CN113224104A - 微型发光二极管显示装置 - Google Patents
微型发光二极管显示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113224104A CN113224104A CN202110686905.9A CN202110686905A CN113224104A CN 113224104 A CN113224104 A CN 113224104A CN 202110686905 A CN202110686905 A CN 202110686905A CN 113224104 A CN113224104 A CN 113224104A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- micro light
- series structure
- emitting elements
- micro
- emitting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 65
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 31
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- JAONJTDQXUSBGG-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dizinc;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].[Zn+2].[Zn+2] JAONJTDQXUSBGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 e.g. Substances 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BEQNOZDXPONEMR-UHFFFAOYSA-N cadmium;oxotin Chemical compound [Cd].[Sn]=O BEQNOZDXPONEMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/15—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission
- H01L27/153—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars
- H01L27/156—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars two-dimensional arrays
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
本发明公开一种微型发光二极管显示装置,包括一线路基板以及多个显示像素。该些显示像素配置于线路基板上,并分别与线路基板电性连接,每一个显示像素包括多个微型发光元件;其中,在每一个显示像素中,部分的该些微型发光元件形成至少一串联结构,串联结构中的该些微型发光元件在一相同出光色的波长范围内,且线路基板分别提供相同的一驱动电压驱动各显示像素的串联结构和该串联结构以外的其他微型发光元件。
Description
技术领域
本发明关于一种显示装置,尤其是关于一种微型发光二极管显示装置。
背景技术
当世界都在关注未来显示技术时,微型发光二极管(Micro LED)是最被看好的技术之一。简单来说,Micro LED是将LED微缩化和矩阵化的技术,将数百万乃至数千万颗小于100微米,比一根头发还细的晶粒,排列整齐放置在驱动基板上。与现阶段OLED(有机发光二极管)显示技术相比,Micro LED显示器同样是自主发光,却因使用材料的不同,因此可以解决OLED显示器中最致命的“烙印”问题,同时还有较低功耗、高对比、广色域、高亮度、体积小、轻薄、节能等优点。因此,全球各大厂皆争相投入Micro LED技术的研发。
为了使Micro LED显示器发光,现有技术需要通过驱动基板提供一顺向偏压(驱动电压)给所有的Micro LED的电极,但是,不同出光色的Micro LED需提供不同的顺向偏压。举例来说,在现有Micro LED显示器的驱动中,发出红光的Micro LED的顺向偏压例如约为1.8伏特,但发出绿光与蓝光的Micro LED的顺向偏压例如约为3.7伏特,由于驱动基板需提供不同的驱动电压给不同出光色的Micro LED,造成显示器有比较高的功耗问题。
