KR101610821B1 - Enhancement of detection of defects on display panels using front lighting - Google Patents

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포톤 다이나믹스, 인코포레이티드
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    • G09G3/006Electronic inspection or testing of displays and display drivers, e.g. of LED or LCD displays

Abstract

셀 단계 이전의 어레이 테스트 단계에서 a-Si 잔여물 결함의 검출을 일반적으로 가능하게 하기 위해 전면-측 조명 장치 및 방법이 제공된다. a-Si 는 광에 노출되지 않은 상태에서는 고 저항성이므로 종래의 TFT-어레이 테스트 공정에서 결함을 검출하기가 어렵다. 반면에, a-Si가 광에 노출되는 경우, 그 저항성은 감소하고, 따라서, TFT 어레이 셀의 전기적 특성을 변화시키고, 전기적 특성의 변화는 전압 이미징 광학 시스템 (VIOS)를 사용하여 검출될 수도 있다. 일 실시형태에서, TFT 어레이 셀은 조명 광 펄스에 노출되어 VIOSfmf 사용하여 수행된 테스트동안 TFT 패널의 상부 측에 충격을 가한다. 일 실시형태에서, 전면 측 조명은 VIOS에서 전압 이미징에 사용된 조명과 동일한 경로를 따라 이동한다. 또 다른 실시형태에서, 전면 측 조명용 광원(들)은 VIOS 변조기에 근접한 공간에 배치된다. A front-side illumination device and method are provided to generally enable detection of a-Si residue defects in an array test step prior to a cell step. It is difficult to detect defects in a conventional TFT-array test process because a-Si is highly resistant to light when it is not exposed to light. On the other hand, when a-Si is exposed to light, its resistivity decreases, thus changing the electrical characteristics of the TFT array cell, and changes in electrical properties may be detected using a voltage imaging optical system (VIOS) . In one embodiment, the TFT array cell is exposed to the illumination light pulse and impacts the top side of the TFT panel during testing performed using VIOSfmf. In one embodiment, the front side illumination travels along the same path as the illumination used for voltage imaging in the VIOS. In another embodiment, the front side illumination light source (s) is disposed in a space adjacent to the VIOS modulator.

Description

전면 조명을 이용한 디스플레이 패널상의 결함 검출의 향상{ENHANCEMENT OF DETECTION OF DEFECTS ON DISPLAY PANELS USING FRONT LIGHTING}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a display panel,

관련 출원에 대한 상호 참조Cross-reference to related application

본 출원은 전체의 내용이 본 명세서에 참조로서 포함되며, 2008년 5월 21일 출원된 미국 가 특허 출원 제 61/055,031호로부터 35 U.S.C 119 에 대해 우선권을 주장한다. This application claims priority to 35 U.S.C 119 from U.S. Provisional Patent Application No. 61 / 055,031, filed May 21, 2008, the entire contents of which are incorporated herein by reference.

본 발명의 분야Field of the Invention

본 발명은 평면 패널 디스플레이 내의 결함의 검출에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전면 조명을 이용한 평면 패널 디스플레이 내의 결함의 검출에 관한 것이다. FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the detection of defects in flat panel displays, and more particularly to the detection of defects in flat panel displays using front illumination.

평면 패널 액정 (LC) 디스플레이의 제조 동안, 넓은 청결한 얇은 유리 기판이 박막 트랜지스터 (TFT) 어레이의 배치용 기판으로서 이용된다. 일반적으로, 몇몇 독립적인 TFT 어레이들이 하나의 유리 기판에 포함되어 종종 TFT 패널로서 지칭된다. 대안적으로, 액티브 매트릭스 LCD, 또는 AMLCD는 각각의 화소 또는 서브화소에서 트랜지스터 또는 다이오드를 사용하여 디스플레이 클래스를 커버하여, 그 결과, 이러한 유리기판은 AMLCD 패널로 지칭될 수도 있다. 평면 패널 디스플레이는 유기 LED (OLED) 기술을 이용하여 제조될 수도 있고, 통상적으로 유리 상에서 제조될 수 있지만, 플라스틱 기판상에서도 또한 제조될 수도 있다.During fabrication of flat panel liquid crystal (LC) displays, a wide clean thin glass substrate is used as a substrate for placement of thin film transistor (TFT) arrays. In general, several independent TFT arrays are included in one glass substrate and are often referred to as TFT panels. Alternatively, an active matrix LCD, or AMLCD, covers the display class using transistors or diodes in each pixel or sub-pixel, such that the glass substrate may be referred to as an AMLCD panel. Flat panel displays may be fabricated using organic LED (OLED) technology, typically fabricated on glass, but may also be fabricated on plastic substrates.

TFT 패턴 배치는 다수의 스테이지에서 수행되며, 각각의 스테이지에서 (인듐 주석 산화물 (ITO), 결정 실리콘, 비결정 실리콘 등과 같은) 특정 재료가 소정의 패턴에 따라 이전 층 (또는 유리)의 상부에 배치된다. 각각의 스테이지는 통상적으로 배치, 마스킹, 에칭, 스트리핑 등과 같은 다수의 단계를 포함한다. The TFT pattern placement is performed in a plurality of stages, and in each stage a specific material (such as indium tin oxide (ITO), crystalline silicon, amorphous silicon, etc.) is placed on top of the previous layer . Each stage typically includes a number of steps such as placement, masking, etching, stripping, and the like.

각각의 스테이지 동안 및 각각의 스테이지 내의 여러 단계에서, 최종 LCD 제품의 전기적 및/또는 광학적 성능에 영향을 미칠 수도 있는 다수의 제품 결함이 발생할 수도 있다. 이러한 결함은 도 1에 도시된 바와 같이, ITO (112)로의 금속 돌출부 (110), 금속 (116)으로의 돌출부 (114), 소위 쥐 뜯김 (118), 오픈 회로 (120), 트랜지스터 (124) 내의 단락 (122), 외부 입자 (126) 및 화소 아래의 잔여물 (128)을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 화소 아래의 비결정 실리콘 (a-Si) 잔여물 (128)은 하부 에칭 또는 리소그라피 이슈로부터 유발될 수도 있다. 다른 결함은 마스크 문제, 오버 에칭 등을 포함한다. During each stage and at various stages within each stage, a number of product defects may occur that may affect the electrical and / or optical performance of the final LCD product. This defect is caused by the metal protrusion 110 to the ITO 112, the protrusion 114 to the metal 116, the so-called ratchet 118, the open circuit 120, the transistor 124, But are not limited to, a shorting 122 in outer layer 126, outer particles 126, and a residue 128 below the pixel. The amorphous silicon (a-Si) residue 128 below the pixel may also result from a bottom etch or lithography issue. Other defects include mask problems, overetching, and the like.

TFT 배치 공정이 타이트하게 제어되는 경우에도, 결함 발생은 피할 수 없다. 이는 생산성을 제한하고 제품 비용에 악영향을 미친다. 통상적으로, TFT 어레이는 중요한 배치 공정 단계를 따르는 하나 또는 다수의 자동화된 광 검사기 (AOI: automated optical inspection) 시스템(들), 및 미국 95138 캘리포니아 새너제이 옵티컬 코트 5970의 포톤 다이나믹사 (오보텍 사)에 의해 제조되며, 종료된 TFT 어레이를 테스트하는 체커 (AC) 또는 어레이 테스터로서 지칭될 수도 있는 것과 같은 전기 광학 검사 머신을 이용하여 검사된다. Even when the TFT arrangement process is tightly controlled, defect occurrence can not be avoided. This limits productivity and adversely affects product costs. Typically, the TFT array is fabricated using one or more automated optical inspection (AOI) system (s) following important batch processing steps and Photon Dynamic (San Jose, Calif.) 59708 San Jose, And is inspected using an electro-optic inspection machine, such as may be referred to as a checker (AC) or array tester to test the terminated TFT array.

a-Si는 특히 고질적인 결합이며, 이는 a-Si가 감광성, 즉 어두운 상태에서는 절연체로 동작하지만 광에 노출되는 경우 전도체로서 작동하기 때문이다. 사실상, 광의 강도의 함수에 따라 a-Si의 시트 저항 Rsi 는 감소한다. 도 4는 그 의존성을 도시한다. 광 강도에 대한 시트 저항 의존성은 결국, 광에 대한 노출이 변함에 따라 결함으로 인한 화소 전압 또한 변한다는 것을 의미한다. 그 결과, 최종 FPD 어셈블리의 완성 전에 결함이 검출되지 않는 경우, 정상적인 FPD 동작 동안 결함이 디스플레이의 백라이트에 노출되기 때문에 최종 사용자는 결함을 용이하게 인식할 것이다. 그 결과, 이러한 결함을 검출하는 강한 동기가 존재한다. a-Si is a particularly stiff bond, because a-Si acts as an insulator in the photosensitive, i.e., dark state, but acts as a conductor when exposed to light. In effect, the sheet resistance R si as a function of the intensity of a-Si is reduced. Figure 4 shows its dependency. The sheet resistance dependence on light intensity ultimately means that as the exposure to light changes, the pixel voltage due to the defect also changes. As a result, if a defect is not detected before the completion of the final FPD assembly, the end user will easily recognize the defect because the defect is exposed to the backlight of the display during normal FPD operation. As a result, there is a strong incentive to detect such defects.

불운하게도, 종래 기술은 패널 제조의 여러 스테이지 동안 LCD 패널상의 a-Si 잔여물 형성의 효과적인 검출을 위한 적합한 방법을 제공하는데 실패하였다. Unfortunately, the prior art has failed to provide a suitable method for effective detection of a-Si residue formation on LCD panels during various stages of panel manufacturing.

본 진보적인 방법은 상기 하나 이상의 문제 및 LCD 패널 디스플레이에서의 a-Si 잔여물 형성을 검출하는 것과 관련된 다른 문제들을 실질적으로 제거하는 방법 및 시스템을 목적으로 한다. The present inventive method is directed to a method and system that substantially obviates one or more of the above problems and other problems associated with detecting a-Si residue formation in an LCD panel display.

본 진보적인 방법의 일 양태에 따라, 테스트 중의 패널의 결함을 검출하는 시스템이 제공된다. 시스템은 테스트 중의 패널에 전면 측 조명 광 빔을 전달하도록 구성된 전면 측 조명 서브시스템을 포함한다. 전면 측 조명 광 빔은 결함의 전기적 특정을 변화시켜 결함의 검출을 용이하게 하는 기능을 갖는다. 시스템은 변화된 결함의 전기적 특성에 기반하여 결함을 검출하도록 구성된 검출 서브시스템을 더 포함한다. 시스템에 사용된 전면 측 조명 광 빔은 주기 및 강도에 대해 최적화 및 펄스되어 결함의 검출을 최대화하며 잘못된 검출을 최소화한다. 또한, 전면 측 조명 광 빔은 결함의 최대 흡수 광학 특성에 부합하는 파장을 갖는다. According to one aspect of the present inventive method, a system for detecting defects in a panel under test is provided. The system includes a front side illumination subsystem configured to transmit a front side illumination light beam to a panel under test. The front side illumination light beam has a function of changing the electrical specification of the defect to facilitate the detection of the defect. The system further includes a detection subsystem configured to detect defects based on the electrical characteristics of the defective defects. The front side illuminating light beam used in the system is optimized and pulsed for period and intensity to maximize detection of defects and minimize false detection. Further, the front side illumination light beam has a wavelength that matches the maximum absorption optical characteristic of the defect.

본 진보적인 방법의 또 다른 양태에 따르면, 테스트 중 패널의 결함을 검출하는 시스템이 제공된다. 시스템은 테스트 중 패널에 전면 측 조명 광 빔을 전달하도록 구성된 전면 측 조명 서브시스템을 포함한다. 전면 측 조명 광 빔은 결함의 전기적 특정을 변화시켜 결함의 검출을 용이하게 하는 기능을 갖는다. 시스템은 변화된 결함의 전기적 특성에 기반하여 결함을 검출하도록 구성된 검출 서브시스템을 더 포함한다. 상기 검출 서브시스템은 테스트 중의 패널에 걸쳐 공간적 전압 분배를 나타내는 이미지를 생성하도록 구성된 전압 이미징 광학 디바이스를 포함한다. 테스트 중의 패널의 결함은 생성된 이미지에 기반하여 검출된다. 시스템에서, 전면 측 조명 서브 시스템은 전압 이미징 광학 디바이스의 광 경로 내에 집적된다. 더욱이, 전면 측 조명 광 빔은 결함의 최대 흡수 광학 특성에 부합하는 파장을 갖는다. According to yet another aspect of the present inventive method, a system for detecting defects in a panel during testing is provided. The system includes a front side illumination subsystem configured to transmit a front side illumination light beam to a panel under test. The front side illumination light beam has a function of changing the electrical specification of the defect to facilitate the detection of the defect. The system further includes a detection subsystem configured to detect defects based on the electrical characteristics of the defective defects. The detection subsystem includes a voltage imaging optical device configured to generate an image representative of a spatial voltage distribution across the panel under test. The defects of the panel under test are detected based on the generated image. System, the front side illumination subsystem is integrated into the optical path of the voltage imaging optical device. Furthermore, the front side illumination light beam has a wavelength that matches the maximum absorption optical characteristic of the defect.

본 진보적인 방법의 또 다른 양태에 따르면, 테스트 중 패널의 결함을 검출하는 시스템이 제공된다. 시스템은 테스트 중의 패널에 전면 측 조명 광 빔을 전달하도록 구성된 전면 측 조명 서브시스템을 포함한다. 전면 측 조명 광 빔은 결함의 전기적 특정을 변화시켜 결함의 검출을 용이하게 하는 기능을 갖는다. 시스템은 변화된 결함의 전기적 특성에 기반하여 결함을 검출하도록 구성된 검출 서브시스템을 더 포함한다. 상기 검출 서브시스템은 테스트 중의 패널에 걸쳐 공간적 전압 분배를 나타내는 이미지를 생성하도록 구성된 전압 이미징 광학 디바이스를 포함한다. 테스트 중의 패널의 결함은 생성된 이미지에 기반하여 검출된다. 상기 전면 측 조명 서브시스템은 전압 이미징 광학 디바이스의 광 경로 외부에 배치된다. 더욱이, 전면 측 조명 광 빔은 결함의 최대 흡수 광학 특성에 부합하는 파장을 갖는다. According to yet another aspect of the present inventive method, a system for detecting defects in a panel during testing is provided. The system includes a front side illumination subsystem configured to transmit a front side illumination light beam to a panel under test. The front side illumination light beam has a function of changing the electrical specification of the defect to facilitate the detection of the defect. The system further includes a detection subsystem configured to detect defects based on the electrical characteristics of the defective defects. The detection subsystem includes a voltage imaging optical device configured to generate an image representative of a spatial voltage distribution across the panel under test. The defects of the panel under test are detected based on the generated image. The front side illumination subsystem is disposed outside the optical path of the voltage imaging optical device. Furthermore, the front side illumination light beam has a wavelength that matches the maximum absorption optical characteristic of the defect.

