WO2024005221A1 - 마이크로 엘이디 디스플레이 제조 장치 - Google Patents

마이크로 엘이디 디스플레이 제조 장치 Download PDF

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WO2024005221A1
WO2024005221A1 PCT/KR2022/009261 KR2022009261W WO2024005221A1 WO 2024005221 A1 WO2024005221 A1 WO 2024005221A1 KR 2022009261 W KR2022009261 W KR 2022009261W WO 2024005221 A1 WO2024005221 A1 WO 2024005221A1
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substrate
donor
led display
panel
display manufacturing
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김서현
김영규
이현주
이문수
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엘지전자 주식회사
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Definitions

  • the present invention is a micro LED display manufacturing device.
  • LCD Liguid Crystal Display
  • AMOLED Active Matrix Organic Light Emitting Diodes
  • LED Light Emitting Diode
  • GaAsP compound semiconductors they are used in information and communication devices along with green LEDs of the GaP:N series. It has been used as a light source for display images in electronic devices including. Accordingly, a method to solve the above problems can be proposed by implementing a display (i.e., LED display) using the semiconductor light emitting device.
  • LED display i.e., LED display
  • These light-emitting diodes have various advantages over filament-based light-emitting devices, such as long lifespan, low power consumption, excellent initial driving characteristics, and high vibration resistance.
  • micro LEDs with a size of 10 to 100 micrometers ( ⁇ m), which are about one-tenth the length and one-hundredth the area of regular light-emitting diode (LED) chips, are gradually increasing.
  • micro LEDs have a faster response speed compared to existing LEDs, support low power and high brightness, and have the advantage of not breaking when bent when applied to displays.
  • the apparatus for manufacturing a display using the micro LED may provide an LED chip to a donor and then perform an LED chip transfer process in which the LED chip provided to the donor is transferred back to the substrate.
  • This embodiment provides a micro LED display manufacturing apparatus in which a vision sensor can simultaneously photograph the substrate and the donor, and the substrate and the donor can be aligned together.
  • This embodiment includes a substrate chuck on which a substrate is mounted; It has a suction plate on which the donor is adsorbed, and includes a transfer head that transfers the LED chip transferred to the donor to the substrate and a vision sensor disposed below the substrate chuck. A light source that irradiates light toward the donor is disposed on the suction plate.
  • the substrate chuck includes a panel chuck having a plurality of suction holes; a pin disposed to be capable of being lifted on the panel chuck and lifting the substrate; and a plurality of aligners for aligning the substrate.
  • the panel chuck may be placed on top of the vision sensor, and the panel chuck may be made of Pyrex material.
  • the top of the pin may be curved.
  • the plurality of aligners includes a left aligner and a right aligner spaced apart in the left and right directions; It may include an anterior aligner and a right aligner spaced apart in the anteroposterior direction.
  • the aligner may include a urethane roller, a link on which the urethane roller is disposed, and a motor that operates the link.
  • a light source receiving portion into which a light source is inserted and received may be formed on the suction plate.
  • the suction plate includes a suction plate having a plurality of suction holes and a light source receiving portion spaced apart from the suction holes. And it may include a fixing plate disposed on the upper surface of the adsorption plate and covering the light source receiving portion.
  • the transfer head includes a driving module; A connection bracket connected to the drive module and the lower part connected to the suction plate; It may further include a lifting plate disposed on the upper part of the driving module and a lifting mechanism that raises and lowers the lifting plate.
  • the drive module may have an X-axis drive source, a Y-axis drive source, a ⁇ -axis drive source, a Tx-axis drive source, and a Ty-axis drive source, and the connection bracket is moved to the It may be a 5-axis module that rotates.
  • the transfer head may further include a displacement sensor for calculating the height or inclination between the substrate and the donor.
  • a gap may be formed between the suction plate and the drive module, and the displacement sensor may be accommodated in the gap.
  • the light source installed on the suction plate can backlight the donor adsorbed on the suction plate, and the vision sensor on the lower side of the substrate can reliably recognize the alignment key of the substrate and the alignment key of the donor at the same time.
  • the light source is placed on a suction plate, making it easy to inspect and repair the light source.
  • the reliability of the vision sensor can be high.
  • the contact area between the substrate and the pin can be minimized.
  • the substrate chuck includes a plurality of aligners for aligning the substrate, so that the substrate and the donor can be aligned simultaneously, and the plurality of aligners can simultaneously correct the alignment key of the substrate and the alignment key of the donor.
  • the aligner includes a urethane roller made of urethane, damage to the substrate caused by the aligner can be minimized.
  • the light source is inserted and accommodated in the light source receiving portion formed on the suction plate, and the light source can be protected more reliably than when the light source protrudes.
  • the light source accommodated in the adsorption plate can be protected by the fixing plate, and light from the light source can irradiate the donor with high reliability.
  • the displacement sensor accommodates the gap between the suction plate and the driving module, damage to the displacement sensor can be minimized.
  • FIG. 1 is a perspective view of a micro LED display manufacturing apparatus according to this embodiment
  • Figure 2 is a plan view of the micro LED display manufacturing apparatus according to this embodiment.
  • Figure 3 is a diagram showing a transfer process by the micro LED display manufacturing apparatus according to this embodiment.
  • FIG. 4 is a perspective view of a panel stage according to this embodiment.
  • FIG. 5 is a perspective view of the panel pop-up mechanism according to this embodiment.
  • Figure 6 is a front view when the panel pop-up mechanism according to this embodiment bends the substrate
  • Figure 7 is a perspective view of an aligner according to this embodiment.
  • Figure 8 is a perspective view showing the panel vision alignment mechanism according to this embodiment.
  • Figure 10 is a perspective view showing the suction plate of the transfer head according to this embodiment.
  • Figure 11 is a perspective view showing the adsorption plate and light source of the transfer head according to this embodiment.
  • Figure 12 is a perspective view showing the drive module of the transfer head according to this embodiment.
  • Figure 13 is a perspective view showing the lifting mechanism of the transfer head according to this embodiment.
  • Figure 1 is a perspective view of the micro LED display manufacturing apparatus according to the present embodiment
  • Figure 2 is a plan view of the micro LED display manufacturing apparatus according to the present embodiment
  • Figure 3 is a transfer by the micro LED display manufacturing apparatus according to the present embodiment. This is a diagram showing the process.
  • the micro LED display manufacturing apparatus can transfer the LED chip 3 provided on the donor (1, see FIG. 3) to the substrate 2.
  • the micro LED display manufacturing device may be a transfer equipment that transfers the LED chip 3 to the substrate 2.
  • the micro LED display manufacturing device may include a panel stage (5), a donor loader (6), a transfer head (7), a desorption head (8), and a donor unloader (9). You can.
  • the donor 1 may be an interposer provided with an LED chip 3 on one side.
  • the donor 1 can be loaded onto the substrate 2 to transfer the LED chip 3 to the substrate 2.
  • the donor 1 is preferably made of a transparent or translucent material.
  • the donor 1 may be provided with an alignment key, and may be loaded into a micro LED display manufacturing device with the alignment key provided.
  • the reference numeral DI shown in FIG. 2 indicates the direction in which the donor 1 is loaded onto the substrate 2
  • the reference numeral DO shown in FIG. 2 indicates the direction in which the donor 1 is unloaded on the substrate 2.
  • the substrate 2 may be placed on the panel stage 5, as shown in FIGS. 1 and 2.
  • an example of the substrate 2 may include a panel 2a and an adhesive 2b formed on the upper surface of the panel 2a.
  • An example of panel 2a may be a CID panel.
  • the material of the panel 2a may be glass.
  • the panel 2a is preferably made of a transparent or translucent material.
  • a plurality of adhesives 2b may be formed on the upper surface of the panel 2a, and the plurality of adhesives 2b may be spaced apart from each other.
  • the panel 2a may be seated on the panel stage 5, and the panel 2a may be churned on the panel stage 5.
  • the example substrate 2 may further include a light guide 2c.
  • the light guide 2c may be a partition dividing the LED chip 3.
  • the light guide 2c may be a reflective layer or a reflective sheet that reflects the light of the LED chip 3.
  • a plurality of light guides 2c may be formed on the upper surface of the panel 2a, and a plurality of adhesives 2b may be spaced apart from each other by the light guide 2c. It can be.
  • the light guide 2c may be positioned between the plurality of LED chips 3.
  • the substrate 2 may be provided with an alignment key, and may be loaded onto the panel stage 5 with the alignment key provided.
  • the reference numeral SI shown in FIG. 2 indicates the direction in which the substrate 2 is loaded onto the panel stage 5, and the reference numeral SO shown in FIG. 2 indicates the direction in which the substrate 2 is unloaded on the panel stage 5. .
  • the substrate 2 can be advanced on the panel stage 5 in the front-to-back direction (Y), and can be retracted on the panel stage 5 in the front-back direction (Y), as shown in FIG. 2 .
  • a plurality of LED chips 3 may be provided to the donor 1.
  • the LED chip 3 provided to the donor 1 may be a micro LED chip, and a plurality of micro LED chips may be provided to the donor 1 on one side.
  • the LED chip 3 can be loaded into the micro LED display manufacturing apparatus while being provided on the bottom of the donor 1.
  • the panel stage 5 may include a substrate chuck 11 on which the substrate 2 is mounted.
  • the substrate chuck 11 can be positioned between the donor loader 6 and the donor unloader 9 in the left-right direction (X) and can chucking the substrate 2 horizontally. As shown in FIGS. 1 and 2, the substrate 2 can receive the LED chip 3 from the donor 1 while placed on the substrate chuck 11.
  • the panel stage 5 can align the position of the substrate 2.
  • the panel stage 5 can simultaneously align the substrate 2 and the donor 1.
  • the panel stage 5 can adsorb the substrate 2 and can adsorb large-sized substrates.
  • the panel stage 5 may be formed to be long in the left and right direction (X).
  • the panel stage 5 may be formed to be long in the front-back direction (Y).
  • the length of the panel stage 5 in the left-right direction (X) may be longer than the length of the panel stage 5 in the front-back direction (Y).
  • the panel stage 5 When viewed from above, the panel stage 5 may have a long rectangular shape in the left and right direction (X).
  • the donor loader 6 can load the donor 1.
  • the donor loader 6 can load the donor 1 into the transfer head 7.
