TWI888261B - 顯示裝置及其製造方法 - Google Patents

Abstract

一種顯示裝置，包括電路基板、第一發光二極體、第二發光二極體以及修復發光二極體、第一保護結構以及第二保護結構。電路基板包括位於第一畫素區以及第二畫素區。第一畫素區包括第一放置區以及第一維修區，且第二畫素區包括第二放置區以及第二維修區。第一發光二極體以及第二發光二極體分別位於第一畫素區以及第二畫素區之上。修復發光二極體位於第一維修區之上。第一保護結構以及第二保護結構分別位於第一維修區以及第二維修區之上。第一保護結構接觸修復發光二極體。

Description

顯示裝置及其製造方法

本發明是有關於一種顯示裝置及其製造方法。

發光二極體（Light Emitting Diode，LED）是一種具備低功耗、高亮度、高解析度及高色彩飽和度等特性的發光元件，因此適用於構建發光二極體顯示面板的畫素結構。

將發光二極體轉移至電路基板的技術稱為巨量轉移（Mass Transfer）。然而，現有技術在轉移發光二極體時，容易出現轉置錯誤、轉移失敗或發光二極體故障等問題，導致顯示裝置中的部分畫素無法正常運作，嚴重影響顯示品質。通常會將發生轉置錯誤、轉移失敗或故障的發光二極體移除，並將修復用的發光二極體轉移到電路基板上以替換移除的發光二極體。

本發明提供一種顯示裝置及其製造方法，可以降低修復製程所需的成本。

本發明的至少一實施例提供一種顯示裝置，其包括電路基板、第一發光二極體、第二發光二極體、第一絕緣結構、第二絕緣結構、第一頂電極、第二頂電極、修復發光二極體、第一保護結構以及第二保護結構。電路基板包括位於第一畫素區中的第一底電極以及位於第二畫素區中的第二底電極。第一畫素區包括第一放置區以及第一維修區，且第二畫素區包括第二放置區以及第二維修區。第一發光二極體以及第二發光二極體分別位於第一畫素區以及第二畫素區之上。第一絕緣結構以及第二絕緣結構分別位於第一放置區以及第二放置區之上，且分別接觸第一發光二極體以及第二發光二極體。第一頂電極以及第二頂電極分別位於第一絕緣結構以及第二絕緣結構上。第二發光二極體夾在第二底電極以及第二頂電極之間。修復發光二極體位於第一維修區之上，且電性連接至第一底電極。第一保護結構以及第二保護結構分別位於第一維修區以及第二維修區之上。第一保護結構接觸修復發光二極體。

本發明的至少一實施例提供一種顯示裝置的製造方法，包括以及下步驟。提供電路基板，其包括位於第一畫素區中的第一底電極以及位於第二畫素區中的第二底電極，其中第一畫素區包括第一放置區以及第一維修區，且第二畫素區包括第二放置區以及第二維修區。將第一發光二極體以及第二發光二極體分別置於第一畫素區以及第二畫素區之上。形成第一絕緣結構以及第二絕緣結構，其中第一絕緣結構以及第二絕緣結構分別位於第一放置區以及第二放置區之上，且分別接觸第一發光二極體以及第二發光二極體。形成第一頂電極以及第二頂電極，第一頂電極以及第二頂電極分別位於第一絕緣結構以及第二絕緣結構上，其中第二發光二極體夾在第二底電極以及第二頂電極之間。執行測試製程，其中第二發光二極體在測試製程中發光，而第一發光二極體在測試製程中故障。提供修復發光二極體於第一維修區之上。形成第一保護結構以及第二保護結構，第一保護結構以及第二保護結構分別位於第一維修區以及第二維修區之上，其中第一保護結構接觸修復發光二極體。

圖1A是依照本發明的一實施例的一種顯示裝置10的剖面示意圖。圖1B是依照本發明的一實施例的一種顯示裝置10的俯視示意圖。圖1A對應了圖1B的線a-a’以及線b-b’的位置。請參考圖1A與圖1B，顯示裝置10包括電路基板100、第一發光二極體210、第二發光二極體220、第一絕緣結構131、第二絕緣結構132、第一頂電極141、第二頂電極142、修復發光二極體230、第一保護結構153、第二保護結構154、第一連接結構163、第二連接結構164以及覆蓋結構170。

電路基板100具有第一畫素區SP1以及第二畫素區SP2。第一畫素區SP1包括彼此相鄰的第一放置區DR1以及第一維修區RR1，且第二畫素區SP2包括彼此相鄰的第二放置區DR2以及第二維修區RR2。

電路基板100包括絕緣層110、第一底電極121以及第二底電極122。舉例來說，電路基板100包括基底（例如玻璃、有機材料或其他合適的基底）以及形成於基底上的多個導電層以及多個絕緣層，其中最上層的絕緣層即為圖1A所示的絕緣層110，且最上層的導電層包含第一底電極121以及第二底電極122。第一底電極121以及第二底電極122位於絕緣層110上，且通過絕緣層110中的通孔而連接至位於絕緣層110下方的其他導電結構。在一些實施例中，電路基板100還包括多個薄膜電晶體，且第一底電極121以及第二底電極122分別電性連接至不同的薄膜電晶體。

