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KR20220120642A - Method for manufacturing a display device using a semiconductor light emitting device - Google Patents

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KR20220120642A
KR20220120642A KR1020227025687A KR20227025687A KR20220120642A KR 20220120642 A KR20220120642 A KR 20220120642A KR 1020227025687 A KR1020227025687 A KR 1020227025687A KR 20227025687 A KR20227025687 A KR 20227025687A KR 20220120642 A KR20220120642 A KR 20220120642A
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KR
South Korea
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light emitting
fluid
substrate
semiconductor light
chamber
Prior art date
Application number
KR1020227025687A
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Korean (ko)
Inventor
김진성
심봉주
김건호
Original Assignee
엘지전자 주식회사
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Filing date
Publication date
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Abstract

본 발명에 따른 디스플레이 장치의 제조방법은 (a) 유체가 담긴 제1 챔버 내 반도체 발광소자들을 투입하고, 상기 제1 챔버 상부로 기판을 이송하는 단계; (b) 전기장 및 자기장을 이용하여 상기 반도체 발광소자들을 상기 기판의 기 설정된 위치에 안착시키는 단계; (c) 유체가 담긴 제2 챔버 내 노즐홀을 포함하는 유체 분사 모듈을 배치하고, 상기 제2 챔버 상부로 상기 반도체 발광소자들이 조립된 기판을 이송하는 단계; (d) 상기 노즐홀이 상기 기판의 기 설정된 위치에 해당하지 않는 영역을 향하도록 상기 유체 분사 모듈을 정렬시키는 단계; 및 (e) 상기 유체 분사 모듈을 이동시키면서 상기 기판에 대하여 연속적으로 유체를 분사시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method of manufacturing a display device according to the present invention includes the steps of: (a) putting semiconductor light emitting devices in a first chamber containing a fluid, and transferring a substrate to an upper part of the first chamber; (b) using an electric field and a magnetic field to seat the semiconductor light emitting devices at predetermined positions on the substrate; (c) disposing a fluid ejection module including a nozzle hole in a second chamber containing a fluid, and transferring the substrate on which the semiconductor light emitting devices are assembled to an upper portion of the second chamber; (d) aligning the fluid ejection module so that the nozzle hole faces a region that does not correspond to a preset position of the substrate; and (e) continuously injecting a fluid onto the substrate while moving the fluid ejection module.

Description

반도체 발광소자를 이용한 디스플레이 장치의 제조방법Method for manufacturing a display device using a semiconductor light emitting device

본 발명은 수 내지 수십 ㎛ 크기의 반도체 발광소자를 이용한 디스플레이 장치의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a display device using a semiconductor light emitting device having a size of several to several tens of μm.

위하여, 액정 디스플레이(LCD), 유기 발광소자 디스플레이(OLED), 그리고 마이크로 LED 디스플레이 등이 경쟁하고 있다.For this purpose, a liquid crystal display (LCD), an organic light emitting diode display (OLED), and a micro LED display are competing.

이들 중 100 ㎛ 이하의 직경 또는 단면적을 가지는 반도체 발광소자(마이크로 LED)를 이용한 디스플레이는 편광판 등을 사용하여 빛을 흡수하지 않기 때문에 매우 높은 효율을 제공할 수 있다. Among them, a display using a semiconductor light emitting device (micro LED) having a diameter or cross-sectional area of 100 μm or less can provide very high efficiency because it does not absorb light using a polarizing plate or the like.

그러나 마이크로 LED 디스플레이의 경우 대면적을 구현하기 위해서는 수백만 개의 반도체 발광소자들을 필요로 하기 때문에 다른 기술들에 비해 소자들을 전사하는 것이 어려운 문제가 있다.However, since the micro LED display requires millions of semiconductor light emitting devices to implement a large area, it is difficult to transfer the devices compared to other technologies.

마이크로 LED의 전사공정으로 현재 개발되고 있는 기술은 픽앤플레이스(pick & place), 레이저 리프트 오프법(Laser Lift-Off, LLO) 또는 자가조립 등이 있다. 이 중에서, 자가조립 방식은 유체 내에서 반도체 발광소자가 스스로 위치를 찾아가는 방식으로서 대화면의 디스플레이 장치의 구현에 가장 유리한 방식이다.The technologies currently being developed for the transfer process of micro LED include pick & place, Laser Lift-Off (LLO), or self-assembly. Among them, the self-assembly method is a method in which the semiconductor light emitting device finds its own position in a fluid, and is the most advantageous method for realizing a large-screen display device.

본 발명은 양산성 및 생산성이 향상된 디스플레이 장치의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 특히, 본 발명은 기판에 오조립된 반도체 발광소자들을 효율적으로 제거하는 리페어 공정을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a display device with improved mass productivity and productivity. In particular, it is an object of the present invention to provide a repair process for efficiently removing semiconductor light emitting devices erroneously assembled on a substrate.

본 발명에 따른 디스플레이 장치의 제조방법은 (a) 유체가 담긴 제1 챔버 내 반도체 발광소자들을 투입하고, 상기 제1 챔버 상부로 기판을 이송하는 단계; (b) 전기장 및 자기장을 이용하여 상기 반도체 발광소자들을 상기 기판의 기 설정된 위치에 안착시키는 단계; (c) 유체가 담긴 제2 챔버 내 노즐홀을 포함하는 유체 분사 모듈을 배치하고, 상기 제2 챔버 상부로 상기 반도체 발광소자들이 조립된 기판을 이송하는 단계; (d) 상기 노즐홀이 상기 기판의 기 설정된 위치에 해당하지 않는 영역을 향하도록 상기 유체 분사 모듈을 정렬시키는 단계; 및 (e) 상기 유체 분사 모듈을 이동시키면서 상기 기판에 대하여 연속적으로 유체를 분사시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method of manufacturing a display device according to the present invention includes the steps of: (a) putting semiconductor light emitting devices in a first chamber containing a fluid, and transferring a substrate to an upper part of the first chamber; (b) using an electric field and a magnetic field to seat the semiconductor light emitting devices at predetermined positions on the substrate; (c) disposing a fluid ejection module including a nozzle hole in a second chamber containing a fluid, and transferring the substrate on which the semiconductor light emitting devices are assembled to an upper portion of the second chamber; (d) aligning the fluid ejection module so that the nozzle hole faces a region that does not correspond to a preset position of the substrate; and (e) continuously injecting a fluid onto the substrate while moving the fluid ejection module.

본 발명에 따르면, 상기 유체 분사 모듈은, 유체를 공급하는 유체 공급부; 상기 유체 공급부와 연결되며, 상기 유체 공급부로부터 공급받은 유체가 수용되는 수용 공간을 포함하는 하우징부; 및 상기 하우징부의 일면에 형성되며, 상기 수용 공간에 수용된 유체를 상기 기판을 향하여 분사하는 노즐홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, the fluid dispensing module comprises: a fluid supply unit for supplying a fluid; a housing part connected to the fluid supply part and including an accommodating space in which the fluid supplied from the fluid supply part is accommodated; and a nozzle hole formed on one surface of the housing part and configured to spray the fluid accommodated in the accommodation space toward the substrate.

본 발명에 따르면, 상기 기판은, 베이스부; 일 방향으로 연장되며, 상기 베이스부 상에 형성되는 조립 전극들; 상기 조립 전극들을 덮도록 형성되는 유전체층; 및 상기 조립 전극들의 연장 방향을 따라 상기 반도체 발광소자가 안착되는 셀들을 형성하면서 상기 유전체층 상에 적층되는 격벽부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, the substrate includes: a base; assembly electrodes extending in one direction and formed on the base part; a dielectric layer formed to cover the assembly electrodes; and a barrier rib portion stacked on the dielectric layer while forming cells in which the semiconductor light emitting device is mounted along an extension direction of the assembly electrodes.

본 발명에 따르면, 상기 (e) 단계는, 상기 유체 분사 모듈과 상기 기판이 기 설정된 간격이 되도록 상기 유체 분사 모듈을 수직 이동시키는 단계; 및 상기 기 설정된 간격을 유지하면서 상기 유체 분사 모듈을 수평 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, the step (e) may include: vertically moving the fluid ejection module so that the fluid ejection module and the substrate are at a preset distance; and horizontally moving the fluid ejection module while maintaining the preset interval.

본 발명에 따르면, 상기 조립 전극들의 연장 방향과 교차하는 방향을 주요 이동 경로로 하여 상기 유체 분사 모듈을 수평 이동시키는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, the fluid ejection module is horizontally moved by using a direction crossing the extension direction of the assembled electrodes as a main movement path.

본 발명에 따르면, 상기 (d) 단계는, 상기 노즐홀이 상기 조립 전극들의 연장 방향 상의 인접한 셀들 사이의 격벽부를 향하도록 상기 유체 분사 모듈을 정렬시키는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, the step (d) is characterized in that the fluid ejection module is aligned so that the nozzle hole faces the partition wall between adjacent cells in the extending direction of the assembled electrodes.

본 발명에 따르면, 상기 제1 챔버 및 제2 챔버는 게이트를 사이에 두고 나란히 배치되며, 상기 (c) 단계는, 상기 게이트가 열리면 상기 제1 챔버 상부에 배치된 상기 기판을 상기 제2 챔버 상부로 수평 이동시키는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, the first chamber and the second chamber are arranged side by side with a gate interposed therebetween, and in step (c), when the gate is opened, the substrate disposed on the first chamber is transferred to the upper part of the second chamber. It is characterized in that it moves horizontally.

본 발명에 따르면, 상기 (b) 내지 (e) 단계가 진행되는 동안, 상기 조립 전극들에는 계속적으로 전압이 인가되는 것을 특징으로 한다. According to the present invention, while the steps (b) to (e) proceed, a voltage is continuously applied to the assembled electrodes.

본 발명에 따르면, 상기 (a) 내지 (e) 단계가 진행되는 동안, 상기 제1 및 제2 챔버 내부는 계속적으로 모니터링 되며, 상기 (d) 및 (e) 단계는, 상기 모니터링 내용에 따라 선택적으로 진행되는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, while the steps (a) to (e) are in progress, the inside of the first and second chambers are continuously monitored, and the steps (d) and (e) are optional according to the contents of the monitoring. It is characterized in that it proceeds with

본 발명에 따르면, 상기 (e) 단계는, 상기 모니터링 내용에 따라 상기 유체 분사 모듈의 이동 방향, 이동 속도 및 상기 노즐홀을 통해 분사되는 유체의 세기가 조절되는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, in the step (e), the moving direction, the moving speed, and the intensity of the fluid injected through the nozzle hole are adjusted according to the monitoring contents.

본 발명은 기판에 오조립된 반도체 발광소자들을 제거하는데 소요되는 시간을 단축하여 택 타임을 절감하고, 디스플레이 장치의 양산성 및 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention has the effect of reducing the time required to remove the semiconductor light emitting devices erroneously assembled on the substrate, thereby reducing the tack time, and improving the mass productivity and productivity of the display device.

도 1은 본 발명의 반도체 발광소자를 이용한 디스플레이 장치의 일 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 2는 도 1의 디스플레이 장치의 A 부분의 부분 확대도이다.
도 3은 도 2의 반도체 발광소자의 확대도이다.
도 4는 도 2의 반도체 발광소자의 다른 실시예를 나타내는 확대도이다.
도 5a 내지 도 5e는 전술한 반도체 발광소자를 제작하는 새로운 공정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 본 발명에 따른 반도체 발광소자의 자가조립 장치의 일 예를 나타내는 개념도이다.
도 7은 도 6의 자가조립 장치의 블록 다이어그램이다.
도 8a 내지 도 8e는 도 6의 자가조립 장치를 이용하여 반도체 발광소자를 자가조립 하는 공정을 나타내는 개념도이다.
도 9는 도 8a 내지 도 8e의 반도체 발광소자를 설명하기 위한 개념도이다.
도 10a 내지 도 10e는 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 제조방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 11은 자가조립 시 발생하는 조립 유형들을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명에 따른 유체 분사 모듈의 구조를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명에 따른 제1 및 제2 챔버((a): 게이트 닫힌 상태, (b): 게이트 열린 상태)를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명에 따른 유체 분사 모듈의 경로를 설명하기 위한 도면이다.
1 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of a display device using a semiconductor light emitting device of the present invention.
FIG. 2 is a partially enlarged view of a portion A of the display device of FIG. 1 .
FIG. 3 is an enlarged view of the semiconductor light emitting device of FIG. 2 .
4 is an enlarged view illustrating another embodiment of the semiconductor light emitting device of FIG. 2 .
5A to 5E are conceptual views for explaining a new process of manufacturing the above-described semiconductor light emitting device.
6 is a conceptual diagram illustrating an example of an apparatus for self-assembly of a semiconductor light emitting device according to the present invention.
7 is a block diagram of the self-assembly apparatus of FIG. 6 .
8A to 8E are conceptual views illustrating a process of self-assembling a semiconductor light emitting device using the self-assembly apparatus of FIG. 6 .
9 is a conceptual diagram illustrating the semiconductor light emitting device of FIGS. 8A to 8E .
10A to 10E are conceptual views for explaining a method of manufacturing a display device according to the present invention.
11 is a view showing assembly types that occur during self-assembly.
12 is a view showing the structure of the fluid ejection module according to the present invention.
13 is a view showing the first and second chambers ((a): gate closed state, (b): gate open state) according to the present invention.
14 is a view for explaining the path of the fluid injection module according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 “모듈” 및 “부”는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니된다. Hereinafter, the embodiments disclosed in the present specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or similar components are assigned the same reference numbers regardless of reference numerals, and redundant description thereof will be omitted. The suffixes “module” and “part” for components used in the following description are given or mixed in consideration of only the ease of writing the specification, and do not have a meaning or role distinct from each other by themselves. In addition, in describing the embodiments disclosed in this specification, if it is determined that detailed descriptions of related known technologies may obscure the gist of the embodiments disclosed in this specification, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification, and should not be construed as limiting the technical spirit disclosed in the present specification by the accompanying drawings.

