DE102020113855A1

DE102020113855A1 - Baustein und Anzeigemodul

Info

Publication number: DE102020113855A1
Application number: DE102020113855.5A
Authority: DE
Inventors: Shau-Yi Chen; Tzu-Yuan Lin; Wei-Chiang Hu; Pei-Hsuan Lan; Min-Hsun Hsieh
Original assignee: Epistar Corp; Yenrich Technology Corp
Current assignee: Epistar Corp; Yenrich Technology Corp
Priority date: 2019-05-24
Filing date: 2020-05-22
Publication date: 2020-11-26
Also published as: TW202137584A; CN111987080B; TWI762431B; TWI748924B; US20200373469A1; US20230034763A1; TW202226620A; CN117423689A; TW202207489A; CN111987080A; TW202044503A; TWI775712B; TWI733466B; US11508887B2; US20240145650A1; US11870022B2; TW202243286A

Abstract

Ein Baustein umfasst ein Substrat, eine erste Lichtemissionseinheit, eine zweite Lichtemissionseinheit, eine Lichtübertragungsschicht und eine Lichtabsorptionsschicht. Das Substrat weist eine erste Oberfläche und eine obere leitfähige Schicht auf der ersten Oberfläche auf. Die erste Lichtemissionseinheit und die zweite Lichtemissionseinheit sind auf der oberen leitfähigen Schicht angeordnet. Die erste Lichtemissionseinheit weist eine erste Lichtemissionsoberfläche und eine erste Seitenwand auf. Die zweite Lichtemissionseinheit weist eine zweite Lichtemissionsoberfläche und eine zweite Seitenwand auf. Die Lichtübertragungsschicht ist auf der ersten Oberfläche angeordnet und bedeckt die obere leitfähige Schicht, die erste Lichtemissionseinheit und die zweite Lichtemissionseinheit. Die Lichtabsorptionsschicht ist zwischen dem Substrat und der Lichtübertragungsschicht angeordnet, bedeckt die obere leitfähige Schicht, die erste Seitenwand und die zweite Seitenwand und legt die erste Lichtemissionsoberfläche und die zweite Lichtemissionsoberfläche frei.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf die Strukturen und die Herstellungsprozesse eines Bausteins und eines Anzeigemoduls und insbesondere auf die Strukturen und Herstellungsprozesse eines Bausteins und eines Anzeigemoduls unter Verwendung von Leuchtdioden als Pixel.
VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung lfd. Nr. 62/852 826 , eingereicht am 24. Mai 2019, und der vorläufigen US-Anmeldung lfd. Nr. 62/888 470 , eingereicht am 17. Aug. 2019, die hier durch Bezugnahme vollständig mit aufgenommen sind.
BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
1 zeigt ein Anzeigemodul mit einer Basis 1 und mehreren Pixelbausteinen 2, die in einer Anordnung angeordnet sind und an der Basis 1 befestigt sind. Jeder Pixelbaustein 2 umfasst ein Substrat 20, ein Pixel 2P, das auf dem Substrat 20 angeordnet ist, und eine Lichtübertragungsschicht 24, die auf dem Substrat 20 ausgebildet ist und das Pixel 2P bedeckt. Das Pixel 2P umfasst eine Lichtemissionseinheit 21, eine Lichtemissionseinheit 22 und eine Lichtemissionseinheit 23, die jeweils rotes Licht, blaues Licht und grünes Licht emittieren können. Das Pixel 2P kann ein Steuersignal empfangen und rotes, blaues und grünes Licht unabhängig emittieren, damit es ein Pixel im Anzeigemodul ist. Es besteht ein Abstand d1 zwischen den zwei Lichtemissionseinheiten 21, zwei Lichtemissionen 22 oder zwei Lichtemissionen 23 jeweils in zwei benachbarten Pixeln 2P. Der Abstand d1 ist durch die Größe der Basis 1 und die Auflösung des Anzeigemoduls definiert. Es besteht ein Gang g1 zwischen zwei benachbarten Pixelbausteinen 2. Das Licht vom Pixelbaustein 2 tritt durch die Lichtübertragungsschicht 24 und die Gänge g1 zum benachbarten Pixelbaustein 2 hindurch, was daher das Lichtnebensprechen zwischen den benachbarten Pixelbausteinen 2 verursacht und den Anzeigekontrast des Anzeigemoduls verringert.
ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
Die folgende Beschreibung stellt Ausführungsformen dar und stellt zusammen mit den Zeichnungen ein weiteres Verständnis der vorstehend beschriebenen Offenbarung bereit.
Ein Baustein umfasst ein Substrat, eine erste Lichtemissionseinheit, eine zweite Lichtemissionseinheit, eine Lichtübertragungsschicht und eine Lichtabsorptionsschicht. Das Substrat weist eine erste Oberfläche und eine obere leitfähige Schicht auf der ersten Oberfläche auf. Die erste Lichtemissionseinheit und die zweite Lichtemissionseinheit sind auf der oberen leitfähigen Schicht angeordnet. Die erste Lichtemissionseinheit weist eine erste Lichtemissionsoberfläche und eine erste Seitenwand auf. Die zweite Lichtemissionseinheit weist eine zweite Lichtemissionsoberfläche und eine zweite Seitenwand auf. Die Lichtübertragungsschicht ist auf der ersten Oberfläche angeordnet und bedeckt die obere leitfähige Schicht, die erste Lichtemissionseinheit und die zweite Lichtemissionseinheit. Die Lichtabsorptionsschicht ist zwischen dem Substrat und der Lichtübertragungsschicht angeordnet. Die Lichtabsorptionsschicht bedeckt die obere leitfähige Schicht, die erste Seitenwand und die zweite Seitenwand und bedeckt nicht die erste Lichtemissionsoberfläche und die zweite Lichtemissionsoberfläche.
Figurenliste

1 zeigt ein Anzeigemodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
2A~2D zeigen eine Struktur eines Pixelbausteins gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
3A-3C zeigen eine Struktur eines Pixelbausteins gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
4A~4C zeigen eine Struktur eines Pixelbausteins gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
5 zeigt eine Querschnittsansicht einer Struktur eines Pixelbausteins gemäß einer anderen dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
6A~6C zeigen eine Struktur eines Pixelbausteins gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
7 zeigt eine Querschnittsansicht einer Struktur eines Pixelbausteins gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
8 zeigt eine Querschnittsansicht einer Struktur eines Pixelbausteins gemäß einer anderen fünften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
9A~9B zeigen eine Struktur des Mehrpixelbausteins 2F gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
10 zeigt eine Struktur des Mehrpixelbausteins 2F gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
11 zeigt eine Struktur des Mehrpixelbausteins 2H gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
12 zeigt eine Struktur des Mehrpixelbausteins 21 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
13 zeigt eine teilweise Querschnittsansicht eines Anzeigemoduls 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
14 zeigt einen Abschnitt einer Querschnittsansicht eines Anzeigemoduls 200 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
15 zeigt einen Abschnitt einer Querschnittsansicht eines Anzeigemoduls 300 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
16A~16G zeigen einen Einkapselungsprozess I gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
17A~17D zeigen einen Einkapselungsprozess II gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
18A-18E zeigen einen Einkapselungsprozess III gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
19A~19E zeigen einen Einkapselungsprozess IV gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
20A-20B zeigen einen Einkapselungsprozess V gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die Zeichnungen stellen die Ausführungsformen der Anmeldung dar und dienen zusammen mit der Beschreibung der Erläuterung der Prinzipien der Anmeldung. Derselbe Name oder dasselbe Bezugszeichen, das in verschiedenen Absätzen oder Figuren entlang der Patentbeschreibung gegeben ist oder erscheint, sollte dieselben oder äquivalente Bedeutungen aufweisen, während es einmal irgendwo in der Offenbarung definiert wird. Die Dicke oder die Form eines Elements in der Patentbeschreibung kann erweitert oder verschmälert sein.
