KR20140014970A - 액정패널 검사장비 및 검사방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정패널 검사장비에 관한 것으로, 본 발명의 액정패널 검사장비는 둘 사이의 거리 조절이 가능한 제1 및 제2 프로브 블록과; 각각은 상기 제1 및 제2 프로브 블록과 체결되며, 상기 제2 프로브 블록에 대응하는 n개(n은 자연수)의 체결공을 포함하는 다수의 브라켓을 포함한다.

Description

액정패널 검사장비 및 검사방법{test apparatus for liquid crystal panel and test method using the same}
본 발명은 액정패널 검사장비 및 검사방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 프루브 콘택에 의한 전기신호를 통해 액정패널로부터 구현된 테스트 화상을 시각적으로 검사하기 위한 검사장비 및 이를 이용한 액정패널의 검사방법에 관한 것이다.
근래에 들어 사회가 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 여러 가지 다양한 평판표시장치가 개발되어 각광받고 있다.
이 같은 평판표시장치의 구체적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device: PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device: FED), 전기발광표시장치(Electroluminescence Display device: ELD) 등을 들 수 있는데, 이들 평판표시장치는 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 보여 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube: CRT)을 빠르게 대체하고 있다.
이중 특히 액정표시장치는 콘트라스트 비(contrast ratio)가 크고 동화상 표시에 적합하며 소비전력이 적다는 특징을 보여 노트북, 모니터, TV 등의 다양한 분야에서 활용되고 있는데, 이의 화상구현원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용하는 것으로, 액정은 분자구조가 가늘고 길며 배열에 방향성을 갖는 광학적 이방성과, 전기장 내에 놓일 경우 그 크기에 따라 분자배열 방향이 변화되는 분극성질을 띤다.
일반적으로, 액정표시장치는 제1기판과 제2기판 사이로 액정층을 개재해서 합착시킨 액정패널을 포함하며, 제1기판과 제2기판의 내면에는 전극이 형성되어, 두 전극에 인가되는 전기장에 의해 액정분자의 배열방향을 변화시켜 투과율 차이를 발생시키게 된다.
이러한 액정패널의 투과율 차이는 그 배면에 놓인 백라이트(backlight)로부터 공급되는 빛이 컬러필터를 통과하면서 색 조합이 반영되어 컬러화상의 형태로 디스플레이 된다.
한편, 일반적인 액정표시장치 제조공정은 제 1 및 제 2 기판을 형성하기 위하 기판제조공정과, 액정패널을 완성하는 셀(cell)공정, 그리고 액정패널과 백라이트를 일체화시키는 모듈(module)공정으로 구분될 수 있다.
이중 기판제조공정에서는 박막증착(thin film deposition), 포토리소그라피(photo-lithography), 식각(etching) 등의 과정을 수 차례 반복해서 각 기판에 어레이층과 컬러필터층을 구현하고, 셀 공정에서는 제 1 또는 제 2 기판 중 어느 하나에 합착을 위한 씰패턴(seal pattern)을 형성한 후 액정층을 사이에 두고 두 기판을 대면 합착시켜 액정패널을 완성하며, 이렇게 완성된 액정패널은 모듈공정에서 편광판과 구동회로 등이 부착된 후 백라이트와 일체화되어 액정표시장치를 이룬다.
이때, 셀 공정의 최종단계로서, 구동회로를 부착하기 전에, 액정패널에 오토 프로브(auto probe)라 일컬어지는 프로브 블록(probe block)을 통한 접촉에 의한 전기신호를 인가하여 테스트화상을 구현토록 하고, 이를 작업자의 육안으로 확인하는 비쥬얼 테스트를 통해 불량여부를 판정하는 액정패널 검사단계가 진행된다.
그런데, 이러한 검사단계 시 검사 대상인 액정패널의 모델 또는 액정패널에 실장되는 구동회로의 종류에 따라 액정패널에 형성된 접속패드의 개수, 간격 및 배열이 달라지게 된다.
따라서, 검사 대상에 따라 적합한 프로브 블록이 실장된 오토 프로브로 교체하여 검사를 진행해야 하는데, 이로 인해 교체에 의한 공정상의 불편함을 초래하게 되며, 공정시간 증가 및 비용 상승의 문제점을 야기하게 된다.
