TWI773324B - 微型發光元件、微型發光結構及顯示裝置 - Google Patents

微型發光元件、微型發光結構及顯示裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI773324B
TWI773324B TW110117804A TW110117804A TWI773324B TW I773324 B TWI773324 B TW I773324B TW 110117804 A TW110117804 A TW 110117804A TW 110117804 A TW110117804 A TW 110117804A TW I773324 B TWI773324 B TW I773324B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
micro
light
emitting
emitting chip
micro light
Prior art date
Application number
TW110117804A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202247504A (zh
Inventor
吳柏威
羅玉雲
楊翔甯
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 TW110117804A priority Critical patent/TWI773324B/zh
Priority to US17/473,348 priority patent/US12040437B2/en
Application granted granted Critical
Publication of TWI773324B publication Critical patent/TWI773324B/zh
Publication of TW202247504A publication Critical patent/TW202247504A/zh

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • 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
    • H01L25/0753Assemblies 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor 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
    • H01L33/02Semiconductor 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 bodies
    • H01L33/12Semiconductor 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 bodies with a stress relaxation structure, e.g. buffer layer
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor 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
    • H01L33/48Semiconductor 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16Assemblies 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 main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • H01L25/167Assemblies 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 main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits comprising optoelectronic devices, e.g. LED, photodiodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor 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
    • H01L33/005Processes
    • H01L33/0095Post-treatment of devices, e.g. annealing, recrystallisation or short-circuit elimination
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor 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
    • H01L33/48Semiconductor 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
    • H01L33/483Containers
    • H01L33/486Containers adapted for surface mounting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor 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
    • H01L33/48Semiconductor 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
    • H01L33/50Wavelength conversion elements
    • H01L33/505Wavelength conversion elements characterised by the shape, e.g. plate or foil
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor 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
    • H01L33/48Semiconductor 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
    • H01L33/52Encapsulations
    • H01L33/54Encapsulations having a particular shape
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor 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
    • H01L33/48Semiconductor 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
    • H01L33/62Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls

Landscapes

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

Abstract

本發明係一種微型發光元件、微型發光結構及顯示裝置,該微型發光元件包含一微型發光晶片及一緩衝件;其中該微型發光晶片包含二相對的第一表面及第二表面與多個外壁面,而該緩衝件則設置在該微型發光晶片的外壁面或第一表面;又該緩衝件具有一內側面及一外側面,其中該內側面與該第一表面或該第一表面的延伸面形成一夾角,且該夾角大於等於90度且小於等於180度;如此,當該微型發光晶片於轉移製程中以第一表面朝下掉落時,其上的緩衝件能保護該第一表面減少撞碰損傷。

