCD카메라 10 : 수평이동 기구부

11 : 선회기구부 12 : 화상처리부

12a : 측정조건 설정부 14 : 투과용 광원

15 : 데이터 베이스 16 : 데이터처리기능 부가 화상처리부

17 : 표준 스트라이프 패턴 패널 20 : 노광다이

21 : 광원출력 가변기구부 30 : 제어부

본 발명의 실시예에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다. 종래 예와 동일한 부분에는 동일한 참조부호를 붙이고 설명을 생략한다.

이 실시예 1의 스트리아프 패턴 검사장치에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 의한 실시예 1의 스트라이프 패턴 검사장치의 구성도이다. 도 1에 도시한 바와 같이 패널(1)을 위치 결정하여 적재하는 테이블(3), 테이블(3)의 하부에 배치되는 투과용 광원(14), 패널(1)의 중앙부(1a) 및 주변부(1b)의 BM스트라이프 패턴을 검사하는 자동초점기구 부가 CCD카메라(9a, 9b, 9c) 3대가 수평이동 기구부(10)의 각각 소정 위치에 유지되어 잇다.

이 수평이동 기구부(10)는 선회 기구부(11)에 고정되어, CCD카메라(9a, 9b, 9c)를 규정 위치로 이동할 수 있게 되어 있다. 그리고 각각의 CCD카메라 (9a, 9b, 9c)에서 촬영한 확대화상을 처리하여 개별적으로 BM스트라이프 패턴을 검사하는 화상처리부(12)로 구성되어 있다. 또한 화상처리부(12)에는 수평이동 기구부(10) 및 선회기구부(11)을 제어하는 측정기구 설정부(12a)를 구비하고 있다.

도 2는 패널의 BM스트라이프 패턴의 검사장소를 나타내는 사시도이다. 도2에 도시한 바와 같이 테이블(3)의 소정 위치에 탑재된 패널(1)은 검사점의 중앙부(1a) 및 주변부(1b, 1c)에서 스트라이프 패턴을 3대의 CCD카메라 (9a, 9b, 9c)로 촬영하고, 그후 CCD카메라 (9a, 9b, 9c)를 선회 기구부(11)와 수평이동 기구부(10)을 측정조건 설정부(12a)에 의해 제어하여, 도 1중 나타내는 화살표 방향으로 이동시키고, 나머지 주변부의 검사점(1d 내지 1i)에 있어서의 스트라이프 패턴을 촬영한다.

여기에서 검사방법에 대하여 상세히 설명한다.

검사방법 1로서 화상처리부(12)가 확대화상으로 부터 RGB 3색중 동색 스트라이프를 지정의 복수점 샘플링하여 개별적으로 스트라이프 폭을 검사한다. 또한 검사방법 2에서 화상처리부(12)가 확대화상으로 부터 RGB 3색의 스트라이프를 1조로서 복수점 샘플링하고, 이 각 색간의 BM스트라이프 피치를 검사(그루핑 검사)하는 경우가 있다.

또한 이 그루핑이라는 현상에 대하여 도 3의 개요 설명도에 의해 보충 설명한다. 통상 R, G, B의 3색은 규정의 스트라이프 피치를 갖는다. 여기에서는 설명을 간단히 하기 위해서, 도 3(a)에 도시한 바와 같이 각 스트라이프의 중심선간의 스트라이프 피치(a)는 일반적으로 양호한 제품이라면 Prg=Pgb=Pbr=a라고 가정한다. 그런데 노광공정에서의 노광용 광원이나 보정렌즈 설정 등의 여러 가지 조건의 정밀도의 균형으로, 도 3(b)에 도시한바와 같이 반드시 Prg=Pgb=Pbr로 되지 않고 각 스트라이프 피치에 어긋남이 생기는 경구에 생긴다.

