KR20220072330A - Flexible micor-semiconductor array light emitting device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
플렉시블 마이크로 반도체 어레이 발광 소자 및 이의 제조 방법을 개시한다. 본 발명은 마이크로 LED 칩을 유연 소재층에 어레이 설치하여 플렉시블 구조의 발광 소자를 구성한다.Disclosed are a flexible micro-semiconductor array light emitting device and a method for manufacturing the same. The present invention configures a light emitting device having a flexible structure by installing micro LED chips in an array on a flexible material layer.
Description
본 발명은 플렉시블 마이크로 반도체 어레이 발광 소자 및 이의 제조 방법에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 마이크로 LED 칩을 유연 소재층에 어레이 설치하여 플렉시블 구조의 발광 소자를 구성하는 플렉시블 마이크로 반도체 어레이 발광 소자 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a flexible micro-semiconductor array light-emitting device and a method for manufacturing the same, and more particularly, a flexible micro-semiconductor array light-emitting device comprising a light-emitting device having a flexible structure by installing a micro LED chip in an array on a flexible material layer, and manufacturing the same it's about how
일반적으로, 마이크로 엘이디는 투광성 사파이어 기판과, 상기 투광성 사파이어 기판 상에 형성되고 다수의 엘이디 셀을 갖는 질화갈륨계 반도체 발광부를 포함한다. In general, a micro LED includes a light-transmitting sapphire substrate and a gallium nitride-based semiconductor light emitting unit formed on the light-transmitting sapphire substrate and having a plurality of LED cells.
반도체 발광부는 식각에 의해 형성된 n형 반도체층 노출 영역을 포함하며, 상기 n형 반도체층 노출 영역 상에 상기 다수의 엘이디 셀이 매트릭스 배열로 형성된다. The semiconductor light emitting part includes an n-type semiconductor layer exposed region formed by etching, and the plurality of LED cells are formed in a matrix arrangement on the n-type semiconductor layer exposed region.
각 엘이디 셀은 n형 반도체층, 활성층 및 p형 도전형 반도체층을 포함하고, 각 엘이디 셀의 p형 도전형 반도체층에는 p형 전극패드가 형성되며, 상기 n형 반도체층 노출 영역에는 n형 전극패드가 형성된다.Each LED cell includes an n-type semiconductor layer, an active layer and a p-type semiconductor layer, a p-type electrode pad is formed on the p-type semiconductor layer of each LED cell, and an n-type electrode pad is formed in the exposed region of the n-type semiconductor layer An electrode pad is formed.
통상, 마이크로 엘이디 디스플레이(MLD; Micro LED Display)에는 마이크로 엘이디 칩이 이용된다. In general, a micro LED chip is used for a micro LED display (MLD).
넓은 의미로, 용어 "마이크로 엘이디 칩"은 적어도 한 변의 길이가 수백 마이크로미터 이하인 엘이디 칩으로 정의된다. 좁은 의미로 용어 "마이크로 엘이디 칩"은 한 변의 길이가 100㎛ 이하인 엘이디 칩으로 정의된다. In a broad sense, the term “micro LED chip” is defined as an LED chip having a length of at least one side of several hundred micrometers or less. In a narrow sense, the term “micro LED chip” is defined as an LED chip having a side length of 100 μm or less.
이 경우, 100㎛를 초과하는 엘이디 칩에 한정하여 "미니 엘이디 칩"으로 불리기도 한다. In this case, limited to an LED chip exceeding 100 μm, it is also called a “mini LED chip”.
본 명세서에서는 한 변의 길이가 수백 ㎛ 이하인 엘이디 칩을 통틀어 마이크로 엘이디 칩이라 한다.In the present specification, LED chips having a side length of several hundred μm or less are collectively referred to as micro LED chips.
마이크로 엘이디 디스플레이 제작을 위해, 임의의 위치에 있는 마이크로 엘이디 칩들을 예컨대 PCB(Printed Circuit Board)와 같은 기판에 실장하는 것이 필요하다. In order to manufacture a micro LED display, it is necessary to mount the micro LED chips at an arbitrary position on a substrate such as, for example, a printed circuit board (PCB).
