KR20230033094A - 마이크로 led 디스플레이 리페어 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 마이크로 LED 디스플레이 리페어 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 종래의 리페어 장치로는 리페어 할 수 없는 마이크로 LED 디스플레이의 결함을 리페어할 수 있고, 다양한 재질로 이루어지는 결함부위를 정밀하게 제거할 수 있는 마이크로 LED 디스플레이 리페어 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 마이크로 LED 디스플레이 리페어 장치는 마이크로(초소형) LED 디스플레이의 결함을 리페어하는 리페어 장치에 있어서, 마이크로 LED칩과 마이크로 LED칩을 구동하기 위한 회로패턴을 포함하는 마이크로 LED 디스플레이를 파지하는 스테이지와, 상기 마이크로 LED 디스플레이 중 결함이 있는 부위를 제거하기 위한 레이저를 공급하는 레이저 소스와, 상기 레이저 소스에서 발생되는 레이저를 상기 마이크로 LED 디스플레이의 결함이 있는 부위를 리페어하기 위해 레이저의 경로를 변경하여 조사하는 광학모듈과, 상기 스테이지, 레이저 소스 및 광학모듈을 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는 상기 결함이 있는 부위를 포함하여 미리 설정된 제1영역을 제거한 후 상기 제1영역보다 작은 제2영역을 제거하도록 스테이지, 레이저 소스 및 광학모듈 중 어느 하나 이상을 제어하는 것을 특징으로 한다.

Description

마이크로 LED 디스플레이 리페어 장치 및 방법{Apparatus and method for repairing micro LED display}
본 발명은 결함이 있는 마이크로 LED 디스플레이를 리페어 하는 리페어 장치 및 방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는 종래 LCD, OLED 디스플레이에 발생한 결함을 리페어하는 장치는 TFT 어레이의 회로패턴을 절단하거나 이어주는 방식으로 결함부위를 리페어 하였으나 본 발명의 마이크로 LED 디스플레이는 종래의 방식이 아닌 마이크로 LED 디스플레이에 적합하도록 결함이 있는 마이크로 LED칩을 제거하고 정상 동작하는 마이크로 LED칩을 실장하는 방식으로 마이크로 LED 디스플레이를 리페어 하는 리페어 장치 및 방법에 대한 것이다.
최근에는 TV, 스마트폰 등에 사용되는 디스플레이로 FPD(Flat Panel Display)로 통칭되는 LCD, OLED 등의 평면 패널 디스플레이들이 널리 보급되고 있다. 하지만 LCD뿐만 아니라 OLED도 단점이 많아 마이크로 LED를 활용하는 디스플레이에 대해 연구가 활발히 이루어지고 있고 대면적, 초고해상도로 구현된 마이크로 LED 디스플레이가 서서히 보급되고 있다.
LCD와 OLED의 경우 다양한 단점이 존재하는데 LCD의 경우 색재현도 등에 한계가 있고 자체 발광이 아니어서 백라이트와 같은 광원이 필요하므로 박형으로 구현하기가 어렵고 플랙서블 디스플레이로 구현하기가 어려운 문제가 있고, OLED의 경우 색재현성과 완벽한 명암비 구현 등 다양한 장점이 있지만 번인(잔상)이라는 치명적인 문제점이 있다.
마이크로 LED는 종래의 LCD, OLED의 문제점을 모두 해결할 수 있는 디스플레이로서 매우 작은 LED칩을 배열하여 이미지를 표현하는 디스플레이이다. 최근 LED칩의 사이즈를 매우 작게 제조할 수 있음에 따라 LCD, OLED 디스플레이의 해상도와 거의 동일한 해상도를 구현할 수 있고 LCD와 달리 자체발광이 가능하고 OLED의 번인과 같은 문제가 전혀 없으며 휘도가 LCD, OLED에 비해 높아 차세대 디스플레이로 각광을 받고 있다.
디스플레이 제조 중에는 다양한 이물에 의해 픽셀의 on/off가 되지 않는 결함(defect)이 발생하게 되는데 이러한 결함이 발생하게 되면 불량으로 전체 디스플레이를 폐기해야 하므로 제조단가가 상승하는 문제가 있다. 제조단가 및 불량률을 낮추기 위해 결함을 수리하는 리페어 공정이 제조 공정에 필수적으로 포함된다.
