特表 2022-537234 球形フリップチップ型マイクロＬＥＤ及びその製造方法、表示パネル

(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】2022-08-25

(54)【発明の名称】球形フリップチップ型マイクロＬＥＤ及びその製造方法、表示パネル

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/20 20100101AFI20220818BHJP

   G09F 9/33 20060101ALI20220818BHJP

   G09F 9/00 20060101ALI20220818BHJP

   G09F 9/30 20060101ALI20220818BHJP

【ＦＩ】

H01L33/20

G09F9/33

G09F9/00 338

G09F9/30 338

G09F9/30 348A

G09F9/30 349Z

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021545982

(86)(22)【出願日】2020-05-22

(85)【翻訳文提出日】2021-08-04

(86)【国際出願番号】 CN2020091841

(87)【国際公開番号】W WO2021232414

(87)【国際公開日】2021-11-25

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】521345899

【氏名又は名称】重慶康佳光電技術研究院有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＣＨＯＮＧＱＩＮＧ ＫＯＮＫＡ ＰＨＯＴＯＥＬＥＣＴＲＩＣ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ ＣＯ．，ＬＴＤ．

(74)【代理人】

【識別番号】100121728

【弁理士】

【氏名又は名称】井関 勝守

(74)【代理人】

【識別番号】100165803

【弁理士】

【氏名又は名称】金子 修平

(74)【代理人】

【識別番号】100170900

【弁理士】

【氏名又は名称】大西 渉

(72)【発明者】

【氏名】唐 彪

(72)【発明者】

【氏名】劉 海平

(72)【発明者】

【氏名】馮 中山

【テーマコード（参考）】

5C094

5F241

5G435

【Ｆターム（参考）】

5C094AA43

5C094BA23

5C094DA12

5C094DA15

5C094DB01

5F241AA03

5F241CA04

5F241CA40

5F241CA74

5F241CA88

5F241CA93

5F241CB15

5F241CB36

5F241FF01

5G435AA17

5G435BB04

5G435KK05

(57)【要約】

【課題】本発明は、球形フリップチップ型マイクロＬＥＤ及びその製造方法、表示パネルを提供する。
【解決手段】球形フリップチップ型マイクロＬＥＤは、発光構造体、支持構造体、第１電極、第２電極、及び絶縁保護層を含み、前記支持構造体は透明構造であり、前記第１電極及び前記第２電極は、それぞれ前記発光構造体に電気的に接続され、前記絶縁保護層は、前記発光構造体に被覆され、前記発光構造体、前記支持構造体及び前記絶縁保護層は球体構造を構成する。従来技術と比べて、本技術案の有益な効果は、発光構造体以外に、透明な支持構造体も設置し、発光構造体、支持構造体及び絶縁保護層で所定サイズの球形構造を構成するとともに、球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの正常な発光を保証するということである。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

発光構造体と、
透明構造である支持構造体と、
それぞれ前記発光構造体に電気的に接続される第１電極及び第２電極と、
前記発光構造体に被覆される絶縁保護層と、を含み、
ただし、前記発光構造体、前記支持構造体及び前記絶縁保護層は球体構造を構成する、
ことを特徴とする球形フリップチップ型マイクロＬＥＤ。

【請求項2】

前記発光構造体の密度は前記支持構造体の密度よりも大きい、
ことを特徴とする請求項１に記載の球形フリップチップ型マイクロＬＥＤ。

【請求項3】

前記発光構造体は、第１半導体層、発光層及び第２半導体層を含み、前記発光層は、前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に位置し、
前記第１電極は前記第１半導体層に電気的に接続され、前記第２電極は前記第２半導体層に電気的に接続される、
ことを特徴とする請求項１に記載の球形フリップチップ型マイクロＬＥＤ。

【請求項4】

前記発光構造体は、前記第２半導体層と前記支持構造体との間に設置されるＩＴＯ電流拡散層をさらに含み、
前記第１電極は前記第１半導体層に電気的に接続され、前記第２電極は前記ＩＴＯ電流拡散層を介して前記第２半導体層に電気的に接続される、
ことを特徴とする請求項３に記載の球形フリップチップ型マイクロＬＥＤ。

【請求項5】

前記第１半導体層、前記発光層、前記第２半導体層及び前記ＩＴＯ電流拡散層は半球体構造を形成し、前記支持構造体は半球体構造であり、
前記第１半導体層、前記発光層及び前記第２半導体層を貫通して電極収容ビアホールが設置され、前記電極収容ビアホールは、前記第１半導体層、前記発光層及び前記第２半導体層に垂直であり、前記第２電極は前記電極収容ビアホール内に設置され、前記第２電極の一端は前記ＩＴＯ電流拡散層に電気的に接続され、前記第２電極的他端は、前記発光構造体によって形成された半球体構造の表面以外に露出し、
前記絶縁保護層は、前記第１半導体層、前記発光層、前記第２半導体層及び前記ＩＴＯ電流拡散層の外側表面に被覆され、前記絶縁保護層は、前記電極収容ビアホールの内側表面にも被覆され、
前記絶縁保護層には電極収容用窓が開口され、前記第１電極は前記電極収容用窓内に設置され、前記第１電極の一端は前記第１半導体層に電気的に接続され、前記第１電極の他端は、前記発光構造体によって形成された半球体構造の表面以外に露出している、
ことを特徴とする請求項４に記載の球形フリップチップ型マイクロＬＥＤ。

【請求項6】

前記第１電極の半球体構造の表面に露出している一端及び前記第２電極の半球体構造の表面に露出している一端には、ホットメルト導電性材料が設置されている、
ことを特徴とする請求項５に記載の球形フリップチップ型マイクロＬＥＤ。

【請求項7】

前記第２電極が磁性材料であるか、又は、前記第２電極の表面の一部が磁性材料でコーティングされている、
ことを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の球形フリップチップ型マイクロＬＥＤ。

【請求項8】

前記支持構造体の材料は、ＳｉＯ２又は透明な固体樹脂である、
ことを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の球形フリップチップ型マイクロＬＥＤ。

【請求項9】

基板に、発光構造層と支持構造層とを順番に形成するステップと、
エッチング工程により、前記支持構造層上に、半球体構造かつ透明構造である支持構造体をエッチングするするステップと、
前記基板を上下裏返して剥離し、エッチング工程により、前記発光構造層を半球体構造にエッチングするステップと、
前記発光構造層が形成された半球体構造に穴を開けて、電極収容ビアホールを得るステップと、
前記発光構造層の外側表面に被覆される、かつ、前記電極収容ビアホールの内側表面にも被覆される絶縁保護層を堆積するステップと、
前記絶縁保護層上に電極収容用窓をエッチングするステップと、
第１電極及び第２電極を堆積するステップと、を含む、
ことを特徴とする球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの製造方法。

【請求項10】

第１接続線及び第２接続線が設置されているバックプレーンと、
請求項１～請求項７のいずれか１項に記載の球形フリップチップ型マイクロＬＥＤであって、前記球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの第１電極及び第２電極がそれぞれ前記第１接続線及び前記第２接続線に電気的に接続される球形フリップチップ型マイクロＬＥＤと、を含む、
ことを特徴とする表示パネル。

【請求項11】

前記バックプレーンには、前記球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの大きさとマッチングする複数の搭載ウェルが設置され、前記搭載ウェル内には、前記第２電極にマッチングする磁性金属パッドが設置されている、
ことを特徴とする請求項１０に記載の表示パネル。

【請求項12】

前記半球体構造の表面に露出している前記第１電極の一端及び前記半球体構造の表面に露出している前記第２電極の一端には、ホットメルト導電性材料が設置され、
前記バックプレーンの搭載ウェルには、前記第１電極及び第２電極に対応する第１金属チャネル及び第２金属チャネルが設置され、前記第１電極は、前記第１金属チャネルに対応して設置され、前記第２電極は、前記第２金属チャネルに対応して設置される、
ことを特徴とする請求項１１に記載の表示パネル。

【請求項13】

前記第１金属チャネルの深さは、第１電極の前記半球体構造の表面以外に露出している厚さよりも小さく、前記第１金属チャネルの深さは前記第１電極上のホットメルト導電性材料の厚さよりも大きく、
前記第２金属チャネルの深さは半球体構造の表面以外に露出している前記第２電極の厚さよりも小さく、前記第２金属チャネルの深さは前記第２電極上のホットメルト導電性材料の厚さよりも大きい、
ことを特徴とする請求項１２に記載の表示パネル。

【請求項14】

前記第１電極は、いくつかの非連続的な突出部位を含み、前記第１金属チャネルは、連続的な環状金属チャネルである、
ことを特徴とする請求項１３に記載の表示パネル。

【請求項15】

前記第１接続線及び前記第２接続線は、前記バックプレーン内に設置され、前記第１金属チャネル及び前記第２金属チャネルは、前記搭載ウェル内に設置され、前記第１接続線及び前記第２接続線は、前記第１金属チャネル及び前記第２金属チャネル上に露出している、
ことを特徴とする請求項１１に記載の表示パネル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、表示技術及びＬＥＤ技術分野に関す、球形フリップチップ型マイクロＬＥＤ及び球形フリップチップ型マイクロＬＥＤが設けられている表示パネルに関し、また、球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

マイクロＬＥＤ（Ｍｉｃｒｏ ＬＥＤ）は、一般のＬＥＤよりもより理想的な光電変換効率、輝度、コントラスト、及びより多い電力消費を有する。表示機能を実現するためには、複数のＭｉｃｒｏ ＬＥＤをバックプレーンに搭載して、シングルチップの寸法が２０μｍ未満のマイクロＬＥＤアレイを形成する必要があり、その製造の難易度は極めて大きく、そのため、物質移動（Ｍａｓｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）技術は、Ｍｉｃｒｏ ＬＥＤアレイを形成する鍵となる。

【0003】

現在、物質移動技術は、主に、静電移動、マイクロプリント及び流体アセンブリなどを含む。ここで、流体アセンブリは、基板上でのブラシバレルの回転を利用して、Ｍｉｃｒｏ ＬＥＤを液体懸濁液に入れ、流体力によってＬＥＤが基板上の対応する搭載ウェルに落ち込むようにする。一般のＭｉｃｒｏ ＬＥＤは、いずれも直方体又は円柱体の構造であり、その構造に制限されて、Ｍｉｃｒｏ ＬＥＤが搭載ウェルに嵌め込むことができないという問題が発生しやすい。

【0004】

この問題について、関連技術では、球形ＬＥＤを提案して流体アセンブリの効率を向上させた。しかし、球形ＬＥＤの大きさは、ＬＥＤのエピタキシャル層の厚さによって制限される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明が解決しようとする技術的問題は、従来の技術における上記欠陥を考慮して、球形フリップチップ型マイクロＬＥＤ及びその製造方法、表示パネルを提供することであり、支持構造体の設置により、所定サイズの球形構造を形成するとともに、球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの正常な発光を保証することができる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、技術的問題を解決するために、以下のような技術案を採用した。

【0007】

球形フリップチップ型マイクロＬＥＤは、
発光構造体と、
透明構造である支持構造体と、
それぞれ前記発光構造体に電気的に接続される第１電極及び第２電極と、
前記発光構造体に被覆される絶縁保護層と、を含み、
ただし、前記発光構造体、前記支持構造体及び前記絶縁保護層は球体構造を構成する。

【0008】

従来技術と比べて、本技術案の有益な効果は、発光構造体を設置した上に、透明な支持構造体も設置し、発光構造体、支持構造体及び絶縁保護層で所定サイズの球形構造を構成するとともに、球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの正常な発光を保証するということである。

【0009】

さらに、前記発光構造体の密度は前記支持構造体の密度よりも大きい。

【0010】

上記解決手段を用いる有益な効果は、発光構造体の密度が支持構造体の密度よりも大きいことにより、フリップチップ型マイクロＬＥＤ全体がだるまに似た構造を形成し、高効率の物質移動を実現するのにより有利であるいうことである。

【0011】

さらに、前記発光構造体は、第１半導体層、発光層及び第２半導体層を含み、前記発光層は、前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に位置し、
前記第１電極は前記第１半導体層に電気的に接続され、前記第２電極は前記第２半導体層に電気的に接続される。

【0012】

上記解決手段を用いる有益な効果は、電子と正孔は、第１半導体層及び第２半導体層を介して発光層に放出され、電子と正孔は発光層で再結合して、光子の形態でエネルギーを放出し、それにより発光機能が実現されるということである。

【0013】

さらに、前記発光構造体は、前記第２半導体層と前記支持構造体との間に設置されるＩＴＯ電流拡散層をさらに含み、
前記第１電極は前記第１半導体層に電気的に接続され、前記第２電極は前記ＩＴＯ電流拡散層を介して前記第２半導体層に電気的に接続される。

【0014】

上記解決手段を用いる有益な効果は、ＩＴＯ電流拡散層で第２電極と第２半導体層との実際の接触面積を大きくすることができ、第２半導体層を介してより多くの正孔を放出するのに有利であり、それにより、発光効率を向上させるということである。

【0015】

さらに、前記第１半導体層、前記発光層、前記第２半導体層及び前記ＩＴＯ電流拡散層は半球体構造を形成し、前記支持構造体は半球体構造であり、
前記第１半導体層、前記発光層及び前記第２半導体層を貫通して電極収容ビアホールが設置され、前記電極収容ビアホールは、前記第１半導体層、前記発光層及び前記第２半導体層に垂直であり、前記第２電極は前記電極収容ビアホール内に設置され、前記第２電極の一端は前記ＩＴＯ電流拡散層に電気的に接続され、前記第２電極的他端は、前記発光構造体によって形成された半球体構造の表面以外に露出し、
前記絶縁保護層は、前記第１半導体層、前記発光層、前記第２半導体層及び前記ＩＴＯ電流拡散層の外側表面に被覆され、前記絶縁保護層は、前記電極収容ビアホールの内側表面にも被覆され、
前記絶縁保護層には電極収容用窓が開口され、前記第１電極は前記電極収容用窓内に設置され、前記第１電極の一端は前記第１半導体層に電気的に接続され、前記第１電極の他端は、前記発光構造体によって形成された半球体構造の表面以外に露出している。

【0016】

上記解決手段を用いる有益な効果は、第２電極は、ＩＴＯ電流拡散層を介して電気的に接続されるために、収容ビアホール内に設置されており、第１半導体層、発光層、第２半導体層及びＩＴＯ電流拡散層の外側表面には、第１電極と第２電極との短絡ことを防止するための絶縁保護層が被覆され、絶縁保護層には、第１半導体層を接続するための第１電極が設置されている電極収容用窓が開口されているということである。

【0017】

さらに、前記第１電極の半球体構造の表面に露出している一端及び前記第２電極の半球体構造の表面に露出している一端には、ホットメルト導電性材料が設置されている。

【0018】

上記解決手段を用いる有益な効果は、ホットメルト導電性材料で、球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの電気的接続効果を効果的に向上させることができるということである。

【0019】

さらに、前記第２電極が磁性材料であるか、又は、前記第２電極の表面の一部が磁性材料でコーティングされている。

【0020】

上記解決手段を用いる有益な効果は、磁性材料により、第２電極が磁性を持ち、物質移動の効率及び精度の向上に有利であるということである。

【0021】

さらに、前記支持構造体の材料は、ＳｉＯ２又は透明な固体樹脂である。

【0022】

上記解決手段を用いる有益な効果は、光を出射しやすいということである。

【0023】

球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの製造方法は、
基板に、発光構造層と支持構造層とを順番に形成するステップと、
エッチング工程により、前記支持構造層上に、半球体構造かつ透明構造である支持構造体をエッチングするするステップと、
前記基板を上下裏返して剥離し、エッチング工程により、前記発光構造層を半球体構造にエッチングするステップと、
前記発光構造層が形成された半球体構造に穴を開けて、電極収容ビアホールを得るステップと、
前記発光構造層の外側表面に被覆される、かつ、前記電極収容ビアホールの内側表面にも被覆される絶縁保護層を堆積するステップと、
前記絶縁保護層上に電極収容用窓をエッチングするステップと、
第１電極及び第２電極を堆積するステップと、を含む。

【0024】

従来技術と比べて、技術案の有益な効果は、発光構造体を製造した上に、透明な支持構造体をさらに製造して、発光構造体、支持構造体及び絶縁保護層で所定サイズの球形構造を構成するとともに、球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの正常な発光を保証するということである。

【0025】

マイクロＬＥＤ表示パネルは、
第１接続線及び第２接続線が設置されているバックプレーンと、
請求項１～請求項７のいずれか１項に記載の球形フリップチップ型マイクロＬＥＤであって、前記球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの第１電極及び第２電極がそれぞれ前記第１接続線及び前記第２接続線に電気的に接続される球形フリップチップ型マイクロＬＥＤと、を含む。

【0026】

従来技術と比べて、本技術案の有益な効果は、球形フリップチップ型マイクロＬＥＤに、発光構造体を設置した上に、透明な支持構造体も設置し、発光構造体、支持構造体及び絶縁保護層で所定サイズの球形構造を構成するとともに、球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの正常な発光を保証するということである。

【0027】

さらに、前記バックプレーンには、前記球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの大きさとマッチングする複数の搭載ウェルが設置され、前記搭載ウェル内には、前記第２電極にマッチングする磁性金属パッドが設置されている。

【0028】

上記解決手段を用いる有益な効果は、球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの正確な位置合わせが容易になるということである。

【0029】

さらに、前記半球体構造の表面に露出している前記第１電極の一端及び前記半球体構造の表面に露出している前記第２電極の一端には、ホットメルト導電性材料が設置され、前記バックプレーンの搭載ウェルには、前記第１電極及び第２電極に対応する第１金属チャネル及び第２金属チャネルが設置され、前記第１電極は、前記第１金属チャネルに対応して設置され、前記第２電極は、前記第２金属チャネルに対応して設置される。

【0030】

上記解決手段を用いる有益な効果は、接続しやすく、製造工程を最適化するのに役立つ。

【0031】

さらに、前記第１金属チャネルの深さは、第１電極の前記半球体構造の表面以外に露出している厚さよりも小さく、前記第１金属チャネルの深さは前記第１電極上のホットメルト導電性材料の厚さよりも大きく、前記第２金属チャネルの深さは半球体構造の表面以外に露出している前記第２電極の厚さよりも小さく、前記第２金属チャネルの深さは前記第２電極上のホットメルト導電性材料の厚さよりも大きい。

【0032】

上記解決手段を用いる有益な効果は、効果的な電気的接続を保証するとともに、ホットメルト導電性材料が融解した後にオーバーフローすることを防止することにより、短絡を回避するということである。

【0033】

さらに、前記第１電極は、いくつかの非連続的な突出部位を含み、前記第１金属チャネルは、連続的な環状金属チャネルである。

【0034】

上記解決手段を用いる有益な効果は、より一層短絡を回避するということである。

【0035】

さらに、前記第１接続線及び前記第２接続線は、前記バックプレーン内に設置され、前記第１金属チャネル及び前記第２金属チャネルは、前記搭載ウェル内に設置され、前記第１接続線及び前記第２接続線は、前記第１金属チャネル及び前記第２金属チャネルに露出している。

【0036】

上記解決手段を用いる有益な効果は、バックプレーンと球形フリップチップ型マイクロＬＥＤとの間の電気的接続が実現されるということである。

【図面の簡単な説明】

【0037】

【図1】本発明の球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの構造模式図である。

【図2】本発明の球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの製造方法において基板と第１半導体層、発光層、第２半導体層との構造模式図である。

【図3】本発明の球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの製造方法において基板と第１半導体層、発光層、第２半導体層、ＩＴＯ電流拡散層との構造模式図である。

【図4】本発明の球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの製造方法において発光構造層及び支持構造層の構造模式図である。

【図5】本発明の球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの製造方法において支持構造層上に半球体構造をエッチングする模式図である。

【図6】本発明の球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの製造方法において発光構造層と支持構造層を裏返す模式図である。

【図7】本発明の球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの製造方法において基板を剥離する構造模式図である。

【図8】本発明の球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの製造方法において基板を剥離した後の構造模式図である。

【図9】本発明の球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの製造方法において発光構造層上に半球体構造をエッチングする模式図である。

【図10】本発明の球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの製造方法において電極収容ビアホールをエッチングする構造模式図である。

【図11】本発明の球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの製造方法において絶縁保護層を堆積する構造模式図である。

【図12】本発明の球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの製造方法において絶縁保護層に対してパターン化処理を行う構造模式図である。

【図13】本発明の球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの製造方法において第１電極及び第２電極を堆積する構造模式図である。

【図14】本発明の球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの製造方法において支持構造層にマスク層を形成する構造模式図である。

【図15】本発明の球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの製造方法においてマスク層に対してパターン化処理を行う構造模式図である。

【図16】本発明の球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの製造方法においてマスク層を介してエッチングを補助する構造模式図である。

【図17】本発明の球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの製造方法において支持構造体に半球体構造を形成する模式図である。

【図18】本発明の表示パネルのバックプレーンの斜視図である。

【図19】本発明の表示パネルのバックプレーンの平面図である。

【図20】本発明の表示パネルの球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの底面図である。

【図21】本発明の物質移動過程に懸濁液を得る模式図である。

【図22】本発明の物質移動過程に球形フリップチップ型マイクロＬＥＤが搭載ウェルに落ち込む模式図である。

【図23】本発明の物質移動が完了した後の表示パネルの構造模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0038】

本発明の目的、技術案及び利点をより明瞭、明確にするために、以下、図面を参照しながら、例を挙げて本発明についてさらに説明する。本明細書に説明する具体的な実施例は、本発明を解釈するためにのみ使用され、本発明を限定するものではない。

【0039】

なお、本発明の説明において、「中心」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」などの用語によって示される方位又は位置関係は、図面に示される方位又は位置関係に基づいたものであり、本発明の説明及び説明の簡略化を容易にするためのものにすぎず、示される装置又はコンポーネントが、必ずしも特定の方位を有し、特定の方位で構成や操作されることを指示又は暗示することではなく、したがって、本発明を限定するものとして理解することはできない。また、「第１」、「第２」という用語は、説明のために使用されるだけで、相対的な重要性を指示するか又は暗示すると理解することはできない。

【0040】

なお、本発明の説明において、特に明確に定義や限定しない限り、「取り付け」、「接続」、「連結」などの用語は、広義に理解されるべきであり、固定的な接続であっても、着脱可能な接続であっても、又は一体になってもよく、機械的接続であっても、電気的接続であってもよく、直接的に連結しても、中間媒体を介して間接的に連結してもよく、２つのコンポーネントの内部の連通であってもよい。コンポーネントが、別の素子に「固定」又は「設置」されていると見なされる場合、それが直接他のコンポーネント上にあっても、介在するコンポーネントがあってもよい。あるコンポーネントが別の素子に「接続」されていると見なされる場合、それは、別の素子に直接接続されているか、又は、介在する素子が同時に存在する可能性がある。当業者であれば、具体的な状況に応じて、本発明における上記用語の具体的な意味を理解することができる。

【0041】

マイクロＬＥＤは、その卓越した性能により、業界で広く注目されており、市場から歓迎されているが、マイクロＬＥＤのシングルチップの寸法が２０μｍ未満であり、その製造の難易度が非常に大きいため、一般のＬＥＤパッチ方式に従って生産すると、その生産効率が大幅に制限されるため、物質移動技術は、Ｍｉｃｒｏ ＬＥＤアレイを形成する鍵となる。

【0042】

物質移動とは、大量の微小サイズのＭｉｃｒｏ ＬＥＤを基板に移動させて、マイクロＬＥＤアレイを形成し、さらにＬＥＤ表示パネルを形成する過程を言う。従来のＬＥＤチップは、一般に、直方体又は円柱体の構造であり、Ｍｉｃｒｏ ＬＥＤは、移動中に、その形状に制限されて搭載ウェルの外に引っかかり、基板上の搭載ウェルとの正確な位置合わせが困難であり、Ｍｉｃｒｏ ＬＥＤを搭載ウェルに嵌め込めない問題が発生しやすく、移動の歩留まり及び生産効率を大幅に制限した。球形ＬＥＤでこの問題を解決することができる。ＬＥＤを球形構造に製造して、マイクロＬＥＤが移動中に搭載ウェルの外に引っかかることを防止することにより、移動中に、搭載ウェルに正確に位置を合わせることが容易になり、移動歩留まり及び生産効率を効果的に向上させることができ、物質移動の効率を大幅に向上させる。

【0043】

球形ＬＥＤの内部及び動作原理は、通常のＬＥＤとほぼ同じであり、電子と正孔は、Ｎ型半導体層及びＰ型半導体層を介して放出され、発光層で再結合して、光子の形態でエネルギーを放出し、それにより発光機能が実現される。これにより新しい問題が生じ、球形ＬＥＤのエピタキシャル構造上のＰ型半導体層がドーピング濃度に制限されて、Ｎ型半導体層のように厚く成長することができないため、製造中に、球形ＬＥＤのサイズは、薄いＰ型半導体層に依存し、Ｐ型半導体層及びＮ型半導体層のみでは、所定サイズの球形構造を形成することが難しく、半径が極めて小さい球形ＬＥＤしか形成できない。また、Ｎ型半導体層、Ｐ型半導体層及び発光層のみで球形ＬＥＤを形成する場合、このような球形ＬＥＤにおいて、Ｐ型半導体層の厚みを増やすのが難しいため、Ｐ型半導体層と球心との間の距離が大きく、発光層はＰ型半導体層に隣接し、このとき、発光層と球心との間の距離も大きいため、絶対面積が小さく、したがって発光層の発光面積が制限される。

【0044】

この問題について、本発明は、球形フリップチップ型マイクロＬＥＤ、球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの製造方法、及び表示パネルを提供し、極めて低いコストで所定サイズの球形構造を形成するとともに、球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの正常な発光を保証する。以下、図１～図２３を参照しながら、本発明の技術案について詳細に説明する。

【0045】

なお、一般に、異なる内部構造及び動作方法に応じて、ＬＥＤチップは、横方向チップ、フリップチップ型のチップ及び垂直チップに分類でき、本発明に関するマイクロＬＥＤは、フリップチップに属し、主に、球形ＬＥＤの内部構造に対して対応する改良を行ったものである。

【0046】

図１に示すように、球形フリップチップ型マイクロＬＥＤは、発光構造体１、第１電極３、第２電極４及び絶縁保護層５を含む。第１電極３及び第２電極４は、それぞれ発光構造体１に電気的に接続され、絶縁保護層５は発光構造体１の表面に被覆される。ここでの被覆とは、全部被覆又は一部被覆を意味する。

【0047】

発光構造体１は、球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの本体機能構造であり、発光構造体１によって発光が実現され、第１電極３及び第２電極４の作用は、発光構造体１と、外部制御信号及び／又は外部電源とを接続することであり、絶縁保護層５は、第１電極３と第２電極４との間に短絡が発生することを防止するために用いられる。以上は、従来技術における球形ＬＥＤ構造であり、本技術案は、発光構造体１の発光原理に対する改良を行わず、発光構造体１の具体的な発光原理は、先行技術の記載を参考することができる。

【0048】

従来技術より優れているのは、本発明の球形フリップチップ型マイクロＬＥＤは、発光構造体１、第１電極３、第２電極４及び絶縁保護層５以外に、支持構造体２をさらに含み、特に、支持構造体２は、透明構造であり、光線を出射するために用いられる。具体的には、支持構造体２の材料は、ＳｉＯ２又は透明な固体樹脂である。対応して、絶縁保護層５は、発光構造体１及び／又は支持構造体２の表面に被覆され、発光構造体１、支持構造体２及び絶縁保護層５は、球体構造を構成する。

【0049】

発光構造体１のＰ型半導体層のドーピング濃度に制限され、十分な厚さの発光構造層１０８を直接エピタキシャル生成させることは困難であり、発光構造層１０８をエッチングして球形ＬＥＤチップを得ることがより困難となる。したがって、本発明は、発光機能を実現するために発光構造体１を設置する以外に、さらに、創造的に支持構造体２を設置し、Ｐ型半導体層の厚みを増やし難いという欠陥を支持構造体２で補う。一方、発光構造体１で発光機能を実現し、他方、支持構造体２、発光構造体１及び絶縁保護層５で所定サイズの球形構造を形成することにより、極めて低いコストで完全な球形構造を形成することができる。

【0050】

図１に示すように、具体的には、発光構造体１は、第１半導体層１０１、発光層１０２及び第２半導体層１０３を含み、発光層１０２は、第１半導体層１０１と第２半導体層１０３との間に位置し、第１電極３は第１半導体層１０１に電気的に接続され、第２電極４は第２半導体層１０３に電気的に接続され、ここで、第１半導体層１０１はＮ型半導体層であり、第２半導体層１０３はＰ型半導体層である。電子と正孔は、第１半導体層１０１及び第２半導体層１０３を介して発光層１０２に放出され、電子と正孔は発光層１０２で再結合して、光子の形態でエネルギーを放出し、それにより発光機能が実現される。

【0051】

支持構造体２の存在により、第２半導体層１０３の厚みを増やし難いため、第２半導体層１０３から球心までの距離が大きいことになっても、第２半導体層１０３に隣接する発光層１０２を球心まで近づけること、さらには球心に位置するようすることができ、それにより、発光層１０２の絶対面積を小さくすることができ、その発光面積を大きくするのに有利である。

【0052】

好ましくは、発光構造体１の密度は、支持構造体２の密度よりも大きく、即ち、支持構造層２０１の密度は、第１半導体層１０１、発光層１０２、第２半導体層１０３及びＩＴＯ電流拡散層１０４が１つの全体としての全体密度よりも大きい。発光構造体１の密度が支持構造体２の密度よりも大きいため、フリップチップ型マイクロＬＥＤ全体がだるま状に似た構造を形成し、それにより、前記球形ＬＥＤは、発光構造体１が下方にありかつ支持構造体２が上方にある姿勢を維持する傾向があり、液体を組み立てる時に、電極を有する半球がバックプレーン上の搭載ウェルに落ち込むようにするのに有利であり、それにより、液体の組み立ての歩溜まり及び移動効率を向上させる。また、初回搭載時にミスマッチングが発生したとしても、発光構造体１の密度が支持構造体２の密度よりも大きいことから、振動するだけで、ミスマッチングされた球形ＬＥＤチップがバックプレーンから分離されて、正確な位置になるようにすることができ、歩溜まりを向上させるという効果が達成される。

【0053】

図２１及び図２２を参照して分かるように、上記構造の球形ＬＥＤを使用してディスプレイを組み立てるとき、流体移動を介してより高効率な物質移動を実現することができる。球形フリップチップ型マイクロＬＥＤが懸濁液からバックプレーン７の表面に落ち込む過程において、発光構造体１の密度が支持構造体２の密度よりも大きいため、発光構造体１の半球体構造がバックプレーン７と接触することを維持でき、懸濁液に伴って緩慢に水平移動するとき、球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの発光構造体１がある半球体構造がバックプレーン７上の溝に落ち込むのに有利であり、球形フリップチップ型マイクロＬＥＤとバックプレーン７とのボンディングが容易になる。

【0054】

具体的には、第１半導体層１０１の材料はｎ－ＧａＮであり、第２半導体層１０３の材料はｐ－ＧａＮであり、発光層１０２の材料はＩｎＧａＮ又はＩｎＮであり、第１電極３の材料はＩＴＯであり、絶縁保護層５の材料はシリカである。これ以外に、第１半導体層１０１の材料は、Ｎ型ガリウム砒素及びＮ型りん化銅などのうちの１つであり、第２半導体層１０３の材料は、Ｐ型ガリウム砒素及びＰ型りん化銅などの材料のうちの１つを含み、発光層１０２の材料は、窒化インジウムガリウムアルミニウム、ガリウム砒素、ヒ化アルミニウムガリウム、インジウムガリウムリン、リン化インジウムヒ素或いはインジウムガリウムヒ素のうちの１つ又は複数であり、第１電極３の材料は、チタン、アルミニウム、ニッケル及びその合金のうちの１つ又はその任意の組合せを含む実現形態を採用してもよい。なお、上記材料は、実施形態の１つにすぎず、第１半導体層１０１、第２半導体層１０３、発光層１０２、第１電極３及び絶縁保護層５の材料を限定するものではなく、同じ原理で同じ機能を実現する他の材料も、本発明の実施例の１つであるべきであり、ここでは一一列挙しない。

【0055】

発光構造体１が正常に発光できるようにするため、第１電極３を第１半導体層１０１に電気的に接続する必要があり、同様に、第２電極４を第２半導体層１０３に電気的に接続する必要がある。球形構造において、第１半導体層１０１は球形構造の底部に位置し、第２半導体層１０３は球形構造の中間部に位置するため、第１電極３を複数設置することにより、第１半導体層１０１との効果的な接触面積を向上させることができるが、第２電極４を複数設置することにより、第２半導体層１０との効果的な接触面積を向上させることは困難である。これから分かるように、第２半導体層１０３と第２電極４との効果的な接触面積は、球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの発光効率を制限するボトルネック問題である。

【0056】

図１に示すように、好ましくは、第２半導体層と第２電極４との効果的な接触面積を向上させるために、発光構造体１は、ＩＴＯ電流拡散層１０４をさらに含み、ＩＴＯ電流拡散層１０４は、第２半導体層１０３と支持構造体２との間に設置され、第１電極３は第１半導体層１０１に電気的に接続され、第２電極４はＩＴＯ電流拡散層１０４を介して第２半導体層１０３に電気的に接続される。

【0057】

第２電極４を介して直接第２半導体層１０３に電気的に接続される場合、第２電極４と第２半導体層１０３との間の接続関係は、点と面との接続のように、第２電極４は第２半導体層１０３上の接触点の周囲の正孔のみを活性化することができる。第２電極４は、ＩＴＯ電流拡散層１０４を介して第２半導体層１０３に電気的に接続される場合、ＩＴＯ電流拡散層１０４と第２半導体層１０３との間の接続関係は、面と面との接続のように、第２電極４は、理論上、ＩＴＯ電流拡散層１０４を介して第２半導体層１０３全体にある全ての正孔を活性化することができる。一般的に、ＩＴＯ電流拡散層１０４で第２電極４と第２半導体層１０３との実際の接触面積を大きくすることができ、第２半導体層１０３を介してより多くの正孔を放出するのに有利であり、それにより、発光効率を向上させる。

【0058】

図１に示すように、好ましくは、第１半導体層１０１、発光層１０２、第２半導体層１０３及びＩＴＯ電流拡散層１０４は、半球体構造を形成し、支持構造体２は半球体構造である。球形フリップチップ型マイクロＬＥＤを形成するために、第１半導体層１０１、発光層１０２及び第２半導体層１０３を貫通して電極収容ビアホール１０５が設置されており、電極収容ビアホール１０５は第１半導体層１０１、発光層１０２及び第２半導体層１０３に垂直であり、第２電極４は、電極収容ビアホール１０５内に設置され、第２電極４の一端は、ＩＴＯ電流拡散層１０４に電気的に接続され、第２電極４の他端は、前記半球体構造の表面以外に露出している。

【0059】

絶縁保護層５は、第１半導体層１０１、発光層１０２、第２半導体層１０３及びＩＴＯ電流拡散層１０４の外側表面に被覆され、絶縁保護層５は、さらに、電極収容ビアホール１０５の内側表面に被覆される。絶縁保護層５には、電極収容用窓１０６が開口されており、第１電極３は、電極収容用窓１０６内に設置され、第１電極３の一端は第１半導体層１０１に電気的に接続され、第１電極３の他端は前記半球体構造の表面以外に露出している。

【0060】

第２電極４は、ＩＴＯ電流拡散層１０４を介して電気的に接続されるために、収容ビアホール内に設置されており、第１半導体層１０１、発光層１０２、第２半導体層１０３及びＩＴＯ電流拡散層１０４の外側表面には、第１電極３と第２電極４とが短絡することを防止するための絶縁保護層５が被覆され、絶縁保護層５には、接続第１半導体層１０１を接続するための第１電極３が設置されている電極収容用窓１０６が開口されており、それにより、第１電極３及び第２電極４を介して発光構造体１と外部制御信号及び／又は外部電源とが接続される。

【0061】

より好ましくは、第１半導体層１０１、発光層１０２、第２半導体層１０３及びＩＴＯ電流拡散層１０４の断面面積は、順次大きくなり、第１半導体層１０１、発光層１０２、第２半導体層１０３及びＩＴＯ電流拡散層１０４は、順番に支持構造体２に近づく。このように設置すると、第１電極３及び第２電極４を容易に設置することができ、ＩＴＯ電流拡散層１０４と第２半導体層１０３との密着を保証するとともに、ＩＴＯ電流拡散層１０４の面積を第２半導体層１０３の面積よりも大きくすることができ、第２半導体層１０３上の正孔を最大限に放出するのに有利であり、それにより、発光効率を向上させる。

【0062】

好ましくは、前記半球体構造の表面に露出している前記第１電極の一端及び前記半球体構造の表面に露出している第２電極４の一端には、ホットメルト導電性材料が設置されている。球形フリップチップ型マイクロＬＥＤは、その機能が実際に実現されるためには、バックプレーンに取り付けられて、表示パネルを形成する必要があるため、球形フリップチップ型マイクロＬＥＤとバックプレーンとの間の効果的な電気的接続が鍵であり、ホットメルト導電性材料で、球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの電気的接続の効果を効果的に向上させることができる。

【0063】

好ましくは、第２電極４が磁性材料であるか、又は第２電極４の表面の一部に磁性材料がコーティングされている。磁性材料により、第２電極４が磁性を持ち、物質移動の効率及び精度の向上に有利である。

【0064】

好ましくは、絶縁保護層５にはＤＢＲ構造が設置されている。光線は、第１半導体層１０１、発光層１０２及び第２半導体層１０３の協働によって四方八方に発射されるが、最終的には、支持構造体２を介して出射されるため、絶縁保護層５内にはＤＢＲ構造が設置されており、四方八方に向かう光線をＤＢＲ構造で支持構造体２に集中することができ、発光効率を向上させやすい。また、球面状の発光面は球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの内部の全反射を低減するのに有利であり、したがって、光抽出効率を向上させることができる。なお、ＤＢＲ構造は、光を反射する従来技術であり、当業者に知られている技術案に属する。

【0065】

対応して、球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの製造方法は、
基板６に、発光構造層１０８と支持構造層２０１とを順番に形成するステップと、
エッチング工程により、支持構造層２０１上に、半球体構造かつ透明構造である支持構造体２をエッチングするステップと、
基板６を上下裏返して剥離し、エッチング工程により、発光構造層１０８を半球体構造にエッチングするステップと、
発光構造層１０８が形成された半球体構造に穴を開けて、電極収容ビアホール１０５を得るステップと、
発光構造層１０８の外側表面に被覆される、かつ、電極収容ビアホール１０５の内側表面にも被覆される絶縁保護層５を堆積するステップと、
絶縁保護層５上に電極収容用窓１０６をエッチングするステップと、
電極収容用窓１０６に第１電極３を堆積し、電極収容ビアホール１０５に第２電極４を堆積するステップと、を含む。

【0066】

具体的には、球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの製造方法は、
基板６に、第１半導体層１０１、発光層１０２、第２半導体層１０３、ＴＯ電流拡散層１０４及び支持構造層２０１を順番に形成し、第１半導体層１０１、発光層１０２、第２半導体層１０３、ＩＴＯ電流拡散層１０４で発光構造層１０８が構成され、発光構造層１０８及び支持構造層２０１は下から上に順番に設置されるステップと、
エッチング工程により、支持構造層２０１上に、半球体構造かつ透明構造である支持構造体２をエッチングするステップと、
基板６を上下裏返して剥離し、エッチング工程により、第１半導体層１０１、発光層１０２、第２半導体層１０３及びＩＴＯ電流拡散層１０４で構成された発光構造層１０８を半球体構造にエッチングするステップと、
発光構造層１０８が形成された半球体構造に穴を開けて、電極収容ビアホール１０５を得るステップと、
第１半導体層１０１、発光層１０２、第２半導体層１０３及びＩＴＯ電流拡散層１０４の外側表面に被覆される、かつ、電極収容ビアホール１０５の内側表面にも被覆される絶縁保護層５を堆積するステップと、
絶縁保護層５上に、第１半導体層１０１と対向する位置に位置する電極収容用窓１０６をエッチングするステップと、
電極収容用窓１０６に第１電極３を堆積し、電極収容ビアホール１０５に堆積して第２電極４を堆積し、ただし、第１電極３は電極収容用窓１０６内に設置され、第１電極３の一端は第１半導体層１０１に電気的に接続され、第１電極３の他端は前記半球体構造の表面以外に露出し、第２電極４は電極収容ビアホール１０５内に設置され、第２電極４の一端はＩＴＯ電流拡散層１０４に電気的に接続され、第２電極４の他端は前記半球体構造の表面以外に露出しているステップと、を含む。

【0067】

上記技術案により、発光構造体１を製造した上に、透明な支持構造体２をさらに製造して、極めて低いコストで発光構造体１、支持構造体２及び絶縁保護層５で完全な球形構造を形成するとともに、球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの正常な発光を保証する。

【0068】

以下、上記方法について、図２～図１３を参照しながら、生産工程のフローにしたがって説明する。

【0069】

図２に示すように、まず、基板６に発光構造層１０８及び支持構造層２０１を順番に形成し、発光構造層１０８は、第１半導体層１０１、発光層１０２、第２半導体層１０３及びＩＴＯ電流拡散層１０４を含み、図３に示すように、第１半導体層１０１、発光層１０２、第２半導体層１０３及びＩＴＯ電流拡散層１０４が順番に形成され、図４に示すように、ＩＴＯ電流拡散層１０４に透明構造の支持構造層２０１を形成し、続いて、図５に示すように、エッチング工程により、支持構造体２を１個目の半球にエッチングする。

【0070】

次に、図６に示すように、発光構造層１０８及び支持構造層２０１の全体を裏返して、接合材料８及び接合基板９に置き、図７及び図８に示すように、基板６が剥離されて、発光構造層１０８が露出する。図９に示すように、続いて、エッチング工程により、発光構造層１０８を２個目の半球にエッチングして、発光構造体１を得る。

【0071】

図１０に示すように、エッチング工程によって発光構造体１をエッチングして、第１半導体層１０１、発光層１０２及び第２半導体層１０３を貫通する電極収容ビアホール１０５を取得し、続いて、図１１に示すように、絶縁保護層５を堆積し、好ましくは、発光効率を向上させるために、絶縁保護層５内にＤＢＲ構造が設置され、図１２に示すように、絶縁保護層５に対してパターン化処理を行い、電極収容ビアホール１０５内で絶縁保護層５とＩＴＯ電流拡散層１０４とが接触する部分をエッチングし、かつ電極収容用窓１０６をエッチングし、次に、図１３に示すように、電極収容用窓１０６に第１電極３を堆積し、電極収容ビアホール１０５内に第２電極４を堆積し、最後に、前記接合基板９を剥離して、図１に示すような球形フリップチップ型マイクロＬＥＤを形成する。

【0072】

図１４～図１７に示すように、具体的には、エッチング工程で支持構造体２を１個目の半球にエッチングする具体的な工程は次のとおりである。

【0073】

図１４に示すように、支持構造層２０１にマスク層１０７を形成する。

【0074】

図１５に示すように、マスク層１０７を、半球形又は半楕円形になるようにパターン化処理を行い、マスク層１０７の実際のパターンは、ドライエッチング工程のパラメータにしたがって調整される。

【0075】

図１６に示すように、マスク層１０７のエッチングが完了するまで、エッチング工程を行い、図１７に示すように、支持構造体２に半球体構造を形成する。

【0076】

図１８～図２３に示すように、対応して、表示パネルは、バックプレーン７と、バックプレーン７に設置されている複数の球形フリップチップ型マイクロＬＥＤと、を含む。バックプレーン７には、第１接続線７０４及び第２接続線７０５が設置されており、前記球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの第１電極３及び第２電極４は、それぞれ第１接続線７０４及び第２接続線７０５に電気的に接続される。

【0077】

図１８に示すように、具体的には、バックプレーン７には、前記球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの大きさにマッチングする複数の搭載ウェル７０１が設置されており、搭載ウェル７０１内には第２電極４にマッチングする磁性金属パッドがある。複数の球形フリップチップ型マイクロＬＥＤがバックプレーン７の搭載ウェル７０１に固定されると、マイクロＬＥＤアレイを形成することができる。

【0078】

好ましくは、第２電極４が磁性材料であるか、又は第２電極４の表面の一部に磁性材料がコーティングされており、これに対応して、搭載ウェル７０１内には磁性金属パッドが設置され、第２電極４の磁性は、搭載ウェル７０１に設置されている磁性金属パッドの磁性と反対である。磁力の作用により、移動中に、球形フリップチップ型マイクロＬＥＤを搭載ウェル７０１に吸着しやすく、第２電極４と磁性金属パッドとの効果的な接触を保証することができる。

【0079】

図１９及び図２０に示すように、球形フリップチップ型マイクロＬＥＤ１０とバックプレーン７との間のより効果的な電気的接続を実現できるために、前記半球体構造の表面に露出している第１電極３の一端および前記半球体構造の表面に露出している第２電極４の一端には、ホットメルト導電性材料が設置されている。それに対応して、バックプレーン７の搭載ウェル７０１には、第１電極３及び第２電極４に対応する第１金属チャネル７０２及び第２金属チャネル７０３が設置されている。搭載時に、第１電極３は第１金属チャネル７０２に対応し、第２電極４は第２金属チャネル７０３に対応する。

【0080】

本発明に係る表示パネルにおいて、第１電極３、第２電極４、第１接続線７０４、第２接続線７０５、搭載ウェル７０１、第１金属チャネル７０２、第２金属チャネル７０３及び磁性金属パッドなどのコンポーネントは、いずれも球形フリップチップ型マイクロＬＥＤ１０とバックプレーン７との間のより効果的な電気的接続を実現するためのものである。第１接続線７０４及び第２接続線７０５は、バックプレーン７に内蔵され、第１金属チャネル７０２及び第２金属チャネル７０３は搭載ウェル７０１内に形成され、第１接続線７０４及び第２接続線７０５は第１金属チャネル７０２及び第２金属チャネル７０３に露出されている。搭載時に、第１電極３は、第１金属チャネル７０２内に嵌め込められるだけで、第１接続線７０４との電気的接続が実現され、第２電極４は、第２金属チャネル７０３内に嵌め込められるだけで、第２接続線７０５との電気的接続が実現される。特に、搭載ウェル７０１には、さらに、磁力でより正確な物質移動を行うための磁性金属パッドが設置されている。

【0081】

球形フリップチップ型マイクロＬＥＤのボンディングを容易にするために、第１金属チャネル７０２の深さは、第１電極３の半球体構造の表面以外に露出している厚さよりも小さく、第１金属チャネル７０２の深さは第１電極３上のホットメルト導電性材料の厚さよりも大きい。それに対応して、第２金属チャネル７０３の深さは、第２電極４の半球体構造の表面以外に露出している厚さよりも小さく、第２金属チャネル７０３の深さは第２電極４上のホットメルト導電性材料の厚さよりも大きい。

【0082】

半球体構造の表面以外に露出している第１電極３の厚さ、即ち第１電極３の突出部分自体に、第１電極３上のホットメルト導電性材料を加えて突出部分の総厚さを取得し、この厚さが第１金属チャネル７０２の深さよりも大きい場合こそ、第１電極３及び第１電極３上のホットメルト導電性材料は第１接続線７０４に接触することができる。また、第１金属チャネル７０２は第１電極３上のホットメルト導電性材料の厚さよりも大きいため、ホットメルト導電性材料が融解した後にオーバーフローすることを防止することができ、それにより短絡を回避する。

【0083】

図１９及び図２０に示すように、より好ましくは、前記球形フリップチップ型マイクロＬＥＤをバックプレーン７にボンディングする際に、第１電極３上のホットメルト導電性材料が第１金属チャネル７０２からオーバーフローして、第１電極３と第２電極４とが短絡することをさらに防止するために、第１電極３をいくつかの非連続の突出部位として設置することができ、対応して、第１金属チャネル７０２を連続の環状金属チャネルとして設置し、球形フリップチップ型マイクロＬＥＤ１０をボンディングする際に、余分のホットメルト導電性材料を第１電極３の非連続の突出部位間に流してもよい。

【0084】

図２１及び図２２に示すように、表示パネルを組み立てて、繋ぎ合わせる過程において、大量の球形フリップチップ型マイクロＬＥＤ１０を液体環境に入れて懸濁液を取得し、バックプレーン７の搭載ウェル７０１内には磁性金属パッドが設置されている。球形フリップチップ型マイクロＬＥＤ１０の発光構造体１の密度が支持構造体２の密度よりも大きいため、懸濁液の中で、バックプレーン７に落ちたが球形フリップチップ型マイクロＬＥＤ１０の電極付きの発光構造体１が下を向くようにすることができ、懸濁液が水平方向に沿って緩慢に流動すると、第１電極３及び第２電極４が設置されている発光構造体１が形成される半球体構造がバックプレーン７の搭載ウェル７０１に落ち込むことができる。物質移動が完了した後、バックプレーン７及び球形フリップチップ型マイクロＬＥＤ１０の構造は、図２３に示すとおりである。

【0085】

対応して、本発明は、マイクロＬＥＤ表示パネルの移動方法をさらに提供し、当該方法は、次のステップを含む。

【0086】

まず、複数の球形フリップチップ型マイクロＬＥＤを懸濁液に入れ、懸濁液内の球形フリップチップ型マイクロＬＥＤは、発光構造体１の密度が支持構造体２の密度よりも大きいため、第１電極３及び第２電極４が位置する発光構造体１は下を向く。

【0087】

次に、懸濁液にバックプレーン７を入れるとともに、球形フリップチップ型マイクロＬＥＤがバックプレーン７の上方に浮くようにし、ここで、バックプレーン７には複数の搭載ウェル７０１が設置されており、複数の搭載ウェル７０１は搭載ウェル７０１アレイを形成し、搭載ウェル７０１内には磁性金属パッドが設置されており、第２電極４は磁性導電材料であり、第２電極４の磁性は、搭載ウェル７０１に設置されている磁性金属パッドの磁性と反対である。

【0088】

再び、第２電極４と磁性金属パッドとの間の磁力で、球形フリップチップ型マイクロＬＥＤを搭載ウェル７０１内に吸着して、マイクロＬＥＤアレイを形成し、移動を完了する。

【0089】

なお、上記は、球形フリップチップ型マイクロＬＥＤをバックプレーン７に移動するプロセスにすぎず、パッケージングプロセスを含まない。マイクロＬＥＤ表示パネルをワンブロックに形成するには、さらにパッケージングする必要がある。

【0090】

大量の球形フリップチップ型マイクロＬＥＤを懸濁液に入れて、第１電極３及び第２電極４が位置する発光構造体１が下を向くようにし、バックプレーン７には磁性金属パッドが設置されており、磁性金属パッドは、第２電極４と反対の磁性を有し、磁力の作用により、球形フリップチップ型マイクロＬＥＤを搭載ウェル７０１内に吸着し、それにより、球形フリップチップ型マイクロＬＥＤがバックプレーン７の搭載ウェル７０１に正確に位置を合わせる。磁性金属パッドの実現方式は２つあり、１つは、磁性金属パッドとして磁性材料を使用することにより、磁力が直接ある方式であり、１つは、電磁誘導を使用して、電源を入れた後に磁力を生成する方式である。懸濁液が流動する際に、磁性電極の吸着により第２電極４及び第２金属パッドが互いに吸着して、物質移動が完了する。

【0091】

要約すると、本発明は、球形フリップチップ型マイクロＬＥＤ、球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの製造方法、及び表示パネルを提供し、ここで、球形フリップチップ型マイクロＬＥＤは、発光構造体１、支持構造体２、第１電極３、第２電極４及び絶縁保護層５を含み、支持構造体２は透明構造であり、第１電極３及び第２電極４は、それぞれ発光構造体１に電気的に接続され、絶縁保護層５は、発光構造体１及び／又は支持構造体２の表面に被覆され、発光構造体１、支持構造体２及び絶縁保護層５は球体構造を構成する。従来技術と比べて、本技術案の有益な効果は、発光構造体１が設置されている以外に、透明な支持構造体２も設置されており、発光構造体１、支持構造体２及び絶縁保護層５で所定サイズの球形構造を形成するとともに、球形フリップチップ型マイクロＬＥＤの正常な発光を保証するということである。

【0092】

本発明の適用は、上記の例示に限定されず、当業者であれば、上記の説明に基づいて改良又は変更することができ、これらの改良及び変更はいずれも本発明の添付の特許請求書の保護範囲に属することは理解できる。

【符号の説明】

【0093】

発光構造体１、支持構造体２、第１電極３、第２電極４、絶縁保護層５、基板６、バックプレーン７、接合材料８、接合基板９、球形フリップチップ型マイクロＬＥＤ１０、第１半導体層１０１、発光層１０２、第２半導体層１０３、ＩＴＯ電流拡散層１０４、電極収容ビアホール１０５、電極収容用窓１０６、マスク層１０７、発光構造層１０８、支持構造層２０１、搭載ウェル７０１、第１金属チャネル７０２、第２金属チャネル７０３、第１接続線７０４、第２接続線７０５

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【国際調査報告】