(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多色ＬＥＤ表示装置（１０）を製造する方法であって、前記多色ＬＥＤ表示装置（１０）が、多数のピクセル（５）を有するＬＥＤ発光ユニット（４）を備えており、
−  前記ピクセル（５）が、第１の色を放出する第１のサブピクセル（Ｂ）と、第２の色を放出する第２のサブピクセル（Ｇ）と、第３の色を放出する第３のサブピクセル（Ｒ）とを備えており、
−  前記サブピクセル（Ｒ，Ｇ，Ｂ）それぞれが、第１の色の放射を放出するのに適するＬＥＤチップ（３）を含んでおり、
−  前記第１の色の放射を前記第２の色の放射に変換するのに適する第１の変換層（１）が、少なくとも前記第２のサブピクセル（Ｇ）の上に配置され、
−  前記第１の色の放射もしくは前記第２の色の放射（６）またはその両方を前記第３の色の放射に変換するのに適する第２の変換層（２）が、前記第３のサブピクセル（Ｒ）の上に配置され、
−  前記第２のサブピクセル（Ｇ）それぞれの上に前記第１の変換層（１）を配置し、前記第３のサブピクセル（Ｒ）それぞれの上に前記第２の変換層（２）を配置するために、
前記ピクセル（５）の上の少なくとも１つの定義された領域において前記第１の変換層（１）または前記第２の変換層（２）を形成または除去する少なくとも１つの工程ステップが実行され、
−  前記工程ステップにおいて、一部のＬＥＤチップ（３）が電気的に動作され、
−  前記少なくとも１つの領域が、前記一部のＬＥＤチップ（３）によって生成される電磁放射（６）、発生する熱、または発生する電界によって、定義され、
−  前記第１の変換層（１）が前記ＬＥＤ発光ユニット（４）の上に配置され、
−  前記第２の変換層（２）が前記第１の変換層（１）の上に配置され、
−  前記第１のサブピクセル（Ｂ）および前記第２のサブピクセル（Ｇ）から前記第２の変換層（２）が除去され、
−  前記第１のサブピクセル（Ｂ）から前記第１の変換層（１）が除去される方法。
【請求項２】
前記第１の変換層（１）もしくは前記第２の変換層（２）またはその両方を除去する前記ステップが、局所的に層を除去する方法によって実施され、前記局所的に層を除去する方法が、前記一部のＬＥＤチップ（３）によって放出される電磁放射（６）のスペクトル感知式光学的認識法によって制御される、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記局所的に層を除去する方法が、レーザアブレーションまたはエッチング工程である、
請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の変換層（１）もしくは前記第２の変換層（２）またはその両方を除去する前記ステップが、局所的に層を除去する方法によって実施され、前記局所的に層を除去する方法が、前記一部のＬＥＤチップ（３）によって放出される熱によって、もしくは、前記一部のＬＥＤチップ（３）によって放出される電磁放射（６）によって、またはその両方によって、局所的に増幅される、
請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記局所的に層を除去する方法が、湿式化学エッチング法である、
請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の変換層（１）もしくは前記第２の変換層（２）またはその両方を除去する前記ステップが、局所的に層を除去する方法によって実施され、前記局所的に層を除去する方法が、前記一部のＬＥＤチップ（３）によって発生する電界によって局所的に増幅される、
請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記局所的に層を除去する方法が、乾式エッチング法である、
請求項６に記載の方法。
【請求項８】
多色ＬＥＤ表示装置（１０）を製造する方法であって、前記多色ＬＥＤ表示装置（１０）が、多数のピクセル（５）を有するＬＥＤ発光ユニット（４）を備えており、
−  前記ピクセル（５）が、第１の色を放出する第１のサブピクセル（Ｂ）と、第２の色を放出する第２のサブピクセル（Ｇ）と、第３の色を放出する第３のサブピクセル（Ｒ）とを備えており、
−  前記サブピクセル（Ｒ，Ｇ，Ｂ）それぞれが、第１の色の放射を放出するのに適するＬＥＤチップ（３）を含んでおり、
−  前記第１の色の放射を前記第２の色の放射に変換するのに適する第１の変換層（１）が、少なくとも前記第２のサブピクセル（Ｇ）の上に配置され、
−  前記第１の色の放射もしくは前記第２の色の放射（６）またはその両方を前記第３の色の放射に変換するのに適する第２の変換層（２）が、前記第３のサブピクセル（Ｒ）の上に配置され、
−  前記第２のサブピクセル（Ｇ）それぞれの上に前記第１の変換層（１）を配置し、前記第３のサブピクセル（Ｒ）それぞれの上に前記第２の変換層（２）を配置するために、
前記ピクセル（５）の上の少なくとも１つの定義された領域において前記第１の変換層（１）または前記第２の変換層（２）を形成または除去する少なくとも１つの工程ステップが実行され、
−  前記工程ステップにおいて、一部のＬＥＤチップ（３）が電気的に動作され、
−  前記少なくとも１つの領域が、前記一部のＬＥＤチップ（３）によって生成される電磁放射（６）、発生する熱、または発生する電界によって、定義され、
−  放射感応性および／または感熱性の層（１３，１４，２１，２２，２４）が塗布され、前記一部のＬＥＤチップ（３）によって放出される放射（６）によって、もしくは発生する熱によって、またはその両方によって一部の領域において変化し、
−  前記領域において、または前記領域の外側において、前記放射感応性および／または感熱性の層（１３，１４，２１，２２，２４）に開口部（１５）が形成される方法。
【請求項９】
前記放射感応性および／または感熱性の層（１３，１４，２１，２２，２４）が、フォトレジスト層（１３，１４）であり、前記フォトレジスト層（１３，１４）が、前記一部のＬＥＤチップ（３）によって放出される電磁放射（６）によって前記領域において露光される、
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記放射感応性および／または感熱性の層（１３，１４，２１，２２，２４）が感熱層（２４）であり、前記感熱層（２４）が、前記一部のＬＥＤチップ（３）によって発生する熱によって前記領域において変化する、
請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記感熱層（２４）が塗布される前に、放射吸収層（２３）が形成される、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１の変換層（１）または前記第２の変換層（２）が、前記放射感応性および／または感熱性の層（１３，１４，２１，２２，２４）に塗布され、前記開口部（１５）の外側においてリフトオフ技術によって再び除去される、
請求項８から請求項１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の変換層（１）または前記第２の変換層（２）に前記放射感応性および／または感熱性の層（１３，１４，２１，２２，２４）が塗布され、
前記第１の変換層（１）または前記第２の変換層（２）が、層を除去する方法によって前記開口部（１５）において除去される、
請求項８から請求項１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
前記層を除去する方法がエッチング工程である、
請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
多色ＬＥＤ表示装置（１０）を製造する方法であって、前記多色ＬＥＤ表示装置（１０）が、多数のピクセル（５）を有するＬＥＤ発光ユニット（４）を備えており、
−  前記ピクセル（５）が、第１の色を放出する第１のサブピクセル（Ｂ）と、第２の色を放出する第２のサブピクセル（Ｇ）と、第３の色を放出する第３のサブピクセル（Ｒ）とを備えており、
−  前記サブピクセル（Ｒ，Ｇ，Ｂ）それぞれが、第１の色の放射を放出するのに適するＬＥＤチップ（３）を含んでおり、
−  前記第１の色の放射を前記第２の色の放射に変換するのに適する第１の変換層（１）が、少なくとも前記第２のサブピクセル（Ｇ）の上に配置され、
−  前記第１の色の放射もしくは前記第２の色の放射（６）またはその両方を前記第３の色の放射に変換するのに適する第２の変換層（２）が、前記第３のサブピクセル（Ｒ）の上に配置され、
−  前記第２のサブピクセル（Ｇ）それぞれの上に前記第１の変換層（１）を配置し、前記第３のサブピクセル（Ｒ）それぞれの上に前記第２の変換層（２）を配置するために、
前記ピクセル（５）の上の少なくとも１つの定義された領域において前記第１の変換層（１）または前記第２の変換層（２）を形成または除去する少なくとも１つの工程ステップが実行され、
−  前記工程ステップにおいて、一部のＬＥＤチップ（３）が電気的に動作され、
−  前記少なくとも１つの領域が、前記一部のＬＥＤチップ（３）によって生成される電磁放射（６）、発生する熱、または発生する電界によって、定義され、
前記第１の変換層（１）もしくは前記第２の変換層（２）またはその両方が、電気泳動法によって堆積し、前記堆積が、前記一部のＬＥＤチップ（３）によって発生する電界によって局所的に増幅される方法。
【請求項１６】
