特表2022-530370発光ダイオードディスプレイパネル、それを有するディスプレイ装置及びそれを製造する方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-06-29
(54)【発明の名称】発光ダイオードディスプレイパネル、それを有するディスプレイ装置及びそれを製造する方法
(51)【国際特許分類】
G09F 9/33 20060101AFI20220622BHJP
H01L 33/62 20100101ALI20220622BHJP
H01L 33/08 20100101ALI20220622BHJP
H01L 33/54 20100101ALI20220622BHJP
H01R 11/01 20060101ALI20220622BHJP
G09F 9/30 20060101ALI20220622BHJP
【ＦＩ】
G09F9/33
H01L33/62
H01L33/08
H01L33/54
H01R11/01 501C
G09F9/30 349Z
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021562103
(86)(22)【出願日】2020-04-23
(85)【翻訳文提出日】2021-11-04
(86)【国際出願番号】 KR2020005382
(87)【国際公開番号】W WO2020218850
(87)【国際公開日】2020-10-29
(31)【優先権主張番号】62/837,800
(32)【優先日】2019-04-24
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】16/855,258
(32)【優先日】2020-04-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】506029004
【氏名又は名称】ソウル バイオシス カンパニー リミテッド
【氏名又は名称原語表記】ＳＥＯＵＬ ＶＩＯＳＹＳ ＣＯ．，ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】６５－１６，Ｓａｎｄａｎ－ｒｏ １６３ Ｂｅｏｎ－ｇｉｌ，Ｄａｎｗｏｎ－ｇｕ，Ａｎｓａｎ－ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
(74)【代理人】
【識別番号】110000408
【氏名又は名称】特許業務法人高橋・林アンドパートナーズ
(72)【発明者】
【氏名】ジャン，ソン ギュ
(72)【発明者】
【氏名】イ，ソム グン
(72)【発明者】
【氏名】シン，チャン ソブ
(72)【発明者】
【氏名】イ，ホ ジュン
【テーマコード（参考）】
5C094
5F142
5F241
【Ｆターム（参考）】
5C094AA43
5C094BA03
5C094BA25
5C094CA18
5C094DA13
5C094FB01
5C094FB02
5C094FB12
5C094FB15
5C094HA03
5C094HA08
5F142AA54
5F142BA32
5F142CA13
5F142CB14
5F142CB23
5F142CD02
5F142CG04
5F142CG05
5F142CG24
5F142CG27
5F142CG32
5F142DB17
5F142DB24
5F142FA30
5F142FA32
5F142GA01
5F241CA04
5F241CA05
5F241CA37
5F241CA40
5F241CA88
5F241CB27
(57)【要約】
一実施形態に係るディスプレイパネルは、各パッドを有する回路基板と、前記各パッドに電気的に接続され、前記回路基板上に整列された各発光素子と、前記回路基板と前記各発光素子との間に配置され、前記回路基板と前記各発光素子との間の空間を充填する緩衝物質層と、を含み、前記緩衝物質層は、前記各発光素子の上面の下側に位置する。
【選択図】図３
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
各パッドを有する回路基板と、前記各パッドに電気的に接続され、前記回路基板上に整列された各発光素子と、
前記回路基板と前記各発光素子との間に配置され、前記回路基板と前記各発光素子との間の空間を充填する緩衝物質層と、を含み、
前記緩衝物質層は、前記各発光素子の上面の下側に位置するディスプレイパネル。
【請求項2】
前記緩衝物質層は、前記各発光素子の間に位置する前記回路基板の表面を覆い、二つの発光素子の間の領域に複数の溝を有する、請求項１に記載のディスプレイパネル。
【請求項3】
各発光素子は、各電極パッドを含み、前記各電極パッドが前記各パッドに電気的に接続される、請求項１に記載のディスプレイパネル。
【請求項4】
前記回路基板上の各パッドと前記各発光素子の各電極パッドとの間に配置された各導電性粒子をさらに含み、前記各パッドと前記各電極パッドは、前記各導電性粒子によって電気的に連結された、請求項３に記載のディスプレイパネル。
【請求項5】
前記緩衝物質層は、前記各発光素子の間の領域に互いに離隔した各導電性粒子をさらに含む、請求項４に記載のディスプレイパネル。
【請求項6】
前記各発光素子の間の領域に配置され、各発光素子の側面を介して放出される光を遮断する光遮断物質層をさらに含む、請求項３に記載のディスプレイパネル。
【請求項7】
前記光遮断物質層は、前記緩衝物質層の上面の一部を覆う、請求項６に記載のディスプレイパネル。
【請求項8】
前記各パッドと各電極パッドとの間に形成されたソルダー層をさらに含み、前記各パッドと前記各電極パッドは、前記ソルダー層によって電気的に連結された、請求項３に記載のディスプレイパネル。
【請求項9】
前記各発光素子は、互いに異なる波長の光を放出する第１ＬＥＤ積層、第２ＬＥＤ積層、及び第３ＬＥＤ積層と、前記第１乃至第３ＬＥＤ積層に電気的に接続された各電極パッドと、
前記各電極パッド上に配置された各バンプパッドと、を含み、
前記各バンプパッドが前記回路基板上の各パッドに電気的に接続された、請求項１に記載のディスプレイパネル。
【請求項10】
前記回路基板の各パッドと前記各バンプパッドとの間にボンディング層をさらに含み、前記ボンディング層は、Ｉｎ、Ｐｂ、ＡｕＳｎ、ＣｕＳｎ又はソルダーを含む、請求項９に記載のディスプレイパネル。
【請求項11】
前記緩衝物質層は、硬化されたレジン、ポリマー、ＢＣＢ、又はＳＯＧである、請求項１に記載のディスプレイパネル。
【請求項12】
前記各発光素子は、それぞれ第１ＬＥＤ積層、第２ＬＥＤ積層及び第３ＬＥＤ積層を含み、第１乃至第３ＬＥＤ積層は、互いに異なる波長の光を放出する、請求項１に記載のディスプレイパネル。
【請求項13】
前記各発光素子は、前記第１乃至第３ＬＥＤ積層で生成された光を前記第３ＬＥＤ積層を介して放出する、請求項１２に記載のディスプレイパネル。
【請求項14】
前記第３ＬＥＤ積層は成長基板から分離された、請求項１３に記載のディスプレイパネル。
【請求項15】
前記各発光素子の間の間隔は前記発光素子の幅より大きい、請求項１に記載のディスプレイパネル。
【請求項16】
前記緩衝物質層は、前記各発光素子の間に位置する前記回路基板の表面を覆い、前記緩衝物質層は、各導電性粒子を含み、
前記各導電性粒子は、前記各発光素子の間の領域に比べて前記回路基板と前記発光素子との間の領域により稠密に配置される、請求項１に記載のディスプレイパネル。
【請求項17】
ディスプレイパネルを含むディスプレイ装置であって、前記ディスプレイパネルは、
各パッドを有する回路基板と、
前記各パッドに電気的に接続され、前記回路基板上に整列された各発光素子と、
前記回路基板と前記各発光素子との間に配置され、前記回路基板と前記各発光素子との間の空間を充填する緩衝物質層と、を含み、
前記緩衝物質層は、前記各発光素子の上面の下側に位置するディスプレイ装置。
【請求項18】
前記緩衝物質層は、前記各発光素子の間に位置する前記回路基板の表面を覆い、二つの発光素子の間の領域に複数の溝を有する、請求項１７に記載のディスプレイ装置。
【請求項19】
各発光素子は、各電極パッドを含み、前記各電極パッドが前記各パッドに電気的に接続される、請求項１７に記載のディスプレイ装置。
【請求項20】
前記各発光素子は、それぞれ第１ＬＥＤ積層、第２ＬＥＤ積層及び第３ＬＥＤ積層を含み、第１乃至第３ＬＥＤ積層は、互いに異なる波長の光を放出し、前記各発光素子は、前記第１乃至第３ＬＥＤ積層で生成された光を前記第３ＬＥＤ積層を介して放出する、請求項１７に記載のディスプレイ装置。
【請求項21】
