JP2023507820A - マイクロｌｅｄの転写方法およびマイクロｌｅｄの転写装置 - Google Patents

マイクロｌｅｄの転写方法およびマイクロｌｅｄの転写装置 Download PDF

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Abstract

一実施例にかかるマイクロＬＥＤの転写方法は、複数のマイクロＬＥＤが形成された基板を準備するステップと、第１の粘着物質層を有する第１のキャリア基板上に前記複数のマイクロＬＥＤを転写するステップと、前記第１の粘着物質層を硬化して第１の粘着物質層の粘着力を減少させるステップと、第２の粘着物質層を有する第２のキャリア基板上に前記第１のキャリア基板上の前記複数のマイクロＬＥＤを転写するステップと、前記第２のキャリア基板上の前記複数のマイクロＬＥＤの少なくとも一部を、金属ボンディング層を用いて回路基板上のパッドにボンディングするステップと、前記第２のキャリア基板を前記回路基板上にボンディングされたマイクロＬＥＤから分離するステップとを含む。

Description

本開示は、マイクロＬＥＤの転写方法およびマイクロＬＥＤの転写装置に関するものである。
発光ダイオードは、無機光源として、ディスプレイ装置、車両用ランプ、一般照明のような様々な分野に多様に用いられている。発光ダイオードは、寿命が長く、且つ消費電力が低く、応答速度が速いという長所があるため、既存の光源を速い速度で置き換えている。
一方、従来の発光ダイオードは、ディスプレイ装置においてバックライト光源として主に使用されて来た。しかし、近年、小さい発光ダイオード、つまりマイクロＬＥＤを用いて直接イメージを具現するＬＥＤディスプレイが開発されている。
ディスプレイ装置は、一般的に、青色、緑色および赤色の混合色を用いて多様な色を具現する。ディスプレイ装置は、多様なイメージを具現するために複数のピクセルを含み、各ピクセルは、青色、緑色および赤色のサブピクセルを備え、これらサブピクセルの色を通じて特定ピクセルの色が決められ、これらピクセルの組合せによってイメージが具現される。
ＬＥＤは、その材料によって多様な色の光を放出することができ、青色、緑色および赤色を放出する個別マイクロＬＥＤを二次元平面上に配列したり、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤおよび赤色ＬＥＤを積層した積層構造のマイクロＬＥＤを二次元平面上に配列してディスプレイ装置を提供することができる。
一つのディスプレイ装置に使用されるマイクロＬＥＤは、小さいディスプレイの場合でも通常百万個以上が要求される。マイクロＬＥＤの小ささ及び要求される莫大な個数のために、ＬＥＤチップを個別的に実装する従来のダイボンディング技術では、マイクロＬＥＤディスプレイ装置の量産はほぼ不可能である。これにより、近年では多数のマイクロＬＥＤを回路基板等に集団で転写する技術が開発されている。例えば、ウエハ上に形成された多数のマイクロＬＥＤは、選択的にレーザーリフトオフ等の技術を用いて回路基板に転写され得る。
しかし、ウエハと回路基板の熱膨張係数の違い等によって、マイクロＬＥＤを回路基板上の特定位置に集団で転写することは非常に難しい。
本開示が解決しようとする課題は、マイクロＬＥＤを安全に転写できるマイクロＬＥＤの転写方法および転写装置を提供することである。
本開示の一実施例にかかるマイクロＬＥＤの転写方法は、複数のマイクロＬＥＤが形成された基板を準備し、第１の粘着物質層を有する第１のキャリア基板上に前記複数のマイクロＬＥＤを転写し、前記第１の粘着物質層を硬化して第１の粘着物質層の粘着力を減少させ、第２の粘着物質層を有する第２のキャリア基板上に前記第１のキャリア基板上の前記複数のマイクロＬＥＤを転写し、前記第２のキャリア基板上の前記複数のマイクロＬＥＤの少なくとも一部を、金属ボンディング層を用いて回路基板上のパッドにボンディングし、前記第２のキャリア基板を前記回路基板上にボンディングされたマイクロＬＥＤから分離することを含む。
本開示の一実施例にかかるマイクロＬＥＤの転写装置は、マイクロＬＥＤが形成され、複数のウエハセクションに分割されたウエハをローディングするためのローディング装置；前記ローディング装置から移動したウエハから、ウエハセクションをピックアップして第１のキャリア基板上の第１の粘着物質層に移送する移送装置；前記ウエハセクションにレーザーを照射するためのレーザー照射装置；前記マイクロＬＥＤから基板を分離するための基板分離装置；前記第１の粘着物質層を硬化させるための硬化装置；第２の粘着物質層を有する第２のキャリア基板を用いて、前記第１のキャリア基板からマイクロＬＥＤをピックアップするためのピックアップ装置を含む。
本開示の一実施例にかかるマイクロＬＥＤの転写方法は、基板上に形成された複数のマイクロＬＥＤを転写する方法として、前記基板から第１の粘着力を有する第１の物質層が形成された第１のキャリア基板に前記マイクロＬＥＤを転写し、前記第１のキャリア基板から第２の粘着力を有する第２の物質層が形成された第２のキャリア基板に前記マイクロＬＥＤを転写し、前記第２のキャリア基板から第３の粘着力を有する第３の物質層が形成された回路基板に前記マイクロＬＥＤの一部を選択的に転写することを含むが、前記第３の粘着力は前記第２の粘着力よりも大きく、前記第２の粘着力は前記第１の粘着力よりも大きい。
図１は、マイクロＬＥＤが形成されたウエハを説明するための概略的な平面図である。
図２は、図１のウエハから分割された領域を説明するための概略的な断面図である。
図３は、本開示の一実施例にかかるマイクロＬＥＤを回路基板上に転写する方法を説明するための概略的な断面図である。 図４は、本開示の一実施例にかかるマイクロＬＥＤを回路基板上に転写する方法を説明するための概略的な断面図である。 図５は、本開示の一実施例にかかるマイクロＬＥＤを回路基板上に転写する方法を説明するための概略的な断面図である。 図６は、本開示の一実施例にかかるマイクロＬＥＤを回路基板上に転写する方法を説明するための概略的な断面図である。 図７は、本開示の一実施例にかかるマイクロＬＥＤを回路基板上に転写する方法を説明するための概略的な断面図である。 図８は、本開示の一実施例にかかるマイクロＬＥＤを回路基板上に転写する方法を説明するための概略的な断面図である。
図９は、本開示の一実施例にかかるディスプレイパネルを説明するための概略的な断面図である。
図１０は、本開示の一実施例にかかるマイクロＬＥＤの転写装置を説明するための概略図である。
図１１は、本開示のまた別の実施例にかかるマイクロＬＥＤの転写装置を説明するための概略図である。
以下、添付の図面を参照して本開示の実施例を詳しく説明する。次に紹介する実施例は、本開示の属する技術分野の通常の技術者に本開示の思想が十分に伝わるようにするために例として提供するものである。よって、本開示は以下で説明する実施例に限定されるのではなく、他の形態に具現化することもできる。そして、図面において、構成要素の幅、長さ、厚さ等は便宜のために誇張して表現する場合もある。また、一つの構成要素が他の構成要素の「上部に」又は「上に」あると記載されている場合は、各部分が他の部分の「真上部」又は「真上に」ある場合だけでなく、各構成要素と他の構成要素間にまた別の構成要素が介在する場合も含む。明細書全体に亘って、同じ参照番号は同じ構成要素を表す。
本開示の一実施例にかかるマイクロＬＥＤの転写方法は、複数のマイクロＬＥＤが形成された基板を準備し、第１の粘着物質層を有する第１のキャリア基板上に前記複数のマイクロＬＥＤを転写し、前記第１の粘着物質層を硬化して第１の粘着物質層の粘着力を減少させ、第２の粘着物質層を有する第２のキャリア基板上に前記第１のキャリア基板上の前記複数のマイクロＬＥＤを転写し、前記第２のキャリア基板上の前記複数のマイクロＬＥＤの少なくとも一部を、金属ボンディング層を用いて回路基板上のパッドにボンディングし、前記第２のキャリア基板を前記回路基板上にボンディングされたマイクロＬＥＤから分離することを含む。
マイクロＬＥＤが形成された基板から回路基板に直接マイクロＬＥＤを転写する代わりに、第２の粘着物質層を有する第２のキャリア基板を用いることにより、マイクロＬＥＤを安全に転写することができる。
前記第２の粘着物質層の粘着力は、前記硬化した第１の粘着物質層の粘着力よりも大きく、前記ボンディング層のボンディング力よりも小さい。
前記第１の粘着物質層は紫外線テープでもよく、前記第２の粘着物質層は高耐熱テープでもよい。
前記第１の粘着物質層は、紫外線を照射して硬化し得る。
一実施例において、前記紫外線は、前記マイクロＬＥＤが付着した領域に限定して照射することができる。
前記第１の粘着物質層の粘着力は、硬化によって１／１００以下に減ることがある。
