KR20230081535A - Apparatus for Transferring Micro LED Chips - Google Patents
Apparatus for Transferring Micro LED Chips Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230081535A KR20230081535A KR1020210191427A KR20210191427A KR20230081535A KR 20230081535 A KR20230081535 A KR 20230081535A KR 1020210191427 A KR1020210191427 A KR 1020210191427A KR 20210191427 A KR20210191427 A KR 20210191427A KR 20230081535 A KR20230081535 A KR 20230081535A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- target
- carrier
- unit
- bracket
- substrate
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 206
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 claims description 23
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 17
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
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
- H01L21/67—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
- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
- H01L21/67115—Apparatus for thermal treatment mainly by radiation
-
- 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
- H01L21/681—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 using optical controlling means
-
- 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
- H01L21/6835—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 using temporarily an auxiliary support
-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
- H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus 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
- H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus 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 using temporarily an auxiliary support
- H01L2221/68368—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus 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 using temporarily an auxiliary support used in a transfer process involving at least two transfer steps, i.e. including an intermediate handle substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
- H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus 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
- H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus 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 using temporarily an auxiliary support
- H01L2221/68381—Details of chemical or physical process used for separating the auxiliary support from a device or wafer
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 마이크로 LED 칩 전사 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 캐리어 기판에 부착된 마이크로 LED 칩들을 블리스터 방식에 의해 타겟 기판에 전사하기 위한 마이크로 LED 칩 전사 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a micro LED chip transfer device, and more particularly, to a micro LED chip transfer device for transferring micro LED chips attached to a carrier substrate to a target substrate by a blister method.
다양한 기술 분야 및 일상 생활에 영상을 시각적으로 표시하는 디스플레이 장치가 널리 사용되고 있다.Display devices for visually displaying images are widely used in various technical fields and daily life.
종래에는 LED 램프를 백라이트로 사용하는 LCD 패널로 구성된 디스플레이 장치가 널리 사용되었으나, 최근에는 더욱 높은 해상도와 화질 및 안정성을 구현하기 위하여 마이크로 LED 칩을 사용하여 백라이트가 없이 각각의 화소가 발광을 하는 구조로 구성된 디스플레이 장치의 개발이 진행되고 있다. In the past, display devices composed of LCD panels using LED lamps as backlights have been widely used, but recently, in order to realize higher resolution, image quality and stability, micro LED chips are used and each pixel emits light without a backlight. Development of a display device composed of is in progress.
이와 같이 마이크로 LED 칩을 사용하는 디스플레이의 경우 대체로 100㎛ 이내 크기의 마이크로 LED 칩을 사용하여 개별 화소를 구성하게 된다. 따라서 비교적 작은 크기의 디스플레이 화면을 구성하는 데에도 대체로 수십만개 이상의 마이크로 LED 칩을 사용하게 된다.As such, in the case of a display using a micro LED chip, each pixel is configured using a micro LED chip having a size of less than 100 μm. Therefore, hundreds of thousands of micro LED chips are generally used to construct a relatively small display screen.
따라서, 마이크로 LED 칩을 사용하여 구성되는 디스플레이 장치의 경우 이와 같이 작은 크기의 마이크로 LED 칩을 대량으로 패널 기판이나 분류(sorting)를 위한 타겟 기판에 빠르고 정확하게 전사(transfer)하는 기술의 개발이 매우 중요하다.Therefore, in the case of a display device constructed using micro LED chips, it is very important to develop a technology for quickly and accurately transferring such small-sized micro LED chips to a panel substrate or a target substrate for sorting in large quantities. do.
이와 같은 마이크로 LED 칩 전사를 위한 다양한 방법이 개발되고 있다. 이와 같은 마이크로 LED 칩 전사 방법들 중에 블리스터 전사 방식이 시도되고 있다. Various methods for transferring such a micro LED chip are being developed. Among these micro LED chip transfer methods, a blister transfer method has been attempted.
블리스터 전사 방식은 다음과 같다. 폴리이미드와 같은 합성수지 재질의 캐리어 기판에 접착층을 마련하여 마이크로 LED 칩들을 접착한다. 이와 같은 캐리어 기판을 타겟 기판에 대향한 상태에서 전사 대상 마이크로 LED 칩의 위치에 레이저 광을 조사한다. 레이저 광에 의해 전달되는 에너지에 의해 캐리어 기판의 해당 지점에 블리스터(blister)가 발생한다. 이와 같이 블리스터가 발생할 때 캐리어 기판이 부풀어 오르는 동적인 에너지를 이용하여 마이크로 LED 칩을 캐리어 기판으로부터 분리하고 타겟 기판의 접착층에 접착시킴으로써, 마이크로 LED 칩을 캐리어 기판에서 타겟 기판으로 옮겨 붙이게 된다.The blister transfer method is as follows. An adhesive layer is provided on a carrier substrate made of a synthetic resin material such as polyimide to adhere the micro LED chips. With such a carrier substrate facing the target substrate, laser light is irradiated to the position of the micro LED chip to be transferred. The energy delivered by the laser light creates a blister at the corresponding point on the carrier substrate. In this way, the micro LED chip is transferred from the carrier substrate to the target substrate by separating the micro LED chip from the carrier substrate and adhering the micro LED chip to the adhesive layer of the target substrate using the dynamic energy that causes the carrier substrate to swell when blisters occur.
마이크로 LED 칩을 사용하는 디스플레이를 대량 생산하기 위해서는 이와 같이 매우 작은 크기의 마이크로 LED 칩을 빠르고 정확하게 캐리어 기판으로부터 타겟 기판으로 전사할 수 있는 장치가 필요하다. 상술한 바와 같은 블리스터 방식에 의해 마이크로 LED 칩을 전사하는 경우 레이저 광이 조사되는 위치의 타겟 기판과 캐리어 기판을 빠르고 정확하게 서로 정렬할 수 있을 뿐만 아니라 높이와 기울기도 정확하게 정렬하여 다수의 마이크로 LED 칩들을 고속으로 전사할 수 있는 장치의 개발이 필요하다.In order to mass-produce a display using a micro LED chip, a device capable of quickly and accurately transferring such a very small micro LED chip from a carrier substrate to a target substrate is required. In the case of transferring micro LED chips by the blister method as described above, not only can the target substrate and the carrier substrate be quickly and accurately aligned with each other at the position where the laser light is irradiated, but also the height and inclination are accurately aligned, resulting in multiple micro LED chips. It is necessary to develop a device capable of transferring them at high speed.
