KR101316538B1 - 어레이 테스터 - Google Patents

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Abstract

대기 중에서도 FPD용 글라스 패널의 픽셀 불량 여부를 검출할 수 있으며, 전극 선폭이 미세 피치화된 FPD용 글라스 패널의 픽셀 불량 여부를 무리 없이 검출할 수 있는 어레이 테스터가 개시된다. 상기 어레이 테스터는 글라스 패널 상부에 센서유닛이 격자 형태로 배치된 헤드부를 배치하여 상기 글라스 패널을 단순 스캔하거나 상기 헤드부를 진동시키면서 상기 글라스 패널을 스캔하면서 발생되는 상기 글라스 패널의 전하량을 측정하여 상기 글라스 패널의 각각의 픽셀의 불량 여부를 대기 중에서 검사할 수 있도록 하여 글라스 패널의 픽셀 불량 여부의 검출 시간을 대폭 단축시켜 작업 능률을 향상시킬 수 있고, 장비의 제작비용을 대폭 절감할 수 있으며, 장비의 유지/보수비용 또한 대폭 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

어레이 테스터{ARRAY TESTER}
본 발명은 어레이 테스터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 FPD(Flat Panel Display)용 글라스 패널의 각각의 픽셀(pixel)의 불량 여부를 검출할 수 있는 어레이 테스터에 관한 것이다.
일반적으로 전기에너지를 공급 받아 빛을 발하는 장치로서, LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 등의 평판 디스플레이 장치들이 사용되고 있다. 상기와 같은 평판 디스플레이 장치들은 통상 상부 및 하부 기판 사이에 전극들이 형성되어 있다.
예를 들어, TFT-LCD 기판은, 하부 기판 상에 TFT가 형성된 TFT 패널과, 칼라 필터 및 공통전극이 형성되어 상기 TFT 패널과 대향 배치된 필터 패널과, 상기 TFT 패널과 필터 패널 사이에 주입된 액정과, 백라이트를 구비한다.
여기서, 하부 기판 위에 형성된 TFT의 결함은 어레이 테스터(array tester)에 의하여 검사된다.
상기 어레이 테스터는 이에 설치된 모듈레이터 및 TFT 패널에 일정한 전압을 인가한 상태에서 상기 모듈레이터가 TFT 패널에 근접하도록 하여 이들 사이에 전기장이 발생되도록 한다.
이때, 상기 TFT 패널에 형성된 전극에 결함이 있는 경우가 결함이 없는 경우 보다 상기 전기장의 크기가 작아지게 되며, 따라서 상기 전기장의 크기에 따라서 상기 TFT 패널의 결함 여부를 검출하게 되는 것이다.
그러나, 최근에는 TFT의 전극 선폭이 30㎛ 이내로 미세 피치(pitch)화 되면서 불량판단이 어려워지고 있는 실정이다.
한편, 상기와 같은 어레이 테스터는 일반적으로 진공 챔버를 이용한 방식과 액정봉입 필름방식이 사용되는데, 이러한 방식의 어레이 테스터는 진공 상태나 액정 봉입 상태를 유지해야 하기 때문에 제작비용이 매우 고가일 뿐만 아니라 유지/보수비용이 매우 많이 소모된다는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 대기 중에서도 FPD용 글라스 패널의 픽셀 불량 여부를 검출할 수 있는 어레이 테스터터를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 전극 선폭이 미세 피치화된 FPD용 글라스 패널의 픽셀 불량 여부를 무리 없이 검출할 수 있는 어레이 테스터를 제공하는 것이다.
본 발명의 예시적인 일실시예에 따른 어레이 테스터는 베이스 플레이트에 복수개의 센서유닛이 소정 간격 이격되어 복수개의 행과 열을 형성하도록 격자 형태로 배치되는 헤드부를 포함한다.
본 발명의 예시적인 다른 실시예에 따른 어레이 테스터는 베이스 플레이트에 복수개의 센서유닛이 소정 간격 이격되어 적어도 두개의 행을 형성하도록 배치되는 헤드부를 포함한다.
여기서, 상기 서로 이웃하는 행에 배치된 복수개의 센서유닛들은 교호되도록 배치되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 어레이 테스터는 상기 글라스 패널에 에어를 분사하여 상기 헤드부를 상기 글라스 패널로부터 플로팅시켜 소정간격 이격시킬 수 있는 에어 플로팅 수단을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 에어 플로팅 수단을 통해 상기 글라스 패널에 분사된 에어가 상기 헤드부를 통과하여 상기 헤드부의 상부로 빠져 나갈 수 있는 복수개의 에어 홀을 더 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 복수개의 에어 홀은 서로 이웃하는 센서유닛과 센서유닛 사이에 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 어레이 테스터는 상기 헤드부에 미세 진동을 일으킬 수 있는 진동 발생 수단을 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 어레이 테스터는 글라스 패널 상부에 센서유닛이 격자 형태로 배치된 헤드부를 배치하여 상기 글라스 패널을 단순 스캔하거나 상기 헤드부를 진동시키면서 상기 글라스 패널을 스캔하면서 발생되는 상기 글라스 패널의 전하량을 측정하여 상기 글라스 패널의 각각의 픽셀의 불량 여부를 대기 중에서 검사할 수 있도록 한다.
따라서, 픽셀의 불량 여부를 검출하기 위한 사전 작업 시간을 대폭 단축시킬 수 있으며, 사용이 매우 간편할 뿐만 아니라 단순히 스캔작업만을 통하여 신속하게 글라스 패널의 픽셀의 불량 여부를 검출할 수 있으므로 글라스 패널의 픽셀 불량 여부의 검출 시간을 대폭 단축시켜 작업 능률을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이에 더하여, 본 발명에 의한 어레이 테스터는 진공 챔버를 사용하거나 액정 봉입 필름방식을 사용하지 않고 대기 중에서 간편하게 글라스 패널의 픽셀 불량 여부를 검출할 수 있도록 하여 장비의 제작비용을 대폭 절감할 수 있으며, 장비의 유지/보수비용 또한 대폭 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 어레이 테스터를 설명하기 위한 개략도
도 2는 본 발명에 따른 어레이 테스터의 헤드부가 글라스 패널의 상부에 플로팅 되어 있는 상태를 도시한 도면
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 헤드부를 설명하기 위한 도면
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 헤드부를 설명하기 위한 도면
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성 요소도 제 1 구성 요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.
<제1 실시예>
도 1은 본 발명에 따른 어레이 테스터를 설명하기 위한 개략도이며, 도 2는 본 발명에 따른 어레이 테스터의 헤드부가 글라스 패널의 상부에 플로팅 되어 있는 상태를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 헤드부를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 어레이 테스터(100)는 제어부(110), 프로브(120), 헤드부(130)를 포함한다.
상기 제어부(110)는 상기 헤드부(130)와 디지털 신호 제어기(140)에 의해 연결되어 상기 디지털 신호 제어기(140)에 의해 전송된 디지털신호를 제어함과 동시에 글라스 패널 구동 신호원(150)과 연결되어 상기 프로브(120)를 통해 글라스 패널(210)에 전원을 인가하기 위한 상기 글라스 패널 구동 신호원(150)에 작동 신호를 인가할 수 있다. 여기서, 상기 디지털 신호 제어기(140)는 상기 헤드부(130)에서 취득한 글라스 패널(210)의 전압을 디지털화하여 상기 제어부(110)로 전송하며, 상기 제어부(110)는 상기 디지털 신호 제어기(140)로부터 전송된 디지털 신호를 화상 처리하여 정상인 신호와 비교하여 글라스 패널(210)의 각각의 픽셀의 불량 여부를 검출하게 된다.
상기 프로브(120)는 상기 글라스 패널 구동 신호원(150)과 연결되어 갠트리 시스템(gantry system : 220) 위에 탑재된 글라스 패널(210)에 전원을 인가한다. 예를 들면, 상기 프로브(120)는 상기 글라스 패널(210)에 직접적으로 접촉되어 전원을 인가할 수 있는 접촉식 프로브일 수 있다. 이와는 다르게, 상기 프로브(120)는 상기 글라스 패널(210)에 직접적으로 접촉되지 않은 상태에서 상기 글라스 패널(210)에 전원을 인가할 수 있는 비접촉식 프로브일 수도 있다.
상기 헤드부(130)는 상기 디지털 신호 제어기(140)를 통해 상기 제어부(110)와 연결되어 상기 제어부(110)로부터 인가되는 구동신호에 의해 구동된다.
상기 헤드부(130)는 도 3에 도시된 바와 같이 복수개의 센서유닛들(131)이 소정간격 이격되어 복수개의 행과 열을 형성하도록 격자 형태로 배치되어 구성된다. 한편, 상기 센서유닛들(131)은 미세 센서의 집합체이며, 상기 센서유닛들(131)에 사용되는 미세 센서로는 5㎛, 10㎛, 15㎛ 정도의 크기를 가지는 미세 센서를 사용할 수 있다. 이 중에서도, 상기 미세 센서로는 가장 작은 사이즈인 5㎛ 정도의 크기를 가지는 미세 센서를 사용하는 것이 가장 바람직하다. 상술한 바와 같이 복수개의 센서유닛들(131)은 5㎛ 정도의 크기를 가지는 미세 센서들의 집합체로 형성됨으로써 최근에 개발되는 30㎛ 이하의 선폭을 가지는 글라스 패널(210)의 각각의 픽셀의 불량 여부도 무리 없이 검출할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같은 복수개의 센서유닛들(131)이 격자 형태로 배치된 헤드부(130)는 서로 이웃한 센서유닛(131)과 센서유닛(131) 사이에 갭(G)이 존재하므로 글라스 패널(210)을 따라 한 번에 이동하면서 스캔하여 상기 글라스 패널(210)의 각각의 픽셀의 불량 여부를 검출하는 것이 아니라, 상기 헤드부(130)가 위치한 글라스 패널(210)의 영역에서 헤드부(130)를 상하좌우로 이동하면서 4회에 걸쳐 픽셀의 불량 여부를 검출한 후 픽셀의 불량 여부를 검출하지 않은 글라스 패널(210)의 다른 영역으로 이동하여 다시 상술한 바와 같이 4회에 걸쳐 픽셀의 불량 여부를 검출하는 스텝 바이 스텝(step by step) 방식의 스캔을 통해 글라스 패널(210) 각각의 픽셀의 불량 여부를 검출한다.
또한, 본 발명에 따른 어레이 테스터(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 적어도 한 쌍의 에어 플로팅 수단(160)을 더 포함할 수 있다. 상기 에어 플로팅 수단(160)은 적어도 두 개가 상기 헤드부(130)의 양측 위치하도록 배치될 수 있다. 상기와 같은 에어 플로팅 수단(160)은 상기 글라스 패널(210)에 대하여 에어를 분사시킴으로써 상기 분사된 에어에 의해 상기 헤드부(130)를 상기 글라스 패널(210)로부터 소정 간격 이격되도록 플로팅 시킨다. 예를 들면, 상기 에어 플로팅 수단(160)에 의해 글라스 패널(210)로 분사되는 에어의 분사 압력은 상기 헤드부(130)가 상기 글라스 패널(210)로부터 50㎛ 내외로 플로팅되어 이격될 수 있도록 조절되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 헤드부(130)는 복수개의 에어 홀을 더 포함할 수 있다. 예들 들면, 상기 복수개의 에어 홀(132)은 서로 이웃하는 센서유닛(131)과 센서유닛(131) 사이에 형성된다. 