KR100835327B1 - 불량화소 흑화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 불량화소 흑화장치에 관한 것으로서, 본 발명에 의한 불량화소 흑화처리장치는 레이저 발진기; 상기 레이저 발진기로부터 발생되어 피처리물에 조사되는 레이저 빔의 크기 및 형상을 조절하는 2개 이상의 개구부가 형성된 마스크; 및 상기 레이저 발진기 및 마스크, 또는 상기 피처리물을 상대적으로 스캔구동하는 스캐닝부;를 포함하여 이루어진다. 특히, 상기 마스크에 형성된 개구부들은 스캔 경로상에서 전체 또는 일부가 중첩되도록 형성됨으로써 레이저의 1회 스캐닝으로도 실질적으로는 피처리물에 2회 이상 조사되도록 하는 것이다.

본 발명에 따르면, 레이저의 1회 스캔으로 피처리물(불량화소)에 2회 이상 레이저 빔이 조사되는 효과가 있다. 즉, 레이저를 1회 스캔함으로써, 불량 화소를 완전하게 흑화할 수 있는 것이다.

불량화소. 흑화처리. 마스크. 중첩.

Description

불량화소 흑화장치{Apparatus for blacking defect pixel}

도 1은 액정표시장치의 구성도이다.

도 2는 종래 불량화소 흑화장치의 구성도이다.

도 3은 도 2의 구성요소인 빔 슬릿의 구성 및 사용상태를 나타낸 것이다.

도 4는 도 3을 이용하여 불량화소를 흑화처리한 상태를 나타낸 것이다.

도 5는 본 발명에 의한 흑화장치의 일 구성요소인 마스크를 나타낸 것이다.

도 6은 본 발명에 의한 흑화장치의 사용상태를 나타낸 것이다.

도 7 및 도 8은 본 발명에 의한 마스크의 다른 실시예를 나타낸 것이다.

본 발명은 불량화소 흑화장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 레이저의 1회 스캔으로 피처리물(불량화소)에 2회 이상 조사되게 함으로써 공정시간을 획기적으로 단축할 수 있는 불량화소 흑화장치에 관한 것이다.

최근 정보 통신 기술의 비약적인 발전과 시장의 팽창에 따라 디스플레이 소 자로 평판표시소자(Flat Panel Display)가 각광받고 있다. 이러한 평판표시소자로는 액정 표시소자(Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 소자(Plasma Display Panel), 유기 발광 소자(Organic Light Emitting Diodes) 등이 대표적이다.

이 중에서 액정표시장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 칼라필터(140)와 TFT기판(160)의 사이에 액정층(150)을 주입하고 합착하여 구성된다. 상기 칼라필터(140)는 R,G,B화소(120)와, 각 화소 사이에 구비되는 블랙매트릭스(130)와, ITO(110)으로 이루어진다.

액정표시장치는 제조 공정에서 여러가지 불량이 발생할 수 있는데, 이 중에서 특정 화소가 매우 밝게 빛을 발하는 빛샘현상이 있다. 이러한 빛샘현상은 도 1에 도시된 바와 같이, 칼라필터 부근에 유기물 또는 금속 등의 불순물(170)이 흡착되어 패널 구동시 다른 정상적인 화소의 밝기보다 매우 밝은 빛을 내는 현상이다.

이 경우, 불량화소를 흑화처리하여 사람의 눈에 인식되지 않도록 리페어하여 출하를 하게 된다.

이러한 흑화처리 방법의 일 예로서, 불량화소에 레이저를 조사하여 불투명하게 흑화처리하는 것이다.

도 2를 참조하여 종래 흑화장치의 구성을 살펴보면, 레이저 발진기(210)와, 레이저 빔의 세기, 각도 및 편광 등을 조절하는 빔 세기조절수단(220)과, 상기 레이저 빔의 프로파일을 플랫 탑(flat top)으로 변환하는 빔 형성수단(223), 상기 빔을 피처리물(250)로 유도하기 위한 반사경(241)과, 피처리물에 레이저의 초점을 자 동으로 맞추기 위한 포커스 렌즈(242)를 포함하는 광학계와, 레이저 빔의 크기 및 형상을 조절하기 위한 빔 슬릿(243)으로 이루어진다. 미설명부호 260은 상기 피처리물을 지지하면서 스캔구동하는 테이블이다.

여기서 빔 슬릿(243)은 도 3에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 X축 블레이드(243b)와 Y축 블레이드(243a)로 구성되어, 이들을 동기구동함으로써, 조사되는 빔의 크기를 조절하는 것이다.

도 4는 위와 같이 구성된 종래 흑화장치에 의해 불량화소인 피처리물을 흑화처리한 상태를 도시한 것이다. 즉, (a)는 빛샘현상이 발견된 그린화소(120)이고, (b)는 불량화소인 상기 그린화소를 위의 흑화처리장치로 1회 스캔 구동하면서 나노초 펄스의 레이저를 조사하여 흑화처리한 상태를 나타낸 것이고, (c)는 레이저를 1회 조사한 상기 (b)의 피처리물을 다시 스캔 구동하면서 2차 조사하여 흑화처리한 상태를 캡쳐한 이미지이다. 이를 통해 알 수 있는 바와 같이, 레이저의 1회 조사만으로는 완벽하게 흑화처리하지 못하기 때문에, 2회 이상 스캐닝하여야 한다는 것이다. 1회 스캐닝만으로 완벽하게 흑화하기 위하여는 에너지가 큰 레이저를 조사해야 하는데, 이렇게 에너지가 큰 레이저는 1회 스캐닝을 하게되면 칼라필터를 구성하는 다른 막질들이 파괴되는 문제점이 있다. 따라서 반드시 2회 이상의 스캐닝이 필요한데, 그에 따른 흑화처리 시간이 매우 길다는 문제점이 있다.

본 발명은 위와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 레이저의 1회 스캔으로 피처리물(불량화소)에 2회 이상 조사되게 함으로써 공정시간을 획기적으로 단축할 수 있는 불량화소 흑화장치를 제공함에 있다.

위와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 불량화소 흑화처리장치는 레이저 발진기; 상기 레이저 발진기로부터 발생되어 피처리물에 조사되는 레이저 빔의 크기 및 형상을 조절하는 2개 이상의 개구부가 형성된 마스크; 및 상기 레이저 발진기 및 마스크, 또는 상기 피처리물을 상대적으로 스캔구동하는 스캐닝부;를 포함하여 이루어진다.

특히, 상기 마스크에 형성된 개구부들은 스캔 경로상에서 전체 또는 일부가 중첩되도록 형성됨으로써 레이저의 1회 스캐닝으로도 실질적으로는 피처리물에 2회 이상 조사되도록 하는 것이다.

또한 상기 레이저 빔의 출력펄스는 나노초 이하인 것이 바람직하다.

또한 상기 레이저 빔의 프로파일을 변환하는 빔 형성수단이 더 구비되는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 바람직한 실시예를 설명한다.

본 발명에 의한 흑화장치는 도 2에 도시된 흑화장치에서 빔 슬릿(243) 대신에 도 5에 도시된 마스크(1)를 구비한다는 점 이외에 기타 구성요소는 공통으로 적 용 가능하다.

본 발명에 의한 흑화장치는 적어도 2개 이상의 개구부가 구비된 마스크가 구비되는데, 이는 레이저 빔의 크기 및 형상을 조절하기 위한 것이다. 도 5를 참조하면, 본 실시예에서는 제 1 개구부(11), 제 2 개구부(12) 및 제 3 개구부(13)가 형성되어 있음을 알 수 있다. 특히, 이들 개구부(11,12,13)는 각각 Y축 방향으로 스캐닝할 때, 스캔경로상으로 2/3씩 중첩되는 영역에 형성된다. 따라서 제 1 개구부(11)의 좌측 1/3영역과, 제 3 개구부(13)의 우측 1/3영역은 중첩이 되지 않지만, 기타 영역은 중첩이 되도록 배치된 것이다.

도 6은 레이저 빔(및 마스크)을 스캐닝하면서 불량화소(120)를 흑화하는 상태를 도시한 것이다. 즉, 도 6의 (a)는 제 1 스캐닝 진행 중 불량화소의 흑화처리상태를 나타낸 것이고, 도 6의 (b)는 제 2 스캐닝이 완료된 상태의 불량화소의 흑화처리상태를 나타낸 것이다.

이를 참조하여 도 6에 도시된 마스크의 작동을 설명한다.

(a)에 도시된 바와 같이, 레이저 빔의 크기에 따라 제1스캐닝구간(120a), 제2스캐닝구간(120b) 등으로 다수번 나누어서 지그재그 형태로 스캐닝하게 된다. 제 1 스캐닝구간(120a)을 설정할 시, 제 1 개구부(11)의 좌측 1/3영역은 블랙매트릭스(130)에 조사하도록 위치 세팅된다. 이 상태로 스캐닝하면서 상기 레이저 빔(및 마스크)을 조사하면, 제 1 스캐닝구간(120a) 중 가장 좌측에 위치한 영역(121)과 가장 우측에 형성된 영역(124)은 중첩되지 않고 각각 제 1 개구부(11) 및 제 3 개구부(13)에 의해서만 조사되기 때문에 레이저 빔이 1회만 조사되게 된다. 그러나 그 사이에 위치한 기타 영역(122,123)은 각각 제 1 개구부(11)와 제 2 개구부(12), 제 2 개구부(12)와 제 3 개구부(13)에 의해 중첩되어 실질적으로는 시간차를 두고 레이저 빔이 2회 조사되게 된다.

따라서 레이저 빔이 1회만 조사되는 영역, 즉, 제 1 스캐닝구간(120a) 중 가장 좌측에 위치한 영역(121)과 가장 우측에 형성된 영역(124)은 완전히 흑화되지 않아 빛샘현상이 완벽하게 해결되지 않는 상태이다. 이와 달리 레이저 빔이 2회 조사되는 영역(122,123)은 빛샘현상이 해결될 정도로 충분히 흑화된다.

다만, 제 1 스캐닝구간(120a) 중 가장 좌측에 위치한 영역(121)은 블랙매트릭스 상에 위치하기 때문에 애초부터 빛샘현상과는 거리가 먼 영역이므로, 실질적으로 제 1 스캐닝구간(120a) 중 흑화처리가 부족한 영역은 가장 우측에 위치한 영역(124)만이 존재하게 된다.

이는 또한 제 2 스캐닝구간(120b)의 설정에 의해 해결된다. 제 2 스캐닝구간(120b)의 설정 시, 중첩되지 않는 제 1 개구부(11)의 좌측 1/3영역을 제 1 스캐닝구간(120a) 중 흑화처리가 부족한 영역(124) 상에 위치하도록 위치 세팅하는 것으로 해결된다. 이와 같이 위치세팅하고 제 2 스캐닝구간(120b)을 흑화하면 도 6의 (b)와 같이 가장 우측의 영역(127)을 제외하고는 기타 영역(122~126)은 빛샘현상이 해결될 정도로 충분히 흑화처리된다.

이 경우 개구부들을 통한 1회 스캐닝 구간(120a, 120b)은 블랙매트릭스(130)의 폭 이하가 되도록 하여야 한다. 왜냐하면 블랙매트릭스(130)의 폭보다 더 큰 경우에는 흑화처리가 필요없는 이웃하는 화소에 레이저 빔이 조사될 수 있기 때문이 다.

도 7은 본 발명에 따른 다른 실시예를 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이, 5개의 개구부(14,15,16,17,18)를 구비한 마스크(10)를 이용하여 Y축 방향으로 스캔구동하면서 레이저 빔을 조사하면, 가장 우측에 위치한 영역(120b)을 제외하고는 레이저 빔이 2회씩 조사되는 효과를 얻을 수 있다. 물론, 가장 측에 위치한 영역(120b)는 다음 스캔구동시 개구부가 중첩되게 위치 세팅하여 1회 더 레이저 빔을 조사할 수 있다.

또한 도 8과 같이 하나의 마스크(1)에 특정패턴의 개구부를 가지는 복수의 마스크부(1a,1b,1c,1d)를 형성하여 필요에 따라 선택적으로 이용할 수도 있을 것이다.

즉, 마스크의 중심에 형성된 얼라인포인트(A)를 중심으로 상기 마스크(1)를 이동시켜 복수의 마스크부(1a,1b,1c,1d) 중 어느 하나를 선택하여 레이저 빔을 조사할 수 있는 것이다.

따라서 마스크를 이동하기 위한 마스크 이동수단(미도시)이 더 구비되어야 한다.

본 발명에 따르면, 레이저의 1회 스캔으로 피처리물(불량화소)에 2회 이상 레이저 빔이 조사되는 효과가 있다.

즉, 레이저를 1회 스캔함으로써, 불량 화소를 완전하게 흑화할 수 있는 것이 다.

Claims (7)

1. 레이저 발진기;

   상기 레이저 발진기로부터 발생되어 피처리물에 조사되는 레이저 빔의 크기 및 형상을 조절하는 2개 이상의 개구부가 형성된 마스크; 및

   상기 레이저 빔을 조사하면서 상기 레이저 발진기 및 마스크, 또는 상기 피처리물을 상대적으로 스캔구동하는 스캐닝부;를 포함하며,

   상기 마스크에 형성된 개구부들은 스캔 경로상에서 전체 또는 일부가 중첩되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 불량화소 흑화장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 레이저 빔의 출력펄스는 나노초 이하인 것을 특징으로 하는 불량화소 흑화장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 개구부들을 통한 상기 레이저 빔의 조사폭은 블랙매트릭스의 폭 이하인 것을 특징으로 하는 불량화소 흑화장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 마스크는 특정패턴을 가지는 복수의 마스크부가 구비되는 것을 특징으로 하는 불량화소 흑화장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 복수의 마스크부는 일렬로 배치되는 것을 특징으로 하는 불량화소 흑화장치.
7. 제 5 항에 있어서,

   상기 복수의 마스크부 중 어느 하나를 선택하여 레이저 빔을 조사할 수 있도록 마스크 이동수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 불량화소 흑화장치.

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