KR102654605B1 - 어레이 테스트 장치 - Google Patents

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KR102654605B1
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임종구
김학룡
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세메스 주식회사
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    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof

Abstract

어레이 테스트 장치가 개시된다. 개시된 어레이 테스트 장치는, 복수의 전극들이 형성된 기판을 지지하기 위한 스테이지와, 상기 스테이지의 상부에 배치되며 상기 기판의 검사를 위한 제1 모듈레이터와 상기 제1 모듈레이터 상부에 배치된 검사 카메라를 포함하는 검사 모듈과, 상기 검사 모듈을 수직 및 수평 방향으로 이동시키기 위한 구동 모듈과, 상기 스테이지의 일측에 배치되며 상기 제1 모듈레이터의 교체를 위해 제2 모듈레이터를 제공하는 모듈레이터 교체 모듈을 포함한다.

Description

어레이 테스트 장치{Array tester}
본 발명의 실시예들은 디스플레이 구동 회로들이 형성된 기판을 검사하기 위한 어레이 테스트 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 복수의 화소 전극들을 포함하는 디스플레이 구동 회로들이 형성된 TFT(Thin Film Transistor) 기판의 전기적인 성능을 검사하기 위한 어레이 테스트 장치에 관한 것이다.
LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등의 평판 디스플레이 장치는 구동 회로들이 형성된 TFT 기판을 포함한다. 일 예로서, LCD 기판의 경우 TFT 기판과, 컬러 필터 및 공통 전극들이 형성된 컬러 필터 기판과, 상기 TFT 기판과 컬러 필터 기판 사이에 주입된 액정 및 백라이트 유닛을 포함할 수 있다.
일반적으로 어레이 테스트 장치는 상기 TFT 기판의 화소 전극들의 불량 여부를 검출하기 위해 사용될 수 있으며, 상기 TFT 기판을 지지하기 위한 스테이지와, 상기 TFT 기판을 조명하기 위한 광원과, 상기 TFT 기판의 상부에 배치되어 상기 화소 전극들과의 사이에서 전기장을 형성하며 상기 광원으로부터의 조사된 광을 투과시키는 모듈레이터와, 상기 모듈레이터를 촬상하여 상기 TFT 기판의 화소 전극들의 불량 여부를 판단하기 위한 검사 카메라 등을 포함할 수 있다. 일 예로서, 대한민국 등록특허공보 제10-1470591호에는 광원으로부터 모듈레이터로 조사되는 광을 균일하게 하여 검사 신뢰도를 향상시키는 어레이 테스트 장치가 개시되어 있다.
한편, 상기 모듈레이터의 수명이 지났거나 검사 대상 기판이 변경되는 경우 상기 모듈레이터의 교체가 요구될 수 있다. 상기 모듈레이터의 교체는 작업자에 의해 수작업으로 이루어질 수 있으며, 상기 모듈레이터의 교체 후 교체된 모듈레이터와 기판 사이의 평행도 교정 단계가 수행될 수 있다. 상기 평행도 교정은 상기 교체된 모듈레이터로부터 상기 기판 상으로 분사되는 에어 유량을 조절함으로써 이루어질 수 있다.
그러나, 수작업을 통해 상기 모듈레이터를 교체하고 상기 교체된 모듈레이터를 상기 기판 상으로 이동시킨 후 상기 교정 단계를 수행하는 경우 상당한 시간이 소요될 수 있으며 아울러 작업자의 숙련도에 따라 교정 품질이 변화될 수 있으므로 이에 대한 개선이 요구되고 있다.