상기 복수개의 에어 홀(132)은 상기 에어 플로팅 수단(160)을 통해 상기 글라스 패널(210)에 분사된 상기 헤드부(130) 하부에 위치한 에어가 상기 글라스 패널(210)에 충돌한 후 상기 복수개의 에어 홀(132)을 통해 헤드부(130) 상부로 빠져나갈 수 있도록 한다. 따라서, 상기 복수개의 에어 홀(132)은 상기 헤드부(130)를 글라스 패널(210)로부터 소정간격 이격되도록 플로팅시킨 에어의 압력이 상기 헤드부(130)에 미치는 영향을 최소화할 수 있도록 하여 상기 헤드부(130)가 상기 글라스 패널(210)의 상부에 안정적으로 일정한 간격을 유지하면서 플로팅된 상태를 유지시킬 수 있도록 한다. 즉, 후술되는 진동 발생수단(170)에 의해 상기 헤드부(130)에 상하 진동이 발생되어 상기 헤드부(130)의 진동 폭이 40㎛ 내외가 되면 상기 에어 플로팅 수단(160)에 의해 글라스 패널(210)에 분사되어 상기 글라스 패널(210)과 헤드부(130) 사이에 위치하게 되는 에어의 압력의 변동 폭이 매우 크다. 그리하여, 본 발명에서는 상기 헤드부(130)에 복수개의 에어 홀(132)을 형성하여 상기 에어 플로팅 수단(160)에 의해 글라스 패널(210)에 분사되어 상기 글라스 패널(210)과 헤드부(130) 사이에 위치하게 되는 에어가 상기 에어 홀(132)을 통해 헤드부(130)의 상부 방향으로 빠져 나가도록 한다. 따라서, 상기 헤드부(130)가 상하 방향으로 진동된다 하더라도 글라스 패널(210)과 헤드부(130) 사이에 위치하게 되는 에어 압력의 변동 폭을 최소화시켜 상기 헤드부(130)가 글라스 패널(210)의 상부에 안정적으로 일정한 간격을 유지하면서 플로팅된 상태를 유지할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명에 따른 어레이 테스터(100)는 상기 헤드부(130)에 미세 진동을 일으킬 수 있는 진동 발생수단(170)을 더 포함한다. 상기 진동 발생수단(170)은 상기 헤드부(130)에 설치되어 상기 헤드부(130)에 상하 방향의 미세 진동을 일으킬 수 있다. 예를 들면, 상기 진동 발생수단(170)으로는 랑주뱅(langevin)형 진동자를 사용할 수 있다.
상기와 같이 본 발명에 따른 어레이 테스터(100)는 헤드부(130)에 진동 발생수단(170)을 설치하여 상기 진동 발생수단(170)에 의해 상기 헤드부(130)에 상하 진동을 발생시켜 상기 글라스 패널(210)과 헤드부(130) 사이의 간극을 변화시켜 정전용량을 변화시킨다. 상기와 같이 정전용량이 변화되면 센서유닛들(131)을 형성하는 센서 표면의 전하량이 변화된다. 상기와 같은 센서유닛들(131)을 형성하는 센서 표면의 전하량의 변화는 글라스 패널(210) 전극의 전압에 비례하므로 상기 센서유닛들(131)에 의해 글라스 패널(210) 표면의 전압을 비접촉 방식으로 측정할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의한 어레이 테스터(100)는 글라스 패널(210) 상부에 센서유닛들(131)이 격자 형태로 배치된 헤드부(130)를 배치하여 상기 글라스 패널(210)을 단순 스캔하거나 상기 헤드부(130)를 진동시키면서 상기 글라스 패널(210)을 스캔하면서 발생되는 상기 글라스 패널(210)의 전하량을 측정하여 상기 글라스 패널(210)의 각각의 픽셀의 불량 여부를 대기 중에서 검사할 수 있다.
따라서, 본 발명에 의한 어레이 테스터(100)는 저가로 장비를 제작할 수 있으며, 사용이 매우 간편할 뿐만 아니라 유지/보수비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.
