CN110323212A - 电子装置 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种电子装置，其特征在于，包含：一基板；多个主动元件，设置于该基板上；一共同电极，设置于该些主动元件上，并包含多个开口；以及多个发光元件，设置于该共同电极上，其中，每一发光元件包含位于同一侧的一第一接脚及一第二接脚，其中，该第一接脚对应该多个开口之一者设置，并与该多个主动元件之一者电性连接，且该第二接脚与该共同电极电性连接。
Description
技术领域
本公开系关于一种电子装置，尤指一种有关共同电极设计的电子装置。
背景技术
随着显示设备相关技术的日益进步，显示设备多朝向主动式发展。以发光二极管作为发光元件，除了可应用于液晶显示设备的背光模块外，亦可直接作为显示设备，应用于公共信息显示器(Public Information Display，PID)、照明、装潢等。
然而，传统拼接式电子装置大多使用被动式电子装置，被动式电子装置除了需使用大量集成电路(IC)元件外，亦存在着成本高、或耗电高等缺点。即使欲改用主动式电子装置来拼接，在主动式的电子装置中，发光二极管于接合时所产生的温度、应力容易压伤或破坏电路，导致实现困难。
因此，目前急需发展一种新的电子装置，可避免发光二极管于接合时压伤或破坏下方电路与电子元件。
发明内容
本公开通过设计一共同电极，且该共同电极可与每一发光元件的一接脚电性连接，可平均分摊发光元件在接合时的压力或温度，避免压伤或破坏下方电路，以提升制程良率及可靠度。
本公开提供一种电子装置，其特征在于，包含：一基板；多个主动元件，设置于该基板上；一共同电极，设置于该多个主动元件上，并包含多个开口；以及多个发光元件，设置于该共同电极上，其中，每一发光元件包含位于同一侧的一第一接脚及一第二接脚，其中，该第一接脚对应该多个开口之一者设置，并与该多个主动元件之一者电性连接，且该第二接脚与该共同电极电性连接。
附图说明
图1A为本公开的一实施例的部分电子装置的剖面图。
图1B为图1A的虚线部分的示意图。
图2为本公开的一实施例的部分电子装置的剖面图。
图3A为本公开的另一实施例的部分电子装置的示意图。
图3B为本公开的另一实施例的部分电子装置的示意图。
图4A为本公开的另一实施例的部分电子装置的示意图。
图4B为本公开的另一实施例的部分电子装置的示意图。
图5为本公开的另一实施例的部分电子装置的剖面图。
图6为本公开的另一实施例的部分电子装置的示意图。
图7A至7D为本公开的电子装置的俯视图。
图8为本公开的另一实施例的部分电子装置的剖面图。
【符号说明】
1 基板
2 主动层
21 半导体层
22 闸极绝缘层
23 闸极
24 第三绝缘层
25 第一电极
26 电二电极
3 绝缘层
31 第一绝缘层
311 通孔
312 钝化层
313 平坦层
32 第四绝缘层
33 第五绝缘层
331 第二开口
4 导电单元
5 共同电极
51 第一共同电极层
52 第二共同电极层
53 开口
6 发光元件
61 第一接脚
62 第二接脚
7 导电凸块
71 第一金属层
72 第二金属层
8 吸光层
9 第二绝缘层
TFT 主动元件
10 承载基板
101 第一面
102 第二面
103 侧面
11 驱动单元
D1 距离
R1 第一区域
R2 第二区域
T1、T2 厚度
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。本公开亦可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可针对不同观点与应用，在不背离本创作的精神下进行各种修饰与变更。
再者，说明书与权利要求中所使用的序数例如“第一”、“第二”、“第三”等的用词，仅用以修饰请求的元件，其本身并不意涵及代表该请求元件有任何的前的序数，也不代表某一请求元件与另一请求元件的顺序、或是制造方法上的顺序，该多个序数的使用仅用来使具有某命名的一请求元件得以和另一具有相同命名的请求元件能做出清楚区分。
此外，本说明书和权利要求所提及的位置，例如“之上”、“上”或“上方”，可指所述两元件直接接触，或可指所述两元件非直接接触。
以下为本公开的例示性的实施例，但本公开并不局限于此，本公开可与其他已知结构互相结合，而形成另一实施例。
请参考图1A及1B，图1A为本公开的一实施例的部分电子装置的剖面图。图1B为图1A的虚线部分的示意图。如图1A及图1B所示，本公开的电子装置包含：一基板1、一主动层2、一绝缘层3、一导电单元4、一共同电极5、一导电凸块7、以及多个发光元件6，其中，该共同电极5具有多个开口53，每一发光元件6具有一第一接脚61及一第二接脚62，其中，该第一接脚61通过穿过该多个开口53之一者中的该导电凸块7，以及穿过该绝缘层3的该导电单元4，而与该主动层2电性连接，且该第二接脚62与该共同电极5电性连接。
由于发光元件于接合时所产生的温度、应力容易压伤或破坏电路，因此，本公开通过共同电极的设计，可平均分摊发光元件在接合时的压力或温度，避免压伤或破坏下方电路，以提升制程良率及可靠度。
更具体地，请参考图2，图2为本公开的一实施例的部分电子装置的剖面图。首先，提供一基板1，接着在该基板1上形成一主动层2，且该主动层2包含多个主动元件TFT，且该多个主动元件TFT包含：一半导体层21、一闸极绝缘层22设置于该半导体层21上、一闸极23设置于该闸极绝缘层22上、一第三绝缘层24设置于该闸极23上、以及一第一电极25和一第二电极26设置于该第三绝缘层24上。该多个主动元件TFT于本公开的实施例中可为薄膜晶体管，第一电极25与第二电极26分别为汲极或源极。
接着，于该主动层2上形成一第一绝缘层31，随后形成一导电单元4，其中，该第一绝缘层包含一通孔311，该导电单元4设置于该通孔311中，且与该第一电极25电性连接。
而后，于该导电单元4上形成一第四绝缘层32。可通过微影制程，在该第四绝缘层32上形成一第一图案化金属层(包含51、71)。接着，形成一第五绝缘层33于该第一图案化金属层(包含51、71)上，且该第五绝缘层33包含一第二开口331，该第二开口331对应该第一图案化金属层(包含51、71)。通过溅镀制程，于该第一图案化金属层(包含51、71)处沉积一第二图案化金属层(包含52、72)，从而形成本实施例的显示面板。最后，以表面黏着技术(surface mount technique，SMT)将发光元件6接合于显示面板，以形成本实施例的电子装置。须知悉的是，前述各层仅为例示性的实施例，但本公开并不局限于此。
在此，该基板1可为石英基板、玻璃基板、晶圆、蓝宝石基板或其他硬质基板。该基板1也可为可挠性基板或薄膜，其材料包括聚碳酸酯(PC)、聚酰亚胺(PI)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙酯(PET)、或其他塑料材料。该闸极23可为单层或为多层结构，且其材料可使用金属如铜(Cu)、钛(Ti)或铝(A1)、金属合金或导电材料制成，但本公开并不局限于此。该闸极绝缘层22、该第一绝缘层31、该第三绝缘层24、该第四绝缘层32以及该第五绝缘层33的材料可包括氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、氧化铝、聚合物、光阻、或其混合物，且彼此可由相同或不同的材料构成，但本公开并不局限于此。该第一电极25、第二电极26、该导电单元4的材料可使用金属材料如铜(Cu)、钛(Ti)、铝(A1)或导电材料，但本公开并不局限于此。该第一图案化金属层51、71及该第二图案化金属层52、72可为单层或多层结构，且其材料可使用金属材料如铜(Cu)、镍(Ni)、金(Au)、银(Ag)、金属合金或导电材料制成，但本公开并不局限于此。在此，该发光元件6可为发光二极管，但本公开并不局限于此。
经由前述制程所完成的本实施例的电子装置包含：一基板1；多个主动元件TFT，设置于该基板1上；一共同电极5，设置于该多个主动元件TFT上，并包含多个开口53；以及多个发光元件6，设置于该共同电极5上，其中，每一发光元件6包含位于同一侧的一第一接脚61及一第二接脚62，其中，该第一接脚61对应该多个开口53之一者设置，并与该多个主动元件TFT之一者电性连接，且该第二接脚62与该共同电极5电性连接。
通过该共同电极5的设计，该发光元件6于接合时，可通过该共同电极5平均分摊接合时造成的压力及温度，以避免损坏下方电路。此外，由于共同电极5可以遮蔽光线、增加散热面积，因此可减少光线造成的漏电流，或降低高温导致的漏电流的情形产生。
在本实施例中，该共同电极5可包含一第一共同电极层51和一第二共同电极层52，且该共同电极5的厚度T1可大于或等于0.02μm且小于或等于100μm，另一可行的厚度范围为大于或等于0.2μm且小于或等于10μm，再另一可行的厚度范围为大于或等于2μm且小于或等于5μm，但本公开并不局限于此。
在本实施例中，该电子装置可还包含一导电凸块7，设置于该多个开口53之一者中，其中，该导电凸块7穿过该多个开口53之一者，且该第一接脚61通过该导电凸块7与该多个主动元件TFT之一者电性连接。在此，该导电凸块7可包含一第一金属层71和一第二金属层72，且该导电凸块7的厚度T2可大于或等于0.02μm且小于或等于100μm，另一可行的厚度范围为大于或等于0.2μm且小于或等于10μm，再另一可行的厚度范围为大于或等于2μm且小于或等于5μm，但本公开并不局限于此。如图2所示，该导电凸块7与该共同电极5之间分隔一距离D1，且该距离D1大于或等于2μm且小于或等于100μm，例如大于或等于2μm且小于或等于10μm，但本公开并不局限于此。在本实施例中，该第一金属层71与该第二金属层72可为阴极电极(Cathode)或阳极电极(Anode)。
在本实施例中，该电子装置可还包含一第一绝缘层31，该第一绝缘层31设置于该多个主动元件TFT与该共同电极5之间，且该第一绝缘层31包含一通孔311，该电子装置可还包含一导电单元4，设置于该通孔311中，且该导电凸块7通过该导电单元4与该多个主动元件TFT之一者电性连接。在本实施例中，该第一绝缘层31可选择性地具有多层结构，例如该第一绝缘层31可包含一钝化层312以及一平坦层313设置于该钝化层312上，但本公开并不局限于此。该钝化层312以及该平坦层313的材料可包括氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、氧化铝、聚合物、光阻、或其混合物，但本公开并不局限于此。
在本公开的一实施例中，如图1A所示，该电子装置可还包含一承载基板10，该承载基板10包含两彼此相对的一第一面101与一第二面102、以及连接该第一面101与该第二面102的一侧面103，其中，该基板1包含有至少三部分，且分别设置于该第一面101、该第二面102与该侧面103上。在此，该承载基板10可为石英基板、玻璃基板、晶圆、蓝宝石基板、软硬混合板或其他硬质基板。该承载基板10也可为可挠性基板或薄膜，其材料包括聚碳酸酯(PC)、聚酰亚胺(PI)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙酯(PET)、或其他塑料材料，但本公开并不局限于此。
在本公开的一实施例中，如图1A所示，该电子装置可还包含一驱动单元11，对应该第二面102设置且与该主动层2耦接。其中，所述“耦接”可代表两元件之间彼此电性连接，或两元件之间通过其他元件电性连接。在此，该驱动单元11可为集成电路，但本公开并不局限于此。
在本实施例中，该多个开口53的形状并无特别限制，只要能使该导电凸块7穿过该多个开口53之一者，且该第一接脚61可通过该导电凸块7与该多个主动元件TFT之一者电性连接即可，例如该多个开口53可为圆形、椭圆形、矩形或不规则的形状，但本公开并不局限于此。如图3A所示，图3A为本公开的另一实施例的部分电子装置的示意图。其中，图3A的电子装置与图1A、1B或图2相似，除了该多个开口53为矩形。
图3B为本公开的另一实施例的部分电子装置的示意图。其中，图3B的电子装置与图3A相似，除了以下差异。如图3A所示，在该电子装置中，该共同电极5具有多个开口53，每一开口53对应一发光元件6设置。更具体地，每一发光元件6的该第一接脚61对应该共同电极5的每一开口53设置。
而在本实施例的电子装置中，如图3B所示，该共同电极5具有多个开口53，每一开口53对应多个发光元件6设置。更具体地，至少二该多个发光元件6的该第一接脚(图未示)对应该共同电极5的该多个开口53之一者设置。于本实施例中，三个发光元件6的第一接脚对应该共同电极5的一个开口53设置。
图4A及图4B为本公开的另一实施例的部分电子装置的示意图。其中，图4A及图4B的电子装置与图3A及图3B相似，差别在于图3A及图3B的电子装置中，该多个发光元件6为单色发光二极管，而本实施例使用的该多个发光元件6为多色发光二极管，但本公开并不局限于此。只要发光元件的一接脚可与共同电极电性连接，以通过该同电极平均分摊接合时造成的压力及温度，即可达成本公开的功效。每一发光元件可以各别发出不同颜色的光，例如红色、蓝色、绿色或白色，但本公开并不局限于此。
图5为本公开的另一实施例的部分电子装置的剖面图。其中，图5的电子装置与图2相似，差别在于该电子装置可还包含一吸光层8，设置于该共同电极5上。更具体地，该共同电极5包括一第一区域R1及一第二区域R2，该第一区域R1于基板1的法线方向上与该多个发光元件6重迭，而该第二区域R2于基板1的法线方向上与该多个发光元件6不重迭，而该吸光层8设于该第二区域R2上，但本公开并不局限于，例如该吸光层8也可设置于该导电凸块7上，以进一步增加发光元件的对比效果，提升显示质量。或是该吸光层8也可设置于该第一区域R1上，但若吸光层8为绝缘材料则具有开口对应发光元件6的接脚，使得发光元件6与主动元件TFT的电性连接得以维持。其中，该吸光层8可为黑色油墨层、黑色树脂层、胶带、抗反射材料、黑色金属层或吸光材料，但本公开并不局限于此，只要该吸光层8可为能减少反射光的材料，且可达到增加发光元件的对比效果即可。
图6为本公开的另一实施例的部分电子装置的示意图。其中，图6的电子装置与图5相似，差别在于该吸光层8为一黑色金属层。更具体地，该黑色金属层设置于该共同电极5上，且该黑色金属层覆盖所有该共同电极5的表面，但本公开并不局限于此，该黑色金属层也可以只设置于与该发光元件6不重迭的区域(如图5的第二区域R2)，或者，该黑色金属层也可设置于该导电凸块7上。当该吸光层8为黑色金属层时，可避免该多个发光元件6于重工时造成该吸光层8损坏。
在本实施例中，该黑色金属层的材料为氧化钼、氧化铜、或其组合，但本公开并不局限于此。该黑色金属层的厚度可为大于或等于且小于或等于5μm，但本公开并不局限于此。
图7A至7D为本公开的电子装置的俯视图。其中，图7A为图3A的俯视图；图7C为图4A的俯视图。图7B为图6的俯视图，其中，该电子装置包含一黑色金属层作为吸光层8。从俯视方向来看，由于在未与发光元件6重迭的共同电极5上设置有该黑色金属层，可以减低该共同电极5反射发光元件6的情形，以达到增加发光元件6的对比效果，提升显示质量。图7D的电子装置与图7B相似，差别在于，在本实施例中，该发光元件6为多色发光二极管，但本公开并不局限于此。
图8为本公开的另一实施例的部分电子装置的剖面图。其中，图8的电子装置与图1至图6相似，差别在于该电子装置可还包含一第二绝缘层9，设置于该共同电极5与该导电凸块7之间。更具体地，该第二绝缘层9设置于该多个开口53中，并对应该第五绝缘层33设置，且至少一部分的该第二绝缘层9设置于该共同电极5或该导电凸块7上，以进一步避免该共同电极5与该导电凸块7发生短路的情形。
在本公开的另一实施例中，前述图1至图8所揭露的电子装置可例如包括拼接电子装置、显示设备、天线装置、侦测(或感测)装置或背光装置等，但本公开并不局限于此。
综上所述，本公开的电子装置通过共同电极的设计，可平均分摊发光元件接合时所造成的压力及温度，避免损坏下方电路，以提升制程良率及可靠度。
本公开的电子装置亦可应用于各种显示设备上，例如包含液晶(1iquid-crystal，LC)、有机发光二极管(organic light-emitting diode，OLED)、量子点(quantum dot，QD)、荧光(fluorescence)材料、磷光(phosphor)材料、发光二极管(light-emitting diode，LED)、微型发光二极管(micro light-emitting diode or mini light-emitting diode)或其他显示介质的显示设备上，但本公开并不以此为限。在本公开的实施例中，发光二极管的芯片尺寸约为300微米(μm)到10毫米(mm)，微型发光二极管(mini LED)的芯片尺寸约为100微米(μm)到300微米(μm)，微型发光二极管(micro LED)的芯片尺寸约为1微米(μm)到100微米(μm)，但本公开并不以此为限。在本公开的实施例中，显示设备例如可为软性显示设备(flexible display)、触控显示设备(touch display)、曲面显示设备(curveddisplay)或拼接显示设备(tiled display)，但本公开并不以此为限。
以上的具体实施例应被解释为仅仅是说明性的，而不以任何方式限制本公开的其余部分。
Claims (14)
1.一种电子装置，其特征在于，包含：
一基板；
多个主动元件，设置于该基板上；
一共同电极，设置于该多个主动元件上，并包含多个开口；以及
多个发光元件，设置于该共同电极上，其中，每一发光元件包含位于同一侧的一第一接脚及一第二接脚，
其中，该第一接脚对应该多个开口之一者设置，并与该多个主动元件之一者电性连接，且该第二接脚与该共同电极电性连接。
2.如权利要求1所述的电子装置，还包含一导电凸块，设置于该多个开口之一者中，且该第一接脚通过该导电凸块与该多个主动元件之一者电性连接。
3.如权利要求2所述的电子装置，其中，该导电凸块与该共同电极之间分隔一距离，且该距离大于或等于2μm且小于或等于100μm。
4.如权利要求2所述的电子装置，还包含一第一绝缘层，设置于该多个主动元件与该共同电极之间，该第一绝缘层包含一通孔，该电子装置还包含一导电单元，设置于该通孔中，且该导电凸块通过该导电单元与该多个主动元件之一者电性连接。
5.如权利要求2所述的电子装置，还包含一第二绝缘层，设置于该共同电极与该导电凸块之间。
6.如权利要求1所述的电子装置，还包含一吸光层，设置于该共同电极上。
7.如权利要求6所述的电子装置，其中，该吸光层的材料包含一黑色金属层。
8.如权利要求6所述的电子装置，其中，该吸光层的材料包含一黑色树脂层。
9.如权利要求1所述的电子装置，其中，每一发光元件的该第一接脚对应该共同电极的每一开口设置。
10.如权利要求1所述的电子装置，其中，至少二该多个发光元件的该第一接脚对应该共同电极的该多个开口之一者设置。
11.如权利要求1所述的电子装置，其中，该共同电极的厚度大于或等于0.02μm且小于或等于100μm。
12.如权利要求1所述的电子装置，其中，至少一该多个发光元件包含一多色发光二极管。
13.如权利要求1所述的电子装置，其中，至少一该多个主动元件包含一薄膜晶体管。
14.如权利要求1所述的电子装置，还包含一承载基板，该承载基板包含两彼此相对的一第一面与一第二面、以及连接该第一面与该第二面的一侧面，其中，该基板包含有至少三部分，且分别设置于该第一面、该第二面与该侧面上。
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