KR20100048285A - 오토 프로브 장치 및 이를 이용한 액정패널 검사방법 - Google Patents

오토 프로브 장치 및 이를 이용한 액정패널 검사방법 Download PDF

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Abstract

오토 프로브 장치 및 이를 이용한 액정패널 검사방법이 개시된다.
본 발명에 따른 오토 프로브 장치 및 이를 이용한 액정패널 검사방법은 쇼팅바를 구비한 인쇄회로기판과 상기 인쇄회로기판의 쇼팅바와 전기적으로 접속된 다수의 연결패턴을 포함하는 연성케이블 및 액정패널의 비표시영역에 형성된 패드들과 직접적으로 접속되는 핀들을 포함하는 오토 프로브 장치를 이용하여 액정패널의 점등검사의 불량발생율을 감소시켜 점등검사의 정확성을 향상시킬 수 있다.
오토 프로브(auto probe), 점등검사, 인쇄회로기판(PCB), 쇼팅바

Description

오토 프로브 장치 및 이를 이용한 액정패널 검사방법{Auto probe device and using the inspecting method forLCD panel using the same}
본 발명은 오토 프로브 장치에 관한 것으로, 특히 액정패널의 점등검사 불량 발생율을 감소시키고 정확성을 향상시킬 수 있는 오토 프로브 장치 및 이를 이용한 액정패널 검사방법에 관한 것이다.
액정표시장치는 전자제품의 경박단소 추세를 만족할 수 있고 양산성이 향상되고 있어 많은 응용분야에서 음극선관(CRT)을 빠른 속도로 대체하고 있다. 특히, 박막트랜지스터(TFT)를 이용하여 액정셀을 구동하는 액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치는 화질이 우수하고 소비전력이 낮은 장점이 있으며, 최근의 양산기술 확보와 연구개발의 성과로 대형화와 고해상도화로 급속히 발전하고 있다.
액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치를 제조하기 위한 제조공정은 기판세정, 기판 패터닝 공정, 배향막 형성/러빙 공정, 기판합착/액정주입 공정, 실장 공정, 검사 공정, 리페어 공정 등으로 나뉘어 진다.
이중 검사 공정은 액정패널에 각종 신호라인과 화소전극이 형성된 후에 실시되는 전기적 점등검사와 각 화소의 불량검사를 포함한다. 액정패널의 검사 공정에 서는 액정패널 상의 신호라인의 단선 검사와 점결함 등의 존재 여부 검사를 위하여 오토 프로브(Auto probe) 장치를 이용하여 점등검사를 하게 된다.
오토 프로브 장치는 액정패널의 신호라인들의 불량검사를 위하여 액정패널 상에 형성된 게이트 패드와, 데이터 패드 및 공통전극패드에 신호를 인가하도록 하는 본체와, 상기 본체와 접속되어 상기 게이트 패드와 데이터 패드 및 공통전극패드와 직접적으로 접촉되는 다수의 니들을 구비하고 있다.
상기 액정패널 상에 형성된 다수의 패드들(게이트 패드와 데이터 패드 및 공통전극패드)에 상기 오토 프로브 장치의 니들을 일대일로 접촉시켜 액정패널의 불량검사를 실시하게 된다. 이때, 상기 액정패널의 다수의 패드들과 상기 오토 프로브 장치의 니들을 일대일로 접촉시키는 작업이 용이하지 않고 접촉시키는 과정에서 접촉 불량(miss)이 발생할 수 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 액정패널의 비표시영역에 다수의 패드들과 접속된 쇼팅바를 구비하여 상기 쇼팅바와 오토 프로브 장치의 니들을 직접적으로 접촉시키는 방법이 있다. 이 경우에 쇼팅바와 오토 프로브 장치의 니들을 접촉 시킬때의 접촉 불량(miss)은 위의 경우보다 감소될 수 있지만, 쇼팅바가 형성된 액정패널의 비표시영역의 일부분이 뜯겨지는 경우에 액정패널의 신호라인들에 신호를 인가할 수 없어서 검사불량이 발생하게 된다.
