KR20180015024A - 온-셀 터치 유기발광다이오드 표시 장치의 터치 감지용 전극 검사 방법 및 장치 - Google Patents

온-셀 터치 유기발광다이오드 표시 장치의 터치 감지용 전극 검사 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

터치 스크린 내장형 평판표시장치, 특히 터치 스크린 패널이 유기발광다이오드 표시장치에 내장되는 경우 온-셀 터치 방식으로 제작하는 공정 방식이 주로 적용되고 있다. 온-셀 터치 유기발광다이오드 표시장치에서는 셀 단위로 공정이 진행되기 전 단계에서부터 이미 원장 단위의 어레이 기판상에 터치 감지용 전극이 형성되기 때문에, 공정 효율을 도모하기 위하여 셀 단위가 아닌 원장 단위에서 터치 감지용 전극을 검사할 필요성이 증대되었다. 이에 따라 본 발명에서는 온-셀 터치 유기발광다이오드 표시장치의 터치 감지용 전극을 원장 단위의 어레이 기판에서 검사할 수 있는 방법 및 장치에 관한 발명을 제공한다. 특히 원장 단위에서의 터치 감지용 전극 검사 방법 및 장치에 있어서 열화상 카메라를 이용할 수 있다. 본 발명을 통하여 온-셀 터치 유기발광다이오드 표시장치를 제작함으로써 공정상의 불필요한 낭비를 막을 수 있고 적절한 시점에서 기판을 리페어할 수 있어 비용 절감 효과를 거둘 수 있다.

Description

온-셀 터치 유기발광다이오드 표시 장치의 터치 감지용 전극 검사 방법 및 장치{Apparatus and method for testing of touch electrode of on-cell touch organic light-emitting display panel}
본 발명은 온-셀 터치 능동유기발광다이오드(On-Cell Touch AMOLED) 표시 장치의 터치 감지용 전극 검사 방법 및 장치에 관한 것이다.
터치 스크린 패널은 영상표시장치 등의 화면에 나타난 지시 내용을 사람의 손 또는 물체로 선택하여 사용자의 명령을 입력할 수 있도록 한 입력장치이다. 이를 위하여, 터치 스크린 패널은 영상표시장치의 전면(front face)에 구비되어 사람의 손 또는 물체에 직접 접촉된 접촉위치를 전기적 신호로 변환할 수 있고 이에 따라 접촉위치에서 선택된 지시 내용은 입력신호로 받아들여질 수 있다.
터치 스크린 패널은 키보드 및 마우스와 같은 별도의 입력장치를 필요로 하지 않기 때문에 점차 사용이 증대되고 있다. 최근에는 터치 스크린이 액정표시장치 및 유기발광다이오드 표시장치와 같은 평판표시장치에도 널리 사용되고 있다.
터치 스크린 패널을 구현하는 방식으로는 저항막 방식, 광감지 방식 및 정전용량 방식 등이 알려져 있으며, 이중 정전용량 방식의 터치 스크린 패널은, 사람의 손 또는 물체가 접촉될 때 도전성 감지패턴이 주변의 다른 감지패턴 또는 접지전극 등과 형성하는 정전용량의 변화를 감지함으로써, 접촉위치를 전기적 신호로 변환할 수 있다.
이와 같은 터치 스크린 패널은 일반적으로 평판표시장치의 외면에 부착되어 제품화되어 왔다. 그러나, 터치 스크린 패널의 평판표시장치의 외면에 부착되는 경우, 이른바 애드-온 방식(add-on type)에 의한 제작 방식에 의하는 경우, 터치 스크린 패널과 평판표시장치 사이의 점착층이 필요하고 그에 따라 광학 특성이 저하되는 문제가 있으며, 평판표시장치와는 별도로 터치 스크린 패널의 제조 공정이 요구되므로 공정 시간 및 공정 비용이 증가되는 단점이 있다. 따라서, 상기와 같은 단점을 극복하기 위해서 최근에는 터치 스크린 패널과 표시패널을 일체화한 터치 스크린 내장형 평판표시장치가 구현되고 있는 추세이다.
한편, 공정 단계에서 터치 스크린 패널은 일반적인 표시 소자와 달리 화상이 출력되는 표시 소자에 터치 입력을 감지하는 터치 감지용 전극이 추가로 배치되기 때문에, 표시 소자의 검사뿐만 아니라 터치 감지용 전극의 불량 여부를 검사하는 공정이 진행된다.
