TWI753317B - 電極結構、微型發光元件以及顯示面板 - Google Patents

電極結構、微型發光元件以及顯示面板 Download PDF

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Abstract

一種電極結構，包括相對設置的一第一電極以及一第二電極。第一電極具有一第一側邊以及一第二側邊。第二側邊位於第一側邊與第二電極之間。第一側邊至第二側邊具有一最大垂直長度及一最小垂直長度，且最小垂直長度與最大垂直長度的比值小於0.8。第二電極與第一電極之間具有一第一垂直間距及一第二垂直間距，且第二垂直間距大於第一垂直間距。

Description

電極結構、微型發光元件以及顯示面板
本發明是有關於一種電極結構、微型發光元件以及顯示面板，且特別是有關於一種可避免產生短路的電極結構、採用此電極結構的微型發光元件以及採用此電極結構與微型發光元件的顯示面板。
微型發光二極體顯示器具有低功耗、高亮度、高色彩飽和度、反應速度快以及省電等優點，不僅如此，微型發光二極體顯示器更具有材料穩定性佳與無影像殘留(image sticking)等優勢。因此，微型發光二極體顯示器的顯示技術的發展備受關注。
就製程上而言，在將微型發光二極體自成長基板轉移至驅動電路基板的過程中，需對微型發光二極體進行加熱加壓，以使微型發光二極體電性接合於驅動電路基板。然而，在此轉移接合的過程中，因對位偏移使得微型發光二極體的電極與驅動電路基板上的接墊發生短路的現象，因而造成微型發光二極體顯示器的可靠度不佳。
本發明提供一種電極結構，其可避免錯接而短路。
本發明還提供一種微型發光元件，採用上述的電極結構，可於接合程序時提供緩衝的作用。
本發明更提供一種顯示面板，其採用上述的電極結構與微型發光元件，可具有較佳的可靠度。
本發明的電極結構，其包括相對設置的一第一電極以及一第二電極。第一電極具有一第一側邊以及一第二側邊。第二側邊位於第一側邊與第二電極之間。第一側邊至第二側邊具有一最大垂直長度及一最小垂直長度，且最小垂直長度與最大垂直長度的比值小於0.8。第二電極與第一電極之間具有一第一垂直間距及一第二垂直間距，且第二垂直間距大於第一垂直間距。
在本發明的一實施例中，上述的第一側邊具有一第一水平長度，最大垂直長度與最小垂直長度之間具有一第二水平長度。第二水平長度與第一水平長度的比值大於0.2。
在本發明的一實施例中，上述的第一電極更具有多個第三側邊。第三側邊連接第一側邊與第二側邊，且最小垂直長度為第三側邊的垂直長度。
在本發明的一實施例中，上述的第二側邊呈彎折線狀且包括一直線部與多個斜線部。斜線部分別連接直線部與第三側邊。每一斜線部具有一第三水平長度，且第三水平長度與第一水平長度的比值大於0.2。
在本發明的一實施例中，上述的第二側邊呈弧線狀且與一參考切線相切於一點。此點至相鄰的第三側邊的一連線與第二側邊定義出一封閉區域。第三側邊的延伸線、參考切線以及連線圍繞出一虛擬三角形。封裝區域的面積小於虛擬三角形的面積的0.6倍。
在本發明的一實施例中，上述的封閉區域的面積與虛擬三角形的面積的比值小於等於0.6。
在本發明的一實施例中，上述的第一垂直間距與第二垂直間距的比值小於0.8。
在本發明的一實施例中，上述的第一電極於一水平面的投影面與第二電極於水平面的投影面呈鏡射對稱。
在本發明的一實施例中，上述的第一電極於一水平面上具有一第一正投影面積。第二電極於水平面上具有一第二正投影面積。第一正投影面積不同於第二正投影面積。
在本發明的一實施例中，上述的第一正投影面積與第二正投影面積的比值大於0.2且小於5，但不等於1。
本發明的微型發光元件，其包括一磊晶結構層以及一電極結構。磊晶結構層具有一表面，而電極結構配置於磊晶結構的表面上。電極結構包括相對設置的一第一電極以及一第二電極。第一電極具有一第一側邊以及一第二側邊。第二側邊位於第一側邊與第二電極之間。第一側邊至第二側邊具有一最大垂直長度及一最小垂直長度，且最小垂直長度與最大垂直長度的比值小於0.8。第二電極與第一電極之間具有一第一垂直間距及一第二垂直間距，且第二垂直間距大於第一垂直間距。
在本發明的一實施例中，上述的磊晶結構層的表面具有一長度，第一垂直間距與長度的比值大於0.1。
在本發明的一實施例中，上述的第一電極於一表面上具有一第一正投影面積。第二電極於表面上具有一第二正投影面積。第一正投影面積不同於第二正投影面積。
在本發明的一實施例中，上述表面具有一面積，第一正投影面積與第二正投影面積之和與面積的比值小於0.8且大於0.2。