본 발명은 핀 접촉 불량 및 액정패널의 가장자리가 뜯겨지는 경우에도 액정패널의 신호라인들에 신호를 안정적으로 인가하여 점등검사를 실시할 수 있는 오토 프로브 장치 및 이를 이용한 액정패널 검사방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 액정패널의 점등검사의 불량 발생율을 감소시켜 점등검사의 정확성을 향상시킬 수 있는 오토 프로브 장치 및 이를 이용한 액정패널 검사방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 오토 프로브 장치는 다수의 신호라인들이 형성된 표시영역과 상기 다수의 신호라인과 대응되게 접속된 다수의 패드들과, 상기 다수의 패드들과 전기적으로 접속되는 제1 쇼팅바가 형성된 비표시영역으로 구분된 액정패널의 신호라인 검사방법에 사용되는 오토 프로브 장치에 있어서, 상기 액정패널의 비표시영역과 중첩되며 상기 액정패널의 다수의 패드들과 일대일 대응되도록 전기적으로 접속된 다수의 연결패턴을 구비하며 상기 액정패널의 측면부와 부착되는 연성케이블과, 상기 연성케이블의 다수의 연결패턴과 전기적으로 접속되는 제2 쇼팅바가 형성된 인쇄회로기판 및 상기 다수의 패드들과 상기 다수의 연결패턴이 접속된 부분과 접촉되어 상기 액정패널의 다수의 신호라인들로 신호를 공급하는 다수의 접촉핀을 포함한다.
본 발명에 따른 액정패널 검사방법은 다수의 신호라인들이 형성된 표시영역 과 상기 다수의 신호라인과 대응되게 접속된 다수의 패드들과, 상기 다수의 패드들과 전기적으로 접속되는 제1 쇼팅바가 형성된 비표시영역으로 구분된 액정패널을 마련하는 단계와, 상기 액정패널의 비표시영역과 중첩되며 상기 액정패널의 다수의 패드들과 일대일 대응되도록 전기적으로 접속된 다수의 연결패턴을 구비하며 상기 액정패널의 측면부와 부착되는 연성케이블과, 상기 연성케이블의 다수의 연결패턴과 전기적으로 접속되는 제2 쇼팅바가 형성된 인쇄회로기판 및 상기 다수의 패드들과 상기 다수의 연결패턴이 접속된 부분과 접촉되며 상기 액정패널의 다수의 신호라인들로 신호를 공급하는 다수의 접촉핀을 포함하는 오토 프로브 장치를 마련하는 단계 및 상기 액정패널의 다수의 패드들에 상기 오토 프로브 장치의 다수의 연결패턴을 접속하며 동시에 상기 오토 프로브 장치의 다수의 접촉핀이 상기 다수의 패드들과 상기 다수의 연결패턴이 접속된 부분을 접촉하는 단계를 포함한다.
본 발명은 액정패널의 측면부와 연성 케이블(FPC)을 통해 연결되는 인쇄회로기판(PCB) 상에 쇼팅바를 형성하고 상기 쇼팅바와 전기적으로 접속되는 다수의 연결패턴을 상기 연성 케이블(FPC) 상에 형성하며 상기 연성 케이블(FPC)의 다수의 연결패턴과 액정패널에 형성된 패드들을 직접적으로 연결되도록 하여 접촉 불량(miss)을 방지하고 액정패널의 점등검사의 정확성을 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 통해 본 발명에 따른 실시예를 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 오토 프로브 장치를 이용하여 점등검사를 하기 위한 액정패널의 일부를 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 액정패널(102)은 상부기판(또는 컬러필터 어레이 기판)과 하부 기판(또는 박막트랜지스터 어레이 기판)이 대향하여 접착된 구조로써 매트릭스 형태로 배열된 액정셀들이 위치하는 표시영역(103)과, 상기 표시영역(103)을 제외하는 비표시영역(101)으로 구분된다.
