KR20210027137A - 마이크로 led 전사장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 LED 전사장치는 마이크로 LED의 전극부가 대향되게 적재되는 적재기판; 및 상기 적재기판에 적재된 상기 마이크로 LED의 상면을 흡착하여 상기 마이크로 LED를 상기 적재기판으로부터 이탈시키는 전사헤드; 를 포함한다.
Description
본 발명은 마이크로 LED 전사장치에 관한 것으로, 마이크로 LED를 목표기판에 신속하고 안정적으로 전사하는 마이크로 LED 전사장치에 관한 것이다.
발광다이오드(LED)는 작은 표시소자 기능에서, 조명, 전광판, 신호등, 가전분야의 고휘도, 고출력 발광기능을 갖는 제품으로 널리 사용되고 있으며, 조명용으로 사용되는 일반적인 LED는 1000 um * 1000 um의 사이즈를 갖는다.
이러한 LED의 면적을 1/100으로 축소하면 머리카락 두께 정도의 100 um * 100 um 사이즈가 되는데 이를 마이크로 LED(micro LED)라고 하며, 차세대 디스플레이로서 부상하고 있다.
마이크로 LED는 변의 길이가 1 ~ 100 um를 형성할 수 있으며, 이러한 사이즈의 마이크로 LED를 유연기판에 전사(transfer)하면 플렉서블 디스플레이의 구현이 가능하고, 웨어러블 디스플레이, 인체삽입용 의료기기 등 다양한 산업분야에 응용할 수 있다.
마이크로 LED 디스플레이를 제작하려면 마이크로 LED를 유연기판 등 목표기판(target substrate)에 전사(transfer)하여야 하는데, 마이크로 LED 디스플레이를 4K UHD(3840 * 2160)로 구현하는 경우 약 25백만개의 마이크로 LED를 목표기판에 전사하여 실장시켜야 하므로, 전사 공정의 신속성, 정확도, 안정성이 마이크로 LED 디스플레이 제품에 큰 영향을 미친다.
마이크로 LED를 목표기판에 전사하기 위한 전사방법으로 미국 Luxvue社에서 개발한 정전헤드(Electrostatic Head)를 이용하는 방법이 있는데, 해당 방법에서는 정전헤드 마이크로 LED를 위치시키고, 정전헤드에 전압을 걸어 마이크로 LED를 픽업(pick up)하여 목표기판에 이송한다. 해당 방법의 경우 정전헤드에 전압이 인가되므로 마이크로 LED에 손상이 발생하는 문제가 있다.
또 다른 전사방법으로, 미국 X-Celeprint社에서 개발한 고분자물질을 프린트헤드로 이용하여 마이크로 LED를 스탬핑(stamping)하여 픽업한 후 전사하는 방법이 있는데, 이 경우 마이크로 LED를 픽업시키는 접착층이 필요하고, 전사방법의 반복 시 접착력이 감소하는 문제가 있다.
따라서, 상술한 문제점들을 개선하고, 전사 공정의 신속성, 정확도, 안정성을 확보할 수 있는 마이크로 LED 전사장치의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 마이크로 LED를 목표기판에 신속하고 안정적으로 전사하는 마이크로 LED 전사장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 LED 전사장치는 마이크로 LED의 전극부가 대향되게 적재되는 적재기판; 및 상기 적재기판에 적재된 상기 마이크로 LED의 상면을 흡착하여 상기 마이크로 LED를 상기 적재기판으로부터 이탈시키는 전사헤드; 를 포함하고, 상기 전사헤드의 탄성계수는 0.00036 ~ 5.5 GPa로 실시될 수 있다.
또한, 상기 적재기판은 PDMS 필름 또는 탄성중합체 필름로 실시될 수 있다.
또한, 상기 적재기판은 폴리머 테이프, 유리기판, 폴리머가 코팅된 유리기판, SiC기판, GaAs기판, Si기판 또는 사파이어기판 중 어느 하나로 실시될 수 있다.
또한, 상기 전사헤드는, 내부에 제2챔버가 형성된 형성된 전사헤드 바디; 상기 전사헤드 바디에 돌출되게 구비되어 상기 마이크로 LED에 접촉되는 그리퍼; 상기 그리퍼에 관통되게 형성되어, 상기 제2챔버에 연통되는 제2관통홀; 및 상기 제2챔버에 음압 또는 양압을 인가하는 압력인가모듈; 을 포함할 수 있다.
또한, 상기 그리퍼는 외주면에 경사면이 형성될 수 있다.
또한, 상기 전사헤드는 폴리카보네이트, 폴리우레탄, 우레탄 아크릴레이트, 이소보르닐 아크릴레이트, 에폭시 또는 PDMS 중 적어도 어느 하나의 재질로 제조될 수 있다.
또한, 상기 적재기판은, 상기 하나의 마이크로 LED칩을 수용하는 수용홈이 복수개 형성되고, 내부에 제1챔버가 형성된 형성된 적재 다이; 상기 수용홈에 형성되어, 상기 제1챔버에 연통되는 제1관통홀; 및 상기 제1챔버에 음압을 인가하는 진공모듈; 을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2챔버에 인가된 상기 음압의 절대값은 상기 제1챔버에 인가된 상기 음압의 절대값보다 큰 값으로 인가될 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로 LED 전사장치에 따르면, 마이크로 LED(20)를 신속하고, 정확하며, 안정적으로 목표기판(60)에 전사할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 다른 마이크로 LED 전사방법의 순서도이다.
도 2는 본 발명에 따른 준비단계(S11)의 일 실시예이다.
도 3은 본 발명에 따른 적재단계(S12)의 일 실시예이다.
도 4는 본 발명에 따른 적재단계(S12)의 또 다른 실시예이다.
도 5는 본 발명에 따른 픽업단계(S20)의 일 실시예이다.
도 6은 본 발명에 따른 픽업단계(S20)의 또 다른 실시예이다.
도 7은 본 발명에 따른 배치단계(S30)의 일 실시예이다.
