[发明专利]发光二极管结构及其制造方法

说明书

本申请涉及一种LED结构，包括基板、多个LED单元、键合层和金属触点。基板包括驱动电路，并且在基板上形成多个LED单元。键合层形成在基板与多个LED单元之间，并且金属触点形成在每个LED单元下方的键合层中，以将每个LED单元与驱动电路的焊盘电连接。金属触点的第一截面面积小于每个LED单元的第二截面面积。

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年4月21日提交的标题为“微型发光二极管与显示驱动器的集成方法(Method for integration of Micro-LEDs and display driver)”的美国临时专利申请第63/013,172号的优先权权益，本申请还要求了2021年4月13日提交的标题为“发光二极管结构及其制造方法(Light Emitting Diode Structure and Method formanufacturing The Same)”的美国正式专利申请第17/228，786号的优先权权益，其公开内容在此通过引用以其整体并入。

技术领域

本申请涉及一种发光二极管(LED)结构和一种制造该LED结构的方法，更具体地，涉及一种具有通过非导电键合层结合至驱动电路的多个可分别工作的LED单元的LED结构和一种制造该LED结构的方法。

背景技术

近年来，LED已经在照明应用中变得流行。作为光源，LED具有许多优点，包括更高的发光效率、更低的能耗、更长的使用寿命、更小的尺寸以及更快的开关速度。

具有微型尺寸LED的显示器被称为微型LED(micro-LEDs)。微型LED显示器具有形成单个像素元件的微型LED阵列。像素可以是显示屏上的微小照明区域，可以由许多像素构成图像。换句话说，像素可以是小的离散元素，它们一起构成显示器上的图像。像素通常以二维(2D)矩阵排列，并使用点、正方形、矩形或其他形状表示。像素可以是显示器或数字图像的基本单元，并具有几何坐标。

在制造微型LED时，LED单元通过共晶键合工艺键合到驱动电路。共晶键合工艺中使用的键合材料通常包括厚的贵金属，例如金，铂或铟，并且由于使用贵金属，共晶键合过程的成本仍然很高。

此外，共晶键合工艺需要高温以将LED单元与驱动电路键合，并且由于形成LED单元的半导体层与驱动电路之间的热失配，所以该温度可能引起内应力。

本申请的实施例通过提供一种使用非导电键合层结合LED单元和驱动电路的LED结构及其制造方法至少解决了上述问题。

发明内容

本说明书公开了LED结构的实施例和形成该LED结构的方法。

在一个示例中，公开了一种LED结构。该LED结构包括基板，多个LED单元，键合层(bonding layer)和金属触点(metal contact)。基板包括驱动电路，并且在基板上形成多个LED单元。键合层形成在基板与多个LED单元之间，并且金属触点形成在每个LED单元下方的键合层中，以将每个LED单元与驱动电路的焊盘电连接。金属触点的第一截面面积小于每个LED单元的第二截面面积。

在另一示例中，公开了一种LED结构。该LED结构包括基板，多个LED单元和非导电键合层(nonconductive adhesive layer)。基板包括驱动电路，并且在基板上形成多个LED单元。非导电键合层将基板和多个LED单元结合。非导电键合层中被嵌入金属触点，并且金属触点和非导电键合层的一部分一体地形成在每个LED单元下方。

在进一步示例中，公开了一种制造LED结构的方法。在第一基板中形成具有多个焊盘(contact pad)的驱动电路。多个金属触点形成在第一基板上，并且每个金属触点都位于多个焊盘中的一个上。在第一基板上形成非导电键合层，以覆盖多个焊盘和多个金属触点。在非导电粘合层上形成多个LED单元。每个LED单元都通过多个金属触点之一电连接到多个焊盘之一。

附图说明