종래에는 FPD 제조 공정 중에 이물 등에 의해 발생하는 결함을 수리하는 리페어 공정을 통해 불량률을 낮춰왔는데 종래의 리페어 공정은 FPD에 포함된 배선들이 합선된 경우 합선된 부분을 레이저로 커팅하거나, 배선이 끊어진 경우 끊어진 배선을 Metal source와 레이저를 이용하여 연결하는 공정으로 수행되었다.
이러한 종래의 리페어 공정은 화소에 1:1로 대응하는 TFT array에서 발생되는 결함을 수리하는 방식으로 리페어 공정이 이루어졌는데 이러한 결함 이외에도 마이크로 LED 디스플레이의 경우 픽셀에 해당하는 LED칩 자체가 동작을 하지 않는 결함도 존재하는데 이러한 결함은 종래의 리페어 공정으로는 리페어가 되지 않는 문제가 있다.
또한, 마이크로 LED 디스플레이는 결함이 있는 마이크로 LED칩 뿐만 아니라 보호막 등 다양한 구성을 포함하여 이루어지는데 대한민국 공개특허 10-2021-0070326호에 개시된 리페어 방법과 같이 제1의 더미 기판(14)를 이용하여 전사/박리 공정을 이용함에 따라 리페어 공정이 복잡하고 성공률이 낮으며 리페어 tact time이 길어 생산성이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 종래의 리페어 장치로는 리페어 할 수 없는 마이크로 LED 디스플레이의 결함을 리페어할 수 있고, 다양한 재질로 이루어지는 결함부위를 정밀하게 제거할 수 있는 마이크로 LED 디스플레이 리페어 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 마이크로 LED 디스플레이 리페어 장치는 마이크로(초소형) LED 디스플레이의 결함을 리페어하는 리페어 장치에 있어서, 마이크로 LED칩과 마이크로 LED칩을 구동하기 위한 회로패턴을 포함하는 마이크로 LED 디스플레이를 파지하는 스테이지와, 상기 마이크로 LED 디스플레이 중 결함이 있는 부위를 제거하기 위한 레이저를 공급하는 레이저 소스와, 상기 레이저 소스에서 발생되는 레이저를 상기 마이크로 LED 디스플레이의 결함이 있는 부위를 리페어하기 위해 레이저의 경로를 변경하여 조사하는 광학모듈과, 상기 스테이지, 레이저 소스 및 광학모듈을 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는 상기 결함이 있는 부위를 포함하여 미리 설정된 제1영역을 제거한 후 상기 제1영역보다 작은 제2영역을 제거하도록 스테이지, 레이저 소스 및 광학모듈 중 어느 하나 이상을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는 상기 제1영역의 넓이를 마이크로 LED 디스플레이 중 결함이 있는 부위 내에 실장된 마이크로 LED칩의 크기에 기초하여 조절하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1영역의 넓이는 상기 결함이 있는 부위 내에 실장된 마이크로 LED칩의 가로/세로 길이 중 짧은 길이에 기초하여 조절하는 특징으로 한다.
또한, 상기 제1영역의 넓이는 상기 마이크로 LED칩의 가로/세로 길이 중 짧은 길이의 2배 이내에서 조절되는 것을 특징 더 포함한다.
또한, 상기 광학모듈은 상기 레이저 소스로부터 공급되는 레이저를 상기 마이크로 LED 디스플레이의 결함부위로 조사하기 위해 레이저 경로를 변경하는 스캐너를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광학모듈이 상기 마이크로 LED 디스플레이 내의 결함부위를 레이저를 조사하여 제거한 후 제거된 뒤 남아있는 이물질을 세정하기 위한 세정모듈을 더 포함한다.
