TWI751862B - 微發光二極體顯示面板及其製作方法 - Google Patents

微發光二極體顯示面板及其製作方法 Download PDF

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Abstract

本發明有關於一種微發光二極體顯示面板及其製作方法。此製作方法係藉由對背板與發光二極體顯示層進行接合製程，以形成共晶結構於背板和發光二極體顯示層的發光二極體之間。然後，形成含有樹脂材料與導電材料之接合膠層於背板的表面上，並進行加熱製程，以使導電材料形成複數個金屬橋接結構，而可加強發光二極體與背板的鍵結，並提升微發光二極體顯示面板之抗拉伸能力。

Description

微發光二極體顯示面板及其製作方法
本發明係有關一種顯示面板，特別是提供一種微發光二極體顯示面板及其製作方法。
隨著科技進步與發光二極體微小化之趨勢，習知發光二極體與背板之打線接合(wire bonding)方式已無法滿足微發光二極體(Micro LED)之要求。一般微發光二極體之封裝技術係以巨轉製程來實現，惟巨轉製程對於背板平整度與金屬走線一致性的要求極高，故微發光二極體仍無法具有良好之巨轉品質。其中，當背板之電極不平整、偏移及/或凹陷時，微發光二極體之電極難以精確接觸背板電極，而使得發光二極體與背板間不具有良好之電性連接，進而降低微發光二極體顯示面板的品質。
有鑑於此，亟須提供一種微發光二極體顯示面板及其製作方法，以改進習知微發光二極體顯示面板於巨轉製程所面臨的電性連接缺陷。
因此，本發明之一態樣是在提供一種微發光二極體顯示面板的製作方法，此製作方法藉由混合黏接劑來形成接合膠層，並形成金屬橋接結構，而可強化發光二極體與背板間之電性連接性質，進而可解決習知因電極缺陷所導致之連接缺陷。
本發明之另一態樣是在提供一種微發光二極體顯示面板，此微發光二極體顯示面板係利用包含多個電極接合結構與金屬橋接結構之接合膠層來連接發光二極體顯示面板與背板，其中包覆電極接合結構之金屬橋接結構可強化發光二極體與背板的電性連接，而可解決習知之連接缺陷。另外，接合膠層之樹脂材料亦可進一步提升顯示面板之抗拉伸強度，而可滿足可撓曲面板之應用需求。
根據本發明之一態樣，提出一種微發光二極體顯示面板的製作方法。此製作方法係先提供背板，並提供發光二極體，其中背板之表面形成有複數個第一接合墊，而每一個發光二極體具有至少一第二接合墊。然後，轉移此些發光二極體至背板上，以使每一個第一接合墊對應接合第二接合墊。接著，塗佈接合膠層於背板上，其中接合膠層包含樹脂材料與複數個導電粒子。之後，加熱接合膠層，以使導電粒子與每一個第一接合墊對應於第二接合墊共同形成接合結構。
依據本發明之一些實施例，前述之每一個第一接合墊與所對應之每一個第二接合墊之間形成共晶層。
依據本發明之一些實施例，前述之導電粒子具有範圍為2 μm至10 μm之一粒徑。
依據本發明之一些實施例，前述之粒徑與發光二極體之線寬的一比例係大於或等於1：5。
依據本發明之一些實施例，前述導電粒子之濃度為20重量百分比至50重量百分比。
依據本發明之一些實施例，前述加熱之溫度係小於接合結構之接合溫度。
依據本發明之一些實施例，前述接合膠層之一頂表面的高度係高於或等於每一個第二接合墊之頂表面。
依據本發明之一些實施例，前述之製作方法可選擇性地設置封裝層在接合膠層上，並封裝發光二極體。
依據本發明之一些實施例，於加熱接合膠層後，導電粒子形成金屬橋接結構，並連接每一個第一接合墊及所對應之第二接合墊。
依據本發明之一些實施例，於加熱前述之接合膠層後，導電粒子形成金屬橋接結構並填充於共晶層之間隙中。
依據本發明之一些實施例，於加熱接合膠層後，金屬橋接結構填充於每一個第一接合墊與所對應之每一個第二接合墊之間隙，並包覆每一個第一接合墊與所對應之第二接合墊。
依據本發明之一些實施例，此製作方法可選擇性地形成複數個虛設接點於背板上，其中每一個第一接合墊係相鄰且設置於此些虛設接點之二者之間，且每一個虛設接點由磁性材料組成。
依據本發明之一些實施例，前述加熱接合膠層之操作更包含提供第一加熱溫度，並對發光二極體施加電場，以使導電粒子往虛設接點移動，以及提供第二加熱溫度，以使導電粒子與每一個第一接合墊及其周圍的虛設接點、每一第一接合墊與所對應之第二接合墊共同形成一接合結構。其中，第一加熱溫度小於第二加熱溫度。
根據本發明之另一態樣，提出一種微發光二極體顯示面板，其包含背板、複數個發光二極體與接合層。發光二極體設置於背板上，且接合層設置於背板與發光二極體之間，其中接合層包含複數個接合結構，且每一個發光二極體係透過對應之接合結構的一者與背板結合。
依據本發明之一些實施例，每一個接合結構包含一共晶層與一金屬橋接結構。
