CN114913778A - 拼接显示装置 - Google Patents
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Abstract
一种拼接显示装置，包括基板、多个显示单元、粘着层以及多个驱动芯片。这些显示单元设置在基板上，且各自具有电路基板、多个发光元件及至少一接合垫。电路基板具有相对的第一表面与第二表面。这些发光元件设置在第一表面上。至少一接合垫设置在第二表面上，并且电性耦接这些发光元件。粘着层连接基板与这些显示单元。基板与粘着层具有对应这些显示单元设置的多个开口。这些显示单元的多个接合垫位于这些开口内。这些驱动芯片经由这些开口与这些显示单元的这些接合垫电性接合。
Description
技术领域
本发明涉及一种显示装置，尤其涉及一种拼接显示装置。
背景技术
随着显示装置的应用逐渐多元化，用以显示公共信息或广告的大型显示看板在各大展场或百货商场的运用也日益普及。为了降低大型显示看板的设置与维护成本，采用多片显示面板拼接而成的拼接显示装置已成为这类大型显示看板常见的架设方式之一。一般而言，多个显示面板(例如发光二极管面板)在拼接过程中，因拼接精度的关系而无法紧密排列，造成拼接后容易在这些显示面板间形成缝隙。此缝隙会增加拼接显示画面的图像不连续感(例如暗线)而降低显示品质。因此，如何解决上述的问题是相关厂商在开发拼接显示技术的过程中所需主视的课题之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种拼接显示装置，其多个显示单元的拼接精度较高，且拼接显示的效果较佳。
本发明的拼接显示装置，包括基板、多个显示单元、粘着层以及多个驱动芯片。这些显示单元设置在基板上，且各自具有电路基板、多个发光元件及至少一接合垫。电路基板具有相对的第一表面与第二表面。这些发光元件设置在第一表面上。至少一接合垫设置在第二表面上，并且电性耦接这些发光元件。粘着层连接基板与这些显示单元。基板与粘着层具有对应这些显示单元设置的多个开口。这些显示单元的多个接合垫位于这些开口内。这些驱动芯片经由这些开口与这些显示单元的这些接合垫电性接合。
基于上述，在本发明的一实施例的拼接显示装置中，用于拼接多个显示单元的基板和粘着层具有对应这些显示单元设置的多个开口，且多个驱动芯片能经由这些开口与这些显示单元电性接合。此外，在显示单元的拼接过程中，这些开口可同时作为对位记号，有助于提升显示单元的拼接精度。换句话说，可缩小这些显示单元的拼接缝宽度，进而改善拼接显示画面的不连续感。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。
附图说明
图1是本发明的一实施例的拼接显示装置的俯视示意图。
图2是图1的拼接显示装置的剖视示意图。
图3是图2的显示单元的剖视示意图。
图4A至图4F是图2的拼接显示装置的制造流程的剖视示意图。
附图标记如下：
10:拼接显示装置
100:基板
100L:基板材料层
100s:基板表面
110、170:粘着层
110L:粘着材料层
110s:粘着表面
115:定位孔
150:第二封装胶层
190:透光盖板
200:显示单元
210:电路基板
210s1:第一表面
210s2:第二表面
211:基板
213:驱动电路层
220:发光元件
220s:出光面
230:接合垫
250:第一封装胶层
250s:封装表面
300:驱动芯片
CL:切割线
E1:第一电极
E2:第二电极
ES:外延结构层
G:拼接缝
H1:第一高度
H2:第二高度
LB:激光光
OP:开口
P1、P2:接垫
SW:侧壁
SUB:暂时基板
TR:拼接区域
W:宽度
X、Y、Z:方向
Z1、Z2:区域
具体实施方式
本文使用的“约”、“近似”、“本质上”、或“实质上”包括所述值和在本领域普通技术人员确定的特定值的可接受的偏差范围内的平均值，考虑到所讨论的测量和与测量相关的误差的特定数量(即，测量系统的限制)。例如，“约”可以表示在所述值的一个或多个标准偏差内，或例如±30％、±20％、±15％、±10％、±5％内。再者，本文使用的“约”、“近似”、“本质上”、或“实质上”可依测量性质、切割性质或其它性质，来选择较可接受的偏差范围或标准偏差，而可不用一个标准偏差适用全部性质。
在附图中，为了清楚起见，放大了层、膜、面板、区域等的厚度。应当理解，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为在另一元件“上”或“连接到”另一元件时，其可以直接在另一元件上或与另一元件连接，或者中间元件可以也存在。相反，当元件被称为“直接在另一元件上”或“直接连接到”另一元件时，不存在中间元件。如本文所使用的，“连接”可以指物理及/或电性连接。再者，“电性连接”可为二元件间存在其它元件。
此外，诸如“下”或“底部”和“上”或“顶部”的相对术语可在本文中用于描述一个元件与另一元件的关系，如图所示。应当理解，相对术语旨在包括除了图中所示的方位之外的装置的不同方位。例如，如果一个附图中的装置翻转，则被描述为在其它元件的“下”侧的元件将被定向在其它元件的“上”侧。因此，示例性术语“下”可以包括“下”和“上”的取向，取决于附图的特定取向。类似地，如果一个附图中的装置翻转，则被描述为在其它元件“下方”或“下方”的元件将被定向为在其它元件“上方”。因此，示例性术语“上面”或“下面”可以包括上方和下方的取向。
本文参考作为理想化实施例的示意图的截面图来描述示例性实施例。因此，可以预期到作为例如制造技术及/或(and/or)公差的结果的图示的形状变化。因此，本文所述的实施例不应被解释为限于如本文所示的区域的特定形状，而是包括例如由制造导致的形状偏差。例如，示出或描述为平坦的区域通常可以具有粗糙及/或非线性特征。此外，所示的锐角可以是圆的。因此，图中所示的区域本质上是示意性的，并且它们的形状不是旨在示出区域的精确形状，并且不是旨在限制权利要求的范围。
现将详细地参考本发明的示范性实施方式，示范性实施方式的实例说明于所附附图中。只要有可能，相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。
图1是本发明的一实施例的拼接显示装置的俯视示意图。图2是图1的拼接显示装置的剖视示意图。图3是图2的显示单元的剖视示意图。图4A至图4F是图2的拼接显示装置的制造流程的剖视示意图。
请参照图1至图3，拼接显示装置10包括基板100、粘着层110、多个显示单元200以及多个驱动芯片300。这些显示单元200设置在基板100上，且粘着层110连接基板100与这些显示单元200。举例来说，这些显示单元200可分别沿着方向X和方向Y排成多行与多列。也就是说，这些显示单元200可阵列排列在基板100上，但不以此为限。在其他实施例中，多个显示单元也可以彼此错位的方式紧密排列，例如蜂巢状排列。在本实施例中，显示单元200在基板100上的正投影轮廓例如是矩形，但不以此为限。为了满足不同使用情境的拼接需求，显示单元在显示方向上(例如方向Z)的外轮廓可包含弧线段(例如半圆形或半椭圆形)、折线段(例如正六边形)、或上述的组合、或其他适合拼接的构型。
在本实施例中，基板100可以是玻璃基板(例如：钠钙玻璃基板)、其他材质的硬质基板(例如：无碱玻璃、石英、硅基板、蓝宝石基板、或是其它合适的材质)、或是具有可挠性的软性基板(例如:PI、PET等高分子聚合物基板，或薄化的金属/玻璃基板)。粘着层110的材料例如是硅胶系材料,Epoxy或压克力系材料。
进一步而言，显示单元200包括电路基板210、多个发光元件220及至少一接合垫230。电路基板210具有相对的第一表面210s1与第二表面210s2。发光元件220设置在电路基板210的第一表面210s1的一侧。用于接合驱动芯片300的接合垫230设置在电路基板210的第二表面210s2的一侧，且电性耦接发光元件220。接合垫230例如是接合引脚(pin)，但不以此为限。需说明的是，虽然图3仅示出一个接合垫230，但并不表示本发明以此数量为限制。显示单元的接合垫230数量当可根据实际产品的设计(例如显示单元的尺寸、解析度或驱动电路设计等)做调整。