第一底電極121以及第二底電極122分別位於第一畫素區SP1以及第二畫素區SP2中。在本實施例中，第一底電極121從第一放置區DR1延伸至第一維修區RR1，且第二底電極122從第二放置區DR2延伸至第二維修區RR2。

第一發光二極體210以及第二發光二極體220分別位於第一畫素區SP1以及第二畫素區SP2之上。在一些實施例中，第一發光二極體210以及第二發光二極體220皆為垂直式發光二極體。第一發光二極體210包括第一電極211、第一半導體層212、發光層214、第二半導體層216以及第二電極219。發光層214位於第一半導體層212與第二半導體層216之間。第一電極211以及第二電極219分別接觸第一半導體層212與第二半導體層216。第一半導體層212與第二半導體層216中的一者為N型半導體，另一者為P型半導體。第二發光二極體220包括第一電極221、第一半導體層222、發光層224、第二半導體層226以及第二電極229。發光層224位於第一半導體層222與第二半導體層226之間。第一電極221以及第二電極229分別接觸第一半導體層222與第二半導體層226。第一半導體層222與第二半導體層226中的一者為N型半導體，另一者為P型半導體。

在一些實施例中，第一發光二極體210的第一電極211通過第一導電結構201而連接至第一底電極121，而第二發光二極體220的第一電極221通過第二導電結構202而連接至第二底電極122。第一導電結構201以及第二導電結構202例如包括焊料、導電膠或其他合適的導電材料。

第一絕緣結構131以及第二絕緣結構132分別位於第一放置區DR1以及第二放置區DR2之上，且分別接觸第一發光二極體210以及第二發光二極體220。在一些實施例中，第一絕緣結構131以及第二絕緣結構132分別環繞第一發光二極體210以及第二發光二極體220。第一絕緣結構131的開口131h重疊於第一發光二極體210的第二電極219，而第二絕緣結構132的開口132h重疊於第二發光二極體220的第二電極229。

第一頂電極141以及第二頂電極142分別位於第一絕緣結構131以及第二絕緣結構132上。在一些實施例中，第一頂電極141通過第一絕緣結構131的開口131h而連接至第一發光二極體210的第二電極219，且第二頂電極142通過第二絕緣結構132的開口132h而連接至第二發光二極體220的第二電極229。第一頂電極141從第一絕緣結構131延伸至第一維修區RR1之上，且第二頂電極142從第二絕緣結構132延伸至第二維修區RR2之上。在一些實施例中，第一頂電極141以及第二頂電極142彼此電性連接，但本發明不以此為限。

在一些實施例中，第一頂電極141以及第二頂電極142分別沿著第一絕緣結構131的側壁以及第二絕緣結構132延伸至的側壁延伸至絕緣層110的頂面上。

在本實施例中，第一發光二極體210夾在第一底電極121以及第一頂電極141之間，但本發明不以此為限。在其他實施例中，第一發光二極體210在轉置過程中偏移，導致第一底電極121及/或第一頂電極141沒有接觸第一發光二極體210。第二發光二極體220夾在第二底電極以202及第二頂電極142之間。

在本實施例中，第一發光二極體210故障，因此用修復發光二極體230代替第一發光二極體210發光。第一發光二極體210故障的原因可以包括第一發光二極體210本身缺陷、第一導電結構201損壞、第一發光二極體210在轉置過程中偏移等。

修復發光二極體230位於第一維修區RR1之上，且電性連接至第一底電極121。在一些實施例中，修復發光二極體230為垂直式發光二極體。修復發光二極體230包括第一電極231、第一半導體層232、發光層234、第二半導體層236以及第二電極239。發光層234位於第一半導體層232與第二半導體層236之間。第一電極231以及第二電極239分別接觸第一半導體層232與第二半導體層236。第一半導體層232與第二半導體層236中的一者為N型半導體，另一者為P型半導體。在一些實施例中，第一半導體層212、222、232為相同摻雜類型的半導體，且第二半導體層216、226、236為相同摻雜類型的半導體。

在一些實施例中，修復發光二極體230的第一電極231通過第三導電結構203而連接至第一底電極121。第三導電結構203例如包括焊料、導電膠或其他合適的導電材料。

在本實施例中，部分的修復發光二極體230在垂直方向VD上重疊於第一底電極121，且另一部分的修復發光二極體230在垂直方向VD上不重疊於第一底電極121。垂直方向VD例如是垂直於絕緣層110的頂面的方向。

第一保護結構153以及第二保護結構154分別位於第一維修區RR1以及第二維修區RR2之上。第一保護結構153以及第二保護結構154分別接觸第一底電極121以及第二底電極122。第一保護結構153接觸修復發光二極體230，且環繞修復發光二極體230以及第三導電結構203。第一保護結構153的第一通孔153h重疊於修復發光二極體230的第二電極239。第二保護結構154具有第二通孔154h。在一些實施例中，第一通孔153h以及第二通孔154h在垂直方向VD上分別部分重疊於第一底電極121以及第二底電極122。

