TW202115862A - 具有控制器和光發射器的像素模組 - Google Patents

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Abstract

一種像素模組之一實例包括一模組基板，該模組基板具有安置於一光發射器表面上之光發射器及安置於與該光發射器表面相對之一控制器表面上之一控制器。至少一模組電極電連接至該控制器且至少一模組電極電連接至各光發射器。一像素模組晶圓之一實例包括：一模組源晶圓，其包括犧牲部分及模組錨，各犧牲部分藉由一模組錨與一相鄰犧牲部分橫向分離；及一像素模組，其完全安置於各犧牲部分上方。至少一模組繫鏈將該等像素模組之各者實體連接至該等模組錨之至少一者。一像素模組顯示器之一實例包括：一顯示基板；像素模組，其等安置於該顯示基板上；及顯示電極，其等安置於該顯示基板上，各顯示電極電連接至一模組電極。

Description

具有控制器和光發射器的像素模組
本發明大體上係關於用於一顯示器中之實體像素結構，且在一些實施例中，具有堆疊之無機光發射器及像素控制器之結構。
平板顯示器包括分佈於一平面顯示基板上方之一顯示觀看區域中之一像素陣列。使用基質定址電控制像素，其中該基板上之列及行導線之相交點界定像素位置。循序地對陣列中之像素列提供控制信號且對陣列中之像素行提供資料信號。被動基質控制依靠顯示觀看區域外部之列及行控制器以使像素列能夠循序地發射光，使得一次僅一個像素列發射光。主動基質控制依靠例如使用如美國專利第9,117,940號中所揭示之一儲存電容器及驅動電晶體在顯示觀看區域中對各像素提供之局部儲存及控制。將資料自外部行控制器提供至一選定像素列中之各像素且用列控制器循序地選擇列。各選定列中之像素在行導線上接收資料且將資料局部儲存於像素中。一旦接收並儲存資料，便藉由對像素中之控制電路提供電力而由像素控制電路將資料顯示於各像素處，舉例而言，控制液晶(在一液晶顯示器之情況中)或一有機發光二極體(在一OLED顯示器之情況中)之電晶體驅動電極。無機發光二極體亦用於平板顯示器中。
無機發光二極體(iLED)顯示器具有許多優點，諸如效率、色純度及使用年限(lifetime)，且現今在數位標牌及大型顯示器中(例如，在體育場館中)找到。此等顯示器中之iLED相對較大(例如，具有1 mm或更大之一尺寸)，安裝於一顯示器框架中(例如，以一影像塊陣列)，且由該顯示器框架外部之電路加以控制。因此，難以建構具有相對較小iLED之一高解析度iLED顯示器。現有iLED顯示器通常具有約25 ppi之像素間距(一相對較低解析度，尤其與OLED或液晶平板顯示器相 比)。
提供分佈於一基板上方之高效能電子裝置之方法係在標題為Optical Systems Fabricated by Printing-Based Assembly 之美國專利第8,722,458號中進行描述。此專利尤其教示將發光、光感測或集光半導體元件自一晶圓基板轉移至一目的地基板或背板。標題為Optical Systems Fabricated by Printing Based Assembly 之美國專利第7,972,875號尤其揭示藉由接觸印刷將可印刷半導體元件組裝於一基板上。Inorganic light-emitting diode displays using micro-transfer printing (資訊顯示學會學報，2017年，DOI # 10.1002/jsid.610, 1071-0922/17/2510-0610，第589頁至第609頁)描述分佈於一大顯示基板上方之高效能電子控制電路及微型LED。在本文之一實例中，在對應結晶半導體晶圓(例如，用於積體電路之一矽晶圓及用於微型LED之GaN或GaAs晶圓)之程序側上之一犧牲層上方形成小積體電路及微型LED (裝置)。藉由蝕刻形成在裝置下方之犧牲層，自各種晶圓釋放小積體電路及微型LED。依次將一PDMS壓模壓抵於各晶圓之程序側且將裝置黏著至該壓模。接著將裝置壓抵於塗佈有一黏著劑之一顯示基板且藉此黏著至該顯示基板。隨後使該黏著劑固化，使用光微影方法及材料形成電極，且囊封裝置以形成發光像素陣列。
標題為Inorganic-Light-Emitter Displays with Integrated Black Matrix 之美國專利第9,818,725號尤其描述一無機發光顯示器，其具有分佈於具有一整合式黑色基質之一平板顯示基板上方之微轉移印刷發光二極體及像素控制器。此等方法之某些實施例提供具有改良之光學效能之一LED顯示器，但仍需要具有改良之可製造性、增加之解析度、降低之成本及促進此改良之可製造性及增加之解析度之像素結構之無機LED顯示器。
本發明尤其提供一種像素模組，其包括：一模組基板，其具有一光發射器表面及與該光發射器表面相對之一控制器表面；一或多個光發射器，其等安置於該模組基板之該光發射器表面上；一控制器，其安置於該模組基板之該控制器表面上；及模組電極。至少一模組電極可電連接至該控制器且至少一模組電極可電連接至該一或多個光發射器之各光發射器。模組電極可將該控制器電連接至一或多個光發射器使得該控制器可操作以控制該一或多個光發射器(例如，在被提供諸如一或多個信號之適當輸入時)。一或多個模組電極可穿過一模組基板或包繞於一模組基板之一邊緣。
在本發明之一些實施例中，一或多個光發射器包括可操作以發射紅光之一紅光發射器、可操作以發射綠光之一綠光發射器及可操作以發射藍光之一藍光發射器。一或多個光發射器可為經安置以在遠離一模組基板之一光發射器表面之一方向上發射光之一或多個水平無機發光二極體。水平無機發光二極體可包括與一底側相對之一頂側。電導體(諸如模組電極)可電連接至該頂側。水平無機發光二極體可發射光穿過該頂側或可發射光穿過該底側。一或多個光發射器可為經安置以在遠離一模組基板之一光發射器表面之一方向上發射光之一或多個垂直無機發光二極體。
該一或多個光發射器之各光發射器可包括各電連接至一模組電極之一或多個光發射器連接柱。一控制器可包括各電連接至一模組電極之一或多個控制器總成連接柱。一或多個模組連接柱可安置於一模組基板之一控制器表面上且各模組連接柱可電連接至一模組電極。一或多個模組連接柱可自一模組基板之一控制器表面突出大於該控制器之一厚度之一距離。該距離可為該控制器之該厚度之至少1.1倍、至少1.2倍或至少1.5倍。
在本發明之一些實施例中，一或多個模組連接柱安置於一模組基板之一光發射器表面上且各模組連接柱可電連接至一模組電極。一或多個模組連接柱可自一模組基板之一光發射器表面突出大於該一或多個光發射器之各者之一厚度之一距離。該距離可為該一或多個光發射器之該厚度之至少1.1倍、至少1.2倍或至少1.5倍。
一或多個模組連接柱可安置於一控制器上使得該控制器安置於該一或多個模組連接柱與一模組基板之間。安置於該控制器上之該一或多個模組連接柱之一模組連接柱可電連接至一模組電極。
在本發明之一些實施例中，(i)該一或多個光發射器之各光發射器包括一斷裂或分離之光發射器繫鏈，(ii)一控制器包括一斷裂或分離之控制器繫鏈，(iii)一模組基板包括一模組繫鏈(例如，一斷裂或分離之繫鏈或其中該模組繫鏈實體連接至一源晶圓之一錨部分)，或(iv) (i)、(ii)及(iii)之任何組合。一模組基板可包括一斷裂或分離之模組繫鏈。
該一或多個光發射器之各者可非原生於該模組基板，該控制器可非原生於該模組基板，或兩者。
在一些實施例中，(i)一介電質安置於該控制器與直接電連接至該控制器之該等模組電極之該至少一者之各者之至少一部分之間，(ii)一介電質安置於該至少一光發射器與直接電連接至該至少一光發射器之該等模組電極之該至少一者之各者之至少一部分之間，或(iii) (i)及(ii)兩者。一囊封層可安置於該控制器上方，一囊封層可安置於該一或多個光發射器上方，或兩者。任一或多個囊封層可包括一斷裂或分離之模組繫鏈。一或多個模組連接柱可突出穿過任一或多個囊封層。一像素模組可藉由任一或多個囊封層及視需要一模組基板完全囊封。
根據一些實施例，一像素模組具有以下至少一者：不超過400微米(例如，不超過300微米、不超過200微米或不超過100微米)之一寬度及一長度之至少一者；及不超過150微米(例如，不超過100微米、不超過75微米、不超過50微米或不超過25微米)之一厚度。
根據本發明之一些實施例，一種像素模組晶圓包括包含犧牲部分及模組錨之一模組源晶圓。各犧牲部分係藉由一模組錨與一相鄰犧牲部分橫向分離且一像素模組完全安置於各犧牲部分上方。各像素模組可包括：一模組基板，其具有一光發射器表面及與該光發射器表面相對之一控制器表面；一或多個光發射器，其等安置於該模組基板之該光發射器表面上；一控制器，其安置於該模組基板之該控制器表面上；及模組電極，其中至少一模組電極電連接至該控制器，至少一模組電極電連接至該一或多個光發射器之至少一光發射器；及至少一模組繫鏈，其將該等像素模組之各者實體連接至該等模組錨之至少一者。
根據本發明之一些實施例，一種像素模組顯示器包括一顯示基板及安置於該顯示基板上之一或多個像素模組。該一或多個像素模組之各者可包括：一模組基板，其具有一光發射器表面及與該光發射器表面相對之一控制器表面；一或多個光發射器，其等安置於該模組基板之該光發射器表面上；一控制器，其安置於該模組基板之該控制器表面上；及模組電極，其中至少一模組電極電連接至該控制器且至少一模組電極電連接至該一或多個光發射器之至少一光發射器。顯示電極安置於該顯示基板上，各顯示電極電連接至該一或多個像素模組之一模組電極。該一或多個像素模組可非原生於該顯示基板。該等像素模組之各者可包括一斷裂或分離之模組繫鏈。
在一些實施例中，各像素模組包括一或多個模組連接柱，其中該一或多個模組連接柱之各模組連接柱電連接至一顯示電極。該一或多個像素模組可為以一規則陣列安置於(例如)一目標基板(諸如一顯示基板)上之複數個像素模組。該規則陣列在一或兩個維度中可係規則的。該一或多個光發射器可安置於該顯示基板與一模組基板之間。該控制器可安置於該顯示基板與該模組基板之間。
根據本發明之一些實施例，一種製造一像素模組之方法包括：提供(i)包括一光發射器之一光發射器源晶圓、(ii)包括一控制器之一控制器源晶圓，及(iii)具有一控制器表面及一光發射器表面之一模組基板；(i)將該光發射器自該光發射器源晶圓轉移至該模組基板之該光發射器表面，(ii)將該控制器自該控制器源晶圓轉移至該模組基板之該控制器表面，或(iii) (i)及(ii)兩者；及形成穿過該模組基板之一或多個通孔及形成透過該一或多個通孔將該控制器電連接至該光發射器之模組電極。
本發明之方法可包括：(i)將一光發射器源晶圓黏著至一模組載體(例如，用於一像素模組之一處置基板)且移除該光發射器源晶圓；(ii)將該控制器源晶圓黏著至一模組載體且移除該控制器源晶圓；或(iii) (i)及(ii)兩者。提供該控制器源晶圓可包括提供該模組基板及安置於該模組基板之該控制器表面上之該控制器，且該方法包括將該一或多個光發射器自一光發射器源晶圓轉移至該模組基板之該發光側上。提供該光發射器源晶圓可包括提供該模組基板及安置於該模組基板之該光發射器表面上之該一或多個光發射器且將該控制器自一控制器源晶圓轉移至該模組基板之該控制器表面上。(i)轉移該光發射器可包括將該光發射器自該光發射器源晶圓微轉移印刷至該模組基板之該光發射器表面，(ii)轉移該控制器包括將該控制器自該控制器源晶圓微轉移印刷至該模組基板之該控制器表面，或(iii) (i)及(ii)兩者。
本發明之方法可包括提供一顯示基板及將一像素模組轉移至該顯示基板。將該像素模組轉移至該顯示基板可包括將該像素模組自一模組載體微轉移印刷至該顯示基板。
根據本發明之一些實施例，一種光發射器總成包括：一介電質光發射器總成基板，其具有一第一側及與該第一側相對之一第二側；一或多個光發射器，其等安置於該光發射器總成基板上，其中該一或多個光發射器係非原生於該光發射器總成基板；一或多個光發射器總成連接柱，其等安置於該光發射器總成基板之該第一側上；一或多個模組連接柱，其等安置於該光發射器總成基板之該第二側上；及光發射器電極，其等將該一或多個光發射器電連接至該一或多個光發射器總成連接柱及至該一或多個模組連接柱。一或多個光發射器可安置於該光發射器總成基板之該第二側上。該光發射器總成基板可包括一斷裂或分離之光發射器總成繫鏈(例如，一斷裂、破裂或分離之光發射器繫鏈或實體連接至一源基板之一錨部分之一光發射器繫鏈)。該一或多個光發射器各可為一微型LED，該一或多個光發射器可為水平發光二極體，該一或多個光發射器可為垂直發光二極體，且該一或多個光發射器之各者可包括一斷裂或分離之光發射器繫鏈。
在一些實施例中，該等光發射器電極之若干者穿過該光發射器總成基板或該等光發射器電極之若干者各包繞於該光發射器總成基板之一邊緣。該一或多個光發射器總成連接柱之各者或該一或多個模組連接柱之各者可為一多層連接柱或一單層連接柱。
在一些實施例中，該一或多個模組連接柱之各者或該等光發射器總成連接柱之各者可自一光發射器總成基板突出大於一或多個光發射器之一最厚厚度之一距離。該距離可為該最厚厚度之至少1.1倍(例如，至少1.2倍)且不超過3倍。
在一些實施例中，一光發射器總成包括一模組基板及安置於該模組基板上或安置於其中之一或多個接觸墊且一或多個光發射器總成連接柱安置成與該一或多個接觸墊之一者電連接。該模組基板可包括一模組繫鏈(例如，一斷裂或分離之模組繫鏈或實體連接至一源基板之一錨部分之一模組繫鏈)。
在一些實施例中，一光發射器總成包括安置於該模組基板之與該一或多個光發射器相對之一側上之一控制器，其中該一或多個光發射器電連接至該控制器。該光發射器總成可具有以下至少一者：不超過400微米(例如，不超過300微米、不超過200微米或不超過100微米)之一寬度及一長度之至少一者；及不超過150微米(例如，不超過100微米、不超過75微米、不超過50微米或不超過25微米)之一厚度。
根據本發明之一些實施例，一種控制器總成包括：一控制器總成基板，其具有一第一側及與該第一側相對之一第二側；一控制器，其安置於該控制器總成基板上或安置於其中；一或多個控制器總成連接柱，其等安置於該控制器總成基板之該第一側上；一或多個模組連接柱，其等安置於該控制器總成基板之該第二側上；及控制器電極，其等將該控制器電連接至該一或多個控制器總成連接柱及至該一或多個模組連接柱。一控制器可安置於一控制器總成基板之一第二側上。一控制器總成基板可包括一斷裂或分離之控制器總成繫鏈。一控制器總成基板可為一介電質基板或一半導體基板。一控制器可安置於一控制器總成基板上且可非原生於一總成基板。一控制器可包括一斷裂或分離之控制器繫鏈。該等控制器電極之若干者可穿過一控制器總成基板或各可包繞於該控制器總成基板之一邊緣。
在一些實施例中，一控制器總成包括一模組基板，其中該一或多個控制器總成連接柱之各者安置成與安置於該模組基板上或安置於其中之一接觸墊電連接。該模組基板可包括一模組繫鏈(例如，一斷裂或分離之繫鏈或其中該模組繫鏈實體連接至一源基板之一錨部分)。一控制器總成可包括安置於一模組基板之與一控制器相對之一側上之一或多個光發射器，其中一或多個光發射器電連接至該控制器。一控制器總成可具有以下至少一者：不超過400微米(例如，不超過300微米、不超過200微米或不超過100微米)之一寬度及一長度之至少一者；及不超過150微米(例如，不超過100微米、不超過75微米、不超過50微米或不超過25微米)之一厚度。
在一些實施例中，一或多個模組連接柱安置於一控制器上使得該控制器安置於一或多個模組連接柱與一控制器總成基板之間。該一或多個控制器總成連接柱或模組連接柱之各者可為一多層連接柱或一單層連接柱。一或多個模組連接柱可自一控制器總成基板突出大於該控制器之一厚度之一距離且該距離可為該厚度之至少1.1倍(例如，至少1.2倍)，不超過3倍，或兩者。
