JP2023532101A - デバイスおよびそれを製造するための方法 - Google Patents
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Abstract
本開示は、基板と、基板上の第1の電極と、第1の金属配線によって第1の電極に電気的に接続された発光素子と、発光素子に電気的に接続された第2の電極とを備え、第1の電極と発光素子とは互いに横方向に離されており、発光素子は、基板に対向する側で第1の金属配線に接続されている、デバイスを提供する。
Description
本開示は、デバイスおよびそれを製造するための方法に関する。特に、本開示は、ディスプレイと、マイクロLEDを使用するそれを製造するための方法とに関する。
携帯電話、自動ディスプレイ、AR、VR、モニタ、TV、および大画面ディスプレイなどの様々な用途において、高解像度、高輝度、広視野角、および低消費電力などが要求されており、マイクロメートルサイズのLED（マイクロLED）を使用するディスプレイの必要性が増大している。
しかしながら、マイクロLEDを使用するディスプレイの課題の1つは、高い組立コストである。従来、LEDは、ワイヤボンディングおよびフリップチップボンディングなどのボンディング工程を使用して1つずつ接続されているため、製造コストが高い。したがって、画素の数が増大するほど、製造コストが増大する。例えば、4Kディスプレイの場合、約25，000，000個のマイクロLEDが使用される。マイクロLEDの歩留まりが99．99％であっても、約2500個のマイクロLEDを補修することが必要である。
組立コストを低減する方法として、図1に示されているようなギャングボンディング方法が存在する。ギャングボンディング方法は、ボンディングヘッド4によって複数のマイクロLED3に圧力を加えることにより、複数のマイクロLED3が一度にはんだ2を介して基板1にボンディングされることを可能にする。しかしながら、複数のマイクロLED3の厚さがばらつき得るため、厚さの差を打ち消すために厚さばらつき吸収膜5が必要とされる。厚さばらつき吸収膜5が使用されても、複数のマイクロLED3の厚さのばらつきは完全には打ち消され得ない。結果として、複数のマイクロLED3に異なる応力が加えられる可能性がある。特に、赤色発光マイクロLED3は、脆弱なGaAsから作製されることができるため、それは、過剰な応力によって容易に破壊される。したがって、ギャングボンディング方法を使用するデバイスの生産は低い歩留まりを有する。
また、デバイスの面積が大きいほど、デバイスに加えられる応力のばらつきは大きくなる。さらに、ギャングボンディング方法は、ボンディングヘッド4の限られたサイズに起因して、一度に正確にボンディングされることのできる小さい面積を有する。したがって、ギャングボンディング方法によって大画面ディスプレイを製造することは困難である。
加えて、製造業者は、製造工程中または製造工程後に、デバイス内のマイクロLEDが正常に動作していることを検証する必要がある。しかしながら、デバイスに組み込まれたマイクロLEDを補修することは困難である。
したがって、安価な製造コストおよび高い歩留まりを有するディスプレイおよび製造方法の必要性がある。
本開示の第1の態様は、
基板と、
基板上の第1の電極と、
第1の金属配線によって第1の電極に電気的に接続された発光素子と、
発光素子に電気的に接続された第2の電極と
を備え、
第1の電極と発光素子とは互いに横方向に離されており、
発光素子は、基板に対向する側で第1の金属配線に接続されている、
デバイスである。
基板と、
基板上の第1の電極と、
第1の金属配線によって第1の電極に電気的に接続された発光素子と、
発光素子に電気的に接続された第2の電極と
を備え、
第1の電極と発光素子とは互いに横方向に離されており、
発光素子は、基板に対向する側で第1の金属配線に接続されている、
デバイスである。
本開示の上記の態様において、デバイスは、発光素子を含む第1の態様をさらに備えてもよく、第1の誘電体層の厚さは、発光素子の厚さ以上であってもよい。