一方、前記第２のキャリア基板の熱膨張係数と前記回路基板の熱膨張係数の差は、前記回路基板の熱膨張係数の１０％未満になり得る。回路基板と類似する熱膨張係数を有する第２のキャリア基板を使用することにより、マイクロＬＥＤをボンディングする間に発生するボンディングの不良を防止できる。
本開示の一実施例にかかるマイクロＬＥＤの転写装置は、マイクロＬＥＤが形成され、複数のウエハセクションに分割されたウエハをローディングするためのローディング装置；前記ローディング装置から移動したウエハから、ウエハセクションをピックアップして第１のキャリア基板上の第１の粘着物質層に移送する移送装置；前記ウエハセクションにレーザーを照射するためのレーザー照射装置；前記マイクロＬＥＤから基板を分離するための基板分離装置；前記第１の粘着物質層を硬化させるための硬化装置；第２の粘着物質層を有する第２のキャリア基板を用いて、前記第１のキャリア基板からマイクロＬＥＤをピックアップするためのピックアップ装置を含む。
一実施例において、前記転写装置は、前記マイクロＬＥＤをピックアップした第２のキャリア基板をアンローディングするアンローディング装置をさらに含むことができる。
前記ピックアップ装置は、前記第２のキャリア基板によってピックアップされたマイクロＬＥＤの少なくとも一部を回路基板上にボンディングし、前記ボンディングされたマイクロＬＥＤから前記第２のキャリア基板を分離することができる。
一実施例において、前記転写装置は、前記マイクロＬＥＤがボンディングされた回路基板をアンローディングするアンローディング装置をさらに含むことができる。
前記転写装置は、ボンディング装置をさらに含むことができ、前記ボンディング装置は、前記第２のキャリア基板によってピックアップされたマイクロＬＥＤの少なくとも一部を回路基板上にボンディングし、前記ボンディングされたマイクロＬＥＤから前記第２のキャリア基板を分離できる。
一方、前記第１の粘着物質層は紫外線テープでもよく、前記第２の粘着物質層は高耐熱テープでもよい。
前記硬化装置は、紫外線を照射して第１の粘着物質層を硬化させることができる。
一実施例において、前記紫外線は、前記マイクロＬＥＤが付着した領域に限定して照射することができる。
本開示の一実施例にかかるマイクロＬＥＤの転写方法は、基板上に形成された複数のマイクロＬＥＤを転写する方法として、前記基板から第１の粘着力を有する第１の物質層が形成された第１のキャリア基板に前記マイクロＬＥＤを転写し、前記第１のキャリア基板から第２の粘着力を有する第２の物質層が形成された第２のキャリア基板に前記マイクロＬＥＤを転写し、前記第２のキャリア基板から第３の粘着力を有する第３の物質層が形成された回路基板に前記マイクロＬＥＤの一部を選択的に転写することを含むが、前記第３の粘着力は前記第２の粘着力よりも大きく、前記第２の粘着力は前記第１の粘着力よりも大きい。
前記第１の粘着力は、前記マイクロＬＥＤから前記基板を取り除いた後に変更することができる。
前記基板から前記第１のキャリア基板に前記マイクロＬＥＤを転写することは、第１の方向にレーザーを照射することを含み得、前記第１のキャリア基板から前記第２のキャリア基板に前記マイクロＬＥＤを転写することは、前記第１の方向に対向する第２の方向に紫外線を照射することを含み得、前記マイクロＬＥＤの一部を選択的に転写することは、熱を加えることを含み得る。
前記第１のキャリア基板は、紫外線を透過させることができる。
前記第２のキャリア基板の熱膨張係数と前記回路基板の熱膨張係数の差は、前記回路基板の熱膨張係数の１０％未満になり得る。
以下、図面を参照して本開示の実施例について具体的に説明する。
本開示のマイクロＬＥＤは、特別限定されるのではないが、特に、スマートウォッチ、ＶＲヘッドセットのようなＶＲディスプレイ装置、又は拡張現実眼鏡のようなＡＲディスプレイ装置内に使用できる。これらディスプレイ装置内には、イメージを具現するためにマイクロＬＥＤが実装されたディスプレイパネルが搭載される。マイクロＬＥＤはウエハ上に形成された後、回路基板に転写され、これによってディスプレイパネルが製造できる。以下、マイクロＬＥＤを転写する方法を詳しく説明する。
先ず、図１はマイクロＬＥＤが形成されたウエハ１０を説明するための概略的な平面図であり、図２は図１のウエハから分割されたセクション１０ａを説明するための概略的な断面図である。
図１および図２を参照すると、複数のマイクロＬＥＤ１００がウエハ１０上に形成できる。ディスプレイパネルの所望する領域にマイクロＬＥＤ１００を転写するために、マイクロＬＥＤ１００が形成されたウエハ１０は複数のセクション１０ａに分割（単一化）できる。図２は、このような分割されたセクション１０ａの断面図である。マイクロＬＥＤ１００は、基板１１０上に形成することができ、基板１１０はウエハ１０を分割する際に、一緒に分割される。分割されたセクション１０ａを用いてマイクロＬＥＤ１００の転写を行うことができる。分割されたセクション１０ａは、その大きさが小さいため、ウエハ１０に比べてボーイングを減らすことができる。基板１１０は、エピ層を成長させるための成長基板、例えば、サファイア基板、ＧａＡｓ基板、シリコン基板、ＧａＮ基板、ＳｉＣ基板等であり得るが、必ずしもこれに限定されるのではない。
マイクロＬＥＤ１００は、例えば、５００ｕｍ×５００ｕｍよりも小さく、さらに、１００ｕｍ×１００ｕｍよりも小さくなり得る。マイクロＬＥＤ１００の構造は特に限定されない。一実施例において、マイクロＬＥＤ１００は特定の色の光を放出するサブピクセルになり得、このようなサブピクセルが一つのピクセルを構成できる。例えば、青色マイクロＬＥＤ、緑色マイクロＬＥＤおよび赤色マイクロＬＥＤが互いに隣接して一つのピクセルを構成することができる。一つのウエハ１０は、特定の色の光を放出するためのマイクロＬＥＤを形成するために使用される。別の実施例において、マイクロＬＥＤ１００は、それぞれ多様な色の光を放出する積層構造を有し得る。例えば、マイクロＬＥＤ１００は、それぞれ、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤおよび赤色ＬＥＤが重なり合うように積層された構造を有することができ、よって、一つのマイクロＬＥＤ１００が一つのピクセルを構成することもできる。
マイクロＬＥＤ１００は、パッド１０５を有し得、パッド１０５が回路基板の対応するパッドにボンディング層を通じて接着できる。
図３、図４、図５、図６、図７および図８は、本開示の一実施例にかかるマイクロＬＥＤを回路基板上に転写する方法を説明するための概略的な断面図である。
図３を参照すると、表面に第１の粘着物質層２３０を有する第１のキャリア基板２１０が提供される。第１の粘着物質層２３０は、両面テープでもよい。第１の粘着物質層２３０は、硬化によって粘着力を変化させることのできる物質層になり得る。第１の粘着物質層２３０は、硬化前の粘着力の方が硬化後の粘着力よりも大きい物質層になり得、例えば、紫外線テープ（ＵＶ ｔａｐｅ）になり得る。紫外線テープは、ＵＶ照射によって硬化し得、粘着力は硬化によって約１／１００以下、さらに約１／２００以下に減少する。例えば、第１の粘着物質層２３０の粘着力は、硬化前には約１００ｇｆ／ｍｍ、硬化後には約０．５ｇｆ／ｍｍになり得る。
第１のキャリア基板２１０は、光透過性基板になり得る。第１のキャリア基板２１０の材料は特に限定されない。一実施例において、第１のキャリア基板２１０は基板１１０と同一または類似する熱膨張係数を有する材料で形成できる。例えば、基板１１０がサファイア基板の場合、第１のキャリア基板２１０もサファイア基板になり得る。第１のキャリア基板２１０は、基板１１０と同じか、或いはそれよりもさらに厚くなり得る。第１のキャリア基板２１０の厚さの方が、基板１１０の厚さよりもさらに厚くすると、転写されたマイクロＬＥＤ１００をより安定して保有することができ、さらに、第１のキャリア基板２１０が反ることを防ぐことができる。
ウエハセクション１０ａのマイクロＬＥＤ１００が硬化前の第１の粘着物質層２３０上に付着される。基板１１０上の全マイクロＬＥＤ１００が第１の粘着物質層２３０に付着され得る。
次いで、レーザーリフトオフ（ｌａｓｅｒ ｌｉｆｔ ｏｆｆ；ＬＬＯ）等の技術を用いてマイクロＬＥＤ１００から基板１１０が取り除かれる。紫外線テープは、レーザーリフトオフを用いて基板１１０を分離する間、マイクロＬＥＤ１００の位置が変わることを防ぐことができる。
図４を参照すると、基板１１０が取り除かれた後、第１の粘着物質層２３０を硬化する。例えば、第１の粘着物質層２３０はＵＶ光Ｌ１を用いて硬化させることができる。第１の粘着物質層２３０の粘着力は、硬化によって減少する。
ＵＶ光Ｌ１は、第１のキャリア基板２１０の下部から照射でき、よって、第１のキャリア基板２１０はＵＶを透過させる材質で形成される必要がある。ＵＶ光Ｌ１は、マイクロＬＥＤ１００が付着した第１の粘着物質層２３０に照射される。ＵＶ光Ｌ１は、多数のマイクロＬＥＤ１００を同時に照射してもよく、連続して照射してもよい。
図５を参照すると、マイクロＬＥＤ１００は第２の粘着物質層３３０を有する第２のキャリア基板３１０に付着される。また、第２の粘着物質層３３０は硬化後の第１の粘着物質層２３０の粘着力よりもさらに大きい粘着力を有する。さらに、第２の粘着物質層３３０は、硬化前の第１の粘着物質層２３０の粘着力よりもさらに大きい粘着力を有することができる。例えば、第２の粘着物質層３３０は、高耐熱テープでもよい。高耐熱テープは、マイクロＬＥＤ１００をボンディングする間、マイクロＬＥＤ１００を安全に保つことができる。第２の粘着物質層３３０は、約２０ｇｆ／ｍｍの粘着力を有することができ、例えば、１８０℃以上、さらに２８０℃以上、さらには３００℃以上の温度で安定した物質層になり得る。
第２のキャリア基板３１０は、特に限定されない。但し、第２のキャリア基板３１０は、マイクロＬＥＤ１００が転写される回路基板の熱膨張係数を考慮して選択することができる。第２のキャリア基板３１０の熱膨張係数が回路基板の熱膨張係数と同一か類似する場合、ソルダーボンディングのような高温工程を用いてマイクロＬＥＤ１００を回路基板上にボンディングする際、マイクロＬＥＤ１００の位置が変わることを防ぐことができる。
図６を参照すると、第１のキャリア基板２１０および第１の粘着物質層２３０がマイクロＬＥＤ１００から取り除かれる。硬化した第１の粘着物質層２３０は、第２の粘着物質層３３０に比べて粘着力がかなり弱く、よって、物理的な力を利用してマイクロＬＥＤ１００から第１の粘着物質層２３０を容易に分離できる。
図７を参照すると、第２のキャリア基板３１０に付着したマイクロＬＥＤ１００の少なくとも一部が回路基板４１０上にボンディングされる。回路基板４１０は、手動マトリックス駆動または能動マトリックス駆動のための回路を含み得る。一実施例において、回路基板４１０は内部に配線および抵抗を含むことができる。別の実施例において、回路基板４１０は、配線、トランジスタ及びキャパシタを含むことができる。例えば、回路基板４１０は、薄膜トランジスタを含むガラス基板になり得る。回路基板４１０はまた、内部に配置された回路に電気的接続を許容するためのパッド４１５を上面に有することができる。マイクロＬＥＤ１００が転写される領域ごとにパッド４１５が配置され得、マイクロＬＥＤ１００は、ＡｕＳｎ、ＣｕＳｎまたはＩｎのような金属ボンディング物質を用いてパッド４１５にボンディングできる。
第２のキャリア基板３１０上に整列されたマイクロＬＥＤ１００は、回路基板４１０上に整列されるマイクロＬＥＤ１００よりもさらに稠密に整列でき、よって、第２のキャリア基板３１０上のマイクロＬＥＤ１００の一部が回路基板４１０に転写することができる。これにより、回路基板４１０上に転写されたマイクロＬＥＤ１００間の間隔は、マイクロＬＥＤ１００の幅よりも大きくなり得る。
マイクロＬＥＤ１００が回路基板４１０上のパッド４１５にボンディングされた後、第２のキャリア基板３１０が回路基板４１０から分離される。金属ボンディングによるマイクロＬＥＤ１００のボンディング力は、第２の粘着物質層３３０によるボンディング力よりも大きく、よって、パッド４１５にボンディングされたマイクロＬＥＤ１００は回路基板４１０に転写される。これにより、図９に示したように、回路基板４１０上にマイクロＬＥＤ１００が整列されたディスプレイパネル４００が提供され得る。
一方、回路基板４１０上のパッド４１５にボンディングされなかった他のマイクロＬＥＤ１００は、第２の粘着物質層３３０に粘着した状態で回路基板４１０から離隔される。これらマイクロＬＥＤ１００は、上で説明した製造工程を経て別の回路基板上に転写され得る。
金属ボンディング層を用いてマイクロＬＥＤ１００を回路基板４１０上にボンディングする際、回路基板４１０および第２のキャリア基板３１０に熱が加えられる。回路基板４１０と第２のキャリア基板３１０の熱膨張係数の差が大きいと、マイクロＬＥＤ１００のボンディング不良が発生し得る。よって、第２のキャリア基板３１０は、回路基板４１０の熱膨張係数を考慮して選択できる。例えば、第２のキャリア基板３１０の熱膨張係数と回路基板４１０の熱膨張係数の差は、回路基板４１０の熱膨張係数の１０％未満になり得る。
図１０は、本開示の一実施例にかかるマイクロＬＥＤの転写装置１０００を説明するための概略図である。
図１０を参照すると、マイクロＬＥＤの転写装置１０００は、ローディング装置５１０、移送装置５２０、レーザー照射装置５３０、基板分離装置５４０、硬化装置５５０、ピックアップ及びボンディング装置５６０、そしてアンローディング装置５７０を含むことができる。
ローディング装置５１０は、図１で説明したウエハ１０をローディングするために使用される。ウエハ１０は、複数のセクション１０ａに分割された状態でローディング装置５１０にローディングすることができる。例えば、ウエハ１０に互いに交差するスクライビングラインが形成され得、このラインによってセクション１０ａが定義され得る。この場合、各セクション１０ａはウエハ１０内で定義でき、セクション１０ａはローディング工程および多数のセクション１０ａのハンドリングを容易にするためにウエハ１０から個別化されない場合がある。幾つかの実施例において、複数のウエハ１０がカセットに搭載されてローディング装置５１０にローディングされ得る。ローディング装置５１０にローディングされたウエハ１０は、順に移送装置５２０に移すことができる。
移送装置５２０は、ローディング装置５１０から移動して来たウエハ１０からウエハセクション１０ａを分離して第１のキャリア基板（図３の２１０）の第１の粘着物質層２３０に移送する。第１の粘着物質層２３０を有する複数の第１のキャリア基板２１０が移送装置５２０内に保管できる。移送装置５２０内に保管された第１のキャリア基板２１０の一つが選択され、この第１のキャリア基板２１０上にウエハセクション１０ａが付着される。ウエハセクション１０ａが付着した第１のキャリア基板２１０は、レーザー照射装置５３０に移動し得る。
レーザー照射装置５３０は、基板１１０を通じてレーザーを照射してマイクロＬＥＤ１００を基板１１０から分離する。このような工程は、レーザーリフトオフと言われている。レーザーは、マイクロＬＥＤ１００のそれぞれの領域に照射することができる。
基板分離装置５４０は、レーザーリフトオフ工程が行われたマイクロＬＥＤ１００から基板１１０を分離する。基板１１０は、基板分離装置５４０で収集することができ、複数の基板１１０が収集された後、基板分離装置５４０から取り除くことができる。基板１１０が分離された後、第１のキャリア基板２１０はマイクロＬＥＤ１００と一緒に硬化装置５５０に移動される。
硬化装置５５０は、第１の粘着物質層２３０を硬化させる。硬化装置５５０は、例えば、ＵＶを利用して第１の粘着物質層２３０を硬化させることができる。ＵＶは第１のキャリア基板２１０を通じて第１の粘着物質層２３０に照射され得る。ＵＶは第１の粘着物質層２３０の前面に照射することもできるが、これに限定されなく、マイクロＬＥＤ１００が付着した領域に限定して照射することもできる。硬化によって第１の粘着物質層２３０の粘着力が減少する。第１の粘着物質層２３０が硬化した後、第１のキャリア基板２１０はピックアップ及びボンディング装置５６０に移動する。
ピックアップ及びボンディング装置５６０は、第２の粘着物質層３３０を有する第２のキャリア基板３１０が保管される。第２のキャリア基板３１０は、第２の粘着物質層３３０を用いて第１のキャリア基板２１０上のマイクロＬＥＤ１００をピックアップする。マイクロＬＥＤ１００が分離された第２のキャリア基板３１０はピックアップ及びボンディング装置５６０内で収集されて取り除かれる。
一方、ピックアップ及びボンディング装置５６０には回路基板４１０も保管され、第２のキャリア基板３１０によってピックアップされたマイクロＬＥＤ１００の少なくとも一部が回路基板４１０上のパッド４１５にボンディングされる。第２のキャリア基板３１０は、回路基板４１０から離隔される。
マイクロＬＥＤ１００がボンディングされた回路基板４１０は、アンローディング装置５７０に移動される。一方、第２のキャリア基板３１０上に残留するマイクロＬＥＤ１００は、別の回路基板上にボンディングされ得、マイクロＬＥＤ１００が回路基板に移動した後、第２のキャリア基板３１０はボンディング装置５６０内で収集されて取り除かれる。
アンローディング装置５７０は、マイクロＬＥＤ１００が整列された回路基板４１０をアンローディングするが、例えば、回路基板４１０上にマイクロＬＥＤ１００が整列されたディスプレイパネル４００をアンローディングすることができる。
本実施例において、ローディング装置５１０、移送装置５２０、レーザー照射装置５３０、基板分離装置５４０、硬化装置５５０、ピックアップ及びボンディング装置５６０、そしてアンローディング装置５７０は、インラインに配置できる。よって、ウエハ１０から回路基板４１０に本実施例の転写装置１０００を用いて連続して転写できる。
図１１は、本開示のまた別の実施例にかかる転写装置２０００を説明するための概略図である。
図１１を参照すると、本実施例にかかる転写装置２０００は、上で説明した転写装置１０００と大体似ているが、ピックアップ及びボンディング装置５６０がピックアップ装置５６０ａおよびボンディング装置５６０ｂに分かれていることに違いがある。
第１の粘着物質層２３０が硬化した後、第１のキャリア基板２１０は、ピックアップ装置５６０ａに移動する。ピックアップ装置５６０ａは、第２の粘着物質層３３０を有する第２のキャリア基板３１０が保管される。第２のキャリア基板３１０は、第２の粘着物質層３３０を用いて第１のキャリア基板２１０上のマイクロＬＥＤ１００をピックアップする。マイクロＬＥＤ１００が分離された第２のキャリア基板３１０は、ピックアップ装置５６０ａ内で収集されて取り除かれ得る。一方、マイクロＬＥＤ１００をピックアップした第２のキャリア基板３１０は、ボンディング装置５６０ｂに移動する。
ボンディング装置５６０ｂには、回路基板４１０が保管され、第２のキャリア基板３１０によってピックアップされたマイクロＬＥＤ１００の少なくとも一部が回路基板４１０上のパッド４１５にボンディングされる。その後、第２のキャリア基板３１０が回路基板４１０から離隔され、回路基板４１０上にマイクロＬＥＤ１００が転写される。
マイクロＬＥＤ１００がボンディングされた回路基板４１０は、アンローディング装置５７０に移動される。一方、第２のキャリア基板３１０上に残留するマイクロＬＥＤ１００は、別の回路基板上にボンディングでき、マイクロＬＥＤ１００が回路基板に移動した後、第２のキャリア基板３１０は、ボンディング装置５６０ｂ内で収集されて取り除かれ得る。
本実施例によると、ピックアップ装置５６０ａとボンディング装置５６０ｂを分離することにより、マイクロＬＥＤの転写工程を速やかに行うことができる。
一方、転写装置２０００内でディスプレイパネル４００が製造されることを説明したが、ディスプレイパネル４００は転写装置２０００外部で製造でき、アンローディング装置５７０はマイクロＬＥＤをピックアップした第２のキャリア基板３１０をアンローディングすることもできる。よって、ボンディング装置５６０ｂは、省略することができる。
以上で、本開示の多様な実施例について説明したが、本開示はこれら実施例に限定されるのではない。また、一つの実施例について説明した事項や構成要素は、本開示の技術的思想から外れない限り、別の実施例にも適用できる。
１０ ウエハ
１０ａ ウエハセクション
１００ マイクロＬＥＤ
１０５ パッド
１１０ 基板
２１０ 第１のキャリア基板
２３０ 第１の粘着物質層
３１０ 第２のキャリア基板
３３０ 第２の粘着物質層
４００ ディスプレイパネル
４１０ 回路基板
４１５ パッド
５１０ ローディング装置
５２０ 移送装置
５３０ レーザー照射装置
５４０ 基板分離装置
５５０ 硬化装置
５６０ ピックアップ及びボンディング装置
５６０ａ ピックアップ装置
５６０ｂ ボンディング装置
５７０ アンローディング装置
１０００ 転写装置
２０００ 転写装置

Claims (20)

  1. 複数のマイクロＬＥＤが形成された基板を準備するステップと、
    第１の粘着物質層を有する第１のキャリア基板上に前記複数のマイクロＬＥＤを転写するステップと、
    前記第１の粘着物質層を硬化して第１の粘着物質層の粘着力を減少させるステップと、
    第２の粘着物質層を有する第２のキャリア基板上に前記第１のキャリア基板上の前記複数のマイクロＬＥＤを転写するステップと、
    前記第２のキャリア基板上の前記複数のマイクロＬＥＤの少なくとも一部を、金属ボンディング層を用いて回路基板上のパッドにボンディングするステップと、
    前記第２のキャリア基板を前記回路基板上にボンディングされたマイクロＬＥＤから分離するステップとを含む、マイクロＬＥＤの転写方法。
  2. 前記第２の粘着物質層の粘着力は、硬化した前記第１の粘着物質層の粘着力よりも大きく、前記金属ボンディング層のボンディング力より小さい、請求項１に記載のマイクロＬＥＤの転写方法。
  3. 前記第１の粘着物質層は紫外線テープであり、
    前記第２の粘着物質層は高耐熱テープである、請求項１に記載のマイクロＬＥＤの転写方法。
  4. 前記第１の粘着物質層は、紫外線を照射して硬化する、請求項３に記載のマイクロＬＥＤの転写方法。
  5. 前記紫外線は、前記マイクロＬＥＤが付着した領域に限定して照射される、請求項４に記載のマイクロＬＥＤの転写方法。
  6. 前記第１の粘着物質層の粘着力は、硬化によって１／１００以下に減少する、請求項１に記載のマイクロＬＥＤの転写方法。
  7. 前記第２のキャリア基板の熱膨張係数と前記回路基板の熱膨張係数の差は、前記回路基板の熱膨張係数の１０％未満である、請求項１に記載のマイクロＬＥＤの転写方法。
  8. マイクロＬＥＤが形成され、複数のウエハセクションに分割されたウエハをローディングするためのローディング装置と、
    前記ローディング装置から移動したウエハから、ウエハセクションをピックアップして第１のキャリア基板上の第１の粘着物質層に移送する移送装置と、
    前記ウエハセクションにレーザーを照射するためのレーザー照射装置と、
    前記マイクロＬＥＤから基板を分離するための基板分離装置と、
    前記第１の粘着物質層を硬化させるための硬化装置と、
    第２の粘着物質層を有する第２のキャリア基板を用いて、前記第１のキャリア基板からマイクロＬＥＤをピックアップするためのピックアップ装置とを含む、マイクロＬＥＤの転写装置。
  9. 前記マイクロＬＥＤをピックアップした第２のキャリア基板をアンローディングするアンローディング装置をさらに含む、請求項８に記載のマイクロＬＥＤの転写装置。
  10. 前記ピックアップ装置は、前記第２のキャリア基板によってピックアップされたマイクロＬＥＤの少なくとも一部を回路基板上にボンディングし、
    ボンディングされた前記マイクロＬＥＤから前記第２のキャリア基板を分離する、請求項８に記載のマイクロＬＥＤの転写装置。
  11. 前記マイクロＬＥＤがボンディングされた回路基板をアンローディングするアンローディング装置をさらに含む、請求項１０に記載のマイクロＬＥＤの転写装置。
  12. ボンディング装置をさらに含むが、
    前記ボンディング装置は、
    前記第２のキャリア基板によってピックアップされたマイクロＬＥＤの少なくとも一部を回路基板上にボンディングし、
    ボンディングされた前記マイクロＬＥＤから前記第２のキャリア基板を分離する、請求項８に記載のマイクロＬＥＤの転写装置。
  13. 前記第１の粘着物質層は紫外線テープであり、
    前記第２の粘着物質層は高耐熱テープである、請求項８に記載のマイクロＬＥＤの転写装置。
  14. 前記硬化装置は、紫外線を照射して第１の粘着物質層を硬化させる、請求項８に記載のマイクロＬＥＤの転写装置。
  15. 前記紫外線は、前記マイクロＬＥＤが付着した領域に限定して照射される、請求項１４に記載のマイクロＬＥＤの転写装置。
  16. 基板上に形成された複数のマイクロＬＥＤを転写する方法において、
    前記基板から第１の粘着力を有する第１の物質層が形成された第１のキャリア基板に前記マイクロＬＥＤを転写するステップと、
    前記第１のキャリア基板から第２の粘着力を有する第２の物質層が形成された第２のキャリア基板に前記マイクロＬＥＤを転写するステップと、
    前記第２のキャリア基板から第３の粘着力を有する第３の物質層が形成された回路基板に前記マイクロＬＥＤの一部を選択的に転写するステップとを含み、
    前記第３の粘着力は前記第２の粘着力よりも大きく、前記第２の粘着力は前記第１の粘着力よりも大きい、マイクロＬＥＤの転写方法。
  17. 前記第１の粘着力は、前記マイクロＬＥＤから前記基板を取り除いた後に変更される、請求項１６に記載のマイクロＬＥＤの転写方法。
  18. 前記基板から前記第１のキャリア基板に前記マイクロＬＥＤを転写するステップは、第１の方向にレーザーを照射することを含み、
    前記第１のキャリア基板から前記第２のキャリア基板に前記マイクロＬＥＤを転写するステップは、前記第１の方向に対向する第２の方向に紫外線を照射することを含み、
    前記マイクロＬＥＤの一部を選択的に転写するステップは、熱を加えることを含む、請求項１６に記載のマイクロＬＥＤの転写方法。
  19. 前記第１のキャリア基板は、紫外線を透過させる、請求項１６に記載のマイクロＬＥＤの転写方法。
  20. 前記第２のキャリア基板の熱膨張係数と前記回路基板の熱膨張係数の差は、前記回路基板の熱膨張係数の１０％未満である、請求項１６に記載のマイクロＬＥＤの転写方法。
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