WO2021085756A1 - 도너 기판 및 이를 이용한 led 전사 방법 - Google Patents

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WO2021085756A1
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substrate
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resin layer
protrusions
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안충환
김도진
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엘지디스플레이 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to a display device, and more particularly, to a donor substrate with improved alignment accuracy and an LED transfer method using the same.
  • Display devices used in computer monitors, TVs, and mobile phones include organic light emitting displays (OLEDs) that emit light by themselves, and liquid crystal displays (LCDs) that require a separate light source. have.
  • OLEDs organic light emitting displays
  • LCDs liquid crystal displays
  • a display device including an LED is attracting attention as a next-generation display device. Since the LED is made of an inorganic material rather than an organic material, it has excellent reliability and has a longer lifespan compared to a liquid crystal display device or an organic light emitting display device. In addition, the LED has a high lighting speed, excellent luminous efficiency, excellent stability due to strong impact resistance, and can display a high-brightness image.
  • a process of transferring an LED manufactured on a wafer to a donor substrate and then transferring the transferred LED to the donor substrate to the substrate of the display device is used.
  • the plurality of LEDs may be transferred to the donor substrate.
  • the plurality of LEDs may be transferred to the display panel to complete the formation of the display device.
  • alignment protrusions were formed with the same material and the same process as the plurality of protrusions on which a plurality of LEDs are temporarily adhered to the donor substrate.
  • the substrate and the wafer, and the donor substrate and the display panel can be aligned.
  • the inventors of the present invention have a problem in that the alignment key may be damaged or its position may be deformed due to external impact and friction during the process because the donor substrate is continuously used in the primary and secondary transfer process. I recognized it.
  • the plurality of protrusions and alignment protrusions used in the donor substrate may be made of a polymer such as Poly Di Methyl Siloxane (PDMS) having high transmittance and viscoelasticity.
  • PDMS Poly Di Methyl Siloxane
  • the edge of the alignment protrusion may not be clearly formed, but may be rounded and unclear. Accordingly, the inventors of the present invention have recognized a problem in which the edge of the alignment protrusion is somewhat unclear due to the characteristics of the alignment protrusion, and is confused with surrounding spots and is difficult to identify.
  • the identification of the alignment protrusion is delayed in the process equipment, the process time is increased due to this, and the subsequent process is also delayed, thereby recognizing the problem that the distribution of the overall process time is uneven.
  • the inventors of the present invention invented a donor substrate having an alignment mark that has a clear contrast ratio and minimizes damage and positional deformation.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a donor substrate in which the alignment mark of the donor substrate is easily identified by improving a contrast ratio between the alignment mark of the donor substrate and the remaining components of the donor substrate.
  • Another problem to be solved by the present invention is to provide a donor substrate including an alignment mark in which damage due to repeated use of the donor substrate and external impact is minimized.
  • Another problem to be solved by the present invention is to provide a donor substrate including an alignment mark that minimizes positional deformation due to stretching of a resin layer of the donor substrate.
  • Another problem to be solved by the present invention is to provide a donor substrate that can easily identify alignment marks and shorten a process time during LED transfer.
  • a donor substrate includes a substrate, a resin layer disposed on one surface of the substrate, a plurality of first protrusions on the resin layer, and alignment marks disposed on the surface of the substrate. Therefore, by arranging the alignment mark on the surface of the substrate, it is possible to minimize the positional variation of the alignment mark due to the resin layer.
  • a donor substrate and an LED transfer method using the same include the steps of aligning the wafer and the donor substrate, and transferring a plurality of LEDs on the wafer to the donor substrate, wherein the donor substrate is aligned Including a substrate marked with a mark, a resin layer on the substrate, and a plurality of first protrusions protruding from the resin layer, and the step of aligning the wafer and the donor substrate includes aligning the alignment mark of the donor and the alignment key of the wafer. to be. Therefore, since a donor substrate made of a substrate on which the alignment mark is displayed is used, it is easy to identify the alignment mark when transferring the LED, and it is possible to minimize a process delay.
  • the present invention improves the contrast ratio between the alignment mark and the substrate and the resin layer in the donor substrate, so that the alignment mark can be easily identified.
  • the alignment mark is formed directly on the substrate of the donor substrate, so that movement of the alignment mark according to the stretching of the resin layer can be minimized.
  • the present invention can minimize damage to the alignment mark due to repeated use of the donor substrate or external impact.
  • the present invention it is possible to easily identify alignment marks on a donor substrate, thereby minimizing a process delay due to identification of alignment marks.
  • FIG. 1 is a plan view of a donor substrate according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view taken along line IIa-IIa' of FIG. 1.
  • FIG. 2B is a cross-sectional view taken along IIb-IIb' of FIG. 1.
  • 3 and 4 are process flow charts for explaining a donor substrate and an LED transfer method using the same according to an embodiment of the present invention.
  • 5 and 6 are schematic process diagrams for explaining an LED transfer method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7A to 7C are enlarged plan views of a donor substrate according to a comparative example.
  • FIG. 8 is an enlarged rear view of a donor substrate according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a donor substrate according to another embodiment of the present invention.
  • first, second, etc. are used to describe various components, but these components are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another component. Accordingly, the first constituent element mentioned below may be a second constituent element within the technical idea of the present invention.
  • a donor substrate 100 according to an embodiment of the present invention includes a substrate 110, an adhesive layer 120, a resin layer 130, a plurality of first protrusions 131, and a plurality of The second protrusion 132 and the alignment mark 160 are included.
  • the substrate 110 is a configuration for supporting various components included in the donor substrate 100, and may be made of at least a material that is more rigid than the resin layer 130 in order to minimize the curvature of the resin layer 130.
  • the substrate 110 may be made of polymer or plastic, and may be made of PC (Poly Carbonate) or PET (Poly Ethylene Terephthalate), but is not limited thereto.
  • the substrate 110 includes a transfer area 110A and a non-transfer area 110B.
  • the transfer region 110A is a region overlapping the resin layer 130.
  • the transfer region 110A is disposed so as to overlap with the resin layer 130, the plurality of first protrusions 131 and the plurality of second protrusions 132, and the resin layer 130, the plurality of first protrusions 131, and A plurality of second protrusions 132 may be supported.
  • the transfer region 110A is a region to which a plurality of LEDs are temporarily transferred, and may be disposed to overlap at least a portion of a wafer or a display panel during a transfer process.
  • the wafer is a substrate 110 on which a plurality of LEDs are formed, and a plurality of LEDs formed from the wafer is first transferred to the donor substrate 100, and the plurality of LEDs on the donor substrate 100 are transferred to the substrate 110 of the display panel. ) To form a display panel. This will be described in detail later with reference to FIGS. 3 to 6.
  • the non-transfer area 110B is an area protruding out of the resin layer 130.
  • the non-transfer area 110B is an area that does not overlap with the resin layer 130.
  • the non-transfer area 110B is an area in which a plurality of LEDs are not disposed.
  • An identification pattern 140 and a direction pattern 150 may be disposed in the non-transfer area 110B instead of a plurality of LEDs.
  • the identification pattern 140 is a pattern formed in the non-transfer area 110B to identify the donor substrate 100.
  • a plurality of donor substrates 100 may be managed using a unique identification pattern 140 provided for each donor substrate 100.
  • the identification pattern 140 may be disposed on the upper surface or the rear surface of the substrate 110, and may be formed by a printing method or a laser engraving method.
  • the identification pattern 140 may be an ID or barcode made of numbers or letters, but is not limited thereto.
  • the identification pattern 140 is shown to be formed on the upper right of the donor substrate 100, but the identification pattern 140 may be variously arranged in the non-transfer area 110B, and the identification pattern The number and arrangement of 140 are not limited thereto.
  • the direction pattern 150 is a pattern formed in the non-transfer area 110B to distinguish the direction of the donor substrate 100.
  • the direction pattern 150 may be disposed in any one of the non-transfer areas 110B to distinguish the direction of the donor substrate 100.
  • the direction pattern 150 may be formed by a printing method, a laser engraving method, or the like.
  • the direction pattern 150 may be formed of characters or figures in addition to a linear pattern as illustrated in FIG. 1.
  • the directional pattern 150 may be formed in a manner of chamfering the edges of the substrate 110 in addition to a printing method and a laser engraving method, but is not limited thereto.
  • a resin layer 130 is disposed on one surface of the substrate 110.
  • the resin layer 130 disposed on the transfer region 110A of the substrate 110 may support the plurality of first protrusions 131 to which the plurality of LEDs are attached during the transfer process.
  • the resin layer 130 may be made of a polymer resin having viscoelasticity.
  • the resin layer 130 may include Poly Di Methyl Siloxane (PDMS), Poly Urethane Acrylate (PUA), Poly Ethylene Glycol (PEG), It may be composed of PMMA (Poly Methyl Meth Acrylate), PS (Poly Styrene), epoxy resin, urethane resin, acrylic resin, etc., but is not limited thereto.
  • the resin layer 130 includes an active region 130A and a dam region 130B.
  • the active area 130A is an area in which a plurality of first protrusions 131 are disposed.
  • the active region 130A is an area in which a plurality of first protrusions 131 to which a plurality of LEDs are attached is disposed, and may be disposed to overlap at least a portion of a wafer or a display panel during a transfer process.
  • the dam region 130B is an area in which a plurality of second protrusions 132 are disposed.
  • the dam region 130B is a region in which a plurality of second protrusions 132 for minimizing deformation of the donor substrate 100 are disposed, and may be disposed to surround the active region 130A.
  • a plurality of first protrusions 131 are disposed in the active region 130A of the resin layer 130.
  • the plurality of first protrusions 131 are protrusions on which a plurality of LEDs are disposed, and may be formed to extend from one surface of the resin layer 130.
  • the plurality of first protrusions 131 may be integrally formed with the resin layer 130, and may be formed of a polymer material having viscoelasticity in the same manner as the resin layer 130.
  • the plurality of first protrusions 131 are PDMS (Poly Di Methyl Siloxane), PUA (Poly Urethane Acrylate), PEG (Poly Ethylene Glycol), PMMA (Poly Methyl Meth Acrylate), PS (Poly Styrene), Epoxy It may be composed of resin, urethane resin, acrylic resin, etc., but is not limited thereto.
  • PDMS Poly Di Methyl Siloxane
  • PUA Poly Urethane Acrylate
  • PEG Poly Ethylene Glycol
  • PMMA Poly Methyl Meth Acrylate
  • PS Poly Styrene
  • Epoxy It may be composed of resin, urethane resin, acrylic resin, etc., but is not limited thereto.
  • An LED may be temporarily attached to the upper surface of the plurality of first protrusions 131. Specifically, a plurality of LEDs formed on the wafer may be transferred to the upper surface of the plurality of first protrusions 131, and the plurality of LEDs are temporarily attached to the upper surface of the plurality of first protrusions 131 before being transferred to the display panel. You can keep it.
  • the plurality of first protrusions 131 may be disposed to correspond to an interval between the plurality of sub-pixels of the display panel. For example, when a plurality of LEDs are transferred to the display panel, the plurality of LEDs are transferred to correspond to each of the plurality of sub-pixels of the display panel. If a plurality of LEDs transferred to the donor substrate 100 are transferred at one time, the plurality of LEDs transferred to the display panel at once must be arranged so that a plurality of LEDs on the donor substrate 100 correspond to each of the plurality of sub-pixels. It may be arranged to correspond to the sub-pixels of. However, the arrangement and spacing of the plurality of first protrusions 131 may be variously changed according to the design, but is not limited thereto.
  • a plurality of second protrusions 132 are disposed in the dam region 130B of the resin layer 130.
  • the plurality of second protrusions 132 are protrusions disposed to minimize deformation of the donor substrate 100 without a plurality of LEDs, and may be formed to extend from one surface of the resin layer 130.
  • the plurality of second protrusions 132 may be formed integrally with the resin layer 130, and may be formed of a polymer material having viscoelasticity in the same manner as the resin layer 130.
  • the plurality of second protrusions 132 are PDMS (Poly Di Methyl Siloxane; PDMS), PUA (Poly Urethane Acrylate), PEG (Poly Ethylene Glycol), PMMA (Poly Methyl Meth Acrylate), PS (Poly Styrene) , It may be composed of an epoxy resin, a urethane resin, an acrylic resin, but is not limited thereto.
  • PDMS Poly Di Methyl Siloxane
  • PUA Poly Urethane Acrylate
  • PEG Poly Ethylene Glycol
  • PMMA Poly Methyl Meth Acrylate
  • PS Poly Styrene
  • It may be composed of an epoxy resin, a urethane resin, an acrylic resin, but is not limited thereto.
  • the plurality of second protrusions 132 are protrusions for minimizing deformation of the resin layer 130 and the plurality of first protrusions 131 from an impact applied to the donor substrate 100 during a transfer process. For example, after bonding the wafer and the donor substrate 100, when transferring a plurality of LEDs onto the donor substrate 100, the plurality of LEDs move onto the donor substrate 100 and are transferred to the donor substrate 100. Shock can be applied. When an impact is applied to the donor substrate 100, the position or shape of the resin layer 130 and the plurality of first protrusions 131 may be deformed.
  • the plurality of second protrusions 132 disposed to surround the active region 130A maintains a bonded state with the wafer, and the deformation of the resin layer 130 and the plurality of first protrusions 131 can be minimized. have.
  • the plurality of first protrusions 131 and the plurality of second protrusions 132 have the same height, but the height of the plurality of first protrusions 131 and the plurality of second protrusions 132 is It can be different.
  • the height of the plurality of first protrusions 131 may be higher than the height of the plurality of second protrusions 132, and the height of the plurality of first protrusions 131 may be higher than the height of the plurality of second protrusions 132. It may be low, but is not limited thereto.
