TW202005135A - 微型發光二極體顯示面板 - Google Patents

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Abstract

一種微型發光二極體顯示面板，包括薄膜電晶體基板、複數微型發光二極體、第一絕緣層以及第二絕緣層。第一絕緣層置於薄膜電晶體基板的第一表面。第二絕緣層包括間隔排佈的複數第二絕緣單元。每一個第二絕緣單元層疊於第一絕緣層遠離所述薄膜電晶體基板的一側。複數微型發光二極體嵌設於第一絕緣層及第二絕緣單元中。第二絕緣層的材質為光吸收材料，薄膜電晶體基板的第一表面未被複數第二絕緣單元覆蓋的區域為透光區域。

Description

微型發光二極體顯示面板
本發明涉及顯示技術領域，尤其涉及微型發光二極體顯示面板。
顯示技術的快速發展帶來了透明顯示技術的誕生。對於習知的顯示面板，通常光線無法從其背面穿透到其正面，導致無法從顯示面板的正面（即圖像觀看側）看到位於顯示面板背面的物體。
本發明提供一種微型發光二極體顯示面板，其包括： 薄膜電晶體基板，具有相對的第一表面及第二表面； 複數微型發光二極體，間隔設置於所述薄膜電晶體基板的第一表面； 第一絕緣層，設置於所述薄膜電晶體基板的第一表面；以及 第二絕緣層，包括間隔排佈的複數第二絕緣單元，每一個第二絕緣單元層疊於所述第一絕緣層遠離所述薄膜電晶體基板的一側，所述第二絕緣層的材質為光吸收材料，所述複數微型發光二極體嵌設於所述第一絕緣層及所述第二絕緣單元中； 所述薄膜電晶體基板的第一表面未被所述複數第二絕緣單元覆蓋的區域為透光區域。
該薄膜電晶體基板的第一表面未被複數第二絕緣單元覆蓋的區域為透光區域，使得位於微型發光二極體顯示面板背面處的光線能從薄膜電晶體基板的第二表面進入，穿過薄膜電晶體基板，並從薄膜電晶體基板的第一表面未被第二絕緣單元覆蓋的區域射出達到微型發光二極體顯示面板的正面，進而能夠看清楚微型發光二極體顯示面板背面的物體。
附圖中示出了本發明的實施例，本發明可以藉由多種不同形式實現，而並不應解釋為僅局限於這裡所闡述的實施例。相反，提供該等實施例是為了使本發明更為全面及完整的公開，並使本領域的技術人員更充分地瞭解本發明的範圍。為了清晰可見，在圖中，層及區域的尺寸被放大了。
本申請中的“微型發光二極體”是指尺寸小於100微米的發光二極體，更確切地說，是指尺寸大約在1微米到100微米的範圍的發光二極體。
如圖1及圖2所示，本發明第一實施例的微型發光二極體顯示面板100包括薄膜電晶體（Thin Film Transistor，TFT）基板10以及間隔設置於薄膜電晶體基板10上的複數微型發光二極體20。薄膜電晶體基板10具有相對的第一表面11及第二表面12。複數微型發光二極體20設置於第一表面11。
如圖1所示，複數微型發光二極體20呈矩陣排佈。圖1僅示意性的示出了沿D1方向延伸的三列微型發光二極體20，微型發光二極體20排列的列數及總的數量可遠多於圖中所示例的列數及數量。如圖2所示，微型發光二極體顯示面板100還包括依次層疊於第一表面11上的第一絕緣層30、導電層40及第二絕緣層50。導電層40位於第一絕緣層30及第二絕緣層50之間。複數微型發光二極體20嵌設在第二絕緣層50及第一絕緣層30中，但並未被第二絕緣層50及第一絕緣層30完全包裹。每一微型發光二極體20至少遠離薄膜電晶體基板10的端部從第二絕緣層50露出。
如圖1及圖2所示，第一絕緣層30、導電層40、第二絕緣層50並非全部覆蓋薄膜電晶體基板10的第一表面11，而是局部覆蓋薄膜電晶體基板10的第一表面11。第一絕緣層30包括間隔排佈的複數第一絕緣單元31，導電層40包括間隔排佈的複數導電單元41，第二絕緣層50包括間隔排佈的複數第二絕緣單元51。每一個第二絕緣單元51層疊於一個第一絕緣單元31上，每一個第一絕緣單元31與其對應的第二絕緣單元51之間設置有至少一個導電單元41。藉此，薄膜電晶體基板10的第一表面11位於相鄰的二第一絕緣單元31上之間的區域為空白的區域。
如圖1所示，每一個第一絕緣單元31、每一個導電單元41以及每一個第二絕緣單元51均沿第一方向D1延伸成長條狀，且對應沿第一方向D1排佈的一列微型發光二極體20。如圖4所示，每一列微型發光二極體20嵌設在一個第一絕緣單元31、一個導電單元41以及一個第二絕緣單元51中。
如圖1及圖2所示，每一個導電單元41在薄膜電晶體基板10上的投影均落入其對應的第二絕緣單元51在薄膜電晶體基板10上的投影中。每一個第二絕緣單元51在薄膜電晶體基板10上的投影均落入其對應的第一絕緣單元31在薄膜電晶體基板10上的投影中。每一個第二絕緣單元51沿第二方向D2（與第一方向D1垂直）的寬度d小於其對應的第一絕緣單元31沿第二方向D2的寬度。
於一實施例中，第一絕緣層30為透明的，其材質為本領域常規使用的各種透明絕緣材料。第二絕緣層50的材質為本領域常規使用的光吸收材料，例如黑矩陣樹脂，以對相鄰的微型發光二極體20之間的區域進行遮擋，緩解串擾的問題。
於一實施例中，第一絕緣層30和第二絕緣層50都可以藉由噴墨印刷（inkjet printing, IJP）工藝圖案化形成在TFT基板10上。在其他實施例中，第一絕緣層30和第二絕緣層50還可以為，先藉由諸如化學氣相沉積（chemical vapor deposition， CVD），噴墨印刷或濺射工藝沉積在TFT基板10上，然後再藉由光刻法圖案化形成。
如圖3所示，薄膜電晶體基板10包括透明的基底13、形成在基底13上的複數薄膜電晶體14（圖中僅示意性地畫出一個）以及覆蓋複數薄膜電晶體14遠離基底13一側的透明的平坦化層15。其中，第一表面11為薄膜電晶體14遠離基底13的一側，第二表面12為基底13未設置有薄膜電晶體14的一側。
於一實施例中，薄膜電晶體14為在可見光區域的透光率較高的透明的薄膜電晶體。具體地，基底13的材質例如為透明的玻璃。透明的薄膜電晶體14，包括閘極141、設置在閘極141上的閘極絕緣層142、設置在閘極141上的半導體層143、設置在半導體層143及閘極絕緣層142上的源極144及汲極145。其中，閘極141、源極144及汲極145可採用透明的導電材料，例如，氧化銦錫（Indium Tin Oxides，ITO）、碳奈米管等；柵絕緣層可採用Al2 O3 及TiO2 的超晶格薄膜（ATO）；半導體層143可採用n-ZnO材料。平坦化層15的材質可為透明性較好的材料，例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚醯亞胺、聚酯等。
由於第二絕緣單元51的材質為光吸收材料，是故，薄膜電晶體基板10被第二絕緣單元51在薄膜電晶體基板10上的投影覆蓋的區域形成為非透光區域。另，由於第一絕緣單元31為透明的，是故，薄膜電晶體基板10未被第二絕緣單元51在薄膜電晶體基板10上的投影覆蓋的區域形成為透光區域。藉此，薄膜電晶體基板10對應相鄰的二第二絕緣單元51上之間的區域為透明的區域（透光區域），使得位於微型發光二極體顯示面板100背面處的光線能從薄膜電晶體基板10的第二表面12進入，穿過薄膜電晶體基板10，並從薄膜電晶體基板10的第一表面11未被複數第二絕緣單元51覆蓋的區域射出達到微型發光二極體顯示面板100的正面。
於另一實施例中，薄膜電晶體14亦可僅設置於基底13的被複數第二絕緣單元51覆蓋的區域，即，對應於基底13的未被複數第二絕緣單元51覆蓋的區域不設置薄膜電晶體14，且薄膜電晶體14可為透明的薄膜電晶體，但不限於此。藉此，薄膜電晶體基板10對應相鄰的二第二絕緣單元51上之間的區域亦為透明的區域（透光區域），使得位於微型發光二極體顯示面板100背面處的光線能從薄膜電晶體基板10的第二表面12進入，穿過薄膜電晶體基板10，並從薄膜電晶體基板10的第一表面11未被複數第二絕緣單元51覆蓋的區域射出達到微型發光二極體顯示面板100的正面。
如圖1所示，透光區域的大小可藉由調整每一個第二絕緣單元51沿第二方向D2的寬度d及相鄰的二第二絕緣單元51沿第二方向D2的間距e進行調整。
於一實施例中，透光區域的面積與所述薄膜電晶體基板10的第一表面11的面積的比值不小於30%。例如，透光區域的面積與所述薄膜電晶體基板10的第一表面11的面積的比值可為30%，35%，40%，48%，50%，甚至大於50%。如圖1所示，本實施例中，每一個第二絕緣單元51沿第二方向D2的寬度d小於相鄰的二第二絕緣單元51沿第二方向D2的間距e，使微型發光二極體顯示面板100的不到50%的顯示區域被微型發光二極體20及第二絕緣單元51佔用（即為非透光區域），另大於50%的顯示區域為透明的或空白的（即為透光區域）。即，透光區域的面積與薄膜電晶體基板10的第一表面11的面積的比值不小於50%。是故，微型發光二極體顯示面板100中，從第二表面12至第一表面11的光線穿透率可達到50%及以上。
如圖1及圖2所示，沿第一方向D1上，相鄰的二微型發光二極體20的最短距離a不大於100微米。複數第二絕緣單元51相互平行且沿與第一方向D1垂直的第二方向D2排佈為一行，嵌設於相鄰的二第二絕緣單元51中的相鄰的二微型發光二極體20之間的最短距離b不大於100微米。每一微型發光二極體20的寬度c小於10微米。
每一個微型發光二極體20為本領域常規使用的微型發光二極體20。每一個微型發光二極體20靠近薄膜電晶體基板10的一端設置有第一電極(圖未示)，其遠離薄膜電晶體基板10的一端相對第二絕緣層50露出並覆蓋設置有第二電極（圖未示）。每一個微型發光二極體20的第一電極電性連接薄膜電晶體基板10上的一個薄膜電晶體14，以獲得陽極或陰極的電壓。於一實施例中，如圖3所示，薄膜電晶體基板10的平坦化層15設有暴露薄膜電晶體14的通孔151，每一個微型發光二極體20的第一電極可藉由通孔151電性連接一個薄膜電晶體14的汲極145，以獲得陽極或陰極的電壓，每一個微型發光二極體20的第二電極連接外部電路，以獲得陰極或陽極的電壓，當第一電極及第二電極之間形成電勢差，微型發光二極體20將發光。
如圖1所示，每一個導電單元41圍繞至少一個微型發光二極體20。導電單元41用於施加一不同於微型發光二極體20的陰陽極的電壓的電壓，以對微型發光二極體20內部的載流子進行限制。
如圖1所示，微型發光二極體顯示面板100定義有複數畫素單元21。本實施例中，畫素單元21成矩陣排佈。每一個畫素單元21包括發不同顏色光的複數微型發光二極體20。
如圖1所示，每一個畫素單元21包括一個發綠光的綠色微型發光二極體201（圖1中以G示意）、一個發藍光的藍色微型發光二極體202（圖1中以B示意）以及一個發紅光的紅色微型發光二極體203（圖1中以R示意）。每一個畫素單元21中的一個綠色微型發光二極體201、一個藍色微型發光二極體202以及一個紅色微型發光二極體203沿第一方向D1間隔排佈，複數畫素單元21為一行綠色微型發光二極體201、一行藍色微型發光二極體202以及一行紅色微型發光二極體203交替週期性重複排佈。
如圖5至圖7所示，本發明第二實施例的微型發光二極體顯示面板200與本發明第一實施例的微型發光二極體顯示面板100區別在於：第二實施例中，第一絕緣層30完全覆蓋薄膜電晶體基板10的第一表面11，複數微型發光二極體20嵌設於第一絕緣層30及第二絕緣單元51中。藉此，可省去對第一絕緣層30圖案化以形成複數第一絕緣單元31的步驟，簡化製作流程。
微型發光二極體顯示面板100、200可以適用於汽車平視顯示器（HUD），因為它們可以承受較高的溫度並在陽光直射下提供更好的可讀性。
微型發光二極體顯示面板100、200可用於數位標牌、產品展示、智慧視窗、平視顯示器（HUD）、增強現實（AR）等。
可以理解地，透光區域亦可用於嵌入感測器以測量溫度、空氣污染顆粒或太陽能電池以製造智慧化微型發光二極體顯示面板100、200。
以上實施方式僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施方式對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神及範圍。
100、200‧‧‧微型發光二極體顯示面板 10‧‧‧薄膜電晶體基板 11‧‧‧第一表面 12‧‧‧第二表面 13‧‧‧基底 14‧‧‧薄膜電晶體 141‧‧‧閘極 142‧‧‧閘極絕緣層 143‧‧‧半導體層 144‧‧‧源極 145‧‧‧汲極 15‧‧‧平坦化層 151‧‧‧通孔 20‧‧‧微型發光二極體 21‧‧‧畫素單元 201‧‧‧綠色微型發光二極體 202‧‧‧藍色微型發光二極體 203‧‧‧紅色微型發光二極體 30‧‧‧第一絕緣層 31‧‧‧第一絕緣單元 40‧‧‧導電層 41‧‧‧導電單元 50‧‧‧第二絕緣層 51‧‧‧第二絕緣單元 D1‧‧‧第一方向 D2‧‧‧第二方向
圖1為本發明第一實施例的微型發光二極體顯示面板的俯視示意圖。
圖2為圖1沿剖面線II-II剖開的剖面示意圖。
圖3為圖2中的薄膜電晶體基板的剖面示意圖。
圖4為圖1沿剖面線IV-IV剖開的剖面示意圖。
圖5為本發明第二實施例的微型發光二極體顯示面板的俯視示意圖。
圖6為圖5沿剖面線VI-VI剖開的剖面示意圖。
圖7為圖5沿剖面線VII-VII剖開的剖面示意圖。
100‧‧‧微型發光二極體顯示面板
10‧‧‧薄膜電晶體基板
11‧‧‧第一表面
12‧‧‧第二表面
20‧‧‧微型發光二極體
30‧‧‧第一絕緣層
31‧‧‧第一絕緣單元
40‧‧‧導電層
41‧‧‧導電單元
50‧‧‧第二絕緣層
51‧‧‧第二絕緣單元

Claims (10)

  1. 一種微型發光二極體顯示面板，其改良在於，包括： 薄膜電晶體基板，具有相對的第一表面及第二表面； 複數微型發光二極體，間隔設置於所述薄膜電晶體基板的第一表面； 第一絕緣層，設置於所述薄膜電晶體基板的第一表面；以及 第二絕緣層，包括間隔排佈的複數第二絕緣單元，每一個第二絕緣單元層疊於所述第一絕緣層遠離所述薄膜電晶體基板的一側，所述第二絕緣層的材質為光吸收材料，所述複數微型發光二極體嵌設於所述第一絕緣層及所述第二絕緣單元中； 所述薄膜電晶體基板的第一表面未被所述複數第二絕緣單元覆蓋的區域為透光區域。
  2. 如請求項1所述的微型發光二極體顯示面板，其中，所述透光區域的面積與所述薄膜電晶體基板的第一表面的面積的比值不小於30%。
  3. 如請求項1所述的微型發光二極體顯示面板，其中，每一個第二絕緣單元均沿第一方向延伸成長條狀。
  4. 如請求項3所述的微型發光二極體顯示面板，其中，所述複數第二絕緣單元相互平行且沿與所述第一方向垂直的第二方向排佈為一列，嵌設於相鄰的二第二絕緣單元中的相鄰的二微型發光二極體之間的最短距離不大於100微米。
  5. 如請求項1所述的微型發光二極體顯示面板，其中，所述第一絕緣層為透明的，所述第一絕緣層完全覆蓋所述薄膜電晶體基板的第一表面。
  6. 如請求項1所述的微型發光二極體顯示面板，其中，所述第一絕緣層包括間隔排佈的複數第一絕緣單元，每一個第二絕緣單元層疊於一個第一絕緣單元遠離所述薄膜電晶體基板的一側，所述複數微型發光二極體嵌設於所述第一絕緣單元及所述第二絕緣單元中。
  7. 如請求項6所述的微型發光二極體顯示面板，其中，所述第一絕緣層為透明的，每一個第二絕緣單元在所述薄膜電晶體基板上的投影均落入其對應的第一絕緣單元在所述薄膜電晶體基板上的投影中。
  8. 如請求項1所述的微型發光二極體顯示面板，其中，每一個微型發光二極體的遠離所述薄膜電晶體基板的一端相對其對應的第二絕緣單元暴露出。
  9. 如請求項1所述的微型發光二極體顯示面板，其中，還包括位於所述第一絕緣層及所述第二絕緣層之間的導電層，所述導電層包括間隔排佈的複數導電單元，每一個導電單元圍繞至少一個微型發光二極體，並用於施加一不同於所述微型發光二極體的陰陽極的電壓的電壓，以對所述微型發光二極體內部的載流子進行限制。
  10. 如請求項9所述的微型發光二極體顯示面板，其中，每一個導電單元在所述薄膜電晶體基板上的投影均落入其對應的第二絕緣單元在所述薄膜電晶體基板上的投影中。
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