发光二极管显示装置及其制造方法与流程

1.本揭露是有关于一种发光二极管显示装置及发光二极管显示装置的制造方法。


背景技术：

2.发光二极管封装结构的现行制造方法之一为倒装共晶技术。发光二极管接合至基板后，即接着执行封装胶膜封制程。然而，膜封制程中的层压过程导致位于基板边缘或角落的发光二极管移位或失效。如此一来，拼接后的显示装置的拼接处将变得明显。
3.现有技术中，设置于基板上的遮光层所具有的厚度不利于发光二极管接合制程的操作。若是使遮光层避开发光二极管周边区域，则会导致基板的金属线路产生反光而影响显示装置的显示效果。
4.有鉴于此，如何提供一种可解决上述问题的发光二极管显示仍是本领域努力研发的目标。


技术实现要素：

5.本揭露之一技术态样为一种发光二极管显示装置。
6.在一实施例中，发光二极管显示装置包含一基板、多个发光二极管、胶材以及封装胶。发光二极管设置于基板上。胶材设置于基板与发光二极管之间。胶材包含多个部份，这些部份分别位在发光二极管中相邻两者之间，且这些部份中至少一者的高度与这些部份中其它者的高度相异。封装胶设置于胶材以及发光二极管上。
7.在一实施例中，发光二极管中的相邻两者之间具有一距离，相邻的发光二极管之间的距离越大，胶材对应的部份的高度越低。
8.在一实施例中，胶材的上表面为弧状。
9.在一实施例中，每一发光二极管具有一高度，且胶材的最大高度粗糙度小于发光二极管的高度的15％。
10.在一实施例中，胶材的穿透率小于1％。
11.在一实施例中，基板具有侧壁，发光二极管显示装置还包含遮光密封胶，设置于基板的侧壁。
12.在一实施例中，遮光密封胶的穿透率小于1％且大于0.1％。
13.在一实施例中，封装胶与基板的侧壁由遮光密封胶隔开。
14.在一实施例中，遮光密封胶的上表面高于基板的上表面。
15.本揭露之另一技术态样为一种发光二极管显示装置的制造方法。
16.在一实施例中，发光二极管显示装置的制造方法包含形成第一封装结构。形成第一封装结构包含接合多个发光二极管至基板上、填入液态胶材至基板与发光二极管之间、固化液态胶材以形成固化后的胶材、以及设置封装胶于固化后的胶材以及发光二极管上。
17.在一实施例中，发光二极管中的相邻两者之间具有一距离，填入液态胶材至基板与发光二极管之间的步骤还包含当发光二极管之间的距离越大，位在发光二极管中的相邻
两者之间的液态胶材的高度越低。
18.在一实施例中，其中填入液态胶材的步骤借由点胶、喷图或网印方式执行。
19.在一实施例中，设置封装胶借由层压方式执行。
20.在一实施例中，发光二极管显示装置的制造方法还包含形成第二封装结构，以及拼接第一封装结构与第二封装结构。
21.在一实施例中，发光二极管显示装置的制造方法还包含在拼接第一封装结构与第二封装结构前，设置遮光密封胶于基板的侧壁。
22.在上述实施例中，藉由设置液态胶材于基板以及发光二极管之间，并于固化胶材前无经过层压制程，可避免发光二极管移位或失效。液态胶材可填满基板与发光二极管之间的空隙，因此固化后的胶材可稳固发光二极管与基板的接合强度。此外，胶材为不透明材料，可具有避免金属线路反光的效果，因此可使发光二极管显示装置的拼接处变得较不明显，并增进发光二极管显示装置的良率及显示质量。
附图说明
23.图1为根据本揭露一实施例之发光二极管显示装置的剖面图。
24.图2为根据本揭露一实施例之发光二极管封装结构的制造方法的流程图。
25.图3a至图3e为图2的发光二极管封装结构的制造方法的中间步骤的剖面图。
26.图4为根据本揭露另一实施例之发光二极管封装结构的制造方法的流程图。
27.图5a至图5b为图4的发光二极管封装结构的制造方法的中间步骤的剖面图。
28.图6为根据本揭露一实施例之发光二极管封装结构的剖面图。
29.图7为根据本揭露一实施例之发光二极管封装结构的剖面图。
30.其中，附图标记：
31.10,20:发光二极管显示装置
32.100a,200a:第一封装结构
33.100b,200b:第二封装结构
34.300,400:封装结构
35.110:基板
36.112:侧壁
37.114:上表面
38.120a,120b,120c,120d,120e,120f:发光二极管
