KR20220094289A - 표시 모듈의 검사 장치 및 표시 모듈의 검사 방법 - Google Patents

표시 모듈의 검사 장치 및 표시 모듈의 검사 방법 Download PDF

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Abstract

일 실시예에 따른 표시 모듈의 검사 장치는 전원, 상기 전원을 안정화 시키는 안정화 모듈을 포함하는 회로기판, 상기 회로기판에 전기적으로 연결되고 제1 전극을 포함하는 표시 패널, 및 상기 표시 패널 상에 배치되고 제2 전극을 포함하는 입력 센서를 포함하는 표시 모듈 및 상기 표시 모듈에 연결되고, 상기 표시 모듈의 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 커패시턴스 값을 측정하는 검사 모듈을 포함하고, 상기 검사 모듈은 상기 제2 전극의 구동 주파수를 400kHz 내지 700kHz로 설정하는 주파수 설정부를 포함한다.

Description

표시 모듈의 검사 장치 및 표시 모듈의 검사 방법 {DISPLAY MODULE INSPECTION DEVICE AND DISPLAY MODULE INSPECTION METHOD}
본 발명은 표시 모듈의 검사 장치 및 표시 모듈의 검사 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표시 모듈의 불량을 검출하는 표시 모듈의 검사 장치 및 표시 모듈의 검사 방법에 관한 것이다.
텔레비전, 휴대 전화, 태블릿 컴퓨터, 네비게이션, 게임기 등과 같은 멀티 미디어 장치에 사용되는 다양한 표시 모듈들이 개발되고 있다. 표시 모듈들은 화소 및 구동 회로를 포함한다. 또한, 최근에 표시 모듈들은 사용자 터치를 인식하는 입력 센서를 구비한다.
본 발명의 목적은 표시 모듈의 불량을 검출하는 표시 모듈의 검사 장치 및 검사 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예는 표시 모듈에 부착된 안정화 모듈의 결합 여부를 검출하여 표시 모듈의 불량 여부를 검사하는 표시 모듈의 검사 장치 및 표시 모듈의 검사 방법을 제공하는 것이다.
실시예들 중에서, 표시 모듈의 검사 장치는 전원, 상기 전원을 안정화 시키는 안정화 모듈을 포함하는 회로기판, 상기 회로기판에 전기적으로 연결되고 제1 전극을 포함하는 표시 패널, 및 상기 표시 패널 상에 배치되고 제2 전극을 포함하는 입력 센서를 포함하는 표시 모듈 및 상기 표시 모듈에 연결되고, 상기 표시 모듈의 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 커패시턴스 값을 측정하는 검사 모듈을 포함하고, 상기 검사 모듈은 상기 제2 전극의 구동 주파수를 400kHz 내지 700kHz로 설정하는 주파수 설정부를 포함한다.
상기 입력 센서는 상기 표시 패널 상에 직접 배치될 수 있다.
상기 구동 주파수는 475kHz일 수 있다.
상기 검사 모듈은 상기 제2 전극의 구동 전압을 2.7V 내지 3.6V로 설정하는 구동 전압 설정부를 더 포함할 수 있다.
상기 구동 전압은 3.6V일 수 있다.
상기 표시 모듈은 상기 안정화 모듈이 상기 전원에 전기적으로 연결된 제1 표시 모듈 및 상기 안정화 모듈이 상기 전원에 전기적으로 연결되지 않은 제2 표시 모듈을 포함할 수 있다.
상기 표시 모듈의 상기 커패시턴스 값은 제1 커패시턴스 값 및 상기 제1 커패시턴스 값보다 큰 제2 커패시턴스 값을 포함하고, 상기 검사 모듈은 측정된 상기 커패시턴스 값이 상기 제1 커패시턴스 값을 가지는 경우 상기 표시 모듈을 상기 제1 표시 모듈로 결정하고, 측정된 상기 커패시턴스 값이 상기 제2 커패시턴스 값을 가지는 경우 상기 표시 모듈을 상기 제2 표시 모듈로 결정하는 검사부를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 커패시턴스 값의 최소값은 상기 제1 커패시턴스 값의 최대값보다 클 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 모듈의 검사 장치는 전원, 상기 전원을 안정화 시키는 안정화 모듈을 포함하는 회로기판, 상기 회로기판에 전기적으로 연결되고 제1 전극을 포함하는 표시 패널, 및 상기 표시 패널 상에 배치되고 제2 전극을 포함하는 입력 센서를 포함하는 표시 모듈 및 상기 표시 모듈에 연결되고, 상기 표시 모듈의 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 커패시턴스 값을 측정하는 검사 모듈을 포함하고, 상기 검사 모듈은 상기 전원의 구동 전압을 -1.1V 내지 -4.1V로 설정할 수 있다.
실시예들 중에서, 표시 모듈의 검사 방법은 전원, 상기 전원을 안정화 시키는 안정화 모듈을 포함하는 회로기판, 상기 회로기판에 전기적으로 연결되고 제1 전극을 포함하는 표시 패널, 및 상기 표시 패널 상에 배치되고 제2 전극을 포함하는 입력 센서를 포함하는 표시 모듈을 제공하는 단계, 상기 표시 모듈에 검사 모듈을 연결시키는 단계, 상기 검사 모듈이 상기 제2 전극의 구동 주파수를 400kHz 내지 700kHz로 설정하는 단계 및 상기 검사 모듈이 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 커패시턴스 값을 측정하는 단계를 포함한다.
상기 입력 센서는 상기 표시 패널 상에 직접 배치될 수 있다.
상기 구동 주파수는 약 475kHz일 수 있다.
상기 검사 모듈이 상기 제2 전극의 구동 전압을 2.7V 내지 3.6V로 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 구동 전압은 3.6V일 수 있다.
상기 표시 모듈은 상기 안정화 모듈이 상기 전원에 전기적으로 연결된 제1 표시 모듈 및 상기 안정화 모듈이 상기 전원에 전기적으로 연결되지 않은 제2 표시 모듈을 포함할 수 있다.
상기 검사 모듈이 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 상기 커패시턴스 값을 측정하는 단계는, 측정된 상기 커패시턴스 값이 제1 커패시턴스 값을 가지는 경우 상기 표시 모듈을 상기 제1 표시 모듈로 결정하고, 측정된 상기 커패시턴스 값이 제2 커패시턴스 값을 가지는 경우 상기 표시 모듈을 상기 제2 표시 모듈로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 커패시턴스 값의 최대값은 상기 제2 커패시턴스 값의 최소값보다 작을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 모듈의 검사 장치 및 표시 모듈의 검사 방법은 안정화 모듈의 결합 여부를 검출하여 표시 모듈의 불량 여부를 검사할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 모듈의 검사 장치를 보여주는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 모듈을 보여주는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 모듈을 보여주는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 모듈을 보여주는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 화소의 등가회로도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 확대된 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 센서의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 센서의 평면도이다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 모듈의 검사 장치의 블록도들이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 모듈의 검사 방법의 순서도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 모듈의 검사 방법의 순서도이다.
도 13 내지 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 효과를 보여주는 그래프들이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 “상에 있다”, “연결 된다”, 또는 “결합된다”고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. “및/또는”은 연관된 구성요소들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, “아래에”, “하측에”, “위에”, “상측에” 등의 용어는 도면에 도시된 구성요소들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 모듈의 검사 장치를 보여주는 블록도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 모듈을 보여주는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 표시 모듈의 검사 장치(1000)는 표시 모듈(100) 및 검사 모듈(200)을 포함한다.
즉, 표시 모듈의 검사 장치(1000)는 영상을 표시 하는 표시 모듈(100)과 표시 모듈(100)에 전기적으로 연결되어 표시 모듈(100)의 불량 여부를 검사하는 검사 모듈(200)을 포함할 수 있다.
