[發明專利]無電極遮光的發光二極管顯示器的結構及其工藝

有效

• 申請號: 201710414069.2
• 申請日: 2017-06-05
• 公開（公告）號: CN107393428B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 洪瑞華;簡桓郁;陳亙延
• 申請（專利權）人: 財團法人交大思源基金會
• 主分類號: G09F9/33
• 分類號: G09F9/33;G09F9/302;H01L27/15
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 郭曉宇

本發明提供一種無電極遮光的發光二極管顯示器的結構及其工藝，提供外延層并于其上形成透明導電層以接合至基板，刻蝕外延層以形成鍍有金屬薄膜的芯片于透明導電層上，在基板上形成導電通道且其兩端設有導通金屬塊，并形成第一金屬件于芯片的金屬薄膜及導通金屬塊上，以連接不同導電通道上的芯片，接著形成第二金屬件在導通金屬塊的第一金屬件上，以使二金屬件能與芯片上的第一金屬件位在同一平面，以完成一種高亮度、高解析度的無電極遮光的發光二極管顯示器的結構。

技術領域

本發明是關于一種發光二極管顯示器的結構及其工藝，特別是一種無電極遮光的發光二極管顯示器的結構及其工藝。

背景技術

發光二極管(Light Emitting Diode，LED)的出現，使其發光原理以及結構不同于傳統光源，LED具有耗電量低、元件壽命長、發光反應快速等優點，搭配小體積的優點，可以大量生產以及配合應用需求，以制成極小或陣列式的組件，在現今市場的應用相當普及。

傳統的LED顯示器制作外延層于基板上，并將陰極、陽極分別制作在外延層及基板的兩側，雖具有良好的電流分布，但容易會造成LED顯示器封裝面積增加，進而又發展一種覆晶式(Flip Chip)的LED顯示器。覆晶式LED顯示器使外延層中的P型半導體及N型半導體曝露在外延層的一側，以使陰極、陽極制作在外延層的同一側上，因此可以使用覆晶式的封裝，以直接將設置有陰極、陽極的LED顯示器覆蓋在一封裝焊料上，藉此可以免除傳統金屬拉線的需求，以提升LED顯示器的可靠性。

然而，使用覆晶式的LED顯示器發光，在向上輸出時，容易被上方的基材吸收，使得光無法穿透基材以輸出到LED顯示器外部，因此覆晶式LED顯示器雖具有封裝上的優點，但容易導致光輸出強度降低，且現今LED顯示器中，利用覆晶式的貼合會因為貼合間距過大，容易使解析度受限，而其它的LED顯示器制作方式則是皆無法做到出光面無電極遮光的效益，進而造成目前大多數的LED顯示器是利用背光模塊，產生體積大且效益差的缺點。

有鑒于此，本發明為了解決傳統LED顯示器的缺失，進而提供一種無電極遮光的發光二極管顯示器的結構及其工藝，以克服間距大、亮度不高的缺失。

發明內容

本發明的主要目的在提供一種無電極遮光的發光二極管顯示器的結構及其工藝，所制作的無電極遮光的LED陣列具有小間距、高亮度及高解析度，并且不需要有背光模塊，利用光刻工藝可以定義發光區，也不需要經由取放(Pick and Place)工藝，即可大幅提升LED顯示器的解析度。

本發明的另一目的在提供一種無電極遮光的發光二極管顯示器的結構及其工藝，可以應用在穿戴裝置、各種儀器、工具機顯示儀表、軍用設備顯示器上、光學顯示裝置、激光二極管、交通號志、數據儲存設備、通信設備、照明設備等各種需要產生亮度的儀器上。

為了達到上述目的，本發明提供一種無電極遮光的發光二極管顯示器的工藝，首先提供一外延層，以形成一透明導電層在外延層上，再利用透明導電層接合至一基板，以使透明導電層位在基板及外延層之間，對外延層進行刻蝕以形成多個芯片，這些芯片間隔排列在透明導電層上，并在芯片上表面鍍上一金屬薄膜，接著移除部分的透明導電層以形成多條導電通道在基板上，且使這些芯片排列在導電通道上，分別設置一導通金屬塊在每一導電通道的兩端，形成多個第一金屬件在這些芯片的金屬薄膜上及導通金屬塊上，使每一第一金屬件連接不同導電通道上的芯片，形成多個第二金屬件在導通金屬塊的第一金屬件上，以使導通金屬塊上的第二金屬件與芯片上的第一金屬件位在同一平面。

另外，本發明亦提供一種無電極遮光的發光二極管顯示器結構，包含有多條導電通道間隔排列設置在基板上，多個芯片間隔設置在每一導電通道上，多個導通金屬塊中每二導通金屬塊分別設置在每一導電通道的兩端，多個第一金屬件與導電通道相垂直，并設置在芯片及導通金屬塊上，以串接芯片形成電連接，多個第二金屬件設置在導通金屬塊的第一金屬件上，以使導通金屬塊上的第二金屬件與芯片上的第一金屬件位在同一平面。