WO2018074841A1 - 캐리어 필름, 이를 이용한 소자 전사방법 및 소자 전사방법을 이용한 전자제품 제조방법 - Google Patents

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최병익
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이학주
장봉균
정연우
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Definitions

  • the present invention relates to a carrier film, a device transfer method using the same, and a method for manufacturing an electronic product using the device transfer method. More particularly, the adhesive force is controlled by controlling the indentation depth into which the device is pressed into the carrier film and the substrate.
  • the present invention relates to a carrier film for transferring a device to a substrate, a device transfer method using the same, and an electronic product manufacturing method using the device transfer method.
  • micro LEDs are in the spotlight as the next generation of advanced displays to replace conventional displays.
  • the technology of transferring each LED to a modular circuit board is the key.
  • the adhesive force of the adhesive carrier film used in the existing transfer process can be controlled only by changing the chemical composition of the adhesive layer, the adhesive layer having the same chemical component generally has the same adhesive force at all times.
  • the device when the device is moved between the carrier film and the substrate by using an existing adhesive carrier film, the device can be moved only from the side of the relatively weak adhesive force between the carrier film and the substrate. In the opposite case, it was impossible in principle.
  • One aspect of the present invention is to provide a carrier film which transfers the device to a desired substrate by controlling the adhesion of the device to the carrier film or the substrate by controlling the adhesive force through the control of the indentation depth is pressed into the carrier film and the substrate do.
  • Another aspect of the present invention to provide an electronic device manufacturing method using the device transfer method and the device transfer method using the carrier film.
  • Carrier film according to an embodiment of the present invention, the base film; And a first adhesive layer formed on one surface of the base film and attached with a device to be transferred, wherein the size of the adhesive force formed between the device and the first adhesive layer is such that the device has the first adhesive layer. It is proportional to the depth of indentation pressed into.
  • An element transfer method includes a substrate including a base film and a carrier film having a first adhesive layer formed on one surface of the base film, and a base surface and a second adhesive layer formed on one surface of the base surface. Pressing each other so that the first pressure-sensitive adhesive layer and the second pressure-sensitive adhesive layer face each other, the pressing step is a device to be transferred is located between the first pressure-sensitive adhesive layer and the second pressure-sensitive adhesive layer; A first adhesive force forming step of forming a first adhesive force between the device and the first adhesive layer while the device is pressed into the first adhesive layer by the pressing step; A second adhesive force forming step of forming a second adhesive force between the device and the second adhesive layer by pressing the device into the second adhesive layer by the pressing step; And a release step of releasing the device from the first adhesive layer or the second adhesive layer by separating the carrier film from the substrate, wherein the size of the first adhesive force is determined by the device on the first adhesive layer.
  • the size of the second adhesive force is proportional to the first indentation depth to be press-fitted, and the magnitude of the second adhesive force is proportional to the second indentation depth to which the device is press-fitted into the second adhesive layer, and the difference between the first indentation depth and the second indentation depth The device is moved between the first adhesive layer and the second adhesive layer.
  • the viscoelastic coefficient of the first adhesive layer and the viscoelastic coefficient of the second adhesive layer may be differently adjusted so that the first indentation depth and the second indentation depth are different with respect to the device.
  • the yield strength of the first pressure-sensitive adhesive layer and the yield strength of the second pressure-sensitive adhesive layer may be differently adjusted so that the first indentation depth and the second indentation depth are different with respect to the device.
  • the first adhesive layer and the second adhesive layer have different thicknesses, and in the pressing step, the device may be press-fitted to the thickness of the adhesive layer formed thinner among the first adhesive layer and the second adhesive layer.
  • a pressing force greater than a critical pressing force is applied to the carrier film and the substrate, and the indentation depth to which the device is pressed into the thicker one of the first adhesive layer and the second adhesive layer is applied to the first adhesive layer. It can be made larger than the indentation depth press-fitted into the adhesive layer formed thinner of the second adhesive layer.
  • the first pressure-sensitive adhesive layer or the second pressure-sensitive adhesive layer is a material whose hardness changes depending on the heat applied to the first pressure-sensitive adhesive layer or the second pressure-sensitive adhesive layer, and the first indentation depth and the second indentation depth with respect to the device. In order to form differently from each other, the heat applied to the first adhesive layer or the second adhesive layer may be adjusted.
  • the first pressure-sensitive adhesive layer and the second pressure-sensitive adhesive layer is a material whose hardness varies according to the wavelength of light applied to the first pressure-sensitive adhesive layer and the second pressure-sensitive adhesive, and the first indentation depth and the second pressure on the device.
  • the wavelengths of the light irradiated onto the first adhesive layer and the second adhesive layer may be adjusted differently.
  • the carrier film is disposed surrounded by a cylindrical roller, and a flat protrusion protruding from the curved surface of the first pressure-sensitive adhesive layer such that the entire surface of the device in contact with the first pressure-sensitive adhesive layer in the pressing step is pressed into a uniform depth. It may include.
  • the electronic device may be manufactured by transferring a plurality of devices onto a flat plate using the device transfer method.
  • a continuous process may be performed by combining a roller and a flat plate on a desired substrate in large quantities of micro devices.
  • the device may be transferred to the substrate or the carrier film using adhesive force generated through mechanical deformation between the device, the carrier film, and the substrate.
  • FIG. 1 is a view showing a carrier film according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a flow chart of a device transfer method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a view showing a state before the pressing step of the device transfer method of FIG.
  • FIG. 4 is a view showing a state after the pressing step of the device transfer method of FIG.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a first embodiment of a first adhesive layer and a second adhesive layer in the device transfer method of FIG. 2.
  • FIG. 6 is a view showing a modification of the first embodiment of the first adhesive layer and the second adhesive layer in the device transfer method of FIG.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a second embodiment of the first adhesive layer and the second adhesive layer in the device transfer method of FIG. 2.
  • FIG. 8 is a view showing a modification of the second embodiment of the first adhesive layer and the second adhesive layer in the device transfer method of FIG.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining a critical pressing force in the element transfer method of FIG. 2.
  • FIG. 10 is a view illustrating a third embodiment of the first adhesive layer and the second adhesive layer in the device transfer method of FIG. 2.
  • FIG. 11 is a view showing a modification of the third embodiment of the first adhesive layer and the second adhesive layer in the device transfer method of FIG.
  • FIG. 12 is a view illustrating a fourth embodiment of the first adhesive layer and the second adhesive layer in the device transfer method of FIG. 2.
  • FIG. 13 is a view showing a modification of the fourth embodiment of the first adhesive layer and the second adhesive layer in the device transfer method of FIG. 2.
  • FIG. 14 is a view illustrating a fifth embodiment of the first adhesive layer and the second adhesive layer in the device transfer method of FIG. 2.
  • FIG. 15 is a view showing a modified example of the fifth embodiment of the first adhesive layer and the second adhesive layer in the device transfer method of FIG. 2.
  • FIG. 17 is a view for explaining a difference in adhesion regions generated between the carrier film and the device when the device is press-fitted into the same carrier film and the carrier film of FIG. 15.
  • FIG. 1 is a view showing a carrier film according to an embodiment of the present invention.
  • the carrier film according to the present invention is formed on one surface of the base film 11 and the base film 11, and the first adhesive layer 12 to which the device D to be transferred is attached. It includes.
  • the device D is press-fitted into the first adhesive layer 12 by an external pressure, and the magnitude of the adhesive force formed between the device D and the first adhesive layer 12 is such that the device D has the first adhesive layer. It is proportional to the indentation depth d 1 that is pressed into (12).
  • the indentation depth d 1 of the device D with respect to the first adhesive layer 12 increases, the contact area between the first adhesive layer 12 and the edge of the device D becomes wider. The friction force between the device D and the first adhesive layer 12 is increased.
  • the portion where the adhesive force mainly occurs between the device D and the first adhesive layer 12 refers to the portion indicated by the wavy pattern in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a flow chart of a device transfer method according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a view showing a state before the pressing step of the device transfer method of Figure 2
  • Figure 4 is after a pressing step of the device transfer method of FIG. It is a figure which shows the state.
  • the device transfer method according to the present invention includes a pressing step S10, a first adhesive force forming step S20, a second adhesive force forming step S30, and a release step S40.
  • the substrate 20 having the carrier film 10 having the device D attached thereto and the second adhesive layer 22 coated on the base surface 21 is prepared.
