KR20210089691A - 마이크로 요소의 이송 장치 및 이송 방법 - Google Patents

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위춘 류
즈 이 훙
즈성 리
청궁 왕
후이민 리
지예 샤
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청두 비스타 옵토일렉트로닉스 씨오., 엘티디.
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Abstract

본 출원은 마이크로 요소의 이송 장치(1) 및 이송 방법을 제공한다. 상기 이송 장치(1)는 이송 기판(10); 상기 이송 기판(10)의 적어도 하나의 표면에 위치하는 복수의 이송 헤드(14)-상기 이송 헤드(14)는 점성 부재(142) 및 상기 이송 기판(10)의 상기 적어도 하나의 표면으로부터 돌출된 돌출부(140)를 포함하고, 상기 점성 부재(142)는 상기 돌출부(140)의 단면에 위치하며, 상기 점성 부재(142)의 접착성은 온도 변화에 따라 변함-; 및 복수의 상기 이송 헤드(14)의 상기 점성 부재(142)의 온도를 제어하는 제어 회로(12)를 포함한다. 복수의 상기 이송 헤드(14)는 선정된 상기 마이크로 요소를 독립적으로 부착 또는 방출한다. 본 출원은 대량 이송 과정에서 각 마이크로 요소에 대해 개별적인 조작을 수행하도록 구현할 수 있다.

Description

마이크로-소자를 위한 전사 장치 및 전사 방법
본 출원은 디스플레이 기술 분야에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마이크로 요소의 이송 장치 및 이송 방법에 관한 것이다.
마이크로 발광 다이오드(Micro-LED) 칩은 일정 도너 기판(예를 들어 도너 웨이퍼 등) 상에 고밀도로 집적된 마이크로 크기의 Micro-LED 어레이를 의미한다. Micro-LED 칩의 크기는 일반적으로 100㎛ 이하이다. 디스플레이 제조 과정에서 일반적으로 정전기 흡착, 자력 흡착, 반데르발스 힘 작용, 진공 흡착 등 기술을 채택하여 Micro-LED 칩을 도너 기판으로부터 타깃 기판으로 대량 이송해야 한다.
장기적인 연구 과정에서 본 출원의 발명자는 종래의 대량 이송 과정에서 각 Micro-LED 칩을 개별적으로 제어할 수 없음을 발견하였다.
본 출원에서 해결해야 할 주요 기술적 문제는 마이크로 요소의 이송 장치 및 이송 방법을 제공함으로써, 대량 이송 과정에서 각 마이크로 요소에 대한 개별적인 제어를 구현하는 것이다.
전술한 기술적 문제를 해결하기 위해, 본 출원에서 채택하는 기술적 해결책은 마이크로 요소의 이송 장치를 제공하는 것이다. 상기 이송 장치는 이송 기판; 상기 이송 기판의 적어도 하나의 표면에 위치하는 복수의 이송 헤드-상기 이송 헤드는 점성 부재 및 상기 이송 기판의 상기 적어도 하나의 표면으로부터 돌출된 돌출부를 포함하고, 상기 점성 부재는 상기 돌출부의 단면에 위치하며, 상기 점성 부재의 접착성은 온도 변화에 따라 변함-; 및 복수의 상기 이송 헤드의 상기 점성 부재의 온도를 제어하는 제어 회로를 포함한다. 복수의 상기 이송 헤드는 선정된 상기 마이크로 요소를 독립적으로 부착 또는 방출한다.
전술한 기술적 문제를 해결하기 위해, 본 출원에서 채택하는 다른 기술적 해결책은 마이크로 요소의 이송 방법을 제공하는 것이다. 상기 이송 방법은 복수의 마이크로 요소가 설치된 도너 기판을 제공하는 단계; 및 이송 장치를 이용하여 복수의 상기 마이크로 요소를 상기 도너 기판으로부터 이송하는 단계를 포함한다. 여기에서 상기 이송 장치는 이송 기판, 복수의 이송 헤드 및 제어 회로를 포함한다. 여기에서 복수의 상기 이송 헤드는 상기 이송 기판의 적어도 하나의 표면에 위치한다. 상기 이송 헤드는 점성 부재 및 상기 이송 기판의 상기 적어도 하나의 표면으로부터 돌출된 돌출부를 포함한다. 상기 점성 부재는 상기 돌출부의 단면에 위치한다. 상기 점성 부재의 접착성은 온도 변화에 따라 변한다. 상기 제어 회로는 복수의 상기 이송 헤드의 상기 점성 부재의 온도를 제어한다. 복수의 상기 이송 헤드는 선정된 상기 마이크로 요소를 독립적으로 부착 또는 방출한다.
본 출원의 유익한 효과는 다음과 같다. 즉, 종래 기술에 비해 본 출원에서 제공하는 마이크로 요소의 이송 장치는 각 이송 헤드 상의 점성 부재의 온도를 독립적으로 제어할 수 있는 제어 회로를 채택한다. 따라서 이송 헤드가 선정한 마이크로 요소를 흡착 또는 방출하도록 선택적으로 제어하여, 대량 이송 과정에서 각 마이크로 요소에 대한 개별적인 작업을 구현할 수 있다. 또한 이송 헤드 상의 점성 부재의 접착성이 온도에 의해 제어될 수 있기 때문에, 이송 헤드 구조를 단순화하는 동시에 마이크로 요소의 파지 효율을 향상시킬 수 있다.
또한 대량 이송 과정에서 모든 마이크로 요소에 대해 성능 테스트를 수행할 수도 있다. 성능 테스트를 통과하지 못한 마이크로 요소의 경우, 그 대응하는 제어 회로가 이송 헤드의 점성 부재의 온도를 제어하여 해당 점성 부재의 접착성을 실효시킨다. 따라서 대량 이송 과정에서 불량 마이크로 요소를 제거하는 목적을 달성할 수 있다.
