KR101553290B1 - 유기발광다이오드 표시장치의 기판 검사 및 리페어 시스템 - Google Patents

Abstract

AMOLED 표시장치 제조를 위해 한 기판에 소자 및 도전선 형성 후 유기박막 설치 전에 이 기판의 회로적 이상을 전기적인 방법으로 검사하고 리페어하기 위한 기판 검사 및 리페어 방법에 있어서, 기판 단자에 전기 접속하기 위한 다수의 프로브를 가지는 전체검사장치에서 기판과 전기적인 신호를 주고 받음에 의해 기판 전체에 대한 이상 유무를 검사하고 이상 부분에 대한 위치 정보를 파악하는 기판 전체검사단계, 이상이 발견된 기판과 이상 부분에 대한 위치 정보를, 리페어 유닛과 검사유닛을 가지며 전체검사장치에 비해 상대적으로 소수의 프로브를 가지는 리페어-부분검사장치로 보내는 기판 이송단계, 리페어-부분검사장치에서 위치 정보를 바탕으로 리페어 유닛으로 리페어를 실시하는 기판 리페어단계, 리페어-부분검사 장치에서 위치 정보를 바탕으로 검사유닛이 이동하여 이상 부분에 전기적 신호를 주고 받아 이상 부분의 치유 여부를 확인하는 기판 부분검사단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 검사 및 리페어 방법과 이에 적합한 시스템이 개시된다.
본 발명에 따르면, 전체 기판검사장치는 상대적으로 다수 프로브를 가져 전체 기판에 대해 빠르게 검사를 진행할 수 있고, 리페어 -기판 부분검사장치에서는 이상 부분 정보를 가지고 해당 부분만 리페어 및 리페어 확인용의 부분검사를 할 수 있으므로 효율적인 리페어 및 재검사가 이루어질 수 있다.

Description

유기발광다이오드 표시장치의 기판 검사 및 리페어 시스템{system for inspection and repair for substrate of OLED display}

본 발명은 유기발광다이오드(이하 OLED라 한다) 표시장치의 기판 검사 및 리페어(repair) 방법 및 그에 적합한 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 OLED 표시장치의 기판에서 회로소자 및 신호선 형성 후 발광을 위한 유기박막 형성 전에 회로적 이상을 발견, 리페어 및 리페어 후의 기판 수리 여부 재확인을 할 수 있는 OLED 기판 검사 및 리페어 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.

OLED는 색상 및 휘도가 뛰어나고 스스로 발광하여 OLED 표시장치는 액정표시장치에 비해 더 우수한 특성의 표시장치로 많이 개발, 사용되고 있다.

특히 액티브 매트릭스형 OLED(AMOLED: Active Matrix organic light emitting diode)를 이용한 표시장치는 소형의 휴대전화나 스마트폰 화면에서 대형의 표시장치 화면에 이르기까지 다양한 형태로 많이 개발되고 있다.

그런데, 주로 하나의 트랜지스터와 하나의 캐퍼시터로 구성되는 액정표시장치의 개별 화소 구성에 비해 액티브 매트릭스형 OLED 표시장치는 하나의 화소가 복수 개의 트랜지스터와 캐퍼시터 소자를 함께 가져 구성이 복잡하고 소자에 신호를 인가하는 신호선도 복잡하다. 이러한 기판 회로 구성에서 트랜지스터와 같은 전자 소자를 형성하기 위해 도전막이나 반도체막, 절연체막 가령 폴리실리콘막이나 산화막을 형성하고, 패터닝하는 다양한 공정이 이루어지며, 이들 공정은 매우 정밀하고 공정 환경에 민감한 공정들이므로 조그만 실수나 환경 변화에 따라서도 패턴 형성에서 불량이 발생할 가능성이 크다. 또한, 표시장치의 고해상화에 따라 표시장치 기판 내의 화소 수가 증가하면서 전체 기판 내에서 화소 일부에 이상이 발생할 가능성도 더욱 커지게 된다.

따라서, 표시장치를 만드는 공정에서 불량 발생을 수시로 혹은 상시적으로 감시하고 발견할 필요가 커지며, 검사(TEST)의 필요성도 높아진다.

영상 신호가 입력되는 신호선들을 갖는 이들 AMOLED 표시장치에 대해서는 대개 발광전계소자를 위한 유기막 증착과 상하 기판 조립이 완료되어 화소의 회로적 구성이 완비된 후 점등 검사라는 검사 공정이 수행되는데, 이 검사 공정은 신호선들에 검사 신호를 인가하여 표시장치에 검사 영상, 대개는 전체 점등을 구현한 후, 검사 영상을 작업자가 비주얼 방식으로 검사하여 표시장치의 불량 여부를 판별한다.