이를 위해, 임의의 위치에 있는 마이크로 엘이디 칩들을 픽업하여 기판 상의 원하는 위치에 플레이싱 한 후 본딩하는 것이 필요하다. To this end, it is necessary to pick up the micro LED chips at arbitrary positions, place them on a desired position on the substrate, and then bond them.
그러나, 미니 엘이디를 광원으로 사용할 경우, 광원의 크기와 사파이어 기판을 제거하지 않고 사용하여 플렉시블 응용 제품에 유연함을 구현하기 어려운 문제점이 있다.However, when the mini LED is used as a light source, it is difficult to realize flexibility in flexible application products by using the light source without removing the size and sapphire substrate.
또한, 넓은 면적에 마이크로 LED를 접합/전사할 경우, 광원의 간격이 어긋나 수율 또는 제품의 성능을 저하시키는 문제점이 있다.In addition, when bonding/transferring micro LEDs to a large area, there is a problem in that the distance between the light sources is shifted, thereby reducing the yield or product performance.
즉, 마이크로 엘이디 칩들의 매우 작은 크기 때문에, 마이크로 엘이디 칩들의 픽업 및 플레이싱을 정밀하게 제어하기 어렵다.That is, because of the very small size of the micro LED chips, it is difficult to precisely control the pickup and placement of the micro LED chips.
다만, 100㎛ 보다 큰 크기를 갖는 마이크로 엘이디 칩, 즉, 미니 엘이디 칩들이라 일컬어지는 칩들에 한하여 칩들을 하나씩 집어 기판 상에 본딩하는 방식이 이용되고 있을 뿐이다. However, only micro LED chips having a size greater than 100 μm, that is, chips called mini LED chips, pick up the chips one by one and bond them to the substrate.
그러나 이러한 방식은 과도하게 긴 작업시간으로 인해 실용성과 경제성이 크게 떨어지는 문제점이 있다. However, this method has a problem in that practicality and economic efficiency are greatly reduced due to an excessively long working time.
최근 들어서는 여러 개의 마이크로 엘이디 칩들을 한번에 기판에 실장하는 방법이 제안되었지만, 이러한 방법은, 흔히 블루 테이프라고 칭해지는 점착 테이프 상에 정밀하지 않은 배열로 유지된 마이크로 엘이디 칩들을 소트 후, 정밀하게 재정렬하고, 이 재정렬된 마이크로 엘이디 칩들을 한번에 픽업하여 기판 상에 플레이싱하는 것을 포함한다. Recently, a method of mounting several micro LED chips on a substrate at once has been proposed, but in this method, the micro LED chips maintained in an inaccurate arrangement on an adhesive tape commonly called blue tape are sorted, precisely rearranged, and , picking up these realigned micro LED chips at once and placing them on a substrate.
이와 같은 방법은 많은 시간과 수고가 드는 마이크로 엘이디 칩의 재정렬 공정이 추가로 필요하며 재정렬에 필요한 고가의 관련 장비가 요구되는 문제점이 있다.Such a method additionally requires a realignment process of the micro LED chip, which takes a lot of time and effort, and has a problem in that expensive related equipment required for realignment is required.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 마이크로 LED를 유연 소재층에 어레이 설치하여 플렉시블 구조의 발광 소자를 구성하는 플렉시블 마이크로 반도체 어레이 발광 소자 및 이의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve this problem, an object of the present invention is to provide a flexible micro-semiconductor array light-emitting device comprising an array of micro LEDs on a flexible material layer to constitute a light-emitting device having a flexible structure, and a method for manufacturing the same.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시 예는 플렉시블 마이크로 반도체 어레이 발광 소자로서, 전극을 형성한 다수의 마이크로 LED 칩이 서로 분리되어 구성되되, 상기 마이크로 LED 칩의 일측에 마이크로 LED 칩을 보호 및 절연하는 제1 유연 소재층과, 상기 마이크로 LED 칩의 전극을 전기적으로 연결하는 재배열 전극이 형성되고, 상기 제1 유연 소재층의 일측에 제2 유연 소재층과 상기 재배열 전극을 전기적으로 연결하는 본딩 전극이 증착된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an embodiment of the present invention is a flexible micro-semiconductor array light emitting device, in which a plurality of micro LED chips having electrodes formed thereon are separated from each other, and the micro LED chip is protected on one side of the micro LED chip. and a first flexible material layer to insulate, and a rearrangement electrode for electrically connecting the electrode of the micro LED chip is formed, and the second flexible material layer and the rearrangement electrode are electrically connected to one side of the first flexible material layer It is characterized in that the bonding electrode to be connected is deposited.
