KR102176615B1 - Apparatus and Method for Transferring Disply Element - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 디스플레이 소자의 트랜스퍼 장치 및 트랜스퍼 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 UV 램프와 레이저 조사기를 이용한 디스플레이 소자의 트랜스퍼 장치 및 트랜스퍼 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a transfer device and a transfer method of a display device, and more particularly, to a transfer device and a transfer method of a display device using a UV lamp and a laser irradiator.
스트레처블 디스플레이 및 유연 디스플레이, 웨어러블 디스플레이, 피부 부착형 의료기기, 반도체 장비, 자율주행 센서 및 빅데이터 서비스용 광원 등과 같은 다양한 분야에 적용되는 디스플레이에는 10 ~ 100 ㎛ 수준으로 제작되는 초소형의 디스플레이 소자(또는 "발광 소자")가 포함될 수 있으며, 이러한 초소형의 디스플레이 소자의 경우 트랜스퍼(transfer) 공정이 수행되는 것이 일반적이다.Ultra-miniature display devices manufactured in the 10-100 µm level for displays applied to various fields such as stretchable displays, flexible displays, wearable displays, skin-attached medical devices, semiconductor equipment, autonomous driving sensors, and light sources for big data services. (Or “light-emitting device”) may be included, and in the case of such a microscopic display device, a transfer process is generally performed.
예컨대, 마이크로 스케일의 디스플레이 소자로서 마이크로 엘이디는 사파이어나 실리콘 웨이퍼 상에서 GaN 등을 에피 성장시켜서 제조되는데, 수십 ㎛ 스케일 이하로 크기가 작은 관계로 100 ㎛ 이상 두께의 사파이어 기판이나 실리콘 기판을 제거하지 않고 사용하는 것은 적합하지 않다.For example, as a micro-scale display device, micro LEDs are manufactured by epi-growing GaN on sapphire or silicon wafers, but they are used without removing sapphire substrates or silicon substrates with a thickness of 100 µm or more due to their small size at a scale of tens of µm or less. It is not appropriate to do.
따라서, 마이크로 엘이디를 사파이어나 실리콘 웨이퍼 등 패키지 기판으로부터 기판 분리하여 다른 타겟 기판에 트랜스퍼하는 공정이 포함되는 것이 일반적이다.Therefore, a process of separating the micro LED from the package substrate such as a sapphire or silicon wafer and transferring the micro LED to another target substrate is generally included.
이와 같이, 트랜스퍼란 단일 또는 다수의 디스플레이 소자를 패키지 기판으로부터 타겟 기판에 이송하는 일련의 행위이다.As described above, transfer is a series of actions of transferring a single or multiple display elements from a package substrate to a target substrate.
기존 엘이디 단일 칩을 이송하는 방법으로는 픽 앤 플레이스(Pick & Place) 장비를 활용하여 패키징 공정에서 적용하여 왔으나, 엘이디의 크기가 수 마이크로까지 작아짐에 따라 종래의 픽 앤 플레이스로는 작업속도를 맞추기 어렵고 정밀한 트랜스퍼가 어려운 한계를 갖게 되었다.As a method of transferring a single chip of an existing LED, it has been applied in the packaging process using Pick & Place equipment, but as the size of the LED is reduced to several microns, the work speed is adjusted with the conventional pick and place. Difficult and precise transfers have a difficult limit.
현재, 다수의 디스플레이 소자를 트랜스퍼하는 방법으로는 직접 트랜스퍼와 인쇄 트랜스퍼의 2 가지 방법이 대표적이다.Currently, two methods of transferring a plurality of display elements are typical: direct transfer and print transfer.
직접 트랜스퍼는 이송하고자 하는 재료 또는 박막을 타겟기판에 직접 접합하는 기술이며, 인쇄 트랜스퍼는 정전 또는 접합 스탬프(stamp)와 같은 중간 매개체를 활용하는 기술로 정의된다.Direct transfer is a technology that directly bonds a material or thin film to be transferred to a target substrate, and print transfer is defined as a technology that utilizes an intermediate medium such as an electrostatic or bonding stamp.
직접 트랜스퍼와 인쇄 트랜스퍼 방식의 대표적인 기술을 간략히 설명하면 다음과 같다.A brief description of representative technologies of direct transfer and print transfer methods is as follows.
직접 트랜스퍼 방식은 p-type의 GaN을 식각 공정으로 ~수 ㎛ 크기로 분리시킨 후에 CMOS와 같은 미세 스위칭 소자가 형성된 기판에 직접 접합하는 방식이다. The direct transfer method is a method in which p-type GaN is separated into a size of ~ several µm by an etching process and then directly bonded to a substrate having a fine switching device such as CMOS.
성장기판으로 사용한 실리콘 또는 사파이어 기판이 제거될 수 있으며, 단일 크기로 분리된 수 ㎛ 크기의 GaN 개별 소자는 스위칭 미세전자소자와 결합하여 동작 전류 조절이 용이하도록 제작될 수 있다.A silicon or sapphire substrate used as a growth substrate may be removed, and individual GaN devices of a size of several µm separated into a single size may be fabricated to facilitate operation current control by combining with a switching microelectronic device.
이 방법의 경우 디스플레이 제조 및 트랜스퍼 방법이 용이하다는 장점이 있으나 각 소자의 품질 관리가 매우 중요한 요소가 된다.This method has the advantage of easy display manufacturing and transfer, but quality control of each device becomes a very important factor.