  • the donor loader 6 may be disposed on the panel stage 5, and the donor loader 6 may be eccentrically disposed on one side (eg, right side) of the left and right sides of the panel stage 6.
  • the donor loader 6 may be spaced apart from each of the substrate chuck 11 and the donor unloader 9 in the left and right direction (X).
  • the donor loader 6 may include an inverter capable of inverting the donor 1.
  • the donor loader 6 may include a rotating device capable of rotating the donor 1.
  • the donor loader 6 can invert and rotate the donor 1.
  • the donor loader 6 may include a barcode recognition unit that recognizes the barcode formed on the donor 1, and can recognize the barcode while tracking the donor 1.
  • the donor loader 6 can align the position of the donor 1.
  • the donor loader 6 can align the donor 1 before the transfer head 7 adsorbs the donor 1.
  • the donor 1 can be adsorbed to a vacuum plate and sensed by a vision sensor.
  • the vision sensor can perform pre-vision alignment by sensing the LED chip 3 provided on the bottom of the donor 1 and the donor 1.
  • the suction plate 30' may be the suction plate 30 of the transfer head 7, or may be provided separately from the suction plate 30 of the transfer head 7. .
  • the vision sensor 26' may be the vision sensor 26 disposed on the lower side of the substrate chuck 11, or the vision sensor 26' disposed on the lower side of the substrate chuck 11. It is also possible to provide it separately from the sensor 26.
  • the transfer head 7 can transfer the LED chip 3 transferred to the donor 1 to the substrate 2.
  • the transfer head 7 may transfer the LED chip 3 to the substrate 2 after receiving the donor 1 from the donor loader 6.
  • the transfer head 7 can adsorb the donor 1 and can lift the adsorbed donor 1 up and down.
  • the transfer head 7 may be movably disposed on the panel stage 5.
  • the transfer head 7 can be placed on the panel stage 5 to move in the left and right direction (X).
  • the transfer head 7 can correct the degree of parallelism between the donor 1 and the substrate 2.
  • the transfer head 7 can be controlled along the Z-axis (up and down direction) for each cementation section.
  • the transfer head 7 may be moved above the donor loader 6 and above the substrate chuck 11.
  • the transfer head 7 can move the donor 1 to a position above the substrate 2, as shown in (b) of FIG. 3, and transfer the donor 1 to the substrate at the position above the substrate 2. You can descend to (2). The transfer head 7 can adjust the angle of the donor 1 so that the donor 1 is parallel to the substrate 2.
  • a plurality of transfer heads 7 may be provided.
  • a plurality of transfer heads 7 may be arranged in a row.
  • a plurality of transfer heads 7 may be arranged in a row in the front-back direction (Y).
  • the micro LED display manufacturing apparatus may include a transfer head mounter on which a plurality of transfer heads 7 are mounted, and the plurality of transfer heads 7 may be arranged in a row in the front-back direction (Y) on the transfer head mounter.
  • the micro LED display manufacturing apparatus may further include a transfer head mounter moving mechanism that moves the transfer head mounter in the left and right direction (X).
  • the transfer head mounter moving mechanism can be mounted on the panel stage (2).
  • the transfer head mounter moving mechanism may include a driving source such as a motor, and at least one power transmission member connected to the driving source and the transfer head mounter.
  • the transfer head mounter moving mechanism may include a linear guide that guides the power transmission member.
  • the detachment head 8 can detach the donor 1 that has transferred the LED chip 3 to the substrate 2.
  • the desorption head 8 can detach the donor 1 from which the LED chip 3 has been separated (i.e., transfer completed).
  • the desorption head (8) can adsorb/grip and detach the donor (1) from which the LED chip (3) has been separated (i.e., transfer completed), and the donor (1) located on the upper side of the substrate (2) can be removed by the donor unloader. It can be transported by (9).
  • the detachment head 8 may be movably disposed on the panel stage 5.
  • the transfer head 7 can be placed on the panel stage 5 to move in the left and right direction (X).
  • the desorption head (8) can be moved to the upper side of the donor unloader (9).
  • the desorption head 8 can transfer the donor 1 on the upper side of the substrate chuck 11 to the donor unloader 9.
  • a plurality of desorption heads 8 may be provided.
  • a plurality of desorption heads 8 may be arranged in a row.
  • a plurality of detachment heads 8 may be arranged in a row in the front-back direction (Y).
  • the micro LED display manufacturing apparatus may include a detachable head mounter on which a plurality of detachable heads 8 are mounted, and the plurality of detachable heads 8 may be arranged in a row in the front-back direction (Y) on the detachable head mounter.
  • the micro LED display manufacturing apparatus may further include a detachable head mounter moving mechanism that moves the detachable head mounter in the left and right direction (X).
  • the detachable head mounter moving mechanism can be mounted on the panel stage (2).
  • the detachable head mounter moving mechanism may include a driving source such as a motor, and at least one power transmission member connected to the driving source and the detachable head mounter.
  • the detachable head mounter moving mechanism may include a linear guide that guides the power transmission member.
  • the donor unloader 9 can unload the donor 1.
  • the donor unloader 9 may be disposed on the panel stage 5, and the donor unloader 9 may be eccentrically disposed on the other side (eg, left side) of the left and right sides of the panel stage 6.
  • the donor unloader 9 may be spaced apart from the substrate chuck 11 and the donor unloader 9 in the left and right direction (X).
  • the donor unloader 9 can align the donors 1.
  • the donor unloader 9 may include an inverter capable of inverting the donor 1.
  • the donor unloader 9 may include a rotating device capable of rotating the donor 1.
  • the donor unloader 9 can invert and rotate the donor 1.
  • the micro LED display manufacturing apparatus may include a vision sensor 20 (see (b) of FIG. 3) disposed below the substrate chuck 11.
  • the vision sensor 26 can capture an image of the substrate 2 and an image of the LED chip 3 at a lower position of the substrate 2 mounted on the substrate chuck 11.
  • the vision sensor 26 can photograph the LED chip 3 located on the lower surface of the donor 1 through an area (opening or transparent part) of the substrate chuck 11 through which light can pass through, and detects the panel 2. You can shoot.
  • the micro LED display manufacturing device can correct the position of the LED chip 3, the angle of the donor 1, or the position of the substrate 2 according to the sensing result of the vision sensor 26, and connects the LED chip 3 to the substrate. (2) It can be transcribed in the exact location above.
  • the micro LED display manufacturing apparatus is configured such that after the substrate 2 is placed on the substrate chuck 11 of the panel stage 5, the donor 1 is placed in (b) of FIG. 3. As shown, it may be located on the top of the substrate 2. Afterwards, the donor 1 can be lowered to the substrate 2, as shown in (c) of FIG. 3, and transfer the LED chip 3 to the substrate 2, especially the adhesive 2b, and the LED chip 3 ) can be adhered to the substrate 2 by the adhesive 2b, as shown in (d) of FIG. 3. Thereafter, the donor 1 can be lifted away from the substrate 2 and removed from the substrate 2, as shown in (e) of FIG. 3.
  • Figure 4 is a perspective view of a panel stage according to this embodiment.
  • Figure 5 is a perspective view of the panel pop-up mechanism according to this embodiment, and
  • Figure 6 is a front view when the panel pop-up mechanism according to this embodiment bends the substrate.
  • the substrate chuck 11 may include a panel chuck 12 and a panel pop-up mechanism 13, as shown in FIG. 4 .
  • the panel stage 5 may further include a table 14 having legs 14a, and the substrate chuck 11 may be placed on the table 14, as shown in FIG. 4 .
  • the substrate chuck 11 may further include a mounting member 15 and transfer mechanisms 14b and 14c.
  • the mounting member 15 may be placed on the table 14, and a panel chuck seating portion 15a on which the panel chuck 12 is seated may be formed on the mounting member 15.
  • the panel chuck seating portion 15a may be formed to protrude from the upper surface of the mounting member 15.
  • the panel chuck seating portion 15a may have an opening or a transparent portion formed in the center. The area of the panel chuck 12 adjacent to the edge may be seated on the panel chuck seating portion 15a.
  • the mounting member 15 may be arranged to be movable in the horizontal direction on the table 14.
  • the table 14 may be equipped with transport mechanisms 14b and 14c, such as motors, that move the mounting member 15.
  • the transfer mechanisms 14b, 14c, such as a motor may include a left and right transfer mechanism capable of moving the mounting member 15 in the left and right direction (X).
  • the transport mechanisms 14b, 14c, such as motors may include a forward and backward transport mechanism capable of moving the mounting member 15 in the forward and backward direction (Y).
  • the panel chuck 12 may be seated on the panel chuck seating portion 15a and may be supported on the mounting member 15. Panel chuck 12 may be placed on table 14.
  • a plurality of suction holes may be formed in the panel chuck 12.
  • the panel chuck 12 may be a vacuum plate that adsorbs the substrate 2.
  • a suction tube may be connected to the panel chuck 12.
  • the suction tube may be connected to the suction hole of the panel chuck 12 and the suction machine.
  • the substrate 2 placed on the upper surface of the panel chuck 12 may be adsorbed to the panel chuck 12 by the suction tube and the suction machine.
  • the panel chuck 12 may be divided into multiple areas. A plurality of suction holes may be formed in each of the plurality of areas. An example of multiple areas may be 12 areas.
  • the panel chuck 12 can flatly adsorb or air-float the substrate 2.
  • the panel chuck 12 may be located above the vision sensor 26 and may cover the vision sensor 26 from above.
  • the panel chuck 12 may be made of a ceramic-based material or a tempered glass material.
  • An example of the panel chuck 12 may be made of Pyrex.
  • Panel chuck 12 may be transparent or translucent.
  • the panel chuck 12 satisfies a transparency condition that allows the precise vision of the vision sensor 26 to pass through.
  • the panel chuck 12 is made of Pyrex material, and the top/side of the Pyrex can be polished.
  • a pin through hole through which the pin 16 of the panel pop-up mechanism 13 passes may be formed in the panel chuck 12.
  • the pin through hole may be spaced apart from the suction hole that suctions the substrate 2.
  • the panel pop-up mechanism 13 may be a mechanism that can lift or bend the substrate 2 mounted on the panel chuck 12.
  • the panel pop up mechanism 13 may include a pin 16, as shown in FIGS. 4-6.
  • the pin 16 may be arranged to be lifted up and down on the panel chuck 12.