依據本發明之一些實施例，前述之金屬橋接結構係由複數個導電粒子所形成。
依據本發明之一些實施例，前述導電粒子之粒徑與發光二極體之線寬的比例係大於或等於1：5。
依據本發明之一些實施例，前述之導電粒子具有範圍為2 μm至10 μm的粒徑。
依據本發明之一些實施例，前述之接合層更包含樹脂材料，且導電粒子與樹脂材料之重量比為1：1至1：4。
依據本發明之一些實施例，前述之金屬橋接結構填充於共晶層之間隙中。
依據本發明之一些實施例，前述之共晶層係由背板之第一接合墊與對應之發光二極體之第二接合墊所形成，金屬橋接結構填充第一接合墊與第二接合墊之間隙，並包覆第一接合墊與第二接合墊。
依據本發明之一些實施例，前述共晶層之熔點係大於金屬橋接結構之熔點。
依據本發明之一些實施例，前述之發光二極體形成複數個畫素區，且每一個畫素區被一封裝層包覆，而形成一島狀結構，且此些島狀結構之間具有一間隙。
應用本發明之微發光二極體顯示面板及其製作方法，其形成具有金屬橋接結構之接合膠層於發光二極體顯示層與背板之間，以藉由金屬橋接結構來強化發光二極體顯示層與背板間之電性連接，而可解決習知巨轉製程的電極缺陷。其中，接合膠層的樹脂材料亦可提升微發光二極體顯示面板的抗拉伸強度，以滿足可撓曲面板的應用需求。
以下仔細討論本發明實施例之製造和使用。然而，可以理解的是，實施例提供許多可應用的發明概念，其可實施於各式各樣的特定內容中。所討論之特定實施例僅供說明，並非用以限定本發明之範圍。
請參照圖1A，其係繪示依照本發明之一些實施例之微發光二極體顯示面板的製備流程之側面示意圖。本發明之微發光二極體顯示面板包含背板110與複數個發光二極體120。背板110之表面110a設有複數個第一接合墊111。在一些實施例中，第一接合墊111係由導電材料所形成。在一些具體例中，導電材料可包含金屬材料及/或金屬合金材料。可理解的是，背板之表面110a亦可包含薄膜電晶體(Thin Film Transistor；TFT)、微積體電路(Micro IC)、其他適當之半導體結構、其他之電路結構，或上述結構之任意組合。其中，此些結構係本發明所屬技術領域具有通常知識者所熟知，故在此不另贅述。在一些具體例中，背板110可為具撓曲性與/或拉伸性之基板。舉例而言，背板110可包含印刷電路板(Printed Circuit Board；PCB)、玻璃基板、矽基板、高分子(例如：聚醯亞胺(Polyimide；PI))基板、其他適當材料所製得之基板，或上述基板之任意組合。
每一個發光二極體120包含至少一個第二接合墊121。其中，發光二極體120可例如為藍光發光二極體、綠光發光二極體與紅光發光二極體等子像素(sub pixel)，且三個子像素(藍光發光二極體、綠光發光二極體與紅光發光二極體)可組成一個像素。相同地，第二接合墊121係由導電材料(例如：金屬材料及/或金屬合金材料)所形成。在一些實施例中，第一接合墊111之導電材料係不同於第二接合墊121之導電材料。
於製備微發光二極體顯示面板時，發光二極體120係藉由巨轉(Mass transfer)製程與背板110結合。其中，發光二極體120之第二接合墊121須對準背板110之第一接合墊111，且接合墊121與接合墊111係以一對一之方式接觸結合，以形成電極接觸。如圖1A所繪示，雖然各個發光二極體120係個別獨立的，惟可理解的，於進行巨量轉移製程時，此些發光二極體120係以極低之結合強度暫時地固定於載件(未繪示)上，故於走線精確之情形下，當發光二極體120之一者的第二接合墊121係對準相應之第一接合墊111時，其餘發光二極體120之第二接合墊121亦已對準相應之第一接合墊111。
請同時參照圖1A與圖1B，其中圖1B係繪示依照本發明之一些實施例之微發光二極體顯示面板的製備流程之側面示意圖。於形成電極接觸後，物理性接觸之電極結構係進一步被加熱至共晶溫度(eutectic temperature)，以形成由第一接合墊111與對應之第二接合墊121所組成的共晶結構100a。其中，當加熱至共晶溫度時，第一接合墊111與第二接合墊121中之導電材料可藉由共晶鍵結之方式於接合墊111與121之間形成共晶層100b。因此，發光二極體120可依序藉由共晶結構100a中之第二接合墊121、共晶層100b與第一接合墊111來電性連接背板110。在一些實施例中，於進行前述之電極對準的流程時，第一接合墊111與第二接合墊121可預先被加熱至低於共晶溫度，而於形成電極接觸後，縮短加熱至共晶溫度的時間。根據第一接合墊111與第二接合墊121所選用之導電材料，所形成之共晶結構100a的共晶層100b可具有相應之共晶組成。在一些實施例中，本發明之共晶結構100a的材料組成沒有特別之限制，其僅須為可使發光二極體120與背板110形成共晶層100b之鍵結即可。舉例而言，共晶結構100a之共晶層100b可為AuSn、TiAu、PnSn、SnCu、AnSnIn、AuGe、AuSi、SnIn、SnAg、SnBi、其他適當之共晶組成，或上述共晶組成之任意組合。
