CN115985922A - 显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种显示装置，包括：电路基板、多个接垫组以及多个发光元件。多个接垫组设置于电路基板上，且各接垫组包括第一接垫、第二接垫及第三接垫，其中第一接垫、第二接垫及第三接垫彼此分离，且第三接垫环绕第一接垫。多个发光元件设置于电路基板之上，且各发光元件包括第一电极、第二电极以及位于第一电极与第二电极之间的发光叠层，其中第一电极电连接第一接垫，且第二电极电连接第二接垫及/或第三接垫。

Description

显示装置

技术领域

本发明涉及一种显示装置。

背景技术

微型发光二极管(Micro-LED)显示装置具有省电、高效率、高亮度及反应时间快等优点。由于微型发光二极管的尺寸极小，目前制作微型发光二极管显示装置的方法是采用巨量转移(Mass Transfer)技术，亦即利用微机电阵列技术进行微型发光二极管晶粒(裸片)取放，以将大量的微型发光二极管晶粒一次搬运到电路基板上。然而，微型发光二极管晶粒在巨量转移的过程中常有倾倒的情况发生，导致显示装置的生产良率不佳，且重工不易。

发明内容

本发明提供一种显示装置，具有提高的生产良率。

本发明的一个实施例提出一种显示装置，包括：电路基板；多个接垫组，设置于电路基板上，且各接垫组包括第一接垫、第二接垫及第三接垫，其中第一接垫、第二接垫及第三接垫彼此分离，且第三接垫环绕第一接垫；以及多个发光元件，设置于电路基板之上，且各发光元件包括第一电极、第二电极以及位于第一电极与第二电极之间的发光叠层，其中第一电极电连接第一接垫，且第二电极电连接第二接垫及/或第三接垫。

在本发明的一实施例中，上述的第一接垫与第二接垫具有不同电位。

在本发明的一实施例中，上述的第二接垫与第三接垫具有相同电位。

在本发明的一实施例中，上述的第三接垫具有圆环状轮廓。

在本发明的一实施例中，上述的第三接垫的环宽度介于1μm至3μm。

在本发明的一实施例中，上述的第三接垫的部分位于第一接垫与第二接垫之间。

在本发明的一实施例中，上述的第一接垫的中心至第三接垫的任一部分的中心的间距都相等。

在本发明的一实施例中，上述的间距近似于发光元件的高度。

在本发明的一实施例中，上述的多个发光元件中的第一发光元件的第二电极电连接第二接垫，且多个发光元件中的第二发光元件的第二电极电连接第三接垫。

在本发明的一实施例中，上述的第二发光元件的第二电极与第三接垫具有相互匹配的表面轮廓。

在本发明的一实施例中，上述的第二发光元件的第二电极的表面实体接触第三接垫。

在本发明的一实施例中，上述的第一发光元件的第二电极与电路基板的间距大于第二发光元件的第二电极与电路基板的间距。

在本发明的一实施例中，上述的多个发光元件中的第一发光元件的第二电极电连接第二接垫，且多个发光元件中的第三发光元件的第二电极电连接第二接垫及第三接垫。

在本发明的一实施例中，上述的第一发光元件的第二电极与电路基板的间距大于第三发光元件的第二电极与电路基板的间距。

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，并配合所附的附图作详细说明如下。

附图说明

图1A是本发明一实施例的显示装置10的俯视示意图；

图1B是图1A的显示装置10的接垫组120的放大俯视图；

图1C是沿图1A的剖面线A-A’所作的剖面示意图；

图2是本发明一实施例的显示装置20的局部剖面示意图。

符号说明

10,20:显示装置

110:基板

112:底板

114:驱动电路层

116:主动(有源)元件

118:布线层

120:接垫组

121:第一接垫

122:第二接垫

123:第三接垫

130,130A,130B,130C:发光元件

131:第一电极

132:第二电极

133:发光叠层

140,141,142:覆盖层

150,151,152:导线层

151a:部分

A-A’:剖面线

AB:下部

AL:左部

AR:右部

AT:上部

CE:中心

CH:半导体层

CL:导线层

DC:驱动元件

DE:漏极

GE:栅极

HD:高度

IL:绝缘层

O1,O2,OP:开口

PS:接垫组

PXs:子像素

RW:环宽度

S1～S3,SA,SB,SL,SR,ST:间距

SE:源极

TE:厚度

具体实施方式

在附图中，为了清楚起见，放大了层、膜、面板、区域等的厚度。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。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。相反地，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/或电连接。再者，「电连接」或「耦接」可为两元件间存在其它元件。

应当理解，尽管术语「第一」、「第二」、「第三」等在本文中可以用于描述各种元件、部件、区域、层及/或部分，但是这些元件、部件、区域、层及/或部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一个元件、部件、区域、层或部分区分开。因此，下面讨论的第一「元件」、「部件」、「区域」、「层」或「部分」可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分而不脱离本文的教导。

这里使用的术语仅仅是为了描述特定实施例的目的，而不是限制性的。如本文所使用的，除非内容清楚地指示，否则单数形式「一」、「一个」和「该」旨在包括复数形式，包括「至少一个」或表示「及/或」。如本文所使用的，术语「及/或」包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。还应当理解，当在本说明书中使用时，术语「包含」及/或「包括」指定所述特征、区域、整体、步骤、操作、元件及/或部件的存在，但不排除一个或多个其它特征、区域、整体、步骤、操作、元件、部件及/或其组合的存在或添加。

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，则被描述为在其他元件的「下」侧的元件将被定向在其他元件的「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」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「下」或「下方」可以包括上方和下方的取向。

除非另有定义，本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。将进一步理解的是，诸如在通常使用的字典中定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术和本发明的上下文中的含义一致的含义，并且将不被解释为理想化的或过度正式的意义，除非本文中明确地这样定义。

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。

图1A是依照本发明一实施例的显示装置10的俯视示意图。图1B是图1A的显示装置10的接垫组120的放大俯视图。图1C是沿图1A的剖面线A-A’所作的剖面示意图。为了使附图的表达较为简洁，图1A示意性绘示显示装置10的基板110、发光元件130、子像素PXs以及驱动元件DC，并省略其他构件。

请参照图1A至图1C，显示装置10包括：电路基板110；多个接垫组120，设置于电路基板110上，且各接垫组120包括第一接垫121、第二接垫122及第三接垫123，其中第一接垫121、第二接垫122及第三接垫123彼此分离，且第三接垫123环绕第一接垫121；以及多个发光元件130，设置于电路基板110上，各发光元件130包括第一电极131、第二电极132以及位于第一电极131与第二电极132之间的发光叠层133，其中第一电极131电连接第一接垫121，且第二电极132电连接第二接垫122或第三接垫123。

在本发明的一实施例的显示装置10中，通过设置环绕第一接垫121的第三接垫123，能够使倾倒的发光元件130正常运作，进而提高显示装置10的生产良率。以下，配合图1A至图1C，继续说明显示装置10的各个元件的实施方式，但本发明不以此为限。

具体而言，显示装置10可包括多个子像素PXs，且多个子像素PXs可呈阵列排列，但本发明不以此为限。在一些实施例中，显示装置10还可以包括驱动元件DC，且驱动元件DC可以电连接子像素PXs，以传递信号至发光元件130。举例而言，发光元件130电连接至第一接垫121及第二接垫122，而驱动元件DC可以分别电连接第一接垫121及第二接垫122。在一些实施例中，多个子像素PXs中的第一接垫121彼此分离，而独立地接收由驱动元件DC提供的信号。在一些实施例中，多个子像素PXs中的第二接垫122可彼此电性相连或是在操作时被施加相同的共用电压。在一些实施例中，驱动元件DC可为接合至电路基板110的芯片或直接形成于电路基板110中的电路元件(包含主动元件、被动元件或其组合)。

显示装置10的每个子像素PXs例如包括电路基板110、第一接垫121、第二接垫122、第三接垫123以及发光元件130。第一接垫121、第二接垫122及第三接垫123配置于电路基板110的表面上，且发光元件130的第一电极131电连接至第一接垫121，发光元件130的第二电极132电连接至第二接垫122及/或第三接垫123。

在一些实施例中，电路基板110可以包括底板112以及驱动电路层114。电路基板110的底板112可以是透明基板或非透明基板，其材质可以是石英基板、玻璃基板、高分子基板或其他适当材质，但本发明不以此为限。驱动电路层114可包括显示装置10需要的元件或线路，例如驱动元件、开关元件、存储电容、电源线、驱动信号线、时序信号线、电流补偿线、检测信号线等等。

在一些实施例中，可以利用薄膜沉积制作工艺、光掩模制作工艺以及蚀刻制作工艺，在底板112上形成驱动电路层114，且驱动电路层114可以包括主动元件阵列，其中主动元件阵列包括排列成阵列的多个主动元件，例如薄膜晶体管。

在一些实施例中，驱动电路层114包括多个主动元件116以及布线层118。在其他实施例中，驱动电路层114还可以视需要包括其他元件，例如被动元件。

主动元件116可由半导体层CH、栅极GE、源极SE与漏极DE所构成。半导体层CH重叠栅极GE的区域可视为主动元件116的沟道区。栅极GE、源极SE以及漏极DE彼此电性分别，且源极SE及漏极DE可分别电连接半导体层CH的两端。栅极GE及源极SE可分别接收来自例如驱动元件DC的信号。半导体层CH的材质可包括硅质半导体材料(例如多晶硅、非晶硅等)、氧化物半导体材料、有机半导体材料，但本发明不限于此。栅极GE、源极SE与漏极DE的材质可包括导电性良好的金属，例如铝、钼、钛、铜等金属。

布线层118可以位于多个主动元件116之上。在一些实施例中，布线层118可以包括多个绝缘层IL以及多个导线层CL，其中多个导线层CL通过多个绝缘层IL的分隔而形成多条导电线路，使得各个主动元件116能够电连接例如对应的发光元件130。如此一来，驱动元件DC能够通过控制发送至主动元件116的信号来控制发光元件130的操作。

在一些实施例中，各个子像素PXs可以包括一组接垫组120，但本发明不限于此。在某些实施例中，各个子像素PXs可以包括两组或更多组接垫组120。如图1B所示，各接垫组120的第一接垫121、第二接垫122及第三接垫123可以设置于布线层118上，且分别电连接布线层118中对应的导线层CL或导电线路。在一些实施例中，第一接垫121、第二接垫122及第三接垫123可以属于相同膜层或位于相同平面上，且第一接垫121、第二接垫122及第三接垫123的图案彼此分离。在一些实施例中，第一接垫121、第二接垫122及第三接垫123中具有相同电位者可以通过布线层118中对应的导线层CL或导电线路彼此电连接。在一些实施例中，第一接垫121与第二接垫122可以具有不同电位。在一些实施例中，第二接垫122与第三接垫123可以具有相同电位。在一些实施例中，第三接垫123可以通过布线层118中对应的导线层CL或导电线路电连接至第二接垫122。

在一些实施例中，第三接垫123包括多个部分，例如第三接垫123可以包括上部AT、下部AB、左部AL以及右部AR，且第一接垫121的中心CE至上部AT的中心的间距ST、第一接垫121的中心CE至下部AB的中心的间距SB、第一接垫121的中心CE至左部AL的中心的间距SL以及第一接垫121的中心CE至右部AR的中心的间距SR都相等。

在一些实施例中，第三接垫123具有环绕第一接垫121的圆环状轮廓，且前述的上部AT、下部AB、左部AL以及右部AR都位于圆环状轮廓内。在某些实施例中，第一接垫121可以重叠圆环状轮廓的中心。在一些实施例中，第三接垫123的环宽度RW介于1μm至3μm。在一些实施例中，第三接垫123的部分(例如左部AL)位于第一接垫121与第二接垫122之间。

在一些实施例中，第一接垫121、第二接垫122及第三接垫123可以具有单层结构或多层以上的导电层层叠的结构。举例而言，第一接垫121、第二接垫122及第三接垫123可以分别具有铝、钼、钛、铜等金属与铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铟镓锌氧化物(IGZO)或其他适合的导电氧化物层叠的结构，但本发明不以此为限。

在一些实施例中，第一接垫121通过布线层118中对应的导线层CL或导电线路电连接主动元件116的漏极DE，但本发明不限于此。在其他实施例中，第二接垫122或第三接垫123也可以电连接主动元件116的漏极DE。

在一些实施例中，发光元件130的第一电极131及第二电极132分别电连接发光叠层133中的不同层。举例而言，发光叠层133可以包括两层半导体层及夹于上述的两层半导体层之间的发光层，且第一电极131可电连接上述的两层半导体层中的一层，而第二电极132可电连接上述的两层半导体层中的另一层。在一些实施例中，发光元件130的第一电极131及第二电极132分别位于发光叠层133的两侧，且第一电极131、第二电极132及发光叠层133在垂直方向上排列叠构。在一些实施例中，发光元件130为垂直式(Vertical)微型发光二极管。在一些实施例中，第一电极131及第二电极132的材质可包括金属、合金、金属材料的氮化物、金属材料的氧化物、金属材料的氮氧化物或其他合适的材料或是金属材料与其他导电材料的堆叠层或其他低阻值的材料。

在一些实施例中，多个发光元件130可以都为蓝色发光二极管，且显示装置10可以另包括设置于多个发光元件130上的色转换层(图未示)，色转换层可以包括荧光粉或类似性质的波长转换材料，以让蓝色发光二极管所发出的蓝色光线转换成不同色彩的光线而实现全彩化的显示效果。在其他的实施例中，多个发光元件130可以包括多个红色发光二极管、多个绿色发光二极管及多个蓝色发光二极管，从而实现全彩化的显示效果。当多个发光元件130本身的发光色彩不同时，前述的色转换层可选择性的被省略或是保留于显示装置10中。在另外一些实施例中，多个发光元件130可以都是白色发光二极管，而色转换层可以是彩色滤光层以实现全彩化的显示效果。

在一些实施例中，显示装置10的多个发光元件130包括发光元件130A以及发光元件130B，其中发光元件130A的第二电极132电连接第二接垫122，且发光元件130B的第二电极132电连接第三接垫123。

举例而言，发光元件130A是于生长基板上制造后通过巨量转移制作工艺转置于电路基板110上、且未倾倒的发光元件，且发光元件130A的第一电极131可被转置于第一接垫121上。在一些实施例中，第一电极131可以通过金属、导电胶或其他导电材料电连接至第一接垫121。

在一些实施例中，显示装置10还包括具有多个开口OP的覆盖层140，覆盖层140覆盖多组接垫组120的第三接垫123以及发光元件130A的第一电极131及发光叠层133，且覆盖层140露出发光元件130A的第二电极132，覆盖层140的多个开口OP露出多组接垫组120的第二接垫122。覆盖层140的材质可以包括透明的绝缘材料，例如有机材料、压克力(acrylic)材料、硅氧烷(siloxane)材料、聚酰亚胺(polyimide)材料、环氧树脂(epoxy)材料等，但本发明不限于此。

在一些实施例中，显示装置10还可以包括导线层150，导线层150位于覆盖层140上，且导线层150将开口OP露出的第二接垫122电连接至覆盖层140露出的、对应的第二电极132。

在一些实施例中，发光元件130B是在巨量转移制作工艺的过程中倾倒的发光元件，且发光元件130B的第二电极132落于第三接垫123上。在某些实施例中，发光元件130B的第二电极132与第三接垫123具有相互匹配的表面轮廓，如此一来，第二电极132的表面能够实体接触第三接垫123，或是通过其他导电材连接第三接垫123，使得第二电极132能够电连接第三接垫123，因此，倾倒的发光元件130B能够正常运作，且不需对发光元件130B进行修补制作工艺即可提高显示装置10的生产良率。在某些实施例中，发光元件130B的第二电极132的表面具有阶梯状轮廓，且第三接垫123的表面也具有与第二电极132的表面相互匹配的阶梯状轮廓，用于提高第二电极132与第三接垫123之间的导通率。

在一些实施例中，为了使第二电极132的表面能够实体接触第三接垫123，第一接垫121的中心至第三接垫123的任一部分的中心的间距SA近似于发光元件130B的高度HD。在某些实施例中，第三接垫123的环宽度RW近似于发光元件130B的第二电极132的厚度TE。在一些实施例中，发光元件130A的第二电极132与电路基板110的间距S1大于发光元件130B的第二电极132与电路基板110的间距S2。

以下，使用图2继续说明本发明的其他实施例，并且，沿用图1A至图1C的实施例的元件标号与相关内容，其中，采用相同的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明，可参考图1A至图1B的实施例，在以下的说明中不再重述。

图2是依照本发明一实施例的显示装置20的局部剖面示意图。显示装置20包括：电路基板110、多个接垫组120以及多个发光元件130，且各发光元件130包括第一电极131、第二电极132以及发光叠层133。

与如图1A至图1C所示的显示装置10相比，图2所示的显示装置20的不同之处主要在于：显示装置20的多个发光元件130包括发光元件130A及发光元件130C，其中发光元件130A的第二电极132电连接第二接垫122，且发光元件130C的第二电极132电连接第二接垫122及第三接垫123。

举例而言，显示装置20还可以包括位于发光元件130与第三接垫123之间的覆盖层141，发光元件130A是在形成覆盖层141的过程中未倾倒的发光元件，而发光元件130C是在形成覆盖层141的过程中倾倒的发光元件。

在一些实施例中，覆盖层141具有露出第二接垫122的开口O1，且显示装置20还可以包括位于覆盖层141上的导线层151，导线层151能够通过开口O1将发光元件130C的第二电极132以及第三接垫123电连接至开口O1露出的第二接垫122，使得发光元件130C的第二电极132同时电连接第二接垫122以及第三接垫123。在某些实施例中，导线层151的部分151a位于发光元件130A的第二电极132上。

在一些实施例中，显示装置20还可以包括覆盖层142以及导线层152，其中覆盖层142位于导线层151上，导线层152位于覆盖层142及导线层151的部分151a上。覆盖层142可以具有重叠开口O1的开口O2，且导线层152能够通过开口O2将发光元件130A的第二电极132电连接至第二接垫122上的导线层151。由于发光元件130C倾倒，发光元件130A的第二电极132与电路基板110的间距S1会大于发光元件130C的第二电极132与电路基板110的间距S3。另外，双层的覆盖层141、142及导线层151、152的叠构还能够加强发光元件130A、130C的稳固性。

综上所述，本发明的显示装置通过设置环绕第一接垫的第三接垫，能够使倾倒的发光元件正常运作，从而提高显示装置的生产良率。另外，本发明的显示装置还能够通过设置双层的覆盖层及导线层来加强发光元件的稳固性。

虽然结合以上实施例公开了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应当以所附的权利要求所界定的为准。

Claims (14)

1.一种显示装置，包括：

电路基板；

多个接垫组，设置于所述电路基板上，且各所述接垫组包括第一接垫、第二接垫及第三接垫，其中所述第一接垫、所述第二接垫及所述第三接垫彼此分离，且所述第三接垫环绕所述第一接垫；以及

多个发光元件，设置于所述电路基板之上，且各所述发光元件包括第一电极、第二电极以及位于所述第一电极与所述第二电极之间的发光叠层，其中所述第一电极电连接所述第一接垫，且所述第二电极电连接所述第二接垫及/或所述第三接垫。

2.如权利要求1所述的显示装置，其中所述第一接垫与所述第二接垫具有不同电位。

3.如权利要求1所述的显示装置，其中所述第二接垫与所述第三接垫具有相同电位。

4.如权利要求1所述的显示装置，其中所述第三接垫具有圆环状轮廓。

5.如权利要求4所述的显示装置，其中所述第三接垫的环宽度介于1μm至3μm。

6.如权利要求1所述的显示装置，其中所述第三接垫的部分位于所述第一接垫与所述第二接垫之间。

7.如权利要求1所述的显示装置，其中所述第一接垫的中心至所述第三接垫的任一部分的中心的间距都相等。

8.如权利要求7所述的显示装置，其中所述间距近似于所述发光元件的高度。

9.如权利要求1所述的显示装置，其中所述多个发光元件中的第一发光元件的所述第二电极电连接所述第二接垫，且所述多个发光元件中的第二发光元件的所述第二电极电连接所述第三接垫。

10.如权利要求9所述的显示装置，其中所述第二发光元件的所述第二电极与所述第三接垫具有相互匹配的表面轮廓。

11.如权利要求10所述的显示装置，其中所述第二发光元件的所述第二电极的表面实体接触所述第三接垫。

12.如权利要求9所述的显示装置，其中所述第一发光元件的所述第二电极与所述电路基板的间距大于所述第二发光元件的所述第二电极与所述电路基板的间距。

13.如权利要求1所述的显示装置，其中所述多个发光元件中的第一发光元件的所述第二电极电连接所述第二接垫，且所述多个发光元件中的第三发光元件的所述第二电极电连接所述第二接垫及所述第三接垫。

14.如权利要求13所述的显示装置，其中所述第一发光元件的所述第二电极与所述电路基板的间距大于所述第三发光元件的所述第二电极与所述电路基板的间距。

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