TWI703750B - 顯示面板 - Google Patents
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Abstract
一種顯示面板包括對向基板、控制基板與多個發光元件。控制基板電連接至對向基板。對向基板包括第一金屬層,而第一金屬層包括多個第一電源接墊。控制基板包括元件陣列層與第二金屬層。元件陣列層具有多個控制元件。第二金屬層包括多個第二電源接墊、多個第一電極與共用區塊。第二電源接墊電連接第一電源接墊與元件陣列層。第一電極電連接控制元件,其中第一電極經由元件陣列層、第二電源接墊與第一電源接墊而電連接第一金屬層。共用區塊、第二電源接墊與第一電極彼此分離。發光元件配置於第二金屬層上,並電連接第一電極與共用區塊。
Description
本發明是有關於一種顯示面板,且特別是有關於一種包括固態發光元件(Solid-State Lighting Component,SSL Component)的顯示裝置。
目前使用固態發光元件的顯示器通常包括有機發光二極體顯示器(Organic Light Emitting Diode,OLED)以及無機發光二極體(通常省略「無機」,簡稱「發光二極體」)顯示器。雖然有機發光二極體顯示器與無機發光二極體顯示器皆使用固態發光元件,但兩者之間仍存有差異。例如,在電流密度方面,受到有機材料的限制,有機發光二極體顯示器不宜使用較大的電流密度來驅動,否則可能導致壽命減短的情形。相反地,無機發光二極體顯示器適合使用較大的電流密度來驅動,以提升無機發光二極體顯示器的發光效率。而且,在正常運作的條件下,無機發光二極體顯示器的電流密度越大,無機發光二極體顯示器的發光效率越好。然而,現有無機發光二極體顯示器的電路結構所能承載的電流密度有限,以至於發光效率不易進一步地提升。
本發明提出一種顯示面板,其所包括的金屬層能提高顯示面板所能承載的電流密度。
本發明所提供的顯示面板具有顯示區和位於顯示區周圍的周邊區,並包括對向基板、控制基板與多個發光元件。對向基板包括第一基板與第一金屬層。第一金屬層設置於第一基板上,並包括多個畫素開口與多個第一電源接墊,其中這些畫素開口與這些第一電源接墊皆在顯示區內。控制基板和對向基板相對設置,並且電連接至對向基板。控制基板包括第二基板、元件陣列層、絕緣層與第二金屬層。元件陣列層設置於第二基板上,並具有多個控制元件。絕緣層設置於元件陣列層上。第二金屬層設置於絕緣層上,其中絕緣層位於第二金屬層與元件陣列層之間。第二金屬層包括多個第二電源接墊、多個第一電極與共用區塊。這些第二電源接墊電連接這些第一電源接墊與元件陣列層。這些第一電極電連接這些控制元件,其中這些第一電極經由元件陣列層、這些第二電源接墊與這些第一電源接墊而電連接第一金屬層。共用區塊與這些第二電源接墊及這些第一電極彼此分離。這些發光元件配置於第二金屬層上,並電連接這些第一電極與共用區塊,其中這些發光元件分別對應這些畫素開口。
在本發明至少一實施例中,上述對向基板還包括多個濾光層與多個波長轉換材料。這些濾光層設置於第一基板上,並且分別對應這些畫素開口。這些波長轉換材料個別設置於這些畫素開口之一內,並分別與這些濾光層重疊。
在本發明至少一實施例中,各個波長轉換材料與各個發光元件兩者的厚度和小於第一金屬層的厚度。
在本發明至少一實施例中,上述對向基板還包括黑矩陣層。黑矩陣層設置於第一基板與第一金屬層之間,並具有分別對應這些畫素開口的多個出光口,而各個濾光層設置於其中一出光口。
在本發明至少一實施例中,上述對向基板還包括設置於第一金屬層上的一金屬接合層,而控制基板還包括設置於這些第二電源接墊上與這些第一電極上的多個焊料。這些焊料連接金屬接合層。
在本發明至少一實施例中,上述金屬接合層更全面性覆蓋這些畫素開口的側壁。
在本發明至少一實施例中,上述顯示面板還包括異方向性導電膠(Anisotropic Conductive Film,ACF),其中異方向性導電膠設置於對向基板與控制基板之間,並且電連接第一電源接墊與第二電源接墊。
在本發明至少一實施例中,上述第一金屬層還包括金屬種子層與金屬主體層,其中金屬種子層形成於金屬主體層與第一基板之間。
在本發明至少一實施例中,上述第一金屬層還包括位於周邊區內的多個第三電源接墊,而第二金屬層還包括位於周邊區內的多個第四電源接墊。這些第三電源接墊分別電連接這些第四電源接墊。
在本發明至少一實施例中,這些發光元件為覆晶式(flip-chip)發光二極體或水平式發光二極體。
在本發明至少一實施例中,上述第一金屬層的厚度介於0.2微米至20微米之間。
在本發明至少一實施例中,上述第二金屬層的厚度介於0.2微米至20微米之間。
本發明利用對向基板與控制基板兩者所包括的金屬層(即上述第一金屬層與第二金屬層)來降低顯示面板的阻抗,以提高顯示面板所能承載的電流密度,從而進一步地提升顯示面板的發光效率。
為讓本發明的特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下。
10:承載板
20:光阻圖案
