CN111599833B - 显示面板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种显示面板及其制造方法,显示面板包括元件阵列基板、多个第一发光元件、光刻胶层以及至少一修补水平式发光二极管。这些第一发光元件设置于元件阵列基板上,并电性连接元件阵列基板。光刻胶层设置于元件阵列基板上,并具有上表面以及多个开口。这些开口从上表面延伸至元件阵列基板。这些第一发光元件分别位于这些开口内。光刻胶层的厚度大于各个第一发光元件的高度。修补水平式发光二极管粘着于上表面,并从这些开口至少一者电性连接元件阵列基板。
Description
技术领域
本发明涉及一种显示面板及其制造方法,且特别涉及一种利用具粘性的光刻胶材料层所制成的显示面板及其制造方法。
背景技术
目前的固态发光技术(Solid-State Lighting,SSL)已发展出一种微米尺寸的微型发光二极管(Micro Light Emitting Diode,μLED),其长度或宽度可在30微米(μm)以下。例如,微型发光二极管的底面可以是10微米乘 10微米的正方形。由于微型发光二极管的尺寸微小,所以微型发光二极管适合用来制作成像素型显示器(pixel display)。
一般而言,上述像素型显示器所具有的像素的数量通常会远超过万颗,甚至达到百万颗以上,因此采用微型发光二极管的显示面板也需要设置上万颗微型发光二极管。目前微型发光二极管的外延(epitaxy)及转移 (transfering)两者可以达到不错的良率(yield)。然而,碍于像素型显示器所需要的微型发光二极管的数量实在太多,纵使外延与转移皆能达到90%的良率,像素型显示器仍具有相当多的缺陷微型发光二极管须要修补。
例如,有的全高清(Full High Definition,FHD)的大尺寸像素型显示器需要设置超过百万颗微型发光二极管。倘若外延与转移两道工艺的良率皆可达到99%,上述大尺寸像素型显示器仍有超过一万颗故障微型发光二极管须要修补,而目前有的修补作法是将故障微型发光二极管逐颗替换成正常微型发光二极管,以至于像素型显示器需要花费相当多的时间来修补为数众多的缺陷微型发光二极管,造成产能(production capacity)不容易进一步地提升。
发明内容
本发明提供一种显示面板的制造方法,其利用具粘性的光刻胶材料层来制成显示面板。
本发明另提供一种由上述制造方法所制成的显示面板。
本发明所提供显示面板包括元件阵列基板、多个第一发光元件、光刻胶层以及至少一修补水平式发光二极管。这些第一发光元件设置于元件阵列基板上,并电性连接元件阵列基板。光刻胶层设置于元件阵列基板上,并具有上表面以及多个开口,其中这些开口从上表面延伸至元件阵列基板,而这些第一发光元件分别位于这些开口内,其中光刻胶层的厚度大于各个第一发光元件的高度。修补水平式发光二极管粘着于上表面,并从这些开口至少一者电性连接元件阵列基板。
在本发明至少一实施例中,上述显示面板还包括多条修补线。修补水平式发光二极管包括两电极,而元件阵列基板包括多个第一接垫与多个第二接垫,其中这些第一发光元件电性连接这些第一接垫与这些第二接垫,而部分这些第一接垫与部分这些第二接垫位于这些开口内。各个修补线从上表面延伸至其中一个开口内,且各个修补线电性连接修补水平式发光二极管的其中一个电极以及电性连接位于开口内的其中一个第一接垫或其中一个第二接垫。
在本发明至少一实施例中,这些修补线为透明导电线或金属线。
在本发明至少一实施例中,上述显示面板还包括设置于元件阵列基板上的至少一第二发光元件,其中光刻胶层覆盖至少一第二发光元件。
在本发明至少一实施例中,上述第一发光元件为正常发光元件,而上述第二发光元件为故障发光元件。
在本发明至少一实施例中,上述修补水平式发光二极管的数量为多个,而上述第二发光元件的数量为多个。这些修补水平式发光二极管皆粘着于上表面,并从这些开口而电性连接元件阵列基板,而光刻胶层覆盖这些第二发光元件。
在本发明至少一实施例中,这些修补水平式发光二极管其中两者所发出的光线的颜色彼此不同。
在本发明至少一实施例中,上述这些修补水平式发光二极管至少一者与其中一第二发光元件重叠。
在本发明至少一实施例中,上述修补水平式发光二极管至少一者与第二发光元件不重叠。
在本发明至少一实施例中,上述显示面板还包括多个波长转换材料,其中各个波长转换材料设置于其中一开口内,并覆盖第一发光元件。
在本发明至少一实施例中,上述显示面板还包括多个透明填充材料,其中这些透明填充材料分别设置于未设置这些波长转换材料的其他这些开口内,并分别覆盖其他这些第一发光元件。
在本发明至少一实施例中,各个第一发光元件用于发出初始光,而这些波长转换材料其中两者分别用于将初始光转换成第一单色光与第二单色光,其中第一单色光与第二单色光二者的颜色彼此不同。
在本发明至少一实施例中,其中一修补水平式发光二极管所发出的光线的颜色相同于初始光、第一单色光与第二单色光其中一者的颜色。
在本发明所提供的显示面板的制造方法中,首先,提供元件阵列基板以及多个发光元件,其中这些发光元件设置于元件阵列基板上。接着,在元件阵列基板上形成光刻胶材料层,其中光刻胶材料层覆盖这些发光元件,并具有粘着面,而这些发光元件位于粘着面与元件阵列基板之间,之后,令这些发光元件中的多个正常发光元件发光,以使这些正常发光元件所发出的光线照射光刻胶材料层。在这些正常发光元件发光之后,经由显影光刻胶材料层来移除被这些光线所照射的部分光刻胶材料层,以使光刻胶材料层形成具有多个开口的光刻胶层,其中这些开口从粘着面延伸至元件阵列基板,而这些正常发光元件位于这些开口内。之后,将至少一修补水平式发光二极管粘着于粘着面。接着,电性连接至少一修补水平式发光二极管与元件阵列基板。
