(57)【要約】【課題】ディスプレイパネル及び製造の方法を提供する。【解決手段】ディスプレイ基板は、画素エリア及び非画素エリアを含む。サブ画素のアレイ及び対応する下部電極のアレイは、画素エリア内にある。マイクロＬＥＤデバイスのアレイは、下部電極のアレイに接合される。１つ以上の上部電極層は、マイクロＬＥＤデバイスのアレイに電気的に接触して形成される。一実施形態において、マイクロＬＥＤデバイスの冗長ペアは、下部電極のアレイに接合される。一実施形態において、マイクロＬＥＤデバイスのアレイは、不規則部分を検出するために撮像される。【選択図】図７
2018010309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冗長性スキームを備えたディスプレイパネルであって、
サブ画素のアレイを含む画素エリアを含むディスプレイ基板と、
前記サブ画素のアレイ内の冗長マイクロＬＥＤデバイスのペアのアレイであって、各サブ画素は冗長マイクロＬＥＤデバイスのペアを含み、対応するサブ画素内の各冗長マイクロＬＥＤデバイスのペアは同じ原色発光で発光するように設計され、各冗長マイクロＬＥＤデバイスが、無機半導体系材料からなるｐ−ｎダイオード含む、冗長マイクロＬＥＤデバイスのペアのアレイと、
前記冗長マイクロＬＥＤデバイスのペアのアレイに電気的に接触した１つ以上の上部電極層と、
を備え、
前記サブ画素のアレイの中に前記冗長マイクロＬＥＤデバイスのペアのアレイから１つ以上のマイクロＬＥＤデバイスが欠落しており、
前記サブ画素のアレイは、第１のサブ画素のアレイと、第２のサブ画素のアレイと、第３のサブ画素のアレイと、を含み、前記第１、第２、及び第３のサブ画素のアレイは、異なる原色発光で発光するように設計されたことを特徴とする、冗長性スキームを備えたディスプレイパネル。
【請求項２】
前記第１のサブ画素のアレイは、赤色原色発光で発光するように設計され、前記第２のサブ画素のアレイは緑色原色発光で発光するように設計され、前記第３のサブ画素アレイは、青色原色発光で発光するように設計されたことを特徴とする、請求項１に記載の冗長性スキームを備えたディスプレイパネル。
【請求項３】
各マイクロＬＥＤデバイスは、最大幅１〜１００μｍであることを特徴とする、請求項１に記載の冗長性スキームを備えたディスプレイパネル。
【請求項４】
前記サブ画素のアレイを切替え及び駆動するための回路を更に備えたことを特徴とする、請求項１に記載の冗長性スキームを備えたディスプレイパネル。
【請求項５】
前記各マイクロＬＥＤデバイスが前記ディスプレイ基板上の対応する別個の接合層に分散された上部導電性コンタクト、下部導電性コンタクト、及び下部接合層と、を有し、かつ前記１つ以上の上部電極層は前記冗長マイクロＬＥＤデバイスのペアのアレイの前記上部導電性コンタクトと電気的に接している、請求項４に記載の冗長性スキームを備えたディスプレイパネル。
【請求項６】
前記１つ以上の欠落したマイクロＬＥＤデバイスに対応する１つ以上の接合部位を覆うパッシベーション層材料を含み、該パッシベーション層材料が前記冗長性マイクロＬＥＤデバイスのペアの前記上部導電性コンタクトを覆っていないことを特徴とする、請求項５に記載の冗長性スキームを備えたディスプレイパネル。
【請求項７】
前記１つ以上の上部電極層を、前記サブ画素のアレイ間を走る接地タイラインから電気的に切断するために、前記１つ以上の欠落したマイクロＬＥＤデバイスに対応する１つ以上の接合部位を超えて前記１つ以上の上部電極層内に１つ以上の切れ目を更に備えることを特徴とする、請求項５に記載の冗長性スキームを備えたディスプレイパネル。
【請求項８】
各サブ画素は、第１のランディングエリアと第２のランディングエリアとを含み、対応する冗長マイクロＬＥＤデバイスのペアの第１のマイクロＬＥＤデバイスは前記第１のランディングエリアに接合され、対応する冗長マイクロＬＥＤデバイスのペアの第２のマイクロＬＥＤデバイスは前記第２のランディングエリアに接合されることを特徴とする、請求項５に記載の冗長性スキームを備えたディスプレイパネル。
【請求項９】
少なくとも１つの前記サブ画素のための前記第１のランディングエリアは、欠落したマイクロＬＥＤデバイスを含み、かつ前記回路から電気的に切断されることを特徴とする、請求項８に記載の冗長性スキームを備えたディスプレイパネル。
【請求項１０】
少なくとも１つの前記サブ画素のための前記第１のランディングエリアは、欠落したマイクロデバイスに対応する接合部位を含みかつ、前記回路から前記第１のランディングエリアを電気的に切断するためにカットされることを特徴とする、請求項８に記載の冗長性スキームを備えたディスプレイパネル。
【請求項１１】
前記回路は、マイクロコントローラチップのアレイ内に包含されることを特徴とする、請求項８に記載の冗長性スキームを備えたディスプレイパネル。
【請求項１２】
前記マイクロコントローラチップのアレイは、前記ディスプレイ基板に接合されていることを特徴とする、請求項１１に記載の冗長性スキームを備えたディスプレイパネル。
【請求項１３】
各マイクロコントローラチップは、前記冗長マイクロＬＥＤデバイスのペアのアレイと並んで前記画素エリア内の前記ディスプレイ基板に接合されることを特徴とする、請求項１２に記載の冗長性スキームを備えたディスプレイパネル。
【請求項１４】
前記回路は前記ディスプレイ基板内に包含されることを特徴とする、請求項８に記載の冗長性スキームを備えたディスプレイパネル。
【請求項１５】
前記１つ以上の上部電極層は、前記冗長マイクロＬＥＤデバイスのペアのアレイに電気的に接触するとともに、絶縁層に形成された複数の開口を通してサブ画素のアレイ間を走る複数の接地タイラインに電気的に接触する、単一の上部電極層であることを特徴とする、請求項１に記載の冗長性スキームを備えたディスプレイパネル。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
（分野）
本発明の実施形態は、ディスプレイシステムに関する。より詳しくは、本発明の実施形態は、マイクロ発光ダイオードを組み込んだディスプレイシステムに関する。
【０００２】
（背景技術）
フラットパネル型ディスプレイは、幅広い電子機器において普及している。一般的なフラットパネル型ディスプレイは、アクティブマトリクス型ディスプレイ及びパッシブマトリクス型ディスプレイを含む。アクティブマトリクス型ディスプレイパネルにおける各画素は、アクティブ駆動回路により駆動される一方、パッシブマトリクス型ディスプレイパネルにおける各画素は、かかる駆動回路を使用しない。最新のコンピュータディスプレイ、スマートフォン、及びテレビ等、高解像度カラーディスプレイパネルは、典型的に、より優れた画質のためにアクティブマトリクス型ディスプレイパネル構造を用いる。
【０００３】
商業用途におけるディスプレイパネルの一種として、アクティブマトリクス型有機発光ダイオード（ＡＭＯＬＥＤ）ディスプレイパネルがある。図１は、トップエミッション型ＡＭＯＬＥＤディスプレイパネルの上面視の図である。図２は、図１の画素エリア１０４内のＸ−Ｘ線及び、基板１０２上の画素エリア１０４外のいかなるエリアである非画素エリア内の接地リング１１６を横切るＹ−Ｙ線による、側断面視の図である。図１及び図２に示すＡＭＯＬＥＤディスプレイパネル１００は、一般に、画素エリア１０４と画素エリア１０２の外にある非画素エリアとを支持する、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）基板１０２を含む。ＴＦＴ基板１０２は、バックプレーンとも呼ばれる。画素エリア及び非画素エリアを付加的に含むように更に処理されたＴＦＴ基板は、バックプレーンと呼ばれることもよくある。ＡＭＯＬＥＤで用いられる２つの主要なＴＦＴ基板技術は、多結晶シリコン（ｐｏｌｙ−Ｓｉ）及びアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）を含む。これらの技術は、フレキシブルＡＭＯＬＥＤディスプレイを製造するためのフレキシブルプラスチック基板上に低温度（２００℃未満）で直接アクティブマトリクスバックプレーンを製造する可能性を提供する。画素エリア１０４は、一般に、マトリクス状に配置された画素１０６及びサブ画素１０８並びにサブ画素を駆動及び切り替えるために各サブ画素に接続されたＴＦＴ及びキャパシタのセットを含む。非画素エリアは、一般に、データ信号（Ｖｄａｔａ）をサブ画素に送信可能にするために各サブ画素のデータラインに接続されるデータ駆動回路１１０、スキャン信号（Ｖｓｃａｎ）をサブ画素に送信可能にするためにサブ画素のスキャンラインに接続されるスキャン駆動回路１１２、電源信号（Ｖｄｄ）をＴＦＴに送信するための電源供給ライン１１４、及び接地信号（Ｖｓｓ）をサブ画素のアレイに送信するための接地リング１１６を含む。示されるように、データ駆動回路、スキャン駆動回路、電源供給ライン、及び接地リングはすべて、フレキシブル回路基板（ＦＣＢ）１１３に接続されており、フレキシブル回路基板は電源供給ライン１１４に電力を供給するための電源、及び接地リング１１６に電気的に接続された電源接地ラインを含む。
【０００４】
例示的なＡＭＯＬＥＤバックプレーン構成において、有機薄膜１２０及び上部電極１１８が画素エリア１０４内のあらゆるサブ画素１０８の上部に配置される。有機薄膜１２０は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、及び電子注入層等、複数層を含んでよい。有機薄膜１２０の複数層は、典型的に、画素エリア１０４上全体にわたって形成されるが、発光層は多くの場合、シャドウマスクの補助により、サブ画素開口１２７内及びサブ画素１０８のアレイの発光エリアに対応する下部電極層１２４上にのみ配置される。次に上部電極層１１８は、接地信号をサブ画素のアレイに送信するために、上部電極１１８層が接地リング１１６に重なるように、画素エリア１０４内及び非画素エリア内の有機薄膜の上部に配置される。このように、サブ画素１０８はそれぞれ対応する下層のＴＦＴ回路で個別に処理され得る一方、均一な接地信号が画素エリア１０４の上部に供給される。
【０００５】
例示される特定の実装において、ＴＦＴ基板１０２は、データ駆動回路１１０からのデータライン１１１に接続されるスイッチングトランジスタＴ１、及び電源供給ライン１１４に接続される電力ライン１１５に接続される駆動トランジスタＴ２を含む。スイッチングトランジスタＴ１のゲートはまた、スキャン駆動回路１１２からのスキャンライン（図示せず）に接続され得る。平坦化層１２２はＴＦＴ基板の上部に形成され、開口がＴＦＴ作業回路を露出させるように形成される。例示されるように、下部電極層１２４は、ＴＦＴ回路と電気的に接続されるように平坦化層上に形成される。電極層の形成に続いて、画素定義層１２５が、サブ画素１０８のアレイの発光エリアに対応するサブ画素開口１２７のアレイを含んで形成され、それに続き、パターン化された画素定義層の上部に及びパターン化された画素定義層１２５のサブ画素開口１２７内に、有機層１２０及び上部電極層１１８が成膜される。上部電極層１１８は、追加的に、非画素エリア内に接地リング１１６に電気的に接続して形成される。
【０００６】
平坦化層１２２は、段差により有機層１２０及び下部電極層１２４が短絡するのを防ぐ（又は保護する）よう機能し得る。例示的な平坦化層１２２の材料は、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）及びアクリルを含む。画素定義層１２５は、ポリイミドなどの材料により形成され得る。下部電極１２４は、一般に、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、ＩＴＯ／Ａｇ、ＩＴＯ／Ａｇ／ＩＴＯ、ＩＴＯ／Ａｇ／インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、又はＩＴＯ／Ａｇ合金／ＩＴＯ上に形成される。上部電極層１１８は、トップエミッション用ＩＴＯ等の透明材料で形成される。
【０００７】
ＡＭＯＬＥＤディスプレイパネルは、通常、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネルより少ない電力を消費するが、ＡＭＯＬＥＤディスプレイパネルは依然として、バッテリ駆動デバイスにおいて電力を消費する主要なものである。バッテリの寿命を延ばすために、ディスプレイパネルの電力消費量を減らすことが必要である。
【発明の概要】
【０００８】
冗長性スキームを備えたディスプレイパネル及び製造の方法を記述する。一実施形態において、ディスプレイパネルは、画素エリア及び非画素エリアを備えたディスプレイ基板を含む。画素エリアは、サブ画素のアレイ、及びサブ画素のアレイ内の対応する下部電極のアレイを含む。マイクロＬＥＤデバイスのペアのアレイは、下部電極のアレイに接合され、１つ以上の上部電極はマイクロＬＥＤデバイスのペアのアレイに電気的に接触して形成される。マイクロＬＥＤデバイスは、半導体材料で形成されてもよく、最大幅１〜１００μｍであってよい。
【０００９】
ある用途例においては、ディスプレイ基板はＴＦＴ基板であってもよい。接地ラインは、ＴＦＴ基板の非画素エリアに形成されてもよく、上部電極層のうち１つ以上は、接地ラインに電気的に接続されてもよい。一実施形態において、第１から電極層までは、マイクロＬＥＤデバイスのペアの第１のマイクロＬＥＤデバイスを接地ラインに電気的に接続し、別個の第２の上部電極層は、マイクロＬＥＤデバイスのペアの第２のマイクロＬＥＤデバイスを接地ラインに電気的に接続する。
【００１０】
ある用途例においては、マイクロコントローラチップのアレイは、ディスプレイ基板に接合され、各下部電極は、マイクロコントローラチップに電気的に接続される。各マイクロコントローラチップは、スキャン駆動回路及びデータ駆動回路に接続され得る。接地ラインは、ディスプレイ基板の非画素エリア内に走ってもよく、上部電極層のうち１つ以上は、接地ラインに電気的に接続されてもよい。一実施形態において、第１の上部電極層は、マイクロＬＥＤデバイスのペアの第１のマイクロＬＥＤデバイスを接地ラインに電気的に接続し、別個の第２の上部電極層は、マイクロＬＥＤデバイスのペアの第２のマイクロＬＥＤデバイスを接地ラインに電気的に接続する。
【００１１】
一実施形態において、複数のマイクロＬＥＤデバイスの不規則部分は、マイクロＬＥＤデバイスのペアのアレイ内にある。例えば、不規則部分は、欠落したマイクロＬＥＤデバイス、欠陥のあるマイクロＬＥＤデバイス、及び汚損されたマイクロＬＥＤデバイスであり得る。パッシベーション層材は、複数の不規則部分を保護するために使用し、複数の不規則部分を電気的に絶縁するために使用されてもよい。パッシベーション層材はまた、マイクロＬＥＤデバイスのペアのアレイの側壁（例えば、量子井戸構造を含む）を保護するのに使用されてもよい。一実施形態においては、１つ以上の上部電極層が複数の不規則部分の直接上部に形成された場合であっても、１つ以上の上部電極層は、複数の不規則部分と電気的に接触しない。１つ以上の上部電極層はまた、他のどこかに形成されてもよく、又は複数の不規則部分の直接上部に形成されないように、複数の不規則部分の周りに形成されてもよい。一実施形態において、修復マイクロＬＥＤデバイスは、マイクロＬＥＤデバイスの不規則部分の１つを含む下部電極の１つに接合される。
【００１２】
一実施形態では、ディスプレイパネルを形成する方法は、マイクロＬＥＤデバイスのアレイにおける不規則部分を検出するための統合検査を含む。マイクロＬＥＤデバイスのアレイは、１つ以上のキャリア基板からディスプレイ基板上の対応するサブ画素のアレイ内の対応する下部電極のアレイまで、静電転写され得る。そして、ディスプレイ基板の表面は、マイクロＬＥＤデバイスのアレイにおける不規則部分を検出するために撮像され、次にパッシベーション層材は複数の不規則部分を電気的に絶縁するために、検出された複数の不規則部分の上部に形成される。そして、１つ以上の上部電極層は、複数の不規則部分と電気的に接触せずに、マイクロＬＥＤデバイスのアレイに電気的に接触して形成され得る。いくつかの実施形態では、パッシベーション層材は、インクジェット印刷又はスクリーン印刷により複数の不規則部分の上部に形成され、１つ以上の上部電極層はインクジェット印刷又はスクリーン印刷により形成される。一実施形態では、１つ以上の上部電極層は、別個の上部電極層である。別の実施形態では、別個の上部電極層のうちの１つは、電気経路を接地ラインまでカットオフするようにスクライブされる。
【００１３】
ディスプレイ基板の表面の撮像は、カメラにより行われる。一実施形態では、カメラから製造された画像は、欠落したマイクロＬＥＤデバイス又は汚損されたマイクロＬＥＤデバイス等の不規則部分を検出するために使用される。一実施形態では、撮像は、マイクロＬＥＤデバイスのアレイに蛍光発光させるために、光源によりディスプレイ基板の表面を照らすことと、カメラによりマイクロＬＥＤデバイスのアレイの蛍光を撮像することを含む。カメラが蛍光を撮像することにより製造された画像は、欠陥のあるマイクロＬＥＤデバイスを検出するのに使用され得る。
【００１４】
一実施形態では、複数の修復マイクロＬＥＤデバイスは、パッシベーション層材を複数の不規則部分の上部に形成する前に、複数の不規則部分に隣接した（例えば、同じ下部電極上に）ディスプレイ基板に転写され得る。この後、複数の不規則部分に電気的に接触せずに、マイクロＬＥＤデバイスのアレイ及び複数の修復マイクロＬＥＤデバイスに電気的に接触するように１つ以上の上部電極層を形成することが続き得る。
【００１５】
一実施形態では、冗長性スキームを備えたディスプレイパネルを形成する方法は、マイクロＬＥＤデバイスのペアのアレイを１つ以上のキャリア基板からディスプレイ基板上の対応するサブ画素のアレイ内の対応する下部電極のアレイまで、静電転写することを含む。ディスプレイ基板の表面は、その後、マイクロＬＥＤデバイスのペアのアレイ内の不規則部分を検出するために撮像される。パッシベーション層材は、次に、複数の不規則部分を電気的に絶縁するために、検出された複数の不規則部分の上部に形成されてもよい。１つ以上の上部電極層は、次に、マイクロＬＥＤデバイスのペアのアレイに電気的に接触して形成される。
【００１６】
静電転写のある方法は、マイクロＬＥＤデバイスの第１のアレイを第１のキャリア基板の第１のエリアからディスプレイ基板に静電転写し、マイクロＬＥＤデバイスの第２のアレイを第１のキャリア基板の第２のエリアからディスプレイ基板に静電転写することを含む。例えば、第１及び第２のエリアは、一実施形態では、相関する欠陥が同じサブ画素に転写される可能性を減じるために、重なり合わない。静電転写の別の方法は、マイクロＬＥＤデバイスの第１及び第２のアレイを異なるキャリア基板から静電転写することを含む。本発明の実施形態によると、静電転写は、別個の静電転写ヘッドを備えた各マイクロＬＥＤデバイスを静電転写することを含み得る。
【００１７】
一実施形態では、ディスプレイ表面の表面を撮像することは、カメラで撮像することを含む。例えば、ラインスキャンカメラを使用してもよい。一実施形態では、カメラから製造された画像は、欠落したマイクロＬＥＤデバイス又は汚損されたマイクロＬＥＤデバイス等の、マイクロＬＥＤデバイスのペアのアレイ内の不規則部分を検出するために使用される。一実施形態では、ディスプレイ基板の表面を撮像することは、マイクロＬＥＤデバイスのアレイに蛍光発光させるために、光源によりディスプレイ基板の表面を照らすことと、欠陥のあるマイクロＬＥＤデバイスを検出するためカメラによりマイクロＬＥＤデバイスのアレイの蛍光を撮像することを更に含む。
【００１８】
一実施形態では、単一の上部電極層は、不規則部分を含む、マイクロＬＥＤデバイスのペアのアレイの上部に形成される。パッシベーション層材は、上部電極層が不規則部分と電気的に接触しないように、不規則部分を覆ってもよい。
【００１９】
一実施形態において、複数の別個の上部電極層は、マイクロＬＥＤデバイスのペアのアレイの上部に形成される。パッシベーション層材は、不規則部分の直接上部に形成される時に、不規則部分を上部接触層から電気的に絶縁するために使用され得る。上部接触層はまた、不規則部分の直接上部に位置しないように、不規則部分の周囲に形成されてもよい。インクジェット印刷及びスクリーン印刷は、上部電極層だけでなくパッシベーション層材もまた形成するために適した成膜法であり得る。一実施形態では、複数の修復マイクロＬＥＤデバイスは、パッシベーション層材を複数の不規則部分の上部に形成する前に、複数の不規則部分に隣接したディスプレイ基板に転写される。上部電極層はまた、修復マイクロＬＥＤデバイス上及びそれに電気的に接触して形成され得る。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】トップエミッション型ＡＭＯＬＥＤディスプレイパネルの上面視の図である。
【図２】図１のトップエミッション型ＡＭＯＬＥＤディスプレイパネルのＸ−Ｘ線及びＹ−Ｙ線による、側面視の図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態に係るアクティブマトリクス型ディスプレイパネルの上面視の図である。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態に係る、図３Ａのアクティブマトリクス型ディスプレイパネルのＸ−Ｘ線及びＹ−Ｙ線による、側面視の図である。
【図３Ｃ】本発明の一実施形態に係る、接地タイライン及び接地リングがパターン化されたバンク層内に形成された、図３Ａのアクティブマトリクス型ディスプレイパネルのＸ−Ｘ線及びＹ−Ｙ線による、側面視の図である。
【図３Ｄ】本発明の一実施形態に係る、接地タイライン及び接地リングがパターン化されたバンク層下に形成された、図３Ａのアクティブマトリクス型ディスプレイパネルのＸ−Ｘ線及びＹ−Ｙ線による、側面視の図である。
【図４Ａ】本発明の一実施形態に係る、ＴＦＴ基板にマイクロＬＥＤデバイスのアレイを転写する方法のための側断面視の図である。
【図４Ｂ】本発明の一実施形態に係る、ＴＦＴ基板にマイクロＬＥＤデバイスのアレイを転写する方法のための側断面視の図である。
【図４Ｃ】本発明の一実施形態に係る、ＴＦＴ基板にマイクロＬＥＤデバイスのアレイを転写する方法のための側断面視の図である。
【図４Ｄ】本発明の一実施形態に係る、ＴＦＴ基板にマイクロＬＥＤデバイスのアレイを転写する方法のための側断面視の図である。
【図４Ｅ】本発明の一実施形態に係る、ＴＦＴ基板にマイクロＬＥＤデバイスのアレイを転写する方法のための側断面視の図である。
【図４Ｆ】本発明の一実施形態に係る、ＴＦＴ基板にマイクロＬＥＤデバイスのアレイを転写する方法のための側断面視の図である。
【図４Ｇ】本発明の一実施形態に係る、ＴＦＴ基板にマイクロＬＥＤデバイスのアレイを転写する方法のための側断面視の図である。
【図４Ｈ】本発明の一実施形態に係る、ＴＦＴ基板にマイクロＬＥＤデバイスのアレイを転写する方法のための側断面視の図である。
【図５Ａ】本発明の一実施形態に係る、異なる色で発光するマイクロＬＥＤデバイスのアレイを転写する一連ための上面視の図である。
【図５Ｂ】本発明の一実施形態に係る、異なる色で発光するマイクロＬＥＤデバイスのアレイを転写する一連ための上面視の図である。
【図５Ｃ】本発明の一実施形態に係る、異なる色で発光するマイクロＬＥＤデバイスのアレイを転写する一連ための上面視の図である。
【図５Ｄ】本発明の一実施形態に係る、異なる色で発光するマイクロＬＥＤデバイスのアレイを転写する一連ための上面視の図である。
【図５Ｅ】本発明の一実施形態に係る、異なる色で発光するマイクロＬＥＤデバイスのアレイを転写する一連ための上面視の図である。
【図５Ｆ】本発明の一実施形態に係る、異なる色で発光するマイクロＬＥＤデバイスのアレイを転写する一連ための上面視の図である。
【図６Ａ】一実施形態に係る、上部電極層の形成後のアクティブマトリクス型ディスプレイパネルの上面視の図である。
【図６Ｂ】一実施形態に係る、別個の上部電極層の形成後のアクティブマトリクス型ディスプレイパネルの上面視の図である。
【図６Ｃ】本発明の一実施形態に係る、図６Ａ又は図６Ｂのいずれかのアクティブマトリクス型ディスプレイパネルのＸ−Ｘ線及びＹ−Ｙ線による、側面視の図である。
【図６Ｄ】本発明の一実施形態に係る、図６Ａ又は図６Ｂのいずれかのアクティブマトリクス型ディスプレイパネルのＸ−Ｘ線及びＹ−Ｙ線による、側面視の図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る冗長性及び修復部位構成を含むスマート画素ディスプレイの上面視の概略図である。
【図８Ａ】本発明の一実施形態に係る、光源及びカメラを含む検査装置の側面視の概略図である。
【図８Ｂ】本発明の一実施形態に係る、スキャンパターンの上面視の概略図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る、欠陥のあるマイクロＬＥＤデバイスを検出後に形成され得る例示的な構造の側断面視の図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る、欠落したマイクロＬＥＤデバイスを検出後に形成され得る例示的な構造の側断面視の図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る、欠陥のあるマイクロＬＥＤデバイスを検出後に形成され得る例示的な構造の側断面視の図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る、欠落したマイクロＬＥＤデバイスを検出後に形成され得る例示的な構造の側断面視の図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る、様々な構成を含むマイクロＬＥＤデバイスのアレイの上部に形成された上部電極層の上面視の概略図である。
【図１４】本発明の一実施形態に係る、様々な構成を含むマイクロＬＥＤデバイスのアレイの上部に形成された複数の別個の上部電極層の上面視の概略図である。
【図１５】本発明の一実施形態に係る、様々な構成を含むマイクロＬＥＤデバイスのアレイの上部に形成された複数の別個の上部電極層の上面視の概略図である。
【図１６】本発明の一実施形態に係る、スクライブされた上部電極層の上面視の概略図である。
【図１７】本発明の一実施形態に係る、スクライブされた下部電極層の上面視の概略図である。
【図１８】本発明の一実施形態に係る、ディスプレイシステムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施形態は、ディスプレイシステムに関する。より詳しくは、本発明の実施形態は発光ダイオードの冗長性スキームを備えたディスプレイに関する。
【００２２】
ある態様において、本発明の実施形態は、ウェハベースの発光マイクロＬＥＤデバイスを含む、アクティブマトリクス型ディスプレイパネルについて記述する。マイクロＬＥＤデバイスは、ＡＭＯＬＥＤバックプレーンを形成するのに使用される薄膜エレクトロニクスの高歩留まりで低価格の混合材料により、ウェハベースのＬＥＤデバイスの性能、効率、信頼性を組み合わせる。本明細書内で使用される「マイクロ」デバイス又は「マイクロ」ＬＥＤ構造という言葉は、本発明の実施形態に係る特定のデバイス又は構造体の記述的大きさを指す場合がある。本明細書内で使用される時、「マイクロ」デバイス又は構造体という言葉は、１〜１００μｍの尺度を指すことが意図されている。しかし、本発明の実施形態は必ずしもこれに限定されず、これら実施形態の特定の態様はより大きな尺度、又は場合によってはより小さな尺度に適用できる場合があることを理解すべきである。一実施形態において、ディスプレイパネルは、マイクロＬＥＤデバイスが各サブ画素内のＯＬＥＤディスプレイパネルの有機層を交換した、典型的なＯＬＥＤディスプレイパネルに類似する。本発明のいくつかの実施形態で利用され得る例示的なマイクロＬＥＤデバイスが米国特許出願番号１３／３７２，２２２、米国特許出願番号１３／４３６，２６０、米国特許出願番号１３／４５８，９３２、米国特許出願番号１３／７１１，５５４、及び米国特許出願番号１３／７４９，６４７に記載され、これらはすべて本明細書に参照とすることによって組み込まれる。マイクロＬＥＤデバイスは、発光において高効率であり、対角線が１０インチのＬＣＤ又はＯＬＥＤディスプレイの場合５〜１０ワットであるのに比べ、非常に少ない電力（例えば、対角線が１０インチのディスプレイの場合、２５０ｍＷ）を消費し、それによりディスプレイパネルの電力消費量を減少させることができる。
【００２３】
他の態様において、本発明の実施形態は、複数の接合部位が、複数のマイクロＬＥＤデバイスを例えば、サブ画素の各バンク開口内において、各下部電極上に接合させるのに利用可能である、冗長性スキームについて記述している。一実施形態において、冗長性スキームは、バンク開口内の下部電極上の接合部位の１つ以上の接合層（例えば、インジウム柱）を含み、各接合層は、別個のマイクロＬＥＤデバイスを受容するように設計される。一実施形態において、冗長性スキームはまた、マイクロＬＥＤデバイスを受容するのに十分な大きさのバンク開口内の修復接合部位を含み得る。修復接合部位はまた、任意的に、接合層を含み得る。このように、一実施形態では、各バンク開口はサブ画素の単一発光色に対応することがあり、その発光色の複数のマイクロＬＥＤデバイスを受容する。接合層のうちの１つに接合されたマイクロＬＥＤデバイスのうちの１つに欠陥がある場合、他のマイクロＬＥＤデバイスが、欠陥のあるマイクロＬＥＤデバイスを補う。また、修復接合部位は、所望により、追加のマイクロＬＥＤデバイスに接合するのに使用され得る。このように、冗長性及び修復構成は、従来のＡＭＯＬＥＤディスプレイにすでに組み込まれた基本ＴＦＴアーキテクチャを変更する必要なく、ディスプレイパネル全体で均一な発光を改善可能なバックプレーン構造に統合される。
【００２４】
他の側面において、本発明の実施形態は、マイクロＬＥＤデバイスをキャリア基板からディスプレイ基板へ転写した後、欠陥のある、欠落した、又は汚損されたマイクロＬＥＤデバイスを検出するための統合検査方法について記述する。このように、欠陥のある、欠落した、又は汚損されたマイクロＬＥＤデバイスの検出は、代替のマイクロＬＥＤデバイスを必要であれば潜在的に転写したり、マイクロＬＥＤデバイス及び下部電極のパッシベーションに関わる後続の処理を変更したり、又は上部電極層の形成に関わる後続の処理を変更したりするために使用され得る。更に、統合検査方法は、検査のためにマイクロＬＥＤデバイスに上部電気的コンタクトを備える必要がないように、製造プロセスに実装され得、検査は別個の電気的検査なしに実行され得る。
【００２５】
種々の実施形態において、図を参照して説明がなされている。しかし、特定の実施形態は、これらの具体的な詳細のうちの１つ以上を伴わずに、又はその他の既知の方法及び構成との組み合わせで実施することができる。以下の説明において、本発明の完全な理解を提供するために、具体的な構成、寸法、及び工程などの数多くの具体的な詳細が明らかにされる。他の例では、本発明を不必要にあいまいにしないために、半導体の周知の工程及び製造技術について特に詳細な説明を行っていない。本明細書を通じた「一実施形態」への言及は、本実施形態と関連して述べる特定の機能、構造体、構成、又は特徴が、本発明に関する少なくとも一実施形態の中に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体を通じて各所にある「一実施形態において」との記述は、必ずしも本発明の同一の実施形態を指すものではない。更に、特定の機構、構造体、構成、又は特性は、１つ以上の実施形態の中で任意の好適な方法で組み合わせることができる。
【００２６】
本明細書で使用される用語「広がる」、「の上方に」、「への」、「間の」、及び「上に」は、他の層に対するある層の相対位置について言及する場合がある。ある層が別の層に「広がる」、「の上方に」若しくは「上に」あること、又は別の層「へと」若しくは「接触して」接合することは、別の層と直接接触する、又は１つ以上の介在層を有することが想定される。層と層「との間」の１つの層は、両方の層と直接接触している場合もあれば、１つ以上の介在層を有する場合もある。
【００２７】
以下の記述がアクティブマトリクス型ディスプレイパネルに関して具体的になされることを理解すべきである。しかし、本実施形態は、これに限定されるものではない。特に、冗長性スキーム、修復部位、及び欠陥のある、欠落した、又は汚損されたマイクロＬＥＤデバイスを検出するための検査方法はまたパッシブマトリクス型ディスプレイパネル、並びに、照明の目的のための基板にも実装され得る。
【００２８】
次に図３Ａ〜図３Ｂを参照すると、ＡＭＯＬＥＤバックプレーンと同様のバックプレーンが、有機発光層よりむしろ発光マイクロＬＥＤデバイスを受容するように変更された、一実施形態が例示される。図３Ａはある一実施形態に係るアクティブマトリクス型ディスプレイパネルの上面視の図であり、図３Ｂは、本発明のある実施形態に係る、図３Ａのアクティブマトリクス型ディスプレイパネルのＸ−Ｘ線及びＹ−Ｙ線による、側面視の図である。かかる実施形態において、基本ＴＦＴ基板１０２は、作動回路（例えば、Ｔ１、Ｔ２）及び平坦化層１２２を含む図１〜図２に関連して記述された典型的なＡＭＯＬＥＤバックプレーン内のものと同様であり得る。開口１３１は、作動回路に接触するよう平坦化層１２２内に形成され得る。作動回路は、切替トランジスタ、駆動トランジスタ、及び蓄積キャパシタを含む伝統的な２Ｔ１Ｃ（トランジスタ２つ、キャパシタ１つ）回路を含み得る。２Ｔ１Ｃ回路が例示的であることを意図し、他の種類の回路又は伝統的な２Ｔ１Ｃ回路の変更例が本発明の実施形態によって検討されるものと理解すべきである。例えば、より複雑な回路は、駆動トランジスタ及び発光デバイスのプロセスのばらつき、又はそれらの不安定さを補うために使用され得る。更に、本発明の実施形態はＴＦＴ基板１０２におけるトップゲート型トランジスタ構造に関連して記述及び例示されるが、本発明の実施形態はまた、ボトムゲート型トランジスタ構造の使用も検討する。同様に、本発明の実施形態は、トップエミッション構造に関連して記述及び例示されるが、本発明の実施形態はまた、ボトム、又はトップ及びボトムエミッション構造の使用も検討する。また、本発明の実施形態は、接地タイライン及び接地リングを含むハイサイド駆動構成に関連して、以下に具体的に記述及び例示される。ハイサイド駆動構成において、ＬＥＤは、回路が電流をＬＥＤのｐ端子から押し出すように、ＰＭＯＳ駆動トランジスタのドレイン側又はＮＭＯＳ駆動トランジスタのソース側に存在し得る。本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、接地タイライン及び接地リングがパネルにおける電力ラインとなり、電流がＬＥＤのｎ端子を介して引き出される、ローサイド駆動構成で実施されてもよい。
【００２９】
バンク開口１４８を含む、パターン化されたバンク層１２６は、その後平坦化層１２２の上部に形成される。バンク層１２６は、インクジェット印刷、スクリーン印刷、ラミネーション、スピンコーティング、ＣＶＤ、及びＰＶＤ等の様々な技術によって形成され得る。バンク層１２６は、可視波長に対して、不透光性、透光性、又は半透光性を有してもよい。バンク層１２６は、光画定可能なアクリル、フォトレジスト、シリコン酸化物（ＳｉＯ2）、シリコン窒化物（ＳｉＮx）、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）、ポリイミド、アクリレート、エポキシ、及びポリエステル等であるが、それに限定されない、様々な絶縁体により形成され得る。一実施形態では、バンク層は、ブラックマトリクス材等の不透明材により形成される。例示的な絶縁性ブラックマトリクス材は、有機樹脂、ガラスペースト、及び黒色顔料、ニッケル、アルミニウム、モリブデン、及びそれらの合金等の金属粒子を含む樹脂若しくはペースト、金属酸化物粒子（例えば、クロム酸化物）、又は金属窒化物粒子（例えば、クロム窒化物）を含む。
【００３０】
本発明の実施形態によれば、下記の図に関連して記述されるバンク層１２６の厚さ及びバンク開口１２８の幅は、開口内に実装されるマイクロＬＥＤデバイスの高さ、マイクロＬＥＤデバイスを転写する転写ヘッドの高さ、及び解像度に依存し得る。一実施形態では、ディスプレイパネルの解像度、画素濃度、及びサブ画素濃度は、バンク開口１２８の幅を構成し得る。４０ＰＰＩ（インチ毎画素）及び２１１μｍサブ画素ピッチの例示的な５５インチテレビの場合、バンク開口１２８の幅は、例示的な５μｍ幅のバンク周囲構造を構成するために数ミクロンから２０６μｍの範囲内であり得る。４４０ＰＰＩ及び１９μｍサブ画素ピッチの例示的なディスプレイパネルの場合、バンク開口１２８の幅は、例示的な５μｍ幅のバンク周囲構造を構成するために数ミクロンから１４μｍの範囲内であり得る。バンク構造の幅（例えば、バンク開口１２８間）は、その構造が必要とされるプロセスをサポートし、必要とされるＰＰＩに対しスケーラブルである限りにおいて、いかなる適切なサイズであってもよい。
【００３１】
本発明の実施形態によれば、バンク層１２６の厚さは、バンク構造が機能するのに厚すぎない。厚さは、マイクロＬＥＤデバイスの高さ及び所定の視野角により決定してもよい。例えば、バンク開口１２８の側壁が平坦化層１２２に対して角度をなす場合、浅い角度ほどシステムのより広い視野角と相関し得る。一実施形態において、バンク層１２６の例示的な厚さは、１μｍから５０μｍの間となり得る。
【００３２】
パターン化された導電層がその後、パターン化されたバンク層１２６の上部に形成される。図３Ｂに戻ると、一実施形態では、パターン化された導電層は、バンク開口１４８内に作動回路と電気的に接触して形成された下部電極１４２を含む。パターン化された導電層はまた、任意的に、接地タイライン１４４及び／又は接地リング１１６を含んでもよい。本明細書内で使用されるように、接地「リング」という言葉は、円形パターン、すなわち対象物を完全に取り囲むパターン、である必要はない。むしろ、接地「リング」という言葉は、少なくとも部分的に画素エリアの３辺を囲むパターンを意味する。また、下記の実施形態は接地リング１１６に関連して記述及び例示される一方、本発明の実施形態はまた画素エリアの１辺（例えば、左、右、下、上）又は２辺（左、右、下、上のうちの２つの組み合わせ）に沿って走る接地ラインでも実施され得ることを理解すべきである。したがって、以下の記述において、接地リングの参照及び例示は、システム要求が許容する接地ラインと潜在的に置き換えられ得ることを理解すべきである。
【００３３】
パターン化された導電層は、数多くの導電性及び反射性の材料により形成されてもよく、かつ１層より多い層を含み得る。一実施形態において、パターン化された導電層は、アルミニウム、モリブデン、チタニウム、タングステン化チタン、銀、金、又はそれらの合金等の金属膜から成る。パターン化された導電層は、アモルファスシリコン、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）及びインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）等の透明導電性酸化物（ＴＣＯ）、カーボンナノチューブ膜、又はポリ（３、４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリピロール、及びポリチオフェン等の透明導電性ポリマーを含み得る。一実施形態において、パターン化された導電層は、導電性材料及び反射性の導電性材料の積層から成る。一実施形態において、パターン化された導電層は、上部及び下部層並びに反射性の中間層を含む３層積層を含み、上部及び下部層のうちの一方又は両方は透明である。一実施形態において、パターン化された導電層は、導電性酸化物−反射性金属−導電性酸化物の３層の積層から成る。導電性酸化物層は、透明であってよい。例えば、パターン化された導電層は、ＩＴＯ−銀−ＩＴＯの積層から成ってもよい。かかる構成において、上部及び下部のＩＴＯ層は、反射性金属（銀）層の拡散及び／又は酸化を防ぎ得る。一実施形態において、パターン化された導電層は、Ｔｉ−Ａｌ−Ｔｉの積層、又はＭｏ−Ａｌ−Ｍｏ−ＩＴＯの積層から成る。一実施形態において、パターン化された導電層は、ＩＴＯ−Ｔｉ−Ａｌ−Ｔｉ−ＩＴＯの積層から成る。一実施形態において、パターン化された導電層は、１μｍ以下の厚さである。パターン化された導電層は、ＰＶＤ等であるが、それに限定されない、適切な技術により積層され得る。
【００３４】
下部電極１４２、接地タイライン１４４、及び接地リング１１６の形成に続き、その後任意的に、パターン化された導電層の側壁を覆うＴＦＴ基板１０２の上部に絶縁層１４６が形成され得る。絶縁層１４６は、下部電極１４２、接地タイライン１４４、及び／又は接地リング１１６を形成するバンク層１２６及び反射層を少なくとも部分的に覆ってもよい。例示の実施形態において、絶縁層１４６は接地リング１１６を完全覆っているが、これは任意選択である。
【００３５】
一実施形態において、絶縁層１４６は、ラミネーション、スピンコーティング、ＣＶＤ、及びＰＶＤ等の適切な技術によるブランケット蒸着により形成され、その後、下部電極１４２を露出させる開口及び接地タイライン１４９を露出させる開口１４９を形成するリソグラフィー等の適切な技術によりパターン化される。一実施形態では、リソグラフィーを必要とせず、絶縁層１４６及び開口１４９を形成するのにインクジェット印刷又はスクリーン印刷が使用され得る。絶縁層１４６は、ＳｉＯ2、ＳｉＮx、ＰＭＭＡ、ＢＣＢ、ポリイミド、アクリレート、エポキシ、及びポリエステル等であるが、それに限定されない、様々な材料により形成され得る。例えば、絶縁層１４６は、０．５μｍの厚さであってよい。絶縁層１４６が、完全なシステムの発光の抽出が著しく低下しないように、バンク開口１２８内の下部電極１４２の側壁の反射層の上部に形成され、透明又は半透明であってよい。絶縁層１４６の厚さはまた、光抽出効率を高めるよう、また発光デバイスのアレイの反射性バンク構造への転写の間、転写ヘッドアレイを干渉しないよう、制御され得る。以下の記述においてより明らかにされるように、パターン化された導電層１４６は任意選択であり、導電層を電気的に分離させるための１つの方法を示す。
【００３６】
図３Ｂに例示される実施形態において、下部電極１４２、接地タイライン１４４、及び接地リング１１６は、同一の導電層で形成され得る。別の実施形態において、接地タイライン１４４及び／又は接地リング１１６は、下部電極１４２とは異なる導電性材料により形成され得る。例えば、接地タイライン１４及び接地リング１１６は、下部電極１４２より高導電性の材料により形成されてもよい。別の実施形態において、接地タイライン１４及び／又は接地リング１１６はまた、下部電極とは異なる層内に形成され得る。図３Ｃ〜図３Ｄは、接地タイライン１４４及び接地リング１１６が、パターン化されたバンク層１２６内又はその下部に形成され得る、実施形態を示す。例えば、図３Ｃに例示する実施形態では、開口１４９、１３０は、接地タイライン１４４及び接地リング１１６を形成する時に、パターン化されたバンク層１２６を通して形成され得る。図３Ｄに例示する実施形態において、開口１４９は接地タイライン１４４に接触するように、パターン化されたバンク層１２６及び平坦化層１２２を通して形成され得る。本実施形態において、例示された開口は、接地リングを露出させるために形成されるのではないが、他の実施形態においては、開口は接地リングを露出させるために形成され得る。図３Ｄに例示する実施形態において、接地リング及び接地タイライン１４４は、ＴＦＴ基板１０２の作動回路を形成する間に形成されたであろう。かかる実施形態において、下部電極１４２を形成するために使用される導電層はまた、任意的に、開口１４９を通して接地タイライン１４４で形成されることになる上部電極層の電気的接触を更に可能にするための、ビア開口層１４５を含み得る。したがって、図３Ａ〜図３Ｄに例示する実施形態は限定的でなく、数多くの可能性が、開口１４９、１３０だけでなく、接地タイライン１４４及び接地リング１１６の形成のためにも存在する、ということを理解すべきである。
【００３７】
図３Ａ〜図３Ｄに例示する実施形態を更に参照すると、複数の接合層１４０は、マイクロＬＥＤデバイスの接合を促進するために下部電極層１４２上に形成されてもよい。例示される特定の実施形態において、２つの接合層１４０は、２つのマイクロＬＥＤデバイスを接合するために例示される。一実施形態において、接合層１４０は、米国特許出願番号１３／７４９，６４７に記載されるように、共晶合金接合、過渡的液相接合、又は固相拡散接合等の、接合機構を通してマイクロＬＥＤデバイス上の（配置されることになっている）接合層で相互拡散される能力のために選択される。一実施形態において、接合層１４０は溶融温度が２５０℃以下である。例えば、接合層１４０は、スズ（２３２℃）、インジウム（１５６．７℃）、又はそれらの合金等のはんだ材料を含み得る。接合層１４０はまた、幅よりも高さが大きい、柱形状であってもよい。本発明のいくつかの実施形態によれば、接合層１４０が高ければ、マイクロＬＥＤデバイスの転写動作の間、ＴＦＴ基板を備えたマイクロＬＥＤデバイスのアレイの平坦度等の、システム部品のレベリング、及び共晶合金接合及び過渡的液相接合の間等の接合の間、液化した接合層が表面の上部に拡散するため接合層の高さが変わることによる、マイクロＬＥＤデバイスの高さのばらつき、において更なる自由度を提供し得る。接合層１４０の幅は、マイクロＬＥＤの側壁の周囲の接合層１４０のウィッキング及び量子井戸構造の短絡を防ぐため、マイクロＬＥＤの底面の幅よりも小さくてよい。
【００３８】
接合層１４０に加えて、図３Ａ〜図３Ｄに例示される実施形態は、マイクロＬＥＤデバイスを受容するのに十分な大きさの各バンク開口１２８内に修復接合部位４０１を含み得る。このように、複数の接合層１４０及び修復接合部位４０１は、各バンク開口１２８内に冗長性及び修復構成を作る。図３Ａ〜図３Ｄに例示する特定の実施形態において、修復接合部位４０１は、下部電極層１４２上の露出面として例示される。しかし、本発明の実施形態は、これに限定されるものではない。他の実施形態において、修復接合部位４０１はまた、既存の冗長性スキームのために記載及び例示される他の２つの接合層１４０と同様の接合層１４０を含み得る。したがって、いくつかの実施形態において、接合層１４０は、修復部位４０１だけでなく、冗長性スキームにおける意図されたすべてのマイクロＬＥＤデバイスの部位の下部電極層１４２上に設けられる。
【００３９】
例示の実施形態において、接地タイライン１４４の配置は、ディスプレイパネル１００の画素エリア１０４内のバンク開口１２８間に走り得る。また、複数の開口１４９は、複数の接地タイライン１４４を露出させる。開口１４９の数は、バンク開口１２８の列（上から下へ）の数と１：１の相関関係を持ってよいし、持たなくてもよい。例えば、図３Ａに例示する実施形態において、接地タイ開口１４９は、バンク開口１２８の各列に対して形成されるが、これは必要ではなく、接地タイ開口１４９の数はバンク開口１２８の列の数より大きくてもよいし又は小さくてもよい。同様に、接地タイライン１４４の数は、バンク開口の行（左から右へ）の数と１：１の相関関係を持ってよいし、持たなくてもよい。例えば、例示の実施形態において、接地タイライン１４４は、バンク開口１２８の１行置きに形成されるが、これは必要ではなく、接地タイライン１４４の数はバンク開口１２８の行の数（ｎ）と１：１の相関関係、又は任意の１：ｎの相関関係を持ってよい。
【００４０】
上記の実施形態では、接地タイライン１４４がディスプレイパネル１００を左から右へ水平に横切って走るように記載及び例示されたが、実施形態はこれに限定されない。他の実施形態において、接地タイラインは、垂直に走ってもよく、又は格子を形成するように水平及び垂直の両方に走ってもよい。数多くのあり得る変更例は、本発明の実施形態によって構想される。図１〜図２に関連して前に例示及び記載されたようなＡＭＯＬＥＤ構成の動作により、接地リング１１６により近い、画素エリアの縁のサブ画素からの発光と比較して、画素エリアの中心の、接地リング１１６から最も遠いサブ画素からの発光が薄暗くなることがある。本発明の実施形態によれば、接地タイラインは、画素エリアのバンク開口１２８間に形成され、非ディスプレイエリアの接地リング１１６又は接地ラインに電気的に接続される。このように、接地信号は、サブ画素のマトリクスにより均一に印加され得ることにより、ディスプレイパネル１００にわたって、より均一な明るさがもたらされる。また、接地タイライン１４４を（形成されることになっている）上部電極層より優れた電気伝導率を有する材料から形成することにより、電気接地経路における接触抵抗を減らすことができる。
【００４１】
図４Ａ〜図４Ｈは、本発明の一実施形態に係る、ＴＦＴ基板１０２にマイクロＬＥＤデバイスのアレイを転写する方法のための側断面視の図である。図４Ａを参照すると、転写ヘッド基板３００に支持される転写ヘッド３０２のアレイは、キャリア基板２００上に支持されるマイクロＬＥＤデバイス４００のアレイの上部に位置する。ヒーター３０６及び熱分配板３０４は、任意的に、転写ヘッド基板３００に付着される。ヒーター２０４及び熱分配板２０２は、任意的に、キャリア基板２００に付着される。図４Ｂに示すように、マイクロＬＥＤデバイス４００のアレイは、転写ヘッド３０２のアレイに接触し、図４Ｃに示すように、キャリア基板２００からピックアップされる。一実施形態において、マイクロＬＥＤデバイス４００のアレイは、静電的な原理に従い動作する転写ヘッド３０２のアレイでピックアップされる、すなわち、それらは静電転写ヘッドである。
【００４２】
図４Ｄは、本発明の一実施形態に係る、ＴＦＴ基板１０２の上部にマイクロＬＥＤデバイス４００を保持する転写ヘッド３０２の側断面視の図である。例示の実施形態において、転写ヘッド３０２は、転写ヘッド基板３００に支持される。上述のように、ヒーター３０６及び熱分配板３０４は、任意的に、熱を転写ヘッド３０２に印加するために転写ヘッド基板に付着されてもよい。ヒーター１５２及び熱分配板１５０はまた、或いは代替的に、任意的に、ＴＦＴ基板１０２及び／又は下記のマイクロＬＥＤデバイス４００上の任意選択の接合層４１０上の接合層１４０に熱を転写するのに使用され得る。
【００４３】
図４Ｄを更に参照すると、例示のマイクロＬＥＤデバイス４００のクローズアップ図が、ある実施形態に従って示される。例示される特定のマイクロＬＥＤデバイス４００は例示であり、本発明の実施形態が限定されないことを理解すべきである。例示される特定の実施形態において、マイクロＬＥＤデバイス４００は、マイクロｐ−ｎダイオード４５０及び下部導電性接触部４２０を含む。接合層４１０は、任意的に、下部導電性接触部４２０の下部に形成されてもよく、下部導電性接触部４２０は、マイクロｐ−ｎダイオード４５０と接合層４１０との間にある。一実施形態において、マイクロＬＥＤデバイス４００は、上部導電性接触部４５２を更に含む。一実施形態において、マイクロｐ−ｎダイオード４５０は、上部ｎドープ層４１４、１つ以上の量子井戸層４１６、及び下部ｐドープ層４１８を含んでいる。他の実施形態において、ｎドープ層及びｐドープ層の配置が逆となり得る。マイクロｐ−ｎダイオードは、直立の側壁又はテーパ形状の側壁を有するように製造することができる。特定の実施形態において、マイクロｐ−ｎダイオード４５０は、外向きに（上部から底部へ）テーパ形状の側壁４５３を有している。特定の実施形態において、マイクロｐ−ｎダイオード４５０は、内向きに（上部から底部へ）テーパ形状の側壁を有している。上部及び下部導電性接触部４２０、４５２。例えば、下部導電性接触部４２０は、電極層、及び電極層と任意選択の接合層４１０との間のバリア層を含むことができる。上部及び下部導電性接触部４２０、４５２は、可視波長範囲（例えば、３８０ｎｍ〜７５０ｎｍ）に対し透光性、又は不透光性であってよい。上部及び下部導電性接触部４２０、４５２は、任意的に、銀層等の反射層を含み得る。マイクロｐ−ｎダイオード及び導電性接触部は各々、上面、底面、及び側壁を有することができる。一実施形態において、マイクロｐ−ｎダイオード４５０の底面４５１は、マイクロｐ−ｎダイオードの上面よりも広く、側壁４５３は上部から底部へと外向きにテーパ形状である。マイクロｐ−ｎダイオード４５０の上面は、ｐ−ｎダイオードの底面よりも広くてもよく、又はほぼ同じ幅であってもよい。一実施形態において、マイクロｐ−ｎダイオード４５０の底面４５１は、下部導電性接触部４２０の上面よりも広い。マイクロｐ−ｎダイオードの底面はまた、下部導電性接触部４２０の上面とほぼ同じ幅であってもよい。一実施形態において、マイクロｐ−ｎダイオード４５０は、３μｍ又は５μｍのように数ミクロンの厚さ、導電性接触部４２０、４５２は、０．１μｍ〜２μｍの厚さ、及び任意選択の接合層４１０は、０．１μｍ〜１μｍの厚さである。一実施形態において、各マイクロＬＥＤデバイス４００の最大幅は、１〜１００μｍ、例えば、３０μｍ、１０μｍ、又は５μｍである。一実施形態において、各マイクロＬＥＤデバイス４００の最大幅は、ディスプレイパネルの特定の解像度及びＰＰＩのためのバンク開口１２８における可能なスペースと適合しなければならない。
【００４４】
図４Ｅは、本発明の実施形態に係る、ＴＦＴ基板１０２の上部にアレイマイクロＬＥＤデバイス４００を保持する転写ヘッドのアレイの側断面視の図である。図４Ｅは、図４Ｄに例示する構造とほぼ同様であるが、主要な違いは、マイクロＬＥＤデバイスのアレイ内の単一のマイクロＬＥＤデバイスに対してマイクロＬＥＤデバイスのアレイの転写が示されている点である。
【００４５】
次に図４Ｆを参照すると、ＴＦＴ基板１０２は、マイクロＬＥＤデバイス４００のアレイと接触している。例示の実施形態において、ＴＦＴ基板１０２がマイクロＬＥＤデバイス４００のアレイと接触することは、接合層１４０が対応する各マイクロＬＥＤデバイスに対してマイクロＬＥＤデバイス接合層４１０と接触することを含む。一実施形態において、各マイクロＬＥＤデバイス接合層４１０は、対応する接合層１４０よりも幅広である。一実施形態において、マイクロＬＥＤデバイス４００のアレイをＴＦＴ基板１０２に接合するために、エネルギーが静電転写ヘッドアセンブリーから及びマイクロＬＥＤデバイス４００のアレイを通して伝達される。例えば、共晶合金接合、過渡的液相接合、及び固相拡散接合等の、数種類の接合機熱を促進するために、熱エネルギーが伝達され得る。熱エネルギーの伝達はまた、静電転写ヘッドアセンブリーから圧力をかけることに付随し得る。
【００４６】
図４Ｇを参照すると、一実施形態において、熱伝達は接合層１４０を液化する。液化した接合層１４０は、クッションとして作用し、接合の間、マイクロＬＥＤデバイス４００のアレイとＴＦＴ基板との間のシステムの不均一なレベリング（例えば、平面でない表面）、及びマイクロＬＥＤデバイスの高さのバラツキを、部分的に補償し得る。過渡的液相接合の特定の実施において、液化された接合層１４０は、金属間化合物層を、接合層１４０の周囲溶融温度より高い周囲溶融温度で形成するために、マイクロＬＥＤデバイス接合層４１０と相互拡散する。したがって、過渡的液相接合は、接合層の最低液体相温度以上で達成され得る。本発明のいくつかの実施形態において、マイクロＬＥＤデバイス接合層４１０は、ビスマス（２７１．４℃）等の２５０℃を越える溶融温度又は金（１０６４℃）、銅（１０８４℃）、銀（９６２℃）、アルミニウム（６６０℃）、亜鉛（４１９．５℃）、ニッケル（１４５３℃）等の３５０℃を越える溶融温度の材料により形成され、ＴＦＴ基板接合層１４０は、スズ（２３２℃）又はインジウム（１５６．７℃）等の２５０℃未満の溶融温度である。
【００４７】
このように、ＴＦＴ基板１０２を支持する基板１５０は、接合層１４０の溶融温度未満の温度まで加熱することができ、転写ヘッドのアレイを支持する基板３０４は、接合層４１０の溶融温度未満であるが接合層１４０の溶融温度を越える温度まで加熱される。かかる実施形態において、静電転写ヘッドアセンブリーからマイクロＬＥＤデバイス４００のアレイを通して熱を転写することは、金属間化合物として後続の等温凝固で接合層１４０の過渡的液体状態を形成するのに十分である。液相において、低溶融温度材料は表面の上部に拡散すると共に高溶融温度材料の固溶体に拡散又は高溶融温度材料を分解すると共に金属間化合物として固体化される。特定の実施形態において、転写ヘッドのアレイを支持する基板３０４は１８０℃で保持され、接合層４１０は金により形成され、接合層１４０はインジウムにより形成される。
【００４８】
マイクロＬＥＤデバイス４００のアレイをＴＦＴ基板に接合するためにエネルギーを伝達することに続き、マイクロＬＥＤデバイス４００のアレイは収容基板上にリリースされ、静電転写ヘッドのアレイは、図４Ｈに示すように、離される。マイクロＬＥＤデバイス４００をリリースするのは、静電電圧源をオフにする、静電転写ヘッド電極に印加される電圧を下げる、交流電圧の波形を変える、及び電圧源を接地することを含む、様々な方法で達成され得る。
【００４９】
次に図５Ａ〜図５Ｆを参照すると、マイクロＬＥＤデバイス４００のアレイの異なる色の発光での一連の転写は、本発明の実施形態によって例示される。図５Ａに例示する特定の構成において、第１の転写手順は、赤色発光マイクロＬＥＤデバイス４００Ｒのアレイを第１のキャリア基板からＴＦＴ基板１０２へ転写するために完了している。例えば、マイクロＬＥＤデバイス４００Ｒが赤色光（例えば、波長が６２０〜７５０ｎｍ）を発光するように設計される場合、マイクロｐ−ｎダイオード４５０は、ひ化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＡｓ）、ひ化リン化ガリウム（ＧａＡｓＰ）、リン化インジウムアルミニウムガリウム（ＡｌＧａＩｎＰ）、リン化ガリウム（ＧａＰ）等の材料を含み得る。図５Ｂを参照すると、第２の転写手順は、赤色発光マイクロＬＥＤデバイス４００Ｒの冗長アレイを転写するために完了している。例えば、冗長アレイは、異なるキャリア基板から、すなわち、第１のキャリア基板の異なるエリア（例えば、対向する側から、異なるエリアは重ならず、又は無作為抽出）から、第２のアレイが第１のキャリア基板の同じ相関のある欠陥エリア又は汚損エリア（例えば、粒状物）から転写する可能性を減じるために、転写され得る。このように、２つの相関のないエリアから転写することにより、欠陥のある２つのマイクロＬＥＤデバイス４００を同じバンク構造１２８に転写する可能性を減じることが可能であり、又は代替的に、マイクロＬＥＤデバイス４００を単一のバンク構造１２８へ転写しないことにより、キャリア基板の欠陥のある又は汚損されたエリア内のマイクロＬＥＤデバイスをピックアップすることは不可能であったためである。更に別の実施形態において、２つの異なるウェハからの冗長アレイを使用することにより、両色の混合を取得し、ディスプレイの平均電力消費量を異なるウェハにおけるマイクロＬＥＤデバイスの主要な発光波長の既存の知識に基づいて調整することが可能であり得る。例えば、第一のウェハが第１の電力消費量において平均赤色発光が６３０ｎｍであると知られているのに対し、第２のウェハは第２の電力消費量において平均赤色発光が６１０発光であると知られている場合、冗長アレイは、平均電力消費量又は交互色域を得る両ウェハからのマイクロＬＥＤデバイスからなり得る。
【００５０】
図５Ｃを参照すると、第３の転写手順は、緑色発光マイクロＬＥＤデバイス４００Ｇのアレイを第２のキャリア基板からＴＦＴ基板１０２へ転写するために完了している。例えば、マイクロＬＥＤデバイス４００Ｇが緑色光（例えば、波長が４９５〜５７０ｎｍ）を発光するように設計される場合、マイクロｐ−ｎダイオード４５０は、窒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、リン化ガリウム（ＧａＰ）、リン化インジウムアルミニウムガリウム（ＡｌＧａＩｎＰ）、及びリン化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＰ）等の材料を含み得る。緑色発光マイクロＬＥＤデバイス４００Ｇの冗長アレイを転写する第４の転写手順は、前記と同様に、図５Ｄに示される。
【００５１】
図５Ｅを参照すると、第５の転写手順は、青色発光マイクロＬＥＤデバイス４００Ｂのアレイが第３のキャリア基板からＴＦＴ基板１０２へ転写するために完了している。例えば、マイクロＬＥＤデバイス４００Ｂが青色光（例えば、波長が４５０〜４９５ｎｍ）を発光するように設計される場合、マイクロｐ−ｎダイオード４５０は、窒化ガリウム（ＧａＮ）、窒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）、及びセレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）等の材料を含み得る。青色発光マイクロＬＥＤデバイス４００Ｂの冗長アレイを転写する第６の転写手順は、前記と同様に、図５Ｆに示される。
【００５２】
図５Ａ〜図５Ｆに関連して上述される特定の実施形態において、各サブ画素の第１及び第２のマイクロＬＥＤデバイス４００は、別個に転写される。例えば、これにより、相関のある欠陥の可能性を減じることができる。しかし、他の実施形態において、第１及び第２のマイクロＬＥＤデバイスを同じキャリア基板から同時に転写することが可能である。このように、同時転写は、生産スループットを増加させることができるが、マイクロＬＥＤデバイスをキャリア基板の同じエリアから転写するため、相関のある欠陥の可能性を犠牲にして、冗長性スキームの利点のいくつかを依然として提供する。かかる実施形態において、処理シーケンスは図５Ｂ、図５Ｄ、図５Ｆの順のシーケンスに類似するであろう。
【００５３】
本発明の実施形態によれば、転写ヘッドは画素又はサブ画素のアレイに対応するバックプレーン上のバンク開口のピッチに合致するピッチ（ｘ，ｙ、及び／又は対角線）により分けられる。表１は、解像度１９２０×１０８０ｐ及び２５６０×１６００の様々な赤−緑−青（ＲＧＢ）ディスプレイのための本発明の実施形態に従う例示的な実施のリストを提供する。本発明の実施形態は、ＲＧＢカラースキーム又は解像度１９２０×１０８０ｐ若しくは２５６０×１６００に限定されず、特定の解像度及びＲＧＢカラースキームは単に例示の目的のためのものであることを理解すべきである。
【表１】
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【００５４】
上記の例示の実施形態において、４０ＰＰＩ画素濃度は、５５インチ、解像度１９２０×１０８０ｐのテレビに対応することができ、３２６及び４４０ＰＰＩ画素濃度は、ＲＥＴＩＮＡ（登録商標）ディスプレイを備えたハンドヘルドデバイスに対応することができる。本発明の実施形態によれば、数千、数百万、又は何億もの転写ヘッドでさえ、マイクロピックアップアレイのサイズにより、物質移動ツールのマイクロピックアップアレイ内に含まれ得る。本発明の実施形態において、転写ヘッドの１ｃｍ×１．１２ｃｍのアレイは、２１１μｍ、６３４μｍピッチの８３７転写ヘッド及び１９μｍ、５８μｍピッチの１０２，０００転写ヘッドを含み得る。
【００５５】
転写ヘッドのアレイでピックアップされるマイクロＬＥＤデバイスの数は、転写ヘッドのピッチに合致してもよく、合致しなくてもよい。例えば、１９μｍのピッチにより分離される転写ヘッドのアレイは、１９μｍのピッチでマイクロＬＥＤデバイスのアレイをピックアップする。別の実施例において、１９μｍのピッチにより分離される転写ヘッドのアレイは、約６．３３μｍのピッチでマイクロＬＥＤデバイスのアレイをピックアップする。このように、転写ヘッドは、バックプレーンへの転写のために２つ置きのマイクロＬＥＤデバイスをピックアップする。いくつかの実施形態によれば、発光マイクロデバイスのアレイの上面は、マイクロＬＥＤデバイスをバンク開口内に配置する間、転写ヘッドがバックプレーン上の絶縁層（又はいかなる介在層）により損傷されること又は絶縁層（又はいかなる介在層）を損傷することを防ぐために、絶縁層の上面より高い。
【００５６】
図６Ａは、上部電極層の形成後の、一実施形態によるアクティブマトリクス型ディスプレイパネルの上面視の図である。図６Ｂは、別個の上部電極層の形成後の、一実施形態によるアクティブマトリクス型ディスプレイパネルの上面視の図である。図６Ｃ〜図６Ｄは、本発明の実施形態に係る、図６Ａ又は図６Ｂのいずれかのアクティブマトリクス型ディスプレイパネルのＸ−Ｘ線及びＹ−Ｙ線による、側面視の図である。図６Ａ〜図６Ｂに例示する実施形態によれば、１つ以上の上部電極層１１８は、画素エリア１０４内のバンク開口１２８間を走る接地タイライン１４４と電気的に接触して開口１４９内に形成されると共に、マイクロＬＥＤデバイス４００のアレイを含む画素エリア１０４の上部に形成される。
【００５７】
次に図６Ｃ〜図６Ｄを参照すると、１つ以上の上部電極層１１８を形成する前に、マイクロＬＥＤデバイス４００は、上部及び下部電極層１１８、１４２間の電気的短絡、又は１つ以上の量子井戸４１６における短絡を防ぐために、バンク開口１２８内にパッシベートされる。例示のように、アレイマイクロＬＥＤデバイス４００の転写の後、パッシベーション層１４８はバンク開口１２８のアレイ内のマイクロＬＥＤデバイス４００の側壁の周囲に形成されてもよい。一実施形態において、マイクロＬＥＤデバイス４００が垂直ＬＥＤデバイスである場合、パッシベーション層１４８は量子井戸構造４１６を覆いそれを補う。パッシベーション層１４８はまた、短絡の可能性を防ぐため、任意選択の絶縁層１４６によりまだ覆われていない下部電極層１４２のいずれかの部分を覆ってもよい。したがって、パッシベーション層１４８は、下部電極層１４２だけでなく、量子井戸構造４１６もまたパッシベートするために使用され得る。本発明の実施形態によれば、パッシベーション層１４８は、上部導電性接触部４５２等の、マイクロＬＥＤデバイス４００の上面には形成されない。一実施形態において、プラズマエッチング処理、例えば、Ｏ2又はＣＦ4プラズマエッチングは、上部導電性接触部４５２等のマイクロＬＥＤデバイス４００の上面を、上部導電性電極１１８層１１８がマイクロＬＥＤデバイス４００と電気的に接触できるように、露出させるようにした上で、パッシベーション層１４８をエッチバックするためにパッシベーション層１４８を形成した後に使用され得る。
【００５８】
本発明の実施形態によれば、パッシベーション層１４８は、完成されたシステムの光抽出効率を著しく低下させないために、可視波長に対して透光性又は半透光性であってよい。パッシベーション層は、エポキシ、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）等のアクリル（ポリアクリレート）、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）、ポリイミド、及びポリエステル等であるが、それに限定されない、様々な材料で形成されてもよい。一実施形態において、パッシベーション層１４８は、インクジェット印刷又はスクリーン印刷により、マイクロＬＥＤデバイス４００の周囲に形成される。
【００５９】
図６Ｃに例示する特定の実施形態において、パッシベーション層１４８は、バンク開口１２８内にのみ形成される。しかし、これは必要とされるものではなく、パッシベーション層１４８は、バンク構造層１２６の上部に形成されてもよい。更に、絶縁層１４６の形成は必要とされず、パッシベーション層１４８はまた、導電層を電気的に絶縁するために使用され得る。図６Ｄに例示する実施形態に示すように、パッシベーション層１４８はまた、下部電極１４２及び接地タイライン１４４を形成する導電層の側壁をパッシベートするために使用してもよい。一部の実施形態では、パッシベーション層１４８は、任意的に、接地リング１１６をパッシベートするために使用してもよい。いくつかの実施形態によれば、開口１４９の形成は、接地タインライン１４４の上部のパッシベーション層１４８をインクジェット印刷又はスクリーン印刷するプロセスの間に形成されてもよい。開口はまた、任意的に、接地リング１１６の上部に形成されてもよい。このように、別個のパターンニング動作は、開口を形成するために必要とされなくてもよい。
【００６０】
本発明のいくつかの実施形態によれば、通路１５１、すなわち、井戸構造は、特にパッシベーション層１４８がインクジェット印刷又はスクリーン印刷等による溶媒系を使用して形成される時に、パッシベーション層１４８が過度に広がり、接地タイライン１４９の上部にオーバーフローするのをキャプチャ又は防ぐために、図６Ｃに示すように、バンク層１２６内に形成されてもよい。したがって、いくつかの実施形態において、通路１５１は、バンク開口１２８と、隣接する接地タイライン１４４との間の、バンク層１２６内に形成される。
【００６１】
図６Ｃ〜図６Ｄを更に参照すると、パッシベーション層１４８の形成後、１つ以上の上部導電電極層１１８が各マイクロＬＥＤデバイス４００の上部に、もし存在すれば上部接触層４５２と電気的に接触して、形成される。以下の記述における特定の用途によっては、上部電極層１１８は、可視波長に対して、不透光性、反射性、透光性、又は半透光性を有してもよい。例えば、トップエミッションシステムにおいて、上部電極層１１８は、透光性を有してもよく、ボトムエミッションシステムにおいては、上部電極層は反射性を有してもよい。例示の透光性を有する導電材は、アモルファスシリコン、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）及びインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）等の透明導電性酸化物（ＴＣＯ）、カーボンナノチューブ膜、又はポリ（３、４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリピロール、及びポリチオフェン等の透明導電性ポリマーを含む。一実施形態において、上部電極層１１８は、銀、金、アルミニウム、モリブデン、チタニウム、タングステン、ＩＴＯ、及びＩＺＯ等のナノ粒子を含む。特定の実施形態において、上部電極層１１８は、インクジェット印刷若しくはスクリーン印刷ＩＴＯ、又はＰＥＤＯＴ等の透明導電性ポリマーにより形成される。形成の他の方法は、化学蒸着法（ＣＶＤ）、物理蒸着法（ＰＶＤ）、スピンコーティングを含み得る。上部電極層１１８はまた、可視波長に対して反射性を有してもよい。一実施形態において、上部導電電極層１１８は、アルミニウム、モリブデン、チタニウム、タングステン化チタン、銀、金、又はそれらの合金等の反射性金属膜を含み、例えば、ボトムエミッションシステムにおいて使用される。
【００６２】
本発明のいくつかの実施形態によれば、接地タイライン１４４は、上部電極層１１８より電気的により導電性を有してもよい。図３Ｄに例示する実施形態において、接地タイライン１４４は、ＴＦＴ基板１０２内のトランジスタ（例えば、Ｔ２）のうちの１つに対するソース／ドレイン接続又はゲート電極を形成するのに使用される同一の金属層から形成され得る。例えば、接地タイライン１４４は、銅又はアルミニウム、それらの合金を含む、共通の相互接続材から形成され得る。図３Ｂ〜図３Ｃ及び図６Ｃ〜図６Ｄに例示する実施形態において、接地タイライン１４４はまた、下部電極層１４２と同じ材料から形成され得る。例えば、接地タイライン１４４及び下部電極層１４２は、層の導電性も改善し得る、反射性材料を含む。特定の実施例において、接地タイライン１４４及び下部電極は、金属膜又は金属粒子を含んでもよい。いくつかの実施形態によれば、上部電極層１１８は、アモルファスシリコン等の透光性又は半透光性を有する材料、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）及びインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）等の透明導電性酸化物（ＴＣＯ）、カーボンナノチューブ膜、又はポリ（３、４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリピロール、及びポリチオフェン等の透明導電性ポリマーにより形成されてもよく、これらのすべては、フィルム積層内の金属膜を含む導電性及び反射性を有する下部電極層よりも、導電性が低くてもよい。
【００６３】
再び図６Ａを参照すると、例示される特定の実施形態において、上部電極層１１８は、マイクロＬＥＤデバイス４００のアレイを含む画素エリア１０４の上部に形成される。上部電極層１１８はまた、存在する場合は開口１４９内に形成されてもよく、画素エリア１０４内のバンク開口１２８間を走る接地タイライン１４９に電気的に接触してもよい。かかる実施形態において、接地タイライン１４４は接地リング１１６に電気的に接触しているため、上部電極層１１８を画素エリア１０４外に形成する必要はない。例示のように、接地リング１１６は、絶縁層１４６、パッシベーション層１４８、又更にはバンク構造層１２６若しくは平坦化層１２２等の電気的に絶縁する層の下に埋め込んでもよい。図６Ａでは、上部電極層１１８を画素エリア１０４の上部にのみ含むよう、かつ接地タイライン１４４を含むように記述及び例示しているが、本発明の実施形態はこれに限定されない。例えば、接地タイライン１４４は、冗長性スキーム及び修復部位を設けるのに必要ではなく、また上部電極層を接地リング１１６又は接地ラインの上部にそれに電気的に接触するように形成しない必要もない。
【００６４】
図６Ｂは、別個の上部電極層１１８が１つ以上のマイクロＬＥＤデバイス４００を１つ以上の接地タイライン１４４に接続するように形成される、代替の実施形態を示す。図６Ｂに例示する特定の実施形態において、上部電極層１１８は、マイクロＬＥＤデバイス４００から付近の接地タイライン１４４までの電気路を提供すればよい。したがって、上部電極層１１８が、そのために、全画素エリア１０４又は全バンク開口１２８でさえも覆う必要はない。例示の特定の実施形態において、各上部電極層１１８は、中間接地タイライン１４４の対向する側のバンク開口のペア内のマイクロＬＥＤデバイス４００を接続する。しかし、この特定の構成は例示であり、数多くの異なる構成が可能である。例えば、単一の上部電極層１１８は、接地タイライン又は接地リングまで、ｎ行のマイクロＬＥＤデバイス又はバンク開口１２８上に走り、電気的に接続してもよい。例示のように、上部電極層１１８は、接地タイライン１４４に対する開口１４９内に形成されてもよい。かかる実施形態において、接地タイライン１４４は接地リング１１６に電気的に接触しているため、上部電極層１１８を画素エリア１０４外に形成する必要はない。
【００６５】
例示のように、図６Ａ〜図６Ｂに示す実施形態に従って、接地リング１１６は、絶縁層１４６等の電気的に絶縁する層の下に埋め込んでもよい。図６Ｂに例示する特定の実施形態において、マイクロＬＥＤデバイス４００の最上行は、個別の上部電極層１１８で接地リング１１６に接続されるように例示される。かかる実施形態において、各上部電極層１１８は、上述のように、１つ以上の開口を通して接地リング１１６に接触する。したがって、図６Ａ〜図６Ｂに例示する実施形態は、マイクロＬＥＤデバイス４００を画素エリア１０４内の接地タイライン１４４に接続する１つの方法を提供するが、これは接地タイライン１４４を通さずに接地リング１１６に接続するために別個の上部電極層１１８を使用することを排除するものではない。
【００６６】
図６Ａ〜図６Ｂに例示するように、上部電極層１１８の線幅は、用途によって変化し得る。例えば、線幅は画素エリア１０４の線幅に近づき得る。代替的に、線幅は最小となり得る。例えば、約１５μｍほどの狭い線幅は、市販のインクジェットプリンターにより実現され得、約３０μｍほどの狭い線幅は、市販のスクリーンプリンターにより実現され得る。したがって、上部電極層１１８の線幅は、マイクロＬＥＤデバイスの最大幅より大きくてもよいし、小さくてもよい。
【００６７】
別の態様において、本発明の実施形態は、インクジェット印刷又はスクリーン印刷で上部電極層１１８を局所的に形成するのに特に適し得る。特に、インクジェット印刷は非接触印刷法であるため、適し得る。図１〜図２のディスプレイパネルの製造に使用されるような従来のＡＭＯＬＥＤバックプレーン処理シーケンスは、典型的に、各バックプレーン１００をより大きな基板からシンギュレートすることに続き、上部電極層を蒸着チャンバ内にブランケット蒸着する。いくつかの実施形態によれば、ディスプレイパネル１００のバックプレーンは、マイクロＬＥＤデバイス４００のアレイの転写に先立ち、より大きい基板からシンギュレートされる。一実施形態において、インクジェット印刷又はスクリーン印刷は、別個の各ディスプレイパネル１００に対して別個のマスク層を必要とせずに、各上部電極層１１８をパターン化するための実用的なアプローチを提供する。
【００６８】
図７は、本発明の一実施形態に係る冗長性及び修復部位構成を含むスマート画素ディスプレイの上面視の概略図である。示されるように、ディスプレイパネル２００は、基板２０１を含み、それは不透明、透明、硬質、又は柔軟であってもよい。スマート画素エリア２０６は、異なる発光色の別個のサブ画素、及びＴＦＴ基板に関連して上述した作動回路を含むマイクロコントローラチップ２０８を含んでもよい。このように、作動回路を含むＴＦＴ基板上に画素エリアを形成するよりむしろ、マイクロＬＥＤデバイス４００及びマイクロコントローラチップ２０８の両方は、基板２０１の同一側又は同一面に転写される。配電線は、マイクロコントローラチップ２０８を、ＴＦＴ基板と同様に、データ駆動回路１１０及びスキャン駆動回路１１２に接続し得る。同様に、バンク層構造は、マイクロＬＥＤデバイス４００及び修復接合部位４０１を包含するためＴＦＴ基板について上述したのと同様に、基板２０１上に形成されてもよい。同様に、上部電極層１１８、すなわち、別個の上部電極１１８は、ＴＦＴ基板構成に関連して上述したのと同様に、マイクロＬＥＤデバイス４００を接地タイライン１４４又は接地リング１１６に接続し得る。こうして、同様の冗長性及び修復部位構成は、ＴＦＴ基板構成について上述したのと同様に、スマート画素構成で形成されてもよい。
【００６９】
これまで、冗長性及び修復部位構成が、欠陥のある、欠落した、又は汚損されたマイクロＬＥＤデバイスを検出するためにいかなる検査が実行されたかどうか、又はいかなる修復オプションが実行されたかどうか、に関連せずに記述されてきた。こうして、これまで、本発明の実施形態は、マイクロＬＥＤデバイスのディスプレイ基板への転写が１００％の確率で成功したことを前提として、修復が不要であるとして、記述及び例示されてきた。しかし、実用において、常に１００％の確率で転写が成功し、欠陥のある、欠落した、又は汚損されたマイクロＬＥＤデバイスがない、ということは期待されない。本発明の実施形態によれば、マイクロＬＥＤデバイスは１〜１００μｍの規模であり、例えば、最大幅が約２０μｍ、１０μｍ、又は５μｍであり得る。かかるマイクロＬＥＤデバイスは、例えば、静電転写ヘッドのアレイを使用して、キャリア基板からのピックアップ及びディスプレイ基板への転写をするために製造される。欠陥のあるマイクロＬＥＤデバイスは、汚損、応力破損、及び導電層間の短絡等の様々な理由によって生じ得る。マイクロＬＥＤデバイスはまた、キャリア基板の非平面性、汚損（例えば、粒状物）、又はマイクロＬＥＤデバイスのキャリア基板への不規則な接着等の、様々な理由により、転写作業中はピックアップされなくてもよい。
【００７０】
図８Ａ〜図８Ｂは、図５Ａ〜図５Ｆに示す転写作業等の、マイクロＬＥＤデバイスのキャリア基板からディスプレイ基板への転写後、並びにパッシベーション層１４８及び上部電極層１１８の形成に先立ち、欠陥のある、欠落した、又は汚損されたマイクロＬＥＤデバイスを検出するための、本発明の実施形態に係る、統合検査方法を示す。このように、欠陥のある、欠落した、又は汚損されたマイクロＬＥＤデバイスの検出は、パッシベーション層１４８及び上部電極層１１８の蒸着パターンを潜在的に変更するため、及び必要であれば、潜在的に代替のマイクロＬＥＤデバイスを転写するために、使用されてもよい。次に図８Ａを参照すると、光源８０４及びカメラ８０６を支持するキャリッジ８０２は、下部電極層１４２に転写及び接合されたマイクロＬＥＤデバイス４００のアレイを担持するディスプレイ基板上でスキャンされる。
【００７１】
一実施形態において、カメラ８０６はラインスキャンカメラである。例えば、ラインスキャンカメラは、ラインスキャンカメラが撮像面上を通過する際に、画像を作成するフレームをつなげるコンピュータシステムに連続的に供給するために使用され得る一行の画素センサを、典型的に有する。一実施形態において、カメラ８０６は画素のｘ−ｙ両方の次元を有する二次元（２Ｄ）カメラである。本発明の実施形態によれば、カメラ８０６は、例えば、最大幅１〜１００μｍのマイクロＬＥＤデバイス４００を撮像可能な解像度を有するべきである。解像度は、画素センサにおける画素サイズにより決定でき、解像度を高めるために光学部品を使用することにより援助され得る。例として、一実施形態において、マイクロＬＥＤデバイス４００は、最大幅約５μｍである。ある例示的な、使用され得るラインスキャンカメラ８０６は、画素サイズが３．５μｍのＢＡＳＬＥＲ（登録商標）ＲＵＮＮＥＲ  ＳＥＲＩＥＳ  ＣＡＭＥＲＡ（ドイツＡｈｒｅｎｓｂｕｒｇのＢａｓｌｅｒ  ＡＧ社から入手可能）である。光学部品の追加により、画素サイズが３．５μｍの場合、約１．７５μｍまで解像度を許容しうる。ラインスキャンカメラはまた、それらのラインスキャン速度及びラインスキャン幅のために選択され得る。例えば、ラインスキャン速度は、毎秒数メートルまで達成することができ、ラインスキャン幅は一般的に１０〜５０ｍｍの間が可能である。
【００７２】
一実施形態において、光源８０４は、スキャンされる表面を照らすために使用される。例えば、一実施形態において、マイクロＬＥＤデバイス４００が意図された位置に置かれたかどうかを検証するために、カメラ８０６は、基板２０１、１０２の表面上にスキャンされる。このように、カメラ８０６は、各マイクロＬＥＤデバイス４００に対し、キャリア基板からディスプレイ基板２０１、１０２までの転写が成功したことを検出するために使用され得る。
【００７３】
別の実施形態において、光源８０４は、マイクロＬＥＤデバイス４００の光ルミネッセンスを誘発するために光の励起波長を放出するために使用される。光源８０４は、ＬＥＤ照明又はエキシマレーザ等であるが、それに限定されない、様々な光源であってよい。このように、ラインスキャンカメラ８０８は、発光しない又は不規則な発光のどちらかである、マイクロＬＥＤデバイス４００からの特定の発光波長を検出するために使用され得る。したがって、この情報は、そうでなければキャリア基板上で容易に矯正することができない、マイクロＬＥＤデバイス４００内の欠陥を検出するために使用され得る。上述のように、キャリア基板は、ピックアップ及び転写のために整えられた数千又は数百万のマイクロＬＥＤデバイス４００を含み得る。様々な欠陥が、キャリア基板上のマイクロＬＥＤデバイス４００の処理及び統合中に生じ得る。これらの欠陥は、潜在的に、一旦ディスプレイ基板２０１、１０２に転写されると、短絡又は不均一な発光を起こし得る。しかし、欠陥のあるマイクロＬＥＤデバイス４００がキャリア基板上にある場合、それらを個別に矯正するのは最適でないかもしれない。マイクロＬＥＤデバイス４００がキャリア基板上で欠陥がある場合、本発明の実施形態に従い、ディスプレイ基板２０１、１０２上で冗長性スキーム又は修復部位で欠陥を矯正することが単により効果的であり得る。
【００７４】
一実施形態において、光源８０４は、マイクロＬＥＤデバイスからの光のレッドシフト又は蛍光発光を誘発するために、対象のマイクロＬＥＤデバイスが発光する光の波長よりも短い波長の光を発する。本発明の実施形態によれば、光源８０４は調整可能であり得る、又は所望の波長に設定された複数の光源が備えられる。例えば、励起波長５００〜６００ｎｍは、赤色発光マイクロＬＥＤデバイス４００Ｒからの赤色光（例えば、波長６２０〜７５０ｎｍ）の発光を誘発するために使用されてもよく、励起波長４３０〜４７０ｎｍは、緑色発光マイクロＬＥＤデバイス４００Ｇからの緑色光（例えば、波長４９５〜５７０ｎｍ）の発光を誘発するために使用されてもよく、励起波長３２５〜４２５ｎｍは青色発光マイクロＬＥＤデバイス４００Ｂからの青色光（例えば、波長４５０〜４９５ｎｍ）の発光を誘発するために使用されてもよい。しかし、これらの範囲は例示であり、排他的ではない。いくつかの例では、選択された範囲の波長のみが検出されるように、ラインスキャンカメラ８０６の上部にカラーフィルタ８０８を設けることが役立つ場合がある。これにより、異なる色のマイクロＬＥＤデバイスからの発光から生じる希釈を減じることができる。
【００７５】
次に図８Ｂを参照すると、マイクロＬＥＤデバイスのアレイの接合後に基板２０１、１０２をスキャンするための実施形態が例示される。かかる実施形態において、例示の基板は、幅約１００ｍｍであり、ラインスキャン幅約２０ｍｍのラインスキャンカメラが備えられる。例示のように、基板２０１、１０２は、基板２０１、１０２の全面をカバーするのに全部で３つのパスによりスキャンされる。一実施形態において、ラインスキャンカメラ８０６は、マルチカラーカメラであり、光源（複数も可）２０４がすべてのマイクロＬＥＤデバイスを励起するために必要な励起波長を提供すると仮定し、赤色、緑色、及び青色すべてのマイクロＬＥＤデバイス４００を同時に撮像可能である。別の実施形態において、特定のマイクロＬＥＤデバイス発光色をターゲットにするために、単一の励起波長又は範囲のみが提供される。かかる実施形態において、すべてのマイクロＬＥＤデバイス４００を撮像するために３つの励起波長で、基板２０１、１０２を３回にわけてスキャンすることが必要となり得る。しかし、毎秒数メーターまでのラインスキャン速度では、複数のスキャンに必要とされる実際の時間の差はわずかであり得る。
【００７６】
一実施形態において、基板２０１、１０２は、段階的画像キャプチャ方法によりスキャンされる。例えば、カメラはサブ画素間の既知の距離を移動する、又は画像キャプチャ間のマイクロＬＥＤデバイスの既知の接合部位間の既知の距離を移動する。かかる実施形態において、カメラはラインスキャンカメラであってよい。一実施形態において、カメラはモザイク又は選択されたタイルをキャプチャするために画素のｘ−ｙアレイを含んだカメラであってよい。カメラの段階的画像キャプチャ動作により、基板表面の特定の領域の柔軟性を検査することが可能となり、それは離れて測定されたマイクロＬＥＤデバイスと名目上のパターンとを比較するのに特に適し得る。したがって、カメラは一列にスキャンするよりむしろ特定の位置をキャプチャするためのパターンで移動し得る。
【００７７】
数多くの可能な処理の変形例は、図８Ａ〜図８Ｂに関連して記述される統合検出検査の結果に基づき得る。具体的に、いくつかの実施形態において、パッシベーション層１４８及び上部電極層１１８のパターン化は、特にインクジェット印刷により堆積する場合、特定の結果に即し得る。
【００７８】
図９は、本発明の一実施形態に係る、マイクロＬＥＤデバイス４００Ｘの欠陥又は汚損を検出後に形成され得る例示的な構造の側断面視の図である。例示の実施形態において、マイクロＬＥＤデバイス４００は検出検査において能力がある（例えば、適切な発光）であることがわかり、マイクロＬＥＤデバイス４００Ｘは欠陥があることがわかった。代替的に、又は追加的に、検出検査は、マイクロＬＥＤデバイス４００Ｘが汚損されている（例えば、上面の粒子が上部電極層との接触を妨げ得る）ことを示した。欠陥検出検査は必ずしも欠陥が何であるかを判定するものではなく、例示の実施形態においては、上部電極層１１８が欠陥のある又は汚損されたマイクロＬＥＤデバイス４００Ｘと電気的に接触することを不可能とするために、十分にマイクロＬＥＤデバイス４００Ｘをパッシベートするためのパッシベーション層１４８が、単にマイクロＬＥＤデバイス４００Ｘの上部に形成され得る。
【００７９】
図１０は、本発明の一実施形態に係る、欠落したマイクロＬＥＤデバイスを検出後に形成され得る例示的な構造の側断面視の図である。例示の実施形態において、検出検査は、マイクロＬＥＤデバイスが転写されていないことを示した。その結果、パッシベーション層１１８は上部電極層１１８が下部電極１４２と電気的に接触するのを不可能とするために、接合層１４０の上部に形成される。
【００８０】
図１１は、本発明の一実施形態に係る、欠陥のある又は汚損されたマイクロＬＥＤデバイス４００を検出後に形成され得る例示的な構造の側断面視の図である。例示するように、パッシベーション層１４８を形成するのに先立ち、代替のマイクロＬＥＤデバイス４００は、下部電極１４２上の前に開放された修復接合部位４０１に接合され得る。上述のように、修復接合部位４０１は、下部電極層１４２上の露出面であってよく、又は代替的に、接合層１４０を含み得る。代替のマイクロＬＥＤデバイス４００の配置に続き、パッシベーション層１４８は、図９に関連して上述したように、マイクロＬＥＤデバイス４００の量子井戸構造、下部電極１４２、及び任意的に、欠陥のある又は汚損されたマイクロＬＥＤデバイス４００Ｘの露出面をパッシベートするために形成されてもよい。そして上部電極１１８は、マイクロＬＥＤデバイス４００及び代替のマイクロＬＥＤデバイス４００と電気的に接触するように形成され得る。
【００８１】
図１２は、本発明の一実施形態に係る、マイクロＬＥＤデバイス欠落を検出後に形成され得る例示的な構造の側断面視の図である。例示のように、パッシベーション層１４８を形成するのに先立ち、代替のマイクロＬＥＤデバイス４００は、下部電極１４２上の前に開放された修復接合部位４０１に接合され得る。代替のマイクロＬＥＤデバイス４００の配置に続き、パッシベーション層１４８は、上部電極層１１８が下部電極１４２と電気的に接触するのを不可能とするために、接合層１４０の上部に形成され得る。そして上部電極１１８は、マイクロＬＥＤデバイス４００及び代替のマイクロＬＥＤデバイス４００と電気的に接触するように形成され得る。
【００８２】
図１３は、本発明の実施形態に係る、図９〜図１２に記述される様々な構成を含むマイクロＬＥＤデバイスのアレイの上面視の概略図である。図１３に例示の特定の実施形態において、上部電極層１１８は、複数のバンク開口１２８の上部に形成され、複数のサブ画素又は画素１０６の上部に形成されてもよい。一実施形態において、上部電極層１１８は、画素エリア内のすべてのマイクロＬＥＤデバイス４００の上部に形成される。
【００８３】
図９に例示の実施形態はまた、図１３の青色発光サブ画素の１つとして示され、上部電極層１１８は、青色発光マイクロＬＥＤデバイス４００、及び欠陥のある又は汚損されたマイクロＬＥＤデバイス４００Ｘの両方の上部に形成され、欠陥のある又は汚損されたマイクロＬＥＤデバイス４００Ｘはパッシベーション層１４８で覆われている。
【００８４】
図１０に例示の実施形態はまた、図１３の赤色発光サブ画素の１つとして示され、上部電極層１１８は、赤色発光マイクロＬＥＤデバイス４００及び接合層１４０の両方の上部に形成され、接合層１４０はパッシベーション層１４８で覆われている。
【００８５】
図１１に例示の実施形態もまた、代替の赤色発光マイクロＬＥＤデバイス４００が前に解放された修復接合部位４０１に接合された、図１３の赤色発光サブ画素のうちの１つとして例示される。上述のように、開放された修復接合部位４０１は、下部電極層１４２上の露出面であったかもしれず、又は代替的に、接合層１４０を含んだかもしれない。図９と同様に、上部電極層１１８は、赤色発光マイクロＬＥＤデバイス４００及び欠陥のある又は汚損されたマイクロＬＥＤデバイス４００Ｘの両方の上部に形成され、欠陥のある又は汚損されたマイクロＬＥＤデバイス４００Ｘはパッシベーション層１４８で覆われている。
【００８６】
図１２に例示の実施形態もまた、代替の青色発光マイクロＬＥＤデバイス４００が前に解放された修復接合部位４０１に接合された、図１３の青色発光サブ画素のうちの１つとして例示される。図１０と同様に、上部電極層１１８は、青色発光マイクロＬＥＤデバイス４００及び接合層１４０の両方の上部に形成され、接合層１４０はパッシベーション層１４８で覆われている。
【００８７】
図１４は、本発明の実施形態に係る、図９〜図１２に記述される様々な構成を含むマイクロＬＥＤデバイスのアレイの上面視の概略図である。図１３に例示の特定の実施形態において、マイクロＬＥＤデバイス４００の配置は、図１３に関連して上述されたものと同じである。図１４に例示された実施形態は、図１３に例示のものとは、特に複数の別個の上部電極層１１８の形成において、異なる。一実施形態において、マイクロＬＥＤデバイス４００が修復接合部位４０１上に配置されない、ラベル付きの画素１０６内に例示のものように、上部電極層１１８は、その上に形成されることが要求されない。したがって、上部電極層１１８の長さは、代替のマイクロＬＥＤデバイスが追加されるかどうかに基づいて決定され得る。加えて、ラベル付き画素１０６内の青色発光サブ画素は、接地タイラインから更に離れた接合部位上の欠陥のある又は汚損されたマイクロＬＥＤデバイス４００Ｘを示す。かかる実施形態において、上部電極層１１８は、青色発光マイクロＬＥＤデバイス４００の上部のみに形成されてもよく、又は青色発光マイクロＬＥＤデバイス４００及び欠陥のある若しくは汚損されたマイクロＬＥＤデバイス４００Ｘの両方の上部に形成されてもよい。上部電極層１１８はまた、接合部位４０１の上部に形成されてもよい。
【００８８】
図１５は、本発明の実施形態に係る、図９〜図１２に記述される様々な構成を含むマイクロＬＥＤデバイスのアレイの上面視の概略図である。図１５に例示の特定の実施形態において、マイクロＬＥＤデバイス４００の配置は、図１３〜図１４に関連して上述されたものと同じである。図１５に例示された実施形態は、図１４に例示のものとは、特に複数の別個の上部電極層１１８の形成において、異なる。図１４に例示の実施形態は、上部電極層１１８の長さを変更するものとして示されたが、図１５に例示の実施形態は、上部電極層１１８の通路及び／又は上部電極層１１８の数を変更するものとして示される。例えば、図１５に例示の実施形態の多くにおいて、別個の上部電極層１１８は、マイクロＬＥＤデバイス４００毎に形成されてもよい。例示の実施形態において、最下部の青色発光サブ画素では、単一の上部電極層１１８が、接合層１４０を避けるために通路が調整された複数のＬＥＤデバイス４００に対して、又は代替的に、欠陥のある若しくは汚損されたマイクロＬＥＤデバイスに対して形成されてもよい。このように、上部電極層１１８の通路を調整することは、欠陥のある若しくは汚損されたマイクロＬＥＤデバイス又は欠落したマイクロＬＥＤデバイスの接合部位を覆うためのパッシベーション層１４８の蒸着を調整することの代替案として又はそれに加えて、使用され得る。
【００８９】
別個の上部電極層（複数も可）１１８の形成は、上部電極層（複数も可）１１８の形成後のパネル１００の電気的検査の間、追加の利点を提供し得る。例えば、上部電極層１１８の形成に先立ち、マイクロＬＥＤデバイス４００Ｓの短絡を生じさせる、ある欠陥を検出することを可能ではなかったであろう。短絡したマイクロＬＥＤデバイス４００Ｓの示唆は、すべての電流がサブ画素内の他のマイクロＬＥＤデバイスのいずれかよりもむしろ短絡したマイクロＬＥＤデバイス４００Ｓを通って流れる、暗いサブ画素を生じさせ得る。図１６に例示の実施形態において、短絡したマイクロＬＥＤデバイス４００Ｓに接続された上部電極層１１８は、レーザスクライビング等の適した技術を使用して切断される。このように、上述の統合検査方法の間に検出され得なかった又は検出されていなかった電気的短絡は、潜在的に、上部電極層１１８の形成後の表示を通して電流を印加した電気的検査の間に検出され得る。かかる実施形態において、マイクロＬＥＤデバイス４００Ｓが短絡した場合、マイクロＬＥＤデバイス４００Ｓに対する上部電極層１１８は切断でき、それにより冗長性及び／又は修復マイクロＬＥＤデバイスがサブ画素からの発光を提供できるようになる。
【００９０】
図１７は、上部電極層１１８を切断又はスクライブするよりむしろ、不規則なマイクロＬＥＤデバイスを分離するために、下部電極層１４２がレーザスクライビング等の適した技術を使用して切断され得る。例示の特定の実施形態において、下部電極層１２４は、マイクロＬＥＤデバイスの別個のランディングエリアを含む。例示の特定の実施形態において、マイクロＬＥＤデバイス４００Ｓを支持する下部電極１２４のランディングエリアは、充填された開口１３１を通して基本ＴＦＴ回路と電気的通信状態にさせないように、不規則なマイクロＬＥＤデバイスを分離するために、レーザスクライビング等の適切な技術を使用して切断される。
【００９１】
図１８は、一実施形態に係るディスプレイシステム１８００を示す。ディスプレイシステムは、プロセッサ１８１０、データ受信機１８２０、上述のディスプレイパネルのいずれかのようなディスプレイパネル１００、２００を収容する。データ受信機１８２０は、無線又は有線でデータを受信するように構成され得る。無線はＷｉ−Ｆｉ（登録商標）（ＩＥＥＥ（登録商標）８０２．１１ファミリー）、ＷｉＭＡＸ（登録商標）（ＩＥＥＥ  ８０２．１６、ファミリー）、ＩＥＥＥ  ８０２．２０、ロングタームエボルーション（ＬＴＥ）、Ｅｖ−Ｄｏ、ＨＳＰＡ＋、ＨＳＤＰＡ＋、ＨＳＵＰＡ＋、ＥＤＧＥ、ＧＳＭ（登録商標）、ＧＰＲＳ、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＤＥＣＴ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、それらの誘導体、並びに３Ｇ、４Ｇ、５Ｇ、及びそれを越えるものとして設計された他のいかなる無線プロトコルを含むが、それに限定されない、多数の無線規格又はプロトコルのいずれかにおいて実施され得る。
【００９２】
その用途により、ディスプレイシステム１８００は他のコンポーネンツを含んでもよい。これらの他のコンポーネンツは、メモリ、タッチスクリーンコントローラ、及びバッテリを含むが、それらに限定されない。様々な実装において、ディスプレイシステム１８００は、テレビ、タブレット、電話、ラップトップ、コンピュータモニタ、キオスク、デジタルカメラ、ハンドヘルドゲームコンソール、メディアディスプレイ、電子ブックディスプレイ、又は広域サイネージディスプレイであってよい。
【００９３】
本発明の様々な側面の利用において、上記実施形態の組み合わせ又は変更が冗長性システム及び修復部位をアクティブマトリクス型ディスプレイパネルに統合、並びに欠落した、欠陥のある、又は汚損されたマイクロＬＥＤデバイス等のマイクロＬＥＤデバイスのアレイにおける不規則部分を検出するための検査方法を統合することが可能であることは、当業者にとって明らかであろう。
【００９４】
上記実施形態はアクティブマトリクス型ディスプレイパネルに関連して記述されてきたが、冗長性スキーム、修復部位、及び欠落した、欠陥のある、又は汚損されたマイクロＬＥＤデバイスを検出するための検査方法はまた、照明の目的のための基板並びにパッシブマトリクス型ディスプレイパネルにも実行され得る。加えて、上記実施形態はトップエミッション構造に関連して記述されてきたが、本発明の実施形態はまた、ボトムエミッション構造にも適用できる。同様に、トップゲートトランジスタ構造が記述されてきたが、本発明の実施形態はまた、ボトムゲートトラジスタ構造においても実施できる。更に、本発明の実施形態は、ハイサイド駆動構成に関連して記述及び例示されてきたが、実施形態はまた、上述の接地タイライン及び接地リングがパネルにおいて電力ラインとなるローサイド駆動構成でも実施できる。本発明は、構造上の特徴及び／又は方法論的行為に特有の言語で記述されてきたが、添付の請求項で規定される本発明は、必ずしも記述される特定の特徴又は行為に限定されないことを理解すべきである。むしろ、記載の特定の特徴及び行為は、本発明を例示する上で有用な、請求の発明の特に上手な実施であるとして理解されるべきである。
【図１】
2018010309.tif 000004
【図２】
2018010309.tif 000005
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2018010309.tif 000007
【図３Ｃ】
2018010309.tif 000008
【図３Ｄ】
2018010309.tif 000009
【図４Ａ】
2018010309.tif 000010
【図４Ｂ】
2018010309.tif 000011
【図４Ｃ】
2018010309.tif 000012
【図４Ｄ】
2018010309.tif 000013
【図４Ｅ】
2018010309.tif 000014
【図４Ｆ】
2018010309.tif 000015
【図４Ｇ】
2018010309.tif 000016
【図４Ｈ】
2018010309.tif 000017
【図５Ａ】
2018010309.tif 000018
【図５Ｂ】
2018010309.tif 000019
【図５Ｃ】
2018010309.tif 000020
【図５Ｄ】
2018010309.tif 000021
【図５Ｅ】
2018010309.tif 000022
【図５Ｆ】
2018010309.tif 000023
【図６Ａ】
2018010309.tif 000024
【図６Ｂ】
2018010309.tif 000025
【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７】
2018010309.tif 000028
【図８Ａ】
2018010309.tif 000029
【図８Ｂ】
2018010309.tif 000030
【図９】
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【図１０】
2018010309.tif 000032
【図１１】
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【図１２】
2018010309.tif 000034
【図１３】
2018010309.tif 000035
【図１４】
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【図１５】
2018010309.tif 000037
【図１６】
2018010309.tif 000038
【図１７】
2018010309.tif 000039
【図１８】
2018010309.tif 000040
【外国語明細書】
2018010309000001.pdf