TWI736455B - 微型發光二極體顯示器 - Google Patents

微型發光二極體顯示器 Download PDF

Info

Publication number
TWI736455B
TWI736455B TW109137076A TW109137076A TWI736455B TW I736455 B TWI736455 B TW I736455B TW 109137076 A TW109137076 A TW 109137076A TW 109137076 A TW109137076 A TW 109137076A TW I736455 B TWI736455 B TW I736455B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
layer
type semiconductor
light
emitting diode
emitting
Prior art date
Application number
TW109137076A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202218143A (zh
Inventor
陳彥燁
吳志凌
陳國瑋
Original Assignee
錼創顯示科技股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 錼創顯示科技股份有限公司 filed Critical 錼創顯示科技股份有限公司
Priority to TW109137076A priority Critical patent/TWI736455B/zh
Priority to US17/106,168 priority patent/US11342377B2/en
Application granted granted Critical
Publication of TWI736455B publication Critical patent/TWI736455B/zh
Publication of TW202218143A publication Critical patent/TW202218143A/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/15—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission
    • H01L27/153—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars
    • H01L27/156—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars two-dimensional arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies 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
    • H01L25/04—Assemblies 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
    • H01L25/065—Assemblies 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 H01L27/00
    • H01L25/0655—Assemblies 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 H01L27/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/18—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different subgroups of the same main group of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H01L33/38—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies 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
    • H01L25/04—Assemblies 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
    • H01L25/075—Assemblies 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
    • H01L25/0753—Assemblies 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 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/44—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/44—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating
    • H01L33/46—Reflective coating, e.g. dielectric Bragg reflector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

一種微型發光二極體顯示器，包括至少一第一型半導體基底層、多個半導體發光平台以及導電層。多個半導體發光平台分散地配置於至少一第一型半導體基底層上，其中至少一第一型半導體基底層具有被這些半導體發光平台暴露出的表面。導電層配置於至少一第一型半導體基底層的表面上並與這些半導體發光平台交錯分布，導電層與此表面接觸的面積與此表面的面積的比例大於等於0.2。

Description

微型發光二極體顯示器
本發明是有關於一種顯示器，且特別是有關於一種微型發光二極體顯示器。
隨著光電科技的進步，許多光電元件的體積逐漸往小型化發展。近年來，由於製造尺寸上的突破，發光二極體不僅應用於照明技術，更應用於製造顯示面板。發光二極體顯示器屬於主動式發光顯示器，相較於有機發光二極體（Organic Light-Emitting Diode, OLED）顯示器，發光二極體顯示器更為省電，也具備更加優異的對比度表現，而且可以在陽光下具有可視性。此外，由於發光二極體顯示器採用無機材料，其相較於有機發光二極體顯示器而言具備更加優良的可靠性以及更長的使用壽命。
在發光二極體顯示器中，尺寸縮小至微米等級的微型發光二極體以陣列形式排列，不同的微型發光二極體之間可以第一型半導體基底層作為共電極，第一型半導體基底層電性連接電路基板（例如TFT顯示基板）上對應的電極，然而，半導體電阻值高，較靠近上述對應的電極的微型發光二極體相較於較遠離上述對應的電極的微型發光二極體會具有較多的電子電洞對，因為具有較多的電子電洞對發生復合（recombination），較靠近上述對應的電極的微型發光二極體的發光亮度會高於較遠離上述對應的電極的微型發光二極體的發光亮度，使得微型發光二極體顯示器亮度不均勻。
本發明提供一種微型發光二極體顯示器，發光亮度均勻。
根據本發明一實施例，提供一種微型發光二極體顯示器，包括至少一第一型半導體基底層、多個半導體發光平台以及導電層。多個半導體發光平台分散地配置於至少一第一型半導體基底層上，其中至少一第一型半導體基底層具有被這些半導體發光平台暴露出的表面。導電層配置於至少一第一型半導體基底層的表面上並與這些半導體發光平台交錯分布，導電層與此表面接觸的面積與此表面的面積的比例大於等於0.2。
基於上述，本發明實施例提供的微型發光二極體顯示器以導電層接觸至少一第一型半導體基底層，導電層做為共電極，利用導電層的電阻小於至少一第一型半導體基底層的電阻的特性，使得不同的微型發光二極體不會因其所設置的位置不同而有電子電洞對數量不一致的狀況，避免了微型發光二極體顯示器亮度不均勻的問題。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
參照圖1A及圖1B，圖1A繪示了根據本發明實施例之微型發光二極體顯示器100的平面示意圖，圖1B繪示了圖1A的微型發光二極體顯示器100沿著線I-I’的剖面圖。微型發光二極體顯示器100包括第一型半導體基底層101、多個半導體發光平台102以及導電層103。多個半導體發光平台102分散地配置於第一型半導體基底層101上，其中第一型半導體基底層101具有被這些半導體發光平台102暴露出的表面101S。導電層103配置於第一型半導體基底層101的表面101S上並與這些半導體發光平台102交錯分布，導電層103與此表面101S接觸的面積與此表面101S的面積的比例大於等於0.2。
每個半導體發光平台102包括主動層1021（或稱發光層1021）、第一型半導體層1022以及第二型半導體層1023。第一型半導體層1022位於第二型半導體層1023以及第一型半導體基底層101之間。主動層1021位於第一型半導體層1022與第二型半導體層1023之間。第一型半導體層1022的電性與第一型半導體基底層101的電性相同。第二型半導體層1023的電性相反於第一型半導體基底層101的電性。
根據本發明一實施例，第一型半導體基底層101是N型半導體，且第一型半導體層1022是N型半導體，第二型半導體層1023是P型半導體，主動層1021例如是多重量子井（Multiple Quantum Well，MQW），但是本發明不限於此。在本發明的另一實施例中，第一型半導體基底層101是P型半導體，第一型半導體層1022是P型半導體，第二型半導體層1023是N型半導體。
在圖1A及圖1B所示的實施例中，微型發光二極體顯示器100更包括電極層104、第一接合金屬層1051、第二接合金屬層1052、電路基板106、第三接合金屬層1061以及多個第四接合金屬層1062。電路基板106可以例如是一互補式金屬氧化物半導體（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor, CMOS）基板、一矽基液晶（Liquid Crystal on Silicon, LCOS）基板、一薄膜電晶體（Thin Film Transistor, TFT）基板或是其他具有工作電路的基板，於此並不加以限制。
微型發光二極體顯示器100更包括反射層109，反射層109設置於主動層1021的側面以及第二型半導體層1023的側面，以反射主動層1021產生的光，增加微型發光二極體顯示器100的出光效率。
微型發光二極體顯示器100還包括絕緣層107，絕緣層107設置於主動層1021的側面與反射層109之間，以絕緣兩者。絕緣層107還設置於第二型半導體層1023的側面與反射層109之間，以絕緣兩者。絕緣層107還設置於導電層103以及反射層109之間，以絕緣兩者。根據本發明一實施例，絕緣層107的材料包括例如氮化鋁或二氧化矽，或者絕緣層107可以是分布式布拉格反射器（distributed Bragg reflector, DBR），但是本發明不以此為限。
應當說明的是，在圖1B中，反射層109還設置於每一個半導體發光平台102的頂面102T，並且在第二型半導體層1023與第二接合金屬層1052之間，其中反射層109包括金屬，可增加正向出光。根據本發明一實施例，反射層109的材料包括鋁、鈦、銀、鉻或其組合，但是本發明不以此為限。第二型半導體層1023、反射層109與第二接合金屬層1052三者電性連接，但是本發明不限於此。在本發明一實施例中，包括有金屬的反射層109並不設置於第二型半導體層1023與第二接合金屬層1052之間，第二型半導體層1023直接接觸並電性連接第二接合金屬層1052。在本發明另一實施例中，反射層109不包括金屬，且不設置於第二型半導體層1023與第二接合金屬層1052之間。
同樣參照圖1A及圖1B，第三接合金屬層1061將第一接合金屬層1051與電極層104電性連接電路基板106。多個第四接合金屬層1062分別將多個第二接合金屬層1052電性連接電路基板106。當以電路基板106對第三接合金屬層1061以及第四接合金屬層1062施加電壓，透過第三接合金屬層1061以及第四接合金屬層1062之間的電位差所產生的電流，致能半導體發光平台102以發出（可見）光束。
具體來說，當以電路基板106對第三接合金屬層1061以及第四接合金屬層1062施加電壓，使得半導體發光平台102的第一型半導體層1022與第二型半導體層1023之間具備電位差，致使電子電洞對（electron-hole pair）在主動層1021發生復合（recombination）而產生光。主動層1021產生的光線在反射層109反射，以增加微型發光二極體顯示器100的出光效率。更具體地說，可以藉由電路基板106的主動元件進行控制，例如：對於與不同的半導體發光平台102對應的第四接合金屬層1062分別施加不同的電壓，致使不同的半導體發光平台102因不同的電位差而發出不同強度的光束，進而在微型發光二極體顯示器100的影像畫面呈現影像資訊。
應當說明的是，如前所述，導電層103配置於第一型半導體基底層101的表面101S上，且導電層103與表面101S接觸的面積與表面101S的面積的比例大於等於0.2。若此比例小於0.2，則導電效率不夠。較佳的，此比例大於等於0.5可有更佳的效率。相較於僅用第一型半導體基底層101做共電極，導電層103的電阻值較低。來自於電路基板106且經過第三接合金屬層1061、第一接合金屬層1051以及電極層104的電流（或電子流）會經過做為共電極的導電層103，以致能微型發光二極體顯示器100的多個半導體發光平台102，使其主動層1021發光。
相對的，在習知技藝中，第一型半導體基底層101被用做為共電極而不存在導電層103。由於第一型半導體基底層101的電阻值較高，當不同的半導體發光平台102所對應的第四接合金屬層1062被施加相同的電壓，相較於較靠近第三接合金屬層1061的半導體發光平台102，在較遠離第三接合金屬層1061的半導體發光平台102中具有較少的電子電洞對發生復合，這些半導體發光平台102的發光亮度會較低，造成微型發光二極體顯示器100的整體亮度不均勻。
根據本發明實施例的微型發光二極體顯示器100則是利用導電層103的電阻小於第一型半導體基底層101的電阻的特性，當不同的半導體發光平台102所對應的第四接合金屬層1062被施加相同的電壓，不論是較遠離第三接合金屬層1061的半導體發光平台102或是較靠近第三接合金屬層1061的半導體發光平台102都有等量的電子電洞對，避免微型發光二極體顯示器100出現亮度不均勻的狀況。
根據本發明一實施例，第一型半導體層1022的厚度小於第一型半導體基底層101的厚度，以降低阻抗，但是本發明不以此為限。
根據本發明一實施例，導電層103的材料包括鉻、鉑、金、鋁、鈦、矽、銀、石墨烯、金屬氧化物例如氧化銦錫、氧化鋅、氧化銦鋅或其組合，但是本發明不以此為限。
同樣參照圖1A及圖1B，在微型發光二極體顯示器100中，不同的半導體發光平台102之間具備距離A1，設置於不同的半導體發光平台102之間的導電層103具備寬度B1以及厚度C1，每一個半導體發光平台102具備高度D1，且反射層109具備厚度E1。根據本發明一些實施例，不同的半導體發光平台102之間的距離A1小於20微米。根據本發明一些實施例，導電層103的寬度B1大於0.05微米且小於等於10微米，以避免因導電層103的寬度太小，導致導電效果不佳。根據本發明一些實施例，每一個半導體發光平台102的高度D1大於導電層103的厚度C1，且導電層103的厚度C1大於0.01微米且小於等於5微米，以避免因導電層103的厚度太小，導致導電效果不佳。根據本發明一些實施例，每一個半導體發光平台102的高度D1大於導電層103的厚度C1，且每一個半導體發光平台102的高度D1小於5微米。根據本發明一些實施例，反射層109的厚度E1小於不同的半導體發光平台102之間的距離A1的一半，並大於0.01微米。
在此必須說明的是，下述實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例，下述實施例不再重複贅述。
參照圖2A及圖2B，圖2A繪示了根據本發明一實施例之微型發光二極體顯示器200的平面示意圖，圖2B繪示了微型發光二極體顯示器200沿著線II-II’的剖面圖。微型發光二極體顯示器200包括多個第一型半導體基底層201、多個半導體發光平台102以及導電層203。多個半導體發光平台102分散地配置於第一型半導體基底層201上，其中多個第一型半導體基底層201具有被這些半導體發光平台102暴露出的表面201S。導電層203配置於第一型半導體基底層201的表面201S上並與這些半導體發光平台102交錯分布，導電層203與此表面201S接觸的面積與此表面201S的面積的比例大於等於0.2。
在本實施例中，每個第一型半導體基底層201上有4個以2×2矩陣形式設置的半導體發光平台102，但是本發明不以此為限。在一些實施例中，每個第一型半導體基底層201上有8個以4×2矩陣形式設置的半導體發光平台102。在本發明的其他實施例中，每個第一型半導體基底層201上有m*n個以m×n矩陣形式設置的半導體發光平台102，m及n為正整數。為了說明的目的，在下面的描述中，將同一個第一型半導體基底層201上的多個半導體發光平台102統稱為半導體發光平台群。在圖2A及圖2B所示的實施例中，每個半導體發光平台群包括了4個半導體發光平台102。
導電層203更電性連接於不同的第一型半導體基底層201之間，形成歐姆接觸傳導電流。具體而言，相較於圖1A及圖1B所示的實施例中的第一型半導體基底層101，本實施例的微型發光二極體顯示器200具備多個分立的第一型半導體基底層201，且多個分立的第一型半導體基底層201之間以導電層203形成電性連接。當考量分立的第一型半導體基底層201之間的導電層203與第一型半導體基底層201之間需要具備充足的接觸面積，導電層203與第一型半導體基底層201的出光面201T在出光面201T的法線方向上的距離C2不可太大。當考量製程良率，距離C2不可太小。根據本發明一實施例，距離C2大於0.01微米且小於等於5微米，但是本發明不以此為限。
設置於不同的第一型半導體基底層201之間的導電層203也可以用於反射半導體發光平台102所發出的光。換言之，設置於不同的第一型半導體基底層201之間的導電層203也可以做為反射鏡，其減少了不同的第一型半導體基底層201上的半導體發光平台102所發出的光之間的相互影響，避免混光串音（crosstalk）的狀況，提升每個半導體發光平台群的發光亮度和對比。特別的是，導電層203配置於每個半導體發光平台群的第一型半導體基底層201側面，透過與第一型半導體基底層201的側面的電性連接以增加接觸面積和出光效率。
微型發光二極體顯示器200還具備絕緣層207，設置於半導體發光平台102的側面及部分頂面，並暴露出半導體發光平台102的一部分頂面以接合第二接合金屬層2052。
微型發光二極體顯示器200更包括半導體墊高部204以及配置於半導體墊高部204上的第一接合金屬層2051，半導體墊高部204配置於第一型半導體基底層201上，具體而言，半導體墊高部204可以藉由製造半導體發光平台102的製程來製造並且具有與半導體發光平台102類似的結構。在本實施例中，可以利用例如蝕刻製程來製造半導體發光平台102，並同樣蝕刻出半導體墊高部204。半導體墊高部204可以與半導體發光平台102具有類似的結構，例如具備第一型半導體層、主動層及第二型半導體層。
同樣參照圖2A及圖2B，第三接合金屬層1061將第一接合金屬層2051與半導體墊高部204電性連接電路基板106。多個第四接合金屬層1062分別將多個第二接合金屬層2052電性連接電路基板106。當以電路基板106對第三接合金屬層1061以及第四接合金屬層1062施加電壓，透過第三接合金屬層1061以及第四接合金屬層1062之間的電位差所產生的電流，致能半導體發光平台102以發出（可見）光束。
應當說明的是，在本實施例中，第一接合金屬層2051包括外延段2051E，其經由半導體墊高部204的側面延伸至導電層203。由於第一接合金屬層2051藉由其外延段2051E電性接合導電層203，當以電路基板106對第三接合金屬層1061施加電壓，電流（或電子流）將自電路基板106經過第三接合金屬層1061以及第一接合金屬層2051而到達導電層203，進而到達分立的多個第一型半導體基底層201，而較不會經過半導體墊高部204，這是由於第一接合金屬層2051的電阻值小於半導體墊高部204的電阻值。從另一個角度來說，當以電路基板106對第三接合金屬層1061施加電壓，施加於半導體墊高部204的電壓是逆向偏壓，半導體墊高部204的主動層不會發生電子及電洞的復合（recombination），所以不會發光。半導體墊高部204是啞半導體層。
在微型發光二極體顯示器200中，不同的第一型半導體基底層201之間具備最小距離A2以及最大距離B2，導電層203具備厚度D2，第一型半導體基底層201具備厚度E2，第一型半導體基底層201的出光面201T與對應的半導體發光平台的頂面在出光面201T的法線方向上的距離為F2。根據本發明一些實施例，不同的第一型半導體基底層201之間的最小距離A2大於0.01微米。根據本發明一些實施例，不同的第一型半導體基底層201之間的最大距離B2小於10微米。根據本發明一些實施例，不同的第一型半導體基底層201之間的最大距離B2大於導電層203的厚度D2，且導電層203的厚度D2大於0.01微米。根據本發明一些實施例，第一型半導體基底層201的厚度E2大於0.01微米。根據本發明一些實施例，第一型半導體基底層201的出光面201T與對應的半導體發光平台的頂面在出光面201T的法線方向上的距離F2大於2微米且小於10微米。
參照圖3，其繪示了根據本發明一實施例之微型發光二極體顯示器300的剖面圖。相較於微型發光二極體顯示器200，微型發光二極體顯示器300進一步包括了填充層308，配置於出光面201T以及導電層203之間。因每個半導體發光平台群僅靠導電層203連接，加入填充層308以增加每個半導體發光平台群間結構穩定性。根據本發明一實施例，填充層308是絕緣層，其材料包括有機高分子。根據本發明另一實施例，填充層308包括導電材料，其電阻率可以小於導電層203的電阻率，可以也做為共電極效果增加導電。
在微型發光二極體顯示器300中，不同的第一型半導體基底層201之間具備最小距離A3以及最大距離B3，填充層308具備厚度C3，導電層203的頂面與第一型半導體基底層201的出光面201T之間具備距離D3，第一型半導體基底層201具備厚度E3，第一型半導體基底層201的出光面201T與對應的半導體發光平台的頂面在出光面201T的法線方向上的距離為F3。第二接合金屬層2052具備厚度G3。第四接合金屬層1062具備厚度H3。根據本發明一些實施例，不同的第一型半導體基底層201之間的最小距離A3大於0.01微米。根據本發明一些實施例，不同的第一型半導體基底層201之間的最大距離B3小於10微米。根據本發明一些實施例，填充層308的厚度C3大於0.01微米且小於4微米。根據本發明一些實施例，第一型半導體基底層201的厚度E3大於0.01微米。根據本發明一些實施例，第一型半導體基底層201的出光面201T與對應的半導體發光平台的頂面在出光面201T的法線方向上的距離F3大於2微米且小於10微米。根據本發明一些實施例，第二接合金屬層2052的厚度G3大於0.1微米且小於5微米。根據本發明一些實施例，第四接合金屬層1062的厚度H3大於0.1微米且小於5微米。
參照圖4，其繪示了根據本發明一實施例之微型發光二極體顯示器400的剖面圖。微型發光二極體顯示器400包括第一型半導體基底層101、多個半導體發光平台102、半導體墊高部604、第一接合金屬層6051、多個第二接合金屬層6052、電路基板106、第三接合金屬層1061、多個第四接合金屬層1062以及導電層603。
導電層603的電阻小於半導體墊高部604的電阻。每個半導體發光平台102的頂面102T與半導體墊高部604的頂面604T共平面。在本發明的一些實施例中，半導體墊高部604可以和每個半導體發光平台102在同一個製程中製造，並具有類似的結構。
第一接合金屬層6051的外延段6051E藉由導電層603電性接合第一型半導體基底層101。導電層603的材料包括鉻、鉑、金、鋁、鈦、矽、銀、透明導電膜如氧化銦錫或其組合，但是本發明不以此為限。
在本發明的一個實施例中，半導體墊高部604與最靠近的半導體發光平台102在一方向上的最小距離為D1，第一接合金屬層6051的外延段6051E在此方向上具備寬度W1，導電層603在此方向上具備寬度W2，其中外延段6051E的寬度W1小於導電層603的寬度W2，導電層603的寬度W2小於半導體墊高部604與最靠近的半導體發光平台102之間的最小距離DD1，外延段6051E的寬度W1大於0.1微米，且半導體墊高部604與最靠近的半導體發光平台102之間的最小距離DD1小於5毫米，但是本發明不以此為限。
在圖4所示的實施例中，微型發光二極體顯示器400還包括了絕緣層607以及多個反射金屬層609。多個反射金屬層609分別配置於多個半導體發光平台102的側面，每一個反射金屬層609被設置以反射對應的半導體發光平台102的發光層1021射出的光束，增加微型發光二極體顯示器400的顯示面的出光量，並避免不同的半導體發光平台102的發光層1021射出的光束發生混光串音的狀況。絕緣層607配置於每一個反射金屬層609與對應的半導體發光平台102之間，以絕緣反射金屬層609與半導體發光平台102，避免反射金屬層609與半導體發光平台102發生短路。反射金屬層609的材料可以包括鋁、鈦、銀、鉻等導電材料，但是本發明不以此為限。
綜上所述，本發明實施例提供的微型發光二極體顯示器以導電層接觸第一型半導體基底層，導電層做為共電極，利用導電層的電阻小於第一型半導體基底層的電阻的特性，使得不同的微型發光二極體不會因其所設置的位置不同而有電子電洞對數量不一致的狀況，避免了微型發光二極體顯示器亮度不均勻的問題。
100、200、300、400:微型發光二極體顯示器
101、201:第一型半導體基底層
201T:出光面
101S、201S:第一型半導體基底層表面
102:半導體發光平台
102T:半導體發光平台頂面
1021:主動層
1022:第一型半導體層
1023:第二型半導體層
103、203、603:導電層
104:電極層
1051、2051、6051:第一接合金屬層
1052、2052、6052:第二接合金屬層
106:電路基板
1061:第三接合金屬層
1062:第四接合金屬層
107、207、607:絕緣層
109、609:反射層
204、604:半導體墊高部
2051E、6051E:外延段
308:填充層
A1、A2、B2、C2、F2、A3、B3、D3、F3、DD1:距離
B1、W1、W2:寬度
C1、E1、D2、E2、C3、E3、G3、H3:厚度
D1:高度
圖1A繪示了根據本發明實施例之微型發光二極體顯示器的平面示意圖。 圖1B繪示了圖1A的微型發光二極體顯示器沿著線I-I’的剖面圖。 圖2A繪示了根據本發明一實施例之微型發光二極體顯示器的平面示意圖。 圖2B繪示了圖2A的微型發光二極體顯示器沿著線II-II’的剖面圖。 圖3繪示了根據本發明一實施例之微型發光二極體顯示器的剖面圖。 圖4繪示了根據本發明一實施例之微型發光二極體顯示器的剖面圖。
100:微型發光二極體顯示器
101:第一型半導體基底層
101S:第一型半導體基底層表面
102:半導體發光平台
102T:半導體發光平台頂面
1021:主動層
1022:第一型半導體層
1023:第二型半導體層
103:導電層
104:電極層
1051:第一接合金屬層
1052:第二接合金屬層
106:電路基板
1061:第三接合金屬層
1062:第四接合金屬層
107:絕緣層
109:反射層
A1:距離
B1:寬度
C1、E1:厚度
D1:高度

Claims (15)

  1. 一種微型發光二極體顯示器，包括：至少一第一型半導體基底層；多個半導體發光平台，分散地配置於該至少一第一型半導體基底層上，其中該至少一第一型半導體基底層具有被該些半導體發光平台暴露出的一表面；以及一導電層，配置於該至少一第一型半導體基底層被該些半導體發光平台暴露出的該表面上並與該些半導體發光平台交錯分布，該導電層與該表面接觸的面積與該表面的面積的比例大於等於0.2。
  2. 如請求項1所述的微型發光二極體顯示器，其中每一半導體發光平台包括：一第一型半導體層；一第二型半導體層，其中該第一型半導體層位於該第二型半導體層以及該至少一第一型半導體基底層之間；以及一主動層，位於該第一型半導體層與該第二型半導體層之間。
  3. 如請求項2所述的微型發光二極體顯示器，其中該至少一第一型半導體基底層的厚度大於該第一型半導體層的厚度。
  4. 如請求項2所述的微型發光二極體顯示器，更包括一反射層以及一絕緣層，該反射層設置於該主動層的一側面以及該第二型半導體層的一側面，且該絕緣層設置於該主動層的該側面以及該第二型半導體層的該側面與該反射層之間。
  5. 如請求項4所述的微型發光二極體顯示器，其中該絕緣層更設置於該導電層以及該反射層之間。
  6. 如請求項4所述的微型發光二極體顯示器，其中該反射層包括金屬，且該反射層更設置於每一半導體發光平台背對該至少一第一型半導體基底層的一第一頂面。
  7. 如請求項1所述的微型發光二極體顯示器，其中該導電層更電性連接於該至少一第一型半導體基底層中的兩個第一型半導體基底層之間。
  8. 如請求項7所述的微型發光二極體顯示器，該導電層與該至少一第一型半導體基底層的一出光面在該出光面的法線方向上的距離大於0.01微米且小於等於5微米。
  9. 如請求項8所述的微型發光二極體顯示器，更包括一填充層，配置於該出光面以及該導電層之間。
  10. 如請求項8所述的微型發光二極體顯示器，更包括一填充層，該填充層為絕緣材料。
  11. 如請求項8所述的微型發光二極體顯示器，更包括一填充層，該填充層為導電材料，且該填充層的電阻小於該導電層的電阻。
  12. 如請求項1所述的微型發光二極體顯示器，其中該導電層的厚度大於0.01微米且小於等於5微米。
  13. 如請求項1所述的微型發光二極體顯示器，其中該導電層在該些半導體發光平台之間的區域內的寬度大於0.05微米且小於等於10微米。
  14. 如請求項1所述的微型發光二極體顯示器，更包括：一墊高部，配置於該至少一第一型半導體基底層上，其中該墊高部背對該至少一第一型半導體基底層的一第一頂面與每一半導體發光平台背對該至少一第一型半導體基底層的一第二頂面為共平面；一第一接合金屬層，配置於該第一頂面；以及多個第二接合金屬層，分別配置於多個該第二頂面。
  15. 如請求項14所述的微型發光二極體顯示器，其中該導電層的電阻小於該墊高部的電阻。
TW109137076A 2020-10-26 2020-10-26 微型發光二極體顯示器 TWI736455B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW109137076A TWI736455B (zh) 2020-10-26 2020-10-26 微型發光二極體顯示器
US17/106,168 US11342377B2 (en) 2020-10-26 2020-11-29 Micro light-emitting diode display

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW109137076A TWI736455B (zh) 2020-10-26 2020-10-26 微型發光二極體顯示器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI736455B true TWI736455B (zh) 2021-08-11
TW202218143A TW202218143A (zh) 2022-05-01

Family

ID=78283204

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109137076A TWI736455B (zh) 2020-10-26 2020-10-26 微型發光二極體顯示器

Country Status (2)

Country Link
US (1) US11342377B2 (zh)
TW (1) TWI736455B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113675324A (zh) * 2021-08-20 2021-11-19 錼创显示科技股份有限公司 微型发光二极管显示装置
TWI784681B (zh) * 2021-08-20 2022-11-21 錼創顯示科技股份有限公司 微型發光二極體顯示裝置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201807840A (zh) * 2016-08-18 2018-03-01 新世紀光電股份有限公司 微型發光二極體及其製造方法
TW201906200A (zh) * 2017-06-30 2019-02-01 錼創科技股份有限公司 微型發光二極體及顯示面板
TWI707491B (zh) * 2019-12-04 2020-10-11 錼創顯示科技股份有限公司 微型發光二極體顯示面板

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201807840A (zh) * 2016-08-18 2018-03-01 新世紀光電股份有限公司 微型發光二極體及其製造方法
TW201906200A (zh) * 2017-06-30 2019-02-01 錼創科技股份有限公司 微型發光二極體及顯示面板
TWI707491B (zh) * 2019-12-04 2020-10-11 錼創顯示科技股份有限公司 微型發光二極體顯示面板

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113675324A (zh) * 2021-08-20 2021-11-19 錼创显示科技股份有限公司 微型发光二极管显示装置
TWI784681B (zh) * 2021-08-20 2022-11-21 錼創顯示科技股份有限公司 微型發光二極體顯示裝置
CN113675324B (zh) * 2021-08-20 2024-06-18 錼创显示科技股份有限公司 微型发光二极管显示装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20220130890A1 (en) 2022-04-28
TW202218143A (zh) 2022-05-01
US11342377B2 (en) 2022-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI621249B (zh) 微型發光二極體及顯示面板
CN109216516B (zh) 微型发光二极管及显示面板
US10490536B2 (en) Display apparatus using micro light-emitting diodes as display pixels
US20190006559A1 (en) Micro light emitting diode and display panel
CN102104100B (zh) 发光器件
TWI736455B (zh) 微型發光二極體顯示器
TW201826517A (zh) 顯示面板
CN108666337B (zh) 微型发光二极管及显示面板
US20170047484A1 (en) Semiconductor light emitting structure
TWI775194B (zh) 微型發光二極體顯示器
US20130181239A1 (en) Semiconductor light emitting device
WO2020044991A1 (ja) 発光素子及び電子機器
US11387387B2 (en) Micro light emitting device display apparatus
TWI833265B (zh) 微型發光二極體顯示裝置
JP2021117357A (ja) 表示装置
CN112259572B (zh) 微型发光二极管显示器
CN114975721B (zh) 显示面板及其制作方法、以及显示装置
KR20170133765A (ko) 발광 소자
TWI754617B (zh) 發光元件
CN108963043A (zh) 发光元件
CN210349861U (zh) 微led显示面板和显示装置
CN116895719A (zh) 倒装发光二极管和发光装置
CN112259573B (zh) 微型发光二极管显示器
CN107808601A (zh) 一种微型发光二极管显示器结构及制作方法
CN111739878B (zh) 电子装置