KR20230150975A - Transfer system, transfer positioning device, and transfer method - Google Patents

Transfer system, transfer positioning device, and transfer method Download PDF

Info

Publication number
KR20230150975A
KR20230150975A KR1020237029859A KR20237029859A KR20230150975A KR 20230150975 A KR20230150975 A KR 20230150975A KR 1020237029859 A KR1020237029859 A KR 1020237029859A KR 20237029859 A KR20237029859 A KR 20237029859A KR 20230150975 A KR20230150975 A KR 20230150975A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
transfer
light
holding means
emitting element
target substrate
Prior art date
Application number
KR1020237029859A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
히로미츠 와다
Original Assignee
토레 엔지니어링 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 토레 엔지니어링 가부시키가이샤 filed Critical 토레 엔지니어링 가부시키가이샤
Publication of KR20230150975A publication Critical patent/KR20230150975A/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/93Batch processes
    • H01L24/95Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H01L24/97Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips the devices being connected to a common substrate, e.g. interposer, said common substrate being separable into individual assemblies after connecting
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • G09F9/33Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements being semiconductor devices, e.g. diodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/52Mounting semiconductor bodies in containers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/683Apparatus 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/683Apparatus 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
    • H01L21/6835Apparatus 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03Assemblies 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
    • H01L25/04Assemblies 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
    • H01L25/075Assemblies 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
    • H01L25/0753Assemblies 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005Processes
    • H01L33/0095Post-treatment of devices, e.g. annealing, recrystallisation or short-circuit elimination
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/93Batch processes
    • H01L2224/95Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips
    • H01L2224/95001Batch processes at chip-level, i.e. with connecting carried out on a plurality of singulated devices, i.e. on diced chips involving a temporary auxiliary member not forming part of the bonding apparatus, e.g. removable or sacrificial coating, film or substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/12Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204Optical Diode
    • H01L2924/12041LED

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Die Bonding (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

발광 소자의 수율을 높게 유지하면서 불균일을 발생시키지 않는 디스플레이를 형성할 수 있는 전사 시스템, 전사 위치 결정 장치, 및 전사 방법을 제공한다. 구체적으로는, 유지 수단 (3) 에 의해 유지된 복수의 발광 소자 (2) 를 피전사 기판 (4) 에 전사시키는 전사 시스템 (1) 으로서, 유지 수단 (3) 에 유지된 상태의 각각의 발광 소자 (2) 의 발광 특성을 측정하는 발광 특성 측정부 (20) 와, 발광 특성 측정부 (20) 에 의해 얻어진 유지 수단 (3) 상의 각각의 발광 소자 (2) 의 발광 특성의 정보를 기초로, 각각의 발광 소자 (2) 에 대해 전사 가능 여부 및/또는 피전사 기판 (4) 상의 전사 위치 정보를 작성하는 전사 위치 결정부 (30) 와, 전사 위치 결정부 (30) 에 의해 작성된 전사 위치 정보를 기초로, 유지 수단 (3) 으로부터 피전사 기판 (4) 으로 발광 소자 (2) 를 전사시키는 전사부 (10) 를 구비한다.A transfer system, a transfer positioning device, and a transfer method that can form a display that does not generate unevenness while maintaining a high yield of light emitting elements are provided. Specifically, it is a transfer system (1) that transfers a plurality of light emitting elements (2) held by the holding means (3) to a transfer target substrate (4), wherein each light emitting element held by the holding means (3) is emitted. Based on the light emission characteristic measurement unit 20 for measuring the light emission characteristics of the element 2 and the information on the light emission characteristics of each light emitting element 2 on the holding means 3 obtained by the light emission characteristic measurement unit 20. , a transfer positioning unit 30 that creates transfer availability and/or transfer position information on the transfer target substrate 4 for each light emitting element 2, and a transfer position created by the transfer positioning unit 30. It is provided with a transfer unit (10) that transfers the light emitting element (2) from the holding means (3) to the transfer target substrate (4) based on the information.

Description

전사 시스템, 전사 위치 결정 장치, 및 전사 방법Transfer system, transfer positioning device, and transfer method

본 발명은, LED 등의 발광 소자를 배선 기판 등에 전사하는, 전사 시스템 및 전사 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a transfer system and a transfer method for transferring light-emitting elements such as LEDs to a wiring board, etc.

최근, 종래의 액정 디스플레이를 대신하는 차세대 표시 방법으로서 LED 를 사용한 디스플레이의 개발이 진행되고 있다. LED 디스플레이에서는, FHD (Full High Definition) 패널에서 1920 × 1080 개, 4 K 패널에서는 3840 × 2160 개의 적색 LED, 녹색 LED, 청색 LED 가 각각 격자 형상의 배열로 배선 기판에 고밀도로 실장되어 있다.Recently, the development of displays using LEDs is in progress as a next-generation display method replacing conventional liquid crystal displays. In an LED display, 1920 × 1080 red LEDs, green LEDs, and blue LEDs on a FHD (Full High Definition) panel and 3840 × 2160 LEDs on a 4K panel are mounted at high density on a wiring board in a grid-like arrangement.

이와 같이 배선 기판에 고밀도로 실장되는 각 색 LED 는, 예를 들어 약 50 um × 50 um 와 같은 미소 치수를 갖는, 이른바 마이크로 LED 로서, 특허문헌 1 에 나타내는 바와 같이 사파이어 등의 성장 기판 상에 질화갈륨의 결정을 에피택셜 성장시키는 공정 등을 거쳐 얻어지고, 기판 상에서 상기 치수의 칩 형상으로 다이싱된다. 이와 같이 형성된 LED 칩은, 1 회 또는 복수 회의 전사 공정을 거쳐 성장 기판으로부터 배선 기판으로 전사된다. 그 후, 열 압착 등의 실장 공정을 거쳐, 배선 기판에 LED 칩이 고정된다.In this way, each color LED mounted at high density on a wiring board is a so-called micro LED having a microscopic dimension of, for example, about 50 um × 50 um, and is nitrided on a growth substrate such as sapphire, as shown in Patent Document 1. It is obtained through a process such as epitaxially growing a gallium crystal, and is diced into a chip shape with the above dimensions on a substrate. The LED chip formed in this way is transferred from the growth substrate to the wiring substrate through one or more transfer processes. Afterwards, the LED chip is fixed to the wiring board through a mounting process such as thermal compression.

일본 공개특허공보 2002-170993호Japanese Patent Publication No. 2002-170993

이와 같은 LED 디스플레이는, 불균일이 없으며 균일하게 발광하는 것이 요구되고 있다. 그러나, LED 칩 자체는 그 특성상, 동일한 성장 기판으로부터 얻어지는 다량의 LED 칩이어도 발광 파장에는 적지 않게 개체차가 있다. 여기서, LED 칩이 배선 기판 상에 실장된 상태에 있어서, 발광 파장의 분포에서의 최빈값 (모드값) 의 발광 파장에서 크게 벗어난 발광 파장으로 발광하는 LED 칩이 소정 수 이상 집합되어 있는 경우에는, 그 집합 부분은 디스플레이의 발광 시에 인간에게는 불균일로서 시인되어, 불균일 범위의 LED 칩을 교환하지 않는 한 그 디스플레이는 제품으로서 활용할 수 없다.Such LED displays are required to emit light uniformly without unevenness. However, due to the nature of the LED chips themselves, there are considerable individual differences in the emission wavelength even if a large number of LED chips are obtained from the same growth substrate. Here, in a state in which LED chips are mounted on a wiring board, if a predetermined number or more of LED chips emitting light with a light emission wavelength that deviates significantly from the light emission wavelength of the mode (mode value) in the distribution of light emission wavelengths are aggregated, The aggregate portion is recognized as non-uniform by humans when the display emits light, and the display cannot be utilized as a product unless the LED chip in the non-uniform range is replaced.

