KR101753276B1 - 레이저 리페어 장치 및 레이저 리페어 방법 - Google Patents

레이저 리페어 장치 및 레이저 리페어 방법 Download PDF

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Abstract

레이저 리페어 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 레이저 리페어 장치는, 레이저를 출력하는 레이저 발생유닛; 레이저 발생유닛에서 출력되는 레이저의 파장을 가변시키는 광파 파장가변유닛; 기판 상의 불량 픽셀을 촬영하여 불량 픽셀이 R(Red), G(Green), B(Blue) 중 어느 PR(Photo Resist)인지를 판별하는 불량픽셀 RGB판별유닛; R(Red), G(Green), B(Blue) 중 어느 하나로 판별된 불량 픽셀에 조사되는 경우 화학적 반응에 기초하여 판별된 불량 픽셀이 화학적 반응에 기초하여 흑화될 수 있는 RGB별 리페어 파장을 선택하는 리페어 파장영역 선택유닛; 및 판별된 불량 픽셀의 PR(Photo Resist)을 리페어하기 위하여 선택된 상기 RGB별 리페어 파장의 레이저가 광파 파장가변유닛에서 출력되어 불량 픽셀의 PR(Photo Resist) 영역으로 조사되어 불량 픽셀의 PR(Photo Resist)이 화학적 반응에 기초하여 흑화될 수 있도록 레이저 발생유닛 및 광파 파장가변유닛을 제어하는 리페어 제어유닛을 포함한다.

Description

레이저 리페어 장치 및 레이저 리페어 방법{Laser Repair Apparatus and Laser Repair Method}
본 발명은, 레이저 리페어 장치 및 레이저 리페어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 종래 열적으로 가공하여 흑화하는 휘점 리페어 방식과는 다른 새로운 방식의 휘점 리페어가 가능한 레이저 리페어 장치 및 레이저 리페어 방법에 관한 것이다.
최근 스마트폰, 테블릿 피씨(PC)를 포함하는 다양한 모바일기기의 보급이 급속도로 성장하고, LCD, OLED와 같은 FPD를 채용한 TV의 점유율이 높아짐에 따라 다양한 사이즈의 FPD(Flat Panel Display, 평판 디스플레이)의 생산이 급증하고 있다. 또한, 거의 모든 전자제품에 IC와 같은 반도체 소자들이 들어있고 종래부터 사용되던 PCB도 소형화, 슬림화되는 경향에 맞추어 기판에 형성되는 배선이 점점 얇아지고 고집적화 되고 있는 추세이다.
모바일기기나 FPD를 채용한 TV에는 광투과율을 조절할 수 있는 액정을 채용한 LCD나 자체발광이 되는 OLED가 영상의 표시를 위한 구성으로 사용되는데, 칼라영상을 구현하기 위해 각 R(Red), G(Green), B(Blue) 화소를 조절하기 위한 TFT를 포함하는 구동소자와 이들을 연결하는 배선이 형성된 기판을 포함하고 있고, 반도체 웨이퍼와 PCB도 FPD와 같진 않지만 유사한 방식으로 기판 상에 배선이 형성되어 있다.
위와 같이 기판 상에 형성된 구동소자를 포함하는 배선들은 각 제조공정 중에 이물질에 의해 배선이 끊어지거나 단락되는 결함이 발생할 수 있는데 이런 결함이 일정 개수를 넘는 경우 불량으로 처리하는 것이 일반적이다.
하지만 단순한 단선이나 단락의 경우(라인불량) 커팅(cutting)이나 와이어링(wiring)을 통해 결함을 수리(or 리페어)하는 경우 정상적인 제품이 될 수 있기 때문에 기판 상의 결함을 검출하여 이를 리페어하는 과정을 거치게 된다.
FPD의 경우에는 앞서 라인불량 이외에 개별화소에 결함이 있는 점(point)불량이 있으며, 점(point)불량에는 휘점불량(항상 밝은 색으로 표시되는 화소불량)과 암점불량(항상 어두운 색으로 표시되는 화소불량)이 있다. 통상 점(point)불량의 리페어는 휘점불량이 암점불량보다 잘 시인되기 때문에 휘점불량을 검출하여 검출된 화소에 레이저를 조사하여 암점불량으로 만드는 방식이 사용된다.
이에 대하여 보다 상세히 설명하면, 일반적으로 백색 바탕에 흑색 점은 잘 인식되지 않지만 흑색 바탕에 흰색 점은 잘 인식되는 바, 암점불량에 비해 휘점불량이 사용자에게 가장 잘 드러나 보인다. 또한, 통상적으로도 허용되는 휘점 화소의 개수가 암점 화소의 개수보다 엄격하다. 따라서, 휘점 화소를 흑화하여 FPD 특히 LCD 패널의 수율을 향상시키는 것이 가능하다. 이러한 휘점불량을 수정하기 위해 레이저를 이용한 휘점 리페어 작업이 최근 많이 이용되고 있다.