Description

微型發光元件、微型發光結構及顯示裝置
本發明關於一種微型發光元件、微型發光結構及顯示裝置。
未來平面顯示器的發展趨勢以微型發光二極體顯示器(Micro LED display)的功耗、對比度、色域、顯示壽命等特性表現尤佳。
上述微型發光二極體顯示器的顯示面板包含大量的微型發光二極體晶片,且各個微型發光二極體晶片尺寸為微米等級;因此在顯示面板製造過程中,必須將大量微型發光二極體晶片有效地、準確地排列在面板上,並且避免該些微型發光二極體晶片損壞。
以圖15所示的一種微型發光二極體晶片的轉移製程為例;在製程中,一玻璃載板50的底面設置有一解離層51,供多個微型發光二極體晶片52分別固定在該解離層51上,再於該玻璃載板50的頂面對準各該微型發光二極體晶片52發出一雷射光L,其中被照射之解離層51的部分511會被解離,使其上的微型發光二極體晶片52脫離該解離層51,並向下掉落至一承載基板60上。
由前揭說明可知,該微型發光二極體晶片52朝向該承載基板60的表面很容易在掉落後撞傷而損壞,故而有必要使用掉落型轉移製程的微型發光二極體晶片52進一步提供防護。
有鑑於上述微型發光二極體晶片易於掉落型轉移製程中損傷,本發明的主要目的係提供一種具有防護功效的微型發光元件、使用微型發光元件的微型發光結構及顯示裝置。
欲達上述目的所使用的主要技術手段係令該微型發光元件包含有:一微型發光晶片,係包含一第一表面、一第二表面及多個外壁面;其中該些外壁面係連接相對的該第一表面及該第二表面;以及一緩衝件,係設置在該微型發光晶片的外壁面或第一表面上,並包含一內側面及一外側面;其中該內側面與該微型發光晶片的第一表面或該第一表面的延伸面形成一夾角,且該夾角大於等於90度且小於等於180度。
由上述說明可知,本發明微型發光元件主要在微型發光晶片的外壁面或第一表面上設置緩衝件,而且緩衝件的內側面與該第一表面或該第一表面的延伸面形成一大於等於90度且小於等於180度的夾角;如此,當該微型發光晶片的第一表面朝下並掉落時,該第一表面即受到該緩衝件的保護,減少掉落時因碰撞而損傷。
欲達上述目的所使用的主要技術手段係令該微型發光結構包含有: 一基板;以及一微型發光元件,係設置在該基板上,並包含有:一微型發光晶片,係包含一第一表面、一第二表面及多個外壁面;其中該些外壁面係連接相對的該第一表面及該第二表面;以及一緩衝件,係設置在該微型發光晶片的該外壁面或該第一表面上,並包含一內側面及一外側面;其中該內側面與該微型發光晶片的該第一表面或該第一表面的延伸面形成一夾角,該夾角大於等於90度且小於等於180度。
由上述說明可知,本發明微型發光結構係主要對其微型發光元件的微型發光晶片之外壁面或第一表面上設置緩衝件,而且緩衝件的內側面與該第一表面或該第一表面的延伸面形成一大於等於90度且小於等於180度的夾角;如此,當該微型發光晶片第一表面朝下並掉落固定在該基板時,該第一表面即受到該緩衝件的保護,減少掉落時因碰撞而損傷。
欲達上述目的所使用的主要技術手段係令該顯示裝置包含有:一線路基板,包含二接墊;以及一微型發光元件,係與該線路基板電性連接,並包含有:一微型發光晶片,係包含一第一表面、一第二表面及多個外壁面;其中該第一表面係遠離該基板,該第二表面形成有多個電極,以電性連接該線路基板上的對應接墊,該些外壁面係連接相對的該第一表面及該第二表面;以及一緩衝件,係設置在該微型發光晶片的該外壁面或該第一表面上,並包含一內側面及一外側面,其中該內側面與該微型發光晶片的第一表面形成一夾角,該夾角大於等於90度且小於180度,並構成一容置空間。
由上述說明可知,本發明顯示裝置係主要對其微型發光元件的微型發光晶片之外壁面或第一表面上設置緩衝件,而且緩衝件的內側面與該第一表面或該第一表面的延伸面形成一大於等於90度且小於等於180度的夾角;如此,當該微型發光晶片於轉移製程中,令其第一表面朝下並掉落時,該第一表面即受到該緩衝件的保護,減少掉落時因碰撞而損傷;此外,當該微型發光晶片設置於該線路基板上,由於該第一表面遠離該線路基板,故該緩衝件亦可作為量子點波長轉換層的堤牆用。
1、1’、1a~1s:微型發光元件
2:微型發光結構
3:顯示裝置
10、10’:微型發光晶片
11:第一表面
12:第二表面
13:外壁面
14:磊晶層
14a:第一型磊晶半導體層
14b:發光層
14c:第二型磊晶半導體層
141:上表面
142:外壁面
143:下表面
15:絕緣層
16、17:電極
20、20a~20s:緩衝件
201、201’:外傾斜板
201a、201b、201c:子緩衝件
21:內側面
22:外側面
23:穿孔
24:子緩衝件
25:子緩衝件
26:支撐柱
27:覆蓋部
30:基板
32:接墊
40:波長轉換材料層
50:載板
51:解離層
511:部分
