CN109904150A

CN109904150A - 微型化发光装置

Info

Publication number: CN109904150A
Application number: CN201711311743.0A
Authority: CN
Inventors: 向瑞杰; 陈志强
Original assignee: Acer Inc
Current assignee: Acer Inc
Priority date: 2017-12-11
Filing date: 2017-12-11
Publication date: 2019-06-18
Anticipated expiration: 2037-12-11
Also published as: CN109904150B

Abstract

本发明公开了一种微型化发光装置，其包括源极线、汲极线、闸极线、地线、发光组件，及开关组件。发光组件包括第一电极和耦接于地线的第二电极。开关组件的第一端耦接于汲极线，第二端通过源极线耦接于第一电极，而控制端耦接于闸极线。其中，源极线、汲极线、闸极线和地线至少其中之一包括可调式阻抗架构以调整流经发光组件的电流。因此，本发明具可调式阻抗架构的微型化发光装置可通过调整发光亮度以排除亮度不均。

Description

微型化发光装置

技术领域

本发明涉及一种微型化发光装置，尤其涉及一种可排除亮度不均的微型化发光二极管装置。

背景技术

相较于传统的白炽灯泡，发光二极管(light emitting diode,LED)具有耗电量低、组件寿命长、体积小、无须暖灯时间和反应速度快等优点，并可配合应用需求而制成极小或阵列式的组件。除了户外显示器、交通号志灯的外、各种消费性电子产品，例如移动电话、笔记本电脑或电视的液晶显示屏幕背光源的外，发光二极管亦广泛地被应用于各种室内室外照明装置，以取代日光灯管或白炽灯泡等。

传统的LED阵列典型地为毫米(mm)等级的尺寸，最新微型化发光二极管(microLED)阵列能将体积降到微米(μm)等级的尺寸，并承继了LED的特性，包括低功耗、高亮度、超高分辨率与色彩饱和度、反应速度快、寿命较长，以及高效率等优点。微型化LED制程包括首先将LED结构设计进行薄膜化、微小化与阵列化，使其尺寸只在1～500μm左右，随后将微型化LED批量式转移至电路基板上，再利用物理沉积制程完成保护层与上电极，最后进行上基板的封装。

亮度不均(mura)是指显示器因制程瑕疵而造成的痕迹，在显示黑色画面或低灰阶画面时特别显着。亮度不均情况严重的微型化LED装置常常需被打成次级品以较低价格贩卖，因此如何排除亮度不均(demura)是重要课题。

发明内容

鉴于上述现有技术的问题，本发明的目的在于提供一种具可调式阻抗架构的微型化发光装置，进而通过调整发光亮度以排除亮度不均。

为达到上述目的，本发明公开一种微型化发光装置，其包括一源极线、一汲极线、一闸极线、一地线、一发光组件，以及一开关组件。所述发光组件包括一第一电极和耦接于所述地线的一第二电极。所述开关组件包括一第一端，耦接于所述汲极线；一第二端，通过所述源极线耦接于所述第一电极；以及一控制端，耦接于所述闸极线。其中，所述源极线、所述汲极线、所述闸极线和所述地线至少其中之一包括一可调式阻抗架构以调整流经所述发光组件的电流。

为达到上述目的，本发明另公开一种微型化发光装置，其包括多个晶圆、一控制器，以及多条传输线。所述多个晶圆其上设置多个发光组件。所述控制器用来提供所述多个发光组件运作所需的驱动信号。所述多条传输线分别将所述多个晶圆耦接至所述控制器以接收所述驱动信号，所述多条传输线至少其中之一包括一可调式阻抗架构以调整所述驱动信号的值。

为达到上述目的，本发明另公开一种微型化发光装置，其包括多个晶圆、一控制器，以及多条传输线。所述多个晶圆上设置多个发光组件。所述控制器用来提供所述多个发光组件运作所需的驱动信号，侦测所述多个晶圆的发光亮度，再依此调整每一晶圆上所述多个发光组件运作所需驱动信号的值。所述多条传输线分别将所述多个晶圆耦接至所述控制器以接收所述驱动信号。

附图说明

图1A至图4A为本发明实施例中微型化发光装置上视图。

图1B至图4B为本发明实施例中微型化发光装置运作时的等效电路图。

图5A为本发明另一实施例中微型化发光装置的示意图。

图5B为本发明另一实施例中微型化发光装置运作时的等效电路图。

图6A为本发明另一实施例中微型化发光装置的示意图。

图6B为本发明另一实施例中微型化发光装置运作时的等效电路图。

其中，附图标记说明如下：

10 主发光组件

16 P电极

18 N电极

20 备援发光组件

30 汲极线

40 闸极线

50 源极线

60 地线

70 传输线

80 控制器

90 基板

TFT 开关组件

DL 资料线

SL 扫描线

GND 接地电位

R1～Rn 等效电阻

X1～Xn、Y1～Yn、

Z1～Zn、W1～Wn、S1～Sn 打穿区域

100、200、300、

400、500、600 微型化发光装置

具体实施方式

图1A至图4A为本发明实施例中微型化发光装置100、200、300和400上视图。微型化发光装置100、200、300和400采用薄膜化、微小化与阵列化的设计，其包括多个主发光组件(为了简化说明只显示单一主发光组件10)、一备援(redundant)发光组件20、多个开关组件(为了简化说明只显示单一开关组件TFT)、一汲极线30、一闸极线40、一源极线50，以及一地线60。

主发光组件10和备援发光组件20是利用P型半导体和N型半导体元素的结合所制成的发光组件，在制作完成后再批量式转移设置于一基板90上。主发光组件10包括一P型半导体层(未显示)、一N型半导体层(未显示)、一发光层(未显示)，一P电极16，以及一N电极18，其中P电极16电性连接至汲极线30，而N电极18电性连接至地线60。在组件正常状态下，当分别在P电极16施加正电压和在N电极18施加负电压时，顺向电压会让电子由N区流向P区，电洞则由P区流向N区，电子与电洞于发光层的PN接面结合而产生光源。

开关组件TFT为三端组件，其可设置于主发光组件10上方或下方。开关组件TFT的第一端耦接于闸极线40，第二端通过汲极线30耦接于主发光组件10的P电极16，而控制端耦接于源极线50。开关组件TFT可依据其控制端的电位选择性地导通第一端和第二端之间的信号传送路径。

图1B至图4B为本发明实施例中微型化发光装置100、200、300和400运作时的等效电路图。在运作时，开关组件TFT的第一端会通过汲极线30耦接于一数据线DL，控制端会通过源极线50耦接于一扫描线SL，而主发光组件10的N电极18则通过地线60耦接至接地电位GND。通过扫描线SL送出的扫描信号可依序开启耦接于扫描线SL的每一开关组件TFT，以通过数据线DL将数据写入相对应的主发光组件10。

在本发明实施例中，主发光组件10为微型化发光二极管，其为一电流驱动组件，亦即发光亮度与驱动电流的大小成正比。

在微型化发光装置100中，本发明可使用雷射修补技术来打穿地线60，打穿区域X1～Xn(n为正整数)如图1A所示，而所造成相对应的等效电阻R1～Rn如图1B所示。等效电阻R1～Rn会影响主发光组件10的驱动电流所遇到的阻抗，因此可通过改变驱动电流的值来调整主发光组件10的发光亮度。打穿区域X1～Xn的面积相关于等效电阻R1～Rn的值，而打穿区域X1～Xn的数量则会影响整体亮度调整值。通过地线60的可调式阻抗架构，本发明可对微型化发光装置100进行排除亮度不均。

在微型化发光装置200中，本发明可使用雷射修补技术来打穿汲极线30，打穿区域Y1～Yn如图2A所示，而所造成相对应的等效电阻R1～Rn如图2B所示。等效电阻R1～Rn会影响主发光组件10的驱动电流所遇到的阻抗，因此可通过改变驱动电流的值来调整主发光组件10的发光亮度。打穿区域Y1～Yn的面积相关于等效电阻R1～Rn的值，而打穿区域Y1～Yn的数量则会影响整体亮度调整值。通过汲极线30的可调式阻抗架构，本发明可对微型化发光装置200进行排除亮度不均。

在微型化发光装置300中，本发明可使用雷射修补技术来打穿闸极线40，打穿区域Z1～Zn如图3A所示，而所造成相对应的等效电阻R1～Rn如图3B所示。等效电阻R1～Rn会影响主发光组件10的驱动电流所遇到的阻抗，因此可通过改变驱动电流的值来调整主发光组件10的发光亮度。打穿区域Z1～Zn的面积相关于等效电阻R1～Rn的值，而打穿区域Z1～Zn的数量则会影响整体亮度调整值。通过闸极线40的可调式阻抗架构，本发明可对微型化发光装置300进行排除亮度不均。

在微型化发光装置400中，本发明可使用雷射修补技术来打穿源极线50，打穿区域W1～Wn如图4A所示，而所造成相对应的等效电阻R1～Rn如图4B所示。等效电阻R1～Rn会影响主发光组件10的驱动电流所遇到的阻抗，因此可通过改变驱动电流的值来调整主发光组件10的发光亮度。打穿区域W1～Wn的面积相关于等效电阻R1～Rn的值，而打穿区域W1～Wn的数量则会影响整体亮度调整值。通过源极线50的可调式阻抗架构，本发明可对微型化发光装置400进行排除亮度不均。

图5A为本发明实施例中一微型化发光装置500的示意图。微型化发光装置500采用薄膜化、微小化与阵列化的设计，其包括多个发光组件，制作于多片晶圆上。每一晶圆通过传输线70耦接至一控制器80。传输线70可包括地线、定电源线或数据线，其采用可调式阻抗架构，亦即可使用雷射修补技术来打穿传输线70，以通过打穿区域S1～Sn来调整每片晶圆和控制器80之间信号传送路径的阻抗，进而调整每片晶圆的发光亮度以排除亮度不均。

图5B为本发明实施例中微型化发光装置500运作时的等效电路图。打穿区域S1～Sn所造成相对应的等效电阻R1～Rn会影响每一晶圆的驱动电流所遇到的阻抗，因此可通过改变驱动电流的值来调整发光组件的发光亮度。打穿区域S1～Sn的面积相关于等效电阻R1～Rn的值，而打穿区域S1～Sn的数量则会影响整体亮度调整值。通过传输线70的可调式阻抗架构，本发明可对微型化发光装置500进行排除亮度不均。

第6图为本发明实施例中一微型化发光装置600的示意图。图6B为本发明实施例中微型化发光装置600运作时的等效电路图。微型化发光装置600采用薄膜化、微小化与阵列化的设计，其包括多个发光组件，制作于多片晶圆上。每一晶圆通过传输线70耦接至一控制器80。控制器80可侦测每片晶圆的发光亮度，再依此调整驱动电流I_LED1～I_LEDM的值，进而调整每片晶圆的发光亮度以排除亮度不均。

综上所述，本发明提供一种具可调式阻抗架构的微型化发光装置，除了具有低功耗、高亮度、超高分辨率与色彩饱和度、反应速度快、寿命较长，以及高效率等优点的外，亦能通过调整发光亮度以排除亮度不均。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种微型化发光装置，其特征在于，包括：

一源极线；

一汲极线；

一闸极线；

一地线；

一发光组件，其包括：

一第一电极；以及

一第二电极，耦接于所述地线；以及

一开关组件，其包括：

一第一端，耦接于所述源极线；

一第二端，通过所述汲极线耦接于所述第一电极；以及

一控制端，耦接于所述闸极线；

其中，所述源极线、所述汲极线、所述闸极线和所述地线至少其中之一包括一可调式阻抗架构以调整流经所述发光组件的电流。

2.如权利要求1所述的微型化发光装置，其特征在于：

所述地线包括一个或多个打穿区域，所述一个或多个打穿区域位于所述第二电极和一接地电位之间。

3.如权利要求1所述的微型化发光装置，其特征在于：

所述汲极线包括一个或多个打穿区域，所述一个或多个打穿区域位于所述开关组件的第二端和所述第一电极之间。

4.如权利要求1所述的微型化发光装置，其特征在于：

所述闸极线包括一个或多个打穿区域，所述一个或多个打穿区域位于一扫描线和所述开关组件的控制端之间。

5.如权利要求1所述的微型化发光装置，其特征在于：

所述源极线包括一个或多个打穿区域，所述一个或多个打穿区域位于一数据线和所述开关组件的第一端之间。

6.如权利要求1所述的微型化发光装置，其特征在于，所述发光组件为一微型化发光二极管。

7.一种微型化发光装置，其特征在于，包括：

多个晶圆，其上设置多个发光组件；

一控制器，用来提供所述多个发光组件运作所需的驱动信号；以及

多条传输线，分别将所述多个晶圆耦接至所述控制器以接收所述驱动信号，所述多条传输线至少其中之一包括一可调式阻抗架构以调整所述驱动信号的值。

8.如权利要求7所述的微型化发光装置，其特征在于，所述多条传输线包括一地线、一定电源线或一数据线。

9.如权利要求7所述的微型化发光装置，其特征在于，所述多个发光组件为微型化发光二极管。

10.一种微型化发光装置，其特征在于，包括：

多个晶圆，其上设置多个发光组件；以及

一控制器，用来：

提供所述多个发光组件运作所需的驱动信号；

侦测所述多个晶圆的发光亮度，再依此调整每一晶圆上所述多个发光组件运作所需驱动信号的值；以及

多条传输线，分别将所述多个晶圆耦接至所述控制器以接收所述驱动信号。