本发明涉及一种显示器及其制造方法，尤其涉及一种发光二极管显示器及其制造方法。
背景技术：
发光二极管显示器包括多个发光二极管以及具有开关元件的驱动电路基板。在发光二极管显示器的制程中，需将多个发光二极管转置在驱动电路基板上，且使多个发光二极管与驱动电路基板电性连接。转置发光二极管的方法包括巨量转移法以及晶圆转移法。巨量转移法使用弹性转置头将生长基板上的多个发光二极管转置在驱动电路基板上。然而，弹性转置头需具有特殊的结构设计，且需执行多次提出及置放动作才能完成发光二极管的转置。此外，已提取发光二极管的弹性转置头与驱动电路基板需精准的对位，而影响发光二极管显示器的良率。晶圆转移法是将晶圆以及成长于晶圆上的多个发光二极管一起转置到驱动电路基板上，并使晶圆上的多个发光二极管与驱动电路基板电性连接。然而，在晶圆上的多个发光二极管与驱动电路基板电性连接后，需去除晶圆(例如：蓝宝石基板)，而使发光二极管显示器的良率低。
技术实现要素：
本发明提供一种发光二极管显示器及其制造方法，良率高。
本发明的发光二极管显示器包括至少一发光二极管芯片。每一发光二极管芯片包括第一基板、配置在第一基板上的多个发光二极管、覆盖多个发光二极管的第一绝缘层以配置在第一绝缘层上且与多个发光二极管电性连接的多个开关元件。
在本发明的一实施例中，上述的第一绝缘层具有暴露多个发光二极管的多个第一接触孔，多个开关元件通过多个第一接触孔与多个发光二极管电性连接。
在本发明的一实施例中，上述的每一发光二极管包括第一型半导体层、相对于第一型半导体层的第二型半导体层以及位于第一型半导体层与第二型半导体层之间的发光层。开关元件通过多个第一接触孔与多个发光二极管的多个第一型半导体层电性连接。
在本发明的一实施例中，上述的每一发光二极管芯片还包括多个导电图案。多个导电图案配置在第一绝缘层上。第一绝缘层还具有暴露发光二极管且与第一接触孔分离的多个第二接触孔。导电图案通过第二接触孔与发光二极管的第二型半导体层电性连接。
在本发明的一实施例中，上述的第一基板具有凹槽，而发光二极管配置在凹槽中。
在本发明的一实施例中，上述的每一发光二极管芯片还包括第二基板。发光二极管形成于第二基板上。第二基板与发光二极管配置在第一基板上，且第二基板位于发光二极管与第一基板之间。
在本发明的一实施例中，上述的第一基板具有凹槽，而第二基板与发光二极管配置在凹槽中。
在本发明的一实施例中，上述的第一绝缘层全面覆盖第一基板。
在本发明的一实施例中，上述的第一绝缘层局部覆盖第一基板。
在本发明的一实施例中，上述的相邻两个发光二极管之间存在间隙，以使多个发光二极管分离。间隙对应第一基板的一部分，而第一绝缘层不覆盖第一基板的所述部分。
在本发明的一实施例中，上述的每一发光二极管芯片还包括覆盖开关元件的第二绝缘层。
在本发明的一实施例中，上述的每一发光二极管芯片还包括覆盖第二绝缘层的第三基板。
本发明的发光二极管显示器的制造方法，包括下列步骤：提供第一基板以及配置在第一基板上的多个发光二极管；形成第一绝缘层，以覆盖发光二极管；以及在第一绝缘层上形成多个开关元件，其中开关元件与发光二极管电性连接。
在本发明的一实施例中，上述的发光二极管显示器的制造方法，还包括：在第二基板上形成多个发光二极管；以及令第二基板以及发光二极管配置在第一基板上，其中第二基板位于发光二极管与第一基板之间。
在本发明的一实施例中，上述的发光二极管显示器的制造方法，还包括：在第二基板上形成多个发光二极管；令第三基板提取发光二极管以及第二基板；去除第二基板；以及令第三基板将发光二极管配置在第一基板上。
在本发明的一实施例中，上述的发光二极管显示器的制造方法，还包括：形成第二绝缘层，以覆盖多个开关元件。
在本发明的一实施例中，上述的发光二极管显示器的制造方法，还包括：令第二绝缘层、开关元件、第一绝缘层、发光二极管以及第一基板固定在第四基板上，其中第二绝缘层位于第四基板与第一绝缘层之间；以及去除第一基板。
在本发明的一实施例中，上述的发光二极管显示器的制造方法，还包括：在去除第一基板后，令第四基板与第二绝缘层分离。