前記第１の変換層（１）もしくは前記第２の変換層（２）またはその両方を堆積させる前に、電気的絶縁層（２０）が形成され、前記電気的絶縁層が、放射感応性および／または感熱性の層（１３，１４，２１，２２，２４）を使用して構造化され、前記放射感応性および／または感熱性の層（１３，１４，２１，２２，２４）が、前記一部のＬＥＤチップ（３）によって生成される放射（６）によって、もしくは発生する熱によって、またはその両方によって、変化する、
請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記放射感応性および／または感熱性の層（１３，１４，２１，２２，２４）がフォトレジスト層（１３，１４）であり、前記フォトレジスト層（１３，１４）が、前記一部のＬＥＤチップ（３）によって放出される電磁放射（６）によって露光される、
請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１の変換層（１）および／または前記第２の変換層（２）が形成された後、前記放射感応性および／または感熱性の層（１３，１４，２１，２２，２４）が、再び除去される、
請求項８から請求項１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
前記ピクセル（５）が、１００μｍ未満の幅を有する、
請求項１から請求項１８のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変換層を使用して複数の色の光が生成される多色ＬＥＤ表示装置を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多色ＬＥＤ表示装置は、例えば、ＬＥＤ表示装置のピクセルそれぞれが青色発光ＬＥＤチップを含んでおり、ピクセルの第１の部分に第１の変換層（青色光を緑色光に変換する）が形成されており、ピクセルの第２の部分に第２の変換層（青色光を赤色光に変換する）が形成されていることによって、実施することができる。これに代えて、第１の変換層によって青色光を緑色光に変換し、第２の変換層によって緑色光を赤色光に変換する目的で、第１の変換層および第２の変換層の両方をピクセルの第２の部分に形成することも可能である。
【０００３】
このようにして、２層の変換層を使用することで多数の青色発光ＬＥＤチップによってＲＧＢ表示装置を実施することができる。
【０００４】
青色光を緑色光に変換する、あるいは青色光もしくは緑色またはその両方を赤色光に変換するための適切な変換物質はそれ自体公知である。変換物質を含む変換層は、例えば薄層の形でＬＥＤチップに選択的に形成することができる。しかしながら、特に、２種類の変換物質を備えたＬＥＤ表示装置の場合、この方法は極めて複雑である。この方法は、ピクセルの辺長が１００μｍ以上であるＬＥＤ表示装置の場合に適している。しかしながら、ピクセルのサイズがこれより小さい場合、相当な調整コストが発生する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明の１つの目的は、異なる色のピクセルが比較的低い製造コストおよび調整コストで作製される多色ＬＥＤ表示装置を製造する方法を開示することであり、本方法は、特に、極めて小さいピクセルサイズを有するＬＥＤ表示装置に適するように意図されている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、独立特許請求項による、多色ＬＥＤ表示装置の製造方法によって達成される。従属請求項は、本発明の有利な形態および発展形態に関する。
【０００７】
多色ＬＥＤ表示装置を製造する方法であって、ＬＥＤ表示装置が、多数のピクセルを有するＬＥＤ発光ユニットを備えている、方法、を開示する。ピクセルは、第１の色を放出する第１のサブピクセルと、第２の色を放出する第２のサブピクセルと、第３の色を放出する第３のサブピクセルとを備えていることが好ましい。好ましい一形態においては、第１のサブピクセルは青色光を放出する目的で設けられており、第２のサブピクセルは緑色光を放出する目的で設けられており、第３のサブピクセルは赤色光を放出する目的で設けられている。特に、ピクセルそれぞれは、ＲＧＢ  ＬＥＤ表示装置のピクセルを形成することができる。
【０００８】
サブピクセルそれぞれは、第１の色の放射を放出するのに適するＬＥＤチップを含んでいる。ＬＥＤ表示装置は、特に、窒化物化合物半導体系であり例えば青色光を放出するＬＥＤチップを含んでいることができる。ＬＥＤ表示装置のすべてのＬＥＤチップが第１の色の光、特に青色光を放出することが好ましい。多色特性は、一部のサブピクセルの上に第１の変換層もしくは第２の変換層またはその両方が配置されていることによって、ＬＥＤ表示装置の場合に有利に実現する。
【０００９】
特に、本方法においては、第１の色の放射を第２の色の放射に変換するのに適する第１の変換層を、少なくとも第２のサブピクセルの上に配置する。第１の変換層は、例えば、ＬＥＤチップによって放出される青色光を緑色光に変換するのに適したものとすることができる。
【００１０】
さらに、第１の色の放射もしくは第２の色の放射またはその両方を第３の色の放射に変換するのに適する第２の変換層を、第３のサブピクセルの上に配置することが有利である。第２の変換層は、例えば、ＬＥＤチップによって放出される青色光を赤色光に変換するのに適したものとすることができる。この場合、第２の変換層は、青色光を放出する第３のサブピクセルのＬＥＤチップの上に直接配置することが有利である。
【００１１】
しかしながら、これに代えて、第２の色の放射を第３の色の放射に変換する目的で、第２の変換層を第１の変換層の上に部分的に配置することも可能である。一例として、第２の変換層は、第１の変換層によって生成される緑色光を赤色光に変換することができる。この場合、ＬＥＤ表示装置の第３のサブピクセル（例えば赤色光を放出する目的で設けられている）の上に、第１の変換層および第２の変換層の両方が配置される。
【００１２】
本方法の一形態においては、第１のサブピクセルの上には変換層を配置しないことが有利である。したがって、第１のサブピクセルは、ＬＥＤチップによって直接放出される変換されていない光（例えば青色光）を放出する。しかしながら、これに代えて、第１のサブピクセルの上にさらなる変換層を配置することも可能である。一例として、紫外スペクトル領域の放射を放出するＬＥＤチップを使用し、放出される紫外光を３種類の変換層によって、青色光、緑色光、および赤色光に変換することが可能である。
【００１３】
多色ＬＥＤ表示装置は、必ずしもＲＧＢ表示装置である必要はなく、特に、４色以上を有することもできる。一例として、多色ＬＥＤ表示装置は、赤色、緑色、および青色に加えて、少なくとも１つのさらなる色（例えばＲＹＧＢ表示装置の場合における黄色光）を放出することができる。
【００１４】
本方法においては、第２のサブピクセルそれぞれの上に第１の変換層を配置し、第３のサブピクセルそれぞれの上に第２の変換層を配置するために、ピクセルの上の少なくとも１つの定義された領域において第１の変換層または第２の変換層を形成または除去する少なくとも１つの工程ステップを実行する。この工程ステップにおいては、一部のＬＥＤチップを電気的に動作させることが有利である。第１の変換層または第２の変換層が形成される少なくとも１つの定義された領域、あるいは第１の変換層または第２の変換層が除去される少なくとも１つの定義された領域は、電気的に動作させたＬＥＤチップによって生成される電磁放射、発生する熱、または発生する電界によって、定義されることが有利である。
【００１５】
本方法では、第１の変換層もしくは第２の変換層またはその両方をサブピクセルに選択的に形成する、またはサブピクセルから選択的に除去することを可能にする目的で、一部のＬＥＤチップの動作時に生成される動作変数（operative variable）、特に、生成される放射、発生する熱、または発生する電界を使用することが有利である。第１の変換層もしくは第２の変換層またはその両方が形成される領域、または除去される領域が、一部のＬＥＤチップを動作させることによって定義されるため、本方法においては調整コストが低く、これは有利である。特に、本方法では、マスクを載せて調整するステップを省くことができる。したがって、本方法は、マスク法を使用して変換層を形成するときに相当な調整コストが発生する、極めて小さいピクセルを有するＬＥＤ表示装置の場合に、特に有利である。
【００１６】
本方法の一形態においては、ＬＥＤ発光ユニットの上に第１の変換層を配置し、第１の変換層の上に第２の変換層を配置する。特に、最初に、ＬＥＤ発光ユニットの上に領域全体にわたり第１の変換層を配置することができ、第１の変換層の上に領域全体にわたり第２の変換層を配置することができる。
【００１７】
第１の変換層と第２の変換層は、例えば連続的に形成することができる。これに代えて、第１の変換層と第２の変換層は、例えばあらかじめ作製される２層の変換体薄層の形で、ＬＥＤ発光ユニットに同時に貼り付けることができる。変換体薄層は、例えば、第１の変換物質を含む第１の変換層と、第２の変換物質を含み第１の変換層に結合されている第２の変換層とを備えていることができる。
【００１８】
一形態においては、第１のサブピクセルおよび第２のサブピクセルから第２の変換層を除去する。さらに、第１のサブピクセルから第１の変換層を除去する。
【００１９】
このようにすることで、第１のサブピクセルから第１の変換層および第２の変換層の両方が除去される。したがって、第１のサブピクセルは、変換されていない第１の色の光（例えば青色光）を放出する。第２のサブピクセルからは第２の変換層のみが除去されるため、第２のサブピクセルは、第１の変換層によって生成される第２の色の光（例えば緑色光）を放出する。第３のサブピクセルからは第１の変換層および第２の変換層のいずれも除去されず、したがって第３のサブピクセルは第３の色の光（例えば赤色光）を放出する。