스트라이프 피치(Prg, Pgb, Pbr) 중 예를 들면 R-G간격(Prg)으로 미소치수 a만큼 +측으로 어긋난 것으로 가정한다. 그러나 수평방향의 피치 PH=3a가 일정하기 때문에 하나의 스트라이프 피치가 무너지면 다른 피치도 무너지게 되고, 상기의 경우에는 Prg=a+, Pgb=a-, Pbr=a로 되고, G-B간격(Pgb)이 좁게 되어 이른바 그루핑이 발생한다. 이와 같이 각 색간의 스트라이프 피치가 규정치와 다르면 화질상 색어긋남이 눈에 띄기 쉽게 된다. 따라서 검사의 능률 및 정밀도 향상 면에서 이 그루핑의 검사가 불가결하게 되었다.

도 4의 사진에 도시한 바와 같이 촬영한 이들의 화상을 화상처리부(12)로, 예를 들면 각각을 화상처리하여 윤곽을 선명하게 한 뒤, 동색 스트라이프 폭을 샘플링하여 등가 평균폭을 구하도록 연산처리 한다. 이것은 처리속도를 고도화함과 동시에 정확한 BM스트라이프 폭을 검사할 수 있다. 또한 수평이동 기구부(10)와 CCD카메라(9a 내지 9c)에 자동초점기구를 구비하고 있기 때문에, 패널(1)의 사이즈가 변해도 소정 위치에서의 BM스트라이프 화상을 선명하게 잡을 수 있어서 다종의 패널(1)의 스트라이프 폭 검사에 대응 가능하게 된다. 마찬가지로 그루핑은 RGB 각 색간의 BM스트라이프 피치를 연산처리 하면서 검사하고 있다.

또한 도 5는 청구항 5의 본 발명에 의한 데이터처리기능 부가 화상처리부의 구성도이다. 도 5에 도시한 바와같이 상술한 화상처리부(12)에 BM스트라이프 패턴의 검사 데이터를 보존 검색할 수 있도록 데이터 베이스(15)화하여 데이터의 처리 능력 향상을 도모한 데이터처리기능 부가 화상처리부(16)이다. 이렇게 함으로써 스트라이프 패턴의 실측치 추이(推移)나, 불량 패널의 추출, 검사장치 오류의 이상 이력(履歷)검색, 바코드 검색 등의 공정관리 테이터를 즉시 끌어 낼 수 있기 때문에 장치의 관리나 제조 품질관리가 용이하게 된다.

또한 청구항 6 이후의 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다. 도 6은 본 발명의 실시예 2에 의한 스트라이프 패턴 검사장치의 구성도이다.

상기의 스트라이프 패턴 검사장치의 특징은 상술한 실시예 1의 스트라이프 패턴 검사장치에 자가 진단 기능을 갖게 하고, 또한 검사 축적한 데이터 베이스(15)로부터 노광다이(20)로 피드백하는 등 기능향상을 도모한 장치이다. 도 6에 도시한 바와 같이 도 1의 스트라이프 패턴 검사장치와, 데이터처리기능 부가 화상처리부(16)와, 노광다이(20)를 연동하여 제어부(30)에 의해서 집중관리할 수 있도록 한 스트라이프 패턴 검사장치이다.

본 발명은 의하면 스트라이프 패턴 검사장치의 검사 시스템에 구비한 표준 스트라이프 패턴을 갖는 패널을 정기적으로 검사함으로써, 이 스트라이프 패턴 검사장치의 검사 시스템 정밀도를 자동 진단하는 기능을 갖게 하고 있다. 또한 데이터처리기능 부가 화상처리부(16)에서 실제로 검사한 검사치를 경향 관리하여 얻은 정보에 따라 BM스트라이프 패천을 형성하는 노광다이(20)의 조광필터(6)의 X, Y좌표측 방향으로 이동 및 광원(4)의 조도를 자동제어하여, 원하는 BM스트라이프 폭이 되도록 품질의 향상을 가능하게 하고 있다. 또한 그루핑의 검사를 위해 행하는 BM스트라이프 피치의 검사치도 마찬가지로 경향 관리하여, RGB노광시의 노광용 광원(4)의 이동 설리 거리를 자동제어한다.