휘점 리페어 방법으로는, 레이저로 박막트랜지스터 어레이 부분을 직접 가공하거나 유기물층을 가공하는 방법이 있다. 박막트랜지스터 부분을 직접 가공하는 방법은 레이저로 화소 영역의 박막트랜지스터를 파괴하거나 게이트 및 데이터 배선 라인을 단락시키거나 화소 영역에 한하여 화소 전극 또는/및 공통 전극을 제거하는 방법 등을 포함하며, 유기물층을 가공하는 방법은 배향막을 제거하거나 블랙 매트릭스로 컬러필터를 덮거나 컬러필터를 직접 탄화시키는 방법 등을 포함한다.
여기서, 컬러필터를 직접 탄화시키는 방법의 경우 기판을 통해 레이저 빔이 조사되어 휘점이 발생한 화소 영역의 컬러필터를 탄화시키게 된다.
그런데 종래의 휘점 리페어 방식에 있어서는, 휘점 리페어 시 하나의 고정된 레이저 파장 일반적으로 IR(적외선) 파장을 사용하여 열적으로 태우는 방식을 채용하고 있기 때문에 R(Red), G(Green), B(Blue) 각 픽셀(Pixel)별 레이저(Laser) 가공 효율의 편차로 인해 리페어(Repair) 성공률이 상이하며, 블루(Blue) 픽셀의 경우 리페어 성공률이 현저히 떨어지는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허번호 제10-1129262호(2012. 03. 15.)
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, R(Red), G(Green), B(Blue) 각 픽셀(Pixel)별 레이저(Laser) 가공 효율의 편차로 인해 리페어(Repair) 성공률이 상이한 문제점을 개선할 수 있으며, 블루(Blue) 픽셀의 경우에도 리페어 성공률이 종래보다 개선될 수 있는 레이저 리페어 장치 및 레이저 리페어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 레이저를 출력하는 레이저 발생유닛; 상기 레이저 발생유닛에서 출력되는 레이저의 파장을 가변시키는 광파 파장가변유닛; 기판 상의 불량 픽셀을 촬영하여 불량 픽셀이 R(Red), G(Green), B(Blue) 중 어느 PR(Photo Resist)인지를 판별하는 불량픽셀 RGB판별유닛; 상기 R(Red), G(Green), B(Blue) 중 어느 하나로 판별된 불량 픽셀에 조사되는 경우 화학적 반응에 기초하여 상기 불량 픽셀이 화학적 반응에 기초하여 흑화될 수 있는 RGB별 리페어 파장을 선택하는 리페어 파장영역 선택유닛; 및 판별된 상기 불량 픽셀의 PR(Photo Resist)을 리페어하기 위하여 선택된 상기 RGB별 리페어 파장의 레이저가 상기 광파 파장가변유닛에서 출력되어 상기 불량 픽셀의 PR(Photo Resist) 영역으로 조사되어 상기 불량 픽셀의 PR(Photo Resist)이 화학적 반응에 기초하여 흑화될 수 있도록 상기 레이저 발생유닛 및 상기 광파 파장가변유닛을 제어하는 리페어 제어유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 리페어 장치가 제공될 수 있다.
상기 RGB별 리페어 파장은, 불량 픽셀이 R(Red), G(Green), B(Blue) 중 어느 PR(Photo Resist)인지에 따라 R(Red), G(Green), B(Blue) 별로 다르게 설정될 수 있다.
상기 RGB별 리페어 파장은 R(Red), G(Green), B(Blue)별 투과도를 기초로 설정될 수 있다.
상기 RGB별 리페어 파장은, 레드(R, Red) PR(Photo Resist)의 경우 480mn 내지 560mn이며, 그린(G, Green) PR(Photo Resist)의 경우 380mn 내지 460mn이고, 블루(B, Blue) PR(Photo Resist)의 경우 580mn 내지 620mn일 수 있다.
상기 레이저 발생유닛은 펌프(pump) 광선파를 제공하는 펌프 레이저를 포함하며, 상기 광파 파장가변유닛은, 상기 펌프 광선파가 입사되면 아이들(idle) 광선파를 발생시키는 아이들 광선파 발생부; 및 상기 펌프 광선파와 상기 아이들 광선파가 입사되면 시그널(signal) 광선파를 발생시키는 시그널 광선파 발생부를 포함하며, 상기 불량 픽셀의 PR(Photo Resist)이 화학적 반응으로 흑화될 수 있도록 상기 불량 픽셀의 PR(Photo Resist) 영역으로 조사되는 레이저는 상기 시그널 광선파일 수 있다.
상기 광파 파장가변유닛에서 출력된 레이저의 파장이 상기 RGB별 리페어 파장에 해당하는지 확인하기 위하여 모니터링하는 가변파장 모니터링유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 가변파장 모니터링유닛은 상기 아이들 광선파를 기초로 상기 시그널 광선파의 파장이 상기 RGB별 리페어 파장에 해당하는지 확인할 수 있다.
