[发明专利]显示器制造中的发光结构对准保持

说明书

公开了用于在背板上形成框架的技术，该框架包括至少部分地包围或包封背板上的金属触头的结构。在一些实施例中，框架可以包括光致抗蚀剂。框架的尺寸和结构完整性有助于防止在将发光结构键合到背板的过程中发光结构的物理突起的未对准和/或损坏。

背景

现代电子设备(诸如虚拟现实(VR)、增强现实(AR)和/或混合现实(MR)设备)可能包括具有非常小的发光二极管(LED)的显示器。根据一些技术，这些显示器的制造可以包括将发光结构(包括一个或更多个LED)键合(bond)到背板或显示器基底。

概述

实施例通过利用在背板上形成框架的技术来解决这些和其他问题，该框架包括至少部分地包围(circumscribe)或包封(enclose)背板上的金属互连部(metalinterconnects)的结构。在一些实施例中，框架可以包括光致抗蚀剂。框架的尺寸和结构完整性有助于防止在键合过程中发光结构的物理突起(physical obtrusion)的未对准和/或损坏。

根据描述，制造显示器的示例方法包括提供背板，该背板包括平坦表面、耦合到平坦表面的第一组电触头(electrical contact)、以及耦合到平坦表面的一个或更多个框架结构，该一个或更多个框架结构至少部分地包封第一组电触头，并且被配置为在将发光结构键合到背板期间限制发光结构的至少一部分的移动。该方法还包括获得发光结构，该发光结构包括具有接触表面的半导体元件和耦合到接触表面的第二组电触头。该方法还包括将发光结构放置在背板上，使得第二组电触头中的每个电触头与第一组电触头中的相应电触头物理接触；以及将发光结构键合到背板，该键合包括加热发光结构和背板，并施加力以将发光结构压到背板。

根据描述，示例背板包括平坦表面、耦合到平坦表面的第一组电触头、以及背板表面上的一个或更多个框架结构，该一个或更多个框架结构至少部分地包封第一组电触头并被配置成在键合过程中与发光结构的半导体元件的表面物理接触，在该键合过程中，包括发光结构的一个或更多个触头的第二组电触头中的每个电触头与第一组触头中的相应电触头键合。

根据本发明的第一方面，提供了一种制造显示器的方法，该方法包括：提供背板，该背板包括：平坦表面；耦合到平坦表面的第一组电触头；以及耦合到平坦表面的一个或更多个框架结构，该一个或更多个框架结构至少部分地包封第一组电触头，并且被配置为在将发光结构键合到背板期间限制发光结构的至少一部分的移动；获得发光结构，该发光结构包括：具有接触表面的半导体元件；和耦合到接触表面的第二组电触头；将发光结构放置在背板上，使得第二组电触头中的每个电触头与第一组电触头中的相应电触头物理接触；以及将发光结构键合到背板，该键合包括：加热发光结构和背板；以及施加力以将发光结构压到背板。

在一些实施例中，“施加力以将发光结构压到背板”可以使得发光结构的半导体元件的表面与背板的一个或更多个框架结构物理接触。

在一些实施例中，一个或更多个框架结构可以包括光致抗蚀剂材料。

在一些实施例中，“施加力以将发光结构压到背板”可以包括使用与发光结构耦合的拾取放置头(pick-and-place head)施加力。

在一些实施例中，该方法还可以包括，在将发光结构键合到背板之前，在背板的表面上沉积底部填充层，其中将发光结构放置在背板上还包括使用与发光结构耦合的拾取放置头将发光结构至少部分地压入底部填充层中。

在一些实施例中，该方法还可以包括将发光结构从拾取放置头解耦，其中施加力以将发光结构压到背板包括使用压力施加工具向发光结构的发光表面施加压力。在压力施加工具的表面与发光结构的发光表面的物理接触之间的摩擦水平可以允许在将发光结构键合到背板期间在压力施加基底的表面和发光结构的发光表面之间的移动。压力施加工具可以包括玻璃或熔融石英。

底部填充层可以包括聚合物基材料。