본 발명의 실시예들은 모듈레이터의 교체 및 평행도 교정을 자동으로 수행할 수 있는 어레이 테스트 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 어레이 테스트 장치는, 복수의 전극들이 형성된 기판을 지지하기 위한 스테이지와, 상기 스테이지의 상부에 배치되며 상기 기판의 검사를 위한 제1 모듈레이터와 상기 제1 모듈레이터 상부에 배치된 검사 카메라를 포함하는 검사 모듈과, 상기 검사 모듈을 수직 및 수평 방향으로 이동시키기 위한 구동 모듈과, 상기 스테이지의 일측에 배치되며 상기 제1 모듈레이터의 교체를 위해 제2 모듈레이터를 제공하는 모듈레이터 교체 모듈을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 모듈레이터 교체 모듈은, 상기 제1 모듈레이터를 수납하기 위한 제1 포켓과, 상기 제2 모듈레이터를 수납하기 위한 제2 포켓을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 검사 모듈은, 상기 제1 모듈레이터의 장착을 위한 마운트 블록과, 상기 마운트 블록의 하부에 수직 방향으로 승강 가능하도록 장착되며 상기 제1 모듈레이터를 고정시키기 위한 클램프 유닛들이 구비된 클램핑 프레임을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 어레이 테스트 장치는, 상기 제1 모듈레이터를 상기 클램핑 프레임으로부터 분리시키고 이어서 상기 제2 모듈레이터를 상기 클램핑 프레임에 장착하기 위해 상기 구동 모듈과 상기 클램프 유닛들의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 제2 모듈레이터는, 모듈레이터 본체와, 상기 모듈레이터 본체를 감싸도록 구성된 플랜지부와, 상기 모듈레이터 본체의 가장자리 부위에 배치되며 하방으로 에어를 분사하기 위한 에어 분사 유닛을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 플랜지부에는 상기 클램핑 유닛들의 클램프들이 삽입되는 고정홈들이 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 플랜지부에는 정렬 홈들이 구비되고 상기 클램핑 프레임에는 상기 정렬 홈들에 삽입되는 정렬 핀들이 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 에어 분사 유닛은 상기 모듈레이터 본체의 가장자리 부위들에 배치되며 하방으로 상기 에어를 분사하기 위한 복수의 에어 분사홀들을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 어레이 테스트 장치는, 상기 기판과 상기 모듈레이터 본체 사이의 평행도를 교정하기 위한 교정 기판과, 상기 교정 기판을 이용하여 상기 평행도 교정 단계를 수행하기 위한 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 교정 기판에는 상기 기판의 전극들과 동일하게 구성된 교정 전극들이 구비되고, 상기 교정 전극에는 교정 전압이 인가될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 제어부는, 상기 검사 모듈에 교체 장착된 상기 제2 모듈레이터가 상기 교정 기판 상부에 위치되도록 상기 구동 모듈의 동작을 제어하고, 상기 검사 카메라에 의해 촬상된 상기 제2 모듈레이터의 교정 이미지를 분석하여 상기 교정 기판과 상기 제2 모듈레이터 사이의 평행도가 기 설정된 오차 범위를 만족하도록 상기 에어 분사홀들을 통해 분사되는 에어 유량을 조절할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 어레이 테스트 장치는, 복수의 전극들이 형성된 기판을 지지하기 위한 스테이지와, 상기 스테이지의 상부에 배치되며 상기 기판의 검사를 위한 제1 모듈레이터와 상기 제1 모듈레이터 상부에 배치된 검사 카메라를 포함하는 검사 모듈과, 상기 검사 모듈을 수직 및 수평 방향으로 이동시키기 위한 구동 모듈과, 상기 스테이지의 일측에 배치되며 상기 제1 모듈레이터를 제2 모듈레이터로 교체하기 위하여 상기 제2 모듈레이터를 제공하는 모듈레이터 교체 모듈과, 상기 제2 모듈레이터의 교체 후 상기 제2 모듈레이터와 상기 기판 사이의 평행도를 교정하기 위하여 상기 기판의 전극들과 동일하게 구성되는 교정 전극들이 형성된 교정 기판을 구비하는 교정부를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 어레이 테스트 장치는, 복수의 전극들이 형성된 기판을 지지하기 위한 스테이지와, 상기 스테이지의 상부에 배치되며 상기 기판의 검사를 위한 제1 모듈레이터와 상기 제1 모듈레이터 상부에 배치된 검사 카메라를 포함하는 검사 모듈과, 상기 검사 모듈을 수직 및 수평 방향으로 이동시키기 위한 구동 모듈과, 상기 스테이지의 일측에 배치되며 상기 제1 모듈레이터의 교체를 위해 제2 모듈레이터를 제공하는 모듈레이터 교체 모듈을 포함할 수 있다.
특히, 제어부는 상기 제1 모듈레이터를 상기 제2 모듈레이터로 교체하기 위하여 상기 구동 모듈과 상기 검사 모듈의 클램핑 유닛들의 동작을 제어할 수 있으며, 상기 모듈레이터 교체 모듈의 일측에 배치되는 교정 기판을 이용하여 상기 제2 모듈레이터와 상기 교정 기판 사이의 평행도를 자동으로 교정할 수 있다.