상기 불량픽셀 RGB판별유닛은, 기판 상의 불량 픽셀을 촬영하는 촬영부; 및 상기 촬영부에서 촬영한 영상데이터에 기초하여 상기 불량 픽셀이 R(Red), G(Green), B(Blue) 중 어느 PR(Photo Resist)인지를 판별하는 RGB판별부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판 상의 불량 픽셀을 촬영하여 불량 픽셀이 R(Red), G(Green), B(Blue) 중 어느 PR(Photo Resist)인지를 판별하는 단계; 상기 R(Red), G(Green), B(Blue) 중 어느 하나로 판별된 불량 픽셀에 불량 픽셀에 조사되는 경우 화학적 반응에 기초하여 상기 불량 픽셀이 화학적 반응에 기초하여 흑화될 수 있는 RGB별 리페어 파장을 선택하는 단계; 및 상기 불량 픽셀의 PR(Photo Resist)을 리페어하기 위하여 레이저의 파장을 상기 RGB별 리페어 파장으로 설정하는 단계; 및 상기 불량 픽셀의 PR(Photo Resist)이 화학적 반응에 기초하여 흑화될 수 있도록 설정된 상기 RGB별 리페어 파장의 레이저를 상기 불량 픽셀의 PR(Photo Resist) 영역으로 조사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 리페어 방법이 제공될 수 있다.
상기 불량 픽셀의 PR(Photo Resist) 영역으로 조사하는 레이저의 파장이 상기 RGB별 리페어 파장에 해당하는지 확인하기 위하여 모니터링하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 RGB별 리페어 파장은, 불량 픽셀이 R(Red), G(Green), B(Blue) 중 어느 PR(Photo Resist)인지에 따라 R(Red), G(Green), B(Blue) 별로 다르게 설정될 수 있다.
상기 RGB별 리페어 파장은 R(Red), G(Green), B(Blue)별 투과도를 기초로 설정될 수 있다.
상기 RGB별 리페어 파장은, 레드(R, Red) PR(Photo Resist)의 경우 480mn 내지 560mn이며, 그린(G, Green) PR(Photo Resist)의 경우 380mn 내지 460mn이고, 블루(B, Blue) PR(Photo Resist)의 경우 580mn 내지 620mn일 수 있다.
설정된 상기 RGB별 리페어 파장의 레이저를 상기 불량 픽셀의 PR(Photo Resist) 영역으로 조사하는 단계는, 펌프(pump) 광선파를 통하여 아이들(idle) 광선파를 발생시키고, 상기 펌프 광선파와 상기 아이들 광선파를 통하여 시그널(signal) 광선파를 발생시키되 상기 아이들 광선파의 파장을 가변시킴으로써 설정된 상기 RGB별 리페어 파장의 시그널 광선파를 발생시키는 단계; 및 상기 불량 픽셀의 PR(Photo Resist)이 화학적 반응에 기초하여 흑화될 수 있도록 상기 시그널 광선파를 상기 불량 픽셀의 PR(Photo Resist) 영역으로 조사하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, R(Red), G(Green), B(Blue) 각 픽셀(Pixel)별 레이저(Laser) 가공 효율의 편차로 인해 리페어(Repair) 성공률이 상이한 문제점을 개선할 수 있으며, 블루(Blue) 픽셀의 경우에도 리페어 성공률이 종래보다 개선될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 레이저 리페어 장치의 개략적인 배치도이다.
도 2는 도 1의 광파 파장가변유닛을 설명하기 위하여 개념화한 도면이다.
도 3은 R(Red), G(Green), B(Blue) 파장별 투과도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 레이저 리페어 방법의 순서도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
본 발명에 따른 레이저 리페어 장치 및 레이저 리페어 방법은, R(Red), G(Green), B(Blue) 불량 픽셀을 열적으로 흑화 즉 탄화시키던 종래 휘점 리페어 방식과는 달리, R(Red), G(Green), B(Blue) 불량 픽셀의 PR(Photo Resist)이 화학적 반응으로 흑화될 수 있도록 하는 기술로서, 이를 위하여 불량 픽셀이 R(Red), G(Green), B(Blue) 중 어느 PR(Photo Resist)이냐에 따라 상호 다르게 설정되는 레이저 파장을 불량 픽셀에 조사한다.
본 발명에 따른 레이저 리페어 장치 및 레이저 리페어 방법은, R(Red), G(Green), B(Blue)를 구비한 LCD에 주로 적용되나 적절히 변형한다면 OLED의 휘점 리페어에도 적용될 수 있을 것이다. 이하에서는 기판은 LCD 기판으로 간주하고 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 레이저 리페어 장치의 개략적인 배치도이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 실시 예에 따른 레이저 리페어 장치(1)는, 레이저를 출력하는 레이저 발생유닛(10)과, 광파 파장가변유닛(20)과, 가변파장 모니터링유닛(30)과, 불량픽셀 RGB판별유닛(40)과, 리페어 파장영역 선택유닛(40)과, 리페어 제어유닛(50)을 포함한다.
