KR100960465B1 - 액정패널 검사장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 액정패널 검사장치는 대면적의 액정패널을 검사할 때 대면적의 편광판을 검사대에 용이하게 착탈하기 위한 것으로, 액정패널이 놓이고 상기 액정패널로 광을 출력하는 검사대와, 상기 검사대에 회전가능하도록 형성되며 홈이 형성되어 편광판이 삽입되는 편광판 고정부와, 상기 검사대에 형성되어 편광판고정부를 원하는 위치에 위치시키는 스토퍼로 구성된다.
액정패널, 외관검사, 대면적, 편광판, 지그, 편광판고정부, 회전

Description

액정패널 검사장치{APPARATUS FOR TESTING LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
도 1은 일반적인 액정표시소자의 단면도.
도 2는 액정표시소자를 제조하는 종래의 방법을 나타내는 흐름도.
도 3a 및 도 3b는 종래 액정패널 외관검사장치를 나타내는 도면.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 액정패널 외관검사장치를 나타내는 도면.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 액정패널 외관검사장치의 동작을 나타내는 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
101 : 액정패널 120 : 외관검사장치
122 : 검사대 124 : 카메라
126 : 편광판고정부 128 : 스토퍼
129 : 고정부재 130 : 편광판
132 : 지그
본 발명은 액정패널의 검사장치에 관한 것으로, 특히 편광판을 회전가능한 편광판 고정수단에 삽입하여 편광판을 고정시킴으로써 대형화된 편광판의 고정을 용이하게 실행할 수 있는 액정패널의 검사장치에 관한 것이다.
근래, 핸드폰(Mobile Phone), PDA, 노트북컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 경박단소용의 평판표시장치(Flat Panel Display Device)에 대한 요구가 점차 증대되고 있다. 이러한 평판표시장치로는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등이 활발히 연구되고 있지만, 양산화 기술, 구동수단의 용이성, 고화질의 구현이라는 이유로 인해 현재에는 액정표시소자(LCD)가 각광을 받고 있다.
LCD는 액정의 굴절률 이방성을 이용하여 화면에 정보를 표시하는 장치이다. 도 1에 도시된 바와 같이, LCD(1)는 하부기판(5)과 상부기판(3) 및 상기 하부기판(5)과 상부기판(3) 사이에 형성된 액정층(7)으로 구성되어 있다. 하부기판(5)은 구동소자 어레이(Array)기판이다. 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 하부기판(5)에는 복수의 화소가 형성되어 있으며, 각각의 화소에는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor;이하, TFT라 한다)와 같은 구동소자가 형성되어 있다. 상부기판(3)은 컬러필터(Color Filter)기판으로서, 실제 컬러를 구현하기 위한 컬러필터층이 형성되어 있다. 또한, 상기 하부기판(5) 및 상부기판(3)에는 각각 화소전극 및 공통전극이 형성되어 있으며 액정층(7)의 액정분자를 배향하기 위한 배향막이 도포되어 있다.
상기 하부기판(5) 및 상부기판(3)은 실링재(Sealing Material)(9)에 의해 합 착되어 있으며, 그 사이에 액정층(7)이 형성되어 상기 하부기판(5)에 형성된 구동소자에 의해 액정분자를 구동하여 액정층을 투과하는 광량을 제어함으로써 정보를 표시하게 된다.
액정표시소자의 제조공정은 크게 하부기판(5)에 구동소자를 형성하는 구동소자 어레이기판공정과 상부기판(3)에 컬러필터를 형성하는 컬러필터기판공정 및 셀(Cell)공정으로 구분될 수 있는데, 이러한 액정표시소자의 공정을 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
우선, 구동소자 어레이공정에 의해 하부기판(5)상에 배열되어 화소영역을 정의하는 복수의 게이트라인(Gate Line) 및 데이터라인(Data Line)을 형성하고 상기 화소영역 각각에 상기 게이트라인과 데이터라인에 접속되는 구동소자인 박막트랜지스터를 형성한다(S101). 또한, 상기 구동소자 어레이공정을 통해 상기 박막트랜지스터에 접속되어 박막트랜지스터를 통해 신호가 인가됨에 따라 액정층을 구동하는 화소전극을 형성한다.
