(57)【要約】  本発明は、製造された発光ダイオードの発光特性値を測定して不良品に選別された発光ダイオードに量子ドット層を形成することによって、発光色相や輝度が改善された良品としての発光ダイオードにリペアし、生産収率を向上し得る発光ダイオードのリペア方法及び装置に関するものである。本発明の一面に係る発光ダイオードのリペア方法は、発光ダイオードの発光特性値を測定する段階、測定された発光特性値が目標範囲を外れる該当発光ダイオードを不良発光ダイオードに判別する段階、及び、前記不良発光ダイオードの最上層上に量子ドット層を形成する段階を含む。
2013504870.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオードの発光特性値を測定する段階、
測定された発光特性値が目標範囲を外れる該当発光ダイオードを不良発光ダイオードに判別する段階、及び
前記不良発光ダイオードの最上層上に量子ドット層を形成する段階、
を含むことを特徴とする発光ダイオードのリペア方法。
【請求項２】
前記発光特性値は、色相または輝度に対するデジタル値を含むことを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードのリペア方法。
【請求項３】
前記量子ドット層を形成する段階は、所定半導体ナノ結晶からなる量子ドットが分散溶媒に混合された溶液を前記不良発光ダイオードの最上層上に塗布して乾燥する段階、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードのリペア方法。
【請求項４】
前記量子ドット層を形成する段階は、
前記不良発光ダイオードを動作させる際、前記不良発光ダイオードから出射される光を複数の量子ドットセルが形成された量子ドットマスクから選択された量子ドットセルに通過させた後の光に対する発光特性値を測定する段階、
前記量子ドットセルを通過させた後の光に対して測定した発光特性値と目標範囲とを比較してリペア量子ドットを決定する段階、及び
前記決定されたリペア量子ドットに対応する量子ドット混合溶液を用いて前記不良発光ダイオードの最上層上に量子ドット層を形成する段階、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードのリペア方法。
【請求項５】
前記リペア量子ドットを決定する段階は、
前記量子ドットセルを通過させた後の光に対して測定した発光特性値が目標範囲以内であると、該当選択された量子ドットセルに用いられた量子ドットを前記リペア量子ドットとして決定する段階、及び
前記量子ドットセルを通過させた後の光に対して測定した発光特性値が目標範囲から外れると、前記量子ドットマスクの他の量子ドットセルに対して前記発光特性を再測定するよう制御する段階、
を含むことを特徴とする請求項４に記載の発光ダイオードのリペア方法。
【請求項６】
前記量子ドットセルを通過させた後の光に対する発光特性値を測定する段階は、
複数の量子ドットマスクそれぞれから一つずつ選択された量子ドットセルを含む多層構造の量子ドットセルに前記不良発光ダイオードからの光を順次通過させた後の光に対して発光特性値を測定する段階、
を含むことを特徴とする請求項４に記載の発光ダイオードのリペア方法。
【請求項７】
前記リペア量子ドットを決定する段階は、
前記複数の量子ドットセルを通過させた後の光に対して測定した発光特性値が目標範囲以内であると、前記複数の量子ドットマスクから選択された量子ドットセル等の組合せに用いられた量子ドットを前記リペア量子ドットとして決定する段階、及び
前記複数の量子ドットセルを通過させた後の光に対して測定した発光特性値が目標範囲から外れると、前記複数の量子ドットマスクのいずれか一つ以上から変更選択された量子ドットセルを含む該当多層構造の量子ドットセルに対して前記発光特性値を再測定するよう制御する段階、
を含むことを特徴とする請求項６に記載の発光ダイオードのリペア方法。
【請求項８】
前記量子ドット層を形成する段階は、
前記リペア量子ドットに決定された前記複数の量子ドットセルの組合せに対応する量子ドット混合溶液を用いて、前記不良発光ダイオードの最上層上に量子ドット層を形成する段階、
を含むことを特徴とする請求項７に記載の発光ダイオードのリペア方法。
【請求項９】
前記量子ドット層を形成する段階は、
前記リペア量子ドットに決定された前記複数の量子ドットセルのそれぞれに対応する量子ドット混合溶液を用いて、前記不良発光ダイオードの最上層上に多層構造の量子ドット層を形成する段階、