이때, 터치 스크린 패널이 평판표시장치의 외면에 부착되어 이용되는 종래의 애드 온 방식에 의하는 패널 제작 공정에서는, 터치 감지 기능의 양부를 판단하기 위하여 최종 모듈로 완성된 단계, 또는 셀(cell) 단위로 터치 스크린 패널을 제작한 단계 이후에 터치 감지용 전극의 불량 여부 검사를 수행하는 것이 일반적이다.
구동회로 등을 부착하여 모듈로 최종 완성한 이후에 터치 감지용 전극의 결함을 검출하게 되면, 이미 불량이 발생한 기판에 대하여 별도의 리페어나 폐기 조치 없이 불필요한 모듈 공정을 진행하는 것이 되어 수율 측면에서 문제점이 있다. 또한 셀 단위의 터치 스크린 패널을 대상으로 터치 검사를 수행하는 경우에도, 원장 단위에서 한번에 검사할 수 있는 기판을 커팅 후 다수의 셀 단위에서 일일이 검사를 진행해야 하므로 비효율적이다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 다양한 실시예들에 따라 터치 스크린 내장형 평판표시장치의 터치 검사를 원장 단위의 기판 단계에서 수행하도록 하여 공정 상의 비용 절감을 유도할 수 있는 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따른 온-셀 터치 능동유기발광다이오드(On-Cell Touch AMOLED) 표시 장치의 터치 감지용 전극 검사 방법은, 유기발광다이오드의 봉지 글라스 상면에 터치 감지용 전극을 형성한 원장 단위의 어레이 기판의 터치 감지용 전극에 검사 신호를 인가하는 동작 및 상기 검사 신호가 인가된 터치 감지용 전극의 전기적 특성을 측정하는 동작 및 상기 측정 결과로부터 터치 감지용 전극의 불량 정보를 검출하는 동작을 포함하고, 상기 불량 정보를 검출하는 동작은, 열화상 카메라를 이용하여 상기 기판의 열화상 정보를 획득하는 동작; 및 상기 획득한 열화상 정보로부터 터치 감지용 전극의 불량 정보를 획득하는 동작을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 온-셀 터치 능동유기발광다이오드 (On-Cell Touch AMOLED) 표시 장치의 터치 감지용 전극 검사 장치는, 유기발광다이오드의 봉지 글라스 상면에 터치 감지용 전극을 형성한 원장 단위의 어레이 기판을 지지하는 지지부, 상기 지지부에 의해 지지된 어레이 기판의 터치 감지용 전극에 검사 신호를 인가하는 검사 신호 인가부, 상기 검사 신호가 인가되면, 상기 터치 감지용 전극의 전기적 특성을 측정하는 측정부, 상기 검사 신호가 인가되면, 열화상 카메라를 이용하여 상기 기판의 열화상 정보를 획득하는 열화상 정보 획득부, 그리고 상기 측정부에 의해 측정된 전기적 특성 및 상기 열화상 정보 획득부에 의해 획득되는 열화상 정보 중 적어도 하나로부터 불량 정보를 검출하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 의하면, 터치 스크린 내장형 평판표시장치, 특히 온-셀 터치 능동유기발광다이오드 표시장치의 터치 기능 검사를, 터치 감지용 전극을 형성한 원장 단위의 어레이 기판에서 수행할 수 있으므로, 조기에 터치 감지용 전극의 결함 여부를 검출할 수 있어, 불필요한 추가 공정을 진행하지 않고 리페어하거나 폐기 조치하여 공정 상 비용 절감 효과를 얻을 수 있다. 또한 원장 단위의 어레이 기판에서 터치 검사를 수행할 경우, 셀 단위로 커팅한 후 다수의 셀 기판에 대하여 여러 차례 진행해야 할 터치 검사 공정을 생략할 수 있다.
또한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 검사 방법에 의하면, 터치 감지용 전극이 형성된 원장 단위의 어레이 기판을 열화상 카메라를 이용하여 터치 불량을 검출할 수 있으므로 전기적 특성을 측정하는 검사 방법과 병행 또는 대체하여 검사를 수행할 수 있다. 이에 따라 불량이 발생한 정확한 지점을 검출하여 리페어 단계에서 이용하는 효과를 제공할 수도 있다.