또한, 상기 실시 예에 따른 마이크로 LED 칩은 10㎛ ~ 100㎛ 범위의 크기를 갖는 것을 특징으로 한다.In addition, the micro LED chip according to the embodiment is characterized in that it has a size in the range of 10㎛ ~ 100㎛.
또한, 상기 실시 예에 따른 제1 유연 소재층 및 제2 유연 소재층은 테프론,PDMS, PI, PET, PO, PVC, PC, PE, PP, PS, 캡톤(Capton) 중 어느 하나로 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the first flexible material layer and the second flexible material layer according to the embodiment are composed of any one of Teflon, PDMS, PI, PET, PO, PVC, PC, PE, PP, PS, and Kapton. do.
또한, 상기 실시 예에 따른 플렉시블 마이크로 반도체 어레이 발광 소자는 마이크로 LED 칩의 성장용 기판이 제거된 것을 특징으로 한다.In addition, the flexible micro-semiconductor array light emitting device according to the embodiment is characterized in that the substrate for the growth of the micro LED chip is removed.
또한, 본 발명의 일 실시 예는 플렉시블 마이크로 반도체 어레이 발광 소자의 제조 방법으로서, a) 기판에 전극을 형성한 다수의 마이크로 LED 칩을 생성하는 단계; b) 상기 기판 및 마이크로 LED 칩 상에 1차 유연 소재층을 증착하는 단계; c) 상기 1차 유연 소재층 상에 상기 마이크로 LED 칩의 전극을 전기적으로 연결하는 재배열 전극을 형성하는 단계; d) 상기 제1 유연 소재층 상에 제2 유연 소재층의 증착과, 상기 재배열 전극과 전기적으로 연결되는 본딩 전극을 증착하는 단계; 및 e) 상기 기판을 분리하는 단계;를 포함한다.In addition, an embodiment of the present invention provides a method of manufacturing a flexible micro-semiconductor array light emitting device, comprising the steps of: a) generating a plurality of micro LED chips having electrodes formed on a substrate; b) depositing a first flexible material layer on the substrate and the micro LED chip; c) forming a rearrangement electrode electrically connecting the electrodes of the micro LED chip on the first flexible material layer; d) depositing a second flexible material layer on the first flexible material layer, and depositing a bonding electrode electrically connected to the rearrangement electrode; and e) separating the substrate.
또한, 상기 실시 예에 따른 e) 단계는 본딩 전극에 접착 필름을 부착하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, step e) according to the embodiment further comprises the step of attaching an adhesive film to the bonding electrode.
또한, 상기 실시 예에 따른 b) 단계의 1차 유연 소재층과 d) 단계의 2차 유연 소재층은 20㎛ ~ 200㎛ 범위의 두께로 증착되는 것을 특징으로 한다.In addition, the first flexible material layer of step b) and the second flexible material layer of step d) according to the above embodiment are characterized in that they are deposited to a thickness in the range of 20㎛ ~ 200㎛.
또한, 상기 실시 예에 따른 e) 단계의 기판은 레이저 리프트 오프 또는 화학적 에칭으로 제거하는 것을 특징으로 한다.In addition, the substrate of step e) according to the above embodiment is characterized in that it is removed by laser lift-off or chemical etching.
본 발명은 마이크로 LED 칩을 유연 소재층에 어레이 설치하여 플렉시블 구조의 발광 소자를 구성할 수 있는 장점이 있다.The present invention has the advantage of being able to configure a light emitting device of a flexible structure by installing an array of micro LED chips on a flexible material layer.
또한, 본 발명은 사파이어 기판을 제거하고, 100㎛ 이하 크기의 마이크로 LED 칩이 어레이된 플렉시블 구조의 발광 소자를 제공할 수 있는 장점이 있다.In addition, the present invention has the advantage of removing the sapphire substrate and providing a light emitting device having a flexible structure in which micro LED chips having a size of 100 μm or less are arrayed.
