KR20080105823A - 액정표시장치용 기판 검사장치 및 이를 이용한액정표시장치용 기판 검사방법 - Google Patents

액정표시장치용 기판 검사장치 및 이를 이용한액정표시장치용 기판 검사방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판의 검사시간을 단축하여 생산의 효율성을 높일 수 있는 액정표시장치용 기판 검사장치 및 이를 이용한 액정표시장치용 기판의 검사방법에 관한 것으로, 기판이 놓여지는 안착부; 상기 기판과 마주보도록 상기 안착부의 상측에 위치하며, 상기 기판에 형성된 화소들의 불량여부를 검사하기 위한 모듈레이터; 및, 상기 기판과 상기 모듈레이터간의 마주보는 면들 중 어느 한 면에 형성된 다수의 지지대들을 포함함을 그 특징으로 한다.
액정표시장치, 모듈레이터, 카메라, 화소, 지지대

Description

액정표시장치용 기판 검사장치 및 이를 이용한 액정표시장치용 기판 검사방법{A apparatus for testing a substrate of liquid crystal display device and a method for the substrate using the apparatus}
도 1은 종래의 검사장치를 사용하여 TFT 어레이 기판의 불량을 검사하는 방법을 나타낸 도면
도 2는 모듈레이터의 크기를 증가시킬 경우 발생될 수 있는 문제점을 설명하기 위한 도면
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치용 기판 검사장치의 단면도
도 4는 TFT 어레이 기판의 구성을 나타낸 도면
도 5는 도 4의 Ⅰ~Ⅰ의 선상에 따른 단면도
도 6은 도 3의 검사장치를 사용하여 TFT 어레이 기판을 검사하는 방법을 나타낸 도면
도 7은 도 3의 모듈레이터를 사용하여 모 기판에 형성된 다수의 TFT 어레이 기판들을 검사하는 방법을 나타낸 도면
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치용 기판 검사장치의 단면도
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정표시장치용 기판 검사장치의 단면도
도 10은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 액정표시장치용 기판 검사장치의 단면도
＊도면의 주요부에 대한 부호 설명
101 : 광원 102a : 제 1 편광판
102b : 제 2 편광판 103 : 안착부
104 : TFT 어레이 기판 105 : 모듈레이터
106 : 카메라 111a : 하부 기판
111b : 상부 기판 222a : 제 1 배향막
222b : 제 2 배향막 654 : 컬럼 스페이서
510 : 액정층 244 : 공통전극
PE : 화소전극 450 : 지지대
본 발명은 액정표시장치용 기판 검사장치에 관한 것으로, 특히 기판의 검사시간을 단축하여 생산의 효율성을 높일 수 있는 액정표시장치용 기판 검사장치 및 이를 이용한 액정표시장치용 기판의 검사방법에 대한 것이다.
통상적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 비디오신호에 따 라 액정셀들의 광투과율을 조절함으로써 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열되어진 액정기판에 비디오신호에 해당하는 화상을 표시하게 된다.
이와 같은 액정표시장치는 서로 합착된 두 개의 기판과, 상기 두 기판 사이에 형성된 액정층을 포함한다. 상기 두 개의 기판 중 하부에 위치한 기판에는 박막트랜지스터 및 화소전극 등이 형성되어 있으며, 상부에 위치한 기판에는 컬러필터 및 공통전극 등이 형성되어 있다.
상기 TFT 어레이 기판과 상기 컬러필터 어레이 기판은 각각 독립적인 제조공정을 통해 완성되며, 이후 합착공정을 통해 서로 합착된다.
한편, 상기 합착공정전에 상기 TFT 어레이 기판에 구비된 각 화소의 박막트랜지스터가 제대로 동작하는지의 여부를 판단하기 위한 검사공정이 행해진다.
이러한 검사공정은 검사장치를 사용하여 행해진다. 상기 검사장치는 TFT 어레이 기판위를 가로 및 세로방향으로 이동하면서 상기 TFT 어레이 기판의 전면에 형성된 모든 화소전극들을 검사하게 된다.
상기 검사장치는 모듈레이터(modulator) 및 카메라를 포함하는 바, 상기 모듈레이터는 상기 TFT 기판에 구비된 화소전극과 함께 전계를 발생시키기 위한 공통전극과, 상기 화소전극과 상기 공통전극에 의해 발생된 전계에 의해 투과율이 변화하는 액정층을 갖는다.
도 1은 종래의 검사장치를 사용하여 TFT 어레이 기판의 불량을 검사하는 방법을 나타낸 도면으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 하나의 모 기판에는 다수의 TFT 어레이 기판이 구비되어 있다.
