KR20190127418A - A magnetic transfer Apparatus and a fabrication Method of a semiconductor light emitting diode by using the magnetic transfer Apparatus - Google Patents

A magnetic transfer Apparatus and a fabrication Method of a semiconductor light emitting diode by using the magnetic transfer Apparatus Download PDF

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KR20190127418A
KR20190127418A KR1020180052018A KR20180052018A KR20190127418A KR 20190127418 A KR20190127418 A KR 20190127418A KR 1020180052018 A KR1020180052018 A KR 1020180052018A KR 20180052018 A KR20180052018 A KR 20180052018A KR 20190127418 A KR20190127418 A KR 20190127418A
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Abstract

According to one embodiment of the present invention, a magnetic transfer device includes: a substrate; a magnetic pattern provided on one surface of the substrate; and an electromagnet provided on the other surface of the substrate. The magnetic pattern includes: a magnetic field penetration area arranged with the electromagnet and penetrating a magnet field provided from the electromagnet; and a magnetic field covering area bending the magnetic field provided from the electromagnet in a direction of an arrangement flat surface of the magnetic pattern.

Description

자성 전사 장치, 자성 전사 장치의 제조 방법, 자성 전사 장치를 이용한 반도체 발광 소자 전사 방법{A magnetic transfer Apparatus and a fabrication Method of a semiconductor light emitting diode by using the magnetic transfer Apparatus}A magnetic transfer Apparatus and a fabrication Method of a semiconductor light emitting diode by using the magnetic transfer Apparatus}

본 발명은 자성 전사 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 국부적으로 자기장을 집속시키는 자기 패턴 필름을 이용한 자기 전사 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a magnetic transfer device, and more particularly, to a magnetic transfer method using a magnetic pattern film that focuses a magnetic field locally.

마이크로 발광다이오드 (micro light emitting diode) 디스플레이는 고해상도 디스플레이로 주목받고 있다. 마이크로 LED 디스플레이는 기판 상에 R/G/B LED 소자들의 배열된 구조를 가진다. 각 LED 소자의 사이즈는 수 마이크로미터 내지 수십 마이크로미터일 수 있다. Micro light emitting diode displays are drawing attention as high resolution displays. The micro LED display has an arrangement of R / G / B LED elements on a substrate. Each LED device may have a size of several micrometers to several tens of micrometers.

수 마이크로미터 내지 수십 마이크로미터 수준 크기의 LED 소자는 유연성 기판에 옮겨 붙임으로써 접거나 휠 수 있는 마이크로 LED 디스플레이를 제공할 수 있다. 그러나 소형화된 LED 소자는 기존의 부품 이송 장비(pick & place device)를 활용하여 성장 기판에서 목표 기판으로의 전사하는 것이 어렵다. 따라서, 소형화된 LED 소자를 전사(transfer)시킬 수 있는 고정밀도의 부품 이송 장비 또는 전사 장치가 요구된다.LED devices ranging in size from a few micrometers to tens of micrometers can be attached to a flexible substrate to provide a collapsible or bent micro LED display. However, miniaturized LED devices are difficult to transfer from a growth substrate to a target substrate by utilizing existing pick & place devices. Therefore, there is a need for a high precision component transfer equipment or transfer apparatus capable of transferring a miniaturized LED element.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 국부적으로 서로 다른 자성축을 가지는 자성 패턴을 이용한 선택적으로 목표기판에 전사시키는 자성 전사 장치를 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a magnetic transfer device for selectively transferring to a target substrate using a magnetic pattern having a locally different magnetic axis.

본 발명의 일 실시예에 따른 자성 전사 장치는, 기판; 상기 기판의 일면에 배치되는 자성 패턴; 및 상기 기판의 타면 상에 배치된 전자석;을 포함한다. 상기 자성 패턴은, 상기 전자석과 정렬되고 상기 전자석으로부터 제공된 자기장을 투과시키는 자기장 투과 영역; 및 상기 전자석으로부터 제공된 자기장을 상기 자성 패턴의 배치 평면 방향으로 굴절시키는 자기장 차폐 영역을 포함한다.Magnetic transfer apparatus according to an embodiment of the present invention, the substrate; A magnetic pattern disposed on one surface of the substrate; And an electromagnet disposed on the other surface of the substrate. The magnetic pattern may include a magnetic field transmitting region aligned with the electromagnet and transmitting a magnetic field provided from the electromagnet; And a magnetic field shielding region for refracting the magnetic field provided from the electromagnet in the arrangement plane direction of the magnetic pattern.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 자성 패턴은 복수의 자성 나노 입자들 및 상기 자성 나노 입자들을 고정시키는 경화 레진을 포함하고, 상기 자성 나노 입자들은 상기 자기장 투과 영역에서 상기 자성 패턴의 두께 방향으로 정렬된 정렬축을 제공한다.In one embodiment of the present invention, the magnetic pattern includes a plurality of magnetic nanoparticles and a cured resin for fixing the magnetic nanoparticles, the magnetic nanoparticles in the thickness direction of the magnetic pattern in the magnetic field transmission region Provide an aligned alignment axis.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 자기장 차폐 영역은 상기 자기장 투과 영역을 감싸도록 배치되고, 상기 자성 나노 입자들은 상기 자기장 차폐 영역에서 상기 자성 패턴의 배치 평면 방향으로 정렬된 정렬축을 제공할 수 있다.In an embodiment, the magnetic field shielding region may be disposed to surround the magnetic field transmitting region, and the magnetic nanoparticles may provide an alignment axis aligned in a direction of the arrangement of the magnetic pattern in the magnetic field shielding region. .

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전자석은, 상기 자기장 투과 영역에 정렬되어 상기 기판의 타면 상에 배치된 자성체 코어; 및 전원으로부터 전류를 제공받아 자기장을 형성하고 상기 자성체 코어를 감싸도록 배치된 코일을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the electromagnet includes: a magnetic core aligned with the magnetic field transmitting region and disposed on the other surface of the substrate; And a coil arranged to receive a current from a power source to form a magnetic field and surround the magnetic core.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전자석은 전자석 지지판을 더 포함하고, 상기 자성체 코어는 상기 전자석 지지판을 관통하도록 배치되고, 상기 코일은 상기 전자석 지지판 내에 매몰되거나 상기 전자석 지지판의 표면에 배치될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the electromagnet further comprises an electromagnet support plate, the magnetic core is disposed to pass through the electromagnet support plate, the coil may be embedded in the electromagnet support plate or disposed on the surface of the electromagnet support plate. have.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전자석 지지판은 인쇄회로 기판일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the electromagnet support plate may be a printed circuit board.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 자성 패턴은 복수 개이고 서로 이격되어 배치되고, 상기 자성 패턴은 상기 기판의 하부면에서 돌출될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the magnetic pattern may be provided in plurality and spaced apart from each other, and the magnetic pattern may protrude from the lower surface of the substrate.

본 발명의 일 실시예에 따른 자성 전사 장치는, 기판; 상기 기판의 일면에 배치되는 자성 패턴; 및 상기 기판에 배치된 전자석을 포함한다. 상기 자성 패턴은, 상기 전자석과 정렬되고 상기 전자석으로부터 제공된 자기장을 투과시키는 자기장 투과 영역; 및 상기 전자석으로부터 제공된 자기장을 상기 자성 패턴의 배치 평면 방향으로 굴절시키는 자기장 차폐 영역을 포함한다.According to an embodiment of the present invention The magnetic transfer device includes a substrate; A magnetic pattern disposed on one surface of the substrate; And an electromagnet disposed on the substrate. The magnetic pattern may include a magnetic field transmitting region aligned with the electromagnet and transmitting a magnetic field provided from the electromagnet; And a magnetic field shielding region for refracting the magnetic field provided from the electromagnet in the arrangement plane direction of the magnetic pattern.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 자성 패턴은 복수의 자성 나노 입자들 및 상기 자성 나노 입자들을 고정시키는 경화 레진을 포함하고, 상기 자성 나노 입자들은 상기 자기장 투과 영역에서 상기 자성 패턴의 두께 방향으로 정렬된 정렬축을 제공할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the magnetic pattern includes a plurality of magnetic nanoparticles and a cured resin for fixing the magnetic nanoparticles, the magnetic nanoparticles in the thickness direction of the magnetic pattern in the magnetic field transmission region It is possible to provide aligned alignment axes.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 자기장 차폐 영역은 상기 자기장 투과 영역을 감싸도록 배치되고, 상기 자성 나노 입자들은 상기 자기장 차폐 영역에서 상기 자성 패턴의 배치 평면 방향으로 정렬된 정렬축을 제공할 수 있다.In an embodiment, the magnetic field shielding region may be disposed to surround the magnetic field transmitting region, and the magnetic nanoparticles may provide an alignment axis aligned in a direction of the arrangement of the magnetic pattern in the magnetic field shielding region. .

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전자석은, 상기 자기장 투과 영역에 정렬되어 상기 기판에 배치된 자성체 코어; 상기 자성체 코어를 감싸도록 배치된 코일; 및 상기 코일에 전류를 제공하는 전원을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the electromagnet comprises: a magnetic core arranged on the substrate aligned with the magnetic field transmission region; A coil disposed to surround the magnetic core; And it may include a power supply for providing a current to the coil.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 자성체 코어는 상기 기판을 관통하도록 배치되고, 상기 코일은 상기 기판 내에 매몰되거나 상기 기판의 표면에 배치될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the magnetic core is disposed to penetrate the substrate, the coil may be embedded in the substrate or disposed on the surface of the substrate.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기판은 인쇄회로 기판일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the substrate may be a printed circuit board.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 자성 패턴은 복수 개이고 서로 이격되어 배치되고, 상기 자성 패턴은 상기 기판의 하부면에서 돌출될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the magnetic pattern may be provided in plurality and spaced apart from each other, and the magnetic pattern may protrude from the lower surface of the substrate.

본 발명의 일 실시예에 따른 자성 전사 장치의 제조 방법은, 기판의 일면 상에 자성 나노입자들과 경화 레진을 포함하는 예비 자성층을 코딩하는 단계; 상기 기판에 수직한 제1 자기장을 인가하여 상기 자성 나노입자들이 상기 제1 자기장을 따라 정렬한 상태에서 제1 마스크 및 자외선을 이용하여 국부적으로 상기 예비 자성층을 경화시키어 자기장 투과영역을 형성하는 단계; 상기 제1 자기장을 제거한 후 상기 기판에 평행한 제2 자기장을 인가하여 상기 자성 나노입자들이 상기 제2 자기장을 따라 정렬한 상태에서 제2 마스크 및 자외선을 이용하여 국부적으로 나머지 예비 자성층을 경화시키어 자기장 차폐 영역을 형성하는 단계; 및 상기 기판의 타면에 상기 자기장 투과영역에 정렬된 전자석을 결합시키는 단계를 포함한다.According to one or more exemplary embodiments, a method of manufacturing a magnetic transfer device includes: encoding a preliminary magnetic layer including magnetic nanoparticles and a cured resin on one surface of a substrate; Applying a first magnetic field perpendicular to the substrate to locally harden the preliminary magnetic layer using a first mask and ultraviolet light in a state in which the magnetic nanoparticles are aligned along the first magnetic field to form a magnetic field transmission region; After removing the first magnetic field, a second magnetic field parallel to the substrate is applied to locally harden the remaining preliminary magnetic layer by using a second mask and ultraviolet light while the magnetic nanoparticles are aligned along the second magnetic field. Forming a shielding area; And coupling an electromagnet aligned with the magnetic field transmitting region to the other surface of the substrate.

본 발명의 일 실시예에 따른 자성 전사 장치의 제조 방법은 기판, 상기 기판을 관통하는 자성체 코어, 그리고 상기 자성체 코어를 감싸도록 배치된 코일을 포함하는 전자석을 준비하는 단계; 상기 기판의 일면 상에 자성 나노입자들과 경화 레진을 포함하는 예비 자성층을 코딩하는 단계; 상기 기판에 수직한 제1 자기장을 인가하여 상기 자성 나노입자들이 상기 제1 자기장을 따라 정렬한 상태에서 제1 마스크 및 자외선을 이용하여 국부적으로 상기 예비 자성층을 경화시키어 자기장 투과영역을 형성하는 단계; 및 상기 제1 자기장을 제거한 후 상기 기판에 평행한 제2 자기장을 인가하여 상기 자성 나노입자들이 상기 제2 자기장을 따라 정렬한 상태에서 제2 마스크 및 자외선을 이용하여 국부적으로 나머지 예비 자성층을 경화시키어 자기장 차폐 영역을 형성하는 단계를 포함한다.Method of manufacturing a magnetic transfer device according to an embodiment of the present invention comprises the steps of preparing an electromagnet including a substrate, a magnetic core penetrating the substrate, and a coil disposed to surround the magnetic core; Coding a preliminary magnetic layer comprising magnetic nanoparticles and a cured resin on one surface of the substrate; Applying a first magnetic field perpendicular to the substrate to locally harden the preliminary magnetic layer using a first mask and ultraviolet light in a state in which the magnetic nanoparticles are aligned along the first magnetic field to form a magnetic field transmission region; And removing the first magnetic field and applying a second magnetic field parallel to the substrate to harden the remaining preliminary magnetic layer locally using a second mask and ultraviolet light while the magnetic nanoparticles are aligned along the second magnetic field. Forming a magnetic shielding region.

본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드의 전사 방법은, 성장 기판 상에 노출된 전극 패드 및 몰딩 절연층을 포함하는 발광 다이오드 소자들을 형성하는 단계; 상기 몰딩 절연층 상에 지지기판을 부착하는 단계; 상기 성장 기판을 제거하는 단계; 상기 성장 기판을 제거한 후 노출된 발광다이오드 소자들의 하부면에 자성물질 패턴을 형성하는 단계; 상기 지지 기판 및 상기 몰딩 절연층을 슬리이싱하여 발광 다이오드들 각각을 분리하는 단계; 자성 패턴 및 전자석을 포함하는 자성 전사 장치를 이용하여 발광 다이오드들 중에서 적어도 하나를 집어 올린 상태에서 발광 다이오드의 상기 지지 기판을 제거한 후 목표 기판으로 발광 다이오드를 이동시키는 단계; 및 상기 목표 기판의 도전 패드와 상기 발광 다이오드의 전극 패드를 결합시키는 단계를 포함한다.In one embodiment, a method of transferring a light emitting diode includes: forming light emitting diode devices including an electrode pad and a molding insulating layer exposed on a growth substrate; Attaching a support substrate on the molding insulating layer; Removing the growth substrate; Removing the growth substrate to form a magnetic material pattern on lower surfaces of the exposed light emitting diode devices; Separating each of the light emitting diodes by slicing the support substrate and the molding insulating layer; Removing the support substrate of the light emitting diode by picking up at least one of the light emitting diodes by using a magnetic transfer device including a magnetic pattern and an electromagnet, and then moving the light emitting diode to a target substrate; And coupling the conductive pad of the target substrate and the electrode pad of the light emitting diode.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 자성 패턴은, 상기 전자석과 정렬되고 상기 전자석으로부터 제공된 자기장을 투과시키는 자기장 투과 영역; 및 상기 전자석으로부터 제공된 자기장을 상기 자성 패턴의 배치 평면 방향으로 굴절시키는 자기장 차폐 영역을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the magnetic pattern includes: a magnetic field transmitting region aligned with the electromagnet and transmitting a magnetic field provided from the electromagnet; And a magnetic field shielding region for refracting the magnetic field provided from the electromagnet in the direction of the arrangement plane of the magnetic pattern.

본 발명의 일 실시예에 따른 자기 전사 장치는 수 내지 수백 마이크로미터 사이즈의 소자를 목표 기판으로 효율적으로 전사할 수 있다.The magnetic transfer device according to an embodiment of the present invention can efficiently transfer elements of several to several hundred micrometers in size to a target substrate.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자성 전사 장치를 설명하는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자성 전사 장치를 설명하는 개념도이다.
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 일 실시예에 따른 자성 전사 장치의 제조 방법을 설명하는 도면들이다.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 일 실시예에 따른 자성 전사 장치의 제조 방법을 설명하는 도면들이다.
도 5a 내지 5j는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자기 전사 방법을 이용한 발광 다이오드 소자의 전사 방법을 설명하는 도면들이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자성 전사 장치를 설명하는 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a magnetic transfer device according to an exemplary embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram illustrating a magnetic transfer device according to another exemplary embodiment of the present invention.
3A to 3E are diagrams illustrating a method of manufacturing a magnetic transfer device according to an exemplary embodiment of the present invention.
4A to 4E are diagrams illustrating a method of manufacturing the magnetic transfer device according to the exemplary embodiment.
5A to 5J are diagrams for describing a method of transferring a light emitting diode device using a magnetic transfer method according to another exemplary embodiment of the present invention.
6 is a conceptual diagram illustrating a magnetic transfer device according to still another exemplary embodiment of the present invention.

본 발명은 자성축이 막면에 수직인 자기장 투과 영역과 상기 자기장 투과 영역을 감싸도록 배치된 자기장 차폐 영역을 포함하는 자성 패턴과 상기 자기장 투과 영역에 정렬된 전자석과 결합한 자기 전사 장치를 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 자기 전사 장치는 자성 패턴과 전자석을 일체형으로 제작하여 원하는 영역에만 자속을 집속하여 미세 소자를 집어 목표 기판에 전사할 수 있다.The present invention provides a magnetic transfer device in combination with a magnetic pattern including a magnetic field transmission region in which a magnetic axis is perpendicular to the membrane surface, and a magnetic field shielding region disposed to surround the magnetic field transmission region, and an electromagnet aligned with the magnetic field transmission region. According to an embodiment of the present invention, the magnetic transfer device may integrally manufacture a magnetic pattern and an electromagnet to focus the magnetic flux only on a desired region, and then collect fine elements to transfer the target substrate.

이하, 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예와 결과 등에 대해 설명하고자 한다. 이하의 실시 예와 결과는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. Hereinafter, embodiments and results of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The following examples and results are provided to make the disclosure of the present invention complete, and to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. In addition, the components may be exaggerated or reduced in size in the drawings for convenience of description.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자성 전사 장치를 설명하는 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a magnetic transfer device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 자성 전사 장치(100)는, 기판(114); 상기 기판(114)의 일면에 배치되는 자성 패턴(112); 및 상기 기판(114)의 타면 상에 배치된 전자석(120)을 포함한다. 상기 자성 패턴(112)은, 상기 전자석(120)과 정렬되고 상기 전자석(120)으로부터 제공된 자기장을 투과시키는 자기장 투과 영역(112a); 및 상기 전자석으로부터 제공된 자기장을 상기 자성 패턴(120)의 배치 평면 방향으로 굴절시키는 자기장 차폐 영역(112b)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the magnetic transfer device 100 may include a substrate 114; A magnetic pattern 112 disposed on one surface of the substrate 114; And an electromagnet 120 disposed on the other surface of the substrate 114. The magnetic pattern 112 may include: a magnetic field transmitting region 112a aligned with the electromagnet 120 and transmitting a magnetic field provided from the electromagnet 120; And a magnetic field shielding region 112b that refracts the magnetic field provided from the electromagnet in the arrangement plane direction of the magnetic pattern 120.

상기 자성 패턴(112)은 자성 나노 입자들(113a) 및 상기 자성 나노 입자들을 고정시키는 경화 레진(113b)을 포함한다. 상기 자성 나노 입자들(113a)은 상기 자기장 투과 영역(112a)에서 상기 자성 패턴(112)의 두께 방향으로 정렬된 정렬축을 제공한다. 상기 자성 나노 입자들(113a)은 상기 자기장 차폐 영역(112b)에서 상기 자성 패턴의 배치 평면 방향으로 정렬된 정렬축을 제공한다. 상기 자기장 차폐 영역(112b)은 상기 자기장 투과 영역(112a)을 감싸도록 배치되어, 자기장은 상기 자기장 투과 영역(112a)으로 집속될 수 있다.The magnetic pattern 112 includes magnetic nanoparticles 113a and a cured resin 113b for fixing the magnetic nanoparticles. The magnetic nanoparticles 113a provide an alignment axis aligned in the thickness direction of the magnetic pattern 112 in the magnetic field transmitting region 112a. The magnetic nanoparticles 113a provide an alignment axis aligned in the direction of the arrangement plane of the magnetic pattern in the magnetic field shielding region 112b. The magnetic field shielding region 112b may be disposed to surround the magnetic field transmitting region 112a, and the magnetic field may be focused on the magnetic field transmitting region 112a.

