(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ発光ダイオードが形成されたオリジナル基板を、表面に光放出接着剤を有する支持体に取り付けることにより、前記マイクロ発光ダイオードを前記光放出接着剤によって前記支持体に接着することと、
前記オリジナル基板側から前記オリジナル基板にレーザーを照射することにより、前記オリジナル基板から少なくとも一つの前記マイクロ発光ダイオードを選択的に剥離することと、
前記支持体側から前記支持体に光を照射することにより、剥離されていない前記マイクロ発光ダイオードを放出することと、
を含む、前記少なくとも一つのマイクロ発光ダイオードをレーザー透過性の前記オリジナル基板から透光性の前記支持体に搬送するステップと、
前記少なくとも一つのマイクロ発光ダイオードを有する前記支持体をスペア基板に結合させることと、
前記支持体側から前記支持体に光を完全に照射することにより、前記少なくとも一つのマイクロ発光ダイオードを放出することと、
を含む、前記少なくとも一つのマイクロ発光ダイオードを前記支持体から前記スペア基板に搬送するステップと、
前記少なくとも一つのマイクロ発光ダイオードを前記スペア基板から受け基板に搬送するステップと、
を含むことを特徴とするマイクロ発光ダイオードの搬送方法。
【請求項２】
前記光放出接着剤はＵＶ照射テープであり、前記支持体は硬性のものであることを特徴とする請求項１に記載の搬送方法。
【請求項３】
前記支持体の材料はＰＥＴであることを特徴とする請求項１に記載の搬送方法。
【請求項４】
前記スペア基板は、表面にエラストマー又はポリマーを有し、
前記少なくとも一つのマイクロ発光ダイオードを前記支持体から前記スペア基板に搬送するステップは、さらに、
前記エラストマー又はポリマーによって前記少なくとも一つのマイクロ発光ダイオードを前記スペア基板に結合させることを含み、
前記少なくとも一つのマイクロ発光ダイオードを前記スペア基板から前記受け基板に搬送するステップは、さらに、
前記少なくとも一つのマイクロ発光ダイオードと前記受け基板における接続パッドを位置合わせすることと、
前記エラストマー又はポリマーによって前記少なくとも一つのマイクロ発光ダイオードを剥離することと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の搬送方法。
【請求項５】
成長基板に赤色マイクロ発光ダイオードを形成することと、
赤色マイクロ発光ダイオードを中間基板に搬送することと、
赤色マイクロ発光ダイオードを中間基板から前記オリジナル基板に搬送することと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の搬送方法。
【請求項６】
前記マイクロ発光ダイオードを有する前記受け基板にポリマーを塗布することと、
前記ポリマーを硬化させることと、
前記ポリマーをエッチングすることにより、前記マイクロ発光ダイオードのエピタキシャル層を露出させることと、
前記マイクロ発光ダイオードの前記エピタキシャル層にＮ電極を形成することと、
前記Ｎ電極においてパッケージングを行うことと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の搬送方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法を用いて前記マイクロ発光ダイオードを前記受け基板に搬送する方法を含むことを特徴とする、マイクロ発光ダイオード装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示に用いられるマイクロ発光ダイオードに関し、より具体的には、マイクロ発光ダイオードの搬送方法、マイクロ発光ダイオード装置の製造方法、マイクロ発光ダイオード装置及びマイクロ発光ダイオード装置を含む電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロ発光ダイオード（Ｍｉｃｒｏ  ＬＥＤ）技術は、マイクロサイズのＬＥＤアレイを基板に高密度集積することである。現在、マイクロ発光ダイオード技術は発展し始め、産業界では、高品質マイクロ発光ダイオード製品の市場登場が期待されている。高品質マイクロ発光ダイオード製品は、既に市場に登場している例えばＬＣＤ／ＯＬＥＤのような従来の表示製品に対し多大な影響を与えている。
【０００３】
マイクロ発光ダイオードを製造する過程に、まずドナーウェハにマイクロ発光ダイオードを形成し、続いてマイクロ発光ダイオードを、例えばディスプレイである受け基板に搬送する。
【０００４】
マイクロ発光ダイオードを製造する過程における１つの難題は、如何にマイクロ発光ダイオードをドナーウェハから受け基板に搬送するかである。従来技術において、一般的に静電型ピックアップの方式により前記搬送を実行する。静電型ピックアップの過程には、搬送ヘッドアレイを使用しなければならない。搬送ヘッドアレイは、その構造が比較的複雑であり、その信頼性を考慮しなければならない。搬送ヘッドアレイを製造するには余分なコストがかかる。搬送ヘッドアレイを利用するピックアップの前に、位相を変化させなければならない。また、搬送ヘッドアレイを利用する製造過程に、マイクロ発光ダイオードの位相を変化させるサーマルバジェットは制限され、一般的に３５０℃より小さく、又は、より具体的には、２００℃より小さく、そうでなければ、マイクロ発光ダイオードの性能が劣化する。一般的に、搬送ヘッドアレイを利用する製造過程に２回搬送しなければならず、すなわち、ドナーウェハからキャリアウエハまでの搬送及びキャリアウエハから受け基板までの搬送が必要である。
【０００５】
米国特許ＵＳ８、３３３、８６０Ｂ１は、マイクロデバイスを搬送する搬送ヘッドアレイを開示し、搬送ヘッドにおける電極に電圧を印加することによってマイクロデバイスをピックアップする。ここで、該特許は参考として本明細書に全て引用される。
【０００６】
米国特許ＵＳ８、４２６、２２７Ｂ１は、マイクロ発光ダイオードアレイを形成する方法を開示し、搬送ヘッドを使用してマイクロ発光ダイオードアレイを受け基板に搬送する。ここで、該特許は参考として本明細書に全て引用される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の一つの目的は、マイクロ発光ダイオードの搬送に用いられる新しい技術的解決手段を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施例によれば、レーザー透過性のオリジナル基板にマイクロ発光ダイオードを形成することと、受け基板に異方性導電層を設置することと、マイクロ発光ダイオードを受け基板における異方性導電層と接触させることと、オリジナル基板側からレーザーでオリジナル基板を照射することにより、オリジナル基板からマイクロ発光ダイオードを剥離することと、異方性導電層に対する処理を行うことにより、マイクロ発光ダイオードを受け基板における接続パッドに電気的に接続させることと、を含むマイクロ発光ダイオードの搬送方法を提供する。
【０００９】
好ましくは、異方性導電層に対する処理を行うステップは、さらに、補助基板を用いて、マイクロ発光ダイオード側から異方性導電層に圧力を印加することを含む。
【００１０】
好ましくは、異方性導電層に対する処理を行う温度は１５０℃〜２００℃であり、印加される圧力は１ＭＰａ〜４ＭＰａであり、圧力を印加する時間は１０秒〜３０秒である。
【００１１】
好ましくは、補助基板は平板型のリジット基板である。
【００１２】
好ましくは、補助基板の表面には仮結合されたポリマーが塗布されており、異方性導電層に対する処理を行うステップは、さらに、仮結合されたポリマーによって補助基板と異方性導電層を結合させることと、圧力を印加した後、仮結合されたポリマーによって補助基板を結合解除させ、補助基板を除去することと、を含む。
【００１３】
好ましくは、前記方法は、さらに、仮結合されたポリマーをエッチングすることにより、マイクロ発光ダイオードのエピタキシャル層を露出させることと、マイクロ発光ダイオードのエピタキシャル層にＮ電極を形成することと、Ｎ電極においてパッケージングを行うことと、を含む。
【００１４】
好ましくは、異方性導電層は、異方性電導膜、異方性電導ペースト及び異方性導電テープの少なくとも一つである。
【００１５】
本発明の別の実施例によれば、本発明による方法を用いてマイクロ発光ダイオードを受け基板に搬送することを含む、マイクロ発光ダイオード装置の製造方法を提供する。
【００１６】
本発明の別の実施例によれば、本発明による方法を用いて製造されたマイクロ発光ダイオード装置を提供し、前記マイクロ発光ダイオードは異方性導電層によって受け基板における接続パッドと電気的に接触される。
【００１７】
本発明の別の実施例によれば、本発明によるマイクロ発光ダイオード装置を含む電子機器を提供する。
【００１８】
本発明の別の実施例によれば、少なくとも一つのマイクロ発光ダイオードをオリジナル基板から支持体に搬送することと、前記少なくとも一つのマイクロ発光ダイオードを支持体からスペア基板に搬送することと、前記少なくとも一つのマイクロ発光ダイオードをスペア基板から受け基板に搬送することと、を含むマイクロ発光ダイオードの搬送方法を提供する。
【００１９】
好ましくは、オリジナル基板はレーザー透過性を有し、少なくとも一つのマイクロ発光ダイオードをオリジナル基板から支持体に搬送するステップは、マイクロ発光ダイオードが形成されているオリジナル基板を、表面に光放出接着剤がある支持体に取り付けることと、オリジナル基板側からレーザーでオリジナル基板を照射して、オリジナル基板から前記少なくとも一つのマイクロ発光ダイオードを剥離することと、支持体側から光を照射して、剥離されていないマイクロ発光ダイオードを放出することとを含み、前記マイクロ発光ダイオードは光放出接着剤を介して支持体に接着される。前記少なくとも一つのマイクロ発光ダイオードを支持体からスペア基板に搬送するステップは、前記少なくとも一つのマイクロ発光ダイオードを有する支持体をスペア基板に結合させることと、支持体側から光を照射して、前記少なくとも一つのマイクロ発光ダイオードを放出することと、を含む。
【００２０】
好ましくは、光放出接着剤はＵＶ照射テープであり、支持体は硬性のものである。
【００２１】
好ましくは、支持体の材料はＰＥＴである。
【００２２】
好ましくは、スペア基板の表面にはエラストマー又はポリマーが有り、前記少なくとも一つのマイクロ発光ダイオードを支持体からスペア基板に搬送するステップは、さらに、エラストマー又はポリマーによって前記少なくとも一つのマイクロ発光ダイオードをスペア基板に結合させることを含み、前記少なくとも一つのマイクロ発光ダイオードをスペア基板から受け基板に搬送するステップは、さらに、前記少なくとも一つのマイクロ発光ダイオードと受け基板における接続パッドを位置合わせすることと、エラストマー又はポリマーによって前記少なくとも一つのマイクロ発光ダイオードを剥離することと、を含む。
【００２３】
好ましくは、前記方法は、さらに、成長基板に赤色マイクロ発光ダイオードを形成することと、赤色マイクロ発光ダイオードを中間基板に搬送することと、赤色マイクロ発光ダイオードを中間基板からオリジナル基板に搬送することと、を含む。
【００２４】
好ましくは、前記方法は、さらに、マイクロ発光ダイオードを有する受け基板にポリマーを塗布することと、ポリマーを硬化させることと、ポリマーをエッチングすることにより、マイクロ発光ダイオードのエピタキシャル層を露出させることと、マイクロ発光ダイオードのエピタキシャル層にN電極を形成することと、N電極においてパッケージングを行うことと、を含む。
【００２５】
本発明の別の実施例によれば、本発明による方法を用いてマイクロ発光ダイオードを受け基板に搬送することを含む、マイクロ発光ダイオード装置の製造方法を提供する。
【００２６】
本発明の別の実施例によれば、本発明による方法を使用して製造されたマイクロ発光ダイオード装置を提供する。
【００２７】
本発明の別の実施例によれば、本発明によるマイクロ発光ダイオード装置を含む電子機器を提供する。
【００２８】
また、当業者であれば、従来技術に多くの問題が存在するが、本発明の各実施例又は請求項の技術的解決手段は、１つ又は複数の問題点のみを改善し、従来技術又は背景技術に挙げられた全ての技術的問題を同時に解決する必要がないことを理解すべきである。当業者であれば、１つの請求項に言及されていない内容を該請求項を制限するものとしてはならないことを理解すべきである。
【００２９】
以下、本発明のその他の特徴及びその利点が明瞭であるように、図面を参照して本発明の例示的な実施例を詳細に説明する。
【００３０】
添付の図面は明細書に合わせられ明細書の一部となり、本発明の実施例を示し、その説明とともに本発明の原理を解釈するのに用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明による方法の一例示的な実施例を示すフローチャートである。
【図２Ａ】本発明によるマイクロ発光ダイオードの搬送に用いられる一実例を示す。
【図２Ｂ】本発明によるマイクロ発光ダイオードの搬送に用いられる一実例を示す。
【図２Ｃ】本発明によるマイクロ発光ダイオードの搬送に用いられる一実例を示す。
【図２Ｄ】本発明によるマイクロ発光ダイオードの搬送に用いられる一実例を示す。
【図２Ｅ】本発明によるマイクロ発光ダイオードの搬送に用いられる一実例を示す。
【図２Ｆ】本発明によるマイクロ発光ダイオードの搬送に用いられる一実例を示す。
【図２Ｇ】本発明によるマイクロ発光ダイオードの搬送に用いられる一実例を示す。
【図３】本発明による方法の別の例示的な実施例を示すフローチャートである。
【図４Ａ】本発明によるマイクロ発光ダイオードの搬送に用いられる別の実例を示す。
【図４Ｂ】本発明によるマイクロ発光ダイオードの搬送に用いられる別の実例を示す。
【図４Ｃ】本発明によるマイクロ発光ダイオードの搬送に用いられる別の実例を示す。
【図４Ｄ】本発明によるマイクロ発光ダイオードの搬送に用いられる別の実例を示す。
【図４Ｅ】本発明によるマイクロ発光ダイオードの搬送に用いられる別の実例を示す。
【図４Ｆ】本発明によるマイクロ発光ダイオードの搬送に用いられる別の実例を示す。
【図４Ｇ】本発明によるマイクロ発光ダイオードの搬送に用いられる別の実例を示す。
【図４Ｈ】本発明によるマイクロ発光ダイオードの搬送に用いられる別の実例を示す。
【図４Ｉ】本発明によるマイクロ発光ダイオードの搬送に用いられる別の実例を示す。
【図４Ｊ】本発明によるマイクロ発光ダイオードの搬送に用いられる別の実例を示す。
【図４Ｋ】本発明によるマイクロ発光ダイオードの搬送に用いられる別の実例を示す。
【図４Ｌ】本発明によるマイクロ発光ダイオードの搬送に用いられる別の実例を示す。
【図５】本発明による方法のまた別の例示的な実施例を示すフローチャートである。
【図６Ａ】本発明による赤色マイクロ発光ダイオードの搬送に用いられる実例を示す。
【図６Ｂ】本発明による赤色マイクロ発光ダイオードの搬送に用いられる実例を示す。
【図６Ｃ】本発明による赤色マイクロ発光ダイオードの搬送に用いられる実例を示す。
【図６Ｄ】本発明による赤色マイクロ発光ダイオードの搬送に用いられる実例を示す。
【図６Ｅ】本発明による赤色マイクロ発光ダイオードの搬送に用いられる実例を示す。
【図６Ｆ】本発明による赤色マイクロ発光ダイオードの搬送に用いられる実例を示す。
【図７Ａ】本発明によるマイクロ発光ダイオードの搬送に用いられるまた別の実例を示す。
【図７Ｂ】本発明によるマイクロ発光ダイオードの搬送に用いられるまた別の実例を示す。
【図７Ｃ】本発明によるマイクロ発光ダイオードの搬送に用いられるまた別の実例を示す。
【図７Ｄ】本発明によるマイクロ発光ダイオードの搬送に用いられるまた別の実例を示す。
【図７Ｅ】本発明によるマイクロ発光ダイオードの搬送に用いられるまた別の実例を示す。
【図７Ｆ】本発明によるマイクロ発光ダイオードの搬送に用いられるまた別の実例を示す。
【図７Ｇ】本発明によるマイクロ発光ダイオードの搬送に用いられるまた別の実例を示す。
【図７Ｈ】本発明によるマイクロ発光ダイオードの搬送に用いられるまた別の実例を示す。
【図７Ｉ】本発明によるマイクロ発光ダイオードの搬送に用いられるまた別の実例を示す。
【図７Ｊ】本発明によるマイクロ発光ダイオードの搬送に用いられるまた別の実例を示す。
【図７Ｋ】本発明によるマイクロ発光ダイオードの搬送に用いられるまた別の実例を示す。
【図７Ｌ】本発明によるマイクロ発光ダイオードの搬送に用いられるまた別の実例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、図面を参照して本発明の様々な例示的な実施例を詳細に説明する。注意すべきことは、別途具体的な説明がない限り、こられの実施例に記載の部品とステップの相対位置、数式及び数値は本発明の範囲を制限するものではない。
【００３３】
以下、少なくとも１つの例示的な実施例に対する説明は実質的に解釈的なものに過ぎず、本発明及びその応用又は使用を制限するものではない。
【００３４】
かかる分野における一般技術者の公知する技術、方法及び装置に対する詳細な説明は省略されるかも知れないが、適切な場合、前記技術、方法及び装置は明細書の一部と見なされるべきである。
【００３５】
ここで例示し検討される全ての実例において、いかなる具体的な数値は例示的なものに過ぎず、制限するためのものではないと解釈されるべきである。そのため、例示的な実施例のその他の実例は異なる数値を有することができる。
【００３６】
注意すべきことは、類似する符号とアルファベットは以下の図面において類似する項目を表示するため、ある項目が１つの図面に定義された場合、後の図面においてはさらに検討する必要がない。
【００３７】
以下、図面を参照して本発明の実施例と実例を説明する。
【００３８】
図１は本発明によるマイクロ発光ダイオードの搬送に用いられる方法の一例示的な実施例を示すフローチャートである。
【００３９】
図１に示すように、ステップＳ１１００において、レーザー透過性のオリジナル基板にマイクロ発光ダイオードを形成する。
【００４０】
前記レーザー透過性のオリジナル基板は、例えば、サファイア基板、ＳｉＣ基板などであってもよい。前記マイクロ発光ダイオードは、ディスプレイパネルに取り付けられても良い。
【００４１】
当業者であれば、オリジナル基板に１つのマイクロ発光ダイオードを形成してもよく、又は複数のマイクロ発光ダイオードを形成してもよいことを理解すべきである。例えば、レーザー透過性のオリジナル基板に複数のマイクロ発光ダイオードを形成することができる。前記複数のマイクロ発光ダイオードはアレイを形成することができる。
【００４２】
一実例において、レーザー透過性のオリジナル基板に複数のマイクロ発光ダイオードが形成される場合、オリジナル基板は更に複数に分割され、より柔軟に搬送されることができる。
【００４３】
ステップＳ１２００において、マイクロ発光ダイオードを受け基板に予め設置された接続パッドと接触させる。
【００４４】
例えば、前記受け基板はディスプレイパネルである。
【００４５】
例えば、前記接続パッドは、ディスプレイに用いられる赤色画素アレイ、黄色画素アレイ又は青色画素アレイに設置されることができる。
【００４６】
一実例において、複数のマイクロ発光ダイオードが形成された場合、複数のマイクロ発光ダイオードの少なくとも１つのマイクロ発光ダイオードを受け基板に予め設置された少なくとも１つの接続パッドと接触させることができる。前記少なくとも１つのマイクロ発光ダイオードは、前記複数のマイクロ発光ダイオードのうちの１つ、複数又は全部であってもよい。当業者であれば、ここで、剥離される少なくとも１つのマイクロ発光ダイオードと接続パッドが接触することだけを説明したが、前記複数のマイクロ発光ダイオードのうちその他のマイクロ発光ダイオードも接続パッドと接触することができることを理解すべきである。
【００４７】
例えば、接触のステップにおいて、マイクロ発光ダイオードを液体フィルムを介して受け基板に予め設置された接続パッドと接触させることができる。例えば、前記液体フィルムは、フラックスを含むことができる。ここで、液体フィルム（フラックス）の表面張力によって、マイクロ発光ダイオードは剥離されやすくなり、且つ成功率も非常に高い。
【００４８】
ステップＳ１３００において、オリジナル基板側からレーザーでオリジナル基板を照射することにより、オリジナル基板からマイクロ発光ダイオードを剥離する。
【００４９】
一実例において、少なくとも１つのマイクロ発光ダイオードが接続パッドと接触する場合、オリジナル基板側からレーザーでオリジナル基板における少なくとも１つの領域を照射することにより、オリジナル基板から前記少なくとも１つのマイクロ発光ダイオードを剥離することができる。例えば、前記少なくとも１つの領域を技術者により選択することができる。例えば、前記少なくとも１つの領域は、それぞれ前記少なくとも１つのマイクロ発光ダイオードに対応することができる。前記少なくとも１つの領域は、オリジナル基板における一部の領域のみであってもよく、又は全ての領域であってもよい。
【００５０】
別の実例において、更に前記オリジナル基板を移動することによって、別のマイクロ発光ダイオードを搬送することができる。
【００５１】
別の実例において、オリジナル基板を使用して搬送した後、ディスプレイパネルにおける一部のドットにマイクロ発光ダイオードが欠損する場合に対応するために、別のレーザー透過性のスペア基板を使用することができる。例えば、別のスペア基板にマイクロ発光ダイオードを形成し、スペア基板におけるマイクロ発光ダイオードを受け基板に予め設置された接続パッド（欠損位置）と接触させ、スペア基板側からレーザーでスペア基板を照射することにより、スペア基板からマイクロ発光ダイオードを剥離することができる。このような方式で、更にディスプレイの品質を向上させることができる。
【００５２】
マイクロ発光ダイオードを受け基板に搬送した後、受け基板にマイクロ発光ダイオードアレイを形成することができる。
【００５３】
マイクロ発光ダイオードを受け基板に搬送した後に、更に後続のステップを含むことができる。
【００５４】
例えば、更に受け基板において、剥離されたマイクロ発光ダイオードに対するリフロー半田付けを行うことができる。更に、マイクロ発光ダイオードに負極を蒸着させることができる。各色のマイクロ発光ダイオードが搬送された後にリフロー半田付けを行うことができる。これに代えて、全ての色のマイクロ発光ダイオードが搬送された後にリフロー半田付けを行ってもよい。
【００５５】
また、更に半田付けされたマイクロ発光ダイオードに対するポリマー充填を行うことができる。例えば、更にテーパ状の誘電体蒸着でポリマー充填を代替することができる。
【００５６】
別の実施例において、本発明は、マイクロ発光ダイオード装置を製造する方法を更に含む。該製造方法は、本発明によるマイクロ発光ダイオードの搬送に用いられる方法を使用してマイクロ発光ダイオードを受け基板に搬送することを含む。前記受け基板は、例えばディスプレイパネルである。前記マイクロ発光ダイオード装置は、例えばディスプレイ装置である。
【００５７】
別の実施例において、本発明は、マイクロ発光ダイオード装置、例えばディスプレイ装置を更に含む。本発明によるマイクロ発光ダイオード装置を製造する方法を使用することで、前記マイクロ発光ダイオード装置を製造することができる。
【００５８】
従来技術に対して、同じ条件において、本発明の技術的解決手段により製造されたマイクロ発光ダイオードは、より簡単で、確実であり高性能を維持することができ、その生産率も高く、コストも低い。
【００５９】
別の実施例において、本発明は、電子機器を更に含む。該電子機器は本発明によるマイクロ発光ダイオード装置を含む。該電子機器は、例えば、携帯電話、タブレットＰＣなどであってもよい。
【００６０】
本発明の技術的解決手段において、直接オリジナル基板にマイクロ発光ダイオードを形成し、レーザーリフトオフの方式により受け基板に搬送する。本発明の技術的解決手段は従来技術において想到できなかったものである。
【００６１】
また、本発明によれば、マイクロ発光ダイオードを選択的に搬送することができる。
【００６２】
また、本発明の技術的解決手段において、１回のみの搬送を行うことができるが、従来技術においては２回の搬送を行わなければならない。
【００６３】
また、従来技術に比べて、本発明の技術的解決手段は更に高効率で、コストがより低く、且つ、余分な熱消費による製品性能の劣化が発生しない。
【００６４】
また、ピックアップヘッドを用いる従来技術に比べて、本発明は複雑なピックアップシステムの必要がないため、本発明により製造された製品は、コストがより低く、より信頼できる。
【００６５】
また、従来技術におけるマイクロ発光ダイオードと中央部のキャリア基板との仮結合の必要がないため、本発明により、更にコストを削減することができる。
【００６６】
本発明ではピックアップヘッドを用いる従来技術において考慮しなければならない結合層の位相変化を考慮する必要がないため、本発明による製造方法は高い生産率を有することができ、余分な熱負荷の制限が小さい。そのため、同じ条件において、製造されたマイクロ発光ダイオードは更に高い性能を有する。
【００６７】
以下、図２Ａ〜２Ｇを参照して本発明によるマイクロ発光ダイオードの搬送に用いられる一実例を説明する。
【００６８】
図２Ａに示すように、例えばサファイア基板などのレーザー透過性のオリジナル基板１にマイクロ発光ダイオード２を形成する。前記マイクロ発光ダイオード２は、例えば、垂直のマイクロ発光ダイオード構造を有する。マイクロ発光ダイオード２は、例えば、ｎ型にドーピングされたＧａＮ層、複数の量子井戸構造、ｐ型にドーピングされたＧａＮ層、ｐ型金属電極及びマイクロバンプなどを含む。
【００６９】
図２Ａに示すように、複数のマイクロ発光ダイオード２を分割することができる。
【００７０】
図２Ｂに示すように、オリジナル基板１を反転させ、液体フィルム（例えば、フラックスを含む）５を有する受け基板４と一致するように合わせる。マイクロ発光ダイオード２におけるマイクロバンプはフラックスと接触する。受け基板４には接続パッド３が予め設置されている。例えば、接続パッド３は、赤色マイクロ発光ダイオードを受けるのに用いられる接続パッド３ｒ、青色マイクロ発光ダイオードを受けるのに用いられる接続パッド３ｂと緑色マイクロ発光ダイオードを受けるのに用いられる接続パッド３ｇを含む。
【００７１】
図２Ｃに示すように、レーザー６でオリジナル基板における一部の領域７を選択的に照射することにより、形成された複数のマイクロ発光ダイオードから、選択されたマイクロ発光ダイオード２ａ、２ｂをオリジナル基板から剥離する。
【００７２】
図２Ｄに示すように、オリジナル基板１を持ち上げる。液体フィルムの表面張力の作用で、選択されたマイクロ発光ダイオード２ａ、２ｂを簡単に剥離し、オリジナル基板１にその他のマイクロ発光ダイオードを残すことができる。
【００７３】
続いて、オリジナル基板を移動させ、図２Ｃ〜図２Ｄの操作を繰り返すことにより、複数のマイクロ発光ダイオードを受け基板に搬送することができる。
【００７４】
図２Ｅに示すように、複数のマイクロ発光ダイオードは受け基板４に搬送される。
【００７５】
図２Ｆに示すように、例えば、リフロー半田付けを介して複数のマイクロ発光ダイオードを受け基板に半田付けする。その後、フラックスを洗浄することができる。
【００７６】
図２Ｇに示すように、受け基板にポリマー８を充填し密閉する。その後、例えば、ＩＴＯ材料を利用して、Ｎ型金属電極９を蒸着させる。
【００７７】
図３は本発明によるマイクロ発光ダイオードの搬送に用いられる方法の別の例示的な実施例を示すフローチャートである。
【００７８】
図３に示すように、ステップＳ２１００において、レーザー透過性のオリジナル基板にマイクロ発光ダイオードを形成する。
【００７９】
ステップＳ２２００において、受け基板に異方性導電層を設置する。
【００８０】
例えば、異方性導電層は、異方性導電膜（ＡＣＦ）、異方性導電ペースト（ＡＣＧ）と異方性導電テープ（ＡＣＴ）の少なくとも１つである。
【００８１】
ステップＳ２３００において、マイクロ発光ダイオードを受け基板における異方性導電層と接触させる。例えば、マイクロ発光ダイオードと受け基板における異方性導電層を接着させることができる。このステップにおいて、例えば、まずマイクロ発光ダイオードと受け基板における対応の接続パッドを位置合わせすることができる。
【００８２】
ステップＳ２４００において、オリジナル基板側からレーザーでオリジナル基板を照射することにより、オリジナル基板からマイクロ発光ダイオードを剥離する。
【００８３】
例えば、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、青色発光ダイオードに対してそれぞれ上記ステップを実行することができる。それぞれ３種類の発光ダイオードに対して上記搬送を実行することは、上記ステップに対する簡単な繰り返しと見なすことができるため、ここで、詳細な説明を省略する。上記ステップにおけるそれぞれが１つの解決手段において実行されたことがあれば、該解決手段は本発明の保護範囲に含まれる。
【００８４】
ステップＳ２５００において、異方性導電層を処理することにより、マイクロ発光ダイオード（電極）と受け基板における接続パッドを電気的に接続させる。
【００８５】
一実例において、補助基板を使用して、マイクロ発光ダイオード側から異方性導電層に圧力を印加することができる。例えば、異方性導電層を処理する温度は１５０℃〜２００℃であってもよい。例えば、印加される圧力は１ＭＰａ〜４ＭＰａである。例えば、圧力を印加する時間は１０秒〜３０秒である。
【００８６】
一実例において、補助基板は平板型のリジッド基板であってもよい。本願の発明者は、リジッド基板を用いることによってマイクロ発光ダイオードに発生可能な変位を減少させることができることを発見した。これは当業者にまだ注目されていないところである。
【００８７】
例えば、補助基板の表面には仮結合のポリマーが塗布されることができる。この場合、ステップＳ２５００は、さらに、仮結合のポリマーを介して補助基板を異方性導電層に結合させることと、圧力を印加した後、仮結合のポリマーを介して補助基板を結合解除させることによって、補助基板を除去することと、を含むことができる。補助基板をマイクロ発光ダイオードと仮結合させる利点は、マイクロ発光ダイオードの位置を相対的に固定し、異方性導電層を処理する期間におけるマイクロ発光ダイオードの変位を減少させることができることである。
【００８８】
上記処理の後、マイクロ発光ダイオードに対し通常の後続処理を実行することができる。例えば、後続処理は、仮結合のポリマーをエッチングすることによって、マイクロ発光ダイオードのエピタキシャル層を露出させることと、マイクロ発光ダイオードのエピタキシャル層にＮ電極を形成することと、Ｎ電極においてパッケージングを行うことと、を含むことができる。
【００８９】
例えば、受け基板は表示基板であってもよい。受け基板には、マイクロ発光ダイオードに電気的に接続させるために、リード線及び接続パッドを予め設置することができる。
【００９０】
この実施例において、異方性導電層によりマイクロ発光ダイオードと受け基板を接続させる。このような処理は比較的に簡単であり、大量生産により適切である。
【００９１】
該別の実施例において、本発明は、マイクロ発光ダイオード装置を製造する方法を更に含む。該製造方法は、本発明によるマイクロ発光ダイオードの搬送に用いられる方法を使用してマイクロ発光ダイオードを受け基板に搬送することを含む。前記受け基板は、例えば、ディスプレイパネル又は表示基板である。前記マイクロ発光ダイオード装置は、例えば、ディスプレイ装置である。
【００９２】
該別の実施例において、本発明は、マイクロ発光ダイオード装置、例えば、ディスプレイ装置を更に含む。前記実施例によるマイクロ発光ダイオード装置を製造する方法を使用して前記マイクロ発光ダイオード装置を製造することができる。前記実施例によるマイクロ発光ダイオード装置において、マイクロ発光ダイオードは、異方性導電層を介して受け基板における接続パッドと電気的に接触するが、これは従来技術におけるマイクロ発光ダイオード装置と異なる。
【００９３】
該別の実施例において、本発明は、電子機器を更に含む。該電子機器は、前記実施例によるマイクロ発光ダイオード装置を含む。該電子機器は、例えば、携帯電話、タブレットＰＣなどであってもよい。
【００９４】
図４Ａ〜図４Ｌは本発明によるマイクロ発光ダイオードの搬送に用いられる別の実例を示す。
【００９５】
図４Ａに示すように、例えばサファイア基板などのオリジナル基板２０１には赤色マイクロ発光ダイオード２０２がある。例えば表示基板などの受け基板２０４には異方性導電膜（ＡＣＦ）２０３がある。受け基板２０４はマイクロ発光ダイオードを接続するための信号リード線２０５及び接続パッド２０５’を有する。
【００９６】
図４Ｂに示すように、小さい力でオリジナル基板２０１（赤色マイクロ発光ダイオード２０２）を異方性導電膜２０３と接触させる。例えば、搬送しようとする赤色マイクロ発光ダイオード２０２を受け基板２０４における接続パッドと位置合わせすることができる。レーザー２０６でオリジナル基板２０１を照射することにより、赤色マイクロ発光ダイオードを選択的に剥離する。
【００９７】
図４Ｃには剥離後の赤色マイクロ発光ダイオード２０２ｒが示されている。
【００９８】
図４Ｄはオリジナル基板２０７及びその緑色マイクロ発光ダイオード２０８を示す。剥離しようとする緑色マイクロ発光ダイオードは受け基板２０４における接続パッドと位置合わせられている。
【００９９】
図４Ｅは、緑色マイクロ発光ダイオード２０８が小さい力により異方性導電膜２０３と接触することを示す。レーザー２０９を介して少なくとも１つの緑色マイクロ発光ダイオードを選択的に剥離する。
【０１００】
図４Ｆは剥離後の赤色マイクロ発光ダイオード２０２ｒと緑色マイクロ発光ダイオード２０８ｇを示す。
【０１０１】
図４Ｇはオリジナル基板２１０及びその青色マイクロ発光ダイオード２１１を示す。剥離しようとする青色マイクロ発光ダイオードは受け基板２０４における接続パッドと位置合わせられている。
【０１０２】
図４Ｈは、青色マイクロ発光ダイオード２１１が小さい力により異方性導電膜２０３と接触することを示す。レーザー２１２を介して少なくとも１つの青色マイクロ発光ダイオードを選択的に剥離する。
【０１０３】
図４Ｉは剥離後の赤色マイクロ発光ダイオード２０２ｒ、緑色マイクロ発光ダイオード２０８ｇと青色マイクロ発光ダイオード２１１ｂを示す。
【０１０４】
３色の発光ダイオードを搬送した後、欠陥が存在するか否かを点検し、修復することができる。
【０１０５】
図４Ｊには補助基板２１３が示されている。補助基板２１３は平板型のリジッド基板、例えば、ガラス基板である。補助基板２１３には、ポリマー２１４、例えば、３Ｍ  ＬＣ５２００／５３２０ポリマーが塗布されている。該ポリマーは、例えば紫外線により硬化されることができ、且つ赤色レーザーにより結合解除されることができる。
【０１０６】
図４Ｋにおいて、補助基板２１３を介してＡＣＦ  ２０３に対する処理を行う。例えば、処理条件は、温度が１５０℃〜２００℃、印加される圧力が１ＭＰａ〜４ＭＰａ、圧力を印加する時間が１０秒〜３０秒である。前記処理により、ＡＣＦ  ２０３は垂直方向にマイクロ発光ダイオードを対応する接続パッドと接続させる。
【０１０７】
その後、（ポリマー２１４を介して）補助基板２１３に対する結合解除を行う。
【０１０８】
図４Ｌにおいて、下記のような通常の後続処理を実行する。ポリマー２１４をエッチングすることによって、マイクロ発光ダイオードのエピタキシャル層を露出させ、マイクロ発光ダイオードのエピタキシャル層にＮ電極２１５（例えば、ＩＴＯ材料電極）を形成し、Ｎ電極においてパッケージング２１６（例えば、ＰＥＴ積層を行う）を行う。
【０１０９】
図５は本発明によるマイクロ発光ダイオードの搬送に用いられる方法のもう一つの例示的な実施例を示すフローチャートである。
【０１１０】
図５に示すように、ステップＳ３１００において、少なくとも１つのマイクロ発光ダイオードをオリジナル基板から支持体に搬送する。例えば、オリジナル基板はレーザー透明性を有する。
【０１１１】
一例において、該ステップは、マイクロ発光ダイオードが形成されているオリジナル基板を、表面に光放出接着剤がある支持体に取り付けることと、オリジナル基板側からレーザーでオリジナル基板を照射して、オリジナル基板から前記少なくとも１つのマイクロ発光ダイオードを剥離することと、支持体側から光を照射することにより、剥離されていないマイクロ発光ダイオードを放出することとを含むことができ、前記マイクロ発光ダイオードは光放出接着剤を介して支持体に接着される。この実例において、支持体は透光性を有する。
【０１１２】
例えば、前記光放出接着剤は紫外線照射テープ（ＵＶ  Ｔａｐｅ）であってもよい。例えば、支持体は剛性のものである。搬送過程に、マイクロ発光ダイオードの変位は最終的製品の品質に影響を与える。本願の発明者は、剛性の支持体を用いることによって、このような変位を減少させることを発見した。これは当業者にまだ注目されていないところである。例えば、支持体の材料はＰＥＴであってもよい。
【０１１３】
一般的に、赤色マイクロ発光ダイオードは、例えばサファイア基板などのレーザー透明性の基板に形成されにくい。そのため、一実例において、予め赤色マイクロ発光ダイオードを形成し、その後赤色マイクロ発光ダイオードをオリジナル基板に搬送することによって、最終的に受け基板に搬送することができる。例えば、該実施例において、成長基板に赤色マイクロ発光ダイオードを形成することができる。続いて、赤色マイクロ発光ダイオードを中間基板に搬送する。その後、赤色マイクロ発光ダイオードを中間基板からオリジナル基板に搬送する。
【０１１４】
ステップＳ３２００において、前記少なくとも１つのマイクロ発光ダイオードを支持体からスペア基板に搬送する。
【０１１５】
例えば、スペア基板はその表面にエラストマー又はポリマーを有する。例えば、エラストマー又はポリマーを介して前記少なくとも１つのマイクロ発光ダイオードをスペア基板に結合させる。
【０１１６】
一実例において、該ステップは、さらに、前記少なくとも１つのマイクロ発光ダイオードを有する支持体をスペア基板に結合させることと、支持体側から光を照射して、前記少なくとも１つのマイクロ発光ダイオードを放出することと、を含むことができる。
【０１１７】
ステップＳ３３００において、前記少なくとも１つのマイクロ発光ダイオードをスペア基板から受け基板に搬送する。
【０１１８】
一実例において、該ステップは、さらに、前記少なくとも１つのマイクロ発光ダイオードと受け基板における接続パッドを位置合わせすることと、エラストマー又はポリマーを介して前記少なくとも１つのマイクロ発光ダイオードを剥離することとを含むことができる。
【０１１９】
例えば、それぞれ赤色マイクロ発光ダイオード、青色マイクロ発光ダイオードと緑色マイクロ発光ダイオードに対して上記搬送ステップを実行することができる。ここで、詳細な説明を省略する。
【０１２０】
上記処理の後、マイクロ発光ダイオードに対して通常の後続処理を実行することができる。例えば、後続処理は、マイクロ発光ダイオードを有する受け基板にポリマーを塗布することと、ポリマーを硬化させることと、ポリマーをエッチングすることによって、マイクロ発光ダイオードのエピタキシャル層を露出させることと、マイクロ発光ダイオードのエピタキシャル層にＮ電極を形成することと、Ｎ電極においてパッケージングを行うことと、を含むことができる。
【０１２１】
本発明の発明者は、マイクロ発光ダイオードの搬送過程に、一般的にオリジナル基板における一部のマイクロ発光ダイオードのみを搬送することを発見した。直接マイクロ発光ダイオードを受け基板に搬送する場合、オリジナル基板に残されたマイクロ発光ダイオードを汚染させやすい。この実施例において、中間を経由する支持体の搬送により、このような汚染を減少させることができる。
【０１２２】
該もう一つの実施例において、本発明は、さらに、マイクロ発光ダイオード装置を製造する方法を含む。該製造方法は、前記実施例によるマイクロ発光ダイオードの搬送に用いられる方法を使用してマイクロ発光ダイオードを受け基板に搬送することを含む。前記受け基板は、例えば、ディスプレイパネル又は表示基板である。前記マイクロ発光ダイオード装置は、例えば、ディスプレイ装置である。
【０１２３】
該また別の実施例において、本発明は、マイクロ発光ダイオード装置、例えば、ディスプレイ装置を更に含む。前記実施例によるマイクロ発光ダイオード装置を製造する方法を利用することで前記マイクロ発光ダイオード装置を製造することができる。
【０１２４】
該また別の実施例において、本発明は、電子機器を更に含む。該電子機器は、前記実施例によるマイクロ発光ダイオード装置を含む。該電子機器は、例えば、携帯電話、タブレットＰＣなどであってもよい。
【０１２５】
一般的に、赤色マイクロ発光ダイオードは、例えばサファイア基板などのレーザー透過性のオリジナル基板に直接形成されることができない。そのため、予め別の基板に赤色マイクロ発光ダイオードを形成し、その後、サファイア基板に搬送しなければならない。図６Ａ〜図６は本発明による赤色マイクロ発光ダイオードの搬送に用いられる実例を示す。
【０１２６】
図６Ａに示すように、例えばＧａＡｓ基板などの成長基板３０１に赤色マイクロ発光ダイオード３０２を形成する。
【０１２７】
図６Ｂに示すように、仮結合のポリマー３０３により、赤色マイクロ発光ダイオード３０２と例えばシリコン基板などの中間基板３０４を結合させる。ポリマー３０３は、例えば、熱剥離テープ（ＴＲＴ）である。
【０１２８】
図６Ｃに示すように、例えば、湿式エッチングにより成長基板３０１を除去する。
【０１２９】
図６Ｄに示すように、例えばサファイア基板などのオリジナル基板３０６にフォトレジスト３０５が塗布されている。フォトレジスト３０５により、オリジナル基板３０６は赤色マイクロ発光ダイオード３０２に結合される。フォトレジスト３０５は、２００℃以上の温度に耐えられるが、一般的には２５０℃以上である。
【０１３０】
図６Ｅに示すように、２００℃より小さい温度で、ポリマー３０３を処理して、中間基板３０４を除去する。
【０１３１】
図６Ｆに示すように、各赤色マイクロ発光ダイオード３０２を隔離するために、フォトレジスト３０５に対するＯ２プラズマエッチングを実行する。
【０１３２】
図７Ａ〜図７Ｌは、本発明によるマイクロ発光ダイオードの搬送に用いられるまた別の実例を示す。
【０１３３】
図７Ａに示すように、オリジナル基板４０６にはフォトレジスト４０５と赤色マイクロ発光ダイオード４０２がある。赤色マイクロ発光ダイオード４０２は紫外線照射テープ４１１に取り付けられている。紫外線照射テープ４１１は、剛性のＰＥＴ支持体４１２に位置する。レーザー４１３により、赤色マイクロ発光ダイオードを選択的に剥離する。
【０１３４】
図７Ｂに示すように、支持体４１２側から紫外線を照射することにより、剥離されていない赤色マイクロ発光ダイオードを放出する。
【０１３５】
剥離された赤色マイクロ発光ダイオード４０２ｒは、オリジナル基板４０６から離脱されやすい。図７Ｃに示すように、剥離された赤色マイクロ発光ダイオード４０２ｒは、紫外線照射テープ４１１に接着され、その他の赤色マイクロ発光ダイオードは依然としてオリジナル基板４０６に残される。
【０１３６】
図７Ｄに示すように、例えばガラス基板などのスペア基板４１５にはエラストマー／ポリマー４１６がある。例えば、スピンコートによりエラストマー／ポリマー４１６をスペア基板４１５に塗布することができる。エラストマー／ポリマー４１６は、例えばＰＤＭＳ又は３Ｍ  ＬＣ５３２０であってもよく、且つ、例えば紫外線により硬化されることができる。
【０１３７】
図７Ｅに示すように、支持体側から紫外線を完全に照射することにより、赤色マイクロ発光ダイオード及びエラストマー／ポリマー４１６を放出する。
【０１３８】
その後、例えば、マイクロ発光ダイオードにはマイクロバンプがない場合、銀ペーストを利用してスペア基板４１５におけるマイクロ発光ダイオードをシルクスクリーン印刷することができる。
【０１３９】
図７Ｆに示すように、スペア基板４１５における赤色マイクロ発光ダイオード４０２ｒと受け基板４１７における接続パッド４１９を位置合わせする。例えば、受け基板４１７は表示基板であり、信号リード線４１８を含む。例えば、リフローにより、赤色マイクロ発光ダイオード４０２ｒを接続パッド４１９に結合させる。リフローの温度は、例えば２６０℃より高くてもよい。その後、レーザーリフトオフにより、スペア基板４１５と受け基板４１７を分離する。
【０１４０】
図７Ｇは分離後の受け基板４１７を示す。受け基板４１７には接続パッド４１９と赤色マイクロ発光ダイオード４０２ｒがある。
【０１４１】
図７Ｈはスペア基板４２０から受け基板４１７に緑色マイクロ発光ダイオード４２２ｇを搬送することを示す図である。スペア基板４２０はエラストマー／ポリマー４２１を有する。
【０１４２】
図７Ｉは分離後の受け基板４１７を示す。受け基板４１７には接続パッド４１９、赤色マイクロ発光ダイオード４０２ｒ及び緑色マイクロ発光ダイオード４２２ｇがある。
【０１４３】
図７Ｊは、スペア基板４２３から受け基板４１７に青色マイクロ発光ダイオード４２５ｂを搬送することを示す図である。スペア基板４２３はエラストマー／ポリマー４２４を有する。
【０１４４】
図７Ｋは、分離後の受け基板４１７を示す。受け基板４１７には接続パッド４１９、赤色マイクロ発光ダイオード４０２ｒ、緑色マイクロ発光ダイオード４２２ｇ及び青色マイクロ発光ダイオード４２５ｂがある。
【０１４５】
図７Ｌにおいて、搬送後のマイクロ発光ダイオードに対して下記のような通常の後続処理を実行する。マイクロ発光ダイオードを有する受け基板にポリマー４２６を塗布し、ポリマー４２６を硬化させ、ポリマーをエッチングすることによって、マイクロ発光ダイオードのエピタキシャル層を露出させ、マイクロ発光ダイオードのエピタキシャル層にＮ電極４２７を形成し、Ｎ電極においてパッケージング（図示せず）を行う。
【０１４６】
既に実例を通じて本発明の幾つかの特定の実施例を詳細に説明したが、当業者であれば、以上の実例は説明するためのものに過ぎず、本発明の範囲を制限するためのものではないことを理解すべきである。当業者であれば、本発明の範囲と趣旨を逸脱しない限り、上記実施例を修正することができることを理解すべきである。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲により制限される。
【図１】
0006546278.tif 000002
【図２Ａ】
0006546278.tif 000003
【図２Ｂ】
0006546278.tif 000004
【図２Ｃ】
0006546278.tif 000005
【図２Ｄ】
0006546278.tif 000006
【図２Ｅ】
0006546278.tif 000007
【図２Ｆ】
0006546278.tif 000008
【図２Ｇ】
0006546278.tif 000009
【図３】
0006546278.tif 000010
【図４Ａ】
0006546278.tif 000011
【図４Ｂ】
0006546278.tif 000012
【図４Ｃ】
0006546278.tif 000013
【図４Ｄ】
0006546278.tif 000014
【図４Ｅ】
0006546278.tif 000015
【図４Ｆ】
0006546278.tif 000016
【図４Ｇ】
0006546278.tif 000017
【図４Ｈ】
0006546278.tif 000018
【図４Ｉ】
0006546278.tif 000019
【図４Ｊ】
0006546278.tif 000020
【図４Ｋ】
0006546278.tif 000021
【図４Ｌ】
0006546278.tif 000022
【図５】
0006546278.tif 000023
【図６Ａ】
0006546278.tif 000024
【図６Ｂ】
0006546278.tif 000025
【図６Ｃ】
0006546278.tif 000026
【図６Ｄ】
0006546278.tif 000027
【図６Ｅ】
0006546278.tif 000028
【図６Ｆ】
0006546278.tif 000029
【図７Ａ】
0006546278.tif 000030
【図７Ｂ】
0006546278.tif 000031
【図７Ｃ】
0006546278.tif 000032
【図７Ｄ】
0006546278.tif 000033
【図７Ｅ】
0006546278.tif 000034
【図７Ｆ】
0006546278.tif 000035
【図７Ｇ】
0006546278.tif 000036
【図７Ｈ】
0006546278.tif 000037
【図７Ｉ】
0006546278.tif 000038
【図７Ｊ】
0006546278.tif 000039
【図７Ｋ】
0006546278.tif 000040
【図７Ｌ】
0006546278.tif 000041