KR100491987B1 - Ｐｄｐ 패널의 유전체 검사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 PDP 패널의 유전체 검사장치에 관한 것으로서, PDP 패널의 상판 글라스에 형성된 유전체의 균일성이나 품질을 검사하기 위해 정전용량을 측정하는 비접촉식 정전용량 근접센서 프로브에 의한 비파괴검사를 통해 넓은 영역에 걸쳐 유전체의 도포상태나 품질을 검사할 수 있으며, 비파괴검사로 인해 검사후 제품을 사용할 수 있어 수율을 향상시킬 수 있고, 전수검사를 통해 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

ＰＤＰ 패널의 유전체 검사장치{APPARATUS FOR INSPECTING INSULATION LAYER OF PDP PANEL}

본 발명은 PDP 패널의 유전체 검사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 PDP 패널의 상판 글라스에 형성된 유전체의 균일성이나 품질을 검사하기 위해 정전용량을 측정하는 비접촉식 정전용량 근접센서 프로브에 의한 비파괴검사를 통해 넓은 영역에 걸쳐 유전체의 도포상태나 품질을 검사하기 위한 PDP 패널의 유전체 검사장치에 관한 것이다.

현재 사용되고 있는 화상표시소자로는 음극선관(CRT)과 평판표시소자인 액정표시소자(LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 등이 있다.

위의 화상표시소자 중 음극선관은 화질 및 밝기의 측면에서 다른 소자에 비해 월등히 우수한 성능을 갖고 있다. 그러나, 부피가 크고 무겁기 때문에 대형 스크린을 필요로 하는 용도로는 적합하지 않다는 단점이 있다.

반면에, 평판 표시소자는 음극선관에 비해 부피와 무게가 매우 작다는 장점이 있어 그 용도가 점차로 확대되고 있는 추세이며, 차세대용 표시소자로서 그에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.

일반적으로 PDP(Plasma Display Panel)는 상판 글라스와 하판 글라스 및 그 사이의 칸막이에 의해 밀폐된 유리사이에 Ne+Ar, Ne+Xe 등의 가스를 넣어 양극과 음극의 전극에 의해 전압을 인가하여 네온광을 발광시켜 표시광으로 이용하는 전자표시장치를 말하는 것이다.

따라서, 플라즈마 디스플레이는 마주보는 상판 글라스와 하판 글라스의 세로 패턴전극과 가로 패턴전극 사이에 구성 교차점을 방전셀로 형성하여 방전을 온오프함으로써 갖가지 문자나 패턴을 표시한다.

또한, PDP는 발광형으로 선명한 대형표시가 가능하기 때문에 FA(공장자동화)용으로 많이 사용되었으나 현재는 표시장치의 소형 경량화, 고성능화와 함께 퍼스널 컴퓨터 등 OA(사무자동화) 등으로 많이 활용하고 있으며 대형 표시장치 패널로 표시품위가 높을 뿐만 아니라 응답속도가 빠르기 때문에 벽걸이TV로 채용되면서 수요가 급증하고 있다.

이와 같은 PDP는 상판 글라스와 하판 글라스에 형성된 전극패턴의 교차점에서 플라즈마 발생에 의한 방전에 의해 발광하도록 구성되었기 때문에 상판 글라스와 하판 글라스에 형성된 전극패턴의 전기적인 특성에 따라 완성품의 수율이 결정된다.

도 1은 일반적인 PDP의 상판 글라스와 하판 글라스에 형성된 전극패턴을 나타낸 도면으로써, (가)는 상판 글라스에 형성된 전극패턴이고, (나)는 하판 글라스에 형성된 전극패턴이며, 도 2는 일반적인 PDP 패널의 셀구조를 설명하기 위한 개념도이다.

여기에 도시된 바와 같이 상판 글라스(10)와 하판 글라스(20)에 전극패턴(12)(22)을 형성한 후 상판 글라스(10)의 전극패턴(12)인 투명전극에 버스전극(14)을 형성하고 제 1유전체층(16)과 보호막인 MgO층(18)을 형성한다. 그리고, 하판 글라스(20)의 어드레스전극(22)위로 제 2유전체층(24)을 형성한 후 셀을 구분하기 위한 격벽(26)을 형성하고, 격벽(26) 내에 형광체(28) 및 실(seal)재(30)를 도포한다.