그러나, 이렇게 AMOLED 표시장치를 시각적 방식으로 검사할 경우, 작업자의 숙련도 및 작업자의 피로도에 따라서 검사가 정확하게 이루어지지 않는 문제점을 갖는다. 또한, 종래의 검사 공정은 표시장치가 대개 완전히 조립된 후 점등검사 방식으로 수행되기 때문에 검사 공정에서 불량으로 판정된 표시장치는 대개는 리페어가 어렵고, 완전한 기능을 발휘하는 형태로의 리페어는 거의 불가할 수 있다.

한편, 부분적인 이상 가능성에 대비하여 기판 내에 형성되는 소자나 신호선을 설계할 때 일부 이상이 있는 부분을 다른 예비적 부분으로 대체하거나 이상을 최소화할 수 있도록 설계를 하는 경우가 있다. 가령, 레이저빔을 조사하여 일부 회로를 단선시키고 예비회로로 전환되도록 하는 등의 방법을 사용할 수 있도록 하는 경우가 있다.

따라서, 리페어 측면에서 볼 때, 유기막 증착 전에 그리고 패널 형태로 기판을 조립하기 전에 트랜지스터 등 소자와 도전선이 형성된 AMOLDE 패널용 기판의 회로적 불량을 검출하도록 점등검사 외의 전기적 신호 검사를 수행할 수 있다면 바람직할 것이며, 특히 개개 화소의 불량을 검출할 수 있다면 바람직할 것이다.

한편, 한국등록특허 10-0450194호에는 패널 형성 후에 점등검사로 문제 화소를 발견하고, 점멸하는 화소를 암점으로 만드는 방식으로 리페어하는 플라즈마 표시장치의 검사 및 리페어 시스템이 개시된다. 여기서는, 플라즈마 표시장치 패널의 구성과 리페어 방식이 기판을 패널 형태로 조립된 후에도 기판 리페어를 가능하게 하고 있다.

여기서는, 전체 제조설비 내에서 패널이 조립되면 도1에서 보듯이 검사장치(110)로 보내는 동작 ①이 이루어지고 검사장치(110)에서 신호선을 이용하여 화소부에 전기 신호를 주고, 시각적 방법으로 이상 부위를 검출하고 그 이상 부위 정보를 마킹을 통해 리페어 장비(210)로 기판과 함께 전달하고, 리페어 장비(210)에서는 이상 부위 정보를 기반으로 기판 이상 부위를 리페어한 후, 다시 기판에서 기능이 이상 없이 이루어지는가를 검사하기 위해 검사장치(110)로 보내어 검사하도록 하는 종래 방식의 문제점을 개시하고 있다.

이와 같이, 리페어된 기판을 검사장비로 다시 보내는 ③의 동작은 정상적인 공정 흐름 동작 ②를 역류하는 것이며, 이송 및 공정진행상에 혼동을 초래하기 쉽고, 그로 인한 공정 이상의 문제를 많이 내포하고 있다. 효율면에서도 정상적인 기판 공정 흐름 ⑤와 이상 있는 기판의 공정 흐름 ④가 혼재되면 문제를 일으킬 소지가 커지고, 기판 전체를 검사하는 검사장치(110)를 리페어가 이루어진 기판의 부분적인 확인을 위해 사용할 경우, 그 시간 동안은 동작 ① 및 ⑤로 이어지는 정상 기판 흐름을 중단시켜 검사장치의 사용상의 효율성을 감소시키는 문제가 있다. 따라서, 여기서는 검사 및 리페어가 하나의 장치 내에서 이루어지는 시스템을 개시하는 것이다.

한국등록특허 10-1317173호에서도, 기판 검사 및 리페어 장치가 개시된다. 여기서는 앞선 한국등록특허 10-0450194호에서 검사 장치가 기판의 전체 단자와 연결되어 점등되도록 프로브가 많이 구비되어 설비비용이 비싸지고, 검사를 할 때 전체 단자에 전기신호를 주어 점등검사를 하므로 전력소모가 많고 비효율적이라는 문제에 착안하여 프로브를 가진 검사유닛을 가령 주사용 단자들과 데이타용 단자들의 형성방향에 맞게 X축 혹은 Y축으로 옮겨가면서 기판의 화소부에 대해 부분적으로 점등검사를 하고, 검사에서 발견된 이상 부위를 바로 레이저 발생기와 같은 리페어 유닛으로 리페어할 수 있는 검사 및 리페어 장치를 제시하고 있다.

이렇게 리페어 유닛과 검사 유닛을 함께 가지는 검사 및 리페어 장치(130)는 기판의 흐름상으로 볼 때 도2와 같이 간결하여 이상적으로 보일 수 있다.

그러나, 이런 검사 및 리페어 장치는 검사 자체가 검사 유닛을 이동하면서 전체 기판 부위를 검사하게 되므로 시간이 많이 걸리고, 리페어가 이루어지는 동안에 검사 장치가 이상 기판에 점유되어 있으므로 다른 기판의 검사를 할 수 없게 되어 동작 ① 및 ⑤로 이어지는 정상 기판 흐름을 중단시켜 결국 검사장치의 효율성을 감소시키는 문제가 있다.

그리고, 이상의 종래기술들은 모두 시각적 점등검사를 기본으로 하는 것이므로 AMOLED 표시장치에 대해 리페어가 제한되거나, 어렵게 된다는 문제점을 여전히 가지는 것이라 할 수 있다.

한국등록특허 10-1317173호 한국등록특허 10-0450194호

본 발명은 앞서 언급된 종래의 표시장치 기판 검사 및 리페어 방법이나 이를 위한 검사 및 리페어 시스템의 문제점을 해결하기 위한 것으로,

AMOLED 표시장치 제조에 있어서 리페어가 쉽도록 기판에 소자 및 도전선 형성 후 유기박막 혹은 유기발광다이오드 설치 전에 기판의 회로적 이상을 전기적인 방법으로 검사할 수 있는 기판 검사 및 리페어 방법과 그에 적합한 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 공정 흐름에서 기판이 검사, 리페어 후에 재검사를 하는 경우, 재검사를 위해 역류하는 부분이 발생하는 것을 방지할 수 있는 AMOLED 표시장치의 기판 검사 및 리페어 방법과 그에 적합한 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 검사 및 리페어 공정의 전체적 효율을 높이고, 설비 비용은 절감할 수 있는 AMOLED 표시장치의 기판 검사 및 리페어 방법과 그에 적합한 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 AMOLED 표시장치의 기판 검사 및 리페어 방법은

AMOLED 표시장치 제조를 위해 한 기판에 소자 및 도전선 형성 후 유기박막 설치 전에 이 기판의 회로적 이상을 전기적인 방법으로 검사하고 리페어하기 위한 기판 검사 및 리페어 방법에 있어서,

기판 단자에 전기 접속하기 위한 다수의 프로브를 가지는 전체검사장치에서 기판과 전기적인 신호를 주고 받음에 의해 기판 전체에 대한 이상 유무를 검사하고 이상 부분에 대한 위치 정보를 파악하는 기판 전체검사단계,

이상이 발견된 기판과 이상 부분에 대한 위치 정보를, 리페어 유닛과 검사유닛을 가지며 전체검사장치에 비해 상대적으로 소수의 프로브를 가지는 리페어-부분검사장치로 보내는 기판 이송단계,

리페어-부분검사장치에서 위치 정보를 바탕으로 리페어 유닛으로 리페어를 실시하는 기판 리페어단계,

리페어-부분검사 장치에서 위치 정보를 바탕으로 검사유닛이 이동하여 이상 부분에 전기적 신호를 주고 받아 이상 부분의 치유 여부를 확인하는 기판 부분검사단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 AMOLED 표시장치의 기판 검사 및 리페어 시스템은, 소자 및 도전선 형성 후 유기박막 설치 전의 기판을 받아 기판 전체의 이상을 전기적으로 검사할 수 있도록 기판의 단자에 전기신호를 주고 받기 위한 복수의 프로브를 가지는 전체 기판검사장치,

전체 기판검사장치에서 기판 및 기판 내의 이상 부분에 대한 위치정보를 받아들이고, 이상 부분의 불량에 대한 리페어를 실시하는 리페어 유닛과 리페어 후에 이상 부분에 전기신호를 주고 받기 위해 이동할 수 있는 검사유닛을 구비하며, 상기 전체 기판검사장치에 비해 상대적으로 소수의 프로브를 가지는 리페어-부분검사장치를 구비하여 이루어진다.

본 발명에서 전체 기판검사장치의 프로브는 기판의 신호선 단자 전체에 대응하는 수의 프로브를 가질 수 있고, 기판과는 프로브 이동이 없는 상태로 순차적으로 신호선 단자와 전기적 신호를 주고 받는 것에 의해 기판의 이상 위치를 검출하도록 이루어질 수 있다.

본 발명에서 리페어-부분검사장치에서 기판과 이상 부분 정보가 입력되면 기판은 일정한 위치에 유지되는 상태로 레이저 빔을 조사하는 리페어 유닛이 평면상의 이동을 통해 기판의 이상 부분에 대응하는 수리위치 위로 이동하고, 부분검사유닛의 프로브는 이상 부분에 해당하는 기판의 스캔용 단자 및 데이터용 단자로 두 직교축 가령 x축 및 y축을 따라 이동하는 동작이 함께 이루어질 수 있다.