  • FIGS. 1 to 2B a plurality of first protrusions 131 and a plurality of second protrusions 132 are shown on the resin layer 130, but the resin layer 130 is omitted according to the design.
  • Only the plurality of first protrusions 131 may be disposed on the substrate 110, but is not limited thereto.
  • the plurality of second protrusions 132 may be omitted, but the present disclosure is not limited thereto.
  • the resin layer 130 and the plurality of first protrusions 131 and the plurality of second protrusions 132 have been described as being integrally formed, but the resin layer 130 and the plurality of first protrusions 131 And the plurality of second protrusions 132 may be formed separately, but are not limited thereto.
  • a plurality of first protrusions 131 and a plurality of second protrusions 132 are illustrated as being made of pillars having a square cross section.
  • a plurality of first protrusions 131 and a plurality of second protrusions ( 132) may be formed as a pillar having various shapes such as a circular shape, an oval shape, and a polygonal shape in cross section, but is not limited thereto.
  • An adhesive layer 120 is disposed between the resin layer 130 and the substrate 110.
  • the adhesive layer 120 bonds the resin layer 130 to the substrate 110.
  • the adhesive layer 120 may be formed of an adhesive material, for example, OCA (Optical Clear Adhesive), PSA (Pressure Sensitive Adhesive), or the like, but is not limited thereto.
  • the adhesive layer 120 may be omitted depending on the design.
  • the resin layer 130 may be formed by directly coating the material forming the resin layer 130 on the substrate 110 and then curing the material. In this case, since the resin layer 130 may be attached to the substrate 110 even if the adhesive layer 120 is not disposed, the adhesive layer 120 may be omitted depending on the design, but is not limited thereto.
  • Alignment marks 160 are formed on the opposite surface of the substrate 110.
  • the alignment mark 160 is a component for aligning the donor substrate 100 with the wafer or display panel and aligning the degree of parallelism.
  • the alignment mark 160 may be formed by printing a colored material on the surface of the substrate 110 or by engraving with a laser, that is, burning the surface of the substrate 110.
  • the alignment mark 160 is a material having excellent reflectivity, for example, chromium (Cr), silver (Ag), silver alloy (Ag-alloy), aluminum (Al), aluminum alloy (Al-alloy), molybdenum
  • a material having excellent reflectivity such as (Mo) or titanium (Ti) may be disposed on a surface opposite to one surface of the substrate 110, but is not limited thereto.
  • the alignment mark 160 is shown to have a circular shape, but the alignment mark 160 has various shapes such as a cross shape, a donut shape, and a square shape in addition to the circular shape in consideration of the shape of the alignment key of the wafer. It may be made of, but is not limited thereto.
  • the transmittance of the substrate 110, the adhesive layer 120, and the resin layer 130 may be made of a material that is at least higher than the alignment mark 160 of the donor substrate 100.
  • the alignment mark 160 can be easily identified. If the transmittance of the alignment mark 160 is similar to that of the substrate 110, the adhesive layer 120 and the resin layer 130, the alignment mark 160 may be difficult to identify, and the alignment key of the wafer is also difficult to identify. It can be difficult. Accordingly, by forming the alignment mark 160 to be opaque, a contrast ratio between the alignment mark 160 and the remaining components of the donor substrate 100 can be increased, and the alignment mark 160 can be easily identified.
  • FIG. 3 and 4 are process flow charts for explaining a donor substrate and an LED transfer method using the same according to an embodiment of the present invention.
  • 5 and 6 are schematic process diagrams for explaining an LED transfer method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a first transfer process of transferring a plurality of LEDs 210 on the wafer 200 to the donor substrate 100.
  • 4 is a flowchart illustrating a secondary transfer process of transferring a plurality of LEDs 210 on the donor substrate 100 to a display panel.
  • 5 is a schematic cross-sectional view illustrating a process of aligning the wafer 200 and the donor substrate 100.
  • FIG. 6 is a rear view of the donor substrate 100 in a region X of FIG. 1 in a state in which the wafer 200 and the donor substrate 100 are aligned.
  • a wafer 200 on which a plurality of LEDs 210 are formed is put into process equipment (S110).
  • the wafer 200 is a substrate 110 on which a plurality of LEDs 210 are formed.
  • a plurality of LEDs 210 are formed by forming a material such as GaN and InGaN constituting the plurality of LEDs 210 on the wafer 200 to grow a crystal layer, cutting the crystal layer into individual chips and forming an electrode can do.
  • the wafer 200 may be made of sapphire, SiC, GaN, ZnO, or the like, but is not limited thereto.
  • a plurality of LEDs 210 emitting light of the same color may be formed on one wafer 200, or a plurality of LEDs 210 emitting light of different colors may be formed.
  • the LED 210 is a semiconductor device that emits light when a voltage is applied. As the LED 210, there is an LED 210 that emits red light, green light, blue light, and the like, and a combination of them may implement light of various colors including white.
  • the plurality of LEDs 210 may be formed in various structures such as a horizontal type, a vertical type, and a flip chip.
  • the horizontal LED includes n-electrodes and p-electrodes horizontally disposed on both sides of the light emitting layer.
  • the vertical LED includes n-electrodes and p-electrodes disposed on the upper and lower sides of the light emitting layer.
  • Flip-chip LEDs have substantially the same structure as horizontal LEDs.
  • n-electrodes and p-electrodes are arranged horizontally above the light-emitting layer, whereas flip-chip LEDs have n-electrodes and p-electrodes horizontally on the lower side of the light-emitting layer. Is placed.
  • an alignment key 220 is disposed on the wafer 200.
  • the alignment key 220 of the wafer 200 is a mark for aligning and aligning with the donor substrate 100. For example, by aligning the alignment key 220 of the wafer 200 and the alignment mark 160 of the donor substrate 100, the wafer 200 and the donor substrate 100 may be aligned and parallel.
  • the alignment key 220 of the wafer 200 put into the process equipment is disposed in the correct position. If the alignment key 220 of the wafer 200 is not confirmed, it may return to the step of inserting the wafer 200 again. If the alignment key 220 of the wafer 200 is not disposed in the correct position, it may be misaligned with the donor substrate 100 in a later process. Accordingly, after checking whether the alignment key 220 of the wafer 200 is present and whether the alignment key 220 is in the correct position, the next process may be performed.
  • the donor substrate 100 is put into the process equipment (S130).
  • the donor substrate 100 may be introduced based on the direction pattern 150 of the donor substrate 100.
  • the alignment mark 160 of the donor substrate 100 injected into the process equipment is checked (S140). Specifically, as in the process of checking the alignment key 220 of the wafer 200 (S120), it is possible to check whether the alignment mark 160 of the donor substrate 100 is disposed in the correct position. If the alignment mark 160 of the donor substrate 100 is not confirmed, it may return to the step of inserting the donor substrate 100 again. When the donor substrate 100 for which the alignment mark 160 is not confirmed is used as it is, it is difficult to align the alignment and parallelism between the wafer 200 and the donor substrate 100, and defects may occur. Therefore, after checking whether the alignment mark 160 of the donor substrate 100 is present and whether the alignment mark 160 is in the correct position, the next process may be performed.
  • step of inserting the wafer 200 (S110) and the step of checking the alignment key 220 (S120) and the step of inserting the donor substrate 100 (S130) and the checking of the alignment mark 160 The process sequence of step S140 may be performed sequentially or simultaneously, and the process sequence is not limited thereto.
  • the wafer 200 having the alignment key 220 checked and the donor substrate 100 having the alignment mark 160 checked are aligned (S150).
  • the wafer 200 and the donor substrate 100 are disposed so that the plurality of LEDs 210 on the wafer 200 and the first protrusions 131 of the donor substrate 100 face each other.
  • the alignment and parallelism of the wafer 200 and the donor substrate 100 may be aligned.
  • the wafer 200 and the donor substrate 100 may be aligned by aligning the center of the alignment key 220 of the wafer 200 and the center of the alignment mark 160 of the donor substrate 100.
  • the alignment key 220 of the wafer 200 or the alignment mark 160 of the donor substrate 100 is unclear and it is difficult to align, the wafer 200 and/or the donor substrate 100 Returning to the step of putting into the process equipment, the alignment key 220 and the alignment mark 160 may be reconfirmed.
  • the alignment mark 160 and the alignment key 220 may be optically inspected and aligned.
  • the alignment mark 160 of the donor substrate 100 and the alignment key 220 of the wafer 200 can be checked. I can.
  • the alignment mark 160 of the donor substrate 100 and the alignment key 220 of the wafer 200 You can also check, but is not limited thereto.
  • the substrate 110, the adhesive layer 120, and the resin layer 130 of the donor substrate 100 may be made of a material having a higher transmittance than the alignment mark 160, that is, a substantially transparent material.
  • a substantially transparent material even if the substrate 110, the adhesive layer 120 and the resin layer 130 of the donor substrate 100 are disposed between the optical inspection equipment 300 and the alignment key 220 of the wafer 200, the substrate 110 ), since the adhesive layer 120 and the resin layer 130 are substantially transparent, the alignment key 220 of the wafer 200 can be confirmed even in the optical inspection equipment 300 outside the donor substrate 100.
  • the alignment key 220 of the wafer 200 may be made of an opaque material, for example, a material having excellent reflectivity to facilitate identification.
  • the alignment key 220 is chromium (Cr), silver (Ag), silver alloy (Ag-alloy), aluminum (Al), aluminum alloy (Al-alloy), molybdenum (Mo) or titanium (Ti It may be formed of a material having excellent reflectivity such as ), or a structure in which such material is plated, but is not limited thereto.
  • the alignment mark 160 and the alignment key 220 may be checked using a transmission method or a reflection method.
  • the transmission method as shown in FIG. 5, the wafer 200 visible through the transparent substrate 110, the adhesive layer 120 and the resin layer 130 in the optical inspection equipment 300 outside the donor substrate 100 This is a method of checking the alignment key 220 of) and the alignment mark 160 on the opposite surface of one surface of the substrate 110.
  • the reflection method a light source that irradiates light toward the alignment mark 160 and/or the alignment key 220 is further disposed, and reflected from the alignment mark 160 and/or the alignment key 220 This is a method of confirming the alignment mark 160 and/or the alignment key 220 from light.
  • a transmission method or a reflection method may be used depending on the size and material of the alignment mark 160 of the donor substrate 100 and the alignment key 220 of the wafer 200.
  • the transmission method is used, but the present invention is not limited thereto.
  • the alignment key 220 of the wafer 200 is the donor substrate 100 It may have a size larger than the alignment mark 160 of. At least a portion of the alignment key 220 of the wafer 200 may be disposed to protrude outside the alignment mark 160 of the donor substrate 100.
  • the alignment mark 160 of the donor substrate 100 has a black circle shape
  • the alignment key 220 of the wafer 200 has a larger diameter than the alignment mark 160, It is formed in a circular ring shape with a hole formed in the middle, such as a donut, and may be arranged to surround the alignment mark 160 of the donor substrate 100.
  • the shape of the alignment mark 160 and the alignment key 220 is not limited thereto.
  • the alignment key 220 of the wafer 200 aligned with the alignment mark 160 of the donor substrate 100 has a smaller size than the alignment mark 160
  • the alignment key of the wafer 200 220 may be covered by the alignment mark 160 of the donor substrate 100. Therefore, in the optical inspection equipment 300 outside the donor substrate 100, it may be difficult to check the transmitted image of the alignment key 220 of the wafer 200 covered by the alignment mark 160. Accordingly, the alignment key 220 of the wafer 200 may have a larger size than the alignment mark 160 of the donor substrate 100 and may protrude outside the alignment mark 160.
  • the wafer 200 and the donor substrate 100 are bonded (S160), and a plurality of LEDs 210 on the wafer 200 are bonded to the donor substrate 100. ) To be transferred (S170).
  • the wafer 200 and the donor substrate 100 may be bonded to each other so that the plurality of LEDs 210 of the wafer 200 and the plurality of first protrusions 131 of the donor substrate 100 face each other.
  • at least a portion of the plurality of LEDs 210 of the wafer 200 may be transferred to the donor substrate 100.
  • the transfer of the LED 210 from the wafer 200 to the donor substrate 100 may be performed in various ways.
  • the LED 210 to be transferred to the donor substrate 100 may be irradiated with a laser, and the LED 210 to which the laser is irradiated is detached from the wafer 200 and the donor substrate ( 100) may be adhered to the plurality of first protrusions 131.
  • the transfer method of the LED 210 from the wafer 200 to the donor substrate 100 may be variously changed according to design, but is not limited thereto.
  • the plurality of LEDs 210 of the wafer 200 are donored. It can be transferred to the substrate 100.
  • a second transfer process of transferring the plurality of LEDs 210 of the donor substrate 100 back to the substrate 110 of the display panel may be performed to form a display panel.
  • a donor substrate 100 to which a plurality of LEDs 210 are attached to a plurality of first protrusions 131 is put into a process equipment (S210), and an alignment mark 160 of the donor substrate 100 is applied. ) Is checked (S220).
  • the secondary transfer process of transferring the plurality of LEDs 210 from the donor substrate 100 to the display panel it is possible to check once again whether the alignment mark 160 of the donor substrate 100 injected into the process equipment is in the correct position. have. Whether the alignment mark 160 is not lost during the primary transfer process of transferring the plurality of LEDs 210 from the wafer 200 to the donor substrate 100 or during the transportation of the donor substrate 100, is placed in the correct position. You can check if it is done.
  • the display panel is put into the process equipment (S230), and the alignment key of the display panel is checked (S240).
  • the display panel may display an image by disposing a display element and circuits, wirings, and components for driving the display element.
  • the display device is a plurality of LEDs 210, and a plurality of LEDs 210 are disposed in a plurality of sub-pixels to display an image.
