KR102514025B1 - 마이크로 발광소자 구조 및 마이크로 발광소자 전사 방법 - Google Patents

마이크로 발광소자 구조 및 마이크로 발광소자 전사 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 마이크로 발광소자와 정렬기판 구조에 관한 것으로서, 일실시예에 따른 발광 소자는 상기 입체형상이 경사진 측면을 포함하고, 상기 경사진 측면은 상기 마이크로 발광소자의 일면으로부터 돌출되어 있으며, 상기 경사진 측면은 자성을 갖고, 서로 다른 두 전극을 포함하되, 한 방향으로 형성되는 두 전극을 포함하고, 상기 두 전극 중에서 하나의 전극은 메사(mesa) 부분에 형성되고, 또 다른 하나의 전극은 경사진 측면에 형성될 수 있다.

Description

마이크로 발광소자 구조 및 마이크로 발광소자 전사 방법{STRUCTURE OF LIGHT EMITTING DEVICE AND METHOD TO TRANSFER THE SAME}
본 발명은 마이크로 발광소자와 정렬기판 구조에 관한 것이며, 보다 상세하게는 마이크로 발광소자를 이용한 조명과 디스플레이 장치에 적용되는 마이크로 발광소자 제조방법과 마이크로 발광소자 전사 방법에 관한 것이다.
미국 애플사에서는 2014년 마이크로 발광소자 전문업체인 Ruxvue Technology를 인수하였고, 일본 Sony와 중국 Baco사의 마이크로 발광소자 픽셀 TV 시제품 출시로 인한 마이크로 발광소자의 디스플레이 적용 가능성 현실화되고 있다. 향후 고속 전사 공정/장비가 개발된다면 마이크로 발광소자를 능가하는 차세대 플렉시블 조명 및 디스플레이가 될 것으로 기대되고 있다.
이러한 디스플레이에 사용되는 마이크로/나노 마이크로 발광소자는 화학적으로 안정되고 bio-compatible 하여 인체에 부착하거나 체내에 삽입하여 세포자극, 광유전학 치료, 상처치료 및 진단 등의 다양한 바이오 메디컬 분야에 적용 가능하다. 또한 스마트 섬유, 바이오 콘택 렌즈, head mounted display, 의료용 패치뿐만 아니라 생체조직과 일체화된 전자장치에 이식되어 웨어러블 광 보조 장치로 활용이 가능하다.
플렉시블 마이크로/나노 마이크로 발광소자를 제작하기 위해는 분리된 마이크로 발광소자 칩을 원하는 배열로 기판에 전사하는 공정이 필수이다. 현재 Ruxvue Technology사가 개발한 정전기 픽업 방식과 UIUC 대학의 Rogers 그룹에서 보고한 탄성 고분자 재료를 프린터 헤드로 사용한 픽업 방식이 주된 개발 방향이지만, 칩 손상 및 낮은 throughput 문제점이 내재되어 pick-and-place 방식은 근본적 한계가 있다. 또한, 무기물 GaN 기반의 마이크로 발광소자 전사공정을 양산수준으로 상용화한 기업은 세계적으로 전무하다.
한국특허출원 10-2001-0080462 "레이저 다이오드바 정렬장치" 한국특허출원 10-2011-0029454 "자성 구조물을 자기적으로 제어하는 방법"
본 발명은 분리된 마이크로 발광소자 칩을 원하는 배열로 기판에 전사하는 공정을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 잉크젯 프린팅(inkjet printing) 방식을 이용한 전사 방식을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 정렬기판에 전사 후 단순 열처리하여 두 개의 전극을 동시에 연결하는 마이크로 발광소자 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
마이크로 발광소자칩 손상 및 낮은 throughput 문제점을 내재하고 있는 pick-and-place 전사방식의 근본적 한계를 극복하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 전사 후 전극 연결을 위한 공정이 추가적으로 필요하지 않아 공정시간을 단축하고 불량 화소를 간단하게 리페어 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 무기물 GaN 기반의 마이크로 발광소자 전사공정을 양산수준으로 상용화하여 마이크로/나노 마이크로 발광소자 조명 및 디스플레이를 실현하는 것을 목적으로 한다.