본 발명은 상술한 바와 같은 필요성을 만족시키기 위하여 안출된 것으로서, 캐리어 기판과 타겟 기판을 효과적으로 정렬하여 타겟 기판의 정확한 위치에 캐리어 기판의 마이크로 LED 칩들을 전사할 수 있는 마이크로 LED 칩 전사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to satisfy the above-described needs, and provides a micro LED chip transfer device capable of effectively aligning a carrier substrate and a target substrate to transfer micro LED chips of a carrier substrate to an accurate position on the target substrate. aims to
본 발명은, 복수의 마이크로 LED 칩이 접착된 캐리어 기판에 레이저를 조사하여 블리스터를 발생시킴으로써 상기 복수의 마이크로 LED 칩을 각각 타겟 기판으로 전사하는 마이크로 LED 칩 전사 장치에 있어서, 베이스; 상기 베이스에 설치되는 타겟 브라켓; 상기 베이스에 대한 상기 타겟 브라켓의 위치와 방향을 조정하도록 상기 상기 베이스에 대해 상기 타겟 브라켓을 수평 방향으로 이송하고 상기 타겟 브라켓을 수직 방향 회전축을 중심으로 회전시키는 브라켓 이송 유닛; 상기 타겟 기판을 고정하는 타겟 고정 부재를 구비하고, 상기 타겟 브라켓에 설치되는 타겟 고정 유닛; 상기 타겟 브라켓에 대한 상기 타겟 고정 유닛의 위치와 방향을 조정하도록 상기 타겟 브라켓에 대해 상기 타겟 고정 유닛을 수평 방향으로 이송하고 상기 타겟 고정 유닛을 수직 방향 회전축을 중심으로 회전시키는 타겟 이송 유닛; 상기 캐리어 기판을 고정하는 캐리어 고정 부재와 상기 캐리어 고정 부재에 고정된 상기 캐리어 기판을 상측으로 노출시키도록 형성되는 캐리어 투시 구멍을 구비하고, 상기 타겟 브라켓에 설치되는 캐리어 고정 유닛; 상기 타겟 고정 부재와 캐리어 고정 부재에 각각 고정된 상기 타겟 기판과 캐리어 기판 사이의 간격과 서로 기울어진 정도를 조정하도록 상기 타겟 브라켓에 대한 상기 캐리어 고정 유닛의 높이와 경사를 조정하는 캐리어 조정 유닛; 상기 캐리어 고정 유닛에 고정된 상기 캐리어 기판에 레이저 광을 조사하는 레이저 헤드; 및 상기 브라켓 이송 유닛, 타겟 고정 유닛, 타겟 이송 유닛, 캐리어 고정 유닛, 캐리어 조정 유닛 및 레이저 헤드의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하는 점에 특징이 있다.The present invention is a micro LED chip transfer device for transferring a plurality of micro LED chips to a target substrate by irradiating a laser to a carrier substrate to which a plurality of micro LED chips are bonded to generate blisters, comprising: a base; a target bracket installed on the base; a bracket transfer unit for horizontally transferring the target bracket with respect to the base and rotating the target bracket about a vertical axis of rotation to adjust the position and orientation of the target bracket with respect to the base; a target fixing unit having a target fixing member for fixing the target substrate and installed on the target bracket; a target transport unit for transporting the target fixing unit in a horizontal direction relative to the target bracket and rotating the target fixing unit about a vertical axis of rotation to adjust the position and orientation of the target fixing unit relative to the target bracket; a carrier fixing unit having a carrier fixing member fixing the carrier substrate and a carrier viewing hole formed to expose the carrier substrate fixed to the carrier fixing member upward, and installed on the target bracket; a carrier adjusting unit that adjusts a height and an inclination of the carrier fixing unit with respect to the target bracket to adjust a distance between the target substrate and the carrier substrate fixed to the target fixing member and the carrier fixing member, respectively, and an inclination degree of each other; a laser head radiating laser light to the carrier substrate fixed to the carrier fixing unit; and a controller for controlling operations of the bracket transfer unit, the target fixing unit, the target transfer unit, the carrier fixing unit, the carrier adjusting unit, and the laser head.
본 발명의 마이크로 LED 칩 전사 장치는 타겟 기판과 캐리어 기판을 정확하게 정렬하여 마이크로 LED 칩 전사 공정을 효과적으로 수행할 수 있는 장점이 있다.The micro LED chip transfer device of the present invention has an advantage in that a micro LED chip transfer process can be effectively performed by accurately aligning a target substrate and a carrier substrate.
본 발명의 마이크로 LED 칩 전사 장치는 타겟 기판과 캐리어 기판의 위치와 방향뿐만 아니라 상대적인 간격과 경사도 정렬하여 마이크로 LED 칩 전사 공정을 고품질로 수행할 수 있는 장점이 있다.The micro LED chip transfer device of the present invention has the advantage of performing the micro LED chip transfer process with high quality by aligning not only the positions and directions of the target substrate and the carrier substrate, but also the relative spacing and inclination.
본 발명의 마이크로 LED 칩 전사 장치는 상대적으로 간단하고 소형화된 구조로 마이크로 LED 칩 전사 공정을 수행할 수 있는 장점이 있다.The micro LED chip transfer device of the present invention has the advantage of being able to perform the micro LED chip transfer process with a relatively simple and miniaturized structure.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로 LED 칩 전사 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 마이크로 LED 칩 전사 장치의 측면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 마이크로 LED 칩 전사 장치의 일부분에 대한 확대도이다.
도 4는 도 1에 도시된 마이크로 LED 칩 전사 장치의 일부분에 대한 사시도이다.
도 5는 도 1에 도시된 마이크로 LED 칩 전사 장치의 일부분에 대한 평면도이다.1 is a perspective view of a micro LED chip transfer device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view of the micro LED chip transfer device shown in FIG. 1 .
FIG. 3 is an enlarged view of a portion of the micro LED chip transfer device shown in FIG. 1 .
FIG. 4 is a perspective view of a portion of the micro LED chip transfer device shown in FIG. 1 .
FIG. 5 is a plan view of a portion of the micro LED chip transfer device shown in FIG. 1 .
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로 LED 칩 전사 장치에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a micro LED chip transfer device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로 LED 칩 전사 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 마이크로 LED 칩 전사 장치의 측면도이다.1 is a perspective view of a micro LED chip transfer device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view of the micro LED chip transfer device shown in FIG. 1 .
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예의 마이크로 LED 칩 전사 장치는 베이스(101)와 타겟 브라켓(102)과 브라켓 이송 유닛(110)과 타겟 교정 유닛을 포함하여 이루어진다.1 and 2, the micro LED chip transfer device of this embodiment includes a
타겟 브라켓(102)은 베이스(101)에 설치된다. 베이스(101) 위에 설치되는 브라켓 이송 유닛(110)이 타겟 브라켓(102)을 베이스(101)에 대해 수평 방향으로 이송하고 회전시켜 위치와 방향을 조절하도록 구성된다.The
브라켓 이송 유닛(110)은 중간 브라켓(130)과 브라켓 수평 이송부(150)와 브라켓 회전부(170)를 구비한다.The
브라켓 수평 이송부(150)는 베이스(101)에 대해 중간 브라켓(130)을 수평 방향으로 이송한다. 본 실시예의 경우 브라켓 수평 이송부(150)는 제1브라켓 이송부(151)와 제2브라켓 이송부(152)를 구비한다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예의 경우 제1브라켓 이송부(151)는 좌우 방향(X방향)으로 배치된 리니어 모터이고, 제2브라켓 이송부(152)는 전후 방향(Y방향)으로 배치된 리니어 모터이다. 그에 따라 브라켓 수평 이송부(150)는 중간 브라켓(130)을 베이스(101)에 대해 X방항 및 Y방향으로 각각 이송한다. 이와 같은 브라켓 수평 이송부(150)의 구성에 의하여 브라켓 수평 이송부(150)는 베이스(101)에 대한 중간 브라켓(130)의 위치를 조정한다.The bracket
브라켓 회전부(170)는 중간 브라켓(130)과 타겟 브라켓(102)의 사이에 설치된다. 브라켓 회전부(170)는 중간 브라켓(130)에 대해 타겟 브라켓(102)을 수직 방향(Z방향) 회전축을 중심으로 회전시키도록 구성된다. 본 실시예의 브라켓 회전부(170)는 DD모터(Direct Drive Motor)로 구성되어 중간 브라켓(130)에 대해 타겟 브라켓(102)을 회전시키도록 작동한다.The
상술한 바와 같은 브라켓 수평 이송부(150)와 브라켓 회전부(170)의 구성에 의해 베이스(101)에 대한 타겟 브라켓(102)의 위치와 방향을 조정할 수 있다.The position and direction of the
타겟 고정 유닛(200)은 타겟 브라켓(102)에 설치된다. 타겟 고정 유닛(200)은 타겟 고정 부재(210)를 구비한다. 타겟 고정 유닛(200)은 마이크로 LED 칩을 전사할 타겟 기판을 고정한다. 본 실시예의 타겟 고정 유닛(200)은 타겟 기판을 흡착하여 고정한다. The
타겟 이송 유닛(300)은 타겟 브라켓(102)에 대해 타겟 고정 유닛(200)을 이송하여 타겟 고정 유닛(200)의 위치와 방향을 조정한다. 타겟 이송 유닛(300)은 타겟 브라켓(102)에 대해 타겟 고정 유닛(200)을 수평 방향으로 이송하고 수직 방향(Z방향) 회전축을 중심으로 회전시켜 위치와 방향을 조정한다.The
도 3은 도 1의 타겟 브라켓(102) 주위의 구성을 확대하여 도시한 것이다. 도 4 및 도 5는 도 3에서 캐리어 고정 유닛(400)과 캐리어 조정 유닛(450)과 타겟 고정 유닛(200)을 제거한 상태의 사시도 및 평면도이다. FIG. 3 is an enlarged view of the configuration around the
타겟 이송부는 일반적으로 uvw 스테이지로 알려진 기계적 구성이 사용된다. 도 3 내지 도 5를 참조하면, 타겟 이송 유닛(300)은 한 쌍의 제1타겟 이송부(331)와 한 쌍의 제1슬라이딩부(311)와 제2타겟 이송부(332)와 제2슬라이딩부(312)와 제3슬라이딩부(313)를 포함하여 이루어진다. For the target transport, a mechanical configuration commonly known as a uvw stage is used. 3 to 5, the
한 쌍의 제1슬라이딩부(311)는 타겟 브라켓(102)에 대해 타겟 고정 유닛(200)을 제1방향으로 슬라이딩 가능하게 지지하도록 구성된다. 본 실시예의 경우 제1방향은 좌우 방향(X방향)이다. 한 쌍의 제1타겟 이송부(331)는 타겟 브라켓(102)의 상면 양측에 전후 방향(Y방향)으로 연장되도록 배치된다. 한 쌍의 제1타겟 이송부(331)는 각각 한 쌍의 제1슬라이딩부(311)를 제2방향(Y방향)으로 이송하도록 구성된다. 본 실시예의 경우 제1타겟 이송부(331)는 모터와 볼-스크류로 구성된다. 결과적으로 제1방향과 제2방향은 서로 수직하는 방향이 된다. The pair of first sliding
제2슬라이딩부(312)는 타겟 브라켓(102)의 상면에 설치된다. 제2슬라이딩부(312)는 타겟 브라켓(102)에 대해 타겟 고정 유닛(200)을 제2방향으로 슬라이딩 가능하게 지지한다. 제2타겟 이송부(332)는 제2슬라이딩부(312)를 제1방향으로 이송한다. 제2타겟 이송부(332)는 제1방향(X방향)으로 연장되도록 배치된다. 제2타겟 이송부(332)는 모터와 볼-스크류로 구성된다. The second sliding
제3슬라이딩부(313)는 타겟 브라켓(102)에 대해 타겟 고정 유닛(200)을 제1방향 및 제2방향으로 슬라이딩 가능하게 지지한다. 본 실시예의 경우 제3슬라이딩부(313)는 제1방향과 제2방향으로 각각 슬라이딩 지지하는 가이드가 중첩되어 구성된다. The third sliding
한 쌍의 제1슬라이딩부(311), 제2슬라이딩부(312) 및 제3슬라이딩부(313)의 높이는 서로 동일하게 구성되어, 타겟 브라켓(102)에 대해 타겟 고정 유닛(200)을 수평하게 지지하도록 구성된다. The pair of first sliding
상술한 바와 같이 구성된 타겟 이송 유닛(300)은 타겟 브라켓(102)에 대해 타겟 고정 유닛(200)을 제1방향 및 제2방향으로 각각 이송하는 것이 가능하다. 즉, 한 쌍의 제1타겟 이송부(331)가 동일 방향으로 작동하면 타겟 고정 유닛(200)을 제2방향으로 수평 이송하게 된다. 제2타겟 이송부(332)가 작동하면 타겟 고정 유닛(200)은 제1방향으로 수평이송된다. 한 쌍의 제1타겟 이송부(331)가 서로 반대 방향으로 작동하면, 한 쌍의 제1슬라이딩부(311)를 서로 반대 방향으로 이송하여 타겟 고정 유닛(200)을 수직 방향축(Z축)을 중심으로 타겟 브라켓(102)에 대해 회전시키게 된다. 이와 같은 타겟 이송 유닛(300)의 작동에 의해 타겟 고정 유닛(200)의 위치뿐만 아니라 방향도 조정된다.The
캐리어 고정 유닛(400)은 캐리어 조정 유닛(450)을 통해 타겟 브라켓(102)에 설치된다. 캐리어 고정 유닛(400)은 캐리어 고정 부재(410)와 캐리어 투시 구멍(430)을 구비한다. 캐리어 고정 부재(410)는 캐리어 기판을 고정한다. 본 실시예의 경우 캐리어 고정 부재(410)는 흡착 방법에 의해 캐리어 기판을 고정한다. 캐리어 기판에는 타겟 기판으로 전사할 마이크로 LED 칩들이 점착되어 있다. 상술한 바와 같은 타겟 이송 유닛(300)의 작동에 의하여 캐리어 기판에 대한 타겟 기판의 위치와 방향이 정렬되면 캐리어 기판에 레이저 광이 조사되어 마이크로 LED 칩이 타겟 기판으로 전사된다. 이와 같이 상측에서 조사되는 레이저 광이 캐리어 기판으로 조사될 수 있도록 캐리어 고정 유닛(400)에는 캐리어 투시 구멍(430)이 형성된다. 캐리어 투시 구멍(430)을 통해 캐리어 고정 부재(410)에 의해 고정된 캐리어 기판이 상측으로 노출된다. 레이저 광은 캐리어 투시 구멍(430)을 통해 캐리어 기판에 조사된다.The
캐리어 조정 유닛(450)은 타겟 브라켓(102)에 대한 캐리어 고정 유닛(400)의 높이와 경사를 조정한다. 이와 같은 캐리어 조정 유닛(450)의 작동에 의해 캐리어 고정 부재(410)의 높이와 경사가 조정된다. 결과적으로 캐리어 고정 부재(410)에 고정된 캐리어 기판의 타겟 기판에 대한 높이와 경사가 조정된다. 즉, 캐리어 조정 유닛(450)은 타겟 기판과 캐리어 기판 사이의 간격과 서로 기울어진 정도를 조정하게 된다.The
본 실시예의 경우 캐리어 조정 유닛(450)은 4개의 캐리어 승강 부재(451)로 구성된다. 4개의 캐리어 승강 부재(451)는 4점 지지 방식으로 타겟 브라켓(102)에 대해 캐리어 고정 유닛(400)을 각각 지지하게 된다. 4개의 캐리어 승강 부재(451)는 4각 평판 형상의 타겟 브라켓(102)의 네 모서리에 각각 배치되어 각 지점에서 캐리어 고정 유닛(400)에 연결된다. 캐리어 조정 유닛(450)의 4개의 캐리어 승강 부재(451)들은 개별적으로 신장되어 타겟 고정 유닛(200)에 대한 상기 캐리어 고정 유닛(400)의 높이와 기울기를 조절한다. 본 실시예의 경우 4개의 캐리어 승강 부재(451)들 중 서로 인접하는 적어도 2개의 캐리어 승강 부재(451) 사이의 간격은 캐리어 기판의 폭보다 크게 형성된다. 이와 같이 캐리어 기판의 폭보다 크게 간격이 형성되는 캐리어 승강 부재(451)의 사이의 공간으로 캐리어 기판이 이송되어 캐리어 고정 부재(410)에 전달되고 고정될 수 있다. 본 실시예의 경우 캐리어 조정 유닛(450)이 4개의 캐리어 승강 부재(451)로 구성되는 것으로 설명하였으나 경우에 따라서는 3개의 캐리어 승강 부재를 사용하여 캐리어 조정 유닛을 구성하는 것도 가능하다. 이 경우 3점 지지 방식으로 캐리어 조정 유닛이 타겟 브라켓(102)에 대해 캐리어 고정 유닛(400)을 지지하게 된다. In this embodiment, the
레이저 헤드(530)는 캐리어 고정 유닛(400)의 상측에 배치된다. 레이저 헤드(530)는 캐리어 고정 유닛(400)에 고정된 캐리어 기판에 레이저 광을 조사하여 캐리어 기판에 블리스터(blister)를 발생시킨다. The
본 실시예의 경우 레이저 헤드(530)는 카메라(510)와 함께 헤드 지지 부재(550)에 설치된다. 헤드 지지 부재(550)는 헤드 승강 유닛(570)에 의해 베이스(101)에 대해 승강 가능하게 설치된다. 즉, 헤드 승강 유닛(570)이 헤드 지지 부재(550)의 높이를 조절한다.In this embodiment, the
카메라(510)는 레이저 헤드(530)보다 좌우 방향(X방향)으로 전방에 배치된다. 브라켓 이송 유닛(110)에 의해 타겟 고정 유닛(200) 및 캐리어 고정 유닛(400)이 카메라(510)의 하측으로 이송되면, 카메라(510)는 캐리어 고정 유닛(400)의 캐리어 투시 구멍(430)을 통해서 캐리어 기판과 타겟 기판을 촬영하여 그 절대적, 상대적 위치를 파악하게 된다. 카메라(510)에서 촬영된 이미지를 전달 받은 제어부(600)는 브라켓 이송 유닛(110), 타겟 이송 유닛(300), 캐리어 조정 유닛(450) 등의 구성을 작동시켜 캐리어 기판과 타겟 기판 사이의 위치와 방향을 정렬하고 전사 작업이 필요한 위치로 캐리어 기판과 타겟 기판을 이송한다. 이와 같은 상태에서 제어부(600)는 레이저 헤드(530)를 작동시켜 레이저 광을 캐리어 기판에 조사함으로써 전사 공정을 진행한다. The
이때, 제어부(600)는 필요에 따라 헤드 승강 유닛(570)을 작동시켜 필요에 따라 카메라(510)와 레이저 헤드(530)를 승강시켜 작업에 필요한 높이로 조정한다.At this time, the
이하, 상술한 바와 같이 구성된 마이크로 LED 칩 전사 장치의 작동에 대해 설명한다.Hereinafter, the operation of the micro LED chip transfer device constructed as described above will be described.
먼저, 캐리어 기판과 타겟 기판을 공급 받기 전에 본 실시예에 따른 마이크로 LED 칩 전사 장치는 타겟 고정 부재(210)와 캐리어 고정 부재(410) 사이의 높이를 보정한다. 제어부(600)가 4개의 캐리어 승강 부재(451)를 작동시켜 캐리어 고정 부재(410)가 타겟 고정 부재(210)에 접촉할 때까지 캐리어 고정 부재(410)를 하강시킨다. 제어부(600)는 이와 같이 캐리어 고정 부재(410)와 타겟 고정 부재(210)가 서로 접촉한 상태를 기준점으로 설정하고 추후 캐리어 기판과 타겟 기판의 두께를 고려하여 캐리어 고정 부재(410)의 높이를 제어한다. 4개의 캐리어 승강 부재(451)를 포함한 본 실시예에서 사용되는 모든 이송 부재는 인코더를 구비한 액츄에이터이므로 제어부(600)는 각 액츄에이터의 현재 변위를 피드백 받아 각 구성의 작동을 제어한다. 타겟 고정 부재(210)에 대해 캐리어 고정 부재(410)가 기울어져 있는 경우에 제어부(600)는 4개의 캐리어 승강 부재(451)를 개별적으로 작동시켜 캐리어 고정 부재(410)의 경사를 조절한다. 이와 같은 방법으로 제어부(600)는 타겟 고정 부재(210)에 대한 캐리어 고정 부재(410)의 경사를 조정한다. 경우에 따라서는 타겟 고정 부재(210)와 캐리어 고정 부재(410) 사이의 복수의 지점에서 간격을 측정할 수 있는 센서를 추가로 설치하고, 그 간격 센서의 측정값을 피드백 받아 제어부(600)가 4개의 캐리어 승강 부재(451)의 작동을 제어할 수도 있다. First, before receiving the carrier substrate and the target substrate, the micro LED chip transfer device according to the present embodiment corrects the height between the
이와 같은 상태에서 제어부(600)는 타겟 기판과 캐리어 기판을 공급 받도록 마이크로 LED 칩 전사 장치를 작동시킨다. 제어부(600)는 헤드 승강 유닛(570)에 의해 헤드 지지 부재(550)를 상승시킨다. 그에 따라 카메라(510)와 레이저 헤드(530)는 하측 구성에 대해 간섭되지 않는 위치로 상승한다. In this state, the
제어부(600)는 브라켓 이송 유닛(110)을 작동시켜 타겟 브라켓(102)을 비롯하여 타겟 브라켓(102) 위에 설치된 구성들을 도 1을 기준으로 X방향으로 이송한다. 또한, 제어부(600)는 4개의 캐리어 승강 부재(451)를 작동시켜 캐리어 고정 유닛(400)을 상승시킨다. 그에 따라 캐리어 고정 부재(410)와 타겟 고정 부재(210)의 사이의 간격이 증가하게 된다. The
이와 같은 상태에서 캐리어 기판과 타겟 기판을 각각 캐리어 고정 부재(410)와 타겟 고정 부재(210)에 공급한다. 캐리어 기판과 타겟 기판이 공급되는 쪽의 2개의 캐리어 승강 부재(451) 사이의 간격은 캐리어 기판의 폭보다 크게 형성되어 있으므로, 캐리어 기판과 타겟 기판은 캐리어 승강 부재(451) 사이의 공간으로 진출입할 수 있다. In this state, the carrier substrate and the target substrate are supplied to the
캐리어 고정 부재(410)와 타겟 고정 부재(210)는 각각 캐리어 기판과 타겟 기판을 흡착 방식으로 고정한다. The
제어부(600)는 4개의 캐리어 승강 부재(451)를 작동시켜 캐리어 고정 유닛(400)을 하강시킨다. 그에 따라 캐리어 기판은 타겟 기판에 근접한 상태가 된다. 이와 같은 상태에서 제어부(600)는 헤드 승강 유닛(570)을 작동시켜 카메라(510)를 하강시킨다. 이와 같은 상태에서 브라켓 이송 유닛(110)이 작동하여 카메라(510)에 캐리어 기판과 타겟 기판의 다양한 위치가 촬영되도록 한다. The
상술한 바와 같이 캐리어 고정 유닛(400)은 캐리어 투시 구멍(430)을 구비하므로, 카메라(510)는 캐리어 투시 구멍(430)을 통해 캐리어 기판과 타겟 기판을 촬영할 수 있다. 캐리어 기판은 투명한 재질로 형성되어 있으므로, 카메라(510)는 캐리어 기판과 그 캐리어 기판의 하측에 배치된 타겟 기판을 중첩하여 촬영하게 된다. As described above, since the
타겟 기판은 캐리어 기판의 마이크로 LED 칩을 전사하여 본딩할 패널일 수도 있고, 캐리어 기판의 마이크로 LED 칩 중에서 양품인 마이크로 LED 칩, 불량품인 마이크로 LED 칩 또는 미리 지정된 마이크로 LED 칩들만을 소팅(sorting) 등의 목적으로 전사 받을 목적으로 사용되는 또 다른 캐리어 기판일 수도 있다. 타겟 기판이 캐리어 기판과 마찬가지로 투명한 재질일 수도 있다.The target substrate may be a panel to be bonded by transferring the micro LED chips of the carrier substrate, and sorting only good micro LED chips, defective micro LED chips, or predetermined micro LED chips among the micro LED chips of the carrier substrate. It may be another carrier substrate used for the purpose of receiving transfer for the purpose of. The target substrate may be made of a transparent material like the carrier substrate.
