KR102486735B1 - Micro LED Package and Method for Manufacturing Thereof - Google Patents
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Abstract
미세 LED 패키지 및 그의 생산방법을 개시한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 미세 LED 패키지의 제작 방법에 있어서, 본딩(Bonding) 전극, 상기 본딩 전극의 반대 편에 배치된 후면 전극 및 상기 본딩 전극 상에 배치된 범프를 포함하는 TFT를 제작하는 제작공정과 본딩 전극을 포함하는 미세 LED를 임시 기판 상에 증착하는 증착공정과 상기 미세 LED의 본딩 전극을 상기 TFT의 범프 상에 본딩시키는 본딩공정과 상기 미세 LED와 상기 TFT 사이를 언더필(Underfill)하는 언더필공정과 상기 미세 LED를 상기 임시 기판상에서 분리하는 분리공정과 상기 임시 기판으로부터 분리된 미세 LED를 패시베이션(Passivation)하는 패시베이션 공정과 상기 미세 LED와 상기 TFT가 각각 하나씩 포함되도록 다이싱하여 미세 LED 패키지를 생성하는 생성공정 및 상기 생성과정에서 생성된 각 미세 LED 패키지를 각각 상대 기판으로 이동시키는 이동공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 LED 패키지 생산 방법을 제공한다.A micro LED package and a method for producing the same are disclosed.
According to one aspect of this embodiment, in the method of manufacturing a fine LED package, manufacturing a TFT including a bonding electrode, a rear electrode disposed on the opposite side of the bonding electrode, and a bump disposed on the bonding electrode A deposition process of depositing a micro LED including a fabrication process and bonding electrode on a temporary substrate, a bonding process of bonding the bonding electrode of the micro LED to the bump of the TFT, and an underfill between the micro LED and the TFT An underfill process for separating the micro LEDs from the temporary substrate, a separation process for separating the micro LEDs from the temporary substrate, a passivation process for passivating the micro LEDs separated from the temporary substrate, and dicing to include one micro LED and the TFT to include one micro LED. Provided is a micro LED package production method comprising a generating process of generating a package and a moving process of moving each micro LED package generated in the generating process to a counter substrate, respectively.
Description
본 발명은 마이크로 LED 등 미세 크기의 LED 패키지 및 그의 생산방법에 관한 것이다.The present invention relates to a micro-sized LED package such as a micro LED and a method for producing the same.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The contents described in this part merely provide background information on the present embodiment and do not constitute prior art.
최근 부각되는 디스플레이 기술로서, 마이크로 LED가 있다. 미세 크기의 RGB LED를 이용하여 제작되는 디스플레이 패널로서, 작으면서도 반응속도와 밝기가 높고 저전력을 소모하기 때문에 많은 각광을 받고 있다.As a recently emerging display technology, there is a micro LED. As a display panel manufactured using fine-sized RGB LEDs, it is in the spotlight because it is small, has high response speed and high brightness, and consumes low power.
이러한 마이크로 LED를 생산하는 방법에 있어서 종래에는 COB(Chip on Board) 방식이 이용되었다. COB 방식은 각각의 미세 RGB LED를 TFT 또는 PCB 등의 제어기판에 직접 배치하고 와이어 본딩을 수행하는 방식이다. 상대적으로 간편한 생산방식으로 인해 시간과 비용적인 측면에 있어 우수한 특성이 있어 많이 사용되고 있다.In the method of producing such a micro LED, a conventional COB (Chip on Board) method has been used. The COB method is a method in which each fine RGB LED is directly placed on a control board such as a TFT or PCB and wire bonding is performed. Due to the relatively simple production method, it is widely used because it has excellent characteristics in terms of time and cost.