일실시예에 따른 발광 소자는 상기 입체형상이 경사진 측면을 포함하고, 상기 경사진 측면은 상기 마이크로 발광소자의 일면으로부터 돌출되어 있으며, 상기 경사진 측면은 자성을 갖고, 서로 다른 두 전극을 포함하되, 한 방향으로 형성되는 두 전극을 포함하고, 상기 두 전극 중에서 하나의 전극은 메사(mesa) 부분에 형성되고, 또 다른 하나의 전극은 경사진 측면에 형성될 수 있다.
일실시예에 따른 서로 다른 두 전극은 동시에 정렬기판에 연결되는 것을 특징으로 한다.
일실시예에 따른 상기 마이크로 발광소자는, 유체에 분사되어 잉크로 제작되고, 잉크젯프린팅 기술을 통해 정렬기판의 특정 위치에 토출되고, 상기 정렬기판에서 상기 마이크로 발광소자가 포함된 잉크는 상기 정렬기판 상의 패턴에 유도되되, 상기 토출되는 측면의 반대 측면에 형성되는 자기장에 의해 상기 패턴에 유도될 수 있다.
일실시예에 따른 발광 소자는 상기 마이크로 발광소자의 경사진 측면의 첨두가 아래로 유지되도록 상기 패턴에 유도될 수 있다.
일실시예에 따른 입체형상을 갖는 마이크로 발광소자의 제조 방법은, 마이크로 발광소자 웨이퍼를 에칭하는 단계, 에칭된 마이크로 발광소자 웨이퍼 상에 측벽 보호막(sidewall passivation)을 형성하는 단계, 상기 측벽 보호막 중에서, 인접한 측벽 보호막 사이에 배치되는 n-콘택 디포지션을 형성하는 단계, 상기 측벽 보호막이 형성된 마이크로 발광소자 상에 유테틱 레이어 디포지션(eutectic layer deposition)을 형성하는 단계, 상기 유테틱 레이어 디포지션 상에 템플릿 TCB를 본딩하는 단계, 상기 본딩된 템플릿 TCB를 그라인딩하는 단계, 및 상기 본딩된 템플릿이 그라이딩된 형태의 마이크로 발광소자를 다이싱하는 단계를 포함하고, 상기 본딩된 템플릿 TCB를 그라인딩하는 단계는, 상기 마이크로 발광소자의 일측에서 돌출된 형태의 경사진 측면을 형성하되, 상기 경사진 측면은 상기 입체형상이 원뿔 또는 다각뿔 형태일 수 있다.
일실시예에 따른 상기 마이크로 발광소자는, 상기 그라인딩 후 형성되는 경사진 측면을 자성화 하는 단계를 더 포함하는 상기 경사진 측면은 자성을 갖는 것을 특징으로 한다.
일실시예에 따른 마이크로 발광소자를 전사하는 방법은 정렬기판의 일측면에 잉크 노즐을 유지하고, 상기 잉크 노즐이 유지되는 상기 일측면의 반대 측면에 자기장을 형성하는 단계, 및 상기 잉크 노즐의 움직임에 상응하도록 상기 자기장을 유지하면서, 자성을 띄는 마이크로 발광소자가 분산된 잉크를 상기 정렬기판 상에 토출하는 단계를 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 상기 마이크로 발광소자는, 입체형상을 갖는 마이크로 발광소자로서, 상기 입체형상이 원뿔 또는 다각뿔 형태의 경사진 측면을 포함하고, 상기 경사진 측면은 상기 마이크로 발광소자의 일면으로부터 돌출되어 있으며, 상기 경사진 측면은 자성을 갖는 것을 특징으로 한다.
일실시예에 따른 상기 마이크로 발광소자는, 서로 다른 두 전극을 포함하고, 한 방향으로 형성되는 두 전극을 포함하며, 상기 두 전극 중에서 하나의 전극은 메사(mesa) 부분에 형성되고, 또 다른 하나의 전극은 상기 경사진 측면에 형성될 수 있다.