한편, 인쇄 트랜스퍼 방법으로 두 가지 대표적인 방법이 있다.On the other hand, there are two representative methods of printing transfer methods.
첫 번째 방법으로, 미국의 Luxvue사가 제안한 정전헤드(electrostatic head)를 이용하는 방법이 있다.As a first method, there is a method using an electrostatic head proposed by Luxvue of the United States.
이는, 실리콘 재질로 만들어진 헤드 부분에 전압을 인가함으로써 대전현상에 의해 디스플레이 소자와 밀착력이 발생하게 하는 원리이다.This is a principle of generating adhesion with the display element by charging by applying a voltage to the head made of silicon.
이 방법의 경우 원하는 영역 또는 단일 소자를 선택적으로 이송할 수 있는 장점이 있으나, 정전 유도시 헤드에 인가된 전압에 의해 대전 현상이 발생하고, 이로 인해 디스플레이 소자가 손상되는 문제가 발생할 수 있다.Although this method has the advantage of selectively transferring a desired area or a single element, a charging phenomenon occurs due to a voltage applied to the head during induction of a power outage, and thus, a problem of damage to the display element may occur.
두 번째 방법은 미국의 X-Celeprint사가 개발한 방법으로서, 트랜스퍼 헤드에 탄성이 있는 고분자 물질을 적용하여 웨이퍼 상의 디스플레이 소자를 원하는 기판으로 이송시키는 방법이다.The second method, developed by X-Celeprint of the United States, is a method of transferring a display device on a wafer to a desired substrate by applying an elastic polymer material to the transfer head.
정전헤드 방식에 비해 디스플레이 소자의 손상에 대한 문제점은 없으나, 트랜스퍼 과정에서 타겟기판의 점착력이 탄성 트랜스퍼 헤드의 점착력보다 더 커야 안정적으로 디스플레이 소자를 트랜스퍼시킬 수 있으며, 전극 형성을 위한 추가 공정이 필요한 단점이 있다.Compared to the electrostatic head method, there is no problem for damage to the display element, but the adhesive force of the target substrate must be greater than the adhesive force of the elastic transfer head in the transfer process to stably transfer the display element, and an additional process for electrode formation is required. There is this.
또한, 탄성 고분자 물질의 점착력을 지속적으로 유지하는 것도 매우 중요한 요소로 작용하게 된다.In addition, maintaining the adhesive force of the elastic polymer material continuously acts as a very important factor.
이 밖에도 진공 포러스 척(vacuum porous chuck)을 이용한 프린팅 헤드를 제작하여 트랜스퍼하는 경우도 있다.In addition, there are cases in which a printing head using a vacuum porous chuck is manufactured and transferred.
본 발명의 목적은 UV 램프와 레이저 램프를 이용하여 트랜스퍼 작업을 수행함으로써 한층 간단하고도 신속하며 안정적인 트랜스퍼가 가능하게 하는 디스플레이 소자의 트랜스퍼 장치 및 트랜스퍼 방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a transfer device and a transfer method for a display device that enables a simpler, faster, and more stable transfer by performing a transfer operation using a UV lamp and a laser lamp.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 디스플레이 소자의 트랜스퍼 장치는,In order to achieve the above object, the transfer device of the display device according to the present invention,
트랜스퍼될 디스플레이 소자의 패키지 기판을 적재하기 위한 소자 공급 스테이지;An element supply stage for loading a package substrate of a display element to be transferred;
디스플레이 소자가 트랜스퍼되는 타겟 기판이 적재되는 트랜스퍼 스테이지;A transfer stage on which a target substrate to which a display element is transferred is mounted;
상기 소자 공급 스테이지로부터 트랜스퍼 스테이지로 디스플레이 소자를 이동시켜서 상기 디스플레이 소자를 타겟 기판에 트랜스퍼하기 위한 트랜스퍼 척 유닛; 및,A transfer chuck unit for transferring the display element to a target substrate by moving a display element from the element supply stage to a transfer stage; And,
상기 트랜스퍼 척 유닛에 대향된 상태로 분리 가능하게 설치되며 하면에는 점착제가 도포된 UV 투과 필름;A UV-transmitting film that is detachably installed in a state facing the transfer chuck unit and coated with an adhesive on a lower surface thereof;
을 포함하여 구성되되,It is composed including,
상기 트랜스퍼 척 유닛에는 상기 UV 투과 필름을 향해 UV 램프가 설치되고, 상기 트랜스퍼 스테이지에는 레이저 조사기가 설치되는 것을 특징으로 한다.In the transfer chuck unit, a UV lamp is installed toward the UV-transmitting film, and a laser irradiator is installed in the transfer stage.
상기 트랜스퍼 척 유닛은, 투명한 소재의 흡착판을 포함하되 상기 흡착판의 하면에는 진공 유닛과 연결되는 다수의 흡착공이 형성되어, 상기 흡착판의 하면에서 상기 UV 투과 필름을 착탈하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.The transfer chuck unit includes a transparent material adsorption plate, and a plurality of adsorption holes connected to the vacuum unit are formed on a lower surface of the adsorption plate to attach and detach the UV-transmitting film from the lower surface of the adsorption plate.
상기 UV 램프는 상기 흡착판의 상부에서 상기 흡착판을 향하여 배치되며, 상기 흡착판의 상면을 따라 이동하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.The UV lamp is disposed from the top of the adsorption plate toward the adsorption plate, and is configured to move along the upper surface of the adsorption plate.
상기 타겟 기판은 투명한 소재로 구성되고, 상기 트랜스퍼 스테이지는 상기 타겟 기판이 적재되는 투명한 소재의 적재부를 포함하며, 상기 레이저 조사기는 상기 적재부의 하면을 따라 이동하도록 배치되는 것을 특징으로 한다.The target substrate is formed of a transparent material, the transfer stage includes a mounting portion of a transparent material on which the target substrate is mounted, and the laser irradiator is arranged to move along a lower surface of the mounting portion.
상기 트랜스퍼 스테이지를 수용하는 트랜스퍼 챔버가 추가로 마련되며,A transfer chamber accommodating the transfer stage is additionally provided,
상기 트랜스퍼 챔버에는 상기 트랜스퍼 척 유닛이 출입하는 제1 도어부와, 상기 UV 투과 필름과 타겟 기판이 배출되는 제2 도어부가 설치되는 것을 특징으로 한다.In the transfer chamber, a first door part through which the transfer chuck unit enters and exits, and a second door part through which the UV-transmitting film and the target substrate are discharged are installed.
상기 제2 도어부에는 이오나이저가 설치되는 것을 특징으로 한다.An ionizer is installed in the second door.
또한, 본 발명에 따른 디스플레이 소자의 트랜스퍼 방법은,In addition, the transfer method of a display device according to the present invention,
(1) 트랜스퍼될 디스플레이 소자의 패키지 기판을 소자 공급 스테이지에 적재하고, 트랜스퍼 척 유닛으로 하면에 점착제가 도포된 UV 투과 필름을 흡착하는 단계;(1) loading the package substrate of the display device to be transferred onto the device supply stage, and adsorbing a UV-transmitting film coated with an adhesive on a lower surface of the transfer chuck unit;
(2) 상기 트랜스퍼 척 유닛을 하강시켜서 UV 투과 필름의 점착제로 디스플레이 소자를 패키지 기판으로부터 분리하는 단계;(2) lowering the transfer chuck unit to separate the display device from the package substrate with an adhesive of a UV-transmitting film;
(3) 상기 트랜스퍼 척 유닛을 트랜스퍼 스테이지 위로 이동시키는 단계;(3) moving the transfer chuck unit onto a transfer stage;
(4) 상기 트랜스퍼 척 유닛을 하강시켜서 디스플레이 소자를, 상면에 솔더링용 프린팅이 이루어진 타겟 기판에 눌러서 접촉시키는 단계;(4) lowering the transfer chuck unit to press and contact the display device with a target substrate on which soldering is printed on an upper surface;
(5) UV 램프를 점등하여 트랜스퍼 척 유닛을 통해 UV 투과 필름으로 UV를 조사하여 디스플레이 소자를 UV 투과 필름의 점착제로부터 분리시키는 단계; 및,(5) separating the display element from the adhesive of the UV-transmitting film by lighting the UV lamp and irradiating UV with the UV-transmitting film through the transfer chuck unit; And,
(6) 레이저 조사기로 레이저를 조사함으로써 상기 디스플레이 소자를 타겟 기판에 접합하는 단계;(6) bonding the display element to a target substrate by irradiating a laser with a laser irradiator;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.It characterized in that it is configured to include.
상기 UV 램프는 상기 트랜스퍼 척 유닛을 구성하는 흡착판의 상면을 따라 이동하면서 자외선을 조사하고, 상기 레이저 조사기는 상기 타겟 기판의 하면을 따라 이동하면서 레이저를 조사하는 것을 특징으로 한다.The UV lamp irradiates ultraviolet rays while moving along an upper surface of a suction plate constituting the transfer chuck unit, and the laser irradiator irradiates a laser while moving along a lower surface of the target substrate.
전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 트랜스퍼하기 전에 트랜스퍼될 디스플레이 소자의 패키지 기판이 적재되는 소자 공급 스테이지, 디스플레이 소자가 트랜스퍼되는 타겟 기판이 적재되는 트랜스퍼 스테이지, 상기 소자 공급 스테이지로부터 트랜스퍼 스테이지로 디스플레이 소자를 이동시켜서 상기 디스플레이 소자를 타겟 기판에 트랜스퍼하기 위한 트랜스퍼 척 유닛 및, 상기 트랜스퍼 척 유닛에 대향되어 분리 가능하게 설치되며 하면에는 점착제가 도포된 UV 투과 필름을 포함하여 구성되되, 상기 트랜스퍼 스테이지에는 상기 UV 투과 필름을 향해 UV 램프가 설치되고 상기 트랜스퍼 스테이지에는 레이저 조사기가 설치되어 있어, 상기 UV 램프에 의해 조사된 자외선에 의해 UV 투과 필름에 도포된 점착제의 점착력이 소실되어 UV 투과 필름으로부터 디스플레이 소자가 박리되는 것과 함께, 레이저 조사기에서 조사된 레이저에 의해 솔더링용 프린팅이 순간적으로 용융되어 디스플레이 소자가 접합되는 것으로 이루어져 트랜스퍼 작업이 매우 단순하고도 신속하며 안정적으로 이루어진다는 효과를 도모할 수 있다.According to the present invention having the configuration as described above, before transfer, a device supply stage in which a package substrate of a display device to be transferred is loaded, a transfer stage in which a target substrate to which a display device is transferred is loaded, and a display from the device supply stage to a transfer stage. Consisting of a transfer chuck unit for transferring the display device to a target substrate by moving the device, and a UV-transmitting film facing the transfer chuck unit so as to be detachably installed and coated with a pressure-sensitive adhesive on the lower surface thereof, the transfer stage A UV lamp is installed toward the UV-transmitting film and a laser irradiator is installed in the transfer stage, so that the adhesive force of the adhesive applied to the UV-transmitting film is lost by the ultraviolet rays irradiated by the UV lamp, and the display element Along with the peeling, the printing for soldering is instantaneously melted by the laser irradiated by the laser irradiator, and the display element is bonded, so that the transfer operation is very simple, quick, and stable.
