KR20050041357A

KR20050041357A - 액정표시소자의 패턴검사시스템과 이를 이용한 패턴검사및 패턴복원방법

Info

Publication number: KR20050041357A
Application number: KR1020030076488A
Authority: KR
Inventors: 정한록; 박용우
Original assignee: 엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority date: 2003-10-30
Filing date: 2003-10-30
Publication date: 2005-05-04
Also published as: KR100996549B1

Abstract

본 발명의 액정패널 패턴검사시스템은 유리기판에 형성된 적어도 하나의 액정패널의 패턴불량을 검사하는 패널검사부와, 상기 패널검사부에 의해 불량이 검출된 패널에 형성된 패턴을 검사하는 패턴검사부와, 상기 패턴검사부에 의해 불량이 검출된 패턴의 실제 불량위치를 검출하는 불량위치검출부와, 상기 패널검사부와 패턴검사부 및 불량위치 검출부로부터 입력되는 정보에 기초하여 상기 패널검사부와 패턴검사부 및 불량위치 검출부를 제어하는 주제어부로 구성된다. 불량위치가 검출된 패턴은 레이저에 의해 가공됨으로써 불량이 제거되고 정상적인 패턴을 복원된다.

Description

액정표시소자의 패턴검사시스템과 이를 이용한 패턴검사 및 패턴복원방법{SYSTEM FOR TESTING A PATTERN OF A LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND METHOD OF TESTING AND REPAIRING THE PATTERN USING THEREOF}

본 발명은 액정표시소자의 패턴검사시스템 및 검사방법에 관한 것으로, 자기센서와 CCD카메라에 의해 패턴이상부위를 정확히 측정하여 상기 이상부위를 수리할 수 있는 패턴검사시스템 및 검사방법에 관한 것이다.

근래, 핸드폰(Mobile Phone), PDA, 노트북컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 경박단소용의 평판표시장치(Flat Panel Display Device)에 대한 요구가 점차 증대되고 있다. 이러한 평판표시장치로는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등이 활발히 연구되고 있지만, 양산화 기술, 구동수단의 용이성, 고화질의 구현이라는 이유로 인해 현재에는 액정표시소자(LCD)가 각광을 받고 있다.

이러한 액정표시소자는 액정분자의 배열에 따라 다양한 표시모드가 존재하지만, 현재에는 흑백표시가 용이하고 응답속도가 빠르며 구동전압이 낮다는 장점때문에 주로 TN모드의 액정표시소자가 사용되고 있다. 이러한 TN모드 액정표시소자에서는 기판과 수평하게 배향된 액정분자가 전압이 인가될 때 기판과 거의 수직으로 배향된다. 따라서, 액정분자의 굴절율 이방성(refractive anisotropy)에 의해 전압의 인가시 시야각이 좁아진다는 문제가 있었다.

이러한 시야각문제를 해결하기 위해, 근래 광시야각특성(wide viewing angle characteristic)을 갖는 각종 모드의 액정표시소자가 제안되고 있지만, 그중에서도 횡전계모드(In Plane Switching Mode)의 액정표시소자가 실제 양산에 적용되어 생산되고 있다. 상기 IPS모드 액정표시소자는 화소내에 평행으로 배열된 적어도 한쌍의 전극을 형성하여 기판과 실질적으로 평행한 횡전계를 형성함으로써 액정분자를 평면상으로 배향시키는 것이다.

도 1은 종래 IPS모드 액정표시소자의 구조를 나타내는 도면이다. 도면에 도시된 바와 같이, 액정패널(1)의 화소는 종횡으로 배치된 게이트라인(3) 및 데이터라인(4)에 의해 정의된다. 도면에는 비록 (n,m)번째의 화소만을 도시하고 있지만 실제의 액정패널(1)에는 상기한 게이트라인(3)과 데이터라인(4)이 각각 n개 및 m개 배치되어 액정패널(1) 전체에 걸쳐서 n×m개의 화소를 형성한다. 상기 화소내의 게이트라인(3)과 데이터라인(4)의 교차영역에는 박막트랜지스터(10)가 형성되어 있다. 상기 박막트랜지스터(10)는 게이트라인(3)으로부터 주사신호가 인가되는 게이트전극(11)과, 상기 게이트전극(11) 위에 형성되어 주사신호가 인가됨에 따라 활성화되어 채널층을 형성하는 반도체층(12)과, 상기 반도체층(12) 위에 형성되어 데이터라인(4)을 통해 화상신호가 인가되는 소스전극(13) 및 드레인전극(14)으로 구성되어 외부로부터 입력되는 화상신호를 액정층에 인가한다.

