KR20040062194A - 액정표시장치용 어레이 기판 테스트 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의한 액정표시장치용 어레이 기판 테스트 장치는, 패턴 검사를 위한 어레이 기판이 놓여지는 스테이지(stage)와, 상기 스테이지의 외곽부와 결합되며 상기 기판 상의 패턴을 검사하기 위한 신호를 공급하는 프루브 핀(probe pin)이 구비된 프루브 프레임(frame)과, 상기 스테이지 외곽부 4변의 중앙벽에 각각 위치하며, 상기 프루브 프레임을 상기 스테이지에 안착, 고정시키는 롤러(roller)가 포함되는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 종래의 프레임 얼라인 에러에 의한 공정 능력 저하를 방지하며, 검사환경에 의한 불량 누출을 저감할 수 있고, 또한 프루브 프레임을 통해 얼라인 함으로써 스테이지의 롤러를 콘트롤하는 것보다 조치시간의 단축이 가능하다는 장점이 있다.

Description

액정표시장치용 어레이 기판 테스트 장치{apparatus for test of array circuit in LCD}
본 발명은 액정표시장치용 어레이 기판 테스트 장치에 관한 것으로, 특히 상기 어레이 기판 테스트 장치에 있어서 프루브 프레임 및 롤러의 구조에 대한 것이다.
일반적으로 액정표시장치의 구동원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용하며, 상기 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 가지고 있고, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자배열의 방향을 제어할 수 있다.
이에 따라, 상기 액정의 분자배열 방향을 임의로 조절하면, 액정의 분자배열이 변하게 되고, 광학적 이방성에 의하여 편광된 빛이 임의로 변조되어 화상정보를 표현할 수 있다. 이러한 상기 액정은 전기적인 특성 분류에 따라 유전율 이방성이 양(+)인 포지티브 액정과 음(-)인 네거티브 액정으로 구분될 수 있으며, 유전율 이방성이 양인 액정분자는 전기장이 인가되는 방향으로 액정분자의 장축이 평행하게 배열하고, 유전율 이방성이 음인 액정분자는 전기장이 인가되는 방향과 액정분자의 장축이 수직하게 배열한다.
현재에는 박막트랜지스터와 상기 박막트랜지스터에 연결된 화소전극이 행렬방식으로 배열된 액티브 매트릭스형 액정표시장치(Active Matrix LCD)가 해상도 및 동영상 구현능력이 우수하여 일반적으로 사용되고 있다.
상기 액정표시장치를 구성하는 기본적인 부품인 액정패널의 구조를 살펴보면 다음과 같다.
도 1은 일반적인 액정표시장치의 일부를 나타내는 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 일반적인 컬러 액정표시장치는 블랙매트릭스(6)와 서브컬러필터(적, 녹, 청)(8)를 포함한 컬러필터(7)와, 컬러필터 상에 투명한공통전극(18)이 형성된 상부기판(5)과, 화소영역(P)과 상기 화소영역 상에 형성된 화소전극(17)과 스위칭소자(T)를 포함한 어레이배선이 형성된 하부기판(22)으로 구성되며, 상기 상부기판(5)과 하부기판(22) 사이에는 앞서 설명한 액정(14)이 충진되어 있다.
상기 하부기판(22)은 어레이 기판이라고도 하며, 스위칭 소자인 박막트랜지스터(T)가 매트릭스 형태로 위치하고, 이러한 다수의 박막트랜지스터를 교차하여 지나가는 게이트 라인(13)과 데이터 라인(15)이 형성된다.
또한, 상기 화소영역(P)은 상기 게이트 라인(13)과 데이터 라인(15)이 교차하여 정의되는 영역이다. 상기 화소영역(P) 상에 형성되는 화소전극(17)은 인듐-틴-옥사이드(ITO)와 같이 빛의 투과율이 비교적 뛰어난 투명전도성 금속을 사용한다.
