TWM561325U - 微發光二極體模組 - Google Patents

Abstract

一種微發光二極體模組，其包括多個並排的覆晶LED及一光感成像介質層，該等覆晶LED具有一發光側及一電連接側，各該覆晶LED的電連接側具有一P極電接點及一N極電接點，電介質層形成於該等覆晶LED的電連接側，且電介質層內形成有多個電通道，該等電通道中形成有多個分別對應該等覆晶LED的P極電接點及N極電接點的電路，各該電路並與其相對應的P極電接點或N極電接點接觸。本創作藉由在預先排列好的LED陣列上直接重製電路，不但加工良率高，製程時間也預計可以大幅縮短。

Description

微發光二極體模組

本創作是關於一種顯示面板用的微發光二極體模組。

液晶（LCD）顯示面板及有機發光二極體（OLED）顯示面板為目前常見的顯示面板，相較於OLED顯示面板的每個像素都會自發光，以往的LCD顯示面板由於需透過電流控制每個像素點的過光率，無可避免地會發生漏光的現象，因而導致習用LCD顯示面板的對比度及呈色表現均不如OLED顯示面板。

為了改善LCD顯示面板對比度不足的問題，業界提出一種具有微發光二極體（Micro LED）的直下型背光模組，藉由背光模組中眾多LED的明暗控制，可大幅減少以往LCD顯示面板常見的漏光現象，使對比度及呈色表現大幅提昇。除此之外，微發光二極體也可使用三原色LED作為自發光顯示畫素，而直接作為LED顯示面板使用。

以往Micro LED技術涉及LED晶片的巨量轉移（Mass Transfer），亦即需要將眾多LED晶片批量地轉移到預先製好的電路基板上，習用的巨量轉移技術例如第21至25圖所示，首先提供一預先製好的集成電路載板1，而後在集成電路載板1上的多個電接點2印刷錫膏3，接著提供一個載有多個LED晶片4的載板5，令LED晶片4的P極、N極電接點6a、6b分別正對電路載板1的多個電接點2，最後重熔錫膏3，使P極、N極電接點6a、6b與電路載板1的多個電接點2電性連接。

習用巨量轉移技術仍有其技術瓶頸在於，隨著LED晶片的微型化趨勢，若一次轉移大量LED晶片，則對於轉移設備的精度要求極高，良率難以提昇；若一次僅轉移少量LED晶片，則轉移時間將會顯著增加，產能難以提昇。

因此，如何改善習用Micro LED技術所面臨巨量轉移瓶頸，實是值得本領域人士思量的。

有鑑於此，本創作之主要目的在於提供一種不需將LED晶片轉移到預製電路基板的微發光二極體模組。

為了達成上述及其他目的，本創作提供一種微發光二極體模組，其包括多個並排的覆晶LED及一光感成像介質層，該等覆晶LED具有一發光側及一電連接側，各該覆晶LED的電連接側具有一P極電接點及一N極電接點，電介質層形成於該等覆晶LED的電連接側，且電介質層內形成有多個電通道，該等電通道中形成有多個分別對應該等覆晶LED的P極電接點及N極電接點的電路，各該電路並與其相對應的P極電接點或N極電接點接觸。

藉由上述技術，本創作並不採用以往需要將LED陣列巨量轉移到預製電路基板的製程，而改為在預先排列好的LED陣列上直接重製電路，此製法不但加工良率高，而且設備投資成本低，將大大有助於Micro LED技術的推廣應用。

請參考第1圖，所繪示者為本創作其中一實施例的微發光二極體模組，該微發光二極體模組包括多個並排的覆晶LED 20、一電介質層30、多個形成於電介質層30中的電路40及一防焊層70。本創作的微發光二極體模組中的覆晶LED 20例如可發出單一色光（例如白光）而應用於液晶顯示器作為背光模組使用，或者，本創作的微發光二極體模組亦可設有可分別發出三原色光（或進一步包括黃光）的覆晶LED 20而應用於微發光二極體顯示器（Micro Light Emitting Diode Display）。

該等覆晶LED 20例如成陣列排列，覆晶LED 20具有一發光側21及一電連接側22，且每個覆晶LED 20的電連接側22具有呈凸塊（bump）狀的P極電接點（p-contact pad）23及N極電接點（n-contact pad）24，P極電接點電連接該覆晶LED的P極（陽極），N極電接點則電連接該覆晶LED的N極（陰極），P極、N極以環氧樹酯等透明封裝材料包覆，P極電接點及N極電接點裸露於封裝材料之外，覆晶LED可朝發光側21發光。為了加工的便利性，提高製造過程的精度，該等覆晶LED 20的發光側21可貼覆於一載體10上，該載體10例如可為硬板；當所述微發光二極體模組完成製作後，載體10可被移除。

電介質層30形成於該等覆晶LED 20的電連接側22，電介質層30可由光感成像電介質（photoimageable dielectric）製成，所述光感成像電介質對特定波長範圍的光線（例如紫外線）具有光敏性，所述光感成像電介質中的感光劑（例如為感光性聚合物）具有光敏化基團，這些光敏化基團被特定波長範圍的光線照射時會發生光化學反應；所述光感成像電介質可以是正光感成像電介質，其感光區可溶解於顯影液中；所述光感成像電介質也可以是負光感成像電介質，其非感光區可溶解於顯影液中。

通過曝光顯影技術，所述電介質層可形成有多個電通道33，電通道33中形成有多個分別對應P極電接點23及N極電接點24的電路40，各個電路40與其相對應的P極電接點23或N極電接點24直接接觸，電路40與P極或N極電接點之間無須設置導電膠或錫膏，電路40例如由銅等導電性佳的材質製成。在其他可能的實施方式中，電介質層可改由非光感成像電介質製成，所述電通道例如可改以雷射加工方式製得。

請一併參考第1圖及第12圖，電介質層30具有一面向該等覆晶LED 20的第一側31及一遠離該等覆晶LED 20的第二側32，基於電路配置的需求，所述電路40的局部可能會自電介質層30的第二側32裸露，防焊層70則覆蓋裸露的電路40及電介質層30的第二側，防焊層70與電介質層30均為電絕緣體。可以理解的是，這些電路40可能會有一部份自防焊層70裸露的電接點，這些電接點例如可與驅動IC晶片電連接。在其他可能的實施方式中，電路被電介質層覆蓋，無須設置防焊層。

第2至第20圖揭示一種發光二極體模組的製造過程，說明如下：

如第2圖所示，將多個覆晶LED 20的發光側21排列並貼覆於一可被移除的載體10上，使該等覆晶LED 20可在載體10上成陣列並排，且覆晶LED 20的電連接側22、P極電接點23及N極電接點24朝向上方。

如第3圖所示，在該等覆晶LED 20的電連接側22形成電介質層30的底層，P極電接點23及N極電接點24的頂面也被所述電介質層30覆蓋，本實施方式使用光感成像電介質作為電介質層30。

如第4圖所示，對該電介質層30進行曝光處理，將光罩(圖未繪示)上的圖形轉移到電介質層30上，電介質層30的一部份為感光區，另一部份為非感 光區。

如第5圖所示，利用顯影液將電介質層30的一部份移除，而在電介質層30的底層形成多個溝紋30a，至少一部份溝紋30a正對P極電接點23及N極電接點24，使P極電接點23及N極電接點24裸露。

如第6圖所示，利用化學鍍銅及/或電鍍銅方式在電介質層30、P極電接點23及N極電接點24頂面形成第一鍍銅層40a，接著如第7圖所示，在第一鍍銅層40a頂面形成一感光性乾膜50，而後如第8圖所示進行曝光影像轉移處理，將另一光罩(圖未繪示)上的圖形轉移到乾膜50上，接著如第9圖所示進行顯影處理將一部份的乾膜50去除，而後如第10圖所示利用蝕刻液將未被乾膜50覆蓋的銅移除，再如第11圖所示將乾膜50移除。

而後，基於電路設計的需求，可如第12圖至第14圖所示進行光感成像電介質塗佈、曝光圖像轉移、及顯影作業，再形成電介質層30的另一層，此時電介質層30各分層中所形成的溝紋30a、30b可作為如前第1圖所示的電通道33。

接著，可如第15圖至第20圖所示進行電鍍銅、形成乾膜60、曝光圖像轉移、顯影、蝕刻、移除乾膜60處理，形成圖樣化的第二鍍銅層40b，其中第一、第二鍍銅層40a、40b的結合即形成第1圖所示的電路40，最後再於電路40及電介質層30的第二側32形成防焊層70，即成為如第1圖所示的微發光二極體模組。除此之外，前述作業完成後，微發光二極體模組的載體10可被進一步移除。

需說明的是，所述電介質層及電路的製程可依電路配置需求分為一層以上分層施作，而不以上述製造過程所示範例為限。在其他可能的實施方式中，分層施作而成的各個電路未必僅在垂直方向延伸，這些電路的一部份也可能在水平方向上佈線排列。在其他可能的實施方式中，該等覆晶LED未必等間距排列，例如，可在部分相鄰的覆晶LED之間預留電路佈線通道。

1‧‧‧集成電路載板

2‧‧‧電接點

3‧‧‧錫膏

4‧‧‧LED晶片

5‧‧‧載板

6a‧‧‧P極電接點

6b‧‧‧N極電接點

10‧‧‧載體

20‧‧‧覆晶LED

21‧‧‧發光側

22‧‧‧電連接側

23‧‧‧P極電接點

24‧‧‧N極電接點

30‧‧‧電介質層

30a、30b‧‧‧溝紋

31‧‧‧第一側

32‧‧‧第二側

33‧‧‧電通道

40‧‧‧電路

40a‧‧‧第一鍍銅層

40b‧‧‧第二鍍銅層

50、60‧‧‧乾膜

70‧‧‧防焊層

第1圖為本創作微發光二極體模組其中一實施例的剖面示意圖。

第2圖至第20圖為本創作微發光二極體模組其中一實施例的製造過程的剖面示意圖。

第21圖至第25圖為習用微發光二極體的巨量轉移過程的剖面示意圖。

Claims (4)

1. 一種微發光二極體模組，包括： 多個並排的覆晶LED，該等覆晶LED具有一發光側及一電連接側，各該覆晶LED的電連接側具有一P極電接點及一N極電接點；以及 一電介質層，形成於該等覆晶LED的電連接側，該電介質層內形成有多個電通道，該等電通道中形成有多個分別對應該等覆晶LED的P極電接點及N極電接點的電路，各該電路並與其相對應的P極電接點或N極電接點接觸。
2. 如請求項1所述的微發光二極體模組，其中該電介質層具有一面向該等覆晶LED的第一側及一遠離該等覆晶LED的第二側，該微發光二極體模組更包括一覆蓋該電介質層第二側的防焊層。
3. 如請求項2所述的微發光二極體模組，其中所述電路的局部自該電介質層的第二側裸露，該防焊層覆蓋所述裸露的電路。
4. 如請求項1所述的微發光二極體模組，更包括一可移除的載體，該等覆晶LED的發光側貼覆於該載體。