微型发光二极管及其封装方法技术

一种微型发光二极管，包括数组排列的封装体，每一封装体包括基板、像素、微通孔方块及封装材。像素为数组设置于基板上，像素具有红色微发光二极管芯片、绿色微发光二极管芯片及蓝色微发光二极管芯片，数组像素彼此间隔设置并具有间距。微通孔方块与红色微发光二极管芯片相邻设置，封装材覆盖于像素上；其中，红色微发光二极管芯片的电极为垂直结构，绿色微发光二极管芯片及蓝色微发光二极管芯片的电极为水平结构。藉此，本发明专利技术的微发光二极管应用于电子装置时，可缩小像素尺寸，利于设置在微型化的电子装置上。的电子装置上。的电子装置上。

【技术实现步骤摘要】
微型发光二极管及其封装方法


[0001]本专利技术为一种发光显像单元及多种组合结构的封装方法，尤指一种利于设置在微型化电子装置上的微型发光二极管及多种组合结构的封装方法。

技术介绍

[0002]发光二极管具有高亮度、高效率及节能等优点，已广泛用于发光照明及显示面板等装置。显示面板的背面会使用发光二极管作为光源，但由于仅作为光源用途，其体积大小并不影响到显示效果。近年来，发光二极管逐渐发展至微型化，使用于显示器的像素，此种微米结构的发光二极管称为微型发光二极管，在智能型手机或平板计算机的显示器上可设置有几万颗微小的发光二极管画素。
[0003]近年来对于搭载于电子机器的半导体装置要求小型化、轻量化及高密度化，半导体芯片有着加以安装于接近于其尺寸的封装。目前，发光二极管中的芯片设置已由传统的正装芯片发展到倒装芯片及晶圆级封装(chip scale package，CSP)芯片，以缩小发光二极管封装后的大小。但是，传统的发光二极管封装因各发光芯片的结构而采用打线的连接方式，然而打线的连接方式会导致各像素的尺寸不能缩小。其次，传统的光二极管的芯片具有高低差，会造成显示器的画面有模糊的地带。

技术实现思路

[0004]有鉴于上述的缺点，本专利技术的目的在于提供一种微型发光二极管及及其封装方法，藉由将各种单色发光芯片所发出的光混合形成白光或各种颜色。本专利技术的发光显像单元的结构具有小面积显色区域，当应用于电子装置时，可缩小像素尺寸，利于设置在微型化的电子装置或电子结构上。
[0005]为达上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种微型发光二极管，包括数个数组排列的封装体，其中，每一封装体包括：数组像素，各像素具有一红色微发光二极管芯片、一绿色微发光二极管芯片及一蓝色微发光二极管芯片，该数组像素等距间隔设置；数个微通孔方块，与数组像素的红色微发光二极管芯片相邻设置；以及一封装材，覆盖于数组像素上；其中，该红色微发光二极管芯片的电极为垂直结构，该绿色微发光二极管芯片及该蓝色微发光二极管芯片的电极为水平结构。
[0006]于前述本专利技术的微发光二极管中， 每一封装体中的该像素的排列数量为4n，n为自然数。以封装后的连接垫采周边的(peripheral) 设置的方式将各组像素（n=1-8）封装成一个封装体。也可以采平面网格数组封装(Land Grid Array, LGA)或球栅网格数组封装(Ball Grid Array, BGA)方式，每一封装体中的该像素的排列数量为4n，n为自然数，且n的范围为1-60万之间。
[0007]于前述本专利技术的微发光二极管中，所述数组像素之间的间距为0.1mm-0.6mm。
[0008]于前述本专利技术的微发光二极管中，该微通孔方块设有孔洞，孔洞的直径为10
µ
m至55
µ
m之间，较佳为50
µ
m。
[0009]于前述本专利技术的微发光二极管中，该微通孔方块的长为50
µ
m至200
µ
m之间，宽为50
µ
m至200
µ
m之间，且高为50
µ
m至200
µ
m之间，较佳为长为100
µ
m，宽为100
µ
m及高为100
µ
m。
[0010]于前述本专利技术的微发光二极管中，该孔洞由导电材料所制成；其中，该导电材料选自由铜、铝、镍、金、银、锡、或其组合。
[0011]于前述本专利技术的微发光二极管中，更包括一第一感压胶层(pressure sensitive adhesive；PSA)，该感压胶层设置于该第一基板与像素之间。例如：硅氧烷(siloxane)、硅树脂(silicone)或压克力，但本专利技术不以此为限。该第一感压胶层是指轻压即可黏着于物体表面的黏着剂，是由弹性体、增黏树脂、增塑剂和填充料调配而成。该第一感压胶层的性能随着所使用单体、聚合的方式、所控制胶体的分子量或玻璃转化温度而有不同。
[0012]本专利技术同时提供一种微发光二极管的制造方法，该方法包括如下步骤：取一第一基板；于该第一基板上设置数组像素，每一像素具有一红色微发光二极管芯片、一绿色微发光二极管芯片及一蓝色微发光二极管芯片；于该第一基板上设置数个微通孔方块，该些微通孔方块分别与该红色微发光二极管芯片相邻设置；涂布一第一光阻层于该些像素上，并进行曝光、显影及镀铜层；涂布一第二光阻层于该些像素及该第一光阻层上，并进行曝光、显影及镀铜层；进行金属表面处理以形成一第一金属复合层；剥离该第一基板和第一感压胶层；设置一第二基板于该第二光阻层上；进行金属表面处理以形成一第二金属复合层；覆盖一封装材于该像素上；剥离该第二基板和第二感压胶层；以及切割该封装体。
[0013]本专利技术还提供一种微发光二极管模块的制造方法，该方法包括如下步骤：取一第一基板；于该第一基板上设置数组像素，每一像素具有一红色微发光二极管芯片、一绿色微发光二极管芯片及一蓝色微发光二极管芯片；于该第一基板上设置数个微通孔方块，该微通孔方块与该红色微发光二极管芯片相邻设置；涂布一第一光阻层于该些像素上，并进行曝光、显影及镀铜层；设置一第二基板于该第一光阻层上；剥离该第一基板和第一感压胶层；涂布一第二光阻层于该些像素上并进行曝光、显影及镀铜层；涂布一第三光阻层于该些像素上并进行曝光、显影及镀铜层；覆盖一封装材于该像素上；剥离该第二基板和第二感压胶层以及切割该封装体。
[0014]根据上述诸多优点，并为使审查员对本专利技术能进一步的了解，故揭露一较佳的实施方式如下，配合图式、图号，将本专利技术的构成内容及其所达成的功效详细说明如后。
附图说明
[0015]图1A为本专利技术像素的一发光面俯视示意图；图1B为本专利技术像素的另一发光面俯视示意图；图2为本专利技术像素于封装体内的一设置实施例示意图；图2A为图2的微通孔方块立体放大图。
[0016]图3为本专利技术像素于封装体内的另一设置实施例的示意图；图4为本专利技术像素于封装体内的又一设置实施例的示意图；图5为本专利技术像素于封装体内的再一实施例示意图；图6为本专利技术像素于封装体内的还一实施例示意图；图7为本专利技术微发光二极管的制造流程图；图8A-图8E为图7的制造步骤结构图；
图9为本专利技术微发光二极管的另一制造流程图；图10A-图10H为图9的制造步骤结构图；图11A及图11B为本专利技术微通孔方块的一实施例的立体示意图；图12A及图12B为本专利技术微通孔方块的另一实施例的立体示意图；图13A及图13B为本专利技术微通孔方块的又一实施例的立体示意图。
[0017]符号说明：10封装体
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20第一基板21第二基板
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30像素31红色微发光二极管芯片
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32绿色微发光二极管芯片33蓝色微发光二极管芯片
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40微通孔方块41孔洞
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微发光二极管，包括数个数组排列的封装体，其特征在于，每一封装体包括：数组像素，各像素具有一红色微发光二极管芯片、一绿色微发光二极管芯片及一蓝色微发光二极管芯片，该数组像素等距间隔设置；数个微通孔方块，与数组像素的红色微发光二极管芯片相邻设置；以及一封装层，覆盖于数组像素上；其中，该红色微发光二极管芯片的电极为垂直结构，该绿色微发光二极管芯片及该蓝色微发光二极管芯片的电极为水平结构。2.如权利要求1所述的微发光二极管，其特征在于，每一封装体中像素的排列数量为4n，n为自然数，且n为1-60万之间。3.如权利要求1所述的微发光二极管，其特征在于，所述数组像素之间的间距为0.1mm-0.6mm。4.如权利要求1所述的微发光二极管，其特征在于，所述微通孔方块设有孔洞，孔洞的直径为10
µ
m-55
µ
m。5.如权利要求4所述的微发光二极管，其特征在于，所述孔洞由导电材料制成。6.如权利要求5所述的微发光二极管，其特征在于，所述导电材料选自由铜、铝、镍、金、银、锡、或其组合。7.如权利要求1所述的微发光二极管，其特征在于，所述微通孔方块的长为50
µ
m-200
µ
m，宽为50
µ
m-200
µ
m，且高为50
µ
m-200
µ
m。8.一种制造微发光二极管的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：取一第一基板，于其上设置第一感压胶层；于该...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘台徽，刘仲熙，
申请(专利权)人：刘台徽，
类型：发明
国别省市：