TWI730472B - 使用雷射切割道絕緣之全彩ｌｅｄ顯示面板及其製造方法 - Google Patents

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TWI730472B
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詹世豪
曾少澤
黃耀賢
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進化光學有限公司
黃耀賢
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Abstract

本發明主要揭示一種使用雷射切割道絕緣之全彩LED顯示面板，其中，M個長條狀發光結構形成於一雙面拋光透光基板的一第一表面之上。特別地，相鄰兩個長條狀發光結構之間係由一雷射切割道所隔離，且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。並且，一絕緣層形成於該第一表面之上並覆蓋所述長條狀發光結構。該絕緣層內更製作有M×N個第一導電層，使得各所述長條狀第一半導體材料層之上設有N個第一導電層。進一步地，藉由在該絕緣層之上開設M×N個開口，各所述長條狀第二半導體材料層之上可被設有N個第二導電層。如此設計，有利於令所述全彩LED顯示面板直接和一外部顯示驅動晶片進行電性連接。

Description

使用雷射切割道絕緣之全彩LED顯示面板及其製造方法
本發明係關於自發光(Self-luminous)顯示面板之技術領域，尤指一種使用雷射切割道絕緣之全彩LED顯示面板及其製造方法。
已知，現有的平面顯示器的種類包括液晶顯示器(LCD)、有機發光二極體(Organic light-emitting diode,OLED)顯示器，以及發光二極體(LED)顯示器。熟悉顯示面板設計與製作的工程師必然知道，液晶顯示器具有非自發光、低效率、低動態範圍、需要偏振濾光等缺點。OLED顯示器雖然屬於自發光型顯示器，然而，藍光OLED元件的低可靠性和低效率(~5%QE)成為OLED顯示器的最主要缺陷。
相反的，紅光、綠光、和藍光LED元件的製作技術都非常成熟，使得LED顯示器具有自發光、高效率、高動態範圍、高反應速度、以及超過50,000小時的使用壽命等優勢。因此，就中、小型的顯示器領域而言，LED顯示器已經逐漸取代傳統的液晶顯示器而成為中、小型顯示器 之主流。近年來，LED顯示器技術越趨成熟，已經廣泛地應用於智慧型手機(smart phone)、電視、電腦螢幕、和智慧型手錶等產品之中，因此業界更致力於發展次毫米發光二極體(Mini LED)顯示器以及微型發光二極體(Micro LED)顯示器，以使LED顯示器具有更高的解析度。
值得說明的是，如台灣專利號I633645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。
通常，所述透明導電基板之該些陽極端連接電極和該些陰極端連接電極係由氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)或氧化鋅(Zinc oxide,ZnO)製成。必須考慮的是，這些材料的阻值高於銅、銀等常用的金屬電極。熟悉顯示器驅動晶片設計與製作的電子工程師應可理解，阻值相對較高的該些陽極端連接電極和該些陰極端連接電極必然會衍生不可預期的負載效應，導致顯示器驅動晶片無法完美地區動LED顯示面板的各個子畫素(亦即，LED元件)，因而降低使用者體驗(User experience,UX)。
由上述說明可知，如何使具有M×N個LED發光結構的一LED顯示面板能夠輕易地與一顯示驅動晶片相互整合，實為業界亟欲解決的課題。有鑑於此，本案之發明人 係極力加以研究創作發明，而終於研發完成本發明之一種使用雷射切割道絕緣之全彩LED顯示面板及其製造方法。
本發明之主要目的在於提供一種使用雷射切割道絕緣之全彩LED顯示面板，其中，M個長條狀發光結構形成於一雙面拋光透光基板的一第一表面之上。特別地，相鄰兩個長條狀發光結構之間係由一雷射切割道所隔離，且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。並且，一絕緣層形成於該第一表面之上並覆蓋所述長條狀發光結構。該絕緣層內更製作有M×N個第一導電層，使得各所述長條狀第一半導體材料層之上設有N個第一導電層。進一步地，藉由在該絕緣層之上開設M×N個開口，各所述長條狀第二半導體材料層之上可被設有N個第二導電層。如此設計，有利於此全彩LED顯示面板與一外部顯示驅動晶片進行電性連接。
