진공 척을 이용한 마이크로 LED 대량 전사 공정 개발

Micro-LED Mass Transfer using a Vacuum Chuck

마이크로 LED는 크기가 100 μm 이하인 LED 소자로 기존 LED에 비해 해상도, 밝기 등 여러 면에서 우수한성능을 보일 뿐 아니라 유연 디스플레이, VR/AR 등 다양한 분야에 적용이 가능하다. 마이크로 LED 디스플레이를 제작하기 위해선 LED 웨이퍼로부터 최종기판으로 마이크로 LED를 옮기는 전사 공정이 필수적이며, 본 연구에서는 진공 척을 이용하여 마이크로 LED를 고속 대량 전사하는 방식을 제안하고 이를 검증하였다. MEMS 기술을 이용한 PDMS 마이크로 몰딩 공정을 통해 진공 척을 제작하였으며, PDMS 몰딩 공정을 제어하기 위해 댐 구조를 이용한 스핀 코팅 공정을 성공적으로 적용하였다. 솔더볼을 이용한 진공 척 구동 실험을 통해 진공 척을 이용한 마이크로 LED의 대량 전사 가능성을 확인하였다.

Micro-LED is a light-emitting diode smaller than 100 μm in size. It attracts much attention due to its superior performance, such as resolution, brightness, etc., and is considered for various applications like flexible display and VR/ AR. Micro-LED display requires a mass transfer process to move micro-LED chips from a LED wafer to a target substrate. In this study, we proposed a vacuum chuck method as a mass transfer technique. The vacuum chuck was fabricated with MEMS technology and PDMS micro-mold process. The spin-coating approach using a dam structure successfully controlled the PDMS mold's thickness. The vacuum test using solder balls instead of micro-LED confirmed the vacuum chuck method as a mass transfer technique.