【００２０】
一形態においては、第１の変換層もしくは第２の変換層またはその両方を除去するステップは、局所的に層を除去する方法によって実施される。局所的に層を除去する方法は、一部のＬＥＤチップによって放出される放射のスペクトル感知式光学的認識法（spectrally sensitive optical recognition）によって制御されることが好ましい。局所的に層を除去する方法は、特に、レーザアブレーションまたはエッチング工程（好ましくは湿式化学エッチング工程）とすることができる。
【００２１】
本方法は、例えば、領域全体にわたり第１の変換層および第２の変換層を形成した後、第１のサブピクセルと第２のサブピクセルのみをオンにする（これらのサブピクセルは上に形成されている変換層のため第３の色（具体的には赤色）で発光する）ように実行することができる。このように生成される発光イメージを、例えば光学的画像認識法（optical image recognition）によってスペクトル感知式に（spectrally sensitively）記録することができ、このようにすることで、これらの領域において主として緑色スペクトル領域の光が放出されるようになるまで、レーザビームが変換層の赤色発光領域を切除するように、レーザビームを制御することができる。レーザアブレーションに使用されるレーザの波長は、第２の変換層のみにおいて吸収が起こるように選択することが好ましい。
【００２２】
次いで、さらなる工程ステップにおいて、第１の変換層も除去するように意図されている第１のサブピクセルをオンにする。第１のサブピクセルは、第１の変換層が依然として存在しているため第２の色（具体的には緑色）で発光する。次いで、オンにされている第１のサブピクセルが主として第１の色（具体的には青色）の光を放出するようになるまで、好ましくは第１の変換層において選択的に吸収される波長でのレーザアブレーションによって、第１の変換層を局所的に除去する。レーザアブレーションによって第１の変換層もしくは第２の変換層またはその両方を選択的に除去する方式は、例えば微細構造の変換体薄層を形成するよりも、迅速かつ正確に実施することができ、これは有利である。
【００２３】
本方法の別の形態においては、第１の変換層もしくは第２の変換層またはその両方を除去するように意図されているサブピクセルの部分の上に、湿式化学エッチング液を例えばインクジェット法によって局所的に塗布する。塗布時、それぞれのサブピクセルのＬＥＤチップからの光の検出を伴う光学的画像認識法によって調整を実施することが好ましい。したがって、一部のＬＥＤチップによって放出される放射を利用して、エッチング液の局所的な塗布を調整する。
【００２４】
本方法のさらなる形態においては、第１の変換層もしくは第２の変換層またはその両方を除去するステップは、局所的に層を除去する方法によって実施され、この方法は、一部のＬＥＤチップによって放出される熱によって、もしくは放出される電磁放射によって、またはその両方によって有利に制御される。この場合、第１の変換層もしくは第２の変換層またはその両方を除去するステップは、特に、湿式化学エッチング法によって実施することができる。この目的のため、室温または低温環境におけるエッチング速度を無視できる湿式化学エッチング液を選択することが好ましい。エッチング液を塗布した後、第１の変換層もしくは第２の変換層またはその両方を除去するように意図されているサブピクセルのＬＥＤチップをオンにし、その結果として、エッチング液が局所的に加熱され、さらに対流による媒体の移動が始まる。これにより、エッチング速度が局所的に大幅に高まり、その結果として、電気的に動作しているＬＥＤチップの領域において第１の変換層もしくは第２の変換層またはその両方を局所的な範囲内で除去することが可能である。
【００２５】
本方法のさらなる有利な形態においては、第１の変換層もしくは第２の変換層またはその両方を除去するステップは、局所的に層を除去する方法によって実施され、この方法は、一部のＬＥＤチップによって発生する電界によって有利に局所的に増幅される。この形態においては、第１の変換層もしくは第２の変換層またはその両方を除去するステップは、乾式エッチング法によって実施されることが好ましい。本方法のこのバリエーションでは、動作しているサブピクセルのＬＥＤチップの領域において、第１の変換層もしくは第２の変換層またはその両方のエッチングが局所的に増幅される。エッチング速度が局所的に高まるのは、乾式エッチング工程中にＬＥＤチップの電界によって発生するイオンの影響のためである。さらには、乾式エッチング工程のエッチング速度を、ＬＥＤチップによって発生する熱の結果として局所的に高めることができる。
【００２６】
本方法の上述したバリエーションそれぞれにおいては、局所的に層を除去する方法を使用することが有利であり、好ましくは、第１の工程ステップにおいて、最初に第１のサブピクセルおよび第２のサブピクセルから第２の変換層を除去する目的で、これらのサブピクセルを動作させ、その後、第１のサブピクセルから第１の変換層も除去する目的で、第１のサブピクセルのみを動作させる。このようにすることで、一部のＬＥＤチップによって生成される放射、発生する熱、または発生する電界によって画成される定義された領域において、第１の変換層もしくは第２の変換層またはその両方が局所的に除去される。
【００２７】
以下に説明する本方法のさらなる形態においては、一部のＬＥＤチップによって放出される放射によって、または一部のＬＥＤチップによって放出される熱によって、または一部のＬＥＤチップによって発生する電界によって画成される定義された領域において、第１の変換層もしくは第２の変換層またはその両方が局所的に形成される。
【００２８】
本方法の一形態においては、放射感応性および／または感熱性の層（radiation- and/or heat-sensitive layer）を塗布し、一部のＬＥＤチップによって放出される放射によって、もしくは発生する熱によって、またはその両方によって部分的に変化させる。次いで、放出される放射もしくは発生する熱またはその両方によって変化した領域において、または変化した領域の外側において、放射感応性および／または感熱性の層に開口部を形成する。
【００２９】
一形態においては、放射感応性および／または感熱性の層は、フォトレジスト層であり、このフォトレジスト層を、一部のＬＥＤチップによって放出される電磁放射によって部分的に露光する。
【００３０】
一例として、フォトレジスト層を塗布し、一部のＬＥＤチップによって放出される放射によって露光する。その後、フォトレジスト層を現像し、このようにして、露光した領域あるいは露光されない領域に開口部が形成される。この工程は、フォトレジスト層として、またはフォトレジスト層の代わりに感熱性ポリマを使用する場合、一部のＬＥＤチップの動作時に局所的に発生する熱によって、または放出される電磁放射と放出される熱の相互作用によって、同様に行うこともできる。
【００３１】
フォトレジスト層は、ポジ型レジスト層またはネガ型レジスト層とすることができる。ポジ型レジスト層の場合、現像ステップ時、露光された領域に開口部が形成される。したがって、露光時に一部のサブピクセルを動作させることによって、所望のサブピクセルの上に選択的に開口部を形成することができる。これに代えて、ネガ型レジスト層を使用する場合、露光されなかった領域に開口部が形成され、結果として、露光時に一部のサブピクセルを動作させることによって、動作しなかったＬＥＤチップの上に選択的に開口部を形成することができる。
【００３２】
本方法の一形態においては、フォトレジスト層は変換物質を含んでいないことが有利である。フォトレジスト層に変換物質を導入し、ＬＥＤチップによって露光することによって、この場合には変換層として機能するフォトレジスト層を直接的に構造化することは確かに可能である。しかしながら、レジスト層に変換物質が埋め込まれた変換層は、光の作用下でもろくなる、または黄色になることが判明している。したがって、本方法においては、第１の変換層もしくは第２の変換層またはその両方それぞれをフォトレジスト層の開口部に塗布し、各場合においてリフトオフ技術によってフォトレジスト層を再び完全に除去することが有利である。
【００３３】
さらなる形態においては、放射感応性および／または感熱性の層は感熱層であり、この感熱層を、一部のＬＥＤチップによって発生する熱によって部分的に変化させる。感熱層は、例えばＬＥＤチップによって発生する熱によって分解することができ、したがって、開口部を形成する目的で、感熱層を、加熱された領域において選択的に除去することができる。ポジ型フォトレジスト層の場合と同様の方法において、この場合、感熱層を、発生する熱によって変化した領域において除去する。これに代えて、感熱層は、例えば、発生する熱によって選択的に硬化するポリマを備えていることができ、その後、硬化していない領域に開口部を形成する目的で、感熱層を除去する。ネガ型フォトレジスト層の場合と同様の方法において、この場合、感熱層を、発生する熱によって変化した領域の外側において除去する。
【００３４】
本方法の一形態においては、感熱層を塗布する前に、放射吸収層を形成する。放射吸収層は、ＬＥＤチップによって放出される放射を熱に変換するのに適していることが好ましい。このようにすることで、電気的に動作しているＬＥＤチップの領域において、感熱層の局所的な加熱が増幅され、これは有利である。放射吸収層は、以降の方法ステップの１つにおいて再び除去することが有利である。
