特許 6375063 マイクロ発光ダイオードの搬送方法、製造方法、装置及び電子機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6375063

(24)【登録日】2018年7月27日

(45)【発行日】2018年8月15日

(54)【発明の名称】マイクロ発光ダイオードの搬送方法、製造方法、装置及び電子機器

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/60 20060101AFI20180806BHJP

   H01L 33/62 20100101ALI20180806BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/60 311S

   H01L33/62

【請求項の数】6

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2017-528420(P2017-528420)

(86)(22)【出願日】2015年5月21日

(65)【公表番号】特表2017-537475(P2017-537475A)

(43)【公表日】2017年12月14日

(86)【国際出願番号】CN2015079507

(87)【国際公開番号】WO2016183844

(87)【国際公開日】20161124

【審査請求日】2017年5月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】517050042

【氏名又は名称】ゴルテック．インク

(74)【代理人】

【識別番号】100079049

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(72)【発明者】

【氏名】スウ、クアンボ

(72)【発明者】

【氏名】ワン、チョウ

【審査官】 鈴木 和樹

(56)【参考文献】

【文献】 中国特許出願公開第１０３６４７０１２（ＣＮ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１３３０４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０８４５８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２５１３６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０３９９８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１５−５０５７３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１５−５００５６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／６０

Ｈ０１Ｌ ３３／６２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

マイクロ発光ダイオードの搬送に用いられる方法であって、
透明なレーザー透過性のオリジナル基板に前記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、
前記マイクロ発光ダイオードを、前記受け基板における前記異方性導電層と接触させることと、
前記オリジナル基板側からレーザーで前記オリジナル基板を照射することにより、前記オリジナル基板から前記マイクロ発光ダイオードを剥離することと、
前記異方性導電層に対する処理を行うことにより、前記マイクロ発光ダイオードを前記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、
を含む方法であって、
前記異方性導電層に対する処理を行うことは、補助基板を用いて、マイクロ発光ダイオード側から前記異方性導電層に圧力を印加することを含み、
前記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、
前記異方性導電層に対する処理を行うことは、
前記仮結合されたポリマーを介して、前記補助基板と前記異方性導電層とを結合させることと、
圧力を印加した後、前記仮結合されたポリマーを介して前記補助基板を結合解除させ、前記補助基板を除去することと、
を含む、方法。

【請求項2】

前記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、前記圧力を印加する時間は、１０秒〜３０秒である、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記補助基板は平板型のリジット基板である、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記仮結合された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に記載の方法。

【請求項5】

前記異方性導電層は、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、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項6】

マイクロ発光ダイオード装置を製造する方法であって、
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こと、
を含むことを特徴とする方法。

【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、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さらに含む。

【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を介し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を介し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を製造する方法を提供する。

【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、異方性導電層を介し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補助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補助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レーザー透過性の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、スペア基板は、その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を受け基板の接続パッドに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】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図2E】

【図2F】

【図2G】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図4E】

【図4F】

【図4G】

【図4H】

【図4I】

【図4J】

【図4K】

【図4L】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図6D】

【図6E】

【図6F】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図7E】

【図7F】

【図7G】

【図7H】

【図7I】

【図7J】

【図7K】

【図7L】