KR20110071813A - 액정표시장치의 검사장치 - Google Patents

Abstract

액정표시장치의 검사장치가 개시된다.

본 발명에 따른 액정표시장치의 검사장치는 화소영역을 정의하는 다수의 게이트라인 및 다수의 데이터라인이 배열되어 화상을 표시하는 표시영역과, 화상을 표시하지 않는 비표시영역으로 구분되며 상기 비표시영역의 일부분에 상기 게이트라인 및 데이터라인을 구동하는 드라이버 IC가 실장된 액정표시패널과, 상기 액정표시패널을 지지하는 스테이지와, 다수의 패턴 검사신호 및 스캔신호를 생성하여 전송라인을 통해 상기 스테이지에 지지되는 액정표시패널로 제공하는 프로브 제어부 및 상기 액정표시패널의 드라이버 IC의 출력부와 전기적으로 접속되어 상기 프로브 제어부에서 생성된 다수의 패턴 검사신호 및 스캔신호를 상기 드라이버 IC로 제공하는 프로브 유닛을 포함한다.

오토 프로브(Auto Probe), 바(Bar) 타입 프로브 유닛, 드라이버 IC

Description

액정표시장치의 검사장치{Inspection device of Liquid Crystal Display device}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 바(Bar) 타입의 필름 프로브 유닛을 구비하여 상기 바 타입의 필름 프로브 유닛을 D-IC의 출력단과 전기적으로 접속시켜 신호라인의 단락 유무를 검출하여 점등검사의 효율을 향상시킬 수 있는 액정표시장치의 검사장치에 관한 것이다.

액정표시장치는 액정의 특정한 분자 배열에 전압을 인가하여 다른 분자 배열로 변환시키고 이러한 분자 배열에 의해 발광하는 액정 셀의 복굴절성, 선광성 및 광 산란 특성 등의 광학적 성질의 변화를 시각 변화로 변환하는 것으로, 액정 셀에 의한 빛의 변조를 이용한 표시장치이다. 일반적으로, 액정표시장치는 화소단위의 액정 셀들이 매트릭스 형태로 배열되는 액정표시패널과 상기 액정 셀들을 구동시키는 구동회로로 구성된다.

최근 들어 급속하게 발전하고 있는 반도체 공정 기술 및 패키지 기술에 의해 고집적 및 고성능을 갖는 반도체칩이 출현함에 따라 상기 구동회로를 고집적 및 고성능 반도체 칩으로 원-칩화하여 상기 원-칩을 상기 액정표시패널의 일부분에 직접 실장할 수 있게 되었다.

특히, 소형 액정표시장치의 경우에 화면에 표시되는 액티브 영역(Active Area:A/A)을 제외한 비표시영역의 일부분에 상기 고집적 및 고성능 반도체 칩을 실장하여 상기 액티브 영역(A/A)에서 영상이 구현되도록 이를 제어하고 있다.

한편, 소형 액정표시장치뿐만 아니라, 모든 액정표시장치를 제조하기 위한 제조 공정은 기판 세정, 기판 패터닝 공정, 배향막 형성/러빙 공정, 기판 합착/액정 주입 공정, 실장 공정, 검사 공정 및 리페어 공정 등으로 나뉜다.

이중 검사 공정은 액정표시패널에 각종 신호라인과 화소전극이 형성된 후에 실시되는 전기적 점등검사와 각 화소의 불량 검사를 포함한다. 상기 액정표시패널의 검사 공정에서는 액정표시패널 상의 신호라인의 단선 검사와 점결함 등의 존재 여부를 검사하기 위하여 오토 프로브(Auto Probe) 장치를 이용하여 점등검사를 하게 된다.

상기 오토 프로브 장치를 이용한 검사 방법에는 여러가지가 있지만, 소형 액정표시장치의 경우 구동 IC의 본딩부를 제외한 영역에 형성된 패드에 프로브 핀을 접속하여 상기 패드에 전기적 신호를 제공하는 빙식이 주로 사용되고 있다. 이러한 방식을 이용하여 상기 액정표시패널에 형성된 다수의 신호라인들의 단락 여부를 검사할 수 있다.