100、400、500:顯示面板
101:顯示區
102:周邊區
110:對向基板
111:第一金屬層
111m:金屬主體層
111p:第一電源接墊
111q:第三電源接墊
111s、115i:金屬種子層
111t、122t、TH1、TH2:厚度
112:波長轉換材料
113、113r、113g、113b:濾光層
114:黑矩陣層
114h:出光口
116:金屬接合層
117a:平坦層
117b、121a:絕緣層
118:緩衝層
119:第一基板
120:控制基板
121b:元件陣列層
121c:線路層
122:第二金屬層
122a、131a、431:第一電極
122c:共用區塊
122p:第二電源接墊
122q:第四電源接墊
127:絕緣圖案層
129:第二基板
130、430:發光元件
131c、432:第二電極
440:膠材
450:導電層
540:異方向性導電膠
H2a、H2c、H2p:開口
PB1、PH2、PG1、PR1:畫素開口
S11、S12、S13:焊料
T21:控制元件
V1、V2:接觸窗
圖1A是本發明至少一實施例的顯示面板的俯視示意圖。
圖1B是圖1A中位於顯示區內的對向基板的俯視示意圖。
圖1C是圖1A中位於顯示區內的控制基板的俯視示意圖。
圖1D是圖1A中的顯示面板在其顯示區內的剖面示意圖。
圖1E是圖1A中的顯示面板在其周邊區內的剖面示意圖。
圖2A至圖2J是製造圖1D中的對向基板的流程示意圖。
圖3A至圖3D是製造圖1D中的控制基板的流程示意圖。
圖3E是結合圖1D中的對向基板與控制基板的剖面示意圖。
圖4是本發明另一實施例的顯示面板的剖面示意圖。
圖5A至圖5B是製造圖本發明另一實施例的顯示面板的流程示意圖。
在以下的內文中,相同的元件會以相同的元件符號來表示。其次,為了清楚呈現本案的技術特徵,圖式中的元件(例如層、膜、基板以及區域等)的尺寸(例如長度、寬度、厚度與深度)會以不等比值的方式放大。因此,下文實施例的說明與解釋不受限於圖式中的元件所呈現的尺寸與形狀,而應涵蓋如實際製程及/或公差所導致的尺寸、形狀以及兩者的偏差。例如,圖式所示的平坦表面可以具有粗糙及/或非線性的特徵,而圖式所示的銳角可以是圓的。所以,本案圖式所呈示的元件主要是用於示意,並非旨在精準地描繪出元件的實際形狀,也非用於限制本案的申請專利範圍。
其次,本案內容中所出現的「約」、「近似」或「實質上」等這類用字不僅涵蓋明確記載的數值與數值範圍,而且也涵蓋發明所屬技術領域中具有通常知識者所能理解的可允許偏差範圍,其中此偏差範圍可由測量時所產生的誤差來決定,而此誤差例如是起因於測量系統或製程條件兩者的限制。此外,
「約」可表示在上述數值的一個或多個標準偏差內,例如±30%、±20%、±10%或±5%內。本案文中所出現的「約」、「近似」或「實質上」等這類用字可依光學性質、蝕刻性質、機械性質或其他性質來選擇可以接受的偏差範圍或標準偏差,並非單以一個標準偏差來套用以上光學性質、蝕刻性質、機械性質以及其他性質等所有性質。
圖1A是本發明至少一實施例的顯示面板的俯視示意圖。請參閱圖1A,顯示面板100具有顯示區101和位於顯示區101周圍的周邊區102,其中顯示面板100所產生的影像會呈現於顯示區101。顯示面板100可用於製作多種尺寸的顯示器,例如是電視機與電腦螢幕所用的大尺寸顯示器,或是手機、平板電腦以及筆記型電腦等行動裝置所用的小尺寸顯示器。
請參閱圖1B至圖1D,顯示面板100包括對向基板110與控制基板120,其中控制基板120和對向基板110相對設置,並電連接至對向基板110。圖1B繪示位於顯示區101內的對向基板110的俯視示意圖,而圖1C繪示位於顯示區101內的控制基板120的俯視示意圖,其中圖1C所示的控制基板120是處於尚未設置元件(例如圖1D中的發光元件130)的狀態,而圖1C基本上也繪示出控制基板120的佈線(layout)。圖1D是顯示面板100在其顯示區101內的剖面示意圖,其中圖1D是沿著圖1B中的線I-I與圖1C中的線II-II剖面所繪製,而圖1B與圖1C兩者所示的線I-I與線II-II彼此重疊。此外,顯示面板100的顯示區101可劃分成多個呈陣列排列的畫素區,而圖1B至圖1D所繪示的是位在其中一個畫素區內的對向基板110、控制基板120與顯示面板100。
請參閱圖1B與圖1D,對向基板110包括第一金屬層111以及第一基板119,其中第一金屬層111設置於第一基板119上。第一金屬層111的構成材料可以是導電能力佳的金屬,例如銅、鋁或銀,而第一基板119可以是玻璃板或透明高分子材料基板。當第一基板119為透明高分子材料基板,例如是由聚醯亞胺
(Polyimide,PI)所製成的基板時,對向基板110可具有可撓性(flexible),並且可以還包括緩衝層118,其能黏合上述聚醯亞胺基板(即第一基板119),並且設置於第一基板119上。當第一基板119不是透明高分子材料基板,例如是玻璃板時,對向基板110可以不包括緩衝層118。因此,圖1D所示的緩衝層118僅供舉例說明,並非限制對向基板110一定要包括緩衝層118。
第一金屬層111包括多個畫素開口PR1、PG1與PB1以及多個第一電源接墊111p,其中這些畫素開口PR1、PG1與PB1與這些第一電源接墊111p皆在顯示區101內。這些畫素開口PR1、PG1與PB1皆從第一金屬層111的一側延伸至另一側。換句話說,第一金屬層111為具有多個鏤空區域的金屬圖案層,其中這些鏤空區域也就是畫素開口PR1、PG1與PB1。第一金屬層111還包括金屬種子層111s與金屬主體層111m,其中金屬種子層111s形成於金屬主體層111m與第一基板119之間,而金屬種子層111s與金屬主體層111m兩者的構成材料可以彼此相同或相異。此外,第一金屬層111的厚度111t可以介於0.2微米至20微米之間,而金屬種子層111s的厚度可以介於0.1微米至2微米之間,但不限定本發明。
對向基板110可以還包括黑矩陣層114,其設置於第一基板119與第一金屬層111之間。黑矩陣層114是不透明膜層(opaque film),因而能遮擋光線。黑矩陣層114具有分別對應這些畫素開口PR1、PG1與PB1的多個出光口114h。也就是說,黑矩陣層114的這些出光口114h分別與這些畫素開口PR1、PG1與PB1對準。對向基板110可以還包括多個濾光層113r、113g與113b,其中這些濾光層113r、113g與113b設置於第一基板119上,且濾光層113r、113g與113b每一者設置於其中一個出光口114h,所以這些濾光層113r、113g與113b分別對應這些畫素開口PR1、PG1與PB1。對向基板110可以還包括多個波長轉換材料112,其中這些波長轉換材料112個別設置於這些畫素開口PR1、PG1與PB1之一內,並分別與
這些濾光層113r、113g與113b重疊,即這些波長轉換材料112分別對準這些濾光層113r、113g與113b。此外,波長轉換材料112可以是螢光材料或量子點材料。
請參閱圖1C與圖1D,控制基板120包括絕緣層121a、元件陣列層121b與第二基板129。第二基板129與第一基板119兩者構成材料可以相同,所以第一基板119也可以是玻璃板或是具可撓性的透明高分子材料基板。絕緣層121a與元件陣列層121b皆設置於第二基板129上,而絕緣層121a設置於元件陣列層121b上,所以元件陣列層121b設置於第二基板129與絕緣層121a之間。元件陣列層121b具有多個控制元件T21,其中這些控制元件T21例如是薄膜電晶體(Thin Film Transistor,TFT)。
舉例而言,元件陣列層121b可包括多層薄膜(未繪示),其中這些薄膜包括至少一層導電層、至少一層絕緣層以及半導體層,而導電層與半導體層為彼此相異的圖案化薄膜。這些薄膜彼此堆疊,以形成薄膜電晶體,即控制元件T21,其中部分導電層會形成控制元件T21的源極、汲極與閘極,而半導體層會形成控制元件T21的通道層。須說明的是,雖然圖1D未繪示控制元件T21的結構與上述元件陣列層121b的這些薄膜,但上述薄膜電晶體的結構可以相同於現有液晶顯示器(Liquid Crystal Display,LCD)、有機發光二極體顯示器以及無機發光二極體顯示器內的薄膜電晶體的結構。因此,即使未繪示控制元件T21的結構,本發明所屬技術領域中具有通常知識者依然能依據以上內容以及通常知識,知道如何據以實施元件陣列層121b及其控制元件T21。
控制基板120還包括第二金屬層122,其設置於絕緣層121a上,其中絕緣層121a位於第二金屬層122與元件陣列層121b之間,而第二金屬層122的構成材料可相同於第一金屬層111的構成材料。第二金屬層122包括多個第二電源接墊122p、多個第一電極122a以及共用區塊122c,其中共用區塊122c與這些第二電源接墊122p及這些第一電極122a彼此分離。換句話說,共用區塊122c不會直接
電連接第二電源接墊122p及第一電極122a。以圖1C為例,共用區塊122c可以是具有多個開口(未標示)的金屬層,而這些第二電源接墊122p與這些第一電極122a分別位於這些開口內,並且不接觸也不連接共用區塊122c,以使共用區塊122c、第二電源接墊122p與第一電極122a彼此分離。此外,第二金屬層122的厚度122t可以介於0.2微米至20微米之間,但不限定本發明,其中第二金屬層122的厚度122t可以等於或不等於第一金屬層111的厚度111t。
這些第一電極122a電連接這些控制元件T21。以圖1D為例,控制基板120可以還包括線路層121c與多個接觸窗V1與V2。線路層121c設置於元件陣列層121b上,並位於元件陣列層121b與絕緣層121a之間。這些接觸窗V1與V2皆為金屬柱,其中接觸窗V2設置於絕緣層121a內,並可位在線路層121c與第二金屬層122之間,而接觸窗V1設置於元件陣列層121b內,並可位在線路層121c與控制元件T21之間。這些接觸窗V2電連接線路層121c、第二電源接墊122p與第一電極122a,而這些接觸窗V1電連接線路層121c與控制元件T21。利用這些接觸窗V1、V2與線路層121c,這些第一電極122a與這些第二電源接墊122p得以電連接這些控制元件T21,即這些第二電源接墊122p與第一電極122a電連接元件陣列層121b。
