TWI860625B - 顯示裝置及其製造方法 - Google Patents

Abstract

一種顯示裝置包括驅動背板、多個發光元件、第一封裝圖案及第二封裝圖案。多個發光元件設置於驅動背板上，且與驅動背板電性連接。第一封裝圖案包括第一部及第二部。第一部設置於驅動背板上。第二部設置於第一封裝圖案的第一部上，覆蓋多個發光元件的多個側壁，且具有分別重疊於多個發光元件之多個頂面的多個第一開口。第二封裝圖案設置於第一封裝圖案的第一部上，且具有多個第二開口。第二封裝圖案的多個第二開口重疊於多個發光元件的多個頂面及第一封裝圖案的第二部。

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。

發光二極體顯示面板包括驅動背板及被轉置於驅動背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。此外，相較於有機發光二極體顯示面板，發光二極體顯示面板還具有色彩易調校、發光壽命長、無影像烙印等優勢。因此，發光二極體顯示面板被視為下一世代的顯示技術。

一般而言，在發光二極體元件被轉置到驅動背板後，會在驅動背板上依序形成多種封裝圖案。然而，形成每一種封裝圖案都須各自進行成型（molding）、硬烤固化及蝕刻的工序，耗工、耗時且成本高。

本發明提供一種顯示裝置，製程步驟少。

本發明提供一種顯示裝置的製造方法，能簡化製程步驟。

本發明的顯示裝置包括驅動背板、多個發光元件、第一封裝圖案及第二封裝圖案。多個發光元件設置於驅動背板上，且與驅動背板電性連接。第一封裝圖案包括第一部及第二部。第一部設置於驅動背板上。第二部設置於第一封裝圖案的第一部上，覆蓋多個發光元件的多個側壁，且具有分別重疊於多個發光元件之多個頂面的多個第一開口。第二封裝圖案設置於第一封裝圖案的第一部上，且具有多個第二開口。第二封裝圖案的多個第二開口重疊於多個發光元件的多個頂面及第一封裝圖案的第二部。

本發明的顯示裝置的製造方法，包括下列步驟：提供發光元件陣列基板，其中發光元件陣列基板包括驅動背板及多個發光元件，多個發光元件設置於驅動背板上且與驅動背板電性連接；提供封裝元件，其中封裝元件包括相堆疊的第一封裝材料層及第二封裝材料層；壓合封裝元件與發光元件陣列基板，以使第一封裝材料層及第二封裝材料層設置於驅動背板上且包覆多個發光元件，其中第一封裝材料層設置於第二封裝材料層與多個發光元件之間；固化第一封裝材料層及第二封裝材料層，以形成第一封裝層及第二封裝層；減薄第一封裝層及第二封裝層，以使第一封裝層及第二封裝層分別形成第一封裝圖案及第二封裝圖案，其中第一封裝圖案包括第一部及第二部，第一封裝圖案的第一部設置於驅動背板上，第一封裝圖案的第二部設置於第一封裝圖案的第一部上且覆蓋多個發光元件的多個側壁，第一封裝圖案的第二部具有分別暴露多個發光元件之多個頂面的多個第一開口，第二封裝圖案設置於第一封裝圖案的第一部上且具有暴露多個發光元件之多個頂面及第一封裝圖案之第二部的多個第二開口。

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1E為本發明一實施例之顯示裝置的製造方法的流程剖面示意圖。

請參照圖1A，首先，提供發光元件陣列基板110。發光元件陣列基板110包括驅動背板112及多個發光元件114R、114G、114B。多個發光元件114R、114G、114B 設置於驅動背板112上，且與驅動背板112電性連接。詳細而言，在本實施例中，驅動背板112包括基底（未繪示）及設置於基底上的線路層（未繪示），所述線路層包括多個子畫素驅動電路（未繪示）和分別電性連接至多個子畫素驅動電路的多個接墊組（未繪示），且每一發光元件114R、114G、114B 的多個電極（未繪示）分別電性連接至對應的一個接墊組的多個接墊。

在本實施例中，多個發光元件114R、114G、114B可分為多個發光元件群G，每一發光元件群G可包括分別用以發出第一色光、第二色光及第三色光的發光元件114R、發光元件114G及發光元件114B，而每一發光元件群G和與其電性連接的多個子畫素驅動電路（未繪示）可組成一個畫素PX。在本實施例中，所述第一色光、所述第二色光及所述第三色光例如是紅光、綠光及藍光，但本發明不以此為限。在本實施例中，發光元件114R、114G、114B例如是微型發光二極體（μLED），但本發明不以此為限。

請參照圖1A，接著，提供封裝元件120。封裝元件120包括相堆疊的第一封裝材料層122及第二封裝材料層124。在本實施例中，第一封裝材料層122用以朝向發光元件陣列基板110，而第一封裝材料層122的厚度T122小於發光元件114B之頂面114a到驅動背板112的距離H。舉例而言，在本實施例中，第一封裝材料層122例如是白色封裝層，第二封裝材料層124例如是黑色封裝層，但本發明不以此為限。

請參照圖1A及圖1B，接著，壓合封裝元件120與發光元件陣列基板110，以使第一封裝材料層122及第二封裝材料層124設置於驅動背板112上且包覆多個發光元件114R、114B、114G，其中第一封裝材料層122設置於第二封裝材料層124與多個發光元件114R、114B、114G之間。在本實施例中，由於封裝元件120的第一封裝材料層122的厚度T122小於發光元件114B之頂面114a到驅動背板112的距離H，因此第一封裝材料層122大致上可共形地（conformally）覆蓋驅動背板112及多個發光元件114R、114G、114B。

值得一提的是，由於封裝元件120包括第一封裝材料層122及第二封裝材料層124，因此，當封裝元件120與發光元件陣列基板110進行層壓工序時，第一封裝材料層122及第二封裝材料層124是在同一次工序中層壓成型（lamination molding）至發光元件陣列基板110。藉此，便不須在多次工序中分別將第一封裝材料層122及第二封裝材料層124層壓成型至發光元件陣列基板110，而能簡化製程步驟。

在本實施例中，第一封裝材料層122及第二封裝材料層124的選用以受熱後黏性可下降的材料為佳。舉例而言，在本實施例中，第一封裝材料層122及/或第二封裝材料層124的材質可包括環氧樹脂（epoxy）、壓克力（acrylic）、矽（silicon）或其它適當材料，但本發明不以此為限。

請參照圖1B及圖1C，接著，固化第一封裝材料層122及第二封裝材料層124，以形成第一封裝層122a及第二封裝層124a。舉例而言，在本實施例中，可使用加熱工序固化第一封裝材料層122及第二封裝材料層124。然而，本發明不以此為限，在其它實施例中，也可使用其它工序（例如：照光工序）固化第一封裝材料層122及第二封裝材料層124。

請參照圖1C及圖1D，接著，減薄第一封裝層122a及第二封裝層124a，以使第一封裝層122a及第二封裝層124a分別形成第一封裝圖案122b及第二封裝圖案124b。請參照圖1D，第一封裝圖案122b包括第一部122b-1及第二部122b-2。第一封裝圖案122b的第一部122b-1設置於驅動背板112上。第一封裝圖案122b的第二部122b-2設置於第一封裝圖案122b的第一部122b-1上且覆蓋多個發光元件114R、114G、114B的多個側壁114s。第一封裝圖案122b的第二部122b-2具有分別暴露多個發光元件114R、114G、114B的多個頂面114a的多個第一開口122b-2h。第二封裝圖案124b設置於第一封裝圖案122b的第一部122b-1上且具有多個第二開口124bh，多個第二開口124bh暴露多個發光元件114R、114G、114B的多個頂面114a及第一封裝圖案122b的第二部122b-2。

請參照圖1C及圖1D，在本實施例中，可選擇性地使用乾濕式蝕刻工序移除發光元件114R、114G、114B之頂面114a上的部分的第一封裝層122a及部分的第二封裝層124a，以形成至少暴露出發光元件114R、114G、114B之頂面114a的第一封裝圖案122b及第二封裝圖案124b。

於所述乾式蝕刻工序中，第二封裝層124a及位於第二封裝層124a與發光元件114R、114G、114B的頂面114a之間的第一封裝層122a的一部分122a-1（標示於圖1C）會接觸於乾式蝕刻工序中所使用的反應氣體，位於第二封裝層124a與驅動背板112之間及多個發光元件114G、114B之間的第一封裝層122a的另一部分122a-2被第二封裝層124a較厚的一部分覆蓋而不會接觸反應氣體。因此，由第二封裝層124a乾式蝕刻而得之第二封裝圖案124b的頂面124ba會較未接觸反應氣體之第一封裝圖案122b的第一部122b-1（即，第一封裝層122a的另一部分122a-2）的頂面122b-1a粗糙，其中第一封裝圖案122b的第一部122b-1的頂面122b-1a接觸於第二封裝圖案124b，第二封裝圖案124b的頂面124ba背向驅動背板112，且第一封裝圖案122b的第一部122b-1的頂面122b-1a與第二封裝圖案124b的頂面124ba重疊。

此外，在本實施例中，第一封裝層122a及第二封裝層124a對所述反應氣體的蝕刻速率可不相同，而由第一封裝層122a蝕刻而得之第一封裝圖案122b的第二部122b-2的一部分可凸出於由第二封裝層124a蝕刻而得的第二封裝圖案124b，但本發明不以此為限。

值得一提是，第一封裝層122a及第二封裝層124a是在同一次工序中被減薄為第一封裝圖案122b及第二封裝圖案124b。相較於多次工序中分別形成封裝層並減薄之，在本實施例中，於減薄過程中，被移除之部分第一封裝層122a及部分第二封裝層124a的總量較少，在減薄工序後，所須清除的殘渣的量也較少，有助於降低清潔的難度。

請參照圖1D，第一封裝圖案122b之第二部122b-2的多個第一開口122b-2h分別重疊於多個發光元件114R、114G、114B的多個頂面114a。第二封裝圖案124b的多個第二開口124bh重疊於多個發光元件114R、114G、114B的多個頂面114a及第一封裝圖案122b的第二部122b-2。第一封裝圖案122b的第二部122b-2及多個發光元件114R、114G、114B位於第二封裝圖案124b的多個第二開口124bh內。

在本實施例中，第二封裝圖案124b具有定義多個第二開口124bh的側壁124bs，第二封裝圖案124b的側壁124bs與多個發光元件114R、114G、114B的多個側壁114s之間夾有第一封裝圖案122b的第二部122b-2。第二封裝圖案124b與發光元件114R、114G、114B被第一封裝圖案122b隔開，而第二封裝圖案124b不會接觸於發光元件114R、114G、114B。第二封裝圖案124b的側壁124bs與多個發光元件114R、114G、114B的多個側壁114s的一者相隔一距離D。

請參照圖1D及圖1E，在本實施例中，接著，可於第一封裝圖案122b、第二封裝圖案124b及多個發光元件114R、114G、114B 的多個頂面114a上形成表面封裝層130。於此，便完成了本實施例的顯示裝置10。在本實施例中，表面封裝層130可以是透明封裝材料層或光學膜，但本發明不以此為限。值得注意的是，在本實施例中，表面封裝層130不但會直接地接觸於多個發光元件114R、114G、114B的多個頂面114a及第二封裝圖案124b，表面封裝層130還會直接地接觸於第一封裝圖案122b的第二部122b-2。

在本實施例中，發光元件114R、114G、114B的周圍設有第一封裝圖案122b的第二部122b-2，第一封裝圖案122b的材料包括反射性物質（例如但不限於：白色粒子），第一封裝圖案122b的第二部122b-2可反射發光元件114R、114G、114B發出的光線，而有助於提升顯示裝置10的發光效率。

在本實施例中，第二封裝圖案124b具有遮光性物質（例如但不限於：碳黑粒子），第二封裝圖案124b可遮蔽驅動背板112之線路層（未繪示）的反光部（例如但不限於：金屬線路），而有助於提升顯示裝置10的視效。

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2A至圖2E為本發明另一實施例之顯示裝置的製造方法的流程剖面示意圖。

圖2A至圖2E之顯示裝置10A的製造流程與圖1A至圖1E之顯示裝置10A的製造流程類似，於此便不再重述。兩者的差異在於：兩者之第一封裝材料層122及第二封裝材料層124的材質不同。詳細而言，在圖2A至圖2E的實施例中，第一封裝材料層122是黑色封裝層，第二封裝材料層124是透明封裝層。在圖2A至圖2E的實施例中，由第一封裝材料層122固化並蝕刻而得的第一封裝圖案122b具有遮光性，第一封裝圖案122b的第二部122b-2設置在發光元件114R、114G、114B的周圍，第一封裝圖案122b的第二部122b-2能防止相鄰之多個發光元件114R、114G、114B發出的光束互相干擾，而有助於提升顯示裝置10A的顯示效果。

圖3為本發明又一實施例之顯示裝置的剖面示意圖。圖3的顯示裝置10B與圖1E的顯示裝置10類似，兩者的差異如下所述。

在圖1E的實施例中，第一封裝圖案122b的第一部122b-1的厚度T122b-1約為發光元件114B之頂面114a到驅動背板112之距離H的1/4，而相鄰兩發光元件114G、114B之多個側壁114s上的第一封裝圖案122b的第二部122b-2與相鄰兩發光元件114G、114B之間的第一封裝圖案122b的第一部122b-1所定義出的凹陷122bu的截線大致上呈ㄩ字型。

在圖3的實施例中，第一封裝圖案122b的第一部122b-1的厚度T122b-1約為發光元件114B之頂面114a到驅動背板112之距離H的1/2，而相鄰兩發光元件114G、114B之多個側壁114s上的第一封裝圖案122b的第二部122b-2與相鄰兩發光元件114G、114B之間的第一封裝圖案122b的第一部122b-1所定義出的凹陷122bu的截線大致上呈U字型。

此外，在圖3的實施例中，多個畫素PX的多個發光元件群G包括相鄰之兩畫素PX的第一發光元件群G1及第二發光元件群G2，第一發光元件群G1與第二發光元件群G2的距離K大於第一發光元件群G1的多個發光元件114G、114B的距離k1及第二發光元件群G2的多個發光元件114G、114B的距離k2，第一封裝圖案122b的第一部122b-1包括位於第一發光元件群G1與第二發光元件群G2之間的第一區122b-1z，第一區122b-1z具有靠近第一發光元件群G1的第一微凹陷122b-1za、靠近第二發光元件群G2的第二微凹陷122b-1zb以及連接於第一微凹陷122b-1za與第二微凹陷122b-1zb之間的微凸起122b-1zc。第一微凹陷122b-1za、微凸起122b-1zc及第二微凹陷122b-1zb連接成一平滑的起伏表面。在本實施例中，所述平滑的起伏表面的截線近似於 字型。在本實施例中，所述平滑的起伏表面相對於垂直於驅動背板112且通過微凸起122b-1zc之一頂點的一虛擬參考平面（未繪示）可呈鏡像分佈。

在圖3的實施例中，第一封裝圖案122b的第二部122b-2可與第二封裝圖案124b等高。然而，本發明不限於此，在其它類似於圖3的實施例中，第一封裝圖案122b的第二部122b-2也可凸出於第二封裝圖案124b。

10、10A、10B: 顯示裝置 110: 發光元件陣列基板 112: 驅動背板 114a、122b-1a、124ba: 頂面 114R、114G、114B: 發光元件 114s、124bs: 側壁 120: 封裝元件 122: 第一封裝材料層 122a: 第一封裝層 122a-1、122a-2: 部分 122b: 第一封裝圖案 122b-1: 第一部 122b-1z: 第一區 122b-1za: 第一微凹陷 122b-1zb: 第二微凹陷 122b-1zc: 微凸起 122b-2: 第二部 122b-2h: 第一開口 122bu: 凹陷 124: 第二封裝材料層 124a: 第二封裝層 124b: 第二封裝圖案 124bh: 第二開口 130: 表面封裝層 D、H、K、k1、k2: 距離 G: 發光元件群 G1: 第一發光元件群 G2: 第二發光元件群 PX: 畫素 T122、T122b-1: 厚度

圖1A至圖1E為本發明一實施例之顯示裝置的製造方法的流程剖面示意圖。 圖2A至圖2E為本發明另一實施例之顯示裝置的製造方法的流程剖面示意圖。 圖3為本發明又一實施例之顯示裝置的剖面示意圖。

10: 顯示裝置 110: 發光元件陣列基板 112: 驅動背板 114a、122b-1a、124ba: 頂面 114R、114G、114B: 發光元件 114s、124bs: 側壁 122b: 第一封裝圖案 122b-1: 第一部 122b-2: 第二部 122b-2h: 第一開口 122bu: 凹陷 124b: 第二封裝圖案 124bh: 第二開口 130: 表面封裝層 D、H: 距離 G: 發光元件群 PX: 畫素 T122b-1: 厚度

Claims (11)

1. 一種顯示裝置，包括：一驅動背板；多個發光元件，設置於該驅動背板上，且與該驅動背板電性連接；一第一封裝圖案，包括：一第一部，設置於該驅動背板上；以及一第二部，設置於該第一封裝圖案的該第一部上，覆蓋該些發光元件的多個側壁，且具有分別重疊於該些發光元件之多個頂面的多個第一開口；以及一第二封裝圖案，設置於該第一封裝圖案的該第一部上，且具有多個第二開口，其中該第二封裝圖案的該些第二開口重疊於該些發光元件的該些頂面及該第一封裝圖案的該第二部；該第一封裝圖案的該第一部具有接觸於該第二封裝圖案的一頂面，該第二封裝圖案具有背向該驅動背板的一頂面，該第一封裝圖案的該第一部的該頂面與該第二封裝圖案的該頂面重疊，該第一封裝圖案的該第一部的該頂面與該第二封裝圖案的該頂面位於該些發光元件之間，且該第二封裝圖案的該頂面的較該第一封裝圖案的該第一部的該頂面粗糙。
2. 如請求項1所述的顯示裝置，其中該第二封裝圖案具有定義該些第二開口的一側壁，該第二封裝圖案的該側壁與該些發光元件的該些側壁之間夾有該第一封裝圖案的該第二部。
3. 如請求項1所述的顯示裝置，其中該第二封裝圖案具有定義該些第二開口的一側壁，且該第二封裝圖案的該側壁與該些發光元件的該些側壁的一者相隔一距離。
4. 如請求項1所述的顯示裝置，更包括：一表面封裝層，直接地接觸於該第一封裝圖案的該第二部、該第二封裝圖案及該些發光元件的該些頂面。
5. 如請求項1所述的顯示裝置，其中該第一封裝圖案的該第二部的一部分凸出於該第二封裝圖案。
6. 如請求項1所述的顯示裝置，其中該些發光元件包括一第一發光元件群及一第二發光元件群，該第一發光元件群與該第二發光元件群的一距離大於該第一發光元件群的多個發光元件的一距離及該第二發光元件群的多個發光元件的一距離，該第一封裝圖案的該第一部包括位於該第一發光元件群與該第二發光元件群之間的一第一區，該第一區具有靠近該第一發光元件群的一第一微凹陷、靠近該第二發光元件群的一第二微凹陷以及連接於該第一微凹陷與該第二微凹陷之間的一微凸起。
7. 一種顯示裝置的製造方法，包括：提供一發光元件陣列基板，其中該發光元件陣列基板包括一驅動背板及多個發光元件，該些發光元件設置於該驅動背板上且與該驅動背板電性連接；提供一封裝元件，其中該封裝元件包括相堆疊的一第一封裝材料層及一第二封裝材料層； 壓合該封裝元件與該發光元件陣列基板，以使該第一封裝材料層及該第二封裝材料層設置於該驅動背板上且包覆該些發光元件，其中該第一封裝材料層設置於該第二封裝材料層與該些發光元件之間；固化該第一封裝材料層及該第二封裝材料層，以形成一第一封裝層及一第二封裝層；以及減薄該第一封裝層及該第二封裝層，以使該第一封裝層及該第二封裝層分別形成一第一封裝圖案及一第二封裝圖案，其中該第一封裝圖案包括一第一部及一第二部，該第一封裝圖案的該第一部設置於該驅動背板上，該第一封裝圖案的該第二部設置於該第一封裝圖案的該第一部上且覆蓋該些發光元件的多個側壁，該第一封裝圖案的該第二部具有分別暴露該些發光元件之多個頂面的多個第一開口，該第二封裝圖案設置於該第一封裝圖案的該第一部上且具有暴露該些發光元件之該些頂面及該第一封裝圖案之該第二部的多個第二開口，其中該第一封裝圖案的該第一部具有接觸於該第二封裝圖案的一頂面，該第二封裝圖案具有背向該驅動背板的一頂面，該第一封裝圖案的該第一部的該頂面與該第二封裝圖案的該頂面位於該些發光元件之間，該第一封裝圖案的該第一部的該頂面與該第二封裝圖案的該頂面重疊，且該第二封裝圖案的該頂面的較該第一封裝圖案的該第一部的該頂面粗糙。
8. 如請求項7所述的顯示裝置的製造方法，其中該封裝元件的該第一封裝材料層的一厚度小於該些發光元件之該些頂面的一者到該驅動背板的一距離。
9. 如請求項7所述的顯示裝置的製造方法，其中該第二封裝圖案具有定義該些第二開口的一側壁，該第二封裝圖案的該側壁與該些發光元件的該些側壁之間夾有該第一封裝圖案的該第二部。
10. 如請求項7所述的顯示裝置的製造方法，其中該第二封裝圖案具有定義該些第二開口的一側壁，該第二封裝圖案的該側壁與該些發光元件的該些側壁的一者相隔一距離。
11. 如請求項7所述的顯示裝置的製造方法，更包括：於該第一封裝圖案、該第二封裝圖案及該些發光元件的該些頂面上形成一表面封裝層，其中該表面封裝層直接地接觸於該第一封裝圖案的該第二部、該第二封裝圖案及該些發光元件的該些頂面。

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