本發明是關于一種電子裝置,特別是關于一種光電裝置及其制造方法。
背景技術:
由微發光二極管(Micro LED,μLED)所組成的微發光二極管數組(Micro LED Array)顯示器,相較于傳統發光二極管顯示器,其因無需額外的背光光源,更具助于達成輕量化及薄型化等目的。而與同樣是自發光的有機發光二極管(OLED)顯示器相較,其穩定性更高,且無影像烙印(Image Sticking)等問題。并且,微發光二極管應用范圍相當廣泛,例如微投影機、頭戴式顯示器及抬頭顯示器,同時更是未來高解析顯示器的發展主流。
然而微發光二極管的尺寸通常邊長約為50微米(μm),相較于傳統發光二極管(超過100微米)所制成的顯示器,于制造過程中,需要更高的元件設置精度,因而使得制程時間增加,制造成本提高。然而,若是直接使用選取頭(pick-up head),自承載基板上一次捉取多個微發光二極管以轉置到矩陣基板上時,則因微發光二極管本身尺寸極小的關系,于設置過程中,微發光二極管容易與矩陣基板上的其它元件發生干涉的情況,因而導致所制作出來的顯示面板質量不良,反而因此增加后續檢驗及維修等生產成本。
因此,如何降低在微發光二極管等這種小尺寸的光電元件轉置過程中可能產生與矩陣基板上的其它元件發生干涉情況,因而降低生產成本,實為本技術領域尚待解決的課題。
技術實現要素:
本發明的目的為提供一種光電裝置及其制造方法,其可降低各光電元件與基板上已存在的諸元件所可能發生碰撞干涉所導致的元件損壞的情況,而提升光電裝置的制造良率,因而降低制造成本。
為達上述目的,依據本發明的一種光電裝置制造方法,包括以下步驟:設置一矩陣電路于一基材,矩陣電路的最高點相對于基材的表面具有一矩陣電路厚度;設置復數第一凸部于基材之上,至少一個第一凸部的最高點相對基材的表面具有一第一凸部厚度,第一凸部厚度是大于矩陣電路厚度;將位于一第一承載基板上的復數個第一光電元件進行一第一光電元件轉置步驟,以藉由一黏著材料分別接合所述第一凸部與至少其中二個所述第一光電元件。
在一實施例中,黏著材料具有導電性,且所述第一光電元件藉由黏著材料與矩陣電路電性連接。
在一實施例中,第一光電元件轉置步驟包括:反置第一承載基板使所述第一光電元件面對所述矩陣電路;以及對位矩陣電路上的所述第一凸部與所述第一承載基板上不相鄰的所述第一光電元件。
在一實施例中,第一承載板上的不相鄰的二個第一光電元件的間距,實質上等于基板上相鄰的二個第一凸部的間距。
在一實施例中,第一光電元件轉置步驟包括:藉由一多晶選取裝置,同時選取第一承載基板上的復數個不相鄰第一光電元件;以及藉由多晶選取裝置以將所述第一光電元件,放置于所述第一凸部上。
在一實施例中,光電裝置制造方法還包括以下步驟:設置一平坦化層覆蓋所述第一凸部及至少部份的第一光電元件;蝕刻平坦化層并形成至少一開口以露出位于矩陣電路的一驅動電極;以及電性連結各第一光電元件的一導電部以及驅動電極。
在一實施例中,光電裝置制造方法還包括以下步驟:設置復數第二凸部于基板之上,至少一所述第二凸部的最高點相對基材的表面具有一第二凸部厚度。
在一實施例中,第二凸部厚度大于第一凸部厚度。
在一實施例中,光電裝置制造方法還包括以下步驟:將位于一第二承載基板上的第二光電元件進行一第二光電元件轉置步驟,以藉由另一黏著材料分別接合所述第二凸部與至少其中二個第二光電元件。
在一實施例中,第二光電元件與第二凸部厚度的總和,其大于第一光電元件與第一凸部厚度的總和。
為達上述目的,本發明更提供一種光電裝置,包括:一基材、一矩陣電路、復數第一凸部,以及復數第一光電元件。矩陣電路設置在基材上,矩陣電路的最高點相對于基材的表面具有一矩陣電路厚度,各個第一凸部則設置于基材之上,各個第一光電元件均是藉由一黏著材料分別接合于各個第一凸部,至少一個第一凸部的最高點相對基材的表面具有一第一凸部厚度,且第一凸部厚度是大于矩陣電路厚度。
在一實施例中,第一凸部具有一頂面面積,頂面面積是大于第一光電元件底面面積的50%。
在一實施例中,黏著材料具有導電性,且所述第一光電元件藉由黏著材料與矩陣電路電性連接。
