TW202114471A - 顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明之課題在於提供一種具有自顯示面之光提取效率較高之構造的顯示裝置。
本發明之顯示裝置包含基板、基板上之層間絕緣層、層間絕緣層上之金屬層、及金屬層上之發光元件;層間絕緣層包含複數個第1凹部;金屬層包含與發光元件接合之第1區域、與包圍第1區域之第2區域,於第2區域中,複數個第2凹部沿複數個第1凹部設置。又,顯示裝置包含基板、基板上之層間絕緣層、層間絕緣層上之金屬層、及金屬層上之發光元件;層間絕緣層包含複數個第1凸部;金屬層包含與發光元件接合之第1區域、與包圍第1區域之第2區域,於第2區域中,複數個第2凸部沿複數個第1凸部設置。
Description
本發明係關於一種顯示裝置,尤其係一種使用微型LED(Light Emitting Diode:發光二極體)之顯示裝置、及顯示裝置之製作方法。
於智慧型手機等中小型顯示器中,使用液晶或OLED(Organic Light Emitting Diode:有機發光二極體)之顯示器已製品化。其中,使用自發光型元件即OLED之OLED顯示器與液晶顯示器相比,有高對比度且無需背光之優點。然而,因OLED由有機化合物構成,故因有機化合物之劣化而難以確保OLED顯示器之高可靠性。
另一方面,作為下一代顯示器,於矩陣狀排列之像素內配置有微小之微型LED之所謂微型LED顯示器之開發不斷進展。微型LED為與OLED同樣之自發光型元件,但與OLED不同,由包含鎵(Ga)或銦(In)等之穩定之無機化合物構成,故若與OLED顯示器比較,則微型LED顯示器容易確保高可靠性。再者,微型LED之發光效率高,可實現高亮度。因此,微型LED顯示器作為具有高可靠性、高亮度、及高對比度之下一代顯示器備受期待。
微型LED與一般LED同樣地形成於藍寶石等基板上,藉由切割基板分離成各個微型LED。如上所述,於微型LED顯示器中,於顯示器基板之像素內配置有經切割之微型LED。
配置於像素內之微型LED不僅自對應於顯示器之顯示面之微型LED之上表面,亦自微型LED之側面或下表面出射光。若不僅可利用自上表面出射之光,亦可利用自側面或下表面出射之光,則可提高微型LED顯示器之發光效率。例如,已知有於OLED中,於發光元件之下方設置凹凸形狀之反射層,使OLED顯示器之光提取效率提高之方法(例如,參照日本專利特開2008-234928號公報)。
[發明所欲解決之問題]
另一方面,因微型LED多含有包含高折射率材料之層,故自微型LED之側面出射之光亦較多。因此,需利用自微型LED之側面出射之光,提高來自顯示裝置之顯示面之光提取效率。
本發明鑒於上述問題,其課題之一在於提供一種具有來自顯示面之光提取效率較高之構造之顯示裝置。
[解決問題之技術手段]
本發明之一實施形態之顯示裝置包含基板、基板上之層間絕緣層、層間絕緣層上之金屬層、及金屬層上之發光元件,且層間絕緣層包含複數個第1凹部,金屬層包含與發光元件接合之第1區域、與包圍第1區域之第2區域,於第2區域中,複數個第2凹部沿複數個第1凹部設置。
本發明之一實施形態之顯示裝置包含基板、基板上之層間絕緣層、層間絕緣層上之金屬層、及金屬層上之發光元件,層間絕緣層包含複數個第1凸部,金屬層包含與發光元件接合之第1區域、與包圍第1區域之第2區域,於第2區域中,複數個第2凸部沿複數個第1凸部設置。
本發明之一實施形態之顯示裝置包含基板、基板上之層間絕緣層、層間絕緣層上之金屬層、及金屬層上之發光元件,層間絕緣層包含複數個第1槽部,金屬層包含與發光元件接合之第1區域、與包圍第1區域之第2區域,於第2區域中,複數個第2槽部沿複數個第1槽部設置。
以下,參照圖式且對本發明之各實施形態進行說明。另,各實施形態僅為一例,對於本領域技術人員藉由保持發明之主旨且進行適當變更而容易想到者,當然包含於本發明之範圍內。又,圖式為更明確說明,而與實際之態樣相比,有模式性顯示各部之寬度、厚度、及形狀等之情形。然而,圖示之形狀僅為一例,並非限定本發明之解釋者。
於本說明書中,「α包含A、B或C」、「α包含A、B及C之任一者」、「α包含選自包含A、B及C之群之一者」等表現只要無特別明示,則不排除α包含A~C之複數個組合之情形。再者,該等表現亦不排除α包含其他要件之情形。
於本說明書中,為方便說明,雖使用「上」或「上方」或者「下」或「下方」之語句進行說明,但作為原則,以形成構造物之基板為基準,將自基板面向構造物之方向設為「上」或「上方」。相反地,將自構造物面向基板之方向設為「下」或「下方」。因此,於基板上之發光元件等表現中,與基板對向之方向之發光元件之面為發光元件之下表面,其相反側之面成發光元件之上表面。又,於基板上之發光元件等表現中,亦可僅說明基板與發光元件之上下關係,並於基板與發光元件之間配置有其他構件。再者,「上」或「上方」或者「下」或「下方」等語句係意為複數層積層而成之構造中之積層順序者,而可於俯視下無重疊之位置關係。