<제2 실시예>
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 헤드부를 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예에 의한 어레이 테스터(100)는 헤드부(130))의 센서유닛(131)의 배열 상태를 제외하면 본 발명의 제1 실시예에 의한 어레이 테스터(100)와 실질적으로 동일하다. 따라서, 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 병기하고, 중복적인 설명은 생략한다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 어레이 테스터(100)의 헤드부(130)는 복수개의 센서유닛들(131)이 소정간격 이격되어 적어도 두 개의 행을 형성하도록 배치되되, 상기 서로 이웃하는 행에 배치된 복수개의 센서유닛들(131)은 서로 교호적으로 배치되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 제1 행을 형성하는 서로 이웃하는 센서유닛(131)과 센서유닛(131) 사이에 제2 행을 형성하는 센서유닛들(131)이 위치할 수 있도록 상기 복수개의 센서유닛들(131)을 적어도 두 개의 행을 형성하도록 배치한다.
본 실시예에 의한 어레이 테스터(100)의 상기 헤드부(130)는 이웃하는 행에 배치된 센서유닛(131)이 센서유닛(131)과 센서유닛(131) 사이에 발생되는 갭(G)을 보상해 줌으로써 스텝 바이 스텝 방식의 스캔이 아닌 글라스 패널(210)을 따라 한 번에 이동하면서 스캔하여 상기 글라스 패널(210)의 각각의 픽셀의 불량 여부를 검출할 수 있도록 한다. 따라서, 본 실시예에 의한 어레이 테스터(100)는 본 발명의 제1 실시예에 의한 어레이 테스터(100)에 비하여 글라스 패널(210)의 각각의 픽셀의 불량 여부 검출시간을 단축시킬 수 있는 장점이 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
(110) : 컨트롤러 (120) : 프로브
(130) : 헤드부 (131) : 센서유닛
(132) : 에어 홀 (140) : 디지털 신호 제어기
(150) : 글라스 패널 구동 신호원 (160) : 에어 플로팅 수단
(170) : 진동 발생수단

Claims (6)

  1. FPD용 글라스 패널의 각각의 픽셀(pixel)의 불량 여부를 검출할 수 있는 어레이 테스터에 있어서,
    복수개의 센서유닛이 소정 간격 이격되어 복수개의 행과 열을 형성하도록 격자 형태로 배치되는 헤드부; 및
    상기 글라스 패널에 에어를 분사하여 상기 헤드부를 상기 글라스 패널로부터 플로팅시켜 소정간격 이격시킬 수 있는 에어 플로팅 수단을 포함하며,
    상기 헤드부는 상기 에어 플로팅 수단을 통해 상기 글라스 패널에 분사된 에어가 상기 헤드부를 통과하여 상기 헤드부의 상부로 빠져 나갈 수 있는 복수개의 에어 홀을 포함하는 어레이 테스터.
  2. FPD용 글라스 패널의 각각의 픽셀(pixel)의 불량 여부를 검출할 수 있는 어레이 테스터에 있어서,
    복수개의 센서유닛이 소정 간격 이격되어 적어도 두개의 행을 형성하도록 배치되는 헤드부; 및
    상기 글라스 패널에 에어를 분사하여 상기 헤드부를 상기 글라스 패널로부터 플로팅시켜 소정간격 이격시킬 수 있는 에어 플로팅 수단을 포함하며,
    상기 헤드부는 상기 에어 플로팅 수단을 통해 상기 글라스 패널에 분사된 에어가 상기 헤드부를 통과하여 상기 헤드부의 상부로 빠져 나갈 수 있는 복수개의 에어 홀을 포함하고,
    상기 서로 이웃하는 행에 배치된 복수개의 센서유닛들은 서로 교호되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 어레이 테스터.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 복수개의 에어 홀은, 서로 이웃하는 센서유닛과 센서유닛 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 어레이 테스터.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 헤드부에 미세 진동을 일으킬 수 있는 진동 발생 수단을 더 포함하는 어레이 테스터.
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