CN113782552A - 具有微芯片阵列的光学组件制造方法及该组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有微芯片阵列的光学组件,上述光学组件包括:一阵列基板,具有一设置面供形成一阵列布局的驱动电路;复数对应焊固至上述阵列基板的上述驱动电路上的微芯片晶粒,上述微芯片供发出和/或接收一光线,以及彼此相邻的上述微芯片晶粒之间具有一预定间隔;以及一透明封装盖板,包括一透光盖板本体和一遮光层,前述透光盖板本体具有一面向上述设置面的对向面和一相反于上述对向面的光穿透面,上述遮光层是设置于上述对向面、且对应于上述微芯片的预定间隔的复数网格,以及前述网格的厚度小于上述预定间隔。此外,本发明还公开了具有微芯片阵列的光学组件的制造方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有微芯片阵列的光学组件,此外,本发明还涉及该光学组件的制造方法。
背景技术
发光二极管(LED,light-emitting diode)被发明之初即取代传统的小型钨丝灯泡,而应用在各式设备上指示用灯号:随着荧光粉材料和封装技术不断进步,LED逐渐走向大型化且高流明化,并且具有省电的特性,因而以灯条的型式模仿冷阴极管,并取代旧有的冷阴极管被应用在液晶显示器的背光模块中充当被动开启和关闭的光源。
之后又因为人们对液晶显示器的原生对比以及画面响应速度的要求日益提高,因而有人提出动态背光的概念,借由在画面周期结束时强制关闭背光电源以产生黑画面,来避免消费者看到液晶分子反转不及所产生的拖尾残影;以及在画素写入时间内强制关闭背光电源,以产生黑画面来避免消费者看到画面切换时液晶分子转动中的杂乱画面;甚至将数条LED灯条并排构成背光模块,依照要显示的画面内容,选择只驱动对应的特定灯条,来达到强调画面主题或增强对比以及省电的目的,此即著名的区域控制(local dimming)技术。某些高阶的液晶电视机还会采取递色(dithering)技术搭配区域控制技术,在LED背光的某些区域产生亮度灰阶,以便更精准提供画面主题需要的亮度和对比,因为LED的响应速度比当时的液晶面板快千倍以上,所以非常适合搭配区域控制技术而运用在液晶显示器上,但是LED芯片的颗粒大且灯条数量不多,因此,上述区域控制技术仅能将整个显示器画面区分为少量几个区域来控制,对于液晶显示器的显示质量改善程度还是十分有限。
随着LED的发光效率越见提高而且小型化,因此大量的LED芯片被制造而且直接组装成为照明设备,并快速取代传统的省电灯泡与灯管,已有多家LED芯片厂具有大量供应宽度小到100-150微米(μm)的次毫米发光二极管(mini LED)的能力,背光模块业者也得以实现由数万颗以上的mini LED组成的阵列式mini LED背光模块,而进一步开发出更多微小区域的主动矩阵动态背光技术,将液晶显示器的对比和演色能力推升至足以和有机发光二极管(OLED,organic light emitting diode)显示器匹敌的程度,而且成本仅为OLED显示器的70-80%,具有立即的市场竞争力。
有些大型液晶面板厂甚至直接将巨量的红光、绿光和蓝光的三原色mini LED芯片当做次画素,每三颗一组(构成全彩画素)地安装在阵列基板上,组装成具有高分辨率、高色饱和度、高对比度以及高画面更新速度的大尺寸mini LED显示器,以8K分辨率的显示器来说,其在长度方向具有3840画素而在宽度方向具有2160画素整个画面总共是8,294,400画素,而每颗画素中又包含红色、蓝色和绿色等3颗次画素,所以使用的mini LED芯片总数达到24,883,200颗,并将完成的大尺寸mini LED显示器在世界各大型显示器展览会场展示而大显锋头其未来市场荣景可期。
