KR101147835B1 - 액정 표시 패널의 검사 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 점등 검사기 및 탭 검사기를 일원화하여 액정 표시 패널의 불량 검사에 소요되는 검사 비용 및 시간을 절감함으로써, 생산 효율을 향상시키기 위한 것으로, 액정 표시 패널의 게이트 라인에 게이트 신호를 인가하는 복수 개의 니들이 형성된 제 1 프로브 블록들과, 액정 표시 패널의 데이터 라인에 데이터 신호를 인가하는 복수 개의 니들이 형성된 제 2 프로브 블록들이 구비된 점등 검사부, 액정 표시 패널의 게이트 라인에 연결된 게이트 드라이버의 입력 채널들과 전기적으로 접속되는 복수 개의 신호 라인 패턴이 형성된 제 1 인쇄 회로 기판과, 액정 표시 패널의 데이터 라인에 연결된 소스 드라이버의 입력 채널들과 전기적으로 접속되는 복수 개의 신호 라인 패턴이 형성된 제 2 인쇄 회로 기판이 구비된 탭 검사부를 포함하는 액정 표시 패널의 검사 장치를 제공한다.
점등 검사, 오토 프로브, 탭 검사

Description

액정 표시 패널의 검사 장치{Device for testing liquid crystal display}
도 1은 본 발명이 적용되는 액정 표시 장치의 일례를 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 패널의 검사 장치를 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 블록을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 패널에 필름 형태의 드라이버 칩이 부착된 상태를 나타낸 도면이다.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
100: 액정 표시 패널
200: 점등 검사부
210: 제 1 프로브 블록(Probe block)
220: 제 2 프로브 블록(Probe block)
211: 니들(Needle)
300: 탭(TAB; Tape Automated Bonding) 검사부
310: 제 1 인쇄 회로 기판
320: 제 2 인쇄 회로 기판
본 발명은 액정 표시 패널의 검사 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 생산 효율을 향상시킬 수 있는 액정 표시 패널의 검사 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 공통 전극, 컬러 필터, 블랙 매트릭스 등이 형성되어 있는 상부 투명 절연 기판과 스위칭 소자, 화소 전극 등이 형성되어 있는 하부 투명 절연 기판 사이에 이방성 유전율을 갖는 액정 물질을 주입해 놓고, 화소 전극과 공통 전극에 서로 다른 전위를 인가함으로써 액정 물질에 형성되는 전계의 세기를 조정하여 액정 물질의 분자 배열을 변경시키고, 이를 통하여 투명 절연 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 액정 표시 패널 상에 원하는 화상을 표현하는 표시 장치이다. 이러한 액정 표시 장치는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT) 소자를 스위칭 소자로 이용하는 박막 트랜지스터 액정 표시 장치(TFT LCD)가 주로 사용되고 있다.
이러한 액정 표시 장치는 제조 시 불량 검사를 거치게 되는데, 불량을 선별하기 위하여 드라이버 칩(소스 드라이버 및 데이터 드라이버)이 부착되지 않은 상태에서 액정 표시 패널의 결함(작동 상태, 얼룩 등)을 검사하는 점등 검사기와, 점등 검사를 마친 액정 표시 패널에 드라이버 칩을 부착하여 드라이버 칩의 부착 과정이나 드라이버 칩의 자체 결함으로 인한 불량을 검사하는 탭(TAB) 검사기 등이 사용된다.
점등 검사기는 오토 프로브(Auto probe)라고도 불리며, 니들(Needle) 형태의 프로브 핀(Probe pin)들을 구비하고 있고, 액정 표시 패널에 드라이버 칩이 부착되지 않은 상태에서 각 프로브 핀을 액정 표시 패널의 게이트 라인 및 데이터 라인에 일대일로 컨택(Contact)하여 출력 검사 신호를 인가한다.
