TW202427818A - 微型led結構及全彩微型led面板 - Google Patents
微型led結構及全彩微型led面板 Download PDFInfo
- Publication number
- TW202427818A TW202427818A TW112150394A TW112150394A TW202427818A TW 202427818 A TW202427818 A TW 202427818A TW 112150394 A TW112150394 A TW 112150394A TW 112150394 A TW112150394 A TW 112150394A TW 202427818 A TW202427818 A TW 202427818A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- layer
- micro
- led structure
- mesa
- led
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/85—Packages
- H10H20/857—Interconnections, e.g. lead-frames, bond wires or solder balls
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/81—Bodies
- H10H20/814—Bodies having reflecting means, e.g. semiconductor Bragg reflectors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/81—Bodies
- H10H20/819—Bodies characterised by their shape, e.g. curved or truncated substrates
- H10H20/821—Bodies characterised by their shape, e.g. curved or truncated substrates of the light-emitting regions, e.g. non-planar junctions
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/83—Electrodes
- H10H20/831—Electrodes characterised by their shape
- H10H20/8312—Electrodes characterised by their shape extending at least partially through the bodies
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/83—Electrodes
- H10H20/832—Electrodes characterised by their material
- H10H20/835—Reflective materials
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/84—Coatings, e.g. passivation layers or antireflective coatings
- H10H20/841—Reflective coatings, e.g. dielectric Bragg reflectors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/85—Packages
- H10H20/8506—Containers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H29/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one light-emitting semiconductor element covered by group H10H20/00
- H10H29/10—Integrated devices comprising at least one light-emitting semiconductor component covered by group H10H20/00
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H29/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one light-emitting semiconductor element covered by group H10H20/00
- H10H29/10—Integrated devices comprising at least one light-emitting semiconductor component covered by group H10H20/00