在本發明之一些實施例中，一種控制器總成包括：一控制器總成基板；一控制器，其安置於該控制器總成基板之一第一側上；一或多個模組連接柱，其等安置於該控制器上；一或多個控制器總成連接柱，其等安置於該控制器總成基板之與該第一側相對之一第二側上；及控制器電極，其等至少部分安置於該控制器總成基板上，其中該等控制器電極電連接至該控制器、該一或多個控制器總成連接柱及該一或多個模組連接柱。該控制器總成基板可為一介電質基板或一半導體基板，且該控制器可非原生於該控制器總成基板。一控制器可包括一斷裂或分離之控制器繫鏈。一控制器總成基板可包括一斷裂或分離之控制器總成繫鏈。一介電質可安置於該控制器與該等控制器電極之各者之至少一部分之間。該等控制器電極之若干者可穿過一控制器總成基板或包繞於該控制器總成基板之一邊緣。
根據本發明之一些實施例，一種像素模組包括：一介電質模組基板，其具有一光發射器表面及與該光發射器表面相對之一控制器表面；一控制器總成，其安置於該模組基板之該控制器表面上；一或多個光發射器，其等安置於該模組基板上或上方；及模組電極，其等將該一或多個光發射器電連接至該控制器。一或多個光發射器可為一光發射器總成。
在一些實施例中，一黏著層安置於一模組基板之一控制器表面上。一控制器總成之一或多個控制器總成連接柱可穿透一黏著層且各可實體接觸安置於該模組基板上或安置於其中之一接觸墊。該黏著層可與該控制器總成直接接觸。該等模組電極之若干者可穿過一模組基板或包繞於一模組基板之一邊緣。在一些實施例中，根據本發明之一像素模組包括安置於一模組基板之一光發射器表面上之一黏著層。該一或多個光發射器之各者之一或多個光發射器連接柱可穿透一黏著層使得該一或多個光發射器電連接至一控制器。該黏著層可安置於該等模組電極之若干者上方。
在本發明之一些實施例中，一或多個光發射器各包括一斷裂或分離之光發射器繫鏈，一或多個光發射器係水平發光二極體，一或多個光發射器係垂直發光二極體，或該一或多個光發射器之各者包括一或多個光發射器連接柱且該一或多個光發射器部分透過該一或多個光發射器連接柱電連接至該控制器。
根據一些實施例，一模組基板包括一斷裂或分離之模組繫鏈。一光發射器囊封層可安置於該一或多個光發射器上方且該光發射器囊封層可包括一斷裂或分離之模組繫鏈。一控制器囊封層可安置於該控制器總成上方且一或多個模組連接柱可突出穿過該控制器囊封層。
在本發明之一些實施例中，一像素模組包括一目標基板(諸如一顯示基板)。該控制器總成之一或多個模組連接柱可安置成與安置於該目標基板上或安置於其中之對應一或多個接觸墊電接觸。一黏著層可安置於該目標基板上且一或多個模組連接柱可穿透該黏著層使得該控制器及該一或多個光發射器電連接至安置於該目標基板上或安置於其中之一或多個模組電極。該目標基板可為一顯示基板且該像素模組可為安置於該顯示基板上之可操作以向一觀看者顯示資訊(例如，一影像及/或文字)之一像素陣列中之一像素。
根據本發明之實施例，一種製造一像素模組之方法包括：提供安置於一模組基板上之一控制器、模組電極及模組連接柱，該模組基板安置於一模組源晶圓上或安置於其中，其中該等模組電極與該控制器電接觸；將該控制器、該等模組電極、該等模組連接柱及該模組基板轉移至一載體使得該控制器安置於該載體與該模組基板之間；在不移除該模組基板之情況下移除該模組源晶圓；將一光發射器安置於該模組基板上使得該模組基板安置於該控制器與該光發射器之間，其中該光發射器係非原生於該模組基板；及將該光發射器電連接至該控制器以便形成該像素模組。該提供步驟可包括：將該控制器安置於該模組基板上，其中該控制器係非原生於該模組基板；將一圖案化之第一介電質層安置於該控制器上；將該等模組電極安置於該圖案化之第一介電質層上且與該控制器電接觸；及安置該等模組連接柱。該提供步驟可進一步包括將一第二介電質層安置於該等模組電極上使得該等模組連接柱自該第二介電質層突出。該第二介電質層及該介電質基板可一起囊封該等模組電極及該控制器。本發明之方法可包括在該轉移步驟之前在該第二介電質層上形成一圖案化之犧牲釋放層，其中該圖案化之犧牲釋放層覆蓋該一或多個模組連接柱。可在安置該光發射器之後(例如)藉由蝕刻至少部分移除該圖案化之犧牲釋放層。該第二介電質層之一部分可與該模組基板安置於一共同平面中使得在至少部分移除該圖案化之犧牲釋放層之後，該控制器及該光發射器藉由該第二介電質層之該部分保持連接至該載體。本發明之方法可包括將一像素模組自一載體印刷(例如，微轉移印刷)至一目標基板(例如，一顯示基板)。
本發明之方法可包括在該模組基板之與該控制器相對之一表面上形成額外模組電極。可印刷一光發射器使得電連接至該光發射器之光發射器連接柱與該等額外模組電極電接觸。可在安置該光發射器之前在該等額外模組電極及該模組基板上提供一未圖案化之黏著層且可在安置該光發射器之後圖案化該黏著層使得該黏著層在圖案化之後並未延伸超出該模組基板。
根據一些實施例，一光發射器包括一斷裂或分離之繫鏈或一控制器包括一斷裂或分離之繫鏈。
本發明之方法可包括：提供安置於該控制器上或上方之一第一囊封層使得該模組基板及該第一囊封層一起囊封該控制器；及在該光發射器上或上方安置一第二囊封層使得該模組基板及該第二囊封層一起囊封該光發射器。
一控制器可至少部分藉由穿過該模組基板或圍繞該模組基板之該邊緣之一或多個模組電極電連接至該光發射器。本發明之方法可包括將一像素模組自一載體印刷(例如，微轉移印刷)至一目標基板(例如，一顯示基板)。
根據本發明之一些實施例，一或多個光發射器、一控制器或該一或多個光發射器及該控制器兩者係裸、未封裝晶粒。
根據本發明之一些實施例，一控制器包括一控制器頂側及一控制器底側。該控制器頂側可電連接至一模組電極或電連接至一模組電極之一電導體。該控制器底側可與該模組基板或安置於該模組基板上之層接觸。
本發明之某些實施例提供用於一高度整合模組之方法、裝置及結構，該高度整合模組併入有呈適於印刷至一顯示基板以建構一高效能及高解析度顯示器之一可轉移印刷組態之高效能結晶半導體光發射器及控制器。
優先申請案 本申請案主張由Bower等人於2019年6月14日申請之美國專利申請案第16/442,142號之權利，該案之全文以引用的方式併入本文中。 相關申請案之交叉參考 參考以下：由Cok等人於2016年12月9日申請之標題為Micro-Transfer Printable Electronic Component 之美國專利第10,153,256號；由Bower等人於2017年11月14日申請之標題為Micro-Transfer Printable Flip-Chip Structures and Methods 之美國專利第10,224,231號；由Cok等人於2018年1月22日申請之標題為Stacked Pixel Structures 之美國專利申請案第15/876,949號；由Meitl等人於2015年7月23日申請之標題為Printable Inorganic Semiconductor Method 之美國專利第9,368,683號；由Meitl等人於2016年6月10日申請之標題為Printable Inorganic Semiconductor Method 之美國專利第10,074,768號；由Meitl等人於2017年11月14日申請之標題為Micro-Transfer Printable Flip-Chip Structures and Methods 之美國專利第10,224,231號；由Meitl等人於2018年11月15日申請之標題為Micro-Transfer Printable Flip-Chip Structures and Methods 之美國專利申請案第16/192,779號；及由Meitl等人於2018年4月3日申請之標題為Micro-Transfer Printable Flip-Chip Structures and Methods 之美國專利申請案第15/944,223號，該等案之各者之全部揭示內容以引用的方式併入本文中。
本發明之某些實施例提供一整合式像素模組，其包括一或多個無機微型發光二極體(微型iLED)及控制該一或多個微型iLED之至少一積體電路控制器。一像素模組可包括：(i)具有一單個微型iLED光發射器及一單個控制器之一單個像素；(ii)具有多個微型iLED及一單個控制器之(例如)發射紅光、綠光及藍光之一單個像素；(iii)包括一共同單個控制器之多個像素，各像素由相同控制器控制；或(iv)包括多個像素控制器之多個像素，例如，在各像素中包括一個控制器。因此，一像素模組可包括一或多個像素，各像素包括一或多個微型iLED。在本文下面參考一單個控制器及一單個光發射器或多個光發射器展示及描述像素模組之某些實例之情況下，亦設想具有擁有類似相對元件配置之多個控制器及/或多個光發射器之像素模組(例如，對應於複數個像素)。在一些實施例中，一像素係一顯示器中之與所有其他像素分開控制以發射對應於一影像之一圖像元素之光之一圖像元素。複數個像素模組可安裝於一顯示基板上且經電連接以形成一顯示器。各像素模組包括與其他像素模組基板分離並獨立於其他像素模組基板且與顯示基板分離並獨立於顯示基板且非原生於顯示基板之一單個模組基板。像素模組可使用印刷技術(例如，微轉移印刷)建構，且可使用類似方法、材料及工具組裝於一目標基板(諸如一顯示基板或一表面安裝裝置基板)上。
相較於使用安置於顯示基板上之薄膜電路(例如，低溫多晶矽或非晶矽薄膜電路)之平板顯示器，根據本發明之某些實施例之平板顯示器具有改良之效能。由單晶矽製成之微轉移印刷之像素積體電路控制器(像素控制電路) (諸如CMOS)可在一顯示基板上方之較小空間中提供較佳效能且微轉移印刷之微型iLED可在一平板顯示器中提供改良之色彩飽和度、使用年限及效率。微型iLED可遠小於大型顯示器中所使用之習知LED且因此可提供具有更大解析度之顯示器。根據本發明之某些實施例，微型iLED及像素控制器積體電路具有包括各種材料之不同、分離、獨立及相異基板且設置於模組基板之相同區域上方之不同層中，從而減小顯示基板上方之像素區域且促進提高之顯示解析度及改良之操作效能。
參考圖1至圖3且根據本發明之一些實施例，一像素模組99包括一模組基板10，模組基板10具有一模組光發射器表面10L及在模組基板10之與模組光發射器表面10L相對之一側上之一模組控制器表面10C。模組光發射器表面10L可為模組基板10之一模組光發射器側10L且模組控制器表面10C可為模組基板10之一模組控制器側10C。一或多個光發射器20安置於模組基板10之模組光發射器表面10L上。如圖1至圖3中所展示，一或多個光發射器20包括分別發射紅光60R、綠光60G及藍光60B之紅光發射器20R、綠光發射器20G及藍光發射器20B。紅光發射器20R、綠光發射器20G及藍光發射器20B被統稱為光發射器20且紅光60R、綠光60G及藍光60B被統稱為光60。(應注意，本文中對光發射器20之引用並不一定暗示光發射器20包括一紅光發射器20R、綠光發射器20G或藍光發射器20B且本文中對光60之引用並不一定暗示光60包括一相異紅色、綠色或藍色頻率)。一控制器30安置於模組基板10之模組控制器表面10C上。控制器30可操作且可透過模組電極18 (例如)回應於一或多個輸入信號控制一或多個光發射器20。各模組電極18係傳導電信號(舉例而言，諸如電力、接地或控制信號)之一電導體。至少一模組電極18 (例如)透過通孔16穿過模組基板10。在一些實施例中，至少一模組電極18包繞於模組基板10之一邊緣(例如，如圖2中所展示)。至少一模組電極18電連接至控制器30。至少一模組電極18電連接至一或多個光發射器20之至少一光發射器20。各像素模組99可為具有與任何其他像素模組99之模組基板10或一光發射器總成80之任何光發射器總成基板52或一控制器總成82之控制器總成基板54 (若存在)相異及不同之一分離、不同、相異、離散及個別模組基板10之一個別(例如，分離)、離散及獨立模組。各像素模組99可為(例如)包括一模組繫鏈14之至少一部分之一可印刷像素模組99。
任何數目個(例如，四個)模組電極18可包含於一像素模組99中，一接地及一電力控制信號用於三個光發射器20之各者。一些模組電極18可僅連接至控制器30、僅至一或多個光發射器20或至一外部電力、接地或信號源。光發射器20可在遠離控制器30及模組基板10之一方向上發射光60，如圖1至圖3中所展示。模組基板10可至少部分用一黑色基質塗佈以吸收環境光且改良光發射器20之對比度(圖中未展示)。例如，模組基板10之模組光發射器表面10L可至少部分用一黑色基質塗佈，模組控制器表面10C亦可如此。
模組基板10可為任何合適基板，例如，如在顯示器或積體電路行業中找到。在一些實施例中，模組基板10係玻璃、聚合物、藍寶石、石英或一半導體(諸如矽)且可用一黏著層19 (例如，如圖6中所展示，在下文所論述)塗佈或包括一黏著層19。模組基板10可為施覆至一表面(例如，一晶圓或其他基板表面)或安置於該表面上或可在一表面(例如，一晶圓或其他基板表面)上建構或形成(例如，以稍後轉移印刷至一目標基板70)之一獨立式基板。模組基板10可包括多個層，例如，氧化物或氮化物層、晶種層及半導體層之任何組合。有用半導體層可為矽、結晶矽及可各向異性地蝕刻之矽之任一者或組合。在本發明之一些實施例中，例如，在不存在與模組基板10共延伸之其他層或結構之情況下，模組基板10具有足以支撐光發射器20及控制器30且足以能夠印刷(例如，微轉移印刷)像素模組99之機械剛度、強度及厚度。例如，模組基板10具有安置於其上之光發射器20及控制器30，而非一層塗佈於光發射器20或控制器30上方。模組基板10之模組光發射器表面10L及模組控制器表面10C各可實質上或實際上為平面，可實質上或實際上彼此平行，或可實質上或實際上平面及彼此平行兩者。模組基板10可相對較薄，例如，幾微米(例如，1微米至100微米)或相對較厚(例如，100微米至1 mm)。
光發射器20可為使用光微影方法及材料由具有合適摻雜物(諸如銦、鋁或磷)之結晶半導體材料(諸如化合物半導體GaN或GaAs)製成之微型iLED，且可發射各種色彩(諸如紅色、綠色、藍色、黃色或藍綠色)之光。光發射器20可為裸、未封裝晶粒，其中圖案化之絕緣介電質結構50使該裸、未封裝晶粒與電極(例如，模組電極18)絕緣。光發射器20可相對較小，例如，在長度及/或寬度上為幾微米(例如，1微米至50微米)或在長度及/或寬度上稍大(例如，50微米至500微米或甚至1 mm)，且視需要可相對較薄，例如，幾微米厚(例如，1微米至10微米)或稍厚(例如，10微米至100微米)。
控制器30可為使用光微影方法及材料製成之一積體電路，例如，使用一半導體(諸如結晶矽)製成之CMOS電路。亦可使用GaAs電路或其他化合物半導體。控制器30可為一裸、未封裝晶粒，其中圖案化之絕緣介電質結構50使該裸、未封裝晶粒與電極(例如，模組電極18)絕緣。控制器30可相對較小，例如，具有小於或等於1 mm (例如，小於或等於750微米、小於或等於500微米、小於或等於250微米、小於或等於100微米、小於或等於50微米、小於或等於25微米、小於或等於10微米、小於或等於5微米或小於或等於2微米)之一長度及一寬度之至少一者，且可以任何合適解析度製造，如積體電路技術中所實踐。控制器30可具有一控制器頂側30T及一相對控制器底側30S。在一些實施例中，控制器頂側30T具有電接觸墊40 (例如，如圖9中所展示)或以其他方式電連接至電極(例如，模組電極18或電連接至模組電極18之電導體)且控制器底側30S與模組基板10或安置於模組基板10上之層接觸。
