KR102229394B1

KR102229394B1 - 액정 표시 모듈의 백라이트 유닛 검사 장치 및 방법

Info

Publication number: KR102229394B1
Application number: KR1020140193181A
Authority: KR
Inventors: 박성창; 조현준
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2014-12-30
Filing date: 2014-12-30
Publication date: 2021-03-18
Also published as: KR20160082438A

Abstract

본 발명은 전류 변화가 없는 백라이트 유닛의 쇼트 불량을 검출할 수 있는 액정 표시 모듈의 백라이트 유닛 검사 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 검사 장치는 백라이트 유닛을 구동하는 백라이트 드라이버와, 액정 표시 모듈로부터 피드백되는 전압의 변화 여부를 검출하는 전압 검출부와, 액정 표시 모듈, 백라이트 드라이버 및 전압 검출부 사이에 접속되고, 백라이트 드라이버로부터의 백라이트 구동 전압을 액정 표시 모듈로 공급하고, 전압 검출부로부터 공급되는 릴레이 전원의 온/오프에 따라 백라이트 유닛과 연결된 액정 표시 모듈의 피드백 단자를 전압 검출부 또는 백라이트 드라이버와 연결하는 릴레이 스위치를 구비한다.

Description

액정 표시 모듈의 백라이트 유닛 검사 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR TESTING BACKLIGHT UNIT OF LIQUID CRYSTAL DISPLAY MODULE }

본 발명은 액정 표시 모듈의 검사 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 액정 표시 모듈에 내장된 백라이트 유닛의 쇼트 불량을 검출할 수 있는 액정 표시 모듈의 백라이트 유닛 검사 장치 및 방법에 관한 것이다.

액정 표시 장치는 굴절율 및 유전율 등의 이방성을 갖는 액정의 전기적 및 광학적 특성을 이용한 화소 매트릭스를 통해 화상을 표시한다. 액정 표시 장치의 각 화소는 데이터 신호에 따른 액정 배열 방향의 가변으로 편광판을 투과하는 광 투과율을 조절함으로써 계조를 구현한다.

액정 표시 모듈은 화소 매트릭스를 통해 화상을 표시하는 액정 패널과, 액정 패널을 구동하는 구동 회로와, 액정 패널에 광을 조사하는 백라이트 유닛과, 구동 회로에 전원을 공급하는 전원부를 구비하고, 백라이트 유닛을 구동하는 백라이트 드라이버를 선택적으로 구비하고 있다.

액정 표시 모듈은 TV 세트, 컴퓨터 등과 같은 호스트 시스템과 연결되어 호스트 시스템으로부터 공급되는 영상을 표시한다. 액정 표시 모듈이 백라이트 드라이버를 포함하지 않는 경우 호스트 시스템은 백라이트 드라이버를 내장하여 액정 표시 모듈에 내장된 백라이트 유닛을 구동한다.

백라이트 유닛은 광원으로부터 입사된 광을 복수의 광학 소자들을 통해 확산시켜 액정 패널로 공급한다. 백라이트 유닛의 광원으로는 원통 형상을 갖는 냉음극 형광 램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp; CCFL)나 외부 전극 형광 램프(External Electrode Fluorescent Lamp; EEFL)가 이용되었으나, 최근에는 저전압 구동 및 고휘도 특성을 갖는 발광 다이오드(Light Emitting Diode; 이하 LED)가 주로 이용된다.

액정 패널, 구동 회로 및 백라이트 유닛을 포함하는 액정 표시 모듈의 조립이 완료되면, 검사 공정에서 액정 표시 모듈에 대한 다양한 검사를 실시하고 있다. 검사 공정은 액정 표시 모듈에 내장된 백라이트 유닛의 쇼트 불량을 검사하는 공정을 포함한다. 종래의 백라이트 유닛의 불량 검사는 백라이트 유닛의 구동 전류를 체크하여 쇼트 불량 여부를 판단하였다.

예를 들면, 검사 장치에서 액정 표시 모듈을 구동한 다음, 백라이트 유닛의 피드백 단자들로부터 출력되는 전류를 체크하여 기준 전류 이상일 때 백라이트 유닛의 쇼트 불량으로 판단하였다.

그러나, 전류를 체크하는 종래의 백라이트 유닛의 불량 검사는 전원 단자 및 그라운드 단자간의 쇼트 불량 등과 같이 전류 변화가 있는 쇼트 불량만 검출할 수 있고, 동일 전압 및 전류가 흐르는 복수의 피드백 단자간의 쇼트 불량은 전류 변화가 없어 검출하지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전류 변화가 없는 백라이트 유닛의 쇼트 불량을 검출할 수 있는 액정 표시 모듈의 백라이트 유닛 검사 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 모듈의 백라이트 유닛 검사 장치는 백라이트 유닛을 포함하는 액정 표시 모듈과 연결된다.

본 발명의 검사 장치는 백라이트 유닛을 구동하는 백라이트 드라이버와, 액정 표시 모듈로부터 피드백되는 전압의 변화 여부를 검출하는 전압 검출부와, 액정 표시 모듈, 백라이트 드라이버 및 전압 검출부 사이에 접속되고, 백라이트 드라이버로부터의 백라이트 구동 전압을 액정 표시 모듈로 공급하고, 전압 검출부로부터 공급되는 릴레이 전원의 온/오프에 따라 백라이트 유닛과 연결된 액정 표시 모듈의 피드백 단자를 전압 검출부 또는 백라이트 드라이버와 연결하는 릴레이 스위치를 구비한다.

