TW202310390A - 顯示裝置及其製造方法 - Google Patents

顯示裝置及其製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TW202310390A
TW202310390A TW110131888A TW110131888A TW202310390A TW 202310390 A TW202310390 A TW 202310390A TW 110131888 A TW110131888 A TW 110131888A TW 110131888 A TW110131888 A TW 110131888A TW 202310390 A TW202310390 A TW 202310390A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
light
display device
color conversion
emitting elements
conversion layer
Prior art date
Application number
TW110131888A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI781743B (zh
Inventor
黃柏榮
蔡正曄
Original Assignee
友達光電股份有限公司
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 友達光電股份有限公司 filed Critical 友達光電股份有限公司
Priority to TW110131888A priority Critical patent/TWI781743B/zh
Priority to US17/511,596 priority patent/US20230069739A1/en
Priority to CN202111367991.3A priority patent/CN114122236B/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI781743B publication Critical patent/TWI781743B/zh
Publication of TW202310390A publication Critical patent/TW202310390A/zh

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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
    • H01L33/58Optical field-shaping elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/15Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission
    • H01L27/153Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars
    • H01L27/156Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars two-dimensional arrays
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005Processes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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
    • H01L33/50Wavelength conversion elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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
    • H01L33/50Wavelength conversion elements
    • H01L33/501Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H01L33/502Wavelength conversion materials
    • H01L33/504Elements with two or more wavelength conversion materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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
    • H01L33/50Wavelength conversion elements