を含むことを特徴とする請求項７に記載の発光ダイオードのリペア方法。
【請求項１０】
発光ダイオードの発光特性値を測定する光検出手段、
測定された発光特性値が目標範囲を外れる該当発光ダイオードを不良発光ダイオードとして判別する判別手段、及び
前記不良発光ダイオードの最上層上に量子ドット層を形成する量子ドットコーティング手段、
を含むことを特徴とする発光ダイオードのリペア装置。
【請求項１１】
複数の量子ドットセルが形成された量子ドットマスク、及び
前記不良発光ダイオードから出射される光が前記量子ドットマスクから選択された量子ドットセルを通過して出射される光に対して測定した発光特性値と目標範囲とを比較し、リペア量子ドットを決定して前記量子ドットコーティング手段を制御するリペア制御器を更に含み、
前記量子ドットコーティング手段は、前記決定されたリペア量子ドットに対応する量子ドット混合溶液を用いて前記不良発光ダイオードの最上層上に量子ドット層を形成することを特徴とする請求項１０に記載の発光ダイオードのリペア装置。
【請求項１２】
前記リペア制御器は、
前記量子ドットセルを通過して出射される光に対して測定した発光特性値が目標範囲以内であると該当選択された量子ドットセルに用いられた量子ドットを前記リペア量子ドットとして決定し、前記量子ドットセルを通過して出射される光に対して測定した発光特性値が目標範囲から外れると前記発光特性値を再測定するよう制御信号を発生する量子ドット決定部、及び
前記制御信号に従って前記量子ドットマスクから他の量子ドットセルが前記不良発光ダイオードから出射される光の方向に位置するように制御する移動制御部、
を含むことを特徴とする請求項１１に記載の発光ダイオードのリペア装置。
【請求項１３】
前記量子ドットセルを通過して出射される光の発光特性値を測定する第２光検出手段、
を更に含むことを特徴とする請求項１２に記載の発光ダイオードのリペア装置。
【請求項１４】
前記量子ドットマスクは、
それぞれに複数の量子ドットセルが形成された複数の量子ドットマスクを含み、
前記リペア制御器は、
前記複数の量子ドットマスクそれぞれから一つずつ選択された量子ドットセルを含む多層構造の量子ドットセルに前記不良発光ダイオードからの光を順次通過させた後の光に対して、測定した発光特性値と前記目標範囲とを比較してリペア量子ドットを決定することを特徴とする請求項１２に記載の発光ダイオードのリペア装置。
【請求項１５】
前記量子ドット決定部は、
前記複数の量子ドットセルを通過した後の光に対して測定した発光特性値が目標範囲以内であると、前記複数の量子ドットマスクから選択された量子ドットセル等の組合せに用いられた量子ドットを前記リペア量子ドットに決定し、前記複数の量子ドットセルを通過した後の光に対して測定した発光特性値が目標範囲から外れると前記発光特性を再測定するよう第２制御信号を発生して、
前記移動制御部は、
前記第２制御信号に従って前記複数の量子ドットマスクのいずれか一つ以上から変更選択された量子ドットセルを含む該当多層構造の量子ドットセルが前記不良発光ダイオードから出射される光の方向に位置するように前記複数の量子ドットマスク等の移動を駆動することを特徴とする請求項１４に記載の発光ダイオードのリペア装置。
【請求項１６】
前記量子ドットコーティング手段は、
前記リペア量子ドットに決定された前記量子ドットセルの組合せに対応する量子ドット混合溶液を用いて前記不良発光ダイオードの最上層上に量子ドット層を形成することを特徴とする請求項１５に記載の発光ダイオードのリペア装置。
【請求項１７】
前記量子ドットコーティング手段は、
前記リペア量子ドットに決定された前記量子ドットセル等のそれぞれに対応する量子ドット混合溶液を用いて前記不良発光ダイオードの最上層上に多層構造の量子ドット層を形成することを特徴とする請求項１５に記載の発光ダイオードのリペア装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオードのリペア方法及び装置に関するもので、特に、製造された発光ダイオード(ＬＥＤ：Light  Emitting  Diode）の発光特性値を測定し、不良品に選別された発光ダイオードに量子ドット層を形成することで発光色相や輝度の改善された良品の発光ダイオードにリペアし、生産収率を向上し得る、発光ダイオードのリペア方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤは、ＧａＮなどのIII−Ｖ族窒化物半導体を基盤に製造される。ＬＥＤは基本的に上記窒化物半導体にｐ型またはｎ型の不純物を添加させたｐ型の窒化物半導体層とｎ型の窒化物半導体層とを接合させて製造され、それらｐ型の窒化物半導体層とｎ型の窒化物半導体層との間には活性層を介在して電子−正孔の再結合率を増加させることによってＬＥＤの輝度特性を改善する。
