KR102482493B1 - Light Emitting Diode Display, and Manufacturing Method and Repairing Method for the Same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 발광 다이오드를 백플레인 기판에 이송함으로 기인된 수율 저하 문제를 해결하며, 요구되는 발광 다이오드 수를 줄인 발광 다이오드 표시 장치 및 이의 제조 방법과 리페어 방법에 관한 것으로, 본 발명의 발광 다이오드 표시 장치의 리페어 방법은 백플레인 기판의 각 화소 영역별 점등을 검사하는 단계와, 상기 검사시 제 1, 제 2 발광 다이오드가 모두 불량이 발생된 화소 영역에 대하여, 상기 제 1, 제 2 발광 다이오드 사이의 상기 데이터 보조 배선을 절단하는 단계 및 상기 제 1, 제 2 발광 다이오드가 모두 불량이 발생된 화소 영역의 데이터 보조 배선과, 상기 화소 영역에 인접하여 정상의 제 1, 제 2 발광 다이오드를 갖는 화소 영역의 데이터 보조 배선을 함께 중첩하는 리페어 패턴을 형성하는 단계를 포함한다.The present invention relates to a light emitting diode display that solves the yield reduction problem caused by transferring light emitting diodes to a backplane substrate and reduces the number of required light emitting diodes, and a manufacturing method and a repair method thereof. The repair method includes the steps of inspecting the lighting of each pixel area of a backplane substrate, and the data between the first and second light emitting diodes for the pixel area in which both the first and second light emitting diodes have defects during the inspection. Cutting the auxiliary wire and data of the pixel area in which both the first and second light emitting diodes are defective The auxiliary wire and the data of the pixel area in which the first and second light emitting diodes are adjacent to the pixel area are normal and forming a repair pattern overlapping the auxiliary wires together.
Description
본 발명은 발광 다이오드 표시 장치에 관한 것으로, 특히 발광 다이오드를 백플레인 기판에 이송함으로 기인된 수율 저하 문제를 해결하며, 요구되는 발광 다이오드 수를 줄인 발광 다이오드 표시 장치 및 이의 제조 방법과 리페어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting diode display device, and more particularly, to a light emitting diode display device that solves a yield reduction problem caused by transferring light emitting diodes to a backplane substrate and reduces the number of required light emitting diodes, and relates to a manufacturing method and a repair method thereof. .
평판 표시장치의 구체적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 유기 발광 표시 장치(Organic Emitting Display Device), 플라즈마 표시장치(Plasma Display Panel device: PDP), 양자점 표시 장치(Quantum Dot Display Device), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display device: FED), 전기영동 표시장치(Electrophoretic Display Device: EPD) 등을 들 수 있는데, 이들은 공통적으로 화상을 구현하는 평판 표시패널을 필수적인 구성요소로 하는 바, 평판 표시패널은 고유의 발광 또는 편광 혹은 그 밖의 광학 물질층을 사이에 두고 한 쌍의 투명 절연기판을 대면 합착시킨 구성을 갖는다.Specific examples of the flat panel display device include a liquid crystal display device (LCD), an organic light emitting display device (Organic Emitting Display Device), a plasma display panel device (PDP), and a quantum dot display device (Quantum Dot Display Device). ), a field emission display device (FED), an electrophoretic display device (EPD), etc., which commonly have a flat panel display panel that implements an image as an essential component, A flat panel display panel has a structure in which a pair of transparent insulating substrates are bonded face-to-face with an inherent light emitting or polarizing or other optical material layer interposed therebetween.
그런데, 상술한 평판 표시 장치들은 아직 소비 전력이 큰 문제가 있고, 또한, 합착시의 정렬이나, 불완전 밀봉시 신뢰성이 저하되는 측면에서, 다른 형태의 표시 장치의 연구가 고려되고 있다.However, the flat panel display devices described above still have a problem of high power consumption, and research into other types of display devices is being considered in terms of reliability deterioration during alignment or incomplete sealing.
그 한 예로, 무기 재료로 이루어지는 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)를 표시 장치의 화소로 이용하는 바가 제안되고 있으며, 이러한 표시 장치를 발광 다이오드 표시 장치라 한다. 여기서, 발광 다이오드(LED)들은 웨이퍼(wafer)에서 성장시켜 이를 백플레인 기판 상에 이송시켜 화소를 표현한다. 각 LED는 1 내지 100 ㎛ 의 폭/길이의 마이크로 단위를 갖기에, 마이크로 디스플레이라고도 한다. As an example, it has been proposed to use a light emitting diode (LED) made of an inorganic material as a pixel of a display device, and such a display device is referred to as a light emitting diode display device. Here, light emitting diodes (LEDs) are grown on a wafer and transferred onto a backplane substrate to represent pixels. Since each LED has a micro unit of width/length of 1 to 100 μm, it is also called a micro display.
이하, 도면을 참조하여, 현재 이용하는 일반적인 발광 다이오드 표시 장치의 제조 방법을 설면한다.Hereinafter, with reference to the drawings, a method of manufacturing a currently used general light emitting diode display will be described.
도 1a 및 도 1b는 일반적인 발광 다이오드 표시 장치에 이용되는 마이크로 발광 다이오드의 웨이퍼 상 성장과, 이를 이용하여 발광 다이오드 표시 장치를 구현한 상태를 나타낸 사진이다.1A and 1B are photographs showing the growth of micro light emitting diodes used in general light emitting diode displays on a wafer and a state in which the light emitting diode display is implemented using the same.
도 1a와 같이, 발광 다이오드 표시 장치의 제조에 있어서, 발광 다이오드(LED)은 칩의 형태로 웨이퍼에서 성장시키며, 이를 각 LED 칩별로 개별로 취출하여, 도 1b에 나타난 바와 같이, 백플레인 기판의 화소 영역에 접속시킨다.As shown in FIG. 1A, in the manufacture of a light emitting diode display device, light emitting diodes (LEDs) are grown on a wafer in the form of chips, and individually taken out for each LED chip, as shown in FIG. 1B, the pixels of the backplane substrate connect to the area.
이러한 일반적인 발광 다이오드 표시 장치는, 웨이퍼에 형성된 마이크로 발광 다이오드를 백플레인 기판의 선택적 위치에 전사(이송: transfer)하는 방식으로, 웨이퍼 상에 형성하는 발광 다이오드 칩(LED chip on wafer)의 불량 제어 및 전사 공정의 수율 확보가 핵심이다.Such a general light emitting diode display device transfers (transfers) micro light emitting diodes formed on a wafer to a selective position on a backplane substrate, and controls and transfers defects of a light emitting diode chip formed on a wafer (LED chip on wafer). Securing the yield of the process is the key.
특히, 발광 다이오드 칩의 불량과 전사 공정의 양불량에 기인한 표시 장치의 불량을 방지하기 위해, LED을 백플레인 기판에 전사 후, 이의 양 불량을 판별하는 과정을 거치고, 불량이 발생하였을 경우, 정상 LED로 다시 교체하여 주는 작업을 수행한다.In particular, in order to prevent defects in the display device due to defects in the light emitting diode chip and defects in the transfer process, after transferring the LEDs to the backplane substrate, a process of determining the quality of the defects is performed, and if a defect occurs, it is normal. Replacing them with LED's does the job.
도 2a 및 도 2b는 기판 상에 발광 다이오드 이송 후 양불 판정 후 불량 발광 다이오드의 리페어를 나타낸 공정 단면도이다.2A and 2B are cross-sectional views illustrating a process of repairing a defective light emitting diode after transferring the light emitting diode onto a substrate and determining whether the light emitting diode is good or bad.
즉, 도 2a는 백플레인 기판(1) 상에 특정 부위에 결함이 있거나 혹은 오염되어 불량 판정이 발생한 LED(10a)를 판별하고, 이를 제거하는 공정을 나타낸다.That is, FIG. 2A shows a process of discriminating an
도 2b는 제거된 LED(10a) 부위의 정상 LED(10x)를 부착시키는 공정을 나타낸다.2B shows a process of attaching a
한편, 일반적인 발광 다이오드 표시 장치에 있어서, 리페어 과정은, 이미 접착층(11)에 의해 백플레인 기판(1)에 접착된 LED(10a)를 제거하는 과정이 요구되는 것으로, 주변의 정상 LED(10)에 영향없이 접착층(11)에 부착된 불량 LED(10a)의 탈착 과정이 요구되며, 또한, 상기 불량 LED(10a)의 제거로 개방된 부위에 정상 LED(10x)를 부착시 하나의 LED 부착을 위해 1회의 전사 공정일 필요한 것으로, 소요되는 LED가 많아질뿐더러 일부 국부적인 부위의 불량을 해소하기 위해 전사 공정이 별도로 요구되어 공정 비용과 시간이 크게 추가되는 문제가 있다.On the other hand, in a general light emitting diode display, the repair process requires a process of removing the
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 발광 다이오드를 백플레인 기판에 이송함으로 기인된 수율 저하 문제를 해결하며, 요구되는 발광 다이오드 수를 줄인 발광 다이오드 표시 장치 및 이의 제조 방법과 리페어 방법을 제공하는 데, 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and solves the yield reduction problem caused by transferring light emitting diodes to a backplane substrate, and provides a light emitting diode display device with a reduced number of required light emitting diodes, a manufacturing method, and a repair method thereof. To provide, it has a purpose.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 발광 다이오드 표시 장치는, 화소 영역에 리던던시 구조를 포함하여 2 개의 발광 다이오드를 배치하고, 이 구조에서 불량 검출시 특정 화소 영역의 모든 발광 다이오드가 불량시 이를 정상의 인접 화소 영역에 연결시켜 리페어 한 것으로, 발광 다이오드의 전사 회수를 현저히 줄일 수 있다.In the light emitting diode display device of the present invention to achieve the above object, two light emitting diodes including a redundancy structure are disposed in a pixel area, and when a defect is detected in this structure, all light emitting diodes in a specific pixel area are defective. By connecting to the normal adjacent pixel area and repairing it, the number of transfers of the light emitting diode can be significantly reduced.
