DE102020125857A1 - System and method for fabricating a micro LED display - Google Patents
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Abstract
Durch die Verwendung von Chip-für-Chip insbesondere Trenntechnik können Mikro-LED-Anzeigen sehr genau und effizient hergestellt werden. Als erstes wird nach einem Epitaxieprozess der LED-Epi-Wafer zu Mikro-LEDs verarbeitet. Als zweites werden Bindungssubstrate mit Treiberschaltungen für die LED-Epi-Wafer bereitgestellt. Dann kann jeder LED-Chip Chip-für-Chip gleichzeitig oder nacheinander auf dem Substrat befestigt werden, und jeder LED-Chip kann mit Hilfe der Trenntechnik gleichzeitig oder nacheinander übertragen werden. Der LED-Epi-Wafer an sich kann auch als LED-Anzeigesubstrat bereitgestellt werden. Eine Lichtumwandlungsschicht und eine farbbestimmende Schicht können strukturiert und nacheinander auf jedem LED-Chip einzeln ausgebildet werden, um eine LED-Anzeige bereitzustellen.Using chip-by-chip separation technology in particular, micro LED displays can be manufactured very accurately and efficiently. First, after an epitaxy process, the LED epi wafer is processed into micro LEDs. Second, bonding substrates with driver circuits for the LED epi-wafers are provided. Then, each LED chip can be mounted on the substrate chip-by-chip simultaneously or sequentially, and each LED chip can be transferred simultaneously or sequentially using the separation technique. The LED epi wafer itself can also be provided as an LED display substrate. A light-conversion layer and a color-determining layer can be patterned and formed individually on each LED chip in sequence to provide an LED display.
Description
GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION
Die Erfindung bezieht sich auf ein Mikro-LED-Anzeigefeld und ein Verfahren zur Herstellung des Mikro-LED-Anzeigefelds. Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Herstellung des Mikro-LED-Felds. Jedoch ist zur Kenntnis zu nehmen, dass die Erfindung einen viel breiteren Anwendungsbereich hat.The invention relates to a micro LED display panel and a method for manufacturing the micro LED display panel. The invention also relates to an apparatus for manufacturing the micro LED array. However, it is to be appreciated that the invention has a much broader scope of application.
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Die Mikro-LED, nach der konventionellen TFT-LCD-Anzeige und der OLED-Anzeige, gilt als die nächste hochtechnologische Anzeige. Zu den Vorteilen der Mikro-LED, die von der konventionellen LED übernommen wurden, gehören ein niedriger Stromverbrauch, hohe Helligkeit, kurze Reaktionszeit und lange Lebensdauer. Der 55-Zoll-Kristall-LED-Fernseher, der mit Mikro-LEDs bestückt ist, wurde 2012 von Sony angekündigt und hergestellt, in dem mehr als sechs Millionen Mikro-LEDs als hochauflösende Pixel verwendet wurden mit Millionen von Kontraststufen, mehr als 140% NTSC, kein Problem mit der Reaktionszeit im Vergleich zu LCD-Anzeigen und auch kein Problem mit der Lebensdauer im Vergleich zu OLED-Anzeigen. Die Technologien der Mikro-LED-Anzeige bestehen darin, die Größe des LED-Chips auf 1% des konventionellen LED-Chips zu verkleinern, einzelne Mikro-LEDs in hochauflösende Anzeigen zu integrieren, den Pitch zwischen zwei Mikro-LEDs vom mm in den Mikro-Meter-Maßstab zu verkleinern, jedes Pixel einzeln anzusprechen und jede einzelne Mikro-LED eines Mikro-LED-Arrays anzusteuern.The micro-LED, after the conventional TFT-LCD display and the OLED display, is considered to be the next high-tech display. The advantages of micro-LED, inherited from conventional LED, include low power consumption, high brightness, short response time and long lifespan. The 55-inch crystal LED TV equipped with micro-LEDs was announced and manufactured by Sony in 2012, in which more than six million micro-LEDs were used as high-definition pixels with millions of levels of contrast, more than 140% NTSC, no response time issue compared to LCD displays, and also no lifespan issue compared to OLED displays. The technologies of micro LED display are reducing the size of LED chip to 1% of conventional LED chip, integrate single micro LED into high definition display, change the pitch between two micro LED from mm to micro -meter scale, address each pixel individually, and drive each individual micro-LED in a micro-LED array.
Für jede einzelne Mikro-LED kann der konventionelle Herstellungsprozess jedoch nicht für die Massenproduktion angepasst werden, da Millionen von Mikro-LEDs in einer Anzeige nur schwer effizient vom Substrat auf die Anzeige übertragen werden können; das ist das Massentransferproblem.However, for each individual micro-LED, the conventional manufacturing process cannot be adapted for mass production, as millions of micro-LEDs in a display are difficult to efficiently transfer from the substrate to the display; this is the mass transfer problem.
Um dieses Problem zu lösen, wurden mehrere Ansätze vorgeschlagen. In einem US-Patent mit der Patentnummer
Um das Massentransferproblem zu lösen, insbesondere um RGB-LED-Chips auf ein Bindungssubstrat zu übertragen, besteht eine Lösung darin, nur LED-Chips auf Nitridbasis auf das Bindungssubstrat zu übertragen. Allerdings können LEDs auf Nitridbasis kein rotes Licht liefern, so dass die volle Farbe einer Mikro/Mini-LED-Anzeige nicht erreicht werden kann.To solve the mass transfer problem, especially to transfer RGB LED chips to a bonding substrate, one solution is to transfer only nitride-based LED chips to the bonding substrate. However, nitride-based LEDs cannot provide red light, so the full color of a micro/mini LED display cannot be achieved.
Dementsprechend ist es notwendig, eine industriell und kommerziell praktikable Lösung für das Massentransferproblem für die Herstellung von Mikro-LEDs zu finden.Accordingly, there is a need to find an industrially and commercially viable solution to the mass transfer problem for the fabrication of micro LEDs.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGBRIEF SUMMARY OF THE INVENTION
Das Ziel dieser Erfindung ist es, eine kommerziell und industriell praktikable Lösung für die Herstellungsverfahren einer Mikro-LED-Anzeige, eine Mikro-LED-Anzeige und eine Vorrichtung zur Herstellung einer Mikro-LED-Anzeige bereitzustellen.The aim of this invention is to provide a commercially and industrially practical solution for the manufacturing processes of a micro LED display, a micro LED display and an apparatus for manufacturing a micro LED display.
Dementsprechend bietet die Erfindung daher ein Verfahren zum Herstellen eines Anzeigefelds, das Schritte umfasst zur Bereitstellung eines ersten Substrats mit einer ersten Vielzahl von Leuchtdiodenchips darauf, wobei für jeden ersten Leuchtdiodenchip der ersten Vielzahl von Leuchtdiodenchips ein Paar ohmscher Elektroden auf jedem der ersten Leuchtdiodenchips gebildet wird, wobei jede Leuchtdiode Licht mit einer ersten Wellenlänge emittiert; Bereitstellen eines zweiten Substrats mit darauf befindlichen Treiberschaltungen [driving circuits] für die Anzeigetafel und einer Vielzahl von gepaarten Bondkontaktstellen; Wenden des ersten Substrats, um die erste Vielzahl von Leuchtdiodenchips mit der Vielzahl der gepaarten Bondkontaktstellen zu verbinden; Trennen der ersten Vielzahl von Leuchtdiodenchips von dem ersten Substrat; und Aufheizen des zweiten Substrats, so dass die erste Vielzahl von Leuchtdiodenchips auf dem zweiten Substrat befestigt wird.Accordingly, the invention therefore provides a method of manufacturing a display panel, comprising the steps of providing a first substrate having a first plurality of light emitting diode chips thereon, wherein for each first light emitting diode chip of the first plurality of light emitting diode chips, a pair of ohmic electrodes is formed on each of the first light emitting diode chips, each light emitting diode emitting light at a first wavelength; providing a second substrate having display panel driving circuits thereon and a plurality of mating bond pads; flipping the first substrate to connect the first plurality of light emitting diode chips to the plurality of mating bond pads; separating the first plurality of light emitting diode chips from the first substrate; and heating the second substrate such that the first plurality of light emitting diode chips are mounted on the second substrate.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann das erste Substrat Saphir oder SiC sein, und die erste Vielzahl von Leuchtdiodenchips enthält III-Nitrid zur Emission von UV-, blauem oder grünem Licht. Der Trennschritt wird durch LASER-Belichtung durchgeführt, wenn das erste Substrat Saphir oder SiC ist.In a preferred embodiment, the first substrate may be sapphire or SiC and the first plurality of light emitting diode chips contains III-Nitride for UV, blue or green light emission. The separation step is performed by LASER exposure when the first substrate is sapphire or SiC.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann das erste Substrat auch ein Band sein, und die erste Vielzahl von Leuchtdiodenchips enthält III-Arsenid oder III-Phosphid zur Emission von rotem Licht. Der Trennschritt wird durch Drücken der Vorderseite des ersten Substrats ohne die Vielzahl von Leuchtdiodenchips durchgeführt, wenn das erste Substrat das Band ist.In a preferred embodiment, the first substrate may also be a tape and the first plurality of light emitting diode chips contains III arsenide or III phosphide to emit red light. the Separating step is performed by pressing the front side of the first substrate without the plurality of light emitting diode chips when the first substrate is the tape.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann das zweite Substrat PCB, Silizium, Siliziumkarbid oder Keramik sein. Das Keramiksubstrat kann AlN oder Aluminiumoxid (Al2O3) enthalten.In a preferred embodiment, the second substrate may be PCB, silicon, silicon carbide, or ceramic. The ceramic substrate can contain AlN or aluminum oxide (Al2O3).
In einer bevorzugten Ausführungsform kann das zweite Substrat GaAs sein und enthält eine zweite Vielzahl von Leuchtdiodenchips, wobei jeder zweite Leuchtdiodenchip der zweiten Vielzahl von Leuchtdiodenchips, Licht mit einer zweiten Wellenlänge emittiert, die länger als die erste Wellenlänge ist.In a preferred embodiment, the second substrate may be GaAs and includes a second plurality of light emitting diode chips, wherein each second light emitting diode chip of the second plurality of light emitting diode chips emits light at a second wavelength that is longer than the first wavelength.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Treiberschaltung ein aktives Schaltungsarray oder ein passives Schaltungsarray sein. Die aktive Schaltung enthält eine Vielzahl von Transistoren zur Ansteuerung der Vielzahl von Leuchtdiodenchips.In a preferred embodiment, the driver circuit can be an active circuit array or a passive circuit array. The active circuit contains a multiplicity of transistors for driving the multiplicity of light-emitting diode chips.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein erster Pitch in der ersten Vielzahl von Leuchtdiodenchips auf dem ersten Substrat gleich einem zweiten Pitch in der Vielzahl von gepaarten Bondkontakten auf dem zweiten Substrat. Der Wende-Schritt wird durchgeführt, um die erste Vielzahl von Leuchtdiodenchips auf die Vielzahl von gepaarten ohmschen Elektroden auszurichten. Der Trennschritt wird blockweise bei jedem der ersten Leuchtdiodenchips durchgeführt.In a preferred embodiment, a first pitch in the first plurality of light emitting diode chips on the first substrate is equal to a second pitch in the plurality of mating bond pads on the second substrate. The flipping step is performed to align the first plurality of light emitting diode chips with the plurality of paired ohmic electrodes. The separating step is performed in blocks for each of the first light-emitting diode chips.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein erster Pitch in der ersten Vielzahl von Leuchtdiodenchips auf dem ersten Substrat kleiner als ein zweiter Pitch in der Vielzahl von gepaarten Bondkontaktstellen auf dem zweiten Substrat. Der Wendeschritt wird durchgeführt, um einen der ersten Vielzahl von Leuchtdiodenchips auf eine der Vielzahl von gepaarten ohmschen Elektroden auszurichten, und dann wird der Trennschritt durchgeführt.In a preferred embodiment, a first pitch in the first plurality of light emitting diode chips on the first substrate is smaller than a second pitch in the plurality of mating bond pads on the second substrate. The turning step is performed to align one of the first plurality of light emitting diode chips with one of the plurality of paired ohmic electrodes, and then the separating step is performed.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird eine Leuchtstoffschicht [phosphor layer] auf der ersten Vielzahl von Leuchtdiodenchips gebildet, um Licht mit einer dritten Wellenlänge, die länger als die erste Wellenlänge ist, zu liefern, nachdem die LED-Chips auf das Bindungssubstrat übertragen wurden.In a preferred embodiment, a phosphor layer is formed on the first plurality of light emitting diode chips to provide light having a third wavelength longer than the first wavelength after the LED chips have been transferred to the bonding substrate.
In einer bevorzugten Ausführungsform, liefert Licht mit der dritten Wellenlänge und der ersten Wellenlänge weißes Licht. Das Verfahren kann ferner einen Schritt umfassen, ein drittes transparentes Substrat auf dem zweiten Substrat aufzubringen, mit einem Farbfilter daurauf, nach dem genannten Umformungsschritt [reflowing step].In a preferred embodiment, light having the third wavelength and the first wavelength provides white light. The method may further comprise a step of depositing a third transparent substrate on the second substrate, with a color filter on top, after said reflowing step.
Die vorliegende Erfindung sieht auch eine Anzeigetafel vor, die ein GaAs-Substrat mit einer darauf befindlichen Treiberschaltung für die Anzeigetafel und eine Vielzahl von gepaarten Bondkontaktstellen umfasst, wobei das genannte GaAs-Substrat eine Vielzahl von Chips mit roten Leuchtdioden und eine Vielzahl von Chips mit GaN-Leuchtdioden enthält, die elektrisch an der Vielzahl von gepaarten Bondkontaktstellen angebunden sind.The present invention also provides a display panel comprising a GaAs substrate having display panel drive circuitry thereon and a plurality of mating bond pads, said GaAs substrate having a plurality of red light emitting diode chips and a plurality of GaN chips includes light emitting diodes electrically coupled to the plurality of mating bond pads.
Die vorliegende Erfindung bietet auch eine Anzeigetafel, umfassend ein Bindungssubstrat mit Treiberschaltungen und einer Vielzahl von gepaarten Kontaktierungselektroden darauf; eine Vielzahl von GaN-Leuchtdiodenchips, die jeweils an der Vielzahl von gepaarten Kontaktierungselektroden elektrisch angebunden sind; eine Leuchtstoffschicht, strukturiert als eine Vielzahl von Bereichen, wobei diese geeignet sind, die Vielzahl von GaN-Leuchtdiodenchips jeweils zu bedecken; und ein transparentes Substrat mit einer Farbfilterschicht darauf, um sich an der Vielzahl von GaN-Leuchtdiodenchips jeweils auszurichten.The present invention also provides a display panel comprising a bonding substrate having driver circuits and a plurality of paired bonding electrodes thereon; a plurality of GaN light emitting diode chips electrically connected to the plurality of paired bonding electrodes, respectively; a phosphor layer structured as a plurality of regions capable of covering the plurality of GaN light emitting diode chips, respectively; and a transparent substrate having a color filter layer thereon to align with the plurality of GaN light emitting diode chips, respectively.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Bindungssubstrat PCB, Silizium, Siliziumkarbid oder Keramik sein. Das Keramiksubstrat kann AlN oder Aluminiumoxid (Al2O3) enthalten.In a preferred embodiment, the bonding substrate may be PCB, silicon, silicon carbide, or ceramic. The ceramic substrate can contain AlN or aluminum oxide (Al2O3).
In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Treiberschaltung ein aktives Schaltungsarray oder ein passives Schaltungsarray sein. Die aktive Schaltung umfasst eine Vielzahl von Transistoren zur Ansteuerung der Vielzahl von Leuchtdiodenchips.In a preferred embodiment, the driver circuit can be an active circuit array or a passive circuit array. The active circuit includes a multiplicity of transistors for driving the multiplicity of light-emitting diode chips.
Die vorliegende Erfindung bietet auch ein Verfahren zur Herstellung einer Anzeigetafel, das Schritte umfasst zur Bereitstellung eines Saphirsubstrats mit einer Vielzahl von GaN-Leuchtdiodenchips darauf, wobei jeder der Vielzahl von GaN-Leuchtdiodenchips eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode aufweist; Bereitstellung eines Bindungssubstrats mit Treiberschaltungen und einer Vielzahl von gepaarten Kontaktierungselektroden darauf; Übertragung einer Vielzahl von GaN-Leuchtdiodenchips auf die Vielzahl von gepaarten Kontaktierungselektroden; Bereitstellung einer Leuchtstoffschicht auf jede der Vielzahl von GaN-Leuchtdiodenchips; und Aufbringen eines transparenten Substrats mit einem Farbfilter darauf auf das Bindungssubstrat, so dass der Farbfilter an der Vielzahl von GaN-Leuchtdiodenchips ausgerichtet ist.The present invention also provides a method of manufacturing a display panel, comprising the steps of providing a sapphire substrate having a plurality of GaN light emitting diode chips thereon, each of the plurality of GaN light emitting diode chips having a first electrode and a second electrode; providing a bonding substrate having driver circuits and a plurality of paired bonding electrodes thereon; transferring a plurality of GaN light emitting diode chips onto the plurality of paired bonding electrodes; providing a phosphor layer on each of the plurality of GaN light emitting diode chips; and applying a transparent substrate having a color filter thereon to the bonding substrate such that the color filter is aligned with the plurality of GaN light emitting diode chips.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Bindungssubstrat PCB, Silizium, Siliziumkarbid oder Keramik sein. Das Keramiksubstrat kann AlN oder Aluminiumoxid (Al2O3) enthalten.In a preferred embodiment, the bonding substrate may be PCB, silicon, silicon carbide, or ceramic. The ceramic substrate can contain AlN or aluminum oxide (Al2O3).
In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Treiberschaltung ein aktives Schaltungsarray oder ein passives Schaltungsarray sein. Die aktive Schaltung enthält eine Vielzahl von Transistoren zur Ansteuerung der Vielzahl von Leuchtdiodenchips.In a preferred embodiment, the driver circuit can be an active circuit array or a passive circuit array. The active circuit contains a multiplicity of transistors for driving the multiplicity of light-emitting diode chips.
Die vorliegende Erfindung liefert auch eine Anzeigetafel, die ein Saphirsubstrat mit einer Vielzahl von GaN-Leuchtdiodenchips darauf umfasst, wobei jeder der Vielzahl von GaN-Leuchtdiodenchips eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode aufweist; eine erste dielektrische Schicht auf dem genannten Saphirsubstrat, wobei die ersten Elektroden und die zweiten Elektroden freiliegen; eine erste transparente leitfähige Schicht, die als eine erste Vielzahl von Signalleitungen strukturiert ist, auf der ersten dielektrischen Schicht, um eine elektrische Verbindung mit einer Reihe der ersten Elektroden der Vielzahl der GaN-Leuchtdiodenchips herzustellen; eine zweite dielektrische Schicht auf der genannten ersten dielektrischen Schicht und der genannten ersten transparenten leitfähigen Schicht, wobei die zweite Elektrode freiliegt; eine zweite transparente leitfähige Schicht, strukturiert als eine zweite Vielzahl von Signalleitungen, auf der zweiten dielektrischen Schicht, um eine elektrische Verbindung mit einer Spalte der zweiten Elektroden der Vielzahl der GaN-Leuchtdioden herzustellen; eine Passivierungsschichtdecke, die die genannte zweite dielektrische Schicht und die genannte zweite transparente leitfähige Schicht bedeckt; eine Leuchtstoffschicht, die als eine Vielzahl von Bereichen strukturiert ist, die geeignet sind, die Vielzahl der GaN-Leuchtdiodenchips zu bedecken, auf der Passivierungsschicht; und ein transparentes Substrat mit einer Farbfilterschicht darauf, um die Vielzahl der GaN-Leuchtdiodenchips zu bedecken und auf diese auszurichten.The present invention also provides a display panel comprising a sapphire substrate having a plurality of GaN light emitting diode chips thereon, each of the plurality of GaN light emitting diode chips having a first electrode and a second electrode; a first dielectric layer on said sapphire substrate with the first electrodes and the second electrodes exposed; a first transparent conductive layer patterned as a first plurality of signal lines on the first dielectric layer to electrically connect to a row of the first electrodes of the plurality of GaN light emitting diode chips; a second dielectric layer on said first dielectric layer and said first transparent conductive layer with the second electrode exposed; a second transparent conductive layer patterned as a second plurality of signal lines on the second dielectric layer to electrically connect to a column of the second electrodes of the plurality of GaN light emitting diodes; a passivation layer blanket covering said second dielectric layer and said second transparent conductive layer; a phosphor layer patterned as a plurality of regions adapted to cover the plurality of GaN light emitting diode chips on the passivation layer; and a transparent substrate having a color filter layer thereon to cover and align the plurality of GaN light emitting diode chips.
Die vorliegende Erfindung sieht auch ein Verfahren zur Herstellung einer Anzeigetafel vor, das folgende Schritte umfasst: Bereitstellen eines Saphirsubstrats mit einer Vielzahl von GaN-Leuchtdiodenchips darauf, wobei jeder der Vielzahl von GaN-Leuchtdiodenchips eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode aufweist; Bilden einer ersten dielektrischen Schicht auf dem Saphirsubstrat und der Vielzahl von GaN-Leuchtdiodenchips; Exponieren der ersten Elektroden und der zweiten Elektroden; Ausbilden einer ersten transparenten leitfähigen Schicht auf der ersten dielektrischen Schicht; Strukturieren der ersten transparenten leitfähigen Schicht zu einer ersten Vielzahl von Signalleitungen, um eine elektrische Verbindung mit einer Reihe der ersten Elektroden der Vielzahl von GaN-Leuchtdiodenchips herzustellen; Ausbilden einer zweiten dielektrischen Schicht auf der ersten dielektrischen Schicht und der ersten strukturierten transparenten leitfähigen Schicht; Exponieren der zweiten Elektroden; Bilden einer zweiten transparenten leitfähigen Schicht auf der zweiten dielektrischen Schicht; Strukturieren der zweiten transparenten leitfähigen Schicht zu einer zweiten Vielzahl von Signalleitungen, um eine elektrische Verbindung mit einer Spalte der zweiten Elektroden der Vielzahl von GaN-Leuchtdiodenchips herzustellen; Bilden einer Passivierungsschicht, um die zweite strukturierte transparente leitfähige Schicht und die zweite dielektrische Schicht zu bedecken; Bereitstellen einer Leuchtstoffschicht auf der Passivierungsschicht; und Aufbringen eines transparenten Substrats mit einer Farbfilterschicht darauf an das Saphirsubstrat, so dass der Farbfilter an der Vielzahl von GaN-Leuchtdiodenchips ausrichtet wird.The present invention also provides a method of manufacturing a display panel, comprising the steps of: providing a sapphire substrate having a plurality of GaN light emitting diode chips thereon, each of the plurality of GaN light emitting diode chips having a first electrode and a second electrode; forming a first dielectric layer on the sapphire substrate and the plurality of GaN light emitting diode chips; exposing the first electrodes and the second electrodes; forming a first transparent conductive layer on the first dielectric layer; patterning the first transparent conductive layer into a first plurality of signal lines to electrically connect to a row of the first electrodes of the plurality of GaN light emitting diode chips; forming a second dielectric layer on the first dielectric layer and the first patterned transparent conductive layer; exposing the second electrodes; forming a second transparent conductive layer on the second dielectric layer; patterning the second transparent conductive layer into a second plurality of signal lines to electrically connect to a column of the second electrodes of the plurality of GaN light emitting diode chips; forming a passivation layer to cover the second patterned transparent conductive layer and the second dielectric layer; providing a phosphor layer on the passivation layer; and attaching a transparent substrate having a color filter layer thereon to the sapphire substrate so that the color filter is aligned with the plurality of GaN light emitting diode chips.
Die vorliegende Erfindung bietet auch eine Vorrichtung, umfassend eine Plattform zur Montage eines ersten Substrats mit einer Vielzahl von Leuchtdiodenchips darauf; eine erste Stufe, wobei eine erste Bewegung ermöglicht wird mit zwei zueinander horizontalen Richtungen, die orthogonal zueinander verlaufen; eine Montagestufe auf der genannten ersten Stufe zum Befestigen eines zweiten Substrats mit einer Treiberschaltung und einer Vielzahl von gepaarten Bondkontaktstellen, wobei die Vielzahl von Leuchtdiodenchips der Vielzahl von gepaarten Bondkontaktstellen zugewandt ist; Mittel zum Trennen der Vielzahl von Leuchtdiodenchips von dem ersten Substrat; und eine Steuerung zum Steuern der genannten Plattform, der genannten ersten Stufe, der genannten Montagestufe und der genannten Trennmittel, so dass eine Anzeigetafel gebildet wird.The present invention also provides an apparatus comprising a platform for mounting a first substrate having a plurality of light emitting diode chips thereon; a first stage allowing a first movement with two mutually horizontal directions orthogonal to each other; a mounting stage on said first stage for mounting a second substrate having a driver circuit and a plurality of paired bonding pads, the plurality of light emitting diode chips facing the plurality of paired bonding pads; means for separating the plurality of light emitting diode chips from the first substrate; and a controller for controlling said platform, said first stage, said assembly stage and said separating means to form a display panel.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Apparat ferner eine zweite Stufe zwischen der genannten ersten Stufe und der genannten Montagestufe umfassen, um eine vertikale Bewegung zu ermöglichen.In a preferred embodiment, the apparatus may further comprise a second stage between said first stage and said mounting stage to allow vertical movement.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das genannte Trennmittel ein Excimerlaser, wenn das erste Substrat Saphir oder SiC ist.In a preferred embodiment, when the first substrate is sapphire or SiC, said separation means is an excimer laser.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das genannte Trennmittel eine Pressvorrichtung zum Andrücken der Vielzahl von Leuchtdiodenchips an die Vielzahl von gepaarten Bondkontaktstellen, wenn das erste Substrat ein Band ist.In a preferred embodiment, said separating means is a pressing device for pressing the plurality of light emitting diode chips to the plurality of mating bonding pads when the first substrate is a tape.
Die vorliegende Erfindung stellt auch eine Anzeigetafel bereit, umfassend ein Bindungssubstrat mit Treiberschaltungen und einer Vielzahl von gepaarten Kontaktierungselektroden darauf; eine Vielzahl von GaN-Leuchtdiodenchips, die jeweils an der Vielzahl von gepaarten Kontaktierungselektroden elektrisch angebunden sind; eine Lichtumwandlungsschicht, strukturiert als eine Vielzahl von Bereichen, die geeignet sind, die Vielzahl von GaN-Leuchtdiodenchips jeweils zu bedecken; und eine strukturierte Farbbestimmungsschicht auf der Lichtumwandlungsschicht und die jeweils an der Vielzahl von GaN-Leuchtdiodenchips angeordnet ist.The present invention also provides a display panel comprising a bonding substrate having driver circuits and a plurality of paired bonding electrodes thereon; a plurality of GaN light emitting diode chips electrically connected to the plurality of paired bonding electrodes, respectively; a light conversion layer structured as a plurality of regions adapted to cover the plurality of GaN light emitting diode chips, respectively; and a patterned color determination layer on the light conversion layer and disposed on the plurality of GaN light emitting diode chips, respectively.
Die vorliegende Erfindung stellt auch eine Anzeigetafel bereit, umfassend ein Saphirsubstrat mit einer Vielzahl von GaN-Leuchtdiodenchips darauf; eine strukturierte, ohmsche transparente leitfähige Kontaktschicht, die elektrisch mit einem ersten Leitertyp [conductive type] der Vielzahl von GaN-Leuchtdiodenchips verbunden ist; eine strukturierte Passivierungsschicht, die die strukturierte erste ohmsche transparente leitfähige Kontaktschicht (engl. first ohmic conductive transparent conductive layer) und die Vielzahl von GaN-Leuchtdiodenchips bedeckt und einen zweiten Leitfähigkeitstyp der Vielzahl von GaN-Leuchtdiodenchips exponiert; und eine strukturierte zweite ohmsche transparente leitfähige Kontaktschicht, die elektrisch mit dem zweiten Leitertyp der Vielzahl von GaN-Leuchtdiodenchips verbunden ist.The present invention also provides a display panel comprising a sapphire substrate having a plurality of GaN light emitting diode chips thereon; a patterned ohmic transparent conductive contact layer electrically connected to a first conductive type of the plurality of GaN light emitting diode chips; a patterned passivation layer covering the patterned first ohmic conductive transparent conductive contact layer and the plurality of GaN light emitting diode chips and exposing a second conductivity type of the plurality of GaN light emitting diode chips; and a patterned second ohmic transparent conductive contact layer electrically connected to the second conductor type of the plurality of GaN light emitting diode chips.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die strukturierte Passivierungsschicht mit einem Lichtumwandlungsmaterial gemischt.In a preferred embodiment, the patterned passivation layer is mixed with a light conversion material.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Anzeigetafel ferner eine Farbdefinitionsschicht über der Vielzahl von GaN-Leuchtdiodenchips aufweisen.In a preferred embodiment, the display panel may further include a color definition layer over the plurality of GaN light emitting diode chips.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Farbdefinitionsschicht ein Farbfilter, wobei dieser die RGB in einem Pixel festlegt.In a preferred embodiment, the color definition layer is a color filter, which defines the RGB in a pixel.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Anzeigetafel ferner eine erste Metallleitung [metal line] auf der ersten ohmschen transparenten leitfähigen Kontaktschicht und eine zweite Metallleitung auf der zweiten ohmschen transparenten leitfähigen Kontaktschicht umfassen.In a preferred embodiment, the display panel may further comprise a first metal line on the first ohmic transparent conductive contact layer and a second metal line on the second ohmic transparent conductive contact layer.
Die vorliegende Erfindung bietet auch ein Verfahren zur Herstellung einer Anzeigetafel, umfassend die Schritte ein Saphirsubstrat mit einer Vielzahl von GaN-Leuchtdiodenchips darauf bereitzustellen, wobei jeder der Vielzahl von GaN-Leuchtdiodenchips eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode aufweist; ein Bindungssubstrat mit Treiberschaltungen und eine Vielzahl von gepaarten Kontaktierungselektroden darauf bereit zu stellen; eine Vielzahl von GaN-Leuchtdiodenchips auf die Vielzahl von gepaarten Kontaktierungselektroden zu übertragen; eine Lichtumwandlungsschicht auf der Vielzahl von GaN-Leuchtdiodenchips bereit zu stellen; und eine strukturierte Farbbestimmungsschicht auf der Lichtumwandlungsschicht auszubilden, die an der Vielzahl von GaN-Leuchtdiodenchips ausgerichtet ist.The present invention also provides a method of manufacturing a display panel, comprising the steps of providing a sapphire substrate having a plurality of GaN light emitting diode chips thereon, each of the plurality of GaN light emitting diode chips having a first electrode and a second electrode; to provide a bonding substrate having driver circuits and a plurality of paired bonding electrodes thereon; transfer a plurality of GaN light emitting diode chips onto the plurality of paired bonding electrodes; provide a light conversion layer on the plurality of GaN light emitting diode chips; and form a patterned color determination layer on the light conversion layer aligned to the plurality of GaN light emitting diode chips.
Die vorliegende Erfindung bietet auch ein Verfahren zur Herstellung einer Anzeigetafel, umfassend die Schritte ein Saphirsubstrat mit einer Vielzahl von GaN-Leuchtdiodenchips darauf bereit zu stellen; eine strukturierte erste ohmsche transparente leitfähige Kontaktschicht auf einem ersten Leitertyp der Vielzahl von GaN-Leuchtdiodenchips auszubilden; eine Struktur konforme Passivierungsschicht auf der strukturierten ersten ohmschen transparenten leitfähigen Kontaktschicht (engl. ohmic conductive transparent conductive layer) und der Vielzahl von GaN-Leuchtdiodenchips auszubilden, wobei ein zweiter Leitertyp der Vielzahl von GaN-Leuchtdiodenchips exponiert ist; eine zweiten ohmsche transparenten leitfähigen Schicht auszubilden, die mit dem zweiten Leitertyp der Vielzahl von GaN-Leuchtdiodenchips elektrisch verbunden ist.The present invention also provides a method of manufacturing a display panel, comprising the steps of providing a sapphire substrate having a plurality of GaN light emitting diode chips thereon; form a patterned first ohmic transparent conductive contact layer on a first conductor type of the plurality of GaN light emitting diode chips; form a pattern conforming passivation layer on the patterned first ohmic conductive transparent conductive contact layer and the plurality of GaN light emitting diode chips, wherein a second conductor type of the plurality of GaN light emitting diode chips is exposed; form a second ohmic transparent conductive layer electrically connected to the second conductor type of the plurality of GaN light emitting diode chips.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Verfahren ferner einen Schritt umfassen, ein Lichtumwandlungsmaterial in die Passivierungsschicht zu mischen vor dem genannten Schritt die Struktur konforme Passivierungsschicht auszubilden.In a preferred embodiment, the method may further comprise a step of mixing a light-converting material into the passivation layer prior to said step of forming the pattern-conforming passivation layer.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Verfahren ferner einen Schritt umfassen, wobei eine Farbbestimmungsschicht über der Vielzahl von GaN-Leuchtdiodenchips ausgebildet wird nach dem genannten Schritt eine zweite ohmsche transparente leitfähige Kontaktschicht auszubilden.In a preferred embodiment, the method may further comprise a step of forming a color determination layer over the plurality of GaN light emitting diode chips after said step of forming a second ohmic transparent conductive contact layer.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Farbbestimmungsebene ein Farbfilter, wobei RGB in einem Pixel festgelegt wird.In a preferred embodiment, the color determination plane is a color filter, where RGB is specified in a pixel.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Verfahren ferner Schritte umfassen, die eine strukturierte erste Metallleitung auf der ersten ohmschen transparenten leitfähigen Kontaktschicht ausbilden, nach dem genannten Schritt die erste ohmsche transparente leitfähige Kontaktschicht auszubilden; und eine strukturierte zweite Metallleitung auf der zweiten ohmschen transparenten leitfähigen Kontaktschicht auszubilden, nach dem genannten Schritt die zweite ohmsche transparente leitfähige Schicht auszubilden.In a preferred embodiment, the method may further comprise steps of forming a patterned first metal line on the first ohmic transparent conductive contact layer, after said step forming the first ohmic transparent conductive contact layer; and forming a patterned second metal line on the second ohmic transparent conductive contact layer, after said step forming the second ohmic transparent conductive layer.
Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, in denen zur Veranschaulichung und als Beispiel bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt sind.Other advantages of the present invention will be apparent from the following description taken in conjunction with the accompanying drawings which show by way of illustration and example certain embodiments of the present invention.
Figurenlistecharacter list
- Die vorliegende Erfindung wird durch die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen leicht verständlich, wobei gleiche oder gleichartige Referenznummern gleiche oder gleichartige Strukturelemente bezeichnen und in denen:The present invention can be readily understood from the following detailed description when read in conjunction with the accompanying drawings, wherein like or similar reference numbers indicate like or similar structural elements, and in which:
-
1A-1D sind schematische Darstellungen von Strukturen in verschiedenen Stadien während der Bildung von LED-Chips auf einem Epi-Substrat in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;1A- 12 are schematic representations of structures at various stages during the formation of LED chips on an epi-substrate in accordance with an embodiment of the present invention;1D -
2A und2B sind schematische Darstellungen von Strukturen in verschiedenen Stadien während der Vorbereitung die Mikro-LED-Chips vom Epi-Substrat zur Anzeige zu übertragen in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;2A and2 12 are schematic representations of structures at various stages during the preparation of transferring the micro-LED chips from the epi-substrate to the display, in accordance with an embodiment of the present invention;B -
3A ~3C sind schematische Darstellungen von Strukturen in verschiedenen Stadien während des LASER Abhebevorgangs in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;3A ~ 12 are schematic representations of structures at various stages during the LASER liftoff process in accordance with an embodiment of the present invention;3C -
4A und4B sind schematische Darstellungen von Strukturen in verschiedenen Stadien während der Trennung zwischen Epi-Substrat und Bindungssubstrat in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;;4A and4B are schematic representations of structures at various stages during the separation between epi-substrate and binding substrate in accordance with an embodiment of the present invention; -
5A-5D sind schematische Darstellungen von Strukturen in verschiedenen Stadien während der Bildung eines weiteren LED-Chips auf dem Bindungssubstrat in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;5A- 12 are schematic representations of structures at various stages during the formation of another LED die on the bonding substrate in accordance with an embodiment of the present invention;5D -
6A-6C sind schematische Darstellungen von Leuchtstoff [phosphor] auf LED-Chips in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;6A- 12 are schematic representations of phosphor on LED chips in accordance with an embodiment of the present invention;6C -
7A ~7G sind schematische Darstellungen von Strukturen in verschiedenen Stadien während der Bildung von LED-Chips auf dem Bindungssubstrat in Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;7A ~ 12 are schematic representations of structures at various stages during the formation of LED chips on the bonding substrate in accordance with another embodiment of the present invention;7G -
8A ~8E sind schematische Darstellungen von Strukturen in verschiedenen Stadien während der Bildung von LED-Chips, die auf ein temporäres Substrat übertragen wurden in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;8A ~ 12 are schematic representations of structures at various stages during the formation of LED chips transferred to a temporary substrate in accordance with an embodiment of the present invention;8E -
9 ist ein Flussdiagramm, das die Schritte zur Herstellung von roten LED-Chips und Treiberschaltungen auf dem Bindungssubstrat in Übereinstimmung mit einer Ausftihrungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;9 Fig. 12 is a flowchart showing the steps for fabricating red LED chips and driver circuitry on the bonding substrate in accordance with an embodiment of the present invention; -
10A ~10M sind schematische Darstellungen von Strukturen in verschiedenen Stadien während der Bildung von roten LED-Chips und Treiberschaltungen mit blauen/grünen LED-Chips, die auf das Bindungssubstrat übertragen wurden in Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;10A ~ 12 are schematic representations of structures at various stages during the formation of red LED chips and driver circuits with blue/green LED chips transferred to the bonding substrate in accordance with another embodiment of the present invention;10M -
11A und11B sind schematische Darstellungen von LED-Anzeigeschaltungen in Übereinstimmung mit zwei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;11A and 12 are schematic representations of LED display circuits in accordance with two embodiments of the present invention;11B -
12A und12B sind schematische Darstellungen des LED-Anzeige-Layouts in Übereinstimmung mit zwei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;12A and 12 are schematic representations of LED display layouts in accordance with two embodiments of the present invention;12B -
13A ist eine schematische Darstellung der Querschnittsansicht einer LED-Anzeige, wobei Farbfilter und Leuchtstoff auf LED-Chip eingesetzt werden in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;13A Fig. 12 is a schematic representation of the cross-sectional view of an LED display employing color filter and phosphor on LED chip in an embodiment of the present invention; -
13B ist eine weitere schematische Darstellung der Querschnittsansicht einer LED-Anzeige, wobei Farbfilter und Leuchtstoff auf transparentem Substrat eingesetzt werden in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;13B Fig. 12 is another schematic representation of the cross-sectional view of an LED display employing color filter and phosphor on transparent substrate in an embodiment of the present invention; -
13C ist eine weitere schematische Darstellung der Querschnittsansicht einer LED-Anzeige, wobei Farbfilter eingesetzt werden in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;13C Fig. 12 is another schematic representation of the cross-sectional view of an LED display employing color filters in an embodiment of the present invention; -
14A ist eine schematische Darstellung der Draufsicht einer LED-Anzeige, wobei Farbfilter eingesetzt werden in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;14A Fig. 12 is a schematic representation of a top view of an LED display employing color filters in an embodiment of the present invention; -
14B ist eine schematische Darstellung der Draufsicht einer LED-Anzeige, wobei Farbfilter mit schwarzer Matrix eingesetzt werden in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;14B Fig. 12 is a schematic representation of the top view of an LED display employing black matrix color filters in an embodiment of the present invention; -
15A ~15E sind schematische Darstellungen von Strukturen in verschiedenen Stadien während der Bildung einer passiven GaN-LED-Anzeige auf Saphir mit beschichteten Leuchtstoffen und Farbfiltersubstrat in Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;15A ~ 12 are schematic representations of structures at various stages during the formation of a passive GaN LED display on sapphire with coated phosphors and color filter substrate in accordance with another embodiment of the present invention;15E -
16 ist eine schematische Darstellung einer Querschnittsansicht einer passiven GaN-LED-Anzeige mit Mikrolinsen-Array in Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;16 Fig. 12 is a schematic representation of a cross-sectional view of a passive microlens array GaN LED display in accordance with another embodiment of the present invention; -
17 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Herstellung von LED-Chips auf dem Bindungssubstrat in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;17 Fig. 12 is a schematic representation of an apparatus for fabricating LED chips on the bonding substrate in accordance with an embodiment of the present invention; -
18 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Herstellung von LED-Chips auf dem Bindungssubstrat in Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;18 Fig. 12 is a schematic representation of an apparatus for manufacturing LED chips on the bonding substrate in accordance with another embodiment of the present invention; -
19A-19E sind schematische Darstellungen von Querschnittsstrukturen in verschiedenen Stadien während der Bildung einer GaN-LED-Anzeige auf Bindungssubstrat mit beschichteten Leuchtstoffen und Farbfiltersubstrat in Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;19A- 12 are schematic representations of cross-sectional structures at various stages during the formation of a GaN LED display on bonding substrate with coated phosphors and color filter substrate in accordance with another embodiment of the present invention;19E -
20A-21H sind schematische Darstellungen von Querschnittsstrukturen in verschiedenen Stadien während der Bildung einer GaN-LED-Anzeige auf Saphir mit beschichteten Leuchtstoffen und Farbbestimmung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;20A- 12 are schematic representations of cross-sectional structures at various stages during the formation of a GaN LED display on sapphire with coated phosphors and color determination in accordance with an embodiment of the present invention;21H -
21A-21G sind schematische Darstellungen von Querschnittsstrukturen in verschiedenen Stadien während der Bildung einer GaN-LED-Anzeige auf Saphir mit beschichteten Leuchtstoffen und Farbdefinition in Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;21A- 12 are schematic representations of cross-sectional structures at various stages during the formation of a GaN-LED display on sapphire with coated phosphors and color definition in accordance with another embodiment of the present invention;21G -
22A ist eine schematische Darstellung einer Querschnittsstruktur, wobei ein GaN-LED-Chips auf einem Saphirsubstrat in einer Anzeige dargestellt ist, in Übereinstimmung mit einer vereinfachten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;22A Figure 12 is a schematic representation of a cross-sectional structure showing a GaN LED chip on a sapphire substrate in a display, in accordance with a simplified embodiment of the present invention; -
22B ist eine schematische Darstellung einer Querschnittsansicht, wobei ein GaN-LED-Chips auf einem Saphirsubstrat mit einer ersten transparenten ohmschen Kontaktleiterschicht [first transparent ohmic contact conductive layer] in einer Anzeige darstellt ist, in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der22A ; 12 is a schematic representation of a cross-sectional view illustrating a GaN LED chip on a sapphire substrate having a first transparent ohmic contact conductive layer in a display, in accordance with the embodiment of FIG22B 22A ; -
22C ist eine schematische Darstellung einer Querschnittsansicht, wobei ein GaN-LED-Chip auf einem Saphirsubstrat mit einer zweiten transparenten ohmschen Kontaktleiterschicht [second transparent ohmic contact conductive layer] in einer Anzeige dargestellt ist, in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der2BA ; 12 is a schematic representation of a cross-sectional view showing a GaN LED chip on a sapphire substrate having a second transparent ohmic contact conductive layer in a display, in accordance with the embodiment of FIG22C 2BA ; -
23A ist eine schematische Darstellung einer Draufsicht, wobei ein GaN-LED-Chips auf einem Saphirsubstrat in einer Anzeige dargestellt ist, in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der22A ; 12 is a schematic representation of a top view showing a GaN LED chip on a sapphire substrate in a display, in accordance with the embodiment of FIG23A 22A ; -
23B ist eine schematische Darstellung einer Draufsicht, wobei ein GaN-LED-Chips auf einem Saphirsubstrat mit einer ersten transparenten ohmschen Kontaktleiterschicht in einer Anzeige dargestellt ist, in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der23A ; 12 is a schematic representation of a top view showing a GaN LED chip on a sapphire substrate with a first transparent ohmic contact conductor layer in a display, in accordance with the embodiment of FIG23B 23A ; -
23C ist eine schematische Darstellung einer Draufsicht, wobei ein GaN-LED-Chips auf einem Saphirsubstrat mit einer zweiten transparenten ohmschen Kontaktleiterschicht in einer Anzeige dargestellt ist, in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der23B ; 12 is a schematic representation of a top view showing a GaN LED chip on a sapphire substrate with a second transparent ohmic contact conductor layer in a display, in accordance with the embodiment of FIG23C 23B ; -
24A ist eine schematische Darstellung einer Querschnittsstruktur, wobei ein GaN-LED-Chips auf einem Saphirsubstrat in einer Anzeige dargestellt ist, in Übereinstimmung mit einer anderen vereinfachten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 12 is a schematic representation of a cross-sectional structure showing a GaN LED chip on a sapphire substrate in a display, in accordance with another simplified embodiment of the present invention;24A -
24B ist eine schematische Darstellung einer Draufsicht, wobei ein GaN-LED-Chips auf einem Saphirsubstrat in einer Anzeige dargestellt ist, in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der24A ; 12 is a schematic representation of a top view showing a GaN LED chip on a sapphire substrate in a display, in accordance with the embodiment of FIG24B 24A ; -
25A ist eine schematische Darstellung einer Querschnittsstruktur, wobei ein GaN-LED-Chips auf einem Saphirsubstrat in einer Anzeige dargestellt ist, in Übereinstimmung mit einer anderen vereinfachten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und 12 is a schematic representation of a cross-sectional structure showing a GaN LED chip on a sapphire substrate in a display, in accordance with another simplified embodiment of the present invention; and25A -
25B ist eine schematische Darstellung einer Draufsicht, wobei ein GaN-LED-Chips auf einem Saphirsubstrat in einer Anzeige dargestellt ist, in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der25A ; 12 is a schematic representation of a top view showing a GaN LED chip on a sapphire substrate in a display, in accordance with the embodiment of FIG25B 25A ;
Obwohl die Erfindung geeignet ist für verschiedene Modifikationen und alternative Formen, sind bestimmte Ausführungsformen hiervon in den Zeichnungen beispielhaft dargestellt und sollen hier ausführlich beschrieben werden. Die Zeichnungen sind möglicherweise nicht maßstabsgetreu. Es sollte allerdings selbstverständlich sein, dass die Zeichnungen und ihre detaillierte Beschreibung nicht beabsichtigen, die Erfindung auf die bestimmte offengelegte Form zu beschränken, sondern im Gegenteil alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen abzudecken, die in den Sinn und Schutzbereich der vorliegenden Erfindung fallen, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert sind.While the invention is capable of various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and are herein described in detail. Drawings may not be to scale. It should be understood, however, that the drawings and their detailed description are not intended to limit the invention to the precise form disclosed, but on the contrary to cover all modifications, equivalents, and alternatives as may fall within the spirit and scope of the present invention as they may be are defined in the appended claims.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Wie hier verwendet, bezieht sich der Begriff „Substrat“ im Allgemeinen auf Platten, die aus einem Halbleiter- oder Nicht-Halbleitermaterial bestehen. Beispiele für ein solches Halbleiter- oder Nicht-Halbleitermaterial umfassen unter anderem monokristallines Silizium, Siliziumkarbid, Galliumarsenid, Indiumphosphid, Saphir, Keramik, Glas und PCB. Solche Substrate können üblicherweise in Halbleiterfertigungsanlagen gefunden und/oder verarbeitet werden. Ein Epi-Substrat bezieht sich auf eine Platte, die für epitaktisches Wachstum in Halbleiterfertigungsanlagen vorgesehen ist. Ein Bindungssubstrat bezieht sich auf eine Platte mit Schaltungen und Bondkontaktstellen darauf zur Aufnahme elektronischer Geräte.As used herein, the term "substrate" generally refers to disks composed of a semiconductive or non-semiconductive material. Examples of such a semiconductor or non-semiconductor material include monocrystalline silicon, silicon carbide, gallium arsenide, indium phosphide, sapphire, ceramic, glass, and PCB, among others. Such substrates can be commonly found and/or processed in semiconductor manufacturing facilities. An epi-substrate refers to a slab intended for epitaxial growth in semiconductor manufacturing facilities. A bonding substrate refers to a board with circuits and Bond pads thereon for receiving electronic devices.
Für das Substrat können eine oder mehrere Schichten auf dem Substrat gebildet werden. Viele verschiedene Arten solcher Schichten sind in der Technik bekannt, und der hier verwendete Begriff Substrat soll einen Wafer umfassen, auf dem alle Arten solcher Schichten gebildet werden können. Eine oder mehrere auf einem Substrat gebildete Schichten können strukturiert sein. Zum Beispiel kann ein Substrat eine Vielzahl von Plättchen/Chips umfassen, von denen jeder wiederholbare strukturierte Merkmale aufweist. Die Bildung und Verarbeitung solcher Materialschichten kann schließlich zu fertigen Halbleiterbauelementen führen. So kann ein Substrat eine Platte umfassen, auf der nicht alle Schichten eines vollständigen Halbleiterbauelements gebildet wurden, oder ein Substrat, auf dem alle Schichten eines vollständigen Halbleiterbauelements gebildet wurden.For the substrate, one or more layers may be formed on the substrate. Many different types of such layers are known in the art and the term substrate as used herein is intended to encompass a wafer on which all types of such layers can be formed. One or more layers formed on a substrate may be patterned. For example, a substrate may include a plurality of die/chips, each having repeatable patterned features. The formation and processing of such layers of material can eventually lead to finished semiconductor devices. Thus, a substrate may include a board on which not all layers of a complete semiconductor device have been formed, or a substrate on which all layers of a complete semiconductor device have been formed.
Das Substrat kann ferner mindestens einen Teil einer integrierten Schaltung (IC) oder optoelektronische Bauelemente wie LED-Chips enthalten.The substrate may also contain at least part of an integrated circuit (IC) or optoelectronic devices such as LED chips.
Der Begriff „LED“ bezieht sich im Allgemeinen auf Leuchtdioden, die rotes, grünes, blaues oder UV-Licht aussenden können, indem sie mit einem bestimmten Gleichstrom betrieben werden, mit oder ohne Gehäuse.The term "LED" generally refers to light-emitting diodes that can emit red, green, blue, or UV light by operating on a specified DC current, with or without a package.
Der Begriff „LED-Chip“ bezieht sich im Allgemeinen auf LEDs, die durch epitaktisches Wachstum auf einem Substrat mit gepaarten ohmschen Kontaktelektroden gebildet werden, mit oder ohne Trennung vom Epi-Substrat. Der LED-Chip in der vorliegenden Erfindung kann auf dem Epi-Substrat gebildet oder mit dem Bindungssubstrat verbunden werden.The term "LED chip" generally refers to LEDs formed by epitaxial growth on a substrate with paired ohmic contact electrodes, with or without separation from the epi-substrate. The LED chip in the present invention can be formed on the epi substrate or bonded to the bonding substrate.
Ein typischer LED-Chip hat eine Abmessung von ca. 14×14 mil2, was 355,6×355,6 µm2 entspricht, und der Mikro-LED-Chip hat eine Abmessung im Allgemeinen von weniger als 100×100 µm2 und eine bevorzugte Abmessung von weniger als 50×50 µm2.A typical LED chip has a dimension of approximately 14×14 mil 2 , which corresponds to 355.6×355.6 µm 2 , and the micro LED chip has a dimension of generally less than 100×100 µm 2 and a preferred dimension of less than 50x50 µm 2 .
Der Begriff „Schaltung“ kann in dieser Erfindung Widerstände, Dioden oder Transistoren umfassen.The term "circuit" in this invention can include resistors, diodes or transistors.
Der Begriff „Index“ bezieht sich in der vorliegenden Erfindung auf einen Pitch zwischen zwei LED-Chips auf Epi-Substrat oder Bindungssubstrat.The term “index” in the present invention refers to a pitch between two LED chips on epi substrate or bond substrate.
Der Begriff „Farbfilter“ wird verwendet, um Licht nach einer Vielzahl von Wellenlängenbändern zu filtern. In der vorliegenden Erfindung bezieht sich der Begriff „Farbfilter“ auf RGB-Filter, die rotes, grünes und blaues Licht jeweils durchlassen.The term "color filter" is used to filter light into a variety of wavelength bands. In the present invention, the term "color filter" refers to RGB filters that transmit red, green, and blue light, respectively.
Schritte des Prozessablaufs in der vorliegenden Erfindung sollten generell austauschbar sein, es sei denn, es ist eine logische Abfolge erforderlich.Process flow steps in the present invention should generally be interchangeable unless a logical sequence is required.
Der Leitertyp des Halbleiters in der vorliegenden Erfindung, wie z.B. n-Typ oder p-Typ Leitfähigkeit in der Halbleiterschicht, sollte austauschbar sein.The conductivity type of the semiconductor in the present invention, such as n-type or p-type conductivity in the semiconductor layer should be interchangeable.
Verschiedene Beispielausführungen der vorliegenden Erfindung werden nun anhand der beigefügten Zeichnungen, in denen einige Beispielausführungen der Erfindung dargestellt sind, ausführlicher beschrieben. Ohne den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung einzuschränken, werden alle Beschreibungen und Zeichnungen der Ausführungsformen beispielhaft auf die Mikro-LED-Anzeige und deren Herstellungsverfahren bezogen. Die Ausführungsformen dienen jedoch nicht dazu, die vorliegende Erfindung auf die Mikro-LED-Übertragungsmethode zu beschränken.Various example embodiments of the present invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which some example embodiments of the invention are shown. Without limiting the scope of the present invention, all the descriptions and drawings of the embodiments are related to the micro LED display and its manufacturing method by way of example. However, the embodiments are not intended to limit the present invention to the micro-LED transmission method.
In den Zeichnungen können die relativen Abmessungen der einzelnen Komponenten und zwischen den einzelnen Komponenten übertrieben sein aus Gründen der Übersichtlichkeit. Innerhalb der folgenden Beschreibung der Zeichnungen beziehen sich gleiche oder ähnliche Bezugsnummern auf gleiche oder ähnliche Komponenten oder Einheiten, und es werden nur die Unterschiede in Bezug auf die einzelnen Ausführungsformen beschrieben.In the drawings, the relative dimensions of and between the individual components may be exaggerated for clarity. Throughout the following description of the drawings, the same or similar reference numbers refer to the same or similar components or units, and only the differences with respect to the individual embodiments will be described.
Entsprechend, obwohl die Beispielausführungen der Erfindung verschiedene Modifikationen und alternative Formen annehmen können, werden davon Ausführungsformen in den Zeichnungen beispielhaft dargestellt und werden hier detailliert beschrieben. Es sollte jedoch verstanden werden, dass es nicht beabsichtigt ist, Beispielausführungen der Erfindung auf die einzelnen offengelegten Formen zu beschränken, sondern im Gegenteil, sollen die Beispielausführungen der Erfindung alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen umfassen, die in den Anwendungsbereich der Erfindung fallen.Accordingly, while the example embodiments of the invention are capable of various modifications and alternative forms, embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and are herein described in detail. However, it should be understood that the intention is not to limit example embodiments of the invention to the precise forms disclosed, but on the contrary, the example embodiments of the invention are intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the scope of the invention.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Verfügung, bei dem die Mikro-LED-Chips direkt auf ein Bindungssubstrat übertragen werden können, wobei das Bindungssubstrat nicht nur Treiberschaltungen umfasst, sondern auch für die Anzeige vorgesehen ist. Zunächst werden für eine Verbindung auf III-Nitrid-Basis GaN-basierte Chips durch epitaktisches Wachstum auf einem Saphir-, SiC-, Si-, GaN- oder ZnO-Substrat gebildet, um grünes, blaues oder UV-Licht zu erzeugen. Bei einer III-Arsenid- oder III-Phosphid-Verbindung werden GaAs oder AlInGaP durch epitaktisches Wachstum auf einem GaAs-, GaSb-, GaP- oder InP-Substrat gebildet, um rotes Licht zu erzeugen. Nach dem epitaktischen Wachstumsprozess werden die Epi-Schichten mit Chipstrukturen bearbeitet und auf den p/n Epi-Schichten werden jeweils ohmsche Kontaktelektroden gebildet. Zur Aufnahme der Mikro-LED-Chips wird ein Bindungssubstrat mit darauf ausgebildeten Treiberschaltungen und Bondkontaktstellen bereitgestellt. III-Nitrid-Mikro-LED-Chips können auf einem Saphir-Substrat mit der LASER-Abhebungstechnologie übertragen werden, und III-Arsenid-, III-Phosphid-Mikro-LED-Chips oder III-Nitrid-Mikro-LED-Chips können auf SiC-, Si-, ZnO-Substrat mit Hilfe eines mechanischen Pressverfahrens übertragen werden. Das Massentransferverfahren kann bei gleichem Index blockweise gleichzeitig oder bei ungleichem Index chipweise sequentiell oder das gesamte Substrat direkt übertragen werden. Dann wird das Bindungssubstrat mit den übertragenen Mikro-LED-Chips wieder erhitzt, so dass die Bondkontaktstellen und die Mikro-LED-Chips durch eutektisches Bonden, Löten oder Silber-Epoxid-Backen verbunden werden können. Damit kann das Massentransferproblem in industriellen und kommerziellen Belangen gelöst werden.The present invention provides a method in which the micro-LED chips can be directly transferred onto a bonding substrate, where the bonding substrate not only includes driver circuits but is also dedicated to the display. First, for a III-nitride-based compound, GaN-based chips are formed by epitaxial growth on a sapphire, SiC, Si, GaN, or ZnO substrate to generate green, blue, or UV light. In a III-arsenide or III-phosphide compound, GaAs or AlInGaP is formed by epitaxial growth on a GaAs, GaSb, GaP or InP substrate to generate red light. After the epitaxial growth process, the epi-layers are processed with chip structures and placed on the p/n epi layers, ohmic contact electrodes are formed respectively. A bonding substrate having driver circuitry and bond pads formed thereon is provided for receiving the micro LED chips. III nitride micro LED chips can be transferred on a sapphire substrate with LASER lift-off technology, and III arsenide, III phosphide micro LED chips or III nitride micro LED chips can be transferred on SiC, Si, ZnO substrate are transferred using a mechanical pressing process. With the same index, the mass transfer method can be transferred in blocks at the same time or sequentially in chips if the index is not the same, or the entire substrate can be transferred directly. Then the bonding substrate with the transferred micro LED chips is reheated so that the bond pads and the micro LED chips can be connected by eutectic bonding, soldering or silver epoxy baking. With this, the mass transfer problem can be solved in industrial and commercial matters.
In einer Ausführungsform kann ein Pixel der Anzeige einen blauen Mikro-LED-Chip, einen grünen Mikro-LED-Chip und einen roten Mikro-LED-Chip umfassen. In einer anderen Ausführungsform kann ein Pixel der Anzeige einen blauen Mikro-LED-Chip, einen blauen Mikro-LED-Chip mit grünem Leuchtstoff beschichtet und einen blauen Mikro-LED-Chip mit rotem Leuchtstoff beschichtet umfassen. In einer anderen Ausführungsform kann ein Pixel der Anzeige einen blauen Mikro-LED-Chip, einen grünen Mikro-LED-Chip und einen blauen Mikro-LED-Chip mit rotem Leuchtstoff beschichtet umfassen. In einer anderen Ausführungsform kann ein Pixel der Anzeige drei UV-Mikro-LED-Chips mit RGB-Leuchtstoffen umfassen, die jeweils mit RGB-Leuchtstoffen beschichtet sind. In einer anderen Ausführungsform kann ein Pixel der Anzeige nur einen blauen Mikro-LED-Chip für eine monochromatische Anzeige umfassen. In einer Ausführungsform kann ein Pixel der Anzeige drei Mikro-LED-Chips umfassen, die alle mit gelbem Leuchstoff beschichtet sind und einen anschließenden RGB-Farbfilter, der das weiße Licht zu einem Vollfarbbild filtert. In dieser Ausführungsform sind die Funktionen des RGB-Filters ähnlich wie die des TFT-LCD. Um einen breites Farbspektrum zu erfüllen, können in dieser Ausführungsform roter Leuchtstoff oder Quantenpunkt-Technologien in dieser Ausführungsform adaptiert werden. Der rote Leuchtstoff kann Nitridphosphor enthalten. Oder weißen Leuchtstoff mit verstärktem roten Licht, wie z.B. KSF (Kaliumfluorid-Silizium) -Leuchtstoff und von GE entwickelten TriGain-Leuchtstoff. Sharp entwickelt auch einen WCG-Leuchtstoff, der grünen ß-SiAlON-Leuchtstoff und KSF-Leuchtstoff umfasst.In one embodiment, a pixel of the display may include a blue micro-LED chip, a green micro-LED chip, and a red micro-LED chip. In another embodiment, a pixel of the display may include a blue micro-LED chip, a blue micro-LED chip coated with green phosphor, and a blue micro-LED chip coated with red phosphor. In another embodiment, a pixel of the display may include a blue micro-LED chip, a green micro-LED chip, and a blue micro-LED chip coated with red phosphor. In another embodiment, a pixel of the display may include three UV micro-LED chips with RGB phosphors, each coated with RGB phosphors. In another embodiment, a pixel of the display may include only a blue micro-LED chip for a monochromatic display. In one embodiment, a pixel of the display may include three micro-LED chips, each coated with yellow phosphor, followed by an RGB color filter that filters the white light into a full-color image. In this embodiment, the functions of the RGB filter are similar to those of the TFT-LCD. In this embodiment, red phosphor or quantum dot technologies can be adopted in this embodiment to meet a wide color spectrum. The red phosphor may contain nitride phosphor. Or white phosphor with enhanced red light, such as KSF (potassium fluoride silicon) phosphor and TriGain phosphor developed by GE. Sharp is also developing a WCG phosphor comprising β-SiAlON green phosphor and KSF phosphor.
In einer Ausführungsform kann das Bindungssubstrat aus GaAs bestehen und auf den GaAs können rote Mikro-LED-Chips sowie Treiberschaltungen gebildet werden. Es müssen also nur blaue und grüne Mikro-LED-Chips auf das Bindungssubstrat übertragen werden. Oder es werden blaue Mikro-LED-Chips mit grünem Leuchtstoff, wie z.B. Silikat Leuchtstoff oder ß-SiAlON grüner Leuchtstoff, auf den blauen Mikro-LED-Chips auf das Bindungssubstrat übertragen.In one embodiment, the bonding substrate may be GaAs, and red micro-LED chips and driver circuitry may be formed on the GaAs. So only blue and green micro LED chips have to be transferred to the binding substrate. Or blue micro LED chips with green phosphor such as silicate phosphor or β-SiAlON green phosphor are transferred onto the blue micro LED chips onto the bonding substrate.
Was die Zeichnungen betrifft, sei angemerkt, dass die vorliegende Erfindung mit den Zeichnungen anschaulicher erklärt werden.Regarding the drawings, it should be noted that the present invention will be explained more clearly with the drawings.
In
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Mikro-LED-Chips werden auf das Bindungssubstrat übertragen. In
Dann wird in
In
Nachdem alle ausgewählten blauen Mikro-LED-Chips durch LASER-Belichtung bestrahlt wurden, werden die ausgewählten blauen Mikro-LED-Chips auf das Bidnungssubstrat übertragen. Die verbleibenden blauen Mikro-LED-Chips auf dem Epi-Substrat können auf dem nächsten Bindungssubstrat verarbeitet werden.After all selected blue micro-LED chips are irradiated by LASER exposure, the selected blue micro-LED chips are transferred onto the bonding substrate. The remaining blue micro-LED chips on the epi-substrate can be processed on the next bonding substrate.
In
In
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In
Das Bindungssubstrat 50 kann in einer Anzeigetafel verbunden, getrennt oder vereinzelt werden, wenn das Bindungssubstrat eine kleine oder große Größe aufweist. Beispielsweise, wenn das Bindungssubstrat eine Platte von zwei mal zwei Zoll und die Anzeigevorrichtung sechs mal zwei Zoll groß ist, müssen drei Bindungssubstrate zu einem einzigen Anzeigefeld verbunden werden. Wenn das Bindungssubstrat eine Platte von zehn mal zwölf Zoll ist und die Anzeigevorrichtung sechs mal drei Zoll groß ist, muss das Bindungssubstrat getrennt oder in neun Anzeigetafeln vereinzelt werden.The
Wenn alle LED-Chips UV-Licht LEDs sein können, können rote Leuchtstoffe 70, grüne Leuchtstoffe 71 und blaue Leuchtstoffe 72 auf der Rückseite von Mikro-LED-Chips gebildet werden, wie in
In einer anderen Ausführungsform, wenn der Index der Mikro-LED-Chips auf dem Epi-Substrat nicht gleich dem auf dem Bindungssubstrat ist, sollten die LED-Chips von dem Epi-Substrat Stück für Stück übertragen werden. Zuerst wird der erste Mikro-LED-Chip auf dem Epi-Substrat auf spezifisch gepaarte Bondkontaktstellen ausgerichtet, wie in
Dann wird in
Dann werden in
Bei der vorliegenden Erfindung kann das Saphirsubstrat mit Hilfe des LASER Abhebevorgangs abgetrennt werden. Jedoch ist es bei einigen anderen Epi-Substraten, wie z.B. Silizium, Siliziumkarbid und GaAs, nicht einfach, das Epi-Substrat von den Epi-Schichten durch LASER Abhebevorgang zu trennen. Daher wird eine andere Methode bereitgestellt. In einer Ausführungsform können rote Mikro-LED-Chips auf GaAs-Substrat gebildet werden, und anschließend werden die roten Mikro-LED-Chips auf ein temporäres Substrat übertragen. Das GaAs-Substrat wird durch ein selektives Ätzverfahren entfernt, und dann werden alle Mikro-LED-Chips erneut übertragen auf ein Band [tape] als Substrat. Da das Band weich ist und die Haftfestigkeit zwischen den Mikro-LED-Chips und dem Band nicht so fest ist, können die Mikro-LED-Chips mit Hilfe einer Spitze direkt auf das Bindungssubstrat gedrückt werden. Damit kann das bisherige LASER Abhebeverfahren nun durch ein mechanisches Pressverfahren ersetzt werden. Die Haftfestigkeit des Bandes kann so gesteuert werden, dass die Übertragung optimiert werden kann.In the present invention, the sapphire substrate can be separated using the LASER lift-off process. However, for some other epi-substrates such as silicon, silicon carbide and GaAs, it is not easy to separate the epi-substrate from the epi-layers by LASER lift-off. Therefore, another method is provided. In one embodiment, micro red LED chips may be formed on GaAs substrate and then the micro red LED chips are transferred to a temporary substrate. The GaAs substrate is removed by a selective etching process, and then all the micro LED chips are re-transferred onto a tape substrate. Because the tape is soft and the adhesive strength between the micro LED chips and the tape is not so strong, the micro LED chips can be pressed directly onto the bonding substrate using a tip. This means that the previous LASER lifting process can now be replaced by a mechanical pressing process. The adhesion of the tape can be controlled so that the transfer can be optimized.
Um diese Ausführungsform zu erklären, sollten einige Zeichnungen zur Verdeutlichung vorgestellt werden.In order to explain this embodiment, some drawings should be presented for clarity.
In einer Ausführungsform wird zunächst ein GaAs-Epi-Substrat 10 bereitgestellt. Dann wird eine ätzselektive Schicht 23 [etch selective layer], wie z.B. AlAs, auf dem GaAs-Substrat mit Hilfe eines konventionellen epitaktischen Wachstumsverfahren gebildet, wie in
Als nächstes wird das Epi-Substrat 10 durch Ätzen der ätzselektiven Schicht 23 entfernt (Einzelheiten zu diesem Verfahren können der US Veröffentlichungsnummer 2006/0286694 entnommen werden), und LED-Chips mit n ohmschen Kontaktelektrode 14 und p ohmschen Kontaktelektrode 18 werden auf der Epi-Schicht gebildet, wie in
Für andere Epi-Substrate, wie Si, SiC, GaN, ZnO, GaP und GaSb, sollte vor der Bildung der Epi-Schichten eine entsprechende selektive Ätzschicht gebildet werden, und die erstgenannte Methode kann angewendet werden. Für Epi-Substrat aus Siliziumkarbid eignet sich eine Übergangsmetallnitridschicht als selektive Ätzschicht.For other epi substrates such as Si, SiC, GaN, ZnO, GaP and GaSb, a corresponding selective etching layer should be formed before forming the epi layers, and the former method can be used. A transition metal nitride layer is suitable as a selective etching layer for an epi-substrate made of silicon carbide.
Epi-Substrat kann als Bindungssubstrat mit Treiberschaltungen verwendet werden, und AlGaInP rote-LED-Struktur, die auf GaAs-Substrat gewachsen sind, werden zur Veranschaulichung dieser Ausführungsform bereitgestellt. In
Detaillierte Schritte des in
In
Eine ILD-Schicht 64, wie z.B. Siliziumoxid, TEOS (Tetraethylorthosilikat), Epoxid oder Silikon [org. silicone], wird auf dem Substrat 51 durch konventionelle Rotationsbeschichtung aufgetragen, wie in
Um das Pixel-Design der Mikro-LED-Anzeige zu verstehen, wäre es besser, eine Draufsicht zur Veranschaulichung dieser Erfindung zu haben. In
In
Ein Pixeldesign-Layout des aktiven elektrischen Schaltplans in
In
In dieser Erfindung ist eine weitere Ausführungsform vorgesehen, in welcher alle LED-Chips in einem passiv betriebenen LED-Anzeigefeld nicht auf ein Bindungssubstrat übertragen werden. Siehe bitte
Eine weitere Ausführungsform für passive LED-Anzeigetafeln wird ebenfalls angeführt. Siehe
In
Die Ausführungsform in
Die vorliegende Erfindung bietet ferner eine Ausführungsform der Herstellung einer vereinfachten Anzeigetafel. Siehe
Siehe
Die strukturierte Lichtumwandlungsschicht 72 ist so ausgebildet, dass sie jeden GaN-LED-Chip bedeckt, um weißes Licht mit oder ohne Diffusoren zu erzeugen, wie in
Siehe
Bei der konventionellen LCD-Anzeige wird die vom Hintergrundbeleuchtungsmodul emittierte Lichtintensität zuerst durch die Flüssigkristalltafel moduliert, wie z.B. ein Flüssigkristall, ein Polarisator, eine Ausrichtungsfolie [alignment film] usw., während bei der gegenwärtigen Erfindung dieser Ausführungsform nichts vorhanden ist, um das Licht von den GaN-LED-Chips zu modulieren. Die Lichtintensität ist bei dieser Ausführungsform wesentlich höher.In the conventional LCD display, the light intensity emitted from the backlight module is first modulated by the liquid crystal panel, such as a liquid crystal, a polarizer, an alignment film, etc., while in the present invention of this embodiment, there is nothing to block the light from to modulate the GaN LED chips. The light intensity is significantly higher in this embodiment.
Bei dieser Ausführungsform werden die GaN-LED-Chips vom Epi-Substrat auf das Bindungssubstrat übertragen, und das aktuelle Massentransferproblem ist noch nicht gelöst. Eine weitere Ausführungsform ist also vorgesehen, um das Massentransferproblem [engl. mass transfer issuer] zu vermeiden.In this embodiment, the GaN LED chips are transferred from the epi substrate to the bonding substrate, and the current mass transfer problem is not yet solved. A further embodiment is thus provided to solve the mass transfer problem. to avoid mass transfer issuers].
Siehe
Dann wird eine erste Isolierschicht 64 auf dem Epi-Substrat 10 gebildet und eine Vielzahl von Kontaktlöchern werden gebildet, um die Vielzahl von p ohmschen Kontaktelektroden 18 freizulegen, wie in
Siehe
Bitte beachten Sie
Dann wird eine Passivierungsschicht 90 auf der zweiten Isolierschicht 65 und der zweiten transparenten leitfähigen Schicht 67 durch chemische Gasphasenabscheidung, Verdampfung oder Rotationsbeschichtung gebildet, wie in
Siehe
Dann wird eine strukturierte Lichtumwandlungsschicht 70, die auf jeden GaN-LED-Chip 40 ausgerichtet ist auf der Passivierung gebildet, wie in
Siehe
In einer anderen Ausführungsform kann eine schwarze Matrix auf dem Saphirsubstrat gebildet werden, nachdem jeder GaN-LED-Chip gebildet wurde. Siehe
Siehe
Siehe
Dann wird auf der zweiten Isolationsschicht 65 und der zweiten transparenten leitfähigen Schicht 67 eine Passivierungsschicht 90 gebildet, wie in
Für eine vereinfachte Ausführungsform, die einen GaN-LED-Chips auf einem Saphirsubstrat zeigt, kann auf die
Für eine weitere Ausführungsform, die einen GaN-LED-Chips auf einem Saphirsubstrat zeigt, kann auf die
Für eine weitere Ausführungsform, die ein GaN-LED-Chips auf einem Saphirsubstrat zeigt, kann auf die
Für die oben genannten Ausführungsformen eignet sich diese Anzeigetafel sehr gut für ein tragbares Anzeigegerät.For the above embodiments, this display panel is very suitable for a portable display device.
Die vorliegende Erfindung bietet Vorteile einschließlich, dass die Massenübertragung von Mikro-LED zuerst industriell und kommerziell verfügbar ist. Alle Mikro-LED-Chips werden direkt vom Epi-Substrat auf das Bindungssubstrat übertragen, und somit der Durchsatz erhöht werden kann. Außerdem kann eine Massenproduktion für Mikro-LED-Anzeige möglich sein. Bei dieser Erfindung kann die Struktur und Herstellung an Leuchtstoffe angepasst werden. Außerdem können quaternäre rote LED-Chips direkt auf einem Bindungssubstrat gebildet werden, wenn das Bindungssubstrat aus GaAs besteht. Wenn Farbfilter und Leuchtstoff auf die LED-Anzeige aufgebracht werden können, werden nur GaN-LED-Chips für die LED-Anzeige verwendet. Für einige spezifische Konfigurationen ist ein Massentransfer bei passiven LED-Anzeigen mit Signalleitungen, die direkt auf dem GaN-LED-Chip und Saphir-Substrat ausgebildeten sind, nicht erforderlich. In der vorliegenden Erfindung gibt es keinen Gehäuseprozess.The present invention offers advantages including the mass transfer of micro-LEDs being industrially and commercially available first. All micro-LED chips are transferred directly from the epi-substrate to the bonding substrate, thus increasing throughput. Also, mass production for micro LED display may be possible. In this invention, the structure and fabrication can be adapted to phosphors. In addition, quaternary red LED chips can be formed directly on a bonding substrate when the bonding substrate is GaAs. If color filter and phosphor can be applied to LED display, only GaN LED chips are used for LED display. For some specific configurations, mass transfer is not required in passive LED displays with signal lines formed directly on the GaN LED chip and sapphire substrate. In the present invention, there is no packaging process.
Die vorliegende Erfindung bietet auch Vorteile, dadurch, dass die Lichtintensität in der vorliegenden Anzeige im Vergleich zu konventionellen LCDs deutlich erhöht wird, aufgrund dessen das bei diesen die Lichtintensität des Hintergrundbeleuchtungsmoduls von einer Flüssigkristallschicht sowie Diffusor-, Polarisator- und andere transparente Folien moduliert wird, während in der vorliegenden Erfindung nichts den GaN-LED-Chip moduliert.The present invention also offers advantages in that the light intensity in the present display is significantly increased compared to conventional LCDs, due to which in these the light intensity of the backlight module is modulated by a liquid crystal layer and diffuser, polarizer and other transparent films, while in the present invention nothing modulates the GaN LED chip.
Alle Materialien in der vorliegenden Erfindung können auf dem Bindungssubstrat oder Saphir-Substrat integriert werden, so dass es keinen separaten Farbfilterprozess auf einem anderen transparenten Substrat gibt. Für die Ausführungsform, dass die GaN-LED-Chips auf dem Saphir-Substrat ausgebildet sind, gibt es kein Massentransferproblem im Vergleich zu allen anderen Mikro- oder Mini-LED-Anzeigen, so dass die Ausbeute bei der Herstellung der Anzeige sehr hoch sein kann.All of the materials in the present invention can be integrated on the binding substrate or sapphire substrate, so there is no separate color filter process on another transparent substrate. For the embodiment that the GaN LED chips are formed on the sapphire substrate, there is no mass transfer problem compared to any other micro or mini LED displays, so the yield in manufacturing the display can be very high .
Der Herstellungsprozess einer Anzeige wird vereinfacht, und die Herstellungskosten werden so bei hoher Ausbeute gesenkt.The manufacturing process of a display is simplified, and the manufacturing cost is thus reduced with high yield.
Die vorliegende Erfindung macht sich den Vorteil zunutze, dass alle Schritte im Herstellungsprozess ausgereift sind und auch die Ausrüstung sowie die Anlagen ausgereift sind. Daher ist es nicht notwendig, weitere Prozesse, Ausrüstungen oder Einrichtungen zu entwickeln.The present invention takes advantage of the fact that all the steps in the manufacturing process are mature and the equipment and facilities are also mature. Therefore, there is no need to develop other processes, equipments or facilities.
Obwohl die vorliegende Erfindung in Übereinstimmung mit den gezeigten Ausführungsformen beschrieben wurde, wird ein Fachmann erkennen, dass es Varianten der Ausführungsformen geben könnte und diese Varianten im Geist und Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung liegen würden. Dementsprechend können viele Modifikationen durch einen Fachmann vorgenommen werden, ohne vom Geist und Geltungsbereich der beigefügten Ansprüche abzuweichen.Although the present invention has been described in accordance with the illustrated embodiments, those skilled in the art will recognize that there could be variations on the embodiments and such variations would be within the spirit and scope of the present invention. Accordingly, many modifications can be made by one skilled in the art without departing from the spirit and scope of the appended claims.
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- US 8794501 [0004]US8794501 [0004]
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2025061254A1 (en) * | 2023-09-18 | 2025-03-27 | Ev Group E. Thallner Gmbh | Method for transferring a functional unit, donor substrate and apparatus for carrying out such a method |
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| US8794501B2 (en) | 2011-11-18 | 2014-08-05 | LuxVue Technology Corporation | Method of transferring a light emitting diode |
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2020
- 2020-10-02 DE DE102020125857.7A patent/DE102020125857A1/en not_active Ceased
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