각 TFT 어레이 기판을 검사하기 위해서 검사장치(22)는 제 1 TFT 어레이 기판(1)을 검사한 후 가로방향으로 이동하여 제 2 TFT 어레이 기판(2)을 검사하고 다시 대각선 방향으로 이동하여 제 3 TFT 어레이 기판(3)을 검사한다. 이러한 방법으로 제 1 내지 제 6 TFT 어레이 기판(1 내지 6)을 순차적으로 검사하게 된다.
상기 모듈레이터는 하나의 TFT 어레이 기판을 모두 가릴만큼 큰 면적을 갖지 않는다. 따라서, 상기 하나의 TFT 어레이 기판의 전면에 형성된 모든 화소들을 검사하기 위해서는 먼저 상기 TFT 어레이 기판을 다수의 영역들로 구분하고, 상기 모듈레이터를 각 영역에 위치시키는 작업이 선행되어야 한다.
이를 위해, 하나의 기판에 형성된 모든 화소들을 검사하기 위해서는, 상기 모듈레이터를 상기 각 영역으로 이동시킨 후, 상기 모듈레이터와 상기 해당 영역을 정확하게 정렬시키는 정렬작업이 필요하다. 이러한 정렬작업은 매 영역의 화소들을 검사할 때마다 선행되어야 하는 작업으로서, 상기 영역의 수가 증가할수록 상기 정렬작업의 횟수도 증가하게 되어 전체적인 공정시간이 증가하는 문제점이 발생한다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서는 상기 모듈레이터의 크기를 적어도 하나의 TFT 어레이 기판의 크기만큼 크게 만드는 방법이 있겠지만, 이러한 경우 다음과 같은 문제점이 발생한다.
도 2는 모듈레이터의 크기를 증가시킬 경우 발생될 수 있는 문제점을 설명하기 위한 도면으로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 모듈레이터(30)의 면적이 증가하면 이 모듈레이터(30)의 자체 중량에 의해 상기 모듈레이터(30)의 중심부가 아래로 처지게 현상이 발생한다. 이러한 모듈레이터(30)의 처짐 정도는 상기 모듈레이터(30) 의 면적이 증가할수록 더 심해진다.
이렇게 되면 상기 모듈레이터(30)의 중심부가 상기 TFT 어레이 기판(1)과 접촉할 수 있다. 상기 TFT 어레이 기판(1)에는 화소전극이 노출되어 있기 때문에, 상기 TFT 어레이 기판(1)과 상기 모듈레이터(30)가 접촉하는 부분에 화소전극이 있을 경우 상기 화소전극이 손상되는 문제점이 발생할 수 있다.
물론, 상기 모듈레이터(30)의 중심부가 아래로 처진다하더라도, 이러한 처짐정도를 고려하여 상기 모듈레이터(30)와 TFT 어레이 기판(1)간의 간격을 좀 더 증가시킴으로써 상기 모듈레이터(30)와 상기 TFT 어레이 기판(1)간의 접촉을 방지할 수 도 있으나, 이러한 경우 상기 TFT 어레이 기판(1)의 중심부가 상기 TFT 어레이 기판(1)의 가장자리에 비하여 상대적으로 상기 모듈레이터(30)에 더 근접하여 위치하기 때문에, 상기 중심부를 통과하는 광의 투과율과 상기 가장자리를 통과하는 광의 투과율간에 큰 차이가 발생한다. 그러면, 이 투과율간의 편차에 의해 TFT 어레이 기판(1)의 전면에서의 정확한 화질 검사를 진행할 수 없다.