- H10H29/14—Integrated devices comprising at least one light-emitting semiconductor component covered by group H10H20/00 comprising multiple light-emitting semiconductor components
- H10H29/142—Two-dimensional arrangements, e.g. asymmetric LED layout
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H29/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one light-emitting semiconductor element covered by group H10H20/00
- H10H29/20—Assemblies of multiple devices comprising at least one light-emitting semiconductor device covered by group H10H20/00
- H10H29/24—Assemblies of multiple devices comprising at least one light-emitting semiconductor device covered by group H10H20/00 comprising multiple light-emitting semiconductor devices
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H29/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one light-emitting semiconductor element covered by group H10H20/00
- H10H29/80—Constructional details
- H10H29/962—Stacked configurations of light-emitting semiconductor components or devices, the components or devices emitting at different wavelengths
-
- H10W20/42—
-
- H10W90/00—
Landscapes
- Led Devices (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
公開了一種全彩微型LED結構。微型LED結構包括IC背板、沿著豎直軸線堆疊的至少三個台面結構以及形成在所述至少三個台面結構上方的頂部觸點。第二台面結構包括反射層、發光層和兩個連接層。第三台面結構包括結合層、反射層、發光層和連接層。
Description
發明領域
本公開文本總體上涉及微型發光二極管(LED)技術,並且更具體地涉及微型LED結構以及使用微型LED結構的全彩微型LED面板。
發明背景
無機微型發光二極管也被稱為“微型LED”。由於它們在各種應用(包括例如自發射微型顯示器、可見光通信和光遺傳學)中的使用,它們越來越重要。由於更好的應變鬆弛、改進的光提取效率、均勻的電流散布等,微型LED具有比常規LED更大的輸出性能。此外,與常規LED相比,微型LED具有改進的熱效應、在更高電流密度下的改進操作、更好的響應速率、更大的操作溫度範圍、更高的解析度、更高的色域、更高的對比度、更低的功耗等。
全彩微型LED面板是通過將數千個甚至數百萬個微型LED陣列與驅動電路系統背板集成來製造的。微型LED面板的每個像素由一個或多個微型LED形成。微型LED面板可以是單色或多色的面板。特別地,對於全彩LED面板,每個像素可以進一步包括相應地由多個微型LED形成的多個子像素,每個微型LED對應於一個不同的顏色。例如,可以將相應地對應於紅色、綠色和藍色的三個微型LED疊加以形成一個像素。不同的顏色可以混合以產生廣泛的顏色。
然而,現有的微型LED技術面臨若干個挑戰。例如,一個挑戰是當相鄰LED之間的距離確定時如何改進每個像素內的有效照明區域。此外,當確定單個LED照明區域時,進一步改進微型LED面板的整體解析度可能是困難的任務,因為具有不同顏色的微型LED必須占據其在單個像素內的指定區。
此外,由LED管芯發射的光是由自發發射生成的,因此不是定向的,並導致了大的發散角。大的發散角可能導致微型LED面板中的各種問題。一方面,由於大的發散角,由微型LED發射的光僅有一小部分可以被利用。這可能會顯著降低微型LED顯示系統的效率和亮度。另一方面,由於大的發散角,由一個微型LED像素發射的光可能照亮其相鄰的像素,導致像素之間的光串擾、清晰度損失和對比度損失。
此外,常規的金屬至金屬結合具有相對較大的厚度和較低的結合強度。較大的厚度可能使所發射的光失真,並且給LED面板的進一步尺寸優化帶來挑戰。因此,令人期望的是進一步減小結合層的厚度並提高結合強度。
發明概要
本公開文本提供了一種微型LED結構,所述微型LED結構解決了現有技術中的問題,諸如上述問題。特別地,所公開的微型LED結構通過將兩個或更多個豎直堆疊的微型LED放置在微型LED結構的不同層並且將它們電連接至集成電路(IC)背板來將它們集成。微型LED結構有效增強了單個像素區域內的光照明效率,同時提高了微型LED面板的解析度。
此外,所公開的微型LED結構通過包括反射層進一步提高了光照明效率,所述反射層不僅有效地增加了由每個豎直堆疊的微型LED發射的光量,而且減少了豎直堆疊的微型LED之間的光學串擾。
與所公開的實施方案一致,使用SiO
2-SiO
2或ITO-ITO結合來代替金屬-金屬結合。SiO
2-SiO
2或ITO-ITO結合可以進一步減小結合層的厚度,同時實現更高的結合強度。根據一些實施方案,ITO-ITO結合可以消除對ITO連接層(ITO-C)的需要。
與所公開的實施方案一致,多個所公開的微型LED結構可以布置在微型LED陣列中以形成微型LED面板。所述多個微型LED結構中的每一個對應於所公開的微型LED結構中的一個像素,並且像素中的多個豎直堆疊的微型LED相應地對應於多個子像素。
在一些實施方案中,所公開的微型LED結構包括IC背板、沿著豎直軸線堆疊的至少三個台面結構以及形成在所述至少三個台面結構上方的頂部觸點。
在一些實施方案中,所述至少三個台面結構包括形成在IC背板上的第一台面結構、形成在第一台面結構上的第二台面結構以及形成在第二台面結構上的第三台面結構。
在一些實施方案中,第二台面結構包括第一連接層、形成在第一連接層上的第一反射層、形成在第一反射層上的第一發光層以及形成在第一發光層上的第二連接層,第一發光層包括第一半導體層和形成在第一半導體層上的第二半導體層。
在一些實施方案中,第三台面結構包括形成在第二連接層上的第一結合層、形成在第一結合層上的第二反射層、形成在第二反射層上的第二發光層以及形成在第二發光層上的第三連接層,第二發光層包括第三半導體層和形成在第三半導體層上的第四半導體層。
在一些實施方案中,第一連接層和第三連接層與IC背板電連接。
在一些實施方案中,第二連接層與頂部觸點連接。
在一些實施方案中,第一半導體層和第四半導體層具有第一導電類型,並且第二半導體層和第三半導體層具有第二導電類型。
在一些實施方案中,發光層中的每一個包括P型半導體層、N型半導體層以及在P型半導體層與N型半導體層之間的量子阱層。例如,發光層中的每一個可以包括在底部的P型半導體層和在頂部的N型半導體層,由此形成P-N結;或者替代性地,發光層中的每一個可以包括在底部的N型半導體層和在頂部的P型半導體層,由此形成N-P結。
較佳實施例之詳細說明
現在將詳細參照示例性實施方案以提供對本公開文本的進一步理解。所討論的具體實施方案和附圖僅說明進行和使用本公開文本的具體方式,而不限制本公開文本或所附請求項的範圍。
圖1A是根據本公開文本的一些實施方案的微型LED結構10的截面視圖。如圖1A所示,微型LED結構10包括IC背板900和沿著豎直軸線堆疊的三個台面結構。具體地,在三個台面結構之中,第一台面結構從下往上包括導電結合層103、發光層100(例如,發射紅色光的層)、N型觸點102以及頂部連接層101。如圖1C所示,在平面視圖中,N型觸點102是指點狀的接觸焊盤。N型觸點102形成在N型半導體外延層(即,“N型外延層”)的表面上。N型觸點102包括諸如金屬等導電材料,並且在N型外延層上形成歐姆接觸。返回參考圖1A,頂部連接層101經由N型觸點102電連接至發光層100的頂部,並且導電結合層103將發光層100的底部結合至IC背板900。微型LED結構10的第二台面結構從下往上包括底部連接層202、反射層204、發光層200(例如,發射綠色光的層)以及互連層201。在一些實施方案中,第一台面結構和第二台面結構(例如,頂部連接層101和底部連接層202)可以通過介電(即,電絕緣)結合層203來結合。互連層201電連接至發光層200的頂部,並且底部連接層202將反射層204的底部電連接至IC背板900。微型LED結構10的第三台面結構從下往上包括介電(即,電絕緣)結合層303、反射層304、發光層300(例如,發射藍色光的層)以及頂部連接層301。介電結合層303結合反射層304和互連層201。這三個台面結構被堆疊在IC背板900上,其中第二台面結構形成在第一台面結構上方,並且第三台面結構形成在第二台面結構上方。
在一些實施方案中,側壁連接結構305形成在互連層201上,並且可以包圍反射層304和介電結合層303的側壁。側壁連接結構305可以提供從反射層304的側面到所述反射層的電接觸。
在一些實施方案中,絕緣層206(例如,ALD、SiN或SiO
2)可以附著在台面結構的側壁周圍。在一些實施方案中,ALD層206可以附著在發光層200和反射層204的側壁周圍。在一些實施方案中,ALD層可以包括Al
2O
3。絕緣層206可以提供側壁鈍化以便最小化邊緣效應和通過非輻射複合的損耗。
