TWI796261B

TWI796261B - 顯示裝置及其製造方法

Info

Publication number: TWI796261B
Application number: TW111126469A
Authority: TW
Inventors: 賴聖豐; 鄭玄宗; 施景耀; 王錚亮
Original assignee: 友達光電股份有限公司
Priority date: 2022-07-14
Filing date: 2022-07-14
Publication date: 2023-03-11
Also published as: CN115719785A; TW202403699A

Abstract

一種顯示裝置包括軟性線路基板、多個發光元件、第一封裝層、第二封裝層、第一可拉伸保護膜及第二可拉伸保護膜。軟性線路基板具有多個貫孔。多個發光元件設置於軟性線路基板上且與軟性線路基板電性連接。第一封裝層填入軟性線路基板的多個貫孔。第二封裝層覆蓋多個發光元件及第一封裝層。第一可拉伸保護膜設置於軟性線路基板的表面及第一封裝層的至少一部分上。第二可拉伸保護膜設置於第二封裝層上。此外，上述顯示裝置的製造方法也被提出。

Description

顯示裝置及其製造方法

本發明是有關於一種光電裝置及其製造方法，且特別是有關於一種顯示裝置及其製造方法。

隨著顯示技術的高度發展，顯示產品不斷推陳出新。為使顯示產品能應用於各種不同的領域，可拉伸、輕薄及外型不受限的特性逐漸受到重視。也就是說，顯示產品逐漸被要求依據不同的應用方式及應用環境而具有不同的外型，因此顯示產品需具有可拉伸性。

一般而言，在可拉伸性顯示產品的製造過程中，需先將軟性線路基板形成在硬質基板上，然而，在軟性線路基板上形成發光元件，並覆蓋上封裝層。然而，覆蓋發光元件的封裝層會填入軟性線路基板的貫孔而黏住硬質基板，造成軟性線路基板與硬質基板不易分離，影響可拉伸性顯示產品的良率。

本發明提供一種顯示裝置的製造方法，使主要結構能容易地自硬質基板上取下，提升顯示裝置的良率。

本發明提供一種顯示裝置，性能佳。

本發明提供另一種顯示裝置，性能佳。

本發明的顯示裝置的製造方法，包括下列步驟：提供硬質基板；於硬質基板上形成軟性線路基板，其中軟性線路基板具有暴露硬質基板的多個貫孔；令多個發光元件轉置於軟性線路基板上且與軟性線路基板電性連接；形成第一封裝層，其中第一封裝層填入軟性線路基板的多個貫孔，以接觸硬質基板；形成第二封裝層，以覆蓋多個發光元件及第一封裝層，其中第一封裝層對硬質基板的黏性低於第二封裝層對硬質基板的黏性，且軟性線路基板、多個發光元件、第一封裝層及第二封裝層形成主要結構；分離主要結構與硬質基板，以暴露軟性線路基板的表面和設置於軟性線路基板之多個貫孔中的第一封裝層的至少一部分；於軟性線路基板的表面及第一封裝層的至少一部分上形成第一可拉伸保護膜；以及，於第二封裝層上形成第二可拉伸保護膜。

本發明一實施例的顯示裝置包括軟性線路基板、多個發光元件、第一封裝層、第二封裝層、第一可拉伸保護膜及第二可拉伸保護膜。軟性線路基板具有多個貫孔。多個發光元件設置於軟性線路基板上且與軟性線路基板電性連接。第一封裝層填入軟性線路基板的多個貫孔。第二封裝層覆蓋多個發光元件及第一封裝層。第一封裝層對硬質基板的黏性低於第二封裝層對硬質基板的黏性。第一可拉伸保護膜設置於軟性線路基板的表面及第一封裝層的至少一部分上。第二可拉伸保護膜設置於第二封裝層上。

本發明一實施例的顯示裝置包括軟性線路基板、多個發光元件、第一封裝層、第二封裝層、第一可拉伸保護膜及第二可拉伸保護膜。軟性線路基板具有多個貫孔。多個發光元件設置於軟性線路基板上且與軟性線路基板電性連接。第一封裝層填入軟性線路基板的多個貫孔。第二封裝層覆蓋多個發光元件及第一封裝層。第一封裝層的透光率低於第二封裝層的透光率。第一可拉伸保護膜設置於軟性線路基板的表面及第一封裝層的至少一部分上。第二可拉伸保護膜設置於第二封裝層上。

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附圖中。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。

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”或“耦合”可以是二元件間存在其它元件。

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，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）。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。

除非另有定義，本文使用的所有術語（包括技術和科學術語）具有與本發明所屬領域的普通技術人員通常理解的相同的含義。將進一步理解的是，諸如在通常使用的字典中定義的那些術語應當被解釋為具有與它們在相關技術和本發明的上下文中的含義一致的含義，並且將不被解釋為理想化的或過度正式的意義，除非本文中明確地這樣定義。

圖1A至圖1G為本發明一實施例之顯示裝置的製造流程的剖面示意圖。圖2為本發明一實施例之軟性線路基板的上視示意圖。

請參照圖1A，首先，提供硬質基板110。在本實施例中，硬質基板110可透光。舉例而言，在本實施例中，硬質基板110的材質可為玻璃、石英或其它適當材料。然而，本發明不以此為限，在其它實施例中，硬質基板110也可不透光。

請參照圖1A，接著，於硬質基板110上形成軟性線路基板120，其中軟性線路基板120具有暴露硬質基板110的多個貫孔120a。詳細而言，硬質基板110具有相對的第一表面112及第二表面114，軟性線路基板120包括設置於硬質基板110之第一表面112上的軟性基板122及設置於軟性基板122上的驅動線路層124。軟性基板122包括可撓性材質。舉例而言，在本實施例中，軟性基板122的材質可選用有機聚合物，例如：聚醯亞胺（polyimide；PI）、聚萘二甲酸乙醇酯（polyethylene naphthalate；PEN）、聚對苯二甲酸乙二酯（polyethylene terephthalate；PET）、聚碳酸酯（polycarbonates；PC）、聚醚碸（polyether sulfone；PES）或聚芳基酸酯（polyarylate）、其它適當材料或前述至少二種材料的組合。

請參照圖1A及圖2，在本實施例中，軟性基板122具有多個貫孔120a，多個貫孔120a包括多個第一貫孔120a-1及多個第二貫孔120a-2，每一第一貫孔120a-1具有第一貫孔延伸方向D1，每一第二貫孔120a-2具有第二貫孔延伸方向D2，且第一貫孔延伸方向D1與第二貫孔延伸方向D2不同；多個第一貫孔120a-1及多個第二貫孔120a-2在第一方向x及第二方向y上交替排列，以定義軟性基板122的多個島122i及多個橋122b，其中第一方向x與第二方向y交錯，第一方向x與第一貫孔延伸方向D1交錯，且第二方向y與第二貫孔延伸方向D2交錯。

驅動線路層124包括多個畫素驅動電路PC，分別設置於軟性基板122的多個島122i上。在本實施例中，每一畫素驅動電路PC可包括分別用以驅動多個發光元件140（標示於圖1D）的多個子畫素驅動電路SPC。舉例而言，在本實施例中，每一子畫素驅動電路SPC可包括第一電晶體（未繪示）、第二電晶體（未繪示）及電容（未繪示），其中第一電晶體的第二端電性連接至第二電晶體的控制端，電容電性連接於第一電晶體的第二端及第二電晶體的第一端，但本發明不以此為限。

驅動線路層124還包括多條導線l，設置於軟性基板122的多個橋122b上。多條導線l電性連接位於不同島122i上的多個畫素驅動電路PC。舉例而言，在本實施例中，多條導線l可包括電性連接至畫素驅動電路PC之第一電晶體之第一端的資料線、電性連接至畫素驅動電路PC之第一電晶體之控制端的閘極線以及電性連接至畫素驅動電路PC之第二電晶體之第一端的電源線，但本發明不以此為限。

請參照圖1B及圖1C，接著，形成第一封裝層130，其中第一封裝層130填入軟性線路基板120的多個貫孔120a，以接觸硬質基板110。請參照圖1B，詳細而言，在本實施例中，可先在硬質基板110的第一表面112上形成第一封裝材料130’，以填充軟性線路基板120的多個貫孔120a，並覆蓋軟性線路基板120的驅動線路層124，其中第一封裝材料130’包括設置於多個貫孔120a中的第一部分130’-1及設置於驅動線路層124上的第二部分130’-2。接著，令固化光束L從硬質基板110的第二表面114照射第一封裝材料130’，以固化第一封裝材料130’的第一部分130’-1，其中驅動線路層124阻擋固化光束L照射第一封裝材料130’的第二部分130’-2，而第一封裝材料130’的第二部分130’-2未被固化。然後，移除未被固化之第一封裝材料130’的第二部分130’-2，且保留第一封裝材料130’的第一部分130’-1，以形成第一封裝層130。

圖3示出本發明一實施例的第一封裝層。請參照圖1C、圖2及圖3，在本實施例中，第一封裝層130可包括多個封裝結構132，設置於軟性線路基板120的多個貫孔120a中，且凸出於軟性線路基板120。詳細而言，在本實施例中，多個封裝結構132可包括第一封裝結構132-1及第二封裝結構132-2，其中第一封裝結構132-1設置於軟性線路基板120的第一貫孔120a-1中，且第二封裝結構132-2設置於軟性線路基板120的第二貫孔120a-2中。

請參照圖1C、圖2及圖3，在本實施例中，第一封裝層130與軟性線路基板120的多個貫孔120a實質上重合。詳細而言，在本實施例中，第一封裝層130的多個第一封裝結構132-1分別與軟性線路基板120的多個第一貫孔120a-1重合，且第一封裝層130的多個第二封裝結構132-2分別與軟性線路基板120的多個第二貫孔120a-2重合。

圖4示出本發明一實施例的第一封裝層的封裝結構。請參照圖4，封裝結構132在第一方向x上具有寬度W。在本實施例中，寬度W可隨著遠離軟性線路基板120而漸增。換言之，在本實施例中，封裝結構132可為上寬下窄的結構，但本發明不以此為限。請參照圖2及圖4，第三方向z垂直於第一方向x及第二方向y，封裝結構132在第三方向z上具有高度H。舉例而言，在本實施例中，封裝結構132的高度H可為40.1μm，封裝結構132在貫孔120a內的寬度W可為15.5μm，但本發明不以此為限。

請參照圖1D，接著，令多個發光元件140轉置於軟性線路基板120上且與軟性線路基板120電性連接。請參照圖1D及圖2，舉例而言，在本實施例中，每一發光元件140的第一電極（未繪示）可電性連接至對應的一個子畫素驅動電路SPC的第二電晶體的第二端，且每一發光元件140的第二電極（未繪示）可電性連接至導線l中的共用線。在本實施例中，發光元件140例如是微型發光二極體（μLED）。位於同一島122i上且分別與多個子畫素驅動電路SPC電性連接的多個發光元件140可分別用以發出不同的第一色光、第二色光及第三色光。在本實施例中，第一色光、第二色光及第三色光例如是紅光、綠光及藍光，但本發明不以此為限。

請參照圖1E，接著，形成第二封裝層150，以覆蓋多個發光元件140及第一封裝層130，其中第一封裝層130對硬質基板110的黏性低於第二封裝層150對硬質基板110的黏性。軟性線路基板120、多個發光元件140、第一封裝層130及第二封裝層150形成主要結構S。

請參照圖1E及圖1F，接著，分離主要結構S與硬質基板110，以暴露軟性線路基板120的表面120s和設置於軟性線路基板120之多個貫孔120a中的第一封裝層130的至少一部分。值得一提的是，與硬質基板110接觸的是黏性較低的第一封裝層130而非黏性較高的第二封裝層150，因此在分離主要結構S與硬質基板110時，主要結構S可容易地自硬質基板110上取下。

圖5示出第一封裝層的位移與第一封裝層和硬質基板之剝離力（peeling force）的關係以及第二封裝層的位移與第二封裝層和硬質基板之剝離力的關係。曲線OC-1代表第一封裝層130的位移與第一封裝層130和硬質基板110之剝離力的關係。曲線OC-2代表第二封裝層150的位移與第二封裝層150和硬質基板110之剝離力的關係。圖5的曲線OC-1是指第一封裝層130填滿軟性線路基板120的貫孔120a且覆蓋軟性線路基板120的驅動線路層124的情況下所得到的數據。圖5的曲線OC-2是指第二封裝層150填滿軟性線路基板120的貫孔120a且覆蓋軟性線路基板120的驅動線路層124的情況下所得到的數據。圖5的數據可證，在軟性線路基板120的貫孔120a設置黏性較低的第一封裝層130可大幅降低第一封裝層130與硬質基板110的剝離力，使得主要結構S能容易地自硬質基板110上取下。

請參照圖1F，此外，在本實施例中，第一封裝層130的透光率低於第二封裝層150的透光率。舉例而言，在本實施例中，第一封裝層130可以是含有散射粒子（scattering particles）的白色膠材，第二封裝層150可以是透明膠材；第一封裝層130可圍繞在發光元件140的周圍，使得光取出（light extraction）效率提升，並減少光暈效應（Halo effect）。在另一實施例中，第一封裝層130也可以是含有黑色碳粒的黑色膠材，以降低因軟性線路基板120的多個貫孔120a造成的高穿透率，並可降低光暈效應。

請參照圖1F及圖1G，接著，於軟性線路基板120的表面120s及第一封裝層130的至少一部分上形成第一可拉伸保護膜160，且於第二封裝層150上形成第二可拉伸保護膜170。於此，便完成本實施例的顯示裝置10。

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，下述實施例不再重述。

圖6示出本發明另一實施例的第一封裝層的封裝結構。圖6的封裝結構132A與圖4的封裝結構132類似，兩者的差異在於：在圖6的實施例中，封裝結構132A在軟性線路基板120以上的一部分的寬度W隨著遠離軟性線路基板120而漸減。

圖7A至圖7E為本發明另一實施例之顯示裝置的製造流程的剖面示意圖。

圖7A至圖7E的顯示裝置10B的製造流程與圖1A至圖1G的顯示裝置10的製造流程類似，兩者的差異在於：形成第一封裝層130、130B的方式不同；以及，轉置發光元件140的時間點不同；以下搭配圖7A至圖7E說明之。

請參照圖7A，首先，提供硬質基板110。接著，於硬質基板110上形成軟性線路基板120，其中軟性線路基板120具有暴露硬質基板110的多個貫孔120a。

請參照圖7A及圖7B，與圖1A至圖1G的實施例不同的是，在本實施例中，是在形成第一封裝層130B前，令多個發光元件140轉置於軟性線路基板120上且與軟性線路基板120電性連接。

請參照圖7B，在多個發光元件140轉置於軟性線路基板120之後，接著，利用噴墨印刷（injet printing）工序形成第一封裝層130B，其中第一封裝層130B填充軟性線路基板120的多個貫孔120a，覆蓋軟性線路基板120之驅動線路層124的一部分，且暴露多個發光元件140。

請參照圖7C，接著，形成第二封裝層150，以覆蓋多個發光元件140及第一封裝層130B，其中第一封裝層130B對硬質基板110的黏性低於第二封裝層150對硬質基板110的黏性，且軟性線路基板120、多個發光元件140、第一封裝層130B及第二封裝層150形成主要結構S。

請參照圖7C及圖7D，接著，分離主要結構S與硬質基板110，以暴露軟性線路基板120的表面120s和設置於軟性線路基板120之多個貫孔120a中的第一封裝層130B的至少一部分。

請參照圖7D及圖7E，接著，於軟性線路基板120的表面120s及第一封裝層130B的至少一部分上形成第一可拉伸保護膜160，且於第二封裝層150上形成第二可拉伸保護膜170。於此，便完成了本實施例的顯示裝置10B。圖7E的顯示裝置10B具有與前述圖1G之顯示裝置10類似的功效及優點，於此便不再重述。

圖8為本發明又一實施例之顯示裝置的剖面示意圖。圖8的顯示裝置10C與圖1G的顯示裝置10類似，兩者的差異在於：在圖8的實施例中，顯示裝置10C還包括對應多個發光元件140設置的多個彩色濾光圖案180以及遮蔽多個發光元件140之間的間隙和封裝結構132的遮光圖案層190。

圖9為本發明再一實施例之顯示裝置的剖面示意圖。圖9的顯示裝置10D與圖7E的顯示裝置10B類似，兩者的差異在於：在圖9的實施例中，顯示裝置10D還包括對應多個發光元件140設置的多個彩色濾光圖案180以及遮蔽第一封裝層130B的遮光圖案層190。

10、10B、10C、10D:顯示裝置

110:硬質基板

112:第一表面

114:第二表面

120:軟性線路基板

120a:貫孔

120a-1:第一貫孔

120a-2:第二貫孔

120s:表面

122:軟性基板

122b:橋

122i:島

124:驅動線路層

130、130B:第一封裝層

130’:第一封裝材料

130’-1:第一部分

130’-2:第二部分

132、132A:封裝結構

132-1:第一封裝結構

132-2:第二封裝結構

140:發光元件

150:第二封裝層

160:第一可拉伸保護膜

170:第二可拉伸保護膜

180:彩色濾光圖案

190:遮光圖案層

D1:第一貫孔延伸方向

D2:第二貫孔延伸方向

H:高度

L:固化光束

l:導線

OC-1、OC-2:曲線

PC:畫素驅動電路

S:主要結構

SPC:子畫素驅動電路

W:寬度

x:第一方向

y:第二方向

z:第三方向

圖1A至圖1G為本發明一實施例之顯示裝置的製造流程的剖面示意圖。圖2為本發明一實施例之軟性線路基板的上視示意圖。圖3示出本發明一實施例的第一封裝層。圖4示出本發明一實施例的第一封裝層的封裝結構。圖5示出第一封裝層的位移與第一封裝層和硬質基板之剝離力的關係以及第二封裝層的位移與第二封裝層和硬質基板之剝離力的關係。圖6示出本發明另一實施例的第一封裝層的封裝結構。圖7A至圖7E為本發明另一實施例之顯示裝置的製造流程的剖面示意圖。圖8為本發明又一實施例之顯示裝置的剖面示意圖。圖9為本發明再一實施例之顯示裝置的剖面示意圖。

10:顯示裝置