본 발명에 따르면, AMOLED 표시장치 제조에 있어서도 기판에 소자 및 도전선 형성 후 유기박막 설치 전에 기판의 회로적 이상을 전기적인 방법으로 검사하고, 이상이 있는 경우, 리페어-부분검사장치를 통해 이상 부분을 리페어한 후에 리페어가 제대로 이루어졌는 지 다시 확인할 수 있으며, 이때, 기판의 공정상 흐름이 리페어 장치에서 검사 장치로 역류하는 것을 방지하여 공정 흐름에 혼선을 방지할 수 있다.

본 발명에 따르면, 유기막 증착 전에 그리고 기판이 패널 상태로 조립되기 전에 리페어가 이루어질 수 있으므로 리페어가 쉽고 리페어 범위도 넓어지는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면 시각적인 방법이 아니고 전기적인 방법으로 조사가 이루어질 수 있으므로 이상 검출 및 위치 검출에서 자동화가 용이하고, 따라서 조사의 확실성, 정밀성을 높일 수 있다.

본 발명에 따르면, 전체 기판검사장치는 상대적으로 다수 프로브를 가져 검사를 위한 프로브의 기계적 이동을 없애거나 최소화한 상태에서 검사를 진행하므로 항상 전체 기판에 대해 빠르게 검사를 진행할 수 있고, 일단 검사된 기판에 대해서는 다시 검사하지 않고 새로운 기판을 받아 검사하게 되므로 리페어를 위한 대기시간의 문제가 없고 기판 검사의 효율을 높일 수 있다. 이때, 리페어 -기판 부분검사장치에서는 이상 부분 정보를 가지고 해당 부분만 리페어 및 리페어 확인용의 부분검사를 할 수 있으므로 전체를 다시 검사하는 불합리와 전체 검사를 위한 신호 인가에 전력도 많이 소모되는 불합리를 방지할 수 있다.

특히, 리페어 기판 부분검사장치에서 리페어 유닉 및 검사 프로브를 가진 검사 유닛이 동시에 움직일 수 있으므로 비록 리페어가 먼저 이루어지고, 재검사가 나중에 이루어지는 경우라도 리페어가 이루어진 후에 비로소 검사 유닛이 움직이는 경우에 비해 전체적인 움직임에 소모되는 시간을 줄일 수 있다.

도1은 종래의 검사 및 리페어 시스템 구성 및 기판 흐름을 나타내는 구성도
도2는 종래의 다른 검사 및 리페어 시스템 구성 및 기판 흐름을 나타내는 구성도,
도3은 본 발명의 검사 및 리페어 시스템의 구성 및 기판 흐름을 나타내는 구성도,
도4는 본 발명의 일 실시예를 이루는 검사 및 리페어 시스템의 기판 전체검사장치에서 이루어지는 기판 검사 개념을 나타내는 개략적 구성개념도,
도5는 본 발명의 일 실시예를 이루는 리페어-부분검사장치에서 이루어지는 기판 검사 개념을 나타내는 개략적 구성개념도,
도6은 본 발명의 실시예를 이루는 리페어-부분검사장치의 구성을 개략적으로 나타내는 평면도이다.

이하 도면을 참조하면서 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

도4는 AMOLED 표시장치의 한 기판으로서 소자와 도전선이 형성되고 유기발광다이오드를 이루는 유기막이 형성되기 전의 기판에서의 화소 구성과 본 발명의 기판 검사 및 리페어 시스템을 이루는 전체 기판검사장치의 일 실시예를 나타내는 도면이다.

도4에는 검사대상의 일례인 AMOLED 표시장치(AMOLED 表示裝置:1)와 전체 기판검사장치(檢査裝置)가 나타나 있다. 우선, 표시장치(1)에 대하여 설명하면, 도4에 있어서, 절연기판(絶緣基板) 상에는 그 행방향(行方向)을 따라 복수의 스캔 라인(혹은 게이트 라인: 10(G1, G2 … ))이 설치되어 있다. 이 절연기판 상에는, 그 열방향(列方向)을 따라 복수의 데이터 라인(혹은 소스 라인:14(S1, S2 … ))이 설치되어 있다. 이 절연기판 상에는, 예를 들면 행방향을 따라 복수의 코먼 라인(common line:16)이 더 설치되어 있다.

이 기판에 형성되는 동작 트랜지스터(動作 transistor:Q2)의 드레인(drain)측에는 향후 설치되는 유기전계발광소자가 접속되고, 이 유기전계발광소자의 타단(他端)은 이 기판과 마주보게 될 대향기판 공통전극에 접속된다.

