WO2021241909A1 - 마이크로 led 전사 장치 및 이를 이용한 마이크로 led 전사 방법 - Google Patents

마이크로 led 전사 장치 및 이를 이용한 마이크로 led 전사 방법 Download PDF

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WO2021241909A1
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stage
transfer
identification portion
led transfer
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PCT/KR2021/005792
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곽도영
김병철
박상무
최원식
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삼성전자주식회사
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    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67259—Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection

Definitions

  • the present disclosure relates to a micro LED transfer apparatus and a micro LED transfer method using the same.
  • the self-luminous display device displays an image without a color filter and a backlight, and a light emitting diode (LED) that emits light by itself may be used.
  • LED light emitting diode
  • the display module expresses various colors while operating in units of pixels or sub-pixels composed of a TFT substrate and a plurality of LEDs mounted thereon.
  • the operation of each pixel or sub-pixel is controlled by a TFT (Thin Film Transistor).
  • a plurality of such LEDs are epi-formed on an epi-substrate and then transferred to a transfer substrate.
  • a plurality of LEDs transferred to the transfer substrate are transferred from the transfer substrate to the TFT substrate through a transfer device.
  • Another object of the present disclosure is to provide a micro LED transfer apparatus capable of maximizing the usage rate of a transfer substrate while minimizing an increase in tact time, and a micro LED transfer method using the same.
  • the present disclosure provides a laser device for irradiating a laser beam; a first stage on which a first substrate on which a plurality of LEDs are arranged is detachably mounted and disposed below the laser device; a second stage on which a second substrate having a TFT layer formed thereon is detachably mounted and disposed below the first stage; a first driving device for moving the first stage; a second driving device for moving the second stage; an irradiation device disposed above the first stage and irradiating a laser beam toward the first substrate to transfer the LED of the first substrate to the second substrate; a position detection device for detecting positions of the first stage and the second stage during an LED transfer process; and a processor configured to control the first and second driving devices to determine the position data of the first stage and the second stage transmitted from the position detection device and correct the positions of the first and second stages.
  • An LED transfer device is provided.
  • Each of the first stage and the first substrate may be formed of a transparent material.
  • the material of the first stage may be quartz
  • the material of the first substrate may be silicon or quartz.
  • the position detection device is disposed above the first stage and is configured to detect a first identification portion and a second identification portion of the first substrate or detect a third identification portion and a fourth identification portion of the second substrate.
  • the position detection device includes: a first detection unit including a first vision camera and a plurality of first mirrors for changing an optical path of the first vision camera; and a second detection unit comprising a second vision camera and a plurality of second mirrors for changing an optical path of the second vision camera, wherein the first vision camera is configured to first identify the first substrate A portion or a third identification portion of the second substrate may be photographed, and the second vision camera may photograph a second identification portion of the first substrate or a fourth identification portion of the second substrate.
  • the first identification portion and the second identification portion are a part of a plurality of LEDs arranged on the first substrate, and the third identification portion and the fourth identification portion are a plurality of TFT electrodes arranged on the second substrate. It could be some of the LEDs.
  • the plurality of first mirrors and the plurality of second mirrors may be galvano scanners.
  • the first stage and the second stage may move different distances within the same time during the LED transfer process.
  • the present disclosure provides an LED transfer method for transferring a plurality of LEDs arranged on a first substrate to a TFT layer of a second substrate, wherein the initial position of the first substrate loaded on the first stage through an initial position alignment device and aligning an initial position of the second substrate loaded on a second stage; moving the first substrate and the second substrate to a transfer position; and transferring the LEDs arranged on the first substrate to the second substrate through a laser beam irradiated from a laser device by independently driving the first stage and the second stage.
  • the first stage and the second stage may move different distances at different speeds within the same time.
  • some of the plurality of LEDs arranged on the first substrate may be detected as the identification portion, and some of the plurality of TFT electrodes arranged on the second substrate may be detected as the identification portion.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a micro LED transfer apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a laser device of a micro LED transfer device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an apparatus for detecting a transfer position of a micro LED transfer apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a micro LED transfer process according to an embodiment of the present disclosure.
  • 5 and 6 are diagrams illustrating examples of detecting initial positions of a target substrate and a transfer substrate.
  • FIG. 7 is a diagram showing matching between micro LEDs arranged on a transfer substrate and a TFT electrode pad of a target substrate.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example in which a transfer process is performed while a transfer substrate and a target substrate move at different speeds along the X-axis direction for the same time.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example in which a plurality of micro LEDs are transferred to a target substrate along the Y-axis direction in the transfer process shown in FIG. 8 .
  • 10 and 11 are diagrams illustrating examples of detecting current positions of a target substrate and a transfer substrate during a transfer process.
  • FIG. 12 is a plan view schematically illustrating a micro LED transfer process according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing a used area of a transfer substrate applied to a micro LED transfer process according to an embodiment of the present disclosure.
  • a TFT layer having a TFT (Thin Film Transistor) circuit formed thereon may be disposed on the front surface of the glass substrate, and a driving circuit for driving the TFT circuit of the TFT layer may be disposed on the rear surface of the glass substrate.
  • the glass substrate may be formed in a quadrangle type. Specifically, the glass substrate may be formed in a rectangular shape or a square shape.
  • a substrate in which a TFT layer (or a backplane) is laminated on a glass substrate may be referred to as a TFT substrate.
  • the TFT substrate is not limited to a specific structure or type.
  • the TFT substrate cited in the present disclosure includes oxide TFT and Si TFT (poly silicon, a-silicon) other than LTPS (Low Temperature Polycystalline Silicon) TFT, organic TFT, It can also be implemented as a graphene TFT, or the like, and only a P-type (or N-type) MOSFET (Metal Oxide Semiconductor field effect transistor) can be made and applied in a Si wafer complementary metal oxide semiconductor (CMOS) process.
  • CMOS complementary metal oxide semiconductor
  • the front surface of the glass substrate on which the TFT layer is disposed may be divided into an active area and a non-active area.
  • the active region may correspond to a region occupied by the TFT layer on one surface of the glass substrate, and the inactive region may correspond to an edge region on one surface of the glass substrate.
  • the edge region of the glass substrate may include a side surface of the glass substrate. Also, the edge region of the glass substrate may be a region remaining except for a region in which a TFT circuit is disposed on the front surface of the glass substrate and a region in which a driving circuit is disposed in a rear surface of the glass substrate. Also, the edge region of the glass substrate may include a side surface of the glass substrate, a front portion of the glass substrate adjacent to the side surface, and a portion of the rear surface of the glass substrate.
  • the glass substrate has a plurality of front connection pads electrically connected to the TFT circuit through wiring in the front edge region, and a plurality of rear connection pads electrically connected to the driving circuit through wiring in the edge region of the rear surface. can be formed.
  • the plurality of front and rear connection pads may be disposed to be drawn into the glass substrate by a predetermined distance from the side surface of the glass substrate, respectively.
  • the connection pads respectively formed on the front and rear surfaces of the glass substrate may be electrically connected to each other by side wirings formed in the edge region of the glass substrate.
  • a plurality of pixels may be provided in the TFT layer of the glass substrate.
  • Each pixel may consist of a plurality of sub-pixels, and one sub-pixel may correspond to one micro LED.
  • the TFT layer may include TFT circuitry for driving each pixel.
  • the micro LED may be a semiconductor chip made of an inorganic light emitting material and capable of emitting light by itself when power is supplied.
  • the micro LED may have a flip chip structure in which an anode and a cathode electrode are formed on the same surface and a light emitting surface is formed opposite to the electrodes.
  • the TFT layer laminated on the glass substrate is electrically connected to the micro LED.
  • the electrode pad of the micro LED is electrically connected to the electrode pad on the TFT layer, and the electrode of the micro LED and the TFT electrode may have a metal-bonded junction structure.
  • a display module having a micro light emitting diode may be a flat panel display panel.
  • the micro LED may be an inorganic light emitting diode having a size of 100 ⁇ m or less.
  • a display module with micro LEDs can provide better contrast, faster response time, and higher energy efficiency compared to liquid crystal display (LCD) panels that require backlighting.
  • LCD liquid crystal display
  • the display module may form a black matrix between a plurality of micro LEDs arranged on the TFT layer.
  • the black matrix can improve the contrast ratio by preventing light from leaking from the periphery of the micro LEDs adjacent to each other.
  • the display module may further include a touch screen panel disposed on a side where a plurality of micro LEDs emit light, and in this case, may include a touch screen driver for driving the touch screen panel.
  • the display module may further include a rear substrate disposed on the rear surface of the glass substrate and electrically connected through a flexible printed circuit (FPC) or the like.
  • the display module may further include a communication device capable of receiving data.
  • the glass substrate on which the micro LED is mounted and the side wiring is formed may be referred to as a display module.
  • a display module can be installed and applied in electronic products or electric fields that require a wearable device, a portable device, a handheld device, and various displays as a single unit, and a plurality of them in a matrix type Through the assembly arrangement of PC (personal computer) monitor, high-resolution TV and signage (or digital signage), it can be applied to display devices such as electronic display (electronic display).
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a micro LED transfer apparatus according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a laser apparatus of the micro LED transfer apparatus according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 3 is the present disclosure is a schematic diagram showing a transfer position detection device of a micro LED transfer device according to an embodiment of the present invention.
  • the micro LED transfer apparatus 100 includes a laser apparatus 110 , a first stage 120 on which a transfer substrate 200 (see FIG. 5 ) is loaded, and a first stage for driving the first stage. It may include a first driving device 130 and a second stage 140 on which the target substrate 300 (refer to FIG. 5 ) is loaded.
  • the micro LED transfer device 100 includes a second driving device 150 for driving the second stage, an initial position detecting device 160 for detecting the initial positions of the transfer substrate and the target substrate before the transfer process; , a transfer position detecting device 170 and a controller 180 for detecting current positions of the transfer substrate and the target substrate during the transfer process.
  • the laser device 110 transfers a plurality of micro LEDs arranged on a transfer substrate to a target substrate in a laser lift off (LLO) method.
  • LLO laser lift off
  • the laser device 110 includes a laser generator 111 that generates a laser beam, an attenuator 112 for attenuating the intensity of a laser beam output from the laser generator, and a laser that has passed through the attenuator.
  • a homogenizer 113 that forms a beam to have a uniform distribution as a whole, a mask 114 that restricts the laser beam passing through the homogenizer to be irradiated in a uniform pattern, and a pattern of the laser beam passing through the mask It may include a P-lens (projection lens) 115 that is reduced to irradiate the transfer region of the transfer substrate.
  • a plurality of mirrors for switching the path of the laser beam may be respectively disposed between the attenuator 112 and the homogenizer 113 and between the homogenizer 113 and the mask 114 .
  • the laser generator 111 may apply various types of laser generators, such as excimer lasers and UV lasers, according to the wavelength of the laser beam.
  • the attenuator 112 and the homogenizer 113 may be disposed on the irradiation path of the laser beam to adjust the intensity of the laser beam output from the laser generator 111 .
  • the homogenizer 113 may homogenize the entire laser beam to make the quality of the laser beam passing through the mask 114 uniform.
  • the homogenizer 113 may enable homogenization by dividing solar light having a large change in luminous intensity into a small light source and then overlapping it on a target surface.
  • the mask 114 may have a plurality of slits 114a (refer to FIG. 9 ) forming a predetermined pattern.
  • the laser beam may appear in a uniform pattern while passing through the plurality of slits 114a of the mask 114 .
  • the pattern of such a mask may be formed in the same manner as the transfer pattern.
  • the P-lens 115 focuses the patterned laser beam passing through the mask 114 and irradiates the same pattern toward the transfer substrate 200 loaded on the first stage 120 .
  • the pattern of the laser beam irradiated to the transfer substrate 200 may correspond to the plurality of micro LEDs at preset positions among the plurality of micro LEDs disposed on the transfer substrate.
  • a transfer substrate 200 may be disposed under the P-lens 115 at regular intervals.
  • a plurality of micro LEDs arranged on the transfer substrate 200 are arranged at regular intervals on the lower side of the transfer substrate 200 . It may be transferred to the target substrate 300 disposed with the .
  • the first stage 120 may be moved in the X-axis, Y-axis, and Z-axis by the first driving device 130 , and may be driven to be tilted at a predetermined angle.