상기와 같이 구성되는 액정표시장치(11)는 상기 화소전극(17) 상에 위치한 액정층(14)이 상기 박막트랜지스터로부터 인가된 신호에 의해 배향되고, 상기 액정층의 배향정도에 따라 상기 액정층을 투과하는 빛의 양을 조절하는 방식으로 화상을 표현할 수 있는 것이다.
상기와 같은 상부 컬러필터 기판과 하부 어레이 기판을 합착하는 공전 전에 상기 어레이 기판의 패턴을 검사하기 위한 검사공정을 거치게 된다.
도 2a 내지 도 2b는 어레이 기판의 패턴을 검사하기 위한 검사장치의 개략적인 도면 및 특정부분(A-A')에 대한 단면도이다.
도 2a를 참조하면, 종래의 검사장치는 기판(30)이 놓여지는스테이지(stage)(32)와, 상기 스테이지(32)의 외곽부와 결합되며 상기 기판(30) 상의 패턴을 검사하기 위한 신호를 공급하는 프루브 핀(probe pin)(미도시)이 구비된 프루브 프레임(frame)(34)과, 상기 프루브 프레임(34) 및 상기 스테이지(32)에 올려진 기판(30)을 정확히 고정시키기 위해 상기 스테이지(32)의 외곽부 상에 설치된 다수의 롤러(roller)(36)로 구성된다. 또한, 상기 스테이지(32)에는 진공라인(미도시)이 구성되며, 상기 진공라인을 통해 공기를 빨아들여 상기 기판(30)을 상기 스테이지(32)에 단단히 흡착하게 한다. 도 2b는 상기 롤러를 포함한 검사장치의 종단면도이다.
도 2b를 참조하면, 패턴 검사를 위한 기판(30)이 스테이지(32)에 올려지면, 이 때 상기 스테이지(32)의 외곽부에 설치된 롤러(36)의 내측부에 상기 기판(30)이 서로 맞닿도록 위치된다.
또한, 상기 프루브 프레임(34)은 상기 기판(30)의 패턴 검사를 위해 상기 스테이지(32) 외곽부 상측에 설치된다. 이 때 상기 프루브 프레임(34)의 프루브 핀(35)이 정확한 자리 즉, 상기 기판(30)의 패턴 검사를 위해 소정의 신호가 인가되어야 하는 곳에 위치하도록 상기 프루브 프레임(34)은 상기 롤러(36)에 의해 지지되어 고정된다.
여기서, 상기 롤러(36)는 스테이지(32) 외곽부 상에 위치하는 것으로 상기 프루브 프레임(34)이 상기 스테이지(32)에 안착될 때 상기 프루브 프레임(34)을 정확한 위치에 안착시키고 고정시키는 역할을 한다.
즉, 상기 롤러(36)가 상, 하, 좌, 우로 소정 간격 이동됨으로써 상기기판(30) 및 프루브 프레임(34)이 정확한 위치에 안착되고 고정되는 것이다.
그러나, 상기와 같은 구조를 갖는 종래의 검사장치는, 상기 스테이지(32) 상부의 롤러(36)의 위치가 약간만 틀어지면 상기 프루브 프레임(34)이 상기 스테이지(32)에 정확히 안착되지 못하여 상기 프루브 프레임(34)에 구비된 프루브 핀(35)이 상기 기판(30)과 정확히 콘택(contact) 하지 못함으로써 검사 진행 시 에러가 발생되는 단점이 있다.
또한, 상기 롤러(36)가 스테이지(32)의 외곽부에 형성되고, 상기 프루브 프레임(34)이 상기 스테이지(32)에 안착되면, 상기 프루브 프레임(34)에 가려져 상기 롤러(36)를 시야로 확인할 수 없게 되므로 상기 롤러(36)의 위치를 상기 프루브 프레임(34)과 맞게끔 조정하기 어려운 단점이 있다.
또한, 상기 롤러(36)의 위치를 조정하기 위하여 상기 스테이지(32)의 하부에 홀(hole)이 형성되어 있는데, 프루브 프레임(34)이 상기 스테이지(32)에 안착된 후 상기 롤러(36)의 위치를 조정하는 경우에 상기 롤러(36)와 상기 프루브 프레임(34) 간의 충돌이 잦아지고 이에 따라 롤러(36)의 유동이 발생하여 롤러(36)의 위치가 틀어질 수 있는 단점이 있다.
또한, 상기 프루브 핀(35)의 위치가 정확하지 않은 얼라인(align) 에러가 발생된 경우 상기 롤러(36)를 조절함으로써 상기 얼라인을 조정하는데, 이 경우 롤러(36)를 조정하기 위해서는 상기 롤러(36)에 의해 위치가 고정된 기판(30)의 위치가 먼저 조정되어야 하기 때문에 조치시간이 길다는 단점이 있다.
본 발명은 어레이 기판 테스트 장치에 있어서 프루브 프레임 및 롤러의 구조를 변경함으로써 패턴 검사 시 불량을 줄여 어레이 기판의 제조 수율이 향상되는 액정표시장치용 어레이 기판 테스트 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 일반적인 액정표시장치의 일부를 나타내는 분해 사시도.
도 2a 내지 도 2b는 어레이 기판의 패턴을 검사하기 위한 검사장치의 개략적인 도면 및 특정부분(A-A')에 대한 단면도.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 의한 액정표시장치용 어레이 기판 테스트 장치의 개략적인 도면 및 특정부분(B-B')에 대한 단면도.
도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 의한 액정표시장치용 어레이 기판 테스트 장치의 개략적인 도면 및 특정부분(C-C')에 대한 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
30 : 기판 32, 42, 52 : 스테이지
34, 44, 54 : 프루브 프레임 35, 45, 55 : 프루브 핀
36, 46, 56 : 롤러 58 : 조절수단
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 의한 액정표시장치용 어레이 기판 테스트 장치는, 패턴 검사를 위한 어레이 기판이 놓여지는 스테이지(stage)와, 상기 스테이지의 외곽부와 결합되며 상기 기판 상의 패턴을 검사하기 위한 신호를 공급하는 프루브 핀(probe pin)이 구비된 프루브 프레임(frame)과, 상기 스테이지 외곽부 4변의 중앙벽에 각각 위치하며, 상기 프루브 프레임을 상기 스테이지에 안착, 고정시키는 롤러(roller)가 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 롤러는 상기 스테이지의 외벽에 설치되며, 상기 프루브 프레임이 상기 스테이지와 결합되어도 외부에 노출되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 의한 액정표시장치용 어레이 기판 테스트 장치는, 패턴 검사를 위한 어레이 기판이 놓여지는 스테이지(stage)와, 상기 스테이지의 외곽부와 결합되며 상기 기판 상의 패턴을 검사하기 위한 신호를 공급하는 프루브 핀(probe pin)이 구비된 프루브 프레임(frame)과, 상기 프루브 프레임 및 상기 기판을 고정시키기 위해 상기 스테이지의 외곽부 상에 설치된 다수의 롤러(roller)로 구성되는 액정표시장치용 어레이 기판 테스트 장치에 있어서, 상기 롤러와 접촉되는 프루브 프레임의 내측면에 상기 롤러가 안착되도록 홈이 형성되어 있으며, 상기 프루브 프레임 지지대 상단에 형성된 조절수단에 의해 상기 프루브 프레임의 위치가 조절됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 조절수단은 볼트 형태로 구성되며, 이는 상기 롤러와 맞닿는 프루브 프레임의 지지대에 각각 형성되고, 이를 통해 상기 프루브 프레임을 상, 하, 좌, 우로 조절하는 것임을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 종래의 프레임 얼라인 에러에 의한 공정 능력 저하를 방지하며, 검사환경에 의한 불량 누출을 저감할 수 있고, 또한 프루브 프레임을 통해 얼라인 함으로써 스테이지의 롤러를 콘트롤하는 것보다 조치시간의 단축이 가능하다는 장점이 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 실시예를 상세히 설명하도록 한다.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 의한 액정표시장치용 어레이 기판 테스트 장치의 개략적인 도면 및 특정부분(B-B')에 대한 단면도이다.
도 3a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 테스트 장치는 패턴 검사를 위한 어레이 기판(30)이 놓여지는 스테이지(stage)(42)와, 상기 스테이지(42)의 외곽부와 결합되며 상기 기판(30) 상의 패턴을 검사하기 위한 신호를 공급하는 프루브 핀(probe pin)(미도시)이 구비된 프루브 프레임(frame)(44)과, 상기 스테이지(42) 외곽부 4변의 중앙벽에 각각 위치하며, 상기 프루브 프레임(44)을 상기 스테이지(42)에 안착, 고정시키는 롤러(roller)(46)가 포함되어 구성된다. 또한, 상기 스테이지(42)에는 진공라인(미도시)이 구성되며, 상기 진공라인을 통해공기를 빨아들여 상기 기판을 상기 스테이지에 단단히 흡착하게 한다.
여기서, 상기 롤러(46)는 상기 스테이지(42)의 외벽에 설치되며, 상기 프루브 프레임(44)이 상기 스테이지(42)와 결합되어도 외부에 노출됨을 그 특징으로 한다. 이에 따라 본 발명에 의할 경우 상기 프루브 프레임(44)이 상기 스테이지(42)에 안착되어도 상기 프루브 프레임(44)의 외부에 상기 롤러(46)가 위치하게 되어 상기 롤러(46)의 위치를 시야로 확인하면서 조정할 수 있는 장점이 있다.
도 3b는 도 3a의 상기 롤러를 포함한 테스트장치의 종단면도이다.
도 3b를 참조하면, 패턴 검사를 위한 어레이 기판(30)이 스테이지(42) 위에 올려지면, 앞서 설명한 진공라인(미도시) 등에 의해 상기 기판(30)이 상기 스테이지(42)에 일정한 위치에 흡착된다. 이와 같이 상기 기판(30)이 스테이지(42) 상에 위치하면 다음으로 상기 프루브 프레임(44)은 상기 기판(30)의 패턴 검사를 위해 상기 스테이지(42) 외곽부 상측에 설치된다.
이 때 상기 프루브 프레임(44)의 프루브 핀(45)이 정확한 자리 즉, 상기 기판(30)의 패턴 검사를 위해 소정의 신호가 인가되어야 하는 곳에 위치하도록 상기 프루브 프레임(44)은 상기 스테이지(42)의 4변의 중앙벽에 위치한 롤러(46)에 의해 지지되고 고정된다.
여기서, 상기 롤러(46)는 스테이지(42) 외곽부 벽에 각각 설치되는 것으로 상기 프루브 프레임(44)이 상기 스테이지(42)에 안착될 때 상기 프루브 프레임(44)을 정확한 위치에 안착시키고 고정시키는 역할을 한다. 즉, 상기 롤러(46)가 소정 간격 이동됨으로써 상기 프루브 프레임(44)이 정확한 위치에 안착되도록 하는 것이다.
이와 같이 상기 롤러(46)가 스테이지(42)의 외곽벽에 설치됨에 따라 스테이지의 틀러짐이 줄어들며, 상기 프루브 프레임(44)이 상기 스테이지(42)와 어느정도 미스얼라인(misalign)되더라도 상기 롤러(46)의 둥글고 회전되는 면에 의해 상기 프루브 프레임(44)이 미끌어져 상기 스테이지(42)와 결합되므로 기판(30) 상에 정확하게 안착될 수 있다.