對向基板110可以還包括設置於第一金屬層111上的金屬接合層116,其中金屬接合層116可以全面性覆蓋這些畫素開口PR1、PG1與PB1的側壁。例如,金屬接合層116可共形地(conformally)全面覆蓋第一金屬層111。換句話說,金屬接合層116能沿著第一金屬層111的表面而均勻地覆蓋第一金屬層111,如圖1D所示。金屬接合層116能電連接第一金屬層111,而金屬接合層116的構成材料可以是錫、銦、鎳或金,或是前述材料的任意組合,例如鎳/金多層膜。當然,金屬接合層116也可以是由其他金屬材料所構成,所以金屬接合層116不限制只能由錫、銦、鎳或金所製成。
控制基板120可以還包括設置於這些第二電源接墊122p上與這些第一電極122a上的多個焊料S11,其中這些焊料S11連接金屬接合層116與第二金屬層122,而焊料S11的構成材料可包括錫或銦,或是銦錫合金。例如,焊料S11可以是錫膏。利用這些焊料S11與金屬接合層116,第一金屬層111能電連接第二金屬層122,以使控制基板120電連接至對向基板110,其中這些第二電源接墊122p能經由焊料S11與金屬接合層116而電連接這些第一電源接墊111p,而這些第一電極122a能經由元件陣列層121b、這些第二電源接墊122p以及這些第一電源接墊111p而電連接第一金屬層111。
顯示面板100還包括多個發光元件130(圖1D僅繪示一個)。就結構而言,這些發光元件130可以是覆晶式發光二極體(如圖1D所示)或水平式發光二極體。就尺寸而言,這些發光元件130可以是微米尺寸的微型發光二極體(Micro Light Emitting Diode,μLED)。這些發光元件130配置於第二金屬層122上,並且電連接這些第一電極122a與共用區塊122c。以圖1D為例,顯示面板100可以還包括多個焊料S12,其中焊料S12可相同於焊料S11,並且連接在發光元件130與第二金屬層122之間。一個發光元件130可連接兩個焊料S12,而這兩個焊料S12分別連發光元件130的陽極與陰極(圖1D未標示),其中一個焊料S12連接在第一電極122a與發光元件130的陽極之間,而另一個焊料S12連接在共用區塊122c與發光元件130的陰極之間。如此,發光元件130得以電連接第一電極122a與共用區塊122c,而這些焊料S12還能將發光元件130固定在控制基板120上,以使第一電極122a電連接發光元件130的陽極,而共用區塊122c電連接發光元件130的陰極。因此,第一電極122a可作為陽極,而共用區塊122c可作為陰極,但這不限定本發明,即第一電極122a也可改作為陰極,而共用區塊122c也可作為陽極。
由於共用區塊122c、第二電源接墊122p與第一電極122a彼此分離,因此在發光元件130的陽極與陰極分別電連接第一電極122a與共用區塊122c之
後,發光元件130的陽極與陰極之間不會發生短路,而共用區塊122c可提供共用電壓(common voltage)。由於第一電極122a能經由元件陣列層121b、第二電源接墊122p以及第一電源接墊111p而電連接第一金屬層111,所以電能可經由第一金屬層111的第一電源接墊111p、控制基板120的第二電源接墊122p與元件陣列層121b而輸送至發光元件130的陽極。如此,發光元件130能從對向基板110接收電能而發光。
第一金屬層111與第二金屬層122兩者可降低顯示面板100的阻抗,以提高顯示面板100能承載的電流密度。相較於現有無機發光二極體顯示器,第一金屬層111與第二金屬層122可使顯示面板100能承載較大的電流密度而達到較佳的發光效率。此外,第一金屬層111的厚度111t可介於0.2微米至20微米之間,而第二金屬層122的厚度122t可介於0.2微米至20微米之間。相較於現有顯示器內的顯示面板,第一金屬層111與第二金屬層122兩者具有較厚的厚度因而具備偏低的阻抗,因此第一金屬層111與第二金屬層122能有效地降低顯示面板100的阻抗,以提高顯示面板100可以承載的電流密度,從而能進一步地提升發光效率。
這些發光元件130分別對應這些畫素開口PR1、PG1與PB1,即這些發光元件130分別對準這些畫素開口PR1、PG1與PB1,以使這些發光元件130能分別朝向這些畫素開口PR1、PG1與PB1發出光線。由於這些波長轉換材料112個別設置於這些畫素開口PR1、PG1與PB1之一內,因此這些發光元件130所發出的光線會分別入射至這些波長轉換材料112,以使波長轉換材料112能接收光線,並且轉換此光線的波長,即改變光線的顏色。
在本實施例中,這些發光元件130能發出相同顏色,或是波長相同或相近的光線,其可以是藍光或紫外光。這些波長轉換材料112可分成三種,而這三種波長轉換材料112分別設置於畫素開口PR1、PG1與PB1內,所以位於畫素
開口PR1、PG1與PB1內的這些波長轉換材料112彼此不同。當這些發光元件130皆發出紫外光時,位於畫素開口PR1內的波長轉換材料112能將紫外光轉換成紅光,位於畫素開口PG1內的波長轉換材料112能將紫外光轉換成綠光,而位於畫素開口PB1內的波長轉換材料112能將紫外光轉換成藍光,以使顯示面板100能藉由上述紅光、綠光與藍光在顯示區101內產生影像。
由於這些波長轉換材料112分別與濾光層113r、113g與113b重疊,因此從畫素開口PR1出射的紅光會穿透濾光層113r,從畫素開口PG1出射的綠光會穿透濾光層113g,而從畫素開口PB1出射的藍光會穿透濾光層113b。這些濾光層113r、113g與113b能分別過濾從這些波長轉換材料112而來的紅光、綠光與藍光,以提高紅光、綠光與藍光三者純度,進而提升顯示面板100的影像色彩品質。
各個波長轉換材料112具有厚度TH1,而各個發光元件130具有厚度TH2,其中厚度TH1與厚度TH2兩者相加的和會小於第一金屬層111的厚度111t,即各個波長轉換材料112與各個發光元件130兩者的厚度和(厚度TH2+厚度TH2)小於厚度111t,以使一個發光元件130與一個波長轉換材料112皆能容置於這些畫素開口PR1、PG1與PB1其中一者內。此外,容置於畫素開口PR1、PG1或PB1內的發光元件130被畫素開口PR1、PG1或PB1的孔壁所圍繞,因此位於此孔壁的金屬接合層116能反射發光元件130所發出的光線,以使發光元件130所發出的光線能盡量入射至波長轉換材料112,從而提升顯示面板100的發光效率。
特別一提的是,在以上實施例所揭露的顯示面板100中,是以各個發光元件130發出紫外光作為舉例說明,而各個畫素開口PR1、PG1與PB1內會設置一個波長轉換材料112,即濾光層113r、113g與113b會一對一地對準各自對應的波長轉換材料112,所以濾光層113r、113g與113b的數量可相等於波長轉換材料112的數量。然而,在其他實施例中,當各個發光元件130發出藍光時,畫素開口PB1內可不用配置波長轉換材料112,以使畫素開口PB1內的發光元件130所
發出的藍光直接入射至濾光層113b。因此,濾光層113b可不用對準任何波長轉換材料112,而濾光層113r、113g與113b的總數量可大於波長轉換材料112的數量。
此外,在本實施例中,這些發光元件130都是發出相同顏色,或是波長相同或相近的光線,但在其他實施例中,這些發光元件130也可以發出多種不同顏色的光線。例如,這些發光元件130可分成三種,而這三種發光元件130可以分別發出三原色光:紅光、藍光以及綠光,以在顯示區101內產生影像。如此,顯示面板100可以省略波長轉換材料112以及濾光層113r、113g與113b。換句話說,在其他實施例中,顯示面板100不限制一定要包括波長轉換材料112以及濾光層113r、113g與113b。
另外,在本實施例中,對向基板110可以還包括平坦層117a與絕緣層117b,其中平坦層117a可設置在絕緣層117b與黑矩陣層114之間,並覆蓋黑矩陣層114與這些濾光層113r、113g與113b。第一金屬層111與波長轉換材料112可設置於絕緣層117b上,即絕緣層117b可位在第一金屬層111與平坦層117a之間。平坦層117a可以是高分子材料層,並能填平黑矩陣層114與這些濾光層113r、113g與113b所形成的起伏表面。絕緣層117b可全面性地覆蓋平坦層117a,並且可以是無機材料層,其構成材料例如是氧化矽或氮化矽。
控制基板120可以還包括絕緣圖案層127,其中絕緣圖案層127設置於第二金屬層122上,並可共形地覆蓋第二金屬層122。從圖1D來看,絕緣圖案層127具有多個形成於第二金屬層122之上的開口(圖1D未標示),而這些開口能使絕緣圖案層127不覆蓋部分第二電源接墊122p、部分第一電極122a與部分共用區塊122c,讓焊料S11電連接第二電源接墊122p,焊料S12電連接第一電極122a與共用區塊122c。如此,對向基板110與發光元件130可以電連接至控制基板120。此外,絕緣圖案層127也可為無機材料層,其構成材料例如是氧化矽或氮化矽。
圖1E是圖1A中的顯示面板在其周邊區內的剖面示意圖。請參閱圖1A與圖1E,第一金屬層111可以還包括位於周邊區102內的多個第三電源接墊111q(圖1E僅繪示一個),而第二金屬層122可以還包括位於周邊區102內的多個第四電源接墊122q(圖1E僅繪示一個)。這些第三電源接墊111q分別電連接這些第四電源接墊122q。舉例而言,顯示面板100可以還包括多個焊料S13,其中焊料S13可相同於焊料S11。焊料S13連接金屬接合層116與第四電源接墊122q,以使這些第三電源接墊111q能分別電連接這些第四電源接墊122q。
