JP2013504870A - 量子ドットコーティングを用いた発光ダイオードのリペア方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
本発明は、製造された発光ダイオードの発光特性値を測定して不良品に選別された発光ダイオードに量子ドット層を形成することによって、発光色相や輝度が改善された良品としての発光ダイオードにリペアし、生産収率を向上し得る発光ダイオードのリペア方法及び装置に関するものである。本発明の一面に係る発光ダイオードのリペア方法は、発光ダイオードの発光特性値を測定する段階、測定された発光特性値が目標範囲を外れる該当発光ダイオードを不良発光ダイオードに判別する段階、及び、前記不良発光ダイオードの最上層上に量子ドット層を形成する段階を含む。
Description
本発明は、発光ダイオードのリペア方法及び装置に関するもので、特に、製造された発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)の発光特性値を測定し、不良品に選別された発光ダイオードに量子ドット層を形成することで発光色相や輝度の改善された良品の発光ダイオードにリペアし、生産収率を向上し得る、発光ダイオードのリペア方法及び装置に関するものである。
LEDは、GaNなどのIII−V族窒化物半導体を基盤に製造される。LEDは基本的に上記窒化物半導体にp型またはn型の不純物を添加させたp型の窒化物半導体層とn型の窒化物半導体層とを接合させて製造され、それらp型の窒化物半導体層とn型の窒化物半導体層との間には活性層を介在して電子−正孔の再結合率を増加させることによってLEDの輝度特性を改善する。
図1に示したように、一般のLEDは、p型の窒化物半導体層とn型の窒化物半導体層の各々が外部電極と連結されるように製造され、両電極に電源が印加されたLEDは可視光波長の光を発光する。
その他にも、最近では、輝度特性を改善するか発光色相を相違にするために、上述したようなp型の窒化物半導体層、活性層、n型の窒化物半導体層からなる基本LED構造の適切な位置に量子ドット層を適宜挿入する試みが行われている。
更に、図2に示したように、上記したような多層構造上に蛍光層を塗布したLEDが製造され、このような構造のLEDは輝度特性を改善することができる。また、上記したような多層構造上に量子ドット層を塗布したLEDが製造され、このような構造のLEDは発光色相を変更するか輝度特性を改善することができる。例えば、図3の構造において、量子ドット層を塗布する前には青色を発光した構造のLEDが、黄色波長帯を発光するための量子ドット層が塗布されることによって白色発光するLEDになることができる。
このようにLEDは、p型の窒化物半導体層、活性層、n型の窒化物半導体層からなる基本構造の他にも、上記基本LED構造の適切な位置に量子ドット層を適宜挿入する構造に製造することが可能で、半導体層の最上層の外部に蛍光層や量子ドット層などを塗布することによって様々な発光色相を有する高輝度LEDを製造することができる。
しかし、上述したような多様な構造のLEDを製造する際、すべての製造工程を終えた後の良品テスト段階にて、図4に示したように、LEDに電源を印加し光検出器を用いてLEDから出射される光の発光強度を測定すると、不良と判定されるLEDが出て来る。LEDの生産収率は販売単価に影響を与えるので、低コストで発光効率の高いLEDを生産するためには不良と判定されたLEDの色相や輝度特性を改善し使用できるようにして、不良品を低減する必要がある。
従って、本発明は、上述した問題点を解決するために行われたもので、本発明の目的は、製造された発光ダイオードの発光特性値を測定し、不良品に選別された発光ダイオードを量子ドット混合溶液によりコーティングすることで、発光色相や輝度の改善された良品としての発光ダイオードにリペアして、生産収率を向上しうる、発光ダイオードのリペア方法及び装置を提供しようとする。
先ず、本発明の特徴を要約すると、本発明の一面に係る発光ダイオードのリペア方法は、発光ダイオードの発光特性値を測定する段階、測定された発光特性値が目標範囲を外れる該当発光ダイオードを不良発光ダイオードに判別する段階、及び、前記不良発光ダイオードの最上層上に量子ドット層を形成する段階、を含む。