도1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉시블 마이크로 반도체 어레이 발광 소자를 나타낸 단면도.
도2는 도1의 실시 예에 따른 플렉시블 마이크로 반도체 어레이 발광 소자를 나타낸 평면도.
도3은 도1의 실시 예에 따른 플렉시블 마이크로 반도체 어레이 발광 소자를 나타낸 배면도.
도4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉시블 마이크로 반도체 어레이 발광 소자의 제조 방법을 나타낸 흐름도.
도5 내지 도10은 도4의 실시 예에 따른 플렉시블 마이크로 반도체 어레이 발광 소자의 제조 방법을 설명하기 위해 나타낸 예시도.1 is a cross-sectional view showing a flexible micro-semiconductor array light emitting device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view illustrating a flexible micro-semiconductor array light emitting device according to the embodiment of FIG. 1;
3 is a rear view showing a flexible micro-semiconductor array light emitting device according to the embodiment of FIG.
4 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a flexible micro-semiconductor array light emitting device according to an embodiment of the present invention.
5 to 10 are exemplary views illustrating a method of manufacturing a flexible micro-semiconductor array light emitting device according to the embodiment of FIG. 4;
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예 및 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하되, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭함을 전제하여 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments of the present invention and the accompanying drawings.
본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하기에 앞서, 본 발명의 기술적 요지와 직접적 관련이 없는 구성에 대해서는 본 발명의 기술적 요지를 흩뜨리지 않는 범위 내에서 생략하였음에 유의하여야 할 것이다. Prior to describing the specific content for carrying out the present invention, it should be noted that components not directly related to the technical gist of the present invention are omitted within the scope of not disturbing the technical gist of the present invention.
또한, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어 또는 단어는 발명자가 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 적절한 용어의 개념을 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.In addition, the terms or words used in the present specification and claims have meanings and concepts consistent with the technical idea of the invention based on the principle that the inventor can define the concept of an appropriate term to best describe his invention. should be interpreted as
본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다는 표현은 다른 구성요소를 배제하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.In the present specification, the expression that a part "includes" a certain element does not exclude other elements, but means that other elements may be further included.
또한, "‥부", "‥기", "‥모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는 그 둘의 결합으로 구분될 수 있다.Also, terms such as “… unit”, “… group”, and “… module” mean a unit that processes at least one function or operation, which may be divided into hardware, software, or a combination of the two.
또한, "적어도 하나의" 라는 용어는 단수 및 복수를 포함하는 용어로 정의되고, 적어도 하나의 라는 용어가 존재하지 않더라도 각 구성요소가 단수 또는 복수로 존재할 수 있고, 단수 또는 복수를 의미할 수 있음은 자명하다 할 것이다. In addition, the term "at least one" is defined as a term including the singular and the plural, and even if the term at least one does not exist, each element may exist in the singular or plural, and may mean the singular or plural. will be self-evident.
또한, 각 구성요소가 단수 또는 복수로 구비되는 것은, 실시 예에 따라 변경가능하다 할 것이다.In addition, that each component is provided in singular or plural may be changed according to an embodiment.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉시블 마이크로 반도체 어레이 발광 소자 및 이의 제조 방법의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a flexible micro-semiconductor array light emitting device and a method of manufacturing the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉시블 마이크로 반도체 어레이 발광 소자를 나타낸 단면도이고, 도2는 도1의 실시 예에 따른 플렉시블 마이크로 반도체 어레이 발광 소자를 나타낸 평면도이며, 도3은 도1의 실시 예에 따른 플렉시블 마이크로 반도체 어레이 발광 소자를 나타낸 배면도이다.1 is a cross-sectional view showing a flexible micro-semiconductor array light-emitting device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view showing a flexible micro-semiconductor array light-emitting device according to the embodiment of FIG. 1, and FIG. It is a rear view showing a flexible micro-semiconductor array light-emitting device according to an example.