또한 본 발명에 따르면, 트랜스퍼 척 유닛은 투명한 소재의 흡착판을 포함하되 상기 흡착판의 하면에는 진공 유닛과 연결되는 다수의 흡착공이 형성되어 흡착판의 하면에서 UV 투과 필름을 착탈하도록 구성되며, UV 램프는 상기 흡착판의 상부에서 상기 흡착판을 향하여 배치되며 상기 흡착판의 상면 위를 가로질러서 이동하도록 구성되므로, 상기 UV 램프가 상기 흡착판 위의 전체 영역 또는 요구되는 영역만을 스캔하여 점착력을 소실시키는 것에 의해 소정 패턴의 디스플레이 소자들 만을 타겟 기판에 선택적으로 접합시키는 것이 가능하다는 이점도 있다.In addition, according to the present invention, the transfer chuck unit includes an adsorption plate made of a transparent material, but a plurality of adsorption holes connected to the vacuum unit are formed on the lower surface of the adsorption plate to attach and detach the UV-transmitting film from the lower surface of the adsorption plate. Since the UV lamp is arranged to move from the top of the adsorption plate toward the adsorption plate and moves across the upper surface of the adsorption plate, the UV lamp scans the entire area on the adsorption plate or only a required area to dissipate the adhesive force to display a predetermined pattern. There is also an advantage in that it is possible to selectively bond only the elements to the target substrate.
또한 본 발명에 따르면, 트랜스퍼 스테이지는 타겟 기판이 적재되는 투명한 소재의 적재부를 포함하며 레이저 조사기는 상기 적재부의 하부를 가로질러서 이동하도록 배치되는 것에 의해, 상기 타겟 기판 위에 디스플레이 소자가 부착된 UV 투과 필름이 접촉할 때 상기 레이저 조사기로부터 조사되는 레이저가 상기 적재부를 통과한 후 상기 타겟 기판 상의 솔러링용 프린팅에 조사되어 순간적으로 용융시키는 리플로우 공정을 통해 상기 디스플레이 소자가 상기 타겟 기판에 용이하게 접합되므로 트랜스퍼 공정이 매우 신속하고 안정적으로 이루어질 수 있다는 장점도 있다.In addition, according to the present invention, the transfer stage includes a loading portion of a transparent material on which a target substrate is loaded, and a laser irradiator is arranged to move across the lower portion of the loading portion, thereby attaching a display element onto the target substrate. When this contact occurs, the display element is easily bonded to the target substrate through a reflow process in which the laser irradiated from the laser irradiator passes through the loading part and then is irradiated to the solar printing on the target substrate and melted instantly. Another advantage is that the process can be performed very quickly and stably.
또한 본 발명에 따르면, 트랜스퍼 스테이지를 수용하는 트랜스퍼 챔버가 추가로 마련되며, 상기 트랜스퍼 챔버에는 트랜스퍼 척 유닛이 출입하는 제1 도어부와, UV 투과 필름과 타겟 기판이 배출하는 제2 도어부가 설치되어 트랜스퍼시 먼지나 이물질 등 외부 영향을 최소화할 수 있다는 장점도 있다.In addition, according to the present invention, a transfer chamber accommodating the transfer stage is additionally provided, and the transfer chamber includes a first door through which the transfer chuck unit enters and exits, and a second door through which the UV-transmitting film and the target substrate are discharged. There is also an advantage of minimizing external influences such as dust and foreign substances during transfer.
도 1은 본 발명에 따른 디스플레이 소자의 트랜스퍼 장치를 나타내는 구성도이다.
도 2는 도 1에서 소자 공급 스테이지의 구성을 나타내는 확대도이다.
도 3은 본 발명에 따른 디스플레이 소자의 트랜스퍼 방법을 나타내는 공정도이다.
도 4는 본 발명에 따른 디스플레이 소자의 트랜스퍼 방법을 나타내는 순서도이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명에 따른 디스플레이 소자의 트랜스퍼 방법을 순서대로 나타내는 도면으로, 도 5는 트랜스퍼 척 유닛이 하강하여 디스플레이 소자가 분리되는 구성을, 도 6은 분리된 디스플레이 소자와 함께 트랜스퍼 척 유닛이 상승하는 구성을, 도 7은 트랜스퍼 스테이지 위로 트랜스퍼 척 유닛이 이동하는 구성을, 트랜스퍼 척 유닛이 하강하여 디스플레이 소자를 UV 투과 필름으로부터 분리하고 타겟 기판에 디스플레이 소자를 접합하는 구성을 각각 나타낸다.1 is a block diagram showing a transfer device of a display device according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view showing the configuration of an element supply stage in FIG. 1.