    • H01L33/505Wavelength conversion elements characterised by the shape, e.g. plate or foil
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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
    • H01L33/52Encapsulations
    • H01L33/54Encapsulations having a particular shape
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • H01L25/167Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits comprising optoelectronic devices, e.g. LED, photodiodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008Processes
    • H01L2933/0033Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/0041Processes relating to semiconductor body packages relating to wavelength conversion elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008Processes
    • H01L2933/0033Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/005Processes relating to semiconductor body packages relating to encapsulations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008Processes
    • H01L2933/0033Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/0058Processes relating to semiconductor body packages relating to optical field-shaping elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008Processes
    • H01L2933/0033Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/0066Processes relating to semiconductor body packages relating to arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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
    • H01L33/50Wavelength conversion elements
    • H01L33/501Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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
    • H01L33/58Optical field-shaping elements
    • H01L33/60Reflective elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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
    • H01L33/62Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls

Abstract

一種顯示裝置,包括:電路基板、多個發光元件、色轉換層以及隔離結構。多個發光元件位於電路基板上,且分別電性連接電路基板。色轉換層位於多個發光元件中的第一發光元件上。隔離結構位於多個發光元件之間,其中隔離結構與色轉換層之間具有間隙。此外,還提出一種顯示裝置的製造方法。

Description

顯示裝置及其製造方法
本發明是有關於一種顯示裝置及其製造方法,且特別是有關於一種具有改善的可撓性及顯示品質的顯示裝置及其製造方法。
微型發光二極體(Micro-LED)顯示器相較於其他顯示器技術具有省電、高效率、高亮度及反應時間快等優點。由於微型發光二極體的尺寸極小,目前製作微型發光二極體顯示器是藉由巨量轉移(Mass Transfer)技術來將大量的微型發光二極體晶粒搬運到基板上。因巨量轉移良率仍有待提升,且採用多種色光的發光二極體晶粒需要進行更多次的巨量轉移,故全部採用相同色光的發光二極體晶粒可得到相對較高的巨量轉移良率。在此情況下,則需搭配使用色轉換層來將發光二極體晶粒發出的光線轉換成不同色彩的光線,以提供全彩化的顯示效果。
目前,設置色轉換層的方法是先在微型發光二極體晶粒之間設置隔離結構(Bank)來界定色轉換層的位置,再將色轉換層形成於隔離結構之間且覆蓋微型發光二極體晶粒。另外,由於微型發光二極體的間距極小,還可藉由隔離結構的高反射率來解決子畫素之間的側向混光問題。然而,由於硬質的隔離結構及色轉換層不具可撓性,導致在生產可撓的微型發光二極體顯示器時發生龜裂而造成顯示異常。另外,高反射率的隔離結構仍有約10%的穿透率,因此,仍有混光而導致色偏的顯示品質不佳的問題。
本發明提供一種顯示裝置,具有改善的可撓性及顯示品質。
本發明的一個實施例提出一種顯示裝置,包括:電路基板;多個發光元件,位於電路基板上,且分別電性連接電路基板;色轉換層,位於多個發光元件中的第一發光元件上;以及隔離結構,位於多個發光元件之間,其中隔離結構與色轉換層之間具有間隙。
在本發明的一實施例中,上述的間隙大於0.1 μm。
在本發明的一實施例中,上述的多個發光元件中的第二發光元件上不設置色轉換層。
在本發明的一實施例中,上述的第二發光元件兩側的隔離結構的間距小於第一發光元件兩側的隔離結構的間距。
在本發明的一實施例中,上述的第二發光元件平均分布。
在本發明的一實施例中,上述的色轉換層為光阻式色轉換層。
在本發明的一實施例中,上述的色轉換層的側壁與電路基板的表面的夾角小於90度。
在本發明的一實施例中,上述的顯示裝置還包括光萃取層,位於色轉換層上。
在本發明的一實施例中,上述的光萃取層的折射率介於1至1.8之間。
在本發明的一實施例中,上述的光萃取層包括微透鏡結構。
在本發明的一實施例中,上述的隔離結構具有連續或不連續長條狀。
本發明的一個實施例提出一種顯示裝置的製造方法,包括:提供電路基板;形成多個發光元件於電路基板上,其中多個發光元件分別電性連接電路基板;形成色轉換層於多個發光元件中的第一發光元件上;以及形成隔離結構於多個發光元件之間,其中隔離結構與色轉換層之間具有間隙。
在本發明的一實施例中,上述的形成多個發光元件於電路基板上是藉由巨量轉移製程進行。
在本發明的一實施例中,上述的形成色轉換層於多個發光元件中的第一發光元件上是藉由薄膜沉積製程、微影製程以及蝕刻製程進行。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。
在附圖中,為了清楚起見,放大了層、膜、面板、區域等的厚度。在整個說明書中,相同的附圖標記表示相同的元件。應當理解,當諸如層、膜、區域或基板的元件被稱為在另一元件「上」或「連接到」另一元件時,其可以直接在另一元件上或與另一元件連接,或者中間元件可以也存在。相反地,當元件被稱為「直接在另一元件上」或「直接連接到」另一元件時,不存在中間元件。如本文所使用的,「連接」可以指物理及/或電性連接。再者,「電性連接」或「耦合」可為二元件間存在其它元件。
應當理解,儘管術語「第一」、「第二」、「第三」等在本文中可以用於描述各種元件、部件、區域、層及/或部分,但是這些元件、部件、區域、層及/或部分不應受這些術語的限制。這些術語僅用於將一個元件、部件、區域、層或部分與另一個元件、部件、區域、層或部分區分開。因此,下面討論的第一「元件」、「部件」、「區域」、「層」或「部分」可以被稱為第二元件、部件、區域、層或部分而不脫離本文的教導。
考慮到所討論的測量和與測量相關的誤差的特定數量(即,測量系統的限制),本文使用的「約」、「近似」、或「實質上」包括所述值和在本領域普通技術人員確定的特定值的可接受的偏差範圍內的平均值。例如,「約」可以表示在所述值的一個或多個標準偏差內,或±30%、±20%、±10%、±5%內。再者,本文使用的「約」、「近似」、或「實質上」可依光學性質、蝕刻性質或其它性質,來選擇較可接受的偏差範圍或標準偏差,而可不用一個標準偏差適用全部性質。
圖1A是依照本發明一實施例的顯示裝置10的局部上視示意圖。圖1B是沿圖1A的剖面線A-A’所作的剖面示意圖。圖1C是圖1B的顯示裝置10的區域I的放大示意圖。為了使圖式的表達較為簡潔,圖1A以及圖1B省略了圖1C中的電路基板110以及發光元件120的細部結構。
請同時參照圖1A至圖1C,顯示裝置10包括:電路基板110;多個發光元件120,位於電路基板110上,且分別電性連接電路基板110;色轉換層130,位於多個發光元件120中的發光元件121、122上;以及隔離結構140,位於多個發光元件120之間,其中隔離結構140與色轉換層130之間具有間隙D1。
在本發明的一實施例的顯示裝置10中,藉由使隔離結構140與色轉換層130之間具有間隙D1,能夠使光線從色轉換層130射出的角度往垂直電路基板110的方向偏移,進而減少側向穿透隔離結構140的側向光比例。如此一來,能夠降低混光的可能性,且間隙D1還能夠提供顯示裝置10彎曲時應力釋放的空間。
以下,配合圖1A至圖1C,繼續說明顯示裝置10的各個元件的實施方式,但本發明不以此為限。
請參照圖1C,在本實施例的顯示裝置10中,電路基板110例如可以包括柔性基板112以及驅動電路層114。電路基板110的柔性基板112可以是透明基板或非透明基板,其材質可以是聚醯亞胺(polyimide,PI)、聚碳酸酯(polycarbonate,PC)、聚酯(polyester,PET)、環烯共聚物(cyclic olefin copolymer,COC)、金屬鉻合物基材-環烯共聚物(metallocene-based cyclic olefin copolymer,mCOC),但不以此為限。驅動電路層114可以包括接墊P1、P2,且接墊P1、P2可以電性連接發光元件120。接墊P1、P2可以具有單層結構或多層以上的導電層層疊的結構。舉例而言,接墊P1、P2可以具有鋁、鉬、鈦、銅等金屬與銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、銦鎵鋅氧化物(IGZO)或其他適合的導電氧化物層疊的結構,但本發明不以此為限。
在一些實施例中,驅動電路層114還可以包括顯示裝置10需要的元件或線路,例如驅動元件、開關元件、儲存電容、電源線、驅動訊號線、時序訊號線、電流補償線、檢測訊號線等等。舉例而言,可以利用薄膜沉積製程、微影製程以及蝕刻製程來形成驅動電路層114,且驅動電路層114可以包括主動元件陣列,其中主動元件陣列可以包括排列成陣列的多個主動元件T,且主動元件T可以電性連接接墊P1或接墊P2。具體而言,驅動電路層114可以包括主動元件T、緩衝層I1、閘極絕緣層I2、層間絕緣層I3、平坦層I4以及接墊P1、P2。主動元件T可以由半導體層CH、閘極GE、源極SE與汲極DE所構成。半導體層CH重疊閘極GE的區域可視為主動元件T的通道區。閘極絕緣層I2位於閘極GE與半導體層CH之間,層間絕緣層I3設置在源極SE與閘極GE之間以及汲極DE與閘極GE之間。閘極GE及源極SE可分別接收來自例如驅動元件的訊號,且汲極DE可以通過平坦層I4中的通孔電性連接接墊P1。當閘極GE接收訊號而開啟主動元件T時,可使源極SE接收的訊號通過汲極DE傳遞至接墊P1。在其他實施例中,驅動電路層114還可以視需要包括更多的絕緣層以及導電層。
舉例而言,半導體層CH的材質可以包括矽質半導體材料(例如多晶矽、非晶矽等)、氧化物半導體材料、有機半導體材料,而閘極GE、源極SE以及汲極DE的材質可包括導電性良好的金屬,例如鋁、鉬、鈦、銅等金屬或其疊層,但不限於此。緩衝層I1、閘極絕緣層I2以及層間絕緣層I3的材質可以包括透明的絕緣材料,例如氧化矽、氮化矽、氮氧化矽或上述材料的疊層,但本發明不限於此。平坦層I4的材質可以包括透明的絕緣材料,例如有機材料、壓克力(acrylic)材料、矽氧烷(siloxane)材料、聚醯亞胺(polyimide)材料、環氧樹脂(epoxy)材料等,但不限於此。緩衝層I1、閘極絕緣層I2、層間絕緣層I3以及平坦層I4也可以分別具有單層結構或多層結構,多層結構例如上述絕緣材料中任意兩層或更多層的疊層,可視需要進行組合與變化。
在本實施例中,每一發光元件120可以包括第一電極E1、第二電極E2及發光疊層SS,且第一電極E1及第二電極E2分別電性連接發光疊層SS中的不同層。發光疊層SS可以包括兩層半導體層及夾於上述的兩層半導體層之間的發光層,且第一電極E1可電性連接上述的兩層半導體層中的一層,而第二電極E2可電性連接上述的兩層半導體層中的另一層。第一電極E1及第二電極E2的材質可包括金屬、合金、金屬材料的氮化物、金屬材料的氧化物、金屬材料的氮氧化物或其他合適的材料或是金屬材料與其他導電材料的堆疊層或其他低阻值的材料。
舉例而言,發光疊層SS可以包括第一型半導體層S1、第二型半導體層S2以及夾置於第一型半導體層S1與第二型半導體層S2之間的發光層EL。第一型半導體層S1與第二型半導體層S1中的一者可以為N型摻雜半導體,且另一者可以為P型摻雜半導體。此外,第一型半導體層S1和第二型半導體層S2可以包括Ⅱ-Ⅵ族材料(例如:鋅化硒(ZnSe))或Ⅲ-Ⅴ氮族化物材料(例如:氮化鎵(GaN)、砷化鎵、氮化銦(InN)、氮化銦鎵(InGaN)、氮化鋁鎵(AlGaN)、氮化鋁銦鎵(AlInGaN))或鋁鎵銦磷化物(AlGaInP)。舉例而言,在本實施例中,第一型半導體層S1例如是N型摻雜半導體層,N型摻雜半導體層的材料例如是N型氮化鎵(n-GaN),第二型半導體層S2例如是P型摻雜半導體層,P型摻雜半導體層的材料例如是P型氮化鎵(p-GaN),但本發明不以此為限。另外,發光層EL的結構例如是多層量子井結構(Multiple Quantum Well,MQW),多重量子井結構可以包括交替堆疊的多層氮化銦鎵(InGaN)以及多層氮化鎵(GaN),藉由設計發光層EL中銦或鎵的比例,還可調整發光層的發光波長範圍,但本發明不以此為限。
發光元件120可以是於生長基板(例如藍寶石基板)上製造後,透過巨量轉移製程轉置於電路基板110上,且第一電極E1可以電性連接接墊P1,第二電極E2可以電性連接接墊P2。在一些實施例中,第一電極E1與接墊P1之間以及第二電極E2與接墊P2之間還可以包括焊料、導電膠或其他導電材料。
請同時參照圖1A及圖1B,在本實施例中,發光元件120可以包括發光元件121、122、123,且發光元件121、122、123可以皆為藍色發光二極體,也就是說,發光元件121、122、123皆發射藍色光,但不以此為限。為了提供全彩化的影像顯示,在發光元件121、122上分別設置色轉換層131、132,其中,舉例而言,色轉換層131可以將發光元件121發射的藍色光轉換為紅色光,色轉換層132可以將發光元件122發射的藍色光轉換為綠色光,使得發光元件121、122、123可以構成顯示裝置10的一個畫素。因此,在本實施例中,色轉換層130可以包括色轉換層131、132,且發光元件123上可不設置色轉換層130。在一些實施例中,發光元件123上可以設置有利於發光元件123出光的光學層。
在一些實施例中,發光元件121、122、123可以不是皆為藍色發光二極體。舉例而言,在某些實施例中,發光元件121、123可以皆為藍色發光二極體,而發光元件122可以是綠色發光二極體。在此情況下,則可僅於發光元件121上設置色轉換層131,而不需於發光元件122上設置色轉換層132。
一般而言,色轉換層130可以包括螢光粉、量子點(QD)或類似性質的波長轉換材料,例如矽酸鹽類、矽氮化物類、硫化物類、量子點類或石榴石類等波長轉換材料,以讓發光元件120發出的光線轉換成具有所需色彩的光線。舉例而言,在本實施例中,色轉換層131、132可以是光阻式色轉換層,其中色轉換層131、132可以分別包括光阻基質以及含有不同活化劑的螢光粉,如此一來,色轉換層131的螢光粉中的活化劑可以受來自發光元件121的藍光能量激發而釋放紅色光,且色轉換層132的螢光粉中的活化劑可以受來自發光元件122的藍光能量激發而釋放綠色光。
在本實施例中,隔離結構140可以包括多條長條結構,每一長條結構可以具有沿方向Y延伸的連續長條狀,且隔離結構140的多條長條結構可以沿方向X排列。在方向X上,隔離結構140與色轉換層130之間可以具有間隙D1,如此一來,當顯示裝置10在方向X上彎曲時,間隙D1可以提供額外的壓縮及伸張空間,同時有利於彎曲應力的緩衝及釋放。在本實施例中,間隙D1可以大於約0.1 μm,例如0.3 μm、2.0 μm或5 μm,但不以此為限。
在一些實施例中,隔離結構140的多條條狀結構可以沿方向X延伸且沿方向Y排列,且隔離結構140與色轉換層130之間可以具有在方向Y上的間隙,以利於顯示裝置10在方向Y上彎曲。
在本實施例中,發光元件121兩側的隔離結構140之間可以具有間距Da,發光元件122兩側的隔離結構140之間可以具有間距Db,發光元件123兩側的隔離結構140之間可以具有間距Dc。由於發光元件123上不需設置色轉換層130,間距Dc可以小於間距Da或間距Db,使得發光元件123可以比發光元件121、122更靠近隔離結構140,而提供比發光元件121、122更高的出光亮度。如此一來,發光元件123可以在比發光元件121、122更低的操作電壓下提供與發光元件121、122相近的亮度,使得發光元件123的操作功率可以降低,而進一步產生節能的功效。
以下,使用圖2A至圖6繼續說明本發明的其他實施例,並且,沿用圖1A至圖1C的實施例的元件標號與相關內容,其中,採用相同的標號來表示相同或近似的元件,並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明,可參考圖1A至圖1C的實施例,在以下的說明中不再重述。
圖2A至圖2B為本發明一實施例的顯示裝置10的製造方法的步驟流程的剖面示意圖。首先,請參照圖2A,提供電路基板110。在本實施例中,電路基板110可以如圖1C所示包括柔性基板112以及驅動電路層114,且可以藉由薄膜沉積製程、微影製程以及蝕刻製程形成包括例如主動元件T、緩衝層I1、閘極絕緣層I2、層間絕緣層I3、平坦層I4以及接墊P1、P2的驅動電路層114。接著,可以藉由巨量轉移製程將多個發光元件120轉置於電路基板110上,多個發光元件120可以包括皆為皆為藍色發光二極體的發光元件121、122、123,且可使發光元件121、122、123的第一電極E1、第二電極E2分別電性連接電路基板110的接墊P1、P2,如圖1C所示。另外,發光元件121、122、123可以先藉由磊晶製程於生長基板(例如藍寶石基板)上製造完成後再進行巨量轉移製程。
接著,請參照圖2B,形成色轉換層130於發光元件121、122、123中的發光元件121、122上。舉例而言,在本實施例中,可以藉由薄膜沉積製程、微影製程以及蝕刻製程分別在發光元件121、122上形成光阻式色轉換層131、132,其中色轉換層130可以包括色轉換層131、132。舉例而言,色轉換層131可以將發光元件121發射的藍色光轉換為紅色光,色轉換層132可以將發光元件122發射的藍色光轉換為綠色光,使得發光元件121、122、123可以構成顯示裝置10的一個畫素。
接著,藉由薄膜沉積製程、微影製程以及蝕刻製程形成隔離結構140於發光元件121、122、123之間,即可形成如圖1B所示的顯示裝置10,其中隔離結構140與色轉換層130之間可以具有間隙D1。鑒於微影製程的製程極限,間隙D1可以大於0.1 μm,例如0.3 μm、2.0 μm或5 μm,但不以此為限。
圖3是依照本發明一實施例的顯示裝置30的局部上視示意圖。顯示裝置30可以包括:電路基板110、多個發光元件120(包括發光元件121、122、123)、色轉換層130(包括色轉換層131、132)以及隔離結構140C。
與如圖1A至圖1C所示的顯示裝置10相比,圖3所示的顯示裝置30的不同之處在於:顯示裝置30的隔離結構140C可以包括位於發光元件121、122、123之間的多條短條結構,其中每一短條結構可以沿方向Y延伸,且上述多條短條結構可以沿方向X、Y排列,使得在同一行的多條短條結構可以具有不連續的長條狀。如此一來,隔離結構140C在方向X及方向Y上皆為不連續,使得顯示裝置10不論在方向X或方向Y上彎曲時,隔離結構140C的多條短條結構之間皆可提供額外的壓縮及伸張空間,從而有利於方向X及方向Y上的彎曲應力緩衝及釋放。
圖4是依照本發明一實施例的顯示裝置40的局部上視示意圖。顯示裝置40包括:電路基板110、多個發光元件120(包括發光元件121、122、123)、色轉換層130(包括色轉換層131、132)以及隔離結構140。與如圖1A至圖1C所示的顯示裝置10相比,圖4所示的顯示裝置40的不同之處在於:顯示裝置40的發光元件123平均分布。
舉例而言,在本實施例中,在最上列的一組發光元件121、122、123中,發光元件123位於最左側;在中間列的一組發光元件121、122、123中,發光元件123位於發光元件121、122之間;且在最下列的一組發光元件121、122、123中,發光元件123位於最右側。由於發光元件123上不需設置色轉換層130,發光元件123與兩側的隔離結構140之間能夠提供比色轉換層131或色轉換層132與兩側的隔離結構140之間更大的應力緩衝或釋放空間。因此,使發光元件123平均分布也能夠有助於提升顯示裝置40的彎曲性能。
圖5是依照本發明一實施例的顯示裝置50的局部剖面示意圖。顯示裝置50包括:電路基板110、多個發光元件120(包括發光元件121、122、123)、色轉換層130(包括色轉換層131、132)以及隔離結構140。與如圖1A至圖1C所示的顯示裝置10相比,圖5所示的顯示裝置50的不同之處在於:顯示裝置50還包括位於色轉換層131、132上的光萃取層TR。
在本實施例中,光萃取層TR的折射率可以介於色轉換層130的折射率與空氣的折射率之間,例如介於1至1.8之間,以有助於提高正向出光效率,同時還能夠減少側向出光比例而有效抑制混光。
在一些實施例中,光萃取層TR還可以包括微透鏡結構,微透鏡結構可以是中心厚度較邊緣厚度大的透鏡結構,例如對稱雙凸透鏡、非對稱雙凸透鏡、平凸透鏡或凹凸透鏡。微透鏡結構可以提升光準直,使散射光或折射光所導致之漏光及混光的問題能夠降低,從而提升光萃取效果。
圖6是依照本發明一實施例的顯示裝置60的局部剖面示意圖。顯示裝置60包括:電路基板110、多個發光元件120(包括發光元件121、122、123)、色轉換層130F(包括色轉換層131F、132F)以及隔離結構140。
與如圖1A至圖1C所示的顯示裝置10相比,圖6所示的顯示裝置60的不同之處在於:顯示裝置60的色轉換層130F的側壁BW與電路基板110的表面111的夾角α可以小於90度。如此一來,光線從色轉換層130F射出的角度可以進一步往垂直電路基板110的方向偏移,藉以減少側向穿透隔離結構140的側向光比例,從而提高正向出光效率。
綜上所述,本發明的顯示裝置藉由使隔離結構與色轉換層之間具有間隙,能夠使光線從色轉換層射出的角度往垂直電路基板的方向偏移,進而減少側向穿透隔離結構的側向光比例。如此一來,可以降低混光的可能性,從而改善顯示品質,且間隙還能夠提供顯示裝置彎曲時應力釋放的空間,進而改善顯示裝置的可撓性。
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明的精神和範圍內,當可作些許的更動與潤飾,故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
10、30、40、50、60:顯示裝置 110:電路基板 111:表面 112:柔性基板 114:驅動電路層 120、121、122、123:發光元件 130、131、132、130F、131F、132F:色轉換層 140、140C:隔離結構 A-A’:剖面線 BW:側壁 CH:半導體層 D1:間隙 Da、Db、Dc:間距 DE:汲極 E1:第一電極 E2:第二電極 EL:發光層 GE:閘極 I:區域 I1:緩衝層 I2:閘極絕緣層 I3:層間絕緣層 I4:平坦層 P1、P2:接墊 S1:第一型半導體層 S2:第二型半導體層 SE:源極 SS:發光疊層 T:主動元件 TR:光萃取層 X、Y:方向 α:夾角
圖1A是依照本發明一實施例的顯示裝置10的局部上視示意圖。 圖1B是沿圖1A的剖面線A-A’所作的剖面示意圖。 圖1C是圖1B的顯示裝置10的區域I的放大示意圖。 圖2A至圖2B為本發明一實施例的顯示裝置10的製造方法的步驟流程的剖面示意圖。 圖3是依照本發明一實施例的顯示裝置30的局部上視示意圖。 圖4是依照本發明一實施例的顯示裝置40的局部上視示意圖。 圖5是依照本發明一實施例的顯示裝置50的局部剖面示意圖。 圖6是依照本發明一實施例的顯示裝置60的局部剖面示意圖。
10:顯示裝置
110:電路基板
120、121、122、123:發光元件
130、131、132:色轉換層
140:隔離結構
D1:間隙
I:區域

Claims (16)

  1. 一種顯示裝置,包括: 電路基板; 多個發光元件,位於所述電路基板上,且分別電性連接所述電路基板; 色轉換層,位於所述多個發光元件中的第一發光元件上;以及 隔離結構,位於所述多個發光元件之間,其中所述隔離結構與所述色轉換層之間具有間隙。
  2. 如請求項1所述的顯示裝置,其中所述間隙大於0.1 μm。
  3. 如請求項1所述的顯示裝置,其中所述多個發光元件中的第二發光元件上不設置所述色轉換層。
  4. 如請求項3所述的顯示裝置,其中所述第二發光元件兩側的所述隔離結構的間距小於所述第一發光元件兩側的所述隔離結構的間距。
  5. 如請求項3所述的顯示裝置,其中所述第二發光元件平均分布。
  6. 如請求項1所述的顯示裝置,其中所述色轉換層為光阻式色轉換層。
  7. 如請求項1所述的顯示裝置,其中所述色轉換層的側壁與所述電路基板的表面的夾角小於90度。
  8. 如請求項1所述的顯示裝置,還包括光萃取層,位於所述色轉換層上。
  9. 如請求項8所述的顯示裝置,其中所述光萃取層的折射率介於1至1.8之間。
  10. 如請求項8所述的顯示裝置,其中所述光萃取層包括微透鏡結構。
  11. 如請求項1所述的顯示裝置,其中所述隔離結構具有連續或不連續長條狀。
  12. 一種顯示裝置的製造方法,包括: 提供電路基板; 形成多個發光元件於所述電路基板上,其中所述多個發光元件分別電性連接所述電路基板; 形成色轉換層於所述多個發光元件中的第一發光元件上;以及 形成隔離結構於所述多個發光元件之間,其中所述隔離結構與所述色轉換層之間具有間隙。
  13. 如請求項12所述的製造方法,其中所述間隙大於0.1 μm。
  14. 如請求項12所述的製造方法,其中所述色轉換層為光阻式色轉換層。
  15. 如請求項12所述的製造方法,其中所述形成多個發光元件於所述電路基板上是藉由巨量轉移製程進行。
  16. 如請求項12所述的製造方法,其中所述形成色轉換層於所述多個發光元件中的第一發光元件上是藉由薄膜沉積製程、微影製程以及蝕刻製程進行。
TW110131888A 2021-08-27 2021-08-27 顯示裝置及其製造方法 TWI781743B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW110131888A TWI781743B (zh) 2021-08-27 2021-08-27 顯示裝置及其製造方法
US17/511,596 US20230069739A1 (en) 2021-08-27 2021-10-27 Display device and manufacturing method thereof
CN202111367991.3A CN114122236B (zh) 2021-08-27 2021-11-18 显示装置及其制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW110131888A TWI781743B (zh) 2021-08-27 2021-08-27 顯示裝置及其製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI781743B TWI781743B (zh) 2022-10-21
TW202310390A true TW202310390A (zh) 2023-03-01

Family

ID=80397370

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110131888A TWI781743B (zh) 2021-08-27 2021-08-27 顯示裝置及其製造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230069739A1 (zh)
CN (1) CN114122236B (zh)
TW (1) TWI781743B (zh)

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010047156A1 (de) * 2010-09-30 2012-04-05 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements
US10032969B2 (en) * 2014-12-26 2018-07-24 Nichia Corporation Light emitting device
CN110112177A (zh) * 2018-06-22 2019-08-09 友达光电股份有限公司 显示面板及其制造方法
CN110112320B (zh) * 2018-06-22 2022-04-26 友达光电股份有限公司 发光元件
CN110212001B (zh) * 2018-06-22 2021-09-07 友达光电股份有限公司 显示面板及其制造方法
KR20200062863A (ko) * 2018-11-27 2020-06-04 삼성전자주식회사 디스플레이 장치 및 제조 방법
CN110491896B (zh) * 2019-08-16 2022-01-04 錼创显示科技股份有限公司 微型发光元件显示装置及其制造方法
CN111048498A (zh) * 2019-11-22 2020-04-21 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 显示装置及显示装置的制作方法
CN111048648B (zh) * 2019-12-25 2022-09-13 武汉天马微电子有限公司 一种显示面板、制作方法及电子设备
CN113178513B (zh) * 2021-04-29 2023-01-03 上海天马微电子有限公司 一种发光器件、显示面板和显示装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN114122236B (zh) 2023-05-26
CN114122236A (zh) 2022-03-01
TWI781743B (zh) 2022-10-21
US20230069739A1 (en) 2023-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10644195B2 (en) Manufacturing method of light emitting diode device and light emitting diode device having light emitting units with each light emitting unit including second sub light emitting unit in tandem with first sub light emitting unit
US20220262855A1 (en) Display devices
CN106876406B (zh) 基于iii-v族氮化物半导体的led全彩显示器件结构及制备方法
KR102625489B1 (ko) 마이크로 led 표시 패널 및 그 제조 방법
TWI459590B (zh) 發光裝置
US20180277591A1 (en) Micro light emitting diode and display panel
TW201901947A (zh) 微型發光二極體裝置及顯示面板
TW202008609A (zh) 微型發光元件及顯示裝置
TW201826516A (zh) 微型發光二極體晶片
WO2021259356A1 (zh) 芯片结构及其制作方法、显示装置
CN109037268B (zh) 微型发光二极管显示器、微型发光二极管元件及其制法
US20230402493A1 (en) Micro light-emitting display apparatus and method of manufacturing the same
TWI781743B (zh) 顯示裝置及其製造方法
US20230155062A1 (en) Package structure and forming method thereof
TWI640075B (zh) 像素發光裝置
US11916047B2 (en) Display apparatus
EP4040495A1 (en) Light-emitting device and display apparatus including the same
CN116762174A (zh) 显示装置
KR20220043742A (ko) 마이크로 led 및 이를 구비한 디스플레이 모듈
TWI773528B (zh) 顯示裝置
US11437353B2 (en) Light emitting device for display and display apparatus having the same
US11756940B2 (en) Light emitting device for display and display apparatus having the same
CN113097360B (zh) 显示面板及其制造方法
TWI708104B (zh) 顯示陣列
CN117832355A (zh) 微型led芯片、微型led器件及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
GD4A Issue of patent certificate for granted invention patent