在一實施例中,第一光電元件是為雙電極元件或三電極元件。
在一實施例中,光電裝置還包括:一平坦化層,覆蓋所述第一凸部及至少部份的所述第一光電元件,其中平坦化層具有至少一開口,并露出位于矩陣電路的一驅動電極,其中各第一光電元件的一導電部是電性連接驅動電極。
在一實施例中,光電裝置還包括:至少一黑框層,設置在平坦化層上,且圍繞至少一所述第一光電元件。
在一實施例中,光電裝置還包括:至少一熒光層,設置于至少部分所述第一光電元件上。
在一實施例中,光電裝置還包括:一蓋板,對應基材設置。
在一實施例中,所述蓋板更具有復數濾光層,所述濾光層是分別對應于所述第一光電元件。
在一實施例中,第一凸部是形成一二維矩陣。
在一實施例中,光電裝置還包括:復數個第二凸部,設置于基材之上,至少一所述第二凸部的最高點相對基材的表面具有一第二凸部厚度;以及復數個第二光電元件,藉由另一黏著材料分別接合于所述第二凸部。
在一實施例中,所述第二光電元件與所述第二凸部厚度的總和,是大于第一光電元件與第一凸部厚度的總和。
在一實施例中,第二凸部厚度大于第一凸部厚度。
承上所述,依據本發明的光電裝置及其制造方法,其是利用基板上凸部布設方式及與其它元件的相對高度設計,使光電元件于轉置過程中,可因此降低各光電元件與基板上已存在的諸元件所可能發生碰撞干涉所導致的元件損壞,進而可以縮短制程時間并且同時維持甚至是提升光電裝置的制造良率,因而降低制造成本。
附圖說明
圖1A為本發明的較佳實施例的光電裝置制造方法的流程示意圖。
圖1B為本發明的較佳實施例的光電裝置制造方法中第一光電元件轉置步驟的流程示意圖。
圖1C為本發明的較佳實施例的光電裝置制造方法中第一光電元件轉置步驟的另一流程示意圖。
圖2A為本發明較佳實施例的光電裝置制造方法的基材與矩陣電路設置方式示意圖。
圖2B及圖2C為本發明較佳實施例的光電裝置制造方法的不同態樣的第一凸部示意圖。
圖2D為本發明的較佳實施例的光電裝置制造方法中第一光電元件轉置示意圖。
圖2E為本發明的較佳實施例的光電裝置制造方法中使用雷射剝離方式進行第一光電元件轉置示意圖。
圖2F至圖2H為本發明較佳實施例的光電裝置制造方法中平坦化層設置過程示意圖。
圖2I為本發明較佳實施例的光電裝置制造方法中黑框層設置示意圖。
圖2J為本發明較佳實施例的光電裝置制造方法中熒光層設置示意圖。
圖2K為本發明較佳實施例的光電裝置制造方法中蓋板設置示意圖。
圖2L為本發明較佳實施例的光電裝置制造方法中使用另一種第一光電元件所組成的光電裝置示意圖。
圖2M為本發明較佳實施例的光電裝置制造方法中使用又一種第一光電元件所組成的光電裝置示意圖。
圖2N為本發明較佳實施例的光電裝置制造方法中使用再一種第一光電元件所組成的光電裝置示意圖。
圖3為本發明另一較佳實施例的光電裝置制造方法的流程示意圖。
圖4A為本發明另一較佳實施例的光電裝置制造方法中第二凸部設置示意圖。
圖4B為本發明另一較佳實施例的光電裝置制造方法中第二光電元件轉置示意圖。
圖4C為本發明另一較佳實施例的光電裝置制造方法中第二光電元件轉置完成后的示意圖。
圖5A至圖5H,為本發明較佳實施例光電裝置制造方法中各個光電元件轉置至基材的過程示意圖。
圖6為經過本發明較佳實施例的光電裝置制造方法的所制得的光電裝置俯視示意圖。
具體實施方式
以下將參照相關附圖,說明本發明的光電裝置制造方法及光電裝置的較佳實施例,其中相同的元件、步驟將以相同的參照符號加以說明。
圖1A為本發明的較佳實施例的光電裝置制造方法的流程示意圖,請參考圖1A所示。此外,以下實施例所述的「光電裝置」,可為顯示面板、廣告廣告牌、感測裝置、半導體裝置或照明裝置等等,本發明在此不做任何限制。本實施例的光電裝置制造方法,包括以下步驟。
請同時參考圖2A,為本發明較佳實施例的光電裝置制造方法的基材與矩陣電路設置方式示意圖。步驟S1:設置矩陣電路12于基材11之上,而矩陣電路12的最高點相對于基材11的表面具有一矩陣電路厚度Tm。基材11可為硬板或軟板(又稱可撓式基板,例如軟性電路板),本實施例在此不做任何限制。此外,矩陣電路12與基材11又可合稱為「矩陣基板」,依照基材11上所布設的電路形式,可為主動矩陣(active matrix)基板,或被動矩陣(passive matrix)基板。舉例而言,矩陣基板可為液晶顯示裝置中的矩陣基板,其中布設有交錯的數據線與掃描線。