도 1은 온-셀 방식에서의 능동유기발광다이오드 표시장치의 공정 순서의 일례를 도시한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온-셀 방식에서의 능동유기발광다이오드 표시장치의 공정 순서를 도시한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원장 단위에서의 터치 감지용 전극을 검사하는 방법에 관한 순서도이다.
도 4는 검사 신호 인가 동작에 관한 구체적인 일례를 도시한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 열화상 카메라를 이용한 검사 방법을 도시한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 온-셀 터치 능동유기발광다이오드 표시 장치의 터치 감지용 전극 검사 장치의 블록 구성도이다.
본 발명의 상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해질 것이다. 다만, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 가질 수 있는바, 이하에서는 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다.
도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이며, 또한, 구성요소(element) 또는 층이 다른 구성요소 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 구성요소 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 구성요소를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 원칙적으로 동일한 구성요소들을 나타낸다. 또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
한편, 본 발명의 실시예에 있어서, 각 구성요소들, 기능 블록들 또는 수단들은 하나 또는 그 이상의 하부 구성요소로 구성될 수 있으며, 각 구성요소들이 수행하는 전기, 전자, 기계적 기능들은 전자 회로, 집적 회로, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등 공지된 다양한 소자들 또는 기계적 요소들로 구현될 수 있으며, 각각 별개로 구현되거나 2 이상이 하나로 통합되어 구현될 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도 1은 온-셀 방식(On-Cell Type)에서의 유기발광다이오드(OLED) 표시장치의 공정 순서의 일례를 도시한 순서도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 순서의 순서도이다. 이하 도 1과 도 2를 참조하여 터치 감지용 전극의 검사가 적용되는 공정 단계를 설명하면 다음과 같다.
온-셀 방식 터치 스크린 패널은 터치 스크린 내장형 평판표시장치 중 하나로, 평판표시장치 패널의 상단에 터치 감지용 전극을 내장하는 방식으로 제작될 수 있다. 특히 능동형 유기발광다이오드 계열의 표시장치 위에 각각 X, Y 축으로 산화인듐전극(ITO전극) 패턴을 직접 증착하는 방식으로 온-셀 터치 유기발광 다이오드(OLED) 표시 장치가 제작될 수 있다. 일 실시예에 따른 온-셀 터치 능동유기발광다이오드 표시 장치를 제작하는 공정 순서는 다음과 같다.
우선 101동작 및 102동작과 같이, 적어도 하나의 셀이 포함될 수 있는 원장 글라스에 능동유기발광다이오드(AMOLED)용 박막 트랜지스터(TFT)를 형성하고, 형성된 박막 트랜지스터(TFT) 위에 다시 발광층(emitting layer, EML), 전자량 수송층(electron transport layer, ETL) 및 정공 수송층(hole transport layer, HTL)을 포함하는 유기발광다이오드(OLED)층을 순차적으로 형성함으로써, 원장 단위의 유기발광다이오드 TFT 어레이 기판을 제작할 수 있다.
이렇게 유기발광다이오드(OLED)를 원장 글라스 기판에 증착하고 나면, 103 동작에서, 유기물의 산화를 방지하기 위해 외부와의 접촉을 차단하는 봉지(Encapsulation)과정를 거칠 수 있다. 유기발광다이오드의 봉지(Encapsulation)에 이용되는 봉지 기판은 유리 재질로 구현되거나 또는 유리 기판 대신 플렉서블 특성을 갖는 박막 형태로 구현될 수 있다. 봉지 기판의 일 실시예에 따라 봉지 기판은 본 명세서 상에서 봉지 글라스 기판으로 표현되었으나 봉지 기판은 유리 재질에 한정되지 않는다.
다음으로 104동작에서, 봉지 글라스 기판 상면에 터치 감지용 전극을 형성할 수 있다. 즉 터치 기능을 구현하는 터치 감지용 전극은 봉지 기판으로의 역할을 겸하는 기판의 상면에 형성하고, 유기발광다이오드 화소를 제어하는 화소 회로들은 유기발광다이오드 표시장치의 하부 기판 상에 형성함으로써 온-셀 방식 유기발광다이오드 표시장치가 구현될 수 있다. 온-셀 방식에 의하여 터치 유기발광다이오드 표시 장치를 제작하면 봉지 글라스 기판에 터치 감지용 전극이 형성되므로 두께, 무게, 투과율, 가격 측면에서 경쟁력을 확보할 수 있다.