또한, 상부기판(3)에는 컬러필터공정에 의해 컬러를 구현하는 R,G,B의 컬러필터층과 공통전극을 형성한다(S104).
이어서, 상기 상부기판(3) 및 하부기판(5)에 각각 배향막을 도포한 후 상부기판(3)과 하부기판(5) 사이에 형성되는 액정층의 액정분자에 배향규제력 또는 표면고정력(즉, 프리틸트각(Pretilt Angle)과 배향방향)을 제공하기 위해 상기 배향막을 러빙(Rubbing)한다(S102,S105). 그 후, 하부기판(5)에 셀갭(Cell Gap)을 일정하게 유지하기 위한 스페이서(Spacer)를 산포하고 상부기판(3)의 외곽부에 실링재 (9)를 도포한 후 상기 하부기판(5)과 상부기판(3)에 압력을 가하여 합착한다(S103,S106,S107).
한편, 상기 하부기판(5)과 상부기판(3)은 대면적의 유리기판으로 이루어져 있다. 다시 말해서, 대면적의 유리기판에 복수의 패널(Panel)영역이 형성되고, 상기 패널영역 각각에 구동소자인 TFT 및 컬러필터층이 형성되기 때문에 낱개의 액정패널을 제작하기 위해서는 상기 유리기판을 절단, 가공해야만 한다(S108). 이후, 상기와 같이 가공된 개개의 액정패널에 액정주입구를 통해 액정을 주입하고 상기 액정주입구를 봉지하여 액정층을 형성한 후 각 액정패널을 검사함으로써 액정패널을 제작하게 된다(S109,S110).
상기 액정패널의 검사는 통상적으로 외관검사와 전기적 점등검사로 구분할 수 있다. 점등검사는 완성된 액정패널에 신호를 인가하여 각종 전기소자들이 이상없이 작동하는 지를 검사하는 것이고 외관검사는 작업자가 육안으로 액정패널을 검사하여 액정패널의 불량여부를 검사하는 것이다.
액정패널 외관검사장치는 내부에 램프가 구비되어 광을 출력하는 검사대를 구비한다. 이전에 공정이 종료된 액정패널은 상기 외관검사장치로 이송되어 상기 검사대 위에 놓이고 그 위에 편광판이 위치한다. 이 상태에서 액정패널에 신호가 인가되고 검사대에 구비된 램프로부터 액정패널로 광이 입사되면, 작업자가 상기 액정패널을 투과하는 광을 관찰함으로써 액정패널의 불량을 판단한다.
이와 같은 외관검사에서는 액정패널 위에 편광판을 위치시키고 액정패널을 투과하여 형성되는 화상을 관찰함으로써 액정패널의 이상여부를 검사하는데, 도 3a 및 도 3b에 종래 액정패널 외관검사장치가 도시되어 있다. 이때, 도 3a는 외관검사장치의 측면도이고 도 3b는 평면도이다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 종래 액정패널 외관검사장치(20)는 액정패널(1)이 놓이며 내부에 램프가 설치되어 액정패널(1)로 광을 출력하는 검사대(22)와, 상기 검사대(22)의 상부에 위치하여 검사대(22)에 놓이는 액정패널(1)의 외곽영역에 형성된 정렬마크(도면표시하지 않음)를 촬영하여 액정패널이 검사대(22) 위에 정렬되었는지를 판별하는 카메라(24)와, 상기 검사대(22)의 하부에 설치되고 편광판(30)이 지지되며 홀(27)이 형성된 지그(32)와, 상기 검사대(2)에 형성되어 지그(32)의 홀(27)에 삽입되어 지그(32)를 검사대(22)에 고정시킴으로써 편광판(30)을 액정패널(1)위에 고정시키는 복수의 지그핀(26)으로 구성된다.
상기 검사대(22)는 지면과 약 60°의 경사를 이루고 있으며, 그 내부에는 램프가 구비되어 있다. 작업자가 액정패널(22)을 검사대위에 놓으면, 카메라(24)가 액정패널(1)에 형성된 정렬마크를 촬영하여 액정패널(1)의 정렬상태를 알려준다. 액정패널(1)이 정렬된 경우, 작업자는 검사대(22)에 형성된 지그핀(26)을 지그(32)에 형성된 홀(27)에 삽입하여 액정패널(1) 위에 편광판(30)을 위치시킨다. 이 상태에서 액정패널(1)에 신호를 인가하면, 신호에 따라 액정패널(1)을 투과하는 광의 투과율이 달라지며, 작업자는 편광판(30)을 투과하는 광을 관찰함으로써 액정패널(1)의 이상 여부를 검사하는 것이다.
상기 지그(32)는 편광판(30)을 지지하는 것으로서, 작업자는 편광판(30)이 아닌 지그(32)를 손으로 잡고 편광판(30)을 검사대(22) 위에 위치시킨다. 지그핀 (26)은 지그(32)에 형성될 홀(27)에 삽입되어 상기 지그(32), 즉 상기 편광판(30)을 검사대(22) 위에 고정시킨다.
그러나, 상기와 같이 구성된 액정패널 외관검사장치는 다음과 같은 문제가 발생할 수 있다.
즉, 지그(32)를 지그핀(26)에 삽입하여 편광판(30)을 고정하기 위해서는 작업자가 직접 손으로 지그(32)를 잡고 지그(32)의 홀(27)에 검사대(22)의 지그핀(26)을 삽입시켜야만 한다. 그런데, 근래 액정패널(1)이 대형화됨에 따라 상기 액정패널(1)을 검사하기 위한 편광판(30)도 대형화되기 때문에, 작업자가 직접 손으로 대형 편광판(30)을 들고 지그(32)의 홀(27)에 지그핀(26)을 삽입한다는 것은 실질적으로 불가능하게 될 뿐만 아니라 편광판(30)의 탈부착시 상기 카메라(24)에 편광판(30)이 충돌하게 되어 카메라(24)와 편광판(30)이 파손된다는 문제도 있었다.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 편광판고정부에 홈을 형성하여 편광판지그를 삽입하여 편광판을 고정함으로써 편광판의 착탈이 용이한 액정패널 검사장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 편광판고정부를 회전가능하게 구성하여 편광판의 수직으로 삽입한 후 회전하여 편광판을 액정패널 위에 위치시킴으로써 편광판이 다른 부품과 충돌하는 것을 방지할 수 있는 액정패널 검사장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 액정패널 검사장치는 액정패널이 놓이고 상기 액정패널로 광을 출력하는 검사대와, 상기 검사대에 회전가능하 도록 형성되며 홈이 형성되어 편광판이 삽입되는 편광판 고정부와, 상기 검사대에 형성되어 편광판고정부를 원하는 위치에 위치시키는 스토퍼로 구성된다.
상기 편광판고정부는 홈이 지면과 수직방향이 될때까지 회전하며, 상기 편광판고정부 및 스토퍼 중 적어도 한곳에는 고정부재가 설치되어 편광판고정부를 고정시킨다.
본 발명에서는 대형화된 액정패널의 검사에 사용되는 대형화된 편광판의 착탈이 용이한 액정패널 외관검사장치를 제공한다. 종래 액정패널 외관검사장치에서 편광판의 크기가 증가함에 따라 편광판을 액정패널 위에 위치시키기 힘든 것은 편광판을 지지하는 지그에 형성된 홀이 너무 작기 때문에, 이 작은 홀에 지그핀을 삽입하기 힘들기 때문이다. 더욱이, 외관검사장치의 검사대는 지면과 약 60°각도로 이루어지지기 때문에, 작업자가 직접 손으로 거대한 편광판을 지그핀에 삽입하기란 대단히 어려운 것이었다.