한편, 액정표시장치는 사용자의 요구에 따라 액티브 영역(A/A)의 크기가 점점 커지게 되고 이로 인해 상기 액티브 영역(A/A)을 제외한 비표시영역의 면적이 점점 감소하게 된다. 상기 비표시영역의 면적이 감소하여 상기 구동 IC의 사이즈도 점점 감소하게 되었다. 이로 인해, 상기 구동 IC의 본딩부를 제외한 영역에 위치하며 오토 프로브 장치의 프로브 핀과 전기적으로 접속되는 패드들을 형성하기 위한 공간이 부족해지는 문제가 발생하였다.

상기 프로브 핀과 전기적으로 접속되는 패드들의 공간이 부족해짐에 따라 한정된 수의 패드만을 상기 구동 IC의 본딩부를 제외한 영역에 형성하게 된다. 한정된 수의 패드만을 이용하여 상기 액정표시패널에 배열된 다수의 신호라인들의 단락 여부를 검출하기 때문에 여러번에 걸쳐 오토 프로브 장치를 이용하여 검사 공정이 이루어지게 된다. 이로 인해, 검출력이 저하되며 상기 액정표시패널에 배열된 다수의 신호라인들 중 단락 여부를 검출하지 못하는 신호라인들이 발생할 수 있다.

본 발명은 바(Bar) 타입의 필름 프로브 유닛을 구비하여 상기 바(Bar) 타입의 필름 프로브 유닛을 드라이버 IC의 출력단과 전기적으로 접속시켜 상기 드라이버 IC로 직접 전기적인 신호를 제공하여 신호라인의 단락 여부를 검사하여 검출력을 향상시킬 수 있는 액정표시장치의 검사장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 검사장치는 화소영역을 정의하는 다수의 게이트라인 및 다수의 데이터라인이 배열되어 화상을 표시하는 표시영역과, 화상을 표시하지 않는 비표시영역으로 구분되며 상기 비표시영역의 일부분에 상기 게이트라인 및 데이터라인을 구동하는 드라이버 IC가 실장된 액정표시패널과, 상기 액정표시패널을 지지하는 스테이지와, 다수의 패턴 검사신호 및 스캔신호를 생성하여 전송라인을 통해 상기 스테이지에 지지되는 액정표시패널로 제공하는 프로브 제어부 및 상기 액정표시패널의 드라이버 IC의 출력부와 전기적으로 접속되어 상기 프로브 제어부에서 생성된 다수의 패턴 검사신호 및 스캔신호를 상기 드라이버 IC로 제공하는 프로브 유닛을 포함한다.

본 발명에 따른 액정표시장치의 검사장치는 도전성 필름을 이용한 바(Bar) 타입의 필름 프로브 유닛을 구비하여 상기 바(Bar) 타입의 필름 프로브 유닛을 드라이버 IC의 출력단과 전기적으로 접속시켜 상기 드라이버 IC로 직접 전기적인 신 호를 제공하여 액정표시패널에 배열된 신호라인의 단락 여부를 검사하여 검출력을 향상시킬 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.

도 1은 관련 기술에 따른 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 관련 기술에 따른 액정표시장치는 다수의 게이트라인(GL1 ~ GLn)과 다수의 데이터라인(DL1 ~ DLm)이 교차되며 그 교차부에 액정셀(Clc)을 구동하기 위한 박막트랜지스터(TFT)가 형성된 액정표시패널(100)과, 상기 게이트라인(GL1 ~ GLn)에 스캔신호를 공급하기 위한 게이트 드라이버(110)와, 상기 데이터라인(DL1 ~ DLm)에 데이터를 공급하기 위한 데이터 드라이버(120)와, 상기 게이트 드라이버(110) 및 데이터 드라이버(120)를 제어하는 타이밍 컨트롤러(130) 및 상기 액정표시패널(100)로 공통전압(Vcom)을 공급하는 공통전압 생성부(130)를 포함한다.