상기 비표시영역(101)에는 상기 표시영역(103)의 게이트라인으로부터 신장된 게이트 패드(도시하지 않음)와, 상기 표시영역(103)의 데이터라인으로부터 신장된 데이터 패드(120) 및 상기 데이터 패드(120)와 전기적으로 접속되는 패널 쇼팅바(110)가 형성된다.
상기 액정패널(102)의 표시영역(103)에 있어서, 상부기판은 칼라 구현을 위한 컬러필터와, 빛샘을 방지하기 위한 블랙 매트릭스와 화소 전극과 전계를 이루는 공통전극 등으로 구성된다. 하부기판은 상기 데이터 패드(120)로부터 데이터 신호가 공급되는 데이터라인들과, 게이트 패드로부터 게이트 신호가 공급되는 게이트라인들과, 상기 데이터라인과 상기 게이트라인의 교차부에서 액정셀을 스위칭하기 위한 박막트랜지스터 및 상기 박막트랜지스터에 접속되어 상기 액정셀을 구동하는 화소전극 등으로 구성된다.
상기 패널 쇼팅바(110)는 상기 액정패널(102)의 신호라인의 점등검사시에 이용된다.
상기 패널 쇼팅바(110)는 도전성 금속으로 형성된 제1 내지 제3 패널 쇼트라인(110a ~ 110c)으로 구성된다. 상기 제1 내지 제3 패널 쇼트라인(110a ~ 110c) 중 제2 패널 쇼트라인(110b)은 상기 표시영역(103)의 게이트라인과 동일물질로 동시에 형성되며 절연막(도시하지 않음)을 관통하는 제1 컨택홀(H1)을 통해 상기 데이터 패드(120) 중 제1 데이터 패드(120a)와 접속된다. 상기 제3 패널 쇼트라인(110c)에는 제2 데이터패드(120c)들이 공통으로 접속되며 데이터라인 및 데이터 패드등과 동일물질로 형성될 수 있다.
제1 패널 쇼트라인(110a)은 투명도전패턴(137)을 통해 제3 데이터 패드(120c)와 접속된다. 즉, 투명도전패턴(137)은 보호막(도시하지 않음)을 관통하여 제1 패널 쇼트라인(110a)을 노출시키는 제2 컨택홀(H2)을 통해 상기 제1 패턴 쇼트라인(110a)과 접속됨과 동시에 보호막을 관통하여 제3 데이터 패드(120c)를 노출시키는 제3 컨택홀(H3)을 통해 상기 제3 데이터 패드(120c)와 접속된다.
상기 액정패널(102)의 표시영역(103)에 게이트라인과 데이터라인 등을 포함하는 신호라인이 형성되고 상기 액정패널(102)의 비표시영역(101)에 상기 게이트라인과 접속되는 게이트 패드와 상기 데이터라인과 접속된 데이터 패드 및 상기 패널 쇼팅바(110)가 형성된 후에, 상기 액정패널(102)의 신호라인들의 단락 유무를 검사하는 점등검사를 실시하게 된다.
상기 액정패널(102)의 비표시영역에는 상기 데이터 패드(120)와 전기적으로 접속된 패널 쇼팅바(110) 뿐만 아니라 도시하지 않은 게이트 패드와 전기적으로 접속된 쇼팅바가 더 형성될 수 있다.
오토 프로브 장치를 이용하여 상기 액정패널(102)의 점등검사를 실시한다. 상기 오토 프로브 장치는 상기 액정패널(102)의 일측면부에 부착되는 연성케이 블(130, FPC)과 상기 연성케이블(130)과 전기적으로 접속된 인쇄회로기판(140)으로 구성된다. 또한, 상기 오토 프로브 장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 액정패널(102)의 비표시영역(101)에 형성된 데이터 패드(120)와 직접적으로 접촉되어 신호 인가 유무를 판단하는 다수의 접촉핀(129)과, 상기 다수의 접촉핀(129)들과 접속된 본체바(128)를 더 포함한다.
상기 인쇄회로기판(140)에는 도전성 금속으로 이루어진 제1 내지 제3 인쇄회로기판 쇼팅라인(135a ~ 135c)을 포함하는 인쇄회로기판 쇼팅바(135)가 형성되어 있다. 상기 인쇄회로기판 쇼팅바(135)는 상기 액정패널(102)의 비표시영역(101) 상에 형성된 패널 쇼팅바(110)와 동일한 금속으로 형성될 수 있다.