본 발명의 부가적인 양태는 이하 상세한 설명에서 부분적으로 개시될 것이며, 부분적으로 상세한 설명으로부터 명확해질 것이며, 또는 본 발명의 교시에 의해 학습될 수도 있다. 본 발명의 양태들은 이하의 상세한 설명 및 첨부된 특허청구범위에서 지정된 다양한 구성요소들 및 구성요소들 및 양태들의 조합에 의해 인식되고 획득될 수도 있다. Additional aspects of the invention will be set forth in part in the description that follows, and in part will be obvious from the description, or may be learned by the teachings of the invention. Aspects of the present invention may be recognized and obtained by various elements and components and combinations of aspects specified in the following detailed description and the appended claims.

상기 및 이하의 설명은 예시적이고 설명하기 위한 것이며, 어떤 방법에 의해서도 특허청구범위의 발명 또는 이들의 적용을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. The foregoing and following description is illustrative and explanatory and is not intended to limit the invention of the claims or their application in any manner.

본 발명에 의해, 셀 단계 이전의 어레이 테스트 단계에서 a-Si 잔여물 결함의 검출을 가능하게 한다.The present invention enables the detection of a-Si residue defects in the array test step prior to the cell step.

본 명세서에 포함되며 일부를 구성하는 첨부된 도면들은 본 발명의 실시형태를 예시화하며, 상세한 설명과 함께 진보적인 기술의 원리를 설명하고 실증함을 도운다.
도 1은 주기적인 트랜지스터 어레이를 갖는 큰 평면 패터닝된 매체의 일부의 상면도에서의 다양한 비주기적인 결함을 도시한다.
도 2는 비결정 실리콘 잔여물의 예시적인 단면도를 도시한다.
도 3은 TFT 화소에 관련된 a-Si 잔여물에 대한 예시적인 균등 회로 도면을 나타낸다.
도 4는 입사광 파장에 대한 시트 저항의 의존의 샘플 그래프이다.
도 5는 진보적인 개념의 실시형태에 따른 듀얼 파장 조명기 (DWI: dual wavelength illuminator)의 예시적인 개략도이다.
도 6은 진보적인 개념의 또 다른 실시형태에 따른 변조기 탑재 조명기 (MMI; modulator mount illuminator)의 예시적인 개략도이다.
도 7은 평면 패널 디스플레이 내의 결함의 검출을 위한 진보적인 시스템의 예시적인 개략 블록도를 나타낸다.
도 8은 비결정 실리콘에 대한 통상적인 흡수 곡선을 나타내는 예시적인 그래프이다.
도 9는 가능한 전면 광 및 화소 패턴 구동 타이밍도의 예이다.
도 10은 주어진 패턴의 각각의 프레임마다 펄스가 상이한 가능한 전면 광 패턴의 또 다른 예이다.
도 11a는 11b는 펄스 시작시간 및 펄스 강도를 변화해가면서 전면 광 펄스 종료시간의 함수로서 결함 검출 감도 (DDS: defect detection sensitivity) 및 신호 대 잡음(SNR: signal-to-noise) 비의 플롯이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain and demonstrate the principles of the invention.
1 shows various aperiodic defects in a top view of a portion of a large planar patterned medium with periodic transistor arrays.
Figure 2 shows an exemplary cross-sectional view of an amorphous silicon residue.
Figure 3 shows an exemplary equivalent circuit diagram for an a-Si residue associated with a TFT pixel.
4 is a sample graph of the dependence of sheet resistance on the incident light wavelength.
Figure 5 is an exemplary schematic diagram of a dual wavelength illuminator (DWI) according to an embodiment of the inventive concept.
Figure 6 is an exemplary schematic diagram of a modulator mount illuminator (MMI) according to another embodiment of the inventive concept.
Figure 7 shows an exemplary schematic block diagram of an inventive system for detecting defects in a flat panel display.
Figure 8 is an exemplary graph showing typical absorption curves for amorphous silicon.
9 is an example of timing diagrams of possible front light and pixel pattern driving.
10 is yet another example of a possible frontal light pattern in which the pulses are different for each frame of a given pattern.
11A is a plot of defect detection sensitivity (DDS) and signal-to-noise ratio (SNR) as a function of the front optical pulse end time while varying the pulse start and pulse intensities .

이하의 상세한 설명에서, 첨부된 도면(들)에 대해 참조가 이루어지며, 동일한 기능의 구성요소는 유사한 참조부호로 지정된다. 전술한 첨부된 도면은 설명을 위한 것이지 제한을 위한 것이 아니며, 특정 실시형태 및 구현들은 본 발명의 원리에 일치한다. 이들 구현들은 상세히 설명되어 이 분야의 당업자가 본 발명을 재현하도록 할 것이며, 다른 구현들이 사용될 수도 있고 구조적인 변경 및/또는 다양한 구성요소들의 대체가 본 발명의 범위 및 사상으로부터 벗어나지 않고 이루어질 수도 있다. 따라서, 이하의 상세한 설명은 제한된 의미로 해석되어서는 안된다. 또한, 설명되는 바와 같은 본 발명의 다양한 구현들은 특정된 하드웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될 수도 있다. In the following detailed description, reference is made to the accompanying drawings in which like reference numerals designate like structural elements. The foregoing annexed drawings are for the purpose of explanation and not of limitation, and specific embodiments and implementations are in accordance with the principles of the present invention. These implementations will be described in detail so that those skilled in the art will be able to reproduce the invention, and other implementations may be used and structural changes and / or substitutions of various components may be made without departing from the scope and spirit of the invention. Accordingly, the following detailed description should not be construed in a limiting sense. In addition, various implementations of the invention as described may be implemented in the form of specified hardware, or a combination of hardware and software.

당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 어레이 테스트기는 예를 들어, 본 명세서에 전체로서 참조로서 포함된 미국 특허 제 4,983,911, 5,097,201, 및 5,124,635호에 개시된 전압 이미징 테스트 장치 및 방법의 이용을 통해 LC 디스플레이에서 결함을 인식할 수도 있다. LC 디스플레이 내의 화소들은 예를 들어, 본 명세서에 전체로서 참조로서 포함된 미국 특허 제 5,235,272 및 5,495,410호에 개시된 바와 같은 특정 패턴들을 사용하여 전기적으로 구동된다. LC 디스플레이들이 화소들의 어레이로 구성되기 때문에, LC 디스플레이가 전기적으로 구동되는 경우, 결함과 관련된 일부 화소들은 이상적인 화소들과 전기적으로 상이하게 동작할 수도 있어, 그 결과, 이러한 차이는 전압 이미징 센서 및 관련된 이미지 처리 소프트웨어를 이용하여 검출될 수도 있다. 상이한 구동 패턴의 조합의 이용을 통해, 도 1에 도시된 다수의 결함의 유형 및 위치가 유추될 수도 있다.As will be appreciated by those skilled in the art, the array tester can be used to test defects in the LC display through the use of the voltage imaging test apparatus and methods disclosed in, for example, U.S. Patent Nos. 4,983,911, 5,097,201, and 5,124,635, . The pixels in the LC display are electrically driven using specific patterns, e.g., as disclosed in U.S. Patent Nos. 5,235,272 and 5,495,410, which are incorporated herein by reference in their entirety. When the LC display is electrically driven, some of the pixels associated with the defects may operate electrically different from the ideal pixels, so that the LC displays are made up of an array of pixels, Or may be detected using image processing software. Through the use of different combinations of drive patterns, the type and location of the plurality of defects shown in Fig. 1 may be deduced.

그러나 ITO 아래에 a-Si 잔여물 (128)을 갖는 결함이 있는 화소는 표준 어레이 테스트 방법을 이용하는 어레이 테스트에서는 검출하기가 상당히 어렵다. a-Si 결함을 갖는 TFT 화소 (200)의 예의 단면이 도 2에 도시된다. TFT 화소 구조 (200)는 유리 기판 (202) 상에 형성된다. 게이트 절연체 (204)가 유리 상에 위치하고, 그 후, 데이터 금속 라인 (206)이 도금되며, 인듐 주석 산화물 (ITO) (210)과 같은 투명 전도성 재료의 형태의 화소 구성이 배치된다. 최종적으로, 실리콘 질화물 (SiNx) (208)과 같은 패시베이션 층이 배치된다. 비결정 실리콘 또는 데이터 금속 잔여물 (212)이 남을 수도 있어, ITO 층 밑으로 하강하는 라인 구성의 연장에 의해 도표로 나타난다. 잔여물 (212)과 화소 (ITO) (210) 사이의 오버랩 영역 (214)은 기생 용량 Cp를 갖는 커패시터 (216)를 형성한다. However, defective pixels with an a-Si residue (128) under ITO are very difficult to detect in array testing using standard array testing methods. A cross-sectional view of an example of a TFT pixel 200 having an a-Si defect is shown in Fig. A TFT pixel structure 200 is formed on a glass substrate 202. The gate insulator 204 is placed on the glass and thereafter the data metal line 206 is plated and a pixel configuration in the form of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) 210 is disposed. Finally, a passivation layer, such as silicon nitride (SiNx) 208, is disposed. Amorphous silicon or data metal residue 212 may remain and is plotted by the extension of the line configuration falling below the ITO layer. The overlap region 214 between the residue 212 and the pixel (ITO) 210 forms a capacitor 216 having a parasitic capacitance Cp.

도 3은 화소 아래의 a-Si 잔여물의 등가 도면이다. 이 경우,3 is an equivalent view of the a-Si residue below the pixel. in this case,

Figure 112010082656417-pct00001
Figure 112010082656417-pct00001

Figure 112010082656417-pct00002
Figure 112010082656417-pct00002

Cp 는 기생 용량이고, KSiN은 SiN의 유전 상수이며, ε0는 진공 유전율이며, Wpixel은 화소의 두께이며, Wst는 (정전 용량 Cst을 갖는) 저장 커패시터이며, dpass SiN 및 dgate SiN 은 각각 패시베이션 층 및 게이트 게이트에서 SiN 층까지의 거리이며, Arearesidue 는 찾고 있는 잔여 결함의 영역이다. C p is the parasitic capacitance, SiN K is the dielectric constant of the SiN, ε 0 is the vacuum dielectric constant, the thickness of the W pixel is a pixel, W st is the storage capacitor (having a capacitance Cst), d pass SiN and d gate SiN are the distances from the passivation layer and the gate gate to the SiN layer, respectively, and the Area residue is the area of the residual defect sought.

어레이 테스트에서, 구동 전압이 LC 기판에 인가되어 화소 응답이 전압 이미징 센서에 의해 관측될 수도 있다. 데이터 금속 잔여물 및 a-Si와 같은 결함들에 대해, 데이터 전압이 이미지 획득 이전에 드롭되는 포지티브-네거티브 (PN) 구동 패턴이 사용될 수도 있다. 이러한 패턴에서, 데이터 전압의 드롭은 ITO 데이터 라인 오버랩을 갖는 화소상의 전압 드롭을 유도한다. 데이터 전압 드롭이 ΔVd인 경우, 화소 전압 드롭 ΔVpIn an array test, a drive voltage may be applied to the LC substrate so that a pixel response may be observed by the voltage imaging sensor. For defects such as data metal residues and a-Si, a positive-negative (PN) drive pattern in which the data voltage is dropped prior to image acquisition may be used. In this pattern, the drop of the data voltage leads to a voltage drop on the pixel with the ITO data line overlap. When the data voltage drop is ΔV d, the pixel voltage drop is ΔV p

Figure 112010082656417-pct00003
Figure 112010082656417-pct00003

Cp 는 ITO-데이터 라인 잔여물 오버랩의 기생용량이며, Cst는 저장 커패시터의 정전 용량이고, Rsi 는 비결정 실리콘의 시트 저항이다. C p is the parasitic capacitance of the ITO-data line residue overlap, C st is the capacitance of the storage capacitor, and R si is the sheet resistance of the amorphous silicon.

수학식 1 및 수학식 3은 a-Si 관해 두 개의 중요사항을 나타낸다. 첫째, 기생 용량은 결함의 사이즈 (Arearesidue)의 함수이다. 둘째, 시트 저항 Rsi에 대한 지수 의존성이다. 절연체 상태 (빛이 없음)에서, Rsi는 상당히 높을 수도 있고 (대략 매 평(square)당 수백 기가 옴), 그 결과 수학식 3에 의해, 빛에 노출되지 않는다면, ΔVp는 ΔVd*(Cp/Cst)와 거의 균등하고 최댓값을 갖는다. Cp<Cst 이기 때문에, 빛에 노출되지 않은 최대 ΔVp는 상당히 작을 수도 있고, 그 결과 결함은 빛을 이용하지 않고는 용이하게 겸출되지 않을 수도 있다. 오버랩 영역에 의존하여, 변화는 종래의 64개의 그레이 레벨 구동 방식 하에서 몇몇 그레이 레벨의 시프트를 유발할 수도 있다. 2개의 연속적인 그레이 레벨 사이의 전압 단계는 대략 50mV 이다. 이것은 정상적인 화소로부터 결함을 구별하기에 너무 작다. Equations (1) and (3) show two important points regarding a-Si. First, the parasitic capacitance is a function of the size of the defect (Arearesidue). Second, it is the exponential dependence of sheet resistance R si . An insulator state (no light) from the, R si is also significantly higher and (several hundred gigabytes per flat approximately every (square) ohms), so that by equation (3), if not exposed to light, ΔVp is ΔVd * (C p / C st ) and has a maximum value. Since Cp < Cst, the maximum DELTA Vp that is not exposed to light may be considerably small, so that the defect may not be easily mixed without using light. Depending on the overlap region, the change may cause some gray level shift under the conventional 64 gray level drive scheme. The voltage step between two consecutive gray levels is approximately 50 mV. This is too small to distinguish a defect from a normal pixel.