화소내에는 데이터라인(4)과 실질적으로 평행하게 배열된 복수의 공통전극(5)과 화소전극(7)이 배치되어 있다. 또한, 화소의 중간에는 상기 공통전극(5)과 접속되는 공통라인(16)이 배치되어 있으며, 상기 공통라인(16) 위에는 화소전극(7)과 접속되는 화소전극라인(18)이 배치되어 상기 공통라인(16)과 오버랩되어 있다. 상기 공통라인(16)과 화소전극라인(18)의 오버랩에 의해 횡전계모드 액정표시소자에는 축적용량(storage capacitance)이 형성된다.

상기와 같이, 구성된 IPS모드 액정표시소자에서 액정분자는 공통전극(5) 및 화소전극(7)과 실질적으로 평행하게 배향되어 있다. 박막트랜지스터(10)가 작동하여 화소전극(7)에 신호가 인가되면, 공통전극(5)과 화소전극(7) 사이에는 액정패널(1)과 실질적으로 평행한 횡전계가 발생하게 된다. 액정분자는 상기 횡전계를 따라 동일 평면상에서 회전하게 되므로, 액정분자의 굴절율 이방성에 의한 계조반전을 방지할 수 있게 된다.

일반적으로 게이트라인(3)(및 게이트전극(11))은 공통전극(5)과 동일한 층(예를 들면, 기판 위)에 형성되고 데이터라인(4)(및 소스전극(13) 및 드레인전극(14))은 화소전극(7)가 동일한 층(예를 들면, 게이트절연층 위)에 형성된다. 따라서, 게이트라인(3)과 공통전극(5)의 제조공정시 공정오차에 의해 상기 게이트라인(3)과 공통전극(5)이 단락되는 경우가 발생하게 되는데, 이러한 게이트라인(3)과 공통전극(5)의 단락은 액정표시소자에 불량이 발생하였음을 의미한다. 그러므로, 액정표시소자의 제조공정중(혹은 제조가 완료된 후)에 게이트라인(3)과 공통전극(5)이 단락되었는지를 검사하여 단락여부를 검출한 후, 단락이 발생한 제품을 재공정하거나 폐기해야만 한다.

도 2는 게이트라인(3) 및 데이터라인(4)에 의해 정의되는 복수의 화소영역을 포함하는 액정패널을 나타내는 도면이고 도 3은 상기 액정패널이 복수개 형성된 유리기판에서 각 액정패널의 게이트라인(3)과 공통전극(5) 사이의 단락을 검사하는 종래 방법을 설명하는 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 게이트라인(3)과 공통전극(5)의 제조시 또는 데이터라인(5)과 화소전극(7)의 제조시 표시영역(복수의 화소가 형성된 영역)의 외부에는 상기 게이트라인(3)과 접속되는 게이트쇼팅바(gate shorting bar;41) 또는 데이터라인(4)과 접속되는 데이터쇼팅바(43)가 형성된다. 상기 게이트쇼팅바(41)와 데이터쇼팅바(43)는 각각 게이트라인(3)과 데이터라인(4)의 이상 유무를 검사하기 위한 것으로, 검사 후 유리기판을 가공하여 액정패널(1)로 분리할 때 제거된다. 또한, 상기 외곽영역(화상비표시영역)에는 공통라인(16)이 접속되는 공통라인쇼팅바(44)가 형성되어 있다.

다시 말해서, 액정패널(1)내에 형성된 게이트라인(3)은 모두 외곽영역의 게이트쇼팅바(41)에 접속되어 있고, 데이터라인(4)은 모두 데이터쇼팅바(43)에 접속되어 있다. 또한, 공통라인(16)은 공통라인쇼팅바(44)에 접속되어 있다. 따라서, 게이터라인(3)과 공통라인(5) 사이의 단락은 게이트쇼팅바(41)와 공통라인쇼팅바(44)의 단락을 의미한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 유리기판(60)에는 상기 구조의 액정패널(1a,1b,1c)이 복수개 형성되어 있으며, 상기 복수개 액정패널(1a,1b,1c)의 단락여부는 단락검사장치에 의해 한꺼번에 검사된다. 즉, 유리기판(60)에 형성되는 복수의 액정패널(1a,1b,1c)이 한번의 공정에 의해 단락이 검사되는 것이다.

단락검사장치는 유리기판(60)에 각각 형성된 복수의 액정패널(1a,1b,1c)에 각각 형성된 게이트쇼팅바 및 공통라인 쇼팅바에 각각 접촉되는 복수의 프로브(probe;51a,51b,51c)와, 상기 프로브(51a,51b,51c)에 접속되어 입력되는 신호를 스위칭하는 릴레이스위치부(53)와, 상기 릴레이스위치부(53)를 통해 입력되는 신호에 의해 각각의 게이트쇼팅바와 공통라인의 저항값을 산출하는 계측부(55)와, 상기 계측부(55)에서 산출된 저항값을 설정값과 비교하여 산출값이 설정값 보다 작은 경우 게이트라인(3)과 공통전극(5)이 단락되었음을 판단하여 이를 작업자에게 알려주는 제어부(57)로 구성된다.