또한, 상기 롤러(46)가 스테이지(42) 및 프루브 프레임(44)이 서로 결합한 상태에서도 눈에 보이므로 용이하게 관리할 수 있으며, 상기 롤러(46)의 조정도 종래와 대비할 경우 상당히 용이하게 된다.
또한, 롤러(46)의 높낮이에 상관없이 프루브 프레임(44)이 상기 기판(30)에 안착되므로 상기 프루브 프레임(44)에 구비된 프루브 핀(45)이 상기 기판(30)과 정확히 콘택(contact)됨으로써 검사 진행 시 에러가 발생되는 것을 줄이게 된다.
도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 의한 액정표시장치용 어레이 기판 테스트 장치의 개략적인 도면 및 특정부분(C-C')에 대한 단면도이다.
도 4a를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 테스트 장치는 패턴 검사를 위한 어레이 기판(30)이 놓여지는 스테이지(stage)(52)와, 상기 스테이지(52)의 외곽부와 결합되며 상기 기판(30) 상의 패턴을 검사하기 위한 신호를 공급하는 프루브 핀(probe pin)(미도시)이 구비된 프루브 프레임(frame)(54)과, 상기 프루브 프레임(54) 및 상기 기판(30)을 고정시키기 위해 상기 스테이지(52)의 외곽부 상에 설치된 다수의 롤러(roller)(56)로 구성된다. 또한, 상기 스테이지(52)에는 진공라인(미도시)이 구성되며, 상기 진공라인을 통해 공기를 빨아들여 상기 기판을 상기 스테이지(52)에 단단히 흡착하게 한다.
단, 이 때 상기 롤러(56)와 접촉되는 프루브 프레임(54)의 내측면에 상기 롤러(56)가 안착되도록 홈이 형성되어 있으며, 상기 프루브 프레임(54) 지지대 상단에 형성된 조절수단(58)에 의해 상기 프루브 프레임(54)의 위치가 조절됨을 특징으로 한다.
이를 통해 종래 상기 프루브 프레임(54)을 상기 스테이지(52)에 안착, 고정시키는 것을 롤러(56)에만 의하지 않고 상기 프루브 프레임(54) 자체적으로 조절할 수 있는 것이다.
도 4b는 도 4a의 상기 롤러를 포함한 테스트장치의 종단면도이다.
도 4b를 참조하면, 패턴 검사를 위한 기판(30)이 스테이지(52)에 올려지면, 이 때 상기 스테이지(52)의 외곽부에 설치된 롤러(56)의 내측부에 상기 기판(30)이 서로 맞닿도록 위치된다.
또한, 상기 프루브 프레임(54)은 상기 기판(30)의 패턴 검사를 위해 상기 스테이지(52) 외곽부 상측에 설치된다. 이 때 상기 프루브 프레임(54)의 프루브 핀(55)이 정확한 자리 즉, 상기 기판(30)의 패턴 검사를 위해 소정의 신호가 인가되어야 하는 곳에 위치하도록 상기 프루브 프레임(54)은 상기 롤러(56)에 의해 지지되어 고정된다.
여기서, 상기 롤러(56)는 상기 프루브 프레임(54)이 상기 스테이지(52)에 안착될 때 상기 프루브 프레임(54)을 정확한 위치에 안착시키고 고정시키는 역할을한다.
종래의 경우 상기 롤러(56)가 상, 하, 좌, 우로 소정 간격 이동됨으로써 상기 기판(30) 및 프루브 프레임(54)이 정확한 위치에 안착, 고정시켰으나, 본 발명의 경우에는 상기 상기 롤러(56)와 접촉되는 프루브 프레임(54)의 내측면에 상기 롤러(56)가 안착되도록 홈이 형성되어 있으며, 상기 프루브 프레임(54) 지지대 상단에 형성된 조절수단(58)에 의해 상기 프루브 프레임(54)의 위치가 조절된다.
또한, 상기 조절수단(58)은 볼트 형태로 구성되며, 이는 상기 롤러(56)와 맞닿는 프루브 프레임(54)의 지지대에 각각 형성되고, 이를 통해 상기 프루브 프레임(54)을 상, 하, 좌, 우로 조절하는 것임을 특징으로 한다.
이와 같은 상기 구조에 의하면, 상기 프루브 핀(55)의 위치가 정확하지 않은 얼라인(align) 에러가 발생되는 경우 상기 롤러(56)의 조정 없이 상기 프루브 프레임 지지대 상단에 형성된 조절 수단(58)을 조작함으로써 상기 에러를 조치할 수 있게 된다.
결국, 종래의 경우에는 상기 롤러만을 조절함으로써 상기 얼라인을 조정하게 되는데, 이 때 상기 롤러를 조정하기 위해서는 상기 롤러에 의해 위치가 고정된 기판의 위치가 먼저 조정되어야 하며 이에 따라 조치시간이 길다는 단점이 있었으나, 본 발명에 의할 경우에는 상기 롤러(56)의 조정이 없으므로 기판(30)의 위치를 별도로 조정할 필요가 없으며, 얼라인 틀어짐이 클 경우에만 선택적으로 상기 롤러(56)와 프루브 프레임(54)을 병행하여 조정할 수 있으므로 조치시간을 단축시킬 수 있는 것이다.
이상의 설명에서와 같이 본 발명에 의한 액정표시장치용 어레이 기판 테스트 장치에 의하면, 종래의 프레임 얼라인 에러에 의한 공정 능력 저하를 방지하고, 또한 검사환경에 의한 불량 누출을 저감할 수 있는 장점이 있다.
또한, 프루브 프레임을 통해 얼라인 함으로써 스테이지의 롤러를 콘트롤하는 것보다 조치시간의 단축이 가능하다는 장점이 있다.

Claims (4)

  1. 패턴 검사를 위한 어레이 기판이 놓여지는 스테이지(stage)와,
    상기 스테이지의 외곽부와 결합되며 상기 기판 상의 패턴을 검사하기 위한 신호를 공급하는 프루브 핀(probe pin)이 구비된 프루브 프레임(frame)과,
    상기 스테이지 외곽부 4변의 중앙벽에 각각 위치하며, 상기 프루브 프레임을 상기 스테이지에 안착, 고정시키는 롤러(roller)가 포함되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 어레이 기판 테스트 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 롤러는 상기 스테이지의 외벽에 설치되며, 상기 프루브 프레임이 상기 스테이지와 결합되어도 외부에 노출되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 어레이 기판 테스트 장치.
  3. 패턴 검사를 위한 어레이 기판이 놓여지는 스테이지(stage)와,
    상기 스테이지의 외곽부와 결합되며 상기 기판 상의 패턴을 검사하기 위한 신호를 공급하는 프루브 핀(probe pin)이 구비된 프루브 프레임(frame)과,
    상기 프루브 프레임 및 상기 기판을 고정시키기 위해 상기 스테이지의 외곽부 상에 설치된 다수의 롤러(roller)로 구성되는 액정표시장치용 어레이 기판 테스트 장치에 있어서,
    상기 롤러와 접촉되는 프루브 프레임의 내측면에 상기 롤러가 안착되도록 홈이 형성되어 있으며, 상기 프루브 프레임 지지대 상단에 형성된 조절수단에 의해 상기 프루브 프레임의 위치가 조절됨을 특징으로 하는 액정표시장치용 어레이 기판 테스트 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 조절수단은 볼트 형태로 구성되며, 이는 상기 롤러와 맞닿는 프루브 프레임의 지지대에 각각 형성되고, 이를 통해 상기 프루브 프레임을 상, 하, 좌, 우로 조절하는 것임을 특징으로 하는 액정표시장치용 어레이 기판 테스트 장치.
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