  • the first stage 120 is preferably made of a transparent material to allow the laser beam to pass therethrough.
  • the material of the first stage 120 may be quartz.
  • the first stage 120 is loaded with a transfer substrate 200 .
  • the transfer substrate 200 may be detachably disposed on the lower surface of the first stage 120 to face the target substrate 300 .
  • the first stage 120 may have a structure capable of clamping the transfer substrate 200 on its bottom surface.
  • a plurality of micro LEDs 210 arranged on the transfer substrate 200 are provided with an LED electrode 220 (cathode electrode, anode electrode).
  • Each micro LED 210 is transferred to the target substrate 300 , and in this case, the LED electrode 220 of each micro LED 210 is an anisotropic conductive paste (ACP) or anisotropic conductive paste (ACF) covering the TFT electrode pad 320 . film) may be electrically connected to the TFT electrode pad 320 .
  • ACP anisotropic conductive paste
  • ACF anisotropic conductive paste
  • the transfer substrate 200 is preferably made of a transparent material through which the laser beam can be transmitted so that the micro LED 210 is separated from the transfer substrate 200 by the laser beam passing through the first stage 120 .
  • the material of the transfer substrate 200 may be silicon or quartz.
  • the first driving device 130 may include the following guide structure together with a plurality of driving motors.
  • the first driving device 130 includes a pair of X-axis direction guide rails for guiding the first stage 120 in the X-axis direction, and a first support plate to which the pair of X-axis direction guide rails are fixed.
  • a pair of Y-axis guide rails for guiding the first support plate in the Y-axis direction, a second support plate to which the Y-axis guide rail is fixed, and a Z-axis for guiding the second support plate in the Z-axis direction It may include a direction guide rail.
  • the first driving device 130 may include a third support plate to which the Z-axis direction guide rail is fixed, and a tilting device for tilting the third support plate at a predetermined angle.
  • the second stage 140 may be moved in the X-axis, Y-axis, and Z-axis by the second driving device 150 and may be driven to be tilted at a predetermined angle.
  • the second driving device 150 may include a guide structure as follows together with a plurality of driving motors.
  • the second driving device 150 includes a pair of X-axis direction guide rails for guiding the second stage 140 in the X-axis direction, and a fourth support plate to which the pair of X-axis direction guide rails are fixed.
  • a pair of Y-axis guide rails for guiding the fourth support plate in the Y-axis direction, a fifth support plate to which the Y-axis guide rail is fixed, and a Z-axis for guiding the fifth support plate in the Z-axis direction It may include a direction guide rail.
  • the second driving device 150 may include a sixth support plate to which the Z-axis direction guide rail is fixed, and a tilting device for tilting the sixth support plate at a predetermined angle.
  • the loading position of the transfer substrate 200 on the first stage 120 and the unloading position after the transfer process may be arranged at arbitrary positions so as not to interfere with the laser device 110 , respectively.
  • the loading position of the target substrate 300 on the second stage 140 and the unloading position after the transfer process may be arranged at arbitrary positions so as not to interfere with the laser device 110 , respectively.
  • the first and second stages 120 and 140 are independently driven by the first and second driving devices 130 and 150, respectively, and may be moved at different speeds within the same time during the transfer process. Specifically, the first and second stages 120 and 140 move simultaneously from one transfer point to the next transfer point, but the moving distances are different from each other. In this case, the moving distance of the first stage 120 is moved based on the pitch of the microLED, and the moving distance of the second stage 140 is moved based on the display pitch (which may be the same as the pitch of the TFT electrode pad). .
  • the display pitch is larger than the pitch of the micro LED.
  • the initial position detection apparatus 160 includes an upper vision camera 161 for detecting an initial position of the target substrate 300 loaded on the second stage 140 , and a transfer substrate ( A lower vision camera 163 for detecting the initial position of 200 may be included.
  • the upper vision camera 161 is fixed to the first stage 120 and moves together with the first stage 120 (refer to FIG. 5 ). In this case, the upper vision camera 161 is disposed at a position that does not interfere with the movement of the second stage 140 .
  • the upper vision camera 161 identifies at least two preset identification parts A1, A2, and FIG. 5 among the plurality of TFT electrode pads 320 (refer to FIG. 5) of the target substrate 300 fixed to the second stage 140. refer to).
  • the two identification portions of the target substrate 300 do not necessarily have to be the TFT electrode pads 320 , but may be a mark of a predetermined shape (eg, a cross mark) or a small structure formed in advance on the target substrate 300 . may be
  • the images of the at least two identification parts captured by the upper vision camera 161 are transmitted to the controller 180 .
  • the processor 181 sets an initial position of the target substrate 300 based on the images of the at least two identification portions with respect to the target substrate 300 , and a second drive based on the initial position of the target substrate 300 .
  • the device 150 is controlled to align the target substrate 300 to the initial position.
  • the lower vision camera 163 identifies at least two preset identification portions (B1, B2, FIG. 6 ) among the plurality of micro LEDs 210 (see FIG. 6 ) of the transfer substrate 200 fixed to the first stage 120 . refer to).
  • the two identification portions of the transfer substrate 200 do not necessarily have to be the LED electrodes 220 , and a mark of a predetermined shape (eg, a cross mark, etc.) or a small structure formed in advance on the transfer substrate 200 . it may be
  • the images of the at least two identification parts captured by the lower vision camera 163 are transmitted to the controller 180 .
  • the processor 181 sets the initial position of the transfer substrate 200 based on the images of the at least two identification parts with respect to the transfer substrate 200 , and based on the initial position of the transfer substrate 200 ,
  • the first driving device 130 is controlled to align the transfer substrate 200 to an initial position.
  • the transfer position detecting apparatus 170 may detect the three-dimensional position of the transfer substrate 200 and the three-dimensional position of the target substrate 300 during the transfer process.
  • the transfer position detection device 170 transfers the transfer position within a delay time that occurs from the time the transfer substrate 200 and the target substrate 300 stop at one transfer position for transfer until they move to another transfer position.
  • the positions of the use substrate 200 and the target substrate 300 may be detected.
  • Such a delay time inevitably occurs, and the present disclosure detects the current positions of the transfer substrate 200 and the target substrate 300 within the inevitably occurring delay time to detect the transfer substrate 200 and the target substrate 300. ) can be corrected. Accordingly, since there is no need for additional time to detect the positions of the transfer substrate 200 and the target substrate 300 during the transfer process, the transfer substrate 200 does not increase the tact time required for the transfer process. ) and the movement of the target substrate 300 can be precisely controlled.
  • the transfer position detecting device 170 sets a predetermined distance from the first stage 120 at a position that does not interfere with the movement of the first stage 120 , for example, above the first stage 120 . It can be arranged to put
  • the transfer position detection apparatus 170 may include a first detection unit 171 for identifying a portion of the target substrate 300 and a second detection unit 173 for identifying a portion of the transfer substrate 200 .
  • the first detection units 171 may be respectively fixed to the upper structure 101 with the P-lens 115 of the laser device interposed therebetween. A part or all of the laser device 110 may be fixedly disposed on the upper structure 101 .
  • the first detection unit 171 may include a first vision camera 171a and a plurality of first mirrors 171b and 171c for changing an optical path of the first vision camera 171a.
  • Each of the plurality of first mirrors 171b and 171c may be a Galvano scanner.
  • the plurality of first mirrors 171b and 171c may be controlled by the processor 181 to change the optical path of the first vision camera 171a as the posture is changed at a predetermined angle.
  • the second detection unit 173 may include a second vision camera 173a and a plurality of second mirrors 173b and 173c for changing the optical path of the second vision camera 173a.
  • the plurality of second mirrors 173b and 173c may be galvano scanners.
  • the plurality of second mirrors 173b and 173c may be controlled by the processor 181 to change the optical path of the second vision camera 173a as the posture is changed at a predetermined angle.
  • the first vision camera 171a captures one identification portion (C1, see FIG. 10) of the target substrate 300, and the second vision camera 173a captures another identification portion (C2, FIG. 10) of the target substrate 300. 10) can be photographed.
  • the identification portion photographed by the first vision camera 171a is any one of the plurality of TFT electrode pads 320 of the target substrate 300
  • the identification portion photographed by the second vision camera 173a is the target It may be another one of the plurality of TFT electrode pads 320 of the substrate 300
  • the identification portions of the target substrate 300 do not necessarily have to be the TFT electrode pads 320 and may be a mark (eg, a cross mark, etc.) of a predetermined shape or a small structure formed in advance on the target substrate 300 . .
  • the first vision camera 171a photographs one identification portion D1 (refer to FIG. 11 ) of the transfer substrate 200
  • the second vision camera 173a captures another identification portion of the transfer substrate 200 . (D2, see FIG. 11) can be photographed.
  • the identification part photographed by the first vision camera 171a is any one micro LED among the plurality of micro LEDs 210 of the transfer substrate 200, and the identification part photographed by the second vision camera 173a.
  • Silver may be another micro LED among the plurality of micro LEDs 210 of the transfer substrate 200 .
  • the identification portions of the transfer substrate 200 do not necessarily have to be the TFT electrode pads 320 and may be a mark (eg, a cross mark, etc.) of a predetermined shape or a small structure formed in advance on the target substrate 300 . have.
  • the controller 180 may detect the positions of the first and second stages 120 and 140 in real time so that the substrates are disposed at an accurate transfer position. In this case, the controller 180 may control the first and second units based on the number of revolutions, the driving time, or the moving speed of the first and second stages 120 and 140 of the driving motor for moving the respective stages 120 and 140 , respectively. The positions of the stages 120 and 140 may be determined.
  • the controller 180 may receive position information from the initial position detection device 160 and the transfer position detection device 170 that measure the three-dimensional positions of the transfer substrate 200 and the target substrate 300 in real time, respectively. have.
  • the three-dimensional image positions of the first and second stages 120 and 140 may be represented by three-dimensional coordinates.
  • the controller 180 controls the first and second driving devices 130 and 150 on the basis of the position information received from the initial position detection device 160 before the transfer process, so that the transfer substrate 200 and the target substrate 300 are separated. You can sort the initial position.
  • the controller 180 controls the first and second driving devices 130 and 150 on the basis of the position information received from the transfer position detecting device 170 during the transfer process, so that the transfer substrate 200 and the target substrate 300 are separated.
  • the transfer position can be corrected.
  • the controller 180 may calculate the moving speed of the first and second stages 120 and 140 in real time based on the rotation speed of the motor that moves each stage.
  • the control unit 180 calculates in real time a time point at which the first and second stages 120 and 140 reach the next transfer position from one transfer position in advance, and irradiates it from the laser device 110 toward the transfer substrate 200 . It is possible to control the irradiation timing of the laser beam.
  • the controller 180 may further include first and second speed sensors (not shown) for detecting the movement speed of each stage without determining the movement speed of each stage based on the rotation speed of the motor.
  • the first speed sensor may measure the moving speed of the first stage 120 in real time.
  • the second speed sensor may measure the moving speed of the second stage 140 in real time.
  • the control unit 180 is irradiated from the laser device 110 to the transfer substrate 200 based on the moving speeds of the first and second stages 120 and 140 detected in real time by the first and second speed sensors. It is also possible to control the irradiation timing of the laser beam.
  • the controller 180 may include a processor 181 and a memory 183 in which characteristic information of a plurality of micro LEDs is stored.
  • the processor 181 controls the overall operation of the micro LED transfer device 100 . That is, the processor 181 may be electrically connected to the laser device 110 and the first and second driving devices 130 and 150 to control each configuration.
  • the processor 181 determines the positions to be transferred on the target substrate 300 based on the information stored in the memory, and controls the movement of the first and second stages 120 and 140 for transfer.
  • the substrate 200 and the target substrate 300 may be moved to the transfer position, and the laser beam may be irradiated to the transfer substrate 200 at a preset point by controlling the laser device 110 at the transfer position.
  • the processor may include one or more of a central processing unit (CPU), a controller, an application processor (AP), a communication processor (CP), and an ARM processor. have.
  • CPU central processing unit
  • AP application processor
  • CP communication processor
  • ARM processor ARM processor
  • the memory 183 is a flash memory type, a ROM, a RAM, a hard disk type, a multimedia card micro type, and a card type memory (eg, a card type memory). SD or XD memory, etc.) may be implemented.