在本发明至少一实施例中,电性连接至少一修补水平式发光二极管与元件阵列基板的步骤包括以下步骤。在光刻胶层上形成多条修补线,其中修补水平式发光二极管包括两电极,而元件阵列基板包括多个第一接垫与多个第二接垫。这些正常发光元件电性连接这些第一接垫与这些第二接垫。各个修补线从粘着面延伸至其中一开口内,且各个修补线电性连接修补水平式发光二极管的其中一电极以及电性连接位于开口内的其中一第一接垫或其中一第二接垫。
在本发明至少一实施例中,形成这些修补线的方法包括光刻(photolithography)、点胶或喷印。
在本发明至少一实施例中,上述显示面板的制造方法还包括在将至少一修补水平式发光二极管粘着于粘着面之后,烘烤光刻胶层。
在本发明至少一实施例中,在将至少一修补水平式发光二极管粘着于粘着面的步骤中,令获取件将多个修补水平式发光二极管一次放置于光刻胶层的粘着面上,其中部分这些修补水平式发光二极管对应这些开口而未接触粘着面,而至少一修补水平式发光二极管粘着于粘着面。
在本发明至少一实施例中,上述显示面板的制造方法还包括在电性连接至少一修补水平式发光二极管与元件阵列基板之后,设置多个波长转换材料于部分这些开口内。
在本发明至少一实施例中,上述显示面板的制造方法还包括在电性连接至少一修补水平式发光二极管与元件阵列基板之后,设置多个透明填充材料于未设置这些波长转换材料的其他这些开口内。
基于上述,本发明利用光刻胶材料层来检测与一次筛选设置于元件阵列基板上的多个发光元件,以及利用光刻胶层所具有的粘性来设置修补水平式发光二极管。当多个正常发光元件发光时,光刻胶材料层会被感光,并在显影后形成具有多个开口的光刻胶层,其中这些正常发光元件分别位在这些开口内。缺件或者不能正常发光的故障发光元件会被光刻胶层所覆盖,而修补水平式发光二极管利用光刻胶层的粘着面能设置在缺乏发光元件的地方或是有故障发光元件的地方。相较于现有逐颗修补及替换故障发光元件的作法,本发明有效地缩短检测与修补的时间,从而提升显示面板的产能。
为让本发明上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合说明书附图,作详细说明如下。
附图说明
图1A是本发明至少一实施例的显示面板的俯视示意图。
图1B是图1A中沿线1B-1B剖面而绘制的剖面示意图。
图1C是图1A中沿线1C-1C剖面而绘制的剖面示意图。
图1D是图1A中沿线1D-1D剖面而绘制的剖面示意图。
图2是图1A中的显示面板的制造方法的流程示意图。
图3A至图3H是根据图2所述的制造方法而绘制的流程剖面示意图。
附图标记说明:
30:获取件
100:显示面板
110:元件阵列基板
111:第一接垫
112:第二接垫
113:元件阵列层
114:基板
121:第一发光元件
122:第二发光元件
121h:高度
123a、123c:焊料块
130:光刻胶层
130i:光刻胶材料层
130t:厚度
131:上表面
131i:粘着面
132:开口
138:曝光部
140:修补水平式发光二极管
141a、141c:电极
150b:透明填充材料
150r、150g:波长转换材料
161、162:修补线
B12:初始光
G12:第二单色光
R12:第一单色光
PR1、PG1、PB1:子像素区
S201~S208:步骤
具体实施方式
在以下的内文中,为了清楚呈现本公开的技术特征,附图中的元件(例如层、膜、基板以及区域等)的尺寸(例如长度、宽度、厚度与深度)会以不等比例的方式放大。因此,下文实施例的说明与解释不受限于附图中的元件所呈现的尺寸与形状,而应涵盖如实际工艺及/或公差所导致的尺寸、形状以及两者的偏差。例如,附图所示的平坦表面可以具有粗糙及/或非线性的特征,而附图所示的锐角可以是圆的。所以,本公开附图所呈示的元件主要是用于示意,并非旨在精准地描绘出元件的实际形状,也非用于限制本公开的权利要求。
其次,本公开内容中所出现的“约”、「“近似”或“实质上”等这类用字不仅涵盖明确记载的数值与数值范围,而且也涵盖发明所属技术领域中技术人员所能理解的可允许偏差范围,其中此偏差范围可由测量时所产生的误差来决定,而此误差例如是起因于测量系统或工艺条件两者的限制。此外,“约”可表示在上述数值的一个或多个标准偏差内,例如±30%、±20%、±10%或±5%内。本公开文中所出现的“约”、“近似”或“实质上”等这类用字可依光学性质、蚀刻性质、机械性质或其他性质来选择可以接受的偏差范围或标准偏差,并非单以一个标准偏差来套用以上光学性质、蚀刻性质、机械性质以及其他性质等所有性质。
图1A是本发明至少一实施例的显示面板的俯视示意图。请参阅图1A,显示面板100可应用于多种不同尺寸的像素型显示器,而且适合制成大尺寸或小尺寸显示器。换句话说,显示面板100不仅适合制作成大尺寸的全高清电视机或电脑屏幕,而且也适合制作成手机、平板电脑或笔记本电脑等移动装置专用的小尺寸屏幕。显示面板100包括多个第一发光元件121 与光刻胶层130,其中光刻胶层130具有多个开口132,而这些第一发光元件121分别位于这些开口132内。以图1A为例,这些第一发光元件121可以是一对一地设置在这些开口132内。
各个第一发光元件121可以是固态发光元件,其例如是发光二极管。这些第一发光元件121皆为正常发光元件,所以通电后的这些第一发光元件121能发出光线。就尺寸而言,第一发光元件121可以是宽度与长度皆小于或等于30微米的微型发光二极管,或是宽度与长度皆大于30微米的发光二极管。就结构而言,第一发光元件121可以是覆晶式发光二极管(flip chip LED)、水平式发光二极管(lateral LED)或垂直式发光二极管(verticalLED)。
显示面板100还包括设置在光刻胶层130上的至少一个修补水平式发光二极管140。在本实施例中,显示面板100包括多个修补水平式发光二极管140(图1A示出两个修补水平式发光二极管140),但在其他实施例中,显示面板100可以只包括一个修补水平式发光二极管140,特别是发光元件数量较少的小尺寸显示面板100。所以,在此强调,图1A仅供举例说明,并不用于限制显示面板100所包括的修补水平式发光二极管140的数量。
图1B至图1D分别是图1A中沿线1B-1B、线1C-1C与线1D-1D剖面而绘制的剖面示意图。请参阅图1A至图1C,显示面板100还包括元件阵列基板110,其中光刻胶层130、这些第一发光元件121以及这些修补水平式发光二极管140皆设置于元件阵列基板110上。元件阵列基板110具有多个子像素区PR1、PG1与PB1,而这些第一发光元件121与这些修补水平式发光二极管140分别设置于这些子像素区PR1、PG1与PB1内。此外,这些子像素区PR1、PG1以及PB1可以呈阵列排列,而这些第一发光元件 121与这些修补水平式发光二极管140也可以呈阵列排列,其中一个子像素区PR1、PG1或PB1内可以只形成一个开口132,如图1A与图1B所示。
这些第一发光元件121皆电性连接元件阵列基板110。详细而言,元件阵列基板110包括多个第一接垫111与多个第二接垫112,其中第一接垫111 与第二接垫112可由透明导电材料或金属所制成,而前述透明导电材料可以是透明氧化物,例如铟锡氧化物(IndiumTin Oxide,ITO)或铟锌氧化物 (Indium Zinc Oxide,IZO)。这些第一发光元件121电性连接这些第一接垫 111与这些第二接垫112,而在所有发光元件(例如第一发光元件121)尚未设置于元件阵列基板110上以前,第一接垫111与第二接垫112彼此没有电性连接。
显示面板100可以还包括多个焊料块123a与123c,其中这些焊料块 123a与123c不仅分别连接第一发光元件121的两个电极,即阴极与阳极(图未标示),而且也分别连接这些第一接垫111与这些第二接垫112。如此,各个第一发光元件121的阳极能经由焊料块123a而电性连接第二接垫112,阴极能经由焊料块123c而电性连接第一接垫111。须说明的是,图1A与图 1B中的第一发光元件121是以覆晶式发光二极管作为举例说明,但第一发光元件121不限制只能是覆晶式发光二极管。当第一发光元件121为水平式发光二极管或垂直式发光二极管时,第一发光元件121可利用由光刻、点胶或喷印所形成的线路来电性连接第一接垫111与第二接垫112,并利用胶材而固定于元件阵列基板110。所以,第一发光元件121不限制只能用焊料块123a与123c来电性连接元件阵列基板110。
元件阵列基板110还包括基板114与元件阵列层113,其中元件阵列层 113设置在基板114上。基板114可为玻璃板或塑胶基板。此外,在其他实施例中,元件阵列基板110也可以是印刷电路板。元件阵列层113具有多个控制元件(未示出)。控制元件电性连接这些第二接垫112,并且可以是晶体管,其例如是由多层图案化薄膜所形成的薄膜晶体管,其中薄膜晶体管的结构可以相同或相似于现有显示器内的薄膜晶体管。
当控制元件为晶体管(例如薄膜晶体管)时,控制元件的漏极电性连接第二接垫112。当外部电源提供电能至元件阵列基板110时,控制元件能控制对第二接垫112的电压输出,以控制这些第一发光元件121的发光亮度。这些第一接垫111可提供共用电压(commonvoltage),以使第一接垫 111与第二接垫112之间能产生电压差,进而产生输入至第一发光元件121 的电能。
光刻胶层130还具有上表面131,其中这些开口132是从上表面131延伸至元件阵列基板110。因此,这些开口132是贯穿光刻胶层130而形成。从图1A与图1B来看,光刻胶层130覆盖这些第一接垫111与这些第二接垫112,但由于开口132是从上表面131延伸至元件阵列基板110,且部分这些第一接垫111与部分这些第二接垫112位于这些开口132内,因此第一接垫111与第二接垫112两者接近第一发光元件121的部位是不会被光刻胶层130覆盖,如图1B所示。
光刻胶层130的厚度130t大于各个第一发光元件121的高度121h,其中高度121h在此等于第一发光元件121的顶面至元件阵列基板110之间的距离,因此高度121h包括第一发光元件121的厚度以及焊料块123a与123c 两者的部分厚度。由于光刻胶层130的厚度130t大于第一发光元件121的高度121h,所以各个第一发光元件121不会凸出于光刻胶层130的上表面 131。