또한, 그러나, 사이즈 의존성 때문에 (수학식 1), 빛에 노출되는 경우에도, 상당히 작은 a-Si 결함은 검출될 수 없을 수도 있다. However, due to the size dependence (Equation 1), even when exposed to light, a significantly smaller a-Si defect may not be detectable.

일부 a-Si 결함이 AOI를 이용하여 검출되고, 일부는 종래의 결함 검출 기술을 갖는 AC를 이용하여 검출될 수 있는 동안, 이러한 결함의 상당 부분은 조기에 식별되지 않고 오직 TFT-LCD 조립이 완성된 이후에 검출되며, LC 기판 패널들로 분할되고 모듈들로 조립된 후에 잘 검출된다. 셀 테스트에서, 백라이트 모듈은 이미지를 디스플레이하기 위해 TFT-LCD 패널에 광원을 제공하며, 전기적으로 구동된다. a-Si 의 감광 특성은 이들 조건하에서 이 결함을 검출하는 것을 가능하게 한다. 그러나 잔여물은 레이저 복구 시스템을 사용하여 상대적으로 용이하게 제거될 수 있기 때문에, 셀 조립 단계 이전에 결함을 캐치하는 것이 바람직하며, 어레이 검사 단계에서 캐치하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 제조 공정의 조기 스테이지에서 및 셀 조립 이전에 결함을 검출하는 것은 조립 공정 및 필요한 컬러 필터 유리에 관련된 비용을 절감한다. While some a-Si defects can be detected using AOI and some can be detected using AC with conventional defect detection techniques, a significant portion of these defects are not identified early and only when the TFT-LCD assembly is complete And is well detected after being divided into LC substrate panels and assembled into modules. In a cell test, a backlight module provides a light source to a TFT-LCD panel to display an image, and is electrically driven. The photosensitive property of a-Si makes it possible to detect this defect under these conditions. However, it is desirable to catch defects prior to the cell assembly step, and it is more desirable to catch them in the array testing step, since the residue can be relatively easily removed using a laser repair system. In addition, detecting defects early in the manufacturing process and prior to cell assembly saves costs associated with the assembly process and the required color filter glass.

LCD 어레이 검사 장비는 일반적으로 외부 광원을 갖지 않아, 그 결과, a-Si의 검출이 어려울 수 있다. (오보텍 사에 의해 획득된) 포톤 다이나믹스 사에 의해 제조된 어레이 테스터기들의 AC47xx 제품 패밀리는 분할 축-유형 시스템상의 투명 척 (chuck)과 함께 사용되는 단파 백라이트를 포함하며, 분할 축-유형 시스템 내에서, 검사 영역 및 그 결과 척은 단일 변조기 행으로 제한된다. 척이 언제 유리 사이즈를 커버하는 갠트리 (gantry) 유형의 시스템에서는, 움직이거나 (예를 들어, 단일 라인) 또는 정적으로 (예를 들어, 전체 커버리지) 전체 유리 사이트를 커버하도록 관련 백라이트가 필요하며, 그 결과, 덜 실질적이고 비용 효과도 없다. LCD array inspection equipment generally does not have an external light source, and as a result, the detection of a-Si may be difficult. The AC47xx family of array testers manufactured by Photon Dynamics, Inc. (obtained by Orbotech) includes a shortwave backlight for use with a transparent chuck on a split axis-type system, , The check area and the resulting chuck are limited to a single modulator row. In a gantry type system where the chuck covers the glass size, an associated backlight is required to move (e.g., single line) or statically (e.g., full coverage) to cover the entire glass site, As a result, it is less practical and less cost effective.

a-Si 잔여물이 TFT의 게이트 금속을 커버하는 일부 케이스에서, 백라이팅은 게이트 구성을 투과할 수 없으며, 그 결과, 게이트 잔여물상의 a-Si의 검출이 어렵다. 이는 여분의 TFT를 갖는 일부 화소 설계에서 빈번하며, 여분의 TFT가 전기적으로 고립되고 화소에 접속되지 않은 경우에 더욱 그러하다. a-Si 잔여물이 화소 TFT와 여분의 TFT를 브릿지하는 경우, 이는 성능에 영향을 미치며 결함으로 인식된다. a-Si 잔여물은 Cgd(게이트-드레인 기생 용량)를 증가시킨다. 게이트가 게이트-드레인 커패시터 연결 효과로 인해 턴 오프 (전압 스윙: ΔVg) 되는 경우, 화소 전압이 드롭한다. 이를 킥-백 효과 (kick-back effect)로 지칭한다. 화소 전압 드롭 ΔVp 는 아래의 수학식 4로서 표현된다. In some cases where the a-Si residue covers the gate metal of the TFT, the backlighting can not penetrate the gate structure and, as a result, the detection of a-Si on the gate residue is difficult. This is more frequent in some pixel designs with extra TFTs, especially when the extra TFTs are electrically isolated and not connected to pixels. When the a-Si residue bridges the pixel TFT and the extra TFT, this affects performance and is recognized as a defect. The a-Si residue increases the C gd (gate-drain parasitic capacitance). When the gate is turned off (voltage swing: DELTA Vg) due to the gate-drain capacitor connection effect, the pixel voltage drops. This is referred to as a kick-back effect. The pixel voltage drop? Vp is expressed by the following equation (4).

Figure 112010082656417-pct00004
Figure 112010082656417-pct00004

여기서, CIC 는 셀 정전용량 (셀 구동의 경우에만 제공됨)이다. 화소 TFT를 잔여 TFT 에 접속시키는 a-Si 잔여물은 게이트-드레인 정전 용량을 증가시켜, 또한, 화소 전압 드롭을 증가시킨다. Where C IC is the cell capacitance (provided only for cell driving). The a-Si residue connecting the pixel TFT to the remaining TFT increases the gate-drain capacitance and also increases the pixel voltage drop.

다른 비 전압 이미징 어레이 테스터기들, 예를 들어, 전자 빔을 사용하는 테스터기들은 결함에 전자를 스프레이하여 그 후 결함 지역에 축적함으로써 a-Si 잔여물을 검출할 수도 있다. 이 전자의 축적은 a-Si 전도성을 증가시켜, 관련된 이미징 방법들은 결함을 걸출할 수도 있다. Other non-voltage imaging array tester units, such as tester machines using an electron beam, may also detect an a-Si residue by spraying electrons to the defect and then accumulating in the defect area. The accumulation of these electrons increases the a-Si conductivity, and associated imaging methods may reveal defects.

본 발명의 일 실시형태에 따르는 경우, 전면 측 조명 장치 및 방법이 제공되어, 일반적으로 셀 단계 이전의 어레이 테스트 단계에서 a-Si 잔여물의 검출, 특히, TFT 어레이 셀의 게이트 절연체 상의 a-Si잔여물의 검출을 가능하게 한다. 본 분야의 당업자가 인식하는 바와 같이, TFT-어레이 테스트에서 a-Si는 광에 노출되지 않으면 높은 저항률을 가진다. 반면에, a-Si 잔여물이 광으로 조명되는 경우, 그 저항률이 감소하며, 차례로, TFT 어레이 셀의 전기적 특성을 변화시켜 미국 95138 캘리포니아 새너제이 옵티컬 코트 5970의 포톤 다이나믹사 (오보텍 사)에 의해 제조된 제품과 같은 전압 이미징 광학 시스템 (VIOS: voltage imaging optical system)을 사용하여 검출될 수도 있다. 이러한 시스템의 예시적인 실시형태들은 본 명세서에 전체로서 참조로서 포함된 전술한 미국 특허 제 4,983,911, 5,097,201, 및 5,124,635호에 상세히 개시된다. 따라서, 본 발명의 일 실시형태에서, TFT 어레이 셀은 조명 광 펄스에 노출되어, VIOS를 사용하여 수행된 테스트 동안 TFT 패널의 상부 측에 영향을 준다. In accordance with one embodiment of the present invention, a front side illuminator and method are provided to detect a-Si residue in an array test step, generally before the cell step, and more particularly to detect a-Si residue on the gate insulator of the TFT array cell Enabling detection of water. As will be appreciated by those skilled in the art, a-Si in a TFT-array test has a high resistivity unless exposed to light. On the other hand, if the a-Si residue is illuminated with light, the resistivity is reduced and, in turn, the electrical characteristics of the TFT array cell are changed by Photon Dynamic Inc. (Ovotech, Inc., 59708 San Jose, And may be detected using a voltage imaging optical system (VIOS) such as the manufactured product. Exemplary embodiments of such systems are disclosed in detail in the aforementioned U. S. Patent Nos. 4,983,911, 5,097,201, and 5,124,635, which are incorporated herein by reference in their entirety. Thus, in one embodiment of the present invention, the TFT array cell is exposed to the illumination light pulses and affects the top side of the TFT panel during testing performed using the VIOS.

일 실시형태에 따르면, 전면 측 조명은 VIOS의 전압 이미징을 위해 사용된 조명과 동일한 경로로 진행한다. 일 실시형태에서, VIOS 조명은 가시 파장 영역의 레드 부분에서 수행된다. 일 특정 실시형태에서, 예시적인 광 파장은 630㎚이다. 또 다른 실시형태에서, 전면 측 조명은 두 개기 이상의 파장으로 구성되며, VIOS의 전압 이미지 변조기의 주변에서 전달된다. According to one embodiment, the front side illumination proceeds in the same path as the illumination used for voltage imaging of the VIOS. In one embodiment, the VIOS illumination is performed in the red portion of the visible wavelength region. In one particular embodiment, the exemplary light wavelength is 630 nm. In another embodiment, the front side illumination consists of two or more wavelengths and is delivered in the vicinity of the voltage image modulator of the VIOS.

본 발명의 일 실시형태에서, 평면 패널 어레이로의 상부 측 또는 전면 측 조명의 구현은 VIOS 테스트 장치 및 그 기능과 협력하여 달성된다. 이는 비용 절감과 전체 테스트 시스템의 증가된 효율성을 유발하며, 왜냐하면, VIOS 열의 몇몇 구성요소들이 VIOS 이미징뿐만 아니라 전면 측 조명 모두에서 이용되기 때문이다. 특히, 해당 결함 (a-Si)의 검출하는 능력은 광 강도의 함수이기 때문에, TFT셀의 전면 측 조명은 해당 검출 영역에 걸쳐 반복가능하고 적합하게 균일해야 한다. 또한, a-Si의 결함을 검출하는 조명 및 광학 장치는 TFT 셀에서 발생할 수 있으며, 그 일부는 전술한 다른 유형의 결함을 탐색하는데 있어서, VIOS 테스터의 기능성과 간섭하지 않아야 한다. In an embodiment of the invention, the implementation of the top side or front side illumination into a flat panel array is accomplished in cooperation with the VIOS test device and its function. This results in cost savings and increased efficiency of the entire test system because several components of the VIOS column are used in both the front side illumination as well as the VIOS imaging. In particular, since the ability to detect the defect (a-Si) is a function of light intensity, the front side illumination of the TFT cell must be repeatable and suitably uniform across the detection region. In addition, illumination and optical devices for detecting defects in a-Si can occur in TFT cells, some of which should not interfere with the functionality of the VIOS tester in exploring other types of defects described above.

본 발명의 일 실시형태에서, LCD 화소의 게이트 구조 상과 같은 구조상에 남아있거나 데이터 라인에 부착되어있는 a-Si 잔여물과 같은 감광성 제조 결함의 검출을 용이하게 하기 위한 목적으로, LCD 테스트 동안 테스트 중의 패널상의 LCD 구조의 전면 측 조명을 생성하도록 구성된 시스템이 제공된다. 이 진보적인 시스템의 실시형태에서, 패널의 전면 측은 전압 이미징용 VIOS에서 이용된 광의 파장과 상이한 파장을 갖는 광으로 조명된다. 이것은 적어도 몇몇 이유에 대해 수행된다. 첫째, VIOS 조명에서 이용된 광은 a-Si 잔여물 및/또는 다른 감광성 결함의 충분한 검출을 허용할 수 없을 수도 있는 파장을 가질 수도 있다. 둘째, VIOS의 변조기는, 전압 이미징을 위해 VIOS에서 사용된 광이 전술한 변조기의 펠리클에서 거의 완전히 반사되어 패널에 절대 도달할 수 없도록 설계된다. 따라서, 전면 측 조명 용 광은 a-Si 잔여물을 활성화하고 (전기적 특성을 변화시킴) 펠리클을 통해 전송되도록 선택된다. In an embodiment of the present invention, for the purpose of facilitating the detection of photosensitive fabrication defects such as a-Si residue remaining on structures such as on the gate structure of an LCD pixel or attached to a data line, There is provided a system configured to generate front side illumination of an LCD structure on a panel in a computer system. In an embodiment of this inventive system, the front side of the panel is illuminated with light having a wavelength different from the wavelength of the light used in the voltage imaging VIOS. This is done for at least some reasons. First, the light used in the VIOS illumination may have a wavelength that may not allow sufficient detection of the a-Si residue and / or other photosensitive defects. Second, the modulator of the VIOS is designed such that the light used in the VIOS for voltage imaging is almost completely reflected from the pellicle of the modulator described above and never reaches the panel. Thus, the front-side illumination light is selected to activate the a-Si residue (change electrical characteristics) and be transmitted through the pellicle.

최종적으로, 전체 시스템은 두 개의 광 빔들을 분리하고 전면 측 조명에 대해 사용된 광이 VIOS 이미징과 간섭하는 것을 방지하는 수단들 (도 5에 도시된 로우 패스 필터 (510))를 포함하며, 이는 전술한 각각의 광 파장들의 차이를 이용한다. Finally, the overall system includes means for isolating the two light beams and preventing the light used for the front side illumination from interfering with the VIOS imaging (low pass filter 510 shown in Figure 5) The difference between the respective light wavelengths described above is utilized.