前記発光特性値は、色相または輝度に対するデジタル値を含む。
前記量子ドット層を形成する段階は、所定半導体ナノ結晶からなる量子ドットが分散溶媒に混合された溶液を前記不良発光ダイオードの最上層上に塗布して乾燥する段階を含む。
前記量子ドット層を形成する段階は、前記不良発光ダイオードを動作させる際、前記不良発光ダイオードから出射される光を複数の量子ドットセルが形成された量子ドットマスクから選択された量子ドットセルに通過させた後の光に対する発光特性値を測定する段階、前記量子ドットセルを通過させた後の光に対して測定した発光特性値と目標範囲とを比較してリペア量子ドットを決定する段階、及び、前記決定されたリペア量子ドットに対応する量子ドット混合溶液を用いて前記不良発光ダイオードの最上層上に量子ドット層を形成する段階、を含む。
前記リペア量子ドットを決定する段階は、前記量子ドットセルを通過させた後の光に対して測定した発光特性値が目標範囲以内であると、該当選択された量子ドットセルに用いられた量子ドットを前記リペア量子ドットとして決定する段階、及び、前記量子ドットセルを通過させた後の光に対して測定した発光特性値が目標範囲から外れると、前記量子ドットマスクの他の量子ドットセルに対して前記発光特性を再測定するよう制御する段階、を含む。
前記量子ドットセルを通過させた後の光に対する発光特性値を測定する段階は、複数の量子ドットマスクそれぞれから一つずつ選択された量子ドットセルを含む多層構造の量子ドットセルに前記不良発光ダイオードからの光を順次通過させた後の光に対して発光特性値を測定する段階、を含む。
前記リペア量子ドットを決定する段階は、前記複数の量子ドットセルを通過させた後の光に対して測定した発光特性値が目標範囲以内であると、前記複数の量子ドットマスクから選択された量子ドットセル等の組合せに用いられた量子ドットを前記リペア量子ドットとして決定する段階、及び前記複数の量子ドットセルを通過させた後の光に対して測定した発光特性値が目標範囲から外れると、前記複数の量子ドットマスクのいずれか一つ以上から変更選択された量子ドットセルを含む該当多層構造の量子ドットセルに対して前記発光特性値を再測定するよう制御する段階、を含む。
前記量子ドット層を形成する段階は、前記リペア量子ドットに決定された前記複数の量子ドットセルの組合せに対応する量子ドット混合溶液を用いて、前記不良発光ダイオードの最上層上に量子ドット層を形成する段階、を含む。
前記量子ドット層を形成する段階は、前記リペア量子ドットに決定された前記複数の量子ドットセルのそれぞれに対応する量子ドット混合溶液を用いて、前記不良発光ダイオードの最上層上に多層構造の量子ドット層を形成する段階、を含む。
そして、本発明の他の一面に係る発光ダイオードのリペア装置は、 発光ダイオードの発光特性値を測定する光検出手段、測定された発光特性値が目標範囲を外れる該当発光ダイオードを不良発光ダイオードとして判別する判別手段、及び、前記不良発光ダイオードの最上層上に量子ドット層を形成する量子ドットコーティング手段、を含む。
前記発光ダイオードのリペア装置は、複数の量子ドットセルが形成された量子ドットマスク、及び、前記不良発光ダイオードから出射される光が前記量子ドットマスクから選択された量子ドットセルを通過して出射される光に対して測定した発光特性値と目標範囲とを比較し、リペア量子ドットを決定して前記量子ドットコーティング手段を制御するリペア制御器を更に含み、前記量子ドットコーティング手段は、前記決定されたリペア量子ドットに対応する量子ドット混合溶液を用いて前記不良発光ダイオードの最上層上に量子ドット層を形成する。
前記リペア制御器は、 前記量子ドットセルを通過して出射される光に対して測定した発光特性値が目標範囲以内であると該当選択された量子ドットセルに用いられた量子ドットを前記リペア量子ドットとして決定し、前記量子ドットセルを通過して出射される光に対して測定した発光特性値が目標範囲から外れると前記発光特性値を再測定するよう制御信号を発生する量子ドット決定部、及び、前記制御信号に従って前記量子ドットマスクから他の量子ドットセルが前記不良発光ダイオードから出射される光の方向に位置するように制御する移動制御部、を含む。