상기 연성케이블(130, FPC)에는 상기 인쇄회로기판(140)에 형성된 인쇄회로기판 쇼팅바(135)와 전기적으로 접속된 다수의 연결패턴(150)이 형성되어 있다. 상기 다수의 연결패턴(150)은 상기 인쇄회로기판 쇼팅바(135)의 제1 인쇄회로기판 쇼팅라인(135a)과 전기적으로 접속된 제1 연결패턴(150a)과, 제2 인쇄회로기판 쇼팅라인(135b)과 전기적으로 접속된 제2 연결패턴(150b)과, 상기 제3 인쇄회로기판 쇼팅라인(135c)과 전기적으로 접속된 제3 연결패턴(150c)을 포함한다. 상기 연성케이블(130, FPC)은 상기 인쇄회로기판(140)의 일측면부와 부착된 형태로 구성될 수 있다. 상기 연성케이블(130, FPC) 상에 형성된 다수의 연결패턴(150)의 수는 상기 액정패널(102)의 데이터 패드(120)의 수와 동일하다.
상기 액정패널(102)의 신호라인(게이트라인 및 데이터라인)의 점등 유무를 판단하기 위해서 상기 오토 프로브 장치가 상기 액정패널(102)과 접속된다. 상기 오토 프로브 장치를 이용해서 상기 액정패널(102)의 신호라인(게이트라인 및 데이터라인)의 점등 유무를 검사할때 상기 액정패널(102)의 일측면부에 상기 연성케이블(130, FPC)가 부착된다.
구체적으로, 상기 연성케이블(130, FPC)의 다수의 연결패턴(150)은 상기 액정패널(102)의 비표시영역(101)에 형성된 데이터패드(120)들과 전기적으로 접속된다. 상기 연성케이블(130, FPC)의 제1 연결패턴(150a)은 상기 비표시영역(101)의 제1 데이터 패드(120a)와 제1 패드 컨택홀(125a)을 통해 전기적으로 접속되며, 상기 연성케이블(130, FPC)의 제2 연결패턴(150b)은 상기 비표시영역(101)의 제2 데이터 패드(120b)와 제2 패드 컨택홀(125b)을 통해 전기적으로 접속되고, 상기 연성케이블(130, FPC)의 제3 연결패턴(150c)은 상기 비표시영역(101)의 제3 데이터 패드(120c)와 제3 패드 컨택홀(125c)를 통해 전기적으로 접속된다.
결국, 상기 액정패널(102)의 신호라인(게이트라인 및 데이터라인)의 점등검사를 실시하게 되면, 상기 인쇄회로기판(140)과 일측면이 부착된 연성케이블(130, FPC)의 타측면이 상기 액정패널(102)의 일측면부와 접촉되면서 상기 연성케이블(130, FPC)의 연결패턴(150)이 상기 액정패널(102)의 데이터 패드(120)와 패드 컨택홀(125a ~ 125c)을 통해 전기적으로 접속된다.
이어서, 상기 인쇄회로기판(140)의 형성된 인쇄회로기판 쇼팅바(135)를 통해 신호를 공급하게 되면 상기 신호는 상기 인쇄회로기판 쇼팅바(135)와 전기적으로 접속된 다수의 연결패턴(150)을 통해 상기 액정패널(102)의 데이터 패드(120)로 공급된다. 이러한 과정 다음에 도 2에 도시된 다수의 접촉핀(129)을 상기 액정패 널(102)의 데이터 패드(120)에 접촉시켜줌으로써 상기 액정패널(102)에 형성된 신호라인들(게이트라인 및 데이터라인)의 점등검사를 실시하게 된다.
상기 액정패널(102)의 데이터 패드(120)는 상기 액정패널(102)의 비표시영역(101) 상에 형성된 패널 쇼팅바(110)와 전기적으로 연결되면서 상기 연성케이블(130, FPC)의 연결패턴(150)과 전기적으로 연결된다. 상기 연성케이블(130, FPC)은 상기 인쇄회로기판(140)의 인쇄회로기판 쇼팅바(140)와 전기적으로 접속된다.