前記各発光素子の間の領域に配置され、前記各発光素子の側面に放出される光を遮断する光遮断物質層をさらに含む、請求項１７に記載のディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、複数のディスプレイ用発光素子を安全に転写することができる発光ダイオードディスプレイパネル、それを有する装置及びそれを製造する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
発光ダイオードは、無機光源であって、ディスプレイ装置、車両用ランプ、一般照明などの多くの分野に多様に用いられている。発光ダイオードは、寿命が長く、消費電力が低く、応答速度が速いという長所を有するので、既存の光源に迅速に取って代わっている。
【0003】
一方、従来の発光ダイオードは、ディスプレイ装置においてバックライト光源として主に使用されてきた。しかし、近年、発光ダイオードを用いて直接イメージを表示するＬＥＤディスプレイが開発されている。
【0004】
ディスプレイ装置は、一般に、青色、緑色及び赤色の混合色を用いて多様な色相を表示する。ディスプレイ装置は、多様なイメージを表示するために複数のピクセルを含み、各ピクセルは、青色、緑色及び赤色のサブピクセルを備えており、これらのサブピクセルの色相を通じて特定のピクセルの色相が定められ、これらのピクセルの組み合わせによってイメージが表示される。
【0005】
ＬＥＤは、その材料によって多様な色相の光を放出できるので、青色、緑色及び赤色を放出する個別ＬＥＤチップを２次元平面上に配列することによってディスプレイ装置を提供することができる。
【0006】
従来の大型電光板に使用されるＬＥＤは、パッケージで製作された後、発光ダイオードパッケージがピクセル単位で整列されるので、個別パッケージを回路基板に実装してきた。しかし、スマートウォッチ、モバイルフォン、ＶＲヘッドセット、ＡＲメガネなどの小型電子製品のディスプレイ、又はＴＶなどのディスプレイには、鮮明な画質を表示するために、従来のＬＥＤパッケージより小さい各マイクロＬＥＤが実装される必要がある。
【0007】
小さいＬＥＤのそれぞれは、ハンドリングが難しいので、回路基板上に個別的に実装することが困難である。このために、基板上に成長した各半導体層を用いて複数のＬＥＤを形成し、これらをピクセル間隔に合わせてディスプレイ回路基板上に集団で転写する方法が研究されている。ところが、複数のＬＥＤを集団で転写する間、一部のＬＥＤに不良が発生する場合、これを取り替えることが困難である。特に、レーザーリフトオフなどの技術を用いて成長基板から各ＬＥＤを分離する場合、レーザーによる衝撃によってＬＥＤにクラックなどの欠陥が発生し得る。よって、集団で転写される各ＬＥＤを、不良が発生することなく回路基板に安全に転写することができるディスプレイ装置が要求される。
【0008】
一方、各サブピクセルを２次元平面上に配列するので、青色、緑色及び赤色サブピクセルを含む一つのピクセルが占有する面積が相対的に広くなる。よって、制限された面積内に各サブピクセルを配列するためには、各ＬＥＤチップの面積を減少させなければならない。しかし、ＬＥＤチップの大きさの減少は、ＬＥＤチップの実装を困難にするおそれがあり、さらに、発光面積の減少をもたらす。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本開示が解決しようとする課題は、複数の発光素子を回路基板に安全に転写することができるＬＥＤディスプレイ装置を提供することにある。
【0010】
本開示が解決しようとする他の課題は、ウェハで製造された各発光素子を集団で容易に回路基板に転写することができる発光素子の転写方法を提供することにある。
【0011】
本開示が解決しようとする更に他の課題は、制限されたピクセル面積内で各サブピクセルの面積を増加することができるディスプレイ用発光素子を安全に転写する方法及びディスプレイ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本開示の一実施形態に係るディスプレイパネルは、各パッドを有する回路基板と、前記各パッドに電気的に接続され、前記回路基板上に整列された各発光素子と、前記回路基板と前記各発光素子との間に配置され、前記回路基板と前記各発光素子との間の空間を充填する緩衝物質層と、を含み、前記緩衝物質層は、前記各発光素子の上面の下側に位置する。
【0013】
本開示の一実施形態に係るディスプレイ装置は、ディスプレイパネルを含み、前記ディスプレイパネルは、各パッドを有する回路基板と、前記各パッドに電気的に接続され、前記回路基板上に整列された各発光素子と、前記回路基板と前記各発光素子との間に配置され、前記回路基板と前記各発光素子との間の空間を充填する緩衝物質層と、を含み、前記緩衝物質層は、前記各発光素子の上面の下側に位置する。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本開示の実施形態に係るディスプレイ装置を説明するための概略的な斜視図である。
【図2】本開示の一実施形態に係るディスプレイパネルを説明するための概略的な平面図である。
【図4】本開示の一実施形態に係る発光素子を説明するための概略的な平面図である。
【図6】本開示の一実施形態に係る発光素子の概略的な回路図である。
【図7】本開示の他の実施形態に係る発光素子の概略的な回路図である。
【図8】本開示の他の実施形態に係る発光素子を説明するための概略的な平面図である。
【図10】本開示の他の実施形態に係る発光素子の概略的な回路図である。
【図11】本開示の他の実施形態に係る発光素子の概略的な回路図である。
【図12a】本開示の一実施形態に係るディスプレイパネルを製造する方法を説明するための概略的な断面図である。
【図12b】本開示の一実施形態に係るディスプレイパネルを製造する方法を説明するための概略的な断面図である。
【図12c】本開示の一実施形態に係るディスプレイパネルを製造する方法を説明するための概略的な断面図である。
【図12d】本開示の一実施形態に係るディスプレイパネルを製造する方法を説明するための概略的な断面図である。
【図12e】本開示の一実施形態に係るディスプレイパネルを製造する方法を説明するための概略的な断面図である。
【図13a】本開示の他の実施形態に係るディスプレイパネルを製造する方法を説明するための概略的な断面図である。
【図13b】本開示の他の実施形態に係るディスプレイパネルを製造する方法を説明するための概略的な断面図である。
【図13c】本開示の他の実施形態に係るディスプレイパネルを製造する方法を説明するための概略的な断面図である。
【図13d】本開示の他の実施形態に係るディスプレイパネルを製造する方法を説明するための概略的な断面図である。
【図13e】本開示の他の実施形態に係るディスプレイパネルを製造する方法を説明するための概略的な断面図である。
【図14a】本開示の他の実施形態に係るディスプレイパネルを製造する方法を説明するための概略的な断面図である。
【図14b】本開示の他の実施形態に係るディスプレイパネルを製造する方法を説明するための概略的な断面図である。
【図14c】本開示の他の実施形態に係るディスプレイパネルを製造する方法を説明するための概略的な断面図である。
【図14d】本開示の他の実施形態に係るディスプレイパネルを製造する方法を説明するための概略的な断面図である。
【図15a】本開示の他の実施形態に係るディスプレイパネルを製造する方法を説明するための概略的な断面図である。
【図15b】本開示の他の実施形態に係るディスプレイパネルを製造する方法を説明するための概略的な断面図である。
【図15c】本開示の他の実施形態に係るディスプレイパネルを製造する方法を説明するための概略的な断面図である。
【図15d】本開示の他の実施形態に係るディスプレイパネルを製造する方法を説明するための概略的な断面図である。
【図16a】本開示の他の実施形態に係るディスプレイパネルを製造する方法を説明するための概略的な断面図である。
【図16b】本開示の他の実施形態に係るディスプレイパネルを製造する方法を説明するための概略的な断面図である。
【図16c】本開示の他の実施形態に係るディスプレイパネルを製造する方法を説明するための概略的な断面図である。
【図16d】本開示の他の実施形態に係るディスプレイパネルを製造する方法を説明するための概略的な断面図である。
【図16e】本開示の他の実施形態に係るディスプレイパネルを製造する方法を説明するための概略的な断面図である。
【図17a】本開示の他の実施形態に係るディスプレイパネルを製造する方法を説明するための概略的な断面図である。
【図17b】本開示の他の実施形態に係るディスプレイパネルを製造する方法を説明するための概略的な断面図である。
【図17c】本開示の他の実施形態に係るディスプレイパネルを製造する方法を説明するための概略的な断面図である。
【図17d】本開示の他の実施形態に係るディスプレイパネルを製造する方法を説明するための概略的な断面図である。
【図17e】本開示の他の実施形態に係るディスプレイパネルを製造する方法を説明するための概略的な断面図である。
【図18a】本開示の他の実施形態に係るディスプレイパネルを製造する方法を説明するための概略的な断面図である。
【図18b】本開示の他の実施形態に係るディスプレイパネルを製造する方法を説明するための概略的な断面図である。
【図18c】本開示の他の実施形態に係るディスプレイパネルを製造する方法を説明するための概略的な断面図である。
【図18d】本開示の他の実施形態に係るディスプレイパネルを製造する方法を説明するための概略的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、添付の各図面を参照して本開示の各実施形態を詳細に説明する。次に紹介する各実施形態は、本開示の属する技術分野の通常の技術者に本開示の思想を十分に伝達するために例として提供されるものである。よって、本開示は、以下で説明する各実施形態に限定されるものではなく、他の形態に具体化することも可能である。そして、各図面において、構成要素の幅、長さ、厚さなどは、便宜のために誇張して表現する場合がある。また、一つの構成要素が他の構成要素の「上部」又は「上」にあると記載された場合、各部分が他の部分の「直上部」又は「直上」にある場合のみならず、各構成要素と他の構成要素との間に更に他の構成要素が介在した場合も含む。明細書全体にわたって同一の参照番号は、同一の構成要素を示す。
【0016】
本開示の一実施形態に係るディスプレイパネルは、各パッドを有する回路基板と、前記各パッドに電気的に接続され、前記回路基板上に整列された各発光素子と、前記回路基板と前記各発光素子との間に配置され、前記回路基板と前記各発光素子との間の空間を充填する緩衝物質層と、を含み、前記緩衝物質層は、前記各発光素子の上面の下側に位置する。
【0017】
各発光素子との間の空間を緩衝物質層で充填することによって、前記各発光素子を回路基板に転写するとき、各発光素子に加わる衝撃を緩和することができる。これによって、各発光素子を安全に集団で回路基板に転写することができる。
【0018】
前記緩衝物質層は、前記各発光素子の間に位置する前記回路基板の表面を覆ってもよく、二つの発光素子の間の領域に複数の溝を有してもよい。
【0019】
一実施形態において、各発光素子は、各電極パッドを含んでもよく、前記各電極パッドが前記各パッドに電気的に接続されてもよい。さらに、前記各溝は、前記各電極パッドの形状に対応する形状を有してもよい。
【0020】
一実施形態において、前記ディスプレイパネルは、前記回路基板上の各パッドと前記発光素子の各電極パッドとの間に配置された各導電性粒子をさらに含んでもよく、前記各パッドと前記各電極パッドは、前記各導電性粒子によって電気的に連結されてもよい。
【0021】
さらに、前記緩衝物質層は、前記各発光素子の間の領域に互いに離隔した各導電性粒子をさらに含んでもよい。
【0022】
一方、前記ディスプレイパネルは、前記各発光素子の間の領域に配置され、各発光素子の側面を介して放出される光を遮断する光遮断物質層をさらに含んでもよい。
【0023】
前記光遮断物質層により、ディスプレイパネルの明暗比を向上させることができる。
【0024】
前記光遮断物質層は、前記緩衝物質層の上面の一部を覆ってもよい。
【0025】
一実施形態において、前記ディスプレイパネルは、前記各パッドと各電極パッドとの間に形成されたソルダー層をさらに含んでもよく、前記各パッドと前記各電極パッドは、前記ソルダー層によって電気的に連結されてもよい。
【0026】
一方、前記各発光素子は、互いに異なる波長の光を放出する第１ＬＥＤ積層、第２ＬＥＤ積層、及び第３ＬＥＤ積層と、前記第１乃至第３ＬＥＤ積層に電気的に接続された各電極パッドと、前記各電極パッド上に配置された各バンプパッドと、を含んでもよく、前記各バンプパッドが前記回路基板上の各パッドに電気的に接続されてもよい。前記複数の溝は、前記各バンプパッドの形状に対応する形状を有してもよい。
【0027】
さらに、前記ディスプレイパネルは、前記回路基板の各パッドと前記各バンプパッドとの間にボンディング層をさらに含んでもよく、前記ボンディング層は、Ｉｎ、Ｐｂ、ＡｕＳｎ、ＣｕＳｎ又はソルダーを含んでもよい。
【0028】
前記緩衝物質層は、硬化されたレジン、ポリマー、ＢＣＢ、又はＳＯＧであってもよい。
【0029】
前記各発光素子は、それぞれ第１ＬＥＤ積層、第２ＬＥＤ積層及び第３ＬＥＤ積層を含んでもよく、第１乃至第３ＬＥＤ積層は、互いに異なる波長の光を放出してもよい。
【0030】
また、前記各発光素子は、前記第１乃至第３ＬＥＤ積層で生成された光を前記第３ＬＥＤ積層を介して放出してもよい。
【0031】
一方、前記第３ＬＥＤ積層は、成長基板から分離されたものであってもよい。すなわち、前記各発光素子は、前記第３ＬＥＤ積層を成長させるために使用された成長基板を含まなくてもよい。
【0032】
一実施形態において、前記各発光素子の間の間隔は、前記発光素子の幅より大きくてもよい。
【0033】
一方、前記緩衝物質層は、前記各発光素子の間に位置する前記回路基板の表面を覆ってもよく、各導電性粒子を含んでもよい。さらに、前記各導電性粒子は、前記各発光素子の間の領域に比べて前記回路基板と前記発光素子との間の領域により稠密に配置されてもよい。
【0034】
本開示の一実施形態に係るディスプレイ装置は、ディスプレイパネルを含み、前記ディスプレイパネルは、各パッドを有する回路基板と、前記各パッドに電気的に接続され、前記回路基板上に整列された各発光素子と、前記回路基板と前記各発光素子との間に配置され、前記回路基板と前記各発光素子との間の空間を充填する緩衝物質層と、を含み、前記緩衝物質層は、前記各発光素子の上面の下側に位置する。
【0035】
前記緩衝物質層は、前記各発光素子の間に位置する前記回路基板の表面を覆うことができ、二つの発光素子の間の領域に複数の溝を有してもよい。
【0036】
一方、各発光素子は、各電極パッドを含んでもよく、前記各電極パッドが前記各パッドに電気的に接続されてもよい。
【0037】
一実施形態において、前記各溝は、前記各電極パッドの形状に対応してもよい。
【0038】
また、前記各発光素子は、それぞれ第１ＬＥＤ積層、第２ＬＥＤ積層及び第３ＬＥＤ積層を含んでもよく、前記第１乃至第３ＬＥＤ積層は、互いに異なる波長の光を放出してもよく、前記各発光素子は、前記第１乃至第３ＬＥＤ積層で生成された光を前記第３ＬＥＤ積層を介して放出してもよい。
【0039】
一実施形態において、前記第３ＬＥＤ積層は、成長基板から分離されたものであってもよい。他の実施形態において、前記ディスプレイ装置は、前記第３ＬＥＤ積層上に配置された成長基板をさらに含んでもよい。
【0040】
前記ディスプレイ装置は、前記各発光素子の間の領域に配置され、前記各発光素子の側面に放出される光を遮断する光遮断物質層をさらに含んでもよい。
【0041】
以下、図面を参照して本開示の各実施形態について具体的に説明する。
【0042】
図１は、本開示の各実施形態に係る各ディスプレイ装置を説明するための概略的な斜視図である。
【0043】
本開示の発光素子は、特に限定されないが、特に、スマートウォッチ１０００ａ、ＶＲヘッドセット１０００ｂなどのＶＲディスプレイ装置、又は拡張現実メガネ１０００ｃなどのＡＲディスプレイ装置内で使用されてもよい。
【0044】
ディスプレイ装置内には、イメージを表示するためのディスプレイパネルが実装される。図２は、本開示の一実施形態に係るディスプレイパネル１０００を説明するための概略的な平面図で、図３は、図２の切取線Ａ－Ａに沿った断面図である。
【0045】
【0046】
回路基板１００１又はパネル基板は、受動マトリックス駆動又は能動マトリックス駆動のための回路を含んでもよい。一実施形態において、回路基板１００１は、内部に配線及び抵抗を含んでもよい。他の実施形態において、回路基板１００１は、配線、各トランジスタ及び各キャパシタを含んでもよい。また、回路基板１００１は、内部に配置された回路への電気的接続を許容するための各パッド１００３を上面に有してもよい。
【0047】
複数の発光素子１００は回路基板１００１上に整列される。各発光素子１００は、マイクロ単位の大きさを有する小型の発光素子であってもよく、幅Ｗ１は、３００μｍ以下、さらに、２００μｍ以下、さらに具体的には１００μｍ以下であってもよい。各発光素子１００は、例えば、２００μｍ×２００μｍ以下、さらに、１００μｍ×１００μｍ以下の大きさを有してもよい。一実施形態において、各発光素子１００が整列された方向での各発光素子１００の間の間隔Ｌ１は、その方向での発光素子１００の幅Ｗ１より広くてもよい。
【0048】
発光素子１００は、各電極パッド１０１を有し、各電極パッド１０１が回路基板１００１に電気的に接続される。例えば、各電極パッド１０１は、回路基板１００１上に露出した各パッド１００３にボンディングされてもよい。各電極パッド１０１は、互いに同一の大きさを有してもよく、互いに異なる大きさを有してもよい。各電極パッド１０１は、相対的に広い面積を有し、各電極パッドの最大幅は、発光素子１００の最大幅の約１／４～約３／４以下であってもよい。一方、各電極パッドの最小幅は、発光素子１００の最小幅の約１／５～３／４以下であってもよい。各電極パッド１０１の間の間隔は、約３μｍ以上であってもよく、具体的に５μｍ以上、さらに１０μｍ以上であってもよい。
【0049】
それぞれの発光素子１００は、一つのピクセルを構成する。例えば、それぞれの発光素子１００は、青色、緑色及び赤色のサブピクセルを含んでもよい。
【0050】
発光素子１００の具体的な構成について、図４、図５及び図６を参照して説明する。図４は、本開示の一実施形態に係る発光素子１００を説明するための概略的な平面図で、図５は、本開示の一実施形態に係る発光素子１００を説明するための図４の切取線Ｂ－Ｂに沿った概略的な断面図で、図６は、本開示の一実施形態に係る発光素子１００を説明するための概略的な回路図である。説明の便宜のために、図４及び図５において、各電極パッド１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄが上側に配置されたことを図示及び説明するが、発光素子１００は、図３に示したように回路基板１００１上にフリップボンディングされ、この場合、各電極パッド１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄが下側に配置される。
【0051】
まず、図４及び図５を参照すると、発光素子１００は、第１ＬＥＤ積層２３、第２ＬＥＤ積層３３、第３ＬＥＤ積層４３、第１ボンディング層３０、第２ボンディング層４０、第１絶縁層５１、及び各電極パッド１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄを含んでもよい。
【0052】
第１乃至第３ＬＥＤ積層２３、３３、４３は、それぞれ互いに異なる各成長基板上に成長した各半導体層を用いて形成され、各成長基板は、いずれも第１乃至第３ＬＥＤ積層２３、３３、４３から除去されてもよい。よって、発光素子１００は、第１乃至第３ＬＥＤ積層２３、３３、４３を成長させるために使用された基板を含まなくてもよい。しかし、本開示が必ずしもこれに限定されるのではなく、少なくとも一つの成長基板が除去されずに残留していてもよい。
【0053】
本開示の各実施形態において、第１乃至第３ＬＥＤ積層２３、３３、４３は垂直方向に積層される。第１ＬＥＤ積層２３、第２ＬＥＤ積層３３及び第３ＬＥＤ積層４３は、それぞれ第１導電型半導体層２３ａ、３３ａ、又は４３ａ、第２導電型半導体層２３ｃ、３３ｃ、又は４３ｃ、及びこれらの間に介在した活性層２３ｂ、３３ｂ、４３ｂを含む。活性層は、特に多重量子井戸構造を有してもよい。
【0054】
第１ＬＥＤ積層２３の下側に第２ＬＥＤ積層３３が配置され、第２ＬＥＤ積層３３の下側に第３ＬＥＤ積層４３が配置される。本明細書では、説明の便宜のために、第１ＬＥＤ積層２３の下側に第２ＬＥＤ積層３３が配置され、第２ＬＥＤ積層３３の下側に第３ＬＥＤ積層４３が配置されたことを説明するが、発光素子は、フリップボンディングされてもよく、よって、これらの第１乃至第３ＬＥＤ積層の上下位置が変わり得ることに留意しなければならない。
【0055】
第１乃至第３ＬＥＤ積層２３、３３、４３で生成された光は、最終的に第３ＬＥＤ積層４３を介して外部に放出される。よって、第１ＬＥＤ積層２３は、第２及び第３ＬＥＤ積層３３、４３に比べて長波長の光を放出し、第２ＬＥＤ積層３３は、第３ＬＥＤ積層４３に比べて長波長の光を放出する。例えば、第１ＬＥＤ積層２３は赤色光を発する無機発光ダイオードであり、第２ＬＥＤ積層３３は緑色光を発する無機発光ダイオードであり、第３ＬＥＤ積層４３は青色光を発する無機発光ダイオードであってもよい。第１ＬＥＤ積層２３はＡｌＧａＩｎＰ系列の井戸層を含んでもよく、第２ＬＥＤ積層３３はＡｌＧａＩｎＰ系列又はＡｌＧａＩｎＮ系列の井戸層を含んでもよく、第３ＬＥＤ積層４３はＡｌＧａＩｎＮ系列の井戸層を含んでもよい。
【0056】
第１ＬＥＤ積層２３が第２及び第３ＬＥＤ積層３３、４３に比べて長波長の光を放出するので、第１ＬＥＤ積層２３で生成された光は、第２及び第３ＬＥＤ積層３３、４３を透過して外部に放出され得る。また、第２ＬＥＤ積層３３が第３ＬＥＤ積層４３に比べて長波長の光を放出するので、第２ＬＥＤ積層３３で生成された光は、第３ＬＥＤ積層４３を透過して外部に放出され得る。
【0057】
一方、各ＬＥＤ積層２３、３３又は４３の第１導電型半導体層２３ａ、３３ａ、４３ａはそれぞれｎ型半導体層で、第２導電型半導体層２３ｃ、３３ｃ、４３ｃはｐ型半導体層であってもよい。また、本実施形態において、第１乃至第３ＬＥＤ積層２３、３３、４３の下面がいずれも第１導電型半導体層で、上面がいずれも第２導電型半導体層であることを示すが、少なくとも一つのＬＥＤ積層の順序が変わってもよい。例えば、第１ＬＥＤ積層２３の上面は第１導電型半導体層２３ａで、第２ＬＥＤ積層３３及び第３ＬＥＤ積層４３の上面は、いずれも第２導電型半導体層３３ｃ、４３ｃであってもよい。
【0058】
本実施形態において、第１ＬＥＤ積層２３、第２ＬＥＤ積層３３及び第３ＬＥＤ積層４３は互いに重畳する。また、図示したように、第１ＬＥＤ積層２３、第２ＬＥＤ積層３３及び第３ＬＥＤ積層４３は、ほぼ同一の大きさの発光面積を有してもよい。しかし、第１及び第２ＬＥＤ積層２３、３３は、電気的接続を許容するための各貫通ホールを有してもよく、その結果、第３ＬＥＤ積層４３に比べて相対的に小さい面積を有してもよい。
【0059】
第１ボンディング層３０は、第１ＬＥＤ積層２３を第２ＬＥＤ積層３３に結合する。第１ボンディング層３０は、第１導電型半導体層２３ａと第２導電型半導体層３３ｃとの間に配置されてもよい。第１ボンディング層３０は、透明有機物層で形成されてもよく、透明無機物層で形成されてもよい。有機物層は、ＳＵ８、ポリメチルメタクリレート（ｐｏｌｙ（ｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）：ＰＭＭＡ）、ポリイミド、パリレン、ベンゾシクロブテン（Ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ：ＢＣＢ）などを例として挙げることができ、無機物層は、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＳｉＮｘなどを例として挙げることができる。また、第１ボンディング層３０は、スピン－オン－ガラス（ＳＯＧ）で形成されてもよい。
【0060】
第２ボンディング層４０は、第２ＬＥＤ積層３３を第３ＬＥＤ積層４３に結合する。図示したように、第２ボンディング層４０は、第１導電型半導体層３３ａと第２導電型半導体層４３ｃとの間に配置されてもよい。第２ボンディング層４０は、上で第１ボンディング層３０について説明した材料と同一の材料で形成されてもよく、重複を避けるために、それについての詳細な説明は省略する。
【0061】
第１絶縁層５１は第１ＬＥＤ積層２３を覆うことができる。また、第１絶縁層５１は、第１乃至第３ＬＥＤ積層２３、３３、４３の各側面を覆うこともできる。第１絶縁層５１は、シリコン酸化膜又はシリコン窒化膜で形成されてもよい。
【0062】
各電極パッド１０１（１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ）は、第１絶縁層５１上に配置されてもよい。各電極パッド１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄは、第１絶縁層５１を介して第１乃至第３ＬＥＤ積層２３、３３、４３に電気的に接続されてもよい。
【0063】
図６を参照すると、各電極パッド１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃは、それぞれ第１乃至第３ＬＥＤ積層２３、３３、４３の各アノードに電気的に接続され、電極パッド１０１ｄは、第１乃至第３ＬＥＤ積層２３、３３、４３の各カソードに共通に接続されてもよい。各電極パッド１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃと第１乃至第３ＬＥＤ積層２３、３３、４３の各アノードとを電気的に接続するために、第１乃至第３ＬＥＤ積層２３、３３、４３の第２導電型半導体層２３ｃ、３３ｃ、４３ｃのうち少なくとも一つの上に透明電極が形成されてもよい。
【0064】
一方、本実施形態において、電極パッド１０１ｄが第１乃至第３ＬＥＤ積層２３、３３、４３の各カソードに共通に接続されたことを説明するが、図７に示したように、電極パッド１０１ｄが第１乃至第３ＬＥＤ積層２３、３３、４３の各アノードに共通に接続されてもよい。この場合、各電極パッド１０１ａ、１０１ｂ、１０ｃは、第１乃至第３ＬＥＤ積層２３、３３、４３の各カソードにそれぞれ接続されてもよい。
【0065】
本実施形態において、各電極パッド１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄによって第１乃至第３ＬＥＤ積層２３、３３、４３が個別的に駆動してもよい。各電極パッド１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄは、安定した電気的接続のために相対的に広い面積を有するように形成されてもよい。例えば、各電極パッド１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄは、それぞれ発光素子１００の上面の１／４より広い面積を有してもよい。
【0066】
再度、図２及び図３を参照すると、緩衝物質層１００５は、各発光素子１００と回路基板１００１との間の領域を充填する。また、緩衝物質層１００５は、各発光素子１００の間の回路基板１００１を覆うことができる。緩衝物質層１００５は、各電極パッド１０１の側面を覆い、発光素子１００の下面に接してもよい。緩衝物質層１００５の上面は、概して各発光素子１００の上面の下側に位置する。緩衝物質層１００５の一部は、部分的に発光素子１００の側面を覆うこともできる。しかし、発光素子の側面を覆う緩衝物質層１００５の一部も、各発光素子１００の上面高さを超えることはない。
【0067】
図３に示したように、緩衝物質層１００５は、マトリックス内に分散された各導電性粒子１００５ａ、１００５ｂを含んでもよい。各導電性粒子１００５ａは、各パッド１００３の間の領域に互いに離隔して配置され、その結果、電気的経路を提供しない。各導電性粒子１００５ａは、概して球状を有してもよいが、必ずしもこれに限定されるのではない。
【0068】
一方、各導電性粒子１００５ｂは、各パッド１００３と各電極パッド１０１との間に配置され、これらを電気的に接続する。各導電性粒子１００５ｂは、圧力によって押され、垂直方向の厚さに比べて水平方向の幅がさらに大きい形状を有してもよい。各導電性粒子１００５ｂは、互いに離隔してもよいが、互いに接触してもよい。
【0069】
各導電性粒子１００５ａ、１００５ｂは、例えば、Ｎｉ、Ａｕ、Ｓｎなどの金属粒子、ナノチューブやナノワイヤなどの導電性ナノ粒子などであってもよい。また、各導電性粒子１００５ａ、１００５ｂは、ポリマー粒子上に金属層がコーティングされた導電粒子であってもよい。
【0070】
ポリマーを金属層でコーティングした導電粒子は、その形状が圧力によって変形しやすいので、各パッド１００３と各電極パッド１０１との間でこれらを電気的に連結するのに適している。
【0071】
また、緩衝物質層１００５は、光に対して透明なマトリックスを含んでもよいが、本開示はこれに限定されない。例えば、緩衝物質層１００５は、光を反射又は吸収してもよく、このために、光反射特性を有するマトリックス又は光吸収特性を有するマトリックスが使用されてもよい。又は、カーボンブラックなどの光吸収物質や、シリカなどの光散乱物質がマトリックス内に含有されてもよい。
【0072】
一実施形態において、緩衝物質層１００５は、各発光素子１００の間の領域に凹状に形成された各溝１０１ｇを有してもよい。各溝１０１ｇは、各電極パッド１０１の形状に対応する。特に、各溝１０１ｇは、各電極パッド１０１によって形成されたものであってもよい。例えば、発光素子１００が図４に示したように４個の電極パッド１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄを有する場合、２個の発光素子１００の間に少なくとも４個の溝１０１ｇが形成され得る。しかし、本開示はこれに限定されず、緩衝物質層１００５は、各発光素子１００の間の領域で除去されてもよい。
【0073】
一方、一実施形態において、前記緩衝物質層１００５は、例えば、異方性導電フィルム（ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｆｉｌｍ；ＡＣＦ）で形成されてもよい。各導電性粒子１００５ａは、緩衝物質層１００５の全領域にわたってほぼ均一に分布されてもよい。各導電性粒子１００５ｂは、互いに近くに配置され、各導電性粒子１００５ａに比べてより稠密に配置される。
【0074】
他の実施形態において、前記緩衝物質層１００５は、異方性導電ペースト（ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｐａｓｔｅ；ＡＣＰ）を用いて形成されてもよく、さらに、前記緩衝物質層１００５は、各ソルダー粒子を含む自己凝集異方性導電ペースト（ｓｅｌｆ ａｓｓｅｍｂｌｙ ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｐａｓｔｅ；ＳＡＰ）を用いて形成されてもよい。よって、各導電性粒子１００５ａが各パッド１００３と各電極パッド１０１との間に凝集することができ、各導電性粒子１００５ａは、各発光素子１００の間の領域に極めて稀に残留したり、残留しないこともある。
【0075】
他の実施形態において、緩衝物質層１００５は、各導電性粒子１００５ａ、１００５ｂを含まない非導電性物質層であってもよく、各パッド１００３と各電極パッド１０１は、Ｉｎ、Ｐｂ、ＡｕＳｎ、ＣｕＳｎ又はソルダーを用いてボンディングされてもよい。例えば、緩衝物質層１００５は、スピン－オン－ガラス（ＳＯＧ）又はＢＣＢなどで形成されてもよい。
【0076】
一方、図２及び図３には示していないが、各発光素子１００の間の領域に光遮断物質層が配置されてもよい。光遮断物質層は、光を吸収又は反射し、その結果、各発光素子の間に光の干渉が発生することを防止し、ディスプレイの明暗比を向上させる。光遮断物質層は、各発光素子１００を覆うこともできる。光遮断物質層については、ディスプレイパネルの製造方法を通じて後で詳細に説明する。
【0077】
【0078】
図８及び図９を参照すると、本実施形態に係る発光素子１００ａは、各バンプパッド１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄが各電極パッド１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ上にそれぞれ追加された点において相違する。さらに、第２絶縁層６１は、第１絶縁層５１及び各電極パッド１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄを覆うことができる。第２絶縁層６１は、シリコン酸化膜又はシリコン窒化膜で形成されてもよい。
【0079】
第２絶縁層６１は、各電極パッド１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄを露出させる各開口部を有してもよく、各バンプパッド１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄは、露出した各電極パッド上に配置されてもよい。
【0080】
各バンプパッド１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄは、第２絶縁層６１の各開口部内に配置されてもよく、各バンプパッドの上面は平坦な面であってもよい。一例として、各バンプパッド１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄは、Ａｕ／Ｉｎで形成されてもよく、例えば、Ａｕは３μｍの厚さで形成され、Ｉｎは約１μｍの厚さで形成されてもよい。発光素子１００は、Ｉｎを用いて回路基板１００１上の各パッド１００３にボンディングされてもよい。本実施形態においては、Ｉｎを用いて各バンプパッドをボンディングすることについて説明するが、Ｉｎに限定されず、各バンプパッドは、Ｐｂ又はＡｕＳｎを用いてボンディングされてもよい。
【0081】
本実施形態において、各バンプパッド１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄの上面が平坦なことを説明及び図示するが、本開示がこれに限定されない。例えば、各バンプパッド１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄの上面は不規則な面であってもよく、各バンプパッドの一部は第２絶縁層６１上に位置してもよい。
【0082】
図１０に示したように、第１ＬＥＤ積層２３は各バンプパッド１０３ａ、１０３ｄに電気的に連結され、第２ＬＥＤ積層３３は各バンプパッド１０３ｂ、１０３ｄに電気的に連結され、第３ＬＥＤ積層４３は各バンプパッド１０３ｃ、１０３ｄに電気的に連結されてもよい。すなわち、第１ＬＥＤ積層２３、第２ＬＥＤ積層３３及び第３ＬＥＤ積層４３の各カソードがバンプパッド１０３ｄに電気的に共通に接続され、各アノードが各バンプパッド１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃにそれぞれ電気的に接続される。よって、第１乃至第３ＬＥＤ積層２３、３３、４３は独立的に駆動し得る。
【0083】
図１１に示したように、第１ＬＥＤ積層２３、第２ＬＥＤ積層３３及び第３ＬＥＤ積層４３の各アノードがバンプパッド１０３ｄに電気的に共通に接続され、各カソードが各バンプパッド１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃにそれぞれ電気的に接続されてもよい。
【0084】
以下では、ディスプレイパネルの製造方法について説明するが、これを通じて、ディスプレイパネル１０００の構造についてより詳細に理解できるだろう。
【0085】
発光素子１００が回路基板１００１に転写される場合、各バンプパッド１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄが回路基板１００１の各パッド１００３に接続することができる。
【0086】
【0087】
図１２ａを参照すると、基板４１上に複数の発光素子１００が形成される。各発光素子１００は各電極パッド１０１を含む。発光素子１００は、図４及び図５を参照して説明した通りであるので、重複を避けるために、それについての詳細な説明は省略する。
【0088】
基板４１は、第３ＬＥＤ積層４３の各半導体層４３ａ、４３ｂ、４３ｃを成長させるための成長基板であってもよい。例えば、基板４１は、窒化ガリウム基板、ＳｉＣ基板、サファイア基板又はパターニングされたサファイア基板であってもよい。
【0089】
第２ＬＥＤ積層３３が第２ボンディング層４０を介して第３ＬＥＤ積層４３にボンディングされてもよく、第１ＬＥＤ積層２３が第１ボンディング層３０を介して第２ＬＥＤ積層３３にボンディングされてもよい。
【0090】
一実施形態において、第１乃至第３ＬＥＤ積層２３、３３、４３がボンディングされた後、複数の発光素子領域に分離されるようにパターニング工程が行われ得る。続いて、第１絶縁層５１及び各電極パッド１０１が形成され得る。また、詳細に図示及び説明してはいないが、各電極パッド１０１と第１乃至第３ＬＥＤ積層２３、３３、４３とを電気的に連結するために第１及び第２ＬＥＤ積層２３、３３に各貫通ホールが形成されてもよく、第３ＬＥＤ積層４３の第２導電型半導体層４３ｃ及び活性層４３ｂが部分的にパターニングされてもよい。また、上で説明したように、第１乃至第３ＬＥＤ積層２３、３３、４３の第２導電型半導体層２３ｃ、３３ｃ、４３ｃ上に透明電極が形成されてもよい。
【0091】
図１２ｂを参照すると、各ピクセル領域に各パッド１００３が形成された回路基板１００１上に異方性導電フィルム１００５が取り付けられる。異方性導電フィルム１００５は、マトリックス内に各導電性粒子１００５ａ、１００５ｂを含む。異方性導電フィルム１００５は、回路基板１００１上の各パッド１００３を覆う。異方性導電フィルム１００５内の各導電性粒子１００５ｂは、各パッド１００３上に位置する。
【0092】
ここで、各導電性粒子１００５ａは、各パッド１００３の上部領域の外側に位置する導電性粒子を示し、各導電性粒子１００５ｂは、各パッド１００３の上部に位置する導電性粒子を示す。各導電性粒子１００５ａ、１００５ｂは、互いに同一の構造及び形状を有する。一方、各パッド１００３の上部に位置する異方性導電フィルム１００５の厚さは、各電極パッド１０１の厚さと類似したり、又はそれより大きい。
【0093】
図１２ｃを参照すると、基板４１上に形成された各発光素子１００は、異方性導電フィルム１００５を通じて各パッド１００３にボンディングされる。このとき、基板４１の各発光素子１００は、各ピクセル領域より稠密に配置されてもよい。よって、図示したように、基板４１上の各発光素子１００のうち一部は、各ピクセル領域の間に位置することができ、各パッド１００３にボンディングされない。
【0094】
一方、パッド１００３と電極パッド１０１は、異方性導電フィルム１００５内の各導電性粒子１００５ｂによって電気的に連結される。基板４１は、回路基板１００１に向かって加圧されてもよく、その結果、各導電性粒子１００５ｂは、その形状が圧力によって変形し得る。また、各発光素子１００を異方性導電フィルム１００５に接着する間、熱が加えられてもよい。例えば、異方性導電フィルム１００５のマトリックスが熱によって硬化され得る。
【0095】
異方性導電フィルム１００５の一部は、各発光素子１００の間の間隙を少なくとも部分的に充填することができ、その結果、各発光素子１００の側面を少なくとも部分的に覆うことができる。
【0096】
各発光素子１００が異方性導電フィルム１００５に付着した後、各パッド１００３に接続された各発光素子１００に基板４１を介してレーザーが照射され、各発光素子１００が基板４１から分離される。
【0097】
図１２ｄを参照すると、基板４１を異方性導電フィルム１００５から分離することによって、各パッド１００３に接続された各発光素子１００が回路基板１００１上に転写され、レーザーが照射されていない各発光素子１００は異方性導電フィルム１００５から分離される。これによって、回路基板１００１の各ピクセル領域に各発光素子１００がボンディングされたディスプレイパネル１０００が製造される。
【0098】
一方、レーザーが照射されていない各発光素子１００が異方性導電フィルム１００５から分離されることによって、異方性導電フィルム１００５の表面に各電極パッド１０１による各溝１０１ｇが形成され得る。
【0099】
さらに、図１２ｅを参照すると、各発光素子１００の間の領域を充填する光遮断物質層１００７がさらに形成されてもよい。光遮断物質層１００７は、各発光素子１００の側面を覆い、さらに、各発光素子１００の上面を覆うこともできる。
【0100】
光遮断物質層１００７は、回路基板１００１を覆う緩衝物質層１００５を覆うことができ、各溝１０１ｇを充填することができる。
【0101】
光遮断物質層１００７は、各発光素子１００の側面を介して放出された光を吸収又は反射し、各発光素子の間の光の干渉を防止する。このために、光遮断物質層１００７は、例えば、黒色エポキシや黒色シリコンなどのブラックモールディング剤で形成されてもよい。他の実施形態において、光遮断物質層１００７は、白色エポキシや白色シリコンなどの光反射物質で形成されてもよい。
【0102】
本実施形態において、光遮断物質層１００７が各発光素子１００の上面を覆うことを図示するが、光遮断物質層１００７は、各発光素子１００の間の領域を充填し、各発光素子１００の上面を露出させるように形成されてもよい。このとき、光遮断物質層１００７の高さは、各発光素子１００の上面の高さと一致してもよい。
【0103】
本実施形態によると、異方性導電フィルム１００５を用いることによって、レーザーリフトオフのためにレーザーを照射する間、各発光素子１００に加えられる衝撃が異方性導電フィルム１００５によって緩和され得る。すなわち、異方性導電フィルム１００５が各発光素子１００に加えられる衝撃を緩和する緩衝物質層として使用され、その結果、各発光素子１００を転写する間、素子に不良が発生することを防止することができる。
【0104】
本実施形態において、異方性導電フィルム１００５が回路基板１００１側に取り付けられることを図示及び説明するが、異方性導電フィルム１００５は、各発光素子１００を覆うように基板４１上に取り付けられてもよい。
【0105】
また、本実施形態において、異方性導電フィルム１００５が回路基板１００１側に取り付けられることを説明するが、異方性導電ペーストが使用されてもよい。
【0106】
【0107】
【0108】
図１３ｂを参照すると、各ピクセル領域に各パッド１００３が形成された回路基板１００１上に自己凝集異方性導電ペースト（ＳＡＰ）２００５が形成される。ＳＡＰ ２００５は、エポキシなどのレジン内に各導電性粒子２００５ａが分散された構造を有する。ＳＡＰ ２００５は、例えば、スクリーンプリンティング技術を用いて回路基板１００１上に形成されてもよい。
【0109】
各導電性粒子２００５ａは、例えば、各ソルダー粒子であってもよい。具体的に、ソルダー粒子は、Ｓｎを含有し、Ａｕ、Ａｇ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｉｎから選ばれる少なくとも一つを含有してもよい。ソルダー粒子の融点は、レジンの硬化温度より低くてもよい。
【0110】
図１３ｃを参照すると、ＳＡＰ ２００５上に各発光素子１００が形成された基板４１を載せる。基板４１に追加の圧力を加える必要はない。次いで、ＳＡＰ ２００５に熱が加えられる。熱は、オーブンやホットプレートを用いて加えられてもよく、スポットヒーティングを用いて局部的に加えられてもよい。ＳＡＰ ２００５に熱が加えられることによって、各パッド１００３と各電極パッド１０１に各導電性粒子２００５ａが凝集し、凝集した導電性粒子層２００５ｃが形成される。各導電性粒子２００５ａが凝集する温度は、レジンの硬化温度より低くてもよく、その結果、レジンが硬化される前に各導電性粒子が凝集する。
【0111】
一方、ＳＡＰ ２００５の一部は、各発光素子１００の間の間隙を少なくとも部分的に充填することができ、その結果、各発光素子１００の側面を少なくとも部分的に覆うことができる。
【0112】
各導電性粒子２００５ａが凝集することによって、各パッド１００３と各電極パッド１０１とが電気的に接続される。一方、各発光素子１００の間の領域に各導電性粒子２００５ａが残留してもよいが、多数の導電性粒子２００５ａが各パッド１００３上に凝集することによって、密度が希薄になる。
【0113】
次いで、レジンを硬化することによって、各発光素子１００がＳＡＰ ２００５に付着する。一方、各パッド１００３と各電極パッド１０１との間に凝集した導電性粒子層２００５ｃは、粒子状を維持することもできるが、各導電性粒子２００５ａの融点より高い温度を維持することによって各粒子の形状が消えてしまい、一つの層に変わり得る。
【0114】
図１３ｄを参照すると、その後、選択的にレーザーを照射するレーザーリフトオフ技術を用いて各パッド１００３に接続された各発光素子１００を基板４１から分離することによって、各発光素子１００が回路基板１００１に転写される。
【0115】
一方、各パッド１００３に接続されていない各発光素子１００は、基板４１と共にＳＡＰ ２００５から分離され、その結果、ＳＡＰ ２００５の表面に各溝１０１ｇが形成され得る。
【0116】
さらに、図１３ｅを参照すると、図１２ｅを参照して説明したように、光遮断物質層１００７が各発光素子１００の間の領域を充填することができる。光遮断物質層１００７の上面高さは、各発光素子１００の上面高さと同一であってもよい。他の実施形態において、光遮断物質層１００７は、各発光素子１００の上面を覆うこともできる。
【0117】
本実施形態によると、自己凝集異方性導電ペースト２００５を用いることによって、各パッド１００３と各電極パッド１０１とを安定的かつ電気的に連結することができ、電気的短絡の発生を防止することができる。また、ＳＡＰ ２００５を用いて衝撃を緩和できるので、レーザーリフトオフによる衝撃によって各発光素子１００にクラックなどの欠陥が発生することを防止することができ、各発光素子１００を安全に集団で回路基板１００１上に転写することができる。
【0118】
【0119】
【0120】
図１４ｂを参照すると、各パッド１００３を有する回路基板１００１上に絶縁物質層３００５が形成される。絶縁物質層３００５は、エポキシ、ポリマー、スピン－オン－ガラス（ＳＯＧ）、ＢＣＢなどで形成されてもよい。絶縁物質層３００５は、各パッド１００３を露出させるように形成される。例えば、絶縁物質層３００５は、フォトリソグラフィー及びエッチング技術を用いてパターニングされてもよい。
【0121】
図１４ｃを参照すると、回路基板１００１上に各発光素子１００が形成された基板４１が配置される。各パッド１００３と各電極パッド１０１は、ボンディング層３００７によって互いにボンディングされてもよい。ボンディング層３００７は、例えば、ＡｕＩｎ、ＡｕＳｎ、ＣｕＳｎ、Ａｕ、Ｎｉなどで形成されてもよい。
【0122】
ボンディング層３００７は、各パッド１００３上に又は各電極パッド１０１上にボンディング物質を形成し、各パッドと各電極パッドとを互いに接合することによって形成されてもよい。
【0123】
絶縁物質層３００５は、各パッド１００３と各電極パッド１０１とがボンディングされた後、硬化されてもよい。絶縁物質層３００５の一部は、各発光素子１００の間の間隙を少なくとも部分的に充填することができる。
【0124】
図１４ｄを参照すると、各発光素子１００は、選択的レーザーリフトオフ技術を用いて基板４１から分離され、回路基板１００１上に転写されてもよい。
【0125】
一部の発光素子１００が絶縁物質層３００５から分離されるので、絶縁物質層３００５の表面に各溝１０１ｇが形成されてもよい。
【0126】
【0127】
本実施形態によると、レーザーを照射する間、各発光素子１００に加えられる衝撃が絶縁物質層３００５によって緩和され得る。よって、各発光素子１００にクラックなどの欠陥が発生することを防止することができる。
【0128】
【0129】
【0130】
図１５ｂを参照すると、各ピクセル領域に各パッド１００３が形成された回路基板１００１上には、各発光素子１００が形成された基板４１が配置される。各発光素子１００の各電極パッド１０１は、ボンディング層３００７によって各パッド１００３にボンディングされてもよい。ボンディング層３００７は、例えば、ＡｕＩｎ、ＡｕＳｎ、ＣｕＳｎ、Ａｕ、Ｎｉなどで形成されてもよい。ボンディング層３００７は、各パッド１００３上に又は各電極パッド１０１上にボンディング物質を形成し、各パッドと各電極パッドとを互いに接合することによって形成されてもよい。
【0131】
図１５ｃを参照すると、基板４１と回路基板１００１との間の領域を絶縁物質層４００５で充填する。絶縁物質層４００５は、エポキシ、ポリマー、ＢＣＢなどで形成されてもよい。絶縁物質層４００５は、各発光素子１００の下面に接してもよく、各パッド１００３及び各電極パッド１０１の側面を覆ってもよい。さらに、絶縁物質層４００５の一部は、各発光素子１００の間の間隙を少なくとも部分的に充填することができる。次いで、絶縁物質層４００５は硬化されてもよい。
【0132】
図１５ｄを参照すると、各発光素子１００は、選択的レーザーリフトオフ技術を用いて基板４１から分離され、回路基板１００１上に転写されてもよい。
【0133】
一部の発光素子１００が絶縁物質層４００５から分離されるので、絶縁物質層４００５の表面に各溝１０１ｇが形成されてもよい。
【0134】
【0135】
本実施形態によると、レーザーを照射する間、各発光素子１００に加えられる衝撃が絶縁物質層４００５によって緩和され得る。よって、各発光素子１００にクラックなどの欠陥が発生することを防止することができる。
【0136】
【0137】
【0138】
図１６ｂを参照すると、図１４ｂを参照して説明したように、各パッド１００３を有する回路基板１００１上に絶縁物質層３００５が形成される。絶縁物質層３００５は、エポキシ、ポリマー、スピン－オン－ガラス（ＳＯＧ）、ＢＣＢなどで形成されてもよい。但し、本実施形態において、絶縁物質層３００５は、各パッド１００３のみならず、回路基板１００１の一部を露出させるように形成されてもよい。特に、各パッド１００３の間の領域で回路基板１００１が露出するように絶縁物質層３００５がパターニングされてもよく、その結果、開口部３００５ａが形成されてもよい。例えば、絶縁物質層３００５は、フォトリソグラフィー及びエッチング技術を用いてパターニングされてもよい。
【0139】
図１６ｃを参照すると、回路基板１００１上に各発光素子１００が形成された基板４１が配置される。各パッド１００３と各電極パッド１０１は、ボンディング層３００７によって互いにボンディングされてもよい。ボンディング層３００７は、例えば、ＡｕＩｎ、ＡｕＳｎ、ＣｕＳｎ、Ａｕ、Ｎｉなどで形成されてもよい。
【0140】
ボンディング層３００７は、各パッド１００３上に又は各電極パッド１０１上にボンディング物質を形成し、各パッドと各電極パッドとを互いに接合することによって形成されてもよい。
【0141】
絶縁物質層３００５は、各パッド１００３と各電極パッド１０１とがボンディングされた後、硬化されてもよい。絶縁物質層３００５の一部は、各発光素子１００の側面を少なくとも部分的に覆うことができる。
【0142】
一方、回路基板１００１にボンディングされる各発光素子１００の間に位置する発光素子は、回路基板１００１上の絶縁物質層３００５の開口部３００５ａ上に位置する。
【0143】
図１６ｄを参照すると、各発光素子１００は、選択的レーザーリフトオフ技術を用いて基板４１から分離され、回路基板１００１上に転写されてもよい。
【0144】
一方、一部の発光素子１００は、基板４１と共に回路基板１００１から除去される。ここで、基板４１と共に除去される各発光素子１００は、絶縁物質層３００５の開口部３００５ａの上部に配置されるので、絶縁物質層３００５には上の実施形態のような各溝１０１ｇが形成されない。
【0145】
図１６ｅを参照すると、図１２ｅ又は図１３ｅを参照して説明したように、光遮断物質層１００７が各発光素子１００の間の領域を充填することができる。光遮断物質層１００７は、絶縁物質層３００５の上面の一部を覆うこともできる。また、上で説明したように、光遮断物質層１００７は、各発光素子１００の上面を覆うこともできる。
【0146】
本実施形態によると、レーザーを照射する間、各発光素子１００に加えられる衝撃が絶縁物質層３００５によって緩和され得る。よって、各発光素子１００にクラックなどの欠陥が発生することを防止することができる。
【0147】
【0148】
図１７ａ、図１７ｂ、図１７ｃ、図１７ｄ及び図１７ｅを参照すると、本実施形態に係るディスプレイパネルの製造方法は、図１２ａ、図１２ｂ、図１２ｃ、図１２ｄ及び図１２ｅを参照して説明したディスプレイパネルの製造方法とほぼ同様だが、各発光素子１００をボンディングする前に異方性導電フィルム１００５又は異方性導電ペーストがパターニングされる点において相違する。以下では、本実施形態の製造方法と関連して、説明の重複を避けるために、上の実施形態と異なる事項について詳細に説明する。
【0149】
図１７ｂに示したように、異方性導電フィルム１００５又は異方性導電ペーストは、各パッド１００３の間に回路基板１００１の表面を露出させる開口部１００５ｃを有するようにパターニングされてもよい。特に、異方性導電ペーストを使用する場合、スクリーンプリンティング技術などを用いてパターニングされてもよい。他の実施形態において、異方性導電フィルム１００５又は異方性導電ペーストを感光性ポリマーなどで形成し、これをフォトリソグラフィー及びエッチング技術を用いてパターニングしてもよい。
【0150】
図１７ｃに示したように、異方性導電フィルム１００５又は異方性導電ペーストは、発光素子１００の幅より広い幅を有するようにパターニングされてもよく、その結果、発光素子１００の下面は、異方性導電フィルム１００５又は異方性導電ペーストに全て付着してもよい。さらに、発光素子１００の側面は、部分的に異方性導電フィルム１００５又は異方性導電ペーストで覆われてもよい。
【0151】
発光素子１００の下面がいずれも異方性導電フィルム１００５又は異方性導電ペーストに接触するので、各発光素子１００にレーザーを照射するとき、異方性導電フィルム１００５又は異方性導電ペーストによって各発光素子１００に加えられる衝撃を緩和することができる。
【0152】
図１７ｄを参照すると、各発光素子１００が回路基板１００１上に転写され、各発光素子１００の間の領域で回路基板１００１が露出してもよい。よって、上の実施形態と異なって、各溝１０１ｇが形成されない。
【0153】
さらに、図１７ｅを参照すると、各発光素子１００の間の領域は、光遮断物質層１００７で充填することができる。本実施形態において、光遮断物質層１００７は、回路基板１００１の表面に接することができる。さらに、光遮断物質層１００７は、異方性導電フィルム１００５又は異方性導電ペーストの上面を部分的に覆うことができる。また、図示してはいないが、光遮断物質層１００７は、図１２ｅを参照して説明したように、各発光素子１００の上面を覆うこともできる。
【0154】
【0155】
上で説明した各実施形態は、基板４１上に位置する各発光素子１００をレーザーリフトオフ技術を用いて選択的に回路基板１００１上に転写し、ディスプレイパネルを製造することに関する。ここで、基板４１は、第３ＬＥＤ積層４３を成長させるために使用された成長基板、例えば、サファイア基板であってもよい。
【0156】
しかし、本開示は、レーザーリフトオフ技術を用いて各発光素子１００を転写することに限定されない。すなわち、個別的な発光素子チップを予め各パッド１００３の間隔に合わせて再配列した後、臨時テープを用いて回路基板１００１に各発光素子を転写することもできる。図１８ａ、図１８ｂ、図１８ｃ及び図１８ｄは、予め再配列された各発光素子チップをテープを用いて回路基板１００１に転写する方法を示す。
【0157】
まず、図１８ａを参照すると、基板４１上に発光素子１００が形成された各発光素子チップがテープ１２１上に整列されて準備される。各発光素子チップは、回路基板１００１の各パッド１００３の間隔に対応するように整列されてもよい。テープ１２１は、臨時基板（図示せず）上に提供されてもよい。各発光素子チップは、基板４１上に各発光素子１００を形成した後、基板４１を個別チップ単位に分割することによって提供されてもよい。
【0158】
【0159】
図１８ｃを参照すると、テープ１２１に付着した各発光素子チップが異方性導電フィルム１００５を介して各パッド１００３にボンディングされる。本実施形態において、各発光素子チップは、各ピクセル領域に対応するように予め整列されるので、図示したように、各発光素子チップは、各ピクセル領域に対応して各パッド１００３にボンディングされる。
【0160】
一方、パッド１００３と電極パッド１０１は、異方性導電フィルム１００５内の各導電性粒子１００５ｂによって電気的に連結される。基板４１は、回路基板１００１に向かって加圧されてもよく、その結果、各導電性粒子１００５ｂは、その形状が圧力によって変形してもよい。また、各発光素子１００を異方性導電フィルム１００５に接着する間、熱が加えられてもよい。例えば、異方性導電フィルム１００５のマトリックスが熱によって硬化されてもよい。このとき、図示したように、異方性導電フィルム１００５の一部は、各発光素子１００の側面を少なくとも部分的に覆うことができる。
【0161】
図１８ｄを参照すると、テープ１２１を各発光素子チップから分離することによって各発光素子チップが回路基板１００１上に転写され、その結果、回路基板１００１の各ピクセル領域に各発光素子チップがボンディングされたディスプレイパネル１０００が製造される。ここで、各発光素子チップは、それぞれ発光素子１００及び基板４１を含んでもよい。
【0162】
さらに、光遮断物質層が各発光素子チップの間の領域に配置されてもよい。光遮断物質層は、各発光素子１００の側面を覆い、さらに、基板４１の側面を覆ってもよい。また、光遮断物質層は、基板４１の表面を覆ってもよい。
【0163】
本実施形態において、テープ１２１上に整列された各発光素子チップが異方性導電フィルム１００５又は異方性導電ペーストを用いて回路基板１００１に転写されることを説明するが、本開示はこれに限定されない。例えば、図１３ａ乃至図１３ｅ、図１４ａ乃至図１４ｄ、図１５ａ乃至図１５ｄ、図１６ａ乃至図１６ｅ、及び、図１７ａ乃至図１７ｅを参照して説明した上の各実施形態にも、テープ１２１上に整列された各発光素子チップを転写する方法が適用され得る。
【0164】
また、上で説明した各実施形態において、各電極パッド１０１が各パッド１００３に接続されることを図示及び説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、図８及び図９を参照して説明した各発光素子１００ａが回路基板１００１に転写されてもよく、その結果、発光素子１００ａの各バンプパッド１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄが各パッド１００３に接続されてもよい。この場合、各発光素子１００の間の緩衝物質層１００５、２００５、３００５、４００５に形成される各溝１０１ｇは、各バンプパッド１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄによって形成されてもよい。
【0165】
以上では、本開示の多様な実施形態について説明したが、本開示は、これらの実施形態に限定されるのではない。また、一つの実施形態について説明した事項や構成要素は、本開示の技術的思想を逸脱しない限り、他の実施形態にも適用可能である。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12a】
【図12b】
【図12c】
【図12d】
【図12e】
【図13a】
【図13b】
【図13c】
【図13d】
【図13e】
【図14a】
【図14b】
【図14c】
【図14d】
【図15a】
【図15b】
【図15c】
【図15d】
【図16a】
【図16b】
【図16c】
【図16d】
【図16e】
【図17a】
【図17b】
【図17c】
【図17d】
【図17e】
【図18a】
【図18b】
【図18c】
【図18d】
【国際調査報告】