따라서, 상기 제2 모듈레이터의 교체 및 교정에 소요되는 시간이 크게 단축될 수 있으며, 또한 작업자의 숙련도와 상관없이 높은 수준의 교정 품질을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 어레이 테스트 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 어레이 테스트 장치를 설명하기 위한 개략적인 정면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 검사 모듈을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 4는 도 1에 도시된 모듈레이터 교체 모듈을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 5는 도 3에 도시된 마운트 블록과 클램핑 프레임을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 에어 분사 유닛을 설명하기 위한 개략적인 저면도이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈레이터 교체 및 교정 방법을 설명하기 위한 개략도들이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 첨부 도면들을 참조하여 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예들에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러 가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시예들은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.
본 발명의 실시예들에서 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들이 이들 사이에 개재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결되는 것으로 설명되는 경우 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화는 충분히 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것은 아니라 형상들에서의 편차를 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 요소들은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상은 요소들의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 어레이 테스트 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 어레이 테스트 장치를 설명하기 위한 개략적인 정면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 어레이 테스트 장치(100)는 복수의 화소 전극들(미도시)을 포함하는 디스플레이 구동 회로들이 형성된 기판(10)에 대한 전기적인 검사를 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 디스플레이 패널의 TFT 기판에 대한 성능 검사를 위해 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 어레이 테스트 장치(100)는 상기 기판(10)을 지지하기 위한 스테이지(110)와, 상기 스테이지(110) 상부에 배치되며 상기 기판(10)에 대한 검사를 수행하기 위한 검사 모듈들(120)과, 상기 검사 모듈들(120)을 수직 및 수평 방향으로 이동시키기 위한 구동 모듈들(160)을 포함할 수 있다. 일 예로서, 상기 구동 모듈들(160)로는 상기 검사 모듈들(120)을 지지하며 상기 검사 모듈들(120)을 수직 및 수평 방향으로 이동시키기 위한 갠트리 유닛들이 사용될 수 있다.
도시된 바에 의하면, 상기 어레이 테스트 장치(100)는 2개의 갠트리 유닛들과 상기 갠트리 유닛들에 장착된 4개의 검사 모듈들(120)을 포함하고 있으나, 상기 갠트리 유닛들과 상기 검사 모듈들(120)의 개수는 다양하게 변경 가능하므로 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않을 것이다.
또한, 상기 어레이 테스트 장치(100)는 상기 기판(10)에 전기적인 신호를 인가하기 위한 복수의 탐침들을 포함하는 복수의 프로브 유닛들(170)과, 상기 프로브 유닛들(170)을 수평 및 수직 방향으로 이동시키기 위한 제2 구동 모듈들(180)을 포함할 수 있다. 상기 제2 구동 모듈들(180)로는 상기 프로브 유닛들(170)을 수직 및 수평 방향으로 이동시키기 위한 제2 갠트리 유닛들이 사용될 수 있다. 일 예로서, 상기 어레이 테스트 장치(100)는 4개의 제2 갠트리 유닛들과 8개의 프로브 유닛들(170)을 포함할 수 있다. 그러나, 상기 제2 갠트리 유닛들과 프로브 유닛들(170)의 개수는 다양하게 변경 가능하므로 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않을 것이다.
상기 프로브 유닛들(170)은 길게 연장하는 바(bar) 형태를 가질 수 있으며, 상기 탐침들은 상기 프로브 유닛(170)의 연장 방향을 따라 배열될 수 있다. 또한, 상세히 도시되지는 않았으나, 상기 프로브 유닛들(170)은 상기 기판(10)의 전극 배열에 따라 회전 가능하도록 구성될 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 검사 모듈을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 3을 참조하면, 상기 각각의 검사 모듈들(120)은, 상기 기판(10)의 화소 전극들과의 사이에서 전기장을 발생시키며 상기 전기장의 크기에 따라 광 투과량이 변화되는 제1 모듈레이터(122)와, 상기 제1 모듈레이터(122)의 상부에 배치되며 상기 제1 모듈레이터(122)를 촬상하기 위한 검사 카메라(124)를 포함할 수 있다.
