全彩微型发光二极管封装体及其封装方法技术

一种全彩微发光二极管封装体，包括复数数组排列的封装模块，每一封装模块包括基板、像素、金属氧化物半导体晶体管及封装材。垂直型像素数组设置于基板上，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。金属氧化物半导体晶体管分别对应红、绿、蓝色微发光二极管芯片相邻设置，封装材覆盖于像素上。藉此，可以分别控制或保护个别的微发光二极管芯片，本发明专利技术微发光二极管模块应用于电子装置时，可缩小像素尺寸，利于全彩显示器的驱动，省电及画质提升；并可将垂直型组件封装成水平的复数数组排列的模块提升显示器的量产制造。示器的量产制造。

【技术实现步骤摘要】
全彩微型发光二极管封装体及其封装方法


[0001]本专利技术涉及一种全彩微型发光二极管封装体及其封装方法，尤指一种利于设置在微型化的电子装置上的垂直型发光二极管的封装体及其封装方法。

技术介绍

[0002]发光二极管是藉由半导体技术所制成的光源，由三五族化合物半导体所形成。LED的发光原理是利用半导体中电子和电洞结合而发出光子，不同于传统灯泡需要在千度高温操作。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]LED结构可分为两种，水平型结构和垂直型结构，水平型LED结构的二极管是位于基板的同一侧，而垂直型LED结构的二极管则是分别位于基板的两侧。垂直型LED结构与水平型LED结构相比，垂直型LED结构更具有亮度高、散热快、光衰小及稳定性高等优点。
[0004]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，半导体芯片系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。由于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，因此会造成显示器的画面有模糊的地带。

技术实现思路

[0005]有鉴于上述的缺点，本专利技术的目的在于提供一种全彩微型发光二极管封装体及其封装方法，以晶圆级封装及再配线连接重组制程将垂直结构的组件制造成水平结构复数数组排列的封装模块。藉此，可以分别控制或保护个别的微发光二极管芯片，本专利技术微发光二极管封装体应用于电子装置时，可缩小像素尺寸，利于全彩显示器的驱动，省电及画质提升；并可将垂直型组件封装成水平的复数数组排列的模块提升显示器的量产制造。
[0006]为达上述目的，本专利技术提供一种全彩微发光二极管封装体，包括复数数组排列的封装模块，每一封装模块包括：基板；数组像素，设置于该基板上，每一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，该些像素等距间隔设置；数个金属氧化物半导体晶体管，该红色微发光二极管芯片、该绿色微发光二极管芯片及该蓝色微发光二极管芯片分别对应设置有一个金属氧化物半导体晶体管；以及封装材，覆盖于该些像素及该些金属氧化物半导体晶体管上；其中，该红色微发光二极管芯片、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垂直结构，且均由氮化镓芯片或砷化镓芯片所构成；每一金属氧化物半导体晶体管由硅晶芯片所构成。
[0007]本专利技术的的全彩微发光二极管封装体，更包括微通孔方块，该微通孔方块设置于该基板上，且与所述像素相邻设置。
[0008]本专利技术的全彩微发光二极管封装体中，所述微通孔方块设有孔洞，该孔洞的宽度为10
µ
m至55
µ
m之间。
[0009]本专利技术的的全彩微发光二极管封装体中，所述微通孔方块的长为10
µ
m至500
µ
m之间，宽为10
µ
m至500
µ
m之间，且高为10
µ
m至500
µ
m之间。
[0010]本专利技术的的全彩微发光二极管封装体中，所述每一封装模块中的像素的排列数量为4n，n为自然数，且n的范围为1-60万之间。
[0011]本专利技术的的全彩微发光二极管封装体中，所述像素等距间隔设置的间距为0.05mm至2mm之间。
[0012]本专利技术同时提供一种全彩微发光二极管封装体封装方法，该方法包括如下步骤：取第一基板，于其上设置第一感压胶层；于该第一感压胶层上设置数组像素和数个金属氧化物半导体晶体管，每一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，且该些像素等距间隔设置；该红色微发光二极管芯片、该绿色微发光二极管芯片及该蓝色微发光二极管芯片分别对应设置有一个金属氧化物半导体晶体管；于该第一感压胶层上涂覆第一光显影层，该第一光显影层覆盖该些像素及该些金属氧化物半导体晶体管；对该些像素及该些金属氧化物半导体晶体管上的第一光显影层进行第一次曝光显影，并对部分曝光显影区进行镀铜，形成镀铜层；于第一光显影层上设置第二感压胶层，该第二感压胶层覆盖第一光显影层上的未曝光显影区、像素和金属氧化物半导体晶体管上曝光显影后的镀铜层及未镀铜区，再于该第二感压胶层上设置第二基板；剥离该第一基板及该第一感压胶层；于第一光显影层上涂覆第二光显影层，该第二光显影层覆盖该些像素及该些金属氧化物半导体晶体管；对第二光显影层进行第二次曝光显影，以显露出像素N极上的部分区域以及金属氧化物半导体晶体管的源极与闸极；将像素上曝光显影出的N极与像素的组件连接在一起形成共阴；将金属氧化物半导体晶体管的源极与闸极镀上金属，形成金属层；将胶带粘贴于该第二基板上，切割该些像素、该些金属氧化物半导体晶体管及该第二基板，以形成数个封装模块，并使得该些封装模块仅通过该胶带而彼此连接，拉伸该胶带，使得该些封装模块之间的间隙增加，覆盖封装材于该些封装模块上，并移除胶带以形成全彩微发光二极管封装体。本专利技术另提供一种全彩微发光二极管封装体，包括复数数组排列的封装模块，其中，每一封装模块包括：基板；数组像素，设置于该基板上，每一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，该些像素等距间隔设置；数个金属氧化物半导体晶体管，该红色微发光二极管芯片、该绿色微发光二极管芯片及该蓝色微发光二极管芯片分别对应设置有一个金属氧化物半导体晶体管；瞬态电压抑制二极管，设置于该基板上，且与该些金属氧化物半导体晶体管相对设置；以及封装材，覆
盖于该些像素、瞬态电压抑制二极管及该些金属氧化物半导体晶体管上；其中，该红色微发光二极管芯片、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垂直结构，且均由氮化镓芯片或砷化镓芯片所构成；每一金属氧化物半导体晶体管由硅晶芯片所构成。
[0013]本专利技术针对另提供的全彩微发光二极管封装体所采用的封装方法包括如下步骤：取第一基板，于其上设置第一感压胶层；于该第一感压胶层上设置数组像素、数个金属氧化物半导体晶体管及数个瞬态电压抑制二极管；每一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，且该些像素等距间隔设置；该红色微发光二极管芯片、该绿色微发光二极管芯片及该蓝色微发光二极管芯片分别对应设置有一个金属氧化物半导体晶体管；瞬态电压抑制二极管与金属氧化物半导体晶体管相对设置；于该第一感压胶层上涂覆第一光显影层，且该第一光显影层覆盖像素、瞬态电压抑制二极管及金属氧化物半导体晶体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全彩微发光二极管封装体，包括复数数组排列的封装模块，其特征在于，每一封装模块包括：基板；数组像素，设置于该基板上，每一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，该些像素等距间隔设置；数个金属氧化物半导体晶体管，该红色微发光二极管芯片、该绿色微发光二极管芯片及该蓝色微发光二极管芯片分别对应设置有一个金属氧化物半导体晶体管；以及封装材，覆盖于该些像素及该些金属氧化物半导体晶体管上；其中，该红色微发光二极管芯片、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垂直结构，且均由氮化镓芯片或砷化镓芯片所构成；每一金属氧化物半导体晶体管由硅晶芯片所构成。2.如权利要求1所述的全彩微发光二极管封装体，其特征在于，其更包括微通孔方块，该微通孔方块设置于该基板上，且与所述像素相对设置。3.如权利要求2所述的全彩微发光二极管封装体，其特征在于，所述微通孔方块设有孔洞，该孔洞的宽度为10
µ
m至55
µ
m之间。4.如权利要求2所述的全彩微发光二极管封装体，其特征在于，所述微通孔方块的长为10
µ
m至500
µ
m之间，宽为10
µ
m至500
µ
m之间，且高为10
µ
m至500
µ
m之间。5.如权利要求1所述的全彩微发光二极管封装体，其特征在于，所述每一封装模块中的像素的排列数量为4n，n为自然数，且n的范围为1-60万之间。6.如权利要求1所述的全彩微发光二极管封装体，其特征在于，所述像素等距间隔设置的间距为0.05mm至2mm之间。7.一种全彩微发光二极管封装体封装方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：取第一基板，于其上设置第一感压胶层；于该第一感压胶层上设置数组像素和数个金属氧化物半导体晶体管，每一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，且该些像素等距间隔设置；该红色微发光二极管芯片、该绿色微发光二极管芯片及该蓝色微发光二极管芯片分别对应设置有一个金属氧化物半导体晶体管；于该第一感压胶层上涂覆第一光显影层，该第一光显影层覆盖该些像素及该些金属氧化物半导体晶体管；对该些像素及该些金属氧化物半导体晶体管上的第一光显影层进行第一次曝光显影，并对部分曝光显影区进行镀铜，形成镀铜层；于第一光显影层上设置第二感压胶层，该第二感压胶层覆盖第一光显影层上的未曝光显影区、像素和金属氧化物半导体晶体管上曝光显影后的的镀铜层及未镀铜区，再于该第二感压胶层上设置第二基板；剥离该第一基板及该第一感压胶层；于第一光显影层上涂覆第二光显影层，该第二光显影层覆盖该些像素及该些金属氧化物半导体晶体管；对第二光显影层进行第二次曝光显影，以显露出像素N极上的部分区域以及金属氧化物半导体晶体管的源极与闸极；
将像素上曝光显影出的N极与像素的组件连接在一起形成共阴...

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