[發明專利]微發光二極管轉移頭

在審

• 申請號: 202010069577.3
• 申請日: 2020-01-21
• 公開（公告）號: CN111524844A
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 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: H01L21/677
• 分類號: H01L21/677;H01L21/683;H01L33/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

本發明涉及一種將微發光二極管(LED)從第一基板移送到第二基板的微LED轉移頭，特別是涉及一種可限制微LED轉移頭的下降位置的微LED轉移頭。

技術領域

本發明涉及一種將微發光二極管(LED)從第一基板移送到第二基板的微發光二極管(LED)轉移頭。

背景技術

當前，顯示器市場仍然以液晶顯示器(liquid crystal display，LCD)為主流，但其中有機發光二極管(organic light emitting diode，OLED)迅速地替代LCD并逐漸成為主流。在顯示器企業參與OLED市場成為熱潮的形勢下，最近微LED(Micro LED)(以下稱為“微LED”)顯示器正逐漸成為另一種下一代顯示器。微LED不是指被成形的樹脂等覆蓋的封裝類型，而是指從用于結晶生長的晶片切出的狀態。LCD與OLED的核心原材料分別是液晶(Liquid Crystal)、有機材料，反之，微LED顯示器是將1微米～100微米(μm)單位的LED芯片本身用作發光材料的顯示器。

科銳(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(注冊專利公報注冊編號第0731673號)而出現術語微LED以來，相關研究論文接連發表，并且進行研究開發。作為為了將微LED應用于顯示器而應解決的課題，需要開發一種使微LED元件以撓性(Flexible)原材料/元件為基礎的定制型微芯片，并需要一種微米尺寸的LED芯片的轉移(transfer)技術與準確地安裝(Mounting)到顯示像素電極的技術。

特別是，關于將微LED元件移送到顯示基板的轉移(transfer)方面，由于LED大小變小到1微米～100微米(μm)單位，無法使用以往的取放(pickplace)設備，因此需要以更高精密度移送的轉移頭技術。關于這種轉移頭技術，提出了在以下說明的幾種結構。

美國的勒克斯維(Luxvue)公司提出了一種使用靜電頭(electrostatic head)轉移微LED的方法(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的轉移原理是通過對由硅材質制成的頭部分施加電壓并通過帶電現象而與微LED產生密著力的原理。此方法由于在靜電感應時施加到頭的電壓而會產生由帶電現象引起的對微LED的損傷問題。

美國的X-賽勒普(X-Celeprint)公司提出了一種應用具有彈性的高分子物質作為轉移頭而將晶片上的微LED移送到期望的基板的方法(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，此方法不存在損傷微LED的問題，但存在以下缺點：在轉移過程中，只有彈性轉移頭的接著力大于目標基板的接著力才可穩定地移送微LED，且需要追加用以形成電極的工藝。另外，持續地保持彈性高分子物質的接著力也作為非常重要的因素發揮作用。

韓國光技術院提出了一種使用纖毛接著結構頭來轉移微LED的方法(注冊專利公報注冊編號1754528號，以下稱為“現有發明3”)。但是，現有發明3存在難以制作纖毛的接著結構的缺點。

韓國機械研究院提出了一種在輥上涂覆接著劑來轉移微LED的方法(注冊專利公報注冊編號第1757404號，以下稱為“現有發明4”)。但是，現有發明4存在如下缺點：需要連續使用接著劑，并且在對輥加壓時可能會損傷微LED。

三星顯示器(Samsung Display)提出了一種在陣列基板浸入于溶液中的狀態下對陣列基板的第一電極、第二電極施加負電壓，通過靜電感應現象將微LED轉移到陣列基板的方法(公開專利公報第10-2017-0026959號，以下稱為“現有發明5”)。但是，現有發明5存在如下缺點：在將微LED浸入于溶液而轉移到陣列基板方面需要單獨的溶液，且之后需要干燥工藝。