상세히 도시되지는 않았으나, 상기 제1 모듈레이터(122)는 상기 기판(10)의 불량 유무에 따라 특정 물성치가 변화될 수 있다. 특히, 상기 기판(10)의 화소 전극들이 정상인 경우 상기 제1 모듈레이터(122) 내부에 전기장이 형성되고, 상기 전기장에 의해 분자 배열이 일정한 방향으로 배열되어 광이 통과할 수 있으며, 이와 다르게 상기 기판(10)의 화소 전극들이 불량인 경우 전기장이 형성되지 않거나 전기장의 세기가 저하되어 분자 배열이 변경되지 않으며 이에 의해 광이 통과할 수 없게 된다.
예를 들면, 상기 제1 모듈레이터(122)는 공통 전극들이 형성된 전극층(미도시)과 상기 전기장에 의해 물성이 변화되는 전광 물질층(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 전극층은 상기 기판(10)의 화소 전극들과 함께 그 사이에서 전기장을 형성할 수 있으며, 상기 전광 물질층은 상기 전기장에 의해 분자 배열이 변화되는 PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal)층일 수 있다. 그러나, 상기 전광 물질층은 PDLC 층에 한정되는 것이 아니라 무기EL(Electro Luminance), 액정층 등 다양한 물질층이 사용될 수 있다.
구체적으로, 상기 화소 전극들이 정상인 경우 상기 공통 전극들과 화소 전극들 사이에서 형성된 전기장에 의해 상기 전광 물질층의 분자 배열이 전계 방향으로 변화되어 광이 투과될 수 있으며, 상기 화소 전극들이 불량인 경우 광 투과량이 감소되거나 광을 투과시키지 않을 수 있다. 즉, 상기 화소 전극들의 전기적인 성능에 따라 상기 제1 모듈레이터(122)의 광 투과량이 변화될 수 있으며, 상기 검사 카메라(124)는 상기 제1 모듈레이터(122)를 촬상함으로써 상기 기판(10)의 불량 유무를 판단할 수 있다.
상기 검사 카메라(124)는 텔레센트릭 렌즈(126)와 동축 조명(128)을 포함할 수 있다. 도시되지는 않았으나, 상기 동축 조명(128)으로부터 조사된 광은 하프 렌즈(미도시)를 통해 제1 모듈레이터(122)를 향해 반사될 수 있으며, 상기 제1 모듈레이터(122) 및/또는 상기 기판(10)으로부터 반사된 광이 상기 검사 카메라(124)에 의해 검출될 수 있다.
그러나, 상기와 다르게, 상기 어레이 테스트 장치(100)는 상기 스테이지(110) 하부에 배치된 백라이트 조명 유닛을 포함할 수도 있으며, 이 경우 상기 스테이지(110)는 상기 백라이트 조명 유닛으로부터 조사된 광을 투과시키기 위해 투광 물질로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 검사 모듈(120)은 상기 제1 모듈레이터(122)의 장착을 위한 마운트 블록(130)과, 상기 마운트 블록(130)의 하부에 수직 방향으로 승강 가능하도록 장착되며 상기 제1 모듈레이터(122)를 고정시키기 위한 클램프 유닛들(138; 도 5 참조)이 구비된 클램핑 프레임(134; 도 5 참조)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 마운트 블록(130)은 연결 튜브(132)를 통해 상기 텔레센트릭 렌즈(126) 하부에 연결될 수 있으며 상기 텔레센트릭 렌즈(126)에 대응하는 개구를 가질 수 있다.
다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 어레이 테스트 장치(100)는, 상기 스테이지(110)의 일측에 배치되며 상기 제1 모듈레이터(122)의 교체를 위한 제2 모듈레이터(150)를 제공하는 모듈레이터 교체 모듈(190)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 도시된 바와 같이 상기 어레이 테스트 장치(100)는 4개의 모듈레이터 교체 모듈들(190)을 포함할 수 있다. 그러나, 상기 모듈레이터 교체 모듈들(190)의 개수는 상기 검사 모듈들(120)의 개수에 따라 변경될 수 있으므로 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않을 것이다.
도 4는 도 1에 도시된 모듈레이터 교체 모듈을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 4를 참조하면, 상기 모듈레이터 교체 모듈(190)은 상기 제1 모듈레이터(122)를 수납하기 위한 제1 수납부와 상기 제2 모듈레이터(150)가 수납된 제2 수납부를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 모듈레이터 교체 모듈(190)은 상기 제1 수납부로서 기능하는 제1 포켓(192)과 상기 제2 수납부로서 기능하는 제2 포켓(194)을 가질 수 있다.
