WO2023068383A1 - 조립 장치 - Google Patents

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WO2023068383A1
WO2023068383A1 PCT/KR2021/014444 KR2021014444W WO2023068383A1 WO 2023068383 A1 WO2023068383 A1 WO 2023068383A1 KR 2021014444 W KR2021014444 W KR 2021014444W WO 2023068383 A1 WO2023068383 A1 WO 2023068383A1
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WO
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light emitting
semiconductor light
magnet
vibration
emitting device
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Application number
PCT/KR2021/014444
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English (en)
French (fr)
Inventor
노정훈
정임덕
최봉운
Original Assignee
엘지전자 주식회사
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Filing date
Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
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    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00

Definitions

  • the present invention relates to an assembly device, and more particularly, to an assembly device capable of assembling a semiconductor light emitting device into a display panel.
  • LCD Liguid Crystal Display
  • AMOLED Active Matrix Organic Light Emitting Diodes
  • LED Light Emitting Diode
  • GaAsP compound semiconductors in 1962, information has been growing along with GaP:N series green LEDs. It has been used as a light source for display images in electronic devices including communication devices. Accordingly, a method for solving the above problems by implementing a display using the semiconductor light emitting device may be proposed.
  • These light emitting diodes have various advantages over filament-based light emitting devices, such as long lifespan, low power consumption, excellent initial drive characteristics, and high vibration resistance.
  • An object of the present embodiment is to provide an assembling device that minimizes transmission of vibration generated from a magnet head to a main frame.
  • An object of the present embodiment is to provide an assembling device capable of improving durability of a driving unit and a support unit for driving a magnet head.
  • the assembly device includes a main frame; a magnet head disposed on the main frame to self-assemble the semiconductor light emitting device to the panel; and an isolator disposed on the main frame to cancel vibration of the magnet head.
  • the magnet head may include a magnet plate assembly including a magnet that exerts an attractive force on the semiconductor light emitting device, and the vibration isolator may include a weight placed on the magnet plate assembly.
  • the magnet head may move the magnet plate assembly along a first circular trajectory, and the isolator may move the weight along a second circular trajectory.
  • the first circular trajectory may have a first radius
  • the second circular trajectory may have a second radius
  • the second radius may be greater than the first radius.
  • the vibration isolator includes an anti-vibration frame fastened to the main frame; bracket installed on the anti-vibration frame; anti-vibration motor installed on the bracket; An anti-vibration shaft rotated by the anti-vibration motor and a weight eccentrically connected to the anti-vibration shaft may be included.
  • the magnet head includes a magnet plate assembly; and a plurality of drive mechanisms connected to the magnet plate assembly and spaced apart from each other.
  • the main frame may include an inner frame and side frames protruding from the inner frame.
  • the vibration isolator may be disposed inside the inner frame, and each of the plurality of drive mechanisms may be disposed on the side frame.
  • Each of the plurality of driving mechanisms includes a bearing installed on the magnet plate assembly; an eccentric shaft supported by a bearing; A lower coupler with an eccentric shaft connected eccentrically; drive shaft connected to the lower coupler; upper coupler connected to the drive shaft; And it may include a head motor for rotating the upper coupler.
  • the eccentric distance between the weight and the anti-vibration shaft may be longer than the eccentric distance between the eccentric shaft and the drive shaft.
  • the anti-vibration shaft and the driving shaft may be parallel.
  • the rotational direction of the vibration isolation shaft and the rotational direction of the driving shaft may be the same.
  • the isolator can cancel the vibration of the magnet head, thereby minimizing the vibration transmitted to the main frame during operation of the magnet head.
  • the vibration isolator may be protected by a weight placed over the magnet plate assembly and protected by the magnet plate assembly.
  • the second radius of the second circular trajectory along which the weight is moved is formed to have a large first radius of the first circular trajectory along which the magnet plate assembly is moved, thereby minimizing vibration and minimizing the weight of the weight.
  • the isolator is located inside the inner frame of the main frame so that the isolator can be protected by the inner frame.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of a display device using a semiconductor light emitting device according to the present invention.
  • FIG. 2 is a partially enlarged view of part A of FIG. 1
  • FIGS. 3A and 3B are cross-sectional views taken along lines B-B and C-C of FIG. 2 .
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating the flip chip type semiconductor light emitting device of FIG. 3 .
  • 5A to 5C are conceptual diagrams illustrating various forms of implementing colors in relation to a flip chip type semiconductor light emitting device.
  • FIG. 6 is cross-sectional views showing a method of manufacturing a display device using a semiconductor light emitting device of the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view showing another embodiment of a display device using the semiconductor light emitting device of the present invention.
  • Fig. 8 is a cross-sectional view taken along line D-D in Fig. 7;
  • FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating the vertical type semiconductor light emitting device of FIG. 8 .
  • FIG. 10 is a diagram schematically illustrating an embodiment of a method of assembling a semiconductor light emitting device to a display panel by a self-assembly method.
  • FIG. 11 is a front view of the assembly system according to the present embodiment.
  • Fig. 12 is a side view of the assembling device shown in Fig. 11;
  • FIG. 13 is a perspective view of the assembling device shown in FIG. 11;
  • FIG. 14 is a perspective view of the vibration isolator shown in FIG. 13;
  • 15 is a cross-sectional view illustrating an isolator according to an exemplary embodiment.
  • 16 is a cross-sectional view showing a magnet head according to the present embodiment.
  • 17 is a cross-sectional view showing the inside of the magnet plate assembly according to the present embodiment.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating the vibration canceling principle of the vibration isolator according to the present embodiment.
  • the display devices described in this specification include mobile phones, smart phones, laptop computers, digital broadcasting terminals, personal digital assistants (PDAs), portable multimedia players (PMPs), navigation devices, and slate PCs. , Tablet PC, Ultra Book, digital TV, desktop computer, etc.
  • PDAs personal digital assistants
  • PMPs portable multimedia players
  • slate PCs slate PCs.
  • Tablet PC Ultra Book
  • digital TV desktop computer
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of a display device using a semiconductor light emitting device according to the present invention.
  • information processed by the controller of the display device 100 may be displayed using a flexible display.
  • the flexible display includes a display that can be bent, bent, twisted, folded, or rolled by an external force.
  • a flexible display may be a display manufactured on a thin and flexible substrate that can be bent, bent, folded, or rolled like paper while maintaining display characteristics of a conventional flat panel display.
  • the display area of the flexible display In a state in which the flexible display is not bent (eg, a state in which the radius of curvature is infinite, hereinafter referred to as a first state), the display area of the flexible display is flat. In a state bent by an external force in the first state (eg, a state having a finite radius of curvature, hereinafter referred to as a second state), the display area may be a curved surface. As shown, information displayed in the second state may be visual information output on a curved surface. This visual information is implemented by independently controlling light emission of sub-pixels arranged in a matrix form.
  • the unit pixel means a minimum unit for implementing one color.
  • a unit pixel of the flexible display may be implemented by a semiconductor light emitting device.
  • a light emitting diode LED
  • the light emitting diode is formed in a small size, and through this, it can serve as a unit pixel even in the second state.
  • FIG. 2 is a partially enlarged view of part A of FIG. 1
  • FIGS. 3A and 3B are cross-sectional views taken along lines B-B and C-C of FIG. 2
  • FIG. 4 is a conceptual diagram showing the flip chip type semiconductor light emitting device of FIG. 3A
  • 5A to 5C are conceptual diagrams illustrating various forms of implementing colors in relation to a flip chip type semiconductor light emitting device.
  • the display device 100 using a semiconductor light emitting device of a passive matrix (PM) type is exemplified as the display device 100 using a semiconductor light emitting device.
  • PM passive matrix
  • AM active matrix
  • the display device 100 includes a substrate 110, a first electrode 120, a conductive adhesive layer 130, a second electrode 140, and a plurality of semiconductor light emitting devices 150.
  • the substrate 110 may be a flexible substrate.
  • the substrate 110 may include glass or polyimide (PI).
  • PI polyimide
  • PEN Polyethylene Naphthalate
  • PET Polyethylene Terephthalate
  • the substrate 110 may be any transparent material or opaque material.
  • the substrate 110 may be a wiring board on which the first electrode 120 is disposed, and thus the first electrode 120 may be positioned on the substrate 110 .
  • the insulating layer 160 may be disposed on the substrate 110 on which the first electrode 120 is located, and the auxiliary electrode 170 may be located on the insulating layer 160 .
  • a state in which the insulating layer 160 is stacked on the substrate 110 may become one wiring substrate.
  • the insulating layer 160 is made of an insulating and flexible material such as polyimide (PI, Polyimide), PET, PEN, etc., and may be integrally formed with the substrate 110 to form a single substrate.
  • the auxiliary electrode 170 is an electrode that electrically connects the first electrode 120 and the semiconductor light emitting device 150, and is located on the insulating layer 160 and is disposed corresponding to the position of the first electrode 120.
  • the auxiliary electrode 170 has a dot shape and may be electrically connected to the first electrode 120 through an electrode hole 171 penetrating the insulating layer 160 .
  • the electrode hole 171 may be formed by filling the via hole with a conductive material.
  • a conductive adhesive layer 130 is formed on one surface of the insulating layer 160, but the present invention is not necessarily limited thereto.
  • a layer performing a specific function is formed between the insulating layer 160 and the conductive adhesive layer 130, or the conductive adhesive layer 130 is disposed on the substrate 110 without the insulating layer 160. It is also possible.
  • the conductive adhesive layer 130 may serve as an insulating layer.
  • the conductive adhesive layer 130 may be a layer having adhesiveness and conductivity, and for this purpose, a material having conductivity and a material having adhesiveness may be mixed in the conductive adhesive layer 130 .
  • the conductive adhesive layer 130 has ductility, and through this, a flexible function is possible in the display device.
  • the conductive adhesive layer 130 may be an anisotropic conductive film (ACF), an anisotropic conductive paste, a solution containing conductive particles, or the like.
  • the conductive adhesive layer 130 may be configured as a layer that allows electrical interconnection in the Z direction penetrating the thickness but has electrical insulation properties in the horizontal X-Y direction. Accordingly, the conductive adhesive layer 130 may be referred to as a Z-axis conductive layer (however, it will be referred to as a 'conductive adhesive layer' hereinafter).
  • the anisotropic conductive film is a film in which an anisotropic conductive medium is mixed with an insulating base member, and when heat and pressure are applied, only a specific portion becomes conductive by the anisotropic conductive medium.
  • heat and pressure are applied to the anisotropic conductive film, but other methods are also possible for the anisotropic conductive film to partially have conductivity. This method may be, for example, applying only one of the heat and pressure or UV curing.
  • the anisotropic conductive medium may be, for example, conductive balls or conductive particles.
  • the anisotropic conductive film is a film in which conductive balls are mixed with an insulating base member, and when heat and pressure are applied, only a specific portion has conductivity by the conductive balls.
  • the anisotropic conductive film may be in a state in which a core of a conductive material contains a plurality of particles covered by an insulating film made of polymer, and in this case, the portion to which heat and pressure are applied becomes conductive by the core as the insulating film is destroyed. . At this time, the shape of the core is deformed to form layers that contact each other in the thickness direction of the film.
  • heat and pressure are applied to the anisotropic conductive film as a whole, and electrical connection in the Z-axis direction is partially formed due to a difference in height between the counterparts adhered by the anisotropic conductive film.
  • the anisotropic conductive film may be in a state in which a plurality of particles coated with a conductive material are contained in an insulating core.
  • the portion to which heat and pressure are applied deforms (presses) the conductive material and becomes conductive in the thickness direction of the film.
  • a form in which the conductive material passes through the insulating base member in the Z-axis direction to have conductivity in the thickness direction of the film is also possible.
  • the conductive material may have sharp ends.
  • the anisotropic conductive film may be a fixed array anisotropic conductive film configured in a form in which conductive balls are inserted into one surface of an insulating base member.
  • the insulating base member is formed of a material having adhesive properties, and the conductive balls are intensively disposed on the bottom portion of the insulating base member, and when heat and pressure are applied from the base member, the conductive balls are deformed together. conduction in the vertical direction.
  • the present invention is not necessarily limited to this, and the anisotropic conductive film has a form in which conductive balls are randomly mixed in an insulating base member, or a form in which conductive balls are disposed on any one layer composed of a plurality of layers (double- ACF), etc. are all possible.
  • the anisotropic conductive paste is a combination of paste and conductive balls, and may be a paste in which conductive balls are mixed with an insulating and adhesive base material.
  • the solution containing conductive particles may be a solution containing conductive particles or nano particles.
  • the second electrode 140 is spaced apart from the auxiliary electrode 170 and positioned on the insulating layer 160 . That is, the conductive adhesive layer 130 is disposed on the insulating layer 160 where the auxiliary electrode 170 and the second electrode 140 are located.
  • the semiconductor light emitting device 150 is connected in a flip chip form by applying heat and pressure. , the semiconductor light emitting device 150 is electrically connected to the first electrode 120 and the second electrode 140 .
  • the semiconductor light emitting device may be a flip chip type light emitting device.
  • the semiconductor light emitting device includes a p-type electrode 156, a p-type semiconductor layer 155 on which the p-type electrode 156 is formed, an active layer 154 formed on the p-type semiconductor layer 155, and an active layer ( 154), an n-type semiconductor layer 153 formed on the n-type semiconductor layer 153, and an n-type electrode 152 spaced apart from the p-type electrode 156 in a horizontal direction.
  • the p-type electrode 156 may be electrically connected to the auxiliary electrode 170 through the conductive adhesive layer 130
  • the n-type electrode 152 may be electrically connected to the second electrode 140.
  • the auxiliary electrode 170 may be formed long in one direction, so that one auxiliary electrode may be electrically connected to the plurality of semiconductor light emitting devices 150 .
  • one auxiliary electrode may be electrically connected to the plurality of semiconductor light emitting devices 150 .
  • p-type electrodes of left and right semiconductor light emitting elements centered on the auxiliary electrode may be electrically connected to one auxiliary electrode.
  • the semiconductor light emitting device 150 is press-fitted into the conductive adhesive layer 130 by heat and pressure, and through this, a gap between the p-type electrode 156 and the auxiliary electrode 170 of the semiconductor light emitting device 150 is formed. Only the portion and the portion between the n-type electrode 152 and the second electrode 140 of the semiconductor light emitting device 150 have conductivity, and the other portion does not have conductivity because the semiconductor light emitting device is not press-fitted. In this way, the conductive adhesive layer 130 not only mutually couples the semiconductor light emitting device 150 and the auxiliary electrode 170 and between the semiconductor light emitting device 150 and the second electrode 140, but also forms an electrical connection.
  • the plurality of semiconductor light emitting devices 150 constitutes a light emitting device array, and a phosphor layer 180 is formed in the light emitting device array.
