KR20210040684A - 마이크로 led 디스플레이 제조장치 및 마이크로 led 디스플레이 제조방법 - Google Patents

마이크로 led 디스플레이 제조장치 및 마이크로 led 디스플레이 제조방법 Download PDF

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carrier
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박승호
변성현
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Abstract

본 발명은 마이크로 LED 디스플레이 제조장치 및 마이크로 LED 디스플레이 제조방법에 관한 것으로서, 하이브리드 전사 과정을 이용하는 마이크로 LED 디스플레이 제조장치 및 마이크로 LED 디스플레이 제조방법에 관한 것이다.

Description

마이크로 LED 디스플레이 제조장치 및 마이크로 LED 디스플레이 제조방법{MICRO LED DISPLAY MANUFACTURING DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING MICRO LED DISPLAY}
본 발명은 하이브리드 전사를 이용하는 마이크로 LED 디스플레이 제조장치 및 마이크로 LED 디스플레이 제조방법에 관한 것이다.
현재 디스플레이시장은 LCD가 주류를 이루고 있는 가운데 OLED가 LCD를 빠르게 대체하며 주류로 부상하고 있는 상황이다. 디스플레이 업체들의 OLED 시장 참여가 러시를 이루고 있는 상황에서 최근 Micro LED(이하, '마이크로 LED'라 함) 디스플레이가 또 하나의 차세대 디스플레이로 부상하고 있다. LCD와 OLED의 핵심소재가 각각 액정(Liquid Crystal), 유기재료인데 반해 마이크로 LED 디스플레이는 1~100마이크로미터(㎛) 단위의 LED 칩 자체를 발광재료로 사용하는 디스플레이다.
이러한 마이크로 LED는 성장 기판에서 제조되어 기판(예를 들어, 캐리어 기판, 임시 기판 또는 회로 기판)으로 전사되기위해 전사 공정이 수행될 수 있다.
종래에는 성장 기판에서 제조된 마이크로 LED를 전사하는 전사 방법으로서서, 유체를 이용하여 마이크로 LED를 기판(예를 들어, 캐리어 기판, 임시 기판 또는 회로 기판)으로 전사하는 유체 전사 방법 또는 헤드로 마이크로 LED를 흡착하여 기판(예를 들어, 캐리어 기판, 임시 기판 또는 회로 기판)으로 전사하는 헤드 전사 방법을 이용하였다.
종래에는 유체 전사 방법 및 헤드 전사 방법 중 하나를 이용하여 성장 기판의 마이크로 LED를 기판으로 전사하였으므로 두가지 방법의 장점을 동시에 이용한 전사 공정 수행이 불가하여 각 전사 방법의 단점에 따른 불량품이 발생된다는 문제점이 있다.
이에 본 발명의 출원인은 선행 발명들에서는 고려하지 않았던 새로운 전사 방식을 제안하고자 한다.
한국공개특허 제10-2017-0026957 한국공개특허 제10-2018-0115584
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 유체 전사 방법 및 헤드 전사 방법을 융합한 하이브리드 전사 방법을 통해 마이크로 LED를 효과적으로 전사할 수 있는 마이크로 LED 디스플레이 제조장치 및 마이크로 LED 디스플레이 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 유체 전사 과정에서 캐리어 기판이 유체 내부에만 위치하지 않고, 유면의 위로 상승하면서 마이크로 LED를 캐리어 기판으로 효과적으로 전사할 수 있는 마이크로 LED 디스플레이 제조장치 및 마이크로 LED 디스플레이 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 전사 공정 중 마이크로 LED를 전사하는 과정에서 공간 및 시간의 차이에 의해 발생하는 이물질을 방지할 수 있는 마이크로 LED 디스플레이 제조장치 및 마이크로 LED 디스플레이 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 마이크로 LED 디스플레이 제조장치는 유체가 저장된 저장조 내에 투입된 동종의 마이크로 LED를 일정 간격으로 이격시켜 흡착하는 캐리어 기판을 포함하는 캐리어부; 및 상기 저장부 외부에서 상기 캐리어 기판상의 상기 마이크로 LED를 화소 기판으로 전사하는 전사헤드부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 캐리어 기판은, 상기 저장조의 유체와 경사 각도를 형성하면서 상승하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 캐리어 기판은, 상기 마이크로 LED가 안착되는 안착홈; 상기 마이크로 LED가 안착되지 않는 비안착영역; 및 상기 안착홈의 하부에 형성된 진공홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 비안착영역의 표면은 상기 유체가 친수성인 경우에 소수성 막이 형성되고 상기 유체가 소수성인 경우 친수성 막이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 캐리어 부의 표면을 건조시키는 건조부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 캐리어부의 상부에 구비되는 비젼검사부를 포함하되, 상기 비젼검사부는 상기 안착홈에 상기 마이크로 LED가 안착되었는지를 검사하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 캐리어부의 하부가 슬라이딩되면서 상기 캐리어부의 하부를 지지하는 슬라이딩부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 경사 각도를 일정하게 유지하면서 상기 캐리어부를 상승시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 경사 각도가 작아지도록 상기 캐리어부를 회전시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 캐리어 기판측으로 상기 유체의 흐름을 발생시키는 유동생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 캐리어기판의 상부를 상부 필름으로 라미네이팅하고, 상기 캐리어 기판의 하부를 하부필름으로 라미네이팅하는 라미네이팅부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 캐리어부는, 상기 마이크로 LED가 안착되는 안착홈과 상기 마이크로 LED가 안착되지 않는 비안착영역이 구비되며, 상기 안착홈 하부에 형성된 진공홀을 포함하는 캐리어 기판; 및 상기 캐리어 기판과 분리가능하게 결합되어 상기 캐리어 기판의 하부에서 상기 캐리어 기판을 지지하며, 복수개의 상기 진공홀과 연통되는 공통 챔버를 포함하는 지지바디를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 공통 챔버와 연통되어 상기 공통 챔버 내부의 공기를 흡인하여 배출하는 에어 펌프를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 공통 챔버의 압력을 측정하는 진공압 측정장치를 포함하여 상기 공통 챔버의 압력이 규정 압력에 도달한 경우로 판단되는 경우에 상기 캐리어부를 상승시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 공통 챔버의 일측에 구비되어 상기 공통 챔버의 공기를 흡인하여 배출하는 에어 펌프; 및 상기 공통 챔버의 타측에 구비되어 상기 공통 챔버의 유체를 흡인하여 배출하는 유체 펌프를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 마이크로 LED 디스플레이 제조방법은, 유체가 저장된 저장조 내에 투입된 동종의 마이크로 LED를 일정 간격으로 이격시켜 캐리어 기판에 흡착시키는 유체전사 단계; 및 상기 저장조 외부에서 상기 캐리어 기판에 안착된 마이크로 LED를 화소 기판으로 전사하는 헤드 전사 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유체전사 단계에서 상기 저장조 내에 투입되는 상기 마이크로 LED는 양품의 마이크로 LED만으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유체전사 단계에서 상기 마이크로 LED는 유체면에서 부유하며 상기 마이크로 LED의 상, 하면 중 적어도 일면에는 소수성 또는 친수성 처리되어 상기 마이크로 LED가 정방향을 유지하도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유체전사 단계에서 상기 마이크로 LED를 유체면에서 부유하며 상기 마이크로 LED의 상, 하면 중 적어도 일면이 타면에 비해 밀도가 높아 상기 마이크로 LED가 정방향을 유지하도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유체전사 단계는, 상기 캐리어 기판의 안착홈에 마이크로 LED가 안착되었는지를 검사하는 검사단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유체전사 단계는, 상기 캐리어 기판은 상기 유체와 경사 각도를 형성하면서 상승하는 것을 특징으로 한다.
또한, 캐리어 기판은 동일한 경사 각도로 상승 및 하강 작동을 반복하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 헤드 전사 단계는, 제1마이크로 LED가 안착된 제1캐리어 기판의 상기 제1마이크로 LED를 전사헤드로 흡착하여 화소 기판으로 전사하는 제1헤드 전사 단계; 제2마이크로 LED가 안착된 제2캐리어 기판의 상기 제2마이크로 LED를 전사헤드로 흡착하여 화소 기판으로 전사하는 제2헤드 전사 단계; 및 제3마이크로 LED가 안착된 제3캐리어 기판의 상기 제3마이크로 LED를 전사헤드로 흡착하여 화소 기판으로 전사하는 제3헤드 전사 단계를;를 포함하여 상기 화소 기판에서 상기 제1 내지 제3마이크로 LED가 화소 단위를 구성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 캐리어 기판의 상부를 상부 필름으로 라미네이팅하고, 상기 캐리어 기판의 하부를 하부필름으로 라미네이팅하는 라미네이팅 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 캐리어 기판은 유연한 재질로 구성되고, 상기 상, 하 필름에 의해 라미네이팅된 캐리어 기판을 메인 릴에 감는 릴링 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 마이크로 LED 디스플레이 제조방법은, 상부 필름 및 하부 필름에 의해 라미네이팅된 화소 기판에서 상기 상부 필름을 제거하는 상부 필름 제거단계; 상기 화소 기판의 상부에 회로 기판을 배치하는 회로 기판 배치 단계; 상기 화소 기판의 마이크로 LED를 회로 기판에 접합하는 마이크로 LED 접합단계; 및 상기 화소 기판에서 하부 필름을 제거하는 하부 필름 제거단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 마이크로 LED 디스플레이 제조방법은, 제1성장기판에서 제조되어 개별화된 제1마이크로 LED를 제1저장조에 투입하는 단계; 상기 제1저장조에 투입된 제1마이크로 LED를 제1캐리어 기판에 흡착시키는 단계; 제2성장기판에서 제조되어 개별화된 제2마이크로 LED를 제2저장조에 투입하는 단계; 상기 제2저장조에 투입된 제2마이크로 LED를 제2캐리어 기판에 흡착시키는 단계; 제3성장기판에서 제조되어 개별화된 제3마이크로 LED를 제3저장조에 투입하는 단계; 상기 제3저장조에 투입된 제3마이크로 LED를 제3캐리어 기판에 흡착시키는 단계; 제1마이크로 LED가 안착된 제1캐리어 기판의 상기 제1마이크로 LED를 전사헤드로 흡착하여 화소 기판으로 전사하는 제1헤드 전사 단계; 제2마이크로 LED가 안착된 제2캐리어 기판의 상기 제2마이크로 LED를 전사헤드로 흡착하여 화소 기판으로 전사하는 제2헤드 전사 단계; 및 제3마이크로 LED가 안착된 제3캐리어 기판의 상기 제3마이크로 LED를 전사헤드로 흡착하여 화소 기판으로 전사하는 제3헤드 전사 단계;를 포함하여 상기 화소 기판에서 상기 제1 내지 3 마이크로 LED가 화소 단위를 구성하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 마이크로 LED 디스플레이 제조장치 및 마이크로 LED 디스플레이 제조방법은, 유체 전사 단계 및 헤드 전사 단계를 융합한 하이브리드 전사 과정을 통해 마이크로 LED 디스플레이 제조를 위한 마이크로 LED를 전사 과정을 보다 효율적으로 수행할 수 있다. 또한, 마이크로 LED 전사 과정에서 마이크로 LED(ML)가 전사된 기판(예를 들어, 캐리어 기판 또는 화소 기판)이 이동하는 과정 중 불량품을 야기시킬 수 있는 요인(구체적으로, 마이크로 LED 표면에 부착되는 파티클)을 사전에 차단할 수 있다. 그 결과 양품의 마이크로 LED 디스플레이를 보다 효과적으로 제조할 수 있게 된다.
도 1은 전사헤드의 이송 대상이 되는 마이크로 LED를 도시한 도.
도 2는 전사헤드에 의해 회로 기판 또는 화소 기판에 이송되어 실장된 마이크로 LED 구조체를 도시한 도.
도 3은 본 발명의 마이크로 LED 디스플레이 제조장치를 이용한 마이크로 LED 디스플레이 제조방법을 개략적으로 도시한 도.
도 4는 본 발명에 따른 마이크로 LED 디스플레이 제조장치의 캐리어부를 이용한 유체 전사 단계를 개략적으로 도시한 도.
도 5는 캐리어부를 위에 바라보고 개략적으로 도시한 도.
도 6 내지 도 8은 캐리어 기판의 안착홈의 피치 간격에 따른 화소 기판에서의 화소 배열에 대한 다양한 실시 예를 도시한 도.
도 9 및 도 10은 본 발명의 마이크로 LED 디스플레이 제조장치의 캐리어부를 이용한 유체 전사 과정의 다양한 실시 예를 개략적으로 도시한 도.
도 11은 본 발명의 라미네이팅부를 개략적으로 도시한 도.
도 12는 라미네이팅된 기판의 마이크로 LED를 회로 기판으로 접합하는 과정을 개략적으로 도시한 도.
이하의 내용은 단지 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 발명의 원리를 구현하고 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.
본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시 도인 단면도 및/또는 사시도들을 참고하여 설명될 것이다. 이러한 도면들에 도시된 막 및 영역들의 두께 및 구멍들의 지름 등은 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 또한 도면에 도시된 마이크로 LED의 개수는 예시적으로 일부만을 도면에 도시한 것이다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다.
다양한 실시예들을 설명함에 있어서, 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 실시예가 다르더라도 편의상 동일한 명칭 및 동일한 참조번호를 부여하기로 한다. 또한, 이미 다른 실시예에서 설명된 구성 및 작동에 대해서는 편의상 생략하기로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전사헤드의 이송 대상이 되는 복수의 마이크로 LED(ML)를 도시한 도면이다. 마이크로 LED(ML)는 성장 기판(101) 위에서 제작되어 위치한다.
성장 기판(101)은 전도성 기판 또는 절연성 기판으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 성장 기판(101)은 사파이어, SiC, Si, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, Ge, 및 Ga203 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다.
마이크로 LED(ML)는 제1 반도체층(102), 제2 반도체층(104), 제1 반도체층(102)과 제2 반도체층(104) 사이에 형성된 활성층(103), 제1 컨택전극(106) 및 제2 컨택전극(107)을 포함할 수 있다.
제1 반도체층(102), 활성층(103), 및 제2 반도체층(104)은 유기금속 화학 증착법(MOCVD; Metal Organic Chemical Vapor Deposition), 화학 증착법(CVD; Chemical Vapor Deposition), 플라즈마 화학 증착법(PECVD; Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition), 분자선 성장법(MBE; Molecular Beam Epitaxy), 수소화물 기상 성장법(HVPE; Hydride Vapor Phase Epitaxy) 등의 방법을 이용하여 형성할 수 있다.
제1 반도체층(102)은 예를 들어, p형 반도체층으로 구현될 수 있다. p형 반도체층은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN 등에서 선택될 수 있으며, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등의 p형 도펀트가 도핑될 수 있다.
제2 반도체층(104)은 예를 들어, n형 반도체층을 포함하여 형성될 수 있다. n형 반도체층은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN 등에서 선택될 수 있으며, Si, Ge, Sn 등의 n형 도펀트가 도핑될 수 있다.