  • a driving circuit including a thin film transistor, a storage capacitor, a plurality of wirings, and a driving IC may be formed on a substrate of the display panel.
  • the display panel used in the secondary transfer process may be a substrate in which at least a part of the driving circuit is formed, but is not limited thereto.
  • the alignment key of the display panel is also a mark for aligning and aligning with the donor substrate 100. After confirming the presence or absence of the alignment key on the display panel and whether the alignment key is in the correct position, the next process may be performed.
  • the donor substrate 100 having the alignment mark 160 checked and the display panel having the alignment key checked are aligned (S250).
  • the donor substrate 100 and the display panel may be aligned and parallel.
  • the donor substrate 100 and the display panel may be aligned by aligning the alignment mark 160 of the donor substrate 100 and the alignment key of the display panel.
  • the identification of the alignment mark 160 of the donor substrate 100 is unclear or difficult to align, it may return to the step of putting the donor substrate 100 back into the process equipment.
  • the alignment mark 160 and the alignment key may be optically inspected and aligned outside the donor substrate 100.
  • the optical inspection equipment 300 disposed outside the donor substrate 100 for example, a camera, may be disposed to check the alignment mark 160 of the donor substrate 100 and the alignment key of the display panel.
  • the alignment key for secondary transfer transferred from the wafer 200 together with the plurality of LEDs 210 is used instead of the alignment mark 160 of the donor substrate 100. You can also use it.
  • the alignment key for secondary transfer is transferred onto the donor substrate 100 together with the plurality of LEDs 210, and can be used to align the donor substrate 100 and the display panel.
  • the donor substrate 100 and the display panel may be aligned using the alignment mark 160 of the donor substrate 100 instead of the secondary transfer key. Not limited.
  • the donor substrate 100 and the display panel are aligned, the donor substrate 100 and the display panel are bonded (S260), and the plurality of LEDs 210 on the donor substrate 100 are transferred to the display panel (S270).
  • the donor substrate 100 and the display panel may be bonded to each other so that the plurality of LEDs 210 of the donor substrate 100 and the display panel face each other.
  • a plurality of LEDs 210 may be transferred to correspond to each of the plurality of sub-pixels.
  • the plurality of first protrusions 131 to which the plurality of LEDs 210 are attached may be disposed to correspond to each of the plurality of sub-pixels. Accordingly, at least a part of the plurality of LEDs 210 on one donor substrate 100 may be transferred onto the display panel at one time. Accordingly, by completing the transfer of the plurality of LEDs 210 from the donor substrate 100 to the substrate of the display panel, a display panel can be formed.
  • alignment protrusions are formed on a viscoelastic resin layer to align the donor substrate and the wafer or the donor substrate and the display panel.
  • the alignment protrusions may be made of the same material as the resin layer, such as a plurality of first protrusions and a plurality of second protrusions, and may be integrally formed. Therefore, the alignment protrusion can be formed of a material having a high transmittance, that is, substantially transparent.
  • the alignment protrusion may be formed to have a rounded upper surface, and thus the edge of the alignment protrusion may be unclear.
  • the alignment protrusion may be easily deformed or damaged by an external impact during transport or processing of the donor substrate. Accordingly, the alignment protrusions of the conventional donor substrate may have unclear edges, are easily deformed and damaged, and thus their position may be changed, and there is a problem in that a process time for identifying the alignment protrusions increases, or an alignment error occurs.
  • 7A to 7C are enlarged plan views of a donor substrate according to a comparative example.
  • 7A and 7B are images during a process of aligning a donor substrate and a wafer.
  • 7C is an image of a chip protrusion of the donor substrate 100.
  • the alignment protrusion protruding from the resin layer is disposed instead of forming an alignment mark on the opposite surface of one surface of the substrate compared to the donor substrate according to an exemplary embodiment of the present invention. Structure.
  • the alignment keys 220a and 220b of the wafer and the alignment protrusion 16a of the donor substrate are identified, and the wafer 200 ) And the donor substrate can be aligned.
  • the optical inspection equipment 300 can easily identify the alignment keys 220a and 220b of the wafer 200, and as shown in FIGS. 7A and 7B, the alignment keys of the wafer 200 ( Display lines 220aL and 220bL may be displayed along edges of 220a and 220b.
  • the edges may be somewhat unclear and may be easily confused with surrounding spots.
  • an external force is applied to the resin layer of the donor substrate and the alignment protrusions 16a and 16b, such as when the donor substrate and the wafer 200 are bonded together, the resin layer is stretched, and the alignment protrusions 16a and 16b are also positioned. It can be deformed or damaged. Therefore, it is difficult to identify the alignment protrusions 16a, 16b in the optical inspection equipment 300 due to unclear edges of the alignment protrusions 16a, 16b, positional deformation of the alignment protrusions 16a, 16b, damage, etc. I can.
  • the optical inspection equipment 300 cannot identify the alignment protrusions 16a and 16b, so that a display line along the edges of the alignment protrusions 16a and 16b is displayed. You can see that it was not.
  • a plurality of chip protrusions 31c protruding from the resin layer are disposed on the donor substrate together with the alignment protrusions 16a and 16b to temporarily adhere a plurality of LEDs.
  • the chip protrusion 31c of the donor substrate according to the comparative example has substantially the same configuration as the first protrusion 131 of the donor substrate 100 according to an embodiment of the present invention. At this time, some of the plurality of chip protrusions 31c may be partially damaged by the donor substrate being repeatedly used and an external impact applied, and it can be seen that the edges are deformed as shown in FIG. 7C.
  • the alignment protrusions 16a and 16b protruding from the resin layer may be partially damaged and deformed due to external impacts, like the chip protrusion 31c. Therefore, when the alignment protrusions 16a and 16b are damaged, it may be difficult to recognize the alignment protrusions 16a and 16b in the optical inspection equipment 300.
  • the donor substrate 100 forms the alignment mark 160 directly on the substrate 110, thereby forming the alignment mark 160 due to the stretching of the resin layer 130 or an external impact. ) Can be minimized.
  • alignment protrusions 16a and 16b made of the same material as the resin layer are formed on the resin layer to align the donor substrate and the wafer or the donor substrate and the display panel.
  • the resin layer is made of a polymer material having viscoelasticity, when an external force is applied to the resin layer, such as in a process of bonding a donor substrate and a wafer, the resin layer may be pressed and stretched.
  • the alignment protrusions 16a and 16b also change positions, so that the alignment accuracy of the donor substrate may decrease.
  • the alignment protrusions 16a and 16b are made of a polymer material such as a resin layer, the alignment protrusions 16a and 16b may be easily deformed or damaged by an external force or the like.
  • the donor substrate 100 according to an embodiment of the present invention directly forms the alignment mark 160 on the substrate 110 rather than the resin layer 130, the alignment mark 160 is stretched even if the resin layer 130 is stretched. The location of 160 may not be changed.
  • the alignment mark 160 is formed by a printing method, a laser engraving method, or a method of forming a metal material having excellent reflectivity on the surface of the substrate 110, the alignment protrusions 16a, 16b made of a conventional polymer material It is less likely to be deformed or damaged compared to. Accordingly, in the donor substrate 100 according to an embodiment of the present invention, an alignment mark 160 is formed on the substrate 110 rather than the resin layer 130, and the alignment mark 160 is formed by stretching the resin layer 130. It is possible to minimize the deformation of (160), it is possible to improve the alignment precision.
  • an alignment mark 160 having a low transmittance is formed on the surface of the substrate 110 instead of the resin layer 130, so that the alignment mark 160 and the donor substrate ( The contrast ratio between the remaining components of 100) can be increased, and the alignment mark 160 can be easily identified.
  • the donor substrate 100 is a substrate 110, an adhesive layer 120 disposed on one surface of the substrate 110, a resin layer 130, a plurality of first protrusions 131 and a plurality of second protrusions 132, a substrate It includes an alignment mark 160 formed on the opposite surface of one surface of (110).
  • the alignment mark 160 may be configured to have a lower transmittance than the substrate 110, the adhesive layer 120, and the resin layer 130.
  • the alignment mark 160 when the alignment mark 160 is formed by a printing method, the alignment mark 160 may be formed by printing black ink.
  • the substrate 110, the adhesive layer 120, and the resin layer 130 may be formed of a material having a higher transmittance than the alignment mark 160, that is, a substantially transparent material. Therefore, the contrast ratio between the alignment mark 160 and the remaining components of the donor substrate 100 can be improved. Accordingly, during the first transfer process or the secondary transfer process, the alignment mark 160 of the donor substrate 100 can be easily identified, and the case where the alignment mark 160 of the donor substrate 100 is discriminated is reduced. Can be. If the alignment mark 160 of the donor substrate 100 is discriminated, as shown in FIGS.
  • the processing time can be increased.
  • the post-process may continue to be delayed, and the time allotted to each process may also become non-uniform unlike the design. Accordingly, in the donor substrate 100 according to an embodiment of the present invention, alignment marks 160 having different transmittances from the remaining components of the donor substrate 100 are formed to increase the identification rate of the alignment marks 160. And it can also minimize the delay in process time.
  • the alignment mark 160 since the alignment mark 160 is formed on the opposite surface of the substrate 110, the alignment mark 160 has a high degree of manufacturing method and process freedom. Specifically, an adhesive layer 120 and a resin layer 130 are disposed on one surface of the substrate 110, and the opposite surface of the one surface of the substrate 110 is exposed to the outside. In addition, since the alignment mark 160 is formed on the opposite surface of the substrate 110 on which components that are exposed to the outside and interfere with the formation of the alignment mark 160 are not disposed, the method of manufacturing the alignment mark 160 And the degree of freedom of the process may be high.
  • the alignment mark 160 when the alignment mark 160 is additionally formed on the donor substrate 100 used in the past, it is not necessary to separate the donor substrate 100 and print or print on the donor substrate 100.
  • the alignment mark 160 can be easily formed only by irradiating a laser or the like or coating a material having excellent reflectivity. Therefore, in the donor substrate 100 according to an embodiment of the present invention, since the alignment mark 160 is formed on the opposite surface of the substrate 110 exposed to the outside, an obstacle to the formation of the alignment mark 160 Can be minimized, and the manufacturing method and process freedom can be high.
  • FIG. 8 is an enlarged rear view of a donor substrate according to another embodiment of the present invention.
  • the donor substrate 800 of FIG. 8 has a different shape of the alignment mark 860 compared to the donor substrate 100 of FIGS. 1 to 6, and the other configurations are substantially the same, and thus a redundant description thereof will be omitted.
  • the alignment mark 860 of the donor substrate 800 may include at least one hole 861 disposed inside the edge.
  • the alignment mark 860 may be formed in a shape in which the inside of the edge is emptied.
  • the alignment mark 860 of the donor substrate 800 may have a circular ring shape in which one hole 861 is formed in the middle, such as a donut.
  • the alignment key 220 ′ of the wafer 200 may be identified through the hole.
  • the edge of the alignment key 220 ′ of the wafer 200 may be disposed inside the hole 861.
  • the alignment key 220 ′ of the wafer 200 may have a size smaller than the hole 861 of the alignment mark 860 and may be disposed inside the hole 861 of the alignment mark 860. .
  • the alignment key 220 ′ of the wafer 200 is an alignment mark as shown in FIG. 6. It may have a size larger than 860 and may be formed in a ring shape surrounding the alignment mark 860, but is not limited thereto.
  • the shape of the alignment mark 860 is varied in consideration of the alignment key 220 ′ of the wafer 200, the alignment key of the display panel, or an optical inspection method. Can be configured.
  • the alignment mark 860 of the donor substrate 800 may be aligned with the alignment key 220 ′ of the wafer 200 or the alignment key of the display panel.
  • various shapes of the alignment mark 860 may be configured. have.
  • the alignment key 220 ′ of the wafer 200 has a circular shape with an opaque inside
  • the alignment mark 860 of the donor substrate 800 has a circular shape with a hole 861 formed therein. It can be formed by
  • the wafer 200 and the donor substrate 800 may be aligned so that the alignment key 220 ′ is disposed inside the hole 861.
  • an alignment key 220 ′ of the wafer 200, an alignment key of a display panel, or an alignment mark 860 in consideration of an optical inspection method is formed. Alignment of the donor substrate 800 and the wafer 200, and the donor substrate 800 and the display panel may be facilitated.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a donor substrate according to another embodiment of the present invention.
  • the donor substrate 900 of FIG. 9 has only a different arrangement of the alignment marks 960 compared to the donor substrate 100 of FIGS. 1 to 6, and the other configurations are substantially the same, so a redundant description will be omitted.
  • alignment marks 960 are formed on one surface of the substrate 110.
  • An alignment mark 960 is disposed between the substrate 110 and the adhesive layer 120.
  • the alignment mark 960 formed on one surface of the substrate 110 may be covered with the adhesive layer 120 and the resin layer 130. In this case, since the adhesive layer 120 and the resin layer 130 are formed on one surface of the substrate 110 on which the alignment mark 960 is formed, the upper surface of the substrate 110 may be flattened.
  • the resin layer 130 is formed by coating a material forming the resin layer 130 on one surface of the substrate 110 on which the alignment mark 960 is formed, and then curing it. 110) may be flattened.
  • an alignment mark 960 is formed on one surface of the substrate 110 on which the resin layer 130 is disposed, so that the thickness uniformity due to the alignment mark 960 is Deterioration can be minimized.
  • the alignment mark 960 may be formed by a printing method, a laser engraving method, or a method of forming a material having excellent reflectivity on one surface of the substrate 110. In this case, when the alignment mark 960 is formed by irradiating a laser onto the substrate 110 and imprinting it, a burr is generated in the alignment mark 960, so that one surface of the substrate 110 is not flat. It can be rough.
