KR20220014750A - A apparatus for transfering micro device and alignment method using it) - Google Patents
A apparatus for transfering micro device and alignment method using it) Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220014750A KR20220014750A KR1020200094769A KR20200094769A KR20220014750A KR 20220014750 A KR20220014750 A KR 20220014750A KR 1020200094769 A KR1020200094769 A KR 1020200094769A KR 20200094769 A KR20200094769 A KR 20200094769A KR 20220014750 A KR20220014750 A KR 20220014750A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- micro
- plate
- hole
- layer
- porous
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67144—Apparatus for mounting on conductive members, e.g. leadframes or conductors on insulating substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
- H01L21/52—Mounting semiconductor bodies in containers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/6838—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping with gripping and holding devices using a vacuum; Bernoulli devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
- H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
- H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
- H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
- H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
- H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
- H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
- H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
Abstract
Description
본 발명은 미소 소자를 이송할 때 사용되는 트레이 또는 전사헤드에 관한 것이다.The present invention relates to a tray or transfer head used for transferring micro devices.
현재 디스플레이 시장은 아직은 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. In the current display market, while LCD is still the mainstream, OLED is rapidly replacing LCD and is emerging as the mainstream. In a situation where display makers are in a rush to participate in the OLED market, Micro LED (hereinafter referred to as 'micro LED') display is emerging as another next-generation display. While the core materials of LCD and OLED are liquid crystal and organic materials, respectively, micro LED display is a display that uses the LED chip itself in units of 1 to 100 micrometers (㎛) as a light emitting material.
Cree사가 1999년에 "광 적출을 향상시킨 마이크로-발광 다이오드 어레이"에 관한 특허를 출원하면서(등록특허공보 등록번호 제0731673호), 마이크로 LED 라는 용어가 등장한 이래 관련 연구 논문들이 잇달아 발표되면서 연구개발이 이루어지고 있다. 마이크로 LED를 디스플레이에 응용하기 위해 해결해야 할 과제로 마이크로 LED 소자를 Flexible 소재/소자를 기반으로 하는 맞춤형 마이크로 칩 개발이 필요하고, 마이크로 미터 사이즈의 LED 칩의 전사(transfer)와 디스플레이 픽셀 전극에 정확한 실장(Mounting)을 위한 기술이 필요하다. Cree applied for a patent on "a micro-light emitting diode array with improved light extraction" in 1999 (Registration Patent Publication No. 0731673) this is being done As a task to be solved in order to apply micro LEDs to displays, it is necessary to develop a customized microchip based on flexible materials/devices for micro LED devices, and it is necessary to develop an accurate micro-LED chip transfer and display pixel electrode. Technology for mounting is required.
특히, 마이크로 LED 소자를 표시 기판에 이송하는 전사(transfer)와 관련하여, LED 크기가 1~100 마이크로미터(㎛) 단위까지 작아짐에 따라 기존의 픽앤플레이스(pick & place) 장비를 사용할 수 없고, 보다 고정밀도로 이송하는 전사 헤드기술이 필요하게 되었다. In particular, with respect to the transfer of transferring the micro LED device to the display substrate, as the size of the LED becomes smaller in the range of 1 to 100 micrometers (㎛), the existing pick & place equipment cannot be used, There is a need for a transfer head technology that transfers with higher precision.
이에 기존의 진공 흡입력을 이용하는 방식 대신에 정전기력, 반데르발스력, 자기력과 같은 다양한 힘 들을 이용하고자 하는 기술들이 개발되고 있고, 열, 레이저, UV, 전자기파 등에 의해 접합력이 가변적인 물질을 이용하여 전사하는 기술이나, 롤러를 이용하는 방식, 유체를 이용하는 방식들이 개발되고 있다. Therefore, instead of using the conventional vacuum suction force, technologies are being developed to use various forces such as electrostatic force, van der Waals force, and magnetic force. Techniques, methods using rollers, and methods using fluids are being developed.
이러한 전사 헤드 기술과 관련하여, 이하에서 살펴보는 바와 같이 몇 가지의 구조들이 제안되고 있으나 각 제안 기술은 몇 가지의 단점들을 가지고 있다.In relation to the transfer head technology, several structures have been proposed as will be described below, but each proposed technology has several disadvantages.
미국의 Luxvue사는 정전헤드(electrostatic head)를 이용하여 마이크로 LED를 전사하는 방법을 제안하였다(공개특허공보 공개번호 제2014-0112486호, 이하 ‘선행발명1’이라 함). 선행발명1의 전사원리는 실리콘 재질로 만들어진 헤드 부분에 전압을 인가함으로써 대전현상에 의해 마이크로 LED와 밀착력이 발생하게 하는 원리이다. 이 방법은 정전 유도시 헤드에 인가된 전압에 의해 대전 현상에 의한 마이크로 LED 손상에 대한 문제가 발생할 수 있다. Luxvue of the United States has proposed a method of transferring a micro LED using an electrostatic head (Patent Publication No. 2014-0112486, hereinafter referred to as 'Prior Invention 1'). The transfer principle of Prior Invention 1 is the principle of generating adhesion with the micro LED by charging by applying a voltage to the head made of silicon material. In this method, there may be a problem with respect to damage to the micro LED due to the charging phenomenon due to the voltage applied to the head during electrostatic induction.
미국의 X-Celeprint사는 전사 헤드를 탄성이 있는 고분자 물질로 적용하여 웨이퍼 상의 마이크로 LED를 원하는 기판에 이송시키는 방법을 제안하였다(공개특허공보 공개번호 제2017-0019415호, 이하 ‘선행발명2’라 함). 이 방법은 정전헤드 방식에 비해 LED 손상에 대한 문제점은 없으나, 전사 과정에서 목표 기판의 접착력 대비 탄성 전사 헤드의 접착력이 더 커야 안정적으로 마이크로 LED를 이송시킬 수 있으며, 전극 형성을 위한 추가 공정이 필요한 단점이 있다. 또한, 탄성 고분자 물질의 접착력을 지속적으로 유지하는 것도 매우 중요한 요소로 작용하게 된다. X-Celeprint of the United States has proposed a method of transferring micro LEDs on a wafer to a desired substrate by applying a transfer head with an elastic polymer material (Patent Publication No. 2017-0019415, hereinafter referred to as 'Prior Invention 2') box). In this method, there is no problem with damage to the LED compared to the electrostatic head method, but during the transfer process, the micro LED can be stably transferred only when the adhesive force of the elastic transfer head is greater than that of the target substrate, and an additional process for electrode formation is required. There are disadvantages. In addition, it is also very important to continuously maintain the adhesive force of the elastic polymer material.
한국광기술원은 섬모 접착구조 헤드를 이용하여 마이크로 LED를 전사하는 방법을 제안하였다(등록특허공보 등록번호 제1754528호, 이하 ‘선행발명3’이라 함). 그러나 선행발명3은 섬모의 접착구조를 제작하는 것이 어렵다는 단점이 있다. The Korea Institute of Optical Technology has proposed a method of transferring micro LEDs using a ciliary adhesive structure head (Registration Patent Publication No. 1754528, hereinafter referred to as 'Prior Invention 3'). However, Prior Invention 3 has a disadvantage in that it is difficult to fabricate an adhesive structure of cilia.
한국기계연구원은 롤러에 접착제를 코팅하여 마이크로 LED를 전사하는 방법을 제안하였다(등록특허공보 등록번호 제1757404호, 이하 ‘선행발명4’라 함). 그러나 선행발명4는 접착제의 지속적인 사용이 필요하고, 롤러 가압 시 마이크로 LED가 손상될 수도 있는 단점이 있다. The Korea Institute of Machinery and Materials proposed a method of transferring micro LEDs by coating an adhesive on a roller (Registration Patent Publication No. 1757404, hereinafter referred to as ‘Prior Invention 4’). However, Prior Invention 4 has disadvantages in that continuous use of an adhesive is required and the micro LED may be damaged when the roller is pressed.
