TWI848682B - 顯示元件及顯示裝置 - Google Patents

Abstract

一種顯示元件包含接收板、第一線路層、第二線路層、多個發光元件和封裝膠層。接收板包含絕緣層及多個貫孔貫穿接收板之上及下表面，絕緣層具有第一熱膨脹係數。第一線路層在接收板之下表面且具有多個第一電極。第二線路層在接收板之上表面且具有多個第二電極，各該第二電極經由所對應的各該貫孔連接各該第一電極。多個發光元件在接收板及第二線路層上且分別電性連接於所對應的該些第二電極。封裝膠層覆蓋接收板、第二線路層及該些發光元件，封裝膠層具有第二熱膨脹係數，封裝膠層的第二熱膨脹係數小於接收板的絕緣層的第一熱膨脹係數。

Description

顯示元件及顯示裝置

本揭示內容是關於具有封裝結構的顯示元件以及包含此顯示元件的顯示裝置。

發光二極體顯示面板包括驅動線路板及在驅動線路板上的多個發光二極體元件。繼承發光二極體的特性，發光二極體顯示面板具有省電、高效率、高亮度及反應時間快等優點。

在發光二極體顯示面板的製造製程中，需將多個發光二極體元件設置在驅動線路板上，並且進行封裝。然而，目前仍待提升發光二極體顯示面板的製造製程的良率。

本揭示內容的一些實施方式提供了一種顯示元件，包含：接收板、第一線路層、第二線路層、多個發光元件、以及封裝膠層。接收板包含絕緣層和多個貫孔。所述貫孔貫穿接收板之相對的上表面及下表面。接收板的絕緣層具有第一熱膨脹係數。第一線路層設置於接收板之下表面，且第一線路層具有多個相分離的第一電極。第二線路層設置於接收板之上表面，且第二線路層具有多個相分離的第二電極，各該第二電極經由所對應的各該貫孔連接各該第一電極。多個發光元件設置於接收板及第二線路層上方，各該發光元件的二部份分別電性連接於所對應的兩相鄰的該些第二電極。封裝膠層覆蓋於接收板、第二線路層及該些發光元件上方，且封裝膠層具有第二熱膨脹係數，封裝膠層的第二熱膨脹係數小於接收板的絕緣層的第一熱膨脹係數。

在一些實施方式中，在顯示元件中，第二熱膨脹係數與第一熱膨脹係數的比值小於或等於約0.8且大於0。

在一些實施方式中，在顯示元件中，封裝膠層的楊氏模數在約0.1MPa至約10GPa的範圍內。

在一些實施方式中，在顯示元件中，接收板的絕緣層的第一熱膨脹係數的範圍為約30 ppm/℃至約70 ppm/℃。

在一些實施方式中，在顯示元件中，接收板的絕緣層包含聚醯亞胺(Polyimide, PI)、苯並環丁烯(Benzocyclobutene, BCB)、聚苯並噁唑(Polybenzoxazole, PBO)、Su-8負型光阻、或WPR光阻其中至少一者。

在一些實施方式中，在顯示元件中，封裝膠層的第二熱膨脹係數的範圍為約1 ppm/℃至約65 ppm/℃。

在一些實施方式中，在顯示元件中，封裝膠層的第二熱膨脹係數的範圍為約10 ppm/℃至約40 ppm/℃。

在一些實施方式中，在顯示元件中，封裝膠層包含矽利康(silicone)或環氧樹脂(Epoxy)。

在一些實施方式中，在顯示元件中，封裝膠層包含無機填充材料。

本揭示內容的一些實施方式提供了一種顯示裝置，包含：支撐板以及顯示元件。支撐板包含多個接墊及多個與該些接墊對應且電性連接的電路。顯示元件為以上和以下的多個實施方式所述的顯示元件，其中各該顯示元件的該些第一電極分別電性連接於支撐板的所對應的該些接墊。

在一些實施方式中，在顯示裝置中，該些顯示元件之間存在一間隔，且該些間隔被一填充材所填充。

在一些實施方式中，在顯示裝置中，此填充材的材料相同或不同於該封裝膠層的材料。

在一些實施方式中，在顯示裝置中，各該電路包含驅動元件、切換元件、線路、二極體、電阻或電容其中至少一者。

本揭示內容的一些實施方式提供了一種顯示裝置，包含：支撐板、多個顯示元件、以及封裝膠層。支撐板包含多個接墊及多個與該些接墊對應且電性連接的電路。多個顯示元件，設置於該支撐板上，且兩相鄰的該些顯示元件之間存在一間隔，各該顯示元件包含：接收板、第一線路層、第二線路層、和多個發光元件。接收板包含絕緣層及多個貫孔。所述貫孔貫穿接收板之相對的上表面及下表面。接收板的絕緣層具有第一熱膨脹係數。第一線路層設置於接收板之下表面，且第一線路層具有多個相分離的第一電極。第二線路層設置於接收板之上表面，且第二線路層具有多個相分離的第二電極。各該第二電極經由所對應的各該貫孔連接各該第一電極。多個發光元件設置於接收板及第二線路層上方。各該發光元件的二部份分別電性連接於所對應的兩相鄰的該些第二電極。封裝膠層覆蓋於接收板、支撐板、第二線路層及該些發光元件上並填充於該些間隔，且封裝膠層具有第二熱膨脹係數，封裝膠層的第二熱膨脹係數小於接收板的絕緣層的第一熱膨脹係數。各該顯示元件的該些第一電極分別電性連接於支撐板的所對應的該些接墊。

