WO2022245147A1 - 정전기적 척력을 이용한 마이크로 led 정렬 방법 및 이를 이용한 마이크로 led 디스플레이 제조 방법 - Google Patents

정전기적 척력을 이용한 마이크로 led 정렬 방법 및 이를 이용한 마이크로 led 디스플레이 제조 방법 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a method of aligning micro LEDs at regular intervals using an electrostatic repulsive force generated between a plurality of micro LEDs and a method of manufacturing a micro LED display using the same.
  • a display device displays a screen using a plurality of pixels constituting a display panel.
  • Each of these pixels may be divided into sub-pixels emitting single colors of R (Red), G (Green), and B (Blue).
  • R Red
  • G Green
  • B Blue
  • Each pixel can express all colors from true black to white according to the light intensity of each of R, G, and B.
  • a micro LED constituting a sub-pixel capable of expressing at least one or more R, G, and B, respectively, is required.
  • Micro LEDs are known to have excellent durability because they are formed based on inorganic materials such as GaN and AlGaInP.
  • the micro LED has an advantage of low heat generation and low power consumption.
  • Micro LED displays using micro LEDs have high durability and lifespan due to the characteristics of inorganic elements, so they are more advantageous for application to mobile displays.
  • micro LED display can be implemented as a flexible display.
  • micro LEDs can be assembled in a module format due to their characteristics, so they can be applied to ultra-high-definition large-size displays.
  • the micro LEDs are aligned in a manner of directly implanting (transferring) the micro LEDs to RGB pixel positions.
  • Direct transfer technology increases the yield of micro LEDs by aligning and transferring the micro LEDs on the substrate through a transfer medium in the form of a stamp, an electrostatic head, a transfer medium of a carrier substrate in which an electromagnet is inserted, or a transfer method using static electricity or laser. Research is ongoing.
  • this method is a direct transfer method, it is difficult to remanufacture defective products, so cost is high, and it is not suitable for mass transfer.
  • An object of the present invention is to provide a micro LED alignment method capable of aligning a plurality of micro LEDs at regular intervals by electrostatic repulsive force.
  • Another object of the present invention is to provide a micro LED alignment method capable of further improving the assembly yield of micro LEDs.
  • Another object of the present invention is to provide a micro LED aligning method for aligning the micro LED in an accurate position.
  • Another object of the present invention is to provide a micro LED alignment method for aligning one micro LED in one groove.
  • Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a micro LED display for arranging one micro LED in each pixel area.
  • Another object of the present invention is to provide a micro LED display manufacturing method that can be applied to manufacturing a small and high-resolution display.
  • Another object of the present invention is to provide a micro LED display manufacturing method that can be used in various fields such as optical sensors, optical communication, semiconductor integration, automotive headlamps, smart textiles, and bio contact lenses.
  • a micro LED alignment method includes the steps of (a) disposing a first electrode layer and a second electrode layer spaced apart from each other on a substrate; (b) disposing an insulating layer on the substrate on which the first electrode layer and the second electrode layer are disposed; (c) forming a groove in the insulating layer corresponding to a region between the first electrode layer and the second electrode layer; and (d) arranging the micro LEDs in the grooves by applying an electric signal to the first and second electrode layers and generating a non-uniform electric field while supplying a solution containing micro LEDs on the substrate. ; may be included, and one micro LED may be aligned in one groove.
  • a micro LED alignment method includes the steps of (a) disposing a first electrode layer and a second electrode layer spaced apart from each other on a substrate; (b) disposing an insulating layer on the substrate on which the first electrode layer and the second electrode layer are disposed; (c) forming a plurality of grooves at regular intervals in a portion of the insulating layer corresponding to a region between the first electrode layer and the second electrode layer; and (d) while supplying a solution including a plurality of micro LEDs on the substrate, generating an electric field between the first electrode layer and the second electrode layer to compensate for the repulsive force generated between one micro LED and another adjacent micro LED.
  • one micro LED may be aligned in one groove.
  • a distance between one micro LED and another adjacent micro LED may be greater than the diameter of the micro LED.
  • step (d) at least one micro LED may be further aligned between one groove and another adjacent groove.
  • the solution including a plurality of micro LEDs may include 1 ⁇ 10 3 to 1 ⁇ 10 7 micro LEDs per 1 ⁇ l of the solution.
  • the length of the groove may be greater than the length of the micro LED.
  • each of the length of the groove and the length of the micro LED may be greater than a distance of a region between the first electrode layer and the second electrode layer.
  • the magnitude of the electric field in the groove may be greater than the magnitude of the electric field in a region other than the groove.
  • Micro LED display manufacturing method (a) disposing transistors on a substrate in each of a plurality of pixel areas defined by intersections of data lines and gate lines; (b) disposing a first electrode layer and a second electrode layer spaced apart from each other in each of the plurality of pixel areas; (c) disposing an insulating layer on the substrate on which the first electrode layer and the second electrode layer are disposed; (d) forming a groove in a portion of the insulating layer corresponding to a region between the first electrode layer and the second electrode layer; and (e) supplying a solution including a plurality of micro LEDs on the substrate, applying an electric signal to the first electrode layer and the second electrode layer and generating a non-uniform electric field so that one micro LED is formed in one groove.
  • a step of arranging the LEDs may be included, and one micro LED may be disposed in each pixel area.
  • a method for manufacturing a micro LED display (a) disposing transistors on a substrate in each of a plurality of pixel areas defined by intersections of data lines and gate lines; (b) disposing a first electrode layer and a second electrode layer spaced apart from each other in each of the plurality of pixel areas; (c) disposing an insulating layer on the substrate on which the first electrode layer and the second electrode layer are disposed; (d) forming a plurality of grooves at regular intervals in a portion of the insulating layer corresponding to a region between the first electrode layer and the second electrode layer; and (e) while supplying a solution including a plurality of micro LEDs on the substrate, an electric field is generated in the first electrode layer and the second electrode layer, and a repulsive force generated between one micro LED and another adjacent micro LED , aligning a plurality of micro LEDs at regular intervals, In the step (e), aligning one micro LED in one groove, One micro LED may be disposed in each pixel area
  • the step (e) may be performed for each of a plurality of pixel areas as follows.
  • a plurality of red micro LEDs may be arranged at regular intervals by applying an electric signal to the first electrode layer and the second electrode layer connected to the red pixels while supplying a solution including red micro LEDs among the plurality of micro LEDs.
  • a plurality of green micro LEDs may be arranged at regular intervals by applying an electrical signal to the first electrode layer connected to the green pixel and the second electrode layer while supplying a solution containing green micro LEDs among the plurality of micro LEDs.
  • a plurality of blue micro LEDs can be arranged at regular intervals by applying an electrical signal to the first electrode layer connected to the blue pixel and the second electrode layer while supplying a solution containing blue micro LEDs among the plurality of micro LEDs.
  • the micro LED alignment method using electrostatic repulsive force according to the present invention has an effect of aligning a plurality of micro LEDs at regular intervals.
  • the error range for the alignment position is minimized to 0.1 ⁇ m or less, thereby improving positioning accuracy.
  • one micro LED may be disposed in each pixel area by using a micro LED alignment method using electrostatic repulsive force.
  • micro LED display manufacturing method it is possible to manufacture a small and high-resolution display through the micro LED display manufacturing method, and has the advantage of being used in various fields such as optical sensors, optical communication, semiconductor integration, automotive headlamps, smart textiles, and bio contact lenses. have.
  • FIG. 1 is a flow chart of a micro LED alignment method using electrostatic repulsive force according to the present invention.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view illustrating a step of disposing a metal layer according to the present invention
  • FIG. 2B is a cross-sectional view illustrating a step of forming a first electrode layer and a second electrode layer.
  • FIG 3 is a plan view of the arrangement of the first electrode layer and the second electrode layer according to the present invention.
  • 4A and 4B are cross-sectional views illustrating steps of forming an insulating layer including grooves according to the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart of a process of forming grooves in an insulating layer according to the present invention.
  • FIG. 6 is a plan view of a groove in an insulating layer according to the present invention.
  • FIG. 7 is a plan view of a groove comprising a protrusion according to the present invention.
  • FIG. 8 is a plan view of a state in which micro LEDs are aligned in grooves of an insulating layer when an electrostatic repulsive force is generated according to the present invention.
  • 9a and 9b are plan views of micro LEDs aligned according to the intervals between the grooves of the insulating layer according to the present invention.
  • 10A and 10B are plan views of micro LEDs aligned according to whether or not electrostatic repulsive force is generated according to the present invention.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of micro LEDs arranged in grooves of an insulating layer according to the present invention.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a step of arranging micro LEDs according to the present invention.
  • 13A and 13B are images in which grooves based on an insulating layer according to the present invention are applied at regular intervals.
  • FIG. 14 is a photograph of a state in which micro LEDs are aligned at regular intervals in grooves of an insulating layer according to the present invention.
  • the arrangement of an arbitrary element on the "upper (or lower)" or “upper (or lower)” of a component means that an arbitrary element is placed in contact with the upper (or lower) surface of the component.
  • ком ⁇ онент when a component is described as “connected”, “coupled” or “connected” to another component, the components may be directly connected or connected to each other, but other components may be “interposed” between each component. ", or each component may be “connected”, “coupled” or “connected” through other components.
  • micro LED alignment method using electrostatic repulsive force and a micro LED display manufacturing method using the same according to some embodiments of the present invention will be described.
  • the present invention when trench structures are formed at regular intervals in a portion corresponding to the region between the first electrode layer and the second electrode layer in the insulating layer, and then an electric field is generated, an electric field is formed between the first electrode layer and the second electrode layer to form a solution. It is a technology to align the micro LEDs in the exact position as the plurality of micro LEDs dispersed within it are located in the groove that forms the strongest electric field.
  • the magnitude of polarization generated in the plurality of micro LEDs varies according to the magnitude of the AC signal.
  • electrostatic charge is generated in the micro LED, and the magnitude of the electrostatic repulsive force between the plurality of micro LEDs varies according to the polarization size.
  • the present invention by forming the grooves at regular intervals within the range of the electrostatic repulsive force between the plurality of micro LEDs, it is possible to further improve the assembly yield by applying the electrostatic repulsive force to the entire micro LED.
  • the technology of arranging the micro LEDs in precise positions may use an electric field, interaction between the micro LEDs, movement of the micro LEDs in a fluid solution, and the like.
  • the movement of the micro LED can be controlled according to the frequency of the applied AC voltage, the type of solution, and the type of micro LED.
  • the micro LED (ML) is a subminiature light emitting material having a length of the longest side of about 100 ⁇ m or less.
  • the micro LED (ML) may be one or more of organic and inorganic materials dispersed in a solution, and may have various sizes of 1D, 2D, or 3D shapes.
  • the micro LED may be in the form of a nanowire having a length, in the form of a flat disk, or in the form of a cube having an aspect ratio of 1 to 2.
  • the micro LED (ML) may have a length of 0.1 to 80 ⁇ m, more preferably a length of 0.1 to 60 ⁇ m, and more preferably a length of 0.1 to 30 ⁇ m. .
  • the micro LED in the form of a nanowire may have a cross-sectional diameter (diameter) of approximately 0.01 to 20 ⁇ m, preferably 0.1 to 10 ⁇ m.
  • the nanowire type micro LED has a relatively high aspect ratio, and the aspect ratio may be approximately 1 to 10.
  • Micro LEDs with a high aspect ratio have a large surface area, so they have excellent energy transfer and performance, and have high transparency.
  • the description will be made under the assumption that the micro LED is in the form of a nanowire.
  • the micro LED includes an n-type semiconductor layer, an active layer, and a p-type semiconductor layer, and since the configuration is the same as that of a generally used LED, a detailed description thereof will be omitted.