삼성디스플레이는 어레이 기판이 용액에 담겨 있는 상태에서 어레이 기판의 제1,2전극에 마이너스 전압을 인가하여 정전기 유도 현상에 의해 마이크로 LED를 어레이 기판에 전사하는 방법을 제안하였다(공개특허공보 제10-2017-0026959호, 이하 ‘선행발명5’라 함). 그러나 선행발명 5는 마이크로 LED를 용액에 담가 어레이 기판에 전사한다는 점에서 별도의 용액이 필요하고 이후 건조공정이 필요하다는 단점이 있다.Samsung Display has proposed a method of transferring micro LEDs to an array substrate by electrostatic induction by applying negative voltages to the first and second electrodes of the array substrate while the array substrate is immersed in a solution (Patent Publication No. 10- 2017-0026959, hereinafter referred to as 'Prior Invention 5'). However, Prior Invention 5 has disadvantages in that a separate solution is required in that the micro LED is immersed in a solution and transferred to the array substrate, and a subsequent drying process is required.
엘지전자는 헤드홀더를 복수의 픽업헤드들과 기판 사이에 배치하고 복수의 픽업 헤드의 움직임에 의해 그 형상이 변형되어 복수의 픽업 헤드들에게 자유도를 제공하는 방법을 제안하였다(공개특허공보 제10-2017-0024906호, 이하 ‘선행발명6’이라 함). 그러나 선행발명 6은 복수의 픽업헤드들의 접착면에 접착력을 가지는 본딩물질을 도포하여 마이크로 LED를 전사하는 방식이라는 점에서, 픽업헤드에 본딩물질을 도포하는 별도의 공정이 필요하다는 단점이 있다. LG Electronics has proposed a method of providing a degree of freedom to a plurality of pickup heads by disposing a headholder between a plurality of pickup heads and a substrate and deforming the shape by the movement of the plurality of pickup heads (Patent Publication No. 10). -2017-0024906, hereinafter referred to as 'Prior Invention 6'). However, in that the prior invention 6 is a method of transferring the micro LED by applying a bonding material having adhesive force to the adhesive surfaces of the plurality of pickup heads, there is a disadvantage that a separate process of applying the bonding material to the pickup head is required.
위와 같은 선행발명들의 문제점을 해결하기 위해서는 선행발명들이 채택하고 있는 기본 원리를 그대로 채용하면서 전술한 단점들을 개선해야 하는데, 이와 같은 단점들은 선행발명들이 채용하고 있는 기본 원리로부터 파생된 것이어서 기본 원리를 유지하면서 단점들을 개선하는 데에는 한계가 있다. In order to solve the above problems of the prior inventions, it is necessary to improve the above-mentioned disadvantages while adopting the basic principles adopted by the prior inventions as they are. However, there is a limit to improving the shortcomings.
또한 마이크로 LED를 전사하는 전사헤드 뿐만 아니라 마이크로 LED를 담아 다음 공정을 위해 이송하는 캐리어기판 또는 트레이 관점에서 기존의 기술만으로 이를 이송하는데 한계가 있다. In addition, there is a limit to transferring micro LEDs only with existing technology from the viewpoint of not only the transfer head that transfers the micro LEDs, but also the carrier substrate or tray that contains the micro LEDs and transports them for the next process.
이에 본 발명의 출원인은 이러한 종래기술의 단점들을 개선하는데 그치지 않고, 선행 발명들에서는 전혀 고려하지 않았던 새로운 방식을 제안하고자 한다. Accordingly, the applicant of the present invention does not stop at improving the disadvantages of the prior art, but intends to propose a new method that was not considered at all in the prior inventions.
이에 본 발명은 마이크로 LED와 같은 미소 소자를 이송하기에 적합한 미소 소자 이송체 및 이를 이용한 미소 소자 정령 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a micro-element transfer body suitable for transferring micro-element such as micro LED and a method for aligning micro-element using the same.
이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 미소 소자 이송체는, 미소 소자가 삽입되는 제1관통홀이 구비하는 제1플레이트를 포함하고, 상기 제1플레이트는 양극산화막 재질로 구성된다.In order to achieve the object of the present invention, the micro device carrier according to the present invention includes a first plate provided with a first through hole into which a micro device is inserted, and the first plate is made of an anodized film material. .
또한, 상기 제1플레이트의 일면에 구비되고, 상기 제1관통홀보다 작은 내경을 갖는 제2관통홀이 구비하는 제2플레이트를 포함한다.In addition, a second plate provided on one surface of the first plate and provided with a second through hole having an inner diameter smaller than that of the first through hole is included.
또한, 다수의 상기 제2관통홀과 연통되는 공동챔버를 구비하는 제3플레이트를 포함하며, 상기 제1플레이트, 상기 제2플레이트 및 상기 제3플레이트 순서로 적층되어 구성된다.In addition, a third plate having a common chamber communicating with the plurality of second through-holes is included, and the first plate, the second plate, and the third plate are stacked in this order.
또한, 다공성 세라믹 재질로 구성되는 다공성 플레이트를 포함하며, 상기 제1플레이트, 상기 제2플레이트, 상기 제3플레이트 및 상기 다공성 플레이트 순서로 적층되어 구성된다.In addition, a porous plate made of a porous ceramic material is included, and the first plate, the second plate, the third plate and the porous plate are stacked in this order.
또한, 다공성 세라믹 재질로 구성되는 다공성 플레이트를 포함하며, 상기 제1플레이트, 상기 제2플레이트 및 상기 다공성 플레이트 순서로 적층되어 구성된다. In addition, it includes a porous plate made of a porous ceramic material, and the first plate, the second plate, and the porous plate is stacked in order.
또한, 상기 미소 소자는 상기 제2플레이트의 일면에 접촉되어 안착된다. In addition, the micro device is seated in contact with one surface of the second plate.
또한, 상기 제1관통홀 및 상기 제2관통홀을 서로 연통되어 상기 제2관통홀에 인가되는 흡입력에 의해 상기 미소 소자가 흡착된다.In addition, the first through-hole and the second through-hole are communicated with each other so that the micro-element is adsorbed by a suction force applied to the second through-hole.
또한, 상기 제2플레이트는 양극산화막 재질로 구성되고, 양극산화시 형성된 배리어층이 제거되어 기공홀의 상,하로 관통되며 상기 기공홀에 인가되는 흡입력과 상기 제2관통홀에 인가되는 흡입력에 의해 상기 미소 소자가 흡착된다.In addition, the second plate is made of an anodization film material, the barrier layer formed during anodization is removed and penetrates up and down the pore hole, and the suction force applied to the pore hole and the suction force applied to the second through hole The microelements are adsorbed.
본 발명의 다른 특징에 따른 미소 소자 이송체는, 미소 소자가 삽입되는 제1관통홀이 구비하는 제1플레이트; 상기 제1관통홀 보다 작은 내경을 갖는 제2관통홀이 구비되며 상기 제2관통홀에 인가되는 흡입력으로 상기 미소 소자를 흡착하는 제2플레이트를 포함하되, 상기 제1플레이트 및 상기 제2플레이트 중 적어도 하나는 양극산화막 재질로 구성된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a micro-element transporter, comprising: a first plate provided with a first through-hole into which a micro-element is inserted; A second through-hole having an inner diameter smaller than the first through-hole is provided, and a second plate is provided for adsorbing the micro element by a suction force applied to the second through-hole, wherein among the first plate and the second plate At least one is made of an anodized film material.