  • the flatness of the substrate 110 may be reduced by such a burr, and the uniformity of the thickness of the resin layer 130 on one surface of the substrate 110 is reduced, so that a plurality of first protrusions 131 and a plurality of second protrusions 132 The position of the back can be changed.
  • alignment accuracy between the donor substrate 900 and the wafer 200 or the donor substrate 900 and the display panel may also be deteriorated.
  • the adhesive layer 120 and/or the resin layer 130 are disposed to cover the alignment mark 960, so that the surface of the substrate 110 is flat. Even if not, the thickness uniformity of the resin layer 130 can be improved, and alignment accuracy during the transfer process can be improved.
  • the adhesive layer 120 and/or the resin layer 130 are disposed to cover the alignment mark 960 to minimize damage to the alignment mark 960 can do.
  • the donor substrate 900 on which the alignment mark 960 is formed may be repeatedly used in the first transfer process and the second transfer process. That is, the donor substrate 900 may be reused to perform a primary transfer process and a secondary transfer process. During such a process or transport process, the donor substrate 900 may contact an external component, thereby causing scratches and the like.
  • the adhesive layer 120 and/or the resin layer 130 is disposed to cover the alignment mark 960, the alignment mark 960 is external It may not come into contact with the composition of.
  • the adhesive layer 120 and/or the resin layer 130 are formed to cover the alignment mark 960 on the donor substrate 900 according to another embodiment of the present invention, the donor substrate 900 is repeatedly used. It is possible to minimize damage to the alignment mark 960 due to a scratch or the like.
  • a donor substrate according to various embodiments of the present invention and an LED transfer method using the same may be described as follows.
  • a donor substrate includes a substrate, a resin layer disposed on one surface of the substrate, a plurality of first protrusions on the resin layer, and alignment marks disposed on the surface of the substrate.
  • the alignment mark may be disposed on a surface opposite to one surface of the substrate.
  • the alignment mark may be disposed on one surface of the substrate.
  • an adhesive layer disposed between the resin layer and the substrate may be further included, and the alignment mark may contact the adhesive layer.
  • the resin layer includes an active region in which a plurality of first protrusions are disposed, and a dam region surrounding the active region, and may further include a plurality of second protrusions disposed in the dam region. have.
  • the height of the plurality of second protrusions may be the same as the height of the plurality of first protrusions.
  • the alignment mark may be disposed on the rest of the surface of the substrate except for a portion overlapping the plurality of first protrusions and the plurality of second protrusions.
  • the substrate includes a transfer area overlapping the resin layer, and a non-transfer area protruding to the outside of the resin layer, and an identification pattern disposed in the non-transfer area, and the non-transfer area. It may further include a directional pattern.
  • the alignment mark may be disposed in the transfer area.
  • the substrate and the resin layer may be made of a transparent material, and the alignment mark may be made of an opaque material.
  • a donor substrate and an LED transfer method using the same include the steps of aligning the wafer and the donor substrate, and transferring a plurality of LEDs on the wafer to the donor substrate, wherein the donor substrate is aligned Including a substrate marked with a mark, a resin layer on the substrate, and a plurality of first protrusions protruding from the resin layer, and the step of aligning the wafer and the donor substrate includes aligning the alignment mark of the donor and the alignment key of the wafer. to be.
  • the alignment mark may be disposed so as to overlap the resin layer on a surface contacting the resin layer among a plurality of surfaces of the substrate.
  • the alignment mark may be disposed so as to overlap the resin layer on a surface opposite to a surface contacting the resin layer among a plurality of surfaces of the substrate.
  • the substrate and the resin layer are made of a material having a higher transmittance than the alignment mark
  • the step of aligning the wafer and the donor substrate may include alignment marks and alignment outside the donor substrate or outside the wafer. It may be a step of optically inspecting the key.
  • the edge of the alignment mark may be superimposed on the inside of the alignment key.
  • the alignment mark may include at least one hole, and an edge of the alignment key may overlap inside the hole.
  • the step of transferring the plurality of LEDs to the donor substrate may be a step of transferring the plurality of LEDs to the upper surfaces of the plurality of first protrusions.
  • the donor substrate further includes a plurality of second protrusions protruding from the resin layer, and in the step of transferring the plurality of LEDs to the donor substrate, the plurality of LEDs are spaced apart from the plurality of second protrusions. Can be.
  • the method further comprises: aligning the display panel with the donor substrate to which the plurality of LEDs have been transferred, and transferring the plurality of LEDs transferred to the donor substrate to the display panel, the donor substrate and the display panel.
  • Aligning the panels may be a step of aligning an alignment mark of a donor and an alignment key of the display panel.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 도너 기판은, 기판, 기판의 일면 상에 배치된 수지층, 수지층 상의 복수의 제1 돌기, 및 기판의 표면에 배치된 얼라인 마크를 포함한다. 따라서, 기판 표면에 얼라인 마크를 배치하여, 수지층에 의한 얼라인 마크의 위치 변동을 최소화할 수 있다.

Description

도너 기판 및 이를 이용한 LED 전사 방법
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정렬 정확도가 향상된 도너 기판 및 이를 이용한 LED 전사 방법에 관한 것이다.
컴퓨터의 모니터나 TV, 핸드폰 등에 사용되는 표시 장치에는 스스로 광을 발광하는 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display; OLED) 등과 별도의 광원을 필요로 하는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD)등이 있다.
표시 장치는 컴퓨터의 모니터 및 TV 뿐만 아니라 개인 휴대 기기까지 그 적용 범위가 다양해지고 있으며, 넓은 표시 면적을 가지면서도 감소된 부피 및 무게를 갖는 표시 장치에 대한 연구가 진행되고 있다.
또한, 최근에는, LED를 포함하는 표시 장치가 차세대 표시 장치로 주목받고 있다. LED는 유기 물질이 아닌 무기 물질로 이루어지므로, 신뢰성이 우수하여 액정 표시 장치나 유기 발광 표시 장치에 비해 수명이 길다. 또한, LED는 점등 속도가 빠를 뿐만 아니라, 발광 효율이 뛰어나고, 내충격성이 강해 안정성이 뛰어나며, 고휘도의 영상을 표시할 수 있다.
LED를 포함하는 표시 장치를 제조하기 위해, 웨이퍼 상의 제조된 LED를 도너 기판에 전사한 후, 도너 기판에 전사된 LED를 다시 표시 장치의 기판에 전사하는 공정이 사용되고 있다.
구체적으로, 웨이퍼의 복수의 LED를 도너 기판으로 전사하는 1차 전사 공정 시, 웨이퍼와 도너 기판을 정렬 및 합착한 후, 복수의 LED를 도너 기판으로 전사할 수 있다. 그리고 도너 기판의 복수의 LED를 표시 패널로 전사하는 2차 전사 공정 시, 표시 패널과 도너 기판을 정렬 및 합착한 후, 복수의 LED를 표시 패널로 전사하여 표시 장치의 형성을 완료할 수 있다.
이때, 도너 기판과 웨이퍼, 도너 기판과 표시 패널을 정렬하기 위해, 도너 기판에 복수의 LED가 임시 점착되는 복수의 돌기와 동일 재질 및 동일 공정으로 얼라인 돌기를 형성하였고, 얼라인 돌기를 기준으로 도너 기판과 웨이퍼, 도너 기판과 표시 패널을 정렬할 수 있다. 다만, 본 발명의 발명자들은 도너 기판이 1차 전사 공정 및 2차 전사 공정에서 지속적으로 사용되므로, 공정 과정 중 외부의 충격 및 마찰 등으로 인해 얼라인 키가 손상되거나 위치가 변형될 수 있는 문제점을 인식하였다.
또한, 도너 기판에 사용되는 복수의 돌기와 얼라인 돌기는 투과율이 높고, 점탄성을 갖는 PDMS(Poly Di Methyl Siloxane)와 같은 고분자로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 얼라인 돌기가 PDMS로 형성되는 경우, 얼라인 돌기는 PDMS를 코팅 및 경화하는 방식으로 형성되므로, 얼라인 돌기의 엣지가 명확하게 형성되지 않고, 둥그스름하여 불분명하게 형성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 발명자들은 얼라인 돌기의 특성 상, 얼라인 돌기의 엣지가 다소 불분명하고, 주변 얼룩 등과 혼동되어 식별이 어려운 문제점을 인식하였다. 또한, 공정 장비에서 얼라인 돌기의 식별이 지연되는 경우, 이로 인한 공정 시간이 증가하였고, 후속 공정 또한 지연되어 전체적인 공정 시간의 배분이 불균일해지는 문제점을 인식하였다.
따라서, 본 발명의 발명자들은 대조비가 명확하고, 손상 및 위치 변형을 최소화한 얼라인 마크가 형성된 도너 기판을 발명하였다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 도너 기판의 얼라인 마크와 도너 기판의 나머지 구성요소 간의 대조비를 향상시켜 얼라인 마크의 식별이 용이한 도너 기판을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 도너 기판의 반복 사용 및 외부의 충격 등으로 인한 손상이 최소화된 얼라인 마크를 포함하는 도너 기판을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 도너 기판의 수지층의 연신에 의해 위치가 변형되는 것을 최소화한 얼라인 마크를 포함하는 도너 기판을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 얼라인 마크의 식별이 용이하여, LED 전사 시 공정 시간을 단축할 수 있는 도너 기판을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도너 기판은, 기판, 기판의 일면 상에 배치된 수지층, 수지층 상의 복수의 제1 돌기, 및 기판의 표면에 배치된 얼라인 마크를 포함한다. 따라서, 기판 표면에 얼라인 마크를 배치하여, 수지층에 의한 얼라인 마크의 위치 변동을 최소화할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 도너 기판 및 이를 이용한 LED 전사 방법은, 웨이퍼와 도너 기판을 정렬하는 단계, 및 웨이퍼 상의 복수의 LED를 도너 기판으로 전사하는 단계를 포함하고, 도너 기판은, 얼라인 마크가 표시된 기판, 기판 상의 수지층, 및 수지층으로부터 돌출된 복수의 제1 돌기를 포함하고, 웨이퍼와 도너 기판을 정렬하는 단계는, 도너의 얼라인 마크와 웨이퍼의 얼라인 키를 정렬하는 단계이다. 따라서, 얼라인 마크가 표시된 기판으로 이루어진 도너 기판을 사용하므로, LED 전사 시 얼라인 마크의 식별이 용이하고, 공정 지연을 최소화할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명은 도너 기판에서 얼라인 마크와 기판 및 수지층 간의 대조비를 향상시켜, 얼라인 마크의 식별이 용이할 수 있다.
본 발명은 도너 기판의 기판에 직접 얼라인 마크를 형성하여, 수지층의 연신에 따른 얼라인 마크의 이동을 최소화할 수 있다.
본 발명은 도너 기판의 반복 사용이나 외부의 충격으로 인한 얼라인 마크의 손상을 최소화할 수 있다.
본 발명은 도너 기판의 얼라인 마크 식별이 용이하여, 얼라인 마크 미식별에 따른 공정 지연을 최소화할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 발명 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도너 기판의 평면도이다.
도 2a는 도 1의 IIa-IIa'에 따른 단면도이다.
도 2b는 도 1의 IIb-IIb'에 따른 단면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도너 기판 및 이를 이용한 LED 전사 방법을 설명하기 위한 공정 순서도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 전사 방법을 설명하기 위한 개략적인 공정도들이다.
도 7a 내지 도 7c는 비교예에 따른 도너 기판의 확대 평면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도너 기판의 확대 배면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도너 기판의 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형상으로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 면적, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 제한되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 발명 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
소자 또는 층이 다른 소자 또는 층 "위 (on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다.
또한 제 1, 제 2 등이 다양한 구성 요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성 요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1 구성 요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제 2 구성 요소일 수도 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서 나타난 각 구성의 면적 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 면적 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도너 기판의 평면도이다. 도 2a는 도 1의 IIa-IIa'에 따른 단면도이다. 도 2b는 도 1의 IIb-IIb'에 따른 단면도이다. 도 1 내지 도 2b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도너 기판(100)은 기판(110), 접착층(120), 수지층(130), 복수의 제1 돌기(131), 복수의 제2 돌기(132), 및 얼라인 마크(160)를 포함한다.
기판(110)은 도너 기판(100)에 포함된 다양한 구성요소를 지지하기 위한 구성으로, 수지층(130)의 휘어짐을 최소화하기 위해 적어도 수지층(130)보다 단단한(rigid) 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 기판(110)은 고분자 또는 플라스틱 등을 포함하여 이루어질 수 있고, PC(Poly Carbonate) 또는 PET(Poly Ethylene Terephthalate) 등으로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
기판(110)은 전사 영역(110A) 및 비전사 영역(110B)을 포함한다.
전사 영역(110A)은 수지층(130)과 중첩하는 영역이다. 전사 영역(110A)은 수지층(130), 복수의 제1 돌기(131) 및 복수의 제2 돌기(132)와 중첩하도록 배치되어, 수지층(130), 복수의 제1 돌기(131) 및 복수의 제2 돌기(132)를 지지할 수 있다. 전사 영역(110A)은 복수의 LED가 임시로 전사되는 영역으로, 전사 공정 시 웨이퍼 또는 표시 패널의 적어도 일부분과 중첩하도록 배치될 수 있다.
한편, 웨이퍼는 복수의 LED가 형성되는 기판(110)으로, 웨이퍼에서 형성된 복수의 LED를 도너 기판(100)에 1차 전사하고, 도너 기판(100) 상의 복수의 LED를 표시 패널의 기판(110)으로 2차 전사하여 표시 패널을 형성할 수 있다. 이에 대하여, 도 3 내지 도 6을 참조하여 상세히 후술하기로 한다.
비전사 영역(110B)은 수지층(130)의 외측으로 돌출된 영역이다. 비전사 영역(110B)은 수지층(130)과 중첩하지 않는 영역이다. 비전사 영역(110B)은 복수의 LED가 배치되지 않는 영역이다. 비전사 영역(110B)에는 복수의 LED 대신 식별 패턴(140)과 방향 패턴(150)이 배치될 수 있다.
식별 패턴(140)은 도너 기판(100)을 식별하기 위해 비전사 영역(110B)에 형성된 패턴이다. 도너 기판(100)마다 부여된 고유의 식별 패턴(140)을 이용하여 복수의 도너 기판(100)을 관리할 수 있다. 식별 패턴(140)은 기판(110)의 상면 또는 배면 등에 배치될 수 있으며, 인쇄 방식이나 레이저로 각인하는 방식으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 식별 패턴(140)은 숫자나 문자 등으로 이루어진 ID나 바코드일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 한편, 도 1에서는 식별 패턴(140)이 도너 기판(100)의 우측 상단에 형성된 것으로 도시하였으나, 식별 패턴(140)의 배치는 비전사 영역(110B) 내에서 다양하게 배치될 수 있으며, 식별 패턴(140)의 개수 및 배치는 이에 제한되지 않는다.
방향 패턴(150)은 도너 기판(100)의 방향을 구별하기 위해 비전사 영역(110B)에 형성된 패턴이다. 예를 들어, 도너 기판(100)을 공정 장비에 투입할 때, 도너 기판(100)을 반대로 투입한다면 설계한 위치와 다른 곳에 LED가 전사되거나, 불량이 발생할 수 있다. 이에, 도너 기판(100)의 방향을 구별하기 위해 비전사 영역(110B) 중 어느 한 곳에 방향 패턴(150)을 배치할 수 있다. 방향 패턴(150)은 인쇄 방식, 레이저로 각인하는 방식 등으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 방향 패턴(150)은 도 1에 도시된 것과 같은 선형의 패턴 외에도 문자나 도형 등으로 이루어질 수도 있다. 또한, 방향 패턴(150)은 인쇄 방식, 레이저 각인 방식 외에 기판(110)의 모서리를 모따기 하는 방식으로도 형성될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
기판(110)의 일면 상에 수지층(130)이 배치된다. 기판(110)의 전사 영역(110A)에 배치된 수지층(130)은 전사 공정 시, 복수의 LED가 부착되는 복수의 제1 돌기(131)를 지지할 수 있다. 수지층(130)은 점탄성을 갖는 고분자 수지로 이루어질 수 있고, 예를 들어, 수지층(130)은 PDMS(Poly Di Methyl Siloxane; PDMS), PUA(Poly Urethane Acrylate), PEG(Poly Ethylene Glycol), PMMA(Poly Methyl Meth Acrylate), PS(Poly Styrene), 에폭시 수지, 우레탄 수지, 아크릴 수지 등으로 구성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
수지층(130)은 액티브 영역(130A) 및 댐 영역(130B)을 포함한다.
액티브 영역(130A)은 복수의 제1 돌기(131)가 배치된 영역이다. 액티브 영역(130A)은 복수의 LED가 부착되는 복수의 제1 돌기(131)가 배치된 영역으로, 전사 공정 시 웨이퍼 또는 표시 패널의 적어도 일부분과 중첩하도록 배치될 수 있다.
댐 영역(130B)은 복수의 제2 돌기(132)가 배치된 영역이다. 댐 영역(130B)은 도너 기판(100)의 변형을 최소화하기 위한 복수의 제2 돌기(132)가 배치된 영역으로, 액티브 영역(130A)을 둘러싸도록 배치될 수 있다.
수지층(130)의 액티브 영역(130A)에 복수의 제1 돌기(131)가 배치된다. 복수의 제1 돌기(131)는 복수의 LED가 배치되는 돌기로, 수지층(130)의 일면으로부터 연장되어 형성될 수 있다. 복수의 제1 돌기(131)는 수지층(130)과 일체로 이루어질 수 있고, 수지층(130)과 동일하게 점탄성을 갖는 고분자 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 돌기(131)는 PDMS(Poly Di Methyl Siloxane), PUA(Poly Urethane Acrylate), PEG(Poly Ethylene Glycol), PMMA(Poly Methyl Meth Acrylate), PS(Poly Styrene), 에폭시 수지, 우레탄 수지, 아크릴 수지 등으로 구성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
복수의 제1 돌기(131)의 상면에는 LED가 임시 부착될 수 있다. 구체적으로, 웨이퍼 상에 형성된 복수의 LED는 복수의 제1 돌기(131) 상면으로 전사될 수 있고, 복수의 LED는 표시 패널에 전사되기 전까지 복수의 제1 돌기(131)의 상면에 일시적으로 부착된 상태를 유지할 수 있다.
이때, 복수의 제1 돌기(131)는 표시 패널의 복수의 서브 화소의 간격과 대응되도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 LED가 표시 패널로 전사될 때, 복수의 LED는 표시 패널의 복수의 서브 화소 각각에 대응되도록 전사된다. 만약, 도너 기판(100)으로 전사된 복수의 LED를 한번에 전사하는 경우, 도너 기판(100) 상의 복수의 LED가 복수의 서브 화소 각각에 대응되도록 배치되어야만 표시 패널로 한번에 전사된 복수의 LED가 복수의 서브 화소에 대응되도록 배치될 수 있다. 다만, 복수의 제1 돌기(131)의 배치 및 간격은 설계에 따라 다양하게 변경될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
수지층(130)의 댐 영역(130B)에 복수의 제2 돌기(132)가 배치된다. 복수의 제2 돌기(132)는 복수의 LED가 배치되지 않고, 도너 기판(100)의 변형을 최소화하기 위해 배치된 돌기로, 수지층(130)의 일면으로부터 연장되어 형성될 수 있다. 복수의 제2 돌기(132)는 수지층(130)과 일체로 이루어질 수 있고, 수지층(130)과 동일하게 점탄성을 갖는 고분자 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 복수의 제2 돌기(132)는 PDMS(Poly Di Methyl Siloxane; PDMS), PUA(Poly Urethane Acrylate), PEG(Poly Ethylene Glycol), PMMA(Poly Methyl Meth Acrylate), PS(Poly Styrene), 에폭시 수지, 우레탄 수지, 아크릴 수지 등으로 구성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
복수의 제2 돌기(132)는 전사 공정 시, 도너 기판(100)에 가해지는 충격으로부터 수지층(130) 및 복수의 제1 돌기(131)가 변형되는 것을 최소화하기 위한 돌기이다. 예를 들어, 웨이퍼와 도너 기판(100)을 합착한 후, 복수의 LED를 도너 기판(100) 상으로 전사할 때, 복수의 LED가 도너 기판(100) 상으로 이동하며 도너 기판(100)에 충격이 가해질 수 있다. 도너 기판(100)에 충격이 가해지면, 수지층(130) 및 복수의 제1 돌기(131)의 위치나 형태 등이 변형될 수도 있다. 이때, 액티브 영역(130A)을 둘러싸도록 배치된 복수의 제2 돌기(132)는 웨이퍼와 합착된 상태를 유지하며 수지층(130) 및 복수의 제1 돌기(131)가 변형되는 것을 최소화할 수 있다.
도 1 내지 도 2b에서는 복수의 제1 돌기(131) 및 복수의 제2 돌기(132)의 높이가 동일한 것으로 도시하였으나, 복수의 제1 돌기(131) 및 복수의 제2 돌기(132)의 높이는 상이할 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 돌기(131)의 높이는 복수의 제2 돌기(132)의 높이보다 높을 수도 있고, 복수의 제1 돌기(131)의 높이는 복수의 제2 돌기(132)의 높이보다 낮을 수도 있으며, 이에 제한되지 않는다.
한편, 도 1 내지 도 2b에서는 수지층(130) 상에 복수의 제1 돌기(131) 및 복수의 제2 돌기(132)가 배치된 것으로 도시하였으나, 설계에 따라 수지층(130)이 생략되고, 기판(110) 상에 복수의 제1 돌기(131)만 배치될 수도 있으며, 이에 제한되지 않는다. 또한, 설계에 따라 복수의 제1 돌기(131)만 배치되고, 복수의 제2 돌기(132)는 생략될 수도 있으며, 이에 제한되지 않는다.
또한, 본 명세서에서는 수지층(130)과 복수의 제1 돌기(131) 및 복수의 제2 돌기(132)가 일체로 이루어진 것으로 설명하였으나, 수지층(130)과 복수의 제1 돌기(131) 및 복수의 제2 돌기(132)는 별도로 형성될 수도 있으며, 이에 제한되지 않는다.
도 1 내지 도 2b에서는 복수의 제1 돌기(131) 및 복수의 제2 돌기(132)가 단면이 사각형인 기둥으로 이루어진 것으로 도시하였으나, 복수의 제1 돌기(131) 및 복수의 제2 돌기(132)는 단면이 원 형상, 타원 형상, 다각 형상 등 다양한 형상의 기둥으로 형성될 수도 있으며, 이에 제한되지 않는다.
수지층(130)과 기판(110) 사이에 접착층(120)이 배치된다. 접착층(120)은 수지층(130)과 기판(110)을 접착시킨다. 접착층(120)은 접착성을 갖는 물질로 이루어질 수 있고, 예를 들어, OCA(Optical Clear Adhesive), PSA(Pressure Sensitive Adhesive) 등으로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
다만, 접착층(120)은 설계에 따라 생략될 수도 있다. 예를 들어, 수지층(130)을 이루는 물질을 기판(110) 상에 바로 코팅한 후 이를 경화하는 방식으로 수지층(130)을 형성할 수 있다. 이러한 경우, 접착층(120)을 배치하지 않더라도 수지층(130)이 기판(110)에 부착될 수 있으므로, 접착층(120)은 설계에 따라 생략될 수도 있으며, 이에 제한되지 않는다.
기판(110)의 일면의 반대 면에 얼라인 마크(160)가 형성된다. 얼라인 마크(160)는 도너 기판(100)을 웨이퍼 또는 표시 패널과 정렬 및 평행도를 맞추기 위한 구성요소이다. 얼라인 마크(160)는 기판(110) 표면에 유색 물질을 인쇄하는 방식이나 레이저로 각인, 즉, 기판(110)의 표면을 태우는 방식으로 형성될 수 있다. 또한, 얼라인 마크(160)는 반사성이 우수한 물질, 예를 들어, 크롬(Cr), 은(Ag), 은 합금(Ag-alloy), 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(Al-alloy), 몰리브덴(Mo) 또는 티타늄(Ti) 등과 같은 반사성이 우수한 물질을 기판(110)의 일면의 반대 면에 배치하는 방식으로 형성될 수도 있으나, 이에 제한되지 않는다.
한편, 도 1에서는 얼라인 마크(160)가 원 형상인 것으로 도시하였으나, 얼라인 마크(160)는 웨이퍼의 얼라인 키의 형상을 고려하여 원 형상 외에도 십자 형상, 도넛 형상, 사각 형상 등 다양한 형상으로 이루어질 수도 있으며, 이에 제한되지 않는다.
한편, 기판(110), 접착층(120) 및 수지층(130)의 투과율은 적어도 도너 기판(100)의 얼라인 마크(160)보다 높은 물질로 이루어질 수 있다. 기판(110), 접착층(120) 및 수지층(130)이 얼라인 마크(160)보다 투과율이 높은 물질로 이루어져야, 얼라인 마크(160)의 식별이 용이할 수 있다. 만약, 얼라인 마크(160)의 투과율이 기판(110), 접착층(120) 및 수지층(130)과 유사한 경우, 얼라인 마크(160) 식별이 어려울 수 있고, 웨이퍼의 얼라인 키 또한 식별이 어려울 수 있다. 이에, 얼라인 마크(160)를 불투명하게 형성하여 얼라인 마크(160)와 도너 기판(100)의 나머지 구성요소 간의 대조비를 높일 수 있고, 얼라인 마크(160)의 식별이 용이할 수 있다.
이하에서는 도 3 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 도너 기판(100) 및 이를 이용한 LED 전사 방법을 설명하기로 한다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도너 기판 및 이를 이용한 LED 전사 방법을 설명하기 위한 공정 순서도이다. 도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 전사 방법을 설명하기 위한 개략적인 공정도들이다. 구체적으로, 도 3은 웨이퍼(200) 상의 복수의 LED(210)를 도너 기판(100)으로 전사하는 1차 전사 공정을 설명하기 위한 순서도이다. 도 4는 도너 기판(100) 상의 복수의 LED(210)를 표시 패널로 전사하는 2차 전사 공정을 설명하기 위한 순서도이다. 도 5는 웨이퍼(200)와 도너 기판(100)을 정렬하는 과정을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. 도 6은 웨이퍼(200)와 도너 기판(100)이 정렬된 상태에서, 도 1의 X 영역에 대한 도너 기판(100)의 배면도이다.
도 3을 참조하면, 복수의 LED(210)가 형성된 웨이퍼(200)를 공정 장비에 투입한다(S110).
도 5를 함께 참조하면, 웨이퍼(200)는 복수의 LED(210)가 형성되는 기판(110)이다. 웨이퍼(200) 상에 복수의 LED(210)를 구성하는 GaN, InGaN 등의 물질을 형성하여 결정층을 성장시키고, 결정층을 개별 칩으로 절단하고 전극을 형성하여 복수의 LED(210)를 형성할 수 있다. 웨이퍼(200)는 사파이어, SiC, GaN, ZnO 등으로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
이때, 하나의 웨이퍼(200) 상에는 동일한 색상의 광을 발광하는 복수의 LED(210)가 형성될 수도 있으며, 서로 다른 색상의 광을 발광하는 복수의 LED(210)가 형성될 수도 있다.