在一些實施方式中，在顯示裝置中，第二熱膨脹係數與第一熱膨脹係數的比值小於或等於約0.8且大於0。

在一些實施方式中，在顯示裝置中，接收板的絕緣層包含聚醯亞胺(PI)、苯並環丁烯(BCB)、聚苯並噁唑(PBO)、Su-8負型光阻、或WPR光阻其中至少一者。

在一些實施方式中，在顯示裝置中，封裝膠層包含矽利康(silicone)或環氧樹脂(Epoxy)。

在一些實施方式中，在顯示裝置中，封裝膠層包含無機填充材料。

在一些實施方式中，在顯示裝置中，各該電路包含驅動元件、切換元件、線路、二極體、電阻或電容其中至少一者。

以下將以圖式及詳細描述以清楚說明本揭示內容之精神，任何所屬技術領域中具有通常知識者在瞭解本揭示內容之較佳實施方式和實施例後，當可由本揭示內容所教示之技術，加以改變及修飾，其並不脫離本揭示內容之精神與範圍。

在整個說明書中，相同的附圖標記表示相同的元件。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。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」係可為二元件間存在其它元件。

應當理解，儘管術語「第一」、「第二」、「第三」等在本文中可以用於描述各種元件、組件、區域、或層，但是這些元件、組件、區域、或層不應受這些術語的限制。這些術語僅用於將一個元件、組件、區域、或層與另一個元件、組件、區域、或層區分開。因此，下面討論的「第一」元件、組件、區域、或層可以被稱為「第二」元件、組件、區域、或層而不脫離本文的教導。

此外，諸如「下」或「底部」和「上」或「頂部」的相對術語可在本文中用於描述一個元件與另一元件的關係，如圖所示。應當理解，相對術語旨在包括除了圖中所示的方位之外的裝置的不同方位。例如，如果一個附圖中的裝置翻轉，則被描述為在其他元件的「下」側的元件將被定向在其他元件的「上」側。

本文參考作為理想化實施例的俯視示意圖來描述示例性實施例。因此，可以預期到作為例如製造技術及/或公差的結果的圖示的形狀變化。因此，本文所述的實施例不應被解釋為限於如本文所示的區域的特定形狀，而是包括例如由製造導致的形狀偏差。例如，示出或描述為平坦的區域通常可以具有粗糙及/或非線性特徵。此外，所示的銳角可以是圓的。因此，圖中所示的區域本質上是示意性的，並且它們的形狀不是旨在示出區域的精確形狀，並且不是旨在限制請求項的範圍。

在本揭示內容的一些實施方式中，形成包含多個發光元件晶粒的顯示元件，此顯示元件具有接收板、線路層、以及封裝膠層，其中接收板不包含例如驅動元件的主動元件。在本文中，顯示元件亦可稱為顯示組件。

在本揭示內容的一些實施方式中，形成顯示裝置，顯示裝置包含支撐板及多個顯示元件，支撐板中具有接墊及例如驅動元件的主動元件，多個顯示元件分別與對應的接墊連接，並且經由驅動元件來控制顯示元件中的對應的發光元件。

在本揭示內容的一些實施方式中，將多個發光元件晶粒轉置於一接收板並且進行封裝，形成包含多個發光元件晶粒的一封裝結構，並且將多個這樣的封裝結構設置於包含接墊及驅動電路和其他線路的支撐板上。在另一些實施方式中，將多個發光元件晶粒轉置於一接收板，之後將多個接收板設置於包含接墊及驅動電路和其他線路的支撐板上，再設置封裝膠層以形成封裝。

參見第1A圖和第1B圖，分別繪示根據一些實施方式的顯示元件和顯示裝置的上視圖。顯示元件100包含多個像素單元110呈陣列排列且設置於接收板130中，其中各個像素單元110可包含一或多個子像素(未繪示)。

如在第1B圖中所示，顯示裝置200包含多個顯示元件100呈矩陣排列，且設置在支撐板210中。其中相鄰的多個顯示元件100之間經由一間隔120而隔開。

第2A圖繪示顯示元件的截面視圖。顯示元件100包含接收板130、第一線路層140、第二線路層150、發光元件160、以及封裝膠層170。

接收板130包含絕緣層132及多個貫孔134，貫孔134貫穿接收板130的相對的下表面136和上表面138。

在一些實施方式中，接收板130的材料可包含聚醯亞胺(PI)、苯並環丁烯(BCB)、聚苯並噁唑(PBO)、Su-8負型光阻、或WPR光阻(JSR公司的WPR系列)中的至少一者。

第一線路層140設置於接收板130的下表面136，並且第一線路層140具有多個相分離的第一電極142。第2B圖繪示第一線路層140的上視圖，示出了根據一些實施方式在一像素單元110中在第一線路層140的多個第一電極142的排列。

第二線路層150設置於接收板130的上表面138，第二線路層150具有多個相分離的第二電極152。各個第二電極152經由所對應的各該貫孔134連接對應的第一電極142。第2C圖繪示第二線路層150的上視圖，示出了根據一些實施方式在一像素單元110中在第二線路層150中的多個第二電極152的排列。

貫孔134、第一線路層140、和第二線路層150的材料包含導電性良好的金屬，例如銅、銀、金、鉑、鉻、鈦、鋁、鎳、類似者、或其組合。

如在第2A圖中所示，發光元件160設置於接收板130及第二線路層150上方。發光元件160的第一部份162A和第二部份162B分別電性連接於所對應的兩相鄰的第二電極152。第一部份162A和第二部份162B中的其中一者是發光元件160的陽極，另一者是發光元件160的陰極。

在一些實施方式中，在一像素單元110中的發光元件160可為多色或是同色。在一些實施方式中，在一像素單元110中的多個發光元件160為多色，例如紅色發光元件、綠色發光元件、和藍色發光元件。

在一些實施方式中，在一像素單元110中的多個發光元件160為同色，並且在顯示裝置200中在顯示元件100上方還設置有彩色濾光材料或量子點材料其中至少一者來將同色光轉成多色光。例如，發光元件160發出藍光，經由彩色濾光材料或量子點材料產生紅光或綠光。