또한, 층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 “상(on)”에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 중간 요소가 존재할 수도 있는 것으로 이해할 수 있을 것이다.Also, when an element, such as a layer, region, or substrate, is referred to as being “on” another component, it may be understood that it is directly on the other element or intervening elements may be present therebetween. There will be.

본 명세서에서 설명되는 디스플레이 장치에는 휴대폰(mobile phone), 스마트폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 테블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 디지털 TV(digital TV), 데스크톱 컴퓨터(desktop computer) 등이 포함될 수 있다. 그러나 본 명세서에 기재된 실시예에 따른 구성은 추후 개발되는 새로운 제품형태라도 디스플레이를 포함할 수 있다면 적용될 수 있다.The display device described in this specification includes a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), a navigation system, and a slate PC. (slate PC), tablet PC (tablet PC), ultrabook (ultrabook), digital TV (digital TV), desktop computer (desktop computer) and the like may be included. However, the configuration according to the embodiment described in this specification can be applied as long as it can include a display even in a new product form to be developed later.

도 1은 본 발명의 반도체 발광소자를 이용한 디스플레이 장치의 일 실시예를 나타내는 개념도이고, 도 2는 도 1의 디스플레이 장치의 A 부분의 부분 확대도이고, 도 3은 도 2의 반도체 발광소자의 확대도이며, 도 4는 도 2의 반도체 발광소자의 다른 실시예를 나타내는 확대도이다.1 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of a display device using a semiconductor light emitting device of the present invention, FIG. 2 is a partially enlarged view of a portion A of the display device of FIG. 1 , and FIG. 3 is an enlarged view of the semiconductor light emitting device of FIG. 2 FIG. 4 is an enlarged view showing another embodiment of the semiconductor light emitting device of FIG. 2 .

도시에 의하면, 디스플레이 장치(100)의 제어부에서 처리되는 정보는 디스플레이 모듈(140)에서 출력될 수 있다. 상기 디스플레이 모듈(140)의 테두리를 감싸는 폐루프 형태의 케이스(101)가 상기 디스플레이 장치(100)의 베젤을 형성할 수 있다.As illustrated, information processed by the control unit of the display apparatus 100 may be output from the display module 140 . A closed-loop case 101 surrounding the edge of the display module 140 may form a bezel of the display device 100 .

상기 디스플레이 모듈(140)은 영상이 표시되는 패널(141)을 구비하고, 상기 패널(141)은 마이크로 크기의 반도체 발광소자(150)와 상기 반도체 발광소자(150)가 장착되는 배선기판(110)을 구비할 수 있다.The display module 140 includes a panel 141 on which an image is displayed, and the panel 141 includes a micro-sized semiconductor light emitting device 150 and a wiring board 110 on which the semiconductor light emitting device 150 is mounted. can be provided.

상기 배선기판(110)에는 배선이 형성되어 상기 반도체 발광소자(150)의 n형 전극(152) 및 p형 전극(156)과 연결될 수 있다. 이를 통하여, 상기 반도체 발광소자(150)는 자발광하는 개별화소로서 상기 배선기판(110) 상에 구비될 수 있다.A wiring is formed on the wiring board 110 to be connected to the n-type electrode 152 and the p-type electrode 156 of the semiconductor light emitting device 150 . Through this, the semiconductor light emitting device 150 may be provided on the wiring board 110 as an individual pixel that emits light.

상기 패널(141)에 표시되는 영상은 시각 정보로서, 매트릭스 형태로 배치되는 단위 화소(sub-pixel)의 발광이 상기 배선을 통하여 독자적으로 제어됨에 의하여 구현된다.The image displayed on the panel 141 is visual information and is realized by independently controlling the light emission of sub-pixels arranged in a matrix form through the wiring.

본 발명에서는 전류를 빛으로 변환시키는 반도체 발광소자(150)의 일 종류로서 마이크로 LED(Light Emitting Diode)를 예시한다. 상기 마이크로 LED는 100 ㎛ 이하의 작은 크기로 형성되는 발광 다이오드가 될 수 있다. 상기 반도체 발광소자(150)는 청색, 적색 및 녹색이 발광영역에 각각 구비되어 이들의 조합에 의하여 단위 화소가 구현될 수 있다. 즉, 상기 단위 화소는 하나의 색을 구현하기 위한 최소 단위를 의미하며, 상기 단위 화소 내에 적어도 3개의 마이크로 LED가 구비될 수 있다.In the present invention, a micro LED (Light Emitting Diode) is exemplified as a type of the semiconductor light emitting device 150 that converts current into light. The micro LED may be a light emitting diode formed in a small size of 100 μm or less. In the semiconductor light emitting device 150 , blue, red, and green colors are respectively provided in the light emitting region, and a unit pixel may be realized by a combination thereof. That is, the unit pixel means a minimum unit for realizing one color, and at least three micro LEDs may be provided in the unit pixel.

보다 구체적으로, 도 3을 참조하면, 상기 반도체 발광소자(150)는 수직형 구조가 될 수 있다.More specifically, referring to FIG. 3 , the semiconductor light emitting device 150 may have a vertical structure.

예를 들어, 상기 반도체 발광소자(150)는 질화 갈륨(GaN)을 주로 하여 인듐(In) 및/또는 알루미늄(Al)이 함께 첨가되어 청색을 비롯한 다양한 빛을 발광하는 고출력의 발광 소자로 구현될 수 있다.For example, the semiconductor light emitting device 150 is mainly made of gallium nitride (GaN) and added with indium (In) and/or aluminum (Al) to be implemented as a high power light emitting device that emits various lights including blue. can

이러한 수직형 반도체 발광소자(150)는 p형 전극(156), p형 전극(156) 상에 형성된 p형 반도체층(155), p형 반도체층(155) 상에 형성된 활성층(154), 활성층(154) 상에 형성된 n형 반도체층(153) 및 n형 반도체층(153) 상에 형성된 n형 전극(152)을 포함한다. 이 경우, 하부에 위치한 p형 전극(156)은 배선기판(110)의 p전극과 전기적으로 연결될 수 있고, 상부에 위치한 n형 전극(152)은 반도체 발광소자(150)의 상측에서 n전극과 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 수직형 반도체 발광소자(150)는 전극을 상/하로 배치할 수 있으므로, 칩 사이즈를 줄일 수 있다는 큰 강점을 가지고 있다.The vertical semiconductor light emitting device 150 includes a p-type electrode 156 , a p-type semiconductor layer 155 formed on the p-type electrode 156 , an active layer 154 formed on the p-type semiconductor layer 155 , and an active layer An n-type semiconductor layer 153 formed on the 154 and an n-type electrode 152 formed on the n-type semiconductor layer 153 are included. In this case, the lower p-type electrode 156 may be electrically connected to the p-electrode of the wiring board 110 , and the upper n-type electrode 152 may be electrically connected to the n-electrode and the n-type electrode 152 on the upper side of the semiconductor light emitting device 150 . can be electrically connected. The vertical semiconductor light emitting device 150 has a great advantage in that it is possible to reduce the chip size because electrodes can be arranged up and down.

다른 예로서, 도 4를 참조하면, 상기 반도체 발광소자는 플립 칩 타입(flip chip type)의 발광소자가 될 수 있다.As another example, referring to FIG. 4 , the semiconductor light emitting device may be a flip chip type light emitting device.

이러한 예로서, 상기 반도체 발광소자(250)는 p형 전극(256), p형 전극(256)이 형성되는 p형 반도체층(255), p형 반도체층(255) 상에 형성된 활성층(254), 활성층(254) 상에 형성된 n형 반도체층(253) 및 n형 반도체층(253) 상에서 p형 전극(256)과 수평 방향으로 이격 배치되는 n형 전극(252)을 포함한다. 이 경우, p형 전극(256)과 n형 전극(252)은 모두 반도체 발광소자(250)의 하부에서 배선기판(110)의 p전극 및 n전극과 전기적으로 연결될 수 있다. As an example, the semiconductor light emitting device 250 includes a p-type electrode 256 , a p-type semiconductor layer 255 on which the p-type electrode 256 is formed, and an active layer 254 formed on the p-type semiconductor layer 255 . , an n-type semiconductor layer 253 formed on the active layer 254 and an n-type electrode 252 spaced apart from the p-type electrode 256 in the horizontal direction on the n-type semiconductor layer 253 . In this case, both the p-type electrode 256 and the n-type electrode 252 may be electrically connected to the p-electrode and the n-electrode of the wiring board 110 under the semiconductor light emitting device 250 .

상기 수직형 반도체 발광소자(150)와 수평형 반도체 발광소자(250)는 각각 녹색 반도체 발광소자, 청색 반도체 발광소자 및 적색 반도체 발광소자가 될 수 있다. 녹색 반도체 발광소자와 청색 반도체 발광소자의 경우에 질화 갈륨(GaN)을 주로 하여 인듐(In) 및/또는 알루미늄(Al)이 함께 첨가되어 녹색이나 청색의 빛을 발광하는 고출력의 발광소자로 구현될 수 있다. 이러한 예로서, 상기 반도체 발광소자는 n-Gan, p-Gan, AlGaN, InGaN 등 다양한 계층으로 형성되는 질화갈륨 박막이 될 수 있으며, 구체적으로 상기 p형 반도체층은 p-type GaN이고, 상기 n형 반도체층은 n-type GaN이 될 수 있다. 다만, 적색 반도체 발광소자의 경우에는 상기 p형 반도체층은 p-type GaAs이고, 상기 n형 반도체층은 n-type GaAs가 될 수 있다. The vertical semiconductor light emitting device 150 and the horizontal semiconductor light emitting device 250 may be a green semiconductor light emitting device, a blue semiconductor light emitting device, and a red semiconductor light emitting device, respectively. In the case of a green semiconductor light emitting device and a blue semiconductor light emitting device, gallium nitride (GaN) is mainly used and indium (In) and/or aluminum (Al) are added together to be implemented as a high power light emitting device that emits green or blue light. can For this example, the semiconductor light emitting device may be a gallium nitride thin film formed in various layers such as n-Gan, p-Gan, AlGaN, InGaN, and specifically, the p-type semiconductor layer is p-type GaN, and the n The type semiconductor layer may be n-type GaN. However, in the case of a red semiconductor light emitting device, the p-type semiconductor layer may be p-type GaAs, and the n-type semiconductor layer may be n-type GaAs.

또한, 상기 p형 반도체층은 p전극 쪽은 Mg가 도핑된 p-type GaN이고, n형 반도체층은 n전극쪽은 Si가 도핑된 n-type GaN이 될 수 있다. 이 경우에, 전술한 반도체 발광소자들은 활성층이 없는 반도체 발광소자가 될 수 있다.In addition, the p-type semiconductor layer may be p-type GaN doped with Mg on the p electrode side, and the n-type semiconductor layer may be n-type GaN doped with Si on the n electrode side. In this case, the above-described semiconductor light emitting devices may be semiconductor light emitting devices without an active layer.

한편, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 발광 다이오드가 매우 작기 때문에 상기 디스플레이 패널을 자발광하는 단위화소가 고정세로 배열될 수 있으며, 이를 통하여 고화질의 디스플레이 장치가 구현될 수 있다. Meanwhile, referring to FIGS. 1 to 4 , since the light emitting diodes are very small, the unit pixels emitting light on the display panel can be arranged with a high definition, thereby realizing a high-definition display device.

상기에서 설명된 본 발명의 반도체 발광소자를 이용한 디스플레이 장치에서는 웨이퍼 상에 성장되어 메사(mesa) 및 아이솔레이션(isolation)을 통하여 형성된 반도체 발광소자가 개별 화소로 이용된다. In the display device using the semiconductor light emitting device of the present invention described above, the semiconductor light emitting device grown on a wafer and formed through mesa and isolation is used as an individual pixel.

이 경우, 마이크로 크기의 반도체 발광소자(150)는 웨이퍼에 상기 디스플레이 패널의 기판 상의 기설정된 위치로 전사되어야 한다. 이러한 전사 기술로 픽앤플레이스(pick & place)가 있으나 성공률이 낮고 매우 많은 시간이 요구된다. 다른 예로서, 스탬프나 롤을 이용하여 한 번에 여러 개의 소자를 전사하는 기술이 있으나 수율에 한계가 있어 대화면의 디스플레이에는 적합하지 않다. In this case, the micro-sized semiconductor light emitting device 150 must be transferred to a predetermined position on the substrate of the display panel on the wafer. There is a pick & place method as such a transfer technology, but the success rate is low and it takes a lot of time. As another example, there is a technique of transferring several devices at a time using a stamp or a roll, but it is not suitable for a large screen display because of a limitation in yield.

본 발명에서는 이러한 문제를 해결할 수 있는 디스플레이 장치의 새로운 제조방법 및 제조장치를 제시한다.The present invention proposes a new manufacturing method and manufacturing apparatus of a display device that can solve these problems.

이를 위하여, 먼저, 디스플레이 장치의 새로운 제조방법에 대하여 살펴본다. 도 5a 내지 도 5e는 전술한 반도체 발광소자를 제작하는 새로운 공정을 설명하기 위한 개념도들이다.To this end, first, a new method of manufacturing a display device will be described. 5A to 5E are conceptual views for explaining a new process of manufacturing the above-described semiconductor light emitting device.