為了達成上述本發明之目的，本發明係提供所述使用雷射切割道絕緣之全彩LED顯示面板之一實施例，其包括：
一雙面拋光透光基板，具一第一表面與一第二表面；
一緩衝層，形成於該第一表面之上；
一第一半導體材料層，形成於該緩衝層之上；其中，利用雷射切割技術對該第一半導體材料層和該緩衝層進行切割，以於該雙面拋光透光基板的該第一表面之上製作出複數條切割道，進而利用該複數條切割道將該緩衝層分割成M個長條狀緩衝層，同時將該第一半導體材料層分割成M個長條狀第一半導體材料層；
M個長條狀主動層，分別形成於該M個長條狀第一半導體材料層之上；
M個長條狀第二半導體材料層，分別形成於該M個長條狀主動層之上；
M×N個第一導電層，其中每個所述長條狀第一半導體材料層之上係形成有N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M個長條狀第二半導體材料層之上，且填入該複數條切割道之中；其中，該絕緣層之上開設有M×N個開口；
M×N個第二導電層，分別透過該M×N個開口而形成於該M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N個所述第二導電層；以及
一光轉換單元，設置於該第二表面之上，且包括M×N個光轉換部；
其中，一個所述長條狀第一半導體材料層、一個所述長條狀主動層和一個所述長條狀第二半導體材料層組成一個長條狀發光結構，且排成同一行的N個光轉換部係隔著 該面拋光透光基板而對應於同一個所述長條狀發光結構。
並且，本發明係同時提供前述使用雷射切割道絕緣之全彩LED顯示面板的製造方法，包括以下步驟：
(1)提供具一第一表面與一第二表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第一表面之上；
(3)利用微影蝕刻技術和一第一光阻層製作出完全貫穿該第二半導體材料層、該主動層、以及部分蝕刻該第一半導體材料層之N個長條狀凹槽，進而利用該N個長條狀凹槽將該第二半導體材料層分割成M個長條狀第二半導體材料層，同時將該主動層分割成M個長條狀主動層，之後去除該第一光阻層；
(4)以一第二光阻層覆於該長條狀第二半導體材料層之上，且令各所述長條狀凹槽之側壁覆有該第二光阻層；
(5)令各所述長條狀凹槽之中形成有M個第一導電層；
(6)利用雷射切割技術對各個所述長條狀凹槽的底部進行切割，以於該雙面拋光透光基板的該第一表面之上製作出複數條切割道，進而利用該複數條切割道將該緩衝層分割成M個長條狀緩衝層，同時將該第一半導體材料層分割成M個長條狀第一半導體材料層；
(7)令各所述長條狀第二半導體材料層之上形成有N個第三光阻層；
(8)形成一絕緣層覆蓋該M個長條狀第二半導體材料層，且令該絕緣層填入該M個長條狀凹槽以及該複數個切割道之中；
(9)去除M×N個所述第三光阻層，使得該絕緣層具有M×N個開口用以露出該第二半導體材料層；
(10)以一第四光阻層覆於該覆蓋該絕緣層之上；
(11)令M×N個第二導電層分別形成於該M×N個開口之中，接著去除該第四光阻層；以及
(12)於該第二表面之上設置包括M×N個光轉換部的一光轉換單元，完成一全彩LED顯示面板之製作。
在一可行實施例中，本發明之使用雷射切割道絕緣之全彩LED顯示面板更包括：
M條第一橋接導線，其中，各所述第一橋接導線與排列在同一列的N個所述第一導電層連接，且各所述第一橋接導線之上形成有一第一共電極。
於前述本發明之使用雷射切割道絕緣之全彩LED顯示面板的實施例中，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，一藍光量子點材料係填充在各所述第三容置槽之中。
在一可行實施例中，本發明之使用雷射切割道絕緣之全彩LED顯示面板與一驅動電路模組一起組合成一全彩LED顯示裝置，該驅動電路模組具有M個第一接點用以分別與該M個第一共電極電性連接，且該驅動電路模組還具有M×N個第二接點用以分別與該M×N個第二導電層電性連接。
在一可行實施例中，包含本發明之使用雷射切割道絕緣之全彩LED顯示面板以及與驅動電路模組的全彩LED顯示裝置進一步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光轉換單元之上。
於前述本發明之使用雷射切割道絕緣之全彩LED顯示面板的實施例中，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。
於前述本發明之使用雷射切割道絕緣之全彩LED顯示面板的實施例中，該絕緣層由一遮光材料製成，且該緩衝層的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)。
