KR20220137966A - 마이크로 led 칩을 갖는 리페어용 부품과 그 제조방법, 리페어 방법, 발광 장치 제조방법 및 발광 장치 - Google Patents

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KR20220137966A
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히데츠구 나미키
다케시 니시오
야스마사 신
다이키 노다
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데쿠세리아루즈 가부시키가이샤
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Abstract

전극이 배치된 전극면을 갖는 마이크로 LED 칩과, 상기 마이크로 LED 칩의 상기 전극면에 배치된 상기 전극에 접하도록 배치되며 상기 전극면의 넓이에 상당하는 넓이를 갖는 이방성 도전층을 포함하는 리페어용 부품이다.

Description

마이크로 LED 칩을 갖는 리페어용 부품과 그 제조방법, 리페어 방법, 발광 장치 제조방법 및 발광 장치
본 발명은 마이크로 LED 칩을 갖는 리페어용 부품과 그 제조방법, 리페어 방법, 발광 장치 제조방법 및 발광 장치에 관한 것이다.
미소(微小) 크기의 마이크로 LED 칩을 사용한 마이크로 LED 디스플레이가 차세대 표시 장치로서 주목받고 있다. 마이크로 LED 디스플레이라 함은, 개개 화소가 미세한 발광 다이오드(이하, "LED"라 함) 칩이며, 이 LED 칩이 디스플레이 기판의 표면에 고밀도로 채워진 표시 장치를 말한다.
이러한 마이크로 LED 디스플레이의 제조에 있어서는, 디스플레이 기판의 표면에 대해 LED 칩을 고정밀도로 확실하게 배열하는 것이 중요하다.
기판과 LED 등과 같은 소자 간 전기적 접속에는 이방성 도전 접착제가 이용되고 있다(예를 들어, 특허문헌 1~3 참조).
일본국 공개특허공보 특개평2-177547 일본국 공개특허공보 특개2017-157724 일본국 공개특허공보 특개2014-65765
이방성 도전 접착제를 이용해서 기판과 마이크로 LED 칩을 전기적으로 접속시킨 후에 불량 마이크로 LED 칩이 발견된 경우, 적절한 리페어 방법은 없다. 예를 들어, 불량 마이크로 LED 칩을 레이저 등에 의해 이방성 도전층마다 제거하는 경우, 마이크로 LED는 미소(微小)하기 때문에, 양품 마이크로 LED 칩을 개별적으로 이미 마이크로 LED 칩이 접속되어 있는 기판에 전기적으로 접속시킬 수는 없다. 예를 들어, 납땜 페이스트, 페이스트상의 이방성 도전 접착제 등과 같은 접착제를 사용한 경우, 마이크로 LED 칩의 간격이 좁으므로(예를 들어, 10㎛ 정도), 당해 접합제를 이용하여 기판과 교환용 마이크로 LED 칩을 전기적으로 접속시키려 하면, 인접하는 마이크로 LED 칩에도 접합제가 닿아 단락이 발생할 가능성이 크다.
본 발명은 이하의 목적을 달성하는 것을 과제로 한다. 즉, 본 발명은 불량 마이크로 LED 칩을 용이하게 교환할 수 있는 리페어용 부품과 그 제조방법, 상기 리페어용 부품을 이용한 리페어 방법, 발광 장치 제조방법 및 발광 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 수단은 이하와 같다. 즉,
<1> 전극이 배치된 전극면을 갖는 마이크로 LED 칩과, 상기 마이크로 LED 칩의 상기 전극면에 배치된 상기 전극에 접하도록 배치되며 상기 전극면의 넓이에 상당하는 넓이를 갖는 이방성 도전층을 포함하는 것을 특징으로 하는 리페어용 부품이다.
<2> 상기 이방성 도전층에 있어 상기 마이크로 LED 칩쪽과는 반대쪽 표면에 접하도록 배치된 기재를 포함하는 상기 <1>에 기재된 리페어용 부품이다.
<3> 상기 기재가 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 유리인 상기 <2>에 기재된 리페어용 부품이다.
<4> 상기 기재 상에 상기 이방성 도전층과 상기 마이크로 LED 칩의 적층물이 서로 이격되어 복수 개 배치되어 있는 상기 <2> 또는 <3>에 기재된 리페어용 부품이다.
<5> 상기 기재가 테이프 형상인 상기 <4>에 기재된 리페어용 부품이다.
<6> 기재 상에 배치된 이방성 도전층 상에 복수 개의 마이크로 LED 칩을 서로 이격시켜 배치하는 공정과,
상기 마이크로 LED 칩의 상기 이방성 도전층쪽 면의 주위에 위치하는 상기 이방성 도전층을 제거하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 리페어용 부품 제조방법이다.
<7> 상기 이방성 도전층의 제거가 상기 이방성 도전층에 레이저를 조사(照射)함으로써 이루어지는 것인 상기 <6>에 기재된 리페어용 부품 제조방법이다.
<8> 상기 기재가 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 유리인 상기 <6> 또는 <7>에 기재된 리페어용 부품 제조방법이다.
<9> 복수 개의 전극을 갖는 배선 기판과, 전극이 배치된 전극면을 갖는 복수 개의 마이크로 LED 칩을 포함하며, 상기 배선 기판의 상기 전극과 상기 마이크로 LED 칩의 상기 전극이 전기적으로 접속되어 있는 발광 플레이트로부터, 불량 마이크로 LED 칩을 제거하는 공정과,
상기 발광 플레이트에 있어 제거된 상기 불량 마이크로 LED 칩이 있었던 위치에 리페어용 부품을 탑재하는 공정을 포함하며,
상기 리페어용 부품이, 전극이 배치된 전극면을 갖는 마이크로 LED 칩과, 상기 마이크로 LED 칩의 상기 전극면에 배치된 상기 전극에 접하도록 배치되며 상기 전극면의 넓이에 상당하는 넓이를 갖는 이방성 도전층을 포함하며,
상기 리페어용 부품에서의 상기 마이크로 LED 칩의 상기 전극과, 상기 배선 기판의 상기 전극이 상기 이방성 도전층을 통해 이방성 도전 접속되는 것을 특징으로 하는 리페어 방법이다.
<10> 복수 개의 전극을 갖는 배선 기판과, 전극이 배치된 전극면을 갖는 복수 개의 마이크로 LED 칩을 포함하며, 상기 배선 기판의 상기 전극과 상기 마이크로 LED 칩의 상기 전극이 전기적으로 접속되어 있는 발광 플레이트로부터, 불량 마이크로 LED 칩을 제거하는 공정과,
상기 발광 플레이트에 있어 제거된 상기 불량 마이크로 LED 칩이 있었던 위치에 리페어용 부품을 탑재하는 공정을 포함하며,
상기 리페어용 부품이, 전극이 배치된 전극면을 갖는 마이크로 LED 칩과, 상기 마이크로 LED 칩의 상기 전극면에 배치된 상기 전극에 접하도록 배치되며 상기 전극면의 넓이에 상당하는 넓이를 갖는 이방성 도전층을 포함하며,
상기 리페어용 부품에서의 상기 마이크로 LED 칩의 상기 전극과, 상기 배선 기판의 상기 전극이 상기 이방성 도전층을 통해 이방성 도전 접속되는 것을 특징으로 하는 발광 장치 제조방법이다.
<11> 복수 개의 전극을 갖는 배선 기판과, 전극이 배치된 전극면을 갖는 복수 개의 마이크로 LED 칩과, 상기 배선 기판의 상기 전극과 상기 마이크로 LED 칩의 상기 전극을 이방성 도전 접속하고 있는 이방성 도전층과, 상기 <1>에 기재된 리페어용 부품을 포함하는 발광 플레이트를 구비한 발광 장치로서,
상기 리페어용 부품과 상기 배선 기판이 상기 리페어용 부품의 상기 이방성 도전층을 통해 이방성 도전 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 장치이다.