진보적인 듀얼 파장 광 조명 시스템 (500)의 예시적인 실시형태를 나타내는 도면이 도 5에 제공된다. 이 예시적인 도면은 오직 설명의 목적을 위해 제공되며 어떠한 방법으로든 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 인식되어서는 안된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 전압 이미지 광학 시스템 (VIOS) 기반 어레이 검사 및 테스트 시스템과의 조합하여 사용하기 위해, 듀얼 파장 조명기 (512) (DWI: dual wavelength illuminator)가 VIOS 조명기의 광학 열에 배치된다. VIOS의 구축은 본 명세서에 전체로서 포함된 미국 특허 제 5,124,635호에 예시로서 개시된다. A diagram illustrating an exemplary embodiment of a progressive dual wavelength optical illumination system 500 is provided in FIG. This exemplary diagram is provided for illustrative purposes only and is not to be construed as limiting the scope of the invention in any way. 5, a dual wavelength illuminator (DWI) is placed in the optical column of the VIOS illuminator for use in combination with a voltage imaging optical system (VIOS) based array inspection and test system . The construction of VIOS is disclosed as an example in U.S. Patent No. 5,124,635, which is incorporated herein by reference in its entirety.

도 5에 도시된 바와 같이, 듀얼 파장 조명기 (512)는 블루광 조명기 (502)에 의해 생성된 블루광 (504) (예를 들어, a-Si 가 특히 민감한 455㎚의 파장을 갖음)을, 결함 이미징을 위해 사용되는 레드광 조명기 (501)에 의해 생성된 가시광 (505) (예를 들어, 630㎚의 파장을 갖음)과 동일한 광학 경로로 연결한다. 특히, 도 8은 a-Si에 대해 최대 흡수 계수를 갖는 455㎚의 파장 (802)을 갖는 광을 나타내는 a-Si 통상적인 흡수 광 흡수 곡선 (801)을 도시한다. 5, the dual-wavelength illuminator 512 includes a blue light 504 (e.g., a-Si having a wavelength of 455 nm which is particularly sensitive) generated by the blue light illuminator 502, (For example, having a wavelength of 630 nm) generated by the red light illuminator 501 used for defect imaging. In particular, FIG. 8 shows a typical absorption light absorption curve 801 of a-Si showing light having a wavelength 802 at 455 nm with a maximum absorption coefficient for a-Si.

전술한 두 개의 상이한 파장의 광 빔을 연결하는 것은, 실질적으로 블루광 빔 (504)을 전송하고 실질적으로 레드광 빔 (505)을 반사하여 양 파장을 갖는 결합된 광 빔을 생성하는 색 선별 (dichroic) 거울 (빔 스플리터) (503)의 사용을 통해 듀얼 파장 조명기 (512) 내에서 달성된다. 당업자에 의해 평가되는 바와 같이, 상이한 파장의 광 빔을 연결하는 것은 다수의 다른 방법으로 달성될 수도 있으며, 이중 일부는 본 발명의 다른 실시형태들을 참조하여 이하 설명한다. 따라서, 도 5에 도시된 듀얼 파장 조명기 (512)의 특정 설계는 어떠한 방법으로든 제한하는 것으로 인식되어서는 안된다. The coupling of the light beams of the two different wavelengths described above is performed by a color sorting (" S ") method that transmits a substantially blue light beam 504 and substantially reflects the red light beam 505 to produce a combined light beam having both wavelengths dichroic mirrors (beam splitter) 503 in the dual wavelength illuminator 512. As will be appreciated by those skilled in the art, coupling light beams of different wavelengths may be accomplished in a number of different ways, some of which are described below with reference to other embodiments of the present invention. Thus, the particular design of the dual wavelength illuminator 512 shown in FIG. 5 should not be construed as limiting in any way.

다시 도 5를 참조하면, 색 선별 거울 (빔 스필리터) (503)을 통과한 후, 동일선상의 블루 및 레드 광 빔들은 빔 스플리터 (506)에 의해 반사되어 렌즈 어셈블리 (507)를 통과하며, 이는 광학 변조기 (508) 및 테스트 중의 패널 (509) 상에 바람직한 조명 분배 패턴을 획득하도록 제공된다. 5, after passing through a color separating mirror (beam spiller) 503, collinear blue and red light beams are reflected by a beam splitter 506 and pass through a lens assembly 507, This is provided to obtain the desired light distribution pattern on the optical modulator 508 and panel 509 under test.

전술한 바와 같이, 본 발명의 다양한 추가적이거나 대체적인 실시형태에서, 변조기 (508) 및 테스트 중의 패널 (509)의 듀얼 파장, 동일선상의 조명은 몇몇 상이한 방법으로 획득될 수 있다. 예를 들어, 일 실시형태에서, 파장 선택이 제한될 수도 있는 멀티 파장 발광 다이오드 (LED; light emitting diode)가 채택될 수도 있다. 이러한 구성에서, 전술한 멀티 파장 발광 다이오드를 채택한 단 하나의 조명기는 예를 들어, 광원 (502) 대신 사용될 필요가 있는 반면, 제 2광원 (501) 및 색 선별 거울 (503)은 조명 시스템으로부터 제외될 수 있다.  As described above, in various further or alternative embodiments of the present invention, the dual wavelength, collinear illumination of modulator 508 and panel 509 under test can be obtained in several different ways. For example, in one embodiment, a multi-wavelength light emitting diode (LED) may be employed that may restrict wavelength selection. In this configuration, only one illuminator employing the above-mentioned multi-wavelength light emitting diode needs to be used in place of the light source 502, for example, while the second light source 501 and the color selection mirror 503 are excluded from the illumination system .

또 다른 실시형태에서, 단일 파장의 레드 LED들은 단일 파장의 블루 LED들과 함께 단일의 광원에 부분적으로 배치될 수도 있으며, 단일 광원은 광원 (502) 대신 사용될 수도 있다. 또한, 이러한 구성에서, 제 2광원 (501) 및 색 선별 거울 (503)은 조명 시스템에서 제외될 필요가 있다. 두 개의 상이한 파장의 배치된 LED들을 사용하는 이러한 구조에서, 조명의 균일성은 절충될 수도 있다. In another embodiment, red LEDs of a single wavelength may be partially disposed in a single light source with blue LEDs of a single wavelength, and a single light source may be used instead of the light source 502. Further, in this configuration, the second light source 501 and the color separating mirror 503 need to be excluded from the illumination system. In such a structure using two different wavelength arranged LEDs, the uniformity of the illumination may be compromised.

일 실시형태에서, VIOS 변조기 (508)에는 펠리클이 제공되며, 펠리클은 테스트 중의 패널의 테스트된 LCD 구조의 공간적으로 근접하게, 변조기 (508)의 표면에 위치한다. 조명기 (501)에 의해 생성된 레드광은 펠리클 (515)에 의해 반사하고, 조명기 (502)에 의해 생성된 블루광은 펠리클 (515)에 의해 전송되도록, 펠리클 (515)은 특별히 선택된 광학 특성을 포함한다. 변조기 (508)는, 변조기 (508)의 펠리클에 공간적으로 근접하게 위치한 테스트 중의 패널 (509)의 (도 5의) 상부 표면에 걸친 전위 분배에 기반하여 펠리클 (515)에 의해 반사된 레드광의 강도를 변조한다. 펠리클에 의해 반사된 이후, 변조된 레드광은 렌즈 어셈블리 (507), 빔 스플리터 (506) 및 로우 패스 필터 (510)를 통과한다. 로우 패스 필터 (510)를 통과한 이후, 반사된 레드 광은 테스트 중의 패널의 이미지를 생성하도록 사용되는 CCD 디바이스 (511)의 감광성 구성요소에 부딪힌다. a-Si 잔여물을 조명하는데 사용되는 임의의 블루광이 VIOS의 CCD 이미지 센서 (511)와 간섭하는 것을 방지하기 위해, CCD 디바이스 (511)에는 로우 패스 필터 (510)가 제공된다. 이 필터는 블루광을 상당히 약화시켜 레드광이 약해지지 않고 통과하도록 설계된 광학 전달 특성을 가진다. 이것은 블루광을 전면 측 조명하는 것이 CCD 디바이스 (511)에 도달하여 테스트 중의 패널 (509)의 상부 표면상의 전위의 생성된 이미지와 간섭하는 것을 방지한다. 본 발명의 일 실시형태에서, 블루광은, 예를 들어, VIOS에 의해 더욱 용이하게 검출될 수 있고 결함 자체의 이미지를 생성하지 않기 위해, a-Si 잔여물의 전기적 특성을 변경하는데만 사용된다. In one embodiment, the VIOS modulator 508 is provided with a pellicle, and the pellicle is located on the surface of the modulator 508, spatially close to the tested LCD structure of the panel under test. The red light produced by the illuminator 501 is reflected by the pellicle 515 and the blue light generated by the illuminator 502 is transmitted by the pellicle 515 so that the pellicle 515 can transmit the specially selected optical characteristics . The modulator 508 is configured to adjust the intensity of the red light reflected by the pellicle 515 based on the dislocation spread across the top surface (of Figure 5) of the panel 509 under test placed spatially close to the pellicle of the modulator 508 Lt; / RTI > After being reflected by the pellicle, the modulated red light passes through lens assembly 507, beam splitter 506 and low pass filter 510. After passing through the low pass filter 510, the reflected red light impinges on the photosensitive component of the CCD device 511 used to produce an image of the panel under test. A low pass filter 510 is provided in the CCD device 511 to prevent any blue light used to illuminate the a-Si residue from interfering with the CCD image sensor 511 of the VIOS. This filter has optical transmission characteristics designed to pass blue light without passing through weakly to weaken red light. This prevents the front side illumination of the blue light to reach the CCD device 511 and interfere with the generated image of the potential on the top surface of the panel 509 under test. In one embodiment of the present invention, the blue light is only used to alter the electrical properties of the a-Si residue, for example, to be more readily detectable by the VIOS and not to produce an image of the defect itself.

테스트 중의 패널 (509)의 표면상의 테스트된 LCD 구조는 전압원 (513)을 이용하여 바이어스되고, 변조기 (508)의 (도 5상의) 상부 표면 (516)은 전압원 (514)를 이용하여 바이어스된다. 본 발명의 일 실시형태에서, 시스템의 모든 광학 구성요소들에는 최상의 광 전달 및 반사를 위해 적합한 광학 코팅이 제공된다. 양 파장 (블루 및 레드)의 광에 의한 조명의 균일성은 유사할 것이며, 통상적으로 본 발명의 일 실시형태에서, 대략 25%보다 나쁘지 않다. 통상적인 조명의 균일성은 10% 내지 15% 범위이다. 그 결과, 도 5에 도시된 진보적인 듀얼 파장 조명 개념 및 배열은 전압 이미징 테스트 (VIOS) 하드웨어의 기능성을 저하하거나 간섭하지 않고 a-Si 결함이 가장 민감한 파장에 a-Si가 조명되게 한다.  The tested LCD structure on the surface of the panel 509 under test is biased using a voltage source 513 and the top surface 516 of the modulator 508 (on FIG. 5) is biased using a voltage source 514. In one embodiment of the present invention, all of the optical components of the system are provided with optical coatings that are optimal for optimal light transmission and reflection. The uniformity of illumination by light of both wavelengths (blue and red) will be similar and is typically not worse than about 25% in one embodiment of the present invention. Typical illumination uniformity is in the range of 10% to 15%. As a result, the progressive dual wavelength illumination concepts and arrangements shown in FIG. 5 allow a-Si defects to be illuminated at the most sensitive wavelength of a-Si without degrading or interfering with the functionality of the voltage imaging test (VIOS) hardware.

본 발명은 레드 및 블루 광만에 의한 테스트 중의 패널 및 변조기의 조명에 제한되지 않는다. 당업자에 의해 이해될 바와 같이, 검출이 가능하게 하도록 a-Si 의 전기적 특성을 충분히 변화시키고, 테스트 중의 패널에 걸쳐 전압 분배 패턴을 재생성하도록 이용되는 VIOS의 동작과 전면 측 조명의 간섭을 감소시키기 위해, 또 다른 조명 광 파장이 선택되어 a-Si 잔여물에 의한 적합한 흡수를 획득할 수도 있다. The invention is not limited to illumination of panels and modulators during testing by only red and blue light. As will be appreciated by those skilled in the art, to reduce the interference of the front side illumination and the operation of the VIOS used to fully vary the electrical characteristics of a-Si to enable detection and to regenerate the voltage distribution pattern across the panel under test , Another illumination light wavelength may be selected to achieve proper absorption by the a-Si residue.

도 6에 도시된 진보적인 듀얼 조명 개념의 제 2의, 또 다른 실시형태에 따르면, VIOS 기반 어레이 검사 및 테스팅 시스템과의 조합에서의 이용을 위해, 링 조명기 (601)가 변조기 탑재부 (600)에 포함된다. 링 조명기 (601)는 변조기 (508) 위에 설치되고, LED 와 같은 단일 파장 (블루 또는 대약 455㎚의 파장) 광원 (603)이 VIOS의 광학 경로 외부에 배치되어 이미지 클리핑을 방지한다. 전술한 제 1실시형태와 같이, 변조기 (508)의 펠리클은 블루광을 전송하고 레드 조명기 (501)에 의해 생성된 가시 파장의 광을 반사하며, 이는 전압 이미징 변조기 (508)의 기능에 필요하다. 광원 (603)은 조명 패턴 (604)을 생성한다. 본 발명의 예시적인 실시형태에서, 탑재 링 (601)의 각각의 면은 4개의 LED (603) 들을 포함한다. 그러나 당업자는 다른 적합한 수의 LED 가 임의의 적합한 방법으로 탑재 링 (601)에 배치되어, 원하는 조명의 균일성 및 강도를 획득하는데 이용될 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명은 조명기 링 (601), 변조기 탑재부 (600), 및 광원 (603)에 한정되지 않는다. 본 발명의 다양한 실시형태에서, 조명기 링 (601)은 정사각형, 직사각형, 팔각형, 원형, 타원형 또는 다른 적합한 형태를 가진다. 테스트 중의 패널상의 a-Si 잔여물의 전기적 특성에 영향을 미치기 위해, 광원 (603)에 의해 생성된 광은 변조기 (602)를 통과하여 테스트 중의 패널의 전면을 조명한다. 6, for use in combination with a VIOS-based array inspection and testing system, a ring illuminator 601 is provided in the modulator mount 600 (see FIG. 6) . The ring illuminator 601 is placed on the modulator 508 and a single wavelength (blue or approximately 455 nm wavelength) light source 603, such as an LED, is placed outside the optical path of the VIOS to prevent image clipping. As in the first embodiment described above, the pellicle of the modulator 508 transmits blue light and reflects light of the visible wavelength generated by the red illuminator 501, which is necessary for the function of the voltage imaging modulator 508 . The light source 603 generates an illumination pattern 604. In an exemplary embodiment of the present invention, each side of the mounting ring 601 includes four LEDs 603. However, those skilled in the art will appreciate that other suitable numbers of LEDs may be disposed in mounting ring 601 in any suitable manner to obtain the desired uniformity and intensity of illumination. Thus, the present invention is not limited to the fixture ring 601, the modulator mount 600, and the light source 603. In various embodiments of the present invention, the fixture ring 601 has a square, rectangular, octagonal, circular, oval or other suitable shape. To affect the electrical characteristics of the a-Si residue on the panel under test, the light generated by the light source 603 passes through the modulator 602 to illuminate the front of the panel under test.