화소 매트릭스 어레이 영역(畵素 matrix array 領域:30)에는, 복수의 화소(畵素, fixel:20)가 매트릭스 어레이 모양으로 배열되어 있다. 복수의 화소(20)의 각각은, 화소선택 트랜지스터(畵素選擇 transistor:Q1), 저장용량(貯藏容量:캐퍼시터:Cs), 동작 트랜지스터(Q2)를 구비한다. 화소선택 트랜지스터(Q1)의 게이트(gate)는 스캔 라인(10)에, 소스(source)는 데이터 라인(14)에, 드레인(drain)은 동작 트랜지스터(Q2)의 게이트 및 저장용량(Cs)의 일단에 각각 접속되어 있다.

저장용량(Cs)의 타단은 코먼 라인(16)에 접속되어 있다. 또한 각 화소(20)의 동작 트랜지스터(Q2)의 소스는, 애노드선(anode線:15)를 통하여 제2단자(42)에 공통으로 접속되어 있다.

이 화소 매트릭스 어레이(30)의 복수의 스캔 라인(10)은 검사 장치의 스캔 구동부(32)에, 복수의 데이터 라인(14)은 복수의 프로브를 포함하는 검사장치의 접속 모듈(35)을 통해 검사 장치의 데이터 구동부(34)에 접속되어 있다.

검사장치에는, 검사부 혹은 검사회로부(50) 및 신호발생회로부가 구비된다. 신호발생회로부에는 표시장치 패드에 접속되어 신호를 인가하는 스캔 구동부(32), 데이터 구동부(34), 저장용량 조절부(36)와 구동조절회로(60)가 구비된다. 구동조절회로(60)는, 예비적으로 유기전계발광소자 및 대향기판의 공통전극이 결합되어 점등검사를 할 수 있는 상황에서 점등검사에 필요한 전력을 액티브 매트릭스형 OLED 표시장치의 필요한 단자들에 인가할 수 있고 본 발명에서는 생략될 수 있는 전력신호 인가부(61)와 스캔 구동부(32), 데이타 구동부(34), 저장용량 조절부(36), 검사회로부(50)에 조절신호를 공급하여 구동시키는 조절신호 인가부(62)를 구비한다.

여기서 검사회로부(50)는 데이터 구동부(34)와 일체로 구성되어 접속 모듈(35)을 통해 표시장치의 복수의 데이터 라인 각각으로 입력 신호를 준 다음에 피드백 신호를 받아 각 화소(20)의 결함을 판정하게 된다.

또한 조절신호 인가부(62)는 검사할 때에 저장용량(Cs)를 충전(充電) 또는 방전(放電)시키기 위한 전압 신호를 저장용량 조절부(36)를 통하여 공급할 수 있다.

이런 표시장치와 검사 장치 구성에서 검사가 이루어지는 과정을 예시적으로 살펴보면, 먼저 스캔 구동부(32)에 조절신호 인가부(62)으로부터의 Y스타트 신호(Y start 信號) 등의 조절신호에 의거하여 스캔 라인 G1, G2 등에 차례로 화소선택 트랜지스터 온(ON)을 위한 전압 인가가 이루어진다. 조절신호 인가부(62)는 운영프로그램을 갖춘 일종의 컴퓨터 프로세서에 해당된다고 생각할 수 있다.

한편 데이터 구동부(34) 및 저장용량 조절부(36)에는 조절신호 인가부(62)으로부터의 X스타트 신호(X start 信號) 등의 조절신호에 의거하여 각 스캔 라인에 전압 인가가 이루어지는 시간의 전반기 동안 모든 데이터 라인에 저장용량 충전을 위한 전류가 흐르도록 전압 인가가 이루어진다.

각 스캔 라인의 전압 인가 시간의 후반기에는 데이터 구동부(34)와 같이 있는 검사회로부(50)와 저장용량 조절부(36)에 의해 각각 데이더 라인과 모든 저장용량에 공통 연결된 단자에는 인가되는 전기 신호를 변동시켜 저장용량(캐퍼시터)에서는 방전이 이루어져 방전전위 L이 되도록 하며, 이 과정에서 데이터 라인에는 전반기와 반대 방향으로의 전류가 흐르게 된다. 따라서, 이 방전전위나 전류를 확인할 수 있다.

검사회로부(50)는 각각의 데이터 라인과 연결되어, 전압 신호 인가가 이루어지고 있는 해당 스캔 라인에 현재 연결된 화소들 가운데 어떤 화소와 접속된 데이터 라인에서 이상 신호가 발생하는 지를 검출할 수 있게 된다. 즉, 해당 스캔 라인에 현재 연결된 화소들 가운데 이상이 검출된 데이터 라인에 연결된 화소는 동작 불량이 발생한 것이 된다. 검사회로부(50)는 동작에 문제가 있는 화소를 위치를 조절신호 인가부(62)로 보내고 조절신호 인가부(62)는 미도시된 저장부에 이상 화소 위치를 저장한다.