본 발명에서는 첫째 편광판이 삽입되기 용이한 고정수단을 제공하여 편광판의 착탈하고 둘째 고정수단을 편광판이 삽입되기 용이한 위치로 회전하여 편광판을 착탈함으로써 대면적의 편광판을 검사대에 용이하게 착탈할 수 있게 된다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정패널의 외관검사장치에 대해 상세히 설명한다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 액정패널의 외관검사장치를 나타내는 도면이다. 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 액정패널 외관검사장치 (120)는 액정패널(101)이 놓이며 내부에 램프가 설치되어 액정패널(101)로 광을 출력하는 검사대(122)와, 상기 검사대(122)의 상부에 위치하여 검사대(122)에 놓이는 액정패널(101)의 외곽영역에 형성된 정렬마크(도면표시하지 않음)을 촬영하여 액정패널이 검사대(122) 위에 정렬되었는지를 판별하는 카메라(124)와, 상기 편광판(130)을 지지하는 지그(132)와, 상기 검사대(122)에 형성되어 지그(132)가 삽입되는 편광판고정부(126)으로 구성된다.
상기 편광판고정부(126)는 편광판(130)을 지지하는 지그(132)가 삽입되는 것으로, 내부에 편광판(130) 삽입홈이 형성되어 편광판(130)의 지그(132)가 상기 삽입홈내에 삽입되어 편광판(130)을 고정시킨다. 이때, 상기 편광판고정부(126)는 회전축(127)을 중심으로 회전하여 검사대(122)로부터 일정 각도, 바람직하게는 지면과 수직으로 회전하게 된다. 이와 같이, 편광판고정부(126)를 일정 각도 회전가능하게 구비함으로써 편광판(130)을 상기 편광판고정부(126)에 삽입할 때 편광판(130)을 상기 편광판고정부(126)의 위에서 아래로 지면과 수직으로 용이하게 삽입할 수 있게 된다.
또한, 상기 검사대(122)에는 상기 편광판고정부(126)의 회전각도를 조절하기 위한 스토퍼(128)가 구비되어 있다. 상기 편광판고정부(126)는 편광판(130)을 삽입할 때 삽입하기 용이한 위치까지만 회전되어야하고 그 이상으로 회전하면 오히려 편광판(130)을 삽입하기가 어렵기 때문에, 스토퍼(128)를 구비하여 편광판고정부(126)가 편광판(130)의 삽입위치에 정지되도록 한다.
또한, 상기 스토퍼(128)에는 자석과 같은 고정부재(129)가 설치되어 있다. 상기 고정부재(129)는 편광판고정부(126)를 편광판(130)의 삽입위치로 유지시켜 편광판(130)이 편광판고정부(126)로 삽입되는 동안 고정되도록 한다. 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 고정부재(129)에 대응하는 위치에는 고정부재(129)와 커플링되어 편광판고정부(126)를 고정시키는 수단, 예를 들어 고정부재(129)가 자석인 경우 편광판고정부(126)에는 금속이 구비되어 상기 자석의 자기력에 의해 편광판고정부(126)를 원하는 위치에 고정시킨다. 또한, 고정부재(129)가 볼트인 경우 편광판고정부(126)에는 너트가 형성되어 편광판고정부(126)를 원하는 위치에 고정시킨다. 또한, 상기 고정부재(129)는 편광판고정부(126)에 설치되고 고정부재(129)와 커플링되는 수단은 스토퍼(128)에 형성될 수도 있을 것이다.
