TWI709222B - 微型發光元件顯示裝置 - Google Patents

Abstract

一種包括電路基板、多個微型發光元件、第一型共電極層以及第二型共電極層的微型發光元件顯示裝置被提出。這些微型發光元件設置於電路基板上，且各自包括磊晶結構以及分別設置於磊晶結構的相對兩側表面上的第一型電極與第二型電極。第一型共電極層設置於電路基板上，且直接覆蓋這些微型發光元件的多個第一型電極。第二型共電極層設置於這些微型發光元件之間。第一型共電極層電性連接第二型共電極層。

Description

微型發光元件顯示裝置

本發明是有關於一種顯示裝置，且特別是有關於一種以微型發光元件作為顯示畫素的微型發光元件顯示裝置。

近年來，在有機發光二極體（Organic light-emitting diode，OLED）顯示面板的製造成本偏高及其使用壽命無法與現行的主流顯示器相抗衡的情況下，微型發光二極體顯示器（Micro LED Display）逐漸吸引各科技大廠的投資目光。微型發光二極體顯示器具有與有機發光二極體顯示技術相當的光學表現，例如高色彩飽和度、應答速度快及高對比，且具有低耗能及材料使用壽命長的優勢。一般而言，微型發光二極體顯示面板的顯示畫素是由至少一微型發光二極體所形成。這些微型發光二極體的一側電極是透過在顯示區內延伸的共電極而彼此電性連接以具有一共同電位。

目前在共電極的製作上，大都會選擇介於4.5eV至5.3eV的高功函數、性質穩定且高光穿透率的銦錫氧化物（Indium Tin Oxide，ITO）作為電極材料。然而，電路基板上的線路與元件因不耐高溫，使得這類的共電極無法進行高溫的退火（annealing）程序，導致共電極的光穿透率與導電率無法提升。倘若，為了滿足操作上的導電率需求而增加共電極的膜厚，則勢必會進一步造成光穿透率的下降。因此，如何解決上述的問題是相關廠商的重要課題之一。

本發明提供一種微型發光元件顯示裝置，其具有電阻值較低的共電極以及較佳的出光效率。

本發明的微型發光元件顯示裝置，包括電路基板、多個微型發光元件、第一型共電極層以及第二型共電極層。這些微型發光元件設置於電路基板上，且各自包括磊晶結構以及分別設置於磊晶結構的相對兩側表面上的第一型電極與第二型電極。第一型共電極層設置於電路基板上，且直接覆蓋這些微型發光元件的多個第一型電極。第二型共電極層重疊設置於第一型共電極層，且位於這些微型發光元件之間。第一型共電極層電性連接第二型共電極層。

在本發明的一實施例中，上述的微型發光元件顯示裝置的第二型共電極層的導電率高於第一型共電極層的導電率。

在本發明的一實施例中，上述的微型發光元件顯示裝置的第一型共電極層的可見光穿透率大於第二型共電極層的可見光穿透率。

在本發明的一實施例中，上述的微型發光元件顯示裝置的第一型共電極層的厚度小於第二型共電極層的厚度。

在本發明的一實施例中，上述的微型發光元件顯示裝置的第一型共電極層的材質包括金屬氧化物，第二型共電極層的材質包括金屬或合金。

在本發明的一實施例中，上述的微型發光元件顯示裝置的第二型共電極層在第一方向上具有寬度。兩相鄰的多個微型發光元件之間在第一方向上具有最大間距與最小間距。第二型共電極層的寬度大於等於最小間距且小於最大間距。

在本發明的一實施例中，上述的微型發光元件顯示裝置的第二型共電極層的寬度與最大間距的比值大於等於0.5。

在本發明的一實施例中，上述的微型發光元件顯示裝置的第二型共電極層的寬度與最小間距的比值大於等於0.5且小於等於2。

在本發明的一實施例中，上述的微型發光元件顯示裝置的第二型共電極層在第一方向上的寬度大於等於第一型電極在第一方向上的寬度。

在本發明的一實施例中，上述的微型發光元件顯示裝置的第二型共電極層的厚度小於等於第一型電極的厚度。

在本發明的一實施例中，上述的微型發光元件顯示裝置的第一型共電極層的導電率小於第一型電極的導電率。

在本發明的一實施例中，上述的微型發光元件顯示裝置的第一型共電極層的可見光穿透率大於第一型電極的可見光穿透率。

在本發明的一實施例中，上述的微型發光元件顯示裝置更包括設置於多個微型發光元件之間的隔離層。第一型共電極層配置於隔離層上。第二型共電極層位於第一型共電極層與隔離層之間。第二型共電極層連接第一型共電極層的表面與電路基板之間具有第一高度。第一型電極連接第一型共電極層的表面與電路基板之間具有第二高度，且第一高度大於第二高度。

在本發明的一實施例中，上述的微型發光元件顯示裝置更包括設置於第二型共電極層之間的波長轉換層。隔離層具有對應地設置於多個微型發光元件上的多個凹槽，且波長轉換層填入這些凹槽內。

在本發明的一實施例中，上述的微型發光元件顯示裝置更包括隔離層與間隙。隔離層設置於多個微型發光元件之間。第一型共電極層配置於隔離層上，且第二型共電極層位於第一型共電極層與隔離層之間。間隙位於這些微型發光元件、隔離層與電路基板之間。

在本發明的一實施例中，上述的微型發光元件顯示裝置的各微型發光元件更包括絕緣層。絕緣層設置於磊晶結構與隔離層之間，且覆蓋至少部分磊晶結構。

在本發明的一實施例中，上述的微型發光元件顯示裝置的微型發光元件在第一方向上具有最小寬度與最大寬度，而微型發光元件的最小寬度與最大寬度的比值小於等於0.5且大於等於0.05。

在本發明的一實施例中，上述的微型發光元件顯示裝置的微型發光元件在第一方向上具有最大寬度。相鄰的兩個微型發光元件之間在第一方向上具有最大間距，且最大間距小於微型發光元件的最大寬度。

在本發明的一實施例中，上述的微型發光元件顯示裝置的磊晶結構包括第一型半導體層、發光層以及第二型半導體層。發光層位於第一型半導體層與第二型半導體層之間，且第二型共電極層在平行於電路基板的方向上重疊於發光層。

在本發明的一實施例中，上述的微型發光元件顯示裝置的第二型共電極層具有對應地設置於多個微型發光元件上的多個凹槽。

在本發明的一實施例中，上述的微型發光元件顯示裝置更包括波長轉換層。波長轉換層設置於第二型共電極層之間，且填入多個凹槽內。

基於上述，在本發明的一實施例的微型發光元件顯示裝置中，電性連接多個微型發光元件的多個第一型電極的共電極是由第一型共電極層與第二型共電極層所形成的堆疊架構。透過第一型共電極層與設置在這些微型發光元件之間的第二型共電極層電性連接，可有效降低共電極的整體電阻值，有助於提升共電極的電流傳導效率。

在附圖中，為了清楚起見，放大了層、膜、面板、區域等的厚度。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，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」可為二元件間存在其它元件。

現將詳細地參考本發明的示範性實施例，示範性實施例的實例說明於所附圖式中。只要有可能，相同元件符號在圖式和描述中用來表示相同或相似部分。

圖1是本發明的第一實施例的微型發光元件顯示裝置的俯視示意圖。圖2是圖1的微型發光元件顯示裝置的剖面示意圖。圖2對應於圖1的剖線A-A’。特別說明的是，為清楚呈現起見，圖1省略了圖2的連接墊110、隔離層140、第一型共電極層131的繪示。

請參照圖1及圖2，微型發光元件顯示裝置10包括電路基板100、多個微型發光元件120與共電極130。多個微型發光元件120與共電極130設置於電路基板100上，且共電極130覆蓋這些微型發光元件120。更具體地說，電路基板100具有位於顯示區DR的多個連接墊110，且這些連接墊110分散地設置於電路基板100的表面100s上。多個微型發光元件120分別電性接合於電路基板100的這些連接墊110。也就是說，微型發光元件120是透過連接墊110與電路基板100電性連接。在本實施例中，多個微型發光元件120（或者是連接墊110）是以陣列排列的方式設置於電路基板100上，但本發明不以此為限。

在本實施例中，電路基板100可以是顯示基板、發光基板、具薄膜電晶體或積體電路(ICs)等功能元件的基板或其他類型的電路基板。也就是說，電路基板100包括基板以及設置於基板上的驅動電路層，其中驅動電路層包括電晶體元件、電容、掃描線、資料線以及電源線等，且連接墊110例如是資料線的一部分或連接資料線的導電圖案。也就是說，驅動電路層可以是主動式的驅動電路層，但本發明不以此為限。根據其他實施例，驅動電路層也可不包含電晶體元件。亦即，驅動電路層也可以是被動式的驅動電路層。

詳細而言，微型發光元件120包括磊晶結構ESL、第一型電極121與第二型電極122。第一型電極121與第二型電極122分別設置於磊晶結構ESL的相對兩側表面上。在本實施例中，第一型電極121可以是光穿透式電極，而光穿透式電極的材質可包括金屬氧化物，例如銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、或其他合適的氧化物、或者是上述至少兩者的堆疊層。第二型電極122的材質可包括鋁、銅、鉑、鎳、鈦、金、銀、鉻、上述金屬之合金、上述合金之組合的一高功函數金屬、金屬氧化物、或者是導電高分子、石墨、石墨烯或黑磷等非金屬導電材料。

進一步而言，磊晶結構ESL包括第一型半導體層123、發光層124與第二型半導體層125。第一型半導體層123位於第一型電極121與發光層124之間，且第一型半導體層123透過第一型電極121與共電極130電性連接。第二型半導體層125位於第二型電極122與發光層124之間，且第二型半導體層125透過第二型電極122與連接墊110電性連接。更具體地說，本實施例的第二型電極122、磊晶結構ESL以及第一型電極121是依序地堆疊於電路基板100上。亦即，本實施例的微型發光元件120為垂直式微型發光二極體（vertical type micro light emitting diode）。

舉例而言，微型發光元件120在方向X上具有最大寬度W _L與最小寬度W _S，而微型發光元件120的最小寬度W _S與最大寬度W _L的比值小於等於0.5且大於等於0.05，可使微型發光元件顯示裝置10的顯示畫面具有更精細的解析度，但不以此為限。在本實施例中，微型發光元件120的最大寬度W _L可以介於1微米到100微米之間，優選地是介於1微米到30微米之間。在一較佳的實施例中，微型發光元件120的最大寬度W _L小於10微米。在另一較佳的實施例中，微型發光元件120的最大寬度W _L小於5微米。

在本實施例中，磊晶結構ESL（或第一型半導體層123）與第一型電極121的連接面可定義出微型發光元件120的最小寬度W _S，而磊晶結構ESL（或第二型半導體層125）與第二型電極122的連接面可定義出微型發光元件120的最大寬度W _L。更具體的是，微型發光元件120的磊晶結構ESL的寬度可由第二型電極122往第一型電極121的方向逐漸縮減，而使磊晶結構ESL的橫截面輪廓呈現上窄下寬的正梯形，有助於增加共電極130於後製程中的製程裕度。

另一方面，本實施例的第一型半導體層123例如是P型半導體層，第二型半導體層125例如是N型半導體層。然而，本發明不限於此，根據其他實施例，第一型半導體層也可以是N型半導體層，而第二型半導體層也可以是P型半導體層。舉例而言，第一型半導體層123的厚度可介於0.05微米至0.5微米之間，發光層124的厚度可介於0.1微米至1微米之間，而第二型半導體層125的厚度可介於1微米至5微米之間。據此，磊晶結構ESL的整體厚度可控制在1微米至6微米之間，有助於確保後續製程的良率與終端產品的特性。

進一步而言，微型發光元件顯示裝置10還可包括設置於多個微型發光元件120之間的隔離層140，且共電極130直接地覆蓋隔離層140與微型發光元件120的第一型電極121。值得注意的是，共電極130為彼此電性連接的第一型共電極層131與第二型共電極層132的堆疊結構。第二型共電極層132位於多個微型發光元件120之間。更具體地說，第二型共電極層132在垂直於電路基板100的表面100s的方向（例如方向Z）上不重疊於微型發光元件120，且第二型共電極層132位於隔離層140與第一型共電極層131之間。另一方面，隔離層140的材質可包括光感材料（例如光阻）、熱感材料（例如高分子膠材）、氧化矽（SiO _x）、氧化鋁(Al ₂O ₃)、氮化鋁(AlN)或氮化矽（SiN _x）等的絕緣材料，但不以此為限。

在本實施例中，第二型共電極層132具有多個第一直線段132a與多個第二直線段132b，且這些第一直線段132a與這些第二直線段132b相交。舉例來說，這些第一直線段132a沿方向X排列且在方向Y上延伸，而這些第二直線段132b沿方向Y排列且在方向X上延伸，其中方向X相交於方向Y。換句話說，本實施例的第二型共電極層132是呈現網格狀（mesh）的分布。

特別說明的是，在本實施例中，第二型共電極層132的導電率可高於第一型共電極層131的導電率。舉例來說，第一型共電極層131的材質可包括透明金屬氧化物，例如銦錫氧化物（indium tin oxide，ITO）、銦鋅氧化物（indium zinc oxide，IZO）、鋁錫氧化物（aluminum tin oxide，ATO）、鋁鋅氧化物（aluminum zinc oxide，AZO）、或其他合適的氧化物、或者是上述至少兩者的堆疊層。第二型共電極層132的材質可包括銀、金、鉻、銅、鉑、錫、鎳、鈦、鋁或是上述金屬的合金。由於共電極130的第二型共電極層132是由金屬材質製作而成，其導電率與第一型共電極層131的導電率的比值可介於10至100的範圍。據此，可有效降低共電極130的整體電阻值，有助於提升共電極130的電流傳導效率。特別說明的是，第二型共電極層132的材質可與第二型電極122的材質相同，兩者可於同一製程中完成，增加製造效率。

另一方面，第一型共電極層131在垂直於電路基板100的表面100s的方向（例如方向Z）上的厚度t1小於第二型共電極層132在方向Z上的厚度t2。從另一觀點來說，透過增加第二型共電極層132的厚度t2以增加其導電率，可進一步縮減第一型共電極層131的厚度t1，有助於提升第一型共電極層131的可見光穿透率。也就是說，透過兩共電極層的材料選用與膜厚的差異，除了可提升共電極130的電流傳導效率外，還能讓第一型共電極層131的可見光穿透率大於第二型共電極層132的可見光穿透率，據以提升微型發光元件120的出光效率。

舉例而言，在本實施例中，第二型共電極層132在方向X上具有寬度W1，沿方向X排列且相鄰的兩個微型發光元件120之間在方向X1上具有最大間距S1與最小間距S2，而第二型共電極層132的寬度W1實質上可等於相鄰的兩個微型發光元件120之間的最小間距S2，且小於相鄰的兩個微型發光元件120之間的最大間距S1，但本發明不以此為限。特別一提的是，透過第二型共電極層132的寬度W1與相鄰的兩個微型發光元件120之間的最大間距S1的比值大於等於0.5，可有效增加共電極130的電流傳導效率。另一方面，第二型共電極層132的寬度W1與相鄰的兩個微型發光元件120之間的最小間距S2的比值可大於等於0.5且小於等於2。據此，在提升共電極130的電流傳導效率的同時，可確保微型發光元件顯示裝置10的整體生產良率，有助於實現高解析度的顯示效果。

在本實施例中，第二型共電極層132的寬度W1可大於微型發光元件120的第一型電極121在方向X上的寬度W2，致使共電極130可具有較佳的電流傳導效率，但本發明不以此為限。在其他實施例中，第二型共電極層132的寬度W1也可等於微型發光元件120的第一型電極121的寬度W2。另一方面，在本實施例中，第二型共電極層132在垂直於電路基板100的表面100s的方向（例如方向Z）上的厚度t2小於微型發光元件120的第一型電極121在方向Z上的厚度t3，可降低第二型共電極層132的製程複雜度。然而，本發明不限於此，在另一未繪示的實施例中，第二型共電極層132在方向Z上的厚度t2也可實質上等於第一型電極121在方向Z上的厚度t3。

另一方面，第一型共電極層131的導電率可小於第一型電極121的導電率。舉例來說，在第一型共電極層131與第一型電極121的材質都為透明金屬氧化物的情況下，透過第二型共電極層132的設置可增加共電極130的電流傳導效率。也因此，第一型共電極層131的厚度t1可選擇性地小於第一型電極121的厚度t3，致使第一型共電極層131的可見光穿透率大於第一型電極121的可見光穿透率，有助於提升微型發光元件120的整體出光效率。

值得注意的是，在本實施例中，微型發光元件顯示裝置10更包括位於多個微型發光元件120、隔離層140與電路基板100之間的間隙G。舉例來說，多個微型發光元件120在被轉移至電路基板100前，可先行在這些微型發光元件120之間形成隔離層140，以連接這些微型發光元件120。也就是說，隔離層140的材料可具有一定的黏著性，以穩固這些微型發光元件120之間的連接關係。透過隔離層140與多個微型發光元件120的連接，可增加這些微型發光元件120的轉移良率。其中隔離層140可以為光阻擋的材料，例如是黑色光阻、或散射材料，可避微型發光元件120的側光互相干擾及/或增加正向出光量。

另一方面，在這些微型發光元件120被轉移至電路基板100並電性接合於多個連接墊110的過程中，連接墊110可被加熱而呈現熔融狀態。此時，由於這些微型發光元件120之間的間距較小，形成於多個微型發光元件120、隔離層140與電路基板100之間的間隙G可作為連接墊110溢流時的緩衝空間，避免這些微型發光元件120（或連接墊110）之間發生短路，也有助於增加這些微型發光元件120接合至電路基板100上的平整度，進而提升後製程中第一型共電極層131的製作良率。特別一提的是，在這些微型發光元件120被轉移至電路基板100之前，共電極130的第二型共電極層132可先行製作於隔離層140上，但本發明不以此為限。

進一步而言，微型發光元件顯示裝置10還可包括分別設置在電路基板100的相鄰兩側的第一驅動電路150與第二驅動電路160。舉例來說，用以控制顯示畫素（即微型發光元件120）的電晶體元件是透過掃描線（scan line）與資料線（data line）而分別電性連接至第一驅動電路150（例如是閘極驅動電路）與第二驅動電路160（例如是源極驅動電路）。另一方面，微型發光元件顯示裝置10還可包括驅動電路板170，且此驅動電路板170可電性接合至電路基板100的一側以電性連接第一驅動電路150與第二驅動電路160。舉例而言，驅動電路板170可透過軟性電路板（flexible printed circuit board，FPCB；未繪示）而電性連接電路基板100，但本發明不以此為限。

需說明的是，在本實施例中，驅動電路的數量是以兩個為例進行示範性地說明，並不表示本發明以圖式揭示內容為限制。在其他實施例中，微型發光元件顯示裝置還可進一步包括電源控制電路、或其他適於驅動顯示畫素的電路（例如回饋電路、補償電路等）。應可理解的是，微型發光元件顯示裝置還可包括與上述驅動電路電性連接的訊號線。

圖3是本發明的第二實施例的微型發光元件顯示裝置的剖面示意圖。請參照圖3，本實施例的微型發光元件顯示裝置11與圖2的微型發光元件顯示裝置10的主要差異在於：微型發光元件的組成不同以及第二型共電極層的尺寸與配置關係不同。具體而言，微型發光元件顯示裝置11的微型發光元件120A還可包括設置於隔離層140與磊晶結構ESL之間的絕緣層180。在本實施例中，絕緣層180可直接覆蓋磊晶結構ESL的第二型半導體層125、發光層124以及部分第一型半導體層123的側壁，但本發明不以此為限。據此，可避免在磊晶結構ESL與隔離層140的連接面產生漏電流。更具體地說，可確保共電極130A的第二型共電極層132A電性絕緣於發光層124與第二型半導體層125。

在本實施例中，絕緣層180的材質可包括氧化鋁、氮化鋁、氧化矽或氮化矽的絕緣材料，但不以此為限。另一方面，在本實施例中，共電極130A的第二型共電極層132A在平行於電路基板100的方向（例如方向X）上可重疊於發光層124，且第二型共電極層132A在方向X上的寬度W1大於相鄰的兩個微型發光元件120A之間在方向X上的最小間距S2。換句話說，本實施例的第二型共電極層132A相較於圖2的實施例的第二型共電極層132更靠近磊晶結構ESL的發光層124，使發光層124的側向出光可經由第二型共電極層132的側壁反射至正向出光的角度範圍，有助於提升微型發光元件120A的正向出光量。

圖4是本發明的第三實施例的微型發光元件顯示裝置的剖面示意圖。請參照圖4，本實施例的微型發光元件顯示裝置12與圖2的微型發光元件顯示裝置10的差異在於：第二型共電極層的配置方式不同。具體而言，在本實施例中，共電極130B的第二型共電極層132B連接第一型共電極層131的表面132s與電路基板100之間具有第一高度H1，第一型電極121連接第一型共電極層131的表面121s與電路基板100之間具有第二高度H2，且隔離層140A可自多個微型發光元件120的多個第一型電極121之間凸伸而出。透過第二型共電極層132B的第一高度H1大於第一型電極121的第二高度H2，可遮擋微型發光元件120的大角度出光，進而避免相鄰的多個微型發光元件120的出光範圍相互重疊，有助於實現高解析度的顯示效果。其中隔離層140A可以為阻擋光的材料或散射材料，更有助於提升微型發光元件顯示裝置的正向出光量。

另一方面，在本實施例中，第二型共電極層132B在方向X上的寬度W1可小於相鄰的兩個微型發光元件120之間的最小間距S2，但本發明不以此為限。在其他實施例中，第二型共電極層132B的寬度W1與最小間距S2的大小關係也可根據第二型共電極層132B的第一高度H1或實際的產品規格（例如顯示畫素的解析度）而調整，本發明並不加以限制。

圖5是本發明的第四實施例的微型發光元件顯示裝置的剖面示意圖。請參照圖5，本實施例的微型發光元件顯示裝置13與圖2的微型發光元件顯示裝置10的主要差異在於：隔離層的構型、微型發光元件的組成以及顯示裝置的組成不同。在本實施例中，隔離層140B具有多個凹槽140Br，這些凹槽140Br對應地設置於多個微型發光元件120B上。更具體而言，這些凹槽140Br在方向Z上重疊於多個微型發光元件120B，且共電極130C的第一型共電極層131C延伸至這些凹槽140Br內以電性連接微型發光元件120B的第一型電極121。微型發光元件顯示裝置13更包括填入多個凹槽140Br內的波長轉換層190，且第一型共電極層131C位於隔離層140B與波長轉換層190之間。

舉例來說，本實施例的微型發光元件120B用以發出單一波段的激發光（例如藍光或紫外光），而此激發光照射在波長轉換層190上以激發出紅光、綠光、或其他顏色的可見光。然而，本發明不限於此，根據其他實施例，隔離層140B的這些凹槽140Br內也可設有彩色濾光層，以將微型發光元件120B發出的可見光濾成所需的顏色光。

在本實施例中，相鄰的兩個微型發光元件120B之間在方向X上的最大間距S1可小於微型發光元件120B在方向X上的最大寬度W _L。換句話說，本實施例的微型發光元件顯示裝置13可以是具有較高畫素解析度的微型發光二極體顯示面板。另一方面，微型發光元件120B還可包括設置於隔離層140B與磊晶結構ESL之間的絕緣層180A。絕緣層180A可直接覆蓋磊晶結構ESL以及部分第一型電極121的側壁，但不以此為限。據此，可避免在磊晶結構ESL與隔離層140B的連接面產生漏電流。更具體地說，可確保任兩相鄰的微型發光元件120B電性絕緣於彼此。

圖6是本發明的第五實施例的微型發光元件顯示裝置的剖面示意圖。請參照圖6，本實施例的微型發光元件顯示裝置14與圖5的微型發光元件顯示裝置13的主要差異在於：第二型共電極層的構型不同。在本實施例中，第二型共電極層132D具有多個凹槽132Dr，這些凹槽132Dr對應地設置於多個微型發光元件120B上。更具體而言，這些凹槽132Dr在方向Z上重疊於多個微型發光元件120B，且共電極130D的第一型共電極層131D延伸至這些凹槽132Dr內以電性連接微型發光元件120B的第一型電極121。微型發光元件顯示裝置14的波長轉換層190填入這些凹槽132Dr內，且第一型共電極層131D位於第二型共電極層132D與波長轉換層190之間。第二型共電極層132D的材質可以是具有反射和導電特性的材料，例如包括銀、金、鉻、銅、鉑、錫、鎳、鈦、鋁或是上述金屬的合金。透過第二型共電極層132D形成多個凹槽132Dr的設計，可以使出光集中。

舉例來說，本實施例的微型發光元件120B用以發出單一波段的激發光（例如藍光或紫外光），而此激發光照射在波長轉換層190上以激發出紅光、綠光、或其他顏色的可見光。然而，本發明不限於此，根據其他實施例，第二型共電極層132D的這些凹槽132Dr內也可設有彩色濾光層，以將微型發光元件120B發出的可見光濾成所需的顏色光。此外，第二型共電極層132D的材質可以是具有反射和導電特性的材料。因此，可以避免相鄰的兩微型發光元件120B的出光互相干擾，且共電極130D還可具有良好的導電效率。特別說明的是，第二型共電極層132D的材質可與第二型電極122的材質相同，兩者可於同一製程中完成，不用再另外做光阻擋層於後續的製程中，增加製程效率。

圖7是本發明的第六實施例的微型發光元件顯示裝置的俯視示意圖。圖8是本發明的第七實施例的微型發光元件顯示裝置的俯視示意圖。圖9是本發明的第八實施例的微型發光元件顯示裝置的俯視示意圖。請參照圖7、圖8及圖9，微型發光元件顯示裝置15、微型發光元件顯示裝置16及微型發光元件顯示裝置17都相似於圖1的微型發光元件顯示裝置10，而主要的差異都在於：第二型共電極層的配置方式不同。

具體而言，微型發光元件顯示裝置15的共電極130E的第二型共電極層132E可以是結構上彼此分離的多個網格狀導電圖案所組成（如圖6所示），但本發明不以此為限。在另一實施例中，微型發光元件顯示裝置16的共電極130F的第二型共電極層132F的第一直線段132a-1（或第二直線段132b-1）也可以是結構上彼此分離的多個長條狀導電圖案所組成，如圖8所示。更具體地說，第二型共電極層132F具有多個斷開處C，且這些斷開處C位於彼此相鄰的四個微型發光元件120之間（或者是，如圖1的多個第一直線段132a與多個第二直線段132b的相交處）。

請參照圖9，本實施例的微型發光元件顯示裝置17的共電極130G的第二型共電極層132G可以是結構上彼此分離的多個長條狀導電圖案所組成，且這些長條狀導電圖案位於彼此相鄰的四個微型發光元件120之間。更具體地說，這些長條狀導電圖案與多個微型發光元件120在方向X與方向Y上交替排列。透過長條狀導電圖案與微型發光元件120在這兩方向上的錯位關係，可增加第二型共電極層132G的製程裕度，例如可同時增加第二型共電極層132G在方向X與方向Y上的偏移量容許值，有助於提升微型發光元件顯示裝置17的整體良率。

綜上所述，在本發明的一實施例的微型發光元件顯示裝置中，電性連接多個微型發光元件的多個第一型電極的共電極是由第一型共電極層與第二型共電極層所形成的堆疊架構。透過第一型共電極層與設置在這些微型發光元件之間的第二型共電極層電性連接，可有效降低共電極的整體電阻值，有助於提升共電極的電流傳導效率。

10、11、12、13、14、15、16、17:微型發光元件顯示裝置

100:電路基板

100s、121s、132s:表面

110:連接墊

120、120A、120B:微型發光元件

121:第一型電極

122:第二型電極

123:第一型半導體層

124:發光層

125:第二型半導體層

130、130A、130B、130C、130D、130E、130F:共電極

131、131C、131D:第一型共電極層

132、132A、132B、132C、132D、132E、132F、132G:第二型共電極層

132a、132a-1:第一直線段

132b、132b-1:第二直線段

140、140A、140B:隔離層

140Br、132Dr:凹槽

150:第一驅動電路

160:第二驅動電路

170:驅動電路板

180、180A:絕緣層

190:波長轉換層

C:斷開處

DR:顯示區

ESL:磊晶結構

G:間隙

H1:第一高度

H2:第二高度

S1:最大間距

S2:最小間距

t1、t2、t3:厚度

W_L:最大寬度

W_S:最小寬度

W1、W2:寬度

X、Y、Z:方向

A-A’:剖線

圖1是本發明的第一實施例的微型發光元件顯示裝置的俯視示意圖。 圖2是圖1的微型發光元件顯示裝置的剖面示意圖。 圖3是本發明的第二實施例的微型發光元件顯示裝置的剖面示意圖。 圖4是本發明的第三實施例的微型發光元件顯示裝置的剖面示意圖。 圖5是本發明的第四實施例的微型發光元件顯示裝置的剖面示意圖。 圖6是本發明的第五實施例的微型發光元件顯示裝置的剖面示意圖。 圖7是本發明的第六實施例的微型發光元件顯示裝置的俯視示意圖。 圖8是本發明的第七實施例的微型發光元件顯示裝置的俯視示意圖。 圖9是本發明的第八實施例的微型發光元件顯示裝置的俯視示意圖。

10:微型發光元件顯示裝置

100:電路基板

100s:表面

110:連接墊

120:微型發光元件

121:第一型電極

122:第二型電極

123:第一型半導體層

124:發光層

125:第二型半導體層

130:共電極

131:第一型共電極層

132:第二型共電極層

140:隔離層

ESL:磊晶結構

G:間隙

S1:最大間距

S2:最小間距

t1、t2、t3:厚度

W_L:最大寬度

W_S:最小寬度

W1、W2:寬度

X、Z:方向

A-A’:剖線

Claims (23)

1. 一種微型發光元件顯示裝置，包括：一電路基板；多個微型發光元件，設置於該電路基板上，且各該微型發光元件包括：一磊晶結構；以及一第一型電極與一第二型電極，分別設置於該磊晶結構的相對兩側表面上；一第一型共電極層，設置於該電路基板上，且直接覆蓋該些微型發光元件的該些第一型電極；一第二型共電極層，設置於該些微型發光元件之間，其中該第一型共電極層電性連接該第二型共電極層；一隔離層，設置於該些微型發光元件之間，其中該第一型共電極層配置於該隔離層上，且該第二型共電極層位於該第一型共電極層與該隔離層之間；以及一空氣間隙，位於該些微型發光元件、該隔離層與該電路基板之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述的微型發光元件顯示裝置，其中該第二型共電極層的導電率高於該第一型共電極層的導電率。
3. 如申請專利範圍第1項所述的微型發光元件顯示裝置，其中該第一型共電極層的可見光穿透率大於該第二型共電極層的可見光穿透率。
4. 如申請專利範圍第1項所述的微型發光元件顯示裝置，其中該第一型共電極層的厚度小於該第二型共電極層的厚度。
5. 如申請專利範圍第1項所述的微型發光元件顯示裝置，其中該第一型共電極層的材質包括金屬氧化物，該第二型共電極層的材質包括金屬或合金。
6. 如申請專利範圍第1項所述的微型發光元件顯示裝置，其中該第二型共電極層在一第一方向上具有一寬度，兩相鄰的該些微型發光元件之間在該第一方向上具有一最大間距與一最小間距，而該第二型共電極層的該寬度大於等於該最小間距且小於該最大間距。
7. 如申請專利範圍第6項所述的微型發光元件顯示裝置，其中該第二型共電極層的該寬度與該最大間距的比值大於等於0.5。
8. 如申請專利範圍第6項所述的微型發光元件顯示裝置，其中該第二型共電極層的該寬度與該最小間距的比值大於等於0.5且小於等於2。
9. 如申請專利範圍第1項所述的微型發光元件顯示裝置，其中該第二型共電極層在一第一方向上的寬度大於等於該第一型電極在該第一方向上的寬度。
10. 如申請專利範圍第1項所述的微型發光元件顯示裝置，其中該第二型共電極層的厚度小於等於該第一型電極的厚度。
11. 如申請專利範圍第1項所述的微型發光元件顯示裝置，其中該第一型共電極層的導電率小於該第一型電極的導電率。
12. 如申請專利範圍第11項所述的微型發光元件顯示裝置，其中該第一型共電極層的可見光穿透率大於該第一型電極的可見光穿透率。
13. 如申請專利範圍第1項所述的微型發光元件顯示裝置，其中該第二型共電極層連接該第一型共電極層的一表面與該電路基板之間具有一第一高度，該第一型電極連接該第一型共電極層的一表面與該電路基板之間具有一第二高度，且該第一高度大於該第二高度。
14. 如申請專利範圍第13項所述的微型發光元件顯示裝置，更包括：一波長轉換層，設置於該第二型共電極層之間，其中該隔離層具有對應地設置於該些微型發光元件上的多個凹槽，且該波長轉換層填入該些凹槽內。
15. 如申請專利範圍第1項所述的微型發光元件顯示裝置，其中各該微型發光元件更包括：一絕緣層，設置於該磊晶結構與該隔離層之間，且覆蓋至少部分該磊晶結構。
16. 如申請專利範圍第1項所述的微型發光元件顯示裝置，其中該微型發光元件在一第一方向上具有一最小寬度與一最大寬度，而該微型發光元件的該最小寬度與該最大寬度的比值小於等於0.5且大於等於0.05。
17. 如申請專利範圍第1項所述的微型發光元件顯示裝置，其中該微型發光元件在一第一方向上具有一最大寬度，兩相鄰的該些微型發光元件之間在該第一方向上具有一最大間距，且該最大間距小於該微型發光元件的該最大寬度。
18. 如申請專利範圍第1項所述的微型發光元件顯示裝置，其中該磊晶結構包括一第一型半導體層、一發光層以及一第二型半導體層，該發光層位於該第一型半導體層與該第二型半導體層之間，且該第二型共電極層在平行於該電路基板的方向上重疊於該發光層。
19. 如申請專利範圍第1項所述的微型發光元件顯示裝置，其中該第二型共電極層具有對應地設置於該些微型發光元件上的多個凹槽。
20. 如申請專利範圍第19項所述的微型發光元件顯示裝置，更包括：一波長轉換層，設置於該第二型共電極層之間，且該波長轉換層填入該些凹槽內。
21. 如申請專利範圍第1項所述的微型發光元件顯示裝置，其中該隔離層為光阻擋的材料。
22. 一種微型發光元件顯示裝置，包括： 一電路基板；多個微型發光元件，設置於該電路基板上，且各該微型發光元件包括：一磊晶結構；以及一第一型電極與一第二型電極，分別設置於該磊晶結構的相對兩側表面上；一第一型共電極層，設置於該電路基板上，且直接覆蓋該些微型發光元件的該些第一型電極；一第二型共電極層，設置於該些微型發光元件之間，其中該第一型共電極層電性連接該第二型共電極層；以及一隔離層，設置於該些微型發光元件之間且直接接觸該些微型發光元件的一周圍表面，其中該第一型共電極層配置於該隔離層上，且該第二型共電極層位於該第一型共電極層與該隔離層之間。
23. 如申請專利範圍第22項所述的微型發光元件顯示裝置，其中該隔離層為光阻擋的材料。

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