CN111628053A - 微型发光二极管载板 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种微型发光二极管载板。此微型发光二极管载板包括基板结构，具有第一表面及第二表面且具有中心区域及位于中心区域外侧的周边区域。此微型发光二极管载板包括多个微型发光二极管组件，形成一数组且位于基板结构的第二表面上。此微型发光二极管载板包括图案化结构，形成于基板结构的第一表面或第二表面上。此图案化结构在中心区域具有第一图案密度，在周边区域具有第二图案密度，且第一图案密度不同于第二图案密度。

Description

微型发光二极管载板

技术领域

本发明涉及一种半导体装置，尤其涉二极一种用于微型发光二极管结构的载板。

背景技术

随着光电科技的进步，许多光电组件的体积逐渐往小型化发展。近几年来由于发光二极管(light-emitting diode,LED)制作尺寸上的突破，目前将发光二极管以数组排列制作的微型发光二极管(micro-LED)显示器在市场上逐渐受到重视。微型发光二极管显示器属于主动式微型半导体组件显示器。相较于有机发光二极管(organic light-emittingdiode,OLED)显示器而言，微型发光二极管显示器更为省电，并且具备更加优异的对比度表现，而可以在阳光下具有可视性。此外，由于微型发光二极管显示器采用无机材料，因此相较于有机发光二极管显示器而言，微型发光二极管显示器具备更加优异的可靠性以及更长的使用寿命。

然而，微型发光二极管仍然具有一些缺点。举例而言，当进行微型发光二极管组件的巨量转移(mass transfer)时，部分的微型发光二极管组件有可能受损或毁坏。如此一来，将降低微型发光二极管结构的可靠度、良率及耐久性。因此，如何减少或避免微型发光二极管组件在转移到接收基板的制程中受到损伤，已成为目前业界相当重视的课题之一。

发明内容

本发明的一实施例揭示一种微型发光二极管载板，包括：基板结构，具有第一表面及第二表面且具有中心区域及位于中心区域外侧的周边区域；多个微型发光二极管组件，其中微型发光二极管组件形成一数组且位于基板结构的第二表面上；以及图案化结构，形成于基板结构的第一表面或第二表面上，其中图案化结构在中心区域具有第一图案密度，图案化结构在周边区域具有第二图案密度，且第一图案密度不同于第二图案密度。

本发明的另一实施例揭示一种及微型发光二极管载板，包括：多个微型发光二极管组件；以及基板结构，具有中心区域及周边区域，其中基板结构包括：基板，具有上表面与下表面；以及接合层，形成于下表面且接合层在中心区域具有第一厚度，接合层在周边区域具有第二厚度，第一厚度大于第二厚度；其中微型发光二极管组件设置于接合层上且形成一数组。

在本发明实施例中，提供微型发光二极管载板。通过在基板结构的第一表面或第二表面形成图案化结构，可减少或避免基板结构产生翘曲或弯折，或者，可减少或避免微型发光二极管组件在转移制程中受到损伤。如此一来，能够大幅改善微型发光二极管结构的可靠度、良率及耐久性。

附图说明

通过以下的详细描述配合附图，可以更加理解本发明实施例的内容。需强调的是，根据产业上的标准惯例，许多部件(feature)并未按照比例绘制。事实上，为了能清楚地讨论，各种部件的尺寸可能被任意地增加或减少。

