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公開番号2025137129
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-19
出願番号2024036152
出願日2024-03-08
発明の名称LEDウェハ、LEDチップのキャリア基板、表示装置の製造方法、および表示装置のリペア方法
出願人株式会社ジャパンディスプレイ
代理人弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ
主分類H10H 20/832 20250101AFI20250911BHJP()
要約【課題】LEDチップの実装パッドに容易に実装可能なLEDウェハおよびLEDチップのキャリア基板を提供することを目的とする。LEDチップの実装パッドに容易に実装可能なLEDウェハおよびLEDチップのキャリア基板を用いた表示装置の製造方法を提供することを目的とする。LEDチップが除去された実装パッドに容易に実装可能なLEDチップのキャリア基板を用いた表示装置のリペア方法を提供することを目的とする。
【解決手段】LEDウェハは、結晶基板上に積層された一導電型の第1半導体層、発光層、一導電型とは反対の導電型を有する第2半導体層を含む少なくとも1つのLED素子積層体と、第1半導体層又は前記第2半導体層とコンタクトを形成する少なくとも1つの端子電極と、少なくとも1つの端子電極上の導電性接合材料層と、を含む。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
結晶基板上に積層された一導電型の第１半導体層、発光層、前記一導電型とは反対の導電型を有する第２半導体層を含む少なくとも１つのＬＥＤ素子積層体と、
前記第１半導体層又は前記第２半導体層とコンタクトを形成する少なくとも１つの端子電極と、
前記少なくとも１つの端子電極上の導電性接合材料層と、を含む、
ＬＥＤウェハ。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
前記結晶基板が、サファイア基板又は窒化ガリウム基板である、
請求項１に記載のＬＥＤウェハ。
【請求項３】
前記少なくとも１つのＬＥＤ素子積層体が複数のＬＥＤ素子積層体から成り、
前記複数のＬＥＤ素子積層体は分離溝により相互に分離されている、
請求項１に記載のＬＥＤウェハ。
【請求項４】
前記ＬＥＤ素子積層体は、平面視で、前記第１半導体層が露出する領域と、前記第２半導体層が露出する領域を有し、
前記少なくとも１つの端子電極は、第１端子電極と第２端子電極とを含み、
前記第１端子電極が前記第１半導体層とコンタクトを形成し、前記第２端子電極が前記第２半導体層とコンタクトを形成し、
前記第１端子電極及び前記第２端子電極の上面に、それぞれ前記導電性接合材料層が配置されている、
請求項１に記載のＬＥＤウェハ。
【請求項５】
キャリア基板と、
前記キャリア基板上の少なくとも１つのＬＥＤチップと、
前記キャリア基板と前記少なくとも１つのＬＥＤチップとの間の粘着層と、を有し、
前記少なくとも１つのＬＥＤチップは、
一導電型の第１半導体層、発光層、前記一導電型とは反対の導電型を有する第２半導体層が積層された半導体層と、
前記第１半導体層又は前記第２半導体層とコンタクトを形成する少なくとも１つの端子電極と、
前記端子電極上の導電性接合材料層と、を含み、
前記少なくとも１つのＬＥＤチップは、前記導電性接合材料層が設けられた面を上面として、前記キャリア基板上に配置され、
前記少なくとも１つのＬＥＤチップは、前記粘着層により前記キャリア基板に固定されている、
ＬＥＤチップのキャリア基板。
【請求項６】
前記少なくとも１つのＬＥＤチップが複数のＬＥＤチップから成り、
前記複数のＬＥＤチップは相互に離隔して前記キャリア基板上に配置されている、
請求項５に記載のＬＥＤチップのキャリア基板。
【請求項７】
前記ＬＥＤ素子積層体は、平面視で、前記第１半導体層が露出する領域と、前記第２半導体層が露出する領域を有し、
前記少なくとも１つの端子電極は、第１端子電極と第２端子電極とを含み、
前記第１端子電極が前記第１半導体層とコンタクトを形成し、前記第２端子電極が前記第２半導体層とコンタクトを形成し、
前記第１端子電極及び前記第２端子電極の上面に、それぞれ前記導電性接合材料層が配置されている、
請求項５に記載のＬＥＤチップのキャリア基板。
【請求項８】
キャリア基板と、前記キャリア基板上の少なくとも１つのＬＥＤチップと、前記少なくとも１つのＬＥＤチップの第１面上の導電性接合材料層と、前記少なくとも１つのＬＥＤチップの第２面上の粘着層と、を含むＬＥＤチップのキャリア基板と、画素領域の画素に対応する実装パッドを有する回路基板と、を対向するように配置し、平面視において前記実装パッドと前記導電性接合材料層とが重畳するように位置合わせし、
前記ＬＥＤチップをキャリア基板から剥離し、
前記導電性接合材料層の少なくとも一部を溶融及び硬化させ
ることで前記少なくとも１つのＬＥＤチップを前記実装パッドに融着させる、
表示装置の製造方法。
【請求項９】
複数のＬＥＤチップを画素領域に含む回路基板であって、前記画素領域に設けられた第１の画素の第１の箇所の実装パッド上に配置され、前記複数のＬＥＤチップのうちの不良と判定された第１のＬＥＤチップを除去し、
キャリア基板と、前記キャリア基板上の少なくとも１つのＬＥＤチップと、前記少なくとも１つのＬＥＤチップの第１面上の導電性接合材料層と、前記少なくとも１つのＬＥＤチップの第２面上の粘着層と、を含むＬＥＤチップのキャリア基板であって、前記導電性接合材料層と前記実装パッドとが重畳するように位置合わせし、
前記少なくとも１つのＬＥＤチップ前記キャリア基板から剥離し、
前記導電性接合材料層の少なくとも一部を溶融及び硬化させることで前記少なくとも１つのＬＥＤチップを前記実装パッドに融着させる、
表示装置のリペア方法。
【請求項１０】
前記第１のＬＥＤチップを除去した後、前記第１の箇所に設けられた実装パッドを露出させる、
請求項９に記載の表示装置のリペア方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の一実施形態は、ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）ウェハ、ＬＥＤチップのキャリア基板、表示装置の製造方法、および表示装置のリペア方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、次世代の表示装置として、各画素に微小なＬＥＤ（いわゆるマイクロＬＥＤ）を実装したＬＥＤディスプレイの開発が進められている。ＬＥＤディスプレイは、画素アレイを構成する回路基板上に、複数のＬＥＤチップを実装した構造を有する。回路基板は、各画素に対応する位置に、ＬＥＤを発光させるための駆動回路を有する。これらの駆動回路は、それぞれ各ＬＥＤチップと電気的に接続される。
【０００３】
回路基板上に複数のＬＥＤチップを実装する際に、各ＬＥＤと回路基板上に設けられた電極との接続不良が発生することがある。特許文献１には、表示装置の信頼性を高めるために、回路基板上に複数のＬＥＤチップを実装した際に、ＬＥＤと回路基板とに接続不良が生じているか否かＬＥＤを非破壊で確認することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
米国特許第１００９６７４０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＬＥＤチップを実装した表示装置では、ＬＥＤチップが形成されたキャリア基板から回路基板に実装する際の歩留まりが大きな課題となっている。例えば、従来の技術のようにレーザ光を用いてＬＥＤチップと回路基板とを接着させるが、ＬＥＤチップと回路基板との接続不良が発生する場合がある。このような接続不良が発生したＬＥＤチップを除去、もしくは回路基板側の配線を切断して開放し、その不良が発生した箇所の近くに設けられている予備の実装パッドに新たなＬＥＤチップを再度実装する考えがある。
【０００６】
しかしながら、回路基板の画素内に予備のＬＥＤチップ実装パッドを設けると一画素あたりの面積が大きくなり、画素の微細化が難しく、高精細化に対応できないことが問題となる。
【０００７】
また、上述したような予備の実装パッドを表示装置に設けずに、接続不良が発生したＬＥＤチップを実装パッドから除去した後、ＬＥＤチップを除去した同じ実装パッドを再利用するアイデアもあるが、このＬＥＤチップを除去した後の実装パッドに、接合材料（半田、マイクロバンプ、接合樹脂など）を、正確に狙いを定めて再配置するのは非常に困難である。
【０００８】
上記問題に鑑み、本発明の実施形態の一つは、ＬＥＤチップの実装パッドに容易に実装可能なＬＥＤウェハおよびＬＥＤチップのキャリア基板を提供することを課題の一つとする。本発明の実施形態の一つは、ＬＥＤチップの実装パッドに容易に実装可能なＬＥＤウェハおよびＬＥＤチップのキャリア基板を用いた表示装置の製造方法を提供することを課題の一つとする。本発明の実施形態の一つは、ＬＥＤチップが除去された実装パッドに容易に実装可能なＬＥＤチップのキャリア基板を用いた表示装置のリペア方法を提供することを課題の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の実施形態の一つはＬＥＤウェハである。このＬＥＤウェハは、結晶基板上に積層された一導電型の第１半導体層、発光層、一導電型とは反対の導電型を有する第２半導体層を含む少なくとも１つのＬＥＤ素子積層体と、第１半導体層又は前記第２半導体層とコンタクトを形成する少なくとも１つの端子電極と、少なくとも１つの端子電極上の導電性接合材料層と、を含む。
【００１０】
本発明の実施形態の一つはＬＥＤチップのキャリア基板である。このＬＥＤチップのキャリア基板は、キャリア基板と、キャリア基板上の少なくとも１つのＬＥＤチップと、を有し、少なくとも１つのＬＥＤチップは、一導電型の第１半導体層、発光層、一導電型とは反対の導電型を有する第２半導体層が積層された半導体層と、第１半導体層又は第２半導体層とコンタクトを形成する少なくとも１つの端子電極と、端子電極上の導電性接合材料層と、を含み、少なくとも１つのＬＥＤチップは、導電性接合材料層が設けられた面を上面として、キャリア基板上に配置され、少なくとも１つのＬＥＤチップは、粘着層によりキャリア基板に固定されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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