도1 내지 도3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉시블 마이크로 반도체 어레이 발광 소자(100)는 마이크로 LED 칩(101)을 성장한 기판(110)이 제거된 구성으로서, 전극(140)을 형성한 다수의 마이크로 LED 칩(101)이 서로 분리되어 구성되고, 상기 마이크로 LED 칩(101)의 일측에 마이크로 LED 칩(101)을 보호 및 절연하는 제1 유연 소재층(150)과, 상기 마이크로 LED 칩(101)의 전극(140)을 전기적으로 연결하는 재배열 전극(160, 160a)을 포함하여 구성된다.1 to 3, the flexible micro-semiconductor array light-
또한, 상기 실시 예에 따른 마이크로 반도체 어레이 발광 소자(100)는 제1 유연 소재층(150)의 일측에 제2 유연 소재층(170)과 상기 재배열 전극(160, 160a)을 전기적으로 연결하는 본딩 전극(180, 180a)이 증착되어 구성된다.In addition, the micro semiconductor array
상기 마이크로 LED 칩(101)은 10㎛ ~ 100㎛ 범위의 크기를 갖는 구성으로서, 기판(110)에 에피구조체(120)를 형성한 다음, 메사 식각과 아이솔레이션 과정을 통해 개별 구조의 에피구조체를 형성한 후, 반사부(130)와 전극(140)을 형성하여 개별 마이크로 LED 칩(101)으로 구성되도록 한다.The
또한, 상기 기판(110)은 사파이어 기판으로 구성될 수 있고, 에피구조체(120)와의 사이에 분리층(미도시)이 형성될 수도 있다.In addition, the
상기 분리층은 AlAs, GaInP로 형성될 수 있는데, AlAs 분리층은 에칭이 매우 용이한 HF계 에칭 용액을 사용하여 분리하고, GaInP 분리층은 HCl계 에칭 용액을 사용하여 분리할 수 있다.The separation layer may be formed of AlAs or GaInP. The AlAs separation layer may be separated using an HF-based etching solution, which is very easy to etch, and the GaInP separation layer may be separated using an HCl-based etching solution.
또한, 에피구조체(120)는 GaN 계열의 에피구조체일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, AlGaInP 계열의 에피구조체로 변경 실시 할 수도 있으며, 상기 기판(110)은 레이저 리프트 오프(LLO) 또는 화학적 에칭(CLO)을 통해 분리될 수 있다.In addition, the
상기 제1 유연 소재층(150)은 마이크로 LED 칩(101)의 상측에 증착되어 상기 마이크로 LED 칩(101)가 보호 및 절연될 수 있도록 한다.The first
또한, 상기 제1 유연 소재층(150)은 테프론, PDMS, PI, PET, PO, PVC, PC, PE, PP, PS, 캡톤(Capton) 중 어느 하나의 소재로 구성될 수 있고, 마이크로 LED 칩(101)이 포함되도록 20㎛ ~ 200㎛ 범위의 두께로 증착되도록 한다.In addition, the first
또한, 상기 제1 유연 소재층(150)의 두께는 20㎛ 이하가 되면, 마이크로 LED 칩(101)의 보호 및 절연이 어려워지고, 200㎛ 이상이면 두꺼워져서 유연성이 감소될 수 있다.In addition, when the thickness of the first
상기 재배열 전극(160, 160a)은 제1 유연 소재층(150) 상에 형성되고, 마이크로 LED 칩(101)의 전극(140)과 전기적으로 연결되어 상기 제1 유연 소재층(150) 상에 배치되도록 한다. The
상기 제2 유연 소재층(170)은 제1 유연 소재층(150) 상에 증착되어 재배열 전극(160, 160a)이 보호 및 절연될 수 있도록 한다.The second
또한, 상기 제2 유연 소재층(170)은 테프론, PDMS, PI, PET, PO, PVC, PC, PE, PP, PS, 캡톤(Capton) 중 어느 하나의 소재로 구성될 수 있고, 20㎛ ~ 200㎛ 범위의 두께로 증착될 수 있다.In addition, the second
상기 본딩 전극(180, 180a)은 재배열 전극(160, 160a)과 전기적으로 연결되는 구성으로서, 제2 유연 소재층(170) 상에 설치되어 마이크로 LED 칩(101)의 전극(140)과 연결되도록 한다.The
다음은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플랙시블 마이크로 반도체 어레이 발광 소자의 제조 방법을 설명한다.The following describes a method of manufacturing a flexible micro-semiconductor array light emitting device according to an embodiment of the present invention.