본 발명에 의하면, 불량 마이크로 LED 칩을 용이하게 교환할 수 있는 리페어용 부품과 그 제조방법, 상기 리페어용 부품을 이용한 리페어 방법, 발광 장치 제조방법 및 발광 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 마이크로 LED 칩의 일 예의 모식도이다.
도 2는 마이크로 LED 칩의 다른 예의 모식도이다.
도 3은 리페어용 부품의 일 예의 단면 모식도이다.
도 4는 리페어용 부품의 다른 예의 단면 모식도이다.
도 5a는 리페어용 부품의 다른 예의 단면 모식도이다.
도 5b는 리페어용 부품의 다른 예의 상면 모식도이다.
도 6a는 리페어용 부품 제조방법의 일 예를 설명하기 위한 개략도(1)이다.
도 6b는 리페어용 부품 제조방법의 일 예를 설명하기 위한 개략도(2)이다.
도 6c는 리페어용 부품 제조방법의 일 예를 설명하기 위한 개략도(3)이다.
도 6d는 리페어용 부품 제조방법의 일 예를 설명하기 위한 개략도(4)이다.
도 6e는 리페어용 부품 제조방법의 일 예를 설명하기 위한 개략도(5)이다.
도 6f는 리페어용 부품 제조방법의 일 예를 설명하기 위한 개략도(6)이다.
도 7a는 리페어용 부품 제조방법의 다른 예를 설명하기 위한 개략도(1)이다.
도 7b는 리페어용 부품 제조방법의 다른 예를 설명하기 위한 개략도(2)이다.
도 7c는 리페어용 부품 제조방법의 다른 예를 설명하기 위한 개략도(3)이다.
도 7d는 리페어용 부품 제조방법의 다른 예를 설명하기 위한 개략도(4)이다.
도 7e는 리페어용 부품 제조방법의 다른 예를 설명하기 위한 개략도(5)이다.
도 7f는 리페어용 부품 제조방법의 다른 예를 설명하기 위한 개략도(6)이다.
도 7g는 리페어용 부품 제조방법의 다른 예를 설명하기 위한 개략도(7)이다.
도 7h는 리페어용 부품 제조방법의 다른 예를 설명하기 위한 개략도(8)이다.
도 7i는 리페어용 부품 제조방법의 다른 예를 설명하기 위한 개략도(9)이다.
도 8a는 리페어 방법의 일 예를 설명하기 위한 개략도(1)이다.
도 8b는 리페어 방법의 일 예를 설명하기 위한 개략도(2)이다.
도 8c는 리페어 방법의 일 예를 설명하기 위한 개략도(3)이다.
도 8d는 리페어 방법의 일 예를 설명하기 위한 개략도(4)이다.
도 8e는 리페어 방법의 일 예를 설명하기 위한 개략도(5)이다.
(마이크로 LED 칩을 갖는 리페어용 부품)
본 발명의 마이크로 LED 칩을 갖는 리페어용 부품은 마이크로 LED 칩과 이방성 도전층을 포함하며, 필요에 따라 기재(基材) 등과 같은 그 밖의 부재를 추가로 포함한다.
<마이크로 LED 칩>
상기 마이크로 LED(Light Emitting Diode) 칩은 발광 다이오드의 미소(微小) 칩이다.
상기 마이크로 LED 칩은 소정 파장 대역의 광을 상면으로부터 발광하는 고체 발광 소자이다.
상기 마이크로 LED 칩은, 예를 들어, 평면 형상에 있어 한 변이 5㎛ 이상 100㎛ 이하의 크기이다.
상기 마이크로 LED 칩의 평면 형상으로는, 예를 들어, 정사각 형상 등을 들 수 있다.
상기 마이크로 LED 칩은 박편(薄片) 형상이며, 상기 마이크로 LED 칩의 애스펙트 비(높이 H/폭 W)는 예를 들어 0.1 이상 1 이하이다.
상기 마이크로 LED 칩은 전극이 배치된 전극면을 갖는다.
예를 들어, 도 1에 나타내는 바와 같이, 마이크로 LED 칩(1)은 제1 도전형 층(101), 활성층(102), 제2 도전형 층(103)의 순서로 적층하여 이루어지는 적층 구조를 가진다. 활성층(102)은 소정 파장 대역의 광을 발광한다.
청색 대역 또는 녹색 대역의 광을 발광하는 마이크로 LED 칩에서, 제1 도전형 층(101), 활성층(102), 제2 도전형 층(103)은, 예를 들어, InGaN계 반도체 재료에 의해 구성된다.
적색 대역의 광을 발광하는 마이크로 LED 칩에서, 제1 도전형 층(101), 활성층(102), 제2 도전형 층(103)은, 예를 들어, AlGaInP계 반도체 재료에 의해 구성된다.
제1 전극(104) 및 제2 전극(105)은, 예를 들어, Ag(은) 등과 같이 높은 반사성을 갖는 금속 재료를 포함하여 구성된다. 한편, 마이크로 LED 칩(1)은, 도시하지는 않았지만, 측면과, 상면 중에 제2 전극(105)이 형성되지 않은 영역을 덮는 절연막을 가질 수도 있다.
마이크로 LED 칩(1)의 측면은, 예를 들어 도 1에 나타내는 바와 같이, 적층된 층의 방향에 직교하는 면으로 되어 있다. 또한, 광 취출 효율을 고려하여, 마이크로 LED 칩(1)의 측면이 적층된 층의 방향과 교차하는 경사면으로 되어 있을 수도 있다. 예를 들어, 도 2에 나타내는 바와 같이, 마이크로 LED 칩(1)은 당해 마이크로 LED 칩(1)의 단면이 역사다리꼴 형상이 되도록 측면에 경사면을 가질 수도 있다.
제1 도전형 층(101)의 하면에는 제1 전극(104)이 구비되어 있다. 제1 전극(104)은 제1 도전형 층(101)에 접하며 제1 도전형 층(101)에 전기적으로 접속되어 있다.
한편, 제2 도전형 층(103)의 상면에는 제2 전극(105)이 구비되어 있다. 제2 전극(105)은 제2 도전형 층(103)에 접하며 제2 도전형 층(103)에 전기적으로 접속되어 있다.
제1 전극(104) 및 제2 전극(105)은 각각 단일 전극에 의해 구성될 수도 있고, 복수 개의 전극에 의해 구성될 수도 있다. 도 1 또는 도 2에서, 제1 전극(104)은 2개의 전극으로 이루어지고, 제2 전극(105)은 단일 전극으로 이루어진다.
<이방성 도전층>
상기 이방성 도전층은 상기 마이크로 LED 칩의 상기 전극면의 상기 전극과, 배선 기판 등의 전극을 이방성 도전 접속하기 위한 부재이다.
상기 리페어용 부품에서, 상기 이방성 도전층은 상기 마이크로 LED 칩의 상기 전극면에 배치된 상기 전극에 접하도록 배치되어 있다.
상기 리페어용 부품에서, 상기 이방성 도전층은 상기 전극면의 넓이에 상당하는 넓이를 가진다.
상기 이방성 도전층의 넓이로는, 예를 들어, 상기 전극면의 넓이와 대략 같은 넓이이다. 여기에서 대략 같은 넓이라 함은, 상기 전극면으로부터 거의 삐져나오지 않을 정도의 넓이이며, 예를 들어, 상기 전극면 넓이의 ±10% 내 넓이이다.
상기 이방성 도전층은, 예를 들어, 막 형성 수지, 경화성 수지, 경화제, 도전성 입자를 적어도 함유하며, 필요에 따라서는 그 밖의 성분을 추가로 함유한다.
<<막 형성 수지>>
상기 막 형성 수지로는, 특별히 제한은 없어서 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어, 페녹시 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 포화 폴리에스테르 수지, 우레탄 수지, 부타디엔 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지, 폴리올레핀 수지 등을 들 수 있다. 상기 막 형성 수지는 1종류 단독으로 사용할 수 있고, 2종류 이상을 병용할 수도 있다. 이들 중에서도 막 제조성, 가공성, 접속 신뢰성의 면에서 페녹시 수지가 바람직하다.
상기 페녹시 수지로는, 예를 들어, 비스페놀 A와 에피클로로히드린으로부터 합성되는 수지 등을 들 수 있다.
상기 페녹시 수지로는 적절하게 합성한 것을 사용할 수도 있고, 시판품을 사용할 수도 있다.
상기 이방성 도전층에서의 상기 막 형성 수지의 함유량으로는, 특별히 제한은 없으며 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 20질량% 이상 70질량% 이하가 바람직하며, 30질량% 이상 60질량% 이하이면 보다 바람직하다.
<<경화성 수지>>
상기 경화성 수지(경화 성분)로는, 특별히 제한은 없어서 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어, 라디칼 중합성 화합물, 에폭시 수지 등을 들 수 있다.
-라디칼 중합성 화합물-
상기 라디칼 중합성 화합물로는, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있는 바, 예를 들어, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리메틸롤프로판트리아크릴레이트, 디메틸롤트리시클로데칸디아크릴레이트, 테트라메틸렌글리콜테트라아크릴레이트, 2-히드록시-1,3-디아크릴록시프로판, 2,2-비스[4-(아크릴록시메톡시)페닐]프로판, 2,2-비스[4-(아크릴록시에톡시)페닐]프로판, 디시클로펜테닐아크릴레이트, 트리시클로데카닐아크릴레이트, 트리스(아크릴록시에틸)이소시아누레이트, 우레탄아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들은 1종류 단독으로 사용할 수도 있고, 2종류 이상 병용할 수도 있다.
또한, 상기에서 아크릴레이트를 메타크릴레이트로 대체한 것을 들 수 있으며, 이들은 1종류 단독으로 사용할 수도 있고 2종류 이상 병용할 수도 있다.
-에폭시 수지-
상기 에폭시 수지로는, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있는 바, 예를 들어, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀F형 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지, 이들의 변성 에폭시 수지, 지환(脂環)식 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 이들은 1종류 단독으로 사용할 수도 있고, 2종류 이상 병용할 수도 있다.
상기 이방성 도전층에서의 상기 경화성 수지의 함유량으로는, 특별히 제한은 없으며 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 20질량% 이상 70질량% 이하가 바람직하며, 30질량% 이상 60질량% 이하이면 보다 바람직하다.
<<경화제>>
상기 경화제로는, 열에 의해 상기 경화성 수지를 경화시키는 작용을 한다면, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어, 열라디칼계 경화제, 열카티온계 경화제 등을 들 수 있다.
-라디칼계 경화제-
상기 라디칼계 경화제로는, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어, 유기 과산화물 등을 들 수 있다.
상기 유기 과산화물로는, 예를 들어, 라우로일퍼옥사이드, 부틸퍼옥사이드, 디라우로일퍼옥사이드, 디부틸퍼옥사이드, 퍼옥시디카보네이트, 벤조일퍼옥사이드 등을 들 수 있다.
상기 라디칼계 경화제는 상기 경화성 수지로서의 라디칼 중합성 화합물과 병용하는 것이 바람직하다.
-카티온계 경화제-
상기 카티온계 경화제로는, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어, 술포늄염, 오늄염 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 방향족 술포늄염이 바람직하다.
상기 카티온계 경화제는 상기 경화성 수지로서의 에폭시 수지와 병용하는 것이 바람직하다.
상기 이방성 도전층에서의 상기 경화제의 함유량으로는, 특별히 제한은 없으며 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 1질량% 이상 10질량% 이하가 바람직하며, 3질량% 이상 7질량% 이하이면 보다 바람직하다.
<<도전성 입자>>
상기 도전성 입자로는, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어, 금속 입자, 금속 피복 수지 입자 등을 들 수 있다.
상기 금속 입자로는, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어, 니켈, 코발트, 은, 구리, 금, 팔라듐, 땜납 등을 들 수 있다. 이들은 1종류 단독으로 사용할 수도 있고, 2종류 이상 병용할 수도 있다.
이들 중에서도 니켈, 은, 구리가 바람직하다. 이들 금속 입자는 산화를 방지하는 목적에서 금, 팔라듐을 함유할 수도 있다. 또한, 표면에 금속 돌기나 유기물 등으로 절연 피막을 형성한 것을 사용할 수도 있다.
상기 금속 피복 수지 입자로는, 수지 입자 표면을 금속으로 피복한 입자이면, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어, 수지 입자의 표면을 니켈, 은, 땜납, 구리, 금, 팔라듐 중 적어도 어느 하나의 금속으로 피복한 입자 등을 들 수 있다. 또한, 표면에 금속 돌기나 유기물 등으로 절연 피막을 형성한 것을 사용할 수도 있다. 낮은 저항을 고려한 접속의 경우, 수지 입자의 표면을 금으로 피복한 입자가 바람직하다.
상기 수지 입자로의 금속 피복 방법으로는, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어, 무전해 도금법, 스퍼터링법 등을 들 수 있다.
상기 수지 입자의 재질로는, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어, 스티렌-디비닐벤젠 공중합체, 벤조구아나민 수지, 가교 폴리스티렌 수지, 아크릴 수지, 스티렌-실리카 복합 수지 등을 들 수 있다.
상기 도전성 입자는 이방성 도전 접속시에 도전성을 가지는 것이면 된다. 예를 들어, 금속 입자의 표면에 절연 피막을 형성한 입자이더라도, 이방성 도전 접속시에 상기 입자가 변형되어 상기 금속 입자가 노출되는 것이라면 상기 도전성 입자일 수 있다.
상기 도전성 입자의 평균 입자 직경으로는, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있는데, 1㎛ 이상 50㎛ 이하가 바람직하며, 2㎛ 이상 30㎛ 이하이면 보다 바람직하며, 3㎛ 이상 15㎛ 이하이면 특히 더 바람직하다.
상기 평균 입자 직경은 임의로 10개의 도전성 입자에 대해 측정한 입자 직경의 평균값이다.
상기 입자 직경은, 예를 들어, 주사형 전자 현미경 관찰에 의해 측정할 수 있다.
상기 이방성 도전층에서의 상기 도전성 입자의 함유량으로는, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있는데, 0.5질량% 이상 10질량% 이하가 바람직하며, 3질량% 이상 8질량% 이하이면 보다 바람직하다.
<<그 밖의 성분>>
상기 그 밖의 성분으로는, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어, 실란커플링제 등을 들 수 있다.
-실란커플링제-
상기 실란커플링제로는, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어, 에폭시계 실란커플링제, 아크릴계 실란커플링제, 티올계 실란커플링제, 아민계 실란커플링제 등을 들 수 있다.
상기 실란커플링제의 함유량으로는, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.
상기 이방성 도전층의 평균 두께로는, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있는데, 1㎛ 이상 50㎛ 이하가 바람직하며, 3㎛ 이상 30㎛ 이하이면 보다 바람직하며, 5㎛ 이상 20㎛ 이하이면 특히 더 바람직하다.
여기에서 본 명세서에서 평균 두께라 함은 임의의 개소를 10개소 측정했을 때의 산술 평균값이다.
<기재>
상기 기재는 상기 이방성 도전층에 있어 상기 마이크로 LED 칩쪽과는 반대쪽 표면에 접하도록 배치되어 있다.
상기 기재로는 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 유리 등을 들 수 있다.
상기 기재에는 이형(離型) 처리가 되어 있을 수도 있다.
상기 기재는, 예를 들어, 테이프 형상이다.
상기 기재가 폴리에틸렌테레프탈레이트인 경우, 상기 기재의 평균 두께로는, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 10㎛ 이상 100㎛ 이하일 수 있고, 20㎛ 이상 80㎛ 이하일 수도 있다.
상기 기재가 유리인 경우, 상기 기재의 평균 두께로는 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 0.05mm 이상 10mm 이하일 수도 있고, 0.2mm 이상 8mm 이하일 수도 있다.
상기 리페어용 부품은, 예를 들어, 상기 기재 상에 상기 이방성 도전층과 상기 마이크로 LED 칩의 적층물이 서로 이격되어 복수 개 배치되어 있는 양태일 수 있다.
이 경우, 상기 기재가 테이프 형상이고, 상기 적층물은 상기 기재의 길이 방향으로 일렬로 배치될 수도 있고 복수 열로 배치될 수도 있다.
여기에서 도면을 이용하여 리페어용 부품의 일 예를 설명한다.
도 3은 본 발명의 리페어용 부품의 일 예의 단면 모식도이다.
도 3의 리페어용 부품은 마이크로 LED 칩(1)과 이방성 도전층(2)을 구비한다. 마이크로 LED 칩(1)은 전극(1A)이 배치된 전극면(1B)을 구비한다. 이방성 도전층(2)은 마이크로 LED 칩(1)의 전극면(1B)에 배치된 전극(1A)에 접하도록 배치되어 있다. 이방성 도전층(2)의 넓이는 전극면(1B)의 넓이에 상당한다.
도 3에서는 전극면(1B)과 이방성 도전층(2)의 전극면(1B)쪽 면(2A)이 같은 형상 및 같은 면적으로 되어 있지만, 완전히 같은 형상, 완전히 같은 면적일 필요는 없으며, 형상이나 크기가 다소 다를 수도 있다.
한편, 도 3의 리페어용 칩에서는 전극면(1B)과 이방성 도전층(2)이 접하고 있지 않지만, 리페어용 칩은, 도 4에 나타내는 바와 같이, 이방성 도전층(2)에 전극(1A)이 매몰되어 전극면(1B)과 이방성 도전층(2)이 접할 수도 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 리페어용 부품의 다른 일 예의 모식도이다.
도 5a는 단면 모식도이다. 도 5b는 상면 모식도이다.
도 5a 및 도 5b에 나타내는 리페어용 부품에서는, 테이프 형상의 기재(3) 상에 복수 개의 적층물(X)이 이격되어 일렬로 배치되어 있다.
적층물(X)은, 마이크로 LED 칩(1)과, 마이크로 LED 칩(1)의 전극면(1B)에 배치된 전극(1A)에 접하도록 배치되며 전극면(1B)의 넓이에 상당하는 넓이를 갖는 이방성 도전층(2)을 구비한다.
도 5a 및 도 5b에 나타내는 리페어용 부품에서는, 2개의 적층물(X) 사이 및 기재(3) 단부에 마이크로 LED 칩(1)이 배치되지 않은 이방성 도전층(2)을 구비한다. 이는 후술하는 리페어용 부품 제조방법의 일 양태에 유래한다. 본 발명의 리페어용 부품에서는, 이렇게 마이크로 LED 칩(1)이 배치되지 않은 이방성 도전층(2)을 구비할 수도 있고, 구비하지 않을 수도 있다.
도 5a 및 도 5b에 나타내는 리페어용 부품에서는, 적층물(X)에서의 이방성 도전층(2)의 넓이가 마이크로 LED 칩(1)의 전극면 넓이와 같으므로, 적층물(X)을 기재(3)로부터 떼어낼 때에 용이하게 떼어낼 수 있다.
(리페어용 부품 제조방법)
본 발명의 리페어용 부품 제조방법은 배치 공정과 제거 공정을 포함하며, 필요에 따라서 그 밖의 공정을 추가로 포함한다.
<배치 공정>
상기 배치 공정으로는, 기재 상에 배치된 이방성 도전층 상에 복수 개의 마이크로 LED 칩을 서로 이격시켜 배치하는 공정이라면, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.
<<기재>>
상기 기재로는, 예를 들어, 본 발명의 리페어용 부품에서 설명한 상기 기재를 들 수 있다.
<<이방성 도전층>>
상기 이방성 도전층으로는, 예를 들어, 본 발명의 리페어용 부품에서 설명한 상기 이방성 도전층을 들 수 있다. 다만, 상기 배치 공정에 있어 상기 이방성 도전층의 넓이는 상기 전극면의 넓이에 상당하는 넓이는 아니다.
<<마이크로 LED 칩>>
상기 마이크로 LED 칩으로는, 예를 들어, 본 발명의 리페어용 부품에서 설명한 상기 마이크로 LED 칩을 들 수 있다.
상기 이방성 도전층 상에 상기 복수 개의 마이크로 LED 칩을 서로 이격시켜 배치하는 방법으로는, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있는데, 예를 들어, 복수 개의 마이크로 LED 칩을 서로 이격시켜서 파지할 수 있는 부재를 이용하여 상기 이방성 도전층 상에 상기 복수 개의 마이크로 LED 칩을 서로 이격시켜 배치하는 것 등을 들 수 있다.
<제거 공정>
상기 제거 공정으로는, 상기 마이크로 LED 칩의 상기 이방성 도전층쪽 면의 주위에 위치하는 상기 이방성 도전층을 제거하는 공정이라면, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있는데, 레이저를 조사(照射)함으로써 행하는 것이 바람직하다.
레이저의 파장으로는, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있는데, 266nm가 수지를 레이저 어블레이션(ablation)으로 제거하기 쉽다는 점에서 바람직하다.
레이저 조사에서의 레이저 에너지 강도로는, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있는데, 5% 이상 100% 이하가 바람직하며, 5% 이상 50% 이하이면 더 바람직하다.
레이저 에너지 강도라 함은, 레이저 조사 강도 10,000J/cm2를 100이라고 했을 때의 출력 퍼센트로 나타낸 강도이다. 예를 들어, 레이저 에너지 강도가 10%라 함은, 레이저 조사 강도 1,000 J/cm2를 의미한다.
또한, 레이저 조사 횟수로는, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있는데, 1회~10회가 바람직하다.
레이저 조사에서의 총 레이저 조사 강도로는, 500mJ/cm2 이상 10,000mJ/cm2 이하가 바람직하며, 1,000mJ/cm2 이상 5,000mJ/cm2 이하이면 보다 바람직하다.
여기에서 총 레이저 조사 강도라 함은, 레이저 조사시에 n회 레이저 조사 강도의 총합으로서 산출되는 조사 강도이다. 여기에서 "n"은 레이저의 조사 횟수를 나타낸다.
이방성 도전층을 제거하기 위한 레이저 조사 장치로서, LMT-200(도레이 엔지니어링社 제조), C.MSL-LL01.001(다카노社 제조), DFL 7560L(DISCO社 제조) 등과 같이 펄스 레이저로 어블레이션 가능한 장치를 사용할 수 있다.
이하에서는, 도 6a 내지 도 6g를 이용하여 리페어용 부품 제조방법의 일 예를 설명한다.
우선, 테이프 형상의 기재(3) 상에 이방성 도전층(2)이 배치된 이방성 도전 필름을 준비한다(도 6a 및 도 6b). 도 6a는 이방성 도전 필름의 단면 모식도이다. 도 6b는 이방성 도전 필름의 상면 모식도이다.
이어서, 이방성 도전층(2) 상에 복수 개의 마이크로 LED 칩(1)을 서로 이격시켜 배치한다(도 6c 및 도 6d). 도 6c는 단면 모식도이다. 도 6d는 상면 모식도이다. 도 6c 및 도 6d에서는 복수 개의 마이크로 LED 칩이 테이프 형상 기재의 길이 방향 일렬로 배치되어 있으나, 복수 개의 열로 배치될 수도 있다. 마이크로 LED 칩(1)은 전극(1A)을 구비한다. 마이크로 LED 칩(1)은 전극(1A)이 이방성 도전층(2)에 접하도록 이방성 도전층(2) 상에 배치된다.
이어서, 레이저 조사 소스(50)로부터 레이저(51)를 조사한다. 레이저(51)는 마이크로 LED 칩(1) 쪽에서부터 마이크로 LED 칩(1)의 이방성 도전층(2)쪽 면(전극면) 주위에 위치하는 이방성 도전층(2)으로 조사된다(도 6e). 도 6f에 마이크로 LED 칩(1)의 이방성 도전층(2)쪽 면 주위 일부에 위치하는 이방성 도전층(2)이 제거된 상태를 나타낸다. 마찬가지의 조작을 반복하여 마이크로 LED 칩(1)의 이방성 도전층(2) 쪽 면 주위에 위치하는 이방성 도전층(2)을 제거하면, 도 5a 및 도 5b에 나타내는 리페어용 부품을 얻을 수 있다.
이하에서는, 도 7a 내지 도 7i를 이용하여 리페어용 부품 제조방법의 다른 일 예를 설명한다.
우선, 테이프 형상의 기재(3) 상에 이방성 도전층(2)이 배치된 이방성 도전 필름을 준비한다(도 7a 및 도 7b). 도 7a는 이방성 도전 필름의 단면 모식도이다. 도 7b는 이방성 도전 필름의 상면 모식도이다.
이어서, 이방성 도전층(2) 상에 복수 개의 마이크로 LED 칩(1)을 서로 이격시켜 배치한다(도 7c 및 도 7d). 도 7c는 단면 모식도이다. 도 7d는 상면 모식도이다. 도 7c 및 도 7d에서는 복수 개의 마이크로 LED 칩이 테이프 형상 기재의 길이 방향 일렬로 배치되어 있으나, 복수 개의 열로 배치될 수도 있다. 마이크로 LED 칩(1)은 전극(1A)을 구비한다. 마이크로 LED 칩(1)은 전극(1A)이 이방성 도전층(2)에 접하도록 이방성 도전층(2) 상에 배치된다.
이어서, 레이저 조사 소스(50)로부터 레이저(51)를 조사한다. 레이저(51)는 마이크로 LED 칩(1) 쪽에서부터 마이크로 LED 칩(1)의 이방성 도전층(2)쪽 면(전극면) 주위에 위치하는 이방성 도전층(2)으로 조사된다(도 7e). 이 때, 레이저(51)의 스폿 직경은 제거하고 싶은 이방성 도전층(2)에 비해 크기 때문에, 레이저(51)는 포토 마스크(52)를 통해 이방성 도전층(2)으로 조사된다. 포토 마스크(52)는, 마이크로 LED 칩(1)의 형상에 상당하는 광 비투과 영역(52A)과, 그 주위에 개구부를 구비한다. 이렇게 함으로써, 마이크로 LED 칩(1)의 이방성 도전층(2)쪽 면(전극면) 주위에 위치하는 이방성 도전층(2)이 제거된다(도 7f 및 도 7g). 마찬가지의 조작을 반복하여 마이크로 LED 칩(1)의 이방성 도전층(2)쪽 면 주위에 위치하는 이방성 도전층(2)을 제거하면, 도 7h 및 도 7i에 나타내는 리페어용 부품을 얻을 수 있다. 도 7h는 단면 모식도이다. 도 7i는 상면 모식도이다.
(리페어 방법 및 발광 장치 제조방법)
본 발명의 리페어 방법은 제거 공정과 탑재 공정을 포함하며, 필요에 따라서 검사 공정, 가열 가압 공정 등과 같은 그 밖의 공정을 추가로 포함한다.
본 발명의 발광 장치 제조방법은 제거 공정과 탑재 공정을 포함하며, 필요에 따라서 검사 공정, 가열 가압 공정 등과 같은 그 밖의 공정을 추가로 포함한다.
상기 리페어 방법은, 예를 들어, 발광 장치 제조시에 실시된다.
상기 발광 장치는, 예를 들어, 표시 장치(마이크로 LED 디스플레이), 조명 장치(LED 장치) 등에 사용될 수 있다.
상기 리페어 방법 및 상기 발광 장치 제조방법에서는, 리페어용 부품에서의 마이크로 LED 칩의 전극과 배선 기판의 전극이 이방성 도전층을 통해 이방성 도전 접속된다.
<제거 공정>
상기 제거 공정으로는, 발광 플레이트로부터 불량 마이크로 LED 칩을 제거하는 공정이라면, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.
상기 발광 플레이트로부터 상기 불량 마이크로 LED 칩을 제거하는 방법으로는, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어, 상기 불량 마이크로 LED 칩을 지그로 붙잡고 윗쪽으로 잡아당기는 방법 등을 들 수 있다.
<<발광 플레이트>>
상기 발광 플레이트는, 배선 기판과, 복수 개의 마이크로 LED 칩을 구비한다.
상기 배선 기판은 전극을 구비한다.
상기 복수 개의 마이크로 LED 칩은 전극이 배치된 전극면을 갖는다.
상기 발광 플레이트에서는, 상기 배선 기판의 상기 전극과, 상기 마이크로 LED 칩의 상기 전극이 전기적으로 접속되어 있다.
상기 발광 플레이트에서, 상기 배선 기판의 전극과, 상기 마이크로 LED 칩의 상기 전극은 이방성 도전층을 통해 이방성 도전 접속되어 있음이 바람직하다.
-배선 기판-
상기 배선 기판으로는, 복수 개의 전극을 구비한다면, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.
상기 배선 기판의 재질, 형상, 크기, 구조로는, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어, 유리 기판, 유리에폭시 기판, 폴리이미드 필름 기판 등을 들 수 있다.
상기 배선 기판에서의 상기 전극의 재질, 형상, 크기, 구조로는, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.
-마이크로 LED 칩-
상기 마이크로 LED 칩은 전극이 배치된 전극면을 갖는다.
상기 마이크로 LED 칩으로는, 예를 들어, 본 발명의 리페어용 부품에서 설명한 상기 마이크로 LED 칩을 들 수 있다.
<탑재 공정>
상기 탑재 공정으로는, 상기 발광 플레이트에서의 제거된 상기 불량 마이크로 LED 칩이 있던 위치에 리페어용 부품을 탑재하는 공정이라면, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어, 마이크로 LED 칩을 파지할 수 있는 부재를 이용하여 상기 불량 마이크로 LED 칩이 있던 위치에 상기 리페어용 부품을 탑재하는 방법 등을 들 수 있다.
<<리페어용 부품>>
상기 리페어용 부품은 마이크로 LED 칩과 이방성 도전층을 구비하며, 필요에 따라 기재 등과 같은 그 밖의 부재를 추가로 구비한다.
상기 마이크로 LED 칩은 전극이 배치된 전극면을 갖는다.
