WO2021187856A1 - 디스플레이 모듈 및 디스플레이 모듈의 리페어 방법 - Google Patents

디스플레이 모듈 및 디스플레이 모듈의 리페어 방법 Download PDF

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WO2021187856A1
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transfer
target substrate
led
display module
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김병철
곽도영
박상무
최원식
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삼성전자주식회사
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    • H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls

Definitions

  • the present disclosure relates to a display module and a method for repairing a display module, and more particularly, to a display module and a method for repairing a display module that can be repaired through a laser transfer method when an LED is missing in a display module manufacturing process. it's about
  • LED Light Emitting Diode
  • LED Light Emitting Diode
  • various display devices of various electronic products such as TV, mobile phone, PC, notebook PC, PDA, etc. as well as a light source for lighting devices.
  • micro LEDs with a size of 100 ⁇ m or less have been developed, and micro LEDs have a faster response speed, lower power, and higher luminance than conventional LEDs, so they are in the spotlight as a light emitting device for next-generation displays. have.
  • the display module can be manufactured through chip processing of LED wafers, transfer and bonding processes.
  • the LED may have an epi defect, a chip process defect, a transfer and bonding process defect, and the like, and these defects may cause a dead pixel or a defective pixel in the future.
  • an off-dot in which the LED does not emit light may occur in the bad pixel.
  • These off-dots occur when the LED is not transferred to the target substrate and misses due to the various defects described above when manufacturing the display module, and when the LED is transferred to the target substrate, but the LED itself is defective or the connection between the LED and the target substrate is defective. can be caused by
  • An object of the present disclosure is to provide a display module repair method capable of effectively repairing a display module in which an LED is missing through a laser transfer method, and a display module repaired thereby.
  • the repair method of the display module of the present disclosure includes the steps of detecting the LED missing position of the target substrate; loading the target substrate onto a first page; loading a substrate for transfer into a second stage; aligning the target substrate and the transfer substrate by driving the first and second stages; and sequentially laser-transferring the target substrate and the transfer substrate to the LED missing position in a row direction or a column direction by driving the first and second stages at a constant velocity.
  • the transfer direction and the moving directions of the target substrate and the transfer substrate may be opposite to each other.
  • the target substrate and the transfer substrate may move in the same direction.
  • the transfer direction may be in a zigzag direction.
  • the transfer step may include a primary line transfer step of transferring the LED from the transfer substrate to the target substrate while moving the target substrate and the transfer substrate in a first linear direction; moving the target substrate and the transfer substrate by a preset distance in a direction perpendicular to the first linear direction; a secondary line transfer step of transferring the LED from the transfer substrate to the target substrate while moving the target substrate and the transfer substrate in a second linear direction opposite to the first linear direction; and moving the target substrate and the transfer substrate by a preset distance in a direction perpendicular to the second linear direction.
  • the transfer substrate may be arranged so that some of the plurality of LEDs of the transfer substrate are located at positions corresponding to the LEDs transferred to the target substrate.
  • the transfer substrate may be manufactured to have a size smaller than that of the target substrate.
  • the transfer may be sequentially performed for each virtual region partitioned on the target substrate.
  • a plurality of LEDs of the transfer substrate may be arranged at positions corresponding to the LEDs transferred to the target substrate.
  • the transfer substrate may be manufactured to include a plurality of monochromatic LEDs.
  • the transfer substrate may be manufactured to include a plurality of LEDs of at least two different colors.
  • a glass substrate having a TFT (Thin Film Transistor) layer disposed on the front surface and a driving circuit for driving the TFT layer disposed on the rear surface; and a plurality of light emitting diodes (LEDs) electrically connected to the TFT layer of the glass substrate, wherein at least one of the plurality of LEDs includes a target substrate for forming the glass substrate and an LED missing position on the target substrate LED of the target substrate by irradiating a laser beam to the transfer substrate when the LED missing position of the target substrate reaches the laser beam irradiation position while moving the transfer substrate for LED transfer to a missing position at a constant velocity in the same direction It is possible to provide a display module transferred to the sewing machine position.
  • TFT Thin Film Transistor
  • FIG. 1 is a block diagram schematically showing a laser imaging apparatus for repair according to the present disclosure.
  • FIG. 2 is a block diagram schematically illustrating the laser oscillation unit shown in FIG. 1 .
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a state in which some LEDs are missing from a target substrate.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a repair method according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a transfer substrate used in a repair method according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a repair method according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a repair method according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIGS. 8A and 8B are views illustrating various examples of a transfer substrate used in a repair method according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a repair method according to another embodiment of the present disclosure.
  • a “module” or “unit” for a component used in the present disclosure performs at least one function or operation.
  • a “module” or “unit” may perform a function or operation by hardware, software, or a combination of hardware and software.
  • a plurality of “modules” or a plurality of “units” other than a “module” or “unit” that must be performed in specific hardware or are executed in at least one processor may be integrated into at least one module.
  • the singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.
  • the epitaxial substrate may be a substrate in which a plurality of LEDs are formed by sequentially depositing a P-type material, an active region, and an N-type material through a plurality of processes on a growth substrate.
  • the transfer substrate is a substrate for transferring missing LEDs to the target substrate, and may be a substrate arranged to have a predetermined pitch in the X direction and the Y direction by transferring a plurality of LEDs from the epi substrate.
  • the target substrate is a substrate on which a TFT (Thin Film Transistor) layer and a plurality of electronic devices are mounted on one surface, and a plurality of LEDs may be transferred from the transfer substrate.
  • TFT Thin Film Transistor
  • a target substrate onto which a plurality of LEDs are transferred may form a unit display module.
  • the distance between the LEDs arranged on the transfer substrate in the X direction and the Y direction may be referred to as a chip pitch.
  • the chip pitch may be the distance from the center of one LED to the center of another adjacent LED.
  • the distance between the LEDs arranged on the target substrate in the X direction and the Y direction may be referred to as a pixel pitch.
  • the pixel pitch corresponds to the final pitch between each LED applied to the display module, it may also be referred to as a display pitch.
  • the pixel pitch (or display pitch) may be maintained at an interval greater than the chip pitch, and the pixel pitch may be the distance from one side of one pixel to one side of another adjacent pixel.
  • the “substrate for transfer” may be a substrate on which a plurality of LEDs are transferred from the epi-substrate and arranged to have a predetermined pitch in the X-direction and the Y-direction.
  • the transfer substrate may be referred to as a temporary substrate.
  • the process of separating the micro LED from the substrate and aligning it on a transfer substrate (or a relay substrate, a temporary substrate, or an interposer (which may be referred to as one of an interposer substrate) can be called an interposer process.
  • the operation of moving the micro LED on the transfer substrate onto the display substrate can be referred to as a transfer process.
  • side wirings electrically connecting a plurality of self-luminous devices arranged on the front surface of the glass substrate and circuits located on the back surface of the glass substrate are connected to the edge region of the glass substrate.
  • a TFT layer having a TFT circuit formed thereon may be disposed on the front surface of the glass substrate, and no circuit may be disposed on the rear surface of the glass substrate.
  • the TFT layer may be integrally formed on the glass substrate or may be manufactured in the form of a film separately from the glass substrate and attached to one surface of the glass substrate.
  • the display module may form a black matrix between a plurality of LEDs arranged on the TFT layer.
  • the black matrix may improve the contrast ratio by preventing light from leaking from the peripheral portions of the LEDs adjacent to each other.
  • the display module may form a molding that can cover the plurality of LEDs and the black matrix together.
  • the molding part may be formed of a transparent resin. In this case, the display module may stack the touch screen on the molding unit.
  • the glass substrate may include a plurality of pixels.
  • Each pixel may include a plurality of sub-pixels and a plurality of circuits for driving each pixel.
  • the sub-pixel may be a red LED, a green LED, and a blue LED.
  • the display module is one of the flat panel display panels and may be composed of a plurality of micro LEDs each having a size of 100 ⁇ m or less.
  • the display module of the present disclosure may provide better contrast, response time and energy efficiency compared to liquid crystal display (LCD) panels that require a backlight.
  • Micro LEDs which are organic light emitting diodes or inorganic light emitting diodes, have good energy efficiency and have longer brightness, luminous efficiency and lifespan than OLEDs.
  • the LED may be used interchangeably with the same meaning as 'LED chip'.
  • the LED may have a flip chip structure in which an anode and a cathode electrode are formed on the same surface and a light emitting surface is formed opposite the electrodes.
  • the LED may have a predetermined thickness and may be formed of a square having the same width and length, or a rectangle having different widths and lengths.
  • the TFT constituting the TFT layer is not limited to a specific structure or type, for example, the TFT cited in the present disclosure is an oxide other than LTPS TFT (Low-temperature polycrystalline silicon TFT). It can be implemented with TFT, Si TFT (poly silicon, a-silicon), organic TFT, graphene TFT, etc., and can also be applied by making and applying only P-type (or N-type) MOSFETs in the Si wafer CMOS process.
  • LTPS TFT Low-temperature polycrystalline silicon TFT
  • the driving circuit included in the display module may be implemented by a micro IC disposed in the pixel region of the TFT layer to control driving of at least 2n pixels.
  • the micro IC When the micro IC is applied to the display module, only a channel layer connecting the micro IC and each micro LED may be formed in the TFT layer (or backplane) instead of the TFT.
  • a unit configuration in which an LED is mounted in a circuit region of a TFT layer of a glass substrate may be referred to as a display module.
  • the display module can be installed and applied in electronic products or electric fields that require a wearable device, a portable device, a handheld device, and various displays as a single unit, and a plurality of assembly in a matrix type Through the arrangement, it can be applied to a monitor for a personal computer (PC), a high-resolution TV and a display device such as a signage (or digital signage), an electronic display, and the like.
  • PC personal computer
  • a high-resolution TV such as a signage (or digital signage), an electronic display, and the like.
  • the laser transfer apparatus described in the present disclosure is a laser transfer apparatus for transferring LEDs from a transfer substrate to a target substrate, and it is necessary to include a separate laser transfer apparatus for repair that selectively mounts missing LEDs on the target substrate. none.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically showing a laser imaging apparatus for repair according to the present disclosure.