不论是上述的mini LED背光模块或是mini LED显示器都是先在一基板上按照预定的mini LED阵列位置,形成对应每一颗mini LED芯片配置位置的主动驱动电路阵列,一般来说每一颗mini LED芯片和上下左右相邻的mini LED芯片的安装位置的间隔距离在50μm左右,再以黑色树脂形成在上述的间隔设置网格状围墙,然后再将每一颗mini LED芯片安装在上述网格中的驱动电路上而形成mini LED阵列,最后再以具有低介电常数且高透光性的封装材料连续覆盖网格状围墙以及mini LED芯片,以阻绝静电、水分和空气对驱动电路和mini LED芯片的危害。
然而,如图16所示,为了在面积有限的阵列基板9上尽可能设置最多的mini LED芯片90而提升画面分辨率,每一个上述网格92的宽度一般在110-160μm左右,只比mini LED芯片90的宽度略大。在将巨量的mini LED芯片90同时转移到如此密集的网格92内时,很难精准定位,容易发生部分mini LED芯片90歪斜,导致mini LED芯片90和驱动电路(图中未标示)焊接面积变小,而使电性连接阻抗升高,因此降低该mini LED芯片90发光亮度而衍生出整体亮度不均匀的问题。
随着芯片尺寸逐步缩小,画面分辨率无疑可以更进一步提升,但是在组装过程中,精准定位也成为更大难题:尤其是做为遮蔽侧光的网格状围墙94如何精准成形,如果要先移转芯片并且焊接固定到驱动电路上,当微芯片安装偏斜甚至部分占据原本应该是间隔的位置时,网格状围墙就难以准确成形;相反地,如果要先成形网格状围墙,由于围墙本身还有一定高度,微芯片根本无法被正确放置到驱动电路上焊接。
也因此,如何巨量转移且准确成形网格状围墙,就变成LED尺寸缩减后亟需被克服的技术问题,而mini LED的下一代显示产品micro LED显示器因为芯片尺寸更小,更需要一种有效的巨量转移技术来实现商品化,因此著名的Apple公司、Samsung公司以及各国顶尖大型企业着手进行研发,多年来招募大量尖端科技人才和投资庞大资金仍未有重大的改善,所以如何巨量转移微芯片而加以定位安装,就是本发明要解决的问题。
此外,例如中国台湾专利TWI686566和图17所揭露,也有相关业者提出一种mini-LED阵列或micro-LED阵列的直下式背光模块,其是以黑色矩阵树脂材料95填充于上述背光模块中相邻的micro-LED组件96之间的间隙,以防止不同颜色的光束互相干扰,造成背光模块色纯不佳,以及为了确保上述间隙被完整填充,黑色矩阵树脂材料还淹没覆盖上述micro-LED组件的出光面97一定厚度,然后再经研磨减薄上述覆盖的黑色矩阵树脂材料厚度,甚至于将覆盖的厚度部分的黑色矩阵树脂完全移除,以露出上述micro-LED组件而得到最大的光取出量。然而,中国台湾专利TWI686566专利固然可以解决上述色纯的问题,但是其采用研磨方式移除多余的黑色矩阵树脂时,在不完全移除黑色矩阵树脂的状态下,会造成光透过率下降的问题;相对在完全移除黑色矩阵树脂的状态下,则很难避免对micro-LED组件造成损伤。因此,如何安全有效地阻止micro-LED阵列中的光混色产生的色纯问题,仍是当代直下式背光模块业者需要继续努力克服的难题。
另方面,诸如指纹辨识或面部辨识等光学检测芯片,也需要布局为阵列模式,同样涉及芯片尺寸微型化,以及各晶胞(cell)间必须由网格状围墙隔绝侧向光干扰的技术困扰,这也是本发明所要解决的技术难题。
发明内容
针对现有技术的上述不足,根据本发明的实施例,希望提供一种具有微芯片阵列的光学组件,其具有精准布局的遮光层网格,能够改善上述阵列中邻近的微芯片互相干扰的问题,大幅提升产品的光学性能;即使微芯片在巨量转移过程中略有歪斜,仍能加以矫正而可以被正常驱动,大幅提升产品良率。此外,本发明还希望提供一种具有微芯片的阵列光学组件的制造方法,利用具有斜坡的网格做为导正构件,精准形成分隔微芯片的网格状围墙,使画素微型化成为可能,让微芯片微型化的威力充分发挥,有效提高光学组件分辨率,大幅增进光学组件的市场竞争力。