표시 모듈(100)은 표시 패널 및 입력 센서를 포함한다. 구체적으로 표시 모듈(100)은 전력을 공급하는 전원, 직류 전원의 잡음을 제거하고 깨끗한 신호를 생성하기 위한 안정화 모듈을 포함하는 회로 기판, 회로 기판과 전기적으로 연결되는 표시 패널 및 표시 패널과 연결된 입력 센서를 포함한다. 자세한 설명은 도 3 내지 도 9를 참조하여 설명한다.
검사 모듈(200)은 표시 모듈(100)의 불량 여부를 검출하기 위한 다양한 형태의 검사 장비에 해당할 수 있다. 예를 들어, 검사 모듈(200)은 표시 모듈(100)의 회로기판(미도시)에 포함된 안정화 모듈(미도시)의 전기적 연결 여부를 검출하는 검사 장비에 해당할 수 있다. 검사 모듈(200)은 표시 모듈(100)의 결함을 검사하기 위해 구동 주파수 및/또는 전압 등을 다양하게 설정할 수 있다. 자세한 내용은 도 2에서 설명한다.
도 2를 참조하면, 검사 모듈(200)은 주파수 설정부(210), 구동 전압 설정부(220) 및 검사부(230)를 포함할 수 있다.
주파수 설정부(210)는 표시 모듈(100)의 입력 센서의 구동 주파수를 설정할 수 있다. 주파수 설정부(210)는 입력 센서의 터치를 감지하는 터치 전극의 구동 주파수를 400kHz 내지 700kHZ, 바람직하게는 475kHz로 설정할 수 있다.
구동 전압 설정부(220)는 입력 센서에 걸리는 전압을 설정할 수 있다. 즉, 표시 패널과 연결된 입력 센서의 터치 전극의 구동 전압을 2.7V 내지 3.6V, 바람직하게는 3.6V로 설정할 수 있다.
일 실시예에서, 구동 전압 설정부(220)는 전원의 구동 전압을 설정할 수 있다. 예를 들어, 구동 전압 설정부(220)는 전원의 구동 전압을 -1.1V 내지 -4.1V로 설정할 수 있다.
검사부(230)는 설정된 구동 주파수 및 구동 전압의 조건 하에서, 표시 모듈(100)의 불량 여부를 검사할 수 있다. 예를 들어, 검사부(230)는 표시 패널과 입력 센서 사이에 걸리는 커패시턴스 값을 측정할 수 있다. 검사부(230)는 커패시턴스 값을 측정하여 표시 모듈(100)에 포함된 회로 기판에서 안정화 모듈이 제대로 결합 있는지 여부를 검사할 수 있다. 자세한 내용은 도 10a 및 도 10b를 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 모듈(100)의 사시도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 모듈(100)의 단면도이다.
도 3에 도시된 것과 같이, 이미지(IM)가 표시되는 표시면은 제1 방향축(DR1) 및 제2 방향축(DR2)이 정의하는 면과 평행한다. 표시면의 법선 방향, 즉 표시 모듈(100)의 두께 방향은 제3 방향축(DR3)이 지시한다. 각 부재들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)은 제3 방향축(DR3)에 의해 구분된다. 그러나, 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR2, DR3)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다. 이하, 제1 내지 제3 방향들은 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR2, DR3)이 각각 지시하는 방향으로 동일한 도면 부호를 참조한다.
본 실시예에서 휴대 전화에 적용된 표시 모듈(100)을 도시하였으나 이에 제한되지 않는다. 본 발명의 일 실시예에서 표시 모듈(100)은 텔레비전, 모니터 등과 같은 대형 전자장치를 비롯하여, 테블릿, 자동차 네비게이션, 게임기, 스마트 와치 등과 같은 중소형 전자장치 등에 적용될 수 있다.
표시면은 이미지(IM)가 표시되는 표시영역(DA) 및 표시영역(DA)에 인접한 비표시영역(NDA)을 포함한다. 비표시영역(NDA)은 이미지가 표시되지 않는 영역이다. 도 3에는 이미지(IM)의 일 예로 아이콘 이미지들을 도시하였다. 일 예로써, 표시영역(DA)은 사각형상일 수 있다. 비표시영역(NDA)은 표시영역(DA)을 에워싸을 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 표시영역(DA)의 형상과 비표시영역(NDA)의 형상은 상대적으로 디자인될 수 있다.
도 4는 제2 방향축(DR2)과 제3 방향축(DR3)이 정의하는 단면을 도시하였다.
도 4에 도시된 것과 같이, 표시 모듈(100)은 표시 패널(DP)과 입력 센서(ISL, 또는 입력 센서층)을 포함한다. 표시 패널(DP)은 이미지를 생성하고, 입력 센서(ISL)는 외부입력(터치 이벤트)의 좌표정보를 획득한다. 별도로 도시하지 않았으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 모듈(100)은 표시 패널(DP)의 하면에 배치된 보호부재, 입력 센서(ISL)의 상면 상에 배치된 반사방지부재 및/또는 윈도우 부재를 더 포함할 수 있다.
표시 패널(DP)은 발광형 표시패널일 수 있고, 특별히 제한되지 않는다. 예컨대, 표시 패널(DP)은 유기발광 표시패널 또는 퀀텀닷 발광 표시패널일 수 있다. 유기발광 표시패널은 발광층이 유기발광물질을 포함한다. 퀀텀닷 발광 표시패널은 발광층이 퀀텀닷, 및 퀀텀로드를 포함한다. 이하, 표시 패널(DP)은 유기발광 표시패널로 설명된다.
표시 패널(DP)은 베이스층(SUB), 베이스층(SUB) 상에 배치된 회로 소자층(DP-CL), 표시 소자층(DP-OLED), 및 박막 봉지층(TFE)을 포함한다. 별도로 도시되지 않았으나, 표시 패널(DP)은 반사방지층, 굴절률 조절층 등과 같은 기능성층들을 더 포함할 수 있다.
베이스층(SUB)은 플렉서블 필름을 포함할 수 있다. 베이스층(SUB)은 플라스틱 기판, 유리 기판, 메탈 기판, 또는 유/무기 복합재료 기판 등을 포함할 수 있다. 도 1을 참조하여 설명한 표시영역(DM-DA)과 비표시영역(DM-NDA)은 베이스층(SUB)에 동일하게 정의될 수 있다.
회로 소자층(DP-CL)은 적어도 하나의 중간 절연층과 회로 소자를 포함한다. 중간 절연층은 적어도 하나의 중간 무기막과 적어도 하나의 중간 유기막을 포함한다. 상기 회로 소자는 신호라인들, 화소의 구동회로 등을 포함한다. 코팅, 증착 등에 의한 절연층 형성공정과 포토리소그래피 공정에 의한 도전체층 및/또는 반도체층의 패터닝 공정을 통해 회로 소자층(DP-CL)이 형성될 수 있다.
표시 소자층(DP-OLED)은 유기발광 다이오드들을 포함할 수 있다. 표시 소자층(DP-OLED)은 화소 정의막과 같은 유기막을 더 포함할 수 있다.
박막 봉지층(TFE)은 표시 소자층(DP-OLED)을 밀봉한다. 박막 봉지층(TFE)은 적어도 하나의 무기막(이하, 봉지 무기막)을 포함한다. 박막 봉지층(TFE)은 적어도 하나의 유기막(이하, 봉지 유기막)을 더 포함할 수 있다. 봉지 무기막은 수분/산소로부터 표시 소자층(DP-OLED)을 보호하고, 봉지 유기막은 먼지 입자와 같은 이물질로부터 표시 소자층(DP-OLED)을 보호한다. 봉지 무기막은 실리콘 나이트라이드층, 실리콘 옥시 나이트라이드층 및 실리콘 옥사이드층, 티타늄옥사이드층, 또는 알루미늄옥사이드층 등을 포함할 수 있다. 봉지 유기막은 아크릴 계열 유기층을 포함할 수 있고, 이에 제한되지 않는다.
