KR20140074517A - 평판디스플레이용 프로브 시스템의 백라이트 장치 - Google Patents

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KR20140074517A
KR20140074517A KR1020120142551A KR20120142551A KR20140074517A KR 20140074517 A KR20140074517 A KR 20140074517A KR 1020120142551 A KR1020120142551 A KR 1020120142551A KR 20120142551 A KR20120142551 A KR 20120142551A KR 20140074517 A KR20140074517 A KR 20140074517A
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김종문
조원일
이원규
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양 전자시스템 주식회사
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Abstract

본 발명은 평판디스플레이용 프로브 시스템의 백라이트 장치에 관한 것으로, 프로브 시스템에서의 OLED 광에 대한 영향 측정 시 보다 정확한 측정을 위해 유기EL의 광원과 동일한 파장을 갖는 광원을 배면에서 조사할 수 있도록 함과 아울러, 단파장의 영향을 받는 산화물의 특성에 따라 유기EL 광원은 아니지만 단파장에 관한 조사가 가능하도록 한 평판디스플레이용 프로브 시스템의 백라이트 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
이를 위해, 본 발명의 일실시예에 따른 평판디스플레이용 프로브 시스템의 백라이트 장치는, 프로브 시스템의 스테이지 상에는 다수 개의 백라이트 모듈이 형성되되, 각각의 백라이트 모듈은, 모듈의 표면을 보호함과 아울러 포토센서 측으로 표면광량을 전송하는 도광판과, 상기 도광판의 하면에 구비되어 도광판 배면으로 광을 발산하는 OLED 모듈 및, 상기 OLED 모듈의 일측에 해당하는 도광판 하면에 구비되어 광량을 검출하는 포토센서를 포함하여 구성되며, 상기 백라이트 모듈은 광량의 제어를 행하는 컨트롤 보드와 연결되어 구성된다.

Description

평판디스플레이용 프로브 시스템의 백라이트 장치{BACK LIGHT APPARATUS OF PROBE SYSTEM FOR FLAT PANEL DISPLAY}
본 발명은 평판디스플레이용 프로브 시스템의 백라이트 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 FDP(Flat Panel Display) 제품제조 시 프로브 시스템의 스테이지 상면에 고정된 글라스의 회로패턴에 전기적 신호를 가하여 회로의 상태를 측정하는 검사공정에서 글라스 표면에 형성된 회로 패턴이 노출되는 백라이트 광원을 추가하여 Photo Current에 의한 전기적 특성변화를 측정할 수 있도록 한 평판디스플레이용 프로브 시스템의 백라이트 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 평판디스플레이(Flat Panel Display)의 제조에 있어서는 하부 기판의 제조공정과, 상부 기판의 제조공정, 그리고 하부 기판과 상부 기판의 합착공정 등의 공정이 진행되게 된다.
이에 대해 보다 상세히 설명하면, 하부 기판을 제조하기 위한 글라스 원판 상에 다수의 셀들을 형성하고, 이 셀에 다수의 수평 라인과 수직 라인들을 매트릭스 형태로 서로 교차하도록 형성하며, 수평 라인과 수직 라인의 교차부마다 투명한 화소 전극을 포함하는 화소 셀들을 형성한다.
그리고, 화소 셀들에는 수평 라인과 수직 라인 및 화소 전극에 접속되는 박막 트랜지스터를 형성한다.
또, 상기 글라스 원판에 형성된 다수의 셀들은 검사공정을 거친 후 스크라이빙 공정에 의해 절단이 되며, 이렇게 글라스 원판에서 절단된 다수의 셀, 즉 하부 기판 각각은 상부 기판의 제조공정에서 완성된 상부 기판과 합착되고, 화소 셀들을 구동하기 위한 구동회로 및 여러 가지 요소들이 조립됨으로써 하나의 평판디스플레이가 완성되게 된다.
이때, 상술한 바와 같은 평판디스플레이의 제조공정 중, 상기 글라스 원판에 형성된 다수의 셀에 대한 검사공정에서는 특정 구조의 프로브 시스템을 이용하여 글라스 상의 트랜지스터에 프로브 핀을 접촉하여 상기 트랜지스터의 전기적 특성을 측정하게 된다.