도 1은 본 출원 마이크로 요소의 이송 장치에서 일 실시방식의 구조도이다.
도 2는 도 1에서 제어 회로의 일 실시방식의 구조도이다.
도 3은 도 2에서 가열체의 일 실시방식의 구조도이다.
도 4는 도 1에서 제어 회로의 다른 일 실시방식의 구조도이다.
도 5는 도 1에서 제어 회로의 다른 일 실시방식의 구조도이다.
도 6은 본 출원 마이크로 요소의 이송 방법에서 일 실시방식의 흐름도이다.
도 7은 도 6에서 단계 S101-S102에 대응하는 일 실시방식의 구조도이다.
도 8은 도 6에서 단계 S102의 일 실시방식의 흐름도이다.
도 9는 도 8에서 단계 S201-S203의 일 실시방식의 흐름도이다.
도 10은 도 9에서 단계 S301-S306의 일 실시방식의 구조도이다.
도 11은 도 8에서 단계 S201-S203의 일 실시방식의 흐름도이다.
도 12는 도 11에서 단계 S401-S407의 일 실시방식의 구조도이다.
이하에서는 본 출원 실시예 중의 첨부 도면을 참고하여 본 출원 실시예 중의 기술적 해결책을 명확하고 완전하게 설명한다. 설명된 실시예는 본 출원의 전부가 아닌 일부 실시예일 뿐이다. 본 출원의 실시예를 기반으로 창의적인 작업 없이 당업자에 의해 획득된 다른 모든 실시예는 본 출원의 보호 범위에 속한다.
마이크로 요소, 예를 들어 마이크로 발광 다이오드 칩은 일정한 도너 기판(예를 들어 도너 웨이퍼 등) 상에 고밀도로 집적된 마이크로 크기의 마이크로 발광 다이오드 칩 어레이를 의미한다. 마이크로 발광 다이오드 칩의 크기는 일반적으로 100㎛ 이하이다.디스플레이 제조 과정에서 일반적으로 정전기 흡착, 자력 흡착, 반데르발스 힘 작용, 진공 흡착 등 기술을 채택하여 마이크로 발광 다이오드 칩을 도너 기판으로부터 타깃 기판으로 대량 이송해야 한다.
도 1을 참고하면, 도 1은 본 출원 마이크로 요소의 이송 장치에서 일 실시방식의 구조도이다. 상기 이송 장치(1)는 이송 기판(10), 제어 회로(12) 및 복수의 이송 헤드(14)를 포함한다. 본 출원에 언급된 이송 기판(10)은 흡착력을 제공하는 이송 장치(1) 상에 있는 것이며, 다른 특허에 언급된 마이크로 요소를 운반하는 기판이 아님에 유의한다.
구체적으로 복수의 이송 헤드(14)는 이송 기판(10)의 적어도 하나의 표면(100)에 위치한다. 이송 헤드(14)는 이송 기판(10) 상에 고정 또는 이동 가능하도록 설치될 수 있다. 이송 헤드(14)는 점성 부재(142) 및 이송 기판(10)의 적어도 하나의 표면(100)으로부터 돌출된 돌출부(140)를 포함한다. 점성 부재(142)는 돌출부(140)의 단면(A)에 위치한다. 점성 부재(142)는 고정되도록, 또는 분리 가능하도록, 또는 부착 가능하도록, 또는 탈락 가능하도록 돌출부(140) 상에 설치된다.점성 부재(142)의 접착성은 온도 변화에 따라 변한다. 돌출부(140)는 원기둥, 원추대 등일 수 있다. 제어 회로(12)는 이송 기판(10) 내부 또는 외부에 위치할 수 있다. 또한 각 이송 헤드(14)의 점성 부재(142)의 온도를 독립적으로 제어하여, 이송 헤드(14)가 선정된 마이크로 요소를 부착 또는 방출하도록 선택적으로 제어하는 데 사용된다. 돌출부(140) 사이의 간격은 부착해야 하는 마이크로 요소 사이의 간격에 따라 결정할 수 있다. 마이크로 요소 사이의 간격이 클수록 돌출부(140) 사이의 간격도 커진다.
일 실시예에 있어서, 점성 부재(142)는 에폭시 수지 글루, 폴리우레탄 글루 및 감압 글루 중 적어도 하나를 포함한다. 전술한 재질의 점성 부재(142)는 그 점성이 온도 변화에 따라 현저하게 변할 수 있다. 제어 회로(12)는 대응하는 점성 부재(142)의 온도가 상승하고 소정의 온도를 초과하도록 제어한다. 이를 통해 점성 부재(142)의 접착성을 실효시켜 선정한 마이크로 요소를 방출시킨다. 여기에서 소정 온도의 선정은 점성 부재(142)의 종류와 관계가 있다. 소정 온도 범위는 70°C 내지 100°C이며, 예를 들어 70°C, 80°C, 90°C, 100°C 등이다. 또한 점성 부재(142)의 접착성이 실효되는 시간을 제어하기 위해, 제어 회로(12)를 이용하여 대응하는 점성 부재(142)의 승온 속도를 더 제어할 수 있다. 일반적으로 승온 속도는 소정 온도와 정적 상관관계가 있다. 즉, 소정 온도가 높을수록 승온 속도가 빠르다.
다른 일 실시예에 있어서, 도 2를 참고하면, 도 2는 도 1에서 제어 회로의 일 실시방식에 따른 구조도이다. 상기 제어 회로(12)는 온도 제어 서브 회로(120) 및 돌출부(140) 또는 이송 헤드(14)에서 돌출부(140) 이외의 공간에 설치된 가열체(122)를 포함한다. 온도 제어 서브 회로(120)는 가열체에 연결되며 전기 에너지를 각 가열체(122)로 출력한다.
일 응용 시나리오에 있어서, 온도 제어 서브 회로(120)가 전기 에너지를 각 가열체(122)에 출력하도록 구현하기 위해, 계속해서 도 2를 참고하면 상기 제어 회로(12)는 온도 제어 서브 회로(120) 양단에 병렬로 연결된 복수의 분기 회로를 포함한다. 각 분기 회로는 서로 연결된 스위치(124)와 가열체(122)를 포함한다. 대응하는 분기 회로 상의 스위치(124)의 온/오프를 제어함으로써, 각 가열체(122)의 독립적인 제어를 구현한다. 물론 다른 응용 시나리오에서 다른 회로 설계 방식을 채택할 수도 있다. 예를 들어 각 가열체(122)는 하나의 온도 제어 서브 회로(120) 등이 대응하도록 연결된다. 본 출원은 이를 한정하지 않는다. 또한 본 출원의 온도 제어 서브 회로(120)는 종래 기술 중 어느 하나의 온도 제어 기능이 있는 회로 설계 방식을 채택할 수 있다. 본 출원은 이에 대해 더 이상 설명하지 않는다.
또 다른 일 응용 시나리오에 있어서, 도 3을 참고하면 도 3은 도 2에서 가열체의 일 실시방식의 구조도이다.가열체(122)는 발열층(1220)을 포함한다. 발열층(1220)은 저항선 등일 수 있다. 상기 발열층(1220)은 온도 제어 서브 회로(120)와 연결되어, 점성 부재(142)에 열에너지를 제공하여 점성 부재(142)의 온도를 바꾸는 데 사용된다.다른 응용 시나리오에 있어서, 가열체(122)는 보호층(1222)과 열전도층(1224)을 더 포함한다. 보호층(1222)은 절연 재료일 수 있으며, 발열층(1220)의 외부 둘레를 감싼다. 열전도층(1224)은 금속 또는 합금 재료일 수 있으며, 보호층(1222)의 외부 둘레를 감싼다. 일 실시예에 있어서, 가열체(122)가 돌출부(140)에 설치되는 경우, 상기 가열체(122)의 발열층(1220)은 돌출부(140)에 위치할 수 있다. 돌출부(140)는 열전도층(1224)으로 사용될 수 있다. 발열층(1220)과 돌출부(140) 사이는 보호층(1222)을 이용하여 분리한다. 물론 다른 실시예에 있어서, 상기 가열체(122)는 이송 헤드(14)의 외부 공간 위치에 독립적으로 설치될 수도 있다. 본 출원은 이를 한정하지 않는다.
다른 일 실시예에 있어서, 본 출원에서 제공하는 이송 장치(1)를 이용하여 마이크로 요소를 대량 이송하는 과정에서, 마이크로 요소에 대해 성능 검출을 더 수행하여, 성능 검출을 통과하지 못한 마이크로 요소를 발견하고 제거할 수 있다. 도 4를 참고하면, 도 4는 도 1에서 제어 회로의 다른 일 실시방식의 구조도이다. 본 출원에서 제공하는 제어 회로(12a)는 검출 서브 회로(120a) 및 점성 부재(142) 내에 설치되는 도체(122a)를 포함한다. 도체(122a)의 일단은 검출 서브 회로(120a)에 연결되고, 도체(122a)의 타단은 점성 부재(142) 외표면에 노출된다. 검출 서브 회로(120a)는 도체(122a)에 전압/전류를 제공하는 데 사용된다. 일 응용 시나리오에 있어서, 도체(122a)는 금속 니들 또는 실버 나노와이어 등일 수 있다.
다른 일 실시예에 있어서, 다시 도 1을 참고하면, 본 출원에서 제공하는 이송 장치(1)는 도전 임시 기판(16)을 더 포함한다. 도전 임시 기판(16)은 적어도 하나의 표면에 도전층(160)이 설치된다. 도전층(160)의 재질은 알루미늄박, 구리박 등과 같은 금속일 수 있다. 마이크로 요소가 수직형 마이크로 발광 다이오드 칩일 때, 마이크로 발광 다이오드 칩의 두 전극은 각각 마이크로 발광 다이오드 칩의 대향하는 양측에 위치한다. 도전 임시 기판(16)과 도체(122a)는 각각 두 전극과 접촉한다. 도전 임시 기판(16)은 도체(122a)와 매칭되어 마이크로 요소의 양단에 전압/전류를 제공하여 성능 검출을 수행하는 데 사용된다. 도전층(160)은 패턴화 구조 또는 비패턴화 구조일 수 있다. 도전층(160)이 패턴화 구조인 경우, 그 패턴화된 부분은 마이크로 요소의 전극과 접촉한다. 또한 본 실시예에 있어서, 도전 임시 기판(16)에서 도전층(160) 이외의 부분은 도전될 수도, 도전되지 않을 수도 있다. 본 실시예에 있어서, 수직형 마이크로 발광 다이오드 칩의 두 전극은 대향하는 양측에 위치한다. 그 중 일측 전극은 금속으로 불투광하다. 해당 측의 전극은 도전 임시 기판(16)과 접촉하면, 도전 임시 기판(16)이 투명할 수도, 투명하지 않을 수도 있다.
다른 실시예에 있어서, 마이크로 요소가 다른, 예를 들어 수평형 마이크로 발광 다이오드 칩(즉, 수평형 마이크로 발광 다이오드 칩의 두 전극이 동일 측에 위치함)인 경우, 본 출원에서 제공하는 이송 장치(1)를 이용해 마이크로 요소를 대량 이송하는 과정에서, 마찬가지로 마이크로 요소에 대해 성능 검출을 수행할 수 있다. 도 5를 참고하면, 도 5는 도 1에서 제어 회로의 다른 일 실시방식의 구조도이다. 제어 회로(12b)는 제1 검출 서브 회로(120b), 제2 검출 서브 회로(124b), 도체(122b)를 포함한다. 도체(122b) 일단에는 제1 검출 서브 회로(120b) 또는 제2 검출 서브 회로(124b)가 연결된다. 도체(122b)의 타단은 점성 부재(142) 외표면에 노출된다. 본 실시예에 있어서, 인접한 한 세트의 점성 부재(142)는 각각 마이크로 요소의 두 전극에 부착된다. 인접한 한 세트의 도체(122b)는 각각 마이크로 요소의 두 전극과 접촉한다. 인접한 한 세트의 도체(122b)는 각각 제1 검출 서브 회로(120b) 및 제2 검출 서브 회로(124b)와 연결된다. 제1 검출 서브 회로(120b)와 제2 검출 서브 회로(124b)는 도체(122b)와 매칭되어 마이크로 요소의 두 전극에 테스트 전압/테스트 전류를 제공하여, 마이크로 요소를 통전시킴으로써 성능 검출을 수행하는 데 사용된다. 본 실시예에 있어서, 도전 임시 기판(16)을 마이크로 요소의 운반 기판으로 도입할 수도 있다. 마이크로 요소 검출 과정에서 도전 임시 기판(16)의 도전 성능이 이용되지 않을 수도 있다. 본 실시예에 있어서, 수평형 마이크로 발광 다이오드 칩의 양측은 모두 투광될 수 있다. 따라서 수평형 마이크로 발광 다이오드 칩 일측에 위치한 도전 임시 기판(16)은 수평형 마이크로 발광 다이오드 칩의 발광 효과를 관찰하기 용이하도록 투명해야 한다.
도 6 및 도 7을 참고하면, 도 6은 본 출원에 따른 마이크로 요소의 이송 방법에서 일 실시방식의 흐름도이다. 도 7은 도 6에서 단계 S101-S102에 대응하는 일 실시방식의 구조도이다. 상기 이송 방법은 하기 단계를 포함한다.
S101: 도너 기판(2)을 제공하며, 도너 기판(2) 상에는 복수의 마이크로 요소(3)가 설치된다.
구체적으로 도 7a를 참고하면, 본 실시예에 있어서 도너 기판(2)은 도너 웨이퍼일 수 있다. 마이크로 요소(3)는 수직형 마이크로 발광 다이오드 칩 또는 수평형 마이크로 발광 다이오드 칩일 수 있다. 또한 전술한 복수의 마이크로 요소(3)는 동일한 컬러(예를 들어 적색 또는 녹색 또는 청색)이거나 다른 컬러의 마이크로 발광 다이오드 칩일 수 있다.
S102: 이송 장치(1)를 이용하여 복수의 마이크로 요소(3)를 도너 기판(2)으로부터 이송한다. 여기에서 이송 장치(1)는 이송 기판(10), 복수의 이송 헤드(14) 및 제어 회로(12)를 포함한다. 여기에서 복수의 이송 헤드(14)는 이송 기판(10)의 적어도 하나의 표면(100) 상에 위치한다. 이송 헤드(14)는 점성 부재(142) 및 이송 기판(10)의 적어도 하나의 표면으로부터 돌출된 돌출부(140)를 포함한다. 점성 부재(142)는 돌출부(140)의 단면에 위치한다. 점성 부재(142)의 접착성은 온도 변화에 따라 변한다. 제어 회로(12)는 복수의 이송 헤드(14)의 점성 부재(142)의 온도를 제어한다. 복수의 이송 헤드(14)는 선정된 마이크로 요소(3)를 독립적으로 부착 또는 방출한다.
구체적으로 도 7b를 참고하며, 본 실시예에 있어서 이송 장치(1)의 구체적인 구조는 전술한 실시예를 참고할 수 있으므로 여기에서 더 이상 설명하지 않는다.
일 응용 시나리오에 있어서, 전술한 단계 S102 이전에 본 출원에서 제공하는 이송 방법은 다음 단계를 더 포함한다. 즉, 하나의 완전한 접착제를 제공한다. 상기 접착제의 재질은 점성 부재(142) 재질과 동일하다. 이송 기판(10)에서 복수의 이송 헤드(14)가 설치된 일측을 접착제에 가깝도록 접촉시킨다. 이를 통해 각 이송 헤드(14)의 돌출부(140)의 단면에 일부 접착제를 접착시킨다. 상기 일부 접착제가 바로 점성 부재(142)가 된다. 물론, 다른 실시예에서 접착제 디스펜싱(glue dispensing) 방식을 채택해 각 돌출부(140)의 단면 상에 점성 부재(142)를 형성할 수도 있다.
다른 일 응용 시나리오에 있어서, 마이크로 요소가 수직형 마이크로 발광 다이오드 칩인 경우, 마이크로 발광 다이오드 칩의 두 전극은 각각 마이크로 발광 다이오드 에피택셜층의 대향하는 양측에 위치한다. 전술한 단계 S102는 구체적으로 다음 단계를 포함한다. 즉, 이송 장치에서 복수의 점성 부재(142)가 설치된 일측을 복수의 마이크로 발광 다이오드 칩의 하나의 전극에 가깝도록 접촉시킨다. 이를 통해 하나의 점성 부재가 하나의 마이크로 발광 다이오드 칩의 하나의 전극에 대응하도록 부착한다.
다른 일 응용 시나리오에 있어서, 마이크로 요소가 수평형 마이크로 발광 다이오드 칩(예를 들어 논플립(non-flip) 또는 플립(flip) 마이크로 발광 다이오드 칩)인 경우, 마이크로 발광 다이오드 칩의 두 전극은 마이크로 발광 다이오드 에피택셜층의 동일 측에 위치한다. 전술한 단계 S102는 구체적으로 다음 단계를 포함한다. 즉, 이송 장치에서 복수의 점성 부재(142)가 설치된 일측을 복수의 마이크로 발광 다이오드 칩의 두 전극에 가깝도록 접촉시킨다. 이를 통해 인접한 한 세트의 제1 점성 부재와 제2 점성 부재를 각각 마이크로 발광 다이오드 칩의 두 전극에 부착한다. 물론 다른 응용 시나리오에서 하나의 점성 부재를 채택해 마이크로 발광 다이오드 칩의 두 전극을 동시에 부착하거나, 하나의 점성 부재를 채택해 마이크로 발광 다이오드 칩의 두 전극 사이의 영역 등을 부착할 수도 있다.
또한 일 실시예에 있어서, 본 출원에서 제공하는 방법은 이송 장치를 이용해 복수의 마이크로 요소를 도너 기판으로부터 이송하는 과정에서 그에 대해 성능 검출을 수행할 수도 있다. 구체적으로 도 8을 참고하면, 도 8은 도 6에서 단계 S102의 일 실시방식의 흐름도이다. 전술한 단계 S102는 구체적으로 하기 단계를 포함한다.
S201: 복수의 마이크로 요소에 대해 성능 검출을 수행하여, 성능 검출 통과 및 성능 검출 미통과된 복수의 마이크로 요소를 획득한다.
S202: 성능 검출 미통과된 마이크로 요소에 대응하는 제어 회로 중의 온도 제어 서브 회로는 대응하는 점성 부재 접착성이 실효되도록 제어하여, 성능 검출 미통과된 복수의 마이크로 요소를 방출한다.
S203: 성능 검출 통과된 복수의 마이크로 요소를 타깃 기판의 소정 위치까지 이송한다.
일 실시예에 있어서, 마이크로 요소가 수직형 마이크로 발광 다이오드인 경우를 예로 들어, 전술한 단계 S201-S202에 대해 더욱 상세히 설명한다.
구체적으로 도 9 및 도 10을 참고하면, 도 9는 도 8에서 단계 S201-S203의 일 실시방식의 흐름도이다. 도 10은 도 9에서 단계 S301-S306의 일 실시방식의 구조도이다. 전술한 단계 S201-S203은 구체적으로 하기 단계를 포함한다.
S301: 복수의 마이크로 발광 다이오드 칩(3a)의 타측에 도전 임시 기판(4)을 설치한다. 마이크로 발광 다이오드 칩(3a)의 하나의 전극(30a)은 점성 부재(142)에 설치된 도체(미도시)와 접촉한다. 마이크로 발광 다이오드 칩(3a)의 다른 하나의 전극(32a)은 도전 임시 기판(4)과 접촉한다. 구체적으로 도 10a를 참고한다. 본 실시예에 있어서, 도전 임시 기판(4)과 마이크로 발광 다이오드 칩(3a)이 접촉하는 일측에 도전층이 설치된다. 도전 임시 기판(4)의 다른 부분은 도전될 수도, 도전되지 않을 수도 있다. 또한 본 실시예에 있어서, 마이크로 발광 다이오드 칩(3a)은 수직형 마이크로 발광 다이오드 칩이다. 도전 임시 기판(4)은 투명하거나 투명하지 않을 수 있다.
S302: 점성 부재(142) 내의 도체 및 도전 임시 기판(4)은 동시에 마이크로 발광 다이오드 칩(3a)의 두 전극(30a, 32a)에 전압/전류를 인가한다. 구체적으로 다시 도 10a를 참고하면, 본 실시예에 있어서 도체와 도전 임시 기판(4)의 전압/전류는 모두 검출 서브 회로에서 제공할 수 있다. 물론 다른 실시예에서 2개의 상이한 회로에서 제공할 수도 있다. 또한 본 실시예에서 전술한 성능 검출 방식은 전계 발광 방법이다. 다른 실시예에서는 다른 방식을 채택하여 마이크로 발광 다이오드 칩(3a)의 성능에 대한 검출을 수행할 수도 있다. 예를 들어 전자 유도 등의 방법으로 검출을 수행할 수 있다.
S303: 마이크로 발광 다이오드 칩(3a) 성능이 소정의 조건을 충족시킬 경우, 마이크로 발광 다이오드 칩(3a) 성능이 통과된 것으로 판정한다. 그러하지 않은 경우, 마이크로 발광 다이오드 칩(3a) 성능이 통과되지 않은 것으로 판정한다. 구체적으로 본 실시예에 있어서, 전술한 성능에는 전기학, 광학, 컬러 등 측면 중 어느 하나 이상의 성능이 포함된다. 실제 검출 수요에 따라 전술한 전체 또는 일부 성능을 선택적으로 검출할 수 있다. 성능마다 소정의 조건이 설정된다. 마이크로 발광 다이오드 칩(3a)의 성능이 모든 소정의 조건을 충족시켜야만 그 성능이 통과된 것으로 판정된다.
S304: 성능 검출 미통과된 마이크로 발광 다이오드 칩(3a)에 대응하는 온도 제어 서브 회로는 대응하는 점성 부재(142)의 접착성이 실효되도록 제어하여, 성능 검출 미통과된 복수의 마이크로 발광 다이오드 칩(3a)을 방출한다. 구체적으로 도 10b를 참고할 수 있다.
S305: 성능 검출 통과된 복수의 마이크로 발광 다이오드(3a)를 타깃 기판(5)의 소정 위치까지 이송하여 방출한다(미도시). 구체적으로 도 10c를 참고할 수 있다.이송 장치(1)가 성능 검출 통과된 복수의 마이크로 발광 다이오드(3a)를 타깃 기판(5)의 소정 위치까지 이송시킨 후, 성능 검출 통과된 마이크로 발광 다이오드 칩(3a)에 대응하는 온도 제어 서브 회로는 대응하는 점성 부재(142)의 접착성이 실효되도록 제어하여, 복수의 마이크로 발광 다이오드 칩(3a)을 방출한다.
S306: 마이크로 발광 다이오드 칩(3a)을 소정 위치와 바인딩 또는 본딩한다. 또한 용매를 이용하여 마이크로 발광 다이오드 칩(3a) 상에 남은 점성 부재를 제거한다. 구체적으로 도 10d를 참고하면, 본 실시예에 있어서 바인딩과 본딩 공정은 종래 기술 중 어느 하나의 실시방식을 참고할 수 있다. 따라서 여기에서 더 이상 설명하지 않는다. 또한 용매는 점성 부재를 용해시킬 수 있는 유기 용매일 수 있다. 예를 들어 알코올, 아세톤 등이 있다.
또한 본 실시예에 있어서 전술한 단계 S306 이후, 본 출원에서 제공하는 이송 방법은 타깃 기판(5) 상에서 마이크로 발광 다이오드 칩(3a)이 없는 소정 위치에 대해 보충하는 단계를 더 포함한다.
다른 일 실시예에 있어서, 일 실시예에서는 마이크로 요소가 수평형 마이크로 발광 다이오드인 예시를 들어 전술한 단계 S201-S203에 대해 더욱 상세하게 설명한다. 하기 이송 방법을 수행하기 전에, 이송 장치(1)의 인접한 한 세트의 제1 점성 부재(142a)와 제2 점성 부재(142b)는 각각 마이크로 발광 다이오드 칩(3b)의 두 전극(30b, 32b)을 부착한다. 구체적으로 도 11 및 도 12를 참고하면, 도 11는 도 8에서 단계 S201-S203의 일 실시방식의 흐름도이다. 도 12는 도 11에서 단계 S401-S407의 일 실시방식의 구조도이다.
S401: 제1 점성 부재(142a) 내의 도체와 제2 점성 부재(142b) 내의 도체는 동시에 각각 마이크로 발광 다이오드 칩(3b)의 두 전극(30b, 32b)에 전압/전류를 인가한다. 구체적으로 도 12a에 도시된 바와 같다.
S402: 마이크로 발광 다이오드 칩(3b) 성능이 소정의 조건을 충족시킬 경우, 마이크로 발광 다이오드 칩(3b) 성능이 통과된 것으로 판정한다. 그러하지 않은 경우, 마이크로 발광 다이오드 칩(3b) 성능이 통과되지 않은 것으로 판정한다. 구체적으로 본 실시예에 있어서, 전술한 성능에는 전기학, 광학, 컬러 등 측면 중 어느 하나 이상의 성능이 포함된다. 실제 검출 수요에 따라 전술한 전체 또는 일부 성능을 선택적으로 검출할 수 있다. 성능마다 소정의 조건이 설정된다. 마이크로 발광 다이오드 칩(3b)의 성능이 모든 소정의 조건을 충족시켜야만 그 성능이 통과된 것으로 판정된다. 전술한 성능 검출 방식은 전계 발광 방법이다. 다른 실시예에서는 다른 방식을 채택하여 마이크로 발광 다이오드 칩(3b)의 성능에 대한 검출을 수행할 수도 있다. 예를 들어 전자 유도 등의 방법으로 검출을 수행할 수 있다.
S403: 성능 검출 미통과된 마이크로 발광 다이오드 칩(3b)에 대응하는 온도 제어 서브 회로는 대응하는 제1 점성 부재(142a), 제2 점성 부재(142b)의 접착성이 실효되도록 제어하여, 성능 검출 미통과된 복수의 마이크로 발광 다이오드 칩(3b)을 방출한다. 구체적으로 도 12b를 참고한다.
S404: 이송 장치(1)가 성능 검출 통과된 복수의 마이크로 발광 다이오드 칩(3b)을 도전 임시 기판(4) 상방까지 이송한다. 성능 검출 통과된 마이크로 발광 다이오드 칩(3b)에 대응하는 온도 제어 서브 회로는 대응하는 제1 점성 부재(142a), 제2 점성 부재(142b)의 접착성이 실효되도록 제어하여, 마이크로 발광 다이오드 칩(3b)을 도전 임시 기판(4)까지 방출한다. 구체적으로 도 12c를 참고한다. 또한 본 실시예에 있어서, 도전 임시 기판(4)은 비도전 임시 기판으로 교체할 수도 있다.
S405: 도전 임시 기판(4)에서 마이크로 발광 다이오드 칩(3b)으로부터 먼 일측에 정전기 또는 자력 흡착 장치(6)를 설치하여, 성능 검출 통과된 마이크로 발광 다이오드 칩(3b)을 도전 임시 기판(4) 상에 흡착시킨다. 구체적으로 도 12d를 참고하면, 본 실시예에 있어서 정전기 또는 자력 흡착 장치(6)는 종래 기술 중 어느 하나일 수 있으므로 여기에서 더 이상 설명하지 않는다.
S406: 도전 임시 기판(4)에서 마이크로 발광 다이오드 칩이 흡착된 일측이 타깃 기판(5)을 향하도록 만든다. 또한 마이크로 발광 다이오드 칩의 두 전극을 타깃 기판(5)의 소정 위치와 접촉시킨 후 방출한다. 구체적으로 도 12e를 참고할 수 있다.이송 장치(1)가 성능 검출 통과된 복수의 마이크로 발광 다이오드 칩(3b)를 타깃 기판(5)의 소정 위치까지 이송시킨 후, 성능 검출 통과된 마이크로 발광 다이오드 칩(3b)에 대응하는 온도 제어 서브 회로는 대응하는 점성 부재(142a, 142b)의 접착성이 실효되도록 제어하여, 복수의 마이크로 발광 다이오드 칩(3b)을 방출한다.
S407: 마이크로 발광 다이오드 칩(3b)을 소정 위치와 바인딩 또는 본딩한다. 또한 용매를 이용하여 마이크로 발광 다이오드 칩(3b) 상에 남은 점성 부재를 제거한다. 구체적으로 도 12f를 참고할 수 있다. 본 실시예에 있어서 바인딩과 본딩 공정은 종래 기술 중 어느 하나의 실시방식을 참고할 수 있다. 따라서 여기에서 더 이상 설명하지 않는다. 또한 용매는 점성 부재를 용해시킬 수 있는 유기 용매일 수 있다. 예를 들어 알코올, 아세톤 등이 있다.
상기 내용을 요약하면, 종래 기술에 비해 본 출원에서 제공하는 마이크로 요소의 이송 장치는 각 이송 헤드 상의 점성 부재의 온도를 독립적으로 제어할 수 있는 제어 회로를 채택한다. 따라서 이송 헤드가 선정한 마이크로 요소를 흡착 또는 방출하도록 선택적으로 제어하여, 대량 이송 과정에서 각 마이크로 요소에 대한 개별적인 작업을 구현할 수 있다. 또한 이송 헤드 상의 점성 부재의 접착성이 온도에 의해 제어될 수 있기 때문에, 이송 헤드 구조를 단순화하는 동시에 마이크로 요소의 파지 효율을 향상시킬 수 있다.
또한 대량 이송 과정에서 모든 마이크로 요소에 대해 성능 테스트를 수행할 수도 있다. 성능 테스트를 통과하지 못한 마이크로 요소의 경우, 그 대응하는 제어 회로가 이송 헤드의 점성 부재의 온도를 제어하여 해당 점성 부재의 접착성을 실효시킨다. 따라서 대량 이송 과정에서 불량 마이크로 요소를 제거하는 목적을 달성할 수 있다.
상기 내용은 본 출원의 실시방식에 불과하므로 본 출원의 특허범위를 제한하지 않는다. 본 출원의 명세서 및 첨부 도면을 이용하여 수행한 등가의 구조 또는 등가의 프로세스 변경, 또는 직간접적으로 다른 관련 기술 분야에 적용하는 것은 모두 본 출원의 특허범위 내에 속한다.

Claims (16)

  1. 마이크로 요소의 이송 장치에 있어서, 상기 이송 장치는,
    이송 기판;
    상기 이송 기판의 적어도 하나의 표면에 위치하는 복수의 이송 헤드-상기 이송 헤드는 점성 부재 및 상기 이송 기판의 상기 적어도 하나의 표면으로부터 돌출된 돌출부를 포함하고, 상기 점성 부재는 상기 돌출부의 단면에 위치하며, 상기 점성 부재의 접착성은 온도 변화에 따라 변함-; 및
    복수의 상기 이송 헤드의 상기 점성 부재의 온도를 제어하는 제어 회로를 포함하고, 복수의 상기 이송 헤드는 선정된 상기 마이크로 요소를 독립적으로 부착 또는 방출하는 마이크로 요소의 이송 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 점성 부재는 에폭시 수지 글루, 폴리우레탄 글루 및 감압 글루 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 제어 회로는 대응하는 상기 점성 부재의 온도가 상승하고 소정의 온도를 초과하도록 제어하여, 상기 점성 부재의 접착성을 실효시킴으로써, 선정한 상기 마이크로 요소를 방출시키는 마이크로 요소의 이송 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 소정 온도 범위는 70°C 내지 100°C인 마이크로 요소의 이송 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어 회로는 온도 제어 서브 회로 및 상기 돌출부 또는 상기 이송 헤드에서 상기 돌출부 이외의 공간에 설치된 가열체를 포함하고, 상기 온도 제어 서브 회로는 상기 가열체에 연결되며 전기 에너지를 각 상기 가열체로 출력하는 마이크로 요소의 이송 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가열체는,
    상기 온도 제어 서브 회로와 전기적으로 연결되는 발열층;
    상기 발열층의 외부 둘레를 감싸는 보호층-상기 보호층의 재질은 절연 재료임-; 및
    상기 보호층의 외부 둘레를 감싸는 열전도층을 포함하고, 상기 열전도층의 재질은 금속 또는 합금 재료인 마이크로 요소의 이송 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 가열체는 상기 돌출부에 설치되고, 상기 돌출부는 상기 열전도층인 마이크로 요소의 이송 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어 회로는 검출 서브 회로 및 상기 점성 부재 내에 설치되는 도체를 포함하고, 상기 도체의 일단은 상기 검출 서브 회로에 연결되고, 상기 도체의 타단은 상기 점성 부재 외표면에 노출되고, 상기 검출 서브 회로는 상기 도체에 전압/전류를 제공하는 데 사용되는 마이크로 요소의 이송 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 도체는 금속 니들 또는 실버 나노와이어인 마이크로 요소의 이송 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 이송 장치는 도전 임시 기판을 더 포함하고, 상기 도전 임시 기판은 적어도 하나의 표면에 도전층이 설치되고, 상기 마이크로 요소는 수직형 마이크로 발광 다이오드 칩이고, 상기 마이크로 발광 다이오드 칩의 두 전극은 각각 상기 마이크로 발광 다이오드 칩의 대향하는 양측에 위치하고, 상기 도전 임시 기판과 상기 도체는 각각 두 상기 전극과 접촉하고, 상기 도전 임시 기판은 상기 도체와 매칭되어 상기 마이크로 요소의 양단에 전압/전류를 제공하여 성능 검출을 수행하는 데 사용되는 마이크로 요소의 이송 장치.
  10. 마이크로 요소의 이송 방법에 있어서,
    상기 이송 방법은,
    복수의 마이크로 요소가 설치된 도너 기판을 제공하는 단계; 및
    이송 장치를 이용하여 복수의 상기 마이크로 요소를 상기 도너 기판으로부터 이송하는 단계를 포함하고, 여기에서 상기 이송 장치는 이송 기판, 복수의 이송 헤드 및 제어 회로를 포함하고, 여기에서 복수의 상기 이송 헤드는 상기 이송 기판의 적어도 하나의 표면에 위치하고, 상기 이송 헤드는 점성 부재 및 상기 이송 기판의 상기 적어도 하나의 표면으로부터 돌출된 돌출부를 포함하고, 상기 점성 부재는 상기 돌출부의 단면에 위치하고, 상기 점성 부재의 접착성은 온도 변화에 따라 변하고, 상기 제어 회로는 복수의 상기 이송 헤드의 상기 점성 부재의 온도를 제어하고, 복수의 상기 이송 헤드는 선정된 상기 마이크로 요소를 독립적으로 부착 또는 방출하는 마이크로 요소의 이송 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 이송 장치를 이용하여 복수의 상기 마이크로 요소를 상기 도너 기판으로부터 이송하기 전에, 상기 이송 방법은,
    하나의 완전한 접착제를 제공하는 단계;
    상기 이송 기판에서 복수의 상기 이송 헤드가 설치된 일측을 상기 접착제에 가깝도록 접촉시켜, 각 상기 이송 헤드의 상기 돌출부의 상기 단면에 일부 접착제를 접착시키는 단계를 포함하고, 상기 일부 접착제가 바로 상기 점성 부재인 마이크로 요소의 이송 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 이송 장치를 이용하여 복수의 상기 마이크로 요소를 상기 도너 기판으로부터 이송하는 단계는,
    복수의 상기 마이크로 요소에 대해 성능 검출을 수행하여, 성능 검출 통과 및 성능 검출 미통과된 복수의 상기 마이크로 요소를 획득하는 단계;
    성능 검출 미통과된 상기 마이크로 요소에 대응하는 상기 제어 회로 중의 온도 제어 서브 회로는 대응하는 상기 점성 부재 접착성이 실효되도록 제어하여, 성능 검출 미통과된 복수의 상기 마이크로 요소를 방출하는 단계;
    성능 검출 통과된 복수의 상기 마이크로 요소를 타깃 기판의 소정 위치까지 이송하는 단계를 포함하는 마이크로 요소의 이송 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 마이크로 요소는 수직형 마이크로 발광 다이오드 칩이고, 상기 마이크로 발광 다이오드 칩의 두 전극은 각각 상기 마이크로 발광 다이오드 칩의 대향하는 양측에 위치하고, 상기 복수의 상기 마이크로 요소에 대해 성능 검출을 수행하는 단계는,
    복수의 상기 마이크로 발광 다이오드 칩의 타측에 도전 임시 기판을 설치하는 단계-상기 마이크로 발광 다이오드 칩의 하나의 전극은 상기 점성 부재에 설치된 도체와 접촉하고, 상기 마이크로 발광 다이오드 칩의 다른 하나의 전극은 상기 도전 임시 기판과 접촉함-;
    상기 점성 부재 내의 도체 및 상기 도전 임시 기판은 동시에 상기 마이크로 발광 다이오드 칩의 두 전극에 전압/전류를 인가하는 단계; 및
    상기 마이크로 발광 다이오드 칩 성능이 소정의 조건을 충족시키는 경우, 마이크로 발광 다이오드 칩 성능이 통과된 것으로 판정하고, 그러하지 않은 경우, 마이크로 발광 다이오드 칩 성능이 통과되지 않은 것으로 판정하는 단계를 포함하는 마이크로 요소의 이송 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 마이크로 요소는 수평형 마이크로 발광 다이오드 칩이고, 상기 마이크로 발광 다이오드 칩의 두 전극은 상기 마이크로 발광 다이오드 칩의 동일 측에 위치하고, 상기 복수의 상기 마이크로 요소에 대해 성능 검출을 수행하는 단계는,
    상기 마이크로 발광 다이오드 칩의 두 상기 전극은 각각 인접한 제1 점성 부재 및 제2 점성 부재와 접촉하고, 상기 제1 점성 부재 내의 도체와 상기 제2 점성 부재 내의 도체는 동시에 상기 마이크로 발광 다이오드 칩의 두 전극에 전압/전류를 인가하는 단계; 및
    상기 마이크로 발광 다이오드 칩 성능이 소정의 조건을 충족시키는 경우, 상기 마이크로 발광 다이오드 칩 성능이 통과된 것으로 판정하고, 그러하지 않은 경우, 상기 마이크로 발광 다이오드 칩 성능이 통과되지 않은 것으로 판정하는 단계를 포함하는 마이크로 요소의 이송 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 성능 검출 통과된 복수의 상기 마이크로 요소를 타깃 기판의 소정 위치까지 이송하는 단계는,
    상기 이송 장치가 성능 검출 통과된 복수의 상기 마이크로 발광 다이오드 칩을 도전 임시 기판 상방까지 이송하고, 성능 검출 통과된 마이크로 발광 다이오드 칩에 대응하는 온도 제어 서브 회로는 대응하는 제1 점성 부재, 제2 점성 부재의 접착성이 실효되도록 제어하여, 마이크로 발광 다이오드 칩을 상기 도전 임시 기판까지 방출하는 단계;
    상기 도전 임시 기판에서 상기 마이크로 발광 다이오드 칩으로부터 먼 일측에 정전기 또는 자력 흡착 장치를 설치하여, 성능 검출 통과된 상기 마이크로 발광 다이오드 칩을 상기 도전 임시 기판 상에 흡착시키는 단계; 및
    상기 도전 임시 기판에서 상기 마이크로 발광 다이오드 칩이 흡착된 일측이 상기 타깃 기판을 향하도록 만들고, 상기 마이크로 발광 다이오드 칩의 두 전극을 상기 타깃 기판의 소정 위치와 접촉시킨 후 방출하는 단계를 포함하는 마이크로 요소의 이송 방법.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 성능 검출 통과된 복수의 상기 마이크로 요소를 타깃 기판의 소정 위치까지 이송한 후, 상기 이송 방법은,
    상기 마이크로 발광 다이오드 칩을 상기 소정 위치와 바인딩 또는 본딩하고, 용매를 이용하여 상기 마이크로 발광 다이오드 칩 상에 남은 상기 점성 부재를 제거하는 단계를 더 포함하는 마이크로 요소의 이송 방법.
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