TWI640109B - 顯示裝置 - Google Patents

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TWI640109B
TWI640109B TW106126073A TW106126073A TWI640109B TW I640109 B TWI640109 B TW I640109B TW 106126073 A TW106126073 A TW 106126073A TW 106126073 A TW106126073 A TW 106126073A TW I640109 B TWI640109 B TW I640109B
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葉寅夫
吳維庭
潘科豪
陳宗源
林宏誠
鍾權任
周嘉峰
周聖偉
藍逸生
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億光電子工業股份有限公司
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00

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Abstract

本發明提出一種顯示裝置,包括發光二極體矩陣或發光二極體條,其包含複數個發光二極體,該等發光二極體的半導體層係有部分相連。顯示裝置另包括螢光體矩陣,設置於發光二極體矩陣或條上,且包括複數個螢光體畫素,螢光體畫素可包含顏料或染料,且可結合光阻材料。另一方面,發光二極體的電極可透過一雷射界面層電性連接至基板或基座之接墊上。

Description

顯示裝置
本發明關於一種顯示裝置,尤其是關於一種應用發光二極體技術之顯示裝置。
發光二極體(LED)發展至今已有數十年,LED除了作為指示燈號、照明光源、戶外大型顯示看板等應用外,目前LED已朝向電子裝置之顯示器之應用發展。也就是,將微型化之LED晶粒排列成一陣列,並使得一個或數個LED晶粒作為一畫素單元,藉此形成一顯示器。這種顯示器可稱為微型LED顯示器(Micro LED display)或稱微型LED陣列(Micro LED array)。
然而,微型LED顯示器發展上面臨若干技術問題,舉例而言,如何將製造完成的大量微型化LED晶粒轉移及排列到一裝置基板上(即巨量轉移之問題);如何於微型化LED晶粒上形成微型化螢光體,以產生特定之顏色;如何使LED晶粒之電極與基板之接墊電性連接等。因此,若干業者針對這些技術問題投入研究、改善,以期增加微型LED顯示器之商用性。
本發明之一目的在於提出一種顯示裝置,其可解決或改善LED之巨量移轉及/或電性連接等問題。本發明之另一目的在於提出一種顯 示裝置,其能使螢光體易於製作成微型化。
為達上述目的,本發明之一實施例提出一發光二極體矩陣,包括複數個發光二極體畫素,該等發光二極體畫素各包含一第一極性半導體層、一第二極性半導體及一量子井發光結構層,該量子井發光結構層設置於該第一及該第二極性半導體層之間,其中,沿著一列方向,該等發光二極體畫素以一第一蝕刻溝槽相分隔,而沿著一行方向,該等發光二極體畫素之該等第一極性半導體層以一第二蝕刻溝槽相分隔、該等第二極性半導體層相連接;一絕緣層,覆蓋該第一蝕刻溝槽以及該第二蝕刻溝槽,並裸露出該等第一極性半導體層之上表面;複數個金屬導通層,沿著該行方向延伸形成,且分別電性連接該等發光二極體畫素之該等第二極性半導體;複數個導體線路,沿著該列方向延伸形成,且分別電性連接該等發光二極體畫素之該等第一極性半導體;以及一螢光體矩陣,設置於該發光二極體矩陣上,包括複數個螢光體畫素,該等螢光體畫素分別對應於該等發光二極體畫素。
為達上述目的,本發明之另一實施例提出一種顯示裝置,包括:一基座,具有相垂直的一第一方向及一第二方向;複數個發光二極體條,被該基座承載,且各包含複數個發光二極體,該等發光二極體各包含一磊晶基板及一半導體磊晶層、一第一金屬電極及一第二金屬電極,該半導體磊晶層設置於該磊晶基板上,該第一及該第二金屬電極電性連接該半導體磊晶層,其中,沿著該第二方向,該等發光二極體條相平行排列,而沿著該第一方向,該等發光二極體之該等第一極性半導體層相平行排列;複數個第一走線,沿著該第一方向相平行排列,且分別電性連接該等發光 二極體之該等第一金屬電極;以及複數個第二走線,沿著該第二方向相平行排列,且分別電性連接該等發光二極體之該等第二金屬電極
另一方面,本發明提出一種微型矩陣式顯示裝置及其製造方法,其實施態樣可包括:
1、一種微型矩陣式顯示裝置,包括:一發光二極體矩陣,具有一上表面及一下表面,該發光二極體矩陣包含複數個發光二極體;各該發光二極體包含一P極半導體,以及一N極半導體,以及一量子井發光結構位於該P極半導體及該N極半導體之間,以及一非導電載體基板,以及一金屬導通層位於該N極半導體及該非導電載體基板之間;複數個第一蝕刻溝槽以及複數個第二蝕刻溝槽,其中該第一蝕刻溝槽移除該P極半導體、以及該量子井發光結構、以及該N極半導體、以及該金屬導通層,並且裸露出該非導電載體基板,其中該第二蝕刻溝槽移除該P極半導體、以及該量子井發光結構、以及部份該N極半導體,並且裸露出該N極半導體;一絕緣層覆蓋於該第一蝕刻溝槽以及該第二蝕刻溝槽,並且裸露出該P極半導體;以及複數個導體線路設置於該P極半導體以及絕緣層上;以及一螢光貼片矩陣,設置於該發光二極體矩陣之該上表面。
2、如實施態樣1所述之微型矩陣式顯示裝置,其中第一蝕刻溝槽與第二蝕刻溝槽彼此相互垂直,使該量子井發光結構形成矩陣式排列。
3、如實施態樣1所述之微型矩陣式顯示裝置,其中螢光貼片矩陣包含複數個紅色、綠色、藍色螢光貼片,藉由該發光二極體矩陣所發出之光源並且激發該螢光貼片矩陣,形成微型矩陣式顯示裝置。
4、如實施態樣1所述之微型矩陣式顯示裝置,其中螢光貼片 矩陣設置位置與該導體線路位置一致。
5、如實施態樣1所述之微型矩陣式顯示裝置,其中量子井發光結構所發之波長包含藍光或是紫外光(包含UVA、UVB、UVC)。
6、如實施態樣1所述之微型矩陣式顯示裝置,其中導體線路將各列P極半導體彼此並聯。
7、如實施態樣1所述之微型矩陣式顯示裝置,其中利用列掃描的方式控制發光二極體矩陣,使各獨立LED可以具有各自的驅動電流及發光時間,即可調整發光強度。
8、如實施態樣1所述之非導電載體基板,例如氧化鋁基板,陶瓷基板,高阻值矽基板等材料。
9、如實施態樣1所述之微型矩陣式顯示裝置,其中絕緣層包括氧化矽(SiOX)、氮化矽(SiNX)、聚醯亞胺(Polyimide)、或其他高分子材料。
10、如實施態樣1所述之微型矩陣式顯示裝置,其中導體線路包括金、銀、銅、鋁、或是混合材料。
11、如實施態樣1所述之微型矩陣式顯示裝置,其中金屬導通層包括金、錫、或是混合材料。
12、一種微型矩陣式顯示裝置,包括:一發光二極體矩陣,具有一上表面及一下表面,該發光二極體矩陣包含複數個發光二極體;各該發光二極體包含一P極半導體,以及一N極半導體,以及一量子井發光結構位於該P極半導體及該N極半導體之間,以及一非導電載體基板;複數個第三蝕刻溝槽以及複數個第四蝕刻溝槽,其中該第三蝕刻溝槽移除該P極半 導體、以及該量子井發光結構、以及該N極半導體,並且裸露出該非導電載體基板,其中該第四蝕刻溝槽移除該P極半導體、以及該量子井發光結構、以及部份該N極半導體,並且裸露出該N極半導體;複數個第二導體線路設置於該N極半導體;一絕緣層覆蓋於該第三蝕刻溝槽以及該第四蝕刻溝槽以及該N極半導體,並且裸露出該P極半導體;及複數個第三導體線路設置於該P極半導體以及絕緣層上;以及一螢光貼片矩陣,設置於該發光二極體矩陣之該上表面。
13、如實施態樣12所述之微型矩陣式顯示裝置,其中第四蝕刻溝槽,使該量子井發光結構形成矩陣式排列。
14、如實施態樣1所述之微型矩陣式顯示裝置,其中螢光貼片矩陣包含複數個紅色、綠色、藍色螢光貼片,藉由該發光二極體矩陣所發出之光源並且激發該螢光貼片矩陣,形成微型矩陣式顯示裝置。
15、如實施態樣12所述之微型矩陣式顯示裝置,其中螢光貼片矩陣設置位置與該第三導體線路位置一致。
16、如實施態樣12所述之微型矩陣式顯示裝置,其中量子井發光結構所發之波長包含藍光或是紫外光(包含UVA、UVB、UVC)。
17、如實施態樣12所述之微型矩陣式顯示裝置,其中導體線路將各列P極半導體彼此並聯。
18、如實施態樣12所述之微型矩陣式顯示裝置,利用列掃描的方式控制發光二極體矩陣,使各獨立LED可以具有各自的驅動電流及發光時間,即可調整發光強度。
19、如實施態樣12所述之微型矩陣式顯示裝置,其中非導電 載體基板包括氧化鋁基板,高阻值矽基板等材料。
20、如實施態樣12所述之微型矩陣式顯示裝置,其中絕緣層包括氧化矽(SiOX)、氮化矽(SiNX)、聚醯亞胺(Polyimide)、或其他高分子材料。
21、如實施態樣12所述之微型矩陣式顯示裝置,其中導體線路包括金、銀、銅、鋁、或是混合材料。
22、一種微型矩陣式顯示裝置,包括:一發光二極體矩陣,包括複數個發光二極體畫素,各該發光二極體畫素包括:一第一極性半導體及一第二極性半導體;一量子井發光結構,設置於該第一極性半導體及該第二極性半導體之間;複數條金屬導通層,各條金屬導通層電性連接於每一行位置上該些發光二極體的該些第一極性半導體;及複數條導體線路,相對該些金屬導通層垂直設置,各條導體線路電性連接於每一列位置上該些發光二極體的該些第二極性半導體;以及一螢光貼片矩陣,包括複數個螢光貼片畫素,每一螢光貼片畫素對應於一發光二極體畫素。
23、如實施態樣22所述之微型矩陣式顯示裝置,其中螢光貼片矩陣包含複數個紅色、綠色、藍色螢光貼片,藉由該發光二極體矩陣所發出之光源並且激發該螢光貼片矩陣,形成全彩矩陣式顯示裝置。
24、如實施態樣22所述之微型矩陣式顯示裝置,其中量子井發光結構所發之波長包含藍光或是紫外光(包含UVA、UVB、UVC)。
25、如實施態樣22所述之微型矩陣式顯示裝置,利用該些導體線路之列掃描的方式控制該發光二極體矩陣,使各發光二極體畫素可以具有各自的驅動電流及發光時間,即可調整發光強度。
26、如實施態樣22所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該些導體線路包括金、銀、銅、鋁、或是混合材料。
27、如實施態樣22所述之微型矩陣式顯示裝置,更包括一非導電載體基板,用以承載該發光二極體矩陣。
28、如實施態樣27所述之微型矩陣式顯示裝置,其中非導電載體基板包括氧化鋁基板,高阻值矽基板等材料。
29、如實施態樣22所述之微型矩陣式顯示裝置,更包括一絕緣層,設置於該些發光二極體畫素之間。
30、如實施態樣29所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該絕緣層包括氧化矽(SiOX)、氮化矽(SiNX)、聚醯亞胺(Polyimide)、或其他高分子材料。
31、如實施態樣22所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該螢光貼片矩陣包含複數個紅色、綠色、黃色螢光貼片,藉由該發光二極體矩陣所發出之光源並且激發該螢光貼片矩陣,形成全彩矩陣式顯示裝置。
32、如實施態樣22所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該螢光貼片矩陣包含複數個紅色、綠色、藍色、黃色螢光貼片,藉由該發光二極體矩陣所發出之光源並且激發該螢光貼片矩陣,形成全彩矩陣式顯示裝置。
33、如實施態樣22所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該螢光貼片矩陣包含複數個紅色、綠色、黃色螢光貼片,藉由該發光二極體矩陣所發出之光源並且激發該螢光貼片矩陣,形成全彩矩陣式顯示裝置。
34、如實施態樣22所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該些發光二極體畫素包括氮化物。
35、如實施態樣22所述之微型矩陣式顯示裝置,其中第一極性半導體及第二極性半導體分別為N極半導體及P極半導體。
36、如實施態樣22所述之微型矩陣式顯示裝置,其中第一極性半導體及第二極性半導體分別為P極半導體及N極半導體。
37、如實施態樣22所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該些發光二極體畫素可以是垂直式發光二極體結構。
38、如實施態樣22所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該些發光二極體畫素可以是水水平式發光二極體結構。
39、如實施態樣22所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該些發光二極體畫素可以是覆晶式(Flip Chip)發光二極體結構。
40、如實施態樣22所述之微型矩陣式顯示裝置,更包括一屏蔽層,設置於該些發光二極體畫素之間。
41、如實施態樣22所述之微型矩陣式顯示裝置,更包括一屏蔽層,設置於該些螢光貼片畫素之間。
42、如實施態樣22所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該些螢光貼片畫素包括螢光粉。
43、如實施態樣22所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該些導通線路可以是透明材料。
44、如實施態樣43所述之微型矩陣式顯示裝置,其中透明材料可以是銦錫氧化物(Indium Tin Oxide;ITO)、銦鋅氧化物(indium zinc oxide,IZO)、氧化鋅(Zinc Oxide,ZnO)或氧化鋅鋁(Aluminum Zinc Oxide,AZO)。
45、如實施態樣22所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該些導通線路設置於該些發光二極體畫素之間。
46、如實施態樣22所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該些導通線路設置於該些發光二極體畫素上。
47、如實施態樣22所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該些導通線路可以是掃描線。
48、如實施態樣22所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該些金屬導通層可以是資料線。
49、如實施態樣22所述之微型矩陣式顯示裝置,更包括一掃描控制電路,電性連接於該些導通線路。
50、如實施態樣22所述之微型矩陣式顯示裝置,更包括一資料控制電路,電性連接於該些金屬導通層。
51、如實施態樣22所述之微型矩陣式顯示裝置,更包括一透鏡矩陣,具有複數個透鏡畫素,各該透鏡畫素對應於一螢光貼片畫素。
52、如實施態樣22所述之微型矩陣式顯示裝置,更包括一透鏡矩陣,其中該螢光貼片矩陣設置於該透鏡矩陣及該發光二極體矩陣之間。
53、一種微型矩陣式顯示裝置之製造方法,包括:提供一發光二極體矩陣,該發光二極體矩陣包括複數個發光二極體畫素,各該發光二極體畫素包括:一第一極性半導體及一第二極性半導體;一量子井發光結構,設置於該第一極性半導體及該第二極性半導體之間;複數條金屬導通層,各條金屬導通層電性連接於每一行位置上該些發光二極體的該些第一極性半導體;及複數條導體線路,相對該些金屬導通層垂直設置,各條 導體線路電性連接於每一列位置上該些發光二極體的該些第二極性半導體;以及提供一螢光貼片矩陣,相對於該發光二極體矩陣設置,該螢光貼片矩陣包括複數個螢光貼片畫素,每一螢光貼片畫素對應於一發光二極體畫素。
54、如實施態樣53所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中螢光貼片矩陣包含複數個紅色、綠色、藍色螢光貼片,藉由該發光二極體矩陣所發出之光源並且激發該螢光貼片矩陣,形成全彩矩陣式顯示裝置。
55、如實施態樣53所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中量子井發光結構所發之波長包含藍光或是紫外光(包含UVA、UVB、UVC)。
56、如實施態樣53所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,利用該些導體線路之列掃描的方式控制該發光二極體矩陣,使各發光二極體畫素可以具有各自的驅動電流及發光時間,即可調整發光強度。
57、如實施態樣53所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該些導體線路包括金、銀、銅、鋁、或是混合材料。
58、如實施態樣53所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,更包括一非導電載體基板,用以承載該發光二極體矩陣。
59、如實施態樣58所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中非導電載體基板包括氧化鋁基板,高阻值矽基板等材料。
60、如實施態樣53所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該發光二極體矩陣更包括一絕緣層,設置於該些發光二極體畫素之間。
61、如實施態樣60所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該絕緣層包括氧化矽(SiOX)、氮化矽(SiNX)、聚醯亞胺(Polyimidc)、或其他高分子材料。
62、如實施態樣53所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該螢光貼片矩陣包含複數個紅色、綠色、黃色螢光貼片,藉由該發光二極體矩陣所發出之光源並且激發該螢光貼片矩陣,形成全彩矩陣式顯示裝置。
63、如實施態樣53所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該螢光貼片矩陣包含複數個紅色、綠色、藍色、黃色螢光貼片,藉由該發光二極體矩陣所發出之光源並且激發該螢光貼片矩陣,形成全彩矩陣式顯示裝置。
64、如實施態樣53所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該螢光貼片矩陣包含複數個紅色、綠色、黃色螢光貼片,藉由該發光二極體矩陣所發出之光源並且激發該螢光貼片矩陣,形成全彩矩陣式顯示裝置。
65、如實施態樣53所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該些發光二極體畫素包括氮化物。
66、如實施態樣53所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中第一極性半導體及第二極性半導體分別為N極半導體及P極半導體。
67、如實施態樣53所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中第一極性半導體及第二極性半導體分別為P極半導體及N極半導體。
68、如實施態樣53所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法, 其中該些發光二極體畫素可以是垂直式發光二極體結構。
69、如實施態樣53所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該些發光二極體畫素可以是水水平式發光二極體結構。
70、如實施態樣53所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該些發光二極體畫素可以是覆晶式發光二極體結構。
71、如實施態樣53所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該發光二極體矩陣更包括一屏蔽層,設置於該些發光二極體畫素之間。
72、如實施態樣53所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,更包括該螢光貼片矩陣更包括一屏蔽層,設置於該些螢光貼片畫素之間。
73、如實施態樣53所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該些螢光貼片畫素包括螢光粉。
74、如實施態樣53所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該些導通線路可以是透明材料。
75、如實施態樣74所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中透明材料可以是銦錫氧化物(Indium Tin Oxide;ITO)、銦鋅氧化物(indium zinc oxide,IZO)、氧化鋅(Zinc Oxide,ZnO)或氧化鋅鋁(Aluminum Zinc Oxide,AZO)。
76、如實施態樣53所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該些導通線路設置於該些發光二極體畫素之間。
77、如實施態樣53所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該些導通線路設置於該些發光二極體畫素上。
78、如實施態樣53所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法, 其中該些導通線路可以是掃描線。
79、如實施態樣53所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該些金屬導通層可以是資料線。
80、如實施態樣53所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,更包括提供一掃描控制電路,電性連接於該些導通線路。
81、如實施態樣53所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,更包括提供一資料控制電路,電性連接於該些金屬導通層。
82、如實施態樣53所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,更包括提供一透鏡矩陣,具有複數個透鏡畫素,各該透鏡畫素對應於一螢光貼片畫素。
83、如實施態樣53所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,更包括提供一透鏡矩陣,其中該螢光貼片矩陣設置於該透鏡矩陣及該發光二極體矩陣之間。
再一方面,本發明提出一種微型矩陣式顯示裝置及其製造方法,其實施態樣可包括:
1、一種微型矩陣式顯示裝置,包括:一發光二極體矩陣,包括複數個發光二極體畫素;以及一螢光體矩陣,包括複數個螢光體畫素,每一螢光體畫素對應於一發光二極體畫素;其中該螢光體矩陣包括一第一螢光體,該第一螢光體包括紅色染料、或紅色顏料、或紅色有機染料、或紅色有機顏料、或紅色無機染料、或紅色無機顏料;藉由該發光二極體矩陣所發出之光源並且激發該螢光體矩陣,形成全彩矩陣式顯示裝置。
2、一種微型矩陣式顯示裝置,包括:一發光二極體矩陣, 包括複數個發光二極體畫素;一螢光體矩陣,包括複數個螢光體畫素,每一螢光體畫素對應於一發光二極體畫素;以及其中該螢光體矩陣包括一第二螢光體,該第二螢光體包括綠色染料、或綠色顏料、或綠色有機染料、或綠色有機顏料、或綠色無機染料、或綠色無機顏料;以及藉由該發光二極體矩陣所發出之光源並且激發該螢光體矩陣,形成全彩矩陣式顯示裝置。
3、一種微型矩陣式顯示裝置,包括:一發光二極體矩陣,包括複數個發光二極體畫素;以及一螢光體矩陣,包括複數個螢光體畫素,每一螢光體畫素對應於一發光二極體畫素;其中該螢光體矩陣包括一第一螢光體以及一第二螢光體;其中該第一螢光體包括紅色染料、或紅色顏料、或紅色有機染料、或紅色有機顏料、或紅色無機染料、或紅色無機顏料;其中該第二螢光體包括綠色染料、或綠色顏料、或綠色有機染料、或綠色有機顏料、或綠色無機染料、或綠色無機顏料;藉由該發光二極體矩陣所發出之光源並且激發該螢光體矩陣,形成全彩矩陣式顯示裝置。
4、一種微型矩陣式顯示裝置,包括:一發光二極體矩陣,包括複數個發光二極體畫素;以及一螢光體矩陣,包括複數個螢光體畫素,每一螢光體畫素對應於一發光二極體畫素;其中該螢光體矩陣包括一第一螢光體、一第二螢光體以及一第三螢光體;其中該第一螢光體包括紅色染料、或紅色顏料、或紅色有機染料、或紅色有機顏料、或紅色無機染料、或紅色無機顏料;其中該第二螢光體包括綠色染料、或綠色顏料、或綠色有機染料、或綠色有機顏料、或綠色無機染料、或綠色無機顏料;其中該第三螢光體包括黃色染料、或黃色顏料、或黃色有機染料、或黃色有機顏料、或黃色無機染料、或黃色無機顏料、或黃色螢光粉、或藍色染料、或 藍色顏料、或藍色有機染料、或藍色有機顏料、或藍色無機染料、或藍色無機顏料;藉由該發光二極體矩陣所發出之光源並且激發該螢光體矩陣,形成全彩矩陣式顯示裝置。
5、一種微型矩陣式顯示裝置,包括:一發光二極體矩陣,包括複數個發光二極體畫素;一螢光體矩陣,包括複數個螢光體畫素,每一螢光體畫素對應於一發光二極體畫素;其中該螢光體矩陣包括一第一螢光體、一第二螢光體;其中該第一螢光體包括紅色染料、或紅色顏料、或紅色有機染料、或紅色有機顏料、或紅色無機染料、或紅色無機顏料;其中該第二螢光體包括綠色染料、或綠色顏料、或綠色有機染料、或綠色有機顏料、或綠色無機染料、或綠色無機顏料;以及一透光部矩陣,包括複數個透光部,每一透光部對應於一發光二極體畫素;以及藉由該發光二極體矩陣所發出之光源並且激發該螢光體矩陣,形成全彩矩陣式顯示裝置。
6、如實施態樣1~5之任一項所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該螢光體矩陣設置於一基板上方,再與該發光二極體陣列結合,形成全彩矩陣式顯示裝置。
7、如實施態樣6所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該基板包含玻璃基板、塑膠基板、軟性基板、藍寶石基板。
8、如實施態樣1~5之任一項所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該螢光體矩陣藉由多次曝光顯影具有光阻功能之螢光體所形成。
9、如實施態樣1~5之任一項所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該螢光體矩陣藉由多次蝕刻螢光體所形成。
10、如實施態樣1~5所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該螢 光體矩陣藉由雷射切割後再與該發光二極體陣列結合,形成全彩矩陣式顯示裝置。
11、如實施態樣1~5之任一項所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該螢光體矩陣藉由噴塗具有光阻功能之螢光體於該發光二極體矩陣之上方,再藉由多次曝光顯影形成該形成全彩矩陣式顯示裝置。
12、如實施態樣1~5之任一項所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該螢光體矩陣藉由噴塗螢光體於該發光二極體矩陣之上方,再藉由多次蝕刻形成該形成全彩矩陣式顯示裝置。
13、如實施態樣1~5之任一項所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該發光二極體矩陣所發之波長包含藍光或是紫外光(包含UVA、UVB、UVC)。
14、如實施態樣1~5之任一項所述之微型矩陣式顯示裝置,更包括複數導體線路之列掃描的方式控制該發光二極體矩陣,使各發光二極體畫素可以具有各自的驅動電流及發光時間,即可調整發光強度。
15、如實施態樣14所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該些導體線路包括金、銀、銅、鋁、或是混合材料。
16、如實施態樣1~5之任一項所述之微型矩陣式顯示裝置,更包括一非導電載體基板,用以承載該發光二極體矩陣。
17、如實施態樣16所述之微型矩陣式顯示裝置,其中非導電載體基板包括氧化鋁基板,高阻值矽基板等材料。
18、如實施態樣1~5之任一項所述之微型矩陣式顯示裝置,更包括一絕緣層,設置於該些發光二極體畫素之間。
19、如實施態樣18之任一項所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該絕緣層包括氧化矽(SiOX)、氮化矽(SiNX)、聚醯亞胺(Polyimide)、或其他高分子材料。
20、如實施態樣1~5之任一項所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該些發光二極體畫素包括氮化物。
21、如實施態樣1~5之任一項所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該些發光二極體畫素可以是垂直式發光二極體結構。
22、如實施態樣1~5之任一項所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該些發光二極體畫素可以是水平式發光二極體結構。
23、如實施態樣1~5之任一項所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該些發光二極體畫素可以是覆晶式發光二極體結構。
24、如實施態樣1~5之任一項所述之微型矩陣式顯示裝置,更包括一屏蔽層,設置於該些發光二極體畫素之間。
25、如實施態樣1~5之任一項所述之微型矩陣式顯示裝置,更包括一屏蔽層,設置於該些螢光體畫素之間。
26、如實施態樣1~5之任一項所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該些螢光體畫素包括螢光粉。
27、如實施態樣1~5之任一項所述之微型矩陣式顯示裝置,更包含複數透明導通線路。
28、如實施態樣27所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該複數透明導通線路材料可以是銦錫氧化物(Indium Tin Oxide;ITO)、銦鋅氧化物(indium zinc oxide,IZO)、氧化鋅(Zinc Oxide,ZnO)或氧化鋅鋁 (Aluminum Zinc Oxide,AZO)。
29、如實施態樣27所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該複數透明導通線路設置於該些發光二極體畫素之間。
30、如實施態樣27所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該複數透明導通線路設置於該些發光二極體畫素上。
31、如實施態樣27所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該複數透明導通線路可以是掃描線。
32、如實施態樣27所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該複數透明導通線路可以是資料線。
33、如實施態樣27所述之微型矩陣式顯示裝置,更包括一掃描控制電路,電性連接於該複數透明導通線路。
34、如實施態樣27所述之微型矩陣式顯示裝置,更包括一資料控制電路,電性連接於該複數透明導通線路。
35、如實施態樣1~5之任一項所述之微型矩陣式顯示裝置,更包括一透鏡矩陣,具有複數個透鏡畫素,各該透鏡畫素對應於一螢光體畫素。
36、如實施態樣1~5之任一項所述之微型矩陣式顯示裝置,更包括一透鏡矩陣,其中該螢光體矩陣設置於該透鏡矩陣及該發光二極體矩陣之間。
37、一種微型矩陣式顯示裝置之製造方法,包括:提供一發光二極體矩陣,該發光二極體矩陣包括複數個發光二極體畫素;以及提供一螢光體矩陣,相對於該發光二極體矩陣設置,該螢光體矩陣包括複數個 螢光體畫素,每一螢光體畫素對應於一發光二極體畫素。
38、如實施態樣37所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該螢光體矩陣包括一第一螢光體,該第一螢光體包括紅色染料、或紅色顏料、或紅色有機染料、或紅色有機顏料、或紅色無機染料、或紅色無機顏料;藉由該發光二極體矩陣所發出之光源並且激發該螢光體矩陣,形成全彩矩陣式顯示裝置。
39、如實施態樣37所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該螢光體矩陣包括一第二螢光體,該第二螢光體包括綠色染料、或綠色顏料、或綠色有機染料、或綠色有機顏料、或綠色無機染料、或綠色無機顏料;藉由該發光二極體矩陣所發出之光源並且激發該螢光體矩陣,形成全彩矩陣式顯示裝置。
40、如實施態樣37所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該螢光體矩陣包括一第一螢光體以及一第二螢光體;其中該第一螢光體包括紅色染料、或紅色顏料、或紅色有機染料、或紅色有機顏料、或紅色無機染料、或紅色無機顏料;其中該第二螢光體包括綠色染料、或綠色顏料、或綠色有機染料、或綠色有機顏料、或綠色無機染料、或綠色無機顏料;藉由該發光二極體矩陣所發出之光源並且激發該螢光體矩陣,形成全彩矩陣式顯示裝置。
41、如實施態樣37所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該螢光體矩陣包括一第一螢光體、一第二螢光體、一第三螢光體;其中該第一螢光體包括紅色染料、或紅色顏料、或紅色有機染料、或紅色有機顏料、或紅色無機染料、或紅色無機顏料;其中該第二螢光體包括綠色 染料、或綠色顏料、或綠色有機染料、或綠色有機顏料、或綠色無機染料、或綠色無機顏料;其中該第三螢光體包括黃色染料、或黃色顏料、或黃色有機染料、或黃色有機顏料、或黃色無機染料、或黃色無機顏料、或黃色螢光粉、或藍色染料、或藍色顏料、或藍色有機染料、或藍色有機顏料、或藍色無機染料、或藍色無機顏料;藉由該發光二極體矩陣所發出之光源並且激發該螢光體矩陣,形成全彩矩陣式顯示裝置。
42、如實施態樣37所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該螢光體矩陣包括一第一螢光體、一第二螢光體;其中該第一螢光體包括紅色染料、或紅色顏料、或紅色有機染料、或紅色有機顏料、或紅色無機染料、或紅色無機顏料;其中該第二螢光體包括綠色染料、或綠色顏料、或綠色有機染料、或綠色有機顏料、或綠色無機染料、或綠色無機顏料;一透光部矩陣,包括複數個透光部,每一透光部對應於一發光二極體畫素;以及藉由該發光二極體矩陣所發出之光源並且激發該螢光體矩陣,形成全彩矩陣式顯示裝置。
43、如實施態樣37所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該螢光體矩陣設置於一基板上方,再與該發光二極體陣列結合,形成全彩矩陣式顯示裝置。
44、如實施態樣43所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該基板包含玻璃基板、塑膠基板、軟性基板、藍寶石基板。
45、如實施態樣37所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該螢光體矩陣藉由多次曝光顯影具有光阻功能之螢光體所形成。
46、如實施態樣37所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法, 其中該螢光體矩陣藉由多次蝕刻螢光體所形成。
47、如實施態樣37所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該螢光體矩陣藉由雷射切割後再與該發光二極體陣列結合,形成全彩矩陣式顯示裝置。
48、如實施態樣37所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該螢光體矩陣藉由噴塗具有光阻功能之螢光體於該發光二極體矩陣之上方,再藉由多次曝光顯影形成該形成全彩矩陣式顯示裝置。
49、如實施態樣37所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該螢光體矩陣藉由噴塗螢光體於該發光二極體矩陣之上方,再藉由多次蝕刻形成該形成全彩矩陣式顯示裝置。
50、如實施態樣37所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該發光二極體矩陣所發之波長包含藍光或是紫外光(包含UVA、UVB、UVC)。
51、如實施態樣37所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,更包括複數導體線路之列掃描的方式控制該發光二極體矩陣,使各發光二極體畫素可以具有各自的驅動電流及發光時間,即可調整發光強度。
52、如實施態樣51所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該些導體線路包括金、銀、銅、鋁、或是混合材料。
53、如實施態樣37所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,更包括一非導電載體基板,用以承載該發光二極體矩陣。
54、如實施態樣37所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中非導電載體基板包括氧化鋁基板,高阻值矽基板等材料。
55、如實施態樣37所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,更包括一絕緣層,設置於該些發光二極體畫素之間。
56、如實施態樣55所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該絕緣層包括氧化矽(SiOX)、氮化矽(SiNX)、聚醯亞胺(Polyimide)、或其他高分子材料。
57、如實施態樣37所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該些發光二極體畫素包括氮化物。
58、如實施態樣37所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該些發光二極體畫素可以是垂直式發光二極體結構。
59、如實施態樣37所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該些發光二極體畫素可以是水平式發光二極體結構。
60、如實施態樣37所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該些發光二極體畫素可以是覆晶式(Flip Chip)發光二極體結構。
61、如實施態樣37所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,更包括一屏蔽層,設置於該些發光二極體畫素之間。
62、如實施態樣37所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,更包括一屏蔽層,設置於該些螢光體畫素之間。
63、如實施態樣37所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該些螢光體畫素包括螢光粉。
64、如實施態樣37所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,更包含複數透明導通線路。
65、如實施態樣64所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法, 其中該複數透明導通線路材料可以是銦錫氧化物(Indium Tin Oxide;ITO)、銦鋅氧化物(indium zinc oxide,IZO)、氧化鋅(Zinc Oxide,ZnO)或氧化鋅鋁(Aluminum Zinc Oxide,AZO)。
66、如實施態樣64所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該複數透明導通線路設置於該些發光二極體畫素之間。
67、如實施態樣64所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該複數透明導通線路設置於該些發光二極體畫素上。
68、如實施態樣64所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該複數透明導通線路可以是掃描線。
69、如實施態樣64所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該複數透明導通線路可以是資料線。
70、如實施態樣64所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,更包括一掃描控制電路,電性連接於該複數透明導通線路。
71、如實施態樣64所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,更包括一資料控制電路,電性連接於該複數透明導通線路。
72、如實施態樣37所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,更包括一透鏡矩陣,具有複數個透鏡畫素,各該透鏡畫素對應於一螢光體畫素。
73、如實施態樣37所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,更包括一透鏡矩陣,其中該螢光體矩陣設置於該透鏡矩陣及該發光二極體矩陣之間。
74、如實施態樣37所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法, 各該發光二極體畫素包括:一第一極性半導體及一第二極性半導體;一量子井發光結構,設置於該第一極性半導體及該第二極性半導體之間;複數條金屬導通層,各條金屬導通層電性連接於每一行位置上該些發光二極體的該些第一極性半導體;以及複數條導體線路,相對該些金屬導通層垂直設置,各條導體線路電性連接於每一列位置上該些發光二極體的該些第二極性半導體。
75、如實施態樣37所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該螢光體矩陣藉由3D列印之方式形成。
76、如實施態樣37所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該螢光體矩陣藉由網版印刷之方式形成。
77、如實施態樣37所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該螢光體矩陣藉由利用螢光體混合光阻,並配合黃光微影製程,將螢光體以光阻型式直接塗布於該發光二極體矩陣之上方,形成全彩矩陣式顯示裝置。
78、如實施態樣37所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該螢光體矩陣藉由利用螢光體混合光阻,並配合黃光微影製程,將螢光體藉由黃光微影製程塗布於板材上形成如彩色濾光片,再貼合於該發光二極體矩陣之上方,形成全彩矩陣式顯示裝置。
79、如實施態樣37所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該螢光體矩陣藉由直接製作螢光體於板材上,再使用雷射切割技術形成螢光體貼片,再貼合於該發光二極體矩陣之上方,形成全彩矩陣式顯示裝置。
80、如實施態樣37所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該螢光體矩陣藉由利用有機染料混合光阻,並配合黃光微影製程,將有機染料以光阻型式直接塗布於該發光二極體矩陣之上方,形成全彩矩陣式顯示裝置。
81、如實施態樣37所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該螢光體矩陣藉由利用有機染料混合光阻,並配合黃光微影製程,將有機染料藉由黃光微影製程塗布於板材上形成如彩色濾光片,再貼合於該發光二極體矩陣之上方,形成全彩矩陣式顯示裝置。
82、如實施態樣37所述之微型矩陣式顯示裝置之製造方法,其中該螢光體矩陣藉由直接製作有機染料於板材上,再使用雷射切割技術形成有機染料體貼片,再貼合於該發光二極體矩陣之上方,形成全彩矩陣式顯示裝置。
83、一種微型矩陣式顯示裝置,包括:一發光二極體矩陣,包括複數個藍光發光二極體畫素;以及一螢光體矩陣,包括複數個螢光體畫素,每一螢光體畫素對應於一發光二極體畫素;其中該些螢光體畫素包括至少一第一非螢光粉及至少一第二非螢光粉;其中該第一非螢光粉之發光波長不同於該第二非螢光粉之發光波長。
84、如實施態樣83所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該第一非螢光粉包括顏料或染料。
85、如實施態樣84所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該第二非螢光粉包括顏料或染料。
86、如實施態樣85所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該第一 非螢光粉為紅色,該第二非螢光粉為綠色。
87、如實施態樣85所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該螢光體畫素更包括至少一螢光粉,該螢光粉發光波長不同於該第一非螢光粉及該第二非螢光粉之發光波長。
88、如實施態樣87所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該螢光粉為黃色或藍色。
89、如實施態樣87所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該螢光粉包括Garnet螢光粉。
90、如實施態樣89所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該螢光粉包括YAG:Ce。
91、如實施態樣85所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該螢光體畫素更包括至少一第三非螢光粉,該第三非螢光粉發光波長不同於該第一非螢光粉及該第二非螢光粉之發光波長。
92、如實施態樣91所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該第三非螢光粉包括顏料或染料。
93、如實施態樣91所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該第三非螢光粉為黃色或藍色。
94、一種微型矩陣式顯示裝置,包括:一發光二極體矩陣,包括複數個藍光發光二極體畫素;以及一螢光體矩陣,包括複數個螢光體畫素,每一螢光體畫素對應於一發光二極體畫素;其中該些螢光體畫素包括至少一非螢光粉及至少一螢光粉;其中該非螢光粉之發光波長不同於該螢光粉之發光波長。
95、如實施態樣94所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該非螢光粉包括顏料或染料。
96、如實施態樣95所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該非螢光粉為紅色或綠色。
97、如實施態樣94所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該螢光粉為黃色或藍色。
98、如實施態樣97所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該螢光粉包括Garnet螢光粉。
99、如實施態樣98所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該螢光粉包括YAG:Ce。
100、一種微型矩陣式顯示裝置,包括:一發光二極體矩陣,包括複數個藍光發光二極體畫素;以及一螢光體矩陣,包括複數個螢光體畫素,每一螢光體畫素對應於一發光二極體畫素;其中該些螢光體畫素包括至少一紅色非螢光粉、至少一綠色非螢光粉及至少一藍色非螢光粉。
101、如實施態樣98所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該紅色非螢光粉、該綠色非螢光粉及該藍色非螢光粉包括顏料或染料。
102、一種微型矩陣式顯示裝置,包括:一發光二極體矩陣,包括複數個藍光發光二極體畫素;以及一螢光體矩陣,包括複數個螢光體畫素,每一螢光體畫素對應於一發光二極體畫素;其中該些螢光體畫素包括至少一紅色非螢光粉、至少一綠色非螢光粉及至少一黃色螢光粉。
103、如實施態樣102所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該紅色非螢光粉及該綠色非螢光粉包括顏料或染料。
104、如實施態樣102所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該螢光粉包括Garnet螢光粉。
105、如實施態樣104所述之微型矩陣式顯示裝置,其中該螢光粉包括YAG:Ce。
又一方面,本發明提出一種微型發光裝置及其製造方法,其實施態樣可包括:
1、一種微型發光裝置,包括:一基座,其中該基座具有一水平方向及一垂直方向;複數個垂直走線,位於該基座上方沿著該水平方向平行排列,其中該些垂直走線包括一第一垂直走線、一第二垂直走線、一第三垂直走線,彼此相互平行排列;複數個水平走線,位於該基座上方沿著該垂直方向平行排列,其中該些水平走線包括一第一水平走線、一第二水平走線、一第三水平走線,彼此相互平行排列;以及複數個發光二極體條,位於該基座上方沿著該水平方向平行排列,其中該些發光二極體條至少包括一第一發光二極體條、一第二發光二極體條、一第三發光二極體條,彼此相互平行排列,每一個發光二極體條具有複數個發光二極體,每一個發光二極體包括一第一金屬電極以及一第二金屬電極,其中該第一發光二極體條上的該些發光二極體的該些第一金屬電極對應地電性連接於該第一水平走線、該第二水平走線及該第三水平走線,其中該第一發光二極體條上的該些發光二極體的該些第二金屬電極共同電性連接於該第一垂直走線,其中該第二發光二極體條上的該些發光二極體的該些第一金屬電極對應地電性連接於該第一水平走線、該第二水平走線及該第三水平走線,其中該第二發光二極體條上的該些發光二極體的該些第二金屬電極共同電 性連接於該第二垂直走線,其中該第三發光二極體條上的該些發光二極體的該些第一金屬電極對應地電性連接於該第一水平走線、該第二水平走線及該第三水平走線,其中該第三發光二極體條上的該些發光二極體的該些第二金屬電極具有共同電性連接於該第三垂直走線。
2、如實施態樣1所述之微型發光裝置,其中該第一發光二極體條上的該些發光二極體的該些第二金屬電極可以是一共同金屬電極。
3、如實施態樣1所述之微型發光裝置,其中該第二發光二極體條上的該些發光二極體的該些第二金屬電極可以是一共同金屬電極。
4、如實施態樣1所述之微型發光裝置,其中該第三發光二極體條上的該些發光二極體的該些第二金屬電極可以是一共同金屬電極。
5、如實施態樣1所述之微型發光裝置,其中該些發光二極體條具有至少一磊晶基板,包括一第一磊晶基板,一第二磊晶基板,一第三磊晶基板,其中該些發光二極體包括複數個半導體磊晶層位於該磊晶基板之上方,包括一第一半導體磊晶層,一第二半導體磊晶層,一第三半導體磊晶層,其中該第一半導體磊晶層位於該第一磊晶基板之上方,該第二半導體磊晶層位於該第二磊晶基板之上方,該第三半導體磊晶層位於該第三磊晶基板之上方,其中該第一發光二極體條以及該第二發光二極體條以及第三發光二極體條分別具有一第一發光二極體、一第二發光二極體、一第三發光二極體,其中該第一發光二極體、該第二發光二極體及該第三發光二極體之該些第一金屬電極彼此電性連接於該第一水平走線而形成一第一像素,其中該第一發光二極體、該第二個發光二極體及該第三發光二極體之該些第一金屬電極彼此電性連接於該第二水平走線而形成一第二像素, 其中該第一發光二極體、該第二發光二極體及該第三個發光二極體之該些第一金屬電極彼此電性連接於該第三水平走線而形成一第三像素。
6、如實施態樣2所述之微型發光裝置,其中該些第二金屬電極位於該磊晶基板之下方,並與該些垂直走線電性連接,該些第一金屬電極位於該些半導體磊晶層之上方,並與該些水平走線電性連接,該些發光二極體具有垂直電流導通之結構。
7、如實施態樣2所述之微型發光裝置,其中該複數第一金屬電極與該複數第二金屬電極位於該些半導體磊晶層上,該些第一金屬電極與該複數第二金屬電極與該磊晶基板沒有直接接觸,電流不會通過該磊晶基板,該些發光二極體具有水平電流導通之結構。
8、如實施態樣2所述之微型發光裝置,其中該複數第一金屬電極與該些第二金屬電極位於該複數半導體磊晶層上,並將該些發光二極體條翻轉,使得該些第一金屬電極與該些第二金屬電極與該基板的該些水平走線及該些垂直走線電性連接,該些第一金屬電極與該些第二金屬電極位於該磊晶基板以及該基座之間,該些發光二極體形成覆晶之結構。
9、如實施態樣2所述之微型發光裝置,使用一雷射切割技術將該磊晶基板切割,使該些發光二極體彼此獨立。
10、如實施態樣1所述之微型發光裝置,其中該些第一金屬電極與該些水平走線電性連接方式以及該些第二金屬電極與該些垂直走線電性連接方式包括打線連接、導電金屬條連接、金球連接、金屬鍵結連接、ITO導電玻璃線路連接、異方性導電膠連接以及上述綜合方式。
11、如實施態樣1所述之微型發光裝置,其中該些發光二極 體條包括紅光發光二極體條、綠光發光二極體條、藍光發光二極體條。
12、如實施態樣1所述之微型發光裝置,其中該些發光二極體條包括紅光發光二極體條、綠光發光二極體條、藍光發光二極體條、紫外線(包含UVA、UVB、UVC)發光二極體條、紅外線發光二極體條之其中三種組合。
13、如實施態樣1所述之微型發光裝置,其中該基座之材料包括印刷電路板(PCB)、陶瓷基板、金屬基板、矽基板、銅基板、半導體基板、玻璃基板、線路基板。
14、如實施態樣1所述之微型發光裝置,其中該磊晶基板包括藍寶石基板、氮化鎵基板、氮化鋁基板、砷化鎵基板、磷化鎵基板、磷化銦基板、氧化鋅基板、矽基板、碳化矽基板。
15、如實施態樣1所述之微型發光裝置,其中該磊晶基板之厚度經由研磨拋光後所剩下之厚度約為10微米至200微米。
16、如實施態樣1所述之微型發光裝置,其中該磊晶基板之厚度經由研磨拋光後所剩下之厚度約為10微米至100微米。
17、如實施態樣1所述之微型發光裝置,其中該磊晶基板之厚度經由研磨拋光後所剩下之厚度約為10微米至30微米。
18、一種微型發光裝置,包括:一第一基座;一第二基座,係相對於該第一基座平行設置;複數個掃描走線,沿著一第一方向平行地設置於該第一基座上,並面向該第二基座;複數個資料走線,沿著一第二方向平行地設置於該第二基座上,並面向該第一基座,該第一方向係與該第二方向垂直;以及複數個發光二極體條,沿著該第二方向平行地設置於 該第一基座及該第二基座之間,其中每一發光二極體條係對應地與一資料走線電性連接,其中每一發光二極體條係分別與該些掃描走線電性連接。
19、如實施態樣18所述之微型發光裝置,其中每一發光二極體條包括複數個發光二極體,其中每一發光二極體條之該些發光二極體係對應地與一資料走線電性連接,其中在該些發光二極體條中,與同一掃描走線電性連接之該些發光二極體係構成一像素。
20、如實施態樣18所述之微型發光裝置,其中每一發光二極體條包括複數個發光二極體,每一發光二極體包括一磊晶基板、一第一電極及一第二電極,其中該第一電極及該第二電極係設置於該磊晶基板之同一側,該些第一電極及該些第二電極係分別於該些資料走線及該些掃描走線電性連接。
21、如實施態樣18所述之微型發光裝置,其中每一發光二極體條包括複數個發光二極體,每一發光二極體包括一磊晶基板、一第一電極及一第二電極,其中該第一電極及該第二電極係設置於該磊晶基板之相異側,該些第一電極及該些第二電極係分別於該些資料走線及該些掃描走線電性連接。
22、如實施態樣18所述之微型發光裝置,其中每一發光二極體條包括複數個發光二極體,該些發光二極體包括一磊晶基板,每一發光二極體包括一第一電極及一第二電極,其中該些第一電極及該些第二電極設置於該磊晶基板之同一側,該些第一電極及該些第二電極分別於該些資料走線及該些掃描走線電性連接。
23、如實施態樣18所述之微型發光裝置,其中每一發光二極 體條包括複數個發光二極體,該些發光二極體包括一磊晶基板,每一發光二極體包括一第一電極及一第二電極,其中該些第一電極及該些第二電極設置於該磊晶基板之相異側,該些第一電極及該些第二電極分別於該些資料走線及該些掃描走線電性連接。
24、如實施態樣18所述之微型發光裝置,其中每一發光二極體條包括複數個發光二極體,該些發光二極體包括一磊晶基板及一第一電極,每一發光二極體包括一第二電極,其中該第一電極及該些第二電極設置於該磊晶基板之同一側,該些第一電極及該些第二電極分別於該些資料走線及該些掃描走線電性連接。
25、如實施態樣18所述之微型發光裝置,其中每一發光二極體條包括複數個發光二極體,該些發光二極體包括一磊晶基板及一第一電極,每一發光二極體包括一第二電極,其中該第一電極及該些第二電極設置於該磊晶基板之相異側,該些第一電極及該些第二電極分別於該些資料走線及該些掃描走線電性連接。
26、如實施態樣18所述之微型發光裝置,其中每一發光二極體條包括複數個發光二極體,每一發光二極體包括一第一型半導體層、一發光層及一第二型半導體層,該發光層設置於該第一型半導體層及該第二型半導體層之間。
27、如實施態樣18所述之微型發光裝置,其中該些發光二極體條與該些水平走線電性連接方式包括打線連接、導電金屬條連接、金球連接、金屬鍵結連接、ITO導電玻璃線路連接、異方性導電膠連接以及上述綜合方式。
28、如實施態樣18所述之微型發光裝置,其中該些發光二極體條與該些資料走線電性連接方式包括打線連接、導電金屬條連接、金球連接、金屬鍵結連接、ITO導電玻璃線路連接、異方性導電膠連接以及上述綜合方式。
29、如實施態樣18所述之微型發光裝置,其中該些發光二極體條包括一紅光發光二極體條、一綠光發光二極體條及一藍光發光二極體條。
30、如實施態樣18所述之微型發光裝置,其中該些發光二極體條包括一紅光發光二極體條、一綠光發光二極體條、一藍光發光二極體條、一紫外線(包含UVA、UVB、UVC)發光二極體條、一紅外線發光二極體條、一白光發光二極體條之其中任意組合。
31、如實施態樣18所述之微型發光裝置,其中該第一基座可以是透明基板。
32、如實施態樣18所述之微型發光裝置,其中該第二基座包括印刷電路板(PCB)、陶瓷基板、金屬基板、矽基板、銅基板。
33、如實施態樣18所述之微型發光裝置,更包括:一掃描電路,分別與該些掃描走線電性連接;以及一資料電路,分別與該些資料走線電性連接。
34、如實施態樣18所述之微型發光裝置,其中每一發光二極體條包括複數個發光二極體,該些發光二極體包括一磊晶基板,該磊晶基板係可經過一研磨厚度薄型化處理。
35、如實施態樣18所述之微型發光裝置,其中每一發光二極 體條包括複數個發光二極體,該些發光二極體包括一磊晶基板,該磊晶基板包括複數個凹槽,該些凹槽位於該些發光二極體之間。
36、如實施態樣18所述之微型發光裝置,其中每一發光二極體條包括複數個發光二極體,每一發光二極體之材料包括氮化鎵(GaN)、砷化鎵(GaAs)、或磷化鎵(GaP)。
37、如實施態樣18所述之微型發光裝置,更包括:一UV膠,覆蓋該些發光二極體條之至少一者以上;以及一螢光粉,分佈於該UV膠中。
38、如實施態樣18所述之微型發光裝置,更包括:一UV膠,覆蓋該些發光二極體條之至少一者以上;以及一螢光粉,分佈於該UV膠中,其中該螢光粉可以是藍色、紅色、綠色或黃色。
39、如實施態樣18所述之微型發光裝置,更包括:一UV膠,覆蓋該些發光二極體條之至少一者以上;以及一螢光粉,分佈於該UV膠中,其中該螢光粉可以是釔鋁石榴石(YAG)。
40、如實施態樣18所述之微型發光裝置,更包括:一UV膠,覆蓋該些發光二極體條;以及一螢光粉,分佈於該UV膠中,其中該螢光粉可以是氮化物(Nitride)。
41、如實施態樣18所述之微型發光裝置,更包括:一UV膠,覆蓋該些發光二極體條;以及一螢光粉,分佈於該UV膠中,其中該螢光粉可以是矽酸鹽(Silicate)。
42、如實施態樣18所述之微型發光裝置,更包括:一UV膠,覆蓋該些發光二極體條;以及一螢光粉,分佈於該UV膠中,其中該螢光粉可以是K2SiF6:Mn4+(KSF)。
43、如實施態樣18所述之微型發光裝置,更包括:一UV膠,覆蓋該些發光二極體條;以及一螢光粉,分佈於該UV膠中,其中該螢光粉可以是SrGa2S4:Eu2+(SGS)。
44、一種微型發光裝置,包括:M個掃描走線,沿著一第一方向平行地設置,M為大於2之正整數;N個資料走線,沿著一第二方向平行地設置,該第一方向係與該第二方向垂直,N為大於2之正整數;以及N個發光二極體條,沿著該第二方向平行地設置,其中第i個發光二極體條係對應地與第i個資料走線電性連接,i為正整數,2<i≦N,其中每一發光二極體條的第j個發光二極體係對應地與第j個掃描走線電性連接,j為正整數,2<j≦M。
45、如實施態樣44所述之微型發光裝置,其中每一發光二極體條包括複數個發光二極體,其中每一發光二極體條之該些發光二極體對應地與一資料走線電性連接,其中在該些發光二極體條中,與同一掃描走線電性連接之該些發光二極體構成一像素。
46、如實施態樣44所述之微型發光裝置,其中每一發光二極體條包括複數個發光二極體,每一發光二極體包括一磊晶基板、一第一電極及一第二電極,其中該第一電極及該第二電極設置於該磊晶基板之同一側,該些第一電極及該些第二電極分別於該些資料走線及該些掃描走線電性連接。
47、如實施態樣44所述之微型發光裝置,其中每一發光二極體條包括複數個發光二極體,每一發光二極體包括一磊晶基板、一第一電極及一第二電極,其中該第一電極及該第二電極設置於該磊晶基板之相異 側,該些第一電極及該些第二電極分別於該些資料走線及該些掃描走線電性連接。
48、如實施態樣44所述之微型發光裝置,其中每一發光二極體條包括複數個發光二極體,該些發光二極體包括一磊晶基板,每一發光二極體包括一第一電極及一第二電極,其中該些第一電極及該些第二電極設置於該磊晶基板之同一側,該些第一電極及該些第二電極分別於該些資料走線及該些掃描走線電性連接。
49、如實施態樣44所述之微型發光裝置,其中每一發光二極體條包括複數個發光二極體,該些發光二極體包括一磊晶基板,每一發光二極體包括一第一電極及一第二電極,其中該些第一電極及該些第二電極設置於該磊晶基板之相異側,該些第一電極及該些第二電極分別於該些資料走線及該些掃描走線電性連接。
50、如實施態樣44所述之微型發光裝置,其中每一發光二極體條包括複數個發光二極體,該些發光二極體包括一磊晶基板及一第一電極,每一發光二極體包括一第二電極,其中該第一電極及該些第二電極設置於該磊晶基板之同一側,該些第一電極及該些第二電極分別於該些資料走線及該些掃描走線電性連接。
51、如實施態樣44所述之微型發光裝置,其中每一發光二極體條包括複數個發光二極體,該些發光二極體包括一磊晶基板及一第一電極,每一發光二極體包括一第二電極,其中該第一電極及該些第二電極設置於該磊晶基板之相異側,該些第一電極及該些第二電極分別於該些資料走線及該些掃描走線電性連接。
52、如實施態樣44所述之微型發光裝置,其中每一發光二極體條包括複數個發光二極體,每一發光二極體包括一第一型半導體層、一發光層及一第二型半導體層,該發光層設置於該第一型半導體層及該第二型半導體層之間。
53、如實施態樣44所述之微型發光裝置,其中該些發光二極體條與該些水平走線電性連接方式包括打線連接、導電金屬條連接、金球連接、金屬鍵結連接、ITO導電玻璃線路連接、異方性導電膠連接以及上述綜合方式。
54、如實施態樣44所述之微型發光裝置,其中該些發光二極體條與該些資料走線電性連接方式包括打線連接、導電金屬條連接、金球連接、金屬鍵結連接、ITO導電玻璃線路連接、異方性導電膠連接以及上述綜合方式。
55、如實施態樣44所述之微型發光裝置,其中該些發光二極體條包括一紅光發光二極體條、一綠光發光二極體條及一藍光發光二極體條。
56、如實施態樣44所述之微型發光裝置,其中該些發光二極體條包括一紅光發光二極體條、一綠光發光二極體條、一藍光發光二極體條、一紫外線(包含UVA、UVB、UVC)發光二極體條、一紅外線發光二極體條、一白光發光二極體條之其中任意組合。
57、如實施態樣44所述之微型發光裝置,更包括一第一基座,該些掃描走線設置於該第一基座上,其中該第一基座可以是透明基板。
58、如實施態樣44所述之微型發光裝置,更包括一第二基 座,該些資料走線設置於該第二基座上,其中該第二基座包括印刷電路板(PCB)、陶瓷基板、金屬基板、矽基板、銅基板。
59、如實施態樣44所述之微型發光裝置,更包括:一掃描電路,分別與該些掃描走線電性連接;以及一資料電路,分別與該些資料走線電性連接。
60、如實施態樣44所述之微型發光裝置,其中每一發光二極體條包括複數個發光二極體,該些發光二極體包括一磊晶基板,該磊晶基板可經過一研磨厚度薄型化處理。
61、如實施態樣44所述之微型發光裝置,其中每一發光二極體條包括複數個發光二極體,該些發光二極體包括一磊晶基板,該磊晶基板包括複數個凹槽,該些凹槽位於該些發光二極體之間。
62、如實施態樣44所述之微型發光裝置,其中每一發光二極體條包括複數個發光二極體,每一發光二極體之材料包括氮化鎵(GaN)、氮化銦鎵(InGaN)、氮化鋁鎵(AlGaN)、氮化鋁銦鎵(AlInGaN)、氮化銦(InN)、氮化鋁(AlN)、氮化硼(BN)、氮化硼銦(BInN)、氮化硼鎵(BGaN)、氮化鋁硼(AlBN)、氮化鋁硼鎵(AlBGaN)、氮化鋁銦硼鎵(AlInBGaN)、砷化鎵(GaAs)、或磷化鎵(GaP)。
63、如實施態樣44所述之微型發光裝置,更包括:一UV膠,覆蓋該些發光二極體條之至少一者以上;以及一螢光粉,分佈於該UV膠中。
64、如實施態樣44所述之微型發光裝置,更包括:一UV膠,覆蓋該些發光二極體條之至少一者以上;以及一螢光粉,分佈於該UV膠中,其中該螢光粉可以是藍色、紅色、綠色或黃色。
65、如實施態樣44所述之微型發光裝置,更包括:一UV膠,覆蓋該些發光二極體條之至少一者以上;以及一螢光粉,分佈於該UV膠中,其中該螢光粉可以是釔鋁石榴石(YAG)。
66、如實施態樣44所述之微型發光裝置,更包括:一UV膠,覆蓋該些發光二極體條;以及一螢光粉,分佈於該UV膠中,其中該螢光粉可以是氮化物(Nitride)。
67、如實施態樣44所述之微型發光裝置,更包括:一UV膠,覆蓋該些發光二極體條;以及一螢光粉,分佈於該UV膠中,其中該螢光粉可以是矽酸鹽(Silicate)。
68、如實施態樣44所述之微型發光裝置,更包括:一UV膠,覆蓋該些發光二極體條;以及一螢光粉,分佈於該UV膠中,其中該螢光粉可以是K2SiF6:Mn4+(KSF)。
69、如實施態樣44所述之微型發光裝置,更包括:一UV膠,覆蓋該些發光二極體條;以及一螢光粉,分佈於該UV膠中,其中該螢光粉可以是SrGa2S4:Eu2+(SGS)。
70、一種微型發光裝置之製造方法,包括:提供一第一基座;提供一第二基座,該第二基座相對於該第一基座平行設置;設置複數個掃描走線,該些掃描走線沿著一第一方向平行地設置於該第一基座上,並面向該第二基座;設置複數個資料走線,該些資料走線沿著一第二方向平行地設置於該第二基座上,並面向該第一基座,該第一方向與該第二方向垂直;以及設置複數個發光二極體條,該些發光二極體條沿著該第二方向平行地設置於該第一基座及該第二基座之間,其中每一發光二極體條對應地 與一資料走線電性連接,其中每一發光二極體條係分別與該些掃描走線電性連接。
71、一種微型發光裝置之製造方法,包括:提供一第一基座,該第一基座包括複數個掃描走線,該些掃描走線係沿著一第一方向平行地設置;提供一第二基座,該第二基座係相對於該第一基座平行設置,該第二基座包括複數個資料走線,該些資料走線沿著一第二方向平行地設置,並面向該第一基座,該第一方向係與該第二方向垂直;以及設置複數個發光二極體條,該些發光二極體條係沿著該第二方向平行地設置於該第一基座及該第二基座之間,其中每一發光二極體條係對應地與一資料走線電性連接,其中每一發光二極體條係分別與該些掃描走線電性連接。
72、一種微型發光裝置之製造方法,包括:提供M個掃描走線,該些掃描走線係沿著一第一方向平行地設置,M為大於2之正整數;提供N個資料走線,該些資料走線係沿著一第二方向平行地設置,該第一方向係與該第二方向垂直,N為大於2之正整數;以及提供N個發光二極體條,該些發光二極體條係沿著該第二方向平行地設置,其中第i個發光二極體條係對應地與第i個資料走線電性連接,i為正整數,2<i≦N,其中每一發光二極體條的第j個發光二極體係對應地與第j個掃描走線電性連接,j為正整數,2<j≦M。
更一方面,本發明提出一種發光裝置、發光二極體、雷射二極體及其製造方法,其實施態樣可包括:
1、一種發光裝置,包括:一基板,具有至少一接墊;一發光晶片,具有至少一電極,其中該至少一接墊與該至少一電極互相面對且對 齊;以及至少一第一界面層,經吸收一雷射脈衝之能量而形成於該至少一接墊和至少一電極之間,以連接該至少一接墊和該至少一電極。
2、如實施態樣1之發光裝置,其中該基板的材料包括矽基板、印刷電路板(Printed Circuit Board)、陶瓷基板、金屬基板、矽基板、銅基板、半導體基板、玻璃基板、線路基板或軟性印刷電路板(Flexible Print Circuit)。
3、如實施態樣1之發光裝置,其中該至少一接墊的材料包括金(Au)、金錫合金(Au-Sn)、鎳-鉑-銀合金(Ni-Pt-Ag)或銅(Cu)。
4、如實施態樣1之發光裝置,其中該發光晶片為一發光二極體晶片或一雷射二極體晶片。
5、如實施態樣1之發光裝置,其中該至少一電極的材料包括金(Au)或金錫合金(Au-Sn)。
6、如實施態樣1之發光裝置,其中該至少一第一界面層,係接收聚焦於該至少一電極之該雷射脈衝能量而形成之改質層,以連接該至少一接墊和該至少一電極。
7、如實施態樣6之發光裝置,其中該雷射脈衝之波長範圍為800nm~1100nm,該雷射脈衝之光點直徑為10um~150um。
8、如實施態樣1之發光裝置,其中該至少一第一界面層,係接收聚焦於該至少一接墊和至少一電極之接觸面之該雷射脈衝之能量而形成之改質層。
9、如實施態樣8之發光裝置,其中該至少一第一界面層接收之該雷射脈衝之波長範圍為800nm~1100nm,該雷射脈衝之光點直徑為 10um~150um。
10、如實施態樣1之發光裝置,其中該基板具有至少一貫孔經設置以貫穿該基板,該至少一貫孔具有一第一材料,其中該至少一接墊覆蓋該至少一貫孔之一端並和該第一材料電性且導熱性連接,其中該第一材料為導電及導熱材料。
11、如實施態樣10之發光裝置,其中該至少一第一界面層,係接收聚焦於該至少一接墊之該雷射脈衝之能量而形成之改質層,以連接該至少一接墊和該至少一電極。
12、如實施態樣11之發光裝置,其中該至少一第一界面層接收之該雷射脈衝之波長範圍為300nm~1200nm,該雷射脈衝之光點直徑為10um~150um。
13、如實施態樣10之發光裝置,其中該至少一第一界面層,係接收聚焦於該第一材料之該雷射脈衝能量之能量而形成之改質層,以連接該至少一接墊和該至少一電極。
14、如實施態樣13之發光裝置,其中該至少一第一界面層接收之該雷射脈衝之波長範圍為300nm~1200nm,該雷射脈衝之光點直徑為10um~150um。
15、如實施態樣10之發光裝置,其中該至少一第一界面層,係接收聚焦於該第一材料之位於該貫孔之另一端位置上的一裸面之該雷射脈衝能量之能量而形成之改質層,以連接該至少一接墊和該至少一電極。
16、如實施態樣15之發光裝置,其中該至少一第一界面層接收之該雷射脈衝之波長範圍為300nm~1200nm,該雷射脈衝之光點直徑為 10um~150um。
17、如實施態樣10、13或15之發光裝置,其中該第一材料包括金(Au)、銀(Ag)或銅(Cu)。
18、一種發光裝置,包括:一基板,具有至少一接墊;一發光晶片,具有至少一電極,其中該至少一接墊與該至少一電極互相面對且對齊;以及至少一第二界面層,位於該至少一接墊和至少一電極之間,其中該至少一第二界面層連接該至少一接墊和該至少一電極。
19、如實施態樣18之發光裝置,其中該基板的材料包括矽基板、印刷電路板(Printed Circuit Board)、陶瓷基板、金屬基板、矽基板、銅基板、半導體基板、玻璃基板、線路基板或軟性印刷電路板(Flexible Print Circuit)。
20、如實施態樣18之發光裝置,其中該至少一接墊的材料包括金(Au)、金錫合金(Au-Sn)、鎳-鉑-銀合金(Ni-Pt-Ag)或銅(Cu)。
21、如實施態樣18之發光裝置,其中該發光晶片為一發光二極體晶片或一雷射二極體晶片。
22、如實施態樣18之發光裝置,其中該至少一電極的材料包括金(Au)或金錫合金(Au-Sn)。
23、如實施態樣18之發光裝置,其中該第二界面層,係由至少一膠體接收聚焦於該至少一電極之該雷射脈衝能量而形成,以連接該至少一接墊和該至少一電極。
24、如實施態樣23之發光裝置,其中該雷射脈衝之波長範圍為800nm~1100nm,該雷射脈衝之光點直徑為10um~150um。
25、如實施態樣18之發光裝置,其中該第二界面層,係由至少一膠體直接接收聚焦之該雷射脈衝之能量而形成。
26、如實施態樣25之發光裝置,其中該雷射脈衝之波長範圍為800nm~1100nm,該雷射脈衝之光點直徑為10um~150um。
27、如實施態樣18之發光裝置,其中該基板具有至少一貫孔經設置以貫穿該基板,該至少一貫孔具有一第一材料,其中該至少一接墊覆蓋該至少一貫孔之一端並和該第一材料電性且導熱性連接,其中該第一材料為導電及導熱材料。
28、如實施態樣27之發光裝置,其中該第二界面層,係由至少一膠體接收聚焦於該至少一接墊之該雷射脈衝之能量而形成之該第二界面層,以連接該至少一接墊和該至少一電極。
29、如實施態樣28之發光裝置,其中該雷射脈衝之波長範圍為300nm~1200nm,該雷射脈衝之光點直徑為10um~150um。
30、如實施態樣27之發光裝置,其中該第二界面層,係由至少一膠體接收聚焦於該第一材料之該雷射脈衝能量之能量而形成之第二界面層,以連接該至少一接墊和該至少一電極。
31、如實施態樣30之發光裝置,其中該雷射脈衝之波長範圍為300nm~1200nm,該雷射脈衝之光點直徑為10um~150um。
32、如實施態樣27之發光裝置,其中該第二界面層,係由至少一膠體接收聚焦於該第一材料之位於該貫孔之另一端位置上的一裸面之該雷射脈衝能量之能量而形成之該至少一第二界面層,以連接該至少一接墊和該至少一電極。
33、如實施態樣32之發光裝置,其中該雷射脈衝之波長範圍為300nm~1200nm,該雷射脈衝之光點直徑為10um~150um。
34、如實施態樣27、30或32之發光裝置,其中該第一材料包括金(Au)、銀(Ag)或銅(Cu)。
35、如實施態樣23、25、28、30或32之發光裝置,其中該至少一膠體之材料包括助焊劑(Flux)、銀(Ag)、錫(tin)或異方性導電膜(Anisotropic Conductive Film)。
36、一種發光裝置的製造方法,包括:提供一基板,該基板具有至少一接墊;提供一發光晶片,該發光晶片具有至少一電極;對齊該至少一接墊及該至少一電極,使該至少一接墊與該至少一電極彼此接觸;以及使用一雷射脈衝,在該至少一接墊與該至少一電極之接觸面形成一第一界面層。
37、如實施態樣36之發光裝置的製造方法,其中該基板的材料包括矽基板、印刷電路板(Printed Circuit Board)、陶瓷基板、金屬基板、矽基板、銅基板、半導體基板、玻璃基板、線路基板或軟性印刷電路板(Flexible Print Circuit)。
38、如實施態樣36之發光裝置的製造方法,其中該至少一接墊的材料包括金(Au)、金錫合金(Au-Sn)、鎳-鉑-銀合金(Ni-Pt-Ag)或銅(Cu)。
39、如實施態樣36之發光裝置的製造方法,其中該發光晶片為一發光二極體晶片或一雷射二極體晶片。
40、如實施態樣36之發光裝置的製造方法,其中該至少一電 極的材料包括金(Au)或金錫合金(Au-Sn)。
41、如實施態樣36之發光裝置的製造方法,其中在使用該雷射脈衝之步驟中,該雷射脈衝聚焦於該至少一電極,藉由該至少一電極將該雷射脈衝之能量傳導至該至少一接墊與該至少一電極之接觸面,以形成該第一界面層。
42、如實施態樣41之發光裝置的製造方法,其中該雷射脈衝之波長範圍為800nm~1100nm,該雷射脈衝之光點直徑為10um~150um。
43、如實施態樣36之發光裝置的製造方法,其中在使用該雷射脈衝之步驟中,該雷射脈衝聚焦於該至少一接墊與該至少一電極之接觸面,以形成該第一界面層。
44、如實施態樣43之發光裝置的製造方法,其中該雷射脈衝之波長範圍為800nm~1100nm,該雷射脈衝之光點直徑為10um~150um。
45、如實施態樣36之發光裝置的製造方法,其中該基板經設置具有至少一貫孔以貫穿該基板,該至少一貫孔經設置具有一第一材料,其中該至少一接墊覆蓋該至少一貫孔之一端開口並和該第一材料電性及導熱性連接,其中該第一材料為導電及導熱材料。
46、如實施態樣45之發光裝置的製造方法,其中在使用該雷射脈衝之步驟中,該雷射脈衝聚焦於該至少一接墊,藉由該至少一接墊將該雷射脈衝之能量傳導至該至少一接墊與該至少一電極之接觸面,以形成該第一界面層。
47、如實施態樣46之發光裝置的製造方法,其中該雷射脈衝之波長範圍為300nm~1200nm,該雷射脈衝之光點直徑為10um~150um。
48、如實施態樣45之發光裝置的製造方法,其中該雷射脈衝聚焦於該第一材料,藉由該第一材料將該雷射脈衝之能量傳導至該至少一接墊與該至少一電極之接觸面,以形成該第一界面層,其中該第一材料為導熱材料。
49、如實施態樣48之發光裝置的製造方法,其中該雷射脈衝之波長範圍為300nm~1200nm,該雷射脈衝之光點直徑為10um~150um。
50、如實施態樣45之發光裝置的製造方法,其中在使用該雷射脈衝之步驟中,該雷射脈衝聚焦於該第一材料之位於該貫孔之另一端位置上的一裸面,藉由該第一材料將該雷射脈衝之能量傳導至該至少一接墊與該至少一電極之接觸面,以形成該第一界面層,其中該第一材料為導熱材料。
51、如實施態樣50之發光裝置的製造方法,其中該雷射脈衝之波長範圍為300nm~1200nm,該雷射脈衝之光點直徑為10um~150um。
52、如實施態樣45、48或50之發光裝置的製造方法,其中該第一材料包括金(Au)、銀(Ag)或銅(Cu)。
53、一種發光裝置的製造方法,包括:提供一基板,該基板具有至少一接墊;提供一發光晶片,該發光晶片具有至少一電極;提供至少一膠體於該至少一接墊及該至少一電極之間;以及使用一雷射脈衝,使該至少一膠體形成一第二界面層,以連接該至少一接墊和該至少一電極。
54、如實施態樣53之發光裝置的製造方法,其中該基板的材料包括矽基板、印刷電路板(Printed Circuit Board)、陶瓷基板、金屬基板、矽基板、銅基板、半導體基板、玻璃基板、線路基板或軟性印刷電路板 (Flexible Print Circuit)。
55、如實施態樣53之發光裝置的製造方法,其中該至少一接墊的材料包括金(Au)、金錫合金(Au-Sn)、鎳-鉑-銀合金(Ni-Pt-Ag)或銅(Cu)。
56、如實施態樣53之發光裝置的製造方法,其中該發光晶片為一發光二極體。
57、如實施態樣53之發光裝置的製造方法,其中該至少一電極的材料包括金(Au)或金錫合金(Au-Sn)。
58、如實施態樣53之發光裝置的製造方法,其中在該使用該雷射派充之步驟中,該雷射脈衝聚焦於該至少一電極,藉由該至少一電極將該雷射脈衝之能量傳導至該至少一膠體,以形成該第二界面層。
59、如實施態樣58之發光裝置的製造方法,其中該雷射脈衝之波長範圍為800nm~1100nm,該雷射脈衝之光點直徑為10um~150um。
60、如實施態樣53之發光裝置的製造方法,其中該雷射脈衝聚焦於該至少一膠體,以形成該第二界面層。
61、如實施態樣60之發光裝置的製造方法,其中該雷射脈衝之波長範圍為800nm~1100nm,該雷射脈衝之光點直徑為10um~150um。
62、如實施態樣53之發光裝置的製造方法,其中該基板經設置具有至少一貫孔以貫穿該基板,該至少一貫孔經設置具有一第一材料,其中該至少一接墊覆蓋該至少一貫孔之一端並和該第一材料電性及導熱性連接,其中該第一材料為導電及導熱材料。
63、如實施態樣62之發光裝置的製造方法,其中在該使用該 雷射派充之步驟中,該雷射脈衝聚焦於該至少一接墊,藉由該至少一接墊將該雷射脈衝之能量傳導至該至少一膠體,以形成該第二界面層。
64、如實施態樣63之發光裝置的製造方法,其中該雷射脈衝之波長範圍為300nm~1200nm,該雷射脈衝之光點直徑為10um~150um。
65、如實施態樣62之發光裝置的製造方法,其中在該使用該雷射派充之步驟中,該雷射脈衝聚焦於該第一材料,藉由該第一材料將該雷射脈衝之能量傳導至該至少一膠體,以形成該第二界面層,其中該第一材料為導熱材料。
66、如實施態樣65之發光裝置的製造方法,其中該雷射脈衝之波長範圍為300nm~1200nm,該雷射脈衝之光點直徑為10um~150um。
67、如實施態樣62之發光裝置的製造方法,其中在該使用該雷射派充之步驟中,該雷射脈衝聚焦於該第一材料之位於該貫孔之另一端位置上的裸面,藉由該第一材料將該雷射脈衝之能量傳導至該至少一膠體,以形成該第二界面層,其中該第一材料為導熱材料。
68、如實施態樣67之發光裝置的製造方法,其中該雷射脈衝之波長範圍為300nm~1200nm,該雷射脈衝之光點直徑為10um~150um。
69、如實施態樣62、65或67之發光裝置的製造方法,其中該第一材料包括金(Au)、銀(Ag)或銅(Cu)。
70、如實施態樣53之發光裝置的製造方法,其中該至少一膠體之材料包括助焊劑(Flux)、銀(Ag)、錫(tin)或異方性導電膜(Anisotropic Conductive Film)。
71、一種發光二極體,包括:一基板,具有一接墊;一發光 二極體晶片,具有一電極;以及一雷射燒灼改質層,形成於該接墊和該電極之間,以連接該接墊和該電極。
72、一種發光二極體,包括:一基板,具有一接墊;一發光二極體晶片,具有一電極;以及一雷射燒灼共晶層,形成於該接墊和該電極之間,以連接該接墊和該電極。
73、一種發光二極體,包括:一基板,具有一接墊;一發光二極體晶片,具有一電極;以及一雷射燒灼焊接層,形成於該接墊和該電極之間,以連接該接墊和該電極。
74、一種雷射二極體,包括:一基板,具有一接墊;一雷射二極體晶片,具有一電極;以及一雷射燒灼改質層,形成於該接墊和該電極之間,以連接該接墊和該電極。
75、一種雷射二極體,包括:一基板,具有一接墊;一雷射二極體晶片,具有一電極;以及一雷射燒灼共晶層,形成於該接墊和該電極之間,以連接該接墊和該電極。
76、一種雷射二極體,包括:一基板,具有一接墊;一雷射二極體晶片,具有一電極;以及一雷射燒灼焊接層,形成於該接墊和該電極之間,以連接該接墊和該電極。
77、一種發光二極體的製造方法,包括:提供一基板,該基板具有一接墊;提供一發光二極體晶片,該發光二極體晶片具有一電極;以及使用一雷射脈衝,在該至少一接墊與該至少一電極之接觸面形成一雷射燒灼共晶層、或一雷射燒灼改質層、或一雷射燒灼銲接層。
78、一種雷射二極體的製造方法,包括:提供一基板,該基 板具有一接墊;提供一雷射二極體晶片,該雷射二極體晶片具有一電極;以及使用一雷射脈衝,在該至少一接墊與該至少一電極之接觸面形成一雷射燒灼共晶層、或一雷射燒灼改質層、或一雷射燒灼銲接層。
79、一種發光二極體的製造方法,包括:提供一基板,該基板具有一接墊;提供一發光二極體晶片,該發光二極體晶片具有一電極;以及使用一雷射脈衝固晶方式,使得該電極與該接墊結構性連接且電性連接。
80、一種雷射二極體的製造方法,包括:提供一基板,該基板具有一接墊;提供一雷射二極體晶片,該雷射二極體晶片具有一電極;以及使用一雷射脈衝固晶方式,使得該電極與該接墊結構性連接且電性連接。
本發明提供一種用於在主動矩陣(Active Matrix,AM)面板上製造單片發光二極管(LED)微型顯示面板,包括多個LED像素,每個LED像素包括n電極和p電極,排列成矩陣狀的LED像素;多個行和多個列,矩陣的一行中的LED像素的n個電極電連接到總線,每個LED像素的p電極單獨電連接到在AM面板上的對應的驅動電路的輸出。其製造方法包括:提供LED微顯示面板的基板;在襯底的表面上覆蓋多層材料,其中多個材料覆蓋層組合配置以在激活時發光;通過將每個覆蓋層的一部分一直下移到襯底的表面來圖案化多個覆蓋層的材料;在襯底的材料和表面的圖案化的多個覆蓋層上沉積電流擴散層;在電流擴展層上提供金屬多層;以金屬多層的位於圖案化的多個重疊層上的第一部分和位於基板表面上的金屬多層的第二部分的形式圖案化金屬多層,並導電地斷開從而形成單片LED微顯示面板;在所 述AM面板的表面上提供多個主動控制電路;和使用導電焊料材料將單片LED微顯示面板與AM面板組合在一起,其中每個單片LED彼此電絕緣並且由與其連接的對應的主動控制電路芯片獨立地控制,與多個主動控制電路結合單片LED,使得多個主動控制電路中的每一個經由焊料材料與LED微陣列板的單片LED中的一個組合,其中AM面板,像素尺寸和形狀對應於LED像素。
上述內容僅係為例示性的,而並非旨在以任何方式進行限制。以上所述之目的、功效、例示性實施態樣及技術特徵可與以下所述的實施方式相互參照。
10‧‧‧顯示裝置
11‧‧‧螢光體矩陣
11R、11G、11B‧‧‧螢光體畫素
12‧‧‧發光二極體矩陣
120‧‧‧發光二極體畫素
12A‧‧‧上表面
12B‧‧‧下表面
121‧‧‧第二極性半導體層
122‧‧‧第一極性半導體層
123‧‧‧量子井發光結構
124‧‧‧金屬導通層
125‧‧‧非導電載體基板
126‧‧‧第一蝕刻溝槽
127‧‧‧第二蝕刻溝槽
128‧‧‧絕緣層、屏蔽層
129‧‧‧導體線路
20‧‧‧矩陣式電路
21‧‧‧陽極串聯之發光二極體畫素
22‧‧‧負極串聯之發光二極體畫素
30‧‧‧顯示裝置
31‧‧‧螢光體矩陣
31R、31G、31B‧‧‧螢光體畫素
312‧‧‧屏蔽層
32‧‧‧發光二極體矩陣
32A‧‧‧上表面
321‧‧‧第二極性半導體
322‧‧‧第一極性半導體層
323‧‧‧量子井發光結構
324‧‧‧金屬導通層
325‧‧‧非導電載體基板
326、327‧‧‧蝕刻溝槽
328‧‧‧絕緣層
329‧‧‧導體線路
X‧‧‧列方向
Y‧‧‧行方向
2010‧‧‧顯示裝置
2011‧‧‧螢光體矩陣
20111R‧‧‧第一螢光體
20112G‧‧‧第二螢光體
20113Y、20113B‧‧‧第三螢光體
20114‧‧‧透光部
2012‧‧‧發光二極體矩陣
20400‧‧‧透光基板
2000‧‧‧基座、第二基座
2001、2002、2003‧‧‧第二走線
2004、2005、2006、2021、2022、2023‧‧‧第一走線
2007‧‧‧第一發光二極體條
2008‧‧‧第二發光二極體條
2009‧‧‧第三發光二極體條
2007A、2007A1、2007A2、2007A3、2008A、2008A1、2008A2、2008A3、2009A、2009A1、2009A2、2009A3‧‧‧第一金屬電極
2007B、2007B1、2007B2、2007B3、2008B、2009B‧‧‧第二金屬電極
2011、2012、2013、2017、2018、2019‧‧‧打線
2014、2015、2016‧‧‧導電金屬條
2020‧‧‧第一基座
2024、2025、2026‧‧‧像素
2100‧‧‧第一方向
2200‧‧‧第二方向
2301、2302、2303‧‧‧磊晶基板
2401、2402、2403‧‧‧半導體磊晶層
2500‧‧‧切割區
2601‧‧‧掃描電路
2602‧‧‧資料電路
2601-1、2601-2、2601-3‧‧‧掃描走線
2602-1、2602-2、2602-3‧‧‧資料走線
100、200、300、400‧‧‧發光裝置
110、210、310、410‧‧‧基板
111、211、311、411‧‧‧接墊
120、220、320、420‧‧‧發光晶片
121、221、321、421‧‧‧電極
130、230‧‧‧界面層、第一界面層
151、152、153、154、155、351、352、353、354、355‧‧‧雷射脈衝
213、413‧‧‧貫孔
214、414‧‧‧材料
330、430‧‧‧界面層、第二界面層
331、431‧‧‧膠體
第1A圖係為本發明之第一較佳實施例之顯示裝置的結構示意圖。
第1B圖係為本發明之第一較佳實施例之顯示裝置的電路示意圖。
第2A圖至第2H圖係為本發明之第一較佳實施例之顯示裝置之發光二極體矩陣的製程示意圖。
第3A圖至第3H圖係為本發明之第一較佳實施例之顯示裝置之發光二極體矩陣的製程示意圖。
第4A圖至第4G圖係為本發明之第二較佳實施例之顯示裝置的結構示意圖。
第5A圖至第5D圖係為本發明之第二較佳實施例之螢光體矩陣的製程示意圖。
第6A圖至第6E圖係為本發明之第二較佳實施例之螢光體矩陣的 製程示意圖。
第7A圖至第7C圖係為本發明之第二較佳實施例之顯示裝置的結構側視圖。
第8A圖至第8C圖係為本發明之第二較佳實施例之顯示裝置的結構側視圖。
第9A圖至第9C圖係為本發明之第二較佳實施例之顯示裝置的結構側視圖。
第10圖係為本發明之第三較佳實施例之發光裝置的結構示意圖,該微型發光裝置具有垂直結構。
第11A圖至第11F圖係為本發明之第三較佳實施例之發光裝置的結構示意圖,該微型發光裝置具有覆晶結構,其中第11C圖及第11D圖顯示出發光二極體條之金屬電極,其中第11E圖及第11F圖顯示出發光二極體條受雷射切割。
第12A圖係為本發明之第三較佳實施例之發光裝置的結構示意圖,該微型發光裝置具有水平結構,且使用導電金屬條連接。
第12B圖係為本發明之第三較佳實施例之發光裝置的結構示意圖,該微型發光裝置具有水平結構,且使用打線連接。
第13圖係為本發明之第三較佳實施例之發光裝置的結構示意圖,該微型發光裝置具有垂直水平結構,且使用ITO之導電玻璃線路連接。
第14圖係為本發明之第三較佳實施例之發光裝置的電路方塊圖。
第15A圖及第15B圖係為本發明之第四較佳實施例之發光裝置的 示意圖,其顯示不同之雷射脈衝聚焦位置。
第16A圖至第16C圖係為本發明之第四較佳實施例之發光裝置的示意圖,其顯示不同之雷射脈衝聚焦位置。
第17A圖及第17B圖係為本發明之第四較佳實施例之發光裝置的示意圖,其顯示不同之雷射脈衝聚焦位置。
第18A圖至第18C圖係為本發明之第四較佳實施例之發光裝置的示意圖,其顯示不同之雷射脈衝聚焦位置。
請參閱第1A圖所示,其顯示了依據本發明之第一較佳實施例之顯示裝置之一實施態樣的結構示意圖。顯示裝置10可做為微型矩陣式顯示裝置(例如是微型發光二極體顯示裝置,Micro LED Display Device),其可包括一發光二極體矩陣12及一螢光體矩陣11,相互搭配並形成多個畫素/像素,每個畫素/像素都有對應之發光二極體及螢光體,發光二極體矩陣12是於一晶圓(磊晶)基板上直接形成,而不是將複數個LED晶粒移轉排列而成,故可避免巨量移轉所遭遇的困難或問題。另外,發光二極體矩陣12之電路亦是直接於晶圓基板上形成。發光二極體矩陣12可為一垂直電流導通之結構。更具體之技術內容將說明如下。
請先參閱第2A圖,發光二極體矩陣12係於一晶圓基板(包含藍寶石、Si、SiC、GaN基板)上形成包含一第一極性半導體層122、一第二極性半導體層121及一量子井發光結構層123(包含單重量子井、多重量子井或量子點發光結構)之磊晶結構(例如以MOCVD或MBE磊晶製程完成),而量子井發光結構層123設置於第一極性半導體層122及第二極性半導體層121 之間。第一極性半導體層122及第二極性半導體層121可分別為一P極半導體層及一N極半導體層,亦可分別為一N極半導體層及一P極半導體層。
氮化物半導體層可作第一極性半導體層122或第二極性半導體層121,氮化物半導體層可包括作為主要元素之氮化鎵(GaN)及作為添加元素之銦(In)及/或鋁(Al)及/或硼(B),以實現發射包括藍色或UV(包含UVA、UVB、UVC)等不同顏色的光的高功率輸出發光二極體。另,一金屬導通層124形成於第二極性半導體層121之下表面,兩者相電性連接;金屬導通層124佈滿第二極性半導體層121之下表面。
請參閱第2B圖,將上述之磊晶結構放置於一非導電載體基板125,使得金屬導通層124之下表面(即發光二極體矩陣12之下表面12B,參第2A圖所示)接觸非導電載體基板125。非導電載體基板125可為尖晶石(Spinnel)、碳化矽(SiC)或藍寶石(Sapphire)材質的基板,亦可是陶瓷基板,具有電性絕緣之特性且由陶瓷材質組成,陶瓷材質如氧化鋁、氮化鋁、氧化鋯以及氟化鈣其中之一者。非導電載體基板125也可是玻璃或聚醯亞胺(Polyimide),以實現柔軟性質。然而,非導電載體基板125還可使用任何適當的絕緣和柔性材料。
請參閱第2C圖,對放置於非導電載體基板125之磊晶結構及金屬導通層124進行蝕刻(例如乾蝕刻、溼蝕刻、RIE蝕刻、PEC蝕刻、等向性蝕刻或非等向性蝕刻),以將完整的磊晶結構及金屬導通層124區分成複數個行狀結構。也就是,通過蝕刻製程,將部分的磊晶結構由其上表面12A移除至其下表面12B(參第2A圖),以形成露出非導電載體基板125之第一蝕刻溝槽126,該第一蝕刻溝槽126沿著一行方向Y延伸。請參閱第2D圖,接著 進行另一蝕刻製程(例如乾蝕刻、溼蝕刻、RIE蝕刻、PEC蝕刻、等向性蝕刻或非等向性蝕刻),沿著一列方向X移除磊晶結構,以形成露出第二極性半導體層121之上表面之第二蝕刻溝槽127;列方向X與行方向Y垂直交錯。
藉由不同延伸方向之第一及第二蝕刻溝槽126、127,可將磊晶結構形成為複數個排列成矩陣的發光二極體畫素120,該等發光二極體畫素120之每一個包含第一極性半導體層122、第二極性半導體121及量子井發光結構層123。沿著列方向X,該等發光二極體畫素120以第一蝕刻溝槽126相分隔,因此,位於同一列上的相鄰發光二極體畫素120無論是第一極性半導體層122、第二極性半導體121及量子井發光結構層123皆不會相連接、接觸、導通。沿著行方向Y,該等發光二極體畫素120之第一極性半導體層122及量子井發光結構層123以第二蝕刻127溝槽相分隔,但第二極性半導體層121仍相連接;因此,位於同一行上的相鄰發光二極體畫素120僅有第二極性半導體層121相連接。
金屬導通層124亦被第一蝕刻溝槽126區分為複數個金屬導通層124,每一個金屬導通層124沿著行方向Y延伸、且形成於發光二極體畫素120之第二極性半導體121下,並電性連接至第二極性半導體121。位於同一行的發光二極體畫素120之第二極性半導體121連接至同一個金屬導通層124。
每一個發光二極體畫素120可產生極好亮度之光線,且可具有較小的尺寸,以形成單獨的畫素(像素)。每一個發光二極體畫素120之上表面12A可具有矩形或正方形形狀,具有50μm或更小的一條邊(例如10μm)。因此,在具有600μm的一條邊和300μm的另一條邊的發光二極體 矩陣12中,發光二極體畫素120之間的距離足以實現柔性顯示裝置。
請參閱第2E圖及第2F圖,發光二極體矩陣12更包括一絕緣層128。絕緣層128可藉由蒸鍍等製程形成於非導電載體基板125上,且覆蓋第一蝕刻溝槽126以及第二蝕刻溝槽127;尚可藉由蝕刻(例如乾蝕刻、溼蝕刻、RIE蝕刻、PEC蝕刻、等向性蝕刻或非等向性蝕刻)、研磨、削薄或平坦化等製程移除覆蓋於第一極性半導體層122上之絕緣層128,以裸露出第一極性半導體層122之上表面12A。絕緣層128可作為屏蔽層,以使各發光二極體畫素120保持隔離。根據顯示裝置的功能,屏蔽層128可以包括黑色絕緣材料或白色絕緣材料;當使用包括白色絕緣材料的屏蔽層128時,可以提高反射率;當使用包括黑色絕緣材料的屏蔽層128時,可以在具有反射率的同時提高對比率。
請參閱第2G圖,發光二極體矩陣12更包括複數個導體線路129,其沿著列方向X延伸形成於發光二極體畫素120之第一極性半導體122之上表面12A上,且分別電性連接該第一極性半導體122。也就是,位於同一列上的發光二極體畫素120之第二極性半導體121連接至同一個導體線路129。導體線路129與金屬導通層124的延伸方向相垂直,以構成一矩陣式電路20(如第1B圖所示),電路20包含複數個陽極串聯之發光二極體畫素120(藉由導體線路129達成)21及複數個負極串聯之發光二極體畫素120(藉由金屬導通層124達成)22。藉由施加電能至不同的導體線路129與金屬導通層124,可使特定位址上的發光二極體畫素120產生光線。
請參閱第2H圖,螢光體矩陣11設置於發光二極體矩陣12之上表面12A上,且包括複數個螢光體畫素11R、11G、11B,該等螢光體畫素 11R、11G、11B分別對應於該等發光二極體畫素120。螢光體矩陣11可為一螢光貼片,可包括構成單獨的畫素的紅色螢光粉和綠色螢光粉。也就是,在紅色之螢光體畫素11R處,可在發光二極體畫素120上形成可將藍光轉換成紅光的紅色螢光粉;在綠色之螢光體畫素11G處,可在發光二極體畫素120上形成可將藍光轉換成綠光的綠色螢光粉。另外,在藍色之螢光體畫素11B處,可單獨設置發光二極體畫素120。在這種情況下,紅色、綠色及藍色之螢光體畫素11R、11G、11B可構成一個畫素組。同時,如果需要,發光二極體畫素120可為包括黃色螢光粉的白色發光二極體;在此情況下,可將紅色螢光粉、綠色螢光粉和藍色螢光粉佈置在白色發光二極體上,以形成畫素。此外,可在螢光粉之間佈置黑色的屏蔽層,以增加對比率。因此,可通過將紅色螢光粉和綠色螢光粉應用于藍色半導體之發光二極體來設計其中紅色(R)畫素、綠色(G)畫素和藍色(B)畫素構成一個圖元的全彩顯示裝置。每個畫素可以包含紅色、綠色、藍色、黃色及白色之任意組合。每個畫素可以包含可見光及不可見光之任意組合。
螢光體矩陣11所包含的螢光粉可由具高穩定發光特性之材料所製成,例如石榴石系(Ganet)、硫化物(Sulfate)、氮化物(Nitrate)、矽酸鹽(Silicate)、鋁酸鹽(Aluminate)或其上述材料之任意組合,但不以此為限,其所產生之光線波長約為300nm至700nm;此外,螢光粉的粒徑為1~25μm。
螢光體矩陣11為螢光貼片時,其製法大致包括以下步驟:首先,將螢光粉混入可透光之矽膠,並利用均質機使螢光粉與矽膠混合均勻形成一膠體;接著,以噴塗或濕式塗佈的方式把該膠體成型於可撕除之透 光基材上,即形成一螢光膠層;然後,對螢光膠層進行預測試,使色溫達到目標色溫,再於螢光膠層表面塗覆一層厚度為50~200μm之透明矽膠,即形成螢光貼片。
請參閱第3A圖至第3D圖所示,於另一實施態樣中,顯示裝置30所包含的發光二極體矩陣32可為水平導通之結構。如第3A圖所示,發光二極體矩陣32包含相堆疊的第一極性半導體層322、量子井發光結構層323、第二極性半導體321及非導電載體基板325。如第3B圖所示,將部分的磊晶結構移除,例如透過蝕刻(包含乾蝕刻、溼蝕刻、RIE蝕刻、PEC蝕刻、等向性蝕刻或非等向性蝕刻)方式進行,以形成沿著行方向Y延伸之蝕刻溝槽326,該蝕刻溝槽326使非導電載體基板325之上表面暴露出。然後,如第3C圖所示,再將部分的磊晶結構移除,例如透過蝕刻(包含乾蝕刻、溼蝕刻、RIE蝕刻、PEC蝕刻、等向性蝕刻或非等向性蝕刻)方式進行,以形成沿著行方向Y及列方向X延伸之蝕刻溝槽327,該蝕刻溝槽327使第二極性半導體321之上表面暴露出;如此,沿著列方向X,第二極性半導體321之寬度大於第一極性半導體322之寬度。爾後,如第3D圖所示,形成複數個沿著行方向Y延伸的金屬導通層324於暴露出的第二極性半導體321之上表面。
如第3E圖及第3F圖所示,形成一絕緣層328來覆蓋蝕刻溝槽326及327,並暴露出第一極性半導體322之上表面,但第二極性半導體321及金屬導通層324之上表面被遮蔽。如第3G圖所示,形成複數個沿著列方向X延伸的導體線路329於第一極性半導體322之上表面。
請參閱第3H圖,發光二極體矩陣32之上表面32A上,可設置一螢光體矩陣31(可為螢光貼片)。螢光體矩陣31除了包含不同顏色之螢光 體畫素31R、31G、31B外,更包括屏蔽層312。屏蔽層312設置於螢光體畫素之間31R、31G、31B,且可包含黑色或白色之絕緣材料,以增加對比度或反射率。
於其他實施態樣中(圖未示),發光二極體畫素可為覆晶式發光二極體,而該非導電載體基板可為薄膜電晶體(Thin Film Transistor,TFT)之電路基板,TFT之電路基板包含多條掃描線(導體線路)與多條資料線(金屬導通層),每條掃描線(導體線路)與每一列發光二極體畫素電性連接,每條資料線(金屬導通層)與每一行發光二極體畫素電性連接,每一發光二極體畫素更包括一薄膜電晶體(Thin Film Transistor,TFT),用以控制每一發光二極體畫素發光與否。
在此實施態樣中,發光二極體畫素更包括一P極電極及一N極電極,以分別與對應之導體線路及金屬導通層電性連接,P極電極及N極電極分別設置於第一極性(P極)半導體及第二極性(N極)半導體上。
綜上,為了實現小間距(高解析度)之顯示裝置,將LED顯示屏的矩陣應用電路與LED之磊晶晶圓的線路設計統合,實現單一晶圓片即為發光二極體矩陣。其中LED所發出光源以UV光及短波藍光為較佳。利用列掃描的方式控制發光二極體畫素,使各獨立發光二極體畫素具有各自的驅動電流及發光時間,以調整發光強度。在發光二極體矩陣上貼附含有紅綠藍(R、G、B)螢光粉的螢光體(貼片)矩陣,使發光二極體畫素用於激發對應之螢光貼片畫素的螢光粉,形成全彩顯示裝置。
請參閱第4A圖所示,其顯示了依據本發明之第二較佳實施例之顯示裝置2010的結構示意圖。顯示裝置2010可作為一微型矩陣式顯示 裝置,其可包括一發光二極體矩陣2012及一螢光體矩陣2011,其中發光二極體矩陣2012可為上述實施例之發光二極體矩陣12或32,亦可為其他構成方式之發光二極體矩陣。螢光體矩陣2011設置於發光二極體矩陣2012上,且包含複數個螢光體畫素,例如第一螢光體20111R。螢光體矩陣2011可直接設置或形成於發光二極體矩陣2012上。
具體而言,第一螢光體20111R為非螢光粉部,其內不包含螢光粉,而是包含顏料(pigment)或染料(dye);該顏色或染料可為紅色,且可為有機或無機;此外,非螢光粉部更可包含一光阻,紅色之顏料或染料與該光阻相混合。如此,非螢光粉部可藉由黃光微影製程來形成於發光二極體矩陣2012上。
請參閱第4B圖所示,發光二極體矩陣2012可包含第二螢光體20112G,第二螢光體20112G為非螢光粉部,包含顏料或染料;該顏色或染料可為綠色,且為有機或無機;此外,非螢光粉部更可包含一光阻,綠色之顏料或染料與該光阻相混合。請參閱第4C圖所示,發光二極體矩陣2012可同時包括第一螢光體20111R及第二螢光體20112G,彼此交錯排列。
請參閱第4D圖及第7B圖所示,發光二極體矩陣2012更可包含第主螢光體20113Y,與第一螢光體20111R及第二螢光體20112G交錯排列。第三螢光體20113Y為非螢光粉部,包含綠色之顏料或染料(有機或無機者)。第三螢光體20113Y亦可為螢光粉部,其包含黃色螢光粉。在一實施態樣中,黃色螢光粉包括Garent、Silicate、Nitride、KSF、Silicon螢光粉,或可包括YAG:Ce、LuAG:Ce、TbAG:Ce、(Y,Lu)AG:Ce、(Y,Tb)AG:Ce等螢光粉。
請參閱第4E圖及第7A圖所示,發光二極體矩陣2012更可包含第三螢光體20113B,其為非螢光粉部,包含藍色之顏料或染料(有機或無機者)。請參閱第4F圖及第7C圖所示,發光二極體矩陣2012更可包含透光部20114,與第一螢光體20111R及第二螢光體20112G交錯排列。透光部20114不包含任何材料之中空結構,亦可僅包含不改變光線波長之矽膠材料等。
請參閱第4G圖(或第8A圖至第8C圖)所示,螢光體矩陣2011可間接地設置或形成於發光二極體矩陣2012上,也就是,顯示裝置2010更包含一透光基板20400,而螢光體矩陣2011形成於透光基板20400上,然後透光基板20400再直接設置於發光二極體矩陣2012上。
在一實施態樣中,非螢光粉部之染料可選自於巴斯夫(BASF)之商標Lumogen®或Basacid®產品,舉例而言,黃色螢光染料可以是Lumogen® F Yellow 083、或Lumogen® F Yellow 170;紅色螢光染料可以是Lumogen® F Red 305、或Lumogen® F Pink 285、或Basacid® Red 495;綠色螢光染料可以是Lumogen® F Yellow 083、或Lumogen® F Yellow 170、或Lumogen® F Green 850;藍色螢光染料可以是Lumogen® F Violet 570或Lumogen® F Blue 650或Basacid® Blue 762。
在一實施態樣中,染料可選自於巴斯夫之以下商標或型號之產品:Paliotol® Yellow D 0960、Cromophtal® Yellow L 1061 HD、Cinquasia® Magenta P 4535、Cromophtal® Yellow D 1085、Cinquasia® Magenta L 4540、Paliotol® Yellow D 1155、Heliogen® Blue D 7086、Paliotol® Yellow D 1819、Heliogen® Blue D 7110 F、lrgazin® Yellow L 2040、lrgazin® Orange D 2905、Cinquasia® Red L 4100 HD、Cromophtal® Orange D 2961、Cinquasia® Red L 4105 HD、lrgazin® Red L 3630、Cinquasia® Pink D 4450、lrgazin® Red D 3656 HD、Cinquasia® Magenta D 4500 J、Cromophtal® Violet D 5800、Cinquasia® Magenta L 4530、Microlith® Yellow 1061 KJ、Microlith® Yellow 1550 K、Microlith® Yellow 2040 KJ、Microlith® Magenta 4330 KJ、Microlith® Red 4410 K、Microlith® Magenta 4535 KJ、Microlith® Blue 7080 KJ、Microlith® Black 0066 KJ、Microlith® Red 3630 KJ、Microlith® Red 3890 K、Microlith® Yellow 1061 J、Microlith® Violet 5700 K、Microlith® Magenta 4500 J、Microlith® Green 8750 K、Microlith® Blue 7080 J、lrgalite® Yellow D 1055、lrgalite® Yellow D 1245、Cinquasia® Magenta D 4500 J、Cinquasia® Magenta D 4550 J、Heliogen® Blue D 7086、lrgalite® Blue D 7088、Cromophtal® Orange D 2961、lrgalite® Orange D 2980、lrgazin® Red L 3630、Paliogen® Red L 4045、Sicocer® F Yellow 2200、Cromophtal® Violet D 5800、Sicocer® F Pink 2302、Heliogen® Green D 8730、Sicocer® F Blue 2502等。
請參閱第5A圖至第5D圖所示,以下將說明藉由黃光微影製程來形成如第4E圖所式的螢光體陣列2011之一例式方法。如第5A圖所示,首先將混合光阻及染料(或顏料)之第一螢光體20111R的原料直接塗佈於發光二極體矩陣2012上。如第5B圖所示,對第一螢光體20111R之原料進行曝光、烘烤及顯影,以移除部分之原料,形成複數個第一螢光體20111R。如第5C圖所示,將第二螢光體20112G的原料塗佈於發光二極體矩陣2012及第一螢光體20111R上,進行曝光、烘烤及顯影後,移除部分之原料,形成複數個第二螢光體20112G。如第5D圖所示,將第三螢光體20113B的原料塗佈於發光二極體矩陣2012、第一螢光體20111R及第二螢光體20112G上,進 行曝光、烘烤及顯影後,移除部分之原料,形成複數個第三螢光體20113B。
請參閱第6A圖至第6E圖所示,以下說明藉由黃光微影製程來形成如第4G圖所式的螢光體陣列2011之一例式方法。如第6A圖所示,將第一螢光體20111R的原料直接塗佈於透光基板20400上;如第6B圖所示,對第一螢光體20111R之原料進行曝光、烘烤及顯影,形成複數個第一螢光體20111R。如第6C圖所示,將第二螢光體20112G的原料塗佈於透光基板20400及第一螢光體20111R上,進行曝光、烘烤及顯影後,形成複數個第二螢光體20112G。如第6D圖所示,將第三螢光體20113B的原料塗佈於透光基板20400、第一螢光體20111R及第二螢光體20112G上,進行曝光、烘烤及顯影後,形成複數個第三螢光體20113B。如第6E圖所示,最後將透光基板20400設置於發光二極體矩陣2012上。
請參閱第9A圖至第9C圖所示,可採分配(dispense)方式將第一螢光體20111R、第二螢光體20112G、及/或第三螢光體20113B之原料形成於發光二極體矩陣2012之特定位址處的發光二極體LED上。另一方面,第一螢光體20111R、第二螢光體20112G及第三螢光體20113B之每一個也能實施為螢光貼片,經裁切後,再貼合至發光二極體矩陣2012上。
綜上,螢光體矩陣可藉由黃光微影製程來製作,使得螢光體畫素之尺寸可達到微小(micro)等級,因此可配合尺寸微小(如邊長小於<100μm)的發光二極體畫素(或發光二極體晶粒),以提供矩陣式彩色顯示模式。
請參閱第10圖所示,其顯示了依據本發明之第三較佳實施例之顯示裝置之一實施態樣的結構示意圖。該顯示裝置可作為微型發光裝置 或矩陣式顯示裝置,其包括一基座2000、複數個發光二極體條2007~2009、複數個第一走線2004~2006及複數個第二走線2001~2003。
基座2000可為印刷電路板、陶瓷基板、金屬基板、矽基板、銅基板、半導體基板、玻璃基板、線路基板,沿著其邊長定義有相垂直交錯的一第一方向2100及一第二方向2200;第一方向2100可作為垂直方向,而水平方向2200可作為水平方向。
該等發光二極體條2007~2009設置於基座2000上,被基座2000承載。發光二極體條2007~2009沿著第二方向2200平行排列於基座2000上,且每一個包含複數個發光二極體,該等發光二極體沿著第一方向2100排列。因此,該等發光二極體條2007~2009所包含的發光二極體整體上排列成一矩陣。本實施態樣中,該等發光二極體條2007~2009各包含三個發光二極體,整體上包含九個發光二極體,可定義出三個畫素2024~2026。
發光二極體條2007~2009之可發出不同顏色之光線,例如第一發光二極體條2007之發光二極體可發出紅光,第二發光二極體條2008之發光二極體可發出綠光,第三發光二極體條2009之發光二極體可發出藍光。另外,該等發光二極體條2007~2009發光二極體亦可皆發出藍光,但於第一及第二發光二極體條2007及2008上覆蓋不同之螢光結構(圖未示),俾以第一及第二發光二極體條2007及2008發出之藍光轉換為紅光及綠光。
每一個發光二極體都為垂直電流導通之結構,且包含一磊晶基板2301~2303及一半導體磊晶層2401~2403、一第一金屬電極2007A1~2009A3及一第二金屬電極2007B~2009B。磊晶基板2301~2303可包括藍寶 石基板、氮化鎵基板、氮化鋁基板、砷化鎵基板、磷化鎵基板、磷化銦基板、氧化鋅基板、矽基板、碳化矽基板;半導體磊晶層2401~2403例如可為P極半導體層、發光層及N極半導體層之堆疊結構,且形成、設置於磊晶基板2301~2303上。第一金屬電極2007A1~2009A3設置於磊晶基板2301~2303之一側,而第二金屬電極2007B~2009B設置於磊晶基板2301~2303之另一側、且朝向基座2000,兩者皆電性連接至該半導體磊晶層2401~2403,電流可從第一金屬電極2007A1~2009A3垂直流向第二金屬電極2007B~2009B。
同一條的發光二極體條2007~2009之中(以第一發光二極體條2007為例),其發光二極體的第一金屬電極2007A1~2007A3可為獨立者,而第二金屬電極2007B可為同用者。
該等第一走線2004~2006設置於基座2000上,沿著第一方向2100相平行排列,且分別電性連接該等第一金屬電極2007A1~2009A3。具體而言,第一走線2004透過多條打線2011電性連接同一畫素2024中的第一金屬電極2007A1、2008A1及2009A1;第一走線2005透過多條打線2012電性連接同一畫素2025中的第一金屬電極2007A2、2008A2及2009A2;第一走線2006透過多條打線2013電性連接同一畫素2026中的第一金屬電極2007A3、2008A3及2009A3。
該等第二走線2001~2003設置於基座2000上,沿著第二方向2200相平行排列,且分別電性連接該等第二金屬電極2007B~2009B。第二走線2001~2003於第一方向2100上可長於發光二極體條2007~2009,且可透過金球連接、金屬鏈結、異方性導電膠連接或後述實施例的雷射界面層 等方式與第二金屬電極2007B~2009B電性連接。
請參閱第11A圖及第11B圖,於另一實施態樣中,發光二極體條2007~2009可為覆晶結構者,也就是第一金屬電極2007A~2007A及第二金屬電極2007B~2009B位於磊晶基板2301~2303之同一側,皆朝向基座2000。因此,第一走線2004~2006可藉由金球連接、金屬鏈結、異方性導電膠連接或雷射界面層等方式與第一金屬電極2007A~2009A電性連接。
請參閱第11C圖及第11D圖所示,發光二極體條2007~2009之至少一者(以發光二極體條2007為例),其第一金屬電極2007A1~2007A3為獨立者,而第二金屬電極2007B可為共用者(如11D圖)、或為獨立的第二金屬電極2007B1~2007B3(如第11C圖)。另請參閱第11E圖及第11F圖所示,發光二極體條2007~2009之至少一者(以發光二極體條2007為例),可包含一切割區2500,該切割區2500係為一溝槽(藉由蝕刻製程或雷射切割等方式形成),可將各發光二極體之磊晶基板2301分離、更可進一步將半導體磊晶層2401分離。切割區2500之中可形成、覆蓋一屏蔽層。
請參閱第12A圖所示,於另一實施態樣中,發光二極體條2007~2009可為水平結構,也就是第一金屬電極2007A1~2007A3及第二金屬電極2007B~2009B位於磊晶基板2301~2303之同一側,但背向基座2000。第二走線2001~2003可透過打線2017~2019來電性連接第二金屬電極2007B~2009B,而第一走線2004~2006可透過打線20011~2013搭配導電金屬條2014~2017來電性連接第一金屬電極2007A1~2007A3。具體而言,該等導電金屬條2014沿著第一方向2100平行排列,且沿著第二方向2200延伸形成,接觸第一金屬電極2007A1~2007A3,而打線2011~2013連接至導 電金屬條2014之一側。請參閱第12B圖所示,打線2011~2013亦可直接連接至第一金屬電極2007A1~2007A3。
請參閱第13圖所示,於另一實施態樣中,基座2000可包含一第一基座2020及一第二基座2000,兩者相平行設置,且發光二極體條2007~2009設置於兩者之間。第一基座2020可為一玻璃基板等可透光的基板,故不會遮蔽光線。第一走線2021~2023設置於第一基座2020上,且是以透光導電材料製成,故不會遮蔽光線。該透光且導電之材料可包括銦錫氧化物(Indium Tin Oxide;ITO)、銦鋅氧化物(indium zinc oxide,IZO)、氧化鋅(Zinc Oxide,ZnO)或氧化鋅鋁(Aluminum Zinc Oxide,AZO)等。
請參閱第14圖所示,發光二極體條2007~2009可藉由一掃描電路2601及一資料電路2602來控制,掃描電路2601與發光二極體條2007~2009藉由掃描走線(即第一走線)2601-1~2601-3來電性連接,而資料電路2602與發光二極體條2007~2009藉由資料走線(即第二走線)2602-1~2602-3來電性連接。藉此,可控制特定位址上的發光二極體產生光線。
綜上,藉由複數個發光二極體條相平行排列,可構成一矩陣式顯示裝置或發光裝置,而每一個發光二極體條之長度較大(寬度仍為微小等級),故發光二極體條易於移轉及排列於基座上。
請參閱第15A圖及第15B圖所示,其顯示了依據本發明之第四較佳實施例之發光裝置的第一態樣的結構示意圖。於第一態樣中,發光裝置100包含一基板110及一發光晶片120,基板110的材料可包括矽基板、印刷電路板、陶瓷基板、金屬基板、矽基板、銅基板、半導體基板、玻璃基板、線路基板或軟性印刷電路板;發光晶片120可為一發光二極體晶片或 一雷射二極體晶片。發光晶片120包含至少一電極121,而基板110包含一接墊111,兩者相面對及對齊。在另一實施態樣中,基板110可對應上述第三較佳實施例之顯示裝置的基座,而接墊111可對應第一走線或第二走線;發光晶片120可對應上述顯示裝置的發光二極體條,而電極121可對應金屬電極。
發光晶片120可為微小(micro)尺寸者,故其電極121及對應的基板110之接墊111具有更小的尺寸。因此,若採用錫膏或助焊劑(Flux)來電性連接電極121與接墊111時,可能會遇到錫膏或助焊劑的粒徑過大、錫膏或助焊劑的膠量控制不易等問題,此外,助焊劑過回流爐(Reflow)時,可能會膨脹而造成發光晶片120從基板110上翹起。
為避免此等問題,電極121與接墊111藉由一(第一)界面層130來形成電性連接。界面層130形成於電極121與接墊111之間,且是藉由一雷射脈衝151、152所致。雷射脈衝151、152可從發光晶片120上方射入至發光晶片120,然後聚焦至電極121(如第15A圖)或接墊111(如第15B圖),致使能量傳遞至電極121與接墊111。電極121與接墊111將被加熱,使得兩者之接面處高溫共融,進而形成一共晶層、一改質層或一焊接層,從而電性連接;於高溫共融處,電極121與接墊111之表面呈非光滑之凹凸面。較佳地,雷射脈衝151之波長範圍為800nm~1100nm,或808nm~1064nm,故雷射脈衝151之能量較不會被發光晶片120之磊晶基板或磊晶層吸收。此外,雷射脈衝151之光點直徑可為10um~150um,不大於電極121與接墊111之尺寸。在一實施例中,雷射脈衝可從基板110下方射入至基板110,然後聚焦至電極121(如第15A圖)或接墊111(如第15B圖),致使能量傳遞至電極121與接墊111,以達到雷射銲接效果。
請參閱第16A圖至第16C圖所示,其顯示了依據本發明之第四較佳實施例之發光裝置的第二態樣的結構示意圖。於第二態樣中,發光裝置200亦包含一發光晶片220及一基板210,發光晶片220包含電極221,而基板210包含接墊211。基板210更包含至少一貫孔213及至少一材料214,貫孔213設置於接墊211下方,從基板210之下表面延伸至下表面,而材料214設置於貫孔213中。材料214為導電及導熱性良好之材料,且與接墊211接觸而形成電性且導熱性連接;材料214又可稱為金屬導通柱。
電極221與接墊211之間設置有一界面層230,其是由雷射脈衝153~155所形成。雷射脈衝153~155由基板210之下方朝基板210發射,可聚焦於接墊211(如第16A圖)、材料214之中(如第16B圖)、或材料214之下表面(如第16C圖)。雷射脈衝153~155之能量傳遞至電極221與接墊211,以使電極121與接墊111之接面處加熱而高溫共融,進而形成一共晶層、一改質層或一焊接層,從而電性連接。較佳地,雷射脈衝153~155之波長範圍為300nm~1200nm,雷射脈衝153~155之光點直徑可為10um~150um。在一實施例中,雷射脈衝可由發光晶片220之上方朝發光晶片220發射,可聚焦於接墊211(如第16A圖)、材料214之中(如第16B圖)、或材料214之下表面(如第16C圖),致使能量傳遞至電極221與接墊211,以達到雷射銲接效果。
請參閱第17A圖及第17B圖所示,其顯示了依據本發明之第四較佳實施例之發光裝置的第三態樣的結構示意圖。於第三態樣中,發光裝置300亦包含一發光晶片320及一基板310,發光晶片320包含電極321,而基板310包含接墊311。發光裝置300更包含至少一膠體331,設置於電極321 及接墊311之間,膠體331之材料可包括助焊劑、銀、錫或異方性導電膜。雷射脈衝351、352可從發光晶片320上方射入至發光晶片320,聚焦於電極321、接墊311或膠體331,致使膠體311、電極321及接墊311之間的接面處高溫共融,形成一(第二)界面層330。易言之,電極321及接墊311之間形成有界面層330。在一實施例中,雷射脈衝可從基板310下方射入至基板310,聚焦於電極321、接墊311或膠體331,致使能量傳遞至膠體331,以達到雷射銲接效果。
請參閱第18A圖至第18C圖所示,其顯示了依據本發明之第四較佳實施例之發光裝置的第四態樣的結構示意圖。於第四態樣中,發光裝置400亦包含一發光晶片420及一基板410,發光晶片420包含電極421,而基板410包含接墊411、貫孔413及材料414。發光裝置400更包含至少一膠體431,設置於電極421及接墊411之間。雷射脈衝353、355可從發光晶片420下方朝基板410發射,聚焦於接墊411或材料414,致使膠體431、電極421及接墊411之間的接面處高溫共融,形成一界面層430。易言之,電極421及接墊411之間形成有界面層430。雷射脈衝353~355由基板410之下方朝基板410發射,可聚焦於接墊411(如第18A圖)、材料414之中(如第18B圖)、或材料414之下表面(如第18C圖)。雷射脈衝353~355之能量傳遞至膠體431,以使電極421與接墊411之接面處膠體431加熱而高溫共融,進而形成一共晶層、一改質層或一焊接層,從而電性連接。膠體431之材料可包括助焊劑、銀、錫或異方性導電膜。在一實施例中,雷射脈衝可由發光晶片420之上方朝發光晶片420發射,可聚焦於接墊411(如第18A圖)、材料414之中(如第18B圖)、或材料414之下表面(如第18C圖),致使能量傳遞至膠體431,以 達到雷射銲接效果。
綜上,藉由雷射脈衝於發光晶片之電極及基板之接墊之間形成一界面層,可有效地使電極及接墊產生電性連接,尤其是對於微型化之發光晶片而言,更為有益。
在本實施例中,發光二極體所選用的基板可為尖晶石(Spinnel)、碳化矽(SiC)或藍寶石(Sapphire)材質的基板。基板亦可以是陶瓷基板,具有電性絕緣之特性且由陶瓷材質組成,陶瓷材質如氧化鋁、氮化鋁、氧化鋯以及氟化鈣其中之一者。基板也可以包括玻璃或聚醯亞胺(Polyimide),以實現柔軟性質。然而,還可以使用任何適當的絕緣銲和柔性材料。
由於極好的亮度,尺寸上小的每個發光二極體可以形成單獨的像素。每一個發光二極體可以具有矩形或正方形形狀,該矩形或正方形形狀具有50μm或更小的一條邊。例如,使用具有10μm的一條邊的正方形發光二極體作為單獨的畫素的顯示裝置具有足夠的亮度。因此,在具有600μm的一條邊和300μm的另一條邊的矩陣中,發光二極體之間的距離足以實現柔性顯示裝置。
同時,氮化物半導體可以被用作發光二極體。這些氮化物半導體可以包括氮化鎵(GaN)(作為主要元素)以及銦(In)和/或鋁(Al),以實現發射包括藍色光的各種顏色的光的高功率輸出發光二極體。其中,導體線路被佈置在發光二極體之上並且電連接至發光二極體。或者是,導體線路被佈置在發光二極體之間並且電連接至發光二極體。例如,發光二極體以多行被排列,並且導體線路中的每一個可以被佈置在發光二極體的這些行之 間。構成單獨的畫素的發光二極體之間的距離足夠長,以允許導體線路中的每一個被佈置在發光二極體之間。導體線路可以是條狀電極。例如,金屬導通層和導體線路可以分別被排列為彼此垂直。因此,形成了矩陣結構。
就這一點而言,屏障壁可以使單獨的畫素彼此隔離,並且可以使用反射屏障壁作為屏障壁。根據顯示裝置的功能,屏障壁可以包括黑色絕緣材料或白色絕緣材料。當使用包括白色絕緣材料的屏障壁時,可以提高反射率。當使用包括黑色絕緣材料的屏障壁時,可以在具有反射率的同時提高對比率。同時,當導體線路被佈置在發光二極體之間時,可以在垂直的發光二極體之間和在導體線路之間佈置屏障壁。因此,尺寸上小的發光二極體可以構成單獨的畫素。由於發光二極體之間的距離足夠長,從而允許導體線路被佈置在發光二極體之間。因此,可以實現柔性顯示裝置。
例如,發光二極體可以是發射藍色(B)光的藍色半導體發光二極體,並且將藍色(B)轉換成畫素的顏色的螢光貼片可以被安裝在發光二極體上。就這一點而言,螢光貼片可以包括構成單獨的畫素的紅色螢光粉和綠色螢光粉。也就是說,在紅色畫素處,可以在藍色半導體發光二極體上形成可以將藍色(B)光轉換成紅色(R)光的紅色螢光粉。在綠色畫素處,可以在藍色半導體發光二極體上形成可以將藍色(B)光轉換成綠色(G)光的綠色螢光粉。另外,在藍色畫素處,可以單獨形成藍色(B)發光二極體。在這種情況下,紅色(R)畫素、綠色(G)畫素和藍色(B)畫素可以構成一個畫素組。同時,如果需要,則發光二極體可以是分別包括黃色螢光粉的白色發光二極體。在這種情況下,可以將紅色螢光粉、綠色螢光粉和藍色螢光粉佈置在白色發光二極體上,以形成畫素。可以在螢光粉之間佈置黑底,以便增 加對比率。也就是說,黑底可以提高對比。因此,可以通過將紅色螢光粉和綠色螢光粉應用于藍色半導體發光二極體來設計其中紅色(R)畫素、綠色(G)畫素和藍色(B)畫素構成一個圖元的全彩顯示裝置。
螢光貼片包含螢光粉,其係由具高穩定發光特性之材料所製成,例如石榴石系(Ganet)、硫化物(Sulfate)、氮化物(Nitrate)、矽酸鹽(Silicate)、鋁酸鹽(Aluminate)或其上述材料之任意組合,但不以此為限,其波長約為300nm至700nm。其中螢光粉料141的粒徑為1~25μm。
螢光貼片的製法大致包括以下步驟:首先,將螢光粉混入可透光之矽膠,並利用均質機使螢光粉與矽膠混合均勻形成一膠體;接著,以噴塗或濕式塗佈的方式把前一步驟之膠體成型於可撕除透光基材上,即形成一螢光膠層;然後,先進行螢光膠層預測試,使色溫達到目標色溫,再於該螢光膠層表面塗覆一層厚度為50~200μm之透明矽膠,即為螢光貼片。
在本實施例中,發光二極體畫素為覆晶式發光二極體,載體可以是薄膜電晶體(Thin Film Transistor,TFT)電路基板,TFT電路基板包含多條掃描線(導體線路)與多條資料線(金屬導通層),每條掃描線(導體線路)與每一列發光二極體電性連接,每條資料線(金屬導通層)與每一行發光二極體電性連接,每一發光二極體畫素更包括一TFT,用以控制每一發光二極體發光與否。
在本實施例中,發光二極體畫素更包括一P極電極及一N極電極,用以分別與對應之導體線路及金屬導通層電性連接,P極電極及N極電極分別設置於P極半導體及N極半導體上。
在本實施例中,發光二極體畫素更包括一P極電極及一N極電極,用以分別與對應之金屬導通層及導體線路電性連接,P極電極及N極電極分別設置於P極半導體及N極半導體上。
為了實現小間距顯示裝置,構想將LED顯示屏的矩陣應用電路與LED磊晶晶圓的線路設計統合,實現單一晶圓片即為發光二極體矩陣。其中LED所發出光源以UV光(包含UVA、UVB、UVC)及短波藍光為優先。利用列掃描的方式控制發光二極體畫素,使各獨立發光二極體畫素可以具有各自的驅動電流及發光時間,即可調整發光強度。在發光二極體矩陣上貼附含有RGB螢光粉的螢光貼片矩陣,使發光二極體畫素用於激發對應之螢光貼片畫素的螢光粉,形成全彩顯示裝置。其中,UVA波長約為320~400nm,UVB波長約為280~320nm,UVC波長約為100~280nm。
本實施例利用有機染料混合光阻,並配合黃光微影製程將有機染料以(A)以光阻型式直接塗布於LED晶片上,使期被激發成RGB三色光形成顯示陣列,(B)將有機染料藉由黃光微影製程塗布於film材上形成如RGB color filter再貼合到白光LED形成陣列(C)直接作成R/G/B有機染料film材後,利用裁切方式再貼合到白光陣列晶片,形成RGB陣列顯示。
有機染料之前並無和光阻製程結合,結合光阻製程,可達到微小,甚至micro等級下的矩陣RGB多彩顯示模式。
利用dye轉換效率高且可溶於光阻並配合黃光微影製程,在極小化的LED(<100um)晶片上形成RGB顯示陣列方式。
(A)以光阻型式直接塗布於LED晶片上,使期被激發成RGB三色光形成顯示陣列,(B)將有機染料藉由黃光微影製程塗布於film材上形 成如RGB color filter再貼合到白光LED形成陣列(C)直接作成R/G/B有機染料film材後,利用裁切方式再貼合到白光陣列晶片,形成RGB陣列顯示。
本發明提供一種矩陣式顯示裝置,包括矩陣式晶片排列及線路佈植、利用Passivation隔離正負極線路、垂直式矩陣晶片製程、水平式矩陣晶片製程、螢光貼片、單一貼片內具有兩種及以上不同波段之螢光粉、矩陣式螢光貼片設計、RGB螢光粉排列方式、RGBY螢光粉排列、貼片接合方式、LED排列方式(RGB群聚或是等間距)、控制電路系統。
本發明在於利用一非接觸式的雷射共晶工藝,利用雷射直接聚焦於晶片金屬電極與基板金屬接墊做高溫共融,完成晶片固晶製程。
晶片尺寸往更小至Micro LED已是趨勢,傳統的共晶用flux或錫膏都有顆粒粒徑過大,或是膠量控制問題,如上flux過Reflow也可能造成板翹而影響後續LED封裝製程。
本發明利用laser bonding工藝可局部加溫避免板翹,且雷射聚焦焦點可以控制與電極及接墊大小相近,並可不加錫膏或銀膠作電極及接墊直接的金屬共融。
其中,脈衝雷射從晶片上直接垂直穿透加熱電極或接墊,利用脈衝雷射長波長808~1064nm,雷射不被晶片GaN材料吸收特性,垂直入射至晶片電極與基板接墊之間膠體,或沒膠體,直接加溫讓pad與基板金屬共融。
此外,脈衝雷射聚焦加熱基板下導通柱(具有導電及導熱的第一材料),利用脈衝雷射(波長300~1200nm)聚焦能量至基板背面金屬導通柱,利用熱傳導加熱基板表面金屬接墊與晶片表面電極產生共晶。
本實施例可以利用藍光或UV光(包含UVA、UVB、UVC)LED陣列,搭配波長轉換陣列(包含螢光粉陣列、染料陣列、顏料陣列或其任意組合陣列),產生全彩顯示裝置或紅外線發光陣列。
本實施例之發光二極體在利用金屬有機化學氣相沉積(Metal Organic Chemical Vapor Phase Deposition,MOCVD)製程方式形成多重量子井活性層(MQW active layer)之後,可以利用分子束磊晶(Molecular beam epitaxy,MBE)製程方式形成穿隧通道層(Tunnel Junction Layer),用以增加出光效率與元件運作性能。
以上說明了依據本發明之各較佳實施例的顯示裝置,而上述實施例的技術內容並非用來限制本發明之保護範疇。本發明所屬技術領域中具有通常知識者可輕易完成之改變或均等性之安排均屬於本發明所主張之範圍,本發明之權利保護範圍應以申請專利範圍為準。

Claims (20)

  1. 一種顯示裝置,包括:一發光二極體矩陣,包括:複數個發光二極體畫素,該等發光二極體畫素各包含一第一極性半導體層、一第二極性半導體及一量子井發光結構層,該量子井發光結構層設置於該第一及該第二極性半導體層之間,其中,沿著一列方向,該等發光二極體畫素係以一第一蝕刻溝槽相分隔,而沿著一行方向,該等發光二極體畫素之該等第一極性半導體層係以一第二蝕刻溝槽相分隔、該等第二極性半導體層係相連接;一絕緣層,覆蓋該第一蝕刻溝槽及該第二蝕刻溝槽,並裸露出該等第一極性半導體層之上表面;複數個金屬導通層,沿著該行方向延伸形成,且分別電性連接該等發光二極體畫素之該等第二極性半導體;及複數個導體線路,沿著該列方向延伸形成,且分別電性連接該等發光二極體畫素之該等第一極性半導體;以及一螢光體矩陣,設置於該發光二極體矩陣上,包括複數個螢光體畫素,該等螢光體畫素分別對應於該等發光二極體畫素。
  2. 如請求項1所述之顯示裝置,其中,沿著該行方向,該金屬導通層形成於該等第二極性半導體之下表面,而沿著該列方向,該導體線路形成於該等第一極性半導體之該等上表面。
  3. 如請求項1所述之顯示裝置,其中,沿著該列方向,該第二極性半導體係寬於該第一極性半導體及該量子井發光結構層;其中,沿著該行方向, 該金屬導通層形成於該第二極性半導體之上表面,而沿著該列方向,該導體線路形成於該等第一極性半導體之該等上表面。
  4. 如請求項1、2或3所述之顯示裝置,其中,該發光二極體矩陣更包括一非導電載體基板,用以承載該等發光二極體畫素。
  5. 如請求項1、2或3所述之顯示裝置,其中,該第一極性半導體及該第二極性半導體分別為一N極半導體及一P極半導體。
  6. 如請求項1、2或3所述之顯示裝置,更包括一屏蔽層,設置於該等發光二極體畫素之間、及/或該等螢光體畫素之間。
  7. 如請求項1所述之顯示裝置,其中,該等螢光體畫素至少包含複數個非螢光粉部,該非螢光粉部包含顏料或染料。
  8. 如請求項7所述之顯示裝置,其中,該非螢光粉部更包含一光阻,該顏料或染料與該光阻相混合。
  9. 如請求項7或8所述之顯示裝置,其中,該等螢光體畫素更含複數個透光部,該等透光部與該等非螢光粉部交錯排列。
  10. 如請求項7或8所述之顯示裝置,其中,該等螢光體畫素更含複數個螢光粉部,該等螢光粉部與該等非螢光粉部交錯排列。
  11. 如請求項7或8所述之顯示裝置,其中,該等螢光體畫素直接設置於該發光二極體矩陣上。
  12. 如請求項7或8所述之顯示裝置,更包含一透光基板,其中該螢光體矩陣 直接形成於該透光基板,而該透光基板設置於該發光二極體矩陣上。
  13. 一種顯示裝置,包括:一基座,具有相垂直的一第一方向及一第二方向;複數個發光二極體條,被該基座承載,且各包含複數個發光二極體,該等發光二極體各包含一磊晶基板及一半導體磊晶層、一第一金屬電極及一第二金屬電極,該半導體磊晶層設置於該磊晶基板上,該第一及該第二金屬電極電性連接該該半導體磊晶層,其中,沿著該第二方向,該等發光二極體條係相平行排列,而沿著該第一方向,該等發光二極體係相平行排列;複數個第一走線,沿著該第一方向相平行排列,且分別電性連接該等發光二極體之該等第一金屬電極;以及複數個第二走線,沿著該第二方向相平行排列,且分別電性連接該等發光二極體之該等第二金屬電極。
  14. 如請求項13所述之顯示裝置,其中,該發光二極體具有垂直電流導通之結構、水平電流導通之結構或覆晶之結構。
  15. 如請求項13所述之顯示裝置,其中,該等第一走線及該等第二走線皆設置於該基座上。
  16. 如請求項13所述之顯示裝置,其中,該基座包含相平行設置的一第一基座及一第二基座,該等發光二極體條設置於該第一基座及該第二基座之間,而該等第一走線設置於該第一基座上、該等第二走線設置於該第二基座上。
  17. 如請求項13至16任一項所述之顯示裝置,更包括一螢光結構,覆蓋該些發光二極體條之至少一者以上。
  18. 如請求項13所述之顯示裝置,其中,該第一金屬電極及該第一走線之間,或是該第二金屬電極與該第二走線之間,係形成有一雷射脈衝所致之界面層。
  19. 如請求項18所述之顯示裝置,其中,該界面層係由該第一金屬電極及該第一走線共融、或是由該第二金屬電極與該第二走線共融而形成。
  20. 如請求項18所述之顯示裝置,其中,該界面層係由一膠體熱融而形成。
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