TW202129946A - 具有遮光型量子點濾光片的微發光二極體顯示面板及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明主要揭示一種具有遮光型量子點濾光片的微發光二極體顯示面板,其包含形成於一雙面拋光透光基板的一承載面之上的M個長條狀發光結構,其中各所述長條狀發光結構包含一長條狀緩衝層、一長條狀第一半導體材料層、一長條狀主動層、以及一長條狀第二半導體材料層,且一絕緣層形成於該承載面之上並覆蓋所述長條狀發光結構。進一步地,本發明在該絕緣層內製作M×N個開口,並於各所述開口內形成一個畫素定義導電層。如此設計,該長條狀主動層相對位於該畫素定義導電層之區域範圍內的區塊便能夠在一外部控制電路的控制之下而發光。簡單地說,每個子畫素的發光區域大小係正比於其所對應的畫素定義導電層的面積大小。
Description
本發明係關於微發光二極體顯示面板的技術領域,尤指一種具有遮光型量子點濾光片的微發光二極體顯示面板及其製造方法。
已知,傳統的平面顯示器包括液晶顯示器(LCD)和電漿顯示器,其中,LCD顯示器為一種非自發光型平面顯示器(non-self-emissive flat panel display),其結構至少包括:一白光LED背光模組、一液晶面板、和一彩色濾光片。利用一驅動電路控制該白光LED背光模組發出一白色背光,使其穿過該液晶面板且接著穿過所述彩色濾光片之後即轉變為紅色光、綠色光、和藍色光,用以作為螢幕上所顯示之紅色子畫素、綠色子畫素、與藍色子畫素。根據統計,使用該白光LED背光模組的液晶顯示器能夠展現的最佳色域(color gamut)僅72% NTSC,再者,由於LCD顯示器的亮度無法提升至1000nits以上,致使其在室外環境下的
影像和色彩辨識度過低。
不同於LCD顯示器,發光二極體(LED)顯示器和有機發光二極體(Organic light-emitting diode,OLED)顯示器皆為一種自發光型平面顯示器(Self-emissive flat panel display)。值得一提的是,Mini LED又名「次毫米發光二極體」,最早是由晶元光電(EPISTAR Corporation)所提出,晶粒的對角線長度介於50微米至60微米之間的LED。Micro LED則是新一代發光元件技術,是將LED晶粒進一步地微小化,使其晶粒的對角線長度小於50微米。由於次毫米LED和微LED皆具有低耗能、反應時間快、高亮度、高對比、可薄膜化製造、以及易於定址驅動發光的優勢,因此使用次毫米LED或微LED作為陣列化排列之自發光子畫素的LED顯示器正快速地發展,且具有取代傳統的LCD顯示器之高度潛力。
目前,RGB三原色微LED顯示器於製作上所遭遇的最大困難在於巨量轉移(Mass transfer)。因此,製造廠提出利用光刻技術(Photolithography)僅於一基板上製造M×N個藍光微LED晶片,接著於所述M×N個藍光微LED晶片上方設置一個量子點光轉換單元,從而將所述M×N個藍光微LED晶片所發出的藍光轉變為紅色光、綠色光、和藍色光,用以作為螢幕上所顯示之紅色子畫素、綠色子畫素、與藍色子畫素。
如美國專利號US10,147,858的圖7所示,為了使得一LED顯示面板的各個LED元件之一陽極端和一陰極端都
可以順利地電連接至外部的驅動電路,包含複數條陽極端連接電極和複數條陰極端連接電極的一透明導電基板係被設置於該外部驅動電路與各個LED元件之陽極端和陰極端之間,作為所述外部驅動電路與各個LED元件之間的電連接橋梁。
值得注意的是,在將所述透明導電基板連接至所述LED顯示面板之前,美國專利號US10,147,858係先利用平台蝕刻製程(mesa-etching process)在一基板上製造出M×N個LED發光結構以作為M×N個子畫素。應可理解,這樣的方式係使得包含該LED顯示面板、該透明導電基板以及該外部驅動電路的一個LED顯示器之整體製程變得愈加複雜,同時也提高了製造成本。
由前述說明可知,雖然先前技術所提出的LED顯示面板仍具有需要加以改善之處。因此,本案之發明人係極力加以研究發明,而終於研發完成本發明之一種具有遮光型量子點濾光片的微發光二極體顯示面板及其製造方法。
本發明之主要目的在於提供一種具有遮光型量子點濾光片的微發光二極體顯示面板,其包含形成於一雙面拋光透光基板的一承載面之上的M個長條狀發光結構,其中各所述長條狀發光結構包含一長條狀緩衝層、一長條狀