  • the light emitting device array may include a plurality of semiconductor light emitting devices having different luminance values.
  • Each semiconductor light emitting device 150 constitutes a unit pixel and is electrically connected to the first electrode 120 .
  • the number of first electrodes 120 may be plural, the semiconductor light emitting elements may be arranged in several rows, and the semiconductor light emitting elements of each row may be electrically connected to one of the plurality of first electrodes.
  • the semiconductor light emitting elements are connected in a flip chip form, semiconductor light emitting elements grown on a transparent dielectric substrate can be used.
  • the semiconductor light emitting devices may be, for example, nitride semiconductor light emitting devices. Since the semiconductor light emitting device 150 has excellent luminance, individual unit pixels can be configured even with a small size.
  • barrier ribs 190 may be formed between the semiconductor light emitting devices 150 .
  • the barrier rib 190 may serve to separate individual unit pixels from each other, and may be integrally formed with the conductive adhesive layer 130 .
  • the base member of the anisotropic conductive film may form the barrier rib.
  • the barrier rib 190 may have reflective properties and increase contrast even without a separate black insulator.
  • a reflective barrier rib may be separately provided as the barrier rib 190 .
  • the barrier rib 190 may include a black or white insulator according to the purpose of the display device. When the barrier rib of the white insulator is used, reflectivity may be increased, and when the barrier rib of the black insulator is used, the contrast ratio may be increased while having a reflective characteristic.
  • the phosphor layer 180 may be positioned on an outer surface of the semiconductor light emitting device 150 .
  • the semiconductor light emitting device 150 is a blue semiconductor light emitting device emitting blue (B) light
  • the phosphor layer 180 performs a function of converting the blue (B) light into a color of a unit pixel.
  • the phosphor layer 180 may be a red phosphor 181 or a green phosphor 182 constituting individual pixels.
  • a red phosphor 181 capable of converting blue light into red (R) light may be stacked on a blue semiconductor light emitting element at a position forming a red unit pixel, and at a position forming a green unit pixel, a blue phosphor 181 may be stacked.
  • a green phosphor 182 capable of converting blue light into green (G) light may be stacked on the semiconductor light emitting device.
  • only a blue semiconductor light emitting device may be used alone in a portion constituting a blue unit pixel.
  • red (R), green (G), and blue (B) unit pixels may form one pixel.
  • phosphors of one color may be stacked along each line of the first electrode 120 . Accordingly, one line in the first electrode 120 may be an electrode for controlling one color. That is, red (R), green (G), and blue (B) colors may be sequentially disposed along the second electrode 140, and through this, a unit pixel may be implemented.
  • the present invention is not necessarily limited to this, and the semiconductor light emitting device 150 and the quantum dot (QD) are combined instead of the phosphor to implement red (R), green (G), and blue (B) unit pixels. there is.
  • a black matrix 191 may be disposed between each phosphor layer to improve contrast. That is, the black matrix 191 can improve the contrast between light and dark.
  • the present invention is not necessarily limited thereto, and other structures for realizing blue, red, and green may be applied.
  • each semiconductor light emitting device 150 is mainly made of gallium nitride (GaN), and indium (In) and/or aluminum (Al) are added together to emit high-output light emitting various lights including blue. It can be implemented as an element.
  • the semiconductor light emitting device 150 may be a red, green, and blue semiconductor light emitting device to form a sub-pixel, respectively.
  • red, green, and blue semiconductor light emitting devices R, G, and B are alternately disposed, and red, green, and blue unit pixels are provided by the red, green, and blue semiconductor light emitting devices. These form one pixel, and through this, a full color display can be implemented.
  • the semiconductor light emitting device may include a white light emitting device W including a yellow phosphor layer for each device.
  • a red phosphor layer 181, a green phosphor layer 182, and a blue phosphor layer 183 may be provided on the white light emitting device W.
  • a unit pixel may be formed by using a color filter in which red, green, and blue colors are repeated on the white light emitting element W.
  • the semiconductor light emitting device can be used in the entire range of visible light as well as ultraviolet (UV), and can be expanded to a semiconductor light emitting device in which ultraviolet (UV) can be used as an excitation source of an upper phosphor. .
  • the semiconductor light emitting device 150 is positioned on the conductive adhesive layer 130 to constitute a unit pixel in the display device. Since the semiconductor light emitting device 150 has excellent luminance, individual unit pixels can be configured even with a small size.
  • Each semiconductor light emitting device 150 may have a side length of 80 ⁇ m or less, and may be a rectangular or square device. In the case of a rectangle, it may be 20 X 80 ⁇ m or less in size.
  • a square semiconductor light emitting device 150 having a side length of 10 ⁇ m is used as a unit pixel, sufficient brightness is obtained to form a display device. Therefore, in the case where the size of a unit pixel is a rectangular pixel having one side of 600 ⁇ m and the other side of 300 ⁇ m, for example, the distance between the semiconductor light emitting devices is relatively large. Accordingly, in this case, it is possible to implement a flexible display device having a high image quality higher than that of HD image quality.
  • the display device using the semiconductor light emitting device described above can be manufactured by a new type of manufacturing method. Hereinafter, the manufacturing method will be described with reference to FIG. 6 .
  • FIG. 6 is cross-sectional views showing a method of manufacturing a display device using a semiconductor light emitting device of the present invention.
  • a conductive adhesive layer 130 is formed on the insulating layer 160 where the auxiliary electrode 170 and the second electrode 140 are positioned.
  • the insulating layer 160 is stacked on the first substrate 110 to form one substrate (or wiring board), and the first electrode 120, the auxiliary electrode 170 and the second electrode 140 are formed on the wiring board. this is placed In this case, the first electrode 120 and the second electrode 140 may be disposed in directions orthogonal to each other.
  • each of the first substrate 110 and the insulating layer 160 may include glass or polyimide (PI).
  • the conductive adhesive layer 130 may be implemented by, for example, an anisotropic conductive film, and for this purpose, the anisotropic conductive film may be applied to the substrate on which the insulating layer 160 is positioned.
  • the second substrate 112 on which the plurality of semiconductor light emitting devices 150 corresponding to the positions of the auxiliary electrode 170 and the second electrode 140 and constituting individual pixels is located is disposed on the semiconductor light emitting device 150. ) is disposed to face the auxiliary electrode 170 and the second electrode 140.
  • the second substrate 112 is a growth substrate on which the semiconductor light emitting device 150 is grown, and may be a sapphire substrate or a silicon substrate.
  • the semiconductor light emitting device When the semiconductor light emitting device is formed in a wafer unit, it can be effectively used in a display device by having a gap and a size that can achieve a display device.
  • the wiring substrate and the second substrate 112 are thermally compressed.
  • the wiring board and the second board 112 may be thermally compressed by applying an ACF press head.
  • the wiring substrate and the second substrate 112 are bonded by the thermal compression bonding. Due to the characteristics of the anisotropic conductive film having conductivity by thermal compression, only the portion between the semiconductor light emitting device 150, the auxiliary electrode 170, and the second electrode 140 has conductivity, and through this, the electrodes and semiconductor light emitting Element 150 may be electrically connected. At this time, the semiconductor light emitting device 150 is inserted into the anisotropic conductive film, through which a barrier rib may be formed between the semiconductor light emitting devices 150 .
  • the second substrate 112 is removed.
  • the second substrate 112 may be removed using a laser lift-off (LLO) or chemical lift-off (CLO) method.
  • LLO laser lift-off
  • CLO chemical lift-off
  • a transparent insulating layer (not shown) may be formed by coating silicon oxide (SiOx) or the like on the wiring board to which the semiconductor light emitting device 150 is bonded.
  • the semiconductor light emitting device 150 is a blue semiconductor light emitting device that emits blue (B) light, and a red or green phosphor for converting the blue (B) light into a color of a unit pixel is the blue semiconductor light emitting device.
  • a layer may be formed on one side of the device.
  • the manufacturing method or structure of the display device using the semiconductor light emitting device described above may be modified in various forms.
  • a vertical type semiconductor light emitting device may also be applied to the display device described above.
  • a vertical structure will be described with reference to FIGS. 5 and 6 .
  • FIG. 7 is a perspective view showing another embodiment of a display device using the semiconductor light emitting device of the present invention
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line D-D of FIG. 7
  • FIG. 9 is a conceptual view showing the vertical type semiconductor light emitting device of FIG. am.
  • a display device may be a display device using a passive matrix (PM) type vertical semiconductor light emitting device.
  • PM passive matrix
  • the display device includes a substrate 210, a first electrode 220, a conductive adhesive layer 230, a second electrode 240, and a plurality of semiconductor light emitting devices 250.
  • the substrate 210 is a wiring board on which the first electrode 220 is disposed, and may include polyimide (PI) to implement a flexible display device.
  • PI polyimide
  • any insulating and flexible material may be used.
  • the first electrode 220 is positioned on the substrate 210 and may be formed as a bar-shaped electrode that is long in one direction.
  • the first electrode 220 may serve as a data electrode.
  • the conductive adhesive layer 230 is formed on the substrate 210 where the first electrode 220 is located.
  • the conductive adhesive layer 230 includes an anisotropic conductive film (ACF), an anisotropic conductive paste, and a solution containing conductive particles. ) and so on.
  • ACF anisotropic conductive film
  • anisotropic conductive paste an anisotropic conductive paste
  • solution containing conductive particles a solution containing conductive particles.
  • the semiconductor light emitting device 250 After the anisotropic conductive film is placed on the substrate 210 in a state where the first electrode 220 is located, when the semiconductor light emitting device 250 is connected by applying heat and pressure, the semiconductor light emitting device 250 first It is electrically connected to the electrode 220. At this time, it is preferable that the semiconductor light emitting device 250 be disposed on the first electrode 220 .
  • the electrical connection is generated because the anisotropic conductive film partially has conductivity in the thickness direction when heat and pressure are applied. Therefore, the anisotropic conductive film is divided into a conductive portion and a non-conductive portion in the thickness direction.
  • the conductive adhesive layer 230 implements mechanical coupling as well as electrical connection between the semiconductor light emitting device 250 and the first electrode 220 .
  • the semiconductor light emitting device 250 is positioned on the conductive adhesive layer 230, and constitutes an individual pixel in the display device through this. Since the semiconductor light emitting device 250 has excellent luminance, individual unit pixels can be configured even with a small size.
  • Each semiconductor light emitting device 250 may have a side length of 80 ⁇ m or less, and may be a rectangular or square device. In the case of a rectangle, it may be 20 X 80 ⁇ m or less in size.
  • the semiconductor light emitting device 250 may have a vertical structure.
  • a plurality of second electrodes 240 disposed in a direction crossing the longitudinal direction of the first electrode 220 and electrically connected to the vertical semiconductor light emitting device 250 are positioned.
  • the vertical semiconductor light emitting device includes a p-type electrode 256, a p-type semiconductor layer 255 formed on the p-type electrode 256, and an active layer 254 formed on the p-type semiconductor layer 255. ), an n-type semiconductor layer 253 formed on the active layer 254, and an n-type electrode 252 formed on the n-type semiconductor layer 253.
  • the p-type electrode 256 located at the bottom may be electrically connected to the first electrode 220 by the conductive adhesive layer 230, and the n-type electrode 252 located at the top may be electrically connected to the second electrode 240, which will be described later. ) and electrically connected.
  • the vertical type semiconductor light emitting device 250 has a great advantage in that the chip size can be reduced because the electrodes can be arranged vertically.
  • a phosphor layer 280 may be formed on one surface of the semiconductor light emitting device 250 .
  • the semiconductor light emitting device 250 is a blue semiconductor light emitting device 251 emitting blue (B) light, and includes a phosphor layer 280 for converting the blue (B) light into a color of a unit pixel. It can be.
  • the phosphor layer 280 may include a red phosphor 281 and a green phosphor 282 constituting individual pixels.
  • a red phosphor 281 capable of converting blue light into red (R) light may be stacked on a blue semiconductor light emitting element at a position forming a red unit pixel, and at a position forming a green unit pixel, a blue phosphor 281 may be stacked.
  • a green phosphor 282 capable of converting blue light into green (G) light may be stacked on the semiconductor light emitting device.
  • only a blue semiconductor light emitting device may be used alone in a portion constituting a blue unit pixel. In this case, red (R), green (G), and blue (B) unit pixels may form one pixel.
  • the present invention is not necessarily limited thereto, and as described above in a display device to which a flip chip type light emitting element is applied, other structures for realizing blue, red, and green may be applied.
  • the second electrode 240 is positioned between the semiconductor light emitting devices 250 and electrically connected to the semiconductor light emitting devices 250 .
  • the semiconductor light emitting devices 250 may be arranged in a plurality of columns, and the second electrode 240 may be positioned between the columns of the semiconductor light emitting devices 250 .
  • the second electrode 240 may be positioned between the semiconductor light emitting devices 250 .
  • the second electrode 240 may be formed as an electrode in the form of a bar long in one direction, and may be disposed in a direction perpendicular to the first electrode.
  • the second electrode 240 and the semiconductor light emitting device 250 may be electrically connected by a connection electrode protruding from the second electrode 240 .
  • the connection electrode may be an n-type electrode of the semiconductor light emitting device 250 .
  • the n-type electrode is formed as an ohmic electrode for ohmic contact, and the second electrode covers at least a portion of the ohmic electrode by printing or deposition. Through this, the second electrode 240 and the n-type electrode of the semiconductor light emitting device 250 may be electrically connected.
  • the second electrode 240 may be positioned on the conductive adhesive layer 230 .
  • a transparent insulating layer (not shown) including silicon oxide (SiOx) or the like may be formed on the substrate 210 on which the semiconductor light emitting device 250 is formed.
  • SiOx silicon oxide
  • the second electrode 240 is positioned after the transparent insulating layer is formed, the second electrode 240 is positioned on the transparent insulating layer.
  • the second electrode 240 may be formed to be spaced apart from the conductive adhesive layer 230 or the transparent insulating layer.
  • the present invention has the advantage of not having to use a transparent electrode such as ITO by placing the second electrode 240 between the semiconductor light emitting devices 250 . Accordingly, the light extraction efficiency can be improved by using a conductive material having good adhesion to the n-type semiconductor layer as a horizontal electrode without being restricted in selecting a transparent material.
  • ITO Indium Tin Oxide
  • barrier ribs 290 may be positioned between the semiconductor light emitting devices 250 . That is, barrier ribs 290 may be disposed between the vertical semiconductor light emitting devices 250 to isolate the semiconductor light emitting devices 250 constituting individual pixels. In this case, the barrier rib 290 may serve to separate individual unit pixels from each other, and may be integrally formed with the conductive adhesive layer 230 . For example, by inserting the semiconductor light emitting device 250 into the anisotropic conductive film, the base member of the anisotropic conductive film may form the barrier rib.