상기 액정표시패널(100)은 두 장의 유리기판 사이에 액정이 형성되며, 그 하부 유리기판 상에는 다수의 게이트라인(GL1 ~ GLn)과 다수의 데이터라인(DL1 ~ DLm)이 상호 교차하도록 형성된다. 상기 다수의 게이트라인(GL1 ~ GLn)과 다수의 데이터라인(DL1 ~ DLm)의 교차부에 형성된 박막트랜지스터(TFT)는 게이트라인(GL1 ~ GLn)으로부터의 스캔 신호에 응답하여 데이터라인(DL1 ~ DLm)으로부터의 데이터를 액정셀(Clc)에 공급한다.

이를 위하여, 상기 박막트랜지스터(TFT)의 게이트 전극은 게이트라인(GL1 ~ GLn)에 접속되며, 소스 전극은 데이터라인(DL1 ~ DLm)에 접속된다. 상기 박막트랜지스터(TFT)의 드레인 전극은 액정셀(Clc)의 화소전극에 접속된다.

또한, 상기 액정표시패널(100)의 하부 유리기판 상에는 액정셀(Clc)의 전압을 유지시키기 위한 스토리지 캐패시터(Cst)가 형성된다. 상기 스토리지 캐패시터(Cst)는 액정셀(Clc)과 전단 게이트라인 사이에 형성될 수도 있으며, 상기 액정셀(Clc)과 별도의 공통라인 사이에 형성될 수도 있다.

상기 액정표시패널(100)의 상부 유리기판 상에는 상기 박막트랜지스터(TFT)가 형성된 각 화소 영역에 대응되는 R, G, B 컬러의 컬러필터와, 이들 각각을 테두리하여 상기 게이트라인(GL1 ~ GLn)과, 데이터라인(DL1 ~ DLm) 및 박막트랜지스터(TFT) 등을 가리는 블랙 매트릭스와, 이들 모두를 덮는 공통전극을 포함한다.

상기 게이트 드라이버(110)는 상기 타이밍 컨트롤러(130)로부터의 게이트 제어신호(GCS)에 응답하여, 다수의 게이트라인(GL1 ~ GLn)에 다수의 스캔 신호들을 대응되게 공급한다. 이들 다수의 스캔 신호들은 다수의 게이트라인(GL1 ~ GLn)이 순차적으로 1 수평동기신호의 기간씩 인에이블 되게 한다. 상기 게이트 드라이버(110)는 다수의 게이트 드라이버 집적회로를 포함할 수 있다.

상기 데이터 드라이버(120)는 상기 타이밍 컨트롤러(130)로부터의 데이터 제어신호(DCS)들에 응답하여, 다수의 게이트라인(GL1 ~ GLn) 중 어느 하나가 인에이블 될 때마다 다수의 화소 데이터 전압을 발생하여 상기 액정표시패널(100) 상의 다수의 데이터라인(DL1 ~ DLm)에 각각 공급한다. 상기 데이터 드라이버(120)는 다수의 데이터 드라이버 집적회로를 포함할 수 있다.

상기 타이밍 컨트롤러(130)는 외부의 시스템(예를 들면, 컴퓨터의 시스템의 그래픽 모듈 또는 텔레비전 수신 시스템의 영상 복조 모듈, 도시하지 않음)으로부터 공급된 동기신호들(Vsync, Hsync)과, 데이터 인에이블(DE) 신호 및 클럭신호(CLK)를 이용하여 상기 게이트 드라이버(110)를 제어하는 게이트 제어신호(GCS)와 상기 데이터 드라이버(120)를 제어하는 데이터 제어신호(DCS)를 생성한다.

또한, 상기 타이밍 컨트롤러(130)는 외부의 시스템으로부터 입력된 영상 데이터(Data)를 정렬하여 정렬된 데이터를 상기 데이터 드라이버(120)로 공급한다.

상기 공통전압 생성부(140)는 도시하지 않은 전원 공급부로부터 인가된 전원 전압(Vdd)을 이용하여 공통전압(Vcom)을 생성하여 상기 액정표시패널(100)의 공통전극으로 상기 공통전압(Vcom)을 공급한다.