상기와 같은 단락검사장치에 의해 유리기판(60)에 형성된 액정패널(1a,1b,1c)에 이상(즉, 게이트라인(3)과 공통전극(5)이 단락)이 발견되면, 해당 패널에 형성된 게이트라인(3)과 공통전극(5)을 제거하고 다시 공정을 진행하여 게이트라인(3)과 공통전극(5)을 다시 형성한다.

그런데, 상기와 같은 단락검사장치에 의한 검사방법에서는 다음과 같은 문제가 발생할 수 있다. 상기 단락검사장치에 의한 검사방법에서는 패널단위로 검사가 이루어진다. 따라서, 상기 단락검사장치로는 액정패널에 형성된 수많은 게이트라인과 공통전극중 적어도 하나의 게이트라인과 공통전극이 단락되는 경우에도 액정패널 전체의 불량으로 판단하게 되므로, 액정패널 전체의 게이트라인과 공통전극을 제거하고 다시 형성해야만 한다. 즉, 고가의 에천트를 이용하여 게이트라인과 공통전극을 진행하고 세정한 후, 다시 복잡하고 고가의 비용이 소모되는 게이트공정(즉, 포토공정(photolithography process))을 반복해야만 하기 때문에, 제조시간이 길어질 뿐만 아니라 제조비용이 대폭 증가하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 패널검사, 패턴검사 및 불량위치검사로 이루어진 3단계의 검사를 실행함으로써 액정패널에 형성되는 패턴의 불량위치를 정확하게 검출할 수 있는 액정패널의 패턴검사시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 상기 검사방법에 의해 검출된 패턴을 레이저로 가공하여 패턴을 정상적으로 복원함으로써 제조비용을 절감할 수 있고 제조시간이 지연되는 것을 방지할 수 있는 액정패널의 패턴검사시스템 및 방법을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 패턴검사시스템은 유리기판에 형성된 적어도 하나의 액정패널의 패턴불량을 검사하는 패널검사부와, 상기 패널검사부에 의해 불량이 검출된 패널에 형성된 패턴을 검사하는 패턴검사부와, 상기 패턴검사부에 의해 불량이 검출된 패턴의 실제 불량위치를 검출하는 불량위치 검출부와, 상기 패널검사부와 패턴검사부 및 불량위치 검출부로부터 입력되는 정보에 기초하여 상기 패널검사부와 패턴검사부 및 불량위치 검출부를 제어하는 주제어부로 구성된다.

상기 패널검사부는 액정패널에 각각 형성된 패턴에 접촉되는 적어도 하나의 프로브와, 상기 프로브에 접속되어 입력되는 신호에 의해 패턴의 저항값을 산출하는 계측부와, 상기 계측부에서 산출된 저항값을 설정값과 비교하여 산출값과 다른 경우 패턴에 불량이 발생하였음을 판단하는 프로브제어부로 이루어진다. 또한, 상기 패턴검사부는 패널에 형성된 복수 패턴의 자기저항값을 측정하는 자기저항센서와, 상기 자기저항센서에서 측정된 자기저항값에 기초하여 패턴의 불량을 판단하는 자기저항센서 제어부로 구성된다.

불량위치 검출부는 상기 패턴검사부에 의해 불량이 확인된 패턴을 촬영하는 CCD(Charge Coupled Device)카메라와, 상기 CCD카메라에 의해 촬영된 영상을 처리하여 데이터를 출력하는 화상처리부와, 상기 화상처리부로부터 출력된 데이터에 기초하여 패턴의 불량 위치를 파악하는 CCD제어부로 이루어진다.

불량위치가 파악된 패턴은 패턴복원부에 의해 불량이 제거되어 정상적인 패턴으로 복원되는데, 상기 패턴복원부는 상기 주제어부로부터 입력된 정보에 기초하여 불량 위치를 확인하는 좌표입력부와, 상기 좌표입력부로부터 입력된 패턴의 불량 위치로 이동하여 상기 패턴을 용융하는 레이저로 구성된다.

한편, 본 발명에 따른 패턴검사방법은 패턴의 형성된 복수의 액정패널영역을 구비한 기판을 준비하는 단계와, 상기 액정패널영역을 검사하여 패턴불량이 발생한 액정패널영역을 판단하는 단계와, 패턴불량이 확인된 액정패널영역에 형성된 복수 패턴을 검사하여 패턴불량이 발생한 패턴을 판단하는 단계와, 상기 패턴불량이 발생한 패턴을 검사하여 불량위치를 검출하는 단계와, 불량위치의 패턴을 가공하여 불량을 제거하는 단계로 구성된다.