이와 같은 이유로 인해 종래의 검사장치(22)에 구비된 모듈레이터(30)는 그 크기가 제한될 수밖에 없으며, 이러한 제한에 의해 상술한 바와 같이 공정시간이 증가하는 문제점이 발생한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, TFT 어레이 기판의 화소영역을 제외한 부분에 대응하는 모듈레이터의 일면에 다수의 지지대를 설치하여 상기 TFT 어레이 기판과 상기 모듈레이터간의 접촉을 방지하고 중심부 의 처짐을 방지함으로써, 결국 종래에 비하여 더 큰 크기의 모듈레이터를 구비할 수 있는 액정표시장치용 기판 검사장치 및 이를 이용한 기판 검사방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장용 기판 검사장치는, 기판이 놓여지는 안착부; 상기 기판과 마주보도록 상기 안착부의 상측에 위치하며, 상기 기판에 형성된 화소들의 불량여부를 검사하기 위한 모듈레이터; 및, 상기 기판과 상기 모듈레이터간의 마주보는 면들 중 어느 한 면에 형성된 다수의 지지대들을 포함함을 그 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장용 기판 검사장치는, 기판이 놓여지는 안착부; 상기 기판과 마주보도록 상기 안착부의 상측에 위치하며, 상기 기판에 형성된 화소들의 불량여부를 검사하기 위한 모듈레이터; 및, 상기 기판과 상기 모듈레이터간의 마주보는 면들 중 어느 한 면에 형성된 보호층을 포함함을 그 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장용 기판 검사장치를 이용한 기판 검사방법은, 기판이 놓여지는 안착부; 상기 기판과 마주보도록 상기 안착부의 상측에 위치하며, 상기 기판에 형성된 화소들의 불량여부를 검사하기 위한 모듈레이터; 및, 상기 기판과 마주보는 상기 모듈레이터의 일면에 형성된 다수의 지지대들을 포함하는 액정표시장치용 기판 검사장치를 이용한 액정표시장치용 기판 검사방법에 있어서, 상기 안착부에 기판을 안착시키는 단계; 상기 기판과 상기 모듈레이터를 정렬시키는 단계: 및, 상기 지지대들이 상기 기판과 접촉하도록 상기 모듈레이터를 상기 기판을 향하여 이동시키는 단계를 포함함을 그 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장용 기판 검사장치를 이용한 기판 검사방법은, 기판이 놓여지는 안착부; 상기 기판과 마주보도록 상기 안착부의 상측에 위치하며, 상기 기판에 구비된 화소들의 불량여부를 검사하기 위한 모듈레이터; 및, 상기 기판과 마주보는 상기 모듈레이터의 일면에 형성된 보호층을 포함하는 액정표시장치용 기판 검사장치를 이용한 액정표시장치용 기판 검사방법에 있어서, 상기 안착부에 기판을 안착시키는 단계; 상기 기판과 상기 모듈레이터를 정렬시키는 단계: 및, 상기 보호층이 상기 기판과 접촉하도록 상기 모듈레이터를 상기 기판을 향하여 이동시키는 단계를 포함함을 그 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시에에 따른 액정표시장치용 기판 검사장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.
제 1 실시예
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치용 기판 검사장치의 단면도이다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치용 기판 검사장치는, 도 3에 도시된 바와 같이, TFT 어레이 기판(104)이 놓여지는 안착부(103)와; 상기 TFT 어레 이 기판(104)과 마주보도록 상기 안착부(103)의 상측에 위치하며, 상기 TFT 어레이 기판(104)에 형성된 화소들의 불량여부를 검사하기 위한 모듈레이터(105)와; 상기 TFT 어레이 기판(104)과 마주보는 상기 모듈레이터(105)의 일면에 형성된 다수의 지지대(450)들과; 상기 안착부(103)의 하부에 위치한 광원(101)과; 그리고, 상기 광원(101)으로부터 출사되어 제 1 편광판(102a), 안착부(103), TFT 어레이 기판(104), 모듈레이터(105), 및 제 2 편광판(102b)을 차례로 통과한 광을 분석하여 상기 화소들의 불량여부를 판단하는 변환하는 카메라(106)를 포함한다.
상기 제 1 편광판(102a)은 상기 광원(101)과 안착부(103) 사이에 위치하며, 상기 제 2 편광판(102b)은 상기 카메라(106)와 상기 모듈레이터(105) 사이에 위치한다. 상기 제 1 편광판(102a)에 형성된 광투과축과 제 2 편광판(102b)에 형성된 광투과축은 서로 교차한다.
상기 TFT 어레이 기판(104)은 일방향으로 배열된 다수의 게이트 라인들과, 상기 게이트 라인들에 교차하도록 배열된 다수의 데이터 라인들과, 상기 각 게이트 라인과 데이터 라인이 교차하는 부근에 형성된 박막트랜지터를 포함한다.
상기 게이트 라인과 상기 데이터 라인에 의해 정의된 각 화소에는 상기 화소전극(PE)이 형성된다.
상기 카메라(106)는 CCD(Charged Couple Display) 카메라(106)를 사용할 수 있다.
상기 모듈레이터(105)는, 상부 기판(111b), 하부 기판(111a), 액정층(510), 제 1 배향막(222a), 제 2 배향막(222b), 및 공통전극(244)을 포함한다.
상기 하부 기판(111a)의 상측면에는 제 1 배향막(222a)이 형성되어 있으며, 상기 하부 기판(111a)의 하측면에는 다수의 지지대(450)들이 형성되어 있다. 상기 지지대(450)의 높이는 3~20㎛로 형성할 수 있다.
이와 같은 구조를 갖는 하부 기판(111a)과 상부 기판(111b)은 제 1 배향막(222a)과 제 2 배향막(222b)이 서로 마주보도록 합착되어 있으며, 이 하부 기판(111a)과 상부 기판(111b) 사이에는 액정층(510)이 형성되어 있다. 상기 액정층(510)에는 트위스티드 네막틱 액정(Twisted Nematic Liquid Crystal)이 포함되어 있는데, 이 액정내의 액정분자들은 유기물로 이루어진 캡슐에 둘러싸여 있다.
상기 상부 기판(111b)의 하측면에는 차례로 공통전극(244)과 제 2 배향막(222b)이 형성되어 있다. 상기 제 1 및 제 2 배향막(222b)은 상기 액정층(510)의 액정분자를 일방향으로 배향시키는 역할을 한다.
상기 상부 기판(111b)과 하부 기판(111a)간에는 다수의 컬럼 스페이서(column spacer; 654)가 형성되어 있다. 상기 컬럼 스페이서(654)는 상기 상부 기판(111b)과 하부 기판(111a)간의 간격을 일정하게 유지시키는 역할을 한다. 상기 컬럼 스페이서(654) 및 지지대(450)는 레진(resin)을 이용하여 제조될 수 있다.
상기 각 컬럼 스페이서(654)와 각 지지대(450)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 서로 대응되는 위치에 위치할 수 있다.
상부 기판(111b)의 공통전극(244)과 TFT 어레이 기판(104)의 각 화소전극(PE) 사이에는 전계가 발생되는데, 이 전계에 의해서 상기 화소전극(PE)과 공통전극(244) 사이에 위치한 액정층(510)의 투과율이 변화한다.
상기 지지대(450)들은 상기 하부 기판(111a)의 하측면에 형성된다. 이때 상기 지지대(450)들은 상기 화소를 제외한 부분에 대응하도록 상기 하부 기판(111a)의 하측면에 형성된다. 구체적으로, 상기 TFT 어레이 기판(104)과 상기 모듈레이터(105)가 서로 정렬될 때 상기 지지대(450)들이 상기 화소전극(PE)과 접촉하지 않도록 하기 위해서, 상기 지지대(450)들은 상기 화소전극(PE)이 위치한 곳에 대응하지 않는 하부 기판(111a)의 하측면에 형성된다.
이를 위해서, 상기 지지대(450)들은 상기 게이트 라인 또는 데이터 라인이 위치한 곳에 대응되는 하부 기판(111a)의 하측면, 또는 상기 게이트 라인과 데이터 라인이 교차하는 지점에 대응되는 하부 기판(111a)의 하측면에 형성된다.
도 4는 TFT 어레이 기판의 구성을 나타낸 도면이고, 도 5는 도 4의 Ⅰ~Ⅰ의 선상에 따른 단면이다.
도 4 및 도 5 에 도시된 바와 같이, 상기 지지대(450)들은 화소전극(PE)과 접촉하지 않도록 화소를 제외한 부근에 위치하고 있다. 도 4 및 도 5는 상기 지지대(450)들이 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)이 교차하는 지점에 위치한 것을 나타내고 있는 바, 이러한 구성 외에도 상기 지지대(450)들은 게이트 라인(GL)이 위치한 곳에 형성되거나 또는 상기 데이터 라인(DL)이 위치한 곳에 형성될 수 도 있다.
한편, 박막트랜지스터(TFT)는, 도 5에 도시된 바와 같이, TFT 어레이 기판(104)상에 형성된 게이트 전극(GE)과; 상기 게이트 전극(GE)을 포함한 TFT 어레이 기판(104)의 전면에 형성된 게이트 절연막(GI)과; 상기 게이트 전극(GE)을 중첩 하도록 상기 게이트 절연막(GI)상에 형성된 반도체층(740)과; 상기 게이트 전극(GE)의 양 가장자리를 중첩하도록 상기 반도체층(740)의 양측에 형성된 오믹콘택층(741)과; 상기 오믹콘택층(741)상에 형성된 소스/드레인전극(SE, DE)을 포함한다. 여기서, 미설명한 도면 부호 740은 보호층이다.
이와 같이 본 발명에서는 다수의 지지대(450)들이 상기 모듈레이터(105)를 지지함으로써, 상기 모듈레이터(105)의 면적이 증가하더라도 상기 모듈레이터(105)의 중심부가 아래로 처지는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기 모듈레이터(105)의 중심부가 처지는 현상을 고려하여 상기 모듈레이터(105)의 중심부에 위치한 지지대(450)의 높이를 상기 모듈레이터(105)의 가장자리에 위치한 지지대(450)의 높이보다 더 높게 형성할 수 도 있다.
이와 같이 구성된 액정표시장치용 기판 검사장치를 사용하여 상기 TFT 어레이 기판(104)을 검사하는 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 6은 도 3의 검사장치를 사용하여 TFT 어레이 기판을 검사하는 방법을 나타낸 도면이다.
먼저, 박막트랜지스터(TFT) 및 화소전극(PE)이 형성된 TFT 어레이 기판(104)을 준비하고, 이 TFT 어레이 기판(104)을 안착부(103)상에 안착시킨다.
이어서, TFT 어레이 기판(104)의 상부에 모듈레이터(105)를 위치시키고, 상기 모듈레이터(105)와 상기 TFT 어레이 기판(104)간을 정렬시킨다. 여기서, 상기 모듈레이터(105)의 크기가 하나의 TFT 어레이 기판(104)의 크기와 동일하다고 가정 하자.
상기 정렬작업을 통해 상기 모듈레이터(105)에 설치된 지지대(450)들은 상기 TFT 어레이 기판(104)의 화소를 제외한 부분에 위치한다.
다음으로, 상기 지지대(450)들이 상기 TFT 어레이 기판(104)에 접촉할 때 까지 상기 모듈레이터(105)를 상기 TFT 어레이 기판(104)을 향해 하강시킨다. 이때, 상기 지지대(450)들이 상기 TFT 어레이 기판(104)에 접촉하는 순간, 상기 모듈레이터(105)의 하강 동작을 중지시킨다.
여기서, 상기 지지대(450)들이 상기 모듈레이터(105)를 지지하고 있기 때문에, 상기 모듈레이터(105)의 중심부가 아래로 처지는 현상이 발생되지 않는다.
이어서, 상기 TFT 어레이 기판(104)의 게이트 라인(GL)들에 순차적으로 스캔펄스(테스트용 스캔펄스)를 공급하여 각 게이트 라인(GL)에 접속된 박막트랜지스터(TFT)들을 게이트 라인(GL) 단위로 차례로 턴-온시킨다. 그리고, 상기 각 게이트 라인(GL)에 스캔펄스가 공급될 때 마다 상기 데이터 라인(DL)들에 데이터 전압(테스트용 데이터 전압)을 공급함으로써, 모든 화소에 상기 데이터 전압이 공급되도록 한다. 이와 동시에, 상기 모듈레이터(105)의 공통전극(244)에 공통전압(테스트용 공통전압)을 공급한다.
그러면, 각 화소전극(PE)과 공통전극(244) 사이에 전계가 발생되고, 상기 전계에 의해 상기 화소전극(PE)과 공통전극(244) 사이에 위치한 액정층(510)의 광투과율이 변화한다.
상기 안착부(103)의 하측에 위치한 광원(101)으로부터의 광은 상기 제 1 편 광판(102a), 안착부(103), TFT 어레이 기판(104), 제 2 편광판(102b), 및 모듈레이터(105)를 차례로 통과하여 카메라(106)에 입사된다. 그러면, 상기 카메라(106)는 상기 광을 공급받고, 이를 분석하여 상기 화소들의 불량여부를 판단한다.
이때, 상기 모듈레이터(105) 및 TFT 어레이 기판(104)의 전면은 다수의 촬영영역들(D1 내지 D9)로 구분되어 있으며, 상기 카메라(106)는 상기 각 촬영영역(D1 내지 D9)을 이동하면서 상기 TFT 어레이 기판(104)의 전면을 여러번에 걸쳐 나누어 촬영하게 된다.
일예로, 도 6에는 9개의 촬영영역(D1 내지 D9)으로 구분된 모듈레이터(105) 및 TFT 어레이 기판(104)이 도시되어 있다.
물론, 상기 카메라(106)의 렌즈를 상기 TFT 어레이 기판(104)의 면적에 상응하도록 크게 제조하여 촬영영역(D1 내지 D9)의 구분없이 한번에 상기 TFT 어레이 기판(104)의 전면적을 촬영할 수 도 있다. 그러나, 이와 같이 상기 렌즈를 크게 할 경우 렌즈의 해상도가 상당히 높아야만 하는 단점이 있을 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 하나의 TFT 어레이 기판(104)의 크기에 상응하도록 모듈레이터(105)의 크기만을 증기시켜 하나의 TFT 어레이 기판(104) 당 단 한번의 정열작업만으로 모듈레이터(105)와 TFT 어레이 기판(104)간을 정렬시킨다.
도 7은 도 3의 모듈레이터를 사용하여 모 기판에 형성된 다수의 TFT 어레이 기판들을 검사하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 검사장치를 사용하여 다수의 TFT 어레 이 기판(104)들이 형성된 하나의 모 기판(800)내의 모든 화소들을 검사하고자 하기 위해서는, 각 TFT 어레이 기판(801 내지 806)과 모듈레이터(105)간의 정렬작업이 선행되어야 한다. 여기서는, 하나의 모 기판(800)에 총 6매의 TFT 어레이 기판(801 내지 806)이 형성되어 있으므로, 상기 6매의 TFT 어레이 기판(801 내지 806)들에 형성된 모든 화소들을 검사하기 위해서는 총 6회의 정렬작업이 필요하다.