  • the pin 16 may protrude toward the upper side of the panel chuck 12 through the pin through hole of the panel chuck 12, and may descend into the pin through hole of the panel chuck 12. These pins 16 can lift the substrate 2 positioned on the panel chuck 12.
  • the top 16a of the pin 16 may be curved.
  • the top 16a of the pin 16 may be a contact surface in contact with the substrate 2, and when the top 16a of the pin 16 is a curved surface, the contact area between the substrate 2 and the pin 16 is at least You can bow.
  • the panel pop-up mechanism 13 may include a drive source 17 such as a motor or cylinder that lifts the pin 16.
  • the drive source 17 may be composed of a servo motor that raises and lowers the pin 16, and may perform Z-axis servo control of the pin 16.
  • the drive source 17 and the pin 16 may be connected to a power transmission member.
  • the power transmission member is capable of converting the rotational motion of the drive source 17 into the vertical linear motion of the pin 16, and may include a gear, link, screw, belt, etc.
  • the power transmission member is not limited to its type as long as it can convert the rotational movement of the drive source 17 into the vertical linear movement of the pin 16.
  • the panel pop up mechanism 13 may include a pop up base 18.
  • the pop-up base 18 can support the panel pop-up mechanism 13.
  • the pop-up base 18 can be placed on the ground.
  • a pop-up frame 19 may be placed on the pop-up base 18.
  • the pop-up frame 19 may be a combination of multiple members.
  • the panel pop-up mechanism 13 may include a plurality of pins 16 and a plurality of drive sources 17.
  • the panel pop-up mechanism 13 includes a plurality of pop-up units (13A) (13B) (13C) (13D) (13E) (13F) (13G) (13H) including a pin (16) and a drive source (17). It can be included.
  • the panel pop-up mechanism 13 is connected to the 8 pop-up units 13 of the substrate 2.
  • Each area can be raised and lowered differently.
  • the plurality of pop-up units (13A) (13B) (13C) (13D) (13E) (13F) (13G) (13H) are such that the height of the top of some of the plurality of pins (16) is the top of the rest of the plurality of pins (16).
  • a plurality of pop-up units (13A) (13B) (13C) (13D) (13E) (13F) (13G) (13H) can be controlled with different heights.
  • the plurality of pop-up units 13A, 13B, 13C, 13D, 13E, 13F, 13G, and 13H have an outer side including a pin 16a that contacts an area adjacent to the edge of the substrate 2.
  • Pop-up units 13A, 13B, 13C, 13D, 13E, 13F, and inner pop-up units 13G, 13H including pins 16a contacting an area close to the center of the substrate 2. may include.
  • the rising height of the fins 16 of the inner pop-up units (13G) (13H) may be lower than the rising height of the fins (16) of the outer pop-up units (13A) (13B) (13C) (13D) (13E) (13F).
  • the substrate 2 can be supported in a shape where the height of the edge portion is higher than the height of the center, and the substrate 2 can be bent into a shape close to a U-shape.
  • Figure 7 is a perspective view of an aligner according to this embodiment.
  • the substrate chuck 11 may further include an aligner 20 that aligns the substrate 2 .
  • a plurality of aligners 20 may be provided on the panel chuck 12 .
  • a plurality of aligners 20 may be arranged around the panel chuck 12.
  • the plurality of aligners 20 include a left aligner 20A and a right aligner 20B spaced apart in the left and right direction (X); It may include an anterior aligner (20C) and a posterior aligner (20D) spaced apart in the anteroposterior direction (Y).
  • the plurality of aligners 20 may be spaced apart from each other. Between the left aligner 20A, the right aligner 20B, the front aligner 20C, and the rear aligner 20D, there is a panel chuck accommodation space S in which the panel chuck 12 is accommodated. can be formed.
  • the aligner 20 may include a urethane roller 21, a link 22 on which the urethane roller 21 is disposed, and a motor 25 that operates the link 22.
  • the outer circumferential surface of the urethane roller 21 may be in contact with the circumference of the substrate 2 or may be in contact with the circumference of the panel chuck 12.
  • the link 22 includes a main link 23 disposed long along the periphery of the panel chuck 12, and a plurality of sub-links 24 disposed on the main link 23 and facing the periphery of the panel chuck 12. can do.
  • the urethane roller 21 may be rotatably mounted on the sub-link 24.
  • the urethane roller 21 may be spaced apart from the main roller 23.
  • An example of a motor 25 may be a servo motor and may be servo controlled.
  • the motor 25 can rotate the link 22 or move it linearly.
  • Each of the substrate 2 and the panel chuck 12 may include four perimeters (left perimeter, right perimeter, front perimeter, and rear perimeter).
  • the urethane rollers 21 of each of the plurality of aligners 20 may be in contact with the periphery of the substrate 2 or the periphery of the panel chuck 12.
  • the plurality of aligners 20 include the urethane roller 21, damage to the substrate 2 made of glass can be minimized when aligning the substrate 2 by the plurality of aligners 20.
  • the plurality of aligners 20 can align four peripheral surfaces with respect to the seating position of the substrate 2, the substrate 2 can be individually aligned on four sides, and the alignment position can be adjusted by servo control. there is.
  • Figure 8 is a perspective view showing the panel vision alignment mechanism according to this embodiment.
  • the micro LED display manufacturing apparatus may include a panel vision alignment mechanism 27 including a vision sensor 26.
  • the vision alignment mechanism 27 can simultaneously photograph the Align key of the substrate 2 and the Align key of the donor 1 from the bottom of the substrate 2, and the micro LED display manufacturing device can capture the Align key of the substrate 2 and the alignment key of the donor 1 at the same time. can be corrected simultaneously.
  • the vision sensor 26 may include a high-resolution camera sensor, and the right angle may be adjustable within 5 ⁇ m.
  • the vision alignment mechanism 27 may constitute a set of four high-resolution camera sensors, and may be configured to individually drive one set of four high-resolution camera sensors in the X-axis, Y-axis, and Z-axis.
  • the vision alignment mechanism 27 may include a vision sensor mounter 28 on which the vision sensor 26 is installed, an X-axis driver 29a capable of driving the vision sensor mounter 28 in the It may include a Y-axis driver 29b capable of driving the 28 in the Y-axis and a Z-axis driver 29c capable of driving the vision sensor mounter 28 in the Z-axis.
  • Figure 9 is a perspective view of the transfer head according to this embodiment
  • Figure 10 is a perspective view showing the suction plate of the transfer head according to this embodiment
  • Figure 11 is a perspective view showing the suction plate and light source of the transfer head according to this embodiment.
  • Figure 12 is a perspective view showing the drive module of the transfer head according to this embodiment.
  • the transfer head 7 may include a suction plate 30 to which the donor 1 is adsorbed.
  • a light source 40 that irradiates light toward the donor 1 may be disposed on the suction plate 30 .
  • a light source receiving portion 31 into which the light source 40 is inserted and received may be formed on the suction plate 30.
  • the suction plate 30 may be a combination of a plurality of members, and the suction plate 30 may include an suction plate 32 and a fixing plate 34.
  • the suction plate 30 may have an overall hexahedral shape.
  • the suction plate 32 may be formed with a plurality of suction holes 33 (see FIG. 11).
  • the suction hole 33 may be formed through the suction plate 32.
  • the upper surface of the donor 1 may be adsorbed to the lower surface of the adsorption plate 32.
  • the suction hole 33 preferably has a diameter capable of adsorbing the donor 1.
  • the adsorption plate 32 is preferably configured to ensure the flatness of the donor 1 when the donor 1 is adsorbed.
  • An example of the diameter of the suction hole 33 may be 0.7 mm.
  • the suction plate 32 may be a vacuum plate with a plurality of suction holes 33 having a diameter of 0.7 mm.
  • a light source receiving portion 31 may be formed on the absorption plate 32. As shown in FIG. 11, the light source receiving portion 31 may be formed in a recessed shape in the suction plate 32. The light source receiving portion 31 may have a top and side surface open to the suction plate 32 . A plurality of light source receiving portions 31 may be formed on the suction plate 32, and the plurality of light source receiving portions 31 may be formed to be spaced apart from each other.
  • the light source receiving portion 31 may be formed to be spaced apart from the suction hole 33.
  • the adsorption plate 32 has a structure through which the light generated from the light source 40 can be irradiated in a downward direction, and the adsorption plate 32 has an opening through which light is transmitted is formed on the lower side of the light source receiving portion 31. , the transparent portion may be disposed.
  • the light source 40 is a white back light that allows the vision sensor 26 to simultaneously recognize the align key of the substrate 2 and the align key of the donor 1. light) can be configured.
  • the light source 40 When the light source 40 is not located below the substrate chuck 11 but above the donor 1, the light source 40 can be closer to the donor 1, and the vision sensor 26 The alignment key of the donor (1) and the alignment key of the substrate (2) can be sensed with greater reliability.
  • a plurality of light sources 40 may be provided on the adsorption plate 32. It is preferable that at least four light sources 40 are provided.
  • the fixing plate 34 may be placed on the upper surface of the suction plate 32, as shown in FIG. 10.
  • the fixing plate 34 may cover the upper surface of the suction plate 32.
  • the fixing plate 34 may be fastened to the suction plate 32 using a fastening member such as a screw.
  • the fixing plate 34 may cover the light source receiving portion 31.
  • the light source 40 may be concealed by the fixing plate 34.
  • the fixing plate 34 may be connected to the connection bracket 60 (see FIG. 9) of the transfer head 7.
  • the transfer head 7 may further include a driving module 50, a connection bracket 60, a lifting plate 70, and a lifting mechanism 80.
  • the driving module 50 may be placed on the upper side of the connection bracket 60 and may be connected to the connection bracket 60.
  • the output shaft 56 of the driving module 50 may be connected to the connection bracket 60.
  • the drive module 50 includes an ) can have.
  • the driving module 50 may be a 5-axis module capable of moving and rotating the connection bracket 60 in 5 axes.
  • the driving module 50 can move the output shaft 56 along the X-axis and Y-axis, and rotate it along the Tx-axis, Ty-axis, and ⁇ -axis.
  • the X-axis movement may be a left-right (X) movement of the output shaft 56, and the Y-axis movement may be a forward-forward direction (Y) movement.
  • the ⁇ axis rotation may be rotation around the first central axis perpendicular to the output shaft 56.
  • the output shaft 56 is rotated around a horizontal second central axis, and the second central axis may be a central axis in the left and right directions (X).