本開示の上記の態様において、第1の電極は、基板上のパッドと、パッドに電気的に接続された第1のコンタクトメタルとを備えてもよく、第1の金属配線は、第1のコンタクトメタルに電気的に接続されてもよい。
本開示の上記の態様において、デバイスは、基板上の接着層をさらに備えてもよく、パッドの厚さは、接着層の厚さ以下であってもよい。
本開示の上記の態様において、デバイスは、第1の電極上の第2の誘電体層をさらに備えてもよく、第1の誘電体層および誘電体層の少なくとも一方は、感光性透明樹脂で作られてもよい。
本開示の上記の態様において、デバイスは、異なる厚さを有する複数の発光素子を備えてもよい。
本開示の上記の態様において、発光素子は垂直型マイクロLEDであってもよい。
本開示の上記の態様において、デバイスは、
基板上の第3の電極と、
第3の電極に電気的に結合された補修発光素子と、
補修発光素子に電気的に接続された第4の電極と
をさらに備えてもよく、
補修発光素子は、第3の電極の少なくとも一部を覆ってもよい。
基板上の第3の電極と、
第3の電極に電気的に結合された補修発光素子と、
補修発光素子に電気的に接続された第4の電極と
をさらに備えてもよく、
補修発光素子は、第3の電極の少なくとも一部を覆ってもよい。
本開示の上記の態様において、第2の電極および第4の電極は共通電極であってもよい。
本開示の上記の態様において、第2の電極および第4の電極は透明電極であってもよい。
本開示の第2の態様は、デバイスを製造する方法であって、
キャリア上に発光素子を配置するステップと、
発光素子が露出されるようにキャリア上に第1の誘電体層を形成するステップと、
発光素子および第1の誘電体層上に金属配線を形成するステップと、
パッドを有する基板上に接着層を形成するステップと、
キャリアと基板とをボンディングするステップであって、
キャリア上の金属配線は、基板上のパッドおよび接着層に対向し、
発光素子とパッドとは互いに横方向に離される、ステップと、
キャリアを除去するステップと、
開口部を形成するために、パッドに到達するまで第1の誘電体層および接着層をエッチングするステップと、
パッドと金属配線とが互いに電気的に接続されるように、コンタクトメタルを開口部に堆積させるステップと、
発光素子が露出されるように、少なくとも第1の誘電体層上に第2の誘電体層を形成するステップと、
発光素子上に電極を形成するステップと
を含む方法である。
キャリア上に発光素子を配置するステップと、
発光素子が露出されるようにキャリア上に第1の誘電体層を形成するステップと、
発光素子および第1の誘電体層上に金属配線を形成するステップと、
パッドを有する基板上に接着層を形成するステップと、
キャリアと基板とをボンディングするステップであって、
キャリア上の金属配線は、基板上のパッドおよび接着層に対向し、
発光素子とパッドとは互いに横方向に離される、ステップと、
キャリアを除去するステップと、
開口部を形成するために、パッドに到達するまで第1の誘電体層および接着層をエッチングするステップと、
パッドと金属配線とが互いに電気的に接続されるように、コンタクトメタルを開口部に堆積させるステップと、
発光素子が露出されるように、少なくとも第1の誘電体層上に第2の誘電体層を形成するステップと、
発光素子上に電極を形成するステップと
を含む方法である。
本開示の上記の態様において、発光素子は垂直型マイクロLEDであってもよい。
本開示の上記の態様において、第1の誘電体層の厚さは、発光素子の厚さ以上であってもよい。
本開示の上記の態様において、発光素子は、異なる厚さを有する複数の発光素子を備えてもよい。
本開示の上記の態様において、パッドの厚さは、接着層の厚さ以下であってもよい。
本開示の上記の態様において、キャリア上に発光素子を配置するステップは、予備基板上に用意された発光素子を予備キャリアに移載するステップと、予備キャリアに移載された発光素子をキャリアに移載するステップとを含んでもよい。
本開示の上記の態様において、電極は共通電極であってもよい。
本開示の上記の態様において、電極は透明電極であってもよい。
本開示の上記の態様において、第1の誘電体層および誘電体層の少なくとも一方は、感光性透明樹脂で作られてもよい。
本開示の上記の態様において、本方法は、
第2の誘電体層を形成するステップの前に、発光素子の動作を試験するステップと、
