KR100675086B1 - 컬러 필터 기판의 검사 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 컬러 필터 기판의 얼룩을 검출하기 위한 검사 장치에 관한 것이다.
종래의 컬러 필터 기판의 검사 장치는 반사광을 이용하여 얼룩을 검출하는데, 액정 표시 장치는 주로 투과광에 의해 화상을 표현하므로 반사광을 이용한 검사 장치는 얼룩 검출에 적합하지 않다.
본 발명에서는 투과홀을 가지는 지지대 전면에 컬러 필터 기판을 안치하고 지지대 배면에 투과 광원을 배치하여, 투과 광원으로부터 조사되어 투과홀에 위치하는 컬러 필터 기판을 통과한 빛을 검사함으로써 투과광에 의해 얼룩을 검출할 수 있다. 또한, 지지대 전면에 광원을 따로 배치하여 이 광원에서 조사된 빛이 컬러 필터 기판에서 반사되도록 함으로써, 반사광에 의해서도 얼룩을 검출할 수 있다.
검사 장치, 컬러 필터, 얼룩, 투과광

Description

컬러 필터 기판의 검사 장치{a testing apparatus of color filter panel}
도 1은 일반적인 액정 표시 장치의 단면도.
도 2는 종래 기술에 의한 컬러 필터 기판의 검사 장치를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 컬러 필터 기판의 검사 장치를 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 컬러 필터 기판 검사의 장치용 투과 광원을 도시한 도면.
<도면의 주요 부호에 대한 설명>
210 : 투과 광원 220 : 기판 지지대
221 : 투과홀 230 : 진공 라인
240 : 기판 250 : 셀
본 발명은 컬러 필터 기판의 검사 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 컬러 필터 기판의 얼룩을 검출하기 위한 검사 장치에 관한 것이다.
최근 정보화 사회로 시대가 급발전함에 따라 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 우수한 특성을 가지는 평판 표시장치(flat panel display)의 필요성이 대두되었는데, 그 중 색 재현성 등이 우수한 액정 표시 장치(liquid crystal display)가 활발하게 개발되고 있다.
일반적으로 액정 표시 장치는 전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을 두 전극이 형성되어 있는 면이 마주 대하도록 배치하고 두 기판 사이에 액정 물질을 주입한 다음, 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정 분자를 움직이므로써, 이에 따라 달라지는 빛의 투과율에 의해 화상을 표현하는 장치이다.
액정 표시 장치의 하부 기판은 화소 전극에 신호를 인가하기 위한 박막 트랜지스터를 포함하는 어레이 기판으로 박막을 형성하고 사진 식각하는 공정을 반복함으로써 이루어지고, 상부 기판은 컬러 필터를 포함하는 기판으로 컬러 필터는 적(R), 녹(G), 청(B)의 세 가지 색이 순차적으로 배열되어 있으며, 안료분산법이나 염색법, 전착법 등의 방법으로 제작된다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 일반적인 액정 표시 장치의 구조에 대하여 설명한다.
도 1은 일반적인 액정 표시 장치에 대한 단면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 투명한 제 1 기판(10) 위에 금속과 같은 도전 물질로 이루어진 게이트 전극(21)이 형성되어 있고, 그 위에 실리콘 질화막(SiNx)이나 실리콘 산화막(SiO2)으로 이루어진 게이트 절연막(30)이 게이트 전극(21)을 덮고 있다. 게이트 전극(21) 상부의 게이트 절연막(30) 위에는 비정질 실리콘으로 이루어진 액티브층(41)이 형성되어 있으며, 그 위에 불순물이 도핑된 비정질 실리콘으로 이루어진 오믹 콘택층(51, 52)이 형성되어 있다.
오믹 콘택층(51, 52) 상부에는 금속과 같은 도전 물질로 이루어진 소스 및 드레인 전극(61, 62)이 형성되어 있는데, 소스 및 드레인 전극(61, 62)은 게이트 전극(21)과 함께 박막 트랜지스터(T)를 이룬다.
도시하지 않았지만, 게이트 전극(21)은 게이트 배선과 연결되어 있고, 소스 전극(61)은 데이터 배선과 연결되어 있으며, 게이트 배선과 데이터 배선은 서로 직교하여 화소 영역을 정의한다.