제어부(600)는 카메라(510)에 의해 촬영된 캐리어 기판과 타겟 기판의 이미지를 분석하여 각 기판의 위치와 방향을 파악한다. 이때, 캐리어 기판과 타겟 기판에 별도로 표시된 마크(mark)를 이용하여 제어부(600)가 캐리어 기판과 타겟 기판의 위치와 방향을 파악할 수도 있다. The
제어부(600)는 카메라(510)에 의해 촬영된 이미지를 이용하여 카메라(510)의 하측에서 타겟 기판과 캐리어 기판의 위치와 방향을 정렬할 수도 있고, 타겟 기판과 캐리어 기판이 레이저 헤드(530)의 하측으로 이송된 후에 타겟 기판과 캐리어 기판의 위치와 방향을 정렬할 수도 있다. The
타겟 기판과 캐리어 기판 사이의 위치와 방향을 정렬하기 위해서 제어부(600)는 타겟 이송 유닛(300)을 작동시킨다. 상술한 바와 같이 타겟 이송 유닛(300)은 두 개의 제1타겟 이송부(331)와 하나의 제2타겟 이송부(332), 제1슬라이딩부(311), 제2슬라이딩부(312) 및 제3슬라이딩부(313)로 구성되어 있으므로, 제1타겟 이송부(331) 및 제2타겟 이송부(332)의 작동을 조합하여 타겟 고정 유닛(200)의 위치뿐만 아니라 방향까지 조정할 수 있다. 이와 같은 작동에 의해 타겟 이송 유닛(300)은 캐리어 기판에 대한 타겟 기판의 위치와 방향을 정렬하는 것이 가능하다. In order to align the position and direction between the target substrate and the carrier substrate, the
이와 같은 상태에서 타겟 기판과 캐리어 기판의 전체적인 방향을 동시에 정렬하기 위해 제어부(600)는 브라켓 이송 유닛(110)의 브라켓 회전부(170)를 작동시킨다. 브라켓 회전부(170)는 중간 브라켓(130)에 대해 타겟 브라켓(102)을 회전시킴으로써 타겟 기판과 캐리어 기판의 방향을 동시에 조정한다. 브라켓 회전부(170)는 레이저 헤드(530)에서 조사되는 레이저 빔의 순차 조사에 용이한 방향으로 타겟 기판과 캐리어 기판의 방향을 조정한다. In this state, the
캐리어 기판에 점착된 마이크로 LED 칩들 각각의 위치와 배열 방향이 정확하게 일치하지 않을 수 있으므로, 제어부(600)는 카메라(510)를 이용하여 캐리어 기판의 개별 마이므로 LED 칩들의 위치와 방향도 파악한다. 이를 위해서 제어부(600)는 브라켓 이송 유닛(110)을 작동시켜 캐리어 기판의 다양한 위치가 카메라(510)의 하측에 배치되도록 타겟 브라켓(102)을 다양한 위치로 이송하고, 카메라(510)는 각각의 위치에서 캐리어 기판과 타겟 기판을 촬영하여 제어부(600)로 전송한다. 제어부(600)는 카메라(510)에서 얻어진 임지를 이용하여 캐리어 기판의 개별 마이크로 LED 칩들을 전사할 위치와 방향 및 순서 등을 계산할 수 있다.Since the position and arrangement direction of each of the micro LED chips attached to the carrier substrate may not exactly match, the
이와 같이 카메라(510)의 도움을 받아 캐리어 기판과 타겟 기판 사이의 위치와 방향 및 캐리어 기판과 타겟 기판의 전체적인 위치와 방향의 정렬이 완료되면, 제어부(600)는 레이저 헤드(530)를 작동시키기 위한 준비를 한다.As such, when the position and direction between the carrier substrate and the target substrate and the overall position and direction of the carrier substrate and the target substrate are aligned with the help of the
제어부(600)는 헤드 승강 유닛(570)을 작동시켜 헤드 지지 부재(550)를 상승시킨다. 그에 따라 카메라(510)와 레이저 헤드(530)가 상승된 상태에서, 제어부(600)는 브라켓 이송 유닛(110)를 작동시켜 타겟 브라켓(102) 및 그 상측의 구성들을 레이저 헤드(530)의 하측으로 이송한다. 이와 같은 상태에서 제어부(600)는 다시 헤드 승강 유닛(570)을 작동시켜 레이저 헤드(530)를 하강시킨다. 제어부(600)는 레이저 헤드(530)에서 조사되는 레이저가 캐리어 기판에 정확하게 도달할 수 있는 위치로 레이저 헤드(530)를 하강시킨다.The
레이저 헤드(530)가 캐리어 기판에 레이저 광을 조사하면, 레이저 광의 에너지에 의해 캐리어 기판에 블리스터가 발생하게 된다. 캐리어 기판에서 발생하는 블리스터로 인한 동적인 에너지로 인해 마이크로 LED 칩은 캐리어 기판에서 분리되어 타겟 기판으로 전사된다. 이때, 마이크로 LED 칩의 전사를 돕기 위해 타겟 기판도 점착을 가지도록 구성될 수 있다. 이 경우 타겟 기판의 접착력이 캐리어 기판의 블리스터와 마이크로 LED 칩 사이의 접착력보다 크면, 마이크로 LED 칩은 타겟 기판으로 전사된다. When the
본 실시예에 따른 마이크로 LED 칩 전사 장치에서 사용하는 레이저 헤드(530)는 소정 영역 내에서 빠르게 레이저 빔을 순차적으로 원하는 위치에 조사할 수 있도록 구성된다. 그에 따라, 타겟 이송 유닛(300)에 의해 캐리어 기판과 타겟 기판이 서로 정렬된 상태에서, 제어부(600)는 지정된 영역 내의 마이크로 LED 칩들에 대해 순차적으로 레이저 광을 조사하여 그 영역 내의 마이크로 LED 칩들을 전사한다. 이때, 캐리어 기판의 마이크로 LED 칩들 사이의 간격과 타겟 기판에 전사될 마이크로 LED 칩들 사이의 간격이 서로 다른 경우에는 마이크로 LED 칩들이 전사될 때마다, 타겟 이송 유닛(300)은 캐리어 기판에 대한 타겟 기판의 위치를 새롭게 정렬하게 된다.The
해당 영역에 대한 마이크로 LED 칩들의 전사가 완료되면, 브라켓 이송 유닛(110)은 캐리어 기판의 다음 대응 영역이 순차적으로 레이저 헤드(530)에 의한 레이저 광이 조사되는 영역에 배치되도록 되도록 브라켓 이송 유닛(110)을 작동시킨다.When the transfer of the micro LED chips to the corresponding area is completed, the
타겟 이송 유닛(300)은 캐리어 기판과 타겟 기판을 비교적 작은 변위 범위 내에서 위치와 방향을 정렬하기 위한 것이고, 브라켓 이송 유닛(110)은 비교적 큰 범우 내에서 캐리어 기판과 타겟 기판을 같이 움직여서 위치와 방향을 조정하기 위한 것이다.The
따라서, 캐리어 기판을 몇 개의 영역으로 분할하여 그 영역들을 순차적으로 전사하기 위해 위치 이동하는 경우에는 제어부(600)가 브라켓 이송 유닛(110)을 작동시켜 전체적인 위치와 방향을 변경하게 된다.Accordingly, when the carrier substrate is divided into several regions and moved to sequentially transfer the regions, the
또한, 캐리어 기판의 개별 마이크로 LED 칩들의 위치와 방향 및 간격에 따라 캐리어 기판과 타겟 기판 사이를 정렬하는 경우에는 제어부(600)가 타겟 이송 유닛(300)을 작동시키게 된다. 제어부(600)는 마이크로 LED 칩들을 전사할 때마다 타겟 이송 유닛(300)을 작동시켜 캐리어 기판에 대한 타겟 기판의 위치를 새롭게 정렬할 수도 있고, 간헐적으로 캐리어 기판에 대한 타겟 기판의 위치를 정렬할 수도 있다.In addition, when the carrier substrate and the target substrate are aligned according to the position, direction, and spacing of the individual micro LED chips on the carrier substrate, the
한편, 레이저 광에 의해 전사할 국부적 위치 주변의 캐리어 기판과 타겟 기판 사이의 간격이나 높이를 측정할 수 있는 센서가 존재하는 경우에는 실시간으로 타겟 기판과 캐리어 기판 사이의 간격을 특정하거나, 타겟 기판에 대한 캐리어 기판의 경사를 파악하여 제어부(600)가 그 간격과 경사를 보정할 수도 있다. 제어부(600)는 캐리어 조정 유닛(450)의 4개의 캐리어 승강 부재(451)의 길이를 조정하여 캐리어 기판의 높이와 경사를 조정할 수 있다. 캐리어 기판에 미세한 처짐이나 변형이 존재할 수 있으므로 이와 같은 간격과 경사를 보정하면, 마이크로 LED 칩을 전사하는 공정의 품질을 더욱 향상시킬 수 있다. 그에 따라 제어부(600)는 마이크로 LED 칩을 전사할 때마다 캐리어 조정 유닛(450)을 작동시킬 수도 있고, 캐리어 기판의 전사 대상 영역이 바뀔 때마다 캐리어 조정 유닛(450)을 작동시킬 수도 있다.On the other hand, if there is a sensor that can measure the distance or height between the carrier substrate and the target substrate around the local position to be transferred by laser light, the distance between the target substrate and the carrier substrate can be specified in real time, or the target substrate By recognizing the inclination of the carrier substrate, the
캐리어 기판의 마이크로 LED 칩에 대한 전사가 모두 완료되면, 본 실시예의 마이크로 LED 칩 전사 장치는 캐리어 기판과 타겟 기판을 배출하게 된다. 본 실시예의 마이크로 LED 칩 전사 장치는 캐리어 기판과 타겟 기판을 공급 받았던 위치로 캐리어 고정 유닛(400)과 타겟 고정 유닛(200)을 이송하여 배출할 수도 있고, 캐리어 고정 유닛(400)과 타겟 고정 유닛(200)을 X 방향의 반대 방향으로 더 이송하여 그 방향에 배치된 다른 구성에 캐리어 기판과 타겟 기판을 전달할 수도 있다. 타겟 기판과 캐리어 기판을 배출하기 위해서 제어부(600)는 캐리어 조정 유닛(450)을 작동시켜 캐리어 고정 유닛(400)을 상승시킨다. 이와 같은 상태에서 캐리어 기판 또는 타겟 기판을 전달 받을 다른 로봇이나 기계적 구성이 캐리어 고정 유닛(400)과 타겟 고정 유닛(200)의 사이로 진입하여 캐리어 기판 또는 타겟 기판을 전달 받게 된다. When the transfer of the carrier substrate to the micro LED chip is completed, the micro LED chip transfer device of this embodiment discharges the carrier substrate and the target substrate. The micro LED chip transfer device of this embodiment may transfer and discharge the
이상, 본 발명에 대해 바람직한 예들을 들어 설명하였으나, 본 발명의 범위가 앞에서 설명하고 도시한 형태로 한정되는 것은 아니다. In the above, preferred examples have been described for the present invention, but the scope of the present invention is not limited to the forms described and illustrated above.
예를 들어, 앞에서 브라켓 이송 유닛(110)은 타겟 브라켓(102)의 위치와 방향을 조정하기 위하여 중간 브라켓(130)과 브라켓 수평 이송부(150)와 브라켓 회전부(170)로 구성되는 것으로 설명하였으나, 브라켓 이송 유닛(110)의 구성은 다양하게 변경될 수 있다. 타겟 브라켓(102)의 위치와 방향을 조정할 수 있는 구성이면 다른 다양한 기계적 구성에 의해 브라켓 이송 유닛(110)을 구성할 수 있다.For example, the
타겟 고정 유닛(200)의 위치와 방향을 조정하는 타겟 이송 유닛(300)의 구성 역시 앞에서 설명하고 도시한 형태 이외에 다른 다양한 구성이 사용될 수 있다.The structure of the
또한, 앞에서 카메라(510)와 레이저 헤드(530)는 헤드 지지 지지 부재에 설치되고 헤드 승강 유닛(570)은 헤드 지지 부재(550)를 승강시키는 것으로 설명하였으나, 카메라(510)와 레이저 헤드(530)가 각각 개별적으로 승강되도록 마이크로 LED 칩 전사 장치를 구성하는 것도 가능하다.In addition, it has been described above that the
또한, 앞에서 레이저 헤드(530)는 소정 영역 내의 캐리어 기판에 대해 순차적으로 레이저 광을 조사할 수 있는 것을 사용하는 것으로 설명하였으나, 레이저 헤드(530)의 구성 역시 다른 다양한 종류의 것이 사용될 수 있다. 예를 들어 복수의 레이저 광을 동시에 조사하거나 하나의 레이저 광을 수직 방향으로 조사하는 기능을 가진 레이저 헤드(530)를 사용하는 것도 가능하다.In addition, although the
101: 베이스 102: 타겟 브라켓
110: 브라켓 이송 유닛 130: 중간 브라켓
150: 브라켓 수평 이송부 151: 제1브라켓 이송부
152: 제2브라켓 이송부 170: 브라켓 회전부
200: 타겟 고정 유닛 210: 타겟 고정 부재
300: 타겟 이송 유닛 311: 제1슬라이딩부
312: 제2슬라이딩부 313: 제3슬라이딩부
331: 제1타겟 이송부 332: 제2타겟 이송부
400: 캐리어 고정 유닛 410: 캐리어 고정 부재
430: 캐리어 투시 구멍 450: 캐리어 조정 유닛
451: 캐리어 승강 부재 510: 카메라
530: 레이저 헤드 550: 헤드 지지 부재
570: 헤드 승강 유닛 600: 제어부101: base 102: target bracket
110: bracket transfer unit 130: intermediate bracket
150: bracket horizontal transfer unit 151: first bracket transfer unit
152: second bracket transfer unit 170: bracket rotation unit
200: target fixing unit 210: target fixing member
300: target transfer unit 311: first sliding unit
312: second sliding part 313: third sliding part
331: first target transfer unit 332: second target transfer unit
400: carrier fixing unit 410: carrier fixing member
430
451: carrier elevating member 510: camera
530: laser head 550: head support member
570: head lifting unit 600: control unit
Claims (16)
베이스;
상기 베이스에 설치되는 타겟 브라켓;
상기 베이스에 대한 상기 타겟 브라켓의 위치와 방향을 조정하도록 상기 상기 베이스에 대해 상기 타겟 브라켓을 수평 방향으로 이송하고 상기 타겟 브라켓을 수직 방향 회전축을 중심으로 회전시키는 브라켓 이송 유닛;
상기 타겟 기판을 고정하는 타겟 고정 부재를 구비하고, 상기 타겟 브라켓에 설치되는 타겟 고정 유닛;
상기 타겟 브라켓에 대한 상기 타겟 고정 유닛의 위치와 방향을 조정하도록 상기 타겟 브라켓에 대해 상기 타겟 고정 유닛을 수평 방향으로 이송하고 상기 타겟 고정 유닛을 수직 방향 회전축을 중심으로 회전시키는 타겟 이송 유닛;
상기 캐리어 기판을 고정하는 캐리어 고정 부재와 상기 캐리어 고정 부재에 고정된 상기 캐리어 기판을 상측으로 노출시키도록 형성되는 캐리어 투시 구멍을 구비하고, 상기 타겟 브라켓에 설치되는 캐리어 고정 유닛;
상기 타겟 고정 부재와 캐리어 고정 부재에 각각 고정된 상기 타겟 기판과 캐리어 기판 사이의 간격과 서로 기울어진 정도를 조정하도록 상기 타겟 브라켓에 대한 상기 캐리어 고정 유닛의 높이와 경사를 조정하는 캐리어 조정 유닛;
상기 캐리어 고정 유닛에 고정된 상기 캐리어 기판에 레이저 광을 조사하는 레이저 헤드; 및
상기 브라켓 이송 유닛, 타겟 고정 유닛, 타겟 이송 유닛, 캐리어 고정 유닛, 캐리어 조정 유닛 및 레이저 헤드의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하는 마이크로 LED 칩 전사 장치.A micro LED chip transfer device for transferring the plurality of micro LED chips to a target substrate by irradiating a laser to a carrier substrate to which a plurality of micro LED chips are adhered to generate blisters,
Base;
a target bracket installed on the base;
a bracket transfer unit for horizontally transferring the target bracket with respect to the base and rotating the target bracket about a vertical axis of rotation to adjust the position and orientation of the target bracket with respect to the base;
a target fixing unit having a target fixing member for fixing the target substrate and installed on the target bracket;
a target transport unit for transporting the target fixing unit in a horizontal direction relative to the target bracket and rotating the target fixing unit about a vertical axis of rotation to adjust the position and orientation of the target fixing unit relative to the target bracket;
a carrier fixing unit having a carrier fixing member fixing the carrier substrate and a carrier viewing hole formed to expose the carrier substrate fixed to the carrier fixing member upward, and installed on the target bracket;
a carrier adjusting unit that adjusts a height and an inclination of the carrier fixing unit with respect to the target bracket to adjust a distance between the target substrate and the carrier substrate fixed to the target fixing member and the carrier fixing member, respectively, and an inclination degree of each other;
a laser head radiating laser light to the carrier substrate fixed to the carrier fixing unit; and
A micro LED chip transfer device including a control unit for controlling operations of the bracket transfer unit, the target fixing unit, the target transfer unit, the carrier fixing unit, the carrier adjusting unit, and the laser head.
상기 브라켓 이송 유닛은,
상기 베이스와 타겟 브라켓의 사이에 설치되는 중간 브라켓과,
상기 베이스에 대해 상기 중간 브라켓을 수평 방향으로 이송하는 브라켓 수평 이송부와,
상기 중간 브라켓에 대해 상기 타겟 브라켓을 수직 방향 회전축을 중심으로 회전시키는 브라켓 회전부를 포함하는 마이크로 LED 칩 전사 장치.According to claim 1,
The bracket transfer unit,
An intermediate bracket installed between the base and the target bracket;
a bracket horizontal transport unit for transporting the intermediate bracket in a horizontal direction with respect to the base;
A micro LED chip transfer device comprising a bracket rotation unit for rotating the target bracket with respect to the intermediate bracket about a vertical axis of rotation.
상기 브라켓 이송 유닛의 브라켓 수평 이송부는,
상기 베이스에 대해 상기 중간 브라켓을 좌우 방향으로 이송하는 제1브라켓 이송부와,
상기 베이스에 대해 상기 중간 브라켓을 전후 방향으로 이송하는 제2브라켓 이송부를 구비하는 마이크로 LED 칩 전사 장치.According to claim 2,
The bracket horizontal transfer unit of the bracket transfer unit,
A first bracket conveying unit for conveying the intermediate bracket in the left and right directions with respect to the base;
A micro LED chip transfer device having a second bracket transfer unit for transferring the intermediate bracket in the forward and backward directions with respect to the base.
상기 캐리어 고정 유닛의 캐리어 투시 구멍을 통하여 상기 캐리어 기판 및 타겟 기판을 촬영하도록 상기 베이스의 상측에 배치되는 카메라;를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 카메라에 의해 촬영된 이미지를 이용하여 상기 브라켓 이송 유닛, 타겟 이송 유닛, 캐리어 조정 유닛 및 레이저 헤드의 작동을 제어하는 마이크로 LED 칩 전사 장치.According to any one of claims 1 to 3,
A camera disposed above the base to photograph the carrier substrate and the target substrate through the carrier viewing hole of the carrier fixing unit; further comprising,
The control unit controls the operation of the bracket transfer unit, the target transfer unit, the carrier adjustment unit and the laser head using the image captured by the camera.
상기 타겟 이송 유닛은,
상기 타겟 브라켓에 대해 상기 타겟 고정 유닛을 제1방향으로 슬라이딩 가능하게 지지하는 한 쌍의 제1슬라이딩부와,
상기 한 쌍의 제1슬라이딩부에 각각 연결되어 상기 한쌍의 제1슬라이딩 부를 각각 상기 제1방향과 다른 제2방향으로 이송하는 한 쌍의 제1타겟 이송부와,
상기 타겟 브라켓에 대해 상기 타겟 고정 유닛을 제2방향으로 슬라이딩 가능하게 지지하는 제2슬라이딩부와,
상기 제2슬라이딩부를 상기 제1방향으로 이송하는 제2타겟 이송부를 포함하는 마이크로 LED 칩 전사 장치.According to claim 4,
The target transport unit,
A pair of first sliding parts for slidingly supporting the target fixing unit in a first direction with respect to the target bracket;
A pair of first target transfer units connected to the pair of first sliding units and transporting the pair of first sliding units in a second direction different from the first direction;
A second sliding part for slidingly supporting the target fixing unit in a second direction with respect to the target bracket;
A micro LED chip transfer device comprising a second target transfer unit for transferring the second sliding unit in the first direction.
상기 제1방향과 제2방향은 서로 수직하는 마이크로 LED 칩 전사 장치.According to claim 5,
The first direction and the second direction are perpendicular to each other Micro LED chip transfer device.
상기 타겟 이송 유닛은,
상기 한 쌍의 제1타겟 이송부에 의해 상기 한 쌍의 제1슬라이딩부를 각각 서로 반대 방향으로 이송하여 상기 타겟 고정 유닛을 상기 타겟 브라켓에 대해 회전시키는 마이크로 LED 칩 전사 장치.According to claim 5,
The target transport unit,
The micro LED chip transfer device for rotating the target fixing unit with respect to the target bracket by transferring the pair of first sliding parts in opposite directions to each other by the pair of first target conveying parts.
상기 캐리어 조정 유닛은,
상기 타겟 브라켓과 캐리어 고정 유닛의 사이에 설치되어 상기 타겟 브라켓에 대한 상기 캐리어 고정 유닛의 높이를 각각의 위치에서 조절하는 적어도 3개의 캐리어 승강 부재를 포함하는 마이크로 LED 칩 전사 장치.According to claim 4,
The carrier adjustment unit,
Micro LED chip transfer device comprising at least three carrier elevating members installed between the target bracket and the carrier fixing unit to adjust the height of the carrier fixing unit with respect to the target bracket at each position.
상기 캐리어 조정 유닛의 복수의 캐리어 승강 부재들은 개별적으로 신장되어 상기 타겟 고정 유닛에 대한 상기 캐리어 고정 유닛의 높이와 기울기를 조절하는 마이크로 LED 칩 전사 장치.According to claim 8,
The plurality of carrier elevating members of the carrier adjustment unit are individually extended to adjust the height and inclination of the carrier fixing unit with respect to the target fixing unit.
상기 캐리어 조정 유닛은,
상기 캐리어 승강 부재를 4개 구비하고,
상기 4개의 캐리어 승강 부재들 중 서로 인접하는 적어도 2개의 캐리어 승강 부재 사이의 간격은 상기 캐리어 기판의 폭보다 큰 마이크로 LED 칩 전사 장치.According to claim 9,
The carrier adjustment unit,
Four carrier elevating members are provided,
The distance between at least two carrier lifting members adjacent to each other among the four carrier lifting members is greater than the width of the carrier substrate.
상기 베이스에 대해 상기 카메라 및 레이저 헤드의 높이를 조절하는 헤드 승강 유닛;을 더 포함하는 마이크로 LED 칩 전사 장치.According to claim 4,
A micro LED chip transfer device further comprising; a head lifting unit for adjusting the heights of the camera and laser head with respect to the base.
상기 카메라 및 레이저 헤드가 설치되는 헤드 지지 부재;를 더 포함하고,
상기 헤드 승강 유닛은 상기 헤드 지지 부재를 승강시키는 마이크로 LED 칩 전사 장치.According to claim 11,
A head support member on which the camera and laser head are installed; further comprising,
The head lifting unit lifts the head support member.
상기 제어부는,
상기 캐리어 고정 유닛의 캐리어 투시 구멍을 통하여 상기 캐리어 기판 및 타겟 기판이 중첩되어 촬영된 이미지를 이용하여 상기 캐리어 기판과 타겟 기판이 서로 정렬되도록 상기 타겟 이송 유닛을 작동시키는 마이크로 LED 칩 전사 장치.According to claim 4,
The control unit,
Micro LED chip transfer device for operating the target transfer unit so that the carrier substrate and the target substrate are aligned with each other using an image captured by overlapping the carrier substrate and the target substrate through the carrier viewing hole of the carrier fixing unit.
상기 제어부는,
상기 타겟 이송 유닛에 의해 상기 캐리어 기판과 타겟 기판이 서로 정렬된 상태에서,
상기 레이저 헤드에 의해 레이저광이 조사되는 영역에 상기 캐리어 기판의 대응 영역이 순차적으로 배치되도록 상기 브라켓 이송 유닛을 작동시키는 마이크로 LED 칩 전사 장치.According to claim 13,
The control unit,
In a state in which the carrier substrate and the target substrate are aligned with each other by the target transfer unit,
The micro LED chip transfer device operates the bracket transfer unit to sequentially arrange corresponding regions of the carrier substrate in regions irradiated with laser light by the laser head.
상기 제어부는,
상기 레이저 헤드에 의해 상기 마이크로 LED 칩이 전사될 때마다 상기 타겟 이송 유닛을 작동시켜 상기 캐리어 기판에 대한 상기 타겟 기판의 위치를 새롭게 정렬하는 마이크로 LED 칩 전사 장치.According to claim 14,
The control unit,
Micro LED chip transfer device for newly aligning the position of the target substrate with respect to the carrier substrate by operating the target transfer unit whenever the micro LED chip is transferred by the laser head.
상기 제어부는,
상기 레이저 헤드에 의해 레이저가 조사되는 영역 내의 상기 캐리어 기판 상의 마이크로 LED 칩에 대해 순차적으로 레이저를 조사하여 각 마이크로 LED 칩을 상기 타겟 기판에 전사하는 마이크로 LED 칩 전사 장치.According to claim 14,
The control unit,
The micro LED chip transfer device for transferring a laser to the target substrate by sequentially irradiating a laser to the micro LED chips on the carrier substrate in an area where the laser is irradiated by the laser head.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/KR2022/016089 WO2023101215A1 (en) | 2021-11-30 | 2022-10-20 | Micro-led chip transfer device |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20210168081 | 2021-11-30 | ||
KR1020210168081 | 2021-11-30 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20230081535A true KR20230081535A (en) | 2023-06-07 |
KR102706825B1 KR102706825B1 (en) | 2024-09-13 |
Family
ID=86761100
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210191427A KR102706825B1 (en) | 2021-11-30 | 2021-12-29 | Apparatus for Transferring Micro LED Chips |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102706825B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117524927A (en) * | 2023-11-06 | 2024-02-06 | 广东工业大学 | Detection device for LED chip thorn crystal transfer process |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20070090803A (en) * | 2006-03-02 | 2007-09-06 | 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 | Stage device |
KR101605317B1 (en) * | 2014-11-20 | 2016-03-23 | 한국기계연구원 | Optical selective transferring apparatus and its method for thin film devices |
JP2019050328A (en) * | 2017-09-12 | 2019-03-28 | アイセル株式会社 | Alignment stage |
KR20190057054A (en) * | 2016-09-29 | 2019-05-27 | 토레 엔지니어링 가부시키가이샤 | A transfer method, a mounting method, a transfer apparatus, and a mounting apparatus |
KR20200107559A (en) * | 2019-03-08 | 2020-09-16 | 한국광기술원 | Light emitting device structure transfer apparatus |
KR20200111828A (en) | 2017-06-12 | 2020-09-29 | 유니카르타, 인크. | Parallel assembly of discrete components onto a substrate |
KR20210040210A (en) * | 2019-10-02 | 2021-04-13 | 에이피시스템 주식회사 | Transfering apparatus and transfering method |
KR20210129993A (en) * | 2020-04-21 | 2021-10-29 | (주)하드램 | Micro LED manufacturing apparatus |
-
2021
- 2021-12-29 KR KR1020210191427A patent/KR102706825B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20070090803A (en) * | 2006-03-02 | 2007-09-06 | 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 | Stage device |
KR101605317B1 (en) * | 2014-11-20 | 2016-03-23 | 한국기계연구원 | Optical selective transferring apparatus and its method for thin film devices |
KR20190057054A (en) * | 2016-09-29 | 2019-05-27 | 토레 엔지니어링 가부시키가이샤 | A transfer method, a mounting method, a transfer apparatus, and a mounting apparatus |
KR20200111828A (en) | 2017-06-12 | 2020-09-29 | 유니카르타, 인크. | Parallel assembly of discrete components onto a substrate |
JP2019050328A (en) * | 2017-09-12 | 2019-03-28 | アイセル株式会社 | Alignment stage |
KR20200107559A (en) * | 2019-03-08 | 2020-09-16 | 한국광기술원 | Light emitting device structure transfer apparatus |
KR20210040210A (en) * | 2019-10-02 | 2021-04-13 | 에이피시스템 주식회사 | Transfering apparatus and transfering method |
KR20210129993A (en) * | 2020-04-21 | 2021-10-29 | (주)하드램 | Micro LED manufacturing apparatus |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117524927A (en) * | 2023-11-06 | 2024-02-06 | 广东工业大学 | Detection device for LED chip thorn crystal transfer process |
CN117524927B (en) * | 2023-11-06 | 2024-05-07 | 广东工业大学 | Detection device for LED chip thorn crystal transfer process |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102706825B1 (en) | 2024-09-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI641302B (en) | Method and apparatus for automatically adjusting dispensing units of a dispenser | |
JP7325965B2 (en) | Element mounting apparatus, adjustment method for element mounting apparatus, and element mounting method | |
CN112204707B (en) | Multi-substrate processing for digital photolithography systems | |
KR102169271B1 (en) | Light emitting device structure transfer apparatus | |
TW201025477A (en) | Alignment apparatus for inspection substrate | |
CN101981512A (en) | Alignment device for planar element, manufacturing equipment for the same, alignment method for the same, and manufacturing method for the same | |
CN112599462A (en) | Transfer apparatus and transfer method | |
KR20210023375A (en) | Laser transffering apparatus and transffering method using the same | |
KR101479937B1 (en) | Align equipment of glass and mask | |
KR102706825B1 (en) | Apparatus for Transferring Micro LED Chips | |
WO2023101215A1 (en) | Micro-led chip transfer device | |
JP4654829B2 (en) | Component mounting state inspection apparatus and method | |
JP4942401B2 (en) | Exposure apparatus and exposure method | |
KR20190110026A (en) | Die bonding apparatus and manufacturing method of semiconductor device | |
CN109075185B (en) | Micro LED array as illumination source | |
CN112820672A (en) | Transfer apparatus, transfer method, and display device | |
KR102212541B1 (en) | Pattern drawing apparatus and pattern drawing method | |
TWI496520B (en) | Substrate manufacturing device | |
WO2019012584A1 (en) | Transport device and transport method | |
CN108215434A (en) | Abutted equipment and its alignment method | |
KR102177446B1 (en) | A System for a Small Size of a Led Element | |
KR20180091510A (en) | Display cell test equipment | |
JPH04270151A (en) | Laminator | |
KR101906250B1 (en) | Panel stage equipped with flatness control block | |
TWI852492B (en) | Semiconductor or electronic component batch transfer equipment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |