TWI775194B - 微型發光二極體顯示器 - Google Patents

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Abstract

一種微型發光二極體顯示器，其包括第一型半導體基底層、多個半導體發光平台、半導體墊高部、第一接合金屬層以及多個第二接合金屬層。這些半導體發光平台分散地配置於第一型半導體基底層上。半導體墊高部配置於第一型半導體基底層上，其中半導體墊高部在背對第一型半導體基底層的頂面與這些半導體發光平台在背對第一型半導體基底層的多個頂面為共平面。第一接合金屬層配置於半導體墊高部上。這些第二接合金屬層分別配置於這些半導體發光平台上。半導體墊高部的頂面形成與第一接合金屬層相鄰的第一接合面，這些半導體發光平台的這些頂面分別形成與這些第二接合金屬層相鄰的多個第二接合面，且第一接合面與這些第二接合面為共平面。

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。
在發光二極體顯示器中，發光二極體以陣列形式排列。不同的發光二極體之間可以第一型半導體（例如N極）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，每個發光二極體的第二型半導體（例如P極）則分別電性連接電路基板。目前，必須設置墊高金屬層，使得第一型半導體基底層對應的接合區域與第二型半導體對應的接合區域共平面。然而，上述的墊高金屬層必須透過額外的製程來製造，增加了製程的時間及成本。此外，當發光二極體的尺寸較小時(例如微型發光二極體)，墊高金屬層本身的膜厚精度要求變高，容易因墊高金屬層的膜厚誤差而使第二型半導體的接合良率不佳。
本發明提供一種微型發光二極體顯示器，降低了製程的時間及成本。
根據本發明一實施例，提供一種微型發光二極體顯示器，其包括第一型半導體基底層、多個半導體發光平台、半導體墊高部、第一接合金屬層以及多個第二接合金屬層。這些半導體發光平台分散地配置於第一型半導體基底層上。半導體墊高部配置於第一型半導體基底層上，其中半導體墊高部在背對第一型半導體基底層的頂面與這些半導體發光平台在背對第一型半導體基底層的多個頂面為共平面。第一接合金屬層配置於半導體墊高部上。這些第二接合金屬層分別配置於這些半導體發光平台上。半導體墊高部的頂面形成與第一接合金屬層相鄰的第一接合面，這些半導體發光平台的這些頂面分別形成與這些第二接合金屬層相鄰的多個第二接合面，且第一接合面與這些第二接合面為共平面。
根據本發明另一實施例，提供一種微型發光二極體顯示器，包括第一型半導體基底層、多個半導體發光平台、絕緣墊高部、第一接合金屬層以及多個第二接合金屬層。多個半導體發光平台分散地配置於第一型半導體基底層上。絕緣墊高部配置於第一型半導體基底層上，其中絕緣墊高部在背對第一型半導體基底層的頂面與這些半導體發光平台在背對第一型半導體基底層的多個頂面為共平面。第一接合金屬層配置於絕緣墊高部上。多個第二接合金屬層分別配置於這些半導體發光平台上
基於上述，本發明實施例提供的微型發光二極體顯示器，具備了半導體墊高部，提供了使第一型半導體對應的接合區域與第二型半導體對應的接合區域共平面的功能，且本發明的半導體墊高部可以藉由製造半導體發光平台的製程來製造，換言之，不需要額外的製程來製造墊高金屬層，降低了製程的時間及成本，亦避免了習知技藝中因墊高金屬層的膜厚精度導致的接合良率問題。除此之外，本發明另一實施例提供的微型發光二極體顯示器，具備了絕緣墊高部，提供了使第一型半導體對應的接合區域與第二型半導體對應的接合區域共平面的功能。
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1，其繪示了根據本發明第一實施例之微型發光二極體顯示器100的部分剖面圖。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、半導體墊高部103、第一接合金屬層105以及多個第二接合金屬層104。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。半導體墊高部103配置於第一型半導體基底層101上，其中半導體墊高部103在背對第一型半導體基底層101的頂面與這些半導體發光平台102在背對第一型半導體基底層101的多個頂面為共平面。
具體而言，半導體墊高部103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103。每個半導體發光平台102包括連接第一型半導體基底層101的第一型半導體層（未標示）、發光層1021以及遠離第一型半導體基底層101的第二型半導體層1023。半導體墊高部103包括連接第一型半導體基底層101的第一型半導體層（未標示）、主動層1031以及遠離第一型半導體基底層101的第二型半導體層1033。第二型半導體層1023以及第二型半導體層1033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，且每個半導體發光平台102包括連接第一型半導體基底層101的N型半導體層、發光層1021以及遠離第一型半導體基底層101的P型半導體層（即圖1所示的第二型半導體層1023）。發光層1021介於N型半導體層以及P型半導體層之間且可以例如是多重量子井（Multiple Quantum Well，MQW）。類似地，半導體墊高部103同樣具有連接第一型半導體基底層101的N型半導體層、主動層1031以及遠離第一型半導體基底層101的P型半導體層（即圖1所示的第二型半導體層1033）。應當注意的是，由於半導體結構的各膜層係於製程中一起形成，故半導體墊高部103和半導體發光平台102可以在相同的蝕刻製程中製造，省去了習知技藝中製造墊高金屬層的製程，降低了製造時間及成本。進一步地，半導體墊高部103、半導體發光平台102以及第一型半導體基底層101採用相同之半導體材料，三者在磊晶層中為一體之結構。
在本發明的另一實施例中，第一型半導體基底層101可以例如是P型半導體，每個半導體發光平台102以及半導體墊高部103連接第一型半導體基底層101的部分為P型半導體層，遠離第一型半導體基底層101的部分為N型半導體層。
在圖1所示的實施例中，第一接合金屬層105配置於半導體墊高部103上。多個第二接合金屬層104分別配置於多個半導體發光平台102上。半導體墊高部103的頂面形成與第一接合金屬層105相鄰的第一接合面1032，多個半導體發光平台102的頂面分別形成與多個第二接合金屬層104相鄰的多個第二接合面1022。如同前述，半導體發光平台102以及半導體墊高部103可以利用同一個蝕刻製程來製造，因此，可以透過上述的蝕刻製程控制半導體發光平台102的頂面與半導體墊高部103的頂面共面，換言之，在半導體墊高部103和第一接合金屬層105之間的第一接合面1032以及在多個半導體發光平台102和多個第二接合金屬層104之間的第二接合面1022為共平面。
第一接合金屬層105與多個第二接合金屬層104可以透過例如沉積製程來形成，其沉積厚度可以透過製程條件來控制。因為第一接合面1032與多個第二接合面1022為共平面，當適當控制第一接合金屬層105與多個第二接合金屬層104的沉積厚度時，可以使得第一接合金屬層105的頂面1051與多個第二接合金屬層104的頂面1041具有良好的平坦度並同樣維持共平面。
根據上述，可以看到，根據本發明第一實施例的微型發光二極體顯示器100，包括了半導體墊高部103，半導體墊高部103與多個半導體發光平台102可以透過同一個製程來製造，使得半導體墊高部103與多個半導體發光平台102具有相同的蝕刻條件與製程時間，故兩者的頂面為共平面。當沉積於半導體墊高部103上的第一接合金屬層105以及沉積於多個半導體發光平台102上的多個第二接合金屬層104具有相同的沉積厚度時，第一接合金屬層105的頂面1051以及多個第二接合金屬層104的頂面1041也是共平面，並且可以具備良好的平坦度，有利於進行下面即將描述的接合電路基板106的製程。
同樣參照圖1，微型發光二極體顯示器100更包括了電路基板106、第三接合金屬層1061以及多個第四接合金屬層1062。在一個實施例中，電路基板106可以例如以IC來實現。第三接合金屬層1061將第一接合金屬層105與電路基板106電性連接。多個第四接合金屬層1062分別將多個第二接合金屬層104與電路基板106電性連接。如同前述，由於第一接合金屬層105的頂面1051以及多個第二接合金屬層104的頂面1041共平面，第一接合金屬層105與第三接合金屬層1061之間的接合面1061S共平面於每一個第二接合金屬層104與對應的第四接合金屬層1062之間的接合面1062S，提高第一接合金屬層105與第三接合金屬層1061之間的接合良率以及每一個第二接合金屬層104與對應的第四接合金屬層1062之間的接合良率。
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，第一型半導體基底層101做為微型發光二極體顯示器100的共電極，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，第一接合金屬層105的電性相反於第二接合金屬層104的電性。半導體發光平台102的第一型半導體層（未標示）因接觸第一型半導體基底層101而與第二型半導體層1023之間具備電位差，使電子電洞在發光層1021發生復合（recombination）而產生光。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，在本實施例中，第一接合金屬層105包括外延段105E，其經由半導體墊高部103的側面延伸至第一型半導體基底層101。由於第一接合金屬層105藉由其外延段105E電性接合第一型半導體基底層101，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105而到達第一型半導體基底層101，而較不會經過半導體墊高部103，這是由於第一接合金屬層105的電阻值小於半導體墊高部103。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103的電壓是逆向偏壓，半導體墊高部103的主動層1031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103是啞半導體層。
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2，其繪示了根據本發明第二實施例之微型發光二極體顯示器200的部分剖面圖。微型發光二極體顯示器200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103、第一接合金屬層105、多個第二接合金屬層204、電路基板106、第三接合金屬層1061以及多個第四接合金屬層2062。
相較於微型發光二極體顯示器100，微型發光二極體顯示器200不同在於其進一步包括了絕緣層2071。絕緣層2071覆蓋每一個半導體發光平台102的一部分，且暴露出每一個半導體發光平台102的另一部分。具體而言，每一個半導體發光平台102以第二接合面1022C與對應的第二接合金屬層204接合，如圖2所示。從另一個角度來看，絕緣層2071具有多個開口2071H，以暴露出多個半導體發光平台102的另一部分，且多個第二接合金屬層204分別嵌入這些開口2071H中，每一個半導體發光平台102以第二接合面1022C與對應的第二接合金屬層204接合。
微型發光二極體顯示器200更包括絕緣層2072，絕緣層2072位於半導體墊高部103與第一接合金屬層105之間，絕緣層2072在第一接合面1032接合半導體墊高部103的頂面，第一接合面1032與第二接合面1022C為共平面。絕緣層2071及2072可以是氮化層或鈍化層，但本發明不以此為限。
參照圖3，其繪示了根據本發明第三實施例之微型發光二極體顯示器300的部分剖面圖。微型發光二極體顯示器300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103、第一接合金屬層105、多個第二接合金屬層104、電路基板106、第三接合金屬層1061、多個第四接合金屬層1062以及絕緣層307。半導體墊高部103的頂面形成與第一接合金屬層105相鄰的第一接合面1032，多個半導體發光平台102的頂面分別形成與多個第二接合金屬層104相鄰的多個第二接合面1022。在半導體墊高部103和第一接合金屬層105之間的第一接合面1032以及在多個半導體發光平台102和多個第二接合金屬層104之間的第二接合面1022為共平面。絕緣層307覆蓋了半導體發光平台102的側面及部分頂面。
參照圖4，其繪示了根據本發明第四實施例之微型發光二極體顯示器400的部分剖面圖。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103、第一接合金屬層105、多個第二接合金屬層404、電路基板106、第三接合金屬層1061、多個第四接合金屬層1062以及絕緣層407。半導體墊高部103的頂面形成與第一接合金屬層105相鄰的第一接合面1032，多個半導體發光平台102的頂面分別形成與多個第二接合金屬層404相鄰的多個第二接合面1022C。在半導體墊高部103和第一接合金屬層105之間的第一接合面1032以及在多個半導體發光平台102和多個第二接合金屬層404之間的第二接合面1022C為共平面。絕緣層407覆蓋每一個半導體發光平台102的側面及部分頂面，且暴露出每一個半導體發光平台102的一部分頂面以與對應的第二接合金屬層404接合。
參照圖5，其繪示了根據本發明第五實施例之微型發光二極體顯示器500的部分剖面圖。微型發光二極體顯示器500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103、第一接合金屬層105、多個第二接合金屬層504、電路基板106、第三接合金屬層1061、多個第四接合金屬層1062以及絕緣層507。絕緣層507具有多個開口507H，以暴露出每一個半導體發光平台102的一部分頂面，且多個第二接合金屬層504分別嵌入這些開口507H中以與對應的半導體發光平台102接合。這些第二接合金屬層504的背對第一半導體基底層101的頂面504T與絕緣層507的背對第一半導體基底層101的頂面507T齊平。
參照圖6A及圖6B，圖6A繪示了根據本發明第六實施例之微型發光二極體顯示器600的平面示意圖，圖6B繪示了微型發光二極體顯示器600延著線I-I’的剖面圖。微型發光二極體顯示器600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103、第一接合金屬層105、多個第二接合金屬層104、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608。
