[發明專利]微型LED發光裝置及其制造方法

在審

• 申請號: 202010066806.6
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN113130459A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 陳俊宏;彭眥杰;呂格維
• 申請（專利權）人: 東貝光電科技股份有限公司
• 主分類號: H01L25/075
• 分類號: H01L25/075;H01L33/48;H01L33/58;H01L27/15
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 李懷周

本發明提供一種微型LED發光裝置及其制造方法，其中該微型LED發光裝置，包含：至少一發光元件及一阻障層。其中該發光元件上設置有矩陣排列為2*2以上之多個微型LED，其中相鄰之所述多個微型LED彼此間皆具有一間距而整體形成一格狀溝渠，且所述多個微型LED之高度為H。而該阻障層具有一上端部及一下端部，其中該上端部光線穿透率大于等于85％、該下端部光線穿透率小于等于30％；該下端部填充于該格狀溝渠后之高度為L，且0.7H≦L≦1.2H，該上端部則覆蓋于該下端部上方，而使該阻障層與所述多個微型LED之間不具有間隙。藉此，該微型LED發光裝置可有效阻擋彼此間之微型LED的相互干擾，且利用阻障層材料之延續性，可加強所述多個微型LED封裝后整體之設置穩固性。

技術領域

本發明與微型LED領域相關，尤其是一種可快速設置阻障層于微型LED之間，而可有效避免微型LED相互干擾，且于所述多個微型LED封裝后整體設置穩固性極佳之微型LED發光裝置及其制造方法。

背景技術

微型LED顯示器在技術上目前處于各家爭鳴之蓬勃發展狀態，而與傳統顯示器相比，微型LED顯示器能提供更高的對比度及效能而具有優異之視覺表現。所謂微型LED顯示器技術通常指將一般毫米等級之傳統LED尺寸縮至微米以下，后續再通過巨量轉移技術將成長于磊晶基板之RGB三色微型LED移轉至顯示基板，并將作為RGB像素之微型LED經由定址后，據此控制其暗亮程度而達其全彩化顯示表現。考量材料晶格匹配與基板尺寸差異，在磊晶制程完成后，必須將數以百萬至數千萬之微型LED轉移至顯示基板，由于轉移制程需在合理時間完成，而在拾取與放置所要求的單次轉移數量與高精密度要求下，目前尚無高度成熟之大量移轉技術，因此如何有效實施巨量移轉乃為微型LED廠商現行主要研究之技術重點之一。

對于傳統直下式或側入式LED顯示器，每一像素內之RGB或RGGB等各式晶粒排列，以及每一像素彼此間之間隔設置，皆須避免光學上各晶粒發出之顏色或各像素間產生彼此干擾之情況。與此相同地，由于微型LED具有小尺寸、高密度之密集性特征，因此該種不同光色彼此干擾之情況將更為嚴重且須予以排除。傳統作法上，由于LED尺寸較大，像素間距亦較大，因此可于布設完成后之LED陣列，進一步通過點膠方式形成阻障層，據此阻隔不同光色或相鄰像素間之相互干擾。然該種作法在大尺寸之LED規格下尚可為之，對于微型LED而言，由于RGB之間距及各像素間的距離極小，通過點膠制程方式已無法有效精準完成阻障層之設置。

另方面，在巨量移轉之技術下，亦不乏有在磊晶基板上直接生成類似凹槽之結構供各RGB LED拾取移轉。如圖1所示，為美國專利公開號US2015/0008389A1之穩定腔及穩定結構。其中微型LED105直接移轉至穩定腔側壁147以及敞開空間177；穩定腔的功能在于限定每一微型LED105之位置，即使任一微型LED105之穩定結構152失去粘著力，該微型LED105仍保持在穩定腔側壁147構成之穩定腔內，以避免影響相鄰元件之拾取。然，該區隔結構設于磊晶基板而非顯示基板，且縱使以相同概念運用于顯示基板，該區隔結構因側壁147及敞開空間177與微型LED間仍具有極大間隔導致阻光效果不佳。再者，若直接于顯示基板上設置所述多個預設區隔結構，在拾取后之移轉對位時，若將設置微型LED的凹槽結構尺寸設計為驅近微型LED尺寸，此舉雖可提高阻光效果，但將不易精準對位而造成移轉失敗。相反地，基于提高移轉良率，在顯示基板上先行設置凹槽供微型LED轉移置放時，該凹槽開口應設置較大以利移轉工序，惟如此一來阻光效果即無法有效實現。再者，對于微型LED之后續封裝而言，若僅利用該種先行設置凹槽用以形成阻隔層之作法，其封裝后之微型LED穩固性表現較差。