請參閱圖1D與圖1E,第三電源接墊111q可以電連接第一電源接墊111p,因此外部電源可輸入電能至周邊區102內的控制基板120,而此電能可從控制基板120的第四電源接墊122q經由第三電源接墊111q而傳輸至對向基板110的第一電源接墊111p。之後,電能可從第一電源接墊111p依序經過第二電源接墊122p與元件陣列層121b而傳輸至發光元件130的陽極,以使發光元件130得以發光。此外,在圖1E所示的顯示面板100中,絕緣圖案層127也不覆蓋部分第四電源接墊122q,以使焊料S13能電連接第三電源接墊111q與第四電源接墊122q。
以上僅描述顯示面板100的結構與電路特徵。接下來將介紹顯示面板100的製造方法。顯示面板100基本上是由對向基板110與控制基板120兩者結合而成,因此在顯示面板100的製造過程中,會先製造好對向基板110與控制基板120,之後結合對向基板110與控制基板120,其中對向基板110的製造流程揭露於圖2A至圖2J,而控制基板120的製造流程揭露於圖3A至圖3D。
圖2A至圖2J是製造圖1D中的對向基板的流程示意圖。請參閱圖2A,在對向基板110的製造方法中,首先,提供承載板10與第一基板119,其中第一基板119配置在承載板10上。當第一基板119為透明高分子材料基板,例如是由聚醯亞胺(PI)所製成的基板時,可提供緩衝層118,其設置於第一基板119上,
如圖2A所示。不過,當第一基板119不是透明高分子材料基板,例如是玻璃板時,可不必提供緩衝層118。所以,圖2A所示的緩衝層118可以被省略。
請參閱圖2B,接著,在第一基板119上形成黑矩陣層114與多個濾光層113(圖2B僅繪示一個),其中黑矩陣層114與濾光層113皆可形成在緩衝層118上,而形成黑矩陣層114與濾光層113的方法可包括旋轉塗佈(spin coating)或噴印。此外,這些濾光層113可以是前述的濾光層113r、113g與113b,即單一個濾光層113可以是濾光層113r、113g與113b其中一者。
請參閱圖2C,之後,在黑矩陣層114上依序形成平坦層117a與絕緣層117b,其中平坦層117a可用旋轉塗佈或噴印來形成,而絕緣層117b可用化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition,CVD)來形成。請參閱圖2D,接著,在絕緣層117b上形成金屬種子層115i,其中金屬種子層115i可全面性地覆蓋絕緣層117b。金屬種子層115i可用物理氣相沉積(Physical Vapor Deposition,PVD)或無電電鍍(electroless plating)來形成,其中前述物理氣相沉積例如是濺鍍或蒸鍍,而前述無電電鍍可以採用錫鈀膠體。此外,金屬種子層115i的厚度可以介於0.1微米至2微米之間,但不限定本發明。
請參閱圖2D與圖2E,接著,可移除承載板10,其中承載板10可用剝離(peeling)、研磨或蝕刻來移除。請參閱圖2F,之後,在金屬種子層115i上形成光阻圖案20,其中光阻圖案20可利用曝光與顯影來形成。光阻圖案20局部覆蓋金屬種子層115i,因此金屬種子層115i的部分表面被光阻圖案20覆蓋,金屬種子層115i的其他表面因未被光阻圖案20覆蓋而裸露出來。此外,光阻圖案20可採用液態光阻材料(即濕膜)或固態光阻材料(即乾膜)來形成。
請參閱圖2G,之後,在金屬種子層115i上形成金屬主體層111m,其中金屬主體層111m是從金屬種子層115i延伸。具體而言,金屬主體層111m可利用有電電鍍(electroplating)來形成,而在進行此有電電鍍的過程中,金屬種
子層115i配置在電鍍槽內的陰極,並且被通電,以使電鍍液內的金屬離子被還原成金屬原子,而多個金屬原子會沉積在沒有被光阻圖案20覆蓋的金屬種子層115i表面上,從而形成金屬主體層111m。
請參閱圖2G與圖2H,之後,依序移除光阻圖案20與部分金屬種子層115i。在移除部分金屬種子層115i之後,形成第一金屬層111與其金屬種子層111s,其中原本光阻圖案20的所在位置會形成多個畫素開口PH2(圖2H僅繪示一個),而畫素開口PH2為畫素開口PR1、PG1與PB1其中一者。原本被光阻圖案20所覆蓋的部分金屬種子層115i可利用微蝕刻(micro-etching)來移除。
在進行微蝕刻的過程中,金屬種子層115i與金屬主體層111m會短暫地浸泡於蝕刻劑中,以使畫素開口PH2內的金屬種子層115i被移除,其中一小部分金屬主體層111m也會被蝕刻劑移除,所以金屬主體層111m的厚度會變薄。然而,由於金屬種子層115i的厚度可以介於0.1微米至2微米之間,所以金屬種子層115i的厚度相當薄。其次,金屬主體層111m浸泡於蝕刻劑的時間很短,因此僅微量的金屬主體層111m被移除。換句話說,在經過微蝕刻之後,雖然金屬種子層115i被移除,但金屬主體層111m的厚度基本上是沒有改變。
請參閱圖2I,接著,形成金屬接合層116,其中金屬接合層116可利用化學鍍的方式來形成。也就是說,金屬接合層116可利用氧化還原反應置換第一金屬層111表面原子而形成,其中金屬接合層116可具有相當薄的厚度,其大約可介於0.1至10微米之間。請參閱圖2J,接著,在第一金屬層111的畫素開口PH2內形成波長轉換材料112,其中波長轉換材料112可以是螢光材料或量子點材料。至此,對向基板110基本上已製造完成。
圖3A至圖3D是製造圖1D中的控制基板的流程示意圖。請參閱圖3A,在控制基板120的製造方法中,首先,提供第二基板129、元件陣列層121b與線路層121c,其中元件陣列層121b設置在第二基板129上,並且位在第二基板
129與線路層121c之間。請參閱圖3B,接著,在元件陣列層121b上依序形成絕緣層121a與第二金屬層122,其中第二金屬層122的形成方法可以相同於前述第一金屬層111的形成方法,如同圖2E至圖2H所示。換句話說,第二金屬層122也可利用金屬種子層與有電電鍍來形成。
請參閱圖3C,接著,在第二金屬層122上形成絕緣圖案層127,其中絕緣圖案層127具有多個開口H2p、H2a與H2c。此時,這些開口H2p、H2a與H2c局部暴露第二金屬層122,其中開口H2p形成於第二電源接墊122p,開口H2a形成於第一電極122a,而開口H2c形成於共用區塊122c。所以,這些開口H2p、H2a與H2c能使絕緣圖案層127不覆蓋部分第二電源接墊122p、部分第一電極122a與部分共用區塊122c。形成絕緣圖案層127的方法可包括沉積、微影與蝕刻,其中此沉積例如是化學氣相沉積。在形成絕緣圖案層127之後,控制基板120基本上已製造完成。
請參閱圖3D,之後,形成多個焊料S11、S12與S13(請參考圖1E)於第二金屬層122上,其中這些焊料S11與S12分別填入至這些開口H2p、H2a與H2c內,以使焊料S11、S12與S13能電連接第二電源接墊122p、第一電極122a、共用區塊122c與第四電源接墊122q。接著,將多個發光元件130(圖3D僅繪示一個)設置於第二金屬層122上,並電連接第二金屬層122,其中這些發光元件130是利用多個焊料S12而電連接第二金屬層122。詳細而言,各個發光元件130具有第一電極131a與第二電極131c,其中第一電極131a可為陽極,並經由焊料S12而電連接第二金屬層122的第一電極122a,而第二電極131c可為陰極,並經由焊料S12而電連接第二金屬層122的共用區塊122c,但這不限定本發明,即第一電極131a可改為陰極,而第二電極131c可改為陽極。此外,在設置發光元件130於第二金屬層122的過程中,可以進行迴焊(reflow welding),以熔化焊料S12,從而讓焊料S12將發光元件130固定於第二金屬層122上。
圖3E是結合圖1D中的對向基板與控制基板的剖面示意圖。請參閱圖3E,在製造完成對向基板110與控制基板120以及設置好發光元件130於控制基板120之後,結合對向基板110與控制基板120。至此,顯示面板100基本上已製造完成(請參考圖1D)。對向基板110與控制基板120可以透過焊料S11與S13(請參閱圖1E)而彼此電連接與結合,而在結合對向基板110與控制基板120的過程中,也可進行迴焊,以熔化焊料S11與S13,讓焊料S11與S13得以固定在對向基板110與控制基板120之間。
圖4是本發明另一實施例的顯示面板的剖面示意圖。請參閱圖4,圖4實施例中的顯示面板400與前述實施例中的顯示面板100相似,功效相同,惟差異在於:顯示面板400所包括的發光元件430是水平式發光二極體。詳細而言,發光元件430具有第一電極431與第二電極432,而第一電極431與第二電極432皆位在發光元件430的上側,其中第一電極431可為陽極,而第二電極432可為陰極,但不限定本發明。顯示面板400可包括膠材440與圖案化的多個導電層450,其中膠材440黏合於發光元件430與控制基板120之間,並黏合於發光元件430的下側,即第一電極431與第二電極432兩者的相對側。如此,發光元件430能被固定在控制基板120上。此外,這些導電層450電連接發光元件430、第一電極122a與共用區塊122c。利用這些導電層450,發光元件430能電連接第一電極122a與共用區塊122c。此外,導電層450可以是金屬層或透明導電層,其材料例如是氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)或氧化銦鋅(Indium Zinc Oxide,IZO)。
圖5A至圖5B是製造圖本發明另一實施例的顯示面板的流程示意圖,其中圖5A與圖5B所示的實施例與前述實施例相似,惟兩者之間的主要差異在於:圖5A與圖5B的實施例是採用異方向性導電膠540來結合與電連接對向基板110與控制基板120。請參閱圖5A,在多個發光元件130(圖5A與圖5B僅繪示一個)設置於第二金屬層122上以前,先在第二金屬層122上形成異方向性導電膠
540。之後,將發光元件130放置於異方向性導電膠540上,並且壓迫發光元件130,以擠壓異方向性導電膠540,讓異方向性導電膠540內的導電粒子(未繪示)可以電連接發光元件130與第二金屬層122。如此,發光元件130能經由異方向性導電膠540而電連接第一電極122a與共用區塊122c。
