KR20190136562A - Transfer head for micro led - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 마이크로 LED를 진공 흡착하는 마이크로 LED 전사헤드에 관한 것이다.The present invention relates to a micro LED transfer head for vacuum adsorption of a micro LED.
현재 디스플레이 시장은 아직은 LCD가 주류를 이루고 있는 가운데 OLED가 LCD를 빠르게 대체하며 주류로 부상하고 있는 상황이다. 디스플레이 업체들의 OLED 시장 참여가 러시를 이루고 있는 상황에서 최근 Micro LED(이하,‘마이크로 LED’라 함) 디스플레이가 또 하나의 차세대 디스플레이로 부상하고 있다. LCD와 OLED의 핵심소재가 각각 액정(Liquid Crystal), 유기재료인데 반해 마이크로 LED 디스플레이는 1~100마이크로미터(㎛) 단위의 LED 칩 자체를 발광재료로 사용하는 디스플레이다. Currently, the display market is still the mainstream, while OLED is rapidly becoming the mainstream by replacing LCD. As display companies are participating in the OLED market rush, Micro LED (hereinafter referred to as "micro LED") display is emerging as another next generation display. Whereas the core materials of LCD and OLED are liquid crystal and organic materials, micro LED display is a display that uses LED chip of 1 ~ 100 micrometer (μm) unit as light emitting material.
Cree사가 1999년에 "광 적출을 향상시킨 마이크로-발광 다이오드 어레이"에 관한 특허를 출원하면서(등록특허공보 등록번호 제0731673호), 마이크로 LED 라는 용어가 등장한 이래 관련 연구 논문들이 잇달아 발표되면서 연구개발이 이루어지고 있다. 마이크로 LED를 디스플레이에 응용하기 위해 해결해야 할 과제로 마이크로 LED 소자를 Flexible 소재/소자를 기반으로 하는 맞춤형 마이크로 칩 개발이 필요하고, 마이크로 미터 사이즈의 LED 칩의 전사(transfer)와 디스플레이 픽셀 전극에 정확한 실장(Mounting)을 위한 기술이 필요하다. In 1999, when Cree applied for a patent on "Micro-light Emitting Diode Array with Improved Light Extraction" (Registration No. 0731673), related research papers have been published one after another since the term micro LED appeared. This is done. The challenge to apply micro LEDs to displays requires the development of custom microchips based on flexible materials / devices for micro-LED devices, and the accuracy of transfer and display pixel electrodes of micrometer-sized LED chips. There is a need for technology for mounting.
특히, 마이크로 LED 소자를 표시 기판에 이송하는 전사(transfer)와 관련하여, LED 크기가 1~100 마이크로미터(㎛) 단위까지 작아짐에 따라 기존의 픽앤플레이스(pick & place) 장비를 사용할 수 없고, 보다 고정밀도로 이송하는 전사 헤드기술이 필요하게 되었다. 이러한 전사 헤드 기술과 관련하여, 이하에서 살펴보는 바와 같은 몇 가지의 구조들이 제안되고 있으나 각 제안 기술은 몇 가지의 단점들을 가지고 있다. In particular, in connection with the transfer for transferring the micro LED device to the display substrate, as the LED size is reduced to the unit of 1-100 micrometers (μm), it is not possible to use the existing pick & place equipment, There is a need for a transfer head technology that transfers more precisely. In relation to the transfer head technology, several structures as described below have been proposed, but each proposed technology has some disadvantages.
미국의 Luxvue사는 정전헤드(electrostatic head)를 이용하여 마이크로 LED를 전사하는 방법을 제안하였다(공개특허공보 공개번호 제2014-0112486호, 이하 ‘선행발명1’이라 함). 선행발명1의 전사원리는 실리콘 재질로 만들어진 헤드 부분에 전압을 인가함으로써 대전현상에 의해 마이크로 LED와 밀착력이 발생하게 하는 원리이다. 이 방법은 정전 유도시 헤드에 인가된 전압에 의해 대전 현상에 의한 마이크로 LED 손상에 대한 문제가 발생할 수 있다. Luxvue of the United States has proposed a method for transferring a micro LED using an electrostatic head (Public Publication No. 2014-0112486, hereinafter referred to as "prior invention 1"). The transfer principle of the present invention 1 is a principle that generates adhesion between the micro LED by applying a voltage to the head portion made of silicon. This method may cause a problem of micro LED damage due to a charging phenomenon due to the voltage applied to the head during the electrostatic induction.
미국의 X-Celeprint사는 전사 헤드를 탄성이 있는 고분자 물질로 적용하여 웨이퍼 상의 마이크로 LED를 원하는 기판에 이송시키는 방법을 제안하였다(공개특허공보 공개번호 제2017-0019415호, 이하 ‘선행발명2’라 함). 이 방법은 정전헤드 방식에 비해 LED 손상에 대한 문제점은 없으나, 전사 과정에서 목표기판의 접착력 대비 탄성 전사 헤드의 접착력이 더 커야 안정적으로 마이크로 LED를 이송시킬 수 있으며, 전극 형성을 위한 추가 공정이 필요한 단점이 있다. 또한, 탄성 고분자 물질의 접착력을 지속적으로 유지하는 것도 매우 중요한 요소로 작용하게 된다. X-Celeprint Inc. of the United States proposed a method of transferring a micro LED on a wafer to a desired substrate by applying a transfer head as an elastic polymer material. box). This method has no problems with LED damage compared to the electrostatic head method, but it can transfer micro LEDs stably when the transfer force of the elastic transfer head is larger than the adhesive force of the target substrate, and requires an additional process for electrode formation. There are disadvantages. In addition, maintaining the adhesive strength of the elastomeric material is also a very important factor.
한국광기술원은 섬모 접착구조 헤드를 이용하여 마이크로 LED를 전사하는 방법을 제안하였다(등록특허공보 등록번호 제1754528호, 이하 ‘선행발명3’이라 함). 그러나 선행발명3은 섬모의 접착구조를 제작하는 것이 어렵다는 단점이 있다. The Korean Institute of Optical Technology proposed a method for transferring micro LEDs using a cilia adhesive structure head (registered patent publication No. 1754528, hereinafter referred to as 'prior invention 3'). However, the preceding invention 3 has a disadvantage in that it is difficult to manufacture the adhesive structure of the cilia.
한국기계연구원은 롤러에 접착제를 코팅하여 마이크로 LED를 전사하는 방법을 제안하였다(등록특허공보 등록번호 제1757404호, 이하 ‘선행발명4’라 함). 그러나 선행발명4는 접착제의 지속적인 사용이 필요하고, 롤러 가압 시 마이크로 LED가 손상될 수도 있는 단점이 있다. The Korea Institute of Machinery and Materials proposed a method of transferring micro LEDs by coating an adhesive on a roller (registered patent publication No. 1757404, hereinafter referred to as 'prior invention 4'). However, the present invention 4 requires the continuous use of the adhesive, and there is a disadvantage that the micro LED may be damaged when the roller is pressed.
삼성디스플레이는 어레이 기판이 용액에 담겨 있는 상태에서 어레이 기판의 제1,2전극에 마이너스 전압을 인가하여 정전기 유도 현상에 의해 마이크로 LED를 어레이 기판에 전사하는 방법을 제안하였다(공개특허공보 제10-2017-0026959호, 이하 ‘선행발명5’라 함). 그러나 선행발명 5는 마이크로 LED를 용액에 담가 어레이 기판에 전사한다는 점에서 별도의 용액이 필요하고 이후 건조공정이 필요하다는 단점이 있다.Samsung Display proposed a method of transferring micro LEDs to an array substrate by electrostatic induction by applying a negative voltage to the first and second electrodes of the array substrate while the array substrate is in solution. 2017-0026959, hereinafter referred to as `` First Invention 5 ''). However, the prior invention 5 has a disadvantage in that a separate solution is required in that the micro LED is transferred to the array substrate by soaking in a solution, and then a drying process is required.
엘지전자는 헤드홀더를 복수의 픽업헤드들과 기판 사이에 배치하고 복수의 픽업 헤드의 움직임에 의해 그 형상이 변형되어 복수의 픽업 헤드들에게 자유도를 제공하는 방법을 제안하였다(공개특허공보 제10-2017-0024906호, 이하 ‘선행발명6’이라 함). 그러나 선행발명 6은 복수의 픽업헤드들의 접착면에 접착력을 가지는 본딩물질을 도포하여 마이크로 LED를 전사하는 방식이라는 점에서, 픽업헤드에 본딩물질을 도포하는 별도의 공정이 필요하다는 단점이 있다. LG Electronics has proposed a method of arranging a head holder between a plurality of pickup heads and a substrate and deforming its shape by the movement of the plurality of pickup heads to provide a degree of freedom to the plurality of pickup heads. -2017-0024906, hereinafter referred to as 'prior invention 6'). However, the present invention 6 is a method of transferring a micro LED by applying a bonding material having an adhesive force to the adhesive surface of the plurality of pickup heads, there is a disadvantage that a separate process for applying a bonding material to the pickup head is required.
위와 같은 선행발명들의 문제점을 해결하기 위해서는 선행발명들이 채택하고 있는 기본 원리를 그대로 채용하면서 전술한 단점들을 개선해야 하는데, 이와 같은 단점들은 선행발명들이 채용하고 있는 기본 원리로부터 파생된 것이어서 기본 원리를 유지하면서 단점들을 개선하는 데에는 한계가 있다. 이에 본 발명의 출원인은 이러한 종래기술의 단점들을 개선하는데 그치지 않고, 선행 발명들에서는 전혀 고려하지 않았던 새로운 방식을 제안하고자 한다. In order to solve the problems of the preceding inventions, the above-mentioned disadvantages should be improved while adopting the basic principles adopted by the preceding inventions. These disadvantages are derived from the basic principles adopted by the preceding inventions. There are limits to improving the shortcomings. Therefore, the applicant of the present invention is not only to improve the disadvantages of the prior art, but to propose a new method that was not considered at all in the prior inventions.
이에 본 발명은 마이크로 LED가 흡착되는 다공성 부재의 흡착면에서의 균일한 흡착력 제공이 가능하여 마이크로 LED 전사의 효율을 높일 수 있는 마이크로 LED 전사헤드를 제공하는 것을 목적으로 한다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a micro LED transfer head capable of providing a uniform adsorption force on the adsorption surface of the porous member to which the micro LED is adsorbed, thereby increasing the efficiency of the micro LED transfer.
본 발명의 일 특징에 따른 마이크로 LED 전사헤드는, 기공을 갖는 다공성 부재; 상기 다공성 부재의 상부에 형성되어 상기 기공에 진공을 가하는 흡입 챔버; 및 연결부를 통해 상기 흡입 챔버에 연결되되, 상기 흡입 챔버에 진공을 공급하는 흡인 배관;을 포함하고, 상기 연결부는 상기 다공성 부재의 수평 면적과 동일한 수평 면적으로 형성되는 것을 특징으로 한다.Micro LED transfer head according to an aspect of the present invention, a porous member having pores; A suction chamber formed on the porous member to apply a vacuum to the pores; And a suction pipe connected to the suction chamber through a connection part and supplying a vacuum to the suction chamber, wherein the connection part is formed with the same horizontal area as the horizontal area of the porous member.
본 발명의 다른 특징에 따른 마이크로 LED 전사헤드는, 기공을 갖는 다공성 부재; 상기 다공성 부재의 상부에 형성되어 상기 기공에 진공을 가하는 흡입 챔버; 및 상기 흡입 챔버에 진공을 공급하는 복수 개의 흡인 배관;을 포함하는 것을 특징으로 한다.Micro LED transfer head according to another aspect of the invention, the porous member having pores; A suction chamber formed on the porous member to apply a vacuum to the pores; And a plurality of suction pipes for supplying a vacuum to the suction chamber.
또한, 진공 펌프와 상기 복수 개의 흡인 배관 사이에 구비되며 상기 복수 개의 흡인 배관이 공통으로 연결되는 공통 배관을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The apparatus may further include a common pipe provided between the vacuum pump and the plurality of suction pipes and in which the plurality of suction pipes are connected in common.
또한, 상기 복수 개의 흡인 배관은 제1연결부를 통해 상기 흡입 챔버의 중앙과 연결되는 제1흡인 배관; 제2연결부를 통해 상기 흡입 챔버의 외곽과 연결되는 제2흡인 배관;으로 구성되되, 상기 제1흡인 배관의 제1연결부는 상기 제2흡인 배관의 제2연결부보다 작은 수평면적으로 형성되는 것을 특징으로 한다.The plurality of suction pipes may include a first suction pipe connected to a center of the suction chamber through a first connection part; And a second suction pipe connected to an outer portion of the suction chamber through a second connection part, wherein the first connection part of the first suction pipe is formed with a smaller horizontal area than the second connection part of the second suction pipe. It is done.
또한, 상기 복수 개의 흡인 배관은 제1연결부를 통해 상기 흡입 챔버의 중앙과 연결되는 제1흡인 배관; 제2연결부를 통해 상기 흡입 챔버의 외곽과 연결되는 제2흡인 배관;으로 구성되되, 상기 제2흡인 배관의 제2연결부는 상기 제1흡인 배관의 제1연결부를 감싸면서 연속적으로 형성되는 것을 특징으로 한다.The plurality of suction pipes may include a first suction pipe connected to a center of the suction chamber through a first connection part; And a second suction pipe connected to the outside of the suction chamber through a second connection part, wherein the second connection part of the second suction pipe is continuously formed while surrounding the first connection part of the first suction pipe. It is done.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 마이크로 LED 전사헤드는 다공성 부재의 기공으로 진공을 전달하여 흡착력을 발생시키는 흡입 챔버에 진공 펌프에서 공급된 진공을 공급하는 흡인 배관의 수평 면적을 흡착면에 균일한 흡착력을 발생시킬 수 있도록 형성하여 마이크로 LED가 전사되는 흡착면의 흡착력에 대한 균일도를 확보하고 마이크로 LED 전사헤드의 전사 효율을 높일 수 있는 효과가 있다. As described above, the micro LED transfer head according to the present invention uniformly spreads the horizontal area of the suction pipe for supplying the vacuum supplied from the vacuum pump to the suction chamber to generate the suction force by transferring the vacuum to the pores of the porous member. It is formed to generate an adsorption force, thereby ensuring uniformity of the adsorption force of the adsorption surface to which the micro LED is transferred, and increasing the transfer efficiency of the micro LED transfer head.
도 1은 본 발명의 실시예들의 이송대상이 되는 마이크로 LED를 도시한 도.
도 2는 본 발명의 실시예들에 의해 표시기판에 이송되어 실장된 마이크로 LED 구조체의 도.
도 3은 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 마이크로 LED 전사헤드를 도시한 도.
도 4는 도 3의 변형 예를 도시한 도.
도 5(a)는 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 마이크로 LED 전사헤드를 도시한 도.
도 5(b)는 도 5(a)의 제1변형 예를 도시한 도.
도 6은 제2실시 예의 제1연결부 및 제2연결부를 위에서 바라본 도.
도 7은 제2실시 예의 제2변형 예의 제1연결부 및 제2연결부를 위에서 바라본 도.1 is a view showing a micro LED to be transferred in the embodiments of the present invention.
2 is a view of a micro LED structure transferred to and mounted on a display substrate according to embodiments of the present invention.
3 is a view showing a micro LED transfer head according to a first embodiment of the present invention.
4 is a view showing a modification of FIG.
Figure 5 (a) is a view showing a micro LED transfer head according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5B shows a first modified example of FIG. 5A. FIG.
6 is a view from above of a first connector and a second connector of a second embodiment;
7 is a view from above of the first and second connectors of a second variant of the second embodiment;
이하의 내용은 단지 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 발명의 원리를 구현하고 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.The following merely illustrates the principles of the invention. Therefore, those skilled in the art may implement the principles of the invention and invent various devices included in the concept and scope of the invention, although not explicitly described or illustrated herein. In addition, all conditional terms and embodiments listed herein are in principle clearly intended to be understood only for the purpose of understanding the concept of the invention and are not to be limited to the specifically listed embodiments and states. .
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.The above objects, features, and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, and thus, it will be possible to easily implement the technical idea of self-invention having ordinary skill in the art. .
본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시 도인 단면도 및/또는 사시도들을 참고하여 설명될 것이다. 이러한 도면들에 도시된 막 및 영역들의 두께 및 구멍들의 지름 등은 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 또한 도면에 도시된 마이크로 LED의 개수는 예시적으로 일부만을 도면에 도시한 것이다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. Embodiments described herein will be described with reference to cross-sectional and / or perspective views, which are ideal exemplary views of the invention. The thicknesses of the films and regions and the diameters of the holes shown in these figures are exaggerated for the effective explanation of the technical contents. The shape of the exemplary diagram may be modified by manufacturing techniques and / or tolerances. In addition, the number of micro-LEDs shown in the drawings is only a part of the drawings for illustrative purposes. Accordingly, the embodiments of the present invention are not limited to the specific forms shown, but also include changes in forms generated according to manufacturing processes.
다양한 실시예들을 설명함에 있어서, 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 실시예가 다르더라도 편의상 동일한 명칭 및 동일한 참조번호를 부여하기로 한다. 또한, 이미 다른 실시예에서 설명된 구성 및 작동에 대해서는 편의상 생략하기로 한다.In various embodiments of the present disclosure, components that perform the same function will be given the same names and the same reference numbers for convenience, even though the embodiments are different. In addition, the configuration and operation already described in another embodiment will be omitted for convenience.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 마이크로 LED 전사헤드의 이송 대상이 되는 복수의 마이크로 LED(100)를 도시한 도면이다 마이크로 LED(100)는 성장 기판(101) 위에서 제작되어 위치한다.1 is a view illustrating a plurality of
성장 기판(101)은 전도성 기판 또는 절연성 기판으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 성장 기판(101)은 사파이어, SiC, Si, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, Ge, 및 Ga203 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다.The
마이크로 LED(100)는 제1 반도체층(102), 제2 반도체층(104), 제1 반도체층(102)과 제2 반도체층(104) 사이에 형성된 활성층(103), 제1 컨택전극(106) 및 제2 컨택전극(107)을 포함할 수 있다.The
제1 반도체층(102), 활성층(103), 및 제2 반도체층(104)은 유기금속 화학 증착법(MOCVD; Metal Organic Chemical Vapor Deposition), 화학 증착법(CVD; Chemical Vapor Deposition), 플라즈마 화학 증착법(PECVD; Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition), 분자선 성장법(MBE; Molecular Beam Epitaxy), 수소화물 기상 성장법(HVPE; Hydride Vapor Phase Epitaxy) 등의 방법을 이용하여 형성할 수 있다.The
제1 반도체층(102)은 예를 들어, p형 반도체층으로 구현될 수 있다. p형 반도체층은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN 등에서 선택될 수 있으며, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등의 p형 도펀트가 도핑될 수 있다.The
제2 반도체층(104)은 예를 들어, n형 반도체층을 포함하여 형성될 수 있다. n형 반도체층은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InNInAlGaN, AlInN 등에서 선택될 수 있으며, Si, Ge, Sn 등의 n형 도펀트가 도핑될 수 있다.The
다만, 본 발명은 이에 한하지 않으며, 제1 반도체층(102)이 n형 반도체층을 포함하고, 제2 반도체층(104)이 p형 반도체층을 포함할 수도 있다.However, the present invention is not limited thereto, and the
활성층(103)은 전자와 정공이 재결합되는 영역으로, 전자와 정공이 재결합함에 따라 낮은 에너지 준위로 천이하며, 그에 상응하는 파장을 가지는 빛을 생성할 수 있다. 활성층(103)은 예를 들어, InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 가지는 반도체 재료를 포함하여 형성할 수 있으며, 단일 양자 우물 구조 또는 다중 양자 우물 구조(MQW: Multi Quantum Well)로 형성될 수 있다. 또한, 양자선(Quantum wire)구조 또는 양자점(Quantum dot)구조를 포함할 수도 있다.The
제1 반도체층(102)에는 제1 컨택전극(106)이 형성되고, 제2 반도체층(104)에는 제2 컨택전극(107)이 형성될 수 있다. 제1 컨택 전극(106) 및/또는 제2 컨택 전극(107)은 하나 이상의 층을 포함할 수 있으며, 금속, 전도성 산화물 및 전도성 중합체들을 포함한 다양한 전도성 재료로 형성될 수 있다.The
성장 기판(101) 위에 형성된 복수의 마이크로 LED(100)를 커팅 라인을 따라 레이저 등을 이용하여 커팅하거나 에칭 공정을 통해 낱개로 분리하고, 레이저 리프트 오프 공정으로 복수의 마이크로 LED(100)를 성장 기판(101)으로부터 분리 가능한 상태가 되도록 할 수 있다. The plurality of
도 1에서 ‘p’는 마이크로 LED(100)간의 피치간격을 의미하고, ‘s’는 마이크로 LED(100)간의 이격 거리를 의미하며, ‘w’는 마이크로 LED(100)의 폭을 의미한다. In Figure 1 'p' means the pitch interval between the
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마이크로 LED 전사헤드에 의해 표시 기판으로 이송되어 실장됨에 따라 형성된 마이크로 LED 구조체를 도시한 도면이다. 2 is a view showing a micro LED structure formed by being transferred to a display substrate by a micro LED transfer head according to a preferred embodiment of the present invention.
표시 기판(301)은 다양한 소재를 포함할 수 있다. 예를 들어, 표시 기판(301)은 SiO2를 주성분으로 하는 투명한 유리 재질로 이루어질 수 있다. 그러나, 표시 기판(301)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 투명한 플라스틱 재질로 형성되어 가용성을 가질 수 있다. 플라스틱 재질은 절연성 유기물인 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethyelenen napthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, polyethyeleneterepthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate: CAP)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 유기물일 수 있다.The
화상이 표시 기판(301)방향으로 구현되는 배면 발광형인 경우에 표시 기판(301)은 투명한 재질로 형성해야 한다. 그러나 화상이 표시 기판(301)의 반대 방향으로 구현되는 전면 발광형인 경우에 표시 기판(301)은 반드시 투명한 재질로 형성할 필요는 없다. 이 경우 금속으로 표시 기판(301)을 형성할 수 있다.When the image is a bottom emission type implemented in the direction of the
금속으로 표시 기판(301)을 형성할 경우 표시 기판(301)은 철, 크롬, 망간, 니켈, 티타늄, 몰리브덴, 스테인레스 스틸(SUS), Invar 합금, Inconel 합금 및 Kovar 합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.When the
표시 기판(301)은 버퍼층(311)을 포함할 수 있다. 버퍼층(311)은 평탄면을 제공할 수 있고, 이물 또는 습기가 침투하는 것을 차단할 수 있다. 예를 들어, 버퍼층(311)은 실리콘 옥사이드, 실리콘 나이트라이드, 실리콘 옥시나이트라이드, 알루미늄옥사이드, 알루미늄나이트라이드, 티타늄옥사이드 또는 티타늄나이트라이드 등의 무기물이나, 폴리이미드, 폴리에스테르, 아크릴 등의 유기물을 함유할 수 있고, 예시한 재료들 중 복수의 적층체로 형성될 수 있다. The
박막 트랜지스터(TFT)는 활성층(310), 게이트 전극(320), 소스 전극(330a) 및 드레인 전극(330b)을 포함할 수 있다.The thin film transistor TFT may include an
이하에서는 박막 트랜지스터(TFT)가 활성층(310), 게이트 전극(320), 소스 전극(330a) 및 드레인 전극(330b)이 순차적으로 형성된 탑 게이트 타입(top gate type)인 경우를 설명한다. 그러나 본 실시예는 이에 한정되지 않고 바텀 게이트 타입(bottom gate type) 등 다양한 타입의 박막 트랜지스터(TFT)가 채용될 수 있다.Hereinafter, the thin film transistor TFT will be described as a top gate type in which the
활성층(310)은 반도체 물질, 예컨대 비정질 실리콘(amorphous silicon) 또는 다결정 실리콘(poly crystalline silicon)을 포함할 수 있다. 그러나 본 실시예는 이에 한정되지 않고 활성층(310)은 다양한 물질을 함유할 수 있다. 선택적 실시예로서 활성층(310)은 유기 반도체 물질 등을 함유할 수 있다. The
또 다른 선택적 실시예로서, 활성층(310)은 산화물 반도체 물질을 함유할 수 있다. 예컨대, 활성층(310)은 아연(Zn), 인듐(In), 갈륨(Ga), 주석(Sn) 카드뮴(Cd), 게르마늄(Ge) 등과 같은 12, 13, 14족 금속 원소 및 이들의 조합에서 선택된 물질의 산화물을 포함할 수 있다.In another alternative embodiment, the
게이트 절연막(313:gate insulating layer)은 활성층(310) 상에 형성된다. 게이트 절연막(313)은 활성층(310)과 게이트 전극(320)을 절연하는 역할을 한다. 게이트 절연막(313)은 실리콘산화물 및/또는 실리콘질화물 등의 무기 물질로 이루어진 막이 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다.A
게이트 전극(320)은 게이트 절연막(313)의 상부에 형성된다. 게이트 전극(320)은 박막 트랜지스터(TFT)에 온/오프 신호를 인가하는 게이트 라인(미도시)과 연결될 수 있다.The
게이트 전극(320)은 저저항 금속 물질로 이루어질 수 있다. 게이트 전극(320)은 인접층과의 밀착성, 적층되는 층의 표면 평탄성 그리고 가공성 등을 고려하여, 예컨대 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu) 중 하나 이상의 물질로 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다.The
게이트 전극(320)상에는 층간 절연막(315)이 형성된다. 층간 절연막(315)은 소스 전극(330a) 및 드레인 전극(330b)과 게이트 전극(320)을 절연한다. 층간 절연막(315)은 무기 물질로 이루어진 막이 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다. 예컨대 무기 물질은 금속 산화물 또는 금속 질화물일 수 있으며, 구체적으로 무기 물질은 실리콘 산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 또는 아연산화물(ZrO2) 등을 포함할 수 있다.An interlayer insulating
층간 절연막(315) 상에 소스 전극(330a) 및 드레인 전극(330b)이 형성된다. 소스 전극(330a) 및 드레인 전극(330b)은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu) 중 하나 이상의 물질로 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 소스 전극(330a) 및 드레인 전극(330b)은 활성층(310)의 소스 영역과 드레인 영역에 각각 전기적으로 연결된다.The
평탄화층(317)은 박막 트랜지스터(TFT) 상에 형성된다. 평탄화층(317)은 박막 트랜지스터(TFT)를 덮도록 형성되어, 박막 트랜지스터(TFT)로부터 비롯된 단차를 해소하고 상면을 평탄하게 한다. 평탄화층(317)은 유기 물질로 이루어진 막이 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 유기 물질은 Polymethylmethacrylate(PMMA)나, Polystylene(PS)과 같은 일반 범용고분자, 페놀계 그룹을 갖는 고분자 유도체, 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 비닐알콜계 고분자 및 이들의 블렌드 등을 포함할 수 있다. 또한, 평탄화층(317)은 무기 절연막과 유기절연막의 복합 적층체로 형성될 수도 있다.The
평탄화층(317)상에는 제1 전극(510)이 위치한다. 제1 전극(510)은 박막 트랜지스터(TFT)와 전기적으로 연결될 수 있다. 구체적으로, 제1 전극(510)은 평탄화층(317)에 형성된 컨택홀을 통하여 드레인 전극(330b)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 전극(510)은 다양한 형태를 가질 수 있는데, 예를 들면 아일랜드 형태로 패터닝되어 형성될 수 있다. 평탄화층(317)상에는 픽셀 영역을 정의하는 뱅크층(400)이 배치될 수 있다. 뱅크층(400)은 마이크로 LED(100)가 수용될 오목부를 포함할 수 있다. 뱅크층(400)은 일 예로, 오목부를 형성하는 제1 뱅크층(410)를 포함할 수 있다. 제1 뱅크층(410)의 높이는 마이크로 LED(100)의 높이 및 시야각에 의해 결정될 수 있다. 오목부의 크기(폭)는 표시 장치의 해상도, 픽셀 밀도 등에 의해 결정될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 뱅크층(410)의 높이보다 마이크로 LED(100)의 높이가 더 클 수 있다. 오목부는 사각 단면 형상일 수 있으나, 본 발명의 실시예들은 이에 한정되지 않고, 오목부는 다각형, 직사각형, 원형, 원뿔형, 타원형, 삼각형 등 다양한 단면 형상을 가질 수 있다.The
뱅크층(400)은 제1 뱅크층(410) 상부의 제2 뱅크층(420)를 더 포함할 수 있다. 제1 뱅크층(410)와 제2 뱅크층(420)는 단차를 가지며, 제2 뱅크층(420)의 폭이 제1 뱅크층(410)의 폭보다 작을 수 있다. 제2 뱅크층(420)의 상부에는 전도층(550)이 배치될 수 있다. 전도층(550)은 데이터선 또는 스캔선과 평행한 방향으로 배치될 수 있고, 제2 전극(530)과 전기적으로 연결된다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 제2 뱅크층(420)는 생략되고, 제1 뱅크층(410) 상에 전도층(550)이 배치될 수 있다. 또는, 제2 뱅크층(420) 및 전도층(500)을 생략하고, 제2 전극(530)을 픽셀(P)들에 공통인 공통전극으로서 기판(301) 전체에 형성할 수도 있다. 제1 뱅크층(410) 및 제2 뱅크층(420)는 광의 적어도 일부를 흡수하는 물질, 또는 광 반사 물질, 또는 광 산란물질을 포함할 수 있다. 제1 뱅크층(410) 및 제2 뱅크층(420)는 가시광(예를 들어, 380nm 내지 750nm 파장 범위의 광)에 대해 반투명 또는 불투명한 절연 물질을 포함할 수 있다.The
일 예로, 제1 뱅크층(410) 및 제2 뱅크층(420)는 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에테르설폰, 폴리비닐부티랄, 폴리페닐렌에테르, 폴리아미드, 폴리에테르이미드, 노보넨계(norbornene system) 수지, 메타크릴 수지, 환상 폴리올레핀계 등의 열가소성 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지, 우레탄 수지, 아크릴수지, 비닐 에스테르 수지, 이미드계 수지, 우레탄계 수지, 우레아(urea)수지, 멜라민(melamine) 수지 등의 열경화성 수지, 혹은 폴리스티렌, 폴리아크릴로니트릴, 폴리카보네이트 등의 유기 절연 물질로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the
다른 예로, 제1 뱅크층(410) 및 제2 뱅크층(420)는 SiOx, SiNx, SiNxOy, AlOx, TiOx, TaOx, ZnOx 등의 무기산화물, 무기질화물 등의 무기 절연 물질로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 일 실시예에서, 제1뱅크층(410) 및 제2 뱅크층(420)는 블랙 매트릭스(black matrix) 재료와 같은 불투명 재료로 형성될 수 있다. 절연성 블랙 매트릭스 재료로는 유기 수지, 글래스 페이스트(glass paste) 및 흑색 안료를 포함하는 수지 또는 페이스트, 금속 입자, 예컨대 니켈, 알루미늄, 몰리브덴 및 그의 합금, 금속 산화물 입자(예를 들어, 크롬 산화물), 또는 금속 질화물 입자(예를 들어, 크롬 질화물) 등을 포함할 수 있다. 변형례에서 제1 뱅크층(410) 및 제2 뱅크층(420)는 고반사율을 갖는 분산된 브래그 반사체(DBR) 또는 금속으로 형성된 미러 반사체일 수 있다.As another example, the
오목부에는 마이크로 LED(100)가 배치된다. 마이크로 LED(100)는 오목부에서 제1 전극(510)과 전기적으로 연결될 수 있다.The
마이크로 LED(100)는 적색, 녹색, 청색, 백색 등의 파장을 가지는 빛을 방출하며, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 백색광도 구현이 가능하다. 마이크로 LED(100)는 1 ㎛ 내지 100 ㎛ 의 크기를 갖는다. 마이크로 LED(100)는 개별적으로 또는 복수 개가 본 발명의 실시예에 따른 전사헤드에 의해 성장 기판(101) 상에서 픽업(pick up)되어 표시 기판(301)에 전사됨으로써 표시 기판(301)의 오목부에 수용될 수 있다. The
마이크로 LED(100)는 p-n 다이오드, p-n 다이오드의 일측에 배치된 제1 컨택 전극(106) 및 제1 컨택 전극(106)과 반대측에 위치한 제2 컨택 전극(107)을 포함한다. 제1 컨택 전극(106)은 제1 전극(510)과 접속하고, 제2 컨택 전극(107)은 제2 전극(530)과 접속할 수 있다.The
제1 전극(510)은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 및 이들의 화합물 등으로 형성된 반사막과, 반사막상에 형성된 투명 또는 반투명 전극층을 구비할 수 있다. 투명 또는 반투명 전극층은 인듐틴옥사이드(ITO; indium tin oxide), 인듐징크옥사이드(IZO; indium zinc oxide), 징크옥사이드(ZnO; zinc oxide), 인듐옥사이드(In2O3; indium oxide), 인듐갈륨옥사이드(IGO; indium gallium oxide) 및 알루미늄징크옥사이드(AZO;aluminum zinc oxide)를 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상을 구비할 수 있다. The
패시베이션층(520)은 오목부 내의 마이크로 LED(100)를 둘러싼다. 패시베이션층(520)은 뱅크층(400)과 마이크로 LED(100) 사이의 공간을 채움으로써, 오목부 및 제1 전극(510)을 커버한다. 패시베이션층(520)은 유기 절연물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 패시베이션층(520)은 아크릴, 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA), 벤조사이클로부텐(BCB), 폴리이미드, 아크릴레이트, 에폭시 및 폴리에스테르 등으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The
패시베이션층(520)은 마이크로 LED(100)의 상부, 예컨대 제2 컨택 전극(107)은 커버하지 않는 높이로 형성되어, 제2 컨택 전극(107)은 노출된다. 패시베이션층(520) 상부에는 마이크로 LED(100)의 노출된 제2 컨택 전극(107)과 전기적으로 연결되는 제2 전극(530)이 형성될 수 있다. The
제2 전극(530)은 마이크로 LED(100)와 패시베이션층(520)상에 배치될 수 있다. 제2 전극(530)은 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3 등의 투명 전도성 물질로 형성될 수 있다.The
제1실시예First embodiment
도 3은 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 마이크로 LED 전사헤드(1000)를 도시한 도이다. 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 마이크로 LED 전사헤드(1000)는, 기공을 갖는 다공성 부재(1100), 다공성 부재(1100)의 상부에 형성되어 다공성 부재(1100)의 기공에 진공을 가하는 흡입 챔버(1200), 연결부(1500)를 통해 흡입 챔버(1200)와 연결되어 흡입 챔버(1200)에 진공을 공급하는 흡인 배관(1300)을 포함하여 구성되어 마이크로 LED(100)를 제1기판(예를 들어, 성장 기판(101))에서 제2기판(예를 들어, 표시 기판(301))으로 이송한다. 마이크로 LED 전사헤드(1000)의 흡착면에 제1기판(101)의 마이크로 LED(100)에 대한 전사 과정을 수행할 시 제1기판(101)은 지지부재(1600)에 의해 지지될 수 있다.3 is a diagram illustrating a micro
다공성 부재(1100)는 내부에 기공이 다수 함유되어 있는 물질을 포함하여 구성되며, 일정 배열 또는 무질서한 기공구조로 0.2~0.95 정도의 기공도를 가지는 분말, 박막/후막 및 벌크 형태로 구성될 수 있다. 다공성 부재(1100)의 기공은 그 크기에 따라 직경 2 nm 이하의 마이크로(micro)기공, 2~50 nm 메조(meso)기공, 50 nm 이상의 마크로(macro)기공으로 구분할 수 있는데, 이들의 기공들을 적어도 일부를 포함한다. 다공성 부재(1100)는 그 구성 성분에 따라서 유기, 무기(세라믹), 금속, 하이브리드형 다공성 소재로 구분이 가능하다. 다공성 부재(1100)는 형상의 측면에서 분말, 코팅막, 벌크가 가능하고, 분말의 경우 구형, 중공구형, 화이버, 튜브형등 다양한 형상이 가능하며, 분말을 그대로 사용하는 경우도 있지만, 이를 출발물질로 코팅막, 벌크 형상을 제조하여 사용하는 것도 가능하다. The
다공성 부재(1100)의 기공이 무질서한 기공구조를 갖는 경우에는, 다공성 부재(1100)의 내부는 다수의 기공들이 서로 연결되면서 다공성 부재(1100)의 상, 하를 연결하는 공기 유로를 형성하게 된다. 한편, 다공성 부재(1100)의 기공이 수직 형상의 기공구조를 갖는 경우에는, 다공성 부재(1100)의 내부는 수직 형상의 기공에 의해 다공성 부재(1100)의 상, 하로 관통되면서 공기 유로를 형성할 수 있도록 한다. When the pores of the
다공성 부재(1100)는 마이크로 LED(100)를 흡착하는 흡착영역과 마이크로 LED(100)를 흡착하지 않는 비흡착영역을 포함한다. 흡착영역은 흡입 챔버(1200)의 진공이 전달되어 마이크로 LED(100)를 흡착하는 영역이고, 비흡착영역은 흡입 챔버(1200)의 진공이 전달되지 않음에 따라 마이크로 LED(100)를 흡착하지 않는 영역이다.The
비흡착영역은 다공성 부재(1100)의 적어도 일부 표면에 차폐부가 형성됨으로써 구현될 수 있다. 이와 같은 차폐부는 다공성 부재(1100)의 적어도 일부 표면에 형성된 기공을 막도록 형성된다. 차폐부는 다공성 부재(1100)의 상, 하 표면 중에서 적어도 일부 표면에 형성될 수 있다.The non-adsorption area may be implemented by forming a shield on at least part of the surface of the
차폐부는 다공성 부재(1100)의 표면의 기공을 막는 기능을 수행할 수 있는 것이라면 그 재질, 형상, 두께에는 한정이 없다. 바람직하게는 포토레지스트(PR, Dry Film PR포함) 또는 금속 재질로 추가로 형성될 수 있고, 다공성 부재(1100)를 이루는 자체 구성에 의해서도 형성 가능하다. 여기서 다공성 부재(1100)를 이루는 자체 구성으로는, 예를 들어 후술하는 다공성 부재(1100)가 양극산화막으로 구성될 경우에는, 차폐부는 배리어층 또는 금속 모재일 수 있다.The shielding portion is not limited in material, shape, and thickness as long as it can perform a function of blocking pores on the surface of the
각각의 흡착영역의 수평 면적의 크기는 마이크로 LED(100)의 상부면의 수평 면적의 크기보다 작게 형성될 수 있고, 이를 통해 마이크로 LED(100)를 진공 흡착하면서 진공 누설을 방지하여 진공 흡착을 보다 용이하게 할 수 있다. The size of the horizontal area of each adsorption region may be smaller than the size of the horizontal area of the upper surface of the
다공성 부재는 기공이 일정 배열로 형성되는 양극산화막을 포함한다. 양극산화막은 모재인 금속을 양극산화하여 형성된 막을 의미하고, 기공은 금속을 양극산화하여 양극산화막을 형성하는 과정에서 형성되는 구멍을 의미한다. 예컨대, 모재인 금속이 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금인 경우, 모재를 양극산화하면 모재의 표면에 양극산화알루미늄(Al2O3) 재질의 양극산화막(1300)이 형성된다. 위와 같이, 형성된 양극산화막은 내부에 기공이 형성되지 않은 배리어층과, 내부에 기공이 형성된 다공층으로 구분된다. 배리어층은 모재의 상부에 위치하고, 다공층은 배리어층의 상부에 위치한다. 이처럼, 배리어층과 다공층을 갖는 양극산화막이 표면에 형성된 모재에서, 모재를 제거하게 되면, 양극산화알루미늄(Al2O3) 재질의 양극산화막만이 남게 된다. The porous member includes an anodization film in which pores are formed in a predetermined arrangement. Anodized film means a film formed by anodizing a base metal, and pores means a hole formed in a process of forming an anodized film by anodizing a metal. For example, when the base metal is aluminum (Al) or an aluminum alloy, when the base material is anodized, an
양극산화막은, 지름이 균일하고, 수직한 형태로 형성되면서 규칙적인 배열을 갖는 기공을 갖게 된다. 따라서, 배리어층을 제거하면, 기공은 상, 하로 수직하게 관통된 구조를 갖게 되며, 이를 통해 수직한 방향으로 진공압을 형성하는 것이 용이하게 된다. The anodization film has pores having a regular arrangement while having a uniform diameter and a vertical shape. Therefore, when the barrier layer is removed, the pores have a structure vertically penetrated vertically, thereby making it easy to form a vacuum pressure in the vertical direction.
양극산화막의 내부는 수직 형상의 기공에 의해 수직한 형태로의 공기 유로를 형성할 수 있게 된다. 기공의 내부 폭은 수 nm 내지 수 백nm의 크기를 갖는다. 예를 들어, 진공 흡착하고자 하는 마이크로 LED의 사이즈가 30μm x 30μm인 경우이고 기공의 내부 폭이 수 nm인 경우에는 대략 수 천만개의 기공을 이용하여 마이크로 LED(100)를 진공 흡착할 수 있게 된다. The inside of the anodization film can form an air flow path in a vertical shape by vertical pores. The inner width of the pores has a size of several nm to several hundred nm. For example, when the size of the micro LED to be vacuum adsorbed is 30 μm × 30 μm and the internal width of the pores is several nm, the
한편, 진공 흡착하고자 하는 마이크로 LED(100)의 사이즈가 30μm x 30μm인 경우이고 기공의 내부 폭이 수 백 nm인 경우에는 대략 수 만개의 기공을 이용하여 마이크로 LED(100)를 진공 흡착할 수 있게 된다. 마이크로 LED(100)의 경우에는 기본적으로 제1 반도체층(102), 제2 반도체층(104), 제1 반도체층(102)과 제2 반도체층(104) 사이에 형성된 활성층(103), 제1 컨택전극(106) 및 제2 컨택전극(107)만으로 구성됨에 따라 상대적으로 가벼운 편이므로 양극산화막의 수만 내지 수 천만개의 기공을 이용하여 진공 흡착하는 것이 가능한 것이다. Meanwhile, when the size of the
또한, 다공성 부재는 제1, 2다공성부재의 이중 구조를 포함하여 구성될 수 있다. 제1다공성 부재의 상부에는 제2다공성 부재가 구비된다. 제1다공성 부재는 마이크로 LED(100)를 진공 흡착하는 기능을 수행하는 구성이고, 제2다공성 부재는 흡입 챔버(1200)와 제1다공성 부재 사이에 위치하여 흡입 챔버(1200)의 진공압을 제1다공성 부재에 전달하는 기능을 수행한다.In addition, the porous member may include a dual structure of the first and second porous members. The second porous member is provided on the upper portion of the first porous member. The first porous member is configured to perform vacuum suction of the
제1,2다공성 부재는 서로 다른 다공성의 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1,2다공성 부재는 기공의 배열 및 크기, 다공성 부재의 소재, 형상 등에서 서로 다른 특성을 가진다.The first and second porous members may have different porosity characteristics. For example, the first and second porous members have different characteristics in the arrangement and size of the pores, the material and the shape of the porous member.
기공의 배열 측면에서 살펴보면, 제1,2다공성 부재 중 하나는 기공이 일정한 배열을 갖는 것이고 다른 하나는 기공이 무질서한 배열을 갖는 것일 수 있다. 기공의 크기 측면에서 살펴보면, 제1,2다공성 부재 중 어느 하나는 기공의 크기가 다른 하나에 비해 큰 것일 수 있다. 여기서 기공의 크기는 기공의 평균 크기일 수 있고, 기공 중에서의 최대 크기일 수 있다. 다공성 부재의 소재 측면에서 살펴보면, 어느 하나가 유기, 무기(세라믹), 금속, 하이브리드형 다공성 소재 중 하나의 소재로 구성되면 다른 하나는 어느 하나의 소재와는 다른 소재로서 유기, 무기(세라믹), 금속, 하이브리드형 다공성 소재 중에서 선택될 수 있다. 다공성 부재의 형상 측면에서 살펴보면, 제1,2다공성 부재의 형상은 서로 상이하게 구성될 수 있다. Looking at the arrangement of pores, one of the first and second porous members may have a uniform arrangement of pores and the other may be a disordered arrangement of pores. Looking at the size of the pores, any one of the first and second porous members may be larger in size than the other. The pore size may be an average size of the pores, and may be a maximum size of the pores. In terms of the material of the porous member, if one is composed of one material of organic, inorganic (ceramic), metal, hybrid type porous material, the other one is different from any one material, organic, inorganic (ceramic), It may be selected from metal, hybrid porous material. Looking at the shape of the porous member, the shape of the first and second porous members may be configured differently from each other.
이처럼 제1,2다공성 부재의 기공의 배열 및 크기, 소재 및 형상 등을 서로 달리함으로써 마이크로 LED 전사헤드(1000)의 기능을 다양하게 할 수 있고, 제1,2다공성 부재의 각각에 대한 상보적인 기능을 수행할 수 있게 할 수 있다. 다공성 부재의 개수는 제1,2다공성 부재처럼 2개로 한정되는 것은 아니며 각각의 다공성 부재가 서로 상보적인 기능을 갖는 것이라면 그 이상으로 구비되는 것도 실시예의 범위에 포함된다.As such, by varying the arrangement, the size, the material, and the shape of the pores of the first and second porous members, the functions of the micro
다공성 부재의 기공이 무질서한 기공구조를 갖는 경우에는, 다공성 부재의 내부는 다수의 기공들이 서로 연결되면서 다공성 부재의 상, 하를 연결하는 공기 유로를 형성하게 된다. 한편, 다공성 부재의 기공이 수직형상의 기공구조를 갖는 경우에는, 다공성 부재의 내부는 수직 형상의 기공에 의해 다공성 부재의 상, 하로 관통되면서 공기 유로를 형성할 수 있도록 한다.When the pores of the porous member have a disordered pore structure, the inside of the porous member forms a plurality of air passages connecting the top and bottom of the porous member while the plurality of pores are connected to each other. On the other hand, when the pores of the porous member has a vertical pore structure, the inside of the porous member can be formed to pass through the porous member up and down by the vertical pores to form an air flow path.
제1다공성 부재가 금속을 양극산화하여 형성된 기공을 갖는 양극산화막으로 구비될 경우, 제2다공성 부재는 제1다공성 부재를 지지하는 기능을 갖는 다공성 지지체로 구성될 수 있다. 제2다공성 부재가 제1다공성 부재를 지지하는 기능을 달성할 수 있는 구성이라면 그 재료에는 한정이 없으며, 전술한 다공성 부재(1100)의 구성이 포함될 수 있다. 제2다공성 부재는 제1다공성 부재의 중앙 처짐 현상 방지에 효과를 갖는 경질의 다공성 지지체로 구성될 수 있다. 예컨대, 제2다공성 부재는 다공성 세라믹 소재일 수 있다.When the first porous member is provided with an anodized film having pores formed by anodizing a metal, the second porous member may be composed of a porous support having a function of supporting the first porous member. If the second porous member is a configuration capable of achieving the function of supporting the first porous member, the material is not limited, and the configuration of the
다공성 부재(1100)의 상부에는 흡입 챔버(1200)가 형성된다. 흡입 챔버(1200)는 진공을 공급하는 흡인 배관(1300)과 연결된다. 흡입 챔버(1200)는 흡인 배관(1300)으로 진공을 공급하거나 진공을 해제하는 진공 펌프(미도시)의 작동에 따라 다공성 부재(1100)의 다수의 기공에 진공을 가하거나 진공을 해제하는 기능을 한다. 흡입 챔버(1200)를 다공성 부재(1100)에 결합하는 구조는 다공성 부재(1100)에 진공을 가하거나 가해진 진공을 해제함에 있어서 다른 부위로의 진공의 누설을 방지하는데 적절한 구조라면 이에 대한 한정은 없다.The
마이크로 LED(100)의 진공 흡착 시, 흡입 챔버(1200)에 가해진 진공은 다공성 부재(1100)의 다수의 기공에 전달되어 마이크로 LED(100)에 대한 진공 흡착력이 발생한다. 한편, 마이크로 LED(100)의 탈착 시에는, 흡입 챔버(1200)에 가해진 진공이 해제됨에 따라 다공성 부재(1100)의 다수의 기공에도 진공이 해제되어 마이크로 LED(100)에 대한 진공 흡착력이 제거된다. During vacuum adsorption of the
흡입 챔버(1200)는 흡입 챔버(1200)의 상부에 형성되는 흡인 배관(1300)으로부터 진공을 공급 받아 이를 다수의 기공에 전달함으로써, 마이크로 LED(100)에 대한 진공 흡착력을 발생할 수 있다. 이 경우, 흡입 챔버(1200)와 흡인 배관(1300)은 연결부(1500)를 통해 연결된다. 본 발명은 흡입 챔버(1200)와 흡인 배관(1300)을 연결하는 연결부(1500)의 수평 면적을 다공성 부재(1100)의 상부면의 수평 면적과 동일하게 형성하여 마이크로 LED(100)에 대한 진공 흡착력의 균일도를 가질 수 있다.The
도 3에 도시된 바와 같이, 다공성 부재(1100)의 상부에 형성된 흡입 챔버(1200)의 상부에는 연결부(1500)를 통해 흡입 챔버(1200)와 연결되는 흡인 배관(1300)이 형성된다. 흡인 배관(1300)은 연결부(1500)를 통해 흡입 챔버(1200)에 연결되고, 연결부(1500)는 다공성 부재(1100)의 상부면 수평 면적과 동일한 수평 면적으로 형성된다. 이로 인해, 흡입 챔버(1200)와 연결부(1500)를 통해 연결되어 흡입 챔버(1200)의 상부로 수직방향 연결되는 흡인 배관(1300)은 그 수평 면적이 다공성 부재(1100)의 수평 면적과 동일할 수 있다.As shown in FIG. 3, a
흡입 챔버(1200)와 흡인 배관(1300)을 연결하는 연결부(1500)는 다공성 부재(1100)의 수평 면적과 동일하게 형성됨으로써, 진공 펌프를 통해 공급된 진공이 흡인 배관(1300)을 통해 흡입 챔버(1200)로 공급되어 다공성 부재(1100)의 기공에 진공을 전달할 경우, 다공성 부재(1100)의 모든 흡착면에 균일한 진공 흡착력을 발생할 수 있다. The connecting
예컨대, 흡입 챔버와 흡인 배관을 연결하는 연결부의 수평 면적이 다공성 부재의 상부면 수평 면적보다 작게 형성되고, 진공 펌프에서부터 공급된 진공이 흡인 배관 및 연결부를 통해 흡입 챔버로 공급된다. 이 경우, 흡입 챔버가 흡인 배관으로부터 공급된 진공을 기공으로 전달할 때 연결부가 형성된 위치와 대응되는 위치의 기공으로 진공이 더 잘 전달될 수 있다. 이는 흡입 챔버가 흡인 배관으로부터 연결부가 형성된 위치로 바로 진공을 공급받아 이와 대응되는 위치의 기공으로 진공을 전달하기 때문에 연결부가 형성되지 않은 위치와 대응되는 기공보다 진공이 더 잘 전달될 수 있다. 이와 같이, 연결부가 다공성 부재의 상부면 수평 면적보다 작게 형성될 경우, 연결부가 형성된 위치와 대응되는 위치의 기공과, 연결부가 형성되지 않은 위치와 대응되는 위치의 기공은 흡입 챔버로부터 전달 받는 진공에 차이가 발생할 수 있다. 이로 인해, 다공성 부재의 흡착면의 흡착력이 불균일해질 수 있다. For example, the horizontal area of the connection portion connecting the suction chamber and the suction pipe is smaller than the horizontal area of the upper surface of the porous member, and the vacuum supplied from the vacuum pump is supplied to the suction chamber through the suction pipe and the connection part. In this case, when the suction chamber delivers the vacuum supplied from the suction pipe to the pores, the vacuum may be better transmitted to the pores at positions corresponding to the positions where the connection portions are formed. This is because the suction chamber receives the vacuum directly from the suction pipe to the position where the connection is formed and transfers the vacuum to the pores at the position corresponding thereto, so that the vacuum can be transferred better than the pores corresponding to the position where the connection is not formed. As such, when the connecting portion is formed to be smaller than the horizontal area of the upper surface of the porous member, pores at positions corresponding to the positions at which the connecting portions are formed, and pores at positions corresponding to the positions at which the connecting portions are not formed are transferred to the vacuum delivered from the suction chamber. Differences can occur. For this reason, the adsorption force of the adsorption surface of a porous member may become nonuniform.
본 발명은 흡입 챔버(1200)와 흡인 배관(1300)을 연결하는 연결부(1500)를 다공성 부재(1100)의 상부면 수평 면적과 동일한 수평 면적으로 형성하여, 연결부가 다공성 부재의 상부면 수평 면적보다 작게 형성되는 구성에 비해 다공성 부재(1100)의 흡착면 전체에 균일한 흡착력이 발생할 수 있도록 할 수 있다. 이로 인해, 마이크로 LED(100)를 다공성 부재(1100)의 흡착면에 진공 흡착할 시, 제1기판(101)의 가장자리 측에 위치한 마이크로 LED(100)도 흡착면의 불균일한 흡착력으로 인한 이탈 없이 용이하게 흡착할 수 있어 마이크로 LED 전사헤드(1000)의 전사 효율을 높일 수 있다.The present invention forms a connecting
도 3의 흡인 배관(1300) 상부에 상방향을 가리키는 화살표는 진공 펌프로부터 흡인 배관(1300)으로 공급된 진공의 흡입 방향을 의미할 수 있다. 또한, 흡입 챔버(1200)에 도시된 복수의 화살표는 흡입 챔버(1200)에서 공급한 진공으로 인해 다공성 부재(1100)의 흡착면에 발생한 균일한 흡입력의 흡입 방향을 의미할 수 있다. An arrow pointing upward on the
도 4는 제1실시 예의 변형 예를 도시한 도이다. 도 4에 도시된 마이크로 LED 전사헤드(1000)는 제1실시 예의 흡인 배관(1300)의 연결부(1500)와 수평 면적은 동일하되, 흡인 배관(1300)의 형상이 다르게 형성되어 흡입 챔버(1200) 상부에 구비된다는 점에서 제1실시 예와 차이가 있다.4 is a diagram illustrating a modification of the first embodiment. The micro
변형 예는 흡인 배관(1300)의 하부가 확관되면서 연결부(1500)의 수평 면적이 다공성 부재(1100)의 상부면 수평 면적과 동일하게 형성되는 형태로 흡입 챔버(1200)의 상부에 형성된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 변형 예의 흡인 배관(1300)은 흡인 배관(1300)의 하부가 흡입 챔버(1200)가 위치하는 하방향으로 외경이 커지는 형태로 형성되어 흡입 챔버(1200)와 연결될 수 있다. 다시 말해, 변형 예는 흡인 배관(1300)의 하부가 하방향으로 외경이 커지면서 흡인 배관(1300) 하부가 확관된 형태로 형성되어, 흡인 배관(1300)의 연결부(1500) 수평 면적이 다공성 부재(1100)의 상부면 수평 면적과 동일하게 형성될 수 있다.In a modified example, the lower portion of the
이와 같은 구성에 의하여, 흡입 챔버(1200)는 다공성 부재(1100)로 진공을 전달하여 다공성 부재(1100)의 흡착면에 균일한 흡착력이 발생할 수 있도록 한다. 흡착면은 균일한 흡착력을 확보함으로써 흡착면의 어느 위치의 흡착력 약화없이 마이크로 LED(100)를 흡착할 수 있고 마이크로 LED 전사헤드(1000)의 높은 전사 효율을 보장할 수 있게 된다.By such a configuration, the
또한, 본 발명의 도면에는 도시되지 않았지만, 마이크로 LED 전사헤드(1000)는 흡인 배관(1300) 또는 흡입 챔버(1200)의 내부, 흡인 배관(1300)의 연결부(1500) 및/또는 흡인 배관(1300)들의 연결부분에는 분산부재가 구비될 수 있다. 분산부재는 진공펌프에 의해 형성되는 공기압이 다공성 부재(1100) 측에서 균일화되도록 하는 버퍼 기능을 수행한다. 분산부재는 다공성 부재(1100)를 이용하여 형성될 수 있다. 분산부재의 다공성 부재(1100)는 임의적 기공을 갖는 다공성 부재(1100)와 수직적 기공을 갖는 다공성 부재(1100)를 포함한다. 여기서 임의적 기공을 갖는 다공성 부재(1100)는, 그 수평방향으로의 공기압 분산 효과를 통해 흡착면을 제공하는 다공성 부재(1100)의 진공압을 균일하게 할 수 있다. 또한 수직적 기공을 갖는 다공성 부재(1100)는 다수의 수직적 기공을 통해 흡착면을 제공하는 다공성 부재(1100)의 진공압의 중앙 쏠림 현상을 해소할 수 있게 된다. 한편, 분산부재는 상단에 구비되는 상부홀보다 하단에 형성되는 하부홀이 보다 많게 형성되며, 상부홀과 하부홀은 그 내부에 복수개의 공기 유로를 통해 연결되는 구성으로 구비될 수 있다. 이와 같은 상부홀과 하부홀의 구성을 통해 하부홀 위치에서의 공기압을 균일화할 수 있게 된다.In addition, although not shown in the drawings of the present invention, the micro
제2실시예Second embodiment
이하, 본 발명의 제2실시 예에 대해 설명한다. 단, 이하 설명되는 실시 예는 제1실시 예와 비교하여 특징적인 구성요소들을 중심으로 설명하겠으며, 제1실시 예와 동일하거나 유사한 구성요소들에 대한 설명들은 생략한다.Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described. However, embodiments described below will be described based on the characteristic elements compared to the first embodiment, and descriptions of the same or similar elements as the first embodiment will be omitted.
제2실시 예에 따른 마이크로 LED 전사헤드(1000)는, 흡인 배관(1300)이 복수 개 형성되어 흡입 챔버(1200)에 진공을 공급하는 것을 특징으로 한다.In the micro
도 5(a)는 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 마이크로 LED 전사헤드(1000)를 도시한 도이고, 도 6은 제2실시 예의 복수 개의 흡인 배관(1300)을 흡입 챔버(1200)와 연결하는 제1연결부(1500a) 및 제2연결부(1500b)를 위에서 바라본 도이다.5 (a) is a view showing a micro
도 5(a)에 도시된 바와 같이, 제2실시 예에 따른 마이크로 LED 전사헤드(1000)는 기공을 갖는 다공성 부재(1100), 다공성 부재(1100)의 상부에 형성되어 기공에 진공을 가하는 흡입 챔버(1200) 및 흡입 챔버(1200)에 진공을 공급하는 복수 개의 흡인 배관(1300), 복수 개의 흡인 배관(1300)이 공통으로 연결되는 공통 배관(1400)을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 5 (a), the micro
복수 개의 흡인 배관(1300)은 제1연결부(1500a)를 통해 흡입 챔버(1200)의 중앙과 연결되는 제1흡인 배관 및 제2연결부(1500b)를 통해 흡입 챔버(1200)의 외곽과 연결되는 제2흡인 배관(1300a)으로 구성될 수 있다. 복수 개의 흡인 배관(1300)은 진공 펌프와 복수 개의 흡인 배관(1300) 사이에 구비된 공통 배관(1400)을 통해 공통으로 연결될 수 있다. 진공 펌프에서 공급된 진공은 공통 배관(1400)을 통해 복수 개의 흡인 배관(1300)으로 공급될 수 있다.The plurality of
도 6에 도시된 바와 같이, 제1흡인 배관의 제1연결부(1500a)는 흡입 챔버(1200)의 중앙에 형성되고, 제2흡인 배관(1300a)의 제2연결부(1500b)는 흡입 챔버(1200)의 외곽에 형성된다. 여기서, 흡입 챔버(1200)의 외곽은 제1기판(101)의 상면에 칩핑되는 복수의 마이크로 LED(100)가 칩핑되면서 존재하는 마이크로 LED 존재영역의 일단과 타단에 대응되는 부분을 의미할 수 있다. 제2실시 예는 마이크로 LED 존재영역과 대응되는 다공성 부재(1100)의 흡착면에 균일한 흡착력을 발생하게 하기 위하여 흡입 챔버(1200)의 중앙과 외곽에 제1연결부(1500a) 및 제2연결부(1500b)와 같은 연결부(1500)를 형성하여 복수 개의 흡인 배관(1300)을 연결할 수 있다.As shown in FIG. 6, the
제1흡인 배관의 제1연결부(1500a)는 제2흡인 배관(1300a)의 제2연결부(1500b)보다 작은 수평 면적으로 형성될 수 있다. 이는 흡인 배관(1300)이 흡입 챔버(1200)로 공급하는 진공이 다공성 부재(1100)로 전달되어 다공성 부재(1100)의 흡착면에 흡착력을 발생할 경우, 다공성 부재(1100)의 흡착면 전체에 균일한 흡착력이 발생할 수 있도록 하기 위함일 수 있다.The
예컨대, 진공펌프에서 공급된 진공이 공통 배관(1400)을 거쳐 제1흡인 배관의 제1연결부(1500a) 및 제2흡인 배관(1300a)의 제2연결부(1500b)를 통해 흡입 챔버(1200)로 공급될 경우, 흡입 챔버(1200)의 중앙에 형성된 제1연결부(1500a)로 유입되는 진공과 흡입 챔버(1200)의 외곽에 형성된 제2연결부(1500b)로 유입되는 진공에 차이가 발생하여 다공성 부재(1100)의 흡착면의 흡착력의 불균일을 유발할 수 있다. 제1연결부(1500a)의 경우, 흡입 챔버(1200)의 중앙에 형성되므로 진공펌프에서 공급된 진공의 유입이 용이하지만, 제2연결부(1500b)의 경우, 흡입 챔버(1200)의 외곽에 형성되므로 진공의 유입이 어렵기 때문이다. 따라서, 제2실시 예는 진공펌프에서 공급된 진공의 유입이 제2연결부(1500b)에 비해 상대적으로 용이한 제1연결부(1500a)를 제2연결부(1500b)의 수평 면적보다 작게 형성함으로써, 유입되는 진공의 양을 조절하여 다공성 부재(1100)의 흡착면에 균일한 흡착력이 발생할 수 있도록 할 수 있다.For example, the vacuum supplied from the vacuum pump passes through the
또한, 제2실시 예는 제1연결부(1500a)에 비해 진공의 유입이 어려운 제2연결부(1500b)로 진공이 용이하게 유입되도록 유도하기 위하여 와류 발생 수단(1700)을 구비할 수 있다. 와류 발생 수단(1700)은 제2연결부(1500b)를 통해 흡입 챔버(1200)의 외곽과 연결되는 제2흡인 배관(1300a)의 내부에 나선부재과 같은 형태로 구비될 수 있다. 와류 발생 수단(1700)은 흡입 챔버(1200)의 외곽과 연결되는 제2흡인 배관(1300a)의 내부에 구비되어 와류를 발생시킴으로써 공기의 흐름이 빨라지도록 유도할 수 있다. 이로 인해 진공 펌프에서 공급된 진공이 제2연결부(1500b)를 통해 용이하게 공급될 수 있다.In addition, the second embodiment may include a vortex generating means 1700 to guide the vacuum to easily enter the second connecting
도 6에 도시된 제2연결부(1500b)의 위치, 개수 및 크기 등은 본 발명의 용이한 설명을 위해 예시적으로 도시한 것이므로, 이에 한정된 것은 아니다. 연결부(1500)는 다공성 부재(1100)의 흡착면 전체에 균일한 흡착력을 발생시킬 수 있다면 그 위치, 개수 및 크기 등에 한정없이 형성되어 흡인 배관(1300)을 연결할 수 있다.The position, number and size of the
이와 같이, 제2실시 예는 진공 펌프에서 공급된 진공이 흡입 챔버(1200)에 균일하게 공급될 수 있도록 연결부(1500)를 흡입 챔버(1200)의 중앙과 외곽에 형성하여 복수 개의 흡인 배관(1300)을 연결할 수 있다. 제2실시 예는 연결부(1500)의 형성 위치에 따라 진공 펌프에서 공급된 진공의 유입이 다름을 고려하여 연결부(1500)의 수평 면적을 다르게 형성하고, 상대적으로 진공의 유입이 어려운 흡입 챔버(1200)의 외곽과 연결되는 제2흡인 배관(1300a) 내부에는 와류 발생 수단(1700)을 구비함으로써 흡입 챔버(1200)로 공급되는 진공의 유입이 용이하게 이루어지도록 유도할 수 있다. 이로 인해 다공성 부재(1100)의 흡착면 전체에 흡착력이 균일하게 발생되고, 마이크로 LED 존재영역의 가장 자리에 위치한 마이크로 LED(100)도 이탈없이 흡착면에 흡착되어 전사 효율이 높은 마이크로 LED 전사헤드(1000)를 구현할 수 있게 된다. As described above, in the second embodiment, a plurality of
도 5(b)는 제2실시 예의 제1변형 예의 마이크로 LED 전사헤드(1000)를 도시한 도이다. 제1변형 예는 복수 개의 흡인 배관(1300)을 공통으로 연결하는 공통 배관(1400)이 구비되지 않는다는 점에서 제2실시 예와 차이가 있다.5B is a diagram showing the micro
도 5(b)에 도시된 바와 같이, 제1변형 예는 복수 개의 흡인 배관(1300)이 연결부를 통해 흡입 챔버(1200)와 연결된다. 제1변형 예의 복수 개의 흡인 배관은 제1연결부를 통해 흡입 챔버(1200)의 중앙과 연결되는 제1흡인 배관과 제2연결부를 통해 흡입 챔버(1200)의 외곽과 연결되는 제2흡인 배관(1300a)으로 구성될 수 있다. 이 경우, 제1변형 예의 제1연결부는 제2연결부의 수평 면적보다 작게 형성될 수 있고, 제1변형 예의 제1연결부 및 제2연결부를 위에서 바라볼 경우, 도 6과 같은 형상일 수 있다. As shown in FIG. 5B, in the first modified example, a plurality of
제1변형 예는 공통 배관(1400)을 구비하지 않고, 복수 개의 흡인 배관(1300)이 개별 제어가 가능한 진공 펌프와 각각 연결되어 진공을 공급 받아 흡입 챔버(1200)로 진공을 공급할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하여, 연결부를 통해 흡입 챔버(1200)의 중앙 및 외곽에 진공을 개별적으로 공급하여 다공성 부재(1100)의 흡착면에 균일한 흡착력을 발생시킬수 있고, 흡착면의 불균일한 흡착력으로 인한 마이크로 LED(100)의 이탈을 방지할 수 있다.In the first modified example, a plurality of
도 7은 본 발명의 제2실시 예의 제2변형 예의 제1연결부(1500a) 및 제2연결부(1500b)를 위에서 바라본 도이다. 제2실시 예의 제2변형 예는 흡입 챔버(1200)의 중앙과 제1흡인 배관을 연결하는 제1연결부(1500a) 및 흡입 챔버(1200)의 외곽과 제2흡인 배관(1300a)을 연결하는 제2연결부(1500b)의 형상이 다르게 구비된다는 점에서 제2실시 예와 차이가 있다.7 is a view of the
제2변형 예는 복수 개의 흡인 배관(1300)이 제1연결부(1500a)를 통해 흡입 챔버(1200)의 중앙과 연결되는 제1흡인 배관, 제2연결부(1500b)를 통해 흡입 챔버(1200)의 외곽과 연결되는 제2흡인 배관으로 구성될 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 제2변형 예는 제2흡인 배관의 제2연결부(1500b)가 제1흡인 배관의 제1연결부(1500a)를 감싸면서 연속적으로 형성되는 형태이다. 이 경우, 제2연결부(1500b)는 제1연결부(1500a)를 감싸면서 연속적으로 형성되되, 흡입 챔버(1200)의 외곽에 형성될 수 있다. 여기서, 흡입 챔버(1200)의 외곽은 제1기판(101)의 상면에 복수의 마이크로 LED(100)가 칩핑되면서 존재하는 마이크로 LED 존재영역의 일단과 타단에 대응되는 부분을 의미할 수 있다.In the second modified example, a plurality of
도 7에 도시된 제1연결부(1500a)는 다공성 부재(1100)의 흡착면에 균일한 흡착력을 발생시키기 위하여 제2연결부(1500b) 대비 수평 면적이 달라질 수 있다. 또한, 제1연결부(1500a)의 형상도 도 7에 도시된 형상에 한정된 것이 아니다. The horizontal area of the
이와 같은 구성에 의하여, 다공성 부재(1100)의 흡착면은 흡착면 전체에 균일한 흡착력이 발생될 수 있고, 마이크로 LED 전사헤드(1000)는 흡착면의 불균일한 흡착력으로 인한 마이크로 LED(100)의 이탈없이 전사를 수행할 수 있게 된다.By such a configuration, the adsorption surface of the
제2실시 예의 마이크로 LED 전사헤드(1000)는 도면에 도시되지 않았지만, 분산부재를 구비할 수 있다. 분산부재는 흡인 배관(1300) 또는 흡입 챔버(1200)의 내부, 흡인 배관(1300)의 연결부 및/또는 흡인 배관(1300)들의 연결부분에 구비될 수 있다. 분산부재는 진공펌프에 의해 형성되는 공기압이 다공성 부재(1100) 측에서 균일화되도록 하는 버퍼 기능을 수행한다. 분산부재는 다공성 부재(1100)를 이용하여 형성될 수 있다. 분산부재의 다공성 부재(1100)는 임의적 기공을 갖는 다공성 부재(1100)와 수직적 기공을 갖는 다공성 부재(1100)를 포함한다. 여기서 임의적 기공을 갖는 다공성 부재(1100)는, 그 수평방향으로의 공기압 분산 효과를 통해 흡착면을 제공하는 다공성 부재(1100)의 진공압을 균일하게 할 수 있다. 또한 수직적 기공을 갖는 다공성 부재(1100)는 다수의 수직적 기공을 통해 흡착면을 제공하는 다공성 부재(1100)의 진공압의 중앙 쏠림 현상을 해소할 수 있게 된다. 한편, 분산부재는 상단에 구비되는 상부홀보다 하단에 형성되는 하부홀이 보다 많게 형성되며, 상부홀과 하부홀은 그 내부에 복수개의 공기 유로를 통해 연결되는 구성으로 구비될 수 있다. 이와 같은 상부홀과 하부홀의 구성을 통해 하부홀 위치에서의 공기압을 균일화할 수 있게 된다.Although not shown in the figure, the micro
전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명 하였지만, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.As described above, although described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art various modifications of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. Or it may be modified.
100: 마이크로 LED
101: 제1기판
301: 제2기판
1000: 마이크로 LED 전사헤드
1100: 다공성 부재
1200: 흡입 챔버
1300: 흡인 배관
1300a: 제2흡인 배관
1400: 공통 배관
1500: 연결부
1500a: 제1연결부
1500b: 제2연결부
1600: 지지부재
1700: 와류 발생 수단100: micro LED 101: first substrate
301: second substrate
1000: micro LED transfer head 1100: porous member
1200: suction chamber 1300: suction pipe
1300a: second suction pipe 1400: common pipe
1500
1500b: second connection portion 1600: support member
1700: vortex generating means
Claims (5)
상기 다공성 부재의 상부에 형성되어 상기 기공에 진공을 가하는 흡입 챔버; 및
연결부를 통해 상기 흡입 챔버에 연결되되, 상기 흡입 챔버에 진공을 공급하는 흡인 배관;을 포함하고,
상기 연결부는 상기 다공성 부재의 수평 면적과 동일한 수평 면적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 전사헤드.
A porous member having pores;
A suction chamber formed on the porous member to apply a vacuum to the pores; And
A suction pipe connected to the suction chamber through a connection part and supplying a vacuum to the suction chamber;
The connection part is a micro LED transfer head, characterized in that formed in the same horizontal area as the horizontal area of the porous member.
상기 다공성 부재의 상부에 형성되어 상기 기공에 진공을 가하는 흡입 챔버; 및
상기 흡입 챔버에 진공을 공급하는 복수 개의 흡인 배관;을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 전사헤드.
A porous member having pores;
A suction chamber formed on the porous member to apply a vacuum to the pores; And
And a plurality of suction pipes for supplying a vacuum to the suction chamber.
진공 펌프와 상기 복수 개의 흡인 배관 사이에 구비되며 상기 복수 개의 흡인 배관이 공통으로 연결되는 공통 배관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 전사헤드.
The method of claim 2,
The micro LED transfer head further comprises a common pipe provided between the vacuum pump and the plurality of suction pipes and the plurality of suction pipes are connected in common.
상기 복수 개의 흡인 배관은 제1연결부를 통해 상기 흡입 챔버의 중앙과 연결되는 제1흡인 배관;
제2연결부를 통해 상기 흡입 챔버의 외곽과 연결되는 제2흡인 배관;으로 구성되되,
상기 제1흡인 배관의 제1연결부는 상기 제2흡인 배관의 제2연결부보다 작은 수평면적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 전사헤드.
The method of claim 3,
The plurality of suction pipes may include a first suction pipe connected to a center of the suction chamber through a first connection part;
The second suction pipe is connected to the outside of the suction chamber through a second connection portion;
And a first connection portion of the first suction pipe is formed with a smaller horizontal area than the second connection portion of the second suction pipe.
상기 복수 개의 흡인 배관은 제1연결부를 통해 상기 흡입 챔버의 중앙과 연결되는 제1흡인 배관;
제2연결부를 통해 상기 흡입 챔버의 외곽과 연결되는 제2흡인 배관;으로 구성되되,
상기 제2흡인 배관의 제2연결부는 상기 제1흡인 배관의 제1연결부를 감싸면서 연속적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 LED 전사헤드.The method of claim 3,
The plurality of suction pipes may include a first suction pipe connected to a center of the suction chamber through a first connection part;
The second suction pipe is connected to the outside of the suction chamber through a second connection portion;
And the second connection portion of the second suction pipe is continuously formed while surrounding the first connection portion of the first suction pipe.
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