繼續參考圖1A,在一些實施方案中,介電材料700可以填充在台面結構周圍。在一些實施方案中,介電材料700可以填充在微型LED結構10的間隙中,由此隔離發光層(例如,發光層100、200、300)以免其彼此電連接。
在一些實施方案中,發光層100、200、300可以發射不同顏色的光或光圖像。在一些示例性實施方案中,發光層100被選擇為紅色發光層,發光層200被選擇為綠色發光層,並且發光層300被選擇為藍色發光層。以上顏色分配僅用於說明性目的。與所公開的實施方案一致,可以向發光層分配光顏色的其他組合以獲得任何需要的結果。
在一些實施方案中,發光層100、200、300中的每一個可以包括不同導電類型(例如,P型和N型)的兩個半導體層,以及在這兩個不同類型的半導體層之間的量子阱層。在一些實施方案中,發光層100和200可以各自在底部處具有P型半導體層並且在頂部處具有N型半導體層,並且發光層300可以在底部處具有N型半導體層並且在頂部處具有P型半導體層。在一些其他實施方案中,發光層100和200各自可以在底部處具有N型半導體層並且在頂部處具有P型半導體層,並且發光層300可以在底部處具有P型半導體層並且在頂部處具有N型半導體層。
在將微型LED結構10的台面結構豎直投影到水平面上時,台面結構中的每一個在水平面上形成投影區域。水平面上的每個投影區域具有輪廓,所述輪廓在本文被稱為平面視圖(即,俯視圖)中的投影輪廓。在一些實施方案中,所公開的微型LED結構被配置成使上部發光層在平面視圖中的投影輪廓位於下部發光層在平面視圖中的投影形狀內,由此形成具有不同寬度的多個台面結構。具體地,圖2A是圖1A的微型LED結構10的俯視圖。如圖2A所示,R、G、B相應地表示在俯視圖中形成的發光層100、200、300的區域。在這個示例性實施方案中,發光層300的投影輪廓位於發光層200的投影輪廓內;並且發光層200的投影輪廓位於發光層100的輪廓內。
在一些實施方案中,導電結合層103可以是透明的或不透明的。在一些實施方案中,導電結合層103的材料選自金屬、複合金屬或透明導電材料中的一種。在一些實施方案中,透明導電材料可以由透明塑膠(樹脂)或二氧化矽(SiO
2)製成,例如,旋塗玻璃(SOG)、膠黏劑Micro Resist BCL-1200等。金屬可以選自銅(Cu)、金(Au)等。在一些實施方案中,導電結合層103的厚度可以在從約0.1微米至約5微米的範圍內。在一些實施方案中,用於結合層的金屬組成可以包括Au-Au結合、Au-Sn結合、Au-In結合、Ti-Ti結合、Cu-Cu結合或其組合。例如,當需要Au-Au結合時,兩層Au各自需要將鉻(Cr)塗層作為黏附層,並且在金層與鉻塗層之間需要鉑(Pt)塗層作為防擴散層。Cr層和Pt層可以形成在待結合的兩個Au層上。在一些實施方案中,當待結合的兩個Au層的厚度大約相同時,在高壓和高溫下,兩個Au層上的Au的相互擴散可以將這兩個層結合在一起。示例結合技術可以包括共晶結合、熱壓縮結合和瞬態液相(TLP)。
在一些實施方案中,介電結合層(例如,203、303)可以是SiO
2-SiO
2結合。SiO
2-SiO
2結合可以進一步減小結合層的厚度,同時實現更高的結合強度。
在一些實施方案中,連接層(例如,101、201、202、301)的材料可以選自透明導電材料。在一些實施方案中,透明導電材料可以是氧化銦錫(ITO)。在一些實施方案中,ITO層的厚度可以在從約0.01微米至約1微米的範圍內。
在一些實施方案中,第二台面結構和第三台面結構被結合並因此形成介電結合層303。在一些實施方案中,發光層200可以使其整個區域被連接層201覆蓋,並且因此使其整個區域得到利用。
在一些實施方案中,填充有導電金屬的陰極連接層通孔400可以緊鄰發光層100、200、300並緊鄰台面結構堆疊而形成。在一些示例性實施方案中,如圖1A所示,陰極連接層通孔400經由連接層101或互連層201電連接至發光層100、200、300。在一些實施方案中,頂部接觸焊盤401可以形成在陰極連接層通孔400的頂部上。頂部接觸焊盤401可以電連接至微型LED結構10外部的電路系統。
在一些實施方案中,陽極連接層通孔(例如,500、600)中的至少一個可以緊鄰微型LED結構10的堆疊台面結構形成。陽極連接層通孔500、600形成在與陰極連接層通孔400的位置分開的位置處。例如,陽極連接層通孔500、600可以位於台面結構的與陰極連接層通孔400不同的一側上。通孔400、500、600彼此不電連接。
在一個示例性實施方案中,如圖1A所示,陽極連接層通孔500經由底部連接層202將發光層200連接至IC背板900。並且陽極連接層通孔600經由頂部連接層301將發光層300連接至IC背板900。在這個示例性實施方案中,發光層100經由導電結合層103電連接至IC背板900,並且因此不需要連接層通孔將發光層100連接至IC背板900。
在一些實施方案中,反射層204可以夾在底部連接層202與發光層200之間;反射層304可以夾在介電結合層303與發光層300之間。反射層204、304的側壁相應地與台面結構中的發光層200和介電結合層303的側壁對齊。例如,在中間台面結構中,反射層204形成在發光層200的底表面處,並且發光層200的側壁與反射層204的側壁對齊;並且在頂部台面結構中,反射層304形成在發光層300的底表面處,並且介電結合層303的側壁與反射層304的側壁對齊。在一些實施方案中,微型LED結構10中的反射層中的每一個包括堆疊的金屬ODR層或高反射率金屬。
在一些示例性實施方案中,在微型LED結構10(圖1A)中的發光層100被設計成發射紅光。紅發光層的例子包括III-V氮化物、III-V砷化物、III-V磷化物和III-V銻化物外延結構。在一些實施方案中,紅發光層內的膜可以包括P型(Al)(In)(Ga)P、(Al)INGaP發光層、N型(Al)(In)(Ga)P或N型GaAs的層。在一些實施方案中,P型可以是Mg摻雜的或C摻雜的,並且N型可以是Si摻雜的。在一些實施方案中,發光層100的厚度可以在從約0.3微米至約5微米的範圍內。
在一些實施方案中,在微型LED結構10(圖1A)中的發光層200被設計成發射綠光。綠發光層的例子包括III-V氮化物、III-V砷化物、III-V磷化物和III-V銻化物外延結構。在一些實施方案中,綠發光層200內的膜可以包括P型GaN/InGaN發光層/N型GaN的層。在一些實施方案中,P型可以是Mg摻雜的,並且N型可以是Si摻雜的。在一些實施方案中,發光層200的厚度可以在從約0.3微米至約5微米的範圍內。
在一些實施方案中,在微型LED結構10(圖1A)中的發光層300被設計成發射藍光。藍發光層的例子包括III-V氮化物、III-V砷化物、III-V磷化物和III-V銻化物外延結構。在一些實施方案中,藍發光層300內的膜可以包括P型GaN、InGaN發光層或N型GaN的層。在一些實施方案中,P型可以是Mg摻雜的,並且N型可以是Si摻雜的。在一些實施方案中,藍發光層300的厚度可以在從約0.3微米至約5微米的範圍內。
在一些實施方案中,在微型LED結構10(圖1A)中,在微型LED結構的最頂部的連接層(例如,頂部連接層301)被附著在發光層300上。在一些實施方案中,頂部連接層301(ITO層)的厚度可以從約0.01微米至約1微米。
在一些實施方案中,微透鏡800可以形成在微型LED結構(例如,如圖1A所示的微型LED結構)的頂部上。
圖1B是根據一些示例性實施方案的微型LED結構20的截面視圖。微型LED結構20是微型LED結構10(圖1A)的變體。圖1A和圖1B中的相同數字是指相同的結構,在此不再重複其細節。下面僅解釋圖1A與圖1B之間的差異。如圖1B所示,代替使用透明且電絕緣的材料(例如,SiO
2-SiO
2)(圖1A),結合層303(如圖1A中)可以由透明且導電的結合層(例如,ITO-ITO結合層)製成。底部連接層201直接結合到反射層304的底部。
圖2B示意性地展示了根據另一個示例性實施方案的圖1B的微型LED結構10的俯視圖。如圖2B所示,陽極連接層通孔500、600在平行於台面結構的相鄰邊緣的方向上形成。圖2A和圖2B中的實施方案僅用於說明性目的。公共連接層通孔和陽極連接層通孔可以形成在微型LED區域中的任何位置處。
圖3是根據示例性實施方案的微型LED面板11的俯視圖。如圖3所示,微型LED面板11包括微型LED結構10的陣列。如圖3所示,每一行中的多個微型LED結構10的頂部接觸焊盤401連接在一起以形成連續的線。共用的接觸焊盤402將所有行的頂部接觸焊盤401連接在一起。在這個示例性實施方案中,陽極連接層通孔500、600的分布方向垂直於頂部接觸焊盤401的分布方向。
圖4是根據另一個示例性實施方案的微型LED面板11的俯視圖。如圖4所示,相鄰行的微型LED共用一個頂部接觸焊盤401。這種布置進一步增加了微型LED面板的集成度。
在所公開的實施方案中描述的微型LED在體積上具有非常小的尺寸。微型LED可以是有機LED或無機LED。在一些實施方案中,微型LED可以應用在微型LED陣列面板中。微型LED陣列面板的發光區域可以非常小,例如,1 mm × 1 mm、3 mm × 5 mm等。在一些實施方案中,發光區域可以是微型LED陣列面板中的微型LED陣列的區域。微型LED陣列面板可以包括形成像素陣列的一個或多個微型LED陣列,例如,1600×1200、680×480或1920×1080像素陣列,其中微型LED是像素。微型LED的直徑可以在約200 nm至2 μm的範圍內。在一些實施方案中,IC背板可以形成在微型LED陣列的背表面處並且電連接至微型LED陣列。在一些實施方案中,IC背板可以經由信號線從外部獲取諸如圖像數據等信號,以控制對應的微型LED的開/關(例如,發射光或不發射光)。
因此,可以製造不同類型的顯示面板。例如,在一些實施方案中,顯示面板的解析度可在8×8至3840×2160的範圍內。常見的顯示解析度包括解析度為320×240且寬高比為4 : 3的QVGA、解析度為1024×768且寬高比為4 : 3的XGA、解析度為1280×720且寬高比為16 : 9的D、解析度為1920×1080且寬高比為16 : 9的FHD、解析度為3840×2160且寬高比為16 : 9的UHD、以及解析度為4096×2160且寬高比為1.9的4K。還可以存在各種各樣的像素尺寸,範圍從亞微米及以下到10 mm及以上。整個顯示區域的尺寸也可以廣泛地變化,範圍為對角線從小到幾十微米或更小直到幾百英寸或更大。
本領域技術人員理解的是,微型LED顯示面板不受上述結構的限制,並且可以包括比圖示的那些更多或更少的部件,或者可以組合一些部件,或者可以使用不同的部件。
應注意的是,本文中的關係術語(諸如“第一”和“第二”)僅用於將實體或操作與另一個實體或操作區分開來,而不要求或暗示這些實體或操作之間的任何實際關係或順序。此外,詞語“包括”、“具有”、“含有”和“包含”以及其他類似的形式旨在在意義上是等同的,並且是開放式的,因為在這些詞語中的任何一個之後的一個或多個項並不意味著是這個或這些項的詳盡列舉,或者意味著僅局限於所列出的這個或這些項。
如本文所使用的,除非另有明確聲明,否則術語“或”涵蓋所有可能的組合,除非不可行。例如,如果聲明數據庫可以包括A或B,則除非另有明確聲明或不可行,否則所述數據庫可以包括A、或B、或A和B。作為第二例子,如果聲明數據庫可以包括A、B或C,則除非另有明確說明或不可行,否則所述數據庫可以包括A、或B、或C、或A和B、或A和C、或B和C、或A和B和C。
本領域技術人員理解的是,用於實現前述實施方案的全部或部分步驟可以通過硬體來實現,或者可以通過指示相關硬體的程序來實現。所述程序可以存儲在前述快閃記憶體中、在前述常規電腦裝置中、在前述中央處理模組中、在前述調整模組中等。
以上描述僅為本公開文本的實施方案,並且本公開文本不限於此。在不脫離本公開文本的構思和原理的情況下所做的修改、等同替換和改進都應落入本公開文本的保護範圍內。
10:微型LED結構
11:微型LED面板
100,200,300:發光層
101,301:頂部連接層
102:N型觸點
103:導電結合層
201:互連層;連接層
202:底部連接層
203,303:介電結合層
204:反射層
206:絕緣層
304:反射層
305:側壁連接結構
400:陰極連接層通孔
401:頂部接觸焊盤
402:接觸焊盤
500,600:陽極連接層通孔
700:介電材料
900:IC背板
R,G,B:區域
圖1A是根據本公開文本的一些實施方案的微型LED結構的截面視圖;
圖1B是根據本公開文本的一些實施方案的另一個微型LED結構的截面視圖;
圖1C是根據本公開文本的一些實施方案的N型觸點的俯視圖圖示;
圖2A是根據本公開文本的一些實施方案的示例性微型LED結構的俯視圖;
圖2B是根據本公開文本的一些實施方案的另一個示例性微型LED結構的俯視圖;
圖3是根據本公開文本的一些實施方案的示例性微型LED面板的俯視圖;
圖4是根據本公開文本的一些實施方案的另一個示例性微型LED面板的俯視圖。
100,200,300:發光層
101:頂部連接層
102:N型觸點
103:導電結合層
201:互連層
202:底部連接層
203,303:介電結合層
204:反射層
301:頂部連接層
304:反射層
305:側壁連接結構
400:陰極連接層通孔
500,600:陽極連接層通孔
R,G,B:區域
Claims (22)
- 一種微型LED結構,其包括: IC背板; 沿著豎直軸線堆疊的至少三個台面結構,所述至少三個台面結構包括: 形成在所述IC背板上的第一台面結構; 形成在所述第一台面結構上的第二台面結構;以及 形成在所述第二台面結構上的第三台面結構;以及 形成在所述至少三個台面結構上方的頂部觸點; 其中,所述第二台面結構包括: 第一連接層; 形成在所述第一連接層上的第一反射層; 形成在所述第一反射層上的第一發光層,所述第一發光層包括第一半導體層和形成在所述第一半導體層上的第二半導體層;以及 形成在所述第一發光層上的第二連接層; 其中,所述第三台面結構包括: 形成在所述第二連接層上的第一結合層; 形成在所述第一結合層上的第二反射層; 形成在所述第二反射層上的第二發光層,所述第二發光層包括第三半導體層和形成在所述第三半導體層上的第四半導體層;以及 形成在所述第二發光層上的第三連接層; 其中,所述第一連接層和所述第三連接層與所述IC背板電連接; 其中,所述第二連接層與所述頂部觸點連接;並且 其中,所述第一半導體層和所述第四半導體層具有第一導電類型,並且所述第二半導體層和所述第三半導體層具有第二導電類型。
- 如請求項1所述的微型LED結構,其中,所述第一結合層包括透明且電絕緣的材料。
- 如請求項2所述的微型LED結構,其中,所述透明且電絕緣的材料是二氧化矽(SiO 2)。
- 如請求項1所述的微型LED結構,其中,所述第一結合層包括透明且導電的材料。
- 如請求項4所述的微型LED結構,其中,所述透明且導電的材料是氧化銦錫(ITO)。
- 如請求項1所述的微型LED結構,其中,所述第一台面結構、所述第二台面結構和所述第三台面結構在平面視圖中相應地形成第一輪廓、第二輪廓和第三輪廓,所述第三輪廓設置在所述第二輪廓內,所述第二輪廓設置在所述第一輪廓內。
- 如請求項1所述的微型LED結構,其中,所述第一台面結構包括: 第二結合層,所述第二結合層形成在所述IC背板上並且電連接至所述IC背板; 形成在所述第二結合層上的第三發光層,所述第三發光層包括第五半導體層和形成在所述第五半導體層上的第六半導體層,所述第五半導體層具有所述第一導電類型,並且所述第六半導體層具有所述第二導電類型;以及 第四連接層,所述第四連接層形成在所述第三發光層上並且電連接至所述頂部觸點;並且 其中,所述微型LED結構進一步包括形成在所述第一連接層與所述第四連接層之間的第三結合層。
- 如請求項7所述的微型LED結構,其進一步包括緊鄰所述第一台面結構、所述第二台面結構和所述第三台面結構中的一個或多個形成的第一通孔,所述第一通孔電連接至所述第二連接層和所述第四連接層。
- 如請求項8所述的微型LED結構,其進一步包括緊鄰所述第一台面結構、所述第二台面結構和所述第三台面結構中的一個或多個形成的第二通孔和第三通孔,其中,所述第二通孔將所述第一連接層連接至所述IC背板,並且所述第三通孔將所述第三連接層連接至所述IC背板。
- 如請求項7所述的微型LED結構,其中,所述第三結合層包括透明且電絕緣的材料。
- 如請求項10所述的微型LED結構,其中,所述第三結合層包括二氧化矽(SiO 2)。
- 如請求項1所述的微型LED結構,其中,所述第一連接層、所述第二連接層和所述第三連接層中的每一個包括透明且導電的材料。
- 如請求項12所述的微型LED結構,其中,所述透明且導電的材料是氧化銦錫(ITO)。
- 如請求項1所述的微型LED結構,其中,所述第二反射層的側壁與所述第一結合層的側壁對齊。
- 如請求項1所述的微型LED結構,其中,所述第一反射層和所述第二反射層各自包括: 堆疊的透明層; 金屬全向反射(ODR)層;或者 高反射率金屬。
- 如請求項1所述的微型LED結構,其中,所述第一反射層和所述第二反射層中的每一個是導電的。
- 如請求項1所述的微型LED結構,其中,所述第一連接層、所述第二連接層和所述第三連接層中的每一個包括透明且導電的材料。
- 如請求項1所述的微型LED結構,其中,所述第一導電類型和所述第二導電類型相應地是P型和N型;或者所述第一導電類型和所述第二導電類型相應地是N型和P型。
- 如請求項1所述的微型LED結構,其進一步包括側壁連接結構,其中: 所述側壁連接結構形成在所述第二連接層上並且包圍所述第一結合層和所述第二反射層的側壁。
- 如請求項19所述的微型LED結構,其中,所述側壁連接結構包括透明且導電的材料。
- 如請求項20所述的微型LED結構,其中,所述透明且導電的材料是氧化銦錫(ITO)。
- 一種全彩微型LED面板,其包括微型LED陣列;其中,所述微型LED陣列包括如請求項1至21中任一項所述的微型LED結構。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| WOPCT/CN2022/141528 | 2022-12-23 | ||
| PCT/CN2022/141528 WO2024130720A1 (en) | 2022-12-23 | 2022-12-23 | Micro led structure and full color micro led panel |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW202427818A true TW202427818A (zh) | 2024-07-01 |
Family
ID=91584002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW112150394A TW202427818A (zh) | 2022-12-23 | 2023-12-22 | 微型led結構及全彩微型led面板 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20240213293A1 (zh) |
| JP (1) | JP2025541629A (zh) |
| KR (1) | KR20250130190A (zh) |
| CN (1) | CN118901134B (zh) |
| TW (1) | TW202427818A (zh) |
| WO (1) | WO2024130720A1 (zh) |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1482566A3 (en) * | 2003-05-28 | 2004-12-08 | Chang Hsiu Hen | Light emitting diode electrode structure and full color light emitting diode formed by overlap cascaded die bonding |
| KR101332794B1 (ko) * | 2008-08-05 | 2013-11-25 | 삼성전자주식회사 | 발광 장치, 이를 포함하는 발광 시스템, 상기 발광 장치 및발광 시스템의 제조 방법 |
| US12100696B2 (en) * | 2017-11-27 | 2024-09-24 | Seoul Viosys Co., Ltd. | Light emitting diode for display and display apparatus having the same |