請參閱圖5B,接著,結合對向基板110與控制基板120,並且擠壓異方向性導電膠540,讓位在第一電源接墊111p與第二電源接墊122p之間,以及位在第三電源接墊111q與第四電源接墊122q(請參閱圖1E)之間的導電粒子可以電連接第一金屬層111與第二金屬層122,以使設置於對向基板110與控制基板120之間的異方向性導電膠540能電連接第一電源接墊111p與第二電源接墊122p,以及電連接第三電源接墊111q與第四電源接墊122q。至此,包括異方向性導電膠540的顯示面板500基本上已製造完成。
綜上所述,在本發明至少一實施例所提供的顯示面板中,利用對向基板與控制基板兩者所包括的金屬層(例如第一金屬層111與第二金屬層122),對向基板能傳輸供應給發光元件的電能,而顯示面板的阻抗能被降低,以提高顯示面板所能承載的電流密度。相較於現有無機發光二極體顯示器,上述設置於對向基板與控制基板的金屬層能使顯示面板可以接受較大的電流密度來驅動,從而進一步地提升顯示面板的發光效率。
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,本發明所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明精神和範圍內,當可作些許更動與潤飾,因此本發明保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100:顯示面板
110:對向基板
111:第一金屬層
111m:金屬主體層
111p:第一電源接墊
111s:金屬種子層
111t、122t、TH1、TH2:厚度
112:波長轉換材料
113r:濾光層
114:黑矩陣層
114h:出光口
116:金屬接合層
117a:平坦層
117b、121a:絕緣層
118:緩衝層
119:第一基板
120:控制基板
121b:元件陣列層
121c:線路層
122:第二金屬層
122a:第一電極
122c:共用區塊
122p:第二電源接墊
127:絕緣圖案層
129:第二基板
130:發光元件
PR1:畫素開口
S11、S12:焊料
T21:控制元件
V1、V2:接觸窗
Claims (12)
- 一種顯示面板,具有一顯示區和位於該顯示區周圍的一周邊區,並包括: 一對向基板,包括; 一第一基板; 一第一金屬層,設置於該第一基板上,並包括多個畫素開口與多個第一電源接墊,其中該些畫素開口與該些第一電源接墊皆在該顯示區內; 一控制基板,和該對向基板相對設置,並且電連接至該對向基板,該控制基板包括: 一第二基板; 一元件陣列層,設置於該第二基板上,並具有多個控制元件; 一絕緣層,設置於該元件陣列層上; 一第二金屬層,設置於該絕緣層上,其中該絕緣層位於該第二金屬層與該元件陣列層之間,而該第二金屬層包括: 多個第二電源接墊,電連接該些第一電源接墊與該元件陣列層; 多個第一電極,電連接該些控制元件,其中該些第一電極經由該元件陣列層、該些第二電源接墊與該些第一電源接墊而電連接該第一金屬層; 一共用區塊,與該些第二電源接墊及該些第一電極彼此分離;以及 多個發光元件,配置於該第二金屬層上,並電連接該些第一電極與該共用區塊,其中該些發光元件分別對應該些畫素開口。
- 如請求項第1項所述的顯示面板,其中該對向基板還包括: 多個濾光層,設置於該第一基板上,並且分別對應該些畫素開口; 多個波長轉換材料,個別設置於該些畫素開口之一內,並且分別與該些濾光層重疊。
- 如請求項第2項所述的顯示面板,其中各該波長轉換材料與各該發光元件兩者的厚度和小於該第一金屬層的厚度。
- 如請求項第2項所述的顯示面板,其中該對向基板還包括一黑矩陣層,該黑矩陣層設置於該第一基板與該第一金屬層之間,並具有分別對應該些畫素開口的多個出光口,而各該濾光層設置於其中一該出光口。
- 如請求項第1項所述的顯示面板,其中該對向基板還包括設置於該第一金屬層上的一金屬接合層,而該控制基板還包括設置於該些第二電源接墊上與該些第一電極上的多個焊料,該些焊料連接該金屬接合層。
- 如請求項第5項所述的顯示面板,其中該金屬接合層更全面性覆蓋該些畫素開口的側壁。
- 如請求項第1項所述的顯示面板,還包括一異方向性導電膠,其中該異方向性導電膠設置於該對向基板與該控制基板之間,並且電連接該第一電源接墊與該第二電源接墊。
- 如請求項第1項所述的顯示面板,其中該第一金屬層還包括一金屬種子層與一金屬主體層,該金屬種子層形成於該金屬主體層與該第一基板之間。
- 如請求項第1項所述的顯示面板,其中該第一金屬層還包括位於該周邊區內的多個第三電源接墊,而該第二金屬層還包括位於該周邊區內的多個第四電源接墊,該些第三電源接墊分別電連接該些第四電源接墊。
- 如請求項第1項所述的顯示面板,其中該些發光元件為覆晶式發光二極體或水平式發光二極體。
- 如請求項第1項所述的顯示面板,其中該第一金屬層的厚度介於0.2微米至20微米之間。
- 如請求項第1項所述的顯示面板,其中該第二金屬層的厚度介於0.2微米至20微米之間。
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