【０００３】
図１に示したように、一般のＬＥＤは、ｐ型の窒化物半導体層とｎ型の窒化物半導体層の各々が外部電極と連結されるように製造され、両電極に電源が印加されたＬＥＤは可視光波長の光を発光する。
【０００４】
その他にも、最近では、輝度特性を改善するか発光色相を相違にするために、上述したようなｐ型の窒化物半導体層、活性層、ｎ型の窒化物半導体層からなる基本ＬＥＤ構造の適切な位置に量子ドット層を適宜挿入する試みが行われている。
【０００５】
更に、図２に示したように、上記したような多層構造上に蛍光層を塗布したＬＥＤが製造され、このような構造のＬＥＤは輝度特性を改善することができる。また、上記したような多層構造上に量子ドット層を塗布したＬＥＤが製造され、このような構造のＬＥＤは発光色相を変更するか輝度特性を改善することができる。例えば、図３の構造において、量子ドット層を塗布する前には青色を発光した構造のＬＥＤが、黄色波長帯を発光するための量子ドット層が塗布されることによって白色発光するＬＥＤになることができる。
【０００６】
このようにＬＥＤは、ｐ型の窒化物半導体層、活性層、ｎ型の窒化物半導体層からなる基本構造の他にも、上記基本ＬＥＤ構造の適切な位置に量子ドット層を適宜挿入する構造に製造することが可能で、半導体層の最上層の外部に蛍光層や量子ドット層などを塗布することによって様々な発光色相を有する高輝度ＬＥＤを製造することができる。
【０００７】
しかし、上述したような多様な構造のＬＥＤを製造する際、すべての製造工程を終えた後の良品テスト段階にて、図４に示したように、ＬＥＤに電源を印加し光検出器を用いてＬＥＤから出射される光の発光強度を測定すると、不良と判定されるＬＥＤが出て来る。ＬＥＤの生産収率は販売単価に影響を与えるので、低コストで発光効率の高いＬＥＤを生産するためには不良と判定されたＬＥＤの色相や輝度特性を改善し使用できるようにして、不良品を低減する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、本発明は、上述した問題点を解決するために行われたもので、本発明の目的は、製造された発光ダイオードの発光特性値を測定し、不良品に選別された発光ダイオードを量子ドット混合溶液によりコーティングすることで、発光色相や輝度の改善された良品としての発光ダイオードにリペアして、生産収率を向上しうる、発光ダイオードのリペア方法及び装置を提供しようとする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
先ず、本発明の特徴を要約すると、本発明の一面に係る発光ダイオードのリペア方法は、発光ダイオードの発光特性値を測定する段階、測定された発光特性値が目標範囲を外れる該当発光ダイオードを不良発光ダイオードに判別する段階、及び、前記不良発光ダイオードの最上層上に量子ドット層を形成する段階、を含む。
【００１０】
前記発光特性値は、色相または輝度に対するデジタル値を含む。
【００１１】
前記量子ドット層を形成する段階は、所定半導体ナノ結晶からなる量子ドットが分散溶媒に混合された溶液を前記不良発光ダイオードの最上層上に塗布して乾燥する段階を含む。
【００１２】
前記量子ドット層を形成する段階は、前記不良発光ダイオードを動作させる際、前記不良発光ダイオードから出射される光を複数の量子ドットセルが形成された量子ドットマスクから選択された量子ドットセルに通過させた後の光に対する発光特性値を測定する段階、前記量子ドットセルを通過させた後の光に対して測定した発光特性値と目標範囲とを比較してリペア量子ドットを決定する段階、及び、前記決定されたリペア量子ドットに対応する量子ドット混合溶液を用いて前記不良発光ダイオードの最上層上に量子ドット層を形成する段階、を含む。
【００１３】
前記リペア量子ドットを決定する段階は、前記量子ドットセルを通過させた後の光に対して測定した発光特性値が目標範囲以内であると、該当選択された量子ドットセルに用いられた量子ドットを前記リペア量子ドットとして決定する段階、及び、前記量子ドットセルを通過させた後の光に対して測定した発光特性値が目標範囲から外れると、前記量子ドットマスクの他の量子ドットセルに対して前記発光特性を再測定するよう制御する段階、を含む。
【００１４】