根据本发明的实施例,本发明提供的一种具有微芯片阵列的光学组件,上述光学组件包括:一阵列基板,具有一设置面供形成一阵列布局的驱动电路;复数对应焊固至上述阵列基板的上述驱动电路上的微芯片晶粒,上述微芯片供发出和/或接收一光线,以及彼此相邻的上述微芯片晶粒之间具有一预定间隔;以及一透明封装盖板,包括一透光盖板本体和一遮光层,前述透光盖板本体具有一面向上述设置面的对向面和一相反于上述对向面的光穿透面,上述遮光层是设置于上述对向面、且对应于上述微芯片的预定间隔的复数网格,以及前述网格的厚度小于上述预定间隔。
根据本发明的实施例,本发明提供的一种具有微芯片阵列的光学组件的制造方法,前述微芯片阵列包括复数阵列排列的微芯片晶粒,前述制造方法包含以下步骤:(a)在一阵列基板的一设置面上形成一阵列布局的驱动电路;(b)对应转移上述微芯片晶粒至上述阵列基板的上述驱动电路上,使得彼此相邻的上述微芯片晶粒之间具有一预定间隔;(c)备制一透明封装盖板,包括一透光盖板本体和一遮光层,前述透光盖板本体具有一朝向上述驱动电路的对向面和一相反于上述对向面的光穿透面,上述遮光层是设置于上述对向面的复数网格,以及前述复数网格是对应于上述预定间隔且厚度略小于上述预定间隔;以及(d)将上述透明封装盖板以上述对向面朝向上述设置面、且上述网格对应于上述预定间隔的方式结合至上述对向基板。
相对于现有技术,本发明借由在封装盖板的对向面形成遮光层网格,再将封装盖板和微芯片阵列基板每一个微芯片分隔离的,一方面能够避免习知在同一阵列基板上先形成网格状围墙后焊接微芯片时,网格状围墙对于巨量转移微芯片时造成的阻碍,另一方面也避免微芯片安装歪斜后,无法精准成形网格状围墙的困扰,藉此使得具有微芯片阵列光学组件的产出效率及产品良率都远胜以往,并且让芯片微型化后,芯片尺寸缩小可以正确反应到画素缩小及分辨率提高的光学组件性能提升。
借由本发明所揭露的制造方法和产品,可以让无论是发光组件或感光组件等光学组件,都能随着微芯片的缩小而有效微型化其晶胞,而且有效避免相邻二个微芯片之间有光学干扰的功效,充分发挥出画素增多而大幅提高光学组件分辨率的市场竞争力。
附图说明
图1为本发明具有微芯片阵列的光学组件第一较佳实施例的阵列基板的俯视示意图。
图2为本发明具有微芯片阵列的光学组件第一较佳实施例图1阵列基板的剖面正视示意图。
图3为本发明具有微芯片阵列的光学组件第一较佳实施例的透明封装盖板的正视示意图。
图4为本发明具有微芯片阵列的光学组件之第一较佳实施例的光学组件完成示意图。
图5为本发明具有微芯片阵列的光学组件之第一较佳实施例的光学组件阵列化的示意图。
图6为本发明具有微芯片阵列的光学组件之第一较佳实施例的制造方法的流程图。
图7为本发明具有微芯片阵列的光学组件之第二较佳实施例的指纹辨识面板应用示意图。
图8为本发明具有微芯片阵列的光学组件第二较佳实施例的透明封装盖板的正视示意图。
图9为本发明具有微芯片阵列的光学组件之第二较佳实施例的阵列基板俯视示意图。
图10为本发明具有微芯片阵列的光学组件之第二较佳实施例的微芯片晶粒的配置位置做第一次矫正示意图。
图11为本发明具有微芯片阵列的光学组件之第二较佳实施例的制造方法的流程图。
图12为本发明具有微芯片阵列的光学组件之第二较佳实施例的微芯片晶粒的配置位置做第二次矫正示意图。
图13为本发明具有微芯片阵列的光学组件之第二较佳实施例的回焊排气示意图。
图14为本发明具有微芯片阵列的光学组件之第二较佳实施例的光学组件完成示意图。
图15为本发明具有微芯片阵列的光学组件之第三较佳实施例的光学组件完成示意图。