発光素子が動作しないときに、動作しない発光素子に接続された金属配線を切断するステップと、
切断された金属配線に接続されたコンタクトメタル上に補修発光素子を配置するステップと
を含んでもよい。
第2の誘電体層を形成するステップの前に、発光素子の動作を試験するステップと、
発光素子が動作しないときに、動作しない発光素子に接続された金属配線を切断するステップと、
切断された金属配線に接続されたコンタクトメタル上に補修発光素子を配置するステップと
を含んでもよい。
本開示の上記の態様において、発光素子の動作を試験するステップは、導電層を有する試験キャリアを発光素子に電気的に接続するステップを含んでもよい。
本開示の上記の態様において、コンタクトメタル上に補修発光素子を配置するステップは、はんだを使用してボンディングするステップを含んでもよい。
本開示の上記の態様において、少なくとも第1の誘電体層上に第2の誘電体層を形成するステップは、補修発光素子が露出されるように開口部に第2の誘電体層を形成するステップを含んでもよく、発光素子上に電極を形成する急勾配は、補修発光素子上に電極を形成するステップを含む。
本開示は、成熟した技術である配線工程を使用するため、それは、安価な製造コストおよび高い歩留まりを有するディスプレイおよび製造方法を提供することができる。
以下では、添付の図面を参照して、本開示の実施形態が詳細に説明される。以下の詳細な説明は、マイクロLEDが使用されるディスプレイについて説明しているが、本開示は、端面発光レーザ、VCSEL（垂直共振器型面発光レーザ）を使用する光通信デバイス、ToFモジュール（画像センサ）、およびレーザプリンタなどに適用可能である。
図2は、本開示によるデバイス100を示す。
本開示のデバイス100は、基板10と、基板10上のパッド22およびパッド22に電気的に接続されたコンタクトメタル24を含む第1の電極20と、接着層26と、第1の誘電体層36と、基板10の反対側にある上部電極34および基板10に対向する側にある下部電極32を有する発光素子30と、一端がコンタクトメタル24に電気的に接続され、他端が発光素子30の下部電極32に電気的に接続された金属配線28と、第2の誘電体層40と、発光素子30の上部電極34に電気的に接続された第2の電極42とを含み得る。金属配線28は、第1の電極20と発光素子30とを電気的に接続している。金属配線28は、コンタクトメタル24から発光素子30に向かって横方向に延在する。また、第1の電極20と発光素子30とは互いに横方向に離されている。ここで、「横方向に」という用語は、基板10の表面に平行な方向を指す。例えば、複数の構成要素が横方向に離されていることは、各構成要素が上面図において重ならないことを意味する。複数の構成要素が横方向に離されていることは、各構成要素が同じ平面内に存在することを限定するものではない。
本開示のデバイス100は、高い圧力を加えるボンディング方法を使用することなく、成熟した配線方法によって製造される。したがって、発光素子30を非常に破損しやすいボンディングを使用する工程と比較して、製造されるデバイスの歩留まりが改善され、大きいサイズのデバイスの製造が容易になる。
加えて、本開示のデバイス100は、補修発光素子50をさらに備え得る。補修発光素子50は、下部電極52およびはんだ56を介してコンタクトメタル24に電気的に接続され、その上部電極54を介して第2の電極42に電気的に接続され得る。
さらに、本開示のデバイス100は、正常に動作しないNG発光素子60を備え得る。NG発光素子60は、その下部電極62で、切断された金属配線58に電気的に接続され得、その上部電極64で第2の電極42に電気的に接続され得る。金属配線が切断されているため、第1の電極20と第2の電極42との間のNG発光素子60には電圧が印加されない。
本開示のデバイス100を製造する方法が説明される。
図3は、予備基板12上に用意された発光素子30を予備キャリア14に移載するステップを示す。予備キャリア14は、第1の接着剤13を有し得る。予備基板12が予備キャリア14に近づけられることにより、予備基板12上の発光素子30は、予備キャリア14上の第1の接着剤13と接触する。その後、発光素子30は、例えばレーザ15を使用するレーザリフトオフ（LLO）によって予備基板12から除去され、予備キャリア14上に移載される。
予備基板12は、当該技術において一般的に使用されている基板であってもよい。例えば、予備基板12は、サファイア基板または窒化ガリウム基板などであってもよい。
発光素子30は、複数の発光素子、例えば、赤色発光素子、緑色発光素子、および青色発光素子であってもよい。複数の発光素子は、異なる厚さを有してもよい。本開示のデバイス100は、異なる厚さを有する発光素子を備え得るため、多色ディスプレイが提供されることができる。
発光素子30は、発光ダイオード（LED）であってもよい。LEDは、マイクロLEDであってもよい。マイクロLEDは、約50μm×50μm未満、好ましくは20μm×20μm未満、より好ましくは約10μm×10μm未満のフットプリントを有するLEDを指す。マイクロLEDは、垂直型マイクロLEDとすることができる。垂直型マイクロLEDは、上部電極34および下部電極32を有するLEDを指す。垂直方向に電極を有する垂直型マイクロLEDは、フットプリントをより小さくすることができるため、より高い1インチ当たりの画素（PPI）が達成されることができる。
垂直型マイクロLEDの少なくとも1つの電極は、基板10に対向する。したがって、従来技術では、基板に対向する電極は、はんだなどを使用するボンディング方法によって、基板上のパッドに電気的に接続される。このボンディング方法では、マイクロLEDと基板とを一度に正確に接続することが困難である。これに対して、本開示では、配線方法を使用する金属配線28は、マイクロLED30およびパッド22に電気的に接続することができる。
第1の接着剤13は、当該技術分野で一般的に使用されている接着剤であってもよい。例えば、第1の接着剤13は、エポキシ、アクリル、もしくはシリコーンベースの接着剤などの熱硬化性接着剤、またはUV硬化型接着剤であってもよい。
パッド22は、当該技術分野で一般的に使用されているパッドであってもよい。例えば、パッド22は、チタン、ニッケル、クロム、金、銅、またはこれらの合金であってもよい。
レーザ15は、当該技術分野で一般的に使用されているレーザであってもよい。例えば、レーザ15は、200～400nmの波長を放射するUVレーザ、緑色発光レーザ、または800～1，000nmの波長を放射する近赤外レーザであってもよい。
図4は、予備キャリア14に移載された発光素子30をキャリア18に移載するステップを示す。キャリア18は、第2の接着剤17を有し得る。予備キャリア14上の発光素子30がキャリア18上の第2の接着剤17と接触するように、予備キャリア14はキャリア18に近づけられる。次に、発光素子30は、例えば予備キャリア14上の第1の接着剤13とキャリア18上の第2の接着剤17との接着力の差を利用して、予備キャリア14から除去され、発光素子30は、キャリア18上に移載される。この場合、キャリア18上の第2の接着剤17の接着力は、予備キャリア14上の第1の接着剤13の接着力よりも大きい。
図4の右下の上面図に示されているように、複数の発光素子30は、キャリア18上の所定の位置に正確に配置され得る。
キャリア18は、当該分野で一般的に使用されているキャリアであってもよい。例えば、キャリア18は、石英またはガラスで作られたキャリアであってもよい。予備キャリア14とキャリア18とは、同じ材料で作られてもよいし、または異なる材料で作られてもよい。
第2の接着剤17は、当該技術分野で一般的に使用されている接着剤であってもよい。例えば、第2の接着剤17は、エポキシ、アクリル、もしくはシリコーンベースの接着剤などの熱硬化性接着剤、またはUV硬化型接着剤であってもよい。第1の接着剤13と第2の接着剤17とは、同じ材料で作られてもよいし、または異なる材料で作られてもよい。
以下の図5から図14では、上面図と、本開示の実施形態の上面図におけるA－A’、B－B’、およびC－C’に沿った断面図とが示されている。
図5は、発光素子30が露出されるようにキャリア18上に第1の誘電体層36を形成し、発光素子30および第1の誘電体層36上に金属配線28を形成するステップを示す。A－A’の断面に示されているように、第1の誘電体層36がキャリア18上に形成される。第1の誘電体層36は発光素子30を含む。第1の誘電体層36は、発光素子30の電極32が露出されるビアを有する。その後、金属配線28が、第1の誘電体層36上およびビア内に形成され、金属配線28の一端は発光素子30に電気的に接続される。
金属配線28は、例えばフォトレジストを使用するリソグラフィによって形成される。第1の誘電体層36上およびビア内に金属層が堆積され、金属層上にフォトレジストがパターニングされる。その後、エッチングにより、フォトレジストパターンに沿って金属層がパターニングされる。その後、金属配線28を形成するために、フォトレジストが除去される。
第1の誘電体層36は、感光性材料、または熱硬化性材料などの非感光性材料を含んでもよい。好ましくは、第1の誘電体層36は感光性材料を含んでもよい。より好ましくは、第1の誘電体層36は感光性樹脂を含んでもよい。第1の誘電体層36が感光性樹脂を含む場合、リソグラフィによるビアの形成が容易である。また、デバイスの柔軟性は増大されることができ、大きいサイズのデバイスの生産を可能にする。
金属配線28は、金属を含む任意の導電性材料であってもよく、任意の導電性金属または導電性金属酸化物であってもよい。好ましくは、金属配線28は、銅、ニッケル、チタン、クロム、および酸化インジウムスズ（ITO）からなる群から選択される1種類以上のものであってもよい。
第1の誘電体層36の厚さは、発光素子30の厚さ以上であり得る。発光素子30の一部が第1の誘電体層36によって覆われるため、デバイスの機械的強度が増大される。したがって、デバイスの歩留まりが改善されることができ、大きいサイズのデバイスの製造を可能にする。
その後、パッド22を有する基板10が用意され、基板10上に接着層26が形成される。
図6は、キャリア18と基板10とをボンディングするステップを示す。キャリア18上の金属配線28は、基板10上のパッド22および接着層26に対向し得る。金属配線28はパッド22に正確に位置合わせされることができる。発光素子30とパッド22とが互いに横方向に離されるように、キャリア18は基板10に近づけられ、キャリア18と基板10とは、接着層26によってボンディングされる。パッド22と発光素子30とは横方向に離され、金属配線28によって電気的に接続される。
基板10は、当該技術分野で一般的に使用されている基板であってもよい。例えば、基板10は、例えば、ガラス基板上にTFTが形成された駆動基板である。
接着層26は、エポキシ、アクリル、もしくはシリコーンベースの接着剤などの熱硬化性接着剤、またはUV硬化型接着剤であってもよい。このようにして、デバイスの柔軟性は増大されることができ、大きいサイズのデバイスの生産を可能にする。
パッド22の厚さは、接着層26の厚さ以下であり得る。このようにして、キャリア18と基板10とをボンディングするステップにおいて、金属配線28はパッド22と接触しないため、望ましくない応力が発生しない。したがって、デバイスの歩留まりが改善されることができ、大きいサイズのデバイスの製造を可能にする。
図7は、キャリア18を除去するステップを示す。キャリア18の除去は、レーザリフトオフ（LLO）および機械的除去などの、当該技術分野における既知の技術を使用して実行されてもよい。例えば、キャリア18を透過するUVレーザが第2の接着剤17に照射され、キャリア18が第2の接着剤17から剥離される。図示されていないが、キャリア18が除去された後、第2の接着剤17が除去され得、発光素子30の上部電極34が露出され得る。
図8は、パッド22に到達するまで第1の誘電体層36および接着層26をエッチングすることによって開口部38を形成するステップを示す。金属配線28は、エッチングに対するマスクとして機能し得る。エッチング後、開口部38においてパッド22および金属配線28が露出され得る。
このステップでは、パッド22と金属配線28とは電気的に接続されなくてもよい。
エッチングは、当該技術分野で周知の技術を使用して実行されてもよい。例えば、エッチングは、酸素プラズマエッチングなどの反応性イオンエッチングによって実行されてもよい。
図9は、パッド22と金属配線28とが電気的に接続されるように、コンタクトメタル24を開口部38に堆積させるステップを示す。パッド22およびコンタクトメタル24は第1の電極20を構成し得る。このようにして、パッド22と発光素子30とは、コンタクトメタル24および金属配線28を介して電気的に接続され得る。コンタクトメタル24の堆積は、スパッタリング、フォトレジスト形成、および金属層のエッチングなどによって実行されてもよい。
図10から図12は、発光素子30の動作を試験するステップから、補修発光素子50を配置するステップまでを示す。これらのステップは任意のステップである。これらのステップは、第2の誘電体層40を形成するステップの前に実行されてもよい。
図10は、発光素子30の動作を試験するステップを示す。このステップは、導電層66を有する試験キャリア68を発光素子30に電気的に接続するステップを含んでもよい。試験キャリアはガラスで作られてもよい。導電層66は、低い弾性率を有する導電性シートであってもよい。導電層66は低い弾性率を有するため、導電層66と発光素子30の上部電極34とは、適切な圧力を加えることによって電気的に接続され得る。
その後、発光素子30のエレクトロルミネッセンス（EL）を発生させるためにパッド22と導電層66との間に電圧を印加することによって、発光素子30が正常に動作するかどうかを試験することが可能である。ELの代わりに、フォトルミネッセンス（PL）を使用して発光素子30の動作を試験することが可能である。PLが使用されるとき、紫外光などの励起光により発光素子30の発光層にPLを発生させることによって、発光素子30が正常に動作するかどうかを試験することが可能である。
図11は、正常に動作しない発光素子60に接続された金属配線28を切断するステップを示す。発光素子30が正常に動作しない場合、例えば、それが発光しない場合、または発光強度が所定の値未満である場合、このような発光素子30はNG発光素子60と呼ばれる。NG発光素子60に接続された金属配線28は、例えばレーザ70によって切断され、NG発光素子60とパッド22とは、それらの間の電気的接続を失う。
レーザ70は、当該技術分野で一般的に使用されているレーザであってもよい。例えば、レーザ70は、200～400nmの波長を放射するUVレーザ、緑色発光レーザ、800～1，000nmの波長を放射する近赤外レーザ、または10ミクロン付近の波長を放射するCO2レーザであってもよい。
図12は、切断された金属配線58に接続されたコンタクトメタル24上に補修発光素子50を配置するステップを示す。このステップは、はんだ56を使用して補修発光素子50の下部電極52とコンタクトメタル24とをボンディングするステップを含んでもよい。補修発光素子50は、基板10上の第1の電極20に電気的に接続されてもよい。はんだ56は、補修発光素子50の下部電極52上またはコンタクトメタル24上に形成されてもよい。補修発光素子50は、コンタクトメタル24およびパッド22を含む第1の電極20の少なくとも一部を覆ってもよい。
図10から図12に示されているステップのいずれかに従って、発光素子30の動作の試験および補修発光素子50の配置が行われる。このようにして、本開示の工程において、発光素子30の試験および補修が容易に実行されることができる。
図13は、発光素子30が露出されるように、少なくとも第1の誘電体層36上に第2の誘電体層40を形成するステップを示す。任意選択で、このステップは、補修素子50が露出されるように、少なくとも第1の誘電体層36上に第2の誘電体層40を形成するステップを含んでもよい。
第2の誘電体層40は、発光素子30の上部電極34が露出されるビアを有してもよい。任意選択で、第2の誘電体層40は、補修素子50の上部電極54が露出されるビアを有してもよい。
また、第2の誘電体層40は、開口部38では、基板10、パッド22、コンタクトメタル24、接着層26、および金属配線28のうちの少なくとも1つの上に形成されてもよい。第2の誘電体層40は、第1の電極20上に形成されてもよい。
第2の誘電体層40は、感光性材料、または熱硬化性材料などの非感光性材料を含んでもよい。好ましくは、第1の誘電体層36は感光性材料を含んでもよい。より好ましくは、第1の誘電体層36は感光性樹脂を含んでもよい。第2の誘電体層40が感光性樹脂を含む場合、ドライエッチングによるビアの形成が容易である。また、デバイスの柔軟性は増大されることができ、大きいサイズのデバイスの生産を可能にする。第1の誘電体層36と第2の誘電体層40とは、同じ材料で作られてもよいし、または異なる材料で作られてもよい。
図14は、発光素子30上に第2の電極42を形成するステップを示す。第2の電極42は、発光素子30の上部電極34に電気的に接続されてもよい。第2の電極42は、第2の誘電体層40上に形成されてもよい。第2の電極42は、複数の発光デバイス30に電気的に接続された共通電極であってもよい。また、第2の電極42は透明電極であってもよい。
任意選択で、発光素子30上に第2の電極42を形成するステップは、補修発光素子50上に第2の電極42を形成するステップを含んでもよい。第2の電極42は、補修発光素子50の上部電極54に電気的に接続されてもよい。第2の電極42は、補修発光素子50および発光素子30に電気的に接続された共通電極であってもよい。
上記で説明されたように、本開示のデバイス100が製造される。本開示の製造工程において、金属配線28は、成熟した配線方法によって形成される。コンタクトメタル24上に補修発光素子50を配置するステップではボンディング方法が使用されるが、他の工程ではボンディング方法は使用されない。
したがって、本開示は、マイクロLEDを使用するディスプレイと、高い歩留まりを有し、大画面に適用可能であり、必要な場合にマイクロLEDの補修が可能であるそれの製造方法とを提供することができる。
1 基板
2 はんだ
3 LED
4 ボンディングヘッド
5 厚さばらつき吸収膜
10 基板
12 予備基板
13 第1の接着剤
14 予備キャリア
15 レーザ
17 第2の接着剤
18 キャリア
20 第1の電極
22 パッド
24 コンタクトメタル
26 接着層
28 金属配線
30 発光素子、マイクロLED
32 下部電極
34 上部電極
36 第1の誘電体層
38 開口部
40 第2の誘電体層
42 第2の電極
50 補修発光素子
52 下部電極
54 上部電極
56 はんだ
58 切断された金属配線
60 NG発光素子
62 下部電極
64 上部電極
66 導電層
68 試験キャリア
70 レーザ
100 デバイス
2 はんだ
3 LED
4 ボンディングヘッド
5 厚さばらつき吸収膜
10 基板
12 予備基板
13 第1の接着剤
14 予備キャリア
15 レーザ
17 第2の接着剤
18 キャリア
20 第1の電極
22 パッド
24 コンタクトメタル
26 接着層
28 金属配線
30 発光素子、マイクロLED
32 下部電極
34 上部電極
36 第1の誘電体層
38 開口部
40 第2の誘電体層
42 第2の電極
50 補修発光素子
52 下部電極
54 上部電極
56 はんだ
58 切断された金属配線
60 NG発光素子
62 下部電極
64 上部電極
66 導電層
68 試験キャリア
70 レーザ
100 デバイス
Claims (23)
- 基板と、
前記基板上の第1の電極と、
第1の金属配線によって前記第1の電極に電気的に接続された発光素子と、
前記発光素子に電気的に接続された第2の電極と
を備え、
前記第1の電極と前記発光素子とは互いに横方向に離されており、
前記発光素子は、前記基板に対向する側で前記第1の金属配線に接続されている、
デバイス。 - 前記発光素子を含む第1の誘電体層をさらに備え、
前記第1の誘電体層の厚さは、前記発光素子の厚さ以上である、請求項1に記載のデバイス。 - 前記第1の電極は、前記基板上のパッドと、前記パッドに電気的に接続された第1のコンタクトメタルとを備え、前記第1の金属配線は、前記第1のコンタクトメタルに電気的に接続されている、請求項2に記載のデバイス。
- 前記基板上の接着層をさらに備え、前記パッドの厚さは前記接着層の厚さ以下である、請求項3に記載のデバイス。
- 前記第1の電極上の第2の誘電体層をさらに備え、前記第1の誘電体層および前記誘電体層の少なくとも一方は感光性透明樹脂で作られている、請求項4に記載のデバイス。
- 異なる厚さを有する複数の前記発光素子を備える、請求項1から5のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記発光素子は垂直型マイクロLEDである、請求項1から6のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記基板上の第3の電極と、
前記第3の電極に電気的に結合された補修発光素子と、
前記補修発光素子に電気的に接続された第4の電極と
をさらに備え、
前記補修発光素子は、前記第3の電極の少なくとも一部を覆っている、
請求項1から7のいずれか一項に記載のデバイス。 - 前記第2の電極および前記第4の電極は共通電極である、請求項8に記載のデバイス。
- 前記第2の電極および前記第4の電極は透明電極である、請求項8または9に記載のデバイス。
- デバイスを製造する方法であって、
キャリア上に発光素子を配置するステップと、
前記発光素子が露出されるように前記キャリア上に第1の誘電体層を形成するステップと、
前記発光素子および前記第1の誘電体層上に金属配線を形成するステップと、
パッドを有する基板上に接着層を形成するステップと、
前記キャリアと前記基板とをボンディングするステップであって、
前記キャリア上の前記金属配線は、前記基板上の前記パッドおよび前記接着層に対向し、
前記発光素子と前記パッドとは互いに横方向に離される、ステップと、
前記キャリアを除去するステップと、
開口部を形成するために、前記パッドに到達するまで前記第1の誘電体層および前記接着層をエッチングするステップと、
前記パッドと前記金属配線とが互いに電気的に接続されるように、コンタクトメタルを前記開口部に堆積させるステップと、
前記発光素子が露出されるように、少なくとも前記第1の誘電体層上に第2の誘電体層を形成するステップと、
前記発光素子上に電極を形成するステップと
を含む、方法。 - 前記発光素子は垂直型マイクロLEDである、請求項11に記載の方法。
- 前記第1の誘電体層の厚さは、前記発光素子の厚さ以上である、請求項11または12に記載の方法。
- 前記発光素子は、異なる厚さを有する複数の発光素子を備える、請求項11から13のいずれか一項に記載の方法。
- 前記パッドの厚さは、前記接着層の厚さ以下である、請求項11から14のいずれか一項に記載の方法。
- 前記キャリア上に発光素子を配置する前記ステップは、予備基板上に用意された前記発光素子を予備キャリアに移載するステップと、前記予備キャリアに移載された前記発光素子を前記キャリアに移載するステップとを含む、請求項11から15のいずれか一項に記載の方法。
- 前記電極は共通電極である、請求項11から16のいずれか一項に記載の方法。
- 前記電極は透明電極である、請求項11から17のいずれか一項に記載の方法。
- 前記接着層、前記第1の誘電体層、および前記第2の誘電体層のうちの少なくとも1つは感光性透明樹脂で作られている、請求項11から18のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第2の誘電体層を形成する前記ステップの前に、前記発光素子の動作を試験するステップと、
前記発光素子が動作しない場合に、前記動作しない発光素子に接続された前記金属配線を切断するステップと、
前記切断された金属配線に接続されたコンタクトメタル上に補修発光素子を配置するステップと
を含む、請求項11から19のいずれか一項に記載の方法。 - 前記発光素子の動作を試験する前記ステップは、導電層を有する試験キャリアを前記発光素子に電気的に接続するステップを含む、請求項20に記載の方法。
- 前記コンタクトメタル上に補修発光素子を配置する前記ステップは、はんだを使用してボンディングするステップを含む、請求項20または21に記載の方法。
- 少なくとも前記第1の誘電体層上に第2の誘電体層を形成する前記ステップは、前記補修発光素子が露出されるように前記開口部に前記第2の誘電体層を形成するステップを含み、前記発光素子上に電極を形成する前記急勾配は、前記補修発光素子上に前記電極を形成するステップを含む、請求項20から22のいずれか一項に記載の方法。
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