KR20060095337A - 마이크로 미러 어레이를 이용한 평판표시장치용 리페어 시스템 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 의한 마이크로 미러 어레이를 이용한 평판표시장치용 리페어 시스템은, 레이저 빔을 생성하는 레이저 소스(laser source)와; 상기 레이저 빔을 입사받아 이를 소정의 단면 크기 및 형상을 갖고, 특정 방향으로 반사시키는 마이크로 미러 어레이와; 상기 마이크로 미러 어레이를 거친 레이저 빔을 조사 받아 특정 결함이 수정되는 평판표시장치(FPD) 패널이 포함되어 구성됨을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 패널 상의 다양한 결함에 대하여 원하는 형상 및 크기의 영역으로 레이저 빔을 조사하여 이를 수정할 수 있으므로, 1결함 당 1번의 레이저 빔의 조사로 그 결함의 수정이 가능하며, 제어 알고리즘을 적용하여 자동화가 가능하다는 장점이 있다.

Description

마이크로 미러 어레이를 이용한 평판표시장치용 리페어 시스템 및 그 방법{repair system of Flat Panel Display using micro mirror array and method thereof}

도 1은 종래의 FPD용 리페어 시스템의 구성을 나타내는 도면.

도 2는 도 1에 도시된 리페어 시스템에 구비된 레이저 슬릿의 형상을 나타내는 도면.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 FPD용 리페어 시스템의 구성을 나타내는 도면.

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 FPD용 리페어 시스템에 구비된 마이크로 미러 어레이를 거친 레이저 빔의 이동 경로를 나타내는 도면.

도 5는 본 발명의 실시예에 의한 FPD용 리페어 시스템에 의해 결함이 수정되는 공정을 개략적으로 나타내는 순서도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

310 : 마이크로 미러 어레이 311 : 틸팅 미러

312 : 마이크로 미러 어레이 제어모듈

314 : 제어 단말기

본 발명은 평판표시장치용 리페어 시스템에 관한 것으로, 특히 마이크로 미러 어레이(micro mirror array)를 이용한 평판표시장치(Flat Panel Display, 이하 FPD)용 레이저 리페어(laser repair) 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

최근 정보화 사회로 시대가 급변함에 따라, 대량의 정보를 처리하고 이를 표시하는 디스플레이 분야가 발전하고 있다.

근래까지 브라운관(cathode-ray tube : CRT)이 표시장치의 주류를 이루고 발전을 거듭해 오고 있었으나, 최근 들어서는 소형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 시대상에 부응하기 위해 평판표시장치(Flat Panel Display, 이하 FPD)의 필요성이 대두되었으며, 이에 따라 PDP(Plasma Display Panel), LCD(Liquid Crystal Display) 등과 같은 FPD가 개발되었다.

이와 같은 상기 FPD는 최근 들어 그 화면이 점차 대형화되어 가는 추세이다. 그에 따라 종래의 FPD의 경우 화면을 구성하는 제조용 원판 유리의 크기가 작아 패널의 표시 화면에 불량이 발생하여, 이를 폐기 처분하여도 생산성에 큰 영향이 없었으나, 최근과 같이 대형화 화면 추세에 의해 상기 FPD 제조용 원판 유리의 크기가 증가됨에 따라 패널의 표시 화면에 불량이 발생한 유리 기판 자체를 폐기하게 되면 이는 곧바로 FPD 생산성 악화로 이어지므로, 현재는 상기 표시 화면에 발생된 불량을 수정한 뒤 이를 제품으로 출시하고 있다.

즉, 상기 FPD용 리페어(repair) 시스템이 요구되고 있으며, 상기 FPD용 리페 어(repair) 시스템은, 양산 라인에서 제조된 상기 FPD를 최종 출시 전에 표시 화면 등에 대해 검사를 수행하고, 특정 결함이 발견된 경우 이를 파악하여 수리하는 시스템을 말한다.

도 1은 종래의 FPD용 리페어 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 종래의 FPD용 리페어 시스템은 레이저 소스(laser source)(101), 반사 거울(102), 레이저 슬릿(laser slit)(103), 레이저 슬릿(laser slit) 제어기(104), CCD 카메라/ 광원 소스(light source)(105), 자동 초점 유닛(106) 및 광학계(107)로 구성된다.

상기 레이저 소스(101)는 레이저 빔(Laser beam)을 생성시키는 역할을 하는 것으로 이는 안정적인 구조물에 고정되며, 이를 통해 생성된 레이저 빔은 상기 반사거울(102)에 의하여 원하는 방향으로 조사된다.

상기 조사된 레이저 빔은 상기 레이저 슬릿(laser slit)(103)을 통과하게 되며, 이는 상기 레이저 슬릿 제어기(104)에 의하여 레이저 빔 단면의 크기 및 형상이 결정된다.

상기 레이저 슬릿(103)의 일반적인 형상은 도 2에 도시된 바와 같이 4개의 에지부(201~204)가 포함되어 이루어져 있으며, 상기 각각의 에지부(201~204)는 전, 후 이송 및 회전이 가능토록 결합되어 있다.

이에 따라 상기 레이저 소스(101)에서 생성된 레이저 빔(205)은 상기 레이저 슬릿(103)에 의하여 투과되어 결과적으로 직사각형 및 마름모 형상의 단면적을 가지는 레이저 빔(206)이 구현된다.

이와 같이 상기 레이저 슬릿(103)을 투과한 레이저 빔(206)은 상기 광학계(107)를 통과하고, 전후 및 좌우 이송을 위하여 테이블(108) 위에 놓여진 최종 리페어(repair) 대상인 FPD 패널(109)에 조사되어 FPD 패널의 결함부위를 제거, 수정하게 된다.

일반적으로 상기 FPD용 리페어 시스템에서 취급하는 불량은, 전극 및 데이터 라인의 도포 불량으로 인한 단락(short)과, 표시 패널 상에 형성된 이물 등에 의해 발생되는 표시 화면의 얼룩을 들 수 있다.

이에 상기 전극 및 데이터 라인의 단락에 의한 불량은 상기 단락된 영역에 소정의 레이저 빔(laser beam)을 조사하여 상기 단락된 부분을 제거 시킴으로써 상기 불량을 수정하게 된다.

또한, 상기 표시 패널 상에 형성된 이물 등에 의해 발생되는 표시 화면의 얼룩 불량은 레이저 슬릿(laser slit)(103)을 상기 얼룩의 크기 및 형태에 맞게 조절한 후 상기 레이저 슬릿(103)을 통해 레이저 빔이 투과되도록 하여 상기 얼룩을 제거 시킴으로써 불량을 수정한다.

여기서, 상기 얼룩 불량에 있어 최종적으로 수정되는 결함의 형상 및 치수는 상기 레이저 슬릿(103)의 내부 형상에 의하여 결정되는데, 상기 레이저 슬릿(103)의 내부 형상은 상기 에지부(201~204)에 의해 직사각형 또는 마름모의 형상을 갖는다.

따라서, 상기 얼룩 즉, 수정할 형상이 복잡하거나 큰 면적을 가질 경우, 여러 번의 레이저 짐을 쏘아서 수정(repair) 해야 하므로, 작업 시간이 증가하고, 수 정 가능한 형상에 한계가 있다는 단점이 있다.

또한, 종래의 경우 상기 수정하고자 하는 결함의 종류 및 크기가 다양하여 작업자의 판단 하에 레이저 빔(laser beam)의 경로와 상기 레이저 빔의 크기 등을 각각 조절해야 하므로, 자동화가 어렵다는 단점이 있다.

결과적으로 종래의 FPD 리페어 시스템에 의할 경우 상기 레이저 슬릿을 통하여 투과되는 레이저 빔의 단면 형상 및 크기의 제한으로 인하여 작업시간이 증가하고 자동화가 어렵다는 문제가 있다.

본 발명은 평판표시장치(FPD)용 리페어 시스템에 있어서, 최종적인 FPD 패널의 불량 부분에 조사되는 레이저 빔의 형상 및 크기를 마이크로 미러 어레이 및 마이크로 미러 어레이 제어기를 통해 조정토록 함으로써, 상기 FPD 패널 기판에 원하는 형상 및 크기의 레이저 빔이 조사되도록 하여 생산성이 향상되고, 불필요한 부분만 정확하게 제거할 수 있어 FPD의 성능 향상을 구현하는 마이크로 미러 어레이를 이용한 평판표시장치용 리페어 시스템 및 그 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 의한 마이크로 미러 어레이를 이용한 평판표시장치용 리페어 시스템은, 레이저 빔을 생성하는 레이저 소스(laser source)와; 상기 레이저 빔을 입사받아 이를 소정의 단면 크기 및 형상을 갖고, 특정 방향으로 반사시키는 마이크로 미러 어레이와; 상기 마이크로 미러 어레이를 거친 레이저 빔을 조사 받아 특정 결함이 수정되는 평판표시장치(FPD) 패널 이 포함되어 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 마이크로 미러 어레이의 내부면에는 다수의 틸팅 미러(tilting mirror)들이 구비되고, 상기 마이크로 미러 어레이의 동작을 제어하는 마이크로 미러 어레이 제어 모듈 및 제어 단말기가 더 포함되며, 상기 마이크로 미러 어레이 제어모듈 및 제어 단말기는 상기 마이크로 미러 어레이 내부면에 구비된 다수의 틸팅 미러 중 특정 미러의 방향을 변경시킴을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 실시예에 의한 마이크로 미러 어레이를 이용한 평판표시장치용 리페어 방법은, 평판표시장치 패널 상에 형성된 결함의 위치로 광학계가 이동하여 상기 결함을 찾는 단계와; CCD 카메라를 통해 상기 결함의 상태를 파악한 후, 레이저 빔으로 제거할 형상을 결정하는 단계와; 상기 제거 형상이 결정된 후 레이저로 제거할 부분을 계산하고, 계산 결과를 마이크로 미러 어레이 제어모듈로 전송하는 단계와; 상기 레이저 빔의 단면 형상 및 크기를 포함한 정보가 결정되면 마이크로 미러 어레이를 거친 소정의 레이저 빔이 상기 정보에 맞게 변경되어 평판표시장치 패널 상의 상기 결함 위치에 조사되는 단계가 포함되어 구성됨을 특징으로 한다.

여기서, 상기 수정 형상 결정 단계는 작업자의 판단 하에 진행되거나, 자동화 알고리즘이 적용되어 자동으로 진행됨을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 FPD용 리페어 시스템의 구성을 나타내는 도 면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 FPD용 리페어 시스템은 레이저 소스(laser source)(301), 반사 거울(302), 마이크로 미러 어레이(micro mirror array)(310), 마이크로 미러 어레이 제어 모듈(312) 및 제어 단말기(314), CCD 카메라/ 광원 소스(light source)(305), 자동 초점 유닛(306) 및 광학계(307)로 구성된다.

즉, 본 발명은 FPD용 리페어 시스템에 있어서, 종래의 FPD용 리페어 시스템에 구비된 레이저 슬릿(103)을 제거하고, 상기 마이크로 미러 어레이(micro mirror array)(310)를 구비토록 하여 FPD 생산 수율 및 제품의 품질 향상을 이룰 수 있음을 그 특징으로 한다.

상기 마이크로 미러 어레이(310)는 일 예로 마이크로 전자기계 시스템(MEMS : Micro electro mechanical system) 기술로 제작될 수 있으며, 내부면에 약 수만개의 틸팅 미러(tilting mirror)들(311)이 구비되어 있다.

즉, 상기 다수의 틸팅 미러(tilting mirror)들(311)에 있어서, 상기 마이크로 미러 어레이 제어 모듈(312)에 의하여 상기 다수의 틸팅 미러(tilting mirror)들(311) 중 특정한 틸팅 미러들이 선택되어 이들을 원하는 방향으로 움직이도록 하여 그 동작을 수행한다.

결과적으로 본 발명의 실시예의 경우 상기 다수의 틸팅 미러(311)가 구비된 마이크로 미러 어레이(310)를 이용하여 기존의 FPD용 리페어 시스템에 구비된 레이저 슬릿의 역할을 대체하여 수정할 수 있는 불량의 형태 및 크기가 매우 다양해질 수 있는 것이다.

보다 구체적으로 본 발명의 실시예에 의한 FPD용 리페어 시스템의 동작원리를 설명하면 다음과 같다.

상기 레이저 소스(301)는 레이저 빔(Laser beam)을 생성시키는 역할을 하는 것으로 이는 안정적인 구조물에 고정되며, 이를 통해 생성된 레이저 빔은 상기 반사거울(302)에 의하여 원하는 방향으로 조사된다

상기 조사된 레이저 빔은 상기 마이크로 미러 어레이(310)로 입사되고 이는 상기 마이크로 미러 어레이 제어 모듈(312) 및 제어 단말기(314)를 통한 제어에 의해 레이저 빔 단면의 크기 및 형상 등이 결정된다.

이와 같이 상기 마이크로 미러 어레이(310)를 거친 레이저 빔은 상기 광학계(307)를 통과하고, 전후 및 좌우 이송을 위하여 테이블(308) 위에 놓여진 최종 리페어(repair) 대상인 FPD 패널(309)에 조사되어 FPD 패널의 결함부위를 제거, 수정하게 되는 것이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 FPD용 리페어 시스템에 구비된 마이크로 미러 어레이를 거친 레이저 빔의 이동 경로를 나타내는 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 최초 마이크로 미러 어레이(310)에 조사된 레이저 빔(401)은 상기 마이크로 미러 어레이(310)에 구비된 다수의 틸팅 미러(311) 방향에 의해 반사되어 이동경로가 바뀌어 진다.

즉, 레이저 소스(301)에서 생성된 레이저 빔(401)은 상기 마이크로 미러 어레이(310)에 구비된 소정의 틸팅 미러들(311)에 의하여 반사되는데, 이는 마이크로 미러 어레이 제어모듈(312) 및 제어 단말기(314)에 의하여 선택적으로 상기 소정의 틸팅 미러의 방향을 변경시킬 수 있다.

따라서, 상기 마이크로 미러 어레이에 입사된 레이저 빔(401)에서 불필요한 영역에 해당하는 레이저 빔(403)은 상기 레이저 빔 흡수부(303)로 투과되어 흡수되고, 수정하고자 하는 형상과 일치하는 단면의 레이저 빔(404)은 최종적으로 FPD용 panel(309)에 조사되어 결함을 수정하게 된다.

도 5는 본 발명의 실시예에 의한 FPD용 리페어 시스템에 의해 결함이 수정되는 공정을 개략적으로 나타내는 순서도이다.

도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시예에 의한 FPD용 리페어 시스템에 의해 결함이 수정되는 공정을 설명하면, 먼저 결함의 위치로 광학계(307)가 이동(ST 1)하여 결함을 찾고, CCD 카메라(305)를 통해 결함의 상태를 파악한 후(ST 2) 레이저 빔으로 제거할 형상을 결정하게 된다.(ST 3)

단, 상기 수정 형상 결정 단계는 작업자의 판단 하에 진행될 수도 있고, 일 예로 소정의 알고리즘을 적용하여 자동화 할 수도 있다.

이 때, 자동화 시에 사용되는 소정의 알고리즘은 정상인 상태와 결함 상태를 비교하여 레이저로 제거할 부분을 자동으로 계산하고, 계산 결과를 마이크로 미러 어레이 제어모듈(312)로 전송하는 알고리즘을 말하며, 이는 제어 단말기(314) 내에 저장되어 되고 제어 단말기(314)를 통해 구동된다. 상기 제어 단말기로는 일반 PC가 사용될 수 있다.

이에 상기 수정 형상이 마이크로 미러 어레이 제어모듈(312)로 전달(ST 4)되 어 상기 레이저 빔의 단면 형상 및 크기를 포함한 정보가 결정되면 마이크로 미러 어레이를 거친 소정의 레이저 빔이 상기 정보에 맞게 변경되어 최종 FPD 패널(308) 상의 결함 위치에 조사되고(ST5), 그 결과 패널 상에 형성된 결함이 수정된다. (ST 6)

이와 같은 본 발명에 의하면, 패널 상의 다양한 결함에 대하여 원하는 형상 및 크기의 영역으로 레이저 빔을 조사하여 이를 수정할 수 있으므로, 1결함 당 1번의 레이저 빔의 조사로 그 결함의 수정이 가능하며, 제어 알고리즘을 적용하여 자동화가 가능하다는 장점이 있다.

Claims (6)

1. 레이저 빔을 생성하는 레이저 소스(laser source)와;

   상기 레이저 빔을 입사받아 이를 소정의 단면 크기 및 형상을 갖고, 특정 방향으로 반사시키는 마이크로 미러 어레이와;

   상기 마이크로 미러 어레이를 거친 레이저 빔을 조사 받아 특정 결함이 수정되는 평판표시장치(FPD) 패널이 포함되어 구성됨을 특징으로 하는 마이크로 미러 어레이를 이용한 평판표시장치용 리페어 시스템
2. 제 1항에 있어서,

   상기 마이크로 미러 어레이의 내부면에는 다수의 틸팅 미러(tilting mirror)들이 구비됨을 특징으로 하는 마이크로 미러 어레이를 이용한 평판표시장치용 리페어 시스템.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 마이크로 미러 어레이의 동작을 제어하는 마이크로 미러 어레이 제어 모듈 및 제어 단말기가 더 포함됨을 특징으로 하는 마이크로 미러 어레이를 이용한 평판표시장치용 리페어 시스템.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 마이크로 미러 어레이 제어모듈 및 제어 단말기는 상기 마이크로 미러 어레이 내부면에 구비된 다수의 틸팅 미러 중 특정 미러의 방향을 변경시킴을 특징으로 하는 마이크로 미러 어레이를 이용한 평판표시장치용 리페어 시스템.
5. 평판표시장치 패널 상에 형성된 결함의 위치로 광학계가 이동하여 상기 결함을 찾는 단계와;

   CCD 카메라를 통해 상기 결함의 상태를 파악한 후, 레이저 빔으로 제거할 형상을 결정하는 단계와;

   상기 제거 형상이 결정된 후 레이저로 제거할 부분을 계산하고, 계산 결과를 마이크로 미러 어레이 제어모듈로 전송하는 단계와;

   상기 레이저 빔의 단면 형상 및 크기를 포함한 정보가 결정되면 마이크로 미러 어레이를 거친 소정의 레이저 빔이 상기 정보에 맞게 변경되어 평판표시장치 패널 상의 상기 결함 위치에 조사되는 단계가 포함되어 구성됨을 특징으로 하는 마이크로 미러 어레이를 이용한 평판표시장치용 리페어 방법.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 수정 형상 결정 단계는 작업자의 판단 하에 진행되거나, 자동화 알고리즘이 적용되어 자동으로 진행됨을 특징으로 하는 마이크로 미러 어레이를 이용한 평판표시장치용 리페어 방법.

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