  • the barrier rib 290 may have reflective characteristics and increase contrast even without a separate black insulator.
  • a reflective barrier rib may be separately provided as the barrier rib 190 .
  • the barrier rib 290 may include a black or white insulator according to the purpose of the display device.
  • the barrier rib 290 is formed between the vertical semiconductor light emitting device 250 and the second electrode 240. can be placed in between. Therefore, by using the semiconductor light emitting device 250, individual unit pixels can be formed even with a small size, and the distance between the semiconductor light emitting devices 250 is relatively large enough to allow the second electrode 240 to be connected to the semiconductor light emitting device 250. ), and there is an effect of realizing a flexible display device having HD quality.
  • a black matrix 291 may be disposed between each phosphor to improve contrast. That is, the black matrix 291 can improve contrast between light and dark.
  • the semiconductor light emitting device 250 is positioned on the conductive adhesive layer 230 and constitutes an individual pixel in the display device through this. Since the semiconductor light emitting device 250 has excellent luminance, individual unit pixels can be configured even with a small size. Accordingly, a full color display in which red (R), green (G), and blue (B) unit pixels constitute one pixel can be realized by the semiconductor light emitting device.
  • FIG. 10 is a diagram schematically illustrating an embodiment of a method of assembling a semiconductor light emitting device to a display panel by a self-assembly method.
  • a semiconductor light emitting device 1104 may be introduced into a chamber 1300 filled with a fluid 1200 .
  • the semiconductor light emitting device 1104 may be implemented as a horizontal semiconductor light emitting device shown in FIG. 4 or a vertical semiconductor light emitting device shown in FIG. 9 .
  • the semiconductor light emitting device 1104 may include a magnetic layer having a magnetic material.
  • the magnetic layer may include a metal having magnetism, such as nickel (Ni). Since the semiconductor light emitting device 1104 injected into the fluid includes a magnetic layer, it can be moved to the panel 1100 by a magnetic field generated from the assembly device 1000 and assembled to the panel 1100 .
  • a panel (or substrate) 1100 may be placed on the chamber 1300 .
  • the panel 1100 may be inserted into the chamber 1300 .
  • a pair of assembly electrodes (not shown) corresponding to each of the semiconductor light emitting devices 1104 to be assembled may be formed on the panel 1100 .
  • the assembly electrode may be implemented as a transparent electrode (ITO) or may be implemented using other general materials.
  • the assembled electrode may correspond to a pair of assembled electrodes that fix the assembled semiconductor light emitting device 1104 to the panel 1100 by emitting an electric field when voltage is applied.
  • the gap between the assembly electrodes is formed smaller than the width of the semiconductor light emitting device 1104 and the width of the coupling hole 1102, so that the assembly position of the semiconductor light emitting device 1104 using an electric field can be more precisely fixed.
  • a coupling hole 1102 to which the semiconductor light emitting devices 1104 are coupled is formed in the panel 1100 , and a surface on which the coupling hole 1102 is formed may contact the fluid 1200 .
  • the coupling hole 1102 may guide an accurate assembly position of the semiconductor light emitting device 1104 .
  • the coupling hole 1102 may be formed by a barrier rib (see 190 in FIG. 3B ) formed on the substrate of the panel 1100 .
  • the coupling hole 1102 may have a shape and size corresponding to the shape of the semiconductor light emitting device 1104 to be assembled at a corresponding position. Accordingly, it is possible to prevent assembly of other semiconductor light emitting devices or a plurality of semiconductor light emitting devices into the coupling hole 1102 .
  • the assembly device 1000 including a magnetic material may move along the panel 1100 .
  • the assembly device 1000 may move in a state of being in contact with the panel 1100 to maximize the area of the magnetic field into the fluid 1200 .
  • the assembly device 1000 may include a plurality of magnetic bodies or may include magnetic bodies having a size corresponding to that of the panel 1100 . In this case, the moving distance of the assembling device 1000 may be limited within a predetermined range.
  • the semiconductor light emitting device 1104 in the chamber 1300 may move toward the assembly device 1000 by the magnetic field generated by the assembly device 1000 .
  • the semiconductor light emitting device 1104 may be inserted into the coupling hole 1102 and brought into contact with the panel 1100 .
  • a pattern or shape for contacting the n-type semiconductor layer of the semiconductor light emitting device 1104 with the pattern 1100 may be formed in the coupling hole 1102 and/or the semiconductor light emitting device 1104 .
  • the semiconductor light emitting device 1104 in contact with the panel 1100 is fixed to the panel 1100 without being separated by the movement of the assembly device 1000. It can be. Accordingly, the semiconductor light emitting device 1104 may be assembled to the panel 1100 .
  • the semiconductor light emitting device 1104 may be a micro LED, and the assembling device 1000 may include a micro LED large-area self-assembling multi-magnet head.
  • FIG. 11 is a front view of the assembly system according to the present embodiment.
  • the assembly system shown in FIG. 11 may include an assembly device 1000 , a driving unit 1400 and a support unit 1430 .
  • An example of the driving unit 1400 may be a robot that moves the assembly device 1000 .
  • the driving unit 1400 may include a Z-axis driving unit 1410 and a Y-axis driving unit 1420 .
  • the Z-axis driver 1410 may be disposed on the support 1430 and may be connected to the assembly device 1000 to move the assembly device 1000 in the Z-axis (vertical direction).
  • the Y-axis driver 1420 may be disposed on the support 1430 and may move the Z-axis driver 1410 in a Y-axis (horizontal direction) orthogonal to the Z-axis.
  • the driving unit 1400 may move the assembly device 1000 vertically and horizontally while being supported by the support unit 1430 .
  • the support part 1430 may include a left support frame 1440 and a right support frame 1450 .
  • the assembly device 1000 may be moved on the panel 1100 by the driving unit 1400 .
  • the assembly device 1000 may be moved in the Z-axis (vertical direction) and Y-axis (horizontal direction) on the panel 1100 by the driving unit 1400 .
  • Vibration generated in the assembly device 1000 may be transmitted to the drive unit 1400 and the support unit 1430, the assembly device 1000 may include a vibration isolator 1700 (Anti Vibration system), and the drive unit 1400 And transmission of vibration to the support part 1430 can be minimized.
  • a vibration isolator 1700 Anti Vibration system
  • the assembly device 1000 may include a main frame 1500, a magnet head 1600, and an isolator 1700.
  • the main frame 1500 may support the magnet head 1600 and the isolator 1700 .
  • the main frame 1500 may be connected to the driving unit 1400 and may carry the magnet head 1600 and the isolator 1700 when the driving unit 1400 is driven.
  • the main frame 1500 may be connected to the Z-axis driving unit 1410 among the driving units 1400 .
  • the main frame 1500 may be installed to hang from the Z-axis driving unit 1410 at a position below the Z-axis driving unit 1410 .
  • the magnet head 1600 may be disposed on the main frame 1500 and may self-assemble the semiconductor light emitting device 1104 (see FIG. 10) to the panel 1100 (see FIG. 10).
  • the magnet head 1600 includes a magnet plate assembly 1610; And it may include a plurality of driving mechanisms (1650).
  • the magnet plate assembly 1610 may include a magnet 1644 capable of exerting an attractive force on the semiconductor light emitting device 1104 (see FIG. 10 ) located in the chamber 1300 .
  • the plurality of driving mechanisms 1650 may be spaced apart from each other.
  • the plurality of driving mechanisms 1650 may be respectively connected to the magnet plate assembly 1610 .
  • the plurality of driving mechanisms 1650 may cause the magnet plate assembly 1610 to rotate along a circular trajectory, and the assembly device 100 may be a multi-magnet head including the plurality of driving mechanisms 1650 .
  • the magnet head 100 can be simultaneously assembled to a large area of the panel 1100 even if the size and assembly area of the panel 1100 increase, and the magnet can be assembled as much as the increased area even if the assembly area of the panel 1100 increases. By placing, the entire area of the panel 1100 can be assembled at the same time.
  • the isolator 1700 may be disposed on the main frame 1500 to cancel vibration of the magnet head 1600 .
  • the isolator 1700 may include a WORK (weight) for canceling a force generated in a vertical direction of a rotation radius.
  • the isolator 1700 can rotate the WORK (weight) on the same axis as the magnet head 1600 by synchronizing the eccentric angle with the magnet head 1600, generating an opposite force to the magnet head 1600 there is.
  • the vibration isolator 1700 can minimize transmission of vibration generated from the magnet head 1600 to the frame 1500 by minimizing force transmitted from the magnet head 1600 to the main frame 1500 .
  • FIG. 12 is a side view of the assembly device shown in FIG. 11,
  • FIG. 13 is a perspective view of the assembly device shown in FIG. 11,
  • FIG. 14 is a perspective view of the isolator shown in FIG. 13, and
  • FIG. 15 is this 16 is a cross-sectional view showing a vibration isolator according to an embodiment
  • FIG. 16 is a cross-sectional view showing a magnet head according to this embodiment
  • FIG. 17 is a cross-sectional view showing the inside of a magnet plate assembly according to this embodiment.
  • the main frame 1500 may include an inner frame 1510 and a side frame 1520 protruding from the inner frame 1510 .
  • the inner frame 1510 may be a center frame positioned between a pair of side frames 1520 .
  • An upper end 1512 of the inner frame 1510 may be fastened to a lower end of the driving unit 1400 , in particular, the Z-axis driving unit 1410 .
  • the inner frame 1510 may be a frame having a hexagonal overall shape.
  • An opening 1514 may be formed on each of the front, rear, left, and right sides of the inner frame 1510 .
  • a space 1515 may be formed inside the inner frame 1510 .
  • the inner frame 1510 may include a lower frame 1516 and an upper frame 1518 spaced apart from the lower frame 1516 in the Z-axis direction, and a pillar connecting the lower frame 1516 and the upper frame 1518 Frame 1519 may be included.
  • the side frame 1520 may be provided to protrude from the bottom of the inner frame 1510 in a horizontal direction.
  • a pair of side frames 1520 may be provided, and each may be provided on both left and right sides of the inner frame 1510 .
  • the pair of side frames 1520 may include a left frame 1522 and a right frame 1524 disposed with the inner frame 1520 interposed therebetween.
  • the left frame 1522 and the right frame 1524 may be spaced apart from each other in the left and right directions.
  • the isolator 1700 may be disposed in the inner space 1515 of the inner frame 1510, and each of the plurality of drive mechanisms 1650 may be disposed in the side frame 1520.
  • One example of the magnet head 1600 may include a total of four driving mechanisms 1650, in this case, the left frame 1522 may have two driving mechanisms 1650 disposed, and the right frame 1524 The remaining two driving mechanisms 1650 may be disposed.
  • the vibration isolator 1700 includes an antivibration frame 1710 fastened to the main frame 1500, a bracket 1720 installed on the antivibration frame 1710, an antivibration motor 1730 installed on the bracket 1720, and an antivibration motor ( An anti-vibration shaft 1740 rotated by 1730 and a weight 1750 eccentrically connected to the anti-vibration shaft 1740 may be included.
  • the antivibration frame 1710 may include a center body 1712 and a pair of side bodies 1714 and 1716 .
  • the center body 1712 may be formed long in the left and right directions.
  • the pair of side bodies 1714 and 1716 may be shorter than the center body 1712 .
  • the pair of side bodies 1714 and 1716 may include a left body 1714 and a right body 1716.
  • the left body 1714 may be coupled to the left side of the center frame 150, and the right body 1716 may be coupled to the right side of the center frame 150.
  • the left body 1714 and the right body 1716 may be fastened to the lower frame 1516 of the center frame 150 .
  • the bracket 1720 may be fastened to the center body 1712.
  • the bracket 1720 may support the anti-vibration motor 1730 so that the center body 1720 is spaced apart from each other.
  • the anti-vibration shaft 1740 may be connected to the anti-vibration motor 1730, and when the anti-vibration motor 1730 is driven, the anti-vibration shaft 1740 may be rotated.
  • the anti-vibration shaft 1740 may include a plurality of members and may include at least one coupler.
  • the anti-vibration shaft 1740 may pass through the center body 1712 of the anti-vibration frame 1710 .
  • the weight 1750 may be positioned below the center body 1712 of the anti-vibration frame 1710 and may be connected to the anti-vibration shaft 1740 .
  • the weight 1750 may be connected other than the central axis of rotation 1742 of the anti-vibration axis 1740, and when the anti-vibration axis 1740 rotates around the central axis of rotation 1742, the weight 1750 has a circular trajectory can be rotated according to
  • the weight 1750 may include a connection shaft 1752 eccentrically connected to the anti-vibration shaft 1740 .
  • the connection shaft 1752 may be connected other than the rotation center shaft 1742 of the anti-vibration shaft 1740 .
  • the weight 1750 and the anti-vibration shaft 1740 may have a second eccentric distance r2.
  • the second eccentric distance r2 may be defined as a horizontal distance between the central axis 1754 of the connection shaft 1752 and the rotational central axis 1742 of the anti-vibration shaft 1740.
  • each of the plurality of driving mechanisms 1650 includes a bearing 1660 installed on the magnet plate assembly 1610; an eccentric shaft 1670 supported by a bearing 1660; a lower coupler 1672 to which the eccentric shaft 1670 is eccentrically connected; a drive shaft 1680 connected to the lower coupler 1680; an upper coupler 1682 connected to the drive shaft 1680; and a head motor 1690 rotating the upper coupler 1682.
  • the eccentric shaft 1670 may be connected to a center other than the rotation center of the lower coupler 1672 .
  • the eccentric shaft 1670 and the drive shaft 1680 may have a first eccentric distance r1.
  • the first eccentric distance r1 may be defined as a horizontal distance between the central axis 1672 of the eccentric shaft 1670 and the rotational central axis 1684 of the drive shaft 1680.
  • the head motor 1690 may be mounted on a head bracket 1692 installed on the side frame 1520 of the frame 1500.
  • the head motor 1690 may be disposed on the side frame 1520 and spaced apart from the side frame 1520 .
  • the vibration isolator shaft 1740 of the vibration isolator 1700 and the drive shaft 1680 of the drive mechanism 1650 may be parallel, and the rotation direction of the vibration isolator shaft 174 and the rotation direction of the drive shaft 1680 may be the same. there is.
  • the drive shaft 1680 When the anti-vibration shaft 174 rotates clockwise, the drive shaft 1680 can rotate clockwise, and when the anti-vibration shaft 174 rotates counterclockwise, the drive shaft 1680 rotates counterclockwise. It can be.
  • the second eccentric distance (r2, see FIG. 15) between the weight 1750 and the anti-vibration shaft 1740 is longer than the first eccentric distance (r1, see FIG. 16) between the eccentric shaft 1670 and the drive shaft 1680.
  • a magnet is accommodated inside the magnet plate assembly 1610, and the magnet plate assembly 1610 may include at least one magnet and an assembly of a plurality of plates.
  • the magnet plate assembly 1610 may include a bearing plate 1620 , a tension magnet plate 1630 , and an assembly magnet plate 1640 .
  • the bearing plate 1620, the tension magnet plate 1630, and the assembly magnet plate 1640 may be disposed to overlap each other in the Z-axis direction.
  • a bearing 1660 may be mounted on the bearing plate 1620 .
  • the bearing 1660 may include an outer ring and an inner ring, and the inner ring of the bearing 1660 may be fastened to an eccentric shaft 1670 to be described later with a fastening member such as a screw, and the outer ring of the bearing 1660 may include a bearing plate ( 1620) may be fastened with a fastening member such as a screw.
  • the tension magnet plate 1630 may be disposed on the lower surface of the bearing plate 1620 .
  • a tension magnet 1632 may be accommodated in the tension magnet plate 1630 .
  • the assembled magnet plate 1640 may be disposed on the lower surface of the ten wire magnet plate 1630 .
  • the holding magnet 1642 and the assembly magnet 1644 may be accommodated in the assembly magnet plate 1640 .
  • a space 1646 in which the holding magnet 1642 and the assembly magnet 1644 are accommodated may be formed in the assembly magnet plate 1640 .
  • the assembly magnet plate 1640 may have an opening that is open in a vertical direction at a lower side of the space 1646 , and the assembly magnet 1644 may pass through the opening.
  • the area of the opening may be smaller than the area of the space.
  • a locking jaw protrudes from an upper circumference of the assembly magnet 1644, and the locking jaw of the assembly magnet 1644 may be caught in a lower direction around the opening.
  • a lower portion of the assembly magnet 1644 may protrude below the opening.
  • a lower end of the assembly magnet 1644 may contact the upper surface of the panel 1100 .
  • the holding magnet 1642 and the assembling magnet 1644 may have the same polarity in cross sections facing each other, and a repulsive force acts between the holding magnet 1642 and the assembling magnet 1644 so that no other force is applied from the outside.
  • the holding magnet 1642 may be spaced apart from the assembling magnet 1644 by a predetermined distance.
  • the holding magnet 1642 and the assembling magnet 1644 may function as a kind of buffer module.
  • the holding magnet 1642 may be a buffering magnet capable of buffering the assembling magnet 1644 .
  • the assembly magnet 1642 may be a magnet that exerts an attractive force on the semiconductor light emitting device 1104 .
  • the assembly magnet 1644 may smoothly contact the contact surface of the panel 1100 .
  • FIG. 18 is a diagram illustrating the vibration canceling principle of the vibration isolator according to the present embodiment.
  • the magnet head 1600 may move the magnet plate assembly 1610 along a first circular trajectory.
  • the first circular locus is a circular locus having the first eccentricity distance r1 as a first radius.
  • the isolator 1700 may be positioned above the magnet plate assembly 1610, and the weight 1750 may move along a second circular trajectory.
  • the second circular locus is a circular locus having the second eccentric distance r2 as the second radius.
  • the magnet head 1600 and the isolator 1700 may be moved so that the phases (positions) of the magnet plate assembly 1610 and the counterweight 1750 are opposite.
  • the magnet plate assembly 1610 when the magnet plate assembly 1610 is moved in the order of 1->2->3->4, as shown in FIG. It can be moved in the order of reverse phase, 1' -> 2' -> 3' -> 4'.
  • the weight 1750 may be located on the leftmost side of the second circular trajectory.
  • the weight 1750 may be positioned at the foremost side of the second circular trajectory.
  • the weight 1750 may be located on the rightmost side of the second circular trajectory.
  • the weight 1750 may be positioned at the rearmost side of the second circular trajectory.
  • the magnet head 1600 and the isolator 1700 have a magnet plate assembly ratio such that the force F1 generated when the magnet plate assembly ratio 1600 rotates and the force F2 generated when the weight 1650 rotates match. 1600 and the weight 1650 can be moved.
  • the weight of the magnet head 1600 may be m1, and in this case, the force F1 generated when the magnet plate assembly ratio 1600 rotates may be m1 X a1.
  • a1 may be the acceleration of the magnet plate assembly 1600, and r1 must be increased to increase a1.
  • the weight of the isolator 1700 may be m2, and in this case, the force F2 generated when the weight 1650 rotates may be m2 X a2.
  • a2 may be the acceleration of the weight 1650, and r2 should be increased to increase a2.
  • r2 is preferably formed larger than r1.

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Abstract

조립 장치는 메인 프레임; 메인 프레임에 배치되어 패널에 반도체 발광 소자를 자력 조립하는 마그넷 헤드; 및 메인 프레임에 배치되어 마그넷 헤드의 진동을 상쇄하는 방진기를 포함하고, 마그넷 헤드는 반도체 발광 소자에 인력을 작용하는 마그넷을 포함하는 마그넷 플레이트 어셈블리를 포함하고, 방진기는 마그넷 플레이트 어셈블리 위에 위치하는 무게추를 포함하며, 마그넷 헤드에서 발생된 진동이 메인 프레임으로 전달되는 것을 최소화할 수 있다.

Description

조립 장치
본 발명은 조립 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 발광 소자를 디스플레이 패널에 조립할 수 있는 조립 장치에 관한 것이다.
최근에는 디스플레이 기술분야에서 박형, 플렉서블 등의 우수한 특성을 가지는 디스플레이 장치가 개발되고 있다. 이에 반해, 현재 상용화된 주요 디스플레이는 LCD(Liguid Crystal Display)와 AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diodes)로 대표되고 있다.
그러나, LCD의 경우에 빠르지 않은 반응 시간과, 플렉서블의 구현이 어렵다는 문제점이 존재하고, AMOLED의 경우에 수명이 짧고, 양산 수율이 좋지 않다는 취약점이 존재한다.
한편, 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)는 전류를 빛으로 변환시키는 잘 알려진 반도체 발광 소자로서, 1962년 GaAsP 화합물 반도체를 이용한 적색 LED가 상품화된 것을 시작으로 GaP:N 계열의 녹색 LED와 함께 정보 통신기기를 비롯한 전자장치의 표시 화상용 광원으로 이용되어 왔다. 따라서, 상기 반도체 발광 소자를 이용하여 디스플레이를 구현하여, 상기의 문제점을 해결하는 방안이 제시될 수 있다. 이러한 발광 다이오드는 필라멘트 기반의 발광소자에 비해 긴 수명, 낮은 전력 소모, 우수한 초기 구동 특성, 및 높은 진동 저항 등의 다양한 장점을 갖는다.
한편, 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이의 경우 화소들 각각에 해당하는 반도체 발광 소자를 기판에 결합하여야 하므로, 대화면 고화소 디스플레이의 구현이 상대적으로 어려울 수 있다. 따라서, 최근에는 유체 내로 투입된 반도체 발광 소자들을 전자기장을 이용하여 기판으로 이동시킨 후 조립하는 자가조립 방식이 개발되고 있다.
본 실시예는 마그넷 헤드에서 발생된 진동이 메인 프레임으로 전달되는 것을 최소화한 조립 장치를 제공하는데 있다.
본 실시예는 마그넷 헤드를 구동하는 구동부 및 지지부의 내구성을 향상시킬 수 있는 조립 장치를 제공하는데 있다.
본 실시 예에 따른 조립 장치는 메인 프레임; 메인 프레임에 배치되어 패널에 반도체 발광 소자를 자력 조립하는 마그넷 헤드; 및 메인 프레임에 배치되어 마그넷 헤드의 진동을 상쇄하는 방진기를 포함한다.
마그넷 헤드는 반도체 발광 소자에 인력을 작용하는 마그넷을 포함하는 마그넷 플레이트 어셈블리를 포함할 수 있고, 방진기는 마그넷 플레이트 어셈블리 위에 위치하는 무게추를 포함할 수 있다.
마그넷 헤드는 마그넷 플레이트 어셈블리를 제1원형 궤적을 따라 이동시킬 수 있고, 방진기는 무게추를 제2원형 궤적을 따라 이동시킬 수 있다. 제1 원형 궤적은 제1반경을 갖을 수 있고, 제2 원형 궤적은 제2반경을 갖을 수 있으며, 제2반경은 제1반경 보다 클 수 있다.
방진기는 메인 프레임에 체결된 방진 프레임; 방진 프레임에 설치된 브라켓; 브라켓에 설치된 방진 모터; 방진 모터에 의해 회전되는 방진축 및 방진축에 편심되게 연결된 무게추를 포함할 수 있다.
마그넷 헤드는 마그넷 플레이트 어셈블리; 및 마그넷 플레이트 어셈블리에 연결되고 서로 이격되는 복수개 구동기구를 포함할 수 있다.
메인 프레임은 내측 프레임과, 내측 프레임에서 돌출된 사이드 프레임을 포함할 수 있다.
방진기는 내측 프레임 내측에 배치될 수 있고, 복수개 구동기구의 각각은 사이드 프레임에 배치될 수 있다.
복수개 구동기구 각각은 마그넷 플레이트 어셈블리에 설치된 베어링; 베어링에 지지되는 편심축; 편심축이 편심되게 연결된 로어 커플러; 로어 커플러에 연결된 구동축; 구동축에 연결된 어퍼 커플러; 및 어퍼 커플러를 회전시키는 헤드모터를 포함할 수 있다.
무게추와 방진축의 편심 거리는 편심축과 구동축의 편심 거리 보다 길 수 있다.
방진축과 구동축은 나란할 수 있다.
방진축의 회전 방향과 구동축의 회전 방향은 동일할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 방진기가 마그넷 헤드의 진동을 상쇄하여, 마그넷 헤드의 작동시 메인 프레임으로 전달되는 진동을 최소화할 수 있다.
또한, 방진기가 무게추가 마그넷 플레이트 어셈블리 위에 위치되어 마그넷 플레이트 어셈블리에 의해 보호될 수 있다.
또한, 무게추가 이동되는 제2원형 궤적의 제2반경이 마그넷 플레이트 어셈블리가 이동되는 제1원형 궤적의 제1반경이 크게 형성되어, 진동을 최소화할 뿐만 아니라 무게추의 무게를 최소화할 수 있다.
또한, 방진기가 메인 프레임의 내측 프레임 내측에 위치되어 방진기가 내측 프레임에 의해 보호될 수 있다.
도 1은 본 발명의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 일 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 2는 도 1의 A부분의 부분 확대도이고, 도 3a 및 도 3b는 도 2의 라인 B-B 및 C-C를 따라 취한 단면도들이다.
도 4는 도 3의 플립 칩 타입 반도체 발광 소자를 나타내는 개념도이다.
도 5a 내지 도 5c는 플립 칩 타입 반도체 발광 소자와 관련하여 컬러를 구현하는 여러가지 형태를 나타내는 개념도들이다.
도 6은 본 발명의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 제조방법을 나타낸 단면도들이다.
도 7은 발명의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 다른 일 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 7의 라인 D-D를 따라 취한 단면도이다.
도 9는 도 8의 수직형 반도체 발광 소자를 나타내는 개념도이다.
도 10은 반도체 발광 소자가 자가조립 방식에 의해 디스플레이 패널에 조립되는 방법의 일 실시 예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 11은 본 실시 예에 따른 조립 시스템의 정면도이다.
도 12은 도 11에 도시된 조립 장치가 도시된 측면도이다.
도 13는 도 11에 도시된 조립 장치가 도시된 사시도이다.
도 14은 도 13에 도시된 방진기의 사시도이다.
도 15은 본 실시예에 따른 방진기가 도시된 단면도이다.
도 16는 본 실시예에 따른 마그넷 헤드가 도시된 단면도이다.
도 17은 본 실시예에 따른 마그넷 플레이트 어셈블리의 내부가 도시된 단면도이다.
도 18은 본 실시예에 따른 방진기의 진동 상쇄 원리가 도시된 도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
또한, 층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 "상(on)"에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 중간 요소가 존재할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
본 명세서에서 설명되는 디스플레이 장치에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 피씨(Slate PC), Tablet PC, Ultra Book, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등이 포함될 수 있다. 그러나, 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 추후 개발되는 새로운 제품형태이라도, 디스플레이가 가능한 장치에는 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 반도체 발광 소자를 디스플레이 패널(기판)에 조립하기 위한 조립 장치를 설명하기에 앞서, 반도체 발광 소자 및 그를 이용한 디스플레이 장치에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 일 실시예를 나타내는 개념도이다.
도시에 의하면, 디스플레이 장치(100)의 제어부에서 처리되는 정보는 플렉서블 디스플레이(flexible display)를 이용하여 표시될 수 있다.
플렉서블 디스플레이는 외력에 의하여 휘어질 수 있는, 구부러질 수 있는, 비틀어질 수 있는, 접힐 수 있는, 말려질 수 있는 디스플레이를 포함한다. 예를 들어, 플렉서블 디스플레이는 기존의 평판 디스플레이의 디스플레이 특성을 유지하면서, 종이와 같이 휘어지거나, 구부리거나, 접을 수 있거나 말 수 있는 얇고 유연한 기판 위에 제작되는 디스플레이가 될 수 있다.
상기 플렉서블 디스플레이가 휘어지지 않는 상태(예를 들어, 무한대의 곡률반경을 가지는 상태, 이하 제1상태라 한다)에서는 상기 플렉서블 디스플레이의 디스플레이 영역이 평면이 된다. 상기 제1상태에서 외력에 의하여 휘어진 상태(예를 들어, 유한의 곡률반경을 가지는 상태, 이하, 제2상태라 한다)에서는 상기 디스플레이 영역이 곡면이 될 수 있다. 도시와 같이, 상기 제2상태에서 표시되는 정보는 곡면상에 출력되는 시각 정보가 될 수 있다. 이러한 시각 정보는 매트릭스 형태로 배치되는 단위 화소(sub-pixel)의 발광이 독자적으로 제어됨에 의하여 구현된다. 상기 단위 화소는 하나의 색을 구현하기 위한 최소 단위를 의미한다.
상기 플렉서블 디스플레이의 단위 화소는 반도체 발광 소자에 의하여 구현될 수 있다. 본 발명에서는 전류를 빛으로 변환시키는 반도체 발광 소자의 일 종류로서 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)를 예시한다. 상기 발광 다이오드는 작은 크기로 형성되며, 이를 통하여 상기 제2상태에서도 단위 화소의 역할을 할 수 있게 된다.
