[發明專利]發光二極管結構及其制造方法

在審

• 申請號: 202110456652.6
• 申請日: 2021-04-26
• 公開（公告）號: CN113488576A
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 莊永漳
• 申請（專利權）人: 鐳昱光電科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: H01L33/62
• 分類號: H01L33/62;H01L33/48;H01L25/16
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王鋒

本申請涉及一種LED結構，包括基板、多個LED單元、鍵合層和金屬觸點。基板包括驅動電路，并且在基板上形成多個LED單元。鍵合層形成在基板與多個LED單元之間，并且金屬觸點形成在每個LED單元下方的鍵合層中，以將每個LED單元與驅動電路的焊盤電連接。金屬觸點的第一截面面積小于每個LED單元的第二截面面積。

相關申請的交叉引用

本申請要求2020年4月21日提交的標題為“微型發光二極管與顯示驅動器的集成方法(Method for integration of Micro-LEDs and display driver)”的美國臨時專利申請第63/013,172號的優先權權益，本申請還要求了2021年4月13日提交的標題為“發光二極管結構及其制造方法(Light Emitting Diode Structure and Method formanufacturing The Same)”的美國正式專利申請第17/228，786號的優先權權益，其公開內容在此通過引用以其整體并入。

技術領域

本申請涉及一種發光二極管(LED)結構和一種制造該LED結構的方法，更具體地，涉及一種具有通過非導電鍵合層結合至驅動電路的多個可分別工作的LED單元的LED結構和一種制造該LED結構的方法。

背景技術

近年來，LED已經在照明應用中變得流行。作為光源，LED具有許多優點，包括更高的發光效率、更低的能耗、更長的使用壽命、更小的尺寸以及更快的開關速度。

具有微型尺寸LED的顯示器被稱為微型LED(micro-LEDs)。微型LED顯示器具有形成單個像素元件的微型LED陣列。像素可以是顯示屏上的微小照明區域，可以由許多像素構成圖像。換句話說，像素可以是小的離散元素，它們一起構成顯示器上的圖像。像素通常以二維(2D)矩陣排列，并使用點、正方形、矩形或其他形狀表示。像素可以是顯示器或數字圖像的基本單元，并具有幾何坐標。

在制造微型LED時，LED單元通過共晶鍵合工藝鍵合到驅動電路。共晶鍵合工藝中使用的鍵合材料通常包括厚的貴金屬，例如金，鉑或銦，并且由于使用貴金屬，共晶鍵合過程的成本仍然很高。

此外，共晶鍵合工藝需要高溫以將LED單元與驅動電路鍵合，并且由于形成LED單元的半導體層與驅動電路之間的熱失配，所以該溫度可能引起內應力。

本申請的實施例通過提供一種使用非導電鍵合層結合LED單元和驅動電路的LED結構及其制造方法至少解決了上述問題。

發明內容

本說明書公開了LED結構的實施例和形成該LED結構的方法。

在一個示例中，公開了一種LED結構。該LED結構包括基板，多個LED單元，鍵合層(bonding layer)和金屬觸點(metal contact)。基板包括驅動電路，并且在基板上形成多個LED單元。鍵合層形成在基板與多個LED單元之間，并且金屬觸點形成在每個LED單元下方的鍵合層中，以將每個LED單元與驅動電路的焊盤電連接。金屬觸點的第一截面面積小于每個LED單元的第二截面面積。

在另一示例中，公開了一種LED結構。該LED結構包括基板，多個LED單元和非導電鍵合層(nonconductive adhesive layer)。基板包括驅動電路，并且在基板上形成多個LED單元。非導電鍵合層將基板和多個LED單元結合。非導電鍵合層中被嵌入金屬觸點，并且金屬觸點和非導電鍵合層的一部分一體地形成在每個LED單元下方。

在進一步示例中，公開了一種制造LED結構的方法。在第一基板中形成具有多個焊盤(contact pad)的驅動電路。多個金屬觸點形成在第一基板上，并且每個金屬觸點都位于多個焊盤中的一個上。在第一基板上形成非導電鍵合層，以覆蓋多個焊盤和多個金屬觸點。在非導電粘合層上形成多個LED單元。每個LED單元都通過多個金屬觸點之一電連接到多個焊盤之一。

附圖說明