【００３５】
一形態においては、第１の変換層または第２の変換層を、放射感応性および／または感熱性の層に塗布し、開口部の外側においてリフトオフ技術によって再び除去する。
【００３６】
一例として、１つの方法ステップにおいて、第１の変換層を、例えば第１の変換物質を含んだペーストの形で、放射感応性および／または感熱性の層に塗布する。第１の変換層は、特に、事前に形成された開口部を満たす。開口部の外側において、変換層を、放射感応性および／または感熱性の層（例えばフォトレジスト層）と一緒にリフトオフ技術によって再び除去する。
【００３７】
さらなるステップにおいて、第２の放射感応性および／または感熱性の層（例えば第２のフォトレジスト層）を塗布することが好ましい。前に塗布した放射感応性および／または感熱性の層の場合における手順と同様に、次いで、第２の放射感応性および／または感熱性の層に開口部を形成する。次いで第２の変換層を塗布し、開口部の外側においてリフトオフ技術によって再び除去する。
【００３８】
したがって、第１の変換層に関連して説明した方法ステップを繰り返して、第２の変換層を選択的に形成する。第１の放射感応性および／または感熱性の層もしくは第２の放射感応性および／または感熱性の層またはその両方を除去した後、第１の変換層もしくは第２の変換層またはその両方それぞれをベーキングして安定化させることができる。
【００３９】
本方法のさらなる形態においては、第１の変換層または第２の変換層に放射感応性および／または感熱性の層を塗布する。放射感応性および／または感熱性の層に開口部を形成した後、第１の変換層または第２の変換層を、層を除去する方法によって開口部において除去する。層を除去する方法は、エッチング工程であることが好ましく、エッチング工程は、例えば湿式化学エッチング工程または乾式エッチング工程とすることができる。
【００４０】
本方法のさらなる形態においては、第１の変換層もしくは第２の変換層またはその両方を、一部のサブピクセルの上に選択的に堆積させる。この形態においては、第１の変換層もしくは第２の変換層またはその両方を、電気泳動法によって堆積させ、堆積は、一部のＬＥＤチップによって発生する電界によって局所的に増幅される。
【００４１】
このバリエーションにおいては、第１の変換層もしくは第２の変換層またはその両方を選択的に堆積させるステップは、例えば、第１の変換層または第２の変換層の変換物質を分散体に含めることによって実施する。次いで、工程ステップにおいて第１の変換層または第２の変換層を堆積させるように意図されているサブピクセルのＬＥＤチップを電気的に動作させる。ＬＥＤチップの動作時に発生する電界によって、分散体の中の変換物質が、オンにされているサブピクセルの方に移動する。このようにすることで、第１の変換層もしくは第２の変換層またはその両方それぞれが、電気泳動堆積時にＬＥＤチップが動作しているサブピクセルの上に堆積する。
【００４２】
次いで、乾燥ステップもしくはベーキングステップまたはその両方を実行することが好ましい。電気泳動堆積法は、第１の変換層と第２の変換層において連続的に実行することが好ましい。第１の変換層もしくは第２の変換層またはその両方の電気泳動堆積法の場合、堆積される変換層の厚さは、電気泳動堆積中にＬＥＤチップをオンにしている時間長によって能動的に制御することができ、この結果として、色位置の特定の目標値を達成することができ、これは有利である。
【００４３】
本方法の一形態においては、第１の変換層もしくは第２の変換層またはその両方を電気泳動法によって堆積させる前に、ＬＥＤ発光ユニットに電気的絶縁層を形成する。電気的絶縁層を放射感応性および／または感熱性の層を使用して構造化し、この場合、放射感応性および／または感熱性の層は、一部のＬＥＤチップによって放出される放射によって、もしくは発生する熱によって、またはその両方によって、変化する。
【００４４】
例えばフォトレジスト層を使用して電気的絶縁層を構造化し、この場合、一部のＬＥＤチップによって放出される放射によってフォトレジスト層を露光する。
【００４５】
一例として、第１の変換層もしくは第２の変換層またはその両方を堆積させる前に、領域全体の上に電気的絶縁層を形成する。次いで、電気的絶縁層にフォトレジスト層を塗布し、第１の変換層もしくは第２の変換層またはその両方を上に堆積させるように意図されているサブピクセルのＬＥＤチップの放射によって、フォトレジスト層を露光する。一例として、現像時にフォトレジスト層の露光した領域に開口部が形成され、これらの開口部は、サブピクセルの上に電気的絶縁層における開口部を形成するためのエッチングマスクとして機能する。その後、露光時に電気的に動作していたサブピクセルの上の電気的絶縁層の開口部において、電気泳動堆積が起こる。構造化された電気的絶縁層は、電気的絶縁層によって覆われていない領域において第１の変換層もしくは第２の変換層またはその両方が選択的に堆積することを支援し、これは有利である。
【００４６】
本明細書に記載されている方法では、特に、ＲＧＢ  ＬＥＤ表示装置であって、第１の色が青色であり、第２の色が緑色であり、第３の色が赤色である、ＲＧＢ  ＬＥＤ表示装置、を製造することが可能になる。このＲＧＢ  ＬＥＤ表示装置は、特に、青色発光ＬＥＤチップを含んでいることができ、第１の変換層は青色光を緑色光に変換するのに適しており、第２の変換層は緑色光もしくは青色光またはその両方を赤色光に変換するのに適している。
【００４７】
本方法は、極めて小さいピクセルサイズを有するＬＥＤ表示装置を製造するのに適しており、これは特に有利であり、ピクセルは１００μｍ未満の幅を有することが好ましい。
【００４８】
以下では、本方法について、図１〜図１０に関連して例示的な実施形態に基づいてさらに詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１Ａ】例示的な一実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図１Ｂ】例示的な一実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図１Ｃ】例示的な一実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図１Ｄ】例示的な一実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図１Ｅ】例示的な一実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図１Ｆ】例示的な一実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図２Ａ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図２Ｂ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図２Ｃ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図２Ｄ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図２Ｅ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図２Ｆ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図３Ａ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図３Ｂ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図３Ｃ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図３Ｄ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図３Ｅ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図３Ｆ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図４Ａ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図４Ｂ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図４Ｃ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図４Ｄ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図４Ｅ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図５Ａ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図５Ｂ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図５Ｃ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図５Ｄ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図５Ｅ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図５Ｆ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図５Ｇ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図５Ｈ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図６Ａ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図６Ｂ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図６Ｃ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図６Ｄ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図６Ｅ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図６Ｆ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図７Ａ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図７Ｂ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図７Ｃ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図７Ｄ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図７Ｅ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図７Ｆ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図７Ｇ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図７Ｈ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図７Ｉ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図７Ｊ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図８Ａ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図８Ｂ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図８Ｃ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図８Ｄ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図８Ｅ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図８Ｆ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図８Ｇ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図８Ｈ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図８Ｉ】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図９】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【図１０】さらなる例示的な実施形態による本方法の概略図を中間ステップに基づいて示している。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
図面において、同じ構成部分または同じ機能の構成部分には、それぞれ同じ参照数字を付してある。図示した構成部分と、構成部分の互いのサイズの関係は、正しい縮尺ではないものとみなされたい。
【００５１】
図１Ａ〜図１Ｆは、多色ＬＥＤ表示装置を製造する方法の第１の例示的な実施形態を示している。
【００５２】
図１Ａに示したように、本方法は、多数のＬＥＤチップ３を有するＬＥＤ発光ユニット４を作製するステップを含む。ＬＥＤ発光ユニット４は、複数のピクセル５を有し、各ピクセル５は、異なる色の光を放出する複数のサブピクセルＲ，Ｇ，Ｂを有する。各サブピクセルＲ，Ｇ，Ｂは、ＬＥＤチップ３を含んでいることが好ましい。サブピクセルＲ，Ｇ，Ｂを形成しているＬＥＤ  ３は、個別に駆動する、または少なくとも提供されている色のグループ単位で駆動することができる。
【００５３】
ＬＥＤ発光ユニット４のピクセル５それぞれは、例えば３つのサブピクセルＲ，Ｇ，Ｂを有し、これらのサブピクセルは、第１の色、第２の色、および第３の色を放出する目的で設けられている。図を簡潔にする目的で、図１Ａは、それぞれが３つのサブピクセルＲ，Ｇ，Ｂを有する２つのピクセルのみを示しているが、ＬＥＤ表示装置は、実際には多数のこのようなピクセル５を有する。ピクセル５それぞれは、ＬＥＤ表示装置の像点（ｉｍａｇｅ  ｐｏｉｎｔ）を形成していることが有利であり、複数の行および列に配置されていることが好ましい。
【００５４】
この例示的な実施形態および以下に説明する例示的な実施形態それぞれの場合において、多色ＬＥＤ表示装置はＲＧＢ  ＬＥＤ表示装置であり、第１のサブピクセルＢが青色光を放出する目的で設けられており、第２のサブピクセルＧが緑色光を放出する目的で設けられており、第３のサブピクセルＲが赤色光を放出する目的で設けられている。本明細書においては、サブピクセルの呼称Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれは、完成したＬＥＤ表示装置においてそのサブピクセルが放出するように意図されている色を表している。特に、サブピクセルの呼称Ｒ，Ｇ，Ｂは、サブピクセルを形成しているＬＥＤ  ３の色を表していない。そうではなく、すべてのサブピクセルにおいて、第１の色の放射（具体的には青色光）を放出する同じ色のＬＥＤ  ３が、ＬＥＤ発光ユニット４において使用されていることが好ましい。ＬＥＤチップ３は、特に、窒化物化合物半導体材料を備えていることができる。
【００５５】
このＬＥＤ表示装置においては、第１の色を放出するＬＥＤチップ３によって第２の色および第３の色を生成する目的で、２つの変換層１，２が使用される。
【００５６】
図１Ｂに示したように、この例示的な実施形態においては、ＬＥＤ発光ユニット４に領域全体にわたり変換層１，２を形成する。第１の変換層１および第２の変換層２それぞれは、例えば変換物質が埋め込まれたセラミック薄層を備えていることができる。第１の変換層１は、ＬＥＤチップ３によって放出される第１の色の放射を第２の色の放射に変換するのに適している。一例として、変換層１は、ＬＥＤチップ３によって放出される青色光を緑色光に変換するのに適したものとすることができる。この例示的な実施形態においては、第１の変換層１の上に第２の変換層２が配置されている。この場合、第２の変換層２は、第１の変換層１によって生成された第２の色の放射を第３の色の放射に変換するのに適している。具体的には、第２の変換層２は、ＬＥＤチップ３の青色放射から第１の変換層１によって生成された緑色放射を、赤色放射に変換するのに適している。一形態においては、第２の変換層は、ＬＥＤチップ３の青色放射の一部を赤色放射に直接変換するのに適したものとすることもできる。
【００５７】
例えば、青色光を緑色光に変換する、または青色光を赤色光に変換する、または緑色光を赤色光に変換するのに適する好適な変換物質は、それ自体公知であり、したがって、ここでは詳しく説明しない。変換層１を形成するための変換物質を中に埋め込むことのできる適切なマトリックス材料（特にセラミック）は、同様にそれ自体公知であり、したがって同様にここでは詳しく説明しない。
【００５８】
第１の変換層１および第２の変換層２を領域全体にわたり形成した後、ＬＥＤ発光ユニット４を動作させると、２つの変換層１，２のため、サブピクセルＲ，Ｇ，Ｂすべてが赤色光を放出する。したがって、本方法においては、以下に詳しく説明するように、第２のサブピクセルＧから第２の変換層２を除去し、第３のサブピクセルＢから第１の変換層１および第２の変換層２の両方を除去する。この目的のため、図１の例示的な実施形態においては、局所的に層を除去する方法を使用することが有利であり、この方法は、ＬＥＤチップ３によって放出される放射のスペクトル感知式光学的認識法によって制御される。
【００５９】
この目的のため、図１Ｃに示したように、最初のステップにおいて、第２のサブピクセルＧのＬＥＤチップと、第３のサブピクセルＢのＬＥＤチップとを電気的に動作させ、したがって、これらのＬＥＤチップが放射６を放出する。ＬＥＤチップ３によって放出される放射６それぞれは、変換層１，２によって赤色光に変換される。サブピクセルＢ，Ｇの動作中に、放射６が放出されている領域において第２の変換層２をレーザアブレーションによって局所的に除去することが好ましい。この目的のため、例えば、第２の変換層２に吸収される波長を有するレーザビーム８を放出するレーザ７を使用し、第２の変換層２を、この領域においてレーザビーム８によって除去する。処理するサブピクセルＧの上にレーザビーム８を位置決めするステップは、放出される放射６の光学的画像認識法によって有利に実施することができる。レーザ放射８による材料の除去は、この領域において第２の変換層２が完全に除去されるまで実施する。第２の変換層２が完全に除去されたかどうかは、放出される放射６の色が赤色から緑色に変化することによって認識することができる。この時点でレーザアブレーション工程を自動的に終了させる目的で、スペクトル感知式光学的画像認識法（spectrally sensitive optical image recognition）を使用することが有利である。このようにすることで、ＬＥＤ表示装置のすべての第２のサブピクセルＧおよび第３のサブピクセルＢにおいて、第２の変換層２を連続的に除去する。
【００６０】
このようにして達成される構造として、図１Ｄに示したように、第２のサブピクセルＧおよび第３のサブピクセルＢから第２の変換層２が実質的に除去される。
【００６１】
さらなる方法ステップにおいては、図１Ｅに示したように、第３のサブピクセルＢから第１の変換層１を除去する。この目的のため、第３のサブピクセルＢのＬＥＤチップ３を電気的に動作させ、したがって第３のサブピクセルＢは、依然として存在する第１の変換層１のため緑色光６を放出する。図１Ｃに示した方法ステップの場合と同様に、第１の変換層１の材料の除去をレーザアブレーションによって実施し、材料の除去に使用されるレーザ７のレーザビーム８は、放出される放射６のスペクトル感知式光学的画像認識法によって制御する。方法ステップ１Ｅの場合、図１Ｃの方法ステップの場合におけるレーザとは異なる波長を有する放射８を放出するレーザ７を使用することが有利である。材料の除去は、例えば、処理されているサブピクセルＢによって、ＬＥＤチップ３の青色の一次放射が放出されるまで実施する。スペクトル感知式光学的画像認識法を使用することにより、放出される放射６が所望の色位置に達した時点で、すなわち目的の状態において材料の除去を終了させることができ、これは有利である。この方法は、第３のサブピクセルＢそれぞれが所望の色位置を有する青色放射６を放出するまで、第３のサブピクセルＢすべてにおいて連続的に実行する。
【００６２】
このようにすることで、図１Ｆに示した多色ＬＥＤ表示装置１０が製造され、この表示装置は複数のピクセル５を有し、ピクセル５それぞれが３つのサブピクセルＲ，Ｇ，Ｂを有する。第１のサブピクセルＢは、ＬＥＤチップ３の変換されていない光（具体的には青色光）を放出する。第２のサブピクセルＧは、第１の変換層１によって変換された第２の色の光（具体的には緑色光）を放出する。第３のサブピクセルＲは、第１の変換層１および第２の変換層２によって変換された第３の色の光（具体的には赤色光）を放出する。
【００６３】
図２Ａ〜図２Ｆは、本方法のさらなる例示的な実施形態を示しており、この実施形態では、サブピクセルＧ，Ｂの部分から、局所的に層を除去する方法によって、第１の変換層１および第２の変換層２を除去する。
【００６４】
図１の例示的な実施形態の場合と同様に、図２Ａに示した本方法の中間ステップの場合、領域全体にわたりＬＥＤ発光ユニット４に第１の変換層１および第２の変換層２が形成されている。さらに、第２の変換層２に、好ましくは液体のエッチャント１１が塗布されている。エッチング液１１は、そのエッチング速度が無視できる程度に低い温度において塗布されることが好ましい。例えば、室温において、または低温環境において塗布することができ、室温または低温環境におけるエッチング液１１のエッチング速度は無視できる程度に低い。これに代えて、塗布するエッチング液の温度を、室温より高くすることができ、ただしその温度におけるエッチング液のエッチング速度が無視できる程度に低いことが条件である。
【００６５】
図２Ｂに示した中間ステップの場合、次いで、第２の変換層２が除去されるように意図されている第２のサブピクセルＧおよび第１のサブピクセルＢのＬＥＤチップ３を、電気的に動作させる。サブピクセルＧ，ＢのＬＥＤチップ３によって発生する熱により、サブピクセルＧ，Ｂの上でエッチング液１１が局所的に大幅に加熱され、したがってエッチング速度が高まり、これらの領域において第２の変換層２が局所的に除去される。
【００６６】
これに代えて、またはこれに加えて、サブピクセルＧ，Ｂによって放出される放射６によってエッチング速度を局所的に高めることができる。この場合、いわゆる光支援エッチング工程を伴う。
【００６７】
本方法のこの実施形態においては、層の除去は、電気的に動作しているサブピクセルＧ，Ｂすべてにおいて同時に行われ、これは有利である。第１の例示的な実施形態の場合と同様に、層の除去工程は、スペクトル感知式光学的画像認識法によって時間的に制御することができ、この場合、サブピクセルＧ，Ｂの領域においてもはや赤色光ではなく主として緑色光が放出されたら、エッチング工程を終了する。エッチング工程は、サブピクセルＧ，Ｂをオフにする、中和剤を塗布する、洗浄する、のうちの少なくとも１つを行うことによって、終了させることができる。
【００６８】
このようにして達成される構造として、図２Ｃに示したように、サブピクセルＧ，Ｂから第２の変換層２が除去される。
【００６９】
その後、図２Ｄに示したように、第１の変換層１を選択的にエッチングするのに適している、好ましくは液体のさらなるエッチャント１２を、好ましくは室温または低温環境において塗布する。前に使用した第１のエッチング液１１と同様に、第２のエッチング液１２も、そのエッチング速度が無視できる程度に低い温度において塗布することが有利である。
【００７０】
次いで、図２Ｅに示したように、第１のサブピクセルＢのＬＥＤチップ３を電気的に動作させ、この場合、局所的に熱が発生する結果として、サブピクセルＢの上でエッチング速度が大幅に上昇し、したがって第１の変換層１が除去される。図２Ｂに示した中間ステップの場合と同様に、スペクトル感知式光学的画像認識法によってエッチング工程を制御することができ、この場合、放出される放射の色が緑色から青色に変化したら、エッチング工程を終了させることが好ましい。
【００７１】
このようにして完成した多色ＬＥＤ表示装置１０は、図２Ｆに示してあり、図１Ｆに示したＬＥＤ表示装置と同じである。
【００７２】
図３Ａ〜図３Ｆは、本方法のさらなる例示的な実施形態を示している。この例示的な実施形態は、図２Ａ〜図２Ｆに示した例示的な実施形態の修正形態であり、第１の変換層１および第２の変換層２の局所的な層の除去が、エッチング液１１，１２によって実施される。しかしながら、図３Ａに示したように、第１のエッチング液１１を領域全体にわたり第２の変換層２に塗布するのではなく、第２の変換層２が除去されるように意図されているサブピクセルＧ，Ｂの上に局所的に塗布する。エッチング液１１を局所的に塗布するステップは、例えばインクジェット法によって実施することができる。この形態においては、エッチング液１１の塗布時、第２のサブピクセルＧおよび第３のサブピクセルＢのＬＥＤチップ３を電気的に動作させることが有利であり、したがって、放出される放射６の光学的画像認識法によって、局所的な塗布を制御することができ、これは有利である。
【００７３】
図２における前の例示的な実施形態の場合と同様に、図３Ｂに示した第２の変換層２の局所的な層の除去は、サブピクセルＧ，ＢのＬＥＤチップ３の動作時に発生する熱もしくは放射またはその両方の影響下で実施することができる。図２における例示的な実施形態とは異なり、エッチング液１１を局所的に塗布する方式では、エッチング液１１を正確に配分することによって、エッチング工程を制御する、特に、所望の時点において終了させることが可能になる。したがって、放出される熱もしくは放射またはその両方によってエッチング工程を制御することは、絶対的に必要なものではない。さらに、例えばサブピクセルＧ，Ｂの色位置を特定の目標値に設定する目的で、少量のエッチング液１１を反復的に塗布することも可能である。熱によってエッチング速度が大きく高まる場合、サブピクセルＧ，Ｂをオフにすることによってエッチング工程を終了させることができる。これに代えて、所望のエッチング深さもしくは所望の色位置またはその両方が達成された後、洗浄によって、または中和剤を塗布することによって、エッチング工程を終了させることができる。
【００７４】
このようにすることで、特に、図３Ｃに示したように、第２のサブピクセルＧおよび第１のサブピクセルＢから第２の変換層２を除去することができる。
【００７５】
図３Ｄに示したように、第１の変換層１をエッチングするのに適する第２のエッチング液１２を使用して、同様にして本方法を続行する。第１のサブピクセルＢに局所的に第２のエッチング液１２を塗布し、この場合、局所的に塗布するステップは、インクジェット法によって実施することができ、第１のサブピクセルＢのＬＥＤチップ３によって放出される放射６の光学的画像認識法によってサポートすることができる。
【００７６】
その後、図３Ｅに示したように、第１の変換層１の局所的な層の除去を第２のエッチング液１２によって実施する。
【００７７】
このようにすることで、図３Ｆに示した多色ＬＥＤ表示装置１０が製造され、これは図１Ｆおよび図２Ｆの例示的な実施形態と同じである。
【００７８】
図４Ａ〜図４Ｅは、第１の変換層１および第２の変換層２の局所的な層の除去が実施される、本方法のさらなる例示的な実施形態を示している。
【００７９】
ここまでの例示的な実施形態と同様に、図４Ａに示したように変換層１，２を形成した後、最初に、第２の変換層２の局所的な層の除去を実施する（図４Ｂに示してある）。この工程ステップにおいては、第２の変換層２を除去するように意図されている第１のサブピクセルＢおよび第２のサブピクセルＧのＬＥＤチップ３を電気的に動作させる。層の除去は、乾式エッチング工程（矢印９によって表してある）によって実施する。本方法のこのバリエーションにおいては、サブピクセルＢ，ＧのＬＥＤチップ３の動作時に発生する電界によって、電気的に動作しているサブピクセルＧ，Ｂの上の第２の変換層のエッチングが局所的に増幅する。さらに、動作時にＬＥＤチップ３によって発生する熱により、乾式エッチング工程を局所的に増幅させることができる。
【００８０】
このようにすることで、図４Ｃに示したように、最初に第２のサブピクセルＧおよび第１のサブピクセルＢから第２の変換層２を除去する。
【００８１】
図４Ｄに示したさらなるステップにおいては、第１のサブピクセルＢのみを電気的に動作させ、さらなる乾式エッチング工程９によって、第１のサブピクセルＢから第１の変換層１を選択的に除去する。この場合も、サブピクセルＢのＬＥＤチップ３によって発生する電界によってと、局所的に放出される熱によって、サブピクセルＢの上のエッチング速度が局所的に増大する。
【００８２】
このようにすることで、図４Ｅに示した多色ＬＥＤ表示装置１０が製造され、これはここまでの例示的な実施形態の多色ＬＥＤ表示装置と同じである。
【００８３】
図５Ａ〜図５Ｈは、本方法のさらなる例示的な実施形態を示している。この例示的な実施形態においては、図５Ａに示したように、最初にＬＥＤ発光ユニット４に第１のフォトレジスト層１３を塗布する。第１のフォトレジスト層１３は、例えばスピンコーティングによって塗布することができる。次いで、第２のサブピクセルＧのＬＥＤチップ３によって放出される放射によって、フォトレジスト層１３を露光する。この工程は、フォトレジスト層として、またはフォトレジスト層の代わりに感熱性ポリマを使用する場合、一部のＬＥＤチップ３の動作時に局所的に発生する熱によって、または放出される電磁放射と放出される熱の相互作用によって、同様に行うこともできる。
【００８４】
図５Ｂに示した方法ステップにおいては、フォトレジスト層１３を現像することによって、フォトレジスト層１３の露光時にＬＥＤチップ３を動作させたサブピクセルＧの上に開口部１５が形成される。
【００８５】
図５Ｃに示したさらなる方法ステップにおいては、構造化されたフォトレジスト層１３に第１の変換層１を塗布する。次いで、前に形成された開口部の外側において、第１の変換層１をフォトレジスト層１３と一緒に再び除去する。
【００８６】
図５Ｄに示したように、フォトレジスト層１３をリフトオフした後、前にＬＥＤチップ３を使用してフォトレジスト層１３を露光したサブピクセルＧの上に、第１の変換層１の領域が残る。
【００８７】
次いで、ここまでの方法ステップを同様に繰り返すことで、第２の変換層２を塗布することができる。この点において、図５Ｅに示した方法ステップの場合、前に形成された構造化された第１の変換層１に第２のフォトレジスト層１４を塗布し、第２の変換層を上に形成するように意図されているサブピクセルＲのＬＥＤチップ３からの放射６によって、第２のフォトレジスト層１４を露光する。
【００８８】
図５Ｆに示した方法ステップの場合、第２のフォトレジスト層１４を現像することによって、第３のサブピクセルＲの上の露光した領域に開口部１５が形成される。
【００８９】
図５Ｇに示した中間ステップの場合、このようにして構造化された第２のフォトレジスト層１４に第２の変換層２を塗布する。この例示的な実施形態においては、第２の変換層２は、ＬＥＤチップの第１の色の放射（例えば青色光）を第３の色の放射（例えば赤色光）に変換するのに適している。
【００９０】
第２の変換層２を塗布した後、第２のフォトレジスト層１４を、その上に配置されている第２の変換層２の領域を含めて、リフトオフ技術によって除去する。
【００９１】
この方法ステップを実行した後、図５Ｈに示したように、前に第２のフォトレジスト層１４を露光するために使用した第３のサブピクセルＲの上に、第２の変換層２の領域が残る。このようにして製造された多色ＬＥＤ表示装置１０の場合、第２のサブピクセルＧの上に第１の変換層１が配置されており、したがって第２のサブピクセルＧは、変換された第２の色の放射（具体的には緑色）を放出する。第３のサブピクセルＲの上には第２の変換層２が配置されており、したがって第３のサブピクセルＲは第３の色の放射（具体的には赤色）を放出する。
【００９２】
これに代えて、図５における例示的な実施形態の場合、前の例示的な実施形態の場合と同様に、第２の色の放射（例えば緑色）を第３の色の放射（例えば赤色）に変換するのに適する第２の変換層２を使用することも可能である。この場合、図５Ａ〜図５Ｄにおける方法ステップにおいて、第２のサブピクセルＧおよび第３のサブピクセルＲの上に第１の変換層１を形成し、図５Ｅ〜図５Ｈにおける方法ステップにおいて、第３のサブピクセルＲの第１の変換層１の上に第２の変換層２を形成する。
【００９３】
図５Ａ〜図５Ｈに示した方法の場合、使用されるフォトレジスト層１３，１４それぞれはポジ型フォトレジスト層であり、この場合、現像時、露光した領域に開口部１５が形成される。これ代えて、フォトレジスト層１３，１４としてネガ型レジスト層を使用することも可能であり、この場合、現像時、露光しなかった領域に開口部が形成される。したがって、本方法のこのバリエーションの場合（図示していない）、図５Ａに示した方法ステップにおいて、第１の変換層を上に堆積させないサブピクセルＲ，Ｂを電気的に動作させなければならない。さらに、図５Ｅに示した方法ステップにおいて、第２の変換層２を上に堆積させないサブピクセルＧ，Ｂを電気的に動作させなければならない。ネガ型レジスト層を使用する場合の残りの方法ステップは、図５に示した例示的な実施形態の中間ステップと同じである。
【００９４】
図６Ａ〜図６Ｆは、多色ＬＥＤ表示装置を製造する方法のさらなる例示的な実施形態を示している。
【００９５】
図６Ａに示した方法ステップの場合、分散体（dispersion）１８の中の第１の変換物質１６をＬＥＤ発光ユニット４に塗布する。第１の変換物質１６は、例えば、ＬＥＤチップ３によって放出される青色光を緑色光に変換するのに適する変換物質である。第１の変換物質１６は、第１の変換層１の形でサブピクセルＧの上に堆積させるように意図されている。
【００９６】
サブピクセルＧの上を目標位置として変換物質１６を堆積させるステップは、図６Ｂに示したように、サブピクセルＧのＬＥＤチップ３を電気的に動作させる電気泳動堆積法によって実施する。サブピクセルＧのＬＥＤチップ３は、動作時に電界を発生させ、この電界によって、サブピクセルＧの上に変換物質１６が堆積する。
【００９７】
その後、図６Ｃに示したように、分散体１８の中で堆積している変換物質１６から、サブピクセルＧそれぞれの上に第１の変換層１を形成する目的で、乾燥ステップと、好ましくはベーキングステップを行う。
【００９８】
次いで、図６Ｄに示したように、第２の変換物質１７を含む第２の分散体１９を塗布する。第２の変換物質１７は、例えばＬＥＤチップ３によって放出される青色放射を赤色光に変換するのに適している。
【００９９】
図６Ｅに示したように、第２の変換物質１７を電気泳動によってサブピクセルＲの上に堆積させる。これは、サブピクセルＲのＬＥＤチップ３を電気的に動作させることによって電界が発生し、この電界によってサブピクセルＲの上に第２の変換物質１７が堆積することによる。
【０１００】
さらなる乾燥工程と好ましくはさらなるベーキング工程の後、図６Ｆに示した多色ＬＥＤ表示装置１０が製造され、この表示装置１０では、青色光を緑色光に変換する第１の変換層１が第２のサブピクセルＧの上に配置されており、青色光を赤色光に変換する第２の変換層２が第３のサブピクセルＲの上に配置されている。この例示的な実施形態においては、図５の例示的な実施形態の場合と同様に、第２の変換層２は、青色光を赤色光に直接変換するのに適している。しかしながら、これに代えて、第３のサブピクセルＲに、青色光を緑色光に変換する第１の変換層１を堆積させ、その上に、緑色光を赤色光に変換する第２の変換層２を堆積させることも可能である。
【０１０１】
図７Ａ〜図７Ｊは、本方法のさらなる例示的な実施形態を示しており、この方法は、図６に示した本方法の例示的な実施形態の修正形態である。
【０１０２】
図７Ａに示した、この例示的な実施形態の最初の方法ステップの場合、ＬＥＤ発光ユニット４に電気的絶縁層２０を形成する。電気的絶縁層２０は、特に、酸化物層または窒化物層、例えばシリコン酸化物層とすることができる。この絶縁層２０は、通常においてＬＥＤチップ３の構成要素である保護パッシベーションとすることができる。さらに、ＬＥＤチップ３と絶縁層２０との間に、少なくとも１層のさらなる層（例えば透明導電性酸化物からなる層）を配置することも可能である。
【０１０３】
図７Ｂに示したさらなる方法ステップにおいては、電気的絶縁層２０にフォトレジスト層１３を塗布し、第２のサブピクセルＧおよび第３のサブピクセルＲのＬＥＤチップ３によって放出される放射６によって露光する。
【０１０４】
次いで、図７Ｃに示したように、フォトレジスト層１３を現像することにより、露光時に電気的に動作していたサブピクセルＲ，Ｇの上に開口部１５を形成する。図７Ａ〜図７Ｃにおける方法ステップの代替形態として、個別の方法ステップにおいて第２のサブピクセルＧと第３のサブピクセルＲの上に開口部１５を形成することも可能である。
【０１０５】
このようにして構造化されたフォトレジスト層１３をエッチングマスクとして使用し、下層の電気的絶縁層２０を構造化する。
【０１０６】
このようにすることで、図７Ｄに示したように、構造化された電気的絶縁層２０が形成され、この電気的絶縁層２０は、それぞれ上に変換層を堆積させるように意図されている第２のサブピクセルＧおよび第３のサブピクセルＲの上に開口部１５を有する。
【０１０７】
図７Ｅ〜図７Ｊに示したさらなる方法ステップは、図６Ａ〜図６Ｆに示した前の例示的な実施形態の方法ステップに対応しており、異なる点として、ＬＥＤ発光ユニット４の上に、構造化された電気的絶縁層２０が配置されている。
【０１０８】
図６の例示的な実施形態の場合と同様に、電気泳動堆積法によって、サブピクセルＧおよびサブピクセルＲの上に第１の変換層１および第２の変換層２を堆積させる。第２のサブピクセルＧの上への第１の変換物質１６の電気泳動堆積時（図７Ｆに示してある）と、第３のサブピクセルＲの上への第２の変換物質１７の電気泳動堆積時（図７Ｉに示してある）において、前に形成した構造化された電気的絶縁層２０の利点として、サブピクセルＲ，Ｇの導電性材料の上への電気泳動堆積が、電気的絶縁層２０の領域と比較して促進される。サブピクセルＲ，Ｇの表面は、特に、サブピクセルＲ，Ｇを形成しているＬＥＤチップ３の導電性材料によって形成することができる。
【０１０９】
図７における例示的な実施形態の残りの方法ステップは、図６に示した例示的な実施形態と同じであり、したがってここでは説明を繰り返さない。
【０１１０】
図８Ａ〜図８Ｉは、さらなる例示的な実施形態を示している。図８Ａに示したように、この例示的な実施形態においては、最初のステップで、領域全体にわたりＬＥＤ発光ユニット４に変換層１，２を形成する。第２の変換層２に放射感応性および／または感熱性の層２１を塗布する。
【０１１１】
図８Ｂに示したように、第１のサブピクセルＢのＬＥＤチップ３によって放出される熱もしくは放射６またはその両方を、放射感応性および／または感熱性の層２１に作用させる。
【０１１２】
次いで、放射感応性および／または感熱性の層２１を例えば現像工程によって構造化し、したがってこの層は、図８Ｃに示したように第１のサブピクセルＢの上に開口部１５を有する。
【０１１３】
次いで、このようにして構造化された放射感応性および／または感熱性の層２１を、湿式化学エッチング工程または乾式エッチング工程におけるエッチングマスクとして使用する。このようにすることで、図８Ｄに示したように、第１のサブピクセルＢの上の第１の変換層１および第２の変換層２を除去する。
【０１１４】
図８Ｅに示したさらなるステップにおいて、放射感応性および／または感熱性の層２１を再び除去する。
【０１１５】
図８Ｆに示した方法ステップの場合、さらなる放射感応性および／または感熱性の層２２が塗布されており、この層２２は、第１の変換層１および第２の変換層２と、前に露出させた第１のサブピクセルＢとを覆っている。次いで、第２のサブピクセルＧのＬＥＤチップ３を電気的に動作させ、したがって、さらなる放射感応性および／または感熱性の層２２が、第２のサブピクセルＧのＬＥＤチップ３によって放出される熱もしくは放射６またはその両方の作用を受ける。次いで、放射感応性および／または感熱性の層２２を例えば現像工程によって構造化し、したがってこの層は、図８Ｇに示したように第２のサブピクセルＧの上に開口部１５を有する。
【０１１６】
次いで、このようにして構造化された放射感応性および／または感熱性の層２２を、湿式化学エッチング工程または乾式エッチング工程におけるエッチングマスクとして使用する。エッチング工程によって、図８Ｈに示したように、第２のサブピクセルＧの上の第２の変換層２を除去する。
【０１１７】
図８Ｉに示したさらなるステップにおいて、さらなる放射感応性および／または感熱性の層２２を再び除去する。このようにして完成した多色ＬＥＤ表示装置１０は、図１Ｆに示したＬＥＤ表示装置と同じである。
【０１１８】
図８の例示的な実施形態の修正形態においては、図８Ａに示した放射感応性および／または感熱性の層２１を塗布する代わりに、図９に示したように放射吸収層２３を形成する。この放射吸収層２３に感熱層２４を塗布する。放射吸収層２３は、特に、動作させたＬＥＤチップ３によって放出される放射６を熱に変換する機能を有し、したがってこの熱が感熱層２４に作用する。本方法のさらなる過程において、第２の放射感応性および／または感熱性の層の代わりに、放射吸収層２３と感熱層２４とを備えた積層体を貼り付けることもできる。残りの方法ステップは、図８の例示的な実施形態と同様に行うことができ、したがってここでは詳しく説明しない。
【０１１９】
放射吸収層２３と感熱層２４とを備えた積層体は、図５の上述した例示的な実施形態におけるフォトレジスト層の代わりに使用することもできる。この場合、図５Ａにおける方法ステップは、図１０に示した方法ステップに置き換わり、ＬＥＤ発光ユニット４に放射吸収層２３と感熱層２４とを貼り付ける。この方法のさらなる過程における第２のフォトレジスト層１４の代わりに、放射吸収層２３と感熱層２４とを備えた積層体を貼り付けることもできる。残りの方法ステップは、図５の例示的な実施形態と同様に行うことができ、したがってここでは詳しく説明しない。
【０１２０】
上述した例示的な実施形態すべてにおいて、形成された変換層１，２に、例えばＳｉＯ２からなる透明な保護層を形成することが可能である。透明な保護層は、領域全体にわたり多色ＬＥＤ表示装置に形成することが好ましい。
【０１２１】
上述した例示的な実施形態それぞれの場合において、多色ＬＥＤ表示装置を製造する方法は、ＲＧＢ  ＬＥＤ表示装置の例に基づいて説明してある。しかしながら、多色ＬＥＤ表示装置は、別の色の組合せ、特に、４色以上の色の組合せを有することもできる。さらに、多色ＬＥＤ表示装置において複数の色を生成するため３層以上の変換層を使用することも可能である。
【０１２２】
ここまで、本発明について例示的な実施形態に基づいて説明してきたが、本発明はこれらの例示的な実施形態に限定されない。本発明は、任意の新規の特徴および特徴の任意の組合せを包含しており、特に、請求項における特徴の任意の組合せを含んでいる。これらの特徴または特徴の組合せは、それ自体が請求項あるいは例示的な実施形態に明示的に記載されていない場合であっても、本発明に含まれる。
【０１２３】
関連出願
本特許出願は、独国特許出願第１０２０１２１０６８５９．３号の優先権を主張し、この文書の開示内容は参照によって本明細書に組み込まれている。
【図１Ａ】
0005993517.tif 000002
【図１Ｂ】
0005993517.tif 000003
【図１Ｃ】
0005993517.tif 000004
【図１Ｄ】
0005993517.tif 000005
【図１Ｅ】
0005993517.tif 000006
【図１Ｆ】
0005993517.tif 000007
【図２Ａ】
0005993517.tif 000008
【図２Ｂ】
0005993517.tif 000009
【図２Ｃ】
0005993517.tif 000010
【図２Ｄ】
0005993517.tif 000011
【図２Ｅ】
0005993517.tif 000012
【図２Ｆ】
0005993517.tif 000013
【図３Ａ】
0005993517.tif 000014
【図３Ｂ】
0005993517.tif 000015
【図３Ｃ】
0005993517.tif 000016
【図３Ｄ】
0005993517.tif 000017
【図３Ｅ】
0005993517.tif 000018
【図３Ｆ】
0005993517.tif 000019
【図４Ａ】
0005993517.tif 000020
【図４Ｂ】
0005993517.tif 000021
【図４Ｃ】
0005993517.tif 000022
【図４Ｄ】
0005993517.tif 000023
【図４Ｅ】
0005993517.tif 000024
【図５Ａ】
0005993517.tif 000025
【図５Ｂ】
0005993517.tif 000026
【図５Ｃ】
0005993517.tif 000027
【図５Ｄ】
0005993517.tif 000028
【図５Ｅ】
0005993517.tif 000029
【図５Ｆ】
0005993517.tif 000030
【図５Ｇ】
0005993517.tif 000031
【図５Ｈ】
0005993517.tif 000032
【図６Ａ】
0005993517.tif 000033
【図６Ｂ】
0005993517.tif 000034
【図６Ｃ】
0005993517.tif 000035
【図６Ｄ】
0005993517.tif 000036
【図６Ｅ】
0005993517.tif 000037
【図６Ｆ】
0005993517.tif 000038
【図７Ａ】
0005993517.tif 000039
【図７Ｂ】
0005993517.tif 000040
【図７Ｃ】
0005993517.tif 000041
【図７Ｄ】
0005993517.tif 000042
【図７Ｅ】
0005993517.tif 000043
【図７Ｆ】
0005993517.tif 000044
【図７Ｇ】
0005993517.tif 000045
【図７Ｈ】
0005993517.tif 000046
【図７Ｉ】
0005993517.tif 000047
【図７Ｊ】
0005993517.tif 000048
【図８Ａ】
0005993517.tif 000049
【図８Ｂ】
0005993517.tif 000050
【図８Ｃ】
0005993517.tif 000051
【図８Ｄ】
0005993517.tif 000052
【図８Ｅ】
0005993517.tif 000053
【図８Ｆ】
0005993517.tif 000054
【図８Ｇ】
0005993517.tif 000055
【図８Ｈ】
0005993517.tif 000056
【図８Ｉ】
0005993517.tif 000057
【図９】
0005993517.tif 000058
【図１０】
0005993517.tif 000059