일실시예에 따른 상기 잉크 노즐의 움직임에 상응하도록 상기 자기장을 유지하면서, 자성을 띄는 마이크로 발광소자가 분산된 잉크를 상기 정렬기판 상에 토출하는 단계는, 상기 정렬기판에서 상기 마이크로 발광소자가 포함된 잉크가 상기 정렬기판 상의 패턴에 유도되되, 상기 토출되는 측면의 반대 측면에 형성되는 자기장에 의해 상기 패턴으로 유도되는 단계를 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 마이크로 발광소자는 기판, 및 상기 기판의 일면으로부터 돌출되어 입체형상을 갖고, p-콘택의 기능을 수행하는 경사진 측면을 포함하고, 발생된 공기 흐름에 따라 상기 기판에 발생된 저항값이 상기 경사진 측면에 발생된 저항값 이상이 되도록 상기 기판의 면적, 부피, 무게 중에서 적어도 하나가 형성되는 구조이고, 상기 경사진 측면의 입체형상은 원뿔 또는 다각뿔의 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.
일실시예에 따르면, 정렬기판에 마이크로 발광소자 칩을 빠르고 정확하게 전사할 수 있다.
일실시예에 따르면, 한쪽 면에 양극과 음극 전극을 모두 배치함으로써 정렬기판과 마이크로 발광소자의 본딩을 수월하게 할 수 있다.
일실시예에 따르면, 마이크로 발광소자 기판 부분에 바람에 저항을 받을 수 있는 구조를 삽입하여 가벼운 상태의 마이크로 발광소자가 공기 또는 바람에 의해 공기중에 가볍게 떠 있을 수 있다.
일실시예에 따르면, 잉크젯 프린팅 기술을 이용하여 정렬기판의 원하는 위치에 마이크로 발광소자 잉크를 토출함으로써 수 마이크론 크기의 초소형 마이크로 발광소자를 빠르고 정확하게 전사할 수 있다.
일실시예에 따르면, 정렬기판의 한쪽에 잉크 노즐을 두고 반대쪽에 자기장을 인가함으로써 토출된 마이크로 발광소자가 자기장에 반응하여 뒤집히지 않고 패턴에 안착할 수 있도록 한다.
일실시예에 따르면, 마이크로 발광소자칩 손상 및 낮은 throughput 문제점을 내재하고 있는 pick-and-place 전사방식의 근본적 한계를 극복할 수 있다.
일실시예에 따르면, 전사 후 전극 연결을 위한 공정이 추가적으로 필요하지 않아 공정시간을 단축하고 불량 화소를 간단하게 리페어 할 수 있다.
일실시예에 따르면, 무기물 GaN 기반의 마이크로 발광소자 전사공정을 양산수준으로 상용화하여 마이크로/나노 마이크로 발광소자 조명 및 디스플레이를 실현할 수 있다.
도 1은 일실시예에 따른 마이크로 발광소자를 설명하는 도면이다.
도 2는 일실시예에 따른 마이크로 발광소자의 제조방법을 설명하는 도면이다.
도 3은 일실시예에 따른 마이크로 발광소자의 제조과정을 설명하는 도면이다.
도 4는 일실시예에 따른 마이크로 발광소자의 전사 방법을 설명하는 도면이다.
도 5는 일실시예에 따른 정렬기판과 마이크로 발광소자가 유테틱 본딩(eutectic bonding)에 의해 접합되는 예시를 설명하는 도면이다.
도 6은 잉크젯 프린팅(Inkjet printing) 방식을 이용한 입체형상을 가지는 마이크로 발광소자의 정렬 예시를 설명하는 도면이다.
도 7은 카트리지 내부에서 마이크로 발광소자가 자성과 경사진 내벽에 의해 자성 첨두가 아래를 향하는 원리를 설명하는 도면이다.