前記発光ダイオードのリペア装置は、前記量子ドットセルを通過して出射される光の発光特性値を測定する第2光検出手段、を更に含む。
前記量子ドットマスクは、それぞれに複数の量子ドットセルが形成された複数の量子ドットマスクを含み、前記リペア制御器は、前記複数の量子ドットマスクそれぞれから一つずつ選択された量子ドットセルを含む多層構造の量子ドットセルに前記不良発光ダイオードからの光を順次通過させた後の光に対して、測定した発光特性値と前記目標範囲とを比較してリペア量子ドットを決定する。
前記量子ドット決定部は、前記複数の量子ドットセルを通過した後の光に対して測定した発光特性値が目標範囲以内であると、前記複数の量子ドットマスクから選択された量子ドットセル等の組合せに用いられた量子ドットを前記リペア量子ドットに決定し、前記複数の量子ドットセルを通過した後の光に対して測定した発光特性値が目標範囲から外れると前記発光特性を再測定するよう第2制御信号を発生して、前記移動制御部は、前記第2制御信号に従って前記複数の量子ドットマスクのいずれか一つ以上から変更選択された量子ドットセルを含む該当多層構造の量子ドットセルが前記不良発光ダイオードから出射される光の方向に位置するように前記複数の量子ドットマスク等の移動を駆動する。
前記量子ドットコーティング手段は、前記リペア量子ドットに決定された前記量子ドットセルの組合せに対応する量子ドット混合溶液を用いて前記不良発光ダイオードの最上層上に量子ドット層を形成する。
前記量子ドットコーティング手段は、前記リペア量子ドットに決定された前記量子ドットセルのそれぞれに対応する量子ドット混合溶液を用いて前記不良発光ダイオードの最上層上に多層構造の量子ドット層を形成する。
本発明に係る発光ダイオードのリペア方法及び装置によると、不良品に選別された発光ダイオードに量子ドット混合溶液でコーティングして、発光色相や輝度の改善された良品としての発光ダイオードにリペアすることで、生産収率を向上することができる。
以下、添付の図及び添付の図に記載された内容を参照して本発明の好ましい実施例を詳しく説明するが、本発明は実施例により制限または限定されるものではない。各図に提示された同一参照符号は同一部材を示す。
図5は、本発明の一実施例に係る発光ダイオードのリペア装置10を説明するための図である。
図5を参照すると、本発明の一実施例に係る発光ダイオードのリペア装置10は、量子ドットマスク12、光検出器13、量子ドットディスペンサ(dispenser)14、及びリペア制御器15を含み、その他にもコンベヤー(conveyor)システム11を含むことができる。
本発明においては、製造されたLEDの良品テスト段階で電源を印加し、光検出器13を用いてLEDから出射される光の発光特性値を測定して、所定判別手段を用いて上記測定された発光特性値(色相や輝度に対するデジタル値)が目標範囲を外れる該当LEDを不良LEDと判別して、不良LEDの色相や輝度などの発光特性を改善するために所定量子ドットコーティング手段を用いて該当不良LEDを構成する半導体積層構造の最上層上に量子ドット層を形成することによって、発光色相や輝度の改善された良品としてのLEDにリペアし得る発光ダイオードのリペア装置10を開示する。
図5において、コンベヤーベルトシステム11を用いて発光特性値(色相や輝度に対するデジタル値)が目標範囲を外れた不良LEDを量子ドットマスク12の下部に移送することができる。
量子ドットマスク12は、樹脂系等の透明材質上に形成された複数の量子ドットセル(例えば、A〜F)を含む。量子ドットマスク12には、図6に示したように、光を通過させた時の発光波長特性が相違する複数の量子ドットセルが予め形成されている。量子ドットは、CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、HgS、HgSe、HgTeのような化合物の半導体ナノ結晶からなり、それを分散溶媒(例えば、トルエン、ヘキサン等)に混合した量子ドット混合溶液を量子ドットマスク12上の複数位置に塗布し乾燥して、量子ドットマスク12上に複数の量子ドットセル(例えば、A〜F)が形成される。