이러한 본 발명의 발광 다이오드 표시 장치는, 복수개의 화소 영역을 매트릭스 상으로 갖는 기판과, 상기 기판 상에, 서로 교차하는 복수개의 게이트 라인 및 데이터 라인과, 상기 복수개의 화소 영역 각각에 구비되며, 제 1, 제 2 발광 다이오드와, 상기 복수개의 화소 영역마다 나뉘어 구비되며, 상기 제 1, 제 2 발광 다이오드와 각각 연결된 데이터 보조 배선과, 상기 복수개의 화소 영역 각각에 구비된 박막 트랜지스터 및 상기 제 1, 제 2 발광 다이오드와 각각 연결된 공통 라인을 포함한다.The light emitting diode display device of the present invention includes a substrate having a plurality of pixel areas in a matrix form, a plurality of gate lines and data lines crossing each other on the substrate, and provided in each of the plurality of pixel areas. 1 and 2 light emitting diodes, auxiliary data wires provided separately for each of the plurality of pixel areas and connected to the first and second light emitting diodes, thin film transistors provided in each of the plurality of pixel areas, and the first and second light emitting diodes. and a common line connected to each of the second light emitting diodes.
여기서, 상기 박막 트랜지스터는 게이트 전극이 상기 게이트 라인과 연결되고, 소오스 전극이 상기 데이터 라인에 연결되고, 드레인 전극이 상기 데이터 보조 배선에 연결될 수 있다.Here, the thin film transistor may have a gate electrode connected to the gate line, a source electrode connected to the data line, and a drain electrode connected to the auxiliary data line.
상기 제 1, 제 2 발광 다이오드는 각각 제 1 전극과 제 2 전극을 구비하며, 상기 제 1 전극이 상기 데이터 보조 배선과 전기적으로 연결되고, 상기 제 2 전극이 상기 공통 라인과 전기적으로 연결된다.The first and second light emitting diodes each include a first electrode and a second electrode, the first electrode electrically connected to the auxiliary data line, and the second electrode electrically connected to the common line.
그리고, 상기 각 화소 영역에서 상기 데이터 보조 배선은 상기 제 1 발광 다이오드와 제 1 접속부를 갖고, 상기 제 2 발광 다이오드와 제 2 접속부를 가질 수 있다.In each pixel area, the auxiliary data line may have a first connection part with the first light emitting diode and a second connection part with the second light emitting diode.
상기 화소 영역에 구비된 제 1, 제 2 발광 다이오드가 모두 불량일 때, 상기 불량인 제 1, 제 2 발광 다이오드를 갖는 화소 영역의 상기 데이터 보조 배선은, 인접한 정상의 화소 영역의 데이터 보조 배선과 리페어 패턴으로 접속되며, 상기 인접한 정상 화소 영역의 상기 제 1 접속부와 제 2 접속부 사이에서 전기적으로 분리되어, 인접한 정상의 화소 영역의 제 1 발광 다이오드와 제 2 발광 다이오드를 전기적으로 분리할 수 있다.When both the first and second light emitting diodes included in the pixel area are defective, the auxiliary data wire of the pixel area having the defective first and second light emitting diodes is different from the auxiliary data wire of the adjacent normal pixel area. They are connected in a repair pattern, and are electrically separated between the first and second connectors of the adjacent normal pixel areas to electrically separate the first and second light emitting diodes of the adjacent normal pixel areas.
또한, 상기 데이터 보조 배선과 리페어 패턴의 접속에 의해, 상기 불량의 제 1, 제 2 발광 다이오드 중 어느 하나의 제 1 전극이 상기 인접한 화소 영역의 데이터 보조 배선과 전기적으로 연결될 수 있다.In addition, the first electrode of any one of the defective first and second light emitting diodes may be electrically connected to the auxiliary data wiring of the adjacent pixel area by the connection of the auxiliary data line and the repair pattern.
여기서, 상기 불량인 제 1 발광 다이오드와 제 2 발광 다이오드의 전기적으로 분리는 상기 제 1 접속부와 제 2 접속부 사이의 상기 데이터 보조 배선이 절단되어 이루어질 수 있다.Here, the defective first light emitting diode and the second light emitting diode may be electrically separated by cutting the auxiliary data wire between the first connection part and the second connection part.
본 발명의 발광 다이오드 표시 패널의 제조 방법은, 복수개의 화소 영역을 매트릭스 상으로 갖는 기판 상에, 서로 교차하여 상기 복수개의 화소 영역을 나누는 복수개의 게이트 라인 및 데이터 라인과, 상기 복수개의 화소 영역 각각에 구비된 박막 트랜지스터를 갖는 백플레인 기판을 준비하는 단계와, 상기 각 화소 영역마다 분리되는 데이터 보조 배선을 형성하는 단계와, 상기 화소 영역들에 인접하여 상기 데이터 라인 방향으로 공통 라인을 형성하는 단계 및 각각 제 1 전극과 제 2 전극을 구비하여, 상기 백플레인 기판의 각 화소 영역에 서로 이격되며 배치되며, 각각 상기 제 1 전극이 상기 데이터 보조 배선과 연결되고, 상기 제 2 전극이 상기 공통 라인과 연결되도록 제 1, 제 2 발광 다이오드를 이송시키는 단계를 포함하여 이루어진다.A method of manufacturing a light emitting diode display panel of the present invention includes, on a substrate having a plurality of pixel areas in a matrix form, a plurality of gate lines and data lines crossing each other to divide the plurality of pixel areas, and each of the plurality of pixel areas preparing a backplane substrate having thin film transistors included therein, forming auxiliary data wires separated for each pixel area, forming a common line adjacent to the pixel areas in the direction of the data line, and Each includes a first electrode and a second electrode, spaced apart from each other and disposed in each pixel area of the backplane substrate, wherein the first electrode is connected to the auxiliary data line, and the second electrode is connected to the common line. It is made including the step of transferring the first and second light emitting diodes as much as possible.
또한, 본 발명의 발광 다이오드 표시 장치의 리페어 방법은, 서로 교차하여 화소 영역을 정의하는 게이트 라인 및 데이터 라인과, 상기 화소 영역에 각각 구비된 박막 트랜지스터를 갖는 백플레인 기판과, 상기 각 화소 영역마다 분리되는 데이터 보조 배선과, 상기 화소 영역들에 인접하여 상기 데이터 라인 방향으로 배치된 공통 라인 및 각각 제 1 전극과 제 2 전극을 구비하여, 상기 백플레인 기판의 각 화소 영역에 서로 이격되며 배치되며, 각각 상기 제 1 전극이 상기 데이터 보조 배선과 연결되고, 상기 제 2 전극이 상기 공통 라인과 연결된 제 1, 제 2 발광 다이오드를 포함한 발광 다이오드 표시 장치의 리페어 방법에 있어서, 상기 백플레인 기판의 각 화소 영역별 점등을 검사하는 단계와, 상기 검사시 제 1, 제 2 발광 다이오드가 모두 불량이 발생된 화소 영역에 대하여, 상기 제 1, 제 2 발광 다이오드 사이의 상기 데이터 보조 배선을 절단하는 단계 및 상기 제 1, 제 2 발광 다이오드가 모두 불량이 발생된 화소 영역의 데이터 보조 배선과, 상기 화소 영역에 인접하여 정상의 제 1, 제 2 발광 다이오드를 갖는 화소 영역의 데이터 보조 배선을 함께 중첩하는 리페어 패턴을 더 형성하는 단계를 포함한다.In addition, a repair method of a light emitting diode display device according to the present invention separates a backplane substrate having gate lines and data lines crossing each other to define pixel areas, and thin film transistors respectively provided in the pixel areas, and each pixel area. an auxiliary data line, a common line adjacent to the pixel areas and disposed in the direction of the data line, and a first electrode and a second electrode, respectively, disposed spaced apart from each other in each pixel area of the backplane substrate; In the repair method of a light emitting diode display including first and second light emitting diodes, wherein the first electrode is connected to the auxiliary data line and the second electrode is connected to the common line, each pixel area of the backplane substrate Inspecting lighting; cutting the auxiliary data line between the first and second light emitting diodes in a pixel area in which defects in both the first and second light emitting diodes occur during the inspection; and , A repair pattern overlapping the auxiliary data wiring of the pixel area in which the second light emitting diode is defective and the auxiliary data wiring of the pixel area adjacent to the pixel area and having the first and second light emitting diodes in good condition are overlapped together. It includes forming
본 발명의 발광 다이오드 표시 장치 및 이의 제조 방법 및 리페어 방법은 다음과 같은 효과가 있다.The light emitting diode display of the present invention and its manufacturing method and repair method have the following effects.
첫째, 발광 다이오드 제작 및 이송 공정의 불량에서 기인되는 수율 저하 문제를 해결하여 제품화가 가능하다.First, it is possible to commercialize the light emitting diode by solving the yield reduction problem caused by defects in the manufacturing and transfer process.
둘째, 불량 발광 다이오드의 탈착과 양품 발광 다이오드 부착이 필요한 고난이도 리페어 공정을 미적용하며, 용이한 방법으로 NG 화소 리페어가 가능하다. 이에 따라, 수율 향상이 가능하며, 소모품 비용이 감소된다.Second, it is possible to repair NG pixels in an easy way without applying a high-difficulty repair process that requires detachment of defective light emitting diodes and attachment of good light emitting diodes. Accordingly, it is possible to improve the yield and reduce the cost of consumables.
셋째, 리던던시 구조에 사용된 발광 다이오드를 이용한 리페어를 통해 추가적인 재료비 상승이 방지된다.Third, additional increase in material cost is prevented through repair using the light emitting diode used in the redundancy structure.
넷째, 수율 향상을 위한 리던던시 구조의 발광 다이오드 수 감소를 통한 고해상도 구현이 가능하다.Fourth, it is possible to realize high resolution by reducing the number of light emitting diodes of a redundancy structure for improving yield.
도 1a 및 도 1b는 일반적인 발광 다이오드 표시 장치에 이용되는 마이크로 발광 다이오드의 웨이퍼 상 성장과, 이를 이용하여 발광 다이오드 표시 장치를 구현한 상태를 나타낸 사진
도 2a 및 도 2b는 기판 상에 발광 다이오드 이송 후 양불 판정 후 불량 발광 다이오드의 리페어를 나타낸 공정 단면도
도 3은 본 발명의 발광 다이오드 표시 장치의 일 화소 영역을 개략적으로 나타낸 회로도
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 발광 다이오드 표시 장치의 리페어 전후를 나타낸 개략 평면도
도 5는 본 발명의 발광 다이오드 표시 장치를 나타낸 공정 평면도
도 6a 및 도 6b는 도 5의 I~I' 선상 및 Ⅱ~Ⅱ'선상을 나타낸의 단면도
도 7은 본 발명의 발광 다이오드 표시 장치의 리페어시 절단 및 연결 부위를 나타낸 평면도
도 8a 및 도 8b는 도 7은 Ⅲ~Ⅲ', IV~IV'선상을 나타낸 단면도
도 9는 본 발명의 발광 다이오드 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 공정 순서도
도 10a 내지 도 10c는 본 발명의 발광 다이오드 표시 장치의 리페어 방법을 나타낸 공정 평면도1A and 1B are photographs showing growth of a micro light emitting diode used in a general light emitting diode display on a wafer and a state in which the light emitting diode display is implemented using the same
2a and 2b are cross-sectional views illustrating a process of repairing a defective light emitting diode after determining whether the light emitting diode is good or bad after transferring the light emitting diode onto a substrate;
3 is a circuit diagram schematically showing one pixel area of the light emitting diode display according to the present invention.
4a and 4b are schematic plan views showing before and after repair of the light emitting diode display according to the present invention.
5 is a process plan view showing a light emitting diode display according to the present invention;
Figures 6a and 6b are cross-sectional views showing lines II to II' and lines II to II' in FIG.
7 is a plan view showing cut and connected parts during repair of the light emitting diode display according to the present invention;
8a and 8b are cross-sectional views taken along lines III to III' and IV to IV' in FIG. 7;
9 is a process flow chart showing a method of manufacturing a light emitting diode display according to the present invention.
10A to 10C are process plan views illustrating a repair method of the light emitting diode display according to the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 실질적으로 동일한 구성 요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기술 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것으로, 실제 제품의 부품 명칭과 상이할 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Like reference numbers throughout the specification indicate substantially the same elements. In the following description, if it is determined that a detailed description of a known technology or configuration related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, the component names used in the following description are selected in consideration of the ease of writing the specification, and may be different from the part names of the actual product.
도 3은 본 발명의 발광 다이오드 표시 장치의 일 화소 영역을 개략적으로 나타낸 회로도이며, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 발광 다이오드 표시 장치의 리페어 전후를 나타낸 개략 평면도이다.3 is a circuit diagram schematically illustrating one pixel area of the LED display device according to the present invention, and FIGS. 4A and 4B are schematic plan views showing before and after repair of the LED display device according to the present invention.
한편, 도 4a 및 도 4b에 표기된 LED11, LED12는 첫번째 화소 영역에 구비된 발광 다이오드를 의미하며, LED21, LED22는 두번째 화소 영역에 구비된 발광 다이오드를 의미하는 것으로, 일 예에 한한 것이며, 매 화소 영역에 2개씩의 발광 다이오드가 구비되며, 특정 화소 영역에 위치한 2개의 발광 다이오드가 모두 불량일 때, 인접한 정상 화소 영역의 2개의 발광 다이오드 중 하나와 연결시키는 것은 공통적인 기술 사항으로 한다.Meanwhile, LED11 and LED12 indicated in FIGS. 4A and 4B mean light emitting diodes provided in the first pixel area, and LED21 and LED22 mean light emitting diodes provided in the second pixel area, and are limited to one example, and each pixel Two light emitting diodes are provided in each area, and when both light emitting diodes located in a specific pixel area are defective, connecting one of the two light emitting diodes in an adjacent normal pixel area is a common technical matter.
도 3 및 도 4a와 같이, 본 발명의 발광 다이오드 표시 장치는, 복수개의 화소 영역을 매트릭스 상으로 갖는 기판(도 6a 및 도 6b의 100 참조) 상에, 서로 교차하여 상기 복수개의 화소 영역을 나누는 복수개의 게이트 라인(GL)(111) 및 데이터 라인(DL)(112)과, 상기 복수개의 화소 영역 각각에 구비되며, 제 1, 제 2 발광 다이오드(LEDn1, LEDn2)와, 상기 복수개의 화소 영역마다 나뉘어 구비되며, 상기 제 1, 제 2 발광 다이오드(LEDn1, LEDn2)와 각각 연결된 데이터 보조 배선(122)과, 상기 복수개의 화소 영역 각각에 구비된 박막 트랜지스터(TFT)와, 상기 제 1, 제 2 발광 다이오드와 각각 연결된 공통 라인(121)을 포함한다.As shown in FIGS. 3 and 4A, the light emitting diode display of the present invention divides the plurality of pixel areas by crossing each other on a substrate (see 100 in FIGS. 6A and 6B) having a plurality of pixel areas in a matrix form. A plurality of gate lines (GL) 111 and data lines (DL) 112, provided in each of the plurality of pixel areas, and first and second light emitting diodes LEDn1 and LEDn2, and the plurality of pixel areas A data
한편, 화소 영역은 상기 게이트 라인(GL)(111)과 데이터 라인(DL)(112)의 교차로 정의될 수도 있지만, 상기 게이트 라인(GL)(111)이나 데이터 라인(DL)(112)에 오버랩하여 배치될 수도 있다.Meanwhile, the pixel area may be defined by the intersection of the gate line (GL) 111 and the data line (DL) 112, but overlaps the gate line (GL) 111 or the data line (DL) 112. may be placed.