레이저 발생유닛(10)은 레이저를 출력한다. 레이저 발생유닛(10)은 리페어 작업을 위해 불량 픽셀의 PR(Photo Resist) 영역에 조사될 레이저 빔을 발생시키는 구성으로, 레이저 빔은 나노(nano)초 또는 피코(pico)초 또는 펨토(femto)초 레이저 등 다양한 레이저 소스를 사용할 수 있다. 또한 본 실시 예에서 레이저 발생유닛(10)은 펌프(pump) 광선파를 제공하는 펌프 레이저를 포함한다.
광파 파장가변유닛(20)은 레이저 발생유닛(10)에서 출력되는 레이저의 파장을 가변시킨다. 빛과 물질 사이의 상호 작용은 빛의 강도에 따라 같은 색깔의 빛이 나오는 선형 현상과 전혀 다른 차원의 빛을 발생하는 비선형 현상으로 구분할 수 있다. 본 실시 예의 광파 파장가변유닛(20)은 비선형 광학 결정을 이용하여 레이저 광선의 파장(색깔)을 변화시킨다.
우선, 광파 파장가변유닛(20)이 레이저 발생유닛(10)에서 출력되는 레이저의 파장을 가변시키는 부분에 대하여 대략적으로 설명하면, 도 2는 도 1의 광파 파장가변유닛을 설명하기 위하여 개념화한 도면으로서, 도 2를 함께 참조하여 설명하기로 한다.
시그널(signal) 광선파(13) 또는 아이들(idle) 광선파(15)가 공진하는 광공진기 안에서 비선형 광학 결정을 두고 강력한 펌프(pump) 광선파(11)를 입사했을 때 시그널 광선파(13)와 아이들 광선파(15)의 한쪽 또는 양쪽이 발진하고 이들 3개의 파의 각 주파수 Ws, Wi, Wp 사이에는 Ws+Wi=Wp의 관계가 있지만 비선형 광학 결정에의 입사광파는 펌프 광선파(11)뿐이다. 따라서 온도 동조나 각도 동조 등의 방법으로 위상 정합을 취함으로써 Wi를 연속적으로 변화시킬 수 있고 따라서 출력되는 Ws 파장을 가변시킬 수 있다.
한편, 도 1에 자세히 도시된 바와 같이, 광파 파장가변유닛(20)은, 아이들 광선파(15)를 발생시키는 아이들 광선파 발생부(21)와, 시그널 광선파(13)를 발생시키는 시그널 광선파 발생부(23)와, 시그널 광선파 공진기(25)와, 아웃풋커플러(27, Output Coupler, 출력결합거울)를 포함한다.
아이들 광선파 발생부(21)는 레이저 발생유닛(10)에서 제공되는 펌프 광선파(11)가 입사되는 경우 아이들 광선파(15)를 발생시킨다. 아이들 광선파 발생부(21)는 온도 동조나 각도 동조 등의 방법으로 위상 정합을 취함으로써 아이들 광선파(15)의 파장을 가변시킬 수 있다. 아이들 광선파 발생부(21)는 아이들 발생 크리스탈(미도시)을 구비할 수 있다.
그리고 아이들 광선파 발생부(21)를 통과한 후 펌프 광선파(11)와 아이들 광선파(15)는 시그널 광선파 발생부(23)로 입사되어 시그널 광선파(13)가 발생된다. 이와 같이 시그널 광선파 발생부(23)는 시그널 광선파(13)를 발생시키는데, 아이들 광선파 발생부(21)와 마찬가지로 시그널 발생 크리스탈(미도시)을 구비할 수 있다.
한편, 시그널 광선파(13)의 파장은 펌프 광선파(11)의 파장에서 아이들 광선파(15)의 파장을 빼면 되므로, 아이들 광선파(15)의 파장을 가변시킴으로써 시그널 광선파(13)의 파장을 조절할 수 있다. 그리고 이와 같이 파장이 조절된 시그널 광선파(13)가 불량 픽셀의 PR(Photo Resist) 영역으로 조사되도록 한다. 파장이 조절된 시그널 광선파(13)는 불량 픽셀의 PR(Photo Resist)과 광학적으로 반응하는 고유의 파장을 가지고 불량 픽셀의 PR(Photo Resist) 영역으로 조사되어 화학적 반응에 기초하여 불량 픽셀의 PR(Photo Resist)을 흑화시키게 된다.
여기서 불량 픽셀의 PR(Photo Resist)을 흑화시킨다고 함은, PR(Photo Resist)은 RGB 색을 구현하는 유기물 안료를 포함한 유기물 조성물인데, 유기물과 금속 간 결합이 적절한 파장의 레이저가 조사됨으로써 화학적 반응에 기초하여 끊어지게 되어 해당 불량 픽셀의 PR(Photo Resist)이 암점불량으로 되는 것을 의미한다.
이러한 시그널 광선파(13)는 불량 픽셀의 PR(Photo Resist) 영역으로 조사되기 전에 증폭될 필요가 있는데, 이를 위하여 시그널 광선파 공진기(25)가 마련된다.
그리고 시그널 광선파(13)는 아웃풋커플러(27, Output Coupler, 출력결합거울)를 통해 스테이지(5, stage)에 지지되는 기판(3)의 불량 픽셀의 PR(Photo Resist) 영역으로 조사된다.
