JP6916910B2 - マイクロ発光ダイオード表示パネルの製造方法 - Google Patents
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Description
前記TFT層は、前記ベース基板に設けられた活性層と、前記活性層と前記ベース基板とを覆うゲート絶縁層と、前記活性層の上方のゲート絶縁層上に設けられたゲート電極と、前記ゲート電極及びゲート絶縁層を覆う層間絶縁層と、前記層間絶縁層上に設けられて前記活性層の両端に接触するソース電極及びドレイン電極と、前記ソース電極、ドレイン電極及び層間絶縁層を覆うパッシベーション層とを含み、前記第2電極パッドが前記ソース電極に接触している。
ステップ1:間隔をおいて配列された複数のマイクロ発光ダイオードの半製品が形成された出発基板を提供するステップであって、
マイクロ発光ダイオードのそれぞれの半製品は、前記出発基板上に設けられたLED半導体層と、前記LED半導体層及び出発基板を覆う第1絶縁層と、前記第1絶縁層上に設けられて、前記LED半導体層に接触する下部電極と、前記第1絶縁層上に設けられて、出発基板に接触する接続電極と、を含むステップ、
ステップ2:移載基板を提供し、前記移載基板表面と、マイクロ発光ダイオードのそれぞれの半製品の下部電極及び接続電極とを接着し、前記出発基板を剥離し、全てのマイクロ発光ダイオードの半製品を移載基板上に移送して、前記LED半導体層の出発基板と接触する側の表面を露出させるステップ、
ステップ3:前記露出したLED半導体層及び第1絶縁層上に、第2絶縁層及び第2絶縁層に設けられた上部電極を順次形成して、間隔をおいて配列された複数のマイクロ発光ダイオードを得るステップであって、前記上部電極が前記LED半導体層及び接続電極と接触するステップ、
ステップ4:転写ヘッド及び受け取り基板を提供し、前記受け取り基板は、ベース基板と、前記ベース基板に設けられてアレイ状に並べられる複数のサブ画素領域と、サブ画素領域のそれぞれに設けられた、間隔をおいて配列された第1電極パッド及び第2電極パッドと、を含むステップ、
ステップ5:前記転写ヘッドによって移載基板におけるマイクロ発光ダイオードを受け取り基板に転写し、サブ画素領域のそれぞれが1つのマイクロ発光ダイオードに対応し、各サブ画素領域のマイクロ発光ダイオードの下部電極及び接続電極が、該サブ画素領域の第1電極パッド及び第2電極パッドにそれぞれボンディングするステップ、
ステップ6:前記第1電極パッド及び第2電極パッドにテスト電圧を供給して、受け取り基板におけるマイクロ発光ダイオードのそれぞれが正常に点灯できるか否かをテストし、前記受け取り基板における全てのマイクロ発光ダイオードが正常に点灯できる場合に、前記マイクロ発光ダイオード、第1電極パッド及び第2電極パッド上に保護層を引き続き形成し、前記受け取り基板におけるマイクロ発光ダイオードが正常に点灯できない場合に、正常に点灯できないマイクロ発光ダイオードを新たなマイクロ発光ダイオードに交換するとともに、受け取り基板における全てのマイクロ発光ダイオードが正常に点灯できるまで、再度テストするステップ。
ステップ11:LED半導体薄膜が形成された出発基板を提供し、前記LED半導体薄膜上にパターニングされた第1フォトレジスト層を形成するステップ、
ステップ12: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て、複数の間隔をおいて配列されたLED半導体層を形成するステップ、
ステップ13:前記LED半導体層及び出発基板に第1絶縁層を覆い、前記第1絶縁層にパターニングされた第2フォトレジスト層を形成するステップ、
ステップ14: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スルーホール及び第2スルーホールを形成し、前記第1スルーホール及び第2スルーホールが前記LED半導体層の一部及び出発基板の一部をそれぞれ露出するステップ、
ステップ15:前記第1絶縁層、LED半導体層、及び出発基板上に第1金属薄膜を形成し、前記第1金属薄膜上にパターニングされた第3フォトレジスト層を形成するステップ、
ステップ16: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、第1スルーホールを介してLED半導体層に接触する下部電極と、第2スルーホールを介して出発基板に接触する接続電極とを形成するステップ。
ステップ31:前記LED半導体層及び第1絶縁層に第2絶縁層を形成し、前記第2絶縁層にパターニングされた第4フォトレジスト層を形成するステップ、
ステップ32: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3スルーホール及び第4スルーホールを形成し、前記第3スルーホール及び第4スルーホールが前記LED半導体層の一部及び接続電極の一部をそれぞれ露出するステップ、
ステップ33:前記第2絶縁層に導電フィルムを堆積してパターニングして、上部電極を形成し、前記上部電極が前記第3スルーホール及び第4スルーホールを介してそれぞれ前記LED半導体層及び接続電極に接触するステップ。
前記TFT層が前記ベース基板と第1電極パッド及び第2電極パッドとの間に設けられ、前記ベース基板に設けられた活性層と、前記活性層と前記ベース基板とを覆うゲート絶縁層と、前記活性層の上方のゲート絶縁層上に設けられたゲート電極と、前記ゲート電極及びゲート絶縁層を覆う層間絶縁層と、前記層間絶縁層上に設けられて前記活性層の両端に接触するソース電極及びドレイン電極と、前記ソース電極、ドレイン電極及び層間絶縁層を覆うパッシベーション層とを含み、前記第2電極パッドが前記ソース電極に接触し、前記画素定義層がパッシベーション層に設けられて、マイクロ発光ダイオードの周囲に位置する。
ステップ1:間隔をおいて配列された複数のマイクロ発光ダイオードの半製品が形成された出発基板を提供するステップであって、
マイクロ発光ダイオードのそれぞれの半製品は、前記出発基板上に設けられたLED半導体層と、前記LED半導体層及び出発基板を覆う第1絶縁層と、前記第1絶縁層上に設けられて、前記LED半導体層に接触する下部電極と、前記第1絶縁層上に設けられて、出発基板に接触する接続電極と、を含むステップ、
ステップ2:移載基板を提供し、前記移載基板表面と、マイクロ発光ダイオードのそれぞれの半製品の下部電極及び接続電極とを接着し、前記出発基板を剥離し、全てのマイクロ発光ダイオードの半製品を移載基板上に移送して、前記LED半導体層の出発基板と接触する側の表面を露出させるステップ、
ステップ3:前記露出したLED半導体層及び第1絶縁層上に、第2絶縁層及び第2絶縁層に設けられた上部電極を順次形成して、間隔をおいて配列された複数のマイクロ発光ダイオードを得るステップであって、前記上部電極が前記LED半導体層及び接続電極と接触するステップ、
ステップ4:転写ヘッド及び受け取り基板を提供し、前記受け取り基板は、ベース基板と、前記ベース基板に設けられてアレイ状に並べられる複数のサブ画素領域と、サブ画素領域のそれぞれに設けられた、間隔をおいて配列された第1電極パッド及び第2電極パッドと、を含むステップ、
ステップ5:前記転写ヘッドによって移載基板におけるマイクロ発光ダイオードを受け取り基板に転写し、サブ画素領域のそれぞれが1つのマイクロ発光ダイオードに対応し、各サブ画素領域のマイクロ発光ダイオードの下部電極及び接続電極が、該サブ画素領域の第1電極パッド及び第2電極パッドにそれぞれボンディングするステップ、
ステップ6:前記第1電極パッド及び第2電極パッドにテスト電圧を供給して、受け取り基板におけるマイクロ発光ダイオードのそれぞれが正常に点灯できるか否かをテストし、前記受け取り基板における全てのマイクロ発光ダイオードが正常に点灯できる場合に、前記マイクロ発光ダイオード、第1電極パッド及び第2電極パッド上に保護層を引き続き形成し、前記受け取り基板におけるマイクロ発光ダイオードが正常に点灯できない場合に、正常に点灯できないマイクロ発光ダイオードを新たなマイクロ発光ダイオードに交換するとともに、受け取り基板における全てのマイクロ発光ダイオードが正常に点灯できるまで、再度テストするステップ、
前記ステップ1は具体的には、ステップ11〜ステップ16を含み、
ステップ11:LED半導体薄膜が形成された出発基板を提供し、前記LED半導体薄膜上にパターニングされた第1フォトレジスト層を形成するステップ、
ステップ12: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て、複数の間隔をおいて配列されたLED半導体層を形成するステップ、
ステップ13:前記LED半導体層及び出発基板に第1絶縁層を覆い、前記第1絶縁層にパターニングされた第2フォトレジスト層を形成するステップ、
ステップ14: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スルーホール及び第2スルーホールを形成し、前記第1スルーホール及び第2スルーホールが前記LED半導体層の一部及び出発基板の一部をそれぞれ露出するステップ、
ステップ15:前記第1絶縁層、LED半導体層、及び出発基板上に第1金属薄膜を形成し、前記第1金属薄膜上にパターニングされた第3フォトレジスト層を形成するステップ、
ステップ16: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、第1スルーホールを介してLED半導体層に接触する下部電極と、第2スルーホールを介して出発基板に接触する接続電極とを形成するステップ、
前記ステップ2における移載基板は、表面に接着層が設けられた硬質基板である。
図1〜図8は本発明のマイクロ発光ダイオード表示パネルの製造方法のステップ1を示す概略図である。
図9は本発明のマイクロ発光ダイオード表示パネルの製造方法のステップ2を示す概略図である。
図10〜図12は本発明のマイクロ発光ダイオード表示パネルの製造方法のステップ3を示す概略図である。
図13及び図14は本発明のマイクロ発光ダイオード表示パネルの製造方法のステップ4及びステップ5を示す概略図である。
図15は本発明のマイクロ発光ダイオード表示パネルの製造方法のステップ6を示す概略図及び本発明のマイクロ発光ダイオード表示パネルの構造概略図である。
図16は本発明のマイクロ発光ダイオード表示パネルの製造方法のステップ6を示す上面視概略図である。
図17は本発明のマイクロ発光ダイオード表示パネルの製造方法を示すフローチャートである。
前記マイクロ発光ダイオード200は、前記第1電極パッド43に接触する下部電極6と、前記下部電極6の上方に設けられて前記下部電極6に接触するLED半導体層2と、前記LED半導体層2の上方に設けられて前記LED半導体層2に接触する上部電極13と、前記LED半導体層2を取り囲む絶縁保護層14と、前記絶縁保護層14上に設けられて、前記上部電極13と第2電極パッド44とを接続する接続電極7とを含む。
ステップ1:間隔をおいて配列された複数のマイクロ発光ダイオードの半製品100が形成された出発基板1を提供するステップであって、
マイクロ発光ダイオードのそれぞれの半製品100は、前記出発基板1上に設けられたLED半導体層2と、前記LED半導体層2及び出発基板1を覆う第1絶縁層3と、前記第1絶縁層3上に設けられて、前記LED半導体層2に接触する下部電極6と、前記第1絶縁層3上に設けられて、出発基板1に接触する接続電極7と、を含むステップ。
ステップ11:図1を参照して、LED半導体薄膜2’が形成された出発基板1を提供し、前記LED半導体薄膜2’上にパターニングされた第1フォトレジスト層10を形成するステップ、
ステップ12:図2を参照して、前記第1フォトレジスト層10をマスクとして、前記LED半導体薄膜2’をエッチングして、複数の間隔をおいて配列されたLED半導体層2を形成するステップ、
ステップ13:図3及び図4を参照して、前記LED半導体層2及び出発基板1に第1絶縁層3を覆い、前記第1絶縁層3にパターニングされた第2フォトレジスト層20を形成するステップ、
ステップ14:図5を参照して、第2フォトレジスト層20をマスクとして、前記第1絶縁層3をエッチングし、前記第1絶縁層3を貫通する第1スルーホール4及び第2スルーホール5を形成し、前記第1スルーホール4及び第2スルーホール5が前記LED半導体層2の一部及び出発基板1の一部をそれぞれ露出するステップ、
ステップ15:図6及び図7を参照して、前記第1絶縁層3、LED半導体層2、及び出発基板1上に第1金属薄膜6’を形成し、前記第1金属薄膜6’上にパターニングされた第3フォトレジスト層30を形成するステップ、
ステップ16:図8を参照して、第3フォトレジスト層30をマスクとして、前記第1金属薄膜6’をエッチングし、第1スルーホール4を介してLED半導体層2に接触する下部電極6と、第2スルーホール5を介して出発基板1に接触する接続電極7とを形成するステップ、
具体的には、前記出発基板1がサファイア基板(Al2O3)、シリコン基板(Si)、炭化珪素基板(SiC)、又は窒化ガリウム基板(GaN)などであり、前記LED半導体層2は、N+層と、P+層と、N+層及びP+層に接触する多重量子井戸層とを含む。前記下部電極6及び接続電極7の材料は、ニッケル、モリブデン、アルミニウム、金、白金、及びチタンなどの金属の1つ又は複数種の組み合わせであっても良い。前記第1絶縁層3の材料が、酸化シリコン、窒化シリコン、又は酸化アルミニウムなどである。
具体的には、前記ステップ2における移載基板8は、表面に接着層が設けられた硬質基板であり、前記硬質基板表面の接着層を介して前記下部電極6及び接続電極7を接着することで、前記マイクロ発光ダイオードの半製品100を移載基板8に接着し、レーザーリフトオフ法によって出発基板1を除去し、マイクロ発光ダイオードの半製品100を移載基板8に移送し、LED半導体層2の出発基板1に接触する側の表面を露出させる。
ステップ32:図11を参照して、前記第4フォトレジスト層40をマスクとして、前記第2絶縁層9をエッチングし、前記第2絶縁層9を貫通する第3スルーホール11及び第4スルーホール12を形成し、前記第3スルーホール11及び第4スルーホール12が前記LED半導体層2の一部及び接続電極7の一部をそれぞれ露出するステップ、
ステップ33:図12を参照して、前記第2絶縁層9に導電フィルムを堆積してパターニングして、上部電極13を形成し、前記上部電極13が前記第3スルーホール11及び第4スルーホール12を介してそれぞれ前記LED半導体層2及び接続電極7に接触するステップ。
具体的には、前記ステップ4に係る受け取り基板400はTFT層42及び画素定義層45をさらに含み、前記TFT層42が前記ベース基板41と第1電極パッド43及び第2電極パッド44との間に設けられ、前記ベース基板41に設けられた活性層421と、前記活性層421と前記ベース基板41とを覆うゲート絶縁層422と、前記活性層421の上方のゲート絶縁層422上に設けられたゲート電極423と、前記ゲート電極423及びゲート絶縁層422を覆う層間絶縁層424と、前記層間絶縁層424上に設けられて前記活性層421の両端に接触するソース電極425及びドレイン電極426と、前記ソース電極425、ドレイン電極426及び層間絶縁層424を覆うパッシベーション層427とを含み、前記第2電極パッド44が前記ソース電極425に接触し、前記画素定義層45がパッシベーション層427に設けられて、マイクロ発光ダイオード200の周囲に位置する。
ステップ6:図15及び図16を参照して、前記第1電極パッド43及び第2電極パッド44にテスト電圧を供給して、受け取り基板400におけるマイクロ発光ダイオード200のそれぞれが正常に点灯できるか否かをテストし、前記受け取り基板400における全てのマイクロ発光ダイオード200が正常に点灯できる場合に、前記マイクロ発光ダイオード200、パッシベーション層427、画素定義層45、第1電極パッド43、及び第2電極パッド44上に保護層16を引き続き形成し、前記受け取り基板400におけるマイクロ発光ダイオード200が正常に点灯できない場合に、正常に点灯できないマイクロ発光ダイオード200を新たなマイクロ発光ダイオード200に交換するとともに、受け取り基板400における全てのマイクロ発光ダイオード200が正常に点灯できるまで、再度テストするステップ、
具体的には、前記保護層16は、マイクロ発光ダイオード200の光取り出しを向上させる機能を有し、熱伝導性に優れている。
Claims (7)
- ステップ1:間隔をおいて配列された複数のマイクロ発光ダイオードの半製品が形成された出発基板を提供するステップであって、
マイクロ発光ダイオードのそれぞれの半製品は、前記出発基板上に設けられたLED半導体層と、前記LED半導体層及び出発基板を覆う第1絶縁層と、前記第1絶縁層上に設けられて、前記LED半導体層に接触する下部電極と、前記第1絶縁層上に設けられて、出発基板に接触する接続電極と、を含むステップと、
ステップ2:移載基板を提供し、前記移載基板表面と、マイクロ発光ダイオードのそれぞれの半製品の下部電極及び接続電極とを接着し、前記出発基板を剥離し、全てのマイクロ発光ダイオードの半製品を移載基板上に移送して、前記LED半導体層の出発基板と接触する側の表面を露出させるステップと、
ステップ3:前記露出したLED半導体層及び第1絶縁層上に、第2絶縁層及び第2絶縁層に設けられた上部電極を順次形成して、間隔をおいて配列された複数のマイクロ発光ダイオードを得るステップであって、前記上部電極が前記LED半導体層及び接続電極と接触するステップと、
ステップ4:転写ヘッド及び受け取り基板を提供し、前記受け取り基板は、ベース基板と、前記ベース基板に設けられてアレイ状に並べられる複数のサブ画素領域と、サブ画素領域のそれぞれに設けられた、間隔をおいて配列された第1電極パッド及び第2電極パッドと、を含むステップと、
ステップ5:前記転写ヘッドによって移載基板におけるマイクロ発光ダイオードを受け取り基板に転写し、サブ画素領域のそれぞれが1つのマイクロ発光ダイオードに対応し、各サブ画素領域のマイクロ発光ダイオードの下部電極及び接続電極が、該サブ画素領域の第1電極パッド及び第2電極パッドにそれぞれボンディングするステップと、
ステップ6:前記第1電極パッド及び第2電極パッドにテスト電圧を供給して、受け取り基板におけるマイクロ発光ダイオードのそれぞれが正常に点灯できるか否かをテストし、前記受け取り基板における全てのマイクロ発光ダイオードが正常に点灯できる場合に、前記マイクロ発光ダイオード、第1電極パッド及び第2電極パッド上に保護層を引き続き形成し、前記受け取り基板におけるマイクロ発光ダイオードが正常に点灯できない場合に、正常に点灯できないマイクロ発光ダイオードを新たなマイクロ発光ダイオードに交換するとともに、受け取り基板における全てのマイクロ発光ダイオードが正常に点灯できるまで、再度テストするステップと、を含むマイクロ発光ダイオード表示パネルの製造方法。 - 前記ステップ1は具体的に、
ステップ11:LED半導体薄膜が形成された出発基板を提供し、前記LED半導体薄膜上にパターニングされた第1フォトレジスト層を形成するステップと、
ステップ12: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て、複数の間隔をおいて配列されたLED半導体層を形成するステップと、
ステップ13:前記LED半導体層及び出発基板に第1絶縁層を覆い、前記第1絶縁層にパターニングされた第2フォトレジスト層を形成するステップと、
ステップ14: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スルーホール及び第2スルーホールを形成し、前記第1スルーホール及び第2スルーホールが前記LED半導体層の一部及び出発基板の一部をそれぞれ露出するステップと、
ステップ15:前記第1絶縁層、LED半導体層、及び出発基板上に第1金属薄膜を形成し、前記第1金属薄膜上にパターニングされた第3フォトレジスト層を形成するステップと、
ステップ16: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、第1スルーホールを介してLED半導体層に接触する下部電極と、第2スルーホールを介して出発基板に接触する接続電極とを形成するステップと、を含む請求項1に記載のマイクロ発光ダイオード表示パネルの製造方法。 - 前記ステップ2における移載基板は、表面に接着層が設けられた硬質基板である請求項1または2に記載のマイクロ発光ダイオード表示パネルの製造方法。
- 前記ステップ3は具体的に、
ステップ31:前記LED半導体層及び第1絶縁層に第2絶縁層を形成し、前記第2絶縁層にパターニングされた第4フォトレジスト層を形成するステップと、
ステップ32: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3スルーホール及び第4スルーホールを形成し、前記第3スルーホール及び第4スルーホールが前記LED半導体層の一部及び接続電極の一部をそれぞれ露出するステップと、
ステップ33:前記第2絶縁層に導電フィルムを堆積してパターニングして、上部電極を形成し、前記上部電極が前記第3スルーホール及び第4スルーホールを介してそれぞれ前記LED半導体層及び接続電極に接触するステップと、を含む請求項1〜3のいずれか一項に記載のマイクロ発光ダイオード表示パネルの製造方法。 - 前記ステップ4に係る受け取り基板はTFT層及び画素定義層をさらに含み、
前記TFT層が前記ベース基板と第1電極パッド及び第2電極パッドとの間に設けられ、前記ベース基板に設けられた活性層と、前記活性層と前記ベース基板とを覆うゲート絶縁層と、前記活性層の上方のゲート絶縁層上に設けられたゲート電極と、前記ゲート電極及びゲート絶縁層を覆う層間絶縁層と、前記層間絶縁層上に設けられて前記活性層の両端に接触するソース電極及びドレイン電極と、前記ソース電極、ドレイン電極及び層間絶縁層を覆うパッシベーション層とを含み、前記第2電極パッドが前記ソース電極に接触し、
前記画素定義層がパッシベーション層に設けられて前記マイクロ発光ダイオードの周囲に位置する請求項1〜4のいずれか一項に記載のマイクロ発光ダイオード表示パネルの製造方法。 - 前記第1電極パッド及び第2電極パッドには、少なくとも2つのボンディング位置が予め設定されており、前記ステップ6で正常に点灯できないマイクロ発光ダイオードを新たなマイクロ発光ダイオードに交換する際に、交換後のマイクロ発光ダイオードが交換前のマイクロ発光ダイオードとは異なるボンディング位置に位置する請求項1〜5のいずれか一項に記載のマイクロ発光ダイオード表示パネルの製造方法。
- 前記ステップ2においてレーザーリフトオフ法により出発基板を剥離する請求項1〜6のいずれか一項に記載のマイクロ発光ダイオード表示パネルの製造方法。
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