종래에는 하나의 제어장치(TFT 등)가 제어 기판에 배치된 RGB LED를 제어했다. 문제는 LED 크기가 작아지며, 제어 기판 상에 배치되는 LED의 개수가 많아지는 것에 있다. 수 많은 미세 크기의 LED가 제어 기판 상에 배치되기 때문에, 제어장치가 각각을 일일이 제어하기에는 오랜 시간이 소모되는 문제가 있었다.Conventionally, one control device (TFT or the like) controls the RGB LED disposed on the control board. The problem lies in that the size of the LEDs becomes smaller and the number of LEDs disposed on the control board increases. Since numerous fine-sized LEDs are disposed on the control board, it takes a long time for the control device to control each individually.
이에 따라, 제어 기판에 배치되는 미세 LED 각각을 구동하기 위한 화소 구동형 드라이버가 내장된 미세 LED에 관한 수요가 늘어나고 있다.Accordingly, there is an increasing demand for micro-LEDs in which a pixel-driven driver for driving each of the micro-LEDs disposed on the control board is incorporated.
본 발명의 일 실시예는, 미세 크기 LED 내 구동 드라이버가 포함된 미세 LED 패키지 및 그를 생산하는 방법을 제공하는 데 일 목적이 있다.An object of one embodiment of the present invention is to provide a micro LED package including a driving driver in a micro-sized LED and a method for producing the same.
본 발명의 일 측면에 의하면, 미세 LED 패키지의 제작 방법에 있어서, 본딩(Bonding) 전극, 상기 본딩 전극의 반대 편에 배치된 후면 전극 및 상기 본딩 전극 상에 배치된 범프를 포함하는 TFT를 제작하는 제작공정과 본딩 전극을 포함하는 미세 LED를 임시 기판 상에 증착하는 증착공정과 상기 미세 LED의 본딩 전극을 상기 TFT의 범프 상에 본딩시키는 본딩공정과 상기 미세 LED와 상기 TFT 사이를 언더필(Underfill)하는 언더필공정과 상기 미세 LED를 상기 임시 기판상에서 분리하는 분리공정과 상기 임시 기판으로부터 분리된 미세 LED 상에 코팅 박막을 증착하는 패시베이션 공정과 상기 미세 LED와 상기 TFT가 각각 하나씩 포함되도록 다이싱하여 미세 LED 패키지를 생성하는 생성공정 및 상기 생성과정에서 생성된 각 미세 LED 패키지를 각각 상대 기판으로 이동시키는 이동공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 LED 패키지 생산 방법을 제공한다.According to one aspect of the present invention, in the method of manufacturing a micro LED package, manufacturing a TFT including a bonding electrode, a rear electrode disposed on the opposite side of the bonding electrode, and a bump disposed on the bonding electrode A deposition process of depositing a micro LED including a fabrication process and bonding electrode on a temporary substrate, a bonding process of bonding the bonding electrode of the micro LED to the bump of the TFT, and an underfill between the micro LED and the TFT An underfill process for performing an underfill process, a separation process for separating the micro LED from the temporary substrate, a passivation process for depositing a coating thin film on the micro LED separated from the temporary substrate, and a dicing process so that the micro LED and the TFT are included one by one. Provided is a micro LED package production method comprising a production process of generating an LED package and a transfer process of moving each micro LED package generated in the production process to a counter substrate, respectively.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 미세 LED는 플립 칩(Flip Chip)으로 구현되는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the fine LED is characterized in that implemented as a flip chip (Flip Chip).
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 본딩공정은 레이저 리플로우(Laser Reflow)를 이용하여 상기 미세 LED의 본딩 전극을 상기 TFT의 범프 상에 본딩시키는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the bonding process is characterized in that the bonding electrode of the fine LED is bonded to the bump of the TFT using a laser reflow (Laser Reflow).
본 발명의 일 측면에 의하면, 본딩 전극, 상기 본딩 전극의 반대 편에 배치된 후면 전극 및 상기 본딩 전극 상에 배치된 범프를 포함하는 TFT 및 상기 TFT의 범프 상에 본딩된 본딩 전극을 포함하여, 상기 TFT와 하나의 패키지를 형성하는 미세 LED를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 LED 패키지를 제공한다.According to one aspect of the present invention, a TFT including a bonding electrode, a rear electrode disposed on the opposite side of the bonding electrode, and a bump disposed on the bonding electrode, and a bonding electrode bonded on the bump of the TFT, It provides a fine LED package, characterized in that it comprises a fine LED forming one package with the TFT.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 미세 LED는 플립 칩(Flip Chip)으로 구현되는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the fine LED is characterized in that implemented as a flip chip (Flip Chip).
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 미세 LED는 레이저 리플로우(Laser Reflow)를 이용하여 상기 상기 TFT의 범프 상에 본딩되는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the fine LED is characterized in that it is bonded on the bump of the TFT using a laser reflow (Laser Reflow).
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따르면, 미세 크기 LED 내 구동 드라이버가 포함된 미세 LED 패키지를 생산함으로써, 미세 LED를 신속하고 용이하게 제어할 수 있는 장점이 있다.As described above, according to one aspect of the present invention, by producing a micro-LED package including a driving driver in a micro-sized LED, there is an advantage in that the micro-LED can be quickly and easily controlled.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 LED 패키지를 도시한 도면이다.
도 2 내지 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 LED가 제작되는 공정을 도시한 도면이다.
도 8 내지 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 TFT가 제작되는 공정을 도시한 도면이다.
도 13 내지 16은 본 발명의 일 실시예에 따라 제작된 미세 LED와 TFT가 결합되어 미세 LED 패키지가 제작되는 공정을 도시한 도면이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따라 미세 LED 패키지를 생산하는 방법을 도시한 순서도이다.1 is a diagram illustrating a fine LED package according to an embodiment of the present invention.
2 to 7 are diagrams illustrating a process of manufacturing a micro LED according to an embodiment of the present invention.
8 to 12 are diagrams illustrating a process of fabricating a TFT according to an embodiment of the present invention.
13 to 16 are diagrams illustrating a process of manufacturing a micro LED package by combining a micro LED and a TFT manufactured according to an embodiment of the present invention.
17 is a flowchart illustrating a method of producing a micro LED package according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.Since the present invention can make various changes and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, or substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention. Like reference numerals have been used for like elements throughout the description of each figure.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first, second, A, and B may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element, without departing from the scope of the present invention. The terms and/or include any combination of a plurality of related recited items or any of a plurality of related recited items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에서, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in the middle. It should be. On the other hand, when an element is referred to as “directly connected” or “directly connected” to another element, it should be understood that no intervening element exists.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. It should be understood that terms such as "include" or "having" in this application do not exclude in advance the possibility of existence or addition of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification. .
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in the present application, they should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. don't
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 LED 패키지를 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a fine LED package according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 LED 패키지(100)는 미세 LED(110)와 TFT(120)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , a
미세 LED(110)는 컬러 필터 없이 스스로 발광한다. 미세 LED(110)는 색을 생성하기 위한 컬러 필터없이 스스로 출력하고자 하는 색의 광을 생성하여 출력하는 초소형 LED를 의미한다. 미세 LED(110)는 대표적으로 마이크로(Micro) LED가 있다.The
TFT(120)는 미세 LED(110)의 하단에 배치되며 상대 기판(130)과 연결되어, 미세 LED(110) 각각을 제어한다. 미세 LED 패키지(100) 내에서 TFT(120)는 각 미세 LED(110)(예를 들어, 미세 R LED, 미세 G LED 또는 미세 B LED 중 어느 하나일 수 있음)의 하단에 배치되어 각 미세 LED(110)의 동작을 제어한다. 각 미세 LED 패키지(100) 내에 미세 LED(110)를 제어하기 위한 TFT(120)가 각각 배치됨에 따라, 미세 LED 패키지(100)는 보다 용이하게 각 미세 LED(110)를 제어할 수 있고, 보다 신속하게 각 미세 LED(110)를 제어할 수 있다.The TFT 120 is disposed below the
미세 LED 패키지(100)가 제작되어 상대 기판(130), 특히, 솔더(Solder, 135) 상으로 전사된다.A
상대기판(130)은 표면에 솔더(135)를 포함한다.The
솔더(135)는 납땜 등을 하는 데 사용되는 합금으로서, 미세 LED 패키지(100)의 전극과 연결되어 전원을 공급할 수 있도록 하는 전극의 역할을 한다. 예를 들어, 솔더(135)는 AgSn 또는 SnAgCu 등의 합금으로 구현될 수 있다. 이와 동시에, 솔더(135)는 필름 또는 임시 시트의 접착력보다 높은 접착력을 가질 수 있다. 미세 LED 패키지(510)가 솔더(135)로 접근하거나 접촉하는 경우, 미세 LED 패키지(510)가 성장된 필름 또는 임시 시트로부터 분리되어 솔더(135)로 전사될 수 있도록 한다. The
솔더(135)는 상대기판(130) 상에 미세 LED 패키지(510)가 전사될 위치마다 배치된다. 통상적으로 복수 개의 미세 LED 패키지(100)가 일정 간격마다 상대 기판(130)에 전사되므로, 이에 대응되는 솔더(135) 역시 일정 간격마다 상대 기판(130) 상에 배치된다. 또한, 솔더(135)는 미세 LED 패키지(100) 내에 포함된 각 TFT(120)의 전극과 연결될 개수만큼 배치된다.The
솔더(135)는 솔더 볼(Solder Ball) 형태로 구현될 수 있다.The
도 2 내지 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 LED가 제작되는 공정을 도시한 도면이다.2 to 7 are diagrams illustrating a process of manufacturing a micro LED according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 임시기판(230) 상에 발광을 위한 발광층(210, 220)을 성장시키는 발광층 성장공정이 수행된다. 여기서, 발광층(210, 220)은 질화 갈륨(GaN)으로 구현될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 미세 LED가 발광하고자 하는 색상 또는 제작되는 미세 LED의 크기에 따라 다양한 재질로 구현될 수 있다.Referring to FIG. 2 , a light emitting layer growth process of growing
도 3을 참조하면, 제1 발광층(210)과 제2 발광층(220)의 일부분(310)을 식각하는 발광층 식각 공정이 수행된다. 생성되는 각 미세 LED를 전기적으로 절연시켜 용이하게 구분하고 다이싱할 수 있도록, 일정 간격마다 제2 발광층(220)의 일부분(310)이 식각된다. Referring to FIG. 3 , a light emitting layer etching process of
N 전극이 배치될 수 있도록, 제1 발광층(210)의 일부분(320)이 식각된다. 제2 발광층(220)과 연결되는 N 전극이 배치될 수 있도록, 제1 발광층(210)의 일부분(320)이 식각된다. A
도 4를 참조하면, 도 4를 참조하면, 제1 발광층(210)의 상단에 반사막(410)을 증착하는 반사막(410) 증착공정이 수행된다. 반사막(410)은 제1 발광층의 상단에 증착되어 P 전극의 역할을 수행하는 동시에, 제1 발광층(210)에서 방사되는 빛을 반사시켜 빛이 일정방향(상단)으로 방사되도록 한다.Referring to FIG. 4 , a
반사막(410)은 Ni/Ag로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 전술한 효과를 가져올 수 있는 재료는 어떠한 것으로 대체될 수 있다.The
도 5를 참조하면, 제1 발광층(210)의 식각된 부분으로 N 전극(510)을 배치하는 전극 배치공정이 수행된다. 이에 따라, 전원이 각 전극(410, 510)을 거쳐 각 발광층(210, 220)에 인가될 수 있다. Referring to FIG. 5 , an electrode arrangement process of disposing the
N 전극(510)은 Cr/Au로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The
도 6(a)를 참조하면, 외부 및 상부에 증착될 구성과 분리하기 위해 절연막(610)을 증착하는 절연막 증착공정이 수행된다. 기 성장되거나 증착된 구성(발광층, 전극)을 외부로부터 보호하고, 상부에 증착될 다른 구성과 분리하기 위해, 기 성장되거나 증착된 구성의 상부에 절연막(610)이 증착된다.Referring to FIG. 6 (a), an insulating film deposition process of depositing an insulating
도 6(b)를 참조하면, 증착된 절연막 상으로 이후 본딩 전극이 증착될 수 있도록, 표면을 평탄화하는 연마 공정이 수행된다. 연마 공정은 일 예로, CMP(Chemical Mechanical Polishing)이 수행될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. P 전극의 역할을 하는 반사막(410)과 N 전극(510)은 높이 차이가 발생할 수 있기 때문에, 절연막과 함께 연마 함으로써 전극 간에 발생할 수 있는 높이 차이를 제거한다. Referring to FIG. 6( b ), a polishing process for planarizing the surface is performed so that a bonding electrode can be deposited on the deposited insulating film thereafter. The polishing process may be, for example, chemical mechanical polishing (CMP), but is not limited thereto. Since the
도 7을 참조하면, 증착된 절연막(610) 상에 본딩을 위한 본딩 전극(710)을 증착하는 본딩 전극 증착공정이 수행된다. 절연막(610) 상에 증착된 본딩 전극(710)은 각각 반사막(410) 및 N 전극(510)과 연결된다. 본딩 전극(710)은 각 전극(410, 510)의 면적이 작기 때문에 각 전극의 면적을 확장하는 역할을 하고, 외부에서 용이하게 본딩 전극(710)을 이용하여 발광층(210, 220)으로 전원을 공급할 수 있도록 하는 역할을 한다. Referring to FIG. 7 , a bonding electrode deposition process of depositing a
도 2 내지 7에 도시된 각 공정을 거치며 미세 LED(100)가 제작된다. 임시 기판(230) 상에 동일한 색을 발광하는, 복수의 미세 LED(100) 각각이 제작된다. The
도 8 내지 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 TFT가 제작되는 공정을 도시한 도면이다.8 to 12 are diagrams illustrating a process of fabricating a TFT according to an embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 웨이퍼(820) 상에 TFT(Thin Film Transistor, 810)를 증착하는 TFT 증착 공정이 수행된다.Referring to FIG. 8 , a TFT deposition process of depositing a thin film transistor (TFT) 810 on a
도 9를 참조하면, 증착된 TFT(810)를 식각하는 식각공정이 수행된다. 각 미세 LED(100)에 배치될 TFT를 분리하기 위해, TFT(810)가 일정한 간격(910)마다 식각된다. Referring to FIG. 9 , an etching process for etching the deposited
도 10을 참조하면, TFT(810) 상에 본딩 전극(1010)을 증착하는 증착 공정이 수행된다. 본딩 전극(1010)은 미세 LED(100)의 본딩 전극(710)과 본딩되어 미세 LED(100)를 제어할 수 있도록 한다.Referring to FIG. 10 , a deposition process of depositing a
도 11을 참조하면, 미세 LED 패키지(100) 내 포함되기에 적합한 두께를 가질 수 있도록 TFT(810)의 웨이퍼(820)를 그라인딩(Grinding)하는 그라인딩 공정이 수행된다. Referring to FIG. 11 , a grinding process of grinding the
이후, 웨이퍼(820)의 TFT(810)가 증착된 반대 편에 상대 기판(130), 특히, 솔더(135)와 연결되기 위한 전극(1110)을 증착하는 전극 증착공정이 수행된다.Thereafter, an electrode deposition process of depositing an
도 12를 참조하면, TFT에 증착된 각 본딩 전극(1010) 상에 범프 볼(1210)을 증착시키는 범프볼 증착 공정이 수행된다. 본딩 전극(1010)이 미세 LED(100)의 본딩 전극(710)과 본딩됨에 있어, 본딩 효율을 증가시키기 위해 본딩 전극(1010) 상에 범프 볼(1210)이 증착된다.Referring to FIG. 12 , a bump ball deposition process is performed in which a
도 13 내지 16은 본 발명의 일 실시예에 따라 제작된 미세 LED와 TFT가 결합되어 미세 LED 패키지가 제작되는 공정을 도시한 도면이다.13 to 16 are diagrams illustrating a process of manufacturing a micro LED package by combining a micro LED and a TFT manufactured according to an embodiment of the present invention.
도 13을 참조하면, 레이저 리플로우(Laser Reflow)를 이용하여 미세 LED(110)를 TFT(120) 상에 본딩하는 본딩공정이 수행된다. 특히, 미세 LED(110) 내 본딩 전극(710)이 TFT(120) 내 본딩 전극(1010) 또는 범프 볼(1210) 상에 본딩된다. 이때, 본딩 과정에서 레이저 리플로우가 이용될 수 있다. 레이저 리플로우가 이용됨에 따라, 미세 LED(110) 내 본딩 전극(710)이 TFT(120) 내 범프 볼(1210) 상에 본딩될 수 있다. 미세 LED(110)는 TFT(120)에 별도의 중간매체 없이 전극이 직접 연결되는 플립 칩(Flip Chip)의 형태로 구현된다.Referring to FIG. 13 , a bonding process of bonding the
도 14를 참조하면, 미세 LED(110)와 TFT(120) 사이를 절연 소재(1410)로 언더필(Underfill)하는 언더필 공정이 수행된다. 언더필 공정 이후, 임시 기판(230)이 미세 LED(110), 특히, 발광층(210, 220) 사이 계면에서 분리되는데, 이때, 충격파(Shock Wave)가 발생하며 계면에 큰 압력이 가해진다. 이 압력에 의해 계면이 분리되는데, 이때, 미세 LED(110), 특히, 발광층(210, 220)은 충격파에 의해 큰 충격을 받는다. 이 충격은 발광층(210, 220)에도 일정부분 영향을 미치며, 미세 LED(110)와 TFT(120) 간에 큰 영향을 미치게 된다. 이러한 영향에 의해 미세 LED(110), 특히, 발광층(210, 220)이 파손되는 문제가 발생할 수 있다. 이에, 저점도 특성을 갖는 절연 소재(1410)가 미세 LED(110)와 TFT(120) 사이로 주입되고 경화됨에 따라, 임시 기판(230)이 미세 LED(110)로부터 분리되며 발생하는 충격파를 완충한다. 추가적으로, 언더필 공정이 수행됨에 따라, 미세 LED(110) 및 TFT(120)를 외부의 물리적 충격이나, 열, 먼지 등에 의해 발생할 수 있는 화학적 변이가 방지된다. Referring to FIG. 14 , an underfill process of underfilling a space between the
도 15(a)를 참조하면, 언더필 공정이 완료된 후, 미세 LED(110)를 임시기판(230)으로부터 분리하는 분리공정이 수행된다. 미세 LED(110)를 제조하여 TFT(120)로 본딩하는 공정에 대해서는 모두 수행되었기 때문에, 미세 LED(110)로부터 임시기판(230)이 분리된다. Referring to FIG. 15(a) , after the underfill process is completed, a separation process of separating the
도 15(b)를 참조하면, 임시 기판(230)이 분리된 후, 미세 LED(110)를 패시베이션(Passivation)하는 패시베이션 공정이 수행된다. 분리 공정이 수행된 후, 임시 기판(230)에 증착되어 있던 미세 LED(110)의 일 면이 외부로 드러나게 된다. 이에 따라, 물리적, 화학적 변형이나 손상이 미세 LED(110)에 발생할 수 있어, 이를 방지하기 위해 임시 기판(230)이 분리된 미세 LED(110)의 일면에 패시베이션 공정이 수행된다. 패시베이션 공정에서는 미세 LED(110)를 보호하기 위해 굴절률이 낮고 고경도를 갖는 코팅 박막(1510)이 미세 LED(110) 상에 증착된다. 증착되는 코팅 박막(1510)은 굴절률로서 1.4 내지 1.6의 값을 가질 수 있다. Referring to FIG. 15(b) , after the
도 16(a)를 참조하면, 패시베이션 공정이 완료된 후, 각 미세 LED 패키지들(100a, 100b, 100c)로 분리하기 위한 다이싱공정이 수행된다. 패시베이션이 완료된 경우, 완성된 미세 LED 패키지들이 각 미세 LED 패키지로 분리된다. 미세 LED(110)와 TFT(120)가 각 미세 LED 패키지 내에 각각 하나씩 포함되도록, 패시베이션이 완료된 복수의 미세 LED 패키지들이 다이싱된다. 전술한 바와 같이, 미세 LED(110)와 TFT(120)는 일정 간격을 가지며 식각된 후, 증착되어 생성된다. 이에 따라, 각 미세 LED 패키지(100a, 100b, 100c)들이 제작된다.Referring to FIG. 16 (a), after the passivation process is completed, a dicing process for separating into
도 16(b)는 각 미세 LED 패키지들(100a, 100b, 100c)이 상대 기판(130)으로 전사되는 전사 공정이 수행된다. 레이저 전사를 이용하여, 각 미세 LED 패키지들(100a, 100b, 100c)은 상대 기판(130)의 정해진 위치로 전사된다. 특히, 상대 기판(130) 상의 솔더(135) 상으로 전사된다.In FIG. 16( b ), a transfer process in which each of the
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따라 미세 LED 패키지를 생산하는 방법을 도시한 순서도이다.17 is a flowchart illustrating a method of producing a micro LED package according to an embodiment of the present invention.
레이저를 이용하여 미세 LED(110)를 TFT(120) 상으로 본딩하는 본딩 공정이 수행된다(S1710). 도 2 내지 7에 도시된 제작공정을 거쳐 제작된 미세 LED(110)가 TFT(120) 상으로 본딩된다. 이때, 레이저 리플로우가 이용되어, 범프 볼(1210)의 제거없이 미세 LED(110)가 TFT(120) 상으로 본딩될 수 있다.A bonding process of bonding the
미세 LED(110)와 TFT(120) 사이를 언더필하는 언더필 공정이 수행된다(S1720). 절연 소재에 의해 미세 LED(110)와 TFT(120) 사이가 언더필된다.An underfill process of underfilling between the
미세 LED(110)가 성장한 임시 기판(230)을 분리하는 분리 공정이 수행된다(S1730). 미세 LED(110)를 제조하여 TFT(120)로 본딩하는 공정에 대해서는 모두 수행되었기 때문에, 미세 LED(110)로부터 임시기판(230)이 분리된다. A separation process of separating the
미세 LED(110)와 TFT(120)가 각각 하나씩 포함되도록 다이싱을 하여 각 미세 LED 패키지를 분리한 후, 상대 기판(130)으로 전사하는 다이싱 공정 및 전사 공정이 수행된다(S1740).After separating each micro LED package by dicing to include one
도 17에서는 각각의 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것이다. 다시 말해, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 각각의 도면에 기재된 과정의 순서를 변경하여 실행하거나 과정 중 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 17은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.In FIG. 17, it is described that each process is sequentially executed, but this is merely an example of the technical idea of one embodiment of the present invention. In other words, those skilled in the art to which an embodiment of the present invention pertains may change the order of the processes described in each drawing and execute one or more of the processes without departing from the essential characteristics of the embodiment of the present invention. Since various modifications and variations can be applied by executing the process in parallel, FIG. 17 is not limited to a time-series sequence.
한편, 도 17에 도시된 과정들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 즉, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.Meanwhile, the processes shown in FIG. 17 can be implemented as computer readable codes on a computer readable recording medium. A computer-readable recording medium includes all types of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. That is, computer-readable recording media include magnetic storage media (eg, ROM, floppy disk, hard disk, etc.), optical reading media (eg, CD-ROM, DVD, etc.) and carrier waves (eg, Internet Transmission through) and the same storage medium. In addition, the computer-readable recording medium may be distributed to computer systems connected through a network to store and execute computer-readable codes in a distributed manner.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely an example of the technical idea of the present embodiment, and various modifications and variations can be made to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present embodiment. Therefore, the present embodiments are not intended to limit the technical idea of the present embodiment, but to explain, and the scope of the technical idea of the present embodiment is not limited by these embodiments. The scope of protection of this embodiment should be construed according to the claims below, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of rights of this embodiment.