또한, 상기 제어부는 제1영역 또는 제2영역에 레이저를 조사하여 제거할 때 제1영역 또는 제2영역 내 재질에 따라 상기 레이저 소스에서 공급되는 레이저의 파장, 출력을 포함하여 레이저의 특성을 조절하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 마이크로 LED 디스플레이 리페어 방법은 마이크로 LED 디스플레이의 결함을 리페어 하는 방법에 있어서, 마이크로 LED칩과 마이크로 LED칩을 구동하기 위한 회로패턴을 포함하는 마이크로 LED 디스플레이를 스테이지에 이동시키는 단계; 상기 마이크로 LED 디스플레이 중 결함이 있는 부위를 제거하기 위한 레이저 소스에서 공급되는 레이저를 광학모듈을 통해 경로를 변경하여 마이크로 LED 디스플레이에 조사하여 상기 결함이 있는 부위를 포함하는 미리 설정된 제1영역을 제거하는 단계; 상기 제1영역을 제거한 후 상기 제1영역보다 작은 제2영역을 제거하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 제1영역을 제거하는 단계에서, 상기 제1영역의 넓이를 마이크로 LED 디스플레이 중 결함이 있는 부위 내에 실장된 마이크로 LED칩의 크기에 기초하여 조절하는 단계를 더 포함한다.
또한, 상기 제1영역의 넓이를 조절하는 단계에서, 상기 제1영역의 넓이는 상기 결함이 있는 부위 내에 실장된 마이크로 LED칩의 가로/세로 길이 중 짧은 길이에 기초하여 조절하는 특징으로 한다.
또한, 상기 제1영역의 넓이를 조절하는 단계에서, 상기 제1영역의 넓이는 상기 마이크로 LED칩의 가로/세로 길이 중 짧은 길이의 2배 이내에서 조절하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광학모듈을 통해 레이저를 조사하여 상기 제1영역 또는 제2영역을 제거한 후 남아있는 이물질을 세정모듈을 통해 세정하는 단계를 더 포함한다.
또한, 상기 광학모듈을 통해 레이저를 조사하여 상기 제1영역 또는 제2영역에 레이저를 조사하여 제거할 때 제1영역 또는 제2영역 내 재질에 따라 상기 레이저 소스에서 공급되는 레이저의 파장, 출력을 포함하여 레이저의 특성을 조절하는 것을 특징으로 한다.
이상과 같은 구성의 본 발명은 종래 리페어 방식으로는 리페어할 수 없는 마이크로 LED 디스플레이의 결함을 리페어할 수 있는 효과가 있다.
또한, 결함이 있는 LED칩을 리페어하기 위해 일정 영역을 제거한 후 세정을 통해 리페어의 성공률을 극대화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 결함 부위를 2단계로 제거하여 결함부위를 정상 마이크로 LED칩을 실장하기에 적합한 형태로 제거하면서 다양한 재질로 이루어진 결함부위를 정밀하게 제거할 수 있는 효과가 있다.
또한, 결함 부위를 정상 마이크로 LED칩을 실장할 수 있는 상태로 제거하여 리페어를 위해 별도의 회로패턴을 마련하지 않아도 되므로 고해상도의 디스플레이도 리페어할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로 LED 디스플레이 리페어 장치의 사시도이고,
도 2는 본 발명의 마이크로 LED 디스플레이 리페어 장치를 통해 레이저를 통해 일정부분을 제거하는 과정을 나타내는 도면이고,
도 3은 본 발명의 마이크로 LED 디스플레이 리페어 장치를 통해 제1영역을 제거한 상태를 나타내는 도면이고,
도 4는 본 발명의 마이크로 LED 디스플레이 리페어 장치를 통해 제2영역을 제거한 상태를 나타내는 도면이고,
도 5는 본 발명의 마이크로 LED 디스플레이 리페어 방법을 나타내는 순서도이다.
이하에서 도면을 참조하여 본 발명에 따른 마이크로 LED 디스플레이 리페어 장치 및 방법에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로 LED 디스플레이 리페어 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 마이크로 LED 디스플레이 리페어 장치를 통해 레이저를 통해 일정부분을 제거하는 과정을 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 마이크로 LED 디스플레이 리페어 장치를 통해 제1영역을 제거한 상태를 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 마이크로 LED 디스플레이 리페어 장치를 통해 제2영역을 제거한 상태를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 마이크로 LED 디스플레이 리페어 방법을 나타내는 순서도이다.
