CN109888067A - 发光显示器的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明系揭露一种发光显示器的制作方法，首先，提供一封装基板，其顶部具有复数凹穴，凹穴具有位于不同高度的一第一电极区与一第二电极区，封装基板沉入于悬浮液中。接着，沉入复数发光二极管于悬浮液中，发光二极管具有平面与曲面。最后，悬浮液水平喷射，悬浮液于发光二极管的平面与曲面上具有不同流速，所有发光二极管根据不同流速分别嵌入所有凹穴中，且每一发光二极管电性连接对应的凹穴的第一电极区与第二电极区，以形成一发光显示器。本发明在不对封装基板与发光二极管造成伤害的前提下，根据伯努利定理组装封装基板与发光二极管。
Description
技术领域
本发明系关于一种电子装置的制作方法，且特别关于一种发光显示器的制作方法。
背景技术
针对微制造的电子元件、光电元件和子系统，从施体基板/芯片到大面积和/或传统基板的流体转移，为扩展电子和光电器件的应用范围提供了新的机会。例如，可以先在小尺寸晶片上制造发光二极管(LED)微结构，例如棒，鳍片或盘，以显示像素级尺寸，然后将发光二极管微结构转移到大面板玻璃基板上，以形成直接发射式显示器。传递这些发光二极管微结构的一种传统方法是通过拾取和放置过程。然而，对于包含数百万个画素的显示器，这样的过程可能需要几个小时才能完成，因此效率低下。
因此，本发明系在针对上述的困扰，提出一种发光显示器的制作方法，以解决习知所产生的问题。
发明内容
本发明的主要目的，在于提供一种发光显示器的制作方法，其系在不对封装基板与发光二极管造成伤害的前提下，根据伯努利定理(Bernoulli's principle)组装封装基板与发光二极管，达到发光二极管的巨量转移。
本发明的另一目的，在于提供一种发光显示器的制作方法，其系利用封装基板设计位于不同高度且互相隔离的二电极区，以避免发光二极管发生短路事件。
为达上述目的，本发明提供一种发光显示器的制作方法，首先，提供一封装基板，其顶部具有复数凹穴，每一凹穴的底面具有一第一电极区，每一凹穴的侧壁具有一第二电极区，第一电极区与第二电极区位于不同高度，且互相隔离，封装基板的密度大于一悬浮液的密度，并沉入封装基板于悬浮液中。接着，提供复数发光二极管，每一发光二极管的密度为悬浮液的密度的90％～99.99％，每一发光二极管的顶面与底面分别为平面与曲面，每一发光二极管的曲面具有一第三电极区，其位置对应第一电极区的位置，每一发光二极管的侧壁具有一第四电极区，其位置对应第二电极区的位置，并沉入所有发光二极管于悬浮液中。最后，悬浮液水平喷射，悬浮液于发光二极管的平面与曲面上具有不同流速，悬浮液根据不同流速将所有发光二极管分别嵌入所有凹穴中，且每一发光二极管的第三电极区与第四电极区分别电性连接对应的凹穴的第一电极区与第二电极区，以形成一发光显示器。
在本发明的一实施例中，封装基板的制作方法更包含下列步骤。首先，于一透明基板上依序形成一第一图案化电极层与一第一光硬化型高分子层，以利用第一光硬化型高分子层覆盖透明基板与第一图案化电极层。接着，提供一第一母模，其底部具有一第一压印图案，并利用第一母模的第一压印图案对第一光硬化型高分子层进行压印，以利用第一母模接触第一图案化电极层，且利用第一光硬化型高分子层形成对应第一压印图案的复数第二压印图案。接着，对第一光硬化型高分子层照射第一光线，以固化第一光硬化型高分子层。再来，移除第一母模，以露出第一图案化电极层与所有第二压印图案。移除后，于所有第二压印图案上形成一第二图案化电极层，第二图案化电极层沿每一第二压印图案的边缘设置。接着，形成一第二光硬化型高分子层于第一图案化电极层、第二图案化电极层与所有第二压印图案上，以覆盖第一图案化电极层、第二图案化电极层与所有第二压印图案。覆盖后，提供一第二母模，其底部具有一第三压印图案，并利用第二母模的第三压印图案对第二光硬化型高分子层与第二图案化电极层进行压印，以利用第二母模接触第一图案化电极层与第二图案化电极层，且利用第二光硬化型高分子层形成对应第三压印图案的复数第四压印图案，第二图案化电极层利用所有第二压印图案与所有第四压印图案隔离第一图案化电极层。再来，对第二光硬化型高分子层照射第二光线，以固化第二光硬化型高分子层。最后，移除第二母模，以露出所有第四压印图案、第一图案化电极层与第二图案化电极层，并利用所有第四压印图案、第一图案化电极层与第二图案化电极层形成所有凹穴，且利用第一图案化电极层作为每一凹穴的第一电极区，利用第二图案化电极层作为每一凹穴的第二电极区。
在本发明的一实施例中，第一光线与第二光线皆为紫外光。
在本发明的一实施例中，第二图案化电极层由复数环状电极所组成，所有环状电极位于所有第二压印图案上，每一环状电极沿其对应的第二压印图案的边缘设置。
在本发明的一实施例中，每一第四压印图案的侧壁与其对应的环状电极形成一圆锥面。
在本发明的一实施例中，第四电极区为环状电极区。
在本发明的一实施例中，曲面为球面。
在本发明的一实施例中，第三电极区位于球面的中央。
在本发明的一实施例中，所有发光二极管的重量与悬浮液的重量的比例大于0，且此比例小于或等于20％。
在本发明的一实施例中，每一发光二极管的侧壁与底面的形状分别为碗的侧壁与底面的形状。
兹为使，贵审查委员对本发明的结构特征及所达成的功效更有进一步的了解与认识，谨佐以较佳的实施例图及配合详细的说明，说明如后。
附图说明
图1为本发明的封装基板的一实施例的结构俯视图。
图2为本发明的二极管的一实施例的结构底视图。
图3至图6为本发明的发光显示器的制作方法的一实施例的各步骤结构剖视图。
图7至图13为本发明的制作封装基板的一实施例的各步骤结构剖视图。
附图标记：
10 封装基板
12 发光二极管
14 凹穴
16 第一电极区
18 第二电极区
20 悬浮液
22 第三电极区
24 第四电极区
26 透明基板
28 第一图案化电极层
30 第一光硬化型高分子层
32 第一母模
34 第二压印图案
36 第二图案化电极层
38 第二光硬化型高分子层
40 第二母模
42 第四压印图案
具体实施方式
本发明的实施例将藉由下文配合相关附图进一步加以解说。尽可能的，于附图与说明书中，相同标号系代表相同或相似构件。于附图中，基于简化与方便标示，形状与厚度可能经过夸大表示。可以理解的是，未特别显示于附图中或描述于说明书中的组件，为所属技术领域中具有通常技术者所知的形态。本领域的通常技术者可依据本发明的内容而进行多种的改变与修改。
当一个元件被称为『在…上』时，它可泛指该元件直接在其他元件上，也可以是有其他元件存在于两者之中。相反地，当一个元件被称为『直接在』另一元件，它是不能有其他元件存在于两者的中间。如本文所用，词汇『及/或』包含了列出的关联项目中的一个或多个的任何组合。
以下请参阅图1、图2与图3至图6，以介绍本发明的发光显示器(emissivedisplay)的制作方法，此发光显示器包含一封装基板10与复数发光二极管12，其中图3至图6中的封装基板10为图1沿a-a’线的结构剖视图，图4至图6中的发光二极管12为图2沿b-b’线的结构剖视图。首先，如图3所示，提供一封装基板10，其顶部具有复数凹穴14，每一凹穴14的底面具有一第一电极区16，每一凹穴14的侧壁具有一第二电极区18，第一电极区16与第二电极区18位于不同高度，且互相隔离，封装基板10的密度大于一悬浮液20的密度，并沉入封装基板10于悬浮液20中。在本发明的某些实施例中，第二电极区18为环状电极区。接着，如图4所示，提供复数发光二极管12，每一发光二极管12的密度为悬浮液20的密度的90％～99.99％，每一发光二极管12的顶面与底面分别为平面与曲面。在本发明的某些实施例中，此曲面为球面。每一发光二极管12的曲面具有一第三电极区22，其位置对应第一电极区16的位置，每一发光二极管12的侧壁具有一第四电极区24，其位置对应第二电极区18的位置，并沉入所有发光二极管12于悬浮液20中。在本发明的某些实施例中，第四电极区24为环状电极区，第三电极区22位于作为发光二极管12的底面的球面的中央，所有发光二极管12的重量与悬浮液20的重量的比例大于0，且此比例小于或等于20％，且每一发光二极管12的侧壁与底面的形状分别为碗的侧壁与底面的形状。换句话说，每一发光二极管12的前侧与后侧互相对称，左侧与右侧亦互相对称。若所有发光二极管12的重量与悬浮液20的重量的比例大于20％，将形成紊流，不利发光二极管12移动。最后，如图5与图6所示，悬浮液20水平喷射，悬浮液20于发光二极管12的平面与曲面上具有不同流速，悬浮液20根据此不同流速将所有发光二极管12分别嵌入所有凹穴14中，且每一发光二极管12的第三电极区22与第四电极区24分别电性连接对应的凹穴14的第一电极区16与第二电极区18，以形成一发光显示器。
本发明在不对封装基板10与发光二极管12造成伤害的前提下，根据伯努利定理(Bernoulli's principle)组装封装基板10与发光二极管12，达到发光二极管12的巨量转移。如图5所示，当悬浮液20水平喷射时，每一发光二极管12具有一速度V0。以左侧的发光二极管12为例。根据伯努利定理，悬浮液20于发光二极管12的平面与曲面上具有不同流速，因为平面的路径较短，曲面的路径较长，所以悬浮液20沿着平面流动的流速V1较慢，悬浮液20沿着曲面流动的流速V2较快。流速V1造成向下压力P1，流速V2造成向上压力P2。由于向下压力P1大于向上压力P2，故左侧的发光二极管12加速嵌入凹穴14中。以右侧的发光二极管12为例。根据伯努利定理，悬浮液20于发光二极管12的平面与曲面上具有不同流速，因为平面的路径较短，曲面的路径较长，所以悬浮液20沿着平面流动的流速V2’较慢，悬浮液20沿着曲面流动的流速V1’较快。流速V1’造成向下压力P1’，流速V2’造成向上压力P2’。由于向上压力P2’大于向下压力P1’，故右侧的发光二极管12无法下沉。右侧的发光二极管12必须翻转，使发光二极管12的曲面朝向凹穴14，发光二极管12才能嵌入凹穴14中。换句话说，当悬浮液20水平喷射时，所有的发光二极管12都必须以曲面朝向凹穴14，才能下沉并嵌入凹穴14中。
假设发光二极管12的顶面与底面的面积差为S，发光二极管12的重量为M，发光二极管12的体积为V，则发光二极管12的密度为Ds，悬浮液20的密度为DL，g为重力加速度，C为升力系数(lift coefficient)，v’为发光二极管12相对悬浮液20的速度。因此，向下压力P1与向上压力P2的压差或向上压力P2’与向下压力P1’的压差会造成一推力F1＝(1/2)×DL×(v’)2×S×C。此外，发光二极管12的重力F2＝M×g，发光二极管12的浮力F3＝V×DL×g。针对图5中左侧的发光二极管12，F2+F1﹥F3。针对图5中右侧的发光二极管12，F3+F1﹥F2。由于M＝V×Ds，根据F1、F2与F3的关系，可以得到Ds与DL。
在本发明的某些实施例中，封装基板10的制作方法更包含下列步骤。请参阅图1、图3至图6与图7至图13。首先，如图7所示，于一透明基板26上依序形成一第一图案化电极层28与一第一光硬化型高分子层30，以利用第一光硬化型高分子层30覆盖透明基板26与第一图案化电极层28。第一图案化电极层28系以印刷或微影(lithography)制程来形成。在本发明的某些实施例中，透明基板26为玻璃基板，第一光硬化型高分子层30的材质为丙烯酸脂、聚氨脂或环氧丙烯酸脂。接着，如图8所示，提供一第一母模32，其底部具有一第一压印图案，并利用第一母模32的第一压印图案对第一光硬化型高分子层30进行压印，以利用第一母模32接触第一图案化电极层28，且利用第一光硬化型高分子层30形成对应第一压印图案的复数第二压印图案34。第一母模32的材质为金属、电木或塑料，第一母模32系以铣床(Milling machine)来形成第一压印图案，例如为复数凹槽。再来，对第一光硬化型高分子层30照射第一光线，例如紫外光，使第一光硬化型高分子层30形成交联反应(cross-linking reaction)，以固化第一光硬化型高分子层30。固化后，如图9所示，移除第一母模32，以露出第一图案化电极层28与所有第二压印图案34。移除后，如图10所示，于所有第二压印图案34上形成一第二图案化电极层36，第二图案化电极层36沿每一第二压印图案34的边缘设置。第二图案化电极层36系以印刷或微影(lithography)制程来形成。在本发明的某些实施例中，第二图案化电极层36由复数环状电极所组成，所有环状电极位于所有第二压印图案34上，每一环状电极沿其对应的第二压印图案34的边缘设置。接着，如图11所示，形成一第二光硬化型高分子层38于第一图案化电极层28、第二图案化电极层36与所有第二压印图案34上，以覆盖第一图案化电极层28、第二图案化电极层36与所有第二压印图案34。第二光硬化型高分子层38系以喷涂或浸泡的方式来形成。覆盖后，如图12所示，提供一第二母模40，其底部具有一第三压印图案。第二母模40的材质为金属、电木或塑料，第二母模40系以铣床(Milling machine)来形成第三压印图案，例如圆锥状图案，并利用第二母模40的第三压印图案对第二光硬化型高分子层38与第二图案化电极层36进行压印，以利用第二母模40接触第一图案化电极层28与第二图案化电极层36，且利用第二光硬化型高分子层38形成对应第三压印图案的复数第四压印图案42，第二图案化电极层36利用所有第二压印图案34与所有第四压印图案42隔离第一图案化电极层28，以避免发光二极管12发生短路事件。具体而言，第二图案化电极层36的水平位置不同于第一图案化电极层28的水平位置，第二图案化电极层36的垂直位置不同于第一图案化电极层28的垂直位置。在本发明的某些实施例中，每一第四压印图案42的侧壁与其对应的第二图案化电极层36的环状电极形成一圆锥面。再来，对第二光硬化型高分子层38照射第二光线，例如紫外光，使第二光硬化型高分子层38形成交联反应(cross-linking reaction)，以固化第二光硬化型高分子层38。最后，如图13所示，移除第二母模40，以露出所有第四压印图案42、第一图案化电极层28与第二图案化电极层36，并利用所有第四压印图案42、第一图案化电极层28与第二图案化电极层36形成所有凹穴14，且利用第一图案化电极层28作为每一凹穴14的第一电极区16，利用第二图案化电极层36作为每一凹穴14的第二电极区18。
综上所述，本发明在不对封装基板与发光二极管造成伤害的前提下，根据伯努利定理组装封装基板与发光二极管，达到发光二极管的巨量转移。
以上所述者，仅为本发明一较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，故举凡依本发明申请专利范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的申请专利范围内。
Claims (10)
1.一种发光显示器的制作方法，其特征在于，包含：
提供一封装基板，其顶部具有复数凹穴，每一该凹穴的底面具有一第一电极区，每一该凹穴的侧壁具有一第二电极区，该第一电极区与该第二电极区位于不同高度，且互相隔离，该封装基板的密度大于一悬浮液的密度，并沉入该封装基板于该悬浮液中；
提供复数发光二极管，每一该发光二极管的密度为该悬浮液的该密度的90％～99.99％，每一该发光二极管的顶面与底面分别为平面与曲面，每一该发光二极管的该曲面具有一第三电极区，其位置对应该第一电极区的位置，每一该发光二极管的侧壁具有一第四电极区，其位置对应该第二电极区的位置，并沉入该些发光二极管于该悬浮液中；以及
该悬浮液水平喷射，该悬浮液于该发光二极管的该平面与该曲面上具有不同流速，该悬浮液根据该不同流速将该些发光二极管分别嵌入该些凹穴中，且每一该发光二极管的该第三电极区与该第四电极区分别电性连接对应的该凹穴的该第一电极区与该第二电极区，以形成一发光显示器。
2.如权利要求1所述的发光显示器的制作方法，其特征在于，该封装基板的制作方法更包含下列步骤：
于一透明基板上依序形成一第一图案化电极层与一第一光硬化型高分子层，以利用该第一光硬化型高分子层覆盖该透明基板与该第一图案化电极层；
提供一第一母模，其底部具有一第一压印图案，并利用该第一母模的该第一压印图案对该第一光硬化型高分子层进行压印，以利用该第一母模接触该第一图案化电极层，且利用该第一光硬化型高分子层形成对应该第一压印图案的复数第二压印图案；
对该第一光硬化型高分子层照射第一光线，以固化该第一光硬化型高分子层；
移除该第一母模，以露出该第一图案化电极层与该些第二压印图案；
于该些第二压印图案上形成一第二图案化电极层，该第二图案化电极层沿每一该第二压印图案的边缘设置；
形成一第二光硬化型高分子层于该第一图案化电极层、该第二图案化电极层与该些第二压印图案上，以覆盖该第一图案化电极层、该第二图案化电极层与该些第二压印图案；
提供一第二母模，其底部具有一第三压印图案，并利用该第二母模的该第三压印图案对该第二光硬化型高分子层与该第二图案化电极层进行压印，以利用该第二母模接触该第一图案化电极层与该第二图案化电极层，且利用该第二光硬化型高分子层形成对应该第三压印图案的复数第四压印图案，该第二图案化电极层利用该些第二压印图案与该些第四压印图案隔离该第一图案化电极层；
对该第二光硬化型高分子层照射第二光线，以固化该第二光硬化型高分子层；以及
移除该第二母模，以露出该些第四压印图案、该第一图案化电极层与该第二图案化电极层，并利用该些第四压印图案、该第一图案化电极层与该第二图案化电极层形成该些凹穴，且利用该第一图案化电极层作为每一该凹穴的该第一电极区，利用该第二图案化电极层作为每一该凹穴的该第二电极区。
3.如权利要求2所述的发光显示器的制作方法，其特征在于，该第一光线与该第二光线皆为紫外光。
4.如权利要求2所述的发光显示器的制作方法，其特征在于，该第二图案化电极层由复数环状电极所组成，该些环状电极位于该些第二压印图案上，每一该环状电极沿其对应的该第二压印图案的边缘设置。
5.如权利要求4所述的发光显示器的制作方法，其特征在于，每一该第四压印图案的侧壁与其对应的该环状电极形成一圆锥面。
6.如权利要求1所述的发光显示器的制作方法，其特征在于，该第四电极区为环状电极区。
7.如权利要求1所述的发光显示器的制作方法，其特征在于，该曲面为球面。
8.如权利要求7所述的发光显示器的制作方法，其特征在于，该第三电极区位于该球面的中央。
9.如权利要求1所述的发光显示器的制作方法，其特征在于，该些发光二极管的重量与该悬浮液的重量的比例大于0，且该比例小于或等于20％。
10.如权利要求1所述的发光显示器的制作方法，其特征在于，每一该发光二极管的该侧壁与该底面的形状分别为碗的侧壁与底面的形状。
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