图1A为本发明一些实施例的微型发光二极管组件的转移制程所对应的剖面示意图；

图1B为图1A的微型发光二极管载板的上视示意图；

图1C为图1A中区域R1的放大剖面示意图；

图1D为图1A中区域R2的放大剖面示意图；

图2A及图2B为本发明一些实施例的微型发光二极管组件的剖面示意图；

图3A为本发明另一些实施例的微型发光二极管组件的转移制程所对应的剖面示意图；

图3B为图3A的微型发光二极管载板的上视示意图；

图3C为图3A中区域R3的放大剖面示意图；

图3D为图3A中区域R4的放大剖面示意图；

图4为本发明另一些实施例的基板的上视示意图；

图5为本发明另一些实施例的基板的上视示意图；

图6A为本发明另一些实施例的微型发光二极管组件的转移制程所对应的剖面示意图；

图6B为图6A的微型发光二极管载板的上视示意图；

图7为本发明另一些实施例的微型发光二极管组件的转移制程所对应的剖面示意图；

图8为本发明另一些实施例的微型发光二极管组件的转移制程所对应的剖面示意图；

图9A为本发明另一些实施例的微型发光二极管组件的转移制程所对应的剖面示意图；

图9B为图9A的微型发光二极管载板的下视示意图；

图9C为图9A中区域R5的放大剖面示意图；

图9D为图9A中区域R6的放大剖面示意图；

图10A为本发明另一些实施例的微型发光二极管组件的转移制程所对应的剖面示意图；

图10B为图10A的微型发光二极管载板的下视示意图；

图10C为图10A中区域R7的放大剖面示意图；

图10D为图10A中区域R8的放大剖面示意图；

图11为本发明另一些实施例的微型发光二极管组件的转移制程所对应的剖面示意图。

附图标记说明

10：中心区域

20：朝向周边区域

102：输送保持器

110：基板

110a：第一表面

110b：第二表面

115、115X、115Y：沟槽

115a：第一沟槽

115b：第二沟槽

120：微型发光二极管组件

120a：上表面

120b：下表面

122：第一半导体层

124：发光层

126：第二半导体层

128：绝缘层

130：接收基板

132：接合垫

140a：第一电极

140b：第二电极

145：缓冲材

150：接合层

155：突出部

160：图案化膜

160a：平坦部

160b：突出部

D1：第一直线距离

D2：第二直线距离

R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8：区域

S1：第一间距

S2：第二间距

T1：基板厚度

T2、T7：沟槽深度

T3：缓冲材厚度

T4、T5：突出部高度

T6：接合层厚度

T8：第一厚度

T9：第二厚度

Ta1、Ta2、Tb1、Tb2：沟槽深度

W1：组件宽度

W2：沟槽宽度

W3：缓冲材宽度

W4：周边区域宽度

W5：突出部宽度

W6：基板宽度

Wa1、Wa2、Wb1、Wb2：沟槽宽度

具体实施方式

以下针对本发明的显示设备作详细说明。应了解的是，以下的叙述提供许多不同的实施例或例子，用以实施本发明的不同实施方式。以下所述特定的组件及排列方式仅为简单描述本发明。当然，这些仅用以举例而非本发明的限定。此外，在不同实施例中可能使用重复的标号或标示。这些重复仅为了简单清楚地叙述本发明，不代表所讨论的不同实施例和/或结构之间具有任何关连性。再者，当述及一第一材料层位于一第二材料层上或之上时，包括第一材料层与第二材料层直接接触的情形。或者，亦可能间隔有一或更多其它材料层的情形，在此情形中，第一材料层与第二材料层之间可能不直接接触。

在此，“约”、“大约”的用语通常表示在一给定值或范围的20％之内，较佳是10％之内，且更佳是5％之内。在此给定的数量为大约的数量，意即在没有特定说明的情况下，仍可隐含“约”、“大约”的含义。

本发明实施例提供一种微型发光二极管结构。更具体而言，在本发明一些实施例中，通过具有特定图案化结构的微型发光二极管载板，能够抑制基板结构的翘曲或弯折，或者，能够减少或避免微型发光二极管组件在转移至接收基板的制程中受到损伤。如此一来，能够大幅改善微型发光二极管结构的可靠度、良率及耐久性。

在本说明书中所称的“微型”发光二极管组件，是指其长、宽、及高在1μm至100μm范围内的发光二极管组件。根据本发明实施例，微型发光二极管组件的最大宽度可为20μm、10μm或5μm。根据本发明实施例，微型发光二极管组件的最大高度可为20μm、10μm或5μm。然而，应理解的是，本发明的实施例不必限定于此，某些实施例的实施方式当可应用到也许更大或更小的尺度。

图1A为本发明一些实施例的微型发光二极管组件的转移制程所对应的剖面示意图。请参照图1A，微型发光二极管组件的转移制程可包括通过输送保持器(transferholder)102将微型发光二极管载板移动至接收基板130上方，并且将微型发光二极管组件120从微型发光二极管载板转移到接收基板130上。

输送保持器102可保持并移动微型发光二极管载板。输送保持器102可通过合适的作用力保持微型发光二极管载板，例如，磁力吸附或真空吸附。输送保持器102可控制微型发光二极管载板沿着三维方向移动。更详言之，通过使微型发光二极管载板沿着X轴或Y轴方向移动，可使微型发光二极管组件120的电极(例如，后述的第一电极140a及第二电极140b)与接收基板130上的接合垫132彼此对准。接着，通过使微型发光二极管载板沿着Z轴方向朝下移动，可使微型发光二极管组件120接合到接收基板130。之后，可使微型发光二极管组件120与微型发光二极管载板的基板110分离，以完成微型发光二极管组件的转移制程。

请参照图1A，多个接合垫132设置于接收基板130的上表面上。接收基板可以是，例如，显示基板、发光基板、具有薄膜晶体管或集成电路(ICs)等功能组件的基板或其他类型的电路基板，但是并不以此为限。可通过加热使接合垫132熔融，并与微型发光二极管组件120接触。接着，将接合垫132冷却成为固态，以使微型发光二极管组件120牢固地接合到接收基板130。接合垫132可提供微型发光二极管组件120与接收基板130之间的物理性连接及电性连接。接合垫132可包括合适的金属材料，例如，金、银、铝、锡、铟、上述的合金或上述的组合。

图2A及图2B为本发明一些实施例的微型发光二极管组件120的剖面示意图。请参照图2A，微型发光二极管组件120包括第一半导体层122、发光层124、第二半导体层126、绝缘层128、第一电极140a、以及第二电极140b。在一些实施例中，第一半导体层122为n型半导体层，且第二半导体层126为p型半导体层。在另一些实施例中，第一半导体层122为p型半导体层，且第二半导体层126为n型半导体层。发光层124设置于第一半导体层122与第二半导体层126之间。第一电极140a及第二电极140b设置于第二半导体层126之上，且第一电极140a穿越第二半导体层126及发光层124而延伸至第一半导体层122中，并与第一半导体层122直接接触。绝缘层128设置于第一电极140a与发光层124之间、以及第一电极140a与第二半导体层126之间，用以避免第一电极140a与发光层124及第二半导体层126接触。

请参照图2B，图2B所示出的微型发光二极管组件120与图2A所示出的微型发光二极管组件120相似，差异在于图2B所示出的微型发光二极管组件120具有倾斜的侧壁。换言之，图2B所示出的微型发光二极管组件120为一上窄下宽的梯形。在图2A及图2B中，微型发光二极管组件120具有下表面120a及上表面120b。应注意的是，在图1A中，微型发光二极管组件120是上下颠倒的。换言之，微型发光二极管组件120的下表面120a朝向基板110，且上表面120b朝向接收基板130。若使用图2B所示出的微型发光二极管组件120进行转移制程，则在接合到接收基板130的微型发光二极管组件120为一上宽下窄的倒梯形。

图2A及图2B所示出的微型发光二极管组件120仅为例示，并非用以限定。微型发光二极管组件120的剖面轮廓可为矩形、梯形、倒梯形、其他合适的形状或上述的组合。在图1A中，为了简化图示，微型发光二极管组件120的剖面轮廓仅以一矩形表示。

仍请参照图1A，微型发光二极管载板包括基板结构及多个微型发光二极管组件120。基板结构具有第一表面(即，上表面)110a及第二表面(即，下表面)110b。微型发光二极管组件120形成一数组且设置于基板结构的第二表面110b。基板结构包括基板110及接合层150。基板110可在转移制程中承载并支撑微型发光二极管组件120。举例而言，基板110可以是塑料基板、陶瓷基板、玻璃基板或蓝宝石基板。接合层150可在转移制程中将微型发光二极管组件120暂时性地固定在基板110的下表面。当微型发光二极管组件120接合到接收基板130之后，可通过合适的方法分离接合层150与微型发光二极管组件120。举例而言，可为光分解或热分解的黏着材料。因此，可通过照光或加热降低接合层150的黏着力，而使接合层150与微型发光二极管组件120彼此分离。

图1B为图1A的微型发光二极管载板的上视示意图，且图1A是沿着图1B中的剖线A-A’所绘制。请同时参照图1A及图1B，当从垂直于基板110的方向(即，Z轴方向)观察基板结构时，基板结构具有中心区域10及位于中心区域10外侧的周边区域20。换言之，在图1B中，虚线方框所包围的区域就是中心区域10，且虚线方框到基板110的边缘之间的区域就是周边区域20。为了简化图示，在图1B仅示出一排微型发光二极管组件120，实际上微型发光二极管组件120是以数组方式排列于微型发光二极管载板上。例如，m×n个微型发光二极管组件120以矩阵排列，m及n分别为大于0的正整数，一般来说大于10。

关于中心区域10及周边区域20的定义，详述如下。当一直线(例如，剖线A-A’)依序通过中心区域10的中心点、中心区域10的边缘、周边区域20及基板结构的边缘，从中心区域10的中心点到基板结构的边缘具有第一直线距离D1，从此中心点到中心区域10的边缘具有第二直线距离D2。第二直线距离D2不大于第一直线距离的0.8倍，且不小于第一直线距离的0.2倍。在一些实施例中，第二直线距离D2等于第一直线距离的0.5倍，如图1B所示。

请同时参照图1A及图1B，基板结构包括图案化结构形成于基板110的第一表面110a上，且此图案化结构包括多个沟槽115。可通过合适的制程(例如，蚀刻制程)形成沟槽115。在一些实施例中，当从Z轴方向观察时，这些沟槽115为环形且排列成为同心形状。请参照图1B，基板110为矩形，且多个沟槽115为同心的矩形环。在本实施例中，所有的沟槽115只形成于周边区域20中，且沟槽115的每一者与相邻的沟槽115间隔一特定距离。换言之，在本实施例中，图案化结构在中心区域10具有第一图案密度(第一图案密度为0)，在周边区域20具有第二图案密度，且第一图案密度小于第二图案密度。

图1C为图1A中区域R1的放大剖面示意图，且图1D为图1A中区域R2的放大剖面示意图。请同时参照图1A及图1C，在基板110的中心区域10中并未形成沟槽115。另一方面，请同时参照图1A及图1D，在基板110的周边区域20中有多个沟槽115，且一个微型发光二极管组件120对应到至少一个沟槽115。

在进行转移制程的期间，通常通过加热制程将微型发光二极管组件120接合到接收基板130。高温环境容易导致基板110发生翘曲或弯折。举例而言，基板110的周边区域20(特别是，边缘部分)可能会朝向接收基板130而发生翘曲。因此，每一个微型发光二极管组件120与接收基板130的距离不同。在这种情况中，当位于周边区域20的微型发光二极管组件120接触到接收基板130时，位于中心区域10的微型发光二极管组件120仍与接收基板130相隔一段距离。为了使位于中心区域10的微型发光二极管组件120接触到接收基板130，需要通过输送保持器102对基板110施加压力，以使微型发光二极管载板持续向下移动。如此一来，位于周边区域20的微型发光二极管组件120会受到很大的压力，且会因此受损或毁坏。

在本实施例中，多个沟槽115形成于基板110的周边区域20的第一表面110a上。沟槽115两侧的基板110之间的距离是可变化的。因此，当热能传导至基板110中时，沟槽115两侧的基板110之间的距离可能会变大或变小。如此一来，可降低基板110的翘曲程度。再者，当位于周边区域20的微型发光二极管组件120接触到接收基板130时，可通过沟槽115两侧的基板110之间的距离的改变而减少或缓和微型发光二极管组件120所承受的压力。因此，可减少或避免微型发光二极管组件120受损或毁坏。本实施例所提供的微型发光二极管载板可降低基板110的翘曲程度。再者，即使基板110发生翘曲或弯折，本实施例所提供的微型发光二极管载板也能够减少或避免微型发光二极管组件120受损或毁坏。如此一来，能够大幅改善微型发光二极管结构的可靠度、良率及耐久性。

若沟槽115的深度太小，则沟槽115两侧的基板110之间的距离的变化程度太小。因此，难以降低基板110的翘曲程度，也难以减少微型发光二极管组件120所承受的压力。如此一来，不利于改善微型发光二极管结构的可靠度、良率及耐久性。另一方面，若沟槽115的深度太大(例如，接近基板110的厚度)，当输送保持器102对基板110施加压力时，基板110可能会受损或破裂。因此，微型发光二极管组件120的位置可能会偏移，且微型发光二极管组件120也可能会受损。如此一来，也不利于改善微型发光二极管结构的良率。可将沟槽115的深度控制在特定的范围。请参照图1D，基板110的厚度为T1，且沟槽115的每一者具有一沟槽深度T2。在一些实施例中，沟槽深度T2为厚度T1的10-70％。在另一些实施例中，沟槽深度T2为厚度T1的20-60％。在又一些实施例中，沟槽深度T2为厚度T1的25-35％。

在图1D中，沟槽115的宽度是从顶部到底部均一的。在一些实施例中，沟槽115的宽度是从顶部到底部逐渐缩窄的。在本实施例中，所谓“沟槽115的宽度”，是指沟槽115的顶部的宽度。若沟槽115的宽度太小，则沟槽115两侧的基板110之间的距离的变化程度太小。因此，难以降低基板110的翘曲程度，也难以减少微型发光二极管组件120所承受的压力。如此一来，不利于改善微型发光二极管结构的可靠度、良率及耐久性。另一方面，若沟槽115的宽度太大，则沟槽密度降低。同样难以降低基板110的翘曲程度，也难以减少微型发光二极管组件120所承受的压力。可将沟槽115的宽度控制在特定的范围。请参照图1D，微型发光二极管组件120具有一组件宽度为W1，且沟槽115的每一者具有一沟槽宽度W2。沟槽宽度W2小于组件宽度W1。更具体而言，在一些实施例中，沟槽宽度W2为组件宽度W1的5-90％。在另一些实施例中，沟槽宽度W2为组件宽度W11的10-60％。在又一些实施例中，沟槽宽度W2为组件宽度W1的15-30％。

沟槽115的图案密度(即，单位面积内沟槽115的数目)越高，降低基板110翘曲的效果越佳。然而，若沟槽115的图案密度太高或太低，皆难以降低基板110的翘曲程度，也难以减少微型发光二极管组件120所承受的压力。可将沟槽115的密度控制在特定的范围。例如，与一个微型发光二极管组件120重叠的沟槽115数目为一个以上。在本说明书中，所谓“微型发光二极管组件与沟槽重叠(或对应)”，是指微型发光二极管组件在XY平面上的正投影与沟槽在XY平面上的正投影重叠(或对应)。在本实施例中，与一个微型发光二极管组件120重叠的沟槽115数目为两个，如图1D所示出。在另一些实施例中，与一个微型发光二极管组件120重叠的沟槽115数目为三个。在又一些实施例中，与一个微型发光二极管组件120重叠的沟槽115数目为四个。

图3A为本发明另一些实施例的微型发光二极管组件的转移制程所对应的剖面示意图。图3B为图3A的微型发光二极管载板的上视示意图，且图3A是沿着图3B中的剖线A-A’所绘制。图3C为图3A中区域R3的放大剖面示意图。图3D为图3A中区域R4的放大剖面示意图。图3A至图3D分别相似于图1A至图1D。在图3A至图3D中，相同于图1A至图1D所示出的组件使用相同的标号表示。为了简化说明，关于相同于图1A至图1D所示出的组件及其形成制程步骤，在此不再详述。

图3A所示出的微型发光二极管载板与图1A所示出的微型发光二极管载板相似，差异在于图3A所示出的基板110包括第一沟槽115a及第二沟槽115b。请同时参照图3A及图3B，当从Z轴方向观察时，第一沟槽115a及第二沟槽115b皆为环形且排列成为同心形状。第一沟槽115a形成于周边区域20中，且第二沟槽115b形成于中心区域10中。在中心区域10中，两个相邻的第二沟槽115b间隔一第一间距S1。在周边区域20中，两个相邻的第一沟槽115a间隔一第二间距S2。第二间距S2小于第一间距S1。换言之，在本实施例中，图案化结构在中心区域10具有第一图案密度，在周边区域20具有第二图案密度，且第一图案密度小于第二图案密度。

在一些情况中，基板110的中心区域10也可能会发生翘曲。相较于在周边区域20的翘曲程度，在中心区域10的翘曲程度可能会比较轻微。在本实施例中，第一沟槽115a及第二沟槽115b分别形成于基板110的周边区域20与中心区域10上。如上所述，可降低基板110的翘曲程度，并且能够减少或避免微型发光二极管组件120受损或毁坏。如此一来，能够大幅改善微型发光二极管结构的可靠度、良率及耐久性。再者，在本实施例中，依据翘曲程度的不同而调整图案化结构的图案密度。例如，在翘曲程度较高的区域中，图案化结构的图案密度较高。因此，可进一步改善微型发光二极管结构的可靠度、良率及耐久性。为了明显降低基板110的翘曲程度，可将第二间距S2相对于第一间距S1的比率S2/S1控制在特定的范围。在一些实施例中，第二间距S2相对于第一间距S1的比率S2/S1为0.1-0.8。在另一些实施例中，第二间距S2相对于第一间距S1的比率S2/S1为0.2-0.6。在又一些实施例中，第二间距S2相对于第一间距S1的比率S2/S1为0.3-0.4。

此外，第一沟槽115a的深度Ta1与第二沟槽115b的深度Tb1可彼此相同或彼此不同。在一些实施例中，第一沟槽115a的深度Ta1与第二沟槽115b的深度Tb1各自独立地落入沟槽深度T2的上述范围之中。第一沟槽115a的宽度Wa1与第二沟槽115b的宽度Wb1可彼此相同或彼此不同。在一些实施例中，第一沟槽115a的宽度Wa1与第二沟槽115b的宽度Wb1各自独立地落入沟槽宽度W2的上述范围之中。

图4为本发明另一些实施例的基板100的上视示意图。图4所示出的基板100与图1B所示出的基板100相似，差异在于图4所示出的沟槽115X的排列方式不同。请参照图4，当从Z轴方向观察时，多个沟槽115X彼此间隔排列，且沟槽115X的每一者由基板110的边缘向中心区域10延伸。在本实施例中，所有的沟槽115X只形成于周边区域20中。因此，若周边区域20的翘曲程度明显大于中心区域10的翘曲程度，则使用本实施例的微型发光二极管载板能够大幅改善微型发光二极管结构的可靠度、良率及耐久性。在一些实施例中，沟槽115X的深度落入沟槽深度T2的上述范围之中，且沟槽115X的宽度落入沟槽宽度W2的上述范围之中。

图5为本发明另一些实施例的基板110的上视示意图。图5所示出的基板100与图4所示出的基板100相似，差异在于图5所示出的基板100为圆形。请参照图5，当从Z轴方向观察时，多个沟槽115Y彼此间隔排列，且沟槽115Y的每一者由基板110的边缘向中心区域10延伸。再者，所有的沟槽115Y只形成于周边区域20中。如上所述，若周边区域20的翘曲程度明显大于中心区域10的翘曲程度，则使用本实施例的微型发光二极管载板能够大幅改善微型发光二极管结构的可靠度、良率及耐久性。在一些实施例中，沟槽115Y的深度落入沟槽深度T2的上述范围之中，且沟槽115Y的宽度落入沟槽宽度W2的上述范围之中。

图6A为本发明另一些实施例的微型发光二极管组件的转移制程所对应的剖面示意图。图6B为图6A的微型发光二极管载板的上视示意图，且图6A是沿着图6B中的剖线A-A’所绘制。图6A及图6B分别相似于图1A及图1B。在图6A及图6B中，相同于图1A及图1B所示出的组件使用相同的标号表示。为了简化说明，关于相同于图1A至图1D所示出的组件及其形成制程步骤，在此不再详述。

请参照图6A，图案化结构包括形成于基板110的第一表面110a上的缓冲材145。请参照图6B，当从Z轴方向观察时，缓冲材145位于周边区域20中且环绕中心区域10。在本实施例中，缓冲材145形成于基板110的周边区域20的第一表面110a上。当输送保持器102对因热应力发生弯曲(例如，基板110边缘朝接收基板130靠近)的基板110施加压力时，可通过缓冲材145的设置平衡中心区域10与周边区域20所承受的压力。如此一来，能够大幅改善微型发光二极管结构的可靠度、良率及耐久性。

为了平衡中心区域10与周边区域20的微型发光二极管组件120所承受的压力，可将缓冲材145的位置与厚度控制在特定的范围。请参照图6A，基板110的厚度为T1，且缓冲材145具有一厚度T3。在一些实施例中，缓冲材145的厚度T3为基板110厚度T1的5-30％。在一些实施例中，为了进一步降低热应力的累积，缓冲材145的材料可具有高导热系数，例如，金属薄膜。再者，为了提供较佳的缓冲效果，缓冲材145的材料可具有低杨氏系数(Young’smodules)。在一些实施例中，缓冲材145的材料可为杨氏系数范围2.5GPa至10GPa的有机材料，例如，苯并环丁烯(Benzocyclobutene,BCB)、聚酰亚胺(PI)或其他合适的有机材料。

在图6A中，缓冲材145的宽度是从顶部到底部均一的。在一些实施例中，缓冲材145的宽度是从顶部到底部逐渐缩窄的。在本说明书中，所谓“缓冲材145的宽度”，是指缓冲材145的顶部(即，与输送保持器102接触的部分)的宽度。为了使压力更有效地分散于整个微型发光二极管载板，可将缓冲材145的宽度控制在特定的范围。请参照图6A，周边区域20的宽度为W4，且缓冲材145具有宽度W3。在一些实施例中，缓冲材145宽度W3为宽度W4的20-90％。在另一些实施例中，缓冲材145宽度W3为宽度W4的30-70％。在又一些实施例中，缓冲材145宽度W3为宽度W4的40-60％。

图7为本发明另一些实施例的微型发光二极管组件的转移制程所对应的剖面示意图。图7相似于图1A。在图7中，相同于图1A所示出的组件使用相同的标号表示。为了简化说明，关于相同于图1A所示出的组件及其形成制程步骤，在此不再详述。

请参照图7，图案化结构包括形成于基板110的第一表面110a上的突出部155。可通过蚀刻并移除基板110的周边区域20而形成突出部155。当从Z轴方向观察时，突出部155位于中心区域10中。在本实施例中，突出部155形成于基板110的中心区域10的第一表面110a上。当输送保持器102对基板110施加压力时，压力会集中于中心区域10。再者，位于周边区域20的基板110并未直接接触输送保持器102，且在基板110与输送保持器102之间存在部分空间。当输送保持器102对基板110施加压力时，大部分的压力施加于中心区域10，进而减少或缓和位于周边区域20的微型发光二极管组件120所承受的压力。因此，可减少或避免周边区域20的微型发光二极管组件120受损或毁坏。如此一来，能够大幅改善微型发光二极管结构的可靠度、良率及耐久性。

为了明显减少位于周边区域20的微型发光二极管组件120所承受的压力，可将突出部155的高度控制在特定的范围。请参照图7，基板110的中心区域10厚度为T1，且突出部155具有一突出部高度T4，在本实施例中，突出部高度T4是指相对周边区域20的上表面突出的高度。在一些实施例中，突出部高度T4为厚度T1的5-50％。在另一些实施例中，突出部高度T4为厚度T1的10-30％。若突出部高度T4太大，则会导致中心区域10受力远超过周边区域20。如此将导致中心区域10的微型发光二极管组件120被压坏。另一方面，若突出部高度T4太小，则无法明显减少周边区域20所承受的压力。

图8为本发明另一些实施例的微型发光二极管组件的转移制程所对应的剖面示意图。图8相似于图1A。在图8中，相同于图1A所示出的组件使用相同的标号表示。为了简化说明，关于相同于图1A所示出的组件及其形成制程步骤，在此不再详述。

请参照图8，图案化膜160贴合于基板110的第一表面110a上。图案化膜160包括平坦部160a及突出部160b。在一些实施例中，可全面地形成一薄膜于第一表面110a上，接着部分地移除周边区域20的薄膜，藉以形成图案化膜160。在另一些实施例中，可全面地形成一薄膜于第一表面110a上，接着只在中心区域10部分地形成相同的薄膜，藉以形成图案化膜160。当从Z轴方向观察时，突出部155位于中心区域10中。在本实施例中，突出部160b形成于基板110的中心区域10的第一表面110a上。如上所述，当输送保持器102对基板110施加压力时，压力会集中于中心区域10，且可减少或缓和位于周边区域20的微型发光二极管组件120所承受的压力。因此，可减少或避免微型发光二极管组件120受损或毁坏。如此一来，能够大幅改善微型发光二极管结构的可靠度、良率及耐久性。在一些实施例中，为了进一步降低热应力的累积，图案化膜160的材料可具有高导热系数，例如，金属薄膜。再者，为了提供较佳的缓冲效果，图案化膜160的材料可具有低杨氏系数(Young’s modules)。在一些实施例中，图案化膜160的材料可为杨氏系数范围2.5GPa至10GPa的有机材料，例如，苯并环丁烯(Benzocyclobutene,BCB)、聚酰亚胺(PI)、或其他合适的有机材料。

为了明显减少位于周边区域20的微型发光二极管组件120所承受的压力，可将突出部160b的高度控制在特定的范围。请参照图8，基板110的厚度为T1，且突出部160b具有一突出部高度T5。在一些实施例中，突出部高度T5为基板110厚度T1的5-50％。在另一些实施例中，突出部高度T5为基板110厚度T1的10-30％。

为了使压力更有效地集中于中心区域10，可将突出部160b的宽度控制在特定的范围。请参照图8，基板110的宽度为W6，且突出部160b具有一突出部宽度W5。在一些实施例中，突出部宽度W5为宽度W6的5-70％。在另一些实施例中，突出部宽度W5为宽度W6的10-50％。在又一些实施例中，突出部宽度W5为宽度W6的15-25％。在本实施例中，突出部宽度W5为宽度W6的50％。

此外，若是接合层150的热膨胀系数与基板110的热膨胀系数不同，也可能导致基板110发生翘曲或弯折。在这种情况中，若第一表面110a上形成与接合层150具有相同或相近热膨胀系数的图案化膜160，则在基板110上下两个表面的热应力可相互抵销。如此一来，也可避免基板110发生翘曲或弯折，进而能够大幅改善微型发光二极管结构的可靠度、良率及耐久性。在一些实施例中，图案化膜160的热膨胀系数及厚度与接合层150的热膨胀系数及厚度相同或相近。

图9A为本发明另一些实施例的微型发光二极管组件的转移制程所对应的剖面示意图。图9B为图9A的微型发光二极管载板的下视示意图，且图9A是沿着图9B中的剖线A-A’所绘制。图9C为图9A中区域R5的放大剖面示意图。图9D为图9A中区域R6的放大剖面示意图。图9A至图9D分别相似于图1A至图1D。在图9A至图9D中，相同于图1A至图1D所示出的组件使用相同的标号表示。为了简化说明，关于相同于图1A至图1D所示出的组件及其形成制程步骤，在此不再详述。

图9A所示出的微型发光二极管载板与图1A所示出的微型发光二极管载板相似，差异在于图9A所示出的沟槽115的位置不同。请同时参照图9A到图9D，图案化结构形成于基板110的第二表面110b上，且此图案化结构包括多个沟槽115。可通过合适的制程(例如，蚀刻制程)形成沟槽115。在一些实施例中，当从Z轴方向观察时，这些沟槽115为环形且排列成为同心形状。基板110为矩形，且多个沟槽115为同心的矩形环，如图9B所示出。在基板110的周边区域20中，一个微型发光二极管组件120对应到至少一个沟槽115，如图9D所示出。在本实施例中，所有的沟槽115只形成于周边区域20中，且沟槽115的每一者与相邻的沟槽115间隔一特定距离。换言之，在本实施例中，图案化结构在中心区域10具有第一图案密度(第一图案密度为0)，在周边区域20具有第二图案密度，且第一图案密度小于第二图案密度。

如上所述，各材料间的热膨胀系数不同或加热制程的不均匀，可能导致基板110发生翘曲或弯折。在本实施例中，通过形成沟槽115于第二表面110b上，可使位于周边区域20的基板110以及接合层150变得不连续。换言之，在周边区域20中，可减少或避免因热膨胀系数差异所引起的翘曲或弯曲。如此一来，可减少或避免微型发光二极管组件120受损或毁坏，进而能够大幅改善微型发光二极管结构的可靠度、良率及耐久性。

请参照图9D，接合层150的厚度为T6，且沟槽115的每一者具有一沟槽深度T2。沟槽深度T7大于厚度T6。

在图9D中，沟槽115的宽度是从顶部到底部均一的。在一些实施例中，沟槽115的宽度是从接合层150往基板110逐渐缩窄的。在本说明书中，所谓“沟槽115的宽度”，是指沟槽115在接合层150与微型发光二极管组件120接触的部分的宽度。若沟槽115的宽度太小，则难以降低基板110的翘曲程度。另一方面，若沟槽115的宽度太大(例如，大于微型发光二极管组件120的宽度)，则沟槽的位置不存在接合层150而无法与微型发光二极管组件120接合。可将沟槽115的宽度控制在特定的范围。请参照图9D，微型发光二极管组件120具有一组件宽度为W1，且沟槽115的每一者具有一沟槽宽度W2。沟槽宽度W2小于组件宽度W1。更具体而言，在一些实施例中，沟槽宽度W2为组件宽度W1的5-50％。在另一些实施例中，沟槽宽度W2为组件宽度W11的10-35％，且每一微型发光二极管组件120对应多个沟槽115。

沟槽115的图案密度(即，单位面积内沟槽115的数目)越高，降低基板110翘曲的效果越佳。然而，若沟槽115的图案密度太高，则接合层150对发光二极管组件120的黏性不足，容易导致发光二极管组件120脱落。若沟槽115的图案密度太低，则难以降低基板110的翘曲程度，也难以减少微型发光二极管组件120所承受的压力。可将沟槽115的密度控制在特定的范围。例如，与一个微型发光二极管组件120重叠的沟槽115数目为一个以上。在本实施例中，与一个微型发光二极管组件120重叠的沟槽115数目为两个，如图9D所示出。在另一些实施例中，与一个微型发光二极管组件120重叠的沟槽115数目为三个。在又一些实施例中，与一个微型发光二极管组件120重叠的沟槽115数目为四个。

图10A为本发明另一些实施例的微型发光二极管组件的转移制程所对应的剖面示意图。图10B为图10A的微型发光二极管载板的下视示意图，且图10A是沿着图10B中的剖线A-A’所绘制。图10C为图10A中区域R7的放大剖面示意图。图10D为图10A中区域R8的放大剖面示意图。图10A至图10D分别相似于图3A至图3D。在图10A至图10D中，相同于图3A至图3D所示出的组件使用相同的标号表示。为了简化说明，关于相同于图3A至图3D所示出的组件及其形成制程步骤，在此不再详述。

图10A所示出的微型发光二极管载板与图3A所示出的微型发光二极管载板相似，差异在于图10A所示出的第一沟槽115a及第二沟槽115b的位置不同。请同时参照图10A到图10D，图案化结构形成于基板110的第二表面110b上，且此图案化结构包括多个第一沟槽115a及多个第二沟槽115b。当从Z轴方向观察时，第一沟槽115a及第二沟槽115b皆为环形且排列成为同心形状。在本实施例中，基板110为矩形，且多个沟槽115为同心的矩形环，如图10B所示出。第一沟槽115a形成于周边区域20中，且第二沟槽115b形成于中心区域10中。在中心区域10中，两个相邻的第二沟槽115b间隔一第一间距S1。在周边区域20中，两个相邻的第一沟槽115a间隔一第二间距S2。第二间距S2小于第一间距S1。换言之，在本实施例中，图案化结构在中心区域10具有第一图案密度，在周边区域20具有第二图案密度，且第一图案密度小于第二图案密度。

在本实施例中，第一沟槽115a及第二沟槽115b分别形成于基板110的周边区域20与中心区域10上。如上所述，可降低基板110的翘曲程度，并且能够减少或避免微型发光二极管组件120受损或毁坏。如此一来，能够大幅改善微型发光二极管结构的可靠度、良率及耐久性。再者，在本实施例中，依据翘曲程度的不同而调整图案化结构的图案密度。因此，可进一步改善微型发光二极管结构的可靠度、良率及耐久性。可将第二间距S2相对于第一间距S1的比率S2/S1控制在特定的范围。在一些实施例中，第二间距S2相对于第一间距S1的比率S2/S1为0.1-0.8。在另一些实施例中，第二间距S2相对于第一间距S1的比率S2/S1为0.2-0.6。在又一些实施例中，第二间距S2相对于第一间距S1的比率S2/S1为0.3-0.4。

此外，第一沟槽115a的深度Ta2与第二沟槽115b的深度Tb2可彼此相同或彼此不同。在一些实施例中，第一沟槽115a的深度Ta2与第二沟槽115b的深度Tb2各自独立地大于接合层150的厚度T6。第一沟槽115a的宽度Wa2与第二沟槽115b的宽度Wb2可彼此相同或彼此不同。在一些实施例中，第一沟槽115a的宽度Wa2与第二沟槽115b的宽度Wb2各自独立地落入沟槽宽度W2的上述范围之中。

图11为本发明另一些实施例的微型发光二极管组件的转移制程所对应的剖面示意图。图11相似于图1A。在图11中，相同于图1A所示出的组件使用相同的标号表示。为了简化说明，关于相同于图1A所示出的组件及其形成制程步骤，在此不再详述。

请参照图11，在本实施例中，微型发光二极管载板包括具有中心区域10及周边区域20的基板结构。此基板结构包括基板110及接合层150形成于基板110的下表面。此微型发光二极管载板包括多个微型发光二极管组件120设置于接合层150上且形成一数组。接合层150在中心区域10具有第一厚度T8，且在周边区域20具有一第二厚度T9。第一厚度T8不同于第二厚度T9，在本实施例中，第一厚度T8大于第二厚度T9。换言之，接合层150是图案化的接合层。可全面地形成接合层150于基板110的下表面，接着部分地移除周边区域20的接合层150，藉以形成如图11所示出的图案化的接合层150。在另一些实施例中，可全面地形成接合层150于第一表面110a上，接着只在中心区域10部分地形成接合层150，藉以形成如图11所示出的图案化的接合层150。在本实施例中，接合层150是形成于基板110的下表面的图案化结构。

如上所述，若是接合层150的热膨胀系数与基板110的热膨胀系数不同，可能导致基板110发生翘曲或弯折。在本实施例中，图案化的接合层150在中心区域10的厚度大于在周边区域20的厚度。当位于中心区域10的微型发光二极管组件120接触到接收基板130时，热能会传导至基板110中，且会导致基板110的周边区域20朝向接收基板130而发生翘曲。当基板110发生此翘曲时，位于周边区域20的微型发光二极管组件120会向下移动而与接收基板130接触。在本实施例中，输送保持器102可将基板110固定在此特定的高度位置，且不需要对基板110施加额外的压力。换言之，在本实施例中，通过图案化的接合层150与基板110的翘曲，能够使所有的微型发光二极管组件120与接收基板130接合。如此一来，可避免微型发光二极管组件120因压力而受损，进而能够大幅改善微型发光二极管结构的可靠度、良率及耐久性。