상기 전자석(120)은, 상기 자기장 투과 영역(112a)에 정렬되어 상기 기판(114)의 타면 상에 배치된 자성체 코어(121); 및 전원(123)으로부터 전류를 제공받아 자기장을 형성하고 상기 자성체 코어(121)를 감싸도록 배치된 코일(122)을 포함한다. 상기 전자석(120)은 전자석 지지판(124)을 더 포함할 수 있다. 상기 자성체 코어(121)는 상기 전자석 지지판(124)을 관통하도록 배치되고, 상기 코일(122)은 상기 전자석 지지판(124) 내에 매몰되거나 상기 전자석 지지판(124)의 표면에 배치될 수 있다. 상기 전자석 지지판(124)은 인쇄회로 기판일 수 있다.The electromagnet 120 may include a magnetic core 121 aligned with the magnetic field transmitting region 112a and disposed on the other surface of the substrate 114; And a coil 122 disposed to receive a current from the power source 123 to form a magnetic field and surround the magnetic core 121. The electromagnet 120 may further include an electromagnet support plate 124. The magnetic core 121 may be disposed to penetrate the electromagnet support plate 124, and the coil 122 may be embedded in the electromagnet support plate 124 or disposed on the surface of the electromagnet support plate 124. The electromagnet support plate 124 may be a printed circuit board.

상기 기판(114)은 폴리이미드 기판, 플라스틱 기판, 유리 기판, 또는 금속 기판일 수 있다. 상기 기판(114)은 일정한 두께를 가지는 필름 형태일 수 있다. 상기 기판(114)의 두께는 수십 마이크로 미터 내지 수 밀리미터일 수 있다.The substrate 114 may be a polyimide substrate, a plastic substrate, a glass substrate, or a metal substrate. The substrate 114 may be in the form of a film having a predetermined thickness. The substrate 114 may have a thickness of several tens of micrometers to several millimeters.

상기 자성 패턴(112)은 상기 기판(114)의 일면에 코딩된 후 외부 자기장의 방향을 변경하면서 경화되어 위치에 따라 서로 다른 자성축을 가질 수 있다. 상기 자성 패턴(112)은 자성 나노 입자들 및 상기 자성 나노 입자들을 고정시키는 경화 레진을 포함할 수 있다. 상기 자성 나노 입자들은 상기 자기장 투과 영역(112a)에서 상기 자성 패턴의 두께 방향으로 정렬된 정렬축을 제공할 수 있다. 상기 자성 나노 입자들은 상기 자기장 차폐 영역(112b)에서 상기 자성 패턴의 배치 평면 방향으로 정렬된 정렬축을 제공할 수 있다. 상기 자기장 투과 영역(112a)은 상기 전자석(120)과 수직으로 정렬되어, 상기 전자석(120)이 제공하는 자기장을 국부적으로 집속시킬 수 있다. 상기 자기장 차폐 영역(112b)은 상기 자기장 투과 영역(112a)의 주위에 배치되어 입사하는 자기장을 막면에 평행하게 굴절시킬 수 있다. The magnetic pattern 112 may be hardened while changing a direction of an external magnetic field after being coded on one surface of the substrate 114 to have different magnetic axes according to positions. The magnetic pattern 112 may include magnetic nanoparticles and a cured resin for fixing the magnetic nanoparticles. The magnetic nanoparticles may provide an alignment axis aligned in the thickness direction of the magnetic pattern in the magnetic field transmitting region 112a. The magnetic nanoparticles may provide an alignment axis aligned in the direction of the arrangement plane of the magnetic pattern in the magnetic field shielding region 112b. The magnetic field transmitting region 112a may be vertically aligned with the electromagnet 120 to locally focus the magnetic field provided by the electromagnet 120. The magnetic field shielding region 112b may be disposed around the magnetic field transmitting region 112a to refract an incident magnetic field in parallel to the membrane surface.

상기 자기장 투과 영역(112a)은 복수 개일 수 있으며, 일정한 간격을 가지고 배열될 수 있다. 상기 자기장 차폐 영역(112b)은 상기 자기장 투과 영역을 제외한 영역을 채울 수 있다. 이에 따라, 상기 자기장 투과 영역으로 입사하는 자기장은 막면에 수직한 정렬축(또는 자성축)에 의하여 투과하고, 상기 자기장 차폐 영역으로 입사하는 자기장은 막면에 평행한 정렬축(또는 자성축)에 의하여 굴절될 수 있다. 이에 따라, 상기 자기장 투과 영역을 투과한 자기장만이 그 하부에 배치된 자성 물질과 자기 상호 작용에 의하여 흡입력을 제공할 수 있다. The magnetic field transmitting region 112a may be plural in number and arranged at regular intervals. The magnetic field shielding region 112b may fill an area except for the magnetic field transmitting region. Accordingly, the magnetic field incident to the magnetic field transmission region is transmitted by the alignment axis (or magnetic axis) perpendicular to the membrane surface, and the magnetic field incident to the magnetic field shielding region is by the alignment axis (or magnetic axis) parallel to the membrane surface. Can be refracted. Accordingly, only the magnetic field transmitted through the magnetic field transmitting region may provide suction force by magnetic interaction with the magnetic material disposed thereunder.

본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 상기 자성 패턴(112)은 복수 개이고 서로 이격되어 배치되고, 상기 자성 패턴(112)은 상기 기판의 하부면에서 돌출될 수 있다.According to a modified embodiment of the present invention, the magnetic patterns 112 may be plural and spaced apart from each other, and the magnetic patterns 112 may protrude from the lower surface of the substrate.

상기 코일에 흐르는 전류는 상기 자성체 코어의 두께 방향의 자기장을 생성할 수 있다. 상기 자기장은 상기 자성체 코어(121)에 집속된 후 상기 자기장 투과 영역(112a)으로 집속된다.The current flowing through the coil may generate a magnetic field in the thickness direction of the magnetic core. The magnetic field is focused on the magnetic core 121 and then focused on the magnetic field transmitting region 112a.

상기 전자석(120)은 인쇄회로 기판에 일체화될 수 있다. 구체적으로, 상기 전자석(120)은 전자석 지지판(124), 자성체 코어(121), 및 코일(122) 포함할 수 있다. 상기 전자석 지지판(124)은 인쇄회로 기판 또는 유연성 인쇄회로 기판일 수 있다. 상기 자성체 코어(121)는 인쇄회로 기판을 관통하여 비아를 채울 수 있다. 상기 전자석 지지판(124)이 다층 인쇄회로기판인 경우, 상기 코일(122)은 상기 전자석 지지판(124)에 매립될 수 있다. 상기 전자석 지지판(124)이 단층 기판인 경우, 상기 코일(122)은 상기 전자석 지지판의 상부면 또는 하부면에 배치될 수 있다. 상기 전자석 지지판(124)은 상기 기판(114)과 접착제에 의하여 고정결합할 수 있다.The electromagnet 120 may be integrated into a printed circuit board. Specifically, the electromagnet 120 may include an electromagnet support plate 124, a magnetic core 121, and a coil 122. The electromagnet support plate 124 may be a printed circuit board or a flexible printed circuit board. The magnetic core 121 may fill the via through the printed circuit board. When the electromagnet support plate 124 is a multilayer printed circuit board, the coil 122 may be embedded in the electromagnet support plate 124. When the electromagnet support plate 124 is a single layer substrate, the coil 122 may be disposed on an upper surface or a lower surface of the electromagnet support plate. The electromagnet support plate 124 may be fixedly coupled to the substrate 114 by an adhesive.

상기 자성체 코어(121)는 높은 투자율을 강자성체일 수 있다. 상기 자성체 코어(121)는 Co,Ni, Fe 중에서 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다. 상기 자성체 코어(121)는 전기 도금 방식으로 형성될 수 있다. The magnetic core 121 may be a ferromagnetic material having a high magnetic permeability. The magnetic core 121 may include at least one material of Co, Ni, Fe. The magnetic core 121 may be formed by an electroplating method.

상기 코일(122)은 구리 패턴에 의하여 형성될 수 있다. 상기 코일은 동일평면에 배치된 동심형 코일 또는 다층 평면에 형성된 솔레이노이드 코일일 수 있다. 상기 코일(122)은 전원(123)으로부터 전류를 제공받고, 각각의 코일의 전류를 스위칭하는 스위칭 소자에 연결될 수 있다. The coil 122 may be formed by a copper pattern. The coil may be a concentric coil disposed in the same plane or a solenoid coil formed in a multilayer plane. The coil 122 may receive a current from the power source 123 and may be connected to a switching element that switches the current of each coil.

자성 나노입자(113a)는 자성 나노결정들의 클러스터를 포함할 수 있다. 자성 나노입자의 크기는 수십 내지 수백 nm의 크기를 가질 수 있으며, 상기 자성 나노결정은 수 내지 수십 nm의 크기를 가질 수 있다. 상기 자성 나노결정의 예로 자성 물질(magnetic material) 또는 자성 합금(magnetic alloy)이 포함될 수 있다.The magnetic nanoparticles 113a may include clusters of magnetic nanocrystals. The size of the magnetic nanoparticles may have a size of several tens to hundreds of nm, and the magnetic nanocrystals may have a size of several tens of nm. Examples of the magnetic nanocrystals may include a magnetic material or a magnetic alloy.

상기 자성 물질 또는 상기 자성 합금은 Co, Fe3O4, CoFe2O4, MnO, MnFe2O4, CoCu, CoPt, FePt, CoSm, NiFe, 및 NiFeCo로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다. The magnetic material or the magnetic alloy may be at least one selected from the group consisting of Co, Fe 3 O 4, CoFe 2 O 4, MnO, MnFe 2 O 4, CoCu, CoPt, FePt, CoSm, NiFe, and NiFeCo.