이와 같이 PDP의 상판(10)과 하판(20)을 형성한 후 버스전극(14)과 어드레스전극(22)이 서로 수직으로 교차되도록 합착한 후 배기 및 가스봉입을 하여 PDP 패널을 완성한다.

이후 PDP 패널의 각종 특성 테스트를 수행한 후 상판의 버스전극에 전원을 인가하여 플라즈마를 일정량 형성시킨 상태에서 어드레스전극을 통해 해당 셀을 선택하게 되면 선택된 셀에 발생된 플라즈마를 활성화시켜 형광체를 발광시킴으로써 표시장치로 사용하게 된다.

이와 같이 플라즈마를 발생시킴에 있어 전하의 축적과 방출과 관련된 특성은 유전체의 특성에 따라 변화되기 때문에 유전체가 PDP 패널에 균일하게 형성되도록 하여야만 한다.

따라서, 유전체의 형성상태를 검사하기 위해 도 3과 같이 투명전극(12)과 버스전극(14)을 형성된 상판 글라스(10) 전면에 유전체(42)를 형성한다.

그런다음, 상판 패널(40)의 다수 위치에 마스크를 형성한 후 식각하여 다수개의 표본홈(45)을 형성한다.

이와 같이 표본홈(45)을 형성한 후 표본홈(45)을 통해 유전체(42)의 두께를 측정함으로써 상판 패널(40)에 유전체(42)가 고르게 형성되었는지 판단하게 된다.

그러나, 이와 같은 방법은 표본검사로써 40∼50장의 상판을 형성한 후 하나씩 유전체를 검사하기 위한 표본홈을 형성함으로써 전수검사에 비해 수율확보가 미흡한 문제점이 있다.

또한, 위와 같이 상판에 형성된 유전체를 식각하여 표본홈을 형성하여 유전체의 두께를 측정하는 물리적인 파괴검사이기 때문에 유전체를 검사한 제품은 사용할 수 없는 문제점이 있다.

또한, 상판에 표본홈을 형성한 후 표본홈의 두께만을 측정하기 때문에 동일한 두께라고 하더라도 유전체의 재료가 불균일하여 변하는 유전율은 측정할 수 없는 문제점이 있다.

또한, 넓은 상판 중에서 임의의 위치에 다수개의 표본홈을 형성함으로써 상판 전체를 판단하기 때문에 국부적으로만 데이터에 의해 전체를 판단해야하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 상판 글라스에 형성된 유전체의 균일성이나 품질을 검사하기 위해 정전용량을 측정하는 비접촉 프로브에 의한 비파괴검사를 통해 넓은 영역에 걸쳐 유전체의 도포상태나 품질을 검사하기 위한 PDP 패널의 유전체 검사장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 PDP 패널의 전기적인 특성을 검사하는 검사장치에 있어서, PDP 패널의 모든 버스전극에 기준전압을 공급하기 위한 제 1내지 제 2쇼트바와, 버스전극 위로 형성된 유전체 위를 비접촉식으로 스캔하면서 유전체의 두께와 유전율 변화에 따라 버스전극간의 정전용량 변화를 전압값으로 출력하는 정전용량 근접센서 프로브와, 정전용량 근접센서 프로브를 제어할 뿐만 아니라 정전용량 근접센서 프로브의 출력전압을 근거로 유전체의 상태를 판단하는 제어부를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

위에서 정전용량 근접센서 프로브는 교류전류를 공급하는 교류전원과, 교류전원에 병렬 연결되고 버스전극과 함께 커패시터를 형성하는 센서전극과, 센서전극과 병렬 연결되고 버스전극위에 형성된 유전체의 유전율에 따라 가변되는 전압을 증폭하여 출력전압을 발생하는 증폭기와, 증폭기의 출력단과 연결되어 센서전극 주위에 형성되어 센서전극을 쉴드시키기 위한 가드쉴드링과, 패널과 대면하는 바닥 부분에 공기노즐이 형성된 공기정압 패드로 이루어진 것을 특징으로 한다.

위와 같이 이루어진 본 발명은 PDP 패널의 모든 버스전극에 기준전압을 인가한 후 PDP 패널에 형성된 유전체위를 정전용량 근접센서 프로브를 통해 스캔하면서 버스전극들과 정전용량 근접센서 프로브의 전극간 변화하는 정전용량의 변화를 통해 유전체의 특성을 측정함으로써 유전체의 두께 분포 뿐만 아니라 유전체 재료의 균일성 등을 검사할 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 또한 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이며 종래 구성과 동일한 부분은 동일한 부호 및 명칭을 사용한다.