  • a micro LED alignment method includes disposing a first electrode layer and a second electrode layer spaced apart from each other on a substrate, and disposing an insulating layer on the substrate on which the first electrode layer and the second electrode layer are disposed. Step, forming a groove in the insulating layer corresponding to the region between the first electrode layer and the second electrode layer, applying an electrical signal to the first electrode layer and the second electrode layer while supplying a solution containing a micro LED on the substrate, A step of aligning the micro LEDs in the grooves by generating an electric field having a non-uniform size may be included, and one micro LED may be aligned in one groove.
  • the micro LED alignment method includes disposing a first electrode layer and a second electrode layer spaced apart from each other on a substrate (S110) and disposing an insulating layer (S120). , Forming a plurality of grooves at regular intervals in a portion corresponding to the region between the first electrode layer and the second electrode layer among the insulating layers (S130), and aligning a plurality of micro LEDs at regular intervals using electrostatic repulsive force. (S140) may be included.
  • the substrate 10 may be an active matrix backplane.
  • a portion corresponding to the first region GA is removed from the metal layer 20 to form the first electrode layer ( 22) and the second electrode layer 24 may be formed.
  • a photoresist pattern may be formed on the metal layer 20 except for the first region GA, and etching may be performed on the formed photoresist pattern using an etching mask.
  • etching By performing etching, the first region GA may be removed from the metal layer 20 , and the first electrode layer 22 and the second electrode layer 24 spaced apart from each other may be formed on the substrate 10 .
  • the thickness of the first electrode layer 22 and the second electrode layer 24 may be 10 nm to 100 nm, but is not limited thereto.
  • the metal layer 20 it is preferable to form the metal layer 20 over the entire area so as to cover all elements of the circuit.
  • the metal layer may act as an electric field shielding layer and align the LEDs.
  • the metal layer when the metal layer is formed over the entire area of the substrate, it is possible to minimize the formation of a parasitic electric field and at the same time protect devices under the metal layer from the electric field.
  • the first electrode layer and the second electrode layer formed from the metal layer can generate an electric field.
  • the first area GA may have a trench shape having a rectangular structure.
  • FIG 3 is a plan view of a patterned state after the metal layer 20 is formed, showing the first electrode layer 22 and the second electrode layer 24.
  • an insulating layer 30 may be disposed to cover all of the substrate 10 , the first electrode layer 22 , and the second electrode layer 24 .
  • a plurality of grooves LAA may be formed at regular intervals in a portion of the insulating layer 30 corresponding to the region GA between the first electrode layer and the second electrode layer.
  • the insulating layer 30 corresponding to the first area GA which is the area between the first electrode layer 22 and the second electrode layer 24, is patterned, but patterned to a certain thickness, so that a non-uniform size on the substrate 10
  • a groove LAA for inducing electric field formation may be formed.
  • Patterning the insulating layer means not removing all of the insulating material corresponding to the groove LAA, but leaving a predetermined thickness.
  • partial patterning may be performed by further coating and patterning an insulator on the insulating layer 30 so that more insulating material corresponding to the groove LAA is patterned.
  • Patterning may be performed using exposure and develop, or may be performed using dry etching or wet etching.
  • LAA LAA is In the first area GA between the electrode layers 22 and 24, it may be formed at regular intervals in the length direction of the first area.
  • the strength of the electric field locally increases in the groove LAA area.
  • the non-uniform electric field means that the electric field strength (magnitude) in the groove area is different from the electric field strength in the non-groove area.
  • a groove LAA may be formed in the insulating layer through the process shown in FIG. 5 .
  • a polymer-based insulating layer 30 may be deposited on the substrate 10 on which the insulating layer 15 such as SiO 2 is formed, and a photoresist 40 may be applied on the insulating layer 30 .
  • the insulating layer 30 may be formed from at least one of a polymer-based organic material and an inorganic material.
  • the thickness of the insulating layer 30 may be applied to a thickness of approximately 100 to 400 nm, but is not limited thereto.
  • the photoresist 40 may be irradiated with 1 UV to perform primary patterning of a portion corresponding to the first region GA between the first electrode layer 22 and the second electrode layer 24 of the photoresist. .
  • a photoresist is a photosensitive liquid that is sensitive to light and includes an organic solvent and a polymer material. After spin coating the photoresist, the organic solvent in the photoresist may be removed. Photoresist forms a pattern using light, and is divided into negative and positive. Negative PR is that particles that do not receive light are removed when light is applied, since particles are aggregated when light is received. Since positive PR breaks polymer bonds when it receives light, only the part that receives light is removed when light is applied.
  • the coated photoresist After disposing a mask (not shown) on the photoresist and irradiating UV (UV exposure), the coated photoresist reacts.
  • the photoresist 40 is used as a mask for the purpose of patterning a portion of the insulating layer 30 into a trench structure. And since positive PR was used, it was shown that the lighted portion was removed and the pattern remained.
  • Etching may use sputter etching using an inert gas, ions, etc., dry etching such as plasma etching, or wet etching using a chemical reaction using a solution.
  • a portion corresponding to the first area GA in the insulating layer 30 may be patterned by irradiating the firstly patterned area with second UV, but secondarily patterning may be performed with a constant thickness.
  • DUV Deep UV
  • a wavelength of approximately 300 to 400 nm may be applied, but is not limited thereto.
  • DUV is deep ultraviolet, and may indicate an ultraviolet intensity greater than UV.
  • the groove LAA may overlap the first area GA.
  • the LED display generally has a structure in which a plurality of grooves LAA are formed in the insulating layer at regular intervals along the length direction of the first region GA.
  • the magnitude of the electric field in the groove LAA is greater than that of the electric field in a region other than the groove LAA, so that the intensity of the electric field locally in the groove LAA increases.
  • an electric field may be intensively formed in the groove LAA.
  • a coupling capacitor is a phenomenon in which the electrodes of both ends of the capacitor have the same voltage level and the polarity is reversed.
  • micro LEDs ML micro LEDs
  • the micro LEDs ML dispersed in the solution may be arranged in precise positions at regular intervals while being located in the groove LAA having a relatively strong electric field.
  • the first electrode layer 22 and the second electrode layer 24 positioned in the groove LAA area may protrude toward each other.
  • each of the first electrode layer 22 and the second electrode layer 24 may include a protruding portion PT.
  • a protrusion PT since an electric field can be intensively formed in the groove LAA in the micro LED alignment step, the micro LED ML is accurately aligned in the groove LAA.
  • the length (D 3 ) of the groove (LAA) and the distance (D 1 ) of the first area (GA) may be adjusted within a range in which micro LEDs are smoothly aligned.
  • the length D 3 of the groove LAA is preferably greater than the distance D 1 of the first area GA.
  • the length D 3 of the groove LAA is formed to be greater than the distance D 1 of the first area GA, the size of the electric field can be locally increased and advantageous advantages can be obtained for selectively assembling the micro LED. have.
  • the length D 3 of the groove LAA may be 0.1 times or more greater than the distance D 1 of the first area GA.
  • the distance D 1 of the first area GA may be approximately 1 ⁇ m to 3 ⁇ m, but is not limited thereto.
  • the groove LAA is a space in which the micro LED ML is disposed, and the size of the groove LAA is preferably larger than that of the micro LED ML.
  • the length (D 3 ) of the groove (LAA) is greater than the length (D 6 ) of the micro LED, and the length (D 6 ) of the micro LED It can be less than 2 times.
  • the width (D 4 ) of the groove may be larger than the diameter (D 7 ) of the micro LED, and may be less than twice the diameter (D 7 ) of the micro LED.
  • the width D 4 of the groove is one micro LED ( It may be smaller than the distance (D 8 ) between ML) and another adjacent micro LED (ML).
  • the width D 4 is larger than the spacing D 8 , two or more micro LEDs may be disposed in the groove, so the width D 4 is preferably smaller than the spacing D 8 .
  • the shape of the groove LAA may be determined according to the shape of the micro LED ML. For example, if the aspect ratio of the micro LED ML is an elongate structure of 1:10 or greater, the groove LAA may also have an elongate structure. If the micro LED has a relatively small disk or cube shape with an aspect ratio of about 1:1, the groove LAA may also have a disk or cube shape.
  • the length D 6 of the micro LED is preferably greater than the distance of the first area GA.
  • the length D 6 of the micro LED when viewed from a plane, one end of the micro LED overlaps the first electrode layer 22 and the second electrode layer 24 has a micro LED. As the other ends of the LEDs are overlapped, the micro LEDs can be more firmly aligned on the electrode layer.
  • the micro LEDs ML When an electric field is generated, the micro LEDs ML are spaced apart by a predetermined distance by a repulsive force to form an interval D 8 .
  • the distance (D 8 ) between the plurality of micro LEDs can be adjusted by the strength of the electric field, the coupling phenomenon by the coupling capacitor between the micro LED (ML) and the electrode layers 22 and 24, and the repulsive force between the micro LEDs (ML).
  • the electrode gap may include an upper portion of a region corresponding to between the first electrode layer 22 and the second electrode layer 24 and may include a groove LAA.
  • the distance between the grooves may be determined in proportion to the magnitude of the AC signal and according to the magnitude of the repulsive force generated between the plurality of micro LEDs. If the micro LEDs are aligned after determining the distance, the yield and efficiency of the assembly can be further increased. As such, it is preferable to arrange the intervals between the grooves and the intervals between the micro LEDs within the range of the electrostatic repulsive force of the plurality of micro LEDs.
  • An AC signal may be applied in a range of 0.1 to 200V, preferably in a range of 0.1 to 100V. At this time, the AC signal may be applied at a frequency of 1 to 200 MHz, preferably at a frequency of 10 to 100 MHz.
  • the yield of the micro LED assembly can be further improved according to the magnitude of the repulsive force proportional to the magnitude of the AC signal.
  • 9a and 9b are plan views of micro LEDs aligned according to the intervals between the grooves of the insulating layer according to the present invention.
  • a high AC signal when the distance between one groove and another adjacent groove is relatively large, a high AC signal can be applied.
  • a high AC signal is applied, a high polarization phenomenon appears in a plurality of micro LEDs, resulting in a large repulsive force.
  • a repulsive force occurs, a plurality of micro LEDs push each other, and one micro LED is aligned in one groove.
  • the assembly yield of the micro LED can be further increased.
  • the distance between one groove and the other adjacent groove is preferably greater than the diameter (D 7 ) of the micro LED.
  • D 7 the diameter of the micro LEDs
  • the micro LEDs are pushed away from each other by a repulsive force, thereby making it easier to align the grooves.
  • the distance between the grooves is smaller than the diameter of the micro LEDs, it is difficult to align the micro LEDs to the grooves by repulsive force because the grooves are located too close together, and it is difficult to align the micro LEDs at regular intervals.
  • the distance (D 8 ) between one micro LED and another adjacent micro LED is greater than the diameter (D 7 ) of the micro LED.
  • the distance D 8 is larger than the diameter D 7 , there is an advantage in aligning the plurality of micro LEDs at regular intervals due to the repulsive force generated between the plurality of micro LEDs.
  • the distance D 8 is smaller than the diameter D 7 , there is a problem in that the micro LEDs are aligned in a non-uniform direction as the micro LEDs are aligned at too narrow intervals.
  • the distance (D 8 ) between one micro LED and another adjacent micro LED may be 0.1 to 30 ⁇ m, preferably 0.1 to 20 ⁇ m, and more preferably 0.1 to 10 ⁇ m.
  • the distance D 8 When the distance D 8 is 0.1 to 30 ⁇ m and the diameter D 7 is 0.01 to 20 ⁇ m, the distance D 8 may be larger than the diameter D 7 .
  • the distance (D 8 ) between one micro LED and another adjacent micro LED may be 0.05 to 5 times, preferably 0.1 to 3 times, the length (D 6 ) of the micro LED.
  • the distance D 8 satisfies 0.05 to 5 times the length D 6 , the micro LEDs are aligned at regular intervals by the repulsive force between the plurality of micro LEDs.
  • the interval D 8 may represent 30 ⁇ m.
