CN117636754A - 组装型发光二极管显示设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种组装型发光二极管显示设备，包含系统母板，及多个组装子板。所述组装子板设置于该系统母板，每一个组装子板具有基板、至少两组设置于该基板的发光二极管单元，及至少一个晶体管开关，每一组发光二极管单元具有多个发光二极管且与相同的晶体管开关电连接。其中，所述发光二极管于该系统母板上成行列间隔排列，同一条沿第一方向排列的发光二极管与相应的一条电源线电连接，且同一组装子板的至少一个晶体管开关的栅极与同一条栅极线电连接，而可利用组装子板同时转移大量的发光二极管以减少巨量转移的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种显示设备，特别是涉及一种组装型发光二极管显示设备。
背景技术
发光二极管(LED)，尤其是微型发光二极管(例如mini-LED或Micro-LED)，由于具有体积小、高亮度、发热量低，以及省电等优点，近年来已广泛应用于不同领域且已成为照明及光源的主流。然而，当需要使用大量的发光二极管，例如，将发光二极管应用于显示器的显示光源时，也因为其尺寸的微型化及应用时所需的巨额数量，不仅转移过程耗时也容易造成转移对位的公差问题，使得巨量转移成为目前微型发光二极管于商业化应用的一个重要瓶颈。
发明内容
本发明的目的在于提供一种减少巨量转移良率不足的组装型发光二极管显示设备。
本发明的组装型发光二极管显示设备，包含系统母板，及多个组装子板。
该系统母板具有驱动电源电路单元、栅极控制电路单元。
所述组装子板设置于该系统母板，每一个组装子板具有一基板、至少两组设置于该基板的发光二极管单元，及至少一个晶体管开关，每一组发光二极管单元具有多个发光二极管，且同一组发光二极管单元的发光二极管与相同的该晶体管开关电连接。
其中，所述发光二极管于该系统母板上成行列间隔排列，该驱动电源电路单元具有多条沿第一方向同向延伸的电源线，该栅极控制电路单元具有多条沿与该第一方向相交的第二方向延伸的栅极线，位于同一条沿该第一方向排列的发光二极管与相应的一条电源线电连接，且位于同一组装子板的至少一个晶体管开关的栅极与同一条栅极线电连接，以接收时序信号。
优选地，本发明的组装型发光二极管显示设备，其中，该每一个组装子板具有多组发光二极管单元，及多个分别对应所述发光二极管单元的晶体管开关，同一组发光二极管单元的发光二极管同时与其中一相应的晶体管开关电连接，且该每一个组装子板的所述晶体管开关的栅极与该同一条栅极线电连接。
优选地，本发明的组装型发光二极管显示设备，其中，该每一个组装子板具有一个晶体管开关，所述发光二极管同时与该晶体管开关电连接。
优选地，本发明的组装型发光二极管显示设备，其中，该每一组发光二极管单元具有至少3个能发出不同光色的发光二极管。
优选地，本发明的组装型发光二极管显示设备，其中，该每一组发光二极管单元的所述发光二极管是以共阴极或共阳极方式彼此电连接。
优选地，本发明的沟渠式栅极晶体管组件，其中，所述发光二极管为共阴极结构，每一个该发光二极管的正极与该电源线电连接，负极与相应的该至少一个晶体管开关电连接。
优选地，本发明的组装型发光二极管显示设备，其中，所述发光二极管为共阳极结构，每一个该发光二极管的负极与该电源线电连接，正极与相应的该至少一个晶体管开关电连接。
优选地，本发明的组装型发光二极管显示设备，其中，该系统母板还包含接地线路及时序控制单元，该至少一个晶体管开关与该接地线路电连接，该驱动电源电路单元及该栅极控制电路单元与该时序控制单元电连接。
优选地，本发明的组装型发光二极管显示设备，其中，该驱动电源电路单元还具有与所述电源线电连接的驱动IC，用以控制提供至所述电源线的驱动电流。
优选地，本发明的组装型发光二极管显示设备，其中，该组装子板的基板选自玻璃基板、硅基板、聚酰亚胺，或电路板，该系统母板还具有一板体，该驱动电源电路单元及该栅极控制电路单元设置于该板体，且该板体选自玻璃基板、硅基板、聚酰亚胺，或电路板。
本发明的有益的效果在于：利用组装方式，将多个预先设有多个发光二极管及至少一个晶体管开关的组装子板以组装方式装设至系统母板，而可借由组装子板同时转移大量的发光二极管以减少巨量转移良率不足的问题。
附图说明
图1是俯视示意图，说明组装型发光二极管显示设备的实施例；