39.120t:顶部
40.130:胶材
41.130l:液态胶材
42.130t:上表面
43.131,132,133,134,135,136,137,138:部份
44.140:封装胶
45.150:接合件
46.160,160a,160b:遮光密封胶
47.162a,162b:上表面
48.d1,d2,d3,d4:距离
49.h,h1,h2,h3,h4,h5,h6,h7,h8:高度
50.z:垂直方向
51.p1:紫外光固化方式
52.p2:层压方式
53.t:拼接处
54.s11～s15,s21～s26:步骤
具体实施方式
55.以下将以图式揭露本发明之多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些现有技术惯用的结构与元件在图式中将以简单示意的方式绘示之。且为了清楚起见，图式中之层和区域的厚度可能被夸大，并且在图式的描述中相同的元件符号表示相同的元件。
56.图1为根据本揭露一实施例之发光二极管显示装置10的剖面图。发光二极管显示装置10可以是微发光二极管(micro led)显示装置或次毫米发光二极管(mini led)显示装置。发光二极管显示装置10由第一封装结构100a以及第二封装结构100b拼接而成。第一封装结构100a与第二封装结构100b具有大致相同的元件。
57.第一封装结构100a包含基板110、多个发光二极管120a、120b、120c、胶材(under fill)130以及封装胶140。发光二极管120a、120b、120c设置于基板110上。胶材130设置基板110与发光二极管120a、120b、120c之间。封装胶140设置于胶材130以及发光二极管120a、120b、120c上。第二封装结构100b包含基板110、多个发光二极管120d、120e、120f、胶材130以及封装胶140。胶材130设置基板110与发光二极管120d、120e、120f之间。封装胶140设置于胶材130以及发光二极管120d、120e、120f上。
58.发光二极管120a-120f透过接合件150接合至基板110。胶材130部份地包围发光二极管120a-120f。换句话说，胶材130的高度超过接合件150的高度且低于发光二极管120a-120f的顶部120t。因此，胶材130可稳固发光二极管120a-120f与基板110的接合强度，避免于后续制程中造成发光二极管120a-120f的移位或失效。
59.从剖面视角看，第一封装结构100a的胶材130包含多个部份131、132、135、136。上述的部份131、132、135、136实质上为一体成形，此处仅是从剖面视角中划分为多个部份做说明。胶材130的部份131位在相邻的发光二极管120a、120b之间，而胶材130的部份132位在相邻的发光二极管120b、120c之间。胶材130的部份135、136位在第一封装结构100a的边缘，其中部份136位在发光二极管120c以及发光二极管120d之间。
60.发光二极管显示装置10的胶材130在设置于发光二极管120a-120f与基板110之间时为液态，接着经固化以稳固发光二极管120-120f。因此，胶材130在固化前无经过层压制程，可避免位在第一封装结构100a边缘和角落的发光二极管120a-120f因受压而导致移位或失效。由于这样的设计，上述部份131、132、135、136中至少一者的高度与其它者的高度相异。举例来说，在本实施例中，部份131、132的高度h1,h2大于部份135、136的高度h5、h6。
61.同样地，第二封装结构100b的胶材130包含多个部份133、134、137、138。胶材130的部份133位在相邻的发光二极管120d、120e之间。而胶材130的部份134位在相邻的发光二极管120e、120f之间。胶材130的部份137、138位在第二封装结构100b的边缘，其中部份137位在发光二极管120d以及发光二极管120c之间。部份133、134的高度h3,h4大于部份137、138的高度h7、h8。
62.具体而言，发光二极管120a-120f中相邻两者之间的距离越大，对应的部份131-138的高度越低。举例来说，在本实施例中，发光二极管120a与发光二极管120b之间具有距离d1，发光二极管120b与发光二极管120c之间具有距离d2。距离d1与距离d2大致相等，且对应的部份131、132的高度h1,h2也大致相等。发光二极管120d与发光二极管120e之间具有距离d3，发光二极管120e与发光二极管120f之间具有距离d4。距离d4大于距离d3，对应的部份133的高度h3则大于部份134的高度h4。
63.由于胶材130在设置于发光二极管120a-120f与基板110之间时为液态，且胶材130固化前未经过层压制程，因此胶材130的上表面130t为弧状。举例来说，胶材130的部份131、132、133、134的上表面130t为下凹的弧状，而位在边缘的部份135、136、137、138则是渐趋平坦的弧状。换句话说，位在边缘的部份135、136、137、138的高度h5、h6、h7、h8小于高度h1～h4。
64.发光二极管120a-120f具有高度h，胶材130的最大高度粗糙度(rz)小于发光二极管120a-120f的高度h的15％。最大高度粗糙度的定义为胶材130的表面于垂直方向z上的高度差。换句话说，相较于经过蚀刻制程后的表面，胶材130的表面更为平滑。举例来说，发光二极管120a-120f的高度h约为10微米，胶材130的最大高度粗糙度则小于1.5微米，但本揭露不以此为限。
65.胶材130的材料为非透明材料，例如为树脂、色阻等。胶材130的穿透率小于1％，因此胶材130也可具有避免基板110的金属线路反光的效果。封装胶140的穿透率大于50％，但本揭露不以此为限。
66.根据上述，由于胶材130在设置于发光二极管120a-120f与基板110之间时为液态，胶材130在固化前无经过层压制程，可避免位在第一封装结构100a边缘和角落的发光二极管120a-120f因受压而导致移位或失效。如此一来，第一封装结构100a与第二封装结构100b之间的拼接处t可变得较不明显，因此可增进发光二极管显示装置10的良率及显示质量。
67.图2为根据本揭露一实施例之发光二极管封装结构的制造方法的流程图。本实施例以图1的发光二极管显示装置10为例。图3a至图3d为图2的发光二极管显示装置10的制造方法的中间步骤的剖面图。
68.同时参阅图2的步骤s11及图3a。在步骤s11中，将多个发光二极管120a-120c接合至基板110上。发光二极管120a-120c可藉由巨量转移方式接合至基板110，且发光二极管120a-120c藉由接合件150与基板110中的金属线路(图未示)电性连接。在步骤s11中，当发光二极管120a-120c被接合至基板110上时，基板110的上表面114并无设置遮光材料。换句话说，发光二极管120a-120c的接合效果不会受到基板110上的遮光材料的厚度影响。
69.同时参阅图2的步骤s12及图3b。在步骤s12中，将液态胶材130l填充于基板110与发光二极管120a-120c之间。填入液态胶材130l的步骤可藉由点胶、喷图或网印方式执行。液态胶材130l可填满接合件150之间的空隙以及基板110与发光二极管120a-120c之间的空
隙。换句话说，液态胶材130l可覆盖基板110的上表面114，且液态胶材130l还部份地包围发光二极管120a-120f。
70.同时参阅图2的步骤s13、图3b以及图3c。在步骤s13中，将液态胶材130l固化以形成胶材130，例如以紫外光固化方式p1执行。由于在固化液态胶材130l前无须经过层压制程，可避免发光二极管120a-120c移位或失效。此外，由于液态胶材130l可填满基板110、发光二极管120a-120c、以及接合件150之间的空隙，因此固化后的胶材130可稳固发光二极管120a-120c与基板110的接合强度。如同前述，固化后的胶材130具有弧状的上表面130t，且胶材130根据发光二极管120a-120c之间的距离不同而具有不同高度。胶材130为不透明材料，例如树脂、色阻等，因此胶材130可避免基板110的金属线路反光。
71.同时参阅图2的步骤s14及图3d。在步骤s14中，设置封装胶140于胶材130以及发光二极管120a-120c上。封装胶140藉由层压方式p2设置于胶材130上，并接着对封装胶140进行热固化。在步骤s14中，由于胶材130是已固化状态，且胶材130部份地包围发光二极管120a-120c。因此，胶材130可于步骤s14的层压制程时稳固发光二极管120a-120c，避免位在第一封装结构100a边缘和角落的发光二极管120a或发光二极管120ac因受压而导致移位或失效。
72.同时参阅图2的步骤s15及图3e。在步骤s15中，拼接第一封装结构100a与第二封装结构100b。第二封装结构100b可藉由前述步骤s11至步骤s14形成。如图3e所示，由于胶材130可稳固发光二极管120a-120c并避免失效问题、且胶材130也可具有避免金属线路反光的效果。如此一来，第一封装结构100a与第二封装结构100b之间的拼接处t可变得较不明显，因此可增进发光二极管显示装置10的良率及显示质量。
73.图4为根据本揭露另一实施例之发光二极管显示装置的制造方法的流程图。图5a至图5b为图4的发光二极管显示装置的制造方法的中间步骤的剖面图。如图4所示，本实施例的制造方法包含步骤s21～s26，其中步骤s21～s24与图2的步骤s11～s14相同。因此以下仅说明步骤s25～s26，并省略步骤s21～s24的说明。
74.同时参阅图4的步骤s25及图5a。本实施例中，根据步骤s21～s24形成第一封装结构200a。第一封装结构200a与图3d所示的第一封装结构100a大致相同，其差异在于第一封装结构200a还包含遮光密封胶160。遮光密封胶160设置于基板110的两个侧壁112。在本实施例中，遮光密封胶160覆盖整个侧壁112。换句话说，本实施例中的封装胶140与基板110的侧壁112由遮光密封胶160隔开，且封装胶140无延伸至侧壁112，但本揭露不以此为限。遮光密封胶160的穿透率小于1％。
75.同时参阅图4的步骤s26及图5b。在步骤s26，拼接第一封装结构200a与第二封装结构200b以形成发光二极管显示装置20。第一封装结构200a与第二封装结构200b皆可藉由前述步骤s21至步骤s25形成。由于封装胶140的会反射光线，遮光密封胶160可吸收由封装胶140反射的光线，进一步使得拼接处t变得较不明显，以增进发光二极管显示装置20的良率及显示质量。在本实施例中，封装胶140的穿透率可大于90％，并藉由遮光密封胶160吸收封装胶140的反射光线，仍可具有使拼接处t变得较不明显的技术功效。
76.图6为根据本揭露一实施例之封装结构300的剖面图。封装结构300与前述图5a所示的第一封装结构200a大致相同，其差异在于封装结构300的遮光密封胶160a仅覆盖一部份的侧壁112，亦即封装胶140覆盖另一部份的侧壁112。换句话说，本实施例中的遮光密封
胶160a的上表面162a低于基板110的上表面114。封装结构300具有与第一封装结构200a相同的技术功效，于此不再赘述。
77.图7为根据本揭露一实施例之封装结构400的剖面图。封装结构400与图6所示的封装结构300大致相同，其差异在于封装结构400的遮光密封胶160b的上表面162b高于基板110的上表面114。换句话说，遮光密封胶160b覆盖基板110的整个侧壁112以及覆盖一部份的胶材130的侧壁。在其他实施例中，遮光密封胶160b也可覆盖整个胶材130的侧壁112。封装结构400具有与封装结构300相同的技术功效，于此不再赘述。
78.综上所述，本揭露的发光二极管显示装置藉由设置液态胶材于基板以及发光二极管之间，并于固化胶材前无经过层压制程，可避免发光二极管移位或失效。液态胶材可填满基板与发光二极管之间的空隙，因此固化后的胶材可稳固发光二极管与基板的接合强度。此外，胶材为不透明材料，可具有避免金属线路反光的效果，因此可使发光二极管显示装置的拼接处变得较不明显，并增进发光二极管显示装置的良率及显示质量。
79.虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作各种之更动与润饰，因此本发明之保护范围当视后附之申请专利范围所界定者为准。