TWI759839B - 微型發光二極體顯示元件與其製造方法 - Google Patents
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Abstract
提供一種微型發光二極體顯示元件。微型發光二極體顯示元件包含一基板,基板具有一第一線路層與一第二線路層。微型發光二極體顯示元件也包含一第一接墊與一第二接墊,第一接墊與第二接墊分別設置於第一線路層與第二線路層之上。微型發光二極體顯示元件更包含一微型發光二極體,其包含一第一電極與一第二電極。第一電極與第二電極分別連接第一接墊與第二接墊。此外,微型發光二極體顯示元件包含一第一接合支撐層,第一接合支撐層設置於第一接墊與第二接墊之間,並直接接觸基板與微型發光二極體。第一接合支撐層之抗拉應力大於或等於18 MPa。
Description
本揭露實施例是有關於一種發光二極體顯示元件與其製造方法,且特別是有關於一種包含接合支撐層的微型發光二極體顯示元件與其製造方法。
發光二極體(light-emitting diode, LED)顯示器屬於主動式半導體元件顯示器,其具有省電、具備優異的對比度且在陽光下可具有更佳的可視性等優勢。隨著攜帶型電子設備的發展以及使用者對於彩色、對比度等顯示品質的要求日益提升,將發光二極體以陣列排列製作的微型發光二極體(micro-LED)顯示器在市場上逐漸受到重視。
現今在製作用於微型發光二極體顯示器的微型發光二極體顯示元件時仍面臨一些挑戰。舉例來說,在製作微型發光二極體顯示元件時需要將複數個微型發光二極體自載體基板(carrier substrate)上拾取並轉移至接收基板上,並透過接合、固化等程序將微型發光二極體穩固地設置於接收基板上。
然而,在將其轉移至接收基板上時容易產生歪斜。此外,由於每個微型發光二極體的體積小且整體厚度較薄,在接合過程中容易在自身的兩個電極間產生碎裂(crack)。再者,電極間的間距小,位於接收基板上用於連接電極的接墊在接合及/或固化過程中彼此容易接觸,造成短路。
因此,雖然現有的微型發光二極體顯示元件已大致符合需求,但仍然存在一些問題。如何改善現有的微型發光二極體顯示元件已成為目前業界相當重視的課題之一。
本揭露實施例是有關於一種包含接合支撐層的微型發光二極體顯示元件與其製造方法。透過將接合支撐層形成於用於連接微型發光二極體的電極的接墊之間,能有效防止接墊在接合及/或固化過程中彼此接觸而造成短路。此外,接合支撐層可作為將微型發光二極體轉移至接收基板時的基準,防止微型發光二極體歪斜。再者,接合支撐層在接合、固化等程序中直接接觸微型發光二極體,可用於支撐微型發光二極體並防止微型發光二極體破裂,並將微型發光二極體更穩固地接合於基板。
本揭露實施例包含一種微型發光二極體顯示元件。微型發光二極體顯示元件包含一基板,基板具有一第一線路層與一第二線路層。微型發光二極體顯示元件也包含一第一接墊與一第二接墊,第一接墊與第二接墊分別設置於第一線路層與第二線路層之上。微型發光二極體顯示元件更包含一微型發光二極體,其包含一第一電極與一第二電極。第一電極與第二電極分別連接第一接墊與第二接墊。此外,微型發光二極體顯示元件包含一第一接合支撐層,第一接合支撐層設置於第一接墊與第二接墊之間,並直接接觸基板與微型發光二極體。第一接合支撐層之抗拉應力大於或等於18 MPa。
本揭露實施例包含一種微型發光二極體顯示元件的製造方法。此製造方法包含提供一基板,基板具有一第一線路層與一第二線路層。此製造方法也包含將一第一接墊與一第二接墊分別形成於第一線路層與第二線路層之上。此製造方法更包含將一接合支撐材料形成於基板、第一接墊與第二接墊之上。此外,此製造方法包含將接合支撐材料圖案化,以在第一接墊與第二接墊之間形成一第一接合支撐層。第一接合支撐層之抗拉應力大於或等於18 MPa。此製造方法也包含將具有一微型發光二極體的一載體基板與基板對接。微型發光二極體包含一第一電極與一第二電極。此製造方法更包含執行一接合製程,使第一接合支撐層將基板與微型發光二極體黏合。第一電極與第二電極分別連接第一接墊與第二接墊。再者,此製造方法包含將載體基板移除。
以下的揭露內容提供許多不同的實施例或範例以實施本案的不同特徵。以下的揭露內容敘述各個構件及其排列方式的特定範例,以簡化說明。當然,這些特定的範例並非用以限定。例如,若是本揭露實施例敘述了一第一特徵部件形成於一第二特徵部件之上或上方,即表示其可能包含上述第一特徵部件與上述第二特徵部件是直接接觸的實施例,亦可能包含了有附加特徵部件形成於上述第一特徵部件與上述第二特徵部件之間,而使上述第一特徵部件與第二特徵部件可能未直接接觸的實施例。
應理解的是,額外的操作步驟可實施於所述方法之前、之間或之後,且在所述方法的其他實施例中,部分的操作步驟可被取代或省略。
此外,其中可能用到與空間相關用詞,例如「在… 下方」、「下方」、「較低的」、「在… 上方」、「上方」、「較高的」及類似的用詞,這些空間相關用詞係為了便於描述圖示中一個(些)元件或特徵部件與另一個(些)元件或特徵部件之間的關係,這些空間相關用詞包括使用中或操作中的裝置之不同方位,以及圖式中所描述的方位。當裝置被轉向不同方位時(旋轉90度或其他方位),則其中所使用的空間相關形容詞也將依轉向後的方位來解釋。
在說明書中,「約」、「大約」、「大抵」之用語通常表示在一給定值或範圍的20%之內,或10%之內,或5%之內,或3%之內,或2%之內,或1%之內,或0.5%之內。在此給定的數量為大約的數量,亦即在沒有特定說明「約」、「大約」、「大抵」的情況下,仍可隱含「約」、「大約」、「大抵」之含義。
除非另外定義,在此使用的全部用語(包括技術及科學用語)具有與此篇揭露所屬之一般技藝者所通常理解的相同涵義。能理解的是,這些用語,例如在通常使用的字典中定義的用語,應被解讀成具有與相關技術及本揭露的背景或上下文一致的意思,而不應以一理想化或過度正式的方式解讀,除非在本揭露實施例有特別定義。
以下所揭露之不同實施例可能重複使用相同的參考符號及/或標記。這些重複係為了簡化與清晰的目的,並非用以限定所討論的不同實施例及/或結構之間有特定的關係。
以下根據本揭露的一些實施例,提出一種包含接合支撐層的微型發光二極體顯示元件與其製造方法。透過將接合支撐層形成於用於連接微型發光二極體的電極的接墊之間,能有效防止接墊短路、微型發光二極體歪斜,也可用於支撐微型發光二極體並防止微型發光二極體破裂,以將微型發光二極體更穩固地接合於基板。
第1A圖至第2B圖是根據本揭露一實施例繪示在製造微型發光二極體顯示元件1的各個階段之剖面示意圖。要特別注意的是,為了簡便起見,第1A圖至第2B圖中可能省略部分部件。
參照第1A圖,提供一基板10。在一些實施例中,基板10可例如為顯示基板、發光基板、具有薄膜電晶體(thin-film transistor, TFT)或積體電路(integrated circuit, IC)等功能元件的基板或其他類型的電路基板,但本揭露實施例並非以此為限。舉例來說,基板10可為整塊的(bulk)半導體基板或包含由不同材料形成的複合基板,並且可以將基板10摻雜(例如,使用p型或n型摻質)或不摻雜。在一些實施例中,基板10可包含半導體基板、玻璃基板或陶瓷基板,例如矽基板、矽鍺基板、碳化矽基板、氮化鋁基板、藍寶石(sapphire)基板、前述之組合或類似的材料,但本揭露實施例並非以此為限。在一些實施例中,基板10可包含絕緣體上覆半導體(semiconductor-on-insulator, SOI)基板,其係經由在絕緣層上設置半導體材料所形成,但本揭露實施例並非以此為限。
在一些實施例中,基板10可具有一第一線路層11與一第二線路層12。如第1A圖所示,基板10具有複數個第一線路層11與複數個第二線路層12,第一線路層11與第二線路層12可分別形成線路陣列。要注意的是,第一線路層11與第二線路層12的數量並未限定於本揭露的圖式,可依據實際需求(例如,微型發光二極體50的數量)調整。
接著,參照第1A圖,將一第一接墊21與一第二接墊22分別形成於第一線路層11與第二線路層12之上。第一接墊21與第二接墊22可用於接合微型發光二極體50(見後方圖式)的電極,以將微型發光二極體50電性連接於基板10。第一接墊21與第二接墊22的材料可包括金屬、導電高分子或是金屬氧化物。舉例來說,第一接墊21與第二接墊22的材料可包含銦(indium, In),但本揭露實施例並非以此為限。在一些實施例中,第一接墊21與第二接墊22可透過物理氣相沉積、化學氣相沉積、原子層沉積、蒸鍍(evaporation)、濺鍍(sputtering)、類似的製程或前述之組合所形成,但本揭露實施例並非以此為限。
參照第1B圖,將一接合支撐材料30形成於基板10、第一接墊21與第二接墊22之上。具體而言,接合支撐材料30形成於基板10之上,並可填滿第一接墊21與第二接墊22之間(及/或第一線路層11與第二線路層12之間)的空間並覆蓋第一接墊21與第二接墊22。在一些實施例中,接合支撐材料30可包含高分子材料,例如苯環丁烯(benzocyclobutene, BCB)、環氧樹脂(epoxy)、壓克力系共聚物(例如,聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate, PMMA))等,但本揭露實施例並非以此為限。在一些實施例中,接合支撐材料30可包含熱固性樹脂,並利用增加側鏈長度,或環烷基等官能基的添加來提高其玻璃轉化溫度(glass transition temperature, Tg)至超過150 °C。在一些實施例中,接合支撐材料30的玻璃轉化溫度可大於或等於190 °C(例如約190~195 °C)、楊氏模量可約1.8~2.2 GPa。在一些實施例中,接合支撐材料30可透過一沉積製程形成於基板10、第一接墊21與第二接墊22之上。舉例來說,沉積製程可包含旋轉塗佈(spin-on coating)、化學氣相沉積、原子層沉積、類似的製程或前述之組合,但本揭露實施例並非以此為限。
參照第1C圖,將接合支撐材料30圖案化,以在第一接墊21與第二接墊22之間形成一第一接合支撐層31S。基於前述,第一接合支撐層31S的材料可包含熱固性樹脂,且第一接合支撐層31S的玻璃轉化溫度大於或等於190 °C(例如約190~195 °C)、楊氏模量約1.8~2.2 GPa。具體而言,可透過光微影製程將接合支撐材料30圖案化,以在第一接墊21與第二接墊22之間(及/或第一線路層11與第二線路層12之間)形成第一接合支撐層31S,並裸露出第一接墊21(的頂表面21T)與第二接墊22(的頂表面22T)。舉例來說,光微影製程可包含光阻塗佈(例如旋轉塗佈)、軟烘烤(soft baking)、光罩對準(mask aligning)、曝光(exposure)、曝光後烘烤(post-exposure baking, PEB)、顯影(developing)、清洗(rinsing)、乾燥(例如硬烘烤)、其他合適的製程或前述之組合,但本揭露實施例並非以此為限。
如第1C圖所示,在一些實施例中,第一接合支撐層31S的頂表面31ST與基板10的頂表面10T的距離d31大於第一接墊21的頂表面21T或第二接墊22的頂表面22T與基板10的頂表面10T的距離d20。亦即,第一接合支撐層31S的頂表面31ST在基板10的頂表面10T的法線方向上高於第一接墊21的頂表面21T或第二接墊的頂表面22T。因此,第一接合支撐層31S的一部分(即,第一接合支撐層31S高於第一接墊21或第二接墊22的部分)可用於支撐後續形成的微型發光二極體50。
參照第2A圖,進行一巨量轉移製程,將具有多個微型發光二極體50的一載體基板40與基板10對接。在一些實施例中,載體基板40可包含塑膠基板、玻璃基板、藍寶石基板或其他無線路的基板,但本揭露實施例並非以此為限。
在一些實施例中,微型發光二極體50可包含一第一型半導體層51。在一些實施例中,第一型半導體層51的摻雜為N型。舉例來說,第一型半導體層51的材料包含Ⅱ-Ⅵ族材料(例如:硒化鋅(ZnSe))或Ⅲ-Ⅴ氮族化合物材料(例如:氮化鎵(GaN)、氮化鋁(AlN)、氮化銦(InN)、氮化銦鎵(InGaN)、氮化鋁鎵(AlGaN)或氮化鋁銦鎵(AlInGaN)),且第一型半導體層51可包含矽(Si)或鍺(Ge)等摻雜物,但本揭露實施例並非以此為限。第一型半導體層51可以是單層或多層結構。在一些實施例中,第一型半導體層51可由磊晶成長製程形成,例如透過金屬有機化學氣相沉積(metal organic chemical vapor deposition, MOCVD)、氫化物氣相磊晶法(hydride vapor phase epitaxy, HVPE)、分子束磊晶法(molecular beam epitaxy, MBE)、其他適用的方法或其組合所形成,但本揭露實施例並非以此為限。
在一些實施例中,微型發光二極體50也可包含一第二型半導體層53,第一型半導體層51與第二型半導體層53彼此堆疊。在一些實施例中,第二型半導體層53的摻雜為P型。舉例來說,第二型半導體層53的材料包含Ⅱ-Ⅵ族材料(例如:硒化鋅(ZnSe))或Ⅲ-Ⅴ氮族化合物材料(例如:氮化鎵(GaN)、氮化鋁(AlN)、氮化銦(InN)、氮化銦鎵(InGaN)、氮化鋁鎵(AlGaN)或氮化鋁銦鎵(AlInGaN)),且第二型半導體層53可包含鎂(Mg)、碳(C)等摻雜物,但本揭露實施例並非以此為限。類似地,第二型半導體層53可以是單層或多層結構,且可由磊晶成長製程形成,磊晶成長製程的範例如前所述,在此不多加贅述。
如第2A圖所示,微型發光二極體50包含一第一電極551與一第二電極553,第一電極551與第二電極553可分別電性連接於第一型半導體層51與第二型半導體層53。此外,第一電極551與該第二電極553彼此分離。亦即,第一電極551與第二電極553之間具有間隙S。要特別注意的是,為了簡便起見,本揭露實施例的圖式省略了微型發光二極體50的部分部件。舉例來說,微型發光二極體50可包含發光層(例如,量子井(quantum well, QW)層)、透明導電層(例如,銦錫氧化物(indium tin oxide, ITO))、絕緣層(例如,氧化矽(silicon oxide, SiO
x)或氮化矽(silicon nitride, SiN
y))等。
同時參照第2A、2B圖,執行一接合製程,使微型發光二極體50分別與基板10上對應的第一接墊21與第二接墊22黏合並形成電連接。接著,將載體基板40移除,以完成根據本揭露一實施例的微型發光二極體顯示元件1。具體而言,接合製程的溫度可介於第一接合支撐層31S的玻璃轉移溫度(Tg)與熔融溫度(melting temperature, Tm)之間,例如介於100 °C至300 °C,接合製程的時間介於10秒至60秒,但本揭露實施例並非以此為限。
在一些實施例中,於接合製程後(並將載體基板40移除之前),可再執行一固化製程。第一接合支撐層31S與微型發光二極體50的接觸表面以及第一接合支撐層31S與基板10接觸表面可透過此固化製程形成黏附力,使微型發光二極體50可固著於基板10上。在一些實施例中,第一接合支撐層31S可作為將微型發光二極體50轉移至基板10的基準,防止微型發光二極體50歪斜。再者,第一接合支撐層31S形成於第一接墊21與第二接墊22之間,能有效防止第一接墊21與第二接墊22在接合及/或固化過程中彼此接觸而造成短路。具體而言,固化製程的溫度可介於100 °C至300 °C,時間可介於30分鐘至120分鐘,但本揭露實施例並非以此為限。
如第2B圖所示,在一些實施例中,在執行接合製程後,第一接合支撐層31S可填滿微型發光二極體50的第一電極551與第二電極553之間的間隙S,可用於支撐微型發光二極體50並防止微型發光二極體50破裂,並將微型發光二極體50更穩固地接合於基板10。因此,本揭露實施例的製造方法可適用於將巨量的微型發光二極體50轉移並接合於基板10。在其他實施例中,第一接墊21與第二接墊22在接合及/或固化製程時可能會因為與第一電極551及/或第二電極553形成合金而變形突出。藉由第一接合支撐層31S可有效地阻擋第一接墊21與第二接墊22擠壓流出而導致第一接墊21與第二接墊22接觸並形成短路。
如第2B圖所示,在本實施例中,微型發光二極體顯示元件1包含一基板10,基板10具有一第一線路層11與一第二線路層12。微型發光二極體顯示元件1也包含一第一接墊21與一第二接墊22,第一接墊21與第二接墊22分別設置於第一線路層11與第二線路層12之上。微型發光二極體顯示元件1更包含一微型發光二極體50,其包含一第一電極551與一第二電極553。第一電極551與第二電極553分別連接第一接墊21與第二接墊22。此外,微型發光二極體顯示元件1包含一第一接合支撐層31S,第一接合支撐層31S設置於第一接墊21與第二接墊22之間,並直接接觸基板10與微型發光二極體50。第一接合支撐層31S之抗拉應力可大於或等於 18MPa。
第3圖至第4B圖是根據本揭露另一實施例繪示在製造微型發光二極體顯示元件3的各個階段之剖面示意圖。在本實施例中,第3圖所繪示在製造微型發光二極體顯示元件3的階段可接續於第1B圖之後。類似地,為了簡便起見,第3圖至第4B圖中可能省略部分部件。
參照第3圖,將接合支撐材料30圖案化,以形成複數個第一接合支撐層31S與複數個第二接合支撐層32S。第二接合支撐層32S的材料與第一接合支撐層31S的材料相同。舉例來說,第二接合支撐層32S的材料可包含熱固性樹脂,且第二接合支撐層32S的玻璃轉化溫度大於或等於190 °C(例如約190~195 °C)、楊氏模量約1.8~2.2 GPa。具體而言,可透過光微影製程將接合支撐材料30圖案化,以形成第一接合支撐層31S與第二接合支撐層32S,並裸露出第一接墊21(的頂表面21T)與第二接墊22(的頂表面22T)。第一接合支撐層31S形成於每個成對的第一接墊21與第二接墊22內,並位於第一接墊21與第二接墊22之間(及/或第一線路層11與第二線路層12之間);而第二接合支撐層32S形成於複數成對的第一接墊21與第二接墊22之間。光微影製程的範例如前所述,在此不多加贅述。
如第3圖所示,類似地,第一接合支撐層31S的頂表面31ST與基板10的頂表面10T的距離d31大於第一接墊21的頂表面21T或第二接墊的頂表面22T與基板10的頂表面10T的距離d20。亦即,第一接合支撐層31S的頂表面31ST在基板10的頂表面10T的法線方向上高於第一接墊21的頂表面21T或第二接墊的頂表面22T。因此,第一接合支撐層31S的一部分(即,第一接合支撐層31S高於第一接墊21或第二接墊的部分)可用於支撐後續形成的微型發光二極體50。
此外,在一些實施例中,第二接合支撐層32S的頂表面32ST與基板10的頂表面10T的距離d32大於第一接合支撐層31S的頂表面31ST與基板10的頂表面10T的距離d31。亦即,第二接合支撐層32S的頂表面32ST在基板10的頂表面10T的法線方向上高於第一接合支撐層31S的頂表面31ST,但本揭露實施例並非以此為限。在一些其他的實施例中,第二接合支撐層32S的頂表面32ST與基板10的頂表面10T的距離d32也可等於第一接合支撐層31S的頂表面31ST與基板10的頂表面10T的距離d31。亦即,第二接合支撐層32S的頂表面32ST可與第一接合支撐層31S的頂表面31ST齊平(共平面)。
參照第4A圖,將具有一微型發光二極體50的一載體基板40與基板10對接。載體基板40與微型發光二極體50的材料與結構如前所述,在此不多加贅述。如第4A圖所示,在本實施例中,第一接合支撐層31S可對應於第一電極551與第二電極553之間的間隙S,而第二接合支撐層32S可對應於複數個微型發光二極體50之間的空間。
參照第4B圖,執行一接合製程,使微型發光二極體50分別與基板10上對應的第一接墊21與第二接墊22黏合並形成電連接。接著,將載體基板40移除,以完成根據本揭露一實施例的微型發光二極體顯示元件3。在一些實施例中,於接合製程後(並將載體基板40移除之前),可再執行一固化製程。第一接合支撐層31S與微型發光二極體50的接觸表面以及第一接合支撐層31S與基板10接觸表面透過此固化製程形成黏附力,使微型發光二極體50可固著於基板10上。如第4B圖所示,在本實施例中,微型發光二極體顯示元件3的複數個第二接合支撐層32S可形成於複數個微型發光二極體50之間。
如第4B圖所示,在一些實施例中,每個第二接合支撐層32S的頂表面32ST與基板10的頂表面10T的距離d32小於每個微型發光二極體50的頂表面50T與基板10的頂表面10T的距離d50。亦即,每個第二接合支撐層32S的頂表面32ST在基板10的頂表面10T的法線方向上低於每個微型發光二極體50的頂表面50T,但本揭露實施例並非以此為限。在一些其他的實施例中,每個第二接合支撐層32S的頂表面32ST與基板10的頂表面10T的距離d32也可等於每個微型發光二極體50的頂表面50T與基板10的頂表面10T的距離d50。亦即,每個第二接合支撐層32S的頂表面32ST可與每個微型發光二極體50的頂表面50T齊平(共平面),使第二接合支撐層32S可作為微型發光二極體顯示元件3的一平坦層。
此外,形成於微型發光二極體50之間的第二接合支撐層32可降低不同的微型發光二極體50之間產生的串擾(crosstalk),且可使微型發光二極體50所發出的光線更加集中。
第5圖是根據本揭露一實施例繪示微型發光二極體顯示元件5的剖面示意圖。第5圖所示的微型發光二極體顯示元件5具有與第4B圖所示的微型發光二極體顯示元件3類似的結構,且第5圖所繪示在製造微型發光二極體顯示元件5的階段可接續於第4B圖之後。
參照第5圖,將複數遮蔽層60形成於第二接合支撐層32S之上。亦即,第5圖所示的微型發光二極體顯示元件5與第4B圖所示的微型發光二極體顯示元件3的不同之處在於,微型發光二極體顯示元件5可進一步包含複數遮蔽層60,遮蔽層60設置於第二接合支撐層32S之上。
在一些實施例中,遮蔽層60的材料可包含金屬,例如:銅(Cu)、銀(Ag)等,但本揭露實施例並非以此為限。在一些其他的實施例中,遮蔽層60的材料可包含光阻(例如,黑光阻或其他適當之非透明的光阻)、油墨(例如,黑色油墨或其他適當之非透明的油墨)、模制化合物(molding compound)(例如,黑色模制化合物或其他適當之非透明的模制化合物)、防焊材料(solder mask)(例如,黑色防焊材料或其他適當之非透明的防焊材料)、環氧樹脂、其他適當之材料或前述材料之組合。
在一些實施例中,可透過沉積製程、光微影製程、其他適當之製程或前述之組合將遮蔽層60形成於第二接合支撐層32S之上。沉積製程與光微影製程的範例如前所述,在此不多加贅述。
在本實施例中,每個遮蔽層60的頂表面60T與基板10的頂表面10T的距離d60大於每個微型發光二極體50的頂表面50T與基板10的頂表面10T的距離d50。亦即,遮蔽層60的頂表面60T在基板10的頂表面10T的法線方向上高於微型發光二極體50的頂表面50T,但本揭露實施例並非以此為限。在一些其他的實施例中,每個遮蔽層60的頂表面60T與基板10的頂表面10T的距離d60也可等於每個微型發光二極體50的頂表面50T與基板10的頂表面10T的距離d50。亦即,遮蔽層60的頂表面60T可與微型發光二極體50的頂表面50T齊平(共平面)。
此外,無論遮蔽層60的頂表面60T與微型發光二極體50的頂表面50T齊平(共平面)或高於微型發光二極體50的頂表面50T,遮蔽層60皆會露出微型發光二極體50的(至少部分)頂表面50T。遮蔽層60可用於進一步防止不同的微型發光二極體50之間產生的串擾,以提升微型發光二極體顯示元件5的發光品質。
第6圖是根據本揭露另一實施例繪示微型發光二極體顯示元件7的剖面示意圖。第6圖所示的微型發光二極體顯示元件7具有與第5圖所示的微型發光二極體顯示元件5類似的結構,且第6圖所繪示在製造微型發光二極體顯示元件7的階段可接續於第5圖之後。
參照第6圖,將一光學膠(optically clear adhesive, OCA)層70形成於微型發光二極體50之上。亦即,第6圖所示的微型發光二極體顯示元件7與第5圖所示的微型發光二極體顯示元件5的不同之處在於,微型發光二極體顯示元件7可進一步包含光學膠層70,光學膠層70設置於微型發光二極體50之上。具體而言,如第6圖所示,光學膠層70可設置於微型發光二極體50與遮蔽層60之上,並與微型發光二極體50的頂表面50T及/或遮蔽層60的頂表面60T直接接觸。
在一些實施例中,光學膠層70的材料可包含丙烯酸樹脂,但本揭露實施例並非以此為限。在一些實施例中,光學膠層70可透過沉積製程(例如,旋轉塗佈製程)形成於微型發光二極體50之上,但本揭露實施例並非以此為限。光學膠層70可減少眩光、增加對比度、避免牛頓環等,以進一步提升微型發光二極體顯示元件7的發光品質。
綜上所述,本揭露實施例的微型發光二極體顯示元件包含接合支撐層,接合支撐層形成於用於連接微型發光二極體的電極的接墊之間,能有效防止接墊在接合過程中彼此接觸而造成短路。此外,接合支撐層可作為將微型發光二極體轉移至接收基板時的基準,防止微型發光二極體歪斜。再者,接合支撐層在接合、固化等程序中直接接觸微型發光二極體,可用於支撐微型發光二極體並防止微型發光二極體破裂,並將微型發光二極體更穩固地接合於基板。
以上概述數個實施例的部件,以便在本揭露所屬技術領域中具有通常知識者可以更理解本揭露實施例的觀點。在本揭露所屬技術領域中具有通常知識者應該理解,他們能以本揭露實施例為基礎,設計或修改其他製程和結構以達到與在此介紹的實施例相同之目的及/或優勢。在本揭露所屬技術領域中具有通常知識者也應該理解到,此類等效的結構並無悖離本揭露的精神與範圍,且他們能在不違背本揭露之精神和範圍之下,做各式各樣的改變、取代和替換。因此,本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。另外,雖然本揭露已以數個較佳實施例揭露如上,然其並非用以限定本揭露。
整份說明書對特徵、優點或類似語言的引用,並非意味可以利用本揭露實現的所有特徵和優點應該或者可以在本揭露的任何單個實施例中實現。相對地,涉及特徵和優點的語言被理解為其意味著結合實施例描述的特定特徵、優點或特性包括在本揭露的至少一個實施例中。因而,在整份說明書中對特徵和優點以及類似語言的討論可以但不一定代表相同的實施例。
再者,在一個或多個實施例中,可以任何合適的方式組合本揭露的所描述的特徵、優點和特性。根據本文的描述,相關領域的技術人員將意識到,可在沒有特定實施例的一個或多個特定特徵或優點的情況下實現本揭露。在其他情況下,在某些實施例中可辨識附加的特徵和優點,這些特徵和優點可能不存在於本揭露的所有實施例中。
1:微型發光二極體顯示元件
10:基板
10T:頂表面
11:第一線路層
12:第二線路層
21:第一接墊
21T:頂表面
22:第二接墊
22T:頂表面
30:接合支撐材料
31S:第一接合支撐層
31ST:頂表面
32S:第二接合支撐層
32ST:頂表面
40:載體基板
50:微型發光二極體
50T:頂表面
51:第一型半導體層
53:第二型半導體層
551:第一電極
553:第二電極
60:遮蔽層
60T:頂表面
70:光學膠層
d20:第一接墊的頂表面或第二接墊的頂表面與基板的頂表面的距離
d31:第一接合支撐層的頂表面與基板的頂表面的距離
d32:第二接合支撐層的頂表面與基板的頂表面的距離
d50:微型發光二極體的頂表面與基板的頂表面的距離
d60:遮蔽層的頂表面與基板的頂表面的距離
S:間隙
以下將配合所附圖式詳述本揭露實施例。應注意的是,各種特徵部件並未按照比例繪製且僅用以說明例示。事實上,元件的尺寸可能經放大或縮小,以清楚地表現出本揭露實施例的技術特徵。
第1A圖至第2B圖是根據本揭露一實施例繪示在製造微型發光二極體顯示元件的各個階段之剖面示意圖。
第3圖至第4B圖是根據本揭露另一實施例繪示在製造微型發光二極體顯示元件的各個階段之剖面示意圖。
第5圖是根據本揭露一實施例繪示微型發光二極體顯示元件的剖面示意圖。
第6圖是根據本揭露另一實施例繪示微型發光二極體顯示元件的剖面示意圖。
1:微型發光二極體顯示元件
10:基板
11:第一線路層
12:第二線路層
21:第一接墊
22:第二接墊
31S:第一接合支撐層
50:微型發光二極體
51:第一型半導體層
53:第二型半導體層
551:第一電極
553:第二電極
Claims (19)
- 一種微型發光二極體顯示元件,包括: 一基板,具有一第一線路層與一第二線路層; 一第一接墊與一第二接墊,分別設置於該第一線路層與該第二線路層之上; 一微型發光二極體,包括一第一電極與一第二電極,該第一電極與該第二電極分別連接該第一接墊與該第二接墊;以及 一第一接合支撐層,設置於該第一接墊與該第二接墊之間,並直接接觸該基板與該微型發光二極體,其中該第一接合支撐層之抗拉應力大於或等於18 MPa。
- 如請求項1之微型發光二極體顯示元件,其中該第一接合支撐層填滿該第一電極與該第二電極之間的間隙。
- 如請求項1之微型發光二極體顯示元件,其中該第一接合支撐層的頂表面與該基板的頂表面的距離大於該第一接墊的頂表面或該第二接墊的頂表面與該基板的頂表面的距離。
- 如請求項1之微型發光二極體顯示元件,其中該第一接合支撐層的材料包括熱固性樹脂,且該第一接合支撐層的玻璃轉化溫度大於或等於190 °C、楊氏模量介於1.8~2.2 GPa。
- 如請求項1之微型發光二極體顯示元件,更包括複數個微型發光二極體與複數個第二接合支撐層,其中該些第二接合支撐層設置於該些微型發光二極體之間。
- 如請求項5之微型發光二極體顯示元件,其中每該第二接合支撐層的頂表面與每該微型發光二極體的頂表面共平面。
- 如請求項5之微型發光二極體顯示元件,其中每該第二接合支撐層的頂表面與該基板的頂表面的距離小於每該微型發光二極體的頂表面與該基板的頂表面的距離。
- 如請求項7之微型發光二極體顯示元件,更包括: 複數遮蔽層,設置於該些第二接合支撐層之上。
- 如請求項8之微型發光二極體顯示元件,其中每該遮蔽層的頂表面與該基板的頂表面的距離大於或等於每該微型發光二極體的頂表面與該基板的頂表面的距離。
- 如請求項5之微型發光二極體顯示元件,其中每該第二接合支撐層的材料包括熱固性樹脂。
- 如請求項1之微型發光二極體顯示元件,更包括: 一光學膠層,設置於該微型發光二極體之上。
- 一種微型發光二極體顯示元件的製造方法,包括: 提供一基板,其中該基板具有一第一線路層與一第二線路層; 將一第一接墊與一第二接墊分別形成於該第一線路層與該第二線路層之上; 將一接合支撐材料形成於該基板、該第一接墊與該第二接墊之上; 將該接合支撐材料圖案化,以在該第一接墊與該第二接墊之間形成一第一接合支撐層,其中該第一接合支撐層之抗拉應力大於或等於18MPa; 將具有一微型發光二極體的一載體基板與該基板對接,其中該微型發光二極體包括一第一電極與一第二電極; 執行一接合製程,使該第一接合支撐層將該基板與該微型發光二極體黏合,其中該第一電極與該第二電極分別連接該第一接墊與該第二接墊;以及 將該載體基板移除。
- 如請求項12之微型發光二極體顯示元件的製造方法,其中該接合製程的溫度介於100 °C至300°C之間。
- 如請求項12之微型發光二極體顯示元件的製造方法,其中在執行該接合製程後,該第一接合支撐層填滿該第一電極與該第二電極之間的間隙。
- 如請求項12之微型發光二極體顯示元件的製造方法,其中該基板具有複數個第一線路層與複數個第二線路層,且該載體基板具有複數個微型發光二極體。
- 如請求項15之微型發光二極體顯示元件的製造方法,其中在將該接合支撐材料圖案化的步驟中同時形成複數個第一接合支撐層與複數個第二接合支撐層,且該些第二接合支撐層設置於該些微型發光二極體之間。
- 如請求項16之微型發光二極體顯示元件的製造方法,更包括: 將複數遮蔽層形成於該些第二接合支撐層之上。
- 如請求項12之微型發光二極體顯示元件的製造方法,更包括: 將一光學膠層形成於該微型發光二極體之上。
- 如請求項12之微型發光二極體顯示元件的製造方法,更包括: 於該接合製程後,執行一固化製程,其中該第一接合支撐層與該微型發光二極體的接觸表面以及該第一接合支撐層與該基板的接觸表面透過該固化製程形成黏附力,使該微型發光二極體固著於該基板。
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