Shin-Etsu Chemical, Micro LED 디스플레이를 위한 새로운 공정 기술, 전사 부품 및 기타 장비 개발
Micro LED 칩의 크기는 육안으로 식별할 수 없으며 한 변의 길이가 50μm(마이크로미터) 미만이다. 예를 들어 기존 고화질 화면의 4배 해상도인 4K 디스플레이 1대를 제조하려면 약 2,490만 개의 칩을 정밀하게 배열해야 한다. Shin-Etsu Chemical은 Micro LED 칩 제조 공정 및 각 칩의 전사 공정에서 복잡도와 수율을 개선하기 위해 Shin-Etsu Group 계열사와 협력하여 고유한 재료 기술을 활용하고 있다. 당사는 Micro LED 디스플레이 제조에 있어 주요 제조 과제를 해결하기 위해 다양한 고급 혁신 전사 장비 및 전사 부품 개발을 진행해 왔다.
이번에 발표하는 새로운 공정 기술은 Dexerials Corporation(본사: 일본 토치기현 시모츠케시, 사장: Yoshihisa Shinya)과 공동 개발한 것으로, 레이저 장비를 사용하여 Φ80μm 이하의 단일화된 이방성 도전 필름(ACF)을 기판에 전사하는 혁신적인 기술을 소개한다. 이 기술을 적용하면 단일화된 ACF를 지정된 플레이트에만 옮기고 그 위에 Micro LED 칩을 실장하는 것이 가능해지며, 지금까지 큰 문제였던 Micro LED 디스플레이 제조 시 수리 공정을 쉽게 수행할 수 있다.
또한 Shin-Etsu Chemical은 생산성 향상 및 다양한 칩의 처리와 같은 문제에 대한 고객의 요청에 부응하기 위해 Shin-Etsu Chemical Group의 두 계열사인 Shin-Etsu Engineering Co, Ltd.(본사: 도쿄, 사장: Kenji Sugii) 및 Shin-Etsu Polymer Co., Ltd.(본사: 도쿄, 사장: Yoshiaki Ono)와 협력하여 다음과 같은 전사 장치 및 전사 부품을 개발하고 제품 라인을 확장했다. 이러한 Shin-Etsu 전사 장비와 전사 부품의 장점을 결합하여 당사는 고객에게 가장 최적화된 제조 공정을 제공할 수 있을 예정이다.
1.SQDP-B 시리즈, 경화형 도너 플레이트
2.EZ-PETAMP 시리즈, 다단계 도트형 대형 스탬프(6인치)
3.하나의 레이저로 4가지 공정이 가능한 Invisi LUM-X4
4.Mini LED 디스플레이용 BM 봉지재 필름
(자세한 사항은 첨부된 참고 자료 참조)
Micro LED 제조 분야의 ‘원스톱 솔루션 제공업체’인 Shin-Etsu Chemical은 Micro LED 디스플레이의 제조 공정에서 겪게 되는 주요 과제에 대한 솔루션을 고객에게 제안하고 차세대 Micro LED 디스플레이의 대중화 및 디스플레이 시장에서 입지를 확대하기 위해 노력할 것이다.
참고 자료
1. SQDP (Shin-Etsu Quartz Donor Plate) -B 시리즈, 경화형 도너 플레이트
당사는 Micro LED 칩을 솔더 범프로 레이저 리프트 오프할 수 있는SQDP-B 시리즈 경화형 도너 플레이트를 개발했다. 이 플레이트는 LED 웨이퍼 접착 후 열경화를 통해 칩의 기울어짐 및 크랙을 방지할 수 있다. 이 경화형 도너 플레이트를 통해 크랙이 발생하기 쉬운 Mini LED 칩과 InGaN(Indium Gallium Nitride) 및 4원계 적색 Micro LED 칩에 대해 광 절연막 제거가 가능해졌다.
2. EZ-PETAMP 다단계 패턴 도트형 대형 스탬프(6인치)
이 제품을 사용하면 칩 주변에 간섭 요소가 없기 때문에 두 번째 도너 플레이트에 대량의 칩을 재배치할 때 간격을 픽셀 피치보다 훨씬 좁게 좁힐 수 있다. 또한 칩의 선택적인 픽업이 쉬워지고 처리량을 현저히 향상하며 2차 도너 플레이트 사용량 감소를 실현할 수 있다.
3. 하나의 레이저로 4가지 공정이 가능한 Invisi LUM-X4
Shin-Etsu Engineering은 레이저를 사용하는 4가지 프로세스(멀티 레이저 리프트 오프, 레이저 대량 전사 및 고속 트리밍/수리)를 하나로 통합한 소형 시스템을 판매할 예정이다. 기존의 대량 생산 시스템과 달리 칩 단일화부터 대량 전사, 트리밍, 수리까지 모든 레이저 공정을 하나의 레이저 장비로 수행할 수 있을 뿐만 아니라 소량 생산도 가능해진다.
4. Mini LED 디스플레이용 BM 봉지재 필름
Shin-Etsu Chemical이 개발한 기술을 사용하면 테더를 형성하지 않고 지지 기판을 효율적으로 분리할 수 있으며, 사파이어 지지 기판을 제거함에 따라 앞으로 Mini LED 칩도 빠르게 얇아질 것으로 예상된다.
Shin-Etsu Group 계열사인 Shin-Etsu Polymer는 Mini LED 디스플레이용 필름형 블랙매트릭스(BM) 봉지재 필름을 개발해 고객사 샘플 평가를 진행 중이다.
이 소재는 Mini LED 디스플레이의 대비를 향상시키는 것 외에도 Mini LED 구성 부품을 손상이나 이물질로부터 보호하는 기능도 수행한다.
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