이때, 상기 글라스 상에 형성된 트랜지스터의 전기적 특성을 측정할 시에는 일반적인 온도 및 Photo Current의 영향을 받지 않도록 하기 위해 Dark Box 내에서 측정하게 되며, 양산되는 제품의 보다 정확한 동작특성 조건을 얻기 위해 실제 동작조건과 유사한 상태에서의 측정이 요구되고 있다.
국내 등록특허 제10-0768912호 국내 등록특허 제10-1001670호
여기에서, TFT 엘시디의 경우, 배면으로부터의 광원을 편광필터 및 액정을 이용하여 광량을 조절하여 영상을 표현하는 방식으로 영상 표시를 위한 백라이트의 광원에 의해 유리기판 상의 트랜지스터는 전기적 변화가 일어나게 되며, 이는 상술한 선행기술문헌을 통해 해결할 수 있었다.
한편, 유기EL 디스플레이의 글라스는 상기 TFT 엘시디와 비교하여 매우 복잡한 트랜지스터 구조를 가지게 되는데, 상기 유기EL 디스플레이를 구동하기 위한 트랜지스터의 글라스는 전통적으로 LTPS 공정을 이용하는 방법이 선호되고 있는 실정이다.
그러나, 상기 LTPS 공정은 비정질(Amorphous)의 유리를 레이저 등을 이용하여 다결정 Polycrystaline 구조로 변환시키는 과정을 필요로 하게 되며, 이러한 과정은 전통적인 Amorphous 공정에 비해 전체 영역이 전기적으로 균일한 대형 패널을 만들어 내기가 어려운 문제점이 발생하게 된다.
이러한 문제점을 해소하기 위한 방법으로 최근 각광받는 재료로 Oxide(산화물)를 들 수 있으며, 상기 Oxide 산화물을 이용한 FPD 공정은 기존의 Amorphous 공정을 크게 바꾸지 않으면서도, 전기적으로 상기 LTPS 공정의 글라스 성능에는 미치지 못하지만 전통의 Amorphous 공정의 성능보다는 우수한 OLED 디스플레이 제작에 필요한 정도의 전기적 성능을 보장하는 글라스의 제조가 가능하다.
이때, 상기 Oxide를 이용한 FPD 제조 공정을 안정화 시키기 위하여 여러가지 기술적 어려움이 있는데, 첫째는 지속적으로 안정적인 전기적 특성을 가져야 하는데 이 부분이 물질적 특성상 유지되기가 어려움 점과, 둘째는 Oxide 자체가 빛에 매우 민감한 전기적 특성을 가진다는 점이다.
유기EL의 경우, LCD 디스플레이의 배면에 위치한 백라이트의 광원을 사용하지 않고 글라스의 상면에서 유기물질을 배치하여 발광시키는 구조로서, 유기물이 발광하게 되면 글라스 상의 부품들은 의도하지 않은 유기물의 배면광의 영향을 받게 된다.
이에, 최근 각광받고 있는 유기EL 디스플레이의 트랜지스터 제작용 산화물의 경우, 물질의 특성상 빛에 매우 민감하게 반응하고 특히 짧은 파장의 빛에 대해 민감하게 반응하므로, 이에 대한 조사와 제조 공정상의 관리가 매우 중요한 실정이다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 프로브 시스템에서의 OLED 광에 대한 영향 측정 시 보다 정확한 측정을 위해 유기EL의 광원과 동일한 파장을 갖는 광원을 배면에서 조사할 수 있도록 함과 아울러, 단파장의 영향을 받는 산화물의 특성에 따라 유기EL 광원은 아니지만 단파장에 관한 조사가 가능하도록 한 평판디스플레이용 프로브 시스템의 백라이트 장치를 제공하고자 하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 평판디스플레이용 프로브 시스템의 백라이트 장치는, 프로브 시스템의 스테이지 상에는 다수 개의 백라이트 모듈이 형성되되, 각각의 백라이트 모듈은, 모듈의 표면을 보호함과 아울러 포토센서 측으로 표면광량을 전송하는 도광판과, 상기 도광판의 하면에 구비되어 도광판 배면으로 광을 발산하는 OLED 모듈 및, 상기 OLED 모듈의 일측에 해당하는 도광판 하면에 구비되어 광량을 검출하는 포토센서를 포함하여 구성되며, 상기 백라이트 모듈은 광량의 제어를 행하는 컨트롤 보드와 연결되어 구성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 도광판의 상측에 해당하는 프로브 헤드에는 상기 백라이트 모듈로부터 발산된 광의 휘도를 측정하기 위한 휘도계가 설치되며, 상기 휘도계는 상기 컨트롤 보드와 연결되어 상기 휘도계로부터 전송되는 휘도 및 상기 포토센서로부터의 광량 정보를 기초로 상기 백라이트 모듈의 제어가 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 평판디스플레이용 프로브 시스템의 백라이트 장치는, 프로브 시스템의 스테이지 상에는 다수 개의 백라이트 모듈이 형성되되, 각각의 백라이트 모듈은, 몸체 중앙에 투명부재가 구비된 지지프레임과, 상기 투명부재의 하부에 설치되되, 그 내부에 다수 개의 필터 및 확산렌즈가 배치된 발광관 및, 상기 발광관의 하측에 설치되어 상기 발광관 측으로 광을 발산하는 다파장 LED 모듈을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 발광관 내에 구비되는 필터는 각각 상이한 파장 영역을 갖는 3개의 밴드패스 필터인 것을 특징으로 한다.
상기에서 설명한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따르면, 프로브 시스템에서의 OLED 광에 대한 영향 측정 시 보다 정확한 측정을 위해 유기EL의 광원과 동일한 파장을 갖는 광원을 배면에서 조사할 수 있도록 함과 아울러, 단파장의 영향을 받는 산화물의 특성에 따라 유기EL 광원은 아니지만 단파장에 관한 조사가 가능하도록 함으로서, FPD 제품의 신소재 적용에 따라 기존의 방식으로는 불명확하였던 측정 방식을 개선할 수 있는 효과가 있게 되며, 이를 통해 제품 개발 또는 생산 시의 불량 원인 분석이 가능해짐은 물론, 제품의 안정성을 확보할 수 있는 효과도 있게 되는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 평판디스플레이용 프로브 시스템의 백라이트 장치가 적용된 프로브 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 도면,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 평판디스플레이용 프로브 시스템의 백라이트 장치의 구성을 나타내는 도면,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 평판디스플레이용 프로브 시스템의 백라이트 장치의 구성을 나타내는 도면,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 평판디스플레이용 프로브 시스템의 백라이트 장치에 구비되는 다파장 LED 모듈의 평면도 및 파장영역을 나타내는 도면,
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 평판디스플레이용 프로브 시스템의 백라이트 장치에 구비되는 밴드패스 필터의 파장영역을 나타내는 도면이다.
이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 평판디스플레이용 프로브 시스템의 백라이트 장치가 적용된 프로브 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 도면, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 평판디스플레이용 프로브 시스템의 백라이트 장치의 구성을 나타내는 도면, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 평판디스플레이용 프로브 시스템의 백라이트 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
먼저, 본 발명에 따른 평판디스플레이용 프로브 시스템의 백라이트 장치는 특정 구조로 설계된 백라이트 광원을 제공하여 OLED 광에 대한 영향 측정 시 보다 정확한 측정이 이루어질 수 있도록 구현된다.
주지된 바와 같이, 평판디스플레이용 프로브 시스템은 수평 및 수직라인의 교차부에 트랜지스터가 형성되어 구성되는 FPD 글라스의 검사를 수행하기 위한 것으로서, 소정 지지부재(도시안됨)를 매개로 일정 높이를 갖는 지점에 고정 설치되는 플레이트 상에 글라스(1)의 안치를 위한 스테이지(100)가 형성되고, 그 상측에는 글라스(1)에 형성된 전극 및 패드 등에 선택적으로 접촉하면서 트랜지스터의 특성을 측정하는 프로브핀(310)이 구비된 프로브 헤드(300)가 다수 개 설치되며, 상기 각각의 프로브 헤드(300)는 리니어 모터(200)를 매개로 X축 및 Y축으로 이송 가능하게 구성된다.