因此,如何提供一种微型发光二极管显示装置,可以具有较低的功耗,一直是业界相当重视的课题之一。
发明内容
有鉴于上述课题,本发明的目的为提供一种可具有较低功耗的微型发光二极管显示装置。
为达上述目的,依据本发明之一种微型发光二极管显示装置,包括一线路基板以及多个显示像素。该些显示像素配置于线路基板上,并分别与线路基板电性连接,每一个显示像素包括多个微型发光元件;其中,在每一个显示像素中,部分的该些微型发光元件形成至少一串联结构,串联结构中的该些微型发光元件在一相同出光色的波长范围内,且线路基板分别提供相同的一驱动电压驱动各显示像素的串联结构和串联结构以外的其他微型发光元件。
在一实施例中,该串联结构是由至少两个微型发光元件串联而成。
在一实施例中,该至少两个微型发光元件的出光色的波长大于串联结构以外的其他微型发光元件。
在一实施例中,该串联结构的该至少两个微型发光元件的出光色的波长差异小于2纳米。
在一实施例中,该串联结构的该至少两个微型发光元件的间距,小于该串联结构、该串联结构以外的其他微型发光元件中任两个的间距。
在一实施例中,该串联结构的每一个微型发光元件的发光面积,小于或等于该串联结构以外的其他各微型发光元件的发光面积。
在一实施例中,该串联结构的该至少两个微型发光元件的发光面积的和,大于该串联结构以外的其他各微型发光元件的发光面积。
在一实施例中,该串联结构进一步包括一导电层,导电层串联该串联结构的该至少两个微型发光元件。
在一实施例中,该串联结构进一步包括一绝缘层,绝缘层设置于线路基板与部分导电层之间。
在一实施例中,部分的导电层直接接触线路基板。
在一实施例中,导电层与线路基板的表面的最大垂直距离小于或等于6微米。
在一实施例中,各微型发光元件包括依序重叠设置的一第一型半导体层、一发光层及一第二型半导体层,该串联结构中的该些微型发光元件的第一型半导体层或第二型半导体层为共用。
在一实施例中,在各显示像素中,出光色为红色的微型发光元件的数量,大于出光色为绿色或蓝色的微型发光元件的数量。
在一实施例中,该串联结构进一步包括一导电层与一绝缘层,导电层串联该串联结构的该至少两个微型发光元件,且部分的绝缘层设置于部分的导电层与该串联结构的该至少两个微型发光元件之间。
在一实施例中,进一步包括一填充结构,其设置于该至少两个微型发光元件的侧壁之间。
在一实施例中,填充结构的表面为光反射面或光吸收面。
承上所述,在本发明的微型发光二极管显示装置中,每一个显示像素中的部分微型发光元件可形成至少一串联结构,且串联结构的微型发光元件在相同出光色的波长范围内;另外,线路基板可分别提供相同的驱动电压驱动各显示像素的串联结构的微型发光元件和串联结构以外的其他微型发光元件。借此,相较于现有技术提到的现有较高功耗的微型发光二极管显示器来说,由于本发明可以提供相同的驱动电压分别驱动各显示像素的串联结构以及串联结构以外的其他微型发光元件,因此可使微型发光二极管显示装置具有较低的功耗。
附图说明
图1A为本发明一实施例的一种微型发光二极管显示装置的示意图。
图1B为图1A的微型发光二极管显示装置中,沿割面线A-A的剖面图。
图2A至图2F分别为本发明不同实施例的微型发光二极管显示装置的示意图。
图3为本发明又一实施例的微型发光二极管显示装置的示意图。
具体实施方式
以下将参照相关说明书附图,说明依本发明一些实施例的微型发光二极管显示装置,其中相同的元件将以相同的参考标号加以说明。
先说明的是,本发明的微型发光二极管显示装置可为主动矩阵式(ActiveMatrix)或被动矩阵式(Passive Matrix)微型发光二极管显示器,并不限定。另外,以下实施例出现的符号R、R1或R2可代表微型发光元件,也可代表微型发光元件的出光色为红色;符号G、G1或G2可代表微型发光元件,也可代表微型发光元件的出光色为绿色;符号B、B1或B2可代表微型发光元件,也可代表微型发光元件的出光色为蓝色,视使用的场合与情况而定。此外,本文中的微型发光元件为微型发光二极管(Micro LED)。
请参照图1A及图1B所示,其中,图1A为本发明一实施例的一种微型发光二极管显示装置的示意图,而图1B为图1A的微型发光二极管显示装置中,沿割面线A-A的剖面图。在此,图1A只绘示微型发光二极管显示装置1包括有多个显示像素(简称为像素)P,而图1B绘示的是一个显示像素P的结构示意图。