본 발명의 다른 특징에 따른 미소 소자 이송체를 이용한 정렬 방법은, 미소 소자를 미소 소자 이송체의 제1플레이트의 제1관통홀에 삽입하는 안착 단계; 및 상기 미소 소자 이송체를 기울려서 상기 제1관통홀의 적어도 하나의 변에 상기 미소 소자들이 일괄적으로 접촉하게 하는 정렬 단계;를 포함한다.An alignment method using a micro-element carrier according to another aspect of the present invention includes a seating step of inserting the micro-element into a first through hole of a first plate of the micro-element carrier; and an aligning step of tilting the micro-element transfer member so that the micro-element collectively contact at least one side of the first through-hole.
또한, 상기 미소 소자가 적어도 어느 하나의 변을 기준으로 정렬이 되면 미소 소장에 진공을 가하여 미소 소자를 흡착하는 흡착단계를 포함한다. In addition, when the micro-elements are aligned with respect to at least one side, an adsorption step of adsorbing the micro-elements by applying a vacuum to the micro-small intestine is included.
이상에서 설명한 미소 소자 이송체는 성장 기판 또는 임시 기판으로부터 미소 소자를 전달받는 캐리어 기판 내지는 트레이로서 이용될 수 있다. 이 경우 미소 소자 이송체는 제1,2플레이트(10, 20) 중 적어도 어느 하나가 양극산화막 재질로 구성됨에 따라 이송 과정에서 미소 소자가 열 변형하는 것을 최소화할 수 있다.The micro device transport body described above may be used as a carrier substrate or a tray for receiving micro devices from a growth substrate or a temporary substrate. In this case, since at least one of the first and
또한, 제1관통홀(15)에는 미소 소자(100)가 안착되어 이송 중에 미소 소자(100)의 이탈을 방지하며, 제2관통홀(25)에 인가되는 흡입력에 의해 미소 소자(100)를 제1관통홀(15) 내부에서 고정시킴으로써 제1관통홀(15)내에서 미소 소자(100)가 움직임에 따른 파손을 방지하도록 할 수 있다. In addition, the
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미소 소자 이송체를 이용한 정렬 방법에 따르면 수많은 미소 소자들의 정렬을 일괄적으로 맞출 수 있기 때문에 이송 과정 및 다음 공정을 위한 정렬 오차를 최소화 할 수 있게 된다. According to the alignment method using the micro-element transfer body according to the preferred embodiment of the present invention, since the alignment of numerous micro-element can be simultaneously aligned, the alignment error for the transfer process and the next process can be minimized.
도 1은 본 발명의 일 실시 예의 이송 대상이 되는 미소 소자를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 의해 표시 기판에 이송되어 실장된 미소 소자의 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 미소 소자 이송체의 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 미소 소자 이송체 일부의 분해 도면.
도 5는 도 4의 결합도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1플레이트의 평면도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2플레이트의 평면도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제3플레이트의 평면도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 내지 제3플레이트의 결합 평면도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 내지 제3플레이트의 결합 평면도.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 미소 소자 이송체의 도면.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2플레이트의 평면도.1 is a view showing a micro device to be transferred according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram of a micro device transferred and mounted on a display substrate according to an embodiment of the present invention;
3 is a view of a micro-element transfer body according to an embodiment of the present invention.
4 is an exploded view of a portion of a micro-element transporter according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a combined view of Figure 4;
6 is a plan view of a first plate according to an embodiment of the present invention.
7 is a plan view of a second plate according to an embodiment of the present invention.
8 is a plan view of a third plate according to an embodiment of the present invention.
Figure 9 is a coupling plan view of the first to third plates according to an embodiment of the present invention.
Figure 10 is a coupling plan view of the first to third plates according to an embodiment of the present invention.
11 is a view of a micro-element transfer body according to an embodiment of the present invention.
12 is a plan view of a second plate according to an embodiment of the present invention;
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.The following is merely illustrative of the principles of the invention. Therefore, those skilled in the art can devise various devices that, although not explicitly described or shown herein, embody the principles of the invention and are included in the spirit and scope of the invention. In addition, it should be understood that all conditional terms and examples listed herein are, in principle, expressly intended only for the purpose of understanding the inventive concept and are not limited to the specifically enumerated embodiments and states as such. .
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.The above-described objects, features and advantages will become more apparent through the following detailed description in relation to the accompanying drawings, and accordingly, those of ordinary skill in the art to which the invention pertains will be able to easily practice the technical idea of the invention. .
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 미소 소자의 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. Embodiments described herein will be described with reference to cross-sectional and/or perspective views, which are ideal illustrative drawings of the present invention. The thicknesses of the films and regions, the diameters of the holes, etc. shown in these drawings are exaggerated for effective description of technical content. The shape of the illustrative drawing may be modified due to manufacturing technology and/or tolerance. In addition, only a part of the number of micro devices shown in the drawings is illustrated in the drawings by way of example. Accordingly, embodiments of the present invention are not limited to the specific form shown, but also include changes in the form generated according to the manufacturing process.
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.In describing various embodiments, the same names and reference numerals will be given to components performing the same functions for convenience even if the embodiments are different. In addition, configurations and operations already described in other embodiments will be omitted for convenience.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 설명하기에 앞서, 미소 소자는 미니 LED 또는 마이크로 LED를 포함할 수 있다. 여기서 마이크로 LED는 성형한 수지 등으로 패키징되지 않으면서 결정 성장에 이용한 웨이퍼에서 잘라낸 상태의 것으로, 학술적으로 1~100㎛ 단위의 크기의 것을 지칭한다. 그러나 본 명세서에 기재된 미소 소자는 그 크기(1개의 변 길이)가 1~100㎛ 단위인 것으로 한정되는 것은 아니며 100㎛ 이상의 크기를 갖거나 1㎛ 미만의 크기를 갖는 것도 포함한다. Hereinafter, before describing preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings, the micro device may include a mini LED or a micro LED. Here, the micro LED is cut out from the wafer used for crystal growth without being packaged with molded resin, etc., and refers to a thing with a size of 1 to 100 μm scientifically. However, the micro device described herein is not limited to a size (one side length) of 1 to 100 μm, and includes those having a size of 100 μm or more or less than 1 μm.
본 발명의 미소 소자 이송체는 진공 흡입력을 이용하여 미소 소자를 흡착할 수 있다. 미소 소자 이송체의 구조의 경우, 진공 흡입력을 발생시킬 수 있는 구조라면 그 구조에 대한 한정은 없다.The micro-element transporter of the present invention can adsorb micro-element by using vacuum suction force. In the case of the structure of the micro-element carrier, there is no limitation on the structure as long as it is a structure capable of generating a vacuum suction force.
미소 소자 이송체는 성장 기판 또는 임시 기판으로부터 미소 소자를 전달받는 캐리어 기판일 수 있고, 성장 기판 또는 임시 기판과 같은 제1기판에 위치하는 미소 소자를 흡착하여 임시 기판 또는 표시 기판과 같은 제2기판으로 전사하는 전사헤드일 수 있다.The micro device carrier may be a growth substrate or a carrier substrate that receives micro devices from a temporary substrate, and adsorbs micro devices positioned on a first substrate such as a growth substrate or a temporary substrate to a second substrate such as a temporary substrate or a display substrate It may be a transfer head that transfers to
이하에서 설명하는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미소 소자 이송체는 미니 LED, 마이크로 LED, 광학 소자, 전자소자, 반도체 칩 등을 포함하는 미소 소자에 적용될 수 있음을 밝혀둔다. 다만, 미소 소자의 일 실시예인 마이크로 LED를 기준으로 설명한다. It should be noted that the micro device carrier according to a preferred embodiment of the present invention described below can be applied to micro devices including mini LEDs, micro LEDs, optical devices, electronic devices, semiconductor chips, and the like. However, it will be described based on the micro LED, which is an embodiment of the micro device.
