LED芯片的检查方法、其检查装置以及LED显示器的制造方法与流程

专利2022-06-28  73


本发明涉及led(lightemittingdiode;发光二极管)芯片的检查方法,特别是涉及无需从晶片将led芯片拆下就能判定合格与否的led芯片的检查方法、其检查装置以及led显示器的制造方法。



背景技术:

现有的led显示器的制造方法实施以下工序:将形成在蓝宝石基板上的多个led芯片临时转印到转印用基板的工序;通过吸附头进行吸引,从转印到转印用基板的多个led芯片中按照配线用基板的电极间距取出多个led芯片的工序;将由吸附头取出的多个led芯片安装到配线用基板的工序(例如,参照专利文献1)。

而且,在上述专利文献1中公开了在由转印用基板保持的状态下,进行led芯片的检查。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:特开2008-77100号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

但是,在这种现有的led显示器的制造方法中,是将多个led芯片临时从蓝宝石基板转移到转印用基板,进行led芯片的检查,之后利用吸附头进行吸附来取出合格品的led芯片,将其安装到配线用基板,因此,存在制造工序复杂这一问题。

另外,在现有的led显示器的制造方法中,能够在将led芯片安装到配线用基板之前实施led芯片的检查,因此能够及早除去不合格的元件而改善成品率,但由于是在从蓝宝石基板临时转移到转印用基板之后进行检查,因此无法消除制造工序复杂这一问题。

因此,本发明的目的在于,应对这种问题,提供无需从晶片将led芯片拆下就能判定合格与否的led芯片的检查方法、其检查装置以及led显示器的制造方法。

用于解决问题的方案

为了达成上述目的,本发明的led芯片的检查方法是形成于晶片的多个led芯片的检查方法,其进行如下步骤:第1步骤,以使上述晶片上的多个上述led芯片的触点与对应于该触点而设置于配线基板的多个电极焊盘对准的方式,将上述晶片定位载置在上述配线基板上;第2步骤,使多个上述led芯片的上述触点与上述配线基板的多个上述电极焊盘电连接;以及第3步骤,经由上述配线基板向多个上述led芯片通电,判定该led芯片合格与否。

另外,本发明的led芯片的检查装置具备:晶片保持部,其对形成有多个led芯片的晶片进行保持;配线基板保持部,其与上述晶片保持部相对配置,对与多个上述led芯片的触点对应地设置有电极焊盘的配线基板进行保持;对位单元,其以使上述晶片上的多个上述led芯片的触点与设置于上述配线基板的多个电极焊盘对准的方式,将上述晶片相对于上述配线基板进行定位;按压单元,其按压上述晶片和上述配线基板中的至少任意一方,使多个上述led芯片的上述触点与上述配线基板的上述电极焊盘电连接;以及判定装置,其经由上述配线基板向多个上述led芯片通电,判定该led芯片合格与否。

而且,本发明的led显示器的制造方法是将形成于透明的晶片的多个微型led芯片安装到配线基板的led显示器的制造方法,其包含:第1步骤,以使上述晶片上的多个上述微型led芯片的触点与对应于该触点而设置于检查用配线基板的第1电极焊盘对准的方式,将上述晶片定位载置在上述检查用配线基板上;第2步骤,按压上述晶片而使多个上述微型led芯片的上述触点与上述检查用配线基板的上述第1电极焊盘电连接;第3步骤,经由上述检查用配线基板向多个上述微型led芯片通电,判别该微型led芯片合格与否;第4步骤,以使上述晶片上的多个上述微型led芯片的触点与对应于该触点而设置于配线基板的第2电极焊盘对准的方式,将上述晶片定位载置在上述配线基板上;以及第5步骤,从上述晶片侧照射激光,将被判定为合格品的微型led芯片从上述晶片选择性地剥离并将其安装到上述配线基板。

发明效果

根据本发明,无需从晶片将led芯片拆下就能够判定led芯片合格与否。因此,能够简化led显示器的制造工序,能够降低led显示器的制造成本。

附图说明

图1是示意性地示出本发明的led芯片的检查装置的一个实施方式的概要图。

图2是示出形成有多个微型led芯片的晶片的图,(a)是俯视图,(b)是主要部分放大截面图。

图3是对形成在上述检查装置所使用的检查用配线基板的第1电极焊盘上的弹性突起部进行说明的截面图,(a)示出一个实施例,(b)示出另一个实施例。

图4是示出本发明的led芯片的检查方法的说明图。

图5是示意性地示出使用上述led芯片的检查方法制造的led显示器的第1实施方式的俯视图。

图6是图5的主要部分放大截面图。

图7是示出上述led显示器的led阵列基板的一个构成例的主要部分放大截面图。

图8是示出上述led阵列基板的制造的第1实施例的工序图。

图9是示出上述led阵列基板中的配线基板的一个构成例的主要部分放大截面图。

图10是示出上述led阵列基板的制造的第2实施例的工序图。

图11是说明上述led显示器的荧光发光层阵列的制造的工序图。

图12是示出上述led阵列基板与上述荧光发光层阵列的组装工序的说明图。

图13是示出上述led显示器的第2实施方式的主要部分放大截面图。

图14是示出上述led显示器的第3实施方式的主要部分放大截面图。

图15是示意性地示出上述led显示器的第4实施方式的俯视图。

图16是示出在上述第4实施方式中使用的显示用配线基板和对应于各个颜色的蓝宝石基板的俯视图,(a)是显示用配线基板,(b)是对应于各个颜色的蓝宝石基板。

图17是示出上述第4实施方式的制造中的第1次剥离的说明图,(a)示出对应于各个颜色的蓝宝石基板在显示用配线基板上的配置状态,(b)示出剥离后的显示用配线基板上的led芯片列,(c)示出剥离后的对应于各个颜色的蓝宝石基板。