微型发光二极管显示装置1可包括一线路基板11以及多个显示像素P,该些显示像素P配置于线路基板11上。在此,该些显示像素P成行与列构成的矩阵状且配置于线路基板11上,并且分别与线路基板11电性连接。通过线路基板11可以驱动该些显示像素P发出对应颜色的光线。每一个显示像素P包括有多个微型发光元件(即Micro LED)。在此,各显示像素P可包括至少四个微型发光元件。本实施例是以每一个显示像素P包括有四个微型发光元件R1、R2、G、B为例。当然,并不以此为限,在不同的实施例中,各显示像素P也可包括多于四个的微型发光元件。例如,各显示像素P可包括有五个微型发光元件,其可分别为R1、R2、G1、G2、B,或R1、R2、G、B1、B2,或其他数量与颜色。
在一些实施例中,线路基板11可具有多个导电图案及/或电路层(图中未示出),线路基板11可通过对应的导电图案及/或电路层传送电信号(例如驱动电压)至显示像素P的各子像素,以驱动该些微型发光元件发光。在一些实施例中,线路基板11例如可为互补式金属氧化物半导体(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor,CMOS)基板、硅基液晶(Liquid Crystal on Silicon,LCOS)基板、薄膜晶体管(Thin Film Transistor,TFT)基板、或其他具有工作电路的驱动基板,以驱动该些微型发光元件发出对应颜色的光线。在一些实施例中,线路基板11的边长可例如但不限于小于或等于1吋,且每英寸像素(PixelsPer Inch,PPI)可大于1000;当然,线路基板11的边长也可大于1吋,每英寸像素也不限制。
如图1B所示,在每一个显示像素P中,部分的该些微型发光元件形成至少一个串联结构S。其中,串联结构S是由至少两个微型发光元件串联而成。本实施例是以两个微型发光元件串联形成一个串联结构S为例。在不同的实施例中,串联结构S也可由超过两个微型发光元件串联而成,例如四个微型发光元件串联而成。具体来说,本实施例的串联结构S包括两个微型发光元件(例如R1、R2),且串联结构S的微型发光元件R1、R2在一相同出光色的波长范围内。较佳者,这两个微型发光元件R1、R2的出光色的波长差异最好小于2纳米(nm),借此达到更佳的显示效果。本实施例的串联结构S中的该些微型发光元件R1、R2的出光色例如皆为红色,然并不以此为限,在不同的实施例中,串联结构S中的该些微型发光元件的出光色也可以是绿色或蓝色。
该些显示像素P的微型发光元件R1、R2、G、B设置于线路基板11上,且分别包括重叠设置的一第一型半导体层91、一发光层92及一第二型半导体层93。其中,第一型半导体层91设置于线路基板11的表面111,且发光层92夹置于第一型半导体层91与第二型半导体层93之间。在本实施例中,发光层92例如可以是多重量子井(Multiple Quantum Well,MQW)层,第一型半导体层91例如可为N型半导体,而第二型半导体层93例如可为P型半导体,但不以此为限,在不同的实施例中,第一型半导体层91也可以是P型半导体,第二型半导体层93也可以是N型半导体。在此,该些显示像素P的微型发光元件R1、R2、G、B例如是水平型的MicroLED,但并不以为限,在不同的实施例中,微型发光元件R1、R2、G、B也可以是垂直型或覆晶型的Micro LED。
为了驱动微型发光元件R1、R2、G、B发光,每一显示像素P的串联结构S及微型发光元件G、B分别具有一第一电极E1和第二电极E2,以电性连接线路基板11。另外,为了使两个微型发光元件R1、R2彼此串联,本实施例的串联结构S进一步可包括一导电层121及一绝缘层122,导电层121设置于线路基板11上,用以使串联结构S的两个微型发光元件R1、R2彼此串联,而绝缘层122设置于线路基板11与部分导电层121之间。在此,导电层121覆盖部分的微型发光元件R1、R2及部分的绝缘层122,同时使微型发光元件R1的第一型半导体层91与微型发光元件R2的第二型半导体层93彼此电连接。此外,在微型发光元件R1、R2、G、B远离线路基板11的表面中,未设置第一电极E1、第二电极E2或导电层121的区域皆覆盖有绝缘层122,除了具有绝缘的效果外,还可保护微型发光元件R1、R2、G、B免于水气或异物的入侵。
在此特别强调的是,在本实施例的各显示像素P中,并不是于线路基板11上设计具有将微型发光元件R1、R2串联在一起的串联电路,而是将串联电路(包括导电层121和绝缘层122)制作在两个微型发光元件R1、R2之间,使导电层121、绝缘层122和微型发光元件R1、R2共同形成串联结构S(即串联结构S包括两个微型发光元件R1、R2、导电层121和绝缘层122),再通过线路基板11上的接合垫(图中未示出)电连结至线路基板11。因此,于图中未示出的实施例中,可以在微型发光元件巨量转移至线路基板前先做好串联结构,当微型发光元件微缩至少于50微米以下时,通过串联结构也可以增加两个微型发光元件间的连结,增加转移合格率。再者,转移前在使同一区的微型发光元件中完成串联结构,使微型发光元件的波长差异度能较小,例如小于2纳米。因为不用先针对微型发光元件分级再转移,就能有较佳的显示效果。
