CN217134373U

CN217134373U - 具有主动型元件的发光基板

Info

Publication number: CN217134373U
Application number: CN202220742263.XU
Authority: CN
Inventors: 李政廷; 郭季海; 林溥如; 柯正达
Original assignee: Unimicron Technology Corp
Current assignee: Unimicron Technology Corp
Priority date: 2022-04-01
Filing date: 2022-04-01
Publication date: 2022-08-05
Anticipated expiration: 2032-04-01

Abstract

本实用新型公开了一种具有主动型元件的发光基板，包含一承载板、一重布置线路层、多个主动型元件以及一封装层。重布置线路层设置于承载板上，具有多条线路。多个主动型元件分别具有一本体及多只接脚，设置于重布置线路层上，且多只接脚分别电连接重布置线路层的多条线路。封装层设置于重布置线路层上，且多个主动型元件的本体设置于封装层中。本实用新型可以简化发光二极管转移至薄膜晶体管背板、再与承载板连接的流程，并降低整体厚度。

Description

具有主动型元件的发光基板

技术领域

本实用新型有关于一种发光基板，特别是有关于一种具有主动型元件的发光基板。

背景技术

具有主动型微型发光二极管(Micro LED)的显示器的封装方法通常是通过巨量转移技术将发光二极管转移设置在薄膜晶体管(TFT)背板上，并于薄膜晶体管背板上拼装成所需尺寸。然而，此种转移封装方法将会产生多项问题。

由于薄膜晶体管的电极通常是使用氧化铟锡(ITO)或氧化薄膜当作电极，而发光二极管的电极通常是以镀镍金层或纯金层的方式形成。然而，由于电极的厚度通常是微米(micro)等级，而薄膜晶体管的电极仅有奈米(nano)等级的厚度，亦即发光二极管电极的厚度会比薄膜晶体管的电极厚度还要厚，因此，两者在转移设置到薄膜晶体管背板时，由于机械结合力上的差异，薄膜晶体管的电极(接脚)容易产生断裂的问题，因而使得发光二极管与薄膜晶体管的整体接合良率降低。

此外，由于薄膜晶体管背板具有较大尺寸的面积，因此，在具有大面积的情况下，不仅造成后段的封装等工艺难度，在结构上也容易产生翘曲(warpage)的问题。

再者，在完成大尺寸薄膜晶体管背板的制作后，若在背板中的薄膜晶体管或者发光二极管等组件发生不良问题时，要在整个大尺寸背板中进行修补及检测亦会增加困难度。此外，在大尺寸背板上进行修补的动作还需要进一步通过修补设备进行，不仅增加修补的难度，产品的良率降低，同时也增加大背板尺寸、高单元画素显示器的制造难度。

请参阅图6，其为习知主动型微型发光二极管显示器结构剖面图。目前主动型微型发光二极管显示器结构4是将微型发光二极管41转移设置到重布置线路层42上，重布置线路层42连接薄膜晶体管背板43，再利用转移后的薄膜晶体管背板43与承载板44进行拼接，以组装成所需的显示器尺寸。然而，此种拼接的作法不仅需要额外制作薄膜晶体管背板43进行贴合，同时亦增加显示器的制作成本。

据此，如何提供一种具有主动型元件的发光基板已成为目前急需研究的课题。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型提供了一种具有主动型元件的发光基板，包含一承载板、一重布置线路层、多个主动型元件以及一封装层。重布置线路层设置于承载板上，具有多条线路。多个主动型元件分别具有一本体及多只接脚，设置于重布置线路层上，且多只接脚分别电连接重布置线路层的多条线路。封装层设置于重布置线路层上，且多个主动型元件的本体设置于封装层中。

承上所述，本实用新型具有主动型元件的发光基板在转移设置主动型元件到重布置线路层之前，通过调整主动型元件的接脚设置高度，可使各个主动型元件的接脚达到共平面的特性，借以增加主动型元件转移到重布置线路层上的良率。再者，通过重布置线路层的线路直接连接各个主动型元件的接脚，可达到节省在重布置线路层上开孔及连线等工艺步骤。此外，本实用新型具有主动型元件的发光基板将主动型元件与微型发光二极管切割为小单元，并在将主动型元件与微型发光二极管设置到重布置线路层之前进行检测，以提升主动型元件与微型发光二极管的良率，进一步降低后续在大面积面板上进行修补的难度，以及避免产生翘曲的问题，并通过巨量转移的方法接合微型发光二极管与重布置线路层，以每个独立的薄膜晶体管小单元或是互补式金属氧化物半导体效应晶体管小单元分别对应控制每个微型发光二极管，借此达到减少设置薄膜晶体管背板的目的，并降低整体厚度，因而可简化发光二极管转移至薄膜晶体管背板、再与承载板连接的流程，使得本实用新型具有主动型元件的发光基板可广泛应用于现有的微型发光二极管巨量转移技术中。

附图说明

图1A至图1G为制作本实用新型具有主动型元件的发光基板第一实施例的步骤流程图；

图2A至图2C为制作本实用新型具有主动型元件的发光基板第二实施例的步骤流程图；

图3为本实用新型具有主动型元件的发光基板第三实施例的剖面图；

图4为本实用新型具有主动型元件的发光基板第四实施例的剖面图；

图5A至图5C为本实用新型具有主动型元件的发光基板第五实施例的剖面图；以及

图6为习知主动型微型发光二极管显示器结构剖面图。

具体实施方式

请参阅图1A至图1G，其为制作本实用新型具有主动型元件的发光基板的第一实施例步骤流程图。在图1A的步骤中，设置多个主动型元件11于具有粘着层12的第一暂时基板13上，粘着层12设置于第一暂时基板13上，使多个主动型元件11的接脚111粘接于粘着层12上。在图1B及图1C的步骤中，提供具有封装层(Molding layer)14的第二暂时基板15，封装层14设置于第二暂时基板15上，并对接第一暂时基板13上的主动型元件11及粘着层12，使多个主动型元件11埋入于封装层14中。于图1D的步骤中，移除第一暂时基板13及粘着层12，使主动型元件11与第一暂时基板13及粘着层12分离。于图1E的步骤中，削减封装层14的厚度，以外露多个主动型元件11的接脚111。于图1F及图1G的步骤中，对接多个主动型元件11于具有重布置线路层16的承载板17上，使得多个主动型元件11的接脚111分别连接重布置线路层16的线路161，并移除第二暂时基板15，以完成具有主动型元件的发光基板1。

在图1A的步骤中，主动型元件11包含多个主动元件11A及多个被动元件11B，主动元件11A为薄膜晶体管或互补式金属氧化物半导体效应晶体管，被动元件为发光二极管，在图示中具有三接脚111的主动型元件11为主动元件11A，例如薄膜晶体管或互补式金属氧化物半导体效应晶体管，具有二接脚111的主动型元件11为被动元件11B，例如发光二极管，发光二极管包含可发出红光(R)、绿光(G)及蓝光(B)的发光二极管。主动型元件11为分别由晶圆片上切割下来的芯片，并通过微机电(MEMS)阵列技术或弹性印模(Elastomer)或其它利用静电、凡得瓦力、磁力的芯片转移方式放取(Pick and place)于第一暂时基板13的粘着层12上。粘着层12设置于第一暂时基板13的表面上，且具有黏性，通过粘着层12可将主动型元件11的接脚111粘附固定在第一暂时基板13上。在本实施例中，主动型元件11所包含的多个主动元件11A的数量与多个被动元件11B的数量相同，且一对一对应，即每一个主动元件11A分别对应控制连接的一个被动元件11B。进一步而言，通过输入高、低电压电平的信号到主动元件11A，可控制主动元件11A的开启及关闭，进一步控制被动元件11B的作动，亦即控制发光二极管的发光与否。

在图1B及图1C的步骤中，通过加压方式，将第一暂时基板13、粘着层12连同主动型元件11加压在具有封装层14的第二暂时基板15上，并通过热固化反应，使封装层14固化后，将多个主动型元件11固定内埋在封装层14中。在本实用新型的实施例中，封装层14包含环氧树脂材料。此外，需注意的是，在图1B及图1C的步骤中，第一暂时基板13、粘着层12连同主动型元件11是于翻转180度后，由第二暂时基板15的上方进行加压，但于本实用新型中并不限定，亦即，第一暂时基板13、粘着层12连同主动型元件11亦可如图1A所示在不翻转的情况下，使封装层14及第二暂时基板15由第一暂时基板13的上方往下加压。此外，不论通过何种方向进行加压，由于在图1A的步骤中，各个主动型元件11的接脚111是共同设置在粘着层12的表面上，因此，在图1B及图1C加压主动型元件11到封装层14的步骤中，可使得各个主动型元件11的接脚111具有共平面的特性。

在图1D的步骤中，通过加热或照光方法可分离第一暂时基板13上的粘着层12与多个主动型元件11的接脚111，以便于移除第一暂时基板13及粘着层12。需注意的是，在第一暂时基板13及粘着层12与封装层14分离后，主动型元件11的接脚111是外露而未凸出封装层14表面，且主动型元件11的本体112是由封装层14完全包覆。

在图1E的步骤中，通过等离子体表面刻蚀(Plasma Etching)的方法削减封装层14的厚度，以使主动型元件11的接脚111凸出封装层14表面。

在图1F的步骤中，提供一承载板17，承载板17上设置一重布置线路层16，重布置线路层16包含多条线路161及焊接层162，焊接层162设置于线路161上，并对应连接主动型元件11的接脚111及重布置线路层16的焊接层162。焊接层162的材料包含银胶或锡膏。重布置线路层16可根据与多个主动型元件11连接的位置配置、设计重布置线路层16的线路161及焊接层162。进一步而言，在图1F的步骤中，多个主动型元件11的接脚111是根据重布置线路层16表面上的线路161及焊接层162的位置对位连接，因此，可减少针对重布置线路层16进行开孔及连接线路的工艺。于本实用新型的实施例中，承载板17包含电路板(PCB)、玻璃板或者是软板。

在图1G的步骤中，具有主动型元件的发光基板1还包含一填充层18，设置于重布置线路层16及封装层14之间，以便于粘接重布置线路层16的线路161及主动型元件11的接脚111。举例来说，填充层18为底胶(underfill)或异方性导电胶(Anisotropic ConductiveFilm；ACF)。当填充层18为异方性导电胶的情况下，可通过异方性导电胶连接重布置线路层16及封装层14，此时，重布置线路层16上可省略设置焊接层162。再者，在图1G的步骤中，以发光二极管的主动型元件11为例，为了增加发光二极管的亮度，可进一步削减封装层14的厚度，以外露发光二极管的本体。削减封装层14的方法包含等离子体表面刻蚀。此外，需注意的是，在图1F及图1G的剖面图式中，由于该剖面图仅为获取整体结构的一个剖面位置，因此，重布置线路层16的线路161及焊接层162设置位置、连接关系仅作为示意，并非代表实际的线路结构。

请参阅图2A至图2C，其为制作本实用新型具有主动型元件的发光基板的第二实施例步骤流程图。在图2A的步骤中，设置多个主动型元件11及封装层14于第一承载板21的表面211上，其中多个主动型元件11的表面113是贴平于第一承载板21的表面211上，并以封装层14封装、包覆主动型元件11的本体112，且外露主动型元件11接脚111的底部。在图2B的步骤中，在封装层14上设置一重布置线路层16，重布置线路层16包含线路161及焊接层162，且重布置线路层16的线路161连接主动型元件11的接脚111。须注意的是主动型元件11的接脚111仍内埋在封装层14内，仅在封装层14表面上外露接脚111的底部，以便于对位连接重布置线路层16的线路161。在图2C的步骤中，提供一具有线路层221及焊接层222的第二承载板22，并180度上下翻转第一承载板21、封装层14、重布置线路层16及主动型元件11，使得重布置线路层16通过一连接层23连接设置于第二承载板22的表面上，并于移除第一承载板21后，完成具有主动型元件的发光基板2。

在图2A的步骤中，第一承载板21包含玻璃板。主动型元件11包含薄膜晶体管、互补式金属氧化物半导体效应晶体管及发光二极管，而在图示中具有三接脚111的主动型元件11为薄膜晶体管或互补式金属氧化物半导体效应晶体管，具有二接脚111的主动型元件11为发光二极管。发光二极管包含可发出红光(R)、绿光(G)及蓝光(B)的发光二极管。此外，封装层14是通过热固化反应，使封装层14固化后，将多个主动型元件11固定内埋在封装层14中。

在图2B的步骤中，重布置线路层16为一增层结构，于本实用新型的实施例中，增层结构并不限定单层或多层的线路结构。此外，在图2B的步骤中，重布置线路层16的线路161是凸出设置于重布置线路层16的表面，但在其它实施例中，线路161亦可埋设于重布置线路层16的表面下，于本实用新型中并不限定。

在图2C的步骤中，连接层23设置于重布置线路层16的下表面上，且电连接第二承载板22的焊接层222及重布置线路层16的焊接层162。于本实用新型的一实施例中，连接层23为焊球。再者，当连接层23为焊球时，具有主动型元件的发光基板还包含一填充层18，设置于重布置线路层16的下表面及第二承载板22之间。此外，在移除第一承载板21后，主动型元件11的表面113外露于封装层14，主动型元件11的本体112周围是由封装层14包覆。

请参阅图3，其为本实用新型具有主动型元件的发光基板第三实施例的剖面图。在图3的实施例中，连接层23为异方性导电胶，设置于重布置线路层16的下表面及第二承载板22之间，以便于粘接重布置线路层16及第二承载板22，且电连接第二承载板22的线路221及重布置线路层16的线路161。于本实用新型的实施例中，第二承载板22包含电路板、玻璃板或者是软板。此外，在移除第一承载板21后，主动型元件11的表面113外露于封装层14，主动型元件11的本体112是由封装层14包覆。

请参阅图4，其为本实用新型具有主动型元件的发光基板第四实施例的剖面图。于此实施例中，具有主动型元件的发光基板3包含多个主动型元件11、重布置线路层16及第一承载板31。重布置线路层16设置于第一承载板31上，具有多条线路161及焊接层162，焊接层162分别连接多个主动型元件11的接脚111。与上述实施例不同之处在于多个主动型元件11是分别单独地设置在重布置线路层16上，亦即，根据重布置线路层16上的线路161位置配置，单独对应地设置每一个主动型元件11。

第一承载板31包含电路板(PCB)、玻璃板或者是软板。有关主动型元件11及重布置线路层16的结构如上述实施例所述，于此不再赘述。

请参阅图5A至图5C，其为本实用新型具有主动型元件的发光基板的第五实施例步骤流程图。在图5A的步骤中，是将多个主动型元件11的表面113一并设置于第二承载板32上。在图5B的步骤，提供具有重布置线路层16的第一承载板31，重布置线路层16设置于第一承载板31上，并180度上下翻转第二承载板32及主动型元件11，使得主动型元件11的接脚111连接设置于重布置线路层16的线路161上。在图5C的步骤中，移除第二承载板32后，据此完成具有主动型元件的发光基板3。

于本实用新型的实施例中，第二承载板32包含玻璃板。有关主动型元件11、第一承载板31及重布置线路层16的结构如上述实施例所述，于此不再赘述。

综上所述，本实用新型具有主动型元件的发光基板在转移设置主动型元件到重布置线路层之前，通过调整主动型元件的接脚设置高度，可使各个主动型元件的接脚达到共平面的特性，借以增加主动型元件转移到重布置线路层上的良率。再者，通过重布置线路层的线路直接连接各个主动型元件的接脚，可达到节省在重布置线路层上开孔及连线等工艺步骤。此外，本实用新型具有主动型元件的发光基板将主动型元件与微型发光二极管切割为小单元，并在将主动型元件与微型发光二极管设置到重布置线路层之前进行检测，以提升主动型元件与微型发光二极管的良率，进一步降低后续在大面积面板上进行修补的难度，以及避免产生翘曲的问题，并通过巨量转移的方法接合微型发光二极管与重布置线路层，以每个独立的薄膜晶体管小单元或是互补式金属氧化物半导体效应晶体管小单元分别对应控制每个微型发光二极管，借此达到减少设置薄膜晶体管背板的目的，因而可简化发光二极管转移至薄膜晶体管背板、再与承载板连接的流程，并降低整体厚度，使得本实用新型具有主动型元件的发光基板可广泛应用于现有的微型发光二极管巨量转移技术中。

Claims

1.一种具有主动型元件的发光基板，其特征在于，包含：

一承载板；

一重布置线路层，设置于该承载板上，具有多条线路；

多个主动型元件，分别具有一本体及多只接脚，设置于该重布置线路层上，且该多只接脚分别电连接该重布置线路层的该多条线路；以及

一封装层，设置于该重布置线路层上；

其中该主动型元件包含有多个主动元件及多个被动元件。

2.如权利要求1所述的具有主动型元件的发光基板，其特征在于，该承载板为一电路板、一玻璃板或一软板。

3.如权利要求1所述的具有主动型元件的发光基板，其特征在于，该多条线路设置于该重布置线路层中。

4.如权利要求1所述的具有主动型元件的发光基板，其特征在于，该主动元件包含有至少一薄膜晶体管或至少一互补式金属氧化物半导体效应晶体管，该被动元件包含有一发光二极管。

5.如权利要求4所述的具有主动型元件的发光基板，其特征在于，该多个主动元件与该多个被动元件是一对一对应连接。

6.如权利要求3所述的具有主动型元件的发光基板，其特征在于，该多个主动型元件的该多只接脚凸出该封装层的一表面。

7.如权利要求6所述的具有主动型元件的发光基板，其特征在于，还包含一填充层，设置于该重布置线路层的上表面上及该封装层的该表面之间。

8.如权利要求7所述的具有主动型元件的发光基板，其特征在于，该填充层为异方性导电胶或底胶。

9.如权利要求1所述的具有主动型元件的发光基板，其特征在于，该封装层为环氧树脂。

10.如权利要求1所述的具有主动型元件的发光基板，其特征在于，该封装层包覆该多个主动型元件的该本体，并外露该多个主动型元件的一表面。

11.如权利要求1所述的具有主动型元件的发光基板，其特征在于，该封装层外露该多个主动型元件的该本体。

12.如权利要求1所述的具有主动型元件的发光基板，其特征在于，该封装层完全包覆该多个主动型元件的该本体。

13.如权利要求1所述的具有主动型元件的发光基板，其特征在于，还包含一连接层，设置于该重布置线路层的一下表面上，连接该承载板及该多条线路。

14.如权利要求13所述的具有主动型元件的发光基板，其特征在于，该连接层为焊球或异方性导电胶。

15.如权利要求13所述的具有主动型元件的发光基板，其特征在于，还包含一填充层，设置于该重布置线路层的该下表面及该承载板之间。

16.一种具有主动型元件的发光基板，其特征在于，包含：

一承载板；

一重布置线路层，设置于该承载板上，具有多条线路；以及

多个主动型元件，分别具有一本体及多只接脚，设置于该重布置线路层上，且该多只接脚分别电连接该重布置线路层的该多条线路；

其中该主动型元件包含有多个主动元件及多个被动元件。

17.如权利要求16所述的具有主动型元件的发光基板，其特征在于，该承载板为一电路板、一玻璃板或一软板。

18.如权利要求16所述的具有主动型元件的发光基板，其特征在于，该主动元件包含有至少一薄膜晶体管或至少一互补式金属氧化物半导体效应晶体管，该被动元件包含有一发光二极管。

19.如权利要求18所述的具有主动型元件的发光基板，其特征在于，该多个主动元件与该多个被动元件是一对一对应连接。