图18是示出上述第4实施方式的制造中的第2次剥离的说明图,(a)示出对应于各个颜色的蓝宝石基板在显示用配线基板上的配置状态,(b)示出剥离后的显示用配线基板上的led芯片列,(c)示出剥离后的对应于各个颜色的蓝宝石基板。

图19是示出上述第4实施方式的制造中的第3次剥离的说明图,(a)示出对应于各个颜色的蓝宝石基板在显示用配线基板上的配置状态,(b)示出剥离后的显示用配线基板上的led芯片列。

具体实施方式

以下,基于附图详细地说明本发明的实施方式。图1是示意性地示出本发明的led芯片的检查装置的一个实施方式的概要图。该led芯片的检查装置无需将多个led芯片从晶片拆下就能进行检查,构成为具备晶片保持部1、配线基板保持部2、对位单元3、按压单元4以及判定装置5。

如图2的(a)所示,上述晶片保持部1对以固定的排列间距(例如,与led显示器的像素间距相同的排列间距)并以矩阵状形成有多个微型led芯片6的晶片进行保持,构成为具备:透明构件8,其形成有吸引孔,以能够吸引作为晶片的例如蓝宝石基板7的与形成有上述微型led芯片6的表面相反的一侧的背面的周缘部;以及ccd、cmos等图像传感器9,其配置在该透明构件8的与蓝宝石基板7侧相反的一侧的背面,对上述蓝宝石基板7的微型led芯片6的形成区域进行拍摄。此外,在蓝宝石基板7的规定位置设置有成为基板设置的基准的基准面(例如,带缺口(notch)的面),在检查及显示器的制造工序中,能够将蓝宝石基板7始终设置为相同的朝向。晶片不限于蓝宝石基板7,也可以是碳化硅(sic)、氮化镓(gan)等透射过可见光的透明的基板。

与上述晶片保持部1相对地设置有配线基板保持部2。该配线基板保持部2对与形成在蓝宝石基板7上的多个微型led芯片6的与光取出面6a相反的一侧的触点10(参照图2的(b))对应地设置有多个第1电极焊盘12(参照图3)的检查用配线基板11进行保持,设置多个吸引孔来吸附检查用配线基板11的与设置有第1电极焊盘12的表面相反的一侧的背面,而能够对其进行保持。

以使上述晶片保持部1能与上述配线基板保持部2的上表面平行(水平)地在二维方向上移动和转动的方式设置有对位单元3。该对位单元3用于一边通过省略图示的拍摄相机来确认形成于蓝宝石基板7的对位标记和形成于检查用配线基板11的对位标记,一边以使蓝宝石基板7上的多个微型led芯片6的触点10与设置于检查用配线基板11的多个第1电极焊盘12对准的方式将蓝宝石基板7相对于检查用配线基板11进行定位,其是以对由上述拍摄相机得到的拍摄图像进行处理而使上述的二个对位标记成为规定的位置关系的方式来自动地实施对位。或者,也可以是以手动的方式来实施对位。

以能使上述晶片保持部1在垂直方向上移动的方式设置有按压单元4。该按压单元4沿垂直方向将上述晶片保持部1向下按压,使多个微型led芯片6的触点10与检查用配线基板11的第1电极焊盘12电连接,其具备省略图示的压力传感器,并对微型led芯片6的触点10与检查用配线基板11的第1电极焊盘12之间赋予规定的按压力。此外,也可以是以能使配线基板保持部2移动的方式设置有按压单元4,但在以下的说明中,将描述以按压晶片保持部1侧的方式设置有按压单元4的情况。

在这种情况下,如图3所示,在上述检查用配线基板11的第1电极焊盘12上,通过图案化形成有导电性的第1弹性突起部13,因此,微型led芯片6的触点10与检查用配线基板11的第1电极焊盘12的电连接通过上述第1弹性突起部13的弹性变形来进行。因此,能够使蓝宝石基板7上的多个微型led芯片6的触点10与检查用配线基板11的多个第1电极焊盘12均匀地接触。由此,能够防止由于接触不良而导致微型led芯片6被判定为不合格。

详细地说,如图3的(a)所示,上述第1弹性突起部13是表面覆盖有金、铝等导电性良好的导电体膜14的树脂制的柱状突起15,或者是如图3的(b)所示,由在光致抗蚀剂中添加银等导电性微粒而成的导电性光致抗蚀剂或包含导电性高分子的导电性光致抗蚀剂形成的柱状突起15。

以与上述检查用配线基板11和上述图像传感器9电连接的方式设置有判定装置5。该判定装置5经由检查用配线基板11向多个微型led芯片6通电,对该微型led芯片6合格与否进行判定,在向微型led芯片6通电的过程中,通过上述图像传感器9来检测微型led芯片6的点亮、不点亮、亮度以及发光波长,对各微型led芯片6合格与否进行判定,并且存储不合格品的微型led芯片6的位置坐标或地址。

接着,说明使用这样构成的检查装置的led芯片的检查方法。

首先,设置有多个微型led芯片6的蓝宝石基板7在其背面被吸附的状态下保持于晶片保持部1。在这种情况下,蓝宝石基板7以在缘部设置有例如缺口的基准面为基准设置为规定的朝向。

接着,与多个微型led芯片6的触点10对应地设置有多个第1电极焊盘12的检查用配线基板11在其背面被吸附的状态下保持于配线基板保持部2。

以下,参照图4来说明本发明的led芯片的检查方法。

首先,作为第1步骤,如图4的(a)所示,启动对位单元3,一边通过拍摄相机观察形成于蓝宝石基板7的对位标记、以及形成于检查用配线基板11的对位标记,一边以使两个对位标记成为固定的位置关系的方式使晶片保持部1在水平方向上进行二维移动和转动,而实施对位。由此,多个微型led芯片6的触点10与检查用配线基板11的多个第1电极焊盘12对准。

接着,作为第2步骤,如在图4的(b)中将主要部分进行放大后示出的那样,启动按压单元4,使晶片保持部1向垂直下方移动,对蓝宝石基板7赋予按压力。此时,例如通过使按压单元4具备压力传感器,能够将恰如其分的固定的按压力赋予到蓝宝石基板7。这样,多个微型led芯片6的触点10与检查用配线基板11的多个第1电极焊盘12相互电连接。在这种情况下,在第1电极焊盘12上设置有导电性的第1弹性突起部13,因此,微型led芯片6的触点10与检查用配线基板11的第1电极焊盘12经由第1弹性突起部13弹性地接触。因此,能够使形成于蓝宝石基板7的所有的微型led芯片6的触点10均匀地与检查用配线基板11的第1电极焊盘12电连接。

接下来,作为第3步骤,如图4的(c)所示,从判定装置5经由检查用配线基板11向所有的微型led芯片6通电,微型led芯片6被点亮。微型led芯片6的点亮状态由图像传感器9透过蓝宝石基板7和晶片保持部1的透明构件8进行拍摄。然后,由判定装置5基于该拍摄图像来进行合格与否的判定。例如,在微型led芯片6的点亮亮度为规定的基准值以上且发光波长处于规定的波段内时判定为合格品,在点亮亮度低于上述基准值时、不点亮时、以及发光波长的偏差超过允许范围时判定为不合格品。然后,存储被判定为不合格品的该微型led芯片6在蓝宝石基板7上的位置坐标或地址。这样,微型led芯片6的检查结束。

图5是示意性地示出使用上述的led芯片的检查方法制造的led显示器的第1实施方式的俯视图,图6是图5的主要部分放大截面图。该led显示器显示彩色影像,构成为具备led阵列基板16和荧光发光层阵列17。

如图5所示,上述led阵列基板16具备配置为矩阵状的多个微型led芯片6,并且具有在显示用配线基板18上配置有上述多个微型led芯片6的结构,显示用配线基板18包含tft驱动基板和柔性基板等,tft驱动基板设置有用于将影像信号从设置于外部的驱动电路供应到各微型led6并对各微型led6单独进行导通和截止驱动来使其点亮和熄灭的配线。

详细地说,如图7所示,在上述显示用配线基板18,在各微型led芯片6的设置位置上与微型led芯片6的触点10对应地设置有第2电极焊盘19。此外,各第2电极焊盘19通过省略图示的配线与外部的驱动电路相连。

如图6所示,在上述显示用配线基板18上设置有多个微型led芯片6。该微型led芯片6发出紫外或蓝色波段的光,以氮化镓(gan)为主要材料来制造。此外,也可以是发出例如波长为200nm~380nm的近紫外线的光的led,还可以是发出例如波长为380nm~500nm的蓝色光的led。

详细地说,如图7所示,微型led芯片6是经由通过图案化形成在显示用配线基板18的第2电极焊盘19上的导电性的第2弹性突起部20使微型led芯片6的触点10与上述第2电极焊盘19电连接。

更详细地说,上述第2弹性突起部20是表面覆盖有金或铝等导电性良好的导电体膜的树脂制的柱状突起,或者是由在光致抗蚀剂中添加银等导电性微粒而成的导电性光致抗蚀剂或包含导电性高分子的导电性光致抗蚀剂形成的柱状突起。此外,虽然在图7中示出的是形成了表面覆盖有导电体膜21的柱状突起22作为第2弹性突起部20的一个例子的情况,但第2弹性突起部20也可以由导电性光致抗蚀剂来形成。

而且,如图7所示,微型led芯片6经由设置在显示用配线基板18的第2电极焊盘19的周围的粘接剂层23粘接固定于显示用配线基板18。在这种情况下,上述粘接剂层23可以是能通过曝光和显影而图案化的感光性粘接剂。或者,也可以是底部填充剂,还可以是紫外线固化型的粘接剂。另外,上述感光性粘接剂可以是热固化型,也可以是紫外线固化型,但在以下的说明中将描述热固化型的情况。

如图6所示,在上述微型led芯片6上设置有荧光发光层阵列17。该荧光发光层阵列17具备多个荧光发光层24,多个荧光发光层24由从微型led芯片6放射的激发光l激发而分别波长转换为对应颜色的荧光fl,对应于红色、绿色以及蓝色的各个颜色的荧光发光层24在由分隔壁27分隔开的状态下设置在透明基板25上。此外,在本说明书中,无论微型led显示器的设置状态如何,“上”都是指显示面侧。

详细地说,上述荧光发光层24是将几十微米级的粒径的大的荧光色素26a与几十纳米级的粒径的小的荧光色素26b混合并分散于抗蚀剂膜中而得到的。此外,也可以仅由粒径大的荧光色素26a来构成荧光发光层24,但在这种情况下,荧光色素26a的填充率下降,激发光l向显示面侧的漏光增加。另一方面,在仅由粒径小的荧光色素26b来构成荧光发光层24的情况下,存在耐光性等稳定性差这一问题。因此,通过如上述那样由以粒径大的荧光色素26b为主体并混合粒径小的荧光色素26b而成的混合物来构成荧光发光层24,能够抑制激发光l向显示面侧的漏光,并且能够提高发光效率。

在这种情况下,优选将粒径不同的荧光色素26的混合比率按体积比设为,粒径大的荧光色素26a为50~90vol%,而粒径小的荧光色素26b为10~50vol%。此外,在图5中示出了将对应于各个颜色的荧光发光层24设置为条纹状的情况,但也可以与各微型led芯片6单独对应地设置。

另外,设置为包围对应于各个颜色的荧光发光层24的分隔壁27将对应于各个颜色的荧光发光层24相互隔开,由透明的例如感光性树脂形成。为了提高上述荧光发光层24中的粒径大的荧光色素26a的填充率,优选使用高度对宽度的纵横比能设为3以上的高纵横比材料作为分隔壁27。作为这种高纵横比材料,例如有日本化药株式会社制造的su-83000的光致抗蚀剂。

如图6所示,在上述分隔壁27的表面设置有金属膜28。该金属膜28用于防止激发光l、以及荧光发光层24被激发光l激发而发出的荧光fl透射过分隔壁12而与相邻的其它颜色的荧光发光层24的荧光fl发生混色,并且形成为能够充分阻断激发光l和荧光fl的厚度。在这种情况下,作为金属膜28,优选容易对激发光l进行反射的铝、铝合金等的薄膜。由此,能够通过铝等的金属膜28使透射过荧光发光层24而去往分隔壁27的激发光l向荧光发光层24的内侧反射,将其用于荧光发光层24的发光,能够提高荧光发光层24的发光效率。此外,覆盖在分隔壁27的表面的薄膜不限于对激发光l和荧光fl进行反射的金属膜28,也可以是吸收激发光l和荧光fl的薄膜。

接着,说明这样构成的led显示器的制造方法。

首先,参照图8来说明led阵列基板16的制造的第1实施例。

如上所述,结束了微型led芯片6的检查工序(第1步骤~第3步骤)而被进行了合格与否的判定的多个微型led芯片6无需从蓝宝石基板7拆下就能转到led显示器的下一个制造工序。

在led阵列基板16的制造工序的第4步骤中,如图8的(a)所示,以使蓝宝石基板7上的多个微型led芯片6的触点10与对应于该触点10而设置于显示用配线基板18的第2电极焊盘19对准的方式,将蓝宝石基板7定位到显示用配线基板18上之后,如图8的(b)所示,蓝宝石基板7被载置在显示用配线基板18上。详细地说,一边利用省略图示的拍摄相机来观察形成于蓝宝石基板7的对位标记、以及形成于显示用配线基板18的对位标记,一边以使两个对位标记成为规定的位置关系的方式,使蓝宝石基板7侧和显示用配线基板18侧相互平行地相对移动和转动来实施对位。之后,蓝宝石基板7被载置在显示用配线基板18上。

在此,如图9所示,在显示用配线基板18的第2电极焊盘19上预先形成有导电性的第2弹性突起部20,并在第2电极焊盘19的周围预先设置有粘接剂层23。

在这种情况下,第2弹性突起部20能够通过以下方式形成:在显示用配线基板18的整个上表面涂敷感光间隔物用的抗蚀剂,之后,使用光掩模进行曝光,并进行显影,而在第2电极焊盘19上通过图案化形成柱状突起22,之后,在上述柱状突起22和第2电极焊盘19上,在相互导通的状态下通过溅射或蒸镀等形成金或铝等导电性良好的导电体膜21。

详细地说,在形成导电体膜21之前,通过光刻在除了第2电极焊盘19上之外的周边部分形成抗蚀剂层,在导电体膜21的成膜后利用溶解液使抗蚀剂层溶解,并且将抗蚀剂层上的导电体膜21剥离。

或者,第2弹性突起部20也可以是由在光致抗蚀剂中添加银等导电性微粒而成的导电性光致抗蚀剂或包含导电性高分子的导电性光致抗蚀剂形成的柱状突起。在这种情况下,第2弹性突起部20是在配线基板18的整个上表面以规定厚度涂敷导电性光致抗蚀剂,之后使用光掩模进行曝光,并进行显影,而作为柱状突起在第2电极焊盘19上图案化形成的。此外,图9示出了第2弹性突起部20是表面覆盖有导电体膜21的树脂制的柱状突起22的情况。

另外,粘接剂层23以如下方式通过图案化形成:在显示用配线基板18的整个上表面涂敷感光性粘接剂,之后,使用光掩模进行曝光,并进行显影,而除去第2电极焊盘19上的感光性粘接剂。在这种情况下,如图9所示,被涂敷的感光性粘接剂的厚度被设为大于包含显示用配线基板18的第2电极焊盘19和第2弹性突起部20的高度尺寸。

接着,在第5步骤中,如图8的(c)所示,从蓝宝石基板7侧照射例如250nm~300nm的波长的激光29,被判定为合格品的微型led芯片6从蓝宝石基板7选择性地被剥离,并安装到显示用配线基板18。

详细地说,激光29例如在图8的(c)中从左向右依次照射到微型led芯片6上。由此,产生激光烧蚀,微型led芯片6的gan层的氮发生气化,微型led芯片6从蓝宝石基板7被剥离。

例如,如图8的(c)的中央的空白处所示的那样,在存在被判定为不合格品的微型led芯片6b的情况下,激光烧蚀仅对除了该不合格品的微型led芯片6b之外的合格品的微型led芯片6来实施。由此,当使蓝宝石基板7从显示用配线基板18分离时,如图8的(d)所示,被判定为合格品的微型led芯片6会保留于显示用配线基板18,被判定为不合格品的微型led芯片6b会在附着于蓝宝石基板7的状态下被去除。

之后,如图8的(e)所示,对与被判定为不合格品且没有被剥离的微型led芯片6对应的显示用配线基板18上的缺失部分供应合格品的预备的微型led芯片6c。然后,如图8的(f)所示,经由具有平坦面的构件30对多个微型led芯片6一并进行按压,并且对粘接剂层23进行加热固化。由此,如图7所示,各微型led芯片6的触点10与显示用配线基板18的第2电极焊盘19电连接,微型led芯片6与显示用配线基板18被粘接剂层23接合。这样,制造出led阵列基板16。

在此,上述激光烧蚀能够通过以下方式进行:一边使一束激光束在聚光于蓝宝石基板7与微型led芯片6的界面的状态下沿着x、y方向在蓝宝石基板7上步进移动,一边跳过被判定为不合格品的微型led芯片6而仅对被判定为合格品的微型led芯片6进行照射。

或者,也可以通过如下方式进行:一边使被整形成线状的光点(spot)的激光束对排成一列的多个微型led芯片6一并进行照射,一边使其沿着行方向步进移动。或者,还可以使用与多个微型led芯片6对应地具备多个微型透镜的微型透镜阵列将激光29分割为多束,对多个微型led芯片6一并进行照射。在这些情况下,包含被判定为不合格品的微型led芯片6的列或特定区域不被激光29照射,该列或特定区域的微型led芯片6不被剥离。因此,在剥离之后,会对与上述列或特定区域对应的显示用配线基板18的缺失部分供应多个预备的微型led芯片6。

图10是示出上述led阵列基板的制造的第2实施例的工序图。根据第2实施例,图4所示的微型led芯片6的检查使用作为led阵列基板16的构成要素的显示用配线基板18来代替检查用配线基板11。因此,当微型led芯片6的检查结束时,会直接实施被判定为合格品的微型led芯片6的剥离。以下,参照图10来详细说明。

首先,如图10的(a)所示,在将形成有多个微型led芯片6的蓝宝石基板7相对于显示用配线基板18进行定位之后,如图10的(b)所示,向下方按压蓝宝石基板7。由此,如图7所示,微型led芯片6的触点10与显示用配线基板18的第2电极焊盘19经由第2弹性突起部20电连接。

接着,如图10的(c)所示,经由显示用配线基板18向多个微型led芯片6通电,判定微型led芯片6合格与否。

接下来,如图10的(d)所示,从蓝宝石基板7侧对被判定为合格品的微型led芯片6照射激光29。由此,当剥离蓝宝石基板7时,如图10的(e)所示,被判定为合格品的微型led芯片6会被剥离并保留在显示用配线基板18上。

接下来,如图10的(f)所示,经由具有平坦面的构件30对所有的微型led芯片6一并进行按压,并且对粘接剂层23进行加热固化。由此,各微型led芯片6的触点10与显示用配线基板18的第2电极焊盘19电连接,微型led芯片6与显示用配线基板18被粘接剂层23接合,完成led阵列基板16。

根据上述led阵列基板16的制造的第2实施例,能够省略上述第1实施例中的第4步骤而在微型led芯片6的检查后立即选择性地剥离被判定为合格品的微型led芯片6,led阵列基板16的制造工序得到进一步简化。

此外,虽然在以上的说明中描述了对所有的微型led芯片6一并进行按压而使其接合到显示用配线基板18的情况,但本发明不限于此,也可以是以多个微型led芯片6的其中一部分为单位来进行。例如,也可以按每几行微型led芯片6重复进行“检查-剥离-以激光所带来的局部加热使粘接剂固化”的动作。

接着,参照图11来说明荧光发光层阵列17的形成。

首先,如图11的(a)所示,在至少使近紫外或蓝色波段的光透射过的、包括例如玻璃基板或丙烯酸树脂等塑料基板的透明基板25上涂敷了分隔壁27用的透明的感光性树脂之后,使用光掩模进行曝光,并进行显影,而与各荧光发光层24的形成位置对应地设置例如图5所示那样的条纹状的开口31,以最小20μm左右的高度形成高度对宽度的纵横比为3以上的透明的分隔壁27。在这种情况下,所使用的感光性树脂例如优选日本化药株式会社制造的su-83000等高纵横比材料。

接下来,从形成在透明基板25上的分隔壁27侧,应用溅射等公知的成膜技术以规定的厚度形成例如铝、铝合金等的金属膜28。在成膜后,通过激光照射除去覆盖在由分隔壁27包围的开口31的底部的透明基板25上的金属膜28。

或者,也可以是,在成膜前例如通过喷墨以几μm的厚度在上述开口31的底部的透明基板25表面涂敷抗蚀剂等,形成金属膜28,之后,剥离并除去上述抗蚀剂和上述抗蚀剂上的金属膜28。当然,在这种情况下,要选择不侵蚀分隔壁27的树脂的药液作为剥离所使用的抗蚀剂的溶解液。

接着,如图11的(b)所示,对由上述分隔壁27包围的、例如与红色对应的多个开口31,例如通过喷墨涂敷例如含有红色的荧光色素26的抗蚀剂,之后照射紫外线使其固化,形成红色荧光发光层24r。或者,以覆盖在透明基板25上的方式涂覆含有红色的荧光色素26的抗蚀剂,之后,使用光掩模进行曝光,并进行显影,而在与红色对应的多个开口31中形成红色荧光发光层24r。在这种情况下,上述抗蚀剂是将粒径大的荧光色素26a和粒径小的荧光色素26b混合并分散而得到的,它们的混合比率按体积比是,粒径大的荧光色素26a为50~90vol%,而粒径小的荧光色素26b为10~50vol%。

同样地,对由上述分隔壁27包围的、例如与绿色对应的多个开口31,例如通过喷墨涂敷例如含有绿色的荧光色素26的抗蚀剂,之后照射紫外线使其固化,形成绿色荧光发光层24g。或者,也可以是,与上述同样地使用光掩模对涂覆在透明基板25的整个上表面的含有绿色的荧光色素26的抗蚀剂进行曝光,并进行显影,而在与绿色对应的多个开口31中形成绿色荧光发光层24g。

而且,同样地,对由上述分隔壁27包围的、例如与蓝色对应的多个开口31,例如通过喷墨涂敷例如含有蓝色的荧光色素26的抗蚀剂,之后照射紫外线使其固化,形成蓝色荧光发光层24b。在这种情况下,也可以是,与上述同样地使用光掩模对涂覆在透明基板25的整个上表面的含有蓝色的荧光色素26的抗蚀剂进行曝光,并进行显影,而在与蓝色对应的多个开口31中形成蓝色荧光发光层24b。

在这种情况下,可以在荧光发光层阵列17的显示面侧设置防止外部光的反射的防反射膜。而且,可以在分隔壁27的显示面侧的金属膜28上涂敷黑色涂料。通过实施这些措施,能够降低在显示面处的外部光的反射,能够实现对比度的提高。

接下来,实施led阵列基板16与荧光发光层阵列17的组装工序。

首先,如图12的(a)所示,将荧光发光层阵列17定位并配置在led阵列基板16上。详细地说,使用形成在led阵列基板16上的对位标记和形成在荧光发光层阵列17上的对位标记,以使荧光发光层阵列17的对应于各个颜色的荧光发光层24位于led阵列基板16上的对应的微型led芯片6上的方式来实施对位。

当led阵列基板16与荧光发光层阵列17的对位结束时,如图12的(b)所示,led阵列基板16与荧光发光层阵列17会被省略图示的粘接剂接合,而完成led显示器。

图13是示出上述led显示器的第2实施方式的主要部分放大截面图。虽然在第1实施方式中说明了led显示器构成为具备led阵列基板16和荧光发光层阵列17的情况,但如图13所示,第2实施方式设为如下构成:将对应于各个颜色的荧光发光层24和分隔壁27直接设置在上述led阵列基板16上。这种构成的led显示器能够通过对led阵列基板16进行上述的荧光发光层阵列17的形成工序来制造。

图14是示出上述led显示器的第3实施方式的主要部分放大截面图。在第3实施方式中,设置有覆盖对应于各个颜色的荧光发光层24和分隔壁27而将激发光l阻断的激发光截止层32。由此,能够选择性地反射或吸收太阳光等外部光中包含的与上述激发光l相同的波段的光,防止上述各荧光发光层24被这些光激发而进行发光,能够提高颜色再现。

详细地说,在激发光l为紫外线的情况下,如图14所示,激发光截止层32设置为覆盖对应于各个颜色的荧光发光层24、以及分隔壁27。另外,在激发光l为蓝色波段的光的情况下,激发光截止层32可以设置为覆盖除了蓝色荧光发光层24b上之外的荧光发光层24、以及分隔壁27。

此外,虽然图14示出了将激发光截止层32应用到图6所示的led显示器的第1实施方式的情况作为一个例子,但也能够将其应用于图13所示的led显示器的第2实施方式。

图15是示意性地示出led显示器的第4实施方式的俯视图。与上述第1~第3实施方式的不同点是设为如下构成:具备配置有红色、绿色以及蓝色的微型led芯片6的led阵列基板16且不具有荧光发光层阵列17。此外,为了避免图变复杂,图15没有示出微型led芯片6,而是示出了红色、绿色以及蓝色led芯片列32r、32g、32b。以下,参照图来说明led显示器的第4实施方式的制造方法。

首先,如图16的(a)所示,显示用配线基板18的显示区域被划分为3的整数倍。在此,说明显示区域被划分为3个区域33、34、35的情况。

另外,如图16的(b)所示,与被划分出的区域33、34、35对应地分别准备有形成了多个红色led芯片列32r的对应于红色的蓝宝石基板7r、形成了多个绿色led芯片列32g的对应于绿色的蓝宝石基板7g、以及形成了多个蓝色led芯片列32b的对应于蓝色的蓝宝石基板7b。此外,这些蓝宝石基板7是通过本发明的led芯片的检查方法实施过微型led芯片6合格与否的检查的基板。在此,描述所有的微型led芯片6被判定为合格品的情况。

图17是示出第1次剥离的说明图。

首先,如图17的(a)所示,将对应于红色的蓝宝石基板7r定位载置于图16的(a)所示的显示用配线基板18的区域33。然后,如图17的(a)中的箭头所示,对与红色led配置区域对应的红色led芯片列32r照射激光29。由此,如图17的(b)所示,该红色led芯片列32r的微型led芯片6被剥离并保留在显示用配线基板18上。

同样地,如图17的(a)所示,将对应于绿色的蓝宝石基板7g载置于图16的(a)所示的显示用配线基板18的区域34,将对应于蓝色的蓝宝石基板7b载置于该显示用配线基板18的区域35。然后,如箭头所示,分别对与绿色led配置区域对应的绿色led芯片列32g、以及与蓝色led配置区域对应的蓝色led芯片列32b照射激光29。由此,如图17的(b)所示,该绿色芯片列32g和蓝色led芯片列32b的微型led芯片6被剥离并保留在显示用配线基板18上。

图17的(c)是示出保留在实施了第1次剥离后的对应于各个颜色的蓝宝石基板7r、7g、7b上的红色、绿色以及蓝色led芯片列32r、32g、32b的俯视图。这些蓝宝石基板7用于第2次剥离。

图18是示出第2次剥离的说明图。

如图18的(a)所示,将对应于蓝色的蓝宝石基板7b定位载置于图16的(a)所示的显示用配线基板18的区域33,将对应于红色的蓝宝石基板7r定位载置于显示用配线基板18的区域34,将对应于绿色的蓝宝石基板7g定位载置于显示用配线基板18的区域35。

然后,如图18的(a)中的箭头所示,分别对与蓝色、红色以及绿色led配置区域对应的蓝色、红色以及绿色led芯片列32b、32r、32g照射激光29。由此,如图18的(b)所示,该蓝色、红色以及绿色led芯片列32b、32r、32g的微型led芯片6被剥离并保留在显示用配线基板18上。

图18的(c)是示出保留在实施了第2次剥离后的对应于各个颜色的蓝宝石基板7r、7g、7b上的红色、绿色以及蓝色led芯片列32r、32g、32b的俯视图。这些蓝宝石基板7用于第3次剥离。

图19是示出第3次剥离的说明图。

如图19的(a)所示,将对应于绿色的蓝宝石基板7g定位载置于图16的(a)所示的显示用配线基板18的区域33,将对应于蓝色的蓝宝石基板7b定位载置于显示用配线基板18的区域34,将对应于红色的蓝宝石基板7r定位载置于显示用配线基板18的区域35。

然后,如在图19的(a)中的箭头所示,分别对与绿色、蓝色以及红色led配置区域对应的绿色、蓝色以及红色led芯片列32g、32b、32r照射激光29。由此,如图19的(b)所示,该绿色、蓝色以及红色led芯片列32g、32b、32r的微型led芯片6被剥离并保留在配线基板18上。由此,对应于各个颜色的微型led芯片6无遗漏地配置在显示用配线基板18。之后,如图8的(f)所示,经由具有平坦面的构件30对多个微型led芯片6一并进行按压,并且对粘接剂层23进行加热固化,从而完成led显示器。

根据本发明的led显示器的制造方法,无需从蓝宝石基板7拆下微型led芯片6就能够进行合格与否的检查,在检查后,仅将合格品的微型led芯片6剥离,能够推进工序而不必徒劳地处理有缺陷的微型led芯片6,因此,能够提高led显示器的制造效率。

附图标记说明

1…晶片保持部

2…配线基板保持部

3…对位单元

4…按压单元

5…判定装置

6…微型led芯片(led芯片)

6a…不合格品的微型led芯片

6b…预备的微型led芯片

7…蓝宝石基板(晶片或基板)

10…触点

11…检查用配线基板(配线基板)

12…第1电极焊盘(电极焊盘)

13…第1弹性突起部(弹性突起部)

18…显示用配线基板(配线基板)

19…第2电极焊盘(电极焊盘)

20…第2弹性突起部(弹性突起部)

23…粘接剂层

29…激光。


技术特征:

1.一种led芯片的检查方法,是形成于晶片的多个led(lightemittingdiode)芯片的检查方法,其特征在于,进行如下步骤:

第1步骤,以使上述晶片上的多个上述led芯片的触点与对应于该触点而设置于配线基板的多个电极焊盘对准的方式,将上述晶片定位载置在上述配线基板上;

第2步骤,使多个上述led芯片的上述触点与上述配线基板的多个上述电极焊盘电连接;以及

第3步骤,经由上述配线基板向多个上述led芯片通电,判定该led芯片合格与否。

2.根据权利要求1所述的led芯片的检查方法,其特征在于,

上述led芯片的上述触点与上述配线基板的上述电极焊盘的电连接通过形成在上述电极焊盘的导电性的弹性突起部来进行。

3.根据权利要求1或2所述的led芯片的检查方法,其特征在于,

上述led芯片是形成于透明的晶片的微型led芯片。

4.一种led芯片的检查装置,其特征在于,具备:

晶片保持部,其对形成有多个led芯片的晶片进行保持;

配线基板保持部,其与上述晶片保持部相对配置,对与多个上述led芯片的触点对应地设置有电极焊盘的配线基板进行保持;

对位单元,其以使上述晶片上的多个上述led芯片的触点与设置于上述配线基板的多个电极焊盘对准的方式,将上述晶片相对于上述配线基板进行定位;

按压单元,其按压上述晶片和上述配线基板中的至少任意一方,使多个上述led芯片的上述触点与上述配线基板的上述电极焊盘电连接;以及

判定装置,其经由上述配线基板向多个上述led芯片通电,判定该led芯片合格与否。

5.一种led显示器的制造方法,是将形成于透明的晶片的多个微型led芯片安装到配线基板的led显示器的制造方法,其特征在于,包含:

第1步骤,以使上述晶片上的多个上述微型led芯片的触点与对应于该触点而设置于检查用配线基板的第1电极焊盘对准的方式,将上述晶片定位载置在上述检查用配线基板上;

第2步骤,按压上述晶片而使多个上述微型led芯片的上述触点与上述检查用配线基板的上述第1电极焊盘电连接;

第3步骤,经由上述检查用配线基板向多个上述微型led芯片通电,判别该微型led芯片合格与否;

第4步骤,以使上述晶片上的多个上述微型led芯片的触点与对应于该触点而设置于显示用配线基板的第2电极焊盘对准的方式,将上述晶片定位载置在上述显示用配线基板上;以及

第5步骤,从上述晶片侧照射激光,将被判定为合格品的微型led芯片从上述晶片选择性地剥离并将其安装到上述显示用配线基板。

6.根据权利要求5所述的led显示器的制造方法,其特征在于,

在上述第2步骤中,上述微型led芯片的上述触点与上述检查用配线基板的上述第1电极焊盘的电连接通过形成在上述第1电极焊盘的导电性的第1弹性突起部来进行。

7.根据权利要求5或6所述的led显示器的制造方法,其特征在于,

在上述第5步骤中,对与被判定为不合格且没有被剥离的上述微型led芯片对应的上述显示用配线基板上的缺失部分供应了预备的微型led芯片之后,在对上述微型led芯片施加压力而使该微型led芯片的上述触点与上述显示用配线基板的上述第2电极焊盘电连接的状态下,使设置在上述显示用配线基板的上述第2电极焊盘的周围的粘接剂层固化而将上述微型led芯片固定到上述显示用配线基板。

8.根据权利要求7所述的led显示器的制造方法,其特征在于,

上述微型led芯片的上述触点与上述显示用配线基板的上述第2电极焊盘的电连接通过形成在上述第2电极焊盘上的导电性的第2弹性突起部来进行。

9.根据权利要求7所述的led显示器的制造方法,其特征在于,

上述粘接剂层是能通过曝光和显影而图案化的感光性粘接剂,并且预先设置于上述显示用配线基板。

10.根据权利要求5或6所述的led显示器的制造方法,其特征在于,

代替上述检查用配线基板而使用上述显示用配线基板,并且省略上述第4步骤而在上述第3步骤之后实施上述第5步骤。

技术总结
本发明是形成于蓝宝石基板(7)的多个LED芯片(6)的检查方法,其进行如下步骤:第1步骤,以使上述蓝宝石基板(7)上的多个上述LED芯片(6)的触点(10)与对应于该触点(10)而设置于检查用配线基板(11)的多个电极焊盘(12)对准的方式,将上述蓝宝石基板(7)定位载置在上述检查用配线基板(11)上;第2步骤,使多个上述LED芯片(6)的上述触点(10)与上述检查用配线基板(11)的多个上述电极焊盘(12)电连接;以及第3步骤,经由上述检查用配线基板(11)向多个上述LED芯片(6)通电,判定该LED芯片(6)合格与否。

技术研发人员:深谷康一郎;梶山康一
受保护的技术使用者:株式会社V技术
技术研发日:2018.10.17
技术公布日:2020.06.09

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