为了使位于周边区域20的微型发光二极管组件120与接收基板130接触，可将第一厚度T8相对于第二厚度T9的比率T8/T9控制在特定的范围。在一些实施例中，第一厚度T8相对于第二厚度T9的比率T8/T9为1.1-3.0。在另一些实施例中，第一厚度T8相对于第二厚度T9的比率T8/T9为1.3-2.0。

应可理解的是，图1B及图5所示出的基板110的形状仅用于说明，并非用以限定本发明。举例而言，从Z轴方向观察基板110时，基板110可为三角形、平行四边形、正多边、不规则多边形、椭圆形或其他合适的形状。再者，沟槽的数量及其排列方式也仅用于说明，并非用以限定本发明。此外，图11所示出的接合层150的形状也仅用于说明，并非用以限定本发明。举例而言，接合层150的剖面轮廓也可以是从中心区域10朝向周边区域20逐渐变薄的三角形或梯形。本发明所属技术领域中技术人员当可任意修饰或组合本说明书的实施例所揭示的技术概念。举例而言，在图1B中，基板110可为圆形，且多个沟槽115为同心的圆形环。举例而言，可将图4的沟槽115X或图5的沟槽115Y形成于基板的第二表面(即，下表面)。

综上所述，在本发明实施例所提供的微型发光二极管载板中，在基板结构的第一表面或第二表面形成图案化结构，藉此可减少或避免基板结构产生翘曲或弯折，或者，可减少或避免微型发光二极管组件在转移制程中受到损伤。如此一来，能够大幅改善微型发光二极管结构的可靠度、良率及耐久性。

虽然本发明已以数个较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可作任意的更改与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。

Claims (18)

1.一种微型发光二极管载板，包括：

基板结构，具有第一表面及第二表面且具有中心区域及位于所述中心区域外侧的周边区域；

多个微型发光二极管组件，其中所述多个微型发光二极管组件形成数组且位于所述基板结构的所述第二表面上；以及

图案化结构，形成于所述基板结构的所述第一表面或所述第二表面上，其中所述图案化结构在所述中心区域具有第一图案密度，所述图案化结构在所述周边区域具有第二图案密度，且所述第一图案密度不同于所述第二图案密度。

2.根据权利要求1所述的微型发光二极管载板，其中直线依序通过所述中心区域的中心点、所述中心区域的边缘、所述周边区域及所述基板结构的边缘，从所述中心区域的所述中心点到所述基板结构的所述边缘具有第一直线距离，从所述中心点到所述中心区域的所述边缘具有第二直线距离，且所述第二直线距离不大于所述第一直线距离的0.8倍。

3.根据权利要求2所述的微型发光二极管载板，其中所述图案化结构包括：

多个沟槽，形成于所述基板结构的所述第一表面上，其中所述多个沟槽只形成于所述周边区域中。

4.根据权利要求3所述的微型发光二极管载板，其中所述多个沟槽由所述基板结构的所述边缘向所述中心区域延伸且间隔排列。

5.根据权利要求1所述的微型发光二极管载板，其中所述图案化结构包括：

多个沟槽，形成于所述基板结构的所述第一表面上，所述多个沟槽为环形且排列成为同心形状。

6.根据权利要求5项所述的微型发光二极管载板，其中在所述中心区域中，两个相邻的所述多个沟槽间隔第一间距；在所述周边区域中，两个相邻的所述多个沟槽间隔第二间距，且所述第二间距小于所述第一间距。

7.根据权利要求5所述的微型发光二极管载板，其中所述多个沟槽只形成于所述周边区域中。

8.根据权利要求5所述的微型发光二极管载板，其中所述基板结构具有厚度，所述多个沟槽的每一者具有沟槽深度，且所述沟槽深度为所述厚度的10-70％。

9.根据权利要求5所述的微型发光二极管载板，其中所述多个微型发光二极管组件的每一者具有组件宽度，所述多个沟槽的每一者具有沟槽宽度，且所述沟槽宽度小于所述组件宽度。

10.根据权利要求5所述的微型发光二极管载板，其中与一个微型发光二极管组件重叠的沟槽数目为一个以上。

11.根据权利要求2所述的微型发光二极管载板，其中所述图案化结构包括：

缓冲材，形成于所述基板结构的所述第一表面上并位于所述周边区域，其中所述缓冲材环绕所述中心区域。

12.根据权利要求2所述的微型发光二极管载板，其中所述图案化结构包括：

突出部，形成于所述基板结构的所述第一表面上并位于所述中心区域。

13.根据权利要求12所述的微型发光二极管载板，其中所述突出部是通过蚀刻所述基板结构的所述周边区域而形成。

14.根据权利要求12所述的微型发光二极管载板，其中所述突出部是通过在所述基板结构的所述第一表面上贴合图案化膜而形成。

15.根据权利要求1所述的微型发光二极管载板，其中所述图案化结构包括：

多个沟槽，形成于所述基板结构的所述第二表面上，其中所述多个沟槽的排列密度由所述周边区域朝所述中心区域减少。

16.根据权利要求15所述的微型发光二极管载板，其中所述多个沟槽只排列于所述周边区域。

17.一种微型发光二极管载板，包括：

多个微型发光二极管组件；以及

基板结构，具有中心区域及周边区域，其中所述基板结构包括：

基板，具有上表面与下表面；以及

接合层，形成于所述下表面且所述接合层在所述中心区域具有第一厚度，所述接合层在所述周边区域具有第二厚度，所述第一厚度大于所述第二厚度；

其中所述多个微型发光二极管组件设置于所述接合层上且形成数组。

18.根据权利要求17所述的微型发光二极管载板，其中所述第一厚度对所述第二厚度的比率为1.1-3.0。

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