먼저, 도 1을 참조하면 본 발명의 이송 대상이 되는 마이크로 LED(ML)에 대해 설명한다. 마이크로 LED(ML)는 성장 기판(101) 위에서 제작되어 위치한다.First, referring to FIG. 1 , a micro LED (ML) to be transferred according to the present invention will be described. The micro LED (ML) is fabricated and positioned on the
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.The
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.The micro LED (ML) includes a
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.The
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.The
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.The
다만, 본 발명은 이에 한하지 않으며, 제1 반도체층(102)이 n형 반도체층을 포함하고, 제2 반도체층(104)이 p형 반도체층을 포함할 수도 있다.However, the present invention is not limited thereto, and the
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.The
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.A
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. A plurality of micro LEDs (ML) formed on the
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.In FIG. 1, 'P' means the pitch interval between the micro LEDs (ML), 'S' means the separation distance between the micro LEDs (ML), and 'W' means the width of the micro LEDs (ML). 1 exemplifies that the cross-sectional shape of the micro LED (ML) is circular, the cross-sectional shape of the micro LED (ML) is not limited thereto, and a circular cross-section is obtained according to a method manufactured in the
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마이크로 LED 흡착체에 의해 표시 기판으로 이송되어 실장됨에 따라 형성된 마이크로 LED 구조체를 도시한 도면이다. 2 is a view showing a micro LED structure formed as it is transferred to and mounted on a display substrate by a micro LED absorber according to a preferred embodiment of the present invention.
표시 기판(301)은 다양한 소재를 포함할 수 있다. 예를 들어, 표시 기판(301)은 SiO2를 주성분으로 하는 투명한 유리 재질로 이루어질 수 있다. 그러나, 표시 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.The
화상이 표시 기판(301)방향으로 구현되는 배면 발광형인 경우에 표시 기판(301)은 투명한 재질로 형성해야 한다. 그러나 화상이 표시 기판(301)의 반대 방향으로 구현되는 전면 발광형인 경우에 표시 기판(301)은 반드시 투명한 재질로 형성할 필요는 없다. 이 경우 금속으로 표시 기판(301)을 형성할 수 있다.In the case of a bottom emission type in which an image is implemented in the direction of the
금속으로 표시 기판(301)을 형성할 경우 표시 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.When the
표시 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. The
박막 트랜지스터(TFT)는 활성층(310), 게이트 전극(320), 소스 전극(330a) 및 드레인 전극(330b)을 포함할 수 있다.The thin film transistor TFT may include an
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.Hereinafter, a case in which the thin film transistor TFT is a top gate type in which the
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. The
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.As another alternative embodiment, the
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.A gate insulating layer 313 is formed on the
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.The
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.The
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.An interlayer insulating
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.A
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.The
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 수용오목부를 포함할 수 있다. 뱅크층(400)은 일 예로, 수용오목부를 형성하는 제1 뱅크층(410)를 포함할 수 있다. 제1 뱅크층(410)의 높이는 마이크로 LED(ML)의 높이 및 시야각에 의해 결정될 수 있다. 수용오목부의 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. 수용오목부는 사각 단면 형상일 수 있으나, 본 발명의 실시예들은 이에 한정되지 않고, 수용오목부는 다각형, 직사각형, 원형, 원뿔형, 타원형, 삼각형 등 다양한 단면 형상을 가질 수 있다.A
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.The
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.For example, the
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.As another example, the
수용오목부에는 마이크로 LED(ML)가 배치된다. 마이크로 LED(ML)는 수용오목부에서 제1 전극(510)과 전기적으로 연결될 수 있다.A micro LED (ML) is arranged in the receiving recess. The micro LED ML may be electrically connected to the
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 전사헤드에 의해 성장 기판(101) 상에서 픽업(pick up)되어 표시 기판(301)에 전사됨으로써 표시 기판(301)의 수용오목부에 수용될 수 있다. Micro LED (ML) emits light having wavelengths such as red, green, blue, and white, and white light can be realized by using a fluorescent material or combining colors. Each micro LED (ML) or a plurality of micro LEDs are picked up on the
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.The micro LED ML includes a p-n diode, a
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. The
패시베이션층(520)은 수용오목부 내의 마이크로 LED(ML)를 둘러싼다. 패시베이션층(520)은 뱅크층(400)과 마이크로 LED(ML) 사이의 공간을 채움으로써, 수용오목부 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.The
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. The
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.The
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.In the preceding description, the first and
이하에서는 도 3 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미소 소자 이송체에 대해 설명한다. Hereinafter, a micro-element transporter according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 12 .
도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미소 소자 이송체는 미소 소자가 삽입되는 제1관통홀(15)이 구비하는 제1플레이트(10) 및 제1관통홀(15)보다 작은 내경을 갖는 제2관통홀(25)이 구비하는 제2플레이트(20)를 포함하되, 제1플레이트(10) 및 상기 제2플레이트(20) 중 적어도 하나는 양극산화막 재질로 구성된다.Referring to FIG. 3 , the micro-element transporter according to a preferred embodiment of the present invention is smaller than the
제1플레이트(10)만이 양극산화막 재질로 구성될 수 있고, 제2플레이트(20)만이 양극산화막 재질로 구성될 수 있으며, 제1플레이트(10) 및 제2플레이트(20) 모두 양극산화막 재질로 구성될 수 있다. Only the