於本說明書中,「顯示裝置」係廣泛包含使用發光元件顯示影像之裝置者,不僅包含顯示面板或顯示模組,亦有包含安裝有其他光學構件(例如偏光構件、背光、觸控面板等)之裝置之情形。
以下之各實施形態只要不產生技術上之矛盾,則可相互組合。
<第1實施形態>
參照圖1~圖2C,對本發明之一實施形態之顯示裝置10進行說明。
[顯示裝置10之構成]
圖1係本發明之一實施形態之顯示裝置10之概略剖視圖。具體而言,圖1係以包含顯示裝置10之像素之方式切斷之剖視圖。
如圖1所示,顯示裝置10包含基板100、第1配線層110、第2配線層120、第1絕緣層130、第2導電層140、第2絕緣層150、第1導電層160、層間絕緣層170、第1連接電極180、金屬層190、發光元件200、及第2連接電極210。
於基板100上,設置有第1配線層110及第2配線層120。於第1配線層110及第2配線層120上,依序積層有第1絕緣層130、第2導電層140、第2絕緣層150、及第1導電層160。於第1配線層110上,將第1絕緣層130及第2絕緣層150開口,第1導電層160經由第1絕緣層130及第2絕緣層150之開口與第1配線層110電性連接。又,於第2配線層120上,將第1絕緣層130開口,第2導電層140經由第1絕緣層130之開口與第2配線層120電性連接。
又,於第2絕緣層150及第1導電層160上,設置有包含開口之層間絕緣層170。於層間絕緣層170之開口設置有第1連接電極180。第1連接電極180經由層間絕緣層170之開口與第1導電層160電性連接。於第1連接電極180上,設置有金屬層190。金屬層190與第1連接電極180電性連接。於金屬層190上設置有發光元件200。於發光元件200上,設置有第2連接電極210。雖未圖示,但第2連接電極210與第2配線層120電性連接。另,亦可於層間絕緣層170與第2連接電極210之間之空間內,填充有機樹脂作為平坦化層250。
基板100可支持基板100上之各層。作為基板100,可使用例如聚醯亞胺基板、丙烯酸基板、矽氧烷基板、或氟樹脂基板等可撓性樹脂基板。為了使基板100之耐熱性提高,可對上述可撓性樹脂基板導入雜質。於基板100無需透明之情形時,亦可導入會使基板100之透明度下降之雜質。另一方面,於基板100無需具有可撓性之情形時,作為基板100,可使用玻璃基板、石英基板、或藍寶石基板等具有透光性之剛性基板。再者,於基板100無需具有透光性之情形時,作為基板100,可使用矽基板、碳化矽基板、或化合物半導體基板等半導體基板、或不鏽鋼基板等之導電性基板等。又,作為基板100,亦可使用於表面成膜氧化矽膜或氮化矽膜等無機絕緣膜之基板。
可對第1配線層110、第2配線層120、第1導電層160、第2導電層140、及第1連接電極180之各者,使用金屬材料。金屬材料為例如銅(Cu)、鋁(Al)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鉬(Mo)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、鎢(W)、鉍(Bi)、及該等之合金或化合物,但不限定於此。又,第1配線層110、第2配線層120、第1導電層160、第2導電層140、或第1連接電極180亦可為由上述金屬材料積層之構造。
可對第1絕緣層130及第2絕緣層150之各者,使用絕緣性材料。絕緣性材料為例如氧化矽(SiOx
)、氧氮化矽(SiOx
Ny
)、氮化矽(SiNx
)、氮氧化矽(SiNx
Oy
)、氧化鋁(AlOx
)、氧氮化鋁(AlOx
Ny
)、氮氧化鋁(AlNx
Oy
)、或氮化鋁(AlNx
)等無機絕緣材料,但不限定於此。此處,SiOx
Ny
及AlOx
Ny
係含有量少於氧(O)之氮(N)的矽化合物及鋁化合物。又,SiNx
Oy
及AlNx
Oy
係含有量少於氮之氧的矽化合物及鋁化合物。又,對於第1絕緣層130及第2絕緣層150之各者,不僅可使用上述無機絕緣材料,亦可使用有機絕緣材料。有機絕緣材料為例如聚醯亞胺樹脂、丙烯酸樹脂、環氧樹脂、矽酮樹脂、氟樹脂、或矽氧烷樹脂等樹脂,但不限定於此。第1絕緣層130及第2絕緣層150之各者可為各自單獨使用無機絕緣材料或有機絕緣材料之構造,亦可為將無機絕緣材料或有機絕緣材料積層之構造。
層間絕緣層170可將層間絕緣層170下方之層之階差平坦化。作為層間絕緣層170之材料,可使用例如感光性丙烯酸樹脂或感光性聚醯亞胺樹脂等感光性有機材料。又,層間絕緣層170之材料亦可為第1絕緣層130及第2絕緣層150所使用之無機絕緣材料。再者,層間絕緣層170亦可為積層構造。例如,層間絕緣層170可為感光性有機材料與無機絕緣材料之積層構造,亦可為有機絕緣材料與無機絕緣材料之積層構造。
