레이져 리프트 오프를 통한 UV필름으로의 마이크로 발광다이오드 전사 방법 연구

Abstract

본 논문에서는 GaN 기반의 청색 마이크로 발광다이오드 소자의 제작과 웨이퍼 접합 및 레이저 리프트 오프 공정을 통한 유연 필름으로의 마이크로 발광다이오드 전사에 대한 연구를 수행하였다. 소자의 최소 크기 50×50u㎡에서 최대 225×225u㎡ 까지의 GaN 기반 청색 계열의 수평형 마이크로 발광다이오드를 제작하였고, 소자 특성은 225×225u㎡ 크기의 소자를 이용하여 측정하였다. 20mA 인가 조건에서 구동전압 9.36V, 광출력 16.42mW, 최대 발광 파장은 445.64nm, 평균 발광 파장은 451.12nm 였다. 10A의 역 전류 인가 조건에서 누설 전압은 3.49V, 5V의 역 바이어스 인가 조건에서 누설 전류는 33.2uA로 측정되었다. 제작된 마이크로 발광다이오드를 유연 재질의 물질로 전사하기 위하여 두가지 방법을 연구하였다. 첫 번째는 기판 접합 및 레이져 리프트오프를 통한 전사 방법이다. PET 필름 상에 본딩 금속으로 인듐을 1um 두께로 증착하여 마이크로 발광다이오드가 제작된 사파이어 기판을 압력 180kg, 가열 온도 160℃, 접합 시간 5분의 조건으로 접합하였으며, 빔 파워 760mW, RVA 크기 1,300×1,300um 조건으로 레이져 리프트오프를 진행하여 마이크로 발광다이오드 소자 어레이를 인듐이 증착된 유연 PET 필름 상에 전사하였다. 두 번째는 레이져 리프트오프를 통해 유연 UV 필름으로 직접 전사하는 방법이다. UV 필름의 접착면에 마이크로 발광다이오드 소자면을 직접 부착하고, 빔 파워 760mW, RVA 크기 1,300×1,300um 조건으로 레이져 리프트오프를 진행하여 마이크로 발광다이오드 소자 어레이를 유연 UV 필름 상에 전사하였다.