도 8은 바람 저항 구조에 의해 한 방향으로 정렬되는 마이크로 발광소자의 정렬예시를 설명하는 도면이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
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 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 표현들, 예를 들어 "~사이에"와 "바로~사이에" 또는 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 특허출원의 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 일실시예에 따른 마이크로 발광소자(100)를 설명하는 도면이다.
일실시예에 따른 마이크로 발광소자(100)는 입체형상이 경사진 측면을 포함하고, 경사진 측면은 마이크로 발광소자의 일면으로부터 돌출되어 있다. 또한, 경사진 측면은 자성을 갖고 서로 다른 두 전극을 포함하되, 한 방향으로 형성되는 두 전극을 포함한다. 또한, 두 전극 중에서 하나의 전극은 메사(mesa) 부분에 형성되고, 또 다른 하나의 전극은 경사진 측면에 형성될 수 있다.
일실시예에 따른 마이크로 발광소자(100)는 p-콘택(101), p-GaN(102), n-콘택(103), n-GaN(104), 기판(105)를 포함할 수 있다.
p-콘택(101)은 전자석으로부터 발생하는 자기장에 의해 정렬기판을 향하는 방향으로 정렬되어 정렬기판의 유테틱 재료에 본딩될 수 있다.
마이크로 발광소자(100)가 자기장에 반응하도록 Al/Ni/Cr 등의 상자성 물질을 p-콘택(101) 또는 n-콘택(103)의 전극재료에 혼합하거나 칩 표면의 일부인 결합선단에 코팅 또는 도핑할 수 있다. 뿐만 아니라, 금속선단 자체를 상자성 물질로 만들 수도 있으며, 이러한 결합선단은 정렬용 기판의 정렬면에 맞게 들어갈 수 있도록 발광소자의 상부면에 형성되거나 상부면에 결합하는 구조를 가진다. 즉, 성장용 기판 상에 형성된 마이크로 발광소자의 상단에 형성될 수 있으며, 또한 결합선단을 따로 제작하여 마이크로 발광소자에 붙일 수도 있다.
마이크로 발광소자의 구조가 성장된 원래의 기판을 마이크로 발광소자와 분리하지 않고 함께 스크라이빙하여 결합선단을 원래의 기판부분에 형성할 수 있다.
정렬용 기판(정렬기판)상에는 마이크로 발광소자의 결합선단이 수용되는 구조가 형성된다. 본 발명에서 마이크로 발광소자의 첨두를 정렬하기 위한 자기장 인가는 영구자석 또는 AC 자기장을 인가하는 전자석이 사용될 수 있다.
p-콘택(101)과 동일한 측면에 형성되고 반대 전극인 n-콘택(103)은 인접한 마이크로 발광소자와의 전기적 연결을 수행할 수 있다.
기판(105)은 투명 재질로서 사파이어의 웨이퍼로 형성될 수 있다.
도 2는 일실시예에 따른 마이크로 발광소자의 제조방법을 설명하는 도면이다.
일실시예에 따른 마이크로 발광소자의 제조방법은 우선, 마이크로 발광소자 웨이퍼를 에칭할 수 있다(단계 201).
다음으로, 일실시예에 따른 마이크로 발광소자의 제조방법은 측벽 보호막을 형성할 수 있다(단계 202).
일실시예에 따른 마이크로 발광소자의 제조방법은 인접한 측벽 보호막 사이에 배치되는 n-콘택 디포지션을 형성할 수 있다(단계 203).
일실시예에 따른 마이크로 발광소자의 제조방법은 발광소자 상에 유테틱 레이어 디포지션(eutectic layer deposition)을 형성할 수 있다(단계 204).
일실시예에 따른 마이크로 발광소자의 제조방법은 유테틱 레이어 디포지션 상에 템플릿 TCB를 본딩할 수 있다(단계 205).
일실시예에 따른 마이크로 발광소자의 제조방법은 본딩된 템플릿 TCB를 그라인딩할 수 있다(단계 206).
예를 들어, 마이크로 발광소자의 제조방법은 그라인딩을 통해 발광소자의 일측에서 돌출된 형태의 경사진 측면을 형성할 수 있다. 또한, 경사진 측면은 입체형상이 원뿔 또는 다각뿔 형태일 수 있다.
일실시예에 따른 마이크로 발광소자의 제조방법은 본딩된 템플릿이 그라이딩된 형태의 발광소자를 다이싱할 수 있다(단계 207).
일실시예에 따른 마이크로 발광소자의 제조방법은 그라인딩 후 형성되는 경사진 측면을 자성화할 수도 있다.
입체형상을 갖는 마이크로 발광소자의 두 전극은 모두 한 방향으로 형성되어 있다. 또한, 마이크로 발광소자의 하나의 전극은 메사에 형성되고 다른 전극은 경사진 측면에 형성될 수 있다. 즉, 발광소자의 두 개의 전극이 동시에 정렬기판에 연결될 수 있다.
도 3은 일실시예에 따른 마이크로 발광소자의 제조과정(300)을 설명하는 도면이다.
마이크로 발광소자의 제조과정(300)에 따르면, 먼저 도면부호 301과 같이 사파이어 재질의 웨이퍼 상에 마이크로 발광소자를 형성한다. 다음으로, 도면부호 302와 같이, 마이크로 발광소자를 에칭하고 도면부호 303에서 보는 바와 같이, 측면보호막을 형성할 수 있다.
또한, 마이크로 발광소자의 제조과정(300)에 따르면, 인접한 측벽 보호막 사이에 배치되는 n-콘택 디포지션을 형성하고(304), 도면부호 305에서 보는 바와 같이 유테틱 상에 유테틱 레이어 디포지션(eutectic layer deposition)을 형성할 수 있다(305).
다음으로, 보면부호 306에서는 템플릿 TCB를 유테틱 레이어 디포지션 상에 본딩하고(306), 도면부호 307에서 본딩된 템플릿 TCB를 그라인딩하여 경사진 측면을 포함하는 마이크로 발광소자를 제조할 수 있다. 경사진 측면은 입체형상이 원뿔 또는 다각뿔 형태가 될 수 있다.
다음으로, 일실시예에 따른 마이크로 발광소자의 제조과정(300)은 마이크로 발광소자를 다이싱(dicing)하여 마이크로 크기로 분리된 마이크로 발광소자를 제조할 수 있다.
구체적인 예로, 정렬기판과 결합하는 발광소자의 피라미드형 선단부를 형성하는 방법의 다른 실시예로서, Si으로 먼저 결합부를 성형하고 다시 메탈을 올리는 방법을 적용할 수 있다.
먼저, Si 면상에 SiO2 레이어를 성장시키고, 포토리지스트를 코팅한 후, PR을 패터닝하고, PR패턴을 마스크로 하여 SiO2 층을 BOE로 에칭하고, PR을 제거할 수 있다. 이렇게 형성된 마스크로 하여 KOH용액으로 Si을 에칭하고 난 후, SiO2를 제거한다. 이렇게 형성된 공간에 점선으로 표시된 마이크로 발광소자가 정렬된다. Si상에 만들어진 형상에 금속(Metal)을 증착(evaporation)하여 공간에 금속물질이 채워져 의도한 형상이 성형된 후 보여지는 면이 평탄화되면, Si층을 제거함에 따라 의도한 결합부의 형상이 나타날 수 있다.
발광소자의 구조가 적층(stacking)되어있는 면상에 상기 결합부의 형상이 만들어진 금속층을 부착시키고(108), 레이저 스크라이빙(Laser scribing)으로 칩을 분리함으로써, 독립된 마이크로 발광소자를 제조할 수 있다.
도 4는 일실시예에 따른 마이크로 발광소자의 전사 방법을 설명하는 도면이다.
일실시예에 따른 마이크로 발광소자의 전사 방법은 정렬기판의 일측면에 잉크 노즐을 유지할 수 있다(단계 401).
다음으로, 일실시예에 따른 마이크로 발광소자의 전사 방법은 잉크 노즐이 유지되는 일측면의 반대 측면에 자기장을 형성할 수 있다(단계 402).
예를 들어, 반대 측면에 자기장을 띠는 전자석을 배치하고, 전자석을 잉크 노즐의 움직임에 상응하여 움직이도록 제어함으로써, 잉크 노즐이 유지되는 일측면의 반대 측면에 자기장을 형성할 수 있다.
잉크 노즐의 움직임에 상응하도록 자기장을 유지하면서, 자성을 띄는 마이크로 발광소자가 분산된 잉크를 정렬기판 상에 토출할 수 있다(단계 403).
일실시예에 따른 발광소자는, 입체형상을 갖는 발광소자로서 입체형상이 원뿔 또는 다각뿔 형태의 경사진 측면을 포함하고, 경사진 측면은 발광소자의 일면으로부터 돌출되어 있다.
또한, 일실시예에 따른 발광소자는, 서로 다른 두 전극을 포함하고, 한 방향으로 형성되는 두 전극을 포함하며, 두 전극 중에서 하나의 전극은 메사 전극 구조의 형태로 형성되고, 또 다른 하나의 전극은 경사진 측면에 형성될 수 있다.
도 5는 일실시예에 따른 정렬기판과 마이크로 발광소자가 유테틱 본딩(eutectic bonding)에 의해 접합되는 예시를 설명하는 도면이다.
도면부호 510은 유테틱 본딩(510) 과정을 나타낸다.
마이크로 발광소자의 p-콘택이 아래를 향하는 방향으로 정렬기판에 본딩될 수 있다. 이 과정에서, n-콘택은 인접한 마이크로 발광소자의 n-콘택에 전기적으로 연결되고, p-콘택은 유테틱 재료(520)에 본딩되는 형태로 구현될 수 있다.
도 6은 잉크젯 프린팅(Inkjet printing) 방식을 이용한 입체형상을 가지는 마이크로 발광소자의 정렬 예시를 설명하는 도면이다.
도면부호 610은 잉크젯 노즐을 통해 유체와 함께 마이크로 발광소자를 토출하되, 자기장 없이 마이크로 발광소자를 정렬기판에 본딩하는 과정을 나타내고, 도면부호 620은 잉크젯 노즐을 통해 유체와 함께 마이크로 발광소자를 토출하는데 있어 자기장을 활용하여 마이크로 발광소자를 정렬기판에 본딩하는 실시예를 나타낸다.
도면부호 610의 실시예는 경사진 측면에 해당하는 p-콘택이 정렬 기판을 향하지 않고, 반대 방향을 향하고 있어 정렬기판에 원활한 본딩이 어렵다.
한편, 도면부호 620의 실시예는 경사진 측면에 해당하는 p-콘택에 자기장을 띄도록 하고, 정렬기판의 반대 측면에 자성을 띄는 마그네틱을 배치하여 마이크로 발광소자가 정렬 기판을 향하므로 본딩이 빠르고 일괄적으로 이뤄질 수 있다.
결국, 본 발명을 이용하면 정렬기판의 한쪽에 잉크 노즐을 두고 반대쪽에 자기장을 인가함으로써 토출된 마이크로 발광소자가 자기장에 반응하여 뒤집히지 않고 패턴에 안착할 수 있다. 또한, 마이크로 발광소자칩 손상 및 낮은 throughput 문제점을 내재하고 있는 pick-and-place 전사방식의 근본적 한계를 극복할 수 있다.
또한, 본 발명을 이용하면 전사 후 전극 연결을 위한 공정이 추가적으로 필요하지 않아 공정시간을 단축하고 불량 화소를 간단하게 리페어 할 수 있고, 무기물 GaN 기반의 마이크로 발광소자 전사공정을 양산수준으로 상용화하여 마이크로/나노 마이크로 발광소자 조명 및 디스플레이를 실현할 수 있다.
도 7은 마이크로 발광소자가 유체에 담겨있는 카트리지 내부(710)에서 마이크로 발광소자가 자성과 경사진 내벽에 의해 자성 첨두가 아래를 향하는 원리를 설명하는 도면이다.