本發明的顯示面板，其包括一線路基板、至少一電極結構以及至少一微型發光元件。電極結構配置於線路基板上且包括相對設置的一第一電極以及一第二電極。第一電極具有一第一側邊以及一第二側邊。第二側邊位於第一側邊與第二電極之間。第一側邊至第二側邊具有一最大垂直長度及一最小垂直長度，且最小垂直長度與最大垂直長度的比值小於0.8。第二電極與第一電極之間具有一第一垂直間距及一第二垂直間距，且第二垂直間距大於第一垂直間距。微型發光元件配置於線路基板上，且與電極結構電性連接。
基於上述，在本發明的電極結構的設計中，於第一電極具有最小垂直長度與最大垂直長度的比值小於0.8的條件限制，而於第一電極與第二電極之間具有第二垂直間距大於第一垂直間距的條件限制。藉由上述的結構設計，使得本發明的電極結構可避免錯接而短路，而採用本發明的電極結構的微型發光元件，則可於接合至線路基板上的過程中，藉由電極結構的設計來提供緩衝作用。如此一來，採用本發明的電極結構與微型發光元件的顯示面板，則可具有較佳的可靠度。
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。
圖1A是本發明的一實施例的一種顯示面板的剖面示意圖。圖1B是圖1A的顯示面板的局部俯視示意圖。圖1C是圖1A的電極結構與線路基板的俯視示意圖。請先參考圖1A與圖1B，在本實施例中，顯示面板10包括一線路基板100、至少一電極結構（示意地繪示三個電極結構200）以及至少一微型發光元件（示意地繪示三個微型發光元件300）。電極結構200與微型發光元件300皆配置於線路基板100上，且電極結構200位於微型發光元件300與線路基板100之間，而微型發光元件300與電極結構200電性連接於線路基板100。此處，線路基板100例如是一互補式金屬氧化物半導體（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor, CMOS）基板、一矽基液晶（Liquid Crystal on Silicon, LCOS）基板、一薄膜電晶體（Thin Film Transistor, TFT）基板或是其他具有工作電路的基板，於此並不加以限制。
請參考圖1C，本實施例的電極結構200包括彼此相對設置的一第一電極210以及一第二電極220。以俯視觀之，第一電極210具有一第一側邊212、一第二側邊214以及多個第三側邊216。第二側邊214位於第一側邊212與第二電極220之間，而第三側邊216連接第一側邊212與第二側邊214。此處，第一側邊212與第三側邊216呈直線狀，而第二側邊214呈弧線狀。
特別是，在方向X上，第一側邊212至第二側邊214具有一最大垂直長度L1以及一最小垂直長度L2。最小垂直長度L2小於最大垂直長度L1，較佳地，最小垂直長度L2為第三側邊216之垂直長度，且最小垂直長度L2與最大垂直長度L1的比值小於0.8。也就是說，第一電極210的形狀並非矩形，而是具有中間寬而往周圍逐漸變窄的形狀。大於等於0.8將使周圍的寬度不夠影響後續的接合製程良率。
請再參考圖1C，第二電極220與第一電極210之間具有一最短垂直距離，此距離為第一垂直間距G1，而第一電極210的每一第三側邊216至第二電極220之間具有一最短垂直距離，此距離為第二垂直間距G2，且第二垂直間距G2大於第一垂直間距G1，較佳地，第一垂直間距G1與第二垂直間距G2的比值小於0.8。也就是說，第一電極210與第二電極220之間的間距是呈現中間窄而往周圍逐漸變寬的情形。大於等於0.8將使周圍的寬度不夠影響後續的接合製程良率。
如圖1C所示，本實施例的第一電極210的外型輪廓與第二電極220的外型輪廓實質上呈鏡射對稱。也就是說，第二電極220的結構型態與第一電極210的結構型態完全相同，且第一電極210的邊緣切齊於第二電極220的邊緣。如此一來，在電極的製作上較為容易，且接合製程中也可以有較大的緩衝空間。此處，第一電極210於線路基板100的投影面與第二電極220於線路基板100的投影面呈鏡射對稱。
請再參考圖1B，於微型發光元件300接合至線路基板100上的電極結構200時，位於磊晶結構層310同一側的第一電極322與第二電極324會分別對應電極結構200的第一電極210與第二電極220。由於第一電極210具有最小垂直長度L2與最大垂直長度L1的比值小於0.8的條件限制，而於第一電極210與第二電極220之間具有第二垂直間距G2大於第一垂直間距G1的條件限制。藉由上述的結構設計，使得本實施例的電極結構200可避免錯接而短路，且可於接合程序時提供緩衝作用。如此一來，採用本實施例的電極結構200的顯示面板10，則可具有較佳的可靠度。