한편, 가변파장 모니터링유닛(30)은, 광파 파장가변유닛(20)에서 출력된 레이저의 파장이 RGB별 리페어 파장에 해당하는지 확인하기 위하여 모니터링한다. 본 실시 예에서는 아웃풋커플러(27)를 통하여 출력되는 시그널 광선파(13)와 아이들 광선파(15) 중에서 아이들 광선파(15)를 분리하여 이를 증폭하여 모니터링한다.
아이들 광선파(15)의 파장을 확인하면 펌프 광선파(11)의 파장에서 아이들 광선파(15)의 파장을 뺌으로써 시그널 광선파(13)의 파장을 확인할 수 있게 된다.
가변파장 모니터링유닛(30)은, 불량 픽셀의 PR(Photo Resist)을 화학적 반응에 기초하여 흑화시킬 수 있도록 선택된 RGB별 리페어 파장의 시그널 광선파(13)가 불량 픽셀의 PR(Photo Resist) 영역으로 조사되는지 확인하여 이에 대한 정보를 리페어 제어유닛(50)으로 전송할 수 있다.
한편, 불량픽셀 RGB판별유닛(40)은 기판(3) 상의 불량 픽셀을 촬영하여 불량 픽셀이 R(Red), G(Green), B(Blue) 중 어느 PR(Photo Resist)인지를 판별한다.
이러한 불량픽셀 RGB판별유닛(40)은, 기판(3) 상의 불량 픽셀을 촬영하는 촬영부(미도시)와, 촬영부에서 촬영한 영상데이터에 기초하여 불량 픽셀이 R(Red), G(Green), B(Blue) 중 어느 PR(Photo Resist)인지를 판별하는 RGB판별부(미도시)를 포함한다.
여기서 촬영부는 기판(3)에 대하여 휘점 화소의 유무를 판별하고, 휘점 화소가 있는 경우 해당 휘점 화소의 위치에 관한 정보를 획득한다.
RGB판별부는 촬영부에서 촬영한 영상데이터 예를 들어 본 실시 예에서 해당 휘점 화소의 위치에 관한 정보로부터 불량 픽셀이 R(Red), G(Green), B(Blue) 중 어느 PR(Photo Resist)인지를 판별한다.
그리고, 리페어 파장영역 선택유닛(40)은, R(Red), G(Green), B(Blue) 중 어느 하나로 판별된 불량 픽셀의 PR(Photo Resist)을 리페어하기 위하여 R(Red), G(Green), B(Blue) 중 어느 하나로 판별된 불량 픽셀에 조사되는 경우 화학적 반응에 기초하여 불량 픽셀이 흑화될 수 있는 RGB별 리페어 파장을 선택한다.
도 3은 R(Red), G(Green), B(Blue) 파장별 투과도로서, 이에 도시된 바와 같이, 각 PR(Photo Resist)별 광학적으로 반응하는 고유의 파장이 존재하여, 투과율이 거의 제로에 가까운 영역에 있는 광선파는 흡수하게 되므로 불량 픽셀의 PR(Photo Resist)과 광선파는 화학적으로 반응하게 되며, 투과율이 높은 경우에는 불량 픽셀의 PR(Photo Resist)과 광선파는 화학적으로 반응하지 않고 투과하게 된다.
본 실시 예에서는 이러한 성질을 이용하여 RGB별 리페어 파장을 R(Red), G(Green), B(Blue) 파장별 투과도를 기초로 설정된다. 따라서 RGB별 리페어 파장은, 불량 픽셀이 R(Red), G(Green), B(Blue) 중 어느 PR(Photo Resist)인지에 따라 R(Red), G(Green), B(Blue) 별로 다르게 설정된다.
보다 상세히 설명하면, 도 3에 도시된 바와 같이, 레이저의 파장이 480mn 내지 560mn에서는 R(Red)의 경우 투과도가 낮아 흡수하는 반면에, G(Green)과 B(Blue)의 경우에는 레이저를 투과하게 된다. 따라서 이 파장 영역의 레이저 빔 즉 시그널 광선파(13)를 사용하게 되면 R(Red) PR(Photo Resist)만 흑화시키고 G(Green)과 B(Blue)는 투과시키게 된다. 따라서 불량픽셀 RGB판별유닛(40)에서 불량 픽셀이 R(Red)로 판별한 경우에는 리페어 파장영역 선택유닛(40)에서는 본 실시 예의 경우 480mn 내지 560mn의 파장을 RGB별 리페어 파장으로 선택한다.
이와 유사하게, 파장이 380mn 내지 460mn에서는 G(Green)의 경우 투과도가 낮아 흡수하는 반면에, R(Red)와 B(Blue)의 경우에는 레이저를 투과하게 된다. 따라서 이 파장 영역의 레이저 빔 즉 시그널 광선파(13)를 사용하게 되면 G(Green) PR(Photo Resist)만 탄화시키고 R(Red)와 B(Blue)는 투과시키게 되므로 불량 픽셀이 G(Green)인 경우에는 리페어 파장영역 선택유닛(40)은 380mn 내지 460mn의 파장을 RGB별 리페어 파장으로 선택하게 된다.
또한, 파장이 580mn 내지 620mn에서는 B(Blue)의 경우 투과도가 낮아 흡수하는 반면에, R(Red)와 G(Green)의 경우에는 레이저를 투과하게 된다. 따라서 이 파장 영역의 이 파장 영역의 레이저 빔 즉 시그널 광선파(13)를 사용하게 되면 B(Blue) PR(Photo Resist)만 흑화시키고 R(Red)와 G(Green)은 투과시키게 되므로 불량 픽셀이 B(Blue)인 경우에는 리페어 파장영역 선택유닛(40)은 580mn 내지 620mn의 파장을 RGB별 리페어 파장으로 선택하게 된다.
본 실시 예에서 RGB별 리페어 파장이 380mn 내지 460mn, 480mn 내지 560mn, 580mn 내지 620mn 등인 것에 대하여 상술하였으나 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며, 장치나 환경에 따라 R, G, B 중 하나의 투과도가 낮으나 나머지 두 개의 PR(Photo Resist)의 투과도가 높은 파장 영역대를 적절히 설정할 수 있을 것이다.
한편, 리페어 제어유닛(50)은, 불량 픽셀의 PR(Photo Resist)을 리페어하기 위하여 리페어 파장영역 선택유닛(40)에서 선택된 RGB별 리페어 파장의 레이저가 불량 픽셀의 PR(Photo Resist) 영역으로 조사되도록 레이저 발생유닛(10) 및 광파 파장가변유닛(20)을 제어한다.
즉, 리페어 제어유닛(50)은, 불량 픽셀이 R(Red), G(Green), B(Blue) 중 어느 PR(Photo Resist)인지에 따라 R(Red), G(Green), B(Blue) 별로 다르게 설정되는 RGB별 리페어 파장의 시그널 광선파(13)가 광파 파장가변유닛(20)에서 출력되어 해당 불량 픽셀로 조사됨으로써 해당 불량 픽셀의 PR(Photo Resist)이 화학적 반응에 기초하여 흑화될 수 있도록 레이저 발생유닛(10) 및 광파 파장가변유닛(20)을 제어한다.
또한, 리페어 제어유닛(50)은 가변파장 모니터링유닛(30)을 통하여 시그널 광선파(13)의 파장을 확인하고 필요하면 이를 기초로 광파 파장가변유닛(20)을 피드백 제어(feedback control)하여 설정된 RGB별 리페어 파장이 해당 불량 픽셀로 조사될 수 있도록 한다.
이하에서는 본 발명의 일 실시 예의 레이저 리페어 방법에 대해서 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 레이저 리페어 방법의 순서도이다. 이에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 레이저 리페어 방법은, 기판(3) 상의 불량 픽셀을 촬영하여 불량 픽셀이 R(Red), G(Green), B(Blue) 중 어느 PR(Photo Resist)인지를 판별하는 단계(S100)와, R(Red), G(Green), B(Blue) 중 어느 하나로 판별된 불량 픽셀에 조사되는 경우 화학적 반응에 기초하여 판별된 불량 픽셀이 흑화될 수 있는 RGB별 리페어 파장을 선택하는 단계(S200)와, 불량 픽셀의 PR(Photo Resist)을 리페어하기 위하여 레이저의 파장을 RGB별 리페어 파장으로 설정하는 단계(S300)와, 불량 픽셀의 PR(Photo Resist)이 화학적 반응에 기초하여 흑화될 수 있도록 RGB별 리페어 파장의 레이저를 불량 픽셀의 PR(Photo Resist) 영역으로 조사하는 단계(S400)와, 불량 픽셀의 PR(Photo Resist) 영역으로 조사되는 레이저의 파장이 RGB별 리페어 파장에 해당하는지 확인하기 위하여 모니터링하는 단계(S500)를 포함한다.
우선, 기판(3) 상의 불량 픽셀을 촬영하여 불량 픽셀이 R(Red), G(Green), B(Blue) 중 어느 PR(Photo Resist)인지를 판별하는 단계가 수행된다. 이는 불량 픽셀이 R(Red), G(Green), B(Blue) 중 어느 PR(Photo Resist)이냐에 따라 불량 픽셀에 조사되는 레이저의 파장 즉 시그널 광선파(13)의 파장을 달리 적용하기 위해서이다.
불량 픽셀이 R(Red), G(Green), B(Blue) 중 어느 PR(Photo Resist)인지를 판별하는 방법은, 기판(3)에 대하여 촬영부에서 촬영한 영상데이터를 통하여 휘점 화소의 유무를 판별하고 휘점 화소가 있는 경우 해당 휘점 화소의 위치에 관한 정보를 획득하는데, 해당 휘점 화소의 위치에 관한 정보로부터 불량 픽셀이 R(Red), G(Green), B(Blue) 중 어느 PR(Photo Resist)인지를 판별할 수 있다.
그런 다음에 R(Red), G(Green), B(Blue) 중 어느 하나로 판별된 불량 픽셀의 PR(Photo Resist)을 리페어하기 위하여 R(Red), G(Green), B(Blue) 중 어느 하나로 판별된 불량 픽셀에 조사되는 경우 화학적 반응에 기초하여 판별된 불량 픽셀이 흑화될 수 있는 RGB별 리페어 파장을 선택하는 단계가 수행된다.
여기서, RGB별 리페어 파장은 불량 픽셀이 R(Red), G(Green), B(Blue) 중 어느 PR(Photo Resist)인지에 따라 R(Red), G(Green), B(Blue) 별로 다르게 설정되며, R(Red), G(Green), B(Blue) 파장별 투과도를 기초로 설정된다. 즉 R, G, B 중 하나의 투과도는 낮으나 나머지 두 개의 PR(Photo Resist)의 투과도가 높은 파장 영역대를 해당 PR(Photo Resist)의 RGB별 리페어 파장으로 설정한다.
본 실시 예에서 RGB별 리페어 파장은, R(Red) 픽셀의 경우 480mn 내지 560mn이며, 그린 픽셀의 경우 380mn 내지 460mn이고, 블루 픽셀의 경우 580mn 내지 620mn이다.
다음으로, 설정된 RGB별 리페어 파장의 레이저를 불량 픽셀의 PR(Photo Resist) 영역으로 조사하는 단계가 수행된다.
본 실시 예에서, 설정된 RGB별 리페어 파장의 레이저를 불량 픽셀의 PR(Photo Resist) 영역으로 조사하는 단계는, 펌프 광선파(11)를 통하여 아이들 광선파(15)를 발생시키고, 펌프 광선파(11)와 아이들 광선파(15)를 통하여 시그널 광선파(13)를 발생시키되 아이들 광선파(15)의 파장을 가변시킴으로써 설정된 RGB별 리페어 파장의 시그널 광선파(13)를 발생시키는 단계와, 불량 픽셀의 PR(Photo Resist)이 화학적 반응에 기초하여 흑화될 수 있도록 시그널 광선파(13)를 불량 픽셀의 PR(Photo Resist) 영역으로 조사한다.
설정된 RGB별 리페어 파장의 시그널 광선파(13)가 불량 픽셀의 PR(Photo Resist) 영역으로 조사되면 불량 픽셀의 PR(Photo Resist)의 발색단의 결합 예를 들어 유기물과 금속간의 결합이 끊어지는 화학적 반응에 기초하여 불량 픽셀의 PR(Photo Resist)이 흑화된다.
이때 광파 파장가변유닛(20)에서 출력되는 시그널 광선파(13)의 파장이 RGB별 리페어 파장에 해당하는지 확인하기 위하여 지속적으로 모니터링할 수 있다.
이와 같이, 본 실시 예에 따르면, R(Red), G(Green), B(Blue) 각 픽셀(Pixel)별 레이저(Laser) 가공 효율의 편차로 인해 리페어(Repair) 성공률이 상이한 문제점을 개선할 수 있으며, 블루(Blue) 픽셀의 경우에도 리페어 성공률이 종래보다 개선될 수 있다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
1 : 레이저 리페어 장치 10 : 레이저 발생유닛
20 : 광파 파장가변유닛 21 : 아이들 광선파 발생부
23 : 시그널 광선파 발생부 30 : 가변파장 모니터링유닛
40 : 불량픽셀 RGB판별유닛 50 : 리페어 파장영역 선택유닛
60 : 리페어 제어유닛

Claims (14)

  1. 레이저를 출력하는 레이저 발생유닛;
    상기 레이저 발생유닛에서 출력되는 레이저의 파장을 가변시키는 광파 파장가변유닛;
    기판 상의 불량 픽셀을 촬영하여 불량 픽셀이 R(Red), G(Green), B(Blue) 중 어느 PR(Photo Resist)인지를 판별하는 불량픽셀 RGB판별유닛;
    상기 R(Red), G(Green), B(Blue) 중 어느 하나로 판별된 불량 픽셀에 조사되는 경우 화학적 반응에 기초하여 상기 불량 픽셀이 화학적 반응에 기초하여 흑화될 수 있는 RGB별 리페어 파장을 선택하는 리페어 파장영역 선택유닛; 및
    판별된 상기 불량 픽셀의 PR(Photo Resist)을 리페어하기 위하여 선택된 상기 RGB별 리페어 파장의 레이저가 상기 광파 파장가변유닛에서 출력되어 상기 불량 픽셀의 PR(Photo Resist) 영역으로 조사되어 상기 불량 픽셀의 PR(Photo Resist)이 화학적 반응에 기초하여 흑화될 수 있도록 상기 레이저 발생유닛 및 상기 광파 파장가변유닛을 제어하는 리페어 제어유닛을 포함하며,
    상기 레이저 발생유닛은 펌프(pump) 광선파를 제공하는 펌프 레이저를 포함하며,
    상기 광파 파장가변유닛은,
    상기 펌프 광선파가 입사되면 아이들(idle) 광선파를 발생시키는 아이들 광선파 발생부; 및
    상기 펌프 광선파와 상기 아이들 광선파가 입사되면 시그널(signal) 광선파를 발생시키는 시그널 광선파 발생부를 포함하며,
    상기 불량 픽셀의 PR(Photo Resist)이 화학적 반응으로 흑화될 수 있도록 상기 불량 픽셀의 PR(Photo Resist) 영역으로 조사되는 레이저는 상기 시그널 광선파인 것을 특징으로 하는 레이저 리페어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 RGB별 리페어 파장은, 불량 픽셀이 R(Red), G(Green), B(Blue) 중 어느 PR(Photo Resist)인지에 따라 R(Red), G(Green), B(Blue) 별로 다르게 설정되는 것을 특징으로 하는 레이저 리페어 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 RGB별 리페어 파장은 R(Red), G(Green), B(Blue)별 투과도를 기초로 설정되는 것을 특징으로 하는 레이저 리페어 장치.
  4. 제3항에 있어서
    상기 RGB별 리페어 파장은, 레드(R, Red) PR(Photo Resist)의 경우 480mn 내지 560mn이며, 그린(G, Green) PR(Photo Resist)의 경우 380mn 내지 460mn이고, 블루(B, Blue) PR(Photo Resist)의 경우 580mn 내지 620mn인 것을 특징으로 하는 레이저 리페어 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 광파 파장가변유닛에서 출력된 레이저의 파장이 상기 RGB별 리페어 파장에 해당하는지 확인하기 위하여 모니터링하는 가변파장 모니터링유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 리페어 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 가변파장 모니터링유닛은 상기 아이들 광선파를 기초로 상기 시그널 광선파의 파장이 상기 RGB별 리페어 파장에 해당하는지 확인하는 것을 특징으로 하는 레이저 리페어 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 불량픽셀 RGB판별유닛은,
    기판 상의 불량 픽셀을 촬영하는 촬영부; 및
    상기 촬영부에서 촬영한 영상데이터에 기초하여 상기 불량 픽셀이 R(Red), G(Green), B(Blue) 중 어느 PR(Photo Resist)인지를 판별하는 RGB판별부를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 리페어 장치.
  9. 기판 상의 불량 픽셀을 촬영하여 불량 픽셀이 R(Red), G(Green), B(Blue) 중 어느 PR(Photo Resist)인지를 판별하는 단계;
    상기 R(Red), G(Green), B(Blue) 중 어느 하나로 판별된 불량 픽셀에 불량 픽셀에 조사되는 경우 화학적 반응에 기초하여 상기 불량 픽셀이 화학적 반응에 기초하여 흑화될 수 있는 RGB별 리페어 파장을 선택하는 단계; 및
    상기 불량 픽셀의 PR(Photo Resist)을 리페어하기 위하여 레이저의 파장을 상기 RGB별 리페어 파장으로 설정하는 단계; 및
    상기 불량 픽셀의 PR(Photo Resist)이 화학적 반응에 기초하여 흑화될 수 있도록 설정된 상기 RGB별 리페어 파장의 레이저를 상기 불량 픽셀의 PR(Photo Resist) 영역으로 조사하는 단계를 포함하며,
    설정된 상기 RGB별 리페어 파장의 레이저를 상기 불량 픽셀의 PR(Photo Resist) 영역으로 조사하는 단계는,
    펌프(pump) 광선파를 통하여 아이들(idle) 광선파를 발생시키고, 상기 펌프 광선파와 상기 아이들 광선파를 통하여 시그널(signal) 광선파를 발생시키되 상기 아이들 광선파의 파장을 가변시킴으로써 설정된 상기 RGB별 리페어 파장의 시그널 광선파를 발생시키는 단계; 및
    상기 불량 픽셀의 PR(Photo Resist)이 화학적 반응에 기초하여 흑화될 수 있도록 상기 시그널 광선파를 상기 불량 픽셀의 PR(Photo Resist) 영역으로 조사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 리페어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 불량 픽셀의 PR(Photo Resist) 영역으로 조사하는 레이저의 파장이 상기 RGB별 리페어 파장에 해당하는지 확인하기 위하여 모니터링하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 리페어 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 RGB별 리페어 파장은, 불량 픽셀이 R(Red), G(Green), B(Blue) 중 어느 PR(Photo Resist)인지에 따라 R(Red), G(Green), B(Blue) 별로 다르게 설정되는 것을 특징으로 하는 레이저 리페어 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 RGB별 리페어 파장은 R(Red), G(Green), B(Blue)별 투과도를 기초로 설정되는 것을 특징으로 하는 레이저 리페어 방법.
  13. 제12항에 있어서
    상기 RGB별 리페어 파장은, 레드(R, Red) PR(Photo Resist)의 경우 480mn 내지 560mn이며, 그린(G, Green) PR(Photo Resist)의 경우 380mn 내지 460mn이고, 블루(B, Blue) PR(Photo Resist)의 경우 580mn 내지 620mn인 것을 특징으로 하는 레이저 리페어 방법.
  14. 삭제
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