在一些實施例中，第一保護結構153與第一絕緣結構131之間的水平距離HD1實質上等於第二保護結構154與第二絕緣結構132之間的水平距離HD2。

在一些實施例中，第一保護結構153從修復發光二極體230的側壁延伸至修復發光二極體230的底面與電路基板100之間。

第一連接結構163以及第二連接結構164分別填入第一保護結構153的第一通孔153h以及第二保護結構154的第二通孔154h中。第一連接結構163連接至修復發光二極體230的第二電極139。

第一連接結構163與修復發光二極體230之間的接觸區域在垂直方向VD上不重疊於第一底電極121。因此，即使沒有修復發光二極體230的存在，第一連接結構163也不會接觸第一底電極121。第二連接結構164分離於第二底電極122。

在一些實施例中，第二連接結構164通過第二通孔154h而接觸絕緣層110的頂面。

覆蓋結構170覆蓋第一畫素區SP1以及第二畫素區SP2，且接觸第一絕緣結構131、第二絕緣結構132、第一頂電極141、第二頂電極142、第一保護結構153、第二保護結構154、第一連接結構163以及第二連接結構164。在一些實施例中，覆蓋結構170填入第一絕緣結構131的開口131h、第二絕緣結構132的開口132h、第一保護結構153的第一通孔153h以及第二保護結構154的第二通孔154h中。在一些實施例中，覆蓋結構170包括色轉換層。在一些實施例中，覆蓋結構170還包括封裝膠或其他材料。

圖2A至圖2G是圖1A與圖1B的顯示裝置10的製造方法的各個階段的剖面示意圖。請參考圖2A，提供電路基板100。

請參考圖2B，將第一發光二極體210以及第二發光二極體220分別置於第一畫素區SP1的第一底電極121以及第二畫素區SP2的第二底電極122之上。在本實施例中，通過巨量轉移製程將第一發光二極體210以及第二發光二極體220設置於電路基板100上，其中第一發光二極體210以及第二發光二極體220分別位於第一放置區DR1以及第二放置區DR2之上。

請參考圖2C，形成第一絕緣結構131以及第二絕緣結構132於電路基板100之上。舉例來說，先將光阻材料塗佈於電路基板100之上，接著通過曝光製程與顯影製程圖案化前述光阻材料，以形成第一絕緣結構131以及第二絕緣結構132。換句話說，第一絕緣結構131以及第二絕緣結構132包括固化的光阻材料。在一些實施例中，第一絕緣結構131以及第二絕緣結構132的形狀是由同一個光罩定義出來的。

請參考圖2D，形成第一頂電極141以及第二頂電極142。第一頂電極141以及第二頂電極142分別填入第一絕緣結構131的開口131h以及第二絕緣結構132的開口132h。

請參考圖2E，執行測試製程以檢測第一發光二極體210以及第二發光二極體220是否可以運作。在本實施例中，第二發光二極體220在測試製程中發光，而第一發光二極體210在測試製程中故障。

在確認第一發光二極體210故障後，提供修復發光二極體230於第一維修區RR1之上。修復發光二極體230接合至第一底電極121。

請參考圖2F，形成第一保護結構153以及第二保護結構154於電路基板100之上。第一保護結構153以及第二保護結構154分別位於第一維修區RR1以及第二維修區RR2之上。舉例來說，先將光阻材料塗佈於電路基板100之上，接著通過曝光製程與顯影製程圖案化前述光阻材料，以形第一保護結構153以及第二保護結構154。換句話說，第一保護結構153以及第二保護結構154包括固化的光阻材料。在一些實施例中，第一保護結構153以及第二保護結構154的形狀是由同一個光罩定義出來的。

在本實施例中，無論是正常運作的畫素還是存在故障的畫素，都包含有保護結構。因此，可以不用因應修復發光二極體230的位置而修改形成第一保護結構153以及第二保護結構154時所使用的光罩。舉例來說，在本實施例中，雖然第二畫素區SP2之上的第二發光二極體220沒有故障，但還是會在第二畫素區SP2上方形成第二保護結構154。在第二發光二極體220故障的其他實施例中，不需要調整光罩設計就能夠使第二保護結構154形成於位於第二維修區RR2之上的修復發光二極體上，並在第二畫素區SP2上獲得如同圖2F中的第一保護結構153以及修復發光二極體230的結構。基於上述，可以省去重新設計光罩所需的成本，進而減少修復製程的整體成本。

請參考圖2G，形成第一連接結構163於第一保護結構153的第一通孔153h中。形成第二連接結構164於第二保護結構154的第二通孔154h中。舉例來說，先整面地形成導電材料於電路基板100之上，接著於導電材料上形成圖案化的光阻層。接著，以圖案化的光阻層為罩幕執行蝕刻製程以圖案化前述導電材料，藉此形成第一連接結構163以及第二連接結構164。換句話說，第一連接結構163以及第二連接結構164可同時形成。

在本實施例中，無論是正常運作的畫素還是存在故障的畫素，都包含有連接結構。因此，可以不用因應修復發光二極體230的位置而修改形成第一連接結構163以及第二連接結構164時所使用的光罩（形成上述圖案化的光阻層所使用的光罩）。舉例來說，在本實施例中，雖然第二畫素區SP2之上的第二發光二極體220沒有故障，但還是會在第二畫素區SP2上方形成第二連接結構164。在第二發光二極體220故障的其他實施例中，不需要調整光罩設計就能夠使第二連接結構164通過第二保護結構154中的第二通孔154h而連接至位於第二維修區RR2之上的修復發光二極體上，並在第二畫素區SP2上獲得如同圖2G中的第一連接結構163以及修復發光二極體230的結構。基於上述，可以省去重新設計光罩所需的成本，進而減少修復製程的整體成本。

在本實施例中，為了避免連接結構與底電極短路，使每個連接結構（包括第一連接結構163以及第二連接結構164）在通孔（包括第一通孔153h以及第二通孔154h）中的部分在垂直方向VD上不重疊於對應的底電極。因此，第一連接結構163與修復發光二極體230之間的接觸區域在垂直方向VD上不重疊於第一底電極121，而第二連接結構164分離於第二底電極122。換句話說，即使第一發光二極體210沒有故障且修復發光二極體230沒有設置於第一畫素區SP1之上，第一連接結構163也不會接觸第一底電極121。

最後回到圖1A與圖1B，形成覆蓋結構170於第一畫素區SP1以及第二畫素區SP2之上。

圖3是依照本發明的一實施例的一種顯示裝置20的剖面示意圖。在此必須說明的是，圖3的實施例沿用圖1A和圖1B的實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同或近似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，在此不贅述。

圖3的顯示裝置20與圖1A的顯示裝置10的差異包括：在圖3的顯示裝置20中，第二底電極122靠近第二連接結構164的至少部分側壁122S被第二保護結構154所覆蓋，藉此減少第二底電極122與第二連接結構164之間短路的機率。

圖4是依照本發明的一實施例的一種顯示裝置30的剖面示意圖。在此必須說明的是，圖4的實施例沿用圖1A和圖1B的實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同或近似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，在此不贅述。

圖4的顯示裝置30與圖1A的顯示裝置10的差異包括：在圖1A的顯示裝置10中，先在修復發光二極體230上形成第三導電結構203，接著才將修復發光二極體230轉置於電路基板100上；在圖4的顯示裝置30中，先分別在第一底電極121以及第二底電極122上形成第三導電結構246以及第四導電結構248，接著才將修復發光二極體230轉置於電路基板100上。

請參考圖4，第三導電結構246以及第四導電結構286例如包括焊料、導電膠或其他合適的導電材料。第一保護結構153以及第二保護結構154分別接觸第三導電結構246以及第四導電結構248。

圖5是依照本發明的一實施例的一種顯示裝置40的剖面示意圖。在此必須說明的是，圖5的實施例沿用圖1A和圖1B的實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同或近似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，在此不贅述。

圖5的顯示裝置40與圖1A的顯示裝置10的差異包括：顯示裝置40更包括第一支撐結構256以及第二支撐結構258。第一支撐結構256以及第二支撐結構258分別位於第一維修區RR1以及第二維修區RR2之上。第一支撐結構256位於修復發光二極體230與電路基板100之間，並用於支撐修復發光二極體230。第一保護結構153以及第二保護結構154分別接觸第一支撐結構256以及第二支撐結構258。在一些實施例中，第二連接結構164通過第二通孔154h而接觸第二支撐結構258。

圖6A是依照本發明的一實施例的一種顯示裝置50的剖面示意圖。圖6B是依照本發明的一實施例的一種顯示裝置50的俯視示意圖。圖6A對應了圖6B的線a-a’以及線b-b’的位置。在此必須說明的是，圖6A與圖6B的實施例沿用圖1A和圖1B的實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同或近似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，在此不贅述。

圖6A的顯示裝置50與圖1A的顯示裝置10的差異包括：在顯示裝置50中，修復發光二極體230A是水平式的發光二極體。

請參考圖6A與圖6B，修復發光二極體230A包括第一電極231A、第一半導體層232A、發光層234A、第二半導體層236A以及第二電極239A。發光層234A位於第一半導體層232A與第二半導體層236A之間。第一電極231A以及第二電極239A分別接觸第一半導體層232A與第二半導體層236A。第一半導體層232A與第二半導體層236A中的一者為N型半導體，另一者為P型半導體。在一些實施例中，第一半導體層212、222、232A為相同摻雜類型的半導體，且第二半導體層216、226、236A為相同摻雜類型的半導體。

修復發光二極體230A設置於第一維修區RR1之上。在一些實施例中，修復發光二極體230A通過黏著層（未繪出）而接合至絕緣層110。

第一保護結構153A以及第二保護結構154A分別位於第一維修區RR1以及第二維修區RR2之上。第一保護結構153A接觸修復發光二極體230A，且環繞修復發光二極體230A。第一保護結構153A的第一通孔153h1以及第二通孔153h2分別重疊於修復發光二極體230A的第一電極231A以及第二電極239A。

