KR102736806B1

KR102736806B1 - 결함 검사 장치 및 그 결함 검사 방법

Info

Publication number: KR102736806B1
Application number: KR1020190159154A
Authority: KR
Inventors: 김대홍
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2019-12-03
Filing date: 2019-12-03
Publication date: 2024-12-04
Also published as: KR20210069775A

Abstract

본 발명은 결함 검사 장치 및 그 결함 검사 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 결함 검사 장치는 표시 패널과 전기적으로 접속되고, 서로 다른 전압 레벨의 전원 전압들을 적어도 2회 교번하여 인가하는 전원 전압 인가부와, 표시 패널에 포함된 발광 소자들에 대한 적어도 두 개의 이미지들을 획득하는 이미지 획득부와, 전원 전압 인가부 및 이미지 획득부 각각의 동작을 제어하는 제어부 및 전원 전압들이 교번하여 인가됨으로써 획득되는 이미지들에 기초하여 불량 발광 소자의 존재 여부를 확인하고, 불량 발광 소자가 적어도 하나 존재하면, 검사 대상인 표시 패널을 결함이 있는 것으로 판단하는 결함 판단부를 포함한다.

Description

결함 검사 장치 및 그 결함 검사 방법{DEVICE FOR INSPECTING DEFECT, AND DEFECT INSPECTION METHOD THEREOF}

본 발명은 결함 검사 장치 및 그 결함 검사 방법에 관한 것이다.

자동 광학 검사(Automatic optical inspection: 이하 'AOI'로 칭함)장치는 반도체 패키지의 솔더 볼(solder ball), 인쇄회로기판이나 표시 패널 등의 다양한 검사 대상인 오브젝트를 검사하는 데 적용된다. 이러한 AOI 장치는 오브젝트의 깨짐, 치수, 홀(hole)이나 비아(via) 치수, 도체 간격(pitch), 배선 폭 및 길이, 아트워크(artwork), 페이스트(paste), 소자 위치, 납땜 불량 및 특이점 등을 검사하게 된다.

일반적으로 AOI는 스테이지 또는 카메라를 일 방향으로 이동시켜 검사 대상인 오브젝트를 연속적으로 촬상하고, 오브젝트에 대한 이미지들을 연속적으로 획득하며, 이미지들을 중첩하여 얻은 중첩 이미지를 이용해 오브젝트의 결함 여부를 검사한다.

그러나, AOI에 의해 검사 가능한 것은 오브젝트의 깨짐, 배선 폭 및 길이, 배선과 반도체 소자 등의 배치 관계 등 외관상으로 보이는 것에 한정된다.

따라서, 오브젝트가 표시 패널인 경우, 표시 패널에 포함된 발광 소자의 극성 방향인 애노드와 캐소드의 배열 방향은 외관상으로 보이지 않으므로, 일반적인 AOI 장치를 이용해 발광 소자가 정상적으로 배열되었는지 여부를 확인하기 어렵다는 문제점이 있다.

본 발명이 해결하려는 과제는, 표시 패널에 포함되는 소자들 간의 구조뿐만 아니라 외관상 확인하기 어려운 발광 소자의 배열 방향까지 확인할 수 있는 결함 검사 장치 및 그 결함 검사 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

전술한 과제를 해결하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 결함 검사 장치는 표시 패널(Display panel)에 포함된 복수의 발광 소자들과 전기적으로 접속되는 복수의 제1 전원선들 및 복수의 제2 전원선들을 포함하고, 서로 다른 전압 레벨(Voltage level)의 제1 전원 전압과 제2 전원 전압을 제1 전원선들 및 제2 전원선들 각각에 적어도 2회 교번하여 인가하는 전원 전압 인가부와, 전원 전압 인가부가 전원 전압들을 교번하여 인가하면, 발광 소자들에 대한 적어도 두 개의 이미지들을 획득하는 이미지 획득부와, 표시 패널이 스테이지에 로딩되면, 전원 전압 인가부 및 이미지 획득부 각각의 동작을 제어하는 제어부 및 제1 전원 전압이 제1 전원선들에 인가되고 제2 전원 전압이 제2 전원선들에 인가될 때 획득되는 제1 이미지와, 제1 전원 전압이 제2 전원선들에 인가되고 제2 전원 전압이 제1 전원선들에 인가될 때 획득되는 제2 이미지에 기초하여 불량 발광 소자의 존재 여부를 확인하고, 불량 발광 소자가 적어도 하나 존재하면, 불량 발광 소자를 포함하는 표시 패널을 결함이 있는 것으로 판단하는 결함 판단부를 포함할 수 있다.

여기서, 전원 전압 인가부는, 제1 동작 기간 동안, 제1 전원 전압을 제1 전원선들에 인가하고, 제2 전원 전압을 제2 전원선들에 인가하고, 제1 동작 기간과 다른 제2 동작 기간 동안, 제1 전원 전압을 제2 전원선들에 인가하고, 제2 전원 전압을 제1 전원선들에 인가할 수 있다.

여기서, 이미지 획득부는, 제1 동작 기간에 표시 패널을 촬상하여 제1 이미지를 획득하고, 제2 동작 기간에 표시 패널을 촬상하여 제2 이미지를 획득할 수 있다.

여기서, 전원 전압 인가부는, 제1 전원선들 및 제2 전원선들 각각이 실장된 기판을 포함하고, 기판은, 표시 패널의 제1 면에 전기적으로 접속되거나, 제1 면과 반대 방향에 배치된 제2 면에 전기적으로 접속될 수 있다.

여기서, 기판은, 표시 패널이 스테이지에 로딩되면, 제1 면 상부에서 전기적으로 접속될 수 있다.

여기서, 기판은, 스테이지 상에 배치되고, 표시 패널이 스테이지에 로딩되면, 제2 면 하부에서 전기적으로 접속될 수 있다.

여기서, 제1 전원선들 및 제2 전원선들은, 발광 소자의 애노드(anode)에 연결된 배선들 및 발광 소자의 캐소드(cathode)에 연결된 배선들과 동일하게 배치되도록 기판에 실장될 수 있다.

여기서, 결함 판단부는, 제1 이미지 및 제2 이미지 각각에서 비발광하는 발광 소자를 각각 확인하고, 제1 이미지 및 제2 이미지에 모두 포함되는 비발광하는 발광 소자가 적어도 하나 존재하는 경우, 불량 발광 소자가 존재하는 것으로 판단할 수 있다.

여기서, 결함 검사 장치는 제1 이미지에서 발광하는 발광 소자들 및 제2 이미지에서 발광하는 발광 소자들에 기초하여, 표시 패널의 발광 효율을 측정하는 발광 효율 측정부를 더 포함할 수 있다.

여기서, 발광 효율 측정부는, 제1 이미지 및 제2 이미지 각각에서 발광하는 발광 소자들의 개수를 각각 카운팅(Counting)하고, 제1 이미지 및 제2 이미지 각각에서 발광하는 발광 소자들의 총 개수를 카운팅하고, 총 개수 중 제1 이미지에서 발광하는 발광 소자들의 개수의 비율인 제1 발광율과, 총 개수 중 제2 이미지에서 발광하는 발광 소자들의 개수의 비율인 제2 발광율을 계산하고, 제1 발광율과 제2 발광율 중 더 큰 값을 갖는 비율을 표시 패널의 발광 효율로 측정할 수 있다.

여기서, 발광 효율 측정부는, 제1 발광율과 제2 발광율이 동일하면, 제1 발광율과 제2 발광율 중 어느 하나를 표시 패널의 발광 효율로 측정할 수 있다.

여기서, 제1 전원 전압 및 제2 전원 전압은 서로 다른 크기를 가질 수 있다.

다른 측면에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 결함 검사 방법은 표시 패널이 스테이지에 로딩되었는지 판단하는 로딩 판단 단계와, 표시 패널이 스테이지에 로딩된 경우, 복수의 제1 전원선들 및 복수의 제2 전원선들을 포함하는 기판과 발광 소자들을 포함하는 표시 패널을 전기적으로 접속시키는 접속 단계와, 기판과 표시 패널이 전기적으로 접속되면, 제1 전원 전압을 제1 전원선들에 인가하고, 제1 전원 전압의 전압 레벨과 다른 전압 레벨의 제2 전원 전압을 제2 전원선들에 인가하는 제1 전원 전압 인가 단계와, 제1 전원 전압 및 제2 전원 전압이 인가되면, 발광 소자들에 대한 제1 이미지를 획득하는 제1 이미지 획득 단계와, 제1 이미지가 획득된 경우, 제1 전원 전압을 제2 전원선들에 인가하고, 제2 전원 전압을 제1 전원선들에 인가하는 제2 전원 전압 인가 단계와, 제1 전원 전압 및 제2 전원 전압이 인가되면, 발광 소자들에 대한 제2 이미지를 획득하는 제2 이미지 획득 단계와, 제1 이미지 및 제2 이미지에 기초하여 불량 발광 소자의 존재 여부를 확인하는 불량 발광 소자 확인 단계 및 불량 발광 소자의 존재 여부에 따라 표시 패널의 결함 여부를 판단하는 결함 판단 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 불량 발광 소자 확인 단계는, 제1 이미지 및 제2 이미지 각각에서 비발광하는 발광 소자를 각각 확인하고, 제1 이미지 및 제2 이미지에 모두 포함되는 비발광하는 발광 소자가 적어도 하나 존재하는 경우, 불량 발광 소자가 존재하는 것으로 판단할 수 있다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들은 표시 패널에 포함되는 소자들 간의 구조뿐만 아니라 외관상 확인하기 어려운 발광 소자의 배열 방향까지 확인할 수 있는 결함 검사 장치 및 그 결함 검사 방법을 제공할 수 있다.