액정패널영역을 검사하는 단계는 액정패널에 형성된 패턴의 저항값을 측정하는 단계와 상기 측정된 저항값을 설정값과 비교하여 패턴불량이 발생한 액정패널을 판단하는 단계로 이루어진다. 액정패널의 패턴을 검사하는 단계는 액정패널영역에 형성된 복수의 패턴에 전류를 인가하여 자기장을 형성하는 단계와, 자기저항센서로 복수의 패턴의 자기저항값을 측정하는 단계와, 측정된 자기저항값에 기초하여 불량이 발생한 패턴을 판단하는 단계로 구성된다.

또한, 패턴의 불량위치를 검출하는 단계는 CCD(Charge Coupled Device)카메라로 불량이 발생한 패턴을 촬영하는 단계와, 촬영된 영상을 처리하여 데이터를 생성하는 단계와, 생성된 데이터에 기초하여 불량위치를 검출하는 단계로 이루어진 다. 상기 패턴의 불량을 제거하는 단계는 검출된 불량위치로 레이저를 이동하는 단계와 레이저로 불량위치의 패턴을 가공하는 단계로 이루어진다.

본 발명에서는 액정표시소자에서 게이터라인이나 데이터라인과 같은 패턴에 불량이 발생하는 경우 이를 검출함으로써 액정표시소자에 불량이 발생하는 것을 방지한다. 본 발명의 시스템은 TN(Twisted Nematic)모드나 VA(Vertical alignment)모드, IPS모드와 같은 다양한 표시모드에 적용될 수 있으며, 액정표시소자에 형성되는 모든 패턴을 검사하는데 유용하게 사용될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 시스템은 인쇄회로기판(printed circuit board)나 반도체소자의 패턴을 검사하는데에도 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

일반적으로 액정표시소자에는 많은 수의 게이트라인 및 데이터라인이 배치되어 있으며, 실제 패턴에 불량이 발생하는 것은 많은 수의 패턴들(게이트라인이나 데이터라인)중에 소수에 불과할 것이다. 따라서, 본 발명에서는 직접 불량이 발생한 패턴을 파악함으로써 패턴의 복원시 공정시간을 단축할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에서는 불량이 발생한 지점을 파악할 수 있으며, 레이저 등에 의해 상기 불량발생 지점의 패턴을 가공함으로써 패턴을 재형성하는 불편함을 제거할 수 있게 된다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 패턴검사시스템 및 그 방법을 상세히 설명한다. 이때, 본 발명의 검사시스템은 액정표시소자에 형성되는 모든 패턴에 적용가능하지만, 설명의 편의를 위해 본 발명의 시스템을 IPS모드의 게이트라인과 공통전극의 단락에 의한 불량에 적용하여 주로 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 패턴검사시스템을 나타내는 블럭도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 패턴검사시스템은 유리기판에 형성되는 복수 액정패널에 배치되는 패턴의 불량, 특히 게이트라인과 공통전극의 단락을 패널단위로 한꺼번에 검사하는 패널검사부(150)와, 상기 패널검사부(150)에 의해 불량이 검출된 패널에 형성된 복수 게이트라인과 공통전극의 단락을 검사하는 패턴검사부(160)와, 상기 패턴검사부(160)에 의해 단락이 검출된 게이트라인의 실제 단락위치를 검출하는 불량위치검출부(170)와, 상기 불량위치 검출부(170)에 의해 파악된 단락 부위를 가공하여 게이트라인과 공통전극을 단선시키는 패턴복원부(19)와, 단락이 발생하는 경우 그 단락여부 및 단락위치를 표시하여 작업자에게 알려주는 표시부(200)와, 상기 패널검사부(150)와 패턴검사부(160) 및 불량위치 검출부(170)로부터 입력되는 정보에 기초하여 상기 패널검사부(150)와 패턴검사부(160) 및 불량위치 검출부(170)를 제어하며, 단락이 발생하는 경우 상기 패턴복원부(190)를 작동하여 게이트라인과 공통전극을 단선시키는 주제어부(180)로 구성된다.

상기 패널검사부(150)는 종래의 검사장치와 동일한 구성으로 이루어진 것으로, 도 5에 도시된 바와 같이 유리기판(140)에 각각 형성된 복수의 액정패널(101a,101b,101c)에 각각 형성된 게이트쇼팅바 및 공통라인 쇼팅바에 각각 접촉되는 복수의 프로브(151a,151b,151c)와, 상기 프로브(151a,151b,151c)에 접속되어 입력되는 신호를 스위칭하는 릴레이스위치부(153)와, 상기 릴레이스위치부(153)를 통해 입력되는 신호에 의해 각각의 게이트쇼팅바와 공통라인의 저항값을 산출하는 계측부(155)와, 상기 계측부(155)에서 산출된 저항값을 설정값과 비교하여 산출값이 설정값 보다 작은 경우 게이트라인과 공통전극이 단락되었음을 판단하는 프로브제어부(157)로 구성된다.

패턴검사부(160)는 패널검사부(150)에 불량(즉, 단락)이 검출된 액정패널만을 대상으로 실제 단락이 발생한 게이트라인을 검출하기 위한 것으로, 도 6에 도시된 바와 같이 자기저항(magnetic resistance)센서(162)를 사용함으로써 패턴을 검사한다. 자기저항센서(162)는 강자성체로 이루어진 것으로, 전류의 흐름방향과 수직으로 자기장이 인가되는 경우 자기저항이 변한다는 원리를 이용한 것이다. 도면에 도시된 바와 같이, 기판(160)의 특정 액정패널에 형성된 게이트라인(103)에 전류가 인가되면, 상기 전류가 흐름에 따라 게이트라인(103) 주위에는 자기장(H)이 형성된다. 따라서, 상기 자기저항센서(162)에는 특정한 값의 자기저항이 측정된다.

액정패널에 형성된 게이트라인(103)을 자기저항센서(162)에 의해 검사하면, 패턴에 이상이 없을 경우 동일한 자기저항이 측정되지만 공통전극과 단락이 발생한 경우 해당 게이트라인(103)을 따라 흐르는 전류의 세기가 변하게 되어 자기장(H)이 변하게 되고 그 결과 측정되는 자기저항값이 변하게 된다.

한편, 자기저항센서(103)에 의해 측정된 자기저항값은 매우 미세한 값이므로, 증폭기(164)에 의해 증폭된 후 자기저항센서 제어부(166)에 입력된다. 상기 자기저항센서 제어부(166)에서는 입력되는 증폭된 저항값이 변하는 경우 해당 게이트라인(103)에 단락이 발생하였음을 판단하고 이에 대한 신호를 주제어부(180)로 전송한다.

불량위치 검출부(170)는 도 7에 도시된 바와 같이 CCD(Charge Coupled Device)카메라를 이용하여 단락이 측정된 게이트라인(103)을 검사하여 실제의 단락위치를 검출하는 것이다. 도면에 도시된 바와 같이, 불량위치 검출부(170)는 기판(160)의 특정 액정패널에 형성된 게이트라인(103) 위에 배치되어 상기 게이트라인(103)을 따라 스캔(scan)하여 상기 게이트라인(103)을 촬영하는 CCD카메라(172)와, 상기 CCD카메라(172)에 의해 촬영된 영상을 처리하여 데이터를 출력하는 화상처리부(174)와, 상기 화상처리부(174)로부터 출력된 데이터에 기초하여 게이트라인(103)의 단락 위치를 파악하는 CCD제어부(176)와, 게이트라인(103)의 단락위치가 검출된 경우 상기 CCD제어부(176)의 제어에 따라 상기 단락위치의 게이트라인(103)을 촬영하는 카메라(173)로 구성된다.

상기 카메라(173)에 의해 촬영된 화상은 작업자에게 실제 게이트라인과 공통전극의 단락형상을 알려주기 위한 것이다. 이 화상에 기초하여 작업자는 단락된 게이트라인을 가공하여 게이트라인과 공통전극을 단선시킬 것인가 현재의 게이트라인과 공통전극을 제거하고 다시 게이트공정을 진행할 것인가를 판단한다. 따라서, 상기 카메라(173)는 CCD카메라가 아닌 일반 화상를 나타내는 일반적인 카메라를 사용할 수 있다. 한편, 게이트라인과 공통전극의 단락위치는 X,Y좌표로 검출되며, 이 검출된 좌표로 상기 카메라(173)가 자동으로 이동하여 단락부위를 촬영하는 것이다.

패턴복원부(190)에서는 레이저를 이용해 공통전극과 단락된 게이트라인을 가공하여 상기 게이트라인과 공통전극을 단선시킨다. 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 패턴복원부(190)는 주제어부(180)로부터 단락된 지점의 X,Y 좌표값이 입력되어 단락위치를 확인하는 좌표입력부(192)와, 상기 좌표입력부(192)로부터 입력된 단락 위치로 레이저를 이동한 후 상기 레이저를 작동하여 단락된 부위의 게이트라인을 가공하는 레이저구동부(194)로 구성된다.

게이트라인의 단락부위에 레이저를 조사하면, 게이트라인을 구성하는 금속이 상기 레이저에 의해 용융되므로 게이트라인과 공통전극을 단선시킬 수 있게 된다. 한편, 상기 레이저는 게이트전극과 공통전극의 단락과 같은 단락불량을 제거하는데에만 사용되는 것은 아니다. 예들 들어, 게이트전극이나 데이터라인에 단선이 발생하는 경우(이 경우에도 상기 단선의 정확한 위치는 패널검사부(150), 패턴검사부(160), 불량위치 검출부(170)에 의해 파악될 것이다)에도 상기 레이저에 의해 단선 부위 양측의 패턴의 일부를 용융시킴으로써 패턴의 단선을 전기적으로 연결시킬 수 있을 것이다.

표시부(200)는 현재 진행중인 패널의 정보 등과 같은 각종 정보와 패널검사부(150), 패턴검사부(160) 및 불량위치 검출부(170)에 의해 검사된 결과를 표시할 뿐만 아니라 카메라(173)에 의해 촬영된 단락의 형상을 표시한다. 작업자는 상기 표시부(200)에 표시되는 정보에 기초하여 현재 불량이 발생할 액정패널을 레이저에 의해 복원할 것인지 다시 재공정을 진행할 것인지를 결정한다.

주제어부(180)는 패널검사부(150)와 패턴검사부(160) 및 불량위치 검출부(170)와 무선 또는 유선으로 연결되어 상기 패널검사부(150)와 패턴검사부(160) 및 불량위치 검출부(170)로부터 입력된 정보에 기초하여 상기 패널검사부(150), 패턴검사부(160), 불량위치 검출부(170) 및 패턴복원부(190)의 구동 여부를 판단한 후 해당 구성요소에 제어신호를 출력한다. 다시 말해서, 패널검사부(150)에 의해 패널에 단락이 발생하는 경우에만 패턴검사부(160)와 불량위치 검출부(170)를 구동하여 해당 패턴의 구체적인 단락위치를 검출하는 것이다. 또한, 상기 불량위치 검출부(170)에 의해 정확한 단락위치를 파악한 후 레이저 등을 작동하여 단락 부위를 가공한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 패턴검사시스템에서는 패널검사, 패턴검사, 위치검사의 단계적인 검사를 실행함으로써 패턴의 불량(즉, 게이트라인과 공통라인 등의 단락)의 위치를 정확하게 파악할 수 있게 된다.

상기한 설명 및 도면에서는 본 발명이 패널검사부(150), 패턴검사부(160), 불량위치 검출부(170) 및 패턴복원부(190)를 구비하고 있지만, 본 발명은 상기 구성요소들중의 일부만으로 이루어질 수도 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 시스템은 패널검사부(150)와 패턴검사부(160)만으로 이루어질 수도 있다. 이 경우, 본 발명의 시스템에 의해 단락이 발생한 특정 게이트라인을 검출할 수 있을 것이다.

상기와 같이 구성된 시스템을 이용한 패턴불량검사방법을 도 9을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 이 방법 역시 게이트라인과 공통전극의 단락이나 데이터라인과 화소전극의 단락 뿐만 아니라 액정표시소자에 형성되는 패턴의 불량 유무를 검사하는데 유용하게 사용될 수 있지만, 게이트라인과 공통전극 사이의 단락검사를 일례로서 설명한다.

우선, 도면에 도시된 바와 같이, 복수의 패널영역을 구비하는 유리와 같은 투명한 기판상의 각 패널영역에 게이트라인 및 공통전극을 형성한 후(S101), 프로브접촉형 검사장치로 액정패널의 게이트쇼팅바 및 공통전극 쇼팅바 사이의 저항치 변화를 측정하여 패널 전체에 게이트라인과 공통전극 사이에 단락이 존재하는지를 검사한다(S102). 게이트라인과 공통전극 사이에 단락이 존재하지 않는 경우, 액정패널에 불량이 없음을 판단하여 검사를 종료한다(S103).

액정패널에 단락이 존재하는 경우(이때, 단락은 한 장소 또는 복수의 장소에 발생할 수도 있다), 자기저항센서에 의해 해당 패널에 형성된 모든 게이트라인의 자기저항 측정치를 측정하여 단락이 발생한 게이트라인을 검출한다(S104). 이때, 상기와 같은 단락발생 게이트라인의 검출없이, 패널불량을 파악한 후 검사를 종료할 수도 있을 것이다(이경우는 물론 패널의 불량 이상검사가 목적일 것이다).

이후, CCD카메라를 이용하여 해당 게이트라인을 스캔하여 단락이 발생한 정확한 위치를 검출한다(S105). 이때, CCD카메라에 의한 위치검출공정을 생략하고 자기저항센서에 의해 단락이 발생한 게이트라인을 검출한 후 검사를 종료할 수도 있다. 다시 말해서, 본 발명에서는 원하는 검사, 즉 패널의 단락 검사, 단락된 패턴검사 및 단락 위치의 검출과 같이 작업자가 필요로하는 검사를 진행할 수 있는 것이다.

상기와 같이, 정확한 단락위치가 검출되면, 해당 부위의 게이트라인를 레이저와 정렬한 후 레이저를 조사하여 단락된 게이트라인과 공통전극을 단선시킨다(S106). 이때, 상기 레이저 조사를 생략하고 해당 패널에 형성된 패턴을 제거한 후 게이트공정을 재진행하여 게이트라인과 공통전극을 다시 형성할 수도 있을 것이다.

상기한 바와 같이, 본 발명에서는 게이트라인과 데이터라인과 같은 액정표시소자 패턴의 단락이나 단선과 같은 불량 위치를 정확하게 파악할 수 있게 될 뿐만 아니라 그 불량을 용이하게 제거하여 패턴을 효율적으로 복원할 수 있을 것이다. 이러한 본 발명에 적용되는 패턴은 가능한 모든 표시모드의 액정표시소자에 형성되는 모든 패턴에 적용 가능할 것이다. 더욱이, 본 발명이 패턴검사는 액정표시소자 뿐만 아니라 일반적인 회로패턴, 즉 인쇄회로기판의 회로패턴이나 반도체소자의 회로패턴의 검사 및 복원에도 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에서는 패널의 불량검사, 불량패턴의 검출, 불량위치의 검출에 의해 불량 위치를 정확하게 파악할 수 있게 된다. 따라서, 패턴의 복원(수리)시 해당 부위만을 가공하면 되므로, 고가의 에천트에 의한 패턴의 에칭공정과 포토공정의 재진행이 필요되어 공정시간을 대폭 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라 재가공에 소모되는 비용을 절감할 수 있게 된다.

도 1은 일반적인 횡전계모드 액정표시소자의 구조를 나타내는 도면.

도 2는 종래 패턴검사방법을 적용하기 위한 액정패널의 구조를 나타내는 도면.

도 3은 종래 패턴검사장치를 나타내는 도면.

도 4는 본 발명에 따른 패턴검사시스템의 구조를 나타내는 블럭도.

도 5는 도4에 도시된 패널검사부의 구조를 나타내는 도면.

도 6은 도4에 도시된 패턴검사부의 구조를 나타내는 도면.

도 7은 도4에 도시된 불량위치 검출부의 구조를 나타내는 도면.

도 8은 도4에 도시된 패턴복원부의 구조를 나타내는 도면.

도 9는 본 발명에 따른 패턴검사방법 및 패턴복원방법을 나타내는 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

150 : 패널검사부 153 : 릴레이스위치부

155 : 계측부 157 : 프로브제어부

160 : 패턴검사부 162 : 자기저항센서

164 : 증폭기 166 : 자기저항센서 제어부

170 : 불량위치 검출부 172 : CCD카메라

173 : 카메라 174 : 화상처리부

176 : CCD제어부 180 : 주제어부

190 : 패턴복원부 200 : 표시부

Claims

유리기판에 형성된 적어도 하나의 액정패널의 패턴불량을 검사하는 패널검사부;

상기 패널검사부에 의해 불량이 검출된 패널에 형성된 패턴을 검사하는 패턴검사부;

상기 패턴검사부에 의해 불량이 검출된 패턴의 실제 불량위치를 검출하는 불량위치검출부; 및

상기 패널검사부와 패턴검사부 및 불량위치 검출부로부터 입력되는 정보에 기초하여 상기 패널검사부와 패턴검사부 및 불량위치 검출부를 제어하는 주제어부로 구성된 액정표시소자의 패턴검사시스템.
제1항에 있어서, 상기 액정패널은 횡전계모드 액정패널인 것을 특징으로 하는 시스템.
제2항에 있어서, 상기 패턴은 게이트라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제3항에 있어서, 상기 패턴의 불량은 게이트라인과 공통전극의 단락인 것을 특징으로 하는 시스템.
제2항에 있어서, 상기 패턴은 데이터라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제5항에 있어서, 상기 패턴의 불량은 데이터라인과 화소전극의 단락인 것을 특징으로 하는 시스템.
제1항에 있어서, 상기 패널검사부는

액정패널에 각각 형성된 패턴에 접촉되는 적어도 하나의 프로브;

상기 프로브에 접속되어 입력되는 신호에 의해 패턴의 저항값을 산출하는 계측부; 및

상기 계측부에서 산출된 저항값을 설정값과 비교하여 산출값과 다른 경우 패턴에 불량이 발생하였음을 판단하는 프로브제어부로 이루어진 것을 특징으로 하는 시스템.
제7항에 있어서, 상기 패널검사부는 상기 프로브에 접속되어 입력되는 신호를 스위칭하는 릴레이스위치부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제1항에 있어서, 상기 패턴검사부는,

패널에 형성된 복수 패턴의 자기저항값을 측정하는 자기저항센서; 및

상기 자기저항센서에서 측정된 자기저항값에 기초하여 패턴의 불량을 판단하는 자기저항센서 제어부로 이루어진 것을 특징으로 하는 시스템.
제9항에 있어서, 상기 패턴검사부는 자기저항센서에 의해 측정된 자기저항값을 증폭하는 증폭수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제1항에 있어서, 상기 불량위치 검출부는,

상기 패턴검사부에 의해 불량이 확인된 패턴을 촬영하는 CCD(Charge Coupled Device)카메라;

상기 CCD카메라에 의해 촬영된 영상을 처리하여 데이터를 출력하는 화상처리부; 및

상기 화상처리부로부터 출력된 데이터에 기초하여 패턴의 불량 위치를 파악하는 CCD제어부로 이루어진 것을 특징으로 하는 시스템.
제11항에 있어서, 상기 불량위치 검출부는 패턴의 불량형상을 촬영하는 카메라를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제1항에 있어서, 상기 불량위치 검출부에 의해 파악된 불량 부위의 패턴을 가공하여 불량을 제거하는 패턴복원부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제13항에 있어서, 상기 패턴복원부는,

상기 주제어부로부터 입력된 정보에 기초하여 불량 위치를 확인하는 좌표입력부; 및

상기 좌표입력부로부터 입력된 패턴의 불량 위치로 이동하여 상기 패턴을 용융하는 레이저로 이루어진 것을 특징으로 하는 시스템.
제1항에 있어서, 액정패널의 정보, 불량패널 및 불량위치를 표시하는 표시부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
패턴의 형성된 복수의 액정패널영역을 구비한 기판을 준비하는 단계;

상기 액정패널영역을 검사하여 패턴불량이 발생한 액정패널영역을 판단하는 단계;

패턴불량이 확인된 액정패널영역에 형성된 복수 패턴을 검사하여 패턴불량이 발생한 패턴을 판단하는 단계; 및

상기 패턴불량이 발생한 패턴을 검사하여 불량위치를 검출하는 단계로 구성된 액정표시소자의 패턴검사방법.
제16항에 있어서, 상기 액정패널영역을 검사하는 단계는,

액정패널에 형성된 패턴의 저항값을 측정하는 단계; 및

상기 측정된 저항값을 설정값과 비교하여 패턴불량이 발생한 액정패널을 판단하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 방법.
제17항에 있어서, 패턴의 저항값 측정은 복수의 액정패널에서 일시에 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
제16항에 있어서, 상기 액정패널의 패턴을 검사하는 단계는,

액정패널영역에 형성된 복수의 패턴에 전류를 인가하여 자기장을 형성하는 단계;

자기저항센서로 복수의 패턴의 자기저항값을 측정하는 단계; 및

측정된 자기저항값에 기초하여 불량이 발생한 패턴을 판단하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 방법.
제16항에 있어서, 상기 패턴의 불량위치를 검출하는 단계는,

CCD(Charge Coupled Device)카메라로 불량이 발생한 패턴을 촬영하는 단계;

촬영된 영상을 처리하여 데이터를 생성하는 단계; 및

생성된 데이터에 기초하여 불량위치를 검출하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 방법.
제16항에 있어서, 불량위치의 패턴을 가공하여 불량을 제거하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제21항에 있어서, 상기 패턴의 불량을 제거하는 단계는,

검출된 불량위치로 레이저를 이동하는 단계; 및

레이저로 불량위치의 패턴을 가공하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 방법.
복수의 영역을 구비하는 기판을 영역단위로 검사하여 패턴불량이 발생한 영역을 검출하는 영역검사부; 및

상기 영역검사부에 의해 불량이 검출된 영역에 형성된 복수 패턴의 불량을 검사하는 패턴검사부로 이루어진 것을 특징으로 하는 패턴검사시스템.
제23항에 있어서, 상기 기판은 인쇄회로기판인 것을 특징으로 하는 시스템.
제23항에 있어서, 상기 기판은 반도체기판인 것을 특징으로 하는 시스템.
제23항에 있어서, 상기 영역은 액정패널영역인 것을 특징으로 하는 시스템.
제23항에 있어서, 상기 패턴검사부에 의해 불량이 검출된 패턴의 불량위치를 검출하는 불량위치검출부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
복수의 패턴이 형성된 복수의 영역을 구비하는 기판을 검사하여 패턴불량의 위치를 검사하는 패턴불량검사수단; 및

상기 패턴불량검사수단에 의해 검출된 불량위치의 패턴을 가공하여 패턴을 복원하는 패턴복원수단으로 구성된 패턴복원시스템.
제28항에 있어서, 상기 패턴복원수단은 패턴을 용융하는 레이저를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
복수의 영역을 구비한 기판을 준비하는 단계;

상기 영역단위로 패턴불량을 검사하여 패턴불량이 발생한 영역을 판단하는 단계;

패턴불량이 확인된 영역에 형성된 복수 패턴을 검사하여 패턴불량이 발생한 패턴을 판단하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 패턴검사시스템.
제30항에 있어서, 상기 기판은 인쇄회로기판인 것을 특징으로 하는 방법.
제30항에 있어서, 상기 기판은 반도체기판인 것을 특징으로 하는 방법.
제30항에 있어서, 상기 기판은 액정패널영역을 포함하는 유리기판인 것을 특징으로 하는 방법.
제30항에 있어서, 상기 패턴불량이 발생한 패턴을 검사하여 불량위치를 검출하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제34항에 있어서, 상기 불량위치에 레이저를 조사하여 패턴불량을 제거하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.