이때, 상기 스테이지(100)에는 글라스(1)의 전기적 특성 검사 시, 해당 글라스에 형성된 회로패턴의 실제 동작 시와 유사한 환경을 제공할 수 있도록 다수 개의 백라이트 모듈이 일체로 형성되어 구성된다.
본 발명의 일실시예에 따라, 상기 백라이트 모듈은 스테이지(100)의 상면과 동일평면을 이루도록 사각판 또는 원판 형상을 갖는 다수 개의 도광판(10)이 배열 형성되며, 각 도광판(10)의 하면에는 도광판의 배면 측으로 광을 발산하는 OLED 모듈(R,G,B 또는 WOLED module)(12) 및 광량 검출을 위한 포토센서(14)가 구비되어 구성된다.
상기 도광판(10)은 상기 OLED 모듈(12)의 표면을 보호함과 아울러, 상기 포토센서(14) 측으로 표면의 광량을 전달하는 기능을 갖는다.
또한, 상기 프로브 헤드(300) 측에는 상기 백라이트 모듈로부터 발산되는 광의 휘도를 측정하기 위한 휘도계(22)가 추가로 설치되어 구성되며, 상기 OLED 모듈(12)과 포토센서(14) 및 휘도계(22)는 컨트롤 보드(20)와 연계된다.
이에, 상기 OLED 모듈(12)은 상기 포토센서(14)로부터의 광량 정보 및 상기 휘도계(22)로부터의 휘도값에 기초한 컨트롤 보드(20)의 제어를 통해 광량이 조절되면서, 백라이트 장치에 실제 생산제품과 동일한 스펙트럼 특성이 구현될 수 있게 된다.
참조부호 24는 상기 휘도계(22)와 RS-232 통신방식으로 통신을 수행하면서 컨트롤 보드(20) 및 전원공급부 측에 신호를 인가하는 컨트롤 PC를 나타내며, 참조부호 26은 해당 OLED 모듈(12)의 구동을 위한 전원을 공급하는 전원공급부를 나타낸다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따라, 프로브 시스템의 스테이지(100) 상면과 동일평면을 이루도록 지지프레임(50)을 매개로 다수 개의 투명부재(52)가 고정 설치되고, 상기 투명부재(52)의 하측에는 그 내부에 다수 개의 필터(44a,44b,44c) 및 확산렌즈(42)가 배치된 발광관(40)이 설치되며, 상기 발광관(40)의 하측에는 상기 발광관(40) 측으로 소정 광을 발산하는 다파장 LED 모듈(UV,R,G,B,IR LED)(30)이 설치되어 구성된다.
상기 발광관(40) 내에는 3개의 밴드패스 필터가 수직으로 배열되며, 그 하측에 확산렌즈(42)가 구비되어 구성된다.
이때, 상기 다파장 LED 모듈(30)이 나타내는 광의 파장영역은 도 4에 도시된 바와 같으며, 또한 상기 발광관(40)에 구비되는 각각의 밴드패스 필터(44a,44b,44c)에 적용되는 광의 파장영역은 도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같다.
이어, 상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 작용에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일실시예에 따른 백라이트 장치가 적용된 프로브 시스템을 통해 소정 글라스(OLED용 유리기판)(1)의 회로패턴에 대한 전기적 특성 측정이 수행되는데 있어서는, 상기 컨트롤 PC(24)로부터의 신호 전송에 따른 컨트롤 기판(20)의 제어에 의해 각각의 OLED 모듈(12)이 동작되면서 소정 광을 발산하게 되며, 상기 OLED 모듈(12)로부터의 광원은 상기 도광판(10)을 배면으로부터 통과하여 스테이지(100) 상면에 설치된 글라스(1) 측으로 조사되게 된다.
이때, 상기 OLED 모듈(12)로부터 발산되는 광원의 광량은 상기 도광판(10) 배면에서 포토센서(14)에 의해 검출된 후 피드백 됨과 아울러, 상기 도광판(10)을 투과한 광의 휘도는 상기 휘도계(22)에서 검출되어 피드백 됨에 따라, 이를 기초로 한 상기 컨트롤 보드(20)의 제어에 의해 상기 백라이트 모듈은 항상 일정한 광량을 유지할 수가 있게 된다.
