KR100627546B1 - 자기센서와 카메라를 이용한 평판회로 전극선의 단선/단락위치 검출 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 자기 센서에 의해 검출된 자기장 신호의 크기를 이용하여 평판회로의 전극선의 단선과 단락 여부를 동시에 검출할 수 있고, 카메라를 이용하여 단선이나 단락이 검출된 전극선을 스캔하여 영상을 획득하고 이 영상을 바탕으로 정확한 단선/단락 위치를 결정할 수 있는, 자기센서와 카메라를 이용한 평판회로의 전기적 결함 위치 검출 장치 및 그 방법을 제공한다.

Description

자기센서와 카메라를 이용한 평판회로 전극선의 단선/단락 위치 검출 장치 및 그 방법{Apparatus and method for detecting the open/short location of electrode lines in flat panel circuit using a magnetic field sensor and a camera}

도1은 PDP의 평판 전극 모양 및 전극 결함 상태의 개략도.

도2는 LCD TN 모드의 평판 전극 모양 및 결함 상태의 개략도.

도3은 탐침을 이용한 종래의 평판회로의 전기적 결함 위치 검출장치의 개념도.

도4는 종래의 비접촉식 자기 센서 방식을 설명하기 위한 개념도.

도5는 도4의 자기 센서 방식을 설명하기 위한 TN 모드 LCD의 개략도.

도6은 IPS 모드 LCD의 전극선 단선/단락 검출을 설명하기 위한 개념도.

도7은 본 발명의 실시예에 따른 평판회로 전극선의 단선/단락 위치 검출 장치의 구성도.

도8은 자기 센서와 촬영 수단(카메라)의 스캔방식을 설명하기 위한 개념도.

도9는 본 발명의 평판회로 전극선의 단선/단락 위치 검출 방법의 흐름도.

본 발명은 PDP(Plasma Display Panel)나 LCD(Liquid Crystal Display)와 같은 평판 표시 소자의 전기적 결함을 검출하는 장치와 방법, 특히 자기센서와 카메라를 이용하여 평판 표시 소자의 전기적 결함을 검출하는 장치와 방법에 관한 것이다.

도1은 PDP의 평판 전극 모양 및 전극 결함 상태를, 도2는 LCD TN 모드의 평판 전극 모양 및 결함 상태를 도시하고 있다. 각 평판 전극은 서로 교차하여 화소를 형성하는데 각각의 화소를 온/오프 시키기 위해서는 기판상에 직선 형태의 전극이 평행하게 배열된 제 1층 전극과, 제 1층 전극상에 그것과 직교하는 제 2층 전극이 배열된다.

이 때 평판 전극에서 하나의 전극선이 단선(open)되거나, 두 개 이상의 전극선이 단락(short)되는 경우는 전극 형성 과정에서 빈번하게 나타나는 전기적 결함들인데, 도3은 이러한 전기적 결함을 검출하기 위한 종래의 방식 중 탐침을 이용한 전기적 결함 위치 검출장치를 도시하고 있다.

도3에 따르면, 탐침(302)은 전극선(301)의 양단에 접촉하여 멀티미터(Multimeter)(303)에서 저항이나 전압을 측정함으로써 전극선의 단선이나 단락을 검출한다.

그러나, 탐침을 이용하여 전극선의 전기적 결함을 검출하는 접촉식 탐침 측 정 방식은 수 마이크론 선폭의 전극선을 접촉하기 위하여 미세하게 탐침을 가공해야 할 뿐만 아니라 정확하게 탐침과 전극선을 일치시키기 위해 별도의 정렬(align)이 필요하다는 문제점이 있었다. 또한, 탐침이 전극선과 접촉해야 하므로 제품을 오염시키거나 손상시킬 우려가 있어 평판 전극의 단선 검사에 사용하는데는 한계가 있으며, 탐침의 접촉 후 다시 다음 측정점으로 이동하는데 걸리는 시간이 많이 소요된다(예를 들어, 640×380 화소의 LCD의 경우 약 300,000번의 이동과 약 2시간의 시간이 소요된다)는 문제점이 있었다.

이러한 접촉 방식의 탐침 측정 방식을 개선한 것으로는 미국특허 제5,073,754호에 공개된 자기 센서를 이용하여 비접촉식으로 전극선의 전기적 결함을 검출하는 비접촉식 자기 센서 방식이 있다.

비접촉식 자기 센서 방식은 도4에 도시된 바와 같이 전극선(401)의 일단은 탐침(402)에 접촉하고 전극선(401)의 타단에는 자기 센서(403)가 그 타단의 상부에 비접촉식으로 배치되어 도5에 도시된 바와 같이 자기 센서가 쇼팅바(501 및 502)를 따라 세로 및 가로 방향으로 전극선(401)을 스캔하면서 전극선(401)의 자기를 측정함으로써 전극의 단락 지점을 알 수 있다. 보다 구체적으로는 예를 들어 쇼팅바(501)에 전류를 인가하고 다른 쇼팅바(502, 503, 504)에서 전류가 검출되는지를 검사하여 일단 평판 회로 자체에 단락 지점이 존재하는지 여부를 결정하는데, 도5의 경우에는 쇼팅바(501)에 전류를 인가한 경우에 쇼팅바(502)에서 전류가 검출되면 전류 경로는 도5와 같이 될 것이고 도5의 평판 회로의 어느 지점에선가 단락이 발생하였음을 알 수 있다. 다음으로 전류를 인가한 쇼팅바(501)와 전류가 검출 된 쇼팅바(502)를 세로 및 가로로 자기 센서(403)를 스캔함으로써 공통 전극선(505)과 게이트 전극선(506) 각각의 자기 강도를 검출하여 실질적으로 동일한 자기 강도를 갖는 전극선(505a, 506b)이 교차하는 지점이 바로 단락 지점임을 알 수 있다.

그러나, 비접촉식 자기 센서 방식으로는 전극선의 단락 지점은 파악할 수 있지만 단선의 여부는 알 수 없다는 문제점이 있다. 특히, 비접촉식 자기 센서 방식은 공통전극과 게이트 전극이 상부 기판과 하부 기판에 각각 직교하도록 배치되어 있는 TN 모드의 TFT-LCD에 대한 검사 방식으로서 공통전극과 게이트 전극이 하부 기판에 모두 배치되어 있는 IPS(In Plane Switch) 모드의 TFT-LCD를 검사하는 경우에는 도6에 도시된 바와 같이 공통 전극선(601)과 게이트 전극선(602)에 단락이 발생한 경우 자기 센서에 의해 전극선의 자기장을 검출함으로써 어느 전극선에서 단락이 발생했는지 여부는 알 수 있지만, 그 전극선의 어느 위치에서 단락이 발생했는지는 정확하게 검출할 수 없다는 문제점이 있었다. 또한, 종래의 자기 센서 방식으로는 전극선의 단선 위치도 정확하게 검출할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 평판회로의 전극선의 단락 위치와 단선 위치를 동시에 검출할 수 있는 평판회로의 전기적 결함위치 검출 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 특히 IPS 모드의 TFT-LCD 평판회로에서 카메라와 같 은 촬영수단을 이용함으로써 단선/단락 발생 위치를 정확하게 검출할 수 있는 평판회로의 전기적 결함위치 검출 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 다수의 제1 전극선과 다수의 제2 전극선을 포함하는 평판회로의 전극선 단선/단락을 검출하기 위한 장치에 있어서, 상기 제1 전극선에 전기 신호를 인가하는 신호 발생기와, 상기 제1 전극선 및/또는 상기 제2 전극선에서 발생하는 자기장을 검출하는 자기 센서와, 상기 자기 센서를 구동하는 제1 구동수단과, 상기 신호 발생기가 상기 제1 전극선에 전기 신호를 인가하도록 제어하고, 상기 제1 구동수단의 구동을 제어하며, 상기 자기 센서에서 검출된 자기장 신호의 크기를 바탕으로 상기 전극선의 단선 및/또는 단락 여부를 결정하는 제어 수단과, 단선 전극선 및/또는 단락 전극선을 따라 평행하게 스캔하면서 상기 단선 전극선 및/또는 단락 전극선의 영상을 획득하는 촬영 수단과, 상기 촬영 수단을 구동하는 제2 구동수단을 포함하되, 상기 제어 수단은 상기 제2 구동수단의 구동을 제어하며, 상기 촬영 수단에 의해 획득된 영상을 분석하여 상기 단선 전극선 및/또는 상기 단락 전극선의 단선 및/또는 단락 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 평판회로의 전극선 단선/단락 검출장치를 제공한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 다수의 제1 전극선과 다수의 제2 전극선을 포함하는 평판회로의 전극선 단선/단락을 검출하기 위한 장치에 있어서, 상기 제1 전극선에 전기 신호를 인가하는 신호 발생기와, 상기 제1 전 극선 및/또는 상기 제2 전극선에서 발생하는 자기장을 검출하는 자기 센서와, 상기 신호 발생기가 상기 제1 전극선에 전기 신호를 인가하도록 제어하며, 상기 자기 센서에서 검출된 자기장 신호의 크기를 바탕으로 상기 전극선의 단선 및/또는 단락 여부를 결정하는 제어 수단과, 단선 전극선 및/또는 단락 전극선을 따라 평행하게 스캔하면서 상기 단선 전극선 및/또는 단락 전극선의 영상을 획득하는 촬영 수단과, 상기 자기 센서와 상기 촬영 수단을 구동하는 구동수단을 포함하되, 상기 제어 수단은 상기 구동수단의 구동을 제어하며, 상기 촬영 수단에 의해 획득된 영상을 분석하여 상기 단선 전극선 및/또는 상기 단락 전극선의 단선 및/또는 단락 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 평판회로의 전극선 단선/단락 검출장치를 제공한다.

이 때, 상기 제어 수단은 상기 단선 전극선 및/또는 단락 전극선의 검출 즉시 상기 촬영수단이 상기 단선 전극선 및/또는 단락 전극선의 영상을 획득하도록 제어하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제어 수단은 상기 평판회로 전체의 전극선에 대한 자기장 검출을 종료한 이후에 상기 촬영수단이 상기 단선 전극선 및/또는 단락 전극선의 영상을 획득하도록 제어하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제어 수단은 단선 또는 단락이 없는 정상 전극선에서 검출된 자기장 신호의 크기보다 큰 경우에는 단락 전극선으로 결정하고, 작은 경우에는 단선 전극선으로 결정한다.

한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 다수의 제1 전극선과 다수의 제2 전극선을 포함하는 평판회로의 전극선 단선/단락을 검출하기 위한 방법 에 있어서, 상기 제1 전극선에 전기 신호를 인가하는 단계와, 상기 제1 전극선 및/또는 상기 제2 전극선에서 발생하는 자기장을 검출하는 단계와, 상기 검출된 자기장 신호를 바탕으로 상기 전극선의 단선 및/또는 단락 여부를 결정하는 단계와, 상기 결정 단계에서 단선 및/또는 단락이라고 결정된 전극선의 영상을 획득하는 단계와, 상기 획득 단계에서 획득된 영상을 바탕으로 상기 전극선의 단선 및/또는 단락 위치를 결정하는 단계를 포함하는 평판회로의 전극선 단선/단락 검출 방법을 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

본 발명은 PDP 및 LCD와 같은 평판 표시 소자의 전극선의 단선 결함 및 전극선 사이의 단락 결함이 발생한 전극선을 비접촉 자기 센서를 이용하여 검출하고, 검출된 전극선을 따라서 카메라를 이동시키면서 전극선의 패턴을 인식하여 정확한 전기적 결함 위치를 검출하기 위한 것이다. 검출된 결함 위치는 수리 장치로 전송되어 수리 과정을 거침으로써 평판 표시 소자의 전극선의 결함이 제거된다.

도7에는 본 발명의 실시예에 따른 평판 회로의 전기적 결함 위치 검출 장치가 도시되어 있다. 본 실시예에서는 평판 회로가 IPS TFT-LCD 평판회로인 경우에 대해 설명하지만, 반드시 그에 국한되는 것은 아니며 예를 들어 PDP의 평판회로에 대해서도 본 실시예를 적용할 수 있다. 검출 장치(70)는 신호발생기(703), 촬영수단(704), 자기센서(705), 구동수단(706, 707) 및 제어수단(702)으로 구성되어 있으며, 본 실시예에서는 구동수단(706, 707)이 자기센서(705)와 촬영수단(704)을 각각 구동하도록 하였지만, 변형예에서는 촬영수단(704)과 자기센서(705)를 동시에 구동 하도록 구동수단을 배치하여도 좋다.

신호 발생기(703)는 제어수단(702)의 제어에 따라 제1 전극선(601)에 전류와 같은 전기 신호를 인가하는 수단이다. 자기 센서(705)는 신호 발생기(703)에서 인가된 전기 신호에 의해 제2 전극선(602)에서 발생하는 자기장을 검출한다. 검출된 자기장은 그 자체를 자기장 신호로 이용할 수도 있지만 자기장에 의한 유도전류를 검출하여 자기장 신호로 이용할 수도 있다.

한편, 제1 전극선(601)과 제2 전극선(602)은 본 실시예가 IPS 모드 LCD의 경우에 해당하는 것이지만, 예를 들어 TN 모드 LCD의 경우에는 도5에서 가로 방향의 전극선이 제1 전극선이 될 것이고 세로 방향의 전극선이 제2 전극선이 될 것이다. 이 때에는 제1 전극선에 신호를 인가하고 제1 전극선과 제2 전극선에서 자기장을 검출하여 전극선의 단선이나 단락 여부를 검출할 수 있을 것이다.

도6의 (b)에는 전극선의 상태에 따라 검출되는 자기장 신호가 도시되어 있다. 도6의 (b)에 따르면, 단락 전극선(B)은 정상 전극선(D)보다 자기장 신호의 크기가 크고 단선 전극선(C)은 정상 전극선(D)보다 작다. 이로써, 제어수단(702)에서는 전극선의 단선 및 단락 여부를 동시에 결정할 수 있다.

일단, 제어 수단(702)에 의해 단선이나 단락이 있다고 결정된 전극선에 대해서는 촬영수단(704)이 해당 전극선을 따라 스캔하면서 영상을 획득하고, 제어 수단(702)은 획득된 영상을 바탕으로 단선이나 단락이 발생된 정확한 위치를 결정할 수 있다. 한편, 촬영수단(704)으로는 라인 스캔 카메라를 이용하는 것이 바람직하다.

이하에서는, 자기 센서(705)와 촬영수단(704)의 스캔방식에 대해 설명한다.

도8의 (a)는 자기 센서(705)로 전체 전극선을 스캔한 후에 단선이나 단락이 검출된 전극선만을 촬영수단(704)으로 스캔하는 경우의 스캔 방향을 도시하고 있고, 도8의 (b)는 자기 센서(705)에 의해 단선이나 단락 전극선이 검출된 경우에 즉시 제어수단(702)이 구동수단(707)을 구동시켜 촬영 수단(704)이 해당 전극선을 스캔하는 경우의 스캔 방향을 도시하고 있다. 이 때, 도8의 (b)의 경우에는 촬영 수단(704)의 스캔과 상관없이 자기 센서(705)는 계속 전극선에 대한 스캔을 수행하기 때문에 도8의 (a)의 경우보다는 스캔 속도에 있어서 유리하다.

도8의 (c) 및 (d)는 구동수단(706, 707)이 일체로 되어 촬영 수단(704)과 자기 센서(705)를 동시에 구동할 경우의 스캔 방식을 도시하고 있다. 도8의 (c)는 전체 평면 회로의 전극선을 자기 센서(705)로 스캔한 후에 단선이나 단락이 검출된 전극선에 대해서만 촬영 수단(704)으로 스캔하는 방식을 도시하고 있으며, 도8의 (d)는 자기 센서(705)가 단선이나 단락을 검출하면 자기 센서(705)의 검출 동작은 정지하고 촬영 수단(704)이 해당 전극선을 가로로 스캔하고 스캔이 종료된 지점에서 다시 자기 센서(705)가 세로로 전극선의 단선이나 단락을 검출하는 방식을 도시하고 있다.

이 때 도8의 (d)는 제1 전극선에 전기 신호를 인가하고 제2전극선과 제1 전극선에서 자기장을 검출하게 되는 경우에 해당한다.

이상은 본 실시예에 따른 검출 장치를 설명하였고, 이하에서는 도9를 참조하여 본 실시예에 따른 전극선의 단선/단락 검출 방법에 대해 설명한다.

우선, 제어수단(702)은 신호 발생기(703)가 전극선(701)에 전기 신호를 인가하도록 제어한다(S901). 이 때 자기 센서(705)는 도6에서아 같이 전극선을 스캔하여 자기장 신호를 검출하여 검출된 자기장 신호를 제어 수단(702)으로 전송하며(S902), 제어 수단(702)은 검출된 자기장 신호의 크기를 바탕으로 해당 전극선의 단선이나 단락 여부를 결정한다(S903). 단선이나 단락이 있는 것으로 결정된 전극선에 대해서는 도6에서와 같이 촬영 수단(704)이 해당 전극선을 스캔하여 전극선의 영상을 획득하여 획득된 영상을 제어 수단(702)으로 전송하며(S904), 제어 수단(702)은 획득된 영상을 바탕으로 전극선의 정확한 단선/단락 위치를 결정한다(S905).