도 4는 본 발명에 의한 PDP 패널의 유전체 검사장치를 간략하게 나타낸 블록구성도이고, 도 5는 본 발명에 의한 PDP 패널의 유전체 검사장치의 프로브 구조를 나타낸 도면이다.

여기에 도시된 바와 같이 PDP 패널(40)의 모든 버스전극(14)에 기준전압을 공급하기 위한 제 1쇼트바(50)와 제 2쇼트바(55)가 설치된다. 그리고, 버스전극(14) 위로 형성된 유전체(42) 위를 비접촉식으로 스캔하면서 유전체(42)의 유전율 변화에 따라 버스전극(14)간의 정전용량 변화를 전압값(Vout)으로 출력하는 정전용량 근접센서 프로브(60)와, 정전용량 근접센서 프로브(60)를 제어할 뿐만 아니라 정전용량 근접센서 프로브(60)의 출력전압(Vout)을 근거로 유전체(42)의 상태를 판단하는 제어부(90)와, 터치(touch) 패널이나 키보드 또는 마우스 등으로 이루어져 제어부(90)에 명령을 입력하기 위한 입력부(70)와, TFT-LCD 등으로 이루어지며 상기 제어부(90)의 제어에 따라 검사장치의 동작상태 등을 표시하는 표시부(80)와, 제어부(90)와 외부장치 사이의 인터페이스(interface)를 제공하는 버스 네트워크(100)로 이루어진다.

또한, 정전용량 근접센서 프로브(60)는 교류전류를 공급하는 교류전원(61)과, 교류전원(61)에 병렬 연결되고 버스전극(14)과 함께 커패시터를 형성하는 센서전극(63)과, 센서전극(63)과 병렬 연결되고 버스전극(14)위에 형성된 유전체(42)의 유전율에 따라 가변되는 전압을 증폭하여 출력전압(Vout)을 발생하는 증폭기(62)와, 증폭기(62)의 출력단과 연결되어 센서전극(63) 주위에 형성되어 센서전극(63)을 쉴드시키기 위한 가드쉴드링(64)과, 패널(40)과 대면하는 바닥 부분에 공기노즐(66)이 형성된 공기정압 패드(65)로 이루어진다.

정전용량 근접센서 프로브(60)의 출력전압(Vout)은 버스전극(14)과 센서전극(63) 사이의 커패시턴스에 반비례하기 때문에 출력전압(Vout)은 d/(εA)에 비례하게 된다.

이때, "d"는 버스전극(14)과 센서전극(63) 사이의 거리이며, "ε"은 유전체의 유전율이고, "A"는 센서전극(63)의 유효면적을 의미한다.

따라서, 정전용량형 근접센서 프로브(60)를 접지된 타겟(target) 면 즉, 유전체(42)가 형성된 버스전극(14) 위를 공기정압 패드(65)를 통해 부상시킨 상태에서 비접촉식으로 버스전극(14)들과 대응된 상태에서, 센서전극(63)에 교류전원(61)이 인가시키면 센서전극(63)에는 떨어진 거리(d)에 비례하고 유전율(ε)과 면적(A)에 반비례하는 전압이 발생하게 된다. 그러면, 증폭기(62)를 통해 증폭하여 출력전압(Vout)을 출력한다.

그런데, 검사장치의 센서전극(63)의 유효면적(A)이 일정하고, 가드쉴드링(64)에 의해 센서전극(63)이 쉴드되어 있다고 할 경우 출력전압(Vout)은 센서전극(63)과 버스전극(14)간의 거리(d)와 유전체(42)의 유전율(ε)에 의존하기 때문에 PDP 패널에 형성된 유전체(42)의 단위면적당 정전용량값으로 해당 유전체 부위의 충방전 특성을 검사할 수 있게 된다.

도 6은 본 발명에 의한 PDP 패널의 유전체 검사장치를 통한 측정상태를 나타낸 도면이다.

여기에 도시된 바와 같이 PDP 패널(40)의 버스전극(14) 양측의 모든 버스전극(14)에 접지전압을 인가하기 위해 버스전극(14)의 X단에 제 1쇼트바(50)를 접속시키고 버스전극(14)의 Y단에 제 2쇼트바(55)를 접속시킨 후 접지전압을 인가한다.