도 8의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 그리퍼(539)이며, 도 8의 (b)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 그리퍼(539)이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따라 제조된 마이크로 LED 디스플레이(1)의 일 실시예이다.
도 2는 본 발명에 따른 준비단계(S11)의 일 실시예이다.
도 3은 본 발명에 따른 적재단계(S12)의 일 실시예이다.
도 4는 본 발명에 따른 적재단계(S12)의 또 다른 실시예이다.
도 5는 본 발명에 따른 픽업단계(S20)의 일 실시예이다.
도 6은 본 발명에 따른 픽업단계(S20)의 또 다른 실시예이다.
도 7은 본 발명에 따른 배치단계(S30)의 일 실시예이다.
도 8의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 그리퍼(539)이며, 도 8의 (b)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 그리퍼(539)이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따라 제조된 마이크로 LED 디스플레이(1)의 일 실시예이다.
본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 용어가 동일하더라도 표시하는 부분이 상이하면 도면 부호가 일치하지 않음을 미리 말해두는 바이다.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 실험자 및 측정자와 같은 조작자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 명세서에서 제1, 제2 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 권리범위를 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.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 도면부호는 동일한 부재를 나타낸다.
이하, 도 1 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 LED 전사방법에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 다른 마이크로 LED 전사방법의 순서도이고, 도 2는 본 발명에 따른 준비단계(S11)의 일 실시예이며, 도 3은 본 발명에 따른 적재단계(S12)의 일 실시예이고, 도 4는 본 발명에 따른 적재단계(S12)의 또 다른 실시예이며, 도 5는 본 발명에 따른 픽업단계(S20)의 일 실시예이고, 도 6은 본 발명에 따른 픽업단계(S20)의 또 다른 실시예이며, 도 7은 본 발명에 따른 배치단계(S30)의 일 실시예이고, 도 8의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 그리퍼(539)이며, 도 8의 (b)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 그리퍼(539)이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 LED 전사방법은, 마이크로 LED(20)가 적재된 적재기판(40)을 마련하는 마이크로 LED 마련단계(S10), 적재기판(40)에 적재된 마이크로 LED(20)의 상면을 전사헤드(50)로 흡착하고, 마이크로 LED(20)를 적재기판(40)으로부터 이탈시키는 픽업단계(S20), 및 전사헤드(50)가 마이크로 LED(20)의 전극부(21)를 목표기판(60)의 단자부(61)에 위치시키고, 전사헤드(50)에 양압을 인가하여 마이크로 LED(20)를 목표기판(60)에 배치하는 배치단계(S30)를 포함한다.
마이크로 LED 마련단계(S10)에서는 마이크로 LED(20)가 적재된 적재기판(40)을 마련한다.
마이크로 LED(20)는 Al, Ga, N, P, As In 등의 무기물재료를 사파이어 기판 또는 실리콘 기판 위에 복수개 박막 성장시킨 후, 사파이어 기판 또는 실리콘 기판을 절단 분리하여 형성될 수 있다. 여기서, 사파이어 기판 또는 실리콘 기판은 성장기판(30)으로 기능한다.
마이크로 LED(20)는 최대 100 um * 100 um의 크기로 형성될 수 있다. 마이크로 LED(20)는 정사각형 또는 직사각형으로 형성될 수 있다. 이때, 마이크로 LED(20)의 변의 길이는 1 ~ 100 um로 형성될 수 있다.
이와 같이, 마이크로 LED(20)는 미세한 크기로 형성되므로, 플라스틱과 같이 플렉서블한 기판에 전사할 수 있게 되어 플렉서블한 표시장치의 제작이 가능하게 된다.
또한, 마이크로 LED(20)는 유기발광층과는 달리 무기물질을 박막 성장시켜 형성하므로, 제조공정이 단순하고 수율이 향상된다. 또한, 낱개로 분리된 마이크로 LED(20)를 대면적 기판 상에 전사하므로, 대면적 표시장치의 제작이 가능하게 된다.
마이크로 LED 마련단계(S10)에서는 마이크로 LED(20)가 표면에 적재된 적재기판(40)을 마련할 수 있다. 이 경우, 이 경우, 마이크로 LED 마련단계(S10)에서는 적재기판(40)에 복수개의 마이크로 LED(20)가 서로 이격되게 배치된 상태로 마련될 수 있다. 또한, 마이크로 LED 마련단계(S10)에서는 마이크로 LED(20)를 적재기판(40)의 표면에 적재시켜, 마이크로 LED가 적재된 적재기판(40)을 마련할 수도 있다. 마이크로 LED 마련단계(S10)에서 적재기판(40)에 마련된 마이크로 LED(20)는 후술하는 픽업단계(S20)에서 픽업될 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 LED 마련단계(S10)는 전극부(21)가 상면에 위치된 복수개의 마이크로 LED(20)를 분리기판(10)에 서로 이격되게 배치시키는 준비단계(S11), 분리기판(10)을 반전시켜 전극부(21)가 적재기판(40)에 대향되게 마이크로 LED(20)를 적재하고, 분리기판(10)으로부터 마이크로 LED(20)를 분리시키는 적재단계(S12)를 포함한다.
준비단계(S11)에서는 전극부(21)가 상면에 위치된 복수개의 마이크로 LED(20)를 분리기판(10)에 서로 이격되게 배치시킨다.
준비단계(S11)에서 복수개의 마이크로 LED(20)는 분리기판(10)에 배치된다. 마이크로 LED(20)는 복수개가 분리기판(10)에 배치될 수 있다. 복수개의 마이크로 LED(20)는 서로 이격되게 배치될 수 있다. 마이크로 LED(20)는 전극부(21)가 상면에 위치되게 배치될 수 있다. 이 경우, 도 2의 (d)와 같이, 분리기판(10)에 마이크로 LED(20)의 전극부(21)가 상면에 위치된다. 이에 대하여는 후술한다.