  • 10A and 10B are plan views of micro LEDs aligned according to whether or not electrostatic repulsive force is generated according to the present invention.
  • electrostatic repulsive force acts between a plurality of micro LEDs while electrostatic charges are generated according to polarization.
  • at least one micro LED may be further aligned at regular intervals between one groove and another adjacent groove. That is, the micro LEDs can be aligned at regular intervals even in areas other than the grooves.
  • one micro LED arranged on the bottom in FIG. 10A is a single micro LED, static electricity is formed according to polarization, but cannot exert an electrostatic repulsive force on other micro LEDs, and a plurality of micro LEDs are irregularly aligned on the substrate. show what
  • the depth d 5 of the groove LAA is related to the distance between the micro LED and the electrode layers 22 and 24 . Even if the insulating layer 30 has the same thickness, as the depth of the patterned portion, that is, the depth d 5 of the groove LAA increases, the micro LED ML can be aligned at a position relatively close to the electrode layers 22 and 24. have.
  • the micro LED ML may exist in a strongly held or fixed state in the groove LAA.
  • the depth (d 5 ) of the groove (LAA) may be 1/3 or more of the diameter (D 7 ) of the micro LED (ML).
  • micro LEDs (ML) can be arranged without the insulating layer 30 and the grooves LAA, there is a problem in that the micro LEDs (ML) are destroyed by flowing a high current as soon as they are arranged.
  • a short may occur while the micro LED is arranged between the electrode layers 22 and 24.
  • the insulating layer 30 is formed directly on the electrode layers 22 and 24 or after the insulating layer 30 is formed on the entire substrate, locally forming a thin groove LAA in the groove LAA. need something
  • the thickness of the insulating layer 30 between the groove LAA and the electrode layers 22 and 24 may be approximately 0.01 to 1 ⁇ m, specifically 0.1 to 1 ⁇ m, but is not limited thereto.
  • a solution including a plurality of micro LEDs may include 1 ⁇ 10 3 to 1 ⁇ 10 7 micro LEDs per 1 ⁇ l of the solution, preferably 1 ⁇ 10 4 to 1 ⁇ 10 6 micro LEDs. have. By including 1 ⁇ 10 3 to 1 ⁇ 10 7 micro LEDs per 1 ⁇ l of the solution, a plurality of micro LEDs can be aligned at regular intervals without empty grooves.
  • the solution FL may be a liquid having a lower dielectric constant than that of the micro LED ML when an electrical signal is applied by an electrical signal supply unit (not shown).
  • the solution FL may be a liquid containing at least one of isopropyl alcohol, acetone, toluene, ethanol, methanol, and distilled water.
  • the electrical signal supply unit applies an electrical signal to the first electrode layer 22 and the second electrode layer 24 so that the first electrode layer ( 22) and the second electrode layer 24 may generate an electric field EF.
  • At least one of the plurality of micro LEDs ML included in the solution may be arranged in the groove LAA by the attraction of the electric field EF.
  • the electric signal supply unit transmits a DC signal, an AC signal, or a pulsed DC signal to the first electrode layer 22 and the second electrode layer 24 so that the arrangement direction of the micro LED ML is constant in the groove LAA. It can be supplied, preferably an alternating current signal or a pulsed direct current signal can be supplied.
  • the pulsed DC signal means a periodic electrical signal whose value is changed but whose polarity is maintained constant.
  • the electrical signal supplier may generate a pulsed DC signal by adding the bias DC signal to the AC signal.
  • FIG. 13a and 13b are images to which the grooves based on the insulating layer according to the present invention are applied, and FIG. 14 is a photograph of micro LEDs arranged in the grooves according to the present invention.
  • the error range for the position may be reduced to 0.1 ⁇ m or less, and thus the micro LED may be aligned in an accurate position.
  • a plurality of micro LEDs can be aligned at regular intervals, and a high assembly yield can be exhibited.
  • a step of removing all of the insulating layer 30 may be further included, and the insulating layer may be maintained on the substrate if necessary.
  • one end of the micro LED ML is electrically connected to the first electrode layer 22 and can be physically fixed.
  • the other end of the micro LED ML is electrically connected to the second electrode layer 24 and may be physically fixed.
  • the present invention can align a plurality of micro LEDs at regular intervals using electrostatic repulsive force.
  • the strength of the electric field in the groove so that it is formed locally, it is possible to align the micro LED in an accurate position.
  • micro LEDs When there are three types of micro LEDs (ML1, ML2, and ML3), the three types of micro LEDs (ML1, ML2, and ML3) can be aligned in a precise position at regular intervals through three processes.
  • the electrical signal supply unit supplies an electrical signal to the first electrode layer and the second electrode layer while supplying the solution FL containing the first micro LED ML1. Since an attractive force is generated between the first electrode layer and the second electrode layer, the first micro LED ML1 may be mounted on the corresponding portion.
  • the electrical signal supply unit may not supply an electrical signal to the third electrode layer and the fourth electrode layer, or may supply an electrical signal preventing attraction between the first electrode layer and the second electrode layer.
  • the electrical signal supplier supplies electrical signals to the second electrode layer and the third electrode layer while supplying the solution FL containing the second micro LED ML2.
  • An attractive force is generated between the second electrode layer and the third electrode layer, so that the second micro LED ML2 may be mounted on the corresponding portion.
  • the electrical signal supply unit supplies electrical signals to the third and fourth electrode layers while supplying the solution FL containing the third micro LED ML3.
  • An attractive force is generated between the third electrode layer and the fourth electrode layer, so that the third micro LED ML3 may be mounted on the corresponding portion.
  • an electric field is generated between the electrode layers in the region for mounting the corresponding micro LED, so that a plurality of micro LEDs can be aligned.
  • a micro LED display can be manufactured so that one micro LED is disposed in each pixel area by using a micro LED alignment method.
  • the manufacturing method of the micro LED display is as follows.
  • a transistor is disposed on the substrate in each of a plurality of pixel areas defined by crossing the data line and the gate line.
  • the transistor may be a thin film transistor using a thin film in the form of a relatively thin film.
  • the transistor serves to control the brightness of each pixel constituting the display screen.
  • One pixel is composed of subpixels constituting R, G, and B, and current is required for each subpixel in order for the display to realize color.
  • the transistor is located in each sub-pixel, and drives the pixel with a corresponding amount of current when a specific voltage is applied.
  • the transistor is placed at the intersection of the data line and the gate line.
  • the data line is connected to the source electrode of the transistor, and the gate line is connected to the gate electrode of the transistor.
  • the transistor is classified into an inverted stagger structure (bottom gate type) and a stagger structure (top gate type) based on the position of the gate electrode. And according to the arrangement of the gate electrode and the active layer, 1) bottom gate-top contact, 2) bottom gate-bottom contact, 3) top gate-top contact It can be classified into four structures: top contact and 4) top gate-bottom contact.
  • the top gate structure is a type in which a gate electrode is disposed above a gate insulating film and an active layer is formed below the gate insulating film.
  • the bottom gate structure is a type in which a gate electrode is disposed below a gate insulating film and an active layer is formed above the gate insulating film.
  • the bottom contact type is a type in which the source/drain electrodes are formed before the active layer and the lower surface of the active layer contacts the source/drain electrodes.
  • the top contact type is a type in which the active layer is formed before the source/drain electrodes and the upper surface of the active layer contacts the source/drain electrodes.
  • the transistor of the present invention can be applied in any one of four structures.
  • a first electrode layer and a second electrode layer spaced apart from each other may be disposed on a substrate on which transistors are disposed in each of a plurality of pixel areas.
  • the micro LED ML may be connected between the drain electrode of the transistor and the power voltage line V DD .
  • an insulating layer may be disposed on the substrate on which the first electrode layer and the second electrode layer are disposed in each of a plurality of pixel areas.
  • a plurality of grooves may be formed at regular intervals by patterning an insulating layer corresponding to a region between the first electrode layer and the second electrode layer for each of a plurality of pixel regions to a predetermined thickness.
  • first patterning and second patterning may be performed to form grooves.
  • an electric signal is applied to the first electrode layer and the second electrode layer, and an electric field having a non-uniform size is generated to Micro LEDs can be aligned in the grooves.
  • an electric field is generated between the first electrode layer and the second electrode layer while supplying a solution containing the micro LED on the substrate for each of a plurality of pixel areas, and between one micro LED and another adjacent micro LED. It is possible to align a plurality of micro LEDs at regular intervals by the repulsive force generated.
  • one micro LED can be aligned in one groove, and one micro LED can be disposed in each pixel area.
  • one end of the micro LED ML may be connected to the source electrode of the transistor and the other end of the micro LED ML may be connected to the power supply voltage line V DD .
  • micro LEDs having different light emitting characteristics for example, nano or micro LEDs corresponding to R-G-B colors, can be arranged as display pixels on the display backplane. .
  • a circuit device capable of individually applying electric signals may be used.
  • the micro LEDs may be arranged in the following manner regardless of the order.
  • red micro LEDs While supplying a solution containing red micro LEDs among a plurality of micro LEDs, by applying an electrical signal to the first electrode layer connected to the red pixels and the second electrode layer, red micro LEDs are arranged at regular intervals in the grooves included in the red pixels. and drying the substrate (backplane).
  • red micro LEDs are arranged at regular intervals in the grooves included in the green pixel. and drying the substrate (backplane).
  • red micro LEDs While supplying a solution containing blue micro LEDs among a plurality of micro LEDs, by applying an electrical signal to the first electrode layer connected to the blue pixels and the second electrode layer, red micro LEDs are arranged at regular intervals in the grooves included in the blue pixels. and drying the substrate (backplane).
  • the micro LED display manufactured through the micro LED alignment method of the present invention can be applied to a small and high-resolution display, and can also be applied to an HMD for AR-VR and a HUD applied to a vehicle.
  • optical sensors In addition, it can be used in various fields such as optical sensors, optical communication, semiconductor integration, automotive headlamps, smart textiles, bio contact lenses, and light sources for wearable medical devices.

Landscapes

  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 복수개의 마이크로 LED 사이에 발생하는 정전기적 척력을 이용하여 일정한 간격으로 마이크로 LED를 정렬하는 방법 및 이를 이용한 마이크로 LED 디스플레이 제조 방법에 대하여 개시한다. 본 발명에 따른 마이크로 LED 정렬 방법은 (a) 기판 상에 서로 이격되는 제1전극층과 제2전극층을 배치하는 단계; (b) 상기 제1전극층, 제2전극층이 배치된 기판 상에 절연층을 배치하는 단계; (c) 상기 절연층 중 제1전극층과 제2전극층 사이 영역에 해당하는 부분에 일정한 간격으로 복수개의 홈을 형성하는 단계; 및 (d) 상기 기판 상에 복수개의 마이크로 LED를 포함하는 용액을 공급하면서, 상기 제1전극층과 제2전극층에 전기장을 발생시켜 하나의 마이크로 LED와 인접한 다른 하나의 마이크로 LED 사이에 발생하는 척력에 의해, 일정한 간격으로 복수개의 마이크로 LED를 정렬하는 단계를 포함하고, 상기 (d) 단계에서, 하나의 홈에 하나의 마이크로 LED를 정렬할 수 있다.

Description

정전기적 척력을 이용한 마이크로 LED 정렬 방법 및 이를 이용한 마이크로 LED 디스플레이 제조 방법
본 발명은 복수개의 마이크로 LED 사이에 발생하는 정전기적 척력을 이용하여 일정한 간격으로 마이크로 LED를 정렬하는 방법 및 이를 이용한 마이크로 LED 디스플레이 제조 방법에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 디스플레이 패널을 구성하는 복수개의 픽셀에 의해 화면을 표시한다. 이와 같은 픽셀 각각은 R(Red), G(Green), 및 B(Blue)의 단일색을 발광하는 서브 픽셀로 구분될 수 있다. 픽셀 각각은 R, G, 및 B 각각의 빛의 세기에 의하여 True black부터 white의 모든 색을 표현할 수 있다.