Die erste Ausführungsform
2A-2D zeigen die Struktur eines Pixelbausteins 2A. 2A zeigt die perspektivische Ansicht eines Pixelbausteins 2A gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 2B zeigt die Draufsicht des Substrats 20, das in 2A gezeigt ist. 2C zeigt die Unteransicht des Pixelbausteins 2A, der in 2A gezeigt ist. 2D zeigt eine Querschnittsansicht des Pixelbausteins 2A entlang der Schnittlinie AA' in 2B. Der Pixelbaustein 2A umfasst ein Substrat 20, ein Pixel 2P mit einer Lichtemissionseinheit 21, einer Lichtemissionseinheit 22 und einer Lichtemissionseinheit 23 auf dem Substrat 20, eine Verbindungsstruktur 26 und eine Lichtübertragungsschicht 24. In einer Ausführungsform umfasst das Substrat 20 eine Isolationsschicht 202, eine obere leitfähige Schicht 204, mehrere leitfähige Kontaktlöcher 208 und eine untere leitfähige Schicht 206. Die obere leitfähige Schicht 204 kann das Pixel 2P und die untere leitfähige Schicht 206 elektrisch verbinden. Die untere leitfähige Schicht 206 ist mit der externen Steuerschaltung elektrisch verbunden. Wie in 2B gezeigt, sind in einer Draufsicht des Substrats 20 die vier leitfähigen Kontaktlöcher 208 an den Ecken des Substrats 20 angeordnet. Die obere leitfähige Schicht 204 weist drei Paare auf: Elektroden 204al und 204a2, 204b1 und 204b2 und 204c1 und 204c2, die hammerförmig sind und mit der p-Elektrode und der n-Elektrode (nicht gezeigt) der Lichtemissionseinheiten 21, 22, 23 jeweils elektrisch verbunden sind. Die hammerförmigen Elektroden 204a2, 204b1 und 204c1 sind mit demselben leitfähigen Kontaktloch 208 elektrisch verbunden und die anderen drei hammerförmigen Elektroden 204a1, 204b2, 204c2 sind mit den anderen drei separaten leitfähigen Kontaktlöchern 208 verbunden. Die obere leitfähige Schicht 204 ist mit der unteren leitfähigen Schicht 206 durch die leitfähigen Kontaktlöcher 208 elektrisch verbunden. Die leitfähigen Kontaktlöcher 208 durchdringen die Isolationsschicht 202. In anderen Ausführungsformen können die leitfähigen Kontaktlöcher 208 an einer Kante, einer Ecke oder einem inneren Bereich der Isolationsschicht 202 ausgebildet sein. In einer Ausführungsform ist die obere leitfähige Schicht 204 auf der Isolationsschicht 202 ausgebildet und weist eine gemusterte Struktur auf und die untere leitfähige Schicht 206 ist unter der Isolationsschicht 202 ausgebildet und weist eine gemusterte Struktur auf. Mit Bezug auf 2C weist die untere leitfähige Schicht 206 vier leitfähige Kontaktstellen 206a, 206b, 206c, 206d auf, die jeweils mit den vier leitfähigen Kontaktlöchern 208 verbunden sind. Die leitfähige Kontaktstelle 206d ist mit den hammerförmigen Elektroden 204a2, 204b1, 204c1 elektrisch verbunden. Die leitfähige Kontaktstelle 206a ist mit den hammerförmigen Elektroden 204a1 elektrisch verbunden. Die leitfähige Kontaktstelle 206b ist mit den hammerförmigen Elektroden 204b2 elektrisch verbunden. Die leitfähige Kontaktstelle 206c ist mit den hammerförmigen Elektroden 204c2 elektrisch verbunden. In dieser Ausführungsform weist die Ecke der leitfähigen Kontaktstelle 206d eine Neigung und eine Form, die von den anderen drei leitfähigen Kontaktstellen 206a, 206b und 206c verschieden sind, zum Identifizieren der Position der leitfähigen Kontaktstelle 206d auf.
Das Material der Isolationsschicht 202 kann Epoxidharz, BT (Bismaleimidtriazin), Polyimid (Polyimid), ein Verbundmaterial mit Epoxidharz und Glasfaser oder ein Verbundmaterial mit BT-Harz und Glasfaser sein. In einer Ausführungsform ist die Isolationsschicht 202 mit einer schwarzen Substanz wie z. B. Kohlenstoffpulver dotiert und erscheint schwarz, um den Kontrast des Pixelbausteins 2A zu erhöhen. Die Materialien der oberen leitfähigen Schicht 204 und der unteren leitfähigen Schicht 206 können Metalle wie z. B. Kupfer, Zinn, Aluminium, Silber oder Gold sein.
Mit Bezug auf 2A sind in einer Ausführungsform die Lichtemissionseinheit 21, die Lichtemissionseinheit 22 und die Lichtemissionseinheit 23 Leuchtdiodenchips (LED-Chip), die jeweils Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen oder unterschiedlichen Farben emittieren können. In einer Ausführungsform ist die Lichtemissionseinheit 21 eine rote Leuchtdiode, die das erste Licht durch Empfangen einer Leistung durch die Leistungsquelle emittieren kann. Die dominante Wellenlänge oder Spitzenwellenlänge des ersten Lichts liegt zwischen 600 nm und 660 nm. Die Lichtemissionseinheit 22 ist eine grüne Leuchtdiode, die ein zweites Licht mit einer dominanten Wellenlänge oder Spitzenwellenlänge zwischen 510 nm und 560 nm emittieren kann. Die Lichtemissionseinheit 23 ist eine blaue Leuchtdiode, die ein drittes Licht mit einer dominanten Wellenlänge oder Spitzenwellenlänge zwischen 430 nm und 480 nm emittieren kann. Die Strukturen der Lichtemissionseinheit 21, der Lichtemissionseinheit 22 und der Lichtemissionseinheit 23 sind ähnlich, aber die Zusammensetzungen der Lichtemissionsschichten sind voneinander verschieden.
In einer anderen Ausführungsform ist die Lichtemissionseinheit 21 eine Leuchtdiode, die eine Wellenlänge aufweist, die kürzer ist als das rote Licht, beispielsweise ist eine blaue Leuchtdiode oder eine Ultraviolettleuchtdiode durch ein Wellenlängenumwandlungsmaterial bedeckt, das das blaue Licht oder Ultraviolettlicht in rotes Licht umwandeln kann. Die Lichtemissionseinheit 22 ist eine Leuchtdiode, die eine Wellenlänge aufweist, die kürzer ist als das grüne Licht, beispielsweise ist eine blaue Leuchtdiode oder eine Ultraviolettleuchtdiode durch ein Wellenlängenumwandlungsmaterial bedeckt, das das blaue Licht oder Ultraviolettlicht in grünes Licht umwandeln kann. Die Lichtemissionseinheit 23 ist eine blaue Leuchtdiode oder eine Ultraviolettleuchtdiode und durch ein Wellenlängenumwandlungsmaterial bedeckt, das das blaue Licht oder Ultraviolettlicht in blaues Licht umwandeln kann. In einer anderen Ausführungsform kann, wenn die Lichtemissionseinheit 23 eine blaue Leuchtdiode ist, die Lichtemissionseinheit 23 mit einem transparenten Material bedeckt sein oder ist unbedeckt.
2D zeigt eine Querschnittsansicht des Pixelbausteins 2A entlang der in 2B gezeigten Linie AA'. Die Lichtübertragungsschicht 24 bedeckt die Lichtemissionseinheit 21, die Lichtemissionseinheit 22, die Lichtemissionseinheit 23 und die obere leitfähige Schicht 204 des Substrats 20. Das Material der Lichtübertragungsschicht 24 umfasst Silikon, Epoxid, Acryl oder eine Kombination davon. In dieser Ausführungsform ist der Durchlassgrad der Lichtübertragungsschicht 24 größer als 90 %. In einer anderen Ausführungsform kann die Lichtübertragungsschicht 24 mit einem schwarzen Material wie z. B. Kohlenstoff dotiert sein, um den Durchlassgrad der Lichtübertragungsschicht 24 zwischen 20 % und 70 % zu verringern und zu verringern, dass das externe Licht die Lichtübertragungsschicht 24 durchdringt und durch die obere leitfähige Schicht 204 reflektiert wird. Daher wird der Kontrast des Pixelbausteins 2A verbessert.