상술한 바와 같이 도 2에서 도시한 검사점이 되는 패널(1)의 중앙부의 BM스트라이프(1a) 및 주변부의 각 검사점의 BM스트라이프(1b 내지 1i)의 합계 5 내지 9곳을 3대의 CCD카메라 (9a, 9b, 9c)를 수평이동 기구부(10)와 선회 기구부(11)를 병용하여 BM스트라이프(1a 내지 1i)를 검사한다. 본 발명에 의한 실시예 2에서는 표준스트라이프 패턴 검사장치의 검사 시스템 정밀도를 자동 진단하는 기능을 갖게 한 것을 특징으로 하고 있다.

즉 이 표준 스트라이프 패턴 패널(17)을 검사한 실측시가 표준 스트라이프 패턴의 기준치와 비교하여 규정외로 될 때는 경고음을 발하여 스트라이프 패턴 검사장치를 정지시키도록 하고 있다. 또한 이 실시예에서는 3대의 CCD카메라로 구성하고 있지만 1대 이상으로서 설치 대수를 자유롭게 선택할 수 있다.

한편 패널(1)의 중앙부의 BM스트라이프(1a) 및 주변부의 각 검사점의 BM스트라이프(1b 내지 1i)의 합계 5 내지 9곳을 3대의 CCD카메라(9a, 9b, 9c)와 수평이동기구(10)와 선회기구(11)를 병용하여 촬영 검사한 BM스트라이프(1a 내지 1i)의 검사치는 데이터처리기능 부가 화상처리부(16)에 의해서 목적별로 데이터를 처리하고 있다. 예를 들면 실제로 검사한 검사치를 경향 관리하여 이용 활용하는 경우가 많다.

3대의 CCD카메라를 가지고 동색 스트라이프 또는 RGB 3색 스트라이프를 1조로 하여 복수 샘플링하여 등가 평균폭이나 피치를 구하는 연산처리를 행하는 화상처리부를 갖는 스트라이프 패턴 검사장치의 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 상기의 예에 한정되지 않고, 예를 들면 1대의 CCD카메라를 패널면을 따라서 이동시키는 기능을 갖는 것이나 또한 많은 CCD카메라를 소정 위치에 설치한 면상의 CCD군을 갖는 것이라도 무방하고, 또한 화상처리의 알고리즘도 상기의 예에 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다.

그리하여, 본 발명의 다른 주안점은 이 데이터처리기능 부가 화상처리부(16)에 의해 실제로 검사한 검사치를 경향 관리하여 얻어진 정보를 노광다이(20)에 피드백하고, BM스트라이프를 형성하는 노광다이(20)의 조광필터(6)의 X, Y좌표축을 설정하는 조광필터 이동기구부(6a) 및 노광용 광원(4)의 조도를 설정하는 광원출력 가변기구부(6a)를 자동제어하는 기능을 갖게 한 것이다. 즉 BM스트라이프(1a 내지 1i)의 검사치를 노광다이(20)에 피드백함으로써, 품질이 양호한 BM스트라이프를 형성하는 것이 가능하게 된다.

상술한 바와 가티 본 발명의 스트라이프 패턴 검사장치에 의하면 CCD카메라에 의해 넣어진 BM스트라이프의 확대 패턴을 화상처리하여 개별적으로 BM스트라이프 폭 또는 RGB 각 색간의 BN스트라이프 피치를 검사하기 때문에 평균적인 BM스트라이프의 폭이나 피치뿐만 아니라 불균형을 포함한 치수나 피치도 검사할 수 있느고, 그 때문에 정확한 BM스트라이프 패턴을 검사할 수 있다.

또한 자동초점 부가 CCD카메라가 수평이동 기구부와 선회기구부가 병설되어 있음으로, 공정인 인라인에서의 자동검사가 용이해 진다. 또한 데이터베이스를 화상처리부에 짜넣음으로써 노광다이로의 피드백이 가능하게 됨과 동시에, 스트라이프 패턴의 검사치 추이 동의 제조 품질의 유지 관리가 용이해 진다.

또한 검사 시스템을 구비한 표준 스트라이프 패턴을 정기적으로 검사함으로써, 검사장치의 검사 시스템 정밀도를 자동 진단하는 것이 가능하게 되어 작업자에 의한 정기 교정이 불필요해진다.

한편 BM스트라이프 패턴의 검사치를 경향 관리하여 얻은 정보를 노광다이로 피드백함으로써, BM스트라이프를 형성하는 노광다이의 조광필터 X, Y좌표를 설정하는 조광필터 이동기구 및 노광용 광원이 조도를 설정하는 광원출력 가변 기구를 자동제어하는 것이 작업자에 의한 보정, 조정 작업이 불필요하게 된다.

Claims (10)

1. 컬러 음극선관의 페이스 패널 내면에 형성된 블랙 매트릭스막의 RGB스트라이프 패턴을 검사하는 스트라이프 패턴 검사장치에 있어서, 자동초점기구 부가 CCD카메라와, 상기 CCD카메라를 유지·이동시키는 수평이동 기구부와, 이 수평이동 기구부를 회전시키는 선회 기구부와, 상기 CCD카메라를 촬영한 확대화상으로부터 개별적으로 상기 스트라이프 패턴을 처리 검사하는 화상처리부와, 투과용 광원을 구비하는 것을 특징으로 하는 스트라이프 패턴 검사장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 화상처리부가 상기 확대화상으로부터 RGB 3색 중 동색 스트라이프를 복수점 샘플링하여, 개별적으로 스트라이프 폭을 검사하는 것을 특징으로 하는 스트라이프 패턴 검사장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 화상처리부가 상기 확대화상으로부터 RGB 3색의 스트라이프를 1조로서 복수점 샘플링하고, 이 각 색간의 스트라이프 피치를 검사하는 것을 특징으로 하는 스트라이프 패턴 검사장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 패널면의 중앙부 및 주변부 여러 곳의 상기 스트라이프 패턴을 검사하는 것을 특징으로 하는 스트라이프 패턴 검사장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 화상처리부가 스트라이프 패턴의 검사 데이터를 경향 관리 처리하는 것을 특징으로 하는 스트라이프 패턴 검사장치.
6. 제 5항에 있어서, 노광다이의 제어부를 부가접속하여 표준 스트라이프 패턴을 검사함으로써, 상기 검사장치의 검사 시스템 정밀도를 자동 진단하는 자가 진단 처리기능을 구비한 것을 특징으로 하는 스트라이프 패턴 검사장치.
7. 제 6항에 있어서, 상기 표준 스트라이프 패턴을 스트라이프 패턴 검사장치의 검사 시스템에 내장한 것을 특징으로 하는 스트라이프 패턴 검사장치.
8. 제 6항에 있어서, 상기 화상처리부에 의해서 경향 관리된 데이터 정보에 의해, 스트라이프를 형성하는 노광다이의 설정조건을 제어하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 스트라이프 패턴 검사장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 노광다이를 제어하는 설정조건이 조광필터의 X, Y좌표를 설정하는 조광필터 이동기구부 및 노광용 광원의 조도를 설정하는 광원출력 가변기구부인 것을 특징으로 하는 스트라이프 패턴 검사장치.
10. 제6항에 있어서, 상기 자가 진단 처리부가 이상을 검출할 경우에 경고음을 발하여 상기 스트라이프 패턴 검사장치를 자동 정지시키는 것을 특징으로 하는 스트라이프 패턴 검사장치.

    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임