하나의 픽셀에는 모든 색을 표현하기 위하여 적어도 1 이상의 R, G, B 각각을 표현할 수 있는 서브 픽셀을 구성하는 마이크로 LED가 필요하다.
마이크로 LED는 GaN, AlGaInP 등과 같은 무기물을 기반으로 형성되기 때문에, 우수한 내구성을 가지는 것으로 알려져 있다.
또한 마이크로 LED는 한 변의 사이즈가 100㎛ 이하인 작은 사이즈에 기인하여, 발열량도 적고 전력 소모량도 적은 장점을 갖는다.
마이크로 LED를 이용한 마이크로 LED 디스플레이는 무기물 소자 특성상 높은 내구성과 수명을 가지고 있어, 모바일 디스플레이에 적용이 보다 유리하다.
또한 마이크로 LED 디스플레이는 플렉서블 디스플레이로도 구현이 가능하다.
또한 마이크로 LED는 특성상 모듈 형식으로 조립이 가능하여, 초고화질 대형 디스플레이에도 응용이 가능하다.
한편, 마이크로 LED 디스플레이를 제조하는 과정에서 마이크로 LED는 RGB 화소 위치에 마이크로 LED를 직접 이식(전사)하는 방식으로 정렬된다.
직접 전사 기술로 스탬프 형태의 이송매체, 정전기 헤드, 전자석이 삽입된 캐리어 기판의 이송매체, 또는 정전기나 레이저를 이용한 전사 방식을 통해 마이크로 LED를 상기 기판 상에 정렬 이송함으로써, 마이크로 LED의 수율을 높이는 연구가 진행되고 있다.
이러한 방식은 마이크로 LED를 정렬하고자 하는 위치에 정렬이 가능하다.
하지만 마이크로 LED 간격들의 편차가 크기 때문에, 정확한 위치에 마이크로 LED를 정렬하는데 근본적으로 한계가 있다.
또한 이러한 방식은 직접 전사 방식이므로 불량품에 대하여 재제작이 어려워 비용소모가 크고, 대량 전사에 있어서는 적절하지 않은 단점이 있다.
따라서 복수개의 마이크로 LED를 일정한 간격으로 정렬하면서, 정렬하고자 하는 위치에 정확히 정렬할 수 있는 기술 개발이 시급하다.
본 발명의 목적은 정전기적 척력에 의해 일정한 간격으로 복수개의 마이크로 LED를 정렬할 수 있는 마이크로 LED 정렬 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 마이크로 LED의 어셈블리 수율을 더욱 향상시킬 수 있는 마이크로 LED 정렬 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 마이크로 LED를 정확한 위치에 정렬하는 마이크로 LED 정렬 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 하나의 홈에 하나의 마이크로 LED를 정렬하는 마이크로 LED 정렬 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 하나의 화소 영역마다 하나의 마이크로 LED를 배치하기 위한 마이크로 LED 디스플레이 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 소형 및 고해상도의 디스플레이 제작에 적용될 수 있는 마이크로 LED 디스플레이 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 광학 센서, 광통신, 반도체 직접화, 자동차용 헤드램프, 스마트 섬유, 바이오 콘택트 렌즈 등 다양한 분야에 활용될 수 있는 마이크로 LED 디스플레이 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 제1실시예에 따른 마이크로 LED 정렬 방법은 (a) 기판 상에 서로 이격되는 제1전극층과 제2전극층을 배치하는 단계; (b) 상기 제1전극층, 제2전극층이 배치된 기판 상에 절연층을 배치하는 단계; (c) 상기 제1전극층과 제2전극층 사이 영역에 해당하는 절연층에 홈을 형성하는 단계; 및 (d) 상기 기판 상에 마이크로 LED를 포함하는 용액을 공급하면서, 상기 제1전극층과 제2전극층에 전기 신호를 인가하고 비균일한 크기의 전기장을 발생시켜 상기 홈에 마이크로 LED를 정렬하는 단계;를 포함하고, 하나의 홈에 하나의 마이크로 LED를 정렬할 수 있다.
본 발명의 제2실시예에 따른 마이크로 LED 정렬 방법은 (a) 기판 상에 서로 이격되는 제1전극층과 제2전극층을 배치하는 단계; (b) 상기 제1전극층, 제2전극층이 배치된 기판 상에 절연층을 배치하는 단계; (c) 상기 절연층 중 제1전극층과 제2전극층 사이 영역에 해당하는 부분에 일정한 간격으로 복수개의 홈을 형성하는 단계; 및 (d) 상기 기판 상에 복수개의 마이크로 LED를 포함하는 용액을 공급하면서, 상기 제1전극층과 제2전극층에 전기장을 발생시켜 하나의 마이크로 LED와 인접한 다른 하나의 마이크로 LED 사이에 발생하는 척력에 의해, 일정한 간격으로 복수개의 마이크로 LED를 정렬하는 단계를 포함하고, 상기 (d) 단계에서, 하나의 홈에 하나의 마이크로 LED를 정렬할 수 있다.
제1실시예 또는 제2실시예에 따르면, 상기 (d) 단계에서, 하나의 마이크로 LED와 인접한 다른 하나의 마이크로 LED 사이의 간격은 마이크로 LED의 직경보다 클 수 있다.
또한, 제1실시예 또는 제2실시예에 따르면, 상기 (d) 단계에서, 하나의 홈과 인접한 다른 하나의 홈 사이에 적어도 하나의 마이크로 LED를 더 정렬할 수 있다.
또한, 제1실시예 또는 제2실시예에 따르면, 상기 (d) 단계에서, 복수개의 마이크로 LED를 포함하는 용액은 용액 1㎕ 당 1Χ103 ~ 1 Χ107개의 마이크로 LED를 포함할 수 있다.
제1실시예 또는 제2실시예에 따르면, 상기 홈의 길이는 상기 마이크로 LED의 길이보다 클 수 있다.
제1실시예 또는 제2실시예에 따르면, 상기 홈의 길이와 마이크로 LED 길이 각각은 상기 제1전극층과 제2전극층 사이 영역의 거리보다 클 수 있다.
제1실시예 또는 제2실시예에 따르면, 상기 (d) 단계에서, 홈에서의 전기장의 크기는 홈이 아닌 영역에서의 전기장의 크기보다 클 수 있다.
본 발명에 따른 마이크로 LED 디스플레이 제조 방법은 (a) 기판 상에 데이터 라인과 게이트 라인이 교차하여 정의되는 복수개의 화소 영역마다 트랜지스터를 배치하는 단계; (b) 상기 복수개의 화소 영역마다 서로 이격되는 제1전극층과 제2전극층을 배치하는 단계; (c) 상기 제1전극층, 제2전극층이 배치된 기판 상에 절연층을 배치하는 단계; (d) 상기 절연층 중 제1전극층과 제2전극층 사이 영역에 해당하는 부분에 홈을 형성하는 단계; 및 (e) 상기 기판 상에 복수개의 마이크로 LED를 포함하는 용액을 공급하면서, 상기 제1전극층과 제2전극층에 전기 신호를 인가하고 비균일한 크기의 전기장을 발생시켜 하나의 홈에 하나의 마이크로 LED를 정렬하는 단계를 포함하고, 하나의 화소 영역마다 하나의 마이크로 LED가 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로 LED 디스플레이 제조 방법은 (a) 기판 상에 데이터 라인과 게이트 라인이 교차하여 정의되는 복수개의 화소 영역마다 트랜지스터를 배치하는 단계; (b) 상기 복수개의 화소 영역마다 서로 이격되는 제1전극층과 제2전극층을 배치하는 단계; (c) 상기 제1전극층, 제2전극층이 배치된 기판 상에 절연층을 배치하는 단계; (d) 상기 절연층 중 제1전극층과 제2전극층 사이 영역에 해당하는 부분에 일정한 간격으로 복수개의 홈을 형성하는 단계; 및 (e) 상기 기판 상에 복수개의 마이크로 LED를 포함하는 용액을 공급하면서, 상기 제1전극층과 제2전극층에 전기장을 발생시켜 하나의 마이크로 LED와 인접한 다른 하나의 마이크로 LED 사이에 발생하는 척력에 의해, 일정한 간격으로 복수개의 마이크로 LED를 정렬하는 단계를 포함하고, 상기 (e) 단계에서, 하나의 홈에 하나의 마이크로 LED를 정렬하며, 하나의 화소 영역마다 하나의 마이크로 LED가 배치될 수 있다.
상기 (e) 단계는, 복수개의 화소 영역마다 다음과 같이 수행할 수 있다.
복수개의 마이크로 LED 중에서 적색 마이크로 LED를 포함하는 용액을 공급하면서, 적색 화소에 연결되는 제1전극층과, 제2전극층에 전기 신호를 인가하여 일정한 간격으로 복수개의 적색 마이크로 LED를 배열할 수 있다.
또한, 복수개의 마이크로 LED 중에서 녹색 마이크로 LED를 포함하는 용액을 공급하면서, 녹색 화소에 연결되는 제1전극층과, 제2전극층에 전기 신호를 인가하여 일정한 간격으로 복수개의 녹색 마이크로 LED를 배열할 수 있다.
또한, 복수개의 마이크로 LED 중에서 청색 마이크로 LED를 포함하는 용액을 공급하면서, 청색 화소에 연결되는 제1전극층과, 제2전극층에 전기 신호를 인가하여 일정한 간격으로 복수개의 청색 마이크로 LED를 배열할 수 있다.
본 발명에 따른 정전기적 척력을 이용한 마이크로 LED 정렬 방법은 일정한 간격으로 복수개의 마이크로 LED를 정렬할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 마이크로 LED의 어셈블리 수율 및 효율을 더욱 향상시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 정렬하고자 하는 정확한 위치에 마이크로 LED를 정렬하는 효과가 있으며, 하나의 홈에 하나의 마이크로 LED를 정렬할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 절연층의 홈에서 상대적으로 높은 전기장이 형성되므로, 정렬 위치에 대한 오차범위를 0.1㎛ 이하로 최소화하여 위치에 대한 정확도를 향상시키는 효과가 있다.
본 발명의 마이크로 LED 디스플레이 제조 방법은 정전기적 척력을 이용한 마이크로 LED 정렬 방법을 이용함으로써, 하나의 화소 영역마다 하나의 마이크로 LED를 배치할 수 있다.
또한, 마이크로 LED 디스플레이 제조 방법을 통해 소형 및 고해상도의 디스플레이를 제조할 수 있으며, 광학 센서, 광통신, 반도체 직접화, 자동차용 헤드램프, 스마트 섬유, 바이오 콘택트 렌즈 등 다양한 분야에 활용될 수 있는 이점이 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명에 따른 정전기적 척력을 이용한 마이크로 LED 정렬 방법의 순서도이다.
도 2a는 본 발명에 따른 금속층을 배치하는 단계를 설명하는 단면도이고, 도 2b는 제1전극층과 제2전극층을 형성하는 단계를 설명하는 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 제1전극층과 제2전극층이 배치된 평면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 홈을 포함하는 절연층을 형성하는 단계를 설명하는 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 절연층의 홈을 형성하는 공정의 순서도이다.
도 6은 본 발명에 따른 절연층의 홈의 평면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 돌출부를 포함하는 홈의 평면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 정전기적 척력이 발생할 때 절연층의 홈에 마이크로 LED가 정렬된 모습의 평면도이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명에 따른 절연층의 홈끼리의 간격에 따라 마이크로 LED가 정렬된 모습의 평면도이다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명에 따른 정전기적 척력의 발생 여부에 따라 마이크로 LED가 정렬된 모습의 평면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 절연층의 홈에 마이크로 LED가 정렬된 모습의 단면도이다.
도 12는 본 발명에 따른 마이크로 LED를 정렬하는 단계를 설명하는 단면도이다.
도 13a 및 도 13b는 본 발명에 따른 절연층 기반의 홈을 일정한 간격으로 적용한 이미지이다.