在本实施例的每一个显示像素P中,串联结构S的微型发光元件R2的第一型半导体层91与第一电极E1连接,微型发光元件R1的第二型半导体层93与第二电极E2连接,第一电极E1、第二电极E2再分别电连接至线路基板11对应的导电图案及/或电路层,以通过第一电极E1、第二电极E2接收线路基板11所提供的驱动电压(在此称为第一驱动电压),借此驱动微型发光元件R1、R2分别发出红光。另外,在本实施例的每一个显示像素P中,串联结构S以外的其他微型发光元件为微型发光元件G、B,微型发光元件G、B的第一型半导体层91分别与第一电极E1连接,微型发光元件G、B的第二型半导体层93分别与第二电极E2连接,第一电极E1、第二电极E2再分别电连接至线路基板11对应的导电图案及/或电路层,以通过第一电极E1、第二电极E2接收线路基板11所提供的相同的驱动电压(在此称为第二驱动电压),借此驱动微型发光元件G、B分别发出绿光与蓝光。通过上述的串联结构S,因此增加了微型发光元件间的跨压,使上述的第一驱动电压与第二驱动电压相同,例如等于3.7V。
因此,当微型发光二极管显示装置1被致能时,第二电极E2例如可具有一高电位,而第一电极E1例如可具有一接地电位(Ground)或低电位,通过第二电极E2与第一电极E1之间的电位差(即驱动电压)所产生的电流,可分别致能对应的串联结构S及和串联结构S以外的其他微型发光元件G、B发出对应的红光、绿光和蓝光。更具体地说,微型发光二极管显示装置1可藉由线路基板11的驱动元件(例如主动元件,如TFT)进行控制,通过对应的导电图案及/或电路层使每一个第二电极E2分别具有不同的高电位,致使串联结构S的微型发光元件R1、R2、和微型发光元件G、B发出不同颜色(红、绿、蓝)、强度的光线,这些具有不同颜色、强度的光线在空间中的分布便可形成影像画面而被人眼所看见,使微型发光二极管显示装置1成为一全彩显示器。
上述的导电层121可包括金属、透明导电材料、或其组合,并不限制。其中,金属材料可例如包括铝、铜、银、钼、或钛、其合金,而透明导电材料例如可为铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铝锌氧化物(AZO)、镉锡氧化物(CTO)、氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)、或其他透明导电材料。此外,上述的绝缘层122可为有机材料(例如结构光阻)或无机材料(例如二氧化硅或氮化硅)制成,本发明皆不限定。
在一些实施例中,在垂直线路基板11的表面111的方向(即俯视线路基板11的方向)上,每一个微型发光元件(例如R1、R2、G、B)的边长可例如小于或等于60微米;在一些实施例中,串联结构S的两个微型发光元件(例如R1、R2)的间距,小于串联结构S、串联结构S以外的其他微型发光元件(例如G、B)中任两个的间距。在此,例如图1B所示,串联结构S的微型发光元件R1、R2的间距d1小于微型发光元件R2、G的间距d2,或小于微型发光元件G、B的间距;在一些实施例中,串联结构S的两个微型发光元件(例如R1、R2)的间距d1可小于10微米(μm),较佳者为小于5微米,可达到较佳的显示解析度;在一些实施例中,导电层121与线路基板11的表面111的最大垂直距离d3(即导电层121的最高点与线路基板11的表面111的垂直距离)可小于或等于6微米,较佳者为小于2微米;在一些实施例中,串联结构S的两个微型发光元件(例如R1、R2)的出光色的波长大于串联结构S以外的其他微型发光元件(例如G、B);在一些实施例中,串联结构S的每一个微型发光元件(例如R1、R2)的发光面积,小于或等于串联结构S以外的其他各微型发光元件(例如G、B)的发光面积;在一些实施例中,串联结构S的两个微型发光元件(例如R1、R2)的发光面积的和,可以等于串联结构S以外的其他各微型发光元件(例如G、B)的发光面积;在一些实施例中,串联结构S的两个微型发光元件(例如R1、R2)的发光面积的和,可以大于串联结构S以外的其他各微型发光元件(例如G、B)的发光面积(因为红光的微型发光元件R1、R2的发光效率较低)。
此外,由于本实施例的各显示像素P中,两个出光色为红色的微型发光元件R1、R2串联,而出光色为绿色与蓝色的微型发光元件G、B仍维持独立的元件(不与相邻微型发光元件串联或并联),因此,在各显示像素P或该些显示像素P中,出光色为红色的微型发光元件R1、R2的数量,将大于出光色为绿色或蓝色的微型发光元件G、B的数量,且其比例为2:1:1,将有最佳的显示效率并兼具降低功耗的效果。