양극산화막은 모재인 금속을 양극산화하여 형성된 막을 의미하고, 기공홀(5)은 금속을 양극산화하여 양극산화막을 형성하는 과정에서 형성되는 구멍을 의미한다. 예컨대, 모재인 금속이 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금인 경우, 모재를 양극산화하면 모재의 표면에 양극산화알루미늄(Al2O3) 재질의 양극산화막(1600)이 형성된다. 위와 같이, 형성된 양극산화막(1600)은 수직적으로 내부에 기공홀(5)이 형성되지 않은 배리어층(1)과, 내부에 기공홀(5)이 형성된 다공층(3)으로 구분된다. 배리어층(1)은 모재의 상부에 위치하고, 다공층(3)은 배리어층(1)의 상부에 위치한다. 이처럼, 배리어층(1)과 다공층(3)을 갖는 양극산화막이 표면에 형성된 모재에서, 모재를 제거하게 되면, 양극산화알루미늄(Al2O3) 재질의 양극산화막만이 남게 된다. The anodization film refers to a film formed by anodizing a metal, which is a base material, and the
양극산화막은 도 4의 A확대를 참조하면, 양극산화시 형성된 배리어층(1)이 제거되어 기공홀(5)의 상,하로 관통되는 구조로 형성될 수 있다. 또는 도 4의 B 확대를 참조하면, 양극산화시 형성된 배리어층(1)이 그대로 남아 기공홀(5)의 상, 하 중 일단부를 밀폐하는 구조로 형성될 수 있다. Referring to enlargement A of FIG. 4 , the anodization film may be formed in a structure in which the barrier layer 1 formed during anodization is removed and the
제2플레이트(20) 하부에는 제3플레이트(30)가 구비된다. 제3플레이트(30)는 공동챔버(35)를 구비하며, 공동챔버(35)는 다수의 제2관통홀(25)과 서로 연통된다. 제3플레이트(30)는 양극산화막 재질로 구성될 수 있다. 이 경우 공동챔버(35)는 제3플레이트(30)를 습식에칭하여 형성될 수 있다.A
제3플레이트(30) 하부에는 다공성 플레이트(40)가 구비된다. 다공성 플레이트(40)는 기공이 무질서한 임의적 배열을 갖는 다공성 세라믹 재질의 소결체로 구성될 수 있다. A
다공성 플레이트(40)의 하부에는 지지바디(50)가 구비된다. 지지바디(50)는 다공성 플레이트(40)를 지지한다. 또한 지지바디(50)는 제1 내지 제3플레이트(10,20,30) 중 적어도 어느 하나를 지지할 수 있다. 지지바디(50)에는 유로(55)가 구비된다. 유로(55)와 공동챔버(35) 사이에 다공성 플레이트(40)가 존재하며, 다공성 플레이트(40)는 유로(55) 상의 공기압이 공동챔버(35) 내에서 확산하여 분포될 수 있도록 한다. A
유로(55)를 통한 공기압은 다공성 플레이트(40)의 하부로 전달된다. 이때 다공성 플레이트(40)의 하부면 전체에 걸쳐 유로(55)가 연통될 수 있으며, 다공성 플레이트(40)의 하부면의 적어도 일부에 걸쳐 유로(55)가 연통될 수 있다. 다공성 플레이트(40)의 하부면은 지지바디(50)로부터 일정거리 이격된 상태로 유지될 수 있으며 이를 통해 유로(55)를 통한 공기압이 다공성 플레이트(40)의 하부면에 골고루 전달되게 된다. 다공성 플레이트(40)에 전달된 공기압은 다공성 플레이트(40) 내부의 불규칙적인 기공들에 의해 균일화되며, 균일화된 공기압이 공동챔버(35)로 전달된다. 공동챔버(35)의 공기압은 다시 각각의 제2관통홀(25)로 전달되어 미소 소자(100)를 흡착하게 된다. Air pressure through the
미소 소자 이송체는 제1플레이트(10), 제2플레이트(20), 제3플레이트(30) 및 다공성 플레이트(40) 순서로 적층되어 구성될 수 있고, 제1플레이트(10), 제2플레이트(20) 및 다공성 플레이트(40) 순서로 적층되어 구성될 수 있다. 또한 이들의 계면은 접착제에 의해 접합되어 일체화될 수 있다. The micro-element transporter may be configured by stacking the
도 3 내지 5를 참조하면 제1플레이트(10)의 제1관통홀(15), 제2플레이트의 제2관통홀(25) 및 제3플레이트(30)의 공동챔버(35)는 서로 연통된다. 3 to 5 , the first through
제1플레이트(10)의 제1관통홀(15)은 제1플레이트(10)의 두께 방향으로 관통하여 형성된다. 도 6을 참조하면, 제1플레이트(10)에는 제1플레이트(10)의 두께 방향으로 관통하는 제1관통홀(15)이 복수 개 구비된다. 제1관통홀(15)은 제1플레이트(10)가 양극산화막 재질로 구성되는 경우에 제1플레이트(10)를 습식 에칭하여 형성될 수 있다. 제1관통홀(15)에는 미소 소자(100)가 삽입된다. 제1관통홀(15)은 미소 소자(100)의 사이즈보다 크게 형성되어 미소 소자(100)가 제1관통홀(15) 내부에 삽입되어 이송 중에 미소 소자(100)의 이탈을 방지한다. 미소 소자 이송체가 다음공정을 위해 이송될 경우, 제1관통홀(15)은 미소 소자(100)의 이동범위를 제한함으로써 미소 소자(100)의 배열이 흐트러지는 것을 방지할 수 있다. The first through
또한 제2관통홀(25)에 인가되는 흡입력에 의해 미소 소자(100)를 제1관통홀(15) 내부에서 고정시킴으로써 제1관통홀(15)내에서 미소 소자(100)가 움직임에 따른 파손을 방지하도록 할 수 있다. In addition, by fixing the
제2플레이트(20)에는 제2플레이트(20)의 두께 방향으로 관통하는 제2관통홀(25)이 복수 개 구비된다. 제2관통홀(25)은 제2플레이트(20)가 양극산화막 재질로 구성되는 경우에 제2플레이트(20)를 습식 에칭하여 형성될 수 있다. A plurality of second through
제3플레이트(30)의 공동챔버(35)는 제3플레이트(30)의 두께 방향으로 관통하여 형성된다. 하나의 공동챔버(35)는 복수개의 제2관통홀(25)과 서로 연통된다. 도면에는 하나의 공동챔버(35)만을 도시하고 있으나, 이와는 다르게 공동챔버(35)는 복수개 형성될 수 있다. 공동챔버(35)가 복수 개 형성될 경우에는 각각의 공동챔버(35)에 복수 개의 제2관통홀(25)이 연통될 수 있다. The
도 6을 참조하면, 제1플레이트(10)에는 다수의 제1관통홀(15)이 형성된다. 제1관통홀(15)의 배열은 이송하고자 하는 미소 소자(100)의 배열을 고려해서 결정될 수 있다. 제1관통홀(15)은 그 단면 형상이 사각 단면일 수 있다. 다만 제1관통홀(15)은 도 8에 도시된 바와 같이 원형 단면일 수 있다. 또한 제1관통홀(15)의 형상은 이에 한정되는 것은 아니며 다른 단면 형상을 가질 수 있다. Referring to FIG. 6 , a plurality of first through
도 7을 참조하면, 제2플레이트(20)에는 다수의 제2관통홀(25)이 형성된다. 제2관통홀(25)은 제1관통홀(15)의 위치에 대응되는 위치에 형성되며, 제1관통홀(15)에는 적어도 하나의 제2관통홀(25)이 구비될 수 있다. 제2관통홀(25)은 그 단면 형상이 원형 단면일 수 있다. 다만 제2관통홀(25)의 형상은 이에 한정되는 것은 아니며 사각 단면도 가능하며 이와 다른 다른 단면 형상을 가질 수 있다. Referring to FIG. 7 , a plurality of second through
도 9을 참조하면, 제2플레이트(20)의 일면은 제1관통홀(15)에 의해 외부로 노출되며, 미소 소자(100)가 제1관통홀(15) 내부로 안착될 경우 미소 소자(100)의 하면이 제2플레이트(20)의 일면에 접촉하게 된다. 여기서 제2플레이트(20)의 구조에 따라 미소 소자(100)의 하면이 접촉하는 면이 제2플레이트(20)의 배리어층(1)일 수 있고, 다공층(3)일 수 있다. Referring to FIG. 9 , one surface of the
도 4의 A 확대를 참조하면, 제2플레이트(20)가 양극산화막 재질로 구성되는 경우, 제2플레이트(20)는 양극산화시 형성된 배리어층(1)이 제거되어 기공홀(5)의 상,하로 관통되는 구조로 형성될 수 있다. 이 경우, 기공홀(5)에 인가되는 흡입력과 제2관통홀(25)에 인가되는 흡입력으로 미소 소자(100)를 흡착할수 있게 된다. 제2관통홀(25)에 의한 흡입력이 주된 흡입력으로 미소 소자(100)를 흡착하고, 제2플레이트(20)의 기공홀(5)에 인가되는 흡입력은 보조적 흡입력으로 미소 소자(100)를 흡착한다. Referring to the enlargement A of FIG. 4 , when the
도 4의 B 확대를 참조하면, 제2플레이트(20)가 양극산화막 재질로 구성되는 경우, 제2플레이트(20)는 양극산화시 형성된 배리어층(1)이 제거되지 않고 그대로 남아 있는 형태일 수 있다. 이 경우 배리어층(1)이 미소 소자(100)의 하면과 직접 접촉하는 면이 되므로, 도 4의 A확대 구조와는 다르게, 미소 소자(100)를 진공 흡착시 기공홀(5) 자국이 미소 소자(100)에 남지 않는다는 장점을 가진다. Referring to the enlarged B of FIG. 4 , when the
도 10을 참조하면, 도 9와는 다르게, 제1관통홀(15)이 원형 단면을 갖는 것을 도시하고 있다. 미소 소자(100)의 단면 형상이 원형 단면이 경우에는 제1관통홀(15)의 단면 형상 역시 미소 소자(100)의 단면 형상과 대응되는 형상으로서 원형 단면인 것이 바람직하다. Referring to FIG. 10 , unlike FIG. 9 , the first through
이상에서 설명한 미소 소자 이송체는 성장 기판 또는 임시 기판으로부터 미소 소자를 전달받는 캐리어 기판 내지는 트레이로서 이용될 수 있다. 이 경우 미소 소자 이송체는 제1,2플레이트(10, 20) 중 적어도 어느 하나가 양극산화막 재질로 구성됨에 따라 이송 과정에서 미소 소자가 열 변형하는 것을 최소화할 수 있다.The micro device transport body described above may be used as a carrier substrate or a tray for receiving micro devices from a growth substrate or a temporary substrate. In this case, since at least one of the first and
또한, 제1관통홀(15)에는 미소 소자(100)가 안착되어 이송 중에 미소 소자(100)의 이탈을 방지하며, 제2관통홀(25)에 인가되는 흡입력에 의해 미소 소자(100)를 제1관통홀(15) 내부에서 고정시킴으로써 제1관통홀(15)내에서 미소 소자(100)가 움직임에 따른 파손을 방지하도록 할 수 있다. In addition, the micro-element 100 is seated in the first through-
미소 소자 이송체에 의해 이송되는 미소 소자는 그 사이즈가 일반적으로 100㎛ 이하의 크기를 가지게 되고, 한꺼번에 이송해야 하는 미소 소자의 개수도 수만 개 내지 수십만개에 이를 수 있다. 이러한 미소 소자들을 홈에 안착시켜 이송하기 위해서는 홈 역시 100㎛ 정도의 크기로 수만개 내지 수십만개가 필요하게 된다. 그런데 이러한 홈들을 일일이 가공할 경우에는 가공비용이 증가하게 되고, 가공수단에 따라서는 홈의 모서리 부분이 라운드지게 되어 홈을 미세 피치 간격으로 배열하는 것이 어려울 수 있게 된다. 그런데, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 미소소자 이송체는 양극산화막 재질로 구성되고, 양극산화막을 습식에칭하여 일괄적으로 관통되는 구조를 얻을 수 있으므로 제조비용을 절감할 수 있고, 홈간의 피치간격도 미세 피치간격으로 제작할 수 있다. The size of the micro-element transported by the micro-element transporter is generally less than 100 µm, and the number of micro-element to be transferred at once may reach tens of thousands to hundreds of thousands. In order to transport these micro devices by seating them in the grooves, tens of thousands to hundreds of thousands of grooves with a size of about 100 μm are also needed. However, when these grooves are individually machined, the machining cost increases, and depending on the machining means, the corners of the grooves are rounded, making it difficult to arrange the grooves at fine pitch intervals. However, since the micro device carrier according to a preferred embodiment of the present invention is made of an anodized film material, and a structure that passes through the anodized film can be obtained by wet etching the anodized film, the manufacturing cost can be reduced, and the pitch between the grooves Intervals can also be produced with fine pitch intervals.
수 많은 미소 소자를 일괄적으로 한꺼번에 이송하기 위해 미소 소자를 접착 테이프에 임시 고정하여 이송하는 경우에 있어서, 미소 소자를 접착테이프로부터 떼어내기 위해서는 접착력을 상실케 하기 위한 별도의 공정이 필요하고 접착테이브로부터 미소 소자를 떼어 낼 때 미소 소자의 정렬이 흐트러지는 문제점이 발생하곤 한다. 그런데 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미소 소자 이송체는 위와 같은 별도의 접착테이프를 이용할 필요 없이 미소 소자(100)의 정렬이 흐트러지지 않게 하면서 이송할 수 있는 장점을 가진게 된다. 더욱이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미소 소자 이송체로 이송할 때에는 제2관통홀(25)을 통해 미소 소자(100)를 진공 흡착할 수 있으므로 이송 중 미소 소자(100)의 탈락을 방지할 수 있는 효과도 가지게 된다. In the case of transferring the microelements by temporarily fixing them to an adhesive tape in order to transfer numerous microelements at once, a separate process is required to lose the adhesive force in order to remove the microelements from the adhesive tape. When the micro-element is removed from the Eve, there is often a problem that the alignment of the micro-element is disturbed. However, the micro-element transporter according to a preferred embodiment of the present invention has the advantage of being able to transport the micro-element 100 without the need to use a separate adhesive tape as described above without disturbing the alignment of the micro-element 100 . Furthermore, when transferring to the micro-element transporter according to a preferred embodiment of the present invention, since the micro-element 100 can be vacuum-adsorbed through the second through-
수만개 내지는 수십만개의 미소 소자들을 한꺼번에 이송할 경우에는 이를 운반하는 트레이가 주변 열에 의해 변형이 될 경우 미소 소자들의 배열 역시 트레이의 열 변형만큼 변화게 된다. 이 경우 전사헤드로 이들을 흡착하여 다음 공정으로 이송하고자 할 경우에 미소 소자와 미소 소자의 실장위치간에 얼라인이 틀어지면서 전사에러가 발생하는 문제점이 있게 된다. 하지만 본 발명의 바람직할 실시예에 따른 미소 소자 이송체는 열 팽창계수가 낮은 양극산화막 재질을 포함하여 구성되기 때문에 미소 소자 이송체가 주변 열에 의해 열 변형하는 것이 최소화 되기 때문에 미소 소자의 정렬이 어긋나는 것이 최소화된다. 그 결과 전사헤드로 미소 소자 이송체에 있는 미소 소자들을 흡착하여 다음 공정으로 이송하고자 할 경우에 미소 소자와 미소 소자의 실장 위치간에 얼라인이 틀어지면서 발생하는 전사에러를 최소화할 수 있게 된다. When tens of thousands or hundreds of thousands of micro devices are transported at once, when the tray carrying them is deformed by the surrounding heat, the arrangement of the micro devices is also changed as much as the thermal deformation of the tray. In this case, when the transfer head is used to adsorb them and transfer them to the next process, there is a problem in that the alignment between the micro-element and the mounting position of the micro-element is misaligned and a transfer error occurs. However, since the micro-element carrier according to a preferred embodiment of the present invention is composed of an anodized film material having a low coefficient of thermal expansion, thermal deformation of the micro-element carrier due to ambient heat is minimized, so that the alignment of the micro-element is misaligned. is minimized As a result, it is possible to minimize the transfer error caused by misalignment between the micro-element and the mounting position of the micro-element when the micro-element is adsorbed on the micro-element transfer body with the transfer head and transferred to the next process.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미소 소자 이송체를 이용한 미소 소자 정렬 방법은, 미소 소자(100)를 제1플레이트(10)의 제1관통홀(15)에 삽입하는 안착 단계와, 미소 소자 이송체를 기울려서 제1관통홀(15)의 적어도 하나의 변에 미소 소자(100)들이 일괄적으로 접촉하게 하는 정렬 단계와, 미소 소자(100)가 적어도 어느 하나의 변을 기준으로 정렬이 되면 제2관통홀(25)에 진공을 가하여 미소 소자(100)를 흡착하는 흡착단계를 포함할 수 있다.A method for aligning micro devices using a micro device transfer body according to a preferred embodiment of the present invention includes a seating step of inserting the
제1플레이트(10)가 양극산화막 재질로 구성되고 습식 에칭을 통해 제1관통홀(15)를 형성하게 되므로 제1관통홀(15)을 직사각형의 단면 형상을 가질 수 있게 된다. 레이저를 이용할 경우에는 레이저의 빔 단면 형상으로 인해 모서리 부분이 라운드진 형상을 가지게 되므로 변과 변이 만나는 지점이 직각 형태를 가질 수 없다. 하지만 양극산화막 재질의 제1플레이트(10)를 습식 에칭으로 제1관통홀(15)를 형성하므로 제1관통홀(15)은 변과 변이 만나는 지점이 직각 형태를 가지는 직사각형 형상을 가질 수 있게 된다. 이를 통해 미소 소자 이송체를 어느 일측으로 기울이게 되면 미소 소자(100)들이 어느 한 변에 밀착하는 방향으로 이동하게 되고, 이를 통해 일 방향으로 미소 소자(100)들을 정렬시킬 수 있게 된다. 또한 제1관통홀(15)의 2개의 변에 미소 소자(100)가 밀착되도록 미소 소자 이송체를 기울릴 수 있으며, 이 경우에는 미소 소자(100)의 x, y 방향 모두에 대해 정렬시킬 수 있게 됨으로써, 정렬오차를 없앨 수 있게 된다. Since the