第一半導體材料層、一長條狀主動層、以及一長條狀第二半導體材料層,且一絕緣層形成於該承載面之上並覆蓋所述長條狀發光結構。進一步地,本發明在該絕緣層內製作M×N個開口,並於各所述開口內形成一個畫素定義導電層。如此設計,如此設計,該長條狀主動層相對位於該畫素定義導電層之區域範圍內的區塊便能夠在一外部控制電路的控制之下而發光。簡單地說,每個子畫素的發光區域大小係正比於其所對應的畫素定義導電層的面積大小。
為達成上述目的,本發明提出所述具有遮光型量子點濾光片的微發光二極體顯示面板的一實施例,其包括:
一雙面拋光透光基板,其二表面分別作為一承載面與一出光面;
一緩衝層,形成於該承載面之上;
一第一半導體材料層,形成於該緩衝層之上,且該承載面之上進一步形成有N-1條切割道,用以將該緩衝層切割成N個長條狀緩衝層,且將該第一半導體材料層切割成N個長條狀第一半導體材料層;其中,各所述長條狀第一半導體材料層具有一電極設置平台;
N個長條狀主動層,分別形成於該N個長條狀第一半導體材料層之上;
N個長條狀第二半導體材料層,分別形成於該N個長條狀主動層之上;
M×N個第一導電層,其中,各所述電極設置平台之上係
形成有M個所述第一導電層;
一絕緣層,覆於該M×N個第一導電層與該N個長條狀第二半導體材料層之上,且填入該N-1條切割道之中;其中,該絕緣層之上開設有M×N個開口;
M×N個畫素定義導電層,分別透過該M×N個開口而形成於該N個長條狀第二半導體材料層之上,使得每個所述長條狀第二半導體材料層之上形成有M個所述畫素定義導電層;以及
一光轉換單元,設置於該M×N個畫素定義導電層之上,且包括M×N個光轉換部分別對應於該M×N個畫素定義導電層。
在一可行實施例中,前述本發明之具有遮光型量子點濾光片的微發光二極體顯示面板,更包括:
N條第一導線,其中,各所述第一導線耦接M個所述第一導電層,且具有一第一接點;以及
M條第二導線,其中,各所述第二導線耦接N個所述畫素定義導電層,且具有一第二接點。
在一可行實施例中,前述本發明之具有遮光型量子點濾光片的微發光二極體顯示面板,更包括一介面板,其具有:
N個第一電轉接墊,設於該介面板的一底面之上,其中各所述第一電轉接墊用以耦接各所述第一接點;
N個第二電轉接墊,設於該介面板的一表面之上,且各所
述第二電轉接墊利用埋於該介面板的一第一導電層而電連接各所述第一電轉接墊;
N個第三電轉接墊,設於該介面板的該表面之上,且各所述第三電轉接墊利用形成於該介面板的該表面之上的一第二導電層而電連接各所述第二電轉接墊;
M個第四電轉接墊,設於該介面板的該底面之上,其中各所述第四電轉接墊用以耦接各所述第二接點;
M個第五電轉接墊,設於該介面板的該表面之上,且各所述第五電轉接墊利用埋於該介面板的一第三導電層而電連接各所述第四電轉接墊;以及
M個第六電轉接墊,設於該介面板的該表面之上,且各所述第六電轉接墊利用形成於該介面板的該表面之上的一第四導電層而電連接各所述第五電轉接墊。
在前述本發明之具有遮光型量子點濾光片的微發光二極體顯示面板的實施例中,其係與一驅動電路模組共同組合成一全彩LED顯示裝置,且該驅動電路模組利用一電轉接單元電性連接至設於該介面板的該表面之上的N個第三電轉接墊和該M個第六電轉接墊。
在一可行實施例中,所述全彩LED顯示裝置與一觸控面板組合成一全彩LED觸控顯示裝置,且該觸控面板置於該絕緣層之上。
本發明同時提出所述具有遮光型量子點濾光片的微發光二極體顯示面板的製造方法,包括以下步驟:
(1)提供具一承載面與一出光面的一雙面拋光透光基板;
(2)依序形成一緩衝層、一第一半導體材料層、一主動層、以及一第二半導體材料層於該承載面之上;
(3)在配合使用一第一光阻和一微影蝕刻技術的情況下,形成貫穿該第二半導體材料層、該主動層、與該第一半導體材料層的N-1條溝槽,利用所述N-1條溝槽將該第一半導體材料層分割成N個長條狀第一半導體材料層,將該主動層分割成N個長條狀主動層,且將該第二半導體材料層分割成N個長條狀第二半導體材料層;其中,且各所述長條狀第一半導體材料層具有一電極設置平台;
(4)在配合使用一第二光阻和所述微影蝕刻技術的情況下,於每個所述電極設置平台之上形成M個第一導電層;
(5)利用雷射切割技術,形成N-1條切割道用以將該緩衝層分割成N個長條狀緩衝層,同時使得任兩個所述電極設置平台之間具有一條所述切割道;
(6)在配合使用一第三光阻和所述微影蝕刻技術的情況下,形成一絕緣層覆蓋M×N個所述第一導電層、N個所述長條狀第二半導體材料層和N-1條所述切割道G,且該絕緣層具有M×N個第一開口,使得各所述長條狀第二半導體材料層對應M個所述第一開口;
(7)在配合使用一第四光阻和所述微影蝕刻技術的情況下,於各所述第一開口之中製作出一個畫素定義導電
層,使得各所述長條狀第二半導體材料層連接有M個所述畫素定義導電層;以及
(8)提供一光轉換單元,並將其連接至該雙面拋光透光基板的該出光面,其中該光轉換單元包括M×N個光轉換部分別對應該M×N個畫素定義導電層。
於前述本發明之具有遮光型量子點濾光片的微發光二極體顯示面板的製造方法的實施例中,該長條狀第一半導體材料層之製造材料為N型氮化鎵(n-type gallium nitride,n-GaN),且所述長條狀第二半導體材料層的製造材料為P型氮化鎵(p-type gallium nitride,p-GaN)。
於前述本發明之具有遮光型量子點濾光片的微發光二極體顯示面板的製造方法的實施例中,該光轉換單元包括:
一透光基板;
一遮光層,形成於該透光基板的一設置面之上,且由一遮光材料製成;
複數個第一穿孔,形成於該遮光層之上,且該複數個第一穿孔共排列成M/3行及N/3列;其中,各所述第一穿孔與該透光基板的該設置面一同組成一第一容置槽;
複數個第二穿孔,形成於該遮光層之上,且該複數個第二穿孔共排列成M/3行及N/3列;其中,各所述第二穿孔與該透光基板的該設置面一同組成一第二容置槽;以及
複數個第三穿孔,形成於該遮光層之上,且該複數個第三穿孔共排列成M/3行及N/3列;其中,各所述第三穿孔與該透光基板的該設置面一同組成一第三容置槽;
其中,一紅光量子點材料係填充在各所述第一容置槽之中,且一綠光量子點材料係填充在各所述第二容置槽之中。
在一可行實施例中,該長條狀主動層於該長條狀第一半導體材料層和該長條狀第二半導體材料層之間形成一個多重量子井結構,且該多重量子井結構為一氮化鋁鎵(AlxGa1-xN)層與一氮化銦鎵(InxGa1-xN)層的多重交互堆疊結構。並且,對應於該多重量子井結構包含彼此交互堆疊的多個所述未摻雜的氮化鎵層與多個所述氮化銦鎵層,該M×N個光轉換部包括:複數個紅光轉換部、複數個綠光轉換部以及複數個空轉換部。
在另一可行實施例中,一藍光量子點材料係填充在各所述第三容置槽之中,且該長條狀主動層於該長條狀第一半導體材料層和該長條狀第二半導體材料層之間形成一個多重量子井結構,且該多重量子井結構為一未摻雜的氮化鎵(undoped GaN)層與一氮化銦鎵(InxGa1-xN)層的一多重交互堆疊結構。並且,對應於該多重量子井結構包含彼此交互堆疊的多個所述未摻雜的氮化鎵(undoped GaN)層與多個所述氮化銦鎵(InxGa1-xN)層,該M×N個光轉換部包括:複數個紅光轉換部、複數個綠光轉換部以及複數個藍
光轉換部。
<本發明>
1‧‧‧微發光二極體顯示面板
10‧‧‧雙面拋光透光基板
10S‧‧‧承載面
10E‧‧‧出光面
10G‧‧‧切割道
1B‧‧‧長條狀緩衝層
11‧‧‧長條狀第一半導體材料層
111‧‧‧電極設置平台
12‧‧‧長條狀主動層
13‧‧‧長條狀第二半導體材料層
14‧‧‧絕緣層
141‧‧‧開口
18‧‧‧光轉換單元
180‧‧‧透光基板
18S‧‧‧遮光層
18R‧‧‧紅光轉換部
18G‧‧‧綠光轉換部
18B‧‧‧藍光轉換部
18N‧‧‧空轉換部
O1‧‧‧第一穿孔
O2‧‧‧第二穿孔
O3‧‧‧第三穿孔
E1‧‧‧第一導電層
E2‧‧‧畫素定義導電層
L1‧‧‧第一導線
L11‧‧‧第一接點
L2‧‧‧第二導線
L21‧‧‧第二接點
2‧‧‧介面板
21‧‧‧第一電轉接墊
22‧‧‧第二電轉接墊
23‧‧‧第三電轉接墊
24‧‧‧第四電轉接墊
25‧‧‧第五電轉接墊
26‧‧‧第六電轉接墊
EL1‧‧‧第一導電層
EL2‧‧‧第二導電層
EL3‧‧‧第三導電層
EL4‧‧‧第四導電層
3‧‧‧驅動電路模組
31‧‧‧電轉接單元
TP‧‧‧觸控面板
S1-S8‧‧‧步驟
BB‧‧‧緩衝層
SM1‧‧‧第一半導體材料層
AC‧‧‧主動層
SM2‧‧‧第二半導體材料層
RG1‧‧‧溝槽
PR1‧‧‧第一光阻
PR2‧‧‧第二光阻
PR3‧‧‧第三光阻
PR4‧‧‧第四光阻
PR5‧‧‧第五光阻
<習知>
無
圖1顯示本發明之一種具有遮光型量子點濾光片的微發光二極體顯示面板的側剖視圖;
圖2A顯示一光轉換單元的一第一示意性立體圖;
圖2B顯示該光轉換單元的一第二示意性立體圖;
圖3顯示本發明之具有遮光型量子點濾光片的微發光二極體顯示面板的示意性立體圖;
圖4顯示本發明之具有遮光型量子點濾光片的微發光二極體顯示面板的示意性立體圖;
圖5顯示本發明之具有遮光型量子點濾光片的微發光二極體顯示面板的側剖視圖;
圖6顯示本發明之具有遮光型量子點濾光片的微發光二極體顯示面板的側剖視圖;
圖7A與圖7B顯示本發明之一種具遮光型量子點濾光片的微發光二極體顯示面板之製造方法的流程圖;以及
圖8A至圖8K為具遮光型量子點濾光片的微發光二極體顯示面板的示意性製造流程圖。
為了能夠更清楚地描述本發明所提出之一種具有遮光型量子點濾光片的微發光二極體顯示面板及其製造方法,以下將配合圖示,詳盡說明本發明之較佳實施例。
圖1顯示本發明之一種具有遮光型量子點濾光片的微發光二極體顯示面板的側剖視圖。如圖1所示,本發明之具有遮光型量子點濾光片的微發光二極體顯示面板1(下文簡稱“微發光二極體顯示面板1”)主要包括:一雙面拋光透光基板10、N個長條狀緩衝層1B、N個長條狀第一半導體材料層11、N個長條狀主動層12、N個長條狀第二半導體材料層13、M×N個第一導電層E1、一絕緣層14、M×N個畫素定義導電層E2、以及一光轉換單元18。
更詳細地說明,該雙面拋光透光基板10為具有一承載面10S與一出光面10E的一種基板,例如:雙面拋光藍寶石基板、雙面拋光尖晶石基板、雙面拋光碳化矽基板、雙面拋光玻璃基板、或雙面拋光石英基板。另一方面,各所述長條狀緩衝層1B係形成在該承載面10S之上,且其製造材料可為下列任一者:未摻雜的氮化鎵(undoped GaN)、氮化鋁(AlN)、或氧化鋅(ZnO)。值得注意的是,該承載面10S之上進一步形成有N-1條切割道10G,且任二個所述長條狀緩衝層1B之間具有一條所述切割道10G。並且,各所述長條狀第一半導體材料層11係形成在各所述
長條狀緩衝層1B,其製造材料為N型氮化鎵(n-type gallium nitride,n-GaN),且具有一電極設置平台111。另一方面,各所述長條狀主動層12係形成在各所述長條狀第一半導體材料層11之上,且各所述長條狀第二半導體材料層13係形成在各所述長條狀主動層12之上。通常,該長條狀第二半導體材料層13的製造材料為P型氮化鎵(p-type gallium nitride,p-GaN)。
在一實施例中,該長條狀主動層12於該長條狀第一半導體材料層11和該長條狀第二半導體材料層13之間形成一個多重量子井結構,且該多重量子井結構為一氮化鋁鎵(AlxGa1-xN)層與一氮化銦鎵(InxGa1-xN)層的多重交互堆疊結構。如此設計,使得一個所述長條狀緩衝層1B、一個所述長條狀第一半導體材料層11、一個所述長條狀主動層12、和一個所述長條狀第二半導體材料層13組成一個發光結構。在一電壓或電流的驅動之下,該發光結構的長條狀主動層12便會發出藍光。
在另一實施例中,該長條狀主動層12於該長條狀第一半導體材料層11和該長條狀第二半導體材料層13之間形成一個多重量子井結構,且該多重量子井結構為一未摻雜的氮化鎵(undoped GaN)層與一氮化銦鎵(InxGa1-xN)層的一多重交互堆疊結構。如此設計,使得一個所述長條狀緩衝層1B、一個所述長條狀第一半導體材
料層11、一個所述長條狀主動層12、和一個所述長條狀第二半導體材料層13組成一個發光結構。在一電壓或電流的驅動之下,該發光結構的長條狀主動層12便會發出紫光。
如圖1所示,各所述電極設置平台111之上係形成有M個所述第一導電層E1,且該絕緣層14覆於該M×N個第一導電層E1與該N個長條狀第二半導體材料層13之上,且填入該N-1條切割道10G之中;其中,該絕緣層14之上開設有M×N個開口141。值得注意的是,本發明特別設計M×N個畫素定義導電層E2,使其分別透過該M×N個開口141而形成於該N個長條狀第二半導體材料層13之上,從而讓每個所述長條狀第二半導體材料層13之上形成有M個所述畫素定義導電層E2。
進一步地,該光轉換單元18設置於該M×N個畫素定義導電層E2之上,且包括M×N個光轉換部分別對應於該M×N個畫素定義導電層E2。圖2A與圖2B分別顯示光轉換單元18的一第一示意性立體圖和一第二示意性立體圖。如圖2A所示,該光轉換單元18的主體結構包括一透光基板180以及一遮光層18S,其中該遮光層18S形成於該透光基板180的一設置面之上,且由一遮光材料製成。值得注意的是,複數個第一穿孔O1形成於該遮光層18S之上,且該複數個第一穿孔O1共排列成M/3行及N/3列,且
各所述第一穿孔O1與該透光基板180的該設置面一同組成一第一容置槽。此外,複數個第二穿孔O2係形成於該遮光層18S之上,且該複數個第二穿孔O2共排列成M/3行及N/3列,使得各所述第二穿孔O2與該透光基板180的該設置面一同組成一第二容置槽。再者,複數個第三穿孔O3係形成於該遮光層18S之上,且該複數個第三穿孔O3共排列成M/3行及N/3列,使得各所述第三穿孔O3與該透光基板180的該設置面一同組成一第三容置槽。
特別說明的是,對應於該多重量子井結構包含彼此交互堆疊的多個所述未摻雜的氮化鎵層與多個所述氮化銦鎵層,如圖2A所示,一紅光量子點材料係填充在各所述第一容置槽之中且一綠光量子點材料係填充在各所述第二容置槽之中,使得所述M×N個光轉換部包括:複數個紅光轉換部18R、複數個綠光轉換部18G以及複數個空轉換部18N。
繼續特別說明的是,對應於該多重量子井結構包含彼此交互堆疊的多個所述未摻雜的氮化鎵(undoped GaN)層與多個所述氮化銦鎵(InxGa1-xN)層,如圖2B所示,進一步地將一藍光量子點材料填充在各所述第三容置槽之中,使得所述該M×N個光轉換部包括:複數個紅光轉換部18R、複數個綠光轉換部18G以及複數個藍光轉換部18B。
繼續參閱圖1,並請同時參閱圖3,其顯示本發明之具有遮光型量子點濾光片的微發光二極體顯示面板的示意性立體圖。比較圖1和圖3可以得知,圖3的立體圖之中並未顯示雙面拋光透光基板10、絕緣層14以及光轉換單元18,其目的在於清楚地揭示M×N個畫素定義導電層E2和N個長條狀第二半導體材料層13之間的連接方式,以及M×N個第一導電層E1和N個長條狀第一半導體材料層11之間的連接方式。如圖3所示,在一可行實施例中,可以增設N條第一導線L1和M條第二導線L2,其中各所述第一導線L1耦接M個所述第一導電層E1,且具有一第一接點L11。並且,各所述第二導線L2耦接N個所述畫素定義導電層E2,且具有一第二接點L21。
繼續參閱圖3,並請同時參閱圖4,其顯示本發明之具有遮光型量子點濾光片的微發光二極體顯示面板的示意性立體圖。並且,圖5顯示本發明之具有遮光型量子點濾光片的微發光二極體顯示面板的側剖視圖。如圖3、圖4與圖5所示,可以進一步地增設一介面板2,其具有:N個第一電轉接墊21、N個第二電轉接墊22、N個第三電轉接墊23、M個第四電轉接墊24、M個第五電轉接墊25、以及M個第六電轉接墊26。其中,該N個第一電轉接墊21設於該介面板2的一底面之上,其中各所述第一電轉接墊21用以耦接各所述第一接點L11。並且,該N個第二電轉
接墊22設於該介面板2的一表面之上,且各所述第二電轉接墊22利用埋於該介面板2的一第一導電層EL1而電連接各所述第一電轉接墊21。
承上述說明,該N個第三電轉接墊23設於該介面板2的該表面之上,且各所述第三電轉接墊23利用形成於該介面板2的該表面之上的一第二導電層EL2而電連接各所述第二電轉接墊22。並且,該M個第四電轉接墊24設於該介面板2的該底面之上,其中各所述第四電轉接墊24用以耦接各所述第二接點L21。進一步地,該M個第五電轉接墊25設於該介面板2的該表面之上,且各所述第五電轉接墊25利用埋於該介面板2的一第三導電層EL3而電連接各所述第四電轉接墊24。再者,該M個第六電轉接墊26設於該介面板2的該表面之上,且各所述第六電轉接墊26利用形成於該介面板2的該表面之上的一第四導電層EL4而電連接各所述第五電轉接墊25。
由圖4與圖5可知,本發明之微發光二極體顯示面板1與一驅動電路模組3共同組合成一全彩LED顯示裝置,且該驅動電路模組3利用一電轉接單元31電性連接至設於該介面板2的該表面之上的N個第三電轉接墊23和該M個第六電轉接墊26。另一方面,圖6顯示本發明之微發光二極體顯示面板1的側剖視圖。如圖6所示,在一擴增實施例中,本發明之微發光二極體顯示面板1與驅動電路
模組3共同組合成的全彩LED顯示裝置,其可以進一步與一觸控面板TP組合成一全彩LED觸控顯示裝置,且該觸控面板TP置於該絕緣層14之上。
具遮光型量子點濾光片的微發光二極體顯示面板之製造方法
圖7A與圖7B顯示本發明之一種具遮光型量子點濾光片的微發光二極體顯示面板之製造方法的流程圖。並且,圖8A至圖8K為具遮光型量子點濾光片的微發光二極體顯示面板的示意性製造流程圖。如圖7A和圖8A所示,製造方法係首先執行步驟S1以及步驟S2,從而提供具一承載面10S與一出光面10E的一雙面拋光透光基板10,且依序形成一緩衝層BB、一第一半導體材料層SM1、一主動層AC、以及一第二半導體材料層SM2於該承載面10S之上。進一步地,如圖7A以及圖8A至圖8B所示,於步驟S3之中,係在配合使用一第一光阻PR1和一微影蝕刻技術的情況下,形成貫穿該第二半導體材料層SM2、該主動層AC、與該第一半導體材料層SM1的N-1條溝槽RG1,利用所述N-1條溝槽RG1將該第一半導體材料層SM1分割成N個長條狀第一半導體材料層11,將該主動層AC分割成N個長條狀主動層12,且將該第二半導體材料層SM2分割成N個長條狀第二半導體材料層13;其中,且各所述長條狀第一半導體材料層11具有一電極設置平台111。
如圖7A和圖8C至圖8D所示,製造方法係執行步驟S4,從而在配合使用一第二光阻PR2和所述微影蝕刻技術的情況下,於每個所述電極設置平台111之上形成M個第一導電層E1。進一步地,如圖7A以及圖8E所示,於步驟S5之中,係利用雷射切割技術,從而形成N-1條切割道10G用以將該緩衝層BB分割成N個長條狀緩衝層1B,同時使得任兩個所述電極設置平台111之間具有一條所述切割道10G。更詳細地說明,如圖7B和圖8F至圖8H所示,製造方法係執行步驟S6,從而在配合使用一第三光阻PR3和所述微影蝕刻技術的情況下,形成一絕緣層14覆蓋M×N個所述第一導電層E1、N個所述長條狀第二半導體材料層13和N-1條所述切割道10G,且該絕緣層14具有M×N個第一開口141,使得各所述長條狀第二半導體材料層13對應M個所述第一開口141。
如圖7B和圖8I至圖8J所示,製造方法係執行步驟S7,從而在配合使用一第四光阻PR4和所述微影蝕刻技術的情況下,於各所述第一開口141之中製作出一個畫素定義導電層E2,使得各所述長條狀第二半導體材料層13連接有M個所述畫素定義導電層E2。如圖7B和圖8K所示,製造方法係最終執行步驟S8,提供一光轉換單元18,並將其連接至該雙面拋光透光基板10的該出光面10E,其中該光轉換單元18包括M×N個光轉換部分別對應該M×N個
畫素定義導電層E2。
如此,上述係已完整且清楚地說明本發明之一種具有遮光型量子點濾光片的微發光二極體顯示面板及其製造方法。的所有實施例及其特徵。必須加以強調的是,前述本案所揭示者乃為較佳實施例,舉凡局部之變更或修飾而源於本案之技術思想而為熟習該項技藝之人所易於推知者,俱不脫本案之專利權範疇。
1‧‧‧微發光二極體顯示面板
10‧‧‧雙面拋光透光基板
10S‧‧‧承載面
10E‧‧‧出光面
10G‧‧‧切割道
1B‧‧‧長條狀緩衝層
11‧‧‧長條狀第一半導體材料層
111‧‧‧電極設置平台
12‧‧‧長條狀主動層
13‧‧‧長條狀第二半導體材料層
14‧‧‧絕緣層
141‧‧‧開口
18‧‧‧光轉換單元
180‧‧‧透光基板
18S‧‧‧遮光層
18R‧‧‧紅光轉換部
18G‧‧‧綠光轉換部
18B‧‧‧藍光轉換部
E1‧‧‧第一導電層
E2‧‧‧畫素定義導電層
Claims (24)
- 一種微發光二極體顯示面板,包括:一雙面拋光透光基板,其二表面分別作為一承載面與一出光面;一緩衝層,形成於該承載面之上;一第一半導體材料層,形成於該緩衝層之上,且該承載面之上進一步形成有N-1條切割道,用以將該緩衝層切割成N個長條狀緩衝層,且將該第一半導體材料層切割成N個長條狀第一半導體材料層;其中,各所述長條狀第一半導體材料層具有一電極設置平台;N個長條狀主動層,分別形成於該N個長條狀第一半導體材料層之上;N個長條狀第二半導體材料層,分別形成於該N個長條狀主動層之上;M×N個第一導電層,其中,各所述電極設置平台之上係形成有M個所述第一導電層;一絕緣層,覆於該M×N個第一導電層與該N個長條狀第二半導體材料層之上,且填入該N-1條切割道之中;其中,該絕緣層之上開設有M×N個開口;M×N個畫素定義導電層,分別透過該M×N個開口而形成於該N個長條狀第二半導體材料層之上,使得每個所述長條狀第二半導體材料層之上形成有M個所述畫素定義導電層;以及一光轉換單元,設置於該M×N個畫素定義導電層之 上,且包括M×N個光轉換部分別對應於該M×N個畫素定義導電層。
- 如請求項1所述之微發光二極體顯示面板,更包括:N條第一導線,其中,各所述第一導線耦接M個所述第一導電層,且具有一第一接點;以及M條第二導線,其中,各所述第二導線耦接N個所述畫素定義導電層,且具有一第二接點。
- 如請求項2所述之微發光二極體顯示面板,更包括一介面板,其具有:N個第一電轉接墊,設於該介面板的一底面之上,其中各所述第一電轉接墊用以耦接各所述第一接點;N個第二電轉接墊,設於該介面板的一表面之上,且各所述第二電轉接墊利用埋於該介面板的一第一導電層而電連接各所述第一電轉接墊;N個第三電轉接墊,設於該介面板的該表面之上,且各所述第三電轉接墊利用形成於該介面板的該表面之上的一第二導電層而電連接各所述第二電轉接墊;M個第四電轉接墊,設於該介面板的該底面之上,其中各所述第四電轉接墊用以耦接各所述第二接點;M個第五電轉接墊,設於該介面板的該表面之上,且各 所述第五電轉接墊利用埋於該介面板的一第三導電層而電連接各所述第四電轉接墊;以及M個第六電轉接墊,設於該介面板的該表面之上,且各所述第六電轉接墊利用形成於該介面板的該表面之上的一第四導電層而電連接各所述第五電轉接墊。
- 如請求項3所述之微發光二極體顯示面板,其中,所述微發光二極體顯示面板與一驅動電路模組共同組合成一全彩LED顯示裝置,且該驅動電路模組利用一電轉接單元電性連接至設於該介面板的該表面之上的N個第三電轉接墊和該M個第六電轉接墊。
- 如請求項4所述之微發光二極體顯示面板,其中,所述全彩LED顯示裝置與一觸控面板組合成一全彩LED觸控顯示裝置,且該觸控面板置於該絕緣層之上。
- 如請求項1所述之微發光二極體顯示面板,其中,該雙面拋光透光基板可為下列任一者:雙面拋光藍寶石基板、雙面拋光尖晶石基板、雙面拋光碳化矽基板、雙面拋光玻璃基板、或雙面拋光石英基板。
- 如請求項1所述之微發光二極體顯示面板,其中,該長條狀第一半導體材料層之製造材料為N型氮化鎵,且所述長條狀第二半導體材料層的製造材料為P型氮 化鎵(p-type gallium nitride,p-GaN)。
- 如請求項1所述之微發光二極體顯示面板,其中,該光轉換單元包括:一透光基板;一遮光層,形成於該透光基板的一設置面之上,且由一遮光材料製成;複數個第一穿孔,形成於該遮光層之上,且該複數個第一穿孔共排列成M/3行及N/3列;其中,各所述第一穿孔與該透光基板的該設置面一同組成一第一容置槽;複數個第二穿孔,形成於該遮光層之上,且該複數個第二穿孔共排列成M/3行及N/3列;其中,各所述第二穿孔與該透光基板的該設置面一同組成一第二容置槽;以及複數個第三穿孔,形成於該遮光層之上,且該複數個第三穿孔共排列成M/3行及N/3列;其中,各所述第三穿孔與該透光基板的該設置面一同組成一第三容置槽;其中,一紅光量子點材料係填充在各所述第一容置槽之中,且一綠光量子點材料係填充在各所述第二容置槽之中。
- 如請求項8所述之微發光二極體顯示面板,其 中,該長條狀主動層於該長條狀第一半導體材料層和該長條狀第二半導體材料層之間形成一個多重量子井結構,且該多重量子井結構為一氮化鋁鎵(AlxGa1-xN)層與一氮化銦鎵(InxGa1-xN)層的多重交互堆疊結構。
- 如請求項9所述之微發光二極體顯示面板,其中,對應於該多重量子井結構包含彼此交互堆疊的多個所述未摻雜的氮化鎵層與多個所述氮化銦鎵層,該M×N個光轉換部包括:複數個紅光轉換部、複數個綠光轉換部以及複數個空轉換部。
- 如請求項8所述之微發光二極體顯示面板,其中,一藍光量子點材料係填充在各所述第三容置槽之中,且該M×N個光轉換部包括:複數個紅光轉換部、複數個綠光轉換部以及複數個藍光轉換部。
- 如請求項11所述之微發光二極體顯示面板,其中,該長條狀主動層於該長條狀第一半導體材料層和該長條狀第二半導體材料層之間形成一個多重量子井結構,且該多重量子井結構為一未摻雜的氮化鎵(undoped GaN)層與一氮化銦鎵(InxGa1-xN)層的一多重交互堆疊結構。
- 如請求項12所述之微發光二極體顯示面板,其中,對應於該多重量子井結構包含彼此交互堆疊的多個所 述未摻雜的氮化鎵(undoped GaN)層與多個所述氮化銦鎵(InxGa1-xN)層,該M×N個光轉換部包括:複數個紅光轉換部、複數個綠光轉換部以及複數個藍光轉換部。
- 一種微發光二極體顯示面板的,包括以下步驟:(1)提供具一承載面與一出光面的一雙面拋光透光基板;(2)依序形成一緩衝層、一第一半導體材料層、一主動層、以及一第二半導體材料層於該承載面之上;(3)在配合使用一第一光阻和一微影蝕刻技術的情況下,形成貫穿該第二半導體材料層、該主動層、與該第一半導體材料層的N-1條溝槽,利用所述N-1條溝槽將該第一半導體材料層分割成N個長條狀第一半導體材料層,將該主動層分割成N個長條狀主動層,且將該第二半導體材料層分割成N個長條狀第二半導體材料層;其中,且各所述長條狀第一半導體材料層具有一電極設置平台;(4)在配合使用一第二光阻和所述微影蝕刻技術的情況下,於每個所述電極設置平台之上形成M個第一導電層;(5)利用雷射切割技術,形成N-1條切割道用以將該緩衝層分割成N個長條狀緩衝層,同時使得任兩個所述電極設置平台之間具有一條所述切割道;(6)在配合使用一第三光阻和所述微影蝕刻技術的情況下,形成一絕緣層覆蓋M×N個所述第一導電層、N個所述長條狀第二半導體材料層和N-1條所述切割道,且該絕緣層具有M×N個第一開口,使得各所述長條狀第二半導體材料層對應M個所述第一開口;(7)在配合使用一第四光阻和所述微影蝕刻技術的情況下,於各所述第一開口之中製作出一個畫素定義導電層,使得各所述長條狀第二半導體材料層連接有M個所述畫素定義導電層;以及(8)提供一光轉換單元,並將其連接至該雙面拋光透光基板的該出光面,其中該光轉換單元18包括M×N個光轉換部分別對應該M×N個畫素定義導電層。
- 如請求項14所述之微發光二極體顯示面板的製造方法,更包括:N條第一導線,其中,各所述第一導線耦接M個所述第一導電層,且具有一第一接點;以及M條第二導線,其中,各所述第二導線耦接N個所述畫素定義導電層,且具有一第二接點。
- 如請求項15所述之微發光二極體顯示面板的製造方法,更包括一介面板,其具有:N個第一電轉接墊,設於該介面板的一底面之上,其中各所述第一電轉接墊用以耦接各所述第一接點;N個第二電轉接墊,設於該介面板的一表面之上,且各所述第二電轉接墊利用埋於該介面板的一第一導電層而電連接各所述第一電轉接墊;N個第三電轉接墊,設於該介面板的該表面之上,且各所述第三電轉接墊利用形成於該介面板的該表面之上的一第二導電層而電連接各所述第二電轉接墊;M個第四電轉接墊,設於該介面板的該底面之上,其中各所述第四電轉接墊用以耦接各所述第二接點;M個第五電轉接墊,設於該介面板的該表面之上,且各所述第五電轉接墊利用埋於該介面板的一第三導電層而電連接各所述第四電轉接墊;以及M個第六電轉接墊,設於該介面板的該表面之上,且各所述第六電轉接墊利用形成於該介面板的該表面之上的一第四導電層而電連接各所述第五電轉接墊。
- 如請求項16所述之微發光二極體顯示面板的製造方法,其中,所述微發光二極體顯示面板與一驅動電路模組共同組合成一全彩LED顯示裝置,且該驅動電路模組利用一電轉接單元電性連接至設於該介面板的該表面之上的N個第三電轉接墊和該M個第六電轉接墊。
- 如請求項14所述之主動矩陣式微發光二極體顯示面板的製造方法,其中,該長條狀第一半導體材料層之製造材料為N型氮化鎵(n-type gallium nitride,n-GaN),且 所述長條狀第二半導體材料層的製造材料為P型氮化鎵(p-type gallium nitride,p-GaN)。
- 如請求項14所述之微發光二極體顯示面板的製造方法,其中,該光轉換單元包括:一透光基板;一遮光層,形成於該透光基板的一設置面之上,且由一遮光材料製成;複數個第一穿孔,形成於該遮光層之上,且該複數個第一穿孔共排列成M/3行及N/3列;其中,各所述第一穿孔與該透光基板的該設置面一同組成一第一容置槽;複數個第二穿孔,形成於該遮光層之上,且該複數個第二穿孔共排列成M/3行及N/3列;其中,各所述第二穿孔與該透光基板的該設置面一同組成一第二容置槽;以及複數個第三穿孔,形成於該遮光層之上,且該複數個第三穿孔共排列成M/3行及N/3列;其中,各所述第三穿孔與該透光基板的該設置面一同組成一第三容置槽;其中,一紅光量子點材料係填充在各所述第一容置槽之中,且一綠光量子點材料係填充在各所述第二容置槽之中。
- 如請求項19所述之微發光二極體顯示面板的製造方法,其中,該長條狀主動層於該長條狀第一半導體材料層和該長條狀第二半導體材料層之間形成一個多重量子井結構,且該多重量子井結構為一氮化鋁鎵(AlxGa1-xN)層與一氮化銦鎵(InxGa1-xN)層的多重交互堆疊結構。
- 如請求項20所述之微發光二極體顯示面板的製造方法,其中,對應於該多重量子井結構包含彼此交互堆疊的多個所述未摻雜的氮化鎵層與多個所述氮化銦鎵層,該M×N個光轉換部包括:複數個紅光轉換部、複數個綠光轉換部以及複數個空轉換部。
- 如請求項19所述之微發光二極體顯示面板的製造方法,其中,一藍光量子點材料係填充在各所述第三容置槽之中。
- 如請求項22所述之微發光二極體顯示面板的製造方法,其中,該長條狀主動層於該長條狀第一半導體材料層和該長條狀第二半導體材料層之間形成一個多重量子井結構,且該多重量子井結構為一未摻雜的氮化鎵(undoped GaN)層與一氮化銦鎵(InxGa1-xN)層的一多重交互堆疊結構。
- 如請求項23所述之微發光二極體顯示面板的製 造方法,其中,對應於該多重量子井結構包含彼此交互堆疊的多個所述未摻雜的氮化鎵(undoped GaN)層與多個所述氮化銦鎵(InxGa1-xN)層,該M×N個光轉換部包括:複數個紅光轉換部、複數個綠光轉換部以及複數個藍光轉換部。
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TWI778790B (zh) * | 2021-09-15 | 2022-09-21 | 友達光電股份有限公司 | 畫素結構 |
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