도4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉시블 마이크로 반도체 어레이 발광 소자의 제조 방법을 나타낸 흐름도이고, 도5 내지 도10은 도4의 실시 예에 따른 플렉시블 마이크로 반도체 어레이 발광 소자의 제조 방법을 설명하기 위해 나타낸 예시도이다.4 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a flexible micro-semiconductor array light-emitting device according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 5 to 10 are to explain a method of manufacturing a flexible micro-semiconductor array light-emitting device according to the embodiment of FIG. It is an example diagram shown for
도4 내지 도10을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉시블 마이크로 반도체 어레이 발광 소자의 제조 방법은 기판(110)에 전극을 형성한 다수의 마이크로 LED 칩(101)을 생성(S100)한다.4 to 10, in the method of manufacturing a flexible micro-semiconductor array light emitting device according to an embodiment of the present invention, a plurality of
상기 S100 단계에서, 기판(110) 상에 에피구조체(120)를 성장시키고, 메사 식각과 아이솔레이션 과정을 통해 개별 구조의 에피구조체를 형성한한다.In step S100 , the
계속해서, 개별 구조의 에피구조체(120)에 반사부(130)를 증착시키고, 전극(140)을 형성하여 개별 마이크로 LED 칩(101)을 구성한다.Subsequently, the
상기 S100 단계의 마이크로 LED 칩(101)이 구성되면, 기판(110) 및 마이크로 LED 칩(101) 상에 1차 유연 소재층(150)을 일정 두께, 예를 들어 20㎛ ~ 200㎛ 범위의 두께로 증착(S200)한다.When the
상기 S200 단계의 1차 유연 소재층(150)이 증착되면, 1차 유연 소재층(150) 상에 마이크로 LED 칩(101)에 형성된 전극(140)과 전기적으로 연결하는 재배열 전극(160, 160a)을 배치하여 형성(S300)한다.When the first
상기 S300 단계의 재배열 전극(160, 160a)이 형성되면, 상기 제1 유연 소재층(150) 상에 제2 유연 소재층(170)과 상기 재배열 전극(160, 160a)과 전기적으로 연결되는 본딩 전극(180, 180a)을 증착(S400)한다.When the
상기 S400 단계에서, 1차 유연 소재층(150) 상에 2차 유연 소재층(170)을 일정 두께, 예를 들어 20㎛ ~ 200㎛ 범위의 두께로 증착되도록 한다.In the step S400, the secondary
계속해서, 본딩 전극(180, 180a)이 증착되면, 마이크로 LED 칩(101)으로부터 기판(110)을 분리하여 제거(S500)한다.Subsequently, when the
상기 S500 단계에서 기판(110)은 레이저 리프트 오프 또는 화학적 에칭으로 제거될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 기판(110)을 분리하기 위한 다양한 방법으로 변경 실시 할 수 있음은 당업자에게 있어서 자명할 것이다.In the step S500 , the
또한, 상기 S500 단계는 본딩 전극(180, 180a)에 접착 필름(190)을 부착하는 단계를 추가 수행할 수도 있다.In addition, in step S500, the step of attaching the
상기 접착 필름(190)을 부착하는 단계는 상기 기판(110)을 분리하는 동안 다수의 마이크로 LED 칩(101)이 고정되도록 지지함으로써, 기판(110)의 제거과정에서 휨 변형을 개선하여 마이크로 LED 칩(101)의 수율이 증가될 수 있도록 한다. In the step of attaching the
또한, 상기 접착 필름(190)은 기판(110)이 제거된 마이크로 반도체 어레이 발광 소자(100)를 이동하는 동안 지지한다.In addition, the
또한, 상기 접착 필름(190)은 유연하게 잘 휘어지는 유연(Flexible) 재질로 구성하거나 또는 단단하게 경직되어 잘 휘어지지 않는 리지드(Rigid) 재질 중 하나의 재질로 이루어질 수 있다.In addition, the
또한, 상기 접착 필름(190)은 유연 재질로 PDMS, PI, PET, PO, PVC, PC, PE, PP, PS 중 어느 하나로 이루어질 수 있고, 리지드 재질로 구성된 경우 Si, GaAs, 글래스, 사파이어, 플라스틱 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.In addition, the
또한, 상기 접착 필름(190)은 일정 압력 또는 열을 통해 접착력이 약해지는 접착 물질이 도포되거나 또는 자외선 파장에 반응하는 광반응제가 도포될 수 있어 마이크로 반도체 어레이 발광 소자(100)와 분리될 수 있다.In addition, the
따라서, 사파이어 기판을 제거하고, 100㎛ 이하 크기의 마이크로 LED 칩을 유연 소재층에 어레이 설치하여 플렉시블 구조의 발광 소자를 구성할 수 있다.Therefore, it is possible to remove the sapphire substrate and install a micro LED chip having a size of 100 μm or less in an array on the flexible material layer to configure a light emitting device having a flexible structure.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention within the scope without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. You will understand that it can be done.