한편, 봉지 글라스 기판에 형성되는 터치 감지용 전극은 X축 또는 Y축으로 배열되는 복수개의 구동 전극(Tx) 라인과 수신 전극(Rx) 라인으로 구성될 수 있다. 구동 전극(Tx) 라인과 수신 전극(Rx) 라인은 식각을 통해 하나의 층(layer)에 패턴을 형성할 수도 있고 두 개의 다른 층(layer)에 각각 패턴을 형성하여 수직으로 배열할 수도 있다. 구동 전극과 수신 전극의 교차점은 절연체로 격리되어야 하며 각각의 교차점은 하나의 좌표(X, Y)로 될 수 있다.
구동 전극(Tx)에는 터치 스크린 패널의 구동을 위한 전압이 인가될 수 있다. 구동 전극(Tx)에 구동 전압이 인가되면, 구동 전극(Tx)와 수신 전극(Rx) 사이에 커패시터가 형성되고 수신 전극(Rx)에서 커패시터의 전압값의 변화를 감지하여 터치 여부 및 터치의 위치를 확인할 수 있다. 즉 수신 전극(Rx)은 터치 스크린 패널의 터치 여부 및 터치 위치를 전압값의 변화를 통해 감지할 수 있다.
104동작에서 터치 감지용 전극이 원장 단위의 봉지 글라스 기판 상면에 형성되고 나면, 부수적인 공정을 더 거친 후 105동작과 같이 원장 단위의 글라스를 셀 단위로 분리하는 단계인 글라스 커팅 공정을 진행할 수 있다.
도 1의 106동작을 보면 터치 감지용 전극의 불량 여부를 검사하는 동작은 커팅 공정을 거친 이후, 셀 단위의 기판을 대상으로 수행될 수 있다. 또한 도시되지 않았으나 커팅 공정 후 셀 단위에서의 검사 공정은 거치지 않고, 커팅된 셀 단위의 기판을 모듈 단계까지 완성한 후 최종적으로 터치 검사를 수행할 수도 있다.
그러나 모듈 단계까지 완성한 후 터치 검사를 수행하는 경우에는 터치 감지용 전극 형성 단계에서 불량이 존재했다면 폐기될 기판임에도 불구하고 모듈 단계까지 불필요한 공정을 진행하는 것이 되어 비용 낭비를 초래하는 문제가 존재한다. 한편 셀 단위에서 터치 검사를 진행하는 경우, 각 셀 단위 기판을 일일이 검사 위치로 이송하고, 검사를 실시하고 다시 양품의 기판을 다음 공정으로 이송시키는 것은 원장 단위에서 한번에 검사하는 것보다 번거로울 수 밖에 없고 수율 측면에서 불리할 수 있다. 따라서, 평판표시장치 패널의 상단에 터치 감지용 전극을 내장하는 방식으로 제작하는 온-셀 터치 유기발광다이오드(OLED) 표시 장치의 제작 공정의 경우에는 본 발명의 다양한 실시예에 따라 터치 검사를 원장 단위의 기판에서 수행하도록 함으로써 공정 상의 비용 절감 효과를 유도할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 터치 검사를 원장 단위의 기판에서 수행하는 온-셀 방식에서의 능동 유기발광다이오드 표시장치의 공정 순서를 도시한 것이다.
도 1과 비교할 때 도 2에서는, 원장 글라스에 능동유기발광다이오드(AMOLED)용 박막 트랜지스터(TFT)를 형성하고(201 동작), 유기발광다이오드(OLED)를 증착한 후(202동작), 봉지(Encapsulation) 과정을 거쳐(203 동작), 봉지 기판 상면에 터치 감지용 전극을 형성하는 단계(204 동작)까지는 동일하지만, 도 1의 105 동작과 달리 원장 단위에서 우선적으로 터치 검사(205 동작)를 수행할 수 있다.
다음으로, 205 동작에서 양품으로 판정된 원장 기판은 셀 단위로 커팅하는 206 동작을 거쳐, 모듈 공정을 진행하는 207 동작에 따라 최종적으로 완성될 수 있다. 반면 205 동작에서 불량이 검출된 기판의 경우에는 불량 종류에 따라 폐기되거나 리페어 공정을 거칠 수 있다.
도 2의 205동작과 같이, 터치 감지용 전극을 형성한 원장 단위의 글라스를 대상으로 커팅 공정을 진행하기 전에 터치 감지용 전극의 불량 여부를 검사하는 동작을 수행할 경우, 즉 원장 단위에서 검사 공정을 도입할 경우, 한번에 원장 기판에 대한 검사를 실시할 수 있고 불량이 발생한 경우에는 불필요한 공정을 추가하지 않을 수 있어 효율성을 도모할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원장 단위의 어레이 기판에서 터치 감지용 전극을 검사하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 온-셀 터치 능동유기발광다이오드 표시 장치의 터치 감지용 전극 검사 방법은, 301 동작과 같이 터치 감지용 전극이 형성된 원장 단위의 온-셀 터치 유기발광다이오드 표시 장치 기판에 검사 신호를 인가하는 동작을 포함할 수 있다. 여기서 원장 단위의 기판은 유기발광다이오드를 봉지한 봉지 글라스 상면에 터치 감지용 전극을 형성한 기판으로 셀 단위로의 글라스 커팅을 진행하기 직전 단계의 기판에 해당할 수 있다. 원장 단위의 어레이 기판의 터치 감지용 전극을 검사하기 위하여 다양한 검사 신호를 사용할 수 있는데, 도 4는 터치 감지용 전극을 위한 검사 신호를 인가하는 동작의 구체적인 일례를 도시한 순서도이다.
도 4에서 도시되는 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 신호를 인가하는 동작은, 우선 원장 단위의 어레이 기판을 검사위치로 이송하는 동작을 포함할 수 있다. 이때의 이송에는 카세트에 적층된 원장 단위의 어레이 기판을 검사 위치로 로딩시킬 수 있는 로봇 암이 이용될 수 있다.
다음으로 402 동작에서, 원장 단위의 어레이 기판의 검사하고자 하는 전극의지점에 정확하게 검사 신호를 인가하기 위하여 검사 위치에서 로봇 암에 의하여 검사 대상 어레이 기판을 정렬시키고, 검사 신호를 인가하는 프로브 유닛(probe unit)을 검사하고자 하는 지점에 해당하는 검사 패드 위치에 접촉시킬 수 있다. 이때 프로브 유닛(probe unit)이 접촉되는 검사 패드의 위치는 모듈 공정이 진행된 이후 터치 구동 칩(Drive integrated circuit, Drive IC)이 장착될 위치일 수 있다.
다음으로 403 동작에서 접촉된 프로브 유닛(probe unit)을 통해 원장 단위의 어레이 기판으로 검사 신호가 인가될 수 있다. 여기서 인가되는 검사 신호는 전류일 수 있으며, 특히 전극의 손상을 방지하기 위하여 검사 신호는 정전류(constant current)로 인가될 수 있다.
기판에 검사 신호가 인가되면, 도 3에 도시되는 바와 같이 302 동작에서 검사 신호가 인가된 터치 감지용 전극에 대하여 전기적 특성을 측정할 수 있다. 여기서 측정되는 전기적 특성은 본 발명의 다양한 실시예에 따라 구동 전극(Tx)과 수신 전극(Rx)의 양 터치 감지용 전극 간에 형성되는 커패시터의 커패시턴스 값일 수도 있고, 주파수나 전극의 저항값일 수 있으며, 교류신호가 인가된 상태에서 측정되는 전압값일 수도 있다. 또한 본 발명의 일 실시예에 따라, 302 동작에서 측정되는 전기적 특성은 터치 감지용 전극의 발열량과 관련된 열화상 정보일 수도 있다.
303 동작에서는, 302 동작에서 측정된 터치 감지용 전극의 전기적 특성을 분석하여 터치 감지용 전극의 불량 정보를 검출할 수 있다. 일 실시예에 따라, 불량 정보의 검출은 측정된 전기적 특성값을 기준값과 비교하여 이루어질 수 있다. 이때 기준값은 통상적으로 다수개의 터치 감지용 전극에 대해 측정한 전기적 특성값들 중 일정한 측정 범위 내에 있는 전기적 특성값들을 수집하여 평균값을 취한 값으로 설정할 수 있다. 예를 들어 터치 감지용 전극의 단선(open)이나 단락(short) 불량이 존재하거나 기타 전극 모양의 불량이 존재하는 등의 이유로 인하여 터치 감지용 전극 간의 커패시턴스값이 변하게 되면, 기준값과 다른 전기적 특성값이 측정되므로, 이를 통하여 터치 감지용 전극의 불량을 감지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 단계에서 열화상 카메라를 이용하는 방법에 관한 순서도이다. 열화상 카메라를 이용하여 불량을 검사하는 방법은 도 4의 검사 방법 이후에 부가적으로 실시될 수도 있고, 도 4의 검사방법을 대체하여 실시될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 열화상을 이용하여 터치 감지용 전극을 검사하는 방법은, 501 동작과 같이 터치 감지용 전극이 형성된 원장 단위의 온-셀 터치 유기발광다이오드 어레이 기판에 열화상 정보를 취득하기 위한 검사 신호를 인가하는 동작을 포함할 수 있다. 열화상 정보를 취득하기 위해서는 다양한 검사 신호를 사용할 수 있는데, 본 발명의 일 실시예에 따라 검사 신호는 전류일 수 있으며, 바람직하게는 전극의 손상을 방지하기 위하여 정전류(constant current)를 인가할 수도 있다.
여기서 검사 신호는 전극이 손상되지 않으면서도 열화상을 통해 불량을 정확하게 검출할 수 있을 정도로 발열시킬 수 있는 범위에서 인가될 수 있다. 예를 들어, 적정 정전류(constant current)값을 설정하여 기판에 검사 신호를 인가한 후 열화상 정보를 모니터링하면서, 불량 지점을 식별할 수 있을 정도로 서서히 전압을 올리는 방법으로 열화상을 측정할 수 있다.
501 동작에서 열화상 정보 취득을 위한 신호를 인가하고 나면, 502 동작에서 열화상 카메라를 이용하여 검사하고자 하는 터치 감지용 전극 부분의 열화상 정보를 획득할 수 있다. 이때 열화상 카메라는 측정하고자 하는 물체로부터 방출되는 적외선을 검출하여 그에 상응하는 온도 검출 신호를 출력하는 적외선 검출기가 사용될 수 있다. 열화상 카메라를 이용하여 열화상 정보를 획득하는 동작에는, 열화상 카메라를 열화상 정보를 획득하고자 하는 지점으로 정렬시키기 위하여 열화상 카메라를 수평 방향으로 이송시키는 동작을 더 포함할 수 있다.
다음으로, 503 동작에서는 열화상 카메라를 통해 획득한 열화상 정보를 통하여 불량 위치의 정보를 획득할 수 있다.
열화상 정보 취득을 위한 신호를 인가한 기판의 터치 감지용 전극 부분의 열화상을 측정하면, 단선(open) 또는 단락(short)이 발생한 지점에서는 다른 지점보다 저항이 크게 되기 때문에 발열량이 상대적으로 높게 나타날 수 있다. 따라서 이때의 기판의 열화상을 획득하면, 획득된 이미지 상에서 짙게 표시되거나 붉은 계열의 색으로 표시되는 지점들을 확인할 수 있다. 열화상 이미지 상에서 짙게 표시되거나 붉은 계열로 표시된다는 것은 해당 지점이 다른 지점에 비하여 발열량이 높다는 것을 의미할 수 있다. 이처럼 열화상 이미지 정보를 확인함으로써 발열량이 높은 지점, 즉 단선(open) 또는 단락(short) 불량이 발생할 지점을 검출할 수 있다.
열화상 정보를 바탕으로 불량 위치의 정보를 획득하는 동작은, 본 발명의 다양한 실시예에 따라, 사용자가 직접 열화상 이미지를 관찰하여 불량 위치의 정보를 획득할 수도 있고, 자동으로 각 픽셀의 좌표에 따른 열화상 정보를 상대적 온도 수치 값으로 추출, 연산함으로써 열화상의 변화가 가장 크게 발생하는 지점을 불량 위치의 정보로 획득할 수도 있다. 특히, 불량 위치의 정보는 터치 불량이 발생한 위치의 좌표(X, Y)의 형태로 획득할 수 있다.
본 발명에 의한 일 실시예에 따라 획득한 불량 위치 정보는 이후 진행할 리페어 공정 단계의 장비로 전송되는 동작을 더 포함할 수 있으며, 이에 따라 리페어 단계에서 터치 감지용 전극 불량이 발생한 지점을 레이저 장비를 통하여 적절히 리페어할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 검사 장치의 구성 블록도를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 온-셀 터치 능동유기발광다이오드(On-Cell Touch AMOLED) 표시 장치의 터치 감지용 전극 검사 장치는, 통전된 기판의 전기적 특성을 측정하여 불량이 발생한 지점을 검출하는 장치로서, 지지부(610), 검사 신호 인가부(620), 측정부(630), 열화상 정보 획득부(640), 제어부(650)를 포함할 수 있다.
지지부(610)는 유기발광다이오드의 봉지 글라스 상면에 터치 감지용 전극을 형성한, 원장 단위의 어레이 기판에 대하여 검사 신호를 인가하고 전기적 특성을 측정하는 검사 위치에서, 원장 단위의 어레이 기판을 지지할 수 있다.
검사 신호 인가부(620)는 검사 신호 인가부(620)의 프로브 유닛(probe unit)으로부터 원장 단위의 어레이 기판으로 검사용 구동 신호를 인가할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 여기서 인가되는 검사 신호는 전류일 수 있으며, 바람직하게는 전극의 손상을 방지하기 위하여 정전류(constant current)로 인가될 수 있다.
측정부(630)는 원장 단위의 어레이 기판상의 터치 감지용 전극에 검사 신호가 인가됨에 따라 변화하는 터치 감지용 전극의 전기적 특성값을 측정할 수 있다. 여기서 측정은 본 발명의 일 실시예에 따라 각 터치 감지용 전극의 금속 전극 부분에 프로브 모듈을 접촉시키고 검사 신호를 인가한 후, 각 교차점에서의 전기적 특성 값을 측정함으로써 이루어질 수 있다. 이때 측정되는 전기적 특성값은 다양한 실시예에 따라 터치 감지용 전극 사이에 형성되는 커패시터의 커패시턴스 값일 수 있고, 주파수나 저항일 수 있으며, 교류신호가 인가된 상태에서 측정되는 전압값일 수도 있다.
열화상 정보 획득부(640)는 본 발명의 일 실시예에 따라 열화상 카메라를 이용하여 열화상 정보 획득할 수 있다. 열화상 카메라는 외부로부터 빛의 공급이 없더라도 자체에서 방출되는 복사에너지를 모아서 눈으로 볼 수 있는 열화상으로 변화시켜 관측 가능하게 하는 장비이다. 열화상 정보 획득에 이용되는 열화상 카메라에는 열화상을 획득하고자 하는 물체로부터 방출되는 적외선을 검출하여 그에 상응하는 온도 검출 신호를 출력하는 적외선 검출기가 사용될 수 있다. 열화상 정보 획득부(640)에 의한 열화상 정보 획득은 측정부(630)의 전기적 특성 측정과 병행하여 순차적으로 이루어질 수도 있고, 측정부(630)의 측정과는 별개로 이루어질 수도 있다.
한편 제어부(650)는 터치 감지용 전극의 불량 정보를 검출하기 위하여 검사 장치의 지지부(610), 검사 신호 인가부(620), 측정부(630), 열화상 정보 획득부(640)를 전반적으로 제어할 수 있다.
제어부(650)는 중앙 처리 장치(Central Processing Unit: CPU) 또는 어플리케이션 프로세서(Application Processor: AP) 등으로 형성될 수 있다. 또한, 제어부(650)는 회로 모듈, 시스템 온 칩(SYSTEM ON CHIP, SOC)등과 같은 하드웨어 또는 응용 프로그램 등의 소프트웨어로 구현될 수 있다.
제어부(650)는 원장 단위의 어레이 기판에 검사 신호를 인가하기 위하여 검사 신호 인가부(620)의 프로브 유닛을 제어하여 검사하고자 하는 위치로 이동시킬 수 있고, 복수의 프로브 유닛들 중 어레이 기판의 단자 패드의 배열 형태에 대응되는 배열 형태를 가지는 프로브 유닛에 대하여 검사 신호를 선택적으로 인가할 수 있다.
또한 제어부(650)는 검사 신호 인가부(620)를 통해 검사 신호가 인가되면 측정부(630)를 제어하여 전기적 특성을 측정하도록 명령할 수 있고, 측정부(630)로부터 측정된 결과를 분석하여 불량 여부 및 불량 위치를 검출할 수 있다. 이때 불량 여부의 검출은 측정부(630)에서 측정한 전기적 특성값을 기준값과 비교함으로써 이루어질 수 있다. 기준값은 통상적으로 다수개의 터치 감지용 전극에 대해 측정한 전기적 특성값들 중 일정한 측정 범위 이내에 있는 전기적 특성값들을 수집하여 평균값을 취한 값으로 설정할 수 있다. 따라서 터치 감지용 전극의 단선(open)이나 단락(short) 불량이 발생하거나 전극모양의 불량으로 인해 터치 감지용 전극 간의 커패시턴스가 변하는 경우, 즉 터치 감지용 전극에 불량이 발생하는 경우 해당 터치 감지용 전극 부분의 전기적 특성값이 기준값과 다른 값으로 측정되는 것을 통해 불량 여부를 검출할 수 있다.
제어부(650)는 열화상 정보 획득부(640)에 의하여 열화상 정보가 획득되는 경우, 획득된 열화상 정보로부터 기판의 열화상 분포를 분석하여 불량 위치를 검출할 수 있다. 예를 들어 획득한 영상으로부터 인접하는 지점 간의 색도 차이를 비교한 결과를 토대로 불량 위치를 검출할 수 있다.
한편 제어부(650)에 의해 획득된 불량 위치의 정보는 통신부(미도시)에 의하여 다음의 리페어 공정 장비로 전송될 수 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
601: 지지부 602: 검사 신호 인가부
603: 측정부 604: 열화상 정보 획득부
605: 제어부

Claims (6)

  1. 온-셀 터치 능동유기발광다이오드(On-Cell Touch AMOLED) 표시 장치의 터치 감지용 전극 검사 방법에 있어서,
    유기발광다이오드의 봉지 글라스 상면에 터치 감지용 전극을 형성한, 원장 단위의 어레이 기판의 터치 감지용 전극에 검사 신호를 인가하는 동작;
    상기 검사 신호가 인가된 터치 감지용 전극의 전기적 특성을 측정하는 동작; 및
    상기 측정 결과로부터 터치 감지용 전극의 불량 정보를 검출하는 동작을 포함하고,
    상기 불량 정보를 검출하는 동작은,
    열화상 카메라를 이용하여 상기 기판의 열화상 정보를 획득하는 동작; 및
    상기 획득한 열화상 정보로부터 터치 감지용 전극의 불량 정보를 획득하는 동작을 포함하는 온-셀 터치 능동유기발광다이오드(On-Cell Touch AMOLED) 표시 장치의 터치 감지용 전극 검사 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 원장 단위의 어레이 기판의 터치 감지용 전극에 인가되는 검사 신호는 정전류(constant current)인 것을 특징으로 하는 온-셀 터치 능동유기발광다이오드(On-Cell Touch AMOLED) 표시 장치의 터치 감지용 전극 검사 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 불량 정보는, 불량이 발생한 터치 감지용 전극의 위치 좌표 값의 형태로 획득되어, 리페어 공정 장비로 전송되는 동작을 더 포함하는 온-셀 터치 능동유기발광다이오드(On-Cell Touch AMOLED) 표시 장치의 터치 감지용 전극 검사 방법.
  4. 온-셀 터치 능동유기발광다이오드(On-Cell Touch AMOLED) 표시 장치의 터치 감지용 전극 검사 장치에 있어서,
    유기발광다이오드의 봉지 글라스 상면에 터치 감지용 전극을 형성한, 원장 단위의 어레이 기판을 지지하는 지지부;
    상기 지지부에 의해 지지된 어레이 기판의 터치 감지용 전극에 검사 신호를 인가하는 검사 신호 인가부;
    상기 검사 신호가 인가되면, 상기 터치 감지용 전극의 전기적 특성을 측정하는 측정부;
    상기 검사 신호가 인가되면, 열화상 카메라를 이용하여 상기 기판의 열화상 정보를 획득하는 열화상 정보 획득부; 및
    상기 측정부에 의해 측정되는 전기적 특성 및 상기 열화상 정보 획득부에 의해획득되는 열화상 정보 중 적어도 하나로부터 불량 정보를 검출하는 제어부를 포함하는 온-셀 터치 능동유기발광다이오드(On-Cell Touch AMOLED) 표시 장치의 터치 감지용 전극 검사 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 원장 단위의 어레이 기판의 터치 감지용 전극에 인가되는 검사 신호는 정전류(constant current)인 것을 특징으로 하는 온-셀 터치 능동유기발광다이오드(On-Cell Touch AMOLED) 표시 장치의 터치 감지용 전극의 검사 장치.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    통신부를 더 포함하고,
    상기 불량 정보는, 불량이 발생한 터치 감지용 전극의 위치 좌표 값의 형태로 획득되어, 상기 통신부에 의해 리페어 공정 장비로 전송되는 것을 특징으로 하는 온-셀 터치 능동유기발광다이오드(On-Cell Touch AMOLED) 표시 장치의 터치 감지용 전극 검사 장치.
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