KR102102818B1 - Light emitting devices and Substrates and Alignment method and Apparatus thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 발광소자와 기판에 관한 것이며, 보다 상세하게는 발광소자를 이용한 평면 조명과 디스플레이 장치에 적용되는 정렬방법과 정렬장치에 관한 것이다. 본 발명의 발광소자는 입체형상을 갖는 발광소자로서, 하나 또는 둘 이상의 자성을 갖는 면;과 상기 면 중 경사진 측면 상에 설치된 전극:을 포함한다. The present invention relates to a light emitting device and a substrate, and more particularly, to an alignment method and an alignment device applied to a flat lighting and display device using the light emitting device. The light-emitting device of the present invention is a light-emitting device having a three-dimensional shape, and includes one or more magnetic surfaces; and an electrode installed on an inclined side surface of the surface.
Description
본 발명은 발광소자와 기판에 관한 것이며, 보다 상세하게는 발광소자를 이용한 평면 조명과 디스플레이 장치에 적용되는 정렬방법과 정렬장치에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting device and a substrate, and more particularly, to an alignment method and an alignment device applied to a flat lighting and display device using the light emitting device.
미국 애플사에서는 2014년 마이크로 LED 전문업체인 Ruxvue Technology를 인수하였고, 일본 Sony와 중국 Baco 사의 LED 픽셀 TV 시제품 출시로 인한 마이크로 LED의 디스플레 이 적용 가능성 현실화되고 있다. 향후 고속 전사 공정/장비가 개발된다면 OLED를 능가하는 차세대 플렉시블 조명 및 디스플레이가 될 것으로 기대되고 있다. 이러한 디스플레이에 사용되는 마이크로/나노 LED는 화학적으로 안정하고 bio-compatible 하여 인체에 부착하거나 체내에 삽입하여 세포자극, 광유전학 치료, 상처치료 및 진단 등의 다양한 바이오 메디컬 분야에 적용 가능하다. 또한 스마트 섬유, 바이오 콘택 렌즈, head mounted display, 의료용 패치뿐만 아니라 생체조직과 일체화된 전자장치에 이식되어 웨어러블 광 보조 장치로 활용이 가능하다.In the US, Apple acquired Ruxvue Technology, a micro LED specialist in 2014, and the possibility of micro LED display application is becoming reality due to the launch of LED pixel TV prototypes from Sony and Baco of China. If a high-speed transfer process / equipment is developed in the future, it is expected to become a next-generation flexible lighting and display that surpasses OLED. Micro / nano LEDs used in such displays are chemically stable and bio-compatible, and can be applied to various biomedical fields such as cell stimulation, photogenetic treatment, wound treatment and diagnosis by attaching to the human body or inserting into the body. In addition, it can be used as a wearable optical auxiliary device as it is implanted in electronic devices integrated with biological tissues as well as smart fibers, bio contact lenses, head mounted displays, and medical patches.
플렉시블 마이크로/나노 LED를 제작하기 위해서는 분리된 LED 칩을 원하는 배열로 기판에 전사하는 공정이 필수이다. 현재 Ruxvue Technology사가 개발한 정전기 픽업 방식과 UIUC 대학의 Rogers 그룹에서 보고한 탄성 고분자 재료를 프린터 헤드로 사용한 픽업 방식이 주된 개발 방향이지만, 칩 손상 및 낮은 throughput 문제점이 내재되어 pick-and-place 방식은 근본적 한계가 있다. 또한, 무기물 GaN 기반의 마이크로 LED 전사공정을 양산수준으로 상용화한 기업은 세계적으로 전무하다. In order to manufacture a flexible micro / nano LED, the process of transferring the separated LED chip to the substrate in a desired arrangement is essential. The current development direction is the electrostatic pickup method developed by Ruxvue Technology and the pickup method using the elastomeric material reported by Rogers Group of UIUC University as the print head, but the chip-damage and low throughput problems are inherent, so the pick-and-place method There are fundamental limitations. In addition, there are no companies in the world that have commercialized inorganic GaN-based micro LED transfer process at mass production level.
본 발명은 입체형상을 갖는 발광소자로서, 하나 또는 둘 이상의 자성을 갖는 면;과 상기 면 중 경사진 측면 상에 설치된 전극:을 포함하는 발광소자에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting device including a three-dimensional light emitting device, a surface having one or more magnetism; and an electrode installed on an inclined side surface of the surface.
또한, 본 발명은 발광소자가 정렬되는 정렬면을 갖는 기판으로서, 상기 발광소자의 외부면의 형상의 일부 또는 전부와 일치하는 형상을 갖는 정렬면을 포함하는 기판에 관한 것이다. In addition, the present invention relates to a substrate having an alignment surface in which light-emitting elements are aligned, and including an alignment surface having a shape that matches part or all of the shape of the outer surface of the light-emitting element.
또한, 본 발명은 하나 이상의 발광소자와 기판을 결합시키는 정렬방법에 있어서, 상기 발광소자와 기판을 포함하는 대향전극에 전기장을 걸어서 상기 발광소자가 갖는 자발분극에 따라 상기 기판에 상기 발광소자가 결합되는 정렬방법에 관한 것이다.In addition, the present invention, in an alignment method of combining one or more light emitting elements and a substrate, the light emitting element is coupled to the substrate according to the spontaneous polarization of the light emitting element by applying an electric field to the counter electrode including the light emitting element and the substrate. It relates to the alignment method.
또한, 하나 이상의 발광소자와 기판을 결합시키는 정렬방법에 있어서, 상기 발광소자가 자성을 가지며, 상기 기판이 상기 발광소자와 반대의 자성을 갖도록 자기장을 걸어서 상기 기판에 상기 발광소자가 결합되는 정렬방법에 관한 것이다.In addition, in the alignment method of combining one or more light-emitting elements and a substrate, an alignment method in which the light-emitting elements are coupled to the substrate by applying a magnetic field so that the light-emitting elements have magnetism and the substrate has a magnetism opposite to the light-emitting elements. It is about.
본 발명의 하나 이상의 발광소자와 기판이 결합되는 정렬방법은, 상기 발광소자에는 상기발광소자가 결합되는 상기 기판의 접촉면에 대하여 하나 이상의 전극이 형성되고, 상기 발광소자와 결합하는 상기 기판의 접촉면에 상기 전극에 대응하는 하나 이상의 대향전극이 형성되며, 상기 전극과 상기 대향전극은 이온성액체로부터 열에너지를 전달받아 eutectic bonding에 의해 결합되는 것을 특징으로 한다. In the alignment method in which one or more light-emitting elements and a substrate are combined, the light-emitting element is provided with at least one electrode on a contact surface of the substrate to which the light-emitting element is coupled, and a contact surface of the substrate that is coupled to the light-emitting element. One or more counter electrodes corresponding to the electrodes are formed, and the electrodes and the counter electrodes are coupled by eutectic bonding by receiving thermal energy from an ionic liquid.