도 3a 및 도 3b는 오토 프로브 장치와 액정패널을 접촉시킬때 발생할 수 있는 불량에 대한 예시를 나타낸 도면이다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 상기 액정패널(102) 비표시영역(101)의 가장자리가 뜯겨지는 현상이 발생하게 되어 상기 액정패널(102)의 비표시영역(101)에 형성된 패널 쇼팅바(110)가 손상되는 경우에 상기 액정패널(101)의 데이터 패드(120)는 상기 연성케이블(130, FPC)의 연결패턴(150)과 전기적으로 연결되기 때문에 이에 대한 영향을 받지 않는다.
즉, 상기 액정패널(102)의 데이터 패드(120)와 전기적으로 접속되는 상기 액정패널(102)의 패널 쇼팅바(110)가 손상이 되더라도, 상기 데이터 패드(120)는 상기 연결패턴(150)과 접속되어 상기 연결패턴(150)을 통해 신호들이 상기 데이터 패드(120)로 직접 인가되기 때문에 상기 액정패널(102)의 신호라인들(게이트라인 및 데이터라인)의 점등검사를 실시할 수 있다.
또한, 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 연성케이블(130, FPC)의 다수의 연결패턴(150)과 상기 액정패널(102)의 데이터 패드(120)를 전기적으로 연결하는 과정 에서 접촉 불량(miss)이 발생되어 상기 데이터 패드(120)가 상기 연결패턴(150)으로부터 신호를 공급받지 못하더라도, 상기 데이터 패드(120)는 상기 액정패널(102)의 패널 쇼팅바(110)와 전기적으로 연결되어 있으므로 상기 패널 쇼팅바(110)로부터 신호를 인가받을 수 있다.
즉, 상기 다수의 연결패턴(150)과 상기 데이터 패드(120) 사이에 접촉 불량(miss)가 발생하더라도 상기 데이터 패드(120)가 상기 액정패널(102)의 패널 쇼팅바(110)와 전기적으로 연결되어 상기 패널 쇼팅바(110)로부터 신호를 인가받기 때문에 상기 액정패널(102)의 신호라인들(게이트라인 및 데이터라인)의 점등검사를 실시할 수 있다.
이와 같이, 상기 액정패널(102) 비표시영역(101)에 형성된 패널 쇼팅바(110)가 제조공정의 불량으로 인해 뜯겨지는 등의 현상이 발생하거나 또는 상기 데이터 패드(120)와 상기 오토 프로브 장치의 연성케이블(130, FPC)의 연결패턴(150) 사이에 접촉 불량(miss)이 발생하는 경우에도 상기 데이터 패드(120)에 신호가 입력되기 때문에 상기 액정패널(102)의 신호라인들(게이트라인 및 데이터라인)의 점등검사를 실시할 수 있다.
이로인해, 본 발명에 따른 오토 프로브 장치를 이용하여 상기 액정패널(102)의 신호라인들(게이트라인 및 데이터라인)의 점등검사를 실시하게 되면 상기 액정패널(102)의 비표시영역(101)에 불량이 발생하게 되더라도 상기 신호라인들(게이트라인 및 데이터라인)의 점등검사의 불량 발생율을 감소시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 오토 프로브 장치를 이용하여 상기 액정패널(102)의 신호라인들(게이트 라인 및 데이터라인)의 점등검사를 실시하게 되면 점등검사의 정확성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 오토 프로브 장치를 이용하여 점등검사를 하기 위한 액정패널의 일부를 나타낸 도면.
도 2는 도 1의 오토 프로브 장치를 이용하여 액정패널의 신호라인의 점등검사를 하기 위한 검사공정을 나타낸 도면.
도 3a 및 도 3b는 오토 프로브 장치와 액정패널을 접촉시킬때 발생할 수 있는 불량에 대한 예시를 나타낸 도면.
