(57)【要約】発光デバイスアセンブリの修理方法は、バックプレーンおよび発光デバイスを含んだ発光デバイスアセンブリを準備する工程と、ここで前記発光デバイスアセンブリの画素の主たるサブセットは修理発光デバイスを収容するための空きサイトを含み、前記発光デバイスアセンブリ内の機能しない発光デバイスを特定するテストマップを生成する工程と、修理ヘッドおよび修理発光デバイスのアセンブリを準備する工程と、ここで前記修理発光デバイスは、機能しない発光デバイスを含んだ欠陥画素内の空きサイトの鏡像位置にのみ配置されており、前記修理発光デバイスを、前記修理ヘッドから前記欠陥画素の前記空きサイトの前記バックプレーンに転写する工程と、を含む。【選択図】  図９Ｃ
2019522891.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光デバイスアセンブリを修理する方法であって、
バックプレーンおよび発光デバイスを含んだ発光デバイスアセンブリを準備する工程であって、前記発光デバイスアセンブリ内の画素の主たるサブセットが、修理発光デバイスを収容するための空きサイトを含んでいる、準備する工程と、
前記発光デバイスアセンブリ内の機能しない発光デバイスを特定するテストマップを生成する工程と、
修理ヘッドおよび修理発光デバイスのアセンブリを準備する工程であって、前記修理発光デバイスは、機能しない発光デバイスを含んだ欠陥画素内の空きサイトの鏡像である位置にのみ配置されている、準備する工程と、
前記修理発光デバイスを、前記修理ヘッドから前記欠陥画素内の前記空きサイト内の前記バックプレーンへ転写する工程と、を含む、方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、さらに、
前記修理発光デバイスを成長基板から第１の転写基板へ転写する工程と、
前記修理発光デバイスを前記第１の転写基板から前記修理ヘッドに転写する工程であって、前記テストされた発光デバイスアセンブリに存在する前記発光デバイスと前記バックプレーン上の前記修理発光デバイスとが、同じ向きに配列されたｐ−ｎ接合を含む、転写する工程と、を有する、方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、前記修理発光デバイスのそれぞれが、前記テストされた発光デバイスアセンブリ内の単一の発光デバイスよりも２回より多く転写され、前記修理ヘッドは前記バックプレーンと同じ形状を有する、方法。
【請求項４】
請求項２に記載の方法であって、
前記修理発光デバイスを成長基板から第１の転写基板へ転写する前記工程が、レーザーリフトオフによって実施され、
前記修理発光デバイスを前記第１の転写基板から前記修理ヘッドへ転写する前記工程が、前記第１の転写基板上の第１のＵＶリリーステープを選択的に紫外線に曝露することによって実施され、
前記修理発光デバイスを前記修理ヘッドから前記バックプレーンへ転写する前記工程が、前記修理ヘッド基板上の第２のＵＶリリーステープを選択的に紫外線に曝露することによって実施される、方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法であって、
前記修理発光デバイスを成長基板から第１の転写基板へ転写する前記工程が、
第１のタイプの修理発光デバイスを第１の成長基板から第１のタイプの第１の転写基板へ転写する工程と、
第２のタイプの修理発光デバイスを第２の成長基板から第２のタイプの第１の転写基板へ転写する工程と、
第３のタイプの修理発光デバイスを第３の成長基板から第３のタイプの第１の転写基板へ転写する工程と、を含み、
前記修理発光デバイスを前記第１の転写基板から前記修理ヘッドへ転写する工程が、前記第１、前記第２、および前記第３のタイプの修理デバイスを、前記第１、第２、および第３のタイプの第１の転写基板のそれぞれから前記修理ヘッドへ転写する工程を含む、方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法であって、
前記修理発光デバイスを成長基板から第１の転写基板へ転写する前記工程が、
第１のタイプの修理発光デバイスを第１の成長基板から前記第１の転写基板へ転写する工程と、
第２のタイプの修理発光デバイスを第２の成長基板から前記第１の転写基板へ転写する工程と、
第３のタイプの修理発光デバイスを第３の成長基板から前記第１の転写基板へ転写する工程と、を含み、
前記修理発光デバイスを前記第１の転写基板から前記修理ヘッドへ転写する工程が、前記第１、前記第２、および前記第３のタイプの修理デバイスを、同一の第１の転写基板から前記修理ヘッドへ転写する工程を含む、方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法であって、前記第１、前記第２、および前記第３のタイプの修理デバイスが、前記バックプレーン上の前記欠陥画素内の前記空きサイトの位置と同じ配置で前記第１の転写基板に配列される、方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法であって、
前記テストされた発光デバイスアセンブリ上の前記発光デバイスが、異なるピーク波長で発光する複数のタイプの発光デバイスを含み、
前記テストマップが、複数のタイプの機能しない発光デバイスを特定する、方法。
【請求項９】
請求項１に記載の方法であって、
複数のタイプの修理発光デバイスが前記修理ヘッドから前記バックプレーンへ転写され、
同一タイプの修理発光デバイスのそれぞれは、前記バックプレーン上の特定の鏡像空きサイトで同一の前記欠陥画素内に位置する機能しない発光デバイスと同一タイプである、方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の方法であって、前記発光デバイスアセンブリが直視型ディスプレイを有し、前記発光デバイスが赤色、緑色、および青色発光ダイオードを有する、方法。
【請求項１１】
バックプレーンおよび発光デバイスのアセンブリを製造する方法であって、
それぞれが中心発光デバイスを含んだ中心領域と修理発光デバイスを含んだ周辺領域とを有する、複数の成長基板を準備する工程と、
バックプレーンおよび転写された発光デバイスを含んだ発光デバイスアセンブリを形成するために、前記中心発光デバイスを前記複数の成長基板の少なくとも１つの前記中心領域から前記バックプレーンへ転写する工程であって、前記発光デバイスアセンブリ内の画素の主たるサブセットが、前記修理発光デバイスを収容するための空きサイトを含んでいる、転写する工程と、
前記発光デバイスアセンブリ内の機能しない発光デバイスを特定するテストマップを生成する工程と、
前記修理発光デバイスを前記複数の成長基板の少なくとも１つの前記周辺領域から第１の転写基板へ転写する工程と、
前記修理発光デバイスを前記第１の転写基板から第２の転写基板へ転写する工程と、
前記修理発光デバイスを前記第２の転写基板から前記欠陥画素内の前記空きサイト内の前記バックプレーンへ転写する工程と、を有する、方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法であって、１つのバックプレーン上に配置された前記修理発光デバイスおよび前記中心発光デバイスが、前記複数の成長基板の同じ１つから転写される、方法。
【請求項１３】
請求項１１に記載の方法であって、１つのバックプレーン上に配置された前記修理発光デバイスおよび前記中心発光デバイスが、前記複数の成長基板の異なる１つずつから転写される、方法。
【請求項１４】
請求項１１に記載の方法であって、前記修理発光デバイスは、前記中心領域に配列された前記中心発光デバイスの密度よりも低い密度で前記周辺領域に配列される、方法。
【請求項１５】
請求項１１に記載の方法であって、前記バックプレーン上の前記中心発光デバイスおよび前記修理発光デバイスが、同じ向きに配列されたｐ−ｎ接合を含む、方法。
【請求項１６】
請求項１１に記載の方法であって、前記発光デバイスアセンブリが直視型ディスプレイを有し、前記発光デバイスが赤色、緑色、および青色発光ダイオードを有する、方法。
【請求項１７】
周辺領域に修理発光デバイスを有し、中心領域に中心発光デバイスを有する基板であって、前記修理発光デバイスが、前記中心領域に配列された前記中心発光デバイスの密度よりも低い密度で前記周辺領域に配列される、基板。
【請求項１８】
請求項１７に記載の基板であって、前記基板が実質的に円形の成長基板を有し、前記修理および前記中心発光デバイスが前記成長基板上で製作され同一のピーク発光波長を有する半導体発光ダイオードを有する、基板。
【請求項１９】
同一バックプレーン上に配置された有機発光ダイオードおよび無機発光ダイオードの両方を含んだ複数の画素を有する直視型ディスプレイデバイス。
【請求項２０】
請求項１９に記載のデバイスであって、各画素が、赤色を発する有機発光ダイオード、無機緑色発光ダイオード、および無機青色発光ダイオードを有する、デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]
本出願は、2016年5月24日に出願された米国仮出願第62/340,692号の優先権を主張するとともに、参照によって当該仮出願の全体をあらゆる目的のために援用する。
【０００２】
[0002]
本発明の実施形態は概して半導体発光デバイスの製造方法に関し、特にはバックプレーンおよび発光デバイスを含む発光デバイスアセンブリの製造方法と、それを実現するための構造とに関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]
発光デバイスのような発光デバイスは、ノート型コンピュータの液晶ディスプレイやＬＥＤテレビといった電子ディスプレイに用いられている。発光デバイスには、発光デバイス(LED)および、発光するように構成された様々な他のタイプの電子デバイスが含まれる。
【発明の概要】
【０００４】
[0004]
本開示の一態様によれば、発光デバイスアセンブリの修理方法は、バックプレーンおよび発光デバイスを含んだ発光デバイスアセンブリを提供する工程と、ここで前記発光デバイスアセンブリの画素の主たるサブセットは修理発光デバイスを収容するための空きサイトを含み、前記発光デバイスアセンブリ内の機能しない発光デバイスを特定するテストマップを生成する工程と、修理ヘッドおよび修理発光デバイスのアセンブリを提供する工程と、ここで前記修理発光デバイスは、機能しない発光デバイスを含んだ欠陥画素内の空きサイトの鏡像位置にのみ配置されており、前記修理発光デバイスを、前記修理ヘッドから前記欠陥画素の前記空きサイトの前記バックプレーンに転写する工程と、を含む。
【０００５】
[0005]
本開示の別の態様によれば、バックプレーンおよび発光デバイスのアセンブリの製造方法は、それぞれが中心発光デバイスを含んだ中心領域と修理発光デバイスを含んだ周辺領域とを有する複数の成長基板を提供する工程と、前記バックプレーンと転写された発光デバイスを含んだ発光デバイスアセンブリを形成するために、前記複数の成長基板の少なくとも１つの前記中心領域から前記中心発光デバイスをバックプレーンに転写する工程と、ここで前記発光デバイスアセンブリの画素の主たるサブセットは、前記修理発光デバイスを収容するための空きサイトを含んでおり、前記発光デバイスアセンブリの機能しない発光デバイスを特定するテストマップを生成する工程と、前記修理発光デバイスを前記複数の成長基板の少なくとも１つの前記周辺領域から第１の転写基板へ転写する工程と、前記修理発光デバイスを前記第１の転写基板から第２の転写基板に転写する工程と、前記修理発光デバイスを前記第２の転写基板から前記欠陥画素の前記空きサイトのバックプレーンに転写する工程と、を含む。
【０００６】
[0006]
本開示の別の態様によれば、基板は、修理発光デバイスを前記基板の周辺領域に有し、中心発光デバイスを前記基板の中心領域に有する。修理発光デバイスは、前記中心領域に配列された前記中心発光デバイスの密度よりも低い密度で前記周辺領域に配列される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本開示の一実施形態に係る、基礎ピッチ領域および修理デバイス供給領域とを含んだ基板を模式的に示す図である。
【図２】本開示の一実施形態にしたがって発光デバイスを基礎ピッチ領域から転写した後の図１の基板を模式的に示す図である。
【図３Ａ】図２に示した例示的な転写パターンにしたがって発光デバイスを転写するための模式的なシーケンスを示す図である。
【図３Ｂ】図２に示した例示的な転写パターンにしたがって発光デバイスを転写するための模式的なシーケンスを示す図である。
【図３Ｃ】図２に示した例示的な転写パターンにしたがって発光デバイスを転写するための模式的なシーケンスを示す図である。
【図３Ｄ】図２に示した例示的な転写パターンにしたがって発光デバイスを転写するための模式的なシーケンスを示す図である。
【図３Ｅ】図２に示した例示的な転写パターンにしたがって発光デバイスを転写するための模式的なシーケンスを示す図である。
【図４Ａ】本開示の一実施形態に係る、バックプレーンおよび発光デバイスの例示的なアセンブリの平面図である。
【図４Ｂ】図４のバックプレーンおよび発光デバイスの例示的なアセンブリの平面図と、本開示の一実施形態に係る、関連する欠陥ダイマップとを示す図である。
【図５】本開示の一実施形態に係る、デバイス供給領域から第１の転写基板（例えば箔膜フレームまたは修理デバイス供給クーポン）へのダイの転写の工程を示す平面図である。
【図６】本開示の一実施形態に係る、第１の転写基板から第２の転写基板（例えば修理ヘッド）へのダイの転写の工程を第１のバックプレーンの欠陥マップの鏡像とともに示す平面図である。
【図７】本開示の一実施形態に係る、第２の転写基板から第１および第２のバックプレーンへダイを転写する工程を示す垂直断面図である。
【図８Ａ】本開示の一実施形態に係る、第２の転写基板から第１および第２のバックプレーンへダイを転写する工程を示す平面図である。
【図８Ｂ】本開示の一実施形態に係る、第２の転写基板から第１および第２のバックプレーンへダイを転写する工程を示す平面図である。
【図９Ａ】本開示の別の実施形態に係る、デバイス供給領域から第３のバックプレーンへダイを転写する工程を、ウエハーマッピングとともに示す平面図である。
【図９Ｂ】本開示の別の実施形態に係る、デバイス供給領域から第３のバックプレーンへダイを転写する工程を、ウエハーマッピングとともに示す平面図である。
【図９Ｃ】本開示の別の実施形態に係る、デバイス供給領域から第３のバックプレーンへダイを転写する工程を、ウエハーマッピングとともに示す平面図である。
【図９Ｄ】本開示の別の実施形態に係る、デバイス供給領域から第３のバックプレーンへダイを転写する工程を、ウエハーマッピングとともに示す平面図である。
【図９Ｅ】本開示の別の実施形態に係る、デバイス供給領域から第３のバックプレーンへダイを転写する工程を、ウエハーマッピングとともに示す平面図である。
【図９Ｆ】本開示の別の実施形態に係る、デバイス供給領域から第３のバックプレーンへダイを転写する工程を、ウエハーマッピングとともに示す平面図である。
【図９Ｇ】本開示の別の実施形態に係る、デバイス供給領域から第３のバックプレーンへダイを転写する工程を、ウエハーマッピングとともに示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
[0016]
上述の通り本開示は一体型バックライトユニットのアセンブリとその製造方法に関するものであり、その様々な態様を以下に説明する。図面を通じて、同様の要素は同一の参照数字によって表現される。図面のサイズは原寸に比例していない。要素の１つのインスタンスが図示されている場合、要素の複製が存在しないことが明示的に説明されている場合や、そうでないこと明確に示されている場合を除き、その要素の複数のインスタンスが複製されうる。「第１」、「第２」、および「第３」といった序数は、単に同様の要素を特定するために用いられており、本開示の明細書と請求項とでは異なる序数が用いられ得る。
【０００９】
[0017]
本明細書で用いられる「発光デバイス」は、光を発するように構成された任意のデバイスを表し、発光デバイス(LED)、面発光レーザ（ＶＣＳＥＬレーザ）のようなレーザ、および適切な電気バイアスの印加に応じて光を発するように構成された他の任意の電子デバイスを非限定的な例として含む。発光デバイスは、ｐ側接点およびｎ側接点とが構造の対向面上に配置される垂直構造（例えば垂直ＬＥＤ）を有してもよいし、ｐ側接点がｎ側接点とが、構造の同じ側に配置されるラテラル構造を有してもよい。本明細書で用いられる「発光デバイスアセンブリ」は、少なくとも１つの発光デバイスがキャリア構造（例えば基板、マトリックス、または少なくとも１つの発光デバイスについて安定した機械的支持を提供するように構成された他の任意の構造を含みうる）に構造的に固定されるアセンブリを意味する。
【００１０】
[0018]
本開示では、（発光デバイスのアレイやセンサデバイスのアレイのような）デバイスアレイを成長基板からターゲット基板へ転写するための方法が提供される。ターゲット基板は、複数のタイプのデバイスを任意の構成で形成することが望ましい任意の基板であってよい。説明に役立つ一例において、ターゲット基板は、発光デバイスを駆動するためのアクティブもしくはパッシブマトリクスバックプレーン基板のようなバックプレーン基板であってよい。本明細書において、「バックプレーン」または「バックプレーン基板」は、表面に複数のデバイスを取り付けるように構成された任意の基板を意味する。一実施形態において、バックプレーン基板上における隣接発光デバイスの中心間距離は、成長基板上における隣接発光デバイスの中心間距離の整数倍であってよい。発光デバイスは、１つが青色光を発するように構成され、１つが緑色光を発するように構成された２つの発光デバイスからなるグループのような、複数の発光デバイスを含みうる。発光デバイスは、１つが青色光を発するように構成され、１つが緑色光を発するように構成され、１つが赤色光を発するように構成された３つの発光デバイスからなるグループを含みうる。本明細書において、「隣接発光デバイス」は、少なくとも１つの他の発光デバイスよりも近接して配置された２つ以上の発光デバイスを意味する。本開示の方法は、発光デバイスのサブセットを成長基板上の発光デバイスアレイからバックプレーン基板に選択的に転写することを可能にする。
【００１１】
[0019]
同じタイプのデバイスは、個々の初期成長基板(initial growth substrate)上で製作することができる。本明細書において、「初期成長基板」は、その上もしくはその中でデバイスを形成するために処理される基板を意味する。デバイスは、発光デバイスおよび／またはセンサデバイス（例えば光検出器）および／または他の任意の電子デバイスを含みうる。発光デバイスは、任意のタイプの発光デバイス、すなわちバーチカル発光デバイス、ラテラル発光デバイス、またはそれらの組み合わせであってよい。同一タイプのデバイスは初期成長基板のそれぞれに形成することができ、タイプは初期成長基板ごとに異なる。デバイスはそれぞれの初期成長基板に、アレイとして形成することができる。
【００１２】
[0020]
直視型発光デバイスアセンブリを経済的に製造するためには、バックプレーンに組み込むための初期成長基板上で製造された発光デバイスを高い割合で利用することが望まれる。一般に、発光デバイスアセンブリは長方形の表示画面(viewing area)を与えるが、初期成長基板は典型的には円状のデバイスエリアを有している。発光デバイスを初期成長基板の長方形状の中心領域からバックプレーンに転写した後、円形基板は、そこからはデバイスが転写されない未利用の周辺領域を有しうる。本開示の方法は、バックプレーン上の修理ダイが、初期成長基板の長方形状の中心領域からバックプレーンに転写された初期ダイのｐｎ接合と同じ方向を向いたｐｎ接合を確実に有するように、奇数の転写ステップ（例えば少なくとも３転写ステップ）と少なくとも２つの転写基板を用いてその周辺領域からのデバイスをバックプレーンのための修理ダイとして用いるための方法である。これにより、バックプレーン上の全てのＬＥＤダイが確実に同一方向に接続されるようにする（すなわち、バックプレーン上の全てのｐ側電極が、ＬＥＤダイ（ダイスとも呼ばれる）のｐ側と接続し、バックプレーン上の全てのｎ側電極がＬＥＤダイのｎ側と接続することを確実にする）。
【００１３】
[0021]
本開示の方法は、以下の方法の１つ以上を利用する。バックプレーン上のダイアセンブリは、欠陥ダイマップを生成するためにテストすることができる。一実施形態において、欠陥ダイは、バックプレーンを含むデバイスの動作を妨げる場合（例えば欠陥ダイが短絡を引き起こす場合）にはバックプレーンから選択的に除去されてよい。一方、欠陥ダイがバックプレーンを含むデバイスの動作を妨げない場合（例えば、動作不能または、バックプレーン上での不適切な配置／電極接触によって欠陥ダイがオープンサーキットをもたらす場合）には、欠陥ダイはバックプレーン上に残される。欠陥ダイを含んだ、バックプレーン上の各画素またはユニットは、本明細書において修理サイトと呼ぶ、空きダイ取り付け場所を有することが望ましい。欠陥マップは、各画素のダイスの電気的および／または光学的（例えば光の放射）テストに基づいて生成されてよい。修理ダイ（すなわち、発光デバイスの一例）は、成長基板の周辺領域から第１の転写基板に、その後、第１の転写基板から第２の転写基板に、そして最後に、第２の転写基板から、欠陥ダイスが位置するバックプレーン上の画素内の空き修理サイトに転写されることができる。修理ダイの色（例えば、放射光の色のようなピーク発光波長）は、欠陥マップに基づいて、各画素内の欠陥ダイの色に合わせられる。
【００１４】
[0022]
図１には、ベースピッチ領域（例えば長方形の中心領域）１００と、修理デバイス供給（例えば周辺）領域２００とを有する基板１が示されている。基板１は、デバイスが最初に成長する成長基板、または成長基板から直接的にまたは間接的にデバイスが転写される転写基板を有しうる。基板１は、デバイス１０が形成されない環状縁部除外領域３００を周囲に有することができる。ベースピッチ領域１００は、第１のアレイ配置で配列された、同じタイプ（ここでは第１のタイプと呼ぶ）の中心発光デバイスを含むことができる。第１のタイプの発光デバイスは、同一デバイスの複数のインスタンスであり、例えば、同一のピーク波長で光を発する発光デバイスであってよい。例えば、第１のタイプの発光デバイスは、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、または青色発光ダイオードであってよい。
【００１５】
[0023]
一実施形態において、第１のアレイ配置は、ある特定の主方向（すなわち、第１のアレイ配置の主方向）に沿って第１の主方向ピッチPx1を有するとともに、ある特定の副方向（すなわち、第１のアレイ配置の副方向）に沿って第１の副方向ピッチPy1を有する。本明細書において、アレイ配置の主方向および副方向は、アレイ配置の単位セルが繰り返される２つの方向を意味する。長方形アレイ配置において、主方向および副方向は互いに直交してよく、ｘ方向およびｙ方向と呼ばれる。
【００１６】
[0024]
修理デバイス供給領域２００は、第１のアレイ配置と同じであっても異なっていてもよい第２のアレイ配置で配列された、第１のタイプの追加修理発光デバイス１０を含んでいる。同一の成長基板上の中心および修理発光デバイスは、同じタイプで、かつ同じピーク発光波長を有することが好ましい。第１および第２のアレイ配置が互いに異なる場合、修理デバイス供給領域２００内の第２のアレイ配置のデバイスは、ベースピッチ領域１００内の第１のデバイスアレイ配置のデバイスよりも大きなピッチ（すなわち、デバイス間隔）を有してよい。アレイ配置が同一の場合、領域２００および１００内のデバイスは同じピッチを有してよい。さらに、修理デバイス供給領域２００は、発光デバイスが存在しない空きサイト１１を有してよい。第２のアレイ配置は、ある特定の主方向（すなわち、第２のアレイ配置の主方向）に沿って第２の主方向ピッチPx2を有するとともに、ある特定の副方向（すなわち、第２のアレイ配置の副方向）に沿って第２の副方向ピッチPy2を有する。一実施形態において、第２の主方向ピッチは第１の主方向ピッチの第１の整数倍数であってよく、第２の副方向ピッチは第１の副方向ピッチの第２の整数倍数であってよい。本明細書において、ある数の「整数倍数」とは、その数に正の整数を乗じることによって得られる別の数を意味する。一実施形態において、第１の整数倍数および第２の整数倍数の少なくとも一方は１よりも大きい。一実施形態において、第１の整数倍数は２であり、第２の整数倍数は２である。しかし、領域１００および２００のアレイ配置が同一の場合、整数倍数は１に等しい。一実施形態において、空きサイト１１が修理デバイス供給領域２００に存在する場合、修理デバイス供給領域２００における修理発光デバイス１０の密度は、ベースピッチ領域１００における中心発光デバイス１０の密度より低くなりうる。例えば、修理デバイス供給領域２００における発光デバイス１０の密度は、ベースピッチ領域１００における発光デバイスの密度、第１の整数倍数の逆数、および第２の整数倍数の逆数の積に等しくてよい。
【００１７】
[0025]
一実施形態において、修理デバイス供給領域２００の第２のアレイ配置の単位セルＵは、ある特定の主方向に沿って第１の長さの第２の主方向ピッチPx2を有する第１の組の辺と、ある特定の副方向に沿って第２の長さの第２の副方向ピッチPy2を有する第２の組の辺とを有する長方形によって規定され、追加発光デバイスの１つのインスタンスを含む。
【００１８】
[0026]
図２に関して、基板１のベースピッチ領域１００からの中心発光デバイス１０は、直接的または間接的に（中間転写基板を介して）、第２のアレイ配置のボンディングサイトを有する複数のバックプレーンに転写されることができる。ベースピッチ領域１００からの発光デバイス１０の転写後、ベースピッチ領域は、発光デバイス１０が存在しないデバイスなし領域(device-free region)１０９になってよい。
【００１９】
[0027]
ベースピッチ領域１００の発光デバイス１０は、予め定められた転写パターンおよび予め定められた転写シーケンスを用いて複数のバックプレーンに転写することができる。機能する直視型発光デバイスアセンブリを提供するために、異なる基板の異なるベースピッチ領域から提供される異なるタイプの発光デバイスを、ベースピッチ領域１００からの発光デバイス１０とともに用いることができる。
【００２０】
[0028]
図３Ａから３Ｅに、３つの異なるタイプのデバイス（１０Ｂ、１０Ｇ、１０Ｒ）（例えばそれぞれ青、緑、および赤色発光ＬＥＤ）を、３つのバックプレーン（ＢＰ１、ＢＰ２、ＢＰ３、ＢＰ４）に転写するための例示的な転写パターンおよび例示的な転写シーケンスを示す。３つの異なるタイプのデバイス（１０Ｂ、１０Ｇ、１０Ｒ）は、３つの転写基板または３つの成長基板、あるいはそれらの組み合わせを有することができる３つのソース基板（Ｂ、Ｇ、Ｒ）上で提供されてよい。第１の発光デバイス１０Ｂは第１のソース基板Ｂ上で提供されてよく、第２の発光デバイス１０Ｇは第２のソース基板Ｇ上で提供されてよく、第３の発光デバイス１０Ｒは第３のソース基板Ｒ上で提供されてよい。
【００２１】
[0029]
図３Ａ〜３Ｅに、転写シーケンスの各ステップでのソース基板（Ｂ、Ｇ、Ｒ）およびバックプレーン（ＢＰ１、ＢＰ２、ＢＰ３、ＢＰ４）上における様々なデバイス（１０Ｂ、１０Ｇ、１０Ｒ）の存在または不存在の変化を示す。図３Ａは、デバイス（１０Ｂ、１０Ｇ、１０Ｒ）を転写する前の配置に対応しており、図３Ｂは転写ステップ１から３の実行後の配置に対応しており、図３Ｃはステップ４から６の実行後の配置に対応しており、図３Ｄはステップ７から９の実行後の配置に対応しており、図３Ｅはステップ１０から１２の実行後の配置に対応している。なお、図３Ｂに示されているステップ１から３は互いに独立しているため任意の順序に入れ替えられてよく、図３Ｃに示されているステップ４から６は互いに独立しているため任意の順序に入れ替えられてよく、図３Ｄに示されているステップ７から９は互いに独立しているため任意の順序に入れ替えられてよく、図３Ｅに示されているステップ１０から１２は互いに独立しているため任意の順序に入れ替えられてよいことに留意されたい。
【００２２】
[0030]
４つのソース基板（Ｂ、Ｇ、Ｒ）および４つのバックプレーン（ＢＰ１、ＢＰ２、ＢＰ３、ＢＰ４）が用いられる場合についての例示的な転写パターンおよび例示的な転写シーケンスを図示しているが、本開示の方法は、ｍ個（ｍは１より大きい整数）の転写アセンブリおよびｎ個（ｎはｍ以上）のバックプレーンが用いられる任意の状態に適用することができる。ｎ個の一体化された発光デバイスアセンブリを形成するため、ｎ個のバックプレーンは、ｍ個の転写アセンブリからのデバイスとボンディングされている。一実施形態において、ｎはｍと等しいか、ｍより大きくてよい。
【００２３】
[0031]
複数の転写アセンブリ、例えばｍ個の転写アセンブリが用意される。ｍ個の転写アセンブリのそれぞれは、特定のソース基板（Ｂ、Ｇ、Ｒ）および、同一の２次元周期性を有する２次元アレイ内の特定のデバイス（１０Ｂ、１０Ｇ、１０Ｒ）を有している。本明細書において、複数の構成についての同一の２次元周期性とは、複数の構成のそれぞれが特定の単位構造を有し、特定の単位構造のインスタンスが周期性の２つの独立した方向（第１の周期性方向および第２の周期性方向）に沿って繰り返され、複数の構成のすべてについて単位構造が特定の第１の周期性方向に沿って同一の第１のピッチで繰り返されるとともに、特定の第２の周期性方向に沿って同一の第２のピッチで繰り返され、第１の周期性方向と第２の周期性方向との角度が複数の構成のすべてについて等しい、ことを意味する。ｎ個のバックプレーンのそれぞれは、ｍ個のタイプのデバイスを取り付けるように構成された、特定の単位導電性ボンディング構成パターンの周期的な繰り返しを有する。
【００２４】
[0032]
ｍタイプのデバイスのそれぞれは、ｍ個の転写アセンブリのうちの特定の転写アセンブリ内のデバイスの１つであってよい。ｎ個のバックプレーンのそれぞれにおいて、２つの別個の方向に沿った単位導電性ボンディング構造パターンのピッチは、ｍ個の転写アセンブリのそれぞれにおけるデバイスの２次元周期性の特定のピッチの倍数であってよい。１つの実例において、デバイス（１０Ｂ、１０Ｇ、１０Ｒ）のそれぞれは、特定の転写アセンブリ内において周期性を有することができ、第１の方向に沿って第１の周期性ａを有し、（第１の方向と直交してよい）第２の方向に沿って第２の周期性ｂを有する。各バックプレーン内の単位導電性ボンディングパッドパターンは、第１の方向に沿って第１の周期性２ａ（ａの整数倍数）を有し、（第１の方向と直交してよい）第２の方向に沿って第２の周期性２ｂ（ｂの整数倍数）を有することができる。
【００２５】
[0033]
ｍ個の転写アセンブリのそれぞれからのデバイス（１０Ｂ、１０Ｇ、１０Ｒ）のサブセットは、特定の転写アセンブリのそれぞれを、特定のバックプレーン上に存在するデバイスが特定のバックプレーン（ＢＰ１、ＢＰ２、ＢＰ３、ＢＰ４）にボンディング済みのデバイス（１０Ｂ、１０Ｇ、１０Ｒ）があればそれと衝突しない位置で、特定のバックプレーン（ＢＰ１、ＢＰ２、ＢＰ３、ＢＰ４）の上に配置することにより、ｎ個のバックプレーンのうち特定のバックプレーン（ＢＰ１、ＢＰ２、ＢＰ３、ＢＰ４）に順次転写されることができる。
【００２６】
[0034]
一実施形態において、発光デバイスアセンブリの第２のアレイ配置の単位セルＵ１は、特定の主方向に沿って第１の長さの第２の主方向ピッチPx2を有する第１の辺の組と、特定の副方向に沿って第２の長さの第２の副方向ピッチPy2を有する第２の辺の組と、を有する長方形によって規定することができる。一実施形態において、単位セルＵ１は、第１のタイプの発光デバイス１０Ｒ（赤色発光デバイスであってよい）と、第２のタイプの発光デバイス１０Ｇ（緑色発光デバイスであってよい）と、第３のタイプの発光デバイス１０Ｂ（青色発光ダイオードであってよい）と、特定の修理発光デバイスを収容するように構成された特定の空きサイトを含むことができる。したがって、単位セルは、赤色、緑色、および青色発光画素のような発光画素であって、画素内のデバイスから同時に赤色、緑色、および青色の光を放出すると観察者に白色発光画素のように見せることが可能な発光画素を形成する。あるいは、画素は、赤色光、緑色光、青色光、またはそれらの組み合わせを発することができる。
【００２７】
[0035]
画素の第１、第２、第３のタイプの発光デバイス（１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ）のそれぞれが機能すれば、そのような画素は機能する画素であり、そのような画素に修理発光デバイスを取り付ける必要はない。画素の第１、第２、第３のタイプの発光デバイス（１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ）のいずれかが故障している場合、すなわち、機能しない場合、そのような画素は欠陥画素、すなわち機能しない画素であり、その画素に対して修理発光デバイスの取り付けを実施することができる。この場合、そのような欠陥画素の空きサイト１１が、修理発光デバイスの取り付けに用いられる。欠陥画素の空きサイト１１のそれぞれは、修理発光デバイスを取り付けることのできる修理サイトである。
【００２８】
[0036]
一般に、発光デバイスアセンブリは、バックプレーンと、ボンディングサイトにアレイ配置された発光デバイスのインスタンスとを含んでいる。バックプレーン上のアレイ配置は、基板１上の数理デバイス供給領域２００における第２のアレイ配置と同じであってもよいし、領域２００における配置と異なっていてもよい。
【００２９】
[0037]
修理サイトはどの発光デバイスアセンブリに対しても特定することができ、ベースピッチ領域１００を含む基板１からの発光デバイスを用いて、および／または追加の、あるいは異なる基板からの発光デバイスを用いて形成されてよい。一実施形態において、修理サイトの第１セットを、１つのタイプの発光デバイス、例えば第１のタイプの発光デバイス（例えば赤色発光デバイス）の機能性に基づいて規定することができる。修理サイトの第１セットのそれぞれは、特定の修理発光デバイス（例えば赤色発光デバイス）を収容するように構成された空きサイト１１であってよい。修理サイトの第１セットのそれぞれは、第１のタイプの発光デバイスの欠陥インスタンスを含む画素内に配置されてよい。同じステップを、第２および第３のタイプのデバイス（例えば緑色および青色発光デバイス）について実行することができる。
【００３０】
[0038]
図４Ａに、図３Ａ〜３Ｅに示したアセンブリプロセス後のバックプレーン５０および発光ダイオード（１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ）のアセンブリを示す。アセンブリは、発光デバイスからの光が観察者に直接（すなわち、液晶ディスプレイの中間液晶部材を用いることなしに）見える、直射型表示デバイスであってよい。発光ダイオード（１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ）および空き修理サイト１１は、単位セルＵ１（すなわち画素）の２次元アレイを構成する。単位セルＵ１の複数のインスタンスは、２次元アレイを形成するために、２つの水平方向に沿って繰り返されてよい。２次元アレイは例えば、長方形アレイまたは六角形アレイであってよい。
【００３１】
[0039]
図４Ｂに示すように、バックプレーン５０および発光ダイオード（１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ）のアセンブリから、（例えば電気的および／または光学的に）各画素の機能性をテストすることにより生成される。各画素は、第１のタイプの発光デバイス１０Ｒ、第２のタイプの発光デバイス１０Ｇ、第３のタイプの発光デバイス１０Ｂ、および空き修理サイト１１の１組を含む単位セルＵ１からなる。機能性の各故障は、第１のタイプの発光デバイス１０Ｒの故障、第２のタイプの発光デバイス１０Ｇの故障、または第３のタイプの発光デバイス１０Ｂの故障に分類することができる。図４Ｂでは、機能的に故障しているため、あるいは（例えばボンディングステップに失敗したことにより）バックプレーンにボンディングされなかったために存在せず、機能しない各発光デバイス（１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ）を、黒い四角で表している。機能しない第１のタイプの発光デバイス１０Ｒを含んでいる各サイト（画素）は、第１のタイプの欠陥画素１９Ｒとして分類され、機能しない第２のタイプの発光デバイス１０Ｇを含んでいる各サイトは、第２のタイプの欠陥画素１９Ｒとして分類され、機能しない第３のタイプの発光デバイス１０Ｂを含んでいる各サイトは、第３のタイプの欠陥画素１９Ｂとして分類される。図示を容易にするため図４Ｂには３つの欠陥画素しか示していないが、複数の第１、第２、および／または第３のタイプがバックプレーン５０上に存在しうることに留意すべきである。
【００３２】
[0040]
すべてのタイプの欠陥発光デバイス（１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ）のマークを含んだテストマップが生成される。テストマップは、第１のタイプの欠陥画素１９Ｒ、第２のタイプの欠陥画素１９Ｇ，および第３のタイプの欠陥画素１９Ｂを含むことができる欠陥画素（１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂ）における、すべての修理サイト１１の座標を表す。第１のタイプの欠陥画素１９Ｒ、第２のタイプの欠陥画素１９Ｇ，または第３のタイプの欠陥画素１９Ｂの１つだけの位置を含んだ、タイプ固有の派生テストマップをさらに生成してもよい。
【００３３】
[0041]
発光デバイスアセンブリ内の修理サイト１１は、テストマップ、またはタイプ固有のテストマップ一式に基づいて特定することができる。修理サイト１１のそれぞれは、特定の修理発光デバイスを収容するように構成され、第１のタイプの発光デバイス１０Ｒの欠陥インスタンス、第２のタイプの発光デバイス１０Ｇの欠陥インスタンス、  または第３のタイプの発光デバイス１０Ｂの欠陥インスタンスを含んだ画素Ｕ１内に配置される。第１のタイプの修理サイト１１は第１のタイプの欠陥画素１９Ｒ内の空きサイト１１であり、第２のタイプの修理サイト１１は第２のタイプの欠陥画素１９Ｇ内の空きサイトであり、第３のタイプの修理サイト１１は第３のタイプの欠陥画素１９Ｂ内の空きサイト１１である。
【００３４】
[0042]
図５を参照すると、（成長基板であってよい）基板１のデバイス供給領域２００内の発光デバイス１０は、機能性がテストされてよい。発光デバイス１０の、機能する（すなわち、欠陥でない）サブセット（すなわち、既知の良好なダイ、”ＫＧＤ”）は、電気的および／または光学的にテストすることで特定することができる。ＫＧＤデバイス１０は、第１の転写基板４００に選択的に転写されてよい。第１の転写基板４００は、ＵＶリリーステープまたはフィルムを支持するフィルムフレームであってよい。第１の転写基板４００は、成長基板１の形状に対応する実質的に円形状のような、任意の適切な形状を有してよい。
【００３５】
[0043]
成長基板１の領域２００からのＫＧＤデバイス１０は、レーザリフトオフ法のような、任意の適切な方法を用いて第１の転写基板４００に選択的に転写されてよい。一実施形態において、成長基板１はサファイアウェハ、ガラスプレート、または本技術分野において既知である、レーザビームに対して透明な他の光学的に透明な物質のようなバルク物質部分と、デバイス１０とバルク物質部分との間に設けられたリリースレイヤとを有することができる。レーザからのレーザビームは、各ＫＧＤデバイス１０の下に位置するリリースレイヤに衝突する前にバルク物質部分を透過することができる。しかし、レーザビームは欠陥画素１０の下に位置するリリースレイヤには供給されない。レーザビームは各ＫＧＤデバイス１０の下のリリースレイヤの各表面部分をアブレーションすることができる。一実施形態において、リリースレイヤは、レーザビームを吸収することでアブレーションされる窒化シリコンまたは（ＧａＮのような）半導体物質を含むことができる。この場合、レーザの波長は（２４８ｎｍまたは１９３ｎｍのような）紫外線波長であってよい。好ましくは、デバイス１０は（例えばフレーム上の粘着性ＵＶリリーステープによって）第１の転写基板４００と接して配置され、レーザはリリースレイヤをアブレーションし、ＫＧＤデバイス１０が第１の転写基板４００に接着され、成長基板１に取り付けられないようにＫＧＤデバイス１０をリリースするため、基板１を通して照射される。欠陥デバイス１０は依然として成長基板１に取り付けられ、第１の転写基板４００上にスキップ（すなわち空き）サイト４０２を生成することができる。
【００３６】
[0044]
例えば、図５に示すように、成長基板１は赤色発光デバイス１０Ｒを含んだ基板である。したがって、成長基板１は、赤色発光デバイス１０Ｒを第１の転写基板４００に転写するために用いられてよい。青色および緑色発光デバイスをそれらのそれぞれの成長基板からそれぞれの転写基板に転写するために、同様のプロセスを用いることができる。したがって、それぞれ第１のタイプの発光デバイス１０Ｒ、第２のタイプの発光デバイス１０Ｇ、および第３のタイプの発光デバイス１０Ｂが設けられた３つの別個の第１の転写基板を準備できるように、上述のプロセスは、各タイプの発光デバイス１０について繰り返されてよい。
【００３７】
[0045]
図５の挿入図に示すように、デバイス１０Ｒは、基板１と接するｎ型側と、ｎ型側の上に設けられたｐ型側とを用いて成長されたｐ-ｎ接合（ｐ−ｉ−ｎ接合を形成するために１以上の真性半導体(intrinsic)レイヤを含んでもよい）を含んでいる。デバイス１０Ｒを第１の転写基板４００へ転写した後は、ｐ型側が基板４００と接し、ｎ側はｐ側の上に位置するようになる。つまり、デバイス１０Ｒは基板４００へ転写されると、逆さまに裏返された状態になる。デバイス１０が基板１に接するｐ側を有するように形成される場合、ｐ側とｎ側の配置が上述した説明と逆転する。
【００３８】
[0046]
一実施形態において、第１の転写基板４００に転送される発光デバイス１０の機能的サブセットは、成長基板１のデバイス供給領域２００上の発光デバイス１０と同じ密度か、あるいはそれより低い密度を有するように選択されてよい。例えば、ベースピッチ領域１００は、そこに発光デバイス１０が転写される前に第１の密度で発光デバイス１０を有することができ、デバイス供給領域２００はそこからいずれかの発光デバイス１０が転送される前に、第１の密度よりも低い第２の密度で発光デバイス１０を有することができ、第１の転写基板４００は第２の密度と同じかそれより低い第３のデバイス密度で転写された発光デバイス１０のサブセットを有することができる。一実施形態において、第３の密度は第２の密度の１％から１００％の範囲を取り得る。一実施形態において、第３の密度は第２の密度の４％から２５％の範囲を取り得る。それが用いられる場合、第１の転写基板４００上の発光デバイス１０の密度の削減は、転写プロセス中の潜在的な機械的オーバラップを削減することによってその後の第１の転写基板４００から第２の転写基板への発光デバイス１０の転写プロセスを容易にするために有利に用いることができる。
【００３９】
[0047]
図６に示すように、それぞれの第１の転写基板４００からの修理発光デバイス１０（すなわち、１０Ｒ、１０Ｇ、および１０Ｂ）は共通の第２の転写基板５００に転写されてよい。図６は、緑色および青色発光修理デバイス１０Ｇおよび１０Ｂが他の第１の転写基板から第２の転写基板５００に既に転写された後に、赤色発光修理デバイス１０Ｒを第２の転写基板５００に転写するステップを示している。第２の転写基板５００は、長方形の基板またはフレームが第１のバックプレーンとほぼ同じ形状およびサイズを有するような修理ヘッドを有してよい。修理ヘッドはその表面に粘着性ＵＶリリースレイヤを含んでよい。修理発光デバイス１０は修理ヘッド（すなわち、粘着性ＵＶリリースレイヤ）５００上の場所であって、バックプレーン５０上の特定のタイプの欠陥画素１９内の空きサイト１１の鏡像に対応する場所に転写される。
【００４０】
[0048]
例えば、１つの第１の転写基板からの第１のタイプの修理発光デバイス１０Ｒは、バックプレーン５０上の第１のタイプの欠陥画素１９Ｒ内の空きサイト１１の鏡像である修理ヘッド５００上の場所に転写されることができる。別の第１の転写基板からの第２のタイプの修理発光デバイス１０Ｇは、バックプレーン５０上の第２のタイプの欠陥画素１９Ｇ内の空きサイト１１の鏡像である、同じ修理ヘッド５００上の場所に転写されることができる。別の第１の転写基板からの第３のタイプの修理発光デバイス１０Ｂは、バックプレーン５０上の第３のタイプの欠陥画素１９Ｂ内の空きサイト１１の鏡像である、同じ修理ヘッド５００上の場所に転写されることができる。転写プロセスは、修理デバイス１０を第１の転写基板４００によって支持しながら修理ヘッド５００上の粘着テープに接するように配置することと、所望の修理デバイス１０を第１の転写基板４００から第２の転写基板（すなわち修理ヘッド）５００にリリースするために、第１の転写基板４００上のＵＶリリーステープの一部を選択的に紫外線で照射することと、を含んでよい。フレームが中空もしくは紫外線を透過する場合、紫外線はフレームを通してテープに与えられてよい。
【００４１】
[0049]
図６の挿入図に示すように、デバイス１０Ｒは、ｐ型側が基板４００に接し、ｎ型側がｐ型側の上に位置するように位置するｐ−ｎ接合を含んでいる。デバイス１０Ｒの第２の転写基板５００への転写後、ｎ型側は基板５００に接し、ｐ側はｎ側の上に位置する。つまり、デバイス１０Ｒは基板５００へ転写されると、逆さまに裏返された状態になる。
【００４２】
[0050]
図７および図８Ａを参照すると、修理ヘッド５００は、バックプレーン５０のアセンブリと、（基板１の中心領域もしくは他のソースから供給されて）リペアヘッド５００上のリリーステープ上に配置された発光デバイス１０とが向き合うように配置されることができる。修理ヘッド５００およびバックプレーン５０は、各タイプの修理発光デバイス１０Ｒ、１０Ｇ、および１０Ｂが欠陥画素１０Ｄを含んだそれぞれのタイプの欠陥画素１９Ｒ、１９Ｇ、および１９Ｂ内の空きサイト１１に向かい合って位置するように互いに位置合わせされる。修理ヘッドおよび／または第１のバックプレーンが互いに向き合うように裏返されたり回転されたりした際に、修理ヘッド５００上の修理デバイス１０がバックプレーン５０上の欠陥画素１９内の空き修理サイト１１と向き合うよう、修理デバイス１０は、バックプレーン５０上の欠陥画素の位置の鏡像で修理ヘッド５０に配列されている。
【００４３】
[0051]
修理デバイス１０およびバックプレーン５０は互いに接触させられ、修理デバイス１０はメタルボンディングプロセスまたは導電性エポキシを用いてバックプレーン５０上の電極にボンディングされる。続いて、修理デバイス１０をＵＶリリーステープからリリースするための、図７に矢印で示すような、修理ヘッド５００に近位である修理デバイス１０の側からのＵＶ照射により、修理デバイス１０は修理ヘッド５００から取り外される。
【００４４】
[0052]
図８Ａに、第１の修理デバイスの転写後の、バックプレーン５０とその上の発光デバイス１０とのアセンブリを示す。第１のタイプの欠陥画素１９Ｒのそれぞれは、故障した第１のタイプの発光デバイス１０Ｄと、第１の修理デバイス１０Ｒとを含んだ、第１のタイプの修理済み画素２０になる。第１の修理デバイスのそれぞれは、修理サイト（以前の空きサイト１１）に位置する、機能する第１のタイプの発光デバイスである。第２のタイプの欠陥画素１９Ｇのそれぞれは、故障した第２のタイプの発光デバイスと、第２の修理デバイス１０Ｇとを含んだ、第２のタイプの修理済み画素２０Ｇになる。第２の修理デバイスのそれぞれは、修理サイト（以前の空きサイト）に位置する、機能する第２のタイプの発光デバイスである。第３のタイプの欠陥画素１９Ｂのそれぞれは、故障した第３のタイプの発光デバイスと、第３の修理デバイス１０Ｂとを含んだ、第３のタイプの修理済み画素２０Ｂになる。第３の修理デバイスのそれぞれは、修理サイト（以前の空きサイト）に位置する、機能する第３のタイプの発光デバイスである。
【００４５】
[0053]
簡潔さのために３つの修理デバイス１０Ｒ、１０Ｇ、および１０Ｂだけを図８Ａに示しているが、各タイプの複数のデバイスが修理ヘッド５００上に配置されうることを理解すべきである。例えば、図８Ｂに示すように、各タイプ（１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ）の複数の修理デバイスが、修理ヘッド５００Ａ上に配置されうる。各タイプの複数のデバイスは、同一の転写およびボンディングプロセスの間に修理ヘッド５００Ａからバックプレーン５１に転写されてよい。修理ヘッド５００Ａは、修理ヘッド５００Ａおよび／またはバックプレーン５１が互いに向き合うように裏返されたり回転されたりした後のバックプレーン５１の前面上の位置との対応を示すために、デバイス１０が配置される側とは反対の裏面側から示されている。
【００４６】
[0054]
上述の実施形態においては、図５に示すように、すべてのＫＧＤデバイス１０は成長基板１の領域２００から第１の転写基板４００に転写される。そして、選択されたＫＧＤデバイス１０（すなわち、修理デバイス）は、第１の転写基板４００から第２の転写基板５００へ、バックプレーン５０上にマッピングされた欠陥画素１９の鏡像に基づいて転送される。したがって、欠陥画素のマッピングは、第１の転写基板から第２の転写基板への転写の間に発生する。
【００４７】
[0055]
図９Ａ〜９Ｇに示す代替実施形態において、欠陥サイトマッピング（すなわちウェアマッピング）はプロセスにおけるより早いステップで発生する。この実施形態において、欠陥サイトマッピングは、ソース基板１から第１の転写基板への転写の間に発生する。したがって、この実施形態において、修理デバイス１０は、バックプレーン上の欠陥画素１９内の空き修理サイト１１の位置と同じ配置で第１の転写基板上に並べられる。
【００４８】
[0056]
図９Ａおよび９Ｂに示されるように、ソースクーポン１（例えば成長基板）および第１の転写基板４００が提供される。ソースクーポンおよび第１の転写基板は、第１の実施形態と同じであってもよいし、第１の実施形態と異なっていてもよい。
【００４９】
[0057]
図９Ｃに示すように、修理デバイス１０（例えばデバイス１０Ｒ、１０Ｇ、または１０Ｂ）はレーザリフトオフまたは他の適切な方法を用いて成長基板１から第１の転写基板４００に転写される。本実施形態において、３タイプすべての修理デバイス１０（すなわち、赤色放射デバイス１０Ｒ、緑色放射デバイス１０Ｇ、および青色放射デバイス１０Ｂ）は、別個の成長基板１から第１の転写基板４００へ順次転写される。例えば、図９Ｃに示すように、緑色および青色放射デバイス１０Ｇ、１０Ｂを含んだそれぞれの成長基板１から第１の転写基板４００に緑色放射デバイス１０Ｇおよび青色放射デバイス１０Ｂが既に転写されている。そして、赤色放射デバイス１０Ｒが、矢印で示すように、レーザリフトオフによって成長基板の領域２００から第１の転写基板４００に転写される。
【００５０】
[0058]
図９Ｄに示すように、３つのタイプの修理デバイス１０Ｒ、１０Ｇ、および１０Ｂは、第１の転写基板４００上の位置であって、バックプレーン５２上の同じタイプの欠陥画素１９Ｒ、１９Ｇ、および１９Ｂ内のそれぞれの空き修理サイト１１の位置に配置される。３つのタイプの修理デバイス１０Ｒ、１０Ｇ、および１０Ｂは、図９Ｅに示す第２の転写基板（例えば修理ヘッド）５００Ｂ上の（欠陥画素１９Ｒ、１９Ｇ、および１９Ｂに対応する）それぞれの空き修理サイト１１の位置の鏡像で第１の転写基板４００上に配置される。
【００５１】
[0059]
図９Ｆに示すように、３つのタイプの修理デバイス１０Ｒ、１０Ｇ、および１０Ｂは、第１の転写基板４００から、第２の転写基板５００Ｂ上の同じタイプの欠陥画素１９Ｒ、１９Ｇ、および１９Ｂ内のそれぞれの空き修理サイト１１の位置の鏡像に転写される。図６に関して上述したのと同じ転写方法を用いることができる。
【００５２】
[0060]
そして、図９Ｇに示すように、３つのタイプの修理デバイス１０Ｒ、１０Ｇ、および１０Ｂは、第２の転写基板５００から、バックプレーン５２上の同じタイプの欠陥画素１９Ｒ、１９Ｇ、および１９Ｂ内のそれぞれの空き修理サイト１１の位置に転写される。図７および図８Ａに関して上述したのと同じ転写方法を用いることができる。そして、修理デバイス１０Ｒ、１０Ｇ、および１０Ｂは、それぞれの修理済み画素２０Ｒ、２０Ｇ、および２０Ｂを形成するために、メタルボンディングプロセスまたは導電性エポキシを用いてバックプレーン上の修理サイトにボンディングされてよい。
【００５３】
[0061]
上述した実施形態では、１つのバックプレーン上に配置された修理発光デバイスおよび中心発光デバイスが同一の成長基板１から転写される。しかし、別の実施形態では、１つのバックプレーン上に配置された修理発光デバイスおよび中心発光デバイスが、異なる成長基板１から転写される。つまり、第１の成長基板からの中心発光デバイスが第１のバックプレーンに転写されてよく、同一の第１の成長基板からの修理発光デバイスが、別の第２の成長基板からの中心発光デバイスを含んだ異なるバックプレーンに転写されてよい。
【００５４】
[0062]
上述したすべての実施形態において、発光デバイス１０（例えば中心および修理デバイス）は、有機発光ダイオードを含むおよび／または有機発光ダイオードを構成しうる。一実施形態において、赤色放射、緑色放射、および青色放射デバイス１０Ｒ、１０Ｇ、および１０Ｂは、無機発光ダイオードを含んでよい。別の実施形態において、赤色放射デバイス１０Ｒは有機発光ダイオードを含み、緑色および青色放射デバイス１０Ｇおよび１０Ｂは有機発光ダイオード１０Ｒと同一のバックプレーン上の同一の画素に配置された無機発光ダイオードを含んでよい。したがって、直射型ディスプレイデバイスの同一のバックプレーン（例えば図８Ａ、８Ｂ、または９Ｇに示した５０、５１、または５２）は、有機および無機発光ダイオードの両方を含んでよい。有機発光ダイオードは直射型ディスプレイに関してよりよい赤色放射特性を有しうる一方、無機発光ダイオードは直射型ディスプレイに関してよりよい緑色および青色放射特性を有しうるため、同一バックプレーン上での有機および無機発光ダイオードの両方の使用は有利であり得る。本明細書において、有機発光ダイオードはポリマーおよび／または低分子発光層のような有機発光層を含む。ポリマー半導体ＥＬ層は、非ドープ型ポリマー（例えば、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）（ＰＰＶ）、ポリ（ナフタレンビニレン）、またはポリフルオリン）またはドープ型ポリマー（例えば、電気エネルギーを光に変換するために電気的燐光(electrophosphorescence)を用いる有機金属錯体（例えばプラチナまたはイリジウム錯体）ドーパントを有する（ポリ（Ｎ−ビニルカーバゾール）母材）を含むことができる。無機発光ダイオードは、IV族、III-V族、またはII-V族の無機半導体発光材料を含む。例えば、窒化ガリウム、窒化インジウムガリウム、または窒化アルミニウムガリウムを発光材料として用いることができる。無機半導体発光ダイオードは、ナノワイヤ活性領域を有してもよいし、あるいはバルクプレーナ活性領域を有してもよい。
【００５５】
[0063]
ここまで特定の好ましい実施形態について言及してきたが、本発明がそれに限定されないことが理解されよう。本技術分野における当業者には、開示された実施形態に対して様々な変更がなされうること、およびそのような変更が本発明の範囲に含まれることが意図されていることが想定されるであろう。本開示において、特定の構造および／または配置を用いる実施形態が説明されているが、そのような置換が明示的に禁止されていたり、当業者に不可能であることが知られているわけでもないかぎり、本発明は機能的に等価である他の任意の矛盾しない構造および／または配置を用いて実施されてもよいことが理解される。
【図１】
2019522891.tif 000003
【図２】
2019522891.tif 000004
【図３Ａ】
2019522891.tif 000005
【図３Ｂ】
2019522891.tif 000006
【図３Ｃ】
2019522891.tif 000007
【図３Ｄ】
2019522891.tif 000008
【図３Ｅ】
2019522891.tif 000009
【図４Ａ】
2019522891.tif 000010
【図４Ｂ】
2019522891.tif 000011
【図５】
2019522891.tif 000012
【図６】
2019522891.tif 000013
【図７】
2019522891.tif 000014
【図８Ａ】
2019522891.tif 000015
【図８Ｂ】
2019522891.tif 000016
【図９Ａ】
2019522891.tif 000017
【図９Ｂ】
2019522891.tif 000018
【図９Ｃ】
2019522891.tif 000019
【図９Ｄ】
2019522891.tif 000020
【図９Ｅ】
2019522891.tif 000021
【図９Ｆ】
2019522891.tif 000022
【図９Ｇ】
2019522891.tif 000023
【手続補正書】
【提出日】平成31年2月6日(2019.2.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光デバイスアセンブリを修理する方法であって、
バックプレーンおよび発光デバイスを含んだ発光デバイスアセンブリを準備する工程であって、前記発光デバイスアセンブリ内の画素の主たるサブセットが、修理発光デバイスを収容するための空きサイトを含んでいる、準備する工程と、
前記発光デバイスアセンブリ内の機能しない発光デバイスを特定するテストマップを生成する工程と、
修理ヘッドおよび修理発光デバイスのアセンブリを準備する工程であって、前記修理発光デバイスは、機能しない発光デバイスを含んだ欠陥画素内の空きサイトの鏡像である位置にのみ配置されている、準備する工程と、
前記修理発光デバイスを、前記修理ヘッドから前記欠陥画素内の前記空きサイト内の前記バックプレーンへ転写する工程と、を含む、方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、さらに、
前記修理発光デバイスを成長基板から第１の転写基板へ転写する工程と、
前記修理発光デバイスを前記第１の転写基板から前記修理ヘッドに転写する工程であって、前記発光デバイスアセンブリに存在する前記発光デバイスと前記バックプレーン上の前記修理発光デバイスとが、同じ向きに配列されたｐ−ｎ接合を含む、転写する工程と、を有する、方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、前記修理発光デバイスのそれぞれが、前記テストされた発光デバイスアセンブリ内の単一の発光デバイスよりも２回より多く転写され、前記修理ヘッドは前記バックプレーンと同じ形状を有する、方法。
【請求項４】
請求項２に記載の方法であって、
前記修理発光デバイスを成長基板から第１の転写基板へ転写する前記工程が、レーザーリフトオフによって実施され、
前記修理発光デバイスを前記第１の転写基板から前記修理ヘッドへ転写する前記工程が、前記第１の転写基板上の第１のＵＶリリーステープを選択的に紫外線に曝露することによって実施され、
前記修理発光デバイスを前記修理ヘッドから前記バックプレーンへ転写する前記工程が、修理ヘッド基板上の第２のＵＶリリーステープを選択的に紫外線に曝露することによって実施される、方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法であって、
前記修理発光デバイスを成長基板から第１の転写基板へ転写する前記工程が、
第１のタイプの修理発光デバイスを第１の成長基板から第１のタイプの第１の転写基板へ転写する工程と、
第２のタイプの修理発光デバイスを第２の成長基板から第２のタイプの第１の転写基板へ転写する工程と、
第３のタイプの修理発光デバイスを第３の成長基板から第３のタイプの第１の転写基板へ転写する工程と、を含み、
前記修理発光デバイスを前記第１の転写基板から前記修理ヘッドへ転写する工程が、前記第１、前記第２、および前記第３のタイプの修理発光デバイスを、前記第１、第２、および第３のタイプの第１の転写基板のそれぞれから前記修理ヘッドへ転写する工程を含む、方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法であって、
前記修理発光デバイスを成長基板から第１の転写基板へ転写する前記工程が、
第１のタイプの修理発光デバイスを第１の成長基板から前記第１の転写基板へ転写する工程と、
第２のタイプの修理発光デバイスを第２の成長基板から前記第１の転写基板へ転写する工程と、
第３のタイプの修理発光デバイスを第３の成長基板から前記第１の転写基板へ転写する工程と、を含み、
前記修理発光デバイスを前記第１の転写基板から前記修理ヘッドへ転写する工程が、前記第１、前記第２、および前記第３のタイプの修理発光デバイスを、同一の第１の転写基板から前記修理ヘッドへ転写する工程を含む、方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法であって、前記第１、前記第２、および前記第３のタイプの修理発光デバイスが、前記バックプレーン上の前記欠陥画素内の前記空きサイトの位置と同じ配置で前記第１の転写基板に配列される、方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法であって、
前記発光デバイスアセンブリ上の前記発光デバイスが、異なるピーク波長で発光する複数のタイプの発光デバイスを含み、
前記テストマップが、複数のタイプの機能しない発光デバイスを特定する、方法。
【請求項９】
請求項１に記載の方法であって、
複数のタイプの修理発光デバイスが前記修理ヘッドから前記バックプレーンへ転写され、
同一タイプの修理発光デバイスのそれぞれは、前記バックプレーン上の特定の鏡像空きサイトで同一の前記欠陥画素内に位置する機能しない発光デバイスと同一タイプである、方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の方法であって、前記発光デバイスアセンブリが直視型ディスプレイを有し、前記発光デバイスが赤色、緑色、および青色発光ダイオードを有する、方法。
【請求項１１】
バックプレーンおよび発光デバイスのアセンブリを製造する方法であって、
それぞれが中心発光デバイスを含んだ中心領域と修理発光デバイスを含んだ周辺領域とを有する、複数の成長基板を準備する工程と、
バックプレーンおよび転写された発光デバイスを含んだ発光デバイスアセンブリを形成するために、前記中心発光デバイスを前記複数の成長基板の少なくとも１つの前記中心領域から前記バックプレーンへ転写する工程であって、前記発光デバイスアセンブリ内の画素の主たるサブセットが、前記修理発光デバイスを収容するための空きサイトを含んでいる、転写する工程と、
前記発光デバイスアセンブリ内の機能しない発光デバイスを特定するテストマップを生成する工程と、
前記修理発光デバイスを前記複数の成長基板の少なくとも１つの前記周辺領域から第１の転写基板へ転写する工程と、
前記修理発光デバイスを前記第１の転写基板から第２の転写基板へ転写する工程と、
前記修理発光デバイスを前記第２の転写基板から、機能しない発光デバイスを有する画素内の前記空きサイト内の前記バックプレーンへ転写する工程と、を有する、方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法であって、１つのバックプレーン上に配置された前記修理発光デバイスおよび前記中心発光デバイスが、前記複数の成長基板の同じ１つから転写される、方法。
【請求項１３】
請求項１１に記載の方法であって、１つのバックプレーン上に配置された前記修理発光デバイスおよび前記中心発光デバイスが、前記複数の成長基板の異なる１つずつから転写される、方法。
【請求項１４】
請求項１１に記載の方法であって、前記修理発光デバイスは、前記中心領域に配列された前記中心発光デバイスの密度よりも低い密度で前記周辺領域に配列される、方法。
【請求項１５】
請求項１１に記載の方法であって、前記バックプレーン上の前記中心発光デバイスおよび前記修理発光デバイスが、同じ向きに配列されたｐ−ｎ接合を含む、方法。
【請求項１６】
請求項１１に記載の方法であって、前記発光デバイスアセンブリが直視型ディスプレイを有し、前記発光デバイスが赤色、緑色、および青色発光ダイオードを有する、方法。
【請求項１７】
周辺領域に修理発光デバイスを有し、中心領域に中心発光デバイスを有する基板であって、前記修理発光デバイスが、前記中心領域に配列された前記中心発光デバイスの密度よりも低い密度で前記周辺領域に配列される、基板。
【請求項１８】
請求項１７に記載の基板であって、前記基板が実質的に円形の成長基板を有し、前記修理および前記中心発光デバイスが前記成長基板上で製作され同一のピーク発光波長を有する半導体発光ダイオードを有する、基板。
【請求項１９】
同一バックプレーン上に配置された有機発光ダイオードおよび無機発光ダイオードの両方を含んだ複数の画素を有する直視型ディスプレイデバイス。
【請求項２０】
請求項１９に記載の直視型ディスプレイデバイスであって、各画素が、赤色を発する有機発光ダイオード、無機緑色発光ダイオード、および無機青色発光ダイオードを有する、直視型ディスプレイデバイス。
【国際調査報告】
2019522891.tif 000024
2019522891.tif 000025