显示器及用于制造显示器的方法技术

本发明专利技术提供了一种显示器及用于制造显示器的方法。该方法包括：在所述显示器的基板的薄膜晶体管层上沉积不导电底部填充物；将第一发光二极管放置在所述不导电底部填充物上；在第一温度下加热所述不导电底部填充物以将所述第一发光二极管粘附到所述薄膜晶体管层；在将所述第一发光二极管粘附到所述薄膜晶体管层之后，将第二发光二极管放置在所述不导电底部填充物上；以及在第二温度下加热所述不导电底部填充物，以将所述第一发光二极管的触点和所述第二发光二极管的触点粘合到所述薄膜晶体管层，所述第二温度高于所述第一温度。

【技术实现步骤摘要】
显示器及用于制造显示器的方法本申请是PCT申请号为PCT/GB2016/052722、申请日为2016年9月2日、专利技术名称为“半导体器件的组装”的PCT申请的中国国家阶段申请201680064111.6的分案申请，该中国国家阶段申请进入国家阶段日为2018年4月28日。
本专利技术涉及用于组装半导体器件的方法和设备，用于显示技术的LED管芯，显示器和用于显示器的制造方法。具体而言，本专利技术涉及但不需限于无机发光二极管(ILED)、用于显示技术的微LED(μLED)管芯、μLED显示器和/或μLED显示器的制造方法。本专利技术可涉及通过接触印刷来组装半导体器件的方法和设备。
技术介绍
显示器无处不在，并且是可穿戴设备、智能手机、平板计算机、笔记本计算机、台式机、电视机和显示系统的核心组件。目前常见的显示技术从液晶显示器(LCD)到更近的有机发光二极管(OLED)显示器和有源矩阵有机发光二极管显示器(AMOLED)。显示器架构包括无源和有源矩阵显示器，取决于每个像素是否被单独驱动。有源驱动电路使用薄膜晶体管(TFT)技术，其中基于非晶硅(A-Si)、低温多晶硅(LTPS)和非晶铟镓氧化锌(IGZO)技术的晶体管在玻璃面板上制造，玻璃面板可具有从大约30cm×40cm的第一代显示器到大约2.88m×3.15m的最新的第十代显示器(被称为GEN10)的玻璃基板尺寸。在大多数便携式装置(即电池供电装置)中，显示器使用大部分的可用电池电力。此外，便携式装置最常见的用户抱怨是显示亮度不足。为了延长电池寿命并提高亮度水平，有必要开发新的显示技术来降低功耗并产生更高亮度的光源发射。无机LED(ILED)正在成为基于优异的电池性能和增强的亮度的第三代平板显示图像生成器。ILED显示器是OLED(有机LED)显示器的基本级别变体。OLED的概念是基于电流通过夹在两个玻璃平面之间的有机或聚合物材料来产生光。所提出的ILED显示器概念实际上在显示器的每个像素(每个像素由用于彩色显示器的三个单独的红色、绿色和蓝色LED组成)中用分立的标准LED(其由无机材料制成)代替有机LED材料。标准(即无机)LED器件已经存在多年，并且其性能(效率、亮度、可靠性和使用寿命)已经过多年优化，因为LED行业已经追求了许多商业机会——特别是开发LED技术的挑战使其能够取代标准白炽灯泡用于一般光源应用，即无机LED比新型和欠发达的OLED材料显著地更加有效、明亮和可靠。显示器中每个像素的单独可切换标准LED(R、G和B)的概念是众所周知的。这种方法广泛用于大型信息显示器。然而，迄今为止，还不可能将这种方法缩小到更小的显示器，因为标准LED通常是对光方向控制无效的平面芯片。此外，使用传统的组装制造技术，在这种尺度下，膝上型计算机或智能手机显示器所需的数百万像素的组装是不可行的。ILED显示器制造目前面临的挑战是显著的，并且克服晶圆产率的损失的组装技术需要考虑到ILED显示器对于今天的产率和未来更高的预期产率的制造策略。选择性拾取工具(PUT)是克服产率问题的一个解决方案，其中在源头识别和替换有缺陷的管芯。取决于产率，更换已知的不良芯片或仅将KGD从晶圆转移到临时载体以拾取到TFT基板可能是不实际或经济的。两种方法都需要晶圆级测试来确定晶圆上的KGD或有缺陷的芯片，这是复杂的。具有操纵和处理小管芯的解决方案的智能组装过程提高玻璃面板上的ILED组装。因此需要一种具有高生产量的组装过程，其能够以大约±3μm或更小的精度从本地LED晶圆向玻璃TFT基板大量并行地拾取和转移一侧尺寸小于10μm的ILED管芯。智能组装方法正在ILED显示器的行业中得到发展，其范围从“非选择性”弹性体保形印模、激光辅助转印、直接自组装方法、流体组装和选择性基于MEM的印刷头。所有的技术都需要制备组装就绪的芯片，其中大块基板被去除或外延层从基板上释放。为了使ILED显示器成为商业现实，上述许多或全部挑战都需要解决。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于制造包括多个像素的显示元件的方法，每个像素包括多个子像素，每个子像素被配置为提供给定波长的光，该方法包括：使用拾取工具PUT进行第一放置循环，第一放置循环包括拾取多个第一未测试的LED管芯并将第一LED管芯放置在显示器基板上的与显示器的多个像素对应的位置处，每个第一LED管芯包括至少一个第一LED发射器，第一LED发射器被配置成提供显示器的多个子像素中的一个；测试显示器基板上的第一LED发射器以确定不起作用的第一LED发射器的一个或多个位置；基于测试的结果，从多个第二已测试的LED管芯中选择一个或多个第二LED管芯，每个第二已测试的LED管芯包括至少一个第二LED发射器，第二LED发射器被配置为提供显示器的多个子像素中的一个；配置所选的一个或多个第二LED管芯以使能够进行它们在显示器基板上的拾取和放置；以及使用PUT进行第二放置循环，第二放置循环包括拾取所选的一个或多个第二LED管芯并且将所选的一个或多个第二LED管芯放置在显示器基板上的所确定的不起作用的第一LED发射器的位置处。未测试的LED管芯包括在制造期间或之后尚未在晶圆上进行测试的LED管芯。除了关于晶圆产率、晶圆材料质量和/或类似信息之外，未测试的LED管芯可能没有任何与其关联并给出其可操作性的指示的测试数据。已测试的LED管芯包括已经过测试确定其可操作性的管芯。已测试的LED管芯可以是在制造之后(也许在晶圆上)已被测试并且已被确定为可操作的那些管芯。这些LED管芯也可以被称为已知良好管芯KGD。值得注意的是，不是所有的LED管芯都可以在无需进行进一步的显示器制造步骤的情况下，在显示器基板上进行测试。例如，在其两个相对的表面上具有电极的垂直LED器件在其能够被完全测试(例如，针对短路)之前还需要显示器制造工艺的金属化步骤。如果不是不可能的话，这使得第二个放置循环更加复杂。还要注意的是，在示例性方法中，不起作用的第一LED管芯不通过第二放置循环替换。而是，在示例性方法中，除了不起作用的第一LED管芯之外，第二LED管芯也被放置在像素位置处。可选地，配置所选的一个或多个LED管芯的步骤包括在一个或多个所选的第二LED管芯上沉积可变形材料。可选地，可变形材料被配置为在第二放置循环期间引起一个或多个所选的第二LED管芯与PUT之间的粘附。由于可变形材料的可变形性(或保形性)，粘附力可包括范德华力。可选地，在一个或多个所选的第二LED管芯上沉积可变形材料的步骤包括将可变形材料施加到模具或载体元件，并且使模具或载体与多个第二LED管芯中的一个或多个的表面啮合，以使可变形材料与多个第二LED管芯中的一个或多个的表面接触。可选地，在一个或多个所选的第二LED管芯上沉积可变形材料包括修改可变形材料与一个或多个所选的第二LED管芯之间的粘附水平，使得可变形材料粘附到一个或多个所选的LED管芯。可选地，修改可变形材料与一个或多个所选的第二LED管芯之间的粘附水平的步骤包括用光照射模具或载体元件的与一个或多个所选的第二LED管芯的位置对应的一个或多个部分。可选地，该光包括紫外光。可选地，在将可变形层沉积在一个或多个所选的第二LED管芯上之前，该方法包括将所选的第二LED管芯放置在处本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制造显示器的方法，包括：在所述显示器的基板的薄膜晶体管层上沉积不导电底部填充物；将第一发光二极管放置在所述不导电底部填充物上；在第一温度下加热所述不导电底部填充物以将所述第一发光二极管粘附到所述薄膜晶体管层；在将所述第一发光二极管粘附到所述薄膜晶体管层之后，将第二发光二极管放置在所述不导电底部填充物上；以及在第二温度下加热所述不导电底部填充物，以将所述第一发光二极管的触点和所述第二发光二极管的触点粘合到所述薄膜晶体管层，所述第二温度高于所述第一温度。

【技术特征摘要】
2015.09.02 GB 1515564.1;2015.11.17 GB 1520265.8;201.一种用于制造显示器的方法，包括：在所述显示器的基板的薄膜晶体管层上沉积不导电底部填充物；将第一发光二极管放置在所述不导电底部填充物上；在第一温度下加热所述不导电底部填充物以将所述第一发光二极管粘附到所述薄膜晶体管层；在将所述第一发光二极管粘附到所述薄膜晶体管层之后，将第二发光二极管放置在所述不导电底部填充物上；以及在第二温度下加热所述不导电底部填充物，以将所述第一发光二极管的触点和所述第二发光二极管的触点粘合到所述薄膜晶体管层，所述第二温度高于所述第一温度。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述不导电底部填充物是具有作为温度的函数的复杂黏度的B阶环氧树脂。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述不导电底部填充物在低于100℃下在所述薄膜晶体管层上沉积，所述第一温度在100℃与200℃之间，并且所述第二温度高于300℃。4.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述第一温度下加热所述不导电底部填充物将多余的底部填充材料从所述第一发光二极管与所述薄膜晶体管层之间的界面挤出，使得所述第一发光二极管的触点与所述薄膜晶体管层的触点接触。5.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述第一温度下加热所述不导电底部填充物去除了所述薄膜晶体管层或所述第一发光二极管的铜触点上的本征氧化物。6.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述第二温度下加热所述不导电底部填充物包括执行使得所述第一发光二极管的触点和所述第二发光二极管的触点的回流的热压粘合处理。7.根据权利要求6所述的方法，其中，执行所述热压粘合处理包括用可旋转热压粘合头在所述第一发光二极管和所述第二发光二极管上施加压力。8.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述不导电底部填充物在所述第二温度下被加热以将所述第一发光二极管的触点和所述第二发光二极管的触点粘合到所述薄膜晶体管层时，所述不导电底部填充物在所述第一发光二极管与所述薄膜晶体管层之间以及所述第二发光二极管与所述薄膜晶体管层之间分布热膨胀失配。9.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述不导电底部填充物在所述第二温度下被加热以将所述第一发光二极管的触点和所述第二发光二极管的触点粘合到所述薄膜晶体管层时，所述不导电底部填充物减小所述第一发光二极管的触点和所述第二发光二极管的触点与所述薄膜晶体管层之间的粘合中的应力。10.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：帕德里克·休斯，约瑟夫·奥基夫，塞利内·奥耶，威廉姆·亨利，大卫·玛斯奥贝尔，波亚·萨克提，
申请(专利权)人：欧库勒斯虚拟现实有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US