본 발명의 발광 다이오드 표시 장치에 있어서, 화소 영역은 규칙적으로 기판(100) 상에 매트릭스 상으로 배치되며, 각 화소 영역 단위로 나누거나 각 화소 영역마다 교차점을 갖도록 서로 교차하는 복수개의 게이트 라인(GL)(111), 데이터 라인(DL)(112)을 구비한다. 또한, 각 화소 영역마다 트랜지스터(TFTn)와, 화소 영역마다 분리되어 데이터 보조 배선(122)이 형성된다. 상기 박막 트랜지스터(TFTn)는 게이트 라인에서 돌출된 게이트 전극을 갖고, 데이터 라인(112)에서 돌출하는 소오스 전극(도 6의 112a 참조)을 갖고, 상기 데이터 보조 배선(122)과 접속되는 드레인 전극(도 6의 112b 참조)을 갖는다.In the light emitting diode display of the present invention, pixel areas are regularly arranged in a matrix on the
여기서, 상기 제 1, 제 2 발광 다이오드(LEDn1, LEDn2)가 이송되기 전, 게이트 라인(GL), 데이터 라인(DL), 데이터 보조 배선(122) 및 공통 라인(121)을 포함한 기판을 백플레인 기판(1000)이라 한다.Here, before the first and second light emitting diodes LEDn1 and LEDn2 are transferred, a substrate including the gate line GL, the data line DL, the
그리고, 제 1, 제 2 발광 다이오드(LEDn1, LEDn2)는 별도의 웨이퍼(미도시)에서 성장하여, 취출되어 각 화소 영역에 전사되는 것으로, 각 화소 영역은 2개의 발광 다이오드를 구비하여, 각 화소 영역의 어느 하나의 발광 다이오드라도 정상이라면 해당 화소 영역은 정상 화소로 간주되며, 양 발광 다이오드가 모두 불량이라면 해당 화소 영역은 불량으로 판단하여, 인접한 정상의 화소 영역의 데이터 보조 배선과 연결하여 전기적 연결로 리페어를 꾀한다.Further, the first and second light emitting diodes LEDn1 and LEDn2 are grown on a separate wafer (not shown), taken out, and transferred to each pixel area. Each pixel area includes two light emitting diodes, and each pixel If any one light emitting diode in the area is normal, the corresponding pixel area is considered a normal pixel, and if both light emitting diodes are defective, the corresponding pixel area is judged to be defective and is electrically connected by connecting it to the auxiliary data wire of the adjacent normal pixel area. Attempt repair with
한편, 본 발명의 발광 다이오드 표시 장치는, 하나의 화소 영역에 하나의 발광 다이오드만을 구비하여도 좋으나, 발광 다이오드의 전사 불량이나 이물에 따른 추가 전사 등의 회수를 줄이고자 각 화소 영역별 2개의 발광 다이오드를 구비하고, 이 중 하나를 인접한 화소 영역에 불량이 발생하였을 때, 이용하여 인접 화소 영역과 연결시킨 것을 특징으로 하며, 특히 전사 등의 불량에 대비하여 각 화소 영역에 2개씩의 발광 다이오드가 구비된 점을 고려하여, 2 리던던시 구조라 한다.On the other hand, the light emitting diode display device of the present invention may include only one light emitting diode in one pixel area, but two light emitting diodes are emitted for each pixel area in order to reduce the number of additional transfers due to poor transfer or foreign matter of the light emitting diode. Diodes are provided, and when a defect occurs in an adjacent pixel area, one of them is used and connected to the adjacent pixel area. In particular, two light emitting diodes are provided in each pixel area to prepare for defects such as transfer. Considering the fact that it is provided, it is referred to as a two-redundancy structure.
본 발명의 발광 다이오드 표시 장치의 리페어(Repair)는 도 4b와 같이, 해당 화소 영역에 구비된 제 1, 제 2 발광 다이오드(LED11, LED12)가 모두 불량(NG)일 경우 진행하며, 이 경우, 인접한 2개의 발광 다이오드(LED21, LED22)가 모두 정상인 최인접한 화소 영역의 데이터 보조 배선(122)과 연결된다. 이러한 최인접 화소 영역의 데이터 보조 배선(122)과 불량이 발생된 화소 영역의 데이터 보조 배선(122)은 리페어 패턴(160)에 의해 연결된다. 이 때, 상기 최인접한 화소 영역의 데이터 보조 배선(122)은 리페어 전 서로 다른 제 1, 제 2 발광 다이오드(LED21, LED22)과 함께 연결된 상태이나, 리페어 과정에서 최인접한 화소 영역의 제 1 발광 다이오드(LED21)는 불량이 발생한 화소 영역의 제 1, 제 2 발광 다이오드(LED11, LED12)와 연결되며, 불량 화소 영역의 박막 트랜지스터(TFT1)에 의해 제어된다. 또한, 상기 리페어 패턴(160)에 의해 불량이 발생된 화소 영역의 데이터 보조 배선과 연결된 제 1, 제 2 최인접한 화소 영역의 데이터 보조 배선(112)의 제 1 발광 다이오드(LED11)와 연결된 부분은 하측 정상 화소 영역의 제 2 발광 다이오드(LED22)와 전기적인 분리를 위해, 불량이 발생된 화소 영역에 연결된 발광 다이오드(LED21)와 정상 화소 영역에서 고유의 박막 트랜지스터(TFT2)와 연결된 발광 다이오드(LED22) 사이는 절단하여, 서로 전기적 구분을 행한다.Repair of the LED display device of the present invention is performed when both the first and second light emitting diodes (LED11, LED12) provided in the corresponding pixel area are defective (NG), as shown in FIG. 4B. In this case, Two adjacent light emitting diodes (LED21, LED22) are connected to the
본 발명의 발광 다이오드 표시 장치는, 구조적으로 한 화소 영역에 2개의 발광 다이오드를 구비한 2리던던시 구조를 채용함과 동시에, 리페어 패턴을 적용한 것이다. 만일 한 화소 영역에 구비된 발광 다이오드 개수를 3개 이상 늘려 발광 다이오드 불량에 따른 발광 다이오드 표시 장치의 불량을 떨어뜨리는 점도 가능하나, 이는 실질적으로 발광 다이오드의 양불량과 관계없이 모든 화소 영역에 k(k는 3 이상의 자연수)개가 구비될 때, 전체 표시 장치에 n개의 화소 영역이 있을 때, 'k x n' 개의 수로 소요되는 발광 다이오드 수가 늘어나고, 요구되는 발광 다이오드의 수와 이에 따른 전사 공정의 부담이 커서 무작위로 발광 다이오드를 늘릴 수는 없다. 또한, 한 화소 영역에 3개 이상 발광 다이오드를 구비시 정해진 화소 영역의 공간 내에 나누어 발광 다이오드를 분산 배치하여야 하므로, 이에 따라 발광 다이오드 사이즈가 작아질 수 있으며, 이 경우, 광효율 측면에서 불리한 면이 있어, 리던던시 구조는 3개 이상 적용하기 힘든 실정이다.The light emitting diode display of the present invention adopts a two-redundancy structure in which two light emitting diodes are provided in one pixel area structurally and a repair pattern is applied at the same time. If the number of light emitting diodes provided in one pixel area is increased to 3 or more, it is also possible to reduce the defect of the light emitting diode display device due to the defect of the light emitting diode, but this is practically applied to all pixel areas regardless of the quality of the light emitting diode (k( k is a natural number of 3 or more), when there are n pixel areas in the entire display device, the number of light emitting diodes required increases with the number of 'k x n', and the number of light emitting diodes required and the burden of the transfer process accordingly increases. It is not possible to randomly increase light emitting diodes. In addition, when three or more light emitting diodes are provided in one pixel area, the light emitting diodes must be divided and distributed within the space of the defined pixel area, so the size of the light emitting diode can be reduced accordingly, and in this case, there is a disadvantage in terms of light efficiency. However, it is difficult to apply three or more redundancy structures.
따라서, 본 발명의 발광 다이오드 표시 장치는, 2리던던시 구조를 갖되, 각 화소 영역에 구비된 2개의 발광 다이오드 중 잉여의 부분을 인접한 불량 화소의 구동에 이용하도록 리페어 구조를 병합한 것으로, 발광 다이오드의 전사 공정을 줄인 점 및 일부 불량이 발견된 발광 다이오드가 발광 다이오드 표시 장치에 남아있더라도, 이를 인접한 주변 화소 영역의 정상 발광 다이오드에 연결시켜 구동을 꾀한 것으로, 전사 후 장치에서 재이송에 요구되는 발광 다이오드 수를 줄인 점에서 이점이 있다.Therefore, the light emitting diode display device of the present invention has a two-redundancy structure, but combines a repair structure so that a surplus portion of two light emitting diodes provided in each pixel area is used to drive an adjacent defective pixel. Even if the transfer process is reduced and some defective light emitting diodes remain in the light emitting diode display device, they are connected to the normal light emitting diodes in the adjacent pixel area to drive, and the light emitting diodes required for retransfer in the device after transfer There is an advantage in reducing the number.
특히, 본 발명의 발광 다이오드 표시 장치는, 데이터 보조 배선을 두어, 화소 영역 내 2개의 발광 다이오드와 연결하고, 또한, 해당 화소의 TFT에 연결시켜, 상기 데이터 보조 배선을 이용하여, 인접 화소와 연결시키고, 불량 화소의 연결된 발광 다이오드 부분과 정상 화소의 정상 연결 부분을 절단하여 분리시켜, 리페어 과정을 통해 2개의 화소 영역의 정상 구동을 꾀할 수 있다.In particular, in the light emitting diode display device of the present invention, a data auxiliary wire is provided to connect two light emitting diodes in a pixel area, and also to a TFT of a corresponding pixel, and an adjacent pixel is connected using the data auxiliary wire. Then, by cutting and separating the connected light emitting diode part of the defective pixel and the normal connected part of the normal pixel, normal driving of the two pixel areas may be achieved through a repair process.
한편, 이하, 표 1 내지 3은 각각 화소 영역에 하나, 2개, 3개의 발광 다이오드를 구비한 구조의 이송 수율(%)에 따라, 리페어 필요 수와 전체 발광 다이오드의 이송 수를 나타낸 것이다.Meanwhile, Tables 1 to 3 below show the number of required repairs and the number of transfers of all light emitting diodes according to the transfer yield (%) of a structure having one, two, or three light emitting diodes in a pixel area, respectively.
여기서, 표 1 내지 표 3에서, 발광 다이오드는 제작 수율을 95%로 가정한 것으로, 발광 다이오드 표시 장치의 전체 화소 수를 6220800 개로 하였기 때문에, 이 중 5%인 311040을 초기 불량이 있는 것으로 고려하여, 필요한 리페어 수와 추가 발광 다이오드의 이송 수를 산출하였다.Here, in Tables 1 to 3, the production yield of the light emitting diode is assumed to be 95%, and since the total number of pixels of the light emitting diode display is 6220800, 311040, 5% of which is considered to have an initial defect, , the number of repairs required and the number of transfers of additional light emitting diodes were calculated.
표 1은 리페어 수 외에 1차 NG 수를 더 나타낸 것으로, 이는 발광 다이오드의 불량과 별도로, 1차로 발광 다이오드를 백플레인 기판에 이송 후 검사시에 발생한 불량의 개수를 나타낸 것이다.Table 1 further shows the number of primary NGs in addition to the number of repairs, which, apart from the defects of the light emitting diodes, shows the number of defects that occur during inspection after the light emitting diodes are primarily transferred to the backplane substrate.
표 1과 같이, 이송 수율은 각각 99%, 99.5%, 99.9%의 조건에서 실험하였을 때, 화소 영역에 하나의 발광 다이오드 구비시, 1차 NG에서 각각 59098, 29549, 5910의 순으로 불량 수가 나타난다. 또한, 이러한 1차 NG 의 개수는 제조시 불량의 개수 311040과 각각 더해져, 각 이송 수율 조건에 따라 필요한 리페어 개수가 각각 370138, 340589, 316950으로 정해진다. 여기서, 리페어 개수는 추가 발광 다이오드의 이송개수(Total)와 거의 유사한데, 이는 발광 다이오드가 각 화소 영역에 하나씩 구비되었기 때문에, 불량이 나타난 발광 다이오드는 탈착으로 제거한 후, 다시 부착하는 식의 리페어만 가능하고, 발광 다이오드의 정불량 여부는 바로 이송과 직결되기 때문에, 즉, 화소 영역에 발광 다이오드를 하나씩 구조비하는 구조는, 발광 다이오드의 재 이송 외에는 리페어 방법이 불가능함을 알 수 있다.As shown in Table 1, when the transfer yield was tested under the conditions of 99%, 99.5%, and 99.9%, respectively, when one light emitting diode was provided in the pixel area, the number of defects appeared in the order of 59098, 29549, and 5910 in the primary NG, respectively. . In addition, the number of primary NGs is added to the number of defects 311040 during manufacturing, and the number of repairs required according to each transfer yield condition is set to 370138, 340589, and 316950, respectively. Here, the number of repairs is almost similar to the number of transfers (total) of additional light emitting diodes. This is because light emitting diodes are provided one by one in each pixel area. It is possible, and since the quality of the light emitting diode is directly related to the transfer, that is, the structure in which light emitting diodes are structured one by one in the pixel area, it can be seen that a repair method other than re-transfer of the light emitting diode is impossible.
수율(%)Transfer
transference number(%)
한편, 표 2는 화소 영역에 2개의 발광 다이오드를 구비한 구조로, 이 구조에서는, 5%의 발광 다이오드가 불량을 갖더라도, 이들 발광 다이오드들이 각 화소 영역들에 2개씩 배치되어, 이 중 모두 불량이 발생한 화소 영역만을 다시 NG pixel 2 Redundancy로 판별하고, 이러한 화소 영역들에 다시 발광 다이오드의 이송 작업을 수행한 회수를 Transfer NG 2 Redundancy 로 판별하였다.Meanwhile, Table 2 shows a structure in which two light emitting diodes are provided in a pixel area. In this structure, even if 5% of the light emitting diodes have a defect, two of these light emitting diodes are disposed in each pixel area, and all of them are Only the pixel areas where defects occurred were again determined as NG pixel 2 Redundancy, and the number of times the light emitting diodes were transferred to these pixel areas was determined as Transfer NG 2 Redundancy.
여기서, 표 2의 리페어 수는 상기 NG pixel 2 Redundancy 의 회수와 재작업 회수인 Transfer NG 2 Redundancy에 해당하는 것으로, 각각 99%, 99.5%, 99.9%의 조건에서 실험하였을 때, 16174.1, 15707.5, 15558.2이며, 정불량 판단 후, 발광 다이오드의 추가 이송 수는 각각 16394.08, 15707.52, 15558.2에 상당하다.Here, the number of repairs in Table 2 corresponds to the number of NG pixel 2 redundancy and the transfer NG 2 redundancy, which is the number of reworks. , and the number of additional transfers of light emitting diodes after determining the quality is equivalent to 16394.08, 15707.52, and 15558.2, respectively.
수율(%)Transfer
transference number(%)
2 RedundancyNG Pixel
2 Redundancy
2 RedundancyTransfer N.G.
2 Redundancy
한편, 표 3의 리페어 수는 상기 NG pixel 3 Redundancy 의 회수와 재작업 회수인 Transfer NG 3 Redundancy에 해당하는 것으로, 각각 99%, 99.5%, 99.9%의 조건에서 실험하였을 때, 783.8, 778.4, 777.6이며, 정불량 판단 후, 발광 다이오드의 추가 이송 수는 각각 1008.82, 778.88, 777.61에 상당하다.Meanwhile, the number of repairs in Table 3 corresponds to the number of NG pixel 3 redundancy and the transfer NG 3 redundancy, which is the number of reworks. , and the number of additional transfers of light emitting diodes after determining the quality is equivalent to 1008.82, 778.88, and 777.61, respectively.
수율(%)Transfer
transference number(%)
3 RedundancyNG Pixel
3 Redundancy
3 RedundancyTransfer N.G.
3 Redundancy
한편, 상술한 표들에서, 99%의 수율이 타 수율 대비 리페어와 정불량 판단 후, 발광 다이오드의 추가 이송수가 대략 220개 더 소요되는데, 이는 99%의 상대적인 낮은 수율에서 1차적으로 220개의 발광 다이오드를 재이송하는 과정을 더 적용하였기 때문이다.On the other hand, in the above tables, after the 99% yield compared to other yields after repair and determination of defectiveness, approximately 220 additional transfers of light emitting diodes are required, which is primarily 220 light emitting diodes at a relatively low yield of 99% This is because the process of retransporting was further applied.
하기 표 4는 표 1 내지 표 3의 화소 영역에 각각 발광 다이오드를 하나, 2개, 3개 구비한 경우와, 본 발명의 발광 다이오드 표시 장치에 있어서, 각각 백플레인 기판의 화소 영역 수와, 초기 이송시의 발광 다이오드 수 및, 리페어하는 발광 다이오드 수 및 전체 이송을 수행하는 발광 다이오드 수를 비교한 것이다.Table 4 below shows the cases in which one, two, or three light emitting diodes are provided in the pixel areas of Tables 1 to 3, respectively, and the number of pixel areas of the backplane substrate and initial transfer in the light emitting diode display device of the present invention. The number of light emitting diodes in the city, the number of light emitting diodes repaired, and the number of light emitting diodes performing the entire transfer are compared.
특히, 본 발명은 3 리던던시 구조 대비 6220800개의 발광 다이오드 수를 줄일 수 있으며, 2리던던시나 베이직(화소 영역에 하나의 발광 다이오드 구비 구조) 구조 대비 이송 외에 소요되는 리페어 수를 현저히 줄일 수 있다.In particular, the present invention can reduce the number of light emitting diodes by 6220800 compared to a 3-redundancy structure, and can significantly reduce the number of repairs required other than transfer compared to a 2-redundancy or basic (structure with one light emitting diode in a pixel area) structure.
이하, 구체적인 본 발명의 표시 장치의 평면도 및 단면도를 참조하여, 본 발명의 발광 다이오드 표시 장치의 이의 리페어 적용시의 구조를 살펴본다.Hereinafter, with reference to a plan view and cross-sectional views of the display device of the present invention, the structure of the light emitting diode display device of the present invention when its repair is applied will be described.
도 5는 본 발명의 발광 다이오드 표시 장치를 나타낸 공정 평면도이며, 도 6a 및 도 6b는 도 5의 I~I' 선상 및 Ⅱ~Ⅱ'선상을 나타낸의 단면도이다.5 is a plan view illustrating a process of the light emitting diode display according to the present invention, and FIGS. 6A and 6B are cross-sectional views showing lines II to II' of FIG. 5 .
도 5 내지 도 6b와 같이, 본 발명의 발광 다이오드 표시 장치는, 복수개의 화소 영역을 매트릭스 상으로 갖는 기판(100) 상에, 서로 교차하여 상기 복수개의 화소 영역을 나누는 복수개의 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)과, 상기 복수개의 화소 영역 각각에 구비되며, 제 1, 제 2 발광 다이오드(LEDn1, LEDn2)와, 상기 복수개의 화소 영역마다 나뉘어 구비되며, 상기 제 1, 제 2 발광 다이오드(LEDn1, LEDn2)와 각각 연결된 데이터 보조 배선(112)과, 상기 복수개의 화소 영역 각각에 구비된 박막 트랜지스터(TFT)와, 상기 제 1, 제 2 발광 다이오드와 각각 연결된 공통 라인(121)을 포함한다.5 to 6B, the light emitting diode display according to the present invention includes a plurality of gate lines GL dividing the plurality of pixel areas by crossing each other on a
상기 제 1, 제 2 발광 다이오드(LEDn1, LEDn2)는 각각 제 1 전극(141)과 제 2 전극(142)을 구비하며, 상기 제 1 전극(141)이 상기 데이터 보조 배선(122)과 전기적으로 연결되고, 상기 제 2 전극(142)이 상기 공통 라인(122)과 전기적으로 연결된다.The first and second light emitting diodes LEDn1 and LEDn2 each include a
한편, 상기 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(GL)(111)에서, 돌출된 게이트 전극(111a)과, 상기 게이트 전극(111a)을 덮는 반도체층(113) 및 상기 데이터 라인(112)에서 돌출된 소오스 전극(112a) 및 상기 소오스 전극(112a)과 이격되며, 상기 데이터 보조 배선(122)과 접속되는 드레인 전극(112b)을 포함하여 이루어진다.Meanwhile, the thin film transistor (TFT) protrudes from the gate line (GL) 111, the protruding
그리고, 상기 게이트 라인(111) 및 게이트 전극(111a)을 덮으며, 게이트 절연막(151)이 형성되며, 상기 반도체층(113)을 덮으며, 상기 게이트 절연막(151) 상에 제 1 층간 절연막(152)이 형성되고, 상기 소오스 전극(112a) 및 드레인 전극(112b)을 덮으며, 제 2 층간 절연막(153)이 형성된다.Then, a
여기서, 상기 소오스 전극(112a) 및 드레인 전극(112b)은 상기 제 1 층간 절연막(152)을 관통하여, 상기 반도체층(113)의 양측과 각각 접속되어 있다.Here, the
상기 반도체층(113)은 비정질 실리콘, 폴리 실리콘, 산화물 반도체층일 수 있으며, 비정질 실리콘층일 때, 상기 소오스 전극(112a) 및 드레인 전극(112b)과 접속되는 상부면에 저저항 특성의 n+층을 더 구비할 수 있다.The
또한, 상기 제 2 층간 절연막(153)에는 발광 다이오드가 형성될 영역인 화소부를 일부 영역을 제거하여 정의할 수 있다. 혹은 상기 제 2 층간 절연막(153) 상부에 별도의 제 3 층간 절연막을 더 형성하여, 발광 다이오드가 형성될 영역을 정의하는 화소부를 정의할 수도 있다. 도시된 예에는 제 2 층간 절연막(153) 내에 화소부가 정의된 예를 나타낸다.In addition, the second
한편, 본 발명의 발광 다이오드 표시 패널은, 화소 영역에 구비된 박막 트랜지스터(TFT)와, 후에 이송(전사) 공정으로 형성될 각 발광 다이오드간 접속과 리페어를 위해, 데이터 보조 배선(122)을 구비하는데, 이는 상기 제 2 층간 절연막(153) 상에 구비되며, 상기 드레인 전극(122b)과 접속홀(132a)을 통해 전기적으로 접속되어 있다.Meanwhile, the light emitting diode display panel of the present invention includes
또한, 발광 다이오드(145)는 각 화소부에서 접착층을 통해 접속되며, 구비되는 제 1 전극(141)은 데이터 보조 배선(122)와 중첩되는 제 1 접속 패턴(133a)에 의해 전기적으로 연결되고, 상기 제 2 전극(142)은 상기 공통 라인(121)과 중첩되는 제 2 접속 패턴(134a)에 의해 전기적으로 연결된다.In addition, the
여기서, 상기 발광 다이오드(145)의 하측의 제 1 전극(141)의 하부에는 도전성 접착제(143)이 구비되어, 제 1 전극(141)과 상기 데이터 보조 배선(122)과의 전기적 연결을 용이하게 할 수 있다.Here, a
한편, 최종적으로 발광 다이오드가 이송된 후, 리페어 공정을 완료한 후에는 상기 화소부의 상기 발광 다이오드(145) 주변에 절연층(154)을 채워, 이송되어 채워진 발광 다이오드의 유동 등을 방지하고 보호할 수 있다.Meanwhile, after the light emitting diodes are finally transferred and the repair process is completed, an insulating
상술한 도면에서는 상기 발광 다이오드(145)가 박막 트랜지스터(TFT)와 다른 영역에 위치한 예를 나타냈지만, 이에 한정되지 않으며, 화소 영역에서 차지하는 발광 다이오드(145)의 면적을 크게하여, 박막 트랜지스터에 중첩하여 형성할 수도 있다. 이러한 구조는 발광 방향은 상부 발광 방식으로, 하측의 박막 트랜지스터(TFT)의 형상에 관계없이, 발광 다이오드(145)의 접속 구동에 의해 상부 발광이 가능하다.Although the above-described drawing shows an example in which the
한편, 도시된 예에서 발광 다이오드(145)의 제 1 전극(141)과 제 2 전극(142)의 사이에 있는 구조물은 발광 다이오드 절연층일 수 있으며, 그 두께는 웨이퍼 상에서 조절 가능하다.Meanwhile, in the illustrated example, a structure between the
또한, 도시된 예와 같이, 상기 발광 다이오드(145)의 제 1 전극(141)과 제 2 전극(142)이 서로 다른 층에 형성된 점 외에도, 제 1, 제 2 전극(141, 142)이 동일층에 있되, 서로 다른 전압을 인가하는 방식으로도 구현이 가능하다.In addition, as in the illustrated example, except that the
이하, 본 발명의 발광 다이오드 표시 장치의 리페어 과정을 설명한다.Hereinafter, a repair process of the light emitting diode display according to the present invention will be described.
도 7은 본 발명의 발광 다이오드 표시 장치의 리페어시 절단 및 연결 부위를 나타낸 평면도이며, 도 8a 및 도 8b는 도 7은 Ⅲ~Ⅲ', IV~IV'의 선상을 나타낸 단면도이다.7 is a plan view showing cut and connected portions of the LED display device according to the present invention during repair, and FIGS. 8A and 8B are cross-sectional views taken along lines III to III' and IV to IV' in FIG. 7 .
도 7 내지 도 8b와 같이, 상기 화소 영역에 구비된 제 1, 제 2 발광 다이오드가 모두 불량일 때, 상기 불량인 제 1, 제 2 발광 다이오드를 갖는 화소 영역의 상기 데이터 보조 배선은, 인접한 화소 영역의 데이터 보조 배선과 리페어 패턴(160)으로 접속되며, 모두 정상인 인접한 화소 영역의 정상인 제 1 발광 다이오드와 제 2 발광 다이오드는 절단 공정에 의해 전기적으로 분리된다.7 to 8B , when both the first and second light emitting diodes included in the pixel area are defective, the auxiliary data wire of the pixel area having the defective first and second light emitting diodes is The first light emitting diode and the second light emitting diode, which are connected to the auxiliary data line of the region through the
상기 데이터 보조 배선(122)과 리페어 패턴(160)의 접속에 의해, 제 1 발광 다이오드(LED11)의 제 1 전극(141)이 상기 인접한 화소 영역의 데이터 보조 배선(122)과 전기적으로 연결되고, 상기 각 화소 영역에서 상기 데이터 보조 배선(122)은 상기 제 1 발광 다이오드(LEDn1)와 상기 제 2 발광 다이오드(LEDn2)에 대해 서로 개별 위치에서 접속부(133a)를 갖는다.By connecting the
상기 불량인 제 1 발광 다이오드(LED11)와 제 2 발광 다이오드(LED12)와 전기적으로 연결된 정상 화소의 데이터 보조 배선(122)는, 자신의 제 1, 제 2 발광 다이오드(LED21, LED22)에 대해 서로 분리되어, 제 1 발광 다이오드(LED21)는 불량의 화소 영역의 박막 트랜지스터에 의해 구동되고, 제 2 발광 다이오드(LED22)는 원래부터 연결되어 있던 자신의 화소 영역 내 박막 트랜지스터에 의해 구동되어, 서로 다른 화소 영역을 구분하게 된다.The
도 9는 본 발명의 발광 다이오드 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.9 is a process flow chart showing a manufacturing method of the light emitting diode display according to the present invention.