3 is a process diagram showing a transfer method of a display device according to the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method of transferring a display device according to the present invention.
5 to 8 are views sequentially showing a transfer method of a display device according to the present invention, FIG. 5 is a configuration in which the transfer chuck unit is lowered to separate the display device, and FIG. 6 is a transfer chuck together with the separated display device. FIG. 7 shows a configuration in which the unit rises, a configuration in which the transfer chuck unit moves above the transfer stage, and a configuration in which the transfer chuck unit descends to separate the display device from the UV-transmitting film and bond the display device to the target substrate.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 디스플레이 소자의 트랜스퍼 장치(1000)는, 트랜스퍼될 디스플레이 소자(100)의 패키지 기판(150)을 적재하기 위한 소자 공급 스테이지(200), 디스플레이 소자(100)가 트랜스퍼되는 타겟 기판(300)이 적재되는 트랜스퍼 스테이지(400), 상기 소자 공급 스테이지(200)로부터 트랜스퍼 스테이지(400)로 디스플레이 소자(100)를 이동시켜서 상기 디스플레이 소자(100)를 타겟 기판(300)에 트랜스퍼하기 위한 트랜스퍼 척 유닛(500) 및, 상기 트랜스퍼 척 유닛(500)에 대향된 상태로 분리 가능하게 설치되며 하면에는 점착제가 도포된 UV 투과 필름(600)을 포함하여 구성된다.1 to 2, the
특히, 상기 트랜스퍼 척 유닛(500)에는 상기 UV 투과 필름(600)을 향해 UV 램프(710)가 설치되고 상기 트랜스퍼 스테이지(400)에는 레이저 조사기(720)가 설치된다.In particular, a
이러한 구성에 따라, 상기 UV 램프(710)에 의해 조사된 자외선에 의해 UV 투과 필름(600)에 도포된 점착제의 점착력이 소실되어 UV 투과 필름(600)으로부터 디스플레이 소자(100)가 박리되는 것과 함께, 레이저 조사기(720)에서 조사된 레이저에 의해 타겟 기판(300)에 도포된 솔더링용 프린팅(350)이 순간적으로 용융되어 디스플레이 소자(100)가 접합되기 때문에 매우 단순하고도 신속한 절차에 의해 트랜스퍼가 완료되는 효과를 도모할 수 있다.According to this configuration, the adhesive force of the pressure-sensitive adhesive applied to the UV-transmitting
이 경우, 상기 트랜스퍼 척 유닛(500)은, 투명한 소재의 흡착판(510)을 포함하되 상기 흡착판(510)의 하면에는 진공 유닛(미도시)과 연결되는 다수의 흡착공(520)이 형성되어, 상기 흡착판(510)의 하면에서 상기 UV 투과 필름(600)을 착탈하도록 구성된다.In this case, the
상기 UV 램프(710)는 상기 흡착판(510)의 상부에서 상기 흡착판(510)을 향하여 배치되며, 상기 흡착판(510)의 상면 위를 따라 이동하도록 구성되는 것이 바람직하다.The
이를 위해, 상기 UV 램프(710)는 도시되지 않은 가이드 레일을 따라 왕복 이동하도록 구성할 수 있다.To this end, the
이러한 구성에 따라, 대면적 투명 디스플레이에 대하여도 트랜스퍼가 용이하게 이루어질 수 있다는 장점이 있다.According to this configuration, there is an advantage that transfer can be easily performed even for a large-area transparent display.
또한, 상기 UV 램프(710)가 상기 흡착판(510) 위의 전체 영역 또는 요구되는 영역만을 스캔하여 점착력을 소실시킴으로써 소정 패턴의 디스플레이 소자(100) 만을 타겟 기판(300)에 접합시키는 것이 가능하다.In addition, it is possible to bond only the
상기 UV 램프(710)는 단일하게 구성될 수도 있고, 2개 이상이 다른 위치에서 동시에 동작하여 스캔 타임을 줄일 수도 있다.The
또한, 상기 UV 램프(710)는 다수 개가 전체 면적에 배치되어 이동 없이 UV 투과 필름(600)에 조사하는 것도 가능하다.In addition, a plurality of the
도 2에 도시한 바와 같이, 상기 UV 투과 필름(600)은 권취 롤(800)로부터 풀려서 적절한 치수로 재단된 후 공급될 수 있다.As shown in FIG. 2, the UV-transmitting