당업자에 의해 이해될 바와 같이, 변조기 (508)의 영역의 사이즈에 의존하여, 일부의 경우에, 특히, LED (603)의 수가 상대적으로 작은 경우, 도 5를 참조하여 설명한 듀얼 파장 조명기 (DWI)에 비해 이 실시형태에서 양호한 균일성을 획득하는 것이 더 어려울 수도 있다. 그러나 LED (603)의 수를 측면당 10개 이상 (총 40개 이상)으로 증가시키는 것은 조명의 더 큰 균일성을 용이하게 하며, 도 5를 참조하여 설명한 듀얼 파장 조명기 (DWI)에 의해 획득된 균일성에 비할만한 균일성 특성이 획득될 수도 있다. 변조기 영역의 전체 규모에 걸친 최상의 균일성을 위해서는, LED들의 방출 각도가 제어되어야 한다. 이 분야에 공지된 바와 같이, 일부 LED 들은 랑베르 (Lambertian) 방출 프로필을 가지며, 그 결과, 큰 입체각으로 방출하여 높은 수준의 조명 균일성을 획득하는 원하는 목적에 해를 미치며, 이는 더 많은 광이 변조기의 중앙으로 불균일하게 전달되기 때문이다. 이 결점을 극복하기 위해 채택될 수도 있는 몇몇 대체적인 해결책이 존재한다. 일 실시형태에서, 특정 방향의 LED 들이 광원 (603)으로 사용되어 변조기 (508)의 가장 중심부에 조명하도록 의도된다. As will be appreciated by those skilled in the art, depending on the size of the area of the modulator 508, in some cases, especially when the number of LEDs 603 is relatively small, the dual wavelength illuminator DWI described with reference to FIG. It may be more difficult to obtain good uniformity in this embodiment. However, increasing the number of LEDs 603 to at least 10 (more than 40 in total) per side facilitates greater uniformity of illumination and can be achieved by the dual wavelength illuminator (DWI) described with reference to FIG. Uniformity characteristics comparable to uniformity may be obtained. For best uniformity over the full scale of the modulator area, the emission angle of the LEDs must be controlled. As is known in the art, some LEDs have a Lambertian emission profile, resulting in a desired object of emitting at a large solid angle to achieve a high level of illumination uniformity, Because it is transmitted non-uniformly to the center of. There are several alternative solutions that may be employed to overcome this drawback. In one embodiment, LEDs in a particular direction are used as the light source 603 and intended to illuminate the very center of the modulator 508.

또 다른 실시형태에서, 랑베르 프로필의 확산 (spread)을 포함하는 각각의 일반적인 LED에 시준 렌즈 (collimating lense)가 부가되거나 바람직하게 광학적으로 연결된다. LED에 시준 렌즈를 광학적으로 연결하는 다양한 방법은 이 분야에 공지되었다. 일 실시형태에서, 각각의 LED에는 자신의 시준 렌즈가 장착된다. 이러한 시준 렌즈는 전면 측 조명의 향상된 균일성을 용이하게 한다. 또 다른 실시형태에서, LED의 측면 상에 중성 강도 필터 (neutral density filter)를 부가함으로써 방향적인 감쇄가 적용된다. 또한, 디퓨저 (diffuser)가 사용되어, (1) 각각의 LED의 공간적인 불균등을 제거하고 (2) 조합된 LED 분배의 전체적인 조명 균일성을 개선할 수 있다. 예를 들어, 일 실시형태에서, 미국 캘리포니아 토론토의 루미닛사 (물리광학 코퍼레이션 컴퍼니)에서 제조되어 판매된 디퓨저가 사용될 수 있다. In yet another embodiment, a collimating lens is added or preferably optically coupled to each common LED, including the spread of the Lambertian profile. Various methods of optically connecting collimating lenses to LEDs are known in the art. In one embodiment, each LED is equipped with its own collimating lens. Such a collimating lens facilitates improved uniformity of the front side illumination. In yet another embodiment, directional attenuation is applied by adding a neutral density filter on the side of the LED. Also, a diffuser can be used to (1) eliminate the spatial disparity of each LED and (2) improve the overall illumination uniformity of the combined LED distribution. For example, in one embodiment, a diffuser manufactured and sold by Lucent, Inc. (Physics Optics Corporation), Toronto, CA, may be used.

일 실시형태에서, 타원 방사 분재를 생성하는 빔 성형 디퓨저가 사용되어 전면 측 조명 균일성을 개선할 수도 있다. 동일하거나 상이한 실시형태에서, 전면 측 조명 균일성은 또한, 광 휘기 (bending) 또는 방향 터닝 (turning) 필름을 사용함으로써 개선될 수도 있다. In one embodiment, a beamforming diffuser that produces elliptical bonsai may be used to improve front side illumination uniformity. In the same or different embodiments, the front side illumination uniformity may also be improved by using a bending or directional turning film.

테스트 중의 패널 (509)의 표면상의 a-Si 잔여물의 전면 측 조명을 제공하는 광원 (603)이, 제 2 광원이 VIOS 열 자체에 집적되는 도 5의 듀얼 파장 조명기 시스템에 걸쳐 조명기 (508)의 근처에 배치된 개별 탑재 링상에 탑재되는, 도 6에 도시된 다중 광원 구성의 주요 이점은 현존하는 갠트리 유형 시스템상에 형성하기가 용이하고 새로 장착하기에 비용이 저렴하다는 것이다. 또한, 도 6에 설명된 진보적인 개념은 균일한 주변 조명을 요구하는 (전자 빔 기반 검출기 및 전체 접촉 프로브 테스터와 같은) 결함 검출 기술에 적용될 수 있다. 그러나 전술한 바와 같이, 전자 빔 검출기는 블루광 조사와 호환하지 않는다. The light source 603 providing the front side illumination of the a-Si residue on the surface of the panel 509 under test is illuminated by the illumination of the illuminator 508 over the dual wavelength illuminator system of FIG. 5 in which the second light source is integrated into the VIOS column itself. The main advantage of the multiple light source configuration shown in Fig. 6, which is mounted on a separate mounting ring disposed near it, is that it is easy to form on existing gantry type systems and is cheaper to retrofit. In addition, the inventive concept illustrated in FIG. 6 can be applied to defect detection techniques (such as electron beam-based detectors and full contact probe testers) that require uniform ambient illumination. However, as described above, the electron beam detector is incompatible with blue light illumination.

당업자에 의해 이해될 바와 같이, 변조기의 근처에 광원을 배치하는 것을 포함하는 전면 측 조명을 제공하는 시스템 구성은 도 6에 도시된 실시형태 이외에, 다수의 방법으로 획득될 수도 있다. 따라서, 도 6에 도시된 조명기 시스템의 특정 설계는 어떠한 방법으로도 제한하는 것으로 인식되어서는 안된다. As will be appreciated by those skilled in the art, the system configuration for providing front side illumination, including placing a light source in the vicinity of the modulator, may be obtained in a number of ways in addition to the embodiment shown in FIG. Thus, the particular design of the fixture system shown in FIG. 6 should not be construed as limiting in any way.

도 7은 진보적인 개념의 실시형태들 중 하나를 채택한, 평면 패널 디스플레이 내의 결함을 검출하는 시스템 (700)의 예시적인 개략적 블록도를 나타낸다. 진보적인 시스템은 듀얼 파장 조명기 (703)를 포함하는 VIOS (702)를 포함하며, 그 예시적인 실시형태는 도 5를 참조하여 전술하였다 (구성요소 512). 조명기 (703)에 의해 생성된 제 1 파장의 광 빔, 예를 들어, 블루광은 유리 지지대 상에 설치된 LCD 패널 (701) 상으로 진행한다. 조명기 (703)에 의해 생성된 제 2 파장의 광 빔, 예를 들어, 레드 가시광은, 테스트 중의 바이어스된 LCD 패널상의 전기장을 전기 광학 트랜스듀서 (변조기)를 통해 공간적으로 변조된 광 신호로 해석하도록 동작하는 변조기 (705) 상으로 진행하여, 변조기 (705)의 펠리클 (미도시)에 의해 반사된다. 반사된 광은 렌스 시스템 (704)에 의해, 반사된 광에서 테스트 중의 LCD 패널 영역의 이미지를 생성하는 CCD 디바이스 (711) 상에 집중되며, 생성된 이미지는 테스트 중의 패널 (701)에 걸쳐 전위의 분배를 나타낸다. 예시적인 시스템 (700)은, CCD 디바이스 (711)로부터 이미지 데이터를 수신하여, 수신된 이미지 데이터를 사용하여 테스트 중의 패널의 이미지를 생성하고, 생성된 이미지를 처리하여, 테스트 중의 패널상의 결함 LCD 셀들 및 이러한 결함의 위치를 식별하도록 구성된 이미지 획득/이미지 처리 PC (709) 를 더 포함할 수도 있다. 검출된 결함의 수정과 같은 추가적인 처리를 위해 결함의 위치 정보가 저장될 수 있다. FIG. 7 illustrates an exemplary schematic block diagram of a system 700 for detecting defects in a flat panel display employing one of the inventive conceptual embodiments. The progressive system includes a VIOS 702 that includes a dual wavelength illuminator 703, an exemplary embodiment of which has been described above with reference to FIG. 5 (component 512). The light beam of the first wavelength generated by the illuminator 703, for example, blue light, travels on the LCD panel 701 provided on the glass support. The light beam of the second wavelength generated by the illuminator 703, for example, red visible light, is used to interpret the electric field on the biased LCD panel during the test as an optical signal spatially modulated through an electro-optic transducer (Not shown) of the modulator 705, as shown in FIG. The reflected light is focused by the lense system 704 onto the CCD device 711 which produces an image of the LCD panel area under test in the reflected light, Distribution. Exemplary system 700 receives image data from CCD device 711, uses the received image data to generate an image of the panel under test, and processes the generated image to generate defective LCD cells And an image acquisition / image processing PC 709 configured to identify the location of such defects. The location information of the defect can be stored for further processing such as correction of the detected defect.

본 발명의 일 실시형태에서, VIOS (702)는 스테이지/IO 제어 모듈 (707)의 제어하에서 이동할 수 있는 이동가능 X/Y/Z 스테이지 어셈블리 (706) 상에 탑재된다. 본 발명의 일 실시형태에서, 하나 이상의 VIOS (702)가 X/Y/Z 스테이지 어셈블리 (706) 상에 탑재되어, 테스트 중의 패널의 상이한 영역들이 상이한 VIOS (702)를 사용하여 동시에 검사된다. In one embodiment of the present invention, the VIOS 702 is mounted on a movable X / Y / Z stage assembly 706 that is movable under the control of the stage / IO control module 707. In one embodiment of the invention, one or more VIOS 702 is mounted on the X / Y / Z stage assembly 706 such that different areas of the panel under test are simultaneously inspected using different VIOS 702. [

최종적으로, 테스트 신호 패턴 생성기 (710)가 배치되어, 테스트 중의 LCD 패널에 구동 전압 패턴을 제공하고, 조명기 트리거를 제어하며, 변조기에 필요한 바이어스 전압을 제공한다. Finally, a test signal pattern generator 710 is arranged to provide a drive voltage pattern to the LCD panel under test, control the illuminator trigger, and provide the bias voltage needed for the modulator.

본 발명의 일 실시형태에서, 전면 광 조명 시스템은, 최적의 흡수 효율 및 조사 균일성을 제공하면서 VIOS 서브 시스템에 완전히 집적될 수 있으며, 전술한 검술 기술에 의해 어떠한 방법으로도 제한되지 않는다. 도 6에서 설명한 전면 광 조명 기술은 전자 빔 기반 검출 시스템에서의 이용을 위해 채택될 수도 있다. 그러나 조사 균일성은, 도 5에서 전술하고 도시되며, a-Si 활성화를 위해 사용된 블루광이 주요 VIOS 조명기 광과 동일한 광학적 경로로 변조기로 흐르는 듀얼 파장 조명기 설계에서 특히 양호하다. In one embodiment of the present invention, the front light illumination system can be fully integrated into the VIOS subsystem, providing optimal absorption efficiency and illumination uniformity, and is not limited in any way by the fencing technique described above. The front light illumination technique described in Figure 6 may be employed for use in an electron beam based detection system. However, the illumination uniformity is described and shown above in Fig. 5 and is particularly good in a dual wavelength illuminator design where the blue light used for a-Si activation flows to the modulator with the same optical path as the main VIOS illuminator light.

본 발명의 특정 실시형태에서, 전면 측 조명은 주기 및 강도에 대해 펄스되고 최적화되어, TFT 화소에 상대적인 감광성 결함의 검출을 최대화한다. 특히, 전면 측 조명광은 감광성 결함의 최대 흡수 광학적 특성에 부합하는 파장을 갖는다. 특정 실시형태에서, 470㎚ 미만의 파장을 갖는 블루광이 a-Si 잔여물의 전면 측 조명을 위해 사용된다. In certain embodiments of the present invention, the front side illumination is pulsed and optimized for period and intensity to maximize the detection of photosensitive defects relative to TFT pixels. In particular, the front side illumination light has a wavelength that matches the maximum absorption optical characteristic of the photosensitive defect. In certain embodiments, blue light having a wavelength of less than 470 nm is used for front side illumination of the a-Si residue.

본 발명의 일 실시형태에서, 광학적 전면 광 효율성을 위해, 비결정 실리콘 잔여물의 전도성을 증가시키도록 사용된 파장은 재료의 흡수 특성에 부합하도록 선택된다. 통상적으로, a-Si 는 도 8의 곡선 801에 도시된 바와 같이, 낮은 파장 (블루광) 범위에서 흡수 에지를 갖는다. 큰 파장 (낮은 에너지)에 대해, 흡수는 가파르게 감소하는 반면, 더 짧은 파장에 대해, 흡수는 다소 변화하지 않는다. 전자 빔 기반 결함 검출은 블루 광의 사용과 호환되지 않으며, 이는 전자 빔 기반 결함 검출이 화소 전압을 측정하는데 사용하는 이차적인 전자 검출기에서의 상당한 양의 노이즈를 전자 빔 기반 결함 검출이 유도하기 때문이다. 이것에 대해 두 개의 이유가 존재한다. 첫째, 블루광과 같은 짧은 파장을 갖는 광자는 레드 파장을 갖는 광자보다 에너지가 많아, 그 결과, 짧은 파장을 갖는 광자가 전자를 검출하는데 필요한 신틸레이터-광전자증배관에 부딪히는 경우, 원하지 않는 노이즈 신호를 더 많이 생성한다. 둘째, 검출기로 향하는 이차적인 전자의 에너지는 전자와 광자의 충동에 의해 영향을 받을 수 있어, 신호에는 더 높은 변화가 존재할 수 있고, 변화는 전체 노이즈에 기여한다.In one embodiment of the present invention, for optical frontal light efficiency, the wavelength used to increase the conductivity of the amorphous silicon residue is selected to match the absorption characteristics of the material. Typically, a-Si has an absorption edge in the low wavelength (blue light) range, as shown in curve 801 in Fig. For large wavelengths (low energy), the absorption decreases sharply, whereas for shorter wavelengths, the absorption does not change somewhat. Electron beam based defect detection is not compatible with the use of blue light because electron beam based defect detection induces a significant amount of noise in the secondary electron detector that the electron beam based defect detection uses to measure the pixel voltage. There are two reasons for this. First, when a photon with a short wavelength such as blue light has more energy than a photon with a red wavelength, and consequently a photon having a short wavelength hits a scintillator-photomultiplier tube necessary for detecting electrons, an undesired noise signal . Second, the energy of the secondary electrons directed to the detector can be influenced by the impulses of electrons and photons, and there may be a higher change in the signal, and the change contributes to the total noise.

비결정 실리콘은 단파장 광에 대해 감광성이고, 그 결과 이동 광전자들이 조사 이후에 생성되어, a-Si 결함의 전도성에서의 증가를 유발한다. 일부 실시형태에서, 470㎚ (또는 더 짧은)의 파장을 갖는 블루광은, 부분적으로 블루광이 상대적으로 높은 파워를 갖기 때문에 선택되고, a-Si에서 더욱 효율적으로 흡수되며, 더 낮은 시트 저항을 가진다. 도 4는 두 개의 상이한 파장, 470㎚ (플롯 401) 및 530㎚ (플롯 402)에 대한 광 강도의 함수로서 두 개의 시트 저항의 플롯을 나타낸다. 플롯으로부터 보이는 바와 같이, 두 개의 파장 중에 더 짧은 파장 (401)은 강도가 증가함에 따라 저항을 더욱 빠르게 감소시킨다. 더 짧은 파장을 갖는 광에 대응하는 신호가 더 강할 수도 있기 때문에, 더 짧은 파장의 광의 사용은 더 작은 사이즈의 결함의 검출을 가능하게 할 수도 있다 (수학식 1, 3). Amorphous silicon is photosensitive to short-wavelength light, and as a result, moving photons are generated after irradiation, resulting in an increase in the conductivity of the a-Si defect. In some embodiments, the blue light having a wavelength of 470 nm (or shorter) is selected because blue light is relatively high in power, is absorbed more efficiently in a-Si, and has a lower sheet resistance I have. Figure 4 shows a plot of two sheet resistances as a function of light intensity for two different wavelengths, 470 nm (plot 401) and 530 nm (plot 402). As can be seen from the plot, the shorter wavelength 401 of the two wavelengths decreases the resistance more rapidly as the intensity increases. Since the signal corresponding to light having a shorter wavelength may be stronger, the use of shorter wavelength light may enable the detection of smaller size defects (equations 1, 3).

a-Si 가 민감한 파장을 갖는 광으로 전면 패널 표면을 조명하는 것의 일 단점은, TFT 채널 또한 동일한 광 조명에 노출된다는 것이다. TFT 구조 또한 a-Si 재료로 구성되기 때문에, 전면 측 조명에 영향을 주는 것은 또한 결함을 형성하는 잔여물과 동일한 방법으로 TFT의 a-Si 재료의 전도성을 증가시킨다. 광에 노출되는 경우, TFT의 오프 상태 전도성은 증가할 것이며, 따라서, TFT의 누설 전류는 어두운 상태에서의 대응 값보다 더 높게 될 것이다. 이는 화소 전압 감쇄에서의 증가를 유발하며, 이는 전압 이미지 테스터 또는 결함 검출을 위한 TFT의 전압 반응을 사용하는 다른 유사한 테스트 방법에 의해 검출될 수 있다. 그 결과, TFT 이 사실상 결함이 없는 경우에도, 테스터는 화소 전압 감쇄에 의존하여 결함을 가진 것으로 부정확하게 해석할 수도 있다. 즉, 전면 측 조명 광으로 양호한 TFT 화소 또는 채널을 조명하는 것은 잘못된 결함이 관측되는 것을 유발할 수도 있다. One drawback of a-Si illuminating the front panel surface with light having a sensitive wavelength is that the TFT channels are also exposed to the same light illumination. Because the TFT structure is also made of an a-Si material, affecting the front side illumination also increases the conductivity of the a-Si material of the TFT in the same way as the residue forming the defect. When exposed to light, the off-state conductivity of the TFT will increase, and thus the leakage current of the TFT will be higher than the corresponding value in the dark state. This causes an increase in the pixel voltage attenuation, which can be detected by a voltage image tester or other similar test method using the voltage response of the TFT for defect detection. As a result, even if the TFT is substantially free of defects, the tester may rely on the pixel voltage attenuation to incorrectly interpret it as having a defect. That is, illuminating a good TFT pixel or channel with the front side illumination light may cause a false defect to be observed.

TFT 누설 전류로 인한 화소 전압 감쇄를 최소화하며, 반면에 동시에 a-Si 잔여물의 검출 반응을 최대화하는 일 방법은 전면 조명 광을 펄스하고 광 펄스의 주기 및 강도를 변화시키는 것이다. 도 9는 LCD 구동 패턴 신호의 타이밍에 관한 전면 광 타이밍의 도표를 도시하는 예시적인 그래픽 유저 인터페이스 (900)이다. 신호 ((901) (짝수 데이터), (902) (홀수 데이터), (903) (짝수 게이트), (904) (홀수 게이트))는 LCD 테스트 구동 패턴을 구성한다. 전면 측 조명 펄스 (905)는 그 강도, 기간, 시작 시간 및 종료 시간에 의해 특성화된다. One way to minimize pixel voltage attenuation due to TFT leakage current, while at the same time maximizing the detection response of a-Si residue is to pulse the front illumination light and change the period and intensity of the light pulse. FIG. 9 is an exemplary graphical user interface 900 illustrating a diagram of the front light timing with respect to the timing of the LCD driving pattern signal. The signals 901 (even data), 902 (odd data), 903 (even gate), and 904 (odd gate) constitute the LCD test drive pattern. The front side illumination pulse 905 is characterized by its intensity, duration, start time and end time.

도 10은 전면 측 조명 펄스 (905)의 파라미터들이 주어진 구동 패턴의 매 프레임마다 상이한 가능한 전면 광 패턴 (1000)의 또 다른 예이다. 구체적으로, 제 1 (A) 프레임에서, 전면 측 조명 펄스 (905)는 3㎳의 기간, 3.5㎳의 시작시간, 및 50%의 강도를 가진다. 제 2 (B) 프레임에서, 전면 측 조명 펄스 (905)는 턴 오프된다. 제 3 (C) 프레임에서, 전면 측 조명 펄스 (905)는 7㎳의 기간, 0㎳의 시작시간, 및 25%의 강도를 가진다. 최종적으로, 제 4 (D) 프레임에서, 전면 측 조명 펄스 (905)는 3㎳의 기간, 3.5㎳의 시작시간, 및 50%의 강도를 가진다. 변조기 바이어스 전압 (906)은 각각의 프레임에 대해 동일하다. 10 is another example of a possible front light pattern 1000 in which the parameters of the front side illumination pulse 905 are different for every frame of a given driving pattern. Specifically, in the first (A) frame, the front side illumination pulse 905 has a period of 3 ms, a start time of 3.5 ms, and an intensity of 50%. In the second (B) frame, the front side illumination pulse 905 is turned off. In the third (C) frame, the front side illumination pulse 905 has a period of 7 ms, a start time of 0 ms, and an intensity of 25%. Finally, in the fourth (D) frame, the front side illumination pulse 905 has a period of 3 ms, a start time of 3.5 ms, and an intensity of 50%. The modulator bias voltage 906 is the same for each frame.

TFT 누설로 인한 전압 감소를 최소화하면서 a-Si 잔여물로 인한 화소 전압 감소를 최대화하는 것은 사이트 표준 이탈을 작게하거나 신호 대 잡음 비 (SNR)를 크게 하면서 결함 검출 감도 (DDS: defect detection sensitivity)를 최대화하는 것과 대응한다. 특히, DDS 는 결함 차이의 측정이고, 정상적인 화소에 대한 화소 전압과 결함 화소에 대한 화소 전압 사이의 비교로서 정의되며, 즉 DDS = (1-Vdefect/Vsite-av)이고 통상적으로, DDS는 결함 검출에 통상적으로 사용되는 30% 임계값으로의 검출을 위해 0.3 보다 커야 한다. 사이트 표준 이탈은 0.4V 미만으로 유지하고, 신호 대 잡음비, SNR = (Vsite - av/Std.Dev)는 25보다 클 수도 있다. Maximizing the pixel-voltage reduction due to a-Si residue while minimizing the voltage drop due to TFT leakage can reduce defect detection sensitivity (DDS) while reducing the site standard deviation or increasing the signal-to-noise ratio (SNR) It corresponds to maximizing. In particular, DDS is a measure of the defect difference and is defined as the comparison between the pixel voltage for a normal pixel and the pixel voltage for a defective pixel, i.e. DDS = (1-V defect / V site-av) Must be greater than 0.3 for detection with a 30% threshold typically used for defect detection. The site standard deviation is kept below 0.4 V, and the signal-to-noise ratio, SNR = (V site - av / Std.Dev) may be greater than 25.

도 11a 및 11b는 일 특정 유형의 결함 (기생 데이터=화소 용량 유형 결함)에 대해 진보적인 시스템의 하나의 예시적인 실시형태를 사용하여 획득된 테스트 결과 (1100 및 1200)를 도시한다. 이들 도면들은 DDS (도 1a) 및 SNR (도 11b)의 전면 광 종료 시간에 대한 의존성을 나타낸다. 구체적으로, 도 11a의 데이터 플롯 (1101-1109)은 9쌍의 강도 및 시작 시간 값에 대해 도시된다. 구체적으로, 10%의 강도, 1㎳의 시작 시간 (플롯 1101); 10%의 강도, 7㎳의 시작 시간 (플롯 1102); 10%의 강도, 9㎳의 시작 시간 (플롯 1103); 50%의 강도, 1㎳의 시작 시간 (플롯 1104); 50%의 강도, 7㎳의 시작 시간 (플롯 1105); 50%의 강도, 9㎳의 시작 시간 (플롯 1106); 90%의 강도, 1㎳의 시작 시간 (플롯 1107); 90%의 강도, 7㎳의 시작 시간 (플롯 1108); 및 90%의 강도, 9㎳의 시작 시간 (플롯 1109)이다. 도 11b에 도시된 플롯 (1201 - 1209)은 도 11a의 각각의 플롯 (1101-1109)와 동일한 강도/시작 시간 쌍에 대응한다. 펄스 기간, 강도 및 시작 시간은 패널마다 변할 수도 있으며, 상이한 결함 유형에 대해 상이할 수도 있다. FIGS. 11A and 11B show test results 1100 and 1200 obtained using one exemplary embodiment of a system for a particular type of defect (parasitic data = pixel capacitance type defect). These figures show the dependence of the DDS (FIG. 1A) and the SNR (FIG. 11B) on the front optical end time. Specifically, the data plots 1101-1109 of FIG. 11A are shown for nine pairs of intensity and start time values. Specifically, an intensity of 10%, a start time of 1 ms (plot 1101); 10% intensity, start time of 7 ms (plot 1102); 10% intensity, start time of 9 ms (plot 1103); 50% intensity, start time of 1 ms (plot 1104); Intensity of 50%, start time of 7 ms (plot 1105); Intensity of 50%, start time of 9 ms (plot 1106); Intensity of 90%, start time of 1 ms (plot 1107); Intensity of 90%, start time of 7 ms (plot 1108); And a 90% intensity, start time of 9 ms (plot 1109). The plots 1201 - 1209 shown in FIG. 11B correspond to the same intensity / start time pairs as the respective plots 1101 - 1109 of FIG. 11A. The pulse duration, intensity, and start time may vary from panel to panel, and may be different for different types of defects.

첫째, 제공된 플롯 (1101-1109)으로부터 펄스 종료 시간 및 기간과 함께, DDS 는 증가하며 (a-Si 잔여물상의 전면 광의 영향으로 인함) SNR 은 감소함 (TFT 상의 전면 광의 영향으로 인함)이 관측될 수 있다. 둘째, 10%와 50% 사이에서 DDS의 값은 증가하며 SNR은 감소하며 더 높은 강도에 대해서는 변하지 않는다. 이는 포화 효과를 나타낸다. 셋째, DDS 및 SNR의 값은 Tend > 14㎳ (T=0 은 포지티브 변조기 주기의 시작시에 주어짐) 동안 포화할 수 있다. 넷째, 네거티브 변조기 바이어스 사이클에 한정된 펄스는, 화소 구동이 일어나지 않는 경우 영향이 없다. First, along with the pulse end time and duration from the provided plots 1101-1109, the DDS increases (due to the influence of the front light on the a-Si residue) and the SNR decreases (due to the influence of the front light on the TFT) . Second, between 10% and 50%, the value of DDS increases and the SNR decreases and does not change for higher intensities. This represents a saturation effect. Third, the values of DDS and SNR can saturate for T end > 14 ms (T = 0 is given at the beginning of the positive modulator period). Fourth, pulses defined in the negative modulator bias cycle are not affected when pixel driving does not occur.

