KR101231184B1

KR101231184B1 - 기판 성막 검사장치

Info

Publication number: KR101231184B1
Application number: KR1020110128434A
Authority: KR
Inventors: 이순종; 우봉주; 박병찬
Original assignee: (주)쎄미시스코
Priority date: 2011-12-02
Filing date: 2011-12-02
Publication date: 2013-02-07
Also published as: CN105388160A; CN106226312A; CN103134806A

Abstract

본 발명은 기판 성막 검사장치를 개시한 것으로, 이러한 본 발명은 기판의 표면에 도포되는 성막과 기판 에지부분의 수평 및 수직 거리가 일정한지를 검사하는 장비를 구성한 것이며, 이에따라 육안 식별이 어려운 기판의 표면에 도포된 성막의 비틀어짐 불량을 효과적으로 검사하면서 공정챔버를 통해 LCD 또는 OLED 제품의 제조가 완료된 상태에서 성막 틀어짐에 따른 표시 불량을 방지할 수 있도록 한 것이다.

Description

기판 성막 검사장치{Permeable membrane inspecting device of glass}

본 발명은 OLED(Organic Light Emitting Diode, 유기 LED) 또는 LCD용 기판(이하, "기판" 이라함)의 표면에 도포되는 성막(예; 폴리이미드(PI; Polyimde))의 불량여부를 검사하는 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판의 표면에 도포되는 성막과 기판 에지부분과의 거리를 측정하여, 기판의 표면에 도포된 성막의 비틀어짐 불량을 검사할 수 있도록 하는 기판 성막 검사장치에 관한 것이다.

박막 트랜지스터 액정표시장치는 크게 박막 트랜지스터가 형성되는 하부 기판과, 컬러 필터가 형성되는 상부 기판 및, 하부 기판과 상부 기판 사이에 주입된 액정으로 구성되며, 상기 액정표시장치를 제조하는 공정은 박막트랜지스터(TFT) 공정, 셀 공정, 모듈 공정과 같이 세 부분으로 나뉠 수 있다.

상기 TFT 공정은 반도체 제작 공정과 매우 유사하며, 증착 공정(deposition) 및 사진식각 공정(Photolithography), 식각 공정(Etching)을 반복하여 기판 위에 박막트랜지스터를 배열하여 제작하는 공정이다.

상기 셀 공정은 TFT 하판과 컬러필터(Color filter)가 형성된 상판에 배향막을 형성하고, 배향막에 액정이 잘 정렬할 수 있도록 배향을 한 후, 스페이서(spacer)를 산포하고, 실(Seal) 인쇄를 하여 합착한다. 합착 후에 모세관 현상을 이용하여 액정을 내부에 주입한 후, 주입구를 봉지함으로써 액정표시장치에 대한 제조공정은 마무리가 된다.

상기 모듈 공정은 최종적으로 사용자에게 전해지는 제품 품질을 결정하는 단계로서, 완성된 패널에 편광판을 부착하고 구동 집적회로(Driver-IC)를 실장한 후, 인쇄회로기판(Printed Circuit Board: PCB)를 조립하여 최종적으로 백라이트 유닛(Backlight unit)과 기구물을 조립함으로써, 액정 모듈이 완성된다.

한편, OLED는 상판과 하판 그라스 사이의 각 셀에 유기물질을 증착하여 제조하게 되는 것으로, 이러한 OLED는 낮은 전압에서 구동이 가능하고 얇은 박형으로 만들 수 있다는 장점이 있으며, 넓은 시야각과 빠른 응답속도를 갖고 있어 일반 LCD(Liquid Crystal Display)와 달리 바로 옆에서 보아도 화질이 변하지 않고, 화면에 잔상이 남지 않는다.

또한 소형 화면에서는 LCD 이상의 화질과 단순한 제조공정으로 인하여 유리한 가격 경쟁력을 갖는다.

이러한 OLED는 컬러 표시 방식에 있어서, 3(Red, Green, Blue)색 독립화소방식, 색변환 방식(CCM), 컬러 필터 방식이 있으며 디스플레이에 사용하는 발광재료에 따라 저분자 OLED와 고분자 OLED, 구동방식에 따라 수동형 구동방식(passive matrix)과 능동형 구동방식(active matrix)으로 구분한다.

또한 OLED는 LCD, PDP(Plasma Display Panel)에 비해 구조적으로 단순하며, 두께가 얇을 뿐 아니라 휘어질 수 있는 성질도 있어 플렉시블 디스플레이(Flexible display) 시장을 밝게 해주고 있다.

이때, 상기 LCD 또는 OLED의 기판을 제조하는 공정에 있어, 상기 기판 표면에 도포되어 형성되는 성막들은 그 도포에 따른 정렬이 정교하게 이루어져야 하며, 만약 그 정렬에 불량이 발생할 경우에는 기판의 표시 불량이 발생하는 문제가 있다.

즉, 기판의 표면에 성막을 도포시, 성막과 기판의 에지부분 사이의 수평 및 수직 거리는 일정해야 하지만, 기판의 표면에 성막을 도포하여 형성할 때, 상기 도포되는 성막과 기판 에지부분의 수평 및 수직 거리가 일정하지 못하고 비틀어지는 경우가 종종 발생하였는데, 종래에는 이러한 성막의 비틀어짐을 검사하는 장비가 마련되어 있지 않았다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 기판의 표면에 도포되는 성막과 기판 에지부분의 수평 및 수직 거리가 일정한지를 검사하는 장비를 구성함으로써, 기판의 표면에 도포된 성막의 비틀어짐 불량을 효과적으로 검사하고, 이를 통해 공정챔버를 통해 LCD 또는 OLED 제품의 제조가 완료된 상태에서 성막 위치 불균일에 따른 표시 불량을 방지할 수 있도록 하는 기판 성막 검사장치를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

상기 목적 달성을 위한 본 발명 기판 성막 검사장치는, 검사대; 상기 검사대의 하단에 배치되고, 상기 검사대를 성막이 도포된 기판이 통과시 상기 기판으로 광원을 조사하는 조명모듈; 상기 조명모듈의 상단에 배치되고, 상기 조명모듈로부터 기판으로 광원이 조사될 때, 상기 기판의 표면과 수평부 및 수직부의 에지를 촬영하는 카메라모듈; 및, 상기 조명모듈과 상기 카메라모듈의 동작을 제어하고, 상기 카메라모듈에 의해 촬영된 이미지정보로부터 기판의 표면에 도포된 성막과 기판의 수평부 및 수직부 에지의 거리가 각각 정상범위내의 거리인지를 검사하는 검사유닛; 을 포함하여 구성하는 것이다.

또한, 상기 카메라모듈은 이동하는 기판의 표면 및 수평부 및 수직부 에지를 라인스캔 방식으로 촬영하는 라인스캔 카메라인 것이다.

또한, 상기 조명모듈은 Xe-램프, 할로겐 램프, 고주파 형광등, LED조명기 중 어느 하나인 것이다.

또한, 상기 검사유닛은 카메라모듈로부터 촬영되는 이미지정보로부터 기판의 표면에 도포된 성막과 기판의 수평부 및 수직부 에지의 거리를 산출한 후 그 산출값을 정상범위 기준값과 비교 연산하여 정상 또는 비틀림 불량인지를 검사하는 검사프로그램을 탑재 구성하는 것이다.

또한, 상기 기판의 표면에 도포된 성막과 기판의 수평부 및 수직부 에지의 거리에 대한 정상범위 기준값은 상기 검사유닛내에 기 저장되는 것이다.

또한, 상기 기판의 표면에 도포된 성막과 기판의 수평부 에지의 거리는 이미지정보로부터 측정되는 성막과 수평부 에지 사이의 픽셀(Pixel)값에 1픽셀당 기준길이를 연산(곱셈)하여 산출하고, 상기 기판의 표면에 도포된 성막과 기판의 수직부 에지의 거리는 이미지정보로부터 측정되는 성막과 수직부 에지 사이의 픽셀수에 1픽셀당 기준길이를 연산(곱셈)하여 산출하는 것이다.

이와 같이 본 발명은 기판의 표면에 도포되는 성막과 기판 에지부분의 수평 및 수직 거리가 일정한지를 검사하는 장비를 구성한 것으로, 이를 통해 육안 식별이 어려운 기판의 표면에 도포된 성막의 비틀어짐 불량을 효과적으로 검사하면서 공정챔버를 통해 LCD 또는 OLED 제품의 제조가 완료된 상태에서 성막 위치 벗어남에 따른 표시 불량을 방지하는 효과를 기대할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예로 기판 성막 검사장치의 구조를 보인 측면도.
도 2는 본 발명의 실시예로 기판 성막 검사장치의 구조를 보인 평면도.
도 3은 본 발명의 실시예로 카메라모듈에 의해 이루어진 성막이 형성된 기판의 이미지 정보를 보인 개략도.
도 4는 본 발명의 실시예로 도 3에 대한 확대도로서 단층 성막이 도포된 기판의 에지부분 확대도.
도 5는 본 발명의 실시예로 기판 성막 검사장치의 개략적인 블럭 구성도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예로 다층 성막이 도포되는 기판의 에지부분에 대한 확대도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예로 기판 성막 검사장치의 구조를 보인 측면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예로 기판 성막 검사장치의 구조를 보인 평면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예로 카메라모듈에 의해 이루어진 성막이 형성된 기판의 이미지 정보를 보인 개략도이고, 도 4는 본 발명의 실시예로 도 3에 대한 확대도로서 단층 성막이 도포된 기판의 에지부분 확대도이며, 도 5는 본 발명의 실시예로 기판 성막 검사장치의 개략적인 블럭 구성도를 도시한 것이다.

첨부된 도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 기판 성막 검사장치는 기판(100)의 표면에 폴리이미드 필름(Polyimde film, 이하 PI필름 이라함)을 포함하는 성막(101)들을 상기 기판(100) 위에 도포함으로써 패턴을 형성시, 상기 성막(101)이 비틀어졌는지를 검사하도록 상기 기판(100)이 투입되는 검사대(10)에 구성되는 것으로, 이러한 본 발명은 조명모듈(20), 카메라모듈(30), 그리고 검사유닛(40)을 포함하는 것이다.

상기 조명모듈(20)은 Xe-램프, 할로겐 램프, 고주파 형광등, LED조명기 중 어느 하나로서 상기 검사대(10)의 하단에서 기판(100)의 투입방향(길이방향)과 직교되는 폭 방향으로 배치되며, 상기 검사대(10)에 성막(101)이 도포된 기판(100)이 통과될 때, 상기 기판(100)의 표면은 물론 수평부 및 수직부 에지(H)(V)로 광원을 조사하도록 구성되는 것이다.

상기 카메라모듈(30)은 상기 검사대(10))의 상단에 배치되는 것으로, 상기 검사대(10)를 통과하는 기판(100)의 표면은 물론 수평부 및 수직부 에지(H)(V)를 라인스캔 방식으로 촬영한 후 이를 상기 검사유닛(40)에 제공하도록 구성된다.

즉, 상기 카메라모듈(30)은 상기 조명모듈(20)로부터 기판(100)의 표면은 물론 수평부 및 수직부 에지(H)(V)에 조사되는 광원에 따라 이동하는 기판(100)의 표면은 물론 수평부 및 수직부 에지(H)(V)를 라인스캔 방식으로 촬영하도록 구성되는 것이다.

상기 검사유닛(40)은 상기 조명모듈(20)과 카메라모듈(30)의 동작을 온/오프 제어하는 제어프로그램이 탑재 구성됨은 물론, 상기 카메라모듈(30)에 의해 촬영된 이미지정보로부터 기판(100)의 표면에 도포된 성막(101)과 기판(100)의 수평부 및 수직부 에지(H)(V)의 거리(d1)(d2)가 각각 정상범위내의 거리인지 또는 비틀림에 의해 비정상 거리를 유지하는지를 검사하는 검사프로그램을 탑재 구성하여 둔 것이다.

즉, 상기 검사유닛(40)은 카메라모듈(30)로부터 촬영되는 이미지정보로부터 기판(100)의 표면에 도포된 성막(101)과 기판(100)의 수평부 및 수직부 에지(H)(V)의 거리(d1)(d2)를 산출한 후 그 산출값을 기 저장되는 정상범위 기준값과 비교 연산하여 정상 또는 비틀림 불량인지를 검사하게 되는 것이다.

이때, 상기 기판(100)의 표면에 도포된 성막(101)과 기판(100)의 수평부 에지(H)의 거리(d1)는 이미지정보로부터 측정되는 성막(101)과 수평부 에지(H) 사이의 픽셀(Pixel)값에 1픽셀당 기준길이(예; 46㎛)를 연산(곱셈)하여 산출하게 되는 것이고, 상기 기판(100)의 표면에 도포된 성막(101)과 기판(100)의 수직부 에지(V)의 거리(d2)는 이미지정보로부터 측정되는 성막(101)과 수직부 에지(V) 사이의 픽셀수에 1픽셀당 기준길이(예; 46㎛)를 연산(곱셈)하여 산출하도록 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 기판 성막 검사장치는 첨부된 도 1 내지 도 5에서와 같이, 우선 표면에 성막(100)이 도포된 기판(100)을 검사대(10)측으로 투입시 검사유닛(40)은 검사대(10)에 마련되는 조명모듈(20)는 물론 카메라모듈(30)을 동작 제어하게 된다.

즉, 상기 검사유닛(40)은 상기 검사대(10)의 상단에 고정 설치되는 카메라모듈(30)은 물론, 상기 검사대(10)의 하단에 고정 배치되는 바 형태의 조명모듈(20)을 동작 제어하게 되는 바, 상기 조명모듈(20)은 검사대(10)를 통과하는 기판(100)으로 광원을 조사하고, 상기 검사대(10)의 상측에 위치하는 카메라모듈(30)은 상기 검사대(10)를 통과하는 기판(100)에서 수평부 및 수직부 에지(H)(V)를 촬영한 후 이를 검사유닛(40)에 전송하게 된다.

그러면, 상기 검사유닛(40)은 검사프로그램을 가동하여 상기 카메라모듈(30)로부터 촬영되는 이미지 정보로부터 기판(100)의 표면에 도포되는 성막(101)이 비틀어졌는지를 검출하게 되는 것이다.

즉, 상기 검사유닛(40)에는 기판(100)의 표면에 도포된 성막(101)과 기판(100)의 수평부 에지(H)의 거리(d1)에 대한 정상범위 기준값, 상기 기판(100)의 표면에 도포된 성막(101)과 기판(100)의 수직부 에지(V)의 거리(d2)에 대한 정상범위 기준값의 정보가 기 저장되어 있는 바(여기서, 상기 정상범위 기준값들은 각 제조사별로 임의 설정하는 것으로 그 기준값들은 달라질 수 있는 것임),

상기 검사유닛(40)은 상기 카메라모듈(30)로부터 촬영하여 제공하는 이미지정보로부터 측정되는 성막(101)과 수평부 에지(H) 사이의 픽셀수(Pixel)에 1픽셀당 기준길이(예; 46㎛)를 연산(곱셈)하여 상기 기판(100)의 표면에 도포된 성막(101)과 기판(100)의 수평부 에지(H)의 거리(d1)를 산출하는 한편, 상기 카메라모듈(30)로부터 촬영하여 제공하는 이미지정보로부터 측정되는 성막(101)과 수직부 에지(V) 사이의 픽셀수에 1픽셀당 기준길이(예; 46㎛)를 연산(곱셈)하여 상기 기판(100)의 표면에 도포된 성막(101)과 기판(100)의 수직부 에지(V)의 거리(d2)를 산출한다.

다음으로, 상기 검사유닛(40)은 산출된 기판(100)의 표면에 도포된 성막(101)과 기판(100)의 수평부 및 수직부 에지(H)(V)의 거리(d1)(d2)를 기 저장되는 정상범위 기준값과 비교함으로써, 상기 기판(100)의 표면에 도포되는 성막(101)이 비틀림 상태에서 도포가 이루어졌는지 아니면 정상적으로 도포되었는지를 판정하게 되는 것이다.

일예로, 상기 카메라모듈(30)로부터 촬영된 이미지정보에서 1픽셀(Pixel)은 46㎛의 길이를 가지므로, 상기 카메라모듈(30)로부터 촬영된 이미지 정보에서 기판(100)의 수평부 에지(H)와 성막(101)과의 거리(d1)가 252픽셀로 측정된다고 가정할 때, 상기 수평부 에지(H)와 성막(101)과의 거리(d1)는 252픽셀×46㎛=11.592mm로 산출되고, 상기 산출된 거리(d1=11.592mm)는 상기 검사유닛(40)에 기 저장되는 정상범위 기준값 범위내에 있는지 확인한다.

더불어, 상기 카메라모듈(30)로부터 촬영된 이미지정보에서 1픽셀(Pixel)은 46㎛의 길이를 가지므로, 상기 카메라모듈(30)로부터 촬영된 이미지 정보에서 기판(100)의 수직부 에지(V)와 성막(101)과의 거리(d2)가 147픽셀로 측정된다고 가정할 때, 상기 수직부 에지(V)와 성막(101)과의 거리(d2)는 1472픽셀×46㎛=6.762mm로 산출되고, 상기 산출된 거리(d1=6.762mm)는 상기 검사유닛(40)에 기 저장되는 정상범위 기준값 범위내에 있는지 확인한다.

따라서, 상기 검사유닛(40)은 상기 비교 결과로부터 상기 산출된 거리(d1)(d2)가 정상범위내의 기준값과 동일 내지 유사하다고 판단될 때, 상기 기판(100)의 표면에 도포되는 성막(101)은 비틀림없이 정상적으로 도포된 것으로 판정하게 되는 것이다.

한편, 상기 첨부된 도 1 내지 도 5의 실시예는 기판(100)의 표면에 단층으로 성막(101)이 도포되고, 이러한 단층 성막(101)에 대한 비틀림 불량을 검사하는 것에 대하여 설명하였지만, 상기 검사유닛(40)은 다른 한편으로 첨부된 도 6에서와 같이 상기 기판(100)의 표면에 다층으로 성막(101)(101a)(101b)이 도포시, 이러한 다층 성막(101)(101a)(101b)에 대한 비틀림 불량도 검사할 수 있는 것이다.

즉, 첨부된 도 6와 같이 기판(100)에 다층 성막(101)(101a)(101b)이 도포되었을 때, 상기 검사유닛(40)은 우선적으로 기판(100)의 수평부 및 수직부 에지(H)(V)와 가장 멀리 떨어지는 성막(101b) 즉, 상기 기판(100)의 표면에 도포되는 성막(101b)의 크기가 가장 작은 것부터 시작하여 큰 것으로 순차적(101b→101a→101)으로 그 거리(d1",d2")(d1',d2')(d1,d2)를 산출하면 되며, 이러한 산출 방법은 각각 앞서 설명되는 첨부된 도 1 내지 도 5의 실시예와 동일하게 이루어지는 것이다.

이상에서 본 발명 기판 성막 검사장치에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

따라서, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

10; 검사대 20; 조명모듈
30; 카메라모듈 40; 검사유닛
100; 기판 101,101a,101b; 성막

Claims

검사대;
상기 검사대의 하단에 배치되고, 상기 검사대를 성막이 도포된 기판이 통과시 상기 기판으로 광원을 조사하는 조명모듈;
상기 조명모듈의 상단에 배치되고, 상기 조명모듈로부터 기판으로 광원이 조사될 때, 상기 기판의 표면과 수평부 및 수직부의 에지를 촬영하는 카메라모듈; 및,
상기 조명모듈과 상기 카메라모듈의 동작을 제어하고, 상기 카메라모듈에 의해 촬영된 이미지정보로부터 기판의 표면에 도포된 성막과 기판의 수평부 및 수직부 에지의 거리가 각각 정상범위내의 거리인지를 검사하는 검사유닛; 을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 기판 성막 검사장치.
제 1 항에 있어서, 상기 카메라모듈은 이동하는 기판의 표면 및 수평부 및 수직부 에지를 라인스캔 방식으로 촬영하는 라인스캔 카메라인 것을 특징으로 하는 기판 성막 검사장치.
제 1 항에 있어서, 상기 조명모듈은 Xe-램프, 할로겐 램프, 고주파 형광등, LED조명기 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 기판 성막 검사장치.
제 1 항에 있어서, 상기 검사유닛은 카메라모듈로부터 촬영되는 이미지정보로부터 기판의 표면에 도포된 성막과 기판의 수평부 및 수직부 에지의 거리를 산출한 후 그 산출값을 정상범위 기준값과 비교 연산하여 정상 또는 비틀림 불량인지를 검사하는 검사프로그램을 탑재 구성하는 것을 특징으로 하는 기판 성막 검사장치.
제 4 항에 있어서,
상기 기판의 표면에 도포된 성막과 기판의 수평부 및 수직부 에지의 거리에 대한 정상범위 기준값은 상기 검사유닛내에 기 저장하는 것을 특징으로 하는 기판 성막 검사장치.
제 5 항에 있어서,
상기 기판의 표면에 도포된 성막과 기판의 수평부 에지의 거리는 이미지정보로부터 측정되는 성막과 수평부 에지 사이의 픽셀수(Pixel)에 1픽셀당 기준길이를 연산(곱셈)하여 산출하고,
상기 기판의 표면에 도포된 성막과 기판의 수직부 에지의 거리는 이미지정보로부터 측정되는 성막과 수직부 에지 사이의 픽셀수에 1픽셀당 기준길이를 연산(곱셈)하여 산출하는 것을 특징으로 하는 기판 성막 검사장치.