다만, 본 발명은 이에 한하지 않으며, 제1 반도체층(102)이 n형 반도체층을 포함하고, 제2 반도체층(104)이 p형 반도체층을 포함할 수도 있다.
활성층(103)은 전자와 정공이 재결합되는 영역으로, 전자와 정공이 재결합함에 따라 낮은 에너지 준위로 천이하며, 그에 상응하는 파장을 가지는 빛을 생성할 수 있다. 활성층(103)은 예를 들어, InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 가지는 반도체 재료를 포함하여 형성할 수 있으며, 단일 양자 우물 구조 또는 다중 양자 우물 구조(MQW: Multi Quantum Well)로 형성될 수 있다. 또한, 양자선(Quantum wire)구조 또는 양자점(Quantum dot)구조를 포함할 수도 있다.
제1 반도체층(102)에는 제1 컨택전극(106)이 형성되고, 제2 반도체층(104)에는 제2 컨택전극(107)이 형성될 수 있다. 제1 컨택 전극(106) 및/또는 제2 컨택 전극(107)은 하나 이상의 층을 포함할 수 있으며, 금속, 전도성 산화물 및 전도성 중합체들을 포함한 다양한 전도성 재료로 형성될 수 있다.
성장 기판(101) 위에 형성된 복수의 마이크로 LED(ML)를 커팅 라인을 따라 레이저 등을 이용하여 커팅하거나 에칭 공정을 통해 낱개로 분리하고, 레이저 리프트 오프 공정으로 복수의 마이크로 LED(ML)를 성장 기판(101)으로부터 분리 가능한 상태가 되도록 할 수 있다.
도 1에서 'P'는 마이크로 LED(ML)간의 피치간격을 의미하고, 'S'는 마이크로 LED(ML)간의 이격 거리를 의미하며, 'W'는 마이크로 LED(ML)의 폭을 의미한다. 도 1에는 마이크로 LED(ML)의 단면 형상이 원형인 것을 예시하고 있으나, 마이크로 LED(ML)의 단면 형상은 이에 한정되지 않고 사각 단면 등과 같이 성장 기판(101)에서 제작되는 방법에 따라 원형 단면이 아닌 다른 단면 형상을 가질 수 있다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전사헤드에 의해 회로 기판으로 이송되어 실장됨에 따라 형성된 마이크로 LED 구조체를 도시한 도면이다. 여기서 회로 기판은 화소 기판에 전사된 마이크로 LED를 구동시킬 수 있는 회로부가 구비된 기판일 수 있고, 회로부를 구비하며, 회로부가 구비되지 않은 화소 기판의 마이크로 LED(ML)가 접합 과정에 의해 접합된 기판일 수 있다.
회로 기판(301)은 다양한 소재를 포함할 수 있다. 예를 들어, 회로 기판(301)은 SiO2를 주성분으로 하는 투명한 유리 재질로 이루어질 수 있다. 그러나, 회로 기판(301)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 투명한 플라스틱 재질로 형성되어 가용성을 가질 수 있다. 플라스틱 재질은 절연성 유기물인 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET, polyethylene terephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate: CAP)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 유기물일 수 있다.
화상이 회로 기판(301) 방향으로 구현되는 배면 발광형인 경우에 회로 기판(301)은 투명한 재질로 형성해야 한다. 그러나 화상이 회로 기판(301)의 반대 방향으로 구현되는 전면 발광형인 경우에 회로 기판(301)은 반드시 투명한 재질로 형성할 필요는 없다. 이 경우 금속으로 회로 기판(301)을 형성할 수 있다.
금속으로 회로 기판(301)을 형성할 경우 회로 기판(301)은 철, 크롬, 망간, 니켈, 티타늄, 몰리브덴, 스테인레스 스틸(SUS), Invar 합금, Inconel 합금 및 Kovar 합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
회로 기판(301)은 버퍼층(311)을 포함할 수 있다. 버퍼층(311)은 평탄면을 제공할 수 있고, 이물 또는 습기가 침투하는 것을 차단할 수 있다. 예를 들어, 버퍼층(311)은 실리콘 옥사이드, 실리콘 나이트라이드, 실리콘 옥시나이트라이드, 알루미늄옥사이드, 알루미늄나이트라이드, 티타늄옥사이드 또는 티타늄나이트라이드 등의 무기물이나, 폴리이미드, 폴리에스테르, 아크릴 등의 유기물을 함유할 수 있고, 예시한 재료들 중 복수의 적층체로 형성될 수 있다.
박막 트랜지스터(TFT)는 활성층(310), 게이트 전극(320), 소스 전극(330a) 및 드레인 전극(330b)을 포함할 수 있다.
이하에서는 박막 트랜지스터(TFT)가 활성층(310), 게이트 전극(320), 소스 전극(330a) 및 드레인 전극(330b)이 순차적으로 형성된 탑 게이트 타입(top gate type)인 경우를 설명한다. 그러나 본 실시예는 이에 한정되지 않고 바텀 게이트 타입(bottom gate type) 등 다양한 타입의 박막 트랜지스터(TFT)가 채용될 수 있다.
활성층(310)은 반도체 물질, 예컨대 비정질 실리콘(amorphous silicon) 또는 다결정 실리콘(poly crystalline silicon)을 포함할 수 있다. 그러나 본 실시예는 이에 한정되지 않고 활성층(310)은 다양한 물질을 함유할 수 있다. 선택적 실시예로서 활성층(310)은 유기 반도체 물질 등을 함유할 수 있다.
또 다른 선택적 실시예로서, 활성층(310)은 산화물 반도체 물질을 함유할 수 있다. 예컨대, 활성층(310)은 아연(Zn), 인듐(In), 갈륨(Ga), 주석(Sn) 카드뮴(Cd), 게르마늄(Ge) 등과 같은 12, 13, 14족 금속 원소 및 이들의 조합에서 선택된 물질의 산화물을 포함할 수 있다.
게이트 절연막(313: gate insulating layer)은 활성층(310) 상에 형성된다. 게이트 절연막(313)은 활성층(310)과 게이트 전극(320)을 절연하는 역할을 한다. 게이트 절연막(313)은 실리콘산화물 및/또는 실리콘질화물 등의 무기 물질로 이루어진 막이 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다.
게이트 전극(320)은 게이트 절연막(313)의 상부에 형성된다. 게이트 전극(320)은 박막 트랜지스터(TFT)에 온/오프 신호를 인가하는 게이트 라인(미도시)과 연결될 수 있다.
게이트 전극(320)은 저저항 금속 물질로 이루어질 수 있다. 게이트 전극(320)은 인접층과의 밀착성, 적층되는 층의 표면 평탄성 그리고 가공성 등을 고려하여, 예컨대 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu) 중 하나 이상의 물질로 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다.
게이트 전극(320)상에는 층간 절연막(315)이 형성된다. 층간 절연막(315)은 소스 전극(330a) 및 드레인 전극(330b)과 게이트 전극(320)을 절연한다. 층간 절연막(315)은 무기 물질로 이루어진 막이 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다. 예컨대 무기 물질은 금속 산화물 또는 금속 질화물일 수 있으며, 구체적으로 무기 물질은 실리콘 산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZrO2) 등을 포함할 수 있다.
층간 절연막(315) 상에 소스 전극(330a) 및 드레인 전극(330b)이 형성된다. 소스 전극(330a) 및 드레인 전극(330b)은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu) 중 하나 이상의 물질로 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 소스 전극(330a) 및 드레인 전극(330b)은 활성층(310)의 소스 영역과 드레인 영역에 각각 전기적으로 연결된다.
평탄화층(317)은 박막 트랜지스터(TFT) 상에 형성된다. 평탄화층(317)은 박막 트랜지스터(TFT)를 덮도록 형성되어, 박막 트랜지스터(TFT)로부터 비롯된 단차를 해소하고 상면을 평탄하게 한다. 평탄화층(317)은 유기 물질로 이루어진 막이 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 유기 물질은 Polymethylmethacrylate(PMMA)나, Polystylene(PS)과 같은 일반 범용고분자, 페놀계 그룹을 갖는 고분자 유도체, 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 비닐알콜계 고분자 및 이들의 블렌드 등을 포함할 수 있다. 또한, 평탄화층(317)은 무기 절연막과 유기절연막의 복합 적층체로 형성될 수도 있다.
평탄화층(317)상에는 제1 전극(510)이 위치한다. 제1 전극(510)은 박막 트랜지스터(TFT)와 전기적으로 연결될 수 있다. 구체적으로, 제1 전극(510)은 평탄화층(317)에 형성된 컨택홀을 통하여 드레인 전극(330b)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 전극(510)은 다양한 형태를 가질 수 있는데, 예를 들면 아일랜드 형태로 패터닝되어 형성될 수 있다. 평탄화층(317)상에는 픽셀 영역을 정의하는 뱅크층(400)이 배치될 수 있다. 뱅크층(400)은 마이크로 LED(ML)가 수용될 수용 오목부를 포함할 수 있다. 뱅크층(400)은 일 예로, 수용 오목부를 형성하는 제1 뱅크층(410)를 포함할 수 있다. 제1 뱅크층(410)의 높이는 마이크로 LED(ML)의 높이 및 시야각에 의해 결정될 수 있다. 수용 오목부의 크기(폭)는 표시 장치의 해상도, 픽셀 밀도 등에 의해 결정될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 뱅크층(410)의 높이보다 마이크로 LED(ML)의 높이가 더 클 수 있다. 수용 오목부는 사각 단면 형상일 수 있으나, 본 발명의 실시예들은 이에 한정되지 않고, 수용 오목부는 다각형, 직사각형, 원형, 원뿔형, 타원형, 삼각형 등 다양한 단면 형상을 가질 수 있다.
뱅크층(400)은 제1 뱅크층(410) 상부의 제2 뱅크층(420)를 더 포함할 수 있다. 제1 뱅크층(410)와 제2 뱅크층(420)는 단차를 가지며, 제2 뱅크층(420)의 폭이 제1 뱅크층(410)의 폭보다 작을 수 있다. 제2 뱅크층(420)의 상부에는 전도층(550)이 배치될 수 있다. 전도층(550)은 데이터선 또는 스캔선과 평행한 방향으로 배치될 수 있고, 제2 전극(530)과 전기적으로 연결된다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 제2 뱅크층(420)는 생략되고, 제1 뱅크층(410) 상에 전도층(550)이 배치될 수 있다. 또는, 제2 뱅크층(420) 및 전도층(500)을 생략하고, 제2 전극(530)을 픽셀(P)들에 공통인 공통전극으로서 기판(301) 전체에 형성할 수도 있다. 제1 뱅크층(410) 및 제2 뱅크층(420)는 광의 적어도 일부를 흡수하는 물질, 또는 광 반사 물질, 또는 광 산란물질을 포함할 수 있다. 제1 뱅크층(410) 및 제2 뱅크층(420)는 가시광(예를 들어, 380nm 내지 750nm 파장 범위의 광)에 대해 반투명 또는 불투명한 절연 물질을 포함할 수 있다.
일 예로, 제1 뱅크층(410) 및 제2 뱅크층(420)는 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에테르설폰, 폴리비닐부티랄, 폴리페닐렌에테르, 폴리아미드, 폴리에테르이미드, 노보넨계(norbornene system) 수지, 메타크릴 수지, 환상 폴리올레핀계 등의 열가소성 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지, 우레탄 수지, 아크릴수지, 비닐 에스테르 수지, 이미드계 수지, 우레탄계 수지, 우레아(urea)수지, 멜라민(melamine) 수지 등의 열경화성 수지, 혹은 폴리스티렌, 폴리아크릴로니트릴, 폴리카보네이트 등의 유기 절연 물질로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 예로, 제1 뱅크층(410) 및 제2 뱅크층(420)는 SiOx, SiNx, SiNxOy, AlOx, TiOx, TaOx, ZnOx 등의 무기산화물, 무기질화물 등의 무기 절연 물질로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 일 실시예에서, 제1뱅크층(410) 및 제2 뱅크층(420)는 블랙 매트릭스(black matrix) 재료와 같은 불투명 재료로 형성될 수 있다. 절연성 블랙 매트릭스 재료로는 유기 수지, 글래스 페이스트(glass paste) 및 흑색 안료를 포함하는 수지 또는 페이스트, 금속 입자, 예컨대 니켈, 알루미늄, 몰리브덴 및 그의 합금, 금속 산화물 입자(예를 들어, 크롬 산화물), 또는 금속 질화물 입자(예를 들어, 크롬 질화물) 등을 포함할 수 있다. 변형례에서 제1 뱅크층(410) 및 제2 뱅크층(420)는 고반사율을 갖는 분산된 브래그 반사체(DBR) 또는 금속으로 형성된 미러 반사체일 수 있다.
수용 오목부에는 마이크로 LED(ML)가 배치된다. 마이크로 LED(ML)는 수용 오목부에서 제1 전극(510)과 전기적으로 연결될 수 있다.
마이크로 LED(ML)는 적색, 녹색, 청색, 백색 등의 파장을 가지는 빛을 방출하며, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 백색광도 구현이 가능하다. 마이크로 LED(ML)는 개별적으로 또는 복수 개가 본 발명의 실시예에 따른 전사헤드(15)에 의해 성장 기판(101) 상에서 픽업(pick up)되어 회로 기판(301)에 전사됨으로써 회로 기판(301)의 수용 오목부에 수용될 수 있다.
마이크로 LED(ML)는 p-n 다이오드, p-n 다이오드의 일측에 배치된 제1 컨택 전극(106) 및 제1 컨택 전극(106)과 반대측에 위치한 제2 컨택 전극(107)을 포함한다. 제1 컨택 전극(106)은 제1 전극(510)과 접속하고, 제2 컨택 전극(107)은 제2 전극(530)과 접속할 수 있다.
제1 전극(510)은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 및 이들의 화합물 등으로 형성된 반사막과, 반사막상에 형성된 투명 또는 반투명 전극층을 구비할 수 있다. 투명 또는 반투명 전극층은 인듐틴옥사이드(ITO; indium tin oxide), 인듐징크옥사이드(IZO; indium zinc oxide), 징크옥사이드(ZnO; zinc oxide), 인듐옥사이드(In2O3; indium oxide), 인듐갈륨옥사이드(IGO; indium gallium oxide) 및 알루미늄징크옥사이드(AZO;aluminum zinc oxide)를 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상을 구비할 수 있다.
패시베이션층(520)은 수용 오목부 내의 마이크로 LED(ML)를 둘러싼다. 패시베이션층(520)은 뱅크층(400)과 마이크로 LED(ML) 사이의 공간을 채움으로써, 수용 오목부 및 제1 전극(510)을 커버한다. 패시베이션층(520)은 유기 절연물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 패시베이션층(520)은 아크릴, 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA), 벤조사이클로부텐(BCB), 폴리이미드, 아크릴레이트, 에폭시 및 폴리에스테르 등으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
패시베이션층(520)은 마이크로 LED(ML)의 상부, 예컨대 제2 컨택 전극(107)은 커버하지 않는 높이로 형성되어, 제2 컨택 전극(107)은 노출된다. 패시베이션층(520) 상부에는 마이크로 LED(ML)의 노출된 제2 컨택 전극(107)과 전기적으로 연결되는 제2 전극(530)이 형성될 수 있다.