在本實施例中，進一步設置了導電層608。導電層608為圖案化結構，配置於第一型半導體基底層101上並與多個半導體發光平台102交錯分布，且第一接合金屬層105的外延段105E藉由導電層608電性接合第一型半導體基底層101。導電層608的材料可包括鉻、鉑、金、鋁、鈦、矽、銀、銅、錫、鎳、銦、上述元素之合金、透明導電膜如氧化銦錫或其組合，但是本發明不以此為限。例如，導電層608可以是金屬氧化物層以及石墨烯中的一者。具體而言，利用導電層608的電阻值低於第一型半導體基底層101的特性，使得電子（或電洞）可以較容易地傳遞至較遠離第一接合金屬層105的半導體發光平台102，而使得距離第一接合金屬層105較遠的半導體發光平台102仍具有足夠的電子電洞對以進行復合，進而改善微型發光二極體顯示器600整體亮度的均勻性。
在本發明的一個實施例中，半導體墊高部103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105的外延段105E在此方向上具備寬度W1，導電層608在此方向上具備寬度W2，其中外延段105E的寬度W1小於導電層608的寬度W2，導電層608的寬度W2小於前述距離D1。外延段105E的寬度W1大於0.1微米，且前述距離D1小於5毫米，但是本發明不以此為限。
在圖6A及圖6B所示的實施例中，微型發光二極體顯示器600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被設置以反射自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600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（mixing）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可以包括鋁、鈦、銀、鉻等導電材料，但是本發明不以此為限。
另外說明的是，圖6A與6B所繪示的導電層608或/及反射金屬層609亦可搭配絕緣材料而在圖1至圖5的各個實施例中實現，以增進這些實施例中的電性傳導與光學表現。
參照圖7，其繪示了根據本發明第七實施例之微型發光二極體顯示器700的部分剖面圖。微型發光二極體顯示器700包括第一型半導體基底層101、多個半導體發光平台102、絕緣墊高部703、第一接合金屬層105、多個第二接合金屬層104、電路基板106、第三接合金屬層1061、多個第四接合金屬層1062以及絕緣層507。微型發光二極體顯示器700與微型發光二極體顯示器100不同僅在於絕緣墊高部703的配置，而不是微型發光二極體顯示器100中的半導體墊高部103。微型發光二極體顯示器700與微型發光二極體顯示器100相同在於電路基板106透過第三接合金屬層1061以及多個第四接合金屬層1062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105而到達第一型半導體基底層101，並連同經過第四接合金屬層1062以及第二接合金屬層104的電子流（或電流），使半導體發光平台102產生電子與電洞，電子與電洞在發光層1021復合，致使發光層1021發光。
另外，前述之絕緣墊高部703，其電性絕緣係指相對於第一接合金屬層105為絕緣，但本發明並不限定絕緣墊高部703之整體必須為絕緣材料。例如在其他實施例中，絕緣墊高部703可以如同圖2、圖6B所繪示，僅在表面塗佈絕緣材料以達成絕緣效果。或者，在更多的一些實施例中，絕緣墊高部703可以為非摻雜區域(例如使用柵狀結構摻雜)，藉以形成電性絕緣。
在本發明的其他實施例中，類似於第二實施例至第六實施例，對微型發光二極體顯示器700的配置進行了改變，例如設置絕緣層、導電層以及反射金屬層等，詳細的實施方式可以參考上述第二實施例至第六實施例的微型發光二極體顯示器的描述細節，在此不再重述。
綜上所述，本發明實施例提供的微型發光二極體顯示器，具備了半導體墊高部或絕緣墊高部，提供了使第一型半導體對應的接合區域與第二型半導體對應的接合區域共平面的功能。尤其，在具備半導體墊高部的微型發光二極體顯示器中，半導體墊高部可以藉由製造半導體發光平台的製程來製造，降低了製造微型發光二極體顯示器的時間及成本，也同時避免了習知技藝中因墊高金屬層的膜厚精度導致的接合良率問題。
100、200、300、400、500、600、700:微型發光二極體顯示器 101:第一型半導體基底層 102:半導體發光平台 1021:發光層 1022、1022C:第二接合面 1023、1033:第二型半導體層 103:半導體墊高部 1031:主動層 1032:第一接合面 104、204、404、504:第二接合金屬層 105:第一接合金屬層 105E:外延段 1041、1051、504T:接合金屬層頂面 106:電路基板 1061:第三接合金屬層 1062、2062:第四接合金屬層 1061S、1062S:接合面 2071、2072、307、407、507、607: 絕緣層 2071H、507H:開口 507T:絕緣層頂面 608:導電層 609:反射金屬層 703:絕緣墊高部 D1:距離 W1、W2:寬度
圖1~圖5繪示了根據本發明第一實施例至第五實施例之微型發光二極體顯示器的部分剖面圖。 圖6A繪示了根據本發明第六實施例之微型發光二極體顯示器的平面示意圖，圖6B繪示了圖6A的微型發光二極體顯示器延著線I-I’的剖面圖。 圖7繪示了根據本發明第七實施例之微型發光二極體顯示器的部分剖面圖。
100:微型發光二極體顯示器 101:第一型半導體基底層 102:半導體發光平台 1021:發光層 1022:第二接合面 1023、1033:第二型半導體層 103:半導體墊高部 1031:主動層 1032:第一接合面 104:第二接合金屬層 105:第一接合金屬層 105E:外延段 1041、1051:接合金屬層頂面 106:電路基板 1061:第三接合金屬層 1062:第四接合金屬層 1061S、1062S:接合面

Claims (20)

  1. 一種微型發光二極體顯示器，包括：一第一型半導體基底層；多個半導體發光平台，分散地配置於該第一型半導體基底層上，且每一半導體發光平台包括一第二型半導體層的一第一部分；一半導體墊高部，配置於該第一型半導體基底層上，其中該半導體墊高部在背對該第一型半導體基底層的頂面與該些半導體發光平台在背對該第一型半導體基底層的多個頂面為共平面；一第一接合金屬層，配置於該半導體墊高部上；以及多個第二接合金屬層，分別配置於該些半導體發光平台上；其中該半導體墊高部的該頂面形成與該第一接合金屬層相鄰的一第一接合面，該些半導體發光平台的該些頂面分別形成與該些第二接合金屬層相鄰的多個第二接合面，該第一接合面與該些第二接合面為共平面，該第二型半導體層的電性相反於該第一型半導體基底層的電性，且該第一接合金屬層的電性相反於該些第二接合金屬層的電性。
  2. 如請求項1所述的微型發光二極體顯示器，其中該第一接合金屬層包括一外延段，其經由該半導體墊高部的側面延伸至該第一型半導體基底層。
  3. 如請求項2所述的微型發光二極體顯示器，更包括一導電層，其為一圖案化結構，該導電層配置於該第一型半導體基 底層上並與該些半導體發光平台交錯分布，且該外延段藉由該導電層電性連接該第一型半導體基底層。
  4. 如請求項1所述的微型發光二極體顯示器，其中該第一接合金屬層在垂直於該第一型半導體基底層的方向上的沉積厚度等於該些第二接合金屬層在垂直於該第一型半導體基底層的方向上的沉積厚度。
  5. 如請求項1所述的微型發光二極體顯示器，更包括：一電路基板；一第三接合金屬層，將該第一接合金屬層與該電路基板電性接合；以及多個第四接合金屬層，分別將該些第二接合金屬層與該電路基板電性接合，其中該第一接合金屬層與該第三接合金屬層之間的接合面共平面於每一第二接合金屬層與一對應的第四接合金屬層之間的接合面。
  6. 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還包括發光層，該半導體墊高部包括該第二型半導體層的一第二部分以及一主動層，該主動層位於該第一型半導體基底層與該第二型半導體層的該第二部分之間，且該半導體墊高部為啞半導體層。
  7. 如請求項1所述的微型發光二極體顯示器，更包括一絕緣層，覆蓋每一該半導體發光平台的一部分，且暴露出每一該半導體發光平台的另一部分以與對應的一第二接合金屬層接合。
  8. 如請求項7所述的微型發光二極體顯示器，其中該絕緣層具有多個開口，以暴露出該些半導體發光平台的該另一部分，且該些第二接合金屬層分別嵌入該些開口中以與對應的該些半導體發光平台接合。
  9. 如請求項8所述的微型發光二極體顯示器，其中該些第二接合金屬層的背對該第一半導體基底層的頂面與該絕緣層的背對該第一半導體基底層的頂面齊平。
  10. 如請求項7所述的微型發光二極體顯示器，其中該絕緣層更覆蓋該半導體墊高部。
  11. 如請求項10所述的微型發光二極體顯示器，其中該絕緣層與該第一接合金屬層之間的接合面共平面於該絕緣層與該第二接合金屬層之間的接合面。
  12. 如請求項7所述的微型發光二極體顯示器，更包括多個反射金屬層，分別配置於該些半導體發光平台的側面，其中該絕緣層配置於每一反射金屬層與對應的一半導體發光平台之間。
  13. 如請求項1所述的微型發光二極體顯示器，更包括一絕緣層，位於該半導體墊高部與該第一接合金屬層之間，其中該絕緣層在該第一接合面接合該半導體墊高部的該頂面。
  14. 一種微型發光二極體顯示器，包括：一第一型半導體基底層；多個半導體發光平台，分散地配置於該第一型半導體基底層 上；一絕緣墊高部，配置於該第一型半導體基底層上，其中該絕緣墊高部在背對該第一型半導體基底層的頂面與該些半導體發光平台在背對該第一型半導體基底層的多個頂面為共平面；一第一接合金屬層，配置於該絕緣墊高部上；以及多個第二接合金屬層，分別配置於該些半導體發光平台上。
  15. 如請求項14所述的微型發光二極體顯示器，其中該第一接合金屬層包括一外延段，其經由該絕緣墊高部的側面延伸至該第一型半導體基底層。
  16. 如請求項15所述的微型發光二極體顯示器，更包括一導電層，其為一圖案化結構，該導電層配置於該第一型半導體基底層上並與該些半導體發光平台交錯分布，且該外延段藉由該導電層電性連接該第一型半導體基底層。
  17. 如請求項14所述的微型發光二極體顯示器，更包括：一電路基板；一第三接合金屬層，將該第一接合金屬層與該電路基板電性接合；以及多個第四接合金屬層，分別將該些第二接合金屬層與該電路基板電性接合，其中該第一接合金屬層與該第三接合金屬層之間的接合面共平面於每一第二接合金屬層與一對應的第四接合金屬層之間的接合面。
  18. 如請求項14所述的微型發光二極體顯示器，更包括一絕緣層，覆蓋每一該半導體發光平台的一部分，且暴露出每一該半導體發光平台的另一部分以與對應的一第二接合金屬層接合。
  19. 如請求項18所述的微型發光二極體顯示器，其中該絕緣層具有多個開口，以暴露出該些半導體發光平台的該另一部分，且該些第二接合金屬層分別嵌入該些開口中以與對應的該些半導體發光平台接合。
  20. 如請求項19所述的微型發光二極體顯示器，其中該些第二接合金屬層的背對該第一半導體基底層的頂面與該絕緣層的背對該第一半導體基底層的頂面齊平。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11963309B2 (en) 2021-05-18 2024-04-16 Mellanox Technologies, Ltd. Process for laminating conductive-lubricant coated metals for printed circuit boards
US20220377912A1 (en) * 2021-05-18 2022-11-24 Mellanox Technologies, Ltd. Process for laminating graphene-coated printed circuit boards
JP7423706B2 (ja) 2021-08-20 2024-01-29 ▲ナイ▼創▲顕▼示科技股▲ふん▼有限公司 マイクロ発光ダイオード表示装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180047876A1 (en) * 2014-06-14 2018-02-15 Hiphoton Co., Ltd Light engine array
US20190164947A1 (en) * 2017-11-24 2019-05-30 Lumens Co., Ltd. Method for fabricating high-efficiency micro-led module
US20190198709A1 (en) * 2017-12-22 2019-06-27 Lumileds Llc Iii-nitride multi-color on wafer micro-led enabled by tunnel junctions

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4055405B2 (ja) 2001-12-03 2008-03-05 ソニー株式会社 電子部品及びその製造方法
TWI552386B (zh) 2013-12-20 2016-10-01 新世紀光電股份有限公司 半導體發光結構及半導體封裝結構
TW201613133A (en) 2014-09-16 2016-04-01 Turnray Energy Tech Ltd Manufacturing method of light-emitting diode and its manufactured product
TWI563490B (en) * 2015-12-04 2016-12-21 Ind Tech Res Inst Display pixel and display panel
TWI783385B (zh) 2016-08-18 2022-11-11 新世紀光電股份有限公司 微型發光二極體及其製造方法
TWI635630B (zh) 2017-06-30 2018-09-11 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
CN107742636B (zh) 2017-10-25 2020-04-03 上海天马微电子有限公司 一种显示面板和显示装置
KR102513082B1 (ko) 2017-12-19 2023-03-23 삼성전자주식회사 반도체 발광소자

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180047876A1 (en) * 2014-06-14 2018-02-15 Hiphoton Co., Ltd Light engine array
US20190164947A1 (en) * 2017-11-24 2019-05-30 Lumens Co., Ltd. Method for fabricating high-efficiency micro-led module
US20190198709A1 (en) * 2017-12-22 2019-06-27 Lumileds Llc Iii-nitride multi-color on wafer micro-led enabled by tunnel junctions

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