입력 센서(ISL)는 표시 패널(DP)이 제공하는 베이스 면 상에 직접 배치될 수 있다. 본 명세서에서 "직접 배치된다"는 것은 별도의 접착층을 이용하여 부착하는 것을 제외하며, 연속공정에 의해 형성된 것을 의미한다. 베이스 면은 박막 봉지층(TFE)의 상면일 수 있고, 박막 봉지층(TFE) 상에 배치된 또 다른 기능층의 상면일 수 있다. 베이스 면은 특별히 제한되지 않고, 연속공정에 의해 형성된 표시 패널(DP)의 최 상측면이면 충분하다. 한편, 입력 센서(ISL)이 표시 패널(DP)이 제공하는 베이스 면 상에 직접 배치됨으로써 터치패널의 베이스기판이 생략되어 표시 모듈(100)의 두께가 감소된다.
입력 센서(ISL)는 다층구조를 가질 수 있다. 입력 센서(ISL)는 단층 또는 다층의 도전층을 포함할 수 있다. 입력 센서(ISL)는 적어도 하나의 절연층을 포함할 수 있다.
입력 센서(ISL)는 예컨대, 정전용량 방식으로 외부입력을 감지할 수 있다. 본 발명에서 입력 센서(ISL)의 동작방식은 특별히 제한되지 않고, 본 발명의 일 실시예에서 입력 센서(ISL)는 전자기 유도방식 또는 압력 감지방식으로 외부입력을 감지할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널(DP)의 평면도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 화소(PX)의 등가회로도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널(DP)의 확대된 단면도이다.
도 5에 도시된 것과 같이, 표시 패널(DP)은 평면상에서 표시 영역(DP-DA)과 비표시 영역(DP-NDA)을 포함한다. 본 실시예에서 비표시 영역(DP-NDA)은 표시 영역(DP-DA)의 테두리를 따라 정의될 수 있다. 표시 패널(DP)의 표시 영역(DP-DA) 및 비표시 영역(DP-NDA)은 도 3에 도시된 표시 모듈(100)의 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NDA)에 각각 대응한다.
표시 패널(DP)은 구동회로(GDC), 복수 개의 신호라인들(SGL, 이하 신호라인들), 복수 개의 신호패드들(DP-PD, 이하 신호패드들) 및 복수 개의 화소들(PX, 이하 화소들)을 포함할 수 있다. 화소들(PX)은 표시 영역(DP-DA)에 배치된다. 화소들(PX) 각각은 유기발광 다이오드와 그에 연결된 화소 구동회로를 포함한다. 구동회로(GDC), 신호라인들(SGL), 신호패드들(DP-PD) 및 화소 구동회로는 도 3에 도시된 회로 소자층(DP-CL)에 포함될 수 있다.
구동회로(GDC)는 주사 구동회로를 포함할 수 있다. 주사 구동회로는 복수 개의 주사 신호들(이하, 주사 신호들)을 생성하고, 주사 신호들을 후술하는 복수 개의 주사 라인들(GL, 이하 주사 라인들)에 순차적으로 출력한다.　주사 구동회로는 화소들(PX)의 구동회로에 또 다른 제어 신호를 더 출력할 수 있다.
주사 구동회로는 화소들(PX)의 구동회로와 동일한 공정, 예컨대 LTPS(Low Temperature Polycrystaline Silicon) 공정 또는 LTPO(Low Temperature Polycrystalline Oxide) 공정을 통해 형성된 복수 개의 박막 트랜지스터들을 포함할 수 있다.
신호라인들(SGL)은 주사 라인들(GL), 데이터 라인들(DL), 전원 라인(PL), 및 제어신호 라인(CSL)을 포함한다. 주사 라인들(GL)은 화소들(PX) 중 대응하는 화소(PX)에 각각 연결되고, 데이터 라인들(DL)은 화소들(PX) 중 대응하는 화소(PX)에 각각 연결된다. 전원 라인(PL)은 화소들(PX)에 연결된다. 제어신호 라인(CSL)은 주사 구동회로에 제어신호들을 제공할 수 있다.
신호라인들(SGL)은 표시영역(DP-DA) 및 비표시영역(DP-NDA)에 중첩한다. 신호라인들(SGL)은 패드부 및 라인부를 포함할 수 있다. 라인부는 표시영역(DP-DA) 및 비표시영역(DP-NDA)에 중첩한다. 패드부는 라인부의 말단에 연결된다. 패드부는 비표시영역(DP-NDA)에 배치되고, 신호패드들(DP-PD) 중 대응하는 신호패드에 중첩한다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한다. 비표시영역(DP-NDA) 중 신호패드들(DP-PD)이 배치된 영역은 패드영역(NDA-PD)으로 정의될 수 있다.
실질적으로 화소(PX)에 연결된 라인부가 신호라인들(SGL)의 대부분을 구성한다. 라인부는 화소(PX)의 트랜지스터들(T1, T2, 도 7 참조)에 연결된다. 라인부는 단층/다층 구조를 가질 수 있고, 라인부는 일체의 형상(single body)이거나, 2 이상의 부분들을 포함할 수 있다. 2 이상의 부분들은 서로 다른 층 상에 배치되고, 2 이상의 부분들 사이에 배치된 절연층을 관통하는 컨택홀을 통해 서로 연결될 수 있다.
표시 패널(DP)은 패드영역(NDA-PD)에 배치된 더미 패드들(IS-DPD)을 더 포함할 수 있다. 더미 패드들(IS-DPD)은 신호라인들(SGL)과 동일한 공정을 통해 형성되므로 신호라인들(SGL)과 동일한 층 상에 배치될 수 있다. 더미 패드들(IS-DPD)은 도 4의 입력 센서층(ISL)을 포함하는 표시장치(DD)에서 선택적으로 구비될 수 있다.
더미 패드들(IS-DPD)은 입력 센서층(ISL, 도 4 참조)에 구비된 신호라인들의 패드부에 중첩할 수 있다. 더미 패드들(IS-DPD)은 플로팅 전극일 수 있다. 더미 패드들(IS-DPD)은 표시패널의 신호라인들(SGL)과 전기적으로 절연될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.
도 5에는 표시 패널(DP)에 전기적으로 연결되는 회로기판(PCB)을 추가 도시하였다. 회로기판(PCB)은 리지드 회로기판 또는 플렉서블 회로기판일 수 있다. 회로기판(PCB)은 표시 패널(DP)에 직접 결합되거나, 또 다른 회로기판을 통해 표시 패널(DP)에 연결될 수 있다.
표시 패널(DP)은 회로기판(PCB)을 통해 전원과 연결될 수 있다. 전원은 표시 패널(DP)을 구동시키는 전력을 공급한다.
회로기판(PCB)에는 표시 패널(DP)의 동작을 제어하는 타이밍 제어회로(TC)가 배치될 수 있다. 또한, 회로기판(PCB)에는 입력 센서층(ISL)을 제어하는 입력감지회로(IS-C)가 배치될 수 있다. 타이밍 제어회로(TC)와 입력감지회로(IS-C) 각각은 집적 칩의 형태로 회로기판(PCB)에 실장될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 타이밍 제어회로(TC)와 입력감지회로(IS-C)는 하나의 집적 칩의 형태로 회로기판(PCB)에 실장될 수 있다. 회로기판(PCB)은 표시 패널(DP)과 전기적으로 연결되는 회로기판 패드들(PCB-P)을 포함할 수 있다. 미 도시되었으나, 회로기판(PCB)은 회로기판 패드들(PCB-P)과 타이밍 제어회로(TC) 및/또는 입력감지회로(IS-C)를 연결하는 신호라인들을 더 포함한다.
회로기판(PCB)은 전원을 안정화 시키는 안정화 모듈(SM)을 포함할 수 있다. 즉, 회로기판(PCB)에는 직류 전원의 잡음을 제거하고 안정화 시켜서 표시 패널의 휘도 및 표시 패널과 연결된 입력 센서의 터치 불량을 방지하는 안정화 모듈(SM)이 배치될 수 있다. 안정화 모듈(SM)은 타이밍 제어회로(TC) 및 입력감지회로(IS-C)와 별개의 집적 칩의 형태로 회로기판(PCB)에 실장될 수 있다. 안정화 모듈(SM)은 안정화 커패시턴스일 수 있다.
