JP2022537701A - コントローラ及び発光体を備えるピクセルモジュール - Google Patents

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Abstract

ピクセルモジュールの一例は、発光体表面上に配置された発光体を有するモジュール基板と、発光体表面の反対側にあるコントローラ表面上に配置されたコントローラとを備える。少なくとも1つのモジュール電極が、コントローラに電気的に接続され、少なくとも1つのモジュール電極が、各発光体に電気的に接続される。ピクセルモジュールウェハの一例は、犠牲部分及びモジュールアンカーを備えるモジュールソースウェハを含み、各犠牲部分は、モジュールアンカーによって隣接する犠牲部分から横方向に分離され、ピクセルモジュールは、各犠牲部分の上方に完全に配置されている。少なくとも1つのモジュールテザーは、ピクセルモジュールの各々を、モジュールアンカーのうちの少なくとも1つに物理的に接続している。ピクセルモジュールディスプレイの一例は、ディスプレイ基板と、ピクセルモジュールと、ディスプレイ電極とを備える。【選択図】図1

Description

優先出願
本出願は、Bowerらによって2019年6月14日に出願された米国特許出願第16/442,142号の利益を主張するものであり、本明細書ではその全体を参照することにより組み込まれる。
関連出願の相互参照
Cokらによる「Micro-Transfer Printable Electronic Component」と題された2016年12月9日出願の米国特許第10,153,256号、Bowerらによる「Micro-Transfer Printable Flip-Chip Structures and Methods」と題された2017年11月14日出願の米国特許第10,224,231号、Cokらによる「Stacked Pixel Structures」と題された2018年1月22日出願の米国特許出願第15/876,949号、Meitlらによる「Printable Inorganic Semiconductor Method」と題された2015年7月23日出願の米国特許第9,368,683号、Meitlらによる「Printable Inorganic Semiconductor Method」と題された2016年6月10日出願の米国特許第10,074,768号、Meitlらによる「Micro-Transfer Printable Flip-Chip Structures and Methods」と題された2017年11月14日出願の米国特許第10,224,231号、Meitlらによる「Micro-Transfer Printable Flip-Chip Structures and Methods」と題された2018年11月15日出願の米国特許出願第16/192,779号、Meitlらによる「Micro-Transfer Printable Flip-Chip Structures and Methods」と題された2018年4月3日出願の米国特許出願第15/944,223号を参照しており、これらの各々の開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本開示は、概して、ディスプレイで使用するための物理ピクセル構造、及びいくつかの実施形態では、積層型無機発光体及びピクセルコントローラを有する構造に関する。
フラットパネルディスプレイは、平面ディスプレイ基板上のディスプレイ視野領域に分布するピクセルのアレイを備える。ピクセルは、ピクセルの場所を画定する基板上の行及び列ワイヤの交点とのマトリックスアドレッシングを使用して電気的に制御される。アレイ内のピクセルの行は、制御信号が順次提供され、アレイ内のピクセルの列は、データ信号が提供される。パッシブマトリックス制御は、ディスプレイ視野領域の外部の行及び列コントローラに依存して、ピクセルの行が順次光を発することを可能にし、その結果、一度に1行のピクセルのみが光を発する。アクティブマトリックス制御は、例えば、米国特許第9,117,940号に開示されているように、ストレージコンデンサ及び駆動トランジスタを備えた、各ピクセルについてディスプレイ視野領域に提供されるローカルストレージ及び制御に依存する。データは、外部列コントローラから、選択されたピクセルの行の各ピクセルに提供され、行は、行コントローラで順次選択される。各選択行のピクセルは、列ワイヤ上のデータを受信し、データをピクセル内にローカルに記憶する。データを受信して記憶すると、ピクセル制御回路、例えば、液晶(液晶ディスプレイの場合)または有機発光ダイオード(OLEDディスプレイの場合)を制御する電極を駆動するトランジスタに電力を供給することにより、ピクセル内の制御回路によって各ピクセルに表示される。無機発光ダイオードは、フラットパネルディスプレイにも使用されている。
無機発光ダイオード(iLED)ディスプレイには、効率、色の純度、寿命などの多くの利点があり、今日、例えばスポーツ会場などのデジタルサイネージや大型ディスプレイに見られる。これらのディスプレイのiLEDは、例えば1mm以上の寸法で比較的大きく、例えばタイルのアレイなどのディスプレイ枠に搭載され、ディスプレイ枠の外部の回路によって制御される。したがって、比較的小さいiLEDで高解像度のiLEDディスプレイを構築することは困難である。既存のiLEDディスプレイは、特にOLEDや液晶フラットパネルディスプレイと比較して、約25ppiのピクセルピッチを有することが多く、比較的低解像度である。
基板上に分散した高性能電子デバイスを提供するためのアプローチは、「Optical Systems Fabricated by Printing-Based Assembly」と題する米国特許第8,722,458号に記載されている。この特許は、とりわけ、発光、感光、または集光半導体素子をウェハ基板からデスティネーション基板もしくはバックプレーンに移動することを教示する。「Optical Systems Fabricated by Printing Based Assembly」と題する米国特許第7,972,875号は、とりわけ、接触印刷によって、印刷可能な半導体素子を基板上に組み立てることを開示している。マイクロ移動印刷(micro-transfer printing)を使用した無機発光ダイオードディスプレイ(Journal of the Society for Information Display,2017,DOI#10.1002/jsid.610,1071-0922/17/2510-0610,pages 589-609)は、大型ディスプレイ基板に分散した高性能電子制御回路及びマイクロLEDについて説明している。この論文の一例では、小さな集積回路及びマイクロLED(デバイス)は、対応する結晶半導体ウェハのプロセス側の犠牲層、例えば、集積回路のためのシリコンウェハ及びマイクロLEDのためのGaNまたはGaAsウェハの上方に形成される。小さな集積回路及びマイクロLEDは、デバイスの下に形成された犠牲層をエッチングすることによって、様々なウェハから剥離される。PDMSスタンプは、各ウェハのプロセス側に連続して押され、デバイスはスタンプに接着する。次いで、デバイスは、接着剤でコーティングされたディスプレイ基板に押し付けられ、それによってディスプレイ基板に接着される。接着剤は、その後硬化し、電極は、フォトリソグラフィ方法及び材料を使用して形成され、デバイスは、発光ピクセルのアレイを形成するように封入される。
「Inorganic-Light-Emitter Displays with Integrated Black Matrix」と題する米国特許第9,818,725号は、とりわけ、統合ブラックマトリックスを備えるフラットパネルディスプレイ基板上に、マイクロトランスファー印刷された発光ダイオード及びピクセルコントローラが分布された無機発光ディスプレイについて記載している。そのようなアプローチの特定の実施形態では、光学性能が向上したLEDディスプレイが提供されるが、向上した製造可能性、上昇した解像度、低減されたコスト、及びそのような向上した製造可能性と上昇した解像度を促進するピクセル構造を備えた無機LEDディスプレイが依然として必要である。
本開示は、とりわけ、発光体表面及び発光体表面の反対側にあるコントローラ表面を有するモジュール基板、モジュール基板の発光体表面に配置された1つ以上の発光体、モジュール基板のコントローラ表面に配置されたコントローラ、及びモジュール電極を含むピクセルモジュールを提供する。少なくとも1つのモジュール電極は、コントローラに電気的に接続され得、少なくとも1つのモジュール電極は、1つ以上の発光体の各発光体に電気的に接続され得る。モジュール電極は、コントローラが1つ以上の発光体を制御するように動作可能であるように(例えば、1つ以上の信号など、適切な入力が提供されるとき)、コントローラを1つ以上の発光体に電気的に接続する。1つ以上のモジュール電極は、モジュール基板を通過するか、またはモジュール基板の縁の周りに巻き付くことができる。
本開示のいくつかの実施形態では、1つ以上の発光体は、赤色光を発するように動作可能な赤色発光体と、緑色光を発するように動作可能な緑色発光体と、及び青色光を発するように動作可能な青色発光体とを含む。1つ以上の発光体は、モジュール基板の発光体表面から離れた方向に光を発するように配置された1つ以上の水平無機発光ダイオードであり得る。水平無機発光ダイオードは、下側と反対側の上側を含むことができる。モジュール電極などの導体は、上側に電気的に接続することができる。水平無機発光ダイオードは、上側を通して光を発することができるか、または下側を通して光を発することができる。1つ以上の発光体は、モジュール基板の発光体表面から離れた方向に光を発するように配置された1つ以上の垂直無機発光ダイオードであり得る。
1つ以上の発光体の各発光体は、各々がモジュール電極に電気的に接続された1つ以上の発光体接続ポストを備え得る。コントローラは、モジュール電極に各々電気的に接続された1つ以上のコントローラアセンブリ接続ポストを備え得る。1つ以上のモジュール接続ポストは、モジュール基板のコントローラ表面上に配置され得、各モジュール接続ポストは、モジュール電極に電気的に接続され得る。1つ以上のモジュール接続ポストは、モジュール基板のコントローラ表面から、コントローラの厚さよりも大きい距離で、突出し得る。距離は、コントローラの厚さの少なくとも1.1倍、少なくとも1.2倍、または少なくとも1.5倍であり得る。
本開示のいくつかの実施形態では、1つ以上のモジュール接続ポストは、モジュール基板のコントローラ表面上に配置され、各モジュール接続ポストは、モジュール電極に電気的に接続され得る。1つ以上のモジュール接続ポストは、モジュール基板の発光体表面から、1つ以上の発光体の各々の厚さよりも大きい距離で、突出し得る。距離は、1つ以上の発光体の厚さの少なくとも1.1倍、少なくとも1.2倍、または少なくとも1.5倍であり得る。
1つ以上のモジュール接続ポストは、コントローラが、1つ以上のモジュール接続ポストとモジュール基板との間に配置されるように、コントローラ上に配置され得る。コントローラ上に配置された1つ以上のモジュール接続ポストのモジュール接続ポストは、モジュール電極に電気的に接続され得る。
本開示のいくつかの実施形態では、(i)1つ以上の発光体の各発光体は、破断または分離された発光体テザーを備え、(ii)コントローラは、破断または分離されたコントローラテザーを備え、(iii)モジュール基板は、モジュールテザー(例えば、破断もしくは分離されたテザー、またはモジュールテザーが、ソースウェハのアンカー部分に物理的に接続されている)、または(iv)(i)、(ii)、及び(iii)の任意の組み合わせである。モジュール基板は、破断または分離されたモジュールテザーを備え得る。
1つ以上の発光体の各々は、モジュール基板に非固有であり得るか、コントローラは、モジュール基板に非固有であり得るか、またはその両方である。
いくつかの実施形態では、(i)誘電体は、コントローラと、コントローラに直接電気的に接続されたモジュール電極のうちの少なくとも1つの各々の少なくとも一部分との間に配置されるか、(ii)誘電体は、少なくとも1つの発光体と、少なくとも1つの発光体に直接電気的に接続されたモジュール電極のうちの少なくとも1つの各々の少なくとも一部分との間に配置されるか、または(iii)(i)及び(ii)の両方である。封入層は、コントローラの上方に配置することができ、封入層は、1つ以上の発光体の上方に配置することができるか、またはその両方である。任意の1つ以上の封入層は、破断または分離されたモジュールテザーを備え得る。1つ以上のモジュール接続ポストは、任意の1つ以上の封入層を通って突出し得る。ピクセルモジュールは、任意の1つ以上の封入層、及び任意選択でモジュール基板によって完全に封入され得る。
いくつかの実施形態によれば、ピクセルモジュールは、400ミクロン以下(例えば、300ミクロン以下、200ミクロン以下、または100ミクロン以下)の幅及び長さのうちの少なくとも1つ、及び150ミクロン以下(例えば、100ミクロン以下、75ミクロン以下、50ミクロン以下、または25ミクロン以下)の厚さのうちの少なくとも1つを有する。
本開示のいくつかの実施形態によれば、ピクセルモジュールウェハは、犠牲部分及びモジュールアンカーを含むモジュールソースウェハを備える。各犠牲部分は、モジュールアンカーによって隣接する犠牲部分から横方向に分離され、ピクセルモジュールは、各犠牲部分の上方に完全に配置される。各ピクセルモジュールは、発光体表面及び発光体表面の反対側にあるコントローラ表面を有するモジュール基板、モジュール基板の発光体表面上に配置された1つ以上の発光体、モジュール基板のコントローラ表面上に配置されたコントローラ、及びモジュール電極を備え得、少なくとも1つのモジュール電極は、コントローラに電気的に接続され、少なくとも1つのモジュール電極は、1つ以上の発光体の少なくとも1つの発光体に電気的に接続され、少なくとも1つのモジュールテザーは、ピクセルモジュールの各々をモジュールアンカーの少なくとも1つに物理的に接続している。
本開示のいくつかの実施形態によれば、ピクセルモジュールディスプレイは、ディスプレイ基板と、ディスプレイ基板上に配置された1つ以上のピクセルモジュールとを備える。1つ以上のピクセルモジュールの各々は、発光体表面及び発光体表面の反対側にあるコントローラ表面を有するモジュール基板、モジュール基板の発光体表面上に配置された1つ以上の発光体、モジュール基板のコントローラ表面上に配置されたコントローラ、及びモジュール電極を備え得、少なくとも1つのモジュール電極は、コントローラに電気的に接続され、少なくとも1つのモジュール電極は、1つ以上の発光体の少なくとも1つの発光体に電気的に接続される。ディスプレイ電極は、ディスプレイ基板上に配置され、各ディスプレイ電極は、1つ以上のピクセルモジュールのモジュール電極に電気的に接続される。1つ以上のピクセルモジュールは、ディスプレイ基板に非固有であり得る。ピクセルモジュールの各々は、破断または分離されたモジュールテザーを備え得る。
いくつかの実施形態では、各ピクセルモジュールは、1つ以上のモジュール接続ポストを備え、1つ以上のモジュール接続ポストの各モジュール接続ポストは、ディスプレイ電極に電気的に接続されている。1つ以上のピクセルモジュールは、例えば、ディスプレイ基板などのターゲット基板上の規則的なアレイ内に配置された複数のピクセルモジュールであり得る。規則的なアレイは、1つまたは2つの寸法で規則的であり得る。1つ以上の発光体は、ディスプレイ基板とモジュール基板との間に配置することができる。コントローラは、ディスプレイ基板とモジュール基板との間に配置することができる。
本開示のいくつかの実施形態によれば、ピクセルモジュールを作製する方法は、(i)発光体を備える発光体ソースウェハ、(ii)コントローラを備えるコントローラソースウェハ、及び(iii)コントローラ表面及び発光体表面を有するモジュール基板、を提供することと、(i)発光体ソースウェハからモジュール基板の発光体表面に発光体を、(ii)コントローラソースウェハからモジュール基板のコントローラ表面にコントローラを、または(iii)(i)及び(ii)の両方を、移動することと、モジュール基板を通して1つ以上のビアを形成し、かつ1つ以上のビアを通してコントローラを発光体に電気的に接続するモジュール電極を形成することと、を含む。
本開示の方法は、(i)発光体ソースウェハをモジュールキャリア(例えば、ピクセルモジュールのためのハンドル基板)に接着させ、発光体ソースウェハを除去することか、(ii)コントローラソースウェハをモジュールキャリアに接着させ、コントローラソースウェハを除去することか、または(iii)(i)及び(ii)の両方を含み得る。コントローラソースウェハを提供することは、モジュール基板及びモジュール基板のコントローラ表面上に配置されたコントローラを提供することを含み得、この方法は、1つ以上の発光体を、発光体ソースウェハからモジュール基板の発光側に移動することを含む。発光体ソースウェハを提供することは、モジュール基板を提供することであって、1つ以上の発光体が、モジュール基板の発光体表面上に配置される、提供することと、コントローラを、コントローラソースウェハからモジュール基板のコントローラ表面上に移動することと、を含み得る。発光体を移動することが、(i)発光体を発光体ソースウェハからモジュール基板の発光体表面にマイクロ移動印刷することを含み得るか、(ii)コントローラを移動することが、コントローラをコントローラソースウェハからモジュール基板のコントローラ表面にマイクロ移動印刷することを含むか、または(iii)(i)及び(ii)の両方である。
本開示の方法は、ディスプレイ基板を提供し、ピクセルモジュールをディスプレイ基板に移動することを含み得る。ピクセルモジュールをディスプレイ基板に移動することは、ピクセルモジュールをモジュールキャリアからディスプレイ基板にマイクロ移動印刷することを含み得る。
本開示のいくつかの実施形態によれば、発光体アセンブリは、第1の側及び第1の側と反対側の第2の側を有する誘電体発光体アセンブリ基板と、発光体アセンブリ基板上に配置された1つ以上の発光体であって、1つ以上の発光体が、発光体アセンブリ基板に非固有である、1つ以上の発光体と、発光体アセンブリ基板の第1の側に配置された1つ以上の発光体アセンブリ接続ポストと、発光体アセンブリ基板の第2の側に配置された1つ以上のモジュール接続ポストと、1つ以上の発光体を、1つ以上の発光体アセンブリ接続ポストに、及び1つ以上のモジュール接続ポストに電気的に接続している発光体電極と、を備える。1つ以上の発光体は、発光体アセンブリ基板の第2の側に配置され得る。発光体アセンブリ基板は、破断または分離された発光体アセンブリテザー(例えば、破断、破砕、または分離された発光体テザー、またはソース基板のアンカー部分に物理的に接続された発光体テザー)を備え得る。1つ以上の発光体は、各々マイクロLEDであり得、1つ以上の発光体は、水平発光ダイオードであり得、1つ以上の発光体は、垂直発光ダイオードであり得、1つ以上の発光体の各々は、破断または分離された発光テザーを備え得る。
いくつかの実施形態では、発光体電極の個々は、発光体アセンブリ基板を通過するか、または発光体電極の個々は、各々発光体アセンブリ基板の縁の周りに巻き付いている。1つ以上の発光体アセンブリ接続ポストの各々、または1つ以上のモジュール接続ポストの各々は、多層接続ポストまたは単層接続ポストであり得る。
いくつかの実施形態では、1つ以上のモジュール接続ポストの各々、または発光体アセンブリ接続ポストの各々は、1つ以上の発光体の最も厚い厚さよりも大きい距離で、発光体アセンブリ基板から突出し得る。距離は、最も厚い厚さの少なくとも1.1倍(例えば、少なくとも1.2倍)及び3倍以下であり得る。
いくつかの実施形態では、発光体アセンブリは、モジュール基板と、モジュール基板上、またはその中に配置された1つ以上の接触パッドとを備え、1つ以上の発光体アセンブリ接続ポストは、1つ以上の接触パッドのうちの1つと電気的に接続されて配置される。モジュール基板は、モジュールテザー(例えば、破断または分離されたモジュールテザー、またはソース基板のアンカー部分に物理的に接続されたモジュールテザー)を備え得る。
いくつかの実施形態では、発光体アセンブリは、1つ以上の発光体と反対側のモジュール基板の側に配置されたコントローラを備え、1つ以上の発光体は、コントローラに電気的に接続される。発光体アセンブリは、400ミクロン以下(例えば、300ミクロン以下、200ミクロン以下、または100ミクロン以下)の幅及び長さのうちの少なくとも1つ、及び150ミクロン以下(例えば、100ミクロン以下、75ミクロン以下、50ミクロン以下、または25ミクロン以下)の厚さのうちの少なくとも1つを有し得る。
本開示のいくつかの実施形態によれば、コントローラアセンブリは、第1の側及び第1の側と反対側の第2の側を有するコントローラアセンブリ基板と、コントローラアセンブリ基板上、またはその中に配置されたコントローラと、コントローラアセンブリ基板の第1の側に配置された1つ以上のコントローラアセンブリ接続ポストと、コントローラアセンブリ基板の第2の側に配置された1つ以上のモジュール接続ポストと、コントローラを1つ以上のコントローラアセンブリ接続ポストに、かつ1つ以上のモジュール接続ポストに電気的に接続しているコントローラ電極と、を備える。コントローラは、コントローラアセンブリ基板の第2の側に配置され得る。コントローラアセンブリ基板は、破断または分離されたコントローラアセンブリテザーを備え得る。コントローラアセンブリ基板は、誘電体基板または半導体基板であり得る。コントローラは、コントローラアセンブリ基板上に配置され得、アセンブリ基板に非固有であり得る。コントローラは、破断または分離されたコントローラテザーを備え得る。コントローラ電極の個々は、コントローラアセンブリ基板を通過することができるか、またはコントローラアセンブリ基板の縁の周りに各々巻き付くことができる。
いくつかの実施形態では、コントローラアセンブリは、モジュール基板を含み、1つ以上のコントローラアセンブリ接続ポストの各々は、モジュール基板上、またはその中に配置された接触パッドと電気的に接続されて配置される。モジュール基板は、モジュールテザー(例えば、破断または分離されたテザー、またはモジュールテザーがソース基板のアンカー部分に物理的に接続されている)を備え得る。コントローラアセンブリは、コントローラと反対側のモジュール基板の側に配置された1つ以上の発光体を備え得、1つ以上の発光体は、コントローラに電気的に接続されている。コントローラアセンブリは、400ミクロン以下(例えば、300ミクロン以下、200ミクロン以下、または100ミクロン以下)の幅及び長さのうちの少なくとも1つ、及び150ミクロン以下(例えば、100ミクロン以下、75ミクロン以下、50ミクロン以下、または25ミクロン以下)の厚さのうちの少なくとも1つを有し得る。
いくつかの実施形態では、1つ以上のモジュール接続ポストは、コントローラが1つ以上のモジュール接続ポストとコントローラアセンブリ基板との間に配置されるように、コントローラ上に配置される。1つ以上のコントローラアセンブリ接続ポストまたはモジュール接続ポストの各々は、多層接続ポストまたは単層接続ポストであり得る。1つ以上のモジュール接続ポストは、コントローラアセンブリ基板から、コントローラの厚さよりも大きい距離で、突出することができ、距離は、厚さの少なくとも1.1倍(例えば、少なくとも1.2倍)、3倍以下、またはその両方であり得る。
本開示のいくつかの実施形態では、コントローラアセンブリは、コントローラアセンブリ基板と、コントローラアセンブリ基板の第1の側に配置されたコントローラと、コントローラに配置された1つ以上のモジュール接続ポストと、第1の側と反対側のコントローラアセンブリ基板の第2の側に配置された1つ以上のコントローラアセンブリ接続ポストと、コントローラアセンブリ基板上に少なくとも部分的に配置されたコントローラ電極であって、コントローラ電極が、コントローラに電気的に接続されている、コントローラ電極と、1つ以上のコントローラアセンブリ接続ポストと、1つ以上のモジュール接続ポストと、を備える。コントローラアセンブリ基板は、誘電体基板または半導体基板であり得、コントローラは、コントローラアセンブリ基板に非固有であり得る。コントローラは、破断または分離されたコントローラテザーを備え得る。コントローラアセンブリ基板は、破断または分離されたコントローラアセンブリテザーを備え得る。誘電体は、コントローラとコントローラ電極の各々の少なくとも一部分との間に配置され得る。コントローラ電極の個々は、コントローラアセンブリ基板を通過するか、またはコントローラアセンブリ基板の縁の周りに巻き付くことができる。
本開示のいくつかの実施形態によれば、ピクセルモジュールは、発光体表面及び発光体表面と反対側のコントローラ表面を有する誘電体モジュール基板と、モジュール基板のコントローラ表面上に配置されたコントローラアセンブリと、モジュール基板上、またはその上方に配置された1つ以上の発光体と、1つ以上の発光体をコントローラに電気的に接続しているモジュール電極と、を備える。1つ以上の発光体は、発光体アセンブリであり得る。
いくつかの実施形態では、接着層は、モジュール基板のコントローラ表面上に配置される。コントローラアセンブリの1つ以上のコントローラアセンブリ接続ポストは、接着層を貫通することができ、各々モジュール基板上、またはその中に配置された接触パッドに物理的に接触することができる。接着層は、コントローラアセンブリと直接接触することができる。モジュール電極の個々は、モジュール基板を通過するか、またはモジュール基板の縁の周りに巻き付くことができる。いくつかの実施形態では、本開示によるピクセルモジュールは、モジュール基板の発光体表面上に配置された接着層を備える。1つ以上の発光体の各々の1つ以上の発光体接続ポストは、1つ以上の発光体がコントローラに電気的に接続されるように、接着層を貫通することができる。接着層は、モジュール電極の個々の上方に配置することができる。
本開示のいくつかの実施形態では、1つ以上の発光体は、各々破断または分離された発光体テザーを備え、1つ以上の発光体は、水平発光ダイオードであり、1つ以上の発光体は、垂直発光ダイオードであり、または、1つ以上の発光体の各々は、1つ以上の発光体接続ポストを含み、1つ以上の発光体は、1つ以上の発光体接続ポストを通してコントローラに部分的に電気的に接続されている。
いくつかの実施形態によれば、モジュール基板は、破断または分離されたモジュールテザーを備える。発光体封入層は、1つ以上の発光体の上方に配置することができ、発光体封入層は、破損または分離されたモジュールテザーを備え得る。コントローラ封入層は、コントローラアセンブリの上方に配置することができ、1つ以上のモジュール接続ポストは、コントローラ封入層を通って突出し得る。
本開示のいくつかの実施形態では、ピクセルモジュールは、ディスプレイ基板などのターゲット基板を備える。コントローラアセンブリの1つ以上のモジュール接続ポストは、ターゲット基板上、またはその中に配置された対応する1つ以上の接触パッドと電気的に接触して配置され得る。接着層は、ターゲット基板上に配置することができ、1つ以上のモジュール接続ポストは、コントローラ及び1つ以上の発光体が、ターゲット基板上、またはその中に配置された1つ以上のモジュール電極に電気的に接続されるように、接着層を貫通し得る。ターゲット基板は、ディスプレイ基板であり得、ピクセルモジュールは、視聴者に情報(例えば、画像及び/またはテキスト)を表示するように動作可能である、ディスプレイ基板上に配置されたピクセルのアレイ内のピクセルであり得る。
本開示の実施形態によれば、ピクセルモジュールを作製する方法は、モジュールソースウェハ上、またはその中に配置されたモジュール基板上に配置されたコントローラ、モジュール電極、及びモジュール接続ポストを提供することであって、モジュール電極が、コントローラと電気的に接触している、提供することと、コントローラが、キャリアとモジュール基板との間に配置されるように、コントローラ、モジュール電極、モジュール接続ポスト、及びモジュール基板をキャリアに移動することと、モジュール基板を除去することなく、モジュールソースウェハを除去することと、モジュール基板が、コントローラと発光体との間に配置されるように、モジュール基板上に発光体を配置することであって、発光体がモジュール基板に非固有である、配置することと、ピクセルモジュールを形成するために、発光体をコントローラに電気的に接続することと、を含む。提供するステップは、モジュール基板上にコントローラを配置することであって、コントローラがモジュール基板に非固有である、配置することと、パターン化された第1の誘電体層を、コントローラ上に配置することと、モジュール電極を、パターン化された第1の誘電体層上に、かつコントローラと電気的に接触させて配置することと、モジュール接続ポストを配置することと、を含み得る。提供するステップは、モジュール接続ポストが第2の誘電体層から突出するように、モジュール電極上に第2の誘電体層を配置することをさらに含み得る。第2の誘電体層及び誘電体基板は、モジュール電極及びコントローラをともに封入し得る。本開示の方法は、移動するステップの前に、第2の誘電体層上にパターン化された犠牲剥離層を形成することを含み得、パターン化された犠牲剥離層は、1つ以上のモジュール接続ポストを覆う。パターン化された犠牲剥離層は、例えば、発光体を配置した後に、エッチングによって少なくとも部分的に除去することができる。パターン化された犠牲剥離層が少なくとも部分的に除去された後、コントローラ及び発光体が、第2の誘電体層の一部分によってキャリアに接続されたままであるように、第2の誘電体層の一部分は、モジュール基板と共通の平面内に配置され得る。本開示の方法は、ピクセルモジュールを、キャリアからターゲット基板(例えば、ディスプレイ基板)に印刷すること(例えば、マイクロ移動印刷)を含み得る。
本開示の方法は、コントローラと反対側のモジュール基板の表面上に、追加のモジュール電極を形成することを含み得る。発光体に電気的に接続された発光体接続ポストが、追加のモジュール電極と電気的に接触する状態になるように、発光体を印刷することができる。パターン化されていない接着層は、発光体を配置する前に、追加のモジュール電極及びモジュール基板上に提供することができ、パターン化後の接着層が、モジュール基板を超えて延在しないように、発光体を配置した後に、接着層をパターン化することができる。
いくつかの実施形態によれば、発光体は、破断または分離されたテザーを備えるか、もしくはコントローラは、破断または分離されたテザーを含む。
本開示の方法は、モジュール基板及び第1の封入層が、ともにコントローラを封入するように、コントローラ上、またはその上方に配置された第1の封入層を提供することと、モジュール基板及び第2の封入層が、ともに発光体を封入するように、発光体上、またはその上方に第2の封入層を配置することと、を含み得る。
コントローラは、モジュール基板の縁を通過する、またはその周りを通る1つ以上のモジュール電極によって、少なくとも部分的に発光体に電気的に接続されている。本開示の方法は、ピクセルモジュールを、キャリアからターゲット基板(例えば、ディスプレイ基板)に印刷すること(例えば、マイクロ移動印刷)を含み得る。
本開示のいくつかの実施形態によれば、1つ以上の発光体、コントローラ、または1つ以上の発光体及びコントローラの両方は、裸で、パッケージされていないダイである。
本開示のいくつかの実施形態によれば、コントローラは、コントローラ上側及びコントローラ下側を備える。コントローラ上側は、モジュール電極またはモジュール電極に電気的に接続された電気導体に電気的に接続され得る。コントローラ下側は、モジュール基板上に配置されたモジュール基板または層と接触し得る。
本開示の特定の実施形態は、高性能かつ高解像度のディスプレイを構築するために、ディスプレイ基板への印刷に適した移動印刷可能な構成で、高性能な結晶性半導体発光体及びコントローラを組み込む、高統合モジュールのための方法、デバイス、及び構造を提供する。
本開示の前述の及び他の目的、態様、特徴、及び利点は、添付の図面と併せて以下の説明を参照することによってより明らかになり、よりよく理解されるであろう。
本開示の例示的な実施形態による、様々なピクセルモジュールの断面図である。 本開示の例示的な実施形態による、様々なピクセルモジュールの断面図である。 本開示の例示的な実施形態による、様々なピクセルモジュールの断面図である。 A~Cは、本開示の例示的な実施形態による、モジュール基板の平面図である。 本開示の例示的な実施形態による、様々な発光体アセンブリの断面図である。 本開示の例示的な実施形態による、様々な発光体アセンブリの断面図である。 本開示の例示的な実施形態による、様々な発光体アセンブリの断面図である。 本開示の例示的な実施形態による、様々な発光体アセンブリの断面図である。 本開示の例示的な実施形態による、様々なコントローラアセンブリの断面図である。 本開示の例示的な実施形態による、様々なコントローラアセンブリの断面図である。 本開示の例示的な実施形態による、様々なコントローラアセンブリの断面図である。 本開示の例示的な実施形態による、様々なコントローラアセンブリの断面図である。 本開示の例示的な実施形態による、ソースウェハからの印刷構造の断面図である。 本開示の例示的な実施形態による、ソースウェハからの印刷構造の断面図である。 本開示の例示的な実施形態による、ソースウェハからの印刷構造の断面図である。 は、本開示の例示的な実施形態による、様々な印刷ピクセルモジュールを備えるディスプレイの断面図である。 は、本開示の例示的な実施形態による、様々な印刷ピクセルモジュールを備えるディスプレイの断面図である。 は、本開示の例示的な実施形態による、様々な印刷ピクセルモジュールを備えるディスプレイの断面図である。 は、本開示の例示的な実施形態による、様々な印刷ピクセルモジュールを備えるディスプレイの断面図である。 は、本開示の例示的な実施形態による、様々な印刷ピクセルモジュールを備えるディスプレイの断面図である。 は、本開示の例示的な実施形態による、様々な印刷ピクセルモジュールを備えるディスプレイの断面図である。 は、本開示の例示的な実施形態による、様々な印刷ピクセルモジュールを備えるディスプレイの断面図である。 は、本開示の例示的な実施形態による、様々な印刷ピクセルモジュールを備えるディスプレイの断面図である。 は、本開示の例示的な実施形態による、様々な印刷ピクセルモジュールを備えるディスプレイの断面図である。 は、本開示の例示的な実施形態による、様々な印刷ピクセルモジュールを備えるディスプレイの断面図である。 は、本開示の例示的な実施形態による、様々な印刷ピクセルモジュールを備えるディスプレイの断面図である。 本開示の例示的な実施形態による、様々な印刷ピクセルモジュールを備えるディスプレイの断面図である。 本開示の例示的な実施形態による、様々な印刷ピクセルモジュールを備えるディスプレイの断面図である。 本開示の例示的な実施形態による、様々な印刷ピクセルモジュールを備えるディスプレイの断面図である。 本開示の例示的な実施形態による、複数の印刷ピクセルモジュールを備えるディスプレイの断面図である。 本開示の例示的な実施形態による、複数の印刷ピクセルモジュールを備えるディスプレイの断面図である。 本開示の例示的な実施形態による、複数の印刷ピクセルモジュールを備えるディスプレイの断面図である。 本開示の例示的な実施形態による、複数の印刷ピクセルモジュールを備えるディスプレイの断面図である。 本開示の例示的な方法及び実施形態による、構造の連続する断面図である。 本開示の例示的な方法及び実施形態による、構造の連続する断面図である。 本開示の例示的な方法及び実施形態による、構造の連続する断面図である。 本開示の例示的な方法及び実施形態による、構造の連続する断面図である。 本開示の例示的な方法及び実施形態による、構造の連続する断面図である。 本開示の例示的な方法及び実施形態による、構造の連続する断面図である。 本開示の例示的な方法及び実施形態による、構造の連続する断面図である。 本開示の例示的な方法及び実施形態による、構造の連続する断面図である。 本開示の例示的な方法及び実施形態による、構造の連続する断面図である。 本開示の例示的な方法及び実施形態による、構造の連続する断面図である。 本開示の例示的な方法及び実施形態による、構造の連続する断面図である。 本開示の例示的な方法及び実施形態による、構造の連続する断面図である。 本開示の例示的な方法及び実施形態による、構造の連続する断面図である。 本開示の例示的な方法及び実施形態による、構造の連続する断面図である。 本開示の例示的な方法及び実施形態による、構造の連続する断面図である。 本開示の例示的な方法及び実施形態による、構造の連続する断面図である。 本開示の例示的な方法及び実施形態による、構造の連続する断面図である。 本開示の例示的な方法及び実施形態による、構造の連続する断面図である。 本開示の例示的な方法及び実施形態による、構造の連続する断面図である。 本開示の例示的な方法及び実施形態による、構造の連続する断面図である。 本開示の例示的な方法及び実施形態による、構造の連続する断面図である。 本開示の例示的な方法及び実施形態による、構造の連続する断面図である。 本開示の例示的な実施形態による、構造の連続する断面図である。 本開示の例示的な実施形態による、構造の連続する断面図である。 本開示の例示的な実施形態による、構造の連続する断面図である。 本開示の例示的な実施形態による、構造の連続する断面図である。 本開示の例示的な実施形態による、構造の連続する断面図である。 本開示の例示的な実施形態による、構造の連続する断面図である。 本開示の例示的な実施形態による、構造の連続する断面図である。 本開示の例示的な実施形態による、構造の連続する断面図である。 本開示の例示的な実施形態による、構造の連続する断面図である。 本開示の例示的な実施形態による、構造の連続する断面図である。 本開示の例示的な実施形態による、構造の連続する断面図である。 本開示の例示的な実施形態による、構造の連続する断面図である。 A~Dは、本開示の例示的な実施形態による、構造の連続する断面図である。 A~Dは、本開示の例示的な実施形態による、構造の連続する断面図である。 本開示の例示的な実施形態による、例示的な方法のフローチャートである。 本開示の例示的な実施形態による、例示的な方法のフローチャートである。 本開示の例示的な実施形態による、例示的な方法のフローチャートである。 本開示の例示的な実施形態による、例示的な方法のフローチャートである。 本開示の例示的な実施形態による、顕微鏡写真である。 本開示の例示的な実施形態による、顕微鏡写真である。
本開示の特徴及び利点は、図面と併せて読むと、以下に記載される詳細な説明からより明らかとり、同様の参照符号は、全体を通して対応する要素を識別する。図面において、同様の参照番号は、概して、同一の、機能的に類似した、及び/または構造的に類似した要素を示す。図面内の様々な要素のサイズの変化が大きすぎて、描写を縮尺通りとすることができないため、図面は縮尺に合わせて描かれていない。
本開示の特定の実施形態は、1つ以上の無機マイクロ発光ダイオード(マイクロiLED)と、1つ以上のマイクロiLEDを制御する少なくとも1つの集積回路コントローラとを含む集積ピクセルモジュールを提供する。ピクセルモジュールは、(i)単一のマイクロiLED発光体及び単一のコントローラを有する単一のピクセル、(ii)複数のマイクロiLED及び、例えば赤色、緑色、及び青色光を発する単一のコントローラを有する単一のピクセル、(iii)共通の単一のコントローラを備え、各ピクセルが同じコントローラによって制御される複数のピクセル、または(iv)例えば各ピクセル内に1つのコントローラを備える複数のピクセルコントローラを備える複数のピクセルを含み得る。したがって、ピクセルモジュールは、1つまたは複数のピクセルを含むことができ、各ピクセルは、1つまたは複数のマイクロiLEDを含む。ピクセルモジュールの特定の例が、単一のコントローラ及び単一の発光体または複数の発光体を参照して本明細書で以下に示され、説明される場合、要素の類似した相対配置を有する複数のコントローラ及び/または複数の発光体(例えば、複数のピクセルに対応する)を有するピクセルモジュールも企図される。いくつかの実施形態では、ピクセルは、画像のピクチャ要素に対応する光を発するために他のすべてのピクセルとは別個に制御されるディスプレイ内のピクチャ要素である。複数のピクセルモジュールをディスプレイ基板に搭載し、電気的に接続してディスプレイを形成することができる。各ピクセルモジュールは、他のピクセルモジュール基板とは別個で独立し、かつディスプレイ基板とは別個で独立し、非固有である、単一のモジュール基板を備える。ピクセルモジュールは、印刷技術、例えばマイクロ移動印刷を使用して構築することができ、同様の方法、材料、及びツールを使用して、ディスプレイ基板または表面実装デバイス基板などのターゲット基板上に組み立てることができる。
本開示の特定の実施形態によるフラットパネルディスプレイは、ディスプレイ基板上に配置された薄膜回路、例えば、低温ポリシリコンまたは非晶質シリコン薄膜回路を使用するフラットパネルディスプレイと比較して、改善された性能を有する。CMOSなどの単結晶シリコンで作製されたマイクロ移動印刷ピクセル集積回路コントローラ(ピクセル制御回路)は、ディスプレイ基板にわたってより少ないスペースでより良い性能を提供することができ、マイクロ移動印刷マイクロiLEDは、フラットパネルディスプレイにおける改善された色彩度、寿命、及び効率を提供することができる。マイクロiLEDは、大型ディスプレイで使用される従来のLEDよりもはるかに小さく、したがって、より高い解像度のディスプレイを提供することができる。本開示の特定の実施形態によれば、マイクロiLED及びピクセルコントローラ集積回路は、様々な材料を含む、異なる、別個の、独立した、特有の基板を有し、モジュール基板の同じ領域にわたって異なる層に提供され、それにより、ディスプレイ基板上のピクセル領域を減少させ、ディスプレイ解像度の向上と動作性能の改善を容易にする。
図1~3を参照し、かつ本開示のいくつかの実施形態によれば、ピクセルモジュール99は、モジュール発光体表面10Lと、モジュール発光体表面10Lと反対側のモジュール基板10の側にモジュールコントローラ表面10Cとを有するモジュール基板10を備える。モジュール発光体表面10Lは、モジュール基板10のモジュール発光体側10Lであり得、モジュールコントローラ表面10Cは、モジュール基板10のモジュールコントローラ側10Cであり得る。1つ以上の発光体20は、モジュール基板10のモジュール発光体表面10L上に配置される。図1~3に示すように、1つ以上の発光体20は、赤色光60R、緑色光60G、及び青色光60Bをそれぞれ発する赤色発光体、緑色発光体、及び青色発光体20R、20G、20Bを備える。赤色発光体、緑色発光体、及び青色発光体20R、20G、20Bを総称して発光体20と呼び、赤色光、緑色光、及び青色光60R、60G、60Bを総称して光60と呼ぶ。(本明細書における発光体20に本明細書で言及することは、必ずしも発光体20が赤、緑、または青の発光体20R、20G、20Bを備えることを意味するものではなく、本明細書において光60に言及することは、必ずしも光60が明確な赤、緑、または青の周波数を含むことを意味するものではないことに留意されたい。)コントローラ30は、モジュール基板10のモジュールコントローラ表面10C上に配置される。コントローラ30は、モジュール電極18を通して、例えば1つ以上の入力信号に応答して、1つ以上の発光体20に対して動作可能であり、制御することができる。各モジュール電極18は、例えば電源、接地、または制御信号などの電気信号を伝導する電気導体である。少なくとも1つのモジュール電極18は、例えば、ビア16を通してモジュール基板10を通過する。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのモジュール電極18は、(例えば、図2に示すように)モジュール基板10の縁の周囲に巻き付いている。少なくとも1つのモジュール電極18は、コントローラ30に電気的に接続されている。少なくとも1つのモジュール電極18は、1つ以上の発光体20のうちの少なくとも1つの発光体20に電気的に接続されている。各ピクセルモジュール99は、他の任意のピクセルモジュール99のモジュール基板10、または発光体アセンブリ80の任意の発光体アセンブリ基板52、またはコントローラアセンブリ82のコントローラアセンブリ基板54(存在する場合)、それらとは特有で異なっている、別個の、異なる、離散的な、個別のモジュール基板10を有する個別の(例えば、別個の)、離散的な、独立したモジュールであり得る。各ピクセルモジュール99は、例えばモジュールテザー14の少なくとも一部分を備える印刷可能なピクセルモジュール99であり得る。
任意の数、例えば4つのモジュール電極18は、ピクセルモジュール99、3つの発光体20の各々についての接地及び電力制御信号に含まれ得る。いくつかのモジュール電極18は、コントローラ30のみに、1つ以上の発光体20のみに、または外部電源、接地、もしくは信号源に接続することができる。発光体20は、図1~3に示されるように、コントローラ30及びモジュール基板10から離れた方向に光60を発することができる。モジュール基板10は、環境光を吸収し、発光体20のコントラストを改善するために、ブラックマトリックスで少なくとも部分的にコーティングすることができる(図示せず)。例えば、モジュール基板10のモジュール発光体表面10Lは、モジュールコントローラ表面10Cと同様に、ブラックマトリックスで少なくとも部分的にコーティングすることができる。
モジュール基板10は、例えば、ディスプレイまたは集積回路業界に見出されるように、任意の好適な基板であり得る。いくつかの実施形態では、モジュール基板10は、ガラス、ポリマー、サファイア、石英、またはシリコンなどの半導体であり、(例えば、図6に示し、以下で論じられるように)接着層19でコーティングされ得るか、またはそれを含むことができる。モジュール基板10は、表面、例えば、ウェハまたは他の基板表面に適用されるか、またはその上に配置されるか、または表面、例えば、ウェハまたは他の基板表面上に構築または形成され得る(例えば、後でターゲット基板70に移動印刷するための)自立基板であり得る。モジュール基板10は、複数の層、例えば、酸化物または窒化物層、シード層、及び半導体層の任意の組み合わせの複数の層を含み得る。有用な半導体層は、シリコン、結晶シリコン、及び異方的にエッチング可能なシリコンの任意の1つまたは組み合わせであり得る。本開示のいくつかの実施形態では、モジュール基板10は、例えば、モジュール基板10と共在する他の層または構造がない場合に、発光体20及びコントローラ30を支持し、ピクセルモジュール99を印刷(例えば、マイクロ移動印刷)することを可能にするのに十分な機械的剛性、強度、及び厚さを有する。例えば、モジュール基板10は、発光体20またはコントローラ30の上にコーティングされた層ではなく、発光体20及びコントローラ30がその上に配置される。モジュール基板10のモジュール発光体表面10L及びモジュールコントローラ表面10Cは、各々実質的にまたは効果的に平面であり得、互いに実質的にまたは効果的に平行であり得、または実質的にまたは効果的に平面、かつ互いに平行であり得る。モジュール基板10は、比較的薄い、例えば、数ミクロン(例えば、1~100ミクロン)または比較的厚く(例えば、100ミクロン~1mm)てもよい。
発光体20は、フォトリソグラフィ方法及び材料を使用して、インジウム、アルミニウム、またはリンなどの好適なドーパントを有する化合物半導体GaNまたはGaAsなどの結晶性半導体材料で作製されたマイクロiLEDであり得、赤、緑、青、黄、またはシアンなどの様々な色の光を発することができる。発光体20は、裸の、パッケージされていないダイを電極(例えば、モジュール電極18)から絶縁するパターン化された絶縁誘電体構造50を有する裸の、パッケージされていないダイであり得る。発光体20は、比較的小さく、例えば、長さ及び/または幅が数ミクロン(例えば、1~50ミクロン)、または、長さ及び/または幅がやや大きく(例えば、50~500ミクロン、または1mm)あってよく、任意選択で、比較的薄く、例えば、数ミクロンの厚さ(例えば、1~10ミクロン)、またはやや厚く(例えば、10~100ミクロン)あってもよい。
コントローラ30は、フォトリソグラフィ方法及び材料、例えば、結晶シリコンなどの半導体を使用して作製されるCMOS回路を使用して作製される集積回路であり得る。GaAs回路または他の化合物半導体も使用することができる。コントローラ30は、裸の、パッケージされていないダイを電極(例えば、モジュール電極18)から絶縁するパターン化された絶縁誘電体構造50を有する裸の、パッケージされていないダイであり得る。コントローラ30は、例えば、長さ及び幅のうちの少なくとも1つが1mm以下(例えば、750ミクロン以下、500ミクロン以下、250ミクロン以下、100ミクロン以下、50ミクロン以下、25ミクロン以下、10ミクロン以下、5ミクロン以下、または2ミクロン以下)で、比較的小さくあってもよく、集積回路技術において実施されるように、任意の適切な解像度で作製することができる。コントローラ30は、コントローラ上側30T及び反対側にあるコントローラ下側30Sを有し得る。いくつかの実施形態では、コントローラ上側30Tは、(例えば、図9に示すように)電気接触パッド40を有するか、またはそうでなければ、電極(例えば、モジュール電極18またはモジュール電極18に電気的に接続された電気導体)に電気的に接続され、コントローラ下側30Sは、モジュール基板10またはモジュール基板10上に配置された層と接触する。
モジュール電極18は、例えば、アルミニウム、金、銀、銅、チタン、タンタル、スズ、または他の金属もしくは金属合金などの金属、または酸化インジウムスズなどの透明導電性酸化物を含む、例えば、フォトリソグラフィプロセスを使用してパターン化された金属層内で構成される導電性トレースまたはワイヤであり得る。モジュール電極18は、例えば、モジュール基板10内に形成されたビア16を通して、モジュール基板10を通過するか、またはその周りに巻き付くことができる。モジュール電極18は、モジュール基板10の表面、例えば、モジュール発光体表面10L及びモジュールコントローラ表面10C、ならびにモジュール基板10上に配置された発光体20またはコントローラ30(パターン化された誘電体50を有する半導体材料または能動素子から適切に絶縁されたとき)または他の層(例えば、誘電体または硬化接着層19)上に少なくとも部分的に配置され得る。したがって、モジュール電極18は、コントローラ30が、制御、電力、または接地信号で発光体20を制御できるように、コントローラ30を1つ以上の発光体20に電気的に接続することができる。モジュール電極18はまた、外部コントローラ、ならびに電力及び接地信号をピクセルモジュール99内の1つ以上の要素に接続することができる。1つのモジュール電極18は、複数の発光体20を共通に電気的に接続して、例えば、電力または接地信号接続を提供することができ、または各発光体20に個別に接続して、対応する発光体20に個別の制御信号を提供することができる。
図1を参照すると、発光体アセンブリ80は、発光体20、任意の発光体電気接触パッド40、発光体回路、または発光体電極28(図1には図示せず、以下でさらに論じられる図8を参照)、及び発光体20に電気的に接続されたモジュール電極18の一部分を備える。コントローラアセンブリ82は、コントローラ30、任意のコントローラ電気接触パッド40、コントローラ回路、またはコントローラ電極38(図1には図示せず、以下で論じられる図10A~10Cを参照)、及び発光体20に電気的に接続されたモジュール電極18の一部分を備える。ピクセルモジュール99は、(例えば、破断または分離されていてもよい)モジュールテザー14を備えることができ、またモジュール接続ポスト12を備えることができ、図1、2、及び3に示される異なるモジュール接続ポスト12の実施形態を参照して以下でさらに説明される。
図4A~4Cを参照すると、発光体アセンブリ80は、モジュール基板10のモジュール発光体表面10L上の発光体領域20A内、例えば、赤色発光体、緑色発光体、及び青色発光体20R、20G、20Bなどのすべての発光体20を含む領域または凸状のハル内に配置され得る。コントローラアセンブリ82は、例えば、コントローラ30を含む領域または凸状のハル内の、発光体表面10Lと反対側のモジュールコントローラ表面10C(示されていない)上のコントローラ領域30A内に配置され得る。発光部領域20Aは、モジュール基板10の表面に直交する垂直方向から見るとき、モジュール基板10上のコントローラ領域30Aと重なり得る(ただし、発光体20がモジュール基板10のモジュール発光体表面10L上にあり、コントローラ30がモジュール基板10のモジュールコントローラ表面10C上にあるため、発光体領域20Aは、モジュール発光体表面10Lまたはモジュールコントローラ表面10Cに直交する方向でコントローラ領域30Aに対して垂直に変位する)。いくつかの実施形態では、発光体領域20Aは、コントローラ領域30A以下であり、(図4Aに図示するように)その中に完全に配置される。いくつかの実施形態では、コントローラ領域30Aは、発光体領域20A以下であり、その中に完全に配置される。いくつかの実施形態では、コントローラ領域30A及び発光体領域20Aは重複するが、どちらも完全に他方の領域内ではない。(本明細書で意図されるように、領域は、共通の縁を有する場合、別の領域内に存在し得る。例えば、発光体領域20Aがコントローラ領域30Aと同じサイズであり、それと整合している場合、発光体領域20Aはコントローラ領域30A内にあり、その逆もまた同様である。)したがって、本開示のいくつかの実施形態では、発光体20は、コントローラ30上に垂直に積み重ねられ、ディスプレイ基板70上に配置可能なピクセルの数を増加させ、ピクセルモジュール99で構築されたディスプレイの潜在的な解像度を改善するため、ピクセルは、ディスプレイ基板上のより小さい領域(例えば、以下で論じられる図12Aのディスプレイ基板70)を有する。
図5~8は、モジュール基板10のモジュール発光体表面10L上に配置された、本開示の特定の実施形態による発光体アセンブリ80を示す。モジュール電極18は、発光体20に電気を伝導する。マイクロiLED発光体20は、モジュール電極18に電気的に接続された2つの伝導層21(例えば、n-ドープ電子伝導層及びp-ドープホール伝導層)と、モジュール電極18を通して提供される電流に応答して光60が発せられる2つの伝導層21の間に配置された発光層23とを含み得る。モジュール電極18は、反射性で、例えば、金属または金属合金で作製されてもよく、または部分的または実質的に透明で、例えば、導電性酸化物で作製されてもよい。光60は、発光体上側20T、または発光体上側20Tと反対側の発光体下側20Sのいずれかから発することができ、それらが少なくとも部分的に透明である場合、モジュール電極18を通して発することができる。
図5を参照すると、発光体20は、モジュール基板10のモジュール発光体表面10Lに隣接する、またはそれと接触する、発光体下側20Sと反対側の発光体20の同じ発光体上側20T上に、離間された電気接点(例えば、接触パッド40)を有する水平発光体20である。モジュール電極18、またはモジュール電極18(例えば、図8に示される発光体電極28)に電気的に接続された導体は、発光体上側20Tに電気的に接続され得る。一方の伝導層21は、他方の伝導層21を超えてカンチレバー構造内に延在し、発光体20の発光体上側20T上に電気接点を提供する。発光層23上のモジュール電極18が、濃淡をつけて図5に示されるように、効果的に透明である場合、発光体上側20Tから光60を発することができる。図6を参照すると、発光体上側20Tは、モジュール基板10のモジュール発光体表面10Lと接触しているか、またはそれに隣接しており、発光体20の発光体下側20Sを通して光が発せられる。本開示では、図6に示されるようなモジュール基板10に対する発光体20の配向は倒置構成と呼ばれるが、図5はモジュール基板10に対する発光体20の非倒置構成を示す。いくつかの実施形態では、発光体20は、倒置水平構成であり、少なくともいくつかのモジュール電極18は、不透明で反射性である。いくつかの実施形態では、以下でさらに論じられるように、発光体20は水平構成であり、1つ以上の発光体接続ポスト26は、(例えば、図6に示すように)ピクセルモジュール99の発光体アセンブリ80内の発光体20を電気的に接続するために使用される。
発光体20の反対側に提供される電気接点を有する垂直マイクロiLED発光体20を、図7に示す。典型的には、モジュール電極18のうちの一方、例えば、発光体上側20T上のモジュール電極18は、効果的に透明であり、モジュール基板10のモジュール発光体表面10Lに隣接する発光体下側20S上の他方は、不透明で反射性であり得るので、モジュール基板10及びコントローラ30から離れた方向に発光体20から光60が効率的に発せられる。
モジュール基板10上に配置(例えば、構築または印刷)されるとき、発光体20及びコントローラ30などの構成要素は、フォトリソグラフィ法で配置されパターン化されたモジュール電極18を使用して(例えば、外部制御デバイスまたは電源に)電気的に接続され得る。図1、2、3、及び5に示されるように、フォトリソグラフィ法で画定されたモジュール電極18は、モジュール発光体表面10Lから、パターン化された誘電体構造50の上方で発光体20上に延在する。モジュール電極18は、引用図の異なるモジュール電極の濃淡で示されるように、金属または金属合金、透明な導電性酸化物、または組み合わせなどの不透明な材料を含むことができる。
いくつかの実施形態では、図6を参照すると、発光体20への電気接続は、発光体20から(例えば、図示されていない発光体接触パッドから)モジュール電極18に延在する1つ以上の発光体接続ポスト26を通して行われる。このような構成は、例えば、発光体上側20Tがモジュール基板10のモジュール発光体表面10Lに隣接しているときに有用である(倒置構成)。モジュール発光体表面10Lに隣接する発光体上側20Aから延在する発光体接続ポスト22は、発光体20によって発せられる光60がモジュール電極18または発光体接触パッドを通過することを必要とせずに、発光体20が発光体下側20Sを通して光を発することを可能にし、それによって、発光効率が向上する可能性がある。共通の発光体20上に配置された発光体接続ポスト26は、(例えば、図6に示されるように)異なる長さまたはサイズを有することができる。例えば、異なる長さまたはサイズを有する発光体接続ポスト26は、異なる層にある水平発光ダイオード上の電気接点を収容するために使用され得る。いくつかのそのような実施形態では、発光体接続ポスト26は、発光体下側20Sがモジュール基板10のモジュール発光体表面10Lに対してほぼ平行で、発光の方向がモジュール発光体表面10Lに対してより直交するように、発光体20を配向することができ、それによって、そのような発光体20のアレイに対する発光の均一性が改善される。発光体接続ポスト26(または以下でさらに説明されるモジュール接続ポスト12、コントローラアセンブリ接続ポスト32、または発光体アセンブリ接続ポスト22)は、フォトリソグラフィプロセスを使用して構築することができ、実施例は、上記で参照される米国特許出願第15/876,949号、米国特許第10,153,256号、及び米国特許第10,224,231号に記載されており、これらの各々の開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本開示のいくつかの実施形態によれば、発光体アセンブリ接続ポスト22は、発光体20をモジュール基板10のモジュール発光体表面10L上に印刷する(例えば、スタンプ90を用いたマイクロ移動印刷、例えば、以下で論じられる図11Cを参照)ことによって、電気接続を形成することを可能にするという利点を有し、したがって、パターン化された誘電体構造50の上方に延在するモジュール電極18を発光体20上にフォトリソグラフィ法で構築する必要性が排除される。図8を参照すると、本開示のいくつかの実施形態によれば、発光体アセンブリ80は、(誘電体層50を含む)発光体アセンブリ基板52の一方の側から延在する発光体アセンブリ接続ポスト22を含み、発光体20は、誘電体層50の反対側に配置される。発光体20は、固有の発光源ウェハ25(例えば、以下に論じられる図11Aを参照)から誘電体層50に印刷(例えば、マイクロ移動印刷)することによって、発光体アセンブリ基板52(誘電体層50)上に配置することができ、それによって、発光体テザー24が破断(例えば、破砕)または分離される。発光体20のための接触パッド40に電気的に接続された発光体電極28は、誘電体50内のビア16を介して、発光体アセンブリ接続ポスト22に電気的に接続される。発光体アセンブリ接続ポスト22は、モジュール基板10のモジュール発光体表面10L上の接触パッド40と、かつモジュール電極18に対して直接接触するか、貫通するか、またはそうでなければ電気的接続を形成する。発光体アセンブリ80は、ソースウェハの犠牲部分84(例えば、図11A~11Cを参照)内のピラミッド状のくぼみをフォトリソグラフィ法でエッチングし、くぼみを金属でパターン化して発光体アセンブリ接続ポスト22を形成し、誘電体層50内にビア16を形成し、誘電体層50(または誘電体層50上の接着層、図示せず)上に発光体20を移動印刷(例えば、マイクロ移動印刷)し、発光体アセンブリ接続ポスト22を発光体20の接触パッド40と電気的に接続するように、発光体電極28を形成することによって構築することができる。発光体アセンブリ80は、モジュール基板10に印刷、例えば、マイクロ移動印刷)され、それによって、発光体アセンブリテザー24Aを破断(例えば、破砕)または分離することができる。
したがって、本開示のいくつかの実施形態は、第1の側と、第1の側と反対側の第2の側とを有する誘電体発光体アセンブリ基板52と、発光体アセンブリ基板52上に配置された1つ以上の発光体20とを含む発光体アセンブリ80とを備える。1つ以上の発光体20は、発光体アセンブリ基板52に非固有であり得る。1つ以上の発光体アセンブリ接続ポスト22は、発光体アセンブリ基板52の第1の側上に配置され得、1つ以上のモジュール接続ポスト12は、発光体アセンブリ基板52の第2の側上に配置され得る。発光体アセンブリ80は、発光体アセンブリテザー24A(例えば、モジュール基板10への移動印刷時に破断または分離される)を備え得、発光体20は、発光体テザー24を備え得る。発光体電極28は、1つ以上の発光体20を1つ以上の発光体アセンブリ接続ポスト22及び1つ以上のモジュール接続ポスト12に電気的に接続する。1つ以上のモジュール接続ポスト12は、その後、発光体アセンブリ80が一部であるピクセルモジュール99を、ターゲット基板22に電気的に接続するために使用される。1つ以上の発光体電極28は、例えば、ビア16を通って、発光体アセンブリ基板52を通過することができるか、または発光体アセンブリ基板52の縁の周りに巻き付くことができる。発光体アセンブリ接続ポスト22及びモジュール接続ポスト12は、(例えば、導体材料を構築することによって形成される)単層接続ポスト、または(例えば、発光体アセンブリ基板52と同じ材料で作製された誘電体内層上に配置された導電性外層を備える)多層接続ポストであり得る。発光体アセンブリ80の1つ以上のモジュール接続ポスト12の各々、または発光体アセンブリ接続ポスト22の各々は、1つ以上の発光体20の最も厚い厚さよりも大きい距離で、発光体アセンブリ基板52から突出することができ、これにより、発光体アセンブリ80をターゲット基板に印刷することができ、接続ポストはターゲット基板と電気的に接触することができる。距離は、最も厚い厚さの少なくとも1.1倍、及び任意選択で3倍以下であり得る。いくつかの実施形態では、発光体アセンブリ80は、モジュール基板10上、またはその中に配置された1つ以上の接触パッド40を有するモジュール基板10を備え、1つ以上の発光体アセンブリ接続ポスト22の各々は、1つ以上の接触パッド40の1つと電気的に接続して配置される。モジュール基板10は、モジュールテザー14(例えば、破断または分離されたモジュールテザー14、またはソース基板のモジュールアンカー17に物理的に接続されたモジュールテザー14)を備え得る。いくつかの実施形態では、発光体アセンブリ80は、1つ以上の発光体20と反対側のモジュール基板10の側に配置されたコントローラ30を備え、1つ以上の発光体20は、コントローラ30に電気的に接続される。発光体アセンブリ80は、400ミクロン以下(例えば、300ミクロン以下、200ミクロン以下、または100ミクロン以下)の幅及び長さ、ならびに150ミクロン以下(例えば、100ミクロン以下、75ミクロン以下、50ミクロン以下、または25ミクロン以下)の厚さのうちの少なくとも1つを有することができる。
図9及び10A~10Bは、コントローラアセンブリ82の特定の実施形態を示す。図9を参照すると、コントローラ30は、モジュール基板10のモジュールコントローラ表面10C上に配置される(例えば、構築または印刷される)。モジュール電極18は、誘電体構造50を有するコントローラ30から絶縁され、コントローラ30の接触パッド40に電気的に接続され、ビア16内で、モジュール電極18は、コントローラ30がモジュール基板10上に配置され、モジュール接続ポスト12(以下でさらに論じられる)がコントローラ30上、またはその上方に形成された後に、フォトリソグラフィ法でパターン化される。
図10A及び10Bは、コントローラ30がコントローラアセンブリ接続ポスト32(図8の発光体アセンブリ接続ポスト22と同様)と電気的に接続され、それにより、コントローラ30がモジュール基板10上に配置された後のさらなるフォトリソグラフィパターニングの必要性が排除される、特定の実施形態を示す。図10Aを参照すると、本開示のいくつかの実施形態によれば、コントローラアセンブリ82は、コントローラ30が配置される側と反対側の誘電体層50の側から延在するコントローラアセンブリ接続ポスト32を含む。コントローラ30用の接触パッド40に電気的に接続されたコントローラ電極38は、誘電体50内のビア16を通して、コントローラアセンブリ接続ポスト32に電気的に接続される。コントローラアセンブリ接続ポスト32は、モジュール基板10のモジュールコントローラ表面10C上の接触パッド40と、かつモジュール電極18に対して直接接触するか、貫通するか、またはそうでなければ電気的接続を形成する。コントローラアセンブリ82は、ソースウェハの犠牲部分84内のピラミッド状のくぼみをフォトリソグラフィ法でエッチングし、くぼみを金属でパターン化してコントローラアセンブリ接続ポスト32を形成し、誘電体層50内にビア16を形成し、誘電体層50(または誘電体層50上の接着層19、図示せず)上に発光体20を移動印刷(例えば、マイクロ移動印刷)し、コントローラアセンブリ接続ポスト32をコントローラ30の接触パッド40と電気的に接続するように、コントローラ電極38を形成することによって構築することができる。モジュール接続ポスト12は、誘電体層50上、またはその上方に配置され、誘電体層50から離れて延在する。
したがって、本開示のいくつかの実施形態は、第1の側及び第1の側と反対側の第2の側を有するコントローラアセンブリ基板54と、コントローラアセンブリ基板54上に配置されたコントローラ30とを含むコントローラアセンブリ82を備える。コントローラアセンブリ基板54は、誘電体基板または半導体基板であり得る。コントローラ30は、例えば、コントローラアセンブリ基板54上に構築、またはコントローラアセンブリ基板54に印刷(例えば、マイクロ移動印刷)され得る。したがって、いくつかの実施形態では、コントローラ30は、コントローラアセンブリ基板54に非固有であり得る。コントローラ30は、例えば、コントローラアセンブリ基板54が半導体基板である場合、または誘電体コントローラアセンブリ基板54上に配置され得る場合、コントローラアセンブリ基板54内に形成され得る。1つ以上のコントローラアセンブリ接続ポスト32は、コントローラアセンブリ基板54の第1の側に配置され得、1つ以上のモジュール接続ポスト12は、コントローラアセンブリ基板54の第2の側に配置され得る。コントローラ電極38は、コントローラ30を1つ以上のコントローラアセンブリ接続ポスト32に、かつ1つ以上のモジュール接続ポスト12に電気的に接続する。コントローラ電極38のうちの1つ以上は、例えば、ビア16を通って、コントローラアセンブリ基板54を通過することができ、またはコントローラアセンブリ基板54の縁に巻き付くことができる。コントローラアセンブリ接続ポスト32及びモジュール接続ポスト12は、(例えば、導体材料を構築することによって形成される)単層接続ポスト、または(例えば、コントローラアセンブリ基板54と同じ材料で作製された誘電体内層上に配置された導電性外層を備える)多層接続ポストであり得る。コントローラアセンブリ82の1つ以上のモジュール接続ポスト12の各々、またはコントローラアセンブリ接続ポスト32の各々は、コントローラアセンブリ基板54から、コントローラ30の最も厚い厚さよりも大きい距離で、突出することができ、これにより、コントローラアセンブリ82をターゲット基板に印刷することができ、接続ポストはターゲット基板に接触することができる。距離は、最も厚い厚さの少なくとも1.1倍、及び任意選択で3倍以下であり得る。いくつかの実施形態では、コントローラアセンブリ82は、モジュール基板10上、またはその中に配置された1つ以上の接触パッド40を有するモジュール基板10を備え、1つ以上のコントローラアセンブリ接続ポスト32の各々は、1つ以上の接触パッド40の1つと電気的に接続して配置される。モジュール基板10は、モジュールテザー14(例えば、破断または分離されたモジュールテザー14、またはソース基板のモジュールアンカー17に物理的に接続されたモジュールテザー14)を備え得る。いくつかの実施形態では、コントローラアセンブリ82は、コントローラ30と反対側のモジュール基板10の側に配置された1つ以上の発光体20を備え、1つ以上の発光体20は、コントローラ30に電気的に接続される。コントローラアセンブリ82は、400ミクロン以下(例えば、300ミクロン以下、200ミクロン以下、または100ミクロン以下)の幅及び長さ、ならびに150ミクロン以下(例えば、100ミクロン以下、75ミクロン以下、50ミクロン以下、または25ミクロン以下)の厚さのうちの少なくとも1つを有することができる。
図9に示されるモジュール接続ポスト12の構成は、図10Bに示されるように、図10Aのコントローラアセンブリ82に適用することもできる。したがって、本開示のいくつかの実施形態は、コントローラアセンブリ基板54と、コントローラアセンブリ基板54の第1の側に配置されたコントローラ30とを含むコントローラアセンブリ82を備える。1つ以上のモジュール接続ポスト12は、コントローラ30が1つ以上のモジュール接続ポスト12とコントローラアセンブリ基板54との間にあるように、コントローラ30上に配置される。1つ以上のコントローラアセンブリ接続ポスト32は、第1の側と反対側のコントローラアセンブリ基板54の第2の側に配置される。コントローラ電極38は、コントローラアセンブリ基板54上に少なくとも部分的に配置され、コントローラ30、1つ以上のコントローラアセンブリ接続ポスト32、及び1つ以上のモジュール接続ポスト12に電気的に接続される。コントローラアセンブリ基板54は、例えば、誘電体基板または半導体基板であり得る。コントローラ30は、コントローラアセンブリ基板54に非固有であり得る。コントローラ30は、破断または分離されたコントローラテザー34を備え得る。コントローラアセンブリ基板54は、破断または分離されたコントローラアセンブリテザー34Aを備え得る。誘電体層または構造は、(例えば、短絡を防止するために)コントローラ30とコントローラ電極38の各々の少なくとも一部分との間に配置され得る。いくつかの実施形態では、コントローラ電極38のうちの1つ以上は、コントローラアセンブリ基板54を通過するか、またはコントローラ電極38のうちの1つ以上は、各々コントローラアセンブリ基板54の縁に巻き付く。
図8及び10Aまたは10Bによるアセンブリは、例えば、図10Cに示されるように、ピクセルモジュール99に組み合わせることができ、発光体アセンブリ80は、図8に示され、コントローラアセンブリ82は、図10Aまたは10Bのいずれかに示される。いくつかの実施形態では、図9によるコントローラアセンブリ82は、図8による(図12Kを参照して以下でさらに論じられるように)発光体アセンブリ80と組み合わせて使用される。図10Cに示されるように、本開示のいくつかの実施形態によれば、ピクセルモジュール99は、モジュール発光体表面10Lと、モジュール発光体表面10Lと反対側のモジュールコントローラ表面10Cとを有する誘電体モジュール基板10を備える。コントローラアセンブリ82は、モジュール基板10のモジュールコントローラ表面10C上に配置される。コントローラアセンブリ82は、本明細書に記載されるコントローラアセンブリ82のいずれであってもよい。1つ以上の発光体20は、モジュール基板10上、またはその上方、例えばモジュール発光体表面10L上に配置され、モジュール電極18は、1つ以上の発光体20をコントローラ30に電気的に接続する。本開示のいくつかの実施形態では、1つ以上の発光体20は、本明細書に記載される発光体アセンブリ80のいずれかであり得る発光体アセンブリ80である。
モジュール接続ポスト12は、図10Cの実施形態では、コントローラ30から突出しているように示されているが、同様の実施形態では、コントローラアセンブリ基板54から、または反対方向に、発光体アセンブリ基板52から突出し得る。これらの代替モジュール接続ポスト12は、例示的に、破線輪郭を有する明るい陰影で示されている。これらの実施形態のうちの任意の1つは、本開示のピクセルモジュール99に採用することができる。同様に、発光体20は、(例えば、図5のように)非倒置水平発光体20として示されているが、(例えば、図6のように)倒置発光体20、または(例えば、図7のように)垂直発光体20であってもよい。(例えば、モジュール電極18、アセンブリ基板52、54、またはモジュール基板10のための)材料の特定の選択、ならびに(例えば、コントローラ30、発光体20、またはモジュール接続ポスト12の)要素の向き及び位置は、相互に依存し得、ピクセルモジュール99が使用される特定の用途に応じて変化し得ることが企図される。例えば、モジュール接続ポスト12及び材料の特定の配向位置は、ピクセルモジュール99からどの方向に光が発せられるかに基づいて選択され得る。
いくつかの実施形態では、ピクセルモジュール99は、モジュール基板10のモジュールコントローラ表面10C上に配置された接着層(例えば、明確にするために図10Cに示されていない接着層19)を備える。いくつかの実施形態では、コントローラアセンブリ82の1つ以上のコントローラアセンブリ接続ポスト32は、接着層19を貫通し、各々モジュール基板10上、またはその中に配置された接触パッド40に物理的に接触する。接着層19は、コントローラアセンブリ82と直接接触することができる。いくつかの実施形態では、発光体アセンブリ80の1つ以上の発光体アセンブリ接続ポスト22は、接着層19を貫通し、各々モジュール基板10上、またはその中に配置された接触パッド40に物理的に接触する。接着層19は、発光体アセンブリ80と直接接触することができる。図10Cから理解することができるように、接着層19は、コントローラアセンブリ82及び発光体アセンブリ80の物理的接着性をそれぞれ改善するために、モジュール基板10のコントローラ表面10C及び発光体表面10Lの両方に提供され得る。いくつかの実施形態では、ピクセルモジュール99は、モジュール基板10のモジュール発光体表面10L上に配置された接着層(例えば、明確にするために図10Cに示されていない接着層19)備え、1つ以上の発光体20の各々の1つ以上の発光体アセンブリ接続ポスト22は、1つ以上の発光体20がコントローラ30に電気的に接続されるように、接着層19を貫通している。接着層19は、少なくとも部分的に、1つ以上のモジュール電極18上、またはその上方に配置することができる。
いくつかの実施形態では、モジュール電極18の個々は、モジュール基板10を通過するか、またはモジュール基板10の縁の周りに巻き付く。本開示のいくつかの実施形態では、1つ以上の発光体20は、各々破断または分離された発光体テザー24を備え得、1つ以上の発光体20は、水平発光ダイオードであるか、または1つ以上の発光体20は、垂直発光ダイオードである。1つ以上の発光体20の各々は、1つ以上の発光体接続ポスト26を備え得、1つ以上の発光体20は、1つ以上の発光体接続ポスト26を通して部分的にコントローラ30に電気的に接続することができる。
本開示のいくつかの実施形態では、モジュール基板10は、破断または分離されたモジュールテザー14を備える。(図10Cには示されていないが、例えば、図16L及び図16Mに示されている)発光体封入層29は、1つ以上の発光体20の上方に配置され得、破断または分離されたモジュールテザー14を備え得る。同様に、ピクセルモジュール99は、コントローラアセンブリ82の上方に配置されたコントローラ封入層39を備え得、1つ以上のモジュール接続ポスト12は、(例えば、図16L及び16Mに示すように)コントローラ封入層39を通って突出し得る。いくつかの実施形態では、1つ以上のモジュール接続ポスト12は、発光体封入層29を通って突出している。ピクセルモジュール99は、ターゲット基板70(図10Cには示されず、例えば、以下で論じられる図12A~12Kを参照)を備え得、コントローラアセンブリ82の1つ以上のモジュール接続ポスト12は、ターゲット基板70上に、またはその中に配置された対応する1つ以上の接触パッド40と電気的に接触して配置される。接着層19(図10Cには示されていない)は、ターゲット基板70上に配置することができ、1つ以上のモジュール接続ポスト12は、コントローラ30及び1つ以上の発光体20がターゲット基板70上、またはその中に配置された1つ以上のモジュール電極18に電気的に接続されるように、接着層19を貫通することができる。ターゲット基板70は、ディスプレイ基板70であり得、ピクセルモジュール99は、視聴者に情報(例えば、画像及び/またはテキスト)を表示するように動作可能であるディスプレイ基板70上に配置されたピクセルのアレイ内のピクセルであり得る。
発光体20またはコントローラ(複数可)30のいずれか、またはその両方は、モジュール基板10上に形成または配置され得る。発光体20は、GaNまたはGaAsなどの化合物半導体基板上で有利に作製されるマイクロiLEDを備え得る。対照的に、コントローラ30は、典型的には(必ずしもそうではないが)結晶シリコンで形成される。したがって、ピクセルモジュール99のいくつかの実施形態は、モジュール基板10の反対側に配置された、異なる材料で作製された構成要素を含む、望ましくは不均一なモジュールである。本開示のいくつかの実施形態によれば、ピクセルモジュール99は、したがって、異なる構成要素ソースウェハからモジュール基板10に印刷(例えば、マイクロ移動印刷)された構成要素を使用して構築される。
図11Aを参照すると、発光体20、例えば、マイクロiLEDは、発光体ソースウェハ25(例えば、化合物半導体ソースウェハ)上に形成され、発光体封入層29とともに封入され得る。封入層29は、誘電体層であり得る。発光体20の下の発光体ソースウェハ25の犠牲部分84は、発光体20が発光体テザー24によって隙間84の上方に懸架されるように、隙間84を形成するようにエッチングされる。発光体テザー24は、発光体アンカー27に発光体20を取り付け、発光体20を発光体ソースウェハ25上の所定の位置に保持する。印刷デバイス、例えば、1つ以上のスタンプポスト92を有するスタンプ90は、(発光体封入層29を含む)発光体20に接触し、発光体20をスタンプポスト92に接着し、発光体ソースウェハ25から離れるので、破砕ライン11で発光体テザー24が破砕され、発光体ソースウェハ25から発光体20を除去し、破断(例えば、破砕)または分離された発光体テザー24が作製される。次いで、スタンプ90はモジュール基板10に移動し、発光体20は、モジュール基板10のモジュール発光体表面10Lに押し付けられ、発光体20をモジュール基板10に(またはモジュール基板10上に配置された、またはその一部である接着層19に)接着する。複数の発光体20は、例えば、複数のスタンプポスト92を有するスタンプ90を使用して、1回の操作で、発光体ソースウェハ25から印刷(例えば、マイクロ移動印刷)することができる。
同様に、図11Bに関して、コントローラ30、例えば、結晶シリコンで形成されたCMOS回路は、コントローラソースウェハ35上に形成され、コントローラ封入層39とともに封入することができる。封入層39は、誘電体層であり得る。コントローラ30の下のコントローラソースウェハ35の犠牲部分84は、コントローラ30がコントローラテザー34によって隙間84の上方に懸架されるように、隙間84を形成するようにエッチングされる。コントローラテザー34は、コントローラ30をコントローラアンカー37に取り付け、コントローラ30をコントローラソースウェハ35の上方の位置に保持する。印刷デバイス、例えば、スタンプポスト92を有するスタンプ90は、(コントローラ封入層39を含む)コントローラ30に接触し、コントローラ30をスタンプポスト92に接着し、発光体ソースウェハ25から離れるので、破砕ライン11でコントローラテザー34が破砕され、コントローラソースウェハ35からコントローラ30を除去し、破断(例えば、破砕)または分離されたコントローラテザー34が作製される。次いで、スタンプ90はモジュール基板10に移動し、コントローラ30は、モジュール基板10のモジュールコントローラ表面10Cに押し付けられ、コントローラ30をモジュール基板10に(またはモジュール基板10上に配置された、またはその一部である接着層19に)接着する。複数のコントローラ30は、例えば、複数のスタンプポスト92を有するスタンプ90を使用して、1回の操作で、コントローラソースウェハ35から印刷(例えば、マイクロ移動印刷)することができる。
発光体20またはコントローラ30のいずれか、またはその両方がモジュール基板10に印刷され得るように、ピクセルモジュール99はまた、例えば、ターゲット基板70、例えば、ディスプレイ基板70に印刷され、例えば、マイクロ移動印刷され得る。図11Cに示されるように、ピクセルモジュールウェハ97は、複数のピクセルモジュール99を備え得るモジュールソースウェハ15を備え、各ピクセルモジュール99は、モジュールソースウェハ15内の犠牲部分84または隙間84の上方に配置され、各犠牲部分84がモジュールアンカー17によって隣接する犠牲部分から横方向に分離されるように、モジュールテザー14とともにモジュールアンカー17(モジュールソースウェハ15のアンカー部分)に物理的に接続される。図11A及び11Bのように、封入層(図示せず)を提供することができるが、必ずしも必要ではない。印刷デバイス、例えば、スタンプポスト92を有するスタンプ90は、ピクセルモジュール99に接触し、ピクセルモジュール99をスタンプポスト92に接着し、モジュールソースウェハ15から離れるので、破砕ライン11でモジュールテザー14が破砕され、モジュールソースウェハ15からピクセルモジュール99を除去し、破断(例えば、破砕)または分離されたモジュールテザー14が作製される。いくつかの実施形態では、モジュールテザー14は、印刷中に、破砕される代わりに分離される。次いで、スタンプ90は、(以下でさらに論じられる)ディスプレイ基板70または表面実装デバイス基板などのターゲット基板70に移動し、ピクセルモジュール99は、ターゲット基板(またはターゲット基板上に配置された、またはその一部である接着層19)にピクセルモジュール99を接着するためにターゲット基板に押し付けられる。
図8~10及び11A~11Cに示されるように、発光体20、コントローラ30、及びピクセルモジュール99のうちの1つ以上は、すべて、印刷(例えば、マイクロ移動印刷)された構成要素であり得る。図12A~12K、13A~13B、及び14A~14Dを参照すると、本開示のいくつかの実施形態では、ピクセルモジュール99はピクセルモジュールディスプレイ98を構築するために、ディスプレイ基板70に印刷される。したがって、ピクセルモジュール99は、ディスプレイ基板70に非固有であり得、1つまたは2つの寸法のいずれかで規則的なアレイに配置されることができ(例えば、以下で論じられる図14A~14D及び図24に示すように)、ディスプレイ内にピクセルを形成することができる。さらに、各モジュール基板10がディスプレイ基板70と異なる基板であるように、各ピクセルモジュール99のモジュール基板10は、ディスプレイ基板70とは異なり、特有で、別個である。ピクセルモジュール99は、ターゲット基板70上、またはその中に配置された接触パッド40と電気的に接触しているモジュール接続ポスト12を含むことができ、接触パッド40は、ディスプレイ電極74に電気的に接続されている。接触パッド40は、ピクセルモジュール99がターゲット基板70上に配置されているとき(例えば、図12I及び12Jに示されているように)、モジュール接続ポスト12に接触するようなサイズで位置決めされたディスプレイ電極74の部分であり得る。
図12A~12Kは、コントローラ30がモジュール基板10とターゲット基板70との間に配置されるピクセルモジュール99の例を示す。図12A及び12Bに示されるピクセルモジュール99は、モジュール接続ポスト12を含まない。図12C及び12Dに示されるピクセルモジュール99は、コントローラ30上に配置されたモジュール接続ポスト12を有する。図12E及び12Fに示されるピクセルモジュール99は、コントローラ30上ではなくモジュール基板10上に配置されたモジュール接続ポスト12を有する。図12G及び12Hに示されるピクセルモジュール99は、コントローラアセンブリ基板54上に配置されたモジュール接続ポスト12を含むコントローラアセンブリ82を含む。図12I及び12Jに示されるピクセルモジュール99は、モジュール基板10上に配置されたモジュール接続ポスト12、及びモジュール接続ポスト12を含まないコントローラアセンブリ82を含む。図12Kに示されるピクセルモジュール99は、発光体アセンブリ80、及びコントローラ30上に配置されたモジュール接続ポストを含む。
図13A~13Cは、発光体20がモジュール基板10とターゲット基板70との間に配置されるピクセルモジュール99の例を示す。図13A~13Cに示されるピクセルモジュール99は、発光体20を超えて延在するモジュール接続ポスト12を含む。図13B及び13Cに示されるピクセルモジュール99は、コントローラアセンブリ82を含む。図13A~13Cに示されるピクセルモジュール99は、ターゲット基板70を通して光60を発するように配置される。
ピクセルモジュール99は、例えば、図12A及び12Bに示すように、ディスプレイ基板70上に、またはディスプレイ基板70上に配置された接着剤19の層上にマイクロ移動印刷することによって、ディスプレイ基板70上に配置され得る。(明確にするために、接着剤19は図12C~12Kから省略する。)ピクセルモジュール99は、印刷可能である(例えば、マイクロ移動印刷可能である)ため、それらは、モジュールテザー14、例えば、破断(例えば、破砕)または分離されたモジュールテザー14を含むことができる。図12Aに示されるように、ピクセルモジュール99を印刷した後、モジュール電極18は、ディスプレイ基板70上に配置されたフォトリソグラフィ法で画定されたディスプレイ電極74などの電気導体(例えば、ワイヤ)に電気的に接続され得る。電気的接続は、接着剤19の任意の層内に作製されたビア16を通して作製することができる。図12Aにおいて、発光体20(赤色発光体20R、緑色発光体20G、及び青色発光体20B)は、図5にも示されるように、発光体下側20Sが非倒置構成のモジュール基板10のモジュール発光表面10Lに隣接する状態で配置された水平マイクロiLEDである。いくつかの実施形態では、図12B及び図6に示されるように、発光体20は、発光体上側20Tがモジュール基板10のモジュール発光表面10Lに隣接する状態で倒置し得る。いくつかの実施形態では、図7を参照すると、発光体20は、垂直マイクロiLEDであり、印刷(例えば、マイクロ移動印刷)され得る。いくつかの実施形態では、かつ図12A及び12Bに示されるように、発光体20、コントローラ30、またはその両方は、図11A及び11Bに関して上述したように、かつ図8~10に示されるように、対応するソースウェハからモジュール基板10のモジュール発光体表面10L及びモジュールコントローラ表面10Cにそれぞれ印刷(例えば、マイクロ移動印刷)される。
発光体20及びコントローラ30と同様に、かつ図12C~12K及び13A~13Bに示されるように、モジュール接続ポスト12は、ピクセルモジュール99をディスプレイ基板70または表面実装型デバイス基板に印刷(例えば、マイクロ移動印刷)することによって、モジュール電極18をディスプレイ電極74に電気的に接続することができる。モジュール接続ポスト12は、様々な構成で、かつ本開示の対応する実施形態に従って提供され得る。
図1、9、11C、及び12Cを参照すると、モジュール接続ポスト12は、コントローラ30上に配置され、モジュール基板10から離れた方向に延在する。発光体20は、図5に示されるように、非倒置構成の水平エミッタとして示されるが、図12Dに示されるように、倒置させることができる。図2及び12Eを参照すると、モジュール接続ポスト12は、モジュール基板10のモジュールコントローラ表面10C上のモジュール電極18上に配置され、モジュール基板10から離れた方向に延在する。モジュール接続ポスト12は、コントローラ30の厚さよりも大きい距離でモジュール基板10のモジュールコントローラ表面10Cから突出して、コントローラ30を超えて延在し、コントローラ30(またはコントローラ30上に配置された層)をターゲット基板70に接触させることなく、モジュール接続ポスト12とターゲット基板70上の接触パッド40との間の電気的接触を可能にすることができる。例えば、距離は、(コントローラ30上に配置された任意の層とともに)コントローラ30の厚さの少なくとも1.1倍、少なくとも1.2倍、または少なくとも1.5倍であり得る。いくつかの実施形態では、距離は、ピクセルモジュール99を過度に厚くすることを避けるために、コントローラ30の厚さの3倍以下または2倍以下である。いくつかの実施形態では、ターゲット基板70上の接触パッド40は、モジュール接続ポスト12がコントローラ30または発光体20を超えて延在しない(モジュール基板10のどの側にモジュール接続ポスト12が配置されているかに応じて)にもかかわらず、ピクセルモジュール99がターゲット基板70上に配置されているときにピクセルモジュール99への電気的接触が行われることを許容にするのに十分な厚さを有する。
発光体20は、図5に示されるように、非倒置構成の水平エミッタであり得るが、代替的に、図12F及び図6に示されるように、倒置され得る。図3、13A~13B、及び17C~17Lを参照すると、モジュール接続ポスト12は、モジュール基板10のモジュール発光体表面10L上のモジュール電極18上に配置され、モジュール基板10から離れた方向に延在する。モジュール接続ポスト12は、モジュール基板10のモジュール発光体表面10Lから、発光体20の厚さよりも大きい距離で、突出して、発光体20を超えて延在し、発光体20(または発光体20上に配置された層)をターゲット基板70に接触することなく、モジュール接続ポスト12とターゲット基板70上の接触パッド40との間の電気的接触を可能にする。非限定的な例として、距離は、(発光体20上に配置された任意の層とともに)発光体20の厚さの少なくとも1.1倍、少なくとも1.2倍、または少なくとも1.5倍であり得る。いくつかの実施形態では、距離は、ピクセルモジュール99を過度に厚くすることを避けるために、発光体20の厚さの3倍以下または2倍以下である。
いくつかの実施形態では、図10、12G、12H、及び19Dに示されるように、コントローラ30は、モジュール接続ポスト12がそこから延在するコントローラアセンブリ基板54(例えば、誘電体層50)及びコントローラ電極38を有する印刷可能なコントローラアセンブリ82上に配置される。そのようないくつかの実施形態では、モジュール接続ポスト12は、コントローラ30から延在することが理解される。同様に、いくつかの実施形態では、発光体20は、図8に示されるように、モジュール接続ポスト12がそこから延びる発光体アセンブリ基板52(例えば、誘電体層50)及び発光体電極28を有する印刷可能な発光体アセンブリ80内に提供される。そのようないくつかの実施形態では、モジュール接続ポスト12は、発光体アセンブリ基板52または発光体アセンブリ80から延在することが理解され得る。
図に示される電気接続(例えば、モジュール電極18との接続)は例示的であり、必ずしも実際の回路接続を表すものではない。電気回路設計に精通している者は、コントローラ30を発光体20に接続する様々な回路が、発光体20を制御するために適切な電気接続を提供するために採用され得ることを理解するであろう。
図12G~12Jを参照すると、コントローラ30は、モジュール電極18への電気接続を形成するコントローラアセンブリ接続ポスト32を有するモジュール基板10上にマイクロ移動印刷される。図12G及び12Hに示されるように、モジュール接続ポスト12は、コントローラ30上に配置され、モジュール基板10から離れた方向に延在する。発光体20は、(例えば、図5に従って)図12Gの非倒置構成で水平エミッタとして示されるが、図12H及び図6に示されるように、倒置させることができる。図12I及び12Jに示されるように、モジュール接続ポスト12は、モジュール基板10のモジュールコントローラ表面10C上のモジュール電極18上に配置され、モジュール基板10から離れた方向に延在する。発光体20は、図12Iの、及び図5に示されるように、非倒置構成で水平エミッタとして示されるが、図12J及び図6に示されるように、非倒置にすることができる。
図12Kを参照すると、コントローラ30は、モジュール基板10のモジュールコントローラ表面10C上に配置され、発光体アセンブリ80は、発光体アセンブリ接続ポスト22とともにモジュール基板10のモジュール発光体表面10L上に移動印刷される。発光体アセンブリ80は、モジュール基板10及びディスプレイ基板70と反対の方向にそれぞれ光60R、60G、60Bを発する共通の発光体アセンブリ基板52上に、赤色、緑色、及び青色の倒置発光体20R、20G、20Bを備える。コントローラ30は、例えば、図10A~10Cに示されるように、モジュール接続ポスト12を含むコントローラアセンブリ82に含まれ得る。
図12C~12Kを参照すると、ピクセルモジュール99は、モジュール接続ポスト12がディスプレイ基板70上の接触パッド40と電気的に接触している(例えば、直接接触しており、貫通することができる)ように、ディスプレイ基板70上に印刷(例えば、マイクロ移動印刷)される。ディスプレイ基板70上の接触パッド40は、ディスプレイ及び集積回路分野において従来知られているような、フォトリソグラフィ方法及び材料を使用して、ディスプレイ基板70上に形成されるディスプレイ電極74に電気的に接続され得る。概して、図12A~12Kに示すように、発光体20のうちのいずれかは、倒置または非倒置構成の印刷(例えばマイクロ移動印刷)された垂直マイクロiLEDまたは水平マイクロiLEDであり得、適切な構成のために、発光体接続ポスト26を有することができる。同様に、コントローラ30は、印刷(例えば、マイクロ移動印刷)によって配置することができ、例えば、図10に示すように、コントローラアセンブリ接続ポスト32を有し得るか、あるいは、図1~3に示すように、有していなくてもよい。
図12A~12Kは、光60が意図的に通過せず、かつディスプレイ基板70によって吸収されないように、光60がディスプレイ基板70と反対の方向(上部エミッタ構成)に発せられ得、これによって、効率が向上する実施形態を示す。これらの図示された実施形態では、コントローラ30は、モジュール基板10とディスプレイ基板70との間に配置され、ピクセルモジュール99は、ディスプレイ基板70に非固有である。いくつかの実施形態では、例えば、図13A~13Cに示されるように、光60は、ディスプレイ基板70が少なくとも部分的に透明であり、例えば、発光体20によって発せられる光に対して少なくとも50%透明(例えば、少なくとも75%、80%、90%または95%透明)である下部エミッタ構成で、ディスプレイ基板70を通して発せられ得る。いくつかのそのような構成では、ピクセルモジュール99は、視聴側と反対側のディスプレイ基板70の側にあり、特にピクセルモジュールディスプレイ98のユーザ、例えばタッチスクリーンユーザからの機械的または環境的損傷からより保護される。図13A及び13Bを参照すると、ピクセルモジュール99は、ピクセルモジュールディスプレイ98を構築するためにディスプレイ基板70に印刷される。ピクセルモジュール99は、例えば、ディスプレイ基板70またはディスプレイ基板70上に配置された接着剤19の層(明確にするために図13A~13Bから省略されるが、図12A及び12Bに示される)にマイクロ移動印刷することによって、ディスプレイ基板70上に配置され得る。図13A及び13Bにおいて、発光体20(赤色発光体20R、緑色発光体20G、及び青色発光体20B)は、例えば、図5に示されるように、発光体下側20Sがモジュール基板10のモジュール発光体表面10Lに隣接している状態で配置された水平マイクロiLEDである。いくつかの実施形態では、発光体20は、図13Cに示されるように、発光体上側20Tがモジュール基板10のモジュール発光体表面10Lに隣接している状態で倒置させることができ、いくつかの実施形態では、図7も参照すると、発光体20は、垂直マイクロiLEDである。これらの実施形態のいずれにおいても、接着層19及び封入層(図13Cには図示せず)を使用することができる。
いくつかの実施形態では、例えば、図13A~13Bに示されるように、発光体20、コントローラ30、またはその両方は、図11A及び11Bに関して上述したように、かつ図8~10に示されるように、対応するソースウェハからモジュール基板10のモジュール発光体表面10L及びモジュールコントローラ表面10Cにそれぞれ印刷(例えば、マイクロ移動印刷)される。図13A~13Bに示すように、ピクセルモジュール99は、モジュール接続ポスト12及びモジュール電極18が、ディスプレイ基板70上の接触パッド40と電気的に接触する(例えば、直接接触しており、貫通することができる)ように、ディスプレイ基板70上に印刷(例えば、マイクロ移動印刷)される。これらの図示された実施形態では、発光体20は、モジュール基板10とディスプレイ基板70との間に配置され、ピクセルモジュール99は、ディスプレイ基板70に非固有である。ディスプレイ基板70上の接触パッド40は、ディスプレイ及び集積回路分野において従来知られているような、フォトリソグラフィ方法及び材料を使用して、ディスプレイ基板70上に形成されるディスプレイ電極74に電気的に接続され得る。図12A~12Kに示す実施形態と同様に、発光体20のうちのいずれかは、倒置または非倒置構成の印刷(例えばマイクロ移動印刷)された垂直マイクロiLEDまたは水平マイクロiLEDであり得、適切な構成のために、発光体接続ポスト26を有することができる。同様に、コントローラ30は、印刷(例えば、マイクロ移動印刷)によって配置することができ、例えば、図10に示すように、コントローラアセンブリ接続ポスト32を有し得るか、あるいは、例えば、図1~3に示すように、有していなくてもよい。
図14A~14Dを参照すると、本開示のいくつかの実施形態によれば、複数のピクセルモジュール99は、ディスプレイ基板70上のアレイ内に印刷(例えば、マイクロ移動印刷)されて、ディスプレイ基板70接触パッド40及びディスプレイ電極74に電気的に接続されたモジュール接続ポスト12を有するピクセルモジュールディスプレイ98を構築することができる。図14Aに示される複数のピクセルモジュールディスプレイ98の構成は、(モジュール基板10、接着剤19、またはディスプレイ基板70とともに、ピクセルモジュール99を完全に封入することができる封入誘電体層50とともに)図12Aの構成に対応し、図14Bに示される複数のピクセルモジュールディスプレイ98の構成は、図12Cの構成に対応し、図14Cに示される複数のピクセルモジュールディスプレイ98の構成は、図12Eの構成に対応し、図14Dに示される複数のピクセルモジュールディスプレイ98の構成は、図13Aの構成に対応する。図12B、12D、12F~12J、及び図13Bに示される実施形態は、複数のピクセルモジュール99を有するピクセルモジュールディスプレイ98でも使用され得るが、別個に示されていない。
上記の実施形態のいずれかのモジュール接続ポスト12は、例えば、誘電体層50を堆積させること、モジュール接続ポスト12の場所において層内にビア16を形成すること、金属または金属合金などの導体でビア16を充填すること、任意の不要な過剰導体材料を除去すること、及び誘電体層をストリッピングすることなどのフォトリソグラフィ方法及び材料を使用して、構築することができる。
本開示のいくつかの実施形態では、構成要素は、構成要素ソースウェハ上に構築され、フリップチッププロセスを使用して、倒置構成でターゲット基板に印刷され得る。例えば、マイクロiLEDなどの発光体20は、典型的には非倒置構成で構成されるが、図6に示すように、例えば、発せられた光60が発光体電極28またはモジュール電極18を通過することを必要とせずに、発光体下側20Sからの発光を可能にするために、倒置構成でモジュール基板10上に配置され得る。さらに、いくつかの実施形態では、構成要素ソース基板は、印刷(例えば、マイクロ移動印刷)を可能にするためにフリップチップキャリア基板が必要であるように、印刷に不適切であり得る。図15A~15Iの連続構造及び図20のフロー図は、発光体20、コントローラ30、及びピクセルモジュール99を含む任意の構成要素に適用可能なフリップチップ印刷のための包括的なプロセス方法を示す。
図15Aを参照すると、構成要素のソースウェハ100は、ステップ310において提供される。図15Bを参照すると、構成要素110は、ステップ320において、構成要素ソースウェハ100上に形成される。図15A~15Iを参照して説明されるように、ソースウェハ100は、複数の発光体20、コントローラ30、またはピクセルモジュール99のいずれかのためのソースウェハとして使用することができ、ソースウェハ100上に構成要素110を形成するために、またはソースウェハ100上に印刷することによって構成要素110を受容するために有用な基板材料(半導体など)及び任意の層(例えば、エッチングストップ層、誘電体層、接着層、酸化層、またはシード層)を含むことができる包括的なソースウェハ100である。構成要素110は、発光体20、コントローラ30、またはピクセルモジュール99のいずれか1つであり得る包括的な構成要素110である。構成要素110は、電気短絡を防止するために、構成要素110を動作させる電力及び信号を提供する構成要素電極118(例えば、モジュール電極18、発光体電極28、及びコントローラ電極38のうちのいずれか)から構成要素110を絶縁するためのパターン化された誘電体層または構造50を備え得る。任意選択の接着層19(例えば、図15Bに示されていない硬化性樹脂)は、例えば、コーティングによって構成要素ソースウェハ100に塗布され、構成要素110が構成要素ソースウェハ100上に配置された後、例えば、熱または放射線によって硬化され得る。
図15Cを参照すると、ステップ330では、誘電体封入体(封入層)112は、構成要素110に適用され得、構成要素ソースウェハ100上に延在し得る。ステップ340では、図15Dに示されるように、例えば、誘電体封入体112から差動的にエッチング可能な材料を含む犠牲剥離層120は、誘電体封入体112の上方に配置される。誘電体封入体112及び犠牲剥離層120は、例えば、フォトリソグラフィ方法、例えばコーティング、蒸着、またはスパッタリング、及び光学マスクを用いたパターンごとのエッチングを用いて堆積及びパターニングすることができる。図15Eに示されるように、接着剤19の層は、例えばコーティングによって、犠牲剥離層120、ならびに誘電体封入体112の少なくとも一部分、及び任意選択で構成要素ソースウェハ100の上方に配置される。接着剤19の層は、ステップ350において、かつ図15Fに示されるように、キャリア102に接着して、構成要素110及び構成要素ソース基板をキャリア102に接着する。いくつかの実施形態では、接着剤19は、例えばコーティングによって最初にキャリア102上に配置され、次に犠牲剥離層120及び誘電体封入体112の少なくとも一部分及び任意選択で構成要素ソースウェハ100に接着されて、ステップ350で構成要素110及び構成要素ソース基板をキャリア102に接着させ、図15Fに示される構造をもたらす。キャリア102は、基板、例えば、ガラス、ポリマー、または半導体基板であり得る。
図15Gを参照すると、ステップ360において、構成要素ソースウェハ100は、例えば、バックグラインドまたはレーザリフトオフによって除去される。ステップ370において、かつ図15Hに示されるように、犠牲剥離層120は、構成要素110が構成要素テザー114によってキャリア102の構成要素アンカー117(または接着剤19)に物理的に接続されるように、構成要素110をキャリア102から剥離するようにエッチングされる。図15Hのキャリア102を有する構成要素構造は、図15Iに示されるように、構成要素110が構成要素ソースウェハ100上に構築された構成から逆さまに倒置構成で印刷することができる印刷可能(例えば、マイクロ移動印刷可能)構成要素110を提供する。図15Iを参照すると、スタンプ90及びスタンプポスト92は、構成要素ソースウェハ100から構成要素110を除去するときに、構成要素アンカー117から破砕ライン11において、構成要素テザー114を破砕する。図15A~15Hに示され、図20に示されるようなステップ310~370は、まとめてステップ300であり、任意の所望の構成要素110、例えば、発光体20、コントローラ30、またはピクセルモジュール99に適用され得る。
本開示のいくつかの実施形態によれば、ピクセルモジュール99を作製する方法は、発光体20を含む発光体ソースウェハ25を提供することと、コントローラ30を含むコントローラソースウェハ35を提供することと、モジュールコントローラ表面10C及び反対側のモジュール発光体表面10Lを有するモジュール基板10を提供することと、を含む。いくつかの実施形態では、(i)発光体20が、発光体ソースウェハ25からモジュール基板10のモジュール発光体表面10Lに転送されるか、(ii)コントローラ30が、コントローラソースウェハ35からモジュール基板10のモジュールコントローラ表面10Cに転送されるか、または(iii)(i)及び(ii)の両方である。1つ以上のビア16は、モジュール基板10を通して形成され、モジュール電極18は、コントローラ30を1つ以上のビア16を通して発光体20に電気的に接続するように形成される。図15A~15Hに関して上述したように、本開示の方法は、(i)発光体ソースウェハ25を発光体キャリア102に接着させ、発光体ソースウェハ25を除去することか、(ii)コントローラソースウェハ35をモジュールキャリア102に接着させ、コントローラソースウェハ35を除去することか、または(iii)(i)及び(ii)の両方を含み得る。
図16A~16Mに示される連続構造及び図21のフロー図を参照すると、本開示のいくつかの実施形態は、ステップ210において、かつ図16Aに示すように、コントローラ30のためにソースウェハ100を提供することを含む方法によって、構築することができる。モジュール基板10は、ステップ220において、かつ図16Bに示されるように、ソースウェハ100上に配置される。したがって、いくつかの実施形態では、ソースウェハ100はコントローラソースウェハ35であり、またモジュールソースウェハ15であり、ステップ210及び220は、モジュールソースウェハ15にモジュール基板10を提供する単一のステップであり得る。いくつかの実施形態では、モジュール基板10はソースウェハ100上に形成され、またはソースウェハ100はモジュール基板10を含んで提供されるか、あるいはソースウェハ100上に配置されたモジュール基板10を備えている。モジュール基板10は、酸化物層、例えば、二酸化ケイ素などの埋め込まれた酸化物層であり得る。コントローラ30は、図16C及び16Dに示すように、ステップ240において、モジュール接続ポスト12、モジュール電極18、パターン化された誘電体層50、ビア16、コントローラ封止層39、及びモジュール基板10構造のいずれか1つ以上とともに、ステップ230において、モジュール基板10上に(例えば、フォトリソグラフィ方法及び材料を使用して)形成、または(例えば、マイクロ移動印刷などの印刷によって)配置される。図16Dを参照すると、1つ以上のモジュール接続ポスト12は、コントローラ封入層39を通って延在し、ピクセルモジュール99(例えば、コントローラ30及びその中の発光体20)を、ターゲット基板70上でディスプレイ電極74に電気的に接続することを許容する。図16Eに示されるように、犠牲剥離層120は、コントローラ封入層39の上方に配置される。特に、犠牲剥離層120は、モジュール基板10内のビア16を通って延在して、ソースウェハ100に接触し、また、コントローラ封入層39に接触し、コントローラ封入層39は、モジュールテザー14の一部またはすべてを画定する。1つ以上のモジュール接続ポスト12は、犠牲剥離層120内に延在する。倒置した図16Fを参照すると、図15E~15Gにさらに詳細に示されるように、接着剤の層19は、犠牲剥離層120を有するコントローラ30をキャリア102に接着し、ソースウェハ100を除去し、それによって、モジュール基板10及び犠牲剥離層120の少なくとも一部分を露出させる。パターン化されたモジュール電極18は、ステップ250において、図16Gに示されるように、モジュール基板10の露出したモジュール発光体表面10L上に形成される。ステップ200において、倒置または非倒置構成で、または図5~8及び11Aのいずれかに示されるように、印刷可能な発光体20、例えば、水平または垂直発光体20が提供される。図16A~16Mに示されるように、発光体20は、ステップ300を使用して倒置構成で提供される(図20に包括的に示される)。ステップ260において、かつ図16Hに示されるように、発光体20は、(例えば、図11Aに示されるように)発光体ソースウェハ25からモジュール基板10のモジュール発光体表面10Lに印刷(例えば、マイクロ移動印刷)される。図16Hでは、発光体接続ポスト26は、発光体20とモジュール電極18との間に電気接触を形成する。任意選択の接着剤の層19は、発光体20をモジュール基板10に接着することができ、存在する場合、図16Iに示すように、モジュール犠牲剥離層120の一部分を露出させるようにパターン化することができる。ステップ270において、かつ図16Jに示すように、任意選択の発光体封入層29は、例えば、スパッタリングまたは蒸着によって堆積され、任意選択で、例えば、フォトリソグラフィ法でパターン化され、犠牲剥離層120の少なくとも一部分を露出させる。図16Kを参照すると、ステップ280では、モジュールテザー14のみが、モジュールアンカー17によってピクセルモジュール99をキャリア102に物理的に接続するように、犠牲剥離層120がエッチングされる。本開示の様々な実施形態では、モジュールテザー14は、封入層の一部分、例えば、発光体封入層29、コントローラ封入層39、接着剤19の層の一部分、モジュール基板10の一部分、またはいくつかの他のモジュール封入層、またはこれらの任意の組み合わせであり得る。図16K~16Mに示す実施形態では、モジュールテザー14は、発光体封入層29とコントローラ封入層39との組み合わせを含む。
図16Lを参照すると、ピクセルモジュール99は、図16Mに示されるように、ステップ290において、キャリア102からディスプレイ基板70に(例えば、スタンプ90及びスタンプポスト92を用いて)マイクロ移動印刷され得るので、モジュール接続ポスト12は、ディスプレイ基板70上でパッド40及びディスプレイ電極74に電気的に接触する。本開示のいくつかの実施形態では、ディスプレイ基板70は、表面実装基板(例えば、ディスプレイ電極74に対応するポリイミド及びパターン化された表面実装電極の層を含む)であり、ピクセルモジュール99は、表面実装デバイスの一部である。図16A~16Mは、図1に示されるものに対応するモジュール接続ポスト12を示すが、本開示のいくつかの実施形態によれば、図2、9、または10に示されるものに対応するモジュール接続ポスト12を使用することができる。
図16A~16Mは、ピクセルモジュール99がディスプレイ基板70から離れた方向(上部エミッタ構成)に光を発するピクセルモジュールディスプレイ98を構築するいくつかの方法を示す。図17A~17Lは、ピクセルモジュール99がディスプレイ基板70(下部エミッタ構成)を通して光を発する、関連するステップ及び構造を示す。図17A~17Mに示す連続構造及び図22のフロー図(発光体20及びコントローラ30を伴うステップが、図21に関して交換されている)を参照すると、本開示のいくつかの実施形態は、ステップ410において、かつ図17Aに示されるように、発光体20のためのソースウェハ100を提供することにより構築することができる。モジュール基板10は、ステップ420において、かつ図17Bに示されるように、ソースウェハ100上に配置される。したがって、いくつかの実施形態では、ソースウェハ100は発光体ソースウェハ25であり、またモジュールソースウェハ15であり、ステップ410及び420は、モジュールソースウェハ15にモジュール基板10を提供する単一のステップであり得る。いくつかの実施形態では、モジュール基板10はソースウェハ100上に形成され、またはソースウェハ100はモジュール基板10を含んで提供されるか、あるいはソースウェハ100上に配置されたモジュール基板10を備えている。発光体20は、図17C及び17Dに示すように、ステップ440において、モジュール接続ポスト12、モジュール電極18、パターン化された誘電体層50、ビア16、コントローラ封止層29、及びモジュール基板10構造とともに、ステップ430において、モジュール基板10上に(例えば、フォトリソグラフィ方法及び材料を使用して)形成、または(例えば、マイクロ移動印刷などの印刷によって)配置される。図17Dを参照すると、1つ以上のモジュール接続ポスト12は、発光体封入層29を通って延在し、ピクセルモジュール99(例えば、コントローラ30及びその中の発光体20)を、ターゲット基板70上でディスプレイ電極74に電気的に接続することを許容する。図17Eに示されるように、犠牲剥離層120は、発光体封入層29の上方に配置される。特に、犠牲剥離層120は、モジュール基板10内のビア16を通って延在して、ソースウェハ100に接触し、また、発光体封入層29に接触し、発光体封入層29は、モジュールテザー14を画定する。1つ以上のモジュール接続ポスト12は、犠牲剥離層120内に延在することができる。図17Fを参照すると、接着剤の層19は、犠牲剥離層120を有する発光体20をキャリア102(図17Gに示す)に接着し、図17Hに示すように、ソースウェハ100が除去され、それにより、ステップ450において、かつステップ330~360で説明されるように、モジュール基板10のモジュールコントローラ表面10Cが露出する。ステップ400において、印刷可能コントローラ30は、図9、10、または11Bの構成のうちのいずれかにおいて提供される。ステップ460において、かつ図17Iに示されるように、コントローラ30は、(例えば、図11Bに示されるように)コントローラソースウェハ35からモジュール基板10のモジュールコントローラ表面10Cに印刷(例えば、マイクロ移動印刷)される。図17Iの実施形態では、コントローラ30は、フォトリソグラフィ法で画定されたモジュール電極18と電気的に接続される。いくつかの実施形態では、コントローラ30は、コントローラアセンブリ接続ポスト32と電気的に接続され、コントローラ30とモジュール電極18との間の電気的接触を形成する。任意選択の接着剤の層19は、コントローラ30をモジュール基板10に接着することができ、存在する場合、図17Iに示すように、モジュール犠牲剥離層120の一部分を露出させるようにパターン化することができる。ステップ470において、任意選択のモジュール封入層は、例えば、スパッタリングまたは蒸着によって堆積され、任意選択で、例えば、フォトリソグラフィ法でパターン化され、犠牲剥離層120を露出させる。図17Jを参照すると、ステップ480では、モジュールテザー14のみが、モジュールアンカー17によってピクセルモジュール99をキャリア102に物理的に接続するように、犠牲剥離層120がエッチングされる。本開示の様々な実施形態では、モジュールテザー14は、封入層、例えば、発光体封入層29、コントローラ封入層39(図17J~17Lには含まれない)、接着剤19の層の一部分、モジュール基板10の一部分、またはいくつかの他のモジュール封入層、またはこれらの任意の組み合わせを含み得る。図17J~17Lに例示される実施形態では、モジュールテザー14は、発光体封入層29のみを含む。
図17Kを参照すると、ピクセルモジュール99は、図17Lに示されるように、ステップ490において、キャリア102からディスプレイ基板70に(例えば、スタンプ90及びスタンプポスト92を用いて)マイクロ移動印刷され得るので、モジュール接続ポスト12及びモジュール電極18は、ディスプレイ基板70上でパッド40及びディスプレイ電極74に電気的に接触する。本開示のいくつかの実施形態では、ディスプレイ基板70は、表面実装基板(例えば、ディスプレイ電極74に対応するポリイミド及びパターン化された表面実装電極の層を含む)であり、ピクセルモジュール99は、表面実装デバイスの一部である。図17A~17Lは、図3に示されるものに対応するモジュール接続ポスト12を示すが、本開示のいくつかの実施形態(図示せず)によれば、モジュール接続ポスト12は、発光体20上に直接配置することができる(コントローラ30についての図1に対応する)。
図16A~16M及び17A~17Lに示される実施形態は、いずれも、モジュール基板10上に配置された単一の発光体20及びディスプレイ基板70上に配置された単一のピクセルモジュール99を示す。いくつかの実施形態では、複数の発光体20は、例えば、図1~3及び12A~13に示されるように、モジュール基板10上に配置され(ピクセルモジュール99は、複数の発光体20を備える)、複数のピクセルモジュール99は、図14A~14Dに示されるように、ディスプレイ基板70上に配置される。
図16~16M及び17A~17Mに示される実施形態は、例示的であり、限定するものではない。集積回路及びディスプレイ技術の知識を有する者は、説明したプロセス、構造、及び材料の変形が本開示の文脈の中で適用可能であり、本開示の実施形態内に含まれることを理解するであろう。例えば、いくつかのステップは、他のステップの前、後、または同時に実行することができる。
本開示のいくつかの実施形態では、発光体20またはコントローラ30などの構成要素が構築され、モジュール基板10に固有である。図18A~18D及び19A~19Dを参照すると、発光体20またはコントローラ30などの構成要素は、対応するソースウェハからモジュール基板10に印刷(例えば、マイクロ移動印刷)される。図18A~18D及び図23のフロー図を参照すると、ステップ200において、印刷可能な発光体20は、上述のようにステップ300を使用して提供される。この図では、印刷可能な発光体20は、(例えば、図6に示すように)倒置構成で提供される。いくつかの他の実施形態では、印刷可能な発光体20は、(図5、7、及び8に示されるように)非倒置構成で提供される。ステップ202において、コントローラ30は、例えば、図9及び図10に示されるように、非倒置印刷可能構成で提供される。ステップ204及び図18Aを参照すると、ピクセルモジュール99のためのソースウェハ100が提供され、図18Bに示されるように、モジュール基板10は、ステップ206において形成または配置される。モジュール基板10上の任意の必要なビア16、誘電体構造50、及びモジュール電極18は、ステップ241において形成することができ、ステップ245において、かつ図18Cに示されるように、コントローラ30は、コントローラソースウェハ35からモジュール基板10(またはモジュール基板10上に提供される任意の層またはモジュール電極18)に配置される(例えば、マイクロ移動印刷される)。ステップ247において、図18Dに示されるように、任意の追加の構造(モジュール接続ポスト12または他のモジュール電極18など)を形成することができる。次いで、モジュール構造は、ステップ250において、かつステップ330~360で包括的に説明されるように、キャリア102とともに倒置される。次に、(倒置構成または非倒置構成のいずれかにおける)印刷可能な発光体20は、ステップ260でモジュール発光体表面10Lまたはモジュール基板10に印刷(例えば、マイクロ移動印刷)され、例えばモジュール接続ポスト12、他のモジュール電極18、または発光体封入層29など、270に関して説明したように、任意のさらなる処理が行われる。本開示のいくつかの実施形態では、ステップ200において、印刷可能コントローラ30が提供され、ステップ202において、発光体20がステップ245において最初に印刷され、コントローラ30がステップ260において印刷されるように、印刷可能な発光体20が提供される。そのようないくつかの実施形態では、コントローラ20は、ステップ470~490で説明されるように、封入され、ピクセルモジュール99を印刷することができる。一般に、環境保護のため、あるいはテザーを画定できる層を提供するため、あるいはその両方のために、有用な場所に封入層を設けることができる。
図19A~19Dは、コントローラ30がコントローラアセンブリ接続ポスト32を備えるピクセルモジュール99を形成するステップを示す。そのようないくつかの実施形態では、図19A~19Cは、図18A~18Cのものと同様であるが、図19Dにおいては、コントローラ30及びコントローラアセンブリ接続ポスト32を含むコントローラアセンブリ82は、モジュール基板10及びモジュール電極18に印刷(例えば、マイクロ移動印刷)される。モジュール接続ポスト12は、印刷前または印刷後のいずれかに、コントローラ30上に形成され得る。
本開示のいくつかの実施形態では、ピクセルモジュール99を作製する方法は、モジュールソースウェハ15(例えば、モジュール基板10を含むソースウェハ)上、またはその中に配置されたモジュール基板10上に配置されたコントローラ30、モジュール電極18、及びモジュール接続ポスト12を提供することを含み、モジュール電極18は、コントローラ30と電気的に接触する。コントローラ30、モジュール電極18、モジュール接続ポスト12、及びモジュール基板10(例えば、モジュールソースウェハ15)は、コントローラ30がキャリア102とモジュール基板10との間に配置されるように、キャリア102(例えば、ハンドル基板)に移動される(例えば、樹脂などの接着剤19で接着される)。モジュールソースウェハ15は、例えば、研削またはレーザリフトオフによって除去することができる。モジュール基板10がコントローラ30と発光体20との間に配置されるように、発光体20がモジュール基板10上に配置される。発光体20はモジュール基板10に非固有であり、発光体20は、ピクセルモジュール99を形成するために、(例えば、発光体20または発光体アセンブリ80をモジュール基板10にマイクロ移動印刷することによって)コントローラ30に電気的に接続されている。
提供するステップは、コントローラ30がモジュール基板10に非固有であるように、モジュール基板10上にコントローラ30を配置することと、パターン化された第1の誘電体層をコントローラ30上に配置することと、パターン化された第1の誘電体層上にモジュール電極18を配置し、コントローラ30と電気的に接触させることと、モジュール接続ポスト12を配置することとを含み得る。提供するステップは、モジュール接続ポスト12が第2の誘電体層から突出するように、モジュール電極18上に第2の誘電体層を配置することをさらに含み得る。第2の誘電体層及びモジュール基板10は、モジュール電極18及びコントローラ30をともに封入することができる。
本開示のいくつかの方法は、移動することのステップの前に、第2の誘電体層上にパターン化された犠牲剥離層を形成することを含み得、パターン化された犠牲剥離層は、1つ以上のモジュール接続ポスト12を覆う。パターン化された犠牲剥離層は、例えば、ウェットまたはドライエッチングによって犠牲にされて、ピクセルモジュール99をキャリア102から剥離し、ピクセルモジュール99がターゲット基板70に印刷されることを可能にし得る。したがって、いくつかの実施形態によれば、パターン化された犠牲剥離層は、ソースウェハ100が除去された後に少なくとも部分的に除去される。
パターン化された犠牲剥離層が少なくとも部分的に除去された後、コントローラ30及び発光体20が第2の誘電体層の一部分によってキャリア102に接続されたままとなるように、第2の誘電体層の少なくとも一部分は、モジュール基板10と共通の平面内に配置され得る。したがって、第2の誘電体層の一部分は、モジュールテザー14を形成するか、またはそれであり得る。次いで、ピクセルモジュール99は、キャリア102からターゲット基板70(例えば、ディスプレイ基板70)に(例えば、スタンプ90を用いたマイクロ移動印刷によって)移動され得る。追加のモジュール電極18は、コントローラ30と反対側のモジュール基板10の表面上に形成され得、発光体20は、発光体20に電気的に接続された発光体接続ポスト26が追加のモジュール電極18と電気的に接触する状態になるように印刷され得る。本開示の方法は、発光体20を配置する前に追加のモジュール電極18及びモジュール基板10上にパターン化されていない接着層19を提供することと、パターン化後の接着層19がモジュール基板10を超えて延在しないように、発光体20を配置した後に接着層19をパターン化することと、を含み得る。発光体20は、破断(例えば、破砕された)または分離された発光体テザー24を備え得、コントローラ30は、破断または分離されたコントローラテザー34を備え得る。
本開示の方法は、モジュール基板10及び第1の封入層がともにコントローラ30を封入するように、コントローラ30上、またはその上方に配置された第1の封入層(例えば、コントローラ封入層39)を提供することと、モジュール基板10及び第2の封入層がともに発光体20を封入するように、発光体20上、またはその上方に第2の封入層(例えば、発光体封入層29)を配置することと、を含み得る。
コントローラ30は、モジュール基板10の縁を通過する、またはその周りを通過する1つ以上のモジュール電極18によって、少なくとも部分的に発光体20に電気的に接続され得る。
本開示のピクセルモジュール99及び方法は、モジュール基板10の反対側にコントローラ30(またはコントローラアセンブリ82)及び1つ以上の発光体20(または発光体アセンブリ80)を配置する。いくつかの実施形態では、コントローラ30またはコントローラアセンブリ82は露出している、すなわち、それは、別の基板または構造によって覆われていない、または支持されていない。同様に、いくつかの実施形態では、発光体20または発光体アセンブリ80は、露出している、すなわち、それらは、別の基板または構造によって覆われていない、または支持されていない。モジュール基板10は、発光体20、発光体アセンブリ80、コントローラ30、及びコントローラアセンブリ82のうちのいずれか1つ以上を支持するために必要な機械的構造を提供し得る。
本開示のピクセルモジュール99は、モジュール電極18に電力及び信号を提供することにより動作可能であり、それにより、コントローラ30に、例えば、存在する場合はビア16を通して、発光体20を動作及び制御させることができる。電力及び信号は、存在する場合はモジュール接続ポスト12を通して、または、ピクセルモジュール99が配置されているディスプレイ基板70上の、例えばディスプレイ電極74などの基板上に配置されたフォトリソグラフィ法で画定されたワイヤを通して、ピクセルモジュール99に提供することができる。同様に、電力及び信号は、存在する場合、発光体接続ポスト26を通して、または発光体20が配置されたモジュール基板10上に配置されたフォトリソグラフィ法で画定されたワイヤ(例えば、モジュール電極18)を通して、発光体20に提供され得る。同様に、電力及び信号は、存在する場合、コントローラアセンブリ接続ポスト32を通して、またはコントローラ30が配置されたモジュール基板10上に配置されたフォトリソグラフィ法で画定されたワイヤ(例えば、モジュール電極18)を通して、コントローラ30に提供され得る。
本開示のいくつかの実施形態は、フォトリソグラフィ方法、及び例えば、図1、図6、図8、図9、図11A~図11C、図12B、及び図14Bに示される構造をマイクロ移動印刷することを使用して構築されている。本開示の方法及び構造もまた、例えば、図15A~15I、図16A~16M、図18A~18D、及び図21に示されるように、実施されている。図24を参照すると、モジュールソースウェハ15は、図25により詳細に示される複数のピクセルモジュール99を備える。図25の不完全なピクセルモジュール99は、構造の犠牲剥離層120側から見た図16Eに対応する。犠牲剥離層120はほぼ透明であり、図25はモジュール電極18層に焦点を当てている。コントローラ30は、大部分がモジュール電極18の下にあり、よく見えないが、コントローラ30の周囲は、暗い長方形の輪郭として見ることができる。(誘電体構造50は、ほぼ透明であり、示されないが、コントローラビア16Cを除いてモジュール電極18からベアダイコントローラ30を絶縁する。コントローラ30は、長さ及び幅が約40×35ミクロンのCMOSシリコン集積回路であり、コントローラ30の下のモジュール基板10として機能する酸化物層上に配置される。したがって、モジュール基板10は、モジュールソースウェハ15が除去されるまで(図15G及び16Fに示されるように)埋め込み酸化物層である。モジュールテザー14及びモジュールアンカー17は、図25の左側に破線状の白い矩形で輪郭が描かれている。モジュール接続ポスト12は、矩形コントローラ30の4つの角部に位置している。コントローラビア16Cは、モジュール接続ポスト12とコントローラ30との間、及びコントローラ30と発光体20(図16Hのように配置されたマイクロiLED)との間に、モジュール電極18を通して電気的接続を提供する。発光体ビア16Lは、モジュール基板10を通してモジュール電極18を電気的に接続して、発光体20を制御し、十分な電流を伝導するために比較的大きい。同様に、接地ビア16Gは、発光体20及びコントローラ30への接地接続を提供する。接地及び発光体ビア16G、16Lは、追加の誘電体層50(顕微鏡写真には示されていない)を通って接続し、したがって、コントローラ30の上に1つ及びコントローラ30に隣接する1つの、2つのビア16を含む。電子技術の知識のある者なら理解するように、コントローラ30は、接地ビア16Gを通って戻る発光体20を制御するために、発光体ビア16Lを通して選択的な電圧を提供することができ、または、反転論理で、接地ビア16Gは、発光体20を制御するための接地接続として発光体ビア16Gを通って選択的に戻される電圧を提供することができる。
本開示の様々な実施形態によれば、ピクセルモジュール99が配置されるディスプレイ基板70またはターゲット基板は、例えば、フラットパネルディスプレイ産業に見られるように、2つの反対側にある側面と、電気部品、導体、及び集積回路を支持するのに適した表面とを有する任意の材料であり得る。ディスプレイ基板70または表面実装デバイス基板などのターゲット基板70は、可撓性または剛性であり得、例えば、ガラス、プラスチック、金属、またはセラミック、ポリマー、樹脂、ポリイミド、PEN、PET、金属、金属箔、ガラス、半導体、及びサファイアのうちの1つ以上であるか、またはそれらを含み得る。
モジュール基板10は、発光体20またはコントローラ30が形成される、またはその上に形成される半導体基板、またはモジュールウェハ上に画定される別個の基板であり得る。モジュール基板10は、ガラス、ポリマー、または誘電体層、例えば二酸化ケイ素または窒化物であり得、シード層を含むことができ、後に除去される基板またはウェハ上に堆積された層であり得る。
コントローラ30は、半導体構造または基板内に形成された発光体制御回路、例えば、集積回路及びフォトリソグラフィ材料及び方法を使用して単結晶シリコンで作製されたベアダイ半導体回路を含む集積回路であり得る。半導体は、例えば、シリコン、CMOS、またはGaAs等の化合物半導体であり得る。コントローラ30は、例えば、1000ミクロン未満(例えば、500ミクロン未満、250ミクロン未満、100ミクロン未満、50ミクロン未満、20ミクロン未満、または10ミクロン未満)の長さ及び幅のうちの少なくとも1つ、ならびに任意選択で100ミクロン未満(例えば、50ミクロン未満、20ミクロン未満、10ミクロン未満、または5ミクロン未満)の厚さを有するマイクロサイズのデバイスであり得る。
同様に、発光体20は、半導体構造または基板内に形成された集積回路、例えば、マイクロiLED、例えば、フォトリソグラフィ材料及び方法を使用して、化合物半導体などの単結晶材料で作製されたベアダイ半導体回路であり得る。半導体は、例えば、シリコン、CMOS、またはGaNもしくはGaAsなどの化合物半導体であり得る。発光体20は、例えば、1000ミクロン未満(例えば、500ミクロン未満、250ミクロン未満、100ミクロン未満、50ミクロン未満、20ミクロン未満、または10ミクロン未満)の長さ及び幅のうちの少なくとも1つ、ならびに任意選択で100ミクロン未満(例えば、50ミクロン未満、20ミクロン未満、10ミクロン未満、または5ミクロン未満)の厚さを有するマイクロサイズのデバイスであり得る。このような単結晶材料は、従来のフラットパネルディスプレイに見られる薄膜材料と比較して、より速い切り替え速度、より高い効率、及び低減されたサイズを提供することができる。したがって、本開示の様々な実施形態に従って構築されたデバイス及び構造を有するディスプレイは、改善された性能及び解像度を有することができる。
各発光体20は、様々な実施形態によれば、例えば、発光ダイオード(LED)、有機発光ダイオード(OLED)、マイクロLED、レーザ、ダイオードレーザ、または垂直キャビティ表面発光レーザであり得、既知の発光ダイオード及び/またはレーザ材料及び構造を含むことができる。発光体20は、無機固体単結晶直接バンドギャップ発光体を含むことができ、赤色、緑色、青色、黄色、またはシアン光、紫色、または紫外線などの可視光を発することができ、コヒーレントまたは非コヒーレント光のいずれかを発することができ、蛍光体、量子ドット、または他の色変換材料を含むことができる。本明細書で使用される発光体20は、2~50μm(例えば、2~5μm、5~10μm、10~20μm、または20~50μm)の幅、2~50μm(例えば、2~5μm、5~10μm、10~20μm、または20~50μm)の長さ、及び2~50μm(例えば、2~5μm、5~10μm、10~20μm、または20~50μm)の高さのうちの少なくとも1つを有し得る。発光体20または発光体アセンブリ80は、例えば、米国特許第10,153,735号に記載されている1つ以上の関連するカラーフィルタ、または例えば、2015年11月2日に出願された米国特許出願第14/930,363号に記載されている1つ以上の関連するカラー変換材料もしくは物品を含むことができる。
マイクロiLED及びマイクロLEDディスプレイの論考は、2016年12月13日に発行された、「Micro Assembled Micro LED Displays and Lighting Elements」と題された米国特許第9,520,537号に見出すことができ、その開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。マイクロ移動方法は、米国特許第8,722,458号、同第7,622,367号及び同第8,506,867号に記載されており、それらの各々の開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
本開示の特定の実施形態によるピクセルモジュール99またはコントローラ30は、化合物マイクロアセンブリ技術を使用して構築することができる(例えば、化合物マイクロシステムであり得る)。化合物マイクロアセンブリ構造及び方法の論考は、2014年9月25日に出願された、「Compound Micro-Assembly Strategies and Devices」と題された米国特許出願第14/822,868号に提供され、その開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
一般に、本開示の構造、特徴、及び要素は、集積回路分野及び発光ダイオード分野で見出されるフォトリソグラフィ方法及び材料を使用して作製することができ、例えば、ドープまたはアンドープの半導体材料、導体、パッシブ層、パターン化された誘電体層、電気接点、及びコントローラを含む。
当業者によって理解されるように、用語「上方に」及び「下に」は、相対的な用語であり、本開示に含まれる層、要素、及び基板の異なる配向を参照して置き換えることができる。例えば、いくつかの実施態様では、第2の層上の第1の層またはデバイスは、第2の層上に直接あり、かつそれと接触している第1の層またはデバイスを意味する。他の実施態様では、第2の層上の第1の層またはデバイスは、第1の層またはデバイス及びそれらの間に別の層を有する第2の層を含む。
これまで、実施形態の特定の実施態様を説明してきたが、本開示の概念を組み込んだ他の実施態様を使用できることが、当業者には明らかになるであろう。したがって、本開示は、記載される実施形態に限定されるべきではなく、むしろ、以下の特許請求の範囲の趣旨及び範囲によってのみ限定されるべきである。
本発明の様々な説明された実施形態は、技術的に互換性がない限り、1つ以上の他の実施形態と併せて使用され得る。
説明全体を通して、装置及びシステムが、特定の構成要素を有する、含む、または備えると記載される場合、またはプロセス及び方法が、特定のステップを有する、含む、または備えると記載される場合、さらに、記載された構成要素から本質的になる、またはそれらからなる、開示された技術の装置及びシステムが存在し、記載された処理ステップから本質的になる、またはそれらからなる、開示された技術によるプロセス及び方法が存在することが企図される。
開示された技術が動作可能なままである限り、ステップの順序または特定の動作を実行するための順序は重要ではないことを理解されたい。さらに、いくつかの状況(例えば、いくつかの実施形態では)における2つ以上のステップまたは動作を同時に実行することができる。本開示は、その特定の実施形態を特に参照して詳細に説明されてきたが、変形及び修正は、本開示の趣旨及び範囲内で行われ得ることが理解される。
部品一覧
10 モジュール基板
10L モジュール発光体表面/モジュール発光体側
10C モジュールコントローラ表面/モジュールコントローラ側
11 破砕ライン
12 モジュール接続ポスト
14 モジュールテザー
15 モジュールソースウェハ
16 ビア
16L 発光体ビア
16C コントローラビア
16G 接地ビア
17 モジュールアンカー
18 モジュール電極
19 接着剤/接着層
20 発光体
20A 発光体領域
20S 発光体下側
20T 発光体上側
20R 赤色発光体
20G 緑色発光体
20B 青色発光体
21 伝導層
22 発光体アセンブリ接続ポスト
23 発光層
24 発光体テザー
24A 発光体アセンブリテザー
25 発光体ソースウェハ
26 発光体接続ポスト
27 発光体アンカー
28 発光体電極
29 発光体封入層
30 コントローラ
30A コントローラ領域
30S コントローラ下側
30T コントローラ上側
32 コントローラアセンブリ接続ポスト
34 コントローラテザー
34A コントローラアセンブリテザー
35 コントローラソースウェハ
37 コントローラアンカー
38 コントローラ電極
39 コントローラ封入層
40 接触パッド
50 誘電体/誘電体構造/誘電体層/誘電体基板
52 発光体アセンブリ基板
54 コントローラアセンブリ基板
60 光
60R 赤色光
60G 緑色光
60B 青色光
70 ディスプレイ基板/ターゲット基板
74 ディスプレイ電極
80 発光体アセンブリ
82 コントローラアセンブリ
84 犠牲部分/隙間
90 スタンプ
92 スタンプポスト
97 ピクセルモジュールウェハ
98 ピクセルモジュールディスプレイ
99 ピクセルモジュール
100 ソースウェハ
102 キャリア
110 構成要素
112 誘電体封入体
114 構成要素テザー
117 構成要素アンカー
118 構成要素電極
120 犠牲剥離層
200 印刷可能な発光体を提供するステップ
202 印刷可能なコントローラを提供するステップ
204 モジュールソースウェハを提供するステップ
206 モジュール基板を提供するステップ
210 コントローラソースウェハを提供するステップ
220 コントローラソースウェハ上にモジュールを配置するステップ
230 モジュール基板上にコントローラを配置するステップ
240 モジュール基板上にビア及び電極を形成するステップ
241 モジュール基板上にビア及び電極を形成するステップ
245 モジュール基板上にコントローラをマイクロ移動印刷するステップ
247 モジュール基板上にビア及び電極を形成するステップ
250 モジュールキャリア及び電極を形成するステップ
260 モジュール基板上に発光体をマイクロ移動印刷するステップ
270 モジュール基板上の発光体を封入するステップ
280 犠牲剥離層をエッチングしてモジュールを剥離するステップ
290 ターゲット基板上にモジュールをマイクロ移動印刷するステップ
300 印刷可能な発光体を提供するステップ
310 構成要素ソースウェハを提供するステップ
320 構成要素ソースウェハ上に構成要素を形成するステップ
330 構成要素ソースウェハを提供するステップ
340 構成要素ソースウェハ上の構成要素を封入するステップ
350 構成要素キャリアに構成要素を接着するステップ
360 構成要素ソースウェハを除去するステップ
370 犠牲剥離層をエッチングして構成要素を剥離するステップ
400 印刷可能な発光体を提供するステップ
410 コントローラソースウェハを提供するステップ
420 コントローラソースウェハ上にモジュールを配置するステップ
430 モジュール基板上にコントローラを配置するステップ
440 モジュール基板上にビア及び電極を形成するステップ
450 モジュールキャリア及び電極を形成するステップ
460 モジュール基板上に発光体をマイクロ移動印刷するステップ
470 モジュール基板上の発光体を封入するステップ
480 犠牲剥離層をエッチングしてモジュールを剥離するステップ
490 ターゲット基板上にモジュールをマイクロ移動印刷するステップ
(項目1)
ピクセルモジュールであって、
発光体表面及び前記発光体表面の反対側にあるコントローラ表面を有するモジュール基板と、
前記モジュール基板の前記発光体表面上に配置された1つ以上の発光体と、
前記モジュール基板の前記コントローラ表面上に配置されたコントローラと、
モジュール電極であって、前記モジュール電極のうちの少なくとも1つが、前記コントローラに電気的に接続され、前記モジュール電極のうちの少なくとも1つが、前記1つ以上の発光体の各発光体に電気的に接続されている、前記モジュール電極と、
を備える、前記ピクセルモジュール。
(項目2)
前記コントローラが、前記1つ以上の発光体を制御するように動作可能であるように(例えば、適切な入力が提供されるとき)、前記モジュール電極が、前記コントローラを前記1つ以上の発光体に電気的に接続している、項目1に記載のピクセルモジュール。
(項目3)
前記モジュール電極のうちの1つ以上が、前記モジュール基板を通過する、項目1または2に記載のピクセルモジュール。
(項目4)
前記モジュール電極のうちの1つ以上が、前記モジュール基板の縁の周りに巻き付いている、先行項目のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
(項目5)
前記1つ以上の発光体が、赤色光を発するように動作可能な赤色発光体と、緑色光を発するように動作可能な緑色発光体と、青色光を発するように動作可能な青色発光体とを含む、先行項目のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
(項目6)
前記1つ以上の発光体が、前記モジュール基板の前記発光体表面から離れた方向に光を発するように配置された1つ以上の水平無機発光ダイオードである、先行項目のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
(項目7)
前記水平無機発光ダイオードが、下側と反対側の上側を備え、前記上側を通して光を発し、発光体電極が、前記上側に電気的に接続されている、項目6に記載のピクセルモジュール。
(項目8)
前記水平無機発光ダイオードが、上側と反対側の下側を備え、前記下側を通して光を発し、発光体電極が、前記上側に電気的に接続されている、項目6または7に記載のピクセルモジュール。
(項目9)
前記1つ以上の発光体が、前記モジュール基板の前記発光体表面から離れた方向に光を発するように配置された1つ以上の垂直無機発光ダイオードである、先行項目のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
(項目10)
前記1つ以上の発光体の各発光体が、各々が前記モジュール電極のうちの1つに電気的に接続された1つ以上の発光体接続ポストを備える、先行項目のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
(項目11)
前記コントローラが、各々が前記モジュール電極のうちの1つに電気的に接続された1つ以上のコントローラアセンブリ接続ポストを備える、先行項目のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
(項目12)
前記モジュール基板の前記コントローラ表面上に配置された1つ以上のモジュール接続ポストを備え、前記1つ以上のモジュール接続ポストの各々が、前記モジュール電極のうちの1つに電気的に接続されている、先行項目のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
(項目13)
前記1つ以上のモジュール接続ポストが、前記モジュール基板の前記コントローラ表面から、前記コントローラの厚さよりも大きい距離で、突出している、項目12に記載のピクセルモジュール。
(項目14)
前記距離が、前記コントローラの前記厚さの少なくとも1.1倍(例えば、少なくとも1.2倍または少なくとも1.5倍)である、項目13に記載のピクセルモジュール。
(項目15)
前記モジュール基板の前記発光体表面上に配置された1つ以上のモジュール接続ポストを備え、前記1つ以上のモジュール接続ポストの各々が、前記モジュール電極のうちの1つに電気的に接続されている、先行項目のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
(項目16)
前記1つ以上のモジュール接続ポストが、前記モジュール基板の前記発光体表面から、前記1つ以上の発光体の各々の厚さよりも大きい距離で、突出している、項目15に記載のピクセルモジュール。
(項目17)
前記距離が、前記1つ以上の発光体の前記厚さの少なくとも1.1倍(例えば、少なくとも1.2倍または少なくとも1.5倍)である、項目16に記載のピクセルモジュール。
(項目18)
1つ以上のモジュール接続ポストを備え、前記1つ以上のモジュール接続ポストは、前記コントローラが前記1つ以上のモジュール接続ポストと前記モジュール基板との間に配置されるように、前記コントローラ上に配置されている、先行項目のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
(項目19)
前記コントローラ上に配置された前記1つ以上のモジュール接続ポストのモジュール接続ポストが、前記モジュール電極のうちの1つに電気的に接続されている、項目18に記載のピクセルモジュール。
(項目20)
(i)前記1つ以上の発光体の各発光体が、破断または分離された発光体テザーを備え、(ii)前記コントローラが、破断または分離されたコントローラテザーを備え、(iii)前記モジュール基板が、モジュールテザー(例えば、破断もしくは分離されたテザー、または前記モジュールテザーが、ソースウェハのアンカー部分に物理的に接続されている)、または(iv)(i)、(ii)、及び(iii)の任意の組み合わせである、先行項目のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
(項目21)
前記モジュール基板が、破断または分離されたモジュールテザーを備える、先行項目のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
(項目22)
(i)前記1つ以上の発光体の各々が、前記モジュール基板に非固有であるか、(ii)前記コントローラが、前記モジュール基板に非固有であるか、または(iii)(i)及び(ii)の両方である、先行項目のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
(項目23)
(i)誘電体が、前記コントローラと前記モジュール電極のうちの前記少なくとも1つの各々の少なくとも一部分との間に配置されているか、(ii)誘電体が、前記少なくとも1つの発光体と前記モジュール電極のうちの前記少なくとも1つの各々の少なくとも一部分との間に配置されているか、または(iii)(i)及び(ii)の両方である、先行項目のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
(項目24)
(i)前記コントローラの上方に配置された封入層か、(ii)前記1つ以上の発光体の上方に配置された封入層か、または(iii)(i)及び(ii)の両方を備える、先行項目のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
(項目25)
前記封入層のうちのいずれか1つ以上は、破断または分離されたモジュールテザーを備える、項目24に記載のピクセルモジュール。
(項目26)
前記1つ以上のモジュール接続ポストが、前記コントローラの上方に配置された前記封入層及び前記1つ以上の発光体の上方に配置された前記封入層のうちのいずれか1つ以上を通って突出している、項目24または25に記載のピクセルモジュール。
(項目27)
前記ピクセルモジュールが、前記封入層のうちのいずれか1つ以上、及び任意選択で前記モジュール基板によって、完全に封入されている、項目24~26のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
(項目28)
前記ピクセルモジュールが、
400ミクロン以下(例えば、300ミクロン以下、200ミクロン以下、または100ミクロン以下)の幅及び長さのうちの少なくとも1つ、及び
150ミクロン以下(例えば、100ミクロン以下、75ミクロン以下、50ミクロン以下、または25ミクロン以下)の厚さ、
のうちの少なくとも1つを有する、先行項目のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
(項目29)
ピクセルモジュールウェハであって、
犠牲部分及びモジュールアンカーを備え、各犠牲部分が、モジュールアンカーによって隣接する犠牲部分から横方向に分離されている、モジュールソースウェハと、
各犠牲部分の上方に完全に配置されたピクセルモジュールであって、各ピクセルモジュールが、
発光体表面及び前記発光体表面の反対側にあるコントローラ表面を有するモジュール基板、
前記モジュール基板の前記発光体表面上に配置された1つ以上の発光体、
前記モジュール基板の前記コントローラ表面上に配置されたコントローラ、及び
モジュール電極であって、前記モジュール電極のうち少なくとも1つが前記コントローラに電気的に接続され、前記モジュール電極のうちの少なくとも1つが前記1つ以上の発光体のうちの少なくとも1つの発光体に電気的に接続されている、前記モジュール電極を備える、前記ピクセルモジュールと、
前記ピクセルモジュールの各々を前記モジュールアンカーのうちの少なくとも1つに物理的に接続する少なくとも1つのモジュールテザーと、
を備える、前記ピクセルモジュールウェハ。
(項目30)
前記1つ以上の発光体、前記コントローラ、または前記1つ以上の発光体と前記コントローラの両方が、裸の、パッケージされていないダイである、項目29に記載のピクセルモジュールウェハ。
(項目31)
前記コントローラが、モジュール電極またはモジュール電極に電気的に接続された電気導体に電気的に接続されたコントローラ上側、及び前記モジュール基板または前記モジュール基板上に配置された層と接触するコントローラ下側を含む、項目29または30に記載のピクセルモジュールウェハ。
(項目32)
ピクセルモジュールディスプレイであって、
ディスプレイ基板と、
前記ディスプレイ基板上に配置された1つ以上のピクセルモジュールであって、前記1つ以上のピクセルモジュールの各々が、
発光体表面及び前記発光体表面の反対側にあるコントローラ表面を有するモジュール基板、
前記モジュール基板の前記発光体表面上に配置された1つ以上の発光体、
前記モジュール基板の前記コントローラ表面上に配置されたコントローラ、及び
モジュール電極であって、前記モジュール電極のうち少なくとも1つが前記コントローラに電気的に接続され、前記モジュール電極のうちの少なくとも1つが前記1つ以上の発光体のうちの少なくとも1つの発光体に電気的に接続されている、前記モジュール電極を備える、前記1つ以上のピクセルモジュールと、
前記ディスプレイ基板上に配置されたディスプレイ電極であって、各ディスプレイ電極が、前記1つ以上のピクセルモジュールのモジュール電極に電気的に接続された、前記ディスプレイ電極と、を備え、
前記1つ以上のピクセルモジュールが、前記ディスプレイ基板に非固有である、
前記ピクセルモジュールディスプレイ。
(項目33)
前記ピクセルモジュールの各々が、破断または分離されたモジュールテザーを備える、項目32に記載のピクセルモジュールディスプレイ。
(項目34)
前記ピクセルモジュールの各々が、1つ以上のモジュール接続ポストを備え、前記1つ以上のモジュール接続ポストの各モジュール接続ポストが、ディスプレイ電極に電気的に接続されている、項目32または33に記載のピクセルモジュールディスプレイ。
(項目35)
前記1つ以上のピクセルモジュールが、規則的なアレイに配置されている複数のピクセルモジュールであり、前記規則的なアレイが、1つまたは2つの寸法において規則的である、項目32~34のいずれか1項に記載のピクセルモジュールディスプレイ。
(項目36)
前記1つ以上の発光体が、前記ディスプレイ基板と前記モジュール基板との間に配置されている、項目32~35のいずれか1項に記載のピクセルモジュールディスプレイ。
(項目37)
前記コントローラが、前記ディスプレイ基板と前記モジュール基板との間に配置されている、項目32~36のいずれか1項に記載のピクセルモジュールディスプレイ。
(項目38)
前記1つ以上の発光体、前記コントローラ、または前記1つ以上の発光体と前記コントローラの両方が、裸の、パッケージされていないダイである、項目32~37のいずれか1項に記載のピクセルモジュールディスプレイ。
(項目39)
前記コントローラが、モジュール電極またはモジュール電極に電気的に接続された電気導体に電気的に接続されたコントローラ上側、及び前記モジュール基板または前記モジュール基板上に配置された層と接触するコントローラ下側を含む、項目32~38のいずれか1項に記載のピクセルモジュールディスプレイ。
(項目40)
ピクセルモジュールを作製する方法であって、
(i)発光体を備える発光体ソースウェハ、(ii)コントローラを備えるコントローラソースウェハ、及び(iii)コントローラ表面及び反対側にある発光体表面を有するモジュール基板を提供することと、
(i)前記発光体ソースウェハから前記モジュール基板の前記発光体表面に前記発光体を、(ii)前記コントローラソースウェハから前記モジュール基板の前記コントローラ表面に前記コントローラを、または(iii)(i)及び(ii)の両方を、移動することと、
前記モジュール基板を通して1つ以上のビアを形成し、かつ前記1つ以上のビアを通して前記コントローラを前記発光体に電気的に接続するモジュール電極を形成することと、
を含む、前記方法。
(項目41)
(i)前記発光体ソースウェハをモジュールキャリアに接着させ、前記発光体ソースウェハを除去することか、(ii)前記コントローラソースウェハをモジュールキャリアに接着させ、前記コントローラソースウェハを除去することか、または(iii)(i)及び(ii)の両方を含む、項目40に記載の方法。
(項目42)
前記コントローラソースウェハを提供することが、前記モジュール基板及び前記モジュール基板の前記コントローラ表面上に配置された前記コントローラを提供することを含み、前記方法が、前記1つ以上の発光体を、発光体ソースウェハから前記モジュール基板の前記発光側に移動することを含む、項目40または41に記載の方法。
(項目43)
前記発光体ソースウェハを提供することが、前記モジュール基板を提供することを含み、前記1つ以上の発光体が、前記モジュール基板の前記発光体表面上に配置され、前記方法が、前記コントローラを、コントローラソースウェハから前記モジュール基板の前記コントローラ表面上に移動することを含む、項目40~42のいずれか1項に記載の方法。
(項目44)
前記発光体を移動することが、前記発光体を前記発光体ソースウェハから前記モジュール基板の前記発光体表面にマイクロ移動印刷することを含むか、(ii)前記コントローラを移動することが、前記コントローラを前記コントローラソースウェハから前記モジュール基板の前記コントローラ表面にマイクロ移動印刷することを含むか、または(iii)(i)及び(ii)の両方である、項目40~43のいずれか1項に記載の方法。
(項目45)
ディスプレイ基板を提供することと、前記ピクセルモジュールを前記ディスプレイ基板に移動することと、を含む、項目40~44のいずれか1項に記載の方法。
(項目46)
前記ピクセルモジュールを前記ディスプレイ基板に移動することが、前記ピクセルモジュールをモジュールキャリアから前記ディスプレイ基板にマイクロ移動印刷することを含む、項目40~45のいずれか1項に記載の方法。
(項目47)
発光体アセンブリであって、
第1の側及び前記第1の側と反対側の第2の側を有する誘電体発光体アセンブリ基板と、
前記発光体アセンブリ基板上に配置された1つ以上の発光体であって、前記1つ以上の発光体が前記発光体アセンブリ基板に非固有である、前記1つ以上の発光体と、
前記発光体アセンブリ基板の前記第1の側に配置された1つ以上の発光体アセンブリ接続ポストと、
前記発光体アセンブリ基板の前記第2の側に配置された1つ以上のモジュール接続ポストと、
前記1つ以上の発光体を、前記1つ以上の発光体アセンブリ接続ポストに、かつ前記1つ以上のモジュール接続ポストに電気的に接続する発光体電極と、
を備える、前記発光体アセンブリ。
(項目48)
前記1つ以上の発光体が、前記発光体アセンブリ基板の前記第2の側に配置されている、項目47に記載の発光体アセンブリ。
(項目49)
前記発光体アセンブリ基板が、破断または分離された発光体アセンブリテザー(例えば、破断または分離された発光体テザーまたはソース基板のアンカー部分に物理的に接続された発光体テザー)を備える、項目47または48に記載の発光体アセンブリ。
(項目50)
前記1つ以上の発光体が、各々マイクロLEDである、項目47~49のいずれか1項に記載の発光体アセンブリ。
(項目51)
前記1つ以上の発光体が、水平発光ダイオードである、項目47~50のいずれか1項に記載の発光体アセンブリ。
(項目52)
前記1つ以上の発光体が、垂直発光ダイオードである、項目47~51のいずれか1項に記載の発光体アセンブリ。
(項目53)
前記1つ以上の発光体の各々が、破断または分離された発光体テザーを備える、項目47~52のいずれか1項に記載の発光体アセンブリ。
(項目54)
前記発光体電極のうちの個々が、前記発光体アセンブリ基板を通過する、項目47~53のいずれか1項に記載の発光体アセンブリ。
(項目55)
前記発光体電極の個々が、前記発光体アセンブリ基板の縁の周りに各々巻き付いている、項目47~54のいずれか1項に記載の発光体アセンブリ。
(項目56)
前記1つ以上の発光体アセンブリ接続ポストの各々、または前記1つ以上のモジュール接続ポストの各々が、多層接続ポストである、項目47~55のいずれか1項に記載の発光体アセンブリ。
(項目57)
前記1つ以上の発光体アセンブリ接続ポストの各々、または前記1つ以上のモジュール接続ポストの各々が、単層接続ポストである、項目56に記載の発光体アセンブリ。
(項目58)
前記1つ以上のモジュール接続ポストの各々、または前記発光体アセンブリ接続ポストの各々が、前記1つ以上の発光体の最も厚い厚さよりも大きい距離で、前記発光体アセンブリ基板から突出している、項目47~57のいずれか1項に記載の発光体アセンブリ。
(項目59)
前記距離が、前記最も厚い厚さの少なくとも1.1倍、かつ3倍以下である、項目58に記載の発光体アセンブリ。
(項目60)
モジュール基板と、前記モジュール基板上、またはその中に配置された1つ以上の接触パッドとを備え、前記1つ以上の発光体アセンブリ接続ポストの各々が、前記1つ以上の接触パッドのうちの1つと電気的に接続して配置されている、項目47~59のいずれか1項に記載の発光体アセンブリ。
(項目61)
前記モジュール基板が、モジュールテザー(例えば、破断または分離されたモジュールテザー、またはソース基板のアンカー部分に物理的に接続されているモジュールテザー)を備える、項目47~60のいずれか1項に記載の発光体アセンブリ。
(項目62)
前記1つ以上の発光体と反対側の前記モジュール基板の側に配置されたコントローラを備え、前記1つ以上の発光体が前記コントローラに電気的に接続される、項目47~61のいずれか1項に記載の発光体アセンブリ。
(項目63)
前記発光体アセンブリが、
400ミクロン以下(例えば、300ミクロン以下、200ミクロン以下、または100ミクロン以下)の幅及び長さのうちの少なくとも1つ、及び
150ミクロン以下(例えば、100ミクロン以下、75ミクロン以下、50ミクロン以下、または25ミクロン以下)の厚さ、
のうちの少なくとも1つを有する、項目47~62のいずれか1項に記載の発光体アセンブリ。
(項目64)
前記1つ以上の発光体が、裸の、パッケージされていないダイである、項目47~63のいずれか1項に記載の発光体アセンブリ。
(項目65)
前記1つ以上の発光体の各々が、モジュール電極またはモジュール電極に電気的に接続された電気導体に電気的に接続された発光体上側、及び前記モジュール基板または前記モジュール基板上に配置された層と接触する発光体下側を含む、項目47~64のいずれか1項に記載の発光体アセンブリ。
(項目66)
コントローラアセンブリであって、
第1の側及び前記第1の側と反対側の第2の側を有するコントローラアセンブリ基板と、
前記コントローラアセンブリ基板上に、またはその中に配置されたコントローラと、
前記コントローラアセンブリ基板の前記第1の側に配置された1つ以上のコントローラアセンブリ接続ポストと、
前記コントローラアセンブリ基板の前記第2の側に配置された1つ以上のモジュール接続ポストと、
前記コントローラを前記1つ以上のコントローラアセンブリ接続ポストに、かつ前記1つ以上のモジュール接続ポストに電気的に接続するコントローラ電極と、
を備える、前記コントローラアセンブリ。
(項目67)
前記コントローラが、前記コントローラアセンブリ基板の前記第2の側に配置されている、項目66に記載のコントローラアセンブリ。
(項目68)
前記コントローラアセンブリ基板が、破断または分離されたコントローラアセンブリテザーを備える、項目66または67に記載のコントローラアセンブリ。
(項目69)
前記コントローラアセンブリ基板が、誘電体基板または半導体基板である、項目66~68のいずれか1項に記載のコントローラアセンブリ。
(項目70)
前記コントローラが、前記コントローラアセンブリ基板上に配置されており、前記アセンブリ基板に非固有である、項目66~69のいずれか1項に記載のコントローラアセンブリ。
(項目71)
前記コントローラが、破断または分離されたコントローラテザーを備える、項目66~70のいずれか1項に記載のコントローラアセンブリ。
(項目72)
前記コントローラ電極の個々が、前記コントローラアセンブリ基板を通過する、項目66~71のいずれか1項に記載のコントローラアセンブリ。
(項目73)
前記コントローラ電極の個々が、前記コントローラアセンブリ基板の縁の周りに各々巻き付いている、項目66~72のいずれか1項に記載のコントローラアセンブリ。
(項目74)
前記1つ以上のモジュール接続ポストが、前記コントローラが前記1つ以上のモジュール接続ポストと前記コントローラアセンブリ基板との間に配置されるように、前記コントローラ上に配置されている、項目66~73のいずれか1項に記載のコントローラアセンブリ。
(項目75)
前記1つ以上のコントローラアセンブリ接続ポストまたはモジュール接続ポストの各々が、多層接続ポストである、項目66~74のいずれか1項に記載のコントローラアセンブリ。
(項目76)
前記1つ以上のコントローラアセンブリ接続ポストまたはモジュール接続ポストの各々が、単層接続ポストである、項目74に記載のコントローラアセンブリ。
(項目77)
前記1つ以上のモジュール接続ポストが、前記コントローラアセンブリ基板から、前記コントローラの厚さよりも大きい距離で、突出している、項目66~76のいずれか1項に記載のコントローラアセンブリ。
(項目78)
前記距離が、前記厚さの少なくとも1.1倍、かつ3倍以下である、項目77に記載のコントローラアセンブリ。
(項目79)
モジュール基板を備え、前記1つ以上のコントローラアセンブリ接続ポストの各々が、前記モジュール基板上に、またはその中に配置された接触パッドと電気的に接続して配置されている、項目66~78のいずれか1項に記載のコントローラアセンブリ。
(項目80)
前記モジュール基板が、モジュールテザー(例えば、破断または分離されたテザー、または前記モジュールテザーがソース基板のアンカー部分に物理的に接続されている)を備える、項目79に記載のコントローラアセンブリ。
(項目81)
前記コントローラと反対側の前記モジュール基板の側に配置された1つ以上の発光体を備え、前記1つ以上の発光体が、前記コントローラに電気的に接続されている、項目79または80に記載のコントローラアセンブリ。
(項目82)
前記コントローラアセンブリが、
400ミクロン以下(例えば、300ミクロン以下、200ミクロン以下、または100ミクロン以下)の幅及び長さのうちの少なくとも1つ、及び
150ミクロン以下(例えば、100ミクロン以下、75ミクロン以下、50ミクロン以下、または25ミクロン以下)の厚さ、
のうちの少なくとも1つを有する、項目66~81のいずれか1項に記載のコントローラアセンブリ。
(項目83)
コントローラアセンブリであって、
コントローラアセンブリ基板と、
前記コントローラアセンブリ基板の第1の側に配置されたコントローラと、
前記コントローラ上に配置された1つ以上のモジュール接続ポストと、
前記第1の側と反対側の前記コントローラアセンブリ基板の第2の側に配置された1つ以上のコントローラアセンブリ接続ポストと、
前記コントローラアセンブリ基板上に少なくとも部分的に配置されたコントローラ電極であって、前記コントローラ電極が、前記コントローラ、前記1つ以上のコントローラアセンブリ接続ポスト、及び前記1つ以上のモジュール接続ポストに電気的に接続されている、前記コントローラ電極と、
を備える、前記コントローラアセンブリ。
(項目84)
前記コントローラアセンブリ基板が、誘電体基板または半導体基板であり、前記コントローラが、前記コントローラアセンブリ基板に非固有である、項目83に記載のコントローラアセンブリ。
(項目85)
前記コントローラが、破断または分離されたコントローラテザーを備える、項目83または84に記載のコントローラアセンブリ。
(項目86)
前記コントローラアセンブリ基板が、破断または分離されたコントローラアセンブリテザーを備える、項目83~85のいずれか1項に記載のコントローラアセンブリ。
(項目87)
前記コントローラと、前記コントローラ電極の各々の少なくとも一部分との間に配置された誘電体を備える、項目83~86のいずれか1項に記載のコントローラアセンブリ。
(項目88)
前記コントローラ電極の個々が、前記コントローラアセンブリ基板を通過する、項目83~87のいずれか1項に記載のコントローラアセンブリ。
(項目89)
前記コントローラ電極の個々が、前記コントローラアセンブリ基板の縁の周りに各々巻き付いている、項目83~88のいずれか1項に記載のコントローラアセンブリ。
(項目90)
前記コントローラが、裸の、パッケージされていないダイである、項目66~89のいずれか1項に記載のコントローラアセンブリ。
(項目91)
前記コントローラが、モジュール電極またはモジュール電極に電気的に接続された電気導体に電気的に接続されたコントローラ上側、及び前記モジュール基板または前記モジュール基板上に配置された層と接触するコントローラ下側を含む、項目66~90のいずれか1項に記載のコントローラアセンブリ。
(項目92)
ピクセルモジュールであって、
発光体表面及び前記発光体表面と反対側のコントローラ表面を有する誘電体モジュール基板と、
前記モジュール基板の前記コントローラ表面上に配置されたコントローラアセンブリであって、前記コントローラアセンブリが、項目66~89のいずれか1項に記載のコントローラアセンブリである、前記コントローラアセンブリと、
前記モジュール基板上、またはその上方に配置された1つ以上の発光体と、
前記1つ以上の発光体を前記コントローラに電気的に接続するモジュール電極と、
を備える、前記ピクセルモジュール。
(項目93)
前記1つ以上の発光体が、項目47~65のいずれか1項に記載の1つ以上の発光体アセンブリに含まれる、項目92に記載のピクセルモジュール。
(項目94)
前記モジュール基板の前記コントローラ表面上に配置された接着層を備え、前記コントローラアセンブリの前記1つ以上のコントローラアセンブリ接続ポストが、前記接着層を貫通し、各々が前記モジュール基板上またはその中に配置された接触パッドに物理的に接触する、項目92または93に記載のピクセルモジュール。
(項目95)
前記接着層が、前記コントローラアセンブリと直接接触している、項目92~94のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
(項目96)
前記モジュール電極の個々が、前記モジュール基板を通過する、項目92~95のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
(項目97)
前記モジュール電極の個々が、前記モジュール基板の縁の周りに各々巻き付いている、項目92~96のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
(項目98)
前記1つ以上の発光体が、各々破断または分離された発光体テザーを備える、項目92~97のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
(項目99)
前記1つ以上の発光体が、水平発光ダイオードである、項目92~98のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
(項目100)
前記1つ以上の発光体が、垂直発光ダイオードである、項目92~99のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
(項目101)
前記1つ以上の発光体の各々が、1つ以上の発光体接続ポストを備え、前記1つ以上の発光体が、前記1つ以上の発光体接続ポストを通して部分的に前記コントローラに電気的に接続されている、項目92~100のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
(項目102)
前記モジュール基板の前記発光体表面上に配置された接着層を備え、前記1つ以上の発光体の各々の前記1つ以上の発光体接続ポストが、前記1つ以上の発光体が前記コントローラに電気的に接続されるように、前記接着層を貫通している、項目92~99のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
(項目103)
前記接着層が、前記モジュール電極の個々の上方に配置されている、項目102に記載のピクセルモジュール。
(項目104)
前記モジュール基板が、破断または分離されたモジュールテザーを備える、項目92~103のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
(項目105)
前記1つ以上の発光体の上方に配置された発光体封入層を備える、項目92~104のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
(項目106)
前記発光体封入層が、破断または分離されたモジュールテザーを備える、項目105に記載のピクセルモジュール。
(項目107)
前記コントローラアセンブリの上方に配置されたコントローラ封入層を備え、前記1つ以上のモジュール接続ポストが、前記コントローラ封入層を通って突出している、項目92~106のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
(項目108)
ターゲット基板を備え、前記コントローラアセンブリの前記1つ以上のモジュール接続ポストが、前記ターゲット基板上に、またはその中に配置された対応する1つ以上の接触パッドと電気的に接触するように配置されている、項目92~107のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
(項目109)
前記ターゲット基板上に配置された接着層を備え、前記1つ以上のモジュール接続ポストが、前記コントローラ及び前記1つ以上の発光体が前記ターゲット基板上またはその中に配置された1つ以上のモジュール電極に電気的に接続されるように、前記接着層を貫通している、項目108に記載のピクセルモジュール。
(項目110)
前記ターゲット基板が、ディスプレイ基板であり、前記ピクセルモジュールが、視聴者に情報(例えば、画像及び/またはテキスト)を表示するように動作可能である、前記ディスプレイ基板上に配置されたピクセルのアレイ内のピクセルである、項目109に記載のピクセルモジュール。
(項目111)
前記コントローラが、モジュール電極またはモジュール電極に電気的に接続された電気導体に電気的に接続されたコントローラ上側、及び前記モジュール基板または前記モジュール基板上に配置された層と接触するコントローラ下側を含む、項目1~28または項目92~110のいずれか1項に記載のコピクセルモジュール。
(項目112)
前記1つ以上の発光体、前記コントローラ、または前記1つ以上の発光体と前記コントローラの両方が、裸の、パッケージされていないダイである、項目1~28または項目92~111のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
(項目113)
ピクセルモジュールを作製する方法であって、
モジュールソースウェハ上、またはその中に配置されたモジュール基板上に配置されているコントローラ、モジュール電極、及びモジュール接続ポストを提供することであって、前記モジュール電極が、前記コントローラと電気的に接触している、前記提供することと、
前記コントローラが、キャリアと前記モジュール基板との間に配置されるように、前記コントローラ、前記モジュール電極、前記モジュール接続ポスト、及び前記モジュール基板を前記キャリアに移動することと、
前記モジュール基板を除去することなく、前記モジュールソースウェハを除去することと、
前記モジュール基板が、前記コントローラと前記発光体との間に配置されるように、前記モジュール基板上に発光体を配置することであって、前記発光体が前記モジュール基板に非固有である、前記配置することと、
前記ピクセルモジュールを形成するために、前記発光体を前記コントローラに電気的に接続することと、
を含む、前記方法。
(項目114)
前記提供することのステップが、
前記モジュール基板上に前記コントローラを配置することであって、前記コントローラが前記モジュール基板に非固有である、前記配置することと、
パターン化された第1の誘電体層を、前記コントローラ上に配置することと、
前記モジュール電極を、前記パターン化された第1の誘電体層上に、かつ前記コントローラと電気的に接触させて配置することと、
前記モジュール接続ポストを配置することと、を含む、項目113に記載の方法。
(項目115)
前記提供することのステップが、前記モジュール接続ポストが第2の誘電体層から突出するように、前記モジュール電極上に前記第2の誘電体層を配置することをさらに含む、項目113または114に記載の方法。
(項目116)
前記第2の誘電体層及び前記モジュール基板が、前記モジュール電極及び前記コントローラをともに封入する、項目115に記載の方法。
(項目117)
前記移動することのステップの前に、前記第2の誘電体層上にパターン化された犠牲剥離層を形成することを含み、前記パターン化された犠牲剥離層が前記1つ以上のモジュール接続ポストを覆う、項目115または116に記載の方法。
(項目118)
前記発光体を配置した後に、前記パターン化された犠牲剥離層を少なくとも部分的に除去する(例えば、エッチングする)ことを含む、項目117に記載の方法。
(項目119)
前記パターン化された犠牲剥離層が少なくとも部分的に除去された後、前記コントローラ及び前記発光体が、前記第2の誘電体層の一部分によって前記キャリアに接続されたままであるように、前記第2の誘電体層の前記一部分が、前記モジュール基板と共通の平面内に配置されている、項目118に記載の方法。
(項目120)
前記ピクセルモジュールを、前記キャリアからターゲット基板(例えば、ディスプレイ基板)に印刷すること(例えば、マイクロ移動印刷すること)を含む、項目118または119に記載の方法。
(項目121)
前記コントローラと反対側の前記モジュール基板の表面上に、追加のモジュール電極を形成することを含む、項目113~120のいずれか1項に記載の方法。
(項目122)
前記発光体に電気的に接続された発光体接続ポストが、前記追加のモジュール電極と電気的に接触する状態になるように、前記発光体を印刷することを含む、項目121に記載の方法。
(項目123)
前記発光体を配置する前に、前記追加のモジュール電極及び前記モジュール基板上にパターン化されていない接着層を提供することと、
パターン化後の前記接着層が、前記モジュール基板を超えて延在しないように、前記発光体を配置した後に、前記接着層をパターン化することと、を含む、項目121または122に記載の方法。
(項目124)
前記発光体が、破断または分離されたテザーを備える、項目113~123のいずれか1項に記載の方法。
(項目125)
前記コントローラが、破断または分離されたテザーを備える、項目113~124のいずれか1項に記載の方法。
(項目126)
前記モジュール基板及び第1の封入層が、ともに前記コントローラを封入するように、前記コントローラ上、またはその上方に配置された前記第1の封入層を提供することと、
前記モジュール基板及び第2の封入層が、ともに前記発光体を封入するように、前記発光体上、またはその上方に前記第2の封入層を配置することと、
を含む、項目113~125のいずれか1項に記載の方法。
(項目127)
前記コントローラが、前記モジュール基板の縁を通過する、またはその周りを通る1つ以上のモジュール電極によって、少なくとも部分的に前記発光体に電気的に接続されている、項目113~126のいずれか1項に記載の方法。
(項目128)
前記ピクセルモジュールを、前記キャリアからターゲット基板(例えば、ディスプレイ基板)に印刷すること(例えば、マイクロ移動印刷すること)を含む、項目113~127のいずれか1項に記載の方法。

Claims (132)

  1. ピクセルモジュールであって、
    発光体表面及び前記発光体表面の反対側にあるコントローラ表面を有するモジュール基板と、
    前記モジュール基板の前記発光体表面上に配置された1つ以上の発光体と、
    前記モジュール基板の前記コントローラ表面上に配置されたコントローラと、
    モジュール電極であって、前記モジュール電極のうちの少なくとも1つが、前記コントローラに電気的に接続され、前記モジュール電極のうちの少なくとも1つが、前記1つ以上の発光体の各発光体に電気的に接続されている、前記モジュール電極と、
    を備える、前記ピクセルモジュール。
  2. 前記コントローラが、前記1つ以上の発光体を制御するように動作可能であるように(例えば、適切な入力が提供されるとき)、前記モジュール電極が、前記コントローラを前記1つ以上の発光体に電気的に接続している、請求項1に記載のピクセルモジュール。
  3. 前記モジュール電極のうちの1つ以上が、前記モジュール基板を通過する、請求項1または2に記載のピクセルモジュール。
  4. 前記モジュール電極のうちの1つ以上が、前記モジュール基板の縁の周りに巻き付いている、先行請求項のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
  5. 前記1つ以上の発光体が、赤色光を発するように動作可能な赤色発光体と、緑色光を発するように動作可能な緑色発光体と、青色光を発するように動作可能な青色発光体とを含む、先行請求項のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
  6. 前記1つ以上の発光体が、前記モジュール基板の前記発光体表面から離れた方向に光を発するように配置された1つ以上の水平無機発光ダイオードである、先行請求項のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
  7. 前記水平無機発光ダイオードが、下側と反対側の上側を備え、前記上側を通して光を発し、発光体電極が、前記上側に電気的に接続されている、請求項6に記載のピクセルモジュール。
  8. 前記水平無機発光ダイオードが、上側と反対側の下側を備え、前記下側を通して光を発し、発光体電極が、前記上側に電気的に接続されている、請求項6または7に記載のピクセルモジュール。
  9. 前記1つ以上の発光体が、前記モジュール基板の前記発光体表面から離れた方向に光を発するように配置された1つ以上の垂直無機発光ダイオードである、先行請求項のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
  10. 前記1つ以上の発光体の各発光体が、各々が前記モジュール電極のうちの1つに電気的に接続された1つ以上の発光体接続ポストを備える、先行請求項のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
  11. 前記コントローラが、各々が前記モジュール電極のうちの1つに電気的に接続された1つ以上のコントローラアセンブリ接続ポストを備える、先行請求項のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
  12. 前記モジュール基板の前記コントローラ表面上に配置された1つ以上のモジュール接続ポストを備え、前記1つ以上のモジュール接続ポストの各々が、前記モジュール電極のうちの1つに電気的に接続されている、先行請求項のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
  13. 前記1つ以上のモジュール接続ポストが、前記モジュール基板の前記コントローラ表面から、前記コントローラの厚さよりも大きい距離で、突出している、請求項12に記載のピクセルモジュール。
  14. 前記距離が、前記コントローラの前記厚さの少なくとも1.1倍(例えば、少なくとも1.2倍または少なくとも1.5倍)である、請求項13に記載のピクセルモジュール。
  15. 前記モジュール基板の前記発光体表面上に配置された1つ以上のモジュール接続ポストを備え、前記1つ以上のモジュール接続ポストの各々が、前記モジュール電極のうちの1つに電気的に接続されている、先行請求項のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
  16. 前記1つ以上のモジュール接続ポストが、前記モジュール基板の前記発光体表面から、前記1つ以上の発光体の各々の厚さよりも大きい距離で、突出している、請求項15に記載のピクセルモジュール。
  17. 前記距離が、前記1つ以上の発光体の厚さの少なくとも1.1倍(例えば、少なくとも1.2倍または少なくとも1.5倍)である、請求項16に記載のピクセルモジュール。
  18. 1つ以上のモジュール接続ポストを備え、前記1つ以上のモジュール接続ポストは、前記コントローラが前記1つ以上のモジュール接続ポストと前記モジュール基板との間に配置されるように、前記コントローラ上に配置されている、先行請求項のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
  19. 前記コントローラ上に配置された前記1つ以上のモジュール接続ポストのモジュール接続ポストが、前記モジュール電極のうちの1つに電気的に接続されている、請求項18に記載のピクセルモジュール。
  20. (i)前記1つ以上の発光体の各発光体が、破断または分離された発光体テザーを備え、(ii)前記コントローラが、破断または分離されたコントローラテザーを備え、(iii)前記モジュール基板が、モジュールテザー(例えば、破断もしくは分離されたテザー、または前記モジュールテザーが、ソースウェハのアンカー部分に物理的に接続されている)、または(iv)(i)、(ii)、及び(iii)の任意の組み合わせである、先行請求項のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
  21. 前記モジュール基板が、破断または分離されたモジュールテザーを備える、先行請求項のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
  22. (i)前記1つ以上の発光体の各々が、前記モジュール基板に非固有であるか、(ii)前記コントローラが、前記モジュール基板に非固有であるか、または(iii)(i)及び(ii)の両方である、先行請求項のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
  23. (i)誘電体が、前記コントローラと前記モジュール電極のうちの前記少なくとも1つの各々の少なくとも一部分との間に配置されているか、(ii)誘電体が、前記少なくとも1つの発光体と前記モジュール電極のうちの前記少なくとも1つの各々の少なくとも一部分との間に配置されているか、または(iii)(i)及び(ii)の両方である、先行請求項のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
  24. (i)前記コントローラの上方に配置された封入層か、(ii)前記1つ以上の発光体の上方に配置された封入層か、または(iii)(i)及び(ii)の両方を備える、先行請求項のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
  25. 前記封入層のうちのいずれか1つ以上は、破断または分離されたモジュールテザーを備える、請求項24に記載のピクセルモジュール。
  26. 前記1つ以上のモジュール接続ポストが、前記コントローラの上方に配置された前記封入層及び前記1つ以上の発光体の上方に配置された前記封入層のうちのいずれか1つ以上を通って突出している、請求項24または25に記載のピクセルモジュール。
  27. 前記ピクセルモジュールが、前記封入層のうちのいずれか1つ以上、及び任意選択で前記モジュール基板によって、完全に封入されている、請求項24~26のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
  28. 前記ピクセルモジュールが、
    400ミクロン以下(例えば、300ミクロン以下、200ミクロン以下、または100ミクロン以下)の幅及び長さのうちの少なくとも1つ、並びに
    150ミクロン以下(例えば、100ミクロン以下、75ミクロン以下、50ミクロン以下、または25ミクロン以下)の厚さ、
    のうちの少なくとも1つを有する、先行請求項のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
  29. ピクセルモジュールウェハであって、
    犠牲部分及びモジュールアンカーを備え、各犠牲部分が、モジュールアンカーによって隣接する犠牲部分から横方向に分離されている、モジュールソースウェハと、
    各犠牲部分の上方に完全に配置されたピクセルモジュールであって、各ピクセルモジュールが、
    発光体表面及び前記発光体表面の反対側にあるコントローラ表面を有するモジュール基板、
    前記モジュール基板の前記発光体表面上に配置された1つ以上の発光体、
    前記モジュール基板の前記コントローラ表面上に配置されたコントローラ、及び
    モジュール電極であって、前記モジュール電極のうち少なくとも1つが前記コントローラに電気的に接続され、前記モジュール電極のうちの少なくとも1つが前記1つ以上の発光体のうちの少なくとも1つの発光体に電気的に接続されている、前記モジュール電極を備える、前記ピクセルモジュールと、
    前記ピクセルモジュールの各々を前記モジュールアンカーのうちの少なくとも1つに物理的に接続する少なくとも1つのモジュールテザーと、
    を備える、前記ピクセルモジュールウェハ。
  30. 前記1つ以上の発光体、前記コントローラ、または前記1つ以上の発光体と前記コントローラの両方が、裸の、パッケージされていないダイである、請求項29に記載のピクセルモジュールウェハ。
  31. 前記コントローラが、モジュール電極またはモジュール電極に電気的に接続された電気導体に電気的に接続されたコントローラ上側、及び前記モジュール基板または前記モジュール基板上に配置された層と接触するコントローラ下側を含む、請求項29または30に記載のピクセルモジュールウェハ。
  32. ピクセルモジュールディスプレイであって、
    ディスプレイ基板と、
    前記ディスプレイ基板上に配置された1つ以上のピクセルモジュールであって、前記1つ以上のピクセルモジュールの各々が、
    発光体表面及び前記発光体表面の反対側にあるコントローラ表面を有するモジュール基板、
    前記モジュール基板の前記発光体表面上に配置された1つ以上の発光体、
    前記モジュール基板の前記コントローラ表面上に配置されたコントローラ、及び
    モジュール電極であって、前記モジュール電極のうち少なくとも1つが前記コントローラに電気的に接続され、前記モジュール電極のうちの少なくとも1つが前記1つ以上の発光体のうちの少なくとも1つの発光体に電気的に接続されている、前記モジュール電極を備える、前記1つ以上のピクセルモジュールと、
    前記ディスプレイ基板上に配置されたディスプレイ電極であって、各ディスプレイ電極が、前記1つ以上のピクセルモジュールのモジュール電極に電気的に接続された、前記ディスプレイ電極と、を備え、
    前記1つ以上のピクセルモジュールが、前記ディスプレイ基板に非固有である、
    前記ピクセルモジュールディスプレイ。
  33. 前記ピクセルモジュールの各々が、破断または分離されたモジュールテザーを備える、請求項32に記載のピクセルモジュールディスプレイ。
  34. 前記ピクセルモジュールの各々が、1つ以上のモジュール接続ポストを備え、前記1つ以上のモジュール接続ポストの各モジュール接続ポストが、ディスプレイ電極に電気的に接続されている、請求項32または33に記載のピクセルモジュールディスプレイ。
  35. 前記1つ以上のピクセルモジュールが、規則的なアレイに配置されている複数のピクセルモジュールであり、前記規則的なアレイが、1つまたは2つの寸法において規則的である、請求項32~34のいずれか1項に記載のピクセルモジュールディスプレイ。
  36. 前記1つ以上の発光体が、前記ディスプレイ基板と前記モジュール基板との間に配置されている、請求項32~35のいずれか1項に記載のピクセルモジュールディスプレイ。
  37. 前記コントローラが、前記ディスプレイ基板と前記モジュール基板との間に配置されている、請求項32~36のいずれか1項に記載のピクセルモジュールディスプレイ。
  38. 前記1つ以上の発光体、前記コントローラ、または前記1つ以上の発光体と前記コントローラの両方が、裸の、パッケージされていないダイである、請求項32~37のいずれか1項に記載のピクセルモジュールディスプレイ。
  39. 前記コントローラが、モジュール電極またはモジュール電極に電気的に接続された電気導体に電気的に接続されたコントローラ上側、及び前記モジュール基板または前記モジュール基板上に配置された層と接触するコントローラ下側を含む、請求項32~38のいずれか1項に記載のピクセルモジュールディスプレイ。
  40. ピクセルモジュールを作製する方法であって、
    (i)発光体を備える発光体ソースウェハ、(ii)コントローラを備えるコントローラソースウェハ、及び(iii)コントローラ表面及び反対側にある発光体表面を有するモジュール基板を提供することと、
    (i)前記発光体ソースウェハから前記モジュール基板の前記発光体表面に前記発光体を、(ii)前記コントローラソースウェハから前記モジュール基板の前記コントローラ表面に前記コントローラを、または(iii)(i)及び(ii)の両方を、移動することと、
    前記モジュール基板を通して1つ以上のビアを形成し、かつ前記1つ以上のビアを通して前記コントローラを前記発光体に電気的に接続するモジュール電極を形成することと、
    を含む、前記方法。
  41. (i)前記発光体ソースウェハをモジュールキャリアに接着させ、前記発光体ソースウェハを除去することか、(ii)前記コントローラソースウェハをモジュールキャリアに接着させ、前記コントローラソースウェハを除去することか、または(iii)(i)及び(ii)の両方を含む、請求項40に記載の方法。
  42. 前記コントローラソースウェハを提供することが、前記モジュール基板及び前記モジュール基板の前記コントローラ表面上に配置された前記コントローラを提供することを含み、前記方法が、前記1つ以上の発光体を、発光体ソースウェハから前記モジュール基板の前記発光側に移動することを含む、請求項40または41に記載の方法。
  43. 前記発光体ソースウェハを提供することが、前記モジュール基板を提供することを含み、前記1つ以上の発光体が、前記モジュール基板の前記発光体表面上に配置され、前記方法が、前記コントローラを、コントローラソースウェハから前記モジュール基板の前記コントローラ表面上に移動することを含む、請求項40~42のいずれか1項に記載の方法。
  44. 前記発光体を移動することが、前記発光体を前記発光体ソースウェハから前記モジュール基板の前記発光体表面にマイクロ移動印刷することを含むか、(ii)前記コントローラを移動することが、前記コントローラを前記コントローラソースウェハから前記モジュール基板の前記コントローラ表面にマイクロ移動印刷することを含むか、または(iii)(i)及び(ii)の両方である、請求項40~43のいずれか1項に記載の方法。
  45. ディスプレイ基板を提供することと、前記ピクセルモジュールを前記ディスプレイ基板に移動することと、を含む、請求項40~44のいずれか1項に記載の方法。
  46. 前記ピクセルモジュールを前記ディスプレイ基板に移動することが、前記ピクセルモジュールをモジュールキャリアから前記ディスプレイ基板にマイクロ移動印刷することを含む、請求項40~45のいずれか1項に記載の方法。
  47. 発光体アセンブリであって、
    第1の側及び前記第1の側と反対側の第2の側を有する誘電体発光体アセンブリ基板と、
    前記発光体アセンブリ基板上に配置された1つ以上の発光体であって、前記1つ以上の発光体が前記発光体アセンブリ基板に非固有である、前記1つ以上の発光体と、
    前記発光体アセンブリ基板の前記第1の側に配置された1つ以上の発光体アセンブリ接続ポストと、
    前記発光体アセンブリ基板の前記第2の側に配置された1つ以上のモジュール接続ポストと、
    前記1つ以上の発光体を、前記1つ以上の発光体アセンブリ接続ポストに、かつ前記1つ以上のモジュール接続ポストに電気的に接続する発光体電極と、
    を備える、前記発光体アセンブリ。
  48. 前記1つ以上の発光体が、前記発光体アセンブリ基板の前記第2の側に配置されている、請求項47に記載の発光体アセンブリ。
  49. 前記発光体アセンブリ基板が、破断または分離された発光体アセンブリテザー(例えば、破断または分離された発光体テザーまたはソース基板のアンカー部分に物理的に接続された発光体テザー)を備える、請求項47または48に記載の発光体アセンブリ。
  50. 前記1つ以上の発光体が、各々マイクロLEDである、請求項47~49のいずれか1項に記載の発光体アセンブリ。
  51. 前記1つ以上の発光体が、水平発光ダイオードである、請求項47~50のいずれか1項に記載の発光体アセンブリ。
  52. 前記1つ以上の発光体が、垂直発光ダイオードである、請求項47~51のいずれか1項に記載の発光体アセンブリ。
  53. 前記1つ以上の発光体の各々が、破断または分離された発光体テザーを備える、請求項47~52のいずれか1項に記載の発光体アセンブリ。
  54. 前記発光体電極のうちの個々が、前記発光体アセンブリ基板を通過する、請求項47~53のいずれか1項に記載の発光体アセンブリ。
  55. 前記発光体電極の個々が、前記発光体アセンブリ基板の縁の周りに各々巻き付いている、請求項47~54のいずれか1項に記載の発光体アセンブリ。
  56. 前記1つ以上の発光体アセンブリ接続ポストの各々、または前記1つ以上のモジュール接続ポストの各々が、多層接続ポストである、請求項47~55のいずれか1項に記載の発光体アセンブリ。
  57. 前記1つ以上の発光体アセンブリ接続ポストの各々、または前記1つ以上のモジュール接続ポストの各々が、単層接続ポストである、請求項56に記載の発光体アセンブリ。
  58. 前記1つ以上のモジュール接続ポストの各々、または前記発光体アセンブリ接続ポストの各々が、前記1つ以上の発光体の最も厚い厚さよりも大きい距離で、前記発光体アセンブリ基板から突出している、請求項47~57のいずれか1項に記載の発光体アセンブリ。
  59. 前記距離が、前記最も厚い厚さの少なくとも1.1倍、かつ3倍以下である、請求項58に記載の発光体アセンブリ。
  60. モジュール基板と、前記モジュール基板上、またはその中に配置された1つ以上の接触パッドとを備え、前記1つ以上の発光体アセンブリ接続ポストの各々が、前記1つ以上の接触パッドのうちの1つと電気的に接続して配置されている、請求項47~59のいずれか1項に記載の発光体アセンブリ。
  61. 前記モジュール基板が、モジュールテザー(例えば、破断または分離されたモジュールテザー、またはソース基板のアンカー部分に物理的に接続されているモジュールテザー)を備える、請求項47~60のいずれか1項に記載の発光体アセンブリ。
  62. 前記1つ以上の発光体と反対側の前記モジュール基板の側に配置されたコントローラを備え、前記1つ以上の発光体が前記コントローラに電気的に接続される、請求項47~61のいずれか1項に記載の発光体アセンブリ。
  63. 前記発光体アセンブリが、
    400ミクロン以下(例えば、300ミクロン以下、200ミクロン以下、または100ミクロン以下)の幅及び長さのうちの少なくとも1つ、及び
    150ミクロン以下(例えば、100ミクロン以下、75ミクロン以下、50ミクロン以下、または25ミクロン以下)の厚さ、
    のうちの少なくとも1つを有する、請求項47~62のいずれか1項に記載の発光体アセンブリ。
  64. 前記1つ以上の発光体が、裸の、パッケージされていないダイである、請求項47~63のいずれか1項に記載の発光体アセンブリ。
  65. 前記1つ以上の発光体の各々が、モジュール電極またはモジュール電極に電気的に接続された電気導体に電気的に接続された発光体上側、及び前記モジュール基板または前記モジュール基板上に配置された層と接触する発光体下側を含む、請求項47~64のいずれか1項に記載の発光体アセンブリ。
  66. コントローラアセンブリであって、
    第1の側及び前記第1の側と反対側の第2の側を有するコントローラアセンブリ基板と、
    前記コントローラアセンブリ基板上に、またはその中に配置されたコントローラと、
    前記コントローラアセンブリ基板の前記第1の側に配置された1つ以上のコントローラアセンブリ接続ポストと、
    前記コントローラアセンブリ基板の前記第2の側に配置された1つ以上のモジュール接続ポストと、
    前記コントローラを前記1つ以上のコントローラアセンブリ接続ポストに、かつ前記1つ以上のモジュール接続ポストに電気的に接続するコントローラ電極と、
    を備える、前記コントローラアセンブリ。
  67. 前記コントローラが、前記コントローラアセンブリ基板の前記第2の側に配置されている、請求項66に記載のコントローラアセンブリ。
  68. 前記コントローラアセンブリ基板が、破断または分離されたコントローラアセンブリテザーを備える、請求項66または67に記載のコントローラアセンブリ。
  69. 前記コントローラアセンブリ基板が、誘電体基板または半導体基板である、請求項66~68のいずれか1項に記載のコントローラアセンブリ。
  70. 前記コントローラが、前記コントローラアセンブリ基板上に配置されており、前記アセンブリ基板に非固有である、請求項66~69のいずれか1項に記載のコントローラアセンブリ。
  71. 前記コントローラが、破断または分離されたコントローラテザーを備える、請求項66~70のいずれか1項に記載のコントローラアセンブリ。
  72. 前記コントローラ電極の個々が、前記コントローラアセンブリ基板を通過する、請求項66~71のいずれか1項に記載のコントローラアセンブリ。
  73. 前記コントローラ電極の個々が、前記コントローラアセンブリ基板の縁の周りに各々巻き付いている、請求項66~72のいずれか1項に記載のコントローラアセンブリ。
  74. 前記1つ以上のモジュール接続ポストが、前記コントローラが前記1つ以上のモジュール接続ポストと前記コントローラアセンブリ基板との間に配置されるように、前記コントローラ上に配置されている、請求項66~73のいずれか1項に記載のコントローラアセンブリ。
  75. 前記1つ以上のコントローラアセンブリ接続ポストまたはモジュール接続ポストの各々が、多層接続ポストである、請求項66~74のいずれか1項に記載のコントローラアセンブリ。
  76. 前記1つ以上のコントローラアセンブリ接続ポストまたはモジュール接続ポストの各々が、単層接続ポストである、請求項74に記載のコントローラアセンブリ。
  77. 前記1つ以上のモジュール接続ポストが、前記コントローラアセンブリ基板から、前記コントローラの厚さよりも大きい距離で、突出している、請求項66~76のいずれか1項に記載のコントローラアセンブリ。
  78. 前記距離が、前記厚さの少なくとも1.1倍、かつ3倍以下である、請求項77に記載のコントローラアセンブリ。
  79. モジュール基板を備え、前記1つ以上のコントローラアセンブリ接続ポストの各々が、前記モジュール基板上に、またはその中に配置された接触パッドと電気的に接続して配置されている、請求項66~78のいずれか1項に記載のコントローラアセンブリ。
  80. 前記モジュール基板が、モジュールテザー(例えば、破断または分離されたテザー、または前記モジュールテザーがソース基板のアンカー部分に物理的に接続されている)を備える、請求項79に記載のコントローラアセンブリ。
  81. 前記コントローラと反対側の前記モジュール基板の側に配置された1つ以上の発光体を備え、前記1つ以上の発光体が、前記コントローラに電気的に接続されている、請求項79または80に記載のコントローラアセンブリ。
  82. 前記コントローラアセンブリが、
    400ミクロン以下(例えば、300ミクロン以下、200ミクロン以下、または100ミクロン以下)の幅及び長さのうちの少なくとも1つ、及び
    150ミクロン以下(例えば、100ミクロン以下、75ミクロン以下、50ミクロン以下、または25ミクロン以下)の厚さ、
    のうちの少なくとも1つを有する、請求項66~81のいずれか1項に記載のコントローラアセンブリ。
  83. コントローラアセンブリであって、
    コントローラアセンブリ基板と、
    前記コントローラアセンブリ基板の第1の側に配置されたコントローラと、
    前記コントローラ上に配置された1つ以上のモジュール接続ポストと、
    前記第1の側と反対側の前記コントローラアセンブリ基板の第2の側に配置された1つ以上のコントローラアセンブリ接続ポストと、
    前記コントローラアセンブリ基板上に少なくとも部分的に配置されたコントローラ電極であって、前記コントローラ電極が、前記コントローラ、前記1つ以上のコントローラアセンブリ接続ポスト、及び前記1つ以上のモジュール接続ポストに電気的に接続されている、前記コントローラ電極と、
    を備える、前記コントローラアセンブリ。
  84. 前記コントローラアセンブリ基板が、誘電体基板または半導体基板であり、前記コントローラが、前記コントローラアセンブリ基板に非固有である、請求項83に記載のコントローラアセンブリ。
  85. 前記コントローラが、破断または分離されたコントローラテザーを備える、請求項83または84に記載のコントローラアセンブリ。
  86. 前記コントローラアセンブリ基板が、破断または分離されたコントローラアセンブリテザーを備える、請求項83~85のいずれか1項に記載のコントローラアセンブリ。
  87. 前記コントローラと、前記コントローラ電極の各々の少なくとも一部分との間に配置された誘電体を備える、請求項83~86のいずれか1項に記載のコントローラアセンブリ。
  88. 前記コントローラ電極の個々が、前記コントローラアセンブリ基板を通過する、請求項83~87のいずれか1項に記載のコントローラアセンブリ。
  89. 前記コントローラ電極の個々が、前記コントローラアセンブリ基板の縁の周りに各々巻き付いている、請求項83~88のいずれか1項に記載のコントローラアセンブリ。
  90. 前記コントローラが、裸の、パッケージされていないダイである、請求項66~89のいずれか1項に記載のコントローラアセンブリ。
  91. 前記コントローラが、モジュール電極またはモジュール電極に電気的に接続された電気導体に電気的に接続されたコントローラ上側、及び前記モジュール基板または前記モジュール基板上に配置された層と接触するコントローラ下側を含む、請求項66~90のいずれか1項に記載のコントローラアセンブリ。
  92. ピクセルモジュールであって、
    発光体表面及び前記発光体表面と反対側のコントローラ表面を有する誘電体モジュール基板と、
    前記モジュール基板の前記コントローラ表面上に配置されたコントローラアセンブリであって、前記コントローラアセンブリが、請求項66~89のいずれか1項に記載のコントローラアセンブリである、前記コントローラアセンブリと、
    前記モジュール基板上、またはその上方に配置された1つ以上の発光体と、
    前記1つ以上の発光体を前記コントローラに電気的に接続するモジュール電極と、
    を備える、前記ピクセルモジュール。
  93. 前記1つ以上の発光体が、請求項47~65のいずれか1項に記載の1つ以上の発光体アセンブリに含まれる、請求項92に記載のピクセルモジュール。
  94. 前記モジュール基板の前記コントローラ表面上に配置された接着層を備え、前記コントローラアセンブリの前記1つ以上のコントローラアセンブリ接続ポストが、前記接着層を貫通し、各々が前記モジュール基板上またはその中に配置された接触パッドに物理的に接触する、請求項92または93に記載のピクセルモジュール。
  95. 前記接着層が、前記コントローラアセンブリと直接接触している、請求項92~94のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
  96. 前記モジュール電極の個々が、前記モジュール基板を通過する、請求項92~95のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
  97. 前記モジュール電極の個々が、前記モジュール基板の縁の周りに各々巻き付いている、請求項92~96のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
  98. 前記1つ以上の発光体が、各々破断または分離された発光体テザーを備える、請求項92~97のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
  99. 前記1つ以上の発光体が、水平発光ダイオードである、請求項92~98のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
  100. 前記1つ以上の発光体が、垂直発光ダイオードである、請求項92~99のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
  101. 前記1つ以上の発光体の各々が、1つ以上の発光体接続ポストを備え、前記1つ以上の発光体が、前記1つ以上の発光体接続ポストを通して部分的に前記コントローラに電気的に接続されている、請求項92~100のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
  102. 前記モジュール基板の前記発光体表面上に配置された接着層を備え、前記1つ以上の発光体の各々の前記1つ以上の発光体接続ポストが、前記1つ以上の発光体が前記コントローラに電気的に接続されるように、前記接着層を貫通している、請求項92~99のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
  103. 前記接着層が、前記モジュール電極の個々の上方に配置されている、請求項102に記載のピクセルモジュール。
  104. 前記モジュール基板が、破断または分離されたモジュールテザーを備える、請求項92~103のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
  105. 前記1つ以上の発光体の上方に配置された発光体封入層を備える、請求項92~104のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
  106. 前記発光体封入層が、破断または分離されたモジュールテザーを備える、請求項105に記載のピクセルモジュール。
  107. 前記コントローラアセンブリの上方に配置されたコントローラ封入層を備え、前記1つ以上のモジュール接続ポストが、前記コントローラ封入層を通って突出している、請求項92~106のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
  108. ターゲット基板を備え、前記コントローラアセンブリの前記1つ以上のモジュール接続ポストが、前記ターゲット基板上に、またはその中に配置された対応する1つ以上の接触パッドと電気的に接触するように配置されている、請求項92~107のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
  109. 前記ターゲット基板上に配置された接着層を備え、前記1つ以上のモジュール接続ポストが、前記コントローラ及び前記1つ以上の発光体が前記ターゲット基板上またはその中に配置された1つ以上のモジュール電極に電気的に接続されるように、前記接着層を貫通している、請求項108に記載のピクセルモジュール。
  110. 前記ターゲット基板が、ディスプレイ基板であり、前記ピクセルモジュールが、視聴者に情報(例えば、画像及び/またはテキスト)を表示するように動作可能である、前記ディスプレイ基板上に配置されたピクセルのアレイ内のピクセルである、請求項109に記載のピクセルモジュール。
  111. 前記コントローラが、モジュール電極またはモジュール電極に電気的に接続された電気導体に電気的に接続されたコントローラ上側、及び前記モジュール基板または前記モジュール基板上に配置された層と接触するコントローラ下側を含む、請求項1~28または請求項92~110のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
  112. 前記1つ以上の発光体、前記コントローラ、または前記1つ以上の発光体と前記コントローラの両方が、裸の、パッケージされていないダイである、請求項1~28または請求項92~111のいずれか1項に記載のピクセルモジュール。
  113. ピクセルモジュールを作製する方法であって、
    モジュールソースウェハ上、またはその中に配置されたモジュール基板上に配置されたコントローラ、モジュール電極、及びモジュール接続ポストを提供することであって、前記モジュール電極が、前記コントローラと電気的に接触している、前記提供することと、
    前記コントローラが、キャリアと前記モジュール基板との間に配置されるように、前記コントローラ、前記モジュール電極、前記モジュール接続ポスト、及び前記モジュール基板を前記キャリアに移動することと、
    前記モジュール基板を除去することなく、前記モジュールソースウェハを除去することと、
    前記モジュール基板が、前記コントローラと前記発光体との間に配置されるように、前記モジュール基板上に発光体を配置することであって、前記発光体が前記モジュール基板に非固有である、前記配置することと、
    前記ピクセルモジュールを形成するために、前記発光体を前記コントローラに電気的に接続することと、
    を含む、前記方法。
  114. 前記提供することのステップが、
    前記モジュール基板上に前記コントローラを配置することであって、前記コントローラが前記モジュール基板に非固有である、前記配置することと、
    パターン化された第1の誘電体層を、前記コントローラ上に配置することと、
    前記モジュール電極を、前記パターン化された第1の誘電体層上に、及び前記コントローラと電気的に接触させて配置することと、
    前記モジュール接続ポストを配置することと、を含む、請求項113に記載の方法。
  115. 前記提供することのステップが、前記モジュール接続ポストが第2の誘電体層から突出するように、前記モジュール電極上に前記第2の誘電体層を配置することをさらに含む、請求項113または114に記載の方法。
  116. 前記第2の誘電体層及び前記モジュール基板が、前記モジュール電極及び前記コントローラをともに封入する、請求項115に記載の方法。
  117. 前記移動することのステップの前に、前記第2の誘電体層上にパターン化された犠牲剥離層を形成することを含み、前記パターン化された犠牲剥離層が前記1つ以上のモジュール接続ポストを覆う、請求項115または116に記載の方法。
  118. 前記発光体を配置した後に、前記パターン化された犠牲剥離層を少なくとも部分的に除去する(例えば、エッチングする)ことを含む、請求項117に記載の方法。
  119. 前記パターン化された犠牲剥離層が少なくとも部分的に除去された後、前記コントローラ及び前記発光体が、前記第2の誘電体層の一部分によって前記キャリアに接続されたままであるように、前記第2の誘電体層の前記一部分が、前記モジュール基板と共通の平面内に配置されている、請求項118に記載の方法。
  120. 前記ピクセルモジュールを、前記キャリアからターゲット基板(例えば、ディスプレイ基板)に印刷すること(例えば、マイクロ移動印刷すること)を含む、請求項118または119に記載の方法。
  121. 前記コントローラと反対側の前記モジュール基板の表面上に、追加のモジュール電極を形成することを含む、請求項113~120のいずれか1項に記載の方法。
  122. 前記発光体に電気的に接続された発光体接続ポストが、前記追加のモジュール電極と電気的に接触する状態になるように、前記発光体を印刷することを含む、請求項121に記載の方法。
  123. 前記発光体を配置する前に、前記追加のモジュール電極及び前記モジュール基板上にパターン化されていない接着層を提供することと、
    パターン化後の前記接着層が、前記モジュール基板を超えて延在しないように、前記発光体を配置した後に、前記接着層をパターン化することと、を含む、請求項121または122に記載の方法。
  124. 前記発光体が、破断または分離されたテザーを備える、請求項113~123のいずれか1項に記載の方法。
  125. 前記コントローラが、破断または分離されたテザーを備える、請求項113~124のいずれか1項に記載の方法。
  126. 前記モジュール基板及び第1の封入層が、ともに前記コントローラを封入するように、前記コントローラ上、またはその上方に配置された前記第1の封入層を提供することと、
    前記モジュール基板及び第2の封入層が、ともに前記発光体を封入するように、前記発光体上、またはその上方に前記第2の封入層を配置することと、を含む、請求項113~125のいずれか1項に記載の方法。
  127. 前記コントローラが、前記モジュール基板の縁を通過する、またはその周りを通る1つ以上のモジュール電極によって、少なくとも部分的に前記発光体に電気的に接続されている、請求項113~126のいずれか1項に記載の方法。
  128. 前記ピクセルモジュールを、前記キャリアからターゲット基板(例えば、ディスプレイ基板)に印刷すること(例えば、マイクロ移動印刷すること)を含む、請求項113~127のいずれか1項に記載の方法。
  129. 前記コントローラが、前記モジュール基板内、またはその上に形成されている、請求項1に記載のピクセルモジュール。
  130. 前記モジュール基板が、半導体基板である、請求項1に記載のピクセルモジュール。
  131. 前記モジュール基板が、半導体基板である、請求項32に記載のピクセルモジュールディスプレイ。
  132. 前記モジュール基板が、半導体基板である、請求項40に記載の方法。
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