在一些實施方式中，發光元件160可為無機發光元件、有機發光元件、或其它合適材料元件、或前述材料之組合。

在一些實施方式中，發光元件160可以是微型發光二極體(micro-LED)、次毫米發光二極體(Mini-led)、或是尺寸大於次毫米發光二極體的發光二極體。

在一些實施方式中，在發光元件160中，接觸第二線路層150的二個第二電極152的第一部份162A和第二部份162B(亦即陰極與陽極)可位在發光元件160的同一側或是分別位在發光元件160的上下兩側、或是其他合適的方向。

封裝膠層170覆蓋且在接收板130、第二線路層150及發光元件160上方。封裝膠層170可以將發光元件160密封，防止水氣進入，以維持發光元件160的性能與使用壽命。

在一些實施方式中，封裝膠層的材料可包含矽利康(silicone)或環氧樹脂(epoxy)。

在將發光元件封裝的製造製程中，需將封裝膠層設置在多個發光元件晶粒上。在設置封裝膠層的製程中，封裝膠層需在較高的溫度(例如，約130℃至約170℃溫度)，以與在下方的接收板的絕緣層和線路層的金屬層結合。然而，在一些測試中發現，當選用熱膨脹係數較大的材料做為封裝膠層的材料時，在之後在降溫的過程中，封裝膠層會收縮，這會使得接收板的絕緣層與金屬層(例如貫孔、第一線路層、或第二線路層)之間的介面應力變大，導致金屬層剝離接收板的絕緣層，特別是發生在介於接收板的絕緣層和貫孔周圍之間、或是介於絕緣層、貫孔和第一線路層(或第二線路層)三者之間。因此導致了所形成的顯示元件和顯示裝置的良率降低。

由於金屬層剝離接收板的絕緣層可能是介於金屬層與接收板的絕緣層之間的張應力和剪應力所導致，而此張應力和此剪應力的產生主要是來自於上方的封裝膠層在降溫時的收縮效應對接收板的絕緣層造成影響，並且封裝膠層的收縮程度與封裝膠層的熱膨脹係數相關。因此在本揭示內容中進行應力模擬測試，以找出封裝膠層以及接收板的絕緣層的合適的熱膨脹係數，以減小介於金屬層與接收板的絕緣層之間的張應力和剪應力。

第3A圖和第3B圖是應力模擬測試的圖，示出了在接收板中介於絕緣層及貫孔的金屬層之間的介面應力與在上方的封裝膠層的熱膨脹係數的關係。在第3A圖中所模擬測試的應力為剪應力，並且縱軸為標準化剪應力；在第3B圖中所摸擬測試的應力為張應力，並且縱軸為標準化張應力。在第3A圖和第3B圖中的橫軸為標準化的熱膨脹係數，此參數是將「封裝膠層的熱膨脹係數」除以「接收板的絕緣層的熱膨脹係數」，也就是「封裝膠層的熱膨脹係數與接收板的絕緣層的熱膨脹係數的比值」，在本文中亦簡稱為「熱膨脹係數的比值」。如前所述，在第3A圖中的縱軸為標準化剪應力，此參數是將「在不同的熱膨脹係數的比值時的介面剪應力」除以「在熱膨脹係數的比值為1時的剪應力」，在本文中亦可簡稱為「剪應力的比值」。如前所述，在第3B圖中的縱軸為標準化張應力，此參數是將「在不同的熱膨脹係數的比值時的介面張應力」除以「在熱膨脹係數的比值為1時的張應力」，在本文中亦可簡稱為「張應力的比值」。

如在第3A圖中所示，可見當標準化的熱膨脹係數大於1時，標準化剪應力大於1。也就是說，相較於封裝膠層的熱膨脹係與接收板的絕緣層的熱膨脹系數相等的狀況，當封裝膠層的熱膨脹係數大於接收板的絕緣層的熱膨脹係數時，在接收板中介於絕緣層及貫孔的金屬層之間的介面剪應力較大。當標準化的熱膨脹係數小於1時，標準化剪應力小於1。也就是說，相較於封裝膠層的熱膨脹係與接收板的絕緣層的熱膨脹系數相等的狀況，當封裝膠層的熱膨脹係數小於接收板的絕緣層的熱膨脹係數時，在接收板中介於絕緣層及貫孔的金屬層之間的介面剪應力較小。

參看在第3A圖中所示的曲線，可見在橫軸的標準化的熱膨脹係數的數值從1.6降至1時，亦即封裝膠層的熱膨脹係數從封裝板的絕緣層的熱膨脹係數的1.6倍降低至與封裝板的絕緣層的熱膨脹係數相等，標準化剪應力值從約1.2降低至1。在橫軸的標準化的熱膨脹係數的數值從1降低至接近為0時，亦即封裝膠層的熱膨脹係數從與封裝板的絕緣層的熱膨脹係數相等降低至熱膨脹係數極小的情況，標準化剪應力從約1降低至約0.96。

如在第3A圖中所示，在標準化的熱膨脹係數從1.6降低至1時，曲線的斜率較大，亦即標準化剪應力下降的幅度較大。在標準化的熱膨脹係數從1降低至約為0時，曲線的斜率較小，亦即標準化剪應力下降的幅度較小。也就是說，降低封裝膠層的熱膨脹係數至約等於封裝板的絕緣層的熱膨脹係數時，能明顯減小介面剪應力。進一步降低封裝膠層的熱膨脹係數與封裝膠層的熱膨脹係數的比值為0.8時，可略微再減小介面剪應力。再進一步降低封裝膠層的熱膨脹係數與封裝膠層的熱膨脹係數的比值小於0.8時，可略微再減小介面剪應力。

如在第3B圖中所示，可見當標準化的熱膨脹係數大於1時，標準化張應力大於1。也就是說，相較於封裝膠層的熱膨脹係與接收板的絕緣層的熱膨脹系數相等的狀況，當封裝膠層的熱膨脹係數大於接收板的絕緣層的熱膨脹係數時，在接收板中介於絕緣層及貫孔的金屬層之間的介面張應力較大。當標準化的熱膨脹係數小於1時，標準化張應力小於1。也就是說，相較於封裝膠層的熱膨脹係與接收板的絕緣層的熱膨脹系數相等的狀況，當封裝膠層的熱膨脹係數小於接收板的絕緣層的熱膨脹係數時，在接收板中介於絕緣層及貫孔的金屬層之間的介面張應力較小。

參看在第3B圖中所示的曲線，可見在橫軸的標準化的熱膨脹係數的數值從1.6降至1時，亦即封裝膠層的熱膨脹係數從封裝板的絕緣層的熱膨脹係數的1.6倍降低至與封裝板的絕緣層的熱膨脹係數相等，標準化張應力值從約1.68降低至1。在橫軸的標準化的熱膨脹係數的數值從1降低至約為0.8時，亦即封裝膠層的熱膨脹係數從與封裝板的絕緣層的熱膨脹係數相等降低至為封裝板的絕緣層的熱膨脹係數的0.8倍情況，標準化張應力從約1降低至約0.8。在橫軸的標準化的熱膨脹係數的數值從0.8降低至接近為0時，亦即封裝膠層的熱膨脹係數從與封裝板的絕緣層的熱膨脹係數相等降低至熱膨脹係數極小的情況，標準化張應力從約0.8降低至約0.76。

如在第3B圖中所示，在標準化的熱膨脹係數從1.6降低至0.8時，曲線的斜率較大，亦即標準化張應力下降的幅度較大。在標準化的熱膨脹係數從0.8降低至約為0時，曲線的斜率較小，亦即標準化張應力下降的幅度較小。也就是說，降低封裝膠層的熱膨脹係數至約等於封裝板的絕緣層的熱膨脹係數時，能明顯減小介面張應力。進一步降低封裝膠層的熱膨脹係數與封裝膠層的熱膨脹係數的比值為0.8時，可再進一步減小介面張應力。再進一步降低封裝膠層的熱膨脹係數與封裝膠層的熱膨脹係數的比值小於0.8時，可略微再減小介面張應力。

因此可知，經由調整封裝膠層的熱膨脹係數、或是調整封裝膠層的熱膨脹係數與封裝板的絕緣層的熱膨脹係數的比值，將可降低封裝板中介於絕緣層與金屬層之間的剪應力與張應力。

為了改善上述的絕緣層與金屬層之間的剝離現象，在本揭示內容的一些實施方式中，接收板130的絕緣層132具有第一熱膨脹係數，封裝膠層170具有第二熱膨脹係數，並且封裝膠層170的第二熱膨脹係數小於接收板130的絕緣層132的第一熱膨脹係數，以使得封裝膠層170在降溫的過程中，收縮程度不致於過大而造成在接收板130中介於絕緣層132與金屬層之間的應力過大。

以下提供一比較例和實施例的測試，以驗證調整封裝膠層的熱膨脹係數與封裝板的絕緣層的熱膨脹係數的比值，可以降低在封裝板中介於絕緣層及貫孔的金屬層之間的剪應力與張應力。

比較例1：

封裝板的絕緣層所使用的材料為聚醯亞胺(Polyimide,PI)，熱膨脹係數為50ppm/℃。封裝膠層所使用的材料為環氧樹脂，熱膨脹係數為70ppm/℃。也就是說，在比較例1中，封裝膠層的熱膨脹係數與絕緣層的熱膨脹係數的比值為1.4。之後檢測在封裝板的絕緣層與貫孔周圍的應力分佈。

參見第4A圖和第4B圖的剪應力分佈圖。在第4A圖的左側為剪應力的分級，以不同的灰階來表示剪應力的大小，其中白色為在檢測範圍中剪應力最低的級別，黑色為在檢測範圍中剪應力最高的級別。第4A圖中示出接收板的絕緣層332，四個白色圓形為在一像素單元110(見第1A圖)中的四個貫孔334A、334B、334C和334D。四個矩形區域分別為第二線路層的四個第二電極342A、342B、342C、和342D與絕緣層之間的介面的輪廓。第4B圖為放大圖，示出在第4A圖中的右下方的貫孔334D。

在第4A圖和第4B圖中，四個第二電極342A、342B、342C、和342D的深灰色輪廓代表在這些電極的邊緣處有不同於絕緣層332的剪應力。也就是說，相較於絕緣層332，在介於第二線路層的第二電極342A、342B、342C、和342D與絕緣層332之間的介面有較大的剪應力。進一步參看第4B圖的放大視圖，顯示在介於第二電極342D、絕緣層332、和貫孔334D三者之間的介面300A和300B為接近黑色，代表此處具有最大剪應力。

此外，測試的結果顯示在接收板中介於絕緣層332與貫孔334A、334B、334C和334D的金屬層之間的最大剪應力為63 MPa。

參見第5A圖和第5B圖的張應力分佈圖。在第5A圖的左側為張應力的分級，以不同的灰階來表示張應力的大小，其中黑色代表張應力最高的級別，白色代表張應力最低的級別。

如在第5A圖和第5B圖中所示，第二線路層的四個第二電極342A、342B、342C、和342D的淺灰色輪廓代表在這些電極的邊緣處有不同於絕緣層332的張應力。也就是說，相較於絕緣層332，在介於第二線路層的第二電極342A、342B、342C、和342D與絕緣層332之間有較小的張應力。進一步參看第5B圖的放大視圖，顯示在介於第二電極342D、絕緣層332、和貫孔334D三者之間的介面302A和302B為接近黑色，代表此處有最大張應力。

此外，測試的結果顯示在接收板中介於絕緣層332與貫孔334A、334B、334C和334D的金屬層之間的最大張應力為96 MPa。

實施例1：

封裝板的絕緣層所使用的材料為聚醯亞胺，熱膨脹係數為50 ppm/℃。封裝膠層所使用的材料為環氧樹脂，熱膨脹係數為30 ppm/℃。也就是說，在實施例1中，封裝膠層的熱膨脹係數與絕緣層的熱膨脹係數的比值為0.6。之後檢測在封裝板的絕緣層與貫孔周圍的應力分佈。

參見第6A圖和第6B圖的剪應力分佈圖。在第4A圖的左側為剪應力的分級，以不同的灰階來表示剪應力的大小，其中白色為在檢測範圍中剪應力最低的級別，黑色為在檢測範圍中剪應力最高的級別。第6A圖中示出接收板的絕緣層432，四個白色圓形為在一像素單元110(見第1A圖)中的四個貫孔434A、434B、434C和434D。四個矩型區域分別代表第二線路層的四個第二電極442A、442B、442C、和442D的邊界。第6B圖為放大圖，示出在第6A圖中的右下方的貫孔434D。

在第6A圖和第6B圖中，四個第二電極442A、442B、442C、和442D的灰色輪廓代表在這些電極的邊緣處有不同於絕緣層432的剪應力。也就是說，相較於絕緣層432，在介於第二線路層的第二電極442A、442B、442C、和442D與絕緣層432之間的介面有較大的剪應力。進一步參看第6B圖的放大視圖，顯示在介於第二電極442D、絕緣層432、和貫孔434D三者之間的介面400A和400B為接近深灰色，代表此處具有最大剪應力。

此外，測試的結果顯示在接收板中介於絕緣層432與貫孔434A、434B、434C和434D的金屬層之間的最大剪應力為55.6 MPa。

將比較例1的第4A圖至第4B圖以及實施例1的第6A圖至第6B圖進行比較，可見比較例1的最大剪應力(例如在第4B圖的介面300A和300B處)大於實施例1的最大剪應力(例如在第6B圖的介面400A和400B處)。

參見第7A圖和第7B圖的張應力分佈圖。在第7A圖的左側為張應力的分級，以不同的灰階來表示張應力的大小，其中黑色代表張應力最高的級別，白色代表張應力最低的級別。

如在第7A圖和第7B圖中所示，第二線路層的四個第二電極442A、442B、442C、和442D的淺灰色輪廓代表在這些電極的邊緣處有不同於絕緣層432的張應力。也就是說，相較於絕緣層432，在介於第二線路層的第二電極442A、442B、442C、和442D與絕緣層432之間有較小的張應力。進一步參看第7B圖的放大視圖，顯示在介於第二電極442D、絕緣層432、和貫孔434D三者之間的介面402A和402B為接近深灰色，代表此處有最大張應力。

此外，測試的結果顯示在接收板中介於絕緣層432與貫孔434A、434B、434C和434D的金屬層之間的最大張應力為77.1 MPa。

將比較例1的第5A圖至第5B圖以及實施例1的第7A圖至第7B圖進行比較，可見比較例1的最大張應力(例如在第5B圖的介面302A和302B處)大於實施例1的最大張應力(例如在第7B圖的介面402A和402B處)。

由上述比較例1和實施例1的測試結果顯示，當封裝膠層的熱膨脹係數從70 ppm/℃減小為30 ppm/℃(亦即，封裝膠層的熱脹脹係數與絕緣層的熱膨脹係數的比值從1.4減小為0.6)，最大介面剪應力可降低約11.7%，最大介面張應力可降低約19.7%。

根據本揭示內容的一些實施方式，封裝膠層170的第二熱膨脹係數小於接收板130的絕緣層132的第一熱膨脹係數，可使得在接收板130中介於絕緣層132與貫孔134的介面剪應力和張應力減小，因此可減少剝離現象的發生。在一些實施方式中，封裝膠層170的熱膨脹係數與絕緣層132的熱膨脹係數的比值為小於等於約0.8且大於0，可進一步減小在接收板130中介於絕緣層132與貫孔134的介面剪應力和張應力，以更減少剝離現象的發生。

請回到第2圖繼續參看顯示元件100。在一些實施方式中，接收板130的絕緣層可包含聚醯亞胺(PI)、苯並環丁烯(BCB)、聚苯並噁唑(PBO)、Su-8負型光阻、WPR光阻、或類似者。在一些實施方式中，接收板130的熱膨脹係數範圍為約30至約70 ppm/℃。

在一些實施方式中，接收板130不包含例如驅動元件的主動元件。

在一些實施方式中，封裝膠層170可包含矽利康(Silicone)或環氧樹脂(Epoxy)。在一些實施方式中，封裝膠層170的熱膨脹係數的範圍為約1 ppm/℃至約65 ppm/℃。在一些實施方式中，封裝膠層170的熱膨脹係數的範圍為約10 ppm/℃至約40 ppm/℃。

在一些實施方式中，封裝膠層170還可包含無機填充材料，無機填充材料具有較小的熱膨脹係數，以使封裝膠層170的熱膨脹係數小於接收板130的絕緣層132的熱膨脹係數。無機填充材料可例如：二氧化矽、二氧化鈦、氧化鋁、氧化釔、碳黑(carbon black)、燒結鑽石粉末(sintered diamond powder)、玻璃、或其組合。

在一些實施方式中，封裝膠層170可例用注膠或壓模(molding)方式設置於接收板130上方。

參見第8圖，繪示根據一些實施方式的顯示裝置的局部截面視圖。顯示裝置200包含顯示元件100和支撐板210。支撐板210包含基底層220和驅動電路層230。驅動電路層230包含多個接墊240和與這些接墊240對應且電性連接的電路元件250和260。在第8圖中電路元件260為示意性繪示，電路元件260可例如為驅動元件、切換元件、線路、二極體、電阻或電容其中至少一者。在一些實施方式中，驅動電路層230可包含顯示裝置200需要的主動元件、被動元件、或線路，例如：驅動元件、切換元件、儲存電容、電源線、驅動信號線、時序信號線、電流補償線、檢測信號線等。

顯示元件100的第一線路層140的多個第一電極142電性連接支撐板210的驅動電路層230的對應的接墊240以及電路元件250和260。

如在第8圖中所示，發光元件160經由第一電極142、接墊240而電性連接至在支撐板210的驅動電路層230中的電路元件260，以使在支撐板210的驅動電路層230的電路元件260中的驅動元件和其他線路元件能控制這些發光元件160發光。

在一些實施方式中，支撐板210的基底層220是剛性基板或柔性基板，例如玻璃板、陶瓷板或高分子基板，其中高分子基板的材料例如是聚醯亞胺(PI)、或聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、液晶聚合物、或其組合。支撐板的基板可以是單層或多層的結構。

在一些實施方式中，支撐板210可以是印刷電路板、柔性電路板、柔性印刷電路板(flexible printed circuit, FPC)、薄膜覆晶(chip on film, COF)、或其他適合的電路板。

在一些實施方式中，顯示元件100是設置在已完成的支撐板210上，所以顯示元件100和支撐板是兩個獨立的元件。因此，顯示元件100與支撐板210兩者可以分別在兩個不同的製造場所中製造。

在一些實施方式中，在多個發光元件160電性連接於接收板130的第二電極152之後，設置封裝膠層170，形成一封裝結構，之後將多個封裝結構設置於包含驅動電路層230的支撐板210上，形成顯示裝置200。也就是說，將完成的顯示元件100(具有封裝膠層)設置於支撐板210上。

在另一些實施方式中，在發光元件160電性連接於接收板130的第二電極152之後，將包含多個發光元件160的接收板130設置於包含驅動電路層230的支撐板210上，形成一中間結構；之後設置封裝膠層170覆蓋此中間結構。也就是說，將未完成的多個顯示元件100(不具有封裝膠層)設置於支撐板210上，再施加封裝膠層170，形成位在支撐板210上的多個顯示元件100，具有一共同的封裝膠層170。

參見第9A圖至第9D圖，繪示根據一些實施方式的形成顯示裝置的方法的多個中間步驟。

如在第9A圖中所示，將多個發光元件設置於接收板上。接收板130包含絕緣層132及貫孔134。在接收板130的下表面136設置有第一線路層140，並且在接收板130的上表面138設置有第二線路層150。在一些實施方式，可經由巨量轉移的技術，將複數個發光元件160設置於接收板130上並接合於對應的多個第二電極152。因此，各個發光元件160的第一部份162A(例如陽極)和第二部份162B(例如陰極)電性連接對應的第二電極152、貫孔134、和第一電極142。

如在第9B圖中所示，在發光元件、接收板、和第二線路層上方設置封裝膠層，形成封裝結構，亦即顯示元件。顯示元件100中，封裝膠層170設置在發光元件160、接收板130、和第二線路層150上方。

在一些實施方式中，由於之後須將具有封裝膠層170的顯示元件100設置於支撐板210上，因此封裝膠層170的材料優選為硬度較高的材料，例如楊氏模數大於0.1 MPa，有利於之後的轉置過程並且較不會變形。在這樣的實施方式中，如果封裝膠層170的楊氏模數小於0.1 MPa，會導致封裝膠層170的硬度太軟而不利於後續的轉置過程，例如會造成線路的損壞而降低良率。在一些實施方式中，封裝膠層170的楊氏模數的範圍為在約0.1 MPa至約10 GPa之間，例如，封裝膠層170的材料包含環氧樹脂。

如在第9C圖中所示，提供顯示元件與待連接的一支撐板。將多個顯示元件100與待連接的一支撐板210對準。支撐板210包含基底層220和驅動電路層230。顯示元件100的第一線路層140的多個第一電極142對準於支撐板210驅動電路層230的對應的接墊240。

如在第9D圖中所示，將顯示元件與支撐板組裝，形成顯示裝置。多個顯示元件100可設置於支撐板210上方，並且顯示元件100的多個第一電極142與驅動電路層230的接墊240對應且電性連接至在驅動電路層230中的電路元件260，例如，在第9D圖中示出電晶體262。

第10A圖至第10B圖繪示根據一些實施方式的形成顯示裝置的方法的多個中間步驟。當多個顯示元件100設置在支撐板210上，相鄰的二個顯示元件100經由間隔120而隔開。

在一些實施方式中，在將多個顯示元件連接支撐板之後，可添加另一封裝膠層180於間隔120中。第10B圖繪示將封裝膠層180填入介於相鄰的二個顯示元件100之間的間隔120。

在另一些替代性實施方式中，如在第10C圖中所示，封裝膠層182亦可覆蓋在多個顯示元件100上。也就是說，在顯示裝置200中的發光元件160上方設置有兩層的封裝膠層170和182，第一層的封裝膠層為個別的顯示元件100的封裝膠層170，並且各個顯示元件100的封裝膠層170是隔開的。第二層的封裝膠層為在各個顯示元件100上方及介於多個顯示元件100之間的間隔120的封裝膠層182。

在一些實施方式中，封裝膠層180和182的材料可相同於封裝膠層170的材料。在另一些實施方式中，封裝膠層180和182的材料可與封裝膠層170的材料不同。

參見第11A圖至第11D圖，繪示根據一些實施方式的形成顯示裝置的方法的多個中間步驟。

如在第11A圖中所示，將多個發光元件設置於接收板上。接收板130包含絕緣層132及貫孔134。在接收板130的下表面136設置有第一線路層140，並且在接收板130的上表面138設置有第二線路層150。在一些實施方式，可經由巨量轉移的技術，將複數個發光元件160設置於接收板130上並接合於對應的多個第二電極152。因此，各個發光元件160的第一部份162A(例如陽極)和第二部份162B(例如陰極)電性連接對應的第二電極152、貫孔134、和第一電極142。

如在第11B圖中所示，提供包含多個發光元件的接收板與待連接的一支撐板。將多個包含發光元件160的接收板130與待連接的一支撐板210對準。支撐板210包含基底層220及驅動電路層230。驅動電路層230包含接墊240以及電路元件250和260。第一線路層140的多個第一電極142分別對準於支撐板210的驅動電路層230的對應的接墊240。

第11C圖繪示將包含多個發光元件的接收板與支撐板進行組裝，形成中間結構270。多個發光元件160的接收板與支撐板210連接，形成中間結構270。第一線路層140的多個第一電極142分別連接支撐板210的對應的接墊240。

第11D圖繪示將封裝膠層設置於此中間結構上方，亦即在發光元件、接收板和第二線路層上方。封裝膠層170設置在中間結構270上方，亦即在發光元件160、接收板130、和第二線路層150上方。經由設置封裝膠層170，在支撐板210上形成具有封裝膠層170的顯示元件100。

第12A圖至第12B圖繪示根據一些實施方式的形成顯示裝置的方法的多個中間步驟。多個包含發光元件160的接收板130設置在支撐板210上，相鄰的二個接收板130經由間隔120而隔開。

第12B圖繪示將封裝膠層設置於發光元件、接收板和第二線路層上方並填入間隔內。封裝膠層170覆蓋中間結構270，亦即覆蓋發光元件160、接收板130、和第二線路層150並且填入間隔120中。因此，在支撐板210上形成多個顯示元件100，經由間隔120而隔開，並且間隔120填充有封裝膠層170。也就是說，多個顯示元件100和介於顯示元件100之間的間隔120具有一共同的封裝膠層170。

在本揭示內容所提供的多個實施方式中，經由將多個發光元件晶粒轉移至一接收板，並且將包含發光元件晶粒的多個較小尺寸的接收板與支撐板組裝成較大尺寸的顯示面板，這可減少眾多發光元件晶粒的轉移時間。

此外，經由調整覆蓋在顯示元件中的封裝膠層的熱膨脹係數以及接收板的絕緣層的熱膨脹係數的比值，可減少接收板中介於絕緣層與貫孔的金屬層之間發生剝離的現象，因此可提昇所形成的顯示元件和顯示裝置的良率。

雖然本揭示內容已以多個實施方式和實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭示內容，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭示內容之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭示內容之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100:顯示元件

110:像素單元

120:間隔

130:接收板

132:絕緣層

134:貫孔

136:下表面

138:上表面

140:第一線路層

142:第一電極

150:第二線路層

152:第二電極

160:發光元件

162A:第一部份

162B:第二部份

170:封裝膠層

180:封裝膠層

182:封裝膠層

200:顯示裝置

210:支撐板

220:基底層

230:驅動電路層

240:接墊

250:電路元件

260:電路元件

262:電晶體

270:中間結構

300A、300B:介面

302A、302B:介面

332:絕緣層

334A、334B、334C、334D:貫孔

342A、342B、342C、342D:第二電極

400A、400B:介面

402A、402B:介面

432:絕緣層

434A、434B、434C、434D:貫孔

442A、442B、442C、442D:第二電極

為讓本揭示內容之上述和其他目的、特徵、優點與實施方式能更明顯易懂，所附圖式之說明如下。 第1A圖是根據一些實施方式的顯示元件的上視圖。 第1B圖是根據一些實施方式的包含多個顯示元件的顯示裝置的上視圖。 第2A圖是根據一些實施方式的顯示元件的截面視圖。 第2B圖是根據一些實施方式在第2A圖中的第一線路層的上視圖。 第2C圖是根據一些實施方式在第2A圖中的第二線路層的上視圖。 第3A圖是根據應力模擬測試的圖，示出在接收板中介於絕緣層及貫孔的金屬層之間的介面剪應力與在上方的封裝膠層的熱膨脹係數的關係。 第3B圖是根據應力的模擬測試的圖，示出在接收板中介於絕緣層及貫孔的金屬層之間的介面張應力與在上方的封裝膠層的熱膨脹係數的關係。 第4A圖是根據一比較例的剪應力分佈圖，示出在接收板中介於絕緣層與四個貫孔之間的剪應力分佈情況。 第4B圖是在第4A圖中的靠近右下方的貫孔處的放大圖。 第5A圖是根據一比較例的張應力分佈圖，示出在接收板中介於絕緣層與四個貫孔之間的張應力分佈情況。 第5B圖是在第5A圖中的靠近右下方的貫孔處的放大圖。 第6A圖是根據一實施例的剪應力分佈圖，示出在接收板中介於絕緣層與四個貫孔之間的剪應力分佈情況。 第6B圖是在第6A圖中的靠近右下方的貫孔處的放大圖。 第7A圖是根據一實施例的張應力分佈圖，示出在接收板中介於絕緣層與四個貫孔之間的張應力分佈情況。 第7B圖是在第7A圖中的靠近右下方的貫孔處的放大圖。 第8圖是根據一些實施方式的顯示裝置的局部截面視圖。 第9A至第9D圖是根據一些實施方式在製造顯示裝置的方法的多個中間步驟的多個中間結構的截面視圖。 第10A至第10B圖是根據一些實施方式在製造顯示裝置的方法的多個中間步驟的多個中間結構的截面視圖。 第10C圖是根據一替代性實施方式的一中間結構的截面視圖。 第11A至第11D圖是根據一些實施方式在製造顯示裝置的方法的多個中間步驟的多個中間結構的截面視圖。 第12A至第12B圖是根據一些實施方式在製造顯示裝置的方法的多個中間步驟的多個中間結構的截面視圖。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

100:顯示元件

130:接收板

132:絕緣層

134:貫孔

136:下表面

138:上表面

140:第一線路層

142:第一電極

150:第二線路層

152:第二電極

160:發光元件

162A:第一部份

162B:第二部份

170:封裝膠層

Claims (19)

1. 一種顯示元件，包含：一接收板，包含一絕緣層和多個貫孔貫穿該接收板之相對的一下表面及一上表面，且該接收板的該絕緣層具有一第一熱膨脹係數；一第一線路層，設置於該接收板之該下表面，且該第一線路層具有多個相分離的第一電極；一第二線路層，設置於該接收板之該上表面，且該第二線路層具有多個相分離的第二電極，其中，各該第二電極經由所對應的各該貫孔連接各該第一電極；多個發光元件，設置於該接收板及該第二線路層上方，其中，各該發光元件的二部份分別電性連接於所對應的兩相鄰的該些第二電極；以及一封裝膠層，覆蓋於該接收板、該第二線路層及該些發光元件上，該封裝膠層的一頂表面高於該第二線路層的一頂表面和該些發光元件的各者的一頂表面，該封裝膠層直接接觸該接收板的該絕緣層和該第二線路層並且將該些發光元件密封，且該封裝膠層具有一第二熱膨脹係數，該封裝膠層的該第二熱膨脹係數小於該接收板的該絕緣層的該第一熱膨脹係數。
2. 如請求項1所述之顯示元件，其中該第二熱膨脹係數與該第一熱膨脹係數的比值小於或等於約0.8且大於0。
3. 如請求項1所述之顯示元件，其中該封裝膠層的楊氏模數在約0.1MPa至約10GPa的範圍內。
4. 如請求項1所述之顯示元件，其中該接收板的該絕緣層的該第一熱膨脹係數的範圍為約30ppm/℃至約70ppm/℃。
5. 如請求項1所述之顯示元件，其中該接收板的該絕緣層包含聚醯亞胺(PI)、苯並環丁烯(BCB)、或聚苯並噁唑(PBO)。
6. 如請求項1所述之顯示元件，其中該封裝膠層的該第二熱膨脹係數的範圍為約1ppm/℃至約65ppm/℃。
7. 如請求項1所述之顯示元件，其中該封裝膠層的該第二熱膨脹係數的範圍為約10ppm/℃至約40ppm/℃。
8. 如請求項1所述之顯示元件，其中該封裝膠層包含矽利康(Silicone)或環氧樹脂(Epoxy)。
9. 如請求項1所述之顯示元件，其中該封裝膠 層包含無機填充材料。
10. 一種顯示裝置，包含：一支撐板，包含多個接墊及多個與該些接墊對應且電性連接的電路；以及多個如請求項1至9之任一項所述之顯示元件，其中各該顯示元件的該些第一電極分別電性連接於該支撐板的所對應的該些接墊。
11. 如請求項10所述之顯示裝置，其中，該些顯示元件之間存在一間隔，且各該間隔被一填充材所填充。
12. 如請求項11所述之顯示裝置，其中，該填充材的材料相同或不同於該封裝膠層的材料。
13. 如請求項10所述之顯示裝置，其中，各該電路包含驅動元件、切換元件、線路、二極體、電阻或電容其中至少一者。
14. 一種顯示裝置，包含：一支撐板，包含多個接墊及多個與該些接墊對應且電性連接的電路；多個顯示元件，設置於該支撐板上，且兩相鄰的該些 顯示元件之間存在一間隔，各該顯示元件包含：一接收板，包含一絕緣層及多個貫孔貫穿該接收板之相對的一上表面及一下表面，且該接收板的該絕緣層具有一第一熱膨脹係數；一第一線路層，設置於該接收板之該下表面，且該第一線路層具有多個相分離的第一電極；一第二線路層，設置於該接收板之該上表面，且該第二線路層具有多個相分離的第二電極，其中，各該第二電極經由所對應的各該貫孔連接各該第一電極；和多個發光元件，設置於該接收板及該第二線路層上，其中，各該發光元件的二部份分別電性連接於所對應的兩相鄰的該些第二電極；以及一封裝膠層，覆蓋於該接收板、該支撐板、該第二線路層及該些發光元件上並填充於該些間隔，該封裝膠層的一頂表面高於該第二線路層的一頂表面和該些發光元件的各者的一頂表面，該封裝膠層直接接觸該接收板的該絕緣層和該第二線路層並且將該些發光元件密封，且該封裝膠層具有一第二熱膨脹係數，該封裝膠層的該第二熱膨脹係數小於該接收板的該絕緣層的該第一熱膨脹係數；其中各該顯示元件的該些第一電極分別電性連接於該支撐板的所對應的該些接墊。
15. 如請求項14所述之顯示裝置，其中該第二熱膨脹係數與該第一熱膨脹係數的比值小於或等於約0.8 且大於0。
16. 如請求項14所述之顯示裝置，其中該接收板的該絕緣層包含聚醯亞胺(PI)、苯並環丁烯(BCB)、或聚苯並噁唑(PBO)。
17. 如請求項14所述之顯示裝置，其中該封裝膠層包含矽利康(Silicone)或環氧樹脂(Epoxy)。
18. 如請求項14所述之顯示裝置，其中該封裝膠層包含無機填充材料。
19. 如請求項14所述之顯示裝置，其中，各該電路包含驅動元件、切換元件、線路、二極體、電阻、或電容其中至少一者。