도면부호 720은 자성을 띄는 바닥면에 해당하고, 본 발명에 따른 마이크로 발광소자는 경사진 측면인 p-콘택에 자기장을 띄므로 바닥면(720)을 향해 토출 대기할 수 있다.
잉크젯 노즐(730)에서는 유체와 함께 마이크로 발광소자가 도면부호 740과 같이 p-콘택이 아래를 향하는 방향으로 잘 정렬된 상태로 토출될 수 있다.
마이크로 발광소자의 최상단 부분인 p-콘택이 카트리지 내부(710)의 격벽(750)을 슬라이딩 하면서 잉크젯 노즐(730)을 통해 정렬기판 안으로 자연스럽게 미끄러져 진입하게 될 수 있다. 이로써, 마이크로 발광소자의 안착에 대한 성공율을 현저하게 높인다. 이와 같은 구조를 갖는 발광소자의 정렬용 기판에 대하여 자기장을 인가하면, 발광소자의 선단부에 자력을 부여하면 발광소자가 패널 방향으로 이송되어 정렬을 이루게 된다. 이때, 칩의 n-GaN 방향의 구조가 p-GaN 방향의 구조에 비해 상대적으로 무거워서 n-GaN방향이 중력방향을 향하게 되어 지향성이 결정될 수 있다.
도 8은 바람 저항 구조에 의해 한 방향으로 정렬되는 마이크로 발광소자의 정렬예시를 설명하는 도면이다.
구체적으로, 입체형상을 갖는 마이크로 발광소자(850)의 기판 부분은 민들레 홀씨나 우산과 같은 바람에 저항을 받을 수 있는 구조가 형성되어 있을 수 있다. 또한, 발광소자가 공기 또는 작은 바람에 의해 떠 있을 수 있으며, 발광소자가 가라앉으면서 경사진 측면이 아래 방향으로 향하게 될 수 있다.
이를 위해, 정렬기판의 방향으로 낙하하는 마이크로 발광소자의 일측면에서 마이크로 발광소자로 공기 흐름을 발생할 수 있다.
또한, 마이크로 발광소자를 전사하는 방법은 발생한 공기 흐름에 따라 마이크로 발광소자의 p-콘택이 정렬기판을 향하도록 마이크로 발광소자가 정렬되고, 정렬된 마이크로 발광소자가 정렬기판에 안착될 수 있다.
이 경우, 발생된 공기 흐름에 따라 마이크로 발광소자의 기판에 발생되는 저항값이 p-콘택에 발생된 저항값 이상이 되도록 기판의 면적, 부피, 무게 중에서 적어도 하나가 형성될 수 있다. 또한, p-콘택은 적어도 하나 이상의 경사진 측면을 갖고, 입체형상이 원뿔 또는 다각뿔의 형태로 구현될 수 있다.
예를 들어, 마이크로 발광소자(850)의 기판은 민들레 홀씨의 관모(갓털), 우산 또는 낙하산의 천과 같이 중력 방향으로 이동 시 공기 저항이 크게 발생할 수 있는 구조이고, 마이크로 발광소자(850)의 p-콘택 부분은 경사진 측면들이 모여 첨두를 이루며, 따라서 이러한 p-콘택 부분은 중력 방향으로 이동 시 기판 부분에 비해 상대적으로 저항이 덜 발생한다.
따라서, 마이크로 발광소자(850)의 일측면에서 바람이 발생하는 경우, 마이크로 발광소자(850)는 기판과, 첨두의 구조적인 특징으로 인해 p-콘택 부분이 아래, 즉 중력방향으로서 정렬기판을 향하도록 가이드될 수 있다.
다시 말해, 챔버(820) 내에서 도면부호 810과 같이 마이크로 발광소자(850)로 바람을 불면, p-콘택이 정렬기판(830)을 향하도록 포지셔닝될 수 있다.
이때, p-콘택은 자기장을 띈 상태이고, 전자석(840)을 정렬기판(830)의 하단에 배치함으로써 p-콘택이 정렬기판(830)을 향하도록 포지셔닝할 수 있다.
