TWI523038B - A flexible transparent display structure and method for forming a light emitting diode - Google Patents
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Description
本發明係關於一種透明導電膜，特別係關於一種可撓式透明導電膜及其形成發光二極體之可撓式透明顯示結構與方法。
以聚3,4-乙二氧基噻吩(PEDT)與聚苯乙烯磺酸(PSS)形成之分散液稱為聚3,4-伸乙二氧基噻吩(PEDOT)，聚苯乙烯磺酸之作用係保持聚3,4-乙二氧基噻吩在溶液中之可溶性與穩定性。此外，聚3,4-乙二氧基噻吩(PEDT)在聚苯乙烯磺酸(PSS)之存在下得以聚合，在聚合過程中同時摻雜氧化而成聚3,4-伸乙二氧基噻吩，此導致形成了帶電聚合物，該聚合物能傳導電洞。
在已知的LED架構中，用於導電性透明聚合物層之材料為聚3,4-乙二氧基噻吩與聚苯乙烯磺酸的混合物(PEDOT：PSS)，然而，聚3,4-乙二氧基噻吩與聚苯乙烯磺酸的混合物(PEDOT：PSS)本身之透明度並非最佳，甚至呈現暗藍色度，其本身亦相當缺乏耐磨耗等
機械性質，故其必須於硬質基材上塗佈，通常採用ITO為其基材以支持其機械性質。對於當前產業而言，此些先前技術所能應用之範圍已經不足以應付目前生活上所需，尤其對於可撓性之需求更是重要。雖然先前技術以聚醯胺、聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚乙烯與聚氯乙烯等合適的透明與可撓性合成樹脂當作可撓性基材，然而，由於目前仍多採用ITO等硬性材質當成電極基材，故此等可撓性基材並無法達成真正地可撓特性。此外，對於透明特性的應用亦為一大重點，如前所述聚3,4-伸乙二氧基噻吩本身雖有良好的導電特性，但其本身的透明度卻是不足，且兼之具有阻值飄移的特性造成不穩定，其無法取代ITO而進一步應用於產業上，但是ITO卻又缺乏可撓性。因此，如何形成發光二極體之透明可撓式顯示結構仍為當前產業亟需發展之重要標的。
鑒於上述之發明背景中，為了符合產業上特別之需求，本發明提供一種可撓式透明導電膜及其形成發光二極體之顯示結構與方法可用以解決上述傳統技藝未能達成之標的。
本發明之一目的係提供一種聚3,4-乙二氧基噻吩與聚苯乙烯磺酸的混合物(PEDOT：PSS)/石墨結構/矽氧化物之導電材料以形成可撓式透明導電膜，其中，上述之石墨結構係用以降低導電阻值、穩定阻抗、增加環境穩定度(如抗溫、抗濕)，且矽氧化物係用以增加導電材料之附著力以避免因撓曲或摩擦所造成之導電膜表面材料的破壞而使得電阻飄移。據此，藉由本發明之導電材料所形成之可撓式透明導電膜，不但可撓曲、透明度更為清晰、導電度高、阻值低而穩定，其更具有耐磨耗、高附著力之機械特性。
本發明之另一目的是藉由導電材料形成透明導電層，並藉此形成發光二極體之可撓式透明顯示結構，其具備可撓、高透明、抗磨損、高傳導、阻值穩定等特質，故其可廣泛地應用於發光二極體之商業與工業中以達成產業亟需發展之重要標的。
根據本發明上述之目的，本發明提供一種導電材料，該導電材料包含一聚3,4-乙二氧基噻吩與聚苯乙烯磺酸的混合物；一石墨結構；與一矽氧化物。其中上述之聚3,4-乙二氧基噻吩與聚苯乙烯磺酸的混合物約佔該導電材料之30%~70%，且該石墨結構約佔該導電材料
之15%~35%，該矽氧化物約佔該導電材料之15%~35%，且聚3,4-乙二氧基噻吩與聚苯乙烯磺酸的混合物較佳範圍約為50%~60%，且該石墨結構的較佳範圍約為20%~25%，該矽氧化物的較佳範圍約為20%~25%，其中上述之石墨結構更包含一石墨烯。
根據本發明上述之導電材料可用以形成一種可撓式透明導電膜，該可撓式透明導電膜的形成方法包含進行一塗佈程序以塗佈該導電材料於一可撓式透明基材表面上；與進行一固化程序以形成該可撓式透明導電膜於該可撓式透明基材之表面上。
根據本發明上述之目的，本發明提供一種發光二極體顯示結構，該發光二極體顯示結構包含至少一透明基材；至少一第一透明導電區與至少一第二透明導電區，且該至少一第一透明導電區與該至少一第二透明導電區於空間方向上形成正交，並於空間中形成至少一空間交點；與至少一發光二極體，該至少一發光二極體之電極係分別與該第一透明導電區以及該至少一第二透明導電區電性耦合，其中上述之至少一透明基材之材質更包含一聚對苯二甲酸乙二酯(PET)。上述之至少一第一透明導電區與該至少一第二透明導電區係由一導電材料形
成，該導電材料更包含一PEDOT：PSS、一石墨結構與一矽氧化物，且PEDOT：PSS約佔該導電材料之30%~70%，該石墨結構約佔該導電材料之15%~35%，及該矽氧化物約佔該導電材料之15%~35%，上述之PEDOT：PSS之較佳範圍為50%~60%，且該石墨結構之較佳範圍為20%~25%，以及該矽氧化物之較佳範圍為20%~25%，上述之石墨結構更包含一石墨烯。
根據上述之發光二極體顯示結構，更包含至少一透明基材具有一第一透明基材與一第二透明基材；與一容置空間位於該第一透明基材之一第一表面與該第二透明基材之一第二表面之間，且該至少一第一透明導電區與該至少一第二透明導電區分別位於該容置空間中相互面對之該第一透明基材的該第一表面與該第二透明基材的該第二表面上，其中，該空間交點位於該容置空間中，且該至少一發光二極體係位於該空間交點位置上，上述之容置空間更包含一透明絕緣層填充於其中。
根據本發明上述之發光二極體顯示結構，該發光二極體顯示結構更包含該至少一透明基材具有一第一透明基材與一第二透明基材，且該至少一第一透明導電區位於該第一透明基材之一第一表面上，其中，該第一表面
係與該第一透明基材之一第三表面位置相對；一容置空間形成於該第二透明基材之一第二表面與該第一透明基材之該第三表面之間，其中，該空間交點位於該容置空間中；至少一第三透明導電區與該至少一第二透明導電區同位於該容置空間中之該第二透明基材的該第二表面上；該至少一發光二極體位於該至少一第三透明導電區與該至少一第二透明導電區之間隙的該第二透明基材之該第二表面上，其中，該至少一發光二極體(LED)之兩電極分別與該至少一第三透明導電區與該至少一第二透明導電區電性耦合；與至少一通道，該至少一通道依序貫通該至少一第一透明導電區與該第一透明基材並與該至少一第三透明導電區位置相對，以便於該至少一第一透明導電區與該至少一第三透明導電區藉由該至少一通道電性耦合，上述之至少一第三透明導電區係與該至少一第二透明導電區以相鄰間隔的方式交錯排列，且該至少一第三透明導電區係與該至少一發光二極體數量一致，其中上述之容置空間更包含一透明絕緣層，且該至少一通道亦貫通該透明絕緣層，其中上述之通道中更包含一導電填充物。
根據本發明上述之發光二極體顯示結構，該發光二極體顯示結構更包含該至少一第一透明導電區位於該至
少一透明基材之一第一表面上，其中，該第一表面係與該至少一透明基材之一第二表面位置相對；至少一第三透明導電區與該至少一第二透明導電區同位於該至少一透明基材之該第二表面上；該至少一發光二極體位於該至少一第三透明導電區與該至少一第二透明導電區之間隙的該至少一透明基材之該第二表面上，其中，該至少一發光二極體之兩電極分別與該至少一第三透明導電區以及該至少一第二透明導電區電性耦合；與至少一通道，該至少一通道依序貫通該至少一第一透明導電區、該透明基材與該至少一第三透明導電區，以便於該至少一第一透明導電區與該至少一第三透明導電區藉由該至少一通道電性耦合，上述之至少一第三透明導電區係與該至少一第二透明導電區以相鄰間隔的方式交錯排列，且該至少一第三透明導電區係與該至少一發光二極體數量一致，其中上述之通道中更包含一導電填充物。
根據本發明上述之發光二極體顯示結構，該發光二極體顯示結構更包含該至少一第一透明導電區位於該至少一透明基材之一第一表面上，且該至少一第二透明導電區位於該至少一透明基材之一第二表面上，其中，該第一表面係與該第二表面位置相對；該至少一發光二極體位於該至少一第二透明導電區上，且該至少一發光二極體之一電極與該至少一第二透明導電區電性耦合；與
至少一通道，該至少一通道依序貫通該至少一第一透明導電區與該透明基材，且位於該至少一第二透明導電區位置旁，以便於該至少一發光二極體之另一電極藉由該至少一通道與該至少一第一透明導電區電性耦合，其中上述之第二表面上位於該至少一通道之位置上具有至少一透明絕緣層，且該至少一通道亦貫通該至少一透明絕緣層。
根據本發明上述之目的，本發明提供一種發光二極體顯示結構的形成方法，該發光二極體顯示結構的形成方法包含於至少一透明基材的特定表面上形成一第一透明導電層與一第二透明導電層；分別對該第一透明導電層與該第二透明導電層分別進行一微影程序以轉成特定圖案並分別形成至少一第一透明導電區與至少一第二透明導電區，並於空間方向上正交至少一第一透明導電區與至少一第二透明導電區以便於空間中形成至少一空間交點；與形成至少一發光二極體，並使至少一發光二極體分別與至少一第一透明導電區與至少一第二透明導電區電性耦合，上述之第一透明基材與第二透明基材之材質更包含一聚對苯二甲酸乙二酯，上述之第一透明導電層與第二透明導電層係由一導電材料所形成，導電材料更包含一聚3,4-乙二氧基噻吩與聚苯乙烯磺酸的混合
物、一石墨結構與一矽氧化物，上述之聚3,4-乙二氧基噻吩與聚苯乙烯磺酸混合物約佔該導電材料之30%~70%，且石墨結構約佔導電材料之15%~35%，矽氧化物約佔導電材料之15%~35%，聚3,4-乙二氧基噻吩與聚苯乙烯磺酸的混合物較佳範圍約為50%~60%，且石墨結構的較佳範圍約為20%~25%，矽氧化物的較佳範圍約為20%~25%，上述之石墨結構更包含一石墨烯。
根據本發明上述之發光二極體顯示結構的形成方法，該發光二極體顯示結構的形成方法更包含該至少一透明基材具有一第一透明基材與一第二透明基材；分別形成一第一透明導電層與一第二透明導電層於該第一透明基材與該第二透明基材之表面上；分別對該第一透明導電層與該第二透明導電層進行微影程序以轉成特定圖案並分別形成該至少一第一透明導電區與該至少一第二透明導電區於該第一透明基材與該第二透明基材上；進行一植入程序以形成該至少一發光二極體於該第一透明基材之該至少一第一透明導電區上；與進行一對位貼合程序以貼合該第一透明基材與該第二透明基材並形成一容置空間於其中，並使該至少一空間交點位於該容置空間中，以便於該至少一發光二極體對位於該空間交點
上。此形成方法更包含一絕緣程序以填充一透明絕緣層於該容置空間中，與一定位步驟以便於該至少一第二透明導電區位於該至少一發光二極體的相對位置上形成至少一凹孔以容置該至少一發光二極體。
根據本發明上述之發光二極體顯示結構的形成方法，該發光二極體顯示結構的形成方法更包含該至少一透明基材具有一第一透明基材與一第二透明基材；分別形成一第一透明導電層與一第二透明導電層於該第一透明基材與該第二透明基材之表面上；分別對該第一透明導電層與該第二透明導電層進行微影程序以轉成特定圖案於並分別形成該至少一第一透明導電區於該第一透明基材上以及形成該至少一第二透明導電區與至少一第三透明導電區於該第二透明基材上；進行一植入程序以形成該至少一發光二極體於該至少一第三透明導電區與該至少一第二透明導電區上之間隙的該第二透明基材之表面上，其中，該至少一發光二極體之兩電極分別與該至少一第三透明導電區與該至少一第二透明導電區電性耦合；進行一通道程序以依序貫通該至少一第一透明導電區與該第一透明基材並形成至少一通道，且該至少一通道位置與該至少一第三透明導電區位置相對，以便於該至少一第一透明導電區與該至少一第三透明導電區藉由
該至少一通道電性耦合；與進行一對位貼合程序以便於貼合該第一透明基材與該第二透明基材之該至少一發光二極體並形成一容置空間，其中，該至少一空間交點形成於該容置空間中，且該至少一通道對位於該至少一空間交點上。該發光二極體顯示結構的形成方法更包含一絕緣程序以填充一透明絕緣層於該容置空間中，其中上述之至少一第三透明導電區係與該至少一第二透明導電區以相鄰間隔的方式交錯排列，且該至少一第三透明導電區係與該至少一發光二極體數量一致，此形成方法更包含一電性導通程序以填充一導電物於該通道中。
根據上述之發光二極體顯示結構的形成方法，更包含分別形成第一透明導電層與第二透明導電層於至少一透明基材之一第一表面與一第二表面上，其中，第一表面與第二表面係為位置相對之兩表面；分別對第一透明導電層與第二透明導電層進行微影程序以轉成特定圖案並分別形成該至少一第一透明導電區於該至少一透明基材之該第一表面以及形成該至少一第二透明導電區與至少一第三透明導電區於該至少一透明基材之該第二表面上；進行一通道程序以依序貫通該至少一第一透明導電區、該至少一透明基材與該至少一第三透明導電區並形成至少一通道，以便於該至少一第一透明導電區與該至
少一第三透明導電區藉由該至少一通道電性耦合；與進行一植入程序以形成至少一發光二極體於該至少一第三透明導電區與該至少一第二透明導電區上之間隙的該至少一透明基材之該第二表面上，其中，該至少一發光二極體分別與該至少一第三透明導電區與該至少一第二透明導電區電性耦合。上述之至少一第三透明導電區係與該至少一第二透明導電區以相鄰間隔的方式交錯排列，且該至少一第三透明導電區係與該至少一發光二極體數量一致。該發光二極體顯示結構的形成方法更包含一電性導通程序以填充一導電物於該至少一通道中。上述之植入程序與該通道程序之執行順序可依需求變換。
根據本發明上述之發光二極體顯示結構的形成方法，該發光二極體顯示結構的形成方法更包含分別形成該第一透明導電層與該第二透明導電層於該至少一透明基材之一第一表面與一第二表面上，其中，該第一表面與該第二表面係為位置相對之兩表面；分別對該第一透明導電層與該第二透明導電層進行微影程序以轉成特定圖案並分別形成至少一第一透明導電區於該至少一透明基材之該第一表面以及形成至少一第二透明導電區於該至少一透明基材之該第二表面上；進行一通道程序以依序導通該至少一第一透明導電區與該至少一透明基材並
形成至少一通道於該至少一第二透明導電區旁的位置上；與進行一植入程序以形成至少一發光二極體於該至少一第二透明導電區上，並使該至少一發光二極體之一電極與該至少一第二透明導電區電性耦合，且使該至少一發光二極體之另一電極藉由該至少一通道與該至少一第一透明導電區電性耦合。此形成方法更包含一電性導通程序以填充一導電物於該至少一通道中。其中上述之植入程序與該通道程序之執行順序可依需求變換，上述之通道程序進行前，可先進行一絕緣程序以形成至少一透明介電層於該至少一第二透明導電區之間的該透明基材之該第二表面上，其中，該至少一通道依序貫通該至少一第一透明導電區、該透明基材與該透明介電層。
本發明在此所探討的方向為發光二極體顯示結構，為了能徹底地瞭解本發明，將在下列的描述中提出詳盡的結構及其元件與方法步驟。顯然地，本發明的施行並未限定於發光二極體之技藝者所熟習的特殊細節。另一方面，眾所周知的結構及其元件並未描述於細節中，以避免造成本發明不必要之限制。此外，為提供更清楚之描述及使熟悉該項技藝者能理解本發明之發明內容，圖
示內各部分並沒有依照其相對之尺寸而繪圖，某些尺寸與其他相關尺度之比例會被突顯而顯得誇張，且不相關之細節部分亦未完全繪出，以求圖示之簡潔。本發明的較佳實施例會詳細描述如下，然而除了這些詳細描述之外，本發明還可以廣泛地施行在其他的實施例中，且本發明範圍不受限定，其以之後的專利範圍為準。
根據本發明之一第一實施例，參考第一圖所示，本發明提供一種可撓式透明導電膜100與形成方法，首先，提供一導電材料105，導電材料105包含一PEDOT：PSS、一石墨結構與一矽氧化物，上述之PEDOT：PSS即為聚3,4-乙二氧基噻吩與聚苯乙烯磺酸的混合物，其約佔導電材料105之30%~70%，其較佳範圍約為50%~60%；且上述之石墨結構更包含一石墨烯(Graphene)，石墨結構約佔導電材料105之15%~35%，較佳範圍約為20%~25%；而上述之矽氧化物約佔導電材料105之15%~35%，其較佳範圍約為20%~25%。接著，進行一塗佈程序110以塗佈導電材料105於一可撓式透明基材115表面，基材115更包含一對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate；PET)。然後，進行一固化程序120以形成可撓式透明導電膜100於基材表面。
根據本發明之一第二實施例，參考第二A圖與第二B圖所示，本發明提供一種發光二極體顯示結構200及其形成方法，首先提供一第一透明基材205A與一第二透明基材205B，第一透明基材205A與第二透明基材205B之材質更包含一聚對苯二甲酸乙二酯。然後，分別進行一塗佈程序210以便於分別塗佈一導電材料215於第一透明基材205A與第二透明基材205B之表面上，其中，導電材料215包含一PEDOT：PSS、一石墨結構與一矽氧化物。上述之PEDOT：PSS即為聚3,4-乙二氧基噻吩與聚苯乙烯磺酸的混合物，其約佔導電材料215之30%~70%，其較佳範圍約為50%~60%；且上述之石墨結構更包含一石墨烯，石墨結構約佔導電材料215之15%~35%，較佳範圍約為20%~25%；而上述之矽氧化物約佔導電材料215之15%~35%，其較佳範圍約為20%~25%。
接著，分別對第一透明基材205A與第二透明基材205B塗佈之導電材料215進行一固化程序220，以分別形成一第一透明導電層225A與一第二透明導電層225B於第一透明基材205A與第二透明基材205B之表面上，其中，固化程序220更包含一烘烤步驟。之後，
第一透明導電層225A與第二透明導電層225B分別進行一微影程序230以便於將第一透明導電層225A與第二透明導電層225B轉成特定圖案於並分別形成至少一第一透明導電區235A與至少一第二透明導電區235B於第一透明基材205A與第二透明基材205B上，其中，微影製程230更包含一蝕刻步驟。
然後，進行一植入程序240以形成至少一發光二極體245於第一透明基材205A之至少一第一透明導電區235A上。之後，進行一絕緣程序250以形成一透明絕緣層255於第二透明基材205B之至少一第二透明導電區235B上，其中，絕緣程序250更包含一定位步驟以便於至少一發光二極體245的相對位置上形成孔洞以容置至少一發光二極體245，且上述之透明絕緣層255係為一光學絕緣膠(OCA)。
其後，進行一對位貼合程序260以便於貼合第一透明基材205A之至少一發光二極體(LED)245與第二透明基材205B之透明絕緣層255，其中，至少一第一透明導電區235A與至少一第二透明導電區235B於空間方向上形成正交，並於空間中形成至少一空間交點，至少一發光二極體(LED)245係位於空間交點上，且
至少一發光二極體(LED)245之兩電極分別與至少一第一透明導電區235A與至少一第二透明導電區235B電性耦合，藉此形成發光二極體顯示結構200，如第二C圖所示。最後，進行一保護程序270以形成一透明保護層275於發光二極體顯示結構200之整體表面上，其中，透明保護層275之材質更包含PU。
根據本發明之一第三實施例，參考第三A圖與第三B圖所示，本發明提供一種發光二極體顯示結構300及其形成方法，首先提供一第一透明基材305A與一第二透明基材305B，其中，第一透明基材305A與第二透明基材305B之材質更包含一聚對苯二甲酸乙二酯。然後，分別進行一塗佈程序310以便於分別塗佈一導電材料315於第一透明基材305A與第二透明基材305B之一表面上，其中，導電材料315包含一PEDOT：PSS、一石墨結構與一矽氧化物。上述之PEDOT：PSS即為聚3,4-乙二氧基噻吩與聚苯乙烯磺酸的混合物，其約佔導電材料315之30%~70%，其較佳範圍約為50%~60%；且上述之石墨結構更包含一石墨烯，石墨結構約佔導電材料315之15%~35%，較佳範圍約為20%~25%；而上述之矽氧化物約佔導電材料315之15%~35%，其較佳範圍約為20%~25%。
接著，分別對第一透明基材305A與第二透明基材305B塗佈之導電材料315進行一固化程序320，以分別形成一第一透明導電層325A與一第二透明導電層325B於第一透明基材305A與第二透明基材305B之表面上，其中，固化程序320更包含一烘烤步驟。之後，第一透明導電層325A與第二透明導電層325B分別進行一微影程序330以便於將第一透明導電層325A與第二透明導電層325B轉成特定圖案於並分別形成至少一第一透明導電區335A於第一透明基材305A，與形成至少一第二透明導電區335B與至少一第三透明導電區335C於第二透明基材305B上，其中，微影製程330更包含一蝕刻步驟，且上述之至少一第三透明導電區335C係與至少一第二透明導電區335B以相鄰間隔的方式交錯排列，如第二C圖所示。
然後，進行一植入程序340以形成至少一發光二極體345於至少一第三透明導電區335C與至少一第二透明導電區335B上之間隙的第二透明基材305B之表面上，其中，至少一發光二極體345之兩電極分別與至少一第三透明導電區335C與至少一第二透明導電區335B電性耦合。之後，進行一絕緣程序350以形成一
透明絕緣層355於第一透明基材305A之另一表面上，其中，透明絕緣層355係為一光學絕緣膠。其次，進行一通道程序360以依序貫通至少一第一透明導電區335A、第一透明基材305A與透明絕緣層355並形成一通道365，其中，通道365之位置需與至少一第三透明導電區335C位置相對。
之後，進行一對位貼合程序370以便於貼合第一透明基材305A之透明絕緣層355與第二透明基材305B之至少一發光二極體345，其中，第一透明導電區335A與第二透明導電區335B於空間方向上形成正交，且第一透明導電區335A與第三透明導電區335C於空間中形成至少一空間交點，該通道365之位置位於該至少一空間交點上。接著，進行一電性導通程序380以導通第一透明導電區335A與第三透明導電區335C，其中，電性導通程序380更包含一填充步驟以填充導電物385於通道365中，且導電物可為銀膠。最後，進行一保護程序390以形成一透明保護層395於整體表面上，並藉此形成發光二極體顯示結構300，其中，透明保護層395之材質更包含PU。
根據本發明之一第四實施例，參考第四A圖與第四B圖所示，本發明提供一種發光二極體顯示結構400及其形成方法，首先提供一透明基材405，其中，透明基材405之材質更包含一聚對苯二甲酸乙二酯。然後，對透明基材405之一第一表面405A進行一第一塗佈程序410A以便於塗佈一導電材料415於透明基材405之第一表面405A上。接著，對透明基材405之第一表面405A上的導電材料415進行一第一固化程序420A，以形成一第一透明導電層425A於透明基材405之第一表面405A上。隨後，進行一第二塗佈程序410B以便於塗佈導電材料415於透明基材405之一第二表面405B上，其中，第一表面405A與第二表面405B係為位置相對之兩表面。接著，對透明基材405之一第二表面405B上的導電材料415進行一第二固化程序420B，以形成一第二透明導電層425B於透明基材405之第二表面405B上，其中，第一固化程序420A與第二固化程序420B更包含一烘烤步驟。
上述之導電材料415包含一PEDOT：PSS、一石墨結構與一矽氧化物，上述之PEDOT：PSS即為聚3,4-乙二氧基噻吩與聚苯乙烯磺酸的混合物，其約佔導電材
料415之30%~70%，其較佳範圍約為50%~60%；且上述之石墨結構更包含一石墨烯，石墨結構約佔導電材料415之15%~35%，較佳範圍約為20%~25%；而上述之矽氧化物約佔導電材料415之15%~35%，其較佳範圍約為20%~25%。
之後，對第一透明導電層425A與第二透明導電層425B分別進行一微影程序430以便於分別將第一透明導電層425A與第二透明導電層425B轉成特定圖案，並形成至少一第一透明導電區435A於透明基材405之第一表面405A上以及至少一第二透明導電區435B與至少一第三透明導電區435C於透明基材405之第二表面405B上，其中，微影製程430更包含一蝕刻步驟，且上述之至少一第三透明導電區435C係與至少一第二透明導電區435B以相鄰間隔的方式交錯排列，而第一透明導電區435A與第二透明導電區435B係於空間方向上形成正交，且第一透明導電區435A與第三透明導電區435C於空間中形成至少一空間交點，如第四C圖所示。
然後，進行一通道程序440以依序貫通至少一第一透明導電區435A、透明基材405與至少一第三透明導
電區435C並形成一通道445於至少一空間交點之位置上，接著，進行一電性導通程序450以導通至少一第一透明導電區435A與至少一第三透明導電區435C，其中，電性導通程序450更包含一填充步驟以填充導電物455於通道445中，且導電物可為銀膠。
其次，進行一植入程序460以形成至少一發光二極體465於至少一第三透明導電區435C與至少一第二透明導電區435B上之間隙的透明基材405B之第二表面405B上，其中，至少一發光二極體465之兩電極分別與至少一第三透明導電區435C與至少一第二透明導電區435B電性耦合，其中，植入程序460與通道程序440之執行程序可依需求變換。最後，進行一保護程序470以形成一透明保護層475於整體表面上，並藉此形成發光二極體顯示結構400，其中，透明保護層475之材質更包含PU。
根據本發明之一第五實施例，參考第五A圖與第五B圖所示，本發明提供一種發光二極體顯示結構500及其形成方法，首先提供一透明基材505，其中，透明基材505之材質更包含一聚對苯二甲酸乙二酯。然後，對透明基材505之一第一表面505A進行一第一塗佈程序
510A以便於塗佈一導電材料515於透明基材505之第一表面505A上。接著，對透明基材505之第一表面505A上的導電材料515進行一第一固化程序520A，以形成一第一透明導電層525A於透明基材505之第一表面505A上。隨後，進行一第二塗佈程序510B以便於塗佈導電材料515於透明基材505之一第二表面505B上，其中，第一表面505A與第二表面505B係為位置相對之兩表面。接著，對透明基材505之一第二表面505B上的導電材料515進行一第二固化程序520B，以形成一第二透明導電層525B於透明基材505之第二表面505B上，其中，第一固化程序520A與第二固化程序520B更包含一烘烤步驟。
上述之導電材料515包含一PEDOT：PSS、一石墨結構與一矽氧化物，上述之PEDOT：PSS即為聚3,4-乙二氧基噻吩與聚苯乙烯磺酸的混合物，其約佔導電材料515之30%~70%，其較佳範圍約為50%~60%；且上述之石墨結構更包含一石墨烯，石墨結構約佔導電材料515之15%~35%，較佳範圍約為20%~25%；而上述之矽氧化物約佔導電材料515之15%~35%，其較佳範圍約為20%~25%。
之後，對第一透明導電層525A與第二透明導電層525B分別進行一微影程序530以便於分別將第一透明導電層525A與第二透明導電層525B轉成特定圖案，並形成至少一第一透明導電區535A於透明基材505之第一表面505A上與至少一第二透明導電區535B於透明基材505之第二表面505B上，其中，微影製程530更包含一蝕刻步驟，且第一透明導電區535A與第二透明導電區535B係於空間方向上形成正交，並於空間中形成至少一空間交點，如第五C圖所示。
進行一通道程序540以依序貫通至少一第一透明導電區535A、透明基材505並形成至少一通道545於該至少一第二透明導電區535B旁的位置上。此外，依製程需求，進行通道程序540可前先進行一絕緣程序550以形成至少一透明絕緣層555於至少一第二透明導電區535B之間的透明基材505之第二表面505B上，且透明絕緣層555之材質可為光學絕緣膠(OCA)。若發光二極體顯示結構500具有至少一透明介電層555，則通道程序540依序貫通至少一第一透明導電區535A、透明基材505與透明介電層555並形成通道545。其次，進行一植入程序560以形成至少一發光二極體565於至
少一第二透明導電區535B上，其中，植入程序560與通道程序540之執行程序可依需求變換。
接著，進行一電性導通程序570以導通至少一第一透明導電區535A與至少一發光二極體565之一電極，其中，電性導通程序570更包含一填充步驟以填充導電物575於通道545中，且導電物可視製程選取，若具有透明介電層555則可選取銀膠，若不具有透明介電層555則可選取剛性導體，如銅導線、導針等。藉此，至少一發光二極體565之兩電極分別與至少一第二透明導電區435B與至少一通道545之導電物575電性嘔合，如第五C圖所示。最後，進行一保護程序580以形成一透明保護層585於整體表面上，並藉此形成發光二極體顯示結構500，其中，透明保護層585之材質更包含PU。
根據本發明上述之實施例，第一導電區與第二導電區具有線性結構，其彼此於空間方向上相交成直角，且因此形成了可獨立驅動之矩形LED的矩陣架構。該等直角LED架構構成了顯示器之像素或像元。若將第一導電區與第二導電區之電極連接至電源，則發光像素在該等電極之交叉處或其旁之位置形成，以此方式即可以簡單方式來形成顯示器並加以控制顯示之變化，本案所描述
之像素結構並不侷限於一特殊形狀。基本上，所有像素形狀皆可能，因而導致產生一分割顯示器(例如)以展示圖符或簡單圖形。此外，根據發明之應用，除了被動式矩陣結構外，亦可使用主動式矩陣結構。
再者，由於傳統使用之PEDOT：PSS原料具有對於環境穩定度不佳、阻值飄移、透明度不足、易磨損、附著性差等等缺憾，因此，本發明所研發之導電材料能達成透明度高、耐磨耗、低而穩定之阻值之特別功效，尤其以本發明所研發之導電材料所形成之透明導電層更是具有撓曲度高的優異特性。故以本發明所研發之導電材料所形成之發光二極體顯示結構即具備可撓、透明等特質，其可廣泛地應用於發光二極體之商業與工業中，例如，智慧型顯示窗即為一例，當需要廣告顯示時，本發明之發光二極體顯示結構即可以最小空間遂行廣告顯示效果，當關閉時，則為透明視窗。
顯然地，依照上面實施例中的描述，本發明可能有許多的修正與差異。因此需在其附加的權利請求項之範圍內加以理解，除上述詳細描述外，本發明還可以廣泛地在其他的實施例中施行。上述僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明之申請專利範圍；凡其它
未脫離本發明所揭示之精神下所完成的等效改變或修飾，均應包含在下述申請專利範圍內。
100‧‧‧可撓式透明導電膜
200、300、400、500‧‧‧發光二極體顯示結構
105、215、315、415、515‧‧‧導電材料
110、210、310‧‧‧塗佈程序
410A、510A‧‧‧第一塗佈程序
410B、510B‧‧‧第二塗佈程序
115、405、505‧‧‧透明基材
405A、505A‧‧‧第一表面
405B、505B‧‧‧第二表面
120、220、320‧‧‧固化程序
420A、520A‧‧‧第一固化程序
420B、520B‧‧‧第二固化程序
205A、305A‧‧‧第一透明基材
205B、305B‧‧‧第二透明基材
225A、325A、425A、525A‧‧‧第一透明導電層
225B、325B、425B、525B‧‧‧第二透明導電層
230、330、430、530‧‧‧微影程序
235A、335A、435A、535A‧‧‧第一透明導電區
235B、335B、435B、535B‧‧‧第二透明導電區
335C、435C‧‧‧第三透明導電區
240、340、460、560‧‧‧植入程序
245、345、465、565‧‧‧發光二極體
250、350、550‧‧‧絕緣程序
255、355、555‧‧‧透明絕緣層
260、370‧‧‧對位貼合程序
270、390、470、580‧‧‧保護程序
275、395、475、585‧‧‧透明保護層
360、440、540‧‧‧通道程序
365、445、545‧‧‧通道
380、450、570‧‧‧電性導通程序
385、455、575‧‧‧導電物
第一圖所示係為根據本發明之第一實施例形成一種可撓式透明導電膜及其方法；第二A圖至第二C圖所示係為根據本發明之第二實施例形成一種發光二極體顯示結構及其方法；第三A圖至第三C圖所示係為根據本發明之第三實施例形成一種發光二極體顯示結構及其方法；第四A圖至第四C圖所示係為根據本發明之第四實施例形成一種發光二極體顯示結構及其方法；與第五A圖至第五C圖所示係為根據本發明之第五實施例形成一種發光二極體顯示結構及其方法。
200‧‧‧發光二極體顯示結構
205A‧‧‧第一透明基材
205B‧‧‧第二透明基材
235A‧‧‧第一透明導電區
235B‧‧‧第二透明導電區
245‧‧‧發光二極體
255‧‧‧透明絕緣層
Claims (34)
- 一種發光二極體顯示結構，該發光二極體顯示結構包含：至少一透明基材；於空間方向上相互正交之至少一第一透明導電區與至少一第二透明導電區，並於空間中形成至少一空間交點；與至少一發光二極體，該至少一發光二極體係分別與該至少一第一透明導電區以及該至少一第二透明導電區電性耦合，其中上述之至少一第一透明導電區與該至少一第二透明導電區係藉由一導電材料所形成，該導電材料更包含一聚3,4-乙二氧基噻吩與聚苯乙烯磺酸混合物、一石墨結構與一矽氧化物，其中上述之聚3,4-乙二氧基噻吩與聚苯乙烯磺酸混合物約佔該導電材料之30%~70%，且該石墨結構佔該導電材料之15%~35%，以及該矽氧化物佔該導電材料之15%~35%。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體顯示結構，其中上述之至少一透明基材之材質更包含一聚對苯二甲酸 乙二酯。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體顯示結構，其中上述之聚3,4-乙二氧基噻吩與聚苯乙烯磺酸混合物之範圍為50%~60%，該石墨結構之範圍為20%~25%，及該矽氧化物之範圍為20%~25%。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體顯示結構，其中上述之石墨結構更包含一石墨烯。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體顯示結構，該發光二極體顯示結構更包含：至少一透明基材具有一第一透明基材與一第二透明基材；與一容置空間位於該第一透明基材之一第一表面與該第二透明基材之一第二表面之間，且該至少一第一透明導電區與該至少一第二透明導電區分別位於該容置空間中相互面對之該第一表面與該第二表面上，其中，該空間交點位於該容置空間中，且該至少一發光二極體係位於該空間交點位置上。
- 如申請專利範圍第5項所述之發光二極體顯示結構，其 中上述之容置空間填充一透明絕緣層於其中。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體顯示結構，該發光二極體顯示結構更包含：該至少一透明基材具有一第一透明基材與一第二透明基材，且該至少一第一透明導電區位於該第一透明基材之一第一表面上，其中，該第一表面係與該第一透明基材之一第三表面位置相對；一容置空間形成於該第二透明基材之一第二表面與該第一透明基材之該第三表面之間，其中，該空間交點位於該容置空間中；至少一第三透明導電區與該至少一第二透明導電區同位於該容置空間中之該第二表面上；該至少一發光二極體位於該至少一第三透明導電區與該至少一第二透明導電區之間隙的該第二透明基材之該第二表面上，其中，該至少一發光二極體之兩電極分別與該至少一第三透明導電區與該至少一第二透明導電區電性耦合；與至少一通道，該至少一通道依序貫通該至少一第一透明導電區與該第一透明基材並與該至少一第三透明導電區位置相對，以便於該至少一第一透明導電區與該至少一第三透明導電區藉由該至少一通 道電性耦合。
- 如申請專利範圍第7項所述之發光二極體顯示結構，其中上述之至少一第三透明導電區係與該至少一第二透明導電區以相鄰間隔的方式交錯排列，且該至少一第三透明導電區係與該至少一發光二極體數量一致。
- 如申請專利範圍第7項所述之發光二極體顯示結構，其中上述之容置空間更包含一透明絕緣層，且該至少一通道亦貫通該透明絕緣層。
- 如申請專利範圍第7項所述之發光二極體顯示結構，其中上述之通道中更包含一導電填充物。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體顯示結構，該發光二極體顯示結構更包含：該至少一第一透明導電區位於該至少一透明基材之一第一表面上，其中，該第一表面係與該至少一透明基材之一第二表面位置相對；至少一第三透明導電區與該至少一第二透明導電區同位於該至少一透明基材之該第二表面上； 該至少一發光二極體位於該至少一第三透明導電區與該至少一第二透明導電區之間隙的該至少一透明基材之該第二表面上，其中，該至少一發光二極體之兩電極分別與該至少一第三透明導電區以及該至少一第二透明導電區電性耦合；與至少一通道，該至少一通道依序貫通該至少一第一透明導電區、該透明基材與該至少一第三透明導電區，以便於該至少一第一透明導電區與該至少一第三透明導電區藉由該至少一通道電性耦合。
- 如申請專利範圍第11項所述之發光二極體顯示結構，其中上述之至少一第三透明導電區係與該至少一第二透明導電區以相鄰間隔的方式交錯排列，且該至少一第三透明導電區係與該至少一發光二極體數量一致。
- 如申請專利範圍第11項所述之發光二極體顯示結構，其中上述之通道中更包含一導電填充物。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體顯示結構，該發光二極體顯示結構更包含：該至少一第一透明導電區位於該至少一透明基 材之一第一表面上，且該至少一第二透明導電區位於該至少一透明基材之一第二表面上，其中，該第一表面係與該第二表面位置相對；該至少一發光二極體位於該至少一第二透明導電區上，且該至少一發光二極體之一電極與該至少一第二透明導電區電性耦合；與至少一通道，該至少一通道依序貫通該至少一第一透明導電區與該透明基材，且位於該至少一第二透明導電區位置旁，以便於該至少一發光二極體之另一電極藉由該至少一通道與該至少一第一透明導電區電性耦合。
- 如申請專利範圍第14項所述之發光二極體顯示結構，其中上述之第二表面上位於該至少一通道之位置上具有至少一透明絕緣層，且該至少一通道亦貫通該至少一透明絕緣層。
- 一種發光二極體顯示結構的形成方法，該發光二極體顯示結構的形成方法包含：於至少一透明基材的特定表面上形成一第一透明導電層與一第二透明導電層，其中上述之第一透明導電層與該第二透明導電層係藉由一導電材料所 形成，該導電材料更包含一聚3,4-乙二氧基噻吩與聚苯乙烯磺酸混合物、一石墨結構與一矽氧化物，其中上述之聚3,4-乙二氧基噻吩與聚苯乙烯磺酸混合物佔該導電材料之30%~70%，且該石墨結構佔該導電材料之15%~35%，該矽氧化物佔該導電材料之15%~35%；分別對該第一透明導電層與該第二透明導電層分別進行一微影程序以轉成特定圖案並分別形成該至少一第一透明導電區與該至少一第二透明導電區，並於空間方向上正交該至少一第一透明導電區與該至少一第二透明導電區以便於空間中形成至少一空間交點；與形成至少一發光二極體，並使該至少一發光二極體分別與該至少一第一透明導電區與該至少一第二透明導電區電性耦合。
- 如申請專利範圍第16項所述之發光二極體顯示結構的形成方法，其中上述之第一透明基材與第二透明基材之材質更包含一聚對苯二甲酸乙二酯。
- 如申請專利範圍第16項所述之發光二極體顯示結構的形成方法，其中上述之聚3,4-乙二氧基噻吩與聚 苯乙烯磺酸混合物範圍為50%~60%，且該石墨結構的範圍為20%~25%，該矽氧化物的範圍為20%~25%。
- 如申請專利範圍第16項所述之發光二極體顯示結構的形成方法，其中上述之石墨結構更包含一石墨烯。
- 如申請專利範圍第16項所述之發光二極體顯示結構的形成方法，該發光二極體顯示結構的形成方法更包含：該至少一透明基材具有一第一透明基材與一第二透明基材；分別形成一第一透明導電層與一第二透明導電層於該第一透明基材與該第二透明基材之表面上；分別對該第一透明導電層與該第二透明導電層進行微影程序以轉成特定圖案並分別形成該至少一第一透明導電區與該至少一第二透明導電區於該第一透明基材與該第二透明基材上；進行一植入程序以形成該至少一發光二極體於該第一透明基材之該至少一第一透明導電區上；與進行一對位貼合程序以貼合該第一透明基材與該第二透明基材並形成一容置空間於其中，並使該 至少一空間交點位於該容置空間中，以便於該至少一發光二極體對位於該空間交點上。
- 如申請專利範圍第20項所述之發光二極體顯示結構的形成方法，該發光二極體顯示結構的形成方法更包含一絕緣程序以填充一透明絕緣層於該容置空間中。
- 如申請專利範圍第20項所述之發光二極體顯示結構的形成方法，該發光二極體顯示結構的形成方法更包含一定位步驟以便於該至少一第二透明導電區位於該至少一發光二極體的相對位置上形成至少一凹孔以容置該至少一發光二極體。
- 如申請專利範圍第16項所述之發光二極體顯示結構的形成方法，該發光二極體顯示結構的形成方法更包含：該至少一透明基材具有一第一透明基材與一第二透明基材；分別形成一第一透明導電層與一第二透明導電層於該第一透明基材與該第二透明基材之表面上；分別對該第一透明導電層與該第二透明導電層 進行微影程序以轉成特定圖案於並分別形成該至少一第一透明導電區於該第一透明基材上及形成該至少一第二透明導電區與至少一第三透明導電區於該第二透明基材上；進行一植入程序以形成該至少一發光二極體於該至少一第三透明導電區與該至少一第二透明導電區上之間隙的該第二透明基材之表面上，其中，該至少一發光二極體之兩電極分別與該至少一第三透明導電區與該至少一第二透明導電區電性耦合；進行一通道程序以依序貫通該至少一第一透明導電區與該第一透明基材並形成至少一通道，且該至少一通道位置與該至少一第三透明導電區位置相對，以便於該至少一第一透明導電區與該至少一第三透明導電區藉由該至少一通道電性耦合；與進行一對位貼合程序以便於貼合該第一透明基材與該第二透明基材之該至少一發光二極體並形成一容置空間，其中，該至少一空間交點形成於該容置空間中，且該至少一通道對位於該至少一空間交點上。
- 如申請專利範圍第23項所述之發光二極體顯示結構的形成方法，該發光二極體顯示結構的形成方法更 包含一絕緣程序以填充一透明絕緣層於該容置空間中。
- 如申請專利範圍第23項所述之發光二極體顯示結構的形成方法，其中上述之至少一第三透明導電區與該至少一第二透明導電區以相鄰間隔的方式交錯排列，該至少一第三透明導電區與該至少一發光二極體數量一致。
- 如申請專利範圍第23項所述之發光二極體顯示結構的形成方法，該發光二極體顯示結構的形成方法更包含一電性導通程序以填充一導電物於該通道中。
- 如申請專利範圍第16項所述之發光二極體顯示結構的形成方法，該發光二極體顯示結構的形成方法更包含：分別形成該第一透明導電層與該第二透明導電層於該至少一透明基材之一第一表面與一第二表面上，其中，該第一表面與該第二表面係為位置相對之兩表面；分別對該第一透明導電層與該第二透明導電層進行微影程序以轉成特定圖案並分別形成該至少一 第一透明導電區於該至少一透明基材之該第一表面以及形成該至少一第二透明導電區與至少一第三透明導電區於該至少一透明基材之該第二表面上；進行一通道程序以依序貫通該至少一第一透明導電區、該至少一透明基材與該至少一第三透明導電區並形成至少一通道，以便於該至少一第一透明導電區與該至少一第三透明導電區藉由該至少一通道電性耦合；與進行一植入程序以形成至少一發光二極體於該至少一第三透明導電區與該至少一第二透明導電區上之間隙的該至少一透明基材之該第二表面上，其中，該至少一發光二極體分別與該至少一第三透明導電區與該至少一第二透明導電區電性耦合。
- 如申請專利範圍第27項所述之發光二極體顯示結構的形成方法，其中上述之至少一第三透明導電區與該至少一第二透明導電區以相鄰間隔的方式交錯排列，該至少一第三透明導電區與該至少一發光二極體數量一致。
- 如申請專利範圍第27項所述之發光二極體顯示結構的形成方法，該發光二極體顯示結構的形成方法更 包含一電性導通程序以填充一導電物於該至少一通道中。
- 如申請專利範圍第27項所述之發光二極體顯示結構的形成方法，其中上述之植入程序與該通道程序之執行順序可依需求變換。
- 如申請專利範圍第16項所述之發光二極體顯示結構的形成方法，該發光二極體顯示結構的形成方法更包含：分別形成該第一透明導電層與該第二透明導電層於該至少一透明基材之一第一表面與一第二表面上，其中，該第一表面與該第二表面係為位置相對之兩表面；分別對該第一透明導電層與該第二透明導電層進行微影程序以轉成特定圖案並分別形成至少一第一透明導電區於該至少一透明基材之該第一表面以及形成至少一第二透明導電區於該至少一透明基材之該第二表面上；進行一通道程序以依序導通該至少一第一透明導電區與該至少一透明基材並形成至少一通道於該至少一第二透明導電區旁的位置上；與 進行一植入程序以形成至少一發光二極體於該至少一第二透明導電區上，並使該至少一發光二極體之一電極與該至少一第二透明導電區電性耦合，且使該至少一發光二極體之另一電極藉由該至少一通道與該至少一第一透明導電區電性耦合。
- 如申請專利範圍第31項所述之發光二極體顯示結構的形成方法，該發光二極體顯示結構的形成方法更包含一電性導通程序以填充一導電物於該至少一通道中。
- 如申請專利範圍第31項所述之發光二極體顯示結構的形成方法，其中上述之植入程序與該通道程序之執行順序可依需求變換。
- 如申請專利範圍第31項所述之發光二極體顯示結構的形成方法，其中上述之通道程序進行前，可先進行一絕緣程序以形成至少一透明介電層於該至少一第二透明導電區之間的該透明基材之該第二表面上，其中，該至少一通道依序貫通該至少一第一透明導電區、該透明基材與該透明介電層。
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