도 9와 같이, 본 발명의 발광 다이오드 표시 장치의 제조 방법은, 다음의 순서로 이루어진다.As shown in Fig. 9, the manufacturing method of the light emitting diode display according to the present invention is performed in the following order.
먼저, 도 5 내지 도 6b에서 상술한 바와 같이, 복수개의 화소 영역을 매트릭스 상으로 갖는 기판과, 서로 교차하여 상기 복수개의 화소 영역을 나누는 복수개의 게이트 라인 및 데이터 라인과, 상기 복수개의 화소 영역 각각에 구비된 박막 트랜지스터를 갖는 백플레인 기판을 준비한다(100S).First, as described above with reference to FIGS. 5 to 6B , a substrate having a plurality of pixel areas in a matrix form, a plurality of gate lines and data lines crossing each other to divide the plurality of pixel areas, and each of the plurality of pixel areas A backplane substrate having a thin film transistor provided therein is prepared (100S).
이어, 상기 각 화소 영역마다 분리되는 데이터 보조 배선을 형성한다(110S).Next, auxiliary data lines are formed for each of the pixel areas (110S).
이어, 상기 화소 영역들에 인접하여 상기 데이터 라인 방향으로 공통 라인을 형성한다(120S).Then, a common line is formed adjacent to the pixel areas in the direction of the data line (120S).
이어, 각각 제 1 전극과 제 2 전극을 구비하여, 상기 백플레인 기판의 각 화소 영역에 서로 이격되며 배치되며, 각각 상기 제 1 전극이 상기 데이터 보조 배선과 연결되고, 상기 제 2 전극이 상기 공통 라인과 연결되도록 제 1, 제 2 발광 다이오드를 이송시킨다(130S).Then, a first electrode and a second electrode are respectively provided and arranged to be spaced apart from each other in each pixel area of the backplane substrate, the first electrode is connected to the auxiliary data line, and the second electrode is connected to the common line. The first and second light emitting diodes are transferred to be connected to (130S).
본 발명의 발광 다이오드 표시 장치의 리페어 방법을 간략히 설명한다.A repair method for a light emitting diode display according to the present invention will be briefly described.
도 10a 내지 도 10e는 본 발명의 발광 다이오드 표시 장치의 리페어 방법을 나타낸 공정 평면도이다.10A to 10E are process plan views illustrating a repair method of the light emitting diode display according to the present invention.
도 10a와 같이, 웨이퍼(200)를 구획하여, 그 표면에 복수개의 발광 다이오드 (145)를 성장시킨다.As shown in FIG. 10A, the
성장 과정에서 이물이나 혹은 공정 조건에 따라, 일부의 발광 다이오드 (145X)는 웨이퍼 상에서 불량 상태로 제조될 수 있다.Depending on foreign materials or process conditions during the growth process, some of the
이어, 점등 검사하여, 불량의 발광 다이오드(145X)를 제외한 정상의 발광 다이오드(145)을 백플레인 기판(1000) 상에 도 10b와 같이, 각 화소 영역에 2개씩의 발광 다이오드를 1차 전사한다. 이 때, 1차 전사는 헤드 단위로 이루어져 일부 화소 영역이나, 화소 영역 내 단위 발광 다이오드의 부재 영역(공백 화소 영역)이 발생할 수 있으며, 일부 불량이 발생된 화소 영역을 판별할 수 있다.Next, after lighting inspection, the normal
도 10c와 같이, 공백의 화소 영역 또는 2개 발광 다이오드에 대해 모두 불량이 발생된 화소 영역에 대해서는 도 7 내지 도 8b에서 설명한 방식으로 가장 인접한 화소 영역의 리페어 패턴으로 연결시켜, 리페어를 수행할 수 있다.As shown in FIG. 10C , repair can be performed on a blank pixel area or a pixel area in which both light emitting diodes have defects by connecting them to the repair pattern of the nearest pixel area in the manner described in FIGS. 7 to 8B. there is.
즉, 상기 검사시 제 1, 제 2 발광 다이오드가 모두 불량이 발생된 화소 영역에 대하여, 상기 제 1, 제 2 발광 다이오드 사이의 상기 데이터 보조 배선을 절단하며, 상기 제 1, 제 2 발광 다이오드가 모두 불량이 발생된 화소 영역의 데이터 보조 배선과, 상기 화소 영역에 인접하여 정상의 제 1, 제 2 발광 다이오드를 갖는 화소 영역의 데이터 보조 배선을 함께 중첩하는 리페어 패턴을 더 형성할 수 있다. That is, during the inspection, the auxiliary data line between the first and second light emitting diodes is cut for a pixel area in which both the first and second light emitting diodes have defects, and the first and second light emitting diodes A repair pattern may be further formed to overlap an auxiliary data line of a pixel area in which all defects occur and an auxiliary data line of a pixel area adjacent to the pixel area and having the first and second light emitting diodes in good order.
이러한, 본 발명의 발광 다이오드 표시 장치의 리페어 방법은, 발광 다이오드의 전사를 헤드 단위로만 수행하고, 불량이 발생된 화소 영역은 리페어 패턴에 의한 연결과 리페어 패턴에 의해 연결된 데이터 보조 배선의 일부 절단을 통해 물리적 수리를 행한 것으로, 추가 개별적으로 이루어지는 발광 다이오드의 이송을 생략하고 추가 소요되는 발광 다이오드 수 및 공정을 생략하여, 공정의 간소화 및 부품의 간소화를 꾀할 수 있다.In the repair method of the light emitting diode display according to the present invention, transfer of light emitting diodes is performed only in head units, and defective pixel areas are connected by a repair pattern and partially cut off auxiliary data wires connected by the repair pattern. Through physical repair, it is possible to simplify the process and simplify the parts by omitting the transfer of additional light emitting diodes separately and omitting the number of additional light emitting diodes and the process.
따라서, 단순 신호를 표시하는 디스플레이나, LED 조명처럼 큰 사이즈의 LED를 적은 수만 이용하는 어플리케이션과 달리 고해상도 표시 장치를 구현하기 장치에 있어서, 화면 표시부에 많은 수의 화소를 형성해야 하며, 그에 따라 화소의 사이즈 감소와 전체 LED 수의 증가가 요구되는 구조에서, 수율이 높은 특성을 위해 3개 이상의 리던던시 구조를 요하지 않아, 발광 다이오드간의 스페이스 조절이 용이하여 공정 적용 또한 용이하다.Therefore, unlike a display displaying a simple signal or an application using only a small number of large-sized LEDs such as LED lighting, in a device implementing a high-resolution display device, a large number of pixels must be formed on the screen display unit, and accordingly, the number of pixels In a structure that requires a size reduction and an increase in the total number of LEDs, a redundancy structure of three or more is not required for high yield characteristics, so space control between light emitting diodes is easy and process application is also easy.
특히, 본 발명의 발광 다이오드 표시 장치는, 2리던던시를 사용하면서, 3리던던시 효과가 가능한 바이패스 구조를 구현한 것이다.In particular, the light emitting diode display device of the present invention implements a bypass structure capable of 3 redundancy effects while using 2 redundancy.
본 발명의 발광 다이오드 표시 장치의 바이패스 구조는 화소 내 2개의 발광 다이오드가 불량일 경우, 인근 화소의 발광 다이오드를 이용하여 화상을 형성함으로써, 별도의 리페어 장비 투자나, 공정 로스(loss)없이 패널의 수율 향상이 가능하다. 이를 위해서 본 발명의 발광 다이오드 표시 장치의 리페어 방법에서는 발광 다이오드에 신호를 넣어주는 데이터 배선 형성시, 인접 화소 발광 다이오드로의 바이패스 구조를 추가한다.In the bypass structure of the LED display device of the present invention, when two light emitting diodes in a pixel are defective, an image is formed using the light emitting diodes of neighboring pixels, so there is no need for separate investment in repair equipment or process loss. It is possible to improve the yield of To this end, in the repair method of the light emitting diode display according to the present invention, a bypass structure to an adjacent pixel light emitting diode is added when forming a data line for inputting a signal to the light emitting diode.
바이패스 구조 리페어 패턴 형성에 따른 효과를 검증해보면, 55인치 FHD (Full High Definition) TV 화소 개수가 1920x1080x3 (R, G, B)=6220800 개이며, 수율 99%를 가정할 경우 (실제 예상 수율 99% 수준 이하) 2리던던시 구조에 리페어 패턴을 적용할 경우 3리던던시 구조의 불량을 기대할 수 있으므로 이송 리페어 공정 615회 감소가 가능하다.To verify the effect of forming the bypass structure repair pattern, if the number of pixels in a 55-inch FHD (Full High Definition) TV is 1920x1080x3 (R, G, B) = 6220800 and a yield of 99% is assumed (actual expected yield of 99 % level or lower) If the repair pattern is applied to the 2-redundancy structure, defects in the 3-redundancy structure can be expected, so it is possible to reduce the transfer repair process 615 times.