於形成共晶結構100a後，形成接合膠層130於背板110之表面110a上。其中，接合膠層130係由混合黏接劑所形成。混合黏接劑可包含樹脂材料130a與導電材料131。在一些實施例中，接合膠層130之形成可利用點膠機、其他適當之設備或技術手段，或上述手段之任意組合來達成。舉例而言，於形成接合膠層130時，混合黏接劑可由兩個像素之間滴加至背板110之表面110a上。須說明的是，其僅為例示說明，本發明形成接合膠層130之方法並不以此為限。在一些具體例中，為了提升混合黏接劑之塗佈性與成膜性，混合黏接劑之黏度可為1 Pa/s至5 Pa/s。在一些具體例中，樹脂材料130a可例如為環氧樹脂、其他適當之樹脂材料，或上述材料之任意混合。於混合黏接劑中，導電材料131係均勻地分佈於樹脂材料130a中。在一些實施例中，基於混合黏接劑為100重量百分比，導電材料131之濃度可為20重量百分比至50重量百分比。在一些實施例中，導電材料131可為導電微粒、具有其他形貌之導電材料，或上述材料之任意混合。在一些具體例中，導電微粒之粒徑可為2 μm至10 μm。舉例而言，導電材料131可包含但不限於金、銀、銅、鋁、鉬、鈦、錫鉍合金、其他適當之金屬材料或合金材料，或上述材料之任意混合。
在一些實施例中，混合黏接劑可選擇性地包含分散劑。分散劑可進一步提升導電材料131於混合黏接劑中之分佈均勻性。為提升導電材料131於有機樹脂材料130a中之分散性，分散劑可例如為界面活性劑，及/或其他可提升導電材料131之分散性的添加劑。在一些具體例中，分散劑可包含但不限於溴化十六烷基三甲銨 (cetyltrimethylammonium bromide；CTAB)、聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrrolidone；PVP)、十二烷基硫醇、其他適當之界面活性劑，或上述界面活性劑之任意混合。
在一些實施例中，為提升導電材料131之導電性質，混合黏接劑可選擇性地包含其他添加劑(如助銲劑(flux))。當混合黏接劑含有助銲劑時，助銲劑可提升第一接合墊111與第二接合墊121之結合性質。
請同時參照圖1C與圖1D，其中圖1C與圖1D分別係繪示依照本發明之一些實施例之微發光二極體顯示面板的製備流程之側面示意圖。於形成接合膠層130後，其係進一步被加熱至不小於導電材料131的熔融溫度。當導電材料131熔融後，熔融態的導電材料131將會因表面能之吸引，而匯聚在一起，並朝向以共晶形式鍵結之共晶結構100a移動，進而於冷卻後形成金屬橋接結構100c，以形成含有共晶結構100a與金屬橋接結構100c之接合結構，故可製得本發明之微發光二極體顯示面板100。由於導電材料131於混合黏接劑係均勻混合，故每一個共晶結構100a均可被至少一個金屬橋接結構100c包覆。惟，可理解的是，每個接合結構與相鄰之接合結構彼此不直接導通。
在一些實施例中，當導電材料131熔融時，因表面能差異而移動之導電材料131可滲入共晶結構100a之共晶層100b的間隙中，而進一步提升共晶結構100a之導電性質。在其他實施例中，熔融之導電材料131亦可滲入第一接合墊111及/或第二接合墊121之材料間隙中，並利用所形成之金屬橋接結構100c來包覆共晶結構100a，故可進一步提升其導電性。
在一些實施例中，導電材料131之粒徑與發光二極體120之線寬的比例可大於或等於1：5(例如：1：6、1：7、1：8或1：9等)。其中，本發明所述之「線寬」係指相鄰之發光二極體120的第一接合墊121之最短距離。當導電材料131之粒徑與發光二極體120之線寬的比例為前述之範圍時，所形成的金屬橋接結構100c不易彼此導通。另外，當導電材料131之粒徑為2 μm至5 μm時，導電材料131於混合黏接劑之濃度較佳為20重量百分比至50重量百分比，而可有效地避免表面能遽升所導致之導電材料131的團聚現象，進而更可避免所形成之金屬橋接結構100c彼此導通。
當混合黏接劑包含分散劑、混合黏接劑中導電材料131的濃度為20重量百分比至50重量百分比，及/或導電材料131之粒徑為2 μm至5 μm時，導電材料131所形成之金屬橋接結構100c不易形成短路，而可確保共晶結構100a彼此係電性絕緣的。
