制造微发光二极管显示器的系统与方法技术方案

本发明专利技术公开了一种显示面板的结构与制作方式，通过使用逐个芯片的方式，主要是分离技术，微型发光二极管可以非常准确与高效率地制造。首先，在外延制程后，将发光二极管外延晶圆制造成微型发光二极管芯片。之后，为发光二极管外延晶圆提供具有驱动电路的接合衬底。然后，每个发光二极管芯片可以同时或依序逐个芯片固定到衬底，并且每个发光二极管芯片可以同时或依序使用分离技术进行转移。发光二极管外延晶圆本身也可以提供为发光二极管显示衬底。延晶圆本身也可以提供为发光二极管显示衬底。延晶圆本身也可以提供为发光二极管显示衬底。

【技术实现步骤摘要】
制造微发光二极管显示器的系统与方法


[0001]本专利技术涉及一种微型发光二极管(MicroLED)显示面板以及用于形成微型发光二极管显示面板的方法的技术；特别关于一种用于形成微型发光二极管面板的设备的技术。

技术介绍

[0002]继传统的薄膜晶体管液晶显示器(TFT LCD)和有机发光二极管(OLED)显示器之后，微型发光二极管被认为是下一个高科技显示器。从传统发光二极管继承而来的微型发光二极管的优势包括低功耗、高亮度、反应时间短和使用寿命长。索尼(SONY)于2012年宣布并制造了由微型发光二极管组装而成的55英寸水晶发光二极管电视(Crystal LED TV)，其中超过600万个微型发光二极管被用作具有百万等级对比度的高分辨率像素，超过140％由美国国家电视系统委员会(NTSC)制定的彩色电视广播标准，与液晶显示器相比无反应时间问题，并且与有机发光二极管显示器相比没有寿命问题。微型发光二极管显示面板技术是将发光二极管芯片尺寸缩小到传统发光二极管芯片的1％，使单个微型发光二极管适用于高分辨率显示器，将两个微型发光二极管之间的间距从毫米缩小到微米等级，个别寻址(address)每个像素，并驱动微型发光二极管阵列中的每个单独的微型发光二极管。然而，对于每个单一的微型发光二极管，传统的制造过程不能用于量产，这是由于在一显示器中数百万个微型发光二极管难以有效率地从衬底转移到显示器上；这就是巨量转移(mass transfer)的议题。
[0003]为了解决这个问题，已经提出了几种方法。Andreas Bibl等人提供的美国专利号US8794501，描述了位于外延衬底上的所有微型发光二极管一次完全地转移到暂时或接合衬底(bonding substrate)上，然后每个单个微型发光二极管通过相位转移(phase transition)从接合衬底单独捡取到显示面板的接收衬底。巨量转移问题仍然存在，因其数百万微型发光二极管必须从接合衬底单独捡取到接收衬底；这很费时。其他一些解决方案，例如使用液体筛检或重力掉落，在产业上仍属不可行。
[0004]因此，对于微型发光二极管的制造，有必要在巨量转移议题上提供一种产业与商业上可行的方案。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为微型发光二极管显示器制造方法、微型发光二极管显示器和制造微型发光二极管显示器的装置提供商业和工业上可行的解决方案。因此，本专利技术公开了一种形成显示面板的方法，其步骤包含提供一第一衬底，其上具有多个第一发光二极管芯片，对于多个第一发光二极管芯片中的每一个第一发光二极管芯片，一成对的欧姆电极形成于每一个第一发光二极管芯片上，其中每一个第一发光二极管芯片发射一第一波长光束；提供一第二衬底，其上具有驱动电路用于显示器面板以及具有多个成对的接合垫；翻转第一衬底将多个第一发光二极管芯片对齐并靠近多个成对的接合垫；从第一衬底分离多个第一发光二极管芯片；以及对第二衬底回焊使得多个第一发光二极管芯片固定在第二衬底
上。
[0006]在一较佳实施例中，上述的第一衬底可以是蓝宝石或碳化硅，且多个第一发光二极管芯片包含三族氮化物用以发出紫外光、蓝光或绿光。如第一衬底为蓝宝石或碳化硅，分离步骤通过准分子激光来实行。在一较佳实施例中，上述第一衬底可为一膜(tape)且第一多发光二极管芯片包含三族砷化物或三族磷化物，用以发射红光。如果第一衬底为膜，分离的步骤由压制(pressing)第一衬底没有多个发光二极管芯片的前端。在一较佳实施例中，第二衬底可为印刷电路板、硅、碳化硅、或是陶瓷。陶瓷衬底可包含氮化铝或氧化铝。在一较佳实施例中，第二衬底可为砷化镓衬底，且包含多个第二发光二极管芯片，多个第二发光二极管芯片的每一个第二发光二极管芯片发射的光的波长比第一波长更长。在一较佳实施例中，驱动电路可为有源有源电路阵列或是无源电路阵列。有源电路包含多个晶体管用以驱动多个发光二极管芯片。在一较佳实施例中，在第一衬底上的多个第一发光二极管芯片的第一间距等于在第二衬底上多个成对接合垫的第二间距。翻转步骤的运作是将多个第一发光二极管芯片对准多个成对的欧姆电极。分离步骤的运作是在第一衬底上逐块(block-by-block)的将每一个第一发光二极管分离。在一较佳实施例中，在第一衬底上的多个第一发光二极管芯片的第一间距小于在第二衬底上多个成对接合垫的第二间距。翻转步骤的运作是将多个第一发光二极管芯片对准多个成对的欧姆电极其中之一，并且接续进行分离步骤。在一较佳实施例中，在发光二极管芯片转移到接合衬底之后，一荧光粉层形成于第一多发光二极管芯片上，用以提供第三波长的光，其比第一波长更长。在一较佳实施例中，具有第三波长的光与第一波长的光混合后成为白光。前述的方法，在回焊步骤之后，更包含提供一透明衬底于第二衬底上，其上具有彩色滤光镜。
[0007]本专利技术同时提供一种显示器面板，包含一砷化镓衬底，其具有驱动电路于其上用于显示面板，以及其上具有多个成对的接合垫(bonding pad)，砷化镓衬底包含多个红光发光二极管芯片；以及多个氮化镓发光二极管芯片电性上固定于多的成对的接合垫。
[0008]本专利技术同时提供一种显示面板，包含一接合衬底，其上具有驱动电路与多个成对的接合垫；多个氮化镓发光二极管芯片电性地各自固定于多个成对的接合垫上；一荧光粉层，图案化后成为多个区域适用以各自覆盖住多个氮化镓发光二极管芯片；以及一透明衬底，其上具有一彩色滤光层且各自对齐于多个氮化镓发光二极管芯片。
[0009]在一较佳实施例中，接合衬底可为印刷电路板、硅、碳化硅、或是陶瓷。陶瓷衬底可包含氮化铝或氧化铝。在一较佳实施例中，驱动电路可为有源电路阵列或是无源电路阵列。有源电路包含多个晶体管用以驱动多个发光二极管芯片。
[0010]本专利技术同时提供一种形成一显示面板的方法，包含：提供一蓝宝石衬底，其上具有多个氮化镓发光二极管芯片，其中多个氮化镓发光二极管芯片的每一个具有一第一电极与一第二电极；提供一接合衬底，其上具有驱动电路与多个成对的接合垫；转移多个氮化镓发光二极管芯片到多个成对的接合垫上；提供一荧光粉层，其位于多个氮化镓发光二极管芯片上；以及安装一透明衬底，其上具有一彩色滤光镜于，于接合衬底上，使得彩色滤光镜与多个氮化镓发光二极管芯片对齐。
[0011]在一较佳实施例中，接合衬底可为印刷电路板、硅、碳化硅、或是陶瓷。陶瓷衬底可包含氮化铝或氧化铝。在一较佳实施例中，驱动电路可为有源电路阵列或是无源电路阵列。有源电路包含多个晶体管用以驱动多个发光二极管芯片。
[0012]本专利技术同时提供一种显示器面板，包含：一蓝宝石衬底，其上具有多个氮化镓发光二极管芯片，其中多个氮化镓发光二极管芯片的每一个具有一第一电极与一第二电极；一第一介电层位于蓝宝石衬底上，且暴露第一电极与第二电极；一第一透明导电层，图案化后为多个第一信号线，位于第一介电层上与多个氮化镓发光二极管芯片的第一电极的一列电性连接；一第二介电层位于第一介电层与第一透明导电层之上，且暴露第二电极；一第二透明导电层，图案化后为一第二多信号线，位于第二届垫本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种显示面板，其特征在于，包括：一接合衬底，具有驱动电路与多个成对的接合垫位于其上；多个氮化镓发光二极管芯片，电性固接于所述多个成对的接合垫上；一光转换层，图案化为多个区域适用于覆盖对应的所述多个氮化镓发光二极管芯片上；以及一图案化的色彩定义层，位于该光转换层上，且对准对应的所述多个氮化镓发光二极管芯片上。2.一种显示面板，其特征在于，包括：一蓝宝石衬底，具有多个氮化镓发光二极管芯片位于其上；一图案化的第一欧姆接触导电层，电性连接于所述多个氮化镓发光二极管芯片上的第一外延层；一图案化的钝化层，覆盖该图案化的第一欧姆接触导电层上与所述多个氮化镓发光二极管芯片上，并且暴露所述多个氮化镓发光二极管芯片上的第二外延层；以及一图案化的第二欧姆接触导电层，电性连接于所述多个氮化镓发光二极管芯片上的该第二外延层。3.如权利要求2所述的显示面板，其特征在于，其中上述的图案化的钝化层混有光转换材料。4.如权利要求3所述的显示面板，其特征在于，更包含一颜色定义层位于所述多个氮化镓发光二极管芯片上。5.如权利要求1或4所述的显示面板，其特征在于，其中上述的颜色定义层为一彩色滤镜，用以定义一像素的红绿蓝色。6.如权利要求2所述的显示面板，其特征在于，更包含：一第一金属线，位于该第一欧姆透明接触层上；以及一第二金属线，位于该第二欧姆透明接触层上。7.一种形成一显示器面板的方法，其特征在于，包含以下步骤：提供一蓝宝石衬底，其具有多个氮化镓发光二极管芯片位于其上，其中上述的多个氮化镓发光二极管芯片的每一个具有一第一电极与一第二电极；提供一...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴伯仁，曾家彬，
申请(专利权)人：曾家彬，
类型：发明
国别省市：