  • the carrier film 10 and the substrate 20 are aligned in parallel.
  • the carrier film 10 having the first adhesive layer 12 formed on one surface of the base film 11 and the base film 11, and formed on one surface of the base surface 21 and the base surface 21.
  • the substrate 20 including the second adhesive layer 22 is pressed against each other such that the first adhesive layer 12 and the second adhesive layer 20 face each other.
  • the device D to be transferred is positioned between the first adhesive layer 12 and the second adhesive layer 22.
  • the device D may be attached to the first adhesive layer 12 or the second adhesive layer 22. That is, the pressing step S10 may be performed while the device D is attached to the first adhesive layer 12 as shown in FIG. 3A, or the device D as shown in FIG. 3B. Pressing step (S10) may be performed in a state that is attached to the second adhesive layer (22).
  • the device D received the pressing force by the pressing step S10 is press-fitted into the first adhesive layer 12, and the device D and the first adhesive force are pressed.
  • the first adhesive force F 1 between the adhesive layers 12 is formed.
  • the device (D) and the second adhesive are press-fitted into the second adhesive layer 22 while the device (D), in which the device (D) is pressed by the pressing step (S10), is press-fitted.
  • the second adhesive force F 2 between the layers 22 is formed.
  • the size of the first adhesive force F 1 is proportional to the first indentation depth d 1 in which the device D is pressed into the first adhesive layer 12, and the size of the second adhesive force F 2 is the device D. ) Is proportional to the second indentation depth d 2 that is pressed into the second adhesive layer 22.
  • the device D may be formed according to the physical properties or the material of the first adhesive layer 12 and the second adhesive layer 22.
  • the difference between the first indentation depth d 1 and the second indentation depth d 2 is generated, whereby a difference between the first adhesive force F 1 and the second adhesive force F 2 occurs.
  • the device D is separated from the first adhesive layer 12 or the second adhesive layer 22 by separating the carrier film 10 from the substrate 20, and the device D is released from the substrate.
  • the adhesive layer to be determined is determined by the relative difference between the first adhesive force F 1 and the second adhesive force F 2 .
  • the device D when the first adhesive force F 1 is greater than the second adhesive force F 2 with respect to the device D, the device D is transferred to the first adhesive layer 12 while being released from the second adhesive layer 22.
  • the first adhesive force F 1 is smaller than the second adhesive force F 2 with respect to the device D, the device D is transferred to the second adhesive layer 22 while being released from the first adhesive layer 12. .
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a first embodiment of a first adhesive layer and a second adhesive layer in the device transfer method of FIG. 2
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a first adhesive layer and a second adhesive element in the device transfer method of FIG. 2. It is a figure which shows the modification of 1st Example of an adhesion layer.
  • the first embodiment of the first adhesive layer 12 and the second adhesive layer 22 having different viscoelastic coefficients will be described with reference to FIGS. 5 and 6 as follows.
  • the device D is attached to the second adhesive layer 22, and the first viscoelastic coefficients E a1 and ⁇ a1 of the first adhesive layer 12 are formed of 2 may have a smaller value than the second viscoelastic coefficients E a2 and ⁇ a2 of the adhesive layer 22.
  • the first adhesive layer 12 and the second adhesive layer 22 may be made of a material that is viscoelastically deformed so that the device may be press-fitted by the pressing step (S10).
  • the device D which has undergone the pressing step S10, is press-fitted into the first adhesive layer 12 and the second adhesive layer 22, and the first viscoelastic coefficient E a1. , ⁇ a1 ) and the size of the first indentation depth d a1 and the second indentation depth d a2 are formed differently according to the relative difference between the second viscoelastic coefficients E a2 and ⁇ a2 .
  • a first viscoelastic modulus (E a1, ⁇ a1) is therefore relatively small than the second viscoelastic modulus (E a2, ⁇ a2) the size of the first indentation depth (d a1) is more than the size of the second indentation depth (d a2)
  • the first adhesive force is formed to be relatively larger than the second adhesive force, and as shown in FIG. 5C, the device D is formed in the first adhesive layer (C) through the release step S40. It is released from the second adhesive layer 22 in a state of being attached to 12).
  • the process of transferring the device D from the substrate 20 to the carrier film 10 is performed in the picking process of transferring the device attached to the source substrate to the carrier film. Can be utilized.
  • the device D is attached to the first adhesive layer 12, and the first viscoelastic coefficients E b1 and ⁇ b1 of the first adhesive layer 12 are not limited thereto. ) May have a larger value than the second viscoelastic coefficients E b2 and ⁇ b2 of the second adhesive layer 22.
  • the device D has a first adhesive force relatively smaller than the second adhesive force according to the difference between the first indentation depth d b1 and the second indentation depth d b2 , and undergoes a releasing step S40. While the device D is attached to the second adhesive layer 22, the device D is released from the first adhesive layer 12.
  • the process of transferring the device D from the carrier film 10 to the substrate 20 may be used in a placement process of transferring the device attached to the carrier film to the target substrate.
  • the first adhesive layer 12 and the second adhesive layer 22 can control the indentation depth of the device D by adjusting the viscoelastic coefficient to determine the direction in which the device D is transferred, and the viscoelastic deformation According to the physical properties of the first adhesive layer 12 and the second adhesive layer 22 can be reused.
  • FIG. 7 illustrates a second embodiment of the first adhesive layer and the second adhesive layer in the device transfer method of FIG. 2
  • FIG. 8 illustrates the first adhesive layer and the second adhesive layer in the device transfer method of FIG. 2. It is a figure which shows the modification of 2nd Example of an adhesion layer.
  • a second embodiment of the first adhesive layer 12 and the second adhesive layer 22 having different yield strengths will be described with reference to FIGS. 7 and 8 as follows.
  • the device D is attached to the second adhesive layer 22, and the first yield strength ⁇ a1 of the first adhesive layer 12 is the second adhesive layer. It has a value smaller than the second yield strength ⁇ a2 of (22).
  • the first adhesive layer 12 and the second adhesive layer 22 may be made of a material that plastically deforms so that the device may be press-fitted by the pressing step (S10).
  • the device D which has undergone the pressing step S10, is press-fitted into the first adhesive layer 12 and the second adhesive layer 22, and has a first yield strength ⁇ a1.
  • the size of the first indentation depth d c1 and the second indentation depth d c2 are formed differently according to the relative difference between the second yield strength ⁇ a2 .
  • the size of the first indentation depth d c1 is greater than the size of the second indentation depth d c2 .
  • the first adhesive force is formed relatively larger than the second adhesive force, and the device D is attached to the first adhesive layer 12 as shown in FIG. It is released from the second adhesive layer 22.
  • the present invention is not limited thereto, and as shown in FIG. 8, the device D is attached to the first adhesive layer 12, and the first yield strength ⁇ b1 of the first adhesive layer 12 is second.
  • the adhesive layer 22 may have a value greater than the second yield strength ⁇ b2 .
  • the device D has a first adhesive force relatively smaller than the second adhesive force according to the difference between the first indentation depth d d1 and the second indentation depth d d2 , and undergoes a releasing step S40. While the device D is attached to the second adhesive layer 22, the device D is released from the first adhesive layer 12.
  • the first adhesive layer 12 and the second adhesive layer 22 can determine the direction in which the device D is transferred by controlling the indentation depth of the device D by adjusting the yield strength.
  • Figure 9 is a view for explaining a critical pressing force in the device transfer method of Figure 2
  • the critical pressing force in the present specification is formed under the same conditions as the yield strength and the viscoelastic coefficient of the first adhesive layer 12 and the second adhesive layer 22, and the thickness t 1 of the first adhesive layer 12 and When the thickness t 2 of the second adhesive layer 22 is different from each other, the device D is press-fitted to the thickness of the adhesive layer formed thinner among the first adhesive layer 12 and the second adhesive layer 22. It means the pressing force of the possible size.
  • the 1st adhesion layer 12 and the 2nd adhesion layer 22 have the same thickness, and the carrier film and the board
  • the element D may be the first.
  • the first indentation depth d e1 press-fitted into the adhesive layer 12 is smaller than the size of the second indentation depth d e2 in which the element D is press-fitted into the second adhesive layer 22.
  • the element D In the first adhesive layer 12, one side of the element D contacts the base film 11 and the movement is limited. In the second adhesive layer 22, the element D moves without restriction and is press-fitted, The second indentation depth d e2 is greater than the first indentation depth d e1 .
  • the size of the second adhesive force is formed larger than the size (F c ) of the first adhesive force.
  • the thickness t a1 of the first adhesive layer 12 is thinner than the thickness t a2 of the second adhesive layer 22, and the carrier film 10 is formed.
  • the substrate 20 receives a pressing force greater than the critical pressing force in which the device D is press-fitted to the thickness t a1 of the first adhesive layer 12.
  • the first size of the press-in depth (d f1) is smaller than the size of the second indentation depth (d f2), thereby the first adhesive strength is formed relatively smaller than the second adhesive strength, the release step (S40) As shown in FIG. 10B, the device D is released from the first adhesive layer 12 in a state where the device D is attached to the second adhesive layer 22.
  • the present invention is not limited thereto, and as illustrated in FIG. 11, the thickness t b1 of the first adhesive layer 12 is thicker than the thickness t b2 of the second adhesive layer 22, and the carrier film 10 and the substrate 20 are subjected to a pressing force larger than the critical pressing force at which the element D is press-fitted to the thickness t b2 of the second adhesive layer 22.
  • the device D has a first adhesive force relatively larger than the second adhesive force according to the difference between the first indentation depth d g1 and the second indentation depth d g2 , and undergoes a releasing step S40. While the device D is attached to the first adhesive layer 12, the device D is released from the second adhesive layer 22.
  • the thickness of the first adhesive layer 12 and the second adhesive layer 22 and the pressing force applied to the carrier film 10 and the substrate 20 are controlled to control the indentation depth of the device D.
  • FIG. 12 is a view illustrating a fourth embodiment of the first adhesive layer and the second adhesive layer in the device transfer method of FIG. 2
  • FIG. 13 is a diagram showing the first adhesive layer and the second adhesive device in the device transfer method of FIG. 2. It is a figure which shows the modification of 4th Example of an adhesion layer.
  • the device D is attached to the second adhesive layer 22, and the second adhesive layer 22 is formed of a material that is cured when subjected to heat above a predetermined temperature.
  • the heater for applying heat to the second adhesive layer 22 may be disposed between the second adhesive layer 22 and the base surface 21, or may be disposed outside the substrate 20.
  • the second adhesive layer 22 As shown in FIG. 12B, as the temperature Ca 2 of the second adhesive layer 22 is increased by the heater, the second adhesive layer 22 is cured, and the first adhesive layer 12 is formed. Silver is not affected by heat, so that curing does not proceed.
  • the size of the first indentation depth d h1 is greater than the size of the second indentation depth d h2 , and the first adhesive force is formed relatively larger than the second adhesive force, and when the release step S40 is performed.
  • the device D is released from the second adhesive layer 22 in a state where the device D is attached to the first adhesive layer 12.
  • the present invention is not limited thereto, and as shown in FIG. 13A, the device D is attached to the first adhesive layer 12, and the first adhesive layer 12 is exposed to heat above a predetermined temperature. It is made of a material that is cured when received, the heater for applying heat to the first adhesive layer 12 may be disposed between the first adhesive layer 12 and the base film 11, the outside of the carrier film 10 It may be arranged in.
  • the first adhesive layer 12 As shown in FIG. 13B, as the temperature C b1 of the first adhesive layer 12 is increased by the heater, the first adhesive layer 12 is cured, and the second adhesive layer 22 is formed. Silver is not affected by heat, so that curing does not proceed.
  • the size of the first indentation depth d i1 is smaller than the size of the second indentation depth d i2 , and the first adhesive force is formed relatively smaller than the second adhesive force, and undergoes a releasing step S40.
  • the device D is released from the first adhesive layer 12 in a state where the device D is attached to the second adhesive layer 22.
  • the direction in which the element D is transferred and released can be determined by controlling the indentation depth of the element D by configuring the first adhesive layer 12 or the second adhesive layer 22 with a material cured by heat. Will be.
  • the first adhesive layer 12 may be cured by irradiation of light.
  • FIG. 14 illustrates a fifth embodiment of the first adhesive layer and the second adhesive layer in the device transfer method of FIG. 2
  • FIG. 15 illustrates the first adhesive layer and the second adhesive layer in the device transfer method of FIG. 2. It is a figure which shows the modification of 5th Example of an adhesion layer.
  • the device D is attached to the second adhesive layer 22, and the first adhesive layer 12 and the second adhesive layer 22 are formed according to the wavelength of light. It is composed of a material whose degree of hardening changes.
  • the degree of hardening of the first adhesive layer 12 and the second adhesive layer 22 is increased as the relatively short light is irradiated.
  • curing of the pressure-sensitive adhesive layer is further progressed when ultraviolet rays having a relatively short wavelength band are irradiated on the pressure-sensitive adhesive layer than when the visible light having a relatively long wavelength band is irradiated on the pressure-sensitive adhesive layer.
  • the device D is released from the second adhesive layer 22 while being attached to the first adhesive layer 12.
  • the present invention is not limited thereto, and as shown in FIG. 15A, the device D is attached to the first adhesive layer 12, and the first adhesive layer 12 and the second adhesive layer 22.
  • the size of the first indentation depth d k1 is smaller than the size of the second indentation depth d k2 .
  • the first adhesive force is formed relatively smaller than the second adhesive force.
  • the device D is released from the first adhesive layer 12 in a state where the device D is attached to the second adhesive layer 22.
  • the first adhesive layer 12 and the second adhesive layer 22 are formed of a material having a different degree of curing according to the wavelength of light to control the indentation depth of the device D, thereby transferring the device D and It is possible to determine the direction of release.
  • FIG. 16 is a view illustrating a movement of a carrier film using a roller in the device transfer method of FIG. 2, and FIG. 17 is a carrier when the device is press-fitted into the same carrier depth as in the existing carrier film and the carrier film of FIG. 15. It is a figure for demonstrating the difference of the adhesion area which arises between a film and an element.
  • the carrier film 10 may be moved by engagement with the roller R. As shown in FIG. 16, the carrier film 10 may be moved by engagement with the roller R. As shown in FIG.
  • the carrier film 10 is disposed surrounded by the cylindrical roller (R), the rotational movement around the rotation axis of the roller (R) and the device (D) attached to the second adhesive layer 22 is the first adhesive layer Is transferred to (12).
  • the entire surface of one surface of the device D adhered to the first adhesive layer 12 may be pressed into a uniform depth.
  • the first adhesive layer 12 includes a flat protrusion 12a protruding from the curved surface.
  • the region of the element D pressed into the first adhesive layer 12 having the existing curved shape shown in a) is the area of the element D pressed into the flat protrusion 12a shown in FIG. It is formed smaller than the area.
  • a relatively small indentation depth is formed from the center having the largest indentation depth d 3 toward the both sides by the curved surface of the roller R, thereby forming a first indentation depth. While the adhesive force is unevenly formed, the device D shown in FIG. 17B is press-fitted into the flat protrusion 12a at a uniform indentation depth d 3 , and the first adhesive force is also uniformly formed.
  • the first adhesive layer 12 including the flat protrusions 12a can more stably release the device D from the second adhesive layer 22.
  • the device (D) when the device (D) is moved using the roller (R), the area in contact with the substrate 20 can be formed flat through the load control of the roller (R). Therefore, the first adhesive layer 12 is in contact with the substrate 20 only by controlling the contact load applied between the roller R and the substrate 20 without forming an additional flat protrusion 12a on the roller R. ) The size of the region can be adjusted, and the region of the first adhesive layer 12 in contact with the substrate 20 can be formed flat, thereby uniformly indenting the region of the first adhesive layer 12 formed flat. The device D can be pressed into the depth.
  • the substrate 20 is formed in a flat plate shape.
  • the present invention is not limited thereto, and the carrier film 10 may be formed in a flat plate shape, and the carrier film 10 formed in the flat plate shape may have a uniform indentation depth between the device D and the first adhesive layer 12. By being formed, the first adhesive force can be uniformly formed, thereby stably transferring the device.
  • the device may be a micro LED
  • the electronic product may be a component electronic product such as a circuit board such as a flat panel display or a digital signage, or may be a completed electronic product in which the circuit board is embedded.
  • the circuit board various known circuit boards such as a printed circuit board, a liquid crystal circuit board, a display panel circuit board, a circuit board in a semiconductor chip, and the like, and the printed circuit board includes all known flexible, rigid or flexible circuit boards. It may be included, it is possible to manufacture an electronic product by the device transfer method according to the present invention described above.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 캐리어 필름은, 베이스 필름; 및 상기 베이스 필름의 일면에 형성되고, 전사하고자 하는 소자가 부착되는 제 1 점착층;을 포함하며, 상기 소자와 상기 제 1 점착층 사이에 형성되는 점착력의 크기는 상기 소자가 상기 제 1 점착층에 압입되는 압입깊이에 비례한다.

Description

캐리어 필름, 이를 이용한 소자 전사방법 및 소자 전사방법을 이용한 전자제품 제조방법
본 발명은 캐리어 필름, 이를 이용한 소자(device) 전사방법 및 소자 전사방법을 이용한 전자제품 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소자가 캐리어 필름 및 기판에 압입되는 압입깊이의 제어를 통해 점착력을 조절함으로써 소자를 기판으로 전사시키는 캐리어 필름, 이를 이용한 소자(device) 전사방법 및 소자 전사방법을 이용한 전자제품 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 마이크로 LED를 사용한 디스플레이는 기존의 디스플레이를 대체할 차세대 첨단 디스플레이로 각광받고 있다. 이러한 마이크로 LED 디스플레이를 만들기 위해서는 각각의 LED를 모듈화된 회로기판에 전사하는 기술이 핵심이 된다.
기존의 전사공정에 사용되던 접착성 캐리어 필름(adhesive carrier film)의 점착력의 조절은 점착층의 화학적 성분 변화를 통해서만 가능하였으므로, 같은 화학적 성분을 가지는 점착층은 일반적으로 항상 동일한 점착력을 가지게 된다.
따라서, 기존의 접착성 캐리어 필름을 사용하여 소자를 캐리어 필름과 기판 사이에서 이동시킬 경우, 캐리어 필름과 기판 중 상대적으로 점착력이 약한 측에서 상대적으로 점착력이 강한 측으로만 소자의 이동이 가능하였으며, 그 반대의 경우에는 원리적으로 불가능하였다.
이에 따라, 전사하고자 하는 소자에 따라 적절한 점착력을 갖는 점착층을 찾는 것이 필요하며, 기존에 존재하지 않는 점착층에 대해서는 화학적 성분을 조절하여 직접 제조해야 하는 어려움이 있다.
또한, 일정한 점착력을 가지는 점착층의 경우, 전사하고자 하는 소자가 변경됨에 따라 점착력이 변경되는 문제점을 방지할 수 없게 되어 여러 종류의 소자를 이송시켜 전사하는 것이 어려워지게 되는 문제점이 있다.
본 발명의 일 측면은, 소자가 캐리어 필름 및 기판에 압입되는 압입깊이의 제어를 통해 점착력을 조절하여, 캐리어 필름 또는 기판으로의 소자 이동을 제어함으로써 소자를 원하는 기판으로 전사시키는 캐리어 필름을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 다른 측면은, 상기 캐리어 필름을 이용한 소자 전사방법 및 소자 전사방법을 이용한 전자제품 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 캐리어 필름은, 베이스 필름; 및 상기 베이스 필름의 일면에 형성되고, 전사하고자 하는 소자가 부착되는 제 1 점착층;을 포함하며, 상기 소자와 상기 제 1 점착층 사이에 형성되는 점착력의 크기는 상기 소자가 상기 제 1 점착층에 압입되는 압입깊이에 비례한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 소자 전사방법은, 베이스 필름 및 상기 베이스 필름의 일면에 제 1 점착층이 형성된 캐리어 필름과, 기저면 및 상기 기저면의 일면에 형성된 제 2 점착층을 포함하는 기판을 상기 제 1 점착층과 상기 제 2 점착층이 마주보도록 서로 가압하되, 전사하고자 하는 소자가 상기 제 1 점착층과 상기 제 2 점착층 사이에 위치되는 가압단계; 상기 가압단계에 의하여 상기 소자가 상기 제 1 점착층에 압입되면서 상기 소자와 상기 제 1 점착층 간의 제 1 점착력이 형성되는 제 1 점착력 형성단계; 상기 가압단계에 의하여 상기 소자가 상기 제 2 점착층에 압입되면서 상기 소자와 상기 제 2 점착층 간의 제 2 점착력이 형성되는 제 2 점착력 형성단계; 및 상기 캐리어 필름을 상기 기판으로부터 이격하여 상기 소자를 상기 제 1 점착층 또는 상기 제 2 점착층으로부터 이형시키는 이형단계;를 포함하며, 상기 제 1 점착력의 크기는 상기 소자가 상기 제 1 점착층에 압입되는 제 1 압입깊이와 비례하고, 상기 제 2 점착력의 크기는 상기 소자가 상기 제 2 점착층에 압입되는 제 2 압입깊이와 비례하며, 상기 제 1 압입깊이와 상기 제 2 압입깊이의 상대적인 차이에 의해 상기 소자가 상기 제 1 점착층과 상기 제 2 점착층 사이에서 이동된다.
상기 소자에 대하여 상기 제 1 압입깊이와 상기 제 2 압입깊이가 서로 다르게 형성되도록, 상기 제 1 점착층의 점탄성계수와 상기 제 2 점착층의 점탄성계수를 서로 다르게 조절할 수 있다.
상기 소자에 대하여 상기 제 1 압입깊이와 상기 제 2 압입깊이가 서로 다르게 형성되도록, 상기 제 1 점착층의 항복강도와 상기 제 2 점착층의 항복강도를 서로 다르게 조절할 수 있다.
상기 제 1 점착층과 상기 제 2 점착층은 서로 다른 두께를 가지며, 상기 가압단계에서는, 상기 소자가 상기 제 1 점착층과 상기 제 2 점착층 중 더 얇게 형성된 점착층의 두께까지 압입될 수 있는 임계 가압력보다 큰 가압력을 상기 캐리어 필름과 상기 기판에 가하며, 상기 소자가 상기 제 1 점착층과 상기 제 2 점착층 중 더 두껍게 형성된 점착층에 압입되는 압입깊이를 상기 소자가 상기 제 1 점착층과 상기 제 2 점착층 중 더 얇게 형성된 점착층에 압입되는 압입깊이보다 크게 할 수 있다.
상기 제 1 점착층 또는 상기 제 2 점착층은 상기 제 1 점착층 또는 상기 제 2 점착층에 가해지는 열에 따라 경도가 변화하는 재질이며, 상기 소자에 대하여 상기 제 1 압입깊이와 상기 제 2 압입깊이가 서로 다르게 형성되도록, 상기 제 1 점착층 또는 상기 제 2 점착층에 가하는 열을 조절할 수 있다.
상기 제 1 점착층 및 상기 제 2 점착층은 상기 제 1 점착층 및 상기 제 2 점착에 가해지는 빛의 파장에 따라 경도가 변화하는 재질이며, 상기 소자에 대하여 상기 제 1 압입깊이와 상기 제 2 압입깊이가 서로 다르게 형성되도록, 상기 제 1 점착층과 상기 제 2 점착층에 조사되는 빛의 파장을 서로 다르게 조절할 수 있다.
상기 캐리어 필름은 원통형 롤러에 둘러싸여 배치되며, 상기 가압단계에서 상기 제 1 점착층과 접촉되는 소자의 일면 전체가 균일한 깊이로 압입되도록 상기 제 1 점착층의 곡선 형상의 표면으로부터 돌출형성되는 평탄돌출부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자제품 제조방법은, 상기 소자 전사방법을 이용하여 다수의 소자를 평판 상에 전사하여 전자제품을 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 마이크로 소자를 대량으로 임의의 원하는 기판에 롤러 및 평판을 조합하여 연속 공정을 수행할 수 있다.
또한, 기존의 화학적으로 조절되던 점착력과는 전혀 다르게 소자, 캐리어 필름, 기판 간의 기계적 변형을 통해 발생하는 점착력을 이용하여 소자를 기판 또는 캐리어 필름으로 전사할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 캐리어 필름을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 소자 전사방법의 순서도이다.
도 3은 도 2의 소자 전사방법의 가압단계 전의 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2의 소자 전사방법의 가압단계 후의 상태를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 2의 소자 전사방법에 있어서, 제 1 점착층 및 제 2 점착층의 제 1 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 2의 소자 전사방법에 있어서, 제 1 점착층 및 제 2 점착층의 제 1 실시 예의 변형 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 2의 소자 전사방법에 있어서, 제 1 점착층 및 제 2 점착층의 제 2 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 2의 소자 전사방법에 있어서, 제 1 점착층 및 제 2 점착층의 제 2 실시 예의 변형 예를 나타낸 도면이다.
도 9는 도 2의 소자 전사방법에 있어서, 임계 가압력을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 도 2의 소자 전사방법에 있어서, 제 1 점착층 및 제 2 점착층의 제 3 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 11은 도 2의 소자 전사방법에 있어서, 제 1 점착층 및 제 2 점착층의 제 3 실시 예의 변형 예를 나타낸 도면이다.
도 12는 도 2의 소자 전사방법에 있어서, 제 1 점착층 및 제 2 점착층의 제 4 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 13은 도 2의 소자 전사방법에 있어서, 제 1 점착층 및 제 2 점착층의 제 4 실시 예의 변형 예를 나타낸 도면이다.
도 14는 도 2의 소자 전사방법에 있어서, 제 1 점착층 및 제 2 점착층의 제 5 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 15는 도 2의 소자 전사방법에 있어서, 제 1 점착층 및 제 2 점착층의 제 5 실시 예의 변형 예를 나타낸 도면이다.
도 16은 도 2의 소자 전사방법에 있어서, 롤러를 이용한 캐리어 필름이 이동을 나타내기 위한 도면이다.
도 17은 기존의 캐리어 필름과 도 15의 캐리어 필름에 같은 압입깊이로 소자가 압입될 때 캐리어 필름과 소자 간의 발생하는 점착영역의 차이를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때 이는 다른 부분의 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 그리고 "~위에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것을 의미하며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 캐리어 필름을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 캐리어 필름은 베이스 필름(11) 과, 베이스 필름(11)의 일면에 형성되고, 전사하고자 하는 소자(D)가 부착되는 제 1 점착층(12)을 포함한다.
소자(D)는 외부의 압력에 의하여 제 1 점착층(12)에 압입되고, 소자(D)와 제 1 점착층(12) 사이에 형성되는 점착력의 크기는 소자(D)가 제 1 점착층(12)에 압입되는 압입깊이(d1)에 비례한다.
구체적으로, 제 1 점착층(12)에 대한 소자(D)의 압입깊이(d1)가 커질수록 제 1 점착층(12)과 소자(D) 가장자리부 간의 접촉면적이 넓어지게 되고, 이에 따라 소자(D)와 제 1 점착층(12) 간의 마찰력이 증가하게 된다.
따라서, 압입깊이(d1)가 커질수록 더 큰 마찰력이 발생하게 됨으로써 소자(D)와 제 1 점착층(12) 사이에서 형성되는 점착력의 크기가 증가하게 된다.
여기서, 소자(D)와 제 1 점착층(12) 간의 점착력이 주로 발생되는 부분은 도 1의 물결무늬로 표시된 부분을 뜻한다.
이하 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 소자 전사방법을 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 소자 전사방법의 순서도이고, 도 3은 도 2의 소자 전사방법의 가압단계 전의 상태를 나타낸 도면이고, 도 4는 도 2의 소자 전사방법의 가압단계 후의 상태를 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 소자 전사방법은 가압단계(S10), 제 1 점착력 형성단계(S20), 제 2 점착력 형성단계(S30) 그리고 이형단계(S40)를 포함한다.
먼저, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 소자(D)가 부착된 캐리어 필름(10)과 기저면(21) 위에 제 2 점착층(22)이 도포된 기판(20)을 준비하고, 캐리어 필름(10)과 기판(20)을 평행하게 정렬시킨다.
상기 가압단계(S10)에서는 베이스 필름(11) 및 베이스 필름(11)의 일면에 제 1 점착층(12)이 형성된 캐리어 필름(10)과, 기저면(21) 및 기저면(21)의 일면에 형성된 제 2 점착층(22)을 포함하는 기판(20)을, 상기 제 1 점착층(12)과 상기 제 2 점착층(20)이 마주 보도록 서로 가압한다.
여기서 전사하고자 하는 소자(D)는 제 1 점착층(12)과 제 2 점착층(22) 사이에 위치된다. 예를 들어, 소자(D)는 제 1 점착층(12) 또는 제 2 점착층(22)에 부착되어 있을 수 있다. 즉, 도 3의 (a)와 같이 소자(D)가 제 1 점착층(12)에 부착된 상태로 가압단계(S10)가 수행할 수도 있고, 도 3의 (b)와 같이 소자(D)가 제 2 점착층(22)에 부착된 상태로 가압단계(S10)가 수행할 수도 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 점착력 형성단계(S20)에서는 가압단계(S10)에 의해 가압력은 받은 소자(D)가 제 1 점착층(12)에 압입되면서 소자(D)와 제 1 점착층(12) 간의 제 1 점착력(F1)이 형성된다.
또한, 상기 제 2 점착력 형성단계(S30)에서는 가압단계(S10)에 의하여 소자(D)가 가압력을 받은 소자(D)가 제 2 점착층(22)에 압입되면서 소자(D)와 제 2 점착층(22) 간의 제 2 점착력(F2)이 형성된다.
제 1 점착력(F1)의 크기는 소자(D)가 제 1 점착층(12)에 압입되는 제 1 압입깊이(d1)와 비례하고, 제 2 점착력(F2)의 크기는 소자(D)가 제 2 점착층(22)에 압입되는 제 2 압입깊이(d2)와 비례한다.
소자(D)가 제 1 점착층(12)과 제 2 점착층(22)에 같은 가압력이 작용하여도, 제 1 점착층(12)과 제 2 점착층(22)의 물성치 또는 재질에 따라 제 1 압입깊이(d1)와 제 2 압입깊이(d2)의 차이가 발생하게 되며, 이에 따라 제 1 점착력(F1)과 제 2 점착력(F2)의 차이가 발생하게 된다.
상기 이형단계(S40)에서는 캐리어 필름(10)을 기판(20)으로부터 이격시킴으로써 소자(D)가 제 1 점착층(12) 또는 제 2 점착층(22)으로부터 분리되며, 소자(D)와 이형되는 점착층은 제 1 점착력(F1)과 제 2 점착력(F2)의 상대적인 차이에 의해 결정된다.
즉, 소자(D)에 대하여 제 1 점착력(F1)이 제 2 점착력(F2)보다 크면 소자(D)는 제 2 점착층(22)과 이형되면서 제 1 점착층(12)으로 전사되고, 소자(D)에 대하여 제 1 점착력(F1)이 제 2 점착력(F2)보다 작으면 소자(D)는 제 1 점착층(12)과 이형되면서 제 2 점착층(22)으로 전사된다.
도 5는 도 2의 소자 전사방법에 있어서, 제 1 점착층 및 제 2 점착층의 제 1 실시 예를 나타낸 도면이고, 도 6은 도 2의 소자 전사방법에 있어서, 제 1 점착층 및 제 2 점착층의 제 1 실시 예의 변형 예를 나타낸 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하여 점탄성계수가 서로 다른 제 1 점착층(12)과 제 2 점착층(22)의 제 1 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 소자(D)는 제 2 점착층(22)에 부착되어 있으며, 제 1 점착층(12)의 제 1 점탄성계수(Ea1, ηa1)는 제 2 점착층(22)의 제 2 점탄성계수(Ea2, ηa2)보다 작은 값을 가질 수 있다.
이와 같이, 제 1 점착층(12) 및 제 2 점착층(22)은 가압단계(S10)에 의해 소자가 압입될 수 있도록 점탄성변형하는 재질로 구성될 수 있다.
도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 가압단계(S10)를 거친 소자(D)는 제 1 점착층(12)과 제 2 점착층(22)에 압입되며, 제 1 점탄성계수(Ea1, ηa1)와 제 2 점탄성계수(Ea2, ηa2)의 상대적인 차이에 따라 제 1 압입깊이(da1)와 제 2 압입깊이(da2)의 크기는 다르게 형성된다.
제 1 점탄성계수(Ea1, ηa1)가 제 2 점탄성계수(Ea2, ηa2)보다 상대적으로 작으므로 제 1 압입깊이(da1)의 크기는 제 2 압입깊이(da2)의 크기보다 크게 형성되며, 이에 따라, 제 1 점착력은 제 2 점착력보다 상대적으로 크게 형성되고, 이형단계(S40)를 거치면서 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이 소자(D)가 제 1 점착층(12)에 부착된 상태로 제 2 점착층(22)과 이형된다.
상술한 제 1 실시예와 같이 소자(D)가 기판(20)에서 이형되어 캐리어 필름(10)으로 전사되는 공정은, 일반적인 반도체 공정 중 소스기판에 부착된 소자를 캐리어 필름으로 전사시키는 피킹 공정에 활용될 수 있다.
본 발명은 이에 한정되지 않으며 도 6에 도시된 바와 같이, 소자(D)는 제 1 점착층(12)에 부착되어 있으며, 제 1 점착층(12)의 제 1 점탄성계수(Eb1, ηb1)는 제 2 점착층(22)의 제 2 점탄성계수(Eb2, ηb2)보다 큰 값을 가질 수 있다.
이에 따라, 소자(D)는 제 1 압입깊이(db1)와 제 2 압입깊이(db2)의 차이에 따라 제 1 점착력이 제 2 점착력보다 상대적으로 작게 형성되고, 이형단계(S40)를 거치면서 소자(D)는 제 2 점착층(22)에 부착된 상태로 제 1 점착층(12)과 이형된다.
이와 같이 소자(D)가 캐리어 필름(10)에서 이형되어 기판(20)으로 전사되는 공정은, 일반적인 반도체 공정 중 캐리어 필름에 부착된 소자를 타켓기판으로 전사시키는 플레이싱 공정에 활용될 수 있다.
결과적으로, 제 1 점착층(12)과 제 2 점착층(22)은 점탄성계수를 조절하여 소자(D)의 압입깊이를 제어함으로써 소자(D)가 전사되는 방향을 결정할 수 있게 되며, 점탄성변형하는 제 1 점착층(12)과 제 2 점착층(22)의 물성에 따라 재사용 될 수 있다.
도 7은 도 2의 소자 전사방법에 있어서, 제 1 점착층 및 제 2 점착층의 제 2 실시 예를 나타낸 도면이고, 도 8은 도 2의 소자 전사방법에 있어서, 제 1 점착층 및 제 2 점착층의 제 2 실시 예의 변형 예를 나타낸 도면이다.
도 7 및 도 8을 참조하여 항복강도가 서로 다른 제 1 점착층(12)과 제 2 점착층(22)의 제 2 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 소자(D)는 제 2 점착층(22)에 부착되어 있으며, 제 1 점착층(12)의 제 1 항복강도(σa1)는 제 2 점착층(22)의 제 2 항복강도(σa2)보다 작은 값을 갖는다.
이와 같이, 제 1 점착층(12) 및 제 2 점착층(22)은 가압단계(S10)에 의해 소자가 압입될 수 있도록 소성변형하는 재질로 구성될 수 있다.
도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 가압단계(S10)를 거친 소자(D)는 제 1 점착층(12)과 제 2 점착층(22)에 압입되며, 제 1 항복강도(σa1)와 제 2 항복강도(σa2)의 상대적인 차이에 따라 제 1 압입깊이(dc1)와 제 2 압입깊이(dc2)의 크기는 다르게 형성된다.
제 1 항복강도(σa1)가 제 2 항복강도(σa2)보다 상대적으로 작으므로 제 1 압입깊이(dc1)의 크기는 제 2 압입깊이(dc2)의 크기보다 크게 형성되며, 이에 따라 제 1 점착력은 제 2 점착력보다 상대적으로 크게 형성되고, 이형단계(S40)를 거치면서 도 7의 (c)에 도시된 바와 같이 소자(D)가 제 1 점착층(12)에 부착된 상태로 제 2 점착층(22)과 이형된다.
본 발명은 이에 한정되지 않으며 8에 도시된 바와 같이, 소자(D)는 제 1 점착층(12)에 부착되어 있으며, 제 1 점착층(12)의 제 1 항복강도(σb1)는 제 2 점착층(22)의 제 2 항복강도(σb2)보다 큰 값을 가질 수 있다.
이에 따라, 소자(D)는 제 1 압입깊이(dd1)와 제 2 압입깊이(dd2)의 차이에 따라 제 1 점착력이 제 2 점착력보다 상대적으로 작게 형성되고, 이형단계(S40)를 거치면서 소자(D)는 제 2 점착층(22)에 부착된 상태로 제 1 점착층(12)과 이형된다.
결과적으로, 제 1 점착층(12)과 제 2 점착층(22)은 항복강도를 조절하여 소자(D)의 압입깊이를 제어함으로써 소자(D)가 전사되는 방향을 결정할 수 있게 된다.
도 9는 도 2의 소자 전사방법에 있어서, 임계 가압력을 설명하기 위한 도면이고, 도 10은 도 2의 소자 전사방법에 있어서, 제 1 점착층 및 제 2 점착층의 제 3 실시 예를 나타낸 도면이고, 도 11은 도 2의 소자 전사방법에 있어서, 제 1 점착층 및 제 2 점착층의 제 3 실시 예의 변형 예를 나타낸 도면이다.
도 9 내지 도 11을 참조하여 두께가 서로 다른 제 1 점착층(12)과 제 2 점착층(22)의 제 3 실시예를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 9를 이용하여 임계 가압력을 설명하고자 한다.
본 명세서에서의 임계 가압력은 제 1 점착층(12)과 제 2 점착층(22)의 항복강도 및 점탄성계수 등의 조건은 같게 형성되며, 제 1 점착층(12)의 두께(t1)와 제 2 점착층(22)의 두께(t2)가 서로 다르게 형성될 때, 소자(D)가 제 1 점착층(12)과 제 2 점착층(22) 중 더 얇게 형성된 점착층의 두께까지 압입될 수 있는 크기의 가압력을 의미한다.
제 1 점착층(12)과 제 2 점착층(22)이 동일한 두께를 가지고, 임계 가압력으로 캐리어 필름과 기판을 가압했을 때, 제 1 압입깊이(de1)와 제 2 압입깊이(de2)는 같은 값을 가지므로 소자와 제 1 점착층 및 제 2 점착층 간에 발생하는 점착력의 크기(Fc)는 같아진다.
물론, 캐리어 필름(10)과 기판(20)에 임계 가압력보다 작은 가압력을 가했을 경우에도 제 1 압입깊이(de1)와 제 2 압입깊이(de2)의 크기는 같아지므로, 소자(D)와 제 1 점착층(12) 및 제 2 점착층(22)간에 발생하는 점착력의 크기는 같아진다.
다만, 제 1 점착층의 두께가 제 2 점착층의 두께보다 상대적으로 더 얇게 형성되고, 캐리어 필름(10)과 기판(20)에 임계 가압력보다 큰 가압력을 가했을 경우에는 소자(D)가 제 1 점착층(12)에 압입되는 제 1 압입깊이(de1)가 소자(D)가 제 2 점착층(22)에 압입되는 제 2 압입깊이(de2)의 크기보다 작아지게 된다.
제 1 점착층(12)에서는 소자(D)의 한쪽 면이 베이스 필름(11)에 맞닿아 이동이 제한되고, 제 2 점착층(22)에서는 소자(D)가 제한없이 이동하며 압입되므로, 제 1 압입깊이(de1)보다 제 2 압입깊이(de2)가 큰 값을 가지게 된다.
이에 따른 압입깊이의 차이로 인하여, 제 2 점착력의 크기는 제 1 점착력의 크기(Fc)보다 크게 형성된다.
도 10의 (a)에 도시된 바와 같이, 제 1 점착층(12)의 두께(ta1)는 제 2 점착층(22)의 두께(ta2)보다 얇게 형성되어 있으며, 캐리어 필름(10)과 기판(20)은 소자(D)가 제 1 점착층(12)의 두께(ta1)까지 압입되는 임계 가압력보다 큰 가압력을 받는다.
따라서, 제 1 압입깊이(df1)의 크기는 제 2 압입깊이(df2)의 크기보다 작게 형성되며, 이에 따라 제 1 점착력은 제 2 점착력보다 상대적으로 작게 형성되고, 이형단계(S40)를 거치면서 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이 소자(D)가 제 2 점착층(22)에 부착된 상태로 제 1 점착층(12)과 이형된다.
본 발명은 이에 한정되지 않으며 도 11에 도시된 바와 같이, 제 1 점착층(12)의 두께(tb1)는 제 2 점착층(22)의 두께(tb2)보다 두껍게 형성되어 있으며, 캐리어 필름(10)과 기판(20)은 소자(D)가 제 2 점착층(22)의 두께(tb2)까지 압입되는 임계 가압력보다 큰 가압력을 받는다.
이에 따라, 소자(D)는 제 1 압입깊이(dg1)와 제 2 압입깊이(dg2)의 차이에 따라 제 1 점착력이 제 2 점착력보다 상대적으로 크게 형성되고, 이형단계(S40)를 거치면서 소자(D)는 제 1 점착층(12)에 부착된 상태로 제 2 점착층(22)과 이형된다.
결과적으로, 제 1 점착층(12)과 제 2 점착층(22)의 두께와, 캐리어 필름(10)과 기판(20)에 가하는 가압력를 조절하여 소자(D)의 압입깊이를 제어함으로써 소자(D)가 전사 및 이형되는 방향을 결정할 수 있게 된다.
도 12는 도 2의 소자 전사방법에 있어서, 제 1 점착층 및 제 2 점착층의 제 4 실시 예를 나타낸 도면이고, 도 13은 도 2의 소자 전사방법에 있어서, 제 1 점착층 및 제 2 점착층의 제 4 실시 예의 변형 예를 나타낸 도면이다.
도 12 및 도 13을 참조하여 열에 의한 경화성이 다른 제 1 점착층(12)과 제 2 점착층(22)의 제 4 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 12의 (a)에 도시된 바와 같이, 소자(D)는 제 2 점착층(22)에 부착되어 있고, 제 2 점착층(22)은 일정 온도 이상으로 열을 받게 되면 경화되는 재질로 구성되어 있으며, 제 2 점착층(22)에 열을 가하는 히터는 제 2 점착층(22)과 기저면(21) 사이에 배치될 수도 있고, 기판(20)의 외부에 배치될 수도 있다.
도 12의 (b)에 도시된 바와 같이, 히터에 의해 제 2 점착층(22)의 온도(Ca2)가 상승함에 따라 제 2 점착층(22)은 경화되며, 제 1 점착층(12)은 열에 의한 영향을 받지 않도록 하여 경화가 진행되지 않도록 한다.
이에 따라 제 1 압입깊이(dh1)의 크기는 제 2 압입깊이(dh2)의 크기보다 크게 형성되며, 제 1 점착력은 제 2 점착력보다 상대적으로 크게 형성되고, 이형단계(S40)를 거치게 되면 도 12의 (c)에 도시된 바와 같이, 소자(D)가 제 1 점착층(12)에 부착된 상태로 제 2 점착층(22)과 이형된다.
본 발명은 이에 한정되지 아니하며 도 13의 (a)에 도시된 바와 같이, 소자(D)는 제 1 점착층(12)에 부착되어 있고, 제 1 점착층(12)은 일정 온도 이상으로 열을 받게 되면 경화되는 재질로 구성되어 있으며, 제 1 점착층(12)에 열을 가하는 히터는 제 1 점착층(12)과 베이스 필름(11) 사이에 배치될 수도 있고, 캐리어 필름(10)의 외부에 배치될 수도 있다.
도 13의 (b)에 도시된 바와 같이, 히터에 의해 제 1 점착층(12)의 온도(Cb1)가 상승함에 따라 제 1 점착층(12)은 경화되며, 제 2 점착층(22)은 열에 의한 영향을 받지 않도록 하여 경화가 진행되지 않도록 한다.
이에 따라 제 1 압입깊이(di1)의 크기는 제 2 압입깊이(di2)의 크기보다 작게 형성되며, 제 1 점착력은 제 2 점착력보다 상대적으로 작게 형성되고, 이형단계(S40)를 거치게 되면서 도 13의 (c)에 도시된 바와 같이, 소자(D)가 제 2 점착층(22)에 부착된 상태로 제 1 점착층(12)과 이형된다.
결과적으로, 제 1 점착층(12) 또는 제 2 점착층(22)을 열에 의해 경화되는 재질로 구성하여 소자(D)의 압입깊이를 제어함으로써 소자(D)가 전사 및 이형되는 방향을 결정할 수 있게 된다.
또한, 제 1 점착층(12)은 빛의 조사에 의해 경화될 수도 있다.
도 14는 도 2의 소자 전사방법에 있어서, 제 1 점착층 및 제 2 점착층의 제 5 실시 예를 나타낸 도면이고, 도 15는 도 2의 소자 전사방법에 있어서, 제 1 점착층 및 제 2 점착층의 제 5 실시 예의 변형 예를 나타낸 도면이다.
도 14 및 도 15를 참조하여 빛의 파장에 의해 경화성이 서로 다른 제 1 점착층(12)과 제 2 점착층(22)의 제 5 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 14의 (a)에 도시된 바와 같이, 소자(D)는 제 2 점착층(22)에 부착되어 있으며, 제 1 점착층(12)과 제 2 점착층(22)은 빛의 파장에 따라 경화되는 정도가 변화하는 재질로 구성되어 있다.
제 1 점착층(12) 및 제 2 점착층(22)은 상대적으로 짧은 빛이 조사될수록 경화의 정도가 강해진다. 예를 들어, 상대적으로 긴 파장대를 가지는 가시광선이 점착층에 조사되는 경우보다 상대적으로 짧은 파장대를 가지는 자외선이 점착층에 조사되는 경우에 점착층의 경화가 상대적으로 더 진행된다.
도 14의 (b)에 도시된 바와 같이, 제 1 점착층(12)에 조사되는 빛의 파장(Wa1)이 제 2 점착층(22)에 조사되는 빛의 파장(Wa2)보다 길 경우, 제 2 점착층(22)이 제 1 점착층(12)과 비교하여 경화가 더 진행됨에 따라 제 1 압입깊이(dj1)의 크기는 제 2 압입깊이(dj2)의 크기보다 크게 형성되며, 이에 따라 제 1 점착력은 제 2 점착력보다 상대적으로 크게 형성된다.
따라서 이형단계(S40)를 거치게 되면 도 14의 (c)에 도시된 바와 같이, 소자(D)가 제 1 점착층(12)에 부착된 상태로 제 2 점착층(22)과 이형된다.
본 발명은 이에 한정되지 아니하며 도 15의 (a)에 도시된 바와 같이, 소자(D)는 제 1 점착층(12)에 부착되어 있으며, 제 1 점착층(12)과 제 2 점착층(22)은 빛의 파장에 따라 경화되는 정도가 변화하는 재질로 구성되어 있다.
도 15의 (b)에 도시된 바와 같이, 제 1 점착층(12)에 조사되는 빛의 파장(Wb1)이 제 2 점착층(22)에 조사되는 빛의 파장(Wb2)보다 짧을 경우, 제 1 점착층(12)이 제 2 점착층(22)과 비교하여 경화가 더 진행됨에 따라 제 1 압입깊이(dk1)의 크기는 제 2 압입깊이(dk2)의 크기보다 작게 형성되며, 이에 따라 제 1 점착력은 제 2 점착력보다 상대적으로 작게 형성된다.
따라서 이형단계(S40)를 거치게 되면 도 15의 (c)에 도시된 바와 같이, 소자(D)가 제 2 점착층(22)에 부착된 상태로 제 1 점착층(12)과 이형된다.
결과적으로, 제 1 점착층(12)과 제 2 점착층(22)을 빛에 파장에 따라 경화되는 정도가 다른 재질로 구성하여 소자(D)의 압입깊이를 제어함으로써 소자(D)가 전사 및 이형되는 방향을 결정할 수 있게 된다.
도 16은 도 2의 소자 전사방법에 있어서, 롤러를 이용한 캐리어 필름이 이동을 나타내기 위한 도면이고, 도 17은 기존의 캐리어 필름과 도 15의 캐리어 필름에 같은 압입깊이로 소자가 압입될 때 캐리어 필름과 소자 간의 발생하는 점착영역의 차이를 설명하기 위한 도면이다.
도 16에 도시된 바와 같이, 캐리어 필름(10)은 롤러(R)와의 결합에 의해 이동될 수 있다.
구체적으로, 캐리어 필름(10)은 원통형 롤러(R)에 둘러싸여 배치되고, 롤러(R)의 회전축을 중심으로 회전운동하며 제 2 점착층(22)에 부착된 소자(D)가 제 1 점착층(12)으로 전사된다.
이때, 소자(D)가 캐리어 필름(10)과 기판(20)에 가압되는 가압단계(S10)에서 제 1 점착층(12)과 점착되는 소자(D)의 일면 전체가 균일한 깊이로 압입될 수 있도록, 제 1 점착층(12)은 곡선 형상의 표면으로부터 돌출형성 되는 평탄돌출부(12a)를 포함한다.
기존의 곡선형상을 갖는 제 1 점착층(12)과, 평탄돌출부(12a)를 갖는 제 1 점착층(12)에 소자(D)가 압입되는 깊이(d3)가 동일할 때, 도 17의 (a)에 도시된 기존의 곡선형상을 갖는 제 1 점착층(12)에 압입된 소자(D)의 영역은 도 17의 (b)에 도시된 평탄돌출부(12a)에 압입된 소자(D)의 영역보다 작게 형성된다.
구체적으로, 도 17의 (a)에 도시된 소자(D)는 롤러(R)의 곡면에 의해 가장 큰 압입깊이(d3)를 가지는 중심부로부터 양옆으로 갈수록 상대적으로 작은 압입깊이가 형성되어 제 1 점착력이 불균일하게 형성되는 반면, 도 17의 (b)에 도시된 소자(D)는 평탄돌출부(12a)에 균일한 압입깊이(d3)로 압입되며, 제 1 점착력 또한 균일하게 형성된다.
따라서 평탄돌출부(12a)를 포함하는 제 1 점착층(12)은 보다 안정적으로 소자(D)를 제 2 점착층(22)으로부터 이형시킬 수 있게 된다.
한편, 일반적으로 롤러(R)를 사용하여 소자(D)를 이동시키는 경우, 롤러(R)의 하중 제어를 통해 기판(20)과 접촉하는 영역을 평탄하게 형성할 수 있다. 따라서 롤러(R)에 추가적인 평탄돌출부(12a)를 형성하지 않고, 롤러(R)와 기판(20) 사이에 작용되는 접촉하중의 제어만을 이용하여 기판(20)과 접촉하는 제 1 점착층(12) 영역의 크기를 조절하고, 기판(20)과 접촉하는 제 1 점착층(12)의 영역을 평탄하게 형성할 수 있으며, 이에 따라 평탄하게 형성된 제 1 점착층(12)의 영역에 균일한 압입깊이로 소자(D)가 압입될 수 있게 된다.
이때, 기판(20)은 평판형으로 형성되어 있다. 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 캐리어 필름(10)은 평판형으로 형성될 수 있으며, 평판형으로 형성된 캐리어 필름(10)은 소자(D)와 제 1 점착층(12)간에 균일한 압입깊이가 형성됨으로써 제 1 점착력이 균일하게 형성될 수 있게 되어 안정적으로 소자를 전사할 수 있게 된다.
이하, 본 발명의 소자 전사방법을 이용하여 다수의 소자를 평판 상에 전사하여 전자제품을 제조하는 전자제품 제조방법에 대하여 설명한다.
여기서, 소자는 마이크로 LED가 될 수 있고, 전자제품은 구체적으로 평판형 디스플레이 또는 디지털 사이니지(digital signage)등의 회로기판과 같은 부품형 전자제품이거나 또는 이 회로기판이 내장되는 완성형 전자제품일 수 있다. 회로기판으로는 인쇄회로기판, 액정회로기판, 디스플레이패널 회로기판, 반도체칩 내의 회로기판 등의 공지의 다양한 회로기판이 이에 해당하며, 인쇄회로기판으로는 공지의 연성, 경성 또는 연경성 회로기판이 모두 포함될 수 있으며, 상술한 본 발명에 따른 소자 전사방법에 의하여 전자제품을 제조할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정한 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형의 실시가 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
- 부호의 설명 -
D: 소자
10: 캐리어 필름
11: 베이스 필름
12: 제 1 점착층
12a: 평탄돌출부
20: 기판
21: 기저면
22: 제 2 점착층
R: 롤러

Claims (9)

  1. 베이스 필름; 및
    상기 베이스 필름의 일면에 형성되고, 전사하고자 하는 소자가 부착되는 제 1 점착층;
    을 포함하며,
    상기 소자와 상기 제 1 점착층 사이에 형성되는 점착력의 크기는 상기 소자가 상기 제 1 점착층에 압입되는 압입깊이에 비례하는 캐리어 필름.
  2. 베이스 필름 및 상기 베이스 필름의 일면에 제 1 점착층이 형성된 캐리어 필름과, 기저면 및 상기 기저면의 일면에 형성된 제 2 점착층을 포함하는 기판을 상기 제 1 점착층과 상기 제 2 점착층이 마주보도록 서로 가압하되, 전사하고자 하는 소자가 상기 제 1 점착층과 상기 제 2 점착층 사이에 위치되는 가압단계;
    상기 가압단계에 의하여 상기 소자가 상기 제 1 점착층에 압입되면서 상기 소자와 상기 제 1 점착층 간의 제 1 점착력이 형성되는 제 1 점착력 형성단계;
    상기 가압단계에 의하여 상기 소자가 상기 제 2 점착층에 압입되면서 상기 소자와 상기 제 2 점착층 간의 제 2 점착력이 형성되는 제 2 점착력 형성단계; 및
    상기 캐리어 필름을 상기 기판으로부터 이격하여 상기 소자를 상기 제 1 점착층 또는 상기 제 2 점착층으로부터 이형시키는 이형단계;
    를 포함하며,
    상기 제 1 점착력의 크기는 상기 소자가 상기 제 1 점착층에 압입되는 제 1 압입깊이와 비례하고, 상기 제 2 점착력의 크기는 상기 소자가 상기 제 2 점착층에 압입되는 제 2 압입깊이와 비례하며,
    상기 제 1 압입깊이와 상기 제 2 압입깊이의 상대적인 차이에 의해 상기 소자가 상기 제 1 점착층과 상기 제 2 점착층 사이에서 이동되는 소자 전사방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 소자에 대하여 상기 제 1 압입깊이와 상기 제 2 압입깊이가 서로 다르게 형성되도록, 상기 제 1 점착층의 점탄성계수와 상기 제 2 점착층의 점탄성계수를 서로 다르게 조절하는 소자 전사방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 소자에 대하여 상기 제 1 압입깊이와 상기 제 2 압입깊이가 서로 다르게 형성되도록, 상기 제 1 점착층의 항복강도와 상기 제 2 점착층의 항복강도를 서로 다르게 조절하는 소자 전사방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 점착층과 상기 제 2 점착층은 서로 다른 두께를 가지며,
    상기 가압단계에서는, 상기 소자가 상기 제 1 점착층과 상기 제 2 점착층 중 더 얇게 형성된 점착층의 두께까지 압입될 수 있는 임계 가압력보다 큰 가압력을 상기 캐리어 필름과 상기 기판에 가하며,
    상기 소자가 상기 제 1 점착층과 상기 제 2 점착층 중 더 두껍게 형성된 점착층에 압입되는 압입깊이를 상기 소자가 상기 제 1 점착층과 상기 제 2 점착층 중 더 얇게 형성된 점착층에 압입되는 압입깊이보다 크게 하는 소자 전사방법.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 점착층 또는 상기 제 2 점착층은 상기 제 1 점착층 또는 상기 제 2 점착층에 가해지는 열에 따라 경도가 변화하는 재질이며,
    상기 소자에 대하여 상기 제 1 압입깊이와 상기 제 2 압입깊이가 서로 다르게 형성되도록, 상기 제 1 점착층 또는 상기 제 2 점착층에 가하는 열을 조절하는 소자 전사방법.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 점착층 및 상기 제 2 점착층은 상기 제 1 점착층 및 상기 제 2 점착에 가해지는 빛의 파장에 따라 경도가 변화하는 재질이며,
    상기 소자에 대하여 상기 제 1 압입깊이와 상기 제 2 압입깊이가 서로 다르게 형성되도록, 상기 제 1 점착층과 상기 제 2 점착층에 조사되는 빛의 파장을 서로 다르게 조절하는 소자 전사방법.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 캐리어 필름은 원통형 롤러에 둘러싸여 배치되며,
    상기 가압단계에서 상기 제 1 점착층과 접촉되는 소자의 일면 전체가 균일한 깊이로 압입되도록 상기 제 1 점착층의 곡선 형상의 표면으로부터 돌출형성되는 평탄돌출부를 포함하는 소자 전사방법.
  9. 제 2 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 소자 전사방법을 이용하여 다수의 소자를 평판 상에 전사하여 전자제품을 제조하는 전자제품 제조방법.
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