FPD는 최근까지 LCD나 OLED가 대표적인 디스플레이였으나 앞서 설명한 바와 같이 LCD는 자발광 디스플레이가 아니므로 백라이트와 같은 광원이 필요하고 백라이트의 한계 때문에 어느 정도의 곡률을 같은 커브드(curved) 디스플레이는 가능하지만 폴더블과 같은 플렉서블 디스플레이에 적용이 불가능한 문제가 있고, OLED의 경우 자체발광이 가능하지만 유기 발광물질을 활용함에 따라 번인과 같이 내구성이 떨어지는 문제가 있다. 이러한 종래 LCD, OLED와 같은 FPD의 문제점 때문에 자체발광이 가능하고 번인과 같은 문제가 없는 마이크로 LED 디스플레이가 각광을 받고 있다.
종래의 FPD는 제조공정 중 이물에 의해 불량 픽셀이 발생하고 이러한 불량 픽셀이 정상적으로 동작하도록 하는 리페어 공정을 필수적으로 포함하고 있다. 리페어 공정은 FPD의 제조과정에서 이물에 의해 픽셀이 정상적으로 동작하지 않은 문제를 해결하기 위해 이물에 의해 회로패턴에 단선이 발생하는 경우 이를 이어주는 와이어링과 단락이 발생한 경우 이를 끊어주는 커팅 공정이 주를 이룬다. 마이크로 LED 디스플레이도 마이크로 LED 디스플레이의 동작을 위한 회로패턴이 있는 기판이 있다. 물론 이러한 LED의 회로패턴 기판에 대해서는 종래의 리페어 공정이 그대로 적용될 수 있다. 하지만 마이크로 LED 디스플레이를 이루는 마이크로 LED칩에 결함이 발생한 경우 이를 리페어할 필요가 있는데 이러한 결함은 종래의 리페어 공정이 아닌 다른 방식의 리페어가 필요하고 본 발명은 이러한 마이크로 LED 디스플레이 특유의 결함을 리페어하는 마이크로 LED 디스플레이 리페어 장치 및 방법에 대한 것이다.
본 발명의 마이크로 LED 리페어 장치는 마이크로 LED칩과 이 칩을 구동하기 위한 회로패턴이 있는 마이크로 LED 디스플레이의 결함을 리페어를 위해 상부에 마이크로 LED 디스플레이를 파지하는 스테이지(100)와 마이크로 LED 디스플레이의 결함부위를 리페어하기 위해 레이저를 공급하는 레이저 소스(200)와 레이저 소스(200)에서 공급되는 레이저의 경로를 변경하여 결함부위로 조사하는 광학모듈(300)과 스테이지(100), 레이저 소스(200) 및 광학모듈(300)을 포함하여 마이크로 LED 리페어 장치를 제어하는 제어부(400)를 포함하여 이루어진다.
마이크로 LED 디스플레이는 앞서 설명한 것과 같이 회로패턴 위에 LED칩을 실장시켜 디스플레이를 구성하는데 마이크로 LED칩(20)을 회로패턴 위에 실장하고 난 후 디스플레이의 보호를 위해 보호막(40)을 형성하는 것이 보통이다. 이러한 보호막(40)은 여러 가지 종류가 있는데 투명한 재질로 할 수도 있지만 빛샘 방지를 위해 불투명한 재질로 이루어질 수도 있다.
또한, 실장된 마이크로 LED칩(20)의 파손을 방지할 수 있는 내구성을 갖추고 있어야 한다. 보호막(40)의 일례로는 한쪽 방향으로만 전기를 통하는 이방성 도전막인 ACF(Anisotropic Conductive Film)을 사용할 수 있다. 이방성 도전막인 ACF를 사용하는 이유는 기판에 실장된 LED칩을 보호하기 위한 것이 가장 큰 이유이지만 ACF 내에 미세한 도전성 입자가 LED칩과 기판의 회로와의 연결을 강화하는 효과도 있다. 물론 보호막(40)에 의해 마이크로 LED칩(20)이 회로패턴(30)에 실장된 상태를 유지하는 기능 즉, 마이크로 LED칩(20)을 고정지지 하는 역할도 수행한다.
광학모듈(300)을 통해 마이크로 LED 디스플레이의 일정 영역을 제거할 때에는 ACF와 같은 보호막(40) 하부에 마련된 회로패턴(30)이 드러나는 깊이로 가공하는 것이 바람직하다.