전압 검출부는 릴레이 스위치를 통해 액정 표시 모듈의 피드백 단자와 접속되는 검사 라인과, 검사 라인에 기준 전압을 공급하는 기준 전압 생성부와, 릴레이 스위치로 공급되는 릴레이 전원의 온/오프를 제어하고, 검사 라인을 통해 액정 표시 모듈로부터 피드백되는 검사용 피드백 전압을 기준 전압 생성부로부터 공급된 기준 전압과 비교하여 검사용 피드백 전압이 기준 전압보다 클 때 백라이트 유닛의 쇼트 불량으로 검출하는 마이크로 컨트롤 유닛(MCU)을 구비한다.

MCU는 백라이트 유닛의 쇼트 불량을 검사하기 위한 전압 검사 모드일 때 릴레이 전원을 온시키고, 전압 검사 모드를 제외한 나머지 구동 모드일 때 릴레이 전원을 오프시킨다.

릴레이 스위치는 릴레이 전원이 온되면 액정 표시 모듈의 피드백 단자를 전압 검출부의 검사 라인과 연결시키고, 릴레이 전원이 오프되면 액정 표시 모듈의 피드백 단자를 백라이트 드라이버의 피드백 단자와 연결시킨다.

본 발명의 검사 장치는 상기 전압 검사 모드가 완료되면, 액정 표시 모듈의 피드백 단자로부터 릴레이 스위치 및 백라이트 드라이버를 경유하여 공급된 피드백 신호의 전류를 기준 전류와 비교하여 전류 변화 여부를 검출하는 전류 검사기를 추가로 구비한다.

본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 모듈의 백라이트 유닛 검사 방법은 액정 표시 모듈에 내장된 백라이트 유닛의 쇼트 불량을 검사하는 전압 검사 모드일 때, 릴레이 스위치를 경유하여 백라이트 드라이버로부터의 백라이트 구동 전압을 액정 표시 모듈로 공급함과 아울러 릴레이 스위치의 릴레이 전원을 온시키는 단계와, 릴레이 전원이 온된 릴레이 스위치를 경유하여, 액정 표시 모듈에서 백라이트 유닛과 연결된 피드백 단자로 기준 전압을 공급하고, 그 피드백 단자로부터 피드백된 검사용 피드백 전압을 기준 전압과 비교하여 검사용 피드백 전압의 변화 여부를 검출하는 단계와, 검사용 피드백 전압이 기준 전압 보다 클 때 백라이트 유닛의 쇼트 불량으로 검출하는 단계와, 검사용 피드백 전압이 기준 전압 보다 이하일 때 전압 검사 모드를 완료하고 릴레이 전원을 오프시키는 단계와, 릴레이 전원이 오프된 릴레이 스위치를 경유하여, 백라이트 드라이버로부터의 백라이트 구동 전압을 액정 표시 모듈로 공급함과 아울러 액정 표시 모듈의 피드백 단자를 백라이트 드라이버의 피드백 단자와 연결시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 검사 방법은 상기 전압 검사 모드를 완료하고, 릴레이 전원이 오프된 이후에, 액정 표시 모듈의 피드백 단자로부터 릴레이 스위치 및 백라이트 드라이버를 경유하여 공급된 피드백 신호의 전류를 기준 전류와 비교하여 전류 변화 여부를 검출하고, 그 검출 결과에 따라 백라이트 유닛의 쇼트 불량을 판단하는 단계를 추가로 포함한다.

본 발명에 따른 액정 표시 모듈의 백라이트 유닛 검사 장치 및 방법은 백라이트 유닛과 백라이트 드라이버 사이에 구비된 릴레이 스위치를 이용하여 검사 공정에서 백라이트 유닛의 피드백 단자들을 릴레이 스위치를 통해 백라이트 드라이버와 연결하지 않고 전압 검출부와 연결한다. 이에 따라, 전압 검출부는 백라이트 유닛의 피드백 단자들로부터 릴레이 스위치를 통해 공급되는 전압을 기준 전압과 비교하여 전압 변화 여부를 검출함으로써 전류 변화가 없는 피드백 단자들간의 쇼트 불량도 검출할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 액정 표시 모듈의 백라이트 유닛 검사 장치 및 방법은 전류 검사기를 이용한 전류 검사 방법을 추가하여 전류 변화가 있는 백라이트 유닛의 쇼트 불량을 더 검출할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 액정 표시 모듈의 백라이트 유닛 검사 장치 및 방법은 백라이트 유닛의 전류 및 전압 검사를 통해 불량 검사의 정확도를 높일 수 있으므로 불량 제품 출하율을 감소시키고 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 모듈의 검사 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 액정 표시 모듈의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 한 서브화소의 구성을 나타낸 등가회로도이다.
도 4는 릴레이 전원이 온일 때 도 1에 도시된 릴레이 스위치의 내부 스위칭 동작을 나타낸 도면이다.
도 5는 릴레이 전원이 오프일 때 도 1에 도시된 릴레이 스위치의 내부 스위칭 동작을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 모듈의 백라이트 유닛 검사 방법을 단계적으로 나타낸 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 모듈의 검사 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 모듈의 백라이트 유닛 검사 방법을 단계적으로 나타낸 흐름도이다.

이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 모듈의 검사 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 액정 표시 모듈의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이며, 도 3은 도 2에 도시된 한 서브화소에 대한 등가 회로도이다.

도 1에 도시된 액정 표시 모듈의 검사 장치(100)는 액정 표시 모듈(Liquid Crystal Display Module; 이하 LCM)(100)에 접속된 릴레이 스위치(220)와, 릴레이 스위치(220)를 통해 LCM(100)의 백라이트 유닛(50)과 접속되는 백라이트 드라이버(210)와, 릴레이 스위치(220)와 접속된 전압 검출부(250)인 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Control Unit; 이하 MCU)(230) 및 기준 전압(Vref) 생성부(240)를 구비한다.