상기와 같이 구성된 액정패널의 외관검사장치를 이용한 액정패널 검사방법을 도 5a 및 도 5b를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
우선, 제1기판이 구동소자 어레이공정에 의해 게이트라인과 데이터라인, 박막트랜지스터와 화소전극 등이 형성되고 제2기판이 컬러필터공정에 의해 컬러필터층과 공통전극이 형성된 후 셀공정에 의해 상기 합착된 제1기판 및 제2기판이 합착된다. 이때, 상기 제1기판 및 제2기판 사이에는 여러가지 방법, 예를 들면 진공주입법이나 액정적하법에 의해 액정층이 형성된다. 이와 같이 이전 공정, 즉 구동소자 어레이공정과 컬러필터공정 및 셀공정을 거친 액정패널(101)이 컨베이어 등과 같은 이송수단에 의해 외관검사공정으로 이송되어 오면, 상기 액정패널(101)을 검사대(122) 위에 위치시킨다. 이어서, 도 5a에 도시된 바와 같이 편광판고정부(126)를 회전하여 상기 편광판고정부(126)에 형성된 홈(126a)이 상부를 향하게 한다. 이 때, 상기 편광판고정부(126)는 고정부재(129)에 의해 스토퍼(128)에 고정되어 홈(126a)이 지면과 수직으로 상부를 향한 상태를 유지한다.
이 상태에서 작업자가 지그(132)에 의해 지지대는 편광판(130)을 편광판고정부(126)의 홈(126a)에 위로부터 삽입하여 편광판(130)을 고정시킨 후, 도 5b에 도시된 바와 같이 상기 편광판고정부(126)를 회전하여 편광판(130)을 액정패널(101) 위에 위치시킨다.
상기와 같이, 편광판(130)을 액정패널(101) 위에 위치시켜 카메라(124)에 의해 액정패널(101)의 정렬상태를 확인한 후, 액정패널(101)에 신호를 인가하여 작업자가 편광판(130)을 투과하는 광을 관찰함으로써 액정패널(101)의 이상 여부를 검사하는 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정패널의 외관검사장치는 편광판을 고정시키는 편광판고정부에 지그가 삽입되는 홈을 형성하고 상기 편광판고정부를 회전가능하게 구성하여 대형 크기의 편광판을 용이하게 액정패널에 위치시킬 수 있을 뿐만 아니라 편광판이 카메라 등에 충돌하는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

Claims (12)

  1. 액정패널이 놓이고 상기 액정패널로 광을 출력하는 검사대;
    홈이 형성되어 편광판이 삽입되는 편광판 고정부;
    상기 검사대에 형성되어 편광판고정부를 회전시키는 회전축; 및
    상기 검사대에 형성되어 편광판고정부를 원하는 위치에 위치시키는 스토퍼로 구성된 액정패널 검사장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 편광판고정부는 홈이 지면과 수직방향이 될때까지 회전하는 것을 특징으로 하는 액정패널 검사장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 편광판고정부 및 스토퍼 중 적어도 한곳에 설치되어 편광판고정부를 고정시키는 고정부재를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정패널 검사장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 고정부재는 자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정패널 검사장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 검사대 상부에 설치되어 액정패널을 촬영하여 액정패널의 정렬을 판단하는 카메라를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정패널 검 사장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 편광판을 지지하여 편광판고정부에 삽입되는 지그를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정패널 검사장치.
  7. 삭제
  8. 액정패널이 놓이고 상기 액정패널로 광을 출력하는 검사대;
    편광판을 지지하는 지그; 및
    상기 검사대에 형성되며 상기 지그가 삽입되는 홈을 구비하여 상기 편광판을 고정하는 편광판고정부로 구성된 액정패널 검사장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 편광판고정부는 회전가능한 것을 특징으로 하는 액정패널 검사장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 편광판고정부를 회전시키는 회전축을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정패널 검사장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 편광판고정부는 홈이 지면과 수직한 각도까지 회전하 여 지그를 홈에 삽입하는 것을 특징으로 하는 액정패널 검사장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 편광판고정부의 회전을 정지시키는 스토퍼; 및
    회전된 편광판고정부를 고정시키는 고정부재를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정패널 검사장치.
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