前記量子ドットセルを通過させた後の光に対する発光特性値を測定する段階は、複数の量子ドットマスクそれぞれから一つずつ選択された量子ドットセルを含む多層構造の量子ドットセルに前記不良発光ダイオードからの光を順次通過させた後の光に対して発光特性値を測定する段階、を含む。
【００１５】
前記リペア量子ドットを決定する段階は、前記複数の量子ドットセルを通過させた後の光に対して測定した発光特性値が目標範囲以内であると、前記複数の量子ドットマスクから選択された量子ドットセル等の組合せに用いられた量子ドットを前記リペア量子ドットとして決定する段階、及び前記複数の量子ドットセルを通過させた後の光に対して測定した発光特性値が目標範囲から外れると、前記複数の量子ドットマスクのいずれか一つ以上から変更選択された量子ドットセルを含む該当多層構造の量子ドットセルに対して前記発光特性値を再測定するよう制御する段階、を含む。
【００１６】
前記量子ドット層を形成する段階は、前記リペア量子ドットに決定された前記複数の量子ドットセルの組合せに対応する量子ドット混合溶液を用いて、前記不良発光ダイオードの最上層上に量子ドット層を形成する段階、を含む。
【００１７】
前記量子ドット層を形成する段階は、前記リペア量子ドットに決定された前記複数の量子ドットセルのそれぞれに対応する量子ドット混合溶液を用いて、前記不良発光ダイオードの最上層上に多層構造の量子ドット層を形成する段階、を含む。
【００１８】
そして、本発明の他の一面に係る発光ダイオードのリペア装置は、 発光ダイオードの発光特性値を測定する光検出手段、測定された発光特性値が目標範囲を外れる該当発光ダイオードを不良発光ダイオードとして判別する判別手段、及び、前記不良発光ダイオードの最上層上に量子ドット層を形成する量子ドットコーティング手段、を含む。
【００１９】
前記発光ダイオードのリペア装置は、複数の量子ドットセルが形成された量子ドットマスク、及び、前記不良発光ダイオードから出射される光が前記量子ドットマスクから選択された量子ドットセルを通過して出射される光に対して測定した発光特性値と目標範囲とを比較し、リペア量子ドットを決定して前記量子ドットコーティング手段を制御するリペア制御器を更に含み、前記量子ドットコーティング手段は、前記決定されたリペア量子ドットに対応する量子ドット混合溶液を用いて前記不良発光ダイオードの最上層上に量子ドット層を形成する。
【００２０】
前記リペア制御器は、 前記量子ドットセルを通過して出射される光に対して測定した発光特性値が目標範囲以内であると該当選択された量子ドットセルに用いられた量子ドットを前記リペア量子ドットとして決定し、前記量子ドットセルを通過して出射される光に対して測定した発光特性値が目標範囲から外れると前記発光特性値を再測定するよう制御信号を発生する量子ドット決定部、及び、前記制御信号に従って前記量子ドットマスクから他の量子ドットセルが前記不良発光ダイオードから出射される光の方向に位置するように制御する移動制御部、を含む。
【００２１】
前記発光ダイオードのリペア装置は、前記量子ドットセルを通過して出射される光の発光特性値を測定する第２光検出手段、を更に含む。
【００２２】
前記量子ドットマスクは、それぞれに複数の量子ドットセルが形成された複数の量子ドットマスクを含み、前記リペア制御器は、前記複数の量子ドットマスクそれぞれから一つずつ選択された量子ドットセルを含む多層構造の量子ドットセルに前記不良発光ダイオードからの光を順次通過させた後の光に対して、測定した発光特性値と前記目標範囲とを比較してリペア量子ドットを決定する。
【００２３】
前記量子ドット決定部は、前記複数の量子ドットセルを通過した後の光に対して測定した発光特性値が目標範囲以内であると、前記複数の量子ドットマスクから選択された量子ドットセル等の組合せに用いられた量子ドットを前記リペア量子ドットに決定し、前記複数の量子ドットセルを通過した後の光に対して測定した発光特性値が目標範囲から外れると前記発光特性を再測定するよう第２制御信号を発生して、前記移動制御部は、前記第２制御信号に従って前記複数の量子ドットマスクのいずれか一つ以上から変更選択された量子ドットセルを含む該当多層構造の量子ドットセルが前記不良発光ダイオードから出射される光の方向に位置するように前記複数の量子ドットマスク等の移動を駆動する。
【００２４】
前記量子ドットコーティング手段は、前記リペア量子ドットに決定された前記量子ドットセルの組合せに対応する量子ドット混合溶液を用いて前記不良発光ダイオードの最上層上に量子ドット層を形成する。
【００２５】
前記量子ドットコーティング手段は、前記リペア量子ドットに決定された前記量子ドットセルのそれぞれに対応する量子ドット混合溶液を用いて前記不良発光ダイオードの最上層上に多層構造の量子ドット層を形成する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係る発光ダイオードのリペア方法及び装置によると、不良品に選別された発光ダイオードに量子ドット混合溶液でコーティングして、発光色相や輝度の改善された良品としての発光ダイオードにリペアすることで、生産収率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】一般の発光ダイオードの構造に関する一例である。
【図２】一般の発光ダイオードの構造に関する別の例である。
【図３】一般の発光ダイオードの構造に関するまた別の例である。
【図４】一般の発光ダイオードの発光強度測定を説明するための図である。
【図５】本発明の一実施例に係る発光ダイオードのリペア装置を説明するための図である。
【図６】本発明の一実施例に係る量子ドットマスクを説明するための図である。
【図７】本発明の他の実施例に係る量子ドットマスクを用いた発光特性測定を説明するための図である。
【図８】本発明の一実施例に係るリペア制御器のブロック図である。
【図９】本発明の一実施例に係る発光ダイオードのリペア装置の動作説明のためのフローチャートである。
【図１０】一般のＣＩＥ色座標系を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、添付の図及び添付の図に記載された内容を参照して本発明の好ましい実施例を詳しく説明するが、本発明は実施例により制限または限定されるものではない。各図に提示された同一参照符号は同一部材を示す。
【００２９】
図５は、本発明の一実施例に係る発光ダイオードのリペア装置１０を説明するための図である。
【００３０】
図５を参照すると、本発明の一実施例に係る発光ダイオードのリペア装置１０は、量子ドットマスク１２、光検出器１３、量子ドットディスペンサ(dispenser)１４、及びリペア制御器１５を含み、その他にもコンベヤー(conveyor)システム１１を含むことができる。
【００３１】
本発明においては、製造されたＬＥＤの良品テスト段階で電源を印加し、光検出器１３を用いてＬＥＤから出射される光の発光特性値を測定して、所定判別手段を用いて上記測定された発光特性値(色相や輝度に対するデジタル値）が目標範囲を外れる該当ＬＥＤを不良ＬＥＤと判別して、不良ＬＥＤの色相や輝度などの発光特性を改善するために所定量子ドットコーティング手段を用いて該当不良ＬＥＤを構成する半導体積層構造の最上層上に量子ドット層を形成することによって、発光色相や輝度の改善された良品としてのＬＥＤにリペアし得る発光ダイオードのリペア装置１０を開示する。
【００３２】
図５において、コンベヤーベルトシステム１１を用いて発光特性値(色相や輝度に対するデジタル値）が目標範囲を外れた不良ＬＥＤを量子ドットマスク１２の下部に移送することができる。
【００３３】
量子ドットマスク１２は、樹脂系等の透明材質上に形成された複数の量子ドットセル(例えば、Ａ〜Ｆ）を含む。量子ドットマスク１２には、図６に示したように、光を通過させた時の発光波長特性が相違する複数の量子ドットセルが予め形成されている。量子ドットは、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅのような化合物の半導体ナノ結晶からなり、それを分散溶媒(例えば、トルエン、ヘキサン等)に混合した量子ドット混合溶液を量子ドットマスク１２上の複数位置に塗布し乾燥して、量子ドットマスク１２上に複数の量子ドットセル(例えば、Ａ〜Ｆ）が形成される。
【００３４】
図７に示したように、量子ドットマスク１２として多層構造の２つの量子ドットマスク７１、７２を用いることができる。例えば、２つの量子ドットマスク７１、７２の夫々には上述したように光を通過させた時の発光波長特性が相違するする複数の量子ドット(Ａ、Ｂ、Ｃ／Ｑ、Ｒ、Ｓ）が予め形成されており、各マスクから量子ドットセルを選択して、複数組合せの該当多層構造の量子ドットセルを通過する光の発光波長特性を互い相違にすることができる。ここでは２つの量子ドットマスク７１、７２を用いる例を上げたが、これに限定されず、３つまたはそれ以上の量子ドットマスクを用いることも排除されない。
【００３５】
光検出器１３は、不良ＬＥＤから出射される光が上記量子ドットマスク１２から選択された量子ドットセルを通過して出射される光、または、不良ＬＥＤから出射される光が複数の量子ドットマスク７１、７２のそれぞれから一つずつ選択された量子ドットセルを含む多層構造の量子ドットセルを順次通過して出射される光、の発光特性値を測定することができる。ここで、光検出器１３は、入力される光のスペクトル(または波長)分析を行って光の色相に関する情報(デジタル値)を生成することが可能で、または、入力される光の発光強度(intensity)に対する分析を行って光の輝度に関する情報(デジタル値)を生成することができる。
【００３６】
不良ＬＥＤからの光が量子ドットマスク１２、または、複数の量子ドットマスク７１、７２を通過して出射された光に対する光検出器１３による測定結果を用いて、リペア制御器１５は、光検出器１３により測定された発光特性値をあらかじめ定めておいた目標範囲と比較することによってリペア量子ドットを決定して量子ドットディスペンサ１４を制御する。
【００３７】
量子ドットディスペンサ１４は、リペア制御器１５により決定されたリペア量子ドットに対応する量子ドット混合溶液を用いて、不良ＬＥＤの最上層上に量子ドット混合溶液を塗布し、量子ドット層を形成する。量子ドットディスペンサ１４は、発光波長特性が相違するように区分されて量子ドット混合溶液が受容された複数の容器(例えば、Ａ´〜Ｆ´)を有し、リペア制御器１５により決定されたリペア量子ドットに応じて該当量子ドット混合溶液を選択し、不良ＬＥＤの最上層上に塗布してコーティングする。このような量子ドットディスペンサ１４の各容器には、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅのような化合物の半導体ナノ結晶からなる量子ドットを分散溶媒(例えば、トルエン、ヘキサン等)に混合した溶液が量子ドット混合溶液として受容される。なお、量子ドット混合溶液はその他の方式により製造することも可能で、該当リペア量子ドットに対応する容器の量子ドット混合溶液が不良ＬＥＤの最上層上にコーティングされる場合、該当量子ドットの発光波長特性による不良ＬＥＤの発光特性の改善効果が現れることがある。このような量子ドット混合溶液の塗布後には所定乾燥装置により乾燥され、必要な場合、その上に透明な樹脂系絶縁物質をコーティングすることもできる。
【００３８】
図８は、本発明の一実施例に係るリペア制御器１５のブロック図である。図８を参照すると、本発明の一実施例に係るリペア制御器１５は、量子ドット決定部２１及び移動制御部２２を含む。
【００３９】
量子ドット決定部２１は、不良ＬＥＤからの光が量子ドットマスク１２、または、複数の量子ドットマスク７１、７２を通過して出射された光に対して、光検出器１３により測定された発光特性値が予め定めておいた目標範囲と比較し、前記目標範囲を外れているかの可否によって該当リペア量子ドットを決定するか、不良ＬＥＤの発光特性を再測定するよう制御信号を発生する。
【００４０】
移動制御部２２は、量子ドット決定部２１からの制御信号に応じて量子ドットマスク１２、または、複数の量子ドットマスク７１、７２の他の量子ドットセル、または、他の量子ドットセルの組合せが不良ＬＥＤから出射される光の方向に位置するように、量子ドットマスク１２または複数の量子ドットマスク７１、７２の回転移動を駆動する。これに従って光検出器１３が該当量子ドットセルまたは量子ドットセルの組合せに対して発光特性値を再測定することができる。
【００４１】
以下、図９のフローチャートを参照して、本発明の一実施例に係る発光ダイオードのリペア装置１０の動作をより詳細に説明する。
【００４２】
先ず、製造されたＬＥＤの良品テスト段階でＬＥＤに電源を印加し、光検出器１３または他の光検出手段を用いてＬＥＤから出射される光の発光特性値を測定し、所定判別手段の判別に基づいて該当色相や輝度に対するデジタル値が目標範囲（Ａ）から外れる不良ＬＥＤを収集することができる（Ｓ１１０）。例えば、図１０に示したように、一般的なディスプレイ色座標を示すＣＩＥ（Commission  international  de  I’Edairage）色座標系において一定色相(例えば、白色)で一定輝度を示す範囲Ａが目標範囲となった場合、光検出手段により測定された発光特性値、例えば、測定された色相または輝度に対するデジタル値が目標範囲（Ａ）を外れると、販売品としてのＬＥＤにならず、廃棄処分される。
【００４３】
本発明では、光検出手段により測定された発光特性値が目標範囲（Ａ）を外れても、リペア範囲（Ｂ）以内の発光特性値を有する不良ＬＥＤが収集されると、下記のようにリペア装置１０を用いて該当不良ＬＥＤ上に量子ドット層を形成することによって、発光色相や輝度の改善された良品としてのＬＥＤにリペアすることができる。
