CN109119410A - 发光装置的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种发光装置的制造方法包括以下步骤:于基板上形成多个以第一密度设置的发光元件。执行第一转置工艺,以将基板上的发光元件转置至过渡载板上。发光元件于过渡载板上以第二密度设置。第一密度大于第二密度。于过渡载板上配置多个对应发光元件设置的电子元件。形成封装层于过渡载板上以覆盖发光元件及电子元件。移除部分封装层以构成多个包括发光元件及电子元件的封装单元。执行第二转置工艺,以将位于过渡载板上的封装单元转置至阵列基板上。移除封装层以暴露出发光元件以及电子元件。形成连接电极使发光元件与电子元件电连接至阵列基板。本发明通过上述的制造方法也可以提升工艺良率、机台使用率及生产效率而降低制造成本。
Description
技术领域
本发明是有关于一种发光装置的制造方法,且特别是有关于一种具有数微米(micrometer;μm)至数百微米边长的发光二极管或统称为微发光二极管的发光装置的制造方法。
背景技术
一般的发光二极管晶粒(LED chip)可通过表面安装技术(Surface-mounttechnology;SMT)或固晶机(Die Bonder)设备来进行发光二极管晶粒转移。若将发光二极管结构进行薄膜化及微小化时,微发光二极管工艺设备的精密度需更加要求才能进行精确地转移,且要达到精确的巨量转移,工艺更是一大挑战。
除此之外,微发光二极管于不同功能或不同特性的显示器中,常与其他的电子元件合并使用。但在不同的电子元件之间,彼此的尺寸、厚度、功能或转移方式都不尽相同,也因此提高了技术整合的门坎。因此,在具有微发光二极管的发光装置的制造方法上,如何达到精密度的要求、降低制造成本、提升工艺良率、机台使用率及生产效率等,实已成目前亟欲解决的课题。
发明内容
本发明提供一种发光装置的制造方法,其可达到精密度的要求、并可降低制造成本、提升工艺良率、机台使用率及生产效率。
本发明提供了一种发光装置的制造方法,该制造方法包括:
形成多个发光元件于一基板上,其中多个该发光元件以第一密度设置于该基板上;
执行一第一转置工艺,以将位于该基板上的多个该发光元件转置于一过渡载板上,其中多个该发光元件以第二密度设置于该过渡载板上,且该第一密度大于该第二密度;
配置多个电子元件于该过渡载板上,其中多个该电子元件分别对应多个该发光元件设置;
形成一第一封装层于该过渡载板上,以覆盖多个该发光元件以及多个该电子元件;
移除部分的该第一封装层,以形成多个封装图案而构成多个封装单元,其中各该封装单元包括至少一该发光元件以及至少一该电子元件;
执行一第二转置工艺,以将位于该过渡载板上的多个该封装单元转置于一阵列基板上;
移除多个该封装单元的多个该封装图案,并暴露出多个该发光元件以及多个该电子元件;以及
形成多条连接电极,用以各别电性连接各该发光元件与该阵列基板上的一些控制单元,及用以各别电性连接各该电子元件与该阵列基板上的另一些控制单元。
于一实施例,其中,该第一密度大于或等于两倍的该第二密度。
于一实施例,其中,该电子元件包括可发光元件、触控元件、感应元件、驱动元件、能量储存及/或能量转换元件。
于一实施例,其中,该电子元件为可发光元件,且该可发光元件与该发光元件为种类相同但发光频谱不相同。
于一实施例,其中,各该封装图案分别包覆至少一该发光元件及至少一该电子元件。
于一实施例,其中,该第一封装层的材料为光阻或高分子胶材。
于一实施例,其中,该发光元件的面积尺寸大于等于5平方微米且小于等于50平方微米。
于一实施例,其中,该封装单元的尺寸大于50平方微米且小于等于1百万平方微米。
于一实施例,其中,于各该封装单元中:
该第一封装图案的顶面与该发光元件之间的最小距离大于或等于0.2微米;且
该第一封装图案的顶面与该电子元件之间的最小距离大于或等于0.2微米。
于一实施例,其中,于形成该第一封装层的步骤之后更包括:
形成多个导光元件于该第一封装层上,并分别对应于各该发光元件;以及
形成一第二封装层以覆盖多个该导光元件以及该第一封装层。
于一实施例,其中,多个该导光元件为多个透镜。
于一实施例,其中,该第二转置工艺与该第一转置工艺使用不同种类的转置装置。
于一实施例,其中,该第一转置工艺包括通过转印、静电或晶圆转移的方式。
于一实施例,其中,该第二转置工艺包括通过真空吸附、机械夹取、静电吸附或磁力吸附的方式。
于一实施例,其中,各该封装图案包覆多个该发光元件以及多个该电子元件。
于一实施例,其中,更包括:
形成多个导光元件于该第一封装层上,且多个该导光元件对应于该过渡载板上的多个该发光元件配置;
形成第二封装层于该第一封装层上,以包覆多个该导光元件;以及
上述移除部分的该第一封装层的步骤更包括移除部分的该第二封装层而形成多个该封装图案,以构成多个该封装单元,其中各该封装单元包括至少一该发光元件、至少一该电子元件以及至少一该导光元件。
本发明还提供了另一种发光装置的制造方法,其包括至少以下步骤。提供多个发光元件于基板上,其中于基板的单位面积上具有第一数量的这些发光元件。执行第一转置工艺,以将位于基板上的这些发光元件转置于过渡载板上,其中于过渡载板的单位面积上具有第二数量的这些发光元件,且第一数量大于第二数量。形成第一封装层于过渡载板上,以覆盖这些发光元件。移除部分的第一封装层,以构成多个封装单元,其中各封装单元包括部分的这些发光元件。执行第二转置工艺,以将位于过渡载板上的这些封装单元转置于阵列基板上,且各封装单元包括部分的这些发光元件且与阵列基板电性连接,其中第一转置工艺与第二转置工艺使用不同种类的转置装置。
本发明尚提供了又一种发光装置的制造方法,该制造方法包括:
形成多个第一发光元件于一第一基板上,其中于该第一基板的单位面积上具有一第一数量的该第一发光元件;
形成多个第二发光元件于一第二基板上,其中于该第二基板的单位面积上具有一第二数量的该第二发光元件;
执行一第一转置工艺,以将位于该第一基板上的多个该第一发光元件转置于一过渡载板上,其中于该过渡载板的单位面积上具有一第三数量的该第一发光元件,且该第一数量大于该第三数量;
执行一第二转置工艺,以将位于该第二基板上的多个该第二发光元件转置于该过渡载板上,其中于该过渡载板的单位面积上具有该第三数量的该第二发光元件,且多个该第二发光元件分别对应于多个该第一发光元件设置,且该第二数量大于该第三数量;
形成一第一封装层于该过渡载板上,以覆盖多个该第一发光元件以及多个该第二发光元件,且多个该第一发光元件与多个该第二发光元件的发光频谱不同;
移除部分的该第一封装层,以构成多个封装单元,其中各该封装单元包括至少一该第一发光元件及至少一该第二发光元件;以及
执行一第三转置工艺,以将位于该过渡载板上的多个该封装单元转置于一阵列基板上。且封装单元的第一发光元件及第二发光元件与阵列基板电性连接。
于一实施例,其中,该第一转置工艺与该第二转置工艺使用相同种类的转置装置,且该第一转置工艺与该第二转置工艺使用的转置装置的种类不同于第三转置工艺使用的转置装置的种类。
基于上述,在本发明的发光装置的制造方法中,可以先将具有高密度的发光元件先从基板转置至过渡载板。然后,过渡载板上的发光元件可以与其他的电子元件构成封装单元。之后,具有低密度的封装单元再从过渡载板转置至阵列基板。如此一来,在不同的转置过程中可以通过适宜的机台以达到精密度的要求。并且,过渡载板上的发光元件及电子元件是被整合于封装单元中后再转移至阵列基板。因此,通过上述的制造方法也可以提升工艺良率、机台使用率及生产效率而降低制造成本。
附图说明
图1A是依照本发明的第一实施例的一种发光装置的制造方法的流程图。
图1B至图1I是依照本发明的第一实施例的一种发光装置的制造方法的上视示意图。
图1J是沿图1F中A-A’剖线的剖面图。
图1K是沿图1I中B-B’剖线的剖面图。
图2是依照本发明的第二实施例的一种发光装置的部分制造方法的上视示意图。
图3A至图3B是依照本发明的第三实施例的一种发光装置的部分制造方法的剖面示意图。
图4A至图4B是依照本发明的第四实施例的一种发光装置的部分制造方法的剖面示意图。
其中,附图标记:
S101、S102、S103、S104、S105、S106、S107、S108:发光装置的制造方法的步骤
100:发光装置
10:基板、第一基板
10a:沟槽
110:发光元件、第一发光元件
110a:最小距离
111:第一导电层
112:第一半导体层
113:发光层
114:第二半导体层
115:第二导电层
R:单位面积
20:过渡载板
120:电子元件
121:第一电子元件
121a:最小距离
122:第二电子元件
122a:最小距离
130:暂时固定结构
131:锚点
132:载台
140:第一封装层
140a:顶面
140b:开口
141、241:封装图案
341、441:总封装图案
342:缓冲层
345、445:第二封装层
150、250、350、450:封装单元
160:阵列基板
161:黏着层
170:连接电极
171:导电层
172:导线
171:主动元件
S:源极
D:漏极
G:栅极
CH:通道层
172:导电通孔
173:焊垫
174:内导线
175:导电通孔
380、480:导光元件
380a:底面
具体实施方式
参照本实施例的图式以更全面地阐述本发明。然而,本发明亦可以各种不同的形式体现,而不应限于本文中所述的实施例。图式中的层与区域的厚度会为了清楚起见而放大。相同或相似的参考号码表示相同或相似的元件,以下段落将不再一一赘述。
图1A是依照本发明的第一实施例的一种发光装置的制造方法的流程图。图1B至图1I是依照本发明的第一实施例的一种发光装置的制造方法的上视示意图。图1J是沿图1F中A-A’剖线的剖面图。图1K是沿图1I中B-B’剖线的剖面图。
请参照图1A与图1B。在步骤S101中,形成多个发光元件110于基板10上,其中这些发光元件110于基板10上以第一密度设置。在本实施例中,基板10可以为砷化镓(GaAs)基板、磷化镓(GaP)基板、磷化铟(InP)基板、蓝宝石(Sapphire)基板、碳化硅(SiC)基板或氮化镓(GaN)基板,但不以此为限。且发光元件110可以为通过一般发光二极管的工艺所形成,包括第一导电层111(绘示于图1J)、第一半导体层112(绘示于图1J)、发光层113(绘示于图1J)、第二半导体层114(绘示于图1J)以及第二导电层115(绘示于图1J)的发光二极管。
举例而言,第一半导体层112、发光层113以及第二半导体层114例如可以是通过有机金属气相沉积法(Metal-organic Chemical Vapor Deposition;MOCVD)所形成具有或不具有掺杂的氮化铟镓(InGaN)层及/或氮化镓(GaN)层,第一导电层111以及第二导电层115例如可以是通过物理气相沉积法(Physical Vapor Deposition;PVD)所形成的金属或金属氧化物层。并且,一般发光二极管的工艺可以包括载台蚀刻(mesa etching)工艺,以提升发光元件110光取出效率(light extraction efficiency)。另外,也可以通过分离蚀刻(iso-etching)工艺,以形成用于将多个发光元件110彼此分离的沟槽10a。值得注意的是,关于上述的形成方式或材质仅为举例,本发明并不以此为限,而详细的发光二极管工艺于本发明中并不加以赘述。
一般而言,通过上述的方式,可以形成尺寸为大于等于5平方微米(μm2)且小于等于50平方微米的微发光二极管(micro LED;μLED)或迷你发光二极管(mini LED)。在上述的尺寸下,尤其指尺寸为大于等于5平方微米且小于等于50平方微米的微发光二极管时,以6吋基板为例,基板10上可以具有上亿个微发光二极管。因此,可以通过执行具有高密度转置的第一转置工艺,以将位于基板10上的部分多个发光元件110转置于过渡载板20上。在本文中,尺寸的定义为垂直投影于基板10上的投影面积。尺寸为大于等于5平方微米且小于等于50平方微米的微发光二极管时,更易达到上述所称的工艺效果。
在其他的实施例中,也可以依据不同工艺(如:测试工艺(testing process)或排队工艺(queuing process))上的需求,于制造过程中进一步地将基板10上的一个或多个发光元件110自基板10转置于其他的过渡载板上。
请参照图1A至图1C。在步骤S102中,执行第一转置工艺,以将位于基板10上的部分多个发光元件110转置于过渡载板20上,其中这些发光元件110于过渡载板20上以第二密度设置,且第一密度大于第二密度。举例而言,如图1B所示,在一单位面积R内可以具有两个或两个以上的发光元件110,且图1C所示,在相同大小的单位面积R内可以具有一个发光元件110。换言之,相较于过渡载板20上的单位面积R内的发光元件110的数量(即,第二密度),于基板10上的单位面积R内的发光元件110的数量(即,第一密度)为大于或等于两倍。
第一转置工艺可以包括使用具有聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane;PDMS)模具的机台、具有静电产生及静电消除装置的机台、具有晶圆对准及接合(wafer-to-waferalignment and bonding)装置的机台及/或其他适宜的高密度转置机台,以通过转印、静电、晶圆转移及/或其他适宜的方式,以将位于基板10上的部分多个发光元件110转置于过渡载板20上。
请参照图1A与图1D。在步骤S103中,转置多个电子元件120于过渡载板20上,其中这些电子元件120分别对应这些发光元件110设置。电子元件120的种类可以包括可发光元件、触控元件、感应元件、驱动元件、能量储存元件、能量转换元件及/或其他适宜的电子元件。
举例来说,可发光元件可以为另一种发光元件,而前述另一种发光元件的发光频谱可与发光元件110的发光频谱不同。触控元件依照其感测方式可以包括电阻式触控元件、电容式触控元件、光学式触控元件、声波式触控元件或电磁式触控元件。感应元件按工作原理区分可以包括电阻式感应元件、电容式感应元件、电感式感应元件、压电式感应元件、热电式感应元件、阻抗式感应元件、磁电式感应元件、压电式感应元件、光电式感应元件、谐振式感应元件、霍尔式感应元件、超声式感应元件、同位素式感应元件、电化学式感应元件或微波式感应元件。或是,感应元件按感应技术区分可以包括超声波感应元件、温度感应元件、湿度感应元件、气体感应元件、气体报警器、压力感应元件、加速度感应元件、紫外线感应元件、磁敏感应元件、磁阻感应元件、图像感应元件、电量感应元件或位移感应元件。或是,感应元件按应用方式区分可以包括压力感应元件、温湿度感应元件、温度感应元件、pH感应元件、流量感应元件、液位感应元件、超声波感应元件、浸水感应元件、照度感应元件、差压变送器、加速度感应元件、位移感应元件、称重感应元件或测距感应元件。驱动元件为包括用于驱动负载的电路装置,例如可以包括用于驱动微机械装置的微机电系统(microelectromechanical systems;MEMS)或是纳米机械系统(nanoelectromechanicalsystems,NEMS),又例如可以包括用于驱动电流的主动元件(active component),如积体集成电路(IC)及其他半导体工艺所产生的控制电路。能量储存元件例如为可储存电位能的电容、可储存化学能的电池、可储存磁位能的电感或可储存机械位能的压电元件(piezoelectric devices)。能量转换元件例如为光能、电位能、化学能、磁位能、机械位能、热能之间互为转换的元件(如:电容、电感、电阻或电池等)。简单来说,电子元件120只要泛与电流/电子流有关,且不同于发光元件110即可。
在本实施例中,电子元件120的数量可以为过渡载板20上的发光元件110的数量的整数倍或依使用需求而以更低比例搭配,但本发明不限于此。
在本实施例中,电子元件120可以包括第一电子元件121以及第二电子元件122。举例而言,依使用需求而进行搭配,第一电子元件121可以与第二电子元件122具有相同的功能但具有不同边长/尺寸/体积。或是,第一电子元件121可以与第二电子元件122具有相同的边长/尺寸/体积但具有不同功能。或是,第一电子元件121可以与第二电子元件122具有相同的边长/尺寸/体积及功能。或是,第一电子元件121可以与第二电子元件122具有不同的边长/尺寸/体积及功能。
第一电子元件121以及第二电子元件122分别对应这些发光元件110设置。在本实施例中,第一电子元件121和第二电子元件122的数量可以为过渡载板20上的发光元件110的数量的整数倍,或依使用需求而以更低或更高比例搭配,且第一电子元件121和第二电子元件122的数量亦可不相同,但本发明不限于此。在一些变化实施例中,电子元件120可以是与发光元件110相同种类的元件,如皆为发光二极管,但发光元件110与电子元件120的发光二极管其发光频谱不同,且发光元件110与电子元件120转置源于不同来源的基板10。
在本实施例中,对于发光元件110、第一电子元件121以及第二电子元件122之间的位置关系并不限制。举例而言,第一电子元件121以及第二电子元件122可以彼此垂直堆叠(stacked)或水平间隔放置。
过渡载板20的材质可为玻璃、石英、有机聚合物、金属、晶圆、陶瓷或其他适宜的材料。在本实施例中,过渡载板20上可以具有支撑材料层(未绘示),且发光元件110与电子元件120位于支撑材料层上。支撑材料层可以于后续的工艺中被图案化,以形成暂时固定结构130(绘示于图1J)。暂时固定结构130可以将发光元件110与电子元件120连接于过渡载板20。在其他实施例中,过渡载板20上可以具有离型层,且发光元件110与电子元件120位于离型层上。离型层例如包括光热转换(light to heat conversion;LTHC)离型材质或其他适宜的材质,以于后续的工艺中提升发光元件110/电子元件120与过渡载板20之间的可离型性(releasability)。
请参照图1A与图1E。在步骤S104中,形成第一封装层140于过渡载板20上,以覆盖这些发光元件110以及这些电子元件120。
在一些实施例中,第一封装层140可以包括光阻或其他具有可塑性及可去除性的高分子胶材(如:树脂或硅胶),并且,例如是通过模塑工艺(molding process)、涂布工艺(coating)、印刷工艺(printing)或其他适宜的方法以将流质的高分子胶材涂布于过渡载板20上。然后,通过照光、加热、静置或其他适宜的方式以使高分子胶材固化。在一些实施例中,第一封装层140可以是可固化的光阻层。在本实施例中,第一封装层140包封过渡载板20上的发光元件110以及电子元件120。发光元件110以及电子元件120可以通过覆盖于过渡载板20上的第一封装层140而被固定及被保护。
请参照图1A、图1F与图1J。在步骤S105中,移除部分的第一封装层140(绘示于图1E),以形成多个封装图案141而构成多个封装单元150,例如,其中各个封装单元150包括至少一个发光元件110以及至少一个电子元件120。在本实施例中,例如可以通过曝光、显影、蚀刻工艺或灰化工艺(ashing process)以移除相邻的两个发光元件110之间的部分第一封装层140,以使各个封装单元150包括一个发光元件110、一个第一电子元件121以及一个第二电子元件122,但本发明不限于此。
如图1J所示,封装图案141的顶面140a与发光元件110之间的最小距离110a、与第一电子元件121之间的最小距离121a及与第二电子元件122之间的最小距离大于或等于0.2微米。如此一来,纵使发光元件110的厚度与电子元件120的厚度不同,但通过涂布方式所形成的第一封装层140仍可以具有较为平坦的顶面140a,而可以较适于后续的第二转置工艺。
一般而言,通过上述的方式,可以形成尺寸为大于等于50平方微米且小于等于1百万平方微米的封装单元150。并且,相较于发光元件110的厚度与电子元件120的厚度所造成的高度差,由于封装单元150的顶面140a较为平坦,因此,可以通过执行具有一般低密度转置的第二转置工艺,以将位于过渡载板20上的多个封装单元150转置于阵列基板160上。
在一些变化实施例中,电子元件120与发光元件110为不同发光频谱的发光二极管时,透过第二转置工艺可以同时将不同颜色的发光二极管同时转置于阵列基板160上,如此亦可减少不同颜色间的发光二极管因为不同次转置下的精度差异,而造成的发光二极管偏移问题及色偏。
在其他的实施例中,也可以依据不同工艺(如:测试工艺(testing process)或排队工艺(queuing process))上的需求,于制造过程中进一步地将过渡载板20上的一个或多个封装单元150自过渡载板20转置于其他的过渡载板上。
在本实施例中,若发光元件110与电子元件120位于过渡载板20的支撑材料层上,也可通过另外的蚀刻工艺,以将支撑材料层图案化,以形成多个暂时固定结构130。暂时固定结构130对应于封装单元150,且固定结构130包括载台132及锚点(tether)131,以使载台132上的封装单元150通过锚点131连接于过渡载板20。
请参照图1A与图1G。在步骤S106中,执行第二转置工艺,以将位于过渡载板20上的这些封装单元150转置于阵列基板160上。
举例而言,第二转置工艺可以包括使用具有真空吸附吸嘴(nozzle)装置的机台、具有夹取及放置(pick and place)装置的机台、具有静电产生及静电消除装置的机台、具有电磁产生装置的机台及/或其他适宜的低密度转置机台,以通过真空吸附、机械夹取、静电吸附或磁力吸附及/或其他适宜的方式,以将位于过渡载板20上的部分多个封装单元150转置于阵列基板160上。
当然,第一转置工艺与第二转置工艺所使用的方法或装置可以相同也可以不同。但若如本实施例中,依据发光元件110、电子元件120与封装单元150的尺寸或密度,而于第一转置工艺与第二转置工艺中使用不同种类且较适宜的转置装置,则可以提升第一转置工艺与第二转置工艺的转置效率,并可进一步提升机台的稼动率。
在本实施例中,由于于暂时固定结构130的载台132上的封装单元150是通过暂时固定结构130的锚点131连接于过渡载板20。因此,在第二转置工艺中可以通过应力以使暂时固定结构130的锚点131产生断裂,而使载台132及位于载台132上的封装单元150与过渡载板20分离。在部分的实施例中,各发光元件110及电子元件120下的载台132也可以是不连续的平面,或者为面积小于发光元件110或电子元件120的多个平面。在其他实施例中,若过渡载板20上可以具有离型层,且封装单元150是通过离型层连接于过渡载板20上,也可通过光热转换以降低离型层黏着力的方式,以使封装单元150与过渡载板20分离。由于封装单元150离型的方式很多,所以于部分实施例及图标中,暂时固定结构130未绘示于图上。
请参照图1A与图1H。在步骤S107中,移除这些封装单元150的封装图案141,并暴露出这些发光元件110以及这些电子元件120。在本实施例中,例如可以通过蚀刻工艺或灰化工艺或化学液清洗以移除阵列基板160上的封装单元150的封装图案141,但本发明不限于此。
在本实施例中,阵列基板160上可以具有黏着层161,以使发光元件110以及电子元件120固定于阵列基板160上。
请参照图1A、图1I与图1K。在步骤S108中,形成多条连接电极170,用以各别电性连接各个发光元件110与阵列基板160上的一些控制单元,及用以各别电性连接各个电子元件120与阵列基板160上的另一些控制单元,或用以各别电性连接各个发光元件110与电子元件120。其中,形成多条连接电极170可利用同一膜层的图案化掩膜工艺或不同膜层的不同图案化掩膜工艺制作。举例而言,可以通过微影蚀刻工艺及沉积工艺,以形成贯穿载台132及/或黏着层161的导电通孔175。或是,可以通过沉积工艺或网印工艺,以形成覆盖于元件(如:发光元件110)上的导电层171。或是,可以通过引线接合工艺,以形成连接于元件(如:第二电子元件122)的导线172。连接发光元件110的控制单元或连接电子元件120的另一些控制单元例如包括主动元件171,主动元件171包括源极S、漏极D、栅极G以及通道层CH,以用于驱动对应的发光元件110或电子元件120。
在本实施例中,连接电极170例如可以为覆盖于元件上的导电层171或导线172,以用于将发光元件110或电子元件120通过导电通孔175、焊垫173及/或内导线174电性连接至阵列基板160的控制单元。
值得注意的是,为求精简以简单表示,于图1K中省略绘示了导电层171与发光元件110(第一半导体层112、发光层113及第二半导体层114之间)的绝缘层。
经过上述工艺后即可大致上完成本实施例的发光装置100的制作。值得注意的是,于图1I与图1K中,发光元件110与电子元件120之间的位置关系可以依据线路设计上的需求进行调整,于本发明中并不加以限制。
图2是依照本发明的第二实施例的一种发光装置的部分制造方法的上视示意图。本实施例的发光装置100的制造方法与第一实施例的发光装置的制造方法相似,其类似的构件以相同的标号表示,且具有类似的功能、材质或形成方式,并省略描述。具体而言,图2绘示接续1A中的步骤S104及图1E的发光装置的制造方法的部分上视示意图。
接续图1A中的步骤S104及图1E,请参照图2,在本实施例中,移除部分的第一封装层140(绘示于图1E),以形成多个封装图案241而构成多个封装单元250,其中各个封装单元250包括多个发光元件110以及多电子元件120,各个封装单元250中多个发光元件110以及多电子元件120的个数可依使用需求而更改比例搭配。值得注意的是,在图2中,仅绘示了一个封装单元250,但在图2未绘示的其他部分,过渡载板20上也具有其他相同或相似的封装单元250。
在此之后的制作流程大致与图1A中的步骤S106至步骤S108及图1G至图1I相同或相似,故不赘述。
图3A至图3B是依照本发明的第三实施例的一种发光装置的部分制造方法的剖面示意图。本实施例的发光装置的制造方法与第一实施例的发光装置的制造方法相似,其类似的构件以相同的标号表示,且具有类似的功能、材质或形成方式,并省略描述。具体而言,图3A至图3B绘示接续1A中的步骤S104及图1E的发光装置的制造方法的部分上视示意图。
接续图1A中的步骤S104及图1E,请参照图3A,在本实施例中,在形成第一封装层140(绘示于图1E)于过渡载板20上,以覆盖这些发光元件110以及这些电子元件120之后,可以于第一封装层140的顶面140a上形成多个导光元件380。
在本实施例中,可以是先在第一封装层140上先形成多个导光元件380,再移除部分的第一封装层140,以形成多个封装图案141,但本发明不限于此。在其他实施例中,也可以是先移除部分的第一封装层140,以形成多个封装图案141之后,再于封装图案141的顶面140a上形成多个导光元件380。
在本实施例中,导光元件380的底面380a与封装图案141的顶面140a接触,且导光元件380对应于发光元件110配置。第一封装层140的材质具有低吸收系数(absorptioncoefficient)以及高穿透率,且第一封装层140可作为导光元件380与发光元件110之间的缓冲,降低导光元件180对发光元件110造成损伤。
导光元件380的材质例如是玻璃、石英、硅胶、聚甲基丙烯酸酯、聚碳酸酯或任何于具有低吸收系数以及高穿透率的适宜材质,且导光元件380的材质不同于第一封装层140的材质。
在本实施例中,导光元件380例如为凸透镜,但本发明不限于此。在其他实施例中,导光元件380可以为凹透镜。在一些实施例中,导光元件380可以为包括一个或多个凸透镜及/或凹透镜的透镜组。
在形成导光元件380之后,可以于过渡载板20上形成第二封装层345,以覆盖导光元件380以及第一封装层140。第二封装层345的材质或形成方式可以类似于第一封装层140,故于此不加以赘述。
接着,可以通过类似于图1F、图1J与步骤S105所示的步骤。移除部分的第一封装层140以及移除部分的第二封装层345,以形成多个总封装图案341而构成多个封装单元350,其中各个封装单元350包括至少一个导光元件380、至少一个发光元件110以及至少一个电子元件120。
在本实施例中,可以先在第一封装层140上先形成多个导光元件380之后,于第一封装层140及多个导光元件380上形成第二封装层345,再于相同或不同的步骤中移除部分的第二封装层345以及部分的第一封装层140,以形成多个封装图案141,但本发明不限于此。在其他实施例中,可以是在形成封装图案141(如:图1F或图1J所绘示的步骤)之后及导光元件380之后,形成覆盖封装图案141以及导光元件380的第二封装层345。
然后,执行第二转置工艺,以将位于过渡载板20上的这些封装单元350转置于阵列基板160上(绘示于图3B)。本实施例的第二转置工艺与图1G与图1A中步骤S106所示的第二转置工艺类似,故于此不加以赘述。
接着,请参照图3B,移除这些封装单元350(绘示于图3A)的第二封装层345(绘示于图3A)及部分的总封装图案341(绘示于图3A),并暴露出这些导光元件380、这些发光元件110以及这些电子元件120。
详细而言,在本实施例中,可以移除总封装图案341中的第二封装层345以及未与导光元件180重叠的部分封装图案141,且导光元件180与发光元件110之间的其余部分封装图案141可以不被移除,以构成导光元件180与发光元件110之间的缓冲层342。
在此之后的制作流程大致与图1A中的步骤S108及图1K相同或相似,故不赘述。
图4A至图4B是依照本发明的第四实施例的一种发光装置的部分制造方法的剖面示意图。本实施例的发光装置的制造方法与第一实施例的发光装置的制造方法相似,其类似的构件以相同的标号表示,且具有类似的功能、材质或形成方式,并省略描述。具体而言,图4A至图4B绘示接续1A中的步骤S104及图1E的发光装置的制造方法的部分上视示意图。
接续图1A中的步骤S104及图1E,请参照图4A,在本实施例中,可以通过蚀刻、激光钻孔或机械钻孔的方式以于第一封装层140上形成多个开口140b,且这些开口140b暴露出对应的发光元件110。
接着,于第一封装层140的开口140b内形成导光元件480,且导光元件480的材质不同于第一封装层140的材质。
接着,在形成导光元件480之后,可以于过渡载板20上形成第二封装层445,以覆盖导光元件480以及第一封装层140。第二封装层445的材质或形成方式可以类似于第一封装层140,故于此不加以赘述。
接着,可以通过类似于图1F、图1J与图1中步骤S105所示的步骤。移除第一封装层140以及移除部分的第二封装层445,以形成多个总封装图案441而构成多个封装单元450,其中各个封装单元450包括至少一个导光元件480、至少一个发光元件110以及至少一个电子元件120。
在本实施例中,可以先在第一封装层140上先形成多个导光元件480之后,于第一封装层140及多个导光元件480上形成第二封装层445,再于相同或不同的步骤中移除部分的第二封装层445以及部分的第一封装层140,以形成多个总封装图案441,但本发明不限于此。在其他实施例中,可以是在形成封装图案141(如:图1F或图1J所绘示的步骤)之后及导光元件480之后,形成覆盖封装图案141以及导光元件480的第二封装层445。
然后,执行第二转置工艺,以将位于过渡载板20上的这些封装单元450转置于阵列基板160(绘示于图4B)上。本实施例的第二转置工艺与图1G与图1A中步骤S106所示的第二转置工艺类似,故于此不加以赘述。
接着,请参照图4B,移除这些封装单元450(绘示于图4A)的总封装图案441(绘示于图4A),并暴露出这些导光元件480、这些发光元件110以及这些电子元件120。
在此之后的制作流程大致与图1A中的步骤S108及图1K相同或相似,故不赘述。
综上所述,在本发明的发光装置的制造方法中,可以先将具有高密度的发光元件先从基板转置至过渡载板。然后,过渡载板上的发光元件、其他的电子元件及/或导光元件可以构成封装单元。之后,具有低密度的封装单元再从过渡载板转置至阵列基板。如此一来,在不同的转置过程中可以通过适宜的机台以达到精密度的要求。并且,过渡载板上的发光元件、电子元件及/或导光元件是被整合于封装单元中后再转移至阵列基板。因此,可以降低转移至阵列基板的次数且减少发光元件或电子元件的尺寸所造成的影响。故也可以提升工艺良率、机台使用率及生产效率而降低制造成本。
当然,本发明还可有其它多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (18)
1.一种发光装置的制造方法,其特征在于,该制造方法包括:
形成多个发光元件于一基板上,其中多个该发光元件以第一密度设置于该基板上;
执行一第一转置工艺,以将位于该基板上的多个该发光元件转置于一过渡载板上,其中多个该发光元件以第二密度设置于该过渡载板上,且该第一密度大于该第二密度;
配置多个电子元件于该过渡载板上,其中多个该电子元件分别对应多个该发光元件设置;
形成一第一封装层于该过渡载板上,以覆盖多个该发光元件以及多个该电子元件;
移除部分的该第一封装层,以形成多个封装图案而构成多个封装单元,其中各该封装单元包括至少一该发光元件以及至少一该电子元件;
执行一第二转置工艺,以将位于该过渡载板上的多个该封装单元转置于一阵列基板上;
移除多个该封装单元的多个该封装图案,并暴露出多个该发光元件以及多个该电子元件;以及
形成多条连接电极,用以各别电性连接各该发光元件与该阵列基板上的一些控制单元,及用以各别电性连接各该电子元件与该阵列基板上的另一些控制单元。
2.如权利要求1所述的发光装置的制造方法,其特征在于,该第一密度大于或等于两倍的该第二密度。
3.如权利要求1所述的发光装置的制造方法,其特征在于,该电子元件包括可发光元件、触控元件、感应元件、驱动元件、能量储存及/或能量转换元件。
4.如权利要求3所述的发光装置的制造方法,其特征在于,该电子元件为可发光元件,且该可发光元件与该发光元件为种类相同但发光频谱不相同。
5.如权利要求1所述的发光装置的制造方法,其特征在于,各该封装图案分别包覆至少一该发光元件及至少一该电子元件。
6.如权利要求5所述的发光装置的制造方法,其特征在于,该第一封装层的材料为光阻或高分子胶材。
7.如权利要求1所述的发光装置的制造方法,其特征在于,该发光元件的面积尺寸大于等于5平方微米且小于等于50平方微米。
8.如权利要求1所述的发光装置的制造方法,其特征在于,该封装单元的尺寸大于50平方微米且小于等于1百万平方微米。
9.如权利要求1所述的发光装置的制造方法,其特征在于,于各该封装单元中:
该第一封装图案的顶面与该发光元件之间的最小距离大于或等于0.2微米;且
该第一封装图案的顶面与该电子元件之间的最小距离大于或等于0.2微米。
10.如权利要求1所述的发光装置的制造方法,其特征在于,于形成该第一封装层的步骤之后更包括:
形成多个导光元件于该第一封装层上,并分别对应于各该发光元件;以及
形成一第二封装层以覆盖多个该导光元件以及该第一封装层。
11.如权利要求10所述的发光装置的制造方法,其特征在于,多个该导光元件为多个透镜。
12.如权利要求1所述的发光装置的制造方法,其特征在于,该第二转置工艺与该第一转置工艺使用不同种类的转置装置。
13.如权利要求1所述的发光装置的制造方法,其特征在于,该第一转置工艺包括通过转印、静电或晶圆转移的方式。
14.如权利要求1所述的发光装置的制造方法,其特征在于,该第二转置工艺包括通过真空吸附、机械夹取、静电吸附或磁力吸附的方式。
15.如权利要求1所述的发光装置的制造方法,其特征在于,各该封装图案包覆多个该发光元件以及多个该电子元件。
16.如权利要求1所述的发光装置的制造方法,其特征在于,更包括:
形成多个导光元件于该第一封装层上,且多个该导光元件对应于该过渡载板上的多个该发光元件配置;
形成第二封装层于该第一封装层上,以包覆多个该导光元件;以及
上述移除部分的该第一封装层的步骤更包括移除部分的该第二封装层而形成多个该封装图案,以构成多个该封装单元,其中各该封装单元包括至少一该发光元件、至少一该电子元件以及至少一该导光元件。
17.一种发光装置的制造方法,其特征在于,该制造方法包括:
形成多个第一发光元件于一第一基板上,其中于该第一基板的单位面积上具有一第一数量的该第一发光元件;
形成多个第二发光元件于一第二基板上,其中于该第二基板的单位面积上具有一第二数量的该第二发光元件;
执行一第一转置工艺,以将位于该第一基板上的多个该第一发光元件转置于一过渡载板上,其中于该过渡载板的单位面积上具有一第三数量的该第一发光元件,且该第一数量大于该第三数量;
执行一第二转置工艺,以将位于该第二基板上的多个该第二发光元件转置于该过渡载板上,其中于该过渡载板的单位面积上具有该第三数量的该第二发光元件,且多个该第二发光元件分别对应于多个该第一发光元件设置,且该第二数量大于该第三数量;
形成一第一封装层于该过渡载板上,以覆盖多个该第一发光元件以及多个该第二发光元件,且多个该第一发光元件与多个该第二发光元件的发光频谱不同;
移除部分的该第一封装层,以构成多个封装单元,其中各该封装单元包括至少一该第一发光元件及至少一该第二发光元件;以及
执行一第三转置工艺,以将位于该过渡载板上的多个该封装单元转置于一阵列基板上。
18.如权利要求17所述的发光装置的制造方法,其特征在于,该第一转置工艺与该第二转置工艺使用相同种类的转置装置,且该第一转置工艺与该第二转置工艺使用的转置装置的种类不同于第三转置工艺使用的转置装置的种类。
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