상기 트랜스퍼 스테이지(400)는 상기 타겟 기판(300)이 적재되는 투명한 소재의 적재부(410)를 포함하며, 상기 레이저 조사기(720)는 상기 적재부(410)의 하면을 따라 이동하도록 배치될 수 있다.The
이를 위해, 상기 레이저 조사기(720)는 도시되지 않은 가이드 레일을 따라 왕복 이동하도록 구성할 수 있다.To this end, the
이에 따라, 상기 타겟 기판(300) 위에 디스플레이 소자(100)가 부착된 UV 투과 필름(600)이 접촉할 때 상기 레이저 조사기(720)로부터 조사되는 레이저가 상기 적재부(410)를 통과한 후 상기 타겟 기판(300) 상의 솔러링용 프린팅에 조사되어 순간적으로 용융시키는 리플로우 공정을 통해 상기 디스플레이 소자(100)가 상기 타겟 기판(300)에 접합되게 되므로, 대면적 투명 디스플레이에 대하여 트랜스퍼가 용이하게 이루어질 수 있다는 장점이 있다.Accordingly, when the UV-transmitting
이를 위해, 상기 타겟 기판(300)은 레이저가 통과할 수 있도록 투명한 소재로 구성되는 것이 바람직하다.To this end, the
상기 레이저 조사기(720)는 다수 개가 타겟 기판(300)의 전체 면적에 배치되어 이동 없이 타겟 기판(300)에 조사하는 것 역시 가능하다. A plurality of
또한, 상기 레이저 조사기(720)는 상기 적재부(410)의 상면을 따라 이동하도록 배치될 수도 있으나, 이 경우에는 UV 램프(710) 등과의 간섭을 피하도록 구성할 필요가 있다.In addition, the
상기 적재부(410)에는 상기 타겟 기판(300)을 흡착 고정할 수 있도록 도시되지 않은 진공장치에 연결되는 흡착공이 형성될 수 있다.An adsorption hole connected to a vacuum device (not shown) may be formed in the
한편, 상기 트랜스퍼 스테이지(400)에서 상기 타겟 기판(300)을 밀봉 가능하게 수용하는 트랜스퍼 챔버(900)가 추가로 마련되며, 상기 트랜스퍼 챔버(900)에는 상기 트랜스퍼 척 유닛(500)이 상기 UV 램프(710)와 함께 출입하는 제1 도어부(910)와, 상기 UV 투과 필름(600)과 타겟 기판(300)이 도입되고 배출되는 제2 도어부(920)가 설치되어, 트랜스퍼시 먼지나 이물질 등 외부 영향을 최소화하도록 하는 것이 바람직하다.Meanwhile, in the
소자 공급 스테이지(200)로부터 트랜스퍼 챔버(900)로 상기 트랜스퍼 척 유닛(500)의 이동은 도시되지 않은 가이드 레일과 로봇 아암 등에 의해 이루어질 수 있다.The
또한, 상기 트랜스퍼 챔버(900)에는 트랜스퍼시 발생하는 가스를 제거하기 위한 가스 배출구(930)가 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the
상기 제1 도어부(910)와 제2 도어부(920)에는 이오나이저가 설치되어 타겟 기판(300)에 정전기가 발생하는 것을 차단하여 이물질이 부착되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.It is preferable that an ionizer is installed in the
이하, 도 3과 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 디스플레이 소자의 트랜스퍼 방법에 관하여 공정별로 설명한다.Hereinafter, a method for transferring a display device according to the present invention will be described for each process with reference to FIGS. 3 and 4.
먼저, (1)단계로서, 트랜스퍼될 디스플레이 소자(100)의 패키지 기판(150)을 소자 공급 스테이지(200)에 적재하고, 트랜스퍼 척 유닛(500)으로 하면에 점착제가 도포된 UV 투과 필름(600)을 흡착한다.First, as step (1), the
상기 패키지 기판(150)의 소자 공급 스테이지(200)로의 적재는 수동 또는 자동 모두 가능하다.Loading of the
상기 패키지 기판(150)은 다수의 디스플레이 소자(100)가 다수의 행과 열로 배치되는 구조를 가지고 있으며 비교적 약한 점착력에 의해 연결된 상태를 유지하고 있다.The
또한, 상기 트랜스퍼 척 유닛(500)를 구성하는 흡착판(510)의 하면에는 진공 유닛(미도시)과 연결되는 다수의 흡착공(520)이 형성되어, 상기 흡착판(510)의 하면에서 상기 UV 투과 필름(600)을 착탈하도록 구성된다.In addition, a plurality of
(2)단계로서, 상기 트랜스퍼 척 유닛(500)을 하강시켜서 UV 투과 필름(600)의 점착제로 디스플레이 소자(100)를 상기 패키지 기판(150)으로부터 분리한다.In step (2), the
상기 점착제의 접착력이 상기 디스플레이 소자(100)와 패키지 기판(150) 사이의 결합력보다 크기 때문에 상기 디스플레이 소자(100)는 상기 패기지 기판(150)으로부터 간단하게 분리될 수 있고, 상기 디스플레이 소자(100)는 상기 UV 투과 필름(600)의 하면에 접착된 상태를 유지하게 된다.Since the adhesive force of the pressure-sensitive adhesive is greater than the bonding force between the
상기 트랜스퍼 척 유닛(500)이 하강하기 전에, 상기 트랜스퍼 척 유닛(500)과 패키지 기판(150) 사이의 상대적 위치를 정렬하기 위해, 비전 카메라(C) 등으로 촬영된 데이터가 도시되지 않은 제어부로 전달되어 상기 상대적인 위치가 조정될 수 있다.Before the
도면에서는 상기 비전 카메라(C)가 트랜스퍼 척 유닛(500)에 설치된 구조로 도시되어 있으나, 별도로 마련되어 기능하는 것도 가능하다.In the drawing, the vision camera C is shown as a structure installed in the
다음 (3)단계로서, 상기 트랜스퍼 척 유닛(500)을 트랜스퍼 스테이지(400) 위로 이동시킨다.As a next step (3), the
상기 트랜스퍼 척 유닛(500)의 위치 정렬과 이동을 위해 트랜스퍼 척 유닛(500)은 도시되지 않은 가이드 레일, 로봇 아암과 제어부에 연결되어 X-Y-Z축 병진 운동 만이 아니라 수평회전 및 틸팅 이동이 가능하도록 할 수 있다.For the alignment and movement of the
(4)단계로서, 상기 트랜스퍼 척 유닛(500)을 하강시켜서 디스플레이 소자(100)를, 투명 기판(310)의 상면에 솔더링용 프린팅(350)이 이루어진 타겟 기판(300)에 눌러서 접촉시킨다.In step (4), the
상기 트랜스퍼 척 유닛(500)을 하강시키기 전에, 상기 트랜스퍼 척 유닛(500)과 타겟 기판(300) 사이의 상대적 위치를 정렬하기 위해, 비전 카메라(C) 등으로 촬영된 데이터가 도시되지 않은 제어부로 전달되어 상기 상대적인 위치가 조정될 수 있다.Before lowering the
도면에서는 상기 비전 카메라(C)가 트랜스퍼 척 유닛(500)에 설치된 구조로 도시되어 있으나, 별도로 마련되어 기능하는 것도 가능하다.In the drawing, the vision camera C is shown as a structure installed in the
(5)단계로서, UV 램프(710)를 점등하여 트랜스퍼 척 유닛(500)을 통해 UV 투과 필름(600)으로 UV를 조사하여 디스플레이 소자(100)를 UV 투과 필름(600)의 점착제로부터 분리시킨다.As step (5), the
상기 트랜스퍼 척 유닛(500)의 흡착판(510)이 투명하므로 자외선이 흡착판(510)과 UV 투과 필름(600)을 통과하여 점착제에 조사되고, 이에 따라 UV 투과 필름(600)의 하면에 도포된 점착제의 접착력이 소실되게 된다.Since the
(6)단계로서, 레이저 조사기(720)로 레이저를 조사함으로써 상기 디스플레이 소자(100)를 타겟 기판(300)에 접합한다.In step (6), the
이는, 상기 타겟 기판(300) 위에 디스플레이 소자(100)가 부착된 UV 램프(710)가 접촉할 때 상기 레이저 조사기(720)로부터 조사되는 레이저가 상기 적재부(410)를 통과한 후 상기 타겟 기판(300) 상의 솔러링용 프린팅에 조사되어 순간적으로 용융시키고 경화시키는 리플로우 공정을 통해 상기 디스플레이 소자(100)가 상기 타겟 기판(300)에 접합되게 된다.This is, when the
이를 위해, 상기 레이저 조사기(720)는 상기 타겟 기판(300)의 하부에 위치하며, 상기 타겟 기판(300)은 레이저가 통과하도록 투명 소재로 구성되는 것이 바람직하다.To this end, the
한편, 상기 (6)단계 후, 디스플레이 소자(100)와 분리된 UV 투과 필름(600)을 상승시켜서 제거하고 트랜스퍼가 이루어진 타겟 기판(300)을 외부 또는 다음 스테이지로 반송하는 단계를 추가적으로 포함할 수 있다.On the other hand, after the step (6), it may further include the step of lifting and removing the UV-transmitting
이를 위해, 상기 타겟 기판(300)을 반송하기 위한 컨베이어 등 공지의 구조물이 부설될 수 있다.To this end, a known structure such as a conveyor for transporting the
상기 (3)단계 내지 (6)단계는 트랜스퍼 챔버(900) 내에서 이루어지며, 상기 트랜스퍼 챔버(900)에는 트랜스퍼시 발생하는 가스를 제거하기 위한 가스 배출구(930)가 형성되는 것이 바람직하다.Steps (3) to (6) are performed in the
또한, 상기 트랜스퍼 챔버(900)에서 트랜스퍼 척 유닛(500)과 타겟 기판(300)이 각각 도입되는 제1 도어부(910) 및 제2 도어부(920)에는 이오나이저(940)를 설치하여 타겟 기판(300)의 정전기를 방지하는 것이 바람직하다.In addition, an
도 5 내지 도 8에는 실제 디스플레이 소자의 트랜스퍼 공정이 순서대로 예시되어 있다.5 to 8 illustrate a transfer process of an actual display device in order.
본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위 내에서 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.The embodiments of the present invention are merely exemplary, and those of ordinary skill in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible within the scope of the following claims.
100... 디스플레이 소자
150... 패키지 기판
200... 소자 공급 스테이지
300... 타겟 기판
400... 트랜스퍼 스테이지
410... 적재부
500... 트랜스퍼 척 유닛
510... 흡착판
520... 흡착공
600... UV 투과 필름
710... UV 램프
720... 레이저 조사기
900... 트랜스퍼 챔버
910... 제1 도어부
920... 제2 도어부
930... 가스 배출구
940... 이오나이저
1000... 디스플레이 소자의 트랜스퍼 장치100... display elements
150... package board
200... element supply stage
300... target substrate
400... transfer stage
410... loading section
500... transfer chuck unit
510... sucker
520... suction hole
600... UV transmissive film
710... UV lamp
720... laser irradiator
900... transfer chamber
910... first door part
920... second door part
930... gas outlet
940... Ionizer
1000... transfer device for display elements
Claims (8)
디스플레이 소자가 트랜스퍼되는 타겟 기판이 적재되는 트랜스퍼 스테이지;
상기 소자 공급 스테이지로부터 트랜스퍼 스테이지로 디스플레이 소자를 이동시켜서 상기 디스플레이 소자를 타겟 기판에 트랜스퍼하기 위한 것으로, 투명한 소재의 흡착판을 포함하며 상기 흡착판의 하면에는 진공 유닛과 연결되는 다수의 흡착공이 형성되는 트랜스퍼 척 유닛; 및,
상기 트랜스퍼 척 유닛의 흡착판 하면에 대향된 상태로 분리 가능하게 설치되며 하면에는 점착제가 도포된 UV 투과 필름;
을 포함하여 구성되되,
상기 트랜스퍼 척 유닛에는, 상기 흡착판의 상부에서 상기 흡착판을 향하여 배치되며, 상기 흡착판의 상면을 따라 이동하도록 구성되는 UV 램프가 설치되며, 상기 트랜스퍼 스테이지에는 레이저 조사기가 설치되고,
상기 트랜스퍼 스테이지에서 상기 타겟 기판을 밀봉 가능하게 수용하는 트랜스퍼 챔버가 추가로 마련되며, 상기 트랜스퍼 챔버에는 상기 트랜스퍼 척 유닛이 상기 UV 램프와 함께 출입하는 제1 도어부와, 상기 UV 투과 필름과 타겟 기판이 배출되는 제2 도어부가 설치되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 소자의 트랜스퍼 장치.An element supply stage for loading a package substrate of a display element to be transferred;
A transfer stage on which a target substrate to which a display element is transferred is mounted;
A transfer chuck for transferring the display element from the element supply stage to the transfer stage to transfer the display element to a target substrate, comprising a transparent material adsorption plate, and having a plurality of adsorption holes connected to the vacuum unit on the lower surface of the adsorption plate unit; And,
A UV-transmitting film which is detachably installed in a state opposite to the lower surface of the adsorption plate of the transfer chuck unit and coated with an adhesive on the lower surface thereof;
It is composed including,
In the transfer chuck unit, a UV lamp disposed from an upper portion of the suction plate toward the suction plate and configured to move along an upper surface of the suction plate is installed, and a laser irradiator is installed on the transfer stage,
In the transfer stage, a transfer chamber for sealingly accommodating the target substrate is additionally provided, and in the transfer chamber, a first door through which the transfer chuck unit enters and exits together with the UV lamp, the UV transmissive film and the target substrate The transfer device of a display device, characterized in that the second door portion to be discharged is installed.
상기 타겟 기판은 투명한 소재로 구성되고, 상기 트랜스퍼 스테이지는 상기 타겟 기판이 적재되는 투명한 소재의 적재부를 포함하며, 상기 레이저 조사기는 상기 적재부의 하면을 따라 이동하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 소자의 트랜스퍼 장치.The method of claim 1,
The target substrate is made of a transparent material, the transfer stage includes a loading portion of a transparent material on which the target substrate is loaded, and the laser irradiator is disposed to move along a lower surface of the loading portion. Device.
상기 제1 도어부와 제2 도어부에는 이오나이저가 설치되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 소자의 트랜스퍼 장치.The method of claim 1,
A transfer device for a display device, wherein an ionizer is installed at the first door and the second door.
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|---|---|---|---|
| KR1020200082165A KR102176615B1 (en) | 2020-07-03 | 2020-07-03 | Apparatus and Method for Transferring Disply Element |
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|---|---|---|---|
| KR1020200082165A KR102176615B1 (en) | 2020-07-03 | 2020-07-03 | Apparatus and Method for Transferring Disply Element |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020200082165A KR102176615B1 (en) | 2020-07-03 | 2020-07-03 | Apparatus and Method for Transferring Disply Element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102176615B1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111133497A (en) * | 2017-09-29 | 2020-05-08 | Lg电子株式会社 | Curved surface display combining equipment |
| EP4036640A4 (en) * | 2020-12-14 | 2022-12-07 | Shanghai Longsheng Photoelectric New Material Co., Ltd. | Pdlc film electrode manufacturing method, negative pressure platform, and pdlc film |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008186864A (en) * | 2007-01-26 | 2008-08-14 | Tokyo Electron Ltd | Cleaning method of gate valve, and substrate treatment system |
| KR20140087049A (en) * | 2011-10-31 | 2014-07-08 | 닛신보 메카트로닉스 가부시키가이샤 | Apparatus for manufacturing electronic part, method of manufacturing electronic part, and method of manufacturing led illumination |
| KR20180105803A (en) * | 2017-03-16 | 2018-10-01 | 주식회사 루멘스 | method for fabricating LED module |
| KR102012692B1 (en) * | 2018-03-30 | 2019-08-21 | 한국기계연구원 | Apparatus for transferring micro device and method of transferring micro device |
| KR20190143231A (en) | 2018-06-20 | 2019-12-30 | 주식회사 휴템 | Micro led transfer method and display device thereof |
-
2020
- 2020-07-03 KR KR1020200082165A patent/KR102176615B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR102012692B1 (en) * | 2018-03-30 | 2019-08-21 | 한국기계연구원 | Apparatus for transferring micro device and method of transferring micro device |
| KR20190143231A (en) | 2018-06-20 | 2019-12-30 | 주식회사 휴템 | Micro led transfer method and display device thereof |
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| GRNT | Written decision to grant |