TWI776082B - 具有靜電防護功能的發光模組 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種具有靜電防護功能的發光模組，包含多個發光單元串列、多個第一導線以及靜電防護串列。所述多個發光單元串列設置於基板且位於顯示區內。所述多個第一導線設置於基板，每一個第一導線耦接所述多個發光單元串列其中之一。靜電防護串列設置於基板，且相鄰顯示區。其中每一個發光單元串列於第一方向具有第一寬度，靜電防護串列於第一方向具有第二寬度，且第一寬度大於第二寬度。

Description

具有靜電防護功能的發光模組

本發明係關於一種發光模組，特別是關於一種具有靜電防護功能的發光模組。

一般來說，在電子元件製造或運送的過程中，不可避免地會因為電荷堆積或摩擦而產生靜電。靜電放電(electrostatic discharge，ESD)現象產生時，可能突然產生大電流或火花，導致電子元件的損壞。因此，業界普遍會針對靜電放電現象設計靜電防護電路，以將靜電致生的大電流快速導引接地。然而，靜電防護電路並不能保證電子元件可以完全免於靜電的威脅，原因之一是靜電放電的位置並不一定，如果靜電放電的位置是在靜電防護電路能涵蓋的範圍之外，那麼電子元件仍然會遭受靜電攻擊而損壞。其次，如果靜電致生的大電流沒有辦法被快速導引接地，將使得大電流在電子元件內不規則地竄流，使得電子元件仍然會被破壞。

以電子元件是一個有機發光二極體(OLED)為例，如果有機發光二極體裝設在產品內，往往已經被連接到大的接地金屬片，從而靜電致生的大電流可以被快速導引接地。但是，如果有機發光二極體還正在製造或生產的過程中，實務上沒有辦法將面板中每個有機發光二極體連接到大的接地金屬片，從而無法將靜電致生的大電流快速導引接地。換句話說，生產中的有機發光二極體受到靜電攻擊時，往往會有無法排除靜電電流的問題，而對有機發光二極體產生非常大的傷害。因此，業界需要一種新的靜電防護設計，在無法將靜電致生的大電流快速導引接地時，仍然可以避免有機發光二極體受到傷害。

本發明提供了一種具有靜電防護功能的發光模組，提供了一個會優先被靜電攻擊的結構，以保護其他結構不會被靜電損壞。

本發明提出了一種具有靜電防護功能的發光模組，包含多個發光單元串列、多個第一導線以及靜電防護串列。所述多個發光單元串列設置於基板且位於顯示區內。所述多個第一導線設置於基板，每一個第一導線耦接所述多個發光單元串列其中之一。靜電防護串列設置於基板，且相鄰顯示區。其中每一個發光單元串列於第一方向具有第一寬度，靜電防護串列於第一方向具有第二寬度，且第一寬度大於第二寬度。

於一個實施例中，所述多個發光單元串列互相平行。在此，每一個發光單元串列沿第二方向具有第一端與第二端，相鄰的兩個發光單元串列可以分別以第一端與第二端耦接第一導線，且靜電防護串列可以平行或垂直所述多個發光單元串列。此外，具有靜電防護功能的發光模組更可以包含第二導線，第二導線設置於基板且耦接靜電防護串列，且第二導線相鄰顯示區。另外，第二導線可以圍繞至少部分的顯示區，或者第二導線與靜電防護串列可以共同圍繞部分的顯示區。以及，第二導線與該靜電防護串列可以位於顯示區外側，且第二導線與靜電防護串列可以排列成Ｕ型。

本發明提出了另一種具有靜電防護功能的發光模組，包含多個發光單元串列、多個第一導線以及靜電防護串列。所述多個發光單元串列設置於基板且位於顯示區內。所述多個第一導線設置於基板，每一個第一導線耦接所述多個發光單元串列其中之一。靜電防護串列設置於基板，且相鄰顯示區。其中所述多個發光單元串列與靜電防護串列係包含但不限定為高分子材料或有機材料，且靜電防護串列的電阻值大於任一個發光單元串列的電阻值。

於一個實施例中，具有靜電防護功能的發光模組更可以包含第二導線，設置於基板且耦接靜電防護串列，且第二導線相鄰顯示區。此外，第二導線與靜電防護串列可以共同圍繞至少部分的顯示區。另外，第二導線與靜電防護串列可以位於顯示區外側，第二導線與靜電防護串列可以共同排列成Ｕ型，且靜電防護串列平行或垂直所述多個發光單元串列。

綜上所述，本發明提供的具有靜電防護功能的發光模組由於提供了高電阻值的靜電防護串列，可以吸引靜電攻擊，避免靜電電流流竄到其他內部元件。另外，本發明提供的發光模組不需要另外連接到大的接地金屬片，於製造或生產的過程中也能夠具有靜電防護功能，可以增加發光模組的良率。

下文將進一步揭露本發明之特徵、目的及功能。然而，以下所述者，僅為本發明之實施例，當不能以之限制本發明之範圍，即但凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化及修飾，仍將不失為本發明之要意所在，亦不脫離本發明之精神和範圍，故應將視為本發明的進一步實施態樣。

請參照圖1，圖1係繪示依據本發明一實施例之具有靜電防護功能的發光模組的示意圖。如圖1所示，具有靜電防護功能的發光模組1可以包含多個發光單元串列10、多個第一導線12以及靜電防護串列14。整體觀之，具有靜電防護功能的發光模組1可以例如是一種發光二極體(LED)、有機發光二極體(OLED)、微發光二極體(micro LED)或是其他各種適合使用半導體製程的發光元件，本實施例在此不加以限制。實務上，具有靜電防護功能的發光模組1可以具有多層結構，於所屬技術領域具有通常知識者應可以明白，圖1僅繪示了功能性的示意圖而非實際結構的立體圖或俯視圖。

於一個例子中，具有靜電防護功能的發光模組1更可以受控於外接的驅動模組(圖未示)，從而將電能轉換成光線。本實施例在此也不限制驅動模組是如何電性連接到具有靜電防護功能的發光模組1，例如多個第一導線12可以經由軟性電路板連接到驅動模組，於所屬技術領域具有通常知識者可以自由設計。另外，多個發光單元串列10、多個第一導線12以及靜電防護串列14可以經由半導體製程設置於同一個基板(圖1未示)上，所述基板可以是晶圓的一部分。本實施例在此不限制基板的材料與形狀，只要具有靜電防護功能的發光模組1的基板具有一定面積，具有靜電防護功能的發光模組1可以是晶圓中的一個功能區塊，例如仍在晶圓中尚未切割成晶片。當然，具有靜電防護功能的發光模組1也可以是晶圓切割後或封裝完成的晶片。

請繼續參閱圖1，基板上可以定義有顯示區AA，多個發光單元串列10可以位於顯示區內。舉例來說，所述顯示區AA可以是具有靜電防護功能的發光模組1的發光區。在此，本實施例不限制多個發光單元串列10的排列方式，例如多個發光單元串列10可以彼此平行地排列或排列成特定圖樣(pattern)。此外，以圖1繪示的例子來說，多個發光單元串列10係互相平行，且每一個發光單元串列10形狀相同，例如發光單元串列10可以是矩形而有短邊與長邊。於一個例子中，所述短邊的延伸方向可以定義成第一方向，而所述長邊的延伸方向可以定義成第二方向，在發光單元串列10可以是矩形的情況下，第一方向可以垂直於第二方向。當然，如果發光單元串列10有其他的形狀，例如平行四邊形，則第一方向也不一定需要垂直於第二方向，本實施例在此不加以限制。於一個例子中，多個發光單元串列10可以沿著第一方向依序排列，且相鄰的發光單元串列10之間可以有固定的間隔距離，從而多個發光單元串列10外觀上可以大致是等間隔的柵狀。

以單一個發光單元串列10來說，發光單元串列10沿著第一方向可以具有第一寬度W1，第一寬度W1可以等於短邊的邊長，本實施例在此不加以限制。另外，發光單元串列10在長邊方向(第二方向)上可以具有第一端102與第二端104，第一端102或第二端104可以用來連接一個第一導線12。於一個例子中，第一導線12的材料可以為金屬、常見的導電高分子或合金。相鄰的兩個發光單元串列10可以分別以第一端102與第二端104耦接第一導線12。例如，發光單元串列10a是以第一端102耦接第一導線12a，發光單元串列10b可以分別以第二端104耦接第一導線12b。從而，多個發光單元串列10是以分成兩組，一組由第一端102耦接第一導線12，另一組由第二端104耦接第一導線12。實務上，多個發光單元串列10分別以第一端102與第二端104耦接第一導線12，因為將第一導線12大致地平均分配於兩側，可以避免任一側的第一導線12過多而需要預留較寬的走線面積，有助於實現窄邊框的具有靜電防護功能的發光模組1。當然，縱使第一導線12全部集中於一側，也應當不會妨礙具有靜電防護功能的發光模組1的功能。

實務上，多個第一導線12和多個發光單元串列10可以是一對一的電性連接關係，每一個第一導線12對應一個發光單元串列10。於一個例子中，第一導線12a可以例如電性連接到發光單元串列10a中的一電極，用以傳輸驅動電壓或控制信號，使得發光單元串列10可以依據驅動電壓或控制信號產生對應的光線。如前所述，由於具有靜電防護功能的發光模組1可以具有多層結構，第一導線12可以在不同的半導體層之間延伸，即第一導線12整體不一定是由同一個導電層或同一種導體組成。舉例來說，第一導線12可能是兩個以上的導電層經由貫孔(via)電性連接而成，從而第一導線12可以是立體的導線結構。

請繼續參閱圖1，靜電防護串列14可以相鄰顯示區AA，且於第一方向具有第二寬度W2。實務上，靜電防護串列14係做為具有靜電防護功能的發光模組1中的冗餘區域(dummy area)，並用來吸引靜電電流的攻擊。因此，靜電防護串列14可以設置於顯示區AA外側，且靜電防護串列14的電阻值應大於發光單元串列10的電阻值。如此一來，靜電電流的攻擊位置會傾向集中於電阻值較高的區域，也就是顯示區AA外側，而不會落在顯示區AA內，從而可保護顯示區AA內發光單元串列10以及其他元件的正常工作。於一個例子中，靜電防護串列14與發光單元串列10可以經由相同的半導體製程完成，使得發光單元串列10與靜電防護串列14可以具有大致相同的層疊結構，且包含但不限定為高分子材料或有機材料。於所屬技術領域具有通常知識者應可以明白，在發光單元串列10和靜電防護串列14的導電係數相近或相同的情況下，只要發光單元串列10的第一寬度W1大於靜電防護串列14的第二寬度W2，便可以確保靜電防護串列14的電阻值大於發光單元串列10的電阻值。

詳細來說，靜電防護串列14還可以耦接第二導線16，且第二導線16相鄰顯示區AA。實務上，靜電防護串列14和第二導線16可以一同被看成一個靜電防護迴路，靜電防護串列14用以承受靜電的攻擊，而第二導線16用以延伸、擴大靜電防護的範圍。於一個例子中，第二導線16與第一導線12可以經由相同的半導體製程完成。換句話說，第二導線16也可能在不同的半導體層之間延伸，即第二導線16整體不一定是由同一個導電層或同一種導體組成。例如，第二導線16可能是兩個以上的導電層經由貫孔(via)電性連接而成，從而第二導線16可以是立體的導線結構。此外，第二導線16與靜電防護串列14可以共同圍繞至少部分的顯示區AA，提供顯示區AA周圍多方向的靜電防護功能。以圖1繪示的例子來說，第二導線16與靜電防護串列14可以排列成U型，當然本實施例不以此為限。

在此，本實施例以發生靜電放電的情況來舉例說明靜電防護串列14的效果。由於實際上靜電放電幾乎無法確定出現的位置，首先假設靜電電流由圖1的上側攻擊顯示區AA，此時靜電電流可以直接被靜電防護串列14吸引而攻擊於靜電防護串列14上，達到保護顯示區AA的效果。其次，假設靜電電流由圖1的左側或右側攻擊顯示區AA，靜電電流可以直接被第二導線16引導至靜電防護串列14。實務上，因為靜電防護串列14與第二導線16的導電係數的差異，靜電電流多數會集中攻擊靜電防護串列14與第二導線16的交界處，達到保護顯示區AA的效果。此外，假設靜電電流由圖1的下側攻擊顯示區AA，靜電電流同樣可以被一定範圍內的第二導線16引導至靜電防護串列14，由靜電防護串列14承受靜電攻擊。於一個例子中，為了使靜電防護功能的發光模組1對於來自下側或其他方向靜電攻擊有更好的防護效果，實務上也可以適當調整第二導線16的走線位置，藉由延伸第二導線16，使更大範圍內出現的靜電電流有機會被吸引至第二導線16。由前述實施例可知，縱使具有靜電防護功能的發光模組1沒有連接到接地金屬片，還是可以藉由靜電防護串列14承受靜電攻擊，從而達到保護顯示區AA的效果。

另外，本實施例不以第二導線16與靜電防護串列14共同圍繞至少部分的顯示區AA為限。舉例來說，第二導線16也可以單獨地圍繞至少部分的顯示區AA。實務上，只要第二導線16電性連接到靜電防護串列14，靜電電流同樣可以由第二導線16引導至靜電防護串列14，從而能提供顯示區AA周圍多方向的靜電防護功能。雖然圖1中繪示了靜電防護串列14可以平行於發光單元串列10，但本實施例並不限制靜電防護串列14一定要沿第二方向延伸。例如靜電防護串列14也可以設置於顯示區AA外側，且鄰近發光單元串列10的第一端102或第二端104，即靜電防護串列14也可以沿第一方向延伸。另一方面，雖然圖1中僅繪示了一個靜電防護串列14，但本實施例不限制靜電防護串列14的數量，例如第二導線16也可以與兩個以上的靜電防護串列共同圍繞至少部分的顯示區AA。

為了說明靜電防護串列14的半導體結構，請一併參閱圖1與圖2，圖2係繪示依據圖1之具有靜電防護功能的發光模組沿BB線的剖面示意圖。如圖所示，靜電防護串列14可以形成於基板200上，所述基板200的材料可例如為矽砷化鎵、磷化銦、氮化鎵、碳化矽、玻璃或藍寶石等，本實施例在此不加以限制。基板200上方可以設置有導電材料202做為具有靜電防護功能的發光模組1中一個電極，例如陽極。接著，部分的導電材料202上方可以設置有絕緣材料204以及隔絕層206。實務上，不同的發光單元串列10之間，或者發光單元串列10和靜電防護串列14之間，皆可以利用絕緣材料204以及隔絕層206電性隔離開來，使得不同的發光單元串列10可以單獨控制。

接著，有機材料可以塗佈於導電材料202上方。實務上，由於部分的導電材料202上方已經設置有絕緣材料204以及隔絕層206，隔絕層206上方的有機材料208和導電材料202上方的有機材料212因結構上有高低段差而會斷開來，不會電性連接在一起。接著，再將另一層導電材料設置於有機材料上方，同樣的，有機材料208上方的導電材料210和有機材料212上方的導電材料214因結構上有高低段差而會斷開來，不會電性連接在一起。其中導電材料214可以做為具有靜電防護功能的發光模組1中另一個電極，例如陰極。於所屬技術領域具有通常知識者由圖2的說明應該可以明白，靜電防護串列14的製作過程大致上和發光單元串列10相同。如前所述，靜電防護串列14與發光單元串列10可以經由相同的半導體製程完成，使得發光單元串列10與靜電防護串列14可以具有大致相同的層疊結構，且包含但不限定為高分子材料或有機材料。

靜電防護串列14與發光單元串列10有差別的是，因發光單元串列10需要發出光線，發光單元串列10中的兩個電極至少其中之一會經由第一導線12電性連接到外接的驅動模組，以接收驅動電壓或控制信號。然而，因靜電防護串列14不需要發出光線，電性連接於靜電防護串列14的第二導線16不需要傳輸驅動電壓或控制信號，也不會電性連接到外接的驅動模組。換句話說，第二導線16的功能和第一導線12並不相同，第二導線16的功能是在於當靜電放電的現象出現時，引導靜電電流至靜電防護串列14。值得一提的是，本實施例在此不限制第二導線16是連接到導電材料202(例如陽極)或是導電材料214(例如陰極)，只要第二導線16電性連接靜電防護串列14，都應有靜電防護的功能。

於另一個實施例中，具有靜電防護功能的發光模組1可以尚未從面板中切割出來。換句話說，面板內可以排列有多個具有靜電防護功能的發光模組1。為了說明尚未從面板中切割出來具有靜電防護功能的發光模組1仍可以發揮靜電防護的功能，請一併參閱圖1與圖3，圖3係繪示依據本發明另一實施例之具有靜電防護功能的發光模組的示意圖。如圖所示，圖3係繪示了多個具有靜電防護功能的發光模組1a、1b、1c，具有靜電防護功能的發光模組1a、1b、1c的結構和功能與前述實施例中的具有靜電防護功能的發光模組1相同，本實施例在此不予贅述。

於圖3繪示的例子中，假設靜電電流出現於位置X，則靜電電流不僅可以由具有靜電防護功能的發光模組1a的第二導線引導至靜電防護串列，也可以由具有靜電防護功能的發光模組1b的第二導線引導至靜電防護串列。類似於前述實施例中，靜電電流由圖1的左側或右側攻擊顯示區AA，靜電電流可以直接被第二導線引導至靜電防護串列，從而攻擊靜電防護串列與第二導線的交界處。另外，假設靜電電流出現於位置Y，類似於靜電電流由圖1的下側攻擊具有靜電防護功能的發光模組1a的顯示區AA，此時由於具有靜電防護功能的發光模組1a和具有靜電防護功能的發光模組1c相鄰，具有靜電防護功能的發光模組1c的第二導線和靜電防護串列可以協助導引靜電電流，避免靜電電流由具有靜電防護功能的發光模組1a的下側進入顯示區AA。由上述可知，尚未從面板中切割出來具有靜電防護功能的發光模組1a、1b、1c可以互相協助導引靜電電流，從而提供面板整體的靜電防護功能。

綜上所述，本發明提供的具有靜電防護功能的發光模組由於提供了高電阻值的靜電防護串列，可以吸引靜電攻擊，避免靜電電流流竄到其他內部元件。此外，由於靜電防護串列位於顯示區的邊緣，縱使靜電防護串列被靜電攻擊而損壞，也不影響顯示區內的畫面。另外，本發明提供的發光模組不需要另外連接到大的接地金屬片，於製造或生產的過程中也能夠具有靜電防護功能，可以增加發光模組的良率。

1、1a、1b、1c:具有靜電防護功能的發光模組 10、10a、10b:發光單元串列 102:第一端 104:第二端 12、12a、12b:第一導線 14:靜電防護串列 16:第二導線 200:基板 202:導電材料 204:絕緣材料 206:隔絕層 208:有機材料 210:導電材料 212:有機材料 214:導電材料 AA:顯示區 W1:第一寬度 W2:第二寬度 X:位置 Y:位置

圖1係繪示依據本發明一實施例之具有靜電防護功能的發光模組的示意圖。

圖2係繪示依據圖1之具有靜電防護功能的發光模組沿BB線的剖面示意圖。

圖3係繪示依據本發明另一實施例之具有靜電防護功能的發光模組的示意圖。

1:具有靜電防護功能的發光模組

10、10a、10b:發光單元串列

102:第一端

104:第二端

12、12a、12b:第一導線

14:靜電防護串列

16:第二導線

AA:顯示區

W1:第一寬度

W2:第二寬度

Claims (16)

1. 一種具有靜電防護功能的發光模組，包含：多個發光單元串列，設置於一基板且位於一顯示區內；多個第一導線，設置於該基板，每一該第一導線耦接該些發光單元串列其中之一；以及一靜電防護串列，設置於該基板，且相鄰該顯示區；其中每一該發光單元串列於一第一方向具有一第一寬度，該靜電防護串列於該第一方向具有一第二寬度，且該第一寬度大於該第二寬度；其中每一該發光單元串列與該靜電防護串列具有相同的層疊結構與導電係數。
2. 如請求項1所述的具有靜電防護功能的發光模組，該些發光單元串列互相平行。
3. 如請求項2所述的具有靜電防護功能的發光模組，每一該發光單元串列沿一第二方向具有一第一端與一第二端，相鄰的兩個該發光單元串列係分別以該第一端與該第二端耦接該些第一導線。
4. 如請求項2所述的具有靜電防護功能的發光模組，其中該靜電防護串列平行該些發光單元串列。
5. 如請求項2所述的具有靜電防護功能的發光模組，其中該靜電防護串列垂直該些發光單元串列。
6. 如請求項1所述的具有靜電防護功能的發光模組，更包含一第二導線，設置於該基板且耦接該靜電防護串列，且該第二導線相鄰該顯示區。
7. 如請求項6所述的具有靜電防護功能的發光模組，其中該第二導線圍繞部分的該顯示區。
8. 如請求項6所述的具有靜電防護功能的發光模組，其中該第二導線與該靜電防護串列共同圍繞至少部分的該顯示區。
9. 如請求項6所述的具有靜電防護功能的發光模組，其中該第二導線與該靜電防護串列位於該顯示區外側，且該第二導線與該靜電防護串列排列成U型。
10. 如請求項1所述的具有靜電防護功能的發光模組，其中該些發光單元串列與該靜電防護串列係包含高分子材料或有機材料。
11. 如請求項1所述的具有靜電防護功能的發光模組，其中該基板係為一面板的一部分。
12. 一種具有靜電防護功能的發光模組，包含：多個發光單元串列，設置於一基板且位於一顯示區內；多個第一導線，設置於該基板，每一該第一導線耦接該些發光單元串列其中之一；以及一靜電防護串列，設置於該基板，相鄰該顯示區；其中該些發光單元串列與該靜電防護串列係包含高分子材料或有機材料，且該靜電防護串列的電阻值大於任一該發光單元串列的電阻值。
13. 如請求項12所述的具有靜電防護功能的發光模組，更包含一第二導線，設置於該基板且耦接該靜電防護串列，且該第二導線相鄰該顯示區。
14. 如請求項13所述的具有靜電防護功能的發光模組，其中該第二導線與該靜電防護串列共同圍繞至少部分的該顯示區。
15. 如請求項14所述的具有靜電防護功能的發光模組，其中該第二導線與該靜電防護串列位於該顯示區外側，該第二導線與該靜電防護串列共同排列成U型，且該靜電防護串列平行該些發光單元串列。
16. 如請求項14所述的具有靜電防護功能的發光模組，其中該第二導線與該靜電防護串列位於該顯示區外側，該第二導線與該靜電防護串列共同排列成U型，且該靜電防護串列垂直該些發光單元串列。

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