LCM(100)은 도 2에 도시된 바와 같이, 액정 패널(40) 및 백라이트 유닛(50)과, 액정 패널(40)을 구동하는 데이터 드라이버(20) 및 게이트 드라이버(30)를 포함하는 패널 드라이버(20, 30)와, 패널 드라이버(20, 30)의 구동 타이밍을 제어하는 타이밍 컨트롤러(10)를 구비한다. 백라이트 유닛(50)을 구동하는 백라이트 드라이버는 추후에 접속되어 LCM(100)을 구동하는 호스트 세트에 내장된다. 즉, 도 1 및 도 2에 도시된 LCM(100)은 백라이트 드라이버를 내장하지 않은 모델에 해당한다.

액정 패널(40)은 컬러 필터 어레이가 형성된 컬러 필터 기판과, 박막 트랜지스터 어레이가 형성된 박막 트랜지스터 기판과, 컬러 필터 기판 및 박막 트랜지스터 기판 사이의 액정층과, 컬러 필터 기판 및 박막 트랜지스터 기판의 외측면에 각각 부착된 편광판을 구비한다. 액정 패널(40)은 화소들이 매트릭스 형태로 배열된 화소 어레이를 통해 영상을 표시한다. 화소 어레이의 각 화소는 적색(Red; 이하 R), 녹색(Green; 이하 G), 청색(Blue; 이하 B)의 3개 서브화소들로 구성되거나, 휘도 향상을 위한 백색(White; 이하 W) 서브화소가 추가된 R/W/B/G 서브화소들로 구성된다.

각 서브화소는 도 3에 도시된 바와 같이, 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)과 접속된 박막 트랜지스터(TFT), 박막 트랜지스터(TFT)와 병렬 접속된 액정 커패시터(Clc) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다. 액정 커패시터(Clc)는 박막 트랜지스터(TFT)를 통해 화소 전극에 공급된 데이터 신호와, 공통 전극에 공급된 공통 전압(Vcom)과의 차전압을 충전하고 충전된 전압에 따라 액정을 구동하여 광투과율을 조절한다. 스토리지 커패시터(Cst)는 액정 커패시터(Clc)에 충전된 전압을 안정적으로 유지시킨다. 액정층은 TN(Twisted Nematic) 모드 또는 VA(Vertical Alignment) 모드와 같이 수직 전계에 의해 구동되거나, IPS(In-Plane Switching) 모드 또는 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같이 수평 전계에 의해 구동된다.

전원부(60)는 외부로부터 공급된 전압(Vin)을 DC-DC 변환하여 타이밍 컨트롤러(10), 데이터 드라이버(20), 게이트 드라이버(30)에 필요한 복수의 구동 전압들을 공급한다.

타이밍 컨트롤러(10)는 화질 향상이나 소비 전력 감소를 위한 다양한 데이터 처리 방법을 이용하여 외부로부터 입력된 영상 데이터(Data)를 보정하여 패널 구동부인 데이터 드라이버(20)로 출력한다.

예를 들면, 타이밍 컨트롤러(10)는 액정의 응답 속도를 향상시키기 위하여 인접 프레임간의 데이터 차에 따라 룩업 테이블로부터 선택한 오버슈트(Overshoot) 값 또는 언더슈트(Undershoot) 값을 적용하여 입력 데이터(Data)를 오버드라이빙(Overdriving) 데이터로 보정하여 출력할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(10)는 컨트라스트비를 향상시거나 소비 전력을 감소시키기 위하여 영상 데이터의 휘도를 분석하고, 휘도 분석 결과에 따라 영상 데이터(Data)를 보정하여 출력할 수 있다. 액정 패널(40)의 화소가 R/W/G/B 서브화소들로 구성된 경우, 타이밍 컨트롤러(10)는 RGB 데이터를 RWGB 데이터로 변환하여 출력할 수 있다.

타이밍 컨트롤러(10)는 외부로부터 입력되는 복수의 동기 신호(SYNC)를 이용하여 데이터 드라이버(20)의 구동 타이밍을 제어하는 데이터 제어 신호와, 게이트 드라이버(30)의 구동 타이밍을 제어하는 게이트 제어 신호를 생성하고, 데이터 제어 신호를 데이터 드라이버(20)로, 게이트 제어 신호를 게이트 드라이버(30)로 공급한다. 복수의 동기 신호는 도트 클럭, 데이터 이네이블 신호, 수평 동기 신호, 수직 동기 신호를 포함한다. 한편, 복수의 동기 신호에서 수직 동기 신호 및 수평 동기 신호가 생략될 수 있으며, 이 경우 타이밍 컨트롤러(10)는 도트 클럭 및 데이터 이네이블 신호를 이용한 입력 데이터의 주파수 분석을 통해 수평 동기 신호 및 수직 동기 신호를 생성하여 이용한다.

타이밍 컨트롤러(10)로부터 데이터 드라이버(20)로 공급되는 데이터 제어 신호는 데이터 신호의 래치를 제어하는 소스 스타트 펄스 및 소스 샘플링 클럭과, 데이터 신호의 극성을 제어하는 극성 제어 신호와, 데이터 신호의 출력 기간을 제어하는 소스 출력 이네이블 신호 등을 포함한다.

타이밍 컨트롤러(10)로부터 게이트 드라이버(30)로 공급되는 게이트 제어 신호는 게이트 신호의 스캐닝을 제어하는 게이트 스타트 펄스 및 게이트 쉬프트 클럭을 포함하고, 게이트 신호의 출력 기간을 제어하는 게이트 출력 이네이블 신호 등을 더 포함할 수 있다. 게이트 제어 신호는 타이밍 컨트롤러(10)로부터 게이트 드라이버(30)로 공급되거나, 타이밍 컨트롤러(10)로부터 데이터 드라이버(20)를 경유하여 공급될 수 있다.