본 명세서에서는 패시브 매트릭스(Passive Matrix, PM) 방식의 반도체 발광소자를 이용한 디스플레이 장치를 예시한다. 다만, 이하에서 설명되는 예시는 액티브 매트릭스(Active Matrix, AM) 방식의 반도체 발광소자에도 적용 가능하다. 또한, 이하에서는 수평형 반도체 발광소자를 자가조립 하는 방식에 대하여 예시하나, 이는 수직형 반도체 발광소자를 자가조립 하는 방식에도 적용 가능하다. In the present specification, a display device using a passive matrix (PM) type semiconductor light emitting device is exemplified. However, the examples described below are also applicable to an active matrix (AM) type semiconductor light emitting device. In addition, a method of self-assembling a horizontal semiconductor light emitting device is exemplified below, but this is also applicable to a method of self-assembling a vertical semiconductor light emitting device.

먼저, 제조방법에 의하면, 성장기판(159) 상에 제1 도전형 반도체층(153), 활성층(154) 및 제2 도전형 반도체층(155)을 각각 성장시킨다(도 5a).First, according to the manufacturing method, the first conductivity type semiconductor layer 153 , the active layer 154 , and the second conductivity type semiconductor layer 155 are grown on the growth substrate 159 , respectively ( FIG. 5A ).

제1 도전형 반도체층(153)이 성장하면, 다음은 상기 제1 도전형 반도체층(153) 상에 활성층(154)을 성장시키고, 다음으로 상기 활성층(154) 상에 제2 도전형 반도체층(155)을 성장시킨다. 이와 같이, 제1 도전형 반도체층(153), 활성층(154) 및 제2 도전형 반도체층(155)을 순차적으로 성장시키면 도 5a에 도시된 것과 같이 제1 도전형 반도체층(153), 활성층(154) 및 제2 도전형 반도체층(155)이 적층 구조를 형성한다.After the first conductivity type semiconductor layer 153 is grown, an active layer 154 is grown on the first conductivity type semiconductor layer 153 , and then a second conductivity type semiconductor layer is grown on the active layer 154 . Grow (155). In this way, when the first conductivity type semiconductor layer 153, the active layer 154, and the second conductivity type semiconductor layer 155 are sequentially grown, the first conductivity type semiconductor layer 153 and the active layer are sequentially grown as shown in FIG. 5A. (154) and the second conductivity type semiconductor layer 155 form a stacked structure.

이 경우에, 상기 제1 도전형 반도체층(153)은 p형 반도체층이 될 수 있으며, 상기 제2 도전형 반도체층(155)은 n형 반도체층이 될 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 도전형이 n형이 되고 제2 도전형이 p형이 되는 예시도 가능하다.In this case, the first conductivity-type semiconductor layer 153 may be a p-type semiconductor layer, and the second conductivity-type semiconductor layer 155 may be an n-type semiconductor layer. However, the present invention is not necessarily limited thereto, and examples in which the first conductivity type is n-type and the second conductivity type is p-type are also possible.

또한, 본 실시예에서는 활성층(154)이 존재하는 경우를 예시하나 전술한 바와 같이 경우에 따라 활성층(154)이 없는 구조도 가능하다. 이러한 예로서, 상기 p형 반도체층은 p전극 쪽은 Mg가 도핑된 p-type GaN이고, n형 반도체층은 n전극쪽은 Si가 도핑된 n-type GaN이 될 수 있다.In addition, although the present embodiment exemplifies a case in which the active layer 154 is present, a structure in which the active layer 154 is not present is also possible in some cases as described above. For this example, the p-type semiconductor layer may be p-type GaN doped with Mg on the p-electrode side, and the n-type semiconductor layer may be n-type GaN doped with Si on the n-electrode side of the p-type semiconductor layer.

성장기판(159)(웨이퍼)은 광투과성 재질, 예를 들어, 사파이어(Al2O3), GaN, ZnO, AlO 중 어느 하나를 포함하여 형성될 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다. 또한, 성장기판(159)은 반도체 물질 성장에 적합한 물질(캐리어 웨이퍼)로 형성되거나 열전도성이 뛰어난 물질로 형성될 수 있다. 성장기판(159)은 전도성 기판 또는 절연성 기판을 포함하며, 예를 들어 사파이어(Al2O3) 기판에 비해 열전도성이 큰 SiC 기판 또는 Si, GaAs, GaP, InP, Ga2O3 중 적어도 하나를 사용할 수 있다.The growth substrate 159 (wafer) may be formed of a light-transmitting material, for example, sapphire (Al 2 O 3 ), GaN, ZnO, or AlO, but is not limited thereto. In addition, the growth substrate 159 may be formed of a material suitable for semiconductor material growth (carrier wafer) or a material having excellent thermal conductivity. The growth substrate 159 includes a conductive substrate or an insulating substrate, for example, a sapphire (Al 2 O 3 ) SiC substrate having high thermal conductivity compared to the substrate or at least one of Si, GaAs, GaP, InP, and Ga 2 O 3 . can be used

다음으로, 제1 도전형 반도체층(153), 활성층(154) 및 제2 도전형 반도체층(155)의 적어도 일부를 제거하여 복수의 반도체 발광소자를 형성한다(도 5b).Next, at least some of the first conductivity type semiconductor layer 153 , the active layer 154 , and the second conductivity type semiconductor layer 155 are removed to form a plurality of semiconductor light emitting devices ( FIG. 5B ).

보다 구체적으로, 복수의 반도체 발광소자들이 발광소자 어레이를 형성하도록 아이솔레이션(isolation)을 수행한다. 즉, 제1 도전형 반도체층(153), 활성층(154) 및 제2 도전형 반도체층(155)을 수직 방향으로 식각하여 복수의 반도체 발광소자를 형성한다.More specifically, isolation is performed so that a plurality of semiconductor light emitting devices form a light emitting device array. That is, the first conductivity type semiconductor layer 153 , the active layer 154 , and the second conductivity type semiconductor layer 155 are vertically etched to form a plurality of semiconductor light emitting devices.

만약, 수평형 반도체 발광소자를 형성하는 경우라면, 상기 활성층(154) 및 제2 도전형 반도체층(155)은 수직 방향으로 일부가 제거되어 상기 제1 도전형 반도체층(153)이 외부로 노출되는 메사(mesa) 공정과 이후에 제1 도전형 반도체층(153)을 식각하여 복수의 반도체 발광소자 어레이를 형성하는 아이솔레이션(isolation)이 수행될 수 있다.If a horizontal type semiconductor light emitting device is formed, the active layer 154 and the second conductivity type semiconductor layer 155 are partially removed in the vertical direction to expose the first conductivity type semiconductor layer 153 to the outside. After the mesa process, the first conductive type semiconductor layer 153 is etched to form a plurality of semiconductor light emitting device arrays, and isolation may be performed.

다음으로, 상기 제2 도전형 반도체층(155)의 일면 상에 제2 도전형 전극(156 또는 p형 전극)을 각각 형성한다(도 5c). 상기 제2 도전형 전극(156)은 스퍼터링 등의 증착 방법으로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 다만, 제1 도전형 반도체층과 제2 도전형 반도체층이 각각 n형 반도체층과 p형 반도체층인 경우에는, 상기 제2 도전형 전극(156)은 n형 전극이 되는 것도 가능하다.Next, second conductivity type electrodes 156 or p-type electrodes are respectively formed on one surface of the second conductivity type semiconductor layer 155 ( FIG. 5C ). The second conductivity type electrode 156 may be formed by a deposition method such as sputtering, but is not limited thereto. However, when the first conductivity-type semiconductor layer and the second conductivity-type semiconductor layer are the n-type semiconductor layer and the p-type semiconductor layer, respectively, the second conductivity-type electrode 156 may be an n-type electrode.

그 다음에, 상기 성장기판(159)을 제거하여 복수의 반도체 발광소자를 구비한다. 예를 들어, 성장기판(159)은 레이저 리프트 오프법(Laser Lift-Off, LLO) 또는 화학적 리프트 오프법(Chemical Lift-Off, CLO)을 이용하여 제거할 수 있다(도 5d).Then, the growth substrate 159 is removed to provide a plurality of semiconductor light emitting devices. For example, the growth substrate 159 may be removed using a laser lift-off method (LLO) or a chemical lift-off method (CLO) ( FIG. 5D ).

이후에, 유체가 채워진 챔버에서 반도체 발광소자들(150)이 기판에 안착되는 단계가 진행된다(도 5e).Thereafter, a step of seating the semiconductor light emitting devices 150 on a substrate in a chamber filled with a fluid is performed ( FIG. 5E ).

예를 들어, 유체가 채워진 챔버 속에 상기 반도체 발광소자들(150) 및 기판을 넣고 유동, 중력, 표면 장력 등을 이용하여 상기 반도체 발광소자들(150)이 상기 기판에 스스로 조립되도록 한다. 이 경우, 상기 기판은 조립기판(161)이 될 수 있다. For example, the semiconductor light emitting devices 150 and the substrate are put in a chamber filled with a fluid, and the semiconductor light emitting devices 150 are self-assembled on the substrate using flow, gravity, surface tension, and the like. In this case, the substrate may be an assembly substrate 161 .

다른 예로서, 상기 조립기판(161) 대신에 배선기판을 유체 챔버에 넣어 상기 반도체 발광소자들(150)을 배선기판에 바로 안착시키는 것도 가능하다. 다만, 설명의 편의상 본 발명에서는 기판이 조립기판(161)으로 구비되어 반도체 발광소자들(150)이 안착되는 것을 예시한다.As another example, it is also possible to place the wiring board in a fluid chamber instead of the assembly board 161 to directly seat the semiconductor light emitting devices 150 on the wiring board. However, for convenience of description, in the present invention, the substrate is provided as the assembly substrate 161 to exemplify that the semiconductor light emitting devices 150 are seated.

반도체 발광소자들(150)이 조립 기판(161)에 용이하게 안착될 수 있도록 상기 조립 기판(161)에는 상기 반도체 발광소자들(150)이 끼워지는 셀들(미도시)이 구비될 수 있다. 구체적으로, 상기 조립기판(161)에는 상기 반도체 발광소자들(150)이 배선전극에 얼라인(align)되는 위치에 상기 반도체 발광소자들(150)이 안착되는 셀들이 형성된다. 상기 반도체 발광소자들(150)은 상기 유체 내에서 이동하다가 상기 셀들에 조립된다.Cells (not shown) in which the semiconductor light emitting devices 150 are inserted may be provided on the assembly substrate 161 so that the semiconductor light emitting devices 150 can be easily mounted on the assembly substrate 161 . Specifically, cells in which the semiconductor light emitting devices 150 are seated are formed on the assembly substrate 161 at positions where the semiconductor light emitting devices 150 are aligned with the wiring electrodes. The semiconductor light emitting devices 150 are assembled to the cells while moving in the fluid.

상기 조립기판(161)에 복수의 반도체 발광소자들(150)이 안착된 후, 상기 조립기판(161)의 반도체 발광소자들(150)을 배선기판으로 전사하면 대면적의 전사가 가능하게 된다. 따라서, 상기 조립기판(161)은 임시기판으로 지칭될 수 있다.After the plurality of semiconductor light emitting devices 150 are seated on the assembly substrate 161 , the semiconductor light emitting devices 150 of the assembly substrate 161 are transferred to the wiring board, thereby enabling large-area transfer. Accordingly, the assembly substrate 161 may be referred to as a temporary substrate.

한편, 상기에서 설명된 자가조립 방법을 대화면 디스플레이의 제조에 적용하 기 위해서는 전사 수율을 높여야만 한다. 본 발명에서는 전사 수율을 높이기 위하여 중력이나 마찰력의 영향을 최소화하고, 비특이적 결합을 막는 방법과 장치를 제안한다. On the other hand, in order to apply the self-assembly method described above to the manufacture of a large-screen display, it is necessary to increase the transfer yield. The present invention proposes a method and apparatus for minimizing the influence of gravity or frictional force and preventing non-specific binding in order to increase the transfer yield.

이 경우, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 반도체 발광소자에 자성체를 배치시켜 자기력을 이용하여 반도체 발광소자를 이동시키고, 이동 과정에서 전기장을 이용하여 상기 반도체 발광소자를 기설정된 위치에 안착시킨다. 이하에서는, 첨부된 도면과 함께 이러한 전사 방법과 장치에 대하여 보다 구체적으로 살펴본다. In this case, in the display device according to the present invention, a magnetic material is disposed on the semiconductor light emitting device to move the semiconductor light emitting device using magnetic force, and the semiconductor light emitting device is seated at a predetermined position using an electric field during the movement process. Hereinafter, such a transfer method and apparatus will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 6은 본 발명에 따른 반도체 발광소자의 자가조립 장치의 일 예를 나타내는 개념도이고, 도 7은 도 6의 자가조립 장치의 블록 다이어그램이다. 또한, 도 8a 내지 도 8e는 도 6의 자가조립 장치를 이용하여 반도체 발광소자를 자가조립 하는 공정을 나타내는 개념도이며, 도 9는 도 8a 내지 도 8e의 반도체 발광소자를 설명하기 위한 개념도이다.6 is a conceptual diagram illustrating an example of a self-assembly apparatus for a semiconductor light emitting device according to the present invention, and FIG. 7 is a block diagram of the self-assembly apparatus of FIG. 6 . In addition, FIGS. 8A to 8E are conceptual views illustrating a process of self-assembling a semiconductor light emitting device using the self-assembly apparatus of FIG. 6 , and FIG. 9 is a conceptual diagram for explaining the semiconductor light emitting device of FIGS. 8A to 8E .

도 6 및 도 7의 도시에 의하면, 본 발명의 자가조립 장치(160)는 유체 챔버(162), 자석(163) 및 위치 제어부(164)를 포함할 수 있다.6 and 7 , the self-assembly apparatus 160 of the present invention may include a fluid chamber 162 , a magnet 163 and a position control unit 164 .

상기 유체 챔버(162)는 복수의 반도체 발광소자들을 수용하는 공간을 구비한다. 상기 공간에는 유체가 채워질 수 있으며, 상기 유체는 조립용액으로서 물 등을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 유체 챔버(162)는 수조가 될 수 있으며, 오픈형으로 구성될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 유체 챔버(162)는 상기 공간이 닫힌 공간으로 이루어지는 클로즈형이 될 수 있다.The fluid chamber 162 has a space for accommodating a plurality of semiconductor light emitting devices. The space may be filled with a fluid, and the fluid may include water as an assembly solution. Accordingly, the fluid chamber 162 may be a water tank and may be configured as an open type. However, the present invention is not limited thereto, and the fluid chamber 162 may be of a closed type in which the space is a closed space.

상기 유체 챔버(162)에는 기판(161)의 상기 반도체 발광소자들(150)이 조립되는 조립면이 아래를 향하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(161)은 이송부에 의하여 조립위치로 이송되며, 상기 이송부는 기판이 장착되는 스테이지(165)를 구비할 수 있다. 상기 스테이지(165)는 제어부에 의하여 위치가 조절되며, 이를 통하여 상기 기판(161)은 상기 조립위치로 이송될 수 있다.The fluid chamber 162 may be disposed such that an assembly surface of the substrate 161 on which the semiconductor light emitting devices 150 are assembled faces downward. For example, the substrate 161 may be transferred to an assembly position by a transfer unit, and the transfer unit may include a stage 165 on which the substrate is mounted. The position of the stage 165 is controlled by a controller, and through this, the substrate 161 can be transferred to the assembly position.

이 때, 상기 조립위치에서 상기 기판(161)의 조립면은 상기 유체 챔버(162)의 바닥을 향하게 된다. 도시에 의하면, 상기 기판(161)의 조립면은 상기 유체 챔버(162) 내의 유체에 잠기도록 배치된다. 따라서, 상기 반도체 발광소자(150)는 상기 유체 내에서 상기 조립면으로 이동하게 된다.At this time, in the assembly position, the assembly surface of the substrate 161 faces the bottom of the fluid chamber 162 . As shown, the assembly surface of the substrate 161 is disposed to be immersed in the fluid in the fluid chamber 162 . Accordingly, the semiconductor light emitting device 150 moves to the assembly surface in the fluid.

상기 기판(161)은 전기장 형성이 가능한 조립기판으로서, 베이스부(161a), 유전체층(161b) 및 복수의 전극들(161c)을 포함할 수 있다.The substrate 161 is an assembled substrate capable of forming an electric field, and may include a base portion 161a, a dielectric layer 161b, and a plurality of electrodes 161c.

상기 베이스부(161a)는 절연성 있는 재질로 이루어지며, 상기 복수의 전극들(161c)은 상기 베이스부(161a)의 일면에 패턴된 박막 또는 후막 bi-planar 전극이 될 수 있다. 상기 전극(161c)은 예를 들어, Ti/Cu/Ti의 적층, Ag 페이스트 및 ITO 등으로 형성될 수 있다.The base portion 161a may be made of an insulating material, and the plurality of electrodes 161c may be a thin film or a thick bi-planar electrode patterned on one surface of the base portion 161a. The electrode 161c may be formed of, for example, a stack of Ti/Cu/Ti, Ag paste, ITO, or the like.

상기 유전체층(161b)은 SiO2, SiNx, SiON, Al2O3, TiO2, HfO2 등의 무기 물질로 이루어질 수 있다. 이와 다르게, 유전체층(161b)은 유기 절연체로서 단일층이거나 멀티층으로 구성될 수 있다. 유전체층(161b)의 두께는 수십 nm 내지 수 ㎛의 두께로 이루어질 수 있다.The dielectric layer 161b may be made of an inorganic material such as SiO 2 , SiN x , SiON, Al 2 O 3 , TiO 2 , HfO 2 . Alternatively, the dielectric layer 161b may be formed of a single layer or a multi-layer as an organic insulator. The thickness of the dielectric layer 161b may be in the range of several tens of nm to several μm.

나아가, 본 발명에 따른 기판(161)은 격벽에 의하여 구획되는 복수의 셀들(161d)을 포함한다. 셀들(161d)은 일방향을 따라 순차적으로 배치되며, 폴리머(polymer) 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 셀들(161d)을 이루는 격벽(161e)은 이웃하는 셀들(161d)과 공유되도록 이루어진다. 상기 격벽(161e)은 베이스부(161a)에서 돌출되며, 상기 격벽(161e)에 의하여 상기 셀들(161d)이 일방향을 따라 순차적으로 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 셀들(161d)은 열과 행 방향으로 각각 순차적으로 배치되며, 매트릭스 구조를 가질 수 있다.Furthermore, the substrate 161 according to the present invention includes a plurality of cells 161d partitioned by barrier ribs. The cells 161d are sequentially arranged in one direction and may be made of a polymer material. Also, the partition walls 161e forming the cells 161d are shared with the neighboring cells 161d. The partition wall 161e protrudes from the base portion 161a, and the cells 161d may be sequentially disposed along one direction by the partition wall 161e. More specifically, the cells 161d are sequentially arranged in the column and row directions, respectively, and may have a matrix structure.

셀들(161d)의 내부는 반도체 발광소자(150)를 수용하는 홈을 구비하며, 상기 홈은 상기 격벽(161e)에 의하여 한정되는 공간일 수 있다. 상기 홈의 형상은 반도체 발광소자의 형상과 동일 또는 유사할 수 있다. 예를 들어, 반도체 발광소자가 사각형상인 경우, 홈은 사각형상일 수 있다. 또한, 반도체 발광소자가 원형인 경우 셀들 내부에 형성된 홈은 원형으로 이루어질 수 있다. 나아가 셀들(161d) 각각은 단일의 반도체 발광소자를 수용하도록 이루어진다. 즉, 하나의 셀에는 하나의 반도체 발광소자가 수용된다.The cells 161d have grooves for accommodating the semiconductor light emitting devices 150 , and the grooves may be spaces defined by the barrier ribs 161e. The shape of the groove may be the same as or similar to that of the semiconductor light emitting device. For example, when the semiconductor light emitting device has a rectangular shape, the groove may have a rectangular shape. Also, when the semiconductor light emitting device has a circular shape, the grooves formed in the cells may be circular. Furthermore, each of the cells 161d is configured to accommodate a single semiconductor light emitting device. That is, one semiconductor light emitting device is accommodated in one cell.

한편, 복수의 전극들(161c)은 각각의 셀들(161d)의 바닥에 배치되는 복수의 전극라인을 구비하며, 상기 복수의 전극라인은 이웃한 셀로 연장되도록 이루어질 수 있다. Meanwhile, the plurality of electrodes 161c may include a plurality of electrode lines disposed at the bottom of each of the cells 161d, and the plurality of electrode lines may extend to adjacent cells.

상기 복수의 전극들(161c)은 상기 셀들(161d)의 하측에 배치되며, 서로 다른 극성이 각각 인가되어 상기 셀들(161d) 내에 전기장을 생성한다. 상기 전기장 형성을 위하여, 상기 복수의 전극들(161c)을 상기 유전체층(161b)이 덮으면서 상기 유전체층(161b)이 상기 셀들(161d)의 바닥을 형성할 수 있다. 이러한 구조에서, 각 셀들(161d)의 하측에서 한 쌍의 전극(161c)에 서로 다른 극성이 인가되면 전기장이 형성되고, 상기 전기장에 의하여 상기 셀들(161d) 내부로 반도체 발광소자가 삽입될 수 있다.The plurality of electrodes 161c are disposed below the cells 161d, and different polarities are applied to each other to generate an electric field in the cells 161d. To form the electric field, the dielectric layer 161b may cover the plurality of electrodes 161c and the dielectric layer 161b may form the bottom of the cells 161d. In this structure, when different polarities are applied to the pair of electrodes 161c under each of the cells 161d, an electric field is formed, and a semiconductor light emitting device can be inserted into the cells 161d by the electric field. .

상기 조립위치에서 상기 기판(161)의 전극들은 전원공급부(171)와 전기적으로 연결된다. 상기 전원공급부(171)는 상기 복수의 전극(161c)에 전원을 인가하여 상기 전기장을 생성하는 기능을 수행한다.In the assembly position, the electrodes of the substrate 161 are electrically connected to the power supply unit 171 . The power supply unit 171 applies power to the plurality of electrodes 161c to generate the electric field.

도시에 의하면, 상기 자가조립 장치는 상기 반도체 발광소자들(150)에 자기력을 가하기 위한 자석(163)을 구비할 수 있다. 상기 자석(163)은 유체 챔버(162)와 이격 배치되어 상기 반도체 발광소자들(150)에 자기력을 가하도록 이루어진다. 상기 자석(163)은 상기 기판(161)의 조립면의 반대면을 마주보도록 배치될 수 있으며, 상기 자석(163)과 연결되는 위치 제어부(164)에 의하여 상기 자석(163)의 위치가 제어된다.As illustrated, the self-assembly apparatus may include a magnet 163 for applying a magnetic force to the semiconductor light emitting devices 150 . The magnet 163 is spaced apart from the fluid chamber 162 to apply a magnetic force to the semiconductor light emitting devices 150 . The magnet 163 may be disposed to face the opposite surface of the assembly surface of the substrate 161 , and the position of the magnet 163 is controlled by the position control unit 164 connected to the magnet 163 . .

상기 자석(163)의 자기장에 의하여 상기 유체 내에서 이동하도록 상기 반도체 발광소자는 자성체를 구비할 수 있다.The semiconductor light emitting device may include a magnetic material to move in the fluid by the magnetic field of the magnet 163 .

도 9를 참조하면, 자성체를 구비하는 반도체 발광소자(1050)는 제1 도전형 전극(1052) 및 제2 도전형 전극(1056), 상기 제1 도전형 전극(1052)이 배치되는 제1 도전형 반도체층(1053), 상기 제1 도전형 반도체층(1053)과 오버랩 되며, 상기 제2 도전형 전극(1056)이 배치되는 제2 도전형 반도체층(1055), 그리고 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층(1053, 1055) 사이에 배치되는 활성층(1054)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 9 , a semiconductor light emitting device 1050 including a magnetic material has a first conductivity type electrode 1052 , a second conductivity type electrode 1056 , and a first conductivity type electrode 1052 on which the first conductivity type electrode 1052 is disposed. A type semiconductor layer 1053 , a second conductivity type semiconductor layer 1055 overlapping the first conductivity type semiconductor layer 1053 , the second conductivity type electrode 1056 is disposed, and the first and second An active layer 1054 disposed between the conductive semiconductor layers 1053 and 1055 may be included.

여기에서, 제1 도전형은 p형이고, 제2 도전형은 n형일 수 있으며, 그 반대로도 구성될 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이 활성층이 없는 반도체 발광소자가 될 수도 있다.Here, the first conductivity type may be p-type, the second conductivity type may be n-type, and vice versa. In addition, as described above, the semiconductor light emitting device without an active layer may be used.

한편, 본 발명에서, 상기 제1 도전형 전극(1052)은 자가조립 등에 의하여 상기 반도체 발광소자(1050)가 배선기판에 조립된 이후에 생성될 수 있다. 또한, 본 발명에서, 상기 제2 도전형 전극(1056)은 자성체를 포함할 수 있다. 자성체는 자성을 띄는 금속을 의미할 수 있다. 상기 자성체는 Ni, SmCo 등이 될 수 있으며, 다른 예로서 Gd계, La계 및 Mn계 중 적어도 하나에 대응되는 물질을 포함할 수 있다.Meanwhile, in the present invention, the first conductivity type electrode 1052 may be generated after the semiconductor light emitting device 1050 is assembled on a wiring board by self-assembly or the like. Also, in the present invention, the second conductivity type electrode 1056 may include a magnetic material. The magnetic material may mean a magnetic metal. The magnetic material may be Ni, SmCo, or the like, and as another example, may include a material corresponding to at least one of Gd-based, La-based, and Mn-based materials.

자성체는 입자 형태로 상기 제2 도전형 전극(1056)에 구비될 수 있다. 또한, 이와 달리 자성체를 포함한 도전형 전극은 도전형 전극의 일 레이어가 자성체로 이루어질 수도 있다. 이러한 예로서, 도 9에 도시된 것과 같이, 반도체 발광소자(1050)의 제2 도전형 전극(1056)은 제1층(1056a) 및 제2층(1056b)을 포함할 수 있으며, 여기에서 제1층(1056a)은 자성체를 포함하도록 이루어질 수 있고, 제2층(1056b)은 자성체가 아닌 금속 소재를 포함할 수 있다.The magnetic material may be provided in the second conductive type electrode 1056 in the form of particles. Alternatively, in a conductive electrode including a magnetic material, one layer of the conductive electrode may be formed of a magnetic material. For this example, as shown in FIG. 9 , the second conductivity type electrode 1056 of the semiconductor light emitting device 1050 may include a first layer 1056a and a second layer 1056b, where the first The first layer 1056a may include a magnetic material, and the second layer 1056b may include a metal material rather than a magnetic material.

본 예시에서는 자성체를 포함하는 제1층(1056a)이 제2 도전형 반도체층(1055)과 맞닿도록 배치될 수 있다. 이 경우, 제1층(1056a)은 제2층(1056b)과 제2 도전형 반도체층(1055) 사이에 배치되며, 제2층(1056b)은 배선기판의 배선과 연결되는 컨택 메탈이 될 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 자성체는 상기 제1 도전형 반도체층(1053)의 일면에 배치될 수 있다.In this example, the first layer 1056a including a magnetic material may be disposed to contact the second conductivity-type semiconductor layer 1055 . In this case, the first layer 1056a is disposed between the second layer 1056b and the second conductivity type semiconductor layer 1055 , and the second layer 1056b may be a contact metal connected to the wiring of the wiring board. have. However, the present invention is not necessarily limited thereto, and the magnetic material may be disposed on one surface of the first conductivity-type semiconductor layer 1053 .

다시 도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 자가조립 장치는 상기 유체 챔버(162)의 상부에 x, y, z 축으로 자동 또는 수동으로 움직일 수 있는 자석 핸들러를 구비하거나 상기 자석(163)을 회전시킬 수 있는 모터를 구비할 수 있다. 상기 자석 핸들러 및 모터는 상기 위치 제어부(164)를 구성할 수 있다. 이를 통하여, 상기 자석(163)은 상기 기판(161)과 수평한 방향, 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하게 된다.Referring back to FIGS. 6 and 7 , the self-assembly device includes a magnet handler that can be moved automatically or manually in the x, y, and z axes on the upper portion of the fluid chamber 162 or rotates the magnet 163 . It can be provided with a motor that can make it. The magnet handler and the motor may constitute the position control unit 164 . Through this, the magnet 163 rotates in a horizontal direction, clockwise or counterclockwise direction with the substrate 161 .

한편, 상기 유체 챔버(162)에는 광투과성의 바닥판(166)이 형성되고, 상기 반도체 발광소자들은 상기 바닥판(166)과 상기 기판(161)의 사이에 배치될 수 있다. 상기 바닥판(166)을 통하여 상기 유체 챔버(162)의 내부를 모니터링 하도록 이미지 센서(167)가 상기 바닥판(166)을 바라보도록 배치될 수 있다. 상기 이미지 센서(167)는 제어부(172)에 의하여 제어되며, 기판(161)의 조립면을 관찰할 수 있도록 inverted type 렌즈 및 CCD 등을 구비할 수 있다.Meanwhile, a light-transmitting bottom plate 166 may be formed in the fluid chamber 162 , and the semiconductor light emitting devices may be disposed between the bottom plate 166 and the substrate 161 . An image sensor 167 may be disposed to face the bottom plate 166 to monitor the inside of the fluid chamber 162 through the bottom plate 166 . The image sensor 167 is controlled by the controller 172 and may include an inverted type lens and a CCD to observe the assembly surface of the substrate 161 .

상기에서 설명한 자가조립 장치는 자기장과 전기장을 조합하여 이용하도록 이루어지며, 이를 이용하면 상기 반도체 발광소자들이 상기 자석의 위치변화에 의하여 이동하는 과정에서 전기장에 의하여 상기 기판의 기설정된 위치에 안착될 수 있다. 이하에서는, 상기에서 설명한 자가조립 장치를 이용한 조립과정에 대하여 보다 상세히 설명한다. The self-assembly apparatus described above is made to use a combination of a magnetic field and an electric field, and using this, the semiconductor light emitting devices can be seated at a predetermined position on the substrate by an electric field in the process of moving by a change in the position of the magnet. have. Hereinafter, the assembly process using the self-assembly apparatus described above will be described in more detail.

먼저, 도 5a 내지 도 5c에서 설명한 과정을 통하여 자성체를 구비하는 복수의 반도체 발광소자들(1050)을 형성한다. 이 경우, 도 5c의 제2 도전형 전극을 형성하는 과정에서 자성체를 증착할 수 있다.First, a plurality of semiconductor light emitting devices 1050 including a magnetic material are formed through the process described with reference to FIGS. 5A to 5C . In this case, a magnetic material may be deposited in the process of forming the second conductivity type electrode of FIG. 5C .

다음으로, 기판(161)을 조립위치로 이송하고, 상기 반도체 발광소자들(1050)을 유체 챔버(162)에 투입한다(도 8a).Next, the substrate 161 is transferred to the assembly position, and the semiconductor light emitting devices 1050 are put into the fluid chamber 162 ( FIG. 8A ).

전술한 바와 같이, 상기 기판(161)의 조립위치는 상기 기판(161)의 상기 반도체 발광소자들(1050)이 조립되는 조립면이 아래를 향하도록 상기 유체 챔버(162)에 배치되는 위치가 될 수 있다.As described above, the assembly position of the substrate 161 will be a position in which the fluid chamber 162 is disposed such that the assembly surface on which the semiconductor light emitting devices 1050 of the substrate 161 are assembled faces downward. can

이 경우에, 상기 반도체 발광소자들(1050) 중 일부는 유체 챔버(162)의 바닥에 가라앉고, 일부는 유체 내 부유할 수 있다. 상기 유체 챔버(162)에 광투과성 바닥판(166)이 구비되는 경우 상기 반도체 발광소자들(1050) 중 일부는 바닥판(166)에 가라앉을 수 있다.In this case, some of the semiconductor light emitting devices 1050 may sink to the bottom of the fluid chamber 162 , and some may float in the fluid. When the light-transmitting bottom plate 166 is provided in the fluid chamber 162 , some of the semiconductor light emitting devices 1050 may sink to the bottom plate 166 .

다음으로, 상기 유체 챔버(162) 내에서 상기 반도체 발광소자들(1050)이 수직 방향으로 떠오르도록 상기 반도체 발광소자들(1050)에 자기력을 가한다(도 8b).Next, a magnetic force is applied to the semiconductor light emitting devices 1050 so that the semiconductor light emitting devices 1050 float in a vertical direction in the fluid chamber 162 ( FIG. 8B ).

상기 자가조립 장치의 자석(163)이 원위치에서 상기 기판(161)의 조립면의 반대면으로 이동하면, 상기 반도체 발광소자들(1050)은 상기 기판(161)을 향하여 상기 유체 내에서 떠오르게 된다. 상기 원위치는 상기 유체 챔버(162)로부터 벗어난 위치가 될 수 있다. 다른 예로서, 상기 자석(163)은 전자석으로 구성될 수 있으며, 이 경우 전자석에 전기를 공급하여 초기 자기력을 생성하게 된다.When the magnet 163 of the self-assembly device moves from its original position to the opposite surface of the assembly surface of the substrate 161 , the semiconductor light emitting devices 1050 float toward the substrate 161 in the fluid. The original position may be a position deviated from the fluid chamber 162 . As another example, the magnet 163 may be configured as an electromagnet, and in this case, electricity is supplied to the electromagnet to generate an initial magnetic force.

한편, 본 예시에서, 상기 자기력의 크기를 조절하면 상기 기판(161)의 조립면과 상기 반도체 발광소자들(1050)의 이격 거리가 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 반도체 발광소자들(1050)의 무게, 부력 및 자기력을 이용하여 상기 이격 거리를 제어할 수 있다. 상기 이격 거리는 상기 기판의 최외각으로부터 수 mm 내지 수 십 ㎛가 될 수 있다.Meanwhile, in this example, when the magnitude of the magnetic force is adjusted, the separation distance between the assembly surface of the substrate 161 and the semiconductor light emitting devices 1050 may be controlled. For example, the separation distance may be controlled using the weight, buoyancy, and magnetic force of the semiconductor light emitting devices 1050 . The separation distance may be several mm to several tens of μm from the outermost surface of the substrate.

다음으로, 상기 유체 챔버(162) 내에서 상기 반도체 발광소자들(1050)이 일방향을 따라 이동하도록 상기 반도체 발광소자들(1050)에 자기력을 가한다. 예를 들어, 상기 자석(163)을 상기 기판(161)과 수평한 방향, 시계 방향 또는 반시계 방향으로 이동한다(도 8c). 이 경우, 상기 반도체 발광소자들(1050)은 상기 자기력에 의하여 상기 기판(161)과 이격된 위치에서 상기 기판(161)과 수평한 방향을 따라 이동하게 된다.Next, a magnetic force is applied to the semiconductor light emitting devices 1050 so that the semiconductor light emitting devices 1050 move in one direction in the fluid chamber 162 . For example, the magnet 163 is moved in a horizontal direction, clockwise or counterclockwise direction with the substrate 161 ( FIG. 8C ). In this case, the semiconductor light emitting devices 1050 move in a direction parallel to the substrate 161 at a position spaced apart from the substrate 161 by the magnetic force.

다음으로, 상기 반도체 발광소자들(1050)이 이동하는 과정에서 상기 기판(161)의 기설정된 위치에 안착되도록 전기장을 가하여 상기 반도체 발광소자들(1050)을 상기 기설정된 위치로 유도하는 단계가 진행된다(도 8c).Next, a step of inducing the semiconductor light emitting devices 1050 to the predetermined position by applying an electric field to be seated at a predetermined position of the substrate 161 while the semiconductor light emitting devices 1050 are moved is performed. becomes (Fig. 8c).

예를 들어, 상기 반도체 발광소자들(1050)이 상기 기판(161)과 수평한 방향을 따라 이동하는 도중에 상기 전기장에 의하여 상기 기판(161)과 수직한 방향으로 이동하여 상기 기판(161)의 기설정된 위치에 안착된다.For example, the semiconductor light emitting devices 1050 move in a direction perpendicular to the substrate 161 by the electric field while the semiconductor light emitting devices 1050 are moving in a horizontal direction to the substrate 161 . installed in the set position.

보다 구체적으로, 기판(161)의 bi-planar 전극에 전원을 공급하여 전기장을 생성하고, 이를 이용하여 기설정된 위치에서만 조립이 되도록 유도한다. 즉, 선택적으로 생성한 전기장을 이용하여 반도체 발광소자들(1050)이 상기 기판(161)의 조립위치에 스스로 조립되도록 한다. 이를 위하여, 상기 기판(161)에는 상기 반도체 발광소자들(1050)이 끼워지는 셀들이 구비될 수 있다. More specifically, an electric field is generated by supplying power to the bi-planar electrode of the substrate 161 , and using this, assembly is induced only at a preset position. That is, the semiconductor light emitting devices 1050 are self-assembled at the assembly position of the substrate 161 using the selectively generated electric field. To this end, cells in which the semiconductor light emitting devices 1050 are inserted may be provided on the substrate 161 .

이 후, 상기 기판(161)의 언로딩 과정이 진행되며, 조립 공정이 완료된다. 상기 기판(161)이 조립기판인 경우 전술한 바와 같이 어레이된 반도체 발광소자들을 배선기판으로 전사하는 디스플레이 장치를 구현하기 위한 후공정이 진행될 수 있다.After that, the unloading process of the substrate 161 is performed, and the assembly process is completed. When the substrate 161 is an assembly substrate, as described above, a post-process for realizing a display device in which the arrayed semiconductor light emitting devices are transferred to a wiring substrate may be performed.

한편, 상기 반도체 발광소자들(1050)을 상기 기설정된 위치로 유도한 후, 상기 유체 챔버(162) 내에 남아있는 반도체 발광소자들(1050)이 상기 유체 챔버(162)의 바닥으로 떨어지도록 상기 자석(163)을 상기 기판(161)과 멀어지는 방향으로 이동시킬 수 있다(도 8d). 다른 예로서, 상기 자석(163)이 전자석인 경우, 전원 공급을 중단하면 상기 유체 챔버(162) 내에 남아있는 반도체 발광소자들(1050)은 유체 챔버(162)의 바닥으로 떨어질 수 있다.Meanwhile, after guiding the semiconductor light emitting devices 1050 to the preset position, the magnets so that the semiconductor light emitting devices 1050 remaining in the fluid chamber 162 fall to the bottom of the fluid chamber 162 . The 163 may be moved in a direction away from the substrate 161 ( FIG. 8D ). As another example, when the magnet 163 is an electromagnet, the semiconductor light emitting devices 1050 remaining in the fluid chamber 162 may fall to the bottom of the fluid chamber 162 when power supply is stopped.

이 후, 상기 유체 챔버(162)의 바닥에 잇는 반도체 발광소자들(1050)을 회수하면, 상기 회수된 반도체 발광소자들(1050)의 재사용이 가능하게 된다.Thereafter, when the semiconductor light emitting devices 1050 on the bottom of the fluid chamber 162 are recovered, the recovered semiconductor light emitting devices 1050 can be reused.

상기에서 설명된 자가조립 장치 및 방법은 fluidic assembly에서 조립 수율을 높이기 위해 자기장을 이용하여 먼 거리의 부품들을 미리 정해진 조립 사이트 근처에 집중시키고, 조립 사이트에 별도 전기장을 인가하여 조립 사이트에만 선택적으로 부품이 조립되도록 한다. 이 때, 조립기판을 수조 상부에 위치시키고 조립면이 아래로 향하도록 하여 부품의 무게에 의한 중력 영향을 최소화하면서 비특이적 결합을 막아 불량을 제거한다. 즉, 전사 수율을 높이기 위해 조립기판을 상부에 위치시켜 중력이나 마찰력 영향을 최소화하며 비특이적 결합을 막는다.The self-assembly apparatus and method described above use a magnetic field to concentrate distant parts near a predetermined assembly site in order to increase the assembly yield in fluidic assembly, and apply a separate electric field to the assembly site to selectively parts only at the assembly site. to be assembled. At this time, the assembly substrate is placed on the upper part of the water tank and the assembly surface is directed downward to minimize the effect of gravity due to the weight of the parts and prevent non-specific binding to eliminate defects. That is, to increase the transfer yield, the assembly substrate is placed on the upper part to minimize the influence of gravity or frictional force and prevent non-specific binding.

이상에서 살펴본 것과 같이, 상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 개별화소를 반도체 발광소자로 형성하는 디스플레이 장치에서 다량의 반도체 발광소자들을 한번에 조립할 수 있다.As described above, according to the present invention having the above configuration, it is possible to assemble a large number of semiconductor light emitting devices at once in a display device in which individual pixels are formed of semiconductor light emitting devices.

이와 같이 본 발명에 따르면 작은 크기의 웨이퍼 상에서 반도체 발광소자를 다량으로 화소화시킨 후 대면적 기판으로 전사시키는 것이 가능하게 된다. 이를 통하여, 저렴한 비용으로 대면적의 디스플레이 장치를 제작하는 것이 가능하게 된다.As described above, according to the present invention, it is possible to convert a semiconductor light emitting device into a large amount of pixels on a small-sized wafer and then transfer it to a large-area substrate. Through this, it is possible to manufacture a large-area display device at a low cost.

이하에서는, 새로운 디스플레이 장치의 제조방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a new display device will be described.

본 발명은 양산성 및 생산성이 향상된 디스플레이 장치의 제조방법에 관한 것으로, 특히 본 발명은 자가조립 후 진행되는 리페어 공정에 특징이 있다.The present invention relates to a method of manufacturing a display device with improved mass productivity and productivity, and in particular, the present invention is characterized by a repair process performed after self-assembly.

도 10a 내지 도 10e는 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 제조방법을 설명하기 위한 개념도이다.10A to 10E are conceptual views for explaining a method of manufacturing a display device according to the present invention.

먼저, (a) 유체가 담긴 제1 챔버(200) 내 반도체 발광소자들(500)을 투입하고, 제1 챔버(200) 상부로 기판(400)을 이송하는 단계가 수행될 수 있다(도 10a).First, the steps of (a) putting the semiconductor light emitting devices 500 into the first chamber 200 containing the fluid, and transferring the substrate 400 to the upper part of the first chamber 200 may be performed (FIG. 10A). ).

본 발명에서, 제1 챔버(200)는 자가조립이 진행되는 챔버일 수 있다. 제1 챔버(200)는 상부가 개방된 오픈형의 수조일 수 있고, 외부에서 내부가 보이도록 투명 재질로 형성될 수 있다. 또한, 제1 챔버(200)에는 조립 용액으로 DI water(Deionized water) 또는 계면활성제가 첨가된 유체가 수용될 수 있으며, 이에 한정하지 않는다.In the present invention, the first chamber 200 may be a chamber in which self-assembly is performed. The first chamber 200 may be an open type water tank with an open top, and may be formed of a transparent material so that the inside can be seen from the outside. In addition, DI water (deionized water) or a fluid to which a surfactant is added may be accommodated in the first chamber 200 as an assembly solution, but the present invention is not limited thereto.

제1 챔버(200)에 투입되는 반도체 발광소자들(500)은 자가조립용 반도체 발광소자일 수 있다. 따라서, 제1 챔버(200)에 투입되는 반도체 발광소자들(500)은 자성체를 포함하는 대칭형 구조일 수 있다. The semiconductor light emitting devices 500 injected into the first chamber 200 may be self-assembly semiconductor light emitting devices. Accordingly, the semiconductor light emitting devices 500 injected into the first chamber 200 may have a symmetrical structure including a magnetic material.

기판(400)은 제1 챔버(200)의 개방된 상부로 이송되어 제1 챔버(200) 내 담긴 유체에 잠기도록 배치될 수 있다. 이 때, 적어도 기판(400)의 조립면은 유체에 잠기도록 배치될 수 있다. 기판(400)의 조립면은 자가조립을 위한 구조들이 형성된 면일 수 있으며, 이는 후술한다. 본 발명에 따르면, 기판(400)은 기판 척(600)에 고정되어 제1 챔버(200) 상부로 이송될 수 있다. The substrate 400 may be transferred to the open upper part of the first chamber 200 and disposed to be immersed in the fluid contained in the first chamber 200 . At this time, at least the assembly surface of the substrate 400 may be disposed to be immersed in the fluid. The assembly surface of the substrate 400 may be a surface on which structures for self-assembly are formed, which will be described later. According to the present invention, the substrate 400 may be fixed to the substrate chuck 600 and transferred to the upper portion of the first chamber 200 .

다음으로, (b) 전기장 및 자기장을 이용하여 반도체 발광소자들(500)을 기판(400)의 기 설정된 위치에 안착시키는 단계가 수행될 수 있다(도 10b). Next, (b) using an electric field and a magnetic field to seat the semiconductor light emitting devices 500 at a preset position of the substrate 400 may be performed ( FIG. 10B ).

본 단계는 도 8a 내지 도 8e에 따른 자가조립 단계에 해당할 수 있다. 본 단계에서, 자기장 형성을 위해 기판(400)의 조립면의 반대측에는 자석(magnet) 또는 자석 어레이(magnet array)가 구비될 수 있다. 반도체 발광소자들(500)은 자성체에 의해 자기장이 형성된 기판(400) 주변으로 유도될 수 있다.This step may correspond to the self-assembly step according to FIGS. 8A to 8E . In this step, a magnet or a magnet array may be provided on the opposite side of the assembly surface of the substrate 400 to form a magnetic field. The semiconductor light emitting devices 500 may be guided around the substrate 400 on which a magnetic field is formed by a magnetic material.

또한, 본 단계에서, 전기장 형성을 위해 기판(400)은 조립면에 조립 전극들(420)을 포함할 수 있다. Also, in this step, the substrate 400 may include assembly electrodes 420 on the assembly surface to form an electric field.

기판(400)은 베이스부(410), 조립 전극들(420), 유전체층(430), 셀(440) 및 격벽부(450)를 포함할 수 있다.The substrate 400 may include a base portion 410 , assembly electrodes 420 , a dielectric layer 430 , a cell 440 , and a partition wall portion 450 .

베이스부(410)는 사파이어, 유리, 실리콘 등을 포함하거나 플렉서블(flexible)을 구현하기 위해 폴리이미드(PI)를 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정하지 않고, 절연성 및 유연성 있는 어떠한 재질도 사용될 수 있다. 또한, 베이스부(410)는 투명한 재질 또는 불투명한 재질일 수 있다.The base part 410 may include sapphire, glass, silicon, or the like, or polyimide (PI) to implement flexibility. However, the present invention is not limited thereto, and any material having insulation and flexibility may be used. In addition, the base part 410 may be made of a transparent material or an opaque material.

조립 전극들(420)은 일 방향으로 연장되는 라인형태의 전극일 수 있다. 조립 전극들(420)은 복수의 라인으로 구성되어 베이스부(410) 상에 소정 간격으로 배치될 수 있다. 조립 전극들(420)에는 전압이 인가될 수 있으며, 이를 통해 기판(400)의 조립면에는 전기장이 형성될 수 있다.The assembly electrodes 420 may be line-shaped electrodes extending in one direction. The assembly electrodes 420 may be formed of a plurality of lines and disposed on the base portion 410 at predetermined intervals. A voltage may be applied to the assembly electrodes 420 , and through this, an electric field may be formed on the assembly surface of the substrate 400 .

유전체층(430)은 조립 전극들(420)을 덮도록 형성될 수 있다. 유전체층(430)은 SiO2, SiNx, Al2O3, TiO2, HfO2 등의 무기 물질로 형성될 수 있다.The dielectric layer 430 may be formed to cover the assembly electrodes 420 . The dielectric layer 430 may be formed of an inorganic material such as SiO 2 , SiN x , Al 2 O 3 , TiO 2 , or HfO 2 .

또한, 유전체층(430) 상에는 격벽부(450)가 형성될 수 있다. 격벽부(450)는 조립 전극들(420)의 연장 방향을 따라 반도체 발광소자(500)가 안착되는 셀들(440)을 형성하면서 유전체층(430) 상에 적층될 수 있다. 격벽부(450)는 PAC, PI 등과 같은 고분자 물질 또는 SiO2, SiNx 등의 무기 물질로 형성될 수 있다.Also, a barrier rib part 450 may be formed on the dielectric layer 430 . The barrier rib part 450 may be stacked on the dielectric layer 430 while forming the cells 440 in which the semiconductor light emitting device 500 is mounted along the extending direction of the assembly electrodes 420 . The barrier rib part 450 may be formed of a polymer material such as PAC or PI or an inorganic material such as SiO 2 and SiN x .

셀들(440)은 조립 전극들(420)과 오버랩 되도록 형성될 수 있다. 따라서 조립 전극들(420)에 전압이 인가되었을 때 셀들(440) 내부에는 전기장이 상대적으로 강하게 형성되어 반도체 발광소자(500)는 셀(440) 내부로 유도 및 안착될 수 있다. 셀(440)에 안착된 반도체 발광소자(500)는 전기장에 의해 셀(440) 내부에 붙잡혀 있을 수 있으며, 후술할 단계들이 진행되는 동안에도 조립 전극들(420)에는 계속적으로 전압이 인가될 수 있다. The cells 440 may be formed to overlap the assembly electrodes 420 . Accordingly, when a voltage is applied to the assembly electrodes 420 , an electric field is relatively strong inside the cells 440 , so that the semiconductor light emitting device 500 can be induced and seated inside the cells 440 . The semiconductor light emitting device 500 seated in the cell 440 may be held inside the cell 440 by an electric field, and voltage may be continuously applied to the assembled electrodes 420 while the steps to be described below are performed. have.

즉, 기판(400)의 조립면이 제1 또는 제2 챔버의 바닥면을 향하도록 배치되어 있는 동안에는 반도체 발광소자들(500)을 기판(400)의 조립면에 붙잡아 두기 위해 조립 전극들(420)에 계속적으로 전압이 인가될 수 있다.That is, while the assembly surface of the substrate 400 is disposed to face the bottom surface of the first or second chamber, the assembly electrodes 420 to hold the semiconductor light emitting devices 500 to the assembly surface of the substrate 400 . ) may be continuously applied with voltage.

다음으로, (c) 유체가 담긴 제2 챔버(300) 내 노즐홀(730)을 포함하는 유체 분사 모듈(700)을 배치하고, 제2 챔버(300) 상부로 반도체 발광소자들(500)이 조립된 기판(400)을 이송하는 단계가 수행될 수 있다(도 10c).Next, (c) the fluid injection module 700 including the nozzle hole 730 is disposed in the second chamber 300 containing the fluid, and the semiconductor light emitting devices 500 are placed on the second chamber 300 . A step of transferring the assembled substrate 400 may be performed ( FIG. 10C ).

본 발명에서, 제2 챔버(300)는 리페어 공정이 진행되는 챔버일 수 있다. In the present invention, the second chamber 300 may be a chamber in which a repair process is performed.

도 11은 자가조립 시 발생하는 조립 유형들을 나타내는 도면이다.11 is a view showing assembly types that occur during self-assembly.

도 11을 참조하면, 자가조립을 통해 대부분의 반도체 발광소자들(500)은 도 11(a)와 같이 셀(440) 내부에 정확하게 안착될 수 있다. 그러나 일부 반도체 발광소자들(500')은 도 11(b) 내지 도 11(d)와 같이 셀(440) 내부에 정확하게 안착하지 못하고 격벽부(450)에 걸린 상태로 존재하거나, 셀(440) 외부로 누설되는 전기장에 의해 격벽부(450) 상에 안착되거나, 또는 상하 반전된 상태로 셀(440)에 안착될 수 있다.Referring to FIG. 11 , through self-assembly, most of the semiconductor light emitting devices 500 may be accurately seated in the cell 440 as shown in FIG. 11A . However, some of the semiconductor light emitting devices 500 ′ are not seated accurately in the cell 440 as shown in FIGS. 11 ( b ) to 11 ( d ) and are stuck in the barrier rib part 450 , or the cell 440 . It may be seated on the barrier rib part 450 by an electric field leaking to the outside, or may be seated on the cell 440 in a vertically inverted state.

리페어 공정은 이와 같이 오조립된 반도체 발광소자들(500)을 기판(400)으로부터 분리시키기 위한 공정에 해당한다. 본 발명에서는 기판(400)의 조립면에 대해 유체를 분사하는 리페어 공정이 이루어질 수 있으며, 이와 관련한 자세한 사항은 후술한다.The repair process corresponds to a process for separating the mis-assembled semiconductor light emitting devices 500 from the substrate 400 . In the present invention, a repair process of injecting a fluid onto the assembly surface of the substrate 400 may be performed, and details related thereto will be described later.

한편, 제2 챔버(300)는 제1 챔버(200)와 마찬가지로 상부가 개방된 오픈형의 수조일 수 있고, 외부에서 내부가 보이도록 투명 재질로 형성될 수 있다. 또한, 제2 챔버(300)에도 DI water(Deionized water) 등의 유체가 수용될 수 있으며, 이에 한정하지 않는다.Meanwhile, like the first chamber 200 , the second chamber 300 may be an open type water tank with an open top, and may be formed of a transparent material so that the inside can be seen from the outside. In addition, a fluid such as DI water (deionized water) may be accommodated in the second chamber 300 , but the present invention is not limited thereto.

도 13은 본 발명에 따른 제1 및 제2 챔버((a): 게이트 닫힌 상태, (b): 게이트 열린 상태)를 나타내는 도면이다.13 is a view showing the first and second chambers ((a): gate closed state, (b): gate open state) according to the present invention.

자가조립이 완료되면, 기판(400)은 제1 챔버(200)에서 제2 챔버(300)로 이송될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 챔버(200) 및 제2 챔버(300)는 도 13과 같이 게이트(gate)를 사이에 두고 나란히 배치될 수 있다. 제1 챔버(200) 및 제2 챔버(300)는 벽을 사이에 두고 배치될 수 있으며, 벽의 일부가 게이트(gate)에 해당할 수 있다. 기판(400)은 게이트(gate)의 열림에 의해 제1 챔버(200)의 상부에서 제2 챔버(300)의 상부로 수평 이송될 수 있다. 자세하게는, 제1 챔버(200) 내 유체에 잠긴 기판(400)을 유체로부터 분리시킨 후 수평이동을 통해 제2 챔버(300)의 상부로 위치시키고, 다시 제2 챔버(300) 내 담긴 유체에 일부 잠기도록 배치시킬 수 있다. 이 때, 기판(400)은 기판 척(600)에 고정된 상태로 이송될 수 있다. When self-assembly is completed, the substrate 400 may be transferred from the first chamber 200 to the second chamber 300 . According to an embodiment, the first chamber 200 and the second chamber 300 may be arranged side by side with a gate interposed therebetween as shown in FIG. 13 . The first chamber 200 and the second chamber 300 may be disposed with a wall interposed therebetween, and a portion of the wall may correspond to a gate. The substrate 400 may be horizontally transferred from the upper part of the first chamber 200 to the upper part of the second chamber 300 by opening a gate. In detail, after separating the substrate 400 immersed in the fluid in the first chamber 200 from the fluid, it is placed in the upper part of the second chamber 300 through horizontal movement, and again in the fluid contained in the second chamber 300 . It can be placed to be partially submerged. In this case, the substrate 400 may be transferred while being fixed to the substrate chuck 600 .

리페어 공정이 진행되는 제2 챔버(300) 내에는 오조립된 반도체 발광소자들(500)을 제거하기 위해 유체 분사 모듈(700)이 배치될 수 있다. 유체 분사 모듈(700)은 제2 챔버(300)에 수용된 유체에 완전히 잠기도록 배치될 수 있다. The fluid ejection module 700 may be disposed in the second chamber 300 in which the repair process is performed to remove the misassembled semiconductor light emitting devices 500 . The fluid ejection module 700 may be disposed to be completely submerged in the fluid accommodated in the second chamber 300 .

도 12는 본 발명에 따른 유체 분사 모듈의 구조를 나타내는 도면이다.12 is a view showing the structure of the fluid ejection module according to the present invention.

도 12를 참조하면, 유체 분사 모듈(700)은 유체 공급부(710), 하우징부(720) 및 노즐홀(730)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 12 , the fluid dispensing module 700 may include a fluid supply unit 710 , a housing unit 720 , and a nozzle hole 730 .

유체 공급부(710)는 하우징부(720)의 일측에 연결되어 하우징부(720) 내 수용 공간(724)으로 유체를 공급할 수 있다. 유체 공급부(710)는 수용 공간(724)에 외부 유체를 공급하거나 또는 제2 챔버(300) 내 유체를 공급하도록 설계될 수 있다. 또한, 일 실시예로, 유체 공급부(210)는 관(튜브) 형태일 수 있으며, 하우징부(720)의 일측에 형성된 가이드부(723)을 통해 수용 공간(724)과 연통될 수 있다.The fluid supply unit 710 may be connected to one side of the housing unit 720 to supply a fluid to the accommodation space 724 in the housing unit 720 . The fluid supply unit 710 may be designed to supply an external fluid to the accommodation space 724 or a fluid in the second chamber 300 . Also, as an embodiment, the fluid supply unit 210 may be in the form of a tube (tube), and may communicate with the accommodation space 724 through the guide unit 723 formed on one side of the housing unit 720 .

하우징부(720)는 유체 공급부(710)로부터 공급된 유체가 일시적으로 머무를 수 있는 수용 공간(724)이 형성되어 있으며, 상판(721) 및 하판(722)으로 이루어질 수 있다. 상판(721)은 기판(400) 측의 일면을, 하판(722)은 제2 챔버(300)의 바닥면 측의 일면을 의미할 수 있으며, 상판(721) 및 하판(722)은 유리와 같은 투명 소재로 형성될 수 있다.The housing unit 720 has an accommodation space 724 in which the fluid supplied from the fluid supply unit 710 can temporarily stay, and may include an upper plate 721 and a lower plate 722 . The upper plate 721 may mean one surface of the substrate 400 side, and the lower plate 722 may refer to one surface of the bottom surface of the second chamber 300 , and the upper plate 721 and the lower plate 722 are made of glass. It may be formed of a transparent material.

노즐홀(730)은 하우징부(720)의 상판(721)에 형성될 수 있으며, 노즐홀(730)은 유체 공급부(710)로부터 공급받은 유체를 기판(400)의 조립면을 향하여 분사할 수 있다. The nozzle hole 730 may be formed in the upper plate 721 of the housing unit 720 , and the nozzle hole 730 may spray the fluid supplied from the fluid supply unit 710 toward the assembly surface of the substrate 400 . have.

노즐홀(730)은 드라이 에칭 또는 레이저 가공을 통해 하우징부(720)의 상판(721)에 형성될 수 있다. 이 때, 노즐홀(730)은 수십 내지 수백 ㎛의 직경을 갖는 원형의 형태로 패턴될 수 있으며, 바람직하게는 25 내지 100 ㎛ 직경으로 패턴될 수 있다. 그러나 노즐홀(730)의 형상 및 직경(또는 길이)은 이에 한정되지 않는다.The nozzle hole 730 may be formed in the upper plate 721 of the housing unit 720 through dry etching or laser processing. At this time, the nozzle hole 730 may be patterned in a circular shape having a diameter of several tens to hundreds of μm, preferably 25 to 100 μm in diameter. However, the shape and diameter (or length) of the nozzle hole 730 are not limited thereto.

또한, 도면에 별도로 도시하지 않았으나, 유체 분사 모듈(700)은 유체 분사 모듈(700)의 구동을 제어하는 제어부와 유체 분사 모듈(700)의 위치를 정렬시키고 유체 분사 모듈(700)을 이동시키기 위한 이송부를 포함할 수 있다.In addition, although not separately shown in the drawing, the fluid ejection module 700 is configured to align the position of the fluid ejection module 700 with the control unit for controlling the driving of the fluid ejection module 700 and to move the fluid ejection module 700 . It may include a transfer unit.

다음으로, (d) 노즐홀(730)이 기판(400)의 기 설정된 위치에 해당하지 않는 영역을 향하도록 유체 분사 모듈(700)을 정렬시키는 단계가 수행될 수 있다(도 10d). 즉, 본 단계를 통해, 노즐홀(730)은 기판(400)의 셀(440)이 아닌 영역을 향하도록 정렬될 수 있으며, 상기 영역은 격벽부(450)의 상면에 해당할 수 있다. Next, (d) aligning the fluid ejection module 700 so that the nozzle hole 730 faces a region that does not correspond to a preset position of the substrate 400 may be performed ( FIG. 10D ). That is, through this step, the nozzle hole 730 may be aligned to face a region other than the cell 440 of the substrate 400 , and the region may correspond to the upper surface of the partition wall part 450 .

예를 들어, 유체 분사 모듈(700)은 노즐홀(730)이 조립 전극들(420)의 연장 방향 상에서 인접한 셀들(440) 사이의 격벽부(450)를 향하도록 정렬될 수 있다. 바람직하게는 셀들(440) 사이에 형성된 격벽부(450) 상면의 중앙부를 향하도록 유체 분사 모듈(700)을 정렬시킬 수 있으며, 이 때, 노즐홀(730)에서 양측의 셀(440)까지의 거리는 200 ㎛ 이내가 되도록 유체 분사 모듈(700)을 정렬시킬 수 있다. 유체 분사 모듈(700)의 정렬은 제어부에 의해 제어될 수 있다.For example, the fluid ejection module 700 may be aligned such that the nozzle hole 730 faces the partition wall 450 between adjacent cells 440 in the extending direction of the assembly electrodes 420 . Preferably, the fluid injection module 700 may be aligned to face the central portion of the upper surface of the partition wall portion 450 formed between the cells 440 , and at this time, from the nozzle hole 730 to the cells 440 on both sides The fluid ejection module 700 may be aligned so that the distance is within 200 μm. The alignment of the fluid ejection module 700 may be controlled by a controller.

이와 같은 노즐홀(730)의 정렬은 특정 셀(440)이 아닌 보다 넓은 영역에 대하여 유체를 분사하기 위함이며, 이로써 리페어 공정 시간은 단축될 수 있다.The alignment of the nozzle holes 730 is to inject the fluid over a wider area rather than the specific cell 440 , and thus the repair process time can be shortened.

예를 들어, 노즐홀(730)은 오조립된 반도체 발광소자(500')를 포함하는 셀(440)에 대하여 정렬될 수 있다. 이 경우, 노즐홀(730)로부터 분사되는 유체가 주변의 정상 조립된 반도체 발광소자(500)를 포함하는 셀(440)에 영향이 미치지 않아야 한다. 따라서 이 경우 리페어 공정은 셀(440) 별로 이루어져야 한다. For example, the nozzle hole 730 may be aligned with respect to the cell 440 including the erroneously assembled semiconductor light emitting device 500 ′. In this case, the fluid injected from the nozzle hole 730 should not affect the surrounding cells 440 including the normally assembled semiconductor light emitting device 500 . Therefore, in this case, the repair process must be performed for each cell 440 .

구체적으로, 이 경우에는 오조립된 반도체 발광소자(500')를 포함하는 셀(440) 하부에 유체 분사 모듈(700)을 정렬시킨 후, 오조립된 반도체 발광소자(500')를 향하여 유체를 분사하게 된다. 또한, 노즐홀(730)을 통해 분사되는 유체의 영향이 주변의 정상 조립된 반도체 발광소자(500)를 포함하는 셀(440)에 미치지 않도록 노즐홀(730)과 기판(400)의 조립면 사이의 간격을 최소화해야 한다. 예를 들어, 노즐홀(730)의 끝단은 기판(400)의 조립면으로부터 간격은 수십 ㎛ 이내가 되도록 배치되어야 한다.Specifically, in this case, after aligning the fluid injection module 700 under the cell 440 including the erroneously assembled semiconductor light emitting device 500 ′, the fluid is directed toward the erroneously assembled semiconductor light emitting device 500 ′. will be sprayed In addition, between the nozzle hole 730 and the assembly surface of the substrate 400 so that the influence of the fluid injected through the nozzle hole 730 does not reach the cell 440 including the normally assembled semiconductor light emitting device 500 around it. spacing should be minimized. For example, the end of the nozzle hole 730 should be disposed so that the distance from the assembly surface of the substrate 400 is within several tens of μm.

그러나 본 발명과 같이 노즐홀(730)이 셀(440) 이외의 영역을 향하도록 배치하는 경우, 노즐홀(730)을 통해 분사되는 유체는 노즐홀(730)과 인접한 복수의 셀들(440)을 향할 수 있으며, 따라서 리페어 공정에 소요되는 시간이 단축될 수 있다. 이와 관련된 자세한 사항은 후술한다. However, as in the present invention, when the nozzle hole 730 is disposed to face a region other than the cell 440 , the fluid injected through the nozzle hole 730 may cause a plurality of cells 440 adjacent to the nozzle hole 730 . , and thus the time required for the repair process may be reduced. Details related thereto will be described later.

마지막으로, (e) 유체 분사 모듈(700)을 이동시키면서 기판(400)에 대하여 연속적으로 유체를 분사시키는 단계가 수행될 수 있다(도 10e).Finally, (e) a step of continuously injecting a fluid with respect to the substrate 400 while moving the fluid ejection module 700 may be performed ( FIG. 10E ).

본 단계는, 유체 분사 모듈(700)과 기판(400)이 기 설정된 간격이 되도록 유체 분사 모듈(700)을 수직 이동시키는 단계와, 상기 기 설정된 간격을 유지하면서 유체 분사 모듈(700)을 수평 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.This step includes the steps of vertically moving the fluid dispensing module 700 so that the fluid dispensing module 700 and the substrate 400 are at a preset distance, and horizontally moving the fluid dispensing module 700 while maintaining the preset distance It may include the step of

먼저, 유체 분사 모듈(700)과 기판(400)이 기 설정된 간격이 되도록 유체 분사 모듈(700)을 수직 이동시키는 단계가 수행될 수 있다. 본 단계에서는 노즐홀(730)의 끝단과 기판(400)의 조립면 사이의 거리가 수 mm 이내가 되도록 유체 분사 모듈(700)을 수직 이동시킬 수 있으며, 바람직하게는 상기 간격이 2 mm 이내가 되도록 유체 분사 모듈(700)을 수직 이동시킬 수 있다.First, the step of vertically moving the fluid ejection module 700 and the substrate 400 so that the fluid ejection module 700 and the substrate 400 are at a preset distance may be performed. In this step, the fluid injection module 700 may be vertically moved so that the distance between the end of the nozzle hole 730 and the assembly surface of the substrate 400 is within several mm, and preferably, the distance is within 2 mm. The fluid ejection module 700 may be vertically moved as much as possible.

본 발명에 따르면, 스캔 형식으로 리페어 공정이 진행되므로 전술한 것과 같이 노즐홀(730)이 오조립된 반도체 발광소자(500')를 포함하는 특정 셀(440)을 향하도록 정렬되는 경우보다 기판(400)과 유체 분사 모듈(700) 사이의 간격은 여유롭게 정해질 수 있다.According to the present invention, since the repair process is performed in a scan format, the substrate ( A distance between the 400 and the fluid ejection module 700 may be determined with ease.

다음으로는, 상기 기 설정된 간격을 유지하면서 유체 분사 모듈(700)을 수평 이동시키는 단계가 수행될 수 있다.Next, the step of horizontally moving the fluid ejection module 700 while maintaining the preset interval may be performed.