도 2는 도 1의 액정표시장치의 오토 프로브 검사장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 액정표시장치의 오토 프로브 검사장치(200)는 도 1의 액정표시패널(도 1의 100)이 안착되는 스테이지(210)와, 상기 스테이지(210)에 안착된 액정표시패널(100)에 배열된 다수의 신호라인들에 패턴 검사신호를 공급하기 위한 바(Bar) 타입의 프로브 유닛(230)과, 상기 바(Bar) 타입의 프로브 유닛(230)에 패턴 검사신호를 공급하는 프로브 제어부(220)를 포함한다.

상기 스테이지(210)는 외부로부터 공급되는 액정표시패널(100)을 지지함과 아울러 도시하지 않은 점등 장치를 통해 상기 액정표시패널(100)의 배면에 광을 조사한다.

상기 프로브 제어부(220)는 다수의 패턴 검사신호를 생성하여 패턴 검사신호 전송라인을 통해 상기 바(Bar) 타입의 프로브 유닛(230)에 상기 다수의 패턴 검사신호를 공급한다. 또한, 상기 프로브 제어부(220)는 스캔신호를 생성하여 상기 스캔신호를 상기 바(Bar) 타입의 프로브 유닛(230)으로 공급한다.

상기 바(Bar) 타입의 프로브 유닛(230)은 도시하지 않은 구동장치에 의해 수직운동함으로써 상기 액정표시패널(100)에 실장된 드라이버 IC와 직접적으로 접속되어 상기 드라이버 IC의 출력단에 형성된 다수의 출력 채널로 상기 프로브 제어부(220)로부터 공급된 다수의 패턴 검사신호를 공급한다. 또한, 상기 바(Bar) 타입의 프로브 유닛(230)은 상기 드라이버 IC로 스캔신호를 제공한다. 이때, 상기 바(Bar) 타입의 프로브 유닛(230)은 도전성 필름 형태로 이루어진다.

도 3은 도 2의 오토 프로브 장치를 이용하여 액정표시패널에 형성된 다수의 신호라인을 검사하는 것을 나타낸 도면이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 액정표시패널(100)에는 다수의 게이트라인(GL)과 데이터라인(DL)이 배열되어 있으며, 화상을 표시하는 액티브 영역(A/A)과 화상을 표시하지 않는 비표시영역으로 구분된다.

상기 액정표시패널(100)의 비표시영역에는 상기 액정표시패널(100)의 게이트라인(GL)과 데이터라인(DL)을 구동하는 드라이버 IC(150)가 위치한다. 이때, 상기 드라이버 IC(150)는 도 1의 게이트 드라이버(도 1의 110)와 데이터 드라이버(120)를 하나의 칩으로 집적화한 형태로 구성된다.

또한, 상기 액정표시패널(100)의 비표시영역에는 상기 드라이버 IC(150)가 실장되는 영역을 제외한 영역에 한정된 수의 프로브 패드(도시하지 않음)를 포함할 수 있다. 상기 프로브 패드는 상기 오토 프로브 장치(도 2의 100)의 프로브 핀과 전기적으로 접속되어 상기 액정표시패널(100)에 배열된 다수의 신호라인(예를 들어 공통전압 공급라인, 데이터 링크라인등)의 단락 여부를 검출할 수 있다.

상기 다수의 게이트라인(GL)과 데이터라인(DL)은 상기 액정표시패널(100)의 박막트랜지스터 어레이 기판(도시하지 않음) 상에 형성되어 화소 영역을 정의한다. 상기 화소 영역에는 상기 게이트라인(GL)과 데이터라인(DL)에 전기적으로 접속된 박막트랜지스터(TFT) 및 상기 박막트랜지스터(TFT)와 전기적으로 접속된 화소전극(160)이 형성되어 있다.

상기 드라이버 IC(150)는 상기 다수의 데이터라인(DL)과 전기적으로 접속되는 다수의 출력채널(도시하지 않음)을 포함한다. 상기 다수의 출력채널은 상기 드라이버 IC(150)의 출력단을 구성하는데, 상기 드라이버 IC(150)의 출력단은 상기 바(Bar) 타입의 프로브 유닛(230)과 전기적으로 접속된다.