상기 마이크로 LED 칩으로는, 예를 들어, 본 발명의 리페어용 부품에서 설명한 상기 마이크로 LED 칩을 들 수 있다.
상기 리페어용 부품에 있어 상기 이방성 도전층은 상기 마이크로 LED 칩의 상기 전극면에 배치된 상기 전극에 접하도록 배치되어 있다.
상기 리페어용 부품에서의 상기 이방성 도전층은 상기 전극면의 넓이에 상당하는 넓이를 가진다.
상기 이방성 도전층의 넓이로는, 예를 들어, 상기 전극면의 넓이와 대략 같은 넓이이다. 여기에서 대략 같은 넓이라 함은, 상기 전극면으로부터 거의 삐져나오지 않는 정도의 넓이이며, 예를 들어, 상기 전극면 넓이의 ±10% 내의 넓이이다.
상기 이방성 도전층으로는, 예를 들어, 본 발명의 리페어용 부품에서 설명한 상기 이방성 도전층을 들 수 있다.
<검사 공정>
상기 검사 공정으로는, 상기 발광 플레이트에 배치된 상기 복수 개의 마이크로 LED 칩 중 어느 것이 상기 불량 마이크로 LED인지 여부를 확인하는 공정이라면, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어, 상기 발광 플레이트에 배치된 상기 복수 개의 마이크로 LED 칩에 통전하여 마이크로 LED 칩의 발광 상태를 관찰함으로써 검사하는 방법 등을 들 수 있다.
<가열 및 가압 공정>
상기 가열 공정으로는, 상기 탑재 공정 후에 상기 리페어용 부품을 가열 및 가압하는 공정이라면, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어, 가열 가압 부재를 이용하여 이루어진다.
상기 가열 가압 부재로는, 예를 들어, 가열 기구를 갖는 가압 부재 등을 들 수 있다. 상기 가열 기구를 갖는 가압 부재로는, 예를 들어, 히트 툴(히팅 건) 등을 들 수 있다.
상기 리페어 방법 및 상기 발광 장치 제조방법에서는, 상기 리페어용 부품에서의 상기 마이크로 LED 칩의 상기 전극과, 상기 배선 기판의 상기 전극이, 경화된 상기 이방성 도전층을 통해 이방성 도전 접속된다. 상기 이방성 도전 접속은, 예를 들어, 상기의 가열 가압 공정을 실시함으로써 이루어진다. 상기 이방성 도전층이 가열 및 가압됨으로써, 상기 마이크로 LED 칩의 상기 전극과, 상기 배선 기판의 상기 전극이 상기 이방성 도전층 중의 도전성 입자를 통해 전기적으로 접속되며, 또한, 상기 이방성 도전층이 가열에 의해 경화됨으로써, 상기 마이크로 LED 칩과 상기 배선 기판이 접착된다.
상기 가열 온도로는, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있는데, 150℃ 이상 200℃ 이하임이 바람직하다.
상기 가압 압력으로는, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있는데, 0.1MPa 이상 50MPa 이하임이 바람직하다.
상기 가열 및 가압 시간으로는, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있는데, 예를 들어, 0.5초 이상 120초 이하를 들 수 있다.
이하에서는, 도 8a 내지 도 8e를 이용하여, 리페어 방법의 일 예를 설명한다. 한편, 이 방법은 발광 장치 제조방법의 일 예이기도 하다.
도 8a는 발광 플레이트(10)의 개략 단면도이다.
발광 플레이트(10)는, 복수 개의 전극(11A)를 갖는 배선 기판(11)과, 전극(1A)이 배치된 전극면을 갖는 복수 개의 마이크로 LED 칩을 구비한다. 도 8a에 나타내는 발광 플레이트(10)의 5개의 마이크로 LED 칩 중 하나는 불량 마이크로 LED 칩(1Y)이다. 배선 기판(11)의 전극(11A)과 마이크로 LED 칩(1,1Y)의 전극(1A)은 경화된 이방성 도전층(12)을 통해 이방성 도전 접속되어 있다.
발광 플레이트(10)에서의 복수 개의 마이크로 LED 칩에 대해 불량 마이크로 LED 칩이 없는지 여부를 검사한다.
검사에 의해 발견된 불량 마이크로 LED 칩(1Y)을, 도 8b에 나타내는 바와 같이, 발광 플레이트(10)로부터 제거한다. 그 때, 불량 마이크로 LED 칩(1Y)과 함께, 불량 마이크로 LED 칩(1Y)의 전극면(1B)에 접촉하는 경화된 이방성 도전층(12)도 제거하는 것이 바람직하다. 불량 마이크로 LED 칩(1Y) 주위의 경화된 이방성 도전층(12)에 레이저를 조사함으로써, 불량 마이크로 LED 칩(1Y) 주위의 경화된 이방성 도전층(12)을 레이저에 의해 제거해 둔다. 그렇게 하면, 불량 마이크로 LED 칩(1Y)의 전극면(1B)에 접촉하는 경화된 이방성 도전층(12)을 불량 마이크로 LED 칩(1Y)과 함께 발광 플레이트(10)로부터 용이하게 제거할 수 있다.
한편, 불량 마이크로 LED 칩(1Y)을 발광 플레이트(10)로부터 제거할 때에, 불량 마이크로 LED 칩(1Y)의 전극면(1B)에 접촉하는 경화된 이방성 도전층(12)이 발광 플레이트(10)에 남은 경우에는, 당해 경화된 이방성 도전층(12)을 발광 플레이트(10)로부터 제거하는 것이 바람직하다. 제거 방법으로는, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 물리적으로 도려낼 수도 있고 레이저를 조사하여 제거할 수도 있다.
이어서, 도 8c 및 도 8d에 나타내는 바와 같이, 발광 플레이트(10)에서의 제거된 불량 마이크로 LED 칩(1Y)이 있던 위치에 리페어용 부품(100)을 탑재한다.
리페어용 부품(100)은 마이크로 LED 칩(1X)과 이방성 도전층(2)을 구비한다. 마이크로 LED 칩(1X)은 전극(1A)이 배치된 전극면(1B)을 갖는다. 이방성 도전층(2)은 마이크로 LED 칩(1)의 전극면(1B)에 배치된 전극(1A)에 접하도록 배치되어 있다. 이방성 도전층(2)의 넓이는 전극면(1B)의 넓이에 상당한다.
리페어용 부품(100)은, 예를 들어, 도 5a 및 도 5b에 나타내는 리페어용 부품으로부터 취출한 적층물(X)이다.
이어서, 리페어용 부품(100)을 가열 및 가압한다. 그렇게 함으로써, 도 8e에 나타내는 바와 같이, 리페어용 부품(100)에서의 마이크로 LED 칩(1X)의 전극(1A)과, 배선 기판(11)의 전극(11A)이, 경화된 이방성 도전층(12)을 통해 이방성 도전 접속된다.
이상으로부터 리페어가 완료된다.
(발광 장치)
본 발명의 발광 장치는 발광 플레이트를 구비하며, 필요에 따라 그 밖의 부품을 추가로 구비한다.
상기 발광 플레이트는 배선 기판, 복수 개의 마이크로 LED 칩, 이방성 도전층, 본 발명의 상기 리페어용 부품을 구비하며, 필요에 따라 그 밖의 부품을 추가로 구비한다.
상기 배선 기판은 전극을 구비한다.
상기 마이크로 LED 칩은 전극이 배치된 전극면을 갖는다.
상기 이방성 도전층은 상기 배선 기판의 상기 전극과 상기 마이크로 LED 칩의 상기 기판을 이방성 도전 접속시키고 있다. 바꾸어 말하면, 상기 배선 기판의 상기 전극과 상기 마이크로 LED 칩의 상기 전극은 상기 이방성 도전층을 통해 이방성 도전 접속되어 있다.
상기 리페어용 부품과 상기 배선 기판은 상기 리페어용 부품의 상기 이방성 도전층을 통해 이방성 도전 접속되어 있다.
상기 배선 기판으로는, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어, 본 발명의 리페어 방법 및 발광 장치 제조방법에서 설명한 상기 배선 기판을 들 수 있다.
상기 마이크로 LED 칩으로는, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어, 본 발명의 리페어용 부품에서 설명한 상기 마이크로 LED 칩을 들 수 있다.
상기 배선 기판의 상기 전극과 상기 마이크로 LED 칩의 상기 전극을 이방성 도전 접속시키고 있는 상기 이방성 도전층으로는, 그 크기, 형상, 재질, 구조에 있어 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다. 상기 이방성 도전층의 재질로는, 예를 들어, 본 발명의 리페어용 부품에서 설명한 상기 이방성 도전층의 재질 등을 들 수 있다.
[실시예]
이하에서, 본 발명의 구체적인 실시예에 대해 설명한다. 한편, 본 발명이 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
(사용 부재)
<마이크로 LED 칩>
덱세리얼社 제조의 마이크로 LED 칩
크기: 18㎛×40㎛
전극 크기: 15㎛×15㎛
<이방성 도전 필름 1(ACF1)>
PET(폴리에틸렌테레프탈레이트: 20mm×20mm, 평균 두께 50㎛) 상에 이방성 도전층(평균 두께 8㎛)이 형성된 이방성 도전 필름(덱세리얼社 제조의 입자 배열형 이방성 도전 필름, PAF 700시리즈)
<이방성 도전 필름 2(ACF2)>
PET(폴리에틸렌테레프탈레이트: 20mm×20mm, 평균 두께 50㎛) 상에 이방성 도전층(평균 두께 8㎛)이 형성된 이방성 도전 필름(덱세리얼社 제조의 라디칼 경화계 이방성 도전 필름)
-이방성 도전층-
메인 구성 성분
·· 아크릴레이트 화합물
·· 막 형성 수지(페녹시 수지)
·· 과산화물계 경화제
·· 도전성 입자(평균 입자 직경 3㎛): 입자 통상(通常) 분산형
<이방성 도전 필름 3(ACF3)>
유리(30mm×30mm, 평균 두께 1mm) 상에 이방성 도전층(평균 두께 8㎛)이 형성된 이방성 도전 필름(덱세리얼社 제조의 카티온 경화계 이방성 도전 필름)
-이방성 도전층-
메인 구성 성분
·· 에폭시 수지
·· 막 형성 수지(페녹시 수지)
·· 카티온계 경화제
·· 도전성 입자(평균 입자 직경 3㎛): 입자 통상 분산형
(실시예 1)
이방성 도전 필름 1 및 상기 마이크로 LED 칩을 사용하여, 도 6a 내지 도 6f를 이용하여 설명한 리페어용 부품 제조방법과 마찬가지로 함으로써, 도 5a 및 도 5b에 나타내는 리페어용 부품을 제작하였다.
레이저 조사(照射)에는, 펄스 레이저 조사에 의해 어블레이션(ablation) 가능한 장치를 사용하였다. 그 때의 레이저 조사 조건은 이하와 같다.
레이저 조사 조건
·· 레이저 종류: YAG Laser
·· 레이저 파장: 266nm
·· 레이저 에너지 강도: 10%
·· 레이저 조사 횟수: 1회
얻어진 리페어용 부품에 대해 이하의 평가를 실시하였다. 결과를 표 1에 나타내었다.
<ACF 제거 가부>
레이저 조사 후에 레이저 조사부의 이방성 도전층 제거 유무를 금속 현미경으로 확인하여 이하의 평가 기준에 의해 판단하였다.
[평가 기준]
○：제거해야 할 개소의 이방성 도전층이 완전히 제거되었음
△：제거해야 할 개소의 이방성 도전층이 조금 남아 있음
×：제거해야 할 개소의 이방성 도전층이 전혀 제거되지 않았음
<픽업성>
얻어진 리페어용 부품으로부터 적층물(X)을 픽업(pick-up)했다.
구체적으로는, 이하와 같이 실시하였다. 도 5a에 나타내는 리페어용 부품에서 적층물(X)의 마이크로 LED 칩(1) 상면을 흡착 노즐에 흡착시켰다. 그 후, 흡착 노즐을 윗쪽으로 이동시킴으로써 기재(3, PET)로부터 적층물(X)을 픽업했다.
픽업을 10개의 적층물(X)에 대해 실시하였다. 그 때의 모습을 금속 현미경으로 관찰하여 이하의 평가 기준에 의해 평가하였다.
[평가 기준]
○：10개 전부의 적층물(X)이 픽업되었음. 즉, 10개 전부의 적층물(X)에서 마이크로 LED 칩에 접하는 이방성 도전층(2)이 기재(3)에 남아 있지 않음
△：1~9개의 적층물(X) 픽업에 있어 마이크로 LED 칩(1)에 접하는 이방성 도전층(2)이 기재(3)에 남은 것이 있음
×：10개 전부의 적층물(X) 픽업에 있어 마이크로 LED 칩(1)만이 픽업되고 마이크로 LED 칩(1)에 접하고 있던 이방성 도전층(2)은 기재(3)에 남았음
<LED 점등성>
평가용 배선 기판으로서, 이하의 기판을 사용하였다.
기판 사양: 유리 기판+ITO 배선, 패턴/스페이스＝50㎛/8㎛
제작된 리페어용 부품으로부터 픽업성 평가 때와 마찬가지의 방법으로 픽업한 적층물(X)을, 전극(1A)이 평가용 배선 기판의 전극에 대향하도록, 평가용 배선 기판 상에 탑재하였다. 그 후, 본더(bonder) 장치를 이용하여, 이하의 가열 가압 조건에서 적층물(X)을 평가용 배선 기판으로 가압하여 이방성 도전 접속시켰다.
가열 가압 조건: 150℃, 10초, 10MPa
그 후, 평가용 배선 기판에 전류를 통하게 하여 LED의 점등 유무를 육안으로 확인했다.
합계 10개의 리페어용 부품에 대해 상기 조작을 하였다.
이하의 평가 기준에 의해 평가하였다.
[평가 기준]
○：10개 전부의 LED가 점등했음
△：1~9개의 LED가 점등했음
×：10개 전부의 LED가 점등하지 않았음
(실시예 2~8, 10~11)
실시예 1에서의 이방성 도전 필름의 종류, 레이저 파장, 레이저 에너지 강도, 레이저 조사 횟수를 표 1 및 표 2에 나타내는 이방성 도전 필름의 종류, 레이저 파장, 레이저 에너지 강도, 레이저 조사 횟수로 변경한 점 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 리페어용 부품을 제작하였다.
얻어진 리페어용 부품에 대해 실시예 1과 마찬가지로 하여 평가하였다. 결과를 표 1 및 표 2에 나타냈다.
(실시예 9)
이방성 도전 필름(1) 및 상기 마이크로 LED 칩을 사용하여, 도 7a 내지 도 7g를 이용해서 설명한 리페어용 부품 제조방법과 마찬가지로 함으로써, 도 5a 및 도 5b에 나타내는 리페어용 부품을 제작하였다.
레이저 조사에는 펄스 레이저 조사에 의해 어블레이션(ablation) 가능한 장치를 사용하였다. 그 때의 레이저 조사 조건은 이하와 같다.