도 6에는 어느 하나의 주사 라인(GL)과 어느 하나의 데이터 라인(DL), 및 전원 라인(PL)에 연결된 화소(PX)를 예시적으로 도시하였다. 화소(PX)의 구성은 이에 제한되지 않고 변형되어 실시될 수 있다.
유기발광 다이오드(OLED)는 전면 발광형 다이오드이거나, 배면 발광형 다이오드일 수 있다. 화소(PX)는 유기발광 다이오드(OLED)를 구동하기 위한 화소 구동회로로써 제1 트랜지스터(T1, 또는 스위칭 트랜지스터), 제2 트랜지스터(T2, 또는 구동 트랜지스터), 및 커패시터(Cst)를 포함한다. 제1 전원 전압(ELVDD)은 제2 트랜지스터(T2)에 제공되고, 제2 전원 전압(ELVSS)은 유기발광 다이오드(OLED)에 제공된다. 제2 전원 전압(ELVSS)은 제1 전원 전압(ELVDD) 보다 낮은 전압일 수 있다. 본 발명의 이후 서술될 전원은 제2 전원 전압(ELVSS)을 공급할 수 있다.
제1 트랜지스터(T1)는 주사 라인(GL)에 인가된 주사 신호에 응답하여 데이터 라인(DL)에 인가된 데이터 신호를 출력한다. 커패시터(Cst)는 제1 트랜지스터(T1)로부터 수신한 데이터 신호에 대응하는 전압을 충전한다.
제2 트랜지스터(T2)는 유기발광 다이오드(OLED)에 연결된다. 제2 트랜지스터(T2)는 커패시터(Cst)에 저장된 전하량에 대응하여 유기발광 다이오드(OLED)에 흐르는 구동전류를 제어한다.
도 7은 도 6에 도시된 등가회로에 대응하는 표시 패널(DP)의 부분 단면을 도시하였다. 베이스층(SUB) 상에 회로 소자층(DP-CL), 표시 소자층(DP-OLED), 및 박막 봉지층(TFE)이 순차적으로 배치된다.
회로 소자층(DP-CL)은 적어도 하나의 무기막, 적어도 하나의 유기막, 및 회로 소자를 포함한다. 회로 소자층(DP-CL)은 무기막인 버퍼막(BFL), 제1 중간 무기막(10) 및 제2 중간 무기막(20)을 포함하고, 유기막인 중간 유기막(30)을 포함할 수 있다.
상기 무기막들은 실리콘 나이트라이드, 실리콘 옥시 나이트라이드 및 실리콘 옥사이드 등을 포함할 수 있다. 상기 유기막은 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지, 실록산계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드계 수지 및 페릴렌계 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 회로 소자는 도전성 패턴들 및/또는 반도체 패턴들을 포함한다.
버퍼막(BFL)은 베이스층(SUB)과 도전성 패턴들 또는 반도체 패턴들의 결합력을 향상시킨다. 별도로 도시되지 않았으나, 이물질이 유입되는 것을 방지하는 배리어층이 베이스층(SUB)의 상면에 더 배치될 수도 있다. 버퍼막(BFL)과 배리어층은 선택적으로 배치/생략될 수 있다.
버퍼막(BFL) 상에 제1 트랜지스터(T1)의 반도체 패턴(OSP1: 이하 제1 반도체 패턴), 제2 트랜지스터(T2)의 반도체 패턴(OSP2: 이하 제2 반도체 패턴)이 배치된다. 제1 반도체 패턴(OSP1) 및 제2 반도체 패턴(OSP2)은 아몰포스 실리콘, 폴리 실리콘, 금속 산화물 반도체에서 선택될 수 있다.
제1 반도체 패턴(OSP1) 및 제2 반도체 패턴(OSP2) 상에 제1 중간 무기막(10)이 배치된다. 제1 중간 무기막(10) 상에는 제1 트랜지스터(T1)의 제어 전극(GE1: 이하, 제1 제어전극) 및 제2 트랜지스터(T2)의 제어 전극(GE2: 이하, 제2 제어전극)이 배치된다. 제1 제어 전극(GE1) 및 제2 제어 전극(GE2)은 주사 라인들(GL, 도 5a 참조)과 동일한 포토리소그래피 공정에 따라 제조될 수 있다.
제1 중간 무기막(10) 상에는 제1 제어 전극(GE1) 및 제2 제어 전극(GE2)을 커버하는 제2 중간 무기막(20)이 배치된다. 제2 중간 무기막(20) 상에 제1 트랜지스터(T1)의 입력전극(DE1: 이하, 제1 입력전극) 및 출력전극(SE1: 제1 출력전극), 제2 트랜지스터(T2)의 입력전극(DE2: 이하, 제2 입력전극) 및 출력전극(SE2: 제2 출력전극)이 배치된다.
제1 입력전극(DE1)과 제1 출력전극(SE1)은 제1 중간 무기막(10) 및 제2 중간 무기막(20)을 관통하는 제1 관통홀(CH1)과 제2 관통홀(CH2)을 통해 제1 반도체 패턴(OSP1)에 각각 연결된다. 제2 입력전극(DE2)과 제2 출력전극(SE2)은 제1 중간 무기막(10) 및 제2 중간 무기막(20)을 관통하는 제3 관통홀(CH3)과 제4 관통홀(CH4)을 통해 제2 반도체 패턴(OSP2)에 각각 연결된다. 한편, 본 발명의 다른 실시예에서 제1 트랜지스터(T1) 및 제2 트랜지스터(T2) 중 일부는 바텀 게이트 구조로 변형되어 실시될 수 있다.
제2 중간 무기막(20) 상에 제1 입력전극(DE1), 제2 입력전극(DE2), 제1 출력전극(SE1), 및 제2 출력전극(SE2)을 커버하는 중간 유기막(30)이 배치된다. 중간 유기막은 평탄면을 제공할 수 있다.
중간 유기막(30) 상에는 표시 소자층(DP-OLED)이 배치된다. 표시 소자층(DP-OLED)은 화소정의막(PDL) 및 유기발광 다이오드(OLED)를 포함할 수 있다. 화소정의막(PDL)은 중간 유기막(30)과 같이 유기물질을 포함할 수 있다. 중간 유기막(30) 상에 제1 전극(AE)이 배치된다. 제1 전극(AE)은 중간 유기막(30)을 관통하는 제5 관통홀(CH5)을 통해 제2 출력전극(SE2)에 연결된다. 화소정의막(PDL)에는 개구부(OP)가 정의된다. 화소정의막(PDL)의 개구부(OP)는 제1 전극(AE)의 적어도 일부분을 노출시킨다.
화소(PX)는 평면 상에서 화소 영역에 배치될 수 있다. 화소 영역은 발광영역(PXA)과 발광영역(PXA)에 인접한 비발광영역(NPXA)을 포함할 수 있다. 비발광영역(NPXA)은 발광영역(PXA)을 에워싸을수 있다. 본 실시예에서 발광영역(PXA)은 개구부(OP)에 의해 노출된 제1 전극(AE)의 일부영역에 대응하게 정의되었다.
정공 제어층(HCL)은 발광영역(PXA)과 비발광영역(NPXA)에 공통으로 배치될 수 있다. 별도로 도시되지 않았으나, 정공 제어층(HCL)과 같은 공통층은 복수 개의 화소들(PX, 도 3 참조)에 공통으로 형성될 수 있다.
정공 제어층(HCL) 상에 발광층(EML)이 배치된다. 발광층(EML)은 개구부(OP)에 대응하는 영역에 배치될 수 있다. 즉, 발광층(EML)은 복수 개의 화소들(PX) 각각에 분리되어 형성될 수 있다. 발광층(EML)은 유기물질 및/또는 무기물질을 포함할 수 있다. 본 실시예에서 패터닝된 발광층(EML)을 예시적으로 도시하였으나, 발광층(EML)은 복수 개의 화소들(PX)에 공통적으로 배치될 수 있다. 이때, 발광층(EML)은 백색 광을 생성할 수 있다. 또한, 발광층(EML)은 다층구조를 가질 수 있다.