图16为现有技术mini LED背光模块的示意图。
图17为现有技术mini LED背光模块研磨减薄黑色矩阵树脂材料的示意图。
其中:1、1’、1”为光学组件;10、10’为阵列基板;11、11’、11”为设置面;12为驱动电路;121为主动矩阵电路区块;122为薄膜晶体管;123为焊垫;13为焊接层;14、14’、14”为微芯片;141为发光二极管晶粒;142’、142”为光感应芯片;20、20’、20”为透明封装盖板;22为透光盖板本体;221、221’为对向面;222、222”为光穿透面;24、24’、24”为遮光层;242’为根部;244’为顶部;246’为倾斜面;26为荧光材料层;3、3’为框胶;31为封装部;32’为排气口;4’为紫外光硬化树脂;5”为光扩散件;51”为凸透镜微结构;6’为红外光源; 为步骤;8”为均匀扩散片;81”为扩散粒子;9为阵列基板;90为miniLED芯片;92为网格;94为围墙;95为黑色矩阵树脂材料;96为micro-LED组件;97为出光面;A-A为剖面线;F’为反作用力;FX’为分力;G’为缝隙;S、S’为间隔;L为切割线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例,进一步阐述本发明。这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明记载的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等效变化和修改同样落入本发明权利要求所限定的范围。
第一较佳实施例
本发明第一较佳实施例提供的一种具有微芯片阵列的光学组件,是以一液晶显示器用背光模块为例,请参阅图1-图4及图6所示,其中,图1是本发明第一较佳实施例的阵列基板10的俯视图,而图2是图1中沿A-A剖面线的剖面正视图,阵列基板10例如是采用一片FR-4环氧树脂印刷电路板,其具有良好机械强度以及热安定性,即使在回焊炉的高温环境中也不会轻易发生熔解或变形,在此定义阵列基板10的俯视面为设置面11以便后续说明。
请一并参阅步骤70,以光刻法在阵列基板10的设置面11上形成一阵列布局的驱动电路12,其例释为包含一个主动矩阵的电路区块121,主动矩阵电路区块121具有分别设置在1920行和1080列上呈矩阵排列的2073600个薄膜晶体管122和对应的焊垫123,本实施例是以其中相邻的八个焊垫和薄膜晶体管122来说明,然后以喷墨法在每一焊垫和薄膜晶体管上的汲极涂布具有黏性的锡膏(图中未标示)。
接着在步骤71,逐一搬移大量的微芯片14至上述阵列排列的薄膜晶体管处,并借由锡膏黏附在焊垫123和薄膜晶体管122上。在步骤72时,经回焊炉将锡膏熔融完全转化为金属态锡形成焊接层13而焊接各微芯片14在一对应焊垫上,并且和薄膜晶体管对应电极导接,同一行上的每一微芯片14借由对应的薄膜晶体管的源极线彼此在行的方向并联,并且同一列上的每一微芯片14借由对应的薄膜晶体管的闸极线在列的方向并联,此后便可以借由选择特定至少一条闸极线施加适当的电压产生电场,使源极和汲极之间的半导体通道层暂时转变为导体而可以从源极线输入驱动讯号以点亮每一微芯片14。其中,本实施例中的微芯片14晶粒至少包含放射一种主波长光的波长为436nm的发光二极管晶粒141,例释为蓝色mini-LED微芯片供驱动发出蓝光,且驱动电路12的布局使得任两彼此相邻的微芯片14晶粒都具有一预定间隔S;如图2所示,采用以紫外光硬化树脂为基底的框胶3,以网版印刷法环绕布设在主动矩阵电路区块121的外围。