接著,進行步驟S2:設置復數第一凸部13于基材11之上(above),第一凸部13可設置于基材11表面,或是設置于矩陣電路12上。至少一個第一凸部13的最高點相對所述基材11的表面具有一第一凸部厚度Tt1,而第一凸部厚度Tt1是大于矩陣電路厚度Tm。前述的矩陣電路厚度Tm與第一凸部厚度Tt1亦可稱為矩陣電路高度(height)與第一凸部高度。藉由上述設計,第一凸部13可防止第一光電元件14于進行下述第一光電元件轉置步驟S3(特別是采用反置法時),所可能造成的干涉以及在第一光電元件14設置時可能產生的溢膠情況。
而第一凸部13的材質可為金屬、導電材料,或是使用絕緣材料加上導電線的組合。如圖2A所示,第一凸部13的頂部已具有一導電線131,以與矩陣電路12電性連接。而如圖2B及圖2C所示,第一凸部13頂面的形狀不限定為一平臺,亦可為其它不規則形狀。如圖2B中所示,第一凸部13頂面具有一凹陷區域;或是如圖2C中所示,第一凸部13頂面具有多個凸點,凸點或凸部可分別與第一光電元件14的不同電極電性連結。
步驟S3:將位于一第一承載基板C1上的復數個第一光電元件14進行一第一光電元件轉置步驟,以藉由一第一黏著材料13a分別接合這些第一凸部13與至少其中二個這些第一光電元件14。其中,第一光電元件14可以是為雙電極元件(包括但不限于發光二極管、光二極管(photo diode)或影像傳感器(image sensor)),也可以是三電極元件(例如晶體管)。本實施例中是以發光二極管為例進行說明,而發光二極管又可為裸晶或經過封裝后的發光二極管封裝體。發光二極管的電極可為p極與n極在同一側(水平結構),后續則以覆晶方式接合于矩陣基板;,或是或是電極為p極與n極分別位在上下兩側(上下導通型或垂直結構)的發光二極管。若以其顯色波長來分類,當第一光電元件14為發光二極管時,可為藍光發光二極管、或紅光、綠光、白光等發光二極管或其組合。而第一黏著材料13a可依照所使用的接合方式來選擇,當使用光固化方式(例如UV光)來使第一黏著材料13a分別接合第一凸部13與第一光電元件14時,則第一黏著材料13a可為UV膠;而當使用熱固化方式時,則第一黏著材料13a可為熱固化黏著材料,例如異方性導電薄膜(Anisotropic Conductive Film;ACF)等薄膜式(film type)黏著材料,或是異方性導電涂膠(anisotropic conductive paste;ACP)。而第一黏著材料13a是設置于發光二極管與第一凸部之間,第一黏著材料13a的設置方式,則可利用點膠制程或是藉由圖案化的方式,將薄膜式的第一黏著材料13a設置于第一凸部上。
前述第一黏著材料13a較佳可具有導電性,舉例而言可為錫,或例如前述的ACF、ACP,或是銀膠;于此,第一光電元件14是以pn電極位于二側,且第一光電元件14一側的電極則是藉由第一黏著材料13a與第一凸部13上的第一導線131而與矩陣電路12電性連接。
而為了使第一凸部13能夠穩固承載第一光電元件14,第一凸部13的頂部面積,較佳是大于接合于第一凸部13的第一光電元件14面積的50%,亦即,第一凸部13與其所接合第一光電元件14的頂部面積,要超過所述第一光電元件14面積的一半。如此一來,于制造光電裝置過程中,不致使第一光電元件14設置于第一凸部13后大部分的底面呈現懸空狀態因而不穩固,使其在后續的制程中(例如設置平坦化層15(見圖2F)等)收到其它裝置的碰撞或到震蕩后不會很容易地掉落,若非如此,將使后續制程更加困難。而更佳的情況,則是第一凸部13與其所接合第一光電元件14的頂部面積,大于或等于所述第一光電元件14的面積。舉例而言,第一光電元件14的尺寸可為20微米(μm)x 20微米,而略小于第一凸部的尺寸(25微米x 25微米)。
此外,對于步驟S3的第一光電元件轉置方法,可以有下列幾種較佳的方式,例如:反置法、奈米貼布轉置法、多晶吸嘴轉置法等等,來轉置第一光電元件14。本實施例以下是先以反置法為例進行說明,但不以此為限。請參考圖1B,為本較佳實施例的光電裝置制造方法中第一光電元件轉置步驟的流程示意圖。如圖所示,利用反置法時,則進行步驟S31以及步驟S32。步驟S31:反置第一承載基板,使第一光電元件面對矩陣電路。步驟S32:對位所述矩陣電路上的所述第一凸部與所述第一承載基板上不相鄰的所述第一光電元件。
請同時參考圖2D,于步驟S31中,第一光電元件轉置步驟時,會先將承載有復數個第一光電元件14的第一承載基板C1,翻轉反置,使第一光電元件14面向矩陣電路12與基材11。接著,將矩陣電路12上的第一凸部13與第一承載基板C1上不相鄰的第一光電元件14進行對位。之后,如圖2E所示,可使用雷射剝離(laser lift off)的方式,使欲與第一凸部13黏著的第一光電元件14自第一承載基板C1上脫離。第一承載基板C1可為一長晶基板,亦可為其它承載基板,例如具有黏性的膜(業界稱為blue tape),承載經分級篩選過的發光二極管(即第一光電元件14)。而同前所述,為了避免第一光電元件14于采用反置法時,所可能發生與矩陣基板上的元件產生干涉以及第一黏著材料13a設置時可能產生的溢膠情況,因此于基材11上設置第一凸部13,且較佳的態樣中,會是將基材11上相鄰的二個第一凸部13的間距(pitch)L1設定實質上等于第一承載基板C1上的不相鄰的二個第一光電元件14的間距(pitch)L2。
此外,除前述反置方式之外,亦可采用多晶轉置方式來進行第一光電元件的轉置步驟。此時,如圖1C所示,為本較佳實施例的光電裝置制造方法中第一光電元件轉置步驟的另一流程示意圖,則實行步驟S31b以及步驟S32b。步驟S31b:藉由一多晶選取裝置,同時選取所述第一承載基板上的復數個不相鄰第一光電元件。步驟S32b:藉由所述多晶選取裝置以將所述第一光電元件,放置于所述第一凸部上。而采取此方式時,所使用的治具可具有多個吸嘴(pick-up head)或利用有鏤空部或棋盤式的奈米貼布,以選取復數個光電元件。
本實施例的光電裝置制造方法,較佳時還可以包括以下步驟S41-S7(如圖1A所示)。請同時參考圖2F至圖2H,為本發明較佳實施例的光電裝置的平坦化層設置過程示意圖。首先,如圖2F所示,將經由步驟S3處理已完成第一光電元件轉置的光電裝置,執行步驟S41:設置平坦化層15覆蓋各個第一凸部14及在基板11上的至少某些個第一光電元件14。接著,如圖2G所示,進行步驟S42:利用適當的蝕刻方式,蝕刻平坦化層14,并形成至少一開口141以露出位于矩陣電路12上的驅動電極121,驅動電極121是用以驅動第一光電元件14作動。此外,第一光電元件14的導電部141和驅動電極121皆以露出平坦化層15為佳。完成蝕刻之后,如圖2H所示,進行步驟S43:利用第二導線122來電性連結各個第一光電元件14的導電部141(即第一光電元件14另一側的電極)以及驅動電極121。
設置完平坦化層15并且將各個第一光電元件14的導電部141與驅動電極121電性連接后,則繼續進行黑框層BX、熒光層PL以及蓋板CV的設置。如圖2I所示,接著進行步驟S5:設置至少一黑框層BX于平坦化層15上,且黑框層BX圍繞至少一個第一光電元件14。設置完黑框層BX之后,如圖2J所示,進行步驟S6:設置至少一熒光層PL于至少部分這些個第一光電元件14上,并且如圖所示的,熒光層PL會至少部分位在黑框層BX圍繞第一光電元件14所定義出的區域中。之后,如圖2K所示,進行步驟S7:設置一蓋板CV,而蓋板CV會對應基材11設置。蓋板CV更具有復數濾光層CF,各個濾光層CF是分別對應于各個第一光電元件14。其中,蓋板CV可為習知液晶顯示裝置中的彩色濾光基板(color filter substrate,CF substrate),以協助光電裝置1全彩化。此外,如圖2L中所示,若無改變第一光電元件14a的顯色色彩的需求,例如于綠色顯示面板中直接使用會發出綠色光的發光二極管時,蓋板CV也可不具有濾光層CF而直接設置于熒光層PL及黑框層BX上。同樣地,第一光電元件14a一側的電極則是藉由第一黏著材料13a與第一凸部13上的第一導線131而與矩陣電路12電性連接,而各個第一光電元件14a的導電部141a(即第一光電元件14a另一側的電極)則藉由第二導線122a與驅動電極121電性連結。
