[發明專利]微發光二極管轉印系統

在審

• 申請號: 201910387685.2
• 申請日: 2019-05-10
• 公開（公告）號: CN110504188A
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發明（設計）人: 安范模;樸勝浩;邊圣鉉
• 申請（專利權）人: 普因特工程有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/683;H01L27/15
• 代理公司: 32200 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 汪麗紅<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明提供一種可更有效率地轉印投入在溶液中的微發光二極管的微發光二極管轉印系統。

技術領域

本發明涉及一種微發光二極管(Light Emitting Diode，LED)轉印系統。

背景技術

目前，顯示器市場仍以液晶顯示裝置(Liquid Crystal Display，LCD)為主流，但有機發光二極管(Organic Light Emitting Diode，OLED)正快速地替代LCD而逐漸成為主流。最近，在顯示器企業參與OLED市場成為熱潮的情況下，微(Micro)LED(以下，稱為“微LED”)顯示器也逐漸成為下一代顯示器。LCD與OLED的核心原材料分別為液晶(LiquidCrystal)、有機材料，與此相反，微LED顯示器是將1微米至100微米(μm)單位的LED芯片本身用作發光材料的顯示器。

隨著Cree公司在1999年申請有關“提高光輸出的微-發光二極管陣列”的專利(韓國注冊專利公報注冊編號第0731673號)而出現微LED一詞以來，陸續發表相關研究論文，并且進行研究開發。作為為了將微LED應用在顯示器而需解決的問題，需開發一種基于撓性(Flexible)原材料/元件制造微LED元件的定制型微芯片，需要一種微米尺寸的LED芯片的轉印(transfer)技術與準確地安裝(Mounting)到顯示器像素電極的技術。

尤其，關于將微LED元件移送到顯示基板的轉印(transfer)，因LED尺寸變小至1微米至100微米(μm)單位而無法使用于以往的取放(pick&place)設備，需要一種以更高精確度進行移送的轉印頭技術。關于這種轉印頭技術，揭示如下所述的幾種構造，但所揭示的各技術具有幾個缺點。

美國的Luxvue公司揭示了一種利用靜電頭(electrostatic head)轉印微LED的方法(韓國公開專利公報公開編號第2014-0112486號，以下稱為“現有發明1”)。現有發明1的轉印原理為對由硅材質制成的頭部分施加電壓，由此，因帶電現象與微LED產生密接力。所述方法在靜電感應時會因施加在頭部的電壓產生因帶電現象引起的微LED損傷的問題。

美國的X-Celeprint公司揭示了一種應用具有彈性的聚合物物質作為轉印頭而將晶片上的微LED移送到所期望的基板的方法(韓國公開專利公報公開編號第2017-0019415號，以下稱為“現有發明2”)。與靜電頭方式相比，所述方法無LED損傷的問題，但存在如下缺點：在轉印過程中，只有彈性轉印頭的接著力大于目標基板的接著力才可穩定地移送微LED，需另外進行用以形成電極的制程。另外，持續地保持彈性聚合物物質的接著力也為非常重要的要素。

韓國光技術院揭示了一種利用纖毛接著構造頭轉印微LED的方法(韓國注冊專利公報注冊編號第1754528號，以下稱為“現有發明3”)。然而，現有發明3存在難以制作纖毛的接著構造的缺點。

韓國機械研究院揭示了一種在輥上涂覆接著劑來轉印微LED的方法(韓國注冊專利公報注冊編號第1757404號，以下稱為“現有發明4”)。然而，現有發明4存在如下缺點：需持續使用接著劑，在對輥進行加壓時，微LED也會受損。

三星顯示器揭示了一種在陣列基板浸入在溶液的狀態下對陣列基板的第一電極、第二電極施加負電壓而通過靜電感應現象將微LED轉印到陣列基板的方法(韓國公開專利公報第10-2017-0026959號，以下稱為“現有發明5”)。然而，現有發明5存在如下缺點：在將微LED浸入到溶液而轉印到陣列基板的方面而言，需要另外的溶液，此后需要干燥制程。

LG電子揭示了一種將頭保持器配置到多個拾取頭與基板之間，隨多個拾取頭的移動而形狀變形來對多個拾取頭提供自由度的方法(韓國公開專利公報第10-2017-0024906號，以下稱為“現有發明6”)。然而，現有發明6具有如下缺點：其為在多個拾取頭的接著面涂布具有接著力的接合物質而轉印微LED的方式，因此需要在拾取頭涂布接合物質的另外的制程。