図7に示したように、量子ドットマスク12として多層構造の2つの量子ドットマスク71、72を用いることができる。例えば、2つの量子ドットマスク71、72の夫々には上述したように光を通過させた時の発光波長特性が相違するする複数の量子ドット(A、B、C/Q、R、S)が予め形成されており、各マスクから量子ドットセルを選択して、複数組合せの該当多層構造の量子ドットセルを通過する光の発光波長特性を互い相違にすることができる。ここでは2つの量子ドットマスク71、72を用いる例を上げたが、これに限定されず、3つまたはそれ以上の量子ドットマスクを用いることも排除されない。
光検出器13は、不良LEDから出射される光が上記量子ドットマスク12から選択された量子ドットセルを通過して出射される光、または、不良LEDから出射される光が複数の量子ドットマスク71、72のそれぞれから一つずつ選択された量子ドットセルを含む多層構造の量子ドットセルを順次通過して出射される光、の発光特性値を測定することができる。ここで、光検出器13は、入力される光のスペクトル(または波長)分析を行って光の色相に関する情報(デジタル値)を生成することが可能で、または、入力される光の発光強度(intensity)に対する分析を行って光の輝度に関する情報(デジタル値)を生成することができる。
不良LEDからの光が量子ドットマスク12、または、複数の量子ドットマスク71、72を通過して出射された光に対する光検出器13による測定結果を用いて、リペア制御器15は、光検出器13により測定された発光特性値をあらかじめ定めておいた目標範囲と比較することによってリペア量子ドットを決定して量子ドットディスペンサ14を制御する。
量子ドットディスペンサ14は、リペア制御器15により決定されたリペア量子ドットに対応する量子ドット混合溶液を用いて、不良LEDの最上層上に量子ドット混合溶液を塗布し、量子ドット層を形成する。量子ドットディスペンサ14は、発光波長特性が相違するように区分されて量子ドット混合溶液が受容された複数の容器(例えば、A´〜F´)を有し、リペア制御器15により決定されたリペア量子ドットに応じて該当量子ドット混合溶液を選択し、不良LEDの最上層上に塗布してコーティングする。このような量子ドットディスペンサ14の各容器には、CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、HgS、HgSe、HgTeのような化合物の半導体ナノ結晶からなる量子ドットを分散溶媒(例えば、トルエン、ヘキサン等)に混合した溶液が量子ドット混合溶液として受容される。なお、量子ドット混合溶液はその他の方式により製造することも可能で、該当リペア量子ドットに対応する容器の量子ドット混合溶液が不良LEDの最上層上にコーティングされる場合、該当量子ドットの発光波長特性による不良LEDの発光特性の改善効果が現れることがある。このような量子ドット混合溶液の塗布後には所定乾燥装置により乾燥され、必要な場合、その上に透明な樹脂系絶縁物質をコーティングすることもできる。
図8は、本発明の一実施例に係るリペア制御器15のブロック図である。図8を参照すると、本発明の一実施例に係るリペア制御器15は、量子ドット決定部21及び移動制御部22を含む。
量子ドット決定部21は、不良LEDからの光が量子ドットマスク12、または、複数の量子ドットマスク71、72を通過して出射された光に対して、光検出器13により測定された発光特性値が予め定めておいた目標範囲と比較し、前記目標範囲を外れているかの可否によって該当リペア量子ドットを決定するか、不良LEDの発光特性を再測定するよう制御信号を発生する。
移動制御部22は、量子ドット決定部21からの制御信号に応じて量子ドットマスク12、または、複数の量子ドットマスク71、72の他の量子ドットセル、または、他の量子ドットセルの組合せが不良LEDから出射される光の方向に位置するように、量子ドットマスク12または複数の量子ドットマスク71、72の回転移動を駆動する。これに従って光検出器13が該当量子ドットセルまたは量子ドットセルの組合せに対して発光特性値を再測定することができる。
以下、図9のフローチャートを参照して、本発明の一実施例に係る発光ダイオードのリペア装置10の動作をより詳細に説明する。