【００４４】
このような不良ＬＥＤは、コンベヤーベルトシステム１１により量子ドットマスク１２の下部に移送される(Ｓ１２０)。量子ドットマスク１２には、図６に示したように、光を通過させた時の発光波長特性が相互異なる複数の量子ドットセル(例えば、Ａ〜Ｆ）が予め形成されており、不良ＬＥＤの光がそれぞれの量子ドットセルを通過した後の光に対する発光特性値を測定するために、量子ドットマスク１２上のある一つの量子ドットセルが不良ＬＥＤの上部に置かれるように移送される。
【００４５】
量子ドットマスク１２のある一つの量子ドットセルが不良ＬＥＤの上部に置かれると、不良ＬＥＤに電源を供給して発光させる(Ｓ１３０)。この時、不良ＬＥＤは電源を供給する所定端子を有する所定ジグ（jig）に固定されて発光される。
【００４６】
これに伴い、光検出器１３は、不良ＬＥＤから出射される光が上記量子ドットマスク１２から選択された量子ドットセルを通過して出射される光の発光特性値を測定することができる(Ｓ１４０)。光検出器１３は、入力される光のスペクトル(または波長)を分析して光の色相に関する情報(デジタル値)を生成し、または、入力される光の発光強度(intensity)に対する分析を行って光の輝度に関する情報(デジタル値)を生成する。
【００４７】
不良ＬＥＤからの光が量子ドットマスク１２を通過して出射された光に対する光検出器１３の測定結果に応じて、リペア制御器１５は、光検出器１３により測定された発光特性値を予め定めておいた目標範囲と比較する（Ｓ１５０）。例えば、リペア制御器１５の量子ドット決定部２１は、不良ＬＥＤからの光が量子ドットマスク１２の量子ドットセルを通過して出射された光に対して光検出器１３が測定した発光特性値が予め定めておいた目標範囲と比較して該当目標範囲を外れてないと、選択された量子ドットセルに用いられた量子ドットを該当リペア量子ドットとして決定する(Ｓ１７０)。
【００４８】
一方、量子ドット決定部２１は、不良ＬＥＤからの光が量子ドットマスク１２を通過して出射された光に対して光検出器１３が測定した発光特性値が予め定めておいた目標範囲と比較して、前記目標範囲から外れていると、不良ＬＥＤの発光特性値を再測定するよう制御信号を発生する。ここで、前記目標範囲とは、発光特性値が図１０に示したようなＣＩＥ色座標系で目標範囲（Ａ）内に入るように予め定めておいたデジタル値である。移動制御部２２は、量子ドット決定部２１からの制御信号に従って量子ドットマスク１２の他の量子ドットセルが不良ＬＥＤから出射される光の方向に位置するように量子ドットマスク１２の回転移動を駆動する(Ｓ１６０)。
【００４９】
これに従い量子ドットマスク１２の他の量子ドットセルが不良ＬＥＤから出射される光の方向に位置すると、上述したような光検出器１３が発光特性値を測定する過程、リペア制御器１５が発光特性値と目標範囲とを比較する過程、量子ドットマスク１２の他の量子ドットセルに変更する過程など、リペア量子ドットを決定するための動作が繰り返される。
【００５０】
一方、図７に示したような複数の量子ドットマスク７１、７２が用いられる場合は、Ｓ１４０の段階で、光検出器１３は、不良ＬＥＤの上部に置かれた複数の量子ドットマスク７１、７２のそれぞれから一つずつ選択された量子ドットセルを含む多層構造の量子ドットセルに不良ＬＥＤから出射される光を順次通過させて出射される光の発光特性値を測定することができる。この時、リペア制御器１５の量子ドット決定部２１は、不良ＬＥＤからの光が複数の量子ドットマスク７１、７２の量子ドットセル組合せを通過して出射された光に対し、光検出器１３により測定された発光特性値をあらかじめ定めておいた目標範囲と比較して、前記目標範囲を外れてないと複数の量子ドットマスク７１、７２から選択された量子ドットセルの組合せに用いられた量子ドットを該当リペア量子ドットとして決定する(Ｓ１７０)。
【００５１】
一方、複数の量子ドットマスク７１、７２を用いて他の量子ドットセルまたは他の量子ドットセルの組合せが不良ＬＥＤから出射される光の方向に位置するように、量子ドットマスク１２または複数の量子ドットマスク７１、７２の回転移動を駆動することができる。それに従い光検出器１３が該当量子ドットセルまたは量子ドットセルの組合せに対して発光特性値を再測定することができる。
【００５２】
量子ドット決定部２１は、不良ＬＥＤからの光が複数の量子ドットマスク７１、７２の量子ドットセル組合せを通過して出射された光に対して光検出器１３で測定した発光特性値をあらかじめ定めておいた目標範囲と比較し、該当目標範囲を外れていると、不良ＬＥＤの発光特性値を再測定するよう制御信号を発生する。ここで、前記目標範囲とは、発光特性値が図１０に示したようなＣＩＥ色座標系で目標範囲（Ａ）内に入るようにあらかじめ定めておいたデジタル値である。移動制御部２２は、量子ドット決定部２１からの制御信号に従って複数の量子ドットマスク７１、７２のいずれか一つ以上から変更選択された量子ドットセルを含む該当多層構造の量子ドットセルが不良ＬＥＤから出射される光の方向に位置するように複数の量子ドットマスク７１、７２の回転移動を駆動する(Ｓ１６０)。ここで、複数の量子ドットマスク７１、７２中の下部マスク７１だけを回転させて下部の量子ドットセルだけが変更選択されるようにしてもよく、上部マスク７２だけを回転させて上部の量子ドットセルだけが変更選択されるようにしてもよく、または、複数の量子ドットマスク７１、７２を全部を回転させて両側の量子ドットセルが全部変更選択されるようにしてもよい。
【００５３】
これに従って複数の量子ドットマスク７１、７２のいずれか一つ以上から変更選択された量子ドットセルを含む該当多層構造の量子ドットセルが不良ＬＥＤから出射される光の方向に位置すると、 上述したように光検出器１３が発光特性値を測定する過程、リペア制御器１５が発光特性値と目標範囲とを比較する過程、量子ドットマスク１２の他の量子ドットセルに変更する過程など、リペア量子ドットを決定するための動作が繰り返される。
【００５４】
上記した過程を行って量子ドット決定部２１がリペア量子ドットを決定した後は、該当リペア量子ドットに対する情報を量子ドットディスペンサ１４に伝送する(Ｓ１８０)。
【００５５】
量子ドットディスペンサ１４は、量子ドット決定部２１で決定されたリペア量子ドット情報に基づき、該当量子ドット混合溶液を用いて不良ＬＥＤの最上層上に量子ドット混合溶液を塗布する(Ｓ１９０)。量子ドットディスペンサ１４は、発光波長特性が相違するように区分されて量子ドット混合溶液が受容された複数の容器(例えば、Ａ´〜Ｆ’)を有し、量子ドット決定部２１により決定されたリペア量子ドットに基づいて該当量子ドット混合溶液を選択し、不良ＬＥＤの最上層上に塗布してコーティングする。例えば、量子ドット決定部２１により量子ドットセルＡがリペア量子ドットとして決定された場合、量子ドットディスペンサ１４は、量子ドット混合溶液容器Ａ´から該当溶液を吐出させて、不良ＬＥＤの最上層上に塗布してコーティングする。
【００５６】
一方、図７に示したような複数の量子ドットマスク７１、７２が用いられる場合は、例えば、量子ドット決定部２１により下部マスク７１の量子ドットセルＡと下部マスク７２の量子ドットセルＱとからなる量子ドットセル組合せがリペア量子ドットとして決定されてもよく、この時、量子ドットディスペンサ１４は、適切な量子ドット混合溶液容器から該当溶液を吐出させて不良ＬＥＤの最上層上に塗布してコーティングする。この場合、量子ドットディスペンサ１４は、リペア量子ドットとして決定された該当量子ドットセル(例えば、Ａ、Ｑ)のそれぞれに対応する量子ドット混合溶液(例えば、Ａ´、Ｑ’)で不良ＬＥＤの最上層上に多層構造の量子ドット混合溶液を塗布することができる。即ち、量子ドット混合溶液Ａ´でコーティングした後、その上に更に量子ドット混合溶液Ｑ´でコーティングすることができる。Ｑ´容器が図５には図示されてないが、該当容器を追加することはできる。
【００５７】
このように量子ドット混合溶液を用いた量子ドット混合溶液の塗布後には所定乾燥装置により乾燥し、必要な場合にその上に透明な樹脂系絶縁物質をコーティングして、該当量子ドット層を形成することができる。
【００５８】
以上説明したように、本発明は、たとえ限定された実施例と図面を用いて説明されているが、本発明は前記の実施例に限定されるものではなく、本発明が属する分野で通常の知識を有する者であればこのような基材から様々な修正及び変形が可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１０  装置
１１  コンベヤーシステム
１２  量子ドットマスク
１３  光検出器
１４  量子ドットディスペンサ
１５  リペア制御器
２１  量子ドット決定部
２２  移動制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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