또한, 상기 어레이 테스트 장치(100)는 상기 제2 모듈레이터(150)로의 교체 후 상기 제2 모듈레이터(150)와 상기 기판(10) 사이의 평행도를 교정하기 위한 교정부(200)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 도시된 바와 같이 상기 교정부(200)는 상기 제2 포켓(194)의 일측에 배치되는 교정 기판(202)을 포함할 수 있다. 특히, 도시되지는 않았으나, 상기 교정 기판(202)에는 상기 기판(10)의 전극들과 동일 또는 유사하게 구성되는 교정 전극들이 형성될 수 있으며, 상기 교정 전극들에는 교정 전압이 인가될 수 있다.
도 5는 도 3에 도시된 마운트 블록과 클램핑 프레임을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 5를 참조하면, 상기 제2 모듈레이터(150)는, 상기 공통 전극들이 형성된 전극층과 상기 전기장에 의해 물성이 변화되는 전광 물질층 등을 포함하는 모듈레이터 본체(152)와, 상기 모듈레이터 본체(152)를 감싸도록 대략 사각 링 형태를 갖는 플랜지부(154)와, 상기 모듈레이터 본체(152)의 가장자리 부위에 배치되며 하방으로 에어를 분사하기 위한 에어 분사 유닛(156)을 포함할 수 있다.
상기 검사 모듈(120)은 상기 제2 모듈레이터(150)의 장착을 위한 마운트 블록(130)과 상기 제2 모듈레이터(150)를 고정하기 위한 클램핑 프레임(134)을 포함할 수 있다.
상기 클램핑 프레임(134)은 수직 방향으로 승강 가능하도록 상기 마운트 블록(130)의 하부에 장착될 수 있다. 예를 들면, 상기 클램핑 프레임(134)을 수직 방향으로 안내하기 위한 가이드 부재(136)가 상기 클램핑 프레임(134)을 관통하여 상기 마운트 블록(130)의 하부에 장착될 수 있으며, 도시되지는 않았으나, 상기 마운트 블록(130)과 상기 클램핑 프레임(134) 사이에는 코일 스프링과 같은 탄성 부재들(미도시)이 배치될 수도 있다.
상기 클램핑 프레임(134)은 대략 사각 링 형태를 가질 수 있으며, 상기 클램핑 프레임(134)의 하부면에는 상기 제2 모듈레이터(150)의 플랜지부(154)가 삽입되는 리세스가 구비될 수 있다. 또한, 상기 리세스의 내측에는 상기 제2 모듈레이터(150)를 고정시키기 위한 클램핑 유닛들(138)이 배치될 수 있다. 일 예로서, 상기 클램핑 유닛들(138)은 상기 제2 모듈레이터(150)를 고정시키기 위해 진퇴 가능하게 구성되는 클램프와 상기 클램프를 동작시키기 위한 클램프 구동부를 각각 포함할 수 있다. 상세히 도시되지는 않았으나, 상기 클램프 구동부는 공압 실린더 또는 솔레노이드 작동기를 이용하여 상기 클램프를 진퇴 구동할 수 있으며, 상기 플랜지부(154)에는 상기 클램프들이 삽입되는 고정홈들이 구비될 수 있다.
상기 클램핑 프레임(134)과 상기 제2 모듈레이터(150)는 정렬 홈들과 정렬 핀들(140)에 의해 서로 정렬될 수 있다. 예를 들면, 상기 플랜지부(154)의 상부면에는 복수의 정렬 홈들이 구비되고, 상기 클램핑 프레임(134)에는 상기 정렬 홈들에 삽입되는 복수의 정렬 핀들(140)이 구비될 수 있다.
도 6은 도 5에 도시된 에어 분사 유닛을 설명하기 위한 개략적인 저면도이다.
