JP6838247B2 - マイクロ発光ダイオードディスプレイパネル及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は表示技術分野に関し、特にマイクロ発光ダイオードディスプレイパネル及びその製造方法に関する。
平面表示装置は高画質、省電力、薄型及び広い応用範囲等の利点を有するため、携帯電話、テレビ、パーソナルデジタルアシスタント、デジタルカメラ、ノートパソコン、デスクトップコンピュータ等の各種の大衆消費電子製品に幅広く適用され、表示装置の主流となっている。
マイクロ発光ダイオード（Ｍｉｃｒｏ ＬＥＤ）ディスプレイは１つの基板に集積された高密度の小型ＬＥＤアレイを表示画素として画像表示を実現するディスプレイであり、大型屋外ＬＥＤディスプレイスクリーンと同様に、各々の画素ごとにアドレス指定、個別駆動点灯が可能であり、屋外ＬＥＤディスプレイスクリーンの縮小版として考えられている。画素点距離をミリメートルレベルからミクロンレベルに短縮させており、Ｍｉｃｒｏ ＬＥＤディスプレイは有機発光ダイオード（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、ＯＬＥＤ）ディスプレイと同様に自己発光ディスプレイに属するが、Ｍｉｃｒｏ ＬＥＤディスプレイはＯＬＥＤディスプレイに比べて材料安定性がさらに高く、耐用年数がさらに長く、画像残存がない等の利点をさらに有し、ＯＬＥＤディスプレイの最大の競争相手であると考えられる。
マイクロ発光ダイオードディスプレイパネルの製造過程では、まず、原基板（例えば、サファイア類基板）上に分子線エピタキシー法によってマイクロ発光ダイオードを成長させる必要があるが、ディスプレイパネルを製造するには、さらにマイクロ発光ダイオードデバイスを原基板から、ディスプレイパネルを形成するための受取基板に転写して表示アレイを形成する必要がある。具体的には、まず、原基板上にマイクロ発光ダイオードを形成し、その後、レーザーリフトオフ技術（Ｌａｓｅｒ ｌｉｆｔ−ｏｆｆ、ＬＬＯ）等の方法によってマイクロ発光ダイオードを原基板から剥離し、例えば、ポリジメチルシロキサン（Ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎｅ、ＰＤＭＳ）等の材料から製造された転写ヘッドを用いて、例えば、マイクロ発光ダイオードを原基板から受取基板上の所定位置に吸着する。
従来から、マイクロ発光ダイオードを受取基板上に転写した後、受取基板上に予め取り付けられたボンディング（Ｂｏｎｄｉｎｇ）材料と接着してボンディングする必要があり、ボンディング材料の固相−液相−固相の転移に関わることで、ボンディングプロセスが複雑になり、ボンディングの難易度が高く、信頼性が低くなる。
本発明の目的は、マイクロ発光ダイオードの電極ボンディングの難易度を低下させ、マイクロ発光ダイオードの電極ボンディングの信頼性を向上させることができるマイクロ発光ダイオードディスプレイパネルを提供することである。
本発明の目的はさらに、マイクロ発光ダイオードの電極ボンディングの難易度を低下させ、マイクロ発光ダイオードの電極ボンディングの信頼性を向上させることができるマイクロ発光ダイオードディスプレイパネルの製造方法を提供することである。
上記目的を実現するために、本発明はマイクロ発光ダイオードディスプレイパネルを提供し、ベース基板、前記ベース基板上に設けられる画素定義層、前記画素定義層中に形成される画素凹溝、前記画素凹溝内に設けられる樹脂接着層、前記画素凹溝内に設けられ且つ前記樹脂接着層中に嵌入されるマイクロ発光ダイオード、及びそれぞれ画素凹溝の両側の画素定義層上に位置する第１電極接点と第２電極接点とを含み、前記マイクロ発光ダイオードは、接続電極、前記接続電極の上方に設けられ且つ前記接続電極に接触するＬＥＤ半導体層、前記ＬＥＤ半導体層の上方に設けられ且つ前記ＬＥＤ半導体層に接触する第１電極、前記ＬＥＤ半導体層の上方に設けられ且つ前記接続電極に接触する第２電極、及び前記ＬＥＤ半導体層を囲む絶縁保護層を含み、前記接続電極の前記第２電極に接触する部分及び前記ＬＥＤ半導体層の上面がともに前記樹脂接着層外に露出し、前記第１電極及び第２電極がそれぞれ前記第１電極接点及び第２電極接点に接触する。
前記ベース基板と画素定義層との間に設けられるＴＦＴ層をさらに含み、前記ＴＦＴ層は、前記ベース基板上に設けられる活性層、前記活性層及び前記ベース基板を被覆するゲート絶縁層、前記活性層の上方のゲート絶縁層上に設けられるゲート、前記ゲート及びゲート絶縁層を被覆する層間絶縁層、及び前記層間絶縁層上に設けられ前記活性層の両端に接触するソースとドレインとを含み、前記第１電極接点がさらに前記ソースに接触する。
前記樹脂接着層の材料はＰＭＭＡである。
本発明はさらにマイクロ発光ダイオードディスプレイパネルの製造方法を提供し、原基板を提供し、前記原基板上にＬＥＤ半導体層、前記ＬＥＤ半導体層及び原基板を被覆する第１絶縁層、及び前記第１絶縁層上に設けられ且つ前記ＬＥＤ半導体層と原基板とに接触する接続電極を順に形成するステップ１と、転写基板を提供し、前記転写基板の表面を接続電極と接着し、前記原基板を剥離し、ＬＥＤ半導体層、第１絶縁層及び接続電極をすべて転写基板上に転写し、前記ＬＥＤ半導体層、第１絶縁層、及び接続電極の原基板に接触する部分を露出するステップ２と、前記露出されたＬＥＤ半導体層、第１絶縁層、及び接続電極の上に第２絶縁層を形成し、前記第２絶縁層上に第１電極接続孔及び第２電極接続孔が形成され、前記第１電極接続孔及び第２電極接続孔がそれぞれ前記ＬＥＤ半導体層の一部及び接続電極の一部を露出し、マイクロ発光ダイオードの半製品を得るステップ３と、転写ヘッド及び受取基板を提供し、前記受取基板は、ベース基板、前記ベース基板上に設けられる画素定義層、前記画素定義層中に形成される画素凹溝、前記画素凹溝内に設けられる樹脂接着層、及びそれぞれ画素凹溝の両側の画素定義層上に位置する第１電極接点と第２電極接点とを含む、ステップ４と、前記転写ヘッドによって転写基板上のマイクロ発光ダイオードの半製品を受取基板上の画素凹溝内に転写し、前記マイクロ発光ダイオードの半製品を前記樹脂接着層中に圧入し且つ固定し、前記接続電極の第２電極接続孔によって露出された部分及び前記ＬＥＤ半導体層の上面はともに前記樹脂接着層外に露出する、ステップ５と、前記マイクロ発光ダイオードの半製品上に第１電極及び第２電極を形成し、前記第１電極が前記ＬＥＤ半導体層及び第１電極接点に接触し、前記第２電極が前記接続電極及び第２電極接点に接触する、ステップ６と、を含む。
前記ステップ１は、具体的には、原基板を提供し、前記原基板上にＬＥＤ半導体薄膜を形成し、前記ＬＥＤ半導体薄膜上にパターン化された第１フォトレジスト層を形成するステップ１１と、前記第１フォトレジスト層をマスクとして前記ＬＥＤ半導体薄膜をエッチングし、ＬＥＤ半導体層を形成するステップ１２と、前記ＬＥＤ半導体層及び原基板の上に第１絶縁層を被覆し、前記第１絶縁層上にパターン化された第２フォトレジスト層を形成するステップ１３と、第２フォトレジスト層をマスクとして前記第１絶縁層をエッチングし、前記第１絶縁層を貫通する第１貫通孔及び第２貫通孔を形成し、前記第１貫通孔及び第２貫通孔はそれぞれ前記ＬＥＤ半導体層の一部及び原基板の一部を露出する、ステップ１４と、前記第１絶縁層、ＬＥＤ半導体層、及び原基板の上に第１金属薄膜を形成し、前記第１金属薄膜上にパターン化された第３フォトレジスト層を形成するステップ１５と、第３フォトレジスト層をマスクとして前記第１金属薄膜をエッチングし、接続電極を形成し、前記接続電極はそれぞれ第１貫通孔及び第２貫通孔によってＬＥＤ半導体層及び原基板に接触する、ステップ１６と、を含む。
前記ステップ２における転写基板は表面に接着層が設けられた硬質基板であり、前記ステップ２において、レーザーリフトオフプロセスによって原基板を剥離する。
前記ステップ３は、具体的には、前記ＬＥＤ半導体層、第１絶縁層、及び接続電極の上に第２絶縁層を形成し、前記第２絶縁層上にパターン化された第４フォトレジスト層を形成するステップ３１と、前記第４フォトレジスト層をマスクとして前記第２絶縁層をエッチングし、前記第２絶縁層を貫通する第１電極接続孔及び第２電極接続孔を形成し、前記第１電極接続孔及び第２電極接続孔はそれぞれ前記ＬＥＤ半導体層の一部及び接続電極の一部を露出する、ステップ３２と、を含む。
前記ステップ４で提供される受取基板は、前記ベース基板と画素定義層との間に位置するＴＦＴ層をさらに含み、前記ＴＦＴ層は、前記ベース基板上に設けられる活性層、前記活性層及び前記ベース基板を被覆するゲート絶縁層、前記活性層の上方のゲート絶縁層上に設けられるゲート、前記ゲート及びゲート絶縁層を被覆する層間絶縁層、及び前記層間絶縁層上に設けられ前記活性層の両端に接触するソースとドレインとを含み、前記第２電極接点がさらに前記ソースに接触する。
前記ステップ６は、具体的には、前記マイクロ発光ダイオードの半製品、画素定義層、第１電極接点、第２電極接点、及び樹脂接着層の上に導電性薄膜を形成するステップ６１と、前記導電性薄膜上にパターン化された第５フォトレジスト層を形成するステップ６２と、前記第５フォトレジスト層をマスクとして前記導電性薄膜をエッチングし、第１電極及び第２電極を形成するステップ６３と、を含む。
前記樹脂接着層の材料はＰＭＭＡである。
本発明はさらにマイクロ発光ダイオードディスプレイパネルの製造方法を提供し、原基板を提供し、前記原基板上にＬＥＤ半導体層、前記ＬＥＤ半導体層及び原基板を被覆する第１絶縁層、及び前記第１絶縁層上に設けられ且つ前記ＬＥＤ半導体層と原基板とに接触する接続電極を順に形成するステップ１と、転写基板を提供し、前記転写基板の表面を接続電極と接着し、前記原基板を剥離し、ＬＥＤ半導体層、第１絶縁層及び接続電極をすべて転写基板上に転写し、前記ＬＥＤ半導体層、第１絶縁層、及び接続電極の原基板に接触する部分を露出するステップ２と、前記露出されたＬＥＤ半導体層、第１絶縁層、及び接続電極の上に第２絶縁層を形成し、前記第２絶縁層上に第１電極接続孔及び第２電極接続孔が形成され、前記第１電極接続孔及び第２電極接続孔がそれぞれ前記ＬＥＤ半導体層の一部及び接続電極の一部を露出し、マイクロ発光ダイオードの半製品を得るステップ３と、転写ヘッド及び受取基板を提供し、前記受取基板は、ベース基板、前記ベース基板上に設けられる画素定義層、前記画素定義層中に形成される画素凹溝、前記画素凹溝内に設けられる樹脂接着層、及びそれぞれ画素凹溝の両側の画素定義層上に位置する第１電極接点と第２電極接点とを含む、ステップ４と、前記転写ヘッドによって転写基板上のマイクロ発光ダイオードの半製品を受取基板上の画素凹溝内に転写し、前記マイクロ発光ダイオードの半製品を前記樹脂接着層中に圧入し且つ固定し、前記接続電極の第２電極接続孔によって露出された部分及び前記ＬＥＤ半導体層の上面はともに前記樹脂接着層外に露出する、ステップ５と、前記マイクロ発光ダイオードの半製品上に第１電極及び第２電極を形成し、前記第１電極が前記ＬＥＤ半導体層及び第１電極接点に接触し、前記第２電極が前記接続電極及び第２電極接点に接触する、ステップ６と、を含み、そのうち、前記ステップ１は、具体的には、原基板を提供し、前記原基板上にＬＥＤ半導体薄膜を形成し、前記ＬＥＤ半導体薄膜上にパターン化された第１フォトレジスト層を形成するステップ１１と、前記第１フォトレジスト層をマスクとして前記ＬＥＤ半導体薄膜をエッチングし、ＬＥＤ半導体層を形成するステップ１２と、前記ＬＥＤ半導体層及び原基板の上に第１絶縁層を被覆し、前記第１絶縁層上にパターン化された第２フォトレジスト層を形成するステップ１３と、第２フォトレジスト層をマスクとして前記第１絶縁層をエッチングし、前記第１絶縁層を貫通する第１貫通孔及び第２貫通孔を形成し、前記第１貫通孔及び第２貫通孔はそれぞれ前記ＬＥＤ半導体層の一部及び原基板の一部を露出する、ステップ１４と、前記第１絶縁層、ＬＥＤ半導体層、及び原基板の上に第１金属薄膜を形成し、前記第１金属薄膜上にパターン化された第３フォトレジスト層を形成するステップ１５と、第３フォトレジスト層をマスクとして前記第１金属薄膜をエッチングし、接続電極を形成し、前記接続電極はそれぞれ第１貫通孔及び第２貫通孔によってＬＥＤ半導体層及び原基板に接触する、ステップ１６と、を含み、そのうち、前記ステップ２における転写基板は表面に接着層が設けられた硬質基板であり、前記ステップ２において、レーザーリフトオフプロセスによって原基板を剥離する。
本発明の有益な効果は、以下のとおりである。本発明はマイクロ発光ダイオードディスプレイパネルを提供し、該マイクロ発光ダイオードディスプレイパネルは画素凹溝内に樹脂接着層を充填し、且つマイクロ発光ダイオードを樹脂接着層中に圧入し且つ固定し、同時に接続電極によってマイクロ発光ダイオードの底部の電極をマイクロ発光ダイオードの最上部にガイドすることで、マイクロ発光ダイオードの２つの電極をともに最上部に位置させ、前記マイクロ発光ダイオードの電極と電極接点との接続が容易になり、マイクロ発光ダイオードの電極ボンディングの難易度を低下させ、マイクロ発光ダイオードの電極ボンディングの信頼性を向上させることができる。本発明はさらにマイクロ発光ダイオードディスプレイパネルの製造方法を提供し、マイクロ発光ダイオードの電極ボンディングの難易度を低下させ、マイクロ発光ダイオードの電極ボンディングの信頼性を向上させることができる。
本発明の特徴及び技術内容を更に把握するために、以下の本発明についての詳細説明及び図面を参照できるが、図面は参考及び説明用のために提供され、且つ本発明を限定することに用いられるものではない。
本発明が採用する技術的手段及びその効果を更に説明するために、以下、本発明の好適な実施例及びその図面を参照して詳細に説明する。
図１６に示されるように、本発明はマイクロ発光ダイオードディスプレイパネルを提供し、ベース基板４１、上記ベース基板４１上に設けられる画素定義層４５、上記画素定義層４５中に形成される画素凹溝１５、上記画素凹溝１５内に設けられる樹脂接着層１３、上記画素凹溝１５内に設けられ且つ上記樹脂接着層１３中に嵌入されるマイクロ発光ダイオード２００、及びそれぞれ画素凹溝１５の両側の画素定義層４５上に位置する第１電極接点４３と第２電極接点４４とを含む。
上記マイクロ発光ダイオード２００は、接続電極６、上記接続電極６の上方に設けられ且つ上記接続電極６に接触するＬＥＤ半導体層２、上記ＬＥＤ半導体層２の上方に設けられ且つ上記ＬＥＤ半導体層２に接触する第１電極７１、上記ＬＥＤ半導体層２の上方に設けられ且つ上記接続電極６に接触する第２電極７２、及び上記ＬＥＤ半導体層２を囲む絶縁保護層１４を含む。
上記接続電極６の上記第２電極７２に接触する部分及び上記ＬＥＤ半導体層２の上面がともに上記樹脂接着層１３外に露出し、上記第１電極７１及び第２電極７２がそれぞれ上記第１電極接点４３及び第２電極接点４４に接触する。
具体的には、上記マイクロ発光ダイオードディスプレイパネルは、上記ベース基板４１と画素定義層４５との間に設けられるＴＦＴ層４２をさらに含み、上記ＴＦＴ層４２は、上記ベース基板４１上に設けられる活性層４２１、上記活性層４２１及び上記ベース基板４１を被覆するゲート絶縁層４２２、上記活性層４２１の上方のゲート絶縁層４２２上に設けられるゲート４２３、上記ゲート４２３及びゲート絶縁層４２２を被覆する層間絶縁層４２４、及び上記層間絶縁層４２４上に設けられ上記活性層４２１の両端に接触するソース４２５とドレイン４２６とを含む。
そのうち、上記第１電極接点４３がさらに上記ソース４２５に接触し、具体的には、上記第１電極接点４３が上記画素定義層４５を貫通するビアホールによって上記ソース４２５に接触する。
具体的には、上記マイクロ発光ダイオードディスプレイパネルは、上記画素凹溝１５の底部に位置する反射金属層１６をさらに含む。
具体的には、上記ＬＥＤ半導体層２は、Ｎ＋層、Ｐ＋層、及びＮ＋層とＰ＋層とに接触する多重量子井戸層を含む。上記接続電極６の材料はニッケル（Ｎｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、及びチタン（Ｔｉ）等の金属のうちの１種又は複数種の組み合わせであってもよい。上記第１電極７１及び第２電極７２はともに透明電極であり、材料が酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、又はポリエチレンジオキシチオフェンとポリスチレンスルホン酸との混合物（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）であり、上記絶縁保護層１４の材料は酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）、又は酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）等である。
なお、上記樹脂接着層１３の材料は比較的高い粘度を有し、紫外線（ＵＶ）硬化又は熱硬化によって硬化可能な材料であり、好適には、上記樹脂接着層１３の材料はポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）である。マイクロ発光ダイオード２００の転写時、樹脂接着層１３はマイクロ発光ダイオード２００を固定し、マイクロ発光ダイオード２００の位置ずれを防止することができるとともに、接続電極６によってマイクロ発光ダイオード２００の底部の電極をマイクロ発光ダイオード２００の最上部にガイドし、マイクロ発光ダイオード２００の２つの電極をともに最上部に位置させることで、上記マイクロ発光ダイオード２００の電極と電極接点との接続が容易になるだけでなく、マイクロ発光ダイオード２００の電極ボンディングの難易度を低下させ、マイクロ発光ダイオード２００の電極ボンディングの信頼性を向上させることができる。
図１８に示すように、本発明はさらに上記マイクロ発光ダイオードディスプレイパネルの製造方法を提供し、下記ステップを含む。
ステップ１では、図１〜図８に示すように、原基板１を提供し、上記原基板１上にＬＥＤ半導体層２、上記ＬＥＤ半導体層２及び原基板１を被覆する第１絶縁層３、及び上記第１絶縁層３上に設けられ且つ上記ＬＥＤ半導体層２及び原基板１に接触する接続電極６を順に形成する。
具体的には、上記ステップ１は、具体的にはステップ１１〜１６を含む。
ステップ１１では、図１に示すように、原基板１を提供し、上記原基板１上にＬＥＤ半導体薄膜２’を形成し、上記ＬＥＤ半導体薄膜２’上にパターン化された第１フォトレジスト層１０を形成する。
ステップ１２では、図２に示すように、上記第１フォトレジスト層１０をマスクとして上記ＬＥＤ半導体薄膜２’をエッチングし、ＬＥＤ半導体層２を形成する。
ステップ１３では、図３及び図４に示すように、上記ＬＥＤ半導体層２及び原基板１の上に第１絶縁層３を被覆し、上記第１絶縁層３上にパターン化された第２フォトレジスト層２０を形成する。
ステップ１４では、図５に示すように、第２フォトレジスト層２０をマスクとして上記第１絶縁層３をエッチングし、上記第１絶縁層３を貫通する第１貫通孔４及び第２貫通孔５を形成し、上記第１貫通孔４及び第２貫通孔５がそれぞれ上記ＬＥＤ半導体層２の一部及び原基板１の一部を露出する。
ステップ１５では、図６及び図７に示すように、上記第１絶縁層３、ＬＥＤ半導体層２、及び原基板１の上に第１金属薄膜６’を形成し、上記第１金属薄膜６’上にパターン化された第３フォトレジスト層３０を形成する。
ステップ１６では、図８に示すように、第３フォトレジスト層３０をマスクとして上記第１金属薄膜６’をエッチングし、接続電極６を形成し、上記接続電極６がそれぞれ第１貫通孔４及び第２貫通孔５によってＬＥＤ半導体層２及び原基板１に接触する。
具体的には、上記原基板１はサファイア基板（Ａｌ２Ｏ３）、シリコン基板（Ｓｉ）、炭化ケイ素基板（ＳｉＣ）、又は窒化ガリウム基板（ＧａＮ）等であり、上記ＬＥＤ半導体層２は、Ｎ＋層、Ｐ＋層、及びＮ＋層とＰ＋層とに接触する多重量子井戸層を含む。上記接続電極６の材料はニッケル、モリブデン、アルミニウム、金、白金、及びチタン等の金属のうちの１種又は複数種の組み合わせであってもよい。上記第１絶縁層３の材料は酸化ケイ素、窒化ケイ素、又は酸化アルミニウム等である。
ステップ２において、図９に示すように、転写基板８を提供し、上記転写基板８の表面を接続電極６と接着し、上記原基板１を剥離し、ＬＥＤ半導体層２、第１絶縁層３及び接続電極６をすべて転写基板８に転写し、上記ＬＥＤ半導体層２、第１絶縁層３、及び接続電極６の原基板１に接触する部分を露出する。
具体的には、上記ステップ２における転写基板８は表面に接着層が設けられた硬質基板であり、上記硬質基板の表面の接着層によって接続電極６と接着し、接続電極６を転写基板８と接続し、さらにレーザーリフトオフプロセスによって原基板１を除去し、ＬＥＤ半導体層２、第１絶縁層３及び接続電極６を転写基板８に転写し、上記ＬＥＤ半導体層２、第１絶縁層３及び接続電極６を上下逆転させる。すなわち、上記ＬＥＤ半導体層２、第１絶縁層３及び接続電極６の上記原基板１に接触する部分が上記転写基板８から離れて、ＬＥＤ半導体層２及び接続電極６の原基板１に接触する部分を露出する。
ステップ３では、図１０及び図１１に示すように、上記露出されたＬＥＤ半導体層２、第１絶縁層３、及び接続電極６の上に第２絶縁層９を形成し、上記第２絶縁層９上に第１電極接続孔１１及び第２電極接続孔１２が形成され、上記第１電極接続孔１１及び第２電極接続孔１２がそれぞれ上記ＬＥＤ半導体層２の一部及び接続電極６の一部を露出し、マイクロ発光ダイオードの半製品１００を得る。
具体的には、上記第２絶縁層９と第１絶縁層３とは共に、上記ＬＥＤ半導体層２を囲む絶縁保護層１４を構成する。
具体的には、上記ステップ３は、具体的にステップ３１〜３２を含む。
ステップ３１では、図１０に示すように、上記ＬＥＤ半導体層２、第１絶縁層３、及び接続電極６の上に第２絶縁層９を形成し、上記第２絶縁層９上にパターン化された第４フォトレジスト層４０を形成する。
ステップ３２では、図１１に示すように、上記第４フォトレジスト層４０をマスクとして上記第２絶縁層９をエッチングし、上記第２絶縁層９を貫通する第１電極接続孔１１及び第２電極接続孔１２を形成し、上記第１電極接続孔１１及び第２電極接続孔１２がそれぞれ上記ＬＥＤ半導体層２の一部及び接続電極６の一部を露出する。
具体的には、上記第２絶縁層９の材料は酸化ケイ素、窒化ケイ素、又は酸化アルミニウム等である。
ステップ４では、図１２及び図１３に示すように、転写ヘッド３００及び受取基板４００を提供し、上記受取基板４００は、ベース基板４１、上記ベース基板４１上に設けられる画素定義層４５、上記画素定義層４５中に形成される画素凹溝１５、上記画素凹溝１５内に設けられる樹脂接着層１３、及びそれぞれ画素凹溝１５の両側の画素定義層４５上に位置する第１電極接点４３と第２電極接点４４とを含む。
具体的には、上記ステップ４で提供される受取基板４００は、上記ベース基板４１と画素定義層４５との間に位置するＴＦＴ層４２をさらに含む。
上記ＴＦＴ層４２は、上記ベース基板４１上に設けられる活性層４２１、上記活性層４２１及び上記ベース基板４１を被覆するゲート絶縁層４２２、上記活性層４２１の上方のゲート絶縁層４２２上に設けられるゲート４２３、上記ゲート４２３及びゲート絶縁層４２２を被覆する層間絶縁層４２４、及び上記層間絶縁層４２４上に設けられ上記活性層４２１の両端に接触するソース４２５とドレイン４２６とを含み、そのうち、上記第１電極接点４３はさらに上記ソース４２５に接触し、具体的には、上記第１電極接点４３は上記画素定義層４５を貫通するビアホールによって上記ソース４２５に接触する。
ステップ５では、図１２及び図１３に示すように、上記転写ヘッド３００によって転写基板８上のマイクロ発光ダイオードの半製品１００を受取基板４００上の画素凹溝１５内に転写し、上記マイクロ発光ダイオードの半製品１００を上記樹脂接着層１３中に圧入し且つ固定し、上記接続電極６の第２電極接続孔１２によって露出された部分及び上記ＬＥＤ半導体層２の上面がともに上記樹脂接着層１３外に露出する。
なお、上記樹脂接着層１３の材料は比較的高い粘度を有し、紫外線（ＵＶ）硬化又は熱硬化によって硬化可能な材料であり、好適には、上記樹脂接着層１３の材料はポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）である。マイクロ発光ダイオードの半製品１００を樹脂接着層１３中に圧入することによって、マイクロ発光ダイオードの半製品１００を固定し、後に得られるマイクロ発光ダイオード２００の位置ずれを効果的に防止できる。
ステップ６では、図１４〜図１７に示すように、上記マイクロ発光ダイオードの半製品１００上に第１電極７１及び第２電極７２を形成し、マイクロ発光ダイオード２００を得て、上記第１電極７１が上記ＬＥＤ半導体層２及び第１電極接点４３に接触し、上記第２電極７２が上記接続電極６及び第２電極接点４４に接触する。
具体的には、上記ステップ６は、具体的にはステップ６１〜６３を含む。
ステップ６１では、図１４に示すように、上記マイクロ発光ダイオードの半製品１００、画素定義層４５、第１電極接点４３、第２電極接点４４、及び樹脂接着層１３上に導電性薄膜７’を形成する。
ステップ６２では、図１５に示すように、上記導電性薄膜７’上にパターン化された第５フォトレジスト層５０を形成する。
ステップ６３では、図１６及び図１７に示すように、上記第５フォトレジスト層５０をマスクとして上記導電性薄膜７’をエッチングし、第１電極７１及び第２電極７２を形成する。
具体的には、上記第１電極７１及び第２電極７２はともに透明電極であり、材料がＩＴＯ、ＩＺＯ、又はＰＥＤＯＴ：ＰＳＳである。
なお、上記マイクロ発光ダイオードディスプレイパネルの製造方法は、接続電極６によってマイクロ発光ダイオード２００の底部の電極をマイクロ発光ダイオード２００の最上部にガイドし、マイクロ発光ダイオード２００の２つの電極をともに最上部に位置させることで、上記マイクロ発光ダイオード２００の電極と電極接点との接続が容易になるだけでなく、マイクロ発光ダイオード２００の電極ボンディングの難易度を低下させ、マイクロ発光ダイオード２００の電極ボンディングの信頼性を向上させることができる。
上記のとおり、本発明はマイクロ発光ダイオードディスプレイパネルを提供し、該マイクロ発光ダイオードディスプレイパネルは画素凹溝内に樹脂接着層を充填し、且つマイクロ発光ダイオードを樹脂接着層中に圧入し且つ固定し、同時に接続電極によってマイクロ発光ダイオードの底部の電極をマイクロ発光ダイオードの最上部にガイドすることで、マイクロ発光ダイオードの２つの電極をともに最上部に位置させ、上記マイクロ発光ダイオードの電極と電極接点との接続が容易になり、マイクロ発光ダイオードの電極ボンディングの難易度を低下させ、マイクロ発光ダイオードの電極ボンディングの信頼性を向上させることができる。本発明はさらにマイクロ発光ダイオードディスプレイパネルの製造方法を提供し、マイクロ発光ダイオードの電極ボンディングの難易度を低下させ、マイクロ発光ダイオードの電極ボンディングの信頼性を向上させることができる。
以上のように説明したが、当業者は本発明の技術的手段及び技術発想に基づきほかの種々の対応する変更や変形を行うことができ、これらの変更や変形はすべて本発明の特許請求の範囲の保護範囲に属するべきである。
１ 原基板
２ ＬＥＤ半導体層
２’ ＬＥＤ半導体薄膜
３ 第１絶縁層
４ 第１貫通孔
５ 第２貫通孔
６ 接続電極
６’ 第１金属薄膜
７’ 導電性薄膜
８ 転写基板
９ 第２絶縁層
１０ 第１フォトレジスト層
１１ 第１電極接続孔
１２ 第２電極接続孔
１３ 樹脂接着層
１４ 絶縁保護層
１５ 画素凹溝
１６ 反射金属層
２０ 第２フォトレジスト層
３０ 第３フォトレジスト層
４０ 第４フォトレジスト層
４１ ベース基板
４２ ＴＦＴ層
４３ 第１電極接点
４４ 第２電極接点
４５ 画素定義層
５０ 第５フォトレジスト層
７１ 第１電極
７２ 第２電極
１００ 半製品
２００ マイクロ発光ダイオード
３００ 転写ヘッド
４００ 受取基板
４２１ 活性層
４２２ ゲート絶縁層
４２３ ゲート
４２４ 層間絶縁層
４２５ ソース
４２６ ドレイン
２ ＬＥＤ半導体層
２’ ＬＥＤ半導体薄膜
３ 第１絶縁層
４ 第１貫通孔
５ 第２貫通孔
６ 接続電極
６’ 第１金属薄膜
７’ 導電性薄膜
８ 転写基板
９ 第２絶縁層
１０ 第１フォトレジスト層
１１ 第１電極接続孔
１２ 第２電極接続孔
１３ 樹脂接着層
１４ 絶縁保護層
１５ 画素凹溝
１６ 反射金属層
２０ 第２フォトレジスト層
３０ 第３フォトレジスト層
４０ 第４フォトレジスト層
４１ ベース基板
４２ ＴＦＴ層
４３ 第１電極接点
４４ 第２電極接点
４５ 画素定義層
５０ 第５フォトレジスト層
７１ 第１電極
７２ 第２電極
１００ 半製品
２００ マイクロ発光ダイオード
３００ 転写ヘッド
４００ 受取基板
４２１ 活性層
４２２ ゲート絶縁層
４２３ ゲート
４２４ 層間絶縁層
４２５ ソース
４２６ ドレイン
Claims (15)
- マイクロ発光ダイオードディスプレイパネルであって、ベース基板、前記ベース基板上に設けられる画素定義層、前記画素定義層中に形成される画素凹溝、前記画素凹溝内に設けられる樹脂接着層、前記画素凹溝内に設けられ且つ前記樹脂接着層中に嵌入されるマイクロ発光ダイオード、及びそれぞれ画素凹溝の両側の画素定義層上に位置する第１電極接点と第２電極接点とを含み、
前記マイクロ発光ダイオードは、接続電極、前記接続電極の上方に設けられ且つ前記接続電極に接触するＬＥＤ半導体層、前記ＬＥＤ半導体層の上方に設けられ且つ前記ＬＥＤ半導体層に接触する第１電極、前記ＬＥＤ半導体層の上方に設けられ且つ前記接続電極に接触する第２電極、及び前記ＬＥＤ半導体層を囲む絶縁保護層を含み、
前記接続電極の前記第２電極に接触する部分及び前記ＬＥＤ半導体層の上面がともに前記樹脂接着層外に露出し、前記第１電極及び第２電極がそれぞれ前記第１電極接点及び第２電極接点に接触する、マイクロ発光ダイオードディスプレイパネル。 - 前記ベース基板と画素定義層との間に設けられるＴＦＴ層をさらに含み、
前記ＴＦＴ層は、前記ベース基板上に設けられる活性層、前記活性層及び前記ベース基板を被覆するゲート絶縁層、前記活性層の上方のゲート絶縁層上に設けられるゲート、前記ゲート及びゲート絶縁層を被覆する層間絶縁層、及び前記層間絶縁層上に設けられ前記活性層の両端に接触するソースとドレインとを含み、前記第１電極接点がさらに前記ソースに接触する、請求項１に記載のマイクロ発光ダイオードディスプレイパネル。 - 前記樹脂接着層の材料はＰＭＭＡである、請求項１に記載のマイクロ発光ダイオードディスプレイパネル。
- マイクロ発光ダイオードディスプレイパネルの製造方法であって、
原基板を提供し、前記原基板上にＬＥＤ半導体層、前記ＬＥＤ半導体層及び原基板を被覆する第１絶縁層、及び前記第１絶縁層上に設けられ且つ前記ＬＥＤ半導体層と原基板とに接触する接続電極を順に形成するステップ１と、
転写基板を提供し、前記転写基板の表面を接続電極と接着し、前記原基板を剥離し、ＬＥＤ半導体層、第１絶縁層及び接続電極をすべて転写基板上に転写し、前記ＬＥＤ半導体層、第１絶縁層、及び接続電極の原基板に接触する部分を露出するステップ２と、
前記露出されたＬＥＤ半導体層、第１絶縁層、及び接続電極の上に第２絶縁層を形成し、前記第２絶縁層上に第１電極接続孔及び第２電極接続孔が形成され、前記第１電極接続孔及び第２電極接続孔がそれぞれ前記ＬＥＤ半導体層の一部及び接続電極の一部を露出し、マイクロ発光ダイオードの半製品を得るステップ３と、
転写ヘッド及び受取基板を提供し、前記受取基板は、ベース基板、前記ベース基板上に設けられる画素定義層、前記画素定義層中に形成される画素凹溝、前記画素凹溝内に設けられる樹脂接着層、及びそれぞれ画素凹溝の両側の画素定義層上に位置する第１電極接点と第２電極接点とを含む、ステップ４と、
前記転写ヘッドによって転写基板上のマイクロ発光ダイオードの半製品を受取基板上の画素凹溝内に転写し、前記マイクロ発光ダイオードの半製品を前記樹脂接着層中に圧入し且つ固定し、前記接続電極の第２電極接続孔によって露出された部分及び前記ＬＥＤ半導体層の上面はともに前記樹脂接着層外に露出する、ステップ５と、
前記マイクロ発光ダイオードの半製品上に第１電極及び第２電極を形成し、前記第１電極が前記ＬＥＤ半導体層及び第１電極接点に接触し、前記第２電極が前記接続電極及び第２電極接点に接触する、ステップ６と、を含むマイクロ発光ダイオードディスプレイパネルの製造方法。 - 前記ステップ１は、具体的には、
原基板を提供し、前記原基板上にＬＥＤ半導体薄膜を形成し、前記ＬＥＤ半導体薄膜上にパターン化された第１フォトレジスト層を形成するステップ１１と、
前記第１フォトレジスト層をマスクとして前記ＬＥＤ半導体薄膜をエッチングし、ＬＥＤ半導体層を形成するステップ１２と、
前記ＬＥＤ半導体層及び原基板の上に第１絶縁層を被覆し、前記第１絶縁層上にパターン化された第２フォトレジスト層を形成するステップ１３と、
第２フォトレジスト層をマスクとして前記第１絶縁層をエッチングし、前記第１絶縁層を貫通する第１貫通孔及び第２貫通孔を形成し、前記第１貫通孔及び第２貫通孔はそれぞれ前記ＬＥＤ半導体層の一部及び原基板の一部を露出する、ステップ１４と、
前記第１絶縁層、ＬＥＤ半導体層、及び原基板の上に第１金属薄膜を形成し、前記第１金属薄膜上にパターン化された第３フォトレジスト層を形成するステップ１５と、
第３フォトレジスト層をマスクとして前記第１金属薄膜をエッチングし、接続電極を形成し、前記接続電極はそれぞれ第１貫通孔及び第２貫通孔によってＬＥＤ半導体層及び原基板に接触する、ステップ１６と、を含む、請求項４に記載のマイクロ発光ダイオードディスプレイパネルの製造方法。 - 前記ステップ２における転写基板は表面に接着層が設けられた硬質基板であり、前記ステップ２においてレーザーリフトオフプロセスによって原基板を剥離する、請求項４に記載のマイクロ発光ダイオードディスプレイパネルの製造方法。
- 前記ステップ３は、具体的には、
前記ＬＥＤ半導体層、第１絶縁層、及び接続電極の上に第２絶縁層を形成し、前記第２絶縁層上にパターン化された第４フォトレジスト層を形成するステップ３１と、
前記第４フォトレジスト層をマスクとして前記第２絶縁層をエッチングし、前記第２絶縁層を貫通する第１電極接続孔及び第２電極接続孔を形成し、前記第１電極接続孔及び第２電極接続孔はそれぞれ前記ＬＥＤ半導体層の一部及び接続電極の一部を露出する、ステップ３２と、を含む、請求項４に記載のマイクロ発光ダイオードディスプレイパネルの製造方法。 - 前記ステップ４で提供される受取基板は、前記ベース基板と画素定義層との間に位置するＴＦＴ層をさらに含み、
前記ＴＦＴ層は、前記ベース基板上に設けられる活性層、前記活性層及び前記ベース基板を被覆するゲート絶縁層、前記活性層の上方のゲート絶縁層上に設けられるゲート、前記ゲート及びゲート絶縁層を被覆する層間絶縁層、及び前記層間絶縁層上に設けられ前記活性層の両端に接触するソースとドレインとを含み、前記第１電極接点がさらに前記ソースに接触する、請求項４に記載のマイクロ発光ダイオードディスプレイパネルの製造方法。 - 前記ステップ６は、具体的には、
前記マイクロ発光ダイオードの半製品、画素定義層、第１電極接点、第２電極接点、及び樹脂接着層の上に導電性薄膜を形成するステップ６１と、
前記導電性薄膜上にパターン化された第５フォトレジスト層を形成するステップ６２と、
前記第５フォトレジスト層をマスクとして前記導電性薄膜をエッチングし、第１電極及び第２電極を形成するステップ６３と、を含む、請求項４に記載のマイクロ発光ダイオードディスプレイパネルの製造方法。 - 前記樹脂接着層の材料はＰＭＭＡである、請求項４に記載のマイクロ発光ダイオードディスプレイパネルの製造方法。
- マイクロ発光ダイオードディスプレイパネルの製造方法であって、
原基板を提供し、前記原基板上にＬＥＤ半導体層、前記ＬＥＤ半導体層及び原基板を被覆する第１絶縁層、及び前記第１絶縁層上に設けられ且つ前記ＬＥＤ半導体層と原基板に接触する接続電極を順に形成するステップ１と、
転写基板を提供し、前記転写基板の表面を接続電極と接着し、前記原基板を剥離し、ＬＥＤ半導体層、第１絶縁層及び接続電極をすべて転写基板上に転写し、前記ＬＥＤ半導体層、第１絶縁層、及び接続電極の原基板に接触する部分を露出するステップ２と、
前記露出されたＬＥＤ半導体層、第１絶縁層、及び接続電極の上に第２絶縁層を形成し、前記第２絶縁層上に第１電極接続孔及び第２電極接続孔が形成され、前記第１電極接続孔及び第２電極接続孔がそれぞれ前記ＬＥＤ半導体層の一部及び接続電極の一部を露出し、マイクロ発光ダイオードの半製品を得るステップ３と、
転写ヘッド及び受取基板を提供し、前記受取基板は、ベース基板、前記ベース基板上に設けられる画素定義層、前記画素定義層中に形成される画素凹溝、前記画素凹溝内に設けられる樹脂接着層、及びそれぞれ画素凹溝の両側の画素定義層上に位置する第１電極接点と第２電極接点とを含む、ステップ４と、
前記転写ヘッドによって転写基板上のマイクロ発光ダイオードの半製品を受取基板上の画素凹溝内に転写し、前記マイクロ発光ダイオードの半製品を前記樹脂接着層中に圧入し且つ固定し、前記接続電極の第２電極接続孔によって露出された部分及び前記ＬＥＤ半導体層の上面はともに前記樹脂接着層外に露出する、ステップ５と、
前記マイクロ発光ダイオードの半製品上に第１電極及び第２電極を形成し、前記第１電極が前記ＬＥＤ半導体層及び第１電極接点に接触し、前記第２電極が前記接続電極及び第２電極接点に接触する、ステップ６と、を含み、
そのうち、前記ステップ１は、具体的には、
原基板を提供し、前記原基板上にＬＥＤ半導体薄膜を形成し、前記ＬＥＤ半導体薄膜上にパターン化された第１フォトレジスト層を形成するステップ１１と、
前記第１フォトレジスト層をマスクとして前記ＬＥＤ半導体薄膜をエッチングし、ＬＥＤ半導体層を形成するステップ１２と、
前記ＬＥＤ半導体層及び原基板の上に第１絶縁層を被覆し、前記第１絶縁層上にパターン化された第２フォトレジスト層を形成するステップ１３と、
第２フォトレジスト層をマスクとして前記第１絶縁層をエッチングし、前記第１絶縁層を貫通する第１貫通孔及び第２貫通孔を形成し、前記第１貫通孔及び第２貫通孔はそれぞれ前記ＬＥＤ半導体層の一部及び原基板の一部を露出する、ステップ１４と、
前記第１絶縁層、ＬＥＤ半導体層、及び原基板の上に第１金属薄膜を形成し、前記第１金属薄膜上にパターン化された第３フォトレジスト層を形成するステップ１５と、
第３フォトレジスト層をマスクとして前記第１金属薄膜をエッチングし、接続電極を形成し、前記接続電極はそれぞれ第１貫通孔及び第２貫通孔によってＬＥＤ半導体層及び原基板に接触する、ステップ１６と、を含み、
そのうち、前記ステップ２における転写基板は表面に接着層が設けられた硬質基板であり、前記ステップ２においてレーザーリフトオフプロセスによって原基板を剥離するマイクロ発光ダイオードディスプレイパネルの製造方法。 - 前記ステップ３は、具体的には、
前記ＬＥＤ半導体層、第１絶縁層、及び接続電極の上に第２絶縁層を形成し、前記第２絶縁層上にパターン化された第４フォトレジスト層を形成するステップ３１と、
前記第４フォトレジスト層をマスクとして前記第２絶縁層をエッチングし、前記第２絶縁層を貫通する第１電極接続孔及び第２電極接続孔を形成し、前記第１電極接続孔及び第２電極接続孔はそれぞれ前記ＬＥＤ半導体層の一部及び接続電極の一部を露出する、ステップ３２と、を含む、請求項１１に記載のマイクロ発光ダイオードディスプレイパネルの製造方法。 - 前記ステップ４で提供される受取基板は、前記ベース基板と画素定義層との間に位置するＴＦＴ層をさらに含み、
前記ＴＦＴ層は、前記ベース基板上に設けられる活性層、前記活性層及び前記ベース基板を被覆するゲート絶縁層、前記活性層の上方のゲート絶縁層上に設けられるゲート、前記ゲート及びゲート絶縁層を被覆する層間絶縁層、及び前記層間絶縁層上に設けられ前記活性層の両端に接触するソースとドレインとを含み、前記第１電極接点がさらに前記ソースに接触する、請求項１１に記載のマイクロ発光ダイオードディスプレイパネルの製造方法。 - 前記ステップ６は、具体的には、
前記マイクロ発光ダイオードの半製品、画素定義層、第１電極接点、第２電極接点、及び樹脂接着層の上に導電性薄膜を形成するステップ６１と、
前記導電性薄膜上にパターン化された第５フォトレジスト層を形成するステップ６２と、
前記第５フォトレジスト層をマスクとして前記導電性薄膜をエッチングし、第１電極及び第２電極を形成するステップ６３と、を含む、請求項１１に記載のマイクロ発光ダイオードディスプレイパネルの製造方法。 - 前記樹脂接着層の材料はＰＭＭＡである、請求項１１に記載のマイクロ発光ダイオードディスプレイパネルの製造方法。
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