자성 나노입자(113a)는 초상자성 물질(superparamagnetic material)을 포함할 수 있다. 초상자성 물질은 자기장이 제거되어도 자성이 유지되는 강자성 물질(ferromagnetic material)과 달리 외부 자기장이 존재할 때에만 자The magnetic nanoparticles 113a may include a superparamagnetic material. Superparamagnetic materials, unlike ferromagnetic materials, which remain magnetic even when the magnetic field is removed, are magnetic only when an external magnetic field is present.

성을 갖게 된다. 대체로 강자성 물질의 입자 크기가 수 내지 수백 nm가 되면 초상자성 물질로 상전이될 수 있다. 예를 들면 산화철의 경우 10nm 정도의 크기에서 초상자성을 가질 수 있다. You will have a last name. In general, when the particle size of the ferromagnetic material is several to several hundred nm, it can be phase-transformed into a superparamagnetic material. For example, iron oxide may have superparamagnetism at a size of about 10 nm.

자성 나노입자(113a)를 경화 레진(113b)에 혼합하여 기계적인 교반 또는 초음파 처리를 함으로써 자성 나노입자 조성물을 제조할 수 있다. 경화 레진(113b)은 자외선 경화 레진일 수 있다.The magnetic nanoparticle composition may be manufactured by mixing the magnetic nanoparticles 113a with the cured resin 113b and performing mechanical stirring or ultrasonication. The curing resin 113b may be an ultraviolet curing resin.

자성 나노입자 조성물은 기판(114) 상에 스핀 코딩 또는 페인팅 등의 방법으로 코팅되어 예비 자성층을 형성할 수 있다. 자기장이 인가되지 않을 때에는 자성 나노입자는 경화 레진 내에서 불규칙하게 분산된다. 한편, 자기장(magnetic field)이 예비 자성층에 인가될 경우, 자성 나노입자들은 자기장의 방향과 나란히 정렬되어 자성축을 제공할 수 있다. 막면에 수직한 제1 자기장을 인가한 상태에서 국부적으로 경화 레진을 경화시키어 상기 자기장 투과 영역(112a)을 형성한다. 이어서, 막면에 평행한 제2 자기장을 인가한 상태에서 국부적으로 경화 레진을 경화시키어 상기 자기장 차폐 영역(112b)을 형성한다.The magnetic nanoparticle composition may be coated on the substrate 114 by spin coding or painting to form a preliminary magnetic layer. When no magnetic field is applied, magnetic nanoparticles are irregularly dispersed in the cured resin. On the other hand, when a magnetic field (magnetic field) is applied to the preliminary magnetic layer, the magnetic nanoparticles can be aligned with the direction of the magnetic field to provide a magnetic axis. The hardening resin is locally cured in a state where a first magnetic field perpendicular to the membrane surface is applied to form the magnetic field transmitting region 112a. Subsequently, the cured resin is locally cured while a second magnetic field parallel to the film surface is applied to form the magnetic field shielding region 112b.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자성 전사 장치를 설명하는 개념도이다.2 is a conceptual diagram illustrating a magnetic transfer device according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 자성 전사 장치(200)는, 기판(214); 상기 기판(214)의 일면에 배치되는 자성 패턴(112); 및 상기 기판(214)에 배치된 전자석(120)을 포함한다. 상기 자성 패턴(112)은, 상기 전자석(120)과 정렬되고 상기 전자석(120)으로부터 제공된 자기장을 투과시키는 자기장 투과 영역(112a); 및 상기 전자석으로부터 제공된 자기장을 상기 자성 패턴의 배치 평면 방향으로 굴절시키는 자기장 차폐 영역(112b)을 포함한다. 상기 자성 패턴(112)은 자성 나노 입자들(113a) 및 상기 자성 나노 입자들을 고정시키는 경화 레진(113b)을 포함한다. 상기 자성 나노 입자들(113a)은 상기 자기장 투과 영역(112a)에서 상기 자성 패턴의 두께 방향으로 정렬된 정렬축을 제공한다. 상기 자성 나노 입자들(113a)은 상기 자기장 차폐 영역(112b)에서 상기 자성 패턴의 배치 평면 방향으로 정렬된 정렬축을 제공한다.Referring to FIG. 2, the magnetic transfer device 200 may include a substrate 214; A magnetic pattern 112 disposed on one surface of the substrate 214; And an electromagnet 120 disposed on the substrate 214. The magnetic pattern 112 may include: a magnetic field transmitting region 112a aligned with the electromagnet 120 and transmitting a magnetic field provided from the electromagnet 120; And a magnetic field shielding region 112b that refracts the magnetic field provided from the electromagnet in the arrangement plane direction of the magnetic pattern. The magnetic pattern 112 includes magnetic nanoparticles 113a and a cured resin 113b for fixing the magnetic nanoparticles. The magnetic nanoparticles 113a provide an alignment axis aligned in the thickness direction of the magnetic pattern in the magnetic field transmitting region 112a. The magnetic nanoparticles 113a provide an alignment axis aligned in the direction of the arrangement plane of the magnetic pattern in the magnetic field shielding region 112b.

상기 전자석(120)은, 상기 자기장 투과 영역(112a)에 정렬되어 상기 기판(214)에 배치된 자성체 코어(121); 및 전원(123)으로부터 전류를 제공받아 자기장을 형성하고 상기 자성체 코어(121)를 감싸도록 배치된 코일을 포함한다. The electromagnet 120 may include a magnetic core 121 arranged in the magnetic field transmitting region 112a and disposed on the substrate 214; And a coil disposed to receive a current from the power source 123 to form a magnetic field and surround the magnetic core 121.

상기 자성체 코어(121)는 상기 기판(214)을 관통하도록 배치되고, 상기 코일(122)은 상기 기판(214) 내에 매몰되거나 상기 기판(214)의 표면에 배치될 수 있다. 상기 기판(214)은 인쇄회로 기판일 수 있다.The magnetic core 121 may be disposed to penetrate the substrate 214, and the coil 122 may be embedded in the substrate 214 or disposed on the surface of the substrate 214. The substrate 214 may be a printed circuit board.

본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 상기 자성 패턴(112)은 복수 개이고 서로 이격되어 배치되고, 상기 자성 패턴(112)은 상기 기판의 하부면에서 돌출될 수 있다.According to a modified embodiment of the present invention, the magnetic patterns 112 may be plural and spaced apart from each other, and the magnetic patterns 112 may protrude from the lower surface of the substrate.

본 발명의 일 실시예에 따른 자성 전사 장치는 자성 물질로 이루어진 자기장 차폐영역 및 자기장 투과 영역을 이용하여 수 마이크로미터 수준의 작은 소자를 선택적으로 자기 흡입력을 제공할 수 있다.The magnetic transfer device according to the exemplary embodiment of the present invention may selectively provide a magnetic suction force to a small device having a level of several micrometers by using a magnetic field shielding region and a magnetic field transmitting region made of a magnetic material.

도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 일 실시예에 따른 자성 전사 장치의 제조 방법을 설명하는 도면들이다.3A to 3E are diagrams illustrating a method of manufacturing a magnetic transfer device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3a 내지 도 3e를 참조하면, 자성 전사 장치의 제조 방법은, 기판(114)의 일면 상에 자성 나노입자들(113a)과 경화 레진(113b)을 포함하는 예비 자성층(111)을 코딩하는 단계; 상기 기판(114)에 수직한 제1 자기장(B1)을 인가하여 상기 자성 나노입자들(113a)이 상기 제1 자기장(B1)을 따라 정렬한 상태에서 제1 마스크(116) 및 자외선을 이용하여 국부적으로 상기 예비 자성층(111)을 경화시키어 자기장 투과영역(1112a)을 형성하는 단계; 및 상기 제1 자기장(B1)을 제거한 후 상기 기판(114)에 평행한 제2 자기장(B2)을 인가하여 상기 자성 나노입자들(113a)이 상기 제2 자기장(B2)을 따라 정렬한 상태에서 제2 마스크(117) 및 자외선을 이용하여 국부적으로 예비 자성층(111)을 경화시키어 자기장 차폐 영역(112b)을 형성하는 단계; 및 상기 기판(114)의 타면에 상기 자기장 투과영역(112a)에 정렬된 전자석을 결합시키는 단계를 포함한다. 상기 제1 마스크(116)의 개구부는 상기 제2 마스크(117)의 닫힌 영역에 대응할 수 있다. 3A to 3E, a method of manufacturing a magnetic transfer device may include coding a preliminary magnetic layer 111 including magnetic nanoparticles 113a and a cured resin 113b on one surface of a substrate 114. ; The first magnetic field B1 perpendicular to the substrate 114 is applied, and the magnetic nanoparticles 113a are aligned with the first magnetic field B1 to use the first mask 116 and ultraviolet light. Locally hardening the preliminary magnetic layer (111) to form a magnetic field transmissive region (1112a); And removing the first magnetic field B1 and applying a second magnetic field B2 parallel to the substrate 114 so that the magnetic nanoparticles 113a are aligned along the second magnetic field B2. Locally curing the preliminary magnetic layer 111 using the second mask 117 and ultraviolet rays to form the magnetic field shielding region 112b; And coupling an electromagnet aligned with the magnetic field transmitting region 112a to the other surface of the substrate 114. The opening of the first mask 116 may correspond to the closed area of the second mask 117.

도 3a를 참조하면, 기판(114)의 일면 상에 자성 나노입자들(113a)과 경화 레진(113b)을 포함하는 예비 자성층(111)을 코딩한다. 예비 자성층(111)은 자성 나노입자(113a)를 경화 레진(113b)에 혼합하여 기계적인 교반 또는 초음파 처리 한 후 스핀 코딩 또는 분사하여 형성될 수 있다. 자성 나노입자들(113a)은 초상자성 물질(superparamagnetic material)일 수 있다.Referring to FIG. 3A, a preliminary magnetic layer 111 including magnetic nanoparticles 113a and a curing resin 113b is coded on one surface of the substrate 114. The preliminary magnetic layer 111 may be formed by mixing the magnetic nanoparticles 113a with the cured resin 113b and performing mechanical stirring or ultrasonication followed by spin coding or spraying. The magnetic nanoparticles 113a may be a superparamagnetic material.

도 3b를 참조하면, 막면에 수직한 제1 자기장을 인가한 상태에서, 제1 마스크를 이용하여 자기장 투과 영역에 대응하는 개구부를 통하여 자외선을 상기 예비 자성층(111)에 선택적으로 제공한다. 이에 따라, 상기 경화 레진은 경화되어 상기 자성 나노입자(113a)을 고정하여 막면에 수직한 정렬축(또는 자성축)을 제공한다. 이에 따라, 자기장 투과 영역(112a)이 형성된다.Referring to FIG. 3B, in a state in which a first magnetic field perpendicular to the membrane surface is applied, ultraviolet rays are selectively provided to the preliminary magnetic layer 111 through an opening corresponding to the magnetic field transmitting region using the first mask. Accordingly, the cured resin is cured to fix the magnetic nanoparticles 113a to provide an alignment axis (or magnetic axis) perpendicular to the membrane surface. As a result, the magnetic field transmitting region 112a is formed.

도 3c를 참조하면, 상기 제1 자기장을 제거한 경우, 경화되지 않은 예비 자성층에서 상기 자성 나노입자(113a)은 랜던한 형태로 분산된다.Referring to FIG. 3C, when the first magnetic field is removed, the magnetic nanoparticles 113a are dispersed in a random form in the uncured preliminary magnetic layer.

도 3d를 참조하면, 막면에 평행한 제2 자기장을 인가하면, 예비 자성층에서 상기 자성 나노입자(113a)은 막면에 평행하게 정렬되고, 제2 마스크의 개구부를 통하여 자외선을 예비 자성층에 제공한다. 이에 따라, 상기 경화 레진은 경화되어 상기 자성 나노입자(113a)을 고정하여 막면에 수직한 정렬축(또는 자성축)을 제공한다. 이에 따라, 자기장 차폐 영역(112b)이 형성된다.Referring to FIG. 3D, when a second magnetic field parallel to the membrane surface is applied, the magnetic nanoparticles 113a in the preliminary magnetic layer are aligned parallel to the membrane surface and provide ultraviolet light to the preliminary magnetic layer through the opening of the second mask. Accordingly, the cured resin is cured to fix the magnetic nanoparticles 113a to provide an alignment axis (or magnetic axis) perpendicular to the membrane surface. As a result, the magnetic field shielding region 112b is formed.

도 3e를 참조하면, 상기 기판(114)의 타면에 상기 자기장 투과영역(112a)에 정렬된 전자석(120)을 결합시킨다. 상기 전자석(120)은 전자석 지지판(124), 자성체 코어(121), 및 코일(122) 포함할 수 있다. 자성체 코어(121) 및 코일(122)은 자기장 투과 영역(112a)과 정렬된 상태에서 자성 패턴(112)과 결합된다.Referring to FIG. 3E, the electromagnet 120 aligned with the magnetic field transmitting region 112a is coupled to the other surface of the substrate 114. The electromagnet 120 may include an electromagnet support plate 124, a magnetic core 121, and a coil 122. The magnetic core 121 and the coil 122 are coupled to the magnetic pattern 112 in a state aligned with the magnetic field transmitting region 112a.

도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 일 실시예에 따른 자성 전사 장치의 제조 방법을 설명하는 도면들이다.4A to 4E are diagrams illustrating a method of manufacturing the magnetic transfer device according to the exemplary embodiment.

도 4a 내지 도 4e를 참조하면, 자성 전사 장치의 제조 방법은: 기판(214), 상기 기판(214)을 관통하는 자성체 코어(121), 그리고 상기 자성체 코어(121)를 감싸도록 배치된 코일(122)을 포함하는 전자석(120)을 준비하는 단계; 상기 기판(214)의 일면 상에 자성 나노입자들(113a)과 경화 레진(113b)을 포함하는 예비 자성층(111)을 코딩하는 단계; 상기 기판()에 수직한 제1 자기장(B1)을 인가하여 상기 자성 나노입자들이 상기 제1 자기장(B1)을 따라 정렬한 상태에서 제1 마스크(116) 및 자외선을 이용하여 국부적으로 상기 예비 자성층(111)을 경화시키어 자기장 투과영역(112a)을 형성하는 단계; 및 상기 제1 자기장(B1)을 제거한 후 상기 기판에 평행한 제2 자기장(B2)을 인가하여 상기 자성 나노입자들이 상기 제2 자기장(B2)을 따라 정렬한 상태에서 제2 마스크(117) 및 자외선을 이용하여 국부적으로 나머지 예비 자성층을 경화시키어 자기장 차폐 영역(112b)을 형성하는 단계;를 포함한다.4A to 4E, a method of manufacturing a magnetic transfer device may include: a substrate 214, a magnetic core 121 penetrating through the substrate 214, and a coil disposed to surround the magnetic core 121 ( Preparing an electromagnet 120 comprising 122; Coding a preliminary magnetic layer (111) comprising magnetic nanoparticles (113a) and a cured resin (113b) on one surface of the substrate (214); The preliminary magnetic layer is locally applied using the first mask 116 and ultraviolet rays in a state in which the magnetic nanoparticles are aligned along the first magnetic field B1 by applying a first magnetic field B1 perpendicular to the substrate (). Curing 111 to form magnetic field transmissive region 112a; And a second mask 117 in which the magnetic nanoparticles are aligned along the second magnetic field B2 by removing the first magnetic field B1 and applying a second magnetic field B2 parallel to the substrate. Locally curing the remaining preliminary magnetic layer using ultraviolet rays to form the magnetic field shielding region 112b.

도 4a를 참조하면, 전자석(120)은 기판(214), 상기 기판(214)을 관통하는 자성체 코어(121), 그리고 상기 자성체 코어(121)를 감싸도록 배치된 코일(122)을 포함한다. 상기 기판(214)은 인쇄회로 기판일 수 있다. Referring to FIG. 4A, the electromagnet 120 includes a substrate 214, a magnetic core 121 penetrating the substrate 214, and a coil 122 disposed to surround the magnetic core 121. The substrate 214 may be a printed circuit board.

도 4b를 참조하면, 상기 기판의 일면 상에 자성 나노입자들(113a)과 경화 레진(113b)을 포함하는 예비 자성층(111)을 코딩한다. 예비 자성층(111)은 자성 나노입자(113a)를 경화 레진(113b)에 혼합하여 기계적인 교반 또는 초음파 처리 한 후 스핀 코딩 또는 분사하여 형성될 수 있다. 자성 나노입자들(113a)은 초상자성 물질(superparamagnetic material)일 수 있다.Referring to FIG. 4B, a preliminary magnetic layer 111 including magnetic nanoparticles 113a and a cured resin 113b is coded on one surface of the substrate. The preliminary magnetic layer 111 may be formed by mixing the magnetic nanoparticles 113a with the cured resin 113b and performing mechanical stirring or ultrasonication followed by spin coding or spraying. The magnetic nanoparticles 113a may be a superparamagnetic material.

도 4c를 참조하면, 막면에 수직한 제1 자기장을 인가한 상태에서, 제1 마스크(116)를 이용하여 자기장 투과 영역에 대응하는 개구부를 통하여 자외선을 상기 예비 자성층(111)에 선택적으로 제공한다. 이에 따라, 상기 경화 레진은 경화되어 상기 자성 나노입자(113a)을 고정하여 막면에 수직한 정렬축(또는 자성축)을 제공한다. 이에 따라, 자기장 투과 영역(112a)이 형성된다.Referring to FIG. 4C, in a state in which a first magnetic field perpendicular to the membrane surface is applied, ultraviolet rays are selectively provided to the preliminary magnetic layer 111 through an opening corresponding to the magnetic field transmitting region using the first mask 116. . Accordingly, the cured resin is cured to fix the magnetic nanoparticles 113a to provide an alignment axis (or magnetic axis) perpendicular to the membrane surface. As a result, the magnetic field transmitting region 112a is formed.

도 4d를 참조하면, 상기 제1 자기장을 제거한 경우, 경화되지 않은 예비 자성층에서 상기 자성 나노입자(113a)은 랜던한 형태로 분산된다.Referring to FIG. 4D, when the first magnetic field is removed, the magnetic nanoparticles 113a are dispersed in a random form in the uncured preliminary magnetic layer.

도 4e를 참조하면, 막면에 평행한 제2 자기장을 인가하면, 예비 자성층에서 상기 자성 나노입자(113a)은 막면에 평행하게 정렬되고, 제2 마스크(117)의 개구부를 통하여 자외선을 예비 자성층에 제공한다. 이에 따라, 상기 경화 레진은 경화되어 상기 자성 나노입자(113a)을 고정하여 막면에 수직한 정렬축(또는 자성축)을 제공한다. 이에 따라, 자기장 차폐 영역(112b)이 형성된다.Referring to FIG. 4E, when a second magnetic field parallel to the membrane surface is applied, the magnetic nanoparticles 113a are aligned parallel to the membrane surface in the preliminary magnetic layer, and ultraviolet rays are directed to the preliminary magnetic layer through the opening of the second mask 117. to provide. Accordingly, the cured resin is cured to fix the magnetic nanoparticles 113a to provide an alignment axis (or magnetic axis) perpendicular to the membrane surface. As a result, the magnetic field shielding region 112b is formed.

도 5a 내지 5j는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자기 전사 방법을 이용한 발광 다이오드 소자의 전사 방법을 설명하는 도면들이다.5A to 5J are diagrams for describing a method of transferring a light emitting diode device using a magnetic transfer method according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 5a 내지 5j를 참조하면, 발광다이오드의 전사 방법은, 성장 기판(310) 상에 노출된 전극 패드(327a,327b) 및 몰딩 절연층(328)을 포함하는 발광 다이오드 소자들(300a,300b,300c)을 형성하는 단계; 상기 몰딩 절연층(328) 상에 지지기판(330)을 부착하는 단계; 상기 성장 기판(310)을 제거하는 단계; 상기 성장 기판(310)을 제거한 후 노출된 발광다이오드 소자들의 하부면에 자성물질 패턴(342a)을 형성하는 단계; 상기 지지 기판(330) 및 상기 몰딩 절연층(328)을 슬리이싱하여 발광 다이오드들(300a,300b,300c) 각각을 분리하는 단계; 자성 패턴(112) 및 전자석(120)을 포함하는 자성 전사 장치(100)를 이용하여 발광 다이오드들 중에서 적어도 하나를 집어 올린 상태에서 발광 다이오드의 상기 지지 기판(300)을 제거한 후 목표 기판(360)으로 발광 다이오드를 이동시키는 단계; 및 상기 목표 기판(360)의 도전 패드(362)와 상기 발광 다이오드의 전극 패드(327a,327b)를 결합시키는 단계를 포함한다.Referring to FIGS. 5A through 5J, a method of transferring a light emitting diode includes light emitting diode devices 300a and 300b including electrode pads 327a and 327b and a molding insulating layer 328 exposed on a growth substrate 310. Forming 300c); Attaching a support substrate 330 on the molding insulating layer 328; Removing the growth substrate 310; Removing the growth substrate 310 and forming a magnetic material pattern 342a on lower surfaces of the exposed light emitting diode devices; Slicing the support substrate (330) and the molding insulating layer (328) to separate each of the light emitting diodes (300a, 300b, 300c); The target substrate 360 is removed after the support substrate 300 of the light emitting diode is removed in a state of picking up at least one of the light emitting diodes by using the magnetic transfer device 100 including the magnetic pattern 112 and the electromagnet 120. Moving the light emitting diode to a light source; And coupling the conductive pads 362 of the target substrate 360 to the electrode pads 327a and 327b of the light emitting diodes.

도 5a를 참조하면, 성장기판(310)에 발광 다이오드 소자들(300a,300b,300c)을 형성한다. 상기 성장 기판은 반도체 기판으로, Si, Al2O3, 또는 SiC 일 수 있다. 상기 성장 기판(310) 상에 MOCVD와 같은 증착 방법을 이용하여 n형 반도체층/활성층/p형 반도체층의 발광 구조물(322)이 적층될 수 있다. 식각 공정을 통해 n형 반도체층/활성층/p형 반도체층을 분리하여 개별 발광 다이오드 소자를 형성한다. 상기 발광 구조물(322) 상에 절연층(326)을 형성한 후 홀들을 형성할 수 있다. 상기 절연층(322)은 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막일 수 있다. 상기 홀들을 채우는 전극(324a,324b)을 형성한다. 발광 다이오드 소자는 수평형(lateral) 타입일 수 있다. 상기 전극(324a,324b)은 상기 n형 반도체층 및 상기 p형 반도체층에 각각 연결될 수 있다.Referring to FIG. 5A, light emitting diode elements 300a, 300b, and 300c are formed on the growth substrate 310. The growth substrate may be a semiconductor substrate, and may be Si, Al 2 O 3, or SiC. The light emitting structure 322 of the n-type semiconductor layer / active layer / p-type semiconductor layer may be stacked on the growth substrate 310 by using a deposition method such as MOCVD. The n-type semiconductor layer / active layer / p-type semiconductor layer is separated through an etching process to form individual light emitting diode devices. Holes may be formed after the insulating layer 326 is formed on the light emitting structure 322. The insulating layer 322 may be a silicon oxide film or a silicon nitride film. Electrodes 324a and 324b filling the holes are formed. The light emitting diode device may be of a lateral type. The electrodes 324a and 324b may be connected to the n-type semiconductor layer and the p-type semiconductor layer, respectively.

도 5b를 참조하면, 상기 발광 다이오드 소자들(300a,300b,300c) 사이를 채우도록 몰딩 절연층(328)을 형성할 수 있다. 상기 몰딩 절연층(328)은 수지 계열을 포함할 수 있다. 상기 몰딩 절연층(328)에 홀들을 형성한 후, 상기 ??들을 채우는 전극 패드(327a,327b)를 형성할 수 있다. 전극 패드(327a,327b)는 상기 전극(324a,324b)과 정렬될 수 있다.Referring to FIG. 5B, a molding insulation layer 328 may be formed to fill the light emitting diode elements 300a, 300b, and 300c. The molding insulating layer 328 may include a resin series. After forming holes in the molding insulating layer 328, electrode pads 327a and 327b may be formed to fill the holes. The electrode pads 327a and 327b may be aligned with the electrodes 324a and 324b.

도 5b를 참조하면, 상기 몰딩 절연층(328) 상에 새로운 지지기판(330)을 부착한다. 상기 지지 기판은 수지 계열일 수 있다.Referring to FIG. 5B, a new support substrate 330 is attached onto the molding insulating layer 328. The support substrate may be a resin series.

도 5c를 참조하면, 성장기판을 뒤집은 후, 상기 성장기판(310)을 식각이나 레이저 리프트-오프(laser lift-off) 공정을 통해 제거한다.Referring to FIG. 5C, after inverting the growth substrate, the growth substrate 310 is removed by etching or a laser lift-off process.

도 5d를 참조하면, 상기 성장기판(310)을 제거한 후에 노출되는 발광 구조물(322)의 타면에 자성물질층(342)을 코팅한다. 상기 자성물질층(342)은 나노자성 입자를 포함하는 포토레지스트일 수 있다. 상기 나노 자성 입자는 강자성체 나노 입자일 수 있다.Referring to FIG. 5D, the magnetic material layer 342 is coated on the other surface of the light emitting structure 322 exposed after removing the growth substrate 310. The magnetic material layer 342 may be a photoresist including nanomagnetic particles. The nano magnetic particles may be ferromagnetic nano particles.

도 5e를 참조하면, 포토리소그리피 공정을 이용하여 자성물질층(342)을 패터닝하여 상기 발광 구조물에 정렬된 자성물질 패턴(342a)을 형성한다. 상기 자성물질 패턴(342a)은 프린팅 기법 등 다양한 방법으로 형성되도록 변형될 수 있다.Referring to FIG. 5E, the magnetic material layer 342 is patterned using a photolithography process to form a magnetic material pattern 342a aligned with the light emitting structure. The magnetic material pattern 342a may be modified to be formed by various methods such as a printing technique.

도 5f를 참조하면, 상기 몰딩 전연층(328) 및 상기 지지기판(330)을 개별적으로 절단하여 발광 다이오드 소자를 형성한다. 상기 상기 몰딩 전연층(328) 및 상기 지지기판(330)의 절단은 레이저 스크라이빙 공정이 사용될 수 있다.Referring to FIG. 5F, the molding leading edge layer 328 and the support substrate 330 are individually cut to form a light emitting diode device. A laser scribing process may be used to cut the molding leading edge layer 328 and the support substrate 330.

도 5g 및 도 5h를 참조하면, 자성 전사 장치(100)는 자성 패턴(112)과 전자석(120)을 포함한다. 상기 자성 패턴의 자기장 투과 영역(112a)은 상기 발광 다이오드 소자의 상기 자성물질 패턴(342a)과 정렬된다. 상기 전자석에 전류 인가하면, 특정한 상기 자성물질 패턴 및 발광 다이오드 소자를 들어 올릴 수 있다. 상기 발광 다이오드 소자에 부착된 상기 지지 기판(330)은 레이저 리프트-오프(laser lift-off) 또는 화학적 리프트-오프(chemical lift-off), 또는 습식 식각과 같은 방식으로 제거한다. 5G and 5H, the magnetic transfer device 100 may include a magnetic pattern 112 and an electromagnet 120. The magnetic field transmitting region 112a of the magnetic pattern is aligned with the magnetic material pattern 342a of the light emitting diode device. When the current is applied to the electromagnet, the specific magnetic material pattern and the light emitting diode device may be lifted. The support substrate 330 attached to the light emitting diode device is removed in a manner such as laser lift-off or chemical lift-off or wet etching.

도 5i를 참조하면, 상기 지지 기판(330)이 제거된 발광 다이오드 소자는 목표 기판(360)으로 이동하고 정렬된 후, 자성 전사 장치의 자기장을 제거함으로서 발광 다이오드 소자를 상기 목표기판(360)에 전사한다. 상기 목표 기판(360)은 인쇄회로 기판일 수 있다. 상기 목표 기판(360)의 도전 패드(362)와 상기 발광 다이오드 소자의 전극 패드(327a,327b)는 솔더링 등에 의하여 결합할 수 있다.Referring to FIG. 5I, after the supporting substrate 330 is removed, the light emitting diode element is moved to the target substrate 360 and aligned, and then the light emitting diode element is removed from the magnetic substrate by removing the magnetic field of the magnetic transfer device. Warriors The target substrate 360 may be a printed circuit board. The conductive pad 362 of the target substrate 360 and the electrode pads 327a and 327b of the light emitting diode device may be coupled by soldering or the like.

도 5j를 참조하면, 상기 자성 물질 패턴(342a)은 건식 또는 습식 식각을 통해 제거될 수 있다.Referring to FIG. 5J, the magnetic material pattern 342a may be removed through dry or wet etching.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자성 전사 장치를 설명하는 개념도이다.6 is a conceptual diagram illustrating a magnetic transfer device according to still another exemplary embodiment of the present invention.

도 6를 참조하면, 자성 전사 장치(100a)는, 기판(114); 상기 기판(114)의 일면에 배치되는 자성 패턴(112); 및 상기 기판(114)의 타면 상에 배치된 전자석(120)을 포함한다. 상기 자성 패턴(112)은, 상기 전자석(120)과 정렬되고 상기 전자석(120)으로부터 제공된 자기장을 투과시키는 자기장 투과 영역(112a); 및 상기 전자석으로부터 제공된 자기장을 상기 자성 패턴(120)의 배치 평면 방향으로 굴절시키는 자기장 차폐 영역(112b)을 포함한다.Referring to FIG. 6, the magnetic transfer device 100a may include a substrate 114; A magnetic pattern 112 disposed on one surface of the substrate 114; And an electromagnet 120 disposed on the other surface of the substrate 114. The magnetic pattern 112 may include: a magnetic field transmitting region 112a aligned with the electromagnet 120 and transmitting a magnetic field provided from the electromagnet 120; And a magnetic field shielding region 112b that refracts the magnetic field provided from the electromagnet in the arrangement plane direction of the magnetic pattern 120.

상기 자성 패턴(112)은 자성 나노 입자들(113a) 및 상기 자성 나노 입자들을 고정시키는 경화 레진(113b)을 포함한다. 상기 자성 나노 입자들(113a)은 상기 자기장 투과 영역(112a)에서 상기 자성 패턴(112)의 두께 방향으로 정렬된 정렬축을 제공한다. 상기 자성 나노 입자들(113a)은 상기 자기장 차폐 영역(112b)에서 상기 자성 패턴의 배치 평면 방향으로 정렬된 정렬축을 제공한다. 상기 자기장 차폐 영역(112b)은 상기 자기장 투과 영역(112a)을 감싸도록 배치되어, 자기장은 상기 자기장 투과 영역(112a)으로 집속될 수 있다.The magnetic pattern 112 includes magnetic nanoparticles 113a and a cured resin 113b for fixing the magnetic nanoparticles. The magnetic nanoparticles 113a provide an alignment axis aligned in the thickness direction of the magnetic pattern 112 in the magnetic field transmitting region 112a. The magnetic nanoparticles 113a provide an alignment axis aligned in the direction of the arrangement plane of the magnetic pattern in the magnetic field shielding region 112b. The magnetic field shielding region 112b may be disposed to surround the magnetic field transmitting region 112a, and the magnetic field may be focused on the magnetic field transmitting region 112a.

상기 자성 패턴(112)은 복수 개이고, 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 자성 패턴(112) 각각은 발광 다이오드 소자들(300)과 정렬된 후 자기 흡입력에 의하여 흡착될 수 있다. 상기 자성 패턴들(112) 각각은 상기 기판의 하부면에서 돌출될 수 있다. 이에 따라, 목표 발광 다이오드 소자 이외의 소자들은 상기 자성 패턴(112)과 직접 접촉하지 않을 수 있다. 상기 자성 전사 장치(100a)는 복수의 발광 다이오드 소자들을 흡착한 후 목표 기판으로 이동시킬 수 있다. The magnetic patterns 112 may be plural in number and spaced apart from each other. Each of the magnetic patterns 112 may be aligned with the light emitting diode elements 300 and then absorbed by magnetic suction force. Each of the magnetic patterns 112 may protrude from a bottom surface of the substrate. Accordingly, elements other than the target light emitting diode element may not directly contact the magnetic pattern 112. The magnetic transfer device 100a may move a plurality of light emitting diode elements to a target substrate.

또한, 자성 패턴들 중에서 선택된 특정한 자성 패턴들만을 선택적으로 동작시키기 위하여, 별도의 스위치들(124)이 코일(122)과 전원(123) 사이에 배치될 수 있다.In addition, separate switches 124 may be disposed between the coil 122 and the power source 123 to selectively operate only specific magnetic patterns selected from the magnetic patterns.

이상에서는 본 발명을 특정 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.While the invention has been shown and described with respect to certain preferred embodiments, the invention is not limited to these embodiments, and the technical features of the invention as claimed in the claims to those skilled in the art to which the invention pertains. It includes all the various forms of embodiments that can be implemented without departing from the spirit.

100: 자성 전사 장치
112: 자성 패턴
112a: 자기장 투과 영역
112b: 자기장 차폐 영역
114: 기판
120: 전자석100: magnetic transfer device
112: magnetic pattern
112a: magnetic field transmission region
112b: magnetic shielding area
114: substrate
120: electromagnet

Claims (18)

기판;
상기 기판의 일면에 배치되는 자성 패턴; 및
상기 기판의 타면 상에 배치된 전자석;을 포함하고,
상기 자성 패턴은:
상기 전자석과 정렬되고 상기 전자석으로부터 제공된 자기장을 투과시키는 자기장 투과 영역; 및
상기 전자석으로부터 제공된 자기장을 상기 자성 패턴의 배치 평면 방향으로 굴절시키는 자기장 차폐 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 자성 전사 장치.Board;
A magnetic pattern disposed on one surface of the substrate; And
An electromagnet disposed on the other surface of the substrate;
The magnetic pattern is:
A magnetic field transmitting region aligned with the electromagnet and transmitting a magnetic field provided from the electromagnet; And
And a magnetic field shielding region for refracting the magnetic field provided from said electromagnet in the direction of the arrangement plane of said magnetic pattern. 제1 항에 있어서,
상기 자성 패턴은 복수의 자성 나노 입자들 및 상기 자성 나노 입자들을 고정시키는 경화 레진을 포함하고,
상기 자성 나노 입자들은 상기 자기장 투과 영역에서 상기 자성 패턴의 두께 방향으로 정렬된 정렬축을 제공하는 것을 특징으로 하는 자성 전사 장치.According to claim 1,
The magnetic pattern includes a plurality of magnetic nanoparticles and a cured resin for fixing the magnetic nanoparticles,
And the magnetic nanoparticles provide an alignment axis aligned in a thickness direction of the magnetic pattern in the magnetic field transmission region. 제1 항에 있어서,
상기 자기장 차폐 영역은 상기 자기장 투과 영역을 감싸도록 배치되고,
상기 자성 나노 입자들은 상기 자기장 차폐 영역에서 상기 자성 패턴의 배치 평면 방향으로 정렬된 정렬축을 제공하는 것을 특징으로 하는 자성 전사 장치.According to claim 1,
The magnetic field shielding region is arranged to surround the magnetic field transmitting region,
And the magnetic nanoparticles provide an alignment axis aligned in a direction of an arrangement plane of the magnetic pattern in the magnetic field shielding region. 제1 항에 있어서,
상기 전자석은:
상기 자기장 투과 영역에 정렬되어 상기 기판의 타면 상에 배치된 자성체 코어; 및
전원으로부터 전류를 제공받아 자기장을 형성하고 상기 자성체 코어를 감싸도록 배치된 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 자성 전사 장치.According to claim 1,
The electromagnet is:
A magnetic core aligned with the magnetic field transmitting region and disposed on the other surface of the substrate; And
And a coil disposed to receive a current from a power source to form a magnetic field and surround the magnetic core. 제3 항에 있어서,
상기 전자석은 전자석 지지판을 더 포함하고,
상기 자성체 코어는 상기 전자석 지지판을 관통하도록 배치되고,
상기 코일은 상기 전자석 지지판 내에 매몰되거나 상기 전자석 지지판의 표면에 배치되는 것을 특징으로 하는 자성 전사 장치.The method of claim 3, wherein
The electromagnet further includes an electromagnet support plate,
The magnetic core is disposed to penetrate the electromagnet support plate,
And the coil is embedded in the electromagnet support plate or disposed on a surface of the electromagnet support plate. 제4항에 있어서,
상기 전자석 지지판은 인쇄회로 기판인 것을 특징으로 하는 자성 전사 장치.The method of claim 4, wherein
The electromagnet support plate is a magnetic transfer device, characterized in that the printed circuit board. 제1 항에 있어서,
상기 자성 패턴은 복수 개이고 서로 이격되어 배치되고,
상기 자성 패턴은 상기 기판의 하부면에서 돌출된 것을 특징으로 하는 자성 전사 장치.According to claim 1,
The magnetic pattern is a plurality and spaced apart from each other,
And the magnetic pattern protrudes from the lower surface of the substrate. 기판;
상기 기판의 일면에 배치되는 자성 패턴; 및
상기 기판에 배치된 전자석;을 포함하고,
상기 자성 패턴은:
상기 전자석과 정렬되고 상기 전자석으로부터 제공된 자기장을 투과시키는 자기장 투과 영역; 및
상기 전자석으로부터 제공된 자기장을 상기 자성 패턴의 배치 평면 방향으로 굴절시키는 자기장 차폐 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 자성 전사 장치.Board;
A magnetic pattern disposed on one surface of the substrate; And
An electromagnet disposed on the substrate;
The magnetic pattern is:
A magnetic field transmitting region aligned with the electromagnet and transmitting a magnetic field provided from the electromagnet; And
And a magnetic field shielding region for refracting the magnetic field provided from the electromagnet in the direction of the arrangement plane of the magnetic pattern. Magnetic transfer device. 제8 항에 있어서,
상기 자성 패턴은 복수의 자성 나노 입자들 및 상기 자성 나노 입자들을 고정시키는 경화 레진을 포함하고,
상기 자성 나노 입자들은 상기 자기장 투과 영역에서 상기 자성 패턴의 두께 방향으로 정렬된 정렬축을 제공하는 것을 특징으로 하는 자성 전사 장치.The method of claim 8,
The magnetic pattern includes a plurality of magnetic nanoparticles and a cured resin for fixing the magnetic nanoparticles,
And the magnetic nanoparticles provide an alignment axis aligned in a thickness direction of the magnetic pattern in the magnetic field transmission region. 제8 항에 있어서,
상기 자기장 차폐 영역은 상기 자기장 투과 영역을 감싸도록 배치되고,
상기 자성 나노 입자들은 상기 자기장 차폐 영역에서 상기 자성 패턴의 배치 평면 방향으로 정렬된 정렬축을 제공하는 것을 특징으로 하는 자성 전사 장치.The method of claim 8,
The magnetic field shielding region is arranged to surround the magnetic field transmitting region,
And the magnetic nanoparticles provide an alignment axis aligned in a direction of an arrangement plane of the magnetic pattern in the magnetic field shielding region. 제8 항에 있어서,
상기 전자석은:
상기 자기장 투과 영역에 정렬되어 상기 기판에 배치된 자성체 코어;
상기 자성체 코어를 감싸도록 배치된 코일; 및
상기 코일에 전류를 제공하는 전원을 포함하는 것을 특징으로 하는 자성 전사 장치.The method of claim 8,
The electromagnet is:
A magnetic core aligned with the magnetic field transmitting region and disposed on the substrate;
A coil disposed to surround the magnetic core; And
And a power supply for supplying current to the coil. 제11 항에 있어서,
상기 자성체 코어는 상기 기판을 관통하도록 배치되고,
상기 코일은 상기 기판 내에 매몰되거나 상기 기판의 표면에 배치되는 것을 특징으로 하는 자성 전사 장치.The method of claim 11, wherein
The magnetic core is disposed to penetrate the substrate,
And the coil is embedded in the substrate or disposed on a surface of the substrate. 제12항에 있어서,
상기 기판은 인쇄회로 기판인 것을 특징으로 하는 자성 전사 장치.The method of claim 12,
The substrate is a magnetic transfer device, characterized in that the printed circuit board. 제8 항에 있어서,
상기 자성 패턴은 복수 개이고 서로 이격되어 배치되고,
상기 자성 패턴은 상기 기판의 하부면에서 돌출된 것을 특징으로 하는 자성 전사 장치.The method of claim 8,
The magnetic pattern is a plurality and spaced apart from each other,
And the magnetic pattern protrudes from the lower surface of the substrate. 기판의 일면 상에 자성 나노입자들과 경화 레진을 포함하는 예비 자성층을 코딩하는 단계;
상기 기판에 수직한 제1 자기장을 인가하여 상기 자성 나노입자들이 상기 제1 자기장을 따라 정렬한 상태에서 제1 마스크 및 자외선을 이용하여 국부적으로 상기 예비 자성층을 경화시키어 자기장 투과영역을 형성하는 단계;
상기 제1 자기장을 제거한 후 상기 기판에 평행한 제2 자기장을 인가하여 상기 자성 나노입자들이 상기 제2 자기장을 따라 정렬한 상태에서 제2 마스크 및 자외선을 이용하여 국부적으로 나머지 예비 자성층을 경화시키어 자기장 차폐 영역을 형성하는 단계; 및
상기 기판의 타면에 상기 자기장 투과영역에 정렬된 전자석을 결합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자성 전사 장치의 제조 방법.Coding a preliminary magnetic layer comprising magnetic nanoparticles and a cured resin on one surface of the substrate;
Applying a first magnetic field perpendicular to the substrate to locally harden the preliminary magnetic layer using a first mask and ultraviolet light in a state in which the magnetic nanoparticles are aligned along the first magnetic field to form a magnetic field transmission region;
After removing the first magnetic field, a second magnetic field parallel to the substrate is applied to locally harden the remaining preliminary magnetic layer by using a second mask and ultraviolet light while the magnetic nanoparticles are aligned along the second magnetic field. Forming a shielding area; And
And coupling an electromagnet aligned with the magnetic field transmitting region to the other surface of the substrate. 기판, 상기 기판을 관통하는 자성체 코어, 그리고 상기 자성체 코어를 감싸도록 배치된 코일을 포함하는 전자석을 준비하는 단계;
상기 기판의 일면 상에 자성 나노입자들과 경화 레진을 포함하는 예비 자성층을 코딩하는 단계;
상기 기판에 수직한 제1 자기장을 인가하여 상기 자성 나노입자들이 상기 제1 자기장을 따라 정렬한 상태에서 제1 마스크 및 자외선을 이용하여 국부적으로 상기 예비 자성층을 경화시키어 자기장 투과영역을 형성하는 단계; 및
상기 제1 자기장을 제거한 후 상기 기판에 평행한 제2 자기장을 인가하여 상기 자성 나노입자들이 상기 제2 자기장을 따라 정렬한 상태에서 제2 마스크 및 자외선을 이용하여 국부적으로 나머지 예비 자성층을 경화시키어 자기장 차폐 영역을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자성 전사 장치의 제조 방법.Preparing an electromagnet including a substrate, a magnetic core penetrating the substrate, and a coil disposed to surround the magnetic core;
Coding a preliminary magnetic layer comprising magnetic nanoparticles and a cured resin on one surface of the substrate;
Applying a first magnetic field perpendicular to the substrate to locally harden the preliminary magnetic layer using a first mask and ultraviolet light in a state in which the magnetic nanoparticles are aligned along the first magnetic field to form a magnetic field transmission region; And
After removing the first magnetic field, a second magnetic field parallel to the substrate is applied to locally harden the remaining preliminary magnetic layer by using a second mask and ultraviolet light while the magnetic nanoparticles are aligned along the second magnetic field. Forming a shielding area; and a method of manufacturing a magnetic transfer device. 성장 기판 상에 노출된 전극 패드 및 몰딩 절연층을 포함하는 발광 다이오드 소자들을 형성하는 단계;
상기 몰딩 절연층 상에 지지기판을 부착하는 단계;
상기 성장 기판을 제거하는 단계;
상기 성장 기판을 제거한 후 노출된 발광다이오드 소자들의 하부면에 자성물질 패턴을 형성하는 단계;
상기 지지 기판 및 상기 몰딩 절연층을 슬리이싱하여 발광 다이오드들 각각을 분리하는 단계;
자성 패턴 및 전자석을 포함하는 자성 전사 장치를 이용하여 발광 다이오드들 중에서 적어도 하나를 집어 올린 상태에서 발광 다이오드의 상기 지지 기판을 제거한 후 목표 기판으로 발광 다이오드를 이동시키는 단계; 및
상기 목표 기판의 도전 패드와 상기 발광 다이오드의 전극 패드를 결합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드의 전사 방법.Forming light emitting diode devices including an exposed electrode pad and a molding insulating layer on the growth substrate;
Attaching a support substrate on the molding insulating layer;
Removing the growth substrate;
Removing the growth substrate to form a magnetic material pattern on lower surfaces of the exposed light emitting diode devices;
Separating each of the light emitting diodes by slicing the support substrate and the molding insulating layer;
Removing the support substrate of the light emitting diode by picking up at least one of the light emitting diodes by using a magnetic transfer device including a magnetic pattern and an electromagnet, and then moving the light emitting diode to a target substrate; And
And coupling the conductive pad of the target substrate and the electrode pad of the light emitting diode. 제17항에 있어서,
상기 자성 패턴은:
상기 전자석과 정렬되고 상기 전자석으로부터 제공된 자기장을 투과시키는 자기장 투과 영역; 및
상기 전자석으로부터 제공된 자기장을 상기 자성 패턴의 배치 평면 방향으로 굴절시키는 자기장 차폐 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드의 전사 방법.
The method of claim 17,
The magnetic pattern is:
A magnetic field transmitting region aligned with the electromagnet and transmitting a magnetic field provided from the electromagnet; And
And a magnetic field shielding region for refracting the magnetic field provided from the electromagnet in the direction of the arrangement plane of the magnetic pattern.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021117974A1 (en) * 2019-12-13 2021-06-17 엘지전자 주식회사 Semiconductor light-emitting element supply device and supply method
WO2021114430A1 (en) * 2019-12-12 2021-06-17 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 Backplane manufacturing method
WO2021149861A1 (en) * 2020-01-22 2021-07-29 엘지전자 주식회사 Display apparatus using semiconductor light-emitting device
CN113270354A (en) * 2021-04-20 2021-08-17 广东工业大学 Electrostatic field controlled chip array expansion and mass transfer method and system
CN114667013A (en) * 2022-03-09 2022-06-24 Oppo广东移动通信有限公司 Shell assembly and electronic equipment
KR20220109676A (en) * 2021-01-29 2022-08-05 고려대학교 산학협력단 Magnetic Transfer Apparatus And The Fabrication Method Of The Same

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230127458A (en) 2022-02-25 2023-09-01 고려대학교 산학협력단 Vertical alignment assembly of light emitting device and method of vertically aligning light emitting device

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006140398A (en) * 2004-11-15 2006-06-01 Sony Corp Element transfer method
KR20110091863A (en) * 2008-11-03 2011-08-16 예다 리서치 앤드 디벨럽먼트 캄파니 리미티드 Magnetic patterning method and system
KR20110100117A (en) * 2010-03-03 2011-09-09 서울대학교산학협력단 Fabricating method of magnetic axis controlled structure
KR20110110046A (en) * 2010-03-31 2011-10-06 서울대학교산학협력단 Method for magnetically manipulating magnetic structure
JP2015045369A (en) * 2013-08-28 2015-03-12 本田技研工業株式会社 Viscoelasticity variable device
KR20170058429A (en) * 2014-09-22 2017-05-26 이섬 리서치 디벨러프먼트 컴파니 오브 더 히브루 유니버시티 오브 예루살렘 엘티디. Lc-based optical display system
KR20170079930A (en) * 2015-12-31 2017-07-10 한국광기술원 Light emitting diode assembly and method for transfering thereof
KR20170124282A (en) * 2016-05-02 2017-11-10 엘지이노텍 주식회사 Method of pick and place

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006140398A (en) * 2004-11-15 2006-06-01 Sony Corp Element transfer method
KR20110091863A (en) * 2008-11-03 2011-08-16 예다 리서치 앤드 디벨럽먼트 캄파니 리미티드 Magnetic patterning method and system
KR20110100117A (en) * 2010-03-03 2011-09-09 서울대학교산학협력단 Fabricating method of magnetic axis controlled structure
KR20110110046A (en) * 2010-03-31 2011-10-06 서울대학교산학협력단 Method for magnetically manipulating magnetic structure
JP2015045369A (en) * 2013-08-28 2015-03-12 本田技研工業株式会社 Viscoelasticity variable device
KR20170058429A (en) * 2014-09-22 2017-05-26 이섬 리서치 디벨러프먼트 컴파니 오브 더 히브루 유니버시티 오브 예루살렘 엘티디. Lc-based optical display system
KR20170079930A (en) * 2015-12-31 2017-07-10 한국광기술원 Light emitting diode assembly and method for transfering thereof
KR20170124282A (en) * 2016-05-02 2017-11-10 엘지이노텍 주식회사 Method of pick and place

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021114430A1 (en) * 2019-12-12 2021-06-17 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 Backplane manufacturing method
US11417803B2 (en) 2019-12-12 2022-08-16 Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. Backplate manufacturing method
WO2021117974A1 (en) * 2019-12-13 2021-06-17 엘지전자 주식회사 Semiconductor light-emitting element supply device and supply method
WO2021149861A1 (en) * 2020-01-22 2021-07-29 엘지전자 주식회사 Display apparatus using semiconductor light-emitting device
KR20220109676A (en) * 2021-01-29 2022-08-05 고려대학교 산학협력단 Magnetic Transfer Apparatus And The Fabrication Method Of The Same
US11961750B2 (en) 2021-01-29 2024-04-16 Korea University Research And Business Foundation Magnetic transfer apparatus and fabrication method of the same
CN113270354A (en) * 2021-04-20 2021-08-17 广东工业大学 Electrostatic field controlled chip array expansion and mass transfer method and system
CN113270354B (en) * 2021-04-20 2022-08-02 广东工业大学 Electrostatic field controlled chip array expansion and mass transfer method and system
CN114667013A (en) * 2022-03-09 2022-06-24 Oppo广东移动通信有限公司 Shell assembly and electronic equipment
CN114667013B (en) * 2022-03-09 2023-10-10 Oppo广东移动通信有限公司 Housing assembly and electronic equipment

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