한편, 상기 모듈레이터(105)의 크기는 모 기판(800), 즉 다수의 TFT 어레이 기판(801 내지 806)이 형성된 모 기판(800)에 상응하는 크기를 가질 수 있다. 이와 같은 경우에는, 한 번의 정렬작업만으로 상기 모듈레이터(105)와 6매의 TFT 어레이 기판들(801 내지 806)간을 정렬시킬 수 있다.
각 TFT 어레이 기판(801 내지 806)을 검사하기 위해서 카메라(106)는 제 1 TFT 어레이 기판(801)을 검사한 후 가로방향으로 이동하여 제 2 TFT 어레이 기판(802)을 검사하고 다시 대각선 방향으로 이동하여 제 3 TFT 어레이 기판(803)을 검사한다. 이러한 방법으로 제 1 내지 제 6 TFT 어레이 기판(801 내지 806)을 순차적으로 검사하게 된다.
상기 카메라(106)는 상기 TFT 어레이 기판(801 내지 806)을 통과한 광을 분석함으로써 상기 TFT 어레이 기판(801 내지 806)에 형성된 모든 화소에 대한 양/불량 여부를 판단한다.
구체적으로, 상기 카메라(106)는 미리 설정된 투과도-전압 특성 곡선(T-V(Transmitance-Voltage) 곡선)을 이용하여 각 화소의 광 투과율이 허용 범위내에 위치하는지를 판단하고 이 판단결과에 따라 각 화소의 양/불량 여부를 결정한다. 즉, 상기 카메라(106)는 어느 화소를 통과한 광의 투과율이 상기 특성 곡선에서 정의된 광 투과율의 허용 범위내에 위치하면 상기 화소를 정상 화소로 판단하고, 상기 허용 범위를 벗어날 경우 상기 화소를 불량 화소로 판단한다.
제 2 실시예
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치용 기판 검사장치의 단면도이다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치용 기판 검사장치는, 도 8에 도시된 바와 같이, TFT 어레이 기판(104)이 놓여지는 안착부(103)와; 상기 TFT 어레이 기판(104)과 마주보도록 상기 안착부(103)의 상측에 위치하며, 상기 TFT 어레이 기판(104)에 형성된 화소들의 불량여부를 검사하기 위한 모듈레이터(105)와; 상기 TFT 어레이 기판(104)과 마주보는 상기 모듈레이터(105)의 일면에 형성된 다수의 지지대(450)들과; 광을 출사하는 광원(101)과; 상기 광원(101)으로부터의 광을 편광시키는 제 1 편광판(102a)과; 상기 제 1 편광판(102a)으로부터의 광의 경로를 변경시키는 반사체(199)와; 상기 반사체(199)로부터의 광을 상기 안착부(103)를 향하도록 변경시킴과 아울러, 상기 안착부(103)로부터 반사된 광을 투과시키는 빔 스플릿터(188)와; 상기 빔 스플릿터(188)로부터의 광의 위상을 변경하는 위상차판(177)과; 상기 위상차판(177)으로부터의 광을 편광시키는 제 2 편광판(102b)과; 그리고, 상기 제 2 편광판(102b)으로부터의 광을 공급받아 분석함으로써 상기 TFT 어레이 기판(104)에 형성된 모든 화소에 대한 양/불량 여부를 판단하는 카메라(106)를 포 함한다.
상기 모듈레이터(105), 제 1 편광판(102a), 제 2 편광판(102b), 및 카메라(106)는 제 1 실시예에서 상술된 모듈레이터(105), 제 1 편광판(102a), 제 2 편광판(102b), 및 카메라(106)와 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략한다.
상기 안착부(103)의 표면에는 반사물질이 코팅되어 있어서, 상기 빔 스플릿터(188)로부터 상기 안착부(103)에 제공된 광은 상기 반사물질에 의해 반사되어 다시 상기 빔 스플릿터(188)에 제공된다. 이때, 상기 안착부(103)로부터 반사된 광은 상기 빔 스플릿터(188)를 투과하여 차례로 위상차판(177) 및 제 2 편광판(102b)을 통과한다.
제 2 실시예에 구비된 모듈레이터(105)는 제 1 실시예에서의 모듈레이터(105)와 동일한 구조를 가지며, 동일한 효과를 나타낸다.
제 3 실시예
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정표시장치용 기판 검사장치의 단면도이다.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정표시장치용 기판 검사장치는 상술된 제 1 실시예와 거의 동일하며, 단지 도 9에 도시된 바와 같이, 지지대(450)들 대신에 보호층(123)을 포함한다.
상기 보호층(123)은 상기 모듈레이터(105)에 구비된 하부 기판(111a)의 하측면 전면에 형성된다.
상기 보호층(123)은 상술된 지지대(450)와 달리 화소전극(PE)과 물리적으로 접촉한다. 상기 보호층(123)은 그 크기에 따라 상기 TFT 어레이 기판(104)에 형성된 모든 화소전극(PE)들과 접촉할 수 도 있으며, 상기 TFT 어레이 기판(104)에 형성된 일부 화소전극(PE)들과 접촉할 수 도 있다.
상기 보호층(123)은 PET(Polyethylene Tere phthalate·폴리에틸렌테레프탈레이트), PP(Poly propylene·폴리프로필렌), LDPE(Low Density Polyethylene·저밀도 폴리에틸렌), HDPE(High Density Polyethylene·고밀도 폴리에틸렌), PS(Polystyrene·폴리스티렌), PVC (Polyvinyl Chloride·폴리염화비닐), 및 나노 섬유 중 어느 하나로 제조되거나, 또는 상기 열거한 요소들 중 어느 두 개 이상의 조합으로 제조될 수 있다.
상기 보호층(123)은 상기 화소전극(PE)들에 접촉하기 때문에, 상기 모듈레이터(105)의 크기가 증가하더라도 상기 모듈레이터(105)의 중심부가 아래로 처지는 것이 방지될 수 있다.
제 4 실시예
도 10은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 액정표시장치용 기판 검사장치의 단면도이다.
본 발명의 제 4 실시예에 따른 액정표시장치용 기판 검사장치는 상술된 제 2 실시예와 거의 동일하며, 단지 도 10에 도시된 바와 같이, 지지대(450)들 대신에 보호층(123)을 포함한다.
상기 본 발명의 제 4 실시예에 구비된 보호층(123)은 제 3 실시예에서 상술된 보호층(123)과 동일하다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 액정표시장치용 기판 검사장치에는 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에서는 모듈레이터의 하측에 지지대 또는 보호층을 형성하여 상기 모듈레이터의 중심부가 아래로 처지는 것을 방지함으로써 상기 모듈레이터의 면적을 종래보다 더 크게 형성할 수 있으므로, 상기 모듈레이터와 TFT 어레이 기판을 정렬시키는 소요되는 작업시간을 줄일 수 있다.
더불어, 상기 모듈레이터와 상기 기판간의 간격(Air Gap)을 줄여 상기 모듈레이터의 센싱 능력을 향상시킬 수 있다.

Claims (20)

  1. 기판이 놓여지는 안착부;
    상기 기판과 마주보도록 상기 안착부의 상측에 위치하며, 상기 기판에 형성된 화소들의 불량여부를 검사하기 위한 모듈레이터; 및,
    상기 기판과 상기 모듈레이터간의 마주보는 면들 중 어느 한 면에 형성된 다수의 지지대들을 포함함을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판 검사장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판은 상기 화소에 형성된 화소전극과, 서로 교차하는 다수의 게이트 라인들과 다수의 데이터 라인들을 더 포함하며;
    상기 지지대들은 상기 화소를 제외한 부분에 위치하도록, 상기 면들 중 어느 한 면에 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판 검사장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 지지대들은 상기 게이트 라인 및 데이터 라인에 위치하도록, 상기 면들 중 어느 한 면에 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판 검사장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지대들은 상기 모듈레이터의 일면에 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시장치용 기판 검사장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 모듈레이터는,
    공통전극이 형성된 상부 기판;
    상기 상부 기판과 상기 기판 사이에 위치하며, 상기 상부 기판에 접합된 하부 기판; 및,
    상기 상부 기판과 하부 기판 사이에 형성되며, 상기 기판의 화소전극과 상기 공통전극간에 형성된 전계에 의해 광에 대한 투과율이 변화하는 액정층을 포함함을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판 검사장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 지지대들은 하부 기판과 상부 기판간이 마주보는 면들 중 상기 하부 기판의 면에 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판 검사장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 모듈레이터는,
    상기 상부 기판과 하부 기판 사이에 형성되어 상기 상부 기판과 하부 기판간의 간격(gap)을 유지시키기 위한 다수의 스페이서들; 및,
    상기 상부 기판과 하부 기판간을 접합시키는 시일재를 더 포함하며;
    상기 지지대들은 상기 스페이서 또는 시일재와 동일한 물질로 이루어짐을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판 검사장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    광을 출사하는 광원부;
    상기 광원부로부터의 광을 편광시키기 위한 제 1 편광판;
    상기 광원부로부터 출사되어 상기 제 1 편광판, 안착부, 기판, 및 모듈레이터를 차례로 통과한 광을 공급받아 편광시키는 제 2 편광판;
    상기 제 2 편광판으로부터의 광을 분석하여 상기 TFT 어레이 기판에 형성된 화소들의 불량 여부를 판단하는 카메라를 더 포함함을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판 검사장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    광을 출사하는 광원부;
    상기 광원부로부터의 광을 편광시키는 제 1 편광판;
    상기 제 1 편광판으로부터의 광의 경로를 변경시키는 반사체;
    상기 반사체로부터의 광을 상기 안착부를 향하도록 변경시킴과 아울러, 상기 안착부로부터 반사된 광을 투과시키는 빔 스플릿터;
    상기 빔 스플릿터로부터의 광의 위상차를 변화시키는 위상차판;
    상기 위상차판으로부터의 광을 편광시키는 제 2 편광판; 및,
    상기 제 2 편광판으로부터의 광을 분석하여 상기 TFT 어레이 기판에 형성된 화소들의 불량 여부를 판단하는 카메라를 더 포함함을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판 검사장치.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 기판과 마주보는 검사부의 일면이 상기 기판의 전 면적을 모두 덮을 수 있는 크기를 가지며;
    상기 카메라가 한번에 촬영할 수 있는 기판의 면적이 상기 기판의 전 면적보다 작으며; 그리고,
    상기 카메라가 상기 기판의 모든 부분을 촬영하기 위해 이동할 때, 상기 검사부는 고정된 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판 검사장치.
  11. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 카메라는 CCD(Charged Couple Display) 카메라인 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판 검사장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지대들간의 높이가 서로 다른 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판 검사장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 모듈레이터의 중심부에 위치한 지지대의 높이가 상기 모듈레이터의 가장자리에 위치한 지지대의 높이보다 더 높은 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판 검사장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지대의 높이가 3~20㎛인 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판 검사장치.
  15. 기판이 놓여지는 안착부;
    상기 기판과 마주보도록 상기 안착부의 상측에 위치하며, 상기 기판에 형성된 화소들의 불량여부를 검사하기 위한 모듈레이터; 및,
    상기 기판과 상기 모듈레이터간의 마주보는 면들 중 어느 한 면에 형성된 보호층을 포함함을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판 검사장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 보호층은 PET(Polyethylene Tere phthalate·폴리에틸렌테레프탈레이트), PP(Poly propylene·폴리프로필렌), LDPE(Low Density Polyethylene·저밀도 폴리에틸렌), HDPE(High Density Polyethylene·고밀도 폴리에틸렌), PS(Polystyrene·폴리스티렌), PVC (Polyvinyl Chloride·폴리염화비닐), 및 나노 섬유 중 어느 하나로 제조되거나, 또는 상기 열거한 요소들 중 어느 두 개 이상의 조합으로 제조되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판 검사장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 보호층은 상기 기판과 마주보는 모듈레이터의 일면에 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판 검사장치.
  18. 기판이 놓여지는 안착부; 상기 기판과 마주보도록 상기 안착부의 상측에 위치하며, 상기 기판에 형성된 화소들의 불량여부를 검사하기 위한 모듈레이터; 및, 상기 기판과 마주보는 상기 모듈레이터의 일면에 형성된 다수의 지지대들을 포함하는 액정표시장치용 기판 검사장치를 이용한 액정표시장치용 기판 검사방법에 있어서,
    상기 안착부에 기판을 안착시키는 단계;
    상기 기판과 상기 모듈레이터를 정렬시키는 단계: 및,
    상기 지지대들이 상기 기판과 접촉하도록 상기 모듈레이터를 상기 기판을 향하여 이동시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판 검사방법.
  19. 기판이 놓여지는 안착부; 상기 기판과 마주보도록 상기 안착부의 상측에 위치하며, 상기 기판에 구비된 화소들의 불량여부를 검사하기 위한 모듈레이터; 및, 상기 기판과 마주보는 상기 모듈레이터의 일면에 형성된 보호층을 포함하는 액정표시장치용 기판 검사장치를 이용한 액정표시장치용 기판 검사방법에 있어서,
    상기 안착부에 기판을 안착시키는 단계;
    상기 기판과 상기 모듈레이터를 정렬시키는 단계: 및,
    상기 보호층이 상기 기판과 접촉하도록 상기 모듈레이터를 상기 기판을 향하여 이동시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판 검사방법.
  20. 제 18 항 또는 19 항에 있어서,
    상기 모듈레이터를 고정시키는 단계; 및,
    상기 모듈레이터상에서 카메라를 이동시키면서 상기 기판 및 모듈레이터를 통과한 광을 촬영하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 액정표시장치용 기판 검사방법.
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