또한, 본 발명의 특허청구범위에 기재된 도면번호는 설명의 명료성과 편의를 위해 기재한 것일 뿐 이에 한정되는 것은 아니며, 실시예를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.In addition, the reference numbers described in the claims of the present invention are provided only for clarity and convenience of explanation, and are not limited thereto, and in the process of describing the embodiment, the thickness of the lines shown in the drawings or the size of components, etc. may be exaggerated for clarity and convenience of explanation.
또한, 상술된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 해석은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In addition, the above-mentioned terms are terms defined in consideration of the functions in the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user or operator, so the interpretation of these terms should be made based on the content throughout this specification. .
또한, 명시적으로 도시되거나 설명되지 아니하였다 하여도 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 본 발명에 의한 기술적 사상을 포함하는 다양한 형태의 변형을 할 수 있음은 자명하며, 이는 여전히 본 발명의 권리범위에 속한다. In addition, even if it is not explicitly shown or described, a person of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can make various types of modifications including the technical idea according to the present invention from the description of the present invention. Obviously, this still falls within the scope of the present invention.
또한, 첨부하는 도면을 참조하여 설명된 상기의 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 목적으로 기술된 것이며 본 발명의 권리범위는 이러한 실시예에 국한되지 아니한다.In addition, the above embodiments described with reference to the accompanying drawings have been described for the purpose of explaining the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these embodiments.
100 : 마이크로 반도체 어레이 발광 소자
101 : 마이크로 LED 칩
110 : 기판
120 : 에피 구조체
130 : 반사부
140 : 전극
150 : 제1 유연 소재층
160, 160a : 재배열 전극
170 : 제2 유연 소재층
180, 180a : 본딩 전극
190 : 접착 필름100: micro semiconductor array light emitting device
101: micro LED chip
110: substrate
120: epi structure
130: reflector
140: electrode
150: first flexible material layer
160, 160a: rearrangement electrode
170: second flexible material layer
180, 180a: bonding electrode
190: adhesive film
Claims (8)
상기 마이크로 LED 칩(101)의 일측에 마이크로 LED 칩(101)을 보호 및 절연하는 제1 유연 소재층(150)과, 상기 마이크로 LED 칩(101)의 전극(140)을 전기적으로 연결하는 재배열 전극(160, 160a)이 형성되고,
상기 제1 유연 소재층(150)의 일측에 제2 유연 소재층(170)과 상기 재배열 전극(160, 160a)을 전기적으로 연결하는 본딩 전극(180, 180a)이 증착된 것을 특징으로 하는 플렉시블 마이크로 반도체 어레이 발광 소자.A plurality of micro LED chips 101 on which the electrode 140 is formed are configured to be separated from each other,
A first flexible material layer 150 that protects and insulates the micro LED chip 101 on one side of the micro LED chip 101, and a rearrangement that electrically connects the electrode 140 of the micro LED chip 101 Electrodes 160 and 160a are formed,
Flexible, characterized in that bonding electrodes (180, 180a) electrically connecting the second flexible material layer (170) and the rearrangement electrodes (160, 160a) to one side of the first flexible material layer (150) are deposited A micro semiconductor array light emitting device.