도 11a 및 11b 에 도시된 바와 같이, 본 진보적인 개념의 특정 실시형태에서, 최상의 검출, 즉, DDS>0.3 이고 SNR>25% 는 변조기 바이어스 사이클의 포지티브 반의 시간 이후 50% 이상의 강도 및 t=8 내지 11 에서의 펄스 종료에 충족되며, 즉, 데이터 전압이 드롭하기 직전인 홀딩 시간의 1 내지 3㎳ 의 오버랩과 함께 펄스한다. 더 긴 기간의 펄스는 광 감소된 TFT 누설로 인해 SNR 에 있어서 허용할 수 없는 드롭을 유발한다. 비교를 위해, 도 11b에서, 전면 광 없는 결함의 검출에 대응하는 SNR 값 (1210)은 이미 도시하였다. As shown in Figures 11a and 11b, in certain embodiments of the present inventive concept, the best detection, i.e., DDS > 0.3 and SNR > 25% is greater than 50% after the time of the positive half of the modulator bias cycle and t = 8 To 11, i. E., With an overlap of 1 to 3 ms of holding time just prior to the drop of the data voltage. The longer duration of the pulses causes an unacceptable drop in SNR due to the light reduced TFT leakage. For comparison, in FIG. 11B, the SNR value 1210 corresponding to the detection of a front lightless defect has already been shown.

최종적으로, 본 명세서에서 설명한 처리 및 기술은 임의의 특정 장치에 관한 것이 아니며 구성요소들의 임의의 적합한 조합에 의해 구현될 수도 있다. 또한, 다양한 유형의 범용 디바이스가 본 명세서에서 기술한 기술에 따라 사용될 수도 있다. 또한, 본 명세서에서 설명한 방법 단계를 수행하는 특정화된 장치를 구축하는 이점을 개선할 수도 있다. 본 발명은 특정 예에 관해 설명되었으며, 이는 모두 설명과 관련한 것이며 제한에 관해 의도된 것이 아니다. 당업자는 하드웨어, 소프트웨어, 및 펌웨어의 다수의 상이한 조합이 본 발명을 실시하는데 적합할 것임을 이해할 것이다. Finally, the processes and techniques described herein are not directed to any particular device and may be implemented by any suitable combination of components. Various types of general purpose devices may also be used in accordance with the techniques described herein. It may also improve the advantages of building specialized devices that perform the method steps described herein. The present invention has been described with reference to specific examples, which are all related to the description and not of limitation. Those skilled in the art will appreciate that many different combinations of hardware, software, and firmware will be suitable for practicing the invention.

또한, 본 명세서에 개시된 발명의 상세한 설명 및 실시의 이해로부터 본 발명의 다른 구현이 당업자에게 명백할 것이다. 설명한 실시형태들의 다양한 양태 및/또는 구성요소들이 본 진보적인 결함 검출 시스템에서 단독으로 또는 임의의 조합으로 사용될 수도 있다. 상세한 설명 및 예들은 이하의 특허청구범위 및 이들의 균등물에 의해 나타나는 본 발명의 범위 및 사상과 함께, 오직 예시적으로서 인식되도록 의도된다. In addition, other implementations of the invention will be apparent to those skilled in the art from the detailed description and understanding of the invention set forth herein. The various aspects and / or components of the described embodiments may be used alone or in any combination in this inventive defect detection system. It is intended that the specification and examples be considered as exemplary only, with the true scope and spirit of the invention being indicated by the following claims and their equivalents.

204: 게이트 절연체 206: 데이터 라인
208: 패시베이션 212: 비결정 실리콘 잔여물
214: 데이터 라인 오버랩 216: 데이터-화소 오버랩 정전 용량
501: 레드 조명기 506: 빔 스플리터
507: 렌즈 어셈블리 509: 변조기
510: 로우 패스 필터 511: CCD 디바이스
512: 색선별 거울 701: LCD 패널
702: VIOS 704: 렌즈
705: 변조기 706: 스테이지 어셈블리 (X/Y/Z)
707: 스테이지/IO 708: 제어 컴퓨터
709: 이미지 획득/처리 PC 710: 패턴 생성기
711: CCD 카메라
204: gate insulator 206: data line
208: passivation 212: amorphous silicon residue
214: Data line overlap 216: Data-pixel overlap capacitance
501: Red illuminator 506: Beam splitter
507: lens assembly 509: modulator
510: Low-pass filter 511: CCD device
512: Color selection mirror 701: LCD panel
702: VIOS 704: lens
705: Modulator 706: Stage assembly (X / Y / Z)
707: Stage / IO 708: Control computer
709: Image acquisition / processing PC 710: Pattern generator
711: CCD camera

Claims (30)

결함의 검출을 용이하게 하기 위해 상기 결함의 전기적 특성을 변화시키는 전면 측 조명 광 빔을 테스트 중의 패널상에 전달하도록 구성된 전면 측 조명 서브시스템; 및
상기 결함의 변경된 전기적 특성에 기반하여 상기 결함을 검출하도록 구성된 검출 서브시스템을 포함하되,
상기 결함의 검출을 최대화하고 잘못된 결함의 검출을 최소화하기 위하여, 상기 전면 측 조명 광 빔의 파장, 펄스 기간 및 강도 중 적어도 어느 하나는 상기 결함의 특성에 따라서 결정되며,
상기 전면 측 조명 광 빔은 상기 결함의 최대 흡수 광학적 특성에 부합하는 파장을 갖는, 테스트 중인 패널의 결함 검출 시스템.
A front side illumination subsystem configured to transmit a front side illumination light beam that changes the electrical characteristics of the defect on the panel under test to facilitate detection of defects; And
And a detection subsystem configured to detect the defect based on the altered electrical characteristics of the defect,
In order to maximize the detection of the defect and minimize the detection of false defects, at least one of the wavelength, the pulse duration and the intensity of the front side illumination light beam is determined according to the characteristic of the defect,
Wherein the front side illumination light beam has a wavelength that matches the maximum absorption optical characteristic of the defect.
제 1항에 있어서,
상기 테스트 중의 패널에 전압 신호를 인가하도록 구성된 전압 신호원을 더 포함하며, 상기 인가된 전압 신호는 상기 테스트 중의 패널에 걸쳐 공간적 전압 분배를 야기하고,
상기 검출 서브시스템은, 상기 테스트 중의 패널에 걸쳐 공간적 전압 분배를 나타내는 이미지를 생성하도록 구성된 전압 이미징 광학 디바이스를 포함하며, 상기 결함은 상기 생성된 이미지에 기반하여 검출되는, 테스트 중인 패널의 결함 검출 시스템.
The method according to claim 1,
Further comprising a voltage source configured to apply a voltage signal to the panel under test, the applied voltage signal causing a spatial voltage distribution across the panel under test,
Wherein the detection subsystem includes a voltage imaging optical device configured to generate an image representative of a spatial voltage distribution across the panel under test, wherein the defect is detected based on the generated image, .
제 2항에 있어서,
상기 전면 측 조명 서브시스템은 상기 전압 이미징 광학 디바이스의 광학 경로 내에 집적된, 테스트 중인 패널의 결함 검출 시스템.
3. The method of claim 2,
Wherein the front side illumination subsystem is integrated in the optical path of the voltage imaging optical device.
제 3항에 있어서,
상기 전압 이미징 광학 디바이스의 광학 경로는, 전압 이미징 광 빔과 상기 전면 측 조명 광 빔을 결합하도록 구성된 색선별 거울 (dichroic mirror)을 포함하는, 테스트 중인 패널의 결함 검출 시스템.
The method of claim 3,
Wherein the optical path of the voltage imaging optical device comprises a dichroic mirror configured to combine the voltage imaging light beam and the front side illumination light beam.
제 3항에 있어서,
상기 전압 이미징 광학 디바이스는,
상기 테스트 중의 패널에 걸쳐 공간적 전압 분배를 나타내는 이미지를 생성하도록 구성된 이미징 디바이스; 및
상기 전면 측 조명 광 빔이 상기 이미징 디바이스에 도달하는 것을 방지하도록 구성된 로우 패스 필터를 포함하는, 테스트 중인 패널의 결함 검출 시스템.
The method of claim 3,
The voltage imaging optical device comprising:
An imaging device configured to generate an image representative of a spatial voltage distribution across the panel under test; And
A low pass filter configured to prevent the front side illumination light beam from reaching the imaging device.
제 3항에 있어서,
상기 전압 이미징 광학 디바이스는,
상기 테스트 중의 패널에 걸쳐 공간적 전압 분배에 따라 상기 전압 이미징 광 빔을 변조하도록 구성된 변조기를 포함하되, 상기 변조기는 상기 전압 이미징 광 빔을 반사시키고 상기 전면 측 조명 광 빔을 전달하도록 구성된 펠리클을 가지는, 테스트 중인 패널의 결함 검출 시스템.
The method of claim 3,
The voltage imaging optical device comprising:
And a modulator configured to modulate the voltage imaging light beam according to a spatial voltage distribution across the panel under test, the modulator having a pellicle configured to reflect the voltage imaging light beam and deliver the front side illumination light beam, Fault detection system for panel under test.
제 1항에 있어서,
상기 전면 측 조명 광 빔은 블루 파장 범위에 있으며, 전압 이미징 디바이스에 의해 이미지를 생성하는 전압 이미징 광 빔은 상기 전면 측 조명 광 빔과 상이한 파장을 가지는, 테스트 중인 패널의 결함 검출 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the front side illumination light beam is in the blue wavelength range and the voltage imaging light beam producing an image by the voltage imaging device has a different wavelength than the front side illumination light beam.
결함의 검출을 용이하게 하기 위해 상기 결함의 전기적 특성을 변화시키는 전면 측 조명 광 빔을 테스트 중의 패널상에 전달하도록 구성된 전면 측 조명 서브시스템; 및
상기 결함의 변경된 전기적 특성에 기반하여 상기 결함을 검출하도록 구성된 검출 서브시스템을 포함하되,
상기 검출 서브시스템은 상기 테스트 중의 패널에 걸쳐 공간적 전압 분배를 나타내는 이미지를 생성하도록 구성된 전압 이미징 광학 디바이스를 포함하고,
상기 결함은 상기 생성된 이미지에 기반하여 검출되고, 상기 전면 측 조명 광 빔은 상기 결함의 최대 흡수 광학적 특성에 부합하는 파장을 갖으며, 상기 전면 측 조명 서브시스템은 상기 전압 이미징 광학 디바이스의 광학적 경로 내에 직접된, 테스트 중인 패널의 결함 검출 시스템.
A front side illumination subsystem configured to transmit a front side illumination light beam that changes the electrical characteristics of the defect on the panel under test to facilitate detection of defects; And
And a detection subsystem configured to detect the defect based on the altered electrical characteristics of the defect,
Wherein the detection subsystem comprises a voltage imaging optical device configured to generate an image representative of a spatial voltage distribution across the panel under test,
The defects are detected based on the generated image, the front side illumination light beam has a wavelength that matches the maximum absorption optical characteristic of the defect, and the front side illumination subsystem detects an optical path of the voltage imaging optical device A defect detection system for a panel under test,
제 8항에 있어서,
상기 전압 이미징 광학 디바이스의 광학적 경로는 전압 이미징 광 빔과 상기 전면 측 조명 광 빔을 결합하도록 구성된 색선별 거울 (dichroic mirror)을 포함하는, 테스트 중인 패널의 결함 검출 시스템.
9. The method of claim 8,
Wherein the optical path of the voltage imaging optical device comprises a dichroic mirror configured to couple the voltage imaging light beam and the front side illumination light beam.
제 8항에 있어서,
상기 전압 이미징 광학 디바이스는,
상기 테스트 중의 패널에 걸쳐 공간적 전압 분배를 나타내는 이미지를 생성하도록 구성된 이미징 디바이스; 및
상기 전면 측 조명 광 빔이 상기 이미징 디바이스에 도달하는 것을 방지하도록 구성된 로우 패스 필터를 포함하는, 테스트 중인 패널의 결함 검출 시스템.
9. The method of claim 8,
The voltage imaging optical device comprising:
An imaging device configured to generate an image representative of a spatial voltage distribution across the panel under test; And
A low pass filter configured to prevent the front side illumination light beam from reaching the imaging device.
제 8항에 있어서,
상기 전압 이미징 광학 디바이스는,
상기 테스트 중의 패널에 걸쳐 공간적 전압 분배에 따라 전압 이미징 광 빔을 변조하도록 구성된 변조기를 포함하되, 상기 변조기는 상기 전압 이미징 광 빔을 반사시키고 상기 전면 측 조명 광 빔을 전달하도록 구성된 펠리클을 가지는, 테스트 중인 패널의 결함 검출 시스템.
9. The method of claim 8,
The voltage imaging optical device comprising:
And a modulator configured to modulate a voltage imaging light beam according to a spatial voltage distribution across the panel under test, the modulator having a pellicle configured to reflect the voltage imaging light beam and to transmit the front side illumination light beam Fault detection system in the panel.
제 8항에 있어서,
상기 전면 측 조명 광 빔은 블루 파장 범위에 있으며, 전압 이미징 디바이스에 의해 이미지를 생성하는 전압 이미징 광 빔은 상기 전면 측 조명 광 빔과 상이한 파장을 가지는, 테스트 중인 패널의 결함 검출 시스템.
9. The method of claim 8,
Wherein the front side illumination light beam is in the blue wavelength range and the voltage imaging light beam producing an image by the voltage imaging device has a different wavelength than the front side illumination light beam.
결함의 검출을 용이하게 하기 위해 상기 결함의 전기적 특성을 변화시키는 전면 측 조명 광 빔을 테스트 중의 패널상에 전달하도록 구성된 전면 측 조명 서브시스템; 및
상기 결함의 변경된 전기적 특성에 기반하여 상기 결함을 검출하도록 구성된 검출 서브시스템을 포함하되,
상기 검출 서브시스템은 상기 테스트 중의 패널에 걸쳐 공간적 전압 분배를 나타내는 이미지를 생성하도록 구성된 전압 이미징 광학 디바이스 포함하고,
상기 결함은 상기 생성된 이미지에 기반하여 검출되고, 상기 전면 측 조명 광 빔은 상기 결함의 최대 흡수 광학적 특성에 부합하는 파장을 갖으며, 상기 전면 측 조명 서브시스템은 상기 전압 이미징 광학 디바이스의 광학적 경로 외부에 배치된, 테스트 중인 패널의 결함 검출 시스템.
A front side illumination subsystem configured to transmit a front side illumination light beam that changes the electrical characteristics of the defect on the panel under test to facilitate detection of defects; And
And a detection subsystem configured to detect the defect based on the altered electrical characteristics of the defect,
Wherein the detection subsystem comprises a voltage imaging optical device configured to generate an image representative of a spatial voltage distribution across the panel under test,
The defects are detected based on the generated image, the front side illumination light beam has a wavelength that matches the maximum absorption optical characteristic of the defect, and the front side illumination subsystem detects the optical path of the voltage imaging optical device A defect detection system for a panel under test, disposed externally.
제 13항에 있어서,
상기 전면 측 조명 서브시스템은 탑재 링 상에 배치된 복수의 특정 방향 발광 다이오드들을 포함하여, 상기 전면 측 조명 광 빔의 균일성을 최적화하는, 테스트 중인 패널의 결함 검출 시스템.
14. The method of claim 13,
Wherein the front side illumination subsystem includes a plurality of specific direction light emitting diodes disposed on a mounting ring to optimize uniformity of the front side illumination light beam.
제 13항에 있어서,
상기 전면 측 조명 서브시스템은 복수의 발광 다이오드를 포함하고, 상기 복수의 발광 다이오드 중 적어도 하나는 시준 렌즈에 광학적으로 연결되며 탑재 링에 배치되어 상기 전면 측 조명 광 빔의 균일성을 최적화하는, 테스트 중인 패널의 결함 검출 시스템.
14. The method of claim 13,
Wherein the front side illumination subsystem includes a plurality of light emitting diodes, at least one of the plurality of light emitting diodes being optically coupled to a collimation lens and disposed in a mounting ring to optimize uniformity of the front side illumination light beam Fault detection system in the panel.
제 13항에 있어서,
상기 전면 측 조명 서브시스템은,
방향 감쇄 모듈과 광학적으로 연결된 복수의 발광 다이오드를 포함하여 상기 전면 측 조명 광 빔의 균일성을 최적화하는, 테스트 중인 패널의 결함 검출 시스템.
14. The method of claim 13,
The front side illumination sub-
And a plurality of light emitting diodes optically coupled to the directional attenuation module to optimize the uniformity of the front side illumination light beam.
제 16항에 있어서,
상기 방향 감쇄 모듈은 중성 강도 필터 (neutral density filter)를 포함하는, 테스트 중인 패널의 결함 검출 시스템.
17. The method of claim 16,
Wherein the directional attenuation module comprises a neutral density filter.
제 13항에 있어서,
상기 전압 이미징 광학 디바이스는,
상기 테스트 중의 패널에 걸쳐 공간적 전압 분배를 나타내는 이미지를 생성하도록 구성된 이미징 디바이스; 및
상기 전면 측 조명 광 빔이 상기 이미징 디바이스에 도달하는 것을 방지하도록 구성된 로우 패스 필터를 포함하는, 테스트 중인 패널의 결함 검출 시스템.
14. The method of claim 13,
The voltage imaging optical device comprising:
An imaging device configured to generate an image representative of a spatial voltage distribution across the panel under test; And
A low pass filter configured to prevent the front side illumination light beam from reaching the imaging device.
제 13항에 있어서,
상기 전압 이미징 광학 디바이스는,
상기 테스트 중의 패널에 걸쳐 공간적 전압 분배에 따라 전압 이미징 광 빔을 변조하도록 구성된 변조기를 포함하되, 상기 변조기는 상기 전압 이미징 광 빔을 반사시키고 상기 전면 측 조명 광 빔을 전달하도록 구성된 펠리클을 가지며, 상기 전면 측 조명 서브시스템은 상기 변조기에 공간적으로 근접하게 배치된, 테스트 중인 패널의 결함 검출 시스템.
14. The method of claim 13,
The voltage imaging optical device comprising:
And a modulator configured to modulate a voltage imaging light beam according to a spatial voltage distribution across the panel under test, the modulator having a pellicle configured to reflect the voltage imaging light beam and deliver the front side illumination light beam, The front side illumination subsystem is disposed spatially close to the modulator.
제 13항에 있어서,
상기 전압 이미징 광학 디바이스 및 상기 전면 측 조명 서브시스템은 스테이지 제어 모듈의 제어하에 테스트 중의 패널에 걸쳐 스캔하도록 구성된 이동가능한 스테이지 어셈블리상에 탑재되는, 테스트 중인 패널의 결함 검출 시스템.
14. The method of claim 13,
Wherein the voltage imaging optical device and the front side illumination subsystem are mounted on a movable stage assembly configured to scan across a panel under test under the control of a stage control module.
제 20항에 있어서,
상기 이동가능한 스테이지 어셈블리상에 탑재된 적어도 제 2 전면 측 조명 서브시스템 및 적어도 제 2 전압 이미징 광학 디바이스를 더 포함하는, 테스트 중인 패널의 결함 검출 시스템.
21. The method of claim 20,
Further comprising at least a second front side illumination subsystem and at least a second voltage imaging optical device mounted on the movable stage assembly.
제 13항에 있어서,
상기 전면 측 조명 광 빔은 블루 파장 범위에 있으며, 전압 이미징 디바이스에 의해 이미지를 생성하는 전압 이미징 광 빔은 상기 전면 측 조명 광 빔과 상이한 파장을 가지는, 테스트 중인 패널의 결함 검출 시스템.
14. The method of claim 13,
Wherein the front side illumination light beam is in the blue wavelength range and the voltage imaging light beam producing an image by the voltage imaging device has a different wavelength than the front side illumination light beam.
제 13항에 있어서,
상기 전면 측 조명 서브시스템은 복수의 발광 다이오드를 포함하며, 상기 복수의 발광 다이오드 각각에는 상기 복수의 발광 다이오드 각각에 광학적으로 연결된 디퓨저 (diffuser)가 제공되고, 상기 디퓨저는 상기 전면 측 조명 광 빔의 공간적인 불균형을 제거하고 상기 전면 측 조명 광 빔의 전체적인 조명 균일성을 개선하도록 구성되는, 테스트 중인 패널의 결함 검출 시스템.
14. The method of claim 13,
Wherein the front side illumination subsystem includes a plurality of light emitting diodes, each of the plurality of light emitting diodes being provided with a diffuser optically connected to each of the plurality of light emitting diodes, And configured to remove spatial imbalance and improve overall illumination uniformity of the front side illumination light beam.
결함의 검출을 용이하게 하기 위해 상기 결함의 전기적 특성을 변화시키는 전면 측 조명 광 빔을 전면 측 조명 서브시스템을 사용하여 테스트 중의 패널상에 전달하는 단계; 및
검출 서브시스템을 사용하여 상기 결함의 변경된 전기적 특성에 기반하여 상기 결함을 검출하는 단계를 포함하되,
상기 결함의 검출을 최대화하고 잘못된 결함의 검출을 최소화하기 위하여, 상기 전면 측 조명 광 빔의 파장, 펄스 기간 및 강도 중 적어도 어느 하나는 상기 결함의 특성에 따라서 결정되며,
상기 전면 측 조명 광 빔은 상기 결함의 최대 흡수 광학적 특성에 부합하는 파장을 갖는, 테스트 중인 패널의 결함 검출 방법.
Transmitting a front side illumination light beam that changes the electrical characteristics of the defect to facilitate testing of the defect on a panel under test using a front side illumination subsystem; And
And detecting the defect based on the altered electrical characteristics of the defect using a detection subsystem,
In order to maximize the detection of the defect and minimize the detection of false defects, at least one of the wavelength, the pulse duration and the intensity of the front side illumination light beam is determined according to the characteristic of the defect,
Wherein the front side illumination light beam has a wavelength that matches the maximum absorption optical characteristic of the defect.
제 24항에 있어서,
상기 테스트 중의 패널에 전압 신호를 인가하는 단계를 더 포함하며,
상기 인가된 전압은 신호는 상기 테스트 중의 패널에 걸쳐 공간적 전압 분배를 야기하고, 상기 테스트 중의 패널에 걸쳐 상기 공간적 전압 분배를 나타내는 이미지를 생성하며, 상기 결함은 상기 생성된 이미지에 기반하여 검출되는, 테스트 중인 패널의 결함 검출 방법.
25. The method of claim 24,
Further comprising the step of applying a voltage signal to the panel under test,
Wherein the applied voltage causes a signal to cause a spatial voltage distribution across the panel under test and to generate an image representative of the spatial voltage distribution across the panel under test and wherein the defect is detected based on the generated image, A method of detecting defects in a panel under test.
제 25항에 있어서,
상기 테스트 중의 패널에 걸쳐 상기 공간적 전압 분배를 나타내는 이미지는 전압 이미징 광 빔을 사용하여 생성되며, 상기 전면 측 조명 광 빔은 상기 전압 이미징 광 빔의 광학적 경로에 위치하는, 테스트 중인 패널의 결함 검출 방법.
26. The method of claim 25,
Wherein an image representative of the spatial voltage distribution across the panel under test is generated using a voltage imaging light beam and the front side illumination light beam is located in an optical path of the voltage imaging light beam, .
제 25항에 있어서,
상기 테스트 중의 패널에 걸쳐 상기 공간적 전압 분배를 나타내는 이미지는,
이미지 디바이스 및 상기 전면 측 조명 광 빔이 상기 이미지 디바이스에 도달하는 것을 방지하도록 구성된 로우 패스 필터를 포함하는 전압 이미징 광학 디바이스를 사용하여 생성되는, 테스트 중인 패널의 결함 검출 방법.
26. The method of claim 25,
An image representative of the spatial voltage distribution across the panel under test,
A low-pass filter configured to prevent an image device and the front-side illuminating light beam from reaching the image device.
제 25항에 있어서,
상기 전면 측 조명 광 빔은 블루 파장 범위에 있으며, 상기 테스트 중의 패널에 걸쳐 공간적 전압 분배를 나타내는 이미지를 생성하는 전압 이미징 광 빔은 상기 전면 측 조명 광 빔과 상이한 파장을 가지는, 테스트 중인 패널의 결함 검출 방법.
26. The method of claim 25,
Wherein the front side illumination light beam is in the blue wavelength range and a voltage imaging light beam producing an image representative of a spatial voltage distribution across the panel under test has a wavelength different from the front side illumination light beam, Detection method.
결함의 검출을 용이하게 하기 위해 상기 결함의 전기적 특성을 변화시키는 전면 측 조명 광 빔을 전면 측 조명 서브시스템을 사용하여 테스트 중의 패널상에 전달하는 단계; 및
검출 서브시스템을 사용하여 상기 결함의 변경된 전기적 특성에 기반하여 상기 결함을 검출하는 단계를 포함하되,
상기 검출 서브시스템은 상기 테스트 중의 패널에 걸쳐 공간적 전압 분배를 나타내는 이미지를 생성하도록 구성된 전압 이미징 광학 디바이스를 포함하며,
상기 결함은 상기 생성된 이미지에 기반하여 검출되며, 상기 전면 측 조명 광 빔은 상기 결함의 최대 흡수 광학적 특성에 부합하는 파장을 갖으며, 상기 전면 측 조명 서브시스템은 상기 전압 이미징 광학 디바이스의 광학 경로 내에 집적된, 테스트 중인 패널의 결함 검출 방법.
Transmitting a front side illumination light beam that changes the electrical characteristics of the defect to facilitate testing of the defect on a panel under test using a front side illumination subsystem; And
And detecting the defect based on the altered electrical characteristics of the defect using a detection subsystem,
Wherein the detection subsystem comprises a voltage imaging optical device configured to generate an image representative of a spatial voltage distribution across the panel under test,
Wherein the defect is detected based on the generated image, wherein the front side illumination light beam has a wavelength that matches the maximum absorption optical characteristic of the defect, and wherein the front side illumination subsystem comprises an optical path Wherein the defect is detected in the panel under test.
결함의 검출을 용이하게 하기 위해 상기 결함의 전기적 특성을 변화시키는 전면 측 조명 광 빔을 전면 측 조명 서브시스템을 사용하여 테스트 중의 패널상에 전달하는 단계; 및
검출 서브시스템을 사용하여 상기 결함의 변경된 전기적 특성에 기반하여 상기 결함을 검출하는 단계를 포함하되,
상기 검출 서브시스템은 상기 테스트 중의 패널에 걸쳐 공간적 전압 분배를 나타내는 이미지를 생성하도록 구성된 전압 이미징 광학 디바이스를 포함하며,
상기 결함은 상기 생성된 이미지에 기반하여 검출되며, 상기 전면 측 조명 광 빔은 상기 결함의 최대 흡수 광학적 특성에 부합하는 파장을 갖으며, 상기 전면 측 조명 서브시스템은 상기 전압 이미징 광학 디바이스의 광학 경로 외부에 배치된, 테스트 중인 패널의 결함 검출 방법.
Transmitting a front side illumination light beam that changes the electrical characteristics of the defect to facilitate testing of the defect on a panel under test using a front side illumination subsystem; And
And detecting the defect based on the altered electrical characteristics of the defect using a detection subsystem,
Wherein the detection subsystem comprises a voltage imaging optical device configured to generate an image representative of a spatial voltage distribution across the panel under test,
Wherein the defect is detected based on the generated image, wherein the front side illumination light beam has a wavelength that matches the maximum absorption optical characteristic of the defect, and wherein the front side illumination subsystem comprises an optical path A method of detecting defects in a panel under test, disposed outside.
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