이런 과정은 표시장치를 이루는 전체 스캔 라인에 대해 복수 데이터 라인을 통하여 전반기에 데이터 신호가 입력되고 저장용량을 충전시켜 동작 트랜지스터를 통해 OLED 동작 트랜지스터가 가동하게 한 뒤 후반기에 저장용량에서 충전된 전기를 방전시키는 과정과 이 과정을 통한 검사회로부(50)의 검사가 되풀이되는 방식으로 이루어질 수 있다.

물론, 서로 다른 데이터 라인 각각에 대해서는 접속 모듈의 서로 다른 프로브가 접속하게 되고, 이 프로브를 통해 그 데이터 라인에 데이터 신호 인가와 피드백 신호 획득이 이루어진다. 이런 구성에서는 데이터 라인마다 신호를 받을 수 있으므로 동작 불량 화소를 스캔 라인 번호와 데이터 라인 번호를 통해 명확히 다른 화소와 구분하여 그 위치를 저장할 수 있다.

도5는 도4와 같은 기판 전체검사장치에서 화소 이상을 발견한 뒤에 기판 및 이상 화소 위치 정보가 전달되는 리페어-부분검사장치의 검사부의 일 실시예를 나타낸다.

검사의 개념은 전체검사장치를 나타내는 도4에서의 검사 개념과 공통되는 점이 많지만, 스캔 구동부(32)가 스캔용 이동부(321)와 여기에 결합된 검사 유닛(323)로 대체되어 있다. 검사 유닛(323)에는 기판의 스캔 라인(10)의 단자를 형성하는 게이트 패드에 접속되는 프로브(325)가 구비된다.

마찬가지로 데이터 구동부(34)와 접속 모듈(35)은 테이터용 이동부(341)와 여기에 결합된 검사 유닛(343)으로 대체되어 있다. 여기서도 검사 유닛(343)에는 기판의 데이터 라인(14)의 단자를 형성하는 데이터 패드(SP)에 접속되는 프로브(345)가 구비된다.

화소 매트릭스 어레이(30)의 복수의 스캔 라인(10)은 스캔용 이동부(321)에 의해 도면상 상하로 움직이는 검사 유닛(323)에 프로브(325)를 통해 접속될 수 있다. 복수의 데이터 라인(14)은 데이터용 이동부(351)에 의해 도면상 좌우로 움직이는 검사 유닛(353)에 프로브(355)를 통해 접속될 수 있다.

리페어-부분검사장치가 전체검사장치로부터 받은 이상 화소 위치 정보에 따라 검사 유닛들(343, 323)은 전달되어 장착된 기판에서 이상 화소에 신호를 줄 수 있는 스캔 라인과 데이터 라인에 연결된 단자 혹은 패드 위치로 이동하여 접속된다.

검사장치의 신호발생회로부에는 전체검사장치와 달리 검사 유닛들을 통해 단순하게 전기신호가 전달된다. 이 전기신호는 전체검사장치에서 하나의 화소 이상을 검사하기 위해 주는 신호에 대응되는 것이라 볼 수 있다. 스캔 라인과 데이터 라인을 차례로 바꾸어가면서 신호를 줄 필요가 없고 선택된 스캔 라인과 데이터 라인에 전달하는 신호의 상호관계 가령 동기화나 지연시간, 데이터 라인 신호의 고저와 데이터 라인을 통해 신호를 주는 시간과 피드백 신호를 받는 시간 등만 결정하여 실시하면 되므로 검사장치의 구성은 전체검사장치에 비해 매우 단순화되고 저렴하게 될 수 있다.

여기서도 조절신호 인가부(62)는 검사할 때에 저장용량(Cs)를 충전(充電) 또는 방전(放電)시키기 위한 전압 신호를 저장용량 조절부(36)를 통하여 공급할 수 있으며, 조절신호 인가부(62)는 운영프로그램을 갖춘 일종의 컴퓨터 프로세서에 해당된다고 생각할 수 있다.

검사회로부(50)를 통해 피드백 신호로 정상적인 신호가 감지되지 않으면 즉시로 리페어 공정을 한번 더 수행하고, 재검사하는 공정을 가지는 것도 가능하며, 이런 경우, 리페어 유닛을 가동하거나 검사 유닛을 이동하는 데 별다른 시간이 걸리지 않는 이점이 있다.

정상적인 피드백 신호를 감지하는 경우에는 기판의 이상은 치유된 것이므로 전체 기판검사단계에서 정상 판정을 받은 기판들의 흐름으로 기판을 보내는 이송단계가 이루어진다.

도6은 본 발명의 리페어-부분검사장치의 일부 구성만을 개략적으로 나타내는 평면도이다.

여기서는 도5에서와 같이 기판의 부분검사기능을 수행하는 부분에 더하여 리페어 유닛과 이 리페어 유닛을 평면적으로 이동시키는 평면이동부 구성이 개시된다.

스캔용 이동부(321)와 여기에 결합된 검사 유닛(323), 검사 유닛(323)에 구비되어 기판의 스캔 라인(10)의 게이트 패드(GP)에 접속되는 프로브(325)가 나타나며, 검사 유닛은 스캔용 이동부(321)의 레일 등 가이드 수단에 의해 화살표 방향으로 이동되어 지정된 게이트 패드 위치에 접속될 수 있다.

마찬가지로 데이터 이동부(341)와 검사 유닛(343), 데이터 패드(SP)에 접속되는 프로브(345)가 구비된다.

도면상 기판의 우측에는 Y축 가이드(70)가 설치되고 여기에는 가이드 레일이 형성된다. 가이드 레일에는 가이드 레일을 따라 움직이는 제1바퀴(미도시)가 결합되고 제1바퀴는 제1스탭모터(81)에 의해 구동된다. 제1스탭모터(81)는 X축 가이드와 고정 결합되어 제1스탭모터가 구동되면 X축 가이드 전체가 Y축 방향으로 화살표와 같이 이동할 수 있다.

X축 가이드에도 가이드 레일이 형성되고, 가이드 레일에는 제2바퀴(미도시)가 결합되며, 제2바퀴는 제2스탭모터(91)에 의해 구동된다. 제2 스탭모터(91)는 레이저 빔을 조사할 수 있는 리페어 유닛(100)과 결합된다. 여기서 리페어-부분검사장치 내의 콘트롤러의 신호에 의해 리페어 유닛(100)은 레이저빔을 정해진 방향 가령 직하방으로 조사하여 빔이 닿는 부분을 짧은 시간에 휘발시켜 도선을 단선시키거나 소자를 제거할 수 있는 레이저빔 조사장치를 구비하여 이루어진다.

X, Y축 가이드 내부에는 각 스탭모터에 전력을 공급할 수 있도록 구부러진 상태로 길게 도선이 설치된다.

이런 형태는 직교하는 두 축을 따라 평면상을 움직이도록 이루어진 XY프로터 형태의 다수 기기에서 자주 볼 수 있는 것이므로 더 이상의 기계적 구성에 대한 설명은 생략하도록 한다.

이런 구성에 따르면, 리페어-부분검사장치에 전달된 이상 화소의 위치 정보에 따라 미도시된 내부 콘트롤러가 스탭모터들을 구동하여 리페어 유닛(100)을 이상 화소 위치 혹은 이상 화소를 리페어할 요소가 있는 위치의 상방에 놓이도록 하고, 한편으로는 내부 콘트롤러가 스캔용 이동부(321)와 데이터용 이동부(341)에 신호를 주어 여기에 결합된 검사 유닛들(323, 343)을 Y축, X축 방향으로 움직여 검사 유닛들(343, 323)의 프로브가 이상 위치 화소의 스캔 라인과 데이터 라인에 연결된 패드 위치로 이동하여 접속할 수 있다.

이때, 리페어 유닛을 이용한 리페어 동작이 먼저 실시되고, 화소의 치유 여부를 확인하기 위한 전기신호 인가 및 피드백 신호 검출은 나중에 이루어지지만 리페어 유닛과 검사 유닛의 기계적 이동은 동시적으로 이루어질 수 있으므로 이동 시간을 줄일 수 있다.

이런 구성에 따르면, AMOLED 표시장치 제조에 있어서도 기판에 소자 및 도전선 형성 후 유기박막 설치 전에 다수의 프로브를 가져 프로브를 기계적으로 이동시킬 필요가 없거나 적도록 한 전체검사장치에서 검사장치 동작을 통해 다수 스캔 라인과 데이터 라인의 각 패드에 순차적으로 전기신호를 주어 화소를 개별적으로 검사하여 기판의 회로적 이상을 전기적인 방법으로 검사하고, 이상이 있는 경우, 리페어-부분검사장치를 통해 이상 부분(이상 화소 위치)을 리페어한 후에 리페어가 제대로 이루어졌는 지 다시 확인할 수 있다.

도3은 이러한 본 발명에서의 기판 흐름을 나타낸다. 이런 구성은 종래 공정 흐름을 나타내는 도2의 구성에 비해 복잡한 것처럼 보일 수도 있지만, 전체 기판검사장치(150)는 상대적으로 다수 프로브를 가져 검사를 위한 프로브의 기계적 이동을 없애거나 최소화한 상태에서 검사를 진행하므로 항상 전체 기판에 대해 빠르게 검사를 진행할 수 있고, 일단 검사된 기판에 대해서는 다시 검사하지 않고 리페어부(251)와 재검사부(253)를 가지는 별도 장치인 리페어-부분검사장치(250)로 넘기고, 새로운 기판을 받아 검사하게 되므로 ① 및 ⑤로 이어지는 정상 기판 흐름에 지장을 주지 않고, 리페어를 위한 대기시간의 문제가 없어 기판 검사의 효율을 높일 수 있다.

이상에서는 한정된 실시예를 통해 본 발명을 설명하고 있으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위해 예시적으로 설명된 것일 뿐 본원 발명은 이들 특정의 실시예에 한정되지 아니한다. 가령, 이상 실시예에서는 리페어 유닛은 X축 및 Y축 가이드 방향으로 움직여 평면상에서 리페어가 필요한 위치로 이동하는 것으로 구성되어 있지만 레이저 빔을 발생시키는 장치는 고정되고, 레이저 빔을 내부 미러를 구동시켜 방향을 전환시키는 갈바노미터 스캐너와 같은 광학적인 수단을 이용하여 리페어가 필요한 위치로 조사하는 방식으로 구성되는 것도 가능하다. 또한, 검사에서 전기신호를 주는 방식은 실시예에 한정되는 것은 아니며 다른 신호방식을 이용할 수도 있다. 그리고, 리페어-부분검사장치에서 스캔 라인과 연결되는 프로브는 전체 기판검사장치와 같이 스캔 구동부(32)를 그대로 두고, 데이터 구동부(34) 및 접속 모듈(35)만 데이터 이동부(341)와 검사 유닛(343), 데이터 패드(SP)에 접속되는 프로브(345)로 대체될 수도 있다.

즉, 당해 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명을 토대로 다양한 변경이나 응용예를 실시할 수 있을 것이며 이러한 변형례나 응용예는 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

70: Y축 가이드 80; X축 가이드
81: 제1스탭모터 100: 리페어 유닛
110: 검사장치 210: 리페어(repair) 장치
130: 검사 및 리페어 장치
150: 전체검사장치 250: 리페어-부분검사장치
323, 343: 검사 유닛 325,345: 프로브(probe)

Claims (2)

1. 소자 및 도전선 형성 후 유기박막 설치 전의 기판을 받아 상기 기판 전체의 이상을 전기적으로 검사할 수 있도록 상기 기판의 복수 단자에 전기신호를 주고 받기 위한 복수의 프로브를 가지며, 이상 부분을 검출하여 상기 이상 부분에 대한 위치 정보를 얻는 전체 기판검사장치,
   상기 전체 기판검사장치와 별도 장치로서, 상기 전체 기판검사장치에서 상기 기판 및 상기 기판 내의 이상 부분에 대한 위치정보를 받아들이고, 상기 이상 부분의 불량에 대한 리페어를 실시하는 리페어 유닛과 리페어 후에 상기 이상 부분에 전기신호를 주고 받기 위해 이동할 수 있는 검사유닛을 구비하며, 상기 전체 기판검사장치의 복수 프로브에 비해 적은 소수의 프로브를 가지는 리페어-부분검사장치를 구비하며,
   상기 리페어-부분검사장치에서 상기 기판과 상기 이상 부분의 위치 정보가 입력되면
   상기 기판은 일정한 위치에 유지되는 상태로 레이저 빔을 조사하는 상기 리페어 유닛이 평면상의 이동을 통해 상기 기판의 이상 부분에 대응하는 수리위치 위로 이동하고,
   상기 검사 유닛의 프로브는 상기 이상 부분에 해당하는 상기 기판의 스캔용 단자 및 데이터용 단자로 두 직교축인 X축 및 Y축을 따라 이동하되,
   상기 리페어 유닛과 상기 검사 유닛의 기계적 이동 동작이 함께 실시될 수 있도록 이루어지는 AMOLED 표시장치의 기판 검사 및 리페어 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 전체 기판검사장치의 프로브는 상기 기판의 신호선 단자 전체에 대응하는 수의 프로브를 가지고,
   상기 기판과는 프로브 이동이 없는 상태로 순차적으로 상기 신호선 단자와 전기적 신호를 주고 받는 것에 의해 상기 기판의 이상 부분의 위치를 검출하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 AMOLED 표시장치의 기판 검사 및 리페어 시스템.

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