52:微型發光二極體晶片
60:承載基板
圖1A:本發明微型發光元件的第一實施例的一立體外觀圖。
圖1B:圖1A的一俯視平面圖。
圖1C:圖1A的一側視平面圖。
圖1D:圖1A的A-A割面線的一部分側視剖面圖。
圖2A:本發明微型發光元件的第二實施例的一側視平面圖。
圖2B:本發明微型發光元件的第三實施例的一側視平面圖。
圖2C:本發明微型發光元件的第四實施例的一側視平面圖。
圖3A:本發明微型發光元件的第五實施例的一俯視平面圖。
圖3B:圖3A的一側視平面圖。
圖4A:本發明微型發光元件的第六實施例的一側視平面圖。
圖4B:本發明微型發光元件的第七實施例的一側視平面圖。
圖5A:本發明微型發光元件的第八實施例的一俯視平面圖。
圖5B:圖5A的一側視平面圖。
圖6A:本發明微型發光元件的第九實施例的一側視平面圖。
圖6B:圖6A的一仰視平面圖。
圖7A:本發明微型發光元件的第十實施例的一仰視平面圖。
圖7B:本發明微型發光元件的第十一實施例的一仰視平面圖。
圖8:本發明微型發光元件的第十二實施例的一側視平面圖。
圖9A:本發明微型發光元件的第十三實施例的一仰視平面圖。
圖9B:本發明微型發光元件的第十四實施例的一仰視平面圖。
圖9C:本發明微型發光元件的第十五實施例的一仰視平面圖。
圖9D:本發明微型發光元件的第十六實施例的一仰視平面圖。
圖10:本發明微型發光元件的第十七實施例的一仰視平面圖。
圖11:本發明微型發光元件的第十八實施例的一側視平面圖。
圖12A:本發明微型發光元件的第十九實施例的一側視平面圖。
圖12B:圖12A的一仰視平面圖。
圖13A:本發明微型發光元件於轉移製程中的一動作示意圖。
圖13B:本發明微型發光結構的一側視剖面圖。
圖14:本發明顯示裝置的一側視剖面圖。
圖15:既有一種轉移發光二極體晶片的一動作示意圖。
本發明提出一種新的微型發光元件、微型發光結構及顯示設備,以下舉多個實施例並配合圖式詳細說明本發明技術內容。
首先請參閱圖1A至圖1D所示,係本發明微型發光元件1的第一實施例,其包含有一微型發光晶片10及一緩衝件20。
上述微型發光晶片10係包含二相對的第一表面11及第二表面12與多個外壁面13,其中該些外壁面13係連接該第一及第二表面11、12;於本實施例,該微型發光晶片10為長方體,而包含有四個外壁面13,但不以此為限。又該微型發光晶片10於一平行該第一表面11的平面上具有一正投影面積S5,其高度H1(即該第一表面11與第二表面12之間的一第一距離,也就是微型發光晶片10的最大垂直距離),而各該外壁面13的面積為S1;又該微型發光晶片10係為一微型發光二極體晶片,其最大寬度W1小於等於50μm,而高度H1可小於等於6μm,但不以此為限。另外,本實施例的微型發光二極體為一覆晶式結構(Flip-chip structure),如圖1D所示,其包含一磊晶層14、一絕緣層15及二電極16、17;其中該絕緣層15包覆該磊晶層14的上表面141及多個外壁面142,該二電極16、17係形成在該上表面141,且自該絕緣層15外露。又該磊晶層14包括一第一型磊晶半導體層14a、一發光層14b和一第二型磊晶半導體層14c,其中具第一型電性的電極16和具第二型電性的電極17分別與該磊晶層14的第一型磊晶半導體層14a和第二型磊晶半導體層14c電性連接。
上述緩衝件20係設置在該微型發光晶片10的該些外壁面13,並突出該微型發光晶片10的該第一表面11,且該緩衝件20係包含有一內側面21及一外側面22;如圖1D所示,該內側面21與該第一表面11形成一夾角θ1,且該夾角θ1大於等於90度且小於等於180度(90°≦θ≦180°)。於本實施例,該緩衝件20係包含多個子緩衝件201,各子緩衝件201的一端固定於對應的外壁面13,相對另一端則突出該第一表面11,且相鄰的子緩衝件一體連接;又該該緩衝件20的 內側面21與該第一表面11之間的夾角θ1大於90度且小於180度(90°<θ1<180°)。具體而言,該緩衝件20係設置在包覆於磊晶層14之外壁面141之絕緣層15部分;其中,該緩衝件20的楊氏模量可小於或等於該絕緣層15的楊氏模量,若選擇楊氏模量小於該絕緣層15的楊氏模量的材料製作緩衝件20,則有助於後續製程中以壓碎方式去除該緩衝件20,且避免損壞絕緣層15;亦或是選擇使用蝕刻率較絕緣層15高的材料製作該緩衝件20,使該緩衝件20的蝕刻率高於該絕緣層的蝕刻率,即可於後續製程中以蝕刻製程除去該緩衝件20,且避免損壞絕緣層15。