第二保護結構154A具有第三通孔154h1以及第四通孔154h2。

在一些實施例中，第一保護結構153A與第一絕緣結構131之間的水平距離HD1實質上等於第二保護結構154A與第二絕緣結構132之間的水平距離HD2。

第一連接結構1631以及第二連接結構1632分別填入第一保護結構153A的第一通孔153h1以及第二通孔153h2中。第一連接結構1631連接修復發光二極體230A的第一電極231A至第一底電極121。第一連接結構1631從第一電極231A沿著第一保護結構153A延伸至第一底電極121。第二連接結構1632連接修復發光二極體230A的第二電極239A至第一頂電極141。第二連接結構1632從第二電極239A沿著第一保護結構153A延伸至第一頂電極141。

第三連接結構1641以及第四連接結構1642分別填入第二保護結構154A的第三通孔154h1以及第四通孔154h2中。第三連接結構1641連接第二底電極122，且第四連接結構1642連接第二頂電極142。第三連接結構1641分離於第四連接結構1642。在一些實施例中，第三連接結構1641以及第四連接結構1642分別通過第三通孔154h1以及第四通孔154h2而接觸絕緣層110的頂面。

圖7A至圖7D是圖6A與圖6B的顯示裝置50的製造方法的各個階段的剖面示意圖。請參考圖7A，將第一發光二極體210以及第二發光二極體220接合至電路基板100。分別形成第一絕緣結構131以及第二絕緣結構132於第一發光二極體210以及第二發光二極體220上。分別形成第一頂電極141以及第二頂電極142於第一絕緣結構131以及第二絕緣結構132上。形成第一絕緣結構131、第二絕緣結構132、第一頂電極141以及第二頂電極142的方法可以參考圖2A至圖2D以及相關說明。

請參考圖7B，執行測試製程以檢測第一發光二極體210以及第二發光二極體220是否可以運作。在本實施例中，第二發光二極體220在測試製程中發光，而第一發光二極體210在測試製程中故障。

在確認第一發光二極體210故障後，提供修復發光二極體230A於第一維修區RR1之上。修復發光二極體230A例如通過黏著層（未繪出）而黏接至絕緣層110。

請參考圖7C，形成第一保護結構153A以及第二保護結構154A於電路基板100之上。第一保護結構153A以及第二保護結構154A分別位於第一維修區RR1以及第二維修區RR2之上。舉例來說，先將光阻材料塗佈於電路基板100之上，接著通過曝光製程與顯影製程圖案化前述光阻材料，以形第一保護結構153A以及第二保護結構154A。換句話說，第一保護結構153A以及第二保護結構154A包括固化的光阻材料。在一些實施例中，第一保護結構153A以及第二保護結構154A的形狀是由同一個光罩定義出來的。

在本實施例中，無論是正常運作的畫素還是存在故障的畫素，都包含有保護結構。因此，可以不用因應修復發光二極體230A的位置而修改形成第一保護結構153A以及第二保護結構154A時所使用的光罩。舉例來說，在本實施例中，雖然第二畫素區SP2之上的第二發光二極體220沒有故障，但還是會在第二畫素區SP2上方形成第二保護結構154A。在第二發光二極體220故障的其他實施例中，不需要調整光罩設計就能夠使第二保護結構154A形成於位於第二維修區RR2之上的修復發光二極體上，並獲得如同圖7C中的第一保護結構153A以及修復發光二極體230A的結構。基於上述，可以省去重新設計光罩所需的成本，進而減少修復製程的整體成本。

請參考圖7D，分別形成第一連接結構1631以及第二連接結構1632於第一保護結構153A的第一通孔153h1以及第二通孔153h2中。分別形成第三連接結構1641以及第四連接結構1642於第二保護結構154A的第三通孔154h1以及第四通孔154h2中。舉例來說，先整面地形成導電材料於電路基板100之上，接著於導電材料上形成圖案化的光阻層。接著，以圖案化的光阻層為罩幕執行蝕刻製程以圖案化前述導電材料，藉此形成第一連接結構1631、第二連接結構1632、第三連接結構1641以及第四連接結構1642。換句話說，第一連接結構1631、第二連接結構1632、第三連接結構1641以及第四連接結構1642可同時形成。

在本實施例中，無論是正常運作的畫素還是存在故障的畫素，都包含有連接結構。因此，可以不用因應修復發光二極體230A的位置而修改形成第一連接結構1631、第二連接結構1632、第三連接結構1641以及第四連接結構1642時所使用的光罩（形成上述圖案化的光阻層所使用的光罩）。舉例來說，在本實施例中，雖然第二畫素區SP2之上的第二發光二極體220沒有故障，但還是會在第二畫素區SP2上方形成第三連接結構1641以及第四連接結構1642。在第二發光二極體220故障的其他實施例中，不需要調整光罩設計就能夠使第三連接結構1641以及第四連接結構1642通過第二保護結構154A中的第三通孔154h1以及第四通孔154h2而連接至位於第二維修區RR2之上的修復發光二極體上，並獲得如同圖7D中的第一連接結構1631、第二連接結構1632以及修復發光二極體230A的結構。基於上述，可以省去重新設計光罩所需的成本，進而減少修復製程的整體成本。

最後回到圖6A與圖6B，形成覆蓋結構170於第一畫素區SP1以及第二畫素區SP2之上。

圖8A是依照本發明的一實施例的一種顯示裝置60的剖面示意圖。圖8B是依照本發明的一實施例的一種顯示裝置60的俯視示意圖。圖8A對應了圖8B的線a-a’以及線b-b’的位置。在此必須說明的是，圖8A與圖8B的實施例沿用圖6A和圖6B的實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同或近似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，在此不贅述。

圖8A的顯示裝置60與圖6A的顯示裝置50的差異包括：在顯示裝置60中，修復發光二極體230A是採用覆晶（Flip chip）的方式接合至電路基板100。

請參考圖8A與圖8B，修復發光二極體230A設置於第一維修區RR1之上。

第一連接結構1731以及第二連接結構1732分別位於第一底電極121以及第一頂電極141上。第一連接結構1731連接修復發光二極體230A的第一電極231A至第一底電極121，且第二連接結構1732連接修復發光二極體230A的第二電極239A至第一頂電極141。在一些實施例中，第一連接結構1731以及第二連接結構1732為焊料、導電膠或其他合適的材料。在本實施例中，第一連接結構1731以及第二連接結構1732彼此分離，但本發明不以此為限。在其他實施例中，第一連接結構1731以及第二連接結構1732包括異方性導電膠，且第一連接結構1731與第二連接結構1732相連。在一些實施例中，先在修復發光二極體230A上形成第一連接結構1731以及第二連接結構1732，接著才將修復發光二極體230A接合至電路基板100，但本發明不以此為限。在其他實施例中，先在電路基板100上形成第一連接結構1731以及第二連接結構1732，接著將修復發光二極體230A接合至電路基板100。

第一保護結構153B以及第二保護結構154B分別位於第一維修區RR1以及第二維修區RR2之上。第一保護結構153B接觸修復發光二極體230A、第一底電極121以及第一頂電極141，且包覆修復發光二極體230A、第一連接結構1731以及第二連接結構1732。第一保護結構153B有助於固定修復發光二極體230A，且能用於保護第一連接結構1731以及第二連接結構1732。

第二保護結構154B接觸第二底電極122以及第二頂電極142。

在一些實施例中，第一保護結構153B與第一絕緣結構131之間的水平距離HD1實質上等於第二保護結構154B與第二絕緣結構132之間的水平距離HD2。

圖9A至圖9C是圖8A與圖8B的顯示裝置60的製造方法的各個階段的剖面示意圖。請參考圖9A，將第一發光二極體210以及第二發光二極體220接合至電路基板100。分別形成第一絕緣結構131以及第二絕緣結構132於第一發光二極體210以及第二發光二極體220上。分別形成第一頂電極141以及第二頂電極142於第一絕緣結構131以及第二絕緣結構132上。形成第一絕緣結構131、第二絕緣結構132、第一頂電極141以及第二頂電極142的方法可以參考圖2A至圖2D以及相關說明。

請參考圖9B，執行測試製程以檢測第一發光二極體210以及第二發光二極體220是否可以運作。在本實施例中，第二發光二極體220在測試製程中發光，而第一發光二極體210在測試製程中故障。

在確認第一發光二極體210故障後，提供修復發光二極體230A於第一維修區RR1之上。修復發光二極體230A通過第一連接結構1731與第二連接結構1732而接合至第一底電極121以及第一頂電極141。

請參考圖9C，形成第一保護結構153B以及第二保護結構154B於電路基板100之上。第一保護結構153B以及第二保護結構154B分別位於第一維修區RR1以及第二維修區RR2之上。舉例來說，先將光阻材料塗佈於電路基板100之上，接著通過曝光製程與顯影製程圖案化前述光阻材料，以形第一保護結構153B以及第二保護結構154B。換句話說，第一保護結構153B以及第二保護結構154B包括固化的光阻材料。在一些實施例中，第一保護結構153B以及第二保護結構154B的形狀是由同一個光罩定義出來的。

在本實施例中，無論是正常運作的畫素還是存在故障的畫素，都包含有保護結構。因此，可以不用因應修復發光二極體230的位置而修改形成第一保護結構153B以及第二保護結構154B時所使用的光罩。舉例來說，在本實施例中，雖然第二畫素區SP2之上的第二發光二極體220沒有故障，但還是會在第二畫素區SP2上方形成第二保護結構154B。在第二發光二極體220故障的其他實施例中，不需要調整光罩設計就能夠使第二保護結構154B形成於位於第二維修區RR2之上的修復發光二極體上，並獲得如同圖9C中的第一保護結構153B以及修復發光二極體230A的結構。基於上述，可以省去重新設計光罩所需的成本，進而減少修復製程的整體成本。

最後回到圖8A與圖8B，形成覆蓋結構170於第一畫素區SP1以及第二畫素區SP2之上。

圖10是依照本發明的一實施例的一種顯示裝置70的剖面示意圖。在此必須說明的是，圖10的實施例沿用圖8A和圖8B的實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同或近似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，在此不贅述。

圖10的顯示裝置70與圖8A的顯示裝置60的差異包括：在顯示裝置70中，第三連接結構1741以及第四連接結構1742形成於第二維修區RR2之上。

請參考圖10，第三連接結構1741以及第四連接結構1742分別位於第二底電極122以及第二頂電極142上。舉例來說，第一連接結構1731、第二連接結構1732、第三連接結構1741以及第四連接結構1742是利用同一道製程形成在電路基板100上。在本實施例中，連接結構形成於所有畫素的維修區之上。因此，不論後續是哪一個畫素的發光二極體故障，其所對應的維修區之中都會有用於連接修復發光二極體的連接結構，藉此節省調整形成連接結構之製程所需的成本。

在本實施例中，第三連接結構1741以及第四連接結構1742彼此分離，但本發明不以此為限。在其他實施例中，第三連接結構1741以及第四連接結構1742包括異方性導電膠，且第三連接結構1741以及第四連接結構1742相連。

第一保護結構153B以及第二保護結構154B分別位於第一維修區RR1以及第二維修區RR2之上。第一保護結構153B接觸修復發光二極體230A、第一底電極121以及第一頂電極141，且包覆修復發光二極體230A、第一連接結構1731以及第二連接結構1732。第一保護結構153B有助於固定修復發光二極體230A，且能用於保護第一連接結構1731以及第二連接結構1732。第二保護結構154B包覆第三連接結構1741以及第四連接結構1742。第二保護結構154B能用於保護第三連接結構1741以及第四連接結構1742。

綜上所述，在本發明的顯示裝置的製造過程中，不需要因應故障的發光二極體的位置而修改形成保護結構時所使用的光罩及/或形成連接結構時所使用的光罩，因此，可以大幅的減少修復製程所需的成本。

10,20,30,40,50,60,70:顯示裝置 100:電路基板 110:絕緣層 121:第一底電極 122:第二底電極 122S:側壁 131:第一絕緣結構 131h,132h:開口 132:第二絕緣結構 141:第一頂電極 142:第二頂電極 153,153A,153B:第一保護結構 153h,153h1:第一通孔 153h2,154h:第二通孔 154,154A,154B:第二保護結構 154h1:第三通孔 154h2:第四通孔 163,1631,1731:第一連接結構 164,1632,1732:第二連接結構 1641,1741:第三連接結構 1642,1742:第四連接結構 170:覆蓋結構 201:第一導電結構 202:第二導電結構 203,246:第三導電結構 248:第四導電結構 210:第一發光二極體 211,221,231,231A:第一電極 212,222,232,232A:第一半導體層 214,224,234,234A:發光層 216,226,236,236A:第二半導體層 219,229,239,239A:第二電極 220:第二發光二極體 230,230A:修復發光二極體 DR1:第一放置區 DR2:第二放置區 HD1,HD2:水平距離 RR1:第一維修區 RR2:第二維修區 SP1:第一畫素區 SP2:第二畫素區 VD:垂直方向

圖1A是依照本發明的一實施例的一種顯示裝置的剖面示意圖。 圖1B是依照本發明的一實施例的一種顯示裝置的俯視示意圖。 圖2A至圖2G是圖1A與圖1B的顯示裝置的製造方法的各個階段的剖面示意圖。 圖3是依照本發明的一實施例的一種顯示裝置的剖面示意圖。 圖4是依照本發明的一實施例的一種顯示裝置的剖面示意圖。 圖5是依照本發明的一實施例的一種顯示裝置的剖面示意圖。 圖6A是依照本發明的一實施例的一種顯示裝置的剖面示意圖。 圖6B是依照本發明的一實施例的一種顯示裝置的俯視示意圖。 圖7A至圖7D是圖6A與圖6B的顯示裝置的製造方法的各個階段的剖面示意圖。 圖8A是依照本發明的一實施例的一種顯示裝置的剖面示意圖。 圖8B是依照本發明的一實施例的一種顯示裝置的俯視示意圖。 圖9A至圖9C是圖8A與圖8B的顯示裝置的製造方法的各個階段的剖面示意圖。 圖10是依照本發明的一實施例的一種顯示裝置的剖面示意圖。

10:顯示裝置

100:電路基板

110:絕緣層

121:第一底電極

122:第二底電極

131:第一絕緣結構

131h,132h:開口

132:第二絕緣結構

141:第一頂電極

142:第二頂電極

153:第一保護結構

153h:第一通孔

154:第二保護結構

154h:第二通孔

163:第一連接結構

164:第二連接結構

170:覆蓋結構

201:第一導電結構

202:第二導電結構

203:第三導電結構

210:第一發光二極體

211,221,231:第一電極

212,222,232:第一半導體層

214,224,234:發光層

216,226,236:第二半導體層

219,229,239:第二電極

220:第二發光二極體

230:修復發光二極體

DR1:第一放置區

DR2:第二放置區

RR1:第一維修區

RR2:第二維修區

SP1:第一畫素區

SP2:第二畫素區

VD:垂直方向

Claims (14)

1. 一種顯示裝置，包括： 一電路基板，包括位於一第一畫素區中的一第一底電極以及位於一第二畫素區中的一第二底電極，其中該第一畫素區包括一第一放置區以及一第一維修區，且該第二畫素區包括一第二放置區以及一第二維修區； 一第一發光二極體以及一第二發光二極體，分別位於該第一畫素區以及該第二畫素區之上； 一第一絕緣結構以及一第二絕緣結構，分別位於該第一放置區以及該第二放置區之上，且分別接觸該第一發光二極體以及該第二發光二極體； 一第一頂電極以及一第二頂電極，分別位於該第一絕緣結構以及該第二絕緣結構上，其中該第二發光二極體夾在該第二底電極以及該第二頂電極之間； 一修復發光二極體，位於該第一維修區之上，且電性連接至該第一底電極；以及 一第一保護結構以及一第二保護結構，分別位於該第一維修區以及該第二維修區之上，其中該第一保護結構接觸該修復發光二極體。
2. 如請求項1所述的顯示裝置，其中該修復發光二極體為垂直式發光二極體，該第一底電極從該第一放置區延伸至該第一維修區，且該第二底電極從該第二放置區延伸至該第二維修區，其中該顯示裝置更包括： 一第一連接結構，填入該第一保護結構的一第一通孔中，並連接至該修復發光二極體，其中該第一連接結構與該修復發光二極體之間的接觸區域在一垂直方向上不重疊於該第一底電極；以及 一第二連接結構，填入該第二保護結構的一第二通孔中，且該第二連接結構分離於該第二底電極。
3. 如請求項1所述的顯示裝置，其中部分的該第一保護結構從該修復發光二極體的側壁延伸至該修復發光二極體的底面與該電路基板之間。
4. 如請求項１所述的顯示裝置，更包括： 一第一支撐結構以及一第二支撐結構，分別位於該第一維修區以及該第二維修區之上，其中該第一支撐結構位於該修復發光二極體與該電路基板之間。
5. 如請求項1所述的顯示裝置，其中該修復發光二極體為水平式發光二極體，且該顯示裝置更包括： 一第一連接結構以及一第二連接結構，分別填入該第一保護結構的一第一通孔以及一第二通孔中，其中該第一連接結構連接該修復發光二極體至該第一底電極，且該第二連接結構連接該修復發光二極體至該第一頂電極；以及 一第三連接結構以及一第四連接結構，分別填入該第二保護結構的一第三通孔以及一第四通孔中，其中該第三連接結構連接該第二底電極，且該第四連接結構連接該第二頂電極。
6. 如請求項1所述的顯示裝置，其中該修復發光二極體為水平式發光二極體，且該顯示裝置更包括： 一第一連接結構以及一第二連接結構，分別位於該第一底電極以及該第一頂電極上，並分別連接該修復發光二極體至該第一底電極以及該第一頂電極，且該第一保護結構包覆該第一連接結構以及該第二連接結構。
7. 如請求項6所述的顯示裝置，更包括 一第三連接結構以及一第四連接結構，分別位於該第二底電極以及該第二頂電極上，且該第二保護結構包覆該第三連接結構以及該第四連接結構。
8. 如請求項1所述的顯示裝置，其中該第一絕緣結構以及該第二絕緣結構分別環繞該第一發光二極體以及該第二發光二極體，且該第一保護結構環繞該修復發光二極體。
9. 如請求項1所述的顯示裝置，更包括： 一覆蓋結構，覆蓋該第一畫素區以及該第二畫素區，且接觸該第一保護結構以及該第二保護結構。
10. 如請求項9所述的顯示裝置，其中該覆蓋結構包括色轉換層。
11. 如請求項1所述的顯示裝置，其中部分的該修復發光二極體在一垂直方向上重疊於該第一底電極，且另一部分的該修復發光二極體在該垂直方向上不重疊於該第一底電極。
12. 如請求項1所述的顯示裝置，其中該第一保護結構與該第一絕緣結構之間的水平距離實質上等於該第二保護結構與該第二絕緣結構之間的水平距離。
13. 一種顯示裝置的製造方法，包括： 提供一電路基板，該電路基板包括位於一第一畫素區中的一第一底電極以及位於一第二畫素區中的一第二底電極，其中該第一畫素區包括一第一放置區以及一第一維修區，且該第二畫素區包括一第二放置區以及一第二維修區； 將一第一發光二極體以及一第二發光二極體分別置於該第一畫素區以及該第二畫素區之上； 形成一第一絕緣結構以及一第二絕緣結構，其中該第一絕緣結構以及該第二絕緣結構分別位於該第一放置區以及該第二放置區之上，且分別接觸該第一發光二極體以及該第二發光二極體； 形成一第一頂電極以及一第二頂電極，該第一頂電極以及該第二頂電極分別位於該第一絕緣結構以及該第二絕緣結構上，其中該第二發光二極體夾在該第二底電極以及該第二頂電極之間； 執行一測試製程，其中該第二發光二極體在該測試製程中發光，而該第一發光二極體在該測試製程中故障； 提供一修復發光二極體於該第一維修區之上；以及 形成一第一保護結構以及一第二保護結構，該第一保護結構以及該第二保護結構分別位於該第一維修區以及該第二維修區之上，其中該第一保護結構接觸該修復發光二極體。
14. 如請求項13所述的製造方法，更包括： 形成一第一連接結構於該第一保護結構的一第一通孔中，並連接至該修復發光二極體，其中該第一連接結構與該修復發光二極體之間的接觸區域在一垂直方向上不重疊於該第一底電極；以及 形成一第二連接結構於該第二保護結構的一第二通孔中，且該第二連接結構分離於該第二底電極。

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