此外,采用一例释为无碱玻璃薄片的透光盖板本体22,为便于说明起见,依图3所示将透光盖板本体22在上方侧称为对向面221,相反于对向面221的另一面则定义为光穿透面222,在步骤73时,在透光盖板本体22的对向面221上涂布一层黑色感旋光性遮光材料,然后以光刻法将其图案化为对应于驱动电路的间隔的遮光层24,此处黑色感旋光性遮光材料是以正型光阻剂为基底,掺入氧化铁、石墨、石墨烯、氧化铝、铅卤素钙钛矿、碳氢化合物红萤烯(rubrene)、黑色橡胶或黑色硅胶等遮旋光性材料,而形成可遮蔽可见光与红外光的的光敏性黑色高分子树脂;并且借由光刻法所用的光罩图案的设计,使得遮光层24成为对应于上述预定间隔的复数网格,并且网格的厚度小于上述预定间隔,至此完成透明封装盖板20。
为使完成的光学组件具有广色域的全彩发光功能,本实施例还在步骤74中将上述盖板本体22上的上述遮光层24的每相邻三个网格规划为一个画素,且每一个网格为一个子画素,并以喷墨法在每一画素中的二个网格中,分别填充例释为绿色荧光胶和红色荧光胶的荧光材料层26,例如在一个网格中填充绿色荧光胶使其成为绿色子画素,以及在另一个网格中填入红色荧光胶使其成为红色子画素,其中绿色荧光胶中含有可吸收微芯片发出的蓝光而放射出绿光的荧光粉,而红光荧光胶则含有可吸收微芯片发出的蓝光而放射出红光的荧光粉;而剩余的一网格则不填充任何荧光胶使微芯片发出的蓝光能够直接穿出而使第一网格成为蓝色子画素。
最后在步骤75中,借由光学对位设备的协助,将透明封装盖板20的对向面221面对阵列基板10的设置面11,并将遮光层24插入对应的间隔S以将透明封装盖板20和阵列基板10组立。本实施例中,再经一紫外光曝光工序使框胶3硬化,以将透明封装盖板20和阵列基板10气密结合而阻绝水汽和氧气的入侵,而完成光学组件1的制造,上述框胶3形成封闭环绕在上述阵列基板和上述透明封装盖板外侧的封装部31,供将上述阵列基板和上述透明封装盖板接合处水密包覆、并将上述微芯片气密封闭在上述阵列基板和上述透明封装盖板之间。
为便于说明,本实施例中是以驱动电路只包含一个主动矩阵电路区块。当然,本领域内具有通常知识的技术人士应该可以理解的是,驱动电路可以包含多个呈阵列排列的主动矩阵电路区块,并且也有相同数量的遮光层与其对应,请参阅图5,可以采用大面板批次制造多个光学组件,并且当上述组立步骤完成后,只需再使用例如配备钻石刀轮的切裂机,沿复数条切割线L切开,就可以完成批量制造的分粒步骤而大量制造光学组件1。
因为在本实施例中光学组件的制造方法,是以板对板的方式精确对位,而将对向基板和焊接完成的阵列基板组立成为光学组件,有效解决了遮光层阻碍微芯片巨量转移的问题,而且本实施例的遮光层用以隔离每个微芯片,使相邻的子画素不同颜色的光束不致混色,可以同时改善混色问题,以及习知技术中研磨遮光层造成透光率下降或微芯片损伤问题。此外,利用网格做为喷墨填充荧光胶时的挡墙,可以阻止不同颜色的荧光胶掺杂影响色彩纯度;也不会因遮光层的磨蚀不足或过量,减低发光强度或影响发光表现。
此外,因为本实施例的光学组件具有蓝色、绿色和红色等子画素,可以选择同时点亮三种次画素以提供白光做为光源之外,也可以加上灰阶控制电路直接封装,以作为Full-HD的mini-LED显示器,达到省电和提高对比度的额外功效,有效提高分辨率以得到更好的显示质量。
第二较佳实施例
本发明的主动阵列基板上也常被安装其他光电组件而制成具有其他功能的阵列电子装置,本发明的第二较佳实施例如下所述,本实施例中与上述第一较佳实施例相同部分于此不再赘述,相似的组件也使用相似名称与标号,仅就差异部分提出说明。
请参阅图7,本实施例中的光学组件1’是例释为指纹辨识面板,其中的微芯片14’阵列的多个微芯片是例释为接收红外光而产生电位讯号的光感应芯片142’。光学组件1’可以借由一红外光源6’发射红外光,然后借由手指表皮的沟槽和纹路反射,再驱动光感应芯片142’接收以产生指纹感测讯号,或是只驱动光感应芯片142’接收来自手指自然放射的红外线,因为手指表皮的纹路会轻微的遮蔽红外线,所以多个相邻的光感应芯片142’会接收到不同强度的红外光,藉此可以产生指纹感测讯号。