  • a laser transfer apparatus 1 includes a laser oscillation unit 10 for transferring a plurality of LEDs arranged in a preset arrangement on a transfer substrate to a target substrate, and a laser A first stage 21 disposed at a predetermined interval below the oscillation unit 10 and moving a transfer substrate used for LED repair in the X, Y, and Z axis directions, and the lower side of the first stage 21 . It may include a second stage 22 and a control unit 30 arranged at regular intervals to move the target substrate in which some LEDs are missing in the X, Y, and Z-axis directions.
  • the laser oscillation unit 10 is configured to transfer a plurality of LEDs arranged on the transfer substrate to the target substrate by irradiating a laser beam on the transfer substrate.
  • the laser oscillator 10 may transfer the LED on the transfer substrate to the target substrate in a laser lift-off (LLO) method.
  • LLO laser lift-off
  • the target substrate and the transfer substrate are fixed, and the laser oscillation unit 10 scans the fixed target substrate and the transfer substrate at a constant speed and may move in a pre-designed path to perform the transfer process.
  • the laser oscillation unit 10 may be fixed, and the substrates may be moved so that the laser beam irradiation position and the LED missing position correspond to each other.
  • the first stage 21 is configured to load a transfer substrate and move to a predetermined position, for example, an LED transfer position, a transfer substrate unloading position, and the like, and the second stage 22 loads a target substrate and moves to a predetermined position. It is a structure for moving to a position, for example, an LED transfer position, a target board
  • the first stage 21 may include a supporter (not shown) having a substantially ring shape or a rectangular frame shape. That is, the first stage 21 may have a peripheral portion capable of gripping the edge portion of the transfer substrate, and an opening may be formed inside the peripheral portion. The opening is provided to have a size that does not interfere with the falling of the LEDs arranged on the transfer substrate to the target substrate located below the transfer substrate when the laser beam is irradiated to the transfer substrate.
  • the first stage 21 may be moved in the X-axis, Y-axis, and Z-axis by a driving unit (not shown).
  • the first stage 21 may be moved along a guide rail (not shown) that is vertically crossed in the X-axis and Y-axis directions, and may be configured to move in the Z-axis direction together with the guide rail.
  • the first stage 21 may be disposed at an arbitrary position so as not to interfere with the laser oscillation unit 10 during loading and unloading operations of the transfer substrate.
  • the second stage 22 may have a plate shape that does not include an opening.
  • the second stage 22 may be disposed below the first stage 21 at regular intervals during transfer.
  • the second stage 22 may be moved in the X-axis, Y-axis, and Z-axis by a different driving unit (not shown) from the driving unit of the first stage 21 .
  • the first stage 21 may be moved along a guide rail (not shown) that is vertically crossed in the X-axis and Y-axis directions, and may be configured to move in the Z-axis direction together with the guide rail.
  • the second stage 22 may be disposed at an arbitrary position so as not to interfere with the laser oscillation unit 10 during loading and unloading operations of the target substrate.
  • the control unit 30 is a component for performing the transfer by controlling the operation of each component of the laser imaging apparatus 1 .
  • the controller 30 may be implemented in the form of an integrated circuit (IC) or a system on a chip (SoC), or may be implemented in a form including the processor 31 and the memory 33 .
  • the processor 31 may execute a command stored in the memory 33 to perform a method of manufacturing a display module according to various embodiments described in the present disclosure.
  • Various data and commands may be stored in the memory 33 .
  • FIG. 2 is a block diagram schematically illustrating the laser oscillation unit shown in FIG. 1 .
  • the laser oscillation unit 10 includes a laser generating unit 11 for generating a laser beam, and an attenuator 13 for attenuating the intensity of a laser beam output from the laser generating unit.
  • a homogenizer 15 for forming a laser beam passing through the attenuator to have a uniform distribution as a whole, and reducing the pattern of the laser beam passing through the homogenizer to transfer the LED to the transfer substrate (or the target substrate) It may include a P-lens (projection lens) 19 for irradiating the transfer region of the substrate).
  • a plurality of mirrors (not shown) for switching the path of the laser beam, respectively, are provided between the attenuator 13 and the homogenizer 15 and between the homogenizer 15 and the P-lens 19 . can be placed.
  • a galvano mirror may be applied.
  • the galvanometer mirror is a device that can quickly change the path of the light source by rapidly rotating the mirror that reflects the light source.
  • the laser generator 11 may apply various types of laser generators, such as excimer lasers and UV lasers, according to the wavelength of the laser beam.
  • the attenuator 13 and the homogenizer 15 may be disposed on the irradiation path of the laser beam to adjust the intensity of the laser beam output from the laser generator 11 .
  • the homogenizer 15 may homogenize the entire laser beam to make the quality of the laser beam passing through the P-lens 19 uniform.
  • the homogenizer 15 may enable homogenization by dividing solar light with a large change in luminous intensity into small light sources and then superimposing them on a target surface.
  • the P-lens 19 focuses the patterned laser beam passing through the homogenizer 15 and irradiates it toward the transfer substrate loaded on the first stage 21 .
  • the laser beam irradiated to the transfer substrate may correspond to a point at which a specific LED for replacing the missing LED on the target substrate is disposed on the transfer substrate.
  • the mask 17 is disposed between the homogenizer 15 and the P-lens 19, and when the laser beam is irradiated to a specific LED of the transfer substrate, it can be formed in a size that does not affect the surrounding LEDs. .
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a state in which some LEDs are missing from a target substrate.
  • a plurality of LEDs may be transferred from a relay substrate (not shown) to a target substrate 40 through a laser transfer process.
  • pixels including sub-pixels 51 that are red, green, and blue LEDs have a first pixel pitch DP1 in a row direction (X-axis direction) and a first pixel pitch DP1 in a column direction (Y-axis direction).
  • a plurality of transfers may be performed at the second pixel pitch DP2.
  • some LEDs may be missing without being transferred to the target substrate 40 .
  • positions indicated by reference numbers 61 , 62 , and 63 indicated on the target substrate 40 are the missing positions of the LEDs.
  • the laser imaging device 1 of the present disclosure may include an inspection device (not shown) for determining the missing LED position.
  • the inspection apparatus may include a vision inspection apparatus and an automatic optical inspection (AOI).
  • the inspection apparatus may determine a position where the LED is missing on the target substrate 40 .
  • the inspection apparatus (not shown) includes a vision inspection for a plurality of LEDs 51 disposed on the target substrate 40 in a state in which the target substrate 40 is loaded on the first stage 21 .
  • the type of inspection is performed, and through this, characteristic information of a plurality of LEDs on the target substrate 40 can be determined.
  • the characteristic information may be a measurement value of an output wavelength or luminance for each of the plurality of LEDs transferred to the target substrate 40 , or may be at least one of an input output wavelength, luminance, and performance grade.
  • the processor 31 compares the determined characteristic information of each of the plurality of LEDs 51 with a preset characteristic standard, and when such characteristic information cannot be obtained or there is a significant difference in characteristic values, the LED is missed position can be judged as
  • the processor 31 may store, in the memory 33 , location information where the LED of the target substrate 40 is missing.
  • the laser transfer apparatus 1 includes an inspection device
  • the present disclosure is not limited thereto, and an LED missing position may be detected on the target substrate through an inspection device provided separately from the transfer device 1 .
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a repair method according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 5 is a repair method used in the repair method according to an embodiment of the present disclosure.
  • It is a diagram illustrating a transfer substrate
  • FIG. 6 is a process diagram illustrating a repair method according to an embodiment of the present disclosure.
  • the LED missing position is detected on the target substrate 40 through the inspection device (S11).
  • the corresponding LED missing position information is stored in the memory 33 .
  • the LED missing positions on the target substrate 40 may be different for each target substrate 40 , and there may be at least one or a plurality of positions.
  • the target substrate 40 on which the LED missing position detection has been completed is loaded onto the first stage 21 ( S12 ). If the missing LED inspection and repair process are continuously performed on the target substrate 40 , the target substrate 40 may be already loaded in the first stage 21 .
  • the first transfer substrate 50 provided with the LED to be transferred to the target substrate 40 is loaded onto the second stage 22 ( S13 ).
  • the first transfer substrate 50 may have the same size as the epitaxial substrate (not shown) and may have a conventional wafer shape or a substantially circular shape.
  • the first transfer substrate 50 may include LEDs of the same color.
  • a red LED 51 may be arranged as shown in FIG. 5 .
  • a second substrate for transfer which will be described later, may have a color different from that of the red LED 51 , for example, only one color of a green LED and a blue LED.
  • a repair process is performed using a transfer substrate having only red LEDs, a transfer substrate having only green LEDs, and a transfer substrate having only blue LEDs.
  • the first and second stages 21 and 22 are driven to drive the target substrate 40 . and the first transfer substrate 50 are moved to a predetermined position (initial position for starting repair), and then the target substrate 40 and the first transfer substrate 50 are aligned (S14).
  • the first transfer substrate 50 is disposed to correspond to the first region 41 preset in the target substrate 40 .
  • the entire area of the target substrate 40 may be divided into first to eighth virtual regions 41 to 48 .
  • the transfer direction is opposite to the moving direction of the target substrate 40 and the first transfer substrate 50 .
  • Arrow directions in the +X-axis direction and the -X-axis direction shown in 3 to 5 in FIG. 6 indicate the transfer direction.
  • arrow directions in the -Y axis direction indicated in 4 and 5 of FIG. 6 indicate the direction in which the laser transfer position is changed. In this case, the moving directions of the target substrate 40 and the first transfer substrate 50 proceed in the +Y-axis direction.
  • the direction of transferring the LED to the LED sewing machine position in the first region 41 may proceed in the right direction (+X-axis direction) from the left end to the right end of the first region 41 as shown in 3 of FIG. 6 . have.
  • the irradiation position of the laser beam emitted from the laser oscillation unit 10 is fixed, the irradiation position of the laser beam is fixed at a constant position.