본 발명의 하나 이상의 발광소자와 기판이 결합되는 정렬방법은, 상기 발광소자에는 상기발광소자가 결합되는 상기 기판의 접촉면에 대하여 하나 이상의 전극이 형성되고, 상기 발광소자와 결합하는 상기 기판의 접촉면에 상기 전극에 대응하는 하나 이상의 대향전극이 형성되며, 상기 전극과 상기 대향전극은 에너지빔에 의해 융해되어 전극물질 상호간에 결합되는 것을 특징으로 한다.In the alignment method in which one or more light-emitting elements and a substrate are combined, the light-emitting element is provided with at least one electrode on a contact surface of the substrate to which the light-emitting element is coupled, and a contact surface of the substrate that is coupled to the light-emitting element. One or more counter electrodes corresponding to the electrodes are formed, and the electrodes and the counter electrodes are fused by an energy beam to be coupled to each other.
본 발명의 하나 이상의 발광소자와 기판을 결합시키는 정렬장치에 있어서, 상기 장치는 In the alignment device for coupling the substrate with one or more light-emitting elements of the present invention, the device
전기장이 인가되는 전극; 자기장이 인가되는 코일; 상기 전극을 포함하는 공간에 채워지는 이온성액체;An electrode to which an electric field is applied; A coil to which a magnetic field is applied; An ionic liquid filled in the space containing the electrode;
상기 이온성액체의 온도를 조절하는 온도조절장치; 상기 이온성액체의 유동을 조절하는 유동조절장치;와A temperature control device that controls the temperature of the ionic liquid; Flow control device for controlling the flow of the ionic liquid; And
상기 발광소자와 기판의 상대 위치를 변경시키는 회전기구;를 포함하며, 상기 발광소자는 입체형상을 가지며, 하나 또는 둘 이상의 자성을 갖는 면;과 상기 면 상에 설치된 소자측 전극:을 포함하며, It includes; a rotating mechanism for changing the relative position of the light emitting device and the substrate; the light emitting device has a three-dimensional shape, one or more magnetically-oriented surfaces; and an element-side electrode installed on the surface:
상기 기판은 발광소자가 정렬되는 정렬면을 가지며, 표면을 갖는 기판으로서, 상기 발광소자의 자성을 갖는 면과 들어맞는 형상;과 상기 소자측 전극에 대응하는 기판측 전극;을 포함하며, 상기 발광소자와 상기 기판은 상기 이온성액체 내에서 전기장 또는 자기장을 각각 혹은 동시에 인가하여 정렬과 결합을 수행하고, 결합이 수행된 후 정렬상태를 유지하기 위해 기판이 하부에 위치하도록 회전하는 것을 특징으로 한다.The substrate includes an alignment surface in which light emitting elements are aligned, and a substrate having a surface, a shape that fits with a magnetic surface of the light emitting element; and a substrate side electrode corresponding to the element side electrode; and the light emission The device and the substrate are characterized by rotating the substrate so that the substrate is positioned at the bottom to maintain alignment after the coupling is performed by applying an electric or magnetic field to the ionic liquid, respectively or simultaneously. .
본 발명의 하나 이상의 발광소자와 기판을 결합시키는 정렬장치에 있어서, 상기 장치는 전기장이 인가되는 전극; 자기장이 인가되는 코일; 상기 전극을 포함하는 공간에 채워지는 점성을 갖는 액체; 상기 이온성액체의 온도를 조절하는 온도조절장치; 상기 이온성액체의 유동을 조절하는 유동조절장치;와 상기 발광소자와 기판의 상대 위치를 변경시키는 회전기구;를 포함하며, 상기 발광소자는 입체형상을 가지며, 하나 또는 둘 이상의 자성을 갖는 면;과 상기 면 상에 설치된 소자측 전극:을 포함하며, 상기 기판은 발광소자가 정렬되는 정렬면을 가지며, 표면을 갖는 기판으로서, 상기 발광소자의 자성을 갖는 면과 들어맞는 형상;과 상기 소자측 전극에 대응하는 기판측 전극;을 포함하며, 상기 발광소자와 상기 기판은 상기 이온성액체 내에서 전기장 또는 자기장을 각각 혹은 동시에 인가하여 정렬과 결합을 수행하고, 결합이 수행된 후 정렬상태를 유지하기 위해 기판이 하부에 위치하도록 회전하는 것을 특징으로 한다.In the alignment device for coupling one or more light-emitting elements of the present invention and a substrate, the device includes an electrode to which an electric field is applied; A coil to which a magnetic field is applied; A liquid having a viscosity filled in a space containing the electrode; A temperature control device that controls the temperature of the ionic liquid; It includes a flow control device for controlling the flow of the ionic liquid; and a rotating mechanism for changing the relative position of the light-emitting element and the substrate; the light-emitting element has a three-dimensional shape, one or more surfaces having magnetic properties; And an element-side electrode installed on the surface, wherein the substrate has an alignment surface on which light-emitting elements are aligned, and is a substrate having a surface, a shape that fits with a magnetic surface of the light-emitting element; and the element side And a substrate-side electrode corresponding to an electrode, wherein the light-emitting element and the substrate are aligned or combined by applying an electric field or a magnetic field respectively or simultaneously in the ionic liquid, and the alignment is maintained after the coupling is performed. In order to do so, it is characterized in that the substrate is rotated to be located at the bottom.
본 발명의 발광소자에 있어서, 상기 자성을 갖는 면은 상기 입체형상 위에 층으로 형성되며, 상기 자성을 갖는 면을 구성하는 물질과, 상기 입체형상을 구성하는 물질은 용융온도가 다른 것을 특징으로 한다.In the light emitting device of the present invention, the surface having the magnetism is formed as a layer on the three-dimensional shape, and the material constituting the magnetic plane and the material constituting the three-dimensional shape have different melting temperatures. .
본 발명의 발광소자에 있어서, 상기 입체형상을 구성하는 물질의 용융온도가 상기 발광소자의 동작온도보다 높은 것을 특징으로 한다.In the light emitting device of the present invention, the melting temperature of the material constituting the three-dimensional shape is characterized in that it is higher than the operating temperature of the light emitting device.
본 발명의 발광소자에 있어서, 상기 자성이 부여되는 층은 박막인 것을 특징으로 한다.In the light emitting device of the present invention, the layer to which the magnetism is imparted is characterized by being a thin film.
본 발명의 발광소자에 있어서, 상기 입체형상이 상기 발광소자가 형성된 기판의 하부에 형성된 것을 특징으로 한다.In the light emitting device of the present invention, the three-dimensional shape is characterized in that formed on the lower portion of the substrate on which the light emitting device is formed.
본 발명의 발광소자에 있어서, 상기 입체형상은 상기 발광소자가 형성된 기판하부의 돌출부인 것을 특징으로 한다. In the light-emitting device of the present invention, the three-dimensional shape is characterized in that the projecting portion under the substrate on which the light-emitting device is formed.
본 발명의 발광소자의 제조방법은, 입체형상을 갖는 발광소자로서, 하나 또는 둘 이상의 자성을 갖는 면;과 상기 면 중 경사진 측면 상에 설치된 전극:을 포함하는 발광소자의 제조방법에 있어서, 상기 발광소자가 형성된 기판의 하부에 상기 입체형상을 형성하는 단계;를 포함하며, 상기 입체형상을 형상하는 단계는 가열 및 진공이 동시에 적용되는 것을 특징으로 한다.The manufacturing method of the light emitting device of the present invention, as a light emitting device having a three-dimensional shape, in one or more of the magnetic surface; and in the method of manufacturing a light emitting device comprising an electrode installed on the inclined side of the surface: And forming the three-dimensional shape under the substrate on which the light-emitting element is formed, wherein the step of forming the three-dimensional shape is characterized in that heating and vacuum are applied simultaneously.
본 발명의 발광소자의 정렬방법에 있어서, 상기 발광소자와 상기 기판은 점성을 갖는 매개체 안에 놓이는 것을 특징으로 한다.In the alignment method of the light emitting device of the present invention, the light emitting device and the substrate are characterized by being placed in a medium having viscosity.
본 발명의 발광소자의 정렬방법에 있어서, 상기 매개체는 두 종류 이상의 액체를 포함하는 것을 특징으로 한다. In the alignment method of the light emitting device of the present invention, the medium is characterized in that it comprises two or more kinds of liquid.
전기장 또는 자기장을 인가하여 기판의 정해진 위치에 미세 LED 칩을 자동으로 정렬함으로써, 칩 손상 및 낮은 throughput 문제점을 내재하고 있는 pick-and-place 방식의 근본적 한계를 극복하고, 무기물 GaN 기반의 마이크로 LED 전사공정을 양산수준으로 상용화하여 flexible 마이크로/나노 LED 조명 및 디스플레이를 실현할 수 있다. By applying the electric or magnetic field to automatically align the fine LED chip at a predetermined location on the substrate, it overcomes the fundamental limitations of the pick-and-place method inherent in chip damage and low throughput, and transfers inorganic GaN-based micro LEDs The process can be commercialized at the mass production level to realize flexible micro / nano LED lighting and display.
도 1은 본 발명의 실시예로서 발광소자가 정렬용 기판에 결합하는 단계를 도시
도 2는 발광소자의 전극을 상세 도시하고, 정렬용 기판의 결합위치 사이에 형성된 구조물을 도시
도 3은 기판의 정렬면이 상향배치된 기판의 정렬상태를 도시
도 4는 고온에서 비휘발성이고 화학적으로 안정한 이온성액체(ionic liquid)를 매개로 하여 분산된 상태에서 정렬이 이루어지는 상태
도 5는 본 발명의 하나 이상의 발광소자와 기판을 결합시키는 정렬장치의 예시
도 6은 발광소자와 기판이 정렬된 후 n-GaN층과 기판의 컨택을 형성한 일 실시예
도 7은 n-contact을 위한 ITO deposition의 일 실시예
도 8은 기판과 결합하는 발광소자의 p-contact을 위한 주조의 일 실시예
도 9는 기판과 결합하는 발광소자의 선단부를 형성하는 방법의 일 실시예
도 10은 기판과 결합하는 발광소자의 선단부를 형성하는 방법의 다른 실시예
도 11은 입체형상 (Magnetic head)을 갖는 발광소자를 형성하는 방법을 구성하는 단계를 나타내는 일실시예
도 12는 입체형상제작을 위한 mold 형상의 실시예의 도시
도 13은 300㎛ x 300㎛ mold를 통해 제작한 경사격벽의 일 실시예
도 14는 자장인가실험장치의 구성 예시
도 15는 정렬용 기판표면에 경사를 부여한 실시예1 is an embodiment of the present invention showing a step of coupling the light emitting device to the alignment substrate
Figure 2 shows the electrode of the light emitting device in detail, showing the structure formed between the bonding position of the alignment substrate
3 shows an alignment state of the substrate on which the alignment surface of the substrate is placed upward.
4 is a state in which the alignment is performed in a dispersed state through a non-volatile and chemically stable ionic liquid at high temperature.
5 is an example of an alignment device that combines one or more light emitting devices and a substrate of the present invention
6 shows an embodiment in which the contact between the n-GaN layer and the substrate is formed after the light emitting device and the substrate are aligned.
7 is an embodiment of ITO deposition for n-contact
8 is an embodiment of casting for p-contact of a light emitting device coupled to a substrate
9 is an embodiment of a method of forming a tip portion of a light emitting device coupled to a substrate
10 is another embodiment of a method of forming a tip portion of a light-emitting element coupled to a substrate
11 is an embodiment showing a step of configuring a method of forming a light emitting device having a three-dimensional (Magnetic head)
12 shows an embodiment of a mold shape for three-dimensional shape production
13 is an embodiment of the inclined bulkhead produced through a 300㎛ x 300㎛ mold
14 is a configuration example of a magnetic field application device
15 is an embodiment in which an inclination is applied to the substrate surface for alignment.
도 1은 본 발명의 실시예로서 발광소자가 정렬용 기판에 결합하는 단계를 도시한다. 자기장 (magnetic field) 인가로 조명/디스플레이 패널에 발광소자(예: LED 칩 등)을 정렬시키는 과정을 나타내었다. LED 칩이 자기장에 반응하도록 Al/Ni/Cr 등의 상자성 물질을 LED 전극재료에 혼합하거나 칩 표면의 일부인 결합선단(8)에 코팅 (혹은 도핑. 금속선단 자체를 상자성 물질로 만들 수도 있음)하며, 이러한 결합선단은 정렬용 기판의 정렬면에 맞게 들어갈 수 있도록 발광소자의 상부면에 형성되거나 상부면에 결합하는 구조를 가진다. 즉, 성장용 기판 상에 형성된 마이크로 LED 칩의 상단에 형성될 수 있으며, 또한 결합선단을 따로 제작하여 마이크로 LED chip에 붙일 수도 있다. LED 구조가 성장된 원래의 기판을 LED칩과 분리하지 않고 함께 스크라이빙하여 상기 결합선단을 원래의 기판부분에 형성할 수 있다. 이러한 형상을 갖는 LED칩의 형태는 버티칼타입(vertical chip type), 플래너타입(planar type) 또는 플핍칩타입(flip chip type)일 수 있다. 정렬용 기판상에는 마이크로 LED 칩의 결합선단이 수용되는 구조가 형성된다. 도1에서의 자기장 인가는 영구자석 또는 AC 자기장을 인가하는 전자석이 사용될 수 있다. 1 shows a step in which a light emitting device is coupled to an alignment substrate as an embodiment of the present invention. The process of aligning light emitting devices (eg, LED chips, etc.) to a lighting / display panel by applying a magnetic field is shown. To make the LED chip react to the magnetic field, a paramagnetic material such as Al / Ni / Cr is mixed with the LED electrode material or coated on the
도 2는 자력 등에 의해 상향하는 정렬과정을 도시하며, 발광소자가 기판상의 정렬면에 형성된 구조물에 안착하면 상기 전극을 eutectic bonding에 의해 기판상의 정렬구조물 내부에 형성된 전극패드에 본딩시킬 수 있다. 이 때의 eutectic bonding을 포함하는 후속작업은 도 2에서와 같이 상향정렬후 도 3과 같이 기판이 하부에 위치한 상태에서 진행될 수 있다. 정렬이 종료된 후에는 자기장과 전기장의 효과를 해제하여도 정렬된 상태를 유지할 수 있는 정렬면 상향 상태를 유지하는 것이 공정진행에 유리할 수 있다. eutectic bonding 물질은 도 1에 도시된 2와 6 같이 LED 칩의 전극에 형성될 수도 있고, 전극과 무관하게 칩 상의 바람직한 위치에 별도로 형성될 수도 있으며, LED 칩이 bonding될 기판의 전극 표면에 eutectic alloy가 미리 코팅될 수 있다. LED 칩이 기판으로 이송되면 도 4의 가열부(13)를 가열하여 (예: 저항식 히팅, 또는 RF 가열 방식 등) eutectic alloy를 녹임으로써 LED 칩을 패널에 본딩시킬 수 있다. 도 1의 오믹층(7)과 결합선단(8) 사이에 reflecter 층이 형성되어 광추출효율을 향상시킬 수 있다. 2 shows an alignment process upward by magnetic force or the like, and when the light emitting device is mounted on a structure formed on an alignment surface on the substrate, the electrode can be bonded to an electrode pad formed inside the alignment structure on the substrate by eutectic bonding. Subsequent work including eutectic bonding at this time can be carried out in a state where the substrate is located at the bottom as shown in FIG. 3 after upward alignment as in FIG. 2. After the alignment is completed, it may be advantageous for the process to maintain the alignment state upward, which can maintain the alignment even when the effects of the magnetic and electric fields are released. The eutectic bonding material may be formed on the electrode of the LED chip as shown in FIGS. 2 and 6 in FIG. 1, or may be formed separately at a desired position on the chip regardless of the electrode, and an eutectic alloy on the electrode surface of the substrate to which the LED chip is bonded. Can be pre-coated. When the LED chip is transferred to the substrate, the LED chip can be bonded to the panel by heating the heating unit 13 of FIG. 4 (eg, resistive heating, or RF heating, etc.) to melt the eutectic alloy. A reflector layer is formed between the
도 2는 이러한 정렬면의 경사격벽(12)에 대하여 발광소자가 결합하는 과정을 단면으로 도시한다. 도 2에서의 기판의 정렬면은 정렬구조 사이에 프리즘형태의 경사격벽(12)이 설치되어 발광소자의 정렬을 돕는다. 발광소자의 최상단 부분이 상기 격벽과 어긋나더라도 기판의 정렬구조 안으로 자연스럽게 미끄러져 진입하게 되어 정렬의 성공율을 현저하게 높인다. 이와 같은 구조를 갖는 발광소자의 정렬용 기판에 대하여 자기장을 인가하면, 발광소자의 선단부에 자력을 부여하면 발광소자가 패널 방향으로 이송되어 정렬을 이루게 된다. 이때, 칩의 n-GaN 방향의 구조가 p-GaN 방향의 구조에 비해 상대적으로 무거워서 n-GaN방향이 중력방향을 향하게 되어 지향성이 결정된다. Figure 2 shows a process in which the light emitting element is coupled to the
도 4는 고온에서도 비휘발성이고 화학적으로 안정한 이온성액체(ionic liquid)를 매개(medium)로 하여 정렬이 이루어지는 상태을 도시한다. MOCVD 법으로 성장한 InGaN/GaN LED는 강한 자발분극 (spontaneous polarization)특성으로 인해 하부 쪽은 N-polarity를 갖고 상부 쪽은 Ga-polarity를 갖게 된다. 이러한 마이크로 LED 칩을 절연성 액체(예: ionic liquid)에 분산시키고 평행 금속판(14, 15) 사이에 위치시킨 후 전기장을 인가하면 자발분극 특성으로 인해 LED 칩이 전기장에 수직으로 정렬하게 된다. 이러한 성질을 이용하는 경우 결합선단(8)이 자성체일 필요는 없다. FIG. 4 shows a state in which alignment is performed using a non-volatile and chemically stable ionic liquid as a medium even at high temperatures. InGaN / GaN LED grown by MOCVD method has N-polarity on the lower side and Ga-polarity on the upper side due to strong spontaneous polarization characteristics. When the micro LED chip is dispersed in an insulating liquid (for example, ionic liquid) and placed between
도 5는 도 4의 결합상태를 실현하는 정렬장치의 개요도로서, 본 발명의 하나 이상의 발광소자와 기판을 결합시키는 정렬장치(53)의 예시이다. 전자석(51)과 대향전극(52)을 통한 정렬은 각각 또는 함께 적용될 수 있다. 정렬 또는 결합이 완료된 후 회전중심축(54)을 따라 장치를 회전시켜 전계 또는 자계를 해제하여도 정렬면이 상향한 상태로 정렬상태를 유지할 수 있게 된다. 5 is a schematic view of an alignment device that realizes the coupling state of FIG. 4 and is an example of an
도 6은 발광소자와 기판이 정렬된 후 n-GaN층과 기판의 컨택을 형성한 일 실시예로서, 6 is an embodiment in which the contact between the light emitting device and the substrate is aligned and the n-GaN layer and the substrate are formed,
칩의 n-GaN 쪽 단부가 형성된 부분에 대응하는 기판의 주변을 식각(etching)하여 단을 만들고(61)(s: side view, t: top view), 그 턱 부분에 공정합금(공융합금, eutectic alloy)를 coating(62)한 후, MicroLED 칩을 이송(transfer)하여 정렬시키고, 어닐링(Annealing)(64)하는 단계를 측면도(side view)와 윗면도(top view)로 나타내었다. p-GaN층의 전극(설치예시: 도 1의 6)이 연결되는 모습은 도시되지 않았으며, 마이크로LED의 개별구동을 위해 배선((wiring 또는 pattern 등: 도시되지 않음)이 설치될 수 있다. 즉, 하나 이상의 발광소자와 기판이 결합되는 정렬방법에 있어서, 상기 발광소자에는 상기발광소자가 결합되는 상기 기판의 접촉면에 대하여 하나 이상의 전극이 형성되고, 상기 발광소자와 결합하는 상기 기판의 접촉면에 상기 전극에 대응하는 하나 이상의 대향전극이 형성되며, 상기 전극과 상기 대향전극은 에너지빔에 의해 융해되어 전극물질 상호간에 결합이 이루어 질 수 있다. 이 때, 상기 전극과 상기 대향전극은 대응관계가 아닐 수 있다. 즉 62s와 62t에서 보이는 것처럼 전극은 발광소자의 p-GaN층에 만들어지고, 대응전극은 기판 측 입구에 턱진 형태로 만들어 질 수 있다. Etching the periphery of the substrate corresponding to the portion where the n-GaN side end portion of the chip is formed (61) (s: side view, t: top view), and a process alloy (eutectic alloy, After coating the eutectic alloy (62), the microLED chip is transferred to align it, and the steps of annealing (64) are shown in side view and top view. The state in which the electrodes of the p-GaN layer (installation example: 6 in FIG. 1) are connected is not shown, and wiring ((wiring or pattern, etc .: not shown) may be installed for individual driving of the microLED. That is, in an alignment method in which one or more light emitting elements and a substrate are coupled, at least one electrode is formed on the contact surface of the substrate to which the light emitting element is coupled, and the light emitting element is formed on a contact surface of the substrate that is coupled to the light emitting element. At least one counter electrode corresponding to the electrode is formed, and the electrode and the counter electrode are melted by an energy beam to be coupled to each other between the electrode materials. In other words, as shown in 62s and 62t, the electrodes are made in the p-GaN layer of the light emitting device, and the corresponding electrodes can be made in a tucked shape at the entrance to the substrate side.
도 7은 n-contact을 위한 ITO deposition의 일 실시예로서, Micro LED를 이송(transfer)하여 정렬하는 단계(71)와 ITO를 증착(deposition)하는 단계(72)를 도시하고 있다. 마이크로LED의 개별구동을 위해 배선(wiring, pattern: 도시되지 않음)이 설치될 수 있으며, 도 6에 도시한 방법에 비하여 한번의 ITO 증착(depostion) 만으로 공통전극을 형성하여 공정을 단축할 수 있는 장점이 있다. 도 8은 기판과 결합하는 발광소자의 p-contact 전극구조의 일 실시예로서 p-ohmic reflector(81)와 NiFe layer (82)가 구비될 수 있음을 보여준다. FIG. 7 shows one embodiment of ITO deposition for n-contact, showing the
기판과 결합하는 발광소자의 형상을 만들고, 상기 형상의 일부에 자성 및/또는 전도성을 부여하기 위한 공정이 분리되어 진행될 수 있다. 그 예시로서 두 번의 포토공정(photolithography)으로 이루어지는 다음의 두 가지 예를 들 수 있다. 도 9에는 기판과 결합하는 발광소자의 선단부를 형성하는 방법의 일 실시예로서 Cu로 먼저 결합부의 형상을 성형하고, 그 위에 메탈층을 형성하는 방법이 도시되어 있다. 먼저 반사층과 오믹층의 역할을 하는 p-ohmic reflector layer(91)를 증착(Evaporation)하고, 이어서 Cu(92)를 증착한 후, 에칭용 마스크를 형성하고 패터닝(93)한다. 마스크를 제거(94)한 후, 금속층(95)을 코팅하고, 각각의 마이크로엘이디로 분리(singulation)(96)하는 공정을 거친다. A process for forming a shape of a light emitting device that is coupled to a substrate and imparting magnetic and / or conductivity to a part of the shape may be performed separately. As an example, the following two examples of two photolithography are given. FIG. 9 illustrates a method of first forming a shape of a coupling portion with Cu and forming a metal layer thereon as an example of a method of forming a tip portion of a light emitting element that is coupled to a substrate. First, a p-
도 10은 기판과 결합하는 발광소자의 피라미드형 선단부를 형성하는 방법의 다른 실시예로서, Si으로 먼저 결합부를 성형하고 다시 메탈을 올리는 방법이 도시되어 있다. 먼저, Si <100> 면상에 SiO2 Layer(101)를 성장시키고, 포토리지스트(102)를 코팅한 후, PR(103)을 패터닝하고, PR패턴을 마스크로 하여 SiO2 층을 BOE로 에칭하고, PR을 제거한다(104). 이렇게 형성된 마스크로 하여 KOH용액으로 Si을 에칭하고 난 후, SiO2를 제거한다. 이렇게 형성된 공간에 점선으로 표시된 MicroLED 가 정렬된다(105). Si상에 만들어진 형상에 금속(Metal)을 증착(evaporation)하여 상기 공간에 금속물질이 채워져 의도한 형상이 성형된 후 보여지는 면이 평탄화되면(106), Si층을 제거함에 따라 의도한 결합부의 형상이 나타나게 된다(107). LED 구조가 적층(stacking)되어 있는 면상에 상기 결합부의 형상이 만들어진 금속층을 부착시키고(108), 레이저 스크라이빙(Laser scribing)(109)으로 칩을 분리한다. 10 is another embodiment of a method of forming a pyramid-shaped tip portion of a light emitting element that is coupled to a substrate, and a method of forming a coupling portion first with Si and raising a metal again is illustrated. First, after growing the SiO 2 Layer 101 on the Si <100> surface, coating the
도 11은 입체형상을 가지는 발광소자 (118)를 제작하기 위한 방법을 단면으로 도시한다. 도 11에서 입체형상의 경사면은 입체형상을 구성하는 물질 위에 정렬을 위한 자성층이 순차적으로 구성되어 있다. 또한, 이 경사면은 정렬을 마친 뒤 열처리 과정을 통해 정렬기판과 연결되어 발광소자와 이를 구동하는 회로와 연결되는 전극으로 이용된다. Mold (1121)를 형성하기 위한 물질로써, 유연하며 template (1111)과 쉽게 분리될 수 있고 성형에 유리한 물질 (예 PDMS)을 사용한다. 또한, 입체형상을 구성하는 물질의 용융점이 발광소자의 동작 온도보다 높고, 구동회로에 영향을 끼칠 수 있는 온도보다는 낮아야 소자로서 정상적으로 구동될 수 있다. 상기 자성이 부여되는 층은 박막인 것을 특징으로 하며, 사용되는 물질은 강자성체(Ni, Co, alloy 등 용융온도가 높은 물질)가 사용되고 자성 물질에 따라 그 두께를 달리하는 것을 특징으로 한다. 칩을 포함하는 입체형상(119)은 경사면(1191, 1192)을 가진다. 상기 박막은 경사면에 형성된다. 11 shows a cross-sectional view of a method for manufacturing a
도 12는 도 11에서 도시한 Mold(1121)를 제작한 실제 사진이다. 제작된 Mold가 template과 동일한 형상을 가지려면 템플릿의 하부까지 몰드용 물질이 충진되어야 하므로, Mold에 있는 미세한 공기 방울을 제거하기 위해 진공 분위기에서 제작되는 것을 특징으로 한다. 샘플은 300㎛*300㎛*1㎜(T) 의 크기로 제작되었으며, PDMS를 degassing 후 템플릿 위에 부어준 뒤 다시 한 번 degassing하여 템플릿의 피라미드 형상 안의 틈에 있는 공기방울을 제거하였다. 이후, UV 노출 90분을 적용하고 템플릿을 제거하면 PDMS 몰드 (1121)가 형성된다.FIG. 12 is an actual photo of the
도 13은 도 12에서 제작된 Mold(1121)에 metal paste를 넣어 제작한 경사진 격벽으로 상기 metal의 용융점은 발광소자 구동 온도보다는 높으며 구동회로에는 영향을 주지 않아야 한다. metal paste가 Mold와 똑같은 형상으로 제작되기 위하여 기포가 제거되어야 하므로 진공 분위기(degassing)에서 제작되어야 함을 특징으로 한다.13 is an inclined partition formed by inserting a metal paste into the
도 14는 도11에서 제작한 입체형상을 가지는 발광소자(118)가 인가 자장의 크기에 따라 이동하는 것을 도시한다. 자장의 크기와 비례하여 영향을 받는 거리가 증가하는 것을 특징으로 한다. 또한, 입체형상을 가지는 발광소자를 점도가 있는 유체 속에 넣음으로 발광소자의 거동 속도를 조절해 정렬에 도움을 줄 수 있도록 한다. 입체형상을 갖는 발광소자들을 점도를 갖는 매개체(예: 점성을 갖는 액체)에 넣고, 발광소자들이 배열될 정렬용 기판 쪽으로 이동하도록 자력을 부여할 수 있다. 이때, 점도가 다른 매개체1과 매개체2를 혼합하거나, 온도를 변화시켜 점도를 조절할 수 있다 (매개체 예시: DI워터, glycerol(SIGMA-ALDRICH G5516)). 이러한 점도조절을 통해 발광소자들이 정렬용 기판 쪽으로 이동하는 시간을 변화시켜 발광소자가 진행하는 방향과 속도가 조절되어 진다. 적정수준의 자력이 발광소자에 미치도록 하기 위해서 자력을 변화(자석의 변경, 전자석의 출력변화 등)시키거나 매개체가 담겨있는 용기와 자석의 거리를 조절할 수 있다 (예: 550G에서는 0.1cm이하, 1500G에서는 0.35cm, 3000G에서는 0.8cm, 4500G에서는 1.5cm (Cr 300㎚ // Ni 2㎛ 증착, 칩크기 300x300㎛ 적용)) 14 shows that the
도 15는 입체형상을 가지는 칩의 정렬을 위한 정렬용 기판의 구조를 예시한다. 정렬용 기판은 구동회로를 포함하거나 구동회로에 연결된다. 정렬용 기판표면은 경사를 주어 소자가 형성된 기판의 뒷면에 만들어진 기하학적 형상(돌출부, 예시로써 사각뿔), 즉 경사진 하부면을 가진 발광소자가 원하는 곳에 정렬되어 들어갈 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다. 이와 동시에 또는 이와는 별개로, 정렬도를 향상시키기 위해 전자석을 이용해 자력을 주기 또는 비주기적으로 인가하거나 발광소자들이 담긴 유체에 진동을 주어 움직일 수 있게 할 수 있다. 또한, 정렬도의 향상을 위해 소자의 하부만이 아닌 소자전체를 경사면으로 이루어진 입체형상(1)으로 구성할 수 있다. 15 illustrates the structure of an alignment substrate for alignment of chips having a three-dimensional shape. The alignment substrate includes a driving circuit or is connected to the driving circuit. The substrate surface for alignment is characterized by allowing a light-emitting device having a geometric shape (protrusion, for example, a square pyramid), that is, an inclined bottom surface, to be arranged in a desired place by giving a slope. At the same time or separately, it is possible to apply a magnetic force periodically or aperiodically using an electromagnet to improve the degree of alignment, or to vibrate the fluid containing the light emitting elements to move. In addition, in order to improve the degree of alignment, the entire device, not just the lower part of the device, may be configured as a three-
도 1 내지 3에서는 LED chip의 전체 형상이 사각뿔 모양으로 도시되어 있으며, 도7 내지 15에서는 LED chip 상단부만이 사각뿔 모양으로 나타나 있다. 공정 진행상 유리한 방식을 취할 수 있으며, 정렬을 유도하기 위한 구조로서의 기본형과 변형을 표현하였고, 본 발명의 권리범위는 본 예시에 제한되지 않는다. 본 발명은 전극의 결합방법으로 eutectic bonding을 예시하였으나, 이는 본 발명의 권리범위 내에 있는 하나의 실시예일 뿐이므로 이러한 예시가 본 발명의 권리범위를 제한하는 형태로 해석되어서는 아니된다. 또한, 기판의 정렬면이 하향하는 경우를 예시로서 기재하였으나, 이러한 기술이 도 5와 같이 기판의 정렬면이 상향하는 경우를 배제하는 것은 아니다. 본 발명의 다른 구성요소들에 대하여도 제시된 예시에 제한되지 아니하고 발명의 사상을 중심으로 해석되어야 한다. 1 to 3, the overall shape of the LED chip is shown in a square pyramid shape, and in FIGS. 7 to 15, only the upper portion of the LED chip is shown in a square pyramid shape. In the course of the process, an advantageous method can be taken, and the basic form and modification as a structure for inducing alignment are expressed, and the scope of the present invention is not limited to this example. The present invention exemplified eutectic bonding as an electrode bonding method, but this is only one example within the scope of the present invention, and thus, these examples should not be interpreted as a form of limiting the scope of the present invention. In addition, although the case where the alignment surface of the substrate is downward is described as an example, this technique does not exclude the case where the alignment surface of the substrate is upward as shown in FIG. 5. The other components of the present invention are not limited to the presented examples and should be interpreted mainly on the spirit of the invention.
1: 발광소자
2: 전극1
3: n-GaN
4: MQW
5: p-GaN
6: 전극2
7: 오믹층
8: 결합선단
9: 기판
10: 자성층
11: 기판의 정렬구조
12: 경사격벽
13: 가열부 및/또는 전극 및/또는 전자석
14, 15: 평행금속판
16: Dielectric liquid (ionic liquids)
51: 전자석
52: 대향전극
53: 결합장치
54: 회전중심축
55: 전원장치
61: 정렬기판주변의 단차 (s: side view, t: top view)
62: 단차에 코팅된 Eutectic alloy
63: 발광소자가 기판에 정렬된 상태
64: 열처리(Annealing)가 완료되어 단차와 발광소자의 n-GaN이 결합된 상태
65: n-GaN 층의 노출면
66: 65와 62가 물리적 결합을 대기하고 있음을 보여주는 공간
71: Micro LED transfer
72: ITO deposition
721: ITO
81: p-ohmic reflector
82: NiFe layer
91: p-ohmic reflector layer
92: Cu layer
93: 에칭용 마스크 패턴
94: 마스크 제거 후에 나타나는 Cu layer에 형성된 피라미드 형상
95: 코팅된 금속층 (metal layer)
96: 분리된 각각의 마이크로엘이디
101: Si <100> 상에 성장된 SiO2 Layer
102: 코팅된 Photoresist(PR)
103: 형성된 PR pattern
104: PR pattern이 제거되어 나타난 에칭된 SiO2 Layer
105: SiO2 마스크와 KOH에 의해 에칭되고, SiO2 마스크 제거 후 나타난 Si 패턴
106: 금속 증착(Metal evaporation)
107: Si layer를 제거한 후 나타난 금속층의 형상
108: 피라미드 모양이 형성된 금속층을 LED 구조의 상부면에 적층 (stacking)
109: Laser scribing에 의해 형성된 피라미드 상부를 갖는 각각의 마이크로엘이디
111: 탬플릿(template) 형성 단계
1111: WC(텅스텐카바이드) 탬플릿
112: 몰드(mold(PDMS)) imprinting 단계
1121: 몰드 (PDMS)
113: 탬플릿 분리단계
1131: 피라미드형 공간
114: 메탈코팅(Metal coating) 단계
1141: 메탈 페이스트(Metal paste, 솔더)
115: mold 분리단계
116: 소자가 형성된 기판 부착단계
1161: 소자가 형성된 기판
117: 자성층형성(Magnetic layer deposition) 단계
1171: 자성층(예시, Ni)
118: 발광소자 Chip 분리단계
119: 분리된 chip의 입체형상
1191: 입체형상의 경사면
1192: 입체형상의 또 다른 경사면
121: Mold cross view
122: Mold top view
123: top view 확대
131: 몰드가 분리된 입체형상(115)의 모습
132: 131을 확대한 모습
141: magnetic
142: Chip이 올라오기 시작하는 거리를 측정 (magnetic bottom)
143: 자력이 미치는 거리
151: 발광소자
152: 정렬용 기판
153: 정렬면에 부여된 경사
154: 발광소자의 진행방향
155: 정렬면에 부여된 두 번째 경사
156: 2단 경사를 가진 정렬용 기판1: Light emitting element
2:
3: n-GaN
4: MQW
5: p-GaN
6:
7: ohmic layer
8: Combined tip
9: Substrate
10: magnetic layer
11: Alignment structure of the substrate
12: Inclined bulkhead
13: heating part and / or electrode and / or electromagnet
14, 15: parallel metal plate
16: Dielectric liquid (ionic liquids)
51: electromagnet
52: counter electrode
53: coupling device
54: center of rotation
55: power supply
61: Step around the alignment substrate (s: side view, t: top view)
62: Eutectic alloy coated on the step
63: Light-emitting element aligned to the substrate
64: Heat treatment (Annealing) is completed and the step is combined with n-GaN of the light emitting device
65: exposed surface of the n-GaN layer
66: Space showing that 65 and 62 are waiting for a physical bond
71: Micro LED transfer
72: ITO deposition
721: ITO
81: p-ohmic reflector
82: NiFe layer
91: p-ohmic reflector layer
92: Cu layer
93: mask pattern for etching
94: Pyramid shape formed on the Cu layer that appears after removing the mask
95: coated metal layer
96: each separate micro LED
101: SiO 2 Layer grown on Si <100>
102: Coated Photoresist (PR)
103: formed PR pattern
104: etched SiO 2 layer, which is obtained by removing the PR pattern
105: Si pattern etched by SiO 2 mask and KOH, Si pattern after removal of SiO 2 mask
106: Metal evaporation
107: Shape of metal layer after removing Si layer
108: stacking a metal layer having a pyramid shape on the upper surface of the LED structure (stacking)
109: Each micro LED having an upper portion of the pyramid formed by laser scribing
111: Template (template) forming step
1111: WC (tungsten carbide) template
112: Mold (PDMS) imprinting step
1121: mold (PDMS)
113: Template separation step
1131: Pyramid space
114: Metal coating step
1141: Metal paste (solder)
115: mold separation step
116: step of attaching the substrate on which the device is formed
1161: substrate on which the device is formed
117: Magnetic layer deposition (Magnetic layer deposition) step
1171: magnetic layer (example, Ni)
118: Separation step of light emitting device chip
119: three-dimensional shape of the separated chip
1191: three-dimensional slope
1192: Another inclined plane
121: Mold cross view
122: Mold top view
123: Enlarge the top view
131: The shape of the three-
132: Enlarged view of 131
141: magnetic
142: Measure the distance the chip starts to rise (magnetic bottom)
143: distance from magnetic force
151: light emitting element
152: alignment substrate
153: slope imparted to the alignment surface
154: direction of the light emitting device
155: second slope imparted to the alignment surface
156: Alignment substrate with two-stage slope
Claims (16)
상기 입체형상이 경사진 측면으로 이루어지며 상기 발광소자의 일면으로부터 돌출되어 있고,
하나 또는 둘 이상의 상기 경사진 측면이 자성을 갖는 면이며
상기 경사진 측면 상에 설치된 전극을 포함하는 발광소자.As a light emitting device having a three-dimensional shape,
The three-dimensional shape is made of an inclined side surface and protrudes from one surface of the light emitting element,
One or more of the inclined sides are magnetic.
A light emitting device comprising an electrode installed on the inclined side.
상기 발광소자가 자성을 가지며,
상기 기판이 상기 발광소자와 반대의 자성을 갖도록 자기장을 걸어서 상기 기판에 상기 발광소자가 결합되며,
상기 발광소자와 상기 기판은 점성을 갖는 매개체 안에 놓이며
상기 매개체는 글리세롤(glycerol)을 포함하는 두 종류 이상의 액체를 포함하는 정렬방법.In the alignment method of combining the substrate with one or more light emitting elements,
The light emitting element has a magnetism,
The light emitting element is coupled to the substrate by applying a magnetic field so that the substrate has a magnetism opposite to that of the light emitting element,
The light emitting element and the substrate are placed in a viscous medium
The mediator is a sorting method comprising two or more kinds of liquid containing glycerol (glycerol).
상기 발광소자에는 상기발광소자가 결합되는 상기 기판의 접촉면에 대하여 하나 이상의 전극이 형성되고,
상기 발광소자와 결합하는 상기 기판의 접촉면에 상기 전극에 대응하는 하나 이상의 대향전극이 형성되며,
상기 전극과 상기 대향전극은 이온성액체로부터 열에너지를 전달받아 유테틱 본딩(eutectic bonding)에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 발광소자와 기판이 결합되는 정렬방법.
In the alignment method in which one or more light emitting elements and a substrate are combined,
One or more electrodes are formed on the light emitting element with respect to a contact surface of the substrate to which the light emitting element is coupled,
One or more counter electrodes corresponding to the electrodes are formed on a contact surface of the substrate that is coupled to the light emitting element,
The electrode and the counter electrode are aligned by a light emitting device and a substrate, characterized by being coupled by eutectic bonding by receiving thermal energy from an ionic liquid.
상기 정렬장치는
전기장이 인가되는 전극;
자기장이 인가되는 코일;
상기 전극을 포함하는 공간에 채워지는 이온성액체;
상기 이온성액체의 온도를 조절하는 온도조절장치;
상기 이온성액체의 유동을 조절하는 유동조절장치;와
상기 발광소자와 기판의 상대 위치를 변경시키는 회전기구;를 포함하며,
상기 발광소자는 입체형상을 가지며,
하나 또는 둘 이상의 자성을 갖는 면;과
상기 면 상에 설치된 소자측 전극:을 포함하며,
상기 기판은 발광소자가 정렬되는 정렬면을 가지며,
표면을 갖는 기판으로서,
상기 발광소자의 자성을 갖는 면과 들어맞는 형상;과
상기 소자측 전극에 대응하는 기판측 전극;을 포함하며,
상기 발광소자와 상기 기판은 상기 이온성액체 내에서
전기장 또는 자기장을 각각 혹은 동시에 인가하여 정렬과 결합을 수행하고,
결합이 수행된 후 정렬상태를 유지하기 위해
기판이 하부에 위치하도록 회전하는 것을 특징으로 하는 정렬장치.
In the alignment device for coupling the substrate with one or more light emitting elements,
The alignment device
An electrode to which an electric field is applied;
A coil to which a magnetic field is applied;
An ionic liquid filled in the space containing the electrode;
A temperature control device that controls the temperature of the ionic liquid;
Flow control device for controlling the flow of the ionic liquid; And
Includes; a rotating mechanism for changing the relative position of the light emitting element and the substrate,
The light emitting device has a three-dimensional shape,
A surface having one or more magnetic properties; and
Includes the element-side electrode installed on the surface:
The substrate has an alignment surface in which light emitting elements are aligned,
A substrate having a surface,
A shape that fits with the magnetic surface of the light emitting element; and
And a substrate-side electrode corresponding to the device-side electrode.
The light emitting element and the substrate are in the ionic liquid
Alignment and coupling are performed by applying electric or magnetic fields respectively or simultaneously,
To maintain alignment after the join is performed
Alignment device characterized in that the substrate is rotated to be located at the bottom.
상기 정렬장치는
전기장이 인가되는 전극;
자기장이 인가되는 코일;
상기 전극을 포함하는 공간에 채워지는 점성을 갖는 액체;
상기 점성을 갖는 액체의 온도를 조절하는 온도조절장치;
상기 점성을 갖는 액체의 유동을 조절하는 유동조절장치;와
상기 발광소자와 기판의 상대 위치를 변경시키는 회전기구;를 포함하며,
상기 발광소자는 입체형상을 가지며,
하나 또는 둘 이상의 자성을 갖는 면;과
상기 면 상에 설치된 소자측 전극:을 포함하며,
상기 기판은 발광소자가 정렬되는 정렬면을 가지며,
표면을 갖는 기판으로서,
상기 발광소자의 자성을 갖는 면과 들어맞는 형상;과
상기 소자측 전극에 대응하는 기판측 전극;을 포함하며,
상기 발광소자와 상기 기판은 상기 점성을 갖는 액체 내에서
전기장 또는 자기장을 각각 혹은 동시에 인가하여 정렬과 결합을 수행하고,
결합이 수행된 후 정렬상태를 유지하기 위해
기판이 하부에 위치하도록 회전하는 것을 특징으로 하는 정렬장치.In the alignment device for coupling the substrate with one or more light emitting elements,
The alignment device
An electrode to which an electric field is applied;
A coil to which a magnetic field is applied;
A liquid having a viscosity filled in a space containing the electrode;
A temperature control device that controls the temperature of the viscous liquid;
A flow control device that controls the flow of the viscous liquid; and
Includes; a rotating mechanism for changing the relative position of the light emitting element and the substrate,
The light emitting device has a three-dimensional shape,
A surface having one or more magnetic properties; and
Includes the element-side electrode installed on the surface:
The substrate has an alignment surface in which light emitting elements are aligned,
A substrate having a surface,
A shape that fits with the magnetic surface of the light emitting element; and
And a substrate-side electrode corresponding to the device-side electrode.
The light emitting element and the substrate are in the viscous liquid.
Alignment and coupling are performed by applying electric or magnetic fields respectively or simultaneously,
To maintain alignment after the join is performed
Alignment device characterized in that the substrate is rotated to be located at the bottom.
상기 자성을 갖는 면은 상기 입체형상 위에 층으로 형성되며,
상기 자성을 갖는 면을 구성하는 물질의 용융온도보다 상기 입체형상을 구성하는 물질의 용융온도가 낮은 것을 특징으로 하는 발광소자.According to claim 1,
The magnetic surface is formed as a layer on the three-dimensional shape,
A light emitting device characterized in that the melting temperature of the material constituting the three-dimensional shape is lower than the melting temperature of the material constituting the magnetic surface.
상기 입체형상을 구성하는 물질의 용융온도가 상기 발광소자의 동작온도보다 높은 것을 특징으로 하는 발광소자.According to claim 1,
A light emitting device characterized in that the melting temperature of the material constituting the three-dimensional shape is higher than the operating temperature of the light emitting device.
상기 자성이 부여되는 층은 박막인 것을 특징으로 하는 발광소자.According to claim 1,
The magnetic layer is a light emitting device, characterized in that the thin film.
상기 일면이 상기 발광소자가 형성된 기판의 하부면인 것을 특징으로 하는 발광소자.
According to claim 1,
A light emitting device, characterized in that the one surface is a lower surface of the substrate on which the light emitting device is formed.
하나 또는 둘 이상의 자성을 갖는 면;과
상기 면 중 경사진 측면 상에 설치된 전극:을 포함하는 발광소자의 제조방법에 있어서,
상기 발광소자가 형성된 기판의 하부에 상기 입체형상을 형성하는 단계;를 포함하며,
상기 입체형상을 형상하는 단계는 몰드를 사용하여 가열 및 진공이 동시에 적용되는 것을 특징으로 하는 발광소자의 제조방법.As a light emitting device having a three-dimensional shape,
A surface having one or more magnetic properties; and
In the method of manufacturing a light emitting device comprising an electrode: installed on the inclined side of the surface,
And forming the three-dimensional shape under the substrate on which the light emitting element is formed.
The step of forming the three-dimensional shape is a method of manufacturing a light emitting device, characterized in that heating and vacuum are applied simultaneously using a mold.
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