TWI646657B - 發光二極體晶粒基板及其應用顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
一種發光二極體晶粒基板，包括：基材、複數個第一微型發光二極體晶粒及複數個第二微型發光二極體晶粒。第一微型發光二極體晶粒沿第一方向及第二方向形成至少一第一陣列，各第一發光二極體晶粒沿第一方向具有一第一邊長，沿該第二方向具有一第二邊長。第二微型發光二極體晶粒沿著第一方向及第二方向形成至少一第二陣列，各第二發光二極體晶粒沿第一方向具有第三邊長，沿該第二方向具有第四邊長。其中，該第一邊長等於該第三邊長，而該第二邊長不等於該第四邊長。
Description
本說明書是有關於一種半導體晶粒基板與及應用裝置，且特別是有關於一種發光二極體(Light-Emitting Diode，LED)晶粒基板以及應用此發光二極體晶粒基板之發光二極體晶粒晶粒所製作的顯示裝置。
發光二極體顯示器或稱微型發光二極體顯示器(Micro LED Display)是由多顆取自發光二極體晶粒基板(晶圓)的微型化發光二極體晶粒(Micro LED Chip)，藉由覆晶(Flip-chip)或其他封裝接合(Bonding)技術，將發光二極體晶粒與薄膜電晶體電路結合，形成具有單點定址式電性連接的主動驅動架構，使發光二極體顯示器具備自發光的特性，可省略背光模組，進而降低體積與重量而趨於薄型化，更具有未來競爭力。由於，發光二極體顯示器相對有機發光二極體顯示器(Organic Light-Emitting Diode，OLED)更具備材料穩定性高、使用壽命長、高亮度、奈秒等級的高速響應、高速調變及承載訊號的優勢，因此逐漸成為新
一代顯示器的開發主流。
由於在典型發光二極體基板上，二相鄰的發光二極體晶粒的間距(Pitch)，是遠小於發光二極體顯示器上子像素陣列(Sub-pixel Array)中二相鄰子像素的間距，再者封裝接合製程中用來擷取發光二極體晶粒的治具，一般係配合發光二極體顯示器之子像素陣列的子像素間距而設計，並無法兼顧基板上的發光二極體晶粒的排列間距，導致治具無法有效率地從發光二極體基板上一次擷取多顆發光二極體晶粒，並精確地將其接合至發光二極體顯示器的子素像陣列上，影響發光二極體晶粒封裝接合的製程穩定度及製程效率。
因此，仍有需要提供一種先進的發光二極體晶粒於發光二極體晶粒基板上的排列結構，以改善習知技術所面臨的問題。
本說明書的一個實施例是在提供一種發光二極體晶粒基板，包括：基材、複數個第一微型發光二極體晶粒及複數個第二微型發光二極體晶粒。第一微型發光二極體晶粒沿第一方向及第二方向排列形成至少一第一平行四邊形陣列，各第一發光二極體晶粒沿第一方向具有一第一邊長，沿該第二方向具有一第二邊長。第二微型發光二極體晶粒沿著第一側邊方向及第二方向排列而形成至少一第二串列陣列，各第二發光二極體晶粒沿第一方
向具有第三邊長，沿該第二方向具有第四邊長。其中，該第一邊長等於該第三邊長，而該第二邊長不等於該第四邊長。
本說明書的另一個實施例是在提供一種應用前述發光二極體晶粒基板所製作的發光二極體顯示器，發光二極體顯示器具有顯示區，顯示區包括第一子像素及第二子像素。第一子像素具有第一發光二極體晶粒，第一發光二極體晶粒具有第一邊長及第二邊長。第二子像素具有第二發光二極體晶粒，第二發光二極體晶粒具有第三邊長及第四邊長，其中，第一邊長等於第三邊長，第四邊長不等於第二邊長。
根據上述，本說明書的實施例是提供一種發光二極體晶粒基板以及應用此發光二極體晶粒基板所製作的發光二極體顯示器。其係考量覆晶封裝接合製程中製作發光二極體顯示器之子像素陣列的治具尺寸，來調整位於發光二極體晶粒基板上之發光二極體晶粒的邊長尺寸及排列方式，使發光二極體晶粒基板包含至少兩種具有不同邊長尺寸的發光二極體晶粒。藉以使治具可有效率地從發光二極體晶粒基板上一次擷取多顆發光二極體晶粒，並將其精確結合至發光二極體顯示器的子像素陣列中，進而增加覆晶封裝接合製程的製程穩定度和製程效率。
71‧‧‧機械製具
100、200、300、300、500、600‧‧‧發光二極體晶粒基板
101‧‧‧基材
102、103、301、302、308、501、502‧‧‧發光二極體晶粒
102a、103a、301a、302b、501a‧‧‧第一邊
102b、103b、301b、302a、501b‧‧‧第二邊
104、204、307A、307B、307C、404、407A、407B、407C、504、604‧‧‧陣列
104a、204a、304a、404a、504a、604a‧‧‧第一側邊
104b、204b、304b、404b、504b、604b‧‧‧第二側邊
105、205、305、306、405、505、506、605、606、607‧‧‧陣
列
701a‧‧‧主動元件
711‧‧‧擷取頭
A、B、C、D、E、F、M‧‧‧邊長
P1、P2‧‧‧間隙
N、M‧‧‧整數
L‧‧‧間距
Q1‧‧‧第一方向
Q2‧‧‧第二方向
K1‧‧‧第一側邊邊長
K2‧‧‧第二側邊邊長
為了對本說明書之上述實施例及其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，特舉數個較佳實施例，並配合所附圖式，作
詳細說明如下：第1圖係根據本說明書的一實施例所繪示之發光二極體晶粒基板的結構上視圖；第2圖係根據本說明書的另一實施例所繪示之發光二極體晶粒基板的結構上視圖；第3圖係根據本說明書的另一實施例所繪示之發光二極體晶粒基板的結構上視圖；第4圖係根據本說明書的另一實施例所繪示之發光二極體晶粒基板的結構上視圖；第5圖係根據本說明書的另一實施例所繪示之發光二極體晶粒基板的結構上視圖；第6圖係根據本說明書的另一實施例所繪示之發光二極體晶粒基板的結構上視圖；以及第7圖係根據本說明書的一實施例所繪示之製作發光二極體顯示器的部分製程結構剖面圖。
本說明書是提供一種發光二極體晶粒基板及其應用裝置，可以解決習知發光二極體顯示器製程穩定度不佳及製程效率低落的問題。為了對本說明書之上述實施例及其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉數個較佳實施例，並配合所附圖式作詳細說明。
但必須注意的是，這些特定的實施案例，並非用以限定本發明。本發明仍可採用其他特徵、元件、方法及參數來加以實施。較佳實施例的提出，僅係用以例示本發明的技術特徵，並非用以限定本發明的申請專利範圍。該技術領域中具有通常知識者，將可根據以下說明書的描述，在不脫離本發明的精神範圍內，作均等的修飾與變化。在不同實施例與圖式之中，相同的元件，將以相同的元件符號加以表示。
請參照第1圖，第1圖係根據本說明書的一實施例所繪示之發光二極體晶粒基板100的結構上視圖。發光二極體晶粒基板100包括：基材101、複數個第一發光二極體晶粒102以及複數個第二發光二極體晶粒103。在本說明書的一些實施例之中，基材101用途為製作薄膜之基板，其材料可以是藍寶石(sapphire)、碳化矽(SiC)、矽(Si)、氧化鋅(ZnO)、氧化鎂(MgO)、氮化鋁(AlN)、氮化鎵(GaN)、玻璃、石英，或上述之任意組合所組成之材質。在本說明書的一些實施例之中，基材101可以是一種可撓性的塑膠基板，例如聚氯乙烯(Poly Vinyl Chloride，PVC)薄膜基材、聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate，PET)、聚醯亞胺(polyimide，PI)等。在本說明書的一些實施例之中，基材101可以是一種金屬或合金(alloy)基板，其材料可以包括鋁、銅、鋼等。基材101之輪廓形狀可以是矩形、圓形或其他適合製程之形狀。
第一發光二極體晶粒102和第二發光二極體晶粒
103係藉由磊晶製程或其他薄膜製程搭配微影製程所形成於基材101上。第一發光二極體晶粒102及第二發光二極體晶粒103的單位尺寸可介於0.1微米(μm)至100微米(μm)之間，更佳是介於0.1微米(μm)至10微米(μm)之間，因此第一發光二極體晶粒102及第二發光二極體晶粒103亦可稱為微型發光二極體晶粒(Micro LED Chip)。其中，單位尺寸表示二個相鄰之發光二極體晶粒其特徵結構重複出現距離的最大值，可以是側邊邊長。單位尺寸於本實施例中，亦等於二相鄰之發光二極體晶粒的間距(Pitch)。第一發光二極體晶粒102的數量大於第二發光二極體晶粒103的數量。第一發光二極體晶粒102可為矩形、正方形、平行四邊形或其他規則及不規則形狀，由第1圖，第一發光二極體晶粒102及第二發光二極體晶粒103皆為平行四邊形(矩形)，第一發光二極體晶粒102彼此以第一邊102a(長邊)及第二邊102b(短邊)鄰接地排列形成至少一個第一陣列104。一發光二極體晶粒基板100包括至少一第一陣列104，而第一陣列104彼此之間具有區間(interval)，區間於不同方向可以具有不同長度。
如第1圖所繪示，由第一發光二極體晶粒102所組成的第一陣列104為一平行四邊形矩陣，具有一個第一側邊104a以及一個第二側邊104b。其中，第一側邊104a和第二側邊104b彼此相連；第一側邊104a沿著第一方向Q1延伸，且具有一個第一側邊邊長K1；第二側邊104b沿著第二方向Q2延伸，且具有一個第二側邊邊長K2。第一方向Q1與第二方向Q2彼此互相垂
直(正交)，或兩者具有異於90度的夾角。N個第一發光二極體晶粒102以其第一邊102a相鄰，且沿著第二側邊104b呈列排列；M個第一發光二極體晶粒102以其第二邊102b相鄰，且沿著第一側邊104a呈行排列，形成一個N×M(N和M為正整數)行列交錯的第一陣列104。第一邊為各發光二極體晶粒沿第一方向Q1之側邊，第一邊具有一第一邊長，而第二邊為為各發光二極體晶粒沿第二方向Q2之側邊，第二邊具有一第二邊長，第一側邊邊長K1等於第一邊長的M倍，第二側邊邊長K2等於第二邊長的N倍。於此實施例中，第一發光二極體晶粒102第一邊102a的第一邊長大於第二邊102b的第二邊長，但於其他實施例中，第一邊長可等於或小於第二邊長。
第二陣列105與第一陣列104相鄰，第二陣列105由N’×M’(N’和M’為正整數)個第二發光二極體晶粒103以行列交錯方式組成。於此實施例中，第一陣列104以其第一側邊104a與第二陣列105相鄰，於其他實施例中，第一陣列104亦可以第二側邊104b與第二陣列105相鄰。於此實施例中，N’為1而M’=M，於其他實施例中，N’及M’亦可為其他正整數之組合，也就是，第二陣列105亦可包括複數行與列。於本實施例中，第二發光二極體晶粒103之第二邊103b彼此相鄰，第一邊103a沿著第一陣列104的第一側邊104a排列。於此實施例中，第二發光二極體晶粒103之第一邊103a與第一發光二極體晶粒102之第一邊102a相鄰，第二發光二極體晶粒103之第一邊103a的第一邊長
等於第一發光二極體晶粒102之第一邊102a的第一邊長，而第二發光二極體晶粒103之第二邊103b的第二邊長不等於第一發光二極體晶粒102之第二邊102b的第二邊長。於此實施例中，第二發光二極體晶粒103的第一邊103a的第一長度大於第二邊103b的第二長度，但於其他實施例中，第二發光二極體晶粒103之第一邊103a的第一長度可等於或小於第二邊103b的第二長度。發光二極體晶粒基板100包括至少一第二陣列105，第二陣列105位於第一陣列104之間的該些區間。
第一發光二極體晶粒102的第一邊長尺寸實值為A而第二邊長尺寸實值為B。第一發光二極體晶粒102的第一邊102a和第一側邊104a平行，而第二邊102b和第二側邊104b平行。第二發光二極體晶粒103的第一邊長尺寸實值為A而第二邊長尺寸實值為C。第二發光二極體晶粒103的第一邊103a和第一側邊104a平行，而第二邊103b和第二側邊104b平行。換言之，第一發光二極體晶粒102和第二發光二極體晶粒103中的每一個晶粒，平行第一陣列104的第一側邊104a(即平行第一方向Q1)的第一邊，其第一邊長尺寸都實值等於A，也就是，第一發光二極體晶粒102和第二發光二極體晶粒103具有邊長相同之一邊，且具有邊長相異之另一邊。
然而值得注意的是，第一發光二極體晶粒102和第二發光二極體晶粒103的第二邊長尺寸並不以此為限。在本說明書的一些實施例之中，第一發光二極體晶粒102和第二發光二極
體晶粒103的第二邊長尺寸關係可以如下式：>1%
B異於C，B可大於或小於C，而A可大於、等於或小於B，A可大於、等於或小於C。
請參照第2圖，第2圖係根據本說明書的一實施例所繪示之發光二極體晶粒基板200的結構上視圖。發光二極體晶粒基板200的結構大致與發光二極體晶粒基板100類似，差別僅在於複數個第一發光二極體晶粒102和複數個第二發光二極體晶粒103中的二相鄰晶粒之間都具有特定的間隙(space)。發光二極體晶粒基板200同樣具有至少一第一陣列204及至少一第二陣列205。
例如，在本實施例之中，位於第一陣列204中的第一發光二極體晶粒102平行第一側邊204a(即平行第一方向Q1)之相鄰二者間具有第一間隙P1；第一發光二極體晶粒102平行第二側邊204b(即平行第二方向Q2)之相鄰二者間具有第二間隙P2；於此實施例中，第一陣列204與第二陣列205之間的間係和第二間隙P2實值相等。換句話說，第二發光二極體晶粒103和相鄰之第一發光二極體晶粒102的距離實值等於第二間隙P2。於其他實施例中，第一陣列204與第二陣列205之間的間距和第二間距P2可不相等。
請參照第3圖，第3圖係根據本說明書的一實施例
所繪示之發光二極體晶粒基板300的結構上視圖。發光二極體晶粒基板300的結構大致與發光二極體晶粒基板100類似，差別在於發光二極體晶粒基板300還包括：複數個第三發光二極體晶粒301和至少一個第四發光二極體晶粒302。第三發光二極體晶粒301及第四發光二極體晶粒302的單位尺寸亦介於0.1微米(μm)至100微米(μm)之間，更佳是介於0.1微米(μm)至10微米(μm)之間，亦稱為微型發光二極體晶粒。第一發光二極體晶粒102的數量分別大於第二發光二極體晶粒103、第三發光二極體晶粒301及第四發光二極體晶粒302。
第三發光二極體晶粒301和第四發光二極體晶粒302亦藉由磊晶製程或其他薄膜製程搭配微影製程形成在基材101上。其中，由第三發光二極體晶粒301所組成的第三陣列306與第一陣列304相鄰，第三陣列306由N”×M”(N”和M”為正整數)個第三發光二極體晶粒301以行列交錯方式組成。於此實施例中，第一陣列304以其第二側邊304b與第三陣列306相鄰，於其他實施例中，第一陣列304亦可以第一側邊304a與第三陣列306相鄰。於此實施例中，N”為N而M”=1，於其他實施例中，N”及M”亦可為其他正整數之組合，也就是，第三陣列306亦可包括複數行與列。於本實施例中，第三發光二極體晶粒301以第一邊301a彼此鄰接，且沿著第一陣列304的第二側邊304b(即平行第二方向Q2)排列；第四發光二極體晶粒302或由複數第四發光二極體晶粒302所形成的第四陣列則位於第二陣列305與第三
陣列306的交叉位置上，第四陣列由N'''×M'''(N'''和M'''為正整數)個第四發光二極體晶粒302以行列交錯方式組成。於此實施例中，N'''為1而M'''=1，於其他實施例中，N'''及M'''亦可為其他正整數之組合，也就是，第四陣列亦可包括複數行與列。發光二極體晶粒基板300可包括至少一第三陣列306及至少一第四陣列，第三陣列306及第四陣列位於第一陣列104之間的該些區間。
第三發光二極體晶粒301可為平行四邊形、矩形、正方形、菱形及其他規則或不規則形狀晶粒，其第一邊301a的第一邊長尺寸實值為D，而第二邊301b的第二邊長尺寸實值為B。第一邊301a與第一陣列304的第一側邊304a平行(即平行第一方向Q1)；第二邊301b與第一陣列304的第二側邊304b平行(即平行第二方向Q2)。第四發光二極體晶粒302也可為平行四邊形、矩形、正方形、菱形或其他規則或不規則形狀晶粒，具有平行第二側邊304b(即平行第二方向Q2)的第二邊302b，第二邊302b的第二邊長尺寸實值為C，而平行第一側邊(即平行第一方向Q1)的第一邊302a，第一邊302a的第一邊長尺寸實值為D。
換言之，於此實施例中，第二發光二極體晶粒103和第四發光二極體晶粒302中平行第二側邊304b(即平行第二方向Q2)的第二邊，其第二邊長尺寸都實值等於C；第三發光二極體晶粒301和第四發光二極體晶粒302中平行第一側邊304a(即平行第一方向Q1)的第一邊，其第一邊長尺寸都實值等於D。
然而值得注意的是，第一發光二極體晶粒102、第
二發光二極體晶粒103、第三發光二極體晶粒301和第四發光二極體晶粒302的邊長尺寸並不以此為限。在本說明書的一些實施例之中，第一發光二極體晶粒102、第二發光二極體晶粒103、第三發光二極體晶粒301和第四發光二極體晶粒302的邊長尺寸關係可以如下式：>1%以及>1%
B異於C，B可大於或小於C，D異於A，D可大於或小於A，A可大於、小於或等於B，A可大於、小於或等於C，而D可大於、小於或等於B，D可大於、小於或等於C。
另外在本實施例之中，發光二極體基板300還包括複數個第五發光二極體晶粒308，於基材101上排列形成多個陣列307A~307C，，第一發光二極體晶粒102和第五發光二極體晶粒308的晶粒的尺寸和行列排列方式皆相同，差別僅在於陣列中行列的數目(例如N和M)可有所差異，換句話說，第五發光二極體晶粒308即為第一發光二極體晶粒102，第五發光二極體晶粒308所形成的陣列307A~307即為多數第一陣列304之一。而第二陣列305、第三陣列306及第四陣列位於該些由第一發光二極體晶粒102及第五發光二極體晶粒308形成的第一陣列304群之中。
請參照第4圖，第4圖係根據本說明書的一實施例所繪示之發光二極體晶粒基板400的結構上視圖。發光二極體晶粒基板400的結構大致與發光二極體晶粒基板300類似，差別在
於第一發光二極體晶粒102、第二發光二極體晶粒103、第三發光二極體晶粒301、第四發光二極體晶粒302和第五發光二極體晶粒308中的每一個晶粒之間都具有一定的間隙(space)。如，在本實施例之中，位於第一陣列404中的第一發光二極體晶粒102，陣列407A~407C中的第五發光二極體晶粒308平行第一側邊404a(即平行第一方向Q1)之相鄰二者間具有第一間隙P1；第一發光二極體晶粒102和第五發光二極體晶粒308平行第二側邊404b(即平行第二方向Q2)之相鄰二者間具有第二間隙P2。第一陣列404、陣列407A~407C與第二陣列405之間的距離，分別實值和第二間隙P2相等；第一陣列404、陣列407A~407C與第三陣列406之間的距離，分別和第一間隙P1實值相等。第四發光二極體晶粒302與第二陣列405以及與第三陣列406之間的距離，分別和第一間隙P1及第二間隙P2實值相等。
請參照第5圖，第5圖係根據本說明書的一實施例所繪示之發光二極體晶粒基板500的結構上視圖。發光二極體晶粒基板500的結構大致與發光二極體晶粒基板100類似，差別在於發光二極體晶粒基板500更包括更多尺寸不同的微型發光二極體晶粒，彼此鄰接而在基材101上排列形成複數陣列，鄰接第二陣列505和/或第一陣列504。例如，在本實施例中，發光二極體晶粒基板500更包括由複數個彼此鄰接的第六發光二極體晶粒501和第七發光二極體晶粒502，在基材101上排列形成複數第五陣列506和第六陣列507，鄰接第二陣列505和/或第一陣列
504。發光二極體晶粒基板500可包括至少一第五陣列506及至少一第六陣列507。
其中，第六發光二極體晶粒501和第七發光二極體晶粒502中的每一顆晶粒可為矩形或方形或其他規則或不規則形狀。第六發光二極體晶粒501的第一邊501a的第一邊長尺寸實值為A，第二邊502b的第二邊長尺寸實值為E。第一邊501a和第一側邊504a平行(即平行第一方向Q1)，第二邊501b和第二側邊504b平行(即平行第二方向Q2)。第七發光二極體晶粒502第一邊502a的第一邊長尺寸實值為A，第二邊502b的第二邊長尺寸實值為F。第一邊502a和第一側邊504a平行(即平行第一方向Q1)，第二邊502b和第二側邊504b平行(即平行第二方向Q2)。換言之，第一發光二極體晶粒102、第六發光二極體晶粒501和第七發光二極體晶粒502中的每一個晶粒，平行第一陣列504的第一側邊504a(即平行第一方向Q1)的第一邊，其第一邊長尺寸都實值等於A。
然而值得注意的是，第一發光二極體晶粒102、第二發光二極體晶粒103、第六發光二極體晶粒501和第七發光二極體晶粒502的邊長尺寸並不以此為限。在本說明書的一些實施例之中，第一發光二極體晶粒102、第二發光二極體晶粒103、第六發光二極體晶粒501和第七發光二極體晶粒502的邊長尺寸關係可以如下式：
>1%以及>1%以及>1%
B異於C，B可大於或小於C，E異於B，E可大於或小於B，F異於B，F可大於或小於B。請參照第6圖，第6圖係根據本說明書的一實施例所繪示之發光二極體晶粒基板600的結構上視圖。發光二極體晶粒基板600的結構大致與發光二極體晶粒基板500類似，差別僅在於第一發光二極體晶粒102、第二發光二極體晶粒103、第六發光二極體晶粒501和第七發光二極體晶粒502中的二相鄰晶粒之間都具有特定的間隙(space)。
例如，在本實施例之中，第一發光二極體晶粒102平行第一方向Q1之相鄰二者間具有第一間隙P1；第一發光二極體晶粒102平行第二方向Q2之相鄰二者間具有第二間隙P2。第一發光二極體晶粒102、第二發光二極體晶粒103、第六發光二極體晶粒501和第七發光二極體晶粒502平行第一方向Q1之相鄰二晶粒間的間距，實質等於第一間隙P1。第一陣列604與第二陣列605之間的間距、第一陣列604與相鄰第五陣列606之間的間距、第二陣列605與相鄰第五陣列606之間的間距、第五陣列606與相鄰第六陣列607之間的間距、相鄰二第五陣列606以及相鄰二第六陣列607之間的間距，實值等於第二間隙P2。換言之，第一發光二極體晶粒102、第六發光二極體晶粒501和第七發光二極體晶粒502平行第二方向Q2之相鄰二發光二極體晶粒之間
的間距實質等於第二間隙P2。
應用覆晶封裝接合技術，可以將前述發光二極體晶粒基板100、200、300、400、500和600所提供的微型發光二極體晶粒製作成發光二極體顯示器。例如請參照第7圖，第7圖係根據本說明書的一實施例所繪示之製作發光二極體顯示器70的部分製程結構剖面圖。在本說明書的一些實施例中，覆晶封裝接合技術可採用機械治具71的複數擷取頭711來擷取經過基板切割(substrate dicing)製程後之發光二極體晶粒基板，例如第1圖所繪示之發光二極體晶粒基板100，上的複數個微型的發光二極體晶粒，例如複數個發光二極體晶粒102和103中之多者。再將被擷取的多顆發光二極體晶粒(102或103)的陽極1021與陰極1022和微發光二極體顯示器70顯示區子畫素陣列中的的薄膜電晶體電路701、陽極電極墊73a及陰極連接墊73b作接合(電性連接)，使發光二極體晶粒能受薄膜電晶體電路701所控制驅動以顯示畫面。
其中，薄膜電晶體電路701可將顯示區子畫素陣列區分成複數個子畫素區702。每個子畫素區702中具有至少一個主動元件701a，可用來與一個發光二極體晶粒(102或103)的陽極1021與陰極1022作接合。由於，相鄰兩個子畫素702的距離S(特徵結構重覆的長度，例如二相鄰子畫素702的陽極連接墊73a中點之間的間距)，大於發光二極體晶粒基板100上二相鄰的發光二極體晶粒之間的距離(例如發光二極體晶粒102於第一方向Q1的
第一長度A，S大於A)。因此，為了能從發光二極體基板100上一次擷取複數個發光二極體晶粒(102或103)，並將其精確地與薄膜電晶體電路701的主動元件701a及連接墊結合。機械製具71的二相鄰擷取頭711的間距L較佳需與二相鄰子畫素702的間距S相同，並且為發光二極體晶粒基板100上各種尺寸之發光二極體晶粒102和103所構成之矩陣之側邊邊長的倍數(例如n倍，n為正整數)。
例如，在本實施例之中，若機械製具71係平行第一陣列104的第一側邊104a(即平行第一方向Q1)來抓取發光二極體晶粒(102或103)。機械製具71的二相鄰擷取頭711的間距L等於第一陣列104之第一側邊104a的第一側邊邊長尺寸K1(實質等於A×M)。其算式可如下表示：S=L=n×A×M(n等於1)
若機械製具71係平行第一陣列104的第二側邊104b(即平行第二方向Q2)來擷取發光二極體晶粒(102或103)。機械製具71的二相鄰擷取頭711711的間距L實值為第一陣列104之第二側邊104b的第二方向邊長尺寸K2(B×N)和一個第二發光二極體晶粒102第二邊102b之第二邊長尺寸C的總和。故而，機械製具71之擷取頭711的間距算式可如下表示：S=L=n×(B×N+C)(n等於1)
在本書明書的另一個實施例中，當以第2圖所繪示之發光二極體基板200上的晶粒來製作發光二極體顯示器70時，若機械製具71係平行第一陣列204的第一側邊204a(即平行第一方向Q1)來抓取發光二極體晶粒(102和/或103)。機械製具71的二相鄰擷取頭711的間距L實值為第一陣列104之第一側邊104a的第一側邊邊長尺寸K1(實質等於[(A+P1)×M])。故而，機械製具71之二相鄰擷取頭711的間距L的算式可如下表示：S=L=n×[(A+P1)×M](n等於1)
若機械製具71係平行第一陣列204的第二側邊204b(即平行第二方向Q2)來擷取發光二極體晶粒(102和/或103)，機械製具71的二相鄰擷取頭711的間距L實值為第一陣列104之第二側邊104b的第二側邊邊長尺寸K2(實質等於[(B+P2)×N])、一個第二發光二極體晶粒102第二邊102b的第二邊長尺寸C和一個第二間隙P2的總和。故而，機械製具71之吸嘴間距711的算式可如下表示：S=L=n×[N×(B+P2)+1×(C+P2)](n等於1)
在本發明說明書的另一個實施例中，當以第3圖所繪示之發光二極體晶粒基板300上的晶粒來製作發光二極體顯示器70時，若機械製具71係平行第一陣列304的第一側邊304a(即平行第一方向Q1)來抓取發光二極體晶粒(102、103、301和/或
302)。機械製具71的二相鄰擷取頭711的間距L實值為第一陣列304之第一側邊304a的第一側邊邊長尺寸K1(實質等於A×M)和一個第三發光二極體晶粒301之第一邊301a的第一邊長尺寸D的總和。故而，機械製具71之吸嘴間距711的算式可如下表示：S=L=n×(A×M+D)(n等於1)
若機械製具71係平行第一陣列304的第二側邊304b(即平行第二方向Q2)來擷取發光二極體晶粒(102、103、301和/或302)。機械製具71的二相鄰擷取頭711的間距L實值為第一陣列304之第二側邊304b的第二側邊邊長尺寸K2(實質等於B×N)和一個第二發光二極體晶粒102第二邊102b的第二邊長尺寸C的總和。故而，機械製具71的二相鄰擷取頭的間距L的算式可如下表示：S=L=n×(B×N+C)(n等於1)
在本發明說明書的另一個實施例中，當以第4圖所繪示之發光二極體基板400上的晶粒來製作發光二極體顯示器70時，若機械製具71係平行第一陣列404的第一側邊404a(即平行第一方向Q1)來抓取發光二極體晶粒(102、103、301和/或302)。機械製具71的二相鄰擷取頭711的間距L實值為第一陣列404之第一側邊404a的第一側邊邊長尺寸K1(實質等於[(A+P1)×M]、一個第三發光二極體晶粒301之第一邊301a的第
一邊長尺寸D和一個第一間隙P1的總和。故而，機械製具71的二相鄰擷取頭711的間距L算式如下：S=L=n×[M×(A+P1)+1×(P1+D)](n等於1)
若機械製具71係平行第一陣列404的第二側邊404b(即平行第二方向Q2)來擷取發光二極體晶粒(102、103、301和/或302)，機械製具71的二相鄰擷取頭711的間距L實值為第一陣列404之第二側邊104b的第二側邊邊長尺寸K2(實質等於[(B+P2)×N]、一個第二發光二極體晶粒102第二邊102b的第二邊長尺寸C和一個第二間隙P2的總和。故而，機械製具71之二相鄰擷取頭711的間距L的算式可如下表示：S=L=n×[(B+P2)×N+P2+C)(n等於1)
當以第5圖所繪示之發光二極體晶粒基板500上的晶粒來製作發光二極體顯示器70，或以第6圖所繪示之發光二極體基板600上的晶粒來製作微發光二極體顯示器70時，機械製具71之二相鄰擷取頭711的間距L一前述方式計算。
根據上述，本說明書的實施例是提供一種發光二極體晶粒基板以及應用取自此發光二極體基板之微型發光二極體晶粒所製作的發光二極體顯示器。其係考量覆晶封裝接合製程中用來製作發光二極體顯示器之子像素陣列的治具尺寸，來調整位於發光二極體晶粒基板上之發光二極體晶粒的邊長尺寸及排
列，使發光二極體晶粒基板包含至少兩種具有不同邊長尺寸的發光二極體晶粒。藉以使治具可有效率地從發光二極體基板上一次擷取多顆發光二極體晶粒，並將其精確結合至發光二極體顯示器的子像素陣列中，進而增加覆晶封裝接合製程的製程穩定度和製程效率。
雖然本說明書已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何該技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
Claims (10)
- 一發光二極體晶粒基板，包括：一基材；複數第一發光二極體晶粒位於該基材上，沿一第一方向及一第二方向排列形成至少一第一陣列，各該些第一發光二極體晶粒沿該第一方向具有一第一邊長，各該些第一發光二極體晶粒沿該第二方向具有一第二邊長；以及複數第二發光二極體晶粒，位於該基材上，沿該第一方向及該第二方向排列形成至少一第二陣列，各該些第二發光二極體晶粒沿該第一方向具有一第三邊長，各該些第一發光二極體晶粒沿該第二方向具有一第四邊長；其中，該第一方向不平行於該第二方向，該第一邊長等於該第三邊長，而該第二邊長不等於該第四邊長。
- 如申請專利範圍1所述之發光二極體晶粒基板，其中該至少一第一陣列沿該第一方向具有至少一第一側邊，該至少一第一陣列沿該第二方向具有至少一第二側邊，該至少一第二陣列與該至少一第一側邊相鄰。
- 如申請專利範圍1所述之發光二極體晶粒基板，其中該第二邊長與第四邊長符合以下公式：>1%，其中該第二邊長為B，該第四邊長為C。
- 如申請專利範圍1所述之發光二極體晶粒基板，更包括：複數第三發光二極體晶粒，位於該基材上，沿該第一方向及該第二方向排列而形成至少一第三陣列，各該些第三發光二極體晶粒沿該第一方向具有一第五邊長，各該些第一發光二極體晶粒沿該第二方向具有一第六邊長；以及至少一第四發光二極體晶粒，位於該第二陣列與該第三陣列的一延伸交叉位置，該至少一第四發光二極體晶粒沿該第一方向具有一第七邊長，各該些第一發光二極體晶粒沿該第二方向具有一第八邊長。
- 如申請專利範圍4所述之發光二極體晶粒基板，其中，該第一邊長不等於該第五邊長，該第二邊長等於該第六邊長，該第四邊長等於該第八邊長，該第五邊長等於該第七邊長。
- 如申請專利範圍5所述之發光二極體晶粒基板，其中該第五邊長與該第一邊長符合以下公式：>1%，其中該第五邊長為D，該第一邊長為A。
- 如申請專利範圍4所述之發光二極體基板，其中該至少一第三陣列與該至少一第二側邊相鄰。
- 如申請專利範圍1所述之發光二極體晶粒基板，其中，沿該第一方向，二相鄰之該些第一發光二極體晶粒之間具有一第一間隙，二相鄰之該些第二發光二極體晶粒之間具有該第二間隙，該第一間隙等於該第二間隙，其中，沿該第二方向，二相鄰之該些第一發光二極體晶粒之間具有一第三間隙，二相鄰之該些第二發光二極體晶粒之間具有第四間隙，該第三間隙等於該第四間隙。
- 一發光二極體顯示器具有一顯示區，該顯示區包括：一基材；一薄膜電晶體電路位於該基材上；一第一連接墊、一第二連接墊、一第三連接墊及一第四連接墊位於該基材上；一第一子像素，具有一第一發光二極體晶粒，該第一發光二極體晶粒具有一第一電極和一第二電極，該第一電極和該第二電極分別透過該第一連接墊和該第二連接墊和該薄膜電晶體電路電性連接，該第一發光二極體晶粒具有一第一邊長及一第二邊長；以及一第二子像素，具有一第二發光二極體晶粒，該第二發光二極體晶粒具有一第三電極和一第四電極，該第三電極和該第四電極分別透過該第三連接墊和該第四連接墊和該薄膜電晶體電路電性連接，該第二發光二極體晶粒具有一第三邊長及一第四邊長，其中，該第一發光二極體晶粒與該第二發光二極體晶粒是由一發光二極體晶粒基板上擷取而設置於該基材上，其中，該第一邊長等於該第三邊長，該第四邊長不等於該第二邊長。
- 如申請專利範圍9所述之發光二極體顯示器，其中該顯示區還包括：一第三子畫素，具有一第三發光二極體晶粒，第三發光二極體晶粒具有一第五邊長及一第六邊長，其中，第一邊長等於該第五邊長，該第二邊長不等於該第六邊長。
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