请参阅图8,透明封装盖板20’的特色在于遮光层24’具有和对向面221’连结的根部242’和远离对向面的顶部244’,本实施例中的黑色感旋光性遮光材料例如是以甘肃普瑞特科技公司出品的WG-FPI光固化打印胶为基底,可以长时间耐受255℃的高温,遮光层24’是采用一灰阶光罩的光刻法工序而形成,以致于遮光层24’的根部242’的厚度是大于前述顶部244’,使得遮光层24’向设置面凸出的方向上至少具有一倾斜面246’。
请参阅图9和图10,而本实施例中的框胶3’则是采用热硬化的环氧树脂,并且在闭合环绕布设在主动矩阵电路区块外围时,预留排气口32’。如图11所示,本实施例是在步骤71’后进行步骤75’最后再进行步骤72’,意即本实施例是在微芯片14'晶粒以锡膏黏着在焊垫和薄膜晶体管上尚具有移动性时,就进行透明封装盖板20’和阵列基板10’的组立。当透明封装盖板20’朝向阵列基板10’移动而将遮光层24’插入对应的间隔S’而组立时,位置偏斜的微芯片14’晶粒先是顶抵到倾斜面246’上,微芯片14’晶粒受到透明封装盖板20’移动的惯性力作用然后产生反作用力F’,微芯片14’晶粒受反作用力F’在倾斜面246’上的分力FX’的推动而向网格中心的方向移动,因此可以将所有位置偏斜的微芯片14’晶粒的配置位置做第一次矫正。
请参阅图12,当透明封装盖板20’继续朝向阵列基板10’移动,遮光层24’的顶部244’顶抵间隔底部的设置面11’时因高度方向受挤压变形而产生横向膨胀变形,因此位置偏斜的微芯片14’晶粒再次受到遮光层24’膨胀变形的推动而朝向网格中心的方向移动,因此可以将所有位置偏斜的微芯片14’晶粒的配置位置做第二次矫正,使其更为接近网格中心。
请再参阅图9、图13和图14,然后将透明封装盖板20’稍微向远离阵列基板10’的方向移动,使遮光层24’弹性回复并使顶部244’和间隔S’底部的设置面11’有1-3μm缝隙G’,然后经回焊炉同时完成微芯片14’和薄膜晶体管的焊接和框胶3’的固化。因为本实施例中遮光层24’是由可以长期耐受255℃的树脂构成故可经回焊工序而不致变形或损坏,且回焊工序完成后锡膏完全转化为金属态锡形成焊接层13’降低,并且锡膏产生的废气可经由缝隙G’自排气口32’排出,此时框胶3’尚未固化因而可以重新将透明封装盖板20’向阵列基板10’的方向移动,使遮光层24’的顶部244’顶抵和间隔S’底部的设置面11’,而将每一个微芯片14’完全隔离;最后再以紫外光硬化树脂4’封闭排气口32’并照射紫外光将其固化。
在本实施例中,光感应芯片是位在各自对应的网格之中,相邻微芯片之间有黑色不透红外光的遮光层阻隔,各光感应芯片几乎不会接收到网格开口角度以外的散射红外光,因此当芯片微型化使尺寸缩小后,就可以在同样一根手指的范围内,布设更多晶胞而提升分辨率,且同时具有极高的讯噪比和绝佳的灵敏度,光学组件在市场上更具有性能优的竞争优势。
第三较佳实施例
本发明的第三较佳实施例如下所述,本实施例中与上述第二较佳实施例相同部分于此不再赘述,相似的组件也使用相似名称与标号,仅就差异部分提出说明。请参阅图15,本实施例中的光学组件1”是做为红外光讯号接收器,而微芯片14”例释为吸收红外光而产生电位讯号的红外光的光感应芯片142”,为得到较稳定的讯号传输质量,可在透明封装盖板20”远离微芯片14”的光穿透面222”贴附例释为棱镜片的光扩散件5”,棱镜片具有凸透镜微结构51”,其具有集光效果可使光感应芯片142”也可以接收原本照射到上述遮光层24”的红外光,而接收到更多光通量的红外光讯号;并且还可以在光扩散件5”和光穿透面222”之间,贴附具有扩散粒子81”的均匀扩散片8”,使红外光在光学组件1”上的照度更加均匀。
本实施例的光学组件借由在透明封装层的表面贴附均匀扩散片,使所发射和接收的红外光辉度更加均匀,而得到较稳定的光讯号传输质量,使本实施例的光学组件更具有市场竞争力,达成本发明之另一目的。
综上所述,本发明是在微芯片阵列巨量转移到阵列基板上的同时,在透明封装盖板以遮光层形成预定间隔的复数网格,然后将透明封装盖板和阵列基板组立,不仅不会发生在将巨量微芯片阵列转移到驱动电路上时,不会受到网格状围墙的遮光部的阻碍而产生电性连接不良的问题,而且在组立过程中可以借由遮光层的斜面,以及受压时的弹性变形导引微芯片朝向网格中心移动,使得每个微芯片都可以精确定位而完成精良的微芯片阵列光学组件,藉此可以提高巨量转移的成功率以及微芯片阵列光学组件的制造良率,有助于微芯片阵列光学组件在市场上的竞争力。
当然,在上述各较佳实施例中,透明封装盖板和阵列基板组立的步骤以及回焊炉将锡膏熔融成焊接层而焊接的步骤也都可以因应各实施例的需要而互相变换,均无碍本发明之实施。
Claims (9)
1.一种具有微芯片阵列的光学组件,其特征是,上述光学组件包括:
一阵列基板,具有一设置面供形成一阵列布局的驱动电路;
复数对应焊固至上述阵列基板的上述驱动电路上的微芯片晶粒,上述微芯片供发出和/或接收一光线,以及彼此相邻的上述微芯片晶粒之间具有一预定间隔;以及
一透明封装盖板,包括一透光盖板本体和一遮光层,上述透光盖板本体具有一面向上述设置面的对向面和一相反于上述对向面的光穿透面,上述遮光层是设置于上述对向面、且对应于上述微芯片的预定间隔的复数网格,以及前述网格的厚度小于上述预定间隔。
2.如权利要求1所述的具有微芯片阵列的光学组件,其特征是,上述微芯片晶粒至少包含放射一种主波长光的发光二极管晶粒。
3.如权利要求1所述的具有微芯片阵列的光学组件,其特征是,上述透明封装盖板还包含至少一设置在至少一上述网格之内的一荧光材料层。
4.如权利要求1所述的具有微芯片阵列的光学组件,其特征是,上述微芯片晶粒至少包含一光感应芯片。
5.如权利要求1所述的具有微芯片阵列的光学组件,其特征是,上述遮光层具有一连结上述对向面的根部和远离上述对向面的顶部,且前述根部的厚度是大于前述顶部,使得上述遮光层在凸出上述设置面的方向上至少具有一倾斜面。
6.如权利要求1所述的具有微芯片阵列的光学组件,其特征是,进一步包括一封闭环绕在上述阵列基板和上述透明封装盖板外侧的封装部,供将上述阵列基板和上述透明封装盖板接合处水密包覆、并将上述微芯片气密封闭在上述阵列基板和上述透明封装盖板之间。
7.如权利要求1所述的具有微芯片阵列的光学组件,其特征是,还包含至少一设置在上述透明封装盖板的光穿透面侧的光扩散件。
8.一种具有微芯片阵列的光学组件的制造方法,其特征是,前述微芯片阵列包括复数阵列排列的微芯片晶粒,前述制造方法包含以下步骤:
(a)在一阵列基板的一设置面上形成一阵列布局的驱动电路;
(b)对应转移上述微芯片晶粒至上述阵列基板的上述驱动电路上,使得彼此相邻的上述微芯片晶粒之间具有一预定间隔;
(c)备制一透明封装盖板,包括一透光盖板本体和一遮光层,前述透光盖板本体具有一朝向上述驱动电路的对向面和一相反于上述对向面的光穿透面,上述遮光层是设置于上述对向面的复数网格,以及前述复数网格是对应于上述预定间隔且厚度略小于上述预定间隔;以及
(d)将上述透明封装盖板以上述对向面朝向上述设置面、且上述网格对应于上述预定间隔的方式结合至上述对向基板。
9.如权利要求8所述的制造方法,其特征是,上述步骤(c)和步骤(d)之间,还包括含一步骤(e)设置至少一荧光材料层在至少部分上述网格中。
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