발광층(EML) 상에 전자 제어층(ECL)이 배치된다. 별도로 도시되지 않았으나, 전자 제어층(ECL)은 복수 개의 화소들(PX, 도 3 참조)에 공통으로 형성될 수 있다.
전자 제어층(ECL) 상에 제2 전극(CE)이 배치된다. 제2 전극(CE)은 복수 개의 화소들(PX)에 공통적으로 배치된다.
제2 전극(CE) 상에 박막 봉지층(TFE)이 배치된다. 박막 봉지층(TFE)은 복수 개의 화소들(PX)에 공통적으로 배치된다. 본 실시예에서 박막 봉지층(TFE)은 제2 전극(CE)을 직접 커버한다. 본 발명의 일 실시예에서, 박막 봉지층(TFE)과 제2 전극(CE) 사이에는, 제2 전극(CE)을 커버하는 캡핑층이 더 배치될 수 있다. 이때 박막 봉지층(TFE)은 캡핑층을 직접 커버할 수 있다.
박막 봉지층(TFE) 상에 입력 센서층(ISL)이 배치될 수 있다. 입력 센서층(ISL)은 터치 전극을 포함하고 입력 센서층(ISL)의 터치 전극과 표시 패널(DP)의 제2 전극(CE) 사이에는 커패시턴스(Cb)가 형성될 수 있다. 입력 센서는 입력 센서층(ISL)과 표시 패널(DP) 사이의 커패시턴스(Cb)의 값을 기초로 외부 입력을 감지할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 센서(ISL)의 단면도이다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 센서의 평면도이다.
도 8에 도시된 것과 같이, 입력 센서(ISL)는 제1 도전층(IS-CL1), 제1 절연층(TS-IL1, 이하 제1 터치 절연층), 제2 도전층(IS-CL2), 및 제2 절연층(TS-IL2, 이하 제2 터치 절연층)을 포함한다. 본 실시예에서 제1 도전층(IS-CL1)은 박막 봉지층(TFE) 상에 직접 배치된다. 이에 제한되지 않고, 제1 도전층(IS-CL1)과 박막 봉지층(TFE) 사이에는 또 다른 무기층 또는 유기층이 더 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 제2 터치 절연층(TS-IL2)은 생략되고, 광학부재 또는 접착층 등이 제2 터치 절연층(TS-IL2)의 보호기능을 대신할 수 있다.
제1 도전층(IS-CL1) 및 제2 도전층(IS-CL2) 각각은 단층구조를 갖거나, 제3 방향축(DR3)을 따라 적층된 다층구조를 가질 수 있다. 단층구조의 도전층은 금속층 또는 투명 도전층을 포함할 수 있다. 금속층은 몰리브덴, 은, 티타늄, 구리, 알루미늄, 및 이들의 합금을 포함할 수 있다. 투명 도전층은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등과 같은 투명한 전도성 산화물을 포함할 수 있다. 그밖에 투명 도전층은 PEDOT, 금속 나노 와이어, 그라핀을 포함할 수 있다.
다층구조의 도전층은 다층의 금속층들을 포함할 수 있다. 다층의 금속층들은 예컨대 티타늄/알루미늄/티타늄의 3층 구조를 가질 수 있다. 다층구조의 도전층은 단층의 금속층 및 투명 도전층을 포함할 수 있다. 다층구조의 도전층은 다층의 금속층들 및 투명 도전층을 포함할 수 있다.
제1 도전층(IS-CL1) 및 제2 도전층(IS-CL2) 각각은 복수 개의 도전 패턴들을 포함한다. 도전 패턴들은 터치전극들 및 터치 신호라인들을 포함할 수 있다.
제1 터치 절연층(TS-IL1) 및 제2 터치 절연층(TS-IL2) 각각은 무기물 또는 유기물을 포함할 수 있다. 제1 터치 절연층(TS-IL1) 및 제2 터치 절연층(TS-IL2) 중 적어도 어느 하나는 무기막을 포함할 수 있다. 무기막은 알루미늄 옥사이드, 티타늄 옥사이드, 실리콘 옥사이드 실리콘옥시나이트라이드, 지르코늄옥사이드, 및 하프늄 옥사이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제1 터치 절연층(TS-IL1) 및 제2 터치 절연층(TS-IL2) 중 적어도 어느 하나는 유기막을 포함할 수 있다. 유기막은 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지, 실록산계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드계 수지 및 페릴렌계 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
도 9에 도시된 것과 같이, 입력 센서(ISL)는 제1 터치전극들(TE1-1 내지 TE1-5), 제1 터치전극들(TE1-1 내지 TE1-5)에 연결된 제1 터치 신호라인들(SL1-1 내지 SL1-5), 제2 터치전극들(TE2-1 내지 TE2-4), 제2 터치전극들(TE2-1 내지 TE2-4)에 연결된 제2 터치 신호라인들(SL2-1 내지 SL2-4), 및 제1 터치 신호라인들(SL1-1 내지 SL1-5)과 제2 터치 신호라인들(SL2-1 내지 SL2-4)에 연결된 터치 패드들(TS-PD)를 포함할 수 있다. 제1 터치전극들(TE1-1 내지 TE1-5)과 제2 터치전극들(TE2-1 내지 TE2-4)은 서로 교차한다. 제1 터치전극들(TE1-1 내지 TE1-5)은 제2 방향(DR2)으로 나열되며, 각각이 제1 방향(DR1)으로 연장된 형상이다.
제1 터치전극들(TE1-1 내지 TE1-5) 각각은 제1 길이를 갖고, 제2 터치전극들(TE2-1 내지 TE2-4) 각각은 제2 길이를 갖는다. 제1 길이는 제1 방향(DR1)으로 연장된 길이이며, 제2 길이는 제2 방향(DR2)으로 연장된 길이이며, 제2 길이는 제1 길이보다 크다. 도 7a 내지 도 7c를 참조하여 후술하는 것과 같이, 제2 터치전극들(TE2-1 내지 TE2-4)이 제1 터치전극들(TE1-1 내지 TE1-5)보다 더 많은 개수의 센서부들을 포함하기 때문에, 제2 터치전극들(TE2-1 내지 TE2-4)이 제1 터치전극들(TE1-1 내지 TE1-5)보다 큰 길이를 갖는다. 제1 터치 신호라인들(SL1-1 내지 SL1-5)은 제1 터치전극들(TE1-1 내지 TE1-5)의 일단에 각각 연결된다. 제2 터치 신호라인들(SL2-1 내지 SL2-4)은 제2 터치전극들(TE2-1 내지 TE2-4)의 양단에 각각 연결된다. 본 발명의 일 실시예에서 제1 터치 신호라인들(SL1-1 내지 SL1-5) 역시 제1 터치전극들(TE1-1 내지 TE1-5)의 양단에 연결될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 제2 터치 신호라인들(SL2-1 내지 SL2-4)은 제2 터치전극들(TE2-1 내지 TE2-4)의 일단에만 각각 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 제1 터치 신호라인들(SL1-1 내지 SL1-5), 제2 터치 신호라인들(SL2-1 내지 SL2-4) 및 터치 패드들(TS-PD)은 별도로 제조되어 결합되는 회로 기판등에 의해 대체될 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에서 터치 패드들(TS-PD)은 생략되고, 제1 터치 신호라인들(SL1-1 내지 SL1-5) 및 제2 터치 신호라인들((SL2-1 내지 SL2-4)은 도 3에 도시된 더미 터치 패드들(TS-DPD)에 연결될 수 있다.
입력 센서(ISL)는 뮤추얼 캡 방식 또는 셀프 캡 방식으로 외부 입력을 감지할 수 있다. 도 9에 도시되지 않았으나, 입력 센서(ISL)는 적어도 하나의 터치 절연층을 포함한다.
도 9에 도시된 것과 같이, 제1 터치전극들(TE1-1 내지 TE1-5) 각각은 제1 센서부들(SP1) 및 제1 연결부들(CP1)을 포함한다. 제2 터치전극들(TE2-1 내지 TE2-4) 각각은 제2 센서부들(SP2) 및 제2 연결부들(CP2)을 포함한다.