先ず、製造されたLEDの良品テスト段階でLEDに電源を印加し、光検出器13または他の光検出手段を用いてLEDから出射される光の発光特性値を測定し、所定判別手段の判別に基づいて該当色相や輝度に対するデジタル値が目標範囲(A)から外れる不良LEDを収集することができる(S110)。例えば、図10に示したように、一般的なディスプレイ色座標を示すCIE(Commission international de I’Edairage)色座標系において一定色相(例えば、白色)で一定輝度を示す範囲Aが目標範囲となった場合、光検出手段により測定された発光特性値、例えば、測定された色相または輝度に対するデジタル値が目標範囲(A)を外れると、販売品としてのLEDにならず、廃棄処分される。
本発明では、光検出手段により測定された発光特性値が目標範囲(A)を外れても、リペア範囲(B)以内の発光特性値を有する不良LEDが収集されると、下記のようにリペア装置10を用いて該当不良LED上に量子ドット層を形成することによって、発光色相や輝度の改善された良品としてのLEDにリペアすることができる。
このような不良LEDは、コンベヤーベルトシステム11により量子ドットマスク12の下部に移送される(S120)。量子ドットマスク12には、図6に示したように、光を通過させた時の発光波長特性が相互異なる複数の量子ドットセル(例えば、A〜F)が予め形成されており、不良LEDの光がそれぞれの量子ドットセルを通過した後の光に対する発光特性値を測定するために、量子ドットマスク12上のある一つの量子ドットセルが不良LEDの上部に置かれるように移送される。
量子ドットマスク12のある一つの量子ドットセルが不良LEDの上部に置かれると、不良LEDに電源を供給して発光させる(S130)。この時、不良LEDは電源を供給する所定端子を有する所定ジグ(jig)に固定されて発光される。
これに伴い、光検出器13は、不良LEDから出射される光が上記量子ドットマスク12から選択された量子ドットセルを通過して出射される光の発光特性値を測定することができる(S140)。光検出器13は、入力される光のスペクトル(または波長)を分析して光の色相に関する情報(デジタル値)を生成し、または、入力される光の発光強度(intensity)に対する分析を行って光の輝度に関する情報(デジタル値)を生成する。
不良LEDからの光が量子ドットマスク12を通過して出射された光に対する光検出器13の測定結果に応じて、リペア制御器15は、光検出器13により測定された発光特性値を予め定めておいた目標範囲と比較する(S150)。例えば、リペア制御器15の量子ドット決定部21は、不良LEDからの光が量子ドットマスク12の量子ドットセルを通過して出射された光に対して光検出器13が測定した発光特性値が予め定めておいた目標範囲と比較して該当目標範囲を外れてないと、選択された量子ドットセルに用いられた量子ドットを該当リペア量子ドットとして決定する(S170)。
一方、量子ドット決定部21は、不良LEDからの光が量子ドットマスク12を通過して出射された光に対して光検出器13が測定した発光特性値が予め定めておいた目標範囲と比較して、前記目標範囲から外れていると、不良LEDの発光特性値を再測定するよう制御信号を発生する。ここで、前記目標範囲とは、発光特性値が図10に示したようなCIE色座標系で目標範囲(A)内に入るように予め定めておいたデジタル値である。移動制御部22は、量子ドット決定部21からの制御信号に従って量子ドットマスク12の他の量子ドットセルが不良LEDから出射される光の方向に位置するように量子ドットマスク12の回転移動を駆動する(S160)。
これに従い量子ドットマスク12の他の量子ドットセルが不良LEDから出射される光の方向に位置すると、上述したような光検出器13が発光特性値を測定する過程、リペア制御器15が発光特性値と目標範囲とを比較する過程、量子ドットマスク12の他の量子ドットセルに変更する過程など、リペア量子ドットを決定するための動作が繰り返される。
一方、図7に示したような複数の量子ドットマスク71、72が用いられる場合は、S140の段階で、光検出器13は、不良LEDの上部に置かれた複数の量子ドットマスク71、72のそれぞれから一つずつ選択された量子ドットセルを含む多層構造の量子ドットセルに不良LEDから出射される光を順次通過させて出射される光の発光特性値を測定することができる。この時、リペア制御器15の量子ドット決定部21は、不良LEDからの光が複数の量子ドットマスク71、72の量子ドットセル組合せを通過して出射された光に対し、光検出器13により測定された発光特性値をあらかじめ定めておいた目標範囲と比較して、前記目標範囲を外れてないと複数の量子ドットマスク71、72から選択された量子ドットセルの組合せに用いられた量子ドットを該当リペア量子ドットとして決定する(S170)。