<도면의 주요부분에 대한 간단한 설명>
101:비표시영역 102:액정패널
103:표시영역 110:패널 쇼팅바
110a:제1 패널 쇼팅라인 110b:제2 패널 쇼팅라인
110c:제3 패널 쇼팅라인 120:데이터 패드
120a:제1 데이터 패드 120b:제2 데이터 패드
120c:제3 데이터 패드 125a:제1 패드 컨택홀
125b:제2 패드 컨택홀 125c:제3 패드 컨택홀
128:본체바 129:접촉핀
130:연성 케이블 135:인쇄회로기판 쇼팅바
135a:제1 인쇄회로기판 쇼팅라인 135b:제2 인쇄회로기판 쇼팅라인
135c:제3 인쇄회로기판 쇼팅라인 137:투명도전패턴
140:인쇄회로기판 150:연결패턴

Claims (5)

  1. 다수의 신호라인들이 형성된 표시영역과 상기 다수의 신호라인과 대응되게 접속된 다수의 패드들과, 상기 다수의 패드들과 전기적으로 접속되는 제1 쇼팅바가 형성된 비표시영역으로 구분된 액정패널의 신호라인 검사방법에 사용되는 오토 프로브 장치에 있어서,
    상기 액정패널의 비표시영역과 중첩되며 상기 액정패널의 다수의 패드들과 일대일 대응되도록 전기적으로 접속된 다수의 연결패턴을 구비하며 상기 액정패널의 측면부와 부착되는 연성케이블;
    상기 연성케이블의 다수의 연결패턴과 전기적으로 접속되는 제2 쇼팅바가 형성된 인쇄회로기판; 및
    상기 다수의 패드들과 상기 다수의 연결패턴이 접속된 부분과 접촉되어 상기 액정패널의 다수의 신호라인들로 신호를 공급하는 다수의 접촉핀;을 포함하는 것을 특징으로 하는 오토 프로브 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판 상의 제2 쇼팅바는 적어도 하나 이상의 도전성 금속 라인으로 상기 인쇄회로기판 전면에 걸쳐 형성되는 것을 특징으로 하는 오토 프로브 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 연성케이블 상에 형성된 다수의 연결패턴의 수는 상기 액정패널의 다수의 패드의 수와 동일한 것을 특징으로 하는 오토 프로브 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 액정패널의 다수의 패드의 일측은 상기 액정패널의 제1 쇼팅바와 접속되고 상기 다수의 패드의 타측은 상기 연성케이블에 형성된 다수의 연결패턴의 일측과 일대일로 접속되고 상기 다수의 연결패턴의 타측은 상기 인쇄회로기판의 제2 쇼팅바와 접속되는 것을 특징으로 하는 오토 프로브 장치.
  5. 다수의 신호라인들이 형성된 표시영역과 상기 다수의 신호라인과 대응되게 접속된 다수의 패드들과, 상기 다수의 패드들과 전기적으로 접속되는 제1 쇼팅바가 형성된 비표시영역으로 구분된 액정패널을 마련하는 단계;
    상기 액정패널의 비표시영역과 중첩되며 상기 액정패널의 다수의 패드들과 일대일 대응되도록 전기적으로 접속된 다수의 연결패턴을 구비하며 상기 액정패널의 측면부와 부착되는 연성케이블과, 상기 연성케이블의 다수의 연결패턴과 전기적으로 접속되는 제2 쇼팅바가 형성된 인쇄회로기판 및 상기 다수의 패드들과 상기 다수의 연결패턴이 접속된 부분과 접촉되며 상기 액정패널의 다수의 신호라인들로 신호를 공급하는 다수의 접촉핀을 포함하는 오토 프로브 장치를 마련하는 단계; 및
    상기 액정패널의 다수의 패드들에 상기 오토 프로브 장치의 다수의 연결패턴 을 접속하며 동시에 상기 오토 프로브 장치의 다수의 접촉핀이 상기 다수의 패드들과 상기 다수의 연결패턴이 접속된 부분을 접촉하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오토 프로브 장치를 이용한 액정패널의 검사방법.
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