실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 결함 검사 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 결함 검사 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 전압 인가부와 표시 패널이 전기적으로 접속되는 실시예들을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 6은 도 5의 표시 패널 내 일 화소의 등가회로도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 제1 전원선들 및 제2 전원선들과 발광 소자들이 전기적으로 접속된 실시예를 나타낸 도면이다.
도 8 및 도 9는 도 7의 발광 소자들이 발광하는 실시예들을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 전압 인가부와 전기적으로 접속된 표시 패널과 이미지 획득부를 포함하는 헤더를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 11은 도 10의 Ⅰ-Ⅰ'선의 단면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라 제1 이미지를 획득하고 발광하는 발광 소자를 확인하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 제2 이미지를 획득하고 발광하는 발광 소자를 확인하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따라 표시 패널의 결함 여부를 판단하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따라 표시 패널의 발광 효율을 측정하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 결함 검사 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 발명의 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일하거나 유사한 참조 부호를 사용한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 결함 검사 시스템(10)을 개략적으로 나타낸 블록도이다.

도 1을 참조하면, 결함 검사 시스템(10)은 오브젝트(Object, 미도시)에 결함이 있는지 여부를 검사하는 시스템을 의미할 수 있다. 구체적으로, 결함 검사 시스템(10)은 오브젝트에 실장된 소자들, 배선들 등에 결함이 있는지 여부를 검사하여, 양품인 오브젝트와 불량인 오브젝트를 구별하는 시스템을 의미할 수 있다.

여기서, 오브젝트는 예를 들어, 화상을 표시하는 표시 패널, 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT), 배선, 발광 소자 등 소자가 배치된 구동 IC 및 배선 등을 포함하는 PCB(Printed Circuit Board)일 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 이하에서 설명하는 오브젝트는 별도의 기재가 없는 한 편의상 표시 패널인 것으로 한다. 한편, 결함이란 공정 결함 또는 소자 결함 외에도, 표시 패널에 존재하는 얼룩이나 먼지 등을 포함할 수 있다.

이러한 결함 검사 시스템(10)은 로딩 장치(100), 결함 검사 장치(200), 버퍼 장치(300) 및 언로딩 장치(400) 등을 포함할 수 있다.

로딩 장치(100)는 복수의 표시 패널들이 수납되는 카세트(Cassette, 미도시)로부터 검사 대상이 되는 표시 패널을 로딩(Loading)하여 결함 검사 장치(200)에 제공할 수 있다.

결함 검사 장치(200)는 로딩 장치(100)로부터 제공된 표시 패널에 대해 결함 검사 공정을 수행할 수 있다. 구체적으로, 결함 검사 장치(200)는 로딩된 표시 패널에 대하여 결함 여부 판단 방법에 따라 결함 여부를 판단하고, 로딩된 표시 패널에 대한 결함 검사 결과를 출력할 수 있다. 여기서, 결함 검사 공정은 예를 들어, 표시 패널에 대한 이미지와 양품인 표시 패널에 대한 기준 이미지를 비교하고, 이미지 및 기준 이미지가 소정의 오차 범위 내에서 유사한지 여부로 표시 패널의 결함을 검사할 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

버퍼 장치(300)는 결함 검사 장치(200)와 언로딩 장치(400) 사이에 배치되며, 결함 검사가 완료된 표시 패널들을 임시로 수용할 수 있다.

언로딩 장치(400)는 결함 검사가 완료된 표시 패널들을 결함 검사 장치(200)에 의해 출력된 결함 검사 결과에 따라 분류하여 후속되는 공정 장치 또는 검사 장치로 언로딩할 수 있다.

전술한 결함 검사 장치(200)에 포함된 구성 또는 파트들은 예시적이며, 본 발명이 이에 의해 한정된 것은 아니다. 또한, 결함 검사 장치(200)는 각 파트들 간 표시 패널을 이송하기 위한 로봇 암(Robot arm) 및 이송 벨트 등의 기구적 장치들 등을 더 포함할 수 있다.

한편, 결함 검사 공정은 일반적으로 표시 패널에 포함된 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT), 배선, 발광 소자 등 소자들 각각의 존재 여부, 전술한 소자들 간의 배치 관계를 외관적으로 확인하는 공정일 수 있다. 그런데, 발광 소자는 P-Type 반도체(예를 들어, 실리콘(Silicon))과 N-Type 반도체(예를 들어, 실리콘(Silicon))로 구성될 수 있고, 발광 소자의 극성 즉, 애노드와 캐소드를 가지고 있으므로, 발광 소자의 극성 방향, 즉 애노드와 캐소드의 배치 방향이 이미지에서 확인되기 어려울 수 있다. 구체적으로, 발광 소자의 애노드가 고전위의 전압이 인가되는 배선에 연결되고, 발광 소자의 캐소드가 저전위의 전압이 연가되는 배선에 연결되는지 여부는 외관상으로 구별되기 어려울 수 있다.

따라서, 발광 소자의 배열 방향을 확인할 필요가 있으며, 이하에서는 발광 소자, 배선 등의 배치 관계뿐만 아니라, 발광 소자의 배열 방향, 즉 발광 소자의 극성에 대한 배열 방향까지 확인하여 표시 패널의 결함 여부를 검사할 수 있는 결함 검사 장치(200)를 구체적으로 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 결함 검사 장치(200)를 개략적으로 나타낸 블록도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 결함 검사 장치(200)는 스테이지(Stage, 210)와, 제어부(220)와, 전원 전압 인가부(230)와, 이미지 획득부(240)와, 이미지 처리부(250)와, 결함 판단부(260)와, 저장부, 발광 효율 측정부 및 출력부 등을 포함할 수 있다.

스테이지(210)는 표시 패널을 지지할 수 있다. 스테이지(210)의 형태는 사각, 원형 등의 플레이트(Plate)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 스테이지(210)는 고정될 수 있고, 제어부(220)의 제1 제어 신호에 의해 상, 하, 좌, 우로 이동될 수 있으며 회전될 수도 있다. 예를 들면, 스테이지(210)는 제어부(220)의 제1 제어 신호를 입력받아 제1 방향으로 이동할 수 있고, 제1 방향에 직교하는 제2 방향으로 이동할 수 있다. 여기서, 제1 방향은 및 제2 방향은 2차원 평면 상에서 서로 직교하는 방향을 의미할 수 있다. 예를 들면, x축 및 y축으로 이루어진 2차원 평면 상에서 제1 방향은 x축 방향이고, 제2 방향은 y축 방향일 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

제어부(220)는 스테이지(210)가 이동 가능하면, 스테이지(210)의 이동을 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(220)는 스테이지(210)가 특정 방향(예를 들어, 상, 하, 좌, 우 등)으로 이동하도록 명령하는 제1 제어 신호를 스테이지(210)에 출력할 수 있다.

표시 패널이 스테이지(210)에 로딩되면, 제어부(220)는 전원 전압 인가부 및 이미지 획득부(240) 각각의 동작을 제어할 수 있다.

먼저, 제어부(220)는 표시 패널과 전원 전압 인가부(230)를 전기적으로 접속시키는 제어를 수행할 수 있다. 도시하지 않았지만, 예를 들어, 표시 패널이 로봇 암에 의해 스테이지(210)에 로딩되면, 제어부(220)는 로봇 암에 제어 신호를 인가하고, 로봇 암은 전원 전압 인가부(230)를 이송하여 표시 패널에 포함된 발광 소자들과 전기적으로 접속시킨다. 이에 대한 구체적인 설명은 도 3 및 도 4를 참조하여 후술한다.

전원 전압 인가부(230)와 표시 패널이 전기적으로 접속되면, 제어부(220)는 전원 전압 인가부(230)의 동작을 제어할 수 있다. 여기서, 전원 전압 인가부(230)의 동작은 도 3, 4, 8, 9를 참조하여 후술하는 바와 같이 전원선들에 전원 전압을 인가하는 동작을 의미할 수 있다. 예를 들면, 제어부(220)는(210)는 전원 전압 인가부(230)가 전원 전압들을 생성하도록 명령하는 제2 제어 신호를 전원 전압 인가부(230)에 출력할 수 있다.

전원 전압 인가부(230)가 전원 전압들을 생성하여 출력하면, 제어부(220)는 이미지 획득부(240)의 동작을 제어할 수 있다. 여기서, 이미지 획득부(240)의 동작은 후술하는 바와 같이 스테이지(210)에 로딩된 표시 패널에 대한 이미지를 획득하는 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 제어부(220)는 이미지 획득부(240)가 스테이지(210)에 로딩된 표시 패널에 대한 이미지를 획득하도록 명령하는 제3 제어 신호를 이미지 획득부(240)에 출력할 수 있다.

이러한 제어부(220)는 전자 제어 유닛(Electronic Controller Unit; ECU), 마이크로 컨트롤러 유닛(Micro Controller Unit; MCU) 등과 같은 하드웨어 또는 이들 하드웨어에서 실행되는 소프트웨어 또는 이들의 결합일 수 있다.

전원 전압 인가부(230)는 제어부(220)의 제2 제어 신호를 입력받아 전원 전압을 생성하여 출력할 수 있다. 구체적으로, 전원 전압 인가부(230)는 표시 패널과 전기적으로 연결되는 복수의 전원선들을 포함하며, 복수의 전원 전압을 복수의 전원선들에 인가할 수 있다.

여기서, 복수의 전원 전압들은 서로 다른 전압 레벨(Voltage level)을 가질 수 있으며, 전압 레벨은 일정한 기준(예를 들어, 그라운드)에 대한 전위값을 의미할 수 있다. 예를 들어, 제1 전원 전압과 제2 전원 전압의 경우, 제1 전원 전압의 전압 레벨은 제2 전원 전압의 전압 레벨보다 클 수 있다. 즉, 제1 전원 전압은 고전위 전압이고, 제2 전원 전압은 저전위 전압일 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 전원 전압이 저전위 전압이고 제2 전원 전압이 고전위 전압일 수도 있다.

여기서, 복수의 전원선들은 표시 패널에 포함된 발광 소자들과 전기적으로 접속될 수 있다. 구체적으로, 제1 전원선들은 특정 발광 소자의 애노드 또는 캐소드에 연결될 수 있고, 제2 전원선들은 특정 발광 소자의 애노드 및 캐소드 중 제1 전원선들과 연결된 전극을 제외한 나머지 전극에 연결될 수 있다. 이때, 표시 패널에 포함된 복수의 발광 소자들은 모두 같은 방향으로 배열될 수 있으나, 복수의 발광 소자들 중 일부는 일 방향으로 배열되고, 다른 일부는 일 방향과 반대 방향으로 배열될 수도 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 도 7 내지 도 9를 참조하여 후술한다.

한편, 전원 전압 인가부(230)는 서로 다른 전압 레벨의 복수의 전원 전압들을 복수의 전원선들 각각에 적어도 2회 교번하여 인가할 수 있다. 예를 들어, 전원 전압 인가부(230)는 제1 전원 전압을 제1 전원선들에 인가하고 제2 전원 전압을 제2 전원선들에 인가할 수 있다. 그 다음, 전원 전압 인가부(230)는 제1 전원 전압을 제2 전원선들에 인가하고, 제2 전원 전압을 제1 전원선들에 인가할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 도 8 및 도 9를 참조하여 후술한다.

이러한 전원 전압 인가부(230)는 기판(231) 및 신호 발생부(232)를 포함할 수 있다.

기판(231)은 복수의 전원선들을 포함할 수 있다. 즉, 복수의 전원선들은 기판(231) 상에 실장될 수 있다. 이러한 기판(231)은 유리, 플라스틱 등의 투명한 재질로 이루어질 수 있다.

신호 발생부(232)는 제어부(220)의 제2 제어 신호를 입력받아 복수의 전원 전압들을 생성하고, 생성된 복수의 전원 전압들을 기판(231)에 실장된 복수의 전원선들로 인가할 수 있다. 이때, 신호 발생부(232)는 복수의 전원 전압들을 복수의 전원선들로 적어도 2회 교번하여 인가할 수 있다.

이미지 획득부(240)는 제어부(220)의 제3 제어 신호를 입력받아 스테이지(210)에 로딩된 표시 패널에 광을 조사하고, 표시 패널에서 반사된 광으로부터 이미지를 획득할 수 있다. 구체적으로, 스테이지(210)에 로딩된 표시 패널이 전원 전압 인가부(230)와 전기적으로 접속되고 전원 전압 인가부(230)가 전원 전압들을 인가하면, 이미지 획득부(240)는 제어부(220)의 제3 제어 신호를 입력받아 표시 패널에 포함된 발광 소자들에 대한 이미지를 획득할 수 있다.

여기서, 전원 전압 인가부(230)가 전원 전압들(예를 들어, 제1 전원 전압 및 제2 전원 전압)을 교번하여 인가하면, 이미지 획득부(240)는 전원 전압들이 교번하여 전원선들에 인가됨에 따라 발광하는 발광 소자들에 대한 적어도 두 개의 이미지들을 획득할 수 있다. 여기서, 적어도 두 개의 이미지들은 동일한 이미지일 수 있고, 서로 다른 이미지일 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 도 8 내지 도 13을 참조하여 후술한다.

한편, 이미지 획득부(240)는 전술한 스테이지(210)의 이동과 유사하게 이미지 획득부(240)가 특정 방향(예를 들어, 상, 하, 좌, 우 등)으로 이동할 수 있고, 이미지 획득부(240)가 이동하면서 표시 패널을 스캐닝(Scanning)하여 표시 패널에 포함된 발광 소자에 대한 이미지를 획득할 수 있다. 이때, 이미지 획득부(240)의 이동은 제어부(220)에 의해 제어될 수 있다.

이러한 이미지 획득부(240)는 광 조사부(241)와, 촬상부(242) 및 헤더(243) 등을 포함할 수 있다.

광 조사부(241)는 표시 패널에 광을 조사할 수 있다. 구체적으로, 광 조사부(241)는 표시 패널이 로딩되는 스테이지(210)의 상부에 구비되어 표시 패널을 향해 광을 조사할 수 있다. 광 조사부(241)는 일 실시예로 자외선부터 근적외선을 포함하는 광대역 광(Broadband light)을 조사하는 복수의 백라이트들로 구현될 수 있고, 다른 실시예로 아르곤 이온 레이저, 헬륨계 레이저 등으로 구현될 수 있다.

촬상부(242)는 표시 패널에서 반사된 광을 캡쳐하여 표시 패널에 대한 이미지를 촬상할 수 있다. 구체적으로, 촬상부(242)는 표시 패널에 포함된 발광 소자들에서 반사된 광을 캡쳐하여 발광 소자들에 대한 이미지를 촬상할 수 있다. 이러한 촬상부(242)는 미리 설정된 촬상 영역 단위로 광을 캡쳐하여 촬상 영역에 대한 이미지를 촬상할 수 있다. 촬상부(242)의 개수는 적어도 하나일 수 있으며, 복수의 촬상부(242)들 각각은 각각의 촬상부(242)가 설치된 위치에 대응되는 스테이지(210)의 일정한 영역을 촬상 영역 단위로 촬상할 수 있다. 이때 복수의 촬상부(242)들 각각은 스테이지(210)의 일정한 영역을 촬상하여 스테이지(210)에 로딩된 표시 패널의 일 부분에 대한 이미지를 촬상할 수 있다.

촬상부(242)는 TDI(Time Delay Integration) 방식의 CCD(Charge-Coupled Device) 카메라로 구현될 수 있으며, 이때 TDI 방식의 CCD 카메라는 복수의 화소들로 구성될 수 있다. CCD 카메라의 촬영 시, 복수의 화소들 각각은 그레이값(Gray value 또는 그레이 레벨(Gray level))을 출력할 수 있다. 이미지는 이러한 그레이값들의 조합일 수 있다. 한편, 이미지는 표시 패널에 형성된 패턴들(예를 들어, 표시 패널에 실장된 배선, 반도체 소자 등)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 한편, 전술한 촬상 영역은 TDI 방식의 CCD 카메라의 성능에 의해 결정될 수 있다.

헤더(243)는 광 조사부(241)와 촬상부(242)를 지지할 수 있다. 즉, 광 조사부(241)와 촬상부(242)가 헤더(243) 내부에 실장될 수 있다. 광 조사부(241)와 촬상부(242)가 실장된 헤더(243)는 제어부(220)의 제어에 의해 이동할 수 있다.

도 2에서 광 조사부(241), 촬상부(242) 및 헤더(243)는 별개의 구성으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 실시예에 따라 광 조사부(241), 촬상부(242) 및 헤더(243) 중 적어도 둘 이상은 병합될 수 있다.

이미지 처리부(250)는 촬상부(242)에 의해 촬상된 이미지에 대응되는 이미지 데이터를 생성할 수 있다. 여기서, 이미지 데이터는 복수의 화소들에 대응하는 그레이값들을 가질 수 있다. 이미지 처리부(250)는 아날로그-디지털 컨버터(Analog-Digital Converter; ADC)로 구현될 수 있다.

그리고, 이미지 처리부(250)는 생성된 이미지 데이터를 처리할 수 있다. 일 실시예로, 이미지 처리부(250)는 이미지 데이터를 구성하는 각 그레이값과 주변 그레이값들의 차이를 이용하여 각 그레이값에 대응하는 각 화소의 휘도 특성값을 구할 수 있다. 이러한 이미지 처리부(250)는 이미지 데이터를 전처리하는 이미지 프로세서(Image processor)로 구현될 수 있다.

표시 패널에 포함된 배선, 발광 소자, TFT 등의 배치 관계의 정상 여부를 확인하기 위해, 결함 판단부(260)는 이미지 처리부(250)에 의해 처리된 이미지와 저장부(270)에 미리 저장된 기준 이미지를 비교하여 표시 패널의 결함 여부를 판단할 수 있다. 구체적으로, 결함 판단부(260)는 이미지 처리부(250)로부터 이미지 데이터를 입력받고, 저장부(270)에서 기준 이미지에 대한 이미지와 기준 유사도 각각에 대한 데이터를 추출하며, 발광 소자들에 대한 이미지와 기준 이미지 간의 유사도를 산출할 수 있다. 이때, 유사도가 기준 유사도 미만이면, 결함 판단부(260)는 검사 대상인 표시 패널이 결함이 있는 표시 패널인 것으로 판단할 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, 발광 소자의 배열 방향을 확인하기 위해, 결함 판단부(260)는 복수의 전원 전압들이 복수의 전원들에 교번하여 인가됨에 따라 획득되는 적어도 두 개의 이미지들을 비교하고, 그 결과에 기초하여 불량 발광 소자가 표시 패널에 존재하는지 여부를 확인할 수 있다. 여기서, 불량 발광 소자는 발광 소자의 배열 방향과 동일한 방향(예를 들어, 정방향 바이어스(Bias))으로 전압이 인가되거나, 발광 소자의 배열 방향과 반대 방향(예를 들어, 역방향 바이어스)으로 전압이 인가되더라도 발광하지 않는 소자를 의미할 수 있다.

구체적인 예를 들면, 제1 전원 전압이 제1 전원선들에 인가되고 제2 전원 전압이 제2 전원선들에 인가될 때의 제1 이미지와, 제1 전원 전압이 제2 전원선들에 인가되고 제2 전원 전압이 제1 전원선들에 인가될 때의 획득되는 제2 이미지가 각각 획득되면, 결함 판단부(260)는 제1 이미지와 제2 이미지에 기초하여 불량 발광 소자의 존재 여부를 확인할 수 있다.

불량 발광 소자가 적어도 하나 존재하면, 결함 판단부(260)는 불량 발광 소자를 포함하는 표시 패널을 결함이 있는 것으로 판단할 수 있다.

저장부(270)는 결함 여부를 판단하는데 기준이 되는 기준 이미지와 기준 유사도 각각에 대한 데이터들을 저장할 수 있다. 저장부(270)에 의해 저장된 데이터들은 제어부(220)에 의해 관리될 수 있고, 결함 판단부(260)에 의해 관리될 수도 있다.

한편, 전술한 바와 같이, 표시 패널에 포함된 발광 소자들은 중 일부는 일 방향으로 배열되고, 다른 일부는 일 방향과 반대 방향으로 배열될 수도 있으므로, 전원 전압들이 인가되는 방향에 따라 발광하거나 비발광하는 발광 소자들이 있을 수 있고, 검사 대상인 표시 패널마다 발광하는 효율이 달라질 수도 있다.

따라서, 양품의 표시 패널을 생산하는 수율을 더욱 증가시키기 위해, 표시 패널의 발광 효율 대한 정보를 결함 검사 공정의 이전 단계(예를 들어, 표시 패널에 포함된 TFT, 배선, 발광 소자 등을 적층하는 단계)나 결함 검사 공정의 이후 단계(예를 들어, 표시 패널에 포함된 전원선들과 발광 소자를 전기적으로 연결시키는 단계)에 전달할 필요가 있다.

발광 효율 측정부(280)는 제1 이미지에서 발광하는 발광 소자들 및 제2 이미지에서 발광하는 발광 소자들에 기초하여, 표시 패널의 발광 효율을 측정할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 도 15를 참조하여 후술한다.

출력부(290)는 결함 판단부(260)로부터 표시 패널에 대한 결함 검사 결과에 대한 데이터를 입력받아 결함 검사 결과 및 검사 현황을 실시간으로 표시할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 결함 검사 장치(200)는 발광 소자의 배열 방향인, 극성의 방향을 확인하여 불량인 발광 소자를 검출함으로써 양품의 표시 패널을 정확히 선별할 수 있는 효과를 제공한다.

이하에서는 전원 전압 인가부(230)와 표시 패널이 전기적으로 접속되는 실시예들을 구체적으로 설명한다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 전압 인가부(230)와 표시 패널(20)이 전기적으로 접속되는 실시예들을 나타낸 도면이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 전압 인가부(230)는 표시 패널(20)의 제1 면 또는 제1 면과 반대 방향에 배치된 제2 면에 전기적으로 접속될 수 있다. 구체적인 예를 들면, 전원 전압 인가부(230)는 제1 전원선(PL1)들 및 제2 전원선(PL2)들 각각이 실장된 기판(231)을 포함하고, 기판(231)은 표시 패널(20)의 제1 면에 전기적으로 접속되거나, 제1 면과 반대 방향에 배치된 제2 면에 전기적으로 접속될 수 있다.

도 3을 참조하여 예를 들면, 먼저, 표시 패널(20)이 스테이지(210)에 로딩되면, 기판(231)은 로봇 암(미도시)에 의해 표시 패널(20)의 면들 중 제3 방향(DR3)에 대응되는 제1 면 상부에서 전기적으로 접속될 수 있다.

전술한 바에 의하면, 검사 대상인 표시 패널(20)들마다 서로 다르게 실장된 배선들(예를 들어, 발광 소자의 애노드 및 캐소드 각각에 연결된 배선들)에 맞게 기판(231)이 선택됨으로써, 검사의 정확성을 높일 수 있는 효과가 있다.

한편, 전원 전압 결합부는 스테이지(210) 상에 존재하고, 표시 패널(20)이 스테이지(210)에 로딩된 후 전원 전압 결합부에 포함된 기판(231)과 전기적으로 접속될 수 있다. 여기서, 전원 전압 결합부에 포함된 기판(231)은 스테이지(210)와 결합될 수도 있다.

도 4를 참조하여 예를 들면, 기판(231)은 스테이지(210) 상에 배치된다. 그리고, 표시 패널(20)이 스테이지(210)에 로딩되면, 기판(231)은 표시 패널(20)의 제3 방향(DR3)으로 배치된 제1 면과 반대 방향으로 배치된 제2 면 하부에서 전기적으로 접속될 수 있다.

전술한 바에 의하면, 결함 검사 공정의 검사 택트(Inspection tact)를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널(20)을 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 6은 도 5의 표시 패널(20) 내 일 화소의 등가회로도이다.

도 5를 참조하면, 표시 패널(20)은 타이밍 제어부(21), 데이터 구동부(22), 주사 구동부(23), 표시부(24) 및 전원 제공부(25)를 포함한다.

타이밍 제어부(21)는 외부 프로세서로부터 영상 프레임에 대한 외부 입력 신호를 수신하여 표시 패널(20)에 필요한 신호들을 생성할 수 있다. 예를 들어, 타이밍 제어부(21)는 계조값들 및 제어 신호들을 데이터 구동부(22)에 제공할 수 있다. 또한, 타이밍 제어부(21)는 클록 신호, 주사 시작 신호 등을 주사 구동부(23)에 제공할 수 있다.

데이터 구동부(22)는 타이밍 제어부(21)로부터 수신한 계조값들 및 제어 신호들을 이용하여 데이터선들(DL1, DL2, DLj, DLm)로 제공할 데이터 전압들을 생성할 수 있다. 예를 들어, 데이터 구동부(22)는 클록 신호를 이용하여 계조값들을 샘플링하고, 계조값들에 대응하는 데이터 전압들을 화소 행(예를 들어, 동일한 주사선에 연결된 화소들) 단위로 데이터선들(DL1, DL2, DLj, DLm)에 인가할 수 있다. 여기서 m은 자연수이고 j는 자연수 m 이하인 임의의 자연수일 수 있다.

주사 구동부(23)는 타이밍 제어부(21)로부터 클록 신호, 주사 시작 신호 등을 수신하여 주사선들(SL1, SLi, SLn)에 제공할 주사 신호들을 생성할 수 있다. 여기서 n은 자연수이고 i는 n 이하인 임의의 자연수일 수 있다.

도시하진 않았지만, 주사 구동부(23)는 복수의 서브 주사 구동부들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 서브 주사 구동부는 제1 주사선들에 대한 주사 신호들을 제공하고, 제2 서브 주사 구동부는 제2 주사선들에 대한 주사 신호들을 제공하고, 제3 서브 주사 구동부는 제3 주사선들에 대한 주사 신호들을 제공할 수 있다. 각각의 서브 주사 구동부들은 시프트 레지스터 형태로 연결된 복수의 주사 스테이지들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 주사 시작 라인으로 공급되는 주사 시작 신호의 턴-온 레벨의 펄스를 다음 주사 스테이지로 순차적으로 전달하는 방식으로 주사 신호들을 생성할 수 있다.

표시부(24)는 화소(PXij)들을 포함한다. 예를 들어, 화소(PXij)는 대응하는 일 데이터선(DLj) 및 일 주사선(SLi)에 연결될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 화소(PXij)에 연결된 데이터선(DLm) 및 주사선(SLi) 이외에도 다른 신호 라인이 연결될 수도 있다.

복수의 화소(PXij)들은 복수의 색을 발광하는 발광 영역을 정의할 수 있다. 예를 들어, 복수의 화소(PXij)는 적색, 녹색, 청색을 발광하는 발광 영역을 정의할 수 있다. 일 실시예로, 화소(PXij)는 복수의 트랜지스터 및 적어도 하나의 커패시터를 포함한다. 다른 실시예에서, 화소(PXij)는 복수의 트랜지스터 중 적어도 일부는 2개의 게이트 전극을 갖는 더블 게이트 트랜지스터일 수도 있다.

표시부(24)는 화소(PXij)들이 정의하는 복수의 색을 발광하는 발광 영역을 포함하는 표시 영역(미도시)을 정의할 수 있다.

전원 제공부(25)는 외부 입력 전압을 수신하고, 외부 입력 전압을 변환함으로써 전원 전압을 출력단에 제공할 수 있다. 예를 들어, 전원 제공부(25)는 외부 입력 전압에 기초하여 고전원 전압(ELVDD) 및 저전원 전압(ELVSS)을 발생한다. 본 명세서에서 고전원 및 저전원은 서로 상대적인 전압 레벨을 갖는 전원일 수 있다.

도시하지 않았지만, 전원 제공부(25)는 화소(PXij)마다 구동 트랜지스터의 게이트 전극 및/또는 발광 다이오드의 애노드를 초기화 하는 초기화 전압을 제공할 수 있다.

전원 제공부(25)는 배터리 등으로부터 외부 입력 전압을 수신하고, 외부 입력 전압을 부스팅(boosting)하여 외부 입력 전압보다 더 높은 전압인 전원 전압을 생성할 수 있다. 예를 들어, 전원 제공부(25)는 PMIC(power management integrated chip)로 구성될 수 있다. 예를 들어, 전원 제공부(25)는 외부(external) DC/DC IC로 구성될 수 있다.

도 6을 참조하면, 화소(PXij)는 데이터 신호에 대응하는 휘도로 발광하는 광원 유닛(LSU)을 포함할 수 있다. 또한, 화소(PXij)는 광원 유닛(LSU)을 구동하기 위한 화소 회로(PXC)를 선택적으로 더 포함할 수 있다.

실시예에 따라, 광원 유닛(LSU)은 제1 전원(VDD)과 제2 전원(VSS)의 사이에 전기적으로 연결된 복수의 발광 소자들(LDa, LDb, LDc)을 포함할 수 있다. 발광 소자들(LDa, LDb, LDc)은 서로 병렬 구조로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 전원(VDD)과 제2 전원(VSS)의 사이에, 복수의 발광 소자들(LDa, LDb, LDc)이 병렬 구조로 연결될 수 있다. 하지만, 이에 한정되지 않는다.

발광 소자들(LDa, LDb, LDc)은 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode), 무기 발광 다이오드(inorganic light emitting diode), 퀀텀 닷 발광 다이오드(quantum dot light emitting diode) 등일 수 있다.

발광 소자들(LDa, LDb, LDc)은 고전원 라인(미도시)으로부터 공급되는 구동 전류(미도시)의 전류 레벨에 의해 발광량이 결정될 수 있다. 구동 전류는 제1 트랜지스터(T1)의 드레인-소스 간 전류일 수 있다.

제1 및 제2 전원들(VDD, VSS)은 발광 소자들(LDa, LDb, LDc)이 발광할 수 있도록 서로 다른 전위를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 전원(VDD)은 고전위 전원으로 설정되고, 제2 전원(VSS)은 저전위 전원으로 설정될 수 있다. 여기서, 제1 및 제2 전원들(VDD, VSS)의 전위 차는 적어도 화소(PXij)의 발광 기간 동안 발광 소자들(LDa, LDb, LDc)의 문턱 전압 이상으로 설정될 수 있다.

한편, 발광 소자들(LDa, LDb, LDc) 중 일부(예를 들어, LDb, LDc)는 제1 및 제2 전원들(VDD, VSS)의 사이에 순방향으로 연결되어 각각의 유효 광원을 구성하고, 다른 일부(예를 들어, LDa)는 역방향으로 연결될 수도 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 발광 소자들(LDa, LDb, LDc)이 제1 전원(VDD)과 제2 전원(VSS)의 사이에 서로 동일한 방향(일 예로, 순방향)으로 병렬 연결될 수도 있다.

실시예에 따라, 발광 소자들(LDa, LDb, LDc) 중 일부(예를 들어, LDb, LDc) 각각의 일 단부는 제1 전극(예를 들어, 애노드)을 통해 해당 화소 회로(PXC)에 공통으로 접속되며, 화소 회로(PXC) 및 배선을 통해 제1 전원(VDD)에 접속될 수 있다. 발광 소자들(LDa, LDb, LDc) 중 일부(예를 들어, LDb, LDc) 각각의 다른 단부는 제2 전극(예를 들어, 캐소드) 및 배선을 통해 제2 전원(VSS)에 공통으로 접속될 수 있다.

실시예에 따라, 발광 소자들(LDa, LDb, LDc) 중 다른 일부(예를 들어, LDa)의 일 단부는 제2 전극(예를 들어, 캐소드) 및 배선을 통해 제2 전원(VSS)에 공통으로 접속되며, 발광 소자들(LDa, LDb, LDc) 중 다른 일부(예를 들어, LDa)의 다른 단부는 제1 전극(예를 들어, 애노드)을 통해 해당 화소 회로(PXC)에 공통으로 접속될 수 있다.

광원 유닛(LSU)은 해당 화소 회로(PXC)를 통해 공급되는 구동 전류에 대응하는 휘도로 발광할 수 있다. 이에 따라, 표시부(24)에서 소정의 영상이 표시될 수 있다.

화소 회로(PXC)는 해당 화소(PXij)에 대응하는 주사선(Si) 및 데이터선(Dj)에 접속될 수 있다. 예를 들어, 화소(PXij)가 표시부(24)의 i번째 행 및 j번째 열에 배치된 경우, 해당 화소(PXij)의 화소 회로(PXC)는 표시부(24)의 i번째 주사선(Si) 및 j번째 데이터선(Dj)에 접속될 수 있다.

이러한 화소 회로(PXC)는 제1 및 제2 트랜지스터들(T1, T2)과 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다.

제1 트랜지스터(T1, 또는, 구동 트랜지스터)는 제1 전원(VDD)과 광원 유닛(LSU) 사이에 접속될 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극은 제1 노드(N1)에 접속될 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)는 제1 노드(N1)의 전압에 대응하여 광원 유닛(LSU)으로 공급되는 구동 전류를 제어할 수 있다.

제2 트랜지스터(T2, 또는, 스위칭 트랜지스터)는 데이터선(Dj)과 제1 노드(N1)의 사이에 접속될 수 있다. 제2 트랜지스터(T2)의 게이트 전극은 주사선(Si)에 접속될 수 있다.

제2 트랜지스터(T2)는, 주사선(Si)으로부터 게이트-온 전압(예컨대, 로우 전압)의 주사 신호에 응답하여 턴-온되어, 데이터선(Dj)과 제1 노드(N1)를 전기적으로 연결할 수 있다.

프레임 기간마다 데이터선(Dj)으로 해당 프레임의 데이터 신호가 공급되고, 데이터 신호는 제2 트랜지스터(T2)를 경유하여 제1 노드(N1)로 전달될 수 있다. 이에 따라, 스토리지 커패시터(Cst)에는 데이터 신호에 대응하는 전압이 충전될 수 있다.

스토리지 커패시터(Cst)의 일 전극은 제1 전원(VDD)에 접속되고, 다른 전극은 제1 노드(N1)에 접속될 수 있다. 스토리지 커패시터(Cst)는 각각의 프레임 기간 동안 제1 노드(N1)로 공급되는 데이터 신호에 대응하는 전압을 충전하고, 다음 프레임의 데이터 신호가 공급될 때까지 충전된 전압을 유지할 수 있다.

한편, 제1 및 제2 트랜지스터들(T1, T2)은 P타입의 트랜지스터들일 수 있고, N 타입의 트랜지스터들일 수 있으며, 제1 및 제2 트랜지스터들(T1, T2) 중 적어도 하나는 N타입의 트랜지스일 수도 있다.

트랜지스터들(T1, T2)가 P타입의 트랜지스터인 경우, 트랜지스터들(T1, T2)의 채널들은 폴리 실리콘(poly silicon)으로 구성될 수도 있다. 폴리 실리콘 트랜지스터는 LTPS(low temperature poly silicon) 트랜지스터일 수도 있다. 폴리 실리콘 트랜지스터는 높은 전자 이동도를 가지며, 이에 따른 빠른 구동 특성을 갖는다.

트랜지스터들(T1, T2)가 N타입 트랜지스터인 경우, 트랜지스터들(T1, T2)의 채널들은 산화물 반도체(oxide semiconductor)로 구성될 수 있다. 산화물 반도체 트랜지스터는 저온 공정이 가능하며, 폴리 실리콘에 비하여 낮은 전하 이동도를 갖는다. 따라서, 산화물 반도체 트랜지스터들은 턴-오프 상태에서 발생하는 누설 전류 량이 폴리 실리콘 트랜지스터들에 비해 작다.

예를 들어, 제1 및 제2 트랜지스터들(T1, T2)은 모두 N타입의 트랜지스터들일 수 있다. 이 경우, 각각의 프레임 기간 마다 데이터선(Dj)으로 공급되는 데이터 신호를 화소(PXij)에 기입하기 위한 주사 신호의 게이트-온 전압은 하이 레벨 전압일 수 있다. 유사하게, 제1 트랜지스터(T1)를 턴-온시키기 위한 데이터 신호의 전압은 도 6의 실시예와 상반된 파형의 전압일 수 있다. 일 예로, 도 6의 실시예에서는 표현하고자 하는 계조값이 클수록 보다 높은 전압 레벨을 가진 데이터 신호가 공급될 수 있다.

전술한 화소 회로(PXC)의 구조가 도 6에 도시된 실시예에 한정되지는 않는다. 즉, 화소 회로(PXC)는 현재 공지된 다양한 구조 및/또는 구동 방식의 화소 회로로 구성될 수 있다.

한편, 전원 전압 인가부(230)와 표시 패널(20)의 발광 소자들이 전기적으로 접속되기 위해, 기판(231)에 실장된 복수의 전원선들, 예를 들어, 제1 전원선(PL1)들 및 제2 전원선(PL2)들은 발광 소자의 애노드(anode)에 연결된 배선들(PEL) 및 발광 소자의 캐소드(cathode)에 연결된 배선들(PEL)과 동일하게 배치되도록 기판(231)에 실장될 수 있다.

예를 들면, 제1 전원선(PL1)들은 일 발광 소자들(LDb, LDc) 각각의 애노드 및 일 발광 소자들(LDb, LDc)과 다른 발광 소자(LD)의 캐소드에 연결된 배선들(PELa)과 동일하게 배치될 수 있고, 제2 전원선(PL2)들은 일 발광 소자들(LDb, LDc) 각각의 캐소드 및 일 발광 소자들(LDb, LDc)과 다른 발광 소자(LDa)의 애노드에 연결된 배선들(PELb)과 동일하게 배치될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 이에 대한 구체적인 설명 도 7 내지 도 9를 참조하여 후술한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 제1 전원선(PL1)들 및 제2 전원선(PL2)들과 발광 소자들이 전기적으로 접속된 실시예를 나타낸 도면이고, 도 8 및 도 9는 도 7의 발광 소자들이 발광하는 실시예들을 나타낸 도면이다.

도 7을 참조하면, 제1 전원선(PL1)들 및 제2 전원선(PL2)들 각각은 제1 방향(DR1)으로 나란히 배치될 수 있다. 그리고, 제1 전원선(PL1)들 및 제2 전원선(PL2)들은 제2 방향(DR2)으로 연장되어 형성될 수 있다.

표시 패널(20)에 포함된 복수의 발광 소자들(LD1~LD12) 각각의 애노드 및 캐소드는 제1 전원선(PL1)들 및 제2 전원선(PL2)들과 전기적으로 연결될 수 있다.

예를 들면, 제1 발광 소자(LD1)의 애노드는 제2 전원선(PL2_1)에 연결될 수 있고, 제1 발광 소자(LD1)의 캐소드는 제1 전원선(PL1_1)에 연결될 수 있다.

다른 예를 들면, 제4 발광 소자(LD4)의 애노드는 제2 전원선(PL2_2)에 연결될 수 있고, 제4 발광 소자(LD4)의 캐소드는 제1 전원선(PL1_1)에 연결될 수 있다.

또 다른 예를 들면, 제10 발광 소자(LD10)의 애노드는 제1 전원선(PL1_2)에 연결될 수 있고, 제10 발광 소자(LD10)의 캐소드는 제2 전원선(PL2_3)에 연결될 수 있다.

마찬가지로, 제2, 제3, 제5 내지 제9, 제11 및 제12 발광 소자(LD2, LD3, LD5~LD9, LD11, LD12) 각각의 애노드와 캐소드는 도 7에 도시된 바와 같이 제1 전원선(PL1) 및 제2 전원선(PL2)에 연결될 수 있다.

한편, 불량 발광 소자는 일반적인 발광 소자들(예를 들어, 제1 내지 제8 및 제10 내지 제12 발광 소자들(LD1~LD8 및 LD10~LD12))과 다르게 P-type 반도체만으로 되어 있거나, N-type 반도체만으로 되어 있는 등으로 소자 자체에 결함을 가지고 있다. 따라서, 불량 발광 소자는 제1 및 제2 전원선들(PL1, PL2)에 연결되어 있더라도 발광하지 않을 수 있다.

이하에서 설명하는 불량 발광 소자는 편의상 도 7에 도시된 제9 발광 소자(LD9)인 것으로 가정하여 실시예들을 설명하며, 도 7에 도시된 발광 소자들(LD1~LD12)의 개수, 발광 소자들(LD1~LD12)과 전원선들(PL1, PL2) 간이 연결 관계, 불량 발광 소자 등은 이해를 돕기 위한 예시일 뿐, 도 7에 도시된 것에 한정되는 것은 아니다.

한편, 전원 전압 인가부(230)는 표시 패널(20)에 포함된 복수의 발광 소자들(LD1~LD12)과 전기적으로 연결되는 복수의 제1 전원선(PL1)들 및 복수의 제2 전원선(PL2)들을 포함하고, 제1 전원 전압(V1)과 제2 전원 전압(V2)을 제1 전원선(PL1)들 및 제2 전원선(PL2)들 각각에 적어도 2회 교번하여 인가할 수 있다.

여기서, 제1 전원 전압(V1) 및 제2 전원 전압(V2)은 서로 다른 크기를 가질 수 있다. 또한, 제1 전원 전압(V1)의 극성과 제2 전원 전압(V2)의 극성은 서로 다를 수 있다. 이하에서는 편의상 제1 전원 전압(V1)이 제2 전원 전압(V2)보다 큰 것으로 가정하여 설명한다.

도 8을 참조하면, 전원 전압 인가부(230)는 제1 동작 기간 동안, 제1 전원 전압(V1)을 제1 전원선(PL1)들에 인가하고, 제2 전원 전압(V2)을 제2 전원선(PL2)들에 인가할 수 있다. 이때, 제1 전원 전압(V1)의 전압 레벨이 제2 전원 전압(V2)의 전압 레벨보다 크므로, 발광 소자들(LD1~LD12) 중에서 애노드와 제1 전원선(PL1)들이 연결되고 캐소드와 제2 전원선(PL2)들이 연결된 발광 소자들은 발광할 수 있다. 예를 들면, 제2 발광 소자(LD2), 제3 발광 소자(LD3), 제10 내지 제12 발광 소자들(LD10~LD12)이 발광할 수 있다. 여기서, 동작 기간은 전원 전압들이 전원선들에 인가되고 이미지가 획득될 때까지의 기간을 의미할 수 있다.

한편, 도 9를 참조하면, 전원 전압 인가부(230)는 제1 동작 기간과 다른 제2 동작 기간 동안, 제1 전원 전압(V1)을 제2 전원선(PL2)들에 인가하고, 제2 전원 전압(V2)을 제1 전원선(PL1)들에 인가할 수 있다. 이때, 제1 전원 전압(V1)의 전압 레벨이 제2 전원 전압(V2)의 전압 레벨보다 크므로, 발광 소자들(LD1~LD12) 중에서 애노드와 제2 전원선(PL2)들이 연결되고 캐소드와 제1 전원선(PL1)들이 연결된 발광 소자들은 발광할 수 있다. 예를 들면, 제1 발광 소자(LD1), 제4 내지 제6 발광 소자들(LD4~LD6), 제7 및 제8 발광 소자들(LD7, LD8)이 발광할 수 있다.

한편, 불량 발광 소자로 가정한 제9 발광 소자(LD9)는 제1 전원 전압(V1) 및 제2 전원 전압(V2)이 도 8, 도 9와 같이 인가되더라도 발광하지 않을 수 있다.

전원 전압들이 전원선들에 교번하여 인가됨으로써 발광 소자(LD)가 발광되면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 획득부(240)는 발광 소자(LD)에 대한 이미지를 획득할 수 있다. 이하에서는 이미지 획득부(240)에 대하여 구체적으로 설명하되, 편의상 스테이지(210)는 고정되고 이미지 획득부(240)가 이동 가능하고, 도 4에 도시된 바와 같이 표시 패널(20)의 제2 면 하부에서 전원 전압 인가부(230)와 표시 패널(20)이 전기적으로 접속된 것을 기준으로 설명한다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 전압 인가부(230)와 전기적으로 접속된 표시 패널(20)과 이미지 획득부(240)를 포함하는 헤더(243)를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 11은 도 10의 Ⅰ-Ⅰ'선의 단면도이다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이지(210) 상에 전원 전압 인가부(230)가 배치될 수 있다. 그리고, 전원 전압 인가부(230) 상에 표시 패널(20)이 배치되어 스테이지(210)에 의해 지지될 수 있다. 또한, 스테이지(210) 상에 안착된 표시 패널(20)은 스테이지(210)의 상부에 고정될 수 있다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 헤더(243)는 표시 패널(20)의 상부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 헤더(243)는 표시 패널(20)로부터 제3 방향(DR3)으로 소정의 간격으로 이격되어 배치될 수 있다.

그리고, 헤더(243)는 제1 방향(DR1), 제2 방향(DR2), 또는 제3 방향(DR3)으로 이동될 수 있다. 예를 들어, 헤더(243)는 제어부(220)의 제3 제어 신호를 입력 받아 제2 방향(DR2)으로 이동하거나 제2 방향(DR2)과 반대 방향으로 이동할 수 있다. 여기서, 헤더(243)의 이동은 일 위치에서 다른 위치로 이동하는 편도 이동을 의미할 수 있고, 일 위치에서 다른 위치로 이동하여 다시 최초의 위치로 돌아오는 왕복 이동을 의미할 수도 있다.

본 명세서에서, 설명의 편의상 스테이지(210)의 횡방향, 가로방향을 제1 방향(DR1)으로 정의하고, 스테이지(210)의 종방향, 세로방향을 제1 방향(DR1)과 직교하는 제2 방향(DR2)으로 정의하며, 스테이지(210)의 높이방향을 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)과 모두 직교하는 제3 방향(DR3)으로 정의하기로 한다. 다만, 실시예는 언급한 방향에 한정되지 않고, 제1 방향(DR1), 제2 방향(DR2) 및 제3 방향(DR3)은 상호 교차하는 상대적인 방향을 지칭하는 것으로 이해되어야 한다.

한편, 광 조사부(241) 및 촬상부(242)는 헤더(243)의 하부에 실장될 수 있다. 헤더(243)가 일 방향, 예를 들어 제2 방향(DR2)과 반대 방향으로 이동하는 동안, 헤더(243)에 포함된 광 조사부(241)는 표시 패널(20)을 향해 제1 광(L1)을 조사하고, 헤더(243)에 포함된 촬상부(242)가 표시 패널(20)에서 반사되는 제2 광(L2)을 캡쳐하여 표시 패널(20)(또는 표시 패널(20)에 포함된 발광 소자들(LD1~LD12))에 대한 이미지를 촬상할 수 있다.

한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 동작 기간 동안 제1 전원 전압(V1)이 제1 전원선(PL1)들에 인가되고, 제2 전원 전압(V2)이 제2 전원선(PL2)들에 인가되면, 이미지 획득부(240)는 제1 동작 기간에 표시 패널(20)을 촬상하여 제1 이미지를 획득할 수 있다.

도 8 및 도 11을 참조하여 예를 들면, 헤더(243)가 제2 방향(DR2)과 반대 방향으로 이동하는 동안, 헤더(243)에 포함된 광 조사부(241)는 표시 패널(20)을 향해 제1 광(L1)을 조사하고, 헤더(243)에 포함된 촬상부(242)가 표시 패널(20)에서 반사되는 제2 광(L2)을 캡쳐하여 표시 패널(20)에 포함된 발광 소자들(LD1~LD12)에 대한 제1 이미지를 촬상할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의상 도 8에 도시된 바를 제1 이미지로 가정한다.

한편, 도 9에 도시된 바와 같이, 제2 동작 기간 동안 제1 전원 전압(V1)이 제2 전원선(PL2)들에 인가되고, 제2 전원 전압(V2)이 제1 전원선(PL1)들에 인가되면, 이미지 획득부(240)는 제2 동작 기간에 표시 패널(20)을 촬상하여 제2 이미지를 획득할 수 있다.

도 9 및 도 11을 참조하여 예를 들면, 헤더(243)가 제2 방향(DR2)과 반대 방향으로 이동하는 동안, 헤더(243)에 포함된 광 조사부(241)는 표시 패널(20)을 향해 제1 광(L1)을 조사하고, 헤더(243)에 포함된 촬상부(242)가 표시 패널(20)에서 반사되는 제2 광(L2)을 캡쳐하여 표시 패널(20)에 포함된 발광 소자들(LD1~LD12)에 대한 제2 이미지를 촬상할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의상 도 9에 도시된 바를 제2 이미지로 가정한다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라 제1 이미지를 획득하고 발광하는 발광 소자를 확인하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 제2 이미지를 획득하고 발광하는 발광 소자를 확인하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 12를 참조하면, 제어부(220)는 표시 패널(20)이 스테이지(210)에 로딩되는지 판단한다(S110).

표시 패널(20)이 로딩되면(S110, Yes), 제어부(220)는 전원 전압 인가부(230)와 표시 패널(20)을 전기적으로 접속시키는 제어를 수행한다(S120).

그 다음, 제어부(220)는 전원 전압 인가부(230)의 동작을 제어하도록 제2 제어 신호를 전원 전압 인가부(230)에 출력하고, 전원 전압 인가부(230)는 제2 제어 신호를 입력받아 제1 전원선(PL1)들에 제1 전원 전압(V1)을 인가하고, 제2 전원선(PL2)들에 제2 전원 전압(V2)을 인가한다(S130).

그 다음, 제어부(220)는 이미지 획득부(240)의 동작을 제어하도록 제3 제어 신호를 이미지 획득부(240)에 출력하고, 이미지 획득부(240)는 표시 패널(20)을 촬상하여 제1 이미지를 획득한다(S140).

그 다음, 결함 판단부(260)는 제1 이미지에 기초하여 발광하는 발광 소자와 비발광하는 발광 소자를 확인한다(S150).

여기서, 결함 판단부(260)는 제1 이미지에서 발광하는 발광 소자들(LD2, LD3, LD10~LD12)에 대한 위치, 비발광하는 발광 소자들(LD1, LD4~LD9)에 대한 위치 등을 포함하는 정보를 출력할 수 있다.

한편, 도 13을 참조하면, 제어부(220)는 제1 이미지가 획득되었는지 확인한다(S210). 여기서, 제1 이미지가 획득되었다는 것은 제1 동작 기간이 완료된 것을 의미할 수 있다.

제1 이미지가 획득되면(S210, Yes), 제어부(220)는 전원 전압 인가부(230)의 동작을 제어하도록 제2 제어 신호를 전원 전압 인가부(230)에 출력하고, 전원 전압 인가부(230)는 제2 제어 신호를 입력받아 제1 전원선(PL1)들에 제2 전원 전압(V2)을 인가하고, 제2 전원선(PL2)들에 제1 전원 전압(V1)을 인가한다(S220).

그 다음, 제어부(220)는 이미지 획득부(240)의 동작을 제어하도록 제3 제어 신호를 이미지 획득부(240)에 출력하고, 이미지 획득부(240)는 표시 패널(20)을 촬상하여 제2 이미지를 획득한다(S230).

그 다음, 결함 판단부(260)는 제2 이미지에 기초하여 발광하는 발광 소자와 비발광하는 발광 소자를 확인한다(S240).

결함 판단부(260)는 제2 이미지에서 발광하는 발광 소자들(LD1, LD4~LD8)에 대한 위치, 비발광하는 발광 소자들(LD2, LD3, LD9~LD12)에 대한 위치 등을 포함하는 정보를 출력할 수 있다.

한편, 제1 이미지에서 발광하는 발광 소자들(LD2, LD3, LD10~LD12)은 제2 이미지에서 발광하는 발광 소자들(LD1, LD4~LD8)과 다를 수 있다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따라 표시 패널(20)의 결함 여부를 판단하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 14를 참조하면, 결함 판단부(260)는 제 제1 이미지 및 제2 이미지 각각에서 비발광하는 발광 소자를 각각 확인한다(S310).

도 7, 도 8 및 도 11을 참조하여 예를 들면, 결함 판단부(260)는 제1 이미지에서 비발광하는 발광 소자들인 제1 발광 소자(LD1) 및 제4 내지 제9 발광 소자들(LD4~LD9) 각각을 확인할 수 있다.

도 7, 도 9 및 도 11을 참조하여 예를 들면, 결함 판단부(260)는 제2 이미지에서 비발광하는 발광 소자들인 제2 및 제3 발광 소자들(LD2, LD3) 및 제9 내지 제12 발광 소자들(LD9~LD12) 각각을 확인할 수 있다.

그 다음, 결함 판단부(260)는 비발광하는 적어도 하나의 발광 소자가 제1 이미지 및 제2 이미지에 모두 포함되는지 여부를 확인한다(S320). 즉, 결함 판단부(260)는 제1 이미지에서의 비발광하는 발광 소자들(LD1, LD4~LD9) 중 어느 하나라도 제2 이미지에 포함되는지 여부를 확인한다(S320).

제1 이미지 및 제2 이미지에 모두 포함되는 비발광하는 발광 소자가 적어도 하나 존재하는 경우(S320, Yes), 결함 판단부(260)는 불량 발광 소자가 존재하는 것으로 판단하고(S330), 불량 발광 소자를 포함하는 표시 패널(20)이 결함이 있는 것으로 판단한다(S340).

도 7 내지 도 9를 참조하여 예를 들면, 제9 발광 소자(LD9)는 제1 이미지 및 제2 이미지에서 모두 발광하지 않는 발광 소자에 해당하므로, 결함 판단부(260)는 제9 발광 소자(LD9)를 불량 발광 소자로 판단할 수 있으며, 불량 발광 소자인 제9 발광 소자(LD9)를 포함하는 표시 패널(20)을 결함이 있는 표시 패널(20)로 판단할 수 있다.

전술한 바에 의하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 결함 검사 장치(200)는 표시 패널(20)에 포함된 발광 소자의 극성 방향을 확인함으로써 불량인 발광 소자를 확인할 수 있다.

한편, 전술한 바와 같이, 표시 패널(20)에 포함된 발광 소자들이 모두 양품으로 판단되더라도, 표시 패널(20)에 포함된 발광 소자들 중 일부는 일 방향으로 배열되고, 다른 일부는 일 방향과 반대 방향으로 배열될 수도 있으므로, 양품인 표시 패널(20)마다 발광하는 효율이 달라질 수도 있다. 이하에서는 표시 패널(20)의 발광 효율을 측정하는 방법을 구체적으로 설명한다.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따라 표시 패널(20)의 발광 효율을 측정하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 2 및 도 15를 참조하면, 발광 효율 측정부(280)는 제1 이미지 및 제2 이미지 각각에서 발광하는 발광 소자들의 개수를 각각 카운팅(Counting)한다(S410).

도 8을 참조하여 예를 들면, 제1 이미지에서 발광하는 발광 소자들(LD2, LD3, LD10~LD12)은 제2 및 제3 발광 소자들(LD2, LD3), 제10 내지 제12 발광 소자들(LD10~LD12)이므로, 발광 효율 측정부(280)는 제1 이미지에서 발광하는 발광 소자들(LD2, LD3, LD10~LD12)의 개수를 5개로 카운팅할 수 있다.

도 9를 참조하여 다른 예를 들면, 제2 이미지에서 발광하는 발광 소자들(LD1, LD4~LD8)은 제1 발광 소자(LD1), 제4 내지 제8 발광 소자들(LD4~LD8)이므로, 발광 효율 측정부(280)는 제2 이미지에서 발광하는 발광 소자들(LD1, LD4~LD8)의 개수를 6개로 카운팅할 수 있다.

그 다음, 발광 효율 측정부(280)는 제1 이미지 및 제2 이미지 각각에서 발광하는 발광 소자들의 총 개수를 카운팅한다(S420).

도 8 및 도 9를 참조하여 예를 들면, 제1 이미지에서 발광하는 발광 소자들(LD2, LD3, LD10~LD12)의 개수는 5개, 제2 이미지에서 발광하는 발광 소자들(LD1, LD4~LD8)의 개수는 6개이므로, 발광 효율 측정부(280)는 발광하는 발광 소자들의 총 개수를 11개로 카운팅할 수 있다.

그 다음, 발광 효율 측정부(280)는 총 개수 중 제1 이미지에서 발광하는 발광 소자들의 개수의 비율인 제1 발광율과, 총 개수 중 제2 이미지에서 발광하는 발광 소자들의 개수의 비율인 제2 발광율을 계산한다(S430).

도 8 및 도 9를 참조하여 예를 들면, 발광 효율 측정부(280)는 총 개수(11개)에 대한 제1 이미지에서 발광하는 발광 소자들(LD2, LD3, LD10~LD12)의 개수(5개)를 비율로 계산함으로써, 제1 발광율을 5/11로 계산할 수 있다.

도 8 및 도 9를 참조하여 다른 예를 들면, 발광 효율 측정부(280)는 총 개수(11개)에 대한 제2 이미지에서 발광하는 발광 소자들(LD1, LD4~LD8)의 개수(6개)를 비율로 계산함으로써, 제1 발광율을 6/11로 계산할 수 있다.

그 다음, 발광 효율 측정부(280)는 제1 발광율과 제2 발광율 중 더 큰 값을 갖는 비율을 표시 패널(20)의 발광 효율로 측정한다.

구체적으로, 발광 효율 측정부(280)는 제1 발광율이 제2 발광율보다 큰지 판단한다(S440). 만약 제1 발광율이 제2 발광율보다 크면(S440, Yes), 발광 효율 측정부(280)는 제1 발광율을 지시하는 제1 발광 효율 정보를 출력한다(S450). 만약 제1 발광율이 제2 발광율보다 크지 않으면(S440, NO), 발광 효율 측정부(280)는 제1 발광율이 제2 발광율보다 작은지 판단한다(S460). 만약 제1 발광율이 제2 발광율보다 작으면(S450, Yes), 발광 효율 측정부(280)는 제2 발광율을 지시하는 제2 발광 효율 정보를 출력한다(S470).

도 8 및 도 9를 참조하여 예를 들면, 제1 발광율은 5/11이고, 제2 발광율은 6/11이므로, 발광 효율 측정부(280)는 제2 발광 효율 정보를 출력할 수 있다.

한편, 제1 발광율과 제2 발광율이 동일하면, 발광 효율 측정부(280)는 제1 발광율과 제2 발광율 중 어느 하나를 표시 패널(20)의 발광 효율로 측정한다. 즉, 발광 효율 측정부(280)는 제1 발광 효율 정보 또는 제2 발광 효율 정보를 출력한다(S480).

전술한 바에 의하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 결함 검사 장치(200)는 검사 대상인 표시 패널(20)의 발광 효율 정보를 생성하고 전달함으로써, 보다 효율적인 구동 방법으로 표시 패널(20)을 구동할 수 있게 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 결함 검사 장치(200)는 검사 대상인 표시 패널(20)의 발광 효율 정보를 토대로 표시 패널(20)이 구동됨으로써 사용자에게 보다 나은 시인성을 제공할 수 있다.

이하에서는 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 결함 검사 장치(200)의 결함 검사 방법을 설명한다.

도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 결함 검사 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 16을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 결함 검사 방법은 로딩 판단 단계(S510)와, 접속 단계(S520)와, 제1 전원 전압 인가 단계(S530)와, 제1 이미지 획득 단계(S540)와, 제2 전원 전압 인가 단계(S550)와, 제2 이미지 획득 단계(S560)와, 불량 발광 소자 확인 단계(S570) 및 결함 판단 단계(S580) 등을 포함할 수 있다.

로딩 판단 단계(S510)에서, 결함 검사 장치(200)는 표시 패널(20)이 스테이지(210)에 로딩되었는지 판단한다.

접속 단계(S520)에서, 표시 패널(20)이 스테이지(210)에 로딩된 경우, 결함 검사 장치(200)는 복수의 제1 전원선(PL1)들 및 복수의 제2 전원선(PL2)들을 포함하는 기판(231)과 발광 소자들을 포함하는 표시 패널(20)을 전기적으로 접속시킨다.

제1 전원 전압 인가 단계(S530)에서, 기판(231)과 표시 패널(20)이 전기적으로 접속되면, 결함 검사 장치(200)는 제1 전원 전압(V1)을 제1 전원선(PL1)들에 인가하고, 제1 전원 전압(V1)의 전압 레벨과 다른 전압 레벨의 제2 전원 전압(V2)을 제2 전원선(PL2)들에 인가한다.

제1 이미지 획득 단계(S540)에서, 결함 검사 장치(200)는 제1 전원 전압(V1) 및 제2 전원 전압(V2)이 인가되면, 발광 소자들에 대한 제1 이미지를 획득한다.

제2 전원 전압 인가 단계(S550)에서, 제1 이미지가 획득된 경우, 결함 검사 장치(200)는 제1 전원 전압(V1)을 제2 전원선(PL2)들에 인가하고, 제2 전원 전압(V2)을 제1 전원선(PL1)들에 인가한다.

제2 이미지 획득 단계(S560)에서, 제1 전원 전압(V1) 및 제2 전원 전압(V2)이 인가되면, 결함 검사 장치(200)는 발광 소자들에 대한 제2 이미지를 획득한다.

불량 발광 소자 확인 단계(S570)에서, 결함 검사 장치(200)는 제1 이미지 및 제2 이미지에 기초하여 불량 발광 소자의 존재 여부를 확인한다.

구체적으로, 불량 발광 소자 확인 단계(S570)에서, 결함 검사 장치(200)는 제1 이미지 및 제2 이미지 각각에서 비발광하는 발광 소자를 각각 확인하고, 제1 이미지 및 제2 이미지에 모두 포함되는 비발광하는 발광 소자가 적어도 하나 존재하는 경우, 불량 발광 소자가 존재하는 것으로 판단한다.

결함 판단 단계(S580)에서, 결함 검사 장치(200)가 불량 발광 소자의 존재 여부에 따라 표시 패널(20)의 결함 여부를 판단한다.

도시하지 않았지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 결함 검사 방법은 제1 이미지에서 발광하는 발광 소자들(예를 들어, 도 8에 도시된 LD2, LD3, LD10~LD12) 및 제2 이미지에서 발광하는 발광 소자들(예를 들어, 도 9에 도시된 LD1, LD4~LD8)에 기초하여, 표시 패널(20)의 발광 효율을 측정하는 발광 효율 측정 단계를 더 포함할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들은 표시 패널에 포함되는 소자들 간의 구조뿐만 아니라 외관상 확인하기 어려운 발광 소자의 배열 방향까지 확인할 수 있는 결함 검사 장치 및 그 결함 검사 방법을 제공할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술일 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

10: 결함 검사 시스템 20: 표시 패널
21: 타이밍 제어부 22: 데이터 구동부
23: 주사 구동부 24: 표시부
25: 전원 제공부 100: 로딩 장치
200: 결함 검사 장치 210: 스테이지
220: 제어부 230: 전원 전압 인가부
231: 기판 232: 신호 발생부
240: 이미지 획득부 241: 광 조사부
242: 촬상부 243: 헤더
250: 이미지 처리부 260: 결함 판단부
270: 저장부 280: 발광 효율 측정부
290: 출력부 300: 버퍼 장치
400: 언로딩 장치
PL1: 제1 전원선
PL2: 제2 전원선

Claims

표시 패널(Display panel)에 포함된 복수의 발광 소자들과 전기적으로 접속되는 복수의 제1 전원선들 및 복수의 제2 전원선들을 포함하고, 서로 다른 전압 레벨(Voltage level)의 제1 전원 전압과 제2 전원 전압을 상기 제1 전원선들 및 상기 제2 전원선들 각각에 적어도 2회 교번하여 인가하는 전원 전압 인가부;
상기 전원 전압 인가부가 전원 전압들을 교번하여 인가하면, 상기 발광 소자들에 대한 적어도 두 개의 이미지들을 획득하는 이미지 획득부;
상기 표시 패널이 스테이지에 로딩되면, 상기 전원 전압 인가부 및 상기 이미지 획득부 각각의 동작을 제어하는 제어부; 및
상기 제1 전원 전압이 상기 제1 전원선들에 인가되고 상기 제2 전원 전압이 상기 제2 전원선들에 인가될 때 획득되는 제1 이미지와, 상기 제1 전원 전압이 상기 제2 전원선들에 인가되고 상기 제2 전원 전압이 상기 제1 전원선들에 인가될 때 획득되는 제2 이미지에 기초하여 불량 발광 소자의 존재 여부를 확인하고, 상기 불량 발광 소자가 적어도 하나 존재하면, 상기 불량 발광 소자를 포함하는 표시 패널을 결함이 있는 것으로 판단하는 결함 판단부를 포함하는 결함 검사 장치.
제1항에 있어서,
상기 전원 전압 인가부는,
제1 동작 기간 동안, 상기 제1 전원 전압을 상기 제1 전원선들에 인가하고, 상기 제2 전원 전압을 상기 제2 전원선들에 인가하고,
상기 제1 동작 기간과 다른 제2 동작 기간 동안, 상기 제1 전원 전압을 상기 제2 전원선들에 인가하고, 상기 제2 전원 전압을 상기 제1 전원선들에 인가하는 것을 특징으로 하는 결함 검사 장치.
제2항에 있어서,
상기 이미지 획득부는,
상기 제1 동작 기간에 상기 표시 패널을 촬상하여 상기 제1 이미지를 획득하고,
상기 제2 동작 기간에 상기 표시 패널을 촬상하여 상기 제2 이미지를 획득하는 것을 특징으로 하는 결함 검사 장치.
제1항에 있어서,
상기 전원 전압 인가부는,
상기 제1 전원선들 및 상기 제2 전원선들 각각이 실장된 기판을 포함하고,
상기 기판은,
상기 표시 패널의 제1 면에 전기적으로 접속되거나, 상기 제1 면과 반대 방향에 배치된 제2 면에 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 결함 검사 장치.
제4항에 있어서,
상기 기판은,
상기 표시 패널이 상기 스테이지에 로딩되면, 상기 제1 면 상부에서 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 결함 검사 장치.
제4항에 있어서,
상기 기판은,
상기 스테이지 상에 배치되고,
상기 표시 패널이 상기 스테이지에 로딩되면, 상기 제2 면 하부에서 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 결함 검사 장치.
제4항에 있어서,
상기 제1 전원선들 및 상기 제2 전원선들은,
상기 발광 소자의 애노드(anode)에 연결된 배선들 및 상기 발광 소자의 캐소드(cathode)에 연결된 배선들과 동일하게 배치되도록 상기 기판에 실장되는 것을 특징으로 하는 결함 검사 장치.
제1항에 있어서,
상기 결함 판단부는,
상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지 각각에서 비발광하는 발광 소자를 각각 확인하고,
상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지에 모두 포함되는 비발광하는 발광 소자가 적어도 하나 존재하는 경우, 상기 불량 발광 소자가 존재하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 결함 검사 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 이미지에서 발광하는 발광 소자들 및 상기 제2 이미지에서 발광하는 발광 소자들에 기초하여, 상기 표시 패널의 발광 효율을 측정하는 발광 효율 측정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 결함 검사 장치.
제9항에 있어서,
상기 발광 효율 측정부는,
상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지 각각에서 발광하는 발광 소자들의 개수를 각각 카운팅(Counting)하고,
상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지 각각에서 발광하는 발광 소자들의 총 개수를 카운팅하고,
상기 총 개수 중 상기 제1 이미지에서 발광하는 발광 소자들의 개수의 비율인 제1 발광율과, 상기 총 개수 중 상기 제2 이미지에서 발광하는 발광 소자들의 개수의 비율인 제2 발광율을 계산하고,
상기 제1 발광율과 상기 제2 발광율 중 더 큰 값을 갖는 비율을 상기 표시 패널의 발광 효율로 측정하는 것을 특징으로 하는 결함 검사 장치.
제10항에 있어서,
상기 발광 효율 측정부는,
상기 제1 발광율과 상기 제2 발광율이 동일하면, 상기 제1 발광율과 상기 제2 발광율 중 어느 하나를 상기 표시 패널의 발광 효율로 측정하는 것을 특징으로 하는 결함 검사 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 전원 전압 및 상기 제2 전원 전압은 서로 다른 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 결함 검사 장치.
표시 패널이 스테이지에 로딩되었는지 판단하는 로딩 판단 단계;
상기 표시 패널이 스테이지에 로딩된 경우, 복수의 제1 전원선들 및 복수의 제2 전원선들을 포함하는 기판과 발광 소자들을 포함하는 상기 표시 패널을 전기적으로 접속시키는 접속 단계;
상기 기판과 상기 표시 패널이 전기적으로 접속되면, 제1 전원 전압을 상기 제1 전원선들에 인가하고, 상기 제1 전원 전압의 전압 레벨과 다른 전압 레벨의 제2 전원 전압을 상기 제2 전원선들에 인가하는 제1 전원 전압 인가 단계;
상기 제1 전원 전압 및 상기 제2 전원 전압이 인가되면, 상기 발광 소자들에 대한 제1 이미지를 획득하는 제1 이미지 획득 단계;
상기 제1 이미지가 획득된 경우, 상기 제1 전원 전압을 상기 제2 전원선들에 인가하고, 상기 제2 전원 전압을 상기 제1 전원선들에 인가하는 제2 전원 전압 인가 단계;
상기 제1 전원 전압 및 상기 제2 전원 전압이 인가되면, 상기 발광 소자들에 대한 제2 이미지를 획득하는 제2 이미지 획득 단계;
상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지에 기초하여 불량 발광 소자의 존재 여부를 확인하는 불량 발광 소자 확인 단계; 및
상기 불량 발광 소자의 존재 여부에 따라 상기 표시 패널의 결함 여부를 판단하는 결함 판단 단계를 포함하는 결함 검사 방법.
제13항에 있어서,
상기 불량 발광 소자 확인 단계는,
상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지 각각에서 비발광하는 발광 소자를 각각 확인하고,
상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지에 모두 포함되는 비발광하는 발광 소자가 적어도 하나 존재하는 경우, 상기 불량 발광 소자가 존재하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 결함 검사 방법.