一方、複数の量子ドットマスク71、72を用いて他の量子ドットセルまたは他の量子ドットセルの組合せが不良LEDから出射される光の方向に位置するように、量子ドットマスク12または複数の量子ドットマスク71、72の回転移動を駆動することができる。それに従い光検出器13が該当量子ドットセルまたは量子ドットセルの組合せに対して発光特性値を再測定することができる。
量子ドット決定部21は、不良LEDからの光が複数の量子ドットマスク71、72の量子ドットセル組合せを通過して出射された光に対して光検出器13で測定した発光特性値をあらかじめ定めておいた目標範囲と比較し、該当目標範囲を外れていると、不良LEDの発光特性値を再測定するよう制御信号を発生する。ここで、前記目標範囲とは、発光特性値が図10に示したようなCIE色座標系で目標範囲(A)内に入るようにあらかじめ定めておいたデジタル値である。移動制御部22は、量子ドット決定部21からの制御信号に従って複数の量子ドットマスク71、72のいずれか一つ以上から変更選択された量子ドットセルを含む該当多層構造の量子ドットセルが不良LEDから出射される光の方向に位置するように複数の量子ドットマスク71、72の回転移動を駆動する(S160)。ここで、複数の量子ドットマスク71、72中の下部マスク71だけを回転させて下部の量子ドットセルだけが変更選択されるようにしてもよく、上部マスク72だけを回転させて上部の量子ドットセルだけが変更選択されるようにしてもよく、または、複数の量子ドットマスク71、72を全部を回転させて両側の量子ドットセルが全部変更選択されるようにしてもよい。
これに従って複数の量子ドットマスク71、72のいずれか一つ以上から変更選択された量子ドットセルを含む該当多層構造の量子ドットセルが不良LEDから出射される光の方向に位置すると、 上述したように光検出器13が発光特性値を測定する過程、リペア制御器15が発光特性値と目標範囲とを比較する過程、量子ドットマスク12の他の量子ドットセルに変更する過程など、リペア量子ドットを決定するための動作が繰り返される。
上記した過程を行って量子ドット決定部21がリペア量子ドットを決定した後は、該当リペア量子ドットに対する情報を量子ドットディスペンサ14に伝送する(S180)。
量子ドットディスペンサ14は、量子ドット決定部21で決定されたリペア量子ドット情報に基づき、該当量子ドット混合溶液を用いて不良LEDの最上層上に量子ドット混合溶液を塗布する(S190)。量子ドットディスペンサ14は、発光波長特性が相違するように区分されて量子ドット混合溶液が受容された複数の容器(例えば、A´〜F’)を有し、量子ドット決定部21により決定されたリペア量子ドットに基づいて該当量子ドット混合溶液を選択し、不良LEDの最上層上に塗布してコーティングする。例えば、量子ドット決定部21により量子ドットセルAがリペア量子ドットとして決定された場合、量子ドットディスペンサ14は、量子ドット混合溶液容器A´から該当溶液を吐出させて、不良LEDの最上層上に塗布してコーティングする。
一方、図7に示したような複数の量子ドットマスク71、72が用いられる場合は、例えば、量子ドット決定部21により下部マスク71の量子ドットセルAと下部マスク72の量子ドットセルQとからなる量子ドットセル組合せがリペア量子ドットとして決定されてもよく、この時、量子ドットディスペンサ14は、適切な量子ドット混合溶液容器から該当溶液を吐出させて不良LEDの最上層上に塗布してコーティングする。この場合、量子ドットディスペンサ14は、リペア量子ドットとして決定された該当量子ドットセル(例えば、A、Q)のそれぞれに対応する量子ドット混合溶液(例えば、A´、Q’)で不良LEDの最上層上に多層構造の量子ドット混合溶液を塗布することができる。即ち、量子ドット混合溶液A´でコーティングした後、その上に更に量子ドット混合溶液Q´でコーティングすることができる。Q´容器が図5には図示されてないが、該当容器を追加することはできる。
このように量子ドット混合溶液を用いた量子ドット混合溶液の塗布後には所定乾燥装置により乾燥し、必要な場合にその上に透明な樹脂系絶縁物質をコーティングして、該当量子ドット層を形成することができる。
以上説明したように、本発明は、たとえ限定された実施例と図面を用いて説明されているが、本発明は前記の実施例に限定されるものではなく、本発明が属する分野で通常の知識を有する者であればこのような基材から様々な修正及び変形が可能である。
10 装置
11 コンベヤーシステム
12 量子ドットマスク
13 光検出器
14 量子ドットディスペンサ
15 リペア制御器
21 量子ドット決定部
22 移動制御部
11 コンベヤーシステム
12 量子ドットマスク
13 光検出器
14 量子ドットディスペンサ
15 リペア制御器
21 量子ドット決定部
22 移動制御部
Claims (17)
- 発光ダイオードの発光特性値を測定する段階、
測定された発光特性値が目標範囲を外れる該当発光ダイオードを不良発光ダイオードに判別する段階、及び
前記不良発光ダイオードの最上層上に量子ドット層を形成する段階、
を含むことを特徴とする発光ダイオードのリペア方法。 - 前記発光特性値は、色相または輝度に対するデジタル値を含むことを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオードのリペア方法。
- 前記量子ドット層を形成する段階は、所定半導体ナノ結晶からなる量子ドットが分散溶媒に混合された溶液を前記不良発光ダイオードの最上層上に塗布して乾燥する段階、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオードのリペア方法。 - 前記量子ドット層を形成する段階は、
前記不良発光ダイオードを動作させる際、前記不良発光ダイオードから出射される光を複数の量子ドットセルが形成された量子ドットマスクから選択された量子ドットセルに通過させた後の光に対する発光特性値を測定する段階、
前記量子ドットセルを通過させた後の光に対して測定した発光特性値と目標範囲とを比較してリペア量子ドットを決定する段階、及び
前記決定されたリペア量子ドットに対応する量子ドット混合溶液を用いて前記不良発光ダイオードの最上層上に量子ドット層を形成する段階、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオードのリペア方法。 - 前記リペア量子ドットを決定する段階は、
前記量子ドットセルを通過させた後の光に対して測定した発光特性値が目標範囲以内であると、該当選択された量子ドットセルに用いられた量子ドットを前記リペア量子ドットとして決定する段階、及び
前記量子ドットセルを通過させた後の光に対して測定した発光特性値が目標範囲から外れると、前記量子ドットマスクの他の量子ドットセルに対して前記発光特性を再測定するよう制御する段階、
を含むことを特徴とする請求項4に記載の発光ダイオードのリペア方法。 - 前記量子ドットセルを通過させた後の光に対する発光特性値を測定する段階は、
複数の量子ドットマスクそれぞれから一つずつ選択された量子ドットセルを含む多層構造の量子ドットセルに前記不良発光ダイオードからの光を順次通過させた後の光に対して発光特性値を測定する段階、
を含むことを特徴とする請求項4に記載の発光ダイオードのリペア方法。 - 前記リペア量子ドットを決定する段階は、
前記複数の量子ドットセルを通過させた後の光に対して測定した発光特性値が目標範囲以内であると、前記複数の量子ドットマスクから選択された量子ドットセル等の組合せに用いられた量子ドットを前記リペア量子ドットとして決定する段階、及び
前記複数の量子ドットセルを通過させた後の光に対して測定した発光特性値が目標範囲から外れると、前記複数の量子ドットマスクのいずれか一つ以上から変更選択された量子ドットセルを含む該当多層構造の量子ドットセルに対して前記発光特性値を再測定するよう制御する段階、
を含むことを特徴とする請求項6に記載の発光ダイオードのリペア方法。 - 前記量子ドット層を形成する段階は、
前記リペア量子ドットに決定された前記複数の量子ドットセルの組合せに対応する量子ドット混合溶液を用いて、前記不良発光ダイオードの最上層上に量子ドット層を形成する段階、
を含むことを特徴とする請求項7に記載の発光ダイオードのリペア方法。 - 前記量子ドット層を形成する段階は、
前記リペア量子ドットに決定された前記複数の量子ドットセルのそれぞれに対応する量子ドット混合溶液を用いて、前記不良発光ダイオードの最上層上に多層構造の量子ドット層を形成する段階、
を含むことを特徴とする請求項7に記載の発光ダイオードのリペア方法。 - 発光ダイオードの発光特性値を測定する光検出手段、
測定された発光特性値が目標範囲を外れる該当発光ダイオードを不良発光ダイオードとして判別する判別手段、及び
前記不良発光ダイオードの最上層上に量子ドット層を形成する量子ドットコーティング手段、
を含むことを特徴とする発光ダイオードのリペア装置。 - 複数の量子ドットセルが形成された量子ドットマスク、及び
前記不良発光ダイオードから出射される光が前記量子ドットマスクから選択された量子ドットセルを通過して出射される光に対して測定した発光特性値と目標範囲とを比較し、リペア量子ドットを決定して前記量子ドットコーティング手段を制御するリペア制御器を更に含み、
前記量子ドットコーティング手段は、前記決定されたリペア量子ドットに対応する量子ドット混合溶液を用いて前記不良発光ダイオードの最上層上に量子ドット層を形成することを特徴とする請求項10に記載の発光ダイオードのリペア装置。 - 前記リペア制御器は、
前記量子ドットセルを通過して出射される光に対して測定した発光特性値が目標範囲以内であると該当選択された量子ドットセルに用いられた量子ドットを前記リペア量子ドットとして決定し、前記量子ドットセルを通過して出射される光に対して測定した発光特性値が目標範囲から外れると前記発光特性値を再測定するよう制御信号を発生する量子ドット決定部、及び
前記制御信号に従って前記量子ドットマスクから他の量子ドットセルが前記不良発光ダイオードから出射される光の方向に位置するように制御する移動制御部、
を含むことを特徴とする請求項11に記載の発光ダイオードのリペア装置。 - 前記量子ドットセルを通過して出射される光の発光特性値を測定する第2光検出手段、
を更に含むことを特徴とする請求項12に記載の発光ダイオードのリペア装置。 - 前記量子ドットマスクは、
それぞれに複数の量子ドットセルが形成された複数の量子ドットマスクを含み、
前記リペア制御器は、
前記複数の量子ドットマスクそれぞれから一つずつ選択された量子ドットセルを含む多層構造の量子ドットセルに前記不良発光ダイオードからの光を順次通過させた後の光に対して、測定した発光特性値と前記目標範囲とを比較してリペア量子ドットを決定することを特徴とする請求項12に記載の発光ダイオードのリペア装置。 - 前記量子ドット決定部は、
前記複数の量子ドットセルを通過した後の光に対して測定した発光特性値が目標範囲以内であると、前記複数の量子ドットマスクから選択された量子ドットセル等の組合せに用いられた量子ドットを前記リペア量子ドットに決定し、前記複数の量子ドットセルを通過した後の光に対して測定した発光特性値が目標範囲から外れると前記発光特性を再測定するよう第2制御信号を発生して、
前記移動制御部は、
前記第2制御信号に従って前記複数の量子ドットマスクのいずれか一つ以上から変更選択された量子ドットセルを含む該当多層構造の量子ドットセルが前記不良発光ダイオードから出射される光の方向に位置するように前記複数の量子ドットマスク等の移動を駆動することを特徴とする請求項14に記載の発光ダイオードのリペア装置。 - 前記量子ドットコーティング手段は、
前記リペア量子ドットに決定された前記量子ドットセルの組合せに対応する量子ドット混合溶液を用いて前記不良発光ダイオードの最上層上に量子ドット層を形成することを特徴とする請求項15に記載の発光ダイオードのリペア装置。 - 前記量子ドットコーティング手段は、
前記リペア量子ドットに決定された前記量子ドットセル等のそれぞれに対応する量子ドット混合溶液を用いて前記不良発光ダイオードの最上層上に多層構造の量子ドット層を形成することを特徴とする請求項15に記載の発光ダイオードのリペア装置。
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