제2 전극(530)은 마이크로 LED(ML)와 패시베이션층(520)상에 배치될 수 있다. 제2 전극(530)은 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3 등의 투명 전도성 물질로 형성될 수 있다.
앞선 설명에서는 제1, 2 컨택 전극(106, 107)이 마이크로 LED(ML)의 상, 하면에 각각 구비되는 수직형 마이크로 LED(ML)를 예시하여 설명하였으나, 본 발명의 바람직한 실시 예들은 제1, 2 컨택 전극(106, 107)이 마이크로 LED(ML)의 상, 하면 중 어느 한 면에 모두 구비되는 플립(flip)형 또는 레터럴(lateral)형 마이크로 LED(ML)일 수 있고, 이 경우에는 제1, 2전극(510, 530)역시 적절하게 구비될 수 있다.
도 3은 본 발명의 마이크로 LED 디스플레이 제조장치를 이용한 마이크로 LED 디스플레이 제조방법을 개략적으로 도시한 도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 마이크로 LED 디스플레이 제조장치는 유체 전사 과정을 수행하는 캐리어부(10) 및 헤드 전사 과정을 수행하는 전사헤드부(14)를 포함하여 구성될 수 있다. 본 발명은 이러한 마이크로 LED 디스플레이 제조 장치를 이용하여 유체가 저장된 저장조(1) 내에 투입된 동종의 마이크로 LED(ML)를 일정 간격으로 이격시켜 캐리어 기판(C)에 흡착시키는 유체 전사 단계, 저장조(1) 외부에서 캐리어 기판(C)에 안착된 마이크로 LED(ML)를 화소 기판(FP)으로 전사하는 헤드 전사 단계를 수행하여 마이크로 LED 디스플레이를 제조할 수 있다.
본 발명의 캐리어부(10)는 유체가 저장된 저장조 내에 투입된 동종의 마이크로 LED(ML)를 일정 간격으로 이격시켜 흡착하는 캐리어 기판(C)를 구비하여 유체 전사 단계를 수행할 수 있고, 전사헤드부(14)는 저장조(1) 외부에서 캐리어 기판(C)상의 마이크로 LED(ML)를 화소 기판(FP)으로 전사하는 헤드 전사 단계를 수행할 수 있다. 여기서 저장조(1)에 저장된 유체는 액상의 형태일 수 있다.
본 발명은 성장 기판(101)에서 제조된 마이크로 LED(ML)를 캐리어부(10)를 이용하여 캐리어 기판(C)으로 전사하는 유체 전사 단계를 수행한 다음, 전사헤드부(14)를 이용하여 화소 기판(FP)으로 전사하는 헤드 전사 단계를 수행할 수 있다. 화소 기판(FP)에 회로부가 구비될 경우, 화소 기판(FP)은 회로 기판(301)으로서 기능할 수 있다. 화소 기판(FP)은 회로부 구비시 회로 기판(301)으로 기능할 수 있으므로 회로 기판(301)과 동일할 수 있다. 따라서, 캐리어 기판(C)의 마이크로 LED(ML)는 헤드 전사 단계에 의해 회로 기판(301)으로 전사될 수 있다.
성장 기판(101)에서 제조된 복수개의 마이크로 LED(ML)는 성장 기판(101)상의 마이크로 LED(ML)가 존재하는 마이크로 LED 존재 영역 내에서 불균일한 발광특성을 가질 수 있다. 하나의 예로서, 성장 기판(101)의 일단에 위치하는 마이크로 LED(ML)와 타단에 위치하는 마이크로 LED(ML)는 발광특성에 있어서 차이가 날 수 있다. 이 경우, 헤드 전사 방법을 이용하여 성장 기판(101)의 마이크로 LED(ML)를 화소 기판(FP)으로 전사하면 마이크로 LED(ML)의 불균일한 발광특성이 화소 기판(FP)에서 그대로 유지될 수 있다. 헤드 전사 방법은 헤드로 성장 기판(101)상의 적어도 일부의 영역의 마이크로 LED(ML)를 흡착하여 화소 기판(FP)으로 전사하는 것이므로 흡착해온 영역의 마이크로 LED(ML)의 발광특성이 그대로 유지된 상태로 전사되기 때문이다. 따라서 성장 기판(101)의 마이크로 LED(ML)를 화소 기판(FP)으로 전사하기 전에 캐리어 기판(C)으로 전사하는 방법으로는 유체 전사 방법이 이용되는 것이 적합할 수 있다.
한편, 성장 기판(101)에는 열변형으로 인한 휨(WARPAGE) 현상이 발생될 수 있다. 이 경우, 성장 기판(101)의 평평한 정도가 상대적으로 낮기 때문에 마이크로 LED(ML) 흡착 과정에서 마이크로 LED(ML) 파손 문제가 야기될 확률이 다소 높을 수 있다.
위와 같은 단점은 성장 기판(101)에서 제조된 마이크로 LED(ML)를 다음 기판(예를 들어, 캐리어 기판(C) 또는 임시 기판)으로 전사하기 전에 발생하는 문제점일 수 있다. 다시 말해, 성장 기판(101)에서 이미 발생한 문제점일 수 있다.
본 발명은 성장 기판(101)의 마이크로 LED(ML)를 화소 기판(FP)으로 전사하기 전에 다음 기판(예를 들어, 캐리어 기판(C) 또는 임시 기판)으로 전사하기 위한 방법으로 유체 전사 방법을 이용함으로써 성장 기판(101)에서 발생하는 문제점을 보완하여 전사 과정을 수행할 수 있다.
유체 전사 방법의 경우, 유체를 이용하여 마이크로 LED(ML)를 캐리어 기판(C)에 전사하는 방법으로서, 성장 기판(101)에서 캐리어 기판(C)으로 전사되는 마이크로 LED(ML)의 발광특성이 균일화될 수 있다. 구체적으로, 유체 전사 방법은 성장 기판(101)의 마이크로 LED(ML)를 유체가 저장된 저장조(1)로 투입시킨 다음 투입된 마이크로 LED(ML)를 유체를 이용하여 캐리어 기판(C)으로 전사하는 방법이다. 따라서, 성장 기판(101)에서의 마이크로 LED(ML)가 유체면상에 무작위하게 배열되므로 발광특성이 균일화될 수 있게 된다.
또한, 유체 전사 방법은 캐리어 기판(C)으로 마이크로 LED(ML)를 전사하기 위하여 성장 기판(101)상에서 마이크로 LED(ML)를 흡착하는 방법이 아니므로 성장 기판(101)의 휨현상에 의한 부정적인 영향을 받지 않고 마이크로 LED(ML)를 캐리어 기판(C)으로 전사할 수 있다. 이로 인해 마이크로 LED(ML) 파손이 방지될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 캐리어부(10)를 이용한 유체 전사 방법으로 성장 기판(101)의 마이크로 LED(ML)를 캐리어 기판(C)으로 전사할 수 있다. 이와 같은 과정은 유체 전사 단계에서 수행될 수 있다. 유체 전사 과정에 의해 캐리어 기판(C)에 전사되는 마이크로 LED(ML)는 캐리어 기판(C)의 안착홈(11a)의 피치 간격에 따라 그 피치 간격이 형성될 수 있다. 본 발명에서는 하나의 예로서 도 3에 도시된 바와 같이, 캐리어 기판(C)의 안착홈(11a)이 피치 간격이 성장 기판(101)의 마이크로 LED(ML)의 y방향 피치 간격의 3배수 간격으로 형성된 것으로 도시하였다. 따라서, 캐리어 기판(C)으로 전사되는 제1마이크로 LED 내지 제3마이크로 LED(ML1, ML2, ML3)는 각각 전사되는 캐리어 기판(C)에서 y방향으로 3배수 거리의 피치 간격을 두고 배치될 수 있다. 여기서 제1마이크로 LED(ML1)는 적색광을 방출하는 적색 마이크로 LED일 수 있고, 제2마이크로 LED(ML2)는 녹색광을 방출하는 녹색 마이크로 LED일 수 있고, 제3마이크로 LED(ML3)는 청색광을 방출하는 청색 마이크로 LED일 수 있다. 이하에서 설명하는 제1마이크로 LED 내지 제3마이크로 LED(ML1, ML2, ML3)도 상기한 구성과 동일한 구성으로 예시될 수 있다.
캐리어 기판(C)으로 전사된 마이크로 LED(ML)는 전사헤드부(14)를 이용하는 헤드 전사 방법으로 화소 기판(FP)으로 전사될 수 있다. 이 경우, 화소 기판(FP)에서의 화소 배열은 캐리어 기판(C)의 안착홈(11a)의 피치 간격에 따라 다르게 형성될 수 있다. 도 3에서는 하나의 예로서 안착홈(11a)이 성장 기판(101)의 마이크로 LED(ML)의 y방향의 3배수 거리로 형성되었으므로, 화소 기판(FP)에 x방향으로 동종의 마이크로 LED(ML)가 전사되는 배열이 형성될 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 도 6 내지 도 8을 참조하는 설명에서 후술한다.
본 발명은 성장 기판(101)의 마이크로 LED(ML)를 캐리어 기판(C)으로 전사하는 방법으로 유체 전사 방법을 이용하므로 성장 기판(101)에서 발생할 수 있는 문제점이 보완된 상태로 캐리어 기판(C)에 마이크로 LED(ML)를 전사할 수 있다.
그런 다음 캐리어 기판(C)에 전사된 마이크로 LED(ML)를 전사헤드부(14)를 이용하여 화소 기판(FP)으로 신속하게 전사할 수 있다. 헤드 전사 방법의 경우, 마이크로 LED(ML)를 일괄적으로 흡착하여 한번에 화소 기판(FP)으로 전사할 수 있기 때문에 신속한 전사 공정 측면에서 효과적일 수 있다.
헤드 전사 방법을 수행하는 전사헤드부(14)는 마이크로 LED(ML)를 흡착하기 위한 흡착력으로 정전기력, 전자기력, 자기력, 진공 흡입력, 반데르발스력, 열 또는 광에 의한 접합력을 상실할 수 있는 접합력 등을 이용하는 전사헤드일 수 있다. 전사헤드부(14)가 이용하는 흡착력은 상기한 구성에 한정되지 않는다. 또한, 전사헤드부(14)는 마이크로 LED(ML)를 흡착하는 흡착력에 적합한 구조로 형성되어 캐리어 기판(C)의 마이크로 LED(ML)를 화소 기판(FP)으로 전사할 수 있다. 본 발명에서는 하나의 예로서 전사헤드부(14)가 전사헤드(15)로 구비되어 헤드 전사 단계를 수행할 수 있다.
본 발명은 위와 같은 전사헤드부(14)를 구비함으로써 헤드 전사 방법의 장점을 마이크로 LED 전사 과정에 이용할 수 있다.
이처럼 본 발명은 마이크로 LED 디스플레이를 제조하기 위해 성장 기판(101)에서 화소 기판(FP)으로 마이크로 LED(ML)를 전사하는 전사 과정에서 유체 전사 방법 및 헤드 전사 방법을 동시에 이용함으로써 하이브리드 전사 과정을 구현할 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 캐리어부(10)를 이용한 유체 전사 과정을 개략적으로 도시한 도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 저장조(1)에는 성장 기판(101)의 마이크로 LED(ML)가 투입될 수 있다. 이 경우, 성장 기판(101)의 마이크로 LED(ML)는 LLO(Laser Lift Off) 공정에 의해 유체가 저장된 저장조(1)로 투입될 수 있다. 유체 전사 단계에서 저장조(1) 내에 투입되는 마이크로 LED(ML)는 양품의 마이크로 LED만으로 구성될 수 있다. 이는 성장 기판(101)에서 LLO공정을 수행할 때 불량 마이크로 LED를 제외하고 양품의 마이크로 LED만을 선택적으로 탈착시킴으로써 가능할 수 있다. LLO공정을 통해 양품의 마이크로 LED만을 저장조(1)로 투입시키는 과정에 의해 캐리어 기판(C)에 불량 마이크로 LED가 전사되는 문제가 방지될 수 있다. 또한, 캐리어 기판(C)의 불량 마이크로 LED를 양품 마이크로 LED로 교체하는 리페어 공정을 생략할 수 있는 효과가 있다.
유체 전사 단계에서 저장조(1)로 투입되는 마이크로 LED(ML)는 비중 조절을 통해 유체면으로 뜨는 상태가 구현될 수 있다. 또한, 유체 전사 단계에서 마이크로 LED(ML)는 유체면에서 부유하며 마이크로 LED(ML)의 상, 하면 중 적어도 일면에 소수성 또는 친수성 처리되어 정방향을 유지할 수 있다. 마이크로 LED(ML)의 일면은 유체의 특성에 따라 소수성 또는 친수성 처리될 수 있다. 구체적으로, 저장조(1)의 유체가 소수성일 경우, 마이크로 LED(ML)의 일면은 친수성 처리될 수 있고, 저장조(1)의 유체가 친수성일 경우, 마이크로 LED(ML)의 일면은 소수성 처리될 수 있다. 다시 말해, 마이크로 LED(ML)의 일면은 저장조(1)의 유체의 특성과 반대되는 특성으로 처리될 수 있다. 이로 인해 마이크로 LED(ML)가 전복되지 않고 정방향을 유지할 수 있다. 여기서 마이크로 LED(ML)의 정방향은 마이크로 LED(ML)의 단자의 위치에 따라 결정될 수 있다.
또한, 유체 전사 단계에서 마이크로 LED(ML)는 유체면에서 부유하며 마이크로 LED(ML)의 상, 하면 중 적어도 일면이 타면에 비해 밀도가 높아 마이크로 LED(ML)가 정방향을 유지하도록 구비될 수 있다.
이처럼 마이크로 LED(ML)는 비중 조절, 일면의 소수성 또는 친수성 처리 및 일면과 타면의 밀도 차이를 통해 유체면에서 부유하며 정방향을 유지할 수 있게 된다. 이로 인해 전복된 마이크로 LED(ML)가 캐리어 기판(C)으로 전사되는 전사 오류 문제가 방지될 수 있게 된다.
본 발명은 캐리어부(10)를 이용하여 저장조(1)로 투입된 마이크로 LED(ML)를 캐리어 기판(C)으로 전사하는 유체 전사 과정을 수행할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 캐리어부(10)는 캐리어 기판(C) 및 캐리어 기판(C)과 분리가능하게 결합되어 캐리어 기판(C)을 지지하는 지지바디(12)를 포함하여 구성될 수 있다.
지지바디(12)는 캐리어 기판(C)을 상면에서 지지할 수 있는 구조로 형성되되, 내부로 단턱지게 형성될 수 있다. 이로 인해 캐리어 기판(C)의 양단부가 지지되면서 그 외측이 지지바디(12)에 의해 보호되는 구조가 형성될 수 있다. 이 경우, 캐리어 기판(C) 및 지지바디(12)를 포함하는 캐리어부(10)의 구조는 하나의 예로서 도시된 것이므로 이에 한정되지 않고, 지지바디(12)가 캐리어 기판(C)을 지지하는 구조도 이에 한정되지 않는다.