  • Ty axis rotation rotates the output shaft 56 around a horizontal third central axis
  • the third central axis may be a central axis in the front-back direction (Y).
  • the driving module 50 may be spaced apart from the suction plate 50 in the vertical direction (Z) on the upper side of the suction plate 30, and there is a gap between the suction plate 30 and the driving module 50. (G) can be formed.
  • connection bracket 60 may be connected to the driving module 50, and the lower part may be connected to the suction plate 30.
  • the connection bracket 60 may be long in the vertical direction, and the driving module 50 and the suction plate 30 may be spaced apart from each other in the vertical direction by the connection bracket 60.
  • connection bracket 60 may be connected to the output shaft 56 of the driving module 50.
  • the lower part of the connection bracket 60 may be connected to the fixing plate 34.
  • the lifting plate 70 may be disposed on the upper part of the driving module 50.
  • the driving module 50 may be installed on the lifting plate 70 so as to hang from the lifting plate 70 .
  • the size of the lifting plate 70 may be larger than the size of the driving module 50, and the driving module 50 may be protected by the lifting plate 70.
  • the lifting mechanism 80 may be a Z-axis mover capable of moving the drive module 50 in the Z-axis direction.
  • the lifting mechanism 80 is connected to the lifting plate 70 and can elevate the lifting plate 70.
  • the type of the lifting mechanism 80 is not limited as long as it can raise and lower the lifting plate 70.
  • An example of the lifting mechanism 80 includes a lifting guide 81, a lifting plate 82 guided by the lifting guide 81, a connecting member 83 connecting the lifting plate 82 and the lifting plate 70, and . It may include a lifting drive source 84 that generates a driving force to lift the lifting plate 82.
  • the lifting guide 81 may be an LM guide formed to be long in the vertical direction.
  • the lifting guide 81 may be mounted on the transfer head mounter.
  • An example of the lifting drive source 84 may be a servo motor.
  • the transfer head 7 may further include a displacement sensor 90.
  • the displacement sensor 90 can calculate the height or inclination between the substrate 2 and the donor 1.
  • the displacement sensor 90 may be a laser displacement sensor, and the laser displacement sensor may be a spectral sensor with a resolution of 0.25 ⁇ m.
  • the displacement sensor 90 may have a manual stage structure capable of precise adjustment of the X-axis, Y-axis, and Z-axis.
  • the displacement sensor 90 can irradiate a laser from the upper side of the suction plate 30 to the donor 1 or the substrate 2 through the opening of the suction plate 30, and the distance between the donor 1 and the substrate 2 It is possible to sense the distance or the degree of inclination of the donor (1) or substrate (2).
  • the displacement sensor 90 may be accommodated in the gap G between the suction plate 30 and the driving module 50, and may be protected by the suction plate 30 and the driving module 50.
  • the displacement sensor 90 may be located around the connection bracket 60, and a plurality of displacement sensors may be placed around the connection bracket 60. A plurality of displacement sensors 90 may be arranged to be spaced apart around the connection bracket 60 .
  • Figure 13 is a perspective view showing the lifting mechanism of the transfer head according to this embodiment.
  • the lifting mechanism 80 of the transfer head 7 may further include a screw 85 and a lifting connector 86.
  • the screw 85 may be connected to the lifting drive source 84.
  • the screw 85 may be formed to be long in the vertical direction (Z) and may be connected to the rotation axis of the lifting drive source 84.
  • the lifting connector 86 can be lifted along the screw 85 and connected to the lifting plate 82.
  • the lifting connector 86 When the screw 85 rotates when the lifting drive source 84 is driven, the lifting connector 86 may be lifted and lowered along the screw 85 along the outer circumferential surface of the screw 85.
  • the lifting mechanism 80 of the transfer head 7 may further include an encoder scale 87.
  • the encoder scale 87 may be a fully closed control type scale to control within 0.1 ⁇ m through a precision scale, and can be precisely driven in the Z-axis direction of the suction plate 30.
  • the lifting mechanism 80 of the transfer head 7 may further include a photo sensor 88.
  • the photo sensor 88 can sense the lifting plate 82, and the micro LED display manufacturing device can control the lifting height of the lifting plate 82.

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Abstract

본 실시예는 기판이 안착되는 기판 척; 도너가 흡착되는 흡착판을 갖고, 도너에 전사된 엘이디칩을 기판에 전사하는 전사헤드 및 기판 척의 아래에 배치된 비젼 센서를 포함하고, 흡착판에는 도너를 향해 광을 조사하는 광원이 배치된다.

Description

마이크로 엘이디 디스플레이 제조 장치
본 발명은 마이크로 엘이디 디스플레이 제조 장치이다.
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 경우, 빠르지 않은 반응 시간과, 플렉서블의 구현이 어렵다는 문제점이 존재하고, AMOLED의 경우, 수명이 짧고, 양산 수율이 좋지 않다는 취약점이 존재한다.
한편, 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)는 전류를 빛으로 변환시키는 잘 알려진 반도체 발광 소자로서, 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 디스플레이(즉, 엘이디 디스플레이)를 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, 최근에는 일반 발광 다이오드(LED) 칩 보다 길이가 10분의 1, 면적은 100분의 1 정도인 10 ~ 100 마이크로미터(μm) 크기의 마이크로 엘이디(μLED)가 점차 증대되고 있다.
이러한 마이크로 엘이디(μLED)는 기존　LED에 비해 반응 속도가 빠르고, 낮은 전력, 높은 휘도를 지원하며, 디스플레이에 적용할 경우 휘어질 때 깨지지 않는 장점을 갖는다.
상기 마이크로 엘이디(μLED)를 적용한 디스플레이의 제조 장치는 엘이디칩를 도너(Doner)에 제공한 후 도너에 제공된 엘이디칩을 기판에 다시 전사하는 엘이디칩 전사공정을 실시할 수 있다.
본 실시예는 비젼 센서가 기판과 도너를 동시에 촬영할 수 있고, 기판과 도너가 함께 얼라인될 수 있는 마이크로 엘이디 디스플레이 제조 장치를 제공하는데 있다.
본 실시예는 기판이 안착되는 기판 척; 도너가 흡착되는 흡착판을 갖고, 도너에 전사된 엘이디칩을 기판에 전사하는 전사헤드 및 기판 척의 아래에 배치된 비젼 센서를 포함하고, 흡착판에는 도너를 향해 광을 조사하는 광원이 배치된다.
기판 척은 복수개의 석션 홀이 형성된 패널 척; 패널 척에 승강 가능하게 배치되고, 기판을 승강시키는 핀; 및 기판을 정렬하는 복수개의 얼라이너를 포함할 수 있다.
패널 척은 비젼 센서의 상측에 배치될 수 있고, 패널 척은 파이렉스 소재일 수 있다.
핀의 상단은 곡면일 수 있다.
복수개의 얼라이너는 좌우 방향으로 이격된 좌측 얼라이너 및 우측 얼라이너와; 전후 방향으로 이격된 전방측 얼라이너 및 우방측 얼라이너를 포함할 수 있다.
얼라이너는 우레탄 롤러와, 우레탄 롤러가 배치된 링크 및 링크를 작동시키는 모터를 포함할 수 있다.
흡착판에는 광원이 삽입되어 수용되는 광원 수용부가 형성될 수 있다.
흡착판은 복수개의 석션 홀이 형성되고 광원 수용부가 석션 홀과 이격되게 형성된 흡착 플레이트; 및 흡착 플레이트 상면에 배치되어 광원 수용부을 덮는 고정 플레이트를 포함할 수 있다.
전사헤드는 구동 모듈; 구동 모듈에 연결되고 하부가 흡착판에 연결된 연결 브래킷; 구동 모듈의 상부에 배치된 승강판 및 승강판을 승강시키는 승강기구를 더 포함할 수 있다.
구동 모듈은 X축 구동원과, Y축 구동원과, Θ축 구동원과, Tx축 구동원과 Ty축 구동원을 갖을 수 있고, 연결 브래킷을 X축, Y축으로 이동되고, Tx축, Ty축, Θ 축으로 회전시키는 5축 모듈일 수 있다.
전사헤드는 기판과 도너 간의 높이나 경사를 산출하기 위한 변위 센서를 더 포함할 수 있다.
흡착판과 구동 모듈 사이의 틈이 형성될 수 있고, 변위 센서는 틈에 수용될 수 있다.
본 실시 예에 따르면, 흡착판에 설치된 광원이 흡착판에 흡착된 도너를 백 라이팅할 수 있고, 기판 하측의 비젼 센서가 기판의 얼라인 키와, 도너의 얼라인 키를 동시에 신뢰성 높게 인식할 수 있다.
또한, 광원이 흡착판에 배치되어 광원의 점검 및 수리가 용이하다.
또한, 패널 척이 파이렉스 소재이기 때문에, 비젼 센서의 신뢰성이 높을 수 있다.
또한, 핀의 상단이 곡면이기 때문에, 기판과 핀의 접촉 면적으로 최소화할 수 있다.
또한, 기판 척이 기판을 정렬하는 복수개의 얼라이너를 포함하여, 기판과 도너를 동시에 얼라인 할 수 있고, 복수개의 얼라이너가 기판의 얼라인 키와 도너의 얼라인 키를 동시에 보정할 수 있다.
또한, 얼라이너가 우테탄 재질의 우레탄 롤러를 포함하여, 얼라이너에 의한 기판의 손상을 최소화할 수 있다.
또한, 흡착판에 형성된 광원 수용부에 광원이 삽입되어 수용되고, 광원이 돌출될 경우 보다 광원이 신뢰성 높게 보호될 수 있다.
또한, 흡착 플레이트에 수용된 광원이 고정 플레이트에 의해 보호될 수 있고, 광원의 광이 도너를 신뢰성 높게 조사될 수 있다.
또한, 변위센서가 흡착판과 구동 모듈 사이의 틈이 수용되므로, 변위센서의 손상을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 실시 예에 따른 마이크로 엘이디 디스플레이 제조 장치의 사시도,
도 2는 본 실시 예에 따른 마이크로 엘이디 디스플레이 제조 장치의 평면도,
도 3은 본 실시 예에 따른 마이크로 엘이디 디스플레이 제조 장치에 의한 전사 공정이 도시된 도,
도 4은 본 실시 예에 따른 패널 스테이지의 사시도,
도 5는 본 실시 예에 따른 패널 팝 업 기구의 사시도,
도 6은 본 실시 예에 따른 패널 팝 업 기구가 기판을 벤딩하였을 때의 정면도,
도 7은 본 실시 예에 따른 얼라이너의 사시도이다.