이상과 같이, 본 발명에 따르면 자기 센서가 검출하는 자기장 신호의 크기에 따라 전극선의 단선과 단락을 검출함으로써 평판회로의 전극선의 단락 위치와 단선 위치를 동시에 검출할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면 특히 IPS 모드의 TFT-LCD 평판회로에서 라인 스캔 카메라와 같은 촬영 수단을 이용해 단락이나 단선이 검출된 전극선을 스캔하여 촬영함으로써, 전극선의 단선/단락 위치를 정확하게 검출할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 다수의 제1 전극선과 다수의 제2 전극선을 포함하는 평판회로의 전극선 단선 및 단락 검출장치에 있어서,

   상기 제1 전극선에 전기 신호를 인가하는 신호 발생기;

   상기 제2 전극선에서 발생하는 자기장 또는 상기 제1 전극선 및 제2 전극선에서 발생하는 자기장을 검출하는 자기 센서;

   상기 자기 센서를 구동하는 제1 구동수단;

   단선 전극선 및/또는 단락 전극선을 따라 평행하게 스캔하면서 상기 단선 전극선 및/또는 단락 전극선의 영상을 획득하는 촬영 수단;

   상기 촬영 수단을 구동하는 제2 구동수단; 및

   상기 제1 전극선에 전기 신호가 인가되면 상기 제1 구동수단을 구동시켜 상기 자기 센서가 특정 전극선의 자기장을 검출하도록 하며, 그 검출된 자기장 신호의 크기가 정상 전극선의 자기장 신호의 크기보다 큰 경우에는 단락 전극선으로 결정하고 작은 경우에는 단선 전극선으로 결정하여 단선 및/또는 단락 여부를 판단하고, 단선 및/또는 단락인 경우 상기 제2 구동수단을 구동하여 상기 촬영 수단이 단선 및/또는 단락 전극선의 영상을 획득하도록 하며, 그 획득된 영상을 분석하여 단선 및/또는 단락 위치를 파악하는 제어 수단;

   을 포함하여 이루어지는 평판회로의 전극선 단선/단락 검출장치.
2. 다수의 제1 전극선과 다수의 제2 전극선을 포함하는 평판회로의 전극선 단선 및 단락 검출장치에 있어서,

   상기 제1 전극선에 전기 신호를 인가하는 신호 발생기;

   상기 제2 전극선에서 발생하는 자기장 또는 상기 제1 전극선 및 제2 전극선에서 발생하는 자기장을 검출하는 자기 센서;

   단선 전극선 및/또는 단락 전극선을 따라 평행하게 스캔하면서 상기 단선 전극선 및/또는 단락 전극선의 영상을 획득하는 촬영 수단;

   상기 자기 센서와 상기 촬영 수단을 구동하는 구동수단; 및

   상기 제1 전극선에 전기 신호가 인가되면 상기 구동수단을 구동시켜 상기 자기 센서가 특정 전극선의 자기장을 검출하도록 하며, 그 검출된 자기장 신호의 크기가 정상 전극선의 자기장 신호의 크기보다 큰 경우에는 단락 전극선으로 결정하고 작은 경우에는 단선 전극선으로 결정하여 단선 및/또는 단락 여부를 판단하고, 단선 및/또는 단락인 경우 상기 구동수단을 재차 구동하여 상기 촬영 수단이 단선 및/또는 단락 전극선의 영상을 획득하도록 하며, 그 획득된 영상을 분석하여 단선 및/또는 단락 위치를 파악하는 제어 수단;

   을 포함하여 이루어지는 평판회로의 전극선 단선/단락 검출장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 단선 전극선 및/또는 단락 전극선의 검출 즉시 상기 촬영수단이 상기 단선 전극선 및/또는 단락 전극선의 영상을 획득하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 평판회로의 전극선 단선/단락 검출 장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 평판회로 전체의 전극선에 대한 자기장 검출을 종료한 이후에 상기 촬영수단이 상기 단선 전극선 및/또는 단락 전극선의 영상을 획득하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 평판회로의 전극선 단선/단락 검출장치.
5. 삭제
6. 다수의 제1 전극선과 다수의 제2 전극선을 포함하는 평판회로의 전극선 단선 및 단락 검출방법에 있어서,

   상기 제1 전극선에 전기 신호를 인가하는 단계;

   상기 제2 전극선에서 발생하는 자기장 또는 상기 제1 전극선 및 제2 전극선에서 발생하는 자기장을 자기 센서를 통해 검출하는 단계;

   상기 검출된 자기장 신호의 크기가 정상 전극선의 자기장 신호의 크기보다 큰 경우에는 단락 전극선으로 결정하고 작은 경우에는 단선 전극선으로 결정하는 단계; 및

   상기 단락 또는 단선 전극선이라고 결정된 전극선의 영상을 획득하여 이를 통해 단선 또는 단락 위치를 결정하는 단계

   로 이루어지는 자기장을 이용한 평판회로의 전극선 단선/단락 검출 방법.

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