在此必須說明的是，下述實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容，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前述實施例，下述實施例不再重複贅述。
圖2A是本發明的一實施例的一種微型發光元件的俯視示意圖。請同時參考圖1B以及圖2A，本實施例的微型發光元件300a與圖1B的微型發光元件300相似，兩者的差異在於：圖1B的微型發光元件300的第一電極322與第二電極324的形狀具體化為具有圓角的矩形。然而，本實施例的發光元件300a的電極結構320a與上述的配置於線路基板100上的電極結構200具有相同的結構設計。
詳細來說，微型發光元件300a包括磊晶結構層310以及電極結構320a。磊晶結構層310具有一表面312，而電極結構320a配置於磊晶結構310的表面312上，其中表面312於方向X上具有一長度Ｌ3。電極結構320a包括相對設置的一第一電極322a以及一第二電極324a。以俯視觀之，第一電極322a具有一第一側邊S11、一第二側邊S12以及多個第三側邊S13。第二側邊S12位於第一側邊S11與第二電極324a之間，而第三側邊S13連接第一側邊S11與第二側邊S12。此處，第一側邊S11與第三側邊S13呈直線狀，而第二側邊S12呈弧線狀。
特別是，在方向X上，第一側邊S11至第二側邊S12具有一最大垂直長度L11以及一最小垂直長度L12。最小垂直長度L12小於最大垂直長度L11，較佳地，最小垂直長度L12為第三側邊S13之垂直長度，且最小垂直長度L12與最大垂直長度L11的比值小於0.8。也就是說，第一電極322a的形狀並非矩形，而是具有中間寬而往周圍逐漸變窄的形狀。大於等於0.8將使周圍的寬度不夠影響後續的接合製程良率。
再者，第二電極324a與第一電極322a之間具有一最短垂直距離，此距離為第一垂直間距G11，而第一電極322a的每一第三側邊S13至第二電極324a之間具有一最短垂直距離，此距離為第二垂直間距G12，且第二垂直間距G12大於第一垂直間距G11，較佳地，第一垂直間距G11與第二垂直間距G12的比值小於0.8。也就是說，第一電極322a與第二電極324a之間的間距是呈現中間窄而往周圍逐漸變寬的情形。進一步說明，第一垂直間距G11與表面312的長度L3的比值大於0.1，避免第一電極322a與第二電極324a之間的間距過小，而造成可靠度下降。
請再參考圖2A，本實施例的第一電極322a的第一側邊S11具有一第一水平長度H1，而最大垂直長度L11與最小垂直長度L12之間具有一最小水平距離，此距離為一第二水平長度H2，而第二水平長度H2與第一水平長度H1的比值大於0.2。再者，第二側邊S12與一參考切線P相切於一點T，而此點T至相鄰的第三側邊S13的一連線L與第二側邊S12定義出一封閉區域S。第三側邊S13的延伸線E、參考切線P以及連線L圍繞出一虛擬三角形B。特別是，封閉區域S的面積小於虛擬三角形B的面積，且封閉區域S的面積與虛擬三角形B的面積的比值小於等於0.6。大於0.6將使周圍的緩衝空間夠小影響後續的接合製程良率。
此外，如圖2A所示，第一電極322a的外型輪廓與第二電極324a的外型輪廓呈鏡射對稱。也就是說，第二電極324a的結構型態與第一電極322a的結構型態完全相同，且第一電極322a的邊緣切齊於第二電極324a的邊緣。此處，第一電極322a於表面312的投影面與第二電極324a於表面312的投影面呈鏡射對稱。
圖2B是本發明的另一實施例的一種微型發光元件的俯視示意圖。請同時參考圖2A以及圖2B，本實施例的微型發光元件300b與圖2A的微型發光元件300a相似，兩者的差異在於：本實施例的電極結構320b的第一電極322b與第二電極324b的形狀不同於電極結構320a的第一電極322a與第二電極324a。具體化具有導角的形狀。
詳細來說，第一電極322b的第一側邊S21呈直線狀，而第二側邊S22呈彎折線狀且包括一直線部S221與二斜線部S222。斜線部S222分別連接直線部S221與第三側邊S23。第一電極322b的第一側邊S21具有一第一水平長度H1’，而每一斜線部S222具有一第三水平長度H3，且第三水平長度H3與第一水平長度H1’的比值大於0.2。如此一來，在電極的製作上較為容易，且接合製程中也可以有較大的緩衝空間。
如同圖2A的設計，本實施例的第一電極322b的第一側邊S21至第二側邊S22具有一最大垂直長度L21，而每一第三側邊S23具有一最小垂直長度L22，且最小垂直長度L22與最大垂直長度L21的比值小於0.8。第二電極324b與第一電極322b之間具有一第一垂直間距G21，而第一電極322b的每一第三側邊S23至第二電極324b之間具有一第二垂直間距G22，且第二垂直間距G22大於第一垂直間距G21。此處，第一電極322b於一水平面（如表面312）的投影面與第二電極324b於水平面的投影面呈鏡射對稱。意即，第二電極324b的結構型態與第一電極322b的結構型態完全相同，且第一電極322b的邊緣切齊於第二電極324b的邊緣。
圖2C是本發明的又一實施例的一種微型發光元件的俯視示意圖。請同時參考圖2B以及圖2C，本實施例的微型發光元件300c與圖2B的微型發光元件300b相似，兩者的差異在於：本實施例的電極結構320c的第一電極322c與第二電極324c具有不同的大小。詳細來說，第一電極322c於表面312上具有一第一正投影面積A1，而第二電極324c於表面312上具有一第二正投影面積A2，且第一正投影面積A1不同於第二正投影面積A2。此處，第一正投影面積A1小於第二正投影面積A2，於其他實施例之第一正投影面積A1亦可大於第二正投影面積A2，於此並不加以限制，且第一正投影面積A1與第二正投影面積A2的比值大於0.2且小於5，但不等於1。進一步而言，表面312具有一面積A3，第一正投影面積A1與第二正投影面積A2之和與面積A3的比值小於0.8且大於0.2，過大造成緩衝空間減少，然而過小造成製程良率降低。
圖2D是本發明的再一實施例的一種微型發光元件的俯視示意圖。請同時參考圖2C以及圖2D，本實施例的微型發光元件300d與圖2C的微型發光元件300c相似，兩者的差異在於：本實施例的電極結構320d的第一電極322c的形狀與第二電極324d的形狀不同。此處，第二電極324d的形狀與圖2A的第二電極324a的形狀相同，皆具有弧線邊緣。
值得一提的是，於其他未繪示的實施例中，線路基板上述的電極結構亦可採用圖2A、圖2B、圖2C以及圖2D中的電極結構320a、320b、320c、320d，此仍屬於本發明所欲保護的範圍。
綜上所述，在本發明的電極結構的設計中，於第一電極具有最小垂直長度與最大垂直長度的比值小於0.8的條件限制，而於第一電極與第二電極之間具有第二垂直間距大於第一垂直間距的條件限制。藉由上述的結構設計，使得本發明的電極結構可避免錯接而短路，而採用本發明的電極結構的微型發光元件，則可於接合至線路基板上的過程中，藉由電極結構的設計來提供緩衝作用。如此一來，採用本發明的電極結構與微型發光元件的顯示面板，則可具有較佳的可靠度。
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:顯示面板 100:線路基板 200、320a、320b、320c、320d:電極結構 210、322、322a、322b、322c:第一電極 212、S11、S21:第一側邊 214、S12、S22:第二側邊 216、S13、S23:第三側邊 220、324、324a、324b、324c、324d:第二電極 300、300a、300b、300c、300d:微型發光元件 310:磊晶結構層 312:表面 A1:第一正投影面積 A2:第二正投影面積 A3:面積 B:虛擬三角形 E:延伸線 G1、G11、G21:第一垂直間距 G2、G12、G22:第二垂直間距 H1、H1’:第一水平長度 H2:第二水平長度 H3:第三水平長度 L:連線 L1、L11、L21:最大垂直長度 L2、L12、L22:最小垂直長度 L3:長度 P:參考切線 S:封閉區域 S221:直線部 S222:斜線部 T:點 X:方向
圖1A是本發明的一實施例的一種顯示面板的剖面示意圖。 圖1B是圖1A的顯示面板的局部俯視示意圖。 圖1C是圖1A的電極結構與線路基板的俯視示意圖。 圖2A是本發明的一實施例的一種微型發光元件的俯視示意圖。 圖2B是本發明的另一實施例的一種微型發光元件的俯視示意圖。 圖2C是本發明的又一實施例的一種微型發光元件的俯視示意圖。 圖2D是本發明的再一實施例的一種微型發光元件的俯視示意圖。
100:線路基板
200:電極結構
210:第一電極
212:第一側邊
214:第二側邊
216:第三側邊
220:第二電極
G1:第一垂直間距
G2:第二垂直間距
L1:最大垂直長度
L2:最小垂直長度
X:方向

Claims (13)

  1. 一種電極結構，包括：一第一電極；以及一第二電極，與該第一電極相對設置，其中該第一電極具有一第一側邊以及一第二側邊，該第二側邊位於該第一側邊與該第二電極之間，該第一側邊至該第二側邊具有一最大垂直長度及一最小垂直長度，且該最小垂直長度與該最大垂直長度的比值小於0.8，該第二電極與該第一電極之間具有一第一垂直間距及一第二垂直間距，且該第二垂直間距大於該第一垂直間距，該第一側邊具有一第一水平長度，該最大垂直長度與該最小垂直長度之間具有一第二水平長度，而該第二水平長度與該第一水平長度的比值大於0.2。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的電極結構，其中該第一電極更具有多個第三側邊，該些第三側邊連接該第一側邊與該第二側邊，且該最小垂直長度為各該第三側邊的垂直長度。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的電極結構，其中該第二側邊呈彎折線狀且包括一直線部與多個斜線部，該些斜線部分別連接該直線部與該些第三側邊，而各該斜線部具有一第三水平長度，而該第三水平長度與該第一水平長度的比值大於0.2。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的電極結構，其中該第二側邊呈弧線狀且與一參考切線相切於一點，而該點至相鄰的該第三 側邊的一連線與該第二側邊定義出一封閉區域，且該第三側邊的延伸線、該參考切線以及該連線圍繞出一虛擬三角形，而該封閉區域的面積小於該虛擬三角形的面積。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的電極結構，其中該封閉區域的面積與該虛擬三角形的面積的比值小於等於0.6。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的電極結構，其中該第一垂直間距與該第二垂直間距的比值小於0.8。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的電極結構，其中該第一電極於一水平面的投影面與該第二電極於該水平面的投影面呈鏡射對稱。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的電極結構，其中該第一電極於一水平面上具有一第一正投影面積，而該第二電極於該水平面上具有一第二正投影面積，且該第一正投影面積不同於該第二正投影面積。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的電極結構，其中該第一正投影面積與該第二正投影面積的比值大於0.2且小於5，但不等於1。
  10. 一種微型發光元件，包括：一磊晶結構層，具有一表面；以及一電極結構，配置於該磊晶結構層的該表面上，且包括相對設置的一第一電極與一第二電極，其中該第一電極具有一第一側邊以及一第二側邊，該第二側邊位於該第一側邊與該第二電極之間，該第一側邊至該第二側邊 具有一最大垂直長度及一最小垂直長度，且該最小垂直長度與該最大垂直長度的比值小於0.8，該第二電極與該第一電極之間具有一第一垂直間距及一第二垂直間距，且該第二垂直間距大於該第一垂直間距，其中該磊晶結構層的該表面具有一長度，該第一垂直間距與該長度的比值大於0.1，該第一側邊具有一第一水平長度，該最大垂直長度與該最小垂直長度之間具有一第二水平長度，而該第二水平長度與該第一水平長度的比值大於0.2。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的微型發光元件，其中該第一電極於該表面上具有一第一正投影面積，而該第二電極於該表面上具有一第二正投影面積，且該第一正投影面積不同於該第二正投影面積。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的微型發光元件，其中該表面具有一面積，該第一正投影面積與該第二正投影面積之和與該面積的比值小於0.8且大於0.2。
  13. 一種顯示面板，包括：一線路基板；至少一微型發光元件，配置於該線路基板上，且包括一磊晶結構層，該磊晶結構具有一表面；以及至少一電極結構，配置於該至少一微型發光元件上，且與該線路基板電性連接，該至少一電極結構包括相對設置的一第一電 極與一第二電極，其中該第一電極具有一第一側邊以及一第二側邊，該第二側邊位於該第一側邊與該第二電極之間，該第一側邊至該第二側邊具有一最大垂直長度及一最小垂直長度，且該最小垂直長度與該最大垂直長度的比值小於0.8，該第二電極與該第一電極之間具有一第一垂直間距及一第二垂直間距，且該第二垂直間距大於該第一垂直間距，而該磊晶結構層的該表面具有一長度，該第一垂直間距與該長度的比值大於0.1，該第一側邊具有一第一水平長度，該最大垂直長度與該最小垂直長度之間具有一第二水平長度，而該第二水平長度與該第一水平長度的比值大於0.2。
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