레이저 조사 조건
·· 레이저 종류: YAG Laser
·· 레이저 파장: 266nm
·· 레이저 에너지 강도: 10%
·· 레이저 조사 횟수: 1회
얻어진 리페어용 부품에 대해 실시예 1과 마찬가지로 하여 평가하였다. 결과를 표 2에 나타내었다.
(비교예 1)
이방성 도전 필름(1) 상에 상기 마이크로 LED 칩을 탑재하여 리페어용 부품을 제작하였다. 즉, 비교예 1의 리페어용 부품에서, 이방성 도전층의 넓이가 마이크로 LED 칩의 전극면 넓이에 상당하는 것은 아니다.
얻어진 리페어용 부품에 대해 이하의 평가를 실시하였다. 결과를 표 2에 나타냈다.
<픽업성>
얻어진 리페어용 부품으로부터 마이크로 LED 칩을 픽업(pick-up)했다.
구체적으로는, 이하와 같이 실시하였다. 리페어용 부품의 마이크로 LED 칩 상면을 흡착 노즐에 흡착시켰다. 그 후, 흡착 노즐을 윗쪽으로 이동시킴으로써 기재(PET)로부터 마이크로 LED 칩을 픽업했다.
픽업을 10개의 마이크로 LED 칩에 대해 실시하였다. 그 때의 모습을 금속 현미경으로 관찰하여 이하의 평가 기준에 의해 평가하였다.
[평가 기준]
○：10개 전부의 마이크로 LED 칩이 이방성 도전층과 함께 픽업되었음. 즉, 10개 전부의 마이크로 LED 칩의 픽업에 있어 이방성 도전층이 기재에 남아 있지 않음
△：1~9개의 마이크로 LED 칩의 픽업에 있어 이방성 도전층이 기재에 남은 것이 있음
×：10개 전부의 마이크로 LED 칩의 픽업에 있어 마이크로 LED 칩만이 픽업되고 이방성 도전층은 기재에 남았음
<LED 점등성>
픽업성이 "×"이었다. 즉, 픽업한 마이크로 LED 칩에는 이방성 도전층이 부착되지 않았다. 그리하여, 픽업한 마이크로 LED를 실시예 1에서 사용한 평가용 기판 배선에 이방성 도전 접속시킬 수 없었다. 따라서, 실시예 1에서 행한 LED 점등성 평가를 할 수 없었다.
[표 1]
Figure pct00001
[표 2]
Figure pct00002
비교예 1에 비해 실시예 1~11에서는 픽업성이 우수하였다.레이저 조사에서의 총 레이저 조사 강도가 1,000mJ/cm2 이상 5,000mJ/cm2 이하인 실시예 1, 3~5, 7~11에서는, ACF의 제거성, 픽업성, LED 점등성 모두 대단히 우수하였다.
본 발명의 리페어용 부품은, 불량 마이크로 LED 칩을 용이하게 교환할 수 있으므로, 표시 장치의 제조에 필요에 따라 적절하게 사용할 수 있다.
1 마이크로 LED 칩
1Y 불량 마이크로 LED 칩
1A 전극
1B 전극면
2 이방성 도전층
2A 면
3 기재
10 발광 플레이트
11 배선 기판
11A 전극
12 경화된 이방성 도전층
50 레이저 조사 소스
51 레이저
52 포토 마스크
100 리페어용 부품
X 적층물

Claims (11)

  1. 전극이 배치된 전극면을 갖는 마이크로 LED 칩과,
    상기 마이크로 LED 칩의 상기 전극면에 배치된 상기 전극에 접하도록 배치되며, 상기 전극면의 넓이에 상당하는 넓이를 갖는 이방성 도전층을 포함하는 것을 특징으로 하는 리페어용 부품.
  2. 제1항에 있어,
    상기 이방성 도전층에 있어 상기 마이크로 LED 칩쪽과는 반대쪽 표면에 접하도록 배치된 기재를 포함하는 리페어용 부품.
  3. 제2항에 있어,
    상기 기재가 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 유리인 리페어용 부품.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어,
    상기 기재 상에 상기 이방성 도전층과 상기 마이크로 LED 칩의 적층물이 서로 이격되어 복수 개 배치되어 있는 리페어용 부품.
  5. 제4항에 있어,
    상기 기재가 테이프 형상인 리페어용 부품.
  6. 기재 상에 배치된 이방성 도전층 상에 복수 개의 마이크로 LED 칩을 서로 이격시켜 배치하는 공정과,
    상기 마이크로 LED 칩의 상기 이방성 도전층쪽 면의 주위에 위치하는 상기 이방성 도전층을 제거하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 리페어용 부품 제조방법.
  7. 제6항에 있어,
    상기 이방성 도전층의 제거가 상기 이방성 도전층에 레이저를 조사함으로써 이루어지는 것인 리페어용 부품 제조방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어,
    상기 기재가 폴리에텔렌테레프탈레이트 또는 유리인 리페어용 부품 제조방법.
  9. 복수 개의 전극을 갖는 배선 기판과, 전극이 배치된 전극면을 갖는 복수 개의 마이크로 LED 칩을 포함하며, 상기 배선 기판의 상기 전극과 상기 마이크로 LED 칩의 상기 전극이 전기적으로 접속되어 있는 발광 플레이트로부터, 불량 마이크로 LED 칩을 제거하는 공정과,
    상기 발광 플레이트에 있어 제거된 상기 불량 마이크로 LED 칩이 있었던 위치에 리페어용 부품을 탑재하는 공정을 포함하며,
    상기 리페어용 부품이, 전극이 배치된 전극면을 갖는 마이크로 LED 칩과, 상기 마이크로 LED 칩의 상기 전극면에 배치된 상기 전극에 접하도록 배치되며 상기 전극면의 넓이에 상당하는 넓이를 갖는 이방성 도전층을 포함하며,
    상기 리페어용 부품에서의 상기 마이크로 LED 칩의 상기 전극과, 상기 배선 기판의 상기 전극이 상기 이방성 도전층을 통해 이방성 도전 접속되는 것을 특징으로 하는 리페어 방법.
  10. 복수 개의 전극을 갖는 배선 기판과, 전극이 배치된 전극면을 갖는 복수 개의 마이크로 LED 칩을 포함하며, 상기 배선 기판의 상기 전극과 상기 마이크로 LED 칩의 상기 전극이 전기적으로 접속되어 있는 발광 플레이트로부터, 불량 마이크로 LED 칩을 제거하는 공정과,
    상기 발광 플레이트에 있어 제거된 상기 불량 마이크로 LED 칩이 있었던 위치에 리페어용 부품을 탑재하는 공정을 포함하며,
    상기 리페어용 부품이, 전극이 배치된 전극면을 갖는 마이크로 LED 칩과, 상기 마이크로 LED 칩의 상기 전극면에 배치된 상기 전극에 접하도록 배치되며 상기 전극면의 넓이에 상당하는 넓이를 갖는 이방성 도전층을 포함하며,
    상기 리페어용 부품에서의 상기 마이크로 LED 칩의 상기 전극과, 상기 배선 기판의 상기 전극이 상기 이방성 도전층을 통해 이방성 도전 접속되는 것을 특징으로 하는 발광 장치 제조방법.
  11. 복수 개의 전극을 갖는 배선 기판과, 전극이 배치된 전극면을 갖는 복수 개의 마이크로 LED 칩과, 상기 배선 기판의 상기 전극과 상기 마이크로 LED 칩의 상기 전극을 이방성 도전 접속시키고 있는 이방성 도전층과, 청구항 1에 기재된 리페어용 부품을 포함하는 발광 플레이트를 구비한 발광 장치로서,
    상기 리페어용 부품과 상기 배선 기판이 상기 리페어용 부품의 상기 이방성 도전층을 통해 이방성 도전 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
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