Die zweite Ausführungsform
3A-3B zeigen die Struktur eines Pixelbausteins 2B. 3A zeigt eine Querschnittsansicht des Pixelbauteins 2B und 3B zeigt die Draufsicht des Pixelbausteins 2B. Wie in 3A gezeigt, umfasst in der Querschnittsansicht des Pixelbausteins 2B der Pixelbaustein 2B eine Lichtabsorptionsschicht 25 zwischen dem Substrat 20 und der Lichtübertragungsschicht 24. Die Lichtabsorptionsschicht 25 bedeckt die obere leitfähige Schicht 204 des Substrats 20 und füllt so auf, dass sie mit den Lichtemissionsoberflächen 21S, 22S, 23S der Lichtemissionseinheiten 21, 22, 23 bündig ist. In einer anderen Ausführungsform kann die oberste Oberfläche der Lichtabsorptionsschicht 25 geringfügig niedriger oder geringfügig höher sein als die Lichtemissionsoberflächen 21S, 22S, 23S der Lichtemissionseinheiten 21, 22, 23. Das Material der Lichtabsorptionsschicht 25 umfasst eine Matrix und ein schwarzes Material, wobei die Matrix Silikon, Epoxid oder eine Kombination davon umfasst, und das schwarze Material Kohlenstoff umfasst. Der Durchlassgrad der Lichtabsorptionsschicht 25 ist niedriger als jener der Lichtübertragungsschicht 24 und der Absorptionsgrad der Lichtabsorptionsschicht 25 ist höher als jener der Lichtübertragungsschicht 24. Der Lichtdurchlassgrad der Lichtabsorptionsschicht 25 kann durch Einstellen der Konzentration des schwarzen Materials in der Matrix nahe 0% liegen. Das heißt, die Lichtabsorptionsschicht 25 ist fast oder vollständig opak. Wie in 3B gezeigt, bedeckt in der Draufsicht des Pixelbausteins 2B die Lichtabsorptionsschicht 25 vollständig die obere leitfähige Schicht (nicht gezeigt) und legt die Lichtemissionsoberflächen 21S, 22S, 23S der Lichtemissionseinheiten 21, 22, 23 frei. Da die Lichtabsorptionsschicht 25 die Seitenwände 21W, 22W, 23W der Lichtemissionseinheiten 21, 22, 23 bedeckt, tritt das aus den Lichtemissionseinheiten 21, 22, 23 des Pixelbausteins 2B emittierte Licht nur aus den Lichtemissionsoberflächen 21S, 22S, 23S aus. Das von den Seitenwänden 21W, 22W, 23W der Lichtemissionseinheiten 21, 22, 23 emittierte Licht wird durch die Lichtabsorptionsschicht 25 blockiert, daher kann das Lichtnebensprechen zwischen den Lichtemissionseinheiten 21, 22, 23 vermieden werden. Außerdem kann das Licht von außen durch die Lichtabsorptionsschicht 25 blockiert werden und es wird vermieden, dass es durch die obere leitfähige Schicht 204 des Substrats 20 reflektiert wird, zum Erhöhen der Farbreinheit und des Kontrasts des Pixelbausteins 2B. Die Härte der Lichtabsorptionsschicht 25 kann geringer sein als die Härte der Lichtübertragungsschicht 24. Gemäß der Messung des Shore-D-Verfahrens ist beispielsweise die Shore-Härte der Lichtabsorptionsschicht 25 geringer als 60 und die Shore-Härte der Lichtübertragungsschicht 24 ist größer als 60. In einer anderen Ausführungsform kann die Lichtübertragungsschicht 24 eine Shore-Härte aufweisen, die größer ist als 60, um Kratzen standzuhalten.
3C zeigt eine teilweise vergrößerte Ansicht einer Lichtemissionseinheit 21' und einer Lichtabsorptionsschicht 25. Die Lichtemissionseinheit 21' stellt irgendeine der vorstehend erwähnten Lichtemissionseinheiten 21, 22 und 23 dar. Die Lichtemissionsoberfläche 21S' stellt irgendeine der vorstehend erwähnten Lichtemissionsoberflächen 21S, 22S, 23S dar. Die Seitenwand 21W' stellt irgendeine der vorstehend erwähnten Seitenwände 21W, 22W, 23W dar. In einer Ausführungsform, wie in 3C gezeigt, ist die Lichtemissionseinheit 21 ein Flip-Chip. Die oberste Oberfläche der Lichtabsorptionsschicht 25 ist im Wesentlichen bündig mit der Lichtemissionsoberfläche 21S'. Die Lichtemissionseinheit 21' umfasst eine Lichtemissionsschicht 211, eine Halbleiterschicht 213 vom p-Typ und eine Halbleiterschicht 212 vom n-Typ auf entgegengesetzten Seiten der Lichtemissionsschicht 211 und ein Wachstumssubstrat 215. In einer anderen Ausführungsform kann das Wachstumssubstrat entfernt oder verdünnt werden. Die Seitenwand 211W der Lichtemissionsschicht 211 ist durch die Lichtabsorptionsschicht 25 bedeckt, so dass das von der Lichtemissionsschicht 211 emittierte Licht nicht direkt zu benachbarten Lichtemissionseinheiten strahlt und das Licht nur von der Lichtemissionsoberfläche 21S' emittieren kann. In einer Ausführungsform kann, um eine breitere Farbskala für Anzeigeanwendungen zu haben, die Lichtemissionseinheit 21 wahlweise eine Filterschicht 214 auf der Lichtemissionsoberfläche 21S' aufweisen, um die volle Breite bei halbem Maximum des Lichts zu verringern, um die Farbreinheit der Lichtemissionseinheit 21 zu erhöhen.
Die dritte Ausführungsform
4A-4C zeigen die Struktur eines Pixelbausteins 2C. 4A zeigt eine Querschnittsansicht des Pixelbausteins 2C, 4B zeigt die Draufsicht des Pixelbausteins 2B und 4C zeigt eine teilweise vergrößerte schematische Ansicht von einer der Lichtemissionseinheiten 21, 22 und 23 im Pixelbaustein 2C. Der Unterschied zwischen dem Pixelbaustein 2C und dem vorstehend erwähnten Pixelbaustein 2B besteht darin, dass die oberste Oberfläche der Lichtabsorptionsschicht 25 des Pixelbausteins 2C niedriger ist als die Lichtemissionsoberflächen 21S, 22S, 23S der Lichtemissionseinheiten 21, 22, 23. Wie in 4C gezeigt, einer teilweise vergrößerten Ansicht einer Lichtemissionseinheit 21' und der Lichtabsorptionsschicht 25, ist die Lichtemissionseinheit 21' irgendeine der vorstehend erwähnten Lichtemissionseinheiten 21, 22 und 23. Die oberste Oberfläche der Lichtabsorptionsschicht 25 ist niedriger als die Lichtemissionsoberfläche 21S' der Lichtemissionseinheit 21' und ein Abschnitt der Seitenwand 21W' liegt frei. Die Lichtemissionsoberfläche 21S' ist irgendeine der vorstehend erwähnten Lichtemissionsoberflächen 21S, 22S, 23S und die Seitenwand 21W' ist irgendeine der vorstehend erwähnten Seitenwände 21W, 22W, 23W. In einer Ausführungsform weist die Lichtemissionseinheit 21' eine Höhe h1 auf und die Lichtabsorptionsschicht 25 weist eine Höhe h2 auf, wobei h2 < h1. In einer Ausführungsform gilt 0,25 × h1 ≤ h2 ≤ 0,75 × h1. In einer anderen Ausführungsform liegt die Höhe h1 zwischen 10 µm und 150 µm und die Höhe h2 liegt zwischen 10 µm und 75 µm. In einer Ausführungsform, wie in 4C gezeigt, die die teilweise vergrößerte schematische Ansicht ist, ist die Struktur der Lichtemissionseinheit 21' ein Flip-Chip. Die Lichtemissionseinheit 21' umfasst eine Lichtemissionsschicht 211, eine Halbleiterschicht 213 vom p-Typ und eine Halbleiterschicht 212 vom n-Typ, die auf entgegengesetzten Seiten der Lichtemissionsschicht angeordnet sind, und ein Wachstumssubstrat 215. In einer anderen Ausführungsform kann das Wachstumssubstrat entfernt oder verdünnt werden. Die Seitenwand 211W der Lichtemissionsschicht 211 ist mit der Lichtabsorptionsschicht 25 bedeckt, daher emittiert das rote, blaue oder grüne Licht, das von der Lichtemissionsschicht 211 emittiert wird, nicht direkt in Richtung der benachbarten Lichtemissionseinheiten. Folglich kann das Licht von einem Abschnitt der Seitenwand 21W' und der Lichtemissionsoberfläche 21S' emittieren. In dieser Ausführungsform kann das Licht von den Lichtemissionseinheiten 21, 22 und 23 von einem Abschnitt der Seitenwände 21W' emittieren. Im Vergleich zum Pixelbaustein 2B ist der Teil des Lichts, das von den Lichtemissionseinheiten 21~23 im Pixelbaustein 2C emittiert wird, größer. Daher ist die Leuchteffizienz des Pixelbausteins 2C besser und das Lichtnebensprechen zwischen den Lichtemissionseinheiten 21, 22, 23 kann vermieden werden. Daneben wird das externe Licht blockiert und es wird vermieden, dass es die Lichtabsorptionsschicht 25 durchdringt, um zu vermeiden, dass es durch die obere leitfähige Schicht 204 des Substrats 20 reflektiert wird. Daher werden die Farbreinheit und der Kontrast des Pixelbausteins 2C verbessert.
