TWI776687B - 發光器件晶圓結構以及組裝發光器件晶圓結構的方法 - Google Patents
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Abstract
當利用小於100微米的小LED畫素建構高解析度顯示器時,單片式LED帶(取代分立的LED晶片)會減少製造時間及不準確性。LED帶旁邊的引導帶將單片式LED帶對齊且增加發光面積。形成在基板上的單片式LED帶具有P接觸件及N接觸件。第一轉移層在單片式LED帶的上表面上。第一轉移層將單片式LED帶從基板上分離。施加到單片式LED帶的下表面的第二轉移層將單片式LED帶從第一轉移層分離。準備顯示器背板,所述顯示器背板具有正電極、負電極、正接觸接墊及負接觸接墊。
Description
本發明屬於發光器件(light emitting device,LED)畫素組裝程序技術領域。本公開涉及在顯示面板(display panel)的製作中使用單片式LED帶(取代分立的LED晶片)作為畫素或背光(backlight)。
現有技術中已闡述多種不同的LED組裝方法。傳統上,人們手動地將分立的LED元件直接放置在畫素封裝上或顯示器背板(display backplane)上。舉例來說,在發明人佈雷特.溫德勒(Brett Wendler)等人在2013年10月8日發佈的名稱為密封畫素總成、套件及方法(sealed pixel assemblies,kits and methods)的美國專利第8,552,928B2號中。隨著時間的推移,各種不同的自動化程序改善了LED畫素組裝準確性及效率。然而,在這些程序中使用分立的LED畫素呈現幾個缺點,例如:高成本、耗時及低良率。
當利用小於100微米的小的LED畫素建構高解析度顯示器時,單片式LED帶(取代分立的LED晶片)會減少製造時間及不準確性。LED帶旁邊的引導帶將LED帶對齊且增加發光面積。LED帶是具有多個獨立的可控LED的單片式LED帶。LED帶以多個相鄰的LED帶的平行配置形式安裝在所述顯示器背板上,以形成全彩顯示器,且多個相鄰的LED帶彼此平行地對齊。
一種組裝LED晶圓結構的方法包括在基板上形成單片式LED帶的步驟。所述LED帶具有安裝在所述LED帶上的P接觸件及N接觸件。所述LED帶具有第一長度、第一寬度及第一高度。所述第一長度大於所述第一寬度,所述第一寬度大於所述第一高度。第一轉移層在所述LED帶的上表面上。所述第一轉移層將LED帶從基板分離。
施加到所述LED帶的下表面的第二轉移層將所述LED帶從所述第一轉移層分離。準備顯示器背板,所述顯示器背板具有正電極、負電極、正接觸接墊及負接觸接墊。正連接導線將所述正電極連接到所述正接觸接墊,且負連接導線將所述負電極連接到所述負接觸接墊。一對引導帶包括安裝到所述顯示器背板的第一引導帶及第二引導帶。所述顯示器背板是可撓的。將所述LED帶安裝在所述一對引導帶之間。將所述LED帶從所述第二轉移層脫離。
根據申請專利範圍所述的組裝LED晶圓結構的方法優選地還包括將第三引導帶及第四引導帶安裝到所述顯示器背板的步驟,使得可在所述第三引導帶與所述第四引導帶之間裝設第二LED帶。所述第一引導帶、所述第二引導帶、所述第三引導帶及所述第四引導帶可被形成為半透明材料或透明材料。所述方法可包括以下步驟:沿著LED帶第一側形成所述N接觸件,以及沿著LED帶第二側形成所述P接觸件。所述方法還可包括以下步驟:通過將所述引導帶的內表面接合到LED帶第一側及LED帶第二側來將所述P接觸件與所述正電極對齊以及將所述N接觸件與所述負電極對齊。
當使用非常小的畫素(小於100微米)時,難以製造包括LED畫素的高解析度顯示器。在本公開中,取代在顯示器中使用分立的LED晶片,將單片式LED帶設置在顯示器上以減少製造時間及不準確性。採用輔助LED帶的引導帶來幫助LED帶的對齊以及增加發光面積。
製造程式包括以下步驟:將單片式LED帶轉移到顯示器背板,所述單片式LED帶並非分立的LED晶片。單片式LED帶選自單色的紅色LED、綠色LED、藍色LED、紫外LED、或多色的LED。組裝程序包括以下步驟:以平行配置形式將單片式LED帶轉移到顯示器背板以形成全彩顯示器。多個平行帶形成陣列。
20:LED晶圓
21:LED帶/第一LED帶/第二LED帶
22:LED基板/基板
23:基板上表面/LED基板上表面
24:基板本體
25:LED帶下表面
26:LED帶上表面
27:LED帶第一側
28:LED帶第二側
29:LED帶本體
31:P接觸件
32:N接觸件
33:LED區段
34:LED區段分隔件
35:LED區段上側
36:第一LED區段
37:第二LED區段
38:第三LED區段
40:第一轉移層
41:第一轉移層上側
42:第一轉移層下側
43:第一轉移層本體
44:第一分離間隙
45:第二轉移層
46:第二轉移層上表面
47:第二轉移層底表面
48:第二分離間隙
50:電極
51:正電極
52:負電極
53:正電極帶
54:負電極帶
55:正接墊/連接導線/接觸接墊/正連接導線
56:負接墊/接觸接墊/負連接導線
57:可撓片材
58:顯示器背板
59:可撓片材上表面
60:引導帶
61:第一引導帶
62:第二引導帶
63:第三引導帶
64:第四引導帶
65:第五引導帶
66:第六引導帶
67:第三分離間隙
81:第一引導帶側光
82:第二引導帶光傳輸
83:第三引導帶側光傳輸
84:第四引導帶側光傳輸
85:第一引導帶外向光
86:第一LED帶外向光
87:第二引導帶外向光
88:第三引導帶外向光
89:第二LED帶外向光
90:第四引導帶外向光
91:LED帶/第一LED帶
92:LED帶/第二LED帶
H1:高度/第一高度/LED帶高度
H2:轉移層帶高度/第二高度
H3:引導帶高度/第三高度
L1:LED帶長度/第一長度
L2:轉移層帶長度/第二長度
L3:引導帶長度/第三長度
W1:LED帶寬度/第一寬度
W2:轉移層帶寬度/第二寬度
W3:引導帶寬度/第三寬度
W4:兩個引導帶之間的距離
圖1是繪示出LED晶圓總成的示意圖,所述LED晶圓總成是具有LED帶的一部分的經處理的LED晶圓。
圖2是LED帶的一部分的詳細示意圖,繪示出LED的區段。
圖3是覆蓋有第一轉移層的LED帶的示意圖。
圖4是繪示出在移除或減薄之後將LED帶從LED基板分離的示意圖。
圖5是繪示出在底部上覆蓋有第二轉移層的LED帶的示意圖。
圖6是繪示出從LED帶移除的第一轉移層的示意圖。
圖7是繪示出其中接觸接墊及連接導線形成在可撓片材(flexible sheet)上的顯示器背板的示意圖。
圖8是繪示出設置到顯示器背板的引導帶的示意圖。
圖9是繪示出通過倒裝晶片方法被設置到顯示器背板的LED帶的示意圖。
圖10是被設置到顯示面板的LED帶的側視剖視圖。
圖11是繪示出被移除以形成LED帶的第二轉移層的剖視圖。
圖12是被移除以形成LED帶的第二轉移層的側視剖視圖。
圖13是完整的顯示面板俯視圖及側視圖。
圖14是來自LED帶及引導帶的光發射的橫截面側視圖。
圖15是經處理的LED晶圓的示意圖,繪示出作為單個單元安裝的一對LED帶,以繪示出LED帶也可為引導帶。
如圖1中所見,LED晶圓20可由LED帶21製成。每一LED帶21具有LED帶下表面25及LED帶上表面26。LED帶21具有LED帶本體29,LED帶本體29具有LED帶第一側27及LED帶第二側28。LED帶21形成在LED基板22上。LED基板22可由藍寶石、Si、SiC、GaN及III-V材料形成。LED帶下表面25形成在LED基板22上、在基板上表面23上。與和沿著第一長度的直線方向垂直的方向上的LED密度相比,LED帶在所述直線方向上提供更高的LED密度。
如圖2中所見,LED帶21的一部分具有接觸件,接觸件包括安裝在LED區段上側35上的P接觸件31及N接觸件32。接觸件形成在LED區段上側35上。LED區段33在LED區段分隔件34處彼此分隔開。第一LED區段36在左側與第二LED區段37交界且在右側與第三LED區段38交界。LED區段分隔件34將第一LED區段36與第三LED區段38分開,且LED區段分隔件34將第二LED區段37與第一LED區段36分開。
LED帶21具有第一長度L1及第一寬度W1及第一高度H1。基板22具有基板上表面23,基板上表面23保持LED帶21,直到所述基板上表面23從LED帶21被提起。LED帶21(具體來說是LED帶下表面25)在基板上表面23上形成在LED基板22上。LED帶第二側28及LED帶第一側27是細長的。接觸件是沿
著側形成的,其中P接觸件31沿著LED帶第二側28形成,且N接觸件32沿著LED帶第一側27形成。LED區段分隔件34可被形成為通道或絕緣體。LED區段上側35發射光。第一LED區段36、第二LED區段37及第三LED區段38發射光。第一長度L1大於第一寬度W1,第一寬度W1大於第一高度H1。
如圖3中所見,第一轉移層40具有第一轉移層本體43,第一轉移層本體43具有第一轉移層上側41及第一轉移層下側42。第一轉移層下側42黏合到LED區段上側35。第一轉移層本體43具有第二寬度W2、第二長度L2及第二高度H2。第一轉移層40向下按壓在LED帶21上以抓住LED帶21。
LED帶21具有細長的LED基板22,LED基板22具有細長的基板上表面23。LED帶第二側28也是細長的。第一轉移層40也優選是細長的。第一轉移層本體43的第二長度L2大於第一轉移層本體的第二寬度W2,第一轉移層本體的第二寬度W2大於第一轉移層本體的第二高度H2。
如圖4中所見,第一轉移層上側41與第一轉移層下側42相對。第一轉移層40可將LED帶21從基板上表面23提起及脫離,以形成第一分離間隙44。將LED帶21從LED基板上表面23載離(carry away)且可將LED基板上表面23重新用於製造附加的LED帶21。
LED帶21從LED基板22及基板上表面23釋放。LED帶第二側28也從基板上表面23剝離。具有第一轉移層上側41及
第一轉移層下側42的第一轉移層40也是細長的。隨著LED帶從LED基板22被拉離(pull away),第一分離間隙44增大。可形成LED基板用於連續程序,例如將LED基板安裝到傳送帶或將LED基板放置在傳送帶上。
如圖5中所見,第一轉移層40具有第一轉移層上側41,所述第一轉移層上側41可連接到用於提起第一轉移層40的外部框架。LED帶上表面26維持貼合到第一轉移層40,直到第二轉移層45在LED帶下表面25處貼合到LED帶21。第二轉移層上表面46貼合到LED帶21的LED帶下表面25。LED帶上表面26從第一轉移層40脫離。LED帶第二側28未貼合到第一轉移層40。第二轉移層45可具有細長的第二轉移層上表面46且可具有細長的第二轉移層底表面47。第二轉移層上表面46貼合到LED帶下表面25。如圖6中所見,當LED帶21在更牢固地貼合到第二轉移層45之後從第一轉移層40剝離時,LED帶21具有第二分離間隙48。第一轉移層40及第二轉移層45是LED帶21的臨時貼合物且可在連續程序中被配置,例如被形成為輪,或者通過實施在傳送帶上。
如圖7中所見,第二轉移層45然後將LED帶21轉移到可撓片材57。可撓片材57具有電極50,電極50包括預成型在帶上的正電極51及負電極52。正電極形成在正電極帶53的端部上,且負電極安裝在負電極帶54的端部上。當正接墊55通過LED帶21的正電極51及負電極52向負接墊56載送電流時,LED帶將
被啟動。可撓片材57形成可安裝在LED顯示器中的顯示器背板58。
如圖8中所見,引導帶60可包括第一引導帶61、第二引導帶62、第三引導帶63及第四引導帶64。接觸接墊56從引導帶60之下延伸。接觸接墊56安裝在顯示器背板58上。引導帶60中的每一者具有大於第三高度H3及第三寬度W3的第三長度L3。
如圖9中所見,通過倒裝晶片方法將LED帶21倒置或翻轉。LED帶上表面26現在面向下且與第一引導帶61及第二引導帶62對齊。P接觸件31與正接墊55對齊且N接觸件32與負接墊56對齊。第二轉移層45可由材料(例如塑膠片材、金屬膜、聚合物膜等)製成,且可具有彈性性質。引導帶上覆在形成在可撓片材57的可撓片材上表面59上的連接導線55上。
如圖10中所見,可將第二轉移層45彎曲或扭曲以將LED帶21釋放到具有連接導線55的可撓片材57上。第一LED帶可容納(lodged)在第一引導帶61與第二引導帶62之間。第二LED帶可容納在第三引導帶63與第四引導帶64之間。第三LED帶可容納在第五引導帶65與第六引導帶66之間,且可重複所述程序。
如圖11中所見,第二轉移層45可脫離且在第二轉移層45與可撓片材57之間形成第三分離間隙。可移除第二轉移層45以進一步重複使用。可將第二轉移層45製成例如在連續程序中連續地旋轉的輪。
如圖12中所見,將LED帶21從第二轉移層45移除且
將LED帶21容納到可撓片材57。可撓片材57及第二轉移層45可通過連接到彎曲裝置而包覆(wrap)或彎曲。當變形時,LED帶轉移到可撓片材57。第一引導帶61、第二引導帶62、第三引導帶63、第四引導帶64、第五引導帶65、第六引導帶66是半透明的或透明的,使得可將來自LED帶21的光透射到引導帶且相應地向外發射所述光。因此,光發射將從LED帶21延伸到兩個引導帶。
如圖13中所見,將LED帶21、第一引導帶61、第二引導帶62、第三引導帶63、第四引導帶64全部安裝到可撓片材57。
如圖14中所見,第一LED帶21產生在側向上且向外透射的光。在可撓片材57上,第一引導帶61將第一引導帶側光81接收到第一引導帶61中。第一引導帶61然後產生第一引導帶外向光85。第一LED帶21具有第二引導帶62,第二引導帶62接收第二引導帶光傳輸82,第二引導帶光傳輸82然後作為第二引導帶外向光87被向外引導。
類似地,第二LED帶21與半透明的或透明的第三引導帶63及第四引導帶64相鄰,使得光傳輸80產生光發射。第二LED帶21提供第三引導帶側光傳輸83,第三引導帶側光傳輸83提供第三引導帶外向光88。第二LED帶21提供第四引導帶側光傳輸84,第四引導帶側光傳輸84然後作為第四引導帶外向光90被反射或以其他方式傳輸。第一LED帶21及第二LED帶21還具有第一LED帶外向光86及第二LED帶外向光89。
如圖15中所見,LED帶可由彼此相鄰的兩個相同的LED帶91與LED帶92組成。此種佈置是為了提高顯示器的解析度以及增加LED帶的佔用面積,以使帶處置更容易。將LED帶91的上表面倒置並上下顛倒安裝,使得所述上表面貼合到可撓片材。LED帶91從LED帶91的遠離可撓片材的底表面發光。LED帶91的底表面初始地形成在基板上。因此,倒裝晶片方法將LED帶結構倒置。LED帶的分離畫素可通過間隙或分離物分開,但優選在連續的製造程序中彼此連接。
各種單色的LED(例如紅色LED、綠色LED、藍色LED及紫外LED)或者多色的LED(例如雙色的LED或全彩的LED)可被形成為條帶。可結合多色LED技術使用本發明。舉例來說,不同顏色的LED帶在一個全彩顯示器中的組合是可實現的。
單片式發光器件(monolithic light emitting device,M-LED)帶的材料可為由GaN系材料或GaAs系材料組成的LED晶片的系列總成,GaN系材料或GaAs系材料在藍寶石、Si、SiC或GaAs基板上以單片形式生長及處理。M-LED帶的第一寬度(W1)介於1到99,999微米的範圍內且第一長度(L1)介於100微米到999釐米的範圍內。第一高度(H1)介於0.1到500微米的範圍內。
轉移層包括第一層及第二層(也被稱為頂部層及底部層)。所述第一層及第二層可由例如彈性聚合物、玻璃、金屬及塑膠膜等材料製成。第二寬度(W2)介於100到999,999微米的範
圍內且第二長度(L2)介於10,000微米到9,999釐米的範圍內。第二高度(H2)介於1到50,000微米的範圍內。最後,兩個引導帶之間的距離W4應略大於LED帶的寬度且介於1.05到99,999微米的範圍內。
引導帶可由以條的形狀形成的二氧化矽SiO2沉積的帶等材料製成。引導帶也可由彈性體(例如彈性聚合物)、玻璃、塑膠膜等製成。引導帶的第三寬度(W3)介於0.5到99,999微米的範圍內。第三長度(L3)介於100微米到999釐米的範圍內。第三高度(H3)介於0.1到500微米的範圍內。在某些應用時,引導帶(如前述引導帶60)可以改用不透明材料製成,以達到阻隔光測面積擴散的效用。
顯示器背板可由材料(例如塑膠基板、玻璃膜或板、薄金屬箔、聚合物材料等)製成。本發明的關鍵特徵是:
1.單片式發光器件(M-LED)帶具有一系列的LED晶片,所述一系列的LED晶片由相同的半導體材料以規則的圖案處理而成且優選具有統一的構造。
2.與使用各別的LED作為單個畫素的常見實踐相比,M-LED帶可用作一系列畫素。
3.LED晶片可為單色的LED(例如紅色LED、黃色LED、綠色LED、藍色LED、紫外LED等)以及雙色的LED或多色的LED。
4.一個M-LED帶也可如圖15中所見包含彼此相鄰的兩
個或更多個系列的LED晶片。
5.儘管,相同的材料用於相同的M-LED帶內,但可由不同的材料製作不同的M-LED帶。可實現同一顯示面板中的不同類型的M-LED帶的組合。
6.M-LED帶的第一寬度(W1)介於1到99,999微米的範圍內,第一長度(L1)介於100微米到999釐米的範圍內且高度(H1)介於0.1到500微米的範圍內。
7.兩個轉移層(頂部及底部)在程序期間用於載送微小的M-LED帶。因此,所述兩個轉移層應足夠大,以覆蓋整個M-LED帶且易於處置。
8.轉移層的第二寬度(W2)介於100到999,999微米的範圍內,第二長度(L2)介於10,000微米到9,999釐米的範圍內且第二高度(H2)介於1到50,000微米的範圍內。
9.由例如塑膠基板、玻璃膜或板、薄金屬箔、聚合物材料等材料製成的可撓片材以及預沉積的接觸件(p型及n型)及連接導線可用作如圖7中所見的顯示器的背板。
10.引導帶可設置在顯示器背板上,所述顯示器背板預先沉積有金屬接觸接墊及連接件,如圖7中所示。
11.兩個鄰近的引導帶之間的距離(W)將略大於M-LED帶的第一寬度(W1)(例如,介於1.2到100,000微米的範圍內),如圖8中所見。
12.可由材料(例如SiO2沉積的帶、彈性體、玻璃、塑
膠、聚合物材料等)製成的引導帶可在程序期間用作易於M-LED帶的對齊的引導軌條。
13.導光帶也可用作光波導來擴展來自M-LED帶的光發射,如圖14中所見。
14.儘管在一個行中設置了足夠多的畫素,但在操作期間可能不需要點亮所述畫素中的一些畫素。然而,如果需要的話,所述畫素可用於提供冗餘畫素來取代失效畫素。此是因為沿著帶的線性方向上的LED密度大於LED帶在側向上的LED密度。
20:LED晶圓
21:LED帶/第一LED帶
22:LED基板/基板
23:基板上表面/LED基板上表面
24:基板本體
25:LED帶下表面
26:LED帶上表面
27:LED帶第一側
28:LED帶第二側
29:LED帶本體
Claims (18)
- 一種組裝發光器件晶圓結構的方法,包括以下步驟: a. 在基板上形成發光器件帶,其中所述發光器件帶具有安裝在所述發光器件帶上的P接觸件及N接觸件,其中所述發光器件帶具有第一長度、第一寬度及第一高度,其中所述第一長度大於所述第一寬度,所述第一寬度大於所述第一高度; b. 在所述發光器件帶的上表面上施加第一轉移層; c. 將所述發光器件帶從所述基板分離; d. 對所述發光器件帶的下表面施加第二轉移層; e. 將所述發光器件帶從所述第一轉移層分離; f. 準備顯示器背板,所述顯示器背板具有正電極、負電極、正接觸接墊、負接觸接墊、將所述正電極連接到所述正接觸接墊的正連接導線及將所述負電極連接到所述負接觸接墊的負連接導線; g. 將一對引導帶,即第一引導帶及第二引導帶,安裝到所述顯示器背板,其中所述顯示器背板是可撓的; h. 將所述發光器件帶安裝在所述一對引導帶之間;以及 i. 將所述發光器件帶從所述第二轉移層脫離。
- 如請求項1所述的組裝發光器件晶圓結構的方法,還包括以下步驟:將第三引導帶及第四引導帶安裝到所述顯示器背板。
- 如請求項2所述的組裝發光器件晶圓結構的方法,還包括以下步驟:在所述第三引導帶與所述第四引導帶之間安裝第二發光器件帶。
- 如請求項3所述的組裝發光器件晶圓結構的方法,還包括以下步驟:為所述第一引導帶、所述第二引導帶、所述第三引導帶及所述第四引導帶提供半透明材料。
- 如請求項3所述的組裝發光器件晶圓結構的方法,還包括以下步驟:為所述第一引導帶、所述第二引導帶、所述第三引導帶及所述第四引導帶提供透明材料。
- 如請求項1所述的組裝發光器件晶圓結構的方法,還包括以下步驟:沿著發光器件帶第一側形成所述N接觸件,以及沿著發光器件帶第二側形成所述P接觸件。
- 如請求項2所述的組裝發光器件晶圓結構的方法,還包括以下步驟:通過將所述引導帶的內表面接合到發光器件帶第一側及發光器件帶第二側來將所述P接觸件與所述正電極對齊以及將所述N接觸件與所述負電極對齊。
- 如請求項7所述的組裝發光器件晶圓結構的方法,還包括以下步驟:將第三引導帶及第四引導帶安裝到所述顯示器背板。
- 如請求項8所述的組裝發光器件晶圓結構的方法,還包括以下步驟:在所述第三引導帶與所述第四引導帶之間裝設第二發光器件帶。
- 如請求項9所述的組裝發光器件晶圓結構的方法,還包括以下步驟:為所述第一引導帶、所述第二引導帶、所述第三引導帶及所述第四引導帶提供半透明材料。
- 如請求項9所述的組裝發光器件晶圓結構的方法,還包括以下步驟:為所述第一引導帶、所述第二引導帶、所述第三引導帶及所述第四引導帶提供透明材料。
- 如請求項1所述的組裝發光器件晶圓結構的方法,還包括以下步驟:將單片式發光器件帶轉移到所述顯示器背板,所述單片式發光器件帶不是分立的發光器件晶片。
- 如請求項12所述的組裝發光器件晶圓結構的方法,其中所述單片式發光器件帶選自以下群組:單色的紅色發光器件、綠色發光器件、藍色發光器件、紫外發光器件、或多色的發光器件。
- 如請求項13所述的組裝發光器件晶圓結構的方法,還包括以下步驟:將所述單片式發光器件帶以平行配置形式轉移到所述顯示器背板,以形成全彩顯示器。
- 一種發光器件晶圓結構,包括: a. 發光器件帶,具有形成為條帶的多個發光器件晶片,其中所述發光器件帶是具有多個獨立的可控制發光器件的單片式發光器件帶; b. 顯示器背板,具有正電極、負電極、正接觸接墊、負接觸接墊; c. 正連接導線及負連接導線,所述正連接導線形成在所述顯示器背板上且將所述正電極連接到所述正接觸接墊,所述負連接導線將所述負電極連接到所述負接觸接墊; d. 將一對引導帶,即第一引導帶及第二引導帶,安裝到所述顯示器背板,其中所述顯示器背板是可撓的,其中所述發光器件帶安裝在所述一對引導帶之間。
- 如請求項15所述的發光器件晶圓結構,其中所述發光器件帶是單色的紅色發光器件、綠色發光器件、藍色發光器件、紫外發光器件、或多色的發光器件。
- 如請求項15所述的發光器件晶圓結構,其中所述發光器件帶以多個相鄰的發光器件帶的平行配置形式安裝在所述顯示器背板上,以形成全彩顯示器,其中所述多個相鄰的發光器件帶彼此平行地對齊。
- 如請求項15所述的發光器件晶圓結構,其中所述一對引導帶的材料包括不透明材料。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8409886B2 (en) * | 2000-07-18 | 2013-04-02 | Sony Corporation | Method of producing image display unit |
CN110021237A (zh) * | 2018-09-17 | 2019-07-16 | 东莞市中晶半导体科技有限公司 | 一种micro led芯片从晶圆转出转入面板的方法 |
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Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7868903B2 (en) | 2004-10-14 | 2011-01-11 | Daktronics, Inc. | Flexible pixel element fabrication and sealing method |
EP2460191A2 (en) | 2009-07-30 | 2012-06-06 | 3M Innovative Properties Company | Pixelated led |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8409886B2 (en) * | 2000-07-18 | 2013-04-02 | Sony Corporation | Method of producing image display unit |
CN110021237A (zh) * | 2018-09-17 | 2019-07-16 | 东莞市中晶半导体科技有限公司 | 一种micro led芯片从晶圆转出转入面板的方法 |
US20200127045A1 (en) * | 2018-10-18 | 2020-04-23 | Facebook Technologies, Llc | Manufacture of semiconductor display device |
CN110459557A (zh) * | 2019-08-16 | 2019-11-15 | 京东方科技集团股份有限公司 | 芯片晶圆及其制备方法、Micro-LED显示器 |
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