  • the target substrate 40 and the first transfer substrate 50 are simultaneously moved by moving the first and second stages 21 and 22 at constant velocity in a straight line toward the left direction (-X-axis direction). As described above, while the target substrate 40 and the first transfer substrate 50 are moving, when each LED missing position reaches the irradiation position of the laser beam, the first transfer substrate 50 is irradiated with a laser beam to irradiate the target substrate. The LED can be transferred to (40).
  • the target substrate 40 and the first transfer substrate 50 are imaged according to the driving of the first and second stages 21 and 22 . It moves by a preset distance in the direction (+Y-axis direction). Accordingly, the laser transfer positions of the target substrate 40 and the first transfer substrate 50 are changed in the downward direction (-Y-axis direction) as shown in 4 of FIG. 6 , and the second row of the target substrate 40 is LED transfer preparation is complete.
  • the target substrate 40 and the first transfer substrate 50 are moved at a constant speed in the right direction (+X-axis direction) while moving the target substrate 40 at a constant velocity.
  • LED transfer to the LED missing position in the second row may proceed.
  • the transfer direction proceeds in a direction opposite to the moving directions of the target substrate 40 and the first transfer substrate 50 , that is, in a left direction (-X-axis direction).
  • the laser transfer positions of the target substrate 40 and the first transfer substrate 50 are changed in the downward direction (-Y-axis direction) as shown in 4 of FIG. 6 , and the second row of the target substrate 40 is LED transfer preparation is complete.
  • the first transfer substrate 50 is moved to a preset position corresponding to the second region 41 of the target substrate 40 .
  • the LED transfer is completed to all LED missing positions in the second region 42 of the target substrate 40 through the same process as the laser transfer method in the first region 41 of the target substrate 40 described above.
  • the LED transfer is sequentially performed at the LED missing positions in each region in the same manner as above.
  • the first transfer substrate 50 is removed.
  • a second transfer substrate (not shown) is loaded onto the second stage 22 ( S16 ).
  • the LED provided on the second transfer substrate may be, for example, a green LED or a blue LED of a different color from the LED provided on the first transfer substrate 50 .
  • the second transfer substrate loaded on the second stage 22 is aligned to a position corresponding to the first region 41 of the target substrate 40 ( S17 ).
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a repair method according to another embodiment of the present disclosure
  • FIGS. 8A and 8B are views showing various examples of a transfer substrate used in a repair method according to another embodiment of the present disclosure
  • FIG. 9 is a process diagram illustrating a repair method according to another embodiment of the present disclosure.
  • the LED missing position is detected on the target substrate 140 through the inspection device (S21).
  • the corresponding LED missing position information is stored in the memory 33 .
  • the LED missing positions on the target substrate 140 may be different for each target substrate 140 , and there may be at least one or a plurality of positions.
  • the target substrate 140 on which the LED missing position has been detected is loaded onto the first stage 21 ( S22 ). If the missing LED inspection and repair process are continuously performed on the target substrate 140 , the target substrate 140 may be already loaded in the first stage 21 .
  • the transfer substrate 150 provided with the LED to be transferred to the target substrate 140 is loaded onto the second stage 22 ( S23 ).
  • the transfer substrate 150 may have a size and shape different from that of the epitaxial substrate (not shown).
  • the transfer substrate 150 may have a size and shape corresponding to the target substrate 140 .
  • a plurality of red LEDs 151, green LEDs 152, and blue LEDs 153 may be arranged in different colors, for example, as shown in FIG. 8A.
  • the red LED 151 , the green LED 152 , and the blue LED 153 may be arranged in units of pixels along the column direction on the transfer substrate 150 .
  • Each LED of the transfer substrate 150 may maintain a first chip pitch CP1 in a row direction (X-axis direction) and maintain a second chip pitch CP2 in a column direction.
  • the first and second chip pitches CP1 and CP2 may be in consideration of the first and second pixel pitches (not shown) of the target substrate 140 .
  • the first and second pixel pitches of the target substrate 140 may correspond to the first and second pixel pitches DP1 and DP2 of the target substrate 40 illustrated in FIG. 3 .
  • the first and second chip pitches CP1 and CP2 of the transfer substrate 150 and the first and second pixel pitches of the target substrate 140 may have the following relationship.
  • the first chip pitch CP1 of the transfer substrate 150 may correspond to 1/3 of the first pixel pitch DP1, which may vary according to the horizontal length of the LED.
  • the second chip pitch CP2 may correspond to 1/6 of the second pixel pitch DP2, which may vary according to the vertical length of the LED.
  • the LED missing position (not shown) of the target substrate 140 reaches the laser beam irradiation position while moving the target substrate 140 and the transfer substrate 150 at a constant velocity in the same direction, the laser beam is transferred to the transfer substrate.
  • the LED of the transfer substrate 150 may be transferred to the LED missing position of the target substrate 140 .
  • the first and second stages 21 and 22 are driven to drive the target substrate 140 .
  • the transfer substrate 150 is moved to a predetermined position (initial position for starting repair), the target substrate 140 and the transfer substrate 150 are aligned (S24).
  • the target substrate 140 and the transfer substrate 150 are arranged to coincide with each other.
  • LEDs arranged on the transfer substrate 150 may correspond to the LED missing positions of the target substrate 140 , respectively.
  • the step of dividing the entire area of the target substrate 140 into virtual regions may be omitted. Also, there is no need to replace the target substrate 140 with another transfer substrate while the target substrate 140 is being repaired. In addition, the transfer substrate 150 does not need to prepare a transfer substrate for each LED color as LEDs of multiple colors are arranged. Due to these advantages, the repair method according to another embodiment of the present disclosure can significantly reduce the tac time and simplify the process, thereby improving the production efficiency and reducing the manufacturing cost.
  • the first and second stages 21 and 22 are moved at a constant velocity in the same direction while applying a laser beam to a preset LED missing position of the target substrate 140 .
  • the LED of the transfer substrate 150 is transferred to the target substrate 140 by laser ablation (S25).
  • the transfer direction is the arrow direction of the +X-axis direction and the -X-axis direction shown in 3 and 5 of FIG. 9 , and the moving direction and the transfer direction of the target substrate 140 and the transfer substrate 150 are opposite to the transfer direction .
  • the arrow direction in the -Y-axis direction shown in 4 and 5 of FIG. 9 indicates the direction in which the laser transfer position is changed. In this case, the moving directions of the target substrate 140 and the transfer substrate 150 proceed in the +Y-axis direction.
  • the direction of transferring the LED to the LED missing position may proceed in the right direction (+X-axis direction) from the left end to the right end of the transfer substrate 150 as shown in 3 of FIG. 9 .
  • the irradiation position of the laser beam emitted from the laser oscillation unit 10 is fixed, the irradiation position of the laser beam is fixed at a constant position.
  • the target substrate 140 and the transfer substrate 150 are simultaneously moved by moving the first and second stages 21 and 22 at constant velocity in a straight line toward the left direction (-X-axis direction). As described above, while the target substrate 140 and the transfer substrate 150 are moving, whenever each LED missing position reaches the laser beam irradiation position, the transfer substrate 150 is irradiated with a laser beam to the target substrate 140 . LED can be transferred to
  • the target substrate 140 and the transfer substrate 150 move upward according to the driving of the first and second stages 21 and 22 .
  • (+Y-axis direction) moves by a preset distance. Accordingly, the laser transfer positions of the target substrate 140 and the transfer substrate 150 are changed in the downward direction (-Y-axis direction) as shown in 4 of FIG. 9 , and the LED transfer to the second row of the target substrate 140 . Ready is done.
  • the target substrate 140 and the transfer substrate 150 are moved at a constant velocity in the right direction (+X-axis direction) according to the driving of the first and second stages 21 and 22 , while the target substrate
  • the LED transfer to the LED missing position in the second row of 140 may proceed.
  • the transfer direction proceeds in a direction opposite to the moving directions of the target substrate 140 and the transfer substrate 150 , that is, in a left direction (-X-axis direction).
  • the laser transfer positions of the target substrate 140 and the transfer substrate 150 are changed in the downward direction (-Y-axis direction) as shown in 5 in FIG. 9 , and the LED transfer to the second row of the target substrate 140 . Ready is done.
  • the transfer substrate 150 is formed to correspond to the size and shape of the target substrate 140 to facilitate alignment between the target substrate 140 and the transfer substrate 150 .
  • the transfer substrate 150 there is no need to replace with another transfer substrate while transferring the line scan to the entire target substrate 140 .
  • the multi-color LEDs are provided to correspond to the multi-color LEDs arranged on the target substrate 140 , the loading of the transfer substrate for each color can be omitted, thereby significantly reducing the tac time.
  • FIG. 8B shows another example of a transfer substrate 150 ′ applicable to another embodiment of the present disclosure.
  • the transfer substrate 150 ′ may include LEDs of different colors corresponding to the multi-color LEDs of the target substrate 140 .
  • the multi-color LEDs provided on the transfer substrate 150 ′ may be arranged to correspond to unit pixels formed of red, green, and blue LEDs arranged on the target substrate 140 .
  • the transfer substrate 150 may have an interval corresponding to the row direction pixel pitch (refer to DP1 of FIG. 3 ) of the target substrate 140 at the third chip pitch CP3 along the row direction as shown in FIG. 8B , , may have an interval corresponding to the column direction pixel pitch (refer to DP2 of FIG. 3 ) of the target substrate 140 at the fourth chip pitch CP4 in the column direction.
  • the fourth chip pitch CP4 means an interval from one red LED to the next red LED in the column direction.
  • a chip pitch in the column direction between three LEDs corresponding to a unit pixel in the transfer substrate 150 ′ may correspond to the second chip pitch CP2 shown in FIG. 8A .
  • the transfer substrate 150 ′ may have the same arrangement as the arrangement of the LEDs transferred to the target substrate 140 .
  • the size and shape of the transfer substrate 150 ′ may be formed to correspond to the size and shape of the target substrate 140 .
  • the repair method according to embodiments of the present disclosure is described as sequentially proceeding in the laser transfer direction for each row, the present disclosure is not limited thereto, and the laser transfer direction may be sequentially proceeded for each column.
  • the transfer may be performed for each column from the left to the right of the target substrate.
  • the present disclosure relates to a display module and a repair method of the display module.

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Abstract

디스플레이 모듈의 리페어 방법 및 이 방법에 의해 리페어되는 디스플레이 모듈이 개시된다. 디스플레이 모듈의 리페어 방법은, 타겟 기판의 LED 미싱 위치를 검출하는 단계와, 타겟 기판을 제1 스페이지에 로딩하는 단계와, 전사용 기판을 제2 스테이지에 로딩하는 단계와, 제1 및 제2 스테이지를 구동하여 타겟 기판 및 전사용 기판을 정렬하는 단계와, 제1 및 제2 스테이지를 구동하여 타겟 기판 및 전사용 기판을 등속으로 이동하면서 LED 미싱 위치에 행 방향 또는 열 방향으로 순차적으로 레이저 전사하는 단계를 포함한다.

Description

디스플레이 모듈 및 디스플레이 모듈의 리페어 방법
본 개시는 디스플레이 모듈 및 디스플레이 모듈의 리페어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 디스플레이 모듈 제작 과정에서 LED가 미싱(missing)된 경우 레이저 전사 방식을 통해 리페어할 수 있는 디스플레이 모듈 및 디스플레이 모듈의 리페어 방법에 관한 것이다.
LED(Light Emitting Diode)는 조명 장치용 광원뿐만 아니라, TV, 휴대폰, PC, 노트북 PC, PDA 등과 같은 다양한 전자 제품의 각종 디스플레이 장치들을 위한 광원으로 널리 사용되고 있다.
특히, 최근에는 그 크기가 100㎛ 이하의 마이크로 LED(micro LED)가 개발되고 있으며, 마이크로 LED는 기존의 LED에 비해 빠른 반응 속도, 낮은 전력, 높은 휘도를 가지고 있어 차세대 디스플레이의 발광 소자로서 각광받고 있다.
디스플레이 모듈은 LED 웨이퍼를 칩 가공하고, 전사 및 본딩 과정을 거쳐 제작할 수 있다. 이때 LED는 에피 결함, 칩공정 결함, 전사 및 본딩공정 결함 등이 존재할 수 있으며, 이 결함들은 추후 불량 픽셀(dead pixel 또는 defective pixel)의 원인이 될 수 있다.
예를 들어, 불량 픽셀은 디스플레이 모듈에 전원을 인가하였을 때, LED가 발광하지 않는 오프-닷(Off-dot)이 발생할 수 있다. 이러한오프-닷은 디스플레이 모듈 제작 시 전술한 각종 결함에 의해 LED가 타겟 기판에 전사되지 않고 미싱(missing)되는 경우 및 LED가 타겟 기판에 전사 되었으나 LED의 자체 불량이나 LED와 타겟 기판 간의 접속 불량에 의해 발생할 수 있다.
본 개시는 레이저 전사 방식을 통해 LED가 미싱된 디스플레이 모듈을 효과적으로 리페어할 수 있는 디스플레이 모듈의 리페어 방법 및 이에 의해 리페어된 디스플레이 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 개시의 디스플레이 모듈의 리페어 방법은 타겟 기판의 LED 미싱 위치를 검출하는 단계; 상기 타겟 기판을 제1 스페이지에 로딩하는 단계; 전사용 기판을 제2 스테이지에 로딩하는 단계; 상기 제1 및 제2 스테이지를 구동하여 상기 타겟 기판 및 상기 전사용 기판을 정렬하는 단계; 및 상기 제1 및 제2 스테이지를 구동하여 상기 타겟 기판 및 상기 전사용 기판을 등속으로 이동하면서 상기 LED 미싱 위치에 행 방향 또는 열 방향으로 순차적으로 레이저 전사하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 전사 단계에서 상기 전사 방향과 상기 타겟 기판 및 상기 전사용 기판이 이동하는 방향은 반대 방향일 수 있다.
상기 전사 단계에서 상기 타겟 기판 및 상기 전사용 기판은 동일한 방향으로 이동할 수 있다.
상기 타겟 기판과 상기 전사용 기판이 이동하는 중에 상기 타겟 기판의 LED 미싱 위치(missing position)가 레이저 빔 조사 위치에 도달할 때 상기 전사용 기판에 레이저 빔을 조사하여 상기 타겟 기판의 LED 미싱 위치에 LED를 전사할 수 있다.
상기 전사 단계에서 전사 방향은 지그재그 방향으로 이루어질 수 있다.
상기 전사 단계는, 상기 타겟 기판 및 상기 전사용 기판을 제1 직선 방향으로 이동하면서 상기 전사용 기판으로부터 상기 타겟 기판에 LED를 전사하는 1차 라인 전사 단계; 상기 타겟 기판 및 상기 전사용 기판을 상기 제1 직선 방향의 직각 방향으로 미리 설정된 거리만큼 이동하는 단계; 상기 타겟 기판 및 상기 전사용 기판을 상기 제1 직선 방향의 반대 방향인 제2 직선 방향으로 이동하면서 상기 전사용 기판으로부터 상기 타겟 기판에 LED를 전사하는 2차 라인 전사 단계; 및 상기 타겟 기판 및 상기 전사용 기판을 상기 제2 직선 방향의 직각 방향으로 미리 설정된 거리만큼 이동하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 전사용 기판은 상기 전사용 기판의 다수의 LED 중 일부가 상기 타겟 기판에 전사된 LED에 대응하는 위치에 있도록 배열할 수 있다.
상기 전사용 기판은 상기 타겟 기판의 크기보다 작은 크기로 제작할 수 있다.
상기 전사 단계는, 상기 타겟 기판에 구획된 가상의 구역 별로 순차적으로 전사가 이루어질 수 있다.
상기 전사용 기판의 다수의 LED를 상기 타겟 기판에 전사된 LED에 대응하는 위치에 있도록 배열할 수 있다.
상기 전사용 기판은 단색 LED를 다수 구비하도록 제작할 수 있다.
상기 전사용 기판은 적어도 2가지의 서로 다른 색상의 LED를 다수 구비하도록 제작할 수 있다.
또한, 본 개시에서는, 전면에 TFT(Thin Film Transistor) 층이 배치되고 후면에 상기 TFT 층을 구동하기 위한 구동 회로가 배치된 글라스 기판; 및 상기 글라스 기판의 TFT 층에 전기적으로 연결된 다수의 LED(Light Emitting Diode);를 포함하며, 상기 다수의 LED 중 적어도 하나는, 상기 글라스 기판을 형성하기 위한 타겟 기판과 상기 타겟 기판에 LED 미싱 위치(missing position)에 LED 전사를 위한 전사용 기판을 동일 방향으로 등속 이동하면서 상기 타겟 기판의 LED 미싱 위치가 레이저 빔 조사 위치에 도달할 때 상기 전사용 기판에 레이저 빔을 조사하여 상기 타겟 기판의 LED 미싱 위치에 전사된 디스플레이 모듈을 제공할 수 있다.
도 1본 개시에 따른 리페어를 위한 레이저 전사 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 레이저 발진부를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 타겟 기판에서 일부 LED가 미싱된 상태를 보여주는 개략도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 리페어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 리페어 방법에 사용되는 전사용 기판을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 리페어 방법을 나타낸 공정도이다.
도 7은 본 개시의 다른 실시 예에 따른 리페어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 8a 및 도 8b는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 리페어 방법에 사용되는 전사용 기판의 다양한 예를 나타낸 도면들이다.
도 9는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 리페어 방법을 나타낸 공정도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 본 개시에 기재된 실시 예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시 예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나, 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시 예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서, 첨부된 도면에 개시된 특정 실시 예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 개시에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 개시 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 개시에서 사용되는 구성요소에 대한 "모듈" 또는 "부"는 적어도 하나의 기능 또는 동작을 수행한다. 그리고, "모듈" 또는 "부"는 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 기능 또는 동작을 수행할 수 있다. 또한, 특정 하드웨어에서 수행되어야 하거나 적어도 하나의 프로세서에서 수행되는 "모듈" 또는 "부"를 제외한 복수의 "모듈들" 또는 복수의 "부들"은 적어도 하나의 모듈로 통합될 수도 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 개시에서, 에피 기판(또는 에피 웨이퍼)는 성장 기판 상에 다수의 공정을 거쳐 P형 소재와 활성층(Active region), N형 소재를 차례로 증착해 다수의 LED를 형성한 기판일 수 있다. 전사용 기판은 타겟 기판에 미싱된 LED를 전사하기 위한 기판으로서, 에피 기판으로부터 다수의 LED가 이송되어 X 방향 및 Y 방향으로 소정 피치를 갖도록 배열된 기판일 수 있다. 타겟 기판은 일면에 TFT(Thin Film Transistor) 층과 다수의 전자 소자가 실장된 기판으로 전사용 기판으로부터 다수의 LED가 전사될 수 있다. 다수의 LED가 전사된 타겟 기판은 단위 디스플레이 모듈을 이룰 수 있다. 전사용 기판에 배열된 각 LED 간의 X 방향 및 Y 방향의 간격을 칩 피치(chip pitch)라고 할 수 있다. 칩 피치는 하나의 LED의 중심으로부터 인접한 다른 LED의 중심까지의 거리일 수 있다.
본 개시에서, 타겟 기판에 배열된 각 LED 간의 X 방향 및 Y 방향의 간격을 픽셀 피치(pixel pitch)라고 할 수 있다. 여기서, 픽셀 피치는 디스플레이 모듈에 적용되는 각 LED간의 최종 피치에 해당하므로 디스플레이 피치(display pitch)라고도 할 수 있다. 픽셀 피치(또는 디스플레이 피치)는 칩 피치보다 큰 간격으로 유지될 수 있 픽셀 피치는 하나의 픽셀의 일측으로부터 인접한 다른 픽셀의 일측까지의 거리일 수 있다.
본 개시에서, “전사용 기판”은 에피 기판으로부터 다수의 LED가 이송되어 X 방향 및 Y 방향으로 소정의 피치를 갖도록 배열된 기판일 수 있다. 전사용 기판은 임시 기판으로 칭할 수 있다. 또한, 기판으로부터 마이크로 LED를 분리해 전사용 기판(또는 중계기판, 임시 기판, 인터포저(인터포저(interposer) 기판 중 하나로 칭할 수 있음) 상에 정렬하는 공정을 인터포저(interposer) 공정이라 할 수 있다. 또한, 전사용 기판 상의 마이크로 LED를 디스플레이 기판 위로 옮기는 작업을 전사 공정이라 할 수 있다.
본 개시에서, 글라스 기판은 글라스 기판의 전면(front surface)에 배열된 다수의 자발광소자와 글라스 기판의 후면(back surface)에 위치하는 회로들을 전기적으로 연결하는 측면 배선을 글라스 기판의 에지 영역에 형성할 수도 있다. 글라스 기판의 전면에는 TFT 회로가 형성된 TFT 층이 배치되고, 글라스 기판의 후면에는 회로가 배치되지 않을 수 있다. TFT 층은 글라스 기판 상에 일체로 형성되거나 글라스 기판과 별도로 필름 형태로 제작되어 글라스 기판의 일면에 부착될 수 있다.
본 개시에서, 디스플레이 모듈은 TFT 층 상에 배열된 다수의 LED 사이로 블랙 매트릭스를 형성할 수 있다. 블랙 매트릭스는 서로 인접한 LED의 주변부에서 광이 누설하는 것을 차단하여 명암비(Contrast ratio)를 향상시킬 수 있다. 디스플레이 모듈은 다수의 LED 및 블랙 매트릭스를 함께 덮을 수 있는 몰딩부를 형성할 수 있다. 몰딩부는 투명한 수지로 형성될 수 있다. 이 경우, 디스플레이 모듈은 몰딩부 상에 터치 스크린을 적층 배치할 수도 있다.
본 개시에서, 글라스 기판은 다수의 픽셀을 구비할 수 있다. 각 픽셀은 다수의 서브 픽셀과 각 픽셀을 구동하기 위한 다수의 회로를 포함할 수 있다. 여기서 서브 픽셀은 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED일 수 있다. 본 개시에서 디스플레이 모듈은 평판 디스플레이 패널 중 하나로 각각 100㎛ 이하인 다수의 마이크로 LED로 구성될 수 있다. 본 개시의 디스플레이 모듈은 백라이트가 필요한 액정 디스플레이(LCD) 패널에 비해 더 나은 대비, 응답 시간 및 에너지 효율을 제공할 수 있다. 유기발광다이오드(organic LED) 또는 무기발광다이오드(inorganic LED)인 마이크로 LED는 에너지 효율이 좋고 OLED보다 밝기, 발광효율 및 수명이 길다.
본 개시에서는 주로 'LED'로 표현하지만 이에 제한되지 않고, LED를 'LED 칩'과 동일한 의미로서 혼용할 수 있다. 또한, LED는 애노드 및 캐소드 전극이 동일 면에 형성되고 발광면이 상기 전극들 반대편에 형성된 플립칩(Flip chip) 구조를 가질 일 수 있다. LED는 소정의 두께를 가지며 폭과 길이가 동일한 정사각형이거나, 폭과 길이가 상이한 직사각형으로 이루어질 수 있다.
본 개시에서, TFT 층(또는 백플레인(backplane))을 구성하는 TFT는 특정 구조나 타입으로 한정되지 않는다, 예를 들면, 본 개시에서 인용된 TFT는 LTPS TFT(Low-temperature polycrystalline silicon TFT) 외 oxide TFT 및 Si TFT(poly silicon, a-silicon), 유기 TFT, 그래핀 TFT 등으로도 구현될 수 있으며, Si 웨이퍼 CMOS 공정에서 P 타입(or N 타입) MOSFET만 만들어 적용할 수도 있다.
본 개시에서, 디스플레이 모듈에 포함된 구동 회로는 TFT 층의 픽셀 영역에 배치되어 적어도 2n개의 픽셀 구동을 제어하는 마이크로 IC 에 의해 구현될 수 있다. 디스플레이 모듈에 마이크로 IC를 적용하는 경우 TFT 층(또는 백플레인(backplane))에는 TFT 대신에 마이크로 IC와 각각의 마이크로 LED을 연결하는 채널층만 형성될 수 있다.
본 개시에서, 글라스 기판의 TFT 층의 회로 영역에 LED가 실장된 단위 구성을 디스플레이 모듈로 칭할 수 있다. 디스플레이 모듈은 단일 단위로 웨어러블 기기(wearable device), 포터블 기기(portable device), 핸드헬드 기기(handheld device) 및 각종 디스플레이가 필요가 전자 제품이나 전장에 설치되어 적용될 수 있으며, 메트릭스 타입으로 복수의 조립 배치를 통해 PC(personal computer)용 모니터, 고해상도 TV 및 사이니지(signage)(또는, 디지털 사이니지(digital signage)), 전광판(electronic display) 등과 같은 디스플레이 장치에 적용될 있다.
이하, 본 개시의 일 실시 예에 따른 레이저 전사 장치 및 이를 이용한 리페어 방법을 설명한다. 본 개시에서 설명하는 레이저 전사 장치는 전사용 기판으로부터 타겟 기판에 LED를 전사하기 위한 레이저 전사 장치로서 타겟 기판에 미싱된 LED를 선별적으로 실장하는 리페어를 위한 별도의 레이저 전사 장치를 구비할 필요가 없다.
도 1본 개시에 따른 리페어를 위한 레이저 전사 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 레이저 전사 장치(1)는 전사용 기판 상에 미리 설정된 배열로 배치된 다수의 LED를 타겟 기판에 전사하기 위한 레이저 발진부(10)와, 레이저 발진부(10)의 하측에 일정한 간격을 두고 배치되어 LED 리페어를 위해 사용되는 전사용 기판을 X, Y, Z축 방향으로 이동시키기 위한 제1 스테이지(21)와, 제1 스테이지(21)의 하측에 일정한 간격을 두고 배치되어 일부 LED가 미싱(missing)된 타겟 기판을 X, Y, Z축 방향으로 이동시키기 위한 제2 스테이지(22)와, 제어부(30)를 포함할 수 있다.
레이저 발진부(10)는 전사용 기판에 레이저 빔을 조사하여 전사용 기판에 배열된 다수의 LED를 타겟 기판으로 전사하기 위한 구성이다. 레이저 발진부(10)는 LLO(Laser Lift-Off) 방식으로 전사용 기판 상의 LED를 타겟 기판에 전사할 수 있다. 전사 공정에서는, 타겟 기판과 전사용 기판이 고정되고 레이저 발진부(10)가 고정된 타겟 기판과 전사용 기판을 일정 속도로 스캔하여 전사 공정을 수행하기 위해 기 설계된 경로로 이동 가능할 수 있다. 하지만, 리페어 단계에서는 레이저 발진부(10)는 고정될 수 있고, 레이저 빔 조사 위치와 LED 미싱 위치가 대응되도록 기판들이 이동할 수 있다.
제1 스테이지(21)는 전사용 기판을 로딩하고 소정 위치 예를 들면, LED 전사 위치, 전사용 기판 언로딩 위치 등으로 이동하기 위한 구성이고, 제2 스테이지(22)는 타겟 기판을 로딩하고 소정 위치 예를 들면, LED 전사 위치, 타겟 기판 언로딩 위치 등으로 이동하기 위한 구성이다.
제1 스테이지(21)는 대략 링 형상 또는 사각틀 형상의 서포터(미도시)를 구비할 수 있다. 즉, 제1 스테이지(21)는 전사용 기판의 에지부를 파지할 수 있는 주변부와 주변부의 내측으로는 개구가 형성될 수 있다. 개구는 전사용 기판에 레이저 빔이 조사되는 경우 전사용 기판에 배열된 LED가 전사용 기판의 하측에 위치한 타겟 기판으로 낙하되는 것을 간섭하지 않을 정도의 크기를 갖도록 마련된다.
제1 스테이지(21)는 구동부(미도시)에 의해 X축, Y축, Z축으로 이동될 수 있다. 제1 스테이지(21)는 X축 및 Y축 방향으로 상하 교차 배치된 가이드 레일(미도시)을 따라 이동할 수 있으며, 가이드 레일과 함께 Z축 방향으로 이동할 수 있도록 구성될 수 있다. 제1 스테이지(21)는 전사용 기판의 로딩 및 언로딩 동작 시 레이저 발진부(10)에 간섭되지 않도록 임의의 위치에 배치될 수 있다.
제2 스테이지(22)는 제1 스테이지(21)와 달리 개구를 포함하지 않는 플레이트 형상으로 이루어질 수 있다.
제2 스테이지(22)는 전사 시 제1 스테이지(21)의 하측에 일정한 간격을 두고 배치될 수 있다. 제2 스테이지(22)는 제1 스테이지(21)의 구동부와 상이한 구동부(미도시)에 의해 X축, Y축, Z축으로 이동될 수 있다. 제1 스테이지(21)는 X축 및 Y축 방향으로 상하 교차 배치된 가이드 레일(미도시)을 따라 이동할 수 있으며, 가이드 레일과 함께 Z축 방향으로 이동할 수 있도록 구성될 수 있다. 제2 스테이지(22)는 타겟 기판의 로딩 및 언로딩 동작 시 레이저 발진부(10)에 간섭되지 않도록 임의의 위치에 배치될 수 있다.
제어부(30)는 레이저 전사 장치(1)의 각 구성의 동작을 제어하여 전사를 수행하기 위한 구성이다. 제어부(30)는 IC(Integrated Circuit) 형태 또는 SoC(System on a chip) 형태로 구현될 수도 있고, 프로세서(31) 및 메모리(33)를 포함하는 형태로 구현될 수도 있다. 프로세서(31)는 메모리(33)에 저장된 명령어를 실행시켜, 본 개시에서 설명하는 다양한 실시 예에 따른 디스플레이 모듈 제조 방법을 수행할 수 있다. 메모리(33)에는 각종 데이터 및 명령어가 저장될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 레이저 발진부를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 레이저 발진부(10)는 레이저 빔을 생성하는 레이저 생성부(11)와, 레이저 생성부로부터 출력된 레이저 빔의 세기(intensity)를 감쇠하기 위한 감쇠기(Attenuator)(13)와, 감쇠기를 통과한 레이저 빔이 전체적으로 균일한 분포를 가지도록 형성하는 균질기(Homogenizer)(15)와, 균질기를 통과한 레이저 빔의 패턴을 축소하여 전사용 기판(또는 타겟 기판으로 LED를 전사하기 위한 기판)의 전사 영역에 조사하는 P-렌즈(Projection lens)(19)를 포함할 수 있다.
도면에 도시하지는 않았으나, 감쇠기(13)와 균질기(15) 사이와, 균질기(15)와 P-렌즈(19) 사이에는 각각 레이저 빔의 경로를 전환하기 위한 다수의 미러(미도시)가 배치될 수 있다. 이 경우 갈바노 미러(galvano mirror)를 적용할 수 있다. 갈바노 미러는 광원을 반사시키는 미러를 빠르게 회전시켜 광원의 경로를 빠르게 변경할 수 있는 장치이다.
레이저 생성부(11)는 레이저 빔의 파장에 따라 엑시머 레이저, UV 레이저 등 다양한 종류의 레이저 발생기를 적용할 수 있다.
감쇠기(13)와 균질기(15)는 레이저 빔의 조사 경로 상에 배치되어 레이저 생성부(11)로부터 출력된 레이저 빔의 세기를 조절할 수 있다.
균질기(15)는 엑시머 레이저를 사용하는 경우 레이저 빔을 전체적으로 균질화하여 P-렌즈(19)를 통과하는 레이저 빔의 품질을 균일하게 할 수 있다. 균질기(15)는 광도의 변화가 심한 일사광을 작은 광원으로 분할한 다음 대상이 되는 면에서 중첩함으로써 균질화를 가능하게 할 수 있다.
P-렌즈(19)는 균질기(15)를 통과한 패턴화된 레이저 빔을 집속하여 제1 스테이지(21)에 로딩된 전사용 기판을 향해 조사한다. 이 경우, 전사용 기판에 조사되는 레이저 빔은 전사용 기판 상에 타겟 기판 상에 미싱된 LED를 대체하기 위한 특정 LED가 배치된 지점에 대응할 수 있다.
마스크(17)는 균질기(15)와 P-렌즈(19) 사이에 배치되며, 레이저 빔이 전사용 기판의 특정 LED에 조사될 때 주변 LED에 영향을 미치지 않을 정도의 크기로 형성될 수 있다.
도 3은 타겟 기판에서 일부 LED가 미싱된 상태를 보여주는 개략도이다.
도 3을 참조하면, 타겟 기판(40)에는 레이저 전사 공정을 거쳐 중계 기판(미도시)으로부터 다수의 LED가 전사될 수 있다. 이 경우, 타겟 기판(40)에는 적색, 녹색, 청색 LED인 서프 픽셀들(51)을 포함하는 픽셀이 행 방향(X축 방향)으로 제1 픽셀 피치(DP1)와 열 방향(Y축 방향)으로 제2 픽셀 피치(DP2)로 다수 전사될 수 있다. 그런데 레이저 전사 공정 중에 일부 LED가 타겟 기판(40)에 전사되지 않고 미싱(missing)되는 경우가 발생할 수 있다. 도 3에서 타겟 기판(40)에 표시한 61, 62, 63의 부재번호가 가리키는 위치는 LED의 미싱 위치이다.
본 개시의 레이저 전사 장치(1)는 미싱 LED 위치를 판단하기 위한 검사장치(미도시)를 포함할 수 있다. 검사장치는 비전 검사 장치, AOI(automatic optical inspection)을 포함할 수 있다.
검사장치는 타겟 기판(40) 상에서 LED가 미싱된 위치를 판단할 수 있다. 구체적으로, 검사장치(미도시)는 타겟 기판(40)을 제1 스테이지(21)에 로딩한 상태에서 타겟 기판(40) 상에 배치된 다수의 LED(51)에 대해 비전 검사를 포함하는 여러 종류의 검사를 진행하고, 이를 통해 타겟 기판(40) 상의 다수의 LED의 특성 정보를 판단할 수 있다. 여기서, 특성 정보는 타겟 기판(40)에 전사된 다수의 LED 각각에 대한 출력 파장 또는 휘도에 대한 측정값이거나, 입력된 출력 파장, 휘도, 성능 등급 중 적어도 하나일 수 있다.
다음으로, 프로세서(31)는 판단된 다수의 LED(51) 각각의 특성 정보와, 기 설정된 특성 기준을 비교하여 이러한 특성 정보를 획득할 수 없거나 특성 값이 현저한 차이가 있는 경우 LED가 미싱된 위치로 판단할 수 있다. 프로세서(31)는 타겟 기판(40)의 LED가 미싱된 위치 정보를 메모리(33)에 저장할 수 있다.
다만, 본 개시에서는 레이저 전사 장치(1)가 검사장치를 포함하는 것으로 설명하지만 이에 제한되지 않고, 전사 장치(1)와 별도로 구비된 검사장치를 통해 타겟 기판 상에서 LED 미싱 위치를 검출할 수 있다.
타겟 기판(40) 상에 LED가 미싱된 위치에 LED를 전사하기 위해, 본 개시에서는 하기와 같은 방법으로 리페어를 진행할 수 있다. 이하, 본 개시의 일 실시 예에 따른 리페어 방법을 설명한다.도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 리페어 방법을 나타낸 흐름도이고, 도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 리페어 방법에 사용되는 전사용 기판을 나타낸 도면이고, 도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 리페어 방법을 나타낸 공정도이다.
먼저, 검사장치를 통해 타겟 기판(40) 상에 LED 미싱 위치를 검출한다(S11). 이 경우, 해당 LED 미싱 위치 정보를 메모리(33)에 저장한다. 타겟 기판(40) 상의 LED 미싱 위치는 각 타겟 기판(40) 마다 상이할 수 있으며 최소 1이거나 다수 일수 있다.
LED 미싱 위치 검출을 완료한 타겟 기판(40)을 제1 스테이지(21)에 로딩한다(S12). 만약 타겟 기판(40)에 대하여 미싱 LED 검사와 리페어 공정을 연속적으로 진행하는 경우라면 타겟 기판(40)은 이미 제1 스테이지(21)에 로딩된 상태일 수 있다.
이어서, 타겟 기판(40)에 전사할 LED가 구비된 제1 전사용 기판(50)을 제2 스테이지(22)에 로딩한다(S13).
도 6을 참조하면, 제1 전사용 기판(50)은 에피 기판(미도시)과 동일한 크기로서 통상의 웨이퍼 형태 또는 대략 원형으로 이루어질 수 있다.
제1 전사용 기판(50)은 모두 동일한 색상의 LED가 구비될 수 있다. 예를 들면, 도 5와 같이 적색 LED(51)가 배열될 수 있다. 후술하는 제2 전사용 기판은 적색 LED(51)와 상이한 색상 예를 들면, 녹색 LED 및 청색 LED 중 어느 하나의 색상만으로 구비될 수 있다. 이와 같이 본 개시에서는 적색 LED만 구비한 전사용 기판, 녹색 LED만 구비한 전사용 기판, 청색 LED만 구비한 전사용 기판을 사용하여 리페어 공정을 진행한다.
타겟 기판(40)과 제1 전사용 기판(50)이 각각 제1 및 제2 스테이지(21, 22)에 로딩되면, 제1 및 제2 스테이지(21, 22)를 구동시켜 타겟 기판(40)과 제1 전사용 기판(50)을 소정 위치(리페어를 시작하기 위한 초기 위치)로 이동한 후 타겟 기판(40)과 제1 전사용 기판(50)을 정렬한다(S14).
이러한 정렬을 통해 도 6의 ②와 같이 제1 전사용 기판(50)을 타겟 기판(40)에 미리 설정된 제1 구역(41)에 대응하도록 배치한다. 타겟 기판(40)은 리페어를 위해 타겟 기판(40)의 전체 영역을 가상의 제1 내지 제8 구역(41-48)으로 구획될 수 있다.
이어서, 제1 및 제2 스테이지(21, 22)를 동일한 방향으로 등속 이동하면서 타겟 기판(40)의 각 구역(41-48)에 대하여 미리 설정된 LED 미싱 위치에 레이저 빔을 조사하면 레이저 어블레이션(Laser ablation)을 통해 제1 전사용 기판(50)의 LED를 타겟 기판(40)에 전사한다(S15).
본 개시에서 전사 방향은 타겟 기판(40)과 제1 전사용 기판(50)의 이동 방향과 반대 방향이다. 도 6의 ③ 내지 ⑤에 표시된 +X축 방향 및 -X축 방향의 화살표 방향은 전사 방향을 나타낸다. 또한, 도 6의 ④ 및 ⑤에 표시된 -Y축 방향의 화살표 방향은 레이저 전사 위치가 변경되는 방향을 나타낸다. 이 경우, 타겟 기판(40)과 제1 전사용 기판(50)의 이동 방향은 +Y축 방향으로 진행된다.
구체적으로, 제1 구역(41)에서 LED 미싱 위치에 LED를 전사하는 방향은 도 6의 ③과 같이 제1 구역(41)의 좌측 단부에서부터 우측 단부까지 우측 방향(+X축 방향)으로 진행될 수 있다. 이 경우, 레이저 발진부(10)에서 발사되는 레이저 빔의 조사 위치는 고정되어 있으므로 레이저 빔의 조사 위치가 일정한 위치로 고정된다.
제1 및 제2 스테이지(21, 22)를 좌측 방향(-X축 방향)을 향해 직선 방향으로 등속 이동하여 타겟 기판(40)과 제1 전사용 기판(50)을 동시에 이동시킨다. 이와 같이 타겟 기판(40)과 제1 전사용 기판(50)이 이동하는 동안 각 LED 미싱 위치가 레이저 빔의 조사 위치에 도달할 때 제1 전사용 기판(50)에 레이저 빔을 조사하여 타겟 기판(40)에 LED를 전사할 수 있다.