제1 센서부들(SP1)은 제1 방향(DR1)을 따라 나열되고, 제2 센서부들(SP2)은 제2 방향(DR2)을 따라 나열된다. 제1 연결부들(CP1) 각각은 인접한 제1 센서부들(SP1)을 연결하고, 제2 연결부들(CP2) 각각은 인접한 제2 센서부들(SP2)을 연결한다.
제1 터치전극들(TE1-1 내지 TE1-5)보다 길이가 긴 제2 터치전극들(TE2-1 내지 TE2-4)은 더 많은 개수의 센서부들과 연결부들을 포함한다. 그에 따라 제2 터치전극들(TE2-1 내지 TE2-4)은 제1 터치전극들(TE1-1 내지 TE1-5)보다 더 큰 외곽면적을 가질 수 있다. 여기서 "외곽면적"이란 터치전극의 외곽선이 정의하는 면적이다. 본 실시예에서 제1 센서부(SP1)와 제2 센서부(SP2)의 외곽면적은 서로 동일할 수 있다. 따라서, 제1 터치전극들(TE1-1 내지 TE1-5)과 제2 터치전극들(TE2-1 내지 TE2-4)의 외곽면적은 각각의 센서부 개수에 비례할 수 있다.
도 9에는 5개의 제1 센서부들(SP1)을 포함하는 제1 터치전극들(TE1-1 내지 TE1-5)과 6개의 제2 센서부들(SP2)을 포함하는 제2 터치전극들(TE2-1 내지 TE2-4)을 예시적으로 도시하였다. 5개의 제1 센서부들(SP1) 중 양단에 배치된 2개 제1 센서부들(이하, 제1 하프 센서부)은 중앙에 배치된 제1 센서부 대비 1/2 크기를 가질 수 있다. 6개의 제2 센서부들(SP2) 중 양단에 배치된 2개 제2 센서부들(이하, 제2 하프 센서부)은 중앙에 배치된 제2 센서부 대비 1/2 크기를 가질 수 있다. 상술한 2개의 제1 하프 센서부들과 2개의 제2 하프 센서부들은 후술하는 외곽면적, 개구면적, 유효면적을 개산함에 있어서 1개의 센서부로 취급된다.
일 실시예에서, 제1 센서부들(SP1) 및/또는 제2 센서부들(SP2)과 표시 패널(DP)의 제2 전극(CE)의 사이에는 커패시턴스(Cb) 가 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 모듈(200, 도 2 참조)은 제1 센서부들(SP1) 및/또는 제2 센서부들(SP2)의 구동 주파수 및/또는 구동 전압을 적절히 설정하고 이를 기초로 제1 센서부들(SP1) 및/또는 제2 센서부들(SP2)과 표시 패널(DP)의 제2 전극(CE)의 사이에는 커패시턴스(Cb) 값을 측정하여 표시 모듈(100, 도 1 참조)의 불량 여부를 검사할 수 있다. 즉, 커패시턴스(Cb) 값을 통하여 표시 모듈(100)의 전원과 안정화 모듈이 연결되어 있는 지 여부를 검출할 수 있다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 모듈의 검사 장치의 블록도들이다.
도 10a는 안정화 모듈(SM)이 연결된 제1 표시 모듈(100-1)을 도시하고, 도 10b는 안정화 모듈(SM)이 연결되지 않은 제2 표시 모듈(100-2)을 도시한다. 도 10a 및 도 10b의 스위치는 안정화 모듈(SM)의 연결 여부를 나타내기 위해서 임의적으로 도시된 것으로, 도 10a의 스위치 닫힘 상태는 안정화 모듈(SM)이 회로 기판(PCB, 도 5 참조)에 부착되어, 전원(PW)에 전기적으로 연결된 것을 나타내고, 도 10b의 스위치 열림 상태는 안정화 모듈(SM)이 회로 기판(PCB, 도 5 참조)에서 탈거되어, 전원(PW)과 전기적으로 연결되지 않은 것을 나타낼 수 있다.
도 10a 및 도 10b를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 모듈의 검사 장치(1000, 도 1 참조)는 표시 모듈(100-1, 100-2)의 제1 전극(CE) 및 제2 전극(SP)을 포함할 수 있다. 여기에서, 제1 전극(CE)은 표시 패널(DP, 도 7 참조)의 캐소드 전극(CE, 도 7의 제2 전극)에 대응될 수 있다. 제2 전극(SP)은 입력 센서(ISL, 도 9 참조)의 제1 센서부(SP1, 도 9 참조) 및/또는 제2 센서부(SP2, 도 9 참조)에 대응될 수 있다.
일 실시예에서, 표시 모듈의 검사 장치(1000)는 전원(PW), 안정화 모듈(SM) 및 검사 모듈(200)을 포함할 수 있다.
전원(PW)은 ELVSS 전압을 제1 전극(CE)에 제공할 수 있다. 전원(PW)은 회로 기판(PCB, 도 5 참조)을 통해 표시 패널(DP, 도 5 참조)의 제1 전극(CE)에 연결될 수 있다.
제1 전극(CE)은 입력 센서(ISL, 도 7 참조)의 제2 전극(SP)과 사이에 커패시턴스(Cb)를 형성할 수 있다. 형성된 커패시턴스(Cb) 값을 기초로 입력 센서(ISL)는 입력을 감지할 수 있다. 커패시턴스(Cb)의 값이 과도하게 증가하는 경우 사용자 터치에 의한 입력을 감지하지 못하는 불량이 발생할 수 있다.
전원(PW)과 제1 전극(CE) 사이에는 안정화 모듈(SM) 및 검사 모듈(200)이 연결될 수 있다. 안정화 모듈(SM)은 안정화 커패시턴스를 포함할 수 있다. 안정화 모듈(SM)은 제1 전극(CE)과 제2 전극(SP) 사이의 커패시턴스(Cb)의 값을 안정화 시킨다. 안정화 모듈(SM)은 회로 기판(PCB) 상에 배치될 수 있다. 검사 모듈(200)은 회로 기판(PCB)에 연결되어 표시 모듈(100-1, 100-2) 및 입력 센서(ISL)의 동작을 검사할 수 있다.
도 10a에서, 안정화 모듈(SM)은 전원(PW) 및 제1 표시 모듈(100-1)에 전기적으로 연결되어 전원(PW)에서 제1 표시 모듈(100-1)로 제공되는 ELVSS 전압을 안정화 시킬 수 있다. 안정화 모듈(SM)이 전기적으로 연결되어 있는 경우 안정화된 ELVSS 전압에 의해서 제1 표시 모듈(100-1)은 안정화된 제1 커패시턴스 값(Cb1)을 가질 수 있다. 즉, 제1 표시 모듈(100-1)은 정상에 해당한다.
도 10b에서, 안정화 모듈(SM)은 전원(PW)에서 전기적으로 분리될 수 있다. 즉, 도 10b는 안정화 모듈(SM)이 전원(PW) 및 제2 표시 모듈(100-2)에 결합되지 않은 상태를 도시한다. 안정화 모듈(SM)이 결합되지 않은 제2 표시 모듈(100-2)은 터치 동작에 불량이 발생할 수 있다. 예를 들어, 제2 표시 모듈(100-2)은 저휘도에서 입력을 감지하지 못하는 문제가 발생할 수 있다. 즉, 제2 표시 모듈(100-2)은 불량에 해당한다. 안정화 모듈(SM)이 분리된 상태의 제2 표시 모듈(100-2)은 제2 커패시턴스 값(Cb2)을 가질 수 있다. 제2 커패시턴스 값(Cb2)은 제1 커패시턴스 값(Cb1)보다 크다.
도 10a 및 도 10b에서, 검사 모듈(200)은 제1 전극(CE)과 제2 전극(SP) 사이의 커패시턴스 값을 기초로 표시 모듈의 불량 여부를 결정할 수 있다. 여기에서, 표시 모듈의 불량은 안정화 모듈(SM)이 전원(PW) 및 표시 모듈에 전기적으로 연결되지 않은 제2 표시 모듈(100-2)의 경우에 해당할 수 있다. 즉, 검사 모듈(200)의 검사부(230, 도 2 참조)는 제1 커패시턴스 값(Cb1)이 검출되면 표시 모듈을 안정화 모듈(SM)과 전기적으로 연결된 제1 표시 모듈(100-1)로 결정하고, 제2 커패시턴스 값(Cb2)이 검출되면 안정화 모듈(SM)이 전기적으로 연결되지 않은 제2 표시 모듈(100-2)로 결정할 수 있다.
검사 모듈(200)은 제1 표시 모듈(100-1)과 제2 표시 모듈(100-2)을 구분하기 위한 제1 커패시턴스 값(Cb1)과 제2 커패시턴스 값(Cb2)의 차이를 명확하게 검출하기 위해 제2 전극(SP)의 구동 주파수 및/또는 구동 전압을 최적으로 설정할 수 있다. 예를 들어, 검사 모듈(200)의 주파수 설정부(210, 도 2 참조)는 제2 전극(SP)의 구동 주파수를 400kHz 내지 700kHz, 바람직하게는 475kHz로 설정하고, 구동 전압 설정부(220, 도 2 참조)는 구동 전압을 2.7V 내지 3.6V, 바람직하게는 3.6V로 설정할 수 있다.
다른 일 실시예에서, 제1 표시 모듈(100-1)과 제2 표시 모듈(100-2)을 구분하기 위한 제1 커패시턴스 값(Cb1)과 제2 커패시턴스 값(Cb2)의 차이를 명확하게 검출하기 위해 검사 모듈(200)은 전원의 구동 전압(ELVSS 전압)을 -1.1V 내지 -4.1V로, 바람직하게는 -1.1V로 설정할 수 있다. -1.1V 내지 -4.1V의 ELVSS 전압의 경우에 제1 커패시턴스 값(Cb1)과 제2 커패시턴스 값(Cb2)의 차이가 명확히 나타나고, -1.1V의 ELVSS에서 제1 커패시턴스 값(Cb1)과 제2 커패시턴스 값(Cb2)의 구분이 가장 명확할 수 있다.
검사 모듈(200)은 제2 전극(SP)의 구동 주파수 및 구동 전압을 상기와 같이 최적으로 설정하여 제1 커패시턴스 값(Cb1) 및 제2 커패시턴스 값(Cb2)을 검출함으로써, 안정화 모듈(SM)이 분리된 제2 표시 모듈(100-2)을 안정화 모듈(SM)이 제대로 결합된 제1 표시 모듈(100-1)로부터 명확하게 구분할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 모듈의 검사 방법의 순서도이다. 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 모듈의 검사 방법의 순서도이다.
도 11을 참조하면, 표시 모듈의 검사 방법은 표시 모듈과 검사 모듈을 연결시킬 수 있다(단계 S710)
검사 모듈은 표시 모듈의 제2 전극의 구동 주파수를 400kHz 내지 700kHz로 설정할 수 있다(단계 S720). 일 실시예에서, 검사 모듈은 제2 전극의 구동 주파수를 475kHz로 설정할 수 있다.
검사 모듈은 표시 모듈의 제2 전극의 구동 전압을 2.7V 내지 3.6V로 설정할 수 있다(단계 S730). 일 실시예에서, 검사 모듈은 제2 전극의 구동 전압을 3.6V로 설정할 수 있다.
검사 모듈은 제1 전극과 제2 전극 사이의 커패시턴스 값을 측정할 수 있다(단계 S740).
검사 모듈은 측정된 커패시턴스 값을 기초로 표시 모듈의 불량 여부를 결정할 수 있다(단계 S750).
도 12는 도 11의 단계 S750을 구체적으로 설명하는 순서도이다.
도 12에서, 검사 모듈은 제1 전극과 제2 전극 사이의 커패시턴스 값이 제1 커패시턴스 값에 해당하는 경우 안정화 모듈이 회로 기판에 제대로 결합되어 표시 모듈과 전기적으로 연결된 정상 상태를 검출할 수 있다. 반면에, 검사 모듈은 제1 전극과 제2 전극 사이의 커패시턴스 값이 제2 커패시턴스 값에 해당하는 경우 안정화 모듈이 회로 기판에서 분리되어 표시 모듈과 전기적으로 연결되지 않은 불량 상태를 검출할 수 있다.
도 13 내지 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 효과를 보여주는 그래프들이다.
도 13 내지 도 16은 검사 모듈(200)에 의해 설정된 제2 전극(SP, 도 10a 참조)의 구동 주파수 및/또는 구동 전압에 따른 제1 커패시턴스 값(Cb1)과 제2 커패시턴스 값(Cb2)의 차이를 보여준다.
도 13은 본 발명의 입력 센서의 제2 전극(SP, 도 10a 참조)의 구동 주파수 설정에 따른 커패시턴스 값을 보여주는 그래프이다.
도 13에서, 세로축은 커패시턴스 값(Cb)에 해당하고, 가로축은 제2 전극(SP, 도 10a 참조)의 구동 주파수에 해당한다.
도 13을 참조하면, 구동 주파수에 따라서 제1 커패시턴스 값(Cb1)과 제2 커패시턴스 값(Cb2)의 차이가 다름을 알 수 있다. 예를 들어, 구동 주파수가 292kHz인 경우 제1 커패시턴스 값(Cb1)과 제2 커패시턴스 값(Cb2)의 차이는 구동 주파수가 475kHz인 경우의 제1 커패시턴스 값(Cb1)과 제2 커패시턴스 값(Cb2)의 차이보다 작다.
도 13에서, 구동 주파수가 400kHz 내지 700kHz의 범위의 값을 가지는 경우에 제1 커패시턴스 값(Cb1)과 제2 커패시턴스 값(Cb2)의 차이가 명확함을 알 수 있다.
도 14는 제2 전극(SP, 도 10a 참조)의 구동 주파수를 475kHz로 설정한 상태에서 복수의 샘플들에 대한 커패시턴스 값을 보여주는 그래프이다.
도 14에서, 세로축은 커패시턴스 값(Cb)이고, 가로축은 복수의 샘플들(SPL)에 해당한다. 여기에서, 복수의 샘플들(SPL)은 서로 다른 복수 개의 표시 모듈들에 해당하고, 일부는 안정화 모듈(SM, 도 10a참조)이 연결되어 제1 커패시턴스 값(Cb1)을 가지고, 다른 일부는 안정화 모듈(SM)이 연결되지 않아 제2 커패시턴스 값(Cb2)을 가진다.
도 14를 참조하면, 제1 커패시턴스 값(Cb1)을 가지는 샘플들(SPL)과 제2 커패시턴스 값(Cb2)을 가지는 샘플들(SPL)이 서로 구분되어 나타남을 알 수 있다. 예를 들어, 제1 커패시턴스 값(Cb1)은 500 내지 1300에서 분포하고, 제2 커패시턴스 값(Cb2)은 1500 내지 2500에서 분포할 수 있다.
즉, 제1 커패시턴스 값(Cb1)과 제2 커패시턴스 값(Cb2)이 명확하게 구분되어, 제1 표시 모듈(100-1, 도 10a 참조)과 제2 표시 모듈(100-2 도 10b 참조)이 명확하게 구분되어 검출될 수 있다. 즉, 제1 커패시턴스 값(Cb1)의 최대값과 제2 커패시턴스 값(Cb2)의 최소값은 약 200의 차이를 가지기 때문에 제1 표시 모듈(100-1)과 제2 표시 모듈(100-2)이 겹치지 않고 명확히 구분되어 검출될 수 있다.
도 15는 제2 전극(SP, 도 10a 참조)의 구동 전압에 따른 제1 커패시턴스 값과 제2 커패시턴스 값의 차이를 보여주는 그래프이다.
도 15에서, 구동 전압이 높아질수록 제1 커패시턴스 값(Cb1), 제2 커패시턴스 값(Cb2) 및 제1 커패시턴스 값과 제2 커패시턴스 값의 차이(Cb1-Cb2)가 커지는 것을 알 수 있다.
예를 들어, 구동 전압이 2.7V인 경우보다 3.6V인 경우에 제1 커패시턴스 값(Cb1)과 제2 커패시턴스 값(Cb2) 각각이 커질 뿐만 아니라, 제1 커패시턴스 값과 제2 커패시턴스 값의 차이(Cb1-Cb2)도 커질 수 있다.
따라서, 구동 전압이 3.6V인 경우에 제1 커패시턴스 값(Cb1)과 제2 커패시턴스 값(Cb2)을 보다 명확하게 구분할 수 있다.
도 16은 제2 전극(SP)의 구동 주파수를 475kHz로 설정하고, 동시에 구동 전압을 3.6V로 설정한 상태에서 제1 커패시턴스 값과 제2 커패시턴스 값의 차이를 보여주는 그래프이다.
도 16은 구동 주파수만을 최적으로 설정한 도 14와 비교하여, 구동 주파수뿐만 아니라 구동 전압을 최적으로 설정하였다. 그러므로, 도 16의 제1 커패시턴스 값(Cb1)의 최대값과 제2 커패시턴스 값(Cb2)의 최소값의 차이가 도 14보다 명확한 것을 알 수 있다.
도 16에서, 안정화 모듈(SM, 도 10a 참조)이 부착된 제1 표시 모듈(100-1, 도 10a 참조)이 분포하는 제1 커패시턴스 값(Cb1)의 최대값과 안정화 모듈(SM)이 미부착된 제2 표시 모듈(100-2, 도 10b 참조)이 분포하는 제2 커패시턴스 값(Cb2)의 최소값의 차이가 약 657에 해당하는 것을 알 수 있다.
즉, 표시 모듈의 제2 전극의 구동 주파수뿐만 아니라 구동 전압까지 최적으로 설정한 경우 제1 표시 모듈(100-1)과 제2 표시 모듈(100-2)을 구분하여 검출하기 더 용이한 것으로 나타난다.
도 13 내지 도 16에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 모듈(200)은 표시 모듈(100, 도 4 참조)의 입력 센서(ISL, 도 4 참조)에 포함된 제2 전극(SP, 도 10a참조)의 구동 주파수 및 구동 전압을 최적의 상태로 설정하여 표시 모듈(100)의 안정화 모듈(SM, 도 10a 참조)의 결합(또는 연결) 상태를 명확하게 검출할 수 있다. 검사 모듈(200)은 안정화 모듈(SM)의 결합 상태를 검출하여 표시 모듈의 불량 여부를 검사할 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 실시 예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 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 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
1000; 표시 모듈의 검사 장치
100: 표시 모듈
200: 검사 모듈
DP: 표시 패널
ISL: 입력 센서
210: 주파수 설정부
220: 구동 전압 설정부
230: 검사부
Cb: 커패시턴스

Claims (17)

  1. 전원, 상기 전원을 안정화 시키는 안정화 모듈을 포함하는 회로기판, 상기 회로기판에 전기적으로 연결되고 제1 전극을 포함하는 표시 패널, 및 상기 표시 패널 상에 배치되고 제2 전극을 포함하는 입력 센서를 포함하는 표시 모듈; 및
    상기 표시 모듈에 연결되고, 상기 표시 모듈의 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 커패시턴스 값을 측정하는 검사 모듈을 포함하고,
    상기 검사 모듈은 상기 제2 전극의 구동 주파수를 400kHz 내지 700kHz로 설정하는 주파수 설정부를 포함하는 표시 모듈의 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 입력 센서는 상기 표시 패널 상에 직접 배치되는 표시 모듈의 검사 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 구동 주파수는 475kHz인 것을 특징으로 하는 표시 모듈의 검사 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 검사 모듈은 상기 제2 전극의 구동 전압을 2.7V 내지 3.6V로 설정하는 구동 전압 설정부를 더 포함하는 표시 모듈의 검사 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 구동 전압은 3.6V인 것을 특징으로 하는 표시 모듈의 검사 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 표시 모듈은 상기 안정화 모듈이 상기 전원에 전기적으로 연결된 제1 표시 모듈 및 상기 안정화 모듈이 상기 전원에 전기적으로 연결되지 않은 제2 표시 모듈을 포함하는 표시 모듈의 검사 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 표시 모듈의 상기 커패시턴스 값은 제1 커패시턴스 값 및 상기 제1 커패시턴스 값보다 큰 제2 커패시턴스 값을 포함하고,
    상기 검사 모듈은 측정된 상기 커패시턴스 값이 상기 제1 커패시턴스 값을 가지는 경우 상기 표시 모듈을 상기 제1 표시 모듈로 결정하고, 측정된 상기 커패시턴스 값이 상기 제2 커패시턴스 값을 가지는 경우 상기 표시 모듈을 상기 제2 표시 모듈로 결정하는 검사부를 더 포함하는 표시 모듈의 검사 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제2 커패시턴스 값의 최소값은 상기 제1 커패시턴스 값의 최대값보다 큰 것을 특징으로 하는 표시 모듈의 검사 장치.
  9. 전원, 상기 전원을 안정화 시키는 안정화 모듈을 포함하는 회로기판, 상기 회로기판에 전기적으로 연결되고 제1 전극을 포함하는 표시 패널, 및 상기 표시 패널 상에 배치되고 제2 전극을 포함하는 입력 센서를 포함하는 표시 모듈; 및
    상기 표시 모듈에 연결되고, 상기 표시 모듈의 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 커패시턴스 값을 측정하는 검사 모듈을 포함하고,
    상기 검사 모듈은 상기 전원의 구동 전압을 -1.1V 내지 -4.1V로 설정하는 것을 특징으로 하는 표시 모듈의 검사 장치.
  10. 전원, 상기 전원을 안정화 시키는 안정화 모듈을 포함하는 회로기판, 상기 회로기판에 전기적으로 연결되고 제1 전극을 포함하는 표시 패널, 및 상기 표시 패널 상에 배치되고 제2 전극을 포함하는 입력 센서를 포함하는 표시 모듈을 제공하는 단계;
    상기 표시 모듈에 검사 모듈을 연결시키는 단계;
    상기 검사 모듈이 상기 제2 전극의 구동 주파수를 400kHz 내지 700kHz로 설정하는 단계; 및
    상기 검사 모듈이 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 커패시턴스 값을 측정하는 단계를 포함하는 표시 모듈의 검사 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 입력 센서는 상기 표시 패널 상에 직접 배치되는 것을 특징으로 하는 표시 모듈의 검사 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 구동 주파수는 475kHz인 것을 특징으로 하는 표시 모듈의 검사 방법.
  13. 제10항에 있어서, 상기 검사 모듈이 상기 제2 전극의 구동 전압을 2.7V 내지 3.6V로 설정하는 단계를 더 포함하는 표시 모듈의 검사 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 구동 전압은 3.6V인 것을 특징으로 하는 표시 모듈의 검사 방법.
  15. 제10항에 있어서, 상기 표시 모듈은 상기 안정화 모듈이 상기 전원에 전기적으로 연결된 제1 표시 모듈 및 상기 안정화 모듈이 상기 전원에 전기적으로 연결되지 않은 제2 표시 모듈을 포함하는 표시 모듈의 검사 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 검사 모듈이 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 상기 커패시턴스 값을 측정하는 단계는,
    측정된 상기 커패시턴스 값이 제1 커패시턴스 값을 가지는 경우 상기 표시 모듈을 상기 제1 표시 모듈로 결정하고, 측정된 상기 커패시턴스 값이 제2 커패시턴스 값을 가지는 경우 상기 표시 모듈을 상기 제2 표시 모듈로 결정하는 단계를 포함하는 표시 모듈의 검사 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제1 커패시턴스 값의 최대값은 상기 제2 커패시턴스 값의 최소값보다 작은 것을 특징으로 하는 표시 모듈의 검사 방법.
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