또한, 보호막(40)과 마이크로 LED칩(20)의 재질이 상이한 만큼 결함부위를 정밀하고 정확하게 제거하기 위해서는 조사되는 레이저의 특성을 조절할 필요가 있기 때문에 제거하는 부위에 따라 2단계로 결함부위를 제거하는 것이 바람직하다. 이를 통해 제거된 부위에 정상적인 마이크로 LED칩(20)을 실장할 수 있어 리페어의 정밀도 및 정확도를 향상시킬 수 있다. 즉, 마이크로 LED 디스플레이(10)의 고해상도화 및 소형화에 따라 LED칩 사이의 간격 또는 피치가 좁아져서 별도의 보조 회로패턴을 확보하기 어려울 수 있으므로 결함이 있는 마이크로 LED칩(20)을 제거하고 해당 위치에 정상동작하는 마이크로 LED칩(20)을 실장하는 것이 유리하기 때문이다.
본 발명의 스테이지(100)는 마이크로 LED 디스플레이(10)의 리페어 공정을 수행하기 위해 상부에 마이크로 LED 디스플레이(10)를 파지 고정하는 구성이다. 스테이지(100)의 사이즈는 리페어할 마이크로 LED 디스플레이(10)의 사이즈에 따라 구성하는 것이 바람직한데 리페어 공정 수행 중 디스플레이의 유동을 방지하기 위해 음압을 이용하는 구성이나 하부에 조명이 필요한 경우 조명을 위해 투명하게 구성하는 등 리페어 공정 환경에 따라 스테이지(100)의 세부 구성은 다양하게 구성할 수 있음은 물론이다.
본 발명의 레이저 소스(200)는 리페어 공정을 수행하기 위해 레이저를 공급하는 구성이다. 레이저 소스(200)에서 공급하는 레이저는 리페어할 마이크로 LED 디스플레이(10)의 특성에 따라 CW 레이저를 사용할 수도 있고 펄스 형태의 레이저를 사용할 수도 있다. 또한, 레이저의 파장대도 제거 공정의 효율성을 위해 적절한 파장대를 사용하는 것이 바람직하고 레이저의 출력 또한 마찬가지다.
본 발명의 광학모듈(300)은 레이저 소스(200)에서 공급되는 레이저의 경로를 변경하여 결함을 리페어하기 위해 적절한 위치로 조사하는 구성이다. 광학모듈(300)은 다수의 미러와 렌즈로 구성되는 것이 일반적인데 레이저 소스(200)에서 공급되는 레이저를 마이크로 LED 디스플레이(10)로 직접 조사하는 스캐너를 활용하는 방식과 적절한 초점거리를 갖는 대물렌즈를 이용하는 방식으로 크게 나눌 수 있다. 스캐너를 이용하는 방식의 경우 레이저를 직접 조사함에 따라 광학모듈(300)의 구성이 간단해지고 빠른 경로변경이 가능하다는 장점이 있으나 리페어 공정을 촬영할 이미지 모듈을 추가적으로 구성할 경우 레이저 조사 과정과 이미지 취득이 별도의 구성으로 이루어지기 때문에 좌표계를 일치시키는 것이 번거롭고 리페어 과정을 유기적으로 제어하는 것이 어려운 단점이 있다. 다수의 미러와 대물렌즈를 이용하는 방식의 경우 구성이 복잡해지는 단점이 있지만 레이저 조사를 위한 광학계와 이미지 촬영을 위한 광학계를 하나의 구성으로 처리할 수 있기때문에 레이저 조사 및 이미지 촬영을 하나의 좌표계 내에서 처리할 수 있고 리페어 과정을 유기적으로 처리할 수 있는 장점이 있다. 어떤 방식이든 마이크로 LED 디스플레이의 리페어 공정에 적용할 수 있으며 리페어 공정이 이루어지는 환경과 특성을 감안하여 결정하는 것이 바람직하다.