앞서 서술한 바와 같이, 상기 바(Bar) 타입의 프로브 유닛(230)은 도전성 필름으로 형성되기 때문에 상기 바(Bar) 타입의 프로브 유닛(230)이 상기 드라이버 IC(150)의 출력단에 안착되면 상기 드라이버 IC(150)의 출력단과 상기 바(Bar) 타입의 프로브 유닛(230)은 전기적으로 접속된다.

이로 인해, 상기 프로브 제어부(220)로부터 공급된 다수의 패턴 검사신호는 상기 바(Bar) 타입의 프로브 유닛(230)을 통해 상기 드라이버 IC(150)의 출력단으로 직접 인가되어 상기 드라이버 IC(150)의 출력단과 전기적으로 접속된 액정표시 패널(100)의 데이터라인(DL)으로 상기 패턴 검사신호가 공급된다.

뿐만 아니라, 상기 드라이버 IC(150)의 출력단은 상기 액정표시패널(100)의 게이트라인(GL)과 전기적으로 접속되어, 상기 프로브 제어부(220)로부터 공급된 스캔신호가 상기 바(Bar) 타입의 프로브 유닛(230)을 통해 상기 게이트라인(GL)으로 공급된다.

상기 드라이버 IC(150)의 출력단이 상기 바(Bar) 타입의 프로브 유닛(230)과 직접 전기적으로 연결되어 있어 한정된 수의 프로브 패드가 존재하더라도 상기 액정표시패널(100)에 배열된 다수의 신호라인(예를 들어, 데이터라인(DL) 및 게이트라인(GL))으로 전기적 신호를 인가하여 단락 여부를 검출할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치의 검사장치는 도전성 필름으로 이루어진 바(Bar) 타입의 프로브 유닛을 액정표시패널의 비표시영역에 실장된 드라이버 IC의 출력단에 안착시켜 상기 드라이버 IC의 출력단과 상기 바(Bar) 타입의 프로브 유닛을 전기적으로 연결하여 상기 액정표시패널의 신호라인의 단락 여부를 신속하게 검출할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

도 1은 관련 기술에 따른 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 도면.

도 2는 도 1의 액정표시장치의 오토 프로브 검사장치를 개략적으로 나타낸 도면.

도 3은 도 2의 오토 프로브 장치를 이용하여 액정표시패널에 형성된 다수의 신호라인을 검사하는 것을 나타낸 도면.

<도면의 주요부분에 대한 간단한 설명>

100:액정표시패널 110:게이트 드라이버

120:데이터 드라이버 130:타이밍 컨트롤러

140:공통전압 생성부 150:드라이버 IC

160:화소전극 200:오토 프로브 장치

210:스테이지 220:프로브 제어부

230:바(Bar) 타입의 프로브 유닛

Claims (5)

1. 화소영역을 정의하는 다수의 게이트라인 및 다수의 데이터라인이 배열되어 화상을 표시하는 표시영역과, 화상을 표시하지 않는 비표시영역으로 구분되며 상기 비표시영역의 일부분에 상기 게이트라인 및 데이터라인을 구동하는 드라이버 IC가 실장된 액정표시패널;

   상기 액정표시패널을 지지하는 스테이지;

   다수의 패턴 검사신호 및 스캔신호를 생성하여 전송라인을 통해 상기 스테이지에 지지되는 액정표시패널로 제공하는 프로브 제어부; 및

   상기 액정표시패널의 드라이버 IC의 출력부와 전기적으로 접속되어 상기 프로브 제어부에서 생성된 다수의 패턴 검사신호 및 스캔신호를 상기 드라이버 IC로 제공하는 프로브 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 검사장치.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 프로브 유닛은 바(Bar) 타입으로 이루어져 상기 드라이버 IC의 출력부 전면과 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 검사장치.
3. 제2 항에 있어서,

   상기 프로브 유닛은 도전성 필름으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 검사장치.
4. 제1 항에 있어서,

   상기 액정표시패널의 비표시영역에는 상기 드라이버 IC가 실장된 부분을 제외한 영역에 다수의 프로브 패드부가 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 검사장치.
5. 제4 항에 있어서,

   상기 다수의 프로브 패드부와 전기적으로 접속되어 상기 프로브 패드부로 전기적인 신호를 제공하는 프로브 핀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 검사장치.

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