한편, 최빈값의 발광 파장과 소정 길이 이상의 차이가 있는 발광 파장의 LED 칩을 배선 기판에 대한 전사에는 이용하지 않도록 함으로써, 불균일의 발생을 경감시키는 것은 가능하지만, 이 경우 LED 칩의 수율이 악화되기 때문에, LED 디스플레이의 제조 비용이 비싸진다는 문제가 있었다.On the other hand, it is possible to reduce the occurrence of unevenness by not using LED chips with an emission wavelength that is different from the mode emission wavelength by a predetermined length or more for transfer to the wiring board, but in this case, the yield of the LED chip deteriorates. , there was a problem that the manufacturing cost of LED displays became expensive.

본원 발명은, 상기 문제점을 감안하여, 발광 소자의 수율을 높게 유지하면서 불균일을 발생시키지 않는 디스플레이를 형성하기 위한 전사 시스템, 전사 위치 결정 장치, 및 전사 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In view of the above problems, the present invention aims to provide a transfer system, a transfer positioning device, and a transfer method for forming a display that does not generate unevenness while maintaining a high yield of light emitting elements.

상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명의 전사 시스템은, 유지 수단에 의해 유지된 복수의 발광 소자를 피전사 기판에 전사시키는 전사 시스템으로서, 상기 유지 수단에 유지된 상태의 각각의 상기 발광 소자의 발광 특성을 측정하는 발광 특성 측정부와, 상기 발광 특성 측정부에 의해 얻어진 상기 유지 수단 상의 각각의 상기 발광 소자의 발광 특성의 정보를 기초로, 각각의 상기 발광 소자에 대해 전사 가능 여부 및/또는 상기 피전사 기판 상의 전사 위치 정보를 작성하는 전사 위치 결정부와, 상기 전사 위치 결정부에 의해 작성된 전사 위치 정보를 기초로, 상기 유지 수단으로부터 상기 피전사 기판으로 상기 발광 소자를 전사시키는 전사부를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.In order to solve the above problems, the transfer system of the present invention is a transfer system that transfers a plurality of light emitting elements held by a holding means to a transfer target substrate, wherein the light emission characteristics of each of the light emitting elements held by the holding means are provided. Based on the light-emitting characteristic measuring unit that measures the light-emitting characteristic measurement unit and the information on the light-emitting characteristic of each light-emitting element on the holding means obtained by the light-emitting characteristic measuring unit, whether or not transfer is possible for each light-emitting element and/or whether the transfer is possible or not. comprising a transfer positioning unit that creates transfer position information on a transfer substrate, and a transfer unit that transfers the light emitting element from the holding means to the transfer receiving substrate based on the transfer position information created by the transfer positioning unit. It is characterized.

이 전사 시스템에 의해, 각각의 발광 소자의 발광 특성을 측정하여 얻어진 정보를 기초로, 각각의 상기 발광 소자에 대해 전사 가능 여부 및/또는 피전사 기판 상의 전사 위치 정보를 작성함으로써, 제품에 불균일이 발생하지 않는 범위에서 비교적 발광 특성에 차이가 있는 발광 소자도 디스플레이의 형성에 사용하도록 전사 위치 정보의 작성을 실시함으로써, 발광 소자의 수율을 높게 유지하면서 불균일을 발생시키지 않는 디스플레이를 형성할 수 있다.This transfer system creates information about whether transfer is possible and/or the transfer position on the transfer target substrate for each light-emitting element based on information obtained by measuring the light-emitting characteristics of each light-emitting element, thereby preventing unevenness in the product. By creating transfer position information so that even light-emitting elements that have relatively different light-emitting characteristics in a range that does not occur can be used to form a display, it is possible to form a display that does not generate unevenness while maintaining a high yield of light-emitting elements.

또한, 상기 발광 특성 측정부는, 상기 유지 수단에 유지된 상태의 각각의 상기 발광 소자에 활성 에너지선을 조사함으로써 상기 발광 소자로부터 발광되는 형광이나 인광의 파장을 측정하는 파장 측정부이면 된다.Additionally, the luminescence characteristic measurement unit may be a wavelength measurement unit that measures the wavelength of fluorescence or phosphorescence emitted from each light-emitting element by irradiating active energy rays to each light-emitting element held in the holding means.

이렇게 함으로써, 유지 수단 상에서 각 발광 소자를 결선하지 않고 각 발광 소자의 발광 특성을 용이하게 확인할 수 있다.By doing this, the light-emitting characteristics of each light-emitting element can be easily confirmed without wiring each light-emitting element on the holding means.

또, 상기 전사부는, 레이저 리프트 오프에 의해 상기 유지 수단 상의 각각의 상기 발광 소자를 상기 피전사 기판에 전사시켜도 된다.Additionally, the transfer unit may transfer each of the light-emitting elements on the holding means to the transfer target substrate by laser lift-off.

또한, 상기 전사부는, 열 압착에 의해 상기 유지 수단 상의 각각의 상기 발광 소자를 상기 피전사 기판에 전사시켜도 된다.Additionally, the transfer unit may transfer each of the light emitting elements on the holding means to the transfer target substrate by thermal compression.

또, 상기 전사부는, 초음파에 의해 상기 유지 수단 상의 각각의 상기 발광 소자를 상기 피전사 기판에 전사시켜도 된다.Additionally, the transfer unit may transfer each of the light emitting elements on the holding means to the transfer target substrate by ultrasonic waves.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명의 전사 위치 결정 장치는, 유지 수단에 의해 유지된 복수의 발광 소자를 피전사 기판에 전사시킴에 있어서, 상기 유지 수단 상의 각각의 상기 발광 소자의 발광 특성의 정보를 기초로, 각각의 상기 발광 소자에 대해 전사 가능 여부 및/또는 상기 피전사 기판 상의 전사 위치 정보를 작성하는 것을 특징으로 하고 있다.In addition, in order to solve the above problem, the transfer positioning device of the present invention transfers a plurality of light-emitting elements held by a holding means to a transfer target substrate, wherein the light-emitting characteristics of each of the light-emitting elements on the holding means are changed. Based on the information, information on whether transfer is possible and/or transfer position on the transfer target substrate is created for each light emitting element.

이 전사 위치 결정 장치에 의해, 각각의 발광 소자의 발광 특성을 측정하여 얻어진 정보를 기초로, 각각의 발광 소자에 대해 전사 가능 여부 및/또는 피전사 기판 상의 전사 위치 정보를 작성함으로써, 제품에 불균일이 발생하지 않는 범위에서 비교적 발광 특성에 차이가 있는 발광 소자도 디스플레이의 형성에 사용하도록 전사 위치 정보의 작성을 실시함으로써, 발광 소자의 수율을 높게 유지하면서 불균일을 발생시키지 않는 디스플레이를 형성하기 위한 정보를 하류의 공정에 건네줄 수 있다.Using this transfer positioning device, information on whether transfer is possible and/or transfer position on the transfer target substrate is created for each light-emitting element based on information obtained by measuring the light-emitting characteristics of each light-emitting element, thereby preventing unevenness in the product. Information for forming a display that does not cause unevenness while maintaining a high yield of light-emitting elements by creating transfer position information so that light-emitting elements with relatively different light-emitting characteristics can be used to form a display in a range where this does not occur. can be passed on to downstream processes.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명의 전사 방법은, 유지 수단에 의해 유지된 복수의 발광 소자를 피전사 기판에 전사시키는 전사 방법으로서, 상기 유지 수단에 유지된 상태의 각각의 상기 발광 소자의 발광 특성을 측정하는 발광 특성 측정 공정과, 상기 발광 특성 측정 공정에 의해 얻어진 상기 유지 수단 상의 각각의 상기 발광 소자의 발광 특성의 정보를 기초로, 각각의 상기 발광 소자에 대해 전사 가능 여부 및/또는 상기 피전사 기판 상의 전사 위치 정보를 작성하는 전사 위치 결정 공정과, 상기 전사 위치 결정 공정에 의해 작성된 전사 위치 정보를 기초로, 상기 유지 수단으로부터 상기 피전사 기판으로 상기 발광 소자를 전사시키는 전사 공정을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.In addition, in order to solve the above problem, the transfer method of the present invention is a transfer method of transferring a plurality of light emitting elements held by a holding means to a transfer target substrate, wherein each of the light emitting elements held by the holding means is transferred to a transfer target substrate. A luminescence characteristic measurement process for measuring luminescence characteristics, and whether or not transfer is possible for each of the light-emitting elements based on information on the luminescence characteristics of each light-emitting element on the holding means obtained by the luminescence characteristic measurement process. a transfer position determination process for creating transfer position information on the transfer source substrate, and a transfer process for transferring the light emitting element from the holding means to the transfer source substrate based on the transfer position information created by the transfer position determination process. It is characterized by being provided.

이 전사 방법에 의해 각각의 발광 소자의 발광 특성을 측정하여 얻어진 정보를 기초로, 각각의 발광 소자에 대해 전사 가능 여부 및/또는 피전사 기판 상의 전사 위치 정보를 작성함으로써, 제품에 불균일이 발생하지 않는 범위에서 비교적 발광 특성에 차이가 있는 발광 소자도 디스플레이의 형성에 사용하도록 전사 위치 정보의 작성을 실시함으로써, 발광 소자의 수율을 높게 유지하면서 불균일을 발생시키지 않는 디스플레이를 형성할 수 있다.This transfer method measures the luminescence characteristics of each light-emitting element, and based on the information obtained, information on whether transfer is possible and/or the transfer position on the transfer target substrate is created for each light-emitting element, thereby preventing unevenness in the product. By creating transfer position information so that even light-emitting elements with relatively different light-emitting characteristics may be used in the formation of a display, it is possible to form a display that does not cause unevenness while maintaining a high yield of light-emitting elements.

본 발명의 전사 시스템, 전사 위치 결정 장치, 및 전사 방법에 의해 불균일을 발생시키지 않는 디스플레이를 형성할 수 있다.A display that does not cause unevenness can be formed by the transfer system, transfer positioning device, and transfer method of the present invention.

도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 있어서의 전사 시스템을 설명하는 도면이다.
도 2 는, 전사 시스템이 갖는 파장 측정부에 의해 얻어진 유지 수단 상의 발광 소자의 발광 파장 분포 및 전사 위치 결정부에 의한 그룹 구분의 결과를 나타내는 도면이다.
도 3 은, 전사 위치 결정부에 의한 그룹 구분을 반영한 유지 수단 상의 발광 소자를 나타내는 도면이다.
도 4 는, 전사 위치 결정부에 의해 결정된 전사 위치 정보가 반영되어 발광 소자가 전사된 피전사 기판의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5 는, 본 발명의 일 실시형태에 있어서의 전사 방법을 설명하는 도면이다.
도 6 은, 다른 실시형태에 있어서의 전사 위치 결정부에 의한 그룹 구분의 결과를 나타내는 도면이다.
1 is a diagram explaining a transfer system according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a diagram showing the distribution of light emission wavelengths of the light emitting elements on the holding means obtained by the wavelength measuring unit included in the transfer system and the results of group classification by the transfer positioning unit.
Fig. 3 is a diagram showing the light emitting element on the holding means reflecting group division by the transfer positioning portion.
FIG. 4 is a diagram showing an example of a transfer target substrate on which a light emitting element is transferred by reflecting the transfer position information determined by the transfer position determination unit.
Fig. 5 is a diagram explaining the transfer method in one embodiment of the present invention.
Fig. 6 is a diagram showing the results of group classification by the transfer positioning unit in another embodiment.

본 발명의 일 실시형태에 있어서의 전사 시스템 (1) 에 대해서, 도 1 을 참조하며 설명한다.The transfer system 1 according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1.

본 실시형태의 전사 시스템 (1) 은, 전사부 (10), 파장 측정부 (20), 및 전사 위치 결정부 (30) 를 가지며, 유지 수단 (3) 에 의해 유지되어 있는 복수의 발광 소자 (2) 를 전사부 (10) 에 의해 피전사 기판 (4) 에 전사한다. 또한, 유지 수단 (3) 상에서의 발광 소자 (2) 의 배치 (레이아웃) 를 그대로 피전사 기판 (4) 상의 레이아웃에 반영하는 것이 아니라, 파장 측정부 (20) 가 유지 수단 (3) 상에서의 각 발광 소자 (2) 의 발광 파장을 측정하고, 거기에서 얻어진 각 발광 소자 (2) 의 발광 파장의 정보에 기초하여, 전사 위치 결정부 (30) 가 각 발광 소자 (2) 의 피전사 기판 (4) 상에서의 전사 위치를 결정한다. 이 전사 위치 정보에 기초하여, 전사부 (10) 가 각 발광 소자 (2) 를 피전사 기판 (4) 에 전사한다.The transfer system 1 of this embodiment has a transfer unit 10, a wavelength measurement unit 20, and a transfer positioning unit 30, and includes a plurality of light emitting elements ( 2) is transferred to the transfer target substrate 4 by the transfer unit 10. In addition, the arrangement (layout) of the light emitting element 2 on the holding means 3 is not directly reflected in the layout on the transfer receiving substrate 4, but rather the wavelength measuring unit 20 is adjusted at an angle on the holding means 3. The light emission wavelength of the light emitting element 2 is measured, and based on the information of the light emission wavelength of each light emitting element 2 obtained therefrom, the transfer positioning unit 30 moves the transfer target substrate 4 of each light emitting element 2. ) determine the location of transcription on the Based on this transfer position information, the transfer unit 10 transfers each light emitting element 2 to the transfer target substrate 4.

여기서, 본 실시형태에서는, 발광 소자 (2) 는 마이크로 LED 칩이고, 피전사 기판 (4) 은 디스플레이용 회로 기판이다. 피전사 기판 (4) 에는, 적색, 녹색, 청색의 발광 소자 (2) 가 배치되며, 배치되는 개수는, 피전사 기판 (4) 이 FHD (Full High Definition) 패널용의 회로 기판인 경우에는 각 색 1920 × 1080 개, 4 K 패널용의 회로 기판인 경우에는 3840 × 2160 개에도 이른다.Here, in this embodiment, the light emitting element 2 is a micro LED chip, and the transfer target substrate 4 is a display circuit board. Red, green, and blue light-emitting elements 2 are disposed on the transfer target substrate 4, and the number of light emitting elements 2 disposed is each. The number of colors is 1920 × 1080, and in the case of a circuit board for a 4K panel, it can reach 3840 × 2160.

또한, 유지 수단 (3) 은, LED 칩을 에피택셜 성장시키는 베이스가 되는 성장 기판이어도 되고, 또한, 복수 회의 전사를 거쳐 성장 기판으로부터 회로 기판에 대한 발광 소자 (2) 의 전사를 완료시키는 경우의 중간 기판이어도 된다. 또한, 유지 수단 (3) 의 형상은, 웨이퍼 형상이어도 되고, 사각의 판 형상이어도 된다. 또한, 유지 수단 (3) 에 의한 발광 소자 (2) 의 유지 형태는, 본 실시형태에서는 레이저 어블레이션을 발생시키는 것이 가능한 공지된 형태가 적용되고 있다.Additionally, the holding means 3 may be a growth substrate that serves as a base for epitaxially growing the LED chip, and may also be used in the case of completing the transfer of the light emitting element 2 from the growth substrate to the circuit board through multiple transfers. It may be an intermediate substrate. Additionally, the shape of the holding means 3 may be a wafer shape or a square plate shape. In addition, the holding means for holding the light emitting element 2 by the holding means 3 is a known type capable of generating laser ablation in this embodiment.

또, 본 설명에서는, 수평 방향이며 서로 직교하는 방향을 각각 X 축 방향, Y 축 방향이라고 하고, 연직 방향을 Z 축 방향이라고 한다.In addition, in this description, the horizontal directions and mutually orthogonal directions are referred to as the X-axis direction and the Y-axis direction, respectively, and the vertical directions are referred to as the Z-axis direction.

전사부 (10) 는, 본 실시형태에서는 레이저 리프트 오프를 이용함으로써 유지 수단 (3) 이 유지하는 발광 소자 (2) 를 피전사 기판 (4) 에 전사하는 것으로, 레이저 광원 (11), 갈바노 미러 (12), Fθ 렌즈 (13), 흡착 핸드 (14), 및 재치 (載置) 부 (15) 를 구비한다.In the present embodiment, the transfer unit 10 transfers the light emitting element 2 held by the holding means 3 to the transfer target substrate 4 by using laser lift-off, and the laser light source 11 and the galvano It is provided with a mirror (12), an Fθ lens (13), a suction hand (14), and a mounting unit (15).

이 전사부 (10) 내에서는, 유지 수단 (3) 은, 발광 소자 (2) 가 유지되어 있는 면 (표면으로 한다) 이 수평이며 또한 하향이 되도록, 흡착 핸드 (14) 에 의해 이면이 흡착 파지되어 있다. 또한, 피전사 기판 (4) 은, 발광 소자 (2) 가 전사되는 면 (표면으로 한다) 이 수평이며 또한 상향이 되도록, 재치부 (15) 에 의해 이면이 흡착 파지되어 있다. 또한, 유지 수단 (3) 과 피전사 기판 (4) 은 상하로 대향하고, 유지 수단 (3) 이 상측에 위치한다.Within this transfer unit 10, the holding means 3 is held on its back side by the suction hand 14 so that the surface on which the light emitting element 2 is held (referred to as the surface) is horizontal and facing downward. It is done. In addition, the back side of the transfer target substrate 4 is suction-held by the placement unit 15 so that the surface on which the light-emitting element 2 is transferred (referred to as the surface) is horizontal and upward. Additionally, the holding means 3 and the transfer receiving substrate 4 face each other vertically, and the holding means 3 is located on the upper side.

레이저 광원 (11) 은, 1 개의 레이저광 (L1) 을 출사하는 장치로서, 본 실시형태에서는 YAG 레이저, 가시광 레이저, 자외선 레이저 등의 레이저광을 출사한다.The laser light source 11 is a device that emits one laser beam L1, and in this embodiment, emits laser beams such as YAG laser, visible laser, and ultraviolet laser.

갈바노 미러 (12) 는, 2 장의 미러를 가지며, 이들 미러의 위치 및 각도를 제어함으로써, 입사되는 광선을 임의의 방향으로 출사시킨다.The galvano mirror 12 has two mirrors, and by controlling the positions and angles of these mirrors, the incident light rays are emitted in an arbitrary direction.

레이저 광원 (11) 으로부터 발해진 펄스 형상의 레이저광 (L1) 은, 갈바노 미러 (12) 및 Fθ 렌즈 (13) 를 경유하여, 흡착 핸드 (14) 에 파지된 유지 수단 (3) 에 조사된다. 그리고, 유지 수단 (3) 에 조사된 레이저광 (L1) 은, 유지 수단 (3) 을 투과하여 유지 수단 (3) 과 발광 소자 (2) 의 계면에 도달하고, 이 계면에 있어서 레이저 어블레이션을 발생시킨다. 이 레이저 어블레이션에 의해, 발광 소자 (2) 는 탄성 지지되어 유지 수단 (3) 으로부터 분리하고, 바로 아래의 피전사 기판 (4) 에 전사된다. 또, 본 설명에서는, 이와 같이 레이저 어블레이션에 의해 유지 수단 (3) 으로부터 발광 소자 (2) 를 분리시키는 것을 레이저 리프트 오프라고 한다.The pulse-shaped laser light L1 emitted from the laser light source 11 is irradiated to the holding means 3 held by the suction hand 14 via the galvano mirror 12 and the Fθ lens 13. . Then, the laser light L1 irradiated to the holding means 3 passes through the holding means 3 and reaches the interface between the holding means 3 and the light emitting element 2, and laser ablation occurs at this interface. generates By this laser ablation, the light emitting element 2 is elastically supported, separated from the holding means 3, and transferred to the transfer target substrate 4 immediately below. In addition, in this description, separating the light emitting element 2 from the holding means 3 by laser ablation in this way is referred to as laser lift-off.

여기서, 레이저광 (L1) 은, 갈바노 미러 (12) 에 의해 광로가 제어되고, 유지 수단 (3) 의 임의의 위치에 조사할 수 있게 되어 있다. 이와 같이 갈바노 미러 (12) 를 가짐으로써, 유지 수단 (3) 에 유지된 임의의 위치의 발광 소자 (2) 를 레이저 리프트 오프시킬 수 있다.Here, the optical path of the laser light L1 is controlled by the galvano mirror 12, and can be irradiated to an arbitrary position of the holding means 3. By having the galvano mirror 12 in this way, the light emitting element 2 held at any position held by the holding means 3 can be laser lifted off.

또한, 재치부 (15) 는 이동 스테이지 (16) 에 의해 X 축 방향 및 Y 축 방향으로 이동할 수 있게 되어 있고, 유지 수단 (3) 에 대해 피전사 기판 (4) 을 X 축 방향 및 Y 축 방향으로 상대 이동시킨다. 이 이동 스테이지 (16) 에 의한 피전사 기판 (4) 의 위치 제어 및 상기 갈바노 미러 (12) 에 의한 레이저광 (L1) 의 조사 위치 제어를 조합함으로써, 유지 수단 (3) 에 유지되어 있는 임의의 위치의 발광 소자 (2) 를 피전사 기판 (4) 상의 임의의 위치에 전사하는 것이 가능하다.In addition, the placement unit 15 is movable in the Move the opponent to . By combining the position control of the transfer target substrate 4 by this moving stage 16 and the irradiation position control of the laser beam L1 by the galvano mirror 12, any It is possible to transfer the light emitting element 2 at the position to an arbitrary position on the transfer target substrate 4.

파장 측정부 (20) 는 본 설명에서 말하는 발광 특성 측정부의 일 실시형태로서, 본 실시형태에서는 포토루미네선스를 이용하여 유지 수단 (3) 상의 각 발광 소자 (2) 의 발광 특성의 1 종인 발광 파장을 측정하는 것으로, 레이저 광원 (21), 파장 측정기 (22), 및 재치부 (23) 를 구비한다.The wavelength measurement unit 20 is an embodiment of the luminescence characteristic measurement unit referred to in this description, and in this embodiment, photoluminescence is used to determine luminescence, which is one type of luminescence characteristic of each light emitting element 2 on the holding means 3. To measure the wavelength, a laser light source 21, a wavelength measuring device 22, and a mounting unit 23 are provided.

이 파장 측정부 (20) 내에서는, 유지 수단 (3) 은, 발광 소자 (2) 가 유지되어 있는 면 (표면) 이 수평이며 또한 상향이 되도록, 재치부 (23) 에 의해 이면이 흡착 파지되어 있다.Within this wavelength measuring unit 20, the holding means 3 is held on its back side by the placing unit 23 so that the surface on which the light emitting element 2 is held is horizontal and upward. there is.

레이저 광원 (21) 은, 1 개의 레이저광 (L2) 을 출사하는 장치로서, 본 실시형태에서는 YAG 레이저, 가시광 레이저, 자외선 레이저 등의 레이저광을 출사한다.The laser light source 21 is a device that emits one laser beam L2, and in this embodiment, emits laser beams such as a YAG laser, a visible laser, and an ultraviolet laser.

상기 레이저광은, 본 발명에 있어서의 활성 에너지선의 일 실시형태이고, 레이저광 이외에, 활성 에너지선은 전자파나 입자선, 양자 빔, 소립자 (素粒子) 빔 등도 포함한다.The laser light is an embodiment of the active energy ray in the present invention, and in addition to the laser light, the active energy ray also includes electromagnetic waves, particle beams, quantum beams, elementary particle beams, etc.

파장 측정기 (22) 는, 자신에게 입사된 광의 파장을 측정하는 것으로, 공지된 광 파장계가 적용된다.The wavelength meter 22 measures the wavelength of light incident on itself, and a known optical wavelength meter is applied.

유지 수단 (3) 상의 소정 위치의 발광 소자 (2) 에 레이저광 (L2) 이 입사되면, 발광 소자 (2) 내의 전자가 여기된다. 이 전자가 기저 상태로 되돌아올 때에 형광이나 인광과 같은 방출광 (L3) 을 방출한다 (이른바 포토루미네선스). 이 방출광 (L3) 을 파장 측정기 (22) 로 포착하여, 이 방출광 (L3) 의 파장을 측정함으로써, 발광 소자 (2) 를 결선하지 않고 소정의 발광 소자 (2) 의 발광 파장을 측정하는 것이 가능하다.When the laser light L2 is incident on the light emitting element 2 at a predetermined position on the holding means 3, electrons in the light emitting element 2 are excited. When these electrons return to the ground state, they emit emission light (L3) such as fluorescence or phosphorescence (so-called photoluminescence). This emitted light L3 is captured by the wavelength meter 22 and the wavelength of this emitted light L3 is measured, thereby measuring the emission wavelength of a given light emitting element 2 without wiring the light emitting element 2. It is possible.

또한, 재치부 (23) 는 이동 스테이지 (24) 에 의해 X 축 방향 및 Y 축 방향으로 이동할 수 있게 되고, 레이저 광원 (21) 및 파장 측정기 (22) 에 대해 유지 수단 (3) 을 X 축 방향 및 Y 축 방향으로 상대 이동시킨다. 이 이동 스테이지 (24) 에 의한 유지 수단 (3) 의 위치 제어에 의해, 유지 수단 (3) 에 유지되어 있는 임의의 위치의 발광 소자 (2) 의 발광 파장을 측정하는 것이 가능하다. 이 파장 측정부 (20) 에 의해, 유지 수단 (3) 이 유지하는 모든 발광 소자 (2) 의 발광 파장이 측정된다.Additionally, the mounting portion 23 can be moved in the X-axis direction and the Y-axis direction by the moving stage 24, and the holding means 3 can be moved in the and relative movement in the Y-axis direction. By controlling the position of the holding means 3 by the moving stage 24, it is possible to measure the light emission wavelength of the light emitting element 2 held at an arbitrary position held by the holding means 3. This wavelength measuring unit 20 measures the emission wavelengths of all light emitting elements 2 held by the holding means 3.

전사 위치 결정부 (30) 는 본 설명에서는 전사 위치 결정 장치라고도 하고, 본 실시형태에서는 전사부 (10) 및 파장 측정부 (20) 의 동작을 제어하는 컴퓨터로서, 파장 측정부 (20) 에 의해 얻어진 유지 수단 (3) 상의 각 발광 소자 (2) 의 발광 파장의 정보를 기초로, 각 발광 소자 (2) 의 피전사 기판 (4) 상의 전사 위치의 정보 (전사 위치 정보) 를 작성하는 프로그램을 갖는다. 이 전사 위치 정보를 기초로, 전사부 (10) 는 유지 수단 (3) 상의 소정의 발광 소자 (2) 를 피전사 기판 (4) 상의 소정 위치에 전사한다.The transfer positioning unit 30 is also referred to as a transfer positioning device in this description, and in this embodiment is a computer that controls the operations of the transfer unit 10 and the wavelength measuring unit 20, and is controlled by the wavelength measuring unit 20. Based on the obtained information on the emission wavelength of each light-emitting element 2 on the holding means 3, a program is created to create information on the transfer position of each light-emitting element 2 on the transfer target substrate 4 (transfer position information). have Based on this transfer position information, the transfer unit 10 transfers the predetermined light emitting element 2 on the holding means 3 to a predetermined position on the transfer target substrate 4.

다음으로, 전사 위치 결정부 (30) 에 의한 전사 위치 정보의 작성 프로세스를 도 2 내지 4 를 사용하여 설명한다.Next, the creation process of the transfer position information by the transfer position determination unit 30 is explained using FIGS. 2 to 4.

도 2 는, 파장 측정부 (20) 에 의해 얻어진 유지 수단 (3) 상의 발광 소자 (2) 의 발광 파장의 분포를 나타내는 그래프이다. 가로축은 발광 파장, 세로축은 각 발광 파장에서 발광하는 발광 소자 (2) 의 개수 (소자 수) 이다.FIG. 2 is a graph showing the distribution of the light emission wavelength of the light emitting element 2 on the holding means 3 obtained by the wavelength measuring unit 20. The horizontal axis represents the emission wavelength, and the vertical axis represents the number of light-emitting elements 2 (number of elements) emitting light at each emission wavelength.

동일한 성장 기판으로부터 에피택셜 성장한 동일 색의 발광 소자 (2) 이더라도, 발광 파장에는 각 발광 소자 (2) 에서 다소의 차이가 있어, 도 2 에 나타내는 바와 같은 정규 분포와 유사한 분포가 형성된다.Even if the light emitting elements 2 of the same color are epitaxially grown from the same growth substrate, there is a slight difference in the emission wavelength of each light emitting element 2, and a distribution similar to the normal distribution as shown in FIG. 2 is formed.

여기서, 이 분포에 대하여 최빈값 (모드값) 을 취하는 발광 파장을 포함하는 소정의 파장 범위의 그룹 (A) 와 그룹 (A) 보다 외측의 그룹인 그룹 (B) 로 2 개의 그룹으로 분류된 것으로 한다. 그리고, 그룹 (A) 에 속하는 발광 파장의 발광 소자 (2) 를 모드 소자 (2A), 그룹 (B) 에 속하는 발광 파장의 발광 소자 (2) 를 비모드 소자 (2B) 라고 한다. 이 때, 모드 소자 (2A) 의 수가 비모드 소자 (2B) 의 수보다 적어지도록, 그룹 (A) 와 그룹 (B) 의 경계치가 설정되어 있다.Here, it is assumed that this distribution is classified into two groups: group (A), which has a predetermined wavelength range including the emission wavelength that takes the mode (mode value), and group (B), which is a group outside group (A). . The light-emitting element 2 with an emission wavelength belonging to group (A) is called a mode element 2A, and the light-emitting element 2 with an emission wavelength belonging to group B is called a non-mode element 2B. At this time, the boundary values of group (A) and group (B) are set so that the number of mode elements 2A is smaller than the number of non-mode elements 2B.

도 3 은, 상기 그룹 구분을 반영했을 때의 유지 수단 (3) 상의 발광 소자 (2) 의 배열 일례를 나타내는 도면으로, 비모드 소자 (2B) 에는 해칭을 행하고 있다.FIG. 3 is a diagram showing an example of the arrangement of the light emitting elements 2 on the holding means 3 when the above group division is reflected, and the non-mode element 2B is hatched.

도 3 과 같이 유지 수단 (3) 상에서 비모드 소자 (2B) 가 밀집되어 있는 경우, 만일 유지 수단 (3) 상의 이 배열대로 피전사 기판 (4) 상에 전사해 버리면, 피전사 기판 (4) 상의 발광 소자 (2) 를 발광시켰을 때에 비모드 소자 (2B) 의 집합과 그 주위의 모드 소자 (2A) 의 사이에서 색미의 차이가 눈에 띄어, 불균일로서 시인되어 버릴 우려가 있다. 이에 대해, 본 발명에서는 전사 위치 결정부 (30) 가 유지 수단 (3) 상의 각각의 발광 소자 (2) 의 발광 특성의 정보를 기초로, 최종 제품인 디스플레이에서 불균일이 발생하지 않는 범위에서 비모드 소자 (2B) 를 피전사 기판 (4) 에 배치하도록, 전사 위치 정보를 작성한다.In the case where the non-mode elements 2B are densely packed on the holding means 3 as shown in FIG. 3, if they are transferred onto the transfer receiving substrate 4 in this arrangement on the holding means 3, the transfer receiving substrate 4 When the light-emitting element 2 on the image is turned on, a difference in color between the set of non-mode elements 2B and the surrounding mode elements 2A is noticeable, and there is a risk that it may be recognized as non-uniformity. In contrast, in the present invention, the transfer positioning unit 30, based on information on the light emission characteristics of each light-emitting element 2 on the holding means 3, sets the non-mode elements to the extent that non-uniformity does not occur in the display, which is the final product. Transfer position information is created so that (2B) is placed on the transfer receiving substrate (4).

도 4 는, 전사 위치 결정부 (30) 에 의해 결정된 전사 위치 정보가 반영되어 발광 소자 (2) 가 전사된 피전사 기판 (4) 의 일례를 나타내는 도면이다.FIG. 4 is a diagram showing an example of the transfer target substrate 4 to which the light emitting element 2 is transferred by reflecting the transfer position information determined by the transfer position determination unit 30.

디스플레이의 외주부는, 인간의 시각상, 중앙부 등과 비교하여 불균일이 눈에 잘 띄지 않는다. 그래서 도 4 에 나타내는 예에서는, 피전사 기판 (4) 의 외주부에는 비모드 소자 (2B) 가 우선적으로 이용, 전사되도록, 전사 위치 결정부 (30) 에 의해 전사 위치 정보가 작성되고, 그에 따라서 유지 수단 (3) 으로부터 피전사 기판 (4) 으로 발광 소자 (2) 가 전사되어 있다.In the outer peripheral portion of the display, unevenness is less noticeable compared to the central portion in human vision. Therefore, in the example shown in FIG. 4, transfer position information is created by the transfer positioning unit 30 so that the non-mode element 2B is preferentially used and transferred to the outer peripheral portion of the transfer target substrate 4, and is maintained accordingly. The light emitting element 2 is transferred from the means 3 to the transfer target substrate 4.

이와 같이 불균일이 눈에 잘 띄지 않는 외주부가 유효하게 활용됨으로써, 비모드 소자 (2B) 도 디스플레이의 형성에 이용하는 것이 가능하고, 발광 소자의 수율을 높게 유지하면서 불균일을 발생시키지 않는 디스플레이를 형성할 수 있다.By effectively utilizing the outer peripheral part where unevenness is less noticeable in this way, it is possible to use the non-mode element 2B to form a display, and it is possible to form a display that does not generate unevenness while maintaining a high yield of light-emitting elements. there is.

여기서, 본 실시형태에서는, 도 2 에 있어서의 그룹 (A) 와 그룹 (B) 의 경계가 되는 발광 파장은, 발광 파장의 분포를 감안하여 수동으로 설정할 수 있게 되어 있다. 예를 들어, 적색 LED 에서는 600 ㎚ ∼ 780 ㎚, 녹색 LED 에서는 505 ㎚ ∼ 530 ㎚, 청색 LED 에서는 470 ∼ 485 ㎚ 의 발광 파장의 범위를 그룹 (A) 로 하고, 그 범위에서 벗어난 발광 파장의 범위를 그룹 (B) 로 수동으로 설정하고, 전사 위치 결정부 (30) 는 이 조건을 토대로 모드 소자 (2A) 와 비모드 소자 (2B) 의 배치를 계산한다. 또한, 이와 같은 발광 파장의 범위는, 전사 위치 결정부 (30) 가 자동으로 결정하도록 해도 된다.Here, in this embodiment, the emission wavelength that is the boundary between group (A) and group (B) in FIG. 2 can be manually set in consideration of the distribution of emission wavelengths. For example, the range of emission wavelengths of 600 nm to 780 nm for red LED, 505 nm to 530 nm for green LED, and 470 to 485 nm for blue LED is group (A), and the range of emission wavelengths outside that range is group (A). is manually set to the group (B), and the transfer positioning unit 30 calculates the arrangement of the mode element 2A and the non-mode element 2B based on this condition. Additionally, the range of such a light emission wavelength may be automatically determined by the transfer positioning unit 30.

도 5 는, 상기 실시형태의 전사 시스템을 사용한 전사 방법을 설명하는 플로도이다.Fig. 5 is a flowchart explaining the transfer method using the transfer system of the above embodiment.

도 5(a) 는, 유지 수단 (3) 으로부터 피전사 기판 (4) 으로의 발광 소자 (2) 의 전사에 관한 일련의 프로세스를 나타내는 플로도이다.FIG. 5(a) is a flowchart showing a series of processes related to the transfer of the light emitting element 2 from the holding means 3 to the transfer target substrate 4.

먼저, 파장 측정부 (20) 에 유지 수단 (3) 이 투입되고 (스텝 S1), 파장 측정부 (20) 에서 유지 수단 (3) 상의 각 발광 소자 (2) 의 발광 파장이 측정된다 (스텝 S2). 또, 본 설명에서는 이 스텝 S2 와 같이 유지 수단 (3) 에 의해 유지된 상태의 각 발광 소자 (2) 의 발광 파장과 같은 발광 특성을 측정하는 공정을 발광 특성 측정 공정이라고 한다.First, the holding means 3 is inserted into the wavelength measuring unit 20 (Step S1), and the emission wavelength of each light-emitting element 2 on the holding means 3 is measured in the wavelength measuring unit 20 (Step S2 ). In addition, in this description, the process of measuring the emission characteristics, such as the emission wavelength, of each light-emitting element 2 in a state held by the holding means 3, such as step S2, is referred to as the emission characteristics measurement process.

다음으로, 상기 발광 특성 측정 공정에서 얻어진 각 발광 소자 (2) 의 발광 파장의 정보를 기초로 각 발광 소자 (2) 의 분류를 실시하고, 피전사 기판 (4) 에 대한 전사 위치를 결정한다. 구체적으로는, 분류의 조건이 설정되고 (스텝 S3), 이 분류에 의해 비모드 소자 (2B) 로 식별된 발광 소자 (2) 가 피전사 기판 (4) 의 외주부에 배치되도록, 전사 위치 결정부 (30) 가 각각의 발광 소자 (2) 의 피전사 기판 (4) 에 대한 전사 위치 정보를 작성한다 (스텝 S4). 또, 본 설명에서는 이 스텝 S4 와 같이 각각의 발광 소자 (2) 의 피전사 기판 (4) 에 대한 전사 위치 정보를 작성하는 공정을 전사 위치 결정 공정이라고 한다.Next, each light-emitting element 2 is classified based on the information on the emission wavelength of each light-emitting element 2 obtained in the above-described light-emitting characteristic measurement process, and the transfer position with respect to the transfer target substrate 4 is determined. Specifically, the conditions for classification are set (step S3), and the transfer positioning unit so that the light emitting element 2 identified as the non-mode element 2B by this classification is disposed on the outer periphery of the transfer target substrate 4. (30) creates transfer position information for each light-emitting element (2) on the transfer target substrate (4) (step S4). In addition, in this description, the process of creating transfer position information for each light-emitting element 2 on the transfer target substrate 4, such as step S4, is referred to as the transfer position determination process.

스텝 S3 에 있어서의 분류 조건 설정의 상세함을 도 5(b) 에 나타낸다. 이 공정에서는, 도 2 에 있어서의 그룹 (A) 와 그룹 (B) 를 식별하는 경계치가 각 색의 발광 소자 (2) 에 대하여 설정된다. 본 실시형태에서는 발광 소자 (2) 는 적색 소자, 녹색 소자, 청색 소자의 3 종류가 있고, 각각의 색의 발광 소자 (2) 에 대하여 그룹 구분 (분류) 의 경계치가 설정된다 (스텝 S11, 스텝 S12, 스텝 S13). 이 경계치의 설정은 수동으로 행해져도 되고, 또한, 예를 들어 전사 위치 결정부 (30) 가 자동으로 행해도 된다. 또한, 본 실시형태에서는 일련의 프로세스 중에 이 분류 조건 설정의 공정이 편성되어 있지만, 스텝 S1 보다 이전 단계에서 미리 이 설정이 행해져 있어도 된다.The details of the classification condition setting in step S3 are shown in Fig. 5(b). In this step, boundary values that identify the group (A) and group (B) in FIG. 2 are set for the light emitting elements 2 of each color. In this embodiment, there are three types of light-emitting elements 2: red elements, green elements, and blue elements, and a group classification (classification) boundary value is set for each color of light-emitting elements 2 (step S11, step S11). S12, step S13). Setting of this boundary value may be performed manually, or, for example, may be performed automatically by the transfer positioning unit 30. In addition, in this embodiment, the process of setting the classification conditions is organized in a series of processes, but this setting may be performed in advance in a step prior to step S1.

도 5(a) 의 플로의 설명으로 되돌아간다. 스텝 S4 에서 전사 위치 정보가 작성된 후, 유지 수단 (3) 은 파장 측정부 (20) 로부터 취출되어, 전사부 (10) 에 투입된다. 또한, 피전사 기판 (4) 도 전사부 (10) 에 투입된다 (스텝 S5). 그리고 마지막으로, 전사 위치 정보에 따라서 전사부 (10) 는 유지 수단 (3) 으로부터 피전사 기판 (4) 으로 모드 소자 (2A), 비모드 소자 (2B) 를 전사시킨다 (스텝 S6). 본 설명에서는, 이 스텝 S6 과 같이 전사 위치 결정 공정에 의해 얻어진 전사 위치 정보를 기초로, 유지 수단 (3) 으로부터 피전사 기판 (4) 으로 발광 소자 (2) 를 전사시키는 공정을 전사 공정이라고 한다.Return to the description of the flow in Fig. 5(a). After the transfer position information is created in step S4, the holding means 3 is taken out from the wavelength measurement unit 20 and put into the transfer unit 10. Additionally, the transfer target substrate 4 is also put into the transfer unit 10 (step S5). And finally, according to the transfer position information, the transfer unit 10 transfers the mode element 2A and the non-mode element 2B from the holding means 3 to the transfer target substrate 4 (step S6). In this description, the process of transferring the light emitting element 2 from the holding means 3 to the transfer target substrate 4 based on the transfer position information obtained by the transfer position determination process as in step S6 is referred to as the transfer process. .

이 전사 공정이 완료됨으로써, 불균일이 시인되는 일이 없도록 발광 소자 (2) 가 전사된 피전사 기판 (4) 이 완성된다. 이 이후에는 실장 등의 후공정으로 옮겨도 되고, 또한, 만일의 문제를 검출하기 위해서 불균일 검사가 실시되어도 된다.Upon completion of this transfer process, the transfer target substrate 4 to which the light emitting element 2 has been transferred is completed so that unevenness is not recognized. After this, the process may be moved to a post-process such as mounting, or a non-uniformity inspection may be performed to detect any potential problems.

도 6 은, 다른 실시형태에 있어서의 전사 위치 결정부 (30) 에 의한 그룹 구분의 결과를 나타내는 도면이다.FIG. 6 is a diagram showing the results of group classification by the transfer positioning unit 30 in another embodiment.

발광 소자 (2) 의 발광 파장의 분포에 대한 그룹 구분은, 반드시 2 그룹이 아니어도 된다. 본 실시형태에서는, 유지 수단 (3) 상의 발광 소자 (2) 는, 최빈값의 발광 파장을 포함하는 범위의 그룹인 그룹 (D), 그룹 (D) 의 외측에 인접하는 발광 파장 범위의 그룹인 그룹 (E), 그룹 (E) 의 외측에 인접하는 발광 파장 범위의 그룹인 그룹 (F) 의 3 개의 그룹으로 분류되어 있다.The group classification for the distribution of the light emission wavelength of the light emitting element 2 does not necessarily have to be two groups. In this embodiment, the light-emitting elements 2 on the holding means 3 are group (D), which is a group of a range including the light emission wavelength of the mode, and a group of groups of light-emitting wavelength ranges adjacent to the outside of the group (D). It is classified into three groups: (E), and group (F), which is a group with an emission wavelength range adjacent to the outside of group (E).

그리고, 발광 소자 (2) 를 피전사 기판 (4) 에 전사할 때, 발광 파장의 최빈값으로부터 가장 멀어진 파장 범위의 그룹인 그룹 (F) 에 속하는 발광 소자 (2) 를 제외하고, 그룹 (D) 에 속하는 모드 소자와 그룹 (E) 에 속하는 비모드 소자만을 전사하도록, 전사 위치 결정부 (30) 는 전사 위치 정보를 작성한다. 이와 같이 전사 위치 결정부 (30) 는 피전사 기판 (4) 에 대한 전사 위치뿐만 아니라 전사 가능 여부도 정보로서 작성해도 된다.And, when transferring the light emitting element 2 to the transfer target substrate 4, except for the light emitting element 2 belonging to group (F), which is the group whose wavelength range is furthest from the mode of the light emission wavelength, group (D) The transfer positioning unit 30 creates transfer position information so that only the mode elements belonging to and the non-mode elements belonging to group (E) are transferred. In this way, the transfer positioning unit 30 may prepare not only the transfer position with respect to the transfer target substrate 4 but also whether transfer is possible or not as information.

이렇게 함으로써, 수율은 약간 낮아지기는 하지만, 비모드 소자의 수를 비교적 줄일 수 있기 때문에, 불균일이 발생하지 않도록 비모드 소자군이 배치된 전사 위치 정보를 전사 위치 결정부 (30) 가 용이하게 형성할 수 있다.By doing this, although the yield is slightly lowered, the number of non-mode elements can be relatively reduced, so the transfer positioning unit 30 can easily form the transfer position information where the non-mode element group is arranged to prevent non-uniformity from occurring. You can.

이상의 전사 시스템, 전사 위치 결정 장치, 및 전사 방법에 의해 발광 소자의 수율을 높게 유지하면서 불균일을 발생시키지 않는 디스플레이를 형성하는 것이 가능하다.Using the above transfer system, transfer positioning device, and transfer method, it is possible to form a display that does not generate unevenness while maintaining a high yield of light emitting elements.

여기서, 본 발명의 전사 시스템, 전사 위치 결정 장치, 및 전사 방법은, 이상에서 설명한 형태에 한정되지 않고 본 발명의 범위 내에서 다른 형태의 것이어도 된다. 예를 들어, 발광 특성 측정부에 의해 측정하는 발광 소자 (2) 의 발광 특성은, 발광 파장에 한정되지 않고, 예를 들어 각각의 발광 소자 (2) 의 발광 휘도 등을 측정해도 된다.Here, the transfer system, transfer positioning device, and transfer method of the present invention are not limited to the forms described above and may have other forms within the scope of the present invention. For example, the emission characteristics of the light-emitting elements 2 measured by the emission characteristic measurement unit are not limited to the emission wavelength, and for example, the emission luminance of each light-emitting element 2 may be measured.

또한, 전사부 (10) 에 의한 발광 소자 (2) 의 전사 수법은, 레이저 리프트 오프에 한정되지 않고 다른 공지된 수법이 사용되어도 된다. 예를 들어, 열 압착이나 초음파 등을 이용한, 이른바 본딩에 의해 발광 소자 (2) 를 전사해도 된다.In addition, the method of transferring the light emitting element 2 by the transfer unit 10 is not limited to laser lift-off, and other known methods may be used. For example, the light emitting element 2 may be transferred by so-called bonding using thermocompression, ultrasonic waves, etc.

1 : 전사 시스템
2 : 발광 소자
2A : 모드 소자
2B : 비모드 소자
3 : 유지 수단
4 : 피전사 기판
10 : 전사부
11 : 레이저 광원
12 : 갈바노 미러
13 : Fθ 렌즈
14 : 흡착 핸드
15 : 재치부
16 : 이동 스테이지
20 : 파장 측정부
21 : 레이저 광원
22 : 파장 측정기
23 : 재치부
24 : 이동 스테이지
30 : 전사 위치 결정부
A : 그룹
B : 그룹
C : 그룹
D : 그룹
E : 그룹
L1 : 레이저광
L2 : 레이저광
L3 : 방출광
W : 거리
1: Transcription system
2: Light emitting element
2A: mode element
2B: Non-mode device
3: means of maintenance
4: Transfer target substrate
10: transcription part
11: Laser light source
12: Galvano mirror
13: Fθ lens
14: Suction hand
15: Judicial Department
16: Moving stage
20: Wavelength measurement unit
21: Laser light source
22: Wavelength meter
23: Judicial Department
24: Moving stage
30: transcription positioning unit
A: group
B: group
C: group
D: group
E: group
L1: Laser light
L2: Laser light
L3: Emitted light
W: distance

Claims (7)

유지 수단에 의해 유지된 복수의 발광 소자를 피전사 기판에 전사시키는 전사 시스템으로서,
상기 유지 수단에 유지된 상태의 각각의 상기 발광 소자의 발광 특성을 측정하는 발광 특성 측정부와,
상기 발광 특성 측정부에 의해 얻어진 상기 유지 수단 상의 각각의 상기 발광 소자의 발광 특성의 정보를 기초로, 각각의 상기 발광 소자에 대해 전사 가능 여부 및/또는 상기 피전사 기판 상의 전사 위치 정보를 작성하는 전사 위치 결정부와,
상기 전사 위치 결정부에 의해 작성된 전사 위치 정보를 기초로, 상기 유지 수단으로부터 상기 피전사 기판으로 상기 발광 소자를 전사시키는 전사부를 구비하는 것을 특징으로 하는, 전사 시스템.
A transfer system for transferring a plurality of light emitting elements held by holding means to a transfer target substrate,
a light-emitting characteristic measuring unit that measures light-emitting characteristics of each light-emitting element held in the holding means;
Based on the information on the light emission characteristics of each light emitting element on the holding means obtained by the light emission characteristic measurement unit, creating information on whether transfer is possible and/or transfer position on the transfer target substrate for each light emitting element. A transcription positioning unit,
A transfer system comprising a transfer unit that transfers the light emitting element from the holding means to the transfer target substrate based on transfer position information created by the transfer position determination unit.
제 1 항에 있어서,
상기 발광 특성 측정부는, 상기 유지 수단에 유지된 상태의 각각의 상기 발광 소자에 활성 에너지선을 조사함으로써 상기 발광 소자로부터 발광되는 형광이나 인광의 파장을 측정하는 파장 측정부인 것을 특징으로 하는, 전사 시스템.
According to claim 1,
The transfer system is characterized in that the luminescence characteristic measuring unit is a wavelength measuring unit that measures the wavelength of fluorescence or phosphorescence emitted from the light-emitting elements by irradiating active energy rays to each of the light-emitting elements held in the holding means. .
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 전사부는, 레이저 리프트 오프에 의해 상기 유지 수단 상의 각각의 상기 발광 소자를 상기 피전사 기판에 전사시키는 것을 특징으로 하는, 전사 시스템.
The method of claim 1 or 2,
A transfer system, wherein the transfer unit transfers each of the light-emitting elements on the holding means to the transfer target substrate by laser lift-off.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 전사부는, 열 압착에 의해 상기 유지 수단 상의 각각의 상기 발광 소자를 상기 피전사 기판에 전사시키는 것을 특징으로 하는, 전사 시스템.
The method of claim 1 or 2,
A transfer system, wherein the transfer unit transfers each of the light-emitting elements on the holding means to the transfer target substrate by thermal compression.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 전사부는, 초음파에 의해 상기 유지 수단 상의 각각의 상기 발광 소자를 상기 피전사 기판에 전사시키는 것을 특징으로 하는, 전사 시스템.
The method of claim 1 or 2,
A transfer system, wherein the transfer unit transfers each of the light-emitting elements on the holding means to the transfer target substrate by ultrasonic waves.
유지 수단에 의해 유지된 복수의 발광 소자를 피전사 기판에 전사시킴에 있어서, 상기 유지 수단 상의 각각의 상기 발광 소자의 발광 특성의 정보를 기초로, 각각의 상기 발광 소자에 대해 전사 가능 여부 및/또는 상기 피전사 기판 상의 전사 위치 정보를 작성하는 것을 특징으로 하는, 전사 위치 결정 장치.When transferring a plurality of light-emitting elements held by a holding means to a transfer target substrate, whether or not transfer is possible for each of the light-emitting elements based on information on the light-emitting characteristics of each light-emitting element on the holding means; and/ Or, a transfer positioning device characterized in that it creates transfer position information on the transfer target substrate. 유지 수단에 의해 유지된 복수의 발광 소자를 피전사 기판에 전사시키는 전사 방법으로서,
상기 유지 수단에 유지된 상태의 각각의 상기 발광 소자의 발광 특성을 측정하는 발광 특성 측정 공정과,
상기 발광 특성 측정 공정에 의해 얻어진 상기 유지 수단 상의 각각의 상기 발광 소자의 발광 특성의 정보를 기초로, 각각의 상기 발광 소자에 대해 전사 가능 여부 및/또는 상기 피전사 기판 상의 전사 위치 정보를 작성하는 전사 위치 결정 공정과,
상기 전사 위치 결정 공정에 의해 작성된 전사 위치 정보를 기초로, 상기 유지 수단으로부터 상기 피전사 기판으로 상기 발광 소자를 전사시키는 전사 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는, 전사 방법.
A transfer method for transferring a plurality of light emitting elements held by holding means to a transfer target substrate, comprising:
a luminescence characteristic measurement process of measuring luminescence characteristics of each of the light-emitting elements held in the holding means;
Based on the information on the emission characteristics of each light-emitting element on the holding means obtained by the light-emitting characteristic measurement process, information on whether transfer is possible and/or transfer position on the transfer target substrate is created for each light-emitting element. A transcription positioning process,
A transfer method comprising a transfer step of transferring the light emitting element from the holding means to the transfer target substrate based on the transfer position information created by the transfer position determination step.
KR1020237029859A 2021-03-05 2021-12-23 Transfer system, transfer positioning device, and transfer method KR20230150975A (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021035380A JP7524108B2 (en) 2021-03-05 2021-03-05 Transfer system, transfer position determining device, and transfer method
JPJP-P-2021-035380 2021-03-05
PCT/JP2021/047870 WO2022185686A1 (en) 2021-03-05 2021-12-23 Transfer system, transfer position determination device, and transfer method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230150975A true KR20230150975A (en) 2023-10-31

Family

ID=83153939

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020237029859A KR20230150975A (en) 2021-03-05 2021-12-23 Transfer system, transfer positioning device, and transfer method

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP7524108B2 (en)
KR (1) KR20230150975A (en)
CN (1) CN116888749A (en)
WO (1) WO2022185686A1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002170993A (en) 2000-11-30 2002-06-14 Shin Etsu Handotai Co Ltd Light emitting element and its fabricating method, visible light emitting device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5196262B2 (en) 2008-09-30 2013-05-15 ソニー株式会社 Manufacturing method of display device
KR101881065B1 (en) 2011-12-21 2018-07-24 삼성전자주식회사 Light source module and backlight unit
JP6139323B2 (en) 2013-08-06 2017-05-31 三菱電機株式会社 Video display device and manufacturing method thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002170993A (en) 2000-11-30 2002-06-14 Shin Etsu Handotai Co Ltd Light emitting element and its fabricating method, visible light emitting device

Also Published As

Publication number Publication date
CN116888749A (en) 2023-10-13
JP7524108B2 (en) 2024-07-29
JP2022135521A (en) 2022-09-15
WO2022185686A1 (en) 2022-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI735695B (en) Method and apparatus for transferring electronic components between substrates
CN102171847B (en) Semiconductor color-tunable broadband light sources and full-color microdisplays
KR101704087B1 (en) Reduced color over angle variation leds
CN109196424A (en) The maskless of micro device picks and places transfer parallel
CN111052386A (en) Light Emitting Diode (LED) mass transfer device and method of making same
EP2953173B1 (en) Light emitting device fabrication method and fabrication device
US10580825B2 (en) Method of manufacturing display device Including Photoluminescence measurement
TWI630052B (en) Laser processing device and method for setting processing conditions of substrate with pattern
KR20210023375A (en) Laser transffering apparatus and transffering method using the same
CN102870241A (en) Light emitting diodes and methods for manufacturing light emitting diodes
TW202215730A (en) Lifting method for optical device, lifting device, production method for receptor substrate to which optical device has been transferred, and display production method
WO2021193135A1 (en) Mounting method, mounting device, and transfer device
KR20230150975A (en) Transfer system, transfer positioning device, and transfer method
JP2022115687A (en) Transfer device
CN108573960B (en) Display device and epitaxy wafer
US11255529B1 (en) Bonding corners of light emitting diode chip to substrate using laser
KR101606674B1 (en) Etching system and method of molding compound of led package
US10784238B2 (en) Display device including sub-pixel units of the same color type and different luminous areas
US20230125552A1 (en) Micro-led manufacturing device
Flemish et al. Development and Industrialization of InGaN/GaN LEDs on Patterned Sapphire Substrates for Low Cost Emitter Architecture
US20240088321A1 (en) Flat bonding method of light emitting device and flat bonder for light emitting device
TW202301004A (en) Manufacturing method of display device and holding substrate
JP2024127223A (en) Transfer Method
US10678076B2 (en) Treating display panel using laser
Cheung et al. Colour tuneable LEDs and pixelated micro-LED arrays