지지바디(12)의 내면과 캐리어 기판(C) 사이에는 공통 챔버(13)가 구비될 수 있다. 이와 같은 구조는 캐리어부(10)의 내부에 공통 챔버(13)가 구비된 형태일 수 있다. 공통 챔버(13)는 캐리어부(10)의 내부에 구비되되, 캐리어 기판(C)의 하부에 구비된 구조일 수 있다. 이러한 공통 챔버(13)에는 공통 챔버(13)와 연통되어 공통 챔버(13) 내부의 공기를 흡인하여 배출하는 에어 펌프(18)가 결합될 수 있다.
에어 펌프(18)는 진공홀(11b)에 진공압을 형성하는 기능을 할 수 있다. 따라서 에어 펌프(18)는 공통 챔버(13)의 일측에 구비되어 공통 챔버(13)의 공기를 흡인하여 배출할 수 있다. 바람직하게는 에어 펌프(18)는 공통 챔버(13)의 일측이면서 캐리어부(10)의 양단 중 캐리어부(10)의 상승 과정에 의해 유체 외부로 먼저 빠져나오는 측의 일단에 구비될 수 있다. 이는 공통 챔버(13)로 유입된 유체의 간섭없이 유체 외부에 위치하는 진공홀(11b)에 진공압을 효율적으로 형성하기 위함일 수 있다. 이 경우, 에어 펌프(18)는 에어 펌프(18)와 공통 챔버(13)를 연통시키는 에어 펌프 파이프(18a)에 의해 공통 챔버(13)의 일측에 구비될 수 있다. 에어 펌프(18)의 경우, 캐리어부(10)의 왕복 운동시 캐리어부(10)와 함께 움직이는 구조로 결합될 수 있다. 에어 펌프(18)는 저장조(1)의 외부에 고정 형태로 구비되고, 신축성 있는 파이프에 의해 캐리어부(10)와 결합되어 캐리어부(10)의 왕복 운동 시 파이프가 신축하는 구조로 결합될 수도 있다. 다만, 신축하는 파이프에 의해 유체가 진동하여 마이크로 LED(ML)가 유체의 유동 방향을 따라 이동하는데에 부정적인 영향을 끼치는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 바람직하게는 캐리어부(10)에 고정 결합되어 캐리어부(10)의 왕복 운동시 같이 왕복 운동하는 구조로 구비될 수 있다.
캐리어부(10)의 캐리어 기판(C)은 저장조(1)의 유체와 경사 각도를 형성하면서 상승하도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 캐리어 기판(C)은 그 상면이 유체와 경사 각도를 형성하면서 상승됨으로써 상기한 경사 각도가 형성될 수 있다.
이와 같은 구조를 구현하기 위하여 본 발명은 구동부(20)를 구비할 수 있다. 구동부(20)는 경사 각도를 일정하게 유지하면서 캐리어부(10)를 상승시킬 수 있다. 이로 인해 캐리어부(10)에 구비된 캐리어 기판(C)이 유체와 경사 각도를 형성하면서 상승될 수 있다. 구동부(20)는 경사 각도가 작아지도록 캐리어부(10)를 회전시킬 수도 있다. 구체적으로 구동부(20)는 캐리어부(10)와 유체가 수평을 이루도록 캐리어부(10)를 회전시킬 수 있다. 이로 인해 캐리어부(10)의 경사 각도가 작아질 수 있다. 이와 같은 과정은 캐리어 기판(C)으로 마이크로 LED(ML)를 유체 전사하는 과정이 완료된 다음 수행될 수 있다. 구동부(20)가 캐리어부(10)를 회전시켜 캐리어 기판(C)이 유체와 수평을 이룸으로써 캐리어 기판(C)에 전사된 마이크로 LED(ML)를 흡착하여 화소 기판(FP)으로 전사하는 헤드 전사 과정이 보다 효율적으로 수행될 수 있다. 구동부(20)는 하나의 예로서 유압 실린더 또는 모터 등으로 구성될 수 있다. 구동부(20)의 구성은 이에 한정되지 않으며 캐리어부(10)를 구동하기 위한 적합한 수단으로 구성될 수 있다.
위와 같은 구성에 의하여 유체면에 부유하는 마이크로 LED(ML)가 캐리어 기판(C)으로 전사될 수 있게 된다.
캐리어 기판(C)은 마이크로 LED(ML)가 안착되는 안착홈(11a), 마이크로 LED(ML)가 안착되지 않는 비안착영역(11c), 안착홈(11a)의 하부에 형성된 진공홀(11b)을 포함하여 구성될 수 있다. 캐리어 기판(C)의 이와 같은 구성에 의해 본 발명의 캐리어부(10)는 마이크로 LED(ML)가 안착되는 안착홈(11a)과 마이크로 LED(ML)가 안착되지 않는 비안착영역(11c)이 구비되며, 안착홈(11a) 하부에 형성된 진공홀(11b)을 포함하는 캐리어 기판(C) 및 캐리어 기판(C)과 분리가능하게 결합되어 캐리어 기판(C)의 하부에서 캐리어 기판(C)을 지지하며, 복수개의 진공홀(11b)과 연통되는 공통 챔버(13)를 포함하는 지지바디(12)로 구성될 수 있다.
안착홈(11a)은 마이크로 LED(ML)를 수용할 수 있는 면적으로 마이크로 LED(ML) 표면의 수평 면적보다 크게 형성될 수 있다. 이와 같은 안착홈(11a)의 하부에는 진공홀(11b)이 안착홈(11a)과 연통되는 형태로 형성될 수 있다.
진공홀(11b)은 안착홈(11a)에 안착된 마이크로 LED(ML)가 캐리어 기판(C)에 흡착될 수 있도록 진공압을 형성하는 기능을 할 수 있다. 진공압은 공통 챔버(13)와 연통되도록 결합된 에어 펌프(18)에 의해 형성될 수 있다. 진공홀(11b)은 공통 챔버(13)와 연통되고, 에어 펌프(18)는 공통 챔버(13)와 연통되는 구조로 구비되므로 에어 펌프(18)가 공통 챔버(13) 내부의 공기를 흡인하여 배출함으로써 진공홀(11b)에 진공압이 형성되거나 해제될 수 있다.
진공홀(11b)에 진공압이 형성되는 경우는 캐리어 기판(C)이 유체와 경사 각도를 형성하면서 상승하여 진공홀(11b)이 유체 외부로 위치한 경우일 수 있다. 이 경우, 캐리어 기판(C)에 형성된 복수개의 진공홀(11b) 중 적어도 일부가 유체 외부에 위치하는 경우라도 에어 펌프(18)가 작동될 수 있다. 다시 말해, 에어 펌프(18)는 유체 외부에 위치하는 진공홀(11b)에만 선택적으로 진공압을 형성할 수 있다.
도 4에서는 하나의 예로서 캐리어 기판(C)이 유체와 경사 각도를 형성하면서 상승하여 캐리어 기판(C)에 구비된 4개의 진공홀(11b) 중 3개의 진공홀(11b)이 유체 외부에 위치하는 상태가 도시된다. 유체 외부에 위치하는 진공홀(11b)과 연통되는 3개의 안착홈(11a)에는 유체의 유동 방향에 따라 마이크로 LED(ML)가 이동하여 안착된 상태일 수 있다. 이 경우, 에어 펌프(18)는 마이크로 LED(ML)가 안착된 안착홈(11a)과 연통되는 진공홀(11b)에 진공압이 형성되도록 작동할 수 있다. 안착홈(11a)에 안착된 마이크로 LED(ML)는 진공홀(11b)에 형성된 진공 흡착력에 의해 안착홈(11a)에서 이탈되지 않을 수 있다. 따라서 마이크로 LED(ML)가 안착되지 않은 안착홈(11a)에 마이크로 LED(ML)를 안착시키기위해 캐리어 기판(C)이 상승하더라도 먼저 안착홈(11a)에 안착된 마이크로 LED(ML)가 이탈되지 않고 흡착되어 있을 수 있다.
한편, 진공홀(11b)은 안착홈(11a)으로 마이크로 LED(ML)를 보다 효과적으로 유입하기 위한 흐름을 만들어주는 기능을 할 수 있다. 이는 진공홀(11b)이 유체의 내부에 위치해 있을 경우, 안착홈(11a) 및 진공홀(11b)을 통해 공통 챔버(13)로 유입되는 유체를 흡인하여 배출하는 유체 펌프(19)에 의해 구현될 수 있다. 유체 펌프(19)는 공통 챔버(13)의 타측에 구비될 수 있다. 다시 말해, 유체 펌프(19)는 공통 챔버(13)의 타측에 구비되어 공통 챔버(13)의 유체를 흡인하여 배출할 수 있다.
유체 펌프(19)는 유체 펌프 파이프(19a)를 통해 공통 챔버(13)와 연통될 수 있다. 따라서, 바람직하게는 유체 펌프 파이프(19a)가 공통 챔버(13)의 타측이면서 캐리어부(10)의 경사 각도에 의해 공통 챔버(13)로 유입된 유체가 다량으로 고이는 위치의 주변에 구비되어 유체 펌프(19)의 작동으로 공통 챔버(13)의 유체를 흡인하여 배출할 수 있다.
이로 인해 안착홈(11a) 및 진공홀(11b)을 통해 공통 챔버(13)로 유입된 유체가 흡인되면서 안착홈(11a) 방향으로 유체의 흐름이 형성될 수 있게 된다. 그 결과 유체 펌프(19)에 의해 안착홈(11a)측으로 형성된 유체 흐름을 따라 안착홈(11a)으로 마이크로 LED(ML)를 안착시키기 위한 과정이 보다 효과적으로 이루어질 수 있다.
본 발명은 공통 챔버(13)의 일측에 구비되어 공통 챔버(13)의 공기를 흡인하여 배출하는 에어 펌프(18) 및 공통 챔버(13)의 타측에 구비되어 공통 챔버(13)의 유체를 흡인하여 배출하는 유체 펌프(19)를 구비함으로써 캐리어 기판(C)의 경사 각도에 따라 에어 펌프(18) 및 유체 펌프(19) 각각이 적합하게 작동할 수 있다. 이로 인해 캐리어 기판(C)으로 마이크로 LED(ML)를 전사하기 위한 마이크로 LED 전사 효율이 향상될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 캐리어 기판(C)이 유체와 경사 각도를 형성하면서 상승하고, 마이크로 LED(ML)는 유체의 유동 방향에 따라 캐리어 기판(C)의 안착홈(11a) 측으로 이동할 수 있다. 도 4에 도시된 화살표는 유체의 유동 방향을 의미한다. 유체의 유동 방향은 유체의 유동 방향을 형성하기 위한 적합한 수단에 의해 결정될 수 있고, 적합한 구조로 구비될 수 있다. 유체의 유동 방향은 도 4의 도면상 마이크로 LED(ML)의 후방에서 형성되어 마이크로 LED(ML)가 전방으로 이동할 수 있도록 형성될 수 있다.
마이크로 LED(ML)는 유체의 유동 방향을 따라 유체면에서 이동하고, 캐리어 기판(C)은 유체와 경사 각도를 형성하면서 상승하여 마이크로 LED(ML)가 안착홈(11a)에 안착될 수 있다. 마이크로 LED(ML)가 안착된 안착홈(11a)과 그와 연통되는 진공홀(11b)이 유체의 외부로 위치하게 되면 마이크로 LED(ML)는 상기한 진공홀(11b)에 진공력에 의해 흡착되어 고정된다.
캐리어 기판(C)에는 비안착영역(11c)이 형성될 수 있다. 비안착영역(11c)은 안착홈(11a)의 주변에 안착홈(11a)이 형성되지 않음으로써 형성될 수 있다. 비안착영역(11c)의 표면은 유체가 친수성인 경우에 소수성 막이 형성되고 유체가 소수성인 경우 친수성 막이 형성될 수 있다. 이로 인해 마이크로 LED(ML)가 유체의 유동 방향을 따라 이동하여 비안착영역(11c)에 접촉되면 비안착영역(11c)에 부착되지 않고 쉽게 미끌려 내려갈 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이 유체 전사 단계에서 유동 방향에 따라 유체면에 부유하는 마이크로 LED(ML)는 캐리어 기판(C) 측으로 이동하고, 캐리어 기판(C)은 유체와 경사 각도를 형성하면서 상승할 수 있다. 이와 같은 상태에서 캐리어 기판(C) 측으로 가장 근접한 마이크로 LED(ML)는 캐리어 기판(C)의 안착홈(11a)에 안착되거나 캐리어 기판(C)의 비안착영역(11c)과 접촉될 수 있다. 도 4에서는 유체면에 부유하는 마이크로 LED(ML) 중 캐리어 기판(C)측으로 가장 근접한 마이크로 LED(ML)가 비안착영역(11c)에 접촉된 상태가 도시된다. 이 경우, 저장조(1)에 저장된 유체의 소수성 또는 친수성의 특성에 따라 비안착영역(11c)의 표면은 그와 반대되는 성질의 막이 형성될 수 있다. 이로 인해 비안착영역(11c)에 접촉된 마이크로 LED(ML)는 비안착영역(11c)에 부착되지 않고 미끌릴 수 있다.
캐리어 기판(C)은 유체와 경사 각도를 형성하면서 계속 상승할 수 있다. 캐리어 기판(C)이 상승함으로써 비안착영역(11c)에 접촉된 마이크로 LED(ML)는 안착홈(11a)으로 들어올 수 있다.
유체 전사 단계에서 캐리어 기판(C)은 동일한 경사 각도로 상승 및 하강 작동을 반복할 수 있다. 이는 안착홈(11a)으로 마이크로 LED(ML)를 제대로 안착시켜 캐리어 기판(C)으로 마이크로 LED(ML)를 전사하기 위한 과정일 수 있다. 이러한 캐리어 기판(C)의 상승 및 하강 작동은 마이크로 LED(ML)가 해당 안착홈(11a) 내부로 안착될 때까지 반복하여 수행할 수 있다.
유체 전사 과정에서 캐리어 기판(C)으로 전사되는 마이크로 LED(ML)는 유체의 유동 방향을 따라 유체면을 부유하면서 안착홈(11a)으로 들어오는 형태일 수 있다. 이 경우, 안착홈(11a)에 마이크로 LED(ML)가 제대로 안착되지 않는 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 방지하기 위하여 본 발명은 캐리어 기판(C)의 안착홈(11a)에 마이크로 LED(ML)가 안착되었는지를 검사하는 검사 단계를 수행할 수 있다. 본 발명은 검사 단계를 수행하기 위하여 안착홈(11a)에 마이크로 LED(ML)가 제대로 안착되었는지 정상 안착 여부를 확인하는 기능을 하는 비젼검사부(16)를 구비할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 비젼검사부(16)는 캐리어부(10)의 상부에 구비될 수 있다. 비젼검사부(16)는 캐리어부(10)의 상부에 이격되게 구비되되, 저장조(1) 내의 유체면을 부유하는 마이크로 LED(ML)가 캐리어 기판(C)의 안착홈(11a)에 최초로 안착되는 위치를 검사할 수 있는 위치에 구비될 수 있다. 다시 말해, 비젼검사부(16)는 캐리어 기판(C)이 유체와 경사 각도를 형성하기 시작하면서 경사 각도에 의해 안착홈(11a)에 마이크로 LED(ML)가 최초로 안착되는 위치의 상부에 구비될 수 있다. 이와 같은 구조로 구비되는 비젼검사부(16)를 통해 안착홈(11a)에 마이크로 LED(ML)가 안착되었는지 검사가 가능할 수 있다. 본 발명은 비젼검사부(16)를 이용한 마이크로 LED(ML) 정상 안착 여부를 확인하는 과정에 의하여 마이크로 LED(ML)가 안착홈(11a)에 제대로 안착되지 않았을 경우, 캐리어 기판(C)의 위치를 재조절(구체적으로, 유체측으로 하강)하여 안착홈(11a)에 마이크로 LED(ML)가 제대로 안착되도록 할 수 있다. 그 결과 마이크로 LED(ML)가 누락된 안착홈(11a)없이 캐리어 기판(C)으로 마이크로 LED(ML) 전사를 완료할 수 있게 된다.
본 발명은 안착홈(11a)에 마이크로 LED(ML)가 정상 안착되어 흡착되었는지 확인하기 위하여 진공압 측정장치(17)를 구비할 수 있다.
진공압 측정장치(17)는 공통 챔버(13)의 압력을 측정하는 기능을 할 수 있다. 본 발명은 진공압 측정장치(17)를 통해 공통 챔버(13)의 압력을 측정하여 공통 챔버(13)의 압력이 규정 압력에 도달한 경우로 판단되는 경우에 구동부(20)를 통해 캐리어부(10)를 상승시킬 수 있다. 본 발명은 공통 챔버(13)의 압력이 규정 압력에 도달한 경우, 안착홈(11a)에 마이크로 LED(ML)가 정상적으로 안착된 것으로 판단하여 캐리어부(10)를 상승시키도록 구동부(20)를 제어할 수 있다. 진공홀(11b)에는 공통 챔버(13)를 통해 진공압이 형성될 수 있다. 따라서, 본 발명은 진공압 측정장치(17)를 통해 공통 챔버(13)의 압력이 규정 압력에 도달되는 것이 확인되면 캐리어 기판(C)의 모든 진공홀(11b)에 정상적으로 진공압이 형성되었다고 판단하여 구동부(20)를 통해 캐리어부(10)를 상승시킬 수 있다. 진공압 측정장치(17)는 압력 게이지와 같은 형태로 구비될 수 있으며 이에 한정되지 않고 압력을 측정하기 위한 적합한 수단으로 구비될 수 있다.
이처럼 본 발명은 캐리어 기판(C)으로 마이크로 LED(ML)가 정상적으로 안착되었는지를 확인하기 위한 수단(예를 들어, 비젼검사부(16) 및 진공압 측정장치(17))을 구비할 수 있다. 이로 인해 캐리어 기판(C)에 누락되는 마이크로 LED(ML)없이 유체 전사 과정이 수행될 수 있다. 그 결과 유체 전사 과정의 신뢰도가 높아질 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 캐리어부(10)의 하부에는 슬라이딩부(21)가 구비될 수 있다. 슬라이딩부(21)는 상면에서 캐리어부(10)의 하부를 지지할 수 있다. 슬라이딩부(21)는 캐리어부(10)의 하부가 슬라이딩되면서 캐리어부(10)의 하부를 지지할 수 있다. 따라서, 슬라이딩부(21)는 캐리어부(10)의 하부가 슬라이딩될 수 있는 적합한 구조로 형성될 수 있다.
슬라이딩부(21)는 캐리어부(10)가 경사 각도를 일정하게 유지하면서 상승될 수 있는 구조로 형성될 수 있다. 이와 같은 구조에 의해 슬라이딩부(21)는 캐리어부(10)를 지지하는 상면이 경사면으로 이루어질 수 있다. 슬라이딩부(21)는 경사면이 평평한 형태일 수도 있고, 양쪽으로 이격된 지지대에 단턱(21a)이 형성되어 단턱(21a)에 의해 캐리어부(10)가 지지되는 형태일 수 있다. 본 발명에서는 하나의 예로서 슬라이딩부(21)의 상면에 단턱(21a)이 형성되는 것으로 도시하여 설명한다. 도 5를 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 5는 슬라이딩부(21)가 캐리어부(10)를 상면에서 지지하고 있는 상태를 위에서 바라보고 개략적으로 도시한 도이다. 도 5의 도면에서는 진공압 측정장치(17)가 생략된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 슬라이딩부(21)는 상면에 단턱(21a)이 형성된 제1슬라이딩부(21) 및 제2슬라이딩부(21)로 구성될 수 있다. 슬라이딩부(21)는 적어도 일부가 유체에 잠기도록 구비되므로 저장조(1)내의 유체의 흐름을 방해하지 않는 구조로 구비되어야 한다. 본 발명은 슬라이딩부(21)를 제1, 2슬라이딩부(21)로 구성하여 제1, 2슬라이딩부(21)를 저장조(1) 내부에서 이격시켜 구비할 수 있다. 제1, 2슬라이딩부(21)는 도 5의 도면상 캐리어부(10)의 세로폭을 기준으로 세로폭보다 큰 폭을 형성하도록 이격거리를 두고 구비될 수 있다. 제1, 2슬라이딩부(21)는 도 5의 도면상 캐리어부(10)의 상, 하부 각각의 적어도 일부를 지지하면서 캐리어부(10)의 상승, 하강의 왕복 운동을 방해하지 않을 만큼의 여유폭을 갖도록 이격되게 구비될 수 있다. 이로 인해 저장조(1) 내부에서 슬라이딩부(21)로 인한 유체의 흐름 방해 정도가 최소화될 수 있다.
제1, 2슬라이딩부(21)는 각각 상면에 형성된 단턱(21a)에 의해 캐리어부(10)를 지지할 수 있다. 따라서, 캐리어부(10)는 하부의 적어도 일부가 제1, 2슬라이딩부(21)의 단턱에 의해 지지되어 슬라이딩될 수 있다.
도 5를 참조하여 설명한 슬라이딩부(21)는 하나의 예로서 도시된 것이므로, 슬라이딩부(21)의 구조는 이에 한정되지 않는다.
본 발명은 캐리어부(10)의 표면을 건조시키는 건조부를 구비할 수 있다. 건조부는 캐리어부(10)가 유체 전사 과정을 수행하여 캐리어 기판(C)으로 마이크로 LED(ML)의 전사가 완료된 다음 수행될 수 있다. 건조부는 에어 블로워, 히팅 수단 등으로 구비될 수 있다. 건조부는 상기한 구성에 한정되지 않으며 마이크로 LED(ML)를 건조시키기 위한 적합한 수단으로 구비될 수 있다. 본 발명은 건조부를 구비함으로써 유체 전사 과정에 의해 마이크로 LED(ML)의 표면에 남아있는 유체에 의해 발생할 수 있는 부정적인 문제(예를 들어, 유체로 인한 회로부의 기능 오류)를 방지할 수 있다.
한편, 본 발명은 캐리어부(10)를 상승, 하강하도록 이동시켜 유체 전사 과정을 수행할 수도 있고, 저장조(1)에 구비된 유체의 수위를 조절하여 캐리어 기판(C)의 안착홈(11a)으로 마이크로 LED(ML)가 안착되도록 할 수도 있다. 따라서, 본 발명은 캐리어부(10)와 유체가 상대적으로 움직이는 구조로 유체 전사 과정을 수행할 수도 있다.
유체 전사 단계가 완료된 다음 전사헤드부(14)를 이용한 헤드 전사 단계가 수행될 수 있다. 헤드 전사 단계에서 캐리어 기판(C)의 마이크로 LED(ML)는 화소 기판(FP)으로 전사될 수 있다.
전사헤드부(14)는 캐리어 기판(C)의 안착홈(11a)에 안착된 마이크로 LED(ML)를 일괄적으로 흡착하여 화소 기판(FP)으로 전사할 수 있다. 따라서, 안착홈(11a)의 피치 간격에 따라 화소 기판(FP)에서 전사된 마이크로 LED(ML)의 배열이 형성될 수 있다.
도 6 내지 도 8은 캐리어 기판(C)의 안착홈(11a)의 피치 간격에 따른 화소 기판(FP)에서의 화소 배열에 대한 다양한 실시 예를 도시한 도이다. 화소 기판(FP)에는 캐리어 기판(C)에서 전사되는 마이크로 LED(ML)가 안착되는 안착홈(11a) 및 안착홈(11a)에 안착되는 마이크로 LED(ML)를 진공 흡착하는 진공압이 형성되는 진공홀(11b)이 형성될 수 있다.
도 6(a)는 안착홈(11a)이 성장 기판(101)의 마이크로 LED(ML)의 x방향의 피치 간격의 3배수 거리로 형성된 캐리어 기판(C)에 유체 전사 단계에 의해 마이크로 LED(ML)가 전사된 상태를 도시한 도이다. 도 6에 도시된 바와 같이 캐리어 기판(C)은 제1마이크로 LED(ML1)가 전사된 제1캐리어 기판(C1), 제2마이크로 LED(ML2)가 전사된 제2캐리어 기판(C2) 및 제3마이크로 LED(ML3)가 전사된 제3캐리어 기판(C3)으로 구성될 수 있다.
헤드 전사 단계는 제1마이크로 LED(ML1)가 안착된 제1캐리어 기판(C1)의 제1마이크로 LED(ML1)를 전사헤드(15)로 흡착하여 화소 기판(FP)으로 전사하는 제1헤드 전사 단계, 제2마이크로 LED(ML2)가 안착된 제2캐리어 기판(C2)의 제2마이크로 LED(ML2)를 전사헤드(15)로 흡착하여 화소 기판으로 전사하는 제2헤드 전사 단계, 제3마이크로 LED(ML3)가 안착된 제3캐리어 기판(C3)의 제3마이크로 LED(ML3)를 전사헤드(15)로 흡착하여 화소 기판(FP)으로 전사하는 제3헤드 전사 단계로 구성되어, 화소 기판(FP)에서 제1 내지 제3마이크로 LED(ML1, ML2, ML3)가 화소 단위를 구성하도록 할 수 있다.
도 6을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 6(a)에 도시된 바와 같이, 각각의 마이크로 LED(ML1, ML2, ML3)는 유체 전사 단계에 의해 캐리어 기판(C)으로 전사된 상태일 수 있다. 이 경우, 캐리어 기판(C)의 안착홈(11a)은 성장 기판(101)의 마이크로 LED(ML)의 x방향의 피치 간격의 3배수 거리로 형성되므로 캐리어 기판(C)에서 마이크로 LED(ML)는 x방향으로 3배수 거리의 이격거리를 두고 배치될 수 있다. 각각의 캐리어 기판(C)에서 마이크로 LED(ML)는 x방향으로 3배수 거리, y방향으로 성장 기판(101)의 마이크로 LED(ML)의 1배수 거리로 배치될 수 있다.
전사헤드부(14)는 헤드 전사 단계에서 캐리어 기판(C)에 전사된 마이크로 LED(ML)를 일괄적으로 흡착하여 화소 기판(FP)으로 전사할 수 있다. 헤드 전사 단계에서 화소 기판(FP)으로 전사되는 마이크로 LED(ML)의 순서는 한정되지 않는다. 본 발명에서는 하나의 예로서 제1마이크로 LED 내지 제3마이크로 LED(ML1, ML2, ML3)의 순서로 화소 기판(FP)에 마이크로 LED(ML)가 전사될 수 있다. 따라서, 제1헤드 전사 단계 내지 제3헤드 전사 단계가 순서대로 수행될 수 있다.
전사헤드(15)는 제1헤드 전사 단계에서 제1마이크로 LED(ML1)를 화소 기판(FP)으로 일괄 전사할 수 있다. 그런 다음 전사헤드(15)는 제2헤드 전사 단계를 수행할 수 있다. 제2헤드 전사 단계에서 전사헤드(15)는 제1헤드 전사 단계에서 전사된 제1마이크로 LED(ML1)를 기준으로 마이크로 LED(ML)의 x방향의 피치 간격만큼 도면상 오른쪽으로 이동하여 제2마이크로 LED(ML2)를 화소 기판(FP)으로 일괄 전사할 수 있다. 그런 다음 전사헤드(15)는 제3헤드 전사 단계를 수행할 수 있다. 제3헤드 전사 단계에서 전사헤드(15)는 제2헤드 전사 단계에서 전사된 제2마이크로 LED(ML2)를 기준으로 마이크로 LED(ML)의 x방향의 피치 간격만큼 도면상 오른쪽으로 이동하여 제3마이크로 LED(ML3)를 화소 기판(FP)으로 일괄 전사할 수 있다.
도 6(b)는 전사헤드(15)에 의해 제1헤드 전사 단계 내지 제3헤드 전사 단계가 수행되어 화소 기판(FP)으로 제1마이크로 LED 내지 제3마이크로 LED(ML1, ML2, ML3)가 전사된 상태를 도시한 도이다. 도 6(a)에 도시된 바와 같이 안착홈(11a)이 x방향으로 3배수 거리의 피치 간격으로 형성된 캐리어 기판(C)에 전사된 마이크로 LED(ML)를 앞서 설명한 제1헤드 전사 단계 내지 제3헤드 전사 단계를 수행하여 화소 기판(FP)으로 전사할 경우, 도 6(b)에 도시된 바와 같이 y방향으로 동종의 마이크로 LED(ML)가 전사된 형태가 형성될 수 있다. 화소 기판(FP)은 y방향으로 동종의 마이크로 LED(ML)가 배열되는 마이크로 LED(ML) 배열을 가질 수 있고, 이로 인해 x방향으로 화소 단위가 구성되는 형태가 구현될 수 있다.
도 7(a)는 안착홈(11a)이 성장 기판(101)의 마이크로 LED(ML)의 x, y방향의 3배수 거리로 형성된 캐리어 기판(C)에 전사된 마이크로 LED(ML)를 도시한 도이다. 전사헤드(15)는 제1헤드 전사 단계 내지 제3헤드 전사 단계를 수행함으로써 화소 기판(FP)으로 각각의 마이크로 LED(ML1, ML2, ML3)를 일괄적으로 전사할 수 있다.
캐리어 기판(C)에 안착홈(11a)이 성장 기판(101)의 마이크로 LED(ML)의 x, y방향의 3배수 거리로 형성될 경우, 캐리어 기판(C)에 전사된 마이크로 LED(ML)는 x, y방향으로 3배수 거리를 두고 배열될 수 있다. 전사헤드(15)는 이와 같은 배열의 각각의 마이크로 LED(ML1, ML2, ML3)를 흡착하여 화소 기판(FP)으로 전사하는 제1헤드 전사 단계 내지 제3헤드 전사 단계를 수행할 수 있다.
전사헤드(15)는 도 6을 참조하여 설명한 제1헤드 전사 단계 내지 제3헤드 전사 단계와 동일하게 각각의 단계에서 제1마이크로 LED 내지 제3마이크로 LED(ML1, ML2, ML3)를 일괄 전사하는 과정을 수행할 수 있다.
도 7(b)는 제1헤드 전사 단계 내지 제3헤드 전사 단계에 의해 마이크로 LED(ML)가 전사된 화소 기판(FP)을 도시한 도이다. 이 경우, 도 7(b)에는 전사헤드(15)가 화소 기판(FP)에서 마이크로 LED(ML)의 x방향의 피치 간격만큼 오른쪽으로 이동하여 캐리어 기판(C)의 마이크로 LED(ML)를 전사한 경우에 대한 실시 예가 도시된다. 따라서, 화소 기판(FP)의 y방향으로는 화소 단위가 형성되지 않고, 동종의 마이크로 LED(ML)가 3배수 거리를 두고 배열되는 형태가 구현될 수 있다.
다시 말해, 각각의 캐리어 기판(C1, C2, C3)상에 x, y방향으로 3배수 거리를 두고 배열된 마이크로 LED(ML1, ML2, ML3)가 화소 기판(FP)으로 전사됨으로써 화소 기판(FP)에는 x방향으로 화소 단위가 구성되는 형태가 구현될 수 있다.
본 발명의 도 7(b)의 도면에서는 화소 기판(FP)의 x방향으로 화소 단위가 구성되는 형태로 도시하였지만, 헤드 전사 단계를 추가로 수행하여 화소 기판(FP)의 y방향으로도 화소 단위가 구성되는 형태를 구현할 수도 있다. 이 경우, 전사헤드(15)는 먼저 전사된 마이크로 LED(예를 들어, 제1헤드 전사 단계에서 전사된 제1마이크로 LED(ML1))를 기준으로 마이크로 LED(ML)의 y방향의 피치 간격만큼 도면상 아래쪽으로 이동하여 흡착한 마이크로 LED(예를 들어, 제2헤드 전사 단계에서 전사될 제2마이크로 LED(ML2))를 일괄 전사할 수 있다. 화소 기판(FP)의 x방향으로만 화소 단위가 구성되는 형태를 구현하고자 할 경우, 추가로 수행되는 헤드 전사 단계에서 y방향으로 먼저 전사된 마이크로 LED(예를 들어, 제1마이크로 LED(ML1))와 다른 이종의 마이크로 LED(예를 들어, 제2마이크로 LED(ML2))를 전사하지 않고, 동종의 마이크로 LED(예를 들어, 제1마이크로 LED(ML1))를 전사할 수 있다. 전사헤드(15)는 동종의 마이크로 LED(예를 들어, 제1마이크로 LED(ML1))를 흡착하여 화소 기판(FP)에서 먼저 전사된 마이크로 LED(예를 들어, 제1마이크로 LED(ML1))를 기준으로 마이크로 LED(ML)의 y방향의 피치 간격만큼 도면상 아래쪽으로 이동하여 동종의 마이크로 LED(예를 들어, 제1마이크로 LED(ML1))를 전사할 수도 있다.
도 8(a)는 안착홈(11a)이 성장 기판(101)의 마이크로 LED(ML)의 x, y방향의 6배수 거리로 형성된 캐리어 기판(C)에 전사된 마이크로 LED(ML)를 도시한 도이다. 전사헤드(15)는 제1헤드 전사 단계 내지를 수행함으로써 화소 기판(FP)으로 각각의 마이크로 LED(ML1, ML2, ML3)를 일괄적으로 전사할 수 있다.
캐리어 기판(C)에 안착홈(11a)이 성장 기판(101)의 마이크로 LED(ML)의 x, y방향의 6배수 거리로 형성될 경우, 캐리어 기판(C)에 전사된 마이크로 LED(ML)는 x, y방향으로 6배수 거리를 두고 배열될 수 있다. 전사헤드(15)는 이와 같은 배열의 각각의 마이크로 LED(ML1, ML2,ML3)를 흡착하여 화소 기판(FP)으로 전사하는 제1헤드 전사 단계 내지 제3헤드 전사 단계를 수행할 수 있다.
전사헤드(15)는 도 6을 참조하여 설명한 제1헤드 전사 단계 내지 제3헤드 전사 단계와 동일하게 각각의 단계에서 제1마이크로 LED 내지 제3마이크로 LED(ML1, ML2, ML3)를 일괄 전사하는 과정을 수행할 수 있다.
도 8(b)는 제1헤드 전사 단계 내지 제3헤드 전사 단계에 의해 마이크로 LED(ML)가 전사된 화소 기판(FP)을 도시한 도이다. 이 경우, 도 8(b)에는 전사헤드(15)가 화소 기판(FP)에서 마이크로 LED(ML)의 x방향의 피치 간격만큼 오른쪽으로 이동하여 캐리어 기판(C)의 마이크로 LED(ML)를 전사한 경우에 대한 실시 예가 도시된다. 따라서, 화소 기판(FP)의 y방향으로는 화소 단위가 형성되지 않고, 동종의 마이크로 LED(ML)가 6배수의 거리를 두고 배열되는 형태가 구현될 수 있다.
본 발명의 도 8(b)의 도면에서는 화소 기판(FP)의 x방향으로 화소 단위가 구성되는 형태를 도시하였지만, 헤드 전사 단계를 추가로 수행하여 화소 기판(FP)의 y방향으로도 화소 단위가 구성되는 형태를 구현할 수도 있다. 헤드 전사 단계를 추가로 수행하는 과정은 앞서 도 7(b)를 참조하여 설명한 과정과 동일하므로 이에 대한 자세한 설명을 생략한다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 마이크로 LED 디스플레이 제조장치를 이용한 유체 전사 단계의 다양한 실시 예를 도시한 도이다. 이 경우, 캐리어부(10)를 이용하여 유체 전사 단계를 수행하는 과정은 앞서 도 4를 참조하여 설명한 유체 전사 단계와 동일할 수 있고, 유체 전사 과정을 보다 효율적으로 수행하기 위한 별도의 장치가 구비되어 유체 전사 단계가 수행된다는 점에서 차이가 있다.
도 9는 저장조(1)와 연결되는 인펌프(25)(IN-Pump) 및 아웃펌프(24)(OUT-Pump)를 구비하여 유체 전사 단계를 수행하는 과정을 도시한 도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 저장조(1)의 일단에는 인펌프(25)가 구비될 수 있고, 타단에는 아웃펌프(24)가 구비될 수 있다. 아웃펌프(24)는 저장조(1)의 유체를 배출하는 기능을 할 수 있고, 인펌프(25)는 아웃펌프(24)를 통해 저장조(1)에서 배출된 유체가 다시 저장조(1)로 유입되게 할 수 있다.
본 발명은 저장조(1)의 일단 및 타단에 각각 인펌프(25)와 아웃펌프(24)를 구비함으로써 유체 전사 단계에서 유체의 유동 방향을 효과적으로 형성할 수 있다. 도 9에서는 하나의 예로서, 도면상 좌측을 저장조(1)의 일단으로 하고, 우측을 타단으로 할 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 도면상 저장조(1)의 왼쪽 외측으로 인펌프(25)가 구비되고, 저장조(1)의 오른쪽 외측으로 아웃펌프(24)가 구비될 수 있다.
인펌프(25)와 아웃펌프(24)는 서로 반대되는 위치에 구비되어 저장조(1) 내의 유체의 유동 방향을 형성할 수 있다. 인펌프(25)와 아웃펌프(24)는 반대되는 위치에 구비되되, 높이차를 갖도록 구비될 수 있다. 구체적으로, 도 9에 도시된 바와 같이 유체를 배출하는 아웃펌프(24)는 유체면과 근접하는 높이에 구비될 수 있다. 이는 유체면을 부유하는 마이크로 LED(ML)와 근접하는 위치에서 유체를 배출시켜 마이크로 LED(ML)를 캐리어 기판(C)측으로 보다 효과적으로 이동시키기 위함일 수 있다.
아웃펌프(24)와 인펌프(25)는 동시에 작동될 수 있다. 따라서 아웃펌프(24)의 작동에 의해 공통 파이프(26)를 통해 배출된 유체가 공통 파이프(26)를 통해 다시 저장조(1)로 유입될 수 있다. 공통 파이프(26)는 저장조(1), 아웃펌프(24) 및 인펌프(25)를 연결하는 구조로 구비될 수 있다. 따라서, 아웃펌프(24)의 작동에 의해 공통 파이프(26)를 통해 배출된 유체가 인펌프(25)에 작동에 의해 다시 저장조(1)로 유입되는 것이 가능할 수 있다.
인펌프(25)는 아웃펌프(24)와 높이차를 두고 반대되는 위치에 구비될 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 인펌프(25)는 아웃펌프(24)와 유체면과의 높이차보다 큰 높이차를 갖도록 유체면으로부터 멀리 구비될 수 있다. 다시 말해 인펌프(25)는 저장조(1)의 하부와 근접하는 위치에 구비될 수 있다. 인펌프(25)의 경우, 아웃펌프(24)의 작동에 의해 배출된 유체를 다시 저장조(1)로 유입시키는 기능을 한다. 이 때 유체가 저장조(1)로 유입되는 과정에서 마이크로 LED(ML)가 부유하는 유체면에 진동이 발생할 수 있다. 이러한 진동은 유체의 유동 방향을 따라 부유하는 마이크로 LED(ML)의 이동을 방해할 수 있다. 또한, 마이크로 LED(ML)가 전복되는 문제를 야기시킬 수 있다. 따라서 인펌프(25)를 통해 저장조(1)로 다시 유입되는 유체에 의해 발생하는 진동은 유체 전사 단계를 방해하는 요소 작용할 수 있다. 이와 같은 문제를 방지하기 위해서 바람직하게는 인펌프(25)가 저장조(1)의 하부와 인접하는 위치에 유체면으로부터 멀리 구비될 수 있다.
한편, 유체 전사 단계에서 인펌프(25)와 아웃펌프(24)는 동시에 작동하므로 유체의 유체량을 일정하게 유지시켜줄 수 있다. 다시 말해, 인펌프(25) 및 아웃펌프(24)를 구비하는 유체 전사 과정에서 아웃펌프(24)로 유체가 배출되더라도 공통 파이프(26)를 따라 인펌프(25)에 의해 유체가 다시 저장조(1)로 유입되는 과정이 반복될 수 있다. 따라서, 유체의 유체량은 일정하게 유지되면서 유체의 유동 방향을 보다 효율적으로 형성하여 마이크로 LED(ML)를 캐리어 기판(C)으로 전사하는 유체 전사 과정이 효과적으로 수행될 수 있다.
도 10은 유동생성부(22)를 구비하여 유체 전사 단계를 수행하는 과정을 도시한 도이다.
도 10(a)는 유체 전사 단계에서 캐리어 기판(C)의 적어도 일부의 안착홈(11a)에 마이크로 LED(ML)가 전사된 상태를 도시한 도이고, 도 10(b)는 유체 전사 단계에서 캐리어 기판(C)의 모든 안착홈(11a)에 마이크로 LED(ML)가 전사된 상태를 도시한 도이다. 캐리어부(10)는 도 10(a)에서의 상승 위치보다 도 10(b)의 상승 위치가 더 높을 수 있다.
먼저, 도 10(a)를 참조하여 유동생성부(22)를 구비하는 유체 전사 단계에 대해 구체적으로 설명한다.
도 10(a)에 도시된 바와 같이, 본 발명은 마이크로 LED(ML)와 같이 유체면을 부유하는 유동생성부(22)를 구비하여 유체 전사 단계를 수행할 수 있다.
유동생성부(22)는 캐리어 기판(C)측으로 유체의 흐름을 발생시킬 수 있다. 도 10의 도면상 캐리어 기판(C)이 위치하는 측의 방향을 마이크로 LED(ML)의 전방이라고 할 경우, 유동생성부(22)는 마이크로 LED(ML)의 전방에서 유체의 흐름을 형성할 수 있다. 도 4 및 도 9를 참조하는 유체 전사 단계에서는 유체의 유동 방향이 마이크로 LED(ML)의 후방에서 형성되어 마이크로 LED(ML)가 전방으로 이동하였다. 이와는 달리, 도 10에 도시된 바와 같이 본 발명은 유동생성부(22)를 구비하여 마이크로 LED(ML)의 전방에서 유체의 흐름을 형성할 수 있다. 이로 인해 마이크로 LED(ML)는 유체의 흐름을 따라 전방으로 이끌려 이동할 수 있다.
유동생성부(22)는 하나의 예로서 부유체의 형태로 구비될 수 있다. 본 발명에서는 도 10에 도시된 바와 같이, 하나의 예로서 캐리어부(10)의 공통 챔버(13) 내부에 유동생성부(22)로서 부유체를 구비하는 것으로 도시하여 설명한다.
캐리어부(10)의 내부에 구비된 유동생성부(22)는 마이크로 LED(ML)와 같이 유체면을 부유할 수 있다. 유동생성부(22)에 의해 마이크로 LED(ML)의 전방에서 마이크로 LED(ML)가 이끌려 캐리어 기판(C)측으로 이동할 수 있는 흐름이 보다 효과적으로 형성될 수 있다.
유동생성부(22)가 구비되지 않을 경우, 진공홀(11b)을 통해 공통 챔버(13)로 유입된 유체가 유체 펌프 파이프(19a)측으로 유입되어 배출될 수 있다. 이 경우, 유체의 흐름이 안착홈(11a)으로 형성되기 보다는 유체 펌프 파이프(19a)측으로 유입되도록 형성되어 상대적으로 안착홈(11a)으로 마이크로 LED(ML)가 안착되는 과정이 비효율적으로 수행될 수 있다. 하지만 유동생성부(22)를 구비하여 유체 전사 단계를 수행할 경우에는 공통 챔버(13)로 유입된 유체가 유체 펌프 파이프(19a)측으로 바로 유입되지 않고, 유동생성부(22)에 의해 유체면에서 유체의 유동 방향을 따라 흐르도록 흐름이 형성되기 때문에 마이크로 LED(ML)를 안착홈(11a)으로 보다 쉽게 안칙시킬 수 있다.
도 10(a)를 참조하여 설명하면, 유동생성부(22)는 지속적으로 마이크로 LED(ML)를 안착시키고자 하는 안착홈(11a)으로 유체의 흐름을 형성할 수 있다. 유동생성부(22)는 마이크로 LED(ML)의 전방에서 유체의 흐름을 형성하므로, 마이크로 LED(ML)를 안착시키고자 하는 안착홈(11a)의 주변에서 안착홈(11a)측으로 마이크로 LED(ML)를 이끌 수 있다. 이로 인해 캐리어부(10)가 상승하여 마이크로 LED(ML)를 안착시키려고 하는 안착홈(11a)에 유체면을 부유하는 마이크로 LED(ML)가 위치하였을 때 유체의 흐름을 따라 안착 대상의 안착홈(11a)으로 쉽게 유입될 수 있다.
또한, 유동생성부(22)가 마이크로 LED(ML)의 전방에서 유체의 흐름을 형성하여 마이크로 LED(ML)를 안착시키고자 하는 안착홈(11a)으로 유입시킬 경우, 안착홈(11a)의 안착 대상 마이크로 LED(ML)를 제외한 다른 마이크로 LED(ML)의 캐리어 기판(C)측으로 유입이 최소화될 수 있다. 유동생성부(22)는 마이크로 LED(ML)를 안착시키고자 하는 안착홈(11a)의 주변에 구비되어 안착홈(11a)과 근접하는 마이크로 LED(ML)가 안착홈(11a)으로 이끌릴 수 있도록 상기한 마이크로 LED(ML)의 전방에서 유체의 흐름을 형성하기 때문이다. 따라서 본 발명은 유체 전사 단계에서 유동생성부(22)를 구비할 경우, 안착홈(11a)으로 안착시키고자 하는 마이크로 LED(ML)를 유입시키고 다른 마이크로 LED(ML)가 캐리어 기판(C)측으로 유입되는 것을 최소화하는 측면에서 보다 효과적일 수 있다.
본 발명은 유동생성부(22)를 구비할 경우, 별도의 유동 생성 수단을 이용하여 마이크로 LED(ML)의 후방에서 유체의 흐름을 형성하고, 유동생성부(22)를 이용하여 마이크로 LED(ML)의 전방에서도 유체의 흐름을 형성할 수도 있다. 다시 말해, 마이크로 LED(ML)의 후방 및 전방에서 유체의 흐름을 동일한 방향으로 형성할 수 있다. 이 경우에는 유체의 흐름을 따라 마이크로 LED(ML)가 유체면을 이동하는 측면에서 보다 효과적일 수 있다.
유동생성부(22)는 유동생성부(22)를 지지하는 지지파이프(23)에 의해 지지될 수 있다.
지지파이프(23)는 유동생성부(22)를 지지하는 구조이므로, 유동생성부(22)와 함께 캐리어부(10)의 내부에 구비될 수 있다.
지지파이프(23)는 유동생성부(22)를 지지하며, 유체를 흡인하여 배출하는 유체 펌프(19)와 연통되도록 구비될 수 있다. 지지파이프(23)는 유체면을 부유하는 유동생성부(22)를 지지하도록 구비되므로 유체면과 근접하도록 유체 내부에서 부유하며 마이크로 LED(ML)를 안착시키고자 하는 안착홈(11a)의 주변에 구비될 수 있다.
이 경우, 지지파이프(23) 및 유동생성부(22)의 위치는 변화하지 않고, 캐리어부(10)의 상승으로 인해 캐리어 기판(C)이 유체와 형성하는 경사 각도에 따라 마이크로 LED(ML)를 안착시키고자 하는 안착홈(11a)의 위치가 변화할 수 있다. 지지파이프(23) 및 유동생성부(22)는 제자리에서 부유하며 변화되는 안착홈(11a)의 주변에서 안착홈(11a)으로 유체의 흐름을 형성하여 마이크로 LED(ML)의 유입이 효율적으로 이루어지도록 할 수 있다. 지지파이프(23)는 개구를 통해 유체를 흡인함으로써 안착홈(11a)으로의 유체의 흐름을 보다 효과적으로 형성할 수 있다.
지지파이프(23)는 캐리어부(10)의 상승에 따라 신축하는 신축파이프(23a)와 연결될 수 있다.
신축파이프(23a)는 지지파이프(23)와 유체 펌프 파이프(19a)를 연결시켜 지지파이프(23)의 개구를 통해 흡인된 유체가 배출되도록 할 수 있다.
도 10(b)는 도 10(a)에 도시된 캐리어부가 도 10(a)보다 상승한 상태를 도시한 도이다.
도 10(b)에 도시된 바와 같이, 캐리어부(10)가 상승하여 캐리어 기판(C)이 유체와 형성하는 경사 각도에 따라 마이크로 LED(ML)를 안착시키고자 하는 안착홈(11a)의 위치가 변화할 수 있다. 이 경우, 지지파이프(23)와 유동생성부(22)의 위치는 변화하지 않고, 지지파이프(23)의 주변에 위치하는 안착홈(11a)으로 마이크로 LED(ML)를 유입시키기 위한 유체의 흐름을 형성할 수 있다.
이처럼 유체 전사 단계는 유동생성부(22)를 구비하여 마이크로 LED(ML)의 전방에서 유체의 흐름을 형성할 수 있다. 이 경우, 유동생성부(22)를 지지하는 지지파이프(23)는 유동생성부(22)의 하부이면서 유체면에 근접하는 유체의 내부에서 부유할 수 있다. 유동생성부(22) 및 지지파이프(23)는 제자리에서 부유하므로 캐리어부(10)의 상승에 영향을 받지 않고 항상 마이크로 LED(ML)를 유입시키고자 하는 안착홈(11a)의 주변에 위치할 수 있다. 이와 같은 구조에 의하여 유체 전사 단계에서 캐리어 기판(C)으로 마이크로 LED(ML)를 전사하는 과정이 보다 효과적으로 이루어질 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명은 성장 기판(101)에서 제조된 마이크로 LED(ML)를 다양한 실시 예에 따른 유체 전사 단계를 통해 유체 전사할 수 있다. 본 발명은 유체 전사 단계에서 성장 기판(101)에서 발생할 수 있는 문제점(구체적으로, 불균일한 마이크로 LED(ML) 발광특성, 마이크로 LED(ML) 파손, 캐리어 기판(C)으로의 불량 마이크로 LED 전사)을 보완하여 마이크로 LED(ML)를 캐리어 기판(C)으로 전사할 수 있다. 그런 다음 헤드 전사 단계를 통해 캐리어 기판(C)의 마이크로 LED(ML)를 화소 기판(FP)으로 일괄적으로 신속하게 전사할 수 있다. 이로 인해 화소 기판(FP)에서 화소 단위가 구성될 수 있다.
구체적으로, 본 발명은 제1성장 기판(101a)에서 제조되어 개별화된 제1마이크로 LED(ML1)를 제1저장조에 투입하는 단계, 제1저장조에 투입된 제1마이크로 LED(ML1)를 제1캐리어 기판(C1)에 흡착시키는 단계, 제2성장 기판(101b)에서 제조되어 개별화된 제2마이크로 LED(ML2)를 제2저장조에 투입하는 단계, 제2저장조에 투입된 제2마이크로 LED(ML2)를 제2캐리어 기판(C2)에 흡착시키는 단계, 제3성장 기판(101c)에서 제조되어 개별화된 제3마이크로 LED(ML3)를 제3저장조에 투입하는 단계, 제3저장조에 투입된 제3마이크로 LED(ML3)를 제3캐리어 기판(C3)에 흡착시키는 단계, 제1마이크로 LED(ML1)가 안착된 제1캐리어 기판(C1)의 제1마이크로 LED(ML1)를 전사헤드(15)로 흡착하여 화소 기판(FP)으로 전사하는 제1헤드 전사 단계, 제2마이크로 LED(ML2)가 안착된 제2캐리어 기판(C2)의 제2마이크로 LED(ML2)를 전사헤드(15)로 흡착하여 화소 기판(FP)으로 전사하는 제2헤드 전사 단계, 제3마이크로 LED(ML3)가 안착된 제3캐리어 기판(C3)의 제3마이크로 LED(ML3)를 전사헤드(15)로 흡착하여 화소 기판(FP)으로 전사하는 제3헤드 전사 단계를 수행함으로써 화소 기판(FP)에서 제1 내지 제3마이크로 LED(ML1, ML2, ML3)가 화소 단위를 구성하도록 할 수 있다.
본 발명은 위와 같이 유체 전사 단계 및 헤드 전사 단계를 마이크로 LED 디스플레이를 제조하기 위한 단계 중 적합한 순서에 수행하여 각각의 전사 단계의 장점(예를 들어, 유체 전사 단계의 경우 성장 기판(101)에서의 문제점 보완, 헤드 전사 단계의 경우 신속한 전사 공정)을 동시에 이용하는 하이브리드 전사 과정을 수행할 수 있다. 그 결과 양품의 마이크로 LED 디스플레이를 효율적으로 제조할 수 있게 된다.
본 발명은 유체 전사 단계에 의해 성장 기판(101)의 마이크로 LED(ML)가 전사된 캐리어 기판(C) 및 헤드 전사 단계에 의해 캐리어 기판(C)의 마이크로 LED(ML)가 전사된 화소 기판(FP)의 상부, 하부를 각각 필름(34, 35)으로 라미네이팅하는 라미네이팅 단계를 수행할 수 있다. 캐리어 기판(C) 및/또는 화소 기판(FP)에 전사된 마이크로 LED(ML)는 라미네이팅 단계에 의해 상, 하부가 필름에 의해 커버되어 표면에 파티클이 부착되는 문제가 방지될 수 있다.
위와 같이 라미네이팅 단계를 수행하기 위해 본 발명은 라미네이팅부(36)를 구비할 수 있다. 라미네이팅부(36)는 진공 분위기에서 캐리어 기판(C) 및 화소 기판(FP)의 상, 하부를 각각 필름(34, 35)으로 라미네이팅할 수 있다. 따라서 라미네이팅부(36)는 진공 분위기를 형성할 수 있는 적합한 수단으로 구성될 수 있다.
구체적으로, 라미네이팅부(36)가 성장 기판(101)의 마이크로 LED(ML)가 전사된 캐리어 기판(C)을 라미네이팅할 경우, 캐리어 기판(C)의 상부를 상부 필름(34)으로 라미네이팅하고, 캐리어 기판(C)의 하부를 하부 필름(35)으로 라미네이팅할 수 있다. 이 경우, 이후 공정 전에 마이크로 LED(ML) 표면에 부착될 수 있는 파티클을 방지할 수 있게 된다.
또한, 라미네이팅부(36)가 마이크로 LED(ML)가 전사된 화소 기판(FP)을 라미네이팅할 경우, 화소 기판(FP)의 상부는 상부 필름(34)으로, 하부는 하부 필름(35)으로 라미네이팅할 수 있다. 이 경우에는 이후 공정 전에 마이크로 LED(ML) 표면에 부착될 수 있는 파티클을 방지할 수 있다.
마이크로 LED(ML)의 표면의 파티클은 불량품을 야기시킬 수 있는 요소로 작용할 수 있다. 본 발명은 라미네이팅 단계에 의해 이와 같은 문제를 사전에 방지할 수 있다.
라미네이팅 단계는 성장 기판(101)의 마이크로 LED(ML)가 전사된 캐리어 기판(C)의 상, 하부를 필름으로 라미네이팅하기 위해 유체 전사 단계와 헤드 전사 단계 사이에 수행될 수 있다.
또한, 라미네이팅 단계는 화소 기판(FP)에 전사된 마이크로 LED(ML)를 회로 기판(301)으로 전사하기 전에 라미네이팅하기 위해 헤드 전사 단계 이후이면서 회로 기판(301)으로 화소 기판(FP)의 마이크로 LED(ML)를 전사하는 단계 이전에 수행될 수 있다.
다시 말해, 라미네이팅 단계는 마이크로 LED 디스플레이 제조 과정에서 순서를 달리하여 복수회 수행될 수 있다. 다만, 화소 기판(FP)에 회로부가 구비되어 화소 기판(FP)이 회로 기판(301)으로서 기능할 경우에는 유체 전사 단계에서만 수행되어도 무방할 수 있다.
이하, 도 11을 참조하여 라미네이팅 단계에 대해 구체적으로 설명한다. 도 11은 라미네이팅부(36)에 의해 수행되는 라미네이팅 단계를 개략적으로 도시한 도이다. 이 경우, 도 11에서는 하나의 예로서 화소 기판(FP)이 라미네이팅 단계에 의해 라미네이팅되는 것으로 도시한다. 따라서, 화소 기판(FP)에 제1마이크로 LED 내지 제3마이크로 LED(ML1, ML2, ML3)가 화소 단위를 구성하고 있는 것으로 도시된다.
도 11에 도시된 바와 같이, 화소 기판(FP)은 라미네이팅 단계를 수행하기 위해 라이네이팅 공정 라인(38)에 구비될 수 있다. 라미네이팅 공정 라인(38)의 상부에는 상부 필름(34)이 감겨진 상부 릴(30) 및 상부 릴(30)의 상부 필름(34)을 마이크로 LED(ML)의 표면으로 가이드하는 상부 가이드(31)가 구비될 수 있다. 또한, 라미네이팅 공정 라인(38)의 하부에는 하부 필름(35)이 감겨진 하부 릴(32) 및 하부 릴(32)의 하부 필름(35)을 화소 기판(FP)의 하부 표면으로 가이드하는 하부 가이드(33)가 구비될 수 있다. 라미네이팅 단계에서 라미네이팅되는 기판이 캐리어 기판(C)일 경우, 상부 가이드(31)는 상부 릴(30)의 상부 필름(34)을 마이크로 LED(ML)의 표면으로 가이드 할 수 있고, 하부 가이드(33)는 하부 릴(32)의 하부 필름(35)을 캐리어 기판(C)의 하부 표면으로 가이드할 수 있다.
라미네이팅 공정 라인(38)에 구비된 화소 기판(FP)은 상, 하부 가이드(31, 33)에 의해 상부 릴(30) 및 하부 릴(32)에 각각 감겨진 상, 하부 필름(34, 35)이 상부 및 하부로 접촉될 수 있다. 그런 다음 라미네이팅부(36)로 이동되어 라미네이팅부(36)에 의해 형성된 진공 분위기에서 화소 기판(FP)의 상, 하부로 각각 필름(34, 35)이 접착될 수 있다.
라미네이팅 단계에서 화소 기판(FP)은 유연한 재질로 구성되고, 상, 하부 필름(34, 35)에 의해 라미네이팅된 화소 기판(FP)을 메인 릴(37)에 감는 릴링 단계가 수행될 수 있다.
릴링 단계가 수행된 화소 기판(FP)은 캐리어 기판(C)의 마이크로 LED(ML)를 회로 기판(301)으로 접합하기 위한 과정을 수행하기 위해 이송될 수 있다. 이 경우, 화소 기판(FP)은 메인 릴(37)에 감겨진 형태이므로 편리한 이송이 가능할 수 있다. 또한, 상, 하부 필름(34, 35)이 부착된 상태로 메인 릴(37)에 릴링된 형태이므로 파티클에 의한 오염 문제가 방지될 수 있다.
도 12는 라미네이팅된 화소 기판(FP)의 마이크로 LED(ML)를 회로 기판(301)으로 접합하는 과정을 개략적으로 도시한 도이다.
앞서 도 11을 참조한 라미네이팅 단계에서 라미네이팅된 화소 기판(FP)의 마이크로 LED(ML)를 회로 기판(301)으로 접합하는 과정은 상부 필름(34) 및 하부 필름(35)에 의해 라미네이팅된 화소 기판(FP)의 상부 필름(34)을 제거하는 상부 필름 제거 단계, 화소 기판(FP)의 상부에 회로 기판(301) 배치 단계, 화소 기판(FP)의 마이크로 LED(ML)를 회로 기판(301)에 접합하는 마이크로 LED 접합 단계, 화소 기판(FP)에서 하부 필름(35)을 제거하는 하부 필름 제거 단계가 수행될 수 있다.
먼저, 도 12(a)에 도시된 바와 같이, 메인 릴(37)에 감겨진 화소 기판(FP)은 다시 수평하게 펼쳐진 상태로 구비될 수 있다. 이는 회로 기판(301)의 접합층(301a)과 접합 과정을 효율적으로 수행하기 위함일 수 있다.
그런 다음 도 12(b)에 도시된 바와 같이, 상부 필름(34)을 제거하는 상부 필름 제거 단계가 수행될 수 있다. 상부 필름(34)은 마이크로 LED(ML)의 표면에서 상부 필름(34)을 제거하기 위한 적합한 수단에 의해 제거될 수 있다.
마이크로 LED(ML)는 하부 필름(35)에 의해 진공홀(11b)이 밀폐되어 진공력에 의해 안착홈(11a)에 고정된 상태이므로, 상부 필름(34)을 제거하더라도 마이크로 LED(ML)는 고정 상태를 유지할 수 있다.
그런 다음 도 12(c)에 도시된 바와 같이, 화소 기판(FP)의 상부에 회로 기판(301)을 배치하는 회로 기판 배치 단계가 수행될 수 있다. 회로 기판 배치 단계에서 배치되는 회로 기판(301)에는 화소 단위가 구성된 화소 기판(FP)의 마이크로 LED(ML)와 동일한 피치 간격으로 접합층(301a)이 구비될 수 있다.
회로 기판 배치 단계에서 배치된 회로 기판(301)은 하강하여 화소 기판(FP)의 마이크로 LED(ML)와 접촉될 수 있다. 그런 다음 회로 기판(301)으로 화소 기판(FP)의 마이크로 LED(ML)를 전사하는 과정이 수행될 수 있다. 이 경우, 상부 필름(34)이 제거된 화소 기판(FP)의 하부에는 하부 필름(35)이 부착된 상태일 수 있다. 마이크로 LED(ML)와 하부 필름(35)은 마이크로 LED(ML)와 하부 필름(35) 사이에 구비된 진공홀(11b)의 진공압에 의해 고정된 상태일 수 있다. 따라서, 회로 기판(301)의 접합층(301a)에 마이크로 LED(ML)가 접촉되면, 화소 기판(FP)의 진공홀(11b)의 진공압을 해제하여 하부 필름(35)을 제거하고, 화소 기판(FP)의 안착홈(11a)으로부터 마이크로 LED(ML)를 탈착시킬 수 있다. 이와 같은 과정에 의해 화소 기판(FP)의 마이크로 LED(ML)가 회로 기판(301)으로 전사될 수 있다.
한편, 라미네이팅 단계에서 캐리어 기판(C)이 라미네이팅될 경우, 도 11 및 도 12를 참조하여 화소 기판(FP)이 라미네이팅되는 과정과 동일한 과정이 수행될 수 있다.
구체적으로, 라미네이팅부(36)가 성장 기판(101)의 마이크로 LED(ML)가 전사된 캐리어 기판(C)을 라미네이팅할 경우, 라미네이팅 공정 라인(38)에 캐리어 기판(C)이 구비될 수 있다. 캐리어 기판(C)은 상, 하부 가이드(31, 33)에 의해 상부 릴(30) 및 하부 릴(32)에 각각 감겨진 상, 하부 필름(34, 35)이 상부 및 하부로 접촉될 수 있다. 그런 다음 라미네이팅부(36)로 이동되어 라미네이팅부(36)에 의해 형성된 진공 분위기에서 캐리어 기판(C)의 상, 하부로 각각 필름(34, 35)이 접착될 수 있다.
라미네이팅 단계에서 캐리어 기판(C)은 유연한 재질로 구성되고, 상, 하부 필름(34, 35)에 의해 라미네이팅된 캐리어 기판(C)을 메인 릴(37)에 감는 릴링 단계가 수행될 수 있다.
릴링 단계가 수행된 캐리어 기판(C)은 헤드 전사 단계가 수행되기 위하여 수평하게 펼쳐질 수 있다. 릴링 단계 이후 헤드 전사 단계가 수행되는 캐리어 기판(C)의 마이크로 LED(ML)는 화소 기판(FP)으로 일괄적으로 전사되는 과정이 수행될 수 있다.
이와는 달리, 릴링 단계가 수행된 캐리어 기판(C)은 캐리어 기판(C)의 마이크로 LED(ML)를 회로 기판(301)으로 접합하기 위한 과정을 수행하기 위해 수평하게 펼쳐질 수 있다. 캐리어 기판(C)의 마이크로 LED(ML)를 회로 기판(301)으로 접합하는 과정은 앞서 도 12를 참조하여 화소 기판(FP)의 마이크로 LED(ML)를 회로 기판(301)으로 접합하는 과정과 동일한 과정일 수 있다.
앞서 도 12를 참조하여 설명한 화소 단위가 구성된 화소 기판(FP)의 마이크로 LED(ML)는 회로 기판(301)으로 일괄적으로 접합될 수 있다. 이와는 달리, 릴링 단계가 수행된 캐리어 기판(C)의 마이크로 LED(ML)를 회로 기판(301)으로 접합할 경우, 각각의 캐리어 기판(C1, C2, C3)의 마이크로 LED(ML1, ML2, ML3)가 회로 기판(301)으로 접합되는 과정이 수행될 수 있다.
구체적으로 설명하면, 릴링 단계가 수행된 제1캐리어 기판(C1)을 수평하게 펼친 상태로 구비하여 제1캐리어 기판(C1)의 제1마이크로 LED(ML1)를 회로 기판(301)으로 접합하는 과정이 수행될 수 있다.
그런 다음, 제2캐리어 기판(C2) 및 제3캐리어 기판(C3)의 각각의 마이크로 LED(ML2, ML3)가 동일한 과정으로 회로 기판(301)으로 접합되는 과정이 수행될 수 있다. 이처럼 복수회 수행되는 접합과정에 의해 회로 기판(301)에는 화소 단위가 구성될 수 있다.
캐리어 기판(C)의 마이크로 LED(ML)가 바로 회로 기판(301)으로 접합되는 경우, 바람직하게는 캐리어 기판(C)의 안착홈(11a)의 x, y방향 중 적어도 어느 한 방향의 피치 간격은 3배수 거리를 두고 형성되는 형태일 수 있다. 이로 인해 각각의 캐리어 기판(C1, C2, C3)의 마이크로 LED(ML1, ML2, ML3)가 회로 기판(301)으로 접합되어 화소 단위가 효율적으로 구성될 수 있다.
본 발명은 이처럼 유체 전사 단계 및 헤드 전사 단계를 융합한 하이브리드 전사 과정을 통해 마이크로 LED 디스플레이 제조를 위한 마이크로 LED(ML)를 전사 과정을 보다 효율적으로 수행할 수 있다. 또한, 마이크로 LED(ML) 전사 과정에서 마이크로 LED(ML)가 전사된 기판(예를 들어, 캐리어 기판(C) 또는 화소 기판(FP))이 이동하는 과정 중 불량품을 야기시킬 수 있는 요인(구체적으로, 마이크로 LED(ML) 표면에 부착되는 파티클)을 사전에 차단할 수 있다. 그 결과 양품의 마이크로 LED 디스플레이를 보다 효과적으로 제조할 수 있게 된다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.
저장조: 1
캐리어부: 10 전사헤드부: 14
비젼검사부: 16 에어 펌프: 18
유체 펌프: 19 슬라이딩부: 21
유동생성부: 22 아웃펌프: 24
인펌프: 25
라미네이팅부: 36

Claims (27)

  1. 유체가 저장된 저장조 내에 투입된 동종의 마이크로 LED를 일정 간격으로 이격시켜 흡착하는 캐리어 기판을 포함하는 캐리어부; 및
    상기 저장조 외부에서 상기 캐리어 기판상의 상기 마이크로 LED를 화소 기판으로 전사하는 전사헤드부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 디스플레이 제조장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 캐리어 기판은,
    상기 저장조의 유체와 경사 각도를 형성하면서 상승하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 디스플레이 제조장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 캐리어 기판은,
    상기 마이크로 LED가 안착되는 안착홈;
    상기 마이크로 LED가 안착되는 않는 비안착영역; 및
    상기 안착홈의 하부에 형성된 진공홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 디스플레이 제조장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 비안착영역의 표면은 상기 유체가 친수성인 경우에 소수성 막이 형성되고 상기 유체가 소수성인 경우 친수성 막이 형성된 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 디스플레이 제조장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 캐리어부의 표면을 건조시키는 건조부를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 디스플레이 제조장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 캐리어부의 상부에 구비되는 비젼검사부를 포함하되,
    상기 비젼검사부는 상기 안착홈에 상기 마이크로 LED가 안착되었는지를 검사하는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 디스플레이 제조장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 캐리어부의 하부가 슬라이딩되면서 상기 캐리어부의 하부를 지지하는 슬라이딩부를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 디스플레이 제조장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 경사 각도를 일정하게 유지하면서 상기 캐리어부를 상승시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 디스플레이 제조장치.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 경사 각도가 작아지도록 상기 캐리어부를 회전시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 디스플레이 제조장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 캐리어 기판측으로 상기 유체의 흐름을 발생시키는 유동생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 디스플레이 제조장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 캐리어 기판의 상부를 상부 필름으로 라미네이팅하고, 상기 캐리어 기판의 하부를 하부 필름으로 라미네이팅하는 라미네이팅부를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 디스플레이 제조장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 캐리어부는,
    상기 마이크로 LED가 안착되는 안착홈과 상기 마이크로 LED가 안착되지 않는 비안착영역이 구비되며, 상기 안착홈 하부에 형성된 진공홀을 포함하는 캐리어 기판; 및
    상기 캐리어 기판과 분리가능하게 결합되어 상기 캐리어 기판의 하부에서 상기 캐리어 기판을 지지하며, 복수개의 상기 진공홀과 연통되는 공통 챔버를 포함하는 지지바디를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 디스플레이 제조장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 공통 챔버와 연통되어 상기 공통 챔버 내부의 공기를 흡인하여 배출하는 에어 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 디스플레이 제조장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 공통 챔버의 압력을 측정하는 진공압 측정장치를 포함하여 상기 공통 챔버의 압력이 규정 압력에 도달한 경우로 판단되는 경우에 상기 캐리어부를 상승시키는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 디스플레이 제조장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 공통 챔버의 일측에 구비되어 상기 공통 챔버의 공기를 흡인하여 배출하는 에어 펌프; 및
    상기 공통 챔버의 타측에 구비되어 상기 공통 챔버의 유체를 흡인하여 배출하는 유체 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 디스플레이 제조장치.
  16. 유체가 저장된 저장조 내에 투입된 동종의 마이크로 LED를 일정 간격으로 이격시켜 캐리어 기판에 흡착시키는 유체전사 단계; 및
    상기 저장조 외부에서 상기 캐리어 기판에 안착된 마이크로 LED를 화소 기판으로 전사하는 헤드 전사 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 디스플레이 제조방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 유체전사 단계에서 상기 저장조 내에 투입되는 상기 마이크로 LED는 양품의 마이크로 LED만으로 구성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 디스플레이 제조방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 유체전사 단계에서 상기 마이크로 LED는 유체면에서 부유하며 상기 마이크로 LED의 상, 하면 중 적어도 일면에는 소수성 또는 친수성 처리되어 상기 마이크로 LED가 정방향을 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 디스플레이 제조방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 유체전사 단계에서 상기 마이크로 LED는 유체면에서 부유하며 상기 마이크로 LED의 상, 하면 중 적어도 일면이 타면에 비해 밀도가 높아 상기 마이크로 LED가 정방향을 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 디스플레이 제조방법.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 유체전사 단계는,
    상기 캐리어 기판의 안착홈에 마이크로 LED가 안착되었는지를 검사하는 검사단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 디스플레이 제조방법.
  21. 제16항에 있어서,
    상기 유체전사 단계는,
    상기 캐리어 기판은 상기 유체와 경사 각도를 형성하면서 상승하는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 디스플레이 제조방법.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 캐리어 기판은 동일한 경사 각도로 상승 및 하강 작동을 반복하는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 디스플레이 제조방법.
  23. 제16항에 있어서,
    상기 헤드 전사 단계는,
    제1마이크로 LED가 안착된 제1캐리어 기판의 상기 제1마이크로 LED를 전사헤드로 흡착하여 화소 기판으로 전사하는 제1헤드 전사 단계;
    제2마이크로 LED가 안착된 제2캐리어 기판의 상기 제2마이크로 LED를 전사헤드로 흡착하여 화소 기판으로 전사하는 제2헤드 전사 단계; 및
    제3마이크로 LED가 안착된 제3캐리어 기판의 상기 제3마이크로 LED를 전사헤드로 흡착하여 화소 기판으로 전사하는 제3헤드 전사 단계;를 포함하여
    상기 화소 기판에서 상기 제1 내지 3 마이크로 LED가 화소 단위를 구성하는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 디스플레이 제조방법.
  24. 제16항에 있어서,
    상기 캐리어 기판의 상부를 상부 필름으로 라미네이팅하고, 상기 캐리어 기판의 하부를 하부 필름으로 라미네이팅하는 라미네이팅 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 디스플레이 제조방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 캐리어 기판은 유연한 재질로 구성되고, 상기 상, 하 필름에 의해 라미네이팅된 캐리어 기판을 메인 릴에 감는 릴링 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 디스플레이 제조방법.
  26. 상부 필름 및 하부 필름에 의해 라미네이팅된 화소 기판에서 상기 상부 필름을 제거하는 상부 필름 제거단계;
    상기 화소 기판의 상부에 회로 기판을 배치하는 회로 기판 배치단계;
    상기 화소 기판의 마이크로 LED를 상기 회로 기판에 접합하는 마이크로 LED 접합단계; 및
    상기 화소 기판에서 하부 필름을 제거하는 하부 필름 제거단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 디스플레이 제조방법.
  27. 제1성장기판에서 제조되어 개별화된 제1마이크로 LED를 제1저장조에 투입하는 단계;
    상기 제1저장조에 투입된 제1마이크로 LED를 제1캐리어 기판에 흡착시키는 단계;
    제2성장기판에서 제조되어 개별화된 제2마이크로 LED를 제2저장조에 투입하는 단계;
    상기 제2저장조에 투입된 제2마이크로 LED를 제2캐리어 기판에 흡착시키는 단계;
    제3성장기판에서 제조되어 개별화된 제3마이크로 LED를 제3저장조에 투입하는 단계;
    상기 제3저장조에 투입된 제3마이크로 LED를 제3캐리어 기판에 흡착시키는 단계;
    제1마이크로 LED가 안착된 제1캐리어 기판의 상기 제1마이크로 LED를 전사헤드로 흡착하여 화소 기판으로 전사하는 제1헤드 전사 단계;
    제2마이크로 LED가 안착된 제2캐리어 기판의 상기 제2마이크로 LED를 전사헤드로 흡착하여 화소 기판으로 전사하는 제2헤드 전사 단계; 및
    제3마이크로 LED가 안착된 제3캐리어 기판의 상기 제3마이크로 LED를 전사헤드로 흡착하여 화소 기판으로 전사하는 제3헤드 전사 단계;를 포함하여
    상기 화소 기판에서 상기 제1 내지 3 마이크로 LED가 화소 단위를 구성하는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 디스플레이 제조방법.

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