於本實施例,如圖1D所示,自該微型發光晶片10的其中一外壁面13至該緩衝件20遠離該外壁面13的最外端的水平距離W2,該水平距離W2對該微型發光晶片10之寬度W1的比值係落在0.2~0.8之間(W2/W1=0.2~0.8),若比值小於0.2,則該緩衝件20的緩衝效率不佳;反之,若比值大於0.8則又會佔據過大的空間,反而減少該微型發光晶片10的利用率。較佳地,該水平距離W2可為2μm~15μm中任一數值,但不以此為限。又該微型發光晶片10的寬度W1對該微型發光元件1的最大寬度W3的比值落在0.5~0.9之間(W1/W3=0.5~0.9),但均不以此為限。
於本實施例,如圖1D所示,該微型發光晶片10的第二表面12至第一表面11之間的第一垂直距離H1(即微型發光晶片高度)小於該第二表面12至該緩衝件20遠離該外壁面13的最外端的第二垂直距離H2;較佳地,該第二垂直距離H2對第一垂直距離H1的比值係落在1.2~2之間(H2/H1=1.2~2),又該第二垂直距離H2為2μm~15μm中任一數值,使該緩衝件20可兼具緩衝效果及與該微型發光晶片10之間結合的穩固性,但不以此為限;此外,當微型發光晶片10焊 接於線路基板31上,如圖13B所示,該緩衝件20亦具有防止焊接溢流於其他顆微型發光晶片10的功效。
於本實施例,如圖1A所示,該微型發光晶片10的各外壁面13的面積為S1,該緩衝件20接合於其中一外壁面13的面積為S2,該面積S2小於該面積S1(S2<S1);較佳地,該面積S2對該外壁面13的面積S1比值大於等於0.01且小於等於0.7(0.01≦S2/S1≦0.7);又該緩衝件20遠離該微型發光晶片10的最外端的面積S3則可小於或等於該面積S2(S3≦S2);且如圖1C所示,該緩衝件20及該微型發光晶片10於平行該第一表面11的平面上分別具有一正投影面積S4、S5,其中該正投影面積S4小於3倍的投影面積S5(S4<3*S5),過大會佔據過多的空間,但均不以此為限。
請參閱圖13A所示,前揭多個微型發光元件1以其微型發光晶片10的第二表面12透過解離層51黏著於一臨時載板上50上,當以雷射光L照射待解離的微型發光元件1,該微型發光元件1會朝向一基板30掉落,可於掉落過程中由其緩衝件20提供掉落時的減速用,達到緩衝效果,且本實施例的緩衝件20的投影面積大,可確保該微型發光元件1掉落後不易翻轉。臨時載板上50例如為一無線路的基板,如玻璃基板或藍寶石基板,其具有較佳的平整度,供轉移過程中暫時承載至少一個微型發光元件1。
請參閱圖2A所示,係為本發明微型發光元件1a的第二實施例的側視平面圖,其與圖1D所示的第一實施例同樣包含有一微型發光晶片10及一緩衝件20a,且該緩衝件20a包含多個子緩衝件201a,各該子緩衝件201a的一端固定於對應的外壁面13;惟於第二實施例,該緩衝件20a的各該子緩衝件201a係固定在該微型發光晶片10的該些外壁面13的中間位置,且各該子緩衝件201a的相 對另一端係與該第一表面11齊平,以縮小該緩衝件20a的橫向尺寸,但該緩衝件20a的內側面21仍與該微型發光晶片10的第一表面11的延伸面(水平虛線)之間仍形成有一介於大於90度且小於等於180度的夾角θ1。
請參閱圖2B所示,係為本發明微型發光元件1b的第三實施例的側視平面圖,其與圖2A所示的第二實施例同樣包含有一微型發光晶片10及一緩衝件20b;惟於本實施例,該緩衝件20b係包含多個子緩衝件201b,各該子緩衝件201b的一端固定於對應的外壁面13,相對另一端則遠離對應的外壁面13,且該緩衝件20b的內側面21與該微型發光晶片10的第一表面11之間夾角θ2等於180度。於本實施例,該緩衝件20b的內側面21與該第一表面11齊平,但不以此為限。
請參閱圖2C所示,係為本發明微型發光元件1c的第四實施例的側視平面圖,其與圖2A所示的第三實施例同樣包含有一微型發光晶片10及一緩衝件20c;惟本實施例該緩衝件20c係包含多個子緩衝件201c,各該子緩衝件201c的一側壁固定於對應的外壁面13,相對另一側壁則遠離對應的外壁面13。本實施例的該緩衝件20c之內側面21與該微型發光晶片10的第一表面11之間夾角θ3等於90度,且該緩衝件20c突出於該微型發光晶片10的第一表面11。
請參閱圖3A及圖3B所示,係為本發明微型發光元件1d的第五實施例的俯視及側視平面圖,其與圖1A及圖1C所示的第一實施例同樣包含有一微型發光晶片10及一緩衝件20d;惟於本實施例,該緩衝件20d進一步形成有貫穿外側面22及內側面21的多個穿孔23,相對圖1A及圖1C實施例,結構強度較弱,有助於後續製程中以壓碎方式去除之,其中穿孔23所開的面積與緩衝件20d的面積比值為0.1~0.5,過小需較大力壓碎,過大無緩衝力。
請參閱圖4A所示,係為本發明微型發光元件1e的第六實施例的俯視平面圖,其與圖1A所示的第一實施例同樣包含有一微型發光晶片10及一緩衝件20e;惟於本實施例,該緩衝件20e係包含二子緩衝件24,並分別設置在該微型發光晶片10的二相對短外壁面13a上;亦或如圖4B所示,於本發明微型發光元件1f的第七實施例,其二子緩衝件24可分別設置在該微型發光晶片10的二相對長外壁面13b上。再請配合參閱圖1D及2A至2C所示,此兩子緩衝件24的內側面21與第一表面11或第一表面11的延伸面之間的夾角可分別為第一至第四實施例所示的任一夾角。