在本实施例中，电路基板210可包括基板211和设置在基板211上的驱动电路层213。举例来说，驱动电路层213可选择性地包含多个有源元件(未示出)以及制作在至少一导电膜层中的多条电路走线(未示出)，但不以此为限。在其他实施例中，驱动电路层213也可仅配置有多条电路走线，而显示单元200的多个发光元件220可经由这些电路走线与外部的控制芯片电性耦接，以个别地控制这些发光元件220出光。
详细地，驱动电路层213上可设有接垫组，例如第一接垫P1和第二接垫P2的组合，而发光元件220可电性接合至此接垫组以实现与驱动电路层213的电性连接关系。其中，发光元件220可包括外延结构层ES、第一电极E1和第二电极E2。第一电极E1和第二电极E2设置在外延结构层ES的同一侧，且分别电性接合至第一接垫P1和第二接垫P2。在本实施例中，位于电路基板210的第二表面210s2上的接合垫230可贯穿电路基板210以电性连接第一接垫P1，而第二接垫P2可经由电路走线(或驱动电路)与另一未示出的接合垫电性耦接，但不以此为限。在另一未示出的实施例中，电路基板上连接第一表面210s1和第二表面210s2的侧壁可设有侧边线路，此侧边线路用于电性连接位在第一表面210s1的第一接垫P1(或第二接垫P2)与位在第二表面210s2的接合垫230。也就是说，在该实施例中，电路基板是利用侧边线路来取代图3中的导电通孔以实现接垫与接合垫的电性连接关系。
此处的外延结构层ES例如是P型半导体层、发光层及N型半导体层的堆叠结构，且第一电极E1和第二电极E2分别电性连接P型半导体层和N型半导体层。更具体地说，本实施例的发光元件220可以是倒装芯片式(flip-chip type)发光二极管，但不以此为限。在其他实施例中，显示单元也可采用不同方式的发光元件来制作，例如垂直式(vertical type)发光元件或水平式(lateral type)发光元件。
另一方面，显示单元200可具有多种发光颜色(例如红色、绿色和蓝色)，但不以此为限。在其他实施例中，显示单元的发光元件220也可仅具有单一的发光颜色，并且在至少一部分的发光元件的出光面设置波长转换层来产生不同颜色的出光。
为了降低驱动电路层213的电路走线的可视性，显示单元200还可选择性地包括第一封装胶层250。第一封装胶层250覆盖多个发光元件220及电路基板210的部分第一表面210s1。第一封装胶层250可以由单一封装材料或具有多种封装材料的堆叠结构所形成。
第一封装胶层250具有封装表面250s，且封装表面250s与电路基板210的第一表面210s1之间沿着第一表面210s1的法线方向(例如方向Z)具有第一高度H1。发光元件220具有出光面220s，且出光面220s与电路基板210的第一表面210s1之间沿着第一表面210s1的法线方向具有第二高度H2。在本实施例中，第一高度H1大于第二高度H2，且第一封装胶层250覆盖发光元件220的出光面220s，但不以此为限。在其他未示出的实施例中，封装表面250s也可大致上切齐发光元件220的出光面220s。也就是说，第一高度H1也可等于第二高度H2。
特别注意的是，基板100和粘着层110具有对应多个显示单元200设置的多个开口OP，且显示单元200的接合垫230会设置在开口OP内。因此，驱动芯片300可经由开口OP与对应的接合垫230电性接合。在本实施例中，驱动芯片300沿着第二表面210s2的法线方向(例如方向Z)不重叠于基板100和粘着层110定义这些开口OP的部分。也就是说，本实施例的多个驱动芯片300是分别设置在这些开口OP内。然而，本发明不限于此。根据其他实施例，驱动芯片也可自开口OP内延伸出并且重叠于基板100和粘着层110定义这些开口OP的部分。
在本实施例中，驱动芯片300并不接触基板100和粘着层110定义开口OP的侧壁SW。也就是说，基板100和粘着层110的侧壁SW与驱动芯片300之间设有空隙。
在本实施例中，驱动芯片300例如是可挠式印刷电路板(flexible printedcircuit board，FPC)、倒装芯片软板(chip on film，COF)、或其他合适的控制电路单元。需说明的是，图1的基板100和粘着层110中对应于每一个显示单元200的拼接区域TR内所设置的开口OP和驱动芯片300的数量都是以两个为例进行示范性地说明，并不表示本发明以此为限制。在其他实施例中，开口OP的数量也可以是一个或三个以上，且每一个开口OP内所设置的驱动芯片数量也可以是多个。另一方面，开口OP在基板100上的正投影轮廓可以是矩形(如图1所示)、或其他合适的几何形状，本发明并不加以限制。
值得一提的是，这些开口OP的设置除了能作为驱动芯片300与显示单元200的接合通道外，还能作为显示单元200在拼接对位时的对位记号(alignment mark)。因此，能有效提升显示单元200的拼接精度，进而缩小任两相邻的显示单元200间的拼接缝G(如图2所示)的宽度。换句话说，能改善拼接显示画面的不连续感。
另一方面，为了进一步提升拼接精度，基板100与粘着层110还可设有多个定位孔115。举例来说，基板100与粘着层110在每一个显示单元200的拼接区域TR都设有四个定位孔115，且这四个定位孔115分别设置在定义拼接区域TR的四个边界的中心处附近，但不以此为限。在其他实施例中，定位孔115的设置处当可视实际的产品设计或工艺需求做调整。
基板100和粘着层110分别具有彼此相背离的基板表面100s和粘着表面110s。在本实施例中，定位孔115可自基板表面100s贯穿基板100与粘着层110并延伸至粘着表面110s。也就是说，本实施例的定位孔115为贯孔。然而，本发明不限于此。在未示出的另一实施例中，定位孔也可以是盲孔，例如：定位孔可仅设置在基板100或粘着层110，或者是贯穿粘着层110但未贯穿基板100。
特别注意的是，在本实施例中，定位孔115沿着平行于基板100的方向(例如方向X或方向Y)的宽度W从粘着表面110s往基板表面100s递减。另一方面，定位孔115在基板100上的正投影轮廓可以是圆形(如图1所示)、或其他适合定位用的几何形状，本发明并不加以限制。
拼接显示装置10还可选择性地包括第二封装胶层150。特别注意的是，第二封装胶层150除了覆盖多个显示单元200外，还可填入这些显示单元200之间的拼接缝G。因此，通过调整第二封装胶层150的光学密度(optical density，OD)，还可进一步降低拼接缝G的可视性。举例来说，在本实施例中，第二封装胶层150的光学密度可小于第一封装胶层250的光学密度。
以下将针对拼接显示装置10的制造方法进行示例性的说明。如图4A所示，提供一暂时基板SUB，并且在此暂时基板SUB上形成基板材料层100L和粘着材料层110L。接着，在基板材料层100L和粘着材料层110L中形成多个定位孔115和多条切割线CL，如图4B所示。这些切割线CL可将基板材料层100L和黏着材料层110L切分出多个区域Z1和多个区域Z2，其中区域Z1设有这些定位孔115。举例来说，可采用光刻工艺或是利用激光光源进行图案化(例如打点或切割)来形成定位孔115和切割线CL，但本发明不以此为限。
特别说明的是，在另一实施例中，基板材料层和粘着材料层也可不设有上述的定位孔115，而是改以切割线所构成的切割图案来进行后续显示单元200的定位。
请参照图4C，接着，进行多个显示单元200的转置步骤。其中，每一个显示单元200在被转移到对应的拼接区域TR后，可以定位孔115进行对位并贴合至粘着材料层110L上固定。在这些显示单元200的转移步骤完成后，形成第二封装胶层150，如图4D所示。其中，第二封装胶层150覆盖这些显示单元200并且填入任两相邻的显示单元200之间的拼接缝G。第二封装胶层150的材料可包括压克力系树脂或环氧树脂等材料。
接着，进行暂时基板SUB的移除步骤。举例来说，在移除暂时基板SUB前，可先针对基板材料层100L位在区域Z1的部分进行照光(例如以激光光LB进行照射，但不以此为限)，使基板材料层100L的该部分与暂时基板SUB间的附着力降低。请参照图4D及图4E，由于基板材料层100L位在区域Z2的部分未进行照光，其与暂时基板SUB间的附着力维持不变，当暂时基板SUB朝远离显示单元200的方向(例如方向Z的反向)脱离时，会一并移除基板材料层100L和粘着材料层110L位于区域Z2的部分，以形成具有多个开口OP的基板100和粘着层110。
请参照图4F，在暂时基板SUB的移除步骤完成后，进行多个驱动芯片300的接合工艺，其中这些驱动芯片300是经由基板100和粘着层110的这些开口OP与多个显示单元200电性接合。请参照在本实施例中，拼接显示装置10的制造方法还可选择性地包括：进行透光盖板190的贴合，其中透光盖板190可经由粘着层170贴合在第二封装胶层150上，如图2所示。举例来说，当基板100为可挠性基板时，为了增加驱动芯片的接合良率，透光盖板190的贴合步骤可在驱动芯片300的接合工艺前进行，以增加整体结构的挺性，但不以此为限。于此便完成拼接显示装置10的制作。
综上所述，在本发明的一实施例的拼接显示装置中，用于拼接多个显示单元的基板和粘着层具有对应这些显示单元设置的多个开口，且多个驱动芯片能经由这些开口与这些显示单元电性接合。此外，在显示单元的拼接过程中，这些开口可同时作为对位记号，有助于提升显示单元的拼接精度。换句话说，可缩小这些显示单元的拼接缝宽度，进而改善拼接显示画面的不连续感。
Claims (10)
1.一种拼接显示装置，包括：
一基板；
多个显示单元，设置在该基板上，各多个所述显示单元具有一电路基板、多个发光元件以及至少一接合垫，该电路基板具有相对的一第一表面与一第二表面，多个所述发光元件设置在该第一表面上，该至少一接合垫设置在该第二表面上，且电性耦接多个所述发光元件；
一粘着层，连接该基板与多个所述显示单元，其中该基板与该粘着层具有对应多个所述显示单元设置的多个开口，且多个所述显示单元的多个该至少一接合垫位于多个所述开口内；以及
多个驱动芯片，经由多个所述开口与多个所述显示单元的多个所述接合垫电性接合。
2.如权利要求1所述的拼接显示装置，其中该基板与该粘着层的至少一者还具有一定位孔。
3.如权利要求2所述的拼接显示装置，其中该定位孔贯穿该基板与该粘着层。
4.如权利要求3所述的拼接显示装置，其中该基板与该粘着层分别具有彼此相背离的一基板表面与一粘着表面，该定位孔贯穿该基板表面与该粘着表面，且该定位孔沿着平行于该基板的一方向的宽度从该粘着表面往该基板表面递减。
5.如权利要求1所述的拼接显示装置，其中各多个所述显示单元还具有一第一封装胶层，覆盖多个所述发光元件。
6.如权利要求5所述的拼接显示装置，还包括：
一第二封装胶层，覆盖多个所述显示单元，并且填入多个所述显示单元之间。
7.如权利要求6所述的拼接显示装置，其中该第二封装胶层的光学密度小于该第一封装胶层的光学密度。
8.如权利要求5所述的拼接显示装置，其中该第一封装胶层具有一封装表面，各多个所述发光元件具有一出光面，该封装表面与该第一表面之间具有一第一高度，该出光面与该第一表面之间具有一第二高度，且该第一高度大于或等于该第二高度。
9.如权利要求1所述的拼接显示装置，其中多个所述驱动芯片分别设置在多个所述开口内，且多个所述驱动芯片沿着该第二表面的法线方向不重叠于该基板与该粘着层定义多个所述开口的部分。
10.如权利要求1所述的拼接显示装置，其中多个所述驱动芯片不接触该基板与该粘着层定义多个所述开口的侧壁。
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