상기 마이크로 LED 칩(101)은 10㎛ ~ 100㎛ 범위의 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 플렉시블 마이크로 반도체 어레이 발광 소자.The method of claim 1,
The micro LED chip 101 is a flexible micro-semiconductor array light emitting device, characterized in that it has a size in the range of 10㎛ ~ 100㎛.
상기 제1 유연 소재층(150) 및 제2 유연 소재층(170)은 테프론, PDMS, PI, PET, PO, PVC, PC, PE, PP, PS, 캡톤(Capton) 중 어느 하나로 구성된 것을 특징으로 하는 플렉시블 마이크로 반도체 어레이 발광 소자.The method of claim 1,
The first flexible material layer 150 and the second flexible material layer 170 are composed of any one of Teflon, PDMS, PI, PET, PO, PVC, PC, PE, PP, PS, and Kapton. A flexible micro-semiconductor array light emitting device.
상기 플렉시블 마이크로 반도체 어레이 발광 소자는 마이크로 LED 칩(101)의 성장용 기판(110)이 제거된 것을 특징으로 하는 플렉시블 마이크로 반도체 어레이 발광 소자.The method of claim 1,
The flexible micro-semiconductor array light-emitting device is a flexible micro-semiconductor array light-emitting device, characterized in that the substrate 110 for growth of the micro LED chip 101 is removed.
b) 상기 기판(110) 및 마이크로 LED 칩(101) 상에 1차 유연 소재층(150)을 증착하는 단계;
c) 상기 1차 유연 소재층(150) 상에 상기 마이크로 LED 칩(101)의 전극(140)을 전기적으로 연결하는 재배열 전극(160, 160a)을 형성하는 단계;
d) 상기 제1 유연 소재층(150) 상에 제2 유연 소재층(170)의 증착과, 상기 재배열 전극(160, 160a)과 전기적으로 연결되는 본딩 전극(180, 180a)을 증착하는 단계; 및
e) 상기 기판(110)을 분리하는 단계;를 포함하는 플렉시블 마이크로 반도체 어레이 발광 소자의 제조 방법.a) generating a plurality of micro LED chips 101 having electrodes formed on the substrate 110;
b) depositing a first flexible material layer 150 on the substrate 110 and the micro LED chip 101;
c) forming rearrangement electrodes (160, 160a) electrically connecting the electrodes (140) of the micro LED chip (101) on the first flexible material layer (150);
d) depositing a second flexible material layer 170 on the first flexible material layer 150 and depositing bonding electrodes 180 and 180a electrically connected to the rearranged electrodes 160 and 160a ; and
e) separating the substrate 110;
상기 e) 단계는 본딩 전극(180, 180a)에 접착 필름(190)을 부착하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 마이크로 반도체 어레이 발광 소자의 제조 방법.6. The method of claim 5,
Step e) is a method of manufacturing a flexible micro-semiconductor array light emitting device, characterized in that it further comprises; attaching the adhesive film 190 to the bonding electrodes (180, 180a).
상기 b) 단계의 1차 유연 소재층(150)과 d) 단계의 2차 유연 소재층(170)은 20㎛ ~ 200㎛ 범위의 두께로 증착되는 것을 특징으로 하는 플렉시블 마이크로 반도체 어레이 발광 소자의 제조 방법.7. The method according to claim 5 or 6,
The first flexible material layer 150 of step b) and the second flexible material layer 170 of step d) are manufactured to a thickness of 20 μm to 200 μm, characterized in that the flexible micro-semiconductor array light emitting device is deposited. Way.
상기 e) 단계의 기판(110)은 레이저 리프트 오프 또는 화학적 에칭으로 제거하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 마이크로 반도체 어레이 발광 소자의 제조 방법.7. The method according to claim 5 or 6,
The method of manufacturing a flexible micro-semiconductor array light emitting device, characterized in that the substrate 110 of step e) is removed by laser lift-off or chemical etching.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020200159810A KR20220072330A (en) | 2020-11-25 | 2020-11-25 | Flexible micor-semiconductor array light emitting device and manufacturing method thereof |
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