| KR20220024710A (ko) * | 2019-06-19 | 2022-03-03 | 제이드 버드 디스플레이(상하이) 리미티드 | 다색 led 픽셀 유닛을 위한 시스템들 및 방법들 |
| EP4468349A3 (en) * | 2019-06-19 | 2025-03-05 | Jade Bird Display (Shanghai) Limited | Systems and methods for coaxial multi-color led |
| DE21817305T1 (de) * | 2020-06-03 | 2023-07-06 | Jade Bird Display (shanghai) Limited | Systeme und verfahren für mehrfarbige led-pixeleinheit mit vertikaler lichtemission |
| CN112117356B (zh) * | 2020-08-13 | 2021-09-17 | 厦门大学 | 一种全彩有源寻址Micro-LED芯片结构及其制作方法 |
| TWI864208B (zh) * | 2020-12-24 | 2024-12-01 | 中國大陸商上海顯耀顯示科技有限公司 | 用於同軸多色led之系統和方法 |
| CN115064528B (zh) * | 2022-04-29 | 2023-06-16 | 诺视科技(苏州)有限公司 | 用于半导体器件的像素单元及其制作方法、微显示屏 |
-
2022
- 2022-12-23 KR KR1020247029033A patent/KR20250130190A/ko active Pending
- 2022-12-23 JP JP2024551533A patent/JP2025541629A/ja active Pending
- 2022-12-23 CN CN202280092910.XA patent/CN118901134B/zh active Active
- 2022-12-23 WO PCT/CN2022/141528 patent/WO2024130720A1/en not_active Ceased
-
2023
- 2023-12-17 US US18/542,755 patent/US20240213293A1/en active Pending
- 2023-12-22 TW TW112150394A patent/TW202427818A/zh unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2024130720A1 (en) | 2024-06-27 |
| CN118901134A (zh) | 2024-11-05 |
| JP2025541629A (ja) | 2025-12-23 |
| WO2024130720A9 (en) | 2024-07-25 |
| KR20250130190A (ko) | 2025-09-01 |
| CN118901134B (zh) | 2025-12-19 |
| US20240213293A1 (en) | 2024-06-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI636562B (zh) | 顯示裝置 | |
| US20190006559A1 (en) | Micro light emitting diode and display panel | |
| KR20230085679A (ko) | 적층형 서브 픽셀을 갖는 디스플레이 패널 및 그의 픽셀 칩 | |
| TWI875401B (zh) | 微型led結構及微型led面板 | |
| TWI875402B (zh) | 微型led結構及微型led面板 | |
| TW202427818A (zh) | 微型led結構及全彩微型led面板 | |
| TWI880690B (zh) | 微型led結構和微型led陣列 | |
| TWI622167B (zh) | 顯示裝置 | |
| WO2024130717A1 (en) | Micro led structure and micro led panel | |
| WO2023176539A1 (ja) | 発光装置および発光装置の製造方法ならびに画像表示装置 | |
| CN113540302A (zh) | 发光微元件以及显示装置 | |
| US20250331341A1 (en) | Micro light-emitting device display apparatus | |
| US20240297205A1 (en) | Micro light-emitting diode (led) structure | |
| TW202508096A (zh) | 微型led以及微型led顯示面板 | |
| CN108269821A (zh) | 显示设备 | |
| TW202543466A (zh) | 微型發光元件顯示裝置 | |
| TW202543470A (zh) | 微型發光元件顯示裝置 |