이어, 소스 및 드레인 전극(61, 62) 위에는 실리콘 질화막이나 실리콘 산화막 또는 유기 절연막으로 이루어진 보호층(70)이 형성되어 있으며, 보호층(70)은 드레인 전극(62)을 드러내는 콘택홀(71)을 가진다.
보호층(70) 상부의 화소 영역에는 투명 도전 물질로 이루어진 화소 전극(81)이 형성되어 있고, 화소 전극(81)은 콘택홀(71)을 통해 드레인 전극(62)과 연결되어 있다.
한편, 제 1 기판(10) 상부에는 제 1 기판(10)과 일정 간격을 가지고 이격되어 있으며 투명한 제 2 기판(90)이 배치되어 있고, 제 2 기판(90)의 안쪽면에는 블랙 매트릭스(91)가 박막 트랜지스터(T)와 대응되는 위치에 형성되어 있는데, 도시 하지 않았지만 블랙 매트릭스(91)는 화소 전극(81) 이외의 부분도 덮고 있다. 블랙 매트릭스(91) 하부에는 컬러 필터(92)가 형성되어 있는데, 컬러 필터(92)는 적, 녹, 청의 색이 순차적으로 반복되어 있으며, 하나의 색이 하나의 화소 영역에 대응된다. 컬러 필터(92) 하부에는 투명한 도전 물질로 이루어진 공통 전극(93)이 형성되어 있다.
그리고, 두 기판(10, 90) 사이에는 액정층(100)이 주입되어 있다.
이러한 액정 표시 장치는 하부의 어레이 기판을 제조하는 공정과 상부의 컬러 필터 기판을 제조하는 공정, 그리고 제조된 두 기판의 배치와 액정 물질의 주입 및 봉지, 편광판 부착으로 이루어진 액정 셀(cell) 공정에 의해 형성된다.
한편, 액정 표시 장치는 각 단위 공정의 완성도를 확인하는 검사나, 제품의 전기적, 광학적 특성을 측정하는 공정을 거치게 되는데, 이는 불량 여부의 원인 규명과 제품 특성의 이해 및 개선에 기여함은 물론 생산비 절감과 품질 향상을 추구할 수 있는 기회를 제공하므로, 각 단위 공정 후 진행되는 검사 및 테스트 공정은 매우 중요하다.
특히, 컬러 필터는 액정 표시 장치의 색상을 구현하는 것으로 화상 표시에 직접적인 영향을 미치기 때문에, 검사 공정에 의해 컬러 필터 기판의 완성도 확인이 요구된다.
이하, 첨부한 도 2를 참조하여 종래의 컬러 필터 기판의 검사 장치에 대하여 설명한다.
도시한 바와 같이, 비스듬히 놓여 있는 기판(110) 상에 각각 컬러 필터를 포 함하는 네 개의 셀(120)이 형성되어 있고, 기판(110) 하부에는 지지대(130)가 기판(110)을 받치고 있으며, 기판(110)의 위쪽에는 광원이 배치되어 있다. 여기서, 각 셀(120)은 하나의 액정 표시 장치용 컬러 필터 기판이 될 부분으로, 이와 같이 한장의 기판 상에 다수의 셀을 형성하고 각 셀로 분리함으로써, 제조 효율을 향상시키고 제조 비용을 감소시킬 수 있다.
이와 같은 검사 장치에서는, 광원으로부터 조사된 빛을 기판(110) 상에서 반사시켜 이 반사된 빛에 의해 컬러 필터의 얼룩을 검출한다.
그런데, 대부분의 액정 표시 장치는 백라이트를 광원으로 하여 액정 표시 장치를 투과한 광에 의해 화상이 표현되는 것이므로, 도 2와 같이 반사광만을 이용하여 컬러 필터의 얼룩을 검출하는 것은 적합하지 않다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 컬러 필터 기판의 얼룩을 검출하여 불량을 방지할 수 있는 컬러 필터 기판의 검사 장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 컬러 필터 기판의 얼룩을 검출하는 검사 장치는 투과홀을 가지며, 전면에 컬러 필터 기판이 안치되는 지지대와 지지대 배면에 위치하는 투과 광원을 포함한다.
본 발명에 따른 투과 광원은 빛을 제공하는 다수의 형광 램프와, 형광 램프 배면에 위하고 형광 램프에서 분산된 빛을 전면으로 보내기 위한 반사판과, 형광 램프 전면에 위치하는 반투명판을 포함한다.
여기서, 반사판은 전면에 굴곡을 가질 수 있으며, 반투명판은 아크릴로 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 검사 장치는 지지대 상에 위치하며 컬러 필터 기판을 흡착하여 고정시키는 진공 라인을 더 포함한다.
이와 같이 본 발명에서는 투과홀을 가지며 전면에 기판을 안치하는 기판 지지대와 기판 지지대 배면에 위치하는 투과 광원으로 이루어진 컬러 필터 기판용 검사 장치를 이용하여, 투과광에 의한 얼룩을 검출할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 컬러 필터 기판의 검사 장치에 대하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 컬러 필터 기판의 검사 장치를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 컬러 필터 기판의 검사 장치용 투과 광원을 도시한 도면이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 투과 광원(210)이 있고, 투과 광원(210)의 전면에는 일정 간격 이격되고 투과홀(221)을 가지는 지지대(220)가 배치되어 있다. 지지대(220) 전면에는 하나의 액정 표시 장치용 컬러 필터 기판이 될 셀(250)을 다수 개 포함하는 기판(240)이 놓여 있는데, 기판(240)은 지지대(220)의 진공 라인(vacuum line)(230)에 의해 흡착되어 지지대(220) 상에 고정되어 있다. 지지대(220)는 전후 좌우로 이동이 가능하며 기울어질 수도 있어, 기판(240)을 다 각도에서 검사할 수 있도록 한다.
이러한 검사 장치에 사용되는 투과 광원(210)은 도 4에 도시한 바와 같이, 분산된 빛을 전면으로 보내기 위한 반사판(310)이 있고, 반사판(310) 앞에는 다수의 형광 램프(320)가 배치되어 있으며, 그 앞에는 반투명판(330)이 위치한다. 이어, 전류의 증가를 방지하기 위한 안정기(340)가 형광 램프(320)와 연결되어 있다.
여기서, 반투명판(330)은 빛의 강도를 일정값 이하로 약화시켜 얼룩을 검출하는 관찰자의 시력을 보호하는 역할을 하며, 아크릴 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 빛의 효율을 높이기 위해 반사판(310)에는 굴곡이 형성되어 있을 수도 있다.
이러한 투과 광원을 포함하는 검사 장치에서는 투과 광원의 빛이 투과홀을 통해 기판의 셀에 형성된 컬러 필터를 투과함으로써, 투과된 빛에 의해 얼룩을 검출할 수 있다.
한편, 기판의 전면에 광원을 별도로 배치함으로써 종래와 같이 반사된 빛에 의해 얼룩을 검출할 수도 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 이상 다양한 변화와 변형이 가능하다.
본 발명에서는 투과홀을 가지며 전면에 기판을 안치하는 기판 지지대와 기판 지지대 배면에 위치하는 투과 광원으로 이루어진 컬러 필터 기판용 검사 장치를 이 용하여, 투과광에 의한 얼룩을 검출할 수 있으며, 또한 기판 전면에 광원을 배치하여 반사광에 의한 얼룩도 검출할 수 있다.

Claims (5)

  1. 컬러 필터 기판의 얼룩을 검출하는 장치에 있어서,
    투과홀을 가지며, 전면에 컬러 필터 기판이 안치되는 지지대와;
    상기 지지대 배면에 위치하는 투과 광원
    을 포함하는 컬러 필터 기판의 검사 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 투과 광원은 빛을 제공하는 다수의 형광 램프와, 상기 형광 램프 배면에 위하고 상기 형광 램프에서 분산된 빛을 전면으로 보내기 위한 반사판과, 상기 형광 램프 전면에 위치하는 반투명판을 포함하는 컬러 필터 기판의 검사 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 반사판은 전면에 굴곡을 가지는 컬러 필터 기판의 검사 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 반투명판은 아크릴로 이루어진 컬러 필터 기판의 검사 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지대 상에 위치하며 상기 컬러 필터 기판을 흡착하여 고정시키는 진공 라인을 더 포함하는 컬러 필터 기판의 검사 장치.
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