5 zeigt eine Querschnittsansicht einer anderen Ausführungsform des Pixelbausteins 2C. Da die Lichtabsorptionsschicht 25 durch Oberflächenspannung während des Herstellungsprozesses beeinflusst wird, weist die Lichtabsorptionsschicht 25 zwei verschiedene Dicken h21, h22 auf. Ein Abschnitt der Lichtabsorptionsschicht 25, der mit den Seitenwänden 21W, 22W, 23W der Lichtemissionseinheiten 21, 22, 23 in Kontakt steht, weist eine Dicke h21 auf, und ein anderer Abschnitt, der von den Lichtemissionseinheiten 21, 22, 23 entfernt ist, weist eine Dicke h22 auf. Die Dicke h21 ist größer als die Dicke h22.
Die vierte Ausführungsform
6A-6C zeigen die Struktur eines Pixelbausteins 2D. 6A zeigt eine Querschnittsansicht des Pixelbausteins 2D. Der Unterschied zwischen dem Pixelbaustein 2D und dem Pixelbaustein 2C besteht darin, dass eine Reflexionswand 27 auf den Seitenwänden 21W, 22W, 23W jeder Lichtemissionseinheit 21, 22, 23 ausgebildet ist. Die Farbe der Reflexionswand ist weiß, grau, gelb oder silber. Das Material der Reflexionswand 27 umfasst eine Matrix und ein Reflexionsmaterial, wobei die Matrix Silikon, Epoxid oder eine Kombination davon umfasst. Das Reflexionsmaterial kann TiOx, SiOx oder eine Kombination davon umfassen. Die Lichtemissionseinheit 21', die in 6B gezeigt ist, ist eine teilweise vergrößerte schematische Ansicht von einer der Lichtemissionseinheiten 21, 22 und 23 des Pixelbausteins 2D. Die detaillierte Struktur der Lichtemissionseinheit 21' kann auf die vorstehend erwähnte 3C oder 4C bezogen werden. Wie in 6B gezeigt, weist die Reflexionswand 27 eine Höhe gleich oder geringfügig niedriger als jene der Seitenwand 21W' auf und wird verwendet, um das von der Lichtemissionsschicht 211 der Lichtemissionseinheit 21' emittierte Licht zu reflektieren und aus der Lichtemissionsoberfläche 21S' auszutreten zu lassen. Es ist bevorzugt, dass die Höhe der Reflexionswand 27 gleich oder geringfügig niedriger ist als jene der Lichtabsorptionsschicht 25, um zu vermeiden, dass das externe Licht durch die Reflexionswand 27 reflektiert wird. In dieser Ausführungsform umfasst das Verfahren zum Aufbringen der Reflexionswand 27 Verteilen, Siebdrucken oder Tintenstrahldrucken. 6C zeigt eine Draufsicht der Lichtemissionseinheit 21' von 6B, die Lichtemissionseinheit 21' ist von der Reflexionswand 27 (nicht gezeigt) und der Lichtabsorptionsschicht 25 umgeben. Daher wird das Licht von der Lichtemissionsschicht 211 durch die Reflexionswand 27 reflektiert und tritt aus der Lichtemissionsoberfläche 21S' aus. Folglich wird die Lichteffizienz von jeder Lichtemissionseinheit 21, 22, 23 des Pixelbausteins 2D verbessert. Da die Reflexionswand 27 durch die Lichtabsorptionsschicht 25 bedeckt ist, ist die Draufsicht des Pixelbausteins 2D dieselbe wie jene des in 4B gezeigten Pixelbausteins 2C.
Die fünfte Ausführungsform
7 zeigt eine Querschnittsansicht eines Pixelbausteins 2E gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Wie in 7 gezeigt, besteht der Unterschied zwischen dem Pixelbaustein 2E und dem Pixelbaustein 2D darin, dass sich eine Reflexionsschicht 28 zwischen der Lichtabsorptionsschicht 25 und der Isolationsschicht 202 oder der oberen leitfähigen Schicht 204 des Substrats 20 befindet. Die Reflexionsschicht 28 umfasst einen ersten Abschnitt 28A und einen zweiten Abschnitt 28B. Der erste Abschnitt 28A bedeckt die Isolationsschicht 202 und die obere leitfähige Schicht 204 des Substrats 20 und der zweite Abschnitt 28B bedeckt die Seitenwände 21W, 22W, 23W jeder Lichtemissionseinheit 21, 22, 23. Der zweite Abschnitt 28B der Reflexionsschicht 28 weist dieselbe Struktur und Funktion wie die Reflexionswand 27 des Pixelbausteins 2D auf, der in 6A gezeigt ist. Das Material der Reflexionsschicht 28 ist dasselbe wie jenes der Reflexionswand 27 des Pixelbausteins 2E. Die Lichtabsorptionsschicht 25 bedeckt die Reflexionsschicht 28, so dass die Draufsicht des Pixelbausteins 2E dieselbe wie jene des Pixelbausteins 2C ist, der in 4B gezeigt ist. Die detaillierten Strukturen der Lichtemissionseinheiten 21, 22, 23 können auf die zugehörigen Beschreibungen von 3C oder 4C bezogen werden.
8 zeigt eine Struktur eines Pixelbausteins 2E gemäß einer anderen Ausführungsform. In dieser Ausführungsform ist die Dicke der Lichtabsorptionsschicht 25 des Pixelbauteins 2E nicht gleichmäßig. Der Abschnitt, der mit den Seitenwänden 21W, 22W, 23W der Lichtemissionseinheiten 21, 22, 23 der Lichtabsorptionsschicht 25 in Kontakt steht, weist eine Dicke auf, die größer ist als jene des Abschnitts, der von den Lichtemissionseinheiten 21, 22, 23 der Lichtabsorptionsschicht 25 entfernt ist. Ähnlich zur Lichtabsorptionsschicht 25 des Pixelbausteins 2C, der in 5 gezeigt ist, wird die Lichtabsorptionsschicht 25 des Pixelbauteins 2E mit einer ungleichmäßigen Dicke durch die Oberflächenspannung während des Herstellungsprozesses verursacht.
Der Mehrpixelbaustein
9A zeigt eine Querschnittsansicht eines Mehrpixelbausteins 2F gemäß einer Ausführungsform. 9B zeigt eine Draufsicht des Mehrpixelbausteins 2F. Der Mehrpixelbaustein 2F weist eine ähnliche Struktur zum in 3A gezeigten zweiten Pixelbaustein 2B auf. Der Unterschied besteht darin, dass der Mehrpixelbaustein 2F mehrere Pixel 2P umfasst. In dieser Ausführungsform umfasst der Mehrpixelbaustein 2F 4 Pixel. In dem Mehrpixelbaustein 2F sind die Abstände zwischen den Lichtemissionseinheiten 21, den Lichtemissionseinheiten 22 oder den Lichtemissionseinheiten 23 von benachbarten Pixeln 2P gleich. Jede der Lichtemissionseinheiten 21 von verschiedenen Pixeln 2P emittiert das Licht mit derselben Wellenlänge. Jede der Lichtemissionseinheiten 22 von verschiedenen Pixeln 2P emittiert das Licht mit derselben Wellenlänge. Jede der Lichtemissionseinheiten 23 von verschiedenen Pixeln 2P emittiert das Licht mit derselben Wellenlänge. Wie in 9B gezeigt, ist entlang der horizontalen Richtung der Abstand zwischen zwei Lichtemissionseinheiten 21 von benachbarten Pixeln 2P D1. Entlang der vertikalen Richtung ist der Abstand zwischen zwei Lichtemissionseinheiten 21 von benachbarten Pixeln 2P D2. D1 ist gleich wie D2. Die detaillierten Strukturen der Lichtemissionseinheiten 21, 22, 23 können auf die zugehörigen Beschreibungen von 3C oder 4C bezogen werden.
In einer anderen Ausführungsform, wie in 10 gezeigt, ist die Struktur des Mehrpixelbausteins 2G ähnlich zum Pixelbaustein 2C. Die oberste Oberfläche der Lichtabsorptionsschicht 25 ist niedriger als die Lichtemissionsoberflächen 21S, 22S, 23S der Lichtemissionseinheiten 21, 22 und 23. Die Seitenwände 21W, 22W, 23W der Lichtemissionseinheiten 21, 22 und 23 sind teilweise durch die Lichtabsorptionsschicht 25 bedeckt. Wie in 11 gezeigt, ist in einer anderen Ausführungsform die Struktur des Mehrpixelbausteins 2H ähnlich zum Pixelbaustein 2D. Eine Reflexionswand 27 ist auf den Seitenwänden 21W, 22W, 23W jeder Lichtemissionseinheit 21, 22, 23 ausgebildet. Die Höhe der Reflexionswand 27 ist gleich oder geringfügig niedriger als jene der Lichtabsorptionsschicht 25, um zu vermeiden, dass das externe Licht durch die Reflexionswand 27 reflektiert wird. Wie in 12 gezeigt, ist in einer anderen Ausführungsform die Struktur des Mehrpixelbausteins 21 ähnlich zum Pixelbaustein 2E und der Mehrpixelbaustein 21 umfasst eine Reflexionsschicht 28 zwischen der Lichtabsorptionsschicht 25 und der Isolationsschicht 202 oder der oberen leitfähigen Schicht 204 des Substrats 20. Die Struktur und Funktion der Reflexionsschicht 28 können auf die obigen zugehörigen Beschreibungen des Pixelbausteins 2E bezogen werden. Die detaillierten Strukturen der Lichtemissionseinheiten 21, 22, 23 können auf die zugehörigen Beschreibungen der vorstehend erwähnten 3C oder 4C bezogen werden.
Das Anzeigemodul I
13 offenbart eine teilweise Querschnittsansicht eines Anzeigemoduls 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Das Anzeigemodul 100 umfasst eine Basis 1 mit einer Schaltung wie z. B. einer PCB (gedruckte Leiterplatte) oder einer Glasleiterplatte und mehrere Pixelbausteine 2 sind auf einer Oberfläche 1S der Basis 1 angeordnet und sind mit der Schaltung der Basis 1 verbunden. Der Pixelbaustein 2 umfasst den vorstehend erwähnten Pixelbaustein 2A, 2B, 2C, 2D, 2E oder Mehrpixelbaustein 2F. Es befindet sich ein Gang g zwischen den benachbarten Pixelbausteinen 2, um die Oberfläche 1S der Basis 1 freizulegen. Eine Lichtübertragungsschutzschicht 3 bedeckt die mehreren Pixelbausteine 2 und füllt den Gang g zum Schützen der Pixelbausteine 2. Der Gang g zwischen zwei benachbarten Pixelbausteinen 2 weist eine Breite W auf und die Breite W ist größer als ein bestimmter Wert für die Massenproduktion und/oder Benutzeranforderungen. Die Breite W ist beispielsweise größer als 1 µm. Im Fall eines Ausfalls kann der fehlerhafte Pixelbaustein 2 entfernt werden und ein neuer Pixelbaustein 2 kann installiert werden.
Auf der anderen Seite der Basis 1 oder derselben Seite wie das Pixel 2P (nicht gezeigt) sind mehrere elektronische Komponenten 1A, wie z. B. eine Anzeigesteuereinheit, ein Kondensator oder ein Widerstand, mit der Schaltung der Basis 1 elektrisch verbunden. Der Pixelbaustein 2 empfängt das Signal von der elektronischen Komponente 1A durch die Schaltung der Basis 1, um den Lichtemissionsmodus des Pixels 2P im Pixelbaustein 2 zu steuern. Außerdem umfasst die Basis 2 mehrere Säulen 1B zum Befestigen des Anzeigemoduls 100 an den vorbestimmten Positionen und/oder Vorrichtungen.
Das Material der Lichtübertragungsschutzschicht 3 umfasst transparente organische Materialien wie z. B. Silikon, Epoxid oder eine Kombination davon. Die Härte ist größer als jene der Lichtübertragungsschicht 24 des Pixelbausteins 2, um den Pixelbaustein zu schützen. Die oberste Oberfläche 3S der Lichtübertragungsschutzschicht 3 ist eine flache Oberfläche und hinterlässt nicht leicht Fingerabdrücke. In einer Ausführungsform kann der reflektierte Glanz des Anzeigemoduls 100 aufgrund des durch die oberste Oberfläche 3S der Lichtübertragungsschutzschicht 3 reflektierten Lichts durch Anordnen eines Antireflexfilms auf der Lichtübertragungsschutzschicht 3 oder Einstellen der Zusammensetzung des Materials der Lichtübertragungsschutzschicht 3 verringert werden.
Das Anzeigemodul II
14 offenbart ein Anzeigemodul 200. Der Unterschied zwischen dem Anzeigemodul 200 und dem Anzeigemodul 100, das in 13 gezeigt ist, ist eine Lichtabsorptionsschicht 4 mit schwarzer oder dunkler Farbe, die den Pixelbaustein 2 umgibt und den Gang g zwischen zwei benachbarten Pixelbausteinen 2 füllt. Die Lichtabsorptionsschicht 4 ist so gefüllt, dass sie mit der obersten Oberfläche 24S der Lichtübertragungsschicht 24 des Pixelbausteins 2 bündig ist oder geringfügig niedriger ist als die Oberfläche 24S der Lichtübertragungsschicht 24. Das Material der Lichtabsorptionsschicht 4 umfasst eine Matrix und ein schwarzes Material. Die Matrix umfasst Silikon, Epoxid oder ein Gemisch davon und das schwarze Material umfasst Ruß. Der Durchlassgrad der Lichtabsorptionsschicht 4 wird durch Einstellen der Konzentration des schwarzen Materials in der Matrix gesteuert. Wenn die Lichtabsorptionsschicht 4 fast oder vollständig opak ist, kann das aus der Lichtemissionseinheit 21, der Lichtemissionseinheit 22 und der Lichtemissionseinheit 23 des Pixelbausteins 2 emittierte Licht nicht die Lichtabsorptionsschicht 4 in Richtung des benachbarten Pixelbausteins 2 durchdringen, um Nebensprechen zwischen benachbarten Pixelbausteinen 2 zu vermeiden und den Anzeigekontrast des Anzeigemoduls 200 zu erhöhen. Eine Lichtübertragungsschutzschicht 3 ist auf den Pixelbausteinen 2 und der Lichtabsorptionsschicht 4 ausgebildet, um den Pixelbaustein 2 zu schützen. Das Material und die Eigenschaften der Lichtübertragungsschutzschicht 3 können auf die zugehörigen Beschreibungen des Anzeigemoduls 100 bezogen werden. Die Härte der Lichtabsorptionsschicht 4 ist geringer als die Härte der Lichtübertragungsschutzschicht 3. Gemäß der Messung des Shore-D-Verfahrens ist beispielsweise die Shore-Härte der Lichtabsorptionsschicht 4 geringer als 60 und die Shore-Härte der Lichtübertragungsschutzschicht 3 ist größer als 60. In einer anderen Ausführungsform ist gemäß der Messung des Mohs-Verfahrens die Mohs-Härte der Lichtübertragungsschutzschicht 3 größer als 5, so dass die Lichtübertragungsschutzschicht 3 die Fähigkeit hat, Kratzen standzuhalten.
In einer anderen Ausführungsform wird die Lichtabsorptionsschicht 4 durch Oberflächenspannung während des Herstellungsprozesses beeinflusst und die oberste Oberfläche der Lichtabsorptionsschicht 4 kann konkav erscheinen (nicht gezeigt). In einer anderen Ausführungsform ist eine Reflexionsschicht (nicht gezeigt) zwischen der Lichtabsorptionsschicht 4 und dem Pixelbaustein 2 ausgebildet, um das von der Lichtemissionseinheit 21, der Lichtemissionseinheit 22 und der Lichtemissionseinheit 23 emittierte Licht zu reflektieren, um zu vermeiden, dass es durch die Lichtabsorptionsschicht 4 absorbiert wird.
Das Anzeigemodul III
15 zeigt ein Anzeigemodul 300. Der Unterschied zwischen dem Anzeigemodul 300 und den vorstehend erwähnten Anzeigemodulen 100 und 200 besteht darin, dass die mehreren Pixel 2P direkt auf der Basis 1 angeordnet sind. Das Pixel 2P umfasst die Lichtemissionseinheit 21, die Lichtemissionseinheit 22 und die Lichtemissionseinheit 23, die mit der Schaltung (nicht gezeigt) der Basis 1 elektrisch verbunden sind. In jedem Pixel 2P besteht ein Abstand w1 zwischen benachbarten Lichtemissionseinheiten 21, 22, 23 und ein Abstand w2 zwischen benachbarten Pixeln 2P. In einer Ausführungsform ist der Abstand w1 geringer als der Abstand w2. Die Lichtabsorptionsschicht 4 ist direkt auf der Basis 1 ausgebildet und füllt den Raum zwischen benachbarten Pixeln 2P und zwischen benachbarten Lichtemissionseinheiten 21, 22, 23 jedes Pixels 2P. Die oberste Oberfläche 4S der Lichtabsorptionsschicht 4 ist mit den Lichtemissionsoberflächen 21S, 22S, 23S der Lichtemissionseinheiten 21, 22, 23 bündig oder geringfügig niedriger als diese. Eine Lichtübertragungsschutzschicht 3 ist auf den Lichtemissionseinheiten 21, 22, 23 und der Lichtabsorptionsschicht 4 ausgebildet, um die Lichtemissionseinheiten 21, 22, 23 und die Lichtabsorptionsschicht 4 zu schützen. Im Anzeigemodul 300 liegt der Durchlassgrad der Lichtabsorptionsschicht 4 zwischen 0 % und 70 %. Die Härte der Lichtabsorptionsschicht 4 ist geringer als die Härte der Lichtübertragungsschutzschicht 3. Gemäß der Messung des Shore-D-Verfahrens ist beispielsweise die Shore-Härte der Lichtabsorptionsschicht 4 geringer als 60 und die Shore-Härte der Lichtübertragungsschutzschicht 3 ist größer als 60. In einer anderen Ausführungsform ist gemäß der Messung des Mohs-Verfahrens die Mohs-Härte der Lichtübertragungsschutzschicht 3 größer als 5, so dass die Lichtübertragungsschutzschicht 3 die Fähigkeit aufweist, Kratzen standzuhalten.
In einer anderen Ausführungsform wird die Lichtabsorptionsschicht 4 durch eine Oberflächenspannung während des Herstellungsprozesses beeinflusst und die oberste Oberfläche der Lichtabsorptionsschicht 4 kann konkav erscheinen (nicht gezeigt). In einer anderen Ausführungsform ist eine Reflexionsschicht (nicht gezeigt) zwischen der Lichtabsorptionsschicht 4 und den Seitenwänden jeder Lichtemissionseinheit 21, 22, 23 ausgebildet, um das von den Lichtemissionseinheiten 21, 22, 23 emittierte Licht zu reflektieren, um zu vermeiden, dass es durch die Lichtabsorptionsschicht 4 absorbiert wird.
Einkapselungsprozess I
16A bis 16F offenbaren den Einkapselungsprozess I gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Wie in 16A gezeigt, werden ein Behälter 41 und eine Vorrichtung 5 bereitgestellt. Mehrere Stützelemente 42 werden im Behälter 41 angeordnet. Wie in 16B, der Draufsicht des Behälters 41, gezeigt, werden die Stützelemente 42 im Umfangsbereich des Behälters 41 angeordnet und ein Spalt 43 befindet sich zwischen den benachbarten Stützelementen. Die Vorrichtung 5 umfasst eine Basis 51 und mehrere Lichtemissionselemente 52, die auf der Basis 51 angeordnet sind. Wie in 16A gezeigt, wird die Vorrichtung 5 umgekehrt, so dass die Lichtemissionselemente 52 dem Behälter 41 zugewandt sind und im Behälter 41 angeordnet werden. Die Vorrichtung 5 kann der Pixelbaustein 2A, 2B, 2C, 2D, 2E, der Mehrpixelbaustein 2F, das Anzeigemodul 100, das Anzeigemodul 200 oder das Anzeigemodul 300 sein. Die Basis 51 kann das Substrat 20 oder die Basis 1 sein. Das Lichtemissionselement 52 kann die Lichtemissionseinheiten 21, 22, 23 oder die Pixelbausteine 2A, 2B, 2C, 2D, 2E, 2F sein.
Wie in 16C gezeigt, nachdem die Vorrichtung 5 im Behälter 41 angeordnet ist, wird die Basis 51 der Vorrichtung 5 durch das Stützelement 42 abgestützt. Das Stützelement 42 weist eine Höhe H auf, die den Abstand h zwischen der oberen Oberfläche 521 des Lichtemissionselements 52 und den Bodenoberflächen 411 des Behälters 41 bestimmen kann. Dann wird auf der Rückseite der Basis 51 entgegengesetzt zum Stützelement 42 ein Verschlussdamm 44 an der Kante der Rückseite 511 der Basis 51 bereitgestellt. Wie in 16D gezeigt, wird der Damm 44 auf der Kante der Basis 51 angeordnet.
Wie in 16E gezeigt, wird der flüssige Klebstoff 53 zwischen die innere Seitenoberfläche 412 des Behälters 41 und den Damm 44 eingespritzt. Da der Damm 44 eine geschlossene Struktur ist, fließt der flüssige Klebstoff 53 nicht zur Rückseite 511 der Basis 51. In einer Ausführungsform wird die elektronische Komponente (IC) auf der Rückseite 511 der Basis 51 angeordnet, um zu verhindern, dass der flüssige Klebstoff 53 die elektronische Komponente (IC) beschädigt. Dann fließt der flüssige Klebstoff 53 vom Spalt 43 (wie in 16B gezeigt) zwischen den benachbarten Stützelementen 42 zu dem Raum zwischen der Basis 51 und der Bodenoberfläche 411 des Behälters 41. Wie in 16F gezeigt, wird der Raum zwischen der Bodenoberfläche 411 des Behälters 41 und der Basis 51 entleert und durch den flüssigen Klebstoff 53 vollständig gefüllt. Dann wird der flüssige Klebstoff stehen lassen, bis der flüssige Klebstoff 53 gehärtet ist, um eine feste Klebstoffschicht 53A auszubilden. Wie in 16G gezeigt, nachdem die feste Klebstoffschicht 53A ausgebildet ist, wird die Vorrichtung 5A aus dem Behälter 41 entfernt, der Damm 44 auf der Basis 51 wird entfernt und die Form der festen Klebstoffschicht 53A wird modifiziert, um den Einkapselungsprozess zu vollenden. Der Herstellungsprozess der festen Klebstoffschicht 53A dieser Ausführungsform kann verwendet werden, um die Lichtübertragungsschicht 24 jedes Pixelbausteins und die Lichtübertragungsschutzschicht 3 jedes Anzeigemoduls auszubilden.
Einkapselungsprozess II
17A bis 17D offenbaren den Einkapselungsprozess II gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Der Einkapselungsprozess II ist im Wesentlichen derselbe wie der Einkapselungsprozess I. Der Unterschied besteht darin, dass der Einkapselungsprozess II nicht das Stützelement 42 auf der Bodenoberfläche 411 des Behälters 41 vorsieht. Wie in 17A gezeigt, wenn die Vorrichtung 5 im Behälter 41 angeordnet ist, steht die obere Oberfläche 521 des Lichtemissionselements 52 mit der Bodenoberfläche 411 in Kontakt. Wie in 17B gezeigt, nachdem der flüssige Klebstoff 53 eingespritzt ist, fließt dann der flüssige Klebstoff 53 in den Raum zwischen der Basis 51 und der Bodenoberfläche 411 des Behälters, bis er vollständig gefüllt ist. Anschließend wird der flüssige Klebstoff 53 stehen lassen, bis der flüssige Klebstoff 53 gehärtet ist, um eine feste Klebstoffschicht 53B auszubilden. Dann wird die Vorrichtung 5B ausgebildet. Wie in 17D gezeigt, wird die Vorrichtung 5B aus dem Behälter 41 entfernt und die feste Klebstoffschicht 53B ist mit der oberen Oberfläche 521 des Lichtemissionselements 52 bündig. In dieser Ausführungsform weist die feste Klebstoffschicht 53B eine Transparenz von weniger als 50% zum Abschirmen des Abschnitts der oberen Oberfläche 512 auf, ohne durch das Lichtemissionselement 52 der Basis 51 bedeckt zu sein. Der Herstellungsprozess der festen Klebstoffschicht 53B dieser Ausführungsform kann verwendet werden, um die Lichtabsorptionsschicht 25 der Pixelbausteine 2B, 2D, 2E, 2F, 2H, 21 und die Lichtabsorptionsschicht 4 der Anzeigemodule 200 und 300 auszubilden.