따라서, 구비된 화소 영역 내 2개의 발광 다이오드가 모두 불량일 경우, 인접한 화소 영역의 발광 다이오드를 이용하여 화상을 혐성함으로써, 별도의 리페어 장비 투자나, 공정 로스없이 패널의 수율 향상이 가능하다.Therefore, when both of the two light emitting diodes in the provided pixel area are defective, the yield of the panel can be improved without separate investment in repair equipment or process loss by using the light emitting diodes in the adjacent pixel area to generate an image.
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.On the other hand, the present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those skilled in the art.
100: 기판 111: 게이트 라인
111a: 게이트 전극 112: 데이터 라인
112a: 소오스 전극 112b: 드레인 전극
113: 반도체층 121: 공통 라인
122: 데이터 보조 배선 132a: 접속 홀
133a: 제 1 접속 패턴 134a: 제 2 접속 패턴
151: 게이트 절연막 152: 제 1 층간 절연막
153: 제 2 층간 절연막 154: 절연층
160: 리페어 패턴 200: 웨이퍼
1000: 백플레인 기판 145: 발광 다이오드100: substrate 111: gate line
111a: gate electrode 112: data line
112a:
113: semiconductor layer 121: common line
122:
133a:
151: gate insulating film 152: first interlayer insulating film
153: second interlayer insulating film 154: insulating layer
160: repair pattern 200: wafer
1000: backplane substrate 145: light emitting diode
Claims (9)
상기 기판 상에, 서로 교차하는 복수개의 게이트 라인 및 데이터 라인;
상기 복수개의 화소 영역 각각에 구비되며, 제 1, 제 2 발광 다이오드;
상기 복수개의 화소 영역마다 나뉘어 구비되며, 상기 제 1, 제 2 발광 다이오드와 각각 연결된 데이터 보조 배선;
상기 복수개의 화소 영역 각각에 구비된 박막 트랜지스터; 및
상기 제 1, 제 2 발광 다이오드와 각각 연결된 공통 라인을 포함하는 발광 다이오드 표시 장치.a substrate having a plurality of pixel areas in a matrix;
a plurality of gate lines and data lines crossing each other on the substrate;
first and second light emitting diodes provided in each of the plurality of pixel areas;
auxiliary data lines provided separately for each of the plurality of pixel areas and respectively connected to the first and second light emitting diodes;
thin film transistors provided in each of the plurality of pixel areas; and
A light emitting diode display comprising a common line connected to the first and second light emitting diodes, respectively.
상기 박막 트랜지스터는 게이트 전극이 상기 게이트 라인과 연결되고,
소오스 전극이 상기 데이터 라인에 연결되고, 드레인 전극이 상기 데이터 보조 배선에 연결된 발광 다이오드 표시 장치.According to claim 1,
The thin film transistor has a gate electrode connected to the gate line,
A source electrode is connected to the data line and a drain electrode is connected to the auxiliary data line.
상기 제 1, 제 2 발광 다이오드는 각각 제 1 전극과 제 2 전극을 구비하며,
상기 제 1 전극이 상기 데이터 보조 배선과 전기적으로 연결되고, 상기 제 2 전극이 상기 공통 라인과 전기적으로 연결된 발광 다이오드 표시 장치.According to claim 1,
The first and second light emitting diodes each have a first electrode and a second electrode,
The first electrode is electrically connected to the auxiliary data line, and the second electrode is electrically connected to the common line.
상기 각 화소 영역에서 상기 데이터 보조 배선은 상기 제 1 발광 다이오드와 제 1 접속부를 갖고, 상기 제 2 발광 다이오드와 제 2 접속부를 갖는 발광 다이오드 표시 장치.According to claim 3,
In each of the pixel areas, the auxiliary data line has a first connection part with the first light emitting diode, and has a second connection part with the second light emitting diode.
상기 화소 영역에 구비된 제 1, 제 2 발광 다이오드가 모두 불량일 때,
상기 불량인 제 1, 제 2 발광 다이오드를 갖는 화소 영역의 상기 데이터 보조 배선은, 인접한 정상의 화소 영역의 데이터 보조 배선과 리페어 패턴으로 접속되며,
상기 인접한 정상 화소 영역의 상기 제 1 접속부와 제 2 접속부 사이에서 전기적으로 분리되어, 상기 인접한 정상의 화소 영역의 제 1 발광 다이오드와 제 2 발광 다이오드를 전기적으로 분리하는 발광 다이오드 표시 장치.According to claim 4,
When both the first and second light emitting diodes provided in the pixel area are defective,
The auxiliary data wiring of the pixel area having the defective first and second light emitting diodes is connected to the auxiliary data wiring of an adjacent normal pixel area in a repair pattern;
The light emitting diode display device electrically isolating between the first connection part and the second connection part of the adjacent normal pixel area to electrically separate the first light emitting diode and the second light emitting diode of the adjacent normal pixel area.
상기 데이터 보조 배선과 리페어 패턴의 접속에 의해, 상기 불량의 제 1, 제 2 발광 다이오드 중 어느 하나의 제 1 전극이 상기 인접한 정상의 화소 영역의 데이터 보조 배선과 전기적으로 연결된 발광 다이오드 표시 장치.According to claim 5,
A first electrode of one of the defective first and second light emitting diodes is electrically connected to the data auxiliary wire of the adjacent normal pixel area by the connection of the auxiliary data line and the repair pattern.
상기 인접한 정상의 화소 영역의 제 1 발광 다이오드와 제 2 발광 다이오드를 전기적으로 분리는 상기 제 1 접속부와 제 2 접속부 사이의 상기 데이터 보조 배선이 절단되어 이루어지는 발광 다이오드 표시 장치.According to claim 5,
The light emitting diode display device comprising: cutting the data auxiliary wire between the first connection part and the second connection part electrically separating the first light emitting diode and the second light emitting diode of the adjacent normal pixel area.
상기 각 화소 영역마다 분리되는 데이터 보조 배선을 형성하는 단계;
상기 화소 영역들에 인접하여 상기 데이터 라인 방향으로 공통 라인을 형성하는 단계; 및
각각 제 1 전극과 제 2 전극을 구비하여, 상기 백플레인 기판의 각 화소 영역에 서로 이격되며 배치되며, 각각 상기 제 1 전극이 상기 데이터 보조 배선과 연결되고, 상기 제 2 전극이 상기 공통 라인과 연결되도록 제 1, 제 2 발광 다이오드를 이송시키는 단계를 포함한 발광 다이오드 표시 장치의 제조 방법.preparing a backplane substrate having a plurality of gate lines and data lines crossing each other, and thin film transistors provided in each of the plurality of pixel areas, on a substrate having a plurality of pixel areas in a matrix;
forming auxiliary data lines separated for each of the pixel areas;
forming a common line adjacent to the pixel areas in a direction of the data line; and
Each includes a first electrode and a second electrode, spaced apart from each other and disposed in each pixel area of the backplane substrate, wherein the first electrode is connected to the auxiliary data line, and the second electrode is connected to the common line. A method of manufacturing a light emitting diode display including the step of transferring first and second light emitting diodes as much as possible.
상기 백플레인 기판의 각 화소 영역별 점등을 검사하는 단계;
상기 검사시 제 1, 제 2 발광 다이오드가 모두 불량이 발생된 화소 영역에 대하여, 상기 제 1, 제 2 발광 다이오드 사이의 상기 데이터 보조 배선을 절단하는 단계; 및
상기 제 1, 제 2 발광 다이오드가 모두 불량이 발생된 화소 영역의 데이터 보조 배선과, 상기 화소 영역에 인접하여 정상의 제 1, 제 2 발광 다이오드를 갖는 화소 영역의 데이터 보조 배선을 함께 중첩하는 리페어 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 발광 다이오드 표시 장치의 리페어 방법.A backplane substrate having gate lines and data lines crossing each other, thin film transistors respectively provided in pixel areas, auxiliary data wires separated for each pixel area, and disposed adjacent to the pixel areas in the direction of the data lines. A common line and each of a first electrode and a second electrode are disposed apart from each other in each pixel area of the backplane substrate, the first electrode is connected to the auxiliary data line, and the second electrode is connected to the common data line. A repair method for a light emitting diode display including first and second light emitting diodes connected to a line,
inspecting lighting of each pixel area of the backplane substrate;
cutting the auxiliary data line between the first and second light emitting diodes in a pixel area where a defect occurs in both the first and second light emitting diodes during the inspection; and
Repair of overlapping data auxiliary wires in a pixel area where both the first and second light emitting diodes are defective and data auxiliary wires in a pixel area adjacent to the pixel area and having normal first and second light emitting diodes A method of repairing a light emitting diode display comprising forming a pattern.
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