基于上述，在本发明一实施例的发光二极管显示器的制造方法中，在承载多个发光二极管的基板上形成绝缘层，以覆盖多个发光二极管；然后，在绝缘层上形成与多个发光二极管电性连接的多个开关元件。藉此，发光二极管不需被转置到具有开关元件的驱动电路基板上，从而提升发光二极管显示器的良率。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所示附图作详细说明如下。
附图说明
图1a至图1h为本发明一实施例的发光二极管显示器的制造方法的剖面示意图。
图2a至图2f为本发明一实施例的发光二极管显示器的制造方法的剖面示意图。
图3为本发明一实施例的发光二极管显示器的剖面示意图。
图4为本发明一实施例的发光二极管显示器的剖面示意图。
图5为本发明一实施例的发光二极管显示器的剖面示意图。
图6为本发明一实施例的发光二极管显示器的剖面示意图。
附图标记说明：
10、10-1、10-2、10-3、10a～10d：发光二极管芯片；
100、100-1～100-3、100a～100d：发光二极管显示器；
110：第二基板；
110a：下表面；
110b：上表面；
110c：侧壁；
120：发光二极管；
120a：下表面；
120b上表面；
120c：侧壁；
121：第一型半导体层；
122：第二型半导体层；
123：发光层；
130、130d：第一基板；
132：凹槽；
130b：上表面；
140、140b、140c：第一绝缘层；
141：第一接触孔；
142：第二接触孔；
150：开关元件；
160：导电图案；
170：第二绝缘层；
180：第四基板；
190：第三基板；
192：导线；
g：间隙。
具体实施方式
图1a至图1h为本发明一实施例的发光二极管显示器的制造方法的剖面示意图。请参照图1a，首先，在第二基板110上形成多个发光二极管120。发光二极管120即俗称的微型发光二极管(micro-led)。在本实施例中，第二基板110可为生长基板(例如：蓝宝石基板)。在提供第二基板110后，可在第二基板110上磊晶，以形成相堆叠的多个膜层(未示出)；然后，图案化所述多个膜层(意即，令所述多个膜层的内部具有间隙g)，进而形成彼此分离的多个发光二极管120。每一发光二极管120具有下表面120a、相对于下表面120a的上表面120b以及连接在下表面120a与上表面120b之间的侧壁120c，其中侧壁120c是由间隙g所定义。每一发光二极管120包括第一型半导体层121、相对于第一型半导体层121的第二型半导体层122以及位于第一型半导体层121与第二型半导体层122之间的发光层123。在本实施例中，第一型半导体层121例如为p型半导体层，而第二型半导体层122例如为n型半导体层。但本发明不以此为限，在其他实施例中，第一型半导体层121也可为n型半导体层，而第二型半导体层122也可为p型半导体层。
请参照图1b，接着，可将第二基板110及第二基板110上的多个发光二极管120配置在第一基板130上。此时，第二基板110位于多个发光二极管120与第一基板130之间，而每一发光二极管120的下表面120a面向第一基板130。第二基板110具有面向第一基板130的下表面110a、相对于下表面110a的上表面110b以及连接于下表面110a与上表面110b之间的侧壁110c。间隙g暴露第二基板110的部分上表面110b。第一基板130主要是用以来承载发光二极管120。第一基板130的材质可为玻璃、石英、有机聚合物、或是不透光/反射材料(例如：晶圆、陶瓷等)、或是其它可适用的材料。
请参照图1c，接着，形成第一绝缘层140，以覆盖多个发光二极管120。第一绝缘层140的材料可为无机材料(例如：氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、或上述至少二种材料的堆叠层)、有机材料或有机材料与无机材料的组合。在本实施例中，第一绝缘层140可全面覆盖发光二极管120、第二基板110及第一基板130。具体地，第一绝缘层140可覆盖每一发光二极管120的上表面120b、每一发光二极管120的侧壁120c、被间隙g暴露的第二基板110的部分上表面110b、第二基板110的侧壁110c以及第一基板130的部分上表面130b。然而，本发明不限于此，在其他实施例中，第一绝缘层140不一定要全面覆盖第一基板130和/或第二基板110，第一绝缘层140也可局部覆盖第一基板130和/或第二基板110，以下将在后续段落配合其他图示举例说明。
请参照图1d，接着，可图案化第一绝缘层140，以形成多个第一接触孔141。每一发光二极管120的一部分被对应的一个第一接触孔141所暴露。在本实施例中，在形成第一接触孔141时，还可选择地同时形成多个第二接触孔142。第二接触孔142与第一接触孔141分离。每一发光二极管120的另一部分可被对应的一个第二接触孔142所暴露。
请参照图1d，接着，在第一绝缘层140上形成多个开关元件150。多个开关元件150与多个发光二极管120电性连接。开关元件150配置在第一绝缘层140上。开关元件150可通过第一接触孔141与发光二极管120电性连接。具体地，开关元件150可通过第一接触孔141与发光二极管120的第一型半导体层121电性连接，但本发明不限于此。
在本实施例中，开关元件150可为主动式或被动式的开关元件。以主动式的开关元件150为例，开关元件150可包括至少一薄膜电晶体、扫描线及数据线，其中薄膜电晶体的源极与数据线电性连接，薄膜电晶体的栅极与扫描线电性连接，而薄膜电晶体的漏极与发光二极管120电性连接。然而，本发明不限于此，在其他实施例中，主动式的开关元件150还可选择性地包括其他电子元件(例如：电容等)，以提升发光二极管显示器100的光学和/或电气特性。总而言之，开关元件150能控制发光二极管120亮度即可，本发明并不限制开关元件150为主动式或被动式，也不限制开关元件150的具体结构为何，开关元件150为主动式或被动式及其具体结构可视实际的需求而定。
请参照图1d，在本实施例中，还可在第一绝缘层140上形成多个导电图案160。导电图案160配置在第一绝缘层140上。导电图案160可通过多个第二接触孔142与多个发光二极管120的多个第二型半导体层122电性连接。在本实施例中，导电图案160可为接地的共用电极，但本发明不以此为限。此外，在本实施例中，导电图案160可与部分的开关元件150(例如：薄膜电晶体的栅极)一起制作，但本发明不限于此，在其他实施例中，也可分别制作导电图案160与开关元件150。
完成对应图1a至图1d的步骤后，便初步完成了包括至少一发光二极管芯片10的发光二极管显示器100。需说明的是，图1d的发光二极管显示器100还可进行对应图1e、图1e～图1g或图1e～图1h的步骤，以形成发光二极管显示器100-1、100-2或100-3，以下配合图1e～图1h说明。发光二极管显示器100-1、100-2、100-3及其制造方法也在本发明所欲保护的范畴内。
请参照图1e，在完成图1d的发光二极管显示器100后，接着，还可形成第二绝缘层170，以覆盖开关元件150。在本实施例中，第二绝缘层170还覆盖导电图案160以及部分的第一绝缘层140。在本实施例中，第二绝缘层170的材料可为无机材料(例如：氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、或上述至少二种材料的堆叠层)、有机材料或有机材料与无机材料的组合。图1e中包括至少一发光二极管芯片10-1的发光二极管显示器100-1较图1d的发光二极管显示器100多了第二绝缘层170。
请参照图1f，在完成图1e的发光二极管显示器100-1后，接着，可令第二绝缘层170、开关元件150、导电图案160、第一绝缘层140、发光二极管120、第二基板110及第一基板130固定在第四基板180上。此时，第二绝缘层170位于第四基板180与第一绝缘层140之间。举例而言，在本实施例中，第四基板180可具有黏着层，第四基板180可利用所述黏着层将第二绝缘层170以及与第二绝缘层170固接的开关元件150、导电图案160、第一绝缘层140、发光二极管120、第二基板110及第一基板130固定在第四基板180上，但本发明不以此为限。在本实施例中，第四基板180例如为中转材料。中转材料例如为氧化硅(sio2)、氧化铝(al2o3)、氧化钽(ta2o5)、氧化钌(ruo2)、氧化钛(tio2)、氧化锆(zro2)、氮化硅(sin4)等，但本发明不以此为限。请参照图1f及图1g，接着，可去除第一基板130，以完成发光二极管显示器100-2。图1g中包括至少一发光二极管芯片10-2的发光二极管显示器100-2较图1d的发光二极管显示器100多了第二绝缘层170及第四基板180，而少了第一基板130。
请参照图1h，在完成图1g的发光二极管显示器100-2后，还可令第四基板180与第二绝缘层170分离，以完成发光二极管显示器100-3。图1h中包括至少一发光二极管芯片10-3的发光二极管显示器100-3较图1d的发光二极管显示器100多了第二绝缘层170，而少了第一基板130。
图2a至图2f为本发明一实施例的发光二极管显示器的制造方法的剖面示意图。图2a至图2f的发光二极管显示器100a的制造方法与图1a至图1d的发光二极管显示器100的制造方法类似，因此相同或相对应的元件，以相同或相对应的标号表示。图2a至图2f的发光二极管显示器100a的制造方法与图1a至图1d的发光二极管显示器100的制造方法的差异在于：图2a至图2f的发光二极管显示器100a的制造方法多了去除第二基板110的步骤。以下主要说明此差异，两者相同或相对应处，请参照前述说明。
请参照图2a，首先，在第二基板110上形成多个发光二极管120。请参照图2b，接着，令第三基板190提取发光二极管120以及第二基板110。请参照图2b及图2c，接着，去除第二基板110。举例而言，在本实施例中，可用激光剥除法(laserlift-offtechnology)去除第二基板110。但本发明不限于此，在其他实施例中，也可用其他适当方法(例如：化学蚀刻)去除第二基板110。请参照图2c及图2d，接着，令第三基板190将发光二极管120配置在第一基板130上，且在发光二极管120配置在第一基板130后令第三基板190与发光二极管120分离。
请参照图2e，接着，形成第一绝缘层140，以覆盖多个发光二极管120。请参照图2f，接着，可图案化第一绝缘层140，以形成多个第一接触孔141以及多个第二接触孔142。请参照图2f，接着，在第一绝缘层140上形成多个开关元件150以及多个导电图案160。开关元件150可通过第一接触孔141与发光二极管120的第一型半导体层121电性连接。导电图案160可通过第二接触孔142与发光二极管120的第二型半导体层122电性连接。
完成对应图2a至图2f的步骤后，便初步完成了包括至少一发光二极管芯片10a的发光二极管显示器100a。发光二极管显示器100a与发光二极管显示器100类似，只发光二极管显示器100a较发光二极管显示器100少了第二基板110。此外，需说明的是，图2f的发光二极管显示器100a也可进行对应图1e、图1e～图1g或图1e～图1h的步骤，以形成较发光二极管显示器100-1、100-2或100-3少了第二基板110的发光二极管显示器，本领域技术人员根据前述说明可实现，在此便不再重述。
图3为本发明一实施例的发光二极管显示器的剖面示意图。图3的发光二极管显示器100b与图1d的发光二极管显示器100类似，因此相同或相对应的元件，以相同或相对应的标号表示。图3的发光二极管显示器100b与图1d的发光二极管显示器100的差异在于：发光二极管显示器100b的第一绝缘层140b与发光二极管显示器100的第一绝缘层140不同。以下主要说明此差异，两者相同或相对应处，请参照前述说明。
