专利名称：用于检查玻璃基底的边缘缺陷和变色的装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于检查玻璃基底的边缘缺陷和变色(discoloration)的装置和方法，更具体地讲，涉及一种检查薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)中用于构成薄膜晶体管和滤色器的玻璃基底的边缘缺陷和变色的装置和方法。
背景技术：
通常，薄膜晶体管液晶显示器由下玻璃基底、上玻璃基底以及注入下玻璃基底和上玻璃基底之间的液晶组成，在下玻璃基底上形成有薄膜晶体管，在上玻璃基底上形成有滤色器。
当用于构成薄膜晶体管和滤色器的玻璃基底中产生诸如裂纹或边缘破损的缺陷时，在将薄膜晶体管和滤色器沉积到玻璃基底上并蚀刻所得结构的处理中，整个薄膜基底可能破裂。
结果，执行所述处理的室(chamber)中的电极可能被损坏，或者玻璃基底的碎片可能飞溅，从而污染所述室的内部。
此外，当在玻璃基底上不均匀地执行薄膜沉积或蚀刻时，通过薄膜晶体管液晶显示器表现的颜色改变，即，产生变色(discoloration)，从而产生次品。
因此，在将玻璃基底插入室中之后使用等离子体来执行沉积、蚀刻和溅射处理之前，应该针对沉积、光刻或蚀刻处理等中产生的边缘缺陷、不均匀(irregularity)检查玻璃基底。
为此，在传统技术中，与用于制造薄膜晶体管液晶显示器的装置分离地设置玻璃基底边缘检查装置和玻璃基底变色检查装置。
然而，传统的玻璃基底边缘和变色检查装置与薄膜晶体管液晶显示器制造装置分离。因此，无论何时执行各种处理以制造薄膜晶体管液晶显示器，都应该在单独的场所重复并单独地执行玻璃基底的边缘和变色检查，因此不方便并且花费不必要的时间。
此外，由于变色检查装置将特定波长的光照射到玻璃基底，以视觉上确定通过玻璃基底的表面以及入射光的反射角表现的条纹，所以其确定结果可能依赖于观测者的主观而变化，从而无法进行精确检查。
发明内容
为了解决上述和/或其他问题，本发明的一方面在于提供一种边缘缺陷和变色检查装置及其方法，该装置位于用于制造薄膜晶体管液晶显示器的连续的处理装置之间，用于连续地实时检查玻璃基底的边缘缺陷和变色。
本发明的一方面提供一种检查边缘缺陷和变色的装置，包括加载单元，传送用于制造薄膜晶体管液晶显示器的玻璃基底；检查单元，用于检查由加载单元传送的玻璃基底的边缘缺陷和变色；控制单元，用于控制加载单元和检查单元。
可同时执行玻璃基底的边缘检查和变色检查。
可选择性地执行玻璃基底的边缘检查和变色检查之一。
此外，所述加载单元可包括用于接收玻璃基底的板；传送件，与所述板的一侧接合，用于使所述板运动。
此外，所述检查单元可包括检查框架，具有检查窗口，玻璃基底通过该检查窗口；检测传感器，沿玻璃基底的运动方向安装在检查框架的两侧，用于检测玻璃基底是否通过检查窗口；多个照相机，安装在检查窗口的上部，用于检查玻璃基底的边缘；照明器，安装在检查窗口的下部，用于将光照射到通过检查窗口的玻璃基底上。
此外，多个会聚透镜可安装在检查框架上，用于会聚从所述照明器照射的光并将所述光传输到控制单元，所述控制单元可包括分光仪，该分光仪用于分析由会聚透镜会聚的光。
此外，所述分光仪可具有180～1100纳米的观测波长以及0.1～10纳米的分辨率。
此外，所述多个照相机可包括多个中心照相机，与玻璃基底垂直地安装，用于检查玻璃基底最初和最终通过检查窗口的两个边缘；至少一对侧照相机，对称地布置在中心照相机两侧，用于检查连接玻璃基底的两端的两侧的边缘缺陷。
此外，所述侧照相机可平行于中心照相机。
此外，所述侧照相机可相对于中心照相机倾斜预定角度。
此外，所述侧照相机可以是线扫描电荷耦合器件(CCD)照相机。
此外，所述控制单元可包括监视器，该监视器用于显示由照相机拍摄的图像。
此外，所述加载单元和检查单元可安装在使用等离子体制造薄膜晶体管液晶显示器的每一处理装置的入口闸门阀之前和出口闸门阀之后的至少一处。
本发明的另一方面提供一种检查边缘缺陷的方法，包括使用照相机拍摄玻璃基底；将拍摄的图像转换为数字码；将数字码与正常数据进行数学比较和计算；当数学比较和计算的值大于由用户指定的容许范围时，进行报警。
所述正常数据可以是当没有边缘缺陷的玻璃基底通过边缘缺陷检查装置时由照相机拍摄的图像的进行了数字码转换的值。
本发明的另一方面提供一种检查变色的方法，包括使用会聚透镜会聚照射到玻璃基底上的光；分析会聚的光的波长；将分析出的波长与波长的正常水平进行比较；当比较的波长大于由用户指定的容许范围时，进行报警。
所述波长的正常水平可以是当没有杂质(foreign substance)并且作为由薄膜厚度测量装置的测量结果具有正常厚度的玻璃基底通过变色检查装置时接收的波长。
本发明的另一方面提供一种检查变色的方法，包括使用会聚透镜会聚照射到玻璃基底的光；分析会聚的光的波长；将分析出的波长与先前会聚和分析的波长进行比较；当比较的波长大于由用户指定的容许范围时，进行报警。
通过下面结合附图对示例性实施例的描述，本发明的上述和其他方面和优点将变得清楚并更容易理解，其中图1是根据本发明的边缘缺陷和变色检查装置的侧视图；图2是根据本发明第一实施例的边缘缺陷和变色检查装置的透视图；图3A至图3C是示出使用图1中的检查单元依次检查玻璃基底的边缘的示例的示图；图4是使用图2中的装置的边缘缺陷和变色检查方法的流程图；
图5是根据本发明第二实施例的边缘缺陷和变色检查装置的俯视图；图6是使用图5的装置的边缘缺陷和变色检查方法的流程图；图7是使用图5的装置的另一边缘缺陷和变色检查方法的流程图。
具体实施例方式
现在，将详细描述本发明的实施例，其例子表示在附图中。
图1是根据本发明的边缘缺陷和变色检查装置的侧视图，该装置安装在用于制造薄膜晶体管液晶显示器的沉积或蚀刻设备的闸门阀(gate valve)前面，图2是根据本发明第一实施例的边缘缺陷和变色检查装置的透视图。
参照图1和图2，该边缘缺陷和变色检查装置选择性地安装在处理设备50的入口闸门阀52之前或处理设备50的出口闸门阀(未示出)之后，该处理设备50使用等离子体进行沉积、蚀刻和溅射处理，以使用等离子体来制造薄膜晶体管液晶显示器。
这样做的原因在于在玻璃基底40进入进行制造薄膜晶体管液晶显示器的沉积、蚀刻和溅射处理的各种处理设备的室51中之前，检查玻璃基底40的边缘缺陷和变色，或者实时检查在各个处理完成之后排出的玻璃基底40的边缘缺陷和变色，以确定向后续处理的传送。
如图2中所示，该边缘缺陷和变色检查装置包括加载单元10、检查单元20和控制单元30，以便同时执行边缘缺陷和变色检查，或者执行边缘缺陷检查和变色检查之一，或者以一定时间间隔依次执行边缘缺陷检查和变色检查。
加载单元10包括用于支撑玻璃基底40的板11和用于使板11移动到合适的位置的传送件12。
传送件12包括多个旋转臂12a、12b、12c和12d，所述多个旋转臂彼此依次接合以便以预定的角度旋转。具体地讲，多个旋转臂12a、12b、12c和12d中的一个臂12b的一端可旋转地连接到紧挨着臂12b下方的另一臂12a，其另一端可旋转地连接到紧挨着臂12b上方的另一臂12c，从而传送件12驱动最下面的臂12a至最上面的臂12d，使其从初始重叠状态依次旋转预定的角度，从而传送玻璃基底40。
检查单元20包括检查框架26、用于检测玻璃基底40的检测传感器24、照明器25和照相机22。
检查框架26上形成有检查窗口21，用于通过由加载单元10传送的玻璃基底40，检测传感器24沿着玻璃基底40的运动方向安装在检查框架26的两侧。
检测传感器24中的一个检测传感器24a(玻璃基底40在该检测传感器处进入检查窗口21)检测玻璃基底40进入检查窗口21的时间，以将该时间发送给控制单元30，以使得照相机22和照明器25开始运行。然后，检测传感器24中的另一个检测传感器24b(玻璃基底40在该检测传感器处离开检查窗口21)检测玻璃基底40不存在于检查窗口21中，以将所述不存在的状态发送给控制单元30，以使得照相机22和照明器25停止运行。
照明器25安装在检查窗口21下部，以将光照射到通过检查窗口21的玻璃基底40上。在该处理中，照明器25可使用发光二极管(LED)、激光二极管等。
照相机22的功能在于使用从照明器25照射的光来检查玻璃基底40的边缘缺陷和变色。为了容易地确定玻璃基底40是否具有边缘缺陷和变色，如图3A至3C所示，在检查窗口21的上部安装有多个中心照相机22a和侧照相机22b。这里，照相机22可使用具有高分辨率的电荷耦合器件(CCD)照相机。此外，照相机22可检查玻璃基底40的距离其边缘5mm的位置，即与边缘相邻的部分。
如图3A至图3C所示，中心照相机22a沿着与玻璃基底40垂直的方向检查玻璃基底40最初和最终通过检查窗口21的两端的边缘缺陷和变色。
在中心照相机22a两侧对称地安装有至少一对侧照相机22b。侧照相机22b沿平行于或倾斜于中心照相机22a的方向选择性地安装在检查窗口21的上部，以便检查玻璃基底40的侧边缘(即，连接由中心照相机22a检测的玻璃基底40的两端的侧边缘)的边缘缺陷和变色，而中心照相机22a无法检查所述侧边缘的边缘缺陷和变色。这里，侧照相机22b可以沿相对于中心照相机22a倾斜预定角度的方向可旋转地铰接在检查窗口21的上部，从而当由于玻璃基底40的过分的尺寸而难以检查玻璃基底40的边缘时，侧照相机22b可以旋转预定角度以检查玻璃基底40的边缘。
由照相机22拍摄的图像被实时地转换为数字码，以确定玻璃基底40是否被损坏。
此外，可通过输入的图像确定沉积在玻璃基底40上的薄膜是否被损坏。具体地讲，如图4中所示，在对玻璃基底进行拍摄(S1)之后输入的图像被转换为诸如数字的数字码(S2)，将该数字码与先前输入的玻璃基底40的正常数据进行数学比较和计算(S3)。作为比较的结果，当差大于由用户指定的容许范围时(S4)，可向用户发出边缘缺陷或变色的警报(S5)。在该处理中，正常数据是指当没有边缘缺陷的玻璃基底通过边缘缺陷检查装置时由照相机拍摄的图像的数字码转换值。
控制单元30包括监视器31和控制器(未示出)。
监视器31可视地显示由中心照相机22a和侧照相机22b拍摄的图像。
控制器控制边缘缺陷和变色检查装置100的总的操作，例如，在接收到来自检测传感器24的检测结果之后控制照相机22和照明器25的操作，将由照相机22拍摄的图像转换为数字码，或者对数字码进行数学运算。
下面，将更详细地描述玻璃基底40的边缘缺陷和变色检查装置100的操作。
首先，使用加载单元10将玻璃基底40传送到检查框架26的检查窗口21。然后，设置在检查框架26上的检查传感器24a(玻璃基底40通过该检查传感器24a进入检查窗口21)检测玻璃基底40，以将检测的结果发送给控制单元30，控制单元30操作照相机22和照明器25拍摄玻璃基底40的边缘和变色，以将拍摄的图像转换为数字码，从而通过数学运算确定是否存在边缘缺陷或变色。接下来，当玻璃基底40通过检查窗口21排出时，设置在检查框架26上的检测传感器24b确定玻璃基底40的不存在，以将结果发送给控制单元30，以使得照相机22和照明器25停止运行。
边缘缺陷和变色检查装置100选择性地安装在沉积、蚀刻和溅射处理中所使用的处理设备50的入口闸门阀52之前或处理设备50的出口闸门阀(未示出)之后，以预先检查进入沉积或蚀刻处理的玻璃基底40的边缘缺陷和变色以便防止坏的玻璃基底进入处理室51，或者检查在处理完成之后排出的玻璃基底40的边缘缺陷或变色以便防止坏的玻璃基底进入后续处理。
当检测到在沉积或蚀刻处理完成之后排出的玻璃基底40的边缘缺陷和变色时，有可能实时地识别出诸如沉积、蚀刻和溅射装置的使用等离子体的处理设备的故障。即，当尽管在进入沉积、蚀刻或溅射处理之前不存在缺陷，但是检测到在处理完成之后排出的玻璃基底中的缺陷时，意味着处理设备有缺陷或问题。
图5是用于解释根据本发明第二实施例的检查玻璃基底的变色的另一方法的边缘缺陷和变色检查装置的俯视图，图6是使用图5的装置的另一边缘缺陷和变色检查方法的流程图。
在本实施例中，与图1至图3中所示的标号相同的标号表示执行相同操作的相同部件。
因此，将不重复对它们的描述。
边缘缺陷和变色检查装置100包括加载单元10、检查单元20和控制单元30。在检查单元20的检查框架26上安装有多个会聚透镜23。此外，控制单元30包括分光仪(spectroscope)(未示出)。
会聚透镜23会聚从照明器25照射到玻璃基底40的光(S10)，以将所述光传输到分光仪30。分光仪可观测到180～1100纳米的波长，并具有0.1～10纳米的分辨率。
然后，分光仪分析通过不均匀沉积的玻璃基底40而会聚的光的波长(S20)，以根据会聚的光的波长将结果表现为强度水平(intensity level)。将具有不均匀沉积部分41的玻璃基底40的强度水平与玻璃基底的正常水平(normal level)的数据进行比较，以获得差(S30)，然后，当所述差大于由用户指定的容许范围时(S40)，向用户通知报警消息(S50)。
图7是使用图5的装置的另一边缘缺陷和变色检查方法的流程图。
通过会聚透镜23会聚照射到玻璃基底40的光(S100)，分析会聚的光的波长(S200)，将每次进入的光的波长的数据与前一次会聚的光的波长的数据进行比较(S300)。当差大于由用户指定的容许范围时(S400)，向用户通知报警消息(S500)。
因此，所述边缘缺陷和变色检查装置可设置在沉积和蚀刻处理之间，以便在薄膜晶体管液晶显示器的连续的制造处理期间实时地检查边缘缺陷和变色。
产业上的可利用性可从以上描述看出，边缘缺陷和变色检查装置可在制造薄膜晶体管液晶显示器的处理期间自动执行玻璃基底的边缘缺陷和变色检查。此外，可将该边缘缺陷和变色检查装置设置在沉积、蚀刻和溅射处理之间，以实时地确认玻璃基底是好的还是坏的，从而执行经济而快速的处理。
前述描述涉及本发明的示例性实施例，是出于示意性目的，而不应该被理解为限制本发明。对于本领域技术人员而言，本发明的范围和精神内的许多替换、修改和变化将是明显的。
权利要求
1.一种检查边缘缺陷和变色的装置，包括加载单元，传送用于制造薄膜晶体管液晶显示器的玻璃基底；检查单元，用于检查由加载单元传送的玻璃基底的边缘缺陷和变色；控制单元，用于控制加载单元和检查单元。
2.如权利要求1所述的装置，其中，同时执行玻璃基底的边缘检查和变色检查。
3.如权利要求1所述的装置，其中，选择性地执行玻璃基底的边缘检查和变色检查之一。
4.如权利要求1所述的装置，其中，所述加载单元包括用于接收玻璃基底的板；传送件，与所述板的一侧接合，用于使所述板运动。
5.如权利要求1所述的装置，其中，所述检查单元包括检查框架，具有检查窗口，玻璃基底通过该检查窗口；检测传感器，沿玻璃基底的运动方向安装在检查框架的两侧，用于检测玻璃基底是否通过检查窗口；多个照相机，安装在检查窗口的上部，用于检查玻璃基底的边缘；照明器，安装在检查窗口的下部，用于将光照射到通过检查窗口的玻璃基底上。
6.如权利要求5所述的装置，其中，多个会聚透镜安装在检查框架上，用于会聚从所述照明器照射的光并将所述光传输到控制单元。
7.如权利要求1或5所述的装置，其中，所述控制单元包括分光仪，该分光仪用于分析由会聚透镜会聚的光。
8.如权利要求6所述的装置，其中，所述分光仪具有180～1100纳米的观测波长以及0.1～10纳米的分辨率。
9.如权利要求5所述的装置，其中，所述多个照相机包括多个中心照相机，与玻璃基底垂直地安装，用于检查玻璃基底的最初和最终通过检查窗口的两个边缘；至少一对侧照相机，对称地布置在中心照相机两侧，用于检查连接玻璃基底的两端的两侧的边缘缺陷。
10.如权利要求9所述的装置，其中，所述侧照相机平行于中心照相机。
11.如权利要求9所述的装置，其中，所述侧照相机相对于中心照相机倾斜预定角度。
12.如权利要求9所述的装置，其中，所述侧照相机是线扫描CCD照相机。
13.如权利要求1所述的装置，其中，所述控制单元包括监视器，该监视器用于显示由照相机拍摄的图像。
14.如权利要求1所述的装置，其中，所述加载单元和检查单元安装在使用等离子体制造薄膜晶体管液晶显示器的每一处理装置的入口闸门阀之前和出口闸门阀之后的至少一处。
15.一种检查边缘缺陷的方法，包括使用照相机拍摄通过检查窗口的玻璃基底；将拍摄的图像转换为数字码；将数字码与正常数据进行数学比较和计算；当数学比较和计算的值大于由用户指定的容许范围时，进行报警。
16.如权利要求15所述的方法，其中，所述正常数据是当没有边缘缺陷的玻璃基底通过边缘缺陷检查装置时由照相机拍摄的图像的进行了数字码转换的值。
17.如权利要求15所述的方法，其中，由照相机拍摄的图像包括玻璃基底最初和最终通过检查窗口的两端的边缘以及连接玻璃基底的两端的玻璃基底的两侧的边缘。
18.如权利要求17所述的方法，其中，使用线扫描方法拍摄连接玻璃基底的两端的所述两侧的边缘。
19.如权利要求15所述的方法，其中，拍摄玻璃基底的步骤还包括通过监视器显示拍摄的图像。
20.一种检查变色的方法，包括使用会聚透镜会聚照射到玻璃基底上的光；分析会聚的光的波长；将分析出的波长与波长的正常水平进行比较；当比较的波长大于由用户指定的容许范围时，进行报警。
21.如权利要求20所述的方法，其中，波长的正常水平是当没有杂质并且作为由薄膜厚度测量装置的测量结果具有正常厚度的玻璃基底通过变色检查装置时接收的波长。
22.如权利要求20所述的方法，其中，通过分光仪来分析会聚的光的波长。
23.如权利要求22所述的方法，其中，通过分光仪分析的波长被表现为强度水平。
24.一种检查变色的方法，包括使用会聚透镜会聚照射到玻璃基底上的光；分析会聚的光的波长；将分析出的波长与先前会聚和分析的波长进行比较；当比较的波长大于由用户指定的容许范围时，进行报警。
全文摘要
提供一种检测边缘缺陷和变色的装置和方法。该装置包括加载单元，传送用于制造薄膜晶体管液晶显示器的玻璃基底；检查单元，用于检查由加载单元传送的玻璃基底的边缘缺陷和变色；控制单元，用于控制加载单元和检查单元。所述边缘缺陷和变色检查装置能够在制造薄膜晶体管液晶显示器的处理期间自动执行玻璃基底的边缘缺陷和变色检查。此外，可将该边缘缺陷和变色检查装置设置在沉积、蚀刻和溅射处理之间，以实时地确认玻璃基底是好的还是坏的，从而执行经济而快速的处理。
文档编号G02F1/13GK101069118SQ200680001286
公开日2007年11月7日 申请日期2006年2月27日 优先权日2005年3月2日
发明者李淳钟, 禹奉周 申请人:塞米西斯科株式会社