  • the memory 183 is electrically connected to the processor 181 to transmit signals and information between the processor 181 and the processor 181 .
  • the memory 183 stores information obtained by the initial position detection device 160 , the transcription position detection device 170 , and the first and second speed sensors, and the processor 181 stores the information stored in the memory 183 . can access them.
  • the micro LED transfer apparatus 100 may manufacture a display module by transferring a plurality of micro LEDs to the target substrate 300 .
  • a large format display (LFD) may be manufactured by arranging a plurality of display modules in a tile form. In this case, it is necessary to keep the pixel-to-pixel pitch (display pitch) disposed at the outermost edges of adjacent display modules equal to the pixel-to-pixel pitch (display pitch) within a single display module to prevent seams from appearing between each display module.
  • LFD large format display
  • a plurality of side wirings may be formed along the edge region.
  • a plurality of side wirings formed in a thin film may electrically connect a TFT circuit of a TFT layer formed on the front surface of the display module and a driving circuit formed on the rear surface of the display module.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a micro LED transfer process according to an embodiment of the present disclosure.
  • the transfer substrate 200 is loaded on the first stage 120 , and the target substrate 300 is loaded on the second stage 140 . do.
  • the first stage 120 may be made of a transparent material (eg, quartz) so that the laser beam irradiated through the P-lens 115 disposed on the image side may pass therethrough.
  • a transparent material eg, quartz
  • the transfer substrate 200 may be a transparent substrate in which a plurality of micro LEDs 210 are arranged on one surface at a constant chip pitch and made of silicon or quartz.
  • the transfer substrate 200 may be separably fixed to the bottom surface of the first stage 120 by a conventional clamping structure.
  • the transfer substrate 200 is arranged so that the surface on which the plurality of micro LEDs 210 are arranged faces downward (the second stage 140 side direction).
  • the target substrate 300 may be separably fixed to the upper surface of the second stage 140 by a conventional clamping structure.
  • the target substrate 300 is disposed such that the surface on which the plurality of TFT electrode pads 320 are formed faces upward (the first stage 120 side direction).
  • the target substrate 300 may be formed of a glass substrate, and a TFT layer having a TFT circuit formed on one surface thereof may be provided. On the TFT layer, a plurality of TFT electrode pads 320 are formed in a grid arrangement with a constant display pitch.
  • the plurality of TFT electrode pads 320 are electrically connected to the TFT circuit and electrically connected to the LED electrode 220 of the micro LED 210 transferred to the target substrate 300 .
  • 5 and 6 are diagrams illustrating examples of detecting initial positions of a target substrate and a transfer substrate.
  • the processor 181 controls the second driving device 150 to move the second stage 140 to a first position.
  • the first position may be a position at which the upper vision camera 161 may photograph the first identification portion A1 of the target substrate 300 .
  • the first identification portion A1 may be any one of a plurality of TFT electrode pads 320 formed on the target substrate 300 .
  • An image of any one TFT electrode pad photographed by the upper vision camera 161 may be stored in the memory 183 .
  • the processor 181 controls the second driving device 150 to move the second stage 140 to the second position.
  • the second position may be a position where the upper vision camera 161 may photograph the second identification portion A2 of the target substrate 300 .
  • the second identification portion A2 is an electrode pad different from the TFT electrode pad photographed earlier.
  • An image of another TFT electrode pad photographed by the upper vision camera 161 may be stored in the memory 183 .
  • the processor 181 may calculate the three-dimensional coordinates of the target substrate 300 by analyzing the images of the first and second identification portions A1 and A2 stored in the memory.
  • the processor 181 controls the first driving device 130 to move the first stage 120 to the third position.
  • the third position may be a position at which the lower vision camera 163 may photograph the third identification portion B1 of the transfer substrate 200 .
  • the third identification portion B3 may be any one of a plurality of micro LEDs 210 arranged on the transfer substrate 200 .
  • the image of any one micro LED photographed by the lower vision camera 163 may be stored in the memory 183 .
  • the processor 181 controls the first driving device 130 to move the first stage 120 to the fourth position.
  • the fourth position may be a position at which the lower vision camera 163 may photograph the fourth identification portion B2 of the transfer substrate 200 .
  • the fourth identification part B2 is a micro LED different from the micro LED photographed earlier.
  • Images of other micro LEDs photographed by the lower vision camera 163 may be stored in the memory 183 .
  • the processor 181 may calculate the three-dimensional coordinates of the transfer substrate 200 by analyzing the images of the third and fourth identification portions B1 and B2 stored in the memory.
  • the processor 181 calculates an initial position based on the calculated three-dimensional coordinates of the transfer substrate 200 and the target substrate 300 .
  • the initial position may be a position at which the micro LED 210 arranged on the transfer substrate 200 is first transferred to the target substrate 300 .
  • the processor 181 controls the first and second driving devices 130 and 150 to move the first and second stages 120 and 140 to their initial positions. Accordingly, the transfer substrate 200 and the target substrate 300 may be aligned to their initial positions.
  • micro LED transfer is started.
  • the current positions of the transfer substrate 200 and the target substrate 300 are detected through the transfer position detection device 170, and the transfer substrate 200 and the target substrate are based on the detected current positions. It is possible to correct the transfer position of (300) (S13).
  • FIG. 7 is a view showing the matching between the micro LED arranged on the transfer substrate and the TFT electrode pad of the target substrate
  • FIG. 8 is the transfer while the transfer substrate and the target substrate are moved at different speeds along the X-axis direction for the same time. It is a view showing an example in which the process is performed
  • FIG. 9 is a view showing an example in which a plurality of micro LEDs are transferred to a target substrate along the Y-axis direction in the transfer process shown in FIG. 8 .
  • the micro LEDs 210 - 1 , 210 - 2 , 210 - 3 , and 210 -n arranged along the X-axis direction at a chip pitch on the transfer substrate 200 are sequentially arranged on the target substrate ( 300) is transcribed.
  • the transferred micro LEDs (210-1, 210-2, 210-3, J, 210-n) are TFT electrode pads in which each LED electrode is arranged in the X-axis direction as a display pixel on the target substrate 300 . It can be sequentially connected to (320-1, 320-2, 320-3, J , 320-n).
  • the chip pitch between the micro LEDs is smaller than the display pitch between the TFT electrode pads.
  • the position at which the laser beam L is emitted toward the transfer substrate 200 is fixed.
  • the micro LEDs 210-1, 210-2, 210-3, , 210-n and the micro LED are respectively The moving distance of the transfer substrate 200 should be shorter than the moving distance of the target substrate 300 so that sequentially corresponding TFT electrode pads 320-1, 320-2, 320-3, J, 320-n are matched. .
  • first stage 120 and the second stage 140 have to move by different distances within the same time, they are independently driven by the first driving device 130 and the second driving device 150 , respectively.
  • first stage 120 and the second stage 140 move at different speeds within the same time period. In this case, the speed of the second stage 140 is higher than the speed of the first stage 120 .
  • the 'same time' is the time given for the transfer substrate 200 to move from the first transfer point to the second transfer point, which is the next transfer point, and the target substrate 300 moves from the first transfer point to the second transfer point.
  • the given time to move to is the same. Accordingly, the moving speed of the second stage 140 for transferring the target substrate 300 should be faster than the moving speed of the first stage 120 for transferring the transfer substrate 200 .
  • the micro LED is transferred from the transfer substrate 200 to the target substrate 300 while the transfer substrate 200 and the target substrate 300 move along the X-axis direction.
  • the transfer substrate 200 ) of the micro LED 220 may be simultaneously transferred to a plurality of TFT electrode pads 320 corresponding to the target substrate 300 along the Y-axis direction.
  • the laser beam L is divided into a plurality of laser beams through the plurality of slits 114a formed in the mask 114 .
  • a plurality of radar beams are respectively intensively irradiated to the corresponding micro LEDs 210 of the transfer substrate 200 while passing through the P-lens 115 . Accordingly, a plurality of micro LEDs 210 arranged along the Y-axis direction on the transfer substrate 200 are transferred to the target substrate 300, and the TFT electrode pads 320 corresponding to each micro LED 210 and electrically connected.
  • FIGS. 10 and 11 are diagrams illustrating examples of detecting current positions of a target substrate and a transfer substrate during a transfer process.
  • FIGS. 10 and 11 are diagrams illustrating examples of detecting current positions of a target substrate and a transfer substrate during a transfer process.
  • FIGS. 10 and 11 are diagrams illustrating examples of detecting current positions of a target substrate and a transfer substrate during a transfer process.
  • FIGS. 10 and 11 are
  • the transfer position for a short delay time before moving to the next transfer point the second transfer point.
  • Current positions of the transfer substrate 200 and the target substrate 300 are detected through the detection device 170 .
  • the micro LED of the transfer substrate 200 is transferred to the target substrate 300 within the delay time.
  • the first detection unit 171 detects the fifth identification portion C1 of the target substrate 300 within the delay time, and the second detection unit 173 detects the sixth portion of the target substrate 300 .
  • the identification portion C2 is detected.
  • the image of the TFT electrode pad that is the fifth identification portion C1 photographed by the first vision camera 171a and the TFT electrode pad that is the sixth identification portion C2 photographed by the second vision camera 173a The images of are stored in the memory 183, respectively.
  • the processor 181 controls the plurality of first mirrors 171b and 171c and the plurality of second mirrors 173b and 173c to control the optical path of the first vision camera 171a and the second vision camera 173a as shown in FIG. 11 . ) to change the optical path.
  • the first detection unit 171 detects the seventh identification portion D1 of the transfer substrate 200
  • the second detection unit 173 detects the eighth identification portion of the transfer substrate 200 . (D2) is detected.
  • the image of the micro LED as the seventh identification part D1 photographed by the first vision camera 171a and the image of the micro LED as the eighth identification part D2 photographed by the second vision camera 173a are stored in the memory 183, respectively.
  • the processor 181 may analyze the images of the fifth and sixth identification portions C1 and C2 stored in the memory to calculate current coordinates in three dimensions of the target substrate 300 , and the seventh and eighth identification portions ( The three-dimensional current coordinates of the transfer substrate 200 may be calculated by analyzing the images D1 and D2 .
  • the processor 181 may correct the transfer position based on the calculated three-dimensional current coordinates of the transfer substrate 200 and the target substrate 300 .
  • the processor 181 determines whether the calculated current coordinates of the transfer substrate 200 and the target substrate 300 exceed an allowable error range, and the first stage 120 and the second stage 140 according to the determination result ) to correct the transfer positions of the transfer substrate 200 and the target substrate 300 .
  • FIG. 12 is a plan view schematically illustrating a micro LED transfer process according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing a usage area of a transfer substrate applied to a micro LED transfer process according to an embodiment of the present disclosure am.
  • T1 denotes a movement direction of the transfer substrate 200
  • T2 denotes a movement direction of the target substrate 300
  • T3 denotes a transfer direction.
  • the transfer substrate 200 and the target substrate 300 are independently of each other by the first stage 120 and the second stage 140 . Fighting takes place while moving.
  • the transfer substrate 200 moves in a direction opposite to the transfer direction T3, and the target substrate 300 also moves in the transfer direction T3.
  • the micro LED is transferred to the first region 330a of the target substrate 300 while moving in the reverse direction.
  • the transfer substrate 200 moves at a chip pitch and the target substrate 300 moves at a display pitch longer than the chip pitch. Therefore, the moving distance of the target substrate 300 within the same time is longer than the moving distance of the transfer substrate 200 . In addition, the moving speed of the target substrate 300 within the same time is faster than the moving speed of the transfer substrate 200 .
  • the 'same time' is the time given for the transfer substrate 200 to move from the first transfer point to the second transfer point, which is the next transfer point, as described above, and the target substrate 300 moves from the first transfer point to the second transfer point. This means that the given time to move to the second transfer point is the same.
  • the transfer position of each substrate is corrected.
  • the target substrate 300 is moved in the Y-axis direction as shown in FIG. to move a certain distance.
  • the transfer substrate 200 moves in the same direction as the transfer direction T3 , and the target substrate 300 moves in the reverse direction of the transfer direction T3 while moving in the second region 330b of the target substrate 300 .