再者,前述所使用的第一光電元件14及14a均以垂直結構(其p極與n極位于相反兩側)的發光二極管為例進行繪示與說明,而當使用水平結構(其p極與n極位于相同的一側)的第一光電元件時,所制成的光電裝置則會如同圖2M或圖2N所示。首先,圖2M中所示的,其為使用水平結構的第一光電元件14b依本較佳實施例的制造方法所制成的光電裝置示意圖。其中,第一光電元件14b具有位于同側且均朝向第一凸部13的第一電極142b與第二電極143b,第一電極142b及第二電極143b則都是藉由黏著材料(本圖未繪示)接合于第一凸部13。而第一電極142b則是藉由第一導線131與矩陣電路12電性連接,而第二電極143b則是藉由第二電極122b與矩陣電路12的驅動電極121電性連接。而圖2M中所示的光電裝置,與圖2K所示的光電裝置類似,因其需要改變第一光電元件14b的顯色色彩,故其蓋板CV上具有濾光層CF并設置于熒光層PL及黑框層BX上,藉此改變第一光電元件14b的顯色色彩,以協助光電裝置1全彩化。而圖2N中所示的光電裝置1,則與圖2M中類似,所使用的第一光電元件14c也是水平結構,因此具有位于同側且均朝向第一凸部13的第一電極142c與第二電極143c,第一電極142c及第二電極143c則都是藉由黏著材料(本圖未繪示)接合于第一凸部13。而第一電極142c則是藉由第一導線131與矩陣電路12電性連接,而第二電極143c則是藉由第二電極122c與矩陣電路12的驅動電極121電性連接。而與圖2M所示的光電裝置不同的處在于,其無改變第一光電元件14c的顯色色彩的需求,蓋板CV不具有濾光層CF而直接設置于熒光層PL及黑框層BX上。
請再參考圖6,為經過本發明較佳實施例的光電裝置制造方法的所制得的光電裝置俯視示意圖,但為了易于說明,光電裝置的蓋板則先忽略不顯示。如圖中所示,光電裝置1已設置好矩陣電路12。值得注意的是,每一個虛線框所框出的范圍實際上代表一個次畫素(sub-pixel)區域SP。舉例而言,三個次畫素中分別設置藍色發光二極管,并藉由對應不同顏色的濾光層,而形成RGB畫素,以使得光電裝置能全彩化。也就是說,在圖6中每一個次畫素區域SP中包含有一個第一凸部13、一個第一光電元件14(以LED為例)、一個黑框層BX、一個熒光層PL,以及控制各個第一光電元件14與使其能與矩陣電路12電性連接所需要的驅動電極121、第一黏著材料13a(本圖中未示)以及第一導線131(本圖中未示)等。而如圖中所示,為制造方便之故,每個次畫素所對應的濾光層CF,其涵蓋范圍可以是整個虛線所框出的次畫素區域SP范圍,不必僅限于黑框層BX所對應的尺寸大小。因此,在本實施例中,實際所制成的光電裝置1,其每個黑框層BX所圍繞第一光電元件14所定義出的區域面積,較佳會小于其上的濾光層CF所涵蓋面積。
以上實施例中所描述的,在光電裝置1所設置的第一光電元件14均為相同,例如為藍色發光二極管,故所制成的光電裝置1若蓋板上搭配的是使用同色的濾光層CF時,則為單色顯示面板(monochrome display)。若要制成可顯示不同顏色的光電裝置時,則可于蓋板CV上對應各個第一光電元件14處搭配使用不同顏色的濾光層CF(若須顯示為全彩者,則可于每個次畫素區域中各自使用三種不同顏色的濾光層CF,使其可對應發出紅、綠、藍三原色光);或者是可以在基板上設置具有不同顯色波長的光電元件,亦即可以在基上設置兩種以上各自具有不同顯色波長的光電元件。如此一來,則需至少在基板上設至對應不同光電元件的第一及第二凸部,其設置方式則如下所述。
請參考圖3及圖4A至圖4C,圖3為本發明另一較佳實施例的光電裝置1a制造方法的流程示意圖。與前一實施例中相同,均是執行步驟S1,設置矩陣電路12于基材11之上以及步驟S2,設置復數第一凸部13于基材11之上。之后接著進行步驟S2a,如圖4A所示,設置復數個第二凸部16于基材11之上,至少一個第二凸部16的最高點相對基材11a的表面具有一第二凸部厚度Tt2。各個第二凸部16分別與矩陣電路12電性連接。而在本步驟中,各個第二凸部厚度Tt2大于各個第一凸部厚度Tt1。第二凸部16所在位置的最高點是高于第一凸部13的最高點且低于第一凸部13和第一光電元件厚度14之和。而更佳的是,各個第二凸部厚度Tt2會大于各個第一凸部厚度Tt1。
設置完第二凸部16于基板11之上后,則執行與前一較佳實施例中步驟S3相同的第一光電元件14的轉置步驟。接著,完成第一光電元件14的轉置及在第一凸部13的設置后(步驟S3、S31與S32),則接著進行步驟S3a:如圖4B及圖4C中所示,將位于一第二承載基板C2上的第二光電元件17進行一第二光電元件轉置步驟,以藉由第二黏著材料17a分別接合各個第二凸部16與至少其中二個所述第二光電元件17。與設置第一光電元件14的方法類似,第二光電元件17的設置方法亦可利用反置法、奈米貼布轉置法,或多晶吸嘴轉置法,來設置第二光電元件17。而使用反置法時,其細部流程同于前述較佳實施例的步驟S31與S32;而使用多晶吸嘴轉置法時,其細部流程則同于前述較佳實施例的步驟S31b與S32b,故在此均不再贅述。此外,所使用的第二黏著材料17a與前述較佳實施例中所述的第一黏著材料13a相同,亦可為錫、ACF、ACP、或銀膠,使第二光電元件17藉由第二黏著材料17a而與各個第二凸部16上的第二導線161黏接,并藉由第二導線161從而與矩陣電路12電性連接。完成轉置后,則如圖4C所示。此時,較佳的情況是,第二光電元件17與其對應的(亦即其所黏接的)第二凸部厚度Tt2的總和H2,會大于第一光電元件14與其對應的(亦即其所黏接的)第一凸部厚度Tt1的總和H1。
而將第一光電元件14與第二光電元件17設置于對應的第一凸部13與第二凸部16上,并和矩陣電路12完成電性連接后,則繼續進行步驟S41至S7相同的步驟(即平坦化層設置步驟S41a至S43a、黑框層設置步驟S5a、熒光層設置步驟S6a,以及蓋板(含濾光層)設置步驟S7),故在此不再贅述。惟值得注意的是,本較佳實施例的光電裝置1a的制造方法,其利用設置不同顯色波長的光電元件來達成顯示多色的目的,因此則可選用同樣顏色濾光層設置于各個光電元件上;此時,濾光層則是扮演微調光電元件所發出光的顯示顏色或勻光的功能。
為使本發明所屬技術領域具有通常知識者更能明了前述較佳實施例的光電裝置制造方法,于實際應用至制造全彩LED顯示面板時,擺放紅光、綠光,與藍光LED于各自對應的第一、第二及第三凸部是如何操作,以更能明了本發明較佳實施例的優點所在,將以以下的敘述并搭配圖5A至圖5H的過程示意圖加以說明。
請再參考圖5A至圖5H,為本發明較佳實施例的各個光電元件轉置至基材的過程示意圖。首先,請參考圖5A,基材11上已分別設置好矩陣電路(為畫面簡潔考慮,于圖5A中矩陣電路并未顯示,可參考圖2A)與第一凸部13、第二凸部16及第三凸部18,亦即已完成前述較佳實施例中步驟S3。而圖5A中每一方框所圍成包含有各一個第一凸部13、第二凸部16及第三凸部18的區域,則相當于一個畫(pixel)區域P。惟圖中的第一凸部13、第二凸部16及第三凸部18設置于畫素區域內的位置,并未有特別的限制,可集中于畫素的某個角落,而非均勻地設置于畫素區域中,而圖5A對本發明所屬技術領域具有通常知識者而言自能明了其僅為示意之用,非為限定本發明。接著,如圖5B至圖5C中所示,是進行第一光電元件的轉置,其細部流程同于前述較佳實施例的步驟S3、步驟S31以及步驟S32,在此不再贅述。如圖中所示,承載有復數個第一光電元件14的第一承載基板C1(圖中較粗的黑框),以反置法將各個第一光電元件14轉置至對應的第一凸部13上。此外,第一承載基板C1于轉置過程中的移動方向,是以同觀看者觀看圖示的上方自下方移動,再由同觀看者觀看圖示的左方至右方移動,同時所需的第一光電元件14(LED)黏著于對應的第一凸部13而留下,其余的隨著第一承載基板C1移到另一區域重復相同的轉置(包含雷射剝除)動作。從圖中可以看出,第一承載基板C1所對應的范圍超過一個顯示畫素的區域(圖中以同時涵蓋4個顯示畫素的區域為例),因而每次可以同時轉置4個第一光電元件14至對應的第一凸部14上,藉此縮短制程時間。并且如前所述的,第一凸部13的最高點相對基材11的表面所具有的第一凸部厚度Tt1大于矩陣電路厚度Tm(前述各元件厚度標示及對比請見圖2A),因而在轉置過程中,可以降低第一承載基板C1上的其它第一光電元件14與矩陣電路12所可能發生碰撞干涉所導致的元件損壞情況。
而完成第一光電元件14的設置之后,則繼續進行第二光電元件17的轉置步驟。請參考圖5D至圖5E,其進行第二光電元件17的轉置過程示意圖,其細部流程同于前述較佳實施例的步驟S3a,在此不再贅述。如圖中所示,承載有復數個第二光電元件17的第二承載基板C2,以反置法將各個第二光電元件17轉置至對應的第二凸部16上。此外,第二承載基板C2于轉置過程中的移動方向,同樣以同于觀看者觀看圖示的上方自下方移動,再由同觀看者觀看附圖的左方至右方移動。從圖中可以看出,第二承載基板C2所對應的范圍亦同時涵蓋4個畫素的區域,因而每次可以同時轉置4個第二光電元件17至對應的第二凸部16上。并且如前所述的,各個第二凸部厚度Tt2會大于各個第一凸部厚度Tt1,且第二凸部16所在位置的最高點是高于第一凸部13的最高點且低于第一凸部13和第一光電元件14厚度之和。并且第二光電元件17與其對應的(亦即其所接合的)第二凸部厚度Tt2的總和H2,會大于第一光電元件14與其對應的(亦即其所接合的)第一凸部厚度Tt1的總和H1(前述各元件厚度標示及對比請見圖4A)。而更佳的方式則可以同時在第二承載基板C2上對應已經設置在第一凸部13上的第一光電元件14以及尚未設置有第三光電元件19的第三凸部18的直排位置,皆不承載第二光電元件17。藉由前述諸元件的安排設計,在轉置過程中,可以降低第二承載基板C2上的其它第二光電元件17與矩陣電路12、已轉置完成的第一光電元件14與基板11上此時已存在的其它元件所可能發生碰撞干涉所導致的元件損壞情況。
同樣地,而完成第二光電元件17的設置之后,則繼續進行第三光電元件19的轉置步驟。請參考圖5F至圖5G,是進行第三光電元件19的轉置過程示意圖,其細部流程同于前述較佳實施例的步驟S3a,在此不再贅述。如圖中所示,承載有復數個第三光電元件19的第二承載基板C3,以反置法將各個第三光電元件19轉置至對應的第三凸部18上。此外,第三承載基板C3于轉置過程中的移動方向,同樣以同于觀看者觀看圖示的上方自下方移動,再由同觀看者觀看附圖的左方至右方移動。從圖中可以看出,第三承載基板C3所對應的范圍亦同時涵蓋4個顯示畫素的區域,因而每次可以同時轉置4個第三光電元件19至對應的第三凸部18上。并且第三凸部13的最高點相對基材11的表面所具有的第三凸部厚度亦大于矩陣電路厚度(前述各元件厚度標示及對比可參考圖2A)。而更佳的方式則可以同時在第三承載基板C3上對應第一凸部13與其上的第一光電元件14以及第二凸部16與其上的第二光電元件17的橫列位置,不承載第三光電元件19。藉由前述諸元件的安排設計,在轉置過程中,可以降低第三承載基板C3上的其它第三光電元件19與矩陣電路12、已轉置完成的第一光電元件14、第二光電元件17與基板11上此時已存在的其它元件所可能發生碰撞干涉所導致的元件損壞以及在第三光電元件19設置過程中可能產生的溢膠情況。完成第一光電元件14、第二光電元件17與第三光電元件19設置后的光電裝置1b俯視示意圖則如圖5H所示。
此外,本發明亦提供又一較佳實施例,為一種光電裝置,而光電裝置的制造方法以于前面說明,以下,其大致說明光電裝置的結構,而光電裝置中的元件及連結關系、變化態樣,均已于前述的光電裝置的制造方法進行說明。請參考圖2K與圖6,為本發明較佳實施例的光電裝置1b的結構示意圖,其中圖2K同時亦為圖6中沿AA線段的剖面示意圖。光電裝置1b包括一基材11、矩陣電路12、復數個第一凸部13,以及復數個第一光電元件14。矩陣電路12設置在基材11上,矩陣電路12的最高點相對于基材11的表面具有一矩陣電路厚度Tm。而復數個第一凸部13則均設置于矩陣基板12上。復數個第一光電元件14,則是藉由一第一黏著材料13a分別接合于各個第一凸部13上。第一黏著材料13a具有導電性,且各個第一光電元件14藉由第一黏著材料13a與矩陣電路12電性連接。黏著材料可為錫、ACF、ACP,或銀膠。此外,各個第一光電元件14亦可藉由第一黏著材料13a而與各個第一凸部13上的導電線131黏接,并藉由導電線131從而與矩陣電路12電性連接。此外,至少一個第一凸部13的最高點相對基材11的表面具有一第一凸部厚度Tt1,而第一凸部厚度Tt1是大于矩陣電路厚度Tm。
此外,光電裝置1還更可包括一平坦化層15,平坦化層15覆蓋各個第一凸部13及至少覆蓋所述第一光電元件14中的一部分。平坦化層15具有至少一開口151,使位于所述開口151處的矩陣電路12的驅動電極121露出,并且各第一光電元件14的導電部141是電性連接各驅動電極121。較佳的情況,第一光電元件14的導電部141和矩陣電路12的驅動電極121皆藉由平坦化層15的開口151露出于外。
更進一步的,光電裝置1還可以包括至少一黑框層BX、至少一熒光層PL、以及蓋板CV。黑框層BX則是設置在平坦化層15上,且圍繞至少一個第一光電元件14。而熒光層PL則設置于至少部分的所述第一光電元件14上,并且熒光層PL位在黑框層BX圍繞第一光電元件14所定義出的區域中。而蓋板CV則對應基材11設置。而蓋板CV更具有復數濾光層CF,所述濾光層CF則分別對應于所述第一光電元件14設置。
此外,請再參考圖4C,光電裝置1b更可包括復數個第二凸部16與復數個第二光電元件17。所述第二凸部16亦均是設置于基材11上,同時至少一個第二凸部16的最高點相對基材11的表面具有第二凸部厚度Tt2。所述第二光電元件17則藉由另一黏著材料17a分別接合于各個第二凸部16。此時,第二光電元件17與其對應的(亦即其所黏接的)第二凸部厚度Tt2的總和H2,會大于第一光電元件14與其對應的(亦即其所黏接的)第一凸部厚度Tt1的總和H1。而較佳的是,各個第二凸部厚度Tt2會大于各個第一凸部厚度Tt1。第一光電元件14或第二光電元件16可以是雙電極元件(包括但不限于發光二極管或光二極管(photo diode)),也可以是三電極元件(例如晶體管)。本實施例中是以兩者均為發光二極管為例進行說明。而較佳的情況是,基板11上的第一凸部13是形成一二維矩陣;此外,基板11上的第二凸部16亦可形成另一二維矩陣。
而為了使第一凸部13能夠穩固承載第一光電元件14,第一凸部13的頂部面積,較佳是大于接合于第一凸部13的第一光電元件14面積的50%,亦即,第一凸部13與其所接合第一光電元件14的頂部面積,要超過所述第一光電元件14面積的一半。如此一來,于制造光電裝置過程中,不致使第一光電元件14設置于第一凸部13后大部分的底面呈現懸空狀態因而不穩固,使其在后續的制程中(例如設置平坦化層15(見圖2F)等)收到其它裝置的碰撞或到震蕩后不會很容易地掉落,若非如此,將使后續制程更加困難。而更佳的情況,則是第一凸部13與其所接合第一光電元件14的頂部面積,大于所述第一光電元件14的面積。舉例而言,第一光電元件14的尺寸可為20微米(μm)x 20微米,而略小于第一凸部的尺寸(25微米x 25微米)。綜上所述,依據本發明的光電裝置制造方法及光電裝置,其是利用基板上凸部布設方式及與其它元件的相對高度設計,使光電元件于轉置過程中,可因此降低各光電元件與基板上已存在的諸元件所可能發生碰撞干涉所導致的元件損壞情況,進而可以縮短制程時間并且同時維持甚至是提升光電裝置的制造良率,因而降低制造成本。
以上所述僅為舉例性,而非為限制性者。任何未脫離本發明的精神與范疇,而對其進行的等效修改或變更,均應包含于后附的權利要求中。