이에, 상기 백라이트 모듈에 구비되는 OLED 모듈(12)을 매개로 실제 생산제품의 광원과 동일한 스펙트럼 특성이 해당 글라스(1) 측에 제공할 수 있게 되는 것이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 장치가 적용된 프로브 시스템을 통한 소정 글라스(1)의 전기적 특성 시험에 있어서는, 상기 다파장 LED 모듈(30)로부터의 광원이 상기 발광관(40) 측으로 제공된 후 상기 발광관(40)의 하측에 내장된 확산렌즈(42)를 거쳐 다수 개 배열된 밴드패스 필터(44c,44b,44a)를 순차적으로 통과한 후 투명부재(52)를 투과하여 스테이지(100) 상면의 글라스(1) 측에 조사되게 된다.
상기 백라이트 장치는 다파장 LED 모듈(30) 및 밴드패스 필터(44a,44b,44c)의 조합을 통해 수 만[nit] 이상의 높은 출력의 광조사가 가능함은 물론, 각 LED의 전류를 독자적으로 제어함에 따라 파장을 선택적으로 변화시킬 수도 있는 특성을 갖는다.
따라서, 본 발명에 따른 평판디스플레이용 프로브 시스템의 백라이트 장치를 통해서는 RGB OLED 및 WOLED, 또는 산화물 기반의 글라스(1) 제조 시, 실 제품과 동일 또는 유사한 스펙트럼을 갖는 광원을 제공할 수가 있으며, 이를 통해 정확한 전기적 특성 측정이 이루어질 수 있게 되는 것이다.
한편, 본 발명에서 기재된 내용과 다른 변형된 실시예들이 돌출 된다고 하더라도 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명에 첨부된 청구범위 내에 속하게 됨은 물론이다.
1: 글라스, 10: 도광판,
12: OLED 모듈, 14: 포토센서,
20: 컨트롤 보드, 22: 휘도계,
24: 컨트롤 PC, 26: 전원공급부,
30: 다파장 LED 모듈, 40: 발광관,
42: 확산렌즈, 44a,44b,44c: 밴드패스 필터,
50: 지지프레임, 52: 투명부재.

Claims (4)

  1. 프로브 시스템의 스테이지 상에는 다수 개의 백라이트 모듈이 형성되되,
    각각의 백라이트 모듈은,
    모듈의 표면을 보호함과 아울러 포토센서 측으로 표면광량을 전송하는 도광판과, 상기 도광판의 하면에 구비되어 도광판 배면으로 광을 발산하는 OLED 모듈 및, 상기 OLED 모듈의 일측에 해당하는 도광판 하면에 구비되어 광량을 검출하는 포토센서를 포함하여 구성되며,
    상기 백라이트 모듈은 광량의 제어를 행하는 컨트롤 보드와 연결되어 구성된 것을 특징으로 하는 평판디스플레이용 프로브 시스템의 백라이트 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 도광판의 상측에 해당하는 프로브 헤드에는 상기 백라이트 모듈로부터 발산된 광의 휘도를 측정하기 위한 휘도계가 설치되며,
    상기 휘도계는 상기 컨트롤 보드와 연결되어 상기 휘도계로부터 전송되는 휘도 및 상기 포토센서로부터의 광량 정보를 기초로 상기 백라이트 모듈의 제어가 이루어지는 것을 특징으로 하는 평판디스플레이용 프로브 시스템의 백라이트 장치.
  3. 프로브 시스템의 스테이지 상에는 다수 개의 백라이트 모듈이 형성되되,
    각각의 백라이트 모듈은,
    몸체 중앙에 투명부재가 구비된 지지프레임과,
    상기 투명부재의 하부에 설치되되, 그 내부에 다수 개의 필터 및 확산렌즈가 배치된 발광관 및,
    상기 발광관의 하측에 설치되어 상기 발광관 측으로 광을 발산하는 다파장 LED 모듈을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 평판디스플레이용 프로브 시스템의 백라이트 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 발광관 내에 구비되는 필터는 각각 상이한 파장 영역을 갖는 3개의 밴드패스 필터인 것을 특징으로 하는 평판디스플레이용 프로브 시스템의 백라이트 장치.
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