탭 검사기는 한 쌍의 인쇄 회로 기판(PCB; Printed circuit board)을 구비하고 있고, 액정 표시 패널에 드라이버 칩이 부착된 상태에서 한 쌍의 인쇄 회로 기판의 일 측이 드라이버 칩의 입력 채널에 각각 컨택(Contact)하여 입력 검사 신호를 인가한다. 드라이버 칩에 접촉되는 인쇄 회로 기판의 일 측에는 드라이버 칩의 입력 채널들과 대응하는 핀치(Pinch)를 갖는 신호 라인 패턴들이 형성된다. 입력 검사 신호가 입력되면, 드라이버 칩은 출력 채널들을 통하여 액정 표시 패널로 출력 검사 신호를 인가한다.
이와 같이, 점등 검사기와 탭 검사기는 액정 표시 패널에 출력 검사 신호를 인가하여 불량 여부를 선별하기 위한 것으로, 유사한 구성을 가지고 있으나, 종래에는 두 장치가 별도로 구성되어 있어, 검사 비용 및 시간이 불필요하게 증가되고, 그에 따라 생산 효율이 저하된다는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 점등 검사기 및 탭 검사기를 일원화하여 액정 표시 패널의 불량 검사에 소요되는 검사 비용 및 시간을 절감함으로써, 생산 효율을 향상시킬 수 있는 액정 표시 패널의 검사 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 패널의 검사 장치는 서로 마주보는 제 1, 2 투명 절연 기판과, 상기 제 1, 2 투명 절연 기판 사이에 충진된 액정층으로 구성된 액정 표시 패널의 게이트 라인에 게이트 신호를 인가하는 복수 개의 니들이 형성된 제 1 프로브 블록들과, 상기 액정 표시 패널의 데이터 라인에 데이터 신호를 인가하는 복수 개의 니들이 형성된 제 2 프로브 블록들이 구비된 점등 검사부, 상기 액정 표시 패널의 게이트 라인에 연결된 게이트 드라이버의 입력 채널들과 전기적으로 접속되는 복수 개의 신호 라인 패턴이 형성된 제 1 인쇄 회로 기판과, 상기 액정 표시 패널의 데이터 라인에 연결된 소스 드라이버의 입력 채널들과 전기적으로 접속되는 복수 개의 신호 라인 패턴이 형성된 제 2 인쇄 회로 기판이 구비된 탭 검사부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 프로브 블록들은 상기 제 1 프로브 블록들과 인접하는 수직 방향에 배치되고, 상기 제 2 인쇄 회로 기판은 상기 제 1 인쇄 회로 기판과 인접하는 수직 방향에 배치되며, 상기 탭 검사부는 상기 점등 검사부의 대각선 방향에 위치하도록 일체화된 것이 바람직하다.
상기 탭 검사부는 상기 제 1 프로브 블록들을 마주보는 방향 또는 상기 제 2 프로브 블록들을 마주보는 방향으로 로딩되어 상기 점등 검사부에 접촉된 상기 액정 표시 패널이 필름 형태의 상기 게이트 드라이버 및 소스 드라이버를 부착한 상태에서 180°만큼 회전하여 접촉되는 위치에 형성될 수 있다.
삭제
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정 표시 패널의 검사 장치에 대하여 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 액정 표시 장치의 일례를 나타낸 구성도이다.
액정 표시 장치는 도 1에 도시된 것처럼, 화상을 표시하는 액정 표시 패널(100) 및 액정 표시 패널(100)을 구동하는 구동 회로부(110)로 구성된다.
액정 표시 패널(100)은 서로 마주보는 제 1 투명 절연 기판과 제 2 투명 절연 기판을 합착한 후, 두 기판 사이에 액정층을 충진하는 방식으로 제조되며, 도 1에서는 이러한 액정 표시 패널(100)을 등가 회로로 간략화하여 도시하고 있다.
제 1 투명 절연 기판에는 게이트 라인(Gate line)들과 데이터 라인(Data line)들이 교차 배치되고, 각 교차 부위에 박막 트랜지스터 및 화소 전극이 배치되어 복수 개의 서브 픽셀을 형성한다.
제 2 투명 절연 기판에는 빛샘을 차단하는 블랙 매트릭스 및 적, 녹, 청의 컬러 필터 등의 형성되어 있어, 제 1 투명 절연 기판의 게이트 라인(Gate line)을 통해 공급되는 게이트 신호와 데이터 라인(Data line)을 통해 공급되는 데이터 신호에 따라 화상이 표시된다.
구동 회로부(110)는 액정 표시 패널(100)의 데이터 라인(Data line)들을 구동하기 위한 소스 드라이버(114), 액정 표시 패널(100)의 게이트 라인(Gate line)들을 구동하기 위한 게이트 드라이버(115), 소스 드라이버(114) 및 게이트 드라이버(115)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러(112), 소스 드라이버(114)에 감마 전압을 공급하기 위한 감마 전압 발생부(113), 전원 공급을 위한 전원부(116) 등으로 구성된다. 이러한 구동 회로부(110)는 인터페이스(111)를 통하여 비디오 카드(120)로부터 화소 데이터를 공급받아 액정 표시 패널(100)의 해상도에 맞게 화상을 표시한다.
설명의 편의상, 이하에서는 필요한 경우 소스 드라이버(114) 및 게이트 드라이버(115)를 드라이버 칩(114, 115)으로 통칭하기로 한다.
감마 전압 발생부(113)는 복수 개의 저항이 직렬로 배열된 저항군에 의해 감마 전압을 발생시키고, 소스 드라이버(114)는 감마 전압 발생부(113)로부터 공급되는 감마 전압들을 이용하여 인터페이스(111)를 통하여 비디오 카드(120)로부터 공급되는 화소 데이터를 계조 전압으로 변환하여 데이터 신호로서 출력하게 된다. 여기서, 화소 데이터는 일반적으로 0에서 255 사이의 값을 갖는 디지털 신호이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 패널의 검사 장치를 나타낸 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 패널의 검사 장치는 크게 점등 검사부(200)와 탭 검사부(300)로 구분된다.
중앙 부분에는 액정 표시 패널(100)과 대응되는 빈 공간이 되는 검사 영역(S)이 형성되어, 검사 영역(S)에 위치하는 액정 표시 패널(100)의 불량 여부를 검사하게 된다.
점등 검사부(200)는 제 1 프로브 블록(210)들과 제 2 프로브 블록(220)들을 포함하여 구성된다. 제 1 프로브 블록(210) 및 제 2 프로브 블록(220)에는 복수 개의 니들(Needle)이 형성되어 액정 표시 패널(100)의 게이트 라인(Gate line) 및 데이터 라인(Data line)에 게이트 신호 및 데이터 신호를 각각 인가한다.
탭 검사부(300)는 제 1 인쇄 회로 기판(310)과 제 2 인쇄 회로 기판(320)을 포함하여 구성된다. 제 1 인쇄 회로 기판(310)에는 액정 표시 패널(100)의 게이트 라인(Gate line)에 연결된 게이트 드라이버(115)의 입력 채널들과 전기적으로 접속되는 복수 개의 신호 라인 패턴이 형성된다. 그리고, 제 2 인쇄 회로 기판(320)에는 액정 표시 패널(100)의 데이터 라인(Data line)에 연결된 소스 드라이버(114)의 입력 채널들과 전기적으로 접속되는 복수 개의 신호 라인 패턴이 형성된다.
여기서, 탭 검사부(300)는 점등 검사부(200)의 대각선 방향에 위치하도록 일체화된 것이 바람직하다. 구체적으로, 도 2에 도시된 것처럼, 제 2 프로브 블록(220)들은 제 1 프로브 블록(210)들과 인접하는 수직 방향에 배치되도록 하고, 제 2 인쇄 회로 기판(320)은 제 1 인쇄 회로 기판(310)과 인접하는 수직 방향에 배치 되도록 한다.
점등 검사부(200)는 액정 표시 패널(100)에 드라이버 칩(114, 115)을 붙이지 않은 상태에서 액정 표시 패널(100)에 출력 검사 신호를 인가하여 액정 표시 패널(100)의 불량을 검출한다. 출력 검사 신호는 액정 표시 패널(100)의 불량 여부를 검출하기 위하여 액정 표시 패널(100) 상에 육안으로 불량 여부를 식별하기 쉬운 화상이 디스플레이 되도록 하는 신호로, 게이트 라인(Gate line)으로 인가되는 게이트 신호, 데이터 라인(Data line)으로 인가되는 데이터 신호 등을 의미한다.
점등 검사부(200)의 각 프로브 블록(210, 220)에는 여러 개의 니들(211)이 프로브 핀(Probe)으로서 형성되고, 각 니들(211)은 액정 표시 패널(100)의 게이트 라인(Gate line) 및 데이터 라인(Data line)에 전기적으로 접속되어 출력 검사 신호를 인가한다.
탭 검사부(300)는 액정 표시 패널(100)에 드라이버 칩(114, 115)을 붙인 상태에서 액정 표시 패널(100)의 불량을 검출하기 위한 것으로, 제 1, 2 인쇄 회로 기판(310, 320)과 드라이버 칩(114, 115)의 물리적 접촉에 의하여 입력 검사 신호를 드라이버 칩(114, 115)으로 인가한다. 입력 검사 신호가 인가되면, 드라이버 칩(114, 115)은 액정 표시 패널(100)의 게이트 라인(Gate line) 및 데이터 라인(Data line)으로 게이트 신호와 데이터 신호를 각각 인가하여 액정 표시 패널(100)에 불량 여부를 식별하기 위한 화상을 디스플레이한다.
액정 표시 패널(100)은 검사 장치 하부의 스테이지(Stage)에 놓여진 상태에서, 이동 길이, 이동 높이, 회전 방향, 회전 각도 등이 조절되어 점등 검사부(200) 나 탭 검사부(300)에 접촉하게 된다.
구체적으로, 탭 검사부(300)는 제 1 프로브 블록(210)들을 마주보는 방향 또는 제 2 프로브 블록(220)들을 마주보는 방향으로 로딩되어 점등 검사부(200)에 접촉된 액정 표시 패널(100)이 필름 형태의 드라이버 칩(114, 115)을 부착한 상태에서 180°만큼 회전하여 접촉되는 위치에 형성되는 것이 바람직하다.
이와 같이, 대각선 방향으로 제 1, 2 프로브 블록(210, 220)들과, 제 1, 2 인쇄 회로 기판(310, 320)을 위치시켜, 양쪽의 모서리를 기준으로 한쪽은 점등 검사기로 사용하고, 반대쪽은 탭 검사기로 사용하는 것이다. 탭 검사기로 사용하고자 할 경우, 액정 표시 패널(100)을 회전시켜 스테이지(Stage)에 로딩한 후 반대쪽 모서리를 기준으로 맞춘 후 입력 검사 신호를 인가한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 블록을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 패널에 필름 형태의 드라이버 칩이 부착된 상태를 나타낸 도면이다.
점등 검사부(200)를 구성하는 제 1, 제 2 프로브 블록(210, 220)들은 도 3에 도시된 것처럼, 액정 표시 패널(100)의 게이트 라인(Gate line)이나 데이터 라인(Data line)에 각각 접촉되어 출력 검사 신호를 인가하는 여러 개의 니들(211)을 구비한다. 각 니들(211)은 미세한 범위 내의 탄성과 이동성을 갖도록 장착되어, 게이트 라인(Gate line)이나 데이터 라인(Data line)의 피치(Pitch)에 맞게 접촉된 후 압착 헤드 등에 의해 고정된 상태에서 액정 표시 패널로 출력 검사 신호를 인가한다.
각 프로브 블록(210, 220)은 서로 간의 간격을 조절할 수 있도록 구성되어 있어, 드라이버 칩(114, 115)이 부착되지 않은 상태에서 액정 표시 패널(100)의 게이트 라인(Gate line)이나 데이터 라인(Data line)과 피치(Pitch)가 일치되도록 배치하여, 각 니들(211)이 게이트 라인(Gate line)이나 데이터 라인(Data line)에 일대일로 접촉되도록 한다.
탭 검사부(300)의 제 1, 2 인쇄 회로 기판(310, 320)은 액정 표시 패널(100)에 부착된 게이트 드라이버(115) 및 소스 드라이버(114)의 일측에 각각 접촉되어 액정 표시 패널(100)로 불량 여부를 검사하기 위한 입력 검사 신호를 인가한다.
게이트 드라이버(115) 및 소스 드라이버(114)는 도 4에 도시된 것처럼, 필름 형태의 테이프 캐리어 패키지(TCP; Tape Carrier Package)로 형성되며, 드라이버 칩(114, 115)의 출력 채널들이 액정 표시 패널(100)의 게이트 라인(Gate line)이나 데이터 라인(Data line)에 접속하게 된다.
드라이버 칩(114, 115)이 실장된 테이프 캐리어 패키지는 액정 표시 패널(100)의 제 1, 2 투명 절연 기판과 제 1, 제 2 인쇄 회로 기판(310, 320)의 전기적인 접속을 효율적으로 수행하기 위한 것으로, 릴(Reel) 상태의 베이스 필름 상에 일정한 형태로 커팅되어 형성된다. 베이스 필름 상에는 일정한 간격으로 드라이버 칩(114, 115)들이 실장되고, 가장자리 양쪽에 일정한 간격으로 스프로켓 홀(Sprocket hole)이 형성되어 있으므로, 베이스 필름과 드라이버 칩(114, 115)을 일 정한 형태의 커팅 라인을 따라 커팅하여 테이프 캐리어 패키지를 제작한다.
이와 같이, 점등 검사 기능과 탭 검사 기능을 일원화하여, 드라이버 칩(114, 115)이 부착되지 않은 상태에서 액정 표시 패널(100)을 검사하는 기능과, 드라이버 칩(114, 115)이 부착된 상태에서 액정 표시 패널을 검사하는 기능을 하나의 장치를 통하여 수행함으로써, 유사한 구성을 갖는 장치를 불필요하게 중복 사용하는 것을 방지할 수 있다. 특히, 소량 다모델을 생산하는 연구소의 생산 설비 등에 적용할 경우, 효과적으로 생산 경비를 절감할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 패널의 검사 장치는 점등 검사기 및 탭 검사기를 일원화하여 액정 표시 패널의 불량 검사에 소요되는 검사 비용 및 시간을 절감함으로써, 생산 효율을 향상시킬 수 있다.

Claims (4)

  1. 서로 마주보는 제 1, 2 투명 절연 기판과, 상기 제 1, 2 투명 절연 기판 사이에 충진된 액정층으로 구성된 액정 표시 패널의 게이트 라인에 게이트 신호를 인가하는 복수 개의 니들이 형성된 제 1 프로브 블록들과, 상기 액정 표시 패널의 데이터 라인에 데이터 신호를 인가하는 복수 개의 니들이 형성된 제 2 프로브 블록들이 구비된 점등 검사부; 및
    상기 액정 표시 패널의 게이트 라인에 연결된 게이트 드라이버의 입력 채널들과 전기적으로 접속되는 복수 개의 신호 라인 패턴이 형성된 제 1 인쇄 회로 기판과, 상기 액정 표시 패널의 데이터 라인에 연결된 소스 드라이버의 입력 채널들과 전기적으로 접속되는 복수 개의 신호 라인 패턴이 형성된 제 2 인쇄 회로 기판이 구비된 탭 검사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널의 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제 2 프로브 블록들은 상기 제 1 프로브 블록들과 인접하는 수직 방향에 배치되고,
    상기 제 2 인쇄 회로 기판은 상기 제 1 인쇄 회로 기판과 인접하는 수직 방향에 배치되며,
    상기 탭 검사부는 상기 점등 검사부의 대각선 방향에 위치하도록 일체화된 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널의 검사 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 탭 검사부는,
    상기 제 1 프로브 블록들을 마주보는 방향 또는 상기 제 2 프로브 블록들을 마주보는 방향으로 로딩되어 상기 점등 검사부에 접촉된 상기 액정 표시 패널이 필름 형태의 상기 게이트 드라이버 및 소스 드라이버를 부착한 상태에서 180°만큼 회전하여 접촉되는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 패널의 검사 장치.
  4. 삭제
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