模組電極18可為(例如)使用光微影程序在一圖案化之金屬層中建構之電導電跡線或導線，例如，包括金屬(諸如鋁、金、銀、銅、鈦、鉭、錫或其他金屬或金屬合金)，或透明導電氧化物(諸如氧化銦錫)。例如，模組電極18可(例如)透過形成於模組基板10中之通孔16穿過模組基板10或包繞於模組基板10。模組電極18可至少部分安置於模組基板10之一表面(例如，模組光發射器表面10L及模組控制器表面10C)上，以及在光發射器20或控制器30 (在藉由圖案化之介電質50與半導體材料或主動組件適當絕緣時)或安置於模組基板10上之其他層(例如，介電質或固化之黏著層19)上。因此，模組電極18可將控制器30電連接至一或多個光發射器20使得控制器30可用控制、電力或接地信號控制光發射器20。模組電極18亦可將外部控制器及電力及接地信號連接至一像素模組99中之一或多個元件。一個模組電極18可共同電連接多個光發射器20 (例如，以提供一電力或接地信號連接)或可個別地連接至各光發射器20以提供個別控制信號至對應光發射器20。
參考圖1，光發射器總成80包括光發射器20、任何光發射器電接觸墊40、光發射器電路或光發射器電極28 (圖1中未展示，參見下文進一步論述之圖8)及電連接至光發射器20之模組電極18之部分。控制器總成82包括控制器30、任何控制器電接觸墊40、控制器電路或控制器電極38 (圖1中未展示，參見下文所論述之圖10A至圖10C)及電連接至光發射器20之模組電極18之部分。像素模組99可包括模組繫鏈14 (例如，其可經斷裂或分離)且亦包括下文參考圖1、圖2及圖3中所繪示之不同模組連接柱12實施例進一步描述之模組連接柱12。
參考圖4A至圖4C，光發射器總成80可安置於模組基板10之模組光發射器表面10L上之一光發射器區域20A內，例如，在包含所有光發射器20 (諸如紅光發射器20R、綠光發射器20G及藍光發射器20B)之一區域或凸部內。控制器總成82可安置於與光發射器表面10L相對之模組控制器表面10C (未指示)上之一控制器區域30A內，例如，在包含控制器30之一區域或凸部內。當自正交於模組基板10之一表面之一垂直方向觀看時，光發射器區域20A可在模組基板10上與控制器區域30A重疊(儘管光發射器區域20A在正交於模組光發射器表面10L或模組控制器表面10C之一方向上相對於控制器區域30A垂直移位，因為光發射器20係在模組光發射器表面10L上且控制器30係在模組基板10之模組控制器表面10C上)。在一些實施例中，光發射器區域20A小於或等於控制器區域30A且完全安置於控制器區域30A內(如圖4A中所展示)。在一些實施例中，控制器區域30A小於或等於光發射器區域20A且完全安置於光發射器區域20A內。在一些實施例中，控制器區域30A與光發射器區域20A重疊，但兩者皆未完全在另一者之區域內。(如本文中所預期，若一區域與另一區域具有一共同邊緣，則一區域可在另一區域內。例如，若光發射器區域20A與控制器區域30A相同大小且全等，則光發射器區域20A係在控制器區域30A內，且反之亦然)。因此，在本發明之一些實施例中，因為光發射器20係垂直堆疊於控制器30上方，所以像素在一顯示基板(例如，圖12A中之顯示基板70，下文所論述)上方具有一較小區域，從而增加可安置於一顯示基板70上之像素數目且改良用像素模組99建構之一顯示器之潛在解析度。
圖5至圖8繪示根據本發明之某些實施例之安置於模組基板10之模組光發射器表面10L上之光發射器總成80。模組電極18將電力傳導至光發射器20。微型iLED光發射器20可包括電連接至模組電極18之兩個傳導層21 (例如，一n摻雜之電子傳導層及一p摻雜之電洞傳導層)及安置於兩個傳導層21之間的一光發射層23，回應於透過模組電極18提供之電流自光發射層23發射光60。模組電極18可為反射性的(例如，由一金屬或金屬合金製成)，或部分或實質上透明的(例如，由一導電氧化物製成)。可自一光發射器頂側20T抑或與光發射器頂側20T相對之一光發射器底側20S發射光60，且若模組電極18係至少部分透明的，則可發射光60穿過模組電極18。
參考圖5，光發射器20係一水平光發射器20，其具有在光發射器20之與光發射器底側20S (其鄰近於模組基板10之模組光發射器表面10L或與模組光發射器表面10L接觸)相對之相同光發射器頂側20T上間隔開之電接觸件(例如，接觸墊40)。模組電極18或電連接至一模組電極18之一電導體(例如，圖8中所展示之光發射器電極28)可電連接至光發射器頂側20T。一個傳導層21在一懸臂結構中延伸超出另一個傳導層21以提供光發射器20之光發射器頂側20T上之電接觸件。若光發射層23上方之模組電極18實際上係透明的(如圖5中用差異化陰影所展示)，則可自光發射器頂側20T發射光60。參考圖6，光發射器頂側20T與模組基板10之模組光發射器表面10L接觸或鄰近於模組光發射器表面10L且發射光穿過光發射器20之光發射器底側20S。在本發明中，如圖6中所展示之光發射器20相對於模組基板10之一定向被稱為一反轉組態，而圖5繪示光發射器20相對於模組基板10之一非反轉組態。在一些實施例中，光發射器20係呈一反轉水平組態且至少一些模組電極18係不透明及反射性的。在一些實施例中且如下文進一步論述，一光發射器20係呈一水平組態且一或多個光發射器連接柱26係用於電連接一像素模組99之一光發射器總成80中之光發射器20 (例如，如圖6中所展示)。
圖7中繪示一垂直微型iLED光發射器20，其具有設置於光發射器20之相對側上之電接觸件。通常，模組電極18之一者實際上係透明的(例如，光發射器頂側20T上之模組電極18)，且鄰近於模組基板10之模組光發射器表面10L之光發射器底側20S上之另一者可為不透明及反射性的，使得在遠離模組基板10及控制器30之一方向上自光發射器20有效地發射光60。
當安置(例如，建構或印刷)於模組基板10上時，組件(諸如光發射器20及控制器30)可使用光微影安置及圖案化之模組電極18電連接(例如，至一外部控制裝置或電源)。如圖1、圖2、圖3及圖5中所展示，光微影定義之模組電極18在圖案化之介電質結構50上方自模組光發射器表面10L延伸至光發射器20上。模組電極18可包括一不透明材料(諸如一金屬或金屬合金)、一透明導電氧化物或一組合，如用所引用圖中之不同模組電極陰影所展示。
在一些實施例中，參考圖6，透過自光發射器20 (例如，自一光發射器接觸墊，未展示)延伸至模組電極18之一或多個光發射器連接柱26進行至光發射器20之電連接。當光發射器頂側20T係鄰近於模組基板10之模組光發射器表面10L (一反轉組態)時，此一組態係有用的。自鄰近於模組光發射器表面10L之光發射器頂側20T延伸之光發射器連接柱22使光發射器20能夠發射光穿過光發射器底側20S，而無需藉由光發射器20發射之光60穿過一模組電極18或光發射器接觸墊，從而可能改良光發射效率。安置於一共同光發射器20上之光發射器連接柱26可具有不同長度或尺寸(例如，如圖6中所展示)。例如，具有不同長度或尺寸之光發射器連接柱26可用於容納一水平發光二極體上之在不同層中之電接觸件。在一些此等實施例中，光發射器連接柱26可定向光發射器20使得光發射器底側20S近似平行於模組基板10之模組光發射器表面10L且光發射之方向更正交於模組光發射器表面10L，從而改良此等光發射器20之一陣列之光發射之均勻度。可使用光微影程序建構光發射器連接柱26 (或模組連接柱12、控制器總成連接柱32或光發射器總成連接柱22，下文進一步描述)且實例係描述於上文引用之美國專利申請案第15/876,949號、美國專利第10,153,256號及美國專利第10,224,231號，該等案之各者之全部揭示內容以引用的方式併入本文中。
根據本發明之一些實施例，光發射器總成連接柱22的優點在於：其等能夠藉由將光發射器20印刷(例如，用一壓模90微轉移印刷，例如，參見下文所論述之圖11C)至模組基板10之模組光發射器表面10L上來形成電連接，因而無需光微影建構在圖案化之介電質結構50上方延伸至光發射器20上之模組電極18。參考圖8，根據本發明之一些實施例，一光發射器總成80包括自一光發射器總成基板52 (包括介電質層50)之一側延伸之光發射器總成連接柱22且一光發射器20安置於介電質層50之一相對側上。光發射器20可藉由自一原生光發射器源晶圓25 (例如，參見下文所論述之圖11A)印刷(例如，微轉移印刷)至介電質層50而安置於光發射器總成基板52 (介電質層50)上，從而使光發射器繫鏈24斷裂(例如，破裂)或分離。電連接至光發射器20之接觸墊40之光發射器電極28透過介電質50中之通孔16電連接至光發射器總成連接柱22。光發射器總成連接柱22與模組基板10之模組光發射器表面10L上且至模組電極18之接觸墊40直接接觸、穿透接觸墊40或以其他方式與接觸墊40形成一電連接。可藉由以下步驟建構光發射器總成80：在一源晶圓之一犧牲部分84 (例如，參見圖11A至圖11C)中光微影蝕刻錐體凹入部；用金屬圖案化該等凹入部以形成光發射器總成連接柱22；在介電質層50中形成通孔16；將光發射器20轉移印刷(例如，微轉移印刷)至介電質層50 (或介電質層50上之一黏著層，未展示)上；及形成使光發射器總成連接柱22與光發射器20之接觸墊40電連接之光發射器電極28。光發射器總成80可印刷(例如，微轉移印刷)至模組基板10，從而使光發射器總成繫鏈24A斷裂(例如，破裂)或分離。
因此，本發明之一些實施例包括一光發射器總成80，其包括具有一第一側及與該第一側相對之一第二側之一介電質光發射器總成基板52及安置於光發射器總成基板52上之一或多個光發射器20。一或多個光發射器20可非原生於光發射器總成基板52。一或多個光發射器總成連接柱22可安置於光發射器總成基板52之第一側上且一或多個模組連接柱12可安置於光發射器總成基板52之第二側上。光發射器總成80可包括光發射器總成繫鏈24A (例如，其等在轉移印刷至一模組基板10之後斷裂或分離)且光發射器20可包括光發射器繫鏈24。光發射器電極28將一或多個光發射器20電連接至一或多個光發射器總成連接柱22及至一或多個模組連接柱12。一或多個模組連接柱12隨後用於將一像素模組99 (光發射器總成80係其之一部分)電連接至一目標基板70。光發射器電極28之一或多者可(例如)透過通孔16穿過光發射器總成基板52，或可包繞於光發射器總成基板52之一邊緣。光發射器總成連接柱22及模組連接柱12可為單層連接柱(例如，藉由積累導電材料而形成)或多層連接柱(例如，包括安置於由與光發射器總成基板52相同之材料製成之一介電質內層上之一導電外層)。光發射器總成80之一或多個模組連接柱12之各者或光發射器總成連接柱22之各者可自光發射器總成基板52突出大於一或多個光發射器20之一最厚厚度之一距離，使得可將光發射器總成80印刷至一目標基板且連接柱可製成與該目標基板電接觸。該距離可為該最厚厚度之至少1.1倍且視需要不超過3倍。在一些實施例中，光發射器總成80包括具有安置於模組基板10上或安置於其中之一或多個接觸墊40之一模組基板10且一或多個光發射器總成連接柱22之各者安置成與一或多個接觸墊40之一者電連接。模組基板10可包括一模組繫鏈14 (例如，一斷裂或分離之模組繫鏈14或實體連接至一源基板之一模組錨17之一模組繫鏈14)。在一些實施例中，光發射器總成80包括安置於模組基板10之與一或多個光發射器20相對之一側上之一控制器30且一或多個光發射器20電連接至控制器30。光發射器總成80可具有：不超過400微米(例如，不超過300微米、不超過200微米或不超過100微米)之一寬度及一長度之至少一者；及不超過150微米(例如，不超過100微米、不超過75微米、不超過50微米或不超過25微米)之一厚度。
圖9及圖10A至圖10B繪示控制器總成82之某些實施例。參考圖9，控制器30安置(例如，建構或印刷)於模組基板10之模組控制器表面10C上。模組電極18係藉由介電質結構50與控制器30絕緣且電連接至控制器30之接觸墊40，且在通孔16中。在將控制器30安置於模組基板10上且將模組連接柱12 (下文進一步論述)形成於控制器30上或上方之後，光微影圖案化模組電極18。
圖10A及圖10B繪示某些實施例，其中控制器30與控制器總成連接柱32電連接(類似於圖8之光發射器總成連接柱22)，從而無需在將控制器30安置於模組基板10上之後進一步光微影圖案化。參考圖10A，根據本發明之一些實施例，一控制器總成82包括自一介電質層50之與其上安置一控制器30之一側相對之一側延伸之控制器總成連接柱32。電連接至控制器30之接觸墊40之控制器電極38透過介電質50中之通孔16電連接至控制器總成連接柱32。控制器總成連接柱32與模組基板10之模組控制器表面10C上且至模組電極18之接觸墊40直接接觸、穿透接觸墊40或以其他方式與接觸墊40形成一電連接。可藉由以下步驟建構控制器總成82：在一源晶圓之一犧牲部分84中光微影蝕刻錐體凹入部；用金屬圖案化該等凹入部以形成控制器總成連接柱32；在介電質層50中形成通孔16；將光發射器20轉移印刷(例如，微轉移印刷)至介電質層50 (或介電質層50上之一黏著層19，未展示)上；及形成使控制器總成連接柱32與控制器30之接觸墊40電連接之控制器電極38。模組連接柱12安置於介電質層50上或上方且延伸遠離介電質層50。
因此，本發明之一些實施例包括一控制器總成82，其包括具有一第一側及與該第一側相對之一第二側之一控制器總成基板54及安置於控制器總成基板54上之一控制器30。控制器總成基板54可為一介電質基板或一半導體基板。控制器30可(例如)建構於控制器總成基板54上或轉移印刷(例如，微轉移印刷)至控制器總成基板54。因此，在一些實施例中，控制器30可非原生於控制器總成基板54。控制器30可形成於控制器總成基板54中(例如，若控制器總成基板54係一半導體基板)或可安置於一介電質控制器總成基板54上。一或多個控制器總成連接柱32可安置於控制器總成基板54之第一側上且一或多個模組連接柱12可安置於控制器總成基板54之第二側上。控制器電極38將控制器30電連接至一或多個控制器總成連接柱32及至一或多個模組連接柱12。控制器電極38之一或多者可(例如)透過通孔16穿過控制器總成基板54，或可包繞於控制器總成基板54之一邊緣。控制器總成連接柱32及模組連接柱12可為單層連接柱(例如，藉由積累導電材料而形成)或多層連接柱(例如，包括安置於由與控制器總成基板54相同之材料製成之一介電質內層上之一導電外層)。控制器總成82之一或多個模組連接柱12之各者或控制器總成連接柱32之各者可自控制器總成基板54突出大於控制器30之一最厚厚度之一距離，使得可將控制器總成82印刷至一目標基板且連接柱可接觸該目標基板。該距離可為該最厚厚度之至少1.1倍且視需要不超過3倍。在一些實施例中，控制器總成82包括具有安置於模組基板10上或安置於其中之一或多個接觸墊40之一模組基板10且一或多個控制器總成連接柱32之各者安置成與一或多個接觸墊40之一者電連接。模組基板10可包括一模組繫鏈14 (例如，一斷裂或分離之模組繫鏈14或實體連接至一源基板之一模組錨17之一模組繫鏈14)。在一些實施例中，控制器總成82包括安置於模組基板10之與控制器30相對之一側上之一或多個光發射器20且一或多個光發射器20電連接至控制器30。控制器總成82可具有：不超過400微米(例如，不超過300微米、不超過200微米或不超過100微米)之一寬度及一長度之至少一者；及不超過150微米(例如，不超過100微米、不超過75微米、不超過50微米或不超過25微米)之一厚度。
圖9中所展示之模組連接柱12組態亦可應用於圖10A之控制器總成82，如圖10B中所展示。因此，本發明之一些實施例包括一控制器總成82，其包括一控制器總成基板54及安置於控制器總成基板54之一第一側上之一控制器30。一或多個模組連接柱12安置於控制器30上使得控制器30係在一或多個模組連接柱12與控制器總成基板54之間。一或多個控制器總成連接柱32安置於控制器總成基板54之與第一側相對之一第二側上。控制器電極38至少部分安置於控制器總成基板54上且電連接至控制器30、一或多個控制器總成連接柱32及一或多個模組連接柱12。控制器總成基板54可為(例如)一介電質基板或一半導體基板。控制器30可非原生於控制器總成基板54。控制器30可包括一斷裂或分離之控制器繫鏈34。控制器總成基板54可包括一斷裂或分離之控制器總成繫鏈34A。一介電質層或結構可安置於控制器30與控制器電極38之各者之至少一部分之間(例如，以防止短路)。在一些實施例中，控制器電極38之一或多者穿過控制器總成基板54或控制器電極38之一或多者各包繞於控制器總成基板54之一邊緣。
根據圖8及圖10A或圖10B之總成可組合成一像素模組99 (例如，如圖10C中所展示)，其中在圖8中繪示光發射器總成80且在圖10A或圖10B之任一者中繪示控制器總成82。在一些實施例中，根據圖9之一控制器總成82係結合根據圖8之一光發射器總成80一起使用(如下文參考圖12K進一步論述)。如圖10C中所展示，根據本發明之一些實施例，一像素模組99包括具有一模組光發射器表面10L及與模組光發射器表面10L相對之一模組控制器表面10C之一介電質模組基板10。一控制器總成82安置於模組基板10之模組控制器表面10C上。控制器總成82可為本文中所描述之控制器總成82之任一者。一或多個光發射器20安置於模組基板10上或上方，例如，在模組光發射器表面10L上，且模組電極18將一或多個光發射器20電連接至控制器30。在本發明之一些實施例中，一或多個光發射器20係可為本文中所描述之光發射器總成80之任一者之一光發射器總成80。
模組連接柱12在圖10C之實施例中展示為自控制器30突出，但在類似實施例中，可自控制器總成基板54突出或在其他方向上自光發射器總成基板52突出。此等替代模組連接柱12係用虛線輪廓以較淺陰影闡釋性地展示。此等實施例之任一者可用於本發明之像素模組99中。同樣地，光發射器20經繪示為非反轉水平光發射器20 (例如，如在圖5中)，但可為反轉光發射器20 (例如，如在圖6中)，或垂直光發射器20 (例如，如在圖7中)。設想(例如，用於模組電極18、總成基板52、54或模組基板10之)材料之特定選擇以及(例如，控制器30、光發射器20或模組連接柱12之)元件之定向及位置可相關的且取決於將使用像素模組99之一特定應用而改變。例如，可基於光將自像素模組99發射之方向來選擇模組連接柱12之一特定定向位置及材料。
在一些實施例中，像素模組99包括安置於模組基板10之模組控制器表面10C上之一黏著層(例如，黏著層19，為清楚起見在圖10C中未展示)。在一些實施例中，控制器總成82之一或多個控制器總成連接柱32穿透黏著層19且各實體地接觸安置於模組基板10上或安置於其中之一接觸墊40。黏著層19可與控制器總成82直接接觸。在一些實施例中，光發射器總成80之一或多個光發射器總成連接柱22穿透黏著層19且各實體地接觸安置於模組基板10上或安置於其中之一接觸墊40。黏著層19可與光發射器總成80直接接觸。如可自圖10C理解，可在模組基板10之控制器表面10C及光發射器表面10L兩者上提供一黏著層19以分別改良控制器總成82及光發射器總成80之實體黏著性。在一些實施例中，像素模組99包括安置於模組基板10之模組光發射器表面10L上之一黏著層(例如，黏著層19，為清楚起見在圖10C中未展示)且一或多個光發射器20之各者之一或多個光發射器總成連接柱22穿透黏著層19使得一或多個光發射器20電連接至控制器30。黏著層19可至少部分安置於一或多個模組電極18上或上方。
在一些實施例中，模組電極18之若干者穿過模組基板10或包繞於模組基板10之一邊緣。在本發明之一些實施例中，一或多個光發射器20各可包括一斷裂或分離之光發射器繫鏈24，一或多個光發射器20係水平發光二極體，或一或多個光發射器20係垂直發光二極體。一或多個光發射器20之各者可包括一或多個光發射器連接柱26且一或多個光發射器20可部分透過一或多個光發射器連接柱26電連接至控制器30。
在本發明之一些實施例中，模組基板10包括一斷裂或分離之模組繫鏈14。一光發射器囊封層29 (在圖10C中未展示，但例如在圖16L及圖16M中展示)可安置於一或多個光發射器20上方且可包括一斷裂或分離之模組繫鏈14。類似地，像素模組99可包括安置於控制器總成82上方之一控制器囊封層39且一或多個模組連接柱12可突出穿過控制器囊封層39 (例如，如圖16L及圖16M中所展示)。在一些實施例中，一或多個模組連接柱12突出穿過光發射器囊封層29。像素模組99可包括一目標基板70 (在圖10C中未展示，例如，參見下文所論述之圖12A至圖12K)，且控制器總成82之一或多個模組連接柱12安置成與安置於目標基板70上或安置於其中之對應一或多個接觸墊40電接觸。一黏著層19 (圖10C中未展示)可安置於目標基板70上，且一或多個模組連接柱12可穿透黏著層19使得控制器30及一或多個光發射器20電連接至安置於目標基板70上或安置於其中之一或多個模組電極18。目標基板70可為一顯示基板70且像素模組99可為安置於顯示基板70上之可操作以向一觀看者顯示資訊(例如，一影像及/或文字)之一像素陣列中之一像素。
光發射器20或(若干)控制器30或兩者可形成或安置於模組基板10上。光發射器20可包括有利地在化合物半導體基板(諸如GaN或GaAs)上製造之微型iLED。相比而言，控制器30通常(儘管並非一定)形成於結晶矽中。因此，像素模組99之一些實施例係包括由不同材料製成之安置於模組基板10之相對側上之組件之期望異構之模組。根據本發明之一些實施例，因此使用自不同組件源晶圓印刷(例如，微轉移印刷)至模組基板10之組件來建構像素模組99。
參考圖11A，一光發射器20 (例如，一微型iLED)經形成於一光發射器源晶圓25 (例如，一化合物半導體源晶圓)上且可用一光發射器囊封層29囊封。囊封層29可為一介電質層。蝕刻光發射器源晶圓25之在光發射器20下面之一犧牲部分84以形成一間隙84使得光發射器20藉由光發射器繫鏈24懸置於間隙84上方。光發射器繫鏈24將光發射器20附接至光發射器錨27且將光發射器20固持於光發射器源晶圓25上方之適當位置中。一印刷裝置(例如，具有一或多個壓模柱92之一壓模90)接觸光發射器20 (包含光發射器囊封層29)，將光發射器20黏著至壓模柱92，且移動遠離光發射器源晶圓25，從而使光發射器繫鏈24在破裂線11處破裂以自光發射器源晶圓25移除光發射器20且製成一斷裂(例如，破裂)或分離之光發射器繫鏈24。壓模90接著行進至模組基板10且光發射器20經壓抵於模組基板10之模組光發射器表面10L以將光發射器20黏著至模組基板10 (或至安置於模組基板10上或作為模組基板10之一部分之一黏著層19)。多個光發射器20可在一單個操作中(例如)使用具有多個壓模柱92之一壓模90自一光發射器源晶圓25印刷(例如，微轉移印刷)。
類似地，參考圖11B，一控制器30 (例如，用結晶矽形成之一CMOS電路)經形成於一控制器源晶圓35上且可用一控制器囊封層39囊封。囊封層39可為一介電質層。蝕刻控制器源晶圓35之在控制器30下面之一犧牲部分84以形成間隙84使得控制器30藉由控制器繫鏈34懸置於間隙84上方。控制器繫鏈34將控制器30附接至控制器錨37且將控制器30固持於控制器源晶圓35上方之適當位置中。一印刷裝置(例如，具有壓模柱92之壓模90)接觸控制器30 (包含控制器囊封層39)，將控制器30黏著至壓模柱92，且移動遠離控制器源晶圓35，從而使控制器繫鏈34在破裂線11處破裂以自控制器源晶圓35移除控制器30且製成一斷裂(例如，破裂)或分離之控制器繫鏈34。壓模90接著行進至模組基板10且控制器30經壓抵於模組基板10之模組控制器表面10C以將控制器30黏著至模組基板10 (或至安置於模組基板10上或作為模組基板10之一部分之一黏著層19)。多個控制器30可在一單個操作中(例如)使用具有多個壓模柱92之一壓模90自一控制器源晶圓35印刷(例如，微轉移印刷)。
正如可將光發射器20或控制器30或兩者印刷至模組基板10般，亦可將像素模組99印刷(例如，微轉移印刷)至一目標基板70 (例如，一顯示基板70)。如圖11C中所展示，一像素模組晶圓97包括可包括複數個像素模組99之一模組源晶圓15，各像素模組99安置於模組源晶圓15中之一犧牲部分84或間隙84上方且藉由一模組繫鏈14實體連接至一模組錨17 (模組源晶圓15之一錨部分)使得各犧牲部分84藉由一模組錨17與一相鄰犧牲部分橫向分離。可提供如圖11A及圖11B中之一囊封層(未展示)，但並不一定需要。一印刷裝置(例如，具有壓模柱92之壓模90)接觸像素模組99，將像素模組99黏著至壓模柱92，且移動遠離模組源晶圓15，從而使模組繫鏈14在破裂線11處破裂以自模組源晶圓15移除像素模組99且製成一斷裂(例如，破裂)或分離之模組繫鏈14。在一些實施例中，一模組繫鏈14係在印刷期間分離而非破裂。壓模90接著行進至諸如一顯示基板70 (下文進一步論述)或表面安裝裝置基板之一目標基板70，且像素模組99經壓抵於該目標基板以將像素模組99黏著至目標基板(或至安置於目標基板上或作為目標基板之一部分之一黏著層19)。
如圖8至圖10及圖11A至圖11C中所展示，光發射器20、控制器30及像素模組99之一或多者可全部為經印刷(例如，微轉移印刷)組件。參考圖12A至圖12K、圖13A至圖13B及圖14A至圖14D，在本發明之一些實施例中，將像素模組99印刷至一顯示基板70以建構一像素模組顯示器98。因此，像素模組99可非原生於顯示基板70，可在任一或兩個維度中安置成一規則陣列(例如，如下文所論述之圖14A至圖14D及圖24中所展示)，且可形成一顯示器中之像素。此外，各像素模組99之模組基板10與顯示基板70不同、相異且分離使得各模組基板10不同於顯示基板70之一基板。像素模組99可包含與安置於目標基板70上或安置於其中之接觸墊電接觸之模組連接柱12，接觸墊40電連接至顯示電極74。當像素模組99安置於目標基板70上時(例如，如圖12I及圖12J中所展示)，接觸墊40可為顯示電極74之經設定大小及定位以接觸模組連接柱12之部分。
圖12A至圖12K展示像素模組99之實例，其中控制器30安置於模組基板10與目標基板70之間。圖12A及圖12B中所展示之像素模組99並不包含模組連接柱12。圖12C及圖12D中所展示之像素模組99具有安置於控制器30上之模組連接柱12。圖12E及圖12F中所展示之像素模組99具有安置於模組基板10上而非控制器30上之模組連接柱12。圖12G及圖12H中所展示之像素模組99包含包括安置於控制器總成基板54上之模組連接柱12之一控制器總成82。圖12I及圖12J中所展示之像素模組99包含安置於模組基板10上之模組連接柱12及不包含模組連接柱12之一控制器總成82。圖12K中所展示之像素模組99包含一光發射器總成80及安置於控制器30上之模組連接柱。
圖13A至圖13C展示像素模組99之實例，其中光發射器20安置於模組基板10與目標基板70之間。圖13A至圖13C中所展示之像素模組99包含延伸超出光發射器20之模組連接柱12。圖13B及圖13C中所展示之像素模組99包含一控制器總成82。圖13A至圖13C中所展示之像素模組99經安置以發射光60穿過目標基板70。
像素模組99可(例如)藉由微轉移印刷至顯示基板70上或至安置於顯示基板70上之一層黏著劑19上而安置於顯示基板70上，如圖12A及圖12B中所展示。(為清楚起見自圖12C至圖12K省略黏著劑19)。由於可印刷(例如，微轉移印刷)像素模組99，所以像素模組99可包括模組繫鏈14，例如，斷裂(例如，破裂)或分離之模組繫鏈14。如圖12A中所展示，在印刷像素模組99之後，模組電極18 (諸如安置於顯示基板70上之光微影定義之顯示電極74)可電連接至電導體(例如，導線)。可透過在黏著劑19之任何層中製成之通孔16進行電連接。在圖12A中，光發射器20 (紅光發射器20R、綠光發射器20G及藍光發射器20B)係安置成其中在一非反轉組態中光發射器底側20S鄰近於模組基板10之模組光發射器表面10L之水平微型iLED，亦如圖5中所展示。在一些實施例中且如圖12B及圖6中所展示，可反轉光發射器20，其中光發射器頂側20T鄰近於模組基板10之模組光發射器表面10L。在一些實施例中，參考圖7，光發射器20係垂直微型iLED且可經印刷(例如，微轉移印刷)。在一些實施例中且如圖12A及圖12B中所展示，將光發射器20、控制器30或兩者自一對應源晶圓分別印刷(例如，微轉移印刷)至模組基板10之模組光發射器表面10L及模組控制器表面10C，如上文參考圖11A及圖11B所描述且如圖8至圖10中所繪示。
如同光發射器20及控制器30且如圖12C至圖12K及圖13A至圖13B中所展示，模組連接柱12可藉由將像素模組99印刷(例如，微轉移印刷)至顯示基板70或一表面安裝裝置基板而將模組電極18電連接至顯示電極74。可在各種組態中且根據本發明之對應實施例提供模組連接柱12。
參考圖1、圖9、圖11C及圖12C，模組連接柱12安置於控制器30上且在遠離模組基板10之一方向上延伸。光發射器20經展示為呈一非反轉組態之水平發射器，如圖5中所展示，但可如圖12D中所展示般反轉。參考圖2及圖12E，模組連接柱12安置於模組基板10之模組控制器表面10C上之模組電極18上且在遠離模組基板10之一方向上延伸。模組連接柱12可自模組基板10之模組控制器表面10C突出大於控制器30之一厚度之一距離以延伸超出控制器30且實現模組連接柱12與目標基板70上之接觸墊40之間的電接觸，而不會使控制器30 (或安置於控制器30上之層)接觸至目標基板70。例如，該距離可為控制器30 (連同安置於控制器30上之任何層)之厚度之至少1.1倍、至少1.2倍或至少1.5倍。在一些實施例中，距離小於或等於控制器30之厚度之3倍或小於或等於2倍，以避免使像素模組99太厚。在一些實施例中，當像素模組99安置於目標基板70上時，目標基板70上之接觸墊40具有足以容許對像素模組99之電接觸之一厚度，即使模組連接柱12並未延伸超出控制器30或光發射器20 (取決於模組連接柱12安置於模組基板10之哪一側上)。
光發射器20可為呈一非反轉組態之水平發射器，如圖5中所展示，但可替代性地如圖12F及圖6中所展示般反轉。參考圖3、圖13A至圖13B及圖17C至圖17L，模組連接柱12安置於模組基板10之模組光發射器表面10L上之模組電極18上且在遠離模組基板10之一方向上延伸。模組連接柱12自模組基板10之模組光發射器表面10L突出大於光發射器20之一厚度之一距離以延伸超出光發射器20且實現模組連接柱12與目標基板70上之接觸墊40之間的電接觸，而不會使光發射器20 (或安置於光發射器20上之層)接觸至目標基板70。作為非限制性實例，該距離可為光發射器20 (連同安置於光發射器20上之任何層)之厚度之至少1.1倍、至少1.2倍或至少1.5倍。在一些實施例中，距離小於或等於光發射器20之厚度之3倍或小於或等於2倍，以避免使像素模組99太厚。
在一些實施例中，控制器30安置於具有一控制器總成基板54 (例如，一介電質層50)及控制器電極38 (模組連接柱12自其延伸)之一可印刷控制器總成82上，如圖10、圖12G、圖12H及圖19D中所展示。在一些此等實施例中，模組連接柱12應被理解為自控制器30延伸。類似地，在一些實施例中，光發射器20係設置於具有一光發射器總成基板52 (例如，一介電質層50)及光發射器電極28 (模組連接柱12自其延伸)之一可印刷光發射器總成80中，如圖8中所展示。在一些此等實施例中，模組連接柱12可被理解為自光發射器總成基板52或光發射器總成80延伸。
圖中所展示之(例如，與模組電極18之)電連接係闡釋性的且並不一定表示實際電路連接。精通電路設計者將理解，將控制器30連接至光發射器20之各種電路可用於提供適當電連接以控制光發射器20。
參考圖12G至圖12J，控制器30係藉由控制器總成連接柱32微轉移印刷至模組基板10上，從而形成至模組電極18之一電連接。如圖12G及圖12H中所展示，模組連接柱12安置於控制器30上且在遠離模組基板10之一方向上延伸。光發射器20經展示為呈圖12G中(例如，根據圖5)之一非反轉組態之水平發射器，但可如圖12H及圖6中所展示般反轉。如圖12I及圖12J中所展示，模組連接柱12安置於模組基板10之模組控制器表面10C上之模組電極18上且在遠離模組基板10之一方向上延伸。光發射器20經展示為呈圖12I中且如圖5中所展示之一非反轉組態之水平發射器，但可為如圖12J及圖6中所展示般非反轉。
參考圖12K，控制器30安置於模組基板10之模組控制器表面10C上且一光發射器總成80係藉由光發射器總成連接柱22轉移印刷至模組基板10之模組光發射器表面10L上。光發射器總成80包括一共同光發射器總成基板52上之在與模組基板10及顯示基板70相反之一方向上分別發射光60R、60G、60B之紅色反轉光發射器20R、綠色反轉光發射器20G及藍色反轉光發射器20B。控制器30可包含於包含模組連接柱12之一控制器總成82中，例如，如圖10A至圖10C中所展示。
參考圖12C至圖12K，將像素模組99印刷(例如，微轉移印刷)至顯示基板70上使得模組連接柱12與顯示基板70上之接觸墊40電接觸(例如，與接觸墊40直接接觸且可穿透接觸墊40)。顯示基板70上之接觸墊40可電連接至使用光微影方法及材料形成於顯示基板70上之顯示電極74，諸如顯示器及積體電路技術中習知所知般。一般而言且如圖12A至圖12K中所繪示，光發射器20之任一者可為呈一反轉或非反轉組態之經印刷(例如，微轉移印刷)之垂直微型iLED或水平微型iLED且對於適當組態可具有光發射器連接柱26。類似地，控制器30可藉由印刷(例如，微轉移印刷)安置且可具有控制器總成連接柱32 (例如，如圖10中所展示)，或不具有控制器總成連接柱32 (如圖1至圖3中所展示)。
圖12A至圖12K繪示其中可在與顯示基板70相反之一方向上發射光60 (一頂部發射器組態)使得光60不會有意地穿過且未藉由顯示基板70吸收從而改良效率之實施例。在此等所繪示實施例中，控制器30安置於模組基板10與顯示基板70之間且像素模組99非原生於顯示基板70。在一些實施例中，例如，如圖13A至圖13C中所展示，可在其中顯示基板70對藉由光發射器20發射之光至少部分透明，例如至少50%透明(例如，至少75%、80%、90%或95%透明)之一底部發射器組態中發射光60穿過顯示基板70。在一些此等組態中，像素模組99係在顯示基板70之與觀看側相對之一側上且受到更好保護免受機械或環境損壞，尤其是來自一像素模組顯示器98之使用者(例如，觸控螢幕使用者)之損壞。參考圖13A及圖13B，將像素模組99印刷至一顯示基板70以建構一像素模組顯示器98。像素模組99可(例如)藉由微轉移印刷至顯示基板70或安置於顯示基板70上之一層黏著劑19上而安置於顯示基板70上(為清楚起見自圖13A至圖13B省略，但在圖12A及圖12B中展示)。在圖13A及圖13B中，光發射器20 (紅光發射器20R、綠光發射器20G及藍光發射器20B)係安置成其中光發射器底側20S (例如，如圖5中所展示)鄰近於模組基板10之模組光發射器表面10L之水平微型iLED。在一些實施例中，如圖13C中所展示，可反轉光發射器20，其中光發射器頂側20T鄰近於模組基板10之模組光發射器表面10L，且在一些實施例中，亦參考圖7，光發射器20係垂直微型iLED。黏著層19及囊封層(圖13C中未展示)可用於此等實施例之任一者中。
在一些實施例中，例如，如圖13A至圖13B中所展示，將光發射器20、控制器30或兩者自一對應源晶圓分別印刷(例如，微轉移印刷)至模組基板10之模組光發射器表面10L及模組控制器表面10C，如上文參考圖11A及圖11B所描述及如圖8至圖10中所繪示。如圖13A至圖13B中所展示，將像素模組99印刷(例如，微轉移印刷)至顯示基板70上使得模組連接柱12及模組電極18與顯示基板70上之接觸墊40電接觸(例如，與接觸墊40直接接觸且可穿透接觸墊40)。在此等所繪示實施例中，光發射器20安置於模組基板10與顯示基板70之間且像素模組99非原生於顯示基板70。顯示基板70上之接觸墊40可電連接至使用光微影方法及材料形成於顯示基板70上之顯示電極74，諸如顯示器及積體電路技術中習知所知般。如同圖12A至圖12K中所繪示之實施例，光發射器20之任一者可為呈一反轉或非反轉組態之經印刷(例如，微轉移印刷)之垂直微型iLED或水平微型iLED且對於適當組態可具有光發射器連接柱26。類似地，控制器30可藉由印刷(例如，微轉移印刷)安置且可具有控制器總成連接柱32 (例如，如圖10中所展示)，或不具有控制器總成連接柱32 (如圖1至圖3中所展示)。
參考圖14A至圖14D，且根據本發明之一些實施例，可將多個像素模組99以一陣列印刷(例如，微轉移印刷)於顯示基板70上以建構一像素模組顯示器98，其中模組連接柱12電連接至顯示基板70接觸墊40及顯示電極74。圖14A中所繪示之多像素模組顯示器98組態對應於圖12A之多像素模組顯示器98組態(連同一囊封介電質層50，囊封介電質層50可結合模組基板10、黏著劑19或顯示基板70一起完全囊封像素模組99)，圖14B中所繪示之多像素模組顯示器98組態對應於圖12C之多像素模組顯示器98組態，圖14C中所繪示之多像素模組顯示器98組態對應於圖12E之多像素模組顯示器98組態，且圖14D中所繪示之多像素模組顯示器98組態對應於圖13A之多像素模組顯示器98組態。圖12B、圖12D、圖12F至圖12J及圖13B中所繪示之實施例亦可用於具有多個像素模組99之一像素模組顯示器98中但未分開展示。
可使用光微影方法及材料建構用於上文所描述之實施例之任一者之模組連接柱12，例如：沈積一介電質層50；在該層中在模組連接柱12位置處形成通孔16；用一導體(諸如金屬或一金屬合金)填充通孔16；移除任何非所要過量導體材料；及剝除介電質層。
在本發明之一些實施例中，可在一組件源晶圓上建構組件且使用一覆晶程序將該等組件以一反轉組態印刷至一目標基板。例如，光發射器20 (諸如微型iLED)通常以一非反轉組態建構，但如圖6中所繪示，可以一反轉組態安置於模組基板10上(例如)以在無需發射光60穿過一光發射器電極28或模組電極18之情況下實現自光發射器底側20S之光發射。此外，在一些實施例中，組件源基板可不適於印刷使得一覆晶載體基板對於實現印刷(例如，微轉移印刷)為必需的。圖15A至圖15I之連續結構及圖20之流程圖繪示用於可應用於包含光發射器20、控制器30及像素模組99之任何組件之覆晶印刷之一通用程序方法。
參考圖15A，在步驟310中提供用於一組件之一源晶圓100。參考圖15B，在步驟320中在組件源晶圓100上形成一組件110。如參考圖15A至圖15I所描述，源晶圓100係一通用源晶圓100，其可用作用於多個光發射器20、控制器30或像素模組99之任一者之一源晶圓且可包括可用於在源晶圓100上形成組件110或藉由印刷至源晶圓100上而接納組件110之一基板材料(諸如一半導體)及任何層(例如，蝕刻停止層、介電質層、黏著層、氧化物層或晶種層)。組件110係可為光發射器20、控制器30或像素模組99之任一者之一通用組件110。組件110可包括一圖案化之介電質層或結構50以使組件110與提供電力及信號以操作組件110之組件電極118 (例如，模組電極18、光發射器電極28及控制器電極38之任一者)絕緣以便防止電短路。可(例如)藉由塗佈將黏著劑19 (例如，一可固化樹脂，圖15B中未展示)之一選用層施覆至組件源晶圓100，且在將組件110安置於組件源晶圓100上之後(例如)藉由熱量或輻射使該選用層固化。
參考圖15C，在步驟330中，可將一介電質囊封劑(囊封層) 112施覆至組件110且該介電質囊封劑可在組件源晶圓100上方延伸。在步驟340中且如圖15D中所展示，將一犧牲釋放層120 (例如，包括不同於介電質囊封劑112之一可蝕刻材料)安置於介電質囊封劑112上方。可藉由使用光微影方法(例如，塗佈、蒸鍍或濺鍍)及用光學遮罩逐圖案蝕刻來沈積及圖案化介電質囊封劑112及犧牲釋放層120。如圖15E中所展示，(例如)藉由塗佈將一層黏著劑19安置於犧牲釋放層120及介電質囊封劑112以及視需要組件源晶圓100之至少部分上方。在步驟350中且如圖15F中所展示，將黏著劑19層黏著至載體102以將組件110及組件源基板黏著至載體102。在一些實施例中，在步驟350中，首先(例如)藉由塗佈將黏著劑19安置於載體102上，且接著將黏著劑19黏著至犧牲釋放層120及介電質囊封劑112以及視需要組件源晶圓100之至少部分以將組件110及組件源基板黏著至載體102，從而導致圖15F中所展示之結構。載體102可為一基板，例如，一玻璃、聚合物或半導體基板。
參考圖15G，在步驟360中，(例如)藉由背面研磨或雷射剝離移除組件源晶圓100。在步驟370中且如圖15H中所展示，蝕刻犧牲釋放層120以自載體102釋放組件110使得組件110藉由組件繫鏈114實體連接至載體102 (或黏著劑19)之組件錨117。具有圖15H之載體102之組件結構提供一可印刷(例如，可微轉移印刷)組件110，可以自其中在組件源晶圓100上建構組件110之組態倒置之一反轉組態印刷可印刷組件110，如圖15I中所展示。參考圖15I，當自組件源晶圓100移除組件110時，壓模90及壓模柱92使組件繫鏈114在破裂線11處自組件錨117破裂。圖15A至圖15H中所繪示及如圖20中所展示之步驟310至370被統稱為步驟300且可應用於任何所要組件110 (例如，光發射器20、控制器30或像素模組99)。
根據本發明之一些實施例，一種製造一像素模組99之方法包括：提供包括一光發射器20之一光發射器源晶圓25；提供包括一控制器30之一控制器源晶圓35；及提供具有一模組控制器表面10C及一相對模組光發射器表面10L之一模組基板10。在一些實施例中，(i)將一光發射器20自光發射器源晶圓25轉移至模組基板10之模組光發射器表面10L，(ii)將控制器30自控制器源晶圓35轉移至模組基板10之模組控制器表面10C，或(iii) (i)及(ii)兩者。形成穿過模組基板10之一或多個通孔16及形成透過一或多個通孔16將控制器30電連接至光發射器20之模組電極18。如上文關於圖15A至圖15H所提及，本發明之方法可包括：(i)將光發射器源晶圓25黏著至一光發射器載體102且移除光發射器源晶圓25；(ii)將控制器源晶圓35黏著至一模組載體102且移除控制器源晶圓35；或(iii) (i)及(ii)兩者。
參考圖16A至圖16M中所繪示之連續結構及圖21之流程圖，可藉由包括在步驟210中且如圖16A中所展示對一控制器30提供一源晶圓100之方法來建構本發明之一些實施例。在步驟220中且如圖16B中所展示，將模組基板10安置於源晶圓100上。因此，在一些實施例中，源晶圓100係一控制器源晶圓35且亦係一模組源晶圓15，且步驟210及220可為提供具有一模組基板10之一模組源晶圓15之一單個步驟。在一些實施例中，在源晶圓100上形成模組基板10或提供包括模組基板10之源晶圓100或提供有安置於源晶圓100上之模組基板10。模組基板10可為氧化物層，例如，掩埋氧化物層(諸如二氧化矽)。如圖16C及圖16D中所展示，在步驟230中在模組基板10上形成(例如，使用光微影方法及材料)或安置(例如，藉由印刷，諸如微轉移印刷)控制器30，且在步驟240中形成或安置模組連接柱12、模組電極18、圖案化之介電質層50、通孔16、控制器囊封層39及模組基板10結構之任一或多者。參考圖16D，一或多個模組連接柱12延伸通過控制器囊封層39以容許像素模組99 (例如，其中之控制器30及光發射器20)至目標基板70上之顯示電極74之電連接。如圖16E中所展示，將犧牲釋放層120安置於控制器囊封層39上方。特定言之，犧牲釋放層120延伸穿過模組基板10中之通孔16以接觸源晶圓100且亦接觸控制器囊封層39，其中控制器囊封層39界定一模組繫鏈14之部分或全部。一或多個模組連接柱12延伸至犧牲釋放層120中。參考反轉之圖16F，一層黏著劑19將控制器30與犧牲釋放層120黏著至載體102且移除源晶圓100 (如圖15E至圖15G中更詳細展示)，藉此使模組基板10及犧牲釋放層120之至少一部分暴露。在步驟250中且如圖16G中所展示，在模組基板10之經暴露之模組光發射器表面10L上形成圖案化之模組電極18。在步驟200中，提供可印刷光發射器20，例如，呈一反轉或非反轉組態或如圖5至圖8及圖11A之任一者中所展示之水平或垂直光發射器20。如圖16A至圖16M中所繪示，使用步驟300 (一般在圖20中展示)提供呈一反轉組態之光發射器20。在步驟260中且如圖16H中所展示，將光發射器20自一光發射器源晶圓25 (例如，如圖11A中所展示)印刷(例如，微轉移印刷)至模組基板10之模組光發射器表面10L。在圖16H中，光發射器連接柱26形成光發射器20與模組電極18之間的一電接觸。黏著劑19之一選用層可將光發射器20黏著至模組基板10，且若存在則可經圖案化以暴露模組犧牲釋放層120之一部分，如圖16I中所展示。在步驟270中，且如圖16J中所展示，(例如)藉由濺鍍或蒸鍍沈積一選用光發射器囊封層29且視需要(例如)光微影地圖案化一選用光發射器囊封層29以暴露犧牲釋放層120之至少一部分。參考圖16K，在步驟280中，蝕刻犧牲釋放層120使得僅模組繫鏈14藉由模組錨17將像素模組99實體連接至載體102。在本發明之各項實施例中，模組繫鏈14可為一囊封層(例如，光發射器囊封層29、控制器囊封層39、一層黏著劑19之一部分、模組基板10之一部分或某一其他模組囊封層或此等之任何組合)之一部分。在圖16K至圖16M中所繪示之實施例中，模組繫鏈14包括光發射器囊封層29與控制器囊封層39之一組合。
參考圖16L，在步驟290中可將像素模組99自載體102微轉移印刷(例如，用壓模90及壓模柱92)至顯示基板70，如圖16M中所展示，使得模組連接柱12電接觸顯示基板70上之墊40及顯示電極74。在本發明之一些實施例中，顯示基板70係一表面安裝基板(例如，包括聚醯胺層及對應於顯示電極74之圖案化之表面安裝電極)且像素模組99係一表面安裝裝置之一部分。圖16A至圖16M繪示對應於圖1中所繪示之模組連接柱12之模組連接柱12，但根據本發明之一些實施例，可使用對應於圖2、圖9或圖10中所繪示之模組連接柱12之模組連接柱12。
圖16A至圖16M繪示建構其中像素模組99在遠離顯示基板70之一方向上發射光(一頂部發射器組態)之一像素模組顯示器98之一些方法。圖17A至圖17L繪示其中像素模組99發射光穿過顯示基板70 (一底部發射器組態)之相關步驟及結構。參考圖17A至圖17M中所繪示之連續結構及圖22之流程圖(其中關於圖21交換涉及光發射器20及控制器30之步驟)，可藉由在步驟410中且如圖17A中所展示對一光發射器20提供一源晶圓100來建構本發明之一些實施例。在步驟420中且如圖17B中所展示將模組基板10安置於源晶圓100上。因此，在一些實施例中，源晶圓100係一光發射器源晶圓25且亦係一模組源晶圓15且步驟410及420可為提供具有一模組基板10之一模組源晶圓15之一單個步驟。在一些實施例中，在源晶圓100上形成模組基板10或提供包括模組基板10之源晶圓100或提供有安置於源晶圓100上之模組基板10。如圖17C及圖17D中所展示，在步驟430中在模組基板10上形成(例如，使用光微影方法及材料)或安置(例如，藉由印刷，諸如微轉移印刷)光發射器20，且在步驟440中形成或安置模組連接柱12、模組電極18、圖案化之介電質層50、通孔16、光發射器囊封層29及模組基板10結構。參考圖17D，一或多個模組連接柱12延伸通過光發射器囊封層29以容許像素模組99 (例如，其中之控制器30及光發射器20)至目標基板70上之顯示電極74之電連接。如圖17E中所展示，將犧牲釋放層120安置於光發射器囊封層29上方。特定言之，犧牲釋放層120延伸穿過模組基板10中之通孔16以接觸源晶圓100且亦接觸光發射器囊封層29，其中光發射器囊封層29界定一模組繫鏈14。一或多個模組連接柱12可延伸至犧牲釋放層120中。參考圖17F，一層黏著劑19將光發射器20與犧牲釋放層120黏著至載體102 (在圖17G中所展示)且移除源晶圓100 (如圖17H中所展示)，藉此在步驟450中且如步驟330至360中所描述暴露模組基板10之模組控制器表面10C。在步驟400中，提供呈圖9、圖10或圖11B之組態之任一者之可印刷控制器30。在步驟460中且如反轉之圖17I中所展示，將控制器30自一控制器源晶圓35 (例如，在圖11B中所展示)印刷(例如，微轉移印刷)至模組基板10之模組控制器表面10C。在圖17I之實施例中，控制器30係與光微影定義之模組電極18電連接。在一些實施例中，控制器30與控制器總成連接柱32電連接以形成控制器30與模組電極18之間的一電接觸。黏著劑19之一選用層可將控制器30黏著至模組基板10，且若存在則可經圖案化以暴露模組犧牲釋放層120之一部分，如圖17I中所展示。在步驟470中，(例如)藉由濺鍍或蒸鍍沈積一選用模組囊封層且視需要(例如)光微影地圖案化該選用模組囊封層，以暴露犧牲釋放層120。參考圖17J，在步驟480中，蝕刻犧牲釋放層120使得僅模組繫鏈14藉由模組錨17將像素模組99實體連接至載體102。在本發明之各項實施例中，模組繫鏈14可包括一囊封層，例如，光發射器囊封層29、一控制器囊封層39 (圖17J至圖17L中未包含)、一層黏著劑19之一部分、模組基板10之一部分或某一其他模組囊封層或此等之任何組合。在圖17J至圖17L中所繪示之實施例中，模組繫鏈14僅包括光發射器囊封層29。
參考圖17K，在步驟490中可將像素模組99自載體102微轉移印刷(例如，用壓模90及壓模柱92)至顯示基板70，如圖17L中所展示，使得模組連接柱12及模組電極18電接觸顯示基板70上之墊40及顯示電極74。在本發明之一些實施例中，顯示基板70係一表面安裝基板(例如，包括聚醯胺層及對應於顯示電極74之圖案化之表面安裝電極)且像素模組99係一表面安裝裝置之一部分。圖17A至圖17L繪示對應於圖3中所繪示之模組連接柱12之模組連接柱12，但根據本發明之一些實施例(未展示)，可將模組連接柱12直接安置於光發射器20上(對於控制器30對應於圖1)。
圖16A至圖16M及圖17A至圖17L中所繪示之實施例皆繪示安置於模組基板10上之一單個光發射器20及安置於顯示基板70上之一單個像素模組99。在一些實施例中，多個光發射器20安置於模組基板10上(一像素模組99包括複數個光發射器20)，例如，如圖1至圖3及圖12A至圖13中所展示，且多個像素模組99安置於顯示基板70上，如圖14A至圖14D中所展示。
圖16A至圖16M及圖17A至圖17M中所繪示之實施例係闡釋性而非限制性的。精通積體電路及顯示器技術者將理解，所描述程序、結構及材料之變動可應用於本發明之背景內容內且係包含於本發明之實施例內。例如，一些步驟可在其他步驟之前、之後或同時進行。
在本發明之一些實施例中，組件(諸如光發射器20或控制器30)經建構且原生於模組基板10。參考圖18A至圖18D及圖19A至圖19D，將組件(諸如光發射器20或控制器30)自一對應源晶圓印刷(例如，微轉移印刷)至模組基板10。參考圖18A至圖18D及圖23之流程圖，在步驟200中，使用如上所述之步驟300提供一可印刷光發射器20。在此圖解中，提供呈一反轉組態(例如，如圖6中所展示)之可印刷光發射器20。在某一其他實施例中，提供呈一非反轉組態(如圖5、圖7及圖8中所展示)之可印刷光發射器20。在步驟202中，提供呈一非反轉可印刷組態(例如，如圖9及圖10中所展示)之控制器30。參考步驟204及圖18A，提供用於一像素模組99之一源晶圓100，且在步驟206中如圖18B中所展示，形成或安置一模組基板10。可在步驟241中形成模組基板10上之任何必要通孔16、介電質結構50及模組電極18，且在步驟245中且如圖18C中所展示，將控制器30自一控制器源晶圓35安置(例如，微轉移印刷)至模組基板10 (或設置於模組基板10上之任何層或模組電極18)。在步驟247中，可形成任何額外結構(諸如模組連接柱12或其他模組電極18)，如圖18D中所展示。接著在步驟250中且通常如步驟330至360中所描述，用一載體反轉模組結構。接著在步驟260中將一可印刷光發射器20 (呈一反轉或非反轉組態)印刷(例如，微轉移印刷)至模組光發射器表面10L或模組基板10，且進行如關於270所描述之任何進一步處理，舉例而言，諸如模組連接柱12、其他模組電極18或光發射器囊封層29。在本發明之一些實施例中，在步驟200中提供一可印刷控制器30且在步驟202中提供一可印刷光發射器20，使得首先在步驟245中印刷光發射器20且在步驟260中印刷控制器30。在一些此等實施例中，可如步驟470至490中所描述囊封控制器30且印刷像素模組99。一般而言，可在對環境保護有用之任何地方提供囊封層或提供其中可界定繫鏈之一層，或兩者。
圖19A至圖19D繪示形成其中對控制器30提供控制器總成連接柱32之一像素模組99之步驟。在一些此等實施例中，圖19A至圖19C係類似於圖18A至圖18C之步驟，但在圖19D中，將包含控制器30及控制器總成連接柱32之一控制器總成82印刷(例如，微轉移印刷)至模組基板10及模組電極18。模組連接柱12可在印刷之前或之後形成於控制器30上。
在本發明之一些實施例中，一種製造一像素模組99之方法包括提供安置於一模組基板10上之一控制器30、模組電極18及模組連接柱12，模組基板10安置於一模組源晶圓15 (例如，包括模組基板10之一源晶圓)上或安置於其中，其中模組電極18與控制器30電接觸。將控制器30、模組電極18、模組連接柱12及模組基板10 (例如，與模組源晶圓15)轉移至(例如，用諸如樹脂之一黏著劑19黏著至)一載體102 (例如，一處置基板)使得控制器30安置於載體102與模組基板10之間。例如，可藉由研磨或雷射剝離移除模組源晶圓15。將一光發射器20安置於模組基板10上使得模組基板10安置於控制器30與光發射器20之間。光發射器20非原生於模組基板10，且將光發射器20電連接至控制器30 (例如，藉由將光發射器20或一光發射器總成80微轉移印刷至模組基板10)以便形成像素模組99。
該提供步驟可包括：將控制器30安置於模組基板10上使得控制器30非原生於模組基板10；將一圖案化之第一介電質層安置於控制器30上；將模組電極18安置於該圖案化之第一介電質層上且與控制器30電接觸；及安置模組連接柱12。該提供步驟可進一步包括將一第二介電質層安置於模組電極18上使得模組連接柱12自該第二介電質層突出。該第二介電質層及模組基板10可一起囊封模組電極18及控制器30。
本發明之一些方法包括在轉移步驟之前在第二介電質層上形成一圖案化之犧牲釋放層，其中該圖案化之犧牲釋放層覆蓋一或多個模組連接柱12。可(例如)藉由濕式或乾式蝕刻犧牲圖案化之犧牲釋放層以自載體102釋放像素模組99且使像素模組99能夠轉移印刷至一目標基板70。因此，根據一些實施例，在移除源晶圓100之後至少部分移除圖案化之犧牲釋放層。
第二介電質層之至少一部分可與模組基板10安置於一共同平面中使得在至少部分移除圖案化之犧牲釋放層之後，控制器30及光發射器20藉由第二介電質層之該部分保持連接至載體102。因此，第二介電質層之該部分可形成或可為一模組繫鏈14。接著可將像素模組99自載體102轉移(例如，藉由用一壓模90微轉移印刷)至一目標基板70 (例如，一顯示基板70)。可在模組基板10之與控制器30相對之一表面上形成額外模組電極18且可印刷光發射器20使得電連接至光發射器20之光發射器連接柱26與額外模組電極18電接觸。本發明之方法可包括在安置光發射器20之前在額外模組電極18及模組基板10上提供一未圖案化之黏著層19且在安置光發射器20之後圖案化黏著層19使得黏著層19在圖案化之後並未延伸超出模組基板10。光發射器20可包括一斷裂(例如，破裂)或分離之光發射器繫鏈24且控制器30可包括一斷裂或分離之控制器繫鏈34。
本發明之方法可包括：提供安置於控制器30上或上方之一第一囊封層(例如，控制器囊封層39)使得模組基板10及該第一囊封層一起囊封控制器30；及在光發射器20上或上方安置一第二囊封層(例如，光發射器囊封層29)使得模組基板10及該第二囊封層一起囊封光發射器20。
控制器30可至少部分藉由穿過模組基板10或圍繞模組基板10之邊緣之一或多個模組電極18電連接至光發射器20。
本發明之像素模組99及方法將一控制器30 (或控制器總成82)及一或多個光發射器20 (或光發射器總成80)安置於一模組基板10之相對側上。在一些實施例中，控制器30或控制器總成82經暴露，即，其未藉由另一基板或結構覆蓋或支撐。類似地，在一些實施例中，光發射器20或光發射器總成80經暴露，即，其等未藉由另一基板或結構覆蓋或支撐。模組基板10可提供用於支撐光發射器20、光發射器總成80、控制器30及控制器總成82之任一或多者所必需之機械結構。
可藉由提供電力及信號至模組電極18來操作本發明之像素模組99，從而引起控制器30 (例如)透過通孔16 (在存在之情況下)操作並控制光發射器20。可透過模組連接柱12 (若存在)或透過安置於一基板上之光微影定義之導線(例如，其上安置像素模組99之顯示基板70上之顯示電極74)將電力及信號提供至像素模組99。同樣地，可透過光發射器連接柱26 (若存在)或透過安置於模組基板10 (光發射器20安置於其上)上之光微影定義之導線(例如，模組電極18)將電力及信號提供至光發射器20。類似地，可透過控制器總成連接柱32 (若存在)或透過安置於模組基板10 (控制器30安置於其上)上之光微影定義之導線(例如，模組電極18)將電力及信號提供至控制器30。
已使用光微影方法及微轉移印刷建構本發明之一些實施例，例如，圖1、圖6、圖8、圖9、圖11A至圖11C、圖12B及圖14B中所繪示之結構。亦已實施本發明之方法及結構，例如，如圖15A至圖15I、圖16A至圖16M、圖18A至圖18D及圖21中所展示。參考圖24，一模組源晶圓15包括圖25中更詳細展示之複數個像素模組99。自結構之犧牲釋放層120側觀看，圖25之不完整像素模組99對應於圖16E。犧牲釋放層120係很大程度上透明的且圖25關注模組電極18層。控制器30主要係在下面且藉由模組電極18隱藏但控制器30之一周邊可被視為一暗矩形輪廓。(介電質結構50係很大程度上透明且未經指示但使裸晶粒控制器30與模組電極18絕緣，惟在控制器通孔16C處除外)。控制器30係長度及寬度為約40×35微米之一CMOS矽積體電路且安置於用作控制器30下面之模組基板10之一個氧化物層上。因此模組基板10係一掩埋氧化物層直至移除模組源晶圓15 (如圖15G及圖16F中所展示)。模組繫鏈14及模組錨17係在圖25之左側上用虛線白色矩形描繪輪廓。模組連接柱12係定位於矩形控制器30之四個隅角處。控制器通孔16C透過模組電極18提供模組連接柱12與控制器30之間及控制器30與光發射器20 (微型iLED，如圖16H中安置)之間的電連接。光發射器通孔16L透過模組基板10電連接模組電極18以控制光發射器20且係相對較大以傳導足夠電流。類似地，接地通孔16G提供至光發射器20及控制器30之一接地連接。接地通孔16G與光發射器通孔16L透過一額外介電質層50 (顯微照片中未展示)連接且因此包括兩個通孔16，一個通孔在控制器30上方且一個通孔鄰近於控制器30。如精通電子技術者將理解，控制器30可透過光發射器通孔16L提供透過接地通孔16G或藉由反向邏輯傳回之一選擇性電壓以控制光發射器20，接地通孔16G可提供透過光發射器通孔16L選擇性地傳回作為一接地連接之一電壓以控制光發射器20。
根據本發明之各項實施例，其上安置像素模組99之一顯示基板70或目標基板可為具有兩個相對側及適於支撐電組件、電導體及積體電路之一表面之任何材料，例如，如在平板顯示器行業中找到。顯示基板70或目標基板70 (諸如表面安裝裝置基板)可為可撓性或剛性且可為或可包括(例如)玻璃、塑膠、金屬或陶瓷、聚合物、樹脂、聚醯胺、PEN、PET、金屬、金屬箔、玻璃、一半導體及藍寶石之一或多者。
模組基板10可為一半導體基板(一光發射器20或控制器30形成於其中或其上)，或界定於一模組晶圓上之一分離基板。模組基板10可為一玻璃、聚合物或介電質層(例如，二氧化矽或氮化物)，可包括一晶種層，且可為沈積於一隨後移除之基板或晶圓上之一層。
控制器30可為形成於一半導體結構或基板中之包括光發射器控制電路之積體電路，例如，使用積體電路及光微影材料及方法由單晶矽製成之裸晶粒半導體電路。例如，半導體可為矽、CMOS或一化合物半導體(諸如GaAs)。控制器30可為微尺寸裝置，例如，具有小於1000微米(例如，小於500微米、小於250微米、小於100微米、小於50微米、小於20微米或小於10微米)之一長度及一寬度之至少一者，及視需要小於100微米(例如，小於50微米、小於20微米、小於10微米或小於5微米)之一厚度。
類似地，光發射器20可為形成於一半導體結構或基板中之積體電路(例如，微型iLED)，例如，使用積體電路及光微影材料及方法由單晶材料(諸如化合物半導體)製成之裸晶粒半導體電路。例如，半導體可為矽、CMOS或一化合物半導體(諸如GaN或GaAs)。光發射器20可為微尺寸裝置，例如，具有小於1000微米(例如，小於500微米、小於250微米、小於100微米、小於50微米、小於20微米或小於10微米)之一長度及一寬度之至少一者，及視需要小於100微米(例如，小於50微米、小於20微米、小於10微米或小於5微米)之一厚度。相較於在習知平板顯示器中找到之薄膜材料，此等單晶材料可提供更快切換速度、更大效率及減小之尺寸。因此，具有根據本發明之各項實施例建構之裝置及結構之顯示器可具有改良之效能及解析度。
根據各項實施例，各光發射器20可為(例如)一發光二極體(LED)、一有機發光二極體(OLED)、一微型LED、一雷射、二極體雷射或一垂直腔表面發射雷射，且可包含已知發光二極體及/或雷射材料及結構。光發射器20可包括一無機固體單晶直接帶隙光發射器，可發射可見光(諸如紅光、綠光、藍光、黃光或藍綠光、紫光或紫外光)，且可發射相干或不相干光且可包含磷光體、量子點或其他色彩轉換材料。本文中所使用之光發射器20可具有以下至少一者：自2 µm至50 µm (例如，2 µm至5 µm、5 µm至10 µm、10 µm至20 µm或20 µm至50 µm)之一寬度；自2 µm至50 µm (例如，2 µm至5 µm、5 µm至10 µm、10 µm至20 µm或20 µm至50 µm)之一長度；及自2 µm至50 µm (例如，2 µm至5 µm、5 µm至10 µm、10 µm至20 µm或20 µm至50 µm)之一高度。一光發射器20或光發射器總成80可包含一或多個相關聯彩色濾光器(例如，如美國專利第10,153,735號中所描述)，或一或多個相關聯色彩轉換材料或物品(例如，如2015年11月2日申請之美國專利申請案第14/930,363號中所描述)。
微型iLED及微型LED顯示器之論述可在2016年12月13日發佈之標題為Micro Assembled Micro LED Displays and Lighting Elements 之美國專利第9,520,537號中找到，該案之全部揭示內容以引用的方式併入本文。微轉移方法係描述於美國專利第8,722,458號、第7,622,367號及第8,506,867號中，該等案之各者之揭示內容以引用的方式併入本文。
可使用複合微組裝技術建構根據本發明之某些實施例之像素模組99或控制器30 (例如，可為複合微型系統)。在2014年9月25日申請之標題為Compound Micro-Assembly Strategies and Devices 之美國專利申請案第14/822,868號中提供複合微組裝結構及方法之論述，該案之全部揭示內容以引用的方式併入本文。
一般而言，可使用積體電路技術及發光二極體技術中找到之光微影方法及材料(例如，包含摻雜或未摻雜之半導體材料、導體、鈍化層、圖案化之介電質層、電接觸件及控制器)製造本發明之結構、特徵及元件。
如熟習此項技術者理解，術語「上方」及「下方」係關係術語且可參考本發明中所包含之層、元件及基板之不同定向而交換。例如，在一些實施方案中，一第二層上之一第一層或裝置意謂一第一層或裝置直接在一第二層上且與該第二層接觸。在其他實施方案中，一第二層上之一第一層或裝置包含其等之間具有另一層之一第一層或裝置及一第二層。
已描述實施例之特定實施方案，熟習此項技術者現將明白，可使用併入有本發明之概念之其他實施方案。因此，本發明並不限於所描述實施例，而是應僅藉由以下發明申請專利範圍之精神及範疇限制。
在其中設備及系統被描述為具有、包含或包括特定組件或其中程序及方法被描述為具有、包含或包括特定步驟之通篇描述中，預期另外存在本發明之基本上由該等所敘述組件組成或由該等所敘述組件組成之設備及系統，且存在根據本發明之基本上由該等所敘述處理步驟組成或由該等所敘述處理步驟組成之程序及方法。
應理解，只要本發明保持可操作，步驟之順序或用於執行特定動作之順序無關緊要。此外，在一些境況中(例如，在一些實施例中)可同時進行兩個或兩個以上步驟或動作。已特定參考本發明之某些實施例詳細描述本發明，但將理解，可在本發明之精神及範疇內實現變動及修改。
10:模組基板 10C:模組控制器表面/模組控制器側 10L:模組光發射器表面/模組光發射器側 11:破裂線 12:模組連接柱 14:模組繫鏈 15:模組源晶圓 16:通孔 16C:控制器通孔 16G:接地通孔 16L:光發射器通孔 17:模組錨 18:模組電極 19:黏著劑/黏著層 20:光發射器 20A:光發射器區域 20B:藍光發射器 20G:綠光發射器 20R:紅光發射器 20S:光發射器底側 20T:光發射器頂側 21:傳導層 22:光發射器總成連接柱 23:光發射層 24:光發射器繫鏈 24A:光發射器總成繫鏈 25:光發射器源晶圓 26:光發射器連接柱 27:光發射器錨 28:光發射器電極 29:光發射器囊封層 30:控制器 30A:控制器區域 30S:控制器底側 30T:控制器頂側 32:控制器總成連接柱 34:控制器繫鏈 34A:控制器總成繫鏈 35:控制器源晶圓 37:控制器錨 38:控制器電極 39:控制器囊封層 40:接觸墊 50:介電質/介電質結構/介電質層/介電質基板 52:光發射器總成基板 54:控制器總成基板 60:光 60B:藍光 60G:綠光 60R:紅光 70:顯示基板/目標基板 74:顯示電極 80:光發射器總成 82:控制器總成 84:犧牲部分/間隙 90:壓模 92:壓模柱 97:像素模組晶圓 98:像素模組顯示器 99:像素模組 100:源晶圓 102:載體 110:組件 112:介電質囊封劑 114:組件繫鏈 117:組件錨 118:組件電極 120:犧牲釋放層 200:提供可印刷光發射器步驟 202:提供可印刷控制器步驟 204:提供模組源晶圓步驟 206:提供模組基板步驟 210:提供控制器源晶圓步驟 220:將模組安置於控制器源晶圓上步驟 230:將控制器安置於模組基板上步驟 240:在模組基板上形成通孔及電極步驟 241:在模組基板上形成通孔及電極步驟 245:將控制器微轉移印刷至模組基板上步驟 247:在模組基板上形成通孔及電極步驟 250:形成模組載體及電極步驟 260:將光發射器微轉移印刷至模組基板上步驟 270:在模組基板上囊封光發射器步驟 280:蝕刻犧牲釋放層以釋放模組步驟 290:將模組微轉移印刷至目標基板上步驟 300:提供可印刷光發射器步驟 310:提供組件源晶圓步驟 320:在組件源晶圓上形成組件步驟 330:提供組件源晶圓步驟 340:在組件源晶圓上囊封組件步驟 350:將組件黏著至組件載體步驟 360:移除組件源晶圓步驟 370:蝕刻犧牲釋放層以釋放組件步驟 400:提供可印刷光發射器步驟 410:提供控制器源晶圓步驟 420:將模組安置於控制器源晶圓上步驟 430:將控制器安置於模組基板上步驟 440:在模組基板上形成通孔及電極步驟 450:形成模組載體及電極步驟 460:將光發射器微轉移印刷至模組基板上步驟 470:在模組基板上囊封光發射器步驟 480:蝕刻犧牲釋放層以釋放模組步驟 490:將模組微轉移印刷至目標基板上步驟
藉由參考結合附圖獲得之以下描述將更加明白及更佳理解本發明之前述及其他目的、態樣、特徵及優點，其中： 圖1至圖3係根據本發明之闡釋性實施例之各種像素模組之橫截面； 圖4A至圖4C係根據本發明之闡釋性實施例之一模組基板之平面圖； 圖5至圖8係根據本發明之闡釋性實施例之各種光發射器總成之橫截面； 圖9及圖10A至圖10C係根據本發明之闡釋性實施例之各種控制器總成之橫截面； 圖11A至圖11C係根據本發明之闡釋性實施例之印刷來自一源晶圓之結構之橫截面； 圖12A至圖12K係根據本發明之闡釋性實施例之包括各種經印刷像素模組之一顯示器之橫截面； 圖13A至圖13C係根據本發明之闡釋性實施例之包括各種經印刷像素模組之一顯示器之橫截面； 圖14A至圖14D係根據本發明之闡釋性實施例之包括複數個經印刷像素模組之一顯示器之橫截面； 圖15A至圖15I係根據本發明之闡釋性方法及實施例之結構之連續橫截面； 圖16A至圖16M係根據本發明之闡釋性方法及實施例之結構之連續橫截面； 圖17A至圖17L係根據本發明之闡釋性實施例之結構之連續橫截面； 圖18A至圖18D係根據本發明之闡釋性實施例之結構之連續橫截面； 圖19A至圖19D係根據本發明之闡釋性實施例之結構之連續橫截面； 圖20至圖23係根據本發明之闡釋性實施例之例示性方法之流程圖；及 圖24至圖25係根據本發明之闡釋性實施例之顯微照片。 將自結合圖式獲得時之下文所闡述之詳細描述更加明白本發明之特徵及優點，其中相同元件符號始終識別對應元件。在圖式中，相同元件符號通常指示相同、功能上類似及/或結構上類似元件。圖並未按比例繪製，因為圖中之各種元件之尺寸之變動太大而無法允許按比例描繪。
10:模組基板
10C:模組控制器表面/模組控制器側
10L:模組光發射器表面/模組光發射器側
12:模組連接柱
14:模組繫鏈
16:通孔
18:模組電極
20:光發射器
20B:藍光發射器
20G:綠光發射器
20R:紅光發射器
30:控制器
30S:控制器底側
30T:控制器頂側
50:介電質/介電質結構/介電質層/介電質基板
60B:藍光
60G:綠光
60R:紅光
80:光發射器總成
82:控制器總成
99:像素模組

Claims (128)

  1. 一種像素模組，其包括： 一模組基板，其具有一光發射器表面及與該光發射器表面相對之一控制器表面； 一或多個光發射器，其等安置於該模組基板之該光發射器表面上； 一控制器，其安置於該模組基板之該控制器表面上；及 模組電極，其中該等模組電極之至少一者電連接至該控制器且該等模組電極之至少一者電連接至該一或多個光發射器之各光發射器。
  2. 如請求項1之像素模組，其中該等模組電極將該控制器電連接至該一或多個光發射器使得該控制器可操作以控制該一或多個光發射器(例如，在被提供適當輸入時)。
  3. 如請求項1或2之像素模組，其中該等模組電極之一或多者穿過該模組基板。
  4. 如請求項1或2之像素模組，其中該等模組電極之一或多者包繞於該模組基板之一邊緣。
  5. 如請求項1或2之像素模組，其中該一或多個光發射器包括可操作以發射紅光之一紅光發射器、可操作以發射綠光之一綠光發射器及可操作以發射藍光之一藍光發射器。
  6. 如請求項1或2之像素模組，其中該一或多個光發射器係經安置以在遠離該模組基板之該光發射器表面之一方向上發射光之一或多個水平無機發光二極體。
  7. 如請求項6之像素模組，其中該等水平無機發光二極體包括與一底側相對之一頂側且發射光穿過該頂側，其中光發射器電極電連接至該頂側。
  8. 如請求項6之像素模組，其中該等水平無機發光二極體包括與一頂側相對之一底側且發射光穿過該底側，其中光發射器電極電連接至該頂側。
  9. 如請求項1或2之像素模組，其中該一或多個光發射器係經安置以在遠離該模組基板之該光發射器表面之一方向上發射光之一或多個垂直無機發光二極體。
  10. 如請求項1或2之像素模組，其中該一或多個光發射器之各光發射器包括各電連接至該等模組電極之一者之一或多個光發射器連接柱。
  11. 如請求項1或2之像素模組，其中該控制器包括各電連接至該等模組電極之一者之一或多個控制器總成連接柱。
  12. 如請求項1或2之像素模組，其包括安置於該模組基板之該控制器表面上之一或多個模組連接柱，該一或多個模組連接柱之各者電連接至該等模組電極之一者。
  13. 如請求項12之像素模組，其中該一或多個模組連接柱自該模組基板之該控制器表面突出大於該控制器之一厚度之一距離。
  14. 如請求項13之像素模組，其中該距離係該控制器之該厚度之至少1.1倍(例如，至少1.2倍或至少1.5倍)。
  15. 如請求項1或2之像素模組，其包括安置於該模組基板之該光發射器表面上之一或多個模組連接柱，該一或多個模組連接柱之各者電連接至該等模組電極之一者。
  16. 如請求項15之像素模組，其中該一或多個模組連接柱自該模組基板之該光發射器表面突出大於該一或多個光發射器之各者之一厚度之一距離。
  17. 如請求項16之像素模組，其中該距離係該一或多個光發射器之該厚度之至少1.1倍(例如，至少1.2倍或至少1.5倍)。
  18. 如請求項1或2之像素模組，其包括安置於該控制器上使得該控制器安置於該一或多個模組連接柱與該模組基板之間之一或多個模組連接柱。
  19. 如請求項18之像素模組，其中安置於該控制器上之該一或多個模組連接柱之一模組連接柱電連接至該等模組電極之一者。
  20. 如請求項1或2之像素模組，其中(i)該一或多個光發射器之各光發射器包括一斷裂或分離之光發射器繫鏈，(ii)該控制器包括一斷裂或分離之控制器繫鏈，(iii)該模組基板包括一模組繫鏈(例如，一斷裂或分離之繫鏈或其中該模組繫鏈實體連接至一源晶圓之一錨部分)，或(iv) (i)、(ii)及(iii)之任何組合。
  21. 如請求項1或2之像素模組，其中該模組基板包括一斷裂或分離之模組繫鏈。
  22. 如請求項1或2之像素模組，其中(i)該一或多個光發射器之各者係非原生於該模組基板，(ii)該控制器係非原生於該模組基板，或(iii) (i)及(ii)兩者。
  23. 如請求項1或2之像素模組，其中(i)一介電質安置於該控制器與該等模組電極之該至少一者之各者之至少一部分之間，(ii)一介電質安置於該至少一光發射器與該等模組電極之該至少一者之各者之至少一部分之間，或(iii) (i)及(ii)兩者。
  24. 如請求項1或2之像素模組，其包括(i)安置於該控制器上方之一囊封層，(ii)安置於該一或多個光發射器上方之一囊封層，或(iii) (i)及(ii)兩者。
  25. 如請求項24之像素模組，其中該等囊封層之任一或多者包括一斷裂或分離之模組繫鏈。
  26. 如請求項24之像素模組，其中該一或多個模組連接柱突出穿過安置於該控制器上方之該囊封層及安置於該一或多個光發射器上方之該囊封層之任一或多者。
  27. 如請求項24之像素模組，其中該像素模組係藉由該等囊封層之任一或多者及視需要該模組基板完全囊封。
  28. 如請求項1或2之像素模組，其中該像素模組具有以下至少一者： 不超過400微米(例如，不超過300微米、不超過200微米或不超過100微米)之一寬度及一長度之至少一者，及 不超過150微米(例如，不超過100微米、不超過75微米、不超過50微米或不超過25微米)之一厚度。
  29. 一種像素模組晶圓，其包括： 一模組源晶圓，其包括犧牲部分及模組錨，各犧牲部分藉由一模組錨與一相鄰犧牲部分橫向分離； 一像素模組，其完全安置於各犧牲部分上方，各像素模組包括： 一模組基板，其具有一光發射器表面及與該光發射器表面相對之一控制器表面； 一或多個光發射器，其等安置於該模組基板之該光發射器表面上； 一控制器，其安置於該模組基板之該控制器表面上；及 模組電極，其中該等模組電極之至少一者電連接至該控制器且該等模組電極之至少一者電連接至該一或多個光發射器之至少一光發射器；及 至少一模組繫鏈，其將該等像素模組之各者實體連接至該等模組錨之至少一者。
  30. 如請求項29之像素模組晶圓，其中該一或多個光發射器、該控制器或該一或多個光發射器及該控制器兩者係裸、未封裝晶粒。
  31. 如請求項29或30之像素模組晶圓，其中該控制器包括電連接至一模組電極或電連接至一模組電極之一電導體之一控制器頂側及與該模組基板或安置於該模組基板上之層接觸之一控制器底側。
  32. 一種像素模組顯示器，其包括： 一顯示基板； 一或多個像素模組，其等安置於該顯示基板上，該一或多個像素模組之各者包括： 一模組基板，其具有一光發射器表面及與該光發射器表面相對之一控制器表面； 一或多個光發射器，其等安置於該模組基板之該光發射器表面上； 一控制器，其安置於該模組基板之該控制器表面上；及 模組電極，其中該等模組電極之至少一者電連接至該控制器且該等模組電極之至少一者電連接至該一或多個光發射器之至少一光發射器；及 顯示電極，其等安置於該顯示基板上，各顯示電極電連接至該一或多個像素模組之一模組電極， 其中該一或多個像素模組係非原生於該顯示基板。
  33. 如請求項32之像素模組顯示器，其中該等像素模組之各者包括一斷裂或分離之模組繫鏈。
  34. 如請求項32或33之像素模組顯示器，其中該等像素模組之各者包括一或多個模組連接柱，該一或多個模組連接柱之各模組連接柱電連接至一顯示電極。
  35. 如請求項32或33之像素模組顯示器，其中該一或多個像素模組係以一規則陣列安置之複數個像素模組，其中該規則陣列在一或兩個維度中係規則的。
  36. 如請求項32或33之像素模組顯示器，其中該一或多個光發射器安置於該顯示基板與該模組基板之間。
  37. 如請求項32或33之像素模組顯示器，其中該控制器安置於該顯示基板與該模組基板之間。
  38. 如請求項32或33之像素模組顯示器，其中該一或多個光發射器、該控制器或該一或多個光發射器及該控制器兩者係裸、未封裝晶粒。
  39. 如請求項32或33之像素模組顯示器，其中該控制器包括電連接至一模組電極或電連接至一模組電極之一電導體之一控制器頂側及與該模組基板或安置於該模組基板上之層接觸之一控制器底側。
  40. 一種製造一像素模組之方法，其包括： 提供(i)包括一光發射器之一光發射器源晶圓、(ii)包括一控制器之一控制器源晶圓，及(iii)具有一控制器表面及一相對光發射器表面之一模組基板； (i)將該光發射器自該光發射器源晶圓轉移至該模組基板之該光發射器表面，(ii)將該控制器自該控制器源晶圓轉移至該模組基板之該控制器表面，或(iii) (i)及(ii)兩者；及 形成穿過該模組基板之一或多個通孔及形成透過該一或多個通孔將該控制器電連接至該光發射器之模組電極。
  41. 如請求項40之方法，其包括：(i)將該光發射器源晶圓黏著至一模組載體且移除該光發射器源晶圓；(ii)將該控制器源晶圓黏著至一模組載體且移除該控制器源晶圓；或(iii) (i)及(ii)兩者。
  42. 如請求項40或41之方法，其中提供該控制器源晶圓包括提供該模組基板及安置於該模組基板之該控制器表面上之該控制器，且該方法包括將該一或多個光發射器自一光發射器源晶圓轉移至該模組基板之該發光側上。
  43. 如請求項40或41之方法，其中提供該光發射器源晶圓包括提供該模組基板及安置於該模組基板之該光發射器表面上之該一或多個光發射器，且該方法包括將該控制器自一控制器源晶圓轉移至該模組基板之該控制器表面上。
  44. 如請求項40或41之方法，其中(i)轉移該光發射器包括將該光發射器自該光發射器源晶圓微轉移印刷至該模組基板之該光發射器表面，(ii)轉移該控制器包括將該控制器自該控制器源晶圓微轉移印刷至該模組基板之該控制器表面，或(iii) (i)及(ii)兩者。
  45. 如請求項40或41之方法，其包括提供一顯示基板及將該像素模組轉移至該顯示基板。
  46. 如請求項40或41之方法，其中將該像素模組轉移至該顯示基板包括將該像素模組自一模組載體微轉移印刷至該顯示基板。
  47. 一種光發射器總成，其包括： 一介電質光發射器總成基板，其具有一第一側及與該第一側相對之一第二側； 一或多個光發射器，其等安置於該光發射器總成基板上，其中該一或多個光發射器係非原生於該光發射器總成基板； 一或多個光發射器總成連接柱，其等安置於該光發射器總成基板之該第一側上； 一或多個模組連接柱，其等安置於該光發射器總成基板之該第二側上；及 光發射器電極，其等將該一或多個光發射器電連接至該一或多個光發射器總成連接柱及至該一或多個模組連接柱。
  48. 如請求項47之光發射器總成，其中一或多個光發射器安置於該光發射器總成基板之該第二側上。
  49. 如請求項47或48之光發射器總成，其中該光發射器總成基板包括一斷裂或分離之光發射器總成繫鏈(例如，一斷裂或分離之光發射器繫鏈或實體連接至一源基板之一錨部分之一光發射器繫鏈)。
  50. 如請求項47或48之光發射器總成，其中該一或多個光發射器各為一微型LED。
  51. 如請求項47或48之光發射器總成，其中該一或多個光發射器係水平發光二極體。
  52. 如請求項47或48之光發射器總成，其中該一或多個光發射器係垂直發光二極體。
  53. 如請求項47或48之光發射器總成，其中該一或多個光發射器之各者包括一斷裂或分離之光發射器繫鏈。
  54. 如請求項47或48之光發射器總成，其中該等光發射器電極之若干者穿過該光發射器總成基板。
  55. 如請求項47或48之光發射器總成，其中該等光發射器電極之若干者各包繞於該光發射器總成基板之一邊緣。
  56. 如請求項47或48之光發射器總成，其中該一或多個光發射器總成連接柱之各者或該一或多個模組連接柱之各者係一多層連接柱。
  57. 如請求項56之光發射器總成，其中該一或多個光發射器總成連接柱之各者或該一或多個模組連接柱之各者係一單層連接柱。
  58. 如請求項47或48之光發射器總成，其中該一或多個模組連接柱之各者或該等光發射器總成連接柱之各者自該光發射器總成基板突出大於該一或多個光發射器之一最厚厚度之一距離。
  59. 如請求項58之光發射器總成，其中該距離係該最厚厚度之至少1.1倍且不超過3倍。
  60. 如請求項47或48之光發射器總成，其包括一模組基板及安置於該模組基板上或安置於其中之一或多個接觸墊且其中該一或多個光發射器總成連接柱之各者安置成與該一或多個接觸墊之一者電連接。
  61. 如請求項47或48之光發射器總成，其中該模組基板包括一模組繫鏈(例如，一斷裂或分離之模組繫鏈或實體連接至一源基板之一錨部分之一模組繫鏈)。
  62. 如請求項47或48之光發射器總成，其包括安置於該模組基板之與該一或多個光發射器相對之一側上之一控制器，其中該一或多個光發射器電連接至該控制器。
  63. 如請求項47或48之光發射器總成，其中該光發射器總成具有以下至少一者： 不超過400微米(例如，不超過300微米、不超過200微米或不超過100微米)之一寬度及一長度之至少一者，及 不超過150微米(例如，不超過100微米、不超過75微米、不超過50微米或不超過25微米)之一厚度。
  64. 如請求項47或48之光發射器總成，其中該一或多個光發射器係裸、未封裝晶粒。
  65. 如請求項47或48之光發射器總成，其中該一或多個光發射器之各者包括電連接至一模組電極或電連接至一模組電極之一電導體之一光發射器頂側及與該模組基板或安置於該模組基板上之層接觸之一光發射器底側。
  66. 一種控制器總成，其包括： 一控制器總成基板，其具有一第一側及與該第一側相對之一第二側； 一控制器，其安置於該控制器總成基板上或安置於其中； 一或多個控制器總成連接柱，其等安置於該控制器總成基板之該第一側上； 一或多個模組連接柱，其等安置於該控制器總成基板之該第二側上；及 控制器電極，其等將該控制器電連接至該一或多個控制器總成連接柱及至該一或多個模組連接柱。
  67. 如請求項66之控制器總成，其中該控制器安置於該控制器總成基板之該第二側上。
  68. 如請求項66或67之控制器總成，其中該控制器總成基板包括一斷裂或分離之控制器總成繫鏈。
  69. 如請求項66或67之控制器總成，其中該控制器總成基板係一介電質基板或一半導體基板。
  70. 如請求項66或67之控制器總成，其中該控制器安置於該控制器總成基板上且係非原生於該總成基板。
  71. 如請求項66或67之控制器總成，其中該控制器包括一斷裂或分離之控制器繫鏈。
  72. 如請求項66或67之控制器總成，其中該等控制器電極之若干者穿過該控制器總成基板。
  73. 如請求項66或67之控制器總成，其中該等控制器電極之若干者各包繞於該控制器總成基板之一邊緣。
  74. 如請求項66或67之控制器總成，其中該一或多個模組連接柱安置於該控制器上使得該控制器安置於該一或多個模組連接柱與該控制器總成基板之間。
  75. 如請求項66或67之控制器總成，其中該一或多個控制器總成連接柱或模組連接柱之各者係一多層連接柱。
  76. 如請求項74之控制器總成，其中該一或多個控制器總成連接柱或模組連接柱之各者係一單層連接柱。
  77. 如請求項66或67之控制器總成，其中該一或多個模組連接柱自該控制器總成基板突出大於該控制器之一厚度之一距離。
  78. 如請求項77之控制器總成，其中該距離係該厚度之至少1.1倍且不超過3倍。
  79. 如請求項66或67之控制器總成，其包括一模組基板，其中該一或多個控制器總成連接柱之各者安置成與安置於該模組基板上或安置於其中之一接觸墊電連接。
  80. 如請求項79之控制器總成，其中該模組基板包括一模組繫鏈(例如，一斷裂或分離之繫鏈或其中該模組繫鏈實體連接至一源基板之一錨部分)。
  81. 如請求項79之控制器總成，其包括安置於該模組基板之與該控制器相對之一側上之一或多個光發射器，其中該一或多個光發射器電連接至該控制器。
  82. 如請求項66或67之控制器總成，其中該控制器總成具有以下至少一者： 不超過400微米(例如，不超過300微米、不超過200微米或不超過100微米)之一寬度及一長度之至少一者，及 不超過150微米(例如，不超過100微米、不超過75微米、不超過50微米或不超過25微米)之一厚度。
  83. 一種控制器總成，其包括： 一控制器總成基板； 一控制器，其安置於該控制器總成基板之一第一側上； 一或多個模組連接柱，其等安置於該控制器上； 一或多個控制器總成連接柱，其等安置於該控制器總成基板之與該第一側相對之一第二側上；及 控制器電極，其等至少部分安置於該控制器總成基板上，其中該等控制器電極電連接至該控制器、該一或多個控制器總成連接柱及該一或多個模組連接柱。
  84. 如請求項83之控制器總成，其中該控制器總成基板係一介電質基板或一半導體基板，且該控制器係非原生於該控制器總成基板。
  85. 如請求項83或84之控制器總成，其中該控制器包括一斷裂或分離之控制器繫鏈。
  86. 如請求項83或84之控制器總成，其中該控制器總成基板包括一斷裂或分離之控制器總成繫鏈。
  87. 如請求項83或84之控制器總成，其包括安置於該控制器與該等控制器電極之各者之至少一部分之間的一介電質。
  88. 如請求項83或84之控制器總成，其中該等控制器電極之若干者穿過該控制器總成基板。
  89. 如請求項83或84之控制器總成，其中該等控制器電極之若干者各包繞於該控制器總成基板之一邊緣。
  90. 如請求項83或84之控制器總成，其中該控制器係一裸、未封裝晶粒。
  91. 如請求項83或84之控制器總成，其中該控制器包括電連接至一模組電極或電連接至一模組電極之一電導體之一控制器頂側及與該模組基板或安置於該模組基板上之層接觸之一控制器底側。
  92. 一種像素模組，其包括： 一介電質模組基板，其具有一光發射器表面及與該光發射器表面相對之一控制器表面； 一控制器總成，其安置於該模組基板之該控制器表面上，其中該控制器總成係該如請求項66至89中任一項之控制器總成； 一或多個光發射器，其等安置於該模組基板上或上方；及 模組電極，其等將該一或多個光發射器電連接至該控制器。
  93. 如請求項92之像素模組，其中該一或多個光發射器係包含於一或多個如請求項47至65中任一項之光發射器總成中。
  94. 如請求項92或93之像素模組，其包括安置於該模組基板之該控制器表面上之一黏著層，其中該控制器總成之該一或多個控制器總成連接柱穿透該黏著層且各實體接觸安置於該模組基板上或安置於其中之一接觸墊。
  95. 如請求項92或93之像素模組，其中該黏著層係與該控制器總成直接接觸。
  96. 如請求項92或93之像素模組，其中該等模組電極之若干者穿過該模組基板。
  97. 如請求項92或93之像素模組，其中該等模組電極之若干者各包繞於該模組基板之一邊緣。
  98. 如請求項92或93之像素模組，其中該一或多個光發射器各包括一斷裂或分離之光發射器繫鏈。
  99. 如請求項92或93之像素模組，其中該一或多個光發射器係水平發光二極體。
  100. 如請求項92或93之像素模組，其中該一或多個光發射器係垂直發光二極體。
  101. 如請求項92或93之像素模組，其中該一或多個光發射器之各者包括一或多個光發射器連接柱且其中該一或多個光發射器部分透過該一或多個光發射器連接柱電連接至該控制器。
  102. 如請求項92或93之像素模組，其包括安置於該模組基板之該光發射器表面上之一黏著層，其中該一或多個光發射器之各者之該一或多個光發射器連接柱穿透該黏著層使得該一或多個光發射器電連接至該控制器。
  103. 如請求項102之像素模組，其中該黏著層安置於該等模組電極之若干者上方。
  104. 如請求項92或93之像素模組，其中該模組基板包括一斷裂或分離之模組繫鏈。
  105. 如請求項92或93之像素模組，其包括安置於該一或多個光發射器上方之一光發射器囊封層。
  106. 如請求項105之像素模組，其中該光發射器囊封層包括一斷裂或分離之模組繫鏈。
  107. 如請求項92或93之像素模組，其包括安置於該控制器總成上方之一控制器囊封層且其中該一或多個模組連接柱突出穿過該控制器囊封層。
  108. 如請求項92或93之像素模組，其包括一目標基板，其中該控制器總成之該一或多個模組連接柱安置成與安置於該目標基板上或安置於其中之對應一或多個接觸墊電接觸。
  109. 如請求項108之像素模組，其包括安置於該目標基板上之一黏著層，其中該一或多個模組連接柱穿透該黏著層使得該控制器及該一或多個光發射器電連接至安置於該目標基板上或安置於其中之一或多個模組電極。
  110. 如請求項109之像素模組，其中該目標基板係一顯示基板且該像素模組係安置於該顯示基板上之可操作以向一觀看者顯示資訊(例如，一影像及/或文字)之一像素陣列中之一像素。
  111. 如請求項92或93之像素模組，其中該控制器包括電連接至一模組電極或電連接至一模組電極之一電導體之一控制器頂側及與該模組基板或安置於該模組基板上之層接觸之一控制器底側。
  112. 如請求項92或93之像素模組，其中該一或多個光發射器、該控制器或該一或多個光發射器及該控制器兩者係裸、未封裝晶粒。
  113. 一種製造一像素模組之方法，該方法包括： 提供安置於一模組基板上之一控制器、模組電極及模組連接柱，該模組基板安置於一模組源晶圓上或安置於其中，其中該等模組電極與該控制器電接觸； 將該控制器、該等模組電極、該等模組連接柱及該模組基板轉移至一載體使得該控制器安置於該載體與該模組基板之間； 在不移除該模組基板之情況下移除該模組源晶圓； 將一光發射器安置於該模組基板上使得該模組基板安置於該控制器與該光發射器之間，其中該光發射器係非原生於該模組基板；及 將該光發射器電連接至該控制器以便形成該像素模組。
  114. 如請求項113之方法，其中該提供步驟包括： 將該控制器安置於該模組基板上，其中該控制器係非原生於該模組基板； 將一圖案化之第一介電質層安置於該控制器上； 將該等模組電極安置於該圖案化之第一介電質層上且與該控制器電接觸；及 安置該等模組連接柱。
  115. 如請求項113或114之方法，其中該提供步驟進一步包括將一第二介電質層安置於該等模組電極上使得該等模組連接柱自該第二介電質層突出。
  116. 如請求項115之方法，其中該第二介電質層及該模組基板一起囊封該等模組電極及該控制器。
  117. 如請求項115之方法，其包括在該轉移步驟之前在該第二介電質層上形成一圖案化之犧牲釋放層，其中該圖案化之犧牲釋放層覆蓋該一或多個模組連接柱。
  118. 如請求項117之方法，其包括在安置該光發射器之後至少部分移除(例如，蝕刻)該圖案化之犧牲釋放層。
  119. 如請求項118之方法，其中該第二介電質層之一部分係與該模組基板安置於一共同平面中使得在至少部分移除該圖案化之犧牲釋放層之後，該控制器及該光發射器藉由該第二介電質層之該部分保持連接至該載體。
  120. 如請求項118之方法，其包括將該像素模組自該載體印刷(例如，微轉移印刷)至一目標基板(例如，一顯示基板)。
  121. 如請求項113或114之方法，其包括在該模組基板之與該控制器相對之一表面上形成額外模組電極。
  122. 如請求項121之方法，其包括印刷該光發射器使得電連接至該光發射器之光發射器連接柱與該等額外模組電極電接觸。
  123. 如請求項121之方法，其包括： 在安置該光發射器之前在該等額外模組電極及該模組基板上提供一未圖案化之黏著層；及 在安置該光發射器之後圖案化該黏著層使得該黏著層在圖案化之後並未延伸超出該模組基板。
  124. 如請求項113或114之方法，其中該光發射器包括一斷裂或分離之繫鏈。
  125. 如請求項113或114之方法，其中該控制器包括一斷裂或分離之繫鏈。
  126. 如請求項113或114之方法，其包括： 提供安置於該控制器上或上方之一第一囊封層使得該模組基板及該第一囊封層一起囊封該控制器；及 在該光發射器上或上方安置一第二囊封層使得該模組基板及該第二囊封層一起囊封該光發射器。
  127. 如請求項113或114之方法，其中該控制器係至少部分藉由穿過該模組基板或圍繞該模組基板之邊緣之一或多個模組電極電連接至該光發射器。
  128. 如請求項113或114之方法，其包括將該像素模組自該載體印刷(例如，微轉移印刷)至一目標基板(例如，一顯示基板)。
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