100: 미세 LED 패키지
110: 미세 LED
120: TFT
130: 상대 기판
135: 솔더
210, 220: 발광층
230: 임시 기판
410: 반사막
510: N 전극
610: 절연막
710, 1010: 본딩 전극
810: TFT
820: 웨이퍼
1110: 전극
1210: 범프 볼
1410: 절연 소재
1510: 코팅 박막100: fine LED package
110: fine LED
120: TFT
130: counter substrate
135: solder
210, 220: light emitting layer
230 Temporary board
410: reflective film
510: N electrode
610: insulating film
710, 1010: bonding electrode
810: TFT
820: wafer
1110: electrode
1210: bump ball
1410: insulation material
1510: coating thin film
Claims (1)
상기 TFT의 범프 상에 레이저 리플로우에 의해 본딩되는 본딩 전극을 포함하여, 상기 TFT와 하나의 패키지를 형성하는 미세 LED를 포함하고,
상기 미세 LED는 컬러 필터없이 스스로 발광하며,
상기 미세 LED의 본딩 전극은 상기 TFT의 범프에 중간매체 없이 직접적으로 연결됨과 동시에, 상기 미세 LED의 P 전극 역할을 하는 반사막 및 N 전극과 연결되고,
상기 TFT와 상기 미세 LED의 사이는 절연 소재로 언더필되어 있으며,
상기 미세 LED는 상기 TFT와 본딩되는 과정에서 자신이 성장한 기판이 분리되되, 기판이 분리된 일면에 패시베이션을 위해 증착 형성된 코팅 박막이 배치되고,
상기 본딩된 TFT와 미세 LED는 다이싱에 의해 TFT와 미세 LED가 각각 하나씩 포함된 복수의 미세 LED 패키지로 형성되며,
상기 TFT는 각 미세 LED 패키지 내에서 미세 LED의 동작을 각각 제어하고,
상기 미세 LED와 상기 TFT가 본딩되어 형성된 상기 복수의 미세 LED 패키지들은 상대 기판 상에 일정 간격마다 정해진 위치로 전사되어 상대 기판에 연결되되, 각각의 미세 LED 패키지의 하단에 배치된 상기 TFT가 상기 상대 기판과 연결되는 것을 특징으로 하는 미세 LED 패키지.
a TFT including a bonding electrode formed on one surface by deposition, a wafer and a rear electrode disposed on the opposite side of the one surface on which the bonding electrode is disposed, and a bump disposed on the bonding electrode; and
Including a bonding electrode bonded on the bump of the TFT by laser reflow, including a micro LED forming one package with the TFT,
The fine LED emits light itself without a color filter,
The bonding electrode of the fine LED is directly connected to the bump of the TFT without an intermediate medium, and at the same time is connected to the reflective film and the N electrode serving as the P electrode of the fine LED,
Between the TFT and the fine LED is underfilled with an insulating material,
In the process of bonding the fine LED with the TFT, the substrate on which it grew is separated, and a coating thin film deposited for passivation is disposed on one side of the substrate from which the substrate is separated,
The bonded TFT and fine LED are formed by dicing into a plurality of fine LED packages each including one TFT and one fine LED,
The TFT controls the operation of each micro LED in each micro LED package,
The plurality of fine LED packages formed by bonding the fine LED and the TFT are transferred to a predetermined position on a counter substrate at regular intervals and connected to the counter substrate, and the TFT disposed at the lower end of each fine LED package is transferred to a predetermined position on the counter substrate. A fine LED package, characterized in that connected to the substrate.
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