도 8은 본 실시 예에 따른 패널 비젼 얼라인 기구이 도시된 사시도,
도 9은 본 실시 예에 따른 전사헤드의 사시도,
도 10은 본 실시 예에 따른 전사헤드의 흡착판이 도시된 사시도,
도 11는 본 실시 예에 따른 전사헤드의 흡착 플레이트 및 광원이 도시된 사시도,
도 12은 본 실시 예에 따른 전사헤드의 구동모듈이 도시된 사시도,
도 13은 본 실시 예에 따른 전사헤드의 승강기구가 도시된 사시도이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 실시 예에 따른 마이크로 엘이디 디스플레이 제조 장치의 사시도이고, 도 2는 본 실시 예에 따른 마이크로 엘이디 디스플레이 제조 장치의 평면도이며, 도 3은 본 실시 예에 따른 마이크로 엘이디 디스플레이 제조 장치에 의한 전사 공정이 도시된 도이다.
마이크로 엘이디 디스플레이 제조 장치는 도너(1, 도 3 참조)에 제공된 엘이디칩(3)을 기판(2)으로 전사할 수 있다. 마이크로 엘이디 디스플레이 제조 장치는 엘이디칩(3)을 기판(2)을 전사하는 전사 장비일 수 있다.
마이크로 엘이디 디스플레이 제조 장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 패널 스테이지(5), 도너 로더(6), 전사헤드(7), 탈착헤드(8) 및 도너 언로더(9)를 포함할 수 있다.
도너(1)는 일면에 엘이디칩(3)이 제공된 인터포져일 수 있다. 도너(1)는 기판(2) 위로 로딩되어 엘이디칩(3)을 기판(2)에 전사할 수 있다. 도너(1)는 투명 재질 또는 반투명 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
도너(1)에는 얼라인 키(Align key)가 제공될 수 있고, 얼라인 키가 제공된 상태에서, 마이크로 엘이디 디스플레이 제조 장치로 로딩될 수 있다.
도 2에 도시된 도면 부호 DI는 도너(1)가 기판(2) 위로 로딩되는 방향이고, 도 2에 도시된 도면 부호 DO는 도너(1)가 기판(2) 위에서 언로딩되는 방향이다.
기판(2)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 패널 스테이지(5)에 안착될 수 있다.
기판(2)의 예는 도 3에 도시된 바와 같이, 패널(2a)와, 패널(2a)의 상면에 형성된 점착제(2b)를 포함할 수 있다.
패널(2a)의 예는 CID패널일 수 있다. 패널(2a)의 재질은 글래스 재질일 수 있다. 패널(2a)는 투명 재질 또는 반투명 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
점착제(2b)는 패널(2a)의 상면에 복수개 형성될 수 있고, 복수개의 점착제(2b)는 서로 이격 될 수 있다.
기판(2) 중 패널(2a)은 패널 스테이지(5)에 안착될 수 있고, 패널(2a)은 패널 스테이지(5)에 처킹될 수 있다.
기판(2)의 예는 광 가이드(2c)를 더 포함할 수 있다. 광 가이드(2c)는 엘이디칩(3)을 구획하는 격벽일 수 있다. 광 가이드(2c)는 엘이디칩(3)의 광을 반사하는 반사층 또는 반사 시트일 수 있다.
광 가이드(2c)는 기판(2)이 패널 스테이지(5)에 안착되었을 때, 패널(2a)의 상면에 복수개 형성될 수 있고, 복수개의 점착제(2b)는 광 가이드(2c)에 의해 서로 이격될 수 있다. 복수개 엘이디칩(3)이 기판(2)에 전사되었을 때, 광 가이드(2c)는 복수개 엘이디칩(3)의 사이에 위치될 수 있다.
기판(2)에는 얼라인 키(Align key)가 제공될 수 있고, 얼라인 키가 제공된 상태에서, 패널 스테이지(5)로 로딩될 수 있다.
도 2에 도시된 도면 부호 SI는 기판(2)이 패널 스테이지(5) 위로 로딩되는 방향이고, 도 2에 도시된 도면 부호 SO는 기판(2)이 패널 스테이지(5) 위에서 언로딩되는 방향이다.
기판(2)는 도 2에 도시된 바와 같이, 패널 스테이지(5) 위로 전후 방향(Y)으로 전진될 수 있고, 패널 스테이지(5) 위에서 전후 방향(Y)으로 후퇴될 수 있다.
엘이디칩(3)은 도너(1)에 복수개 제공될 수 있다. 도너(1)에 제공된 엘이디칩(3)은 마이크로 엘이디칩일 수 있고, 복수개의 마이크로 엘이디칩은 도너(1)에 일면에 제공될 수 있다. 엘이디칩(3)는 도너(1)의 저면에 제공된 상태에서, 마이크로 엘이디 디스플레이 제조 장치로 로딩될 수 있다.
이하, 마이크로 엘이디 디스플레이 제조 장치의 각 구성에 대해 설명한다.
패널 스테이지(5)은 기판(2)이 안착되는 기판 척(11)을 포함할 수 있다.
기판 척(11)은 좌우 방향(X)으로 도너 로더(6)와 도너 언로더(9)의 사이에 위치될 수 있고, 기판(2)을 수평하게 척킹할 수 있다. 기판(2)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 기판 척(11)에 올려진 상태에서 도너(1)로부터 엘이디칩(3)을 전사 받을 수 있다.
패널 스테이지(5)는 기판(2)의 위치를 정렬할 수 있다. 패널 스테이지(5)는 기판(2)과 도너(1)를 동시에 얼라인 할 수 있다. 패널 스테이지(5)는 기판(2)을 흡착할 수 있고, 대형 기판을 흡착할 수 있다.
패널 스테이지(5)는 좌우 방향(X)으로 길게 형성될 수 있다. 패널 스테이지(5)는 전후 방향(Y)으로 길게 형성될 수 있다. 패널 스테이지(5)의 좌우 방향(X) 길이는 패널 스테이지(5)의 전후 방향(Y) 길이 보다 길 수 있다. 패널 스테이지(5)는 위에서 볼 때, 좌우 방향(X)으로 긴 직사각형 형상일 수 있다.
도너 로더(6)는 도너(1)를 로딩할 수 있다. 도너 로더(6)는 도너(1)를 전사헤드(7)로 로딩할 수 있다.
도너 로더(6)는 패널 스테이지(5)에 배치될 수 있고, 도너 로더(6)는 패널 스테이지(6)의 좌우 중 일측(예를 들면, 우측)에 편심되게 배치될 수 있다. 도너 로더(6)는 좌우 방향(X)으로 기판 척(11) 및 도너 언로더(9) 각각과 이격될 수 있다.
도너 로더(6)는 도너(1)를 반전시킬 수 있는 반전기를 포함할 수 있다. 도너 로더(6)는 도너(1)를 회전시킬 수 있는 회전기기를 포함할 수 있다. 도너 로더(6)는 도너(1)를 반전 및 회전시킬 수 있다.
도너 로더(6)는 도너(1)에 형성된 바코드를 인식하는 바코드 인식부를 포함할 수 있고, 도너(1)를 트랙킹하면서 바코드를 인식할 수 있다. 도너 로더(6)는 도너(1)의 위치를 정렬할 수 있다. 도너 로더(6)는 전사헤드(7)가 도너(1)를 흡착하기 이전에 선행하여 도너(1)를 얼라인 수 있다.
도너(1)는 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 흡착판(Vacumn plate)에 흡착될 수 있고, 비젼 센서에 의해 센싱될 수 있다. 비젼 센서는 도너(1)의 저면에 제공된 엘이디칩(3) 및 도너(1)을 센싱하는 프리 비젼 얼라인(Pre vision align)을 행할 수 있다.
도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 흡착판(30')은 전사헤드(7)의 흡착판(30)인 것도 가능하고, 전사헤드(7)의 흡착판(30)과 별도로 제공되는 것도 가능하다.
도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 비젼 센서(26')는 기판 척(11)의 하측에 배치된 비젼 센서(26)인 것도 가능하고, 기판 척(11)의 하측에 배치된 비젼 센서(26)와 별도로 제공되는 것도 가능하다.
전사헤드(7)은 도너(1)에 전사된 엘이디칩(3)을 기판(2)에 전사할 수 있다.
전사헤드(7)는 도너 로더(6)의 도너(1)을 전달받은 후, 기판(2)으로 엘이디칩(3)을 전사할 수 있다.
전사헤드(7)은 도너(1)를 흡착할 수 있고, 흡착된 도너(1)를 승강시킬 수 있다. 전사헤드(7)는 패널 스테이지(5)에 이동 가능하게 배치될 수 있다. 전사헤드(7)는 패널 스테이지(5)에 좌우 방향(X)으로 이동되게 배치될 수 있다.
전사헤드(7)은 도너(1)와 기판(2)를 평행도를 보정할 수 있다. 전사헤드(7)은 합착 구간별 Z축(상하 방향) 제어될 수 있다.
전사헤드(7)는 도너 로더(6)의 상측으로 이동될 수 있고, 기판 척(11)의 상측으로 이동될 수 있다.
전사헤드(7)는 도너(1)를 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 기판(2)의 상측 위치로 이동시킬 수 있고, 기판(2)의 상측 위치에서 도너(1)를 기판(2)으로 하강할 수 있다. 전사헤드(7)는 도너(1)의 각도를 조정하는 것이 가능하고, 도너(1)가 기판(2)과 평행하게 조절할 수 있다.
전사헤드(7)는 복수개 제공될 수 있다. 복수개의 전사헤드(7)는 일렬로 배치될 수 있다. 복수개의 전사헤드(7)는 전후 방향((Y)로 일렬로 배치될 수 있다.
마이크로 엘이디 디스플레이 제조 장치는 복수개의 전사헤드(7)가 장착되는 전사헤드 마운터를 포함할 수 있고, 복수개의 전사헤드(7)는 전사헤드 마운터에 전후 방향(Y)으로 일렬로 배치될 수 있다.
마이크로 엘이디 디스플레이 제조 장치는 전사헤드 마운터를 좌우 방향(X)으로 이동시키는 전사헤드 마운터 이동기구를 더 포함할 수 있다. 전사헤드 마운터 이동기구는 패널 스테이지(2)에 장착될 수 있다. 전사헤드 마운터 이동기구는 모터 등의 구동원과, 구동원과 전사헤드 마운터에 연결된 적어도 하나의 동력전달부재를 포함할 수 있다. 전사헤드 마운터 이동기구는 동력전달부재를 안내하는 리니어 가이드를 포함할 수 있다.
탈착헤드(8)는 기판(2)에 엘이디칩(3)을 전사시킨 도너(1)를 탈착할 수 있다. 탈착헤드(8)는 엘이디칩(3)이 분리(즉, 전사 완료)된 도너(1)를 탈착할 수 있다. 탈착헤드(8)는 엘이디칩(3)이 분리(즉, 전사 완료)된 도너(1)를 흡착/그립하여 탈착할 수 있고, 기판(2) 상측에 위치하는 도너(1)을 도너 언로더(9)로 운반할 수 있다.
탈착헤드(8)는 패널 스테이지(5)에 이동 가능하게 배치될 수 있다. 전사헤드(7)는 패널 스테이지(5)에 좌우 방향(X)으로 이동되게 배치될 수 있다.
탈착헤드(8)는 도너 언로더(9)의 상측으로 이동될 수 있다. 탈착헤드(8)는 기판 척(11) 상측의 도너(1)를 도너 언로더(9)로 전달할 수 있다.
탈착헤드(8)는 복수개 제공될 수 있다. 복수개의 탈착헤드(8)는 일렬로 배치될 수 있다. 복수개의 탈착헤드(8)는 전후 방향((Y)로 일렬로 배치될 수 있다.
마이크로 엘이디 디스플레이 제조 장치는 복수개의 탈착헤드(8)가 장착되는 탈착헤드 마운터를 포함할 수 있고, 복수개의 탈착헤드(8)는 탈착헤드 마운터에 전후 방향(Y)으로 일렬로 배치될 수 있다.
마이크로 엘이디 디스플레이 제조 장치는 탈착헤드 마운터를 좌우 방향(X)으로 이동시키는 탈착헤드 마운터 이동기구를 더 포함할 수 있다. 탈착헤드 마운터 이동기구는 패널 스테이지(2)에 장착될 수 있다. 탈착헤드 마운터 이동기구는 모터 등의 구동원과, 구동원과 탈착헤드 마운터에 연결된 적어도 하나의 동력전달부재를 포함할 수 있다. 탈착헤드 마운터 이동기구는 동력전달부재를 안내하는 리니어 가이드를 포함할 수 있다.
도너 언로더(9)는 도너(1)를 언로딩할 수 있다.
도너 언로더(9)는 패널 스테이지(5)에 배치될 수 있고, 도너 언로더(9)는 패널 스테이지(6)의 좌우 중 타측(예를 들면, 좌측)에 편심되게 배치될 수 있다. 도너 언로더(9)는 좌우 방향(X)으로 기판 척(11) 및 도너 언로더(9)와 이격될 수 있다.
도너 언로더(9)는 도너(1)를 정렬할 수 있다. 도너 언로더(9)는 도너(1)를 반전시킬 수 있는 반전기를 포함할 수 있다. 도너 언로더(9)는 도너(1)를 회전시킬 수 있는 회전기기를 포함할 수 있다. 도너 언로더(9)는 도너(1)를 반전 및 회전시킬 수 있다.
마이크로 엘이디 디스플레이 제조 장치는 기판 척(11)의 아래에 배치된 비젼 센서(20, 도 3의 (b) 참조)를 포함할 수 있다.
비젼 센서(26)는 기판 척(11)에 안착된 기판(2)의 하측 위치에서 기판(2)의 이미지 및 엘이디칩(3)의 이미지를 촬영할 수 있다. 비젼 센서(26)는 기판 척(11) 중 광이 투과될 수 있는 영역(개구부 또는 투명부)을 통해 도너(1)의 하면에 위치한 엘이디칩(3)을 촬영할 수 있고, 패널(2)을 촬영할 수 있다.
마이크로 엘이디 디스플레이 제조 장치는 비젼 센서(26)의 센싱 결과에 따라 엘이디칩(3)의 위치나 도너(1)의 각도나 기판(2)의 위치를 보정할 수 있으며, 엘이디칩(3)을 기판(2) 위의 정위치에 전사할 수 있다.
마이크로 엘이디 디스플레이 제조 장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 기판(2)이 패널 스테이지(5)의 기판 척(11)에 안착된 후, 도너(1)가 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 기판(2)의 상측에 위치될 수 있다. 이후, 도너(1)는 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이, 기판(2)으로 하강되어 엘이디칩(3)을 기판(2) 특히 점착제(2b)에 옮길 수 있으며, 엘이디칩(3)은 도 3의 (d)에 도시된 바와 같이, 점착제(2b)에 의해 기판(2)에 점착될 수 있다. 이후, 도너(1)는 도 3의 (e)에 도시된 바와 같이, 기판(2)과 멀어지게 상승될 수 있고, 기판(2)에서 탈거될 수 있다.
도 4은 본 실시 예에 따른 패널 스테이지의 사시도이다. 도 5는 본 실시 예에 따른 패널 팝 업 기구의 사시도이고, 도 6은 본 실시 예에 따른 패널 팝 업 기구가 기판을 벤딩하였을 때의 정면도이다.
기판 척(11)은 도 4에 도시된 바와 같이, 패널 척(12) 및 패널 팝 업 기구(13)를 포함할 수 있다.
패널 스테이지(5)는 도 4에 도시된 바와 같이, 다리(14a)를 갖는 테이블(14)를 더 포함할 수 있고, 기판 척(11)은 테이블(14)에 배치될 수 있다.
기판 척(11)은 마운팅 부재(15) 및 이송기구(14b)(14c)를 더 포함할 수 있다.
마운팅 부재(15)는 테이블(14)에 배치될 수 있고, 마운팅 부재(15)에는 패널 척(12)이 안착되는 패널 척 안착부(15a)가 형성될 수 있다. 패널 척 안착부(15a)는 마운팅 부재(15)의 상면에 돌출되어 형성될 수 있다. 패널 척 안착부(15a)는 중앙에 개구부 또는 투명부가 형성될 수 있다. 패널 척(12)는 테두리부에 근접한 영역이 패널 척 안착부(15a)에 안착될 수 있다.
마운팅 부재(15)는 테이블(14)에 수평 방향으로 이동 가능하게 배치될 수 있다. 테이블(14)에는 마운팅 부재(15)를 이동시키는 모터 등의 이송기구(14b)(14c)가 장착될 수 있다. 모터 등의 이송기구(14b)(14c)는 마운팅 부재(15)를 좌우 방향(X)으로 이동시킬 수 있는 좌우 이송기구를 포함할 수 있다. 모터 등의 이송기구(14b)(14c)는 마운팅 부재(15)를 전후 방향(Y)으로 이동시킬 수 있는 전후 이송기구를 포함할 수 있다.
패널 척(12)은 패널 척 안착부(15a)에 안착될 수 있고, 마운팅 부재(15)에 지지될 수 있다. 패널 척(12)는 테이블(14) 위에 배치될 수 있다.
패널 척(12)에는 복수개의 석션 홀이 형성될 수 있다. 패널 척(12)는 기판(2)을 흡착하는 흡착판(Vacumn plate)일 수 있다.
패널 척(12)에는 석션 튜브가 연결될 수 있다. 석션 튜브는 패널 척(12)의 석션 홀과 석션기에 연결될 수 있다, 패널 척(12)의 상면에 올려진 기판(2)은 석션 튜브 및 석션기에 의해 패널 척(12)에 흡착될 수 있다.
패널 척(12)은 복수 영역으로 구분될 수 있다. 복수 영역의 각각에는 복수개의 석션 홀이 형성될 수 있다. 복수 영역의 예는 12 개 영역일 수 있다. 패널 척(12)는 기판(2)를 편평하게 흡착 또는 에어 플로팅할 수 있다.
패널 척(12)는 비젼 센서(26)의 상측에 위치될 수 있고, 비젼 센서(26)를 상측에서 커버할 수 있다.
패널 척(12)은 세라믹 계열의 재질 또는 강화 유리 재질로 형성될 수 있다. 패널 척(12)의 예는 파이렉스(Pyrex) 소재일 수 있다. 패널 척(12)은 투명 또는 반투명할 수 있다.
패널 척(12)는 비젼 센서(26)의 정밀 비젼이 투과 가능한 투명도 조건을 만족하는 것이 바람직하다. 패널 척(12)는 파이렉스 소재가 적용되고, 파이렉스의 상/면이 폴리싱될 수 있다.
한편, 패널 척(12)에는 패널 팝 업 기구(13)의 핀(16)이 관통되는 핀 관통공이 형성될 수 있다. 핀 관통공은 기판(2)를 석션하는 석션홀과 이격될 수 있다.
패널 팝 업 기구(13)은 패널 척(12)에 안착된 기판(2)를 승강시키거나 벤딩시킬 수 있는 기구일 수 있다.
패널 팝 업 기구(13)은 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 핀(16)를 포함할 수 있다. 핀(16)는 패널 척(12)에 승강 가능하게 배치될 수 있다. 핀(16)은 패널 척(12)의 핀 관통공을 통해 패널 척(12)의 상측으로 돌출될 수 있고, 패널 척(12)의 핀 관통공으로 하강될 수 있다. 이러한 핀(16)은 패널 척(12) 위에 위치한 기판(2)을 승강시킬 수 있다.
핀(16)의 상단(16a)은 곡면일 수 있다. 핀(16)의 상단(16a)는 기판(2)과 접촉되는 접촉면일 수 있고, 핀(16)의 상단(16a)이 곡면일 경우, 기판(2)과 핀(16)의 접촉 면적은 최소활 수 있다.
패널 팝 업 기구(13)는 핀(16)을 승강시키는 모터나 실린더 등의 구동원(17)을 포함할 수 있다. 구동원(17)은 핀(16)을 승강시키는 서보 모터 등으로 구성될 수 있고, 핀(16)을 Z축 서보 제어할 있다. 구동원(17)과 핀(16)은 동력전달부재로 연결될 수 있다.
동력전달부재는 구동원(17)의 회전 운동을 핀(16)의 상하 직선 운동으로 변환할 수 있는 것으로, 기어나 링크나 스크류나 벨트 등을 포함할 수 있다. 동력전달부재는 구동원(17)의 회전 운동을 핀(16)의 상하 직선 운동으로 변환할 수 있는 구성이면 그 종류에 한정되지 않음은 물론이다.
패널 팝 업 기구(13)는 팝 업 베이스(18)를 포함할 수 있다. 팝 업 베이스(18)는 패널 팝 업기구(13)를 지지할 수 있다 팝 업 베이스(18)는 지면에 배치될 수 있다.
팝 업 베이스(18)에는 팝 업 프레임(19)이 배치될 수 있다. 팝 업 프레임(19)는 복수개 부재의 결합체일 수 있다.
패널 팝 업 기구(13)는 복수개의 핀(16)과 복수개의 구동원(17)을 포함할 수 있다.
패널 팝 업 기구(13)은 핀(16)과 구동원(17)을 포함하는 팝 업 유닛의 복수개(13A)(13B)(13C)(13D)(13E)(13F)(13G)(13H)를 포함할 수 있다.
복수개의 팝 업 유닛(13A)(13B)(13C)(13D)(13E)(13F)(13G)(13H)이 8개 제공될 경우, 패널 팝 업 기구(13)는 기판(2)의 8개 영역을 상이하게 승강시킬 수 있다.
복수개의 팝 업 유닛(13A)(13B)(13C)(13D)(13E)(13F)(13G)(13H)은 복수개 핀(16) 중 일부의 상단 높이가 복수개 핀(16) 중 나머지의 상단 높이와 상이하게 복수개 팝 업 유닛(13A)(13B)(13C)(13D)(13E)(13F)(13G)(13H)를 제어할 수 있다.
복수개 팝 업 유닛(13A)(13B)(13C)(13D)(13E)(13F)(13G)(13H)는 기판(2)의 테두리부에 근접한 영역에 접촉되는 핀(16a)을 포함하는 외측 팝업 유닛(13A)(13B)(13C)(13D)(13E)(13F)과, 기판(2)의 중앙에 근접한 영역에 접촉되는 핀(16a)을 포함하는 내측 팝업 유닛(13G)(13H)을 포함할 수 있다.
내측 팝업 유닛(13G)(13H)의 핀(16) 상승 높이는 외측 팝업 유닛(13A)(13B)(13C)(13D)(13E)(13F)의 핀(16) 상승 높이 보다 낮을 수 있다. 이 경우, 기판(2)은 테두리부의 높이가 중앙의 높이 보다 높은 형상으로 지지될 수 있다, 기판(2)은 U자 형상과 가까운 형상으로 벤딩될 수 있다.
도 7은 본 실시 예에 따른 얼라이너의 사시도이다.
기판 척(11)은 기판(2)을 정렬하는 얼라이너(20)를 더 포함할 수 있다. 얼라이너(20)는 패널 척(12)에 복수개 제공될 수 있다.
복수개의 얼라이너(20)는 도 4에 도시된 바와 같이, 패널 척(12)의 주변에 배치될 수 있다.
복수개의 얼라이너(20)는 좌우 방향(X)으로 이격된 좌측 얼라이너(20A) 및 우측 얼라이너(20B)와; 전후 방향(Y)으로 이격된 전방측 얼라이너(20C) 및 후방측 얼라이너(20D)를 포함할 수 있다.
복수개의 얼라이너(20)는 서로 이격될 수 있다. 좌측 얼라이너(20A)와, 우측 얼라이너(20B)와, 전방측 얼라이너(20C) 및 후방측 얼라이너(20D)의 사이에는 패널 척(12)이 수용되는 패널 척 수용공간(S)이 형성될 수 있다.
얼라이너(20)는 우레탄 롤러(21)와, 우레탄 롤러(21)가 배치된 링크(22)와, 링크(22)를 작동시키는 모터(25)를 포함할 수 있다.
우레탄 롤러(21)의 외둘레면은 기판(2)의 둘레와 접촉되거나, 패널 척(12)의 둘레와 접촉될 수 있다.
링크(22)는 패널 척(12)의 둘레부를 따라 길게 배치된 메인 링크(23)와, 메인 링크(23)에 배치되고 패널 척(12)를 둘레부를 향하는 복수개의 서브 링크(24)을 포함할 수 있다.
우레탄 롤러(21)는 서브 링크(24)에 회전 가능하게 장착될 수 있다. 우레탄 롤러(21)는 메인 롤러(23)와 이격될 수 있다.
모터(25)의 예는 서보 모터일 수 있고, 서보 제어될 수 있다. 모터(25)는 링크(22)는 회전시키거나 직선 이동시킬 수 있다.
기판(2)과 패널 척(12)의 각각은 네 개의 둘레(좌측 둘레, 우측 둘레, 전방측 둘레, 후방측 둘레)를 포함할 수 있다. 복수개 얼라이너(20) 각각의 우레탄 롤러(21)는 기판(2)의 둘레 또는 패널 척(12)의 둘레와 접촉될 수 있다.
복수개 얼라이너(20)가 우레탄 롤러(21)를 포함할 경우, 복수개 얼라이너(20)에 의한 기판(2)의 정렬시, 글래스 재질인 기판(2)의 손상을 최소화할 수 있다.
복수개의 얼라이너(20)는 기판(2)의 안착 위치에 대해 4개의 둘레면을 정렬할 수 있고, 기판(2)은 4면 개별 정렬 구동이 가능할 수 있고, 정렬 위치가 서보 제어로 조정될 수 있다.
도 8은 본 실시 예에 따른 패널 비젼 얼라인 기구이 도시된 사시도이다.
마이크로 엘이디 디스플레이 제조 장치는 비젼 센서(26)를 포함하는 패널 비젼 얼라인 기구(27)를 포함할 수 있다.
비젼 얼라인 기구(27)는 기판(2)의 하부에서 기판(2)의 Align key과 도너(1) Align key를 동시에 촬영할 수 있고, 마이크로 엘이디 디스플레이 제조 장치는 도너(1)과 기판(2)를 동시에 보정할 수 있다.
비젼 센서(26)는 고해상도 카메라 센서를 포함할 수 있고, 직각도 5㎛ 이내 조정 가능할 수 있다.
비젼 얼라인 기구(27)는 고해상도 카메라 센서 4개가 한 셋트를 구성할 수 있고, 4개의 고해상도 카메라 센서의 한 셋트를 X축, Y축, Z축으로 개별 구동하게 구성될 수 있다.
비젼 얼라인 기구(27)는 비젼 센서(26)가 설치된 비젼 센서 마운터(28)를 포함할 수 있고, 비젼 센서 마운터(28)를 X축 구동할 수 있는 X축 구동부(29a), 비젼 센서 마운터(28)를 Y축 구동할 수 있는 Y축 구동부(29b)와, 비젼 센서 마운터(28)를 Z축 구동할 수 있는 Z축 구동부(29c)를 포함할 수 있다.
도 9은 본 실시 예에 따른 전사헤드의 사시도이고, 도 10은 본 실시 예에 따른 전사헤드의 흡착판이 도시된 사시도이며, 도 11는 본 실시 예에 따른 전사헤드의 흡착 플레이트 및 광원이 도시된 사시도이고, 도 12은 본 실시 예에 따른 전사헤드의 구동모듈이 도시된 사시도이다.
전사헤드(7)는 도너(1)가 흡착되는 흡착판(30)을 포함할 수 있다.
흡착판(30)에는 도너(1)를 향해 광을 조사하는 광원(40)이 배치될 수 있다.
흡착판(30)에는 광원(40)이 삽입되어 수용되는 광원 수용부(31)가 형성될 수 있다.
흡착판(30)은 복수개 부재의 결합체일 수 있고, 흡착판(30)은 흡착 플레이트(32)와, 고정 플레이트(34)를 포함할 수 있다. 흡착판(30)는 전체적으로 육면체 형상일 수 있다.
흡착 플레이트(32)는 복수개의 석션 홀(33, 도 11 참조)이 형성될 수 있다. 석션 홀(33)은 흡착 플레이트(32)에 관통 형성될 수 있다. 도너(1)의 상면은 흡착 플레이트(32)의 하면에 흡착될 수 있다.
석션 홀(33)은 도너(1)를 흡착할 수 있는 직경을 갖는 것이 바람직하다.
흡착 플레이트(32)는 도너(1)의 흡착시 도너(1)의 편평도를 보증하기 위해 흡착 플레이트(32) 자체가 편평도를 보증할 수 있게 구성되는 것이 바람직하다. 석션 홀(33)의 직경의 예는 0.7mm일 수 있다. 흡착 플레이트(32)는 직경이 0.7mm인 석션 홀(33)이 복수개 형성된 버큠 플레이트(Vacuum plate)일 수 있다.
흡착 플레이트(32)에는 광원 수용부(31)가 형성될 수 있다. 광원 수용부(31)는 도 11에 도시된 바와 같이, 흡착 플레이트(32)에 함몰된 형상으로 형성될 수 있다. 광원 수용부(31)은 흡착 플레이트(32)에 상면 및 측면이 개방된 형상일 수 있다. 광원 수용부(31)는 흡측 플레이트(32)에 복수개 형성될 수 있고, 복수개의 광원 수용부(31)는 서로 이격되게 형성될 수 있다.
광원 수용부(31)은 석션 홀(33)과 이격되게 형성될 수 있다.
흡착 플레이트(32)에는 광원(40)에서 발생된 광이 하측 방향으로 조사될 수 있는 구조로 이루어지고, 흡착 플레이트(32)는 광원 수용부(31)의 하측에 광이 투과되는 개구부가 형성되거나, 투명부가 배치될 수 있다.
광원(40)은 비젼 센서(26)가 기판(2)의 얼라인 키(Align key)와, 도너(1)의 얼라인 키(Align key)를 동시에 인식할 수 있도록 하는 화이트 백 라이트(White back light)를 구성할 수 있다.
광원(40)이 기판 척(11)의 아래에 위치하지 않고, 도너(1)의 상측에 위치할 경우, 광원(40)은 도너(1)와 보다 근접할 수 있고, 비젼 센서(26)는 도너(1)의 얼라인 키(Align key)와 기판(2)의 얼라인 키(Align key)를 보다 신뢰성 높게 센싱할 수 있다.
광원(40)은 흡착 플레이트(32)에 복수개 제공될 수 있다. 광원(40)는 적어도 4개 제공되는 것이 바람직하다.
고정 플레이트(34)는 도 10에 도시된 바와 같이, 흡착 플레이트(32)의 상면에 배치될 수 있다. 고정 플레이트(34)는 흡착 플레이트(32)의 상면을 덮을 수 있다. 고정 플레이트(34)는 흡착 플레이트(32)에 스크류 등의 체결부재로 체결될 수 있다.
고정 플레이트(34)는 광원 수용부(31)를 덮을 수 있다. 광원(40)은 고정 플레이트(34)에 의해 은닉될 수 있다.
고정 플레이트(34)는 전사헤드(7)의 연결 브래킷(60, 도 9 참조)와 연결될 수 있다.
전사헤드(7)는 도 9에 도시된 바와 같이, 구동 모듈(50)와, 연결 브래킷(60)와, 승강판(70) 및 승강기구(80)을 더 포함할 수 있다.
구동 모듈(50)은 연결 브래킷(60)의 상측에 배치될 수 있고, 연결 브래킷(60)과 연결될 수 있다. 구동 모듈(50)의 출력축(56)은 연결 브래킷(60)과 연결될 수 있다.
구동 모듈(50)은 도 12에 도시된 바와 같이, X축 구동원(51)과, Y축 구동원(52)과, θ 축 구동원(53)과, Tx축 구동원(54)과 Ty축 구동원(55)을 갖을 수 있다. 구동 모듈(50)은 연결 브래킷(60)을 5축으로 이동 및 회전시킬 수 있는 5축 모듈일 수 있다. 구동 모듈(50)은 출력축(56)을 X축, Y축으로 이동되고, Tx축, Ty축, θ 축으로 회전시킬 수 있다.
X축 이동은 출력축(56)의 좌우 방향(X) 이동일 수 있고, Y축 이동은 전후 방향(Y) 이동일 수 있다.
θ 축 회전은 출력축(56)의 수직한 제1중심축 중심으로 회전되는 것일 수 있다.
Tx축 회전은 출력축(56)이 수평한 제2중심축 중심으로 회전되되, 제2중심축은 좌우 방향(X)의 중심축일 수 있다.
Ty축 회전은 출력축(56)이 수평한 제3중심축 중심으로 회전되되, 제3중심축은 전후 방향(Y)의 중심축일 수 있다.
구동 모듈(50)은 도 9에 도시된 바와 같이, 흡착판(30)의 상측에 흡착판(50)과 상하 방향(Z)으로 이격될 수 있고, 흡착판(30)과 구동 모듈(50) 사이의 틈(G)이 형성될 수 있다.
연결 브래킷(60)은 상부가 구동 모듈(50)에 연결될 수 있고, 하부가 흡착판(30)에 연결될 수 있다. 연결 브래킷(60)은 상하 방향으로 길 수 있고, 구동 모듈(50)과 흡착판(30)은 연결 브래킷(60)에 의해 상하 방향으로 서로 이격될 수 있다.
연결 브래킷(60)의 상부는 구동 모듈(50)의 출력축(56)에 연결될 수 있다. 연결 브래킷(60)의 하부는 고정 플레이트(34)에 연결될 수 있다.
승강판(70)은 구동 모듈(50)의 상부에 배치될 수 있다. 구동 모듈(50)는 승강판(70)에 매달리게 승강판(70)에 설치될 수 있다. 승강판(70)의 크기는 구동 모듈(50)의 크기 보다 클 수 있고, 구동모듈(50)은 승강판(70)에 의해 보호될 수 있다.
승강기구(80)는 구동모듈(50)을 Z축 방향으로 무빙시킬 수 있는 Z축 무버일 수 있다.
승강기구(80)는 승강판(70)에 연결되어 승강판(70)을 승강시킬 수 있다. 승강기구(80)는 승강판(70)을 승강시킬 수 있는 구성이면, 그 종류에 한정되지 않는다.
승강기구(80)의 예는 승강 가이드(81)와, 승강 가이드(81)에 안내되는 승강 플레이트(82)와, 승강 플레이트(82)과 승강판(70)을 연결하는 커넥팅 부재(83)와. 승강 플레이트(82)를 승강시키는 구동력을 발생하는 승강 구동원(84)를 포함할 수 있다.
승강 가이드(81)는 상하 방향으로 길게 형성된 LM 가이드일 수 있다.
승강 가이드(81)는 전사헤드 마운터에 장착될 수 있다.
승강 구동원(84)의 예는 서보 모터일 수 있다.
전사헤드(7)는 변위 센서(90)를 더 포함할 수 있다. 변위 센서(90)는 기판(2)과 도너(1) 간의 높이나 경사를 산출할 수 있다.
변위 센서(90)의 예는 레이저 변위 센서(Laser displacement sensor)일 수 있고, 레이저 변위 센서는 분해능 0.25㎛의 분광 센서가 적용될 수 있다. 변위 센서(90)는 X축, Y축, Z축에 대한 정밀 조정이 가능한 메뉴얼 스테이지 구조일 수 있다.
변위 센서(90)는 흡착판(30)의 상측에서 흡착판(30)의 개구부를 통해 도너(1)나 기판(2)으로 레이저를 조사할 수 있고, 도너(1)와 기판(2) 사이의 이격 거리나 도너(1)나 기판(2)의 경사진 정도를 센싱할 수 있다.
변위 센서(90)는 흡착판(30)과 구동 모듈(50) 사이의 틈(G)에 수용될 수 있고, 흡착판(30)과 구동 모듈(50)에 의해 보호될 수 있다.
변위 센서(90)는 연결 브래킷(60)의 주변에 위치할 수 있고, 복수개가 연결 브래킷(60)의 주변에 배치될 수 있다. 복수개의 변위 센서(90)는 연결 브래킷(60)의 주변에 이격되게 배치될 수 있다.
도 13은 본 실시 예에 따른 전사헤드의 승강기구가 도시된 사시도이다.
전사헤드(7)의 승강기구(80)는 스크류(85)와, 승강 커넥터(86)를 더 포함할 수 있다.
스크류(85)는 승강 구동원(84)에 연결될 수 있다. 스크류(85)는 상하 방향(Z)으로 길게 형성될 수 있고, 승강 구동원(84)의 회전축에 연결될 수 있다.
승강 커넥터(86)는 스크류(85)를 따라 승강될 수 있고, 승강 플레이트(82)에 연결될 수 있다.
승강 구동원(84)의 구동시, 스크류(85)가 회전되면, 승강 커넥터(86)는 스크류(85)를 외둘레면을 따라 스크류(85)를 따라 승강될 수 있다.
전사헤드(7)의 승강기구(80)는 엔코더 스케일(87)를 더 포함할 수 있다.
엔코더 스케일(87)은 정밀 스케일을 통해 0.1㎛ 이내 제어하기 위해 풀 크로즈 컨트롤(Full Closed Control) 방식의 스케일일 수 있고, 흡착판(30)의 Z축 방향으로 정밀하게 구동할 수 있다.
전사헤드(7)의 승강기구(80)는 포토 센서(88)를 더 포함할 수 있다. 포토 센서(88)는 승강 플레이트(82)를 센싱할 수 있고, 마이크로 엘이디 디스플레이 제조 장치는 승강 플레이트(82)의 승강 높이를 제어할 수 있다.
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 (12)

  1. 기판이 안착되는 기판 척;
    도너가 흡착되는 흡착판을 갖고, 상기 도너에 전사된 엘이디칩을 상기 기판에 전사하는 전사헤드 및
    상기 기판 척의 아래에 배치된 비젼 센서를 포함하고,
    상기 흡착판에는 상기 도너를 향해 광을 조사하는 광원이 배치된 마이크로 엘이디 디스플레이 제조 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 척은
    복수개의 석션 홀이 형성된 패널 척;
    상기 패널 척에 승강 가능하게 배치되고, 상기 기판을 승강시키는 핀; 및
    상기 기판을 정렬하는 복수개의 얼라이너를 포함하는 마이크로 엘이디 디스플레이 제조 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 패널 척은 상기 비젼 센서의 상측에 배치되고,
    상기 패널 척은 파이렉스 소재인 마이크로 엘이디 디스플레이 제조 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 핀의 상단은 곡면인 마이크로 엘이디 디스플레이 제조 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수개의 얼라이너는 좌우 방향으로 이격된 좌측 얼라이너 및 우측 얼라이너와;
    전후 방향으로 이격된 전방측 얼라이너 및 우방측 얼라이너를 포함하는 마이크로 엘이디 디스플레이 제조 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 얼라이너는
    우레탄 롤러와,
    상기 우레탄 롤러가 배치된 링크 및
    상기 링크를 작동시키는 모터를 포함하는 마이크로 엘이디 디스플레이 제조 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡착판에는 상기 광원이 삽입되어 수용되는 광원 수용부가 형성된 마이크로 엘이디 디스플레이 제조 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 흡착판은
    복수개의 석션 홀이 형성되고 상기 광원 수용부가 상기 석션 홀과 이격되게 형성된 흡착 플레이트; 및
    상기 흡착 플레이트 상면에 배치되어 상기 광원 수용부을 덮는 고정 플레이트를 포함하는 마이크로 엘이디 디스플레이 제조 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 전사헤드는
    구동 모듈;
    상기 구동 모듈에 연결되고 하부가 상기 흡착판에 연결된 연결 브래킷;
    상기 구동 모듈의 상부에 배치된 승강판 및
    상기 승강판을 승강시키는 승강기구를 더 포함하는 마이크로 엘이디 디스플레이 제조 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 구동 모듈은
    X축 구동원과, Y축 구동원과, Θ축 구동원과, Tx축 구동원과 Ty축 구동원을 갖고, 상기 연결 브래킷을 X축, Y축으로 이동되고, Tx축, Ty축, Θ 축으로 회전시키는 5축 모듈인 마이크로 엘이디 디스플레이 제조 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 전사헤드는
    상기 기판과 도너 간의 높이나 경사를 산출하기 위한 변위 센서를 더 포함하는 마이크로 엘이디 디스플레이 제조 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 흡착판과 상기 구동 모듈 사이의 틈이 형성되고,
    상기 변위 센서는 상기 틈에 수용된 마이크로 엘이디 디스플레이 제조 장치.
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