타겟 기판(40)의 제1 행에서 LED 미싱 위치에 LED 전사를 마치면, 타겟 기판(40)과 제1 전사용 기판(50)은 제1 및 제2 스테이지(21, 22)의 구동에 따라 상 방향(+Y축 방향)으로 미리 설정한 거리만큼 이동하게 된다. 이에 따라, 타겟 기판(40)과 제1 전사용 기판(50)의 레이저 전사 위치는 도 6의 ④와 같이 하 방향(-Y축 방향)으로 변경되고 타겟 기판(40)의 제2 행에 대한 LED 전사 준비가 완료된다.
이어서, 제1 및 제2 스테이지(21, 22)의 구동에 따라 타겟 기판(40)과 제1 전사용 기판(50)을 우측 방향(+X축 방향)으로 등속 이동하면서 타겟 기판(40)의 제2 행에 있는 LED 미싱 위치에 대한 LED 전사가 진행될 수 있다. 이 경우, 전사 방향은 타겟 기판(40)과 제1 전사용 기판(50)의 이동 방향에 반대 방향 즉, 좌측 방향(-X축 방향)으로 진행된다.
이에 따라, 타겟 기판(40)과 제1 전사용 기판(50)의 레이저 전사 위치는 도 6의 ④와 같이 하 방향(-Y축 방향)으로 변경되고 타겟 기판(40)의 제2 행에 대한 LED 전사 준비가 완료된다.
상기와 같은 과정을 반복하여 타겟 기판(40)과 제1 전사용 기판(50)을 지그재그로 이동하면서 타겟 기판(40)의 제1 구역(41)의 모든 LED 미싱 위치에 LED 전사를 완료하면, 도 6의 ⑥과 같이 제1 전사용 기판(50)을 타겟 기판(40)의 제2 구역(41)에 대응하는 미리 설정된 위치로 이동한다.
이어서, 전술한 타겟 기판(40)의 제1 구역(41)에서의 레이저 전사 방법과 동일한 과정을 거쳐 타겟 기판(40)의 제2 구역(42)의 모든 LED 미싱 위치에 LED 전사를 완료한다. 타겟 기판(40)의 나머지 제3 구역 내지 제8 구역(43-48)에 대해서도 상기와 동일한 방법으로 순차적으로 각 구역의 LED 미싱 위치에 LED 전사를 진행한다.
제1 전사용 기판(50)을 통해 타겟 기판(40)의 제1 내지 제8 구역(41-48)의 모든 적색 LED 미싱 위치에 적색 LED 전사를 완료하면, 제1 전사용 기판(50)을 제2 스테이지(22)로부터 언로딩한 후 제2 전사용 기판(미도시)을 제2 스테이지(22)에 로딩한다(S16).
제2 전사용 기판에 구비된 LED는 제1 전사용 기판(50)에 구비된 LED와 상이한 색상의 LED 예를 들면, 녹색 LED 또는 청색 LED일 수 있다.
이와 같이 제2 스테이지(22)에 로딩된 제2 전사용 기판을 타겟 기판(40)의 제1 구역(41)에 대응하는 위치로 정렬한다(S17).
이어서, 전술한 타겟 기판(40)과 제1 전사용 기판(50)을 이동하면서 LED를 전사하는 과정과 같이, 타겟 기판(40)의 제1 구역 내지 제8 구역(41-48)에 대하여 순차적으로 녹색 LED 미싱 위치에 녹색 LED를 전사한다(S18).
타겟 기판(40)에서 녹색 LED 미싱 위치에 녹색 LED를 모두 전사하면, 마찬가지 방법으로 청색 LED가 구비된 제3 전사용 기판을 사용하여 타겟 기판(40)에서 청색 LED 미싱 위치에 청색 LED를 모두 전사함으로써 리페어를 완료할 수 있다.
이하, 본 개시의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 모듈의 리페어 방법을 설명한다.
도 7은 본 개시의 다른 실시 예에 따른 리페어 방법을 나타낸 흐름도이고, 도 8a 및 도 8b는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 리페어 방법에 사용되는 전사용 기판의 다양한 예를 나타낸 도면들이고, 도 9는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 리페어 방법을 나타낸 공정도이다.
먼저, 검사장치를 통해 타겟 기판(140) 상에 LED 미싱 위치를 검출한다(S21). 이 경우, 해당 LED 미싱 위치 정보를 메모리(33)에 저장한다. 타겟 기판(140) 상의 LED 미싱 위치는 각 타겟 기판(140) 마다 상이할 수 있으며 최소 1이거나 다수 일수 있다.
LED 미싱 위치 검출을 완료한 타겟 기판(140)을 제1 스테이지(21)에 로딩한다(S22). 만약 타겟 기판(140)에 대하여 미싱 LED 검사와 리페어 공정을 연속적으로 진행하는 경우라면 타겟 기판(140)은 이미 제1 스테이지(21)에 로딩된 상태일 수 있다.
이어서, 타겟 기판(140)에 전사할 LED가 구비된 전사용 기판(150)을 제2 스테이지(22)에 로딩한다(S23).
도 9를 참조하면, 전사용 기판(150)은 에피 기판(미도시)과 상이한 크기 및 형상으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 전사용 기판(150)은 타겟 기판(140)에 대응하는 크기 및 형상으로 이루어질 수 있다.
전사용 기판(150)은 서로 다른 색상이 예를 들면, 도 8a와 같이 적색 LED(151), 녹색 LED(152) 및 청색 LED(153)가 다수 배열될 수 있다. 이 경우, 전사용 기판(150) 상에서 적색 LED(151), 녹색 LED(152) 및 청색 LED(153)는 열 방향을 따라 픽셀 단위로 배치될 수 있다.
전사용 기판(150)의 각 LED는 행 방향(X축 방향)으로 제1 칩 피치(CP1)를 유지하고, 열 방향으로 제2 칩 피치(CP2)를 유지할 수 있다. 이와 같은 제1 및 제2 칩 피치(CP1, CP2)는 타겟 기판(140)의 제1 및 제2 픽셀 피치(미도시)를 고려한 것일 수 있다. 타겟 기판(140)의 제1 및 제2 픽셀 피치는 도시하지 않았으나 도 3에 도시된 타겟 기판(40)의 제1 및 제2 픽셀 피치(DP1, DP2)에 대응할 수 있다.
전사용 기판(150)의 제1 및 제2 칩 피치(CP1, CP2)와, 타겟 기판(140)의 제1 및 제2 픽셀 피치는 하기와 같은 관계를 가질 수 있다.
예를 들면, 전사용 기판(150)의 제1 칩 피치(CP1)는 제1 픽셀 피치(DP1)의 1/3에 해당할 수 있으며, 이는 LED의 가로 길이에 따라 달라질 수 있다. 제2 칩 피치(CP2)는 제2 픽셀 피치(DP2)에 1/6에 해당할 수 있으며, 이는 LED의 세로 길이에 따라 달라질 수 있다.
이와 같이 제1 및 제2 칩 피치(CP1, CP2)를 각각 제1 및 제2 픽셀 피치(DP1, DP2)에 대응하여 전술한 길이 관계를 설정하는 것은, 도 9의 ②와 같이 타겟 기판(140) 위에 일정한 간격을 두고 전사용 기판(150)을 오버랩 시킨 상태로 타겟 기판(140) 및 전사용 기판(150)을 정렬하면 전사용 기판(150) 상의 LED들 중 일부가 타겟 기판(140) 상의 LED의 위치와 일치하게 된다.
이에 따라, 타겟 기판(140)과 전사용 기판(150)을 동일 방향으로 등속 이동하면서 타겟 기판(140)의 LED 미싱 위치(미도시)가 레이저 빔 조사 위치에 도달할 때 레이저 빔을 전사용 기판(150)에 전사하여 전사용 기판(150)의 LED를 타겟 기판(140)의 LED 미싱 위치로 전사할 수 있다.
한편, 타겟 기판(140)과 전사용 기판(150)이 각각 제1 및 제2 스테이지(21, 22)에 로딩되면, 제1 및 제2 스테이지(21, 22)를 구동시켜 타겟 기판(140)과 전사용 기판(150)을 소정 위치(리페어를 시작하기 위한 초기 위치)로 이동한 후 타겟 기판(140)과 전사용 기판(150)을 정렬한다(S24).
이러한 정렬을 통해 도 9의 ②와 같이 타겟 기판(140)과 전사용 기판(150)은 서로 일치하도록 배치된다. 이러한 정렬을 통해, 타겟 기판(140)의 LED 미싱 위치들에는 각각 전사용 기판(150)에 배열된 LED들이 대응할 수 있다.
이에 따라, 본 개시의 다른 실시 예에 따른 리페어 방법은 타겟 기판(140)의 전체 영역을 가상의 구역들로 구획하는 단계를 생략할 수 있다. 또한, 타겟 기판(140)을 리페어 하는 중에 다른 전사용 기판으로 교체할 필요가 없다. 또한, 전사용 기판(150)은 다수 색상의 LED가 배열됨에 따라, LED 색상 별 전사용 기판을 각각 준비할 필요가 없다. 이러한 이점들에 의해, 본 개시의 다른 실시 예에 따른 리페어 방법은 택타임(Tac Time)을 현저히 줄일 수 있고 공정을 단순화할 수 있으므로 생산 효율을 향상시키고 제조 비용을 저감할 수 있다.
타겟 기판(140)과 전사용 기판(150)이 정렬된 후, 제1 및 제2 스테이지(21, 22)를 동일한 방향으로 등속 이동하면서 타겟 기판(140)의 미리 설정된 LED 미싱 위치에 레이저 빔을 조사하면 레이저 어블레이션(Laser ablation)에 의해 전사용 기판(150)의 LED를 타겟 기판(140)에 전사한다(S25).
본 개시에서 전사 방향은 도 9의 ③ 및 ⑤에 표시된 +X축 방향 및 -X축 방향의 화살표 방향이고, 타겟 기판(140)과 전사용 기판(150)의 이동 방향과 전사 방향과 반대 방향이다. 또한, 도 9의 ④ 및 ⑤에 표시된 -Y축 방향의 화살표 방향은 레이저 전사 위치가 변경되는 방향을 나타낸다. 이 경우, 타겟 기판(140)과 전사용 기판(150)의 이동 방향은 +Y축 방향으로 진행된다.
구체적으로, LED 미싱 위치에 LED를 전사하는 방향은 도 9의 ③과 같이 전사용 기판(150)의 좌측 단부에서부터 우측 단부까지 우측 방향(+X축 방향)으로 진행될 수 있다. 이 경우, 레이저 발진부(10)에서 발사되는 레이저 빔의 조사 위치는 고정되어 있으므로 레이저 빔의 조사 위치가 일정한 위치로 고정된다.
제1 및 제2 스테이지(21, 22)를 좌측 방향(-X축 방향)을 향해 직선 방향으로 등속 이동하여 타겟 기판(140)과 전사용 기판(150)을 동시에 이동시킨다. 이와 같이 타겟 기판(140)과 전사용 기판(150)이 이동하는 동안 각 LED 미싱 위치가 레이저 빔의 조사 위치에 도달할 때마다 전사용 기판(150)에 레이저 빔을 조사하여 타겟 기판(140)에 LED를 전사할 수 있다.
타겟 기판(140)의 제1 행에서 각 LED 미싱 위치에 LED 전사를 마치면, 타겟 기판(140)과 전사용 기판(150)은 제1 및 제2 스테이지(21, 22)의 구동에 따라 상 방향(+Y축 방향)으로 미리 설정한 거리만큼 이동하게 된다. 이에 따라, 타겟 기판(140)과 전사용 기판(150)의 레이저 전사 위치는 도 9의 ④와 같이 하 방향(-Y축 방향)으로 변경되고 타겟 기판(140)의 제2 행에 대한 LED 전사 준비가 완료된다.
이어서, 도 9의 ⑤와 같이 제1 및 제2 스테이지(21, 22)의 구동에 따라 타겟 기판(140)과 전사용 기판(150)을 우측 방향(+X축 방향)으로 등속 이동하면서 타겟 기판(140)의 제2 행에 있는 LED 미싱 위치에 대한 LED 전사가 진행될 수 있다. 이 경우, 전사 방향은 타겟 기판(140)과 전사용 기판(150)의 이동 방향에 반대 방향 즉, 좌측 방향(-X축 방향)으로 진행된다.
이에 따라, 타겟 기판(140)과 전사용 기판(150)의 레이저 전사 위치는 도 9의 ⑤와 같이 하 방향(-Y축 방향)으로 변경되고 타겟 기판(140)의 제2 행에 대한 LED 전사 준비가 완료된다.
상기와 같은 과정을 반복하여 타겟 기판(140)과 전사용 기판(150)을 지그재그로 이동하면서 타겟 기판(140)의 모든 LED 미싱 위치에 LED 전사를 완료할 수 있다.
이와 같이, 본 개시의 다른 실시 예에 따르면, 전사용 기판(150)을 타겟 기판(140)의 크기 및 형상에 대응하도록 형성하여 타겟 기판(140)과 전사용 기판(150) 간 정렬이 용이하게 한 것은 물론, 타겟 기판(140) 전체에 라인 스캔(Line Scan)을 전사하는 동안 다른 전사용 기판으로 교체할 필요가 없다.
본 개시의 다른 실시 예에 따르면, 타겟 기판(140)에 배열된 다색 LED에 대응하도록 다색 LED들 구비하고 있으므로 각 색상 별 전사용 기판의 로딩을 생략할 수 있어 택 타임(Tac Time)을 현저히 줄일 수 있다.
한편, 도 8b에는 본 개시의 다른 실시 예에 적용할 수 있는 전사용 기판(150')의 다른 예가 도시된다.
전사용 기판(150')은 타겟 기판(140)의 다색 LED에 대응하는 서로 다른 색상의 LED들을 구비할 수 있다. 전사용 기판(150')에 구비된 다색 LED들은 타겟 기판(140)에 배열된 적색, 녹색, 청색 LED로 이루어진 단위 픽셀에 대응하도록 배열될 수 있다.
즉, 전사용 기판(150)은 도 8b와 같이 행 방향을 따라 제3 칩 피치(CP3)로 타겟 기판(140)의 행 방향 픽셀 피치(도 3의 DP1 참조)에 대응하는 간격을 가질 수 있고, 열 방향으로 제4 칩 피치(CP4)로 타겟 기판(140)의 열 방향 픽셀 피치(도 3의 DP2 참조)에 대응하는 간격을 가질 수 있다. 이 경우, 제4 칩 피치(CP4)는 하나의 적색 LED로부터 다음 열 방향 적색 LED까지의 간격을 의미한다.
전사용 기판(150')에서 단위 픽셀에 대응하는 3개의 LED간의 열 방향 칩 피치는 도 8a에 표시된 제2 칩 피치(CP2)에 대응할 수 있다.
이와 같이, 전사용 기판(150')은 타겟 기판(140)에 전사된 LED들의 배열과 동일한 배열로 이루어질 수 있다. 또한, 전사용 기판(150')의 크기 및 형상은 타겟 기판(140)의 크기 및 형상에 대응하도록 형성될 수 있다.
한편, 본 개시의 실시 예들에 따른 리페어 방법은 레이저 전사 방향을 행 별로 순차적으로 진행하는 것으로 설명하지만, 이에 제한되지 않고, 레이저 전사 방향을 열 별로 순차적으로 진행할 수 있다. 예를 들어, 타겟 기판의 좌측으로부터 우측으로 열 별로 전사가 진행될 수도 있다.
이상에서는 본 개시의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 본 개시에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되서는 안될 것이다.
본 개시는 디스플레이 모듈 및 디스플레이 모듈의 리페어 방법에 관한 것이다.

Claims (13)

  1. 타겟 기판의 LED 미싱 위치를 검출하는 단계;
    상기 타겟 기판을 제1 스페이지에 로딩하는 단계;
    전사용 기판을 제2 스테이지에 로딩하는 단계;
    상기 제1 및 제2 스테이지를 구동하여 상기 타겟 기판 및 상기 전사용 기판을 정렬하는 단계; 및
    상기 제1 및 제2 스테이지를 구동하여 상기 타겟 기판 및 상기 전사용 기판을 등속으로 이동하면서 상기 LED 미싱 위치에 행 방향 또는 열 방향으로 순차적으로 레이저 전사하는 단계;를 포함하는 디스플레이 모듈의 리페어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전사 단계에서 상기 전사 방향과 상기 타겟 기판 및 상기 전사용 기판이 이동하는 방향은 반대 방향인 디스플레이 모듈의 리페어 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전사 단계에서 상기 타겟 기판 및 상기 전사용 기판은 동일한 방향으로 이동하는 디스플레이 모듈의 리페어 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 타겟 기판과 상기 전사용 기판이 이동하는 중에 상기 타겟 기판의 LED 미싱 위치(missing position)가 레이저 빔 조사 위치에 도달할 때 상기 전사용 기판에 레이저 빔을 조사하여 상기 타겟 기판의 LED 미싱 위치에 LED를 전사하는 디스플레이 모듈의 리페어 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전사 단계에서 전사 방향은 지그재그 방향으로 이루어지는 디스플레이 모듈의 리페어 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전사 단계는,
    상기 타겟 기판 및 상기 전사용 기판을 제1 직선 방향으로 이동하면서 상기 전사용 기판으로부터 상기 타겟 기판에 LED를 전사하는 1차 라인 전사 단계;
    상기 타겟 기판 및 상기 전사용 기판을 상기 제1 직선 방향의 직각 방향으로 미리 설정된 거리만큼 이동하는 단계;
    상기 타겟 기판 및 상기 전사용 기판을 상기 제1 직선 방향의 반대 방향인 제2 직선 방향으로 이동하면서 상기 전사용 기판으로부터 상기 타겟 기판에 LED를 전사하는 2차 라인 전사 단계; 및
    상기 타겟 기판 및 상기 전사용 기판을 상기 제2 직선 방향의 직각 방향으로 미리 설정된 거리만큼 이동하는 단계를 포함하는 디스플레이 모듈의 리페어 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전사용 기판은 상기 전사용 기판의 다수의 LED 중 일부가 상기 타겟 기판에 전사된 LED에 대응하는 위치에 있도록 배열하는 디스플레이 모듈의 리페어 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 전사용 기판은 상기 타겟 기판의 크기보다 작은 크기로 제작하는 디스플레이 모듈의 리페어 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전사 단계는,
    상기 타겟 기판에 구획된 가상의 구역 별로 순차적으로 전사가 이루어지는 디스플레이 모듈의 리페어 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 전사용 기판의 다수의 LED를 상기 타겟 기판에 전사된 LED에 대응하는 위치에 있도록 배열하는 디스플레이 모듈의 리페어 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 전사용 기판은 단색 LED를 다수 구비하도록 제작하는 디스플레이 모듈의 리페어 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 전사용 기판은 적어도 2가지의 서로 다른 색상의 LED를 다수 구비하도록 제작하는 디스플레이 모듈의 리페어 방법.
  13. 전면에 TFT(Thin Film Transistor) 층이 배치되고 후면에 상기 TFT 층을 구동하기 위한 구동 회로가 배치된 글라스 기판; 및
    상기 글라스 기판의 TFT 층에 전기적으로 연결된 다수의 LED(Light Emitting Diode);를 포함하며,
    상기 다수의 LED 중 적어도 하나는, 상기 글라스 기판을 형성하기 위한 타겟 기판과 상기 타겟 기판에 LED 미싱 위치(missing position)에 LED 전사를 위한 전사용 기판을 동일 방향으로 등속 이동하면서 상기 타겟 기판의 LED 미싱 위치가 레이저 빔 조사 위치에 도달할 때 상기 전사용 기판에 레이저 빔을 조사하여 상기 타겟 기판의 LED 미싱 위치에 전사된 디스플레이 모듈.
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