承上,在本实施例的微型发光二极管显示装置1,每一个显示像素P中的微型发光元件R1、R2可形成串联结构S,且串联结构S的微型发光元件R1、R2在相同出光色的波长范围内;另外,线路基板11可分别提供相同的驱动电压驱动各显示像素P的串联结构S和串联结构S以外的其他微型发光元件G、B,因此,该驱动电压除了驱动各显示像素P的串联结构S的该些微型发光元件R1、R2外,相同的驱动电压也分别驱动串联结构S以外的微型发光元件G和微型发光元件B。举例来说,线路基板11可分别提供例如3.7V的驱动电压给串联结构S(的微型发光元件R1、R2)、微型发光元件G和微型发光元件B,以分别驱动串联结构S(的微型发光元件R1、R2)、微型发光元件G和微型发光元件B发出对应的红光、绿光和蓝光。因此,相较于现有技术提到的现有较高功耗的微型发光二极管显示器而言,本实施例的微型发光二极管显示装置1可以具有较低的功耗。
图2A至图2F分别为本发明不同实施例的微型发光二极管显示装置的示意图。在此,图2A至图2F只显示微型发光二极管显示装置中的一个显示像素Pa~Pf的串联结构的示意图。
如图2A所示,本实施例的微型发光二极管显示装置与上述实施例的微型发光二极管显示装置其元件组成及各元件的连接关系大致相同。不同之处在于,在本实施例的微型发光二极管显示装置的各显示像素Pa中,两个微型发光元件R1、R2之间的部分导电层121是直接接触线路基板11。值得注意的是,为了避免导电层121与线路基板11产生短路现象,线路基板11需具有绝缘材料,以隔绝导电层121与线路基板11本身的导电电路。此处的串联结构S可以是两个微型发光元件R1、R2转移至线上基板11上后再制作,在此并不限制。
另外,如图2B所示,本实施例的微型发光二极管显示装置与上述实施例的微型发光二极管显示装置其元件组成及各元件的连接关系大致相同。不同之处在于,在本实施例的微型发光二极管显示装置的各显示像素Pb中,串联结构S中的两个微型发光元件R1、R2的第一型半导体彼此连接在一起,也就是说,微型发光元件R1、R2的第一型半导体层91为共用(例如共N型),由于不用先分离微型发光元件R1、R2,因此可以使微型发光元件R1、R2间的间距再缩小,增加利用率,也可以在巨量转移中增加连接力而得到更好的转移合格率。当然,在不同的实施例中,也可以是第二型半导体层93为共用(例如,共P型),并不限制。
另外,如图2C所示,本实施例的微型发光二极管显示装置与上述实施例的微型发光二极管显示装置其元件组成及各元件的连接关系大致相同。不同之处在于,在本实施例的微型发光二极管显示装置的各显示像素Pc中,该些微型发光元件R1、R2、G、B皆为覆晶(Flip Chip,FC)型微型发光二极管。因此,串联结构S的第一电极E1和第二电极E2可分别通过线路基板11上的接合垫C与线路基板11电连接。接合垫C的材料可例如但不限于包含锡、铜、银、金、或上述任何组合的合金(Alloy,例如锡以外的金属加上铜)。
另外,为了避免串联结构S的导电层121与覆晶型微型发光元件R1、R2发生短路现象,除了电性串联的需要之外,本实施例的导电层121与微型发光元件R1、R2之间需先设置绝缘层122,之后再设置导电层121。换句话说,部分的绝缘层122需设置于部分的导电层121与串联结构S的两个微型发光元件R1、R2之间,避免导电层121与微型发光元件R1、R2的侧壁S1发生短路现象。此外,本实施例的微型发光元件R1、R2的侧壁S1制作成阶梯状,可减少制作时的断差,可使串联结构S的电路(导电层121和绝缘层122)较容易制作。
另外,如图2D所示,本实施例的微型发光二极管显示装置与上述实施例的微型发光二极管显示装置其元件组成及各元件的连接关系大致相同。不同之处在于,在本实施例的微型发光二极管显示装置的各显示像素Pd中,还包括一填充结构13,填充结构13设置于串联结构S的两个微型发光元件R1、R2的侧壁S1之间,并且分别接触微型发光元件R1、R2之间的侧壁S1。当微型发光元件R1、R2小于等于50微米时,制作阶梯状下半部会减少空间利用率,因此加入填充结构13于两者之间。填充结构13的设置目的是可以减少微型发光元件R1、R2的断差,降低导电层121和绝缘层122的制作难度并增加微型发光元件的利用率。填充结构13为绝缘材料制成;在一些实施例中,填充结构13可包括无机材料(例如但不限于二氧化硅);在一些实施例中,填充结构13可包括有机材料(例如有机光阻);在一些实施例中,填充结构13的表面(即与微型发光元件R1、R2接触之处)可具有反射材料以形成光反射面,借此提升微型发光元件R1、R2的出光效率;在一些实施例中,填充结构13的表面可具有光吸收材料(例如黑色光阻)以形成光吸收面,避免发出的光线彼此干扰。填充结构13也可增加微型发光元件R1、R2的结构支撑力,特别是在转移时,可使转移合格率更佳。后续若于微型发光元件R1、R2上设置光转换结构(图中未示出,例如量子点),平坦的上表面也可提供更佳的制作合格率。
另外,如图2E所示,本实施例的微型发光二极管显示装置与上述实施例的微型发光二极管显示装置其元件组成及各元件的连接关系大致相同。不同之处在于,在本实施例的微型发光二极管显示装置的各显示像素Pe中,填充结构13a除了位于微型发光元件R1、R2的侧壁S1之间外,还往线路基板11的方向延伸,使填充结构13a面向线路基板11的表面131形成一个平坦表面,因此,导电层121可形成于平坦的表面131上,制作上较容易。且填充结构13a也可增加微型发光元件R1、R2的结构支撑力,特别是在转移时,可使转移合格率更佳。后续若干微型发光元件R1、R2上设置光转换结构(图中未示出,例如量子点),平坦的上表面也可提供更佳的制作合格率。
此外,当串联结构S制作完成后,上述的填充结构13a(或填充结构13)也可视显示需求移除而留下悬空的连结,例如图2F的显示像素Pf所示。
图3为本发明又一实施例的微型发光二极管显示装置的示意图。在此,图3只显示微型发光二极管显示装置中的一个显示像素Pf的结构。
如图3所示,本实施例的微型发光二极管显示装置与上述实施例的微型发光二极管显示装置其元件组成及各元件的连接关系大致相同。不同之处在于,在本实施例的微型发光二极管显示装置的各显示像素Pg中,除了串联结构S外,还包括另一个串联结构S’。其中,串联结构S’包括多个微型发光元件串联而成,例如包括两个微型发光元件G1、G2串联而成,且串联结构S’的微型发光元件G1、G2在相同出光色(例如绿色)的波长范围内(较佳的波长差异小于2纳米)。同样地,线路基板11可分别提供相同的驱动电压(例如3.7V)驱动各显示像素Pg的串联结构S、S’,和串联结构S、S’以外的其他的微型发光元件(例如微型发光元件B),借此达到降低功耗的目的。并且,在需要发光显示效果的同时(例如需要多颗绿色微型发光元件发光)需要搭配改变线路基板11的电路,以达到驱动串联结构S、S’时,不用同时设计三种以上的电路,因此,除了可以达到降低功耗的目的外,也可降低驱动电路的设计难度。
此外,在一些实施例中,出光色为蓝色的两个微型发光元件也可形成另一个串联结构;或者,出光色为绿色的两个微型发光元件形成另一个串联结构,且出光色为蓝色的两个微型发光元件形成又一个串联结构;在一些实施例中,不同出光色的串联结构的微型发光元件的串联颗数可以相同或不相同(例如红色串联4颗,绿色和蓝色各串联2颗);在一些实施例中,不同出光色的串联结构的发光面积可以相同或不相同,本发明皆不限制。
综上所述,每一个显示像素中的部分微型发光元件可形成至少一串联结构,且串联结构的微型发光元件在相同出光色的波长范围内;另外,线路基板可分别提供相同的驱动电压驱动各显示像素的串联结构的微型发光元件和串联结构以外的其他微型发光元件。借此,相较于现有技术提到的现有较高功耗的微型发光二极管显示器来说,由于本发明可以提供相同的驱动电压分别驱动各显示像素的串联结构以及串联结构以外的其他微型发光元件,因此可使微型发光二极管显示装置具有较低的功耗。
以上所述仅为举例性,而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴,而对其进行的等效修改或变更,均应包含于后附的权利要求书中。
Claims (16)
1.一种微型发光二极管显示装置,其特征在于,包括:
一线路基板;以及
多个显示像素,配置于该线路基板上,并分别与该线路基板电性连接,每一个该显示像素包括多个微型发光元件;
其中,在每一个该显示像素中,部分的该些微型发光元件形成至少一串联结构,该串联结构中的该些微型发光元件在一相同出光色的波长范围内,且该线路基板分别提供相同的一驱动电压驱动各该显示像素的该串联结构和该串联结构以外的其他微型发光元件。
2.如权利要求1所述的微型发光二极管显示装置,其特征在于,该串联结构是由至少两个微型发光元件串联而成。
3.如权利要求2所述的微型发光二极管显示装置,其特征在于,该至少两个微型发光元件的出光色的波长大于该串联结构以外的其他微型发光元件。
4.如权利要求2所述的微型发光二极管显示装置,其特征在于,该串联结构的该至少两个微型发光元件的出光色的波长差异小于2纳米。
5.如权利要求2所述的微型发光二极管显示装置,其特征在于,该串联结构的该至少两个微型发光元件的间距,小于该串联结构、该串联结构以外的其他微型发光元件中任两个的间距。
6.如权利要求2所述的微型发光二极管显示装置,其特征在于,该串联结构的每一个微型发光元件的发光面积,小于或等于该串联结构以外的其他各微型发光元件的发光面积。
7.如权利要求2所述的微型发光二极管显示装置,其特征在于,该串联结构的该至少两个微型发光元件的发光面积的和,大于该串联结构以外的其他各微型发光元件的发光面积。
8.如权利要求2所述的微型发光二极管显示装置,其特征在于,该串联结构进一步包括一导电层,该导电层串联该串联结构的该至少两个微型发光元件。
9.如权利要求8所述的微型发光二极管显示装置,其特征在于,该串联结构进一步包括一绝缘层,该绝缘层设置于该线路基板与部分该导电层之间。
10.如权利要求8所述的微型发光二极管显示装置,其特征在于,部分的该导电层直接接触该线路基板。
11.如权利要求8所述的微型发光二极管显示装置,其特征在于,该导电层与该线路基板的表面的最大垂直距离小于或等于6微米。
12.如权利要求1所述的微型发光二极管显示装置,其特征在于,各该微型发光元件包括依序重叠设置的一第一型半导体层、一发光层及一第二型半导体层,该串联结构中的该些微型发光元件的该第一型半导体层或该第二型半导体层为共用。
13.如权利要求1所述的微型发光二极管显示装置,其特征在于,在各该显示像素中,出光色为红色的微型发光元件的数量,大于出光色为绿色或蓝色的微型发光元件的数量。
14.如权利要求2所述的微型发光二极管显示装置,其特征在于,该串联结构进一步包括一导电层与一绝缘层,该导电层串联该串联结构的该至少两个微型发光元件,且部分的该绝缘层设置于部分的该导电层与该串联结构的该至少两个微型发光元件之间。
15.如权利要求14所述的微型发光二极管显示装置,其特征在于,进一步包括:
一填充结构,设置于该至少两个微型发光元件的侧壁之间。
16.如权利要求15所述的微型发光二极管显示装置,其特征在于,该填充结构的表面为光反射面或光吸收面。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110686905.9A CN113224104B (zh) | 2021-06-21 | 微型发光二极管显示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110686905.9A CN113224104B (zh) | 2021-06-21 | 微型发光二极管显示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113224104A true CN113224104A (zh) | 2021-08-06 |
CN113224104B CN113224104B (zh) | 2024-07-05 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112928196A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-06-08 | 厦门天马微电子有限公司 | 一种显示面板及其制作方法、显示装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107731863A (zh) * | 2017-11-06 | 2018-02-23 | 友达光电股份有限公司 | 发光二极管显示器 |
US20180374828A1 (en) * | 2017-06-26 | 2018-12-27 | PlayNitride Inc. | Micro led display panel |
US20200395403A1 (en) * | 2019-06-13 | 2020-12-17 | Intel Corporation | Micro light-emitting diode displays and assembly approaches |
CN112614439A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-06 | 业成科技(成都)有限公司 | 显示装置 |
CN112786641A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-05-11 | 錼创显示科技股份有限公司 | 可选择性修补的微型发光二极管显示器及其修补方法 |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20180374828A1 (en) * | 2017-06-26 | 2018-12-27 | PlayNitride Inc. | Micro led display panel |
CN107731863A (zh) * | 2017-11-06 | 2018-02-23 | 友达光电股份有限公司 | 发光二极管显示器 |
US20200395403A1 (en) * | 2019-06-13 | 2020-12-17 | Intel Corporation | Micro light-emitting diode displays and assembly approaches |
CN112614439A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-06 | 业成科技(成都)有限公司 | 显示装置 |
CN112786641A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-05-11 | 錼创显示科技股份有限公司 | 可选择性修补的微型发光二极管显示器及其修补方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112928196A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-06-08 | 厦门天马微电子有限公司 | 一种显示面板及其制作方法、显示装置 |
CN112928196B (zh) * | 2021-01-29 | 2022-07-29 | 厦门天马微电子有限公司 | 一种显示面板及其制作方法、显示装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110050511B (zh) | 使用半导体发光二极管的显示装置 | |
TWI707491B (zh) | 微型發光二極體顯示面板 | |
CN109691231B (zh) | 使用半导体发光元件的显示器件 | |
CN110178446B (zh) | 使用半导体发光元件的显示装置 | |
KR20220024706A (ko) | 동축 다색 led를 위한 시스템들 및 방법들 | |
CN113299679B (zh) | 发光二极管微型显示装置 | |
US12020630B1 (en) | Stacked structure, display screen, and display apparatus | |
CN212934647U (zh) | 显示用发光元件及具有该显示用发光元件的显示装置 | |
KR20220110184A (ko) | 표시 장치 | |
CN112349745B (zh) | Micro-LED显示面板和Micro-LED显示装置 | |
TWI811680B (zh) | 發光二極體微型顯示裝置 | |
TWI833265B (zh) | 微型發光二極體顯示裝置 | |
CN113224104B (zh) | 微型发光二极管显示装置 | |
CN108288629B (zh) | 显示面板 | |
TWI782401B (zh) | 發光陣列結構及顯示器 | |
CN113224104A (zh) | 微型发光二极管显示装置 | |
TWI784592B (zh) | 微型發光二極體顯示裝置 | |
US20240170462A1 (en) | Micro light-emitting diode display device and micro light-emitting diode structure | |
JP7394186B2 (ja) | マイクロ発光ダイオード表示デバイス | |
TWI823205B (zh) | 顯示裝置 | |
US20240178197A1 (en) | Micro light-emitting diode display device and manufacturing method of the same | |
JP7423706B2 (ja) | マイクロ発光ダイオード表示装置 | |
TWI838985B (zh) | 微型發光二極體顯示裝置與其製造方法 | |
US20230127225A1 (en) | Display device using semiconductor light-emitting diodes, and method for manufacturing same | |
US20230086071A1 (en) | Semiconductor device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant |