KR20110049093A - 디스플레이 패널의 점등 검사용으로 사용되는 프로브 장치 - Google Patents

디스플레이 패널의 점등 검사용으로 사용되는 프로브 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 탄성력 및 연성인쇄회로기판을 이용하여 점등 검사를 수행하는 프로브 장치에 관한 것이다. 상기 프로브 장치는 전극 바디부 및 상기 전극 바디부의 일종단으로부터 돌출된 적어도 하나의 프로브 전극을 가지는 전극 구조물 및 상기 전극 구조물 위에 배열되며, 탄성력을 가지는 탄성 구조물을 포함한다.
프로브, Probe, 탄성, FPCB, 점등

Description

디스플레이 패널의 점등 검사용으로 사용되는 프로브 장치{PROBE APPARATUS USED FOR TESTING LIGHTING OF A DISPLAY PANEL}
본 발명은 프로브 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 탄성력 및 연성인쇄회로기판을 이용하여 디스플레이 패널의 점등 검사를 수행하는 프로브 장치에 관한 것이다.
액정 표시 소자(Liquid Crystal Display, LCD)의 점등 검사시 프로브 장치가 사용되며, 상기 프로브 장치는 아래의 도 1에 도시된 구조를 가진다.
도 1은 일반적인 프로브 장치를 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 프로브 장치(104)는 바디부(110), 탄성체(112), 절연 부재(114), 프로브 전극들(116) 및 슬릿들(118)을 포함한다.
프로브 전극들(116)은 도 1에 도시된 바와 같이 바디부(110)의 형상을 따라서 감아 올려져서 고정된 구조로 구현되며, LCD 패널(100)의 패널 전극들(102)과 연결된다.
이러한 구조의 프로브 장치(104)가 반복적으로 사용되면, 프로브 전극들(116) 중 패널 전극들(102)과 접촉되는 부분과 감아 올려져 고정된 부분의 얼라인이 어긋나거나 변형되는 경우가 자주 발생하였다.
또한, 프로브 전극들(116) 및 절연 부재(114)을 포함하는 절연 시트가 바디부(110)에 접착되는데, 상기 절연 시트를 별도로 제조하여야 하므로 프로브 장치(104)의 제조 단가가 상승하였다.
게다가, 도 1에 도시된 바와 같이 프로브 장치(104)의 구조가 복잡하여 제조하기가 어려웠다.
본 발명의 목적은 간단한 구조를 가지면서 제조 비용을 감소시킬 수 있는 프로브 장치를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 전극들과 전기적으로 연결되는 프로브 장치는 전극 바디부 및 상기 전극 바디부의 일면 위에 배열된 적어도 하나의 프로브 전극을 가지는 전극 구조물; 및 상기 전극 구조물 위에 배열되며, 탄성력을 가지는 탄성 구조물을 포함한다. 여기서, 상기 프로브 전극은 상기 디스플레이 패널의 전극과 전기적으로 연결된다.
본 발명에 따른 프로브 장치는 전극 구조물을 탄성 구조물에 평면으로 접착시키고 프로브 전극들이 상기 전극 구조물 위에 선형적으로 배열되므로, 그의 구조가 간단하고 반복적인 점등 검사가 이루어진 후에도 상기 전극 구조물의 프로브 전극들의 얼라인이 어긋나거나 변형이 가능성이 적다.
또한, 상기 프로브 장치의 전극 구조물로서 점등 검사가 완료된 후 수행되는 공정에서 사용되는 FPCB를 사용할 수 있으므로, 상기 전극 구조물을 별도로 제조할 필요가 없어서 상기 프로브 장치의 제조 단가가 낮아질 수 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 자세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 프로브 장치를 사용하여 디스플레이 패널의 점등 검사를 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 2(A)를 참조하면, 디스플레이 패널(200), 예를 들어 액정 표시 소자(Liquid Crystal Display, LCD) 패널은 디스플레이 모듈(210) 및 패널 전극부들(212)로 이루어진다.
이러한 구조의 디스플레이 패널(200)은 예를 들어 점등 검사를 위하여 프로브 베이스(220)의 내측 공간(222) 위에 놓여진다.
이어서, 프로브 장치들(224)이 도 2(B)에 도시된 바와 같이 디스플레이 패널(200)의 전극부들(212)에 전기적으로 연결된다. 구체적으로는, 프로브 장치들(224)의 프로브 전극들이 전극부들(212)의 패널 전극들에 전기적으로 연결된다. 이에 대한 자세한 설명은 첨부된 도면을 참조하여 후술하겠다.
계속하여, 점등 검사가 완료된 후 정상적으로 동작하는 디스플레이 패널(200)의 전극부들(212)에는 각기 연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuits Board, 230, FPCB)이 결합된다.
이하, 점등 검사에 사용되는 프로브 장치(224)의 상세 구조 및 동작 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상술하겠다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 장치의 구조를 도시한 사시도이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예의 프로브 장치(224)는 탄성 구조물(300), 전극 구조물(302) 및 구동 회로부(304)를 포함한다.
전극 구조물(302)은 디스플레이 패널(200)의 전극부(212)에 전기적으로 연결되며, 예를 들어 점등 검사를 수행하기 위하여 구동 회로부(304)로부터 입력된 신호를 전극부(212)를 통하여 디스플레이 패널(200)의 신호 라인들에 제공한다.
이러한 전극 구조물(302)은 전극 바디부(310) 및 프로브 전극들(312)을 포함한다.
전극 바디부(310)는 탄성 구조물(300)의 하부면에 결합된다.
프로브 전극들(312)은 도체로서 전극 바디부(310)의 일면 위에 형성되며, 예를 들어 전극 바디부(310) 중 탄성 구조물(300)이 배열된 면과 반대되는 면에 형성되며, 후술하는 바와 같이 디스플레이 패널(200)의 전극부(212)의 패널 전극들에 연결된다. 도시하지는 않았지만, 프로브 전극들(312)은 구동 회로부(304)에 전기적으로 연결된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전극 구조물(302)은 연성인쇄회로기판(FPCB)일 수 있다. 특히, 전극 구조물(302)은 점등 검사가 완료된 후에 디스플레이 패 널(200)의 전극부(212)에 연결되는 FPCB와 동일한 소자일 수 있으며, 즉 후공정의 FPCB가 전극 구조물(302)로서 활용될 수 있다. 따라서, 검사자는 점등 검사를 위한 별도의 전극 구조물(302)을 제조하지 않고 후공정에 사용되는 FPCB를 활용할 수 있으므로, 프로브 장치(224)의 제조 단가가 감소할 수 있다.
도 3을 다시 참조하면, 전극 구조물(302)의 전극 바디부(310)의 일면에는 구동 회로부(304)가 배열될 수 있으며, 바람직하게는 구동 회로부(304)는 전극 바디부(310) 중 후단의 일면 위에 배열된다. 즉, 전극 구조물(302)은 COF(Chip on Film) 구조를 가질 수 있다.
구동 회로부(304)는 예를 들어 칩 형태로 제조되며, 점등 검사를 위한 신호를 관리자의 제어하에 프로브 전극들(312)을 통하여 디스플레이 패널(200)에 제공할 수 있다.
탄성 구조물(300)은 소정 탄성력을 가지는 재질로 이루어지며, 그의 하부면에는 전극 구조물(302)이 접착되어 결합될 수 있다.
이러한 탄성 구조물(300)은 전극 구조물(302)에 힘을 가하는 역할을 수행하며, 그 결과 후술하는 바와 같이 프로브 전극들(312) 사이의 간격이 증가될 수 있다. 구체적으로는, 외부에서 탄성 구조물(300)에 힘을 가하면, 탄성 구조물(300)에 가해진 힘은 전극 구조물(302)에 전달된다. 결과적으로, 프로브 전극들(312) 사이의 간격, 즉 피치(pitch)가 증가되어서 프로브 전극들(312)이 디스플레이 패널(200)의 패널 전극들과 일대일 매칭(matching)된다. 이런 상태로 하여 프로브 전극들(312)과 상기 패널 전극들이 전기적으로 연결되며, 그런 후 점등 검사가 수행 된다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하겠다.
요컨대, 본 실시예의 프로브 장치(224)는 예를 들어 후공정의 FPCB를 활용하므로, 별도의 전극 구조물(302)을 제조할 필요가 없어서 프로브 장치(224)의 제조 단가가 감소할 수 있다.
또한, 전극들을 감아올렸던 종래의 프로브 장치의 경우 상기 프로브 장치의 구조가 복잡하고 반복적인 점등 검사시 얼라인(align)이 어긋나거나 변형될 가능성이 높았으나, 본 실시예의 프로브 장치(224)에서는 구조가 간단하고 반복적인 점등 검사를 하더라도 프로브 전극들(312)의 얼라인이 어긋나거나 변형될 가능성이 낮다.
이하. 본 실시예의 프로브 장치(224)를 이용하여 디스플레이 패널(200)의 점등 검사를 수행하는 과정을 자세히 살펴보겠다.
도 4는 본 발명의 프로브 장치를 이용한 디스플레이 패널의 점등 검사 과정을 도시한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(200)의 전극부(212)에는 복수의 패널 전극들(400)이 존재하며, 프로브 장치(224)가 점등 검사를 위하여 디스플레이 패널(200)에 대향적으로 위치된다.
이어서, 프로브 장치(224)의 프로브 전극들(312)이 전극부(212)의 해당 패널 전극들(400) 위로 놓여지며, 즉 프로브 전극들(312)이 패널 전극들(400)에 전기적으로 연결된다. 여기서, 도시하지는 않았지만 프로브 전극들(312)은 구동 회로부(304)와 전기적으로 연결되어 있다.
계속하여, 프로브 전극들(312)이 패널 전극들(400)에 전기적으로 연결된 상태에서, 구동 회로부(304)는 기설정된 조건에 따라 점등 검사를 위한 신호들을 프로브 전극들(312) 및 패널 전극들(400)을 통하여 신호 라인들에 제공한다. 결과적으로, 디스플레이 패널(200)의 픽셀들이 발광하며, 즉 점등한다.
검사자는 이러한 점등 상태를 관찰하여 디스플레이 패널(200)이 정상적으로 동작하는 지의 여부를 판단한다. 일반적으로는, 디스플레이 패널(200)의 전체 픽셀들의 점등을 기초로 점등 검사를 수행하지만 픽셀들을 블록으로 구분한 후 블록별로 점등시켜 점등 검사를 수행할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 장치의 구조를 도시한 단면도이다.
도 5(A)를 참조하면, 본 실시예의 프로브 장치(224)는 탄성 구조물(300) 및 전극 구조물(302)을 포함한다.
탄성 구조물(302)은 탄성부(500), 제 1 접착부(502), 가압부(504) 및 제 2 접착부(506)로 이루어질 수 있다.
탄성부(500)는 소정 탄성력을 가지는 재질로 이루어질 수 있으며, 예를 들어 고무로 이루어진다.
제 1 접착부(502)는 전극 구조물(302)을 탄성부(500)의 하부면에 접착시킨다.
가압부(504)는 탄성부(500)에 소정 힘을 가하는 부분으로서, 탄성부(500)에 힘을 가할 수 있는 한 구조는 다양하게 변형될 수 있다.
제 2 접착부(506)는 탄성부(500)와 가압부(504)를 접착시킨다.
요컨대, 프로브 장치(224)는 탄성력을 가지는 탄성부(500), 후공정의 FPCB와 동일한 전극 구조물(302) 및 탄성부(500)에 힘을 가할 수 있는 가압부(504)로 구성된다.
다만, 프로브 장치(224)가 탄성부(500), 전극 구조물(302) 및 가압부(504)로 이루어지는 한 도 5(B)에 도시된 바와 같이 다른 구조로 변형될 수도 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 전극들과 프로브 전극들의 연결 과정을 도시한 도면이다.
도 6(A)를 참조하면, 디스플레이 패널(200)의 패널 전극들(400a 내지 400n)과 마주보도록 전극 구조물(302)의 프로브 전극들(312a 내지 312n)이 배열된다. 여기서, 프로브 전극들(312a 내지 312n)의 수가 패널 전극들(400a 내지 400n)의 수와 동일한 것으로 도시하였으나, 다를 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 패널 전극들(400a 내지 400n)의 전체 폭, 즉 패널 전극들(400a 및 400n)의 외곽 라인들 사이의 간격은 프로브 전극들(312a 내지 312n)의 전체 폭, 즉 프로브 전극들(312a 및 312n)의 외곽 라인들 사이의 간격과 다를 수 있다. 바람직하게는, 프로브 전극들(312a 내지 312n)의 전체 폭은 도 6(A)에 도시된 바와 같이 패널 전극들(400a 내지 400n)의 전체 폭보다 좁게 형성된다. 즉, 프로브 전극들(312a 내지 312n) 사이의 간격, 즉 피치 및 프로브 전극들(312a 내지 312n)의 자체 폭은 패널 전극들(400a 내지 400n) 사이의 피치 및 패널 전극들(400a 내지 400n)의 폭보다 작을 수 있다. 결과적으로, 프로브 전극들(312a 내지 312n)을 패널 전극들(400a 내지 400n) 위에 위치시키면 프로브 전극들(312a 내지 312n)과 패널 전극들(400a 내지 400n)의 얼라인이 맞지 않게 된다. 여기서, 프로브 장치(224)는 도 6(B)에 도시된 구조를 가진다.
이어서, 점등 검사를 위해 가압부(504)를 통하여 탄성부(500)에 힘을 가한다. 결과적으로, 탄성부(500)를 통하여 전극 바디부(310)에 힘이 전달되며, 그 결과 프로브 전극들(312a 내지 400n) 사이의 피치가 증가되고 프로브 전극들(312a 내지 400n)의 전체 폭이 도 6(C)에 도시된 바와 같이 넓어진다. 바람직하게는, 프로브 전극들(312a 내지 312n)의 전체 폭은 패널 전극들(400a 내지 400n)의 폭과 동일하여지고, 도 6(C)에 도시된 바와 같이 프로브 전극들(312a 내지 312n)과 패널 전극들(400a 내지 400n)의 얼라인이 일치하게 된다. 다른 관점으로, 프로브 전극들(312a 내지 312n) 사이의 피치가 패널 전극들(400a 내지 400n) 사이의 피치와 동일하여지고 프로브 전극들(312a 내지 312n)의 폭이 패널 전극들(400a 내지 400n)의 폭과 동일하여질 수 있다. 따라서, 프로브 전극들(312a 내지 312n)과 패널 전극들(400a 내지 400n)이 일대일로 전기적으로 연결되게 된다. 여기서, 프로브 장치(224)는 도 6(D)에 도시된 구조를 가진다. 구체적으로는, 탄성부(500)가 가압부(504)에 의해 가해진 힘에 의해 수축되어 측면이 볼록 튀어나오게 된다.
요컨대, 본 발명의 프로브 장치(224)는 전극 구조물(302)이 FPCB인 점을 이용하여 탄성부(500)의 재질 및 탄성부(500)로 가해지는 힘의 세기를 조정하여 프로브 전극들(312)을 패널 전극들(400)에 전기적으로 연결시킨다.
상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
도 1은 일반적인 프로브 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 프로브 장치를 사용하여 디스플레이 패널의 점등 검사를 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 장치의 구조를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 프로브 장치를 이용한 디스플레이 패널의 점등 검사 과정을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 장치의 구조를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 전극들과 프로브 전극들의 연결 과정을 도시한 도면이다.

Claims (6)

  1. 디스플레이 패널의 전극들과 전기적으로 연결되는 프로브 장치에 있어서,
    전극 바디부 및 상기 전극 바디부의 일면 위에 배열된 적어도 하나의 프로브 전극을 가지는 전극 구조물; 및
    상기 전극 구조물 위에 배열되며, 탄성력을 가지는 탄성 구조물을 포함하되,
    상기 프로브 전극은 상기 디스플레이 패널의 전극과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 프로브 장치는 상기 디스플레이 패널의 점등 검사를 위해 사용되고, 상기 전극 구조물은 연성인쇄회로기판(FPCB)이며, 상기 전극 구조물의 일측면 위에는 구동 회로부가 형성된 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 전극 구조물은 점등 검사후 상기 디스플레이 패널의 패널 전극들에 연결되는 연성인쇄회로기판과 동일한 소자인 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 전극 구조물은,
    소정 탄성체로 이루어진 탄성부;
    상기 탄성부와 상기 전극 구조물을 접착시키는 제 1 접착부;
    상기 탄성체로 소정 힘을 가하는 가압부; 및
    상기 가압부와 상기 탄성부를 접착시키는 제 2 접착부를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 점등 검사 전에는 상기 프로브 전극들의 전체 폭이 상기 패널 전극들의 전체 폭보다 작으나, 점등 검사시에는 상기 가압부가 상기 탄성부에 힘을 가함에 의해 상기 프로브 전극들의 전체 폭이 상기 패널 전극들의 전체 폭과 동일하여지는 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 점등 검사 전에는 상기 프로브 전극들 사이의 피치가 상기 패널 전극들 사이의 피치와 다르나, 점등 검사시에는 상기 가압부가 상기 탄성부에 힘을 가함에 의해 상기 프로브 전극들의 피치가 상기 패널 전극들의 피치가 동일하게 되는 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
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