TW202137597A - Ｌｅｄ顯示模組及其顯示器 - Google Patents

Abstract

本發明涉及一種LED顯示模組，更具體地，涉及一種LED顯示模組，其中透過沉積形成的導電金屬薄膜層用於配置側面佈線，以連接基板的上部電路圖案和下部電路圖案，從而去除邊框，並且因此，即使當複數個模組經過拼接以獲得所需的顯示尺寸時，也看不到分割線或邊框線，從而保證顯示品質。

Description

LED顯示模組

本發明涉及一種發光二極體（LED）顯示模組，並且更具體地，涉及一種LED顯示模組，其中透過沉積形成的導電金屬薄膜層用於配置側面佈線，以連接基板的上部電路圖案和下部電路圖案，從而去除邊框並保證顯示品質，且因此，即使當複數個模組進行拼接以獲得所需的顯示尺寸時也看不到分割線或邊框線。

微型發光二極體（LED）是指超小型LED，其結構類似於傳統LED的結構，但晶片的微觀尺寸為10~100μm，並且可用於顯示產品的像素。與傳統LED相比，微型LED（micro LED）具有高對比度，在反應速度和視角方面有優勢，並且具有優異的亮度和極限解析度。此外，與有機發光二極體（OLED）相比，微型LED在化學和機械穩定性方面優異、壽命長、並且消耗更少的功率。

傳統的LED顯示器具有基於迷你LED（具有間隔為0.3mm~5mm間距的X-Y矩陣的LED器件）或微型LED（具有間隔為50~300μm的LED器件）的結構。通常，傳統的LED顯示器具有如第1圖所示的結構。

參照第1圖，傳統的LED顯示器通常包括：基板30、排列在基板30上的複數個LED顯示裝置50、用於複數個LED顯示裝置 50的上部電路圖案60和下部電路圖案80、用於控制複數個顯示裝置等的訊號的控制器裝置70，並且控制器裝置70透過供電佈線85接收電力。

在第1圖中，（a）示出了設置邊框B的區域以將控制器裝置70安裝到基板30的頂側上，並且形成可撓性印刷電路板（FPCB）作為供電佈線85，以透過基板30的底側和頂側向安裝的控制器裝置70提供電力及/或訊號。

此外，第1圖中的（b）示出了控制器裝置70安裝到沒有邊框B的區域的基板30的底側，顯示裝置50和控制器裝置70透過形成在基板30中的通孔經由下部電路圖案80連接，並且供電佈線85用於向安裝在基板30的底側的控制器裝置70提供電力及/或訊號。

另外，第1圖中的（c）示出了控制器裝置70安裝到基板30的底側，邊框B的區域提供以透過與FPCB對應的側面佈線90連接上部電路圖案60和控制器裝置70，並且供電佈線85用於向安裝在基板30底側的控制器裝置70提供電力及/或訊號。

第1圖中的（b）所示的LED顯示器具有以下缺點：機械強度太低以至於當基板由玻璃製成時基板可能破裂，並且需要形成通孔，因此在製造中需要相當多的時間、精力和成本。

此外，第1圖中的（a）和第1圖中的（c）所示的LED顯示器具有形成了邊框B的缺點，因此在螢幕上看到邊框線。特別地，即使如第1圖中的（c）所示應用側面佈線90，由於傳統的FPCB已用於側面佈線90以提供訊號和功率，因此存在看到螢幕劃分線（即邊框）的缺點。

因此，為了使LED顯示屏在功耗、螢幕亮度、對比度等方面有效，具有迷你LED或微型LED的螢幕需要配置為沒有邊框B。最終，電路配置必須採用基板的側面部分。然而，迄今為止還沒有提出一種LED顯示結構，其中螢幕配置成沒有邊框並且用於提供電力及/或訊號的佈線形成在基板的側面部分上。

本發明係提供一種發光二極體（LED）顯示模組以解決前述問題，其中，透過沉積形成的導電金屬薄膜層用於配置側面佈線，以連接基板的上部電路圖案和下部電路圖案，從而去除邊框並保證顯示品質，且因此，即使在對複數個模組進行拼接以獲得所需的顯示尺寸時也看不到分割線或邊框線。

進一步來說，本發明的提供一種LED顯示模組，其中，複數個顯示裝置分成至少兩個分類組，並且側面佈線部分包括分別與至少兩個分類組對應堆疊的至少兩個導電金屬薄膜層，因此，具有應對在使用微型LED來製造大尺寸高解析度顯示器時所導致的窄且長的佈線的大幅增加的效果。

根據本發明的實施例，提供了一種LED顯示模組，其包括：基板；複數個顯示裝置，該複數個顯示裝置安裝在基板的頂側；上部電路圖案，該上部電路圖案形成在基板頂側；控制器裝置，該控制器裝置安裝在基板的頂側或底側；下部電路圖案，該下部電路圖案形成在基板的底側；以及側面佈線，該側面佈線電性連接上部電路圖案和下部電路圖案；顯示裝置包括微型LED，側面佈線包括透過沉積形成的導電金屬薄膜層，並且LED顯示模組進一步包括沉積在側面佈線上的保護層。

此外，LED顯示模組可以排列成在水平方向和垂直方向中的至少一個方向上連接以配置LED顯示器，相連接的、彼此相鄰的LED顯示模組的保護層可以彼此表面接觸，並且保護層可以包括平滑化的邊緣部分。

此外，複數個顯示裝置可以分為至少兩個分類組，並且側面佈線可以包括分別與至少兩個分類組對應堆疊的至少兩個導電金屬薄膜層，以及***在相鄰的導電金屬薄膜層之間的絕緣層。

第2圖是根據本發明的實施例的發光二極體（LED）顯示模組的示意性截面圖。

如第2圖所示，根據本發明的實施例的LED顯示模組100包括：基板30，安裝在基板30的頂側的複數個顯示裝置50，形成在基板30的頂側上的上部電路圖案60，安裝在基板30的頂側或底側的控制器裝置70，形成在基板30的底側上的下部電路圖案80，以及電性連接上部電路圖案60和下部電路圖案80的側面佈線90。

基板30可以包括形成電路圖案所需的並且透過側面部分連接電路圖案所需的任意基板。也就是說，根據本發明的基板30可以包括玻璃、印刷電路板（PCB）、可撓性印刷電路板（FPCB）、塑膠、薄膜和其類似基板中的任意一種，其上形成有電路圖案並且佈線可以位於側面部分上以用於與電路圖案電性連接。具體地，根據本發明的基板30可以在其頂部和底部安裝有各種裝置，並且在其頂部和底部分別形成有電路圖案。

安裝在基板30的頂側上的複數個顯示裝置50可以包括LED，特別地，可以包括微型LED。因此，複數個顯示裝置50（即，複數個微型LED）安裝在基板30的頂側，從而形成顯示裝置矩陣。

在基板30的頂側形成佈線，即用於顯示裝置50的上部電路圖案60。也就是說，上部電路圖案60形成在基板30的頂側上，並且向複數個顯示裝置50傳送電力及/或訊號。上部電路圖案60透過側面佈線90從基板30的下側向複數個顯示裝置50傳送電力及/或訊號。

為了控制複數個顯示裝置50的訊號，控制器裝置70安裝到基板30的頂側或底側。然而，根據本發明的LED顯示模組100採用不具有邊框的結構，因此控制器裝置70可以安裝到基板30的底側。除了控制器裝置70之外，其他必要裝置可以單獨安裝到基板30的底側。與此類似的是，控制器裝置70和用於控制複數個顯示裝置50和收發電訊號的各種相關裝置可以安裝到基板30的底側。

下部電路圖案80形成在基板的底側。也就是說，佈線（即，用於控制器裝置70的下部電路圖案80等）形成在基板30的底側。因此，如第2圖所示，用於電性連接上部電路圖案60和下部電路圖案80的側面佈線90形成在基板側面部分10上。

側面佈線90形成在基板側面部分10上。具體地，如第3圖所示，根據本發明的基板側面部分10包括基板30的側面11和鄰近基板30的側面11的基板30的頂部（即，側面相鄰頂部13）和底部（即，側面相鄰底部15），以及形成在基板側面部分10上的側面佈線90，側面佈線90用於電性連接形成在基板30的頂部上的上部電路圖案60和形成在基板30的底部上的下部電路圖案80。

形成在基板側面部分10上的側面佈線90具有如第2圖所示的ㄷ字形的截面，以電性連接上部電路圖案60和下部電路圖案80。如第3圖所示，因為側面佈線90具有用於上部電路圖案60和下部電路圖案80之間的電性連接的ㄷ字形，因此形成有側面佈線90的基板側面部分10與包括基板30的側面11對應，並且與包括側面相鄰頂部13和側面相鄰底部15的部分對應。

與使用FPCB的傳統方法相反的是，根據本發明的形成在基板側面部分10上的側面佈線90透過電漿沉積方法等形成。也就是說，根據本發明的側面佈線90可以包括透過沉積形成的導電金屬薄膜層。

與此類似的是，採用透過沉積形成的導電金屬薄膜層作為根據本發明的側面佈線90。因此，當根據本發明的LED顯示模組100連接並組成LED顯示器時，在顯示器螢幕上看不到邊框線。特別地，當形成厚度為2~10μm的導電金屬薄膜層作為橫向的側面佈線90時，在顯示器螢幕上看不到邊框線。

同時，側面佈線90透過在真空腔室中的沉積製程形成。具體地，接收未形成側面佈線90的模組基板30（即，未形成有側面佈線90，且形成有上部電路圖案60、下部電路圖案80等的基板30），並且在真空腔室中對模組基板30執行沉積側面佈線90的製程以連接上部電路圖案60和下部電路圖案80。為此，連接端子層20分別設置在基板30的頂側和底側。

連接端子層20係用於透過側面佈線90電性連接上部電路圖案60和下部電路圖案80的電路圖案。形成在上部電路圖案60上的連接端子層20電性連接上部電路圖案60與沉積在基板30且在側面相鄰頂部13上的側面佈線90，並且形成在下部電路圖案80上的連接端子層20電性連接下部電路圖案80與沉積在基板30且在側面相鄰底部15上的側面佈線90。

側面佈線90是指透過如上所述的沉積形成的導電金屬薄膜層，並且因為側面佈線90用作電性連接上部電路圖案60和下部電路圖案80的電路圖案，所以需要保護其免受外部影響。為此，側面佈線90可以塗佈有環氧樹脂等以形成保護層40。因為側面佈線90透過沉積形成，所以根據本發明的保護層40也可以透過沉積形成，以提高製程效率並執行如第4圖所繪示的連續製程。

換句話說，如第4圖所示，根據本發明的LED顯示模組100可以進一步包括沉積在側面佈線90上的保護層40。保護層40可以在真空腔室中連續形成在側面佈線90上。

同時，如第6圖所示，根據本發明的基於沉積形成的保護層40可以沉積在側面佈線90上，以便於當根據本發明的LED顯示模組100透過表面接觸以組成單個大尺寸LED顯示器時，可以保護側面佈線90並使其電絕緣。

與此類似的是，如第7圖所示，根據本發明的LED顯示模組100可以排列為在水平方向和垂直方向中的至少一個方向上連接，以製作單一個大尺寸LED顯示器，並且，如第6圖所示，彼此相鄰的連接的LED顯示模組100的保護層40在表面彼此接觸，並且保護層40的各邊緣部分41平滑化。

第7圖示出了六個LED顯示模組100水平且垂直相鄰，以形成單個大尺寸LED顯示器。在這種情況下，LED顯示模組100基於其保護層40之間的表面接觸與相鄰的LED顯示模組100連接。為了防止在透過表面接觸連接LED顯示模組100時發生LED顯示模組100的損壞或破損或使LED顯示模組100的損壞或破損最小化，要平滑化（rounded）進行表面接觸的保護層40的邊緣部分41（見第4圖）。同時，保護層40沉積在側面佈線90上並且連續形成在側面佈線90上，因此側面佈線90也可以具有彎曲（curved）的邊緣部分95（見第2圖）。

根據本發明的LED顯示模組100可以包括微型LED顯示模組並配置高解析度和大尺寸的微型LED顯示器。結果是，複數個顯示裝置50（微型LED）的數量增加，因此上部電路圖案60等的佈線也大大增加。因此，可能出現的問題是，單層導電金屬薄膜層對側面佈線90來說是不夠的，從而使微型LED和與連接到下部電路圖案80的微型LED連接的複數個上部電路圖案60等的佈線的數量大大增加。

為了解決這樣的問題，LED顯示模組100包括分成複數個分類組的複數個顯示裝置50，以與複數個導電金屬薄膜層對應電性連接，並且側面佈線90包括複數個導電金屬薄膜層91（見第5圖中的元件符號91），以與複數個分類組對應電性連接。在複數個導電金屬薄膜層91中，彼此相鄰的導電金屬薄膜層91可以透過絕緣層93彼此電隔離。

與此類似的是，根據本發明的複數個顯示裝置50可以分成至少兩個分類組，並且，如第5圖所示，側面佈線90可以包括分別與至少兩個分類組對應堆疊的至少兩個導電金屬薄膜層91，以及形成在相鄰的導電金屬薄膜層91之間的絕緣層93。

根據本發明的側面佈線90可以透過如上所述的沉積形成。在下文中，將示意性地說明應用於本發明的側面佈線90的沉積形成製程。

首先，對要形成佈線的基板側面部分10設置掩模。也就是說，用於沉積的掩模附接到基板，從而對將要形成佈線的基板側面部分10進行掩模處理。基板側面部分的掩模製程包括將用於沉積的掩模附接到基板30的操作，使得佈線可以在真空腔室中沉積在基板側面部分10上。用於沉積的掩模形成為具有ㄈ字形形狀，並因此附接到基板的頂部和底部以及基板30的基板側面部分10。

用於沉積的掩模可以透過膜、金屬和油墨印刷形成。特別地，用於沉積的掩模可以以聚醯亞胺（PI）膜的形式提供。當PI膜作為用於沉積的掩模時，用於沉積的掩模緊密地附接到包括基板側面部分10的基板30，且其之間具有各種黏合劑。

在PI膜掩模和基板30之間***黏合劑，首先對PI膜掩模進行臨時接合處理，以便在預定的處理條件下臨時附接到基板30上，然後執行確定的黏合過程，以便在預定的處理條件下黏合到基板30上。

當完成將用於沉積的掩模黏合到包括將在其上形成佈線的基板側面部分10的基板30上的掩模操作時，對掩模基板30執行沉積製程。也就是說，將掩模基板30引入真空腔室，然後透過濺射在基板側面部分10上形成佈線。

同時，真空腔室中的沉積製程用於形成側面佈線90，因此與形成在基板側面部分10上的側面佈線90對應的導電金屬薄膜層在真空腔室內沉積。為了形成高品質的佈線，可以在形成導電金屬薄膜層之前在基板側面部分10上形成與晶種層對應的黏合金屬層。換句話說，根據本發明，與晶種層對應的黏合金屬層、與側面佈線90對應的導電金屬薄膜層和保護層依次沉積在基板側面部分10上。

黏合金屬層可包含導電材料，例如，金屬材料。金屬材料可包括鎳（Ni）和鉻（Cr）、鈦（Ti）、鉬（Mo）、不銹鋼（SUS）或其合金中的一種作為單層或多層。

例如，黏合金屬層可以包含鎳和鉻的合金。包括鎳和鉻的黏合金屬層中鎳與鉻的重量比可以在8：2至9.5：0.5的範圍內選擇。鉻可以改善、增強基板（特別是塑膠基板）和導電金屬薄膜層之間的黏合力。由鎳鉻合金製成的黏合金屬層可以使基板和導電金屬薄膜層之間的黏合力比僅包含鎳的黏合金屬層的黏合力增強約1.5倍。

當黏合金屬層包含鎳和鉻的合金時，與僅包含鎳的黏合金屬層相比，沉積製程的薄膜形成效率得到改善。僅使用具有磁性的鎳進行的濺射以執行的沉積，可能降低黏合金屬層的薄膜厚度均勻性或其品質。然而，根據本發明的實施例，使用鎳鉻合金進行的濺射改善了所形成的薄膜的品質，並且如上所述增強了基板和導電金屬薄膜層之間的黏合力。

在透過沉積在基板側面部分10上形成黏合金屬層之後，在黏合金屬層上形成與側面佈線90對應的導電金屬薄膜層。可以形成包括各種金屬或合金的導電金屬薄膜層。例如，導電金屬薄膜層可以包含銅，或者可以設置為包含高於約85wt％的錫（Sn）的錫（Sn）基無鉛金屬層。除了錫（Sn）之外，導電金屬薄膜層可以包含銀（Ag）、銅（Cu）、鉍（Bi）、鋅（Zn）和銦（In）中的至少一種。在導電金屬薄膜層包含銀（Ag）和銅（Cu）的情況下，導電金屬薄膜層可以包含比銅（Cu）更多的銀（Ag）以具有更低的熔點。

在如上所述的透過濺射將導電金屬薄膜層沉積在黏合金屬層上之後，在相同的腔室內透過濺射將保護層40沉積在導電金屬薄膜層上。

保護層40可包含金屬材料。例如，如黏合金屬層一樣，保護金屬材料可以包括鎳（Ni）和鉻（Cr）、鈦（Ti）、鉬（Mo）、不銹鋼（SUS）或它們的合金中的一種。較佳地，保護層由與相同腔室內的黏合金屬層相同的材料製成。與此類似，黏合金屬層和保護層由一個腔室內的相同材料製成，從而簡化了整個過程，從而使製造基板的時間、精力和成本最小化。保護層保護導電金屬薄膜層在製造、分配等過程中免受腐蝕和污染。

同時，如上所述，形成在基板側面部分10上的佈線透過在同一腔室內濺射依次堆疊黏合金屬層、與側面佈線90對應的導電金屬薄膜層和保護層而形成，並且因此，各金屬層都可以進行離子束處理。換句話說，用於本發明的真空腔室可以使用如上所述的離子束處理，因此在形成各金屬層之前執行離子束處理，從而增強基板和黏合金屬層之間以及金屬層之間的附接、黏合和緊密接觸。

具體地，在一個真空腔室內，首先對基板側面部分10進行離子束處理，然後透過濺射將黏合金屬層沉積在基板側面部分10上。接下來，對黏合金屬層進行離子束處理，然後透過濺射將與側面佈線90對應的導電金屬薄膜層沉積在黏合金屬層上。接下來，對導電金屬薄膜層進行離子束處理，然後透過濺射將保護層沉積在導電金屬薄膜層上。與此類似，在形成金屬層之前，在一個真空腔室中進行離子束處理，從而透過簡化的製程和簡化的設備結構，以增強基板和金屬層之間以及金屬層之間的緊密接觸，從而提高製造基板的效率。

針對技術問題和技術解決方案使用根據本發明的LED顯示模組，透過沉積形成的導電金屬薄膜層用於配置側面佈線，以連接基板的上部電路圖案和下部電路圖案，從而去除邊框，且因此，即使當複數個模組經過拼接以獲得所需的顯示尺寸時也看不到分割線或邊框線，從而保證顯示品質。

此外，根據本發明，複數個顯示裝置分成至少兩個分類組，並且側面佈線包括分別與至少兩個分類組對應堆疊的至少兩個導電金屬薄膜層，因此，當使用微型LED來製造大尺寸高解析度顯示器時，可以處理窄佈線和長佈線的大幅增加而產生影響。

儘管已經繪示出並說明了本發明的一些示例性實施例，然而，這些實施例僅用於說明目的，並且本領域具有通常知識者將理解，在不脫離本發明的原理和精神的情況下，可以對這些實施例進行改變，本發明的範圍由所附申請專利範圍及其等同物限定。

10:基板側面部分 11:側面 13:側面相鄰頂部 15:側面相鄰底部 20:連接端子層 30:基板 40:保護層 41,95:邊緣部分 50:顯示裝置 60:上部電路圖案 70:控制器裝置 80:下部電路圖案 85:供電佈線 90:側面佈線 91:導電金屬薄膜層 93:絕緣層 100:LED顯示模組

從以下結合附圖對示例性實施例的說明，本發明的上述及/或其他態樣將變得顯而易見並且更容易理解。 第1圖是傳統發光二極體（LED）顯示模組的示意性截面圖； 第2圖是根據本發明的實施例的LED顯示模組的示意性截面圖，並且第3圖是根據本發明的實施例的LED顯示模組中的基板側面部分的示意性截面圖； 第4圖是根據本發明的另一實施例的LED顯示模組的示意性截面圖； 第5圖是根據本發明的實施例的LED顯示模組中的側面佈線的示意性截面圖； 第6圖是根據本發明的實施例的LED顯示模組的連接狀態的截面圖；以及 第7圖繪示出了根據本發明的實施例的透過連接複數個LED顯示模組而完成的顯示器。

20:連接端子層

30:基板

50:顯示裝置

60:上部電路圖案

70:控制器裝置

80:下部電路圖案

90:側面佈線

95:邊緣部分

100:LED顯示模組

Claims (3)

1. 一種發光二極體LED顯示模組，該LED顯示模組包括： 一基板；複數個顯示裝置，該複數個顯示裝置安裝在該基板的一頂側；一上部電路圖案，該上部電路圖案形成在該基板的該頂側；一控制器裝置，該控制器裝置安裝在該基板的該頂側或一底側；一下部電路圖案，該下部電路圖案形成在該基板的該底側；以及一側面佈線，該側面佈線電性連接該上部電路圖案和該下部電路圖案， 該顯示裝置包括一微型LED， 該側面佈線包括透過沉積形成的一導電金屬薄膜層，並且 該LED顯示模組進一步包括沉積在該側面佈線上的一保護層。
2. 根據請求項1所述的LED顯示模組，其中， 該LED顯示模組係佈置為在水平方向和垂直方向中的至少一個方向上連接以配置一LED顯示器， 彼此相鄰的連接的該LED顯示模組的該保護層在表面彼此接觸，並且 該保護層包括一圓角形邊緣部分。
3. 根據請求項1所述的LED顯示模組，其中， 該複數個顯示裝置分為至少兩個一分類組， 該側面佈線包括分別與至少兩個該分類組對應堆疊的至少兩個該導電金屬薄膜層，以及***在相鄰的該導電金屬薄膜層之間的一絕緣層。

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