도 14는 본 발명에 따른 유체 분사 모듈의 경로를 설명하기 위한 도면이다. 예를 들어, 본 단계에서는 조립 전극들(420)의 연장 방향과 교차하는 방향을 주요 이동 경로로 하여 유체 분사 모듈(700)을 수평 이동시킬 수 있다. 다른 실시예로, 조립 전극들(420)의 연장 방향과 동일한 방향을 주요 이동 경로로 하여 수평 이동시키는 것도 가능하나, 이 경우 노즐홀(730)과 셀들(440) 사이의 간격이 멀어지게 된다.14 is a view for explaining the path of the fluid injection module according to the present invention. For example, in this step, the fluid ejection module 700 may be horizontally moved by using a direction crossing the extension direction of the assembly electrodes 420 as a main movement path. In another embodiment, it is possible to horizontally move the assembly electrodes 420 in the same direction as the extension direction as the main movement path, but in this case, the distance between the nozzle hole 730 and the cells 440 is increased.

본 발명에서, 유체 분사 모듈(700)은 노즐홀(730)이 항상 셀(440)과 셀(440) 사이의 영역을 향하도록 정렬된 상태로 이동할 수 있다. 이 때, 노즐홀(730)로부터 분사되는 유체는 주요 이동 경로의 양측에 위치하는 셀들(440)을 향할 수 있다.In the present invention, the fluid ejection module 700 may move in an aligned state such that the nozzle hole 730 always faces the cell 440 and the region between the cell 440 . At this time, the fluid injected from the nozzle hole 730 may be directed toward the cells 440 located on both sides of the main movement path.

도 11(b) 내지 도 11(d)와 같이 오조립된 반도체 발광소자들(500')은 기판(400)의 조립면에 형성된 전기장의 영향을 적게 받으므로, 유체의 영향에 의해 쉽게 기판(400)으로부터 제거될 수 있다. Since the semiconductor light emitting devices 500 ′ misassembled as shown in FIGS. 11 ( b ) to 11 ( d ) are less affected by the electric field formed on the assembly surface of the substrate 400 , they are easily affected by the fluid on the substrate ( 400) can be removed.

본 발명은 이러한 점을 고려하여, 노즐홀(730)이 셀들(440) 사이의 영역을 향하도록 정렬시킨 후 유체 분사 모듈(700)을 이동시키면서 계속적으로 유체를 분사시키며, 이를 통해 단시간에 오조립된 반도체 발광소자들(500')을 기판(400)으로부터 제거할 수 있다.In the present invention, in consideration of this point, after aligning the nozzle holes 730 to face the area between the cells 440 , the fluid is continuously sprayed while moving the fluid injection module 700 , and through this, erroneous assembly in a short time The semiconductor light emitting devices 500 ′ may be removed from the substrate 400 .

본 단계에서는 일정한 속도로 유체 분사 모듈(700)을 수평 이동시킬 수 있으며, 유체 분사 모듈(700)을 이동시키는 과정에서 계속적으로 유체가 분사될 수 있다. 따라서 각각의 셀(440)에 대한 유체 분사 모듈(700)의 위치는 실시간으로 변경되므로, 각각의 셀(440)에는 다양한 각도로 유체가 분사될 수 있다.In this step, the fluid ejection module 700 may be horizontally moved at a constant speed, and the fluid may be continuously ejected in the process of moving the fluid ejection module 700 . Accordingly, since the position of the fluid injection module 700 with respect to each cell 440 is changed in real time, the fluid may be injected into each cell 440 at various angles.

본 발명에 따른 리페어 공정에 의하면, 유체 분사를 위해 반도체 발광소자(500)가 오조립된 영역에 대하여 노즐홀(730)을 정렬시킬 필요가 없고, 연속적으로 이동하면서 유체를 분사(스캔 방식)하기 때문에 리페어 공정에 소요되는 시간이 단축되어 효율적인 리페어 공정의 진행이 가능하게 된다.According to the repair process according to the present invention, there is no need to align the nozzle hole 730 with respect to the region where the semiconductor light emitting device 500 is incorrectly assembled for fluid injection, and the fluid is sprayed (scan method) while continuously moving. Therefore, the time required for the repair process is shortened, and thus an efficient repair process can be performed.

본 발명에 있어서, 상기 (a) 내지 (e) 단계가 진행되는 동안, 제1 및 제2 챔버(200, 300) 내부는 계속적으로 모니터링될 수 있다. 특히, 제1 및 제2 챔버(200, 300) 내부를 통해 자가조립 및 리페어가 이루어지는 기판(400)의 조립면이 계속적으로 모니터링 될 수 있다. In the present invention, while steps (a) to (e) are performed, the inside of the first and second chambers 200 and 300 may be continuously monitored. In particular, the assembly surface of the substrate 400 that is self-assembled and repaired through the interior of the first and second chambers 200 and 300 may be continuously monitored.

이를 위해 제1 및 제2 챔버(200, 300)는 투명한 재질로 형성되거나, 기판(400)의 조립면이 모니터링될 수 있도록 적어도 바닥면은 투명한 재질로 형성될 수 있으며, 제1 및 제2 챔버(200, 300)를 모니터링하기 위한 구성은 제1 및 제2 챔버(200, 300)의 바닥면 하부에 배치될 수 있다. 제1 및 제2 챔버(200, 300)를 모니터링 하기 위한 구성으로 이미지 센서 등이 구비될 수 있으며, 이를 통해 기판(400)의 조립면의 이미지 또는 영상을 획득할 수 있다.To this end, the first and second chambers 200 and 300 may be formed of a transparent material, or at least the bottom surface may be formed of a transparent material so that the assembly surface of the substrate 400 can be monitored. A configuration for monitoring 200 and 300 may be disposed below the bottom surface of the first and second chambers 200 and 300 . An image sensor may be provided as a configuration for monitoring the first and second chambers 200 and 300 , and through this, an image or an image of the assembly surface of the substrate 400 may be acquired.

한편, 모니터링 내용에 따라 일부 리페어 공정은 선택적으로 더 진행될 수 있다. 예를 들어, 모니터링 내용에 따라 오조립된 반도체 발광소자(500')가 제거되지 않은 영역이 존재하는 경우, 유체 분사 모듈(700)을 정렬시키는 단계 및 유체 분사 모듈(700)을 이동시키면서 유체를 분사하는 단계((d) 및 (e) 단계)는 추가적으로 수행될 수 있다. On the other hand, some repair processes may be further selectively performed according to monitoring contents. For example, when there is a region in which the semiconductor light emitting device 500 ′ misassembled according to the monitoring content is not removed, the fluid is transferred while aligning the fluid ejection module 700 and the fluid ejection module 700 is moved. The spraying step (steps (d) and (e)) may be additionally performed.

또한, 모니터링 내용에 따라 유체 분사 모듈(700)의 이동 방향, 이동 속도 및 노즐홀(730)을 통해 분사되는 유체의 세기 등이 조절될 수 있다. In addition, the moving direction, the moving speed, and the intensity of the fluid injected through the nozzle hole 730 may be adjusted according to the monitoring contents.

이상에서 설명한 것과 같이, 본 발명은 기판(400)에 오조립된 반도체 발광소자들(500')을 제거하는데 소요되는 시간을 단축하여 택 타임을 절감하고, 디스플레이 장치의 양산성 및 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention can reduce the time required to remove the semiconductor light emitting devices 500 ′ misassembled on the substrate 400 , thereby reducing the tact time, and improving the mass productivity and productivity of the display device. can have an effect.

Claims (10)

(a) 유체가 담긴 제1 챔버 내 반도체 발광소자들을 투입하고, 상기 제1 챔버 상부로 기판을 이송하는 단계;
(b) 전기장 및 자기장을 이용하여 상기 반도체 발광소자들을 상기 기판의 기 설정된 위치에 안착시키는 단계;
(c) 유체가 담긴 제2 챔버 내 노즐홀을 포함하는 유체 분사 모듈을 배치하고, 상기 제2 챔버 상부로 상기 반도체 발광소자들이 조립된 기판을 이송하는 단계;
(d) 상기 노즐홀이 상기 기판의 기 설정된 위치에 해당하지 않는 영역을 향하도록 상기 유체 분사 모듈을 정렬시키는 단계; 및
(e) 상기 유체 분사 모듈을 이동시키면서 상기 기판에 대하여 연속적으로 유체를 분사시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치의 제조방법.
(a) putting the semiconductor light emitting devices in the first chamber containing the fluid, and transferring the substrate to the upper part of the first chamber;
(b) using an electric field and a magnetic field to seat the semiconductor light emitting devices at predetermined positions on the substrate;
(c) disposing a fluid ejection module including a nozzle hole in a second chamber containing a fluid, and transferring the substrate on which the semiconductor light emitting devices are assembled to an upper portion of the second chamber;
(d) aligning the fluid ejection module so that the nozzle hole faces a region that does not correspond to a preset position of the substrate; and
(e) continuously injecting a fluid to the substrate while moving the fluid ejection module, a method of manufacturing a display device.
제1항에 있어서,
상기 유체 분사 모듈은, 유체를 공급하는 유체 공급부;
상기 유체 공급부와 연결되며, 상기 유체 공급부로부터 공급받은 유체가 수용되는 수용 공간을 포함하는 하우징부; 및
상기 하우징부의 일면에 형성되며, 상기 수용 공간에 수용된 유체를 상기 기판을 향하여 분사하는 노즐홀을 포함하는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치의 제조방법.
According to claim 1,
The fluid dispensing module may include a fluid supply unit for supplying a fluid;
a housing part connected to the fluid supply part and including an accommodating space in which the fluid supplied from the fluid supply part is accommodated; and
and a nozzle hole formed on one surface of the housing part and configured to spray the fluid accommodated in the accommodation space toward the substrate.
제1항에 있어서,
상기 기판은, 베이스부;
일 방향으로 연장되며, 상기 베이스부 상에 형성되는 조립 전극들;
상기 조립 전극들을 덮도록 형성되는 유전체층; 및
상기 조립 전극들의 연장 방향을 따라 상기 반도체 발광소자가 안착되는 셀들을 형성하면서 상기 유전체층 상에 적층되는 격벽부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치의 제조방법.
According to claim 1,
The substrate may include a base portion;
assembly electrodes extending in one direction and formed on the base part;
a dielectric layer formed to cover the assembly electrodes; and
and a barrier rib portion stacked on the dielectric layer while forming cells on which the semiconductor light emitting device is mounted along an extension direction of the assembly electrodes.
제3항에 있어서,
상기 (e) 단계는, 상기 유체 분사 모듈과 상기 기판이 기 설정된 간격이 되도록 상기 유체 분사 모듈을 수직 이동시키는 단계; 및
상기 기 설정된 간격을 유지하면서 상기 유체 분사 모듈을 수평 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치의 제조방법.
4. The method of claim 3,
The step (e) may include: vertically moving the fluid ejection module so that the fluid ejection module and the substrate are at a predetermined distance; and
and horizontally moving the fluid ejection module while maintaining the preset interval.
제4항에 있어서,
상기 조립 전극들의 연장 방향과 교차하는 방향을 주요 이동 경로로 하여 상기 유체 분사 모듈을 수평 이동시키는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치의 제조방법.
5. The method of claim 4,
A method of manufacturing a display device, characterized in that horizontally moving the fluid ejection module using a direction crossing the extension direction of the assembled electrodes as a main movement path.
제3항에 있어서,
상기 (d) 단계는, 상기 노즐홀이 상기 조립 전극들의 연장 방향 상에서 인접한 셀들 사이의 격벽부를 향하도록 상기 유체 분사 모듈을 정렬시키는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치의 제조방법.
4. The method of claim 3,
The step (d) comprises aligning the fluid ejection module such that the nozzle hole faces a partition wall between adjacent cells in an extending direction of the assembled electrodes.
제1항에 있어서,
상기 제1 챔버 및 제2 챔버는 게이트를 사이에 두고 나란히 배치되며, 상기 (c) 단계는, 상기 게이트가 열리면 상기 제1 챔버 상부에 배치된 상기 기판을 상기 제2 챔버 상부로 수평 이동시키는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치의 제조방법.
According to claim 1,
The first chamber and the second chamber are arranged side by side with a gate interposed therebetween, and in step (c), when the gate is opened, horizontally moving the substrate disposed on the first chamber to the upper part of the second chamber Characterized in, a method of manufacturing a display device.
제3항에 있어서,
상기 (b) 내지 (e) 단계가 진행되는 동안, 상기 조립 전극들에는 계속적으로 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치의 제조방법.
4. The method of claim 3,
During the steps (b) to (e), a voltage is continuously applied to the assembled electrodes.
제1항에 있어서,
상기 (a) 내지 (e) 단계가 진행되는 동안, 상기 제1 및 제2 챔버 내부는 계속적으로 모니터링 되며,
상기 (d) 및 (e) 단계는, 상기 모니터링 내용에 따라 선택적으로 더 진행되는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치의 제조방법.
According to claim 1,
While the steps (a) to (e) are in progress, the inside of the first and second chambers are continuously monitored,
The (d) and (e) steps, characterized in that the further selectively proceeds according to the monitoring content, a method of manufacturing a display device.
제9항에 있어서,
상기 (e) 단계는, 상기 모니터링 내용에 따라 상기 유체 분사 모듈의 이동 방향, 이동 속도 및 상기 노즐홀을 통해 분사되는 유체의 세기가 조절되는 것을 특징으로 하는, 디스플레이 장치의 제조방법.
10. The method of claim 9,
In the step (e), the moving direction, the moving speed, and the intensity of the fluid injected through the nozzle hole are adjusted according to the monitoring contents, the method of manufacturing a display device.
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