KR101074394B1 - 엘시디 검사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엘시디 검사장치에 관한 것으로, 본 발명의 엘시디 검사장치는, LCD 패널을 공급 및 회수하는 로딩/언로딩부와; 상기 로딩/언로딩부로부터 공급된 LCD 패널의 양면을 촬영하는 촬상유닛을 구비하여, 상기 촬상유닛으로 LCD 패널에 뭍은 이물의 영상을 촬영하여 이물의 좌표를 획득하는 제 1검사부와; 상기 제 1검사부로부터 공급된 LCD 패널의 패드와 전기적으로 접속되는 프로브유닛과, 상기 LCD 패널의 후면에서 LCD 패널에 광원을 제공하는 백라이트를 구비한 제 2검사부와; 상기 로딩/언로딩부와 제 1검사부와 제 2검사부로 LCD 패널을 반송하는 캐리어를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따르면, 테스트하는 LCD 패널의 외부 이물과, 실제 액정 불량을 분리하여 검출할 수 있으므로 매우 정확하게 액정 불량을 검출할 수 있게 되고, 이에 따라 검사 시간을 단축시킬 수 있고 수율을 향상시킬 수 있다.

엘시디, LCD, 검사장치, Auto Probe

Description

엘시디 검사장치{Apparatus for Testing LCD Panel}

도 1은 종래의 엘시디 검사장치(Auto Probe)의 구성의 일례를 개략적으로 나타낸 정면도

도 2는 도 1의 엘시디 검사장치의 측면도

도 3은 LCD 패널에 나타나는 외관 불량 유형을 나타낸 LCD 패널의 단면도

도 4는 본 발명에 따른 엘시디 검사장치의 일 실시예의 구성을 개략적으로 나타낸 정면도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 로딩/언로딩부 11 : 서브테이블

20 : 제 1검사부 22a, 22b : 상,하부 CCD카메라

25a, 25b : 상,하부 조명유닛 30 : 제 2검사부

32 : 프로브유닛 34 : 워크스테이지

34b : 백라이트 36 : XYZθ스테이지

40 : 상부 캐리어 50 : 하부 캐리어

100 : LCD 패널

본 발명은 액정표시장치(LCD)를 검사하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액정표시장치의 패널의 표면 이물과 액정 불량을 분리하여 정확한 검사를 수행할 수 있는 엘시디 패널 검사장치에 관한 것이다.

일반적으로, 엘씨디(LCD) 검사장치는 LCD 패널이 불량품인지 양품인지를 육안상으로 용이하게 검사할 수 있도록 작업자가 위치한 지점까지 LCD 패널을 자동으로 이송시켜주고, 검사가 완료되면 검사결과에 따라 LCD 패널을 양품(good), 수리대상(repair), 폐기(reject)로 분류하여 카세트(cassette)에 구분 적치하여 주는 장치를 일컫는다.

도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이, 종래의 LCD 검사장치는 본체(1)의 일측에 LCD 패널(100)의 검사를 수행하는 검사부(2)가 배치되고, 이 검사부(2)의 일측에 LCD 패널(100)을 공급 및 회수하는 로딩/언로딩부(7)가 배치된 구성으로 이루어진다.

또한, LCD 검사장치에는 LCD 패널(100)을 상기 로딩/언로딩부(7)에서 검사부(2)로, 검사부(2)에서 로딩/언로딩부(7)로 반송하여 주는 캐리어(9)가 좌/우로 이동이 가능하게 설치되어 있다.

상기 검사부(2)는 프로브유닛(11) 및, LCD 패널(100)을 상기 프로브유닛(3)에 콘택트시킴과 더불어 광원을 제공하는 워크스테이지(4)(work stage)로 구성된다. 상기 워크스테이지(4)는 편광판(4a) 및 백라이트(4b)로 이루어지고, 이 워크스테이지(4)의 후방에는 워크스테이지(4)를 프로브유닛(3)에 대해 정렬함과 더불어 프로브유닛(3)에 접속시키는 XYZθ스테이지(5)가 설치된다.

상기 로딩/언로딩부(7)에는 로더(미도시)로부터 반송된 LCD 패널을 소정 각도(예컨대 60도)로 기울여주는 서브테이블(8)이 설치된다.

또한, 상기 검사부(2)의 전방에는 LCD 패널(100)의 육안 검사시 이상이 발견되었을 때 작업자가 이를 더욱 정밀히 확인하기 위한 현미경(6)이 상하 및 좌우로 이동이 가능하게 설치되어 있다.

상기와 같은 종래의 LCD 검사장치에서 이루어지는 검사 과정을 간략하게 설명하면 다음과 같다.

로딩/언로딩부(7)의 로더(미도시)로부터 서브테이블(8)에 LCD 패널(100)이 전달되고, 서브테이블(8)은 소정 각도로 기울어지면서 캐리어(9)에 LCD 패널(100)을 전달한다. 이어서, 캐리어(9)는 LCD 패널(100)을 검사부(2)로 반송한다. 검사부(2)에 테스트할 LCD 패널(100)이 위치되면, 후방에서 XYZθ스테이지(5)가 전진하여 캐리어(9)의 LCD 패널(100)을 진공 흡착하여 고정하고, 고정된 LCD 패널(100)의 패드(미도시)를 프로브유닛(3)의 리드핀(미도시)에 접속시킨다.

이와 같이 LCD 패널(100)과 프로브유닛(3) 간의 전기적 접속이 이루어지면, 프로브유닛(3)을 통해 소정의 영상 신호가 인가됨과 동시에, 백라이트(4b)의 조명이 외부의 영상신호 입력 장치인 패턴제너레이터(pattern generator)에 의해 다양한 패턴으로 바뀌게 되고, 작업자는 이 때 구현되는 패턴으로 패널의 불량을 판별하게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 LCD 검사장치는 다음과 같은 문제가 있다.

종래의 LCD 검사장치를 이용하여 LCD 패널(100)의 검사를 수행할 때, 작업자는 육안으로 목시 검사를 수행하여 불량을 검출하게 되는데, 도 3에 도시된 것과 같이, LCD 패널(100)의 상,하부 기판(101)의 외면에 미세한 먼지(w) 등이 뭍을 경우 작업자는 실질적으로 미세 먼지(w)와 액정 불량(rd)을 구분하기가 매우 어렵고, 따라서 실제 불량이 아닌 경우도 불량으로 처리하여 수율이 저하되고 제작 비용의 손실이 야기되는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 LCD 패널의 불량을 정확히 검출해낼 수 있는 엘시디 검사장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 LCD 패널의 검사를 자동으로 수행할 수 있는 엘시디 검사장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, LCD 패널을 공급 및 회수하는 로딩/언로딩부와; 상기 로딩/언로딩부로부터 공급된 LCD 패널의 양면을 촬영하는 촬상유닛을 구비하여, 상기 촬상유닛으로 LCD 패널에 뭍은 이물의 영상을 촬영하여 이물의 좌표를 획득하는 제 1검사부와; 상기 제 1검사부로부터 공급된 LCD 패널의 패드와 전기적으로 접속되는 프로브유닛과, 상기 LCD 패널의 후면에서 LCD 패널에 광원을 제공하는 백라이트를 구비한 제 2검사부와; 상기 로딩/언로딩부와 제 1검사부와 제 2검사부로 LCD 패널을 반송하는 캐리어를 포함하여 구성된 엘시디 검사장치를 제공한다.

본 발명의 한 형태에 따르면, 상기 캐리어는 상기 LCD 패널을 수평하게 반송하며 상기 제 1검사부와 제 2검사부에서 수평한 상태로 검사를 수행하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 한 형태에 따르면, 본 발명의 엘시디 검사장치의 제 1검사부는 상기 촬상유닛으로 LCD 패널의 양면을 촬영할 때 LCD 패널의 양면에 조명을 조사하는 조명유닛을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 한 형태에 따르면, 본 발명의 엘시디 검사장치는 상기 제 2검사부의 프로브유닛의 전방에 설치되어, LCD 패널의 불량을 비전 검사하여 검출하는 비전카메라를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이러한 본 발명에 따르면, 비전카메라가 LCD 패널의 불량을 자동으로 검출하게 되므로 작업자의 육안 검사시보다 더욱 정확하게 신속한 불량 검출이 가능하게 된다.

이하, 본 발명에 따른 엘시디 검사장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 엘시디 검사장치의 구성을 개략적으로 나타낸 정면도로, 본 발명의 엘시디 검사장치는 크게 LCD 패널(100)을 공급 및 회수하는 로딩/언로딩부(10)와, 상기 로딩/언로딩부(10)로부터 공급된 LCD 패널(100)의 양면에 뭍은 이물의 영상을 촬영하여 이물의 좌표를 획득하는 제 1검사부(20)와, 상기 제 1검사부(20)로부터 공급된 LCD 패널(100)에 영상 신호를 송신하여 LCD 패널의 실제 화소 불량을 검출하는 제 2검사부(30)와, 상기 로딩/언로딩부(10)와 제 1검사부(20) 및 제 2검사부(30)로 수평하게 왕복 이동하면서 LCD 패널(100)을 반송하는 상부 캐리어(40)와 하부 캐리어(50)로 구성된다.

상기 로딩/언로딩부(10)는 외부로부터 로더(미도시)에 의해 공급되는 LCD 패널(100)을 받아서 상기 상,하부 캐리어(40, 50)로 전달하는 서브테이블(11)을 구비한다.

상기 상,하부 캐리어(40, 50)는 소정의 간격(d)을 가지고, 상호 평행하게 독립적으로 이동이 가능하도록 구성되어 있다. 상기 상,하부 캐리어(40, 50)를 이동시키기 위한 구동수단으로는 예를 들어 볼스크류와 서보모터를 이용한 선형 운동 시스템이나, 리니어모터, 또는 풀리와 벨트 및 모터를 이용한 선형 운동 시스템 등 공지의 선형 운동 시스템을 적용할 수 있을 것이다.

상기 제 1검사부(20)는 LCD 패널(100)의 양면을 촬영하여 이물의 위치를 검출하는 상부 CCD카메라(22a)와 하부 CCD카메라(22b)와, 상기 LCD 패널(100)의 양면에 촬영을 위한 조명을 조사하는 상부 조명유닛(25a)과 하부 조명유닛(25b)으로 구성된다.

상기 상,하부 CCD카메라(22a, 22b)는 LCD 패널(100)과 이루는 각도에 따라 이물의 검출이 달라질 수 있기 때문에 LCD 패널(100) 면에 대해 다양한 각도를 이룰 수 있도록 회동가능하게 구성됨이 바람직하다.

또한, 상기 상,하부 CCD카메라(22a, 22b)는 상부 캐리어(40)와 하부 캐리어(50)의 LCD 패널(100)의 면에 정확한 초점이 맞춰지도록 상기 상,하부 캐리어(40, 50) 간의 간격(d)과 동일한 거리로 승강 가능하게 구성됨이 바람직하다.

한편, 상기 제 2검사부(30)는 LCD 패널(100)의 패드(미도시)와 전기적으로 접속되는 프로브유닛(32)과, 상기 LCD 패널(100)의 후면에서 LCD 패널(100)에 광원을 제공하는 백라이트(34b)를 구비한 워크스테이지(34)와, 상기 워크스테이지(34)를 프로브유닛(32)과 정렬하고 접속시키는 XYZθ스테이지(36)로 이루어진다. 여기서, 상기 워크스테이지(34)의 백라이트(34b)의 전면에는 편광판(34a)이 장착된다.

또한, 상기 프로브유닛(32)의 상측에는 LCD 패널(100)의 불량 검출을 수행하는 비전카메라(38)가 임의의 방향으로 이동가능하게 설치됨이 바람직하다. 상기 비전카메라(38)는 제 1검사부(20)의 CCD카메라(22a, 22b)와 마찬가지로 CCD카메라를 이용하여 구성할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 엘시디 검사장치는 다음과 같이 작동한다.

외부로부터 로딩/언로딩부(10)의 서브테이블(11)에 테스트할 LCD 패널(100)이 전달되면, 서브테이블(11)은 상부 캐리어(40)에 LCD 패널(100)을 전달한다. 이어서, 상부 캐리어(40)는 LCD 패널(100)을 제 1검사부(20)로 반송한다. 제 1검사부(20)에 테스트할 LCD 패널(100)이 위치되면, 상부 조명유닛(25a)과 하부 조명유닛(25b)이 켜져 LCD 패널(100)의 상,하부면에 조명광을 조사하고, 상부 CCD카메라(22a) 및 하부 CCD카메라(22b)가 LCD 패널(100)의 외면에 뭍은 미세 먼지(w)(도 3참조) 등 이물을 촬영하여 그 위치 좌표를 검출하고, 엘시디 검사장치의 제어부(미도시)가 이 이물의 위치 좌표를 기억한다. 이 때, 로딩/언로딩부(10)에서는 새로운 LCD 패널(100)이 공급되어 하부 캐리어(50)에 장착되어 대기한다.

이어서, 상부 캐리어(40)는 제 2검사부(30)로 이동하고, LCD 패널(100)은 프 로브유닛(32)의 하측에 정렬된다. 그리고, XYZθ스테이지(36)가 상승하여 상부 캐리어(40)의 LCD 패널(100)을 진공 흡착하여 고정하고, LCD 패널(100)의 패드(미도시)를 프로브유닛(32)의 리드핀(미도시)에 정확히 정렬하여 접속시킨다.

이와 같이 LCD 패널(100)과 프로브유닛(32) 간의 전기적 접속이 이루어지면, 프로브유닛(32)을 통해 소정의 영상 신호가 인가됨과 동시에, 백라이트(34b)의 조명이 외부의 영상신호 입력 장치인 패턴제너레이터(pattern generator)에 의해 다양한 패턴으로 바뀌게 되고, 비전카메라(38)는 LCD 패널(100)에 나타나는 불량을 모두 검출하여 엘시디 검사장치의 제어부(미도시)로 전달한다.

이 때, 상기 제어부는 제 1검사부(20)에서 촬영된 이물(w)의 위치 좌표를 기억하고 있으므로, 상기 제 2검사부(30)에서 촬영된 모든 불량의 위치 좌표에서 상기 이물(w)의 위치 좌표를 제거하면 실제 액정 불량(rd)(도 3참조)을 정확히 검출해 낼 수 있게 된다.

제 2검사부(30)에서 검사가 진행될 때, 하부 캐리어(50)는 LCD 패널(100)을 제 1검사부(20)로 이동시키게 된다. 이 때, 상기 상부 CCD카메라(22a) 및 하부 CCD카메라(22b)는 각각 하측으로 일정 거리(d)만큼 이동하여 LCD 패널(100)에 대한 각 CCD카메라(22a 22b)의 촛점을 정확히 맞춘 후, 전술한 것처럼 LCD 패널(100)의 양면을 촬영하여 이물의 위치를 검출한다.

한편, 상기 제 2검사부(30)에서 상부 캐리어(40)에 의해 반송된 LCD 패널(100)의 검사가 완료되면, 상부 캐리어(40)는 LCD 패널(100)을 로딩/언로딩부(10)로 반송하여 테스트 완료된 LCD 패널(100)을 외부로 언로딩한 후 새로운 LCD 패널 (100)을 로딩시키고, 다시 제 1검사부(20)로 이동하여 LCD 패널(100)의 이물 검사를 수행한다. 그리고, 하부 캐리어(50)는 새로운 LCD 패널(100)을 제 1검사부(20)에서 제 2검사부(30)로 이동하여 실제 액정 불량을 검사한다.

상기 엘시디 검사장치는 전술한 과정을 연속적으로 반복적으로 수행하며 LCD 패널의 실제 불량을 정확하게 검출한다.

한편, 전술한 실시예는 제 2검사부(30)에서 LCD 패널(100)을 검사할 때 비전카메라(38)로 불량을 자동 검출하도록 되어 있으나, 이와 다르게 비전카메라(38)를 설치하지 않고 작업자가 육안으로 검사할 수도 있을 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 테스트하는 LCD 패널의 외부 이물과, 실제 액정 불량을 분리하여 검출할 수 있으므로 매우 정확하게 액정 불량을 검출할 수 있게 되고, 이에 따라 검사 시간을 단축시킬 수 있고 수율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 불량을 검출하는 작업이 CCD카메라 및 비전카메라에 의해 자동으로 이루어지므로, 불량 검출이 더욱 신속하고 정확하게 이루어질 수있고, 작업자의 수를 줄여 생산 원가를 줄일 수 있는 이점도 있다.

Claims (7)

1. LCD 패널을 공급 및 회수하는 로딩/언로딩부와;

   상기 로딩/언로딩부로부터 공급된 LCD 패널의 양면을 촬영하는 촬상유닛을 구비하여, 상기 촬상유닛으로 LCD 패널에 뭍은 이물의 영상을 촬영하여 이물의 좌표를 획득하는 제 1검사부와;

   상기 제 1검사부로부터 공급된 LCD 패널의 패드와 전기적으로 접속되는 프로브유닛과, 상기 LCD 패널의 후면에서 LCD 패널에 광원을 제공하는 백라이트를 구비한 제 2검사부와;

   상기 로딩/언로딩부와 제 1검사부와 제 2검사부로 LCD 패널을 반송하는 캐리어를 포함하여 구성된 엘시디 검사장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 캐리어는 상기 LCD 패널을 수평하게 반송하며 상기 제 1검사부와 제 2검사부에서 수평한 상태로 검사를 수행하는 것을 특징으로 하는 엘시디 검사장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 제 1검사부는 촬상유닛으로 LCD 패널의 양면을 촬영할 때 LCD 패널의 양면에 조명을 조사하는 조명유닛을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 엘시디 검사장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 제 2검사부의 프로브유닛의 일측에 설치되어, LCD 패널의 불량을 비전 검사하여 검출하는 비전카메라를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 엘시디 검사장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 촬상유닛은 LCD 패널의 면과의 각도 조정이 가능하도록 소정 각도로 회동 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 엘시디 검사장치.
6. 제 1항에 있어서, 상기 캐리어는 서로 일정 거리 이격되어 나란하게 이동하도록 설치되며, 상호 독립적으로 이동하면서 LCD 패널을 반송하는 제 1캐리어와 제 2캐리어로 이루어진 것을 특징으로 하는 엘시디 검사장치.
7. 제 6항에 있어서, 촬상유닛은 상기 제 1캐리어와 제 2캐리어 간의 수직 거리차이와 동일한 거리만큼 수직 이동 가능한 것을 특징으로 하는 엘시디 검사장치.

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