도 14는 본 발명에 따른 절연층의 홈에 마이크로 LED가 일정한 간격으로 정렬된 모습의 사진이다.
[부호의 설명]
10 : 기판
20 : 금속층
22 : 제1전극층
24 : 제2전극층
30 : 절연층
40 : 포토레지스트
ML : 마이크로 LED
GA : 제1영역
LAA : 홈
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.
또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.
이하에서는, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 정전기적 척력을 이용한 마이크로 LED 정렬 방법 및 이를 이용한 마이크로 LED 디스플레이 제조 방법을 설명하도록 한다.
본 발명은 절연층 중에서 제1전극층과 제2전극층 사이 영역에 해당하는 부분에 트렌치 구조의 홈들을 일정한 간격으로 형성한 후 전기장을 발생시키면, 제1전극층과 제2전극층 사이에서 전기장이 형성되어 용액 내 분산되어 있는 복수개의 마이크로 LED들이 가장 강한 전기장을 형성하는 홈에 위치하게 되면서, 정확한 위치에 마이크로 LED들을 정렬하는 기술이다.
특히, 전극층에 전기장을 발생시키는 과정에서 교류신호의 크기에 따라 복수개의 마이크로 LED에 생기는 분극(polarization)의 크기가 달라지게 된다. 그리고 분극이 형성됨에 따라 마이크로 LED에 정전하가 발생하게 되고, 분극 크기에 따라 복수개의 마이크로 LED 간의 정전기적 척력의 크기도 달라지게 된다.
본 발명에서는 복수개의 마이크로 LED 간의 정전기적 척력이 미치는 범위 안에서 홈들을 일정한 간격으로 형성함으로써, 전체적인 마이크로 LED에 정전기적 척력을 미치게 하여 어셈블리의 수율을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명에서는 복수개의 마이크로 LED 간의 정전기적 척력이 미치는 범위 안에서, 복수개의 홈 사이에 복수개의 마이크로 LED를 배치함으로써, 전체적인 마이크로 LED에 정전기적 척력을 미치게 하여 어셈블리의 수율을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한 정확한 위치에 마이크로 LED들을 정렬하는 기술은 전기장과 마이크로 LED들 간의 상호반응, 유체인 용액 내에서의 마이크로 LED의 움직임 등을 이용할 수 있다. 마이크로 LED의 움직임은 인가된 교류전압의 주파수, 용액의 종류, 마이크로 LED의 종류에 따라 조절될 수 있다.
본 발명에서 마이크로 LED(ML)는 가장 긴 변의 길이가 대략 100㎛ 이하인 초소형 발광물질이다. 마이크로 LED(ML)는 용액 내에 분산되어 있는 유기 및 무기 재질 중 1종 이상일 수 있고, 1D, 2D 또는 3D 형상의 다양한 크기를 가질 수 있다.
예를 들어, 마이크로 LED(ML)는 길이를 갖는 나노와이어 형태, 납작하고 평평한 디스크 형태, 또는 종횡비가 1 ~ 2와 같은 큐브 형태일 수 있다.
바람직하게, 마이크로 LED(ML)는 0.1 ~ 80㎛의 길이를 가질 수 있고, 보다 바람직하게는 0.1 ~ 60㎛의 길이를 가질 수 있으며, 보다 더 바람직하게는 0.1 ~ 30㎛의 길이를 가질 수 있다.
나노와이어 형태의 마이크로 LED는 단면의 지름(직경)이 대략 0.01 ~ 20㎛ 일 수 있고, 바람직하게는 0.1 ~ 10㎛일 수 있다. 또한 나노와이어 형태의 마이크로 LED는 비교적 높은 종횡비(aspect ratio)를 가지며, 종횡비는 대략 1 ~ 10 일 수 있다. 종횡비가 높은 마이크로 LED는 표면적이 넓으므로 에너지 전달 및 성능이 우수하며 투명도가 높은 장점이 있다.
본 발명에서는 마이크로 LED가 나노와이어 형태라고 가정하에 설명하기로 한다.
마이크로 LED(ML)는 n형 반도체층, 활성층 및 p형 반도체층을 포함하는 것으로, 일반적으로 사용되는 LED의 구성과 동일하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 제1실시예에 따른 마이크로 LED 정렬 방법은 기판 상에 서로 이격되는 제1전극층과 제2전극층을 배치하는 단계, 제1전극층, 제2전극층이 배치된 기판 상에 절연층을 배치하는 단계, 제1전극층과 제2전극층 사이 영역에 해당하는 절연층에 홈을 형성하는 단계, 기판 상에 마이크로 LED를 포함하는 용액을 공급하면서, 상기 제1전극층과 제2전극층에 전기 신호를 인가하고 비균일한 크기의 전기장을 발생시켜 상기 홈에 마이크로 LED를 정렬하는 단계를 포함하고, 하나의 홈에 하나의 마이크로 LED를 정렬할 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 마이크로 LED 정렬 방법은 기판 상에 서로 이격되는 제1전극층과 제2전극층을 배치하는 단계(S110), 절연층을 배치하는 단계(S120), 절연층 중 제1전극층과 제2전극층 사이 영역에 해당하는 부분에 일정한 간격으로 복수개의 홈을 형성하는 단계(S130), 및 정전기적 척력을 이용하여 일정한 간격으로 복수개의 마이크로 LED를 정렬하는 단계(S140)를 포함할 수 있다.
본 발명에서 기판(10)은 활성화된 매트릭스 백플레인(active matrix backplane)일 수 있다.
먼저, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 기판(10) 상에 금속층(20)을 배치한 후, 금속층(20) 중에서 제1영역(GA)에 대응하는 부분을 제거하여 제1전극층(22)과 제2전극층(24)을 형성할 수 있다.
구체적으로, 금속층(20) 상에 제1영역(GA)을 제외한 영역에 포토레지스트 패턴을 형성하고, 형성된 포토레지스트 패턴에서 식각 마스크를 이용해 식각을 수행할 수 있다. 식각을 수행하여, 금속층(20) 중에서 제1영역(GA)을 제거할 수 있고, 기판(10) 상에 서로 이격되는 제1전극층(22)과 제2전극층(24)을 형성할 수 있다.
제1전극층(22)과 제2전극층(24)의 두께는 10nm ~ 100nm일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
일반적으로 디스플레이 회로에서는 마이크로 LED가 전극으로 연결되어야 하므로 많은 금속배선을 필요로 한다. 이에 따라 전기장을 통한 마이크로 LED 조립 과정에서 원하지 않는 곳에 기생 전기장(parasitic electric field)이 생길 수 있으므로, 이러한 현상을 최소화하는 것이 중요하다.
이를 위해, 도 2a에 도시된 바와 같이, 회로의 모든 소자를 덮고 있도록 전 영역에 금속층(20)을 형성하는 것이 바람직하다. 금속층은 전기장 차폐층 역할을 하면서 LED의 정렬 역할을 할 수 있다. 또한 금속층을 기판 상의 전 영역에 형성하게 되면, 기생 전기장의 형성을 최소화하면서 동시에 금속층 아래에 있는 소자를 전기장으로부터 보호할 수 있다. 금속층으로부터 형성된 제1전극층과 제2전극층은 전기장을 생성할 수 있다.
도 2b 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제1영역(GA)은 직사각형 구조를 갖는 도랑 형태일 수 있다.
도 3은 금속층(20)이 형성된 후 패턴화된 모습의 평면도로, 제1전극층(22)과 제2전극층(24)으로 도시하였다.
이후, 도 4a에 도시된 바와 같이, 기판(10)과 제1전극층(22), 제2전극층(24)을 모두 덮도록 절연층(30)을 배치할 수 있다.
그리고 도 4b에 도시된 바와 같이, 절연층(30) 중에서 제1전극층과 제2전극층 사이 영역(GA)에 해당하는 부분에 일정한 간격으로 복수개의 홈(LAA)을 형성할 수 있다. 제1전극층(22)과 제2전극층(24) 사이 영역인 제1영역(GA)에 해당하는 절연층(30)을 패터닝하되, 일정 두께로 패터닝하여, 기판(10) 상의 비균일한 크기의 전기장 형성을 유도하기 위한 홈(LAA)을 형성할 수 있다.
절연층을 패터닝하는 것의 의미는 홈(LAA)에 대응하는 절연 물질을 전부 제거하는 것이 아니라 소정의 두께만큼 잔존시킨다는 의미이다.
예를 들어, 절연층(30) 상에 절연체를 더 도포하고 패터닝하여, 홈(LAA)에 대응하는 절연 물질이 보다 많이 패터닝되게 하는 부분 패터닝을 수행할 수 있다.
패터닝은 노광(exposure)과 현상(develop)을 이용하여 수행되거나, 건식 식각 또는 습식 식각을 이용하여 수행될 수 있다.
홈(LAA)은 전극층(22, 24) 사이의 제1영역(GA)에서 제1영역의 길이 방향으로, 일정한 간격으로 형성될 수 있다.
전극층(22, 24) 상에 홈(LAA)을 형성하면 홈(LAA)에서 상대적으로 높은 전기장이 형성되어 그 부분에 강한 인력이 발생하게 되므로, 마이크로 LED의 정렬이 더욱 용이해진다. 전극층 주변에는 비균일한 크기의 전기장이 형성되면서 마이크로 LED를 끌어 모으거나 밀어내게 된다.
홈(LAA)이 아닌 영역에 비해, 홈(LAA) 영역은 전극층(22, 24)과 더 가깝기 때문에 홈(LAA) 영역에서 전기장의 세기가 국부적으로 커지게 된다.
이처럼 비균일한 크기의 전기장은 홈 영역에서의 전기장 세기(크기)와 홈이 아닌 영역에서 전기장 세기가 상이하다는 것을 의미한다.
도 5에 도시된 과정을 통해 절연층에 홈(LAA)을 형성할 수 있다. SiO2와 같은 절연층(15)이 형성된 기판(10) 상에 폴리머 기반의 절연층(30)을 증착하고, 절연층(30) 상에 포토레지스트(PR, 40)를 도포할 수 있다.
절연층(30)은 폴리머 기반의 유기물 및 무기물 중 1종 이상으로부터 형성될 수 있다.
절연층(30)의 두께는 대략 100 ~ 400nm의 두께로 도포될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이후, 포토레지스트(40) 상에 제1UV를 조사하여, 포토레지스트 중 제1전극층(22)과 제2전극층(24) 사이의 제1영역(GA)에 해당하는 부분을 1차 패터닝할 수 있다.
포토레지스트는 빛에 민감한 물질인 감광액으로 유기용매와 고분자 물질을 포함한다. 포토레지스트를 스핀 코팅한 후 포토레지스트 내 유기용매를 제거할 수 있다. 포토레지스트는 빛을 이용하여 패턴을 형성하는 것으로, 네거티브와 파지티브로 구분된다. 네거티브 PR은 빛을 받으면 입자가 뭉치기 때문에, 빛이 쪼일 때 빛을 받지 않은 부분이 제거되는 것이다. 파지티브 PR은 빛을 받으면 폴리머 결합이 끊기기 때문에, 빛이 쪼일 때 빛을 받은 부분만 제거되는 것이다.
포토레지스트 상에 마스크(미도시)를 배치한 후 UV를 조사(UV exposure)하면, 코팅된 포토레지스트가 반응하게 된다.
도 5에서는 절연층(30)의 일부를 트렌치 구조로 패터닝하기 위한 목적으로 포토레지스트(40)가 마스크로 사용된 것으로 도시하였다. 그리고 파지티브 PR을 이용하였기 때문에, 빛을 받은 부분이 제거되어 패턴이 남는 것으로 도시하였다.
포토레지스트가 반응한 부분을 선택적으로 에칭하는 것이 필요하다.
에칭은 비활성 기체, 이온 등을 이용한 스퍼터 에칭, 플라즈마 에칭과 같은 건식 에칭, 또는 용액을 이용하여 화학적인 반응을 이용한 습식 에칭을 이용할 수 있다.