마이크로 LED(20)는 분리기판(10)에 한 종류가 배치된다. 마이크로 LED(20)는 실시예에 따라 하나의 색을 발광하는 R(red), G(green), B(blue) 중 어느 하나로 실시될 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에서 분리기판(10)에 배치된 마이크로 LED(20)는 R, G, B 중 어느 하나로 실시된다.
분리기판(10)은 열 박리 테이프 또는 UV 박리 테이프로 실시될 수 있다. 후술하는 적재단계(S12)에서, 분리기판(10)이 열 박리 테이프(thermal release tape)로 실시되는 경우, 열 박리 테이프에 열이 인가되면 접촉된 물체인 마이크로 LED(20)로부터 분리될 수 있다. 분리기판(10)이 UV 박리 테이프(UV release tape)인 경우, UV 박리 테이프에 UV가 인가되면 접촉된 물체인 마이크로 LED(20)로부터 분리될 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 준비단계(S11)는 성장기판(30)에 n층(23), 발광층(25), p층(27)을 적층하여 다이오드를 형성하는 다이오드 형성단계(S111), p층(27)에 분리기판(10)을 적층하는 분리기판 적층단계(S112), 성장기판(30)을 다이오드로부터 분리하고, 분리기판(10)을 반전시키는 성장기판 분리단계(S113), 및 다이오드를 마이크로 LED(20)로 가공하는 마이크로 LED 가공단계(S114)를 포함한다.
먼저, 도 2의 (a)와 같이, 다이오드 형성단계(S111)에서는 성장기판(30)에 n층(23), 발광층(25), p층(27)을 적층하여 다이오드를 형성한다.
성장기판(30)은 사파이어 기판 또는 실리콘 기판으로 실시될 수 있으나, 이에 실시예가 한정되지 않는다.
n층(23) 및 p층(27)은 각각 n형 반도체층 및 p형 반도체층이다. 발광층(25)은 활성층으로 전자와 정공이 재결합되는 영역이며, 전자와 정공이 재결합함에 따라 낮은 에너지 준위로 천이하고 그에 상응하는 파장을 가지는 빛을 생성할 수 있다.
n층(23), 발광층(25), p층(27)은 성장기판(30)에 순차적으로 적층된다. n층(23), 발광층(25), p층(27)으로 형성된 다이오드는 공지의 기술로 형성될 수 있다. 다이오드는 후술하는 것과 같이, 마이크로 LED(20)로 가공될 수 있다.
분리기판 적층단계(S112)에서는 도 2의 (a)와 같이 p층(27)에 분리기판(10)을 적층한다. 분리기판(10)은 p층(27)의 상면에 적층될 수 있다. 분리기판(10)은 상술한 것과 같이 열 박리 테이프 또는 UV 박리 테이프로 실시될 수 있다.
성장기판 분리단계(S113)에서는 성장기판(30)을 다이오드로부터 분리하고, 분리기판(10)을 반전시킨다. 먼저, 본 다이오드로부터 성장기판(30)을 분리할 수 있다. 이 경우, 성장기판(30)은 공지의 방법으로 다이오드로부터 분리될 수 있다. 예를 들어, 성장기판(30)이 사파이어 기판인 경우, 레이저를 사파이어 기판과 n층(23) 사이에 조사하여 사파이어 기판을 분리하는 LLO(Laser Lift Off) 방법으로 실시될 수 있다. 또한, 성장기판(30)이 실리콘 기판인 경우, 실리콘 기판과 n층(23) 사이를 에칭(etching)하여 분리하는 CLO(Chemical Lift Off) 방법으로 실시될 수도 있다.
성장기판(30)이 다이오드로부터 분리되면, 분리기판(10)을 반전시킨다. 이 경우, 도 2의 (b)와 같이 분리기판(10)이 하부에 위치하고, 다이오드가 상부에 위치된다. 이때, 분리기판(10)을 기준으로 상면에 p층(27), 발광층(25), n층(23) 순서로 배치된다.
실시예에 따라, 성장기판 분리단계(S113)에서는 분리기판(10)을 반전시키고, 성장기판(30)을 다이오드로부터 분리할 수도 있다.
마이크로 LED 가공단계(S114)에서는 다이오드를 마이크로 LED(20)로 가공한다. 이 경우, 도 2의 (c)와 같이, 다이오드에 전극부(21)를 형성한다.
이때, 전극부(21)는 공지의 방법으로 n층(23) 및 p층(27)의 상면에 형성될 수 있다. 여기서, n층(23) 및 발광층(25)은 일부가 식각되고, p층(27)은 기존 상태로 존치되어, n층(23) 및 p층(27)의 상면에 전극부(21)가 형성될 수 있다. 이때, p층(27)의 하면은 분리기판(10)이 접촉된 면으로 전극이 형성되지 않은 비전극면이 형성된다.
n층(23) 및 p층(27)의 상면에 전극부(21)가 형성된 후, 도 2의 (d)와 같이 p층(27)이 다이싱(dicing)된다. p층(27)은 습식 식각, 건식 식각, 레이저 절단 등 공지의 방법으로 다이싱될 수 있다. 이 경우, 플라즈마 건식 식각 방법으로 다이싱될 수 있다. p층(27)이 다이싱되면 다이오드가 마이크로 LED(20)로 가공된다. 이에 따라, 마이크로 LED(20)는 분리기판(10)에 복수개가 서로 이격되게 배치된다. 이때, 마이크로 LED(20)는 변의 길이가 1 ~ 100 um로 형성될 수 있다.
이상, 상술한 공정에 따라 준비단계(S11)에서는 복수개의 마이크로 LED(20)가 분리기판(10)에 이격되게 배치된다. 또한, n층(23)의 상면 및 p층(27)의 상면에 전극부(21)가 배치되어, 마이크로 LED(20)의 상면에 전극부(21)가 배치된다.
적재단계(S12)에서는, 분리기판(10)을 반전시켜 전극부(21)가 적재기판(40)에 대향되게 마이크로 LED(20)를 적재하고, 분리기판(10)으로부터 마이크로 LED(20)를 분리시킨다.
적재단계(S12)에서, 도 3의 (a) 및 도 4의 (a)를 기준으로, 분리기판(10)이 상부에 위치하고 마이크로 LED(20)가 하부에 위치되도록, 분리기판(10)을 반전시킨다. 이 경우, 마이크로 LED(20)의 전극부(21)는 적재기판(40)에 대향되게 배치된다. 이때, 마이크로 LED(20)의 전극부(21)는 적재기판(40)을 향해 배치되므로 하측에 위치된다.
이후, 마이크로 LED(20)는 적재기판(40)에 접촉된다. 이때, 전극부(21)는 적재기판(40)에 접촉된다. 이에 따라, 마이크로 LED(20)가 적재기판(40)에 적재된다.
마이크로 LED(20)가 적재기판(40)에 적재된 후, 분리기판(10)으로부터 마이크로 LED(20)가 분리된다. 마이크로 LED(20)는 적재기판(40)의 실시예에 따라 다양한 방법으로 분리될 수 있다. 마이크로 LED(20)가 분리기판(10)으로부터 분리되면, 분리기판(10)이 이탈되고 적재기판(40)에 마이크로 LED(20)가 완전히 안착되어 적재된다. 이에 따라, 마이크로 LED(20)가 적재기판(40)에 마련될 수 있게 된다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 적재기판(40)은 PDMS 필름(41) 또는 탄성중합체(elastomer) 필름(41)으로 실시될 수 있다.
PDMS 필름(41)은 폴리디메틸실록산(Polydimethyl siloxane, PDMS)으로, 표면장력이 낮아 표면평활성이 우수하고 높은 화학 안정성과 우수한 내열성 및 성형성을 갖는다.
탄성중합체 필름(41)은 상온에서 고무 탄성을 나타내는 고분자 물질로, 가황한 천연 고무, 합성 고무 외에 열가소성 엘라스토머, 탄성 섬유, 발포체 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
적재기판(40)이 PDMS 필름(41) 또는 탄성중합체 필름(41)으로 실시되어, 마이크로 LED(20)가 적재기판(40)에 안정적으로 적재될 수 있다.
또한, 전극부(21)가 비전도성이며 탄성력이 있는 PDMS 필름(41) 또는 탄성중합체 필름(41)에 적재되므로, 전극부(21)가 정전기나 물리적 충격으로부터 보호될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 적재기판(40)은 폴리머 테이프(polymer tape), 유리기판, 폴리머가 코팅된 유리기판, SiC기판, GaAs기판, Si기판, 사파이어기판 중 어느 하나로 실시될 수도 있다. 이에 따라, 적재기판(40)에 마이크로 LED(20)가 적재기판(40)에 안정적으로 적재될 수 있다.
이 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 적재단계(S12)는 적재기판(40)에 마이크로 LED(20)의 전극부(21)가 접촉되게 배치되는 마이크로 LED 배치단계(S121), 및 분리기판(10)에 열 또는 UV를 인가하여 분리기판(10)으로부터 마이크로 LED(20)를 분리시키는 마이크로 LED 분리단계(S122)를 포함한다.
마이크로 LED 배치단계(S121)에서, 적재기판(40)에 마이크로 LED(20)가 배치된다. 이때, 상술한 것과 같이 마이크로 LED(20)의 전극부(21)가 적재기판(40)에 접촉되게 배치된다.
이후, 마이크로 LED 분리단계(S122)에서는 분리기판(10)에 열 또는 UV를 인가한다. 여기서, 분리기판(10)이 열 박리 테이프로 실시되는 경우 열을 인가하고, UV 박리 테이프로 실시되는 경우 UV를 인가한다. 열 또는 UV는 분리기판(10)과 마이크로 LED(20) 사이에 인가될 수 있다. 이때, 열 또는 UV는 p층(27)의 비전극면에 인가될 수 있다.
이에 따라, 분리기판(10)으로부터 마이크로 LED(20)가 분리되고, 도 3의 (b)와 같이 적재기판(40)에 마이크로 LED(20)가 완전히 안착되어 적재된다. 최종적으로, 마이크로 LED(20)가 적재된 적재기판(40)이 마련된다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 적재기판(40)은 도 4와 같이 하나의 마이크로 LED(20)을 수용하는 수용홈(431)이 복수개 형성되고, 내부에 제1챔버(435)가 형성된 적재 다이(43), 수용홈(431)에 형성되어, 제1챔버(435)에 연통되는 제1관통홀(433), 및 제1챔버(435)에 음압을 인가하는 진공모듈(437)을 포함한다.
적재 다이(43)는, 도 4의 (a) 및 (b)와 같이, 적재 다이(43)에 수용홈(431)이 복수개 형성된다. 하나의 수용홈(431)은 하나의 마이크로 LED(20)를 수용한다. 수용홈(431)은 함몰되어 형성된다. 수용홈(431)은 마이크로 LED(20)의 크기에 대응되게 형성된다.
적재 다이(43)의 내부에는 공동(cavity)의 제1챔버(435)가 형성된다. 제1챔버(435)는 제1관통홀(433)에 연통된다.
수용홈(431)에는 제1관통홀(433)이 형성된다. 이 경우, 각 수용홈(431)마다 제1관통홀(433)이 형성된다. 제1관통홀(433)은 제1챔버(435)와 연통된다.
실시예에 따라, 수용홈(431) 및 제1관통홀(433)은 MEMS, 레이저 또는 정밀 기계가공으로 가공될 수 있으나, 이에 실시예가 한정되지 않는다.
진공모듈(437)은 제1챔버(435)에 음압(negative pressure)을 형성한다. 제1챔버(435)에 음압이 형성되면, 제1챔버(435)에 진공(vacuum)이 형성된다. 이 경우, 제1챔버(435)에 연통된 제1관통홀(433)에 흡입력이 발생하여, 수용홈(431)에 적재된 마이크로 LED(20)를 수용홈(431)에 흡착한다. 수용홈(431)에 마이크로 LED(20)가 흡착되면, 마이크로 LED(20)가 수용홈(431)에 고정된다.
이 경우, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 적재단계(S12)는 적재 다이(43)의 수용홈(431)에 마이크로 LED(20)의 전극부(21)가 안착되게 배치하는 마이크로 LED 배치단계(S121), 및 제1챔버(435)에 음압을 인가하여 마이크로 LED(20)를 수용홈(431)에 고정시킨 후 분리기판(10)에 열 또는 UV를 인가하여 분리기판(10)으로부터 마이크로 LED(20)를 분리시키는 마이크로 LED 분리단계(S122)를 포함한다.
마이크로 LED 배치단계(S121)에서는, 적재 다이(43)의 수용홈(431)에 마이크로 LED(20)가 안착되게 배치된다. 이때, 마이크로 LED(20)의 전극부(21)가 수용홈(431)에 안착되게 배치된다. 이 경우, 마이크로 LED(20)의 전극부(21)는 적재 다이(43)에 접촉되게 배치될 수 있다.
마이크로 LED 분리단계(S122)에서는 제1챔버(435)에 음압을 인가한다. 이 경우, 상술한 것과 같이, 진공모듈(437)이 제1챔버(435)에 음압(negative pressure)을 형성하여, 제1챔버(435)에 진공(vacuum)이 형성되도록 한다. 제1챔버(435)에 인가된 음압은 해제되지 않고 인가된 상태를 유지할 수 있다. 이 경우, 제1챔버(435)에 연통된 제1관통홀(433)에 흡입력이 발생하여, 수용홈(431)에 적재된 마이크로 LED(20)를 수용홈(431)에 흡착하여 고정시킨다.
이후, 분리기판(10)에 열 또는 UV를 인가한다. 여기서, 분리기판(10)이 열 박리 테이프로 실시되는 경우 열을 인가하고, UV 박리 테이프로 실시되는 경우 UV를 인가한다. 이때, 제1관통홀(433)에 흡입력이 발생하여 수용홈(431)에 마이크로 LED(20)를 고정시키므로, 분리기판(10)으로부터 마이크로 LED(20)가 분리될 때 위치 변화나 각도 변화가 발생되지 않게 된다.
이에 따라, 분리기판(10)으로부터 마이크로 LED(20)가 분리되고, 도 4의 (b)와 같이, 적재 다이(43)에 마이크로 LED(20)가 완전히 안착되어 적재된다.
픽업단계(S20)에서는 도 5의 (a) 및 도 6의 (a)와 같이 적재기판(40)에 적재된 마이크로 LED(20)의 상면을 전사헤드(50)로 흡착하고, 마이크로 LED(20)를 적재기판(40)으로부터 이탈시킨다.
전사헤드(50)는 적재기판(40)에 적재된 마이크로 LED(20)의 상면을 흡착한다. 이 경우, 적재기판(40)에 적재된 상태의 마이크로 LED(20)의 상면은 p층(27)이 위치된다. 즉, 적재단계(S12)에서 전극부(21)가 하측으로 배치되므로, 전극부(21)가 형성된 n층(23) 및 p층(27)이 하면에 위치하고, 상면에는 p층(27)의 비전극면이 위치된다.
이에 따라, 전사헤드(50)가 전극부(21)가 형성되지 않은 마이크로 LED(20)의 비전극면을 흡착하므로, 전극부(21)에 전기적 또는 물리적 충격을 주지 않게 되어, 마이크로 LED의 전사품질을 향상시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전사헤드(50)는 공지의 3D 프린팅으로 제조될 수 있다. 이 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 전사헤드(50)의 재질은 플라스틱 또는 실리콘 재질로 실시될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전사헤드(50)의 탄성계수는 0.00036 ~ 5.5 GPa로 실시될 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 전사헤드(50)의 재질은 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC), 폴리우레탄(Polyurethane), 우레탄 아크릴레이트(Urethan Acrylate), 이소보르닐 아크릴레이트(Isobornyl Acrylate), 에폭시(Epoxy) 및 PDMS(폴리디메틸실록산, polydimethylsiloxane) 중 적어도 어느 하나로 선택되어 실시될 수 있다.
이때, 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC)의 탄성계수는 2.0 ~ 2.6 GPa, 폴리우레탄(Polyurethane)의 탄성계수는 0.5 ~ 5.5 GPa, 우레탄 아크릴레이트(Urethan Acrylate)의 탄성계수는 2.5 ~ 3.0 GPa, 이소보르닐 아크릴레이트(Isobornyl Acrylate)의 탄성계수는 0.25 ~ 0.35 GPa, 에폭시(Epoxy)의 탄성계수는 3 GPa, PDMS의 탄성계수는 0.00036 ~ 0.00087 GPa로 실시될 수 있다.
이에 따라, 전사헤드(50)가 탄성 변형이 가능하므로, 마이크로 LED를 흡착 시 전사헤드(50)가 마이크로 LED의 표면에 밀착이 가능하여, 비탄성 재질의 전사헤드에 비해 픽업(pick-up) 수율을 향상시킬 수 있다.
이후, 도 5의 (b) 및 도 6의 (b)와 같이, 전사헤드(50)는 마이크로 LED(20)를 흡착한 상태에서 마이크로 LED(20)를 적재기판(40)으로부터 이탈시킨다. 즉, 흡착헤드에 마이크로 LED(20)가 흡착된 상태로 전사헤드(50)가 이동하여, 마이크로 LED(20)가 적재기판(40)으로부터 이탈된다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 전사헤드(50)는 내부에 제2챔버(535)가 형성된 전사헤드 바디(531), 전사헤드 바디(531)에 복수개 돌출되게 구비되어 마이크로 LED(20)에 접촉되는 그리퍼(539), 그리퍼(539)에 관통되게 형성되어, 제2챔버(535)에 연통되는 제2관통홀(533), 및 제2챔버(535)에 음압 또는 양압을 인가하는 압력인가모듈(537)을 포함한다.
전사헤드 바디(531)는 외관을 형성한다. 전사헤드 바디(531)의 내부에는 공동(cavity)의 제2챔버(535)가 형성된다. 제2챔버(535)는 후술하는 제2관통홀(533)에 연통된다.
그리퍼(539)는 전사헤드 바디(531)에 구비된다. 그리퍼(539)는 복수개 형성된다. 그리퍼(539)는 전사헤드 바디(531)에 돌출되게 형성된다. 그리퍼(539)는 마이크로 LED(20)에 접촉된다. 이 경우, 픽업단계(S20)에서 그리퍼(539)는 마이크로 LED(20)의 p층(27)의 비전극면에 접촉될 수 있다.
제2관통홀(533)은 그리퍼(539)에 관통되게 형성된다. 이때, 각 그리퍼(539)마다 제2관통홀(533)이 형성될 수 있다. 제2관통홀(533)은 제2챔버(535)에 연통된다.
제2관통홀(533)은 직경이 마이크로 사이즈로 형성될 수 있다. 이 경우, 제2관통홀(533)의 크기는 마이크로 LED(20)의 변의 길이보다 작은 길이로 형성된다.
실시예에 따라, 그리퍼(539) 및 제2관통홀(533)은 MEMS, 레이저 또는 정밀 기계가공으로 가공될 수 있으나, 이에 실시예가 한정되지 않는다.
압력인가모듈(537)은 제2챔버(535)에 음압(negative pressure) 또는 양압(positive pressure)을 형성한다.
압력인가모듈(537)에 의해 제2챔버(535)에 음압이 형성되면, 제2챔버(535)에 진공(vacuum)이 형성된다. 이 경우, 제2챔버(535)에 연통된 제2관통홀(533)에 흡입력이 발생하여, 그리퍼(539)에 접촉된 마이크로 LED(20)를 흡착한다. 그리퍼(539)에 마이크로 LED(20)가 흡착되면, 마이크로 LED(20)가 전사헤드(50)에 흡착된다.
이에 따라, 전사헤드(50)가 전극부(21)가 형성되지 않은 마이크로 LED(20)의 비전극면을 진공으로 흡착하므로, 전극부(21)에 전기적 충격을 주지 않게 되어, 마이크로 LED의 전사품질을 향상시킨다.
반대로, 압력인가모듈(537)에 의해 제2챔버(535)에 양압이 형성되면, 그리퍼(539)로부터 마이크로 LED(20)가 이탈된다. 이에 대하여는 후술한다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 픽업단계(S20)는 제2챔버(535)에 음압을 인가하여, 그리퍼(539)로 마이크로 LED(20)를 흡착한다. 상술한 것과 같이, 제2챔버(535)에 음압이 인가되면, 제2챔버(535)가 진공을 형성하고, 그리퍼(539)에 접촉된 마이크로 LED(20)는 제2관통홀(533)에 발생한 흡입력에 의해 그리퍼(539)에 흡착된다. 이때, 그리퍼(539)는 마이크로 LED(20)의 전극부(21)의 반대면인 p층(27)의 비전극면을 흡착할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 전사헤드(50)는 적재기판(40)에 적재된 복수개의 마이크로 LED(20) 중 하나의 마이크로 LED(20)를 흡착하고, 흡착된 마이크로 LED(20)에 인접한 다른 마이크로 LED(20)는 적재기판(40)에 존치시킨다.
즉, 도 5의 (a) 또는 도 6의 (a)와 같이, 전사헤드(50)는 적재기판(40)에 적재된 복수개의 마이크로 LED(20)를 흡착 시, 하나의 마이크로 LED(20)를 흡착하고, 흡착된 마이크로 LED(20)에 인접한 다른 마이크로 LED(20)는 건너 띄어(jump over) 적재기판(40)에 그대로 존치된다.
예를 들어, 도 5의 (a) 또는 도 6의 (a)의 제1마이크로 LED(20a)를 흡착할 경우, 흡착된 제1마이크로 LED(20a)에 인접한 제2마이크로 LED(20b)는 적재기판(40)에 그대로 존치시키고, 제3마이크로 LED(20c)를 흡착한다. 이 경우, 전사헤드(50)는 홀수번째 마이크로 LED(20)만 흡착하고, 짝수번째 마이크로 LED(20)는 존치시킬 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 전사헤드(50)는 짝수번째 마이크로 LED(20)만 흡착하고, 홀수번째 마이크로 LED(20)는 존치시킬 수도 있다.
마이크로 LED 디스플레이(1)에는 각 화소영역(P)에는 단색광을 발광하는 R, G, B 마이크로 LED(20)가 목표기판(60)에 실장되어야 한다. 각 화소영역(P)은 물리적으로 이격되게 형성되어 있다. 이때, 본 발명의 적재기판(40)에는 발광하는 R, G, B 마이크로 LED(20) 중 한 종류, 예를 들어 R 마이크로 LED(20)만 적재되어 있으므로 각 화소영역(P)마다 R 마이크로 LED(20)만 전사시킬 수 있다.
이 경우, 본 발명의 전사헤드(50)는 하나의 마이크로 LED(20)를 흡착하고, 흡착된 마이크로 LED(20)에 인접한 마이크로 LED(20)는 적재기판(40)에 존치시키며, 적재기판(40)에 존치된 마이크로 LED(20)에 인접한 마이크로 LED(20)는 다시 흡착하여, 목표기판(60)의 각 화소영역(P)에 한 종류의 마이크로 LED(20)가 전사되게 한다.
실시예에 따라, 본 발명의 적재기판(40)이 도 4의 실시예로 실시되는 경우, 픽업단계(S20)에서는 제2챔버(535)에 인가된 음압의 절대값이 제1챔버(435)에 인가된 음압의 절대값보다 큰 값으로 인가되게 한다.
즉, 제1챔버(435)에 음압이 인가되어 적재 다이(43)의 수용홈(431)에 마이크로 LED(20)가 흡착되어 고정된 상태일 경우, 픽업단계(S20)에서 마이크로 LED(20)를 적재 다이(43)로부터 이탈시키기 위해서는 전사헤드(50)에 인가된 흡착력이 수용홈(431)에 인가된 흡착력보다 커야 한다.
이 경우, 제2챔버(535)에 인가된 음압의 절대값이 제1챔버(435)에 인가된 음압의 절대값보다 큰 값으로 인가되게 하여, 전사헤드(50)에 인가된 흡착력이 수용홈(431)에 인가된 흡착력보다 크게 형성되게 한다. 이에 따라, 그리퍼(539)에 마이크로 LED(20)가 흡착되어 전사헤드(50)에 흡착되고, 적재 다이(43)로부터 이탈된다.
배치단계(S30)에서는 전사헤드(50)가 마이크로 LED(20)의 전극부(21)를 목표기판(60)의 단자부(61)에 위치시키고, 전사헤드(50)에 양압을 인가하여 마이크로 LED(20)를 목표기판(60)에 배치한다.
상술한 것과 같이, 전사헤드(50)에 마이크로 LED(20)가 흡착된다. 전사헤드(50)는 마이크로 LED(20)를 목표기판(60)으로 위치시킨다. 이때, 전사헤드(50)는 상술한 것과 같이 적재기판(40)에 적재된 마이크로 LED(20)의 비전극면이 위치된 상면을 흡착하여, 마이크로 LED(20)의 전극부(21)가 하측에 위치되게 이송한다.
목표기판(60)은 유리 또는 유연기판으로 실시될 수 있으나, 이에 실시예가 한정되지 않는다. 또한, 목표기판(60)은 TFT어레이 기판으로서, 복수개의 화소영역(P)이 형성되고, 화소영역(P)에 배치된 마이크로 LED(20)를 구동하기 위한 박막트랜지스터, 배선들이 형성될 수 있다.
배치단계(S30)에서, 전사헤드(50)는 마이크로 LED(20)의 전극부(21)를 목표기판(60)의 단자부(61)에 위치시킨다. 여기서, 목표기판(60)의 단자부(61)는 마이크로 LED(20)의 전극부(21)에 전기적으로 접속된다.
이때, 목표기판(60)의 단자부(61)에는 전기전도성 잉크가 도포될 수 있다. 전기전도성잉크는 마이크로 LED(20)의 전극부(21)와 목표기판(60)의 단자부(61)를 접착시킬 수 있다.
또한, 전기전도성 잉크는 전극부(21)와 단자부(61)를 전기적으로 접속시킬 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전기전도성 잉크는 실버 파티클(silver particle)이 첨가된 에폭시 수지로 실시될 수 있다. 또한, 전기전도성 잉크는 실버 파티클(silver particle)이 첨가된 점성이 있는 레진으로 실시될 수도 있으나, 이에 실시예가 한정되지 않는다. 전기전도성 잉크의 매질이 에폭시 수지로 형성되는 경우, 에폭시 수지는 열경화성 수지로서 건조 후 경화되어 큰 접착력을 갖는다.
또한, 전기전도성 잉크는 건조 전에는 전극부(21)에 단자부(61)의 재접촉이 가능하다. 이때, 전기전도성 잉크의 건조 전, 불량이 발생된 마이크로 LED(20)를 목표기판(60)으로부터 탈거하고, 정상적인 마이크로 LED(20)를 목표기판(60)에 실장이 가능하다.
즉, 마이크로 LED 디스플레이(1)를 검사하여 불량화소가 발생하는 화소영역(P)의 마이크로 LED(20)를 목표기판(60)으로부터 탈거하고, 여기에 정상적인 마이크로 LED(20)를 실장할 수 있다. 이에 따라, 최종제품에 대한 공정비용을 감소하고, 불량률을 감소시킬 수 있다.
배치단계(S30)에서 마이크로 LED(20)의 전극부(21)가 목표기판(60)의 단자부(61)에 위치되면, 전사헤드(50)에 양압(positive)을 인가한다.
즉, 마이크로 LED(20)는 상술한 것과 같이 크기가 마이크로 사이즈로 형성되어, 반데르발스 힘(van der waals force)에 영향을 받을 수 있다. 즉, 마이크로 LED(20)의 경우, 마이크로 사이즈로 인하여 질량이 매우 작아 미소 인력으로도 특정 물체에 부착되거나 접촉 상태가 유지될 수 있다. 특히, 특정 물체와의 접촉 면적이 클 수록 마이크로 LED(20) 사이에 작용하는 반데르발스 힘이 크게 작용할 수 있다.
이 경우, 전사헤드(50)와 마이크로 LED(20) 사이에도 반데르발스 힘이 작용할 수 있다. 이때, 전사헤드(50)에 음압을 해제하는 것만으로는 마이크로 LED(20)가 전사헤드(50)로부터 이탈되지 않고 흡착 상태가 유지될 수 있다.
따라서, 전사헤드(50)에 양압을 인가하여, 마이크로 LED(20)가 전사헤드(50)로부터 분리되게 한다. 이에 따라, 마이크로 LED(20)를 목표기판(60)에 배치할 수 있게 된다.
이 경우, 전사헤드(50)가 마이크로 LED(20)를 목표기판(60)에 배치할 때 양압을 인가하여 배치하므로, 마이크로 LED(20)에 전기적 충격을 주지 않게 되어, 마이크로 LED의 전사품질을 향상시킨다.
이상, 본 발명의 마이크로 LED 전사방법에 따르면 마이크로 LED(20)를 신속하고, 정확하며, 안정적으로 목표기판(60)에 전사할 수 있다.
한편, 도 8을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 그리퍼(539)는 전사헤드 바디(531)로부터 돌출되게 형성된다.