LED(210)는 전압이 인가될 시, 빛을 발광하는 반도체 소자이다. LED(210)로는 적색 광, 녹색 광, 청색 광 등을 발광하는 LED(210)가 있고, 이들의 조합으로 백색을 포함하는 다양한 색상의 광을 구현할 수 있다.
복수의 LED(210)는 수평형(lateral), 수직형(vertical), 플립칩(flip chip) 등 다양한 구조로 형성될 수 있다. 수평형 LED는 발광층의 양측에서 수평으로 배치된 n전극 및 p전극을 포함한다. 수직형 LED는 발광층의 상측 및 하측에 배치된 n전극 및 p전극을 포함한다. 플립칩 LED는 수평형 LED와 실질적으로 동일한 구조로, 수평형 LED는 n전극 및 p전극이 발광층의 상측에서 수평으로 배치된 반면, 플립칩 LED는 n전극 및 p전극이 발광층의 하측에서 수평으로 배치된다.
이어서, 공정 장비에 투입된 웨이퍼(200) 상의 얼라인 키(220)를 확인한다(S120).
도 3 및 도 5를 함께 참조하면, 웨이퍼(200) 상에 얼라인 키(220)가 배치된다.
웨이퍼(200)의 얼라인 키(220)는 웨이퍼(200)의 복수의 LED(210)를 도너 기판(100)으로 전사할 때, 도너 기판(100)과 정렬 및 평행도를 맞추기 위한 표식이다. 예를 들어, 웨이퍼(200)의 얼라인 키(220)와 도너 기판(100)의 얼라인 마크(160)를 정렬하여 웨이퍼(200)와 도너 기판(100)을 정렬 및 평행도를 맞출 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 공정 장비에 투입된 웨이퍼(200)의 얼라인 키(220)가 정위치에 배치되어 있는지 확인할 수 있다. 웨이퍼(200)의 얼라인 키(220)가 확인되지 않으면, 다시 웨이퍼(200)를 투입하는 단계로 되돌아갈 수 있다. 웨이퍼(200)의 얼라인 키(220)가 정위치에 배치되지 않는 경우, 이후 공정에서 도너 기판(100)과 오정렬 될 수 있다. 이에, 웨이퍼(200)의 얼라인 키(220)의 유무와, 얼라인 키(220)가 정위치에 있는지 확인한 후, 다음 공정을 진행할 수 있다.
다음으로, 도너 기판(100)을 공정 장비에 투입한다(S130). 공정 장비에 도너 기판(100)을 투입할 때, 도너 기판(100)의 방향 패턴(150)을 기준으로 도너 기판(100)을 투입할 수 있다.
이어서, 공정 장비에 투입된 도너 기판(100)의 얼라인 마크(160)를 확인한다(S140). 구체적으로, 웨이퍼(200)의 얼라인 키(220)를 확인하는 공정(S120)과 같이, 도너 기판(100)의 얼라인 마크(160)가 정위치에 배치되어 있는지 확인할 수 있다. 도너 기판(100)의 얼라인 마크(160)가 확인되지 않으면, 다시 도너 기판(100)을 투입하는 단계로 되돌아갈 수 있다. 얼라인 마크(160)가 확인되지 않은 도너 기판(100)을 그대로 사용하는 경우, 웨이퍼(200)와 도너 기판(100)의 정렬 및 평행도를 맞추기 어렵고, 불량이 발생할 수 있다. 따라서, 도너 기판(100)의 얼라인 마크(160) 유무와 얼라인 마크(160)가 정위치에 있는지 확인한 후, 다음 공정을 진행할 수 있다.
이때, 웨이퍼(200)를 투입하는 단계(S110) 및 얼라인 키(220)를 확인하는 단계(S120)와 도너 기판(100)을 투입하는 단계(S130) 및 얼라인 마크(160)를 확인하는 단계(S140)의 공정 순서는 순차적으로 이루어질 수도 있고, 동시에 이루어질 수도 있으며, 공정 순서는 이에 제한되지 않는다.
다음으로, 얼라인 키(220)를 확인한 웨이퍼(200)와 얼라인 마크(160)를 확인한 도너 기판(100)을 정렬한다(S150).
도 3 및 도 5를 함께 참조하면, 웨이퍼(200) 상의 복수의 LED(210)와 도너 기판(100)의 제1 돌기(131)가 서로 마주하도록 웨이퍼(200)와 도너 기판(100)을 배치한 상태에서, 웨이퍼(200)와 도너 기판(100)의 정렬 및 평행도를 맞출 수 있다. 웨이퍼(200)의 얼라인 키(220)의 중심과 도너 기판(100)의 얼라인 마크(160)의 중심을 정렬하여 웨이퍼(200)와 도너 기판(100)을 정렬할 수 있다. 다만, 웨이퍼(200)의 얼라인 키(220) 또는 도너 기판(100)의 얼라인 마크(160)의 식별이 불분명하여 정렬이 어려운 경우, 웨이퍼(200) 및/또는 도너 기판(100)을 다시 공정 장비에 투입하는 단계로 되돌아가서 얼라인 키(220)와 얼라인 마크(160)를 재확인할 수 있다.
이때, 도너 기판(100) 및 웨이퍼(200)의 외측에 광학 검사 장비(300)를 배치하여, 얼라인 마크(160)와 얼라인 키(220)를 광학적으로 검사 및 정렬할 수 있다. 예를 들어, 도너 기판(100)의 외측에 카메라와 같은 광학 검사 장비(300)를 배치하여 도너 기판(100)의 얼라인 마크(160)와 웨이퍼(200)의 얼라인 키(220)를 확인할 수 있다. 다만, 도너 기판(100) 측이 아니라 웨이퍼(200)의 외측에 광학 검사 장비(300)를 배치하여 도너 기판(100)의 얼라인 마크(160) 및 웨이퍼(200)의 얼라인 키(220)를 확인할 수도 있으며, 이에 제한되지 않는다.
상술한 바와 같이, 도너 기판(100)의 기판(110), 접착층(120) 및 수지층(130)은 얼라인 마크(160)보다 높은 투과율을 갖는 물질, 즉, 실질적으로 투명한 물질로 이루어질 수 있다. 이에, 광학 검사 장비(300)와 웨이퍼(200)의 얼라인 키(220) 사이에 도너 기판(100)의 기판(110), 접착층(120) 및 수지층(130)이 배치되더라도, 기판(110), 접착층(120) 및 수지층(130)은 실질적으로 투명하기 때문에, 도너 기판(100) 외측의 광학 검사 장비(300)에서도 웨이퍼(200)의 얼라인 키(220)를 확인할 수 있다.
이때, 웨이퍼(200)의 얼라인 키(220)는 식별이 용이하도록 불투명한 물질, 예를 들어, 반사성이 우수한 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 얼라인 키(220)는 크롬(Cr), 은(Ag), 은 합금(Ag-alloy), 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(Al-alloy), 몰리브덴(Mo) 또는 티타늄(Ti) 등과 같은 반사성이 우수한 물질로 형성되거나, 이러한 물질이 도금된 구조물일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
한편, 투과 방식 또는 반사 방식을 사용하여 얼라인 마크(160) 및 얼라인 키(220)를 확인할 수 있다. 투과 방식의 경우, 도 5에 도시된 것과 같이, 도너 기판(100) 외측의 광학 검사 장비(300)에서 투명한 기판(110), 접착층(120) 및 수지층(130)을 투과하여 보이는 웨이퍼(200)의 얼라인 키(220)와 기판(110)의 일면의 반대 면의 얼라인 마크(160)를 확인하는 방식이다. 반사 방식의 경우, 얼라인 마크(160) 및/또는 얼라인 키(220)를 향해 광을 조사하는 광원을 더 배치하고, 얼라인 마크(160) 및/또는 얼라인 키(220)에서 반사된 광으로부터 얼라인 마크(160) 및/또는 얼라인 키(220)를 확인하는 방식이다. 이때, 도너 기판(100)의 얼라인 마크(160)와 웨이퍼(200)의 얼라인 키(220)의 크기 및 물질 등에 따라 투과 방식 또는 반사 방식을 사용할 수 있다. 도 5에서는 설명의 편의를 위해 투과 방식을 사용하는 것으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않는다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 도너 기판(100)의 불투명한 얼라인 마크(160)가 엣지 내측이 채워진 형태로 이루어진 경우, 웨이퍼(200)의 얼라인 키(220)는 도너 기판(100)의 얼라인 마크(160)보다 큰 크기를 가질 수 있다. 웨이퍼(200)의 얼라인 키(220)의 적어도 일부분은 도너 기판(100)의 얼라인 마크(160) 외측으로 돌출되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 도너 기판(100)의 얼라인 마크(160)는 검은색의 원 형상으로 이루어지고, 웨이퍼(200)의 얼라인 키(220)는 얼라인 마크(160)보다 큰 직경을 가지며, 도넛과 같이 중간에 홀이 형성된 원형 고리 형상으로 이루어져 도너 기판(100)의 얼라인 마크(160)를 감싸도록 배치될 수 있다. 다만, 얼라인 마크(160)와 얼라인 키(220)의 형상은 이에 제한되지 않는다.
만약, 도너 기판(100)의 얼라인 마크(160)와 정렬되는 웨이퍼(200)의 얼라인 키(220)가 얼라인 마크(160)보다 작은 크기를 가지는 경우, 웨이퍼(200)의 얼라인 키(220)는 도너 기판(100)의 얼라인 마크(160)에 가려질 수 있다. 그러므로, 도너 기판(100) 외측의 광학 검사 장비(300)에서는 얼라인 마크(160)에 가려진 웨이퍼(200)의 얼라인 키(220)의 투과 이미지 확인이 어려울 수 있다. 따라서, 웨이퍼(200)의 얼라인 키(220)는 도너 기판(100)의 얼라인 마크(160) 보다 큰 크기를 가져 얼라인 마크(160)의 외측으로 돌출될 수 있다.
이어서, 웨이퍼(200)와 도너 기판(100)을 정렬한 후, 웨이퍼(200)와 도너 기판(100)을 합착하고(S160), 웨이퍼(200) 상의 복수의 LED(210)를 도너 기판(100)으로 전사한다(S170).
웨이퍼(200)의 복수의 LED(210)와 도너 기판(100)의 복수의 제1 돌기(131)가 마주하도록 웨이퍼(200)와 도너 기판(100)을 합착할 수 있다. 그리고 웨이퍼(200)의 복수의 LED(210) 중 적어도 일부를 도너 기판(100)으로 전사할 수 있다. 이때, 웨이퍼(200)에서 도너 기판(100)으로 LED(210)의 전사는 다양한 방법으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 복수의 LED(210) 중 도너 기판(100)으로 전사될 LED(210)에 레이저를 조사할 수 있고, 레이저가 조사된 LED(210)는 웨이퍼(200)로부터 탈착되어 도너 기판(100)의 복수의 제1 돌기(131)에 점착될 수 있다. 웨이퍼(200)에서 도너 기판(100)의 LED(210) 전사 방법은 설계에 따라 다양하게 변경될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
1차 전사 공정에서는 얼라인 마크(160) 및 얼라인 키(220)를 이용해 도너 기판(100)과 웨이퍼(200)를 정렬 및 합착한 후, 웨이퍼(200)의 복수의 LED(210)를 도너 기판(100)으로 전사할 수 있다.
1차 전사 공정이 완료된 후, 도너 기판(100)의 복수의 LED(210)를 다시 표시 패널의 기판(110)으로 전사하는 2차 전사 공정을 진행하여 표시 패널을 형성할 수 있다.
도 4를 참조하면, 복수의 제1 돌기(131)에 복수의 LED(210)가 점착된 도너 기판(100)을 공정 장비에 투입하고(S210), 도너 기판(100)의 얼라인 마크(160)를 확인한다(S220).
도너 기판(100)에서 표시 패널로 복수의 LED(210)를 전사하는 2차 전사 공정에서도, 공정 장비에 투입된 도너 기판(100)의 얼라인 마크(160)가 정위치에 있는지 다시 한번 더 확인할 수 있다. 웨이퍼(200)에서 도너 기판(100)으로 복수의 LED(210)를 전사하는 1차 전사 공정 또는 도너 기판(100)의 운송 과정에서 얼라인 마크(160)가 소실되지 않았는지, 정위치에 배치되었는지 확인할 수 있다.
다음으로, 표시 패널을 공정 장비에 투입하고(S230), 표시 패널의 얼라인 키를 확인한다(S240).
표시 패널은 표시 소자와 표시 소자를 구동하기 위한 회로, 배선 및 부품 등이 배치되어 영상을 표시할 수 있다. 이때, 표시 소자는 복수의 LED(210)로 복수의 서브 화소에 복수의 LED(210)가 배치되어, 영상을 표시할 수 있다.
복수의 LED(210) 각각을 구동하기 위해 표시 패널의 기판 상에 박막 트랜지스터, 스토리지 커패시터, 복수의 배선, 구동 IC 등을 포함하는 구동 회로가 형성될 수 있다. 이때, 2차 전사 공정에서 사용되는 표시 패널은 구동 회로의 적어도 일부가 형성된 상태의 기판일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
공정 장비에 투입된 표시 패널의 얼라인 키가 정위치에 배치되어 있는지 확인할 수 있다. 표시 패널의 얼라인 키 또한 도너 기판(100)과 정렬 및 평행도를 맞추기 위한 표식이다. 표시 패널의 얼라인 키의 유무와 얼라인 키가 정위치에 있는지 확인한 후, 다음 공정을 진행할 수 있다.
이어서, 얼라인 마크(160)를 확인한 도너 기판(100)과 얼라인 키를 확인한 표시 패널을 정렬한다(S250).
표시 패널과 도너 기판(100) 상의 복수의 LED(210)가 서로 마주하도록 도너 기판(100)과 표시 패널을 배치한 상태에서, 도너 기판(100)과 표시 패널의 정렬 및 평행도를 맞출 수 있다. 도너 기판(100)의 얼라인 마크(160)와 표시 패널의 얼라인 키를 정렬하여 도너 기판(100)과 표시 패널을 정렬할 수 있다. 다만, 도너 기판(100)의 얼라인 마크(160) 식별이 불분명하거나, 정렬이 어려운 경우, 도너 기판(100)을 다시 공정 장비에 투입하는 단계로 되돌아갈 수 있다.
이때, 도너 기판(100)과 웨이퍼(200)의 경우와 같이, 도너 기판(100)의 외측에서 얼라인 마크(160)와 얼라인 키를 광학적으로 검사하여 정렬할 수 있다. 도너 기판(100)의 외측에 배치된 광학 검사 장비(300), 예를 들어, 카메라를 배치하여 도너 기판(100)의 얼라인 마크(160)와 표시 패널의 얼라인 키를 확인할 수 있다.
한편, 도너 기판(100)과 표시 패널의 정렬 시, 도너 기판(100)의 얼라인 마크(160) 대신 웨이퍼(200)로부터 복수의 LED(210)와 함께 전사된 2차 전사용 얼라인 키를 이용할 수도 있다. 2차 전사용 얼라인 키는 복수의 LED(210)와 함께 도너 기판(100) 상으로 전사되어, 도너 기판(100)과 표시 패널을 정렬하는데 사용될 수 있다. 다만, 2차 전사용 키 대신 도너 기판(100)의 얼라인 마크(160)를 사용하여 도너 기판(100)과 표시 패널을 정렬할 수도 있으며, 도너 기판(100)과 표시 패널의 정렬 방식은 이에 제한되지 않는다.
도너 기판(100)과 표시 패널을 정렬한 후, 도너 기판(100)과 표시 패널을 합착하고(S260), 도너 기판(100) 상의 복수의 LED(210)를 표시 패널로 전사한다(S270).
도너 기판(100)의 복수의 LED(210)와 표시 패널이 마주하도록 도너 기판(100)과 표시 패널을 합착할 수 있다. 그리고, 복수의 서브 화소 각각에 대응되도록 복수의 LED(210)를 전사할 수 있다. 도 1 내지 도 2b를 참조하여 상술한 바와 같이, 복수의 LED(210)가 점착된 복수의 제1 돌기(131)는 복수의 서브 화소 각각에 대응되도록 배치될 수 있다. 이에, 하나의 도너 기판(100) 상의 복수의 LED(210)의 적어도 일부를 표시 패널 상으로 한번에 전사할 수 있다. 따라서, 도너 기판(100)에서 표시 패널의 기판으로 복수의 LED(210)의 전사를 완료함으로써, 표시 패널을 형성할 수 있다.
종래에는 점탄성 갖는 수지층 상에 얼라인 돌기를 형성하여 도너 기판과 웨이퍼또는 도너 기판과 표시 패널을 정렬하였다. 이때, 얼라인 돌기는 복수의 제1 돌기 및 복수의 제2 돌기와 같이 수지층과 동일한 물질로 이루어져, 일체로 형성될 수 있다. 그러므로, 얼라인 돌기는 투과율이 높은 물질, 즉, 실질적으로 투명하게 형성될 수 있다. 또한, 얼라인 돌기를 이루는 점탄성을 갖는 고분자 물질의 특성 상, 얼라인 돌기는 둥그스름한 상면을 갖도록 형성될 수 있어, 얼라인 돌기의 엣지가 불분명하게 형성될 수도 있다. 또한, 얼라인 돌기는 도너 기판의 운송이나 공정 과정에서 외부의 충격에 의해 쉽게 변형 또는 손상될 수 있다. 따라서, 종래 도너 기판의 얼라인 돌기는 엣지가 불분명하거나, 쉽게 변형 및 손상되어 위치가 변경될 수 있고, 얼라인 돌기의 식별을 위한 공정 시간이 증가하거나, 정렬 오차가 발생하는 문제점이 있었다.
이하에서는 도 7a 내지 도 7c를 참조하여 종래의 얼라인 돌기를 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 7a 내지 도 7c는 비교예에 따른 도너 기판의 확대 평면도이다. 도 7a 및 도 7b는 도너 기판과 웨이퍼를 정렬하는 과정 중의 이미지이다. 도 7c는 도너 기판(100)의 칩 돌기의 이미지이다. 도 7a 내지 도 7c의 비교예에 따른 도너 기판은 본 발명의 일 실시예에 따른 도너 기판과 비교하여 기판의 일면의 반대면에 얼라인 마크가 형성되는 대신 수지층으로부터 돌출된 얼라인 돌기가 배치된 구조이다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 도너 기판과 웨이퍼(200)를 정렬할 때, 웨이퍼의 얼라인 키(220a, 220b)와 도너 기판의 얼라인 돌기(16a)를 식별하여 이를 기준으로 웨이퍼(200)와 도너 기판을 정렬할 수 있다.
웨이퍼(200)의 얼라인 키(220a, 220b)의 경우, 반사성이 우수한 금속 물질로 이루어져 엣지가 선명하게 시인될 수 있다. 이에, 광학 검사 장비(300)는 웨이퍼(200)의 얼라인 키(220a, 220b)를 용이하게 식별할 수 있고, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(200)의 얼라인 키(220a, 220b)의 엣지를 따라 표시선(220aL, 220bL)을 표시할 수 있다.
반면 도너 기판의 얼라인 돌기(16a, 16b)의 경우, 엣지가 다소 불분명하여 주변 얼룩과 혼동되기 쉬울 수 있다. 또한, 도너 기판과 웨이퍼(200)를 합착하는 경우 등 도너 기판의 수지층과 얼라인 돌기(16a, 16b)에 외력이 가해지면 수지층이 연신되고, 얼라인 돌기(16a, 16b) 또한 위치가 변형되거나, 손상될 수 있다. 그러므로, 얼라인 돌기(16a, 16b)의 불분명한 엣지, 얼라인 돌기(16a, 16b)의 위치 변형, 손상 등의 이유로 광학 검사 장비(300)에서 얼라인 돌기(16a, 16b)를 식별하기 어려울 수 있다.
예를 들어, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 광학 검사 장비(300)에서 얼라인 돌기(16a, 16b)를 식별하지 못해, 얼라인 돌기(16a, 16b)의 엣지를 따르는 표시선이 표시되지 않은 것을 확인할 수 있다.
도 7c를 참조하면, 도너 기판 상에는 얼라인 돌기(16a, 16b)와 함께 복수의 LED가 임시로 점착되도록 수지층으로부터 돌출된 복수의 칩 돌기(31c)가 배치된다. 비교예에 따른 도너 기판의 칩 돌기(31c)는 본 발명의 일 실시예에 따른 도너 기판(100)의 제1 돌기(131)와 실질적으로 동일한 구성이다. 이때, 복수의 칩 돌기(31c) 중 일부는 도너 기판이 반복적으로 사용되며 가해진 외부의 충격 등으로 인해 일부분이 손상될 수 있으며, 도 7c에 도시된 바와 같이 엣지가 변형된 것을 확인할 수 있다. 또한, 수지층으로부터 돌출된 얼라인 돌기(16a, 16b)도 칩 돌기(31c)와 같이 외부의 충격 등으로 인해 일부분이 손상되어 변형될 수 있다. 따라서, 얼라인 돌기(16a, 16b)가 손상되는 경우, 광학 검사 장비(300)에서 얼라인 돌기(16a, 16b)인식이 어려울 수 있다.
이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 도너 기판(100)은 기판(110)에 직접 얼라인 마크(160)를 형성함으로써, 수지층(130)의 연신 또는 외부의 충격에 의한 얼라인 마크(160)의 변형을 최소화할 수 있다. 종래에는 수지층 상에 수지층과 동일한 물질의 얼라인 돌기(16a, 16b)를 형성하여 도너 기판과 웨이퍼 또는 도너 기판과 표시 패널을 정렬하였다. 다만, 수지층이 점탄성을 갖는 고분자 물질로 이루어지므로, 도너 기판과 웨이퍼의 합착 공정과 같이 수지층에 외력이 가해지는 경우, 수지층이 눌려 연신될 수 있다. 수지층이 연신됨에 따라 얼라인 돌기(16a, 16b) 또한 위치가 변경되어 도너 기판의 정렬 정밀도가 저하될 수 있다. 또한, 얼라인 돌기(16a, 16b)가 수지층과 같은 고분자 물질로 이루어지는 경우, 얼라인 돌기(16a, 16b)는 외력 등에 의해 쉽게 변형되거나 손상될 수 있다. 반면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도너 기판(100)은 수지층(130)이 아닌 기판(110)에 직접 얼라인 마크(160)를 형성하므로, 수지층(130)이 연신되더라도 얼라인 마크(160)의 위치가 변경되지 않을 수 있다. 그리고 얼라인 마크(160)를 인쇄 방식, 레이저 각인 방식 또는 반사성이 우수한 금속 물질을 기판(110) 표면에 형성하는 방식 등으로 형성되기 때문에, 종래의 고분자 물질로 이루어진 얼라인 돌기(16a, 16b)와 비교하여 변형이나 손상될 가능성이 낮다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 도너 기판(100)에서는 수지층(130)이 아닌 기판(110)에 얼라인 마크(160)를 형성하여, 수지층(130)의 연신에 의한 얼라인 마크(160)의 변형을 최소화할 수 있고, 정렬 정밀도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도너 기판(100)에서는 수지층(130) 대신 기판(110)의 표면에 투과율이 낮은 얼라인 마크(160)를 형성하여, 얼라인 마크(160)와 도너 기판(100)의 나머지 구성요소 간의 대조비를 높일 수 있고, 얼라인 마크(160)의 식별이 용이할 수 있다. 도너 기판(100)은 기판(110), 기판(110)의 일면에 배치된 접착층(120), 수지층(130), 복수의 제1 돌기(131) 및 복수의 제2 돌기(132), 기판(110)의 일면의 반대면에 형성된 얼라인 마크(160)를 포함한다. 이때, 얼라인 마크(160)는 기판(110), 접착층(120), 수지층(130)보다 낮은 투과율을 갖도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 인쇄 방식으로 얼라인 마크(160)를 형성하는 경우, 검은색의 잉크를 인쇄하여 얼라인 마크(160)를 형성할 수 있다. 반면, 기판(110), 접착층(120) 및 수지층(130)은 얼라인 마크(160)보다 높은 투과율, 즉, 실질적으로 투명한 물질로 이루어질 수 있다. 그러므로, 얼라인 마크(160)와 도너 기판(100)의 나머지 구성요소 간의 대조비가 향상될 수 있다. 이에, 1차 전사 공정 또는 2차 전사 공정 시, 도너 기판(100)의 얼라인 마크(160) 식별이 용이할 수 있고, 도너 기판(100)의 얼라인 마크(160) 미식별되는 경우가 감소될 수 있다. 만약, 도너 기판(100)의 얼라인 마크(160)가 미식별되는 경우, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 도너 기판(100)을 공정 장비에 투입하는 단계로 다시 되돌아갈 수 있고, 공정 시간이 증가할 수 있다. 또한, 선공정이 지연됨에 따라 후공정 또한 계속하여 지연될 수 있고, 각 공정에 배분된 시간 또한 설계된 것과 달리 불균일해질 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 도너 기판(100)에서는 도너 기판(100)의 나머지 구성요소와 투과율이 상이한 얼라인 마크(160)를 형성하여, 얼라인 마크(160)의 식별률을 높일 수 있고, 공정 시간이 지연되는 것 또한 최소화할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도너 기판(100)에서는 얼라인 마크(160)를 기판(110)의 일면의 반대 면에 형성하므로, 얼라인 마크(160)의 제조 방식 및 공정 자유도가 높다. 구체적으로, 기판(110)의 일면에는 접착층(120) 및 수지층(130)이 배치되고, 기판(110)의 일면의 반대 면은 외부에 노출되어 있다. 그리고 외부로 노출되어 얼라인 마크(160) 형성을 방해하는 구성요소가 배치되지 않은 기판(110)의 일면의 반대 면에 얼라인 마크(160)를 형성하므로, 얼라인 마크(160)의 제조 방식 및 공정 자유도가 높을 수 있다. 예를 들어, 기존에 사용하는 도너 기판(100)에 추가적으로 얼라인 마크(160)를 형성하는 경우, 도너 기판(100)을 분리하는 등의 작업이 필요하지 않고, 도너 기판(100)에 인쇄 또는 레이저 등을 조사하거나, 반사성이 우수한 물질을 코팅하는 것만으로 얼라인 마크(160)를 쉽게 형성할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 도너 기판(100)에서는 외부로 노출된 기판(110)의 일면의 반대 면에 얼라인 마크(160)를 형성하므로, 얼라인 마크(160) 형성의 방해 요소를 최소화할 수 있고, 제조 방식 및 공정 자유도가 높을 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도너 기판의 확대 배면도이다. 도 8의 도너 기판(800)은 도 1 내지 도 6의 도너 기판(100)과 비교하여 얼라인 마크(860)의 형상이 다를 뿐, 다른 구성은 실질적으로 동일하므로 중복 설명은 생략한다.
도 8을 참조하면, 도너 기판(800)의 얼라인 마크(860)는 엣지 내측에 배치된 적어도 하나 이상의 홀(861)을 포함할 수 있다. 얼라인 마크(860)는 엣지 내측이 비워진 형태로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 도너 기판(800)의 얼라인 마크(860)는 도넛과 같이 중간에 하나의 홀(861)이 형성된 원형 고리 형상으로 이루어질 수 있다.
도너 기판(800)의 얼라인 마크(860)가 하나 이상의 홀(861)을 포함하는 경우, 홀을 통해 웨이퍼(200)의 얼라인 키(220')를 식별할 수 있다. 웨이퍼(200)의 얼라인 키(220')의 엣지는 홀(861) 내측에 배치될 수 있다. 예를 들어, 웨이퍼(200)의 얼라인 키(220')는 얼라인 마크(860)의 홀(861)보다 작은 크기를 가져 얼라인 마크(860)의 홀(861) 내측에 배치될 수도 있다.
다만, 도너 기판(800)의 얼라인 마크(860)가 하나 이상의 홀(861)을 포함하는 경우에도, 웨이퍼(200)의 얼라인 키(220')는 도 6에 도시된 바와 같이 얼라인 마크(860)보다 큰 크기를 가져 얼라인 마크(860)를 감싸는 고리 형태로 이루어질 수도 있으며, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 도너 기판(800)에서는 웨이퍼(200)의 얼라인 키(220'), 표시 패널의 얼라인 키 또는 광학 검사 방식을 고려하여 얼라인 마크(860)의 형상을 다양하게 구성할 수 있다. 도너 기판(800)의 얼라인 마크(860)는 웨이퍼(200)의 얼라인 키(220') 또는 표시 패널의 얼라인 키와 정렬될 수 있다. 이때, 얼라인 마크(860)와 웨이퍼(200)의 얼라인 키(220') 또는 표시 패널의 얼라인 키의 정렬을 용이하게 하기 위해, 얼라인 마크(860)의 형상을 다양하게 구성할 수 있다. 예를 들어, 웨이퍼(200)의 얼라인 키(220')가 내측이 불투명한 원 형상으로 이루어지는 경우, 도너 기판(800)의 얼라인 마크(860)를 내측에 홀(861)이 형성된 원 형상으로 형성할 수 있다. 그리고 홀(861) 내부에 얼라인 키(220')가 배치되도록 웨이퍼(200)와 도너 기판(800)을 정렬할 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 도너 기판(800)에서는 웨이퍼(200)의 얼라인 키(220'), 표시 패널의 얼라인 키 또는 광학 검사 방식을 고려한 얼라인 마크(860)를 형성하여 도너 기판(800)과 웨이퍼(200), 도너 기판(800)과 표시 패널의 정렬을 용이하게 할 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도너 기판의 단면도이다. 도 9의 도너 기판(900)은 도 1 내지 도 6의 도너 기판(100)과 비교하여 얼라인 마크(960)의 배치가 상이할 뿐, 다른 구성은 실질적으로 동일하므로 중복 설명은 생략한다.
도 9를 참조하면, 기판(110)의 일면에 얼라인 마크(960)가 형성된다. 기판(110)과 접착층(120) 사이에 얼라인 마크(960)가 배치된다. 기판(110)의 일면에 형성된 얼라인 마크(960)는 접착층(120) 및 수지층(130)으로 덮힐 수 있다. 이때, 얼라인 마크(960)가 형성된 기판(110) 일면에 접착층(120) 및 수지층(130)이 형성되므로, 기판(110)의 일면 상부는 평탄화될 수 있다.
다만, 접착층(120)이 생략되는 경우에도 얼라인 마크(960)가 형성된 기판(110) 일면에 수지층(130)을 이루는 물질을 코팅한 후 이를 경화하여 수지층(130)을 형성하므로 기판(110)의 일면 상부는 평탄화될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도너 기판(900)은 얼라인 마크(960)를 수지층(130)이 배치된 기판(110)의 일면에 형성하여, 얼라인 마크(960)로 인한 두께 균일도 저하를 최소화할 수 있다. 얼라인 마크(960)는 인쇄 방식, 레이저 각인 방식 또는 반사성이 우수한 물질을 기판(110) 일면에 형성하는 방식 등으로 형성될 수 있다. 이때, 레이저를 기판(110)에 조사하여 각인하는 방식으로 얼라인 마크(960)를 형성하는 경우, 얼라인 마크(960)에 버(burr)가 발생하여 기판(110)의 일면이 평탄하지 않고 거칠어질 수 있다. 이러한 버에 의해 기판(110) 평탄도가 저하될 수 있고, 기판(110) 일면 상의 수지층(130)의 두께 균일도가 저하되어 복수의 제1 돌기(131), 복수의 제2 돌기(132) 등의 위치가 변경될 수 있다. 또한, 도너 기판(900)과 웨이퍼(200) 또는 도너 기판(900)과 표시 패널 간의 정렬 정밀도 또한 저하될 수 있다. 반면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도너 기판(900)에서는 얼라인 마크(960)가 형성된 기판(110)의 일면에 접착층(120) 및/또는 수지층(130)을 코팅 및 경화하는 방식으로 형성하므로 기판(110)의 상부가 평탄화될 수 있다. 따라서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도너 기판(900)에서는 접착층(120) 및/또는 수지층(130)이 얼라인 마크(960)를 덮도록 배치되어, 기판(110)의 표면이 평탄하지 않더라도 수지층(130)의 두께 균일도를 향상시킬 수 있고, 전사 공정 시 정렬 정밀도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도너 기판(900)은 접착층(120) 및/또는 수지층(130)이 얼라인 마크(960)를 덮도록 배치되어, 얼라인 마크(960)의 손상을 최소화할 수 있다. 얼라인 마크(960)가 형성된 도너 기판(900)은 1차 전사 공정 및 2차 전사 공정에서 반복하여 사용될 수 있다. 즉, 도너 기판(900)을 재사용하여 1차 전사 공정 및 2차 전사 공정을 수행할 수 있다. 이러한 공정 과정 또는 운송 과정에서 도너 기판(900)이 외부의 구성과 접촉하여 스크래치 등이 발생할 수 있다. 그러나, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도너 기판(900)에서는 접착층(120) 및/또는 수지층(130)이 얼라인 마크(960)를 덮도록 배치되기 때문에 얼라인 마크(960)가 외부의 구성과 접하지 않을 수 있다. 따라서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도너 기판(900)에서 얼라인 마크(960)를 덮도록 접착층(120) 및/또는 수지층(130)을 형성하므로, 도너 기판(900)의 반복 사용에 따른 스크래치 등으로 인한 얼라인 마크(960)의 손상을 최소화할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따른 도너 기판 및 이를 이용한 LED 전사 방법은 다음과 같이 설명될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도너 기판은, 기판, 기판의 일면 상에 배치된 수지층, 수지층 상의 복수의 제1 돌기, 및 기판의 표면에 배치된 얼라인 마크를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 얼라인 마크는 기판의 일면의 반대 면에 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 얼라인 마크는 기판의 일면에 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 수지층과 기판 사이에 배치된 접착층을 더 포함하고, 얼라인 마크는 접착층과 접할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 수지층은, 복수의 제1 돌기가 배치된 액티브 영역, 및 액티브 영역을 둘러싼 댐 영역을 포함하고, 댐 영역에 배치된 복수의 제2 돌기를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 제2 돌기의 높이는 복수의 제1 돌기의 높이와 동일할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 얼라인 마크는 기판의 표면 중 복수의 제1 돌기 및 복수의 제2 돌기와 중첩하는 부분을 제외한 나머지 부분에 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 기판은, 수지층과 중첩하는 전사 영역, 및 수지층의 외측으로 돌출된 비전사 영역을 포함하고, 비전사 영역에 배치된 식별 패턴, 및 비전사 영역에 배치된 방향 패턴을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 얼라인 마크는 전사 영역에 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 기판 및 수지층은 투명한 물질로 이루어지고, 얼라인 마크는 불투명한 물질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 도너 기판 및 이를 이용한 LED 전사 방법은, 웨이퍼와 도너 기판을 정렬하는 단계, 및 웨이퍼 상의 복수의 LED를 도너 기판으로 전사하는 단계를 포함하고, 도너 기판은, 얼라인 마크가 표시된 기판, 기판 상의 수지층, 및 수지층으로부터 돌출된 복수의 제1 돌기를 포함하고, 웨이퍼와 도너 기판을 정렬하는 단계는, 도너의 얼라인 마크와 웨이퍼의 얼라인 키를 정렬하는 단계이다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 얼라인 마크는 기판의 복수의 면 중 수지층과 접하는 면에서 수지층과 중첩하도록 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 얼라인 마크는 기판의 복수의 면 중 수지층과 접하는 면의 반대 면에서 수지층과 중첩하도록 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 기판 및 수지층은 얼라인 마크보다 높은 투과율을 갖는 물질로 이루어지고, 웨이퍼와 도너 기판을 정렬하는 단계는, 도너 기판 외측 또는 웨이퍼 외측에서 얼라인 마크와 얼라인 키를 광학적으로 검사하는 단계일 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 얼라인 마크의 엣지는 얼라인 키의 내측에 중첩할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 얼라인 마크는 적어도 하나 이상의 홀을 포함하고, 얼라인 키의 엣지는 홀 내측에 중첩할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 LED를 도너 기판에 전사하는 단계는, 복수의 LED를 복수의 제1 돌기의 상면으로 전사하는 단계일 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 도너 기판은, 수지층으로부터 돌출된 복수의 제2 돌기를 더 포함하고, 복수의 LED를 도너 기판에 전사하는 단계에서, 복수의 LED는 복수의 제2 돌기와 이격될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 LED가 전사된 도너 기판과 표시 패널을 정렬하는 단계, 및 도너 기판으로 전사된 복수의 LED를 표시 패널로 전사하는 단계를 더 포함하고, 도너 기판과 표시 패널을 정렬하는 단계는, 도너의 얼라인 마크와 표시 패널의 얼라인 키를 정렬하는 단계일 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 제한하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 제한되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (19)

  1. 기판;
    상기 기판의 일면 상에 배치된 수지층;
    상기 수지층 상의 복수의 제1 돌기; 및
    상기 기판의 표면에 배치된 얼라인 마크를 포함하는, 도너 기판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 얼라인 마크는 상기 기판의 일면의 반대 면에 배치된, 도너 기판.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 얼라인 마크는 상기 기판의 일면에 배치된, 도너 기판.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 수지층과 상기 기판 사이에 배치된 접착층을 더 포함하고,
    상기 얼라인 마크는 상기 접착층과 접하는, 도너 기판.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 수지층은,
    상기 복수의 제1 돌기가 배치된 액티브 영역; 및
    상기 액티브 영역을 둘러싼 댐 영역을 포함하고,
    상기 댐 영역에 배치된 복수의 제2 돌기를 더 포함하는, 도너 기판.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 제2 돌기의 높이는 상기 복수의 제1 돌기의 높이와 동일한, 도너 기판.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 얼라인 마크는 상기 기판의 표면 중 상기 복수의 제1 돌기 및 상기 복수의 제2 돌기와 중첩하는 부분을 제외한 나머지 부분에 배치되는, 도너 기판.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 기판은,
    상기 수지층과 중첩하는 전사 영역; 및
    상기 수지층의 외측으로 돌출된 비전사 영역을 포함하고,
    상기 비전사 영역에 배치된 식별 패턴; 및
    상기 비전사 영역에 배치된 방향 패턴을 더 포함하는, 도너 기판.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 얼라인 마크는 상기 전사 영역에 배치되는, 도너 기판.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 기판 및 상기 수지층은 투명한 물질로 이루어지고,
    상기 얼라인 마크는 불투명한 물질로 이루어지는, 도너 기판.
  11. 웨이퍼와 도너 기판을 정렬하는 단계; 및
    웨이퍼 상의 복수의 LED를 도너 기판으로 전사하는 단계를 포함하고,
    상기 도너 기판은,
    얼라인 마크가 표시된 기판;
    상기 기판 상의 수지층; 및
    상기 수지층으로부터 돌출된 복수의 제1 돌기를 포함하고,
    상기 웨이퍼와 상기 도너 기판을 정렬하는 단계는, 상기 도너의 상기 얼라인 마크와 상기 웨이퍼의 얼라인 키를 정렬하는 단계인, LED 전사 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 얼라인 마크는 상기 기판의 복수의 면 중 상기 수지층과 접하는 면에서 상기 수지층과 중첩하도록 배치된, LED 전사 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 얼라인 마크는 상기 기판의 복수의 면 중 상기 수지층과 접하는 면의 반대 면에서 상기 수지층과 중첩하도록 배치된, LED 전사 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 기판 및 상기 수지층은 상기 얼라인 마크보다 높은 투과율을 갖는 물질로 이루어지고,
    상기 웨이퍼와 상기 도너 기판을 정렬하는 단계는, 상기 도너 기판 외측 또는 상기 웨이퍼 외측에서 상기 얼라인 마크와 상기 얼라인 키를 광학적으로 검사하는 단계인, LED 전사 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 얼라인 마크의 엣지는 상기 얼라인 키의 내측에 중첩하는, LED 전사 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 얼라인 마크는 적어도 하나 이상의 홀을 포함하고,
    상기 얼라인 키의 엣지는 상기 홀 내측에 중첩하는, LED 전사 방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 LED를 상기 도너 기판에 전사하는 단계는, 상기 복수의 LED를 상기 복수의 제1 돌기의 상면으로 전사하는 단계인, LED 전사 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 도너 기판은,
    상기 수지층으로부터 돌출된 복수의 제2 돌기를 더 포함하고,
    상기 복수의 LED를 상기 도너 기판에 전사하는 단계에서, 상기 복수의 LED는 상기 복수의 제2 돌기와 이격되는, LED 전사 방법.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 LED가 전사된 상기 도너 기판과 상기 표시 패널을 정렬하는 단계; 및
    상기 도너 기판으로 전사된 상기 복수의 LED를 표시 패널로 전사하는 단계를 더 포함하고,
    상기 도너 기판과 상기 표시 패널을 정렬하는 단계는, 상기 도너의 상기 얼라인 마크와 상기 표시 패널의 얼라인 키를 정렬하는 단계인, LED 전사 방법.
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