또한, 액정패널의 크기가 커질수록 프로브 블록의 개수가 증가하여 장비 내부 구조가 복잡해지므로, 비용이 더 상승하는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 검사 대상에 따라 적합함 프로브 블록이 실장된 오토 프로브의 교체에 따른 번거로움을 해소하고, 보다 간단하고 편리하게 다양한 모델의 액정패널에 사용할 수 있는 검사 장비를 제공하고자 하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 액정패널 검사장비는 둘 사이의 거리 조절이 가능한 제1 및 제2 프로브 블록과; 각각은 상기 제1 및 제2 프로브 블록과 체결되며, 상기 제2 프로브 블록에 대응하는 n개(n은 자연수)의 체결공을 포함하는 다수의 브라켓을 포함한다.
상기 제1 프로브 블록은 상기 브라켓에 고정되고, 상기 제2 프로브 블록은 상기 브라켓 상에서 위치 변경이 가능하다.
상기 체결공은 3개 이상이며, 상기 제2 프로브 블록은 상기 체결공 중 두 개와 체결된다.
여기서, 상기 체결공은 4개일 수 있다.
본 발명의 액정패널 검사장비는 상기 제1 및 제2 프로브 블록의 각각은 탐침을 포함하는 제1부분과 상기 브라켓에 체결되는 제2부분을 포함하고, 상기 제1 프로브 블록의 제1부분과 제2부분은 일직선 상에 놓이며, 상기 제2 프로브 블록의 제1 부분과 제2부분은 일직선 상에 놓이지 않는다.
상기 제1 프로브 블록의 제1부분과 상기 제2 프로브 블록의 제1부분 사이의 거리는 상기 제1 프로브 블록의 제2부분과 상기 제2 프로브 블록의 제2부분 사이의 거리보다 넓다.
본 발명의 액정패널 검사장비는 상기 제1 및 제2 프로브 블록을 제어하기 위한 제어부와; 상기 제1 및 제2 프로브 블록과 상기 제어부 사이의 연결을 위한 제1 및 제2 체결 케이블을 더 포함하며, 상기 제2 체결 케이블은 상기 제1 및 제2 프로브 블록 사이의 거리가 최소인 경우를 기준으로 설계된다.
위에 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 검사 장비에서는, 하나의 브라켓에 거리 조절이 가능한 두 개의 프로브 블록을 체결하고, 브라켓을 이동할 수 있도록 함으로써, 액정패널의 종류 또는 액정패널에 실장되는 구동회로의 종류에 따라 접속패드의 개수, 간격 및 배열이 다른 다양한 종류의 액정패널에 대해 검사공정을 진행할 수 있다.
따라서, 장비 구조가 단순해지며, 브라켓의 수량 및 브라켓의 이동에 필요한 모터의 개수를 줄일 수 있어, 제작 비용 절감 및 유지 비용 저감에 유리하다.
또한, 프로브 유닛을 교체할 필요가 없어 검사 공정시 공정상의 편리함을 가져올 수 있으며, 공정시간 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 액정표시장치용 액정패널의 제조공정을 단계별로 나타낸 공정 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정패널 검사장비를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 본 발명의 프로브 유닛의 프로브 블록과 브라켓의 구조를 도시한 도면이다.
도 4a와 도 4b는 본 발명의 프로브 유닛을 서로 다른 크기의 모델에 적용한 경우를 도시한 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 액정표시장치용 액정패널의 제조공정을 단계별로 나타낸 공정 흐름도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 제 1 단계(st1)는, 적, 녹, 청의 컬러필터를 포함하는 컬러필터기판과 박막트랜지스터를 포함하는 어레이기판을 각각 형성한 후, 기판 상에 존재할 수 있는 이물질을 제거하기 위한 세정단계이다. 여기서, 어레이기판은 박막을 증착하고 패터닝하는 과정을 여러 회 반복함으로써 형성되며, 컬러필터 기판의 컬러필터는 염색법, 인쇄법, 안료 분산법, 전착법 등을 이용하여 형성된다.
제 2 단계(st2)는, 컬러필터기판과 어레이기판 상에 각각 배향막을 형성하는 단계로, 배향막은 액정 분자의 초기 배열 방향을 결정한다.
제 3 단계(st3)는, 컬러필터기판과 어레이기판 사이에 개재될 액정의 누설을 방지하도록 씰패턴을 인쇄하고, 컬러필터기판과 어레이기판 사이의 갭을 정밀하고 균일하게 유지하기 위해 일정한 크기의 스페이서를 산포하는 공정이다.
제 4 단계(st4)는 두 기판 중 선택된 한 기판 상에 액정을 적하하는 단계이고, 제 5 단계(st5)는 컬러필터기판과 어레이기판의 합착공정 단계이며, 이후, 합착된 기판 상태로 보조 검사 공정을 실시하는 제 6 단계(st6)를 진행한다.
보조 검사 공정은 액정셀에 구성된 게이트 및 데이터라인에 셀 외곽부에 형성된 검사패드를 통해 전압을 인가하면서 육안관측 또는 현미경관측을 통해 진행된다.
여기서, 보조 검사 공정은 화면상에 나타나는 얼룩 등을 관찰하는 목시검사로, 대형이물질이나 러빙불량에 의한 화면상에 발생될 수 있는 얼룩을 검사할 수 있다.
그러나, 보조 검사 공정을 통해 검출될 수 있는 불량요인은 한계가 있다. 예를 들면 단락 및 단선과 같은 선결함(Line defect) 및 점결함(Point defect) 등은 검출이 불가능하다.
제 7 단계(st7)는 기판을 셀 단위로 절단하는 단계이며, 마지막으로 제 8 단계(st8)는 액정패널의 주 검사 공정으로, 제 6 단계(st6)에서의 보조 검사 공정보다 좀더 정밀한 검사 공정으로 전기신호를 인가하는 방식의 오토 프로브(auto probe) 검사가 이루어진다.
오토 프로브 검사는 보조 검사 공정에서 검출되지 못한 선결함(Line defect) 및 점결함(Point defect)등을 검출하기 위한 공정으로 외부로 노출된 패드에 프로브 콘택(probe contact)에 의한 전기신호를 인가하여 실질적으로 액정패널을 모의로 구동시킴으로써 각각의 불량을 검출하게 된다.
따라서, 오토 프로브 검사 공정을 거쳐 양질의 액정셀을 선별하게 되며, 이를 위해 프로브 유닛라 일컬어지는 액정패널 검사장비가 동원된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정패널 검사장비를 개략적으로 도시한 도면으로, 액정패널을 포함하여 도시한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 액정패널(110)은 제1기판(112)과 제2기판(114) 및 두 기판(112, 114) 사이에 개재된 액정층(도시하지 않음)을 포함한다. 제1기판(112)은 제2기판(114)보다 넓은 면적을 가지며, 노출된 제1기판(112) 상에는 다수의 접속패드(118)가 형성된다. 이러한 접속패드(118)는 검사 신호를 입력하기 위한 것으로, 구동회로(drive IC)에 일대일 대응하도록 형성될 수 있다. 액정패널(110) 상에는 점선으로 표시된 부분과 같이 화상을 표시하는 액티브영역이 정의된다.
이러한 액정패널(110)의 오토 프로브 검사를 위해 사용되는 본 발명의 프로브 유닛(120)은 다수의 프로브 블록(122, 124)과, 다수의 브라켓(126) 및 리니어가이드(128)를 포함한다. 도시하지 않았지만 프로브 유닛(120)은 각 구성요소들의 위치 조정을 위한 얼라인부와 각 구성요소를 제어하기 위한 제어부를 더 포함한다.
각 프로브 블록(122, 124)은 접속패드(118)에 대응하며, 프로브 블록(122, 124)의 탐침(도시하지 않음)이 접속패드(118)에 접촉하여 전기신호를 인가한다. 이때, 하나의 브라켓(126)에는 두 개의 프로브 블록(122, 124)이 연결되며, 브라켓(126)은 리니어가이드(128)에 의해 선형 이동될 수 있다.
본 발명에 따른 프로브 유닛의 프로브 블록과 브라켓의 구조에 대하여 도 3a 내지 도 3c를 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 3a 내지 도 3c에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 프로브 유닛은, 하나의 브라켓(126)에 제1 및 제2 프로브 블록(122, 124)이 체결된다. 여기서, 제1 프로브 블록(122)은 브라켓(126) 상에 고정되며, 제2 프로브 블록(124)은 브라켓(126) 상에서 위치 변경이 가능하다.
브라켓(126)은 제2 프로브 블록(124)에 대응하는 위치에 다수의 체결공, 예를 들어, 제1 내지 제4 체결공(126a, 126b, 126c, 126d)을 포함한다. 제1 내지 제4 체결공(126a, 126b, 126c, 126d)은 제1프로브 블록(122)과 브라켓(126)이 체결되는 영역으로부터 일정간격을 가지고 이격되어 순차적으로 위치한다. 제2프로브 블록(124)은 제1 내지 제4 체결공(126a, 126b, 126c, 126d) 중 인접한 두 개와 연결된다.
여기서, 제1 및 제2 프로브 블록(122, 124)의 각각은 탐침을 포함하여 액정패널(도 2의 110)의 접속패드(도 2의 118)와 접촉하는 제1부분(122a, 124a)과 브라켓(126)에 체결되는 제2부분(122b, 124b)을 포함한다. 제1 프로브 블록(122)의 제1부분(122a)과 제2부분(124b)은 일직선 상에 놓이나, 제2 프로브 블록(124)의 제1부분(124a)과 제2부분(124b)은 일직선 상에 놓이지 않는다. 따라서, 제1 프로브 블록(122)의 제1부분(122a)과 제2 프로브 블록(124)의 제1부분(124a) 사이의 거리는 제1 프로브 블록(122)의 제2부분(122b)과 제2 프로브 블록(124)의 제2부분(124b) 사이의 거리보다 넓다. 이는 제1 및 제2 프로브 블록(124) 사이의 간섭을 피하기 위함이다.
도시하지 않았지만, 제1 프로브 블록(122)과 제2 프로브 블록(124)은 브라켓(126)과 체결을 위한 체결수단을 제2부분(122b, 124b) 하면에 포함하며, 제2 프로브 블록(124)의 체결수단은 제1 내지 제2 체결공(126a, 126b, 126c, 126d)에 대응하는 형상을 가진다.
접속패드(도 2의 118) 사이의 거리가 비교적 짧은 제1액정패널의 검사를 위해, 도 3a에 도시한 바와 같이, 제2 프로브 블록(124)은 제1 프로브 블록(122)에 인접한 제1 및 제2 체결공(126a, 126b)을 통해 브라켓(126)과 체결된다. 따라서, 제1 프로브 블록(122)과 제2 프로브 블록(124) 사이의 거리는 최소가 된다.
제1액정패널보다 큰 제2액정패널의 검사를 위해, 도 3b에 도시한 바와 같이, 제2 프로브 블록(124)은 제2 및 제3 체결공(126b, 126c)을 통해 브라켓(126)과 체결되며, 제1 프로브 블록(122)과 제2 프로브 블록(124) 사이의 거리는 도 3a에서 보다 넓어진다.
제2액정패널보다 큰 제3액정패널의 검사를 위해, 도 3c에 도시한 바와 같이, 제2 프로브 블록(124)은 제3 및 제4 체결공(126c, 126d)을 통해 브라켓(126)과 체결된다. 따라서, 제1 프로브 블록(122)과 제2 프로브 블록(124) 사이의 거리는 도 3b에서 보다 넓어진다.
따라서, 본 발명에 따른 프로브 유닛 하나로 적어도 세 개의 크기가 다른 모델에 적용할 수 있다.
한편, 도시하지 않았지만, 본 발명의 프로브 유닛은 제1 및 제2 프로브 블록(122, 124)과 브라켓(126) 등의 구성요소를 제어하기 위한 제어부와, 제1 및 제2 프로브 블록(122, 124)과 제어부 사이의 연결을 위한 제1 및 제2 체결 케이블을 더 포함한다. 제어부는 인쇄회로기판(printed circuit board: PCB)으로 이루어질 수 있으며, 제1 및 제2 체결 케이블은 필름 형태로 유연성을 가지는 물질로 형성된다. 이때, 제2 체결 케이블은 제1 및 제2 프로브 블록(122, 124) 사이의 거리가 최소인 경우를 기준으로 설계된다. 즉, 도 3a에서와 같이 제2 프로브 블록(124)이 제1 및 제2 체결공(126a, 126b)을 통해 브라켓(126)에 체결된 경우를 기준으로 제2 체결 케이블이 설계되며, 제2 프로브 블록(124)의 위치를 변경하더라도 문제가 발생하지 않도록 유연성을 가지는 것이 바람직하다.
이와 같이, 본 발명에서는 하나의 브라켓에 두 개의 프로브 블록을 연결하여, 각 브라켓마다의 이동에 필요한 모터의 개수를 줄일 수 있다. 따라서, 구조를 단순화하고 제작 비용 절감 및 유지 비용 저감에 유리하다.
