CN114038984B - 微发光二极体显示器和其形成方法 - Google Patents

微发光二极体显示器和其形成方法 Download PDF

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Abstract

本公开提供一种微发光二极体显示器，包括金属基板、在金属基板上的复数个微发光二极体晶片、位于微发光二极体晶片之间的金属基板上的复数个吸光层、在微发光二极体晶片上方的光转换层以及在光转换层上方的盖板，其中微发光二极体的多个侧壁之间以间隙分隔，其中吸光层的接触角介于0度至30度之间。由于吸光层吸收微发光二极体晶片朝向金属基板所发出的光线，从而可以避免金属基板反射光线而发生光线串扰现象。

Description

微发光二极体显示器和其形成方法
技术领域
本公开内容是关于微发光二极体显示器和其形成方法。
背景技术
在发光装置的发展中，装置中的发光晶片尺寸逐渐微小化，使得发光晶片可作为发光装置的独立单元，从而提高装置的性能、渐少装置的能耗等。举例而言，微发光二极体(micro light emitting diode，micro LED)作为显示器的像素单元，可增加显示器的清晰度和对比度、缩短显示器的反应时间，并节省显示器的能量消耗。然而，发光晶片的微小化也减少发光晶片之间的间隙，使得发光晶片容易彼此干扰而降低显示器的成像表现。因此，如何提升发光晶片的发光表现和显示器的成像效果，是发光装置领域的重要开发项目。
发明内容
根据本公开一些实施方式，一种微发光二极体显示器包括金属基板、在金属基板上的复数个微发光二极体晶片、位于微发光二极体晶片之间的金属基板上的复数个吸光层、在微发光二极体晶片上方的光转换层以及在光转换层上方的盖板，其中微发光二极体的多个侧壁之间以间隙分隔，其中吸光层的接触角介于0度至30度之间。
在一些实施方式中，吸光层包括碳黑颜料和来自于热致酸产生剂的阴离子。
在一些实施方式中，吸光层所吸收的波长介于380nm至780nm之间。
在一些实施方式中，吸光层在波长介于540nm至560nm之间具有吸光度不小于99％。
在一些实施方式中，吸光层的厚度介于1微米至2微米之间。
在一些实施方式中，吸光层直接接触微发光二极体晶片的侧壁。
在一些实施方式中，微发光二极体晶片分隔的间隙介于0.5微米至10微米之间。
在一些实施方式中，吸光层免于覆盖微发光二极体晶片。
在一些实施方式中，光转换层包括多个量子点层和对应的多个滤光片。
在一些实施方式中，量子点层将微发光二极体晶片所发出的蓝光转换成红光或绿光。
根据本公开一些实施方式，一种形成发光二极体显示器的方法包括在金属基板上贴附复数个微发光二极体晶片，其中微发光二极体的多个侧壁以间隙分隔。方法包括在微发光二极体晶片和金属基板上形成吸光层前驱物，其中吸光层前驱物包括热致酸产生剂。方法包括加热金属基板，使金属基板上的热致酸产生剂释放酸。方法包括将金属基板浸泡至有机溶液中，其中微发光二极体晶片上的一部份的吸光层前驱物溶于有机溶液中，其中金属基板上的剩余部份的吸光层前驱物形成微发光二极体晶片之间的复数个吸光层。方法包括干燥金属基板，以及将包括光转换层的盖板贴附至微发光二极体晶片上方，其中光转换层对齐于微发光二极体晶片。
在一些实施方式中，加热金属基板之前，金属基板上的吸光层前驱物的接触角介于70度至90度之间。
在一些实施方式中，加热金属基板之后，金属基板上的吸光层前驱物的接触角介于0度至30度之间。
在一些实施方式中，热致酸产生剂是选自全氟丁烷磺酸二苯基[4-(苯基硫代)苯基]锍、4-金刚烷羧基-1,1,2,2-四氯丁烷磺酸二苯基[4-(苯基硫代)苯基]锍、3-羟基-4-金刚烷羧基-1,1,2,2-四氯丁烷磺酸二苯基[4-(苯基硫代)苯基]锍、金刚烷基甲氧羰基二氟甲烷磺酸二苯基[4-(苯基硫代)苯基]锍、3-羟基金刚烷基甲氧羰基二氟甲烷磺酸二苯基[4-(苯基硫代)苯基]锍或4-去氢胆酸-1,1,2,2-四氯丁烷磺酸二苯基[4-(苯基硫代)苯基]锍。
在一些实施方式中，吸光层前驱物中的热致酸产生剂的浓度介于0.1wt％至5wt％之间。
在一些实施方式中，吸光层前驱物进一步包括吸收波长介于380nm至780nm之间的碳黑颜料。
在一些实施方式中，加热金属基板包括以介于100℃至140℃之间的温度加热金属基板。
在一些实施方式中，形成吸光层前驱物包括将吸光层前驱物旋转涂布于微发光二极体晶片的上表面和微发光二极体晶片之间的金属基板上。
在一些实施方式中，微发光二极体晶片之间的金属基板上的吸光层前驱物具有宽度介于0.5微米至10微米之间。
在一些实施方式中，在金属基板上贴附微发光二极体晶片包括将微发光二极体晶片巨量转移至金属基板上。
附图说明
当结合附图阅读时，从以下详细描述中可以最好地理解本公开的各方面。应注意，根据工业中的标准方法，各种特征未按比例绘制。实际上，为了清楚地讨论，可任意增加或减少各种特征的尺寸。
图1A绘示微发光二极体显示器的截面图。
图1B绘示图1A中的微发光二极体显示器放出红光时的放大示意图和对应光谱图。
图2A绘示微发光二极体显示器的截面图。
图2B绘示图2A中的微发光二极体显示器放出绿光时的放大示意图和对应光谱图。
图3依据本公开的一些实施方式绘示微发光二极体显示器的截面图。
图4依据本公开的一些实施方式绘示形成微发光二极体显示器的方法流程图。
图5至图7A、图8和图9依据本公开的一些实施方式绘示形成微发光二极体显示器的中间阶段的截面图。
图7B绘示热致酸产生剂释放酸的反应示意图。
附图标记：
10,20,30:微发光二极体显示器 100:金属基板
110:微发光二极体晶片 120:透明基板
130:光转换层 132:透明层
134:绿色光转换层 135:绿色滤光片
136:红色光转换层 137:红色滤光片
140:盖板 150:吸光层
155:吸光层前驱物 400:方法
402,404,406,408,410,412:步骤 W1:间隙
具体实施方式
为了实现提及主题的不同特征，以下公开内容提供了许多不同的实施例或示例。以下描述组件、数值、配置等的具体示例以简化本公开。当然，这些仅仅是示例，而不是限制性的。例如，在以下的描述中，在第二特征之上或上方形成第一特征可以包括第一特征和第二特征以直接接触形成的实施例，并且还可以包括在第一特征和第二特征之间形成附加特征，使得第一特征和第二特征可以不直接接触的实施例。另外，本公开可以在各种示例中重复参考数字和/或字母。此重复是为了简单和清楚的目的，并且本身并不表示所讨论的各种实施例和/或配置之间的关系。
此外，本文可以使用空间相对术语，诸如「在…下面」、「在…下方」、「下部」、「在…上面」、「上部」等，以便于描述一个元件或特征与如图所示的另一个元件或特征的关系。除了图中所示的取向之外，空间相对术语旨在包括使用或操作中的装置的不同取向。装置可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方向上)，并且同样可以相应地解释在此使用的空间相对描述符号。
一般而言，微发光二极体显示器包括金属基板、位于金属基板上的微发光二极体晶片和微发光二极体晶片上方的光转换层。通过金属基板提供电流至微发光二极体晶片，微发光二极体晶片得以朝向光转换层发出光线。当光线穿过光转换层，可以将入射光转换成具有不同特性(例如不同波长)的出射光，使得微发光二极体显示器可以呈现多色的影像。
举例而言，图1A绘示微发光二极体显示器10的截面图，图1B则绘示微发光二极体显示器10放出红光时的放大示意图和对应光谱图。微发光二极体显示器10包括金属基板100、金属基板100上的多个微发光二极体晶片110、微发光二极体晶片110上方的透明基板120、透明基板120上的光转换层130以及光转换层130上方的盖板140。金属基板100上的微发光二极体晶片110朝光转换层130发出光线，使得光线依序穿过透明基板120、光转换层130和盖板140，其中光转换层130包括对应于不同微发光二极体晶片110的透明层132、绿色光转换层134和红色光转换层136。藉由可以将光线转换成多种色光的光转换层130，微发光二极体晶片110所发出的光线可以提供微发光二极体显示器10的成像功能。
如图1A中所示，微发光二极体晶片110发出的光线缺少方向性，使得微发光二极体晶片110发出的部分光线抵达金属基板100。抵达金属基板100的光线经由金属基板100的反射，可能导向非预期的区域。另一方面，由于微发光二极体晶片110的尺寸非常小，使得微发光二极体晶片110之间的间隙也非常小。例如，当微发光二极体晶片110的尺寸不大于30微米时，微发光二极体晶片110之间的间隙可能不大于10微米。当微发光二极体晶片110之间具有小间隙时，微发光二极体晶片110发出的光线经由金属基板100反射可能抵达邻近的其他微发光二极体晶片110上方的光转换层130，使得非预期的光转换层130的区域放光，影响微发光二极体显示器10的成像。