도 6을 참조하면, 상기 에어 분사 유닛(156)은 상기 모듈레이터 본체(152)의 가장자리 부위들에 배치되며 하방으로 상기 에어를 분사하기 위한 복수의 에어 분사홀들(158)을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 모듈레이터 본체(152)의 양측 부위에 각각 에어 분사를 위한 노즐 부재들이 배치될 수 있으며, 상기 에어 분사홀들(158)은 대략 삼각 형태로 배치될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 에어 분사 유닛(156)은 에어 분사를 위한 제2 에어 분사홀들(159)을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 에어 분사홀들(159)은 도시된 바와 같이 역삼각 형태로 배치될 수 있다.
상기 에어 분사홀들(158)은 상기 기판(10)과 상기 제2 모듈레이터(150) 사이의 평행도를 조절하기 위해 사용될 수 있으며, 상기 제2 에어 분사홀들(159)은 상기 검사 모듈(120)을 수평 방향으로 이동시키는 경우 상기 제2 모듈레이터(150)를 보다 높게 상승시키기 위해 사용될 수 있다.
상기 에어 분사홀들(158)과 제2 에어 분사홀들(159)은 상기 마운트 블록(130)을 통해 연장하는 에어 라인들과 연결될 수 있으며, 도시되지는 않았으나, 상기 에어 라인들은 에어 배관들과 유량 조절 밸브들을 통해 에어 소스와 연결될 수 있다.
한편, 상기 제1 모듈레이터(122)는 상기 제2 모듈레이터(150)의 구성과 실질적으로 동일하게 구성될 수 있으며, 또한 상기 제2 모듈레이터(150)의 장착 방법과 실질적으로 동일한 방법으로 상기 클램핑 프레임(134)에 장착될 수 있으므로, 이에 대한 추가적인 설명은 생략한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도시되지는 않았으나, 상기 어레이 테스트 장치(100)는, 상기 제1 모듈레이터(122)를 상기 클램핑 프레임(134)으로부터 분리시키고, 이어서 상기 제2 모듈레이터(150)를 상기 클램핑 프레임(134)에 장착하기 위해 상기 구동 모듈(160)과 상기 클램핑 유닛들(138)의 동작을 제어하는 제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제어부는 상기 교정 기판(202)을 이용하여 상기 제2 모듈레이터(150)와 상기 교정 기판(202) 사이의 평행도 교정 단계를 수행할 수 있다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈레이터 교체 및 교정 방법을 설명하기 위한 개략도들이다.
도 4 및 도 7 내지 도 9를 참조하면, 먼저, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 구동 모듈(160)은 상기 제1 모듈레이터(122)가 상기 제1 포켓(192)의 상부에 위치되도록 상기 검사 모듈(120)을 수평 방향으로 이동시킬 수 있으며, 이어서 도 7에 도시된 바와 같이 상기 제1 모듈레이터(122)가 상기 제1 포켓(192)에 수납되도록 상기 검사 모듈(120)을 하강시킬 수 있다. 이때, 상기 구동 모듈(160)의 동작은 상기 제어부에 의해 제어될 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 제1 모듈레이터(122)의 고정 상태가 해제되도록 상기 클램핑 유닛들(138)의 동작을 제어할 수 있고, 이어서 상기 검사 모듈(120)이 상승되도록 상기 구동 모듈(160)의 동작을 제어할 수 있으며, 이에 따라 상기 제1 모듈레이터(122)의 수납이 완료될 수 있다.
상기 제1 모듈레이터(122)의 수납이 완료된 후 상기 구동 모듈(160)은 도 8에 도시된 바와 같이 상기 검사 모듈(120)을 상기 제2 포켓(194)의 상부로 이동시키고, 이어서 상기 제2 포켓(194) 내의 제2 모듈레이터(150)가 상기 클램핑 프레임(134)의 리세스 내에 삽입되도록 상기 검사 모듈(120)을 하강시킬 수 있다. 이때, 상기 제2 모듈레이터(150)와 상기 클램핑 프레임(134) 사이의 정렬은 도 5를 참조하여 기 설명된 상기 정렬 핀들(140)과 정렬 홈들에 의해 이루어질 수 있다.
상기와 같이 제2 모듈레이터(150)가 상기 클램핑 프레임(134)의 리세스 내에 삽입된 후 상기 제어부는 상기 제2 모듈레이터(150)가 상기 클램핑 프레임(134)에 고정되도록 상기 클램핑 유닛들(138)을 동작시킬 수 있으며, 이에 따라 상기 제2 모듈레이터(150)로의 교체가 완료될 수 있다.
