KR-20260060717-A - Surface inspection device using light

Abstract

본 발명은, 검사 대상인 디스플레이 패널이 안착되는 안착부, 안착부에 안착된 디스플레이 패널을 향하여 조사광을 조사하며 서로 다른 파장의 조사광을 조사하도록 구성되는 복수의 광 조사부 및 조사광이 조사된 디스플레이를 촬영하여 촬영영상을 획득하도록 구성된 카메라를 포함하는 검사 모듈 및 서로 다른 파장의 조사광 각각에 대한 촬영영상을 처리하도록 구성되는 영상처리부를 포함하며, 복수의 광 조사부는 디스플레이 패널 중 서로 다른 레이어에서 반사 및 산란 중 적어도 하나가 이루어지도록 조사광의 파장이 선택되는 것을 광을 이용한 표면 검사장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 광을 이용한 표면 검사장치는 심부의 레이어와 표면 레이어의 광 검사를 수행할 수 있어 결함판단의 정확도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Inventors

• 이동환

Assignees

• 이동환

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20241025

Claims (3)

1. 검사 대상인 디스플레이 패널이 안착되는 안착부; 상기 안착부에 안착된 디스플레이 패널을 향하여 조사광을 조사하며 서로 다른 파장의 조사광을 조사하도록 구성되는 복수의 광 조사부 및 상기 조사광이 조사된 상기 디스플레이를 촬영하여 촬영영상을 획득하도록 구성된 카메라를 포함하는 검사 모듈; 및 상기 서로 다른 파장의 조사광 각각에 대한 촬영영상을 처리하도록 구성되는 영상처리부를 포함하는 광을 이용한 표면 검사장치
2. 제1항에 있어서, 상기 광을 이용한 표면 검사장치는 상기 복수의 광 조사부는 자외선(UV)를 조사하는 자외선 조사부 및 가시광선을 조사하는 가시광선 조사부를 포하는 것을 특징으로 하는 광을 이용한 표면 검사장치
3. 제1항에 있어서, 상기 자외선 조사부는 상기 디스플레이 패널에 조사되어 반사된 후의 광축이 상기 카메라의 광축과 동축으로 조사될 수 있도록 배치되며, 상기 가시광선 조사부는, 상기 카메라의 광축에 경사진 광축으로 조사될 수 있도록 배치되며, 상기 자외선 조사부의 광축이 상기 디스플레이 패널의 상면과 교차하는 지점과 상기 가시광선 조사부의 광축이 상기 디스플레이 패널의 상면에서 교차하는 지점의 위치가 서로 상이하도록 배치되는 광을 이용한 표면 검사장치.

Description

광을 이용한 표면 검사장치{Surface inspection device using light} 본 발명은 광을 이용한 표면 검사장치에 관한 것이다. 디스플레이 패널은 전자기적인 신호를 시각적으로 인식시킬 수 있도록 구성된다. 디스플레이 패널은 정보기술의 발달에 대응하여 고해상도를 구현할 수 있도록 개량되고 있다. 고해상도를 구현하기 위하여 디스플레이 패널을 제조하는데 수행되는 에칭, 증착과 같은 공정이 정밀하게 수행되고 있다. 그러나, 이러한 종래기술은 디스플레이 패널의 표면의 물리적인 하자를 정밀하게 측정하지 못하는 문제점이 있었다. 도 1은 본 발명에 따른 일 실시예인 광을 이용한 표면 검사장치의 사시도이다. 도 2는 광을 이용한 표면 검사장치를 나타낸 개념도이다. 이하, 본 발명의 실시 예에 광을 이용한 표면 검사장치에 대하여, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 이하의 실시예의 설명에서 각각의 구성요소의 명칭은 당업계에서 다른 명칭으로 호칭될 수 있다. 그러나 이들의 기능적 유사성 및 동일성이 있다면 변형된 실시예를 채용하더라도 균등한 구성으로 볼 수 있다. 또한 각각의 구성요소에 부가된 부호는 설명의 편의를 위하여 기재된다. 그러나 이들 부호가 기재된 도면상의 도시 내용이 각각의 구성요소를 도면내의 범위로 한정하지 않는다. 마찬가지로 도면상의 구성을 일부 변형한 실시예가 채용되더라도 기능적 유사성 및 동일성이 있다면 균등한 구성으로 볼 수 있다. 또한 당해 기술 분야의 일반적인 기술자 수준에 비추어 보아, 당연히 포함되어야 할 구성요소로 인정되는 경우, 이에 대하여는 설명을 생략한다. 본 발명에 다른 디스플레이 패널(10)의 광을 이용한 표면 검사장치(100)는 표면 검사 모듈(170)과 이를 구현하기 위하여 구조적으로 구성되는 베이스(110)와 안착부(120) 및 프레임(130)을 포함할 수 있다. 이하에서는 도 1을 참조하여 표면 검사 모듈(170)의 기능에 대하여 설명하며, 차후 도 2를 참조하여 다른 구성요소에 대하여 설명하도록 한다. 도 1은 본 발명에 따른 일 실시예인 표면 검사 모듈(170)의 블록도이다. 도시된 바와 같이, 표면 검사 모듈(170)은 복수의 광 조사부, 카메라(171) 및 영상처리부(174)를 포함하여 구성될 수 있다. 복수의 광 조사부는 적어도 두 개의 다른 파장의 광을 디스플레이 패널(10)을 향하여 조사하며, 서로 다른 투과 깊이를 갖도록 구성될 수 있다. 즉 디스플레이 패널(10)에 조사된 광이 반사되는 깊이와 산란되는 빛의 양은 파장대별로 다르게 구성되므로 디스플레이 패널(10)의 레이어에 따른 각각 다른 영상을 획득할 수 있도록 구성된다. 복수의 광 조사부는 일예로 자외선 영역 중 어느 하나의 파장을 갖는 광과 가시광선 영역 중 어느 하나의 파장을 갖는 광을 조사하도록 구성될 수 있다. 일 예로 복수의 광 조사부는 자외선 조사부(172)와 가시광선 조사부(173)를 포함하여 구성될 수 있다. 자외선 조사부(172)는 상대적으로 얕은 깊이의 지점에 대한 물리적인 결함을 검출할 수 있도록 조사된다. 자외선 조사부(172)는 디스플레이 패널(10)을 촬영하는 카메라(171)의 광축과 동축으로 자외선을 조사할 수 있도록 구성된다. 여기서 동축이라 함은 자외선 조사부(172)에서 조사되는 광축이 디스플레이 패널(10)에 의해 반사되었을 때의 경로가 카메라(171)의 광축과 실질적으로 동일하게 이루어짐을 뜻한다. 자외선 조사부(172)는 적절한 침투 깊이와 디스플레이 패널(10)에 손상을 야기하지 않는 범위내의 파장을 갖는 자외선을 조사할 수 있도록 구성될 수 있다. 일 예로 자외선 조사부(172)에서 조사되는 자외선은 365 내지 410 nm(UV-A) 의 파장 범위 내에서 선택될 수 있다. 가시광선 조사부(173)는 자외선 조사부(172)보다 상대적으로 깊은 지점의 물리적인 결함을 감지할 수 있도록 광을 조사할 수 있다. 일 예로 자외선 조사부(172)에 의해 검사되는 레이어보다 깊게 위치하는 레이어의 물리적인 결함을 감지하도록 광을 조사할 수 있다. 가시광선 조사부(173)는 카메라(171)의 광축과 경사진 경로의 광축으로 조사될 수 있다. 가시광선 조사부(173)는 400 내지 780 nm 파장 범위 내에서 어느 하나의 파장을 갖는 광이 선택될 수 있다. 또한, 복수개의 가시광선 조사부(173)가 구비되어 가시광선 파장 범위 내에서 서로 다른 파장을 갖는 광이 조사되도록 구성될 수 있다. 카메라(171)는 디스플레이 패널(10)에 대한 영상을 획득할 수 있도록 구성된다. 일 예로 자외선 조사부(172)에 의해 자외선이 조사되었을 때 디스플레이 패널(10)의 영상을 획득하며, 가시광선 조사부(173)에 의해 가시광선이 조사되었을 때 각각 디스플레이 패널(10)으 영상을 획득하도록 구성될 수 있다. 카메라(171)는 자외선 영역이 감도가 높은 센서와 가시광선 영역에 대한 감도가 높은 센서가 구비될 수 있다. 일 예로 자외선 조사부(172)와 가시광선 조사부(173)에서 교차하여 광을 조사하는 경우 카메라(171)는 자외선 조사에 의한 영상과 가시광선 조사에 의한 영상을 교차로 획득할 수 있다. 한편 카메라(171)는 단일 카메라(171)에 대한 예를 들어 설명하였으나, 복수의 카메라(171)가 구비되어 자외선 조사에 의한 영상과 가시광선의 조사에 의한 영상을 각각의 카메라(171)가 획득하도록 구성될 수 있다. 전술한 카메라(171)는 일 예로 선형 영상을 연속적으로 획득할 수 있는 라인 카메라(171)(line camera)로 구성될 수 있으며, 또한 디스플레이 패널(10)의 일정 정역에 대한 영상을 획득하는 에어리어 카메라(171)(area camera)로 구성될 수 있다. 영상처리부(165)는 카메라(171)에 의해 획득된 영상을 처리할 수 있도록 구성된다. 영상처리부(174-?)는 자외선의 조사시 획득되는 영상을 처리하고, 적외선의 조사시 획득되는 영상을 각각 독립적으로 처리하여 영상을 합성할 수 있다. 이후 합성된 두 개의 영상을 비교하여 물리적인 결함을 감지할 수 있도록 구성된다. 영상처리부(165)에서 획득된 영상은 서로 다른 레이어의 물리적인 영상, 일 예로 편평도를 확인할 수 있는 형상이 획득되므로 어느 레이어에서 결함이 발생했는지를 확인할 수 있으며, 어떠한 결함이 발생하였는지를 확인할 수 있게 된다. 도 2는 본 발명에 따른 일 실시예인 광을 이용한 표면 검사장치(100)의 사시도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 광을 이용한 표면 검사장치(100)는 베이스(110), 안착부(120), 표면 검사 모듈(170), 디스플레이부(160) 및 인터페이스 부를 포함하여 구성될 수 있다. 베이스(110)는 다른 구성요소들이 배치될 수 있는 기반이 되며, 전원부, 제어부를 포함한 다양한 구동요소와 제어요소들이 내부에 배치될 수 있다. 안착부(120)는 베이스(110)의 상측에 구비되며, 이송되어 온 디스플레이 패널(10)이 안착되어 임시로 고정될 수 있도록 구성된다. 한편 안착부(120)는 디스플레이 패널(10)을 이송받는 이송위치로부터 검사위치로 이동될 수 있도록 구성된다. 안착부(120)를 이송시키기 위하여 안착부(120) 구동부가 구비될 수 있으며, 안착부(120)를 정해진 경로로 이송시키면서 검사위치를 통과할 수 있도록 구동될 수 있다. 일 예로서, 안착부(120)는 모터, 리니어 액추에이어 또는 컨베이어에 연결되어 직선 구동이 이루어지도록 구성될 수 있다. 다만 이와 같은 안착부(120)의 구성은 일 예일 뿐, 직선 구동시킬 수 있는 다양한 구성으로 변형되어 적용될 수 있다. 일 예로 카메라(171)가 라인 카메라(171)로 구성되고, 카메라(171)는 베이스(110) 상에서 고정되어 있는 위치에서 촬영하며, 안착부(120)가 수평이동하면서 디스플레이 패널(10)이 검사위치를 통과할 수 있도록 작동될 수 있다. 검사가 종료되면 안착부(120)는 디스플레이 패널(10)을 외부로 이송하기 위한 이송위치로 이동될 수 있다. 표면 검사 모듈(170)은 안착부(120)상에 안착된 디스플레이 패널(10)에 대한 광 검사를 수행할 수 있도록 구성된다. 표면 검사 모듈(170)은 베이스(110)의 일측에 구비된 프레임(130)에 구비될 수 있다. 프레임(130)은 일 예로 베이스(110)의 상면에서 상측을 향하여 연장되어 형성되며, 이후 수평방향으로 연장되어 표면 검사 모듈(170)이 설치될 수 있도록 구성된다. 프레임(130)에 구비된 표면 검사 모듈(170)은 프레임(130)상에서 수평의 일 방향으로 이동가능하도록 구성되며, 하측을 향하여 검사광을 조사할 수 있으며, 하측을 바라보면서 영상을 획득할 수 있도록 구성될 수 있다. 한편 전술한 표면 검사 모듈(170)의 카메라(171) 및 광 조사부는 프레임(130)상에 구비될 수 있나, 영상처리부(165)는 프레임(130)과 이격된 위치에 구비될 수 있다. 이와같이 구성된 경우 거치되어 있는 구성을 최소화하여 안정성을 향상시킬 수 있다. 디스플레이부(160)는 영상처리부(165)에 의해 처리된 영상을 확인할 수 있도록 구성되며, 디스플레이 패널(10)에 대한 정보 및 검사에 필요한 정보를 사용자에게 시현할 수 있도록 구성된다. 디스플레이부(160)는 일 예로 프레임(130)의 일측에 연결되는 거치프레임(140)에 구비될 수 있으며, 사용자가 시각적으로 인식하기 용이한 위치에 단독으로 별도 구비될 수도 있다. 인터페이스 부는 사용자가 광을 이용한 표면 검사장치(100)와 상호작용할 수 있도록 구성된다. 일 예로 인터페이스부(150)는 디스플레이부(160)가 거치되는 거치프레임(140)의 일측에 구비될 수 있으며, 제어부 및 영상처리부(165)와 연결되어 사용자가 입력을 수행하도록 구성될 수 있다. 도 3은 표면 검사 모듈(170)의 개념을 나타낸 개념도이다. 표면 검사 모듈(170)은 디스플레이 패널(10)의 일측에서 광을 조사하고 조사된 광에 의한 영상을 획득할 수 있도록 구성된다. 표면 검사 모듈(170)은 일 예로 수평방향으로 안착되어 있는 디스플레이 패널(10)의 상측에서 하측을 바라보면서 영상을 획득할 수 있도록 구성될 수 있다. 영상처리부(165)에