Einkapselungsprozess III
18A bis 18E offenbaren den Einkapselungsprozess III gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Der Einkapselungsprozess III ist im Wesentlichen derselbe wie der Einkapselungsprozess I. Wie in 18A gezeigt, besteht der Unterschied darin, dass eine Sperrschicht 45 auf der Bodenoberfläche 411 des Behälters 41 bereitgestellt wird. Die Sperrschicht 45 umfasst ein weiches Gel wie z. B. ein Silikonkautschukpolster. Als nächstes wird die Vorrichtung 5 umgekehrt auf der Sperrschicht 45 angeordnet, so dass die mehreren Lichtemissionselemente 52 der Vorrichtung 5 mit der Sperrschicht 45 in Kontakt stehen. Dann wird ein Presselement 46 zum Pressen der Rückseite 511 der Basis 51 der Vorrichtung 5 vorgesehen, so dass ein Abschnitt jedes Lichtemissionselements 52 in die Sperrschicht 45 eingebettet wird. Daher bedeckt die Sperrschicht 45 die obere Oberfläche 521 und einen Teil der Seitenoberfläche 522 des Lichtemissionselements 52. Es besteht ein Abstand d1 zwischen der Sperrschicht 45 und der oberen Oberfläche 512 der Basis 51. In einer Ausführungsform kann das zum Ausbilden der Sperrschicht 45 verwendete Material ein Lösemittel umfassen, so dass die Sperrschicht 45 leicht vom Lichtemissionselement 52 nach dem Härten des flüssigen Klebstoffs 53 getrennt werden kann.
Wie in 18B gezeigt, wird als nächstes der Raum zwischen der Sperrschicht 45 und der Basis 51 entleert und der flüssige Klebstoff 53 wird gleichzeitig eingespritzt. Wie in 18C gezeigt, wird die feste Klebstoffschicht 53C ausgebildet, nachdem der flüssige Klebstoff 53 gehärtet ist. Dann wird ein Entformungsprozess anschließend durchgeführt. Wie in 18D gezeigt, ist nach dem Entfernen der Vorrichtung 5C aus dem Behälter 41 die flüssige Klebstoffschicht 53C nicht mit der oberen Oberfläche 521 des Lichtemissionselements 52 bündig und bedeckt nur einen Teil der Seitenoberfläche 522 des Lichtemissionselements 52.
In einer anderen Ausführungsform, wie in 18E gezeigt, kann, da im Schritt von 18A ein Abschnitt des Lichtemissionselements 52 in die Sperrschicht 45 eingebettet wird, die Oberfläche der Sperrschicht 45 uneben sein. Die Oberfläche des flüssigen Klebstoffs 53 weist eine Kontur auf, die dieselbe wie jene der Sperrschicht 45 ist. Nach dem anschließenden Schritt des Härtens des flüssigen Klebstoffs 53 zum Ausbilden der festen Klebstoffschicht 53C weist die obere Oberfläche 531 der festen Klebstoffschicht 53C eine konkave Form zwischen zwei benachbarten Lichtemissionselementen 52 auf.
In dieser Ausführungsform ist die Transparenz der festen Klebstoffschicht 53C geringer als 50 % zum Abschirmen des Abschnitts der oberen Oberfläche 512, ohne durch das Lichtemissionselement 52 der Basis 51 bedeckt zu sein, und eines Abschnitts der Seitenoberfläche 522 des Lichtemissionselements 52. Der Herstellungsprozess der festen Klebstoffschicht 53C dieser Ausführungsform kann verwendet werden, um die Lichtabsorptionsschicht 25 des Pixelbausteins 2C und des Mehrpixelbausteins 2G auszubilden.
Einkapselungsprozess IV
19A bis 19E offenbaren den Einkapselungsprozess IV gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Wie in 19A gezeigt, wird eine Stützbasis 61 wie z. B. eine Stahlplatte bereitgestellt und eine weiche Platte 62 wird auf der Stützbasis 61 angeordnet. Ein Film 63 wird auf der weichen Platte 62 angeordnet. Der Film 63 umfasst einen Trägerfilm 631, einen Klebstofffilm 633 und eine Löseschicht 632 zwischen dem Trägerfilm 631 und dem Klebstofffilm 633. Der Klebstofffilm 633 kann ein B-Stufen-Film (halb gehärtet) sein und umfasst das Material mit Silikon, Epoxid, Polyurethan (PU), thermoplastischem Urethan (TPU) oder einer Kombination davon. Der Klebstofffilm 633 umfasst einen transparenten Klebstofffilm oder einen gefärbten Klebstofffilm. Der transparente Klebstofffilm kann verwendet werden, um die Lichtübertragungsschicht 24 von jedem Pixelbaustein und die Lichtübertragungsschutzschicht 3 von jedem Anzeigemodul auszubilden. Der gefärbte Klebstofffilm kann verwendet werden, um die Lichtabsorptionsschicht 25 und die Reflexionsschicht 28 auszubilden. Wenn der Klebstofffilm 633 der gefärbte Klebstofffilm ist und ein schwarzes Material wie z. B. Ruß umfasst, kann der Durchlassgrad des Klebstofffilms 633 zwischen 0 % und 30 % durch Steuern des Konzentrationsverhältnisses des schwarzen Materials zu Silikon oder Epoxid liegen. Wenn der Klebstofffilm 633 der gefärbte Klebstofffilm ist und Reflexionsmaterialien wie z. B. Titanoxid (TiOx), Siliziumoxid (SiO_x) oder eine Kombination davon umfasst, kann der Klebstofffilm 633 weiße oder graue Farben aufweisen. Wie in 19A gezeigt, wird die Vorrichtung 5 umgekehrt auf dem Film 63 angeordnet, so dass die obere Oberfläche 521 jedes Lichtemissionselements 52 mit dem Klebstofffilm 633 des Films 63 in Kontakt steht. Ein Luftdruckpolster 64 wird bereitgestellt, um auf der Basis 51 durch Pressen der Rückseite 511 relativ zum Lichtemissionselement 52 der Basis 51 (eine Seite ohne die Lichtemissionselemente 52) einen Druck zu geben. Dann werden die Lichtemissionselemente 52 teilweise in den Film 63 eingebettet. Während des Herstellungsprozesses wird der Klebstofffilm 633 erhitzt, so dass er in einem erweichten Zustand gehalten wird.
Wie in 19B gezeigt, wird der erweichte Klebstofffilm 633 in den Raum zwischen zwei benachbarten Lichtemissionselementen 52 durch das Luftdruckpolster 64 und die weiche Platte 62 gepresst. In dieser Ausführungsform sieht das Luftdruckpolster 64 kontinuierlich den Druck vor, bis der erweichte Klebstofffilm 633 den Raum zwischen zwei benachbarten Lichtemissionselementen 52 füllt und die obere Oberfläche 521 und/oder einen Teil der Seitenoberfläche 522 des Lichtemissionselements 52 freilegt. Nachdem der Klebstofffilm 633 den Raum zwischen zwei benachbarten Lichtemissionselementen 52 mit einer vorbestimmten Dicke füllt, wird der Heizprozess gestoppt, damit der Klebstofffilm für eine zu härtende Weile bleibt. Nachdem der Klebstofffilm 633 gehärtet ist, um eine feste Klebstoffschicht 53D auszubilden, wird der Druck des Luftdruckpolsters 64 gelöst und die Löseschicht 632 und der Trägerfilm 631 werden entfernt, um eine Vorrichtung 5D auszubilden, wie in 19C gezeigt. In dieser Ausführungsform weist die feste Klebstoffschicht 53D eine Transparenz auf, die geringer ist als 50 %, und schirmt den Abschnitt der oberen Oberfläche 512, ohne durch das Lichtemissionselement 52 der Basis 51 bedeckt zu sein, und einen Abschnitt der Seitenoberfläche 522 des Lichtemissionselements 52 ab. Der Herstellungsprozess der festen Klebstoffschicht 53D dieser Ausführungsform kann verwendet werden, um die Lichtabsorptionsschicht 25 des Pixelbausteins 2C und des Mehrpixelbausteins 2G auszubilden. In einer anderen Ausführungsform, wie in 19D gezeigt, da in dem in 19B gezeigten Schritt der Klebstofffilm 633 erweicht und durch die weiche Platte 62 gepresst wird, weist der erweichte Klebstofffilm 633 zwischen benachbarten zwei Lichtemissionselementen 52 eine konvexe Form auf. Nach dem Kühlen des Klebstofffilms 633 und Ausbilden der festen Klebstoffschicht 53D weist daher die Oberfläche 53D1 der festen Klebstoffschicht 53D eine konkave Form zwischen zwei benachbarten Lichtemissionselementen 52 auf.
Die Dicke und Farbe des Klebstofffilms 633, der in dieser Ausführungsform offenbart ist, können gemäß der Anwendung eingestellt werden. Wenn die feste Klebstoffschicht 53D verwendet wird, um die Lichtabsorptionsschicht 4 des Pixelbausteins 2B, 2D, 2E, 2F, 2H, 21 oder die Lichtabsorptionsschicht 25 der Anzeigemodule 200 und 300 auszubilden, kann daher die Farbe des Klebstofffilms 633 schwarz sein und die Dicke des Klebstofffilms 633 kann geringer sein als die Höhe des Lichtemissionselements 52. Wenn die feste Klebstoffschicht 53D verwendet wird, um die Lichtübertragungsschicht 24 aller vorstehend erwähnter Pixelbausteine oder die Lichtübertragungsschutzschicht 3 jedes vorstehend erwähnten Anzeigemoduls auszubilden, kann die Transparenz des Klebstofffilms 633 zwischen 30 % und 100 % eingestellt werden und die Dicke des Klebstofffilms 633 ist größer als die Höhe des Lichtemissionselements 52. Wenn die feste Klebstoffschicht 53D verwendet wird, um die Reflexionsschicht 28 des vorstehend erwähnten Pixelbausteins auszubilden, umfasst der Klebstofffilm 633 Reflexionsmaterialien wie z. B. TiO_x, SiO_x oder eine Kombination davon und die Dicke des Klebstofffilms 633 ist geringer als die Höhe des Lichtemissionselements 52.
19E zeigt eine andere Ausführungsform des Einkapselungsprozesses IV. Die Vorrichtung 5 wird auf der weichen Platte 62 angeordnet und der Film 63 wird auf dem Lichtemissionselement 52 angeordnet. Daher kontaktiert der Klebstofffilm 633 die obere Oberfläche 521 des Lichtemissionselements 52. Das Luftdruckpolster 64 sieht einen Druck am Trägerfilm 631 des Films 63 vor. Dann wird der Klebstofffilm 633 erhitzt und erweicht zum Füllen in den Raum zwischen zwei benachbarten Lichtemissionselementen 52. Die anschließenden Schritte sind dieselben wie die vorstehend erwähnten Beschreibungen von 19B.
Einkapselungsprozess V
20A bis 20B zeigen eine andere Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung des Einkapselungsprozesses. Wie in 20A gezeigt, wird eine Tintenstrahldruckvorrichtung 71 bereitgestellt, um den flüssigen Klebstoff 53 auf die Basis 51 der Vorrichtung 5 zu spritzen. Nachdem der flüssige Klebstoff 53 die obere Oberfläche 512 der Basis 51 und der Seitenoberfläche 522 des Lichtemissionselements 52 gleichmäßig bedeckt, wie in 20B gezeigt, wird eine Beleuchtungsvorrichtung 72 bereitgestellt. Die Beleuchtungsvorrichtung 72 sieht ein Licht 721 wie z. B. Ultraviolettlicht mit einer Wellenlänge zwischen 300 nm und 400 nm vor, um den flüssigen Klebstoff 53 zum Härten und Ausbilden einer festen Klebstoffschicht 53E zu bestrahlen. In einer anderen Ausführungsform können die Tintenstrahldruckvorrichtung 71 und die Beleuchtungsvorrichtung 72 eine kombinierte Vorrichtung sein. Nachdem der flüssige Klebstoff 53 auf die Basis 51 der Vorrichtung 5 gespritzt ist, sieht die Beleuchtungsvorrichtung 72 gleichzeitig Licht 721 vor, um den flüssigen Klebstoff 53 zu härten, um die feste Klebstoffschicht 53E auszubilden.
Das Material des flüssigen Klebstoffs 53, der in dieser Ausführungsform offenbart ist, umfasst Silikon, Epoxid oder Acryl. Die Farbe und Spritzdicke des flüssigen Klebstoffs 53 können gemäß der Anwendung der festen Klebstoffschicht 53E eingestellt werden. Wenn die feste Klebstoffschicht 53E als Lichtabsorptionsschicht 25 der Pixelbausteine 2B, 2D, 2E, 2F, 2H, 21 oder Lichtabsorptionsschicht 4 der Anzeigemodule 200, 300 verwendet wird, kann die Farbe des flüssigen Klebstoffs 53 schwarz sein. Der flüssige Klebstoff 53 bedeckt nur die Seitenoberfläche 522 des Lichtemissionselements 52, ohne die obere Oberfläche 521 während des Herstellungsprozesses zu bedecken. Wenn die feste Klebstoffschicht 53E als transparente Schicht 24 jedes Pixelbausteins und Lichtübertragungsschutzschicht 3 jedes Anzeigemoduls wirkt, kann die Transparenz des flüssigen Klebstoffs 53 zwischen 30 % und 100 % liegen und der flüssige Klebstoff 53 kann die obere Oberfläche 521 des Lichtemissionselements 52 während des Herstellungsprozesses bedecken. Wenn die feste Klebstoffschicht 53E als Reflexionsschicht 28 und Reflexionswand 27 jedes Pixelbausteins wirkt, umfasst der flüssige Klebstoff 53 ein Reflexionsmaterial wie z. B. TiO_x, SiO_x oder eine Kombination davon und der flüssige Klebstoff 53 bedeckt nur die Seitenoberfläche 522 des Lichtemissionselements 52, ohne die obere Oberfläche 521 während des Herstellungsprozesses zu bedecken.
Für den Fachmann auf dem Gebiet ist ersichtlich, dass verschiedene Modifikationen und Variationen an den Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Offenbarung durchgeführt werden können, ohne vom Schutzbereich oder Gedanken der Offenbarung abzuweichen. Angesichts des Vorangehenden ist beabsichtigt, dass die vorliegende Offenbarung Modifikationen und Variationen dieser Offenbarung abdeckt, vorausgesetzt, dass sie in den Schutzbereich der folgenden Ansprüche und ihrer Äquivalente fallen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 62/852826 [0002]
US 62/888470 [0002]

Claims

Baustein, der Folgendes umfasst: ein Substrat mit einer ersten Oberfläche und einer oberen leitfähigen Schicht auf der ersten Oberfläche; eine erste Lichtemissionseinheit, die auf der oberen leitfähigen Schicht angeordnet ist und eine erste Lichtemissionsoberfläche und eine erste Seitenwand umfasst; eine zweite Lichtemissionseinheit, die auf der oberen leitfähigen Schicht angeordnet ist und eine zweite Lichtemissionsoberfläche und eine zweite Seitenwand umfasst; eine Lichtübertragungsschicht, die auf der ersten Oberfläche angeordnet ist und die obere leitfähige Schicht, die erste Lichtemissionseinheit und die zweite Lichtemissionseinheit bedeckt; und eine Lichtabsorptionsschicht, die zwischen dem Substrat und der Lichtübertragungsschicht angeordnet ist, wobei die Lichtabsorptionsschicht die obere leitfähige Schicht, die erste Seitenwand und die zweite Seitenwand bedeckt und die erste Lichtemissionsoberfläche und die zweite Lichtemissionsoberfläche freilegt.
Baustein nach Anspruch 1, wobei die Lichtabsorptionsschicht eine oberste Oberfläche aufweist, die niedriger ist als die erste Lichtemissionsoberfläche und die zweite Lichtemissionsoberfläche.
Baustein nach Anspruch 1, wobei die Lichtabsorptionsschicht einen Durchlassgrad aufweist, der niedriger ist als jener der Lichtübertragungsschicht.
Baustein nach Anspruch 1, wobei die Lichtabsorptionsschicht Kohlenstoff umfasst.
Baustein nach Anspruch 1, wobei die Lichtabsorptionsschicht und die Lichtübertragungsschicht Silikon, Epoxid oder eine Kombination davon umfassen.
Baustein nach Anspruch 1, wobei das Substrat eine Isolationsschicht, eine untere leitfähige Schicht, die unter der Isolationsschicht angeordnet ist, und mehrere leitfähige Kontaktlöcher umfasst, wobei die obere leitfähige Schicht auf der Isolationsschicht angeordnet ist und die mehreren leitfähigen Kontaktlöcher die obere leitfähige Schicht und die untere leitfähige Schicht verbinden.
Baustein nach Anspruch 1, wobei die erste Lichtemissionseinheit eine Höhe h1 aufweist und die Lichtabsorptionsschicht 25 eine Höhe h2 aufweist, wobei 0,25 × h1 ≤ h2 ≤ 0,75 × h1.
Baustein nach Anspruch 1, wobei die erste Lichtemissionseinheit und die zweite Lichtemissionseinheit Flip-Chips sind.
Baustein nach Anspruch 1, wobei die Lichtabsorptionsschicht eine erste Dicke und eine zweite Dicke, die von der ersten Dicke verschieden ist, aufweist.
Baustein nach Anspruch 9, wobei ein Abschnitt der Lichtabsorptionsschicht 25, der mit der Seitenwand der ersten Lichtemissionseinheit in Kontakt steht, eine erste Dicke aufweist, und ein anderer Abschnitt, der von der ersten Lichtemissionseinheit entfernt ist, eine zweite Dicke aufweist, wobei die erste Dicke größer ist als die zweite Dicke.