본 발명을 이용하면, 정렬기판에 마이크로 발광소자 칩을 빠르고 정확하게 전사할 수 있다.
또한, 한쪽 면에 양극과 음극 전극을 모두 배치함으로서 정렬기판과 마이크로 발광소자의 본딩을 수월하게 할 수 있다.
뿐만 아니라, 마이크로 발광소자 기판 부분에 바람에 저항을 받을 수 있는 구조를 삽입하여 가벼운 상태의 마이크로 발광소자가 공기 또는 바람에 의해 공기중에 가볍게 떠 있을 수 있고, 잉크젯 프린팅 기술을 이용하여 정렬기판의 원하는 위치에 마이크로 발광소자 잉크를 토출함으로써 수 마이크론 크기의 초소형 마이크로 발광소자를 빠르고 정확하게 전사할 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (12)

  1. 입체형상을 갖는 마이크로 발광소자로서,
    경사진 측면을 포함하는 구조체, p-콘택, p-GaN, n-콘택, n-GaN, 및 기판을 포함하고,
    상기 경사진 측면을 포함하는 구조체는 상자성을 가지며, 상기 p-GaN으로부터 돌출되어 있고,
    상기 p-콘택 및 상기 n-콘택은 서로 다른 두 전극을 형성하고,
    상기 p-콘택은 상기 경사진 측면을 포함하는 구조체에 접하도록 형성되고,
    상기 n-콘택은 메사(mesa) 부분에 형성되고,
    상기 마이크로 발광소자는 상기 기판의 상부에 형성된 바람 저항 구조를 더 포함하고,
    상기 바람 저항 구조는,
    상기 기판과 접하는 제1 면에서 상기 기판과 반대측의 제2 면으로 갈수록 점진적으로 넓어지는 저항 날개를 포함하고, 상기 저항 날개에 의한 공기 저항력 차이에 따라 상기 경사진 측면을 포함하는 구조체가 정렬기판 방향을 향하도록 유도하는 것을 특징으로 하는,
    발광 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 p-콘택 및 상기 n-콘택은 동시에 상기 정렬기판에 연결되는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 마이크로 발광소자는, 유체에 분사되어 잉크로 제작되고, 잉크젯프린팅 기술을 통해 상기 정렬기판의 특정 위치에 토출되고,
    상기 정렬기판에서 상기 마이크로 발광소자가 포함된 잉크는 상기 정렬기판 상의 패턴에 유도되되, 상기 토출되는 측면의 반대 측면에 형성되는 자기장에 의해 상기 패턴에 유도되는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 경사진 측면을 포함하는 구조체는,
    자기장에 반응하여 첨두가 아래로 유지되도록 상자성 물질을 포함하고,
    상기 상자성 물질은,
    상기 경사진 측면을 포함하는 구조체를 구성하는 제1 방식, 및 상기 경사진 측면을 포함하는 구조체의 표면에 코팅되는 제2 방식 중 적어도 하나의 방식으로 상기 경사진 측면을 포함하는 구조체에 포함되는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
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JP3690340B2 (ja) 2001-03-06 2005-08-31 ソニー株式会社 半導体発光素子及びその製造方法
CN1241272C (zh) * 2001-08-22 2006-02-08 索尼公司 氮化物半导体器件及其制造方法
JP4254157B2 (ja) 2001-08-22 2009-04-15 ソニー株式会社 窒化物半導体素子及び窒化物半導体素子の製造方法
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KR20110029454A (ko) 2009-09-15 2011-03-23 엄기형 역타공법에 사용되는 기둥 하부 기초의 보강 구조
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US10516084B2 (en) 2014-10-31 2019-12-24 eLux, Inc. Encapsulated fluid assembly emissive elements
KR102102818B1 (ko) * 2017-08-10 2020-05-29 고려대학교산학협력단 발광소자와 기판 및 그 정렬방법과 정렬장치
JP6694222B1 (ja) * 2019-03-18 2020-05-13 アルディーテック株式会社 半導体チップ集積装置の製造方法、半導体チップ集積装置、半導体チップインクおよび半導体チップインク吐出装置

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