이어서, 1차 패터닝된 영역에 제2UV를 조사하여, 절연층(30) 중에서 제1영역(GA)에 해당하는 부분을 패터닝하되 일정한 두께로 2차 패터닝할 수 있다.
도 5에서는 2차 패터닝에서 DUV(Deep UV)를 조사하는 것으로 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다. UV는 대략 300 ~ 400nm 파장이 적용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. DUV는 심자외선으로, UV 보다 큰 자외선 세기를 나타낼 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 홈(LAA)은 제1영역(GA) 상에 중첩될 수 있다.
LED 디스플레이는 전체적으로 절연층에 복수개의 홈(LAA)이 제1영역(GA)의 길이 방향을 따라 일정한 간격을 두고 형성되는 구조이다.
홈(LAA)에서의 전기장의 크기는 홈(LAA)이 아닌 영역에서의 전기장의 크기보다 크게 형성되어, 홈(LAA)에서 국부적으로 전기장의 세기가 커지게 된다.
이에 따라 홈(LAA)에서는 전기장이 집중적으로 형성될 수 있다.
전압을 인가하여 비균일한 크기의 전기장을 발생시키면, 마이크로 LED(ML)와 전극층(22, 24) 간의 커플링 커패시터에 의한 결합 현상이 발생한다.
커플링 커패시터는 커패시터 양단의 전극이 동일한 전압 크기를 가지며, 극성은 반대로 대전되는 현상이다.
구체적으로 전극층(22, 24)에 전기장이 가해져서 복수개의 마이크로 LED가 어셈블리되면 커플링 커패시터에 의해 마이크로 LED의 전하가 유도되고, 전하의 상호 작용에 의해 마이크로 LED(ML)끼리 척력이 발생한다. 마이크로 LED 자체가 움직이는 하나의 전극이므로, 복수개의 마이크로 LED는 서로 같은 극성을 나타내어 기판 상에서 상호 밀어내게 된다. 용액 내에 분산되어 있는 마이크로 LED들(ML)은 전기장이 상대적으로 강한 홈(LAA)에 위치하게 되면서, 일정한 간격으로 정확한 위치에 배열될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 홈(LAA) 영역에 위치하는 제1전극층(22)과 제2전극층(24)이 서로를 향해 돌출되도록 배치될 수 있다.
다시 말해, 홈(LAA) 영역에서, 제1전극층(22)과 제2전극층(24) 각각은 돌출부(PT)를 포함할 수 있다. 돌출부(PT)가 있는 경우, 마이크로 LED 정렬 단계에서 전기장이 홈(LAA)에서 집중적으로 형성될 수 있기 때문에, 홈(LAA) 내부에 마이크로 LED(ML)가 정확히 정렬되는 효과가 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 홈(LAA)의 길이(D3)와 제1영역(GA)의 거리(D1)는 마이크로 LED의 정렬이 원활한 범위 내에서 조절될 수 있다.
홈(LAA)의 길이(D3)는 제1영역(GA)의 거리(D1) 보다 큰 것이 바람직하다.
홈(LAA)의 길이(D3)가 제1영역(GA)의 거리(D1) 보다 크게 형성됨으로써, 국부적으로 전기장의 크기를 증가시키고, 마이크로 LED를 선택적으로 어셈블리하기에 유리한 이점을 얻을 수 있다.
예를 들어, 홈(LAA)의 길이(D3)는 제1영역(GA)의 거리(D1) 보다 0.1배 이상 클 수 있다. 제1영역(GA)의 거리(D1)는 대략 1 ~ 3㎛일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 홈(LAA)은 마이크로 LED(ML)가 배치되는 공간으로, 홈(LAA)의 크기가 마이크로 LED(ML)의 크기보다 큰 것이 바람직하다.
하나의 홈(LAA)에 하나의 마이크로 LED(ML)를 정렬하기 위해, 홈(LAA)의 길이(D3)는 마이크로 LED의 길이(D6) 보다 크고, 마이크로 LED의 길이(D6)의 2배 이하일 수 있다.
홈의 폭(D4)은 마이크로 LED의 직경(D7)보다 크고, 마이크로 LED의 직경(D7)의 2배 이하일 수 있다.
또한, 제1전극층(22)과 제2전극층(24)에 비균일한 크기의 전기장을 발생시켜 복수개의 마이크로 LED들 사이에서 척력이 발생할 때, 홈의 폭(D4)은 하나의 마이크로 LED(ML)와 인접한 다른 하나의 마이크로 LED(ML) 사이의 간격(D8)보다 작을 수 있다. 폭(D4)이 간격(D8)보다 더 큰 경우, 홈에 2개 이상의 마이크로 LED가 배치될 수 있기 때문에, 폭(D4)이 간격(D8)보다 작은 것이 바람직하다.
이는 D6 < D3 < 2×D6, D7 < D4 < 2×D7, D7 < D4 < D8 로 표현될 수 있다.
홈(LAA)의 형상은 마이크로 LED(ML)의 형상에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 마이크로 LED(ML)의 종횡비가 1:10 이상인 신장형 구조라면 홈(LAA)도 신장형 구조일 수 있다. 마이크로 LED의 종횡비가 1:1 정도의 상대적으로 작은 디스크 또는 큐브 형태라면 홈(LAA)도 디스크 또는 큐브 형태일 수 있다.
또한 도 8에 도시된 바와 같이, 마이크로 LED의 길이(D6)는 제1영역(GA)의 거리보다 큰 것이 바람직하다. 마이크로 LED의 길이(D6)가 제1영역(GA)의 거리보다 큰 경우, 평면에서 바라보았을 때, 제1전극층(22)에 마이크로 LED의 일단이 중첩되고, 제2전극층(24)에 마이크로 LED의 타단이 중첩되면서, 마이크로 LED가 전극층에 더욱 견고한 상태로 정렬될 수 있다.
전기장 발생 시 척력에 의해 마이크로 LED(ML)들이 일정한 거리만큼 이격되어 간격(D8)이 형성될 수 있다. 복수개의 마이크로 LED 간의 간격(D8)은 전기장 세기, 마이크로 LED(ML)와 전극층(22, 24) 간의 커플링 커패시터에 의한 결합 현상, 마이크로 LED(ML)끼리의 척력에 의해 조절될 수 있다.
구체적으로, 제1전극층과 제2전극층에 전기장을 발생시키면, 전극 갭에 어셈블리 된 하나의 마이크로 LED와 인접한 다른 하나의 마이크로 LED 사이에 정전기적 척력이 발생하게 된다. 정전기적 척력에 의해 전극 갭에 어셈블리 된 복수개의 마이크로 LED는 전극 갭에 위치한 상태에서 자체적으로 움직이면서, 복수개의 마이크로 LED를 일정한 간격으로 정렬할 수 있다. 상기 전극 갭은 단면도에서 바라보았을 때, 제1전극층(22)과 제2전극층(24) 사이에 해당하는 영역의 상부를 포함할 수 있고, 홈(LAA)을 포함할 수 있다.
그리고 유전영동을 위한 교류신호를 인가할 때, 교류신호 크기에 비례하고, 복수개의 마이크로 LED 사이에서 발생하는 척력의 크기에 맞춰 홈들 사이의 간격을 결정할 수 있다. 상기 간격을 결정한 후, 마이크로 LED를 정렬하게 되면, 어셈블리의 수율 및 효율을 더욱 높일 수 있다. 이처럼, 복수개의 마이크로 LED의 정전기적 척력이 미치는 범위 내에서 홈들 사이의 간격, 마이크로 LED들 사이의 간격 등을 배치하는 것이 바람직하다.
교류신호를 0.1 ~ 200V 크기로 인가할 수 있으며, 바람직하게는 0.1 ~ 100V 크기로 인가할 수 있다. 이때 교류신호를 1 ~ 200MHz 주파수로 인가할 수 있으며, 바람직하게는 10 ~ 100MHz로 인가할 수 있다.
교류신호의 크기가 주파수가 이 범위를 만족함으로써, 교류신호 크기에 비례하는 척력의 크기에 맞춰 마이크로 LED 어셈블리의 수율을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명에 따른 절연층의 홈끼리의 간격에 따라 마이크로 LED가 정렬된 모습의 평면도이다.
도 9a에 도시된 바와 같이, 하나의 홈과 인접한 다른 하나의 홈 사이의 간격이 상대적으로 큰 경우, 높은 교류신호를 인가할 수 있다. 높은 교류신호를 인가하게 되면, 복수개의 마이크로 LED에서 높은 분극 현상이 나타나게 되면서 크기가 큰 척력이 발생하게 된다. 척력이 발생하면 복수개의 마이크로 LED가 서로 밀어내면서, 하나의 홈에 하나의 마이크로 LED가 정렬하게 된다. 결국 정전기적 척력이 미치는 범위 내에서 복수개의 홈을 일정한 간격으로 배치하고, 복수개의 마이크로 LED를 일정한 간격으로 정렬함으로써, 마이크로 LED의 어셈블리 수율을 더욱 높일 수 있다.
도 9b에 도시된 바와 같이, 하나의 홈과 인접한 다른 하나의 홈 사이의 간격이 상대적으로 작은 경우, 더 많은 마이크로 LED를 정렬할 수 있고, 이때 낮은 교류신호를 인가할 수 있다. 낮은 교류신호를 인가하게 되면, 복수개의 마이크로 LED에서 낮은 분극 현상이 나타나게 되면서 크기가 작은 척력이 발생하게 된다. 척력이 발생하면 복수개의 마이크로 LED가 서로 밀어내면서, 하나의 홈에 하나의 마이크로 LED가 정렬하게 된다. 결국 정전기적 척력이 미치는 범위 내에서 복수개의 홈을 일정한 간격으로 배치하고, 복수개의 마이크로 LED를 일정한 간격으로 정렬함으로써, 마이크로 LED의 어셈블리 수율을 더욱 높일 수 있다.
정전기적 척력이 미치는 범위 내에서 마이크로 LED의 어셈블리 수율을 더욱 높이기 위해, 하나의 홈과 인접한 다른 하나의 홈 사이의 간격은 마이크로 LED의 직경(D7)보다 큰 것이 바람직하다. 홈들 사이의 간격이 마이크로 LED의 직경보다 큰 경우, 척력에 의해 마이크로 LED들이 서로 밀어내면서 홈에 대한 정렬이 보다 용이한 효과가 있다. 반대로, 홈들 사이의 간격이 마이크로 LED의 직경보다 작은 경우, 홈들이 너무 가깝게 위치하기 때문에, 척력에 의해 마이크로 LED를 홈에 정렬하는 것이 어렵고, 일정한 간격으로 마이크로 LED를 정렬하는 것이 어려운 문제점이 있다.
또한 하나의 마이크로 LED와 인접한 다른 하나의 마이크로 LED 사이의 간격(D8)은 마이크로 LED의 직경(D7)보다 큰 것이 바람직하다. 간격(D8)이 직경(D7)보다 큰 경우, 복수개의 마이크로 LED 사이에 발생하는 척력에 의해, 복수개의 마이크로 LED가 일정한 간격으로 정렬하는데 유리한 이점이 있다. 반대로 간격(D8)이 직경(D7)보다 작은 경우, 마이크로 LED가 너무 좁은 간격으로 정렬됨에 따라 각각의 마이크로 LED가 비균일한 방향으로 정렬되는 문제점이 있다.
예를 들어, 하나의 마이크로 LED와 인접한 다른 하나의 마이크로 LED 사이의 간격(D8)은 0.1 ~ 30㎛일 수 있고, 바람직하게는 0.1 ~ 20㎛일 수 있으며, 보다 바람직하게는 0.1 ~ 10㎛일 수 있다.
간격(D8)이 0.1 ~ 30㎛이고, 직경(D7)이 0.01 ~ 20㎛인 범위에서, 간격(D8)이 직경(D7)보다 클 수 있다.
또한 하나의 마이크로 LED와 인접한 다른 하나의 마이크로 LED 사이의 간격(D8)은 마이크로 LED 길이(D6)의 0.05 ~ 5배일 수 있고, 바람직하게는 0.1 ~ 3배일 수 있다. 간격(D8)이 길이(D6)의 0.05 ~ 5배를 만족함으로써, 복수개의 마이크로 LED 간의 척력에 의해 일정한 간격으로 마이크로 LED를 정렬하는 효과가 있다.
예를 들어, 길이(D6)가 10㎛이고, 간격(D8)이 길이(D6)의 3배일 때, 간격(D8)은 30㎛를 나타낼 수 있다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명에 따른 정전기적 척력의 발생 여부에 따라 마이크로 LED가 정렬된 모습의 평면도이다.
도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 분극에 따른 정전하가 발생하면서 복수개의 마이크로 LED 사이에서 정전기적 척력이 작용하게 된다. 정전기적 척력을 이용하여 복수개의 마이크로 LED를 정렬하는 단계에서, 하나의 홈과 인접한 다른 하나의 홈 사이에 적어도 하나의 마이크로 LED를 일정한 간격으로 더 정렬할 수 있다. 즉, 홈이 아닌 영역에서도 마이크로 LED를 일정한 간격으로 정렬할 수 있다.
이때, 도 10a에서 하단에 정렬된 하나의 마이크로 LED는 단일 마이크로 LED라서 분극에 따른 정전하는 형성되지만, 다른 마이크로 LED에 정전기적 척력을 미칠 수 없고, 기판 상에 복수개의 마이크로 LED가 불규칙적으로 정렬되는 것을 보여준다.
한편, 하나의 홈(LAA)에 하나의 마이크로 LED(ML)가 배치되는 구조에서 2~3개 정도의 복수개의 홈이 하나의 세트를 이루어 마이크로 LED(ML)가 전기적으로 연결되면, 하나의 홈(LAA)에 하나의 마이크로 LED(ML)가 배치될 때 나타내는 불량 문제를 해결할 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 홈(LAA)의 깊이(d5)는 마이크로 LED와 전극층(22, 24) 사이의 거리와 관련이 있다. 동일한 두께의 절연층(30)이라도 패터닝된 부분의 깊이, 즉, 홈(LAA)의 깊이(d5)가 클수록 마이크로 LED(ML)가 전극층(22, 24)과 상대적으로 가까운 위치에 정렬될 수 있다.
홈(LAA)의 깊이(d5)에 따라, 홈(LAA) 내에 마이크로 LED(ML)가 강하게 잡혀있는 상태, 고정된 상태로 존재할 수 있다. 예를 들어, 홈(LAA)의 깊이(d5)는 마이크로 LED(ML) 직경(D7)의 1/3 이상일 수 있다.
절연층(30)과 홈(LAA)이 없어도 마이크로 LED(ML)가 배열은 되지만, 배열되는 순간 높은 전류가 흘러 마이크로 LED(ML)가 파괴되는 문제점이 있다.
또한 전극층(22, 24) 상에 절연층(30)이 없는 경우, 마이크로 LED가 전극층(22, 24) 사이에 배열되면서 쇼트(short)가 발생할 수 있다.
이에 따라 절연층(30)을 전극층(22, 24) 상에 바로 형성하거나 또는 기판 전체에 절연층(30)을 형성한 후에, 홈(LAA)에 국부적으로 얇은 두께의 홈(LAA)을 형성하는 것이 필요하다.
홈(LAA)과 전극층(22, 24) 사이의 절연층(30) 두께가 너무 두꺼우면 전극층 사이 영역(GA)에서 전기장의 세기가 감소하는 경향이 있어서 적정한 두께를 갖는 것이 바람직하다. 예를 들어, 홈(LAA)과 전극층(22, 24) 사이의 절연층(30) 두께는 대략 0.01 ~ 1㎛ 일 수 있고, 구체적으로는 0.1 ~ 1㎛ 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 12에 도시된 바와 같이, 기판(10) 상에 복수개의 마이크로 LED(ML)를 포함하는 용액을 공급하면서, 제1전극층(22)과 제2전극층(24)에 전기장을 발생시켜 홈(LAA)의 정확한 위치에 마이크로 LED(ML)를 정렬할 수 있다. 그리고 하나의 홈(LAA)에 하나의 마이크로 LED(ML)를 정렬하는 것이 가능하다.
복수개의 마이크로 LED를 포함하는 용액은 용액 1㎕ 당 1×103 ~ 1×107개의 마이크로 LED를 포함할 수 있고, 바람직하게는 1×104 ~ 1×106개의 마이크로 LED를 포함할 수 있다. 용액 1㎕ 당 1×103 ~ 1×107개의 마이크로 LED를 포함함으로써, 비어있는 홈 없이 복수개의 마이크로 LED를 일정한 간격으로 정렬할 수 있다.
용액(FL)은 전기 신호 공급부(미도시)에 의해 전기 신호가 인가될 때 마이크로 LED(ML) 보다 낮은 유전상수(dielectric constant)를 갖는 액체일 수 있다.
용액(FL)은 이소프로필알코올(isopropyl alcohol), 아세톤, 톨루엔, 에탄올, 메탄올 및 증류수 중에서 적어도 하나의 물질을 포함하는 액체일 수 있다.
기판(10) 상에 복수개의 마이크로 LED들(ML)이 포함된 용액을 공급되는 동안, 전기 신호 공급부가 제1전극층(22)과 제2전극층(24)에 전기 신호를 인가하여 제1전극층(22)과 제2전극층(24) 사이에 전기장(EF)을 생성할 수 있다.
전기장(EF)이 생성되면, 용액에 포함된 복수개의 마이크로 LED들(ML) 중에서 적어도 하나가 전기장(EF)의 인력에 의해 홈(LAA)에 배열될 수 있다.
홈(LAA)에서 마이크로 LED(ML)의 배열 방향이 일정하게 되도록, 전기 신호 공급부는 제1전극층(22)과 제2전극층(24)으로 직류 신호, 교류 신호 또는 펄스 직류(pulsed DC) 신호를 공급할 수 있고, 바람직하게는 교류 신호 또는 펄스 직류 신호를 공급할 수 있다.
여기서, 펄스 직류 신호는 값은 변하되 극성은 일정하게 유지되는 주기적인 전기 신호를 의미한다. 전기 신호 공급부는 교류 신호에 바이어스 직류 신호를 더하여 펄스 직류 신호를 생성할 수 있다.
도 13a 및 도 13b는 본 발명에 따른 절연층 기반의 홈을 적용한 이미지이고, 도 14는 본 발명에 따른 홈에 마이크로 LED가 정렬된 모습의 사진이다.
도 13a, 13b 및 도 14를 참조하면, 기판 상에 비균일한 크기의 전기장을 형성시킴에 따라, 위치에 대한 오차범위를 0.1㎛ 이하로 감소시켜 정확한 위치에 마이크로 LED를 정렬할 수 있다. 또한 복수개의 마이크로 LED를 일정한 간격으로 정렬할 수 있으며, 높은 어셈블리 수율을 나타낼 수 있다.
마이크로 LED 정렬 단계 이후에, 절연층(30)을 모두 제거하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 필요에 따라 기판 상에 절연층을 유지할 수도 있다.
절연층(30)을 모두 제거하게 되면, 마이크로 LED(ML)의 일단은 제1전극층(22)에 전기적으로 접속되며 물리적으로 고정될 수 있다. 마이크로 LED(ML)의 타단은 제2전극층(24)에 전기적으로 접속되며 물리적으로 고정될 수 있다.
이처럼 본 발명은 정전기적 척력을 이용하여 복수개의 마이크로 LED를 일정한 간격으로 정렬할 수 있다. 또한, 홈에서 전기장의 세기가 국부적으로 강하게 형성되도록 조절하여, 정확한 위치에 마이크로 LED를 정렬할 수 있다.
3가지 종류의 마이크로 LED들(ML1, ML2 및 ML3)이 있을 때에는 세 번의 공정을 통해 정확한 위치에 3가지 종류의 마이크로 LED들(ML1, ML2 및 ML3)을 일정한 간격으로 정렬할 수 있다.
먼저, 제1 마이크로 LED(ML1)를 실장시킬 때에는, 제1 마이크로 LED(ML1)가 포함된 용액(FL)을 공급하면서 전기 신호 공급부가 제1전극층과 제2전극층에 전기 신호를 공급한다. 제1전극층과 제2전극층 사이에 인력이 발생하여 해당 부분에 제1 마이크로 LED(ML1)가 실장될 수 있다.
전기 신호 공급부는 제3전극층과 제4전극층에는 전기 신호를 공급하지 않거나 제1전극층 또는 제2전극층과 인력이 발생하지 않도록 하는 전기 신호를 공급할 수 있다.
이후, 제2 마이크로 LED(ML2)를 실장시킬 때에는, 제2 마이크로 LED(ML2)가 포함된 용액(FL)을 공급하면서 전기 신호 공급부가 제2전극층과 제3전극층에 전기 신호를 공급한다. 제2전극층과 제3전극층 사이에 인력이 발생하여 해당 부분에 제2 마이크로 LED(ML2)가 실장될 수 있다.
마지막으로, 제3 마이크로 LED(ML3)를 실장시킬 때에는, 제3 마이크로 LED(ML3)가 포함된 용액(FL)을 공급하면서 전기 신호 공급부가 제3전극층과 제4전극층에 전기 신호를 공급한다. 제3전극층과 제4전극층 사이에 인력이 발생하여 해당 부분에 제3 마이크로 LED(ML3)가 실장될 수 있다.
이처럼 각 조립(assembly) 과정마다 해당 마이크로 LED를 실장하기 위한 영역의 전극층들 사이에 전기장이 발생하여 복수개의 마이크로 LED를 정렬할 수 있다.
본 발명에서는 마이크로 LED 정렬 방법을 이용하여, 하나의 화소 영역마다 하나의 마이크로 LED가 배치되도록 마이크로 LED 디스플레이를 제조할 수 있다.
구체적으로, 마이크로 LED 디스플레이의 제조 방법은 다음과 같다.
기판 상에 데이터 라인과 게이트 라인이 교차하여 정의되는 복수개의 화소 영역마다 트랜지스터(TFT)를 배치한다.
트랜지스터는 상대적으로 얇은 필름 형태인 박막을 이용한 박막 트랜지스터일 수 있다. 디스플레이에서 트랜지스터는 디스플레이 화면을 구성하는 각각의 픽셀의 밝기를 조절하는 역할을 한다.
1개의 픽셀은 R, G, B를 구성하는 서브픽셀로 이루어져 있고, 디스플레이가 색을 구현하려면 각각의 서브픽셀에 전류가 필요하다. 트랜지스터는 각 서브 픽셀에 위치하며, 특정 전압이 가해졌을 때 해당 전류량을 가지고 픽셀을 구동하게 된다.
트랜지스터는 데이터 라인과 게이트 라인의 교차 지점에 배치된다.
데이터 라인은 트랜지스터의 소스 전극과 연결되며, 게이트 라인은 트랜지스터의 게이트 전극과 연결된다.
상기 트랜지스터는 게이트 전극의 위치에 기초하여 역스태거 구조(바텀 게이트형) 및 스태거 구조(톱 게이트형)로 구분된다. 그리고 게이트 전극과 활성층의 배치에 따라 1) 바텀 게이트-탑 콘택트(bottom gate-top contact), 2) 바텀 게이트-바텀 콘택트(bottom gate-bottom contact), 3) 톱 게이트-탑 콘택트(top gate-top contact) 4) 톱 게이트-바텀 콘택트(top gate-bottom contact) 의 4가지 구조로 분류될 수 있다.
톱 게이트 구조란, 게이트 절연막의 상측에 게이트 전극이 배치되고, 게이트 절연막의 하측에 활성층이 형성된 형태이다.
바텀 게이트 구조란, 게이트 절연막의 하측에 게이트 전극이 배치되고, 게이트 절연막의 상측에 활성층이 형성된 형태이다.
바텀 콘택트형이란, 소스·드레인 전극이 활성층보다 먼저 형성되어 활성층의 하면이 소스·드레인 전극에 접촉하는 형태이다.
탑 콘택트형이란, 활성층이 소스·드레인 전극보다 먼저 형성되어 활성층의 상면이 소스·드레인 전극에 접촉하는 형태이다.
본 발명의 트랜지스터는 4가지 구조 중 어느 하나로 적용 가능하다.
이어서, 복수개의 화소 영역마다 트랜지스터가 배치된 기판 상에 서로 이격되는 제1전극층과 제2전극층을 배치할 수 있다. 마이크로 LED(ML)는 트랜지스터의 드레인 전극과 전원 전압 라인(VDD) 사이에 접속될 수 있다.
이어서, 복수개의 화소 영역마다 상기 제1전극층, 제2전극층이 배치된 기판 상에 절연층을 배치할 수 있다.
이어서, 복수개의 화소 영역마다 상기 제1전극층과 제2전극층 사이 영역에 해당하는 절연층을 패터닝하되 일정 두께로 패터닝하여 일정한 간격으로 복수개의 홈을 형성할 수 있다.
예를 들어, 복수개의 화소 영역마다 절연층 상에 포토레지스트를 도포한 후, 1차 패터닝과 2차 패터닝을 수행하여 홈을 형성할 수 있다.
1차 패터닝과 2차 패터닝은 전술한 바와 동일하므로 생략하기로 한다.
이어서, 제1실시예에 따라, 복수개의 화소 영역마다 기판 상에 마이크로 LED가 포함된 용액을 공급하면서, 제1전극층과 제2전극층에 전기 신호를 인가하고 비균일한 크기의 전기장을 발생시켜 상기 홈에 마이크로 LED를 정렬할 수 있다.
또는 제2실시예에 따라, 복수개의 화소 영역마다 기판 상에 마이크로 LED가 포함된 용액을 공급하면서, 제1전극층과 제2전극층에 전기장을 발생시켜 하나의 마이크로 LED와 인접한 다른 하나의 마이크로 LED 사이에 발생하는 척력에 의해, 일정한 간격으로 복수개의 마이크로 LED를 정렬할 수 있다.
이러한 과정을 거쳐, 하나의 홈에 하나의 마이크로 LED를 정렬할 수 있고, 하나의 화소 영역마다 하나의 마이크로 LED가 배치될 수 있다.
하나의 홈에 하나의 마이크로 LED를 어셈블리한 이후, 제1전극층을 상기 트랜지스터의 소스 전극 또는 드레인 전극에 연결하고, 제2전극층을 전원 전압 라인(VDD) 또는 기저 전압 라인(Vss)에 연결하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 연결하는 단계를 통해, 마이크로 LED(ML)의 일단은 트랜지스터의 소스 전극에 접속되고 마이크로 LED(ML)의 타단은 전원 전압 라인(VDD)에 접속될 수 있다.
추가적으로, 복수개의 열 중에서, 각 열마다 전기 신호를 순차적으로 인가하여 서로 다른 발광특성을 가진 마이크로 LED, 예를 들어 R-G-B의 색상에 해당하는 나노 혹은 마이크로 LED를 디스플레이 백플레인 위에 디스플레이 화소로 배열할 수 있다.
각 열마다 순차적으로 전기장을 형성하기 위하여 개별적으로 전기신호를 가할 수 있는 회로장치를 사용할 수 있다.
화소 별로 전기장을 따로 적용하여 RGB 풀컬러를 구현하기 위해서는, 순서에 상관없이 다음과 같은 방법으로 마이크로 LED를 배열할 수 있다.
복수개의 마이크로 LED 중에서 적색 마이크로 LED가 포함된 용액을 공급하면서, 적색 화소에 연결되는 제1전극층과, 제2전극층에 전기 신호를 인가하여 적색 화소에 포함되는 홈에 일정한 간격으로 적색 마이크로 LED를 배열하고, 기판(백플레인)을 건조시킬 수 있다.
복수개의 마이크로 LED 중에서 녹색 마이크로 LED가 포함된 용액을 공급하면서, 녹색 화소에 연결되는 제1전극층과, 제2전극층에 전기 신호를 인가하여 녹색 화소에 포함되는 홈에 일정한 간격으로 적색 마이크로 LED를 배열하고, 기판(백플레인)을 건조시킬 수 있다.
복수개의 마이크로 LED 중에서 청색 마이크로 LED가 포함된 용액을 공급하면서, 청색 화소에 연결되는 제1전극층과, 제2전극층에 전기 신호를 인가하여 청색 화소에 포함되는 홈에 일정한 간격으로 적색 마이크로 LED를 배열하고, 기판(백플레인)을 건조시킬 수 있다.
이처럼, 마이크로 LED 공급, 마이크로 LED 배열, 및 건조과정을 반복하여 R-G-B 나노 LED 어레이 형태를 디스플레이 위에 형성함으로써, 풀컬러 디스플레이를 완성할 수 있다.
본 발명의 마이크로 LED 정렬 방법을 통해 제작된 마이크로 LED 디스플레이는 소형 및 고해상도의 디스플레이에 적용될 수 있으며, AR-VR용 HMD와 자동차에 적용되는 HUD에도 적용될 수 있다.
이외에도 광학 센서, 광통신, 반도체 직접화, 자동차용 헤드램프, 스마트 섬유, 바이오 콘택트 렌즈, 웨어러블 의료기기의 광원 등 다양한 분야에 활용될 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

Claims (13)

  1. (a) 기판 상에 서로 이격되는 제1전극층과 제2전극층을 배치하는 단계;
    (b) 상기 제1전극층, 제2전극층이 배치된 기판 상에 절연층을 배치하는 단계;
    (c) 상기 제1전극층과 제2전극층 사이 영역에 해당하는 절연층에 홈을 형성하는 단계; 및
    (d) 상기 기판 상에 마이크로 LED를 포함하는 용액을 공급하면서, 상기 제1전극층과 제2전극층에 전기 신호를 인가하고 비균일한 크기의 전기장을 발생시켜 상기 홈에 마이크로 LED를 정렬하는 단계를 포함하고,
    하나의 홈에 하나의 마이크로 LED를 정렬하는 마이크로 LED 정렬 방법.
  2. (a) 기판 상에 서로 이격되는 제1전극층과 제2전극층을 배치하는 단계;
    (b) 상기 제1전극층, 제2전극층이 배치된 기판 상에 절연층을 배치하는 단계;
    (c) 상기 절연층 중 제1전극층과 제2전극층 사이 영역에 해당하는 부분에 일정한 간격으로 복수개의 홈을 형성하는 단계; 및
    (d) 상기 기판 상에 복수개의 마이크로 LED를 포함하는 용액을 공급하면서, 상기 제1전극층과 제2전극층에 전기장을 발생시켜 하나의 마이크로 LED와 인접한 다른 하나의 마이크로 LED 사이에 발생하는 척력에 의해, 일정한 간격으로 복수개의 마이크로 LED를 정렬하는 단계를 포함하고,
    상기 (d) 단계에서, 하나의 홈에 하나의 마이크로 LED를 정렬하는 마이크로 LED 정렬 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서, 하나의 마이크로 LED와 인접한 다른 하나의 마이크로 LED 사이의 간격은 마이크로 LED의 직경보다 큰 마이크로 LED 정렬 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서, 하나의 홈과 인접한 다른 하나의 홈 사이에 적어도 하나의 마이크로 LED를 더 정렬하는 마이크로 LED 정렬 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서, 복수개의 마이크로 LED를 포함하는 용액은 용액 1㎕ 당 1×103 ~ 1×107개의 마이크로 LED를 포함하는 마이크로 LED 정렬 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 홈의 길이는 상기 마이크로 LED의 길이보다 큰 마이크로 LED 정렬 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 홈의 길이와 마이크로 LED 길이 각각은 상기 제1전극층과 제2전극층 사이 영역의 거리보다 큰 마이크로 LED 정렬 방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 홈의 폭은
    상기 제1전극층과 제2전극층에 전기장을 발생시켜 복수개의 마이크로 LED 사이에서 척력이 발생할 때 하나의 마이크로 LED와 인접한 다른 하나의 마이크로 LED 사이의 간격보다 작은 마이크로 LED 정렬 방법.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서, 홈에서의 전기장의 크기는 홈이 아닌 영역에서의 전기장의 크기보다 큰 마이크로 LED 정렬 방법.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 홈 영역에 위치하는 제1전극층과 제2전극층은 서로를 향해 돌출되도록 배치되는 마이크로 LED 정렬 방법.
  11. (a) 기판 상에 데이터 라인과 게이트 라인이 교차하여 정의되는 복수개의 화소 영역마다 트랜지스터를 배치하는 단계;
    (b) 상기 복수개의 화소 영역마다 서로 이격되는 제1전극층과 제2전극층을 배치하는 단계;
    (c) 상기 제1전극층, 제2전극층이 배치된 기판 상에 절연층을 배치하는 단계;
    (d) 상기 절연층 중 제1전극층과 제2전극층 사이 영역에 해당하는 부분에 홈을 형성하는 단계; 및
    (e) 상기 기판 상에 복수개의 마이크로 LED를 포함하는 용액을 공급하면서, 상기 제1전극층과 제2전극층에 전기 신호를 인가하고 비균일한 크기의 전기장을 발생시켜 하나의 홈에 하나의 마이크로 LED를 정렬하는 단계를 포함하고,
    하나의 화소 영역마다 하나의 마이크로 LED가 배치되는 마이크로 LED 디스플레이 제조 방법.
  12. (a) 기판 상에 데이터 라인과 게이트 라인이 교차하여 정의되는 복수개의 화소 영역마다 트랜지스터를 배치하는 단계;
    (b) 상기 복수개의 화소 영역마다 서로 이격되는 제1전극층과 제2전극층을 배치하는 단계;
    (c) 상기 제1전극층, 제2전극층이 배치된 기판 상에 절연층을 배치하는 단계;
    (d) 상기 절연층 중 제1전극층과 제2전극층 사이 영역에 해당하는 부분에 일정한 간격으로 복수개의 홈을 형성하는 단계; 및
    (e) 상기 기판 상에 복수개의 마이크로 LED를 포함하는 용액을 공급하면서, 상기 제1전극층과 제2전극층에 전기장을 발생시켜 하나의 마이크로 LED와 인접한 다른 하나의 마이크로 LED 사이에 발생하는 척력에 의해, 일정한 간격으로 복수개의 마이크로 LED를 정렬하는 단계를 포함하고,
    상기 (e) 단계에서, 하나의 홈에 하나의 마이크로 LED를 정렬하며,
    하나의 화소 영역마다 하나의 마이크로 LED가 배치되는 마이크로 LED 디스플레이 제조 방법.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 (e) 단계는, 복수개의 화소 영역마다
    복수개의 마이크로 LED 중에서 적색 마이크로 LED를 포함하는 용액을 공급하면서, 적색 화소에 연결되는 제1전극층과, 제2전극층에 전기 신호를 인가하여 일정한 간격으로 복수개의 적색 마이크로 LED를 배열하며,
    복수개의 마이크로 LED 중에서 녹색 마이크로 LED를 포함하는 용액을 공급하면서, 녹색 화소에 연결되는 제1전극층과, 제2전극층에 전기 신호를 인가하여 일정한 간격으로 복수개의 녹색 마이크로 LED를 배열하며,
    복수개의 마이크로 LED 중에서 청색 마이크로 LED를 포함하는 용액을 공급하면서, 청색 화소에 연결되는 제1전극층과, 제2전극층에 전기 신호를 인가하여 일정한 간격으로 복수개의 청색 마이크로 LED를 배열하는 마이크로 LED 디스플레이 제조 방법.
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