請參閱圖5A及圖5B所示,係為本發明微型發光元件1g的第八實施例的仰視及側視平面圖,其與圖1A所示的第一實施例同樣包含有一微型發光晶片10及一緩衝件20g;惟於本實施例,該緩衝件20g係包含四個子緩衝件25,各該子緩衝件25設置在該微型發光晶片10的二相鄰外壁面13相接的角落,並突出於該微型發光晶片10的第一表面11。於本實施例,各子緩衝件25的自由端呈尖端,可兼具支撐性和後續易被壓碎,但不以此為限。
請參閱圖6A及6B所示,係為本發明微型發光元件1h的第九實施例的側視及仰視平面圖,其與圖1A及1D所示的第一實施例同樣包含有一微型發光晶片10及一緩衝件20h;惟於本實施例,同樣包含有多個子緩衝件201的緩衝件20h係設置在該微型發光晶片的該第一表面11上,其最外端係突出於該些外壁面13。於本實施例,該緩衝件20h的內側面21與該第一表面11之間夾角θ1同樣為大於90度且小於180度(90°<θ1<180°)。由於本實施例的緩衝件20h同樣呈一方形錐狀,故該微型發光晶片10與該緩衝件20h的第一及第二垂直距離H1、 H2的比值與該微型發光晶片10的寬度W1與其間水平距離W2的比值可一併參考圖1D的實施例說明內容。
請參閱圖7A所示,係為本發明微型發光元件1i的第十實施例的仰視平面圖,其與圖6A及6B所示的第九實施例同樣包含有一微型發光晶片10及一緩衝件20i;惟於本實施例,該緩衝件20i係包含二子緩衝件24,並設置在該微型發光晶片10的第一表面11上,且突出於二相對短外壁面13a;或如圖7B所示,於本發明微型發光元件1j的第十一實施例,其二子緩衝件24可設置在該微型發光晶片10的第一表面11上,並突出於二相對長外壁面13b上。再請配合參閱圖1D、2A及2B所示,此兩子緩衝件24的內側面21與第一表面11或第一表面11的延伸面之間的夾角可分別為第一至第三實施例所示的任一夾角。
請參閱圖8所示,係為本發明微型發光元件1k的第十二實施例的側視平面圖,其與圖6A及6B所示的第九實施例同樣包含有一微型發光晶片10及一緩衝件20k;惟於本實施例,該緩衝件20k係包含多個子緩衝件201c,各該子緩衝件201c的一端固定於該微型發光晶片10的第一表面11上,並靠近該些外壁面13,而相對另一端則遠離該第一表面11;又該緩衝件20k的內側面21與該第一表面11之夾角θ3為90度。於本實施例,該緩衝件20k的外側面22係與對應該微型發光晶片10的外壁面13齊平可平均晶片重量具有較佳支撐力,或可如圖9A所示,為本發明微型發光元件1l的第十三實施例,其緩衝件20l的各外側面22內容於第一表面11的範圍內,均不與該微型發光晶片10的對應外壁面13齊平。
請參閱圖9B所示,係為本發明微型發光元件1m的第十四實施例的仰視平面圖,其與圖9A所示的第十三實施例同樣包含有一微型發光晶片10及一緩衝件20m;惟於本實施例,該緩衝件20m係包含二子緩衝件24,並設置在 該微型發光晶片10的第一表面11上,且靠近二相對短外壁面13a;或如圖9C所示,為本發明微型發光元件1n的第十五實施例,其二子緩衝件24設置在該微型發光晶片10的第一表面11上,且靠近二相對長外壁面13b。
請參閱圖9D所示,係為本發明微型發光元件1o的第十六實施例的仰視平面圖,其與圖9A所示的第十三實施例同樣包含有一微型發光晶片10及一緩衝件20o;惟於本實施例,該緩衝件20o係包含至少二子緩衝件26,並對稱設置在該微型發光晶片10的第一表面11上,此處該緩衝件20o係包含四個子緩衝件26,並設置在該微型發光晶片10的第一表面11上,且靠近該第一表面11的四個角落;或如圖10所示,於本發明微型發光元件1p的第十七實施例,其子緩衝件26可設置在該微型發光晶片10的第一表面11上,且靠近該第一表面11的中間區域;如此,當微型發光元件1p掉落時,該些子緩衝件26可提供較佳的平衝作用。
請參閱圖11所示,係為本發明微型發光元件1q的第十八實施例的仰視平面圖,其與圖4A所示的第六實施例同樣包含有一微型發光晶片10及一緩衝件20q,且該緩衝件20q包含至少有二子緩衝件24;惟於本實施例,各該子緩衝件24除了設置在該微型發光晶片10的對應外壁面13,再延伸設置在與該外壁面13相接之該第一表面11部分;換言之,各該子緩衝件24係設置在該微型發光晶片10的對應外壁面13與該外壁面13相接的該第一表面11部分,以提高緩衝件20q與該微型發光晶片10的接合穩固性。
再請參閱圖12A及圖12B所示,係為本發明微型發光元件1r的第十九實施例的側視平面圖及仰視平面圖,其與圖4A所示的第六實施例同樣包含有一微型發光晶片10及一緩衝件20r,且該緩衝件20r包含至少有二子緩衝件 24;惟於本實施例,該緩衝件20r進一步包含有一覆蓋部27,該覆蓋部27覆蓋該第一表面11並與該二子緩衝件24的內側面21連接;於本實施例,該覆蓋部27係全面覆蓋該第一表面11,亦可以將覆蓋部27圖案化配置以增加出光,但不以此為限。
以上為本發明微型發光元件的各種實施例的說明,以下進一步介紹本發明微型發光元件經轉移後的微型發光結構及顯示裝置。
請參閱圖13B所示,為本發明微型發光結構2的一實施例的結構示意圖,其包含一基板30,其上承載至少一個微型發光元件1’。該微型發光元件1’與圖1D所示的該微型發光元件1大致相同,惟該微型發光晶片10’的絕緣層15係形成在磊晶層14的下表面143及外壁面142,而電極16、17係形成在該下表面143,並自該絕緣層15外露。於掉落型轉移製程中,該微型發光元件1’的第一表面11及該緩衝件20的內側面21會朝向該基板30,且其電極16、17會對準該基板30的接墊32;接著該微型發光元件1’以該第一表面11朝該基板30掉落後,該微型發光元件1’的電極16、17會直接與對應的接墊32接合。又於掉落過程中,圖1D所示該緩衝件20會減緩該微型發光元件1’掉落的速度,並於掉落至該基板30的瞬間,該緩衝件20會提供緩衝作用,避免微型發光晶片10’撞傷;又如圖1C所示,該緩衝件20的正投影面積S4大於微型發光晶片10的正投影面積S5,可輔助該微型發光元件1’在掉落過程中不易翻轉,提高接合準確度。此處,基板30可以是一個線路基板,上面亦可以配置包含有多個接墊32,如圖13B所示,於掉落型轉移製程中,該微型發光元件1’的第一表面11及該緩衝件20的內側面21會朝向該基板30,且其電極16、17會對準該基板30的接墊32,緩衝件20的內側面21朝下,以與該基板30構成一容置空間,在接合時該緩衝件20亦具有防止 焊接溢流的功效。於未繪示出的實施例中,基板例如為一無線路的基板,如玻璃基板或藍寶石基板,其具有較佳的平整度,供轉移過程中暫時承載至少一個微型發光元件。
因此,前揭該微型發光元件的第一至第十一實施例與第十八至第二十實施例均可減緩該微型發光元件掉落的速度,並輔助掉落時不易翻轉;而第一實施例與第四至二十實施例均可提供碰撞緩衝作用;因此,可視不同載板或線路基板的需求選用適合的微型發光元件。
再請參閱圖14所示,為本發明顯示元件3的一實施例的結構示意圖,其包含一基板30及至少一微型發光元件1;其中該基板30包含有多個接墊32,而該微型發光元件1即如圖4A所示,其該二電極16係外露於該第二表面12,並電性連接於該基板30上的對應接墊32。於本實施例,該微型發光元件1的第一表面11係對應該磊晶層14的上表面141,故其緩衝件20的內側面21朝上,以與該第一表面11構成一容置空間,可形成波長轉換材料層40於其中;其中波長轉換材料的材求例如為一量子點。因此,該緩衝件20可作為該顯示元件3之波長轉換材料層40的堤牆用,不必破壞移除。特別說明的是,於未繪示出的實施例中,微型發光元件在轉移前於臨時基板上時,微型發光元件透過臨時基板上的解離層黏著於臨時基板上,且第一表面朝向臨時基板,以供後續轉移至線路基板時可以與後續線路基板形成一容置空間,如圖14所示。
綜上所述,本發明微型發光元件主要在微型發光晶片的外壁面或第一表面上設置緩衝件,而且緩衝件的內側面與該第一表面或該第一表面的延伸面形成一大於等於90度且小於等於180度的夾角;如此,再如上述本發明微型發光結構所述,當該微型發光晶片的第一表面朝下並掉落時,該第一表面 即受到該緩衝件的保護,減少掉落時因碰撞而損傷。此外,當本發明的微型發光元件以第二表面的電極與線路基板的接墊電性連接而構成顯示元件時,該緩衝件的內側面會朝上,可作為量子點層的堤牆用,不必加以移除。
以上所述僅是本發明的實施例而已,並非對本發明做任何形式上的限制,雖然本發明已以實施例揭露如上,然而並非用以限定本發明,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明技術方案的範圍內,當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例,但凡是未脫離本發明技術方案的內容,依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾,均仍屬於本發明技術方案的範圍內。
1:微型發光元件
10:微型發光晶片
11:第一表面
12:第二表面
13:外壁面
14:磊晶層
14a:第一型磊晶半導體層
14b:發光層
14c:第二型磊晶半導體層
141:上表面
142:外壁面
15:絕緣層
16、17:電極
20:緩衝件
201:子緩衝件
21:內側面
22:外側面

Claims (20)

  1. 一種微型發光元件,包括:一微型發光晶片,係包含一第一表面、一第二表面及多個外壁面;其中該些外壁面係連接相對的該第一表面及該第二表面;以及一緩衝件,係突出設置在該微型發光晶片的外壁面或第一表面上,並包含一內側面及一外側面;其中該內側面與該微型發光晶片的第一表面或該第一表面的延伸面形成一夾角,且該夾角大於等於90度且小於等於180度。
  2. 如請求項1所述之微型發光元件,其中:該微型發光晶片具有一第一寬度;以及設置在該微型發光晶片的該些外壁面的該緩衝件具有一第二寬度;其中該第二寬度係為其中一外壁面至該緩衝件遠離該外壁面的最外端的水平距離,且該第二寬度對該第一寬度的比值為0.2~0.8。
  3. 如請求項1所述之微型發光元件,其中該微型發光晶片具有一第一寬度,該第一寬度對該微型發光元件的最大寬度的比值為0.5~0.9。
  4. 如請求項1所述之微型發光元件,其中該緩衝件係突出該微型發光晶片的該第一表面,且該第二表面與突出該第一表面的該緩衝件的最外端之間的第二垂直距離對該微型發光晶片的該第二表面與該第一表面之間的第一垂直距離的比值為1.2~2。
  5. 如請求項1所述之微型發光元件,其中:該微型發光晶片的各該外壁面具有一第一面積;以及該緩衝件與該微型發光晶片的第一表面或其中一外壁面接合處具有一第二面積;其中該第二面積小於該第一面積。
  6. 如請求項5所述之微型發光元件,其中該第二面積對該第一面積的比值為大於等於0.01且小於等於0.7。
  7. 如請求項6所述之微型發光元件,其中該緩衝件遠離該微型發光晶片的最外端具有一第三面積;其中該第三面積小於或等於該第二面積。
  8. 如請求項1所述之微型發光元件,其中:該微型發光晶片於一與該第一表面平行的平面上具有一第一正投影面積;以及該緩衝件於該平面上具有一第二正投影面積;其中該第二正投影面積小於三倍的該第一正投影面積。
  9. 如請求項1所述之微型發光元件,其中該緩衝件的一端連接於對應的外壁面,另一相對端則與該第一表面齊平。
  10. 如請求項1所述之微型發光元件,其中該緩衝件的內側面係該第一表面齊平。
  11. 如請求項1所述之微型發光元件,其中該緩衝件形成多個貫穿該外側面及該內側面的穿孔。
  12. 如請求項1所述之微型發光元件,其中該緩衝件係進一步延伸設置在該外壁面和與該外壁面相接之該第一表面部分。
  13. 如請求項12所述之微型發光元件,其中該緩衝件係進一步包含一覆蓋部,該覆蓋部覆蓋該第一表面並與該內側面連接。
  14. 如請求項1所述之微型發光元件,其中該緩衝件包含至少二子緩衝件並對稱設置在該微型發光晶片的第一表面上。
  15. 如請求項1所述之微型發光元件,其中該微型發光晶片包含:一磊晶層;以及一絕緣層,係包覆該磊晶層的上表面及多個外壁面。
  16. 如請求項15所述之微型發光元件,其中該緩衝件的楊氏模量小於或等於該絕緣層的楊氏模量。
  17. 如請求項15所述之微型發光元件,其中該緩衝件的蝕刻率較該絕緣層的蝕刻率高。
  18. 一種微型發光結構,包括:一基板;以及一微型發光元件,係設置在該基板上,並包含有:一微型發光晶片,係包含一第一表面、一第二表面及多個外壁面;其中該些外壁面係連接相對的該第一表面及該第二表面;以及一緩衝件,係突出設置在該微型發光晶片的該外壁面或該第一表面上,並包含一內側面及一外側面;其中該內側面與該微型發光晶片的該第一表面或該第一表面的延伸面形成一夾角,該夾角大於等於90度且小於等於180度。
  19. 一種顯示裝置,包括:一線路基板,包含二接墊;以及一微型發光元件,係與該線路基板電性連接,並包含有: 一微型發光晶片,係包含一第一表面、一第二表面及多個外壁面;其中該第一表面係遠離該基板,該第二表面形成有多個電極,以電性連接該線路基板上的對應接墊,該些外壁面係連接相對的該第一表面及該第二表面;以及一緩衝件,係突出設置在該微型發光晶片的該外壁面或該第一表面上,並包含一內側面及一外側面,其中該內側面與該微型發光晶片的第一表面形成一夾角,該夾角大於等於90度且小於180度,並構成一容置空間。
  20. 如請求項19所述之顯示裝置,其中該容置空間內具有一波長轉換材料層。
TW110117804A 2021-05-17 2021-05-17 微型發光元件、微型發光結構及顯示裝置 TWI773324B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW110117804A TWI773324B (zh) 2021-05-17 2021-05-17 微型發光元件、微型發光結構及顯示裝置
US17/473,348 US12040437B2 (en) 2021-05-17 2021-09-13 Micro light-emitting component, micro light-emitting structure and display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW110117804A TWI773324B (zh) 2021-05-17 2021-05-17 微型發光元件、微型發光結構及顯示裝置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI773324B true TWI773324B (zh) 2022-08-01
TW202247504A TW202247504A (zh) 2022-12-01