상기 제2 모듈레이터(150)가 상기 클램핑 프레임(134)에 장착된 후, 상기 구동 모듈(160)은 도 9에 도시된 바와 같이 상기 제2 모듈레이터(150)가 상기 교정 기판(202) 상에 위치되도록 상기 검사 모듈(120)을 이동시킬 수 있다. 이때, 상기 에어 분사홀들(158)로부터 기 설정된 유량으로 에어가 분사될 수 있으며, 이에 따라 상기 제2 모듈레이터(150)가 상기 교정 기판(202)으로부터 수십 마이크로미터 정도의 높이로 부상될 수 있다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 교정부(200)의 상부면에는 상기 교정 기판(202)이 삽입되는 리세스가 구비될 수 있으며, 이에 따라 상기 교정 기판(202)의 상부면과 상기 교정부(200)의 상부면은 동일한 평면 상에 위치될 수 있다. 이는 상기 에어 분사홀들(158)로부터 분사되는 에어의 흐름을 층류로 형성하고 이를 통해 상기 교정 단계에서의 에어 분사 조건을 상기 기판(10) 상에서의 에어 분사 조건과 동일하게 하기 위함이다.
이어서, 상기 교정 기판(202)에는 교정 전압이 인가될 수 있으며, 이에 따라 상기 교정 전극들과 상기 제2 모듈레이터(150)의 전극층 사이에서 전기장이 형성되고, 상기 제2 모듈레이터(150)의 전광 물질층은 광을 투과시킬 수 있는 상태로 변경될 수 있다.
상기와 같이 전광 물질층의 분자 배열이 변화된 후 상기 검사 카메라(124)는 상기 제2 모듈레이터(150)를 촬상할 수 있으며, 상기 제어부는 상기 촬상된 이미지를 분석하여 상기 제2 모듈레이터(150)와 상기 교정 기판(202) 사이의 평행도를 판단할 수 있다. 예를 들면, 상기 제어부는 상기 이미지의 복수의 개소들에서 밝기값들을 검출하고, 이들을 서로 비교함으로써 상기 제2 모듈레이터(150)와 상기 교정 기판(202) 사이의 평행도를 산출할 수 있다.
또한, 상기 산출된 평행도가 기 설정된 오차 범위를 벗어나는 경우 상기 에어 분사홀들(158)을 통해 분사되는 에어 유량을 각각 조절할 수 있으며, 이를 통해 상기 제2 모듈레이터(150)와 상기 교정 기판(202) 사이의 평행도가 상기 기 설정된 오차 범위를 만족하도록 할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 어레이 테스트 장치(100)는, 복수의 전극들이 형성된 기판(10)을 지지하기 위한 스테이지(110)와, 상기 스테이지(110)의 상부에 배치되며 상기 기판(10)의 검사를 위한 제1 모듈레이터(122)와 상기 제1 모듈레이터(122) 상부에 배치된 검사 카메라(124)를 포함하는 검사 모듈(120)과, 상기 검사 모듈(120)을 수직 및 수평 방향으로 이동시키기 위한 구동 모듈(160)과, 상기 스테이지(110)의 일측에 배치되며 상기 제1 모듈레이터(122)의 교체를 위해 제2 모듈레이터(150)를 제공하는 모듈레이터 교체 모듈(190)을 포함할 수 있다.
특히, 제어부는 상기 제1 모듈레이터(122)를 상기 제2 모듈레이터(150)로 교체하기 위하여 상기 구동 모듈(160)과 상기 검사 모듈(120)의 클램핑 유닛들(138)의 동작을 제어할 수 있으며, 상기 모듈레이터 교체 모듈(190)의 일측에 배치되는 교정 기판(202)을 이용하여 상기 제2 모듈레이터(150)와 상기 교정 기판(202) 사이의 평행도를 자동으로 교정할 수 있다.