패널 구동부는 액정 패널(40)의 박막 트랜지스터 어레이에 형성된 데이터 라인(DL; 도 3)을 구동하는 데이터 드라이버(20)와, 액정 패널(40)의 박막 트랜지스터 어레이에 형성된 게이트 라인(GL; 도 3)을 구동하는 게이트 드라이버(30)를 포함한다.

데이터 드라이버(20)는 타이밍 컨트롤러(10)로부터 공급된 데이터 제어 신호에 응답하여 타이밍 컨트롤러(10)로부터 공급된 디지털 영상 데이터를 아날로그 영상 신호로 변환하고, 데이터 신호를 액정 패널(40)의 다수의 데이터 라인(DL)에 공급한다.

데이터 드라이버(20)는 자신에게 내장되거나, 외부에 별도로 구비된 감마 전압 생성부(도시하지 않음)로부터 공급된 기준 감마 전압 세트를 데이터의 계조값에 각각 대응하는 계조 전압들로 세분화한 다음, 세분화된 계조 전압들을 이용하여 디지털 영상 데이터를 극성 제어 신호에 따라 정극성 또는 부극성 아날로그 영상 신호로 변환하고, 각 게이트 라인(GL)이 구동될 때마다 데이터 신호를 데이터 라인(DL)으로 공급한다.

데이터 드라이버(20)는 적어도 하나의 데이터 IC로 구성되어 TCP(Tape Carrier Package), COF(Chip On Film), FPC(Flexible Print Circuit) 등과 같은 회로 필름에 실장되어 액정 패널(40)에 TAB(Tape Automatic Bonding) 방식으로 부착되거나, COG(Chip On Glass) 방식으로 액정 패널(40) 상에 실장될 수 있다.

게이트 드라이버(30)는 타이밍 컨트롤러(10)로부터 공급된 게이트 제어 신호에 응답하여 액정 패널(40)의 게이트 라인(GL)을 순차 구동한다. 게이트 드라이버(30)는 각 게이트 라인(GL)에 해당 스캔 기간마다 게이트 온 전압의 스캔 펄스를 공급하고, 다른 게이트 라인(GL)이 구동되는 나머지 기간에는 게이트 오프 전압을 공급한다.

게이트 드라이버(30)는 적어도 하나의 게이트 IC로 구성되고 TCP, COF, FPC 등과 같은 회로 필름에 실장되어 액정 패널(40)에 TAB 방식으로 부착되거나, COG 방식으로 액정 패널(40) 상에 실장될 수 있다. 이와 달리, 게이트 드라이버(30)는 GIP(Gate In Panel) 방식으로 액정 패널(40)의 박막 트랜지스터 어레이와 함께 동일한 공정으로 박막 트랜지스터 기판 상에 형성되어 액정 패널(40)에 내장될 수 있다.

백라이트 유닛(50)은 CCFL, EEFL 등과 같은 형광 램프나, LED를 광원으로 포함하는 직하형 또는 에지형 백라이트를 이용한다. 직하형 백라이트는 액정 패널(40)의 배면과 대면하도록 표시 영역 전체에 배치된 광원 및 광원 상에 배치된 도광판 및 다수의 광학 시트를 포함하고, 광원으로부터 방출된 광은 다수의 광학 시트를 통해 액정 패널(40)에 조사된다. 에지형 백라이트는 액정 패널(40)의 배면과 대면하는 도광판과, 도광판의 적어도 1개의 에지와 마주하도록 배치된 광원과, 도광판 상에 배치된 다수의 광학 시트를 포함하고, 광원으로부터 방출된 광은 도광판을 통해 면광원으로 변환되어서 다수의 광학 시트를 통해 액정 패널(40)에 조사된다.

백라이트 드라이버를 내장하지 않은 LCM(100)의 검사 공정에서, 검사 장치(200)에 내장된 백라이트 드라이버(210)는 백라이트 유닛(50)을 구동하는 백라이트 구동 전압(VLED)을 릴레이 스위치(220)를 통해 LCM(100)의 백라이트 유닛(50)으로 공급한다. 백라이트 드라이버(210)는 백라이트 유닛(50)으로부터 LCM(100)의 복수의 피드백 단자(L1, L2)를 통해 출력되는 피드백 신호(FB1, FB2)를 릴레이 스위치(220)를 통해 입력하고, 피드백 신호(FB1, FB2)에 따라 백라이트 구동 전압(VLED)을 조정하여 일정한 백라이트 구동 전압(VLED)을 출력한다. 백라이트 유닛(50)과 연결된 LCM(100)의 피드백 단자(L1, L2)는 도 1과 같이 2개로 한정되지 않고 그 이상일 수 있으며, 이하에서는 설명의 편의상 LCM(100)의 2개의 피드백 단자(L1, L2)를 예를 들어 설명하기로 한다.

릴레이 스위치(220)는 백라이트 드라이버(210)로부터 공급된 백라이트 구동 전압(VLED)을 LCM(50)의 백라이트 유닛(100)으로 공급한다. 릴레이 스위치(220)는 전압 검출부(250)로부터 공급되는 릴레이 전원(RL_PWR)의 온/오프에 따라 백라이트 유닛(50)과 접속된 LCM(100)의 피드백 단자들(L1, L2)을 전압 검출부(250)와 연결시키거나, 백라이트 드라이버(210)와 연결시킨다.

구체적으로, 전압 검출부(250)로부터의 릴레이 전원(RL_PWR)이 오프되면 릴레이 스위치(220)는 LCM(50)의 피드백 단자들(L1, L2)을 백라이트 드라이버(210)의 피드백 단자들(D1, D2)과 연결시킨다. 반면에, 전압 검출부(250)로부터의 릴레이 전원(RL_PWR)이 온되면 릴레이 스위치(220)는 LCM(50)의 피드백 단자들(L1, L2)을 전압 검출부(250)의 검사 라인(T1, T2)과 연결시킨다.

전압 검출부(250)는 MCU(230), 기준 전압(Vref) 생성부(240), 스위치(SW)를 구비한다.

전압 검출부(250)에서 MCU(230)는 릴레이 전원(RL_PWR)을 스위치(SW)를 통해 릴레이 스위치(220)에 선택적으로 공급한다. LCM(100)의 백라이트 유닛(50)에 대한 쇼트 불량 검사를 위해 전압을 검사하는 전압 검사 모드일 때, 스위치(SW)를 턴-온시켜서 릴레이 전원(RL_PWR)을 릴레이 스위치(220)로 공급함으로써 릴레이 스위치(220)가 LCM(50)의 피드백 단자들(L1, L2)을 전압 검출부(250)의 검사 라인(T1, T2)과 연결시키게 한다. 한편, 전압 검사 모드를 제외한 다른 구동 모드일 때, MCU(230)는 스위치(SW)를 턴-오프시켜서 릴레이 전원(RL_PWR)이 릴레이 스위치(220)에 공급되는 것을 차단함으로써 릴레이 스위치(220)가 LCM(50)의 피드백 단자들(L1, L2)을 백라이트 드라이버(210)의 피드백 단자들(D1, D2)과 연결시키게 한다.

MCU(230)는 전압 검사 모드일 때, LCM(100)의 피드백 단자(L1, L2)로부터 릴레이 스위치(220) 및 검사 라인(T1, T2)을 통해 공급되는 검사용 피드백 전압(TFB1, TFB2)을 체크하여 백라이트 유닛(50)의 쇼트 불량을 검출한다.

기준 전압(Vref) 생성부(240)는 기준 전압(Vref)를 생성하여 검사 라인(L1, L2)으로 공급한다. 이에 따라, 기준 전압(Vref) 생성부(240)로부터 검사 라인(L1, L2)에 공급된 기준 전압(Vref)은 릴레이 스위치(220)를 통해 LCM(100)의 피드백 단자(L1, L2)로 공급됨과 아울러 검사 라인(T1, T2)을 통해 MCU(230)에 공급된다. 또한, 기준 전압 생성부(240)는 쇼트 불량 판단시 비교 기준이 되는 기준 전압(Vref)을 별도의 라인을 통해 MCU(230)로 공급한다.

MCU(230)는 전압 검사 모드일 때, 기준 전압(Vref)이 공급된 검사 라인(T1, T2)을 통해 LCM(100)의 피드백 단자(L1, L2)로부터 릴레이 스위치(220)를 경유하여 피드백되는 전압(TFB1, TFB2)을 기준 전압(Vref)과 비교하여 백라이트 유닛(50)의 쇼트 불량을 검출한다. MCU(230)는 LCM(100)의 피드백 단자(L1, L2)로부터 공급된 검사용 피드백 전압(TFB1, TFB2)을 기준 전압(Vref)과 비교하여 검사용 피드백 전압(TFB1, TFB2)의 변화 여부를 검출함으로써 백라이트 유닛(50)의 쇼트 불량을 검출한다.

예를 들어, 백라이트 유닛(50)과 연결된 LCM(100)의 피드백 단자들(L1, L2)간에 쇼트 불량이 발생한 경우, MCU(230)로 공급된 검사용 피드백 전압(TFB1, TFB2)은 기준 전압(Vref) 보다 상승하게 된다. 따라서, MCU(230)는 검사용 피드백 전압(TFB1, TFB2)이 기준 전압(Vref) 보다 큰 경우 백라이트 유닛(50)의 쇼트 불량으로 검출한다. 이때, MCU(230)는 -0.02~0.02V 범위의 미세 쇼트 불량까지도 검출할 수 있다. 백라이트 유닛(50)의 쇼트 불량이 검출되면 검사자는 LCM(100)의 메인 PCB(미도시)와 백라이트 유닛(50)의 커넥터(미도시)를 다시 체결하는 등과 같은 수선 과정을 수행할 수 있다.

MCU(230)는 검사용 피드백 전압(TFB1, TFB2)이 기준 전압(Vref) 보다 크지 않으면 정상으로 판단하고 전압 검사 모드를 완료한다. 전압 검사 모드가 완료되면, MCU(230)는 스위치(SW)를 제어하여 릴레이 전원(RL_PWR)의 공급을 차단함으로써 릴레이 스위치(220)가 LCM(50)의 피드백 단자들(L1, L2)을 백라이트 드라이버(210)의 피드백 단자들(D1, D2)과 연결시키게 한다. 이에 따라, 전압 검사 모드를 제외한 나머지 구동 모드에서, 백라이트 드라이버(210)는 LCM(50)의 피드백 단자(L1, L2)로부터 릴레이 스위치(220)를 경유하여 공급된 피드백 전압(FB1, FB2)에 따라 백라이트 구동 전압(VLED)을 조정하면서 일정한 백라이트 구동 전압(VLED)으로 백라이트 유닛(50)을 구동한다.

이와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시 모듈의 검사 장치는 릴레이 스위치(220) 및 전압 검출부(250)를 이용하여 전류 변화가 없는 백라이트 유닛(50)의 쇼트 불량을 검출할 수 있으므로 불량 검출의 정확도를 향상시킬 수 있다.

도 4 및 도 5는 도 1에 도시된 릴레이 스위치(220)의 내부 구성을 나타낸 것으로, 도 4는 릴레이 전원(RL_PWR)이 온일 때 릴레이 스위치(200)의 내부 스위칭 동작을 나타낸 것이고, 도 5는 릴레이 전원(RL_PWR)이 오프일 때 릴레이 스위치(200)의 내부 스위칭 동작을 나타낸 도면이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 릴레이 스위치(220)는 릴레이 전원(RL_PWR)의 온/오프에 따라 전자기력을 발생하는 릴레이 코일(222)과, 릴레이 코일(222)의 전자기력 발생 여부에 따라 LCM(100)의 피드백 단자(L1, L2)과 각각 연결된 공통 단자(COM1, COM2)를 전압 검출부(250)의 검사 라인(T1, T2)과 각각 연결된 노멀 오픈(Normal Open) 단자(NO1, NO2)와 각각 연결시키거나, 백라이트 드라이버(210)의 피드백 단자(D1, D2)와 각각 연결된 노멀 커넥션(Normal Connection) 단자(NC1, NC2)와 각각 연결시키는 스위치(224, 226)를 포함한다. 여기서, 릴레이 스위치(220)에 실장되는 스위치(224, 226)의 수는 LCM(100)의 피드백 단자(L1, L2)의 수에 따라 달라질 수 있다. 릴레이 스위치(220)에서 릴레이 전원(RL_PWR)이 공급되는 전원 단자(+)와, 그라운드 전원이 공급되는 그라운드 단자(-) 사이에는 다이오드(D)가 접속된다.

도 1에서 MCU(230)가 백라이트 유닛(50)의 쇼트 불량 검사를 위한 전압 검사 모드일 때 스위치(SW)를 제어하여 릴레이 전원(RL_PWR)을 온시키면, 릴레이 코일(222)로부터 전자기력이 발생된다. 이에 따라, 도 4에 도시된 바와 같이 제1 스위치(224)는 LCM(100)의 제1 피드백 단자(L1)와 연결된 제1 공통 단자(COM1)를 전압 검출부(250)의 제1 검사 라인(T1)과 연결된 제1 노멀 오픈 단자(NO1)와 연결시킨다. 제2 스위치(226)는 LCM(100)의 제2 피드백 단자(L2)와 연결된 제2 공통 단자(COM2)를 전압 검출부(250)의 제2 검사 라인(T2)과 각각 연결된 제2 노멀 오픈 단자(NO2)와 연결시킨다. 따라서, LCM(100)의 피드백 단자(L1, L2)로부터의 피드백 전압(FB1, FB2)이 릴레이 스위치(220)를 통해 전압 검출부(250)의 검사 라인(T1, T2)으로 검사용 피드백 전압(TFB1, TFB2)으로 공급된다.

반면에, MCU(230)가 백라이트 유닛(50)에 대한 전압 검사 모드를 제외한 다른 구동 모드일 때 스위치(SW)를 제어하여 릴레이 전원(RL_PWR)을 오프시키면, 릴레이 코일(222)은 전자기력을 발생하지 않는다. 이에 따라, 도 5에 도시된 바와 같이 제1 스위치(224)는 LCM(100)의 제1 피드백 단자(L1)와 연결된 제1 공통 단자(COM1)를 백라이트 드라이버(210)의 제1 피드백 단자(D1)와 연결된 제1 노멀 커넥션 단자(NC1)와 연결시킨다. 제2 스위치(226)는 LCM(100)의 제2 피드백 단자(L2)와 연결된 제2 공통 단자(COM2)를 백라이트 드라이버(210)의 제2 피드백 단자(D2)와 연결된 제2 노멀 커넥션 단자(NC2)와 연결시킨다. 따라서, LCM(100)의 피드백 단자(L1, L2)로부터의 피드백 전압(FB1, FB2)이 릴레이 스위치(220)를 통해 백라이트 드라이버(210)의 피드백 단자(D1, D2)로 공급된다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛의 쇼트 불량 검사 방법을 단계적으로 나타낸 흐름도이며, 전술한 도 1, 도 4, 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.

단계 2(S2)에서 백라이트 유닛(50)의 쇼트 불량을 검사하기 위한 전압 검사 모드일 때 MCU(230)는 스위치(SW)를 제어하여 릴레이 전원(RL_PWR)을 온시킨다. 이때, 백라이트 드라이버(210)는 백라이트 구동 전압(VLED)을 릴레이 스위치(220)을 통해 LCM(100)으로 공급하여 백라이트 유닛(50)을 구동한다.

단계 4(S4)에서 릴레이 스위치(220)는 릴레이 전원(RL_PWR)이 온됨에 따라 LCM(100)의 피드백 단자들(L1, L2)을 전압 검출부(250)와 연결시킨다. 구체적으로, 도 4와 같이 릴레이 스위치(220)의 스위치(224, 226)가 LCM(100)의 피드백 단자(L1, L2)과 각각 연결된 공통 단자(COM1, COM2)를 전압 검출부(250)의 검사 라인(T1, T2)과 각각 연결된 노멀 오픈 단자(NO1, NO2)와 각각 연결시킨다.

단계 6(S6)에서 기준 전압 생성부(240)는 검사 라인(L1, L2) 및 릴레이 스위치(220)를 통해 기준 전압(Vref)을 LCM(100)의 피드백 단자(L1, L2)로 공급하고, MCU(230)는 LCM(100)의 피드백 단자(L1, L2)로부터 릴레이 스위치(220) 및 검사 라인(T1, T2)를 통해 공급된 검사용 피드백 전압(TFB1, TFB2)을 감지한다.

단계 8(S8)에서 MCU(230)는 검사용 피드백 전압(TFB1, TFB2)을 기준 전압(Vref)과 비교하여 검사용 피드백 전압(TFB1, TFB2)의 변화 여부를 판단한다. MCU(230)는 검사용 피드백 전압(TFB1, TFB2)이 기준 전압(Vref) 보다 큰 경우 백라이트 유닛(50)에서 쇼트 불량이 발생한 것으로 판단하고, 단계 10(S10)로 진행하여 쇼트 불량을 나타내는 신호를 출력한다.

반면에, 상기 단계 8(S8)에서 MCU(230)는 검사용 피드백 전압(TFB1, TFB2)이 기준 전압(Vref) 보다 이하인 경우 정상으로 판단하여 전압 검사 모드를 완료하고, 단계 12(S12)로 진행하여 릴레이 전원(RL_PWR)을 오프시킨다.

이에 따라, 단계 14(S14)에서 릴레이 스위치(220)는 릴레이 전원(RL_PWR)의 오프에 따라 LCM(100)의 피드백 단자들(L1, L2)을 백라이트 드라이버(210)와 연결시킨다. 구체적으로, 도 5와 같이 릴레이 스위치(220)의 스위치(224, 226)가 LCM(100)의 피드백 단자(L1, L2)과 각각 연결된 공통 단자(COM1, COM2)를 백라이트 드라이버(210)의 피드백 단자(D1, D2)와 각각 연결된 노멀 커넥션 단자(NC1, NC2)와 각각 연결시킨다.

그 다음, 단계 20(S20)에서 백라이트 드라이버(210)가 릴레이 스위치(220)를 통해 LCM(100)의 백라이트 유닛(50)을 구동하면서 LCM(100)의 다른 구동 검사를 수행한다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 모듈의 검사 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 모듈의 백라이트 유닛 검사 방법을 단계적으로 나타낸 흐름도이다.

도 7은 도 1과 대비하여, 백라이트 드라이버(210)과 연결된 전류 검사기(260)를 추가로 구비하고, 나머지 구성들은 동일함을 알 수 있다. 도 8은 도 6과 대비하여, 단계 14(S14)와 단계 20(S20) 사이에 전류 검사 단계(S16) 및 전류 변화 여부 판단 단계(S18)를 추가로 포함하고, 나머지 구성들은 동일함을 알 수 있다. 따라서, 전술한 도 1 및 도 6과 동일한 구성들에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 7에 도시된 전압 검출부(250)를 이용한 전압 검사 방법으로 백라이트 유닛(50)에 대한 쇼트 불량 여부를 검출한 다음, 백라이트 드라이버(210)과 접속된 전류 검사기(260)를 이용한 전류 검사 방법으로 백라이트 유닛(50)에 대한 쇼트 불량 여부를 더 검사한다.

구체적으로, 도 8에 도시된 바와 같이 전압 검출부(250)를 이용한 전압 검사 방법으로 전술한 단계 8(S8)에서 백라이트 유닛(50)에 대한 쇼트 불량이 검출되지 않으면 전압 검사 모드를 완료하고, 전술한 단계 12(S12) 및 단계 14(S14)를 진행하여 MCU(230)는 릴레이 전원(RL_PWR)을 오프시키고, 릴레이 스위치(220)는 LCM(100)의 피드백 단자들(L1, L2)을 백라이트 드라이버(210)와 연결시킨다.

이어서, 단계 16(S16) 및 단계 18(S18)를 진행하여, 전류 검사기(260)는 백라이트 유닛(50)으로부터의 피드백 신호(FB1, FB2)를 릴레이 스위치(220) 및 백라이트 드라이버(210)를 통해 공급받아 기준 전류와 비교하여 전류 변화 여부를 검출한다.

단계 18(S18)에서 백라이트 유닛(50)의 피드백 신호(FB1, FB2)가 기준 전류보다 큰 경우 전류 검사기(260)는 쇼트 불량으로 판단하고, 단계 10(S10)로 진행하여 쇼트 불량을 나타내는 신호를 출력한다. 예를 들면, 백라이트 유닛(50)의 전원 단자와 그라운드 단자간의 쇼트 불량이 발생하는 경우 백라이트 유닛(50)의 피드백 신호(FB1, FB2)가 전류가 증가하므로, 전류 검사기(260)는 전류 검사를 통해 쇼트 불량을 검출할 수 있다.

반면에, 상기 단계 18(S18)에서 백라이트 유닛(50)의 피드백 신호(FB1, FB2)가 기준 전류보다 이하인 경우 전류 검사기(260)는 정상으로 판단하고, 단계 20(S20)으로 진행하여 LCM(100)의 다른 구동 검사를 수행한다.

이와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 모듈의 백라이트 유닛 검사 장치 및 방법은 전압 검출 방법 및 전류 검출 방법을 모두 이용함으로써 백라이트 유닛의 쇼트 불량 검출율을 더욱 향상시킬 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시 모듈의 백라이트 유닛 검사 장치 및 방법은 백라이트 유닛과 백라이트 드라이버 사이에 구비된 릴레이 스위치를 이용하여 검사 공정에서 백라이트 유닛의 피드백 단자들을 릴레이 스위치를 통해 백라이트 드라이버와 연결하지 않고 전압 검출부와 연결한다. 이에 따라, 전압 검출부는 백라이트 유닛의 피드백 단자들로부터 릴레이 스위치를 통해 공급되는 전압을 기준 전압과 비교하여 전압 변화 여부를 검출함으로써 전류 변화가 없는 피드백 단자들간의 쇼트 불량도 검출할 수 있다.

이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러가지 변형이 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.