이하, 상기 발광 다이오드를 이용하여 구현된 플렉서블 디스플레이에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 2는 도 1의 A부분의 부분 확대도이고, 도 3a 및 도 3b는 도 2의 라인 B-B 및 C-C를 따라 취한 단면도들이며, 도 4는 도 3a의 플립 칩 타입 반도체 발광 소자를 나타내는 개념도이고, 도 5a 내지 도 5c는 플립 칩 타입 반도체 발광 소자와 관련하여 컬러를 구현하는 여러가지 형태를 나타내는 개념도들이다.
도 2, 도 3a 및 도 3b의 도시에 의하면, 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치(100)로서 패시브 매트릭스(Passive Matrix, PM) 방식의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치(100)를 예시한다. 다만, 이하 설명되는 예시는 액티브 매트릭스(Active Matrix, AM) 방식의 반도체 발광 소자에도 적용 가능하다.
상기 디스플레이 장치(100)는 기판(110), 제1전극(120), 전도성 접착층(130), 제2전극(140) 및 복수의 반도체 발광 소자(150)를 포함한다.
기판(110)은 플렉서블 기판일 수 있다. 예를 들어, 플렉서블(flexible) 디스플레이 장치를 구현하기 위하여 기판(110)은 유리나 폴리이미드(PI, Polyimide)를 포함할 수 있다. 이외에도 절연성이 있고, 유연성 있는 재질이면, 예를 들어 PEN(Polyethylene Naphthalate), PET(Polyethylene Terephthalate) 등 어느 것이라도 사용될 수 있다. 또한, 상기 기판(110)은 투명한 재질 또는 불투명한 재질 어느 것이나 될 수 있다.
상기 기판(110)은 제1전극(120)이 배치되는 배선기판이 될 수 있으며, 따라서 상기 제1전극(120)은 기판(110) 상에 위치할 수 있다.
도시에 의하면, 절연층(160)은 제1전극(120)이 위치한 기판(110) 상에 배치될 수 있으며, 상기 절연층(160)에는 보조전극(170)이 위치할 수 있다. 이 경우에, 상기 기판(110)에 절연층(160)이 적층된 상태가 하나의 배선기판이 될 수 있다. 보다 구체적으로, 절연층(160)은 폴리이미드(PI, Polyimide), PET, PEN 등과 같이 절연성이 있고, 유연성 있는 재질로, 상기 기판(110)과 일체로 이루어져 하나의 기판을 형성할 수 있다.
보조전극(170)은 제1전극(120)과 반도체 발광 소자(150)를 전기적으로 연결하는 전극으로서, 절연층(160) 상에 위치하고, 제1전극(120)의 위치에 대응하여 배치된다. 예를 들어, 보조전극(170)은 닷(dot) 형태이며, 절연층(160)을 관통하는 전극홀(171)에 의하여 제1전극(120)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 전극홀(171)은 비아 홀에 도전물질이 채워짐에 의하여 형성될 수 있다.
본 도면들을 참조하면, 절연층(160)의 일면에는 전도성 접착층(130)이 형성되나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 절연층(160)과 전도성 접착층(130)의 사이에 특정 기능을 수행하는 레이어가 형성되거나, 절연층(160)이 없이 전도성 접착층(130)이 기판(110)상에 배치되는 구조도 가능하다. 전도성 접착층(130)이 기판(110)상에 배치되는 구조에서는 전도성 접착층(130)이 절연층의 역할을 할 수 있다.
상기 전도성 접착층(130)은 접착성과 전도성을 가지는 층이 될 수 있으며, 이를 위하여 상기 전도성 접착층(130)에서는 전도성을 가지는 물질과 접착성을 가지는 물질이 혼합될 수 있다. 또한 전도성 접착층(130)은 연성을 가지며, 이를 통하여 디스플레이 장치에서 플렉서블 기능을 가능하게 한다.
이러한 예로서, 전도성 접착층(130)은 이방성 전도성 필름(anistropy conductive film, ACF), 이방성 전도 페이스트(paste), 전도성 입자를 함유한 솔루션(solution) 등이 될 수 있다. 상기 전도성 접착층(130)은 두께를 관통하는 Z 방향으로는 전기적 상호 연결을 허용하나, 수평적인 X-Y 방향으로는 전기절연성을 가지는 레이어로서 구성될 수 있다. 따라서 상기 전도성 접착층(130)은 Z축 전도층으로 명명될 수 있다(다만, 이하 '전도성 접착층'이라 한다).
상기 이방성 전도성 필름은 이방성 전도매질(anisotropic conductive medium)이 절연성 베이스부재에 혼합된 형태의 필름으로서, 열 및 압력이 가해지면 특정 부분만 이방성 전도매질에 의하여 전도성을 가지게 된다. 이하, 상기 이방성 전도성 필름에는 열 및 압력이 가해지는 것으로 설명하나, 상기 이방성 전도성 필름이 부분적으로 전도성을 가지기 위하여 다른 방법도 가능하다. 이러한 방법은, 예를 들어 상기 열 및 압력 중 어느 하나만이 가해지거나 UV 경화 등이 될 수 있다.
또한, 상기 이방성 전도매질은 예를 들어, 도전볼이나 전도성 입자가 될 수 있다. 도시에 의하면, 본 예시에서 상기 이방성 전도성 필름은 도전볼이 절연성 베이스 부재에 혼합된 형태의 필름으로서, 열 및 압력이 가해지면 특정부분만 도전볼에 의하여 전도성을 가지게 된다. 이방성 전도성 필름은 전도성 물질의 코어가 폴리머 재질의 절연막에 의하여 피복된 복수의 입자가 함유된 상태가 될 수 있으며, 이 경우에 열 및 압력이 가해진 부분이 절연막이 파괴되면서 코어에 의하여 도전성을 가지게 된다. 이때, 코어의 형태는 변형되어 필름의 두께방향으로 서로 접촉하는 층을 이룰 수 있다. 보다 구체적인 예로서, 열 및 압력은 이방성 전도성 필름에 전체적으로 가해지며, 이방성 전도성 필름에 의하여 접착되는 상대물의 높이차에 의하여 Z축 방향의 전기적 연결이 부분적으로 형성된다.
다른 예로서, 이방성 전도성 필름은 절연 코어에 전도성 물질이 피복된 복수의 입자가 함유된 상태가 될 수 있다. 이 경우에는 열 및 압력이 가해진 부분이 전도성 물질이 변형되어(눌러 붙어서) 필름의 두께방향으로 전도성을 가지게 된다. 또 다른 예로서, 전도성 물질이 Z축 방향으로 절연성 베이스 부재를 관통하여 필름의 두께방향으로 전도성을 가지는 형태도 가능하다. 이 경우에, 전도성 물질은 뽀족한 단부를 가질 수 있다.
도시에 의하면, 상기 이방성 전도성 필름은 도전볼이 절연성 베이스 부재의 일면에 삽입된 형태로 구성되는 고정배열 이방성 전도성 필름(fixed array ACF)이 될 수 있다. 보다 구체적으로, 절연성 베이스부재는 접착성을 가지는 물질로 형성되며, 도전볼은 상기 절연성 베이스부재의 바닥부분에 집중적으로 배치되며, 상기 베이스부재에서 열 및 압력이 가해지면 상기 도전볼과 함께 변형됨에 따라 수직방향으로 전도성을 가지게 된다.
다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 이방성 전도성 필름은 절연성 베이스부재에 도전볼이 랜덤하게 혼입된 형태나, 복수의 층으로 구성되며 어느 한 층에 도전볼이 배치되는 형태(double-ACF) 등이 모두 가능하다.
이방성 전도 페이스트는 페이스트와 도전볼의 결합형태로서, 절연성 및 접착성의 베이스 물질에 도전볼이 혼합된 페이스트가 될 수 있다. 또한, 전도성 입자를 함유한 솔루션은 전도성 particle 혹은 nano 입자를 함유한 형태의 솔루션이 될 수 있다.
다시 도면을 참조하면, 제2전극(140)은 보조전극(170)과 이격하여 절연층(160)에 위치한다. 즉, 상기 전도성 접착층(130)은 보조전극(170) 및 제2전극(140)이 위치하는 절연층(160) 상에 배치된다.
절연층(160)에 보조전극(170)과 제2전극(140)이 위치된 상태에서 전도성 접착층(130)을 형성한 후에, 반도체 발광 소자(150)를 열 및 압력을 가하여 플립 칩 형태로 접속시키면, 상기 반도체 발광 소자(150)는 제1전극(120) 및 제2전극(140)과 전기적으로 연결된다.
도 4를 참조하면, 상기 반도체 발광 소자는 플립 칩 타입(flip chip type)의 발광 소자가 될 수 있다.
예를 들어, 상기 반도체 발광 소자는 p형 전극(156), p형 전극(156)이 형성되는 p형 반도체층(155), p형 반도체층(155) 상에 형성된 활성층(154), 활성층(154) 상에 형성된 n형 반도체층(153) 및 n형 반도체층(153) 상에서 p형 전극(156)과 수평방향으로 이격 배치되는 n형 전극(152)을 포함한다. 이 경우, p형 전극(156)은 보조전극(170)과 전도성 접착층(130)에 의하여 전기적으로 연결될 수 있고, n형 전극(152)은 제2전극(140)과 전기적으로 연결될 수 있다.
다시 도 2, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 보조전극(170)은 일방향으로 길게 형성되어, 하나의 보조전극이 복수의 반도체 발광 소자(150)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 보조전극을 중심으로 좌우의 반도체 발광 소자들의 p형 전극들이 하나의 보조전극에 전기적으로 연결될 수 있다.
보다 구체적으로, 열 및 압력에 의하여 전도성 접착층(130)의 내부로 반도체 발광 소자(150)가 압입되며, 이를 통하여 반도체 발광 소자(150)의 p형 전극(156)과 보조전극(170) 사이의 부분과, 반도체 발광 소자(150)의 n형 전극(152)과 제2전극(140) 사이의 부분에서만 전도성을 가지게 되고, 나머지 부분에서는 반도체 발광 소자의 압입이 없어 전도성을 가지지 않게 된다. 이와 같이, 전도성 접착층(130)은 반도체 발광 소자(150)와 보조전극(170) 사이 및 반도체 발광 소자(150)와 제2전극(140) 사이를 상호 결합시켜줄 뿐만 아니라 전기적 연결까지 형성시킨다.
또한, 복수의 반도체 발광 소자(150)는 발광 소자 어레이(array)를 구성하며, 발광 소자 어레이에는 형광체층(180)이 형성된다.
발광 소자 어레이는 자체 휘도값이 상이한 복수의 반도체 발광 소자들을 포함할 수 있다. 각각의 반도체 발광 소자(150)는 단위 화소를 구성하며, 제1전극(120)에 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 제1전극(120)은 복수 개일 수 있고, 반도체 발광 소자들은 예컨대 수 열로 배치되며, 각 열의 반도체 발광 소자들은 상기 복수 개의 제1전극 중 어느 하나에 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 반도체 발광 소자들이 플립 칩 형태로 접속되므로, 투명 유전체 기판에 성장시킨 반도체 발광 소자들을 이용할 수 있다. 또한, 상기 반도체 발광 소자들은 예컨대 질화물 반도체 발광 소자일 수 있다. 반도체 발광 소자(150)는 휘도가 우수하므로, 작은 크기로도 개별 단위 픽셀을 구성할 수 있다.
도시에 의하면, 반도체 발광 소자(150)의 사이에 격벽(190)이 형성될 수 있다. 이 경우, 격벽(190)은 개별 단위 화소를 서로 분리하는 역할을 할 수 있으며, 전도성 접착층(130)과 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 이방성 전도성 필름에 반도체 발광 소자(150)가 삽입됨에 의하여 이방성 전도성 필름의 베이스부재가 상기 격벽을 형성할 수 있다.
또한, 상기 이방성 전도성 필름의 베이스부재가 블랙이면, 별도의 블랙 절연체가 없어도 상기 격벽(190)이 반사 특성을 가지는 동시에 대비비(contrast)가 증가될 수 있다.
다른 예로서, 상기 격벽(190)으로 반사성 격벽이 별도로 구비될 수 있다. 이 경우에, 상기 격벽(190)은 디스플레이 장치의 목적에 따라 블랙(Black) 또는 화이트(White) 절연체를 포함할 수 있다. 화이트 절연체의 격벽을 이용할 경우 반사성을 높이는 효과가 있을 수 있고, 블랙 절연체의 격벽을 이용할 경우, 반사 특성을 가지는 동시에 대비비(contrast)를 증가시킬 수 있다.
형광체층(180)은 반도체 발광 소자(150)의 외면에 위치할 수 있다. 예를 들어, 반도체 발광 소자(150)는 청색(B) 광을 발광하는 청색 반도체 발광 소자고, 형광체층(180)은 상기 청색(B) 광을 단위 화소의 색상으로 변환시키는 기능을 수행한다. 상기 형광체층(180)은 개별 화소를 구성하는 적색 형광체(181) 또는 녹색 형광체(182)가 될 수 있다.
즉, 적색의 단위 화소를 이루는 위치에서, 청색 반도체 발광 소자 상에는 청색 광을 적색(R) 광으로 변환시킬 수 있는 적색 형광체(181)가 적층될 수 있고, 녹색의 단위 화소를 이루는 위치에서는, 청색 반도체 발광 소자 상에 청색 광을 녹색(G) 광으로 변환시킬 수 있는 녹색 형광체(182)가 적층될 수 있다. 또한, 청색의 단위 화소를 이루는 부분에는 청색 반도체 발광 소자만 단독으로 이용될 수 있다. 이 경우, 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)의 단위 화소들이 하나의 화소를 이룰 수 있다. 보다 구체적으로, 제1전극(120)의 각 라인을 따라 하나의 색상의 형광체가 적층될 수 있다. 따라서, 제1전극(120)에서 하나의 라인은 하나의 색상을 제어하는 전극이 될 수 있다. 즉, 제2전극(140)을 따라서, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)이 차례로 배치될 수 있으며, 이를 통하여 단위 화소가 구현될 수 있다.
다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 형광체 대신에 반도체 발광 소자(150)와 퀀텀닷(QD)이 조합되어 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 단위 화소들을 구현할 수 있다.
또한, 대비비(contrast) 향상을 위하여 각각의 형광체층들의 사이에는 블랙 매트릭스(191)가 배치될 수 있다. 즉, 이러한 블랙 매트릭스(191)는 명암의 대조를 향상시킬 수 있다.
다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 청색, 적색, 녹색을 구현하기 위한 다른 구조가 적용될 수 있다.
도 5a를 참조하면, 각각의 반도체 발광 소자(150)는 질화 갈륨(GaN)을 주로 하여, 인듐(In) 및/또는 알루미늄(Al)이 함께 첨가되어 청색을 비롯한 다양한 빛을 발광하는 고출력의 발광 소자로 구현될 수 있다.
이 경우, 반도체 발광 소자(150)는 각각 단위 화소(sub-pixel)를 이루기 위하여 적색, 녹색 및 청색 반도체 발광 소자일 수 있다. 예컨대, 적색, 녹색 및 청색 반도체 발광 소자(R, G, B)가 교대로 배치되고, 적색, 녹색 및 청색 반도체 발광 소자에 의하여 적색(Red), 녹색(Green) 및 청색(Blue)의 단위 화소들이 하나의 화소(pixel)를 이루며, 이를 통하여 풀 칼라 디스플레이가 구현될 수 있다.
도 5b를 참조하면, 반도체 발광 소자는 황색 형광체층이 개별 소자마다 구비된 백색 발광 소자(W)를 구비할 수 있다. 이 경우에는, 단위 화소를 이루기 위하여, 백색 발광 소자(W) 상에 적색 형광체층(181), 녹색 형광체층(182), 및 청색 형광체층(183)이 구비될 수 있다. 또한, 이러한 백색 발광 소자(W) 상에 적색, 녹색, 및 청색이 반복되는 컬러 필터를 이용하여 단위 화소를 이룰 수 있다.
도 5c를 참조하면, 자외선 발광 소자(UV) 상에 적색 형광체층(181), 녹색 형광체층(182), 및 청색 형광체층(183)이 구비되는 구조도 가능하다. 이와 같이, 반도체 발광 소자는 가시광선뿐만 아니라 자외선(UV)까지 전영역에 사용가능하며, 자외선(UV)이 상부 형광체의 여기원(excitation source)으로 사용가능한 반도체 발광 소자의 형태로 확장될 수 있다.
본 예시를 다시 살펴보면, 반도체 발광 소자(150)는 전도성 접착층(130) 상에 위치되어, 디스플레이 장치에서 단위 화소를 구성한다. 반도체 발광 소자(150)는 휘도가 우수하므로, 작은 크기로도 개별 단위 화소를 구성할 수 있다. 이와 같은 개별 반도체 발광 소자(150)의 크기는 한 변의 길이가 80㎛ 이하일 수 있고, 직사각형 또는 정사각형 소자일 수 있다. 직사각형인 경우에는 20X80㎛ 이하의 크기가 될 수 있다.
또한, 한 변의 길이가 10㎛인 정사각형의 반도체 발광 소자(150)를 단위 화소로 이용하여도 디스플레이 장치를 이루기 위한 충분한 밝기가 나타난다. 따라서, 단위 화소의 크기가 한 변이 600㎛, 나머지 한변이 300㎛인 직사각형 화소인 경우를 예로 들면, 반도체 발광 소자의 거리가 상대적으로 충분히 크게 된다. 따라서, 이러한 경우, HD화질 이상의 고화질을 가지는 플렉서블 디스플레이 장치를 구현할 수 있게 된다.
상기에서 설명된 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치는 새로운 형태의 제조방법에 의하여 제조될 수 있다. 이하, 도 6을 참조하여 상기 제조방법에 대하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 제조방법을 나타낸 단면도들이다.
본 도면을 참조하면, 먼저, 보조전극(170) 및 제2전극(140)이 위치된 절연층(160) 상에 전도성 접착층(130)을 형성한다. 제1기판(110)에 절연층(160)이 적층되어 하나의 기판(또는 배선기판)을 형성하며, 상기 배선기판에는 제1전극(120), 보조전극(170) 및 제2전극(140)이 배치된다. 이 경우에, 제1전극(120)과 제2전극(140)은 상호 직교 방향으로 배치될 수 있다. 또한, 플렉서블(flexible) 디스플레이 장치를 구현하기 위하여 제1기판(110) 및 절연층(160)은 각각 유리 또는 폴리이미드(PI)를 포함할 수 있다.
상기 전도성 접착층(130)은 예를 들어, 이방성 전도성 필름에 의하여 구현될 수 있으며, 이를 위하여 절연층(160)이 위치된 기판에 이방성 전도성 필름이 도포될 수 있다.
다음에, 보조전극(170) 및 제2전극(140)들의 위치에 대응하고, 개별 화소를 구성하는 복수의 반도체 발광 소자(150)가 위치된 제2기판(112)을 상기 반도체 발광 소자(150)가 보조전극(170) 및 제2전극(140)와 대향하도록 배치한다.
이 경우에, 제2기판(112)은 반도체 발광 소자(150)를 성장시키는 성장 기판으로서, 사파이어(spire) 기판 또는 실리콘(silicon) 기판이 될 수 있다.
상기 반도체 발광 소자는 웨이퍼(wafer) 단위로 형성될 때, 디스플레이 장치를 이룰 수 있는 간격 및 크기를 가지도록 함으로써, 디스플레이 장치에 효과적으로 이용될 수 있다.
그 다음에, 배선기판과 제2기판(112)을 열압착한다. 예를 들어, 배선기판과 제2기판(112)은 ACF press head 를 적용하여 열압착될 수 있다. 상기 열압착에 의하여 배선기판과 제2기판(112)은 본딩(bonding)된다. 열압착에 의하여 전도성을 갖는 이방성 전도성 필름의 특성에 의해 반도체 발광 소자(150)와 보조전극(170) 및 제2전극(140)의 사이의 부분만 전도성을 가지게 되며, 이를 통하여 전극들과 반도체 발광 소자(150)는 전기적으로 연결될 수 있다. 이 때에, 반도체 발광 소자(150)가 상기 이방성 전도성 필름의 내부로 삽입되며, 이를 통하여 반도체 발광 소자(150) 사이에 격벽이 형성될 수 있다.
그 다음에, 상기 제2기판(112)을 제거한다. 예를 들어, 제2기판(112)은 레이저 리프트 오프법(Laser Lift-off, LLO) 또는 화학적 리프트 오프법(Chemical Lift-off, CLO)을 이용하여 제거할 수 있다.
마지막으로, 상기 제2기판(112)을 제거하여 반도체 발광 소자들(150)을 외부로 노출시킨다. 필요에 따라, 반도체 발광 소자(150)가 결합된 배선기판 상을 실리콘 옥사이드(SiOx) 등을 코팅하여 투명 절연층(미도시)을 형성할 수 있다.
또한, 상기 반도체 발광 소자(150)의 일면에 형광체층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 반도체 발광 소자(150)는 청색(B) 광을 발광하는 청색 반도체 발광 소자고, 이러한 청색(B) 광을 단위 화소의 색상으로 변환시키기 위한 적색 형광체 또는 녹색 형광체가 상기 청색 반도체 발광 소자의 일면에 레이어를 형성할 수 있다.
이상에서 설명된 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 제조방법이나 구조는 여러가지 형태로 변형될 수 있다. 그 예로서, 상기에서 설명된 디스플레이 장치에는 수직형 반도체 발광 소자도 적용될 수 있다. 이하, 도 5 및 도 6을 참조하여 수직형 구조에 대하여 설명한다.
또한, 이하 설명되는 변형예 또는 실시예에서는 앞선 예와 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일, 유사한 참조번호가 부여되고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음된다.
도 7은 발명의 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치의 다른 일 실시예를 나타내는 사시도이고, 도 8은 도 7의 라인 D-D를 따라 취한 단면도이며, 도 9은 도 8의 수직형 반도체 발광 소자를 나타내는 개념도이다.
본 도면들을 참조하면, 디스플레이 장치는 패시브 매트릭스(Passive Matrix, PM) 방식의 수직형 반도체 발광 소자를 이용한 디스플레이 장치가 될 수 있다.
상기 디스플레이 장치는 기판(210), 제1전극(220), 전도성 접착층(230), 제2전극(240) 및 복수의 반도체 발광 소자(250)를 포함한다.
기판(210)은 제1전극(220)이 배치되는 배선기판으로서, 플렉서블(flexible) 디스플레이 장치를 구현하기 위하여 폴리이미드(PI)를 포함할 수 있다. 이외에도 절연성이 있고, 유연성 있는 재질이면 어느 것이라도 사용 가능할 것이다.
제1전극(220)은 기판(210) 상에 위치하며, 일 방향으로 긴 바(bar) 형태의 전극으로 형성될 수 있다. 상기 제1 전극(220)은 데이터 전극의 역할을 하도록 이루어질 수 있다.
전도성 접착층(230)은 제1전극(220)이 위치하는 기판(210)상에 형성된다. 플립 칩 타입(flip chip type)의 발광 소자가 적용된 디스플레이 장치와 같이, 전도성 접착층(230)은 이방성 전도성 필름(anistropy conductive film, ACF), 이방성 전도 페이스트(paste), 전도성 입자를 함유한 솔루션(solution) 등이 될 수 있다. 다만, 본 실시 예에서도 이방성 전도성 필름에 의하여 전도성 접착층(230)이 구현되는 경우를 예시한다.
기판(210) 상에 제1전극(220)이 위치하는 상태에서 이방성 전도성 필름을 위치시킨 후에, 반도체 발광 소자(250)를 열 및 압력을 가하여 접속시키면, 상기 반도체 발광 소자(250)가 제1전극(220)과 전기적으로 연결된다. 이 때, 상기 반도체 발광 소자(250)는 제1전극(220) 상에 위치되도록 배치되는 것이 바람직하다.
상기 전기적 연결은 전술한 바와 같이, 이방성 전도성 필름에서 열 및 압력이 가해지면 부분적으로 두께방향으로 전도성을 가지기 때문에 생성된다. 따라서, 이방성 전도성 필름에서는 두께방향으로 전도성을 가지는 부분과 전도성을 가지지 않는 부분으로 구획된다.
또한, 이방성 전도성 필름은 접착 성분을 함유하기 때문에, 전도성 접착층(230)은 반도체 발광 소자(250)와 제1전극(220) 사이에서 전기적 연결뿐만 아니라 기계적 결합까지 구현한다.
이와 같이, 반도체 발광 소자(250)는 전도성 접착층(230) 상에 위치되며, 이를 통하여 디스플레이 장치에서 개별 화소를 구성한다. 반도체 발광 소자(250)는 휘도가 우수하므로, 작은 크기로도 개별 단위 픽셀을 구성할 수 있다. 이와 같은 개별 반도체 발광 소자(250)의 크기는 한 변의 길이가 80㎛ 이하일 수 있고, 직사각형 또는 정사각형 소자일 수 있다. 직사각형인 경우에는 20X80㎛ 이하의 크기가 될 수 있다.
상기 반도체 발광 소자(250)는 수직형 구조가 될 수 있다.
수직형 반도체 발광 소자들의 사이에는, 제1전극(220)의 길이 방향과 교차하는 방향으로 배치되고, 수직형 반도체 발광 소자(250)와 전기적으로 연결된 복수의 제2전극(240)이 위치한다.
도 9를 참조하면, 이러한 수직형 반도체 발광 소자는 p형 전극(256), p형 전극(256) 상에 형성된 p형 반도체층(255), p형 반도체층(255) 상에 형성된 활성층(254), 활성층(254)상에 형성된 n형 반도체층(253) 및 n형 반도체층(253) 상에 형성된 n형 전극(252)을 포함한다. 이 경우, 하부에 위치한 p형 전극(256)은 제1전극(220)과 전도성 접착층(230)에 의하여 전기적으로 연결될 수 있고, 상부에 위치한 n형 전극(252)은 후술하는 제2전극(240)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 수직형 반도체 발광 소자(250)는 전극을 상/하로 배치할 수 있으므로, 칩 사이즈를 줄일 수 있다는 큰 강점을 가지고 있다.
다시 도 8을 참조하면, 상기 반도체 발광 소자(250)의 일면에는 형광체층(280)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 반도체 발광 소자(250)는 청색(B) 광을 발광하는 청색 반도체 발광 소자(251)이고, 이러한 청색(B) 광을 단위 화소의 색상으로 변환시키기 위한 형광체층(280)이 구비될 수 있다. 이 경우에, 형광체층(280)은 개별 화소를 구성하는 적색 형광체(281) 및 녹색 형광체(282) 일 수 있다.
즉, 적색의 단위 화소를 이루는 위치에서, 청색 반도체 발광 소자 상에는 청색 광을 적색(R) 광으로 변환시킬 수 있는 적색 형광체(281)가 적층될 수 있고, 녹색의 단위 화소를 이루는 위치에서는, 청색 반도체 발광 소자 상에 청색 광을 녹색(G) 광으로 변환시킬 수 있는 녹색 형광체(282)가 적층될 수 있다. 또한, 청색의 단위 화소를 이루는 부분에는 청색 반도체 발광 소자만 단독으로 이용될 수 있다. 이 경우, 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)의 단위 화소들이 하나의 화소를 이룰 수 있다.
다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 플립 칩 타입(flip chip type)의 발광 소자가 적용된 디스플레이 장치에서 전술한 바와 같이, 청색, 적색, 녹색을 구현하기 위한 다른 구조가 적용될 수 있다.
다시 본 실시예를 살펴보면, 제2전극(240)은 반도체 발광 소자들(250) 사이에 위치하고, 반도체 발광 소자들(250)과 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 반도체 발광 소자들(250)은 복수의 열로 배치되고, 제2전극(240)은 반도체 발광 소자들(250)의 열들 사이에 위치할 수 있다.
개별 화소를 이루는 반도체 발광 소자(250) 사이의 거리가 충분히 크기 때문에 제2전극(240)은 반도체 발광 소자들(250) 사이에 위치될 수 있다.
제2전극(240)은 일 방향으로 긴 바(bar) 형태의 전극으로 형성될 수 있으며, 제1전극과 상호 수직한 방향으로 배치될 수 있다.
또한, 제2전극(240)과 반도체 발광 소자(250)는 제2전극(240)에서 돌출된 연결 전극에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 연결 전극이 반도체 발광 소자(250)의 n형 전극이 될 수 있다. 예를 들어, n형 전극은 오믹(ohmic) 접촉을 위한 오믹 전극으로 형성되며, 상기 제2전극은 인쇄 또는 증착에 의하여 오믹 전극의 적어도 일부를 덮게 된다. 이를 통하여 제2전극(240)과 반도체 발광 소자(250)의 n형 전극이 전기적으로 연결될 수 있다.
도시에 의하면, 상기 제2전극(240)은 전도성 접착층(230) 상에 위치될 수 있다. 경우에 따라, 반도체 발광 소자(250)가 형성된 기판(210) 상에 실리콘 옥사이드(SiOx) 등을 포함하는 투명 절연층(미도시)이 형성될 수 있다. 투명 절연층이 형성된 후에 제2전극(240)을 위치시킬 경우, 상기 제2전극(240)은 투명 절연층 상에 위치하게 된다. 또한, 제2전극(240)은 전도성 접착층(230) 또는 투명 절연층에 이격되어 형성될 수도 있다.
만약 반도체 발광 소자(250) 상에 제2전극(240)을 위치시키기 위하여는 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명 전극을 사용한다면, ITO 물질은 n형 반도체층과는 접착성이 좋지 않은 문제가 있다. 따라서, 본 발명은 반도체 발광 소자(250) 사이에 제2전극(240)을 위치시킴으로써, ITO와 같은 투명 전극을 사용하지 않아도 되는 이점이 있다. 따라서, 투명한 재료 선택에 구속되지 않고, n형 반도체층과 접착성이 좋은 전도성 물질을 수평 전극으로 사용하여 광추출 효율을 향상시킬 수 있다.
도시에 의하면, 반도체 발광 소자(250) 사이에는 격벽(290)이 위치할 수 있다. 즉, 개별 화소를 이루는 반도체 발광 소자(250)를 격리시키기 위하여 수직형 반도체 발광 소자(250) 사이에는 격벽(290)이 배치될 수 있다. 이 경우, 격벽(290)은 개별 단위 화소를 서로 분리하는 역할을 할 수 있으며, 상기 전도성 접착층(230)과 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 이방성 전도성 필름에 반도체 발광 소자(250)가 삽입됨에 의하여 이방성 전도성 필름의 베이스부재가 상기 격벽을 형성할 수 있다.
또한, 상기 이방성 전도성 필름의 베이스 부재가 블랙이면, 별도의 블랙 절연체가 없어도 상기 격벽(290)이 반사 특성을 가지는 동시에 대비비(contrast)가 증가될 수 있다.
다른 예로서, 상기 격벽(190)으로서, 반사성 격벽이 별도로 구비될 수 있다. 격벽(290)은 디스플레이 장치의 목적에 따라 블랙(Black) 또는 화이트(White) 절연체를 포함할 수 있다.
만일 제2전극(240)이 반도체 발광 소자(250) 사이의 전도성 접착층(230) 상에 바로 위치된 경우, 격벽(290)은 수직형 반도체 발광 소자(250) 및 제2전극(240)의 사이사이에 위치될 수 있다. 따라서, 반도체 발광 소자(250)를 이용하여 작은 크기로도 개별 단위 픽셀을 구성할 수 있고, 반도체 발광 소자(250)의 거리가 상대적으로 충분히 크게 되어 제2전극(240)을 반도체 발광 소자(250) 사이에 위치시킬 수 있고, HD 화질을 가지는 플렉서블 디스플레이 장치를 구현할 수 있는 효과가 있게 된다.
또한, 도시에 의하면, 대비비(contrast) 향상을 위하여 각각의 형광체 사이에는 블랙 매트릭스(291)가 배치될 수 있다. 즉, 이러한 블랙 매트릭스(291)는 명암의 대조를 향상시킬 수 있다.
상기 설명과 같이, 반도체 발광 소자(250)는 전도성 접착층(230) 상에 위치되며, 이를 통하여 디스플레이 장치에서 개별 화소를 구성한다. 반도체 발광 소자(250)는 휘도가 우수하므로, 작은 크기로도 개별 단위 픽셀을 구성할 수 있다. 따라서, 반도체 발광 소자에 의하여 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 단위 화소들이 하나의 화소를 이루는 풀 칼라 디스플레이가 구현될 수 있다.
<자가조립 위한 자성층을 갖는 반도체 발광 소자의 일 구조>
도 10은 반도체 발광 소자가 자가조립 방식에 의해 디스플레이 패널에 조립되는 방법의 일 실시 예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 10에서는 반도체 발광 소자가 전자기장을 이용한 자가조립 방식에 의해 디스플레이 패널에 조립되는 예를 간략히 설명한다.
도 10을 참조하면, 반도체 발광 소자(1104)는 유체(1200)가 채워진 챔버(1300)에 투입될 수 있다.
반도체 발광 소자(1104)는 도 4에 도시된 수평형 반도체 발광 소자 또는 도 9에 도시된 수직형 반도체 발광 소자로 구현될 수 있다. 또한, 반도체 발광 소자(1104)는 자성체를 갖는 자성층을 포함할 수 있다. 상기 자성층은 니켈(Ni) 등 자성을 갖는 금속을 포함할 수 있다. 유체 내로 투입된 반도체 발광 소자(1104)는 자성층을 포함하므로, 조립 장치(1000)로부터 발생하는 자기장에 의해 패널(1100)로 이동하여 상기 패널(1100)에 조립될 수 있다.
이 후, 패널(또는 기판; 1100)이 챔버(1300) 상에 배치될 수 있다. 실시 예에 따라, 패널(1100)은 챔버(1300) 내로 투입될 수도 있다.
패널(1100)에는 조립될 반도체 발광 소자(1104) 각각에 대응하는 한 쌍의 조립 전극(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 조립 전극은 투명 전극(ITO)으로 구현되거나, 기타 일반적인 재료를 이용해 구현될 수 있다. 상기 조립 전극은 전압이 인가됨에 따라 전기장을 방출함으로써, 조립된 반도체 발광 소자(1104)를 패널(1100)에 고정시키는 한 쌍의 조립 전극에 해당할 수 있다. 상기 조립 전극 간의 간격은 반도체 발광 소자(1104)의 폭 및 결합 홀(1102)의 폭보다 작게 형성되어, 전기장을 이용한 반도체 발광 소자(1104)의 조립 위치를 보다 정밀하게 고정할 수 있다.
패널(1100)에는 반도체 발광 소자(1104)들이 결합되는 결합 홀(1102)이 형성되고, 결합 홀(1102)이 형성된 면은 유체(1200)와 접촉할 수 있다. 결합 홀(1102)은 반도체 발광 소자(1104)의 정확한 조립 위치를 가이드할 수 있다. 예컨대, 결합 홀(1102)은 패널(1100)의 기판 상에 형성되는 격벽(도 3b의 190 참조)에 의해 형성될 수 있다.
한편, 결합 홀(1102)은 대응하는 위치에 조립될 반도체 발광 소자(1104)의 형상에 대응하는 형상 및 크기를 가질 수 있다. 이에 따라, 결합 홀(1102)에 다른 반도체 발광 소자가 조립되거나 복수의 반도체 발광 소자들이 조립되는 것을 방지할 수 있다.
패널(1100)이 배치된 후, 자성체를 포함하는 조립 장치(1000)가 패널(1100)을 따라 이동할 수 있다. 조립 장치(1000)는 자기장이 미치는 영역을 유체(1200) 내부로 최대화하기 위해, 패널(1100)과 접촉한 상태로 이동할 수 있다. 실시 예에 따라서는, 조립 장치(1000)가 복수의 자성체를 포함하거나, 패널(1100)과 대응하는 크기의 자성체를 포함할 수도 있다. 이 경우, 조립 장치(1000)의 이동 거리는 소정 범위 이내로 제한될 수도 있다.
조립 장치(1000)에 의해 발생하는 자기장에 의해, 챔버(1300) 내의 반도체 발광 소자(1104)는 조립 장치(1000)를 향해 이동할 수 있다.
반도체 발광 소자(1104)는 조립 장치(1000)를 향해 이동 중, 결합 홀(1102)로 삽입되어 패널(1100)과 접촉될 수 있다. 예컨대, 결합 홀(1102) 및/또는 반도체 발광 소자(1104)에는 반도체 발광 소자(1104)의 n형 반도체층이 패턴(1100)과 접촉되기 위한 패턴이나 형상 등이 형성될 수 있다.
또한, 패널(1100)에 형성된 조립 전극을 통해 가해지는 전기장에 의해, 패널(1100)에 접촉된 반도체 발광 소자(1104)가 조립 장치(1000)의 이동에 의해 이탈되지 않고 패널(1100)에 고정될 수 있다. 이에 따라, 반도체 발광 소자(1104)가 패널(1100)에 조립될 수 있다.
즉, 상술한 전자기장을 이용한 자가조립 방식에 의해, 반도체 발광 소자들 각각이 기판에 조립되는 데 소요되는 시간을 급격히 단축시킬 수 있으므로, 대면적 고화소 디스플레이를 보다 신속하고 경제적으로 구현할 수 있다.
반도체 발광 소자(1104)는 마이크로 엘이디일 수 있고, 조립 장치(1000)는 마이크로 엘이디 대면적 자가 조립 멀티 마그넷 헤드를 포함할 수 있다.
도 11은 본 실시 예에 따른 조립 시스템의 정면도이다.
도 11에 도시된 조립 시스템은 조립 장치(1000), 구동부(1400) 및 지지부(1430)을 포함할 수 있다.
구동부(1400)의 예는 조립 장치(1000)를 이동시키는 로봇일 수 있다.
구동부(1400)는 Z축 구동부(1410)와, Y축 구동부(1420)를 포함할 수 있다.
Z축 구동부(1410)는 지지부(1430)에 배치될 수 있고, 조립장치(1000)에 연결되어 조립 장치(1000)를 Z축(수직 방향)으로 이동시킬 수 있다.
Y축 구동부(1420)는 지지부(1430)에 배치될 수 있고, Z축 구동부(1410)을 Z축과 직교한 Y축(수평 방향)으로 이동시킬 수 있다.
구동부(1400)는 지지부(1430)에 의해 지지된 상태에서, 조립 장치(1000)를 수직 방향 및 수평 방향으로 이동시킬 수 있다.
지지부(1430)는 좌측 지지 프레임(1440)과, 우측 지지 프레임(1450)을 포함할 수 있다.
조립 장치(1000)는 구동부(1400)에 의해 패널(1100) 위에서 이동될 수 있다. 조립 장치(1000)는 구동부(1400)에 의해 패널(1100) 위에서 Z축(수직 방향)과, Y축(수평 방향)으로 이동될 수 있다.
조립장치(1000)에서 발생된 진동은 구동부(1400) 및 지지부(1430)로 전달될 수 있는데, 조립장치(1000)는 방진기(1700, Anti Vibration system)를 포함할 수 있고, 구동부(1400) 및 지지부(1430)로 진동이 전달되는 것을 최소화될 수 있다.
조립 장치(1000)는 메인 프레임(1500)와, 마그넷 헤드(1600) 및 방진기(1700)을 포함할 수 있다.
메인 프레임(1500)은 마그넷 헤드(1600) 및 방진기(1700)를 지지할 수 있다.
메인 프레임(1500)은 구동부(1400)에 연결될 수 있고, 구동부(1400)의 구동시, 마그넷 헤드(1600) 및 방진기(1700)를 운반할 수 있다.
메인 프레임(1500)은 구동부(1400) 중 Z축 구동부(1410)에 연결될 수 있다. 메인 프레임(1500)는 Z축 구동부(1410)의 아래 위치에서 Z축 구동부(1410)에 매달리게 설치될 수 있다.
마그넷 헤드(1600)는 메인 프레임(1500)에 배치될 수 있고, 패널(1100, 도 10 참조)에 반도체 발광 소자(1104, 도 10 참조)를 자력 조립할 수 있다.
마그넷 헤드(1600)는 마그넷 플레이트 어셈블리(1610); 및 복수개 구동기구(1650)를 포함할 수 있다.
마그넷 플레이트 어셈블리(1610)는 챔버(1300) 내에 위치하는 반도체 발광 소자(1104, 도 10 참조)에 인력을 작용할 수 있는 마그넷(1644)을 포함할 수 있다.
복수개 구동기구(1650)는 서로 이격될 수 있다. 복수개 구동기구(1650)는 마그넷 플레이트 어셈블리(1610)에 각각 연결될 수 있다.
복수개 구동기구(1650)는 마그넷 플레이트 어셈블리(1610)가 원형 궤도를 따라 회전되게 할 수 있고, 조립 장치(100)는 복수개 구동기구(1650)를 포함하는 멀티 마그넷 헤드일 수 있다.
이러한 마그넷 헤드(100)는 패널(1100)의 크기 및 조립 면적이 증가하더라도, 패널(1100)의 대면적으로 동시에 조립 가능할 수 있고, 패널(1100)의 조립 면적이 증가되더라도 증가된 영역만큼 마그넷을 배치시켜, 동시에 패널(1100)의 전체 면적을 조립할 수 있다.
방진기(1700)는 메인 프레임(1500)에 배치되어 마그넷 헤드(1600)의 진동을 상쇄할 수 있다. 복수개 구동기구(1650)에 의한 마그넷 플레이트 어셈블리(1610)의 회전 이동시, 방진기(1700)는 회전 반경의 수직 방향으로 발생하는 힘을 상쇄시키기 위한 WORK(무게추)를 포함할 수 있다.
방진기(1700)는 마그넷 헤드(1600)와 동일 축선상에서, WORK(무게추)를 마그넷 헤드(1600)와 편심 각도를 싱크시켜 회전시킬 수 있어, 마그넷 헤드(1600)와 반대 힘을 발생시킬 수 있다.
방진기(1700)는 마그넷 헤드(1600)에서 메인 프레임(1500)으로 전달되는 힘을 최소화하는 것에 의해, 마그넷 헤드(1600)에서 발생된 진동이 프레임(1500)으로 전달되는 것을 최소화할 수 있다.
도 12은 도 11에 도시된 조립 장치가 도시된 측면도이며, 도 13는 도 11에 도시된 조립 장치가 도시된 사시도이고, 도 14은 도 13에 도시된 방진기의 사시도이고, 도 15은 본 실시예에 따른 방진기가 도시된 단면도이고, 도 16는 본 실시예에 따른 마그넷 헤드가 도시된 단면도이며, 도 17은 본 실시예에 따른 마그넷 플레이트 어셈블리의 내부가 도시된 단면도이다.
메인 프레임(1500)은 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 내측 프레임(1510)과, 내측 프레임(1510)에서 돌출된 사이드 프레임(1520)을 포함할 수 있다.
내측 프레임(1510)은 한 쌍의 사이드 프레임(1520) 사이에 위치하는 센터 프레임일 수 있다.
내측 프레임(1510)의 상단(1512)은 구동부(1400) 특히, Z축 구동부(1410)의 하단에 체결될 수 있다.
내측 프레임(1510)은 전체적인 형상이 육각형인 프레임일 수 있다. 내측 프레임(1510)의 전면, 후면, 좌측면,우측면 각각에는 개구부(1514)가 형성될 수 있다.
내측 프레임(1510)의 내부에는 공간(1515)이 형성될 수 있다.
내측 프레임(1510)는 로어 프레임(1516)과, 로어 프레임(1516)과 Z축 방향으로 이격된 어퍼 프레임(1518)을 포함할 수 있고, 로어 프레임(1516)과 어퍼 프레임(1518)을 잇는 기둥 프레임(1519)을 포함할 수 있다.
사이드 프레임(1520)은 내측 프레임(1510)의 하부에서 수평 방향으로 돌출되게 제공될 수 있다.
사이드 프레임(1520)은 한 쌍 제공될 수 있고, 내측 프레임(1510)의 좌,우 양측에 각각 제공될 수 있다.
한 쌍의 사이드 프레임(1520)는 내측 프레임(1520)을 사이에 두고 배치되는 좌측 프레임(1522)와 우측 프레임(1524)를 포함할 수 있다.
좌측 프레임(1522)와 우측 프레임(1524)는 좌우 방향으로 서로 이격될 수 있다.
방진기(1700)는 내측 프레임(1510) 내측의 공간(1515)에 배치될 수 있고, 복수개 구동기구(1650)의 각각은 사이드 프레임(1520)에 배치될 수 있다.
마그넷 헤드(1600)의 일 예는 총 4개의 구동기구(1650)를 포함할 수 있고, 이 경우, 좌측 프레임(1522)는 2개의 구동기구(1650)가 배치될 수 있고, 우측 프레임(1524)에는 나머지 2개의 구동기구(1650)가 배치될 수 있다.
방진기(1700)는 메인 프레임(1500)에 체결된 방진 프레임(1710)와, 방진 프레임(1710)에 설치된 브라켓(1720)와, 브라켓(1720)에 설치된 방진 모터(1730)와, 방진 모터(1730)에 의해 회전되는 방진축(1740) 및 방진축(1740)에 편심되게 연결된 무게추(1750)를 포함할 수 있다.
방진 프레임(1710)는 도 14에 도시된 바와 같이, 센터 바디(1712)와, 한 쌍의 사이드 바디(1714)(1716)를 포함할 수 있다.
센터 바디(1712)는 좌우 방향으로 길게 형성될 수 있다.
한 쌍의 사이드 바디(1714)(1716)는 센터 바디(1712) 보다 짧게 형성될 수 있다. 한 쌍의 사이드 바디(1714)(1716)은 좌측 바디(1714)와 우측 바디(1716)을 포함할 수 있다.
좌측 바디(1714)는 도 13에 도시된 바와 같이, 센터 프레임(150)의 좌측부에 체결될 수 있고, 우측 바디(1716)는 센터 프레임(150)의 우측부에 체결될 수 있다.
좌측 바디(1714)와 우측 바디(1716)는 센터 프레임(150)의 로어 프레임(1516)에 체결될 수 있다.
브라켓(1720)는 센터 바디(1712)에 체결될 수 있다. 브라켓(1720)는 방진 모터(1730)을 센터 바디(1720)이 이격되게 지지할 수 있다.
방진축(1740)의 상부는 방진모터(1730)에 연결될 수 있고, 방진모터(1730)의 구동시, 방진축(1740)은 회전될 수 있다. 방진축(1740)는 복수개의 부재로 이루어질 수 있고, 적어도 하나의 커플러를 포함할 수 있다.
방진축(1740)은 방진 프레임(1710)의 센터 바디(1712)를 관통할 수 있다.
무게추(1750)는 방진 프레임(1710)의 센터 바디(1712) 아래에 위치될 수 있고, 방진축(1740)에 연결될 수 있다.
무게추(1750)는 방진축(1740) 중 회전 중심축(1742) 이외에 연결될 수 있고, 방진축(1740)이 회전 중심축(1742)을 중심으로 회전될 때, 무게추(1750)는 원형 궤적으로 따라 회전될 수 있다.
무게추(1750)는 방진축(1740)에 편심되게 연결된 연결축(1752)을 포함할 수 있다. 연결축(1752)는 방진축(1740)의 회전 중심축(1742) 이외에 연결될 수 있다.
무게추(1750)와 방진축(1740)는 제2편심 거리(r2)를 갖을 수 있다. 제2편심 거리(r2)는 연결축(1752)의 중심축(1754)과 방진축(1740)의 회전 중심축(1742) 사이의 수평 방향 거리로 정의될 수 있다.
이하, 구동기구의 상세 구성을 도 16을 참조하여 설명한다.
복수개 구동기구(1650) 각각은 도 16에 도시된 바와 같이, 마그넷 플레이트 어셈블리(1610)에 설치된 베어링(1660); 베어링(1660)에 지지되는 편심축(1670); 편심축(1670)이 편심되게 연결된 로어 커플러(1672); 로어 커플러(1680)에 연결된 구동축(1680); 구동축(1680)에 연결된 어퍼 커플러(1682); 및 어퍼 커플러(1682)를 회전시키는 헤드모터(1690)를 포함할 수 있다.
편심축(1670)은 로어 커플러(1672)의 회전 중심 이외에 연결될 수 있다.
편심축(1670)와 구동축(1680)는 제1편심 거리(r1)를 갖을 수 있다. 여기서, 제1편심 거리(r1)는 편심축(1670)의 중심축(1672)과 구동축(1680)의 회전 중심축(1684) 사이의 수평 방향 거리로 정의될 수 있다.
헤드모터(1690)는 프레임(1500)의 사이드 프레임(1520)에 설치되는 헤드 브라켓(1692)에 장착될 수 있다. 헤드모터(1690)는 사이드 프레임(1520) 위에 사이드 프레임(1520)과 이격되게 배치될 수 있다.
한편, 방진기(1700)의 방진축(1740)과 구동기구(1650)의 구동축(1680)은 나란할 수 있고, 방진축(174)의 회전 방향과 구동축(1680)의 회전 방향은 동일할 수 있다.
방진축(174)이 시계 방향으로 회전될 경우, 구동축(1680)은 시계 방향으로 회전될 수 있고, 방진축(174)이 반시계 방향으로 회전될 경우, 구동축(1680)은 반시계 방향으로 회전될 수 있다.
또한, 무게추(1750)와 방진축(1740)의 제2편심 거리(r2, 도 15 참조)는 편심축(1670)과 구동축(1680)의 제1편심 거리(r1, 도 16 참조) 보다 길 수 있다.
이하, 마그넷 플레이트 어셈블리의 상세 구조를 도 17을 참조하여 설명한다.
마그넷 플레이트 어셈블리(1610)의 내부에는 마그넷이 수용되고, 마그넷 플레이트 어셈블리(1610)는 적어도 하나의 마그넷과, 복수개 플레이트의 조립체로 구성될 수 있다.
마그넷 플레이트 어셈블리(1610)는 도 17에 도시된 바와 같이, 베어링 플레이트(1620)와, 텐션 마그넷 플레이트(1630) 및 조립 마그넷 플레이트(1640)를 포함할 수 있다. 베어링 플레이트(1620)와, 텐션 마그넷 플레이트(1630) 및 조립 마그넷 플레이트(1640)는 Z축 방향으로 서로 중첩되게 배치될 수 있다.
베어링 플레이트(1620)에는 베어링(1660)이 장착될 수 있다. 베어링(1660)은 외륜과 내륜을 포함할 수 있고, 베어링(1660)의 내륜은 후술하는 편심축(1670)에 스크류 등의 체결부재로 체결될 수 있고, 베어링(1660)의 외륜은 베어링 플레이트(1620)에 스크류 등의 체결부재로 체결될 수 있다.
텐션 마그넷 플레이트(1630)는 베어링 플레이트(1620)의 저면에 배치될 수 있다. 텐션 마그넷 플레이트(1630)에는 텐션 마그넷(1632)이 수용될 수 있다.
조립 마그넷 플레이트(1640)는 텐선 마그넷 플레이트(1630)의 저면에 배치될 수 있다.
조립 마그넷 플레이트(1640)에는 홀딩 마그넷(1642) 및 조립 마그넷(1644)이 수용될 수 있다.
조립 마그넷 플레이트(1640)에는 홀딩 마그넷(1642) 및 조립마그넷(1644)이 수용되는 공간(1646)이 형성될 수 있다.
조립 마그넷 플레이트(1640)는 공간(1646)의 하측에 상하 방향으로 개방된 개구부가 형성될 수 있고, 조립 마그넷(1644)는 개구부를 관통할 수 있다. 개구부의 면적은 공간의 면적 보다 작을 수 있다.
조립 마그넷(1644)의 상부 둘레에는 걸림턱이 돌출되고, 조립 마그넷(1644)의 걸림턱은 개구부의 주변에 하측 방향으로 걸릴 수 있다.
조립 마그넷(1644)의 하부가 개구부의 아래로 돌출될 수 있다.
조립 마그넷(1644)의 하단은 패널(1100)의 상면에 접촉될 수 있다.
홀딩 마그넷(1642) 및 조립 마그넷(1644)은 서로 마주보는 단면이 동일한 극성을 갖을 수 있고, 홀딩 마그넷(1642) 및 조립 마그넷(1644) 간에는 척력이 작용하여, 외부로부터 다른 힘이 인가되지 않는 경우 홀딩 마그넷(1642)는 조립 마그넷(1644)로부터 소정 거리 이격될 수 있다.
홀딩 마그넷(1642)와 조립 마그넷(1644)는 일종의 완충 모듈로 기능할 수 있다. 홀딩 마그넷(1642)는 조립 마그넷(1644)를 완충할 수 있는 완충 마그넷일 수 있다. 조립 마그넷(1642)는 반도체 발광 소자(1104)에 인력을 작용하는 마그넷일 수 있다.
조립 장치(1000)가 접촉되는 패널(1100)의 접촉면이 휨 등으로 균일하지 않더라도, 조립 마그넷(1644)는 패널(1100)의 접촉면에 원활히 접촉될 수 있다.
도 18은 본 실시예에 따른 방진기의 진동 상쇄 원리가 도시된 도이다.
마그넷 헤드(1600)는 마그넷 플레이트 어셈블리(1610)를 제1원형 궤적을 따라 이동시킬 수 있다. 제1원형 궤적은 제1편심 거리(r1)를 제1반경으로 하는 원형의 궤적이다.
방진기(1700)는 마그넷 플레이트 어셈블리(1610)의 상측에 위치될 수 있고, 무게추(1750)를 제2원형 궤적을 따라 이동시킬 수 있다. 제2원형 궤적은 제2편심 거리(r2)를 제2반경으로 하는 원형의 궤적이다.
마그넷 헤드(1600)와 방진기(1700)는 마그넷 플레이트 어셈블리(1610)와 무게추(1750)의 위상(위치)이 반대되게 이동시킬 수 있다.
예를 들면, 마그넷 플레이트 어셈블리(1610)가 도 18에 도시된 바와 같이, 1->2->3->4의 순서로 위치 이동될 때, 무게추(1750)는 마그넷 플레이트 어셈블리(1610)의 역 위상인 1'-> 2'->3'->4'의 순서로 위치 이동될 수 있다.
예를 들면, 마그넷 플레이트 어셈블리(1610)가 제1원형 궤적 중 최우측에 위치될 때, 무게추(1750)가 제2원형 궤적 중 최좌측에 위치될 수 있다. 마그넷 플레이트 어셈블리(1610)가 제1원형 궤적 중 최후방측에 위치될 때, 무게추(1750)가 제2원형 궤적 중 최전방측에 위치될 수 있다. 마그넷 플레이트 어셈블리(1610)가 제1원형 궤적 중 최좌측에 위치될 때, 무게추(1750)가 제2원형 궤적 중 최우측에 위치될 수 있다. 마그넷 플레이트 어셈블리(1610)가 제1원형 궤적 중 최전방측에 위치될 때, 무게추(1750)가 제2원형 궤적 중 최후방측에 위치될 수 있다.
마그넷 헤드(1600)와 방진기(1700)는 마그넷 플레이트 어셈블비(1600)의 회전시 발생되는 힘(F1)과 무게추(1650)의 회전시 발생되는 힘(F2)이 일치되게 마그넷 플레이트 어셈블비(1600)와 무게추(1650)를 이동시킬 수 있다.
마그넷 헤드(1600)의 무게는 m1일 수 있고, 이 경우, 마그넷 플레이트 어셈블비(1600)의 회전시 발생되는 힘(F1)은 m1 X a1 일 수 있다. 여기서, a1은 마그넷 플레이트 어셈블리(1600)의 가속도일 수 있고, a1을 높이기 위해서는 r1을 크게 하여야 한다.
방진기(1700)의 무게는 m2일 수 있고, 이 경우, 무게추(1650)의 회전시 발생되는 힘(F2)는 m2 X a2 일 수 다. 여기서, a2은 무게추(1650)의 가속도일 수 있고, a2을 높이기 위해서는 r2을 크게 하여야 한다.
조립장치(1000)는 이러한 두 힘(F1,F2)이 동일한 것이 바람직하고, m2를 최소화하기 위해, r2를 크게 하는 것이 바람직하다. 즉, r2는 r1 보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 메인 프레임;
    상기 메인 프레임에 배치되어 패널에 반도체 발광 소자를 자력 조립하는 마그넷 헤드; 및
    상기 메인 프레임에 배치되어 상기 마그넷 헤드의 진동을 상쇄하는 방진기를 포함하는 조립 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 마그넷 헤드는 상기 반도체 발광 소자에 인력을 작용하는 마그넷을 포함하는 마그넷 플레이트 어셈블리를 포함하고,
    상기 방진기는 상기 마그넷 플레이트 어셈블리 위에 위치하는 무게추를 포함하는 조립 장치
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 마그넷 헤드는 상기 마그넷 플레이트 어셈블리를 제1원형 궤적을 따라 이동시키고,
    상기 방진기는 상기 무게추를 제2원형 궤적을 따라 이동시키며,
    상기 제1 원형 궤적은 제1반경을 갖고,
    상기 제2 원형 궤적은 제2반경을 갖으며,
    상기 제2반경은 상기 제1반경 보다 큰 조립 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 방진기는
    상기 메인 프레임에 체결된 방진 프레임;
    상기 방진 프레임에 설치된 브라켓;
    상기 브라켓에 설치된 방진 모터;
    상기 방진 모터에 의해 회전되는 방진축; 및
    상기 방진축에 편심되게 연결된 무게추를 포함하는 조립 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 마그넷 헤드는
    마그넷 플레이트 어셈블리; 및
    상기 마그넷 플레이트 어셈블리에 연결되고 서로 이격되는 복수개 구동기구를 포함하는 조립 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 메인 프레임은
    내측 프레임과,
    상기 내측 프레임에서 돌출된 사이드 프레임을 포함하고,
    상기 방진기는 상기 내측 프레임 내측에 배치되고,
    상기 복수개 구동기구의 각각은 상기 사이드 프레임에 배치된 조립 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수개 구동기구 각각은
    상기 마그넷 플레이트 어셈블리에 설치된 베어링;
    상기 베어링에 지지되는 편심축;
    상기 편심축이 편심되게 연결된 로어 커플러;
    상기 로어 커플러에 연결된 구동축;
    상기 구동축에 연결된 어퍼 커플러; 및
    상기 어퍼 커플러를 회전시키는 헤드모터를 포함하는 조립 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 무게추와 방진축의 편심 거리는 상기 편심축과 구동축의 편심 거리 보다 긴 조립 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 방진축과 구동축은 나란한 조립 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 방진축의 회전 방향과 구동축의 회전 방향은 동일한 조립 장치.
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