金屬層190可反射來自發光元件200之發光。又,金屬層190因電性連接發光元件200之電極、與第1連接電極180,故具有導電性。作為金屬層190之材料,較佳使用例如鋁(Al)、銀(Ag)、或鉑(Pt)等具有高反射率之金屬材料。另,金屬層190之材料亦可使用第1配線層110、第2配線層120、第1導電層160、第2導電層140、及第1連接電極180所使用之金屬材料。
對於層間絕緣層170及金屬層190之構成詳情稍後敘述。
發光元件200為例如發光二極體(LED)或雷射二極體(LD:Laser Diode)。另,於發光二極體,包含有迷你LED或微型LED。
發光元件200設置於顯示裝置10之各像素,但於各像素,設置有紅色發光元件、綠色發光元件、及紅色發光元件之任1者。藉由組合紅色發光元件之紅色發光、綠色發光元件之綠色發光、及藍色發光元件之藍色發光,顯示裝置10可進行彩色顯示。又,將各像素之發光元件200作為白色發光元件,經由彩色濾光片自白色發光元件之白色發光提取紅色發光、綠色發光、及藍色發光,藉此顯示裝置10亦可進行彩色顯示。再者,將各像素之發光元件200作為紫外發光元件,經由紅色螢光體、綠色螢光體、及藍色螢光體轉換紫外發光元件之紫外發光,而提取紅色發光、綠色發光、及藍色發光,藉此顯示裝置10亦可進行彩色顯示。
於顯示裝置10中,複數個發光元件200可矩陣狀配置,亦可格子狀或條紋狀配置。
發光元件200之構造不限定於電極配置於垂直方向之垂直電極構造。作為發光元件200之構造,亦可為電極配置於水平方向之水平電極構造。圖1所示之發光元件200具有垂直電極構造,發光元件200之電極之一者與金屬層190電性連接,發光元件200之電極之另一者與第2連接電極210電性連接。
發光元件200設置於金屬層190上,但金屬層190與發光元件200藉由錫(Sn)或包含錫之合金等之焊錫、銀(Ag)漿料、或ACF(Anisotropic Conductive Film:各向異性導電膜)等導電材料接合而電性連接。
第2連接電極210可透過來自發光元件200之發光。又,較佳為第2連接電極210之導電性較高。作為第2連接電極210之材料,可使用例如銦錫氧化物(ITO)或銦鋅氧化物(IZO)等透明導電性氧化物。
其次,參照圖2A及圖2B,對設置有發光元件200之區域中之層間絕緣層170及金屬層190之構成詳情進行說明。
圖2A及圖2B係本發明之一實施形態之顯示裝置10之概略局部放大圖及概略俯視圖。具體而言,圖2A係放大圖1所示之以虛線包圍之區域11之剖視圖。又,圖2B係對應於圖2A之區域11之俯視圖。另,於圖2B中,為方便起見,省略發光元件200上之第2連接電極210。
如圖2A所示,於層間絕緣層170,設置有自層間絕緣層170之上表面凹陷之複數個第1凹部171。金屬層190以覆蓋層間絕緣層170之複數個第1凹部171之方式設置,並與複數個第1凹部171重疊地設置有複數個第2凹部191。即,金屬層190包含:第1區域190-1,其與發光元件200接合;及第2區域190-2,其位於第1區域190-1之外側,並設置有複數個第2凹部191。另,如圖2B所示,設置有第2凹部191之第2區域190-2以包圍第1區域190-1之方式設置。
圖2B所示之金屬層190之複數個第2凹部191以包圍發光元件200之方式矩陣狀配置,但複數個第2凹部191之配置不限定於此。複數個第2凹部191亦可為例如格子狀配置。再者,複數個第2凹部191亦可隨機配置。
於複數個第2凹部191如矩陣狀或格子狀般規則配置之情形時,複數個第2凹部191之間距(相鄰之2個第2凹部間之距離)為0.5 μm以上且50 μm以下,較佳為1 μm以上且10 μm以下。又,複數個第2凹部191之間距亦可離發光元件200越遠則越小。即,亦可於第2區域190-2之接近發光元件200之區域,縮小第2凹部191之密度,於第2區域190-2之遠離發光元件200之區域,增大第2凹部191之密度。藉由此種構成,於發光元件200之上表面方向上,發光效率提高。
金屬層190之厚度為例如0.2 μm以上且3 μm以下,較佳為0.5 μm以上且2 μm以下,更佳為0.75 μm以上且1.5 μm以下。第2凹部191之深度(金屬層190之上表面至第2凹部191之底面之距離)及開口徑不僅可根據層間絕緣層170之第1凹部171之形狀調節,亦可根據金屬層190之厚度調節。於金屬層190之厚度較小之情形時,第2凹部191之形狀接近第1凹部171之形狀。另一方面,於金屬層190之厚度較大之情形時,第2凹部191之深度及開口徑變小。又,若金屬層190之厚度較小,則金屬層190之電阻變高。另一方面,若金屬層190之厚度較大,則由於金屬層190之成膜及加工需花費時間,故顯示裝置10之製造作業變長。因此,金屬層190之厚度較佳為上述範圍。
第2凹部191之深度為例如0.2 μm以上且10 μm以下,較佳為金屬層190之厚度之1/2以上之深度,進而佳為大於金屬層190之厚度之深度。又,第2凹部191之側面可具有錐形。即,第2凹部191之側面亦可不相對於金屬層190之上表面垂直。金屬層190之上表面與第2凹部191之側面所成之角為例如20度以上且90度以下,較佳為30度以上且80度以下,進而佳為30度以上且70度以下。
圖2B所示之第2凹部191之剖面形狀為圓形,但第2凹部191之剖面形狀不限定於此。第2凹部191之剖面形狀亦可設為橢圓形或多角形。又,第2凹部之開口徑為0.1 μm以上且50 μm以下,較佳為1 μm以上且10 μm以下。
圖2C係本發明之一實施形態之顯示裝置10之概略局部放大圖。具體而言,圖2C係顯示來自發光元件200之發光之光路及金屬層190中之反射之局部放大圖。
來自發光元件200之發光不僅包含自上表面出射之光L1,亦包含自側面出射之光L2。自側面出射之光L2由金屬層190反射,而沿發光元件200之上表面方向行進。於金屬層190之上表面,發生光之入射角與反射角相等之反射。於本實施形態之顯示裝置10中,於金屬層190設置有第2凹部191,可藉由金屬層190之第2凹部191,改變入射角與反射角。具體而言,可藉由金屬層190之第2凹部191,使反射角大於入射角。因此,若與未設置第2凹部191之金屬層190相比,則自側面出射之光L2由第2凹部191反射,而沿發光元件200之上表面方向行進之光L3增加。因此,顯示裝置10於發光元件200之上表面方向上,發光效率提高。
以上,根據本實施形態之顯示裝置10,藉由於金屬層190設置有第2凹部191,而於顯示裝置10之發光元件200之上表面方向上,發光效率提高。換言之,藉由於金屬層190設置有第2凹部191,顯示裝置10提高來自顯示面之光提取效率。又,因金屬層190之第2凹部191沿層間絕緣層170之第1凹部171設置,故可不加工金屬層190而形成第2凹部191。因此,顯示裝置10成為經抑制成本之顯示裝置。
顯示裝置10可進行各種變化、或修正。因此,參照圖3A~圖5B,對顯示裝置10之變化例即顯示裝置10A、顯示裝置10B、及顯示裝置10C進行說明。於以下,對於與上述之顯示裝置10同樣之構成省略說明,主要對與顯示裝置10不同之構成進行說明。另,顯示裝置10之變化例不限定於該等。
[變化例1]
圖3A及圖3B係本發明之一實施形態之顯示裝置10A之概略局部放大圖及概略俯視圖。具體而言,圖3A係放大與圖1所示之以虛線包圍之區域11對應之顯示裝置10A之區域11A的剖面圖。又,圖3B係對應於圖3A之區域11A之俯視圖。另,於圖3B中,為方便起見,省略發光元件200上之第2連接電極210。
如圖3A及圖3B所示,顯示裝置10A包含層間絕緣層170A、金屬層190A、及發光元件200。於層間絕緣層170A,設置有自層間絕緣層170A之上表面突出之複數個第1凸部171A。金屬層190以覆蓋層間絕緣層170A之複數個第1凸部171A之方式設置,並與複數個第1凸部171A重疊設置有複數個第2凸部191A。即,金屬層190A包含:第1區域190A-1,其與發光元件200接合;及第2區域190A-2,其位於第1區域190A-1之外側,且設置有複數個第2凸部191A。另,如圖3B所示,設置有第2凸部191A之第2區域190A-2以包圍第1區域190A-1之方式設置。
第2凸部191A之高度(金屬層190A之上表面至第2凸部191A之上表面之距離)為例如0.2 μm以上且10 μm以下。又,第2凸部191A之高度較佳為金屬層190A之厚度之1/2以上,進而佳為大於金屬層190A之厚度之高度。又,第2凸部191A之側面可具有錐形。即,第2凸部191A之側面亦可不相對於金屬層190A之上表面垂直。金屬層190A之上表面與第2凸部191A之側面所成之角為例如20度以上且90度以下,較佳為30度以上且80度以下,進而佳為40度以上且70度以下。
第2凸部191A之剖面形狀可設為圓形、橢圓形、或多角形。又,第2凸部191A之直徑(或一邊之長度)為0.1 μm以上且50 μm以下,較佳為1 μm以上且10 μm以下。再者,複數個第2凸部191A之間距為0.5 μm以上且50 μm以下,較佳為1 μm以上且10 μm以下。
複數個第2凸部191A之間距亦可離發光元件200越遠則越小。即,可於第2區域190A-2之與發光元件200較近之區域,減小第2凸部191A之密度,於第2區域190A-2之與發光元件200較遠之區域,增大第2凸部191A之密度。藉由此種構成,於發光元件200之上表面方向上,發光效率提高。
再者,亦可離發光元件200越遠則越為增大複數個第2凸部之高度。藉由此種構成,於發光元件200之上表面方向上,進一步提高發光效率。
圖3A及圖3B所示之顯示裝置10A中亦為,自發光元件200之側面出射之光由第2凸部191A反射,從而沿發光元件200之上表面方向行進之光增加。因此,顯示裝置10A於發光元件200之上表面方向上,發光效率增加。
以上,根據變化例1之顯示裝置10A,因於金屬層190A設置有第2凸部191A,故於顯示裝置10A之發光元件200之上表面方向上,發光效率提高。換言之,因於金屬層190A設置有第2凸部191A,故顯示裝置10A之自顯示面之光提取效率提高。又,因金屬層190A之第2凸部191A沿層間絕緣層170A之第1凸部171A設置,故無需加工金屬層190A即可形成第2凸部191A。因此,顯示裝置10A為經抑制成本之顯示裝置。
[變化例2]
圖4A及圖4B係本發明之一實施形態之顯示裝置10B之概略局部放大圖及概略俯視圖。具體而言,圖4A係放大與圖1所示之以虛線包圍之區域11對應之顯示裝置10B之區域11B的剖視圖。又,圖4B係對應於圖4A之區域11B之俯視圖。另,於圖4B中,為方便起見,省略發光元件200上之第2連接電極210。
如圖4A及圖4B所示,顯示裝置10B包含層間絕緣層170B、金屬層190B、及發光元件200。於層間絕緣層170B,設置有自層間絕緣層170B之上表面凹陷之複數個第1槽部171B。金屬層190B以覆蓋層間絕緣層170B之複數個第1槽部171B之方式設置,並與複數個第1槽部171B重疊地設置有複數個第2槽部191B。即,金屬層190B包含:第1區域190B-1,其與發光元件200接合;及第2區域190B-2,其位於第1區域190B-1之外側,且設置有複數個第2槽部191B。另,如圖4B所示,設置有第2槽部191B之第2區域190B-2以包圍第1區域190B-1之方式設置。
第2槽部191B之深度(金屬層190B之上表面至第2槽部191B之底面之距離)為例如0.2 μm以上且10 μm以下。第2槽部191B之深度較佳為金屬層190B之厚度之1/2以上之深度,進而佳為大於金屬層190B之厚度之深度。又,第2槽部191B之側面可具有錐形。即,第2槽部191B之側面亦可不相對於金屬層190B之上表面垂直。金屬層190B之上表面與第2槽部191B之側面所成之角為例如20度以上且90度以下,較佳為30度以上且80度以下,進而佳為40度以上且70度以下。
第2槽部191B之底面形狀可為直線、或曲線,亦可包含角。又,第2槽部191B之寛度為0.1 μm以上且50 μm以下,較佳為1 μm以上且10 μm以下。再者,複數個第2槽部191B之間距為0.5 μm以上且50 μm以下,較佳為1 μm以上且10 μm以下。
複數個第2槽部191B之間距亦可離發光元件200越遠則越小。即,亦可於第2區域190B-2之接近發光元件200之區域,縮小第2槽部191B之密度,於第2區域190B-2之遠離發光元件200之區域,增大第2槽部191B之密度。藉由此種構成,於發光元件200之上表面方向上,發光效率提高。
於圖4A及圖4B所示之顯示裝置10B中,自發光元件200之側面出射之光由第2槽部191B反射,而沿發光元件200之上表面方向行進之光增加。因此,顯示裝置10B於發光元件200之上表面方向上,發光效率增加。
以上,根據變化例2之顯示裝置10B,藉由於金屬層190B設置有第2槽部191B,於顯示裝置10B之發光元件200之上表面方向上,發光效率提高。換言之,藉由於金屬層190B設置有第2槽部191B,顯示裝置10B提高來自顯示面之光提取效率。又,因金屬層190B之第2槽部191B沿層間絕緣層170B之第1槽部171B設置,故可不加工金屬層190B而形成第2槽部191B。因此,顯示裝置10B成為經抑制成本之顯示裝置。
[變化例3]
圖5A及圖5B係本發明之一實施形態之顯示裝置10C之概略局部放大圖及概略俯視圖。具體而言,圖5A係放大與圖1所示之以虛線包圍之區域11對應之顯示裝置10C之區域11C的剖視圖。又,圖5B係對應於圖5A之區域11C之俯視圖。另,於圖5B中,為方便起見,省略發光元件200上之第2連接電極210。
如圖5A及圖5B所示,顯示裝置10C包含層間絕緣層170C、金屬層190C、及發光元件200。於層間絕緣層170C,設置有自層間絕緣層170C之上表面凹陷之複數個第1凹部171C及自層間絕緣層170C之上表面突出之複數個第3凸部172C。金屬層190C以覆蓋層間絕緣層170C之複數個第1凹部171C及複數個第3凸部172C之方式設置,且與複數個第1凹部171C重疊地設置有複數個第2凹部191C及與複數個第3凸部172C重疊地設置有複數個第4凸部192C。即,金屬層190C包含:第1區域190C-1,其與發光元件200接合;第2區域190C-2,其位於第1區域190C-1之外側,且設置有複數個第2凹部191C;及第3區域190C-3,其位於第2區域190C-2之外側,且設置有複數個第4凸部192C。另,如圖5B所示,設置有第2凹部191C之第2區域190C-2以包圍第1區域190C-1之方式設置,設置有第4凸部192C之第3區域190C-3以包圍第2區域190C-2之方式設置。
可使第2凹部191C之深度及第4凸部192C之高度分別與上述之第2凹部191之深度及第2凸部191A之高度同樣。又,第2凹部191C之側面及第4凸部192C之側面可具有錐形。即,第2凹部191C之側面及第4凸部192C亦可不相對於金屬層190C之上表面垂直。可使金屬層190C之上表面與第2凹部191C之側面或第4凸部192C所成之角分別與上述之第2凹部191或第2凸部191A同樣。
可使第2凹部191C之剖面形狀及第4凸部192C之剖面形狀亦分別與上述之第2凹部191及第2凸部191A同樣。又,可使第2凹部191C之開口徑及第4凸部192C之直徑亦與上述之第2凹部191及第2凸部191A同樣。再者,複數個第2凹部191C之間距及複數個第4凸部192C之間距亦可分別設為與上述之第2凹部191及第2凸部191A同樣。另,亦可使複數個第4凸部192C之間距小於第2凹部191C之間距。
於圖5所示之顯示裝置10C中,自發光元件200之側面出射之光由第2凹部191C及第4凸部192C反射,而沿發光元件200之上表面方向行進之光增加。因此,顯示裝置10C於發光元件200之上表面方向上,發光效率增加。
以上,根據變化例3之顯示裝置10C,藉由於金屬層190C設置有第2凹部191C及第4凸部192C,於顯示裝置10C之發光元件200之上表面方向上,發光效率提高。換言之,藉由於金屬層190C設置有第2凹部191C,顯示裝置10C提高來自顯示面之光提取效率。又,因金屬層190C之第2凹部191C及第4凸部192C分別沿層間絕緣層170C之第1凹部171C及第3凸部172C設置,故可不加工金屬層190C而形成第2凹部191C及第4凸部192C。因此,顯示裝置10C成為經抑制成本之顯示裝置。
<第2實施形態>
參照圖6A~圖6E,對本發明之一實施形態之顯示裝置10之製作方法進行說明。
圖6A~圖6E係本發明之一實施形態之顯示裝置10之製作方法之各步驟之顯示裝置10的概略局部放大圖。具體而言,圖6A~圖6E顯示於製作方法之各步驟中,圖1所示之以虛線包圍之區域11之局部放大圖。另,於圖6A~圖6E中,省略較層間絕緣層170更靠下方之層。可以通常之方法製作較層間絕緣層170更靠下方之層。
首先,形成層間絕緣層170。層間絕緣層170之材料可使用感光性丙烯酸樹脂或感光性聚醯亞胺樹脂等感光性有機樹脂。層間絕緣層170可使用旋轉塗佈、狹縫塗佈、印刷或噴墨等形成。其次,若以光罩400為遮罩進行曝光,則層間絕緣層170之光罩400開口之部分310感光(圖6A)。其次,若對層間絕緣層170進行顯影,則於層間絕緣層170之感光之部分形成開口320(圖6B)。其次,若對層間絕緣層170施加熱進行回流焊處理,則因開口320之底面被填埋,但開口320之上表面未被填埋,故於層間絕緣層170形成第1凹部171(圖6C)。其次,成膜金屬層190。金屬層190可使用濺鍍或CVD(Chemical Vapor Deposition:化學氣相沈積)等成膜。因金屬層190以覆蓋形成有第1凹部171之層間絕緣層170之方式成膜,故於金屬層190,形成有與第1凹部171重疊之第2凹部191(圖6D)。其次,於未形成第2凹部191之第1區域190-1上,塗佈焊錫、銀漿料、或ACF等接合材料220,接合發光元件200(圖6E)。另,可於接合時進行熱處理。
於顯示裝置10之製作中,因後續步驟可由通常之方法製作,故此處省略說明。
以上,根據本實施形態之顯示裝置10之製作方法,於層間絕緣層170形成第1凹部171,以覆蓋第1凹部171之方式成膜金屬層190,藉此可於金屬層190形成第2凹部191。因此,可不使成本增加,而製作於金屬層190包含第2凹部191之顯示裝置10。
顯示裝置10之製作方法可進行各種變化、或修正。因此,參照圖7A~圖8B,對顯示裝置10之製作方法之變化例進行說明。
<變化例1>
圖7A~圖7C係本發明之一實施形態之顯示裝置10之製作方法之各步驟之顯示裝置10的概略局部放大圖。具體而言,圖7A~圖7C顯示於製作方法之各步驟中,圖1所示之以虛線包圍之區域11之局部放大圖。另,於圖7A~圖7C中,省略較層間絕緣層170更靠下方之層。可以通常之方法製作較層間絕緣層170更靠下方之層。
首先,形成第1層間絕緣層170-1及第2層間絕緣層170-2。第1層間絕緣層170-1之材料可使用丙烯酸樹脂或聚醯亞胺樹脂等有機樹脂,第2層間絕緣層之材料可使用感光性丙烯酸樹脂或感光性聚醯亞胺樹脂等感光性有機樹脂。第1層間絕緣層170-1及第2層間絕緣層170-2可使用旋轉塗佈、狹縫塗佈、印刷或噴墨等形成。其次,若以光罩400為遮罩進行曝光,則第2層間絕緣層170-2之光罩400開口之部分330感光(圖7A)。其次,若對第2層間絕緣層170-2進行顯影,則於第2層間絕緣層170-2之感光之部分形成開口340(圖7B)。其次,對第2層間絕緣層170-2施加熱,於第1層間絕緣層170-1與第2層間絕緣層170-2之界面混合材料,形成第1層間絕緣層170-1與第2層間絕緣層170-2一體化之層間絕緣層170,且於層間絕緣層170形成第1凹部171(圖7C)。
於變化例1之顯示裝置10之製作中,因後續之步驟與上述製作方法同樣,故此處省略說明。
以上,根據變化例1之顯示裝置10之製作方法,因根據第2層間絕緣層170-2之厚度決定第1凹部171之開口徑及深度,故可調整金屬層190之第2凹部191之開口徑及深度。因此,可調整金屬層190之第2凹部191,而製作自顯示面控制光提取效率之顯示裝置10。
<變化例2>
圖8A及圖8B係本發明之一實施形態之顯示裝置10之製作方法之各步驟之顯示裝置10的概略局部放大圖。具體而言,圖8A及圖8B顯示於製作方法之各步驟中,圖1所示之以虛線包圍之區域11之局部放大圖。另,於圖8A及圖8B,省略較層間絕緣層170更靠下方之層。可以通常之方法製作較層間絕緣層170更靠下方之層。
首先,形成層間絕緣層170。層間絕緣層170之材料可使用氧化矽或氮化矽等無機絕緣材料。層間絕緣層170可使用濺鍍或CVD等形成。其次,於層間絕緣層170上塗佈光阻劑350。其次,若以光罩400為遮罩進行曝光,則光阻劑350使光罩400開口之部分360感光(圖8A)。另,此處,雖說明光阻劑350為正型光阻劑,但光阻劑350亦可為負型光阻劑。於光阻劑350為負型光阻劑之情形時,因感光之部分藉由蝕刻而保留,故負型光阻劑用之光罩之開口部與圖8A所示之光罩400之開口部相反。
其次,對光阻劑350進行顯影。於光阻劑350之感光之部分360形成開口。其次,將經開口之光阻劑350作為遮罩蝕刻層間絕緣層170。蝕刻可為濕蝕刻、亦可為乾蝕刻。藉由蝕刻層間絕緣層170,於層間絕緣層170形成第1凹部171(圖8B)。其次,剝離光阻劑350。
於變化例2之顯示裝置10之製作中,因後續之步驟與上述製作方法同樣,故此處省略說明。
以上,根據變化例2之顯示裝置10之製作方法,即使層間絕緣層170之材料為無機絕緣材料,亦可使用光微影,於層間絕緣層170形成第1凹部171。藉由以覆蓋第1凹部171之方式成膜金屬層190,可於金屬層190形成第2凹部191,因此可不使成本增加,而製作於金屬層190包含第2凹部191之顯示裝置10。
以上,雖已主要對使用光微影於層間絕緣層170形成第1凹部171之方法進行說明,但亦可使用模具於層間絕緣層170形成第1凹部171。
作為本發明之實施形態,上述之各實施形態只要不彼此矛盾即可適宜組合實施。又,本領域技術人員基於各實施形態之顯示裝置,適當進行構成要件之追加、刪除或設計變更者、或進行步驟之追加、省略或條件變更者,只要包含本發明之主旨,則皆包含於本發明之範圍內。
應理解,即使為與藉由上述之各實施形態之態樣帶來之作用效果不同之其他作用效果、對於可自本說明書之記載而明瞭者、或本領域技術人員可容易預測者,當然亦為藉由本發明帶來者。
10:顯示裝置
10A:顯示裝置
10B:顯示裝置
10C:顯示裝置
11:區域
11A:區域
11B:區域
11C:區域
100:基板
110:第1配線層
120:第2配線層
130:第1絕緣層
140:第2導電層
150:第2絕緣層
160:第1導電層
170:層間絕緣層
170-1:第1層間絕緣層
170-2:第2層間絕緣層
170A:層間絕緣層
170B:層間絕緣層
170C:層間絕緣層
171:第1凹部
171A:第1凸部
171B:第1槽部
171C:第1凹部
172C:第3凸部
180:第1連接電極
190:金屬層
190-1:第1區域
190-2:第2區域
190A:金屬層
190A-1:第1區域
190A-2:第2區域
190B:金屬層
190B-1:第1區域
190B-2:第2區域
190C:金屬層
190C-1:第1區域
190C-2:第2區域
190C-3:第3區域
191:第2凹部
191A:第2凸部
191B:第2槽部
191C:第2凹部
192C:第4凸部
200:發光元件
210:第2連接電極
220:接合材料
250:平坦化層
310:部分
320:開口
330:部分
340:開口
350:光阻劑
360:部分
400:光罩
L1:光
L2:光
L3:光
圖1係本發明之一實施形態之顯示裝置之概略剖視圖。
圖2A係本發明之一實施形態之顯示裝置之概略局部放大圖。
圖2B係本發明之一實施形態之顯示裝置之概略俯視圖。
圖2C係本發明之一實施形態之顯示裝置之概略局部放大圖。
圖3A係本發明之一實施形態之顯示裝置之概略局部放大圖。
圖3B係本發明之一實施形態之顯示裝置之概略俯視圖。
圖4A係本發明之一實施形態之顯示裝置之概略局部放大圖。
圖4B係本發明之一實施形態之顯示裝置之概略俯視圖。
圖5A係本發明之一實施形態之顯示裝置之概略局部放大圖。
圖5B係本發明之一實施形態之顯示裝置之概略俯視圖。
圖6A係本發明之一實施形態之顯示裝置之製作方法之各步驟之顯示裝置的概略局部放大圖。
圖6B係本發明之一實施形態之顯示裝置之製作方法之各步驟之顯示裝置的概略局部放大圖。
圖6C係本發明之一實施形態之顯示裝置之製作方法之各步驟之顯示裝置的概略局部放大圖。
圖6D係本發明之一實施形態之顯示裝置之製作方法之各步驟之顯示裝置的概略局部放大圖。
圖6E係本發明之一實施形態之顯示裝置之製作方法之各步驟之顯示裝置的概略局部放大圖。
圖7A係本發明之一實施形態之顯示裝置之製作方法之各步驟之顯示裝置的概略局部放大圖。
圖7B係本發明之一實施形態之顯示裝置之製作方法之各步驟之顯示裝置的概略局部放大圖。
圖7C係本發明之一實施形態之顯示裝置之製作方法之各步驟之顯示裝置的概略局部放大圖。
圖8A係本發明之一實施形態之顯示裝置之製作方法之各步驟之顯示裝置的概略局部放大圖。
圖8B係本發明之一實施形態之顯示裝置之製作方法之各步驟之顯示裝置的概略局部放大圖。
10:顯示裝置
11:區域
100:基板
110:第1配線層
120:第2配線層
130:第1絕緣層
140:第2導電層
150:第2絕緣層
160:第1導電層
170:層間絕緣層
180:第1連接電極
190:金屬層
200:發光元件
210:第2連接電極
250:平坦化層
Claims (19)
- 一種顯示裝置,其包含: 基板; 上述基板上之層間絕緣層; 上述層間絕緣層上之金屬層;及 上述金屬層上之發光元件;且 上述層間絕緣層包含複數個第1凹部; 上述金屬層包含與上述發光元件接合之第1區域、與包圍上述第1區域之第2區域; 於上述第2區域中,複數個第2凹部沿上述複數個第1凹部設置。
- 如請求項1之顯示裝置,其中上述第2凹部之剖面形狀為圓形、橢圓形或多角形。
- 如請求項1之顯示裝置,其中上述第2凹部之開口徑為1 μm以上且10 μm以下。
- 如請求項1之顯示裝置,其中上述複數個第2凹部之間距為1 μm以上且10 μm以下。
- 如請求項1之顯示裝置,其中上述複數個第2凹部之間距離發光元件越遠則越小。
- 如請求項1之顯示裝置,其中上述層間絕緣層進而包含複數個第1凸部, 上述金屬層進而包含包圍上述第2區域之第3區域, 於上述第3區域中,複數個第2凸部沿上述複數個第1凸部設置。
- 一種顯示裝置,其包含: 基板; 上述基板上之層間絕緣層; 上述層間絕緣層上之金屬層;及 上述金屬層上之發光元件;且 上述層間絕緣層包含複數個第1凸部; 上述金屬層包含與上述發光元件接合之第1區域、與包圍上述第1區域之第2區域; 於上述第2區域中,複數個第2凸部沿上述複數個第1凸部設置。
- 如請求項7之顯示裝置,其中上述第2凸部之剖面形狀為圓形、橢圓形或多角形。
- 如請求項7之顯示裝置,其中上述第2凸部之高度為0.2 μm以上且10 μm以下。
- 如請求項7之顯示裝置,其中上述複數個第2凹部之間距為1 μm以上且10 μm以下。
- 如請求項7之顯示裝置,其中上述複數個第2凸部之間距離發光元件越遠則越小。
- 如請求項7之顯示裝置,其中上述複數個第2凸部之高度離發光元件越遠則越大。
- 一種顯示裝置,其包含: 基板; 上述基板上之層間絕緣層; 上述層間絕緣層上之金屬層;及 上述金屬層上之發光元件;且 上述層間絕緣層包含複數個第1槽部; 上述金屬層包含與上述發光元件接合之第1區域、與包圍上述第1區域之第2區域; 於上述第2區域中,複數個第2槽部沿上述複數個第1槽部設置。
- 如請求項13之顯示裝置,其中上述第2槽部之側面具有錐形。
- 如請求項13之顯示裝置,其中上述第2槽部之深度為0.2 μm以上且10 μm以下。
- 如請求項13之顯示裝置,其中上述複數個第2槽部之間距離發光元件越遠則越小。
- 7、或13之顯示裝置,其中上述層間絕緣層之材料為感光性有機樹脂。
- 7、或13之顯示裝置,其中上述層間絕緣層之材料為無機絕緣材料。
- 7、或13之顯示裝置,其中上述發光元件係微型LED。
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