於前述本發明之使用雷射切割道絕緣之全彩LED顯示面板的實施例中，該長條狀主動層於該長條狀第一半導體材料層與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。
於前述本發明之使用雷射切割道絕緣之全彩LED顯示面板的實施例中，該長條狀主動層於該長條狀第一半導體材料層與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藍光轉換部。
<本發明>
1‧‧‧全彩LED顯示面板
10‧‧‧雙面拋光透光基板
101‧‧‧第一表面
102‧‧‧第二表面
10G‧‧‧切割道
11‧‧‧長條狀發光結構
11B‧‧‧緩衝層
11BL‧‧‧長條狀緩衝層
11N‧‧‧第一半導體材料層
11NL‧‧‧長條狀第一半導體材料層
11A‧‧‧主動層
11AL‧‧‧長條狀主動層
11P‧‧‧第二半導體材料層
11PL‧‧‧長條狀第二半導體材料層
1P‧‧‧第一導電層
2P‧‧‧第二導電層
12‧‧‧絕緣層
12O‧‧‧開口
15‧‧‧光轉換單元
150‧‧‧透光基板
15S‧‧‧遮光層
O1‧‧‧第一穿孔
O2‧‧‧第二穿孔
O3‧‧‧第三穿孔
15R‧‧‧紅光轉換部
15G‧‧‧綠光轉換部
15B‧‧‧藍光轉換部
15N‧‧‧空轉換部
BL1‧‧‧第一橋接導線
CE1‧‧‧第一共電極
TP‧‧‧觸控面板
S1-S12‧‧‧步驟
PR1‧‧‧第一光阻層
PR2‧‧‧第二光阻層
PR3‧‧‧第三光阻層
PR4‧‧‧第四光阻層
RG1‧‧‧長條狀凹槽
<習知>
無
圖1顯示本發明之一種使用雷射切割道絕緣之全彩LED顯示面板的示意性側剖視圖；
圖2A顯示光轉換單元的第一示意性立體圖；
圖2B顯示光轉換單元的第二示意性立體圖；
圖3顯示本發明之使用雷射切割道絕緣之全彩LED顯示面板的示意性立體圖；
圖4顯示本發明之使用雷射切割道絕緣之全彩LED顯示面板的示意性上視圖；
圖5顯示本發明之使用雷射切割道絕緣之全彩LED顯示面板以及一觸控面板的示意性側剖視圖；
圖6A、圖6B與圖6C顯示本發明之一種使用雷射切割道絕緣之全彩LED顯示面板的製造方法的流程圖；以及
圖7A至圖7K為本發明之使用雷射切割道絕緣之全彩LED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使用雷射切割道絕緣之全彩LED顯示面板及其製造方法，以下將配合圖式，詳盡說明本發明之較佳實施例。
使用雷射切割道絕緣之全彩LED顯示面板的結構
圖1顯示本發明之一種使用雷射切割道絕緣之全彩LED顯示面板的示意性側剖視圖。本發明之使用雷射切割道絕緣之全彩LED顯示面板1(下文簡稱“全彩LED顯示面板1”)主要包括：具有一第一表面101與一第二表面102的一雙面拋光透光基板10、M個長條狀緩衝層11BL、M個長條狀第一半導體材料層11NL、M個長條狀主動層11AL、M個長條狀第二半導體材料層11PL、M×N個第一導電層1P、一絕緣層12、M×N個第二導電層2P、以及一光轉換單元15。在可行的實施例中，該雙面拋光透光基板10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。
特別說明的是，在該第一表面101之上形成有一緩衝層11B和一第一半導體材料層11N的情況下，本發明利用雷射切割技術對該第一半導體材料層11N和該緩衝層11B進行切割，以於該雙面拋光透光基板10的該第一表面101之上製作出複數條切割道10G，進而利用該複數條 切割道10G將該緩衝層11B分割成M個所述長條狀緩衝層11BL，同時將該第一半導體材料層11N分割成M個所述長條狀第一半導體材料層11NL。並且，該M個長條狀主動層11AL分別形成於該M個長條狀第一半導體材料層11NL之上，且該M個長條狀第二半導體材料層11PL分別形成於該M個長條狀主動層11AL之上。如圖1所示，每個所述長條狀第一半導體材料層11NL之上係形成有N個所述第一導電層1P，使得全彩LED顯示面板1包含M×N個所述第一導電層1P。
另一方面，本發明採用遮光材料製成所述絕緣層12，使其覆於該M×N個第一導電層1P與該M個長條狀第二半導體材料層11PL之上，且填入該複數條切割道10G之中。依據本發明之設計，該絕緣層12之上開設有M×N個開口12O，且M×N個所述第二導電層2P分別透過該M×N個開口12O而形成於該M個長條狀第二半導體材料層11PL之上。值得說明的是，一個所述長條狀第一半導體材料層11NL、一個所述長條狀主動層11AL和一個所述長條狀第二半導體材料層11PL組成一個長條狀發光結構，且排成同一行的N個光轉換部係隔著該雙面拋光透光基板10而對應於同一個所述長條狀發光結構11。
更詳細地說明，前述長條狀緩衝層11BL的製程材料通常為未摻雜的氮化鎵(undoped GaN)、氮化鋁 (AlN)、或氧化鋅(ZnO)。另一方面，該長條狀第一半導體材料層11NL之製造材料為N型氮化鎵(n-type gallium nitride,n-GaN)，且該長條狀第二半導體材料層11PL之製造材料為P型氮化鎵(p-type gallium nitride,p-GaN)。並且，該長條狀主動層11AL通常會在該長條狀第一半導體材料層11NL與該長條狀第二半導體材料層11PL之間形成一個多重量子井結構。值得特別說明的是，在所述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的情況下，只要施予電壓驅動至該長條狀第一半導體材料層11NL和該長條狀第二半導體材料層11PL，M個所述長條狀主動層11AL會發出一藍色光。另一方面，若所述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，只要施予電壓驅動至該長條狀第一半導體材料層11NL和該長條狀第二半導體材料層11PL，M個所述長條狀主動層11AL會發出一紫色光。
繼續參閱圖2A與圖2B，其分別顯示光轉換單元15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15的主體結構包括一透光基板150以及一遮光層15S，其中該遮光層15S，形成於該透光基板150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系形成於該遮光層15S之上，且 該複數個第一穿孔O1共排列成M/3行及N/3列；其中，各所述第一穿孔O1與該透光基板150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15S之上，且該複數個第二穿孔O2共排列成M/3行及N/3列；其中，各所述第二穿孔O2與該透光基板150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15S之上，且該複數個第三穿孔O3共排列成M/3行及N/3列；其中，各所述第三穿孔O3與該透光基板150的該設置面一同組成一第三容置槽。
對應於各所述長條狀主動層11AL係射出一藍色光，如圖2A所示本發明係令一紅光量子點材料填充在各所述第一容置槽之中且令一綠光量子點材料填充在各所述第二容置槽之中，使得該光轉換單元15的M×N個光轉換部包括：複數個紅光轉換部15R、複數個綠光轉換部15G以及複數個空(blank)轉換部15N。
另一方面，對應於各所述長條狀主動層11AL係射出一紫色光，如圖2B所示，本發明令一紅光量子點材料填充在各所述第一容置槽之中，令一綠光量子點材料填充在各所述第二容置槽之中，且令一藍光量子點材料係填充在各所述第三容置槽之中，使得該光轉換單元15的M×N個光轉換部包括：複數個紅光轉換部15R、複數個綠光轉換部15G以及複數個藍光轉換部15B。
圖3顯示本發明之使用雷射切割道絕緣之全彩LED顯示面板的示意性立體圖，且圖4顯示本發明之使用雷射切割道絕緣之全彩LED顯示面板的示意性上視圖。特別說明的是，圖3和圖4之中並未繪出雙面拋光透光基板10以及絕緣層12，目的在於清楚地顯示出各所述長條狀第一半導體材料層11NL之上的N個第一導電層1P，並顯示出各所述長條狀第二半導體材料層11PL之上的N個第二導電層2P。依據本發明之設計，所述全彩LED顯示面板1還包括M條第一橋接導線BL1，其中，各所述第一橋接導線BL1與排列在同一列的N個所述第一導電層1P連接，且各所述第一橋接導線BL1之上形成有一第一共電極CE1。可想而知，在利用各所述第一橋接導線BL1與排列在同一列的N個所述第一導電層1P連接的情況下，係有利於本發明之全彩LED顯示面板1與一驅動電路模組一起組合成一全彩LED顯示裝置。應可理解，該驅動電路模組具有M個第一接點用以分別與該M個第一共電極CE1電性連接，且該驅動電路模組還具有M×N個第二接點用以分別與該M×N個第二導電層2P電性連接。
進一步地，圖5顯示本發明之使用雷射切割道絕緣之全彩LED顯示面板1以及一觸控面板TP的示意性側剖視圖。在一擴增實施例中，由驅動電路模組和本發明之全彩LED顯示面板1所組成的全彩LED顯示裝置還可進 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置於該光轉換單元15之上。
使用雷射切割道絕緣之全彩LED顯示面板的製造方法
圖6A、圖6B與圖6C顯示本發明之一種使用雷射切割道絕緣之全彩LED顯示面板的製造方法的流程圖。並且，圖7A至圖7K為本發明之使用雷射切割道絕緣之全彩LED顯示面板的示意性製造流程圖。如圖6A與圖7A所示，製造方法係首先執行步驟S1和步驟S2：提供具一第一表面101與一第二表面102的一雙面拋光透光基板10，且依序形成一緩衝層11B、一第一半導體材料層11N、一主動層11A、以及一第二半導體材料層11P於該第一表面101之上。接著，如圖7A與圖7B所示，於步驟S3之中，係利用微影蝕刻技術和一第一光阻層PR1製作出完全貫穿該第二半導體材料層11P、該主動層11A、以及部分蝕刻該第一半導體材料層11N之N個長條狀凹槽RG1，進而利用該N個長條狀凹槽RG1將該第二半導體材料層11P分割成M個長條狀第二半導體材料層11P L，同時將該主動層11A分割成M個長條狀主動層11AL，之後去除該第一光阻層PR1。
如圖7C所示，於步驟S4之中，係以一第二光阻層PR2覆於該長條狀第二半導體材料層11PL之上，且令各 所述長條狀凹槽RG1之側壁覆有該第二光阻層PR2。接著，於步驟S5之中，令各所述長條狀凹槽RG1之中形成有M個第一導電層1P(如圖7D所示)。值得注意的是，於步驟S6之中，如圖7E所示，本發明利用雷射切割技術對各個所述長條狀凹槽RG1的底部進行切割，以於該雙面拋光透光基板10的該第一表面101之上製作出複數條切割道10G，進而利用該複數條切割道10G將該緩衝層11B分割成M個長條狀緩衝層11BL，同時將該第一半導體材料層11N分割成M個長條狀第一半導體材料層11N。繼續地，如圖7F所示，步驟S7係令各所述長條狀第二半導體材料層11PL之上形成有N個第三光阻層PR3。
如圖7G所示，於步驟S8之中，形成一絕緣層12覆蓋該M個長條狀第二半導體材料層11PL，且令該絕緣層12填入該M個長條狀凹槽RG1以及該複數個切割道10G之中。並且，如圖7H所示，步驟S9係去除M×N個所述第三光阻層PR3，使得該絕緣層12具有M×N個開口12O用以露出該第二半導體材料層11P。進一步地，如圖7I和圖7J所示，於步驟S10與步驟S11之中，係以一第四光阻層PR4覆於該覆蓋該絕緣層12之上，以令M×N個第二導電層2P分別形成於該M×N個開口12O之中。如圖7K所示，於步驟S12之中，於該第二表面102之上設置包括M×N個光轉換部的一光轉換單元15，完成一背接觸式全彩LED顯示面板 1之製作。
如此，上述係已完整且清楚地說明本發明之一種全彩LED顯示面板及其製造方法；並且，經由上述可得知本發明係具有下列之優點：
(1)在本發明之全彩LED顯示面板的結構設計中，M個長條狀發光結構11形成於一雙面拋光透光基板10的一第一表面101之上。特別地，相鄰兩個長條狀發光結構11之間係由一雷射切割道10G所隔離，且各所述長條狀發光結構11包含一長條狀緩衝層11BL、一長條狀第一半導體材料層11NL、一長條狀主動層11AL、以及一長條狀第二半導體材料層11PL。並且，一絕緣層12形成於該第一表面101之上並覆蓋所述長條狀發光結構11。該絕緣層12內更製作有M×N個第一導電層1P，使得各所述長條狀第一半導體材料層11NL之上設有N個第一導電層1P。進一步地，藉由在該絕緣層12之上開設M×N個開口12O，各所述長條狀第二半導體材料層11PL之上可被設有N個第二導電層2P。如此設計，有利於使用一第一共電極線路BL連接排列在同一行的M個第一導電層1P，且令該全彩LED顯示面板1一共具有N條第一共電極線路BL1，用以與一外部顯示驅動晶片進行電性連接。
必須加以強調的是，上述之詳細說明係針對本發明可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本 發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。
1‧‧‧全彩LED顯示面板
10‧‧‧雙面拋光透光基板
101‧‧‧第一表面
102‧‧‧第二表面
10G‧‧‧切割道
11‧‧‧長條狀發光結構
11BL‧‧‧長條狀緩衝層
11NL‧‧‧長條狀第一半導體材料層
11AL‧‧‧長條狀主動層
11PL‧‧‧長條狀主動層
1P‧‧‧第一導電層
2P‧‧‧第二導電層
12‧‧‧絕緣層
12O‧‧‧開口
15‧‧‧光轉換單元
150‧‧‧透光基板
15S‧‧‧遮光層
15R‧‧‧紅光轉換部
15G‧‧‧綠光轉換部
15B‧‧‧藍光轉換部

Claims (24)

  1. 一種全彩LED顯示面板，包括：一雙面拋光透光基板，具一第一表面與一第二表面；一緩衝層，形成於該第一表面之上；一第一半導體材料層，形成於該緩衝層之上；其中，利用雷射切割技術對該第一半導體材料層和該緩衝層進行切割，以於該雙面拋光透光基板的該第一表面之上製作出複數條切割道，進而利用該複數條切割道將該緩衝層分割成M個長條狀緩衝層，同時將該第一半導體材料層分割成M個長條狀第一半導體材料層；M個長條狀主動層，分別形成於該M個長條狀第一半導體材料層之上；M個長條狀第二半導體材料層，分別形成於該M個長條狀主動層之上；M×N個第一導電層，其中每個所述長條狀第一半導體材料層之上係形成有N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M個長條狀第二半導體材料層之上，且填入該複數條切割道之中；其中，該絕緣層之上開設有M×N個開口；M×N個第二導電層，分別透過該M×N個開口而形成於該M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N個所述第二導電層；一光轉換單元，設置於該第二表面之上，且包括M×N 個光轉換部；以及M條第一橋接導線，其中，各所述第一橋接導線與排列在同一列的N個所述第一導電層連接，且各所述第一橋接導線之上形成有一第一共電極；其中，一個所述長條狀第一半導體材料層、一個所述長條狀主動層和一個所述長條狀第二半導體材料層組成一個長條狀發光結構，且排成同一行的N個光轉換部係隔著該面拋光透光基板而對應於同一個所述長條狀發光結構。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之全彩LED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。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之全彩LED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。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之全彩LED顯示面板，其中，所述全彩LED顯示面板與一驅動電路模組組合成一全彩LED顯示裝置，該驅動電路模組具有M個第一接點用以分別與該M個第一共電極電性連接，且該驅動電路模組還具有M×N個第二接點用以分別與該M×N個第二導電層電性連接。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之全彩LED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光轉換單元之上。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之全彩LED顯示面板，其中，該絕緣層的製程材料為一遮光材料，且該緩衝層的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)。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之全彩LED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。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之全彩LED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(n-type gallium nitride,n-GaN)，且所述長條狀第二半導體材料層之製造材料為P型氮化鎵(p-type gallium nitride,p-GaN)。
  9. 如申請專利範圍第2項所述之全彩LED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與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。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之全彩LED顯示面板板，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。
  11. 如申請專利範圍第3項所述之全彩LED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與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。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之全彩LED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藍光轉換部。
  13. 一種全彩LED顯示面板的製造方法，包括以下步驟：(1)提供具一第一表面與一第二表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第一表面之上；(3)利用微影蝕刻技術和一第一光阻層製作出完全貫穿該第二半導體材料層、該主動層、以及部分蝕刻該第一半導體材料層之N個長條狀凹槽，進而利用該N個長條狀凹槽將該第二半導體材料層分割成M個長條狀第二半導體材料層，同時將該主動層分割成M個長條狀 主動層，之後去除該第一光阻層；(4)以一第二光阻層覆於該長條狀第二半導體材料層之上，且令各所述長條狀凹槽之側壁覆有該第二光阻層；(5)令各所述長條狀凹槽之中形成有M個第一導電層；(6)利用雷射切割技術對各個所述長條狀凹槽的底部進行切割，以於該雙面拋光透光基板的該第一表面之上製作出複數條切割道，進而利用該複數條切割道將該緩衝層分割成M個長條狀緩衝層，同時將該第一半導體材料層分割成M個長條狀第一半導體材料層；(7)令各所述長條狀第二半導體材料層之上形成有N個第三光阻層；(8)形成一絕緣層覆蓋該M個長條狀第二半導體材料層，且令該絕緣層填入該M個長條狀凹槽以及該複數個切割道之中；(9)去除M×N個所述第三光阻層，使得該絕緣層具有M×N個開口用以露出該第二半導體材料層；(10)以一第四光阻層覆於該覆蓋該絕緣層之上；(11)令M×N個第二導電層分別形成於該M×N個開口之中，接著去除該第四光阻層；以及(12)於該第二表面之上設置包括M×N個光轉換部的一光轉換單元，完成一背接觸式全彩LED顯示面板之製作。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之全彩LED顯示面板的製 造方法，其中，排列在同一列的N個所述第一導電層同時被連接至一條第一橋接導線，且M條所述第一橋接導線各設有一第一共電極。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之全彩LED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。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之全彩LED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。
  17. 如申請專利範圍第13項所述之全彩LED顯示面板的製造方法，其中，所述全彩LED顯示面板與一驅動電路模組組合成一全彩LED顯示裝置，該驅動電路模組具有M個第一接點用以分別與該M個第一共電極電性連接，且該驅動電路模組還具有M×N個第二接點用以分別與該M×N個第二導電層電性連接。
  18. 如申請專利範圍第13項所述之全彩LED顯示面板的製造方法，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。
  19. 如申請專利範圍第13項所述之全彩LED顯示面板的製造方法，其中，該絕緣層的製程材料為一遮光材料，且該緩衝層的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)。
  20. 如申請專利範圍第15項所述之全彩LED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 二半導體材料層之製造材料為P型氮化鎵(p-type gallium nitride,p-GaN)。
  21. 如申請專利範圍第15項所述之全彩LED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與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。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之全彩LED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。
  23. 如申請專利範圍第15項所述之全彩LED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與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。
  24. 如申請專利範圍第23項所述之全彩LED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藍光轉換部。
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