Family

ID=83806969

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110117804A TWI773324B (zh) 2021-05-17 2021-05-17 微型發光元件、微型發光結構及顯示裝置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US12040437B2 (zh)
TW (1) TWI773324B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201917910A (zh) * 2017-10-16 2019-05-01 錼創科技股份有限公司 微型發光元件結構
TW201917878A (zh) * 2017-10-16 2019-05-01 錼創顯示科技股份有限公司 微型發光元件結構
TW201929264A (zh) * 2017-12-19 2019-07-16 英屬開曼群島商錼創科技股份有限公司 微型元件結構
US20200245071A1 (en) * 2019-01-30 2020-07-30 Samsung Display Co., Ltd. Display device
US20200343421A1 (en) * 2019-04-24 2020-10-29 PlayNitride Display Co., Ltd. Micro device and structure thereof
US20210091057A1 (en) * 2019-09-25 2021-03-25 Boe Technology Group Co., Ltd. Driving substrate and manufacturing method thereof, and micro led bonding method

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003197881A (ja) * 2001-12-27 2003-07-11 Seiko Epson Corp 半導体集積回路、半導体集積回路の製造方法、半導体素子部材、電気光学装置、電子機器
US8415682B2 (en) * 2007-12-28 2013-04-09 Rohm Co., Ltd. Light emitting semiconductor device having an improved outward luminosity efficiency and fabrication method for the light emitting semiconductor device
US20110207253A1 (en) * 2010-02-23 2011-08-25 Yueh-Hsun Yang Flip-chip led module fabrication method
JP2013247243A (ja) * 2012-05-25 2013-12-09 Toshiba Corp 半導体発光装置
US9607907B2 (en) * 2014-12-01 2017-03-28 Industrial Technology Research Institute Electric-programmable magnetic module and picking-up and placement process for electronic devices
US10170455B2 (en) * 2015-09-04 2019-01-01 PlayNitride Inc. Light emitting device with buffer pads
US10923631B2 (en) * 2017-10-13 2021-02-16 PlayNitride Inc. Micro light emitting device and display apparatus
CN109671661B (zh) 2017-10-16 2023-09-26 英属开曼群岛商錼创科技股份有限公司 微型发光元件结构
US10748804B2 (en) 2017-12-19 2020-08-18 PlayNitride Inc. Structure with micro device having holding structure
TWI686962B (zh) 2019-04-30 2020-03-01 錼創顯示科技股份有限公司 微型發光元件、結構及其顯示裝置
CN111063270B (zh) 2019-12-30 2022-06-21 錼创显示科技股份有限公司 微型发光元件显示装置
TWI756884B (zh) * 2020-10-28 2022-03-01 錼創顯示科技股份有限公司 微型發光元件及微型發光元件顯示裝置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201917910A (zh) * 2017-10-16 2019-05-01 錼創科技股份有限公司 微型發光元件結構
TW201917878A (zh) * 2017-10-16 2019-05-01 錼創顯示科技股份有限公司 微型發光元件結構
TW201929264A (zh) * 2017-12-19 2019-07-16 英屬開曼群島商錼創科技股份有限公司 微型元件結構
US20200245071A1 (en) * 2019-01-30 2020-07-30 Samsung Display Co., Ltd. Display device
US20200343421A1 (en) * 2019-04-24 2020-10-29 PlayNitride Display Co., Ltd. Micro device and structure thereof
US20210091057A1 (en) * 2019-09-25 2021-03-25 Boe Technology Group Co., Ltd. Driving substrate and manufacturing method thereof, and micro led bonding method

Also Published As

Publication number Publication date
US12040437B2 (en) 2024-07-16
TW202247504A (zh) 2022-12-01
US20220367769A1 (en) 2022-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210305474A1 (en) Apparatus with micro device
US10593658B2 (en) Light emitting device and method of forming the same
TWI755825B (zh) 發光裝置
US9184153B2 (en) Chip stack structure and method for fabricating the same
US10790267B2 (en) Light emitting element for pixel and LED display module
US10748804B2 (en) Structure with micro device having holding structure
JP5207477B2 (ja) 放熱部材を具備したcof型半導体パッケージ
WO2011093405A1 (ja) チップサイズパッケージの光半導体装置
WO2021063035A1 (zh) 微发光二极管芯片及显示面板
US10879306B2 (en) Micro semiconductor structure
CN113257967B (zh) 微型发光元件、微型发光结构及显示装置
TWI773324B (zh) 微型發光元件、微型發光結構及顯示裝置
TWI845046B (zh) 微型元件結構以及顯示裝置
TWI750488B (zh) 半導體結構與微型半導體顯示裝置
TWI712844B (zh) 元件基板及其製造方法
WO2023010344A1 (zh) Led芯片、显示面板及制备方法、电子设备
TW202123447A (zh) 微型元件結構
US20240096904A1 (en) Chip-on-film package and display device including the same
KR102275368B1 (ko) 반도체 발광소자
US20230343912A1 (en) Micro element structure and display device
US20230036519A1 (en) Chip on film package and display device including the same
KR20230102354A (ko) 표시 장치
TW202401707A (zh) 電子裝置及其製造方法
JP2004207760A (ja) 半導体装置
KR20100121811A (ko) 발광 소자 패키지와 그의 제조 방법