상술한 것과 같이, 마이크로 LED(20)는 상술한 것과 같이 크기가 마이크로 사이즈로 형성되어, 반데르발스 힘(van der waals force)에 영향을 받을 수 있다. 이 경우, 배치단계(S30)에서 마이크로 LED(20)가 전사헤드(50)로부터 용이하게 분리되지 않을 수 있다.
이 경우, 반데르발스 힘을 축소시키기 위해, 본 발명의 그리퍼(539)는 전사헤드 바디(531)로부터 돌출되게 형성되어, 마이크로 LED(20)를 전사헤드 바디(531)로부터 최대한 이격시킨다. 이에 따라, 전사헤드 바디(531)로부터 마이크로 LED(20)에 작용할 수 있는 반데르발스 힘을 축소시킨다.
그리퍼(539)는 도 8의 (a)와 같이, 제2관통홀(533)이 형성된 원주형으로 형성될 수 있다. 또한, 그리퍼(539)는 원주형 대신 사각주형으로 형성될 수도 있으나, 이에 실시예가 한정되지 않는다.
그리퍼(539)는 도 8의 (b)와 같이, 외주면에 경사면이 형성될 수 있다. 즉, 상술한 것과 같이, 마이크로 LED(20)에는 반데르발스 힘이 작용될 수 있는데, 마이크로 LED(20)와 접촉되는 그리퍼(539)의 단부의 면적이 커질 수록 반데르발스 힘이 커질 수 있다.
이를 해결하기 위해, 그리퍼(539)의 외주면(539a)에 경사면을 형성하여, 그리퍼(539)의 단부(539b)의 면적을 축소시킬 수 있다. 이에 따라, 그리퍼(539)의 단부(539b)에 작용하는 반데르발스 힘의 작아질 수 있다.
실시예에 따라, 마이크로 LED(20)와 접촉되는 그리퍼(539)의 단부(539b)에 PDMS 코팅막이 형성될 수 있다. PDMS 코팅막은 픽업단계(S20)에서 그리퍼(539)로 마이크로 LED(20)를 흡착할 때, 마이크로 LED(20)와 그리퍼(539)의 흡착력을 증가시킬 수 있다. 또한, PDMS 코팅막은 마이크로 LED(20)와 그리퍼(539)의 단부(539b) 사이를 실링하여, 마이크로 LED(20)가 그리퍼(539)에 안정적으로 흡착되게 할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따라 제조된 마이크로 LED 디스플레이(1)의 일 실시예이다.
상술한 것과 같이, 목표기판(60)은 유리 또는 유연기판으로 실시될 수 있으나, 이에 실시예가 한정되지 않는다. 또한, 목표기판(60)은 TFT어레이 기판으로서, 복수개의 화소영역(P)이 형성되고, 화소영역(P)에 배치된 마이크로 LED(20)를 구동하기위한 박막트랜지스터, 배선들이 형성될 수 있다.
박막트랜지스터가 온(on)되면, 배선을 통해 외부로부터 입력된 구동신호가 마이크로 LED(20)에 인가되어 마이크로 LED(20)가 발광하여, 화상을 구현한다.
이때, 목표기판(60)의 각 화소영역(P)에는 R, G, B의 단색광을 각각 발광하는 3개의 마이크로 LED(20)가 실장되므로, 외부로부터의 신호인가에 의해 R, G, B 컬러의 광이 발광되어 화상을 표시할 수 있게 된다.
이상, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 분리기판
20 : 마이크로 LED
30 : 성장기판 40 : 적재기판
50 : 전사헤드 60 : 목표기판
30 : 성장기판 40 : 적재기판
50 : 전사헤드 60 : 목표기판
Claims (8)
- 마이크로 LED의 전극부가 대향되게 적재되는 적재기판; 및
상기 적재기판에 적재된 상기 마이크로 LED의 상면을 흡착하여 상기 마이크로 LED를 상기 적재기판으로부터 이탈시키는 전사헤드; 를 포함하고,
상기 전사헤드의 탄성계수는 0.00036 ~ 5.5 GPa인 마이크로 LED 전사장치.
- 제1항에 있어서,
상기 적재기판은 PDMS 필름 또는 탄성중합체 필름인 마이크로 LED 전사장치.
- 제1항에 있어서,
상기 적재기판은 폴리머 테이프, 유리기판, 폴리머가 코팅된 유리기판, SiC기판, GaAs기판, Si기판 또는 사파이어기판 중 어느 하나인 마이크로 LED 전사장치.
- 제1항에 있어서,
상기 전사헤드는,
내부에 제2챔버가 형성된 형성된 전사헤드 바디;
상기 전사헤드 바디에 돌출되게 구비되어 상기 마이크로 LED에 접촉되는 그리퍼;
상기 그리퍼에 관통되게 형성되어, 상기 제2챔버에 연통되는 제2관통홀; 및
상기 제2챔버에 음압 또는 양압을 인가하는 압력인가모듈;
을 포함하는 마이크로 LED 전사장치.
- 제4항에 있어서,
상기 그리퍼는 외주면에 경사면이 형성되는 마이크로 LED 전사장치.
- 제1항에 있어서,
상기 전사헤드는 폴리카보네이트, 폴리우레탄, 우레탄 아크릴레이트, 이소보르닐 아크릴레이트, 에폭시 또는 PDMS 중 적어도 어느 하나의 재질로 제조되는 마이크로 LED 전사장치.
- 제4항에 있어서,
상기 적재기판은,
상기 하나의 마이크로 LED칩을 수용하는 수용홈이 복수개 형성되고, 내부에 제1챔버가 형성된 형성된 적재 다이;
상기 수용홈에 형성되어, 상기 제1챔버에 연통되는 제1관통홀; 및
상기 제1챔버에 음압을 인가하는 진공모듈;
을 포함하는 마이크로 LED 전사장치.
- 제7항에 있어서,
상기 제2챔버에 인가된 상기 음압의 절대값은 상기 제1챔버에 인가된 상기 음압의 절대값보다 큰 값으로 인가되는 마이크로 LED 전사장치.
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| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |