JP7003032B2 - 照明フェイスプレート及びこのような照明フェイスプレートの製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、発光パネルに関し、特に、例えばコンピュータ、スマートフォン、テレビセット、タブレット、または画像プロジェクタの表示パネルに関する。
本発明は、特に、無機マイクロ発光ダイオード（マイクロＬＥＤ）に基づく発光パネルに関し、特に、窒化ガリウム（ＧａＮ）又は誘導材料に基づくマイクロＬＥＤに関する。
概略的には、発光パネルは、制御回路のアレイ（又はアクティブアレイ）によって個々に制御される発光素子又は画素のアレイを含む。各制御回路は、関連するピクセルを駆動するために、スイッチとして動作する１つ又は複数のトランジスタと、パネルディスプレイの２つのリフレッシュの間にピクセルバイアスを維持するためのキャパシタを備えることが最も多い。
今日まで、液晶ベースの技術（ＬＣＤ）及びプラズマベースの技術（プラズマディスプレイパネル）の２つの技術のみが、寸法が大きく寿命が長い発光パネルを形成することができる。しかしながら、これらの技術の各々は、例えば、電力効率及びＬＣＤの指向性の問題、及びプラズマディスプレイパネルの電力消費及びスクリーンバーンインの問題のような多くの欠点を有する。
しかしながら、特に有機フォトダイオード（又はＯＬＥＤ）に基づく代替技術は、満足のいく結果を提供することなく開発されている。実際、ＯＬＥＤベースのディスプレイは輝きの問題を呈し、寿命が短すぎるため、寿命が短いと考えられるデバイス（特にスマートフォン）に限定して使用されている。
並行して、光生成（ＬＣＤ、プラズマ、ＯＬＥＤ等）のために想定されている技術が何であれ、制御回路は、“ＴＦＴ”（薄膜トランジスタ）と呼ばれる薄膜堆積技術で製造される。このようにして、制御回路の電子構成要素（特に、トランジスタ、キャパシタ、電気トラック）は、材料の薄膜を連続して堆積させ、それらの構成要素（電極、半導体層、誘電体層、トラック等）の範囲を定めるためにフォトリソグラフィマスクを用いることによって形成される。例えば、それぞれが１つのトランジスタ及び１つのキャパシタのみを含むＬＣＤの制御回路の製造は、５から９のフォトリソグラフィマスクを使用することを必要とする。従って、この技術に従って製造された制御回路のコストは非常に高い。さらに、従来のＴＦＴ技術による大寸法の能動アレイの製造は、大面積の表面に薄膜を堆積することを可能にする装置のコストのために、スクリーンのコストを実質的に増加させる。このため、高価な機器に投資できる少数の市場オペレーターだけが現在コストを負うことができると推定されている。
本発明は、低コストで発光パネルを形成することができる、ＬＣＤ、プラズマ及びＯＬＥＤ技術以外の発光技術に基づく発光パネルの製造方法を提供することを目的とする。
このために、本発明は、発光パネルの製造方法であって、
－無機半導体マイクロＬＥＤを形成する半導体層の積層体と、前記マイクロＬＥＤのための電気接続部のアレイと、を備える、第１の基板を製造する段階であって、前記電気接続部が前記第１の基板の第１の表面に配置されるような方法で前記第１の基板の製造が行われる段階、
－前記第１の基板から独立した第２のシリコン基板に、前記マイクロＬＥＤを制御するためのトランジスタベースの回路のアレイを製造する段階であって、前記マイクロＬＥＤの制御用の第１の接続部が、前記第２の基板の第１の表面に配置され、前記発光パネルの駆動用の第２の接続部が、前記第２の基板の第２の表面に配置されるように、前記製造が行われる段階、
－前記マイクロＬＥＤの電気接続部を前記制御回路の第１の電気接続部に電気的に接続するために、前記第１の基板の第１の表面及び前記第２の基板の第１の表面の一方を他方に配置し、前記表面を互いに固定し、それによって、電子マイクロチップのアレイを備える第３の基板を得る段階であって、各々がマイクロＬＥＤ及び制御回路の積層体で形成される段階、
－移送基板及び前記マイクロチップのアレイを備えるマイクロチップ移送構造体を製造する段階であって、各マイクロチップが、そのマイクロＬＥＤによってのみ前記移送基板に固定され、前記マイクロチップの周囲で前記第３の基板にトレンチを形成することによって個別化される段階、
－前記発光パネルを駆動するための信号を供給するための電気接続部を備える、前記移送基板から独立した第４の基板を製造する段階であって、前記接続部が、前記第４の基板の第１の表面に配置される段階、
－前記第４の基板の第１の表面に前記移送構造体を配置し、前記制御回路の第２の接続部を前記第４の基板の電気接続部に接続するために前記第４の基板の第１の表面に前記マイクロチップを固定し、前記移送基板から前記マイクロチップを分離する段階、
を含む、発光パネルの製造方法を対象とする。
言い換えると、このように形成された発光パネルは、無機マイクロＬＥＤのアレイを備え、従ってＯＬＥＤよりも長い寿命を有する。各マイクロＬＥＤは、アクティブアレイによって部分的にマスクされた液晶を有するＬＣＤパネルとは異なり、またプラズマセルが電極によって部分的にマスクされたプラズマパネルとは異なり、電子部品又は電気部品を含まない表面を備える。これは特に、ＬＣＤ及びプラズマディスプレイパネル用のＴＦＴ技術の使用を説明している。これは、非常に小さい厚さのアクティブアレイ又は電極を製造することができるため、ほとんど妨害しないからである。
本発明によるマイクロＬＥＤのレイアウトのために、この高価な技術なしで行うことが可能である。従って、本発明のアクティブアレイは、トランジスタがシリコンウェハのバルク内に直接形成され、材料の層の連続的な体積によって形成されない、周知のＡＳＩＣ回路のようなマイクロエレクトロニクスにおける通常の技術に従って有利に形成される。従って、電子チップ製造分野（例えば、ＡＳＩＣ回路製造用のウエハ）において、通常のウエハと同等以上の寸法を有する発光パネルを形成することが可能であり、又は、複数のウエハからパネルを形成することさえ可能である。本発明はさらに、アクティブアレイにおいて、マイクロＬＥＤの制御のための任意のタイプの電子的なダイアグラムを実現することを可能にする。本発明の能動アレイは、従来技術のダイアグラムに従って形成することができ、個々の制御トランジスタ、キャパシタ等を用いて従来技術の場合と同様に各マイクロＬＥＤが制御される。従って、このタイプの制御の利点（応答性、表示品質等）が維持される。しかしながら、すでに相互接続されたトランジスタを製造する高価なＴＦＴ技術とは異なり、本発明のアクティブアレイのトランジスタは、製造後、パッシブアレイの導電トラックによって所定の位置に接続された後に相互接続される。
さらに、本発明は、互いに基板を置くことを実施する。現在、基板配置は、マイクロエレクトロニクス分野の従来の機械によって実現することができる。
最終的に、必要に応じて、低コストで大きな表面積を有する無機マイクロＬＥＤ技術の発光パネルが得られる。
一実施形態によれば、前記マイクロチップ移送構造体の製造は、
－前記第３の基板を前記移送基板に配置し、一時的に結合する段階、及び、
－次いで、前記移送基板に至るまで前記マイクロチップの周囲にトレンチを形成する段階、を含む。
言い換えると、本発明は、有利には、ハンドル基板を用いた配置を使用する。
変形例として、
－前記第１の基板の製造が、成長基板を製造し、前記マイクロＬＥＤを形成する半導体層をエピタキシャル成長によって成長させる段階を含み、前記成長基板が、前記マイクロチップ移送構造体の基板を形成し、
－前記マイクロチップ移送構造体の製造が、前記移送基板に至るまで前記マイクロチップの周囲にトレンチを形成する段階を含み、
－前記移送基板からの前記マイクロチップの分離が、前記移送基板からのその分離を得るために、前記マイクロチップ上における前記移送基板の、それに垂直なレーザー照射を含む。
したがって、この変形例では、成長基板はハンドル基板の役割を果たすため、製造／配置工程を省略することができる。
一実施形態によれば、
－前記移送構造体の前記マイクロチップのアレイが、第１の繰り返しピッチを示し、
－前記第４の基板の電気接続部が、前記第１の繰り返しピッチより大きな第２の繰り返しピッチを有してアレイ状に配置され、
－前記第１の移送構造体の配置、前記第４の基板の第１の表面に対する前記マイクロチップの結合、及び、前記移送基板からの前記マイクロチップの分離が、
前記第４の基板の第１の位置に前記移送構造体を配置する段階、
前記第１の位置に少なくとも１つの第１のマイクロチップを固定する段階、
前記移送構造体及び前記第４の基板を互いに対して前記第２の繰り返しピッチによって移動することによって、前記第４の基板の第２の位置に前記移送構造体を配置する段階、及び、
前記第２の位置に少なくとも１つの第２のマイクロチップを固定する段階を含む。
換言すれば、この方法は、発光パネルの所望の最終ピッチを独立に形成する高密度のマイクロチップを製造することを可能にし、それによって製造効率を高める。次いで、マイクロチップを、発光パネルに望ましいピクセルピッチで配置する。
一実施形態によれば、前記第２の基板における制御回路の製造は、ＡＳＩＣ製造技術に従って行われ、この技術は、電子マイクロＬＥＤ制御ダイアグラムのデザイン（トランジスタ、キャパシタ、電気接続部等）の大きな自由度を与えながら、高効率、単位面積あたりの高密度の構成要素を可能にする。さらに、この技術は、大型アクティブＴＦＴアレイを製造することができる機械を装備するために必要な投資を必要としない。
一実施形態によれば、前記第４の基板は、電気接続部のみを備える。従って、１つの部品で製造される可能性がある発光パネルの唯一の要素は、能動素子（例えば、トランジスタ）を含まない。従って、たとえ表面積が大きいとしても、そのコストは限られる。
一実施形態によれば、前記第１の基板のマイクロＬＥＤを形成する積層体は、特にガリウムベースのＩＩＩ－Ｖ族半導体、特に窒化ガリウム（ＧａＮ）、及び／又は、ガリウムリン（ＧａＰ）、及び／又は、窒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）、及び／又は、窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）、及び／又は、ヒ化インジウムガリウム（ＩｎＧａＡｓ）、及び／又は、ヒ化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＡｓ）、及び／又は、ガリウム砒素リン（ＧａＡｓＰ）で作られる。このタイプの半導体材料は、赤色（例えば、ＧａＡｓＰ、ＩｎＧａＰ）、青色（例えば、１０％から２０％のＩｎのＩｎＧａＮ）及び緑色（例えば、２０％超のＩｎのＩｎＧａＮ、ＧａＰ、ＡｌＧａＰ）を発光するマイクロＬＥＤを製造することを可能にする。従って、発光パネルに望まれる波長をそれ自体発光する発光素子を形成することができ、従って現在使用されているカラーフィルタをなくすことができる。
特に、イメージポイント当たり３つの発光素子（赤色、緑色、及び青色それぞれに１つ）を含む発光画像表示パネルの製造のために、この方法は、１つの色につきマイクロチップの３つのアレイを独立して形成し、発光パネルに望ましい位置で第４の基板上においてそれらの後続の配置を実現することができる。変形例として、その上に製造された所与の色のマイクロＬＥＤを有する成長基板毎に、制御エレクトロニクスを有するシリコン基板が配置され、その後、このようにして得られた異なる色のマイクロチップが前述したように配置される。
本発明はまた、
－電気接続部を備える基板、及び、
－前記基板に固定され、駆動されるように前記電気接続部に接続されるマイクロチップのアレイ、を備え、
各マイクロチップが、
シリコン容積内に形成されたトランジスタベースの能動制御回路であって、前記回路が前記基板の接続部に接続される能動制御回路と、
前記制御回路に固定され、制御されるようにそれに接続されるマイクロＬＥＤとの積層体を備える、発光パネルを対象とする。
言い換えれば、本発明による発光パネルは、ランバート放射（したがって、視野角の問題なし）を有する、より明るいディスプレイを形成することを可能にし、より良好な電力効率を有し、潜在的に透明基板上にある。
一実施形態によれば、前記マイクロＬＥＤは、特にガリウムベースのＩＩＩ－Ｖ族半導体、特に窒化ガリウム（ＧａＮ）、及び／又は、ガリウムリン（ＧａＰ）、及び／又は、窒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）、及び／又は、窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）、及び／又は、ヒ化インジウムガリウム（ＩｎＧａＡｓ）、及び／又は、ヒ化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＡｓ）、及び／又は、ガリウム砒素リン（ＧａＡｓＰ）、及び／又は、アルミニウムインジウムガリウムリン（ＩｎＧａＡｌＰ）で作られる。
本発明は、添付の図面と関連して一例として提供される以下の説明を読むことにより、よりよく理解されるであろう。ここで、同じ参照番号は、同一又は同様の要素を示す。
図１は、本発明による発光パネルの簡略化した斜視図である。 図２は、本発明によるパネルの構造に含まれるマイクロチップの単純化した断面図である。 図３は、マイクロＬＥＤ及びその制御回路を示す電気回路図である。 図４は、本発明による相互接続基板の接続を示す電気回路図である。 図５Ａは、本発明による発光パネルの製造方法の第１の実施形態を示す。 図５Ｂは、本発明による発光パネルの製造方法の第１の実施形態を示す。 図５Ｃは、本発明による発光パネルの製造方法の第１の実施形態を示す。 図５Ｄは、本発明による発光パネルの製造方法の第１の実施形態を示す。 図５Ｅは、本発明による発光パネルの製造方法の第１の実施形態を示す。 図５Ｆは、本発明による発光パネルの製造方法の第１の実施形態を示す。 図５Ｇは、本発明による発光パネルの製造方法の第１の実施形態を示す。 図５Ｈは、本発明による発光パネルの製造方法の第１の実施形態を示す。 図５Ｉは、本発明による発光パネルの製造方法の第１の実施形態を示す。 図５Ｊは、本発明による発光パネルの製造方法の第１の実施形態を示す。 図６Ａは、本発明による発光パネルの製造方法の第２の実施形態を示す。 図６Ｂは、本発明による発光パネルの製造方法の第２の実施形態を示す。 図６Ｃは、本発明による発光パネルの製造方法の第２の実施形態を示す。 図６Ｄは、本発明による発光パネルの製造方法の第２の実施形態を示す。 図６Ｅは、本発明による発光パネルの製造方法の第２の実施形態を示す。 図６Ｆは、本発明による発光パネルの製造方法の第２の実施形態を示す。 図６Ｇは、本発明による発光パネルの製造方法の第２の実施形態を示す。 図６Ｈは、本発明による発光パネルの製造方法の第２の実施形態を示す。 図６Ｉは、本発明による発光パネルの製造方法の第２の実施形態を示す。
以下において、“下部”及び“上部”という用語は、図面に示された要素の相対的な配置を意味する。
図１から図３を参照すると、例えば表示画面（コンピュータ、スマートフォン、テレビセット、タブレット等の）又は画像投影機用である、本発明の一実施形態による発光パネル１０は、
－パネル制御信号ＤＡＴＡ及びＳＣＡＮを供給し、電力供給電圧Ｖｐ及びＶｎを供給するために、例えば電気接点及びトラックである導電体を含むだけである受動電子接続基板１２、及び、
－受動基板１２に固定され、その電気接続部に接続される発光マイクロチップ１６のアレイ１４を備え、
そのマイクロチップは、例えば画像ディスプレイ用に空間的に配置される。
各マイクロチップ１６は、上部に無機半導体マイクロＬＥＤ１８を、上部に接続される下部に、シリコンブロックに形成される能動制御回路２０を備える。特に、制御回路は、ＴＦＴ技術に従って形成されない。
より具体的に、マイクロＬＥＤ１８は、少なくとも１つのホモ接合又は１つのヘテロ接合を備え、例えば、上部のＰ型（又はＮ型）の半導体層２２及び下部のＮ型（それぞれＰ型）の半導体層２４の積層体で形成されたＰＮ接合、及び、光を発生させるために積層体を通して電流を流すための２つの電気接点２６、２８を備える。有利には、マイクロＬＥＤ１８は、前記第１の基板のマイクロＬＥＤを形成する積層体は、特にガリウムベースのＩＩＩ－Ｖ族半導体、特に窒化ガリウム（ＧａＮ）、及び／又は、ガリウムリン（ＧａＰ）、及び／又は、窒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）、及び／又は、窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）、及び／又は、ヒ化インジウムガリウム（ＩｎＧａＡｓ）、及び／又は、ヒ化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＡｓ）、及び／又は、ガリウム砒素リン（ＧａＡｓＰ）で作られる。このタイプの半導体材料は、赤色（例えば、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＩｎＧａＡｌＰ）、青色（例えば、ＩｎＧａＮ）、及び緑色（例えば、ＧａＮ、ＧａＰ、ＡｌＧａＰ）で発光するマイクロＬＥＤを製造することが可能である。勿論、マイクロＬＥＤ１８の構造は、例えばＧａＮで作られる２つのＮ及びＰ層の積層体に支配され得るものではなく、国際公開第２０１２／０３５２４３号及び国際公開第２０１２／１５６６２０号等に示されるような、例えば“平面構造”、“ＭＥＳＡ”型構造、ナノワイヤベースの構造等のあらゆる周知の形状を取ってもよい。
接触トランスファ３０はさらに、マイクロＬＥＤ１８の電気接点２６の１つを、制御回路２０の下部表面３４に配置された電気接点３２に電気的に接続するために、マイクロチップ１４を通して提供される。接触トランスファ３０は、例えば、“ＴＳＶ”型（シリコン貫通ビア）であり、この目的において、接点２６から表面３４までマイクロチップを横切るホールを備え、そのホールは、例えば誘電層である電気絶縁体の層でコーティングされた壁を有し、例えば金属である導電材料で充填される。マイクロＬＥＤ１８の他の接点２８は、例えば、制御回路２０の上部表面との界面において、マイクロＬＥＤ１８の下部表面３６に配置される。
制御回路２０は、制御信号ＤＡＴＡ及びＳＣＡＮに従ってマイクロＬＥＤ１８の個々の制御のための電子部品（トランジスタ、キャパシタ、抵抗器等）を備える。このような個々の制御は、各マイクロＬＥＤを能動的にアドレスすることを可能にする。例えば、図３を参照すると、制御回路２０は、以下を備える。
－マイクロＬＥＤ１８の状態（例えば、オン又はオフ）を設定する信号ＤＡＴＡを受けるためにマイクロチップ１４の出力接点４０に接続されたドレインを有し、マイクロＬＥＤ１８の状態を更新することを可能にしたり、しなかったりする信号ＳＣＡＮを受けるためにマイクロチップ１４の出力接点４２に接続されるゲートを有する第１のＰＭＯＳトランジスタ３８を備える。
－第１のＰＭＯＳトランジスタ３８のソースに接続されるゲートを有し、第２の電力供給電圧Ｖｐの印加のためのＬＥＤマイクロチップの出力接点４６に接続されるドレインを有し、マイクロＬＥＤ１８の接点２８に接続されるソースを有する第２のＮＭＯＳトランジスタ４４を備える。第２のトランジスタ４４は、マイクロＬＥＤ１８の接続、及び、接点３２及び２８の間の電位差Ｖｐ－Ｖｎの印加をこのように可能にし、マイクロＬＥＤ１８への電流の流入を可能にする。
－２つのリフレッシュ間のマイクロＬＥＤ１８の状態を維持するために第２のトランジスタ４４のゲート及びドレインの間に接続されるキャパシタ４８を備える。
図４は、以下に記載されるパネルの接続及び制御のダイアグラムを示し、パネルが３列で３行のマイクロチップ１６のアレイ１４を含むこと、接続基板１２がアレイ１４の列毎のリフレッシュの回路５０に接続されること、回路５２が、回路５０によって選択される列のマイクロＬＥＤの照明の状態を制御すること、及び電源Ｖｐ及びＶｓを示す。
本発明による発光パネルの製造方法の第１の実施形態は、例えば、以上に記載されるようなパネルであり、図５Ａから図５Ｉに関連して以下に記載される。
この方法は、それ自体が従来技術で知られる、例えばＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）技術に従って、シリコン基板６０内の能動制御回路２０のアレイの製造で開始する（図５Ａ）。
複数の回路２０は、続いてそれらを個別化することができるように各回路２０の周囲にトレンチを形成するために選択される少なくとも距離Δだけ離隔される。距離Δは、例えば、トレンチ製造プロセスの精度に従って選択され、それは、回路２０の最大密度が前記プロセスを考慮することを可能にする。
制御回路２０のアレイの製造とは別に、この方法は、マイクロＬＥＤ１８のアレイを形成する半導体層及び電気接点の積層体を含む第２の基板６１を製造することを含む。例えばそれぞれＰ型及びＮ型である２つのＧａＮ層である、マイクロＬＥＤを形成する半導体層の積層体の製造は、例えば、従来技術で知られるように、エピタキシャル成長によって成長基板６２（例えば、サファイア又はシリコンで作られる）上に形成される（図５Ｂ）。例えば、マイクロＬＥＤ１８は、文献（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗｔｈ ２６８ （２００４） ５２７－５３０）に記載される技術に従って製造される。
図５Ｃを参照すると、制御回路２０のアレイ及びマイクロＬＥＤの１８のアレイは、次いで、国際公開第２０１３／００１２２５号又は仏国特許発明第２９２８０３３号に記載されるような、例えば直接ヘテロ結合を用いて、又は半田バンプ及び熱圧着を用いた“フリップチップ”タイプのハイブリッド形成によって、及び／又は、中空マイクロチューブを用いて互いに配置され、互いに固定される。このように、アレイの相互接続は、各マイクロＬＥＤの接点２８を、関連する制御回路のトランジスタ４４の対応する端子と接続するように行われる。ＴＳＶタイプの接触トランスファ３０は、次いで、マイクロＬＥＤの各接触部２６を制御回路の自由表面に移すために形成される。成長基板６２は、次いで、例えばサファイア基板の場合にレーザーリフトオフによって、又は、シリコン基板の場合に機械的研磨及びＫＯＨを用いた化学エッチングによって、除去される。
マイクロＬＥＤ及び制御回路のアレイの積層によってこのように形成された第３の基板６３は、次いで、所謂“一時的な”結合によって、例えばシリコンで作られる、所謂“ハンドル”基板６４に移され、それは、例えば樹脂を用いた、特にブルーアー社の“ＷａｆｅｒＢＯＮＤ（登録商標）ＨＴ－１０．１０”樹脂を用いた後続の容易な除去を可能にする（図５Ｄ）。
この方法は、各マイクロチップ１４の個別化に関して、例えば、Ｃｌ２を用いたＩＣＰ（“Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ ｃｏｕｐｌｅｄ ｐｌａｓｍａ”：より直線的なエッチングを提供するＲＩＥモード）によるＲＩＥによって、各マイクロチップの周りでハンドル基板６４に向かってトレンチ６６をエッチングすることによって続く（図５Ｅ）。
独立的に、以前に記載された段階において、この方法は、例えば、その表面に形成されたインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）で作られる電気トラックを有するガラス基板である、パネルに対して望まれる寸法を有し、各制御回路２０の下部表面３４に提供された接点３２、４０、４２及び４６の電気接続用の電気接続のネットワークを含む第４の受動基板６８を製造することを含む。
それらのマイクロＬＥＤ１８によってハンドル基板６４に取り付けられたマイクロチップ１４は、次いで、基板６８に配置され、例えば、以前に記載されたような直接ヘテロ結合又はフリップチップハイブリッド形成を用いて、制御回路の電気接続部を基板６８の対応する電気接続部に電気的に接続するために固定される（図５Ｆ）。マイクロチップ１４は、次いで、例えば３００℃まで加熱することによってハンドル基板６４から分離される。
ハンドル基板６４上のマイクロチップ１４のピッチ（現在の製造技術で数十マイクロメートル程度、例えば３０μｍ）は、発光パネルのマイクロチップのアレイのピッチより大きいものであり得（現在、数百マイクロメートル程度、例えば、１５マイクロメートルから１ミリメートルの範囲）、この方法は、例えば、受動基板６８にマイクロチップの一部を配置し（図５Ｇ）、次いで、発光パネルのピッチで残っているマイクロチップを有するハンドル基板を移動し、発光パネルが完成するまで（図５Ｊ）、マイクロチップの他の部分を配置する等する（図５Ｈ、図５Ｉ）。
この第１の実施形態において、ハンドル基板は、受動接続基板６８にマイクロチップ１４を配置するために使用される。一次的な結合によってマイクロチップに固着されるハンドル基板６４の使用は、それがどこにあったとしても、成長基板を除去することを可能にするという利点を有する。しかしながら、製造段階及び追加の配置段階を前提としている。
図６Ａから図６Ｉに示される本発明による方法の第２の実施形態によれば、成長基板６２は、図５Ｃのように、第１及び第２の基板６０、６１が互いに相互接続されると除去されないが、製造及び配置段階を省略することができ、アレイ６８上のマイクロチップ１４の整列を容易にすることができるハンドル基板として使用することができる。マイクロチップ１４は、例えば米国特許第６０７１７９５号明細書に記載されているような局所レーザーリフトオフ（図６Ｆ）の使用によって成長基板６２から分離される（すなわち、２４８ｎｍ－ＫｒＦのパルスレーザーの使用、及び、１００から６００ｍＪ／ｃｍ２の間のエネルギーを有するμＬＥＤの使用）。μＬＥＤの場合、レンズは、サファイア及びＧａＮの間の界面にレーザビームを集束させることができる。
カラー画像を表示する発光パネルの製造に適用される上述の製造方法の実施形態では、青色画素に対応するマイクロチップを、青色画素に適切な位置に相互接続部を配置することによって配置し、その後、緑色画素を配置するために相互接続部を追加することができ、その後、赤色画素を配置するために相互接続部を追加することができる。
さらに、マイクロチップ１４及び相互接続基板６８の間の相互接続部は、銅のマイクロチューブ又はマイクロピラー（所謂、“マイクロバンプ”技術）、又は、パッド間の直接ボンディングを行う銅接続パッド（例えば、異種または熱圧着による）であってもよい。
特にマイクロチップ毎に４つの電気接続部を誘発する特定の制御回路が記載されている。勿論、任意のタイプの能動制御回路を想定することができる。特に、平坦な表面を有するために、ＡＳＩＣ製造方法における最後の相互接続レベルを提供することができる。特に、シリコン中にトランジスタを製造する方法の後に、得られる表面は非平面であり得る。アクティブシリコンアレイ及びマイクロＬＥＤアレイ（例えば、ＧａＮで作られる）の間の相互接続を容易にするために、互いに配置された表面が平坦であることが好ましい。これを達成するために、誘電絶縁体（例えば、ＳｉＯ２）を堆積させ、エッチングし、接続部のレベルでエッチングが現れ、エッチング孔を充填するためにＣｕを堆積させ、平坦な表面を有するようにＣＭＰ（化学的機械的研磨）で仕上げることによって、アクティブアレイの最後のレベルが形成される。この種の技術は、一般に「ダマシン」として知られている。
１０ 発光パネル
１２ 受動基板
１４ アレイ
１６ 発光マイクロチップ
１８ 無機半導体マイクロＬＥＤ
２０ 制御回路
２２ 半導体層
２４ 半導体層
２６ 電気接点
２８ 電気接点
３０ 接触トランスファ
３２ 接点
３４ 下部表面
３６ 下部表面
３８ ＰＭＯＳトランジスタ
４０ 接点
４２ 接点
４４ ＮＭＯＳトランジスタ
４６ 接点
５０ リフレッシュの回路
５２ 回路
６０ シリコン基板
６１ 第２の基板
６２ 成長基板
６３ 第３の基板
６４ ハンドル基板
６６ トレンチ
６８ 受動基板

Claims (7)

  1. 発光パネル（１０）の製造方法であって、
    －無機半導体マイクロＬＥＤ（１８）を形成する半導体層の積層体と、前記マイクロＬＥＤのための電気接続部（２６、２８）のアレイと、を備える、第１の基板（６１）を製造する段階であって、前記電気接続部（２６、２８）が前記第１の基板の第１の表面（３６）に配置されるような方法で前記第１の基板の製造が行われる段階、
    －前記第１の基板（６１）から独立した第２のシリコン基板（６０）に、前記マイクロＬＥＤ（１８）を制御するためのトランジスタベースの制御回路（２０）のアレイを製造する段階であって、前記マイクロＬＥＤの制御用の第１の接続部（２８）が、前記第２のシリコン基板（６０）の第１の表面（３４）に配置され、前記発光パネルの駆動用の第２の接続部（３２、４２、４６）が、前記第２のシリコン基板（６０）の第２の表面に配置されるように、前記製造が行われる段階、
    －前記マイクロＬＥＤの電気接続部を前記制御回路（２０）の第１の電気接続部（２８）に電気的に接続するために、前記第１の基板（６１）の第１の表面及び前記第２のシリコン基板（６０）の第１の表面の一方を他方に配置し、前記表面を互いに固定し、それによって、電子マイクロチップ（１６）のアレイを備える第３の基板（６３）を得る段階であって、各々がマイクロＬＥＤ（１８）及び制御回路（２０）の積層体で形成される段階、
    －移送基板（６４）及び前記マイクロチップ（１６）のアレイを備えるマイクロチップ移送構造体（１６、６４）を製造する段階であって、各マイクロチップ（１６）が、そのマイクロＬＥＤによってのみ前記移送基板（６４）に固定され、前記マイクロチップの周囲で前記第３の基板（６３）にトレンチ（６６）を形成することによって個別化される段階、
    －前記移送基板から独立した第４の基板（６８）を製造する段階であって、前記第４の基板（６８）の第１の表面に配置され、前記発光パネルを駆動するための信号を供給するために構成される電気接続部を前記第４の基板（６８）が備える、前記移送基板から独立した第４の基板（６８）を製造する段階、
    －前記第４の基板（６８）の第１の表面に前記移送構造体を配置し、前記制御回路（２０）の第２の接続部（３２、４２、４６）を前記第４の基板（６８）の電気接続部に接続するために前記第４の基板（６８）の第１の表面に前記マイクロチップ（１６）を固定し、前記移送基板から前記マイクロチップ（１６）を分離する段階、
    を含む、発光パネル（１０）の製造方法。
  2. 前記マイクロチップ移送構造体（１６、６４）の製造が、
    －前記第３の基板（６３）を前記移送基板（６４）に配置し、一時的に結合する段階、及び、
    －次いで、前記移送基板（６４）に至るまで前記マイクロチップ（１２）の周囲にトレンチ（６６）を形成する段階、を含む、請求項１に記載の発光パネルの製造方法。
  3. －前記第１の基板の製造が、成長基板（６２）を製造し、前記マイクロＬＥＤ（１８）を形成する半導体層をエピタキシャル成長によって成長させる段階を含み、前記成長基板が、前記マイクロチップ移送構造体の基板を形成し、
    －前記マイクロチップ移送構造体の製造が、前記移送基板に至るまで前記マイクロチップの周囲にトレンチ（６６）を形成する段階を含み、
    －前記移送基板からの前記マイクロチップの分離が、前記移送基板からのその分離を得るために、前記マイクロチップ上における前記移送基板の、それに垂直なレーザー照射を含む、請求項１に記載の発光パネルの製造方法。
  4. －前記移送構造体の前記マイクロチップ（１６）のアレイが、第１の繰り返しピッチを示し、
    －前記第４の基板（６８）の電気接続部が、前記第１の繰り返しピッチより大きな第２の繰り返しピッチを有してアレイ状に配置され、
    －前記第１の移送構造体（１６、６４）の移送、前記第４の基板（６８）の第１の表面に対する前記マイクロチップの固定、及び、前記移送基板からの前記マイクロチップ（１６）の分離が、
    前記第４の基板の第１の位置に前記移送構造体を配置する段階、
    前記第１の位置に少なくとも１つの第１のマイクロチップを固定する段階、
    前記移送構造体及び前記第４の基板を互いに対して前記第２の繰り返しピッチによって移動することによって、前記第４の基板の第２の位置に前記移送構造体を配置する段階、及び、
    前記第２の位置に少なくとも１つの第２のマイクロチップを固定する段階を含む、請求項１から３の何れか一項に記載の発光パネルの製造方法。
  5. 前記第２のシリコン基板における制御回路（２０）が、ＡＳＩＣ製造技術に従って製造される、請求項１から４の何れか一項に記載の発光パネルの製造方法。
  6. 前記第４の基板（６８）が、電気接続部のみを備える、請求項１から５の何れか一項に記載の発光パネルの製造方法。
  7. 前記第１の基板のマイクロＬＥＤ（１８）を形成する積層体が、窒化ガリウム、及び／又は、窒化インジウムガリウム、及び／又は、窒化アルミニウムガリウムで作られる、請求項１から６の何れか一項に記載の発光パネルの製造方法。
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