따라서, 수작업으로 모듈레이터를 교체하고 상기 교체된 모듈레이터를 기판 상으로 이동시킨 후 수작업을 통해 교정 단계를 수행하는 종래 기술과 비교하여 상기 제2 모듈레이터(150)의 교체 및 교정에 소요되는 시간이 크게 단축될 수 있으며, 또한 작업자의 숙련도와 상관없이 높은 수준의 교정 품질을 확보할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 기판 100 : 어레이 테스트 장치
110 : 스테이지 120 : 검사 모듈
122 : 제1 모듈레이터 124 : 검사 카메라
130 : 마운트 블록 134 : 클램핑 프레임
138 : 클램핑 유닛 150 : 제2 모듈레이터
152 : 모듈레이터 본체 154 : 플랜지부
156 : 에어 분사 유닛 158 : 에어 분사홀
160 : 구동 모듈 170 : 프로브 유닛
180 : 제2 구동 모듈 190 : 모듈레이터 교체 모듈
192 : 제1 포켓 194 : 제2 포켓
200 : 교정부 202 : 교정 기판

Claims (13)

  1. 복수의 전극들이 형성된 기판을 지지하기 위한 스테이지;
    상기 스테이지의 상부에 배치되며 상기 기판의 검사를 위한 제1 모듈레이터와 상기 제1 모듈레이터 상부에 배치된 검사 카메라를 포함하는 검사 모듈;
    상기 검사 모듈을 수직 및 수평 방향으로 이동시키기 위한 구동 모듈;
    상기 스테이지의 일측에 배치되며 상기 제1 모듈레이터를 제2 모듈레이터로 교체하기 위하여 상기 제2 모듈레이터를 제공하는 모듈레이터 교체 모듈;
    상기 제2 모듈레이터의 교체 후 상기 제2 모듈레이터와 상기 기판 사이의 평행도를 교정하기 위하여 상기 기판의 전극들과 동일하게 구성되는 교정 전극들이 형성된 교정 기판을 구비하는 교정부; 및
    상기 교정 기판을 이용하여 상기 평행도의 교정을 위한 단계를 수행하기 위한 제어부을 포함하되,
    상기 검사 모듈은, 상기 제1 및 제2 모듈레이터들 중 하나를 장착하기 위한 마운트 블록과, 상기 마운트 블록의 하부에 수직 방향으로 승강 가능하도록 장착되며 상기 제1 및 제2 모듈레이터들 중 하나를 고정시키기 위한 클램프 유닛들이 구비된 클램핑 프레임을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 모듈레이터들 각각은 하방으로 에어를 분사하기 위한 복수의 에어 분사홀들을 구비하며,
    상기 교정 전극들에는 교정 전압이 인가되고,
    상기 제어부는, 상기 검사 모듈에 교체 장착된 상기 제2 모듈레이터가 상기 교정 기판 상부에 위치되도록 상기 구동 모듈의 동작을 제어하고, 상기 검사 카메라에 의해 촬상된 상기 제2 모듈레이터의 교정 이미지를 분석하여 상기 교정 기판과 상기 제2 모듈레이터 사이의 평행도가 기 설정된 오차 범위를 만족하도록 상기 에어 분사홀들을 통해 분사되는 에어 유량을 조절하는 것을 특징으로 하는 어레이 테스트 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 모듈레이터 교체 모듈은, 상기 제1 모듈레이터를 수납하기 위한 제1 포켓과, 상기 제2 모듈레이터를 수납하기 위한 제2 포켓을 갖는 것을 특징으로 하는 어레이 테스트 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제1 모듈레이터를 상기 클램핑 프레임으로부터 분리시키고, 이어서 상기 제2 모듈레이터를 상기 클램핑 프레임에 장착하기 위해 상기 구동 모듈과 상기 클램프 유닛들의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 어레이 테스트 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 제2 모듈레이터들 각각은, 모듈레이터 본체와, 상기 모듈레이터 본체를 감싸도록 구성된 플랜지부와, 상기 모듈레이터 본체의 가장자리 부위에 배치되며 상기 에어 분사홀들을 구비하는 에어 분사 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 어레이 테스트 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 플랜지부에는 상기 클램핑 유닛들의 클램프들이 삽입되는 고정홈들이 구비되는 것을 특징으로 하는 어레이 테스트 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 플랜지부에는 정렬 홈들이 구비되고 상기 클램핑 프레임에는 상기 정렬 홈들에 삽입되는 정렬 핀들이 구비되는 것을 특징으로 하는 어레이 테스트 장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제1항에 있어서, 상기 교정부의 상부면에는 상기 교정 기판이 삽입되는 리세스가 구비되고,
    상기 리세스에 삽입된 상기 교정 기판의 상부면과 상기 교정부의 상부면은 동일한 평면 상에 위치되는 것을 특징으로 하는 어레이 테스트 장치.
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