為進一步使熔融之導電材料131可有效地聚集形成金屬橋接結構100c，接合膠層130之頂表面係不低於共晶結構100a。換言之，接合膠層130可完整包覆共晶結構100a。更佳地，接合膠層130之頂表面係等高於發光二極體120和共晶結構100a之接合面。據此，金屬橋接結構100c可被樹脂材料130a完整地包覆，而不會曝露於外。
當導電材料131被加熱至熔融溫度時，部分之樹脂材料130a亦可進行交聯反應。惟，可理解的，由於樹脂材料130a之固化溫度係高於導電材料131之聚集溫度，故樹脂材料130a之交聯反應並不影響熔融導電材料131之移動聚集。
請同時參照圖1D與圖1E，其中圖1E係顯示依照本發明之一些實施例之微發光二極體顯示面板的共晶結構與金屬橋接結構之穿透式電子顯微鏡照片。圖1E明確顯示第一接合墊111和第二接合墊121所形成之共晶結構100a，以及兩者間之共晶層100b。其次，金屬橋接結構100c包覆共晶結構100a，而可電性導通第一接合墊111和第二接合墊121。經交聯反應之樹脂材料包覆金屬橋接結構100c，以保護金屬橋接結構100c。如此一來，本發明之微發光二極體顯示面板100中之每個發光二極體120均可透過接合結構有效地電性連接背板100，而降低微發光二極體於巨轉過程時之連接缺陷。如圖2A至圖2C所示，因電極不平整(圖2A)、電極 凹陷(圖2B)與電極偏移(圖2C)所導致之連接缺陷均可利用金屬橋接結構200c來加強第一接合墊211與第二接合墊221間之電性連接。另外，接合膠層中之樹脂材料230a亦可有效地提升面板之抗拉伸強度，而適用於製作可撓曲面板，以降低面板彎折時之斷裂風險。須說明的是，於圖2C中，雖然左側之電極偏移仍可形成共晶層200b，但兩接合墊並未確實對準接合，故此共晶層200b仍屬於巨轉過程之連接缺陷。
依據前述之說明，如圖1D所示，本發明之微發光二極體顯示面板100係藉由表面能來牽引導電材料，而可使熔融態之導電材料朝向共晶結構100a移動，並聚集形成包覆共晶結構100a的金屬橋接結構100c，進而可達成強化發光二極體與背板間之電性連接，以解決習知之連接缺陷。另外，由於熔融態之導電材料係利用表面能來限制其遷移，故本發明之微發光二極體顯示面板100不須額外設置用來擋止熔融導電材料的阻擋結構。換言之，相鄰之發光二極體120於接合膠層130中不須設置阻擋結構及/或其他會影響導電材料朝向共晶結構100a移動的結構。據此，本發明之微發光二極體顯示面板可具有較窄之線寬，而具有更佳之解析度與顯示品質。
請同時參照圖3、圖1A與圖1B，其中圖3係繪示依照本發明之一些實施例之微發光二極體顯示面板的製作方法之流程示意圖。微發光二極體顯示面板100可藉由方法300所製得。方法300係先提供背板110與發光二極體120，如操作301所示。背板110包含多個第一接合墊111，且每個發光二極體120具有至少一個第二接合墊121。
然後，藉由一對一之方式，對第一接合墊111與第二接合墊121進行對準製程，以形成電極接觸，並進一步加熱至電極接觸的共晶溫度，而進行共晶製程，形成具有共晶層100b的共晶結構100a，如操作302與操作303所示。於進行操作303後，第一接合墊111與第二接合墊121間可能存在因電極不平整、電極偏移與/或電極凹陷所造成之連接缺陷，而降低發光二極體120與背板110間之連接性。
為有效地解決前述之連接缺陷，形成接合膠層130於背板110之表面110a上，如操作304所示。其中，接合膠層130係由混合黏接劑所形成，而混合黏接劑包含樹脂材料130a與導電材料131。其中，導電材料131較佳可為金屬材料及/或金屬合金材料，且導電材料131之熔融溫度係低於形成共晶層100b之共晶溫度。為了提升接合膠層130對於共晶結構100a之保護效果，接合膠層130之頂表面係不低於發光二極體120與第二接合墊121之接合位置，且接合膠層130之頂表面較佳係等高於此接合位置。
請同時參照圖3、圖1C與圖1D。於形成接合膠層130後，對接合膠層130進行加熱製程，以形成金屬橋接結構100c，如操作305所示。加熱製程係加熱至不小於導電材料131之熔融溫度，而隨著溫度之上升，導電材料131可被熔融為液態，且藉由表面能之吸引作用力，朝共晶結構100a移動聚集，進而於冷卻後形成金屬橋接結構100c。在一些實施例中，為避免所施加之熱能影響或破壞以共晶鍵結之形式結合的共晶層100b，加熱製程之溫度係小於前述共晶製程的溫度(即接合形成共晶層之溫度)。隨著溫度逐漸降低，聚集之導電材料131可冷卻形成金屬橋接結構100c，且由於表面能之吸引，金屬橋接結構100c可包覆共晶結構100a，以形成接合結構，而強化發光二極體120與背板110間之連接性，進而解決前述發光二極體120之連接缺陷。其次，於進行加熱製程時，接合膠層130中之部分樹脂材料130a亦進行交聯反應，而可提升微發光二極體顯示面板100的抗拉伸強度，並保護金屬橋接結構100c。於前述之說明中，除金屬橋接結構100c所提供之電性傳導外，熔融之導電材料131可滲入共晶層100b之間隙中，以及/或者熔融之導電材料131亦可滲入共晶結構100a之第一接合墊111與/或第二接合墊121的間隙中，而可於冷卻後進一步提升發光二極體120與背板110間的電性連接。
於利用方法300所製得之微發光二極體顯示面板100中，發光二極體120與背板110間具有良好之電性連接性質，而可彌補無法完整共晶接合的缺陷，進而解決巨轉過程之連接缺陷。另外，樹脂材料130a除有效地保護金屬橋接結構100c，並可提升微發光二極體顯示面板100的抗拉伸強度，而使所製得之微發光二極體顯示面板100可應用於可撓曲顯示器中。
請參照圖4A至圖4D，其分別係繪示依照本發明之一些實施例之微發光二極體顯示面板的製備流程之側面示意圖。微發光二極體顯示面板400包含背板410與多個發光二極體420。背板410包含多個第一接合墊411與虛設接點413，其中每一個第一接合墊411係設置於兩個虛設接點413之間。虛設接點413從背板410突伸之高度沒有特別之限制。在一些實施例中，虛設接點413之突伸高度可大於第一接合墊411之高度，而有助於巨轉製程時之電極對位。虛設接點413可包含硬磁材料，及/或其他適當之磁性材料。在一些具體例中，所使用之硬磁材料可包含但不限於鐵、鎳、鋁、鈷、其他適當之磁性材料，或上述材料之任意混合。每個發光二極體420可具有至少一個第二接合墊421。在一些實施例中，虛設接點413之高度等於第一接合墊411與第二接合墊421之高度總和。換言之，於接續之對準製程中，第二接合墊421可容納於虛設接點413與第一接合墊411所形成之凹陷位置，而與第一接合墊411形成電極接觸。惟須說明的是，本發明並不以此為限，在其他實施例中，虛設接點413之高度可小於第一接合墊411與第二接合墊421之高度總和。在一些實施例中，第一接合墊411與第二接合墊421分別係利用不同之金屬材料所製成。
然後，電極接觸係進一步被加熱至第一接合墊411與第二接合墊421之共晶溫度，以藉由共晶鍵結之方式結合形成共晶結構400a之共晶層400b。在一些實施例中，本發明共晶結構400a之共晶層400b的材料組成沒有特別之限制，其僅須為可使發光二極體420與背板410形成共晶鍵結即可。在一些具體例中，共晶結構400a之共晶層400b可例如為但不限於AuSn、TiAu、PnSn、SnCu、AnSnIn、AuGe、AuSi、SnIn、SnAg、SnBi、其他適當之共晶組成，或上述共晶組成之任意組合。
於形成共晶結構400a後，形成接合膠層430於背板410之表面410a上。接合膠層430係由混合黏接劑所形成，且混合黏接劑含有樹脂材料430a與導電材料431。在一些具體例中，樹脂材料430a可例如為環氧樹脂，及/或其他適當之樹脂材料。導電材料431係均勻地分佈於樹脂材料430a中。在一些實施例中，導電材料431可為金屬材料及/或金屬合金材料，且其具體例可包含但不限於金、銀、銅、鋁、鉬、鈦、錫鉍合金，及/或其他適當之金屬材料或合金材料。在一些實施例中，為較有效地避免導電材料431因表面能牽引所導致之聚集，基於混合黏接劑為100重量百分比，導電材料431之濃度可為20重量百分比至50重量百分比。在一些實施例中，導電材料431可為導電微粒，及/或具有其他形貌之導電材料。其中，導電微粒之粒徑可為2 μm至10 μm。
在一些實施例中，混合黏接劑可選擇性地包含分散劑及/或其他添加劑。其中，分散劑可進一步提升導電材料431於混合黏接劑中之分散性，進而較有效地避免導電材料431之聚集現象。在一些具體例中，分散劑可包含但不限於溴化十六烷基三甲銨、聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基硫醇、其他適當之界面活性劑，或上述界面活性劑之任意混合。前述之添加劑可例如為助銲劑，而有助於提升第一接合墊411與第二接合墊421的結合。
接著，加熱接合膠層430中之導電材料431，並同時施加正負電壓於每一個發光二極體420上。隨著溫度之提升，導電材料431可被熔融，並藉由表面能之牽引，往表面能較低之方向移動(即朝共晶結構400a之方向移動)。藉由正負電壓之施加，虛設接點413中之硬磁材料可藉由電性牽引之電泳力，以正負極相吸之方式，使硬磁材料朝向帶有相異電荷之共晶結構400a移動。
接著，進一步提升接合膠層430之溫度，使樹脂材料430a進行交聯反應，進而交聯固化。如此一來，於冷卻後，熔融之導電材料431可形成包覆共晶結構400a的金屬橋接結構400c，虛設接點413中之硬磁材料可聚集於共晶結構400a，且交聯固化之樹脂材料430a可有效地保護共晶結構400a與金屬橋接結構400c。因此，發光二極體420與背板410間之連接性質可有效地被提升，且藉由金屬橋接結構400c與硬磁材料之聚集對於電性連接性質的進一步強化，習知之連接缺陷(如：電極不平整、電極偏移與/或電極凹陷)亦可有效地被解決。
請參照圖5與圖4A至圖4D，其中圖5係繪示依照本發明之一些實施例之微發光二極體顯示面板的製作方法之流程示意圖。微發光二極體顯示面板400係藉由方法500所製得。方法500係先提供背板410與多個發光二極體420，如操作501所示。背板410之表面410a設有多個第一接合墊411與虛設接點413，其中虛設接點413之高度可大於第一接合墊411的高度，故虛設接點413與第一接合墊411可形成一凹陷。在其他實施例中，虛設接點413之高度亦可不大於第一接合墊411的高度。每個發光二極體420具有至少一個第二接合墊421。第一接合墊411與第二接合墊421係由不同之材料所形成。虛設接點413包含硬磁材料、其他適當之磁性材料，或上述材料之任意混合。在一些具體例中，虛設接點413可包含鐵、鎳、鋁、鈷，及/或其他適當之磁性材料。
然後，以一對一之方式，對第一接合墊411與第二接合墊421進行對準製程，並進一步進行接合製程，以形成共晶結構400a，如操作502與操作503所示。由於第一接合墊411與兩個虛設接點413形成凹陷，故於進行對準製程時，第二接合墊421可更有效地容置於此凹陷中，而有助於電極接觸的形成。其中，為了使第一接合墊411良好地接觸第二接合墊421，虛設接點413之高度係不大於電極接觸(即第一接合墊411與第二接合墊421之結合)的高度，以避免虛設接點413影響發光二極體420與背板410的對準接觸。較佳地，虛設接點413之高度係等於電極接觸的高度。電極接觸係進一步被加熱至共晶溫度，以使第一接合墊411之材料與第二接合墊421之材料形成共晶組成，而形成具有共晶層400b之共晶結構400a。在一些具體例中，基於接合墊411與421的材料不同，共晶結構400a可包含但不限於AuSn、TiAu、PnSn、SnCu、AnSnIn、AuGe、AuSi、SnIn、SnAg、SnBi，及/或其他適當之共晶層組成。
於進行操作503後，形成接合膠層430於背板410之表面410a上，如操作504所示。接合膠層430係由混合黏接劑所形成，且混合黏接劑可包含樹脂材料430a與導電材料431。樹脂材料430a可例如為環氧樹脂，及/或其他適當之樹脂材料。導電材料431可包含金屬材料及/或金屬合金材料。導電材料431可例如為金、銀、銅、鋁、鉬、鈦、錫鉍合金、其他適當之金屬材料或合金材料，或上述材料之任意混合。導電材料431可為導電微粒及/或其他形貌之導電材料。在一些實施例中，導電材料431可為粒徑為2 μm至10 μm的導電微粒。於混合黏接劑中，導電材料431係均勻地分散於樹脂材料430a中。在一些實施例中，基於混合黏接劑之使用量為100重量百分比，導電材料431之濃度為20重量百分比至50重量百分比。當導電材料431之濃度為此範圍時，導電材料431於混合黏接劑中可具有良好之分散性。
在一些實施例中，混合黏接劑可選擇性地包含分散劑及/或其他添加劑。分散劑可進一步提升導電材料431於混合黏接劑中之分散性。分散劑可例如為溴化十六烷基三甲銨、聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基硫醇、其他適當之分散劑，或上述分散劑之任意混合。其他添加劑可例如為助銲劑。
加熱製程505係先進行第一加熱步驟，並對發光二極體420施加正負電壓，如操作505a所示。當進行第一加熱步驟時，導電材料431係被加熱至熔融溫度，而形成為熔融態，且由於表面能之牽引，熔融態之導電材料431可朝向共晶結構400a移動。當施加電場於發光二極體420時，電場所產生之電荷吸引力可使虛設接點413中之磁性材料遷移。在一些具體例中，第一加熱步驟係加熱至130℃，以使導電材料431與虛設接點413中之磁性材料移動。
接著，進行第二加熱步驟，以使混合黏接劑中之樹脂材料430a交聯固化，如操作505b所示。於進行第二加熱步驟時，樹脂材料430a係加熱至交聯溫度，以使其進行交聯反應。需注意的是，第一加熱步驟與第二加熱步驟之溫度均須小於前述第一接合墊411與第二接合墊421形成共晶層400b之共晶溫度，以避免高溫導致共晶結構400a之共晶層400b損壞(如：劈裂)。
當冷卻後，熔融態之導電材料431可形成包覆共晶結構400a之金屬橋接結構400c，且於移除電場後，虛設接點413中之磁性材料亦可固著不動。據此，藉由金屬橋接結構400c與磁性材料，發光二極體420與背板410間之電性連接性質可有效地被強化，且可有效地避免習知之連接缺陷(如：電極不平整、電極偏移與/或電極凹陷)。另外，交聯固化的樹脂材料430a亦可提升接合膠層430之結構穩定性，而可使所製得之微發光二極體顯示面板400具有良好之抗拉伸強度，故可用以製作可撓曲面板。
請參照圖6A與圖6B，其中圖6A與圖6B分別係繪示依照本發明之一些實施例之微發光二極體顯示面板的製備流程之側面示意圖。微發光二極體顯示面板600含有第一島狀部分601與第二島狀部分603。其中，以俯視之角度觀之，第一島狀部分601可例如為具有3x3個子像素之封裝區域，而第二島狀部分603可例如為具有3x3個子像素之封裝區域。須說明的是，前述之說明僅為例示說明，本發明並不以此為限。在一些實施例中，第一島狀部分601與第二島狀部分603可具有不同數量之子像素。在其他實施例中，第一島狀部分601之子像素數量可不相同於第二島狀部分603之子像素數量。
如圖6A所示，於各個島狀部分601與603中，接合膠層630之形成係藉由包含樹脂材料630a與導電材料之混合黏接劑來形成，故經如前所述之加熱製程後，接合膠層630可含有多個共晶結構600a與金屬橋接結構600c。其中，藉由金屬橋接結構600c之輔助連接，發光二極體620與背板610間之電性連接性質可進一步地被強化，而可避免習知之連接缺陷(如：電極不平整、電極偏移與/或電極凹陷)。其次，交聯固化後之樹脂材料630a亦可進一步提升島狀部分601與603的抗拉伸強度，而滿足可撓曲面板的應用需求。於形成金屬橋接結構600c後，如圖6B所示，於各個島狀部分601與603中，分別地形成覆蓋發光二極體620與接合膠層630之封裝層640，即可製得微發光二極體顯示面板600。其中，可清楚理解的，於各個島狀部分601與603中，接合膠層630與封裝層640均係獨立的層狀結構，而非連續之層狀結構。
依據前述之說明，本發明之微發光二極體顯示面板利用混合黏接劑來形成接合膠層，並形成包覆共晶結構之金屬橋接結構。其中，金屬橋接結構可進一步強化發光二極體與背板的電性連接，而可避免習知因電極不平整、電極偏移與/或電極凹陷所造成之電性連接缺陷。再者，混合黏接劑中之樹脂材料可提升微發光二極體顯示面板之抗拉伸強度，而可用以製作可撓曲面板。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，在本發明所屬技術領域中任何具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，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。
100,400,600:顯示面板 100a,200a,400a,600a:共晶結構 100b,200b,400b,600b:共晶層 100c,200c,400c,600c:金屬橋接結構 110,210,410,610:背板 110a,410a:表面 111,211,411,611:接合墊 120,220,420,620:發光二極體 121,221,421,621:接合墊 130,430,630:接合膠層 130a,230a,430a,630a:樹脂材料 131,431:導電材料 300,500:方法 301,302,303,304,305,501,502,503,504,505a,505b:操作 413:虛設接點 505:加熱製程 601,603:島狀部分 640:封裝層
為了對本發明之實施例及其優點有更完整之理解，現請參照以下之說明並配合相應之圖式。必須強調的是，各種特徵並非依比例描繪且僅係為了圖解目的。相關圖式內容說明如下。 圖1A至圖1D分別係繪示依照本發明之一些實施例之微發光二極體顯示面板的製備流程之側面示意圖。 圖1E係顯示依照本發明之一些實施例之微發光二極體顯示面板的共晶結構與金屬橋接結構之穿透式電子顯微鏡照片。 圖2A至圖2C分別係繪示依照本發明之一些實施例之微發光二極體顯示面板的共晶結構與金屬橋接結構之側面示意圖。 圖3係繪示依照本發明之一些實施例之微發光二極體顯示面板的製作方法之流程示意圖。 圖4A至圖4D分別係繪示依照本發明之一些實施例之微發光二極體顯示面板的製備流程之側面示意圖。 圖5係繪示依照本發明之一些實施例之微發光二極體顯示面板的製作方法之流程示意圖。 圖6A與圖6B分別係繪示依照本發明之一些實施例之微發光二極體顯示面板的製備流程之側面示意圖。
100:顯示面板
100a:共晶結構
100b:共晶層
100c:金屬橋接結構
110:背板
111,121:接合墊
120:發光二極體
130:接合膠層
130a:樹脂材料

Claims (23)

  1. 一種微發光二極體顯示面板的製作方法，包含：提供一背板，並於該背板上形成複數個第一接合墊與複數個虛設接點，其中每一該些第一接合墊係設置於該些虛設接點之二者之間，且每一該些虛設接點由磁性材料組成；提供複數個發光二極體，其中每一該些發光二極體具有至少一第二接合墊；轉移該些發光二極體至該背板上，以使每一該些第一接合墊對應接合每一該些第二接合墊；塗佈一接合膠層於該背板，其中該接合膠層包含一樹脂材料與複數個導電粒子；加熱該接合膠層，以使該些導電粒子與每一該些第一接合墊，以及每一該些第一接合墊周圍的該些虛設接點與所對應之每一該些第二接合墊共同形成一接合結構。
  2. 如請求項1所述之微發光二極體顯示面板的製作方法，其中每一該些第一接合墊與所對應之每一該些第二接合墊之間形成一共晶層。
  3. 如請求項1所述之微發光二極體顯示面板的製作方法，其中該些導電粒子具有範圍為2μm至10μm之一粒徑。
  4. 如請求項3所述之微發光二極體顯示面板的製作方法，其中該粒徑與該些發光二極體之一線寬的一比例係大於或等於1：5。
  5. 如請求項1所述之微發光二極體顯示面板的製作方法，其中該些導電粒子之濃度為20重量百分比至50重量百分比。
  6. 如請求項1所述之微發光二極體顯示面板的製作方法，其中該加熱之溫度係小於該接合結構之接合溫度。
  7. 如請求項1所述之微發光二極體顯示面板的製作方法，其中該接合膠層之一頂表面的高度係高於或等於每一該些第二接合墊之一頂表面。
  8. 如請求項1所述之微發光二極體顯示面板的製作方法，更包含：設置一封裝層在接合膠層上，並封裝該些發光二極體。
  9. 如請求項1所述之微發光二極體顯示面板的製作方法，其中於加熱該接合膠層後，該些導電粒子形成一金屬橋接結構，並連接每一該些第一接合墊及所對應 之每一該些第二接合墊。
  10. 如請求項2所述之微發光二極體顯示面板的製作方法，其中於加熱該接合膠層後，該些導電粒子形成一金屬橋接結構並填充於該共晶層之一間隙中。
  11. 如請求項10所述之微發光二極體顯示面板的製作方法，其中於加熱該接合膠層後，該些金屬橋接結構填充於每一該些第一接合墊與所對應之每一該些第二接合墊之間隙，並包覆每一該些第一接合墊與所對應之每一該些第二接合墊。
  12. 如請求項1所述之微發光二極體顯示面板的製作方法，其中每一該些虛設接點從該背板突伸之一高度係大於每一該些第一接合墊之一高度。
  13. 如請求項12所述之微發光二極體顯示面板的製作方法，其中該加熱該接合膠層之操作更包含：提供一第一加熱溫度，並對該些發光二極體施加一電場，以使該些導電粒子往該些虛設接點移動；以及提供一第二加熱溫度，以使該些導電粒子與每一該些第一接合墊及其周圍的該些虛設接點、每一該些第一接合墊所對應之每一該些第二接合墊共同形成該接合結構；其中該第一加熱溫度小於該第二加熱溫度。
  14. 一種微發光二極體顯示面板，包含：一背板；複數個發光二極體，設置於該背板上；以及一接合層，設置於該背板與該些發光二極體之間，其中該接合層包含複數個接合結構，每一該些接合結構包含二個虛設接點，每一該些虛設接點由磁性材料組成，且每一該些發光二極體係透過對應之該些接合結構之一者與該背板結合。
  15. 如請求項14所述之微發光二極體顯示面板，其中每一該些接合結構包含一共晶層與一金屬橋接結構，每一該些虛設接點設於該共晶層與該金屬橋接結構之間。
  16. 如請求項15所述之微發光二極體顯示面板，其中該金屬橋接結構係由複數個導電粒子所形成。
  17. 如請求項16所述之微發光二極體顯示面板，其中該些導電粒子之一粒徑與該些發光二極體之一線寬的一比例係大於或等於1：5。
  18. 如請求項16所述之微發光二極體顯示面板，其中該些導電粒子具有範圍為2μm至10μm之一粒 徑。
  19. 如請求項16所述之微發光二極體顯示面板，其中該接合層更包含一樹脂材料，且該些導電粒子與該樹脂材料之一重量比為1：1至1：4。
  20. 如請求項15所述之微發光二極體顯示面板，其中該金屬橋接結構填充於該共晶層之一間隙中。
  21. 如請求項15所述之微發光二極體顯示面板，其中該共晶層係由該背板之一第一接合墊與對應之該些發光二極體之一者之一第二接合墊所形成，該金屬橋接結構填充該第一接合墊與該第二接合墊之間隙，並包覆該第一接合墊與該第二接合墊。
  22. 如請求項15所述之微發光二極體顯示面板，其中該共晶層之一熔點係大於該金屬橋接結構之一熔點。
  23. 如請求項14所述之微發光二極體顯示面板，其中該些發光二極體形成複數個畫素區，且每一該些畫素區被一封裝層包覆，而形成一島狀結構，且該些島狀結構之間具有一間隙。
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