100: 액정 표시 모둘(LCM) 200: 검사 장치
210: 백라이트 드라이버 220: 릴레이 스위치
230: 마이크로 컨트롤 유닛(MCU) 240: 기준 전압(Vref) 생성부
10: 타이밍 컨트롤러 20: 데이터 드라이버
30: 게이트 드라이버 40: 액정 패널
50: 백라이트 유닛 60: 전원부
222: 릴레이 코일 224, 226: 스위치
260: 전류 검사기 L1, L2: LCM 피드백 단자
D1, D2: 백라이트 드라이버 피드백 단자 T1, T2: 검사 라인
COM1, COM2: 공통 단자 NC1, NC2: 노멀 커넥션 단자
NO1, NO2: 노멀 오픈 단자

Claims

백라이트 유닛을 포함하는 액정 표시 모듈과 연결되는 검사 장치에 있어서,
상기 백라이트 유닛을 구동하는 백라이트 드라이버와,
상기 액정 표시 모듈로부터 피드백되는 전압의 변화 여부를 검출하는 전압 검출부와,
상기 액정 표시 모듈, 백라이트 드라이버 및 전압 검출부 사이에 접속되고, 상기 백라이트 드라이버로부터의 백라이트 구동 전압을 상기 액정 표시 모듈로 공급하고, 상기 전압 검출부로부터 공급되는 릴레이 전원의 온/오프에 따라 상기 백라이트 유닛과 연결된 상기 액정 표시 모듈의 피드백 단자를 상기 전압 검출부 또는 상기 백라이트 드라이버와 연결하는 릴레이 스위치를 구비하고,
상기 전압 검출부는
상기 릴레이 스위치를 통해 상기 액정 표시 모듈의 피드백 단자와 접속되는 검사 라인과,
상기 검사 라인에 기준 전압을 공급하는 기준 전압 생성부와,
상기 릴레이 스위치로 공급되는 상기 릴레이 전원의 온/오프를 제어하고, 상기 검사 라인을 통해 상기 액정 표시 모듈로부터 피드백되는 검사용 피드백 전압을 상기 기준 전압 생성부로부터 공급된 기준 전압과 비교하여 상기 백라이트 유닛의 쇼트 불량을 검출하는 마이크로 컨트롤 유닛(이하, MCU)을 구비하는 액정 표시 모듈의 백라이트 유닛 검사 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 MCU는,
상기 검사용 피드백 전압이 상기 기준 전압보다 클 때 상기 백라이트 유닛의 쇼트 불량으로 검출하는 액정 표시 모듈의 백라이트 유닛 검사 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 MCU는 상기 백라이트 유닛의 쇼트 불량을 검사하기 위한 전압 검사 모드일 때 상기 릴레이 전원을 온시키고, 상기 전압 검사 모드를 제외한 나머지 구동 모드일 때 상기 릴레이 전원을 오프시키는 액정 표시 모듈의 백라이트 유닛 검사 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 릴레이 스위치는
상기 릴레이 전원이 온되면, 상기 액정 표시 모듈의 피드백 단자를 상기 전압 검출부의 검사 라인과 연결시키고,
상기 릴레이 전원이 오프되면, 상기 액정 표시 모듈의 피드백 단자를 상기 백라이트 드라이버의 피드백 단자와 연결시키는 액정 표시 모듈의 백라이트 유닛 검사 장치.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 청구항에 있어서,
상기 전압 검사 모드가 완료되면, 상기 액정 표시 모듈의 피드백 단자로부터 상기 릴레이 스위치 및 백라이트 드라이버를 경유하여 공급된 피드백 신호의 전류를 기준 전류와 비교하여 전류 변화 여부를 검출하는 전류 검사기를 추가로 구비하는 액정 표시 모듈의 백라이트 유닛 검사 장치.
액정 표시 모듈에 내장된 백라이트 유닛의 쇼트 불량을 검사하는 전압 검사 모드일 때, 릴레이 스위치를 경유하여 백라이트 드라이버로부터의 백라이트 구동 전압을 상기 액정 표시 모듈로 공급함과 아울러 상기 릴레이 스위치의 릴레이 전원을 온시키는 단계와;
상기 릴레이 전원이 온된 상기 릴레이 스위치를 경유하여, 상기 액정 표시 모듈에서 상기 백라이트 유닛과 연결된 피드백 단자로 기준 전압을 공급하고, 그 피드백 단자로부터 피드백된 검사용 피드백 전압을 상기 기준 전압과 비교하여 상기 검사용 피드백 전압의 변화 여부를 검출하는 단계와,
상기 검사용 피드백 전압이 상기 기준 전압 보다 클 때 상기 백라이트 유닛의 쇼트 불량으로 검출하는 단계와,
상기 검사용 피드백 전압이 상기 기준 전압 보다 이하일 때 상기 전압 검사 모드를 완료하고 상기 릴레이 전원을 오프시키는 단계와;
상기 릴레이 전원이 오프된 상기 릴레이 스위치를 경유하여, 상기 백라이트 드라이버로부터의 상기 백라이트 구동 전압을 상기 액정 표시 모듈로 공급함과 아울러 상기 액정 표시 모듈의 피드백 단자를 백라이트 드라이버의 피드백 단자와 연결시키는 단계를 포함하는 액정 표시 모듈의 백라이트 유닛 검사 방법.
청구항 6에 있어서,
상기 전압 검사 모드를 완료하고, 상기 릴레이 전원이 오프된 이후에,
상기 액정 표시 모듈의 피드백 단자로부터 상기 릴레이 스위치 및 백라이트 드라이버를 경유하여 공급된 피드백 신호의 전류를 기준 전류와 비교하여 전류 변화 여부를 검출하고, 그 검출 결과에 따라 상기 백라이트 유닛의 쇼트 불량을 판단하는 단계를 추가로 포함하는 액정 표시 모듈의 백라이트 유닛 검사 방법.