광학모듈(300)은 결함이 있는 마이크로 LED 디스플레이에 레이저를 조사하여 리페어할 부분을 제거하는데 앞서 설명한 것과 같이 결함이 생긴 부위에는 정상적으로 동작하지 않은 마이크로 LED칩(20)과 마이크로 LED칩(20)을 포함하여 마이크로 LED 디스플레이(10)을 보호하기 위한 보호막(40) 등 다양한 재질로 이루어진다. 따라서 다양한 재질을 정확하게 제거하기 위해서는 재질에 맞춰 레이저의 특성을 조절하는 것이 필요하다. 이를 위해 제어부(400)의 제어에 따라 보호막(40)이 포함된 제1영역(50)을 제거하고 제1영역(50)을 제거한 후 제1영역(50)보다 작은, 예를 들어 마이크로 LED칩(20)의 사이즈와 동일하거나 이보다 약간 큰 제2영역(60)을 제거하도록 레이저의 경로를 변경한다. 물론 제1영역(50)을 제거할 때와 제2영역(60)을 제거할 때 레이저의 특성을 조절할 수 있다. 이렇게 2단계로 결함부위를 제거함에 따라 결함 발생 시 리페어를 위해 별도의 보조라인을 통하지 않고도 결함 부위에 정상동작하는 마이크로 LED칩(20)을 실장할 수 있는 장점이 있다. 즉, 결함이 있는 위치에 정상동작하는 마이크로 LED칩(20)을 실장할 수 있어 고품질의 리페어를 수행할 수 있고 다양한 회로패턴에 대응하여 유연하게 리페어 공정을 수행할 수 있는 장점이 있다. 또한, 제1영역(50) 및 제2영역(60)을 제거할 때 정상동작하는 마이크로 LED칩(20)을 실장할 수 있도록 하부에 회로패턴이 드러나는 깊이(D)까지 보호막(40)을 제거하는 것이 바람직하다.
광학모듈(300)을 통해 결함부위를 제거한 후 정상동작하는 마이크로 LED칩(20)을 실장시키는 공정이 필요하고 이를 통해 리페어 공정이 완료되는데 이를 위해 회로패턴 상에 남아있을 수 있는 이물을 제거하기 위해 이물을 세정하는 세정모듈(미도시)이 필요할 수 있고, 바람직하게는 세정 완료 후 정상동작하는 마이크로LED칩(20)을 실장하기 위한 실장모듈(미도시)을 더 포함하는 것이 하나의 장비에서 리페어 공정을 한 번에 마무리할 수 있다는 측면에서 바람직하다.
세정모듈이 세정하는 방식에는 세정액을 사용하는 방식과 세정기체를 불어주는 에어블로워 방식을 사용할 수 있는데 세정액을 사용하는 방식의 경우 세정효과는 탁월하지만 세정액을 회수하는 구성을 별도로 마련해야하고 클린룸 환경에서 리페어 공정이 이루어지는 만큼 세정공정 중이나 후처리가 매우 어려울 수 있다. 에어블로어 방식의 경우 세정액을 사용하는 방식보다 세정효과가 떨어질 수 있지만 세정공정이 매우 간이하고 세정모듈의 구성도 간이하게 할 수 있다. 세정에 사용되는 기체의 경우 마이크로 LED 디스플레이의 보호막(40)의 구성에 따라 취사 선택될 수 있는데 세정효과의 극대화를 위해 이산화탄소를 사용하는 것이 바람직하다.
실장모듈은 광학모듈(300)을 통해 일정한 영역의 보호막(40)을 제거하고 세정모듈을 통해 회로패턴 상의 이물을 제거한 후 LED칩을 실장하는 공정을 수행하는 구성이다. LED칩의 실장을 위해 본 발명의 실장모듈의 일실시예로 은(Ag)과 같은 전도성 잉크를 노즐을 통해 회로패턴 위에 분사하는 잉크분사방식을 사용하는 것이 바람직하다. 잉크분사방식을 사용하는 경우 LED칩과 회로패턴 사이의 전기적 접촉을 매우 간이하게 구성할 수 있고 미량의 잉크를 매우 미세한 폭의 회로패턴위에 정확하게 분사할 수 있는 장점이 있다. 미량의 잉크를 정확한 위치에 적절하게 분사하기 위해 EHD(electrohydrodynamics) 방식의 잉크 분사 방식을 사용하는 것이 바람직하다. 물론 실장모듈에는 잉크분사를 위한 구성뿐만 아니라 정상동작하는 마이크로 LED칩(20)을 잉크가 분사된 위치에 정확하게 위치시키는 이송모듈을 포함할 수 있다.
본 발명의 제어부(400)는 스테이지(100), 레이저 소스(200) 및 광학모듈(300)을 포함하여 본 발명의 마이크로 LED 리페어 장치를 제어하는 구성이다. 특히 제어부(400)는 앞서 설명한 바와 같이 결함부위를 구성하는 다양한 재질을 정확하고 정밀하게 제거하기 위해 보호막(40)이 대부분을 차지하는 제1영역(50)에 광학모듈(300)을 제어하여 레이저를 조사, 제거하고 마이크로 LED칩(20)이 포함된 제2영역(60)을 제거하도록 레이저 소스(200) 및 광학모듈(300)을 제어한다. 결함부위가 포함된 제1영역(50)과 제2영역(60)은 마이크로 LED칩(20)의 사이즈를 포함하여 마이크로 LED 디스플레이(10)의 특성에 맞춰 크기를 조절할 수 있는데 마이크로 LED칩(20)의 가로, 세로 길이 중 짧은 길이를 기준으로 하여 그 길이의 2배 이내로 조절하는 것이 바람직하다. 이는 제거되는 부분을 최소화하면서도 세정공정 및 정상동작하는 마이크로 LED칩(20)을 실장하기 위한 최소한의 공간을 확보할 수 있는 장점이 있다. 또한, 앞서 설명한 것과 같이 2단계로 이루어진 제거공정을 통해 다양한 재질에 맞춰 정확하고 정밀하게 결함부위를 제거할 수 있도록 레이저의 특성을 조절할 수 있고 후속 공정으로 정상동작하는 마이크로 LED칩(20)을 실장하기 위해 회로패턴이 정확하게 드러나도록 제거공정을 수행할 수 있어 리페어 성공률을 극대화할 수 있는 장점이 있다.
이하에서 본 발명의 마이크로 LED 디스플레이 리페어 방법을 도 5를 참조하여 설명하되 중복되는 설명은 생략한다.
본 발명의 마이크로 LED 디스플레이 리페어방법은 마이크로 LED 칩과 이 칩을 구동하기 위한 회로패턴이 포함된 결함을 리페어할 마이크로 LED 디스플레이를 스테이지(100)로 이동시킨 후 음압 등을 통해 마이크로 LED 디스플레이(10)를 파지 고정한다.(S100) 스테이지(100)에 고정된 마이크로 LED 디스플레이에 레이저 소스(200)에서 공급되는 레이저를 광학모듈(300)을 통해 경로를 변경하여 마이크로 LED 디스플레이의 제1영역(50)에 조사하여 해당 영역을 제거한다.(S110) 제1영역(50)을 제거한 후 광학모듈(300)을 통해 제2영역(60)에 레이저를 조사하여 해당영역을 제거한다.(S120)
스테이지 : 100 레이저소스 : 200
광학모듈 : 300 제어부 : 400

Claims (13)

  1. 마이크로(초소형) LED 디스플레이의 결함을 리페어하는 리페어 장치에 있어서,
    마이크로 LED칩과 마이크로 LED칩을 구동하기 위한 회로패턴을 포함하는 마이크로 LED 디스플레이를 파지하는 스테이지와,
    상기 마이크로 LED 디스플레이 중 결함이 있는 부위를 제거하기 위한 레이저를 공급하는 레이저 소스와,
    상기 레이저 소스에서 발생되는 레이저를 상기 마이크로 LED 디스플레이의 결함이 있는 부위를 리페어하기 위해 레이저의 경로를 변경하여 조사하는 광학모듈과,
    상기 스테이지, 레이저 소스 및 광학모듈을 제어하는 제어부를 포함하되,
    상기 제어부는 상기 결함이 있는 부위를 포함하여 미리 설정된 제1영역을 제거한 후 상기 제1영역보다 작은 제2영역을 제거하도록 스테이지, 레이저 소스 및 광학모듈 중 어느 하나 이상을 제어하는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 디스플레이 리페어 장치.
  2. 청구항 1에서,
    상기 제어부는 상기 제1영역의 넓이를 마이크로 LED 디스플레이 중 결함이 있는 부위에 실장된 마이크로 LED칩의 크기에 기초하여 조절하는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 디스플레이 리페어 장치.
  3. 청구항 2에서,
    상기 제1영역의 넓이는 상기 결함이 있는 부위에 실장된 마이크로 LED칩의 가로/세로 길이 중 짧은 길이에 기초하여 조절하는 특징으로 하는 마이크로 LED 디스플레이 리페어 장치.
  4. 청구항 3에서,
    상기 제1영역의 넓이는 상기 마이크로 LED칩의 가로/세로 길이 중 짧은 길이의 2배 이내에서 조절되는 것을 특징 더 포함하는 마이크로 LED 디스플레이 리페어 장치.
  5. 청구항 1에서,
    상기 광학모듈은 상기 레이저 소스로부터 공급되는 레이저를 상기 마이크로 LED 디스플레이의 결함부위로 조사하기 위해 레이저 경로를 변경하는 스캐너를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 디스플레이 리페어 장치.
  6. 청구항 1에서,
    상기 광학모듈이 상기 마이크로 LED 디스플레이 내의 결함부위를 레이저를 조사하여 제거한 후 제거된 뒤 남아있는 이물질을 세정하기 위한 세정모듈을 더 포함하는 마이크로 LED 디스플레이 리페어 장치.
  7. 청구항 6에서,
    상기 제어부는 제1영역 또는 제2영역에 레이저를 조사하여 제거할 때 제1영역 또는 제2영역 내 재질에 따라 상기 레이저 소스에서 공급되는 레이저의 파장, 출력을 포함하여 레이저의 특성을 조절하는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 디스플레이 리페어 장치.
  8. 마이크로 LED 디스플레이의 결함을 리페어 하는 방법에 있어서,
    마이크로 LED칩과 마이크로 LED칩을 구동하기 위한 회로패턴을 포함하는 마이크로 LED 디스플레이를 스테이지에 이동시키는 단계;
    상기 마이크로 LED 디스플레이 중 결함이 있는 부위를 제거하기 위한 레이저 소스에서 공급되는 레이저를 광학모듈을 통해 경로를 변경하여 상기 결함이 있는 부위를 포함하는 미리 설정된 제1영역을 제거하는 단계;
    상기 제1영역을 제거한 후 상기 제1영역보다 작은 제2영역을 제거하는 단계를 포함하는 마이크로 LED 디스플레이 리페어 방법.
  9. 청구항 8에서,
    상기 제1영역을 제거하는 단계에서,
    상기 제1영역의 넓이를 마이크로 LED 디스플레이 중 결함이 있는 부위 내에 실장된 마이크로 LED칩의 크기에 기초하여 조절하는 단계를 더 포함하는 마이크로 LED 디스플레이 리페어 방법.
  10. 청구항 9에서,
    상기 제1영역의 넓이를 조절하는 단계에서,
    상기 제1영역의 넓이는 상기 결함이 있는 부위 내에 실장된 마이크로 LED칩의 가로/세로 길이 중 짧은 길이에 기초하여 조절하는 특징으로 하는 마이크로 LED 디스플레이 리페어 방법.
  11. 청구항 10에서,
    상기 제1영역의 넓이를 조절하는 단계에서,
    상기 제1영역의 넓이는 상기 마이크로 LED칩의 가로/세로 길이 중 짧은 길이의 2배 이내에서 조절하는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 디스플레이 리페어 방법.
  12. 청구항 8에서,
    상기 광학모듈을 통해 레이저를 조사하여 상기 제1영역 또는 제2영역을 제거한 후 남아있는 이물질을 세정모듈을 통해 세정하는 단계를 더 포함하는 마이크로 LED 디스플레이 리페어 방법.
  13. 청구항 8에서,
    상기 광학모듈을 통해 레이저를 조사하여 상기 제1영역 또는 제2영역에 레이저를 조사하여 제거할 때 제1영역 또는 제2영역 내 재질에 따라 상기 레이저 소스에서 공급되는 레이저의 파장, 출력을 포함하여 레이저의 특성을 조절하는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 디스플레이 리페어 방법.
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130029249A (ko) * 2011-09-14 2013-03-22 (주)에이앤아이 펨 기능을 구비한 평판디스플레이 리페어 장치
KR20210063200A (ko) * 2019-11-21 2021-06-01 참엔지니어링(주) 마이크로 led 디스플레이 리페어 장치 및 방법

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