이 경우 미소 소자 이송체는 제1관통홀(15)에 안착된 미소 소자(100)의 정렬오차를 보정하는 기능을 수행하며, 미소 소자 이송체에 의해 정렬오차가 제거된 미소 소자(100)는 다음 공정에서 보다 쉽게 취급될 수 있다. In this case, the micro-element transfer member performs a function of correcting the alignment error of the micro-element 100 seated in the first through-
종래에 취급되는 소자들은 그 사이즈가 상대적으로 크기 때문에 이들을 전사함에 있어서 정렬오차를 크게 고려할 필요가 없없다. 하지만 본 발명의 바람직한 실시예의 이송 대상이 되는 미소 소자는 상대적으로 사이즈가 작기 때문에 정렬 오차를 해소하는 것이 어렵고 정렬 오차로 인해 미소 소자가 실장 위치에 제대로 실장되지 않는 문제점이 발생하게 된다. 하지만 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미소 소자 이송체를 이용한 정렬 방법에 따르면 수많은 미소 소자들의 정렬을 일괄적으로 맞출 수 있기 때문에 이송 과정 및 다음 공정을 위한 정렬 오차를 최소화 할 수 있게 된다. Since the conventionally handled elements are relatively large in size, there is no need to consider an alignment error in transferring them. However, since the size of the micro-element to be transferred according to the preferred embodiment of the present invention is relatively small, it is difficult to solve the alignment error and the micro-element is not properly mounted at the mounting position due to the alignment error. However, according to the alignment method using the micro-element transfer body according to the preferred embodiment of the present invention, since the alignment of numerous micro-element can be simultaneously aligned, it is possible to minimize the alignment error for the transfer process and the subsequent process.
도 11을 참조하면, 미소 소자 이송체는 성장 기판 또는 임시 기판과 같은 제1기판에 위치하는 미소 소자를 흡착하여 임시 기판 또는 표시 기판과 같은 제2기판으로 전사하는 전사헤드일 수 있다. 도 3 내지 도 10을 참조하여 설명한 실시예의 구조가 그대로 도 11의 구조에도 채용될 수 있다. Referring to FIG. 11 , the micro device transfer member may be a transfer head that absorbs micro devices positioned on a first substrate such as a growth substrate or a temporary substrate and transfers them to a second substrate such as a temporary substrate or a display substrate. The structure of the embodiment described with reference to FIGS. 3 to 10 may be employed in the structure of FIG. 11 as it is.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미소 소자 이송체는 대전방지처리될 수 있다. 미소 소자 이송체가 미소 소자(100)를 전달받기 이전 공정에서 비활성 가스(예를 들어, 질소가스)를 미소 소자 이송체에 분사하거나, 플라즈마 방전 처리하거나 이온나이저를 이용하여 미소 소자 이송체의 정전기를 제거함으로써 미소 소자 이송체는 대전방지처리될 수 있다. The micro-element transfer body according to a preferred embodiment of the present invention may be subjected to antistatic treatment. In the process before the micro-element carrier receives the micro-element 100, an inert gas (eg, nitrogen gas) is sprayed onto the micro-element carrier, plasma discharge treatment, or static electricity of the micro-element carrier is removed by using an ionizer. By removing it, the micro-element transport body can be antistatically treated.
한편, 도 13을 참조하면, 미소 소자(100)가 접촉되는 부위에 금속층(26)을 형성하여 정전기를 제거할 수 있다. 바람직하게는 제2플레이트(20)의 일면(미소 소자(100)와 접촉하는 평면)에 금속층(26)을 형성하고, 금속층(26)을 이용하여 미소 소자(100)의 정전기를 제거할 수 있다. 이를 통해 미소 소자(100)가 다음 공정을 위해 미소 소자 이송체로부터 이탈되어야 할 때 보다 쉽게 이탈될 수 있도록 한다. Meanwhile, referring to FIG. 13 , static electricity may be removed by forming the
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.As described above, although described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify the present invention within the scope without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the following claims. Or it can be carried out by modification.
10: 제1플레이트
15: 제1관통홀
20: 제2플레이트
25: 제2관통홀
30: 제3플레이트
35: 공동챔버
40: 지지바디
100: 미소 소자10: first plate 15: first through hole
20: second plate 25: second through hole
30: third plate 35: common chamber
40: support body 100: micro device
Claims (11)
상기 제1플레이트는 양극산화막 재질로 구성되는 미소 소자 이송체.
It includes a first plate provided with a first through-hole into which the micro-element is inserted,
The first plate is a micro element carrier composed of an anodized film material.
상기 제1플레이트의 일면에 구비되고, 상기 제1관통홀보다 작은 내경을 갖는 제2관통홀이 구비하는 제2플레이트를 포함하는 미소 소자 이송체.
According to claim 1,
A micro device transport body including a second plate provided on one surface of the first plate and provided with a second through hole having an inner diameter smaller than that of the first through hole.
다수의 상기 제2관통홀과 연통되는 공동챔버를 구비하는 제3플레이트를 포함하며,
상기 제1플레이트, 상기 제2플레이트 및 상기 제3플레이트 순서로 적층되어 구성되는 미소 소자 이송체.
3. The method of claim 2,
and a third plate having a common chamber communicating with the plurality of second through-holes,
The first plate, the second plate, and the third plate are stacked in the order of the micro-element transporter.
다공성 세라믹 재질로 구성되는 다공성 플레이트를 포함하며,
상기 제1플레이트, 상기 제2플레이트, 상기 제3플레이트 및 상기 다공성 플레이트 순서로 적층되어 구성되는 미소 소자 이송체.
4. The method of claim 3,
It includes a porous plate made of a porous ceramic material,
The first plate, the second plate, the third plate, and the micro-element transporter configured to be stacked in the order of the porous plate.
다공성 세라믹 재질로 구성되는 다공성 플레이트를 포함하며,
상기 제1플레이트, 상기 제2플레이트 및 상기 다공성 플레이트 순서로 적층되어 구성되는 미소 소자 이송체.
3. The method of claim 2,
It includes a porous plate made of a porous ceramic material,
The first plate, the second plate, and the micro-element transporter configured to be stacked in the order of the porous plate.
상기 미소 소자는 상기 제2플레이트의 일면에 접촉되어 안착되는 미소 소자 이송체.
3. The method of claim 2,
The micro-element transporter is seated in contact with one surface of the second plate.
상기 제1관통홀 및 상기 제2관통홀을 서로 연통되어 상기 제2관통홀에 인가되는 흡입력에 의해 상기 미소 소자가 흡착되는 미소 소자 이송체.
3. The method of claim 2,
The first through-hole and the second through-hole are communicated with each other, and the micro-element transporter is adsorbed by the suction force applied to the second through-hole.
상기 제2플레이트는 양극산화막 재질로 구성되고,
양극산화시 형성된 배리어층이 제거되어 기공홀의 상,하로 관통되며
상기 기공홀에 인가되는 흡입력과 상기 제2관통홀에 인가되는 흡입력에 의해 상기 미소 소자가 흡착되는 미소 소자 이송체.
3. The method of claim 2,
The second plate is made of an anodized film material,
The barrier layer formed during anodization is removed and penetrates the top and bottom of the pore hole.
A micro-element transporter on which the micro-element is adsorbed by the suction force applied to the pore hole and the suction force applied to the second through-hole.
상기 제1관통홀 보다 작은 내경을 갖는 제2관통홀이 구비되며 상기 제2관통홀에 인가되는 흡입력으로 상기 미소 소자를 흡착하는 제2플레이트를 포함하되,
상기 제1플레이트 및 상기 제2플레이트 중 적어도 하나는 양극산화막 재질로 구성되는 미소 소자 이송체.
a first plate provided with a first through hole into which a micro element is inserted;
A second through-hole having a smaller inner diameter than the first through-hole is provided and comprising a second plate for adsorbing the micro element with a suction force applied to the second through-hole,
At least one of the first plate and the second plate is made of an anodized film material.
상기 미소 소자 이송체를 기울려서 상기 제1관통홀의 적어도 하나의 변에 상기 미소 소자들이 일괄적으로 접촉하게 하는 정렬 단계;를 포함하는 미소 소자 이송체를 이용한 미소 소자 정렬 방법.
A seating step of inserting the micro-element into the first through-hole of the first plate of the micro-element transfer body; and
and an alignment step of tilting the micro-element carrier to make the micro-element collectively contact at least one side of the first through-hole.
상기 미소 소자가 적어도 어느 하나의 변을 기준으로 정렬이 되면 미소 소장에 진공을 가하여 미소 소자를 흡착하는 흡착단계를 포함하는 미소 소자 이송체를 이용한 미소 소자 정렬 방법.
11. The method of claim 10,
and an adsorption step of adsorbing the micro-element by applying a vacuum to the micro-small intestine when the micro-element is aligned based on at least one side.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200094769A KR20220014750A (en) | 2020-07-29 | 2020-07-29 | A apparatus for transfering micro device and alignment method using it) |
PCT/KR2021/009731 WO2022025595A1 (en) | 2020-07-29 | 2021-07-27 | Micro-element carrier and micro-element alignment method using same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200094769A KR20220014750A (en) | 2020-07-29 | 2020-07-29 | A apparatus for transfering micro device and alignment method using it) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20220014750A true KR20220014750A (en) | 2022-02-07 |
Family
ID=80036568
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020200094769A KR20220014750A (en) | 2020-07-29 | 2020-07-29 | A apparatus for transfering micro device and alignment method using it) |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20220014750A (en) |
WO (1) | WO2022025595A1 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100731673B1 (en) | 1999-12-03 | 2007-06-25 | 크리, 인코포레이티드 | Micro-led arrays with enhanced light extraction |
KR20140112486A (en) | 2011-11-18 | 2014-09-23 | 럭스뷰 테크놀로지 코포레이션 | Method of forming a micro led structure and array of micro led structures with an electrically insulating layer |
KR20170019415A (en) | 2014-06-18 | 2017-02-21 | 엑스-셀레프린트 리미티드 | Systems and methods for controlling release of transferable semiconductor structures |
KR20170024906A (en) | 2015-08-26 | 2017-03-08 | 엘지전자 주식회사 | Transfer unit for micro device |
KR20170026959A (en) | 2015-08-31 | 2017-03-09 | 삼성디스플레이 주식회사 | Diplay apparatus and manufacturing method for the same |
KR101754528B1 (en) | 2016-03-23 | 2017-07-06 | 한국광기술원 | Transfer assembly with dry adhesion structure and method for transferring led structure assembly using the same and led structure assembly |
KR101757404B1 (en) | 2015-07-24 | 2017-07-12 | 한국기계연구원 | Selective continuous transferring apparatus based on adhesion-controlled film |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002299365A (en) * | 2001-04-02 | 2002-10-11 | Nec Corp | Spherical body suction transfer device |
US10978332B2 (en) * | 2016-10-05 | 2021-04-13 | Prilit Optronics, Inc. | Vacuum suction apparatus |
US10615063B2 (en) * | 2017-11-08 | 2020-04-07 | Facebook Technologies, Llc | Vacuum pick-up head for semiconductor chips |
KR102517784B1 (en) * | 2018-05-16 | 2023-04-04 | (주)포인트엔지니어링 | Micro led adsorption body |
KR20200001323A (en) * | 2018-06-27 | 2020-01-06 | (주)포인트엔지니어링 | Transfer head for micro led |
-
2020
- 2020-07-29 KR KR1020200094769A patent/KR20220014750A/en unknown
-
2021
- 2021-07-27 WO PCT/KR2021/009731 patent/WO2022025595A1/en active Application Filing
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100731673B1 (en) | 1999-12-03 | 2007-06-25 | 크리, 인코포레이티드 | Micro-led arrays with enhanced light extraction |
KR20140112486A (en) | 2011-11-18 | 2014-09-23 | 럭스뷰 테크놀로지 코포레이션 | Method of forming a micro led structure and array of micro led structures with an electrically insulating layer |
KR20170019415A (en) | 2014-06-18 | 2017-02-21 | 엑스-셀레프린트 리미티드 | Systems and methods for controlling release of transferable semiconductor structures |
KR101757404B1 (en) | 2015-07-24 | 2017-07-12 | 한국기계연구원 | Selective continuous transferring apparatus based on adhesion-controlled film |
KR20170024906A (en) | 2015-08-26 | 2017-03-08 | 엘지전자 주식회사 | Transfer unit for micro device |
KR20170026959A (en) | 2015-08-31 | 2017-03-09 | 삼성디스플레이 주식회사 | Diplay apparatus and manufacturing method for the same |
KR101754528B1 (en) | 2016-03-23 | 2017-07-06 | 한국광기술원 | Transfer assembly with dry adhesion structure and method for transferring led structure assembly using the same and led structure assembly |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2022025595A1 (en) | 2022-02-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102471582B1 (en) | Trnasfer head for micro led | |
KR20190114372A (en) | Transfer system for micro led | |
KR20190114330A (en) | Transfer head for micro led | |
US10840115B2 (en) | Micro LED transfer head | |
KR102457191B1 (en) | Micro led transfer system | |
KR20190131312A (en) | Micro led adsorption body | |
KR20200025079A (en) | Transfer head | |
KR20200095909A (en) | Transfer head for micro led | |
CN112397417A (en) | Micro light-emitting diode transfer head | |
KR102527138B1 (en) | Micro led transfer system | |
KR102498112B1 (en) | Micro led transfer head | |
KR20200001323A (en) | Transfer head for micro led | |
KR20200020208A (en) | Micro led transfer system | |
KR102643764B1 (en) | Transfer head for micro led | |
KR20220014750A (en) | A apparatus for transfering micro device and alignment method using it) | |
US11049759B2 (en) | Micro LED transfer head | |
KR20190141887A (en) | Transfer head for micro led and transfer stage for micro led | |
KR20190114371A (en) | Transfer head and adsorbing method for micro led using the same | |
US20230268204A1 (en) | Micro element carrier and micro element transfer system including same, and manufacturing method for electronic product in which micro element is mounted | |
KR102541195B1 (en) | Transfer head for micro led | |
KR102471585B1 (en) | Micro led adsorption body and micro led inspection system using the same | |
KR102457193B1 (en) | Micro led adsorption body | |
US20220165604A1 (en) | Micro led adsorption body | |
KR102471583B1 (en) | Micro led transfer system including micro led adsorption body | |
KR102498037B1 (en) | Micro led adsorption body |