各个第一发光元件121能发出初始光B12,而这些第一发光元件121 的初始光B12具有实质上相同的光谱(spectrum),其中这里所述的“实质上相同的光谱”是指这些第一发光元件121的初始光B12光谱皆具有相同或十分相近的峰值波长及其半高宽(Full widthat half maximum,FWHM)。由于第一发光元件121可为发光二极管,因此这些第一发光元件121的初始光B12皆具有较为狭窄的半高宽以及彼此差异不大的峰值波长。当初始光B12为可见光时,在肉眼观看下,这些第一发光元件121皆能发出相同颜色的初始光B12,其可以是单色光,例如蓝光。此外,在本实施例中,初始光B12可以是可见光(例如蓝光),但在其他实施例中,初始光B12 也可以是不可见光,例如紫外光。
显示面板100可还包括多个波长转换材料150r与150g,其中各个波长转换材料150r或150g设置于其中一个开口132内。以图1B为例,这些波长转换材料150r与150g可一对一地设置于多个开口132内,即一个波长转换材料150r设置于一个开口132内,而波长转换材料150g设置于另一个开口132内。各个波长转换材料150r或150g可以填满开口132,并且覆盖第一发光元件121。此外,在图1B所示的实施例中,这些波长转换材料150r 与150g设置于其中一些开口132内,并没有设置于所有开口132内,所以有些开口132内并未设置波长转换材料150r与150g。例如,波长转换材料 150r与150g没有设置于像素区PB1中的开口132内。
上述波长转换材料其中两者分别用于将初始光B12转换成第一单色光 R12与第二单色光G12。具体而言,波长转换材料150r能将初始光B12转换成第一单色光R12,而波长转换材料150g能将初始光B12转换成第二单色光G12,其中第一单色光R12与第二单色光G12二者的颜色彼此不同。例如,第一单色光R12可以是红光,而第二单色光G12可以是绿光。此外,波长转换材料150r与150g可以是荧光粉或量子点材料,其中量子点材料例如包括钙钛矿材料。
显示面板100可还包括多个透明填充材料150b,其例如是透明的光学胶。这些透明填充材料150b分别设置于未设置这些波长转换材料150r与150g的其他这些开口132内,并可以填满这些开口132。这些透明填充材料150b覆盖这些没有被波长转换材料150r与150g所覆盖的第一发光元件 121。所以,这些波长转换材料150r与150g分别覆盖一些第一发光元件121,而这些透明填充材料150b分别覆盖其他第一发光元件121。初始光B12能穿透透明填充材料150b,且透明填充材料150b不会实质改变初始光B12 的波长。例如,当初始光B12为蓝光时,初始光B12在穿透透明填充材料 150b之后依然是蓝光。
由于波长转换材料150r能将初始光B12转换成第一单色光R12,波长转换材料150g能将初始光B12转换成第二单色光G12,而透明填充材料 150b也不会实质改变初始光B12的波长,因此显示面板100能发出初始光 B12、第一单色光R12与第二单色光G12。元件阵列层113的这些控制元件能控制这些第一发光元件121的发光亮度,以调整显示面板100所发出的初始光B12、第一单色光R12与第二单色光G12三者的光强度,从而产生多种颜色的灰阶。
详细而言,这些波长转换材料150r、150g与这些透明填充材料150b 分别位于这些像素区PR1、PG1与PB1内,其中波长转换材料150r位于像素区PR1内、波长转换材料150g位于像素区PG1内,而透明填充材料150b 位于像素区PB1内。当第一单色光R12为红光,第二单色光G12为绿光,而初始光B12为蓝光时,像素区PR1可作为显示面板100的红色像素,像素区PG1可作为显示面板100的绿色像素,而像素区PB1可作为显示面板 100的蓝色像素。元件阵列层113的这些控制元件能控制这些第一发光元件 121的发光亮度,以调整上述红色像素、绿色像素与蓝色像素三者的灰阶,进而让显示面板100得以呈现出影像画面。
特别一提的是,以上实施例是以初始光B12为蓝光作为举例说明。当这些第一发光元件121所发光的初始光B12为紫外光时,显示面板100内的所有透明填充材料150b可被替换成其他种类的波长转换材料,以将紫外光转换成蓝光。所以,其他实施例中的显示面板100也可不包括透明填充材料150b,而上述波长转换材料(包括波长转换材料150r与150g)分别设置于所有开口132内。
请参阅图1A与图1C,这些修补水平式发光二极管140皆粘着于上表面131,而且都不在开口132内。从图1C来看,修补水平式发光二极管140 与元件阵列基板110之间被光刻胶层130隔开,所以修补水平式发光二极管140相对于元件阵列基板110的高度明显高于第一发光元件121相对于元件阵列基板110的高度121h(标示于图1B)。各个修补水平式发光二极管140包括两电极141a与141c,其中电极141a为阳极,而电极141c为阴极。电极141a与141c皆位于修补水平式发光二极管140的同一侧。以图 1B为例,电极141a与141c皆位于修补水平式发光二极管140的上侧。
各个修补水平式发光二极管140从这些开口132至少一者电性连接元件阵列基板110。具体而言,显示面板100可以还包括多条修补线161与 162。各条修补线161或162从上表面131延伸至其中一个开口132内,且各条修补线(即修补线161或162)电性连接修补水平式发光二极管140的其中一个电极(电极141a或141c)以及电性连接位于开口132内的其中一个第一接垫111或其中一个第二接垫112。以图1C为例,修补线161电性连接修补水平式发光二极管140的电极141a,并从一个开口132电性连接第二接垫112。修补线162电性连接修补水平式发光二极管140的电极141c,并从另一个开口132电性连接第一接垫111。
由此可知,修补水平式发光二极管140能从这些开口132至少一者电性连接元件阵列基板110,以使元件阵列层113的控制元件也能控制修补水平式发光二极管140的发光亮度。须说明的是,在图1C所示的实施例中,一个修补水平式发光二极管140是经由两个开口132来电性连接元件阵列基板110,但在其他实施例中,一个修补水平式发光二极管140也可以只经过一个开口132来电性连接元件阵列基板110。因此,图1C所示的修补水平式发光二极管140与元件阵列基板110之间的电性连接方式仅供举例说明,不限制本发明。此外,这些修补线161与162可以是透明导电线或金属线,其中透明导电线可由透明氧化物来制成,例如铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)。
显示面板100还包括设置于元件阵列基板110上的至少一第二发光元件122。虽然本实施例仅示出一个第二发光元件122,但在其他实施例中,显示面板100所包括的第二发光元件122的数量可以是多个,所以图1A与图1C所示的第二发光元件122的数量并不限制显示面板100所包括的第二发光元件122的数量。第一发光元件121基本上相同于第二发光元件122,而且也是利用焊料块123a与123c设置于元件阵列基板110上。第一发光元件121为能发出初始光B12的正常发光元件,而第二发光元件122为无法发光的故障发光元件。换句话说,第二发光元件122为故障的第一发光元件121。至少一个修补水平式发光二极管140与其中一个第二发光元件122 重叠。也就是说,修补水平式发光二极管140明显位于第二发光元件122 的正上方,如图1C所示。
请参阅图1B与图1C,在图1C的显示面板100中,第二发光元件122 为故障无法发光的第一发光元件121,但位于第二发光元件122上方的修补水平式发光二极管140可发出第一单色光R12。如此,修补水平式发光二极管140能代替第二发光元件122,提供第一单色光R12,如同图1B中的波长转换材料150g与第一发光元件121。当第第一单色光R12为红光时,修补水平式发光二极管140所处的像素区PR1依然可作为显示面板100的红色像素,而元件阵列层113的控制元件能控制修补水平式发光二极管140 的发光亮度来调整红色像素的灰阶,以使显示面板100能正常地显示影像,消除第二发光元件122所造成的缺陷。
请参阅图1A与图1D,在显示面板100中,这些修补水平式发光二极管140至少一者与第二发光元件122(请参阅图1C)不重叠。也就是说,图1D中的修补水平式发光二极管140正下方不存在第二发光元件122,也不存在第一发光元件121。虽然图1D中的修补水平式发光二极管140所处的像素区PB1内未设置第一发光元件121与第二发光元件122,但图1D中的修补水平式发光二极管140也可发出初始光B12,以使修补水平式发光二极管140所处的像素区PB1依然可作为显示面板100的蓝色像素,而元件阵列层113的控制元件也能控制图1D中的修补水平式发光二极管140的发光亮度,以调整蓝色像素的灰阶,让显示面板100能正常地显示影像。
在以上图1C与图1D所示的实施例中,是以像素区PR1与PB1内设置修补水平式发光二极管140作为举例说明。然而,在其他实施例中,其他像素区PG1内也可能不会设置任何第一发光元件121或是可能设置故障的第二发光元件122,而修补水平式发光二极管140可以设置于这些没有第一发光元件121的瑕疵像素区PG1内,即设置于缺件的像素区PG1内,并能发出对应像素区PG1的光线(例如绿光)。由此可知,修补水平式发光二极管140可设置于有瑕疵的像素区PR1、PG1与PB1内,以恢复像素区PR1、 PG1与PB1的像素功能。换句话说,当像素区PR1、PG1与PB1其中一者因缺件而没有设置第一发光元件121(正常发光元件)或是设置第二发光元件122(故障发光元件)而产生缺陷时,修补水平式发光二极管140可以粘着于光刻胶层130上,并且能发出对应像素区PR1、PG1与PB1的光线,以恢复像素区PR1、PG1与PB1的像素功能,让显示面板100可以正常地显示影像,进而消除因为缺乏第一发光元件121或是设置第二发光元件122 所造成的缺陷。
图2是图1A中的显示面板的制造方法的流程示意图,而图3A至图3G 是根据图2所述的制造方法而绘制的流程剖面示意图。请参阅图2与图3A,在制造显示面板100的方法中,首先,执行步骤S201,提供元件阵列基板 110以及多个发光元件。这些发光元件包括正常与故障的发光元件,而在后续说明与附图中,将以第一发光元件121代表正常发光元件,第二发光元件122代表故障发光元件。这些发光元件(包括第一发光元件121与第二发光元件122)设置于元件阵列基板110上,而在本实施例中,发光元件可焊接于元件阵列基板110,即第一发光元件121与第二发光元件122可利用焊料块123a与123c来连接元件阵列基板110。或者,在其他实施例中,第一发光元件121以及第二发光元件122也可以利用由光刻、点胶或喷印所形成的线路来电性连接元件阵列基板110,并且利用胶材而固定于元件阵列基板110。
第一发光元件121与第二发光元件122可利用获取件而设置于元件阵列基板110上。详细而言,获取件可由聚二甲基硅氧烷 (Polydimethylsiloxane,PDMS)或其他材料来制成,并且可以是具粘性的PDMS图章。所以,获取件可粘着多个发光元件(包括第一发光元件121 与第二发光元件122),并能将这些发光元件转移至元件阵列基板110。当获取件粘着这些发光元件时,获取件有可能会没有粘好一些发光元件而遗漏,以至于有的像素区(例如像素区PR1、PG1与PB1其中至少一者)内没有设置第一发光元件121或第二发光元件122。
虽然图3A示出都有设置第一发光元件121与第二发光元件122在其中的三个像素区PR1,但在其他实施例中,因为获取件遗漏发光元件的缘故,所以像素区PR1、PG1与PB1其中至少一者内不会设置第一发光元件121 或第二发光元件122,如图1D所示。因此,图3A仅供举例说明,并不限制像素区PR1、PG1与PB1任一者内会设置第一发光元件121或第二发光元件122。
接着,可执行步骤S202,通过元件阵列基板110通电至这些发光元件 (即第一发光元件121与第二发光元件122),以使这些发光元件发光。由于第二发光元件122为故障发光元件,因此即使外部电源提供电能给第二发光元件122,第二发光元件122也不会发光,仅正常的第一发光元件121 会发光。在执行步骤S202的期间,可以观测这些发光元件的发光状况。当大部分的发光元件都是第二发光元件122时,例如超过半数发光元件都没有发光,则元件阵列基板110与这些发光元件可以被报废或重工(rework),无须进行后续流程。
请参阅图2与图3B,之后,执行步骤S203,在元件阵列基板110上形成覆盖这些发光元件(第一发光元件121与第二发光元件122)的光刻胶材料层130i。光刻胶材料层130i可以利用旋转涂布法(spin coating)形成于元件阵列基板110上,其中光刻胶材料层130i是全面性地覆盖所有第一发光元件121与所有第二发光元件122。光刻胶材料层130i具有黏性,所以光刻胶材料层130i具有粘着面131i。从图3B来看,粘着面131i也是光刻胶材料层130i的上表面,而这些第一发光元件121与第二发光元件122皆位于粘着面131i与元件阵列基板110之间。
请参阅图2与图3C,在形成光刻胶材料层130i之后,执行步骤S204,其中步骤S204基本上可相同于步骤S202,只是步骤S202是在光刻胶材料层130i形成以前执行,而步骤S204是在光刻胶材料层130i形成以后执行。当执行步骤S204时,通过元件阵列基板110通电至这些发光元件,令这些发光元件中的多个正常发光元件(即第一发光元件121)发光,以使这些正常发光元件所发出的光线照射光刻胶材料层130i。也就是说,让这些第一发光元件121都对光刻胶材料层130i发出初始光B12,以使光刻胶材料层 130i被初始光B12照射。
光刻胶材料层130i可被初始光B12所感光,以使第一发光元件121周围的部分光刻胶材料层130i转变成曝光部138。在本实施例中,光刻胶材料层130i可以是GH型(GH-Line)、GHI型(GHI-Line)或I型(I-Line) 光刻胶,其中GH型与GHI型光刻胶适合被蓝光感光,而I型光刻胶适合被紫外光感光。当初始光B12为蓝光时,光刻胶材料层130i可以是GH型或GHI型光刻胶。当初始光B12为紫外光时,光刻胶材料层130i可以是I 型光刻胶。
第二发光元件122为故障发光元件。纵使外部电源提供电能给第二发光元件122,第二发光元件122依然不会发光。因此,在步骤S204中,第二发光元件122周围的部分光刻胶材料层130i并不会被感光而保持原状。也就是说,第二发光元件122周围不会形成曝光部138。另外,在图2所示的实施例中,显示面板100的制造方法可包括步骤S202,但在其他实施例中,显示面板100的制造方法可省略步骤S202。所以,图2所示的制造方法不限制一定要包括步骤S202。
请参阅图2与图3D,在这些正常发光元件(第一发光元件121)发光之后,执行步骤S205,显影光刻胶材料层130i,以移除被这些初始光B12 所照射的部分光刻胶材料层130i。具体而言,光刻胶材料层130i为正型光刻胶,因此在步骤S204中形成的多个曝光部138会被显影剂去除而形成多个开口132,以使光刻胶材料层130i形成具有这些开口132的光刻胶层130,其中原本光刻胶材料层130i的粘着面131i等于光刻胶层130的上表面131。由于第二发光元件122在步骤S204中没有发光,因此第二发光元件122周围不会形成曝光部138。所以,在经过步骤S205之后,第二发光元件122 周围的部分光刻胶材料层130i依然保留下来,且第二发光元件122上方不会形成开口132。此外,在图3D中,开口132会形成在像素区PR1内。
请参阅图2、图3E与图3F,接着,执行步骤S206,将修补水平式发光二极管140粘着于光刻胶层130。详细而言,在步骤S205之后,步骤S206 之前,光刻胶层130仍保有原本光刻胶材料层130i的粘性,所以这时候的上表面131具有粘性而为粘着面,因此修补水平式发光二极管140能被粘着于上表面131(也是粘着面)。在步骤S206中,可令获取件30先获取多个修补水平式发光二极管140(如图3E所示),并且把这些修补水平式发光二极管140移到光刻胶层130上方。之后,获取件30下降,朝向光刻胶层130移动,以将这些修补水平式发光二极管140一次放置于具粘性的上表面 131上,使得多个修补水平式发光二极管140能粘着于光刻胶层130上(如图3F所示)。
获取件30可由聚二甲基硅氧烷(PDMS)或其他材料所制成,且可为具粘性的PDMS图章,所以修补水平式发光二极管140能被粘着于获取件 30。此外,获取件30也可以用来转移前述发光元件(包括第一发光元件121 与第二发光元件122)至元件阵列基板110上。换句话说,获取件30不仅可将多个修补水平式发光二极管140设置于光刻胶层130上,而且也可将多个第一发光元件121与第二发光元件122设置于元件阵列基板110上。
由于第二发光元件122上方不会形成开口132,因此第二发光元件122 的正上方依然存在光刻胶层130的上表面131。反之,第一发光元件121周围的部分光刻胶材料层130i被移除,所以第一发光元件121上方会形成开口132,以至于第一发光元件121的正上方并没有存在上表面131。因此,在获取件30将这些修补水平式发光二极管140设置于上表面131的过程中,其中一些修补水平式发光二极管140对应这些开口132而未接触上表面 131,而至少一个修补水平式发光二极管140会接触上表面131,并粘着于接触上表面131,如图3F所示。这样修补水平式发光二极管140会设置在光刻胶层130的上表面131上,不会设置在开口132内。
由此可知,利用具粘性的光刻胶层130与这些开口132,获取件30能将多个修补水平式发光二极管140自动地设置在第二发光元件122的正上方,或是设置在没有任何第一发光元件121与第二发光元件122的像素区 (例如像素区PR1、PG1或PB1)内,不会设置在第一发光元件121的正上方。换句话说,在步骤S206中,获取件30可以直接进行巨量转移,以自动地将大量的修补水平式发光二极管140正确地设置在光刻胶层130的上表面131上。相较于现有逐颗修补的作法,本实施例能有效地缩短修补时间,进而提升显示面板100的产能。
请参阅图2与图3G,之后,执行步骤S207,电性连接修补水平式发光二极管140与元件阵列基板110。在本实施例中,电性连接修补水平式发光二极管140与元件阵列基板110的方法可以是在光刻胶层130上形成多条修补线161与162(图3G仅示出一条修补线161与一条修补线162),其中各个修补线161或162从上表面131(粘着面)延伸至其中一个开口132内,并电性连接修补水平式发光二极管140与元件阵列基板110。形成这些修补线161与162的方法可包括光刻、点胶或喷印。具体而言,修补线161与 162可为透明导电线或金属线,其中透明导电线的材料例如是铟锡氧化物或铟锌氧化物。当修补线161与162为透明导电线时,修补线161与162可用光刻来形成。
利用修补线161与162,修补水平式发光二极管140能电性连接元件阵列基板110,以使元件阵列层113的控制元件能控制修补水平式发光二极管 140的发光亮度,消除因缺乏第一发光元件121或是设置第二发光元件122 所造成的缺陷。以图3G为例,修补水平式发光二极管140设置于像素区 PR1内,并能发出第二单色光R12(请参考图1C)。因此,即使像素区PR1 内未设置第一发光元件121或是设置故障的第二发光元件122,像素区PR1 仍可利用修补水平式发光二极管140来提供第二单色光R12,以恢复像素区PR1的像素功能。由此可知,当像素区PR1、PG1与PB1其中一者因缺件而没有设置第一发光元件121(正常发光元件)或是设置第二发光元件 122(故障发光元件)而产生缺陷时,修补水平式发光二极管140能发出对应像素区PR1、PG1与PB1的光线,以恢复像素区PR1、PG1与PB1的像素功能,以使显示面板100能正常地显示影像。
请参阅图2与图3H,在步骤S207之后,可执行步骤S208,设置多个波长转换材料150r、150g与多个透明填充材料150b(图3H仅示出波长转换材料150r作为举例说明)于这些开口132内。至此,显示面板100大致上已制造完成。波长转换材料150r与150g可为荧光粉或量子点材料,而透明填充材料150b可为透明的光学胶,其中形成波长转换材料150r、150g与透明填充材料150b的方法可以是点胶或喷涂。在将修补水平式发光二极管140粘着于具粘性的上表面131之后,可烘烤光刻胶层130。有些种类的光刻胶层130被烘烤之后会失去粘性,即烘烤后的上表面131的粘性会消失。不过,修补水平式发光二极管140与光刻胶层130之间的结合力(bonding force)并不会因为烘烤而消失,所以在进行完烘烤之后,修补水平式发光二极管140仍粘着于光刻胶层130。
综上所述,本发明利用光刻胶材料层来检测与一次筛选设置于元件阵列基板上的多个发光元件,以及利用光刻胶层所具有的粘性来设置修补水平式发光二极管。当多个正常发光元件发光时,光刻胶材料层会被感光,并在显影后形成具有多个开口的光刻胶层,其中这些正常发光元件分别位在这些开口内。不会发光的故障发光元件会被光刻胶层所覆盖,而修补水平式发光二极管利用光刻胶层的粘性得以设置在故障发光元件上方或是设置在缺件的像素区内。修补水平式发光二极管能发出对应像素区的光线,以消除因缺乏正常发光元件或是设置故障的发光元件所造成的缺陷,让显示面板能正常地显示影像。
其次,利用显影后的光刻胶层所具有的粘性与多个开口,获取件可以直接进行巨量转移,以将多个修补水平式发光二极管粘着于光刻胶层上,即一次性选择性巨量设置这些修补水平式发光二极管,并让这些修补水平式发光二极管自动地设置在有缺陷的像素区内,例如设置在故障发光元件的正上方,或是设置在没有任何发光元件的像素区内。相较于现有逐颗修补的作法,本发明至少一实施例所公开的制造方法能有效地缩短检测与修补这些发光元件的时间,以提升显示面板的产能。
虽然本发明已以实施例公开如上,然其并非用以限制本发明,本发明所属技术领域中技术人员,在不脱离本发明构思和范围内,当可作些许变动与润饰,因此本发明保护范围当视权利要求所界定者为准。
Claims (19)
1.一种显示面板,包括:
一元件阵列基板;
多个第一发光元件,设置于该元件阵列基板上,并电性连接该元件阵列基板;
一光刻胶层,设置于该元件阵列基板上,并具有一上表面以及多个开口,其中该些开口从该上表面延伸至该元件阵列基板,而该些第一发光元件分别位于该些开口内,其中该光刻胶层的厚度大于各该第一发光元件的高度;以及
至少一修补水平式发光二极管,设置于该上表面,并从该些开口至少一者电性连接该元件阵列基板,
所述显示面板还包括设置于该元件阵列基板上的至少一第二发光元件,其中该光刻胶层覆盖该至少一第二发光元件。
2.如权利要求1所述的显示面板,还包括多条修补线,该修补水平式发光二极管包括两电极,而该元件阵列基板包括多个第一接垫与多个第二接垫,其中该些第一发光元件电性连接该些第一接垫与该些第二接垫,而部分该些第一接垫与部分该些第二接垫位于该些开口内,各该修补线从该上表面延伸至其中一该开口内,且各该修补线电性连接该修补水平式发光二极管的其中一该电极以及电性连接位于该开口内的其中一该第一接垫或其中一该第二接垫。
3.如权利要求2所述的显示面板,其中该些修补线为透明导电线或金属线。
4.如权利要求1所述的显示面板,其中该些第一发光元件为正常发光元件,而该至少一第二发光元件为故障发光元件。
5.如权利要求1所述的显示面板,其中该至少一修补水平式发光二极管的数量为多个,而该至少一第二发光元件的数量为多个,该些修补水平式发光二极管皆粘着于该上表面,并从该些开口而电性连接该元件阵列基板,而该光刻胶层覆盖该些第二发光元件。
6.如权利要求5所述的显示面板,其中该些修补水平式发光二极管其中两者所发出的光线的颜色彼此不同。
7.如权利要求5所述的显示面板,其中该些修补水平式发光二极管至少一者与其中一该第二发光元件重叠。
8.如权利要求5所述的显示面板,其中该些修补水平式发光二极管至少一者与该第二发光元件不重叠。
9.如权利要求1所述的显示面板,还包括多个波长转换材料,其中各该波长转换材料设置于其中一该开口内,并覆盖该第一发光元件。
10.如权利要求9所述的显示面板,还包括多个透明填充材料,其中该些透明填充材料分别设置于未设置该些波长转换材料的其他该些开口内,并分别覆盖其他该些第一发光元件。
11.如权利要求9所述的显示面板,其中各该第一发光元件用于发出一初始光,而该些波长转换材料其中两者分别用于将该初始光转换成一第一单色光与一第二单色光,其中该第一单色光与该第二单色光二者的颜色彼此不同。
12.如权利要求11所述的显示面板,其中一该修补水平式发光二极管所发出的光线的颜色相同于该初始光、该第一单色光与该第二单色光其中一者的颜色。
13.一种显示面板的制造方法,包括:
提供一元件阵列基板以及多个发光元件,其中该些发光元件设置于该元件阵列基板上;
在该元件阵列基板上形成一光刻胶材料层,其中该光刻胶材料层覆盖该些发光元件,并具有一粘着面,而该些发光元件位于该粘着面与该元件阵列基板之间;
令该些发光元件中的多个正常发光元件发光,以使该些正常发光元件所发出的光线照射该光刻胶材料层;
在该些正常发光元件发光之后,经由显影该光刻胶材料层来移除被该些正常发光元件所发出的光线所照射的部分该光刻胶材料层,以使该光刻胶材料层形成具有多个开口的一光刻胶层,其中该些开口从该粘着面延伸至该元件阵列基板,而该些正常发光元件位于该些开口内;
将至少一修补水平式发光二极管粘着于该粘着面;以及
电性连接该至少一修补水平式发光二极管与该元件阵列基板。
14.如权利要求13所述的显示面板的制造方法,其中电性连接该至少一修补水平式发光二极管与该元件阵列基板的步骤包括:
在该光刻胶层上形成多条修补线,其中该修补水平式发光二极管包括两电极,而该元件阵列基板包括多个第一接垫与多个第二接垫,该些正常发光元件电性连接该些第一接垫与该些第二接垫,各该修补线从该粘着面延伸至其中一该开口内,且各该修补线电性连接该修补水平式发光二极管的其中一该电极以及电性连接位于该开口内的其中一该第一接垫或其中一该第二接垫。
15.如权利要求14所述的显示面板的制造方法,其中形成该些修补线的方法包括光刻、点胶或喷印。
16.如权利要求14所述的显示面板的制造方法,还包括:
在将该至少一修补水平式发光二极管粘着于该粘着面之后,烘烤该光刻胶层。
17.如权利要求13所述的显示面板的制造方法,其中在将至少一修补水平式发光二极管粘着于该粘着面的步骤中,令一获取件将多个该修补水平式发光二极管一次放置于该光刻胶层的该粘着面上,其中部分该些修补水平式发光二极管对应该些开口而未接触该粘着面,而至少一该修补水平式发光二极管粘着于该粘着面。
18.如权利要求13所述的显示面板的制造方法,还包括:
在电性连接该至少一修补水平式发光二极管与该元件阵列基板之后,设置多个波长转换材料于部分该些开口内。
19.该如权利要求18所述的显示面板的制造方法,还包括:
在电性连接该至少一修补水平式发光二极管与该元件阵列基板之后,设置多个透明填充材料于未设置该些波长转换材料的其他该些开口内。
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