그런다음 정전용량 근접센서 프로브(60)를 통해 접지전압이 인가되고 있는 버스전극(14) 패턴의 상부를 넓은 유효면적을 갖는 센서전극(63)을 비접촉으로 스캔하면서 유전율(ε)을 변화에 따른 전압변화를 측정하여 유전체(42)의 특성을 검사함으로써 모든 패널(40)에 대한 전수검사를 수행할 수 있을 뿐만 아니라 이상이 있는 정확한 부분도 찾아낼 수 있게 된다.

한편, 본 실시예에서는 도 5에 도시된 바와 같이 하나의 측정프로브모듈에 하나의 센서전극(63)과 이에 대응되는 하나의 가드쉴드링(64)을 장착하였으나 하나의 측정프로브모듈에 다수개의 센서전극(63)과 이에 각각 대응되는 다수개의 가드쉴드링(64)을 장착함으로써 프로브모듈의 스캔해상도를 높이거나 판넬의 검사에 소요되는 시간을 감소시킬 수도 있다.

상기한 바와 같이 본 발명은 PDP 패널의 상판 글라스에 형성된 유전체의 균일성이나 품질을 검사하기 위해 정전용량을 측정하는 비접촉식 정전용량 근접센서 프로브에 의한 비파괴검사를 통해 넓은 영역에 걸쳐 유전체의 도포상태나 품질을 검사할 수 있는 이점이 있다.

또한, 정전용량의 변화를 검사하는 비파괴검사이기 때문에 유전체 검사를 수행한 후 패널을 사용할 수 있어 수율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 전수검사를 통해 모든 패널의 결함을 검사함으로써 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 패널 전면의 유전율을 검사하기 때문에 국부적인 두께 뿐만 아니라 유전체의 재료의 불균일에 의한 유전율의 변화까지도 검사할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 일반적인 PDP의 상판 글라스와 하판 글라스에 형성된 전극패턴을 나타낸 도면이다.

도 2는 일반적인 PDP 패널의 셀구조를 설명하기 위한 개념도이다.

도 3은 종래 기술에 의한 PDP 패널의 유전체 검사를 위해 더미패턴이 삽입된 상태를 나타낸 도면이다.

도 4는 본 발명에 의한 PDP 패널의 유전체 검사장치를 간략하게 나타낸 블록구성도이다.

도 5는 본 발명에 의한 PDP 패널의 유전체 검사장치의 프로브 구조를 나타낸 도면이다.

도 6은 본 발명에 의한 PDP 패널의 유전체 검사장치를 통한 측정상태를 나타낸 도면이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

10 : 상판 글라스 14 : 버스전극

40 : PDP 패널 42 : 유전체

45 : 표본홈 50, 55 : 제 1내지 제 2쇼트바

60 : 정전용량 근접센서 프로브

61 : 교류전원 62 : 증폭기

63 : 센서전극 64 : 가드쉴드링

65 : 공기정압 패드 66 : 공기노즐

100 : 버스 네트워크

Claims (2)

1. PDP 패널의 전기적인 특성을 검사하는 검사장치에 있어서,

   상기 PDP 패널의 모든 버스전극에 기준전압을 공급하기 위한 제 1내지 제 2쇼트바와,

   상기 버스전극 위로 형성된 유전체 위를 비접촉식으로 스캔하면서 상기 유전체의 두께와 유전율 변화에 따라 상기 버스전극간의 정전용량 변화를 전압값으로 출력하는 정전용량 근접센서 프로브와,

   상기 정전용량 근접센서 프로브를 제어할 뿐만 아니라 상기 정전용량 근접센서 프로브의 출력전압을 근거로 상기 유전체의 상태를 판단하는 제어부

   를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 PDP 패널의 유전체 검사장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 정전용량 근접센서 프로브는

   교류전류를 공급하는 교류전원과,

   상기 교류전원에 병렬 연결되고 상기 버스전극과 함께 커패시터를 형성하는 센서전극과,

   상기 센서전극과 병렬 연결되고 상기 버스전극 위에 형성된 상기 유전체의 유전율에 따라 가변되는 전압을 증폭하여 출력전압을 발생하는 증폭기와,

   상기 증폭기의 출력단과 연결되어 상기 센서전극 주위에 형성되어 상기 센서전극을 쉴드시키기 위한 가드쉴드링과,

   상기 패널과 대면하는 바닥 부분에 공기노즐이 형성된 공기정압 패드

   로 이루어진 것을 특징으로 하는 PDP 패널의 유전체 검사장치.