  • Micro LED is transferred to
  • the micro LED may be transferred in a zigzag manner along the row direction with respect to the remaining regions 330c and 330d of the target substrate.
  • a plurality of micro LEDs arranged on the transfer substrate 200 are continuously transferred along a predetermined direction (eg, a row direction of the transfer substrate). Accordingly, the degree of freedom of address mapping between the transfer substrate 200 and the target substrate 300 can be increased, and the utilization rate of the transfer substrate 200 can be maximized as shown in FIG. 13 compared to the prior art.
  • reference numerals 230a to 230e indicate regions in which micro LEDs are arranged.
  • the transfer direction T3 is described as proceeding in a zigzag direction along the row direction of the target substrate 300 , but it is not limited thereto, and the transfer direction is zigzag along the column direction of the target substrate 300 . It is, of course, possible to proceed with In this case, the transfer substrate 200 and the target substrate 300 move along the column direction by the first stage 120 and the second stage 140 .
  • the present disclosure relates to a micro LED transfer apparatus and a micro LED transfer method using the same.

Landscapes

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Abstract

LED 전사 장치가 개시된다. LED 전사 장치는 레이저 빔을 조사하는 레이저 장치와, 다수의 LED가 배열된 제1 기판이 분리 가능하게 장착되고 레이저 장치의 하측에 배치되는 제1 스테이지와, TFT 층이 형성된 제2 기판이 분리 가능하게 장착되고 제1 스테이지의 하측에 배치되는 제2 스테이지와, 제1 및 제2 스테이지를 각각 이동 시키는 제1 및 제2 구동 장치와, 제1 스테이지 상측에 배치되어 제1 기판을 향해 레이저 빔을 조사하여 제1 기판의 LED를 제2 기판에 전사하는 조사 장치와, LED 전사 공정 중에 제1 스테이지 및 제2 스테이지의 위치를 검출하는 위치 검출 장치와, 위치 검출 장치로부터 전달된 제1 스테이지 및 제2 스테이지의 위치 데이터를 판단하여 제1 및 제2 스테이지의 위치를 보정하도록 제1 및 제2 구동 장치를 제어하는 프로세서를 포함한다.

Description

마이크로 LED 전사 장치 및 이를 이용한 마이크로 LED 전사 방법
본 개시는 마이크로 LED 전사 장치 및 이를 이용한 마이크로 LED 전사 방법에 관한 것에 관한 것이다.
자발광 디스플레이 소자는 컬러 필터 및 백 라이트 없이 영상을 표시하는 것으로, 스스로 빛을 내는 LED(Light Emitting Diode)를 이용할 수 있다.
디스플레이 모듈은 TFT 기판과 이에 실장된 다수의 LED로 이루어진 픽셀 또는 서브 픽셀 단위로 동작이 되면서 다양한 색을 표현한다. 각각의 픽셀 또는 서브 픽셀은 TFT(Thin Film Transistor)에 의해 동작이 제어된다.
이와 같은 다수의 LED는 에피 기판에서 에피 형성된 후 전사용 기판으로 이송된다. 전사용 기판으로 이송된 다수의 LED는 전사 장치를 통해 전사용 기판으로부터 TFT 기판으로 전사된다.
본 개시는 상부 스테이지 및 하부 스테이지가 독립적으로 구동됨으로써 전사를 위한 맵핑(Mapping)의 자유도를 향상시키는 마이크로 LED 전사 장치 및 이를 이용한 마이크로 LED 전사 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 개시의 다른 목적은 택 타임(tact time)의 증가를 최소화하면서 전사용 기판의 사용률을 극대화할 수 있는 마이크로 LED 전사 장치 및 이를 이용한 마이크로 LED 전사 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 개시는, 레이저 빔을 조사하는 레이저 장치; 다수의 LED가 배열된 제1 기판이 분리 가능하게 장착되고 상기 레이저 장치의 하측에 배치되는 제1 스테이지; TFT 층이 형성된 제2 기판이 분리 가능하게 장착되고 상기 제1 스테이지의 하측에 배치되는 제2 스테이지; 상기 제1 스테이지를 이동 시키는 제1 구동 장치; 상기 제2 스테이지를 이동 시키는 제2 구동 장치; 상기 제1 스테이지 상측에 배치되어 상기 제1 기판을 향해 레이저 빔을 조사하여 상기 제1 기판의 LED를 상기 제2 기판에 전사하는 조사 장치; LED 전사 공정 중에 상기 제1 스테이지 및 제2 스테이지의 위치를 검출하는 위치 검출 장치; 및 상기 위치 검출 장치로부터 전달된 상기 제1 스테이지 및 상기 제2 스테이지의 위치 데이터를 판단하여 상기 제1 및 제2 스테이지의 위치를 보정하도록 상기 제1 및 제2 구동 장치를 제어하는 프로세서;를 포함하는 LED 전사 장치를 제공한다.
상기 제1 스테이지 및 상기 제1 기판은 각각 투명한 재질로 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 제1 스테이지의 재질은 석영(Quartz)이고, 상기 제1 기판의 재질은 실리콘 또는 석영일 수 있다.
상기 위치 검출 장치는, 상기 제1 스테이지의 상측에 배치되며, 상기 제1 기판의 제1 식별 부분과 제2 식별 부분을 검출하거나 상기 제2 기판의 제3 식별 부분과 제4 식별 부분을 검출할 수 있다.
상기 위치 검출 장치는, 제1 비전 카메라와, 상기 제1 비전 카메라의 광 경로를 변경하기 위한 다수의 제1 미러를 포함하는 제1 검출 유닛; 및 제2 비전 카메라와, 상기 제2 비전 카메라의 광 경로를 변경하기 위한 다수의 제2 미러를 포함하는 제2 검출 유닛;을 포함하며, 상기 제1 비전 카메라는 상기 제1 기판의 제1 식별 부분 또는 상기 제2 기판의 제3 식별 부분을 촬영하고, 상기 제2 비전 카메라는 상기 제1 기판의 제2 식별 부분 또는 상기 제2 기판의 제4 식별 부분을 촬영할 수 있다.
상기 제1 식별 부분 및 제2 식별 부분은 상기 제1 기판 상에 배열된 다수의 LED 중 일부이며, 상기 제3 식별 부분 및 제4 식별 부분은 상기 제2 기판 상에 배열된 다수의 TFT 전극 중 LED 중 일부일 수 있다.
상기 다수의 제1 미러 및 상기 다수의 제2 미러는 갈바노 스캐너(Galvano scanner)일 수 있다.
상기 제1 스테이지 및 상기 제2 스테이지는 LED 전사 공정 중 동일 시간 내에 서로 다른 거리를 이동할 수 있다.
또한, 본 개시는, 제1 기판에 배열된 다수의 LED를 제2 기판의 TFT 층에 전사하는 LED 전사 방법에 있어서, 초기 위치 정렬 장치를 통해 제1 스테이지에 로딩된 상기 제1 기판의 초기 위치와 제2 스테이지에 로딩된 상기 제2 기판의 초기 위치를 정렬하는 단계; 상기 제1 기판 및 제2 기판을 전사 위치로 이동하는 단계; 및 상기 제1 스테이지와 상기 제2 스테이지를 독립적으로 구동하여 레이저 장치로부터 조사되는 레이저 빔을 통해 상기 제1 기판에 배열된 LED를 상기 제2 기판으로 전사하는 단계;를 포함하며, 상기 전사하는 단계는 상기 제1 기판을 향해 레이저 빔을 조사하는 시점에 위치 검출 장치를 통해 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 위치를 검출하여 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 위치를 보정하는 LED 전사 방법을 제공함으로써, 상기 목적을 달성할 수 있다.
상기 전사하는 단계에서, 상기 제1 스테이지 및 상기 제2 스테이지는 동일 시간 내에 서로 다른 속도로 서로 다른 거리를 이동할 수 있다.
상기 전사하는 단계에서, 상기 제1 기판 상에 배열된 다수의 LED 중 일부를 식별 부분으로 검출하고, 상기 제2 기판 상에 배열된 다수의 TFT 전극 중 일부를 식별 부분으로 검출할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 마이크로 LED 전사 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 마이크로 LED 전사 장치의 레이저 장치를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 마이크로 LED 전사 장치의 전사 위치 검출 장치를 나타낸 개략도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 마이크로 LED 전사 공정을 나타낸 흐름도이다.
도 5 및 도 6은 타겟 기판과 전사용 기판의 초기 위치를 검출하는 예를 보여주는 도면들이다.
도 7은 전사용 기판에 배열된 마이크로 LED와 타겟 기판의 TFT 전극 패드 간 매칭을 보여주는 도면이다.
도 8은 전사용 기판과 타겟 기판이 동일한 시간 동안 X축 방향을 따라 서로 다른 속도로 이동하면서 전사 공정이 이루어지는 예를 나타낸 도면이다.
도 9는 도 8에 도시된 전사 공정에서 Y축 방향을 따라 다수의 마이크로 LED가 타겟 기판에 전사되는 예를 나타낸 도면이다.
도 10 및 도 11은 전사 공정 중에 타겟 기판과 전사용 기판의 현재 위치를 검출하는 예를 보여주는 도면들이다.
도 12는 본 개시의 일 실시 예에 따른 마이크로 LED 전사 공정을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 13은 본 개시의 일 실시 예에 따른 마이크로 LED 전사 공정에 적용되는 전사용 기판의 사용 면적을 보여주는 개략도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시 예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시 예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나, 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시 예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서, 첨부된 도면에 개시된 특정 실시 예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
그 밖에도, 본 개시를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.
본 개시에서, 글라스 기판은 전면에 TFT(Thin Film Transistor) 회로가 형성된 TFT 층이 배치되고, 후면에 TFT 층의 TFT 회로를 구동하기 위한 구동 회로가 배치될 수 있다. 글라스 기판은 사각형(quadrangle type)으로 형성될 수 있다. 구체적으로, 글라스 기판은 직사각형(rectangle) 또는 정사각형(square)으로 형성될 수 있다.
본 개시에서, 글라스 기판에 TFT 층(또는 백 플레인(backplane))이 적층된 기판을 TFT 기판으로 칭할 수 있다. TFT 기판은 특정 구조나 타입으로 한정되지 않는다, 예를 들면, 본 개시에서 인용된 TFT 기판은 LTPS(Low Temperature Polycystalline Silicon) TFT 외 Oxide TFT 및 Si TFT(poly silicon, a-silicon), 유기 TFT, 그래핀 TFT 등으로도 구현될 수 있으며, Si 웨이퍼 CMOS(Complementary metal oxide semiconductor)공정에서 P-타입(또는 N-타입) MOSFET(Metal oxide semiconductor field effect transistor)만 만들어 적용할 수도 있다.
본 개시에서, TFT 층이 배치된 글라스 기판의 전면은 활성 영역과 비활성 영역으로 구분될 수 있다. 활성 영역은 글라스 기판의 일면에서 TFT 층이 점유하는 영역에 해당할 수 있고, 비활성 영역은 글라스 기판의 일면에서 에지 영역에 해당할 수 있다.
본 개시에서, 글라스 기판의 에지 영역은 글라스 기판의 측면을 포함할 수 있다. 또한 글라스 기판의 에지 영역은 글라스 기판의 전면에 TFT 회로가 배치된 영역 및 후면에 배치된 구동 회로가 배치된 영역을 제외한 나머지 영역일 수 있다. 또한 글라스 기판의 에지 영역은 글라스 기판의 측면과 이 측면에 인접한 글라스 기판의 전면 일부와 글라스 기판의 후면 일부를 포함할 수 있다.
본 개시에서, 글라스 기판은 전면의 에지 영역에 배선을 통해 TFT 회로와 전기적으로 연결되는 다수의 전면 접속 패드와, 후면의 에지 영역에 배선을 통해 구동 회로와 전기적으로 연결되는 다수의 후면 접속 패드가 형성될 수 있다. 다수의 전면 및 후면 접속 패드는 글라스 기판의 측면으로부터 글라스 기판 내측으로 일정한 거리만큼 각각 인입되게 배치될 수 있다. 글라스 기판의 전면 및 후면에 각각 형성된 접속 패드들은 글라스 기판의 에지 영역에 형성되는 측면 배선에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
본 개시에서, 글라스 기판의 TFT 층에는 다수의 픽셀이 구비될 수 있다. 각 픽셀은 다수의 서브 픽셀로 이루어질 수 있으며, 하나의 서브 픽셀은 하나의 마이크로 LED에 대응할 수 있다. TFT 층에는 각 픽셀을 구동하기 위한 TFT 회로를 포함할 수 있다. 마이크로 LED는 무기 발광 물질로 이루어지고, 전원이 공급되는 경우 스스로 광을 발산할 수 있는 반도체 칩일 수 있다. 또한, 상기 마이크로 LED는 애노드 및 캐소드 전극이 동일 면에 형성되고 발광면이 상기 전극들 반대편에 형성된 플립칩(Flip chip) 구조를 가질 일 수 있다.
본 개시에서, 글라스 기판 상에 적층 형성된 TFT 층은 마이크로 LED가 전기적으로 연결된다. 구체적으로, 마이크로 LED의 전극 패드는 TFT 층 상의 전극패드에 전기적으로 연결되며, 마이크로 LED의 전극과 TFT 전극은 금속 결합 상태의 접합 구조를 가질 수 있다.
본 개시에서, 마이크로 발광 다이오드(마이크로LED 또는 μLED)를 구비한 디스플레이 모듈은 평판 디스플레이 패널일 수 있다. 마이크로 LED는 100㎛ 이하의 크기를 갖는 무기 발광 다이오드(inorganic LED)일 수 있다. 이와 같이 마이크로 LED를 구비한 디스플레이 모듈은 백 라이트가 필요한 액정 디스플레이(LCD) 패널에 비해 더 나은 대비, 더 빠른 응답 시간 및 높은 에너지 효율을 제공할 수 있다. 유기발광다이오드(organic LED)와 무기 발광 소자인 마이크로LED는 모두 에너지 효율이 좋지만 마이크로LED는 OLED보다 밝기, 발광 효율 및 수명이 향상된다.
본 개시에서, 디스플레이 모듈은 TFT 층 상에 배열된 다수의 마이크로 LED 사이로 블랙 매트릭스를 형성할 수 있다. 블랙 매트릭스는 서로 인접한 마이크로 LED의 주변부에서 광이 누설하는 것을 차단하여 명암 비(Contrast ratio)를 향상시킬 수 있다.
본 개시에서, 디스플레이 모듈은 다수의 마이크로 LED가 발광하는 측에 배치되는 터치 스크린 패널을 더 포함할 수 있으며 이 경우, 터치 스크린 패널을 구동하기 위한 터치 스크린 구동부를 포함할 수 있다. 또한, 디스플레이 모듈은 글라스 기판의 후면에 배치되며 FPC(Flexible Printed Circuit) 등을 통해 전기적으로 연결되는 후방 기판을 더 포함할 수 있다. 또한, 디스플레이 모듈은 데이터를 수신할 수 있는 통신 장치를 더 포함할 수 있다.
이와 같이 본 개시에서는 마이크로 LED가 실장되고 측면 배선이 형성된 글라스 기판을 디스플레이 모듈로 칭할 수 있다. 이와 같은 디스플레이 모듈은 단일 단위로 웨어러블 기기(wearable device), 포터블 기기(portable device), 핸드헬드 기기(handheld device) 및 각종 디스플레이가 필요가 전자 제품이나 전장에 설치되어 적용될 수 있으며, 매트릭스 타입으로 복수의 조립 배치를 통해 PC(personal computer)용 모니터, 고해상도 TV 및 사이니지(signage)(또는, 디지털 사이니지(digital signage)), 전광판(electronic display) 등과 같은 디스플레이 장치에 적용될 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 모듈을 상세히 설명한다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 마이크로 LED 전사 장치를 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 마이크로 LED 전사 장치의 레이저 장치를 나타낸 블록도이고, 도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 마이크로 LED 전사 장치의 전사 위치 검출 장치를 나타낸 개략도이다.
도 1을 참조하면, 마이크로 LED 전사 장치(100)는 레이저 장치(110)와, 전사용 기판(200, 도 5 참조)이 로딩되는 제1 스테이지(120)와, 제1 스테이지를 구동하기 위한 제1 구동 장치(130)와, 타겟 기판(300, 도 5 참조)이 로딩되는 제2 스테이지(140)를 포함할 수 있다.
또한, 마이크로 LED 전사 장치(100)는 제2 스테이지를 구동하기 위한 제2 구동 장치(150)와, 전사 공정 전에 전사용 기판과 타겟 기판의 초기 위치를 검출하기 위한 초기 위치 검출 장치(160)와, 전사 공정 중에 전사용 기판과 타겟 기판의 현재 위치를 검출하기 위한 전사 위치 검출 장치(170) 및 제어부(180)를 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 레이저 장치(110)는 LLO(Laser Lift Off) 방식으로 전사용 기판에 배열된 다수의 마이크로 LED를 타겟 기판으로 전사한다.
레이저 장치(110)는 레이저 빔을 생성하는 레이저 생성부(111)와, 레이저 생성부로부터 출력된 레이저 빔의 세기(intensity)를 감쇠하기 위한 감쇠기(Attenuator)(112)와, 감쇠기를 통과한 레이저 빔이 전체적으로 균일한 분포를 가지도록 형성하는 균질기(Homogenizer)(113)와, 균질기를 통과한 레이저 빔을 일정한 패턴으로 조사되도록 제한하는 마스크(114)와, 마스크를 통과한 레이저 빔의 패턴을 축소하여 전사용 기판의 전사 영역에 조사하는 P-렌즈(Projection lens)(115)를 포함할 수 있다. 도면에 도시하지는 않았으나, 감쇠기(112)와 균질기(113) 사이와, 균질기(113)와 마스크(114) 사이에는 각각 레이저 빔의 경로를 전환하기 위한 다수의 미러가 배치될 수 있다.　
레이저 생성부(111)는 레이저 빔의 파장에 따라 엑시머 레이저, UV 레이저 등 다양한 종류의 레이저 발생기를 적용할 수 있다.
감쇠기(112)와 균질기(113)는 레이저 빔의 조사 경로 상에 배치되어 레이저 생성부(111)로부터 출력된 레이저 빔의 세기를 조절할 수 있다.
균질기(113)는 엑시머 레이저를 사용하는 경우 레이저 빔을 전체적으로 균질화하여 마스크(114)를 통과하는 레이저 빔의 품질을 균일하게 할 수 있다. 균질기(113)는 광도의 변화가 심한 일사광을 작은 광원으로 분할한 다음 대상이 되는 면에서 중첩함으로써 균질화를 가능하게 할 수 있다.
마스크(114)는 일정한 패턴을 이루는 다수의 슬릿(114a, 도 9 참조)이 형성될 수 있다. 레이저 빔은 마스크(114)의 다수의 슬릿(114a)을 통과하면서 일정한 패턴으로 나타날 수 있다. 이러한 마스크의 패턴은 전사 패턴과 동일하게 형성할 수 있다.
P-렌즈(115)는 마스크(114)를 통과한 패턴화된 레이저 빔을 집속하여 제1 스테이지(120)에 로딩된 전사용 기판(200)을 향해 동일한 패턴으로 조사한다. 이 경우, 전사용 기판(200)에 조사되는 레이저 빔의 패턴은 전사용 기판 상에 배치된 다수의 마이크로 LED 중 미리 설정된 위치에 있는 다수의 마이크로 LED에 대응할 수 있다.
P-렌즈(115)의 하측에는 일정한 간격을 두고 전사용 기판(200)이 배치될 수 있다. P-렌즈(115)를 통해 패턴화된 레이저 빔이 전사용 기판(200)에 조사되면, 전사용 기판(200) 상에 배열된 다수의 마이크로 LED는 전사용 기판(200)의 하측에 일정한 간격을 두고 배치된 타겟 기판(300)에 전사될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 제1 스테이지(120)는 제1 구동 장치(130)에 의해 X축, Y축, Z축으로 이동할 수 있고, 소정 각도로 틸팅(tilting) 가능하게 구동될 수 있다.
제1 스테이지(120)는 레이저 빔이 투과할 수 있도록 투명한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 제1 스테이지(120)의 재질은 석영(Quartz)일 수 있다.
제1 스테이지(120)에는 전사용 기판(200)이 로딩된다. 전사용 기판(200)은 타겟 기판(300)을 마주하도록 제1 스테이지(120)의 저면에 분리 가능하게 배치될 수 있다. 제1 스테이지(120)는 저면에 전사용 기판(200)을 클램핑할 수 있는 구조가 마련될 수 있다.
전사용 기판(200)에 배열된 다수의 마이크로 LED(210)는 LED 전극(220)(캐소드 전극, 애노드 전극)이 구비된다. 각 마이크로 LED(210)는 타겟 기판(300)으로 전사되며, 이 경우 각 마이크로 LED(210)의 LED 전극(220)은 TFT 전극 패드(320)를 덮는 ACP(anisotropic conductive paste) 또는 ACF(anisotropic conductive film)를 통해 TFT 전극 패드(320)에 전기적으로 연결될 수 있다.
전사용 기판(200)은 제1 스테이지(120)를 투과한 레이저 빔에 의해 마이크로 LED(210)가 전사용 기판(200)으로부터 분리되도록 레이저 빔이 투과될 수 있는 투명한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 이 경우 전사용 기판(200)의 재질은 실리콘 또는 석영(Quartz)일 수 있다.
제1 구동 장치(130)는 구체적인 구조를 도시하지 않았으나 다수의 구동 모터와 함께 하기와 같은 가이드 구조를 포함할 수 있다.
예를 들면, 제1 구동 장치(130)는 제1 스테이지(120)를 X축 방향으로 가이드 하는 한 쌍의 X축 방향 가이드 레일과, 한 쌍의 X축 방향 가이드 레일이 고정되는 제1 지지 플레이트와, 제1 지지 플레이트를 Y축 방향으로 가이드 하는 한 쌍의 Y축 방향 가이드 레일과, Y축 방향 가이드 레일이 고정되는 제2 지지 플레이트와, 제2 지지 플레이트를 Z축 방향으로 가이드 하는 Z축 방향 가이드 레일을 포함할 수 있다. 또한, 제1 구동 장치(130)는 Z축 방향 가이드 레일이 고정되는 제3 지지 플레이트와, 제3 지지 플레이트를 소정 각도로 틸팅 시키기 위한 틸팅 장치를 구비할 수 있다.
제2 스테이지(140)는 제2 구동 장치(150)에 의해 X축, Y축, Z축으로 이동할 수 있고, 소정 각도로 틸팅(tilting) 가능하게 구동될 수 있다.
제2 구동 장치(150)는 구체적인 구조를 도시하지 않았으나 다수의 구동 모터와 함께 하기와 같은 가이드 구조를 포함할 수 있다.
예를 들면, 제2 구동 장치(150)는 제2 스테이지(140)를 X축 방향으로 가이드 하는 한 쌍의 X축 방향 가이드 레일과, 한 쌍의 X축 방향 가이드 레일이 고정되는 제4 지지 플레이트와, 제4 지지 플레이트를 Y축 방향으로 가이드 하는 한 쌍의 Y축 방향 가이드 레일과, Y축 방향 가이드 레일이 고정되는 제5 지지 플레이트와, 제5 지지 플레이트를 Z축 방향으로 가이드 하는 Z축 방향 가이드 레일을 포함할 수 있다. 또한, 제2 구동 장치(150)는 Z축 방향 가이드 레일이 고정되는 제6 지지 플레이트와, 제6 지지 플레이트를 소정 각도로 틸팅 시키기 위한 틸팅 장치를 구비할 수 있다.
한편, 제1 스테이지(120)에 전사용 기판(200)을 로딩하는 위치와 전사 공정 후 언로딩 하는 위치는 각각 레이저 장치(110)에 간섭되지 않도록 임의의 위치에 배치될 수 있다. 마찬가지로 제2 스테이지(140)에 타겟 기판(300)을 로딩하는 위치와 전사 공정 후 언로딩 하는 위치는 각각 레이저 장치(110)에 간섭되지 않도록 임의의 위치에 배치될 수 있다.　
제1 및 제2 스테이지(120, 140)는 제1 및 제2 구동 장치(130, 150)에 의해 각각 독립적으로 구동하며 전사 공정 중에 동일 시간 내에 서로 다른 속도로 이동되면서 될 수 있다. 구체적으로 제1 및 제2 스테이지(120, 140)는 하나의 전사 지점으로부터 다음 전사 지점까지 동시에 이동하되 각각 이동하는 거리가 서로 상이하다. 이 경우, 제1 스테이지(120)의 이동 거리는 마이크로 LED의 피치를 기반으로 이동하고, 제2 스테이지(140)의 이동 거리는 디스플레이 피치(TFT　전극 패드의 피치와 동일할 수 있다)를 기반으로 이동한다. 디스플레이 피치는 마이크로 LED의 피치보다 크다.
초기 위치 검출 장치(160)는 제2 스테이지(140)에 로딩된 타겟 기판(300)의 초기 위치를 검출하기 위한 상부 비전 카메라(161)와, 제1 스테이지(120)에 로딩된 전사용 기판(200)의 초기 위치를 검출하기 위한 하부 비전 카메라(163)를 포함할 수 있다.
상부 비전 카메라(161)는 제1 스테이지(120)에 고정되어 제1 스테이지(120)와 함께 이동한다(도 5 참조). 이 경우, 상부 비전 카메라(161)는 제2 스테이지(140)의 움직임에 간섭되지 않는 위치에 배치된다.
상부 비전 카메라(161)는 제2 스테이지(140)에 고정된 타겟 기판(300)의 다수의 TFT 전극 패드(320, 도 5 참조) 중 미리 설정된 적어도 2개를 식별 부분(A1, A2, 도 5 참조)으로 촬영한다. 하지만, 타겟 기판(300)의 2개의 식별 부분은 반드시 TFT 전극 패드(320)일 필요는 없으며 타겟 기판(300)에 미리 형성한 소정 형상의 마크(예를 들면, 십자 마크 등)나 소형 구조물일 수도 있다.
상부 비전 카메라(161)에 의해 촬영된 상기 적어도 2개의 식별 부분의 이미지는 제어부(180)로 전달된다. 프로세서(181)는 타겟 기판(300)에 대한 상기 적어도 2개의 식별 부분의 이미지를 기반으로 하여 타겟 기판(300)의 초기 위치를 설정하고, 타겟 기판(300)의 초기 위치를 기반으로 제2 구동 장치(150)를 제어하여 타겟 기판(300)을 초기 위치로 정렬한다.
하부 비전 카메라(163)는 제1 스테이지(120)에 고정된 전사용 기판(200)의 다수의 마이크로 LED(210, 도 6 참조) 중 미리 설정된 적어도 2개를 식별 부분(B1, B2, 도 6 참조)으로 촬영한다. 하지만, 전사용 기판(200)의 2개의 식별 부분은 반드시 LED 전극(220)일 필요는 없으며 전사용 기판(200)에 미리 형성한 소정 형상의 마크(예를 들면, 십자 마크 등)나 소형 구조물일 수도 있다.
하부 비전 카메라(163)에 의해 촬영된 상기 적어도 2개의 식별 부분의 이미지는 제어부(180)로 전달된다. 프로세서(181)는 전사용 기판(200)에 대한 상기 적어도 2개의 식별 부분의 이미지를 기반으로 하여 전사용 기판(200)의 초기 위치를 설정하고, 전사용 기판(200)의 초기 위치를 기반으로 제1 구동 장치(130)를 제어하여 전사용 기판(200)을 초기 위치로 정렬한다.
전사 위치 검출 장치(170)는 전사 공정 중에 전사용 기판(200)의 3차원상 위치와 타겟 기판(300)의 3차원상 위치를 검출할 수 있다.
전사 위치 검출 장치(170)는 전사용 기판(200)과 타겟 기판(300)이 전사를 위해 하나의 전사 위치에 정지한 시점부터 다른 전사 위치로 이동하기 전까지 발생하는 지연 시간(delay time) 내에 전사용 기판(200)과 타겟 기판(300)의 위치를 검출할 수 있다. 이러한 지연 시간은 필연적으로 발생할 수 밖에 없으며, 본 개시는 필연적으로 발생하는 지연 시간 내에 전사용 기판(200)과 타겟 기판(300)의 현재 위치를 검출하여 전사용 기판(200)과 타겟 기판(300)의 전사 위치를 보정할 수 있다. 이에 따라, 전사 공정 중에 전사용 기판(200)과 타겟 기판(300)의 위치를 검출하기 위한 추가 시간이 필요 없으므로, 전사 공정에 소요되는 택 타임(tact time)을 증가시키지 않고 전사용 기판(200)과 타겟 기판(300)의 이동을 정밀하게 제어할 수 있다.
도 3을 참조하면, 전사 위치 검출 장치(170)는 제1 스테이지(120)의 이동을 간섭하지 않는 위치 예를 들면, 제1 스테이지(120)의 상측에 제1 스테이지(120)로부터 소정 간격을 두도록 배치될 수 있다.
전사 위치 검출 장치(170)는 타겟 기판(300)의 일부분을 식별하기 위한 제1 검출 유닛(171)과, 전사용 기판(200)의 일부분을 식별하기 위한 제2 검출 유닛(173)을 포함할 수 있다. 제1 검출 유닛(171)은 레이저 장치의 P-렌즈(115)를 사이에 두고 각각 상부 구조물(101)에 고정될 수 있다. 상부 구조물(101)에는 레이저 장치(110)의 일부 또는 전부가 고정 배치될 수 있다.
제1 검출 유닛(171)은 제1 비전 카메라(171a)와, 제1 비전 카메라(171a)의 광 경로를 변경하기 위한 다수의 제1 미러(171b, 171c)를 포함할 수 있다. 다수의 제1 미러(171b, 171c)는 각각 갈바노 스캐너(Galvano scanner)일 수 있다. 다수의 제1 미러(171b, 171c)는 프로세서(181)에 의해 제어되어 소정 각도로 자세를 변경함에 따라 제1 비전 카메라(171a)의 광 경로를 변경할 수 있다.
제2 검출 유닛(173)은 제2 비전 카메라(173a)와, 제2 비전 카메라(173a)의 광 경로를 변경하기 위한 다수의 제2 미러(173b, 173c)를 포함할 수 있다. 다수의 제2 미러(173b, 173c)는 갈바노 스캐너(Galvano scanner)일 수 있다. 다수의 제2 미러(173b, 173c)는 프로세서(181)에 의해 제어되어 소정 각도로 자세를 변경함에 따라 제2 비전 카메라(173a)의 광 경로를 변경할 수 있다.
제1 비전 카메라(171a)는 타겟 기판(300)의 하나의 식별 부분(C1, 도 10 참조)을 촬영하고, 제2 비전 카메라(173a)는 타겟 기판(300)의 다른 식별 부분(C2, 도 10 참조)을 촬영할 수 있다.
여기서, 제1 비전 카메라(171a)에 의해 촬영되는 식별 부분은 타겟 기판(300)의 다수의 TFT 전극 패드(320) 중 어느 하나이고, 제2 비전 카메라(173a)에 의해 촬영되는 식별 부분은 타겟 기판(300)의 다수의 TFT 전극 패드(320) 중 다른 하나일 수 있다. 하지만, 타겟 기판(300)의 식별 부분들은 반드시 TFT 전극 패드(320)일 필요는 없으며 타겟 기판(300)에 미리 형성한 소정 형상의 마크(예를 들면, 십자 마크 등)나 소형 구조물일 수도 있다.
또한, 제1 비전 카메라(171a)는 전사용 기판(200)의 하나의 식별 부분(D1, 도 11 참조)을 촬영하고, 제2 비전 카메라(173a)는 전사용 기판(200)의 다른 식별 부분(D2, 도 11 참조)을 촬영할 수 있다.
여기서, 제1 비전 카메라(171a)에 의해 촬영되는 식별 부분은 전사용 기판(200)의 다수의 마이크로 LED(210) 중 어느 하나 마이크로 LED이고, 제2 비전 카메라(173a)에 의해 촬영되는 식별 부분은 전사용 기판(200)의 다수의 마이크로 LED(210) 중 다른 하나의 마이크로 LED일 수 있다. 하지만, 전사용 기판(200)의 식별 부분들은 반드시 TFT 전극 패드(320)일 필요는 없으며 타겟 기판(300)에 미리 형성한 소정 형상의 마크(예를 들면, 십자 마크 등)나 소형 구조물일 수도 있다.
제어부(180)는 정확한 전사 위치에 기판들이 배치되도록 제1 및 제2 스테이지(120, 140)의 위치를 실시간으로 검출할 수 있다. 이 경우, 제어부(180)는 각 스테이지(120, 140)를 이동시키는 구동 모터의 회전수, 구동 시간 또는 제1 및 제2　스테이지(120, 140)의 이동 속도 등에 기초하여 각각 제1 및 제2 스테이지(120, 140)의 위치를 파악할 수 있다.
제어부(180)는 전사용 기판(200)과 타겟 기판(300)의 3차원 상의 위치를 실시간으로 측정하는 초기 위치 검출 장치(160)와 전사 위치 검출 장치(170)로부터 각각 위치 정보를 수신할 수 있다. 제1 및 제2 스테이지(120, 140)의 3차원 상 위치는 3차원 좌표로 나타낼 수 있다.
제어부(180)는 전사 공정 전에 초기 위치 검출 장치(160)로부터 수신한 위치 정보를 토대로 제1 및 제2 구동 장치(130, 150)를 제어하여 전사용 기판(200)과 타겟 기판(300)의 초기 위치를 정렬할 수 있다.
제어부(180)는 전사 공정 중에 전사 위치 검출 장치(170)로부터 수신한 위치 정보를 토대로 제1 및 제2 구동 장치(130, 150)를 제어하여 전사용 기판(200)과 타겟 기판(300)의 전사 위치를 보정할 수 있다.
제어부(180)는 각 스테이지를 이동시키는 모터의 회전 속도에 기초하여, 제1 및 제2 스테이지(120, 140)의 이동 속도를 실시간으로 산출할 수도 있다. 제어부(180)는 제1 및 제2 스테이지(120, 140)가 하나의 전사 위치로부터 다음 전사 위치에 도달하는 시점을 미리 실시간으로 산출하여 레이저 장치(110)로부터 전사용 기판(200)을 향해 조사하는 레이저 빔의 조사 타이밍을 제어할 수 있다.
한편, 제어부(180)는 각 스테이지의 이동 속도를 모터의 회전 속도에 기초하지 않고, 각 스테이지의 이동 속도를 검출하는 제1 및 제2 속도 센서(미도시)를 더 포함할 수도 있다. 제1 속도 센서는 제1 스테이지(120)의 이동 속도를 실시간으로 측정할 수 있다. 제2 속도 센서는 제2 스테이지(140)의 이동 속도를 실시간으로 측정할 수 있다. 제어부(180)는 제1 및 제2 속도 센서에 의해 실시간으로 검출되는 제1 및 제2 스테이지(120, 140)의 이동 속도를 기반으로 레이저 장치(110)로부터 전사용 기판(200)으로 조사되는 레이저 빔의 조사 타이밍을 제어할 수도 있다.
제어부(180)는 프로세서(181)와 다수의 마이크로 LED의 특성 정보가 저장된 메모리(183)를 포함할 수 있다.
프로세서(181)는 마이크로 LED 전사 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 즉, 프로세서(181)는 레이저 장치(110) 및 제1 및 제2 구동 장치(130, 150)와 전기적으로 연결되어 각 구성을 제어할 수 있다.
프로세서(181)는 메모리에 저장된 정보에 기초하여 타겟 기판(300) 상에 다수의 마이크로 LED가 각각 전사될 위치를 결정하고, 제1 및 제2 스테이지(120, 140)의 이동을 제어하여 전사용 기판(200)과 타겟 기판(300)을 전사 위치로 이동하고, 전사 위치에서 레이저 장치(110)를 제어하여 미리 설정된 지점에 전사용 기판(200)으로 레이저 빔을 조사할 수 있다.
본 개시에서는 단일 프로세서에 의해 모든 구성이 제어되는 것으로 설명하지만 이에 한정되지 않고, 다수의 독립된 프로세서를 이용하여 마이크로 LED 전사 장치(100)의 각 구성을 제어할 수 있다. 여기서, 프로세서는 중앙처리장치(central processing unit(CPU)), controller, 어플리케이션 프로세서(application processor(AP)), 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)), ARM 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.
메모리(183)는 플래시 메모리 타입(flash memory), 롬(ROM), 램(RAM), 하드 디스크(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등) 중 적어도 하나로 구현될 수 있다. 메모리(183)는 프로세서(181)와 전기적으로 연결되어 있어 프로세서(181)와 상호 간 신호 및 정보를 전송할 수 있다. 메모리(183)는 초기 위치 검출 장치(160), 전사 위치 검출 장치(170), 제1 및 제2 속도 센서에 의해 획득한 정보를 저장하며, 프로세서(181)는 메모리(183)에 저장된 상기 정보들을 액세스 할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 마이크로 LED 전사 장치(100)는 타겟 기판(300)에 다수의 마이크로 LED를 전사함으로써 디스플레이 모듈을 제작할 수 있다. 대형 디스플레이(LFD: Large Format Display)는 다수의 디스플레이 모듈을 타일 형태로 배열하여 제작할 수 있다. 이 경우 서로 인접한 디스플레이 모듈의 최 외곽에 배치된 픽셀 간 피치(디스플레이 피치)를 단일 디스플레이 모듈 내의 픽셀 간 피치(디스플레이 피치)와 동일하게 유지하여 각 디스플레이 모듈 사이에 심(seam)이 나타나는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 개시에 따른 디스플레이 모듈은 에지 영역을 따라 다수의 측면 배선이 형성될 수 있다. 박막으로 형성된 다수의 측면 배선은 디스플레이 모듈의 전면에 형성된 TFT 층의 TFT 회로와 디스플레이 모듈의 후면에 형성된 구동 회로 등을 전기적으로 연결할 수 있다.
이하, 본 개시의 일 실시 예에 따른 마이크로 LED 전사 공정을 순차적으로 설명한다.
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 마이크로 LED 전사 공정을 나타낸 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 본 개시의 일 실시 예에 따른 마이크로 LED 전사 공정은　제1 스테이지(120)에 전사용 기판(200)을 로딩하고, 제2 스테이지(140)에 타겟 기판(300)을 로딩한다.
제1 스테이지(120)는 상측에서 배치된 P-렌즈(115)를 통해 조사되는 레이저 빔이 투과할 수 있도록 투명한 재질(예를 들면, 석영)로 이루어질 수 있다.
전사용 기판(200)은 일면에 일정한 칩 피치로 다수의 마이크로 LED(210)가 배열되며 실리콘 또는 석영으로 이루어진 투명한 기판일 수 있다.
전사용 기판(200)은 제1 스테이지(120)의 저면에 통상의 클램핑 구조에 의해 분리 가능하게 고정될 수 있다. 이 경우, 전사용 기판(200)은 다수의 마이크로 LED(210)가 배열된 면이 하 방향(제2 스테이지(140) 측 방향)을 향하도록 배치된다.
타겟 기판(300)은 제2 스테이지(140)의 상면에 통상의 클램핑 구조에 의해 분리 가능하게 고정될 수 있다. 이 경우, 타겟 기판(300)은 다수의 TFT 전극 패드(320)가 형성된 면이 상 방향(제1 스테이지(120) 측 방향)을 향하도록 배치된다.
타겟 기판(300)은 글라스 기판으로 이루어질 수 있으며 일면에 TFT 회로가 형성된 TFT 층이 구비될 수 있다. TFT 층 상에는 다수의 TFT 전극 패드(320)가 일정한 디스플레이 피치를 두고 격자 배열로 형성된다.
다수의 TFT 전극 패드(320)는 TFT 회로와 전기적으로 연결되며, 타겟 기판(300)으로 전사되는 마이크로 LED(210)의 LED 전극(220)과 전기적으로 연결된다.
도 5 및 도 6은 타겟 기판과 전사용 기판의 초기 위치를 검출하는 예를 보여주는 도면들이다.
전사용 기판(200)과 타겟 기판(300)이 각각 제1 및 제2 스테이지(120, 140)에 로딩된 상태에서, 전사용 기판(200)과 타겟 기판(300)의 초기 위치를 정렬한다(S11).
도 5를 참조하면, 프로세서(181)는 제2 구동 장치(150)를 제어하여 제2 스테이지(140)를 제1 위치로 이동시킨다. 제1 위치는 상부 비전 카메라(161)가 타겟 기판(300)의 제1 식별 부분(A1)을 촬영할 수 있는 위치일 수 있다. 제1 식별 부분(A1)은 타겟 기판(300)에 형성된 다수의 TFT 전극 패드(320) 중 어느 하나일 수 있다.
상부 비전 카메라(161)에 의해 촬영된 어느 하나의 TFT 전극 패드의 이미지는 메모리(183)에 저장될 수 있다.
이어서, 프로세서(181)는 제2 구동 장치(150)를 제어하여 제2 스테이지(140)를 제2 위치로 이동시킨다. 제2 위치는 상부 비전 카메라(161)가 타겟 기판(300)의 제2 식별 부분(A2)을 촬영할 수 있는 위치일 수 있다. 제2 식별 부분(A2)은 먼저 촬영된 TFT 전극 패드와 상이한 전극 패드이다.
상부 비전 카메라(161)에 의해 촬영된 다른 TFT 전극 패드의 이미지는 메모리(183)에 저장될 수 있다.
프로세서(181)는 메모리에 저장된 제1 및 제2 식별 부분(A1, A2)의 이미지를 분석하여 타겟 기판(300)의 3차원 상의 좌표를 산출할 수 있다.
도 6을 참조하면, 프로세서(181)는 제1 구동 장치(130)를 제어하여 제1 스테이지(120)를 제3 위치로 이동시킨다. 제3 위치는 하부 비전 카메라(163)가 전사용 기판(200)의 제3 식별 부분(B1)을 촬영할 수 있는 위치일 수 있다. 제3 식별 부분(B3)은 전사용 기판(200)에 배열된 다수의 마이크로 LED(210) 중 어느 하나일 수 있다.
하부 비전 카메라(163)에 의해 촬영된 어느 하나의 마이크로 LED의 이미지는 메모리(183)에 저장될 수 있다.
이어서, 프로세서(181)는 제1 구동 장치(130)를 제어하여 제1 스테이지(120)를 제4 위치로 이동시킨다. 제4 위치는 하부 비전 카메라(163)가 전사용 기판(200)의 제4 식별 부분(B2)을 촬영할 수 있는 위치일 수 있다. 제4 식별 부분(B2)은 먼저 촬영된 마이크로 LED와 상이한 마이크로 LED이다.
하부 비전 카메라(163)에 의해 촬영된 다른 마이크로 LED의 이미지는 메모리(183)에 저장될 수 있다.
프로세서(181)는 메모리에 저장된 제3 및 제4 식별 부분(B1, B2)의 이미지를 분석하여 전사용 기판(200)의 3차원 상의 좌표를 산출할 수 있다.
프로세서(181)는 산출된 전사용 기판(200) 및 타겟 기판(300)의 3차원 상의 좌표를 기반으로 초기 위치를 산출한다. 초기 위치는 전사용 기판(200)에 배열된 마이크로 LED(210)가 타겟 기판(300)으로 첫번째 전사가 이루어지는 위치일 수 있다.
프로세서(181)는 제1 및 제2 구동 장치(130, 150)를 제어하여 제1 및 제2 스테이지(120, 140)를 초기 위치로 이송한다. 이에 따라, 전사용 기판(200) 및 타겟 기판(300)은 초기 위치로 정렬될 수 있다.
전사용 기판(200) 및 타겟 기판(300)은 초기 위치로 정렬된 후, 마이크로 LED 전사가 시작된다. 마이크로 LED 전사가 이루어지는 동안 전사 위치 검출 장치(170)을 통해 전사용 기판(200) 및 타겟 기판(300)의 현재 위치를 검출하고 이 검출된 현재 위치를 기반으로 전사용 기판(200) 및 타겟 기판(300)의 전사 위치를 보정할 수 있다(S13).
이하, 도면을 참조하여 전사용 기판(200)의 다수의 마이크로 LED를 타겟 기판(300)에 전사하는 과정과, 전사 중에 전사용 기판(200)과 타겟 기판(300)의 현재 위치를 검출하는 과정을 순차적으로 설명한다.
도 7은 전사용 기판에 배열된 마이크로 LED와 타겟 기판의 TFT 전극 패드 간 매칭을 보여주는 도면이고, 도 8은 전사용 기판과 타겟 기판이 동일한 시간 동안 X축 방향을 따라 서로 다른 속도로 이동하면서 전사 공정이 이루어지는 예를 나타낸 도면이고, 도 9는 도 8에 도시된 전사 공정에서 Y축 방향을 따라 다수의 마이크로 LED가 타겟 기판에 전사되는 예를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 전사용 기판(200)에 칩 피치로 X축 방향을 따라 배열된 마이크로 LED(210-1, 210-2, 210-3, 쪋 , 210-n)는 순차적으로 타겟 기판(300)에 전사된다. 이때, 전사되는 마이크로 LED(210-1, 210-2, 210-3, 쪋 , 210-n)는 각각의 LED 전극이 타겟 기판(300)에 디스플레이 픽셀로 X축 방향을 따라 배열된 TFT 전극 패드(320-1, 320-2, 320-3, 쪋 , 320-n)에 순차적으로 연결될 수 있다.
구체적으로 도 8을 참조하면, 마이크로 LED 간 칩 피치는 TFT 전극 패드 간 디스플레이 피치보다 작다. 또한, 전사용 기판(200)을 향해 레이저 빔(L)이 발사되는 위치는 고정되어 있다. 이러한 조건 하에서 전사용 기판(200)으로부터 타겟 기판(300)에 마이크로 LED를 전사하기 위해서는, 마이크로 LED(210-1, 210-2, 210-3, 쪋 , 210-n)와 이 마이크로 LED에 각각 순차적으로 대응하는 TFT 전극 패드(320-1, 320-2, 320-3, 쪋 , 320-n)가 매칭되도록 전사용 기판(200)의 이동 거리가 타겟 기판(300)의 이동 거리보다 짧아야 한다.
따라서, 제1 스테이지(120)와 제2 스테이지(140)는 동일한 시간 내에 서로 다른 거리 만큼 이동해야 하므로 각각 제1 구동 장치(130)와 제2 구동 장치(150)에 의해 독립적으로 구동된다. 아울러, 동일한 시간 내에 제1 스테이지(120)와 제2 스테이지(140)는 서로 다른 속도로 이동한다. 이 경우, 제2 스테이지(140)의 속도가 제1 스테이지(120)의 속도보다 빠르다.
여기서 '동일한 시간'은 전사용 기판(200)이 제1 전사 지점으로부터 다음 전사 지점인 제2 전사 지점으로 이동하는 데 주어진 시간과 타겟 기판(300)이 상기 제1 전사 지점으로부터 상기 제2 전사 지점으로 이동하는 데 주어진 시간이 동일하다는 것을 의미한다. 이에 따르면 타겟 기판(300)을 이송하는 제2 스테이지(140)의 이동 속도가 전사용 기판(200)을 이송하는 제1 스테이지(120)의 이송 속도보다 더 빨라야 한다.
도 8과 같이 전사용 기판(200)과 타겟 기판(300)이 X축 방향을 따라 이동하면서 마이크로 LED가 전사용 기판(200)으로부터 타겟 기판(300)에 전사되는데, 이때, 전사용 기판(200)의 마이크로 LED(220)는 Y축 방향을 따라 다수 개가 동시에 타겟 기판(300)에 대응하는 다수의 TFT 전극 패드(320)에 전사될 수 있다.
이 경우, 레이저 빔(L)은 마스크(114)에 형성된 다수의 슬릿(114a)을 통해 다수의 레이저 빔으로 나누어진다. 다수의 레이더 빔은 P-렌즈(115)를 투과하면서 전사용 기판(200)의 해당 마이크로 LED들(210)로 각각 집중 조사된다. 이에 따라, 전사용 기판(200)에 Y축 방향을 따라 배열된 다수의 마이크로 LED(210)가 타겟 기판(300)으로 전사되어 각 마이크로 LED(210)에 대응하는 TFT 전극 패드들(320)과 전기적으로 연결된다.
도 10 및 도 11은 전사 공정 중에 타겟 기판과 전사용 기판의 현재 위치를 검출하는 예를 보여주는 도면들이다. 여기서, 도 10과 도 11은
한편, 전술한 바와 같이 전사용 기판(200)과 타겟 기판(300)이 제1 전사 지점으로 이동한 후 다음 전사 지점인 제2 전사 지점으로 이동하기 전까지의 짧은 지연 시간(delay time) 동안 전사 위치 검출 장치(170)를 통해 전사용 기판(200)과 타겟 기판(300)의 현재 위치를 검출한다. 상기 지연 시간 내에 전사용 기판(200)의 마이크로 LED가 타겟 기판(300)으로 전사된다.
도 10을 참조하면, 지연 시간 내에 제1 검출 유닛(171)은 타겟 기판(300)의 제5 식별 부분(C1)을 검출하고, 제2 검출 유닛(173)은 타겟 기판(300)의 제6 식별 부분(C2)을 검출한다.
이 경우, 제1 비전 카메라(171a)에 의해 촬영된 제5 식별 부분(C1)인 TFT 전극 패드의 이미지와 제2 비전 카메라(173a)에 의해 촬영된 제6 식별 부분(C2)인 TFT 전극 패드의 이미지는 각각 메모리(183)에 저장된다.
프로세서(181)는 다수의 제1 미러(171b, 171c)와 다수의 제2 미러(173b, 173c)를 제어하여 도 11과 같이 제1 비전 카메라(171a)의 광 경로와 제2 비전 카메라(173a)의 광 경로를 변경한다.
이어서, 지연 시간 내에 제1 검출 유닛(171)은 전사용 기판(200)의 제7 식별 부분(D1)을 검출하고, 제2 검출 유닛(173)은 전사용 기판(200)의 제8 식별 부분(D2)을 검출한다.
이 경우, 제1 비전 카메라(171a)에 의해 촬영된 제7 식별 부분(D1)인 마이크로 LED의 이미지와 제2 비전 카메라(173a)에 의해 촬영된 제8 식별 부분(D2)인 마이크로 LED의 이미지는 각각 메모리(183)에 저장된다.
프로세서(181)는 메모리에 저장된 제5 및 제6 식별 부분(C1, C2)의 이미지를 분석하여 타겟 기판(300)의 3차원 상의 현재 좌표를 산출할 수 있고, 제7 및 제 8 식별 부분(D1, D2)의 이미지를 분석하여 전사용 기판(200)의 3차원 상의 현재 좌표를 산출할 수 있다.
프로세서(181)는 산출된 전사용 기판(200) 및 타겟 기판(300)의 3차원 상의 현재 좌표를 기반으로 전사 위치를 보정할 수 있다.
프로세서(181)는 전사용 기판(200) 및 타겟 기판(300)의 산출된 현재 좌표가 허용 오차 범위를 초과하는 지 판단하고, 이 판단 결과에 따라 제1 스테이지(120) 및 제2 스테이지(140)를 제어하여 전사용 기판(200) 및 타겟 기판(300)의 전사 위치를 보정할 수 있다.
도 12는 본 개시의 일 실시 예에 따른 마이크로 LED 전사 공정을 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 13은 본 개시의 일 실시 예에 따른 마이크로 LED 전사 공정에 적용되는 전사용 기판의 사용 면적을 보여주는 개략도이다. 도 12에서 T1은 전사용 기판(200)이 이동 방향이고, T2는 타겟 기판(300)의 이동 방향이고, T3은 전사가 진행되는 방향을 나타낸다.
도 12를 참조하면, 본 개시의 일 실시 예에 따른 마이크로 LED 전사 공정은 전사용 기판(200)과 타겟 기판(300)이 제1 스테이지(120) 및 제2 스테이지(140)에 의해 서로 독립적으로 이동하면서 전사가 이루어진다.
구체적으로, 도 12의 (a)와 같이 전사용 기판(200)과 타겟 기판(300)이 초기 위치로 정렬된 후 타겟 기판(300)의 행 방향(X 방향)을 따라 마이크로 LED가 디스플레이 피치로 전사된다.
도 12의 (b)를 참조하면, 레이저 빔의 조사 위치가 고정됨에 따라 전사용 기판(200)은 전사 방향(T3)의 역 방향으로 이동하고, 타겟 기판(300) 역시 전사 방향(T3)의 역방향으로 이동하면서 타겟 기판(300)의 제1 영역(330a)에 마이크로 LED가 전사된다.
이 경우, 전사용 기판(200)은 칩 피치로 이동하고 타겟 기판(300)은 칩 피치보다 긴 디스플레이 피치로 이동한다. 따라서, 동일한 시간 내에서 타겟 기판(300)의 이동 거리는 전사용 기판(200)의 이동 거리 보다 길다. 또한, 동일한 시간 내에서 타겟 기판(300)의 이동 속도는 전사용 기판(200)의 이동 속도 보다 빠르다. 여기서 '동일한 시간'은 전술한 바와 같이 전사용 기판(200)이 제1 전사 지점으로부터 다음 전사 지점인 제2 전사 지점으로 이동하는 데 주어진 시간과 타겟 기판(300)이 상기 제1 전사 지점으로부터 상기 제2 전사 지점으로 이동하는 데 주어진 시간이 동일하다는 것을 의미한다.
타겟 기판의 제1 영역(330a)에 마이크로 LED가 전사가 이루어지는 동안, 전사 위치 검출 장치(170)에 의해 전사용 기판(200)과 타겟 기판(300)의 현재 위치가 검출되고 프로세서(181)에 의해 각 기판의 전사 위치가 보정된다.
타겟 기판의 제1 영역(330a)에 마이크로 LED 전사가 완료되면 타겟 기판의 제2 영역(330b)에 마이크로 LED 전사가 진행될 수 있도록 도 12의 (c)와 같이 타겟 기판(300)을 Y축 방향으로 일정 거리만큼 이동시킨다.
이 상태에서 전사용 기판(200)은 전사 방향(T3)과 동일한 방향으로 이동하고, 타겟 기판(300)은 전사 방향(T3)의 역방향으로 이동하면서 타겟 기판(300)의 제2 영역(330b)에 마이크로 LED가 전사된다.
계속해서 도 12의 (d) 내지 (f)에 도시된 바와 같이 타겟 기판의 나머지 영역들(330c, 330d)에 대하여 행 방향을 따라 지그재그로 마이크로 LED를 전사할 수 있다.
이와 같이, 전술한 전사 방향으로 마이크로 LED의 전사를 진행하는 경우 종래 기술에 비해 각 스테이지의 전사 중 이동 거리를 감소시킬 수 있으므로 택 타임(tact time) 감소에 따른 생산성을 향상할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시 예에 따른 전사 공정은 전사용 기판(200)에 배열된 다수의 마이크로 LED를 일정한 방향(예를 들면, 전사용 기판의 행 방향)을 따라 연속적으로 전사된다. 이에 따라 전사용 기판(200)과 타겟 기판(300) 간 어드레스 맵핑(address mapping) 자유도를 증가시킬 수 있으며, 종래기술에 비해 도 13과 같이 전사용 기판(200)의 사용률을 극대화할 수 있다. 도 13에서 부재번호 230a 내지 230e는 마이크로 LED가 배열되는 영역을 나타낸다.
한편, 본 개시에서는 전사 방향(T3)은 타겟 기판(300)의 행 방향을 따라 지그재그 방향으로 진행하는 것으로 설명하지만 이에 한정될 필요는 없고, 전사 방향이 타겟 기판(300)의 열 방향을 따라 지그재그로 진행되는 것도 물론 가능하다. 이 경우, 제1 스테이지(120) 및 제2 스테이지(140)에 의해 전사용 기판(200)과 타겟 기판(300)은 열 방향을 따라 이동한다.
이상에서는 본 개시의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 본 개시에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되서는 안될 것이다.
본 개시는 마이크로 LED 전사 장치 및 이를 이용한 마이크로 LED 전사 방법에 관한 것에 관한 것이다.

Claims (12)

  1. 레이저 빔을 조사하는 레이저 장치;
    다수의 LED가 배열된 제1 기판이 분리 가능하게 장착되고 상기 레이저 장치의 하측에 배치되는 제1 스테이지;
    TFT 층이 형성된 제2 기판이 분리 가능하게 장착되고 상기 제1 스테이지의 하측에 배치되는 제2 스테이지;
    상기 제1 스테이지를 이동 시키는 제1 구동 장치;
    상기 제2 스테이지를 이동 시키는 제2 구동 장치;
    상기 제1 스테이지 상측에 배치되어 상기 제1 기판을 향해 레이저 빔을 조사하여 상기 제1 기판의 LED를 상기 제2 기판에 전사하는 조사 장치;
    LED 전사 공정 중에 상기 제1 스테이지 및 제2 스테이지의 위치를 검출하는 위치 검출 장치; 및
    상기 위치 검출 장치로부터 전달된 상기 제1 스테이지 및 상기 제2 스테이지의 위치 데이터를 판단하여 상기 제1 및 제2 스테이지의 위치를 보정하도록 상기 제1 및 제2 구동 장치를 제어하는 프로세서;를 포함하는 LED 전사 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 스테이지 및 상기 제1 기판은 각각 투명한 재질로 이루어지는 LED 전사 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 스테이지의 재질은 석영(Quartz)인 LED 전사 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 기판의 재질은 실리콘 또는 석영(Quartz)인 LED 전사 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 위치 검출 장치는,
    상기 제1 스테이지의 상측에 배치되며, 상기 제1 기판의 제1 식별 부분과 제2 식별 부분을 검출하거나 상기 제2 기판의 제3 식별 부분과 제4 식별 부분을 검출하는 LED 전사 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 위치 검출 장치는,
    제1 비전 카메라와, 상기 제1 비전 카메라의 광 경로를 변경하기 위한 다수의 제1 미러를 포함하는 제1 검출 유닛; 및
    제2 비전 카메라와, 상기 제2 비전 카메라의 광 경로를 변경하기 위한 다수의 제2 미러를 포함하는 제2 검출 유닛;을 포함하며,
    상기 제1 비전 카메라는 상기 제1 기판의 제1 식별 부분 또는 상기 제2 기판의 제3 식별 부분을 촬영하고,
    상기 제2 비전 카메라는 상기 제1 기판의 제2 식별 부분 또는 상기 제2 기판의 제4 식별 부분을 촬영하는 LED 전사 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 식별 부분 및 제2 식별 부분은 상기 제1 기판 상에 배열된 다수의 LED 중 일부이며,
    상기 제3 식별 부분 및 제4 식별 부분은 상기 제2 기판 상에 배열된 다수의 TFT 전극 중 LED 중 일부인 LED 전사 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 다수의 제1 미러 및 상기 다수의 제2 미러는 갈바노 스캐너(Galvano scanner)인 LED 전사 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 스테이지 및 상기 제2 스테이지는 LED 전사 공정 중 동일 시간 내에 서로 다른 거리를 이동하는 LED 전사 장치.
  10. 제1 기판에 배열된 다수의 LED를 제2 기판의 TFT 층에 전사하는 LED 전사 방법에 있어서,
    초기 위치 정렬 장치를 통해 제1 스테이지에 로딩된 상기 제1 기판의 초기 위치와 제2 스테이지에 로딩된 상기 제2 기판의 초기 위치를 정렬하는 단계;
    상기 제1 기판 및 제2 기판을 전사 위치로 이동하는 단계; 및
    상기 제1 스테이지와 상기 제2 스테이지를 독립적으로 구동하여 레이저 장치로부터 조사되는 레이저 빔을 통해 상기 제1 기판에 배열된 LED를 상기 제2 기판으로 전사하는 단계;를 포함하며,
    상기 전사하는 단계는 상기 제1 기판을 향해 레이저 빔을 조사하는 시점에 위치 검출 장치를 통해 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 위치를 검출하여 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 위치를 보정하는 LED 전사 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 전사하는 단계에서,
    상기 제1 스테이지 및 상기 제2 스테이지는 동일 시간 내에 서로 다른 속도로 서로 다른 거리를 이동하는 LED 전사 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 전사하는 단계에서,
    상기 제1 기판 상에 배열된 다수의 LED 중 일부를 식별 부분으로 검출하고,
    상기 제2 기판 상에 배열된 다수의 TFT 전극 중 일부를 식별 부분으로 검출하는 LED 전사 방법.
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