举例而言，如图1A和图1B所示，当红色光转换层136下方的微发光二极体晶片110放光时，部分的光线朝向红色光转换层136行进，使得穿过红色光转换层136的光线形成微发光二极体显示器10的红光。同时，微发光二极体晶片110的另一部分的光线朝向金属基板100的方向行进。抵达金属基板100的光线经由金属基板100的反射，从而穿过邻近的绿色光转换层134而放出些微的绿光。因此，在微发光二极体显示器10的最终成像中，红色的光线可能掺杂绿色的光线，从而影响微发光二极体显示器10的色调与成像表现。这样非预期的出光干扰在本文中称为光线串扰(cross-talk)。
相似地，图2A绘示微发光二极体显示器20的截面图，图2B则绘示微发光二极体显示器20放出绿光时的放大示意图和对应光谱图。微发光二极体显示器20类似于图1A中的微发光二极体显示器10，其中差异在于微发光二极体显示器20的绿色光转换层134下方的微发光二极体晶片110放光。如图2A和图2B所示，部分的光线朝向绿色光转换层134行进，使得穿过绿色光转换层134的光线形成微发光二极体显示器20的绿光。同时，微发光二极体晶片110的另一部分的光线朝向金属基板100的方向行进而经由金属基板100的反射。由于微发光二极体晶片110之间具有小间隙，经由金属基板100的光线可能穿过邻近的红色光转换层136而放出些微的红光。因此，在微发光二极体显示器20的最终成像中，绿色的光线可能掺杂红色的光线，从而产生光线串扰并影响微发光二极体显示器20的色调与成像表现。
本公开内容提供一种微发光二极体显示器和其形成方法，从而避免不期望的光线串扰问题。微发光二极体显示器包括金属基板、在金属基板上的多个微发光二极体晶片以及位于微发光二极体晶片之间的金属基板上的多个吸光层，其中吸光层具有接触角介于0度至30度之间。由于微发光二极体晶片之间的金属基板上包括可吸收光线的吸光层，使得金属基板难以反射微发光二极体晶片发出的光线，从而避免发生光线串扰现象。此外，由于吸光层的接触角介于0度至30度之间，使得吸光层可藉由简单的制程步骤完成图案化，从而避免使用高成本的光刻制程。
依据本公开的一些实施方式，图3绘示微发光二极体显示器30的截面图。微发光二极体显示器30包括金属基板100、金属基板100上的多个微发光二极体晶片110、微发光二极体晶片110之间的金属基板100上的吸光层150、微发光二极体晶片110上方的透明基板120、透明基板120上的光转换层130以及光转换层130上方的盖板140。当微发光二极体晶片110接收金属基板100提供的电流而发出光线时，光线可以穿过透明基板120、光转换层130以及盖板140，使得微发光二极体显示器30可以成像。同时，微发光二极体晶片110所发出的部分光线可能朝向金属基板100行进。由于吸光层150覆盖微发光二极体晶片110之间的金属基板100，使得吸光层150可以吸收微发光二极体晶片110朝向金属基板100发出的光线，避免光线由金属基板100所反射。因此，金属基板100上的吸光层150可以避免光线串扰的现象，从而提升微发光二极体显示器30的色彩饱和度并改善微发光二极体显示器30的色调表现。
更详细而言，吸光层150具有亲水性，使得吸光层150的接触角介于0度至30度之间。举例而言，吸光层150的接触角可以是5度、10度、15度、20度或25度。由于吸光层150具有适当的接触角，亦即吸光层150具有适当的亲水性，使得吸光层150对于特定的溶剂(例如非极性的有机溶剂)具有低溶解度。因此，在形成微发光二极体显示器30的制程中，可以使用吸光层150的溶解度特性简化吸光层150的图案化制程，从而降低微发光二极体显示器30的制程成本。吸光层150的适当亲水性所带来的优势将在关于图5至图9的内文中进一步详细描述。
在一些实施方式中，吸光层150的亲水性可以来自于吸光层150中的酸性物质。具体而言，吸光层150中可以包括氢离子，使得吸光层150的表面材料呈现酸性，从而增加吸光层150的表面的亲水性。在一些实施方式中，吸光层150中的氢离子可以来自于热致酸产生剂。当热致酸产生剂受热时，热致酸产生剂可以产生氢离子，从而提供吸光层150的表面的亲水性。举例而言，热致酸产生剂可以是包括阳离子以及相应的阴离子所组成的盐类，其中阳离子受热后会产生氢离子。在这样的示例中，吸光层150可以包括来自于热致酸产生剂的阴离子。例如，当热致酸产生剂是全氟丁烷磺酸二苯基[4-(苯基硫代)苯基]锍(Diphenyl(4-(phenylthio)phenyl)sulfonium perfluorobutane sulfonate)时，吸光层150可以包括热致酸产生剂受热所产生的氢离子和对应的全氟丁烷磺酸离子。
在一些实施方式中，吸光层150可以包括碳黑颜料，使得吸光层150能够吸收微发光二极体晶片110所发出的光线。举例而言，碳黑颜料可以吸收波长介于380nm至780nm之间的光线，使得吸光层150可以吸收微发光二极体晶片110所发出的可见光。在一些实施方式中，包括碳黑颜料的吸光层150可以具有适当的厚度，使得吸光层150在波长介于540nm至560nm之间具有高吸光度。具体而言，吸光层150可以具有厚度介于1微米至2微米之间，使得吸光层150在波长介于540nm至560nm之间具有吸光度不小于99％。例如，当吸光层150的厚度约1微米时，吸光层150在约550nm的波长具有吸光度约99％。当吸光层150的厚度约2微米时，吸光层150在约550nm的波长具有吸光度约99.9％。若吸光层150的厚度小于1微米，吸光层150的吸光度可能不足以避免吸光层150下方的金属基板100反射微发光二极体晶片110所发出的光线；而若吸光层150的厚度大于2微米，吸光层150的吸光度可能不会依据增加的厚度而明显提升，反而提高制程成本。
在一些实施方式中，吸光层150可以只覆盖于金属基板100的上表面上，而免于覆盖微发光二极体晶片110。如图3所示，吸光层150覆盖于微发光二极体晶片110之间的金属基板100的上表面上，而吸光层150未覆盖于微发光二极体晶片110的上表面或侧表面上。因此，吸光层150吸收微发光二极体晶片110朝向金属基板100发出的光线，而未影响微发光二极体晶片110朝向光转化层130发出的光线。在一些实施方式中，吸光层150可以直接接触微发光二极体晶片110的侧壁。具体而言，微发光二极体晶片110的侧壁之间以间隙W1彼此分隔，使得间隙W1之内的部分金属基板100未由微发光二极体晶片110所覆盖。相对地，吸光层150覆盖在微发光二极体晶片110之间的金属基板100上并且直接接触微发光二极体晶片110的侧壁，使得微发光二极体晶片110之间的吸光层150具有等于间隙W1的宽度。举例而言，微发光二极体晶片110分隔的间隙W1可以介于约0.5微米至10微米之间，使得微发光二极体晶片110之间的吸光层150具有宽度介于约0.5微米至10微米之间。
在一些实施方式中，光转换层130可以包括具有不同材料的多个子光转换层，使得微发光二极体晶片110所发出的光线可以在不同子光转换层中转换成不同色光。举例而言，微发光二极体晶片110可以是蓝色发光二极体，而光转换层130中可以包括分离的透明层132、绿色光转换层134和红色光转换层136。当微发光二极体晶片110所发出的蓝光抵达透明层132时，蓝光可以直接穿过透明层132，使得微发光二极体显示器30放出蓝光。当微发光二极体晶片110所发出的蓝光分别抵达绿色光转换层134和红色光转换层136时，蓝光可以由绿色光转换层134和红色光转换层136所吸收，并且在吸收后放射出对应的绿光和红光。在一些实施方式中，绿色光转换层134和红色光转换层136可以是量子点(quantum dot)层，其包括适当粒径的半导体颗粒，从而可以将微发光二极体晶片110所发出的蓝光分别转换成绿光和红光。在一些实施方式中，光转换层130可以进一步包括对应的滤光片，使得穿过光转换层130的光线具有更高的光学品质。举例而言，光转换层130可以包括位于绿色光转换层134上的绿色滤光片135，使得依序穿过绿色光转换层134和绿色滤光片135所形成的绿光具有更高的色彩饱和度。相似地，光转换层130可以包括位于红色光转换层136上的红色滤光片137，使得依序穿过红色光转换层136和红色滤光片137所形成的红光具有更高的色彩饱和度。
如上所述，提供图3中所示的结构做为示例。其他实施例可以不同于图3所述的结构。实际上，与图3中所示相比，可以存在更多的装置及/或材料层、更少的装置及/或材料层、不同的装置及/或材料层或不同配置方式的装置及/或材料层。例如，一或多个层间介电层或导线可以设置在图3所示的结构之中。
依据本公开的一些实施方式，图4绘示形成微发光二极体显示器的方法400的流程图。在一些示例中，方法400可以用于形成图3的微发光二极体显示器30。图5、图6、图7A、图8和图9则绘示依据方法400形成微发光二极体显示器的中间阶段的截面图。应理解的是，图5至图7A、图8和图9绘示的制程步骤仅作为示例，本领域技术人员可在所绘示的制程之前、之中及之后增加额外的步骤，或者可替换、减少或根据逻辑顺序调换所绘示的制程步骤。
参考图4的步骤402和图5，在金属基板100上贴附多个微发光二极体晶片110。金属基板100包括导电元件，使得微发光二极体晶片110黏附在金属基板100上时可以形成微发光二极体晶片110和金属基板100之间的电性连接。如图5所示，多个微发光二极体晶片110的侧壁之间以间隙W1分隔，使得多个微发光二极体晶片110彼此不接触。在一些实施方式中，微发光二极体晶片110贴附至金属基板100上时，微发光二极体晶片110可以具有适当的间隙W1，从而减少微发光二极体晶片110之间的干扰，或者保留制程上的公差(tolerance)。举例而言，当微发光二极体晶片110的尺寸介于3微米至30微米之间时，微发光二极体晶片110分隔的间隙W1可以介于0.5微米至10微米之间。
在一些实施方式中，在金属基板100上贴附微发光二极体晶片110可以是藉由巨量转移(mass transfer)技术。具体而言，可以先将多个微发光二极体晶片110形成在额外基板上，例如具有平坦上表面的蓝宝石基板。接着，将额外基板上多个微发光二极体晶片110黏附至金属基板100上，使得微发光二极体晶片110位于额外基板和金属基板100之间。接着，利用辐射等能量源使多个微发光二极体晶片110脱离额外基板，从而形成金属基板100上的多个微发光二极体晶片110。
参考图4的步骤404和图6，在微发光二极体晶片110和金属基板100上形成吸光层前驱物155，其中吸光层前驱物155包括热致酸产生剂。具体而言，将包括热致酸产生剂的吸光层前驱物155形成在微发光二极体晶片110的上表面上和暴露的金属基板100的上表面上，使得吸光层前驱物155覆盖微发光二极体晶片110的上表面和微发光二极体晶片110之间的金属基板100的上表面。因此在俯视图中，微发光二极体晶片110和金属基板100可以由吸光层前驱物155所覆盖。在后续的制程中，吸光层前驱物155中的热致酸产生剂可以经由加热而产生氢离子，使得吸光层前驱物155的表面呈现酸性，从而增加吸光层前驱物155的亲水性。
在一些实施方式中，吸光层前驱物155中的热致酸产生剂可以包括锍盐(sulfonium salt)，例如二苯基[4-(苯基硫代)苯基]锍(Diphenyl(4-(phenylthio)phenyl)sulfonium)。锍盐中的锍离子经过加热后可以产生氢离子，从而增加吸光层前驱物155的亲水性。在一些实施方式中，热致酸产生剂可以包括二苯基[4-(苯基硫代)苯基]锍和与其匹配的阴离子。举例而言，热致酸产生剂可以是选自全氟丁烷磺酸二苯基[4-(苯基硫代)苯基]锍(Diphenyl(4-(phenylthio)phenyl)sulfonium perfluorobutanesulfonate)、4-金刚烷羧基-1,1,2,2-四氯丁烷磺酸二苯基[4-(苯基硫代)苯基]锍(Diphenyl(4-(phenylthio)phenyl)sulfonium 4-adamantanecarboxy-1,1,2,2,-tetrafluorobutane sulfonate)、3-羟基-4-金刚烷羧基-1,1,2,2-四氯丁烷磺酸二苯基[4-(苯基硫代)苯基]锍(Diphenyl(4-(phenylthio)phenyl)sulfonium 3-hydroxy-4-adamantanecarboxyl-1,1,2,2-tetrafluorobutane sulfonate)、金刚烷基甲氧羰基二氟甲烷磺酸二苯基[4-(苯基硫代)苯基]锍(Diphenyl(4-(phenylthio)phenyl)sulfoniumadamantanyl-methoxycarbonyl-difluoromethane sulfonate)、3-羟基金刚烷基甲氧羰基二氟甲烷磺酸二苯基[4-(苯基硫代)苯基]锍(Diphenyl(4-(phenylthio)phenyl)sulfonium 3-hydroxyadamantanyl-methoxycarbonyl-difluoromethane sulfonate)或4-去氢胆酸-1,1,2,2-四氯丁烷磺酸二苯基[4-(苯基硫代)苯基]锍(Diphenyl(4-(phenylthio)phenyl)sulfonium 4-dehydrocholate-1,1,2,2-tetrafluorobutanesulfonate)。在一些实施方式中，吸光层前驱物155可以包括适当浓度的热致酸产生剂，从而在后续制程中可以在吸光层前驱物155中增加足够的氢离子。举例而言，吸光层前驱物155中的热致酸产生剂的浓度可以介于0.1wt％至5wt％之间。若热致酸产生剂的浓度小于0.1wt％，吸光层前驱物155中的热致酸产生剂可能不足以产生足够的氢离子，从而难以增加吸光层前驱物155的亲水性；而若热致酸产生剂的浓度大于5wt％，可能影响吸光层前驱物155的黏度或吸光度。
在一些实施方式中，吸光层前驱物155可以具有适当的相对疏水性，使得吸光层前驱物155具有相对大的接触角。举例而言，吸光层前驱物155的接触角可以介于70度至90度之间。若吸光层前驱物155具有相对疏水性，在加热部分的吸光层前驱物155之后，经加热的吸光层前驱物155中的热致酸产生剂产生氢离子，从而增加吸光层前驱物155的亲水性。相对地，未经加热的吸光层前驱物155保留其相对疏水性。因此，未经加热的吸光层前驱物155和经加热的吸光层前驱物155可以具有明显的疏水性/亲水性差异。在后续的制程中，这样的特性差异可以简化区分未经加热的吸光层前驱物155和经加热的吸光层前驱物155的步骤(如图8所示)。
在一些实施方式中，吸光层前驱物155可以进一步包括碳黑颜料，使得吸光层前驱物155可以吸收微发光二极体晶片110所发出的光线。举例而言，吸光层前驱物155中的碳黑颜料可以吸收波长介于380nm至780nm之间的光线，使得吸光层前驱物155吸收微发光二极体晶片110所发出的可见光。
在一些实施方式中，形成吸光层前驱物155可以是将吸光层前驱物155藉由旋转涂布于微发光二极体晶片110上和微发光二极体晶片110之间的金属基板100上。更详细而言，吸光层前驱物155可以覆盖微发光二极体晶片110的上表面和暴露的金属基板100的上表面，而免于覆盖微发光二极体晶片110的侧表面。在一些实施方式中，微发光二极体晶片110之间的金属基板100上的吸光层前驱物155可以直接接触微发光二极体晶片110的侧壁，使得吸光层前驱物155的宽度等于微发光二极体晶片110之间的间隙(例如图5中的间隙W1)。举例而言，微发光二极体晶片110之间的金属基板100上的吸光层前驱物155可以具有宽度介于0.5微米至10微米之间。
参考图4的步骤406和图7A，加热金属基板100，使金属基板100上的吸光层前驱物155中的热致酸产生剂释放酸。具体而言，加热金属基板100，使得金属基板100上的部分吸光层前驱物155受热。吸光层前驱物155中的热致酸产生剂受热而产生氢离子，使得金属基板100上的吸光层前驱物155的表面具有酸性物质。相对地，微发光二极体晶片110上的部分吸光层前驱物155免于受热，而维持吸光层前驱物155的成分。结果而言，在加热步骤之后，金属基板100上的吸光层前驱物155具有酸性高于微发光二极体晶片110上的吸光层前驱物155。因此，金属基板100上的吸光层前驱物155形成具有相对亲水性的吸光层150，其中吸光层150的成分不同于微发光二极体晶片110上的吸光层前驱物155。
根据一些实施例，图7B绘示热致酸产生剂释放酸的反应示意图，其中以二苯基[4-(苯基硫代)苯基]锍盐做为热致酸产生剂的示例。如图7B所示，二苯基[4-(苯基硫代)苯基]锍盐包括二苯基[4-(苯基硫代)苯基]锍离子和其对应的阴离子X-。二苯基[4-(苯基硫代)苯基]锍离子经过加热后产生含硫阴离子，并且含硫阴离子与环境中的水分发生反应，从而产生氢离子。因此，当吸光层前驱物155中的热致酸产生剂受热后，热致酸产生剂可以释放酸，从而增加吸光层前驱物155的亲水性。
在一些实施方式中，加热金属基板100之后，金属基板100上的吸光层前驱物155(或称为吸光层150)可以具有适当的亲水性，使得金属基板100上的吸光层150和微发光二极体晶片110上的吸光层前驱物155具有明显的亲水性/疏水性差异。举例而言，金属基板100上的吸光层150的接触角可以介于0度至30度之间。
在一些实施方式中，加热金属基板100包括以适当的温度和短时长加热金属基板100，使得金属基板100上的吸光层前驱物155可以形成吸光层150。举例而言，可以使用介于约100℃至140℃之间的温度加热金属基板100约30秒至300秒。在较佳的实施方式中，可以使用约120℃的温度加热金属基板100约60秒。若使用低于100℃的温度加热金属基板100，金属基板100的温度可能不足以促进热致酸产生剂释放酸；而若使用高于140℃的温度加热金属基板100，吸光层前驱物155可能因高温而变质，从而影响微发光二极体晶片110的出光品质。
参考图4的步骤408和图8，将金属基板100浸泡至有机溶液中。当金属基板100浸泡至有机溶液中，微发光二极体晶片110上的吸光层前驱物155回溶于有机溶液中，从而移除微发光二极体晶片110上的吸光层前驱物155。相对地，金属基板100上的吸光层150难溶于有机溶液，使得吸光层150留在金属基板100上，尤其留在微发光二极体晶片110之间的金属基板100上。因此，金属基板100上的吸光层前驱物155(或称为吸光层150)形成微发光二极体晶片110之间的多个吸光层150。
在一些实施方式中，浸泡金属基板100的有机溶剂可以是非极性的有机溶液，使得微发光二极体晶片110上具有相对疏水性的吸光层前驱物155容易溶于有机溶液中，而金属基板100上具有相对亲水性的吸光层150相对难溶于有机溶液中。举例而言，浸泡金属基板100的有机溶液可以包括丙二醇单甲醚醋酸酯(propylene glycol methyl etheracetate，PGMEA)，使得具有接触角不小于70度的吸光层前驱物155溶于有机溶液，而具有接触角不大于30度的吸光层150留在金属基板100上。
值得说明的是，结合方法400的步骤406和步骤408，可以使用简化的制程步骤完成吸光层150的图案化。详细而言，由于微发光二极体晶片110的尺寸非常小，使得微发光二极体晶片110之间的间隙也非常小。例如，当微发光二极体晶片110的尺寸不大于30微米时，微发光二极体晶片110之间的间隙可能不大于10微米。一般而言，当微发光二极体晶片之间具有小间隙时，需要高精细的光刻制程完成吸光层的图案化。然而，微发光二极体显示器的金属基板可能反射光刻制程中使用的光线，使得反射光抵达距离过近的非预期曝光区域。因此，光刻制程中的反射光造成非预期曝光区域也进行吸光层的交联反应，从而降低图案化的精准度。相对地，在步骤406和步骤408中，藉由相对疏水性的吸光层前驱物155和相对亲水性的吸光层150对有机溶剂的不同溶解度，可以移除微发光二极体晶片110上的吸光层前驱物155而保留金属基板100上的吸光层150。因此，方法400可以透过简化的加热步骤与回溶步骤，图案化微发光二极体晶片110之间的小间隙中的吸光层150。
参考图4的步骤410、步骤412和图9，干燥金属基板100，以及将包括光转换层130的盖板140贴附至微发光二极体晶片110上方。具体而言，可以先在盖板140上形成图案化的光转换层130，其中光转换层130包括分离的多个子光转换层。在干燥金属基板100之后，在微发光二极体晶片110上方贴附透明基板120，使得包括光转换层130的盖板140可以贴附至微发光二极体晶片110上方。在盖板140贴附至微发光二极体晶片110上方之后，光转换层130位于盖板140和微发光二极体晶片110之间，并且光转换层130的子光转换层对齐于对应的微发光二极体晶片110。因此，微发光二极体晶片110所发出的光线可以依序穿透透明基板120、光转换层130和盖板140。
根据本公开上述实施方式，本公开的微发光二极体显示器包括金属基板、在金属基板上的多个微发光二极体晶片以及位于微发光二极体晶片之间的金属基板上的多个吸光层。由于吸光层吸收微发光二极体晶片朝向金属基板所发出的光线，从而可以避免金属基板反射光线至邻近的微发光二极体晶片上方。因此，微发光二极体晶片之间的金属基板上的吸光层可以避免发生光线串扰现象。另一方面，本公开的微发光二极体显示器的形成方法包括形成具有热致酸产生剂的吸光层前驱物、加热金属基板上的吸光层前驱物以及回溶微发光二极体晶片上的吸光层前驱物。由于加热后形成的吸光层具有相对亲水性，而未经加热的吸光层前驱物具有相对疏水性，使得吸光层前驱物和吸光层可藉由简单回溶步骤完成图案化，从而降低制程成本。
前面概述一些实施例的特征，使得本领域技术人员可更好地理解本公开的观点。本领域技术人员应该理解，他们可以容易地使用本公开作为设计或修改其他制程和结构的基础，以实现相同的目的和/或实现与本文介绍之实施例相同的优点。本领域技术人员还应该理解，这样的等同构造不脱离本公开的精神和范围，并且在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以进行各种改变、替换和变更。

Claims (20)

1.一种微发光二极体显示器，其特征在于，包括：
金属基板；
复数个微发光二极体晶片在所述金属基板上，其中所述微发光二极体的多个侧壁之间以间隙分隔；
复数个吸光层位于所述微发光二极体晶片之间的所述金属基板上，其中所述吸光层的接触角介于0度至30度之间；
光转换层在所述微发光二极体晶片上方；以及
盖板在所述光转换层上方。
2.如权利要求1所述的微发光二极体显示器，其中所述吸光层包括碳黑颜料和来自于热致酸产生剂的阴离子。
3.如权利要求1所述的微发光二极体显示器，其中所述吸光层所吸收的波长介于380nm至780nm之间。
4.如权利要求1所述的微发光二极体显示器，其中所述吸光层在波长介于540nm至560nm之间具有吸光度不小于99％。
5.如权利要求1所述的微发光二极体显示器，其中所述吸光层的厚度介于1微米至2微米之间。
6.如权利要求1所述的微发光二极体显示器，其中所述吸光层直接接触所述微发光二极体晶片的所述侧壁。
7.如权利要求1所述的微发光二极体显示器，其中所述微发光二极体晶片分隔的所述间隙介于0.5微米至10微米之间。
8.如权利要求1所述的微发光二极体显示器，其中所述吸光层免于覆盖所述微发光二极体晶片。
9.如权利要求1所述的微发光二极体显示器，其中所述光转换层包括多个量子点层和对应的多个滤光片。
10.如权利要求9所述的微发光二极体显示器，其中所述量子点层将所述微发光二极体晶片所发出的蓝光转换成红光或绿光。
11.一种形成发光二极体显示器的方法，其特征在于，包括：
在金属基板上贴附复数个微发光二极体晶片，其中所述微发光二极体的多个侧壁以间隙分隔；
在所述微发光二极体晶片和所述金属基板上形成吸光层前驱物，其中所述吸光层前驱物包括热致酸产生剂；
加热所述金属基板，使所述金属基板上的所述热致酸产生剂释放酸；
将所述金属基板浸泡至有机溶液中，其中所述微发光二极体晶片上的一部份的所述吸光层前驱物溶于所述有机溶液中，其中所述金属基板上的剩余部份的所述吸光层前驱物形成所述微发光二极体晶片之间的复数个吸光层；
干燥所述金属基板；以及
将包括光转换层的盖板贴附至所述微发光二极体晶片上方，其中所述光转换层对齐于所述微发光二极体晶片。
12.如权利要求11所述的方法，其中加热所述金属基板之前，所述金属基板上的所述吸光层前驱物的接触角介于70度至90度之间。
13.如权利要求11所述的方法，其中加热所述金属基板之后，所述金属基板上的所述吸光层前驱物的接触角介于0度至30度之间。
14.如权利要求11所述的方法，其中所述热致酸产生剂是选自全氟丁烷磺酸二苯基[4-(苯基硫代)苯基]锍、4-金刚烷羧基-1,1,2,2-四氯丁烷磺酸二苯基[4-(苯基硫代)苯基]锍、3-羟基-4-金刚烷羧基-1,1,2,2-四氯丁烷磺酸二苯基[4-(苯基硫代)苯基]锍、金刚烷基甲氧羰基二氟甲烷磺酸二苯基[4-(苯基硫代)苯基]锍、3-羟基金刚烷基甲氧羰基二氟甲烷磺酸二苯基[4-(苯基硫代)苯基]锍或4-去氢胆酸-1,1,2,2-四氯丁烷磺酸二苯基[4-(苯基硫代)苯基]锍。
15.如权利要求11所述的方法，其中所述吸光层前驱物中的所述热致酸产生剂的浓度介于0.1wt％至5wt％之间。
16.如权利要求11所述的方法，其中所述吸光层前驱物进一步包括吸收波长介于380nm至780nm之间的碳黑颜料。
17.如权利要求11所述的方法，其中加热所述金属基板包括以介于100℃至140℃之间的温度加热所述金属基板。
18.如权利要求11所述的方法，其中形成所述吸光层前驱物包括将所述吸光层前驱物旋转涂布于所述微发光二极体晶片的上表面和所述微发光二极体晶片之间的所述金属基板上。
19.如权利要求18所述的方法，其中所述微发光二极体晶片之间的所述金属基板上的所述吸光层前驱物具有宽度介于0.5微米至10微米之间。
20.如权利要求11所述的方法，其中在所述金属基板上贴附所述微发光二极体晶片包括将所述微发光二极体晶片巨量转移至所述金属基板上。
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