또한, 브라켓을 이동하면서 브라켓 내에서 프로브 블록 사이의 거리 또한 조절이 가능하도록 함으로써, 하나의 장비로 다양한 크기의 모델에 적용 가능하다.
구체적으로 본 발명의 프로브 유닛을 서로 다른 크기의 모델에 적용한 경우를 도 4a와 도 4b에 도시한다. 여기서, 도 4a의 액정패널이 도 4b의 액정패널보다 크며, 접속패드 간 간격도 넓다.
먼저, 도 4a에 도시한 바와 같이, 제1액정패널에 대하여 인접한 브라켓(126)은 제1거리(d11)를 가지고 배치되며, 제1 및 제2 프로브 블록(122, 124)은 제2거리(d12)를 가지고 배치된다.
제1액정패널보다 작은 제2액정패널에 대하여, 도 4b에 도시한 바와 같이, 인접한 브라켓(126)은 제1거리(d11)보다 좁은 제3거리(d21)를 가지고 배치되며, 제2 프로브 블록(124)의 위치를 변경하여 제1 및 제2 프로브 블록(122, 124)은 제2거리(d12)보다 좁은 제4거리(d22)를 가지고 배치된다. 여기서, 제1거리(d11) 및 제3거리(d21)는 인접한 브라켓(126)의 중심 사이의 거리로 정의되며, 제2거리(d12) 및 제4거리(d22)는 제1 및 제2 프로브 블록(122, 124)의 중심 사이의 거리로 정의된다.
일례로, 도 4a의 제1액정패널은 55인치 모델이고, 도 4b의 제2액정패널은 47인치 모델일 경우, 제1거리(d11)는 약 169.7mm이고 제2거리(d12)는 약 78.1mm이며, 제3거리(d21)는 약 138.4mm이고, 제4거리(d22)는 약 59.1mm일 수 있다. 이때, 인접한 브라켓(126)의 제2 프로브 블록(124)과 제1 프로브 블록(122) 사이의 거리는, 도 4a의 경우 약 84.84mm이고, 도 4b의 경우 약 69.2mm일 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서는 하나의 프로브 유닛을 다양한 모델에 적용할 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 이상 다양한 변화와 변형이 가능하다.
122: 제1 프로브 블록 124: 제2 프로브 블록
122a, 124a: 제1부분 122b, 124b: 제2부분
126: 브라켓 128: 리니어 가이드
126a, 126b, 126c, 126d: 제1 내지 제4 체결공

Claims (7)

  1. 둘 사이의 거리 조절이 가능한 제1 및 제2 프로브 블록과;
    각각은 상기 제1 및 제2 프로브 블록과 체결되며, 상기 제2 프로브 블록에 대응하는 n개(n은 자연수)의 체결공을 포함하는 다수의 브라켓
    을 포함하는 액정패널 검사장비.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 프로브 블록은 상기 브라켓에 고정되고, 상기 제2 프로브 블록은 상기 브라켓 상에서 위치 변경이 가능한 액정패널 검사장비.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 체결공은 3개 이상이며, 상기 제2 프로브 블록은 상기 체결공 중 두 개와 체결되는 액정패널 검사장비.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 체결공은 4개인 액정패널 검사장비.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 프로브 블록의 각각은 탐침을 포함하는 제1부분과 상기 브라켓에 체결되는 제2부분을 포함하고, 상기 제1 프로브 블록의 제1부분과 제2부분은 일직선 상에 놓이며, 상기 제2 프로브 블록의 제1 부분과 제2부분은 일직선 상에 놓이지 않는 액정패널 검사장비.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 프로브 블록의 제1부분과 상기 제2 프로브 블록의 제1부분 사이의 거리는 상기 제1 프로브 블록의 제2부분과 상기 제2 프로브 블록의 제2부분 사이의 거리보다 넓은 액정패널 검사장비.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 프로브 블록을 제어하기 위한 제어부와;
    상기 제1 및 제2 프로브 블록과 상기 제어부 사이의 연결을 위한 제1 및 제2 체결 케이블을 더 포함하며,
    상기 제2 체결 케이블은 상기 제1 및 제2 프로브 블록 사이의 거리가 최소인 경우를 기준으로 설계되는 액정패널 검사장비.
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