KR20060013107A - 어레이 기판 불량 검출 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시소자의 어레이 기판 제작시 발생된 불량을 검출하기 위한 어레이 기판 불량 검출 장치를 개시한다. 개시된 본 발명의 어레이 기판 불량 검출 장치는, 400∼800㎚ 파장 영역을 갖는 가시광선으로 이루어진 광원과, 상기 가시광선으로 이루어진 광원의 하부에 배치되어 상기 가시광선이 유리기판과 ITO 패턴간을 용이하게 구별하도록 기능하는 ITO 박막이 증착된 필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

어레이 기판 불량 검출 장치{Apparatus for detecting array substrate defect}

도 1은 가시광선 파장 영역대에서의 ITO막의 투과율을 도시한 도면.

도 2는 본 발명에 따른 어레이 기판 불량 검출 장치를 설명하기 위한 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

20 : 광원 22 : ITO 필터

30 : 어레이 기판

본 발명은 액정표시소자용 불량 검출 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 어레이 기판의 불량 검출용으로 사용되는 광학 분석 장치에 관한 것이다.

액정표시소자(Liquid Crystal Display: 이하, LCD)는 경량, 박형 및 저소비 전력 등의 특성을 갖기 때문에 CRT(Cathode-ray tube)를 대신하여 각종 정보기기의 단말기 또는 비디오기기 등에 사용되고 있다. 특히, 각 화소마다 스위칭 소자로서 박막트랜지스터(Thin Film Transistor: 이하, TFT)가 구비된 TFT-LCD는 응답 특성이 우수할 뿐만 아니라 고화소수에 적합하기 때문에 상기 CRT에 필적할만한 고화질 및 대형의 표시장치를 실현할 수 있다.

이러한 TFT-LCD는 어레이 기판과, 컬러필터 기판 및 상기 기판들 사이에 개재되는 액정층을 포함하여 이루어지며, 통상 상기 어레이 기판에는 TFT 및 화소전극이 구비된다.

여기서, 상기 TFT는 유리기판 상에 형성된 게이트전극과, 이를 덮는 SiNx의 게이트절연막, 게이트전극 상부의 게이트절연막 부분에 차례로 형성된 a-Si의 채널층과 n+ a-Si의 오믹콘택층, 그리고, 상기 오믹콘택층 상에 형성된 소오스/드레인전극으로 구성된다.

한편, 상기 어레이 기판을 제작한 후에는 그 제작시의 불량 발생 유무를 검출하게 되며, 일반적으로 TFT-LCD의 어레이 기판에 대한 불량 검출용으로 사용되는 광학 분석장치는 400∼800㎚ 파장 영역의 가시광선을 광원으로 사용하고 있다.

이것은 TFT가 유리를 기판으로 사용하기 때문에 매우 투명하여 가시광선의 투과가 용이하고, a-Si과 SiNx 박막의 가시광선의 파장에 따른 투과율이 서로 상이하여 구별이 쉬우며, 금속전극의 경우 투과되지 않고 반사율이 높기 때문이다. 즉, 가시광선 만으로도 패턴의 불량 검출이 용이하다.

그러나, 화소전극 물질인 ITO에 의한 불랴은 검출이 어렵다. 즉, 화소간의 접촉이 발생될 경우, 전기적으로 단락되기 때문에 전기적인 검출은 용이하지만, 광학적인 검출에는 어려움이 있다. 이것은 ITO의 가시광선 투과율이 어레이 기판의 구성요소인 SiNx나 유리기판의 가시광선 투과율과 비슷하기 때문이다.

한편, 이러한 문제는 광원으로서 기판 유리와 화소 ITO의 투과율이 다른 자 외선(UV) 등을 사용함으로써 해결될 수 있으나, 자외선(UV) 사용시에는 고가의 Xe 램프 등을 사용해야 하고, 특히, 자외선(UV)에 대한 유리기판의 흡수도가 높아 실제 분석에 사용되는 지외선(UV)의 양이 매우작아 ITO와 유리기판의 구별에 어려움이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 광원으로서 가시광선을 그대로 사용하면서도 ITO의 패턴 불량 등을 용이하게 검출할 수 있는 어레이 기판 불량 검출 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 액정표시소자의 어레이 기판 제작시 발생된 불량을 검출하기 위한 어레이 기판 불량 검출 장치로서, 400∼800㎚ 파장 영역을 갖는 가시광선으로 이루어진 광원과, 상기 가시광선으로 이루어진 광원의 하부에 배치되어 상기 가시광선이 유리기판과 ITO 패턴간을 용이하게 구별하도록 기능하는 ITO 박막이 증착된 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 어레이 기판 불량 검출 장치를 제공한다.

(실시예)

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.

어레이 기판에서 화소전극 물질로 사용하는 ITO는 통상 유리기판 상에 형성된 SiNx막의 게이트절연막 상에 증착하게 되며, 이때, 유리기판과 SiNx막의 투과율 은 가시광선의 파장에 관계없이 균일하고 높은 투과율을 갖는다. 예컨데, 유리기판의 가시광선 투과율은 97% 수준이며, SiNx막도 증착조건에 따라 상이하겠지만 대체로 90% 이상의 투과율을 나타낸다.

따라서, 이렇게 높은 투과율 때문에 유리기판과 SiNx막간의 구별이 어렵지만, SiNx막은 절연막으로 이용되는 바, 막 자체에서 특별한 불량이 불량이 발생되지 않는다.

그러나, 화소전극 물질인 ITO는 실제 도전 패턴이 되므로, 불량이 발생될 수 있고, 특히, 그 투과율이 유리기판 및 SiNx막과 마찬가지로 높아서, 불량이 발생된 경우에 광학적으로 불량 검출을 하기가 용이하지 않다. 다시말해, 투과율이 매우 높으므로 광학적으로 불량 발생을 검출하기 어렵다.

도 1은 가시광선 파장 영역대에서의 ITO의 투과율을 도시한 도면으로서, 도시된 바와 같이, ITO는 가시광선 파장 영역에서 80% 이상의 상당히 높은 투과율을 보인다.(A: ITO의 투과율) 물론, 유리기판이나 SiNx막과 같이 전 파장영역에 걸쳐 균일한 투과율을 갖지는 않지만, 가시광선 전 파장 영역대에 걸쳐 상당히 높은 투과율을 가지기 때문에 유리기판 및 SiNx막과의 구별이 어렵다. 특히, ITO의 패턴이 규칙적으로 넓은 영역을 가지고 있다면 비교적 쉽게 구별할 수 있으나, 불량 발생시, 그 영역이 상당히 작기 때문에 소망하는 불량의 구별은 매우 어렵다.

한편, 전 파장 영역대에 걸쳐 균일한 파장을 가지는 가시광선의 광원을 그대로 사용하지 않고, ITO 박막을 필터로 적용하여 사용하는 경우, 도 1의 B와 같이, ITO에 대한 가시광선 전 파장영역대에서 상대적으로 낮은 쪽(400㎚ 부근)과 높은 쪽의 투과율 차가 커지면서, 낮은 쪽의 투과율이 60% 이하로 낮아지게 된다. 따라서, 이러한 특정 파장에서의 낮은 투과율이 특정색으로 나타나게 하면, 작은 영역의 ITO도 구별이 용이하게 된다.

도 2는 본 발명에 따른 어레이 기판 불량 검출 장치를 설명하기 위한 도면으로서, 도시된 바와 같이, 본 발명의 장치는 400∼800㎚ 파장 영역을 갖는 가시광선으로 이루어진 광원(20)과, 상기 가시광선 광원(20)의 하부에 배치되어 상기 가시광선이 유리기판과 ITO 패턴간을 용이하게 구별하도록 기능하는 ITO 박막이 증착된 ITO 필터(22)를 포함하여 구성된다. 도면부호 30은 어레이 기판을 나타낸다.

이와 같은 본 발명의 어레이 기판 불량 검출 장치에 따르면, 가시광선의 광원(20)이 직접적으로 또는 ITO 필터(22)를 통해 간접적으로 어레이 기판(30)을 통과하게 되며, 이후, 반사되는 빛을 광학현미경을 통하여 검출하여 불량 발생 유무를 파악한다.

이때, 전술한 바와 같이, ITO 필터(22)를 거쳐 간접적으로 투과된 가시광선의 투과율은 가시광선의 파장 영역대에서 투과율이 낮은 쪽과 높은 쪽간에 큰 차이를 보이므로, 이러한 투과율 차이로부터 ITO의 불량을 용이하게 검출할 수 있고, 또한, ITO에서 불량이 발생되었는지, 또는, 유리기판에서 불량이 발생되어는지도 확실히 구별할 수 있다.

한편, 본 발명의 장치는 ITO 필터를 광원과 어레이 기판 사이에 배치시키므로써, ITO에 대한 불량 검출시에는 가시광선이 상기 ITO 필터를 통과하도록 하고, 반면, ITO에 대한 불량 검출이 아닌 다른 불량 검출을 하기 위하여 광원의 투과율 을 더 높일 필요가 있을 경우에는 ITO 필터를 제거하여 가시광선이 직접 어레이 기판에 투과되도록 한다.

이상에서와 같이, 본 발명은 ITO 박막을 가시광선으로 이루어진 광원의 필터로 사용함으로써 매우 용이하게 유리기판 상의 ITO 불량을 검출할 수 있으며, 이에 따라, 보다 신뢰성있는 불량 검출이 이루어지도록 할 수 있고, 따라서, 액정표시소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

이상, 여기에서는 본 발명의 특정 실시예에 대하여 설명하고 도시하였지만, 당업자에 의하여 이에 대한 수정과 변형을 할 수 있다. 따라서, 이하, 특허청구의 범위는 본 발명의 진정한 사상과 범위에 속하는 한 모든 수정과 변형을 포함하는 것으로 이해할 수 있다.

Claims (1)

1. 액정표시소자의 어레이 기판 제작시 발생된 불량을 검출하기 위한 어레이 기판 불량 검출 장치로서,

   400∼800㎚ 파장 영역을 갖는 가시광선으로 이루어진 광원과,

   상기 가시광선으로 이루어진 광원의 하부에 배치되어 상기 가시광선이 유리기판과 ITO 패턴간을 용이하게 구별하도록 기능하는 ITO 박막이 증착된 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 어레이 기판 불량 검출 장치.

Images