图2是俯视示意图，辅助说明图1该实施例的其中一个组装子板的发光显示单元；
图3是俯视示意图，说明该实施例的发光显示单元与晶体管开关的另一电连接态样；
图4是俯视示意图，说明该实施例的发光显示单元与晶体管开关的另一实施态样；及
图5是俯视示意图，说明该实施例的其中一个组装子板的发光显示单元的发光二极管数量及排列方式的另一态样。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
参阅图1、2，本发明组装型发光二极管显示设备的实施例，包含系统母板20，及多个组装子板30。
该系统母板20包括板体21、设置于该板体21的时序控制单元22，及分别与该时序控制单元22电连接的驱动电源电路单元23、栅极控制电路单元24，及接地线路25。
详细的说，该板体21可以是玻璃基板、硅基板、聚酰亚胺(Polyimide，PI)，或电路板等，于本实施例中该板体21是以具有电路结构的电路板为例说明。该时序控制单元22设置于该板体21并与该电路结构电连接，可用于分别提供时序信号至该驱动电源电路单元23及该栅极控制电路单元24。该驱动电源电路单元23具有与该时序控制单元22电连接的驱动IC231，及多条分别与该驱动IC231电连接的电源线232。所述电源线232彼此交错间隔且沿第一方向Y同向延伸，该驱动IC231可接收时序信号并控制提供至所述电源线232的驱动电流。该栅极控制电路单元24具有与该时序控制单元22电连接的栅极信号控制器241，及多条分别与该栅极信号控制器241电连接的栅极线G，所述栅极线G沿垂直该第一方向Y的第二方向X同向延伸。于本实施例中，是以该第一方向为Y方向，该第二方向为X方向为例说明，然实际实施时并不以此为限。
所述组装子板30组设于该系统母板20上。每一个组装子板30具有面积小于该系统母板20的板体21的基板31、多组设置于该基板31的发光二极管单元32，及一个晶体管开关T。
该基板31可以是玻璃基板、硅基板、聚酰亚胺，或电路板等。每一组发光二极管单元32具有3个可发出3种不同色光，图1以R、B、G分别表示可发出红光、蓝光、绿光的发光二极管L，且该晶体管开关T同时与所述发光二极管单元32的每一个发光二极管L电连接。
所述发光二极管L可以是一般尺寸(长x宽尺寸不大于100x100μm)，或是尺寸更小的mini-LED或micro LED(长x宽尺寸不大于20x20μm)。该晶体管开关T为场效晶体管(Field-Effect Transistor，FET)。例如该晶体管开关T可以是薄膜晶体管(Thin-FilmTransistor，TFT)，并可通过半导体制程直接形成于该基板31，此外，该晶体管开关T会配合该基板31的材料而为N型晶体管或P型晶体管。举例来说，若该基板31为玻璃基板，沉积于其表面的材料为非晶硅(Amorphous，Si)时，则仅可使用N型薄膜晶体管，而当为低温多晶硅(LTPS)时，N型薄膜晶体管与P型薄膜晶体管可择一使用；当该基板31为硅基板时，则N型晶体管或是P型晶体管均可。
要说明的是，位于同一基板31的所述发光二极管L可以是将多个形成于一个原生磊晶基板的发光二极管L通过芯片转移方式，以单次单芯片转移方式或是单次多芯片方式转移至该基板31；或是，可利用将所述发光二极管L预先对位形成于另一与该基板31相应的透光基材，再以覆晶方式将所述发光二极管L电连接于该基板31(即令该透光基材与该基板31相对且该透光基材为出光面)。以前述方式形成的发光二极管L可直接单次转移多个发光二极管L，或是将欲形成于每一基板31的所有发光二极管L一次转移，而可无须经过繁杂的巨量转移。
要再说明的是，当所述发光二极管L是利用单次多芯片方式转移至该基板31时，所述发光二极管L可视与该晶体管开关T的电连接关系，而为共阴极或共阳极结构。此外，所述发光二极管L可以本身即利用发光材料不同而对外发出不同波长的光色，例如所述发光二极管L包括可分别发出至少红光(R)、蓝光(B)、绿光(G)三种光色的发光二极管L；或是所述发光二极管L可以是以发出相同光色的短波发光材料(蓝光或紫外光发光材料)构成，再利用于出光面设置不同的光转换材料，例如荧光粉或量子点等，将其进行波长转换而对外发出不同波长的光色(例如红光、蓝光、绿光等)。前述所述发光二极管L的共阴极或共阳极等细部结构，以及所述发光二极管L的材料选择为本领域技术人员所周知，故不再多加赘述。
前述该组装型发光二极管显示设备的组装方式：是先将多个形成于另一基材上的发光二极管芯片L转移至相应的该基板31，得到多组分布设置于该基板31的发光二极管单元32，之后与相应的该晶体管开关T电连接即可得到多个组装子板30。之后，将所需数量的组装子板30组设于该板体21，并分别将所述组装子板30的晶体管开关T与该驱动电源电路单元23、该栅极控制电路单元24，及该接地线路25电连接，即可得到本发明该组装型发光二极管显示设备。
配合参阅图1，图1是以该晶体管开关T为N型晶体管，该每一组装子板30具有多组发光二极管单元32，且每一组发光二极管单元32具有3个可发出不同光色(R、G、B)的发光二极管L为例说明。当将所述具有多组发光二极管单元32的组装子板30组设于该板体21时，所述发光二极管L会彼此间隔而成阵列排列，且所述发光二极管L可为共阴极结构。组装后的所述发光二极管L的电连接方式为：位于同一列(column)排列的所述发光二极管L的正极与同一条相应的电源线232电连接，用以自该电源线232提供驱动电流至所述发光二极管L。位于同一组装子板30且同一行(row)排列的发光二极管L的负极与位于该组装子板30的晶体管开关T的漏极电连接，该晶体管开关T的栅极与相应的其中一条栅极线G电连接，源极则与该接地线路25电连接。
再参阅图1，以图1所示的线路布局结构说明，且该驱动IC231为具有分时多行定电流扫描(time-multiplexing constant current)的LED驱动器(LED driver)说明。当利用本发明该发光二极管显示组件进行分时扫描时，该驱动IC231可依据接收自该时序控制单元22的时序信号提供定电流至所述电源线232，所述栅极线G可接收自该栅极信号控制器241提供的时序信号，开启相应的该晶体管开关T，以驱动电流至相应的所述发光二极管L。
由于本发明每一组发光二极管单元32是由多个发光二极管L组成，因此，在将所述发光二极管单元32转移至该基板31时可减少转移次数而提高贴片效率。此外，当所述发光二极管L为微型发光二极管时，通过组装方式将多片已承载有多组发光二极管单元32的组装子板30组装至该板体21，还可避免巨量转移的对位公差问题及组装过程该电路板的变形翘曲问题，而可更易于使用。
参阅图3，要说明的是，当该晶体管开关T是使用P型薄膜晶体管时，所述发光二极管L也可以是共阳极结构，且组装后的电连接方式为：位于同一列(column)排列的所述发光二极管L的负极与同一条相应的电源线232电连接并连接至该接地线路，位于同一组装子板30且同一行(row)排列的发光二极管L的正极与位于该组装子板30的晶体管开关T的源极电连接，该晶体管开关T的栅极与相应的其中一条栅极线G电连接，漏极则电连接于正电压源(V)。由于其分时扫描控制方式与前述相同，故不再赘述。
于一些实施例中，用于组装的每一组装子板30的晶体管开关T的数量也可以是与所述发光二极管单元32的阵列相对应。
具体的说，参阅图4，再以该晶体管开关T为N型晶体管为例说明。该每一组装子板30具有多组发光二极管单元32，及多个数量与所述发光二极管单元32的阵列相对应的晶体管开关T。每一个晶体管开关T的漏极分别对应电连接每一组发光二极管单元32的三个发光二极管L的负极，组装后，位于同一个组装子板30的两个晶体管开关T的栅极则对应电连接于同一条栅极线G，其余电连接关系如前所述，故不再多加说明。要说明的是，图4是以该每一组发光二极管单元32对应电连接于同一个晶体管开关T为例，然实际实施时，也可以视需求及设计而以两组、三组或多组发光二极管单元32电连接于同一个晶体管开关T，不以此为限。通过让一个晶体管开关T带载一组或多组发光二极管单元32，可减少寄生电容/电感效应提升显示效果。
于另一些实施例中，于该组装子板30的每一组发光二极管单元32的发光二极管L的数量也可以是3个以上。参阅图5，图5以该晶体管开关T为N型晶体管，且仅显示该组装子板30上的其中两组发光二极管单元32，每组发光二极管单元32具有6个可发出不同光色(R、G、B)的发光二极管L，所述发光二极管L成两排间隔交错排列，再并接到该晶体管开关T，且所有的发光二极管L是电连接到同一个晶体管开关T为例说明。然而，实际实施时该发光二极管L的数量及排列方式并不以此为限，且该晶体管开关T的晶体管开关的数量也可以如前所述为一个晶体管开关T对应多组发光二极管单元32或每组发光二极管单元32均对应一个晶体管开关T。
要说明的是，所述发光二极管L的排列方式可以是如图4所示以交错方式间隔成行列方式排列，或是其它排列方式，只要是可让组装后的所述发光二极管L于该板体21的排列可符合显示的需求设计且易于与相应的电源线232电连接即可，并无特别限制。
综上所述，本发明利用分段组装方式，先将多组发光二极管单元32以分组转移方式转移至面积较小的基板31，且每组发光二极管单元32具有多个发光二极管L，得到多个供用于组装的组装子板30。接着，再将多个已承载有多个发光二极管L的组装子板30通过第二次组装方式组设于该系统母板2的板体21。由于该组装子板30的每一组发光二极管单元32是由多个发光二极管L组成，因此，在将所述发光二极管单元32转移至该组装子板30的基板31时可减少转移次数而提高贴片效率。此外，当所述发光二极管L为微型发光二极管时，通过分段组装方式将多片已承载有多组发光二极管单元32的组装子板30组装至该系统母板2的板体21，还可避免巨量转移的对位公差问题及组装过程该电路板的变形翘曲问题，而可更易于使用，故确实可达成本发明的目的。
惟以上所述者，仅为本发明的实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，凡是依本发明申请权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明涵盖的范围内。
Claims (10)
1.一种组装型发光二极管显示设备，包含：
系统母板，具有驱动电源电路单元与栅极控制电路单元；及
多个组装子板，组设于该系统母板，每一个组装子板具有基板、至少两组设置于该基板的发光二极管单元，及至少一个晶体管开关，每一组发光二极管单元具有多个发光二极管，且同一组发光二极管单元的发光二极管与相同的晶体管开关电连接，
其中，所述发光二极管于该系统母板上成行列间隔排列，该驱动电源电路单元具有多条沿第一方向同向延伸的电源线，该栅极控制电路单元具有多条沿与该第一方向相交的第二方向延伸的栅极线，位于同一条沿该第一方向排列的发光二极管与相应的一条电源线电连接，且位于同一组装子板的该至少一个晶体管开关的栅极与同一条栅极线电连接，以接收时序信号。
2.根据权利要求1所述的组装型发光二极管显示设备，其特征在于：该每一个组装子板具有多组发光二极管单元，及分别对应所述发光二极管单元的多个晶体管开关，同一组发光二极管单元的发光二极管同时与其中一相应的晶体管开关电连接，且该每一个组装子板的所述晶体管开关的栅极与该同一条栅极线电连接。
3.根据权利要求1所述的组装型发光二极管显示设备，其特征在于：该每一个组装子板具有一个晶体管开关，所述发光二极管同时与该晶体管开关电连接。
4.根据权利要求1所述的组装型发光二极管显示设备，其特征在于：该每一组发光二极管单元具有至少3个能发出不同光色的发光二极管。
5.根据权利要求1所述的组装型发光二极管显示设备，其特征在于：该每一组发光二极管单元的所述发光二极管是以共阴极或共阳极方式彼此电连接。
6.根据权利要求5所述的组装型发光二极管显示设备，其特征在于：所述发光二极管为共阴极结构，每一个该发光二极管的正极与该电源线电连接，负极与相应的该至少一个晶体管开关电连接。
7.根据权利要求5所述的组装型发光二极管显示设备，其特征在于：所述发光二极管为共阳极结构，每一个该发光二极管的负极与该电源线电连接，正极与相应的该至少一个晶体管开关电连接。
8.根据权利要求1所述的组装型发光二极管显示设备，其特征在于：该系统母板还包含接地线路及时序控制单元，该至少一个晶体管开关与该接地线路电连接，该驱动电源电路单元及该栅极控制电路单元与该时序控制单元电连接。
9.根据权利要求1所述的组装型发光二极管显示设备，其特征在于：该驱动电源电路单元还具有与所述电源线电连接的驱动IC，用以控制提供至所述电源线的驱动电流。
10.根据权利要求1所述的组装型发光二极管显示设备，其特征在于：该组装子板的基板选自玻璃基板、硅基板、聚酰亚胺，或电路板，该系统母板还具有板体，该驱动电源电路单元及该栅极控制电路单元设置于该板体，且该板体选自玻璃基板、硅基板、聚酰亚胺，或电路板。
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