发光二极管显示器100b包括至少一发光二极管芯片10b。每一发光二极管芯片10b包括第一基板130、配置在第一基板130上的多个发光二极管120、覆盖多个发光二极管120的第一绝缘层140b以及配置在第一绝缘层140b上且与发光二极管120电性连接的多个开关元件150。与发光二极管显示器100不同的是，第一绝缘层140b未全面覆盖第一基板130及第二基板110，第一绝缘层140b可局部覆盖第一基板130及第二基板110。举例而言，在本实施例中，相邻的两个发光二极管120之间存在间隙g，间隙g暴露第二基板110的部分上表面110b，第一绝缘层140b覆盖多个发光二极管120而可不覆盖第二基板110的部分上表面110b，但本发明不以此为限。
图4为本发明一实施例的发光二极管显示器的剖面示意图。图4的发光二极管显示器100c与图1d的发光二极管显示器100类似，因此相同或相对应的元件，以相同或相对应的标号表示。图4的发光二极管显示器100c与图1d的发光二极管显示器100的差异在于：发光二极管显示器100c的第一绝缘层140c与发光二极管显示器100的第一绝缘层140不同。以下主要说明此差异，两者相同或相对应处，请参照前述说明。
发光二极管显示器100c包括至少一发光二极管芯片10c。每一发光二极管芯片10c包括第一基板130、配置在第一基板130上的多个发光二极管120、覆盖多个发光二极管120的第一绝缘层140c以及配置在第一绝缘层140c上且与发光二极管120电性连接的多个开关元件150。与发光二极管显示器100不同的是，第一绝缘层140c未全面覆盖第一基板130及第二基板110，第一绝缘层140c可局部覆盖第一基板130及第二基板110。举例而言，在本实施例中，相邻的两个发光二极管120之间存在间隙g，间隙g暴露第二基板110的部分上表面110b，第一绝缘层140c覆盖多个发光二极管120而可不覆盖第二基板110的部分上表面110b以及第二基板110的侧壁110c，但本发明不以此为限。
图5为本发明一实施例的发光二极管显示器的剖面示意图。图5的发光二极管显示器100d与图1d的发光二极管显示器100类似，因此相同或相对应的元件，以相同或相对应的标号表示。图5的发光二极管显示器100d与图1d的发光二极管显示器100的差异在于：发光二极管显示器100d的第一基板130d与发光二极管显示器100的第一基板130不同。以下主要说明此差异，两者相同或相对应处，请参照前述说明。
发光二极管显示器100d包括至少一发光二极管芯片10d。每一发光二极管芯片10d包括第一基板130d、配置在第一基板130d上的多个发光二极管120、覆盖多个发光二极管120的第一绝缘层140以及配置在第一绝缘层140上且与发光二极管120电性连接的多个开关元件150。与发光二极管显示器100不同的是，第一基板130d具有凹槽132，而发光二极管120配置在凹槽132中。更进一步地说，在发光二极管显示器100d的制程中，第二基板110被保留，而第二基板110与配置在第二基板110上的发光二极管120可一起配置在凹槽132中。然而，本发明不限于此，在其他实施例中，若第二基板110被去除，则发光二极管120也可直接配置在凹槽132中。
图6为本发明一实施例的发光二极管显示器的剖面示意图。图6的发光二极管显示器100e与图5的发光二极管显示器100d类似，因此相同或相对应的元件，以相同或相对应的标号表示。图6的发光二极管显示器100e与图5的发光二极管显示器100d的差异在于：发光二极管显示器100e可包括多个发光二极管芯片10d，以形成具有大显示面积的发光二极管显示器。更进一步地说，发光二极管显示器100e除了包括多个发光二极管芯片10d外，发光二极管显示器100e还包括配置在第一绝缘层140上的导线192。导线192配置在第一绝缘层140上且电性连接在相邻的两个发光二极管芯片10d之间。
综上所述，本发明一实施例的发光二极管显示器的制造方法包括下列步骤：在承载多个发光二极管的基板上形成绝缘层，以覆盖多个发光二极管；然后，在绝缘层上形成与多个发光二极管电性连接的多个开关元件。藉此，发光二极管不需被转置到具有开关元件的驱动电路基板上，从而提升发光二极管显示器的良率。
虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。