显示装置及其制造方法与流程

1.本发明是有关于一种显示装置，且特别是有关于一种包括发光二极管的显示装置及其制造方法。


背景技术：

2.发光二极管是一种电致发光的半导体元件，具有效率高、寿命长、不易破损、反应速度快、可靠性高等优点。随着大量的时间与金钱的投入，发光二极管的尺寸逐年缩小。为了保护这些微小的发光二极管，通常会利用封装技术将发光二极管以封装材料包覆起来。发光二极管的封装材料例如包含硅胶。一般而言，封装材料须要有足够的厚度，以确保封装材料可以完整的包覆发光二极管。


技术实现要素：

3.本发明提供一种显示装置，能改善显示装置中出现气泡的问题。
4.本发明提供一种显示装置的制造方法，能改善显示装置中出现气泡的问题。
5.本发明的至少一实施例提供一种显示装置。显示装置包括软性基底、接合垫、发光二极管、封装胶以及支撑结构。接合垫以及发光二极管位于软性基底上。封装胶包覆发光二极管。支撑结构横向地位于发光二极管与接合垫之间。支撑结构具有斜面，且支撑结构靠近发光二极管的厚度大于支撑结构靠近接合垫的厚度。
6.本发明的至少一实施例提供一种显示装置的制造方法，包括：提供像素电路于硬质载板上，像素电路包括软性基底以及位于软性基底上的接合垫与发光二极管；形成封装胶材料于像素电路上，以包覆发光二极管；固化封装胶材料以形成封装胶；形成支撑结构材料于像素电路上，其中支撑结构材料横向地位于发光二极管与接合垫之间；固化支撑结构材料以形成支撑结构，其中支撑结构具有斜面，且支撑结构靠近发光二极管的厚度大于支撑结构靠近接合垫的厚度；提供保护层于支撑结构的斜面上与封装胶上；移除硬质载板；以及将像素电路贴于软质载板上。
7.以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
8.图1a至图1l是依照本发明的一实施例的一种显示装置的制造方法的剖面示意图。
9.图2是依照本发明的一实施例的一种显示装置的俯视示意图。
10.图3是依照本发明的一实施例的一种显示装置的剖面示意图。
11.图4是依照本发明的一实施例的一种显示装置的俯视示意图。
12.其中，附图标记：
13.1、2:显示装置
14.10:像素电路
15.100:软性基底
16.110:第一绝缘层
17.120:信号线
18.122:走线
19.124:电极
20.126:转接电极
21.130:第二绝缘层
22.140:第三绝缘层
23.150:接合垫
24.160:连接结构
25.162:第一层
26.164:第二层
27.170:发光二极管
28.210、210a:挡墙
29.220:封装胶材料
30.220’:封装胶
31.230支撑结构材料
32.230’、230a:支撑结构
33.232、232’、232a:斜面
34.234’:底面
35.a
‑
a’、b
‑
b’:线
36.d1:第一方向
37.h1、h2、h3:厚度
38.hd:高度差
39.ls:激光
40.pf:保护层
41.rl1、rl2:滚轴
42.sb1:硬质载板
43.sb2:软质载板
44.th1:第一通孔
45.th2:第二通孔
46.th3:第三通孔
47.th4:第四通孔
48.tp:刮刀
49.w3:宽度
50.θ:夹角
具体实施方式
51.下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：
52.图1a至图1l是依照本发明的一实施例的一种显示装置的制造方法的剖面示意图。
图2是依照本发明的一实施例的一种显示装置的俯视示意图，其中图1l对应了图2线a
‑
a’的位置。
53.请参考图1a至图1c，提供像素电路10于硬质载板sb1上，像素电路10包括软性基底100以及位于软性基底100上的接合垫150与发光二极管170。在本实施例中，像素电路10还包括第一绝缘层110、信号线120、第二绝缘层130以及第三绝缘层140。
54.请参考图1a，软性基底100形成于硬质载板sb1上。硬质载板sb1例如包括玻璃基板、蓝宝石基板、金属基板、晶圆、陶瓷或其他合适的基板。软性基底100的材料例如包括聚酰胺(polyamide，pa)、聚亚酰胺(polyimide，pi)、聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methyl methacrylate)，pmma)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate，pen)、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，pet)、玻璃纤维强化塑胶(fiber reinforced plastics，frp)、聚醚醚酮(polyetheretherketone，peek)、环氧树脂或其他合适的材料或前述至少二种的组合，但本实施例不限于此。
55.第一绝缘层110形成于软性基底100上。第一绝缘层110的材料包含无机材料(例如：氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、其他合适的材料、或上述至少二种材料的堆栈层)、有机材料或其他合适的材料或上述材料的组合。
56.信号线120形成于第一绝缘层110上。信号线120为单层或多层结构。在本实施例中，信号线120为多层结构，且包含走线122、电极124以及转接电极126，其中电极124以及转接电极126形成于走线122上。在本实施例中，第二绝缘层130形成于走线122上，且具有重叠于走线122的第一通孔th1以及第二通孔th2。电极124以及转接电极126形成于第二绝缘层130上，且分别藉由第一通孔th1以及第二通孔th2而与走线122连接。
57.第二绝缘层130的材料包含无机材料(例如：氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、其他合适的材料、或上述至少二种材料的堆栈层)、有机材料或其他合适的材料或上述材料的组合。
58.走线122、电极124以及转接电极126的材料包含金属、金属材料的氮化物、金属材料的氧化物、金属材料的氮氧化物或其他合适的导电材料或是金属材料与其他导材料的堆栈层。
59.在本实施例中，走线122例如包含扇出线(fanout line)。在一些实施例中，信号线120的结构并不限于图1a的结构。举例来说，信号线120的走线122可以为不连续的结构，且不连续的走线122藉由其他桥接结构(未示出)而彼此电性连接。藉由桥接结构的设计，走线122可以跨过不同走向的其他线路。
60.第三绝缘层140形成于信号线120以及第二绝缘层130上，且具有分别重叠于电极124以及转接电极126的第三通孔th3以及第四通孔th4。第三绝缘层140的材料包含无机材料(例如：氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、其他合适的材料、或上述至少二种材料的堆栈层)、有机材料或其他合适的材料或上述材料的组合。
61.接合垫150形成于第三绝缘层140上，且藉由第四通孔th4而与转接电极126连接。接合垫150的材料包含铟锡氧化物，但本发明不以此为限。在一些实施例中，接合垫150的材料包含金属、金属材料的氮化物、金属材料的氧化物、金属材料的氮氧化物或其他合适的导电材料或是金属材料与其他导材料的堆栈层。
62.请参考图1b，选择性地形成连接结构160于电极124上。连接结构160为单层或多层结构。在本实施例中，连接结构160为多层结构，且至少包括第一层162以及第二层164。在一
些实施例中，形成连接结构160的方式包括化学镀镍浸金(electroless nickel immersion gold，enig)、化学镀镍钯浸金(electroless nickel electroless palladium immersion gold，enepig)或其他合适的方法，但本发明不以此为限。
63.请参考图1c，将发光二极管170电性连接至电极124。在一些实施例中，低熔点金属(例如锡、铟、铋、锡铋混合金属、锡铟混合金属、锡铜混合金属、锡银混合金属、锡锑混合金属、锡锌混合金属、锡银铜混合金属、锡银铜铋混合金属或前述材料的组合或堆栈)形成于发光二极管170上或连接结构160上。发光二极管170通过加热前述低熔点金属而与连接结构160共晶接合。加热前述低熔点金属的方式例如包括热压制程、激光制程或其他合适的制程。在其他实施例中，发光二极管170通过异方性导电胶(anisotropic conductive film，acf)而电性连接至电极124。换句话说，连接结构160亦可为异方性导电胶。
64.图1a至图1l以及图2仅绘出发光二极管170通过一个信号线120而电性连接至一个接合垫150，但本发明不以此为限。每个发光二极管170包含两个接垫，且每个发光二极管170的两个接垫分别对应于发光二极管170的阴极以及阳极。发光二极管170的阴极以及阳极分别电性连接至不同条信号线120，且通过不同条信号线120而电性连接至不同的接合垫150。在一些实施例中，发光二极管170为水平式发光二极管或垂直式发光二极管。在一些实施例中，发光二极管170的接垫位于发光二极管170背对信号线120的一侧，因此，藉由于发光二极管170上形成其他导电结构以使前述接垫电性连接至对应的信号线120。
65.请参考图1d，形成挡墙210于像素电路10上。在本实施例中，挡墙210形成于第三绝缘层140，且挡墙210环绕多个发光二极管170(请参考图2)。挡墙210的材料例如包括有机材料(例如聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methyl methacrylate)，pmma))、陶瓷材料或其他合适的材料。在一些实施例中，于像素电路10上形成挡墙胶，挡墙胶的黏度为200000cps至500000cps，接着固化前述挡墙胶以获得挡墙210。在本实施例中，挡墙210的顶面高于发光二极管170的顶面，挡墙210的厚度h1例如为300微米至150微米。
66.请参考图1e，形成封装胶材料220于像素电路10上，以包覆发光二极管170。在本实施例中，形成封装胶材料220于挡墙210环绕的区域中。封装胶材料220例如包含硅胶(silicone)，且前述硅胶可以包含甲基及/或苯基。在一些实施例中，封装胶材料220的黏性小于10000cps，例如为5000cps至10000cps，藉此使封装胶材料220更容易填入微小的缝隙，避免发光二极管170周围出现气泡。
67.请参考图1f，固化封装胶材料220以形成封装胶220’，其中封装胶220’包覆发光二极管170。封装胶220’的折射率约为1.4至1.5。在一些实施例中，封装胶220’的厚度h2为150微米至350微米。在本实施例中，挡墙210围绕封装胶220’，且挡墙210的厚度h1大于、等于或小于封装胶220’的厚度h2。在本实施例中，挡墙210的顶面高于封装胶220’的顶面，且挡墙210的顶面与封装胶220’的顶面具有高度差hd。在一些实施例中，固化封装胶材料220会使封装胶材料220中的溶剂挥发，因此，封装胶220’的厚度略低于封装胶材料220的厚度。
68.请参考图1g，形成支撑结构材料230于像素电路10上，其中支撑结构材料230横向地位于发光二极管170与接合垫150之间。在一些实施例中，形成支撑结构材料230于像素电路10上的方法包括刮刀成型法。刮刀成型法例如是以刮刀tp滑过支撑结构材料230，藉此形成支撑结构材料230的斜面232。在一些实施例中，支撑结构材料230的黏性大于封装胶材料220的黏性。因此，支撑结构材料230不会因为流动性太高而难以形成斜面232。在一些实施
例中，支撑结构材料230的黏性大于300000cps，例如为300000cps至500000cps。
69.在一些实施例中，支撑结构材料230的材料包括有机材料(例如聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methyl methacrylate)，pmma))、陶瓷材料或其他合适的材料。在一些实施例中，支撑结构材料230例如与挡墙胶包括相同的材料。
70.请参考图1h，固化支撑结构材料230以形成支撑结构230’，其中支撑结构230’具有斜面232’。挡墙210位于支撑结构230’与封装胶220’之间。在本实施例中，挡墙210与支撑结构230’直接接触。在本实施例中，挡墙210与支撑结构230’分开成型，且挡墙210与支撑结构230’之间具有界面。
71.在本实施例中，藉由斜面232’的设置，支撑结构230’靠近发光二极管170的厚度大于支撑结构230’靠近接合垫150的厚度。在本实施例中，支撑结构230’的最大厚度h3为150微米至350微米。挡墙210的厚度h1约等于支撑结构230’的最大厚度h3。在本实施例中，挡墙210的顶面连接支撑结构230’的斜面232’。
72.在本实施例中，支撑结构230’在第一方向d1上位于接合垫150与发光二极管170之间，且支撑结构230’在第一方向d1上的宽度w3大于支撑结构230’的最大厚度h3。在本实施例中，支撑结构230’的宽度w3为1500微米至3000微米。支撑结构230’的宽度w3例如为厚度h3的十倍以上。
73.在本实施例中，支撑结构230’的斜面232’与支撑结构230’的底面234’之间的夹角θ大于0度且小于或等于30度，夹角θ较佳为大于或等于5度至小于或等于10度。
74.在本实施例中，显示装置1包括像素电路10、封装胶210、挡墙220’以及支撑结构230’。
75.请参考图1i，将保护层pf贴于显示装置1上。在本实施例中，提供保护层pf于支撑结构230’的斜面232’上与封装胶220’上。在本实施例中，保护层pf覆盖挡墙210、封装胶220’、支撑结构230’的斜面232’以及接合垫150。保护层pf例如藉由滚轴rl1而贴合于挡墙210、封装胶220’、支撑结构230’的斜面232’以及接合垫150。
76.挡墙210的顶面与像素电路10的顶面不齐平，因此，若没有设置支撑结构230’，则保护层pf与像素电路10之间容易因为挡墙210的顶面与像素电路10的顶面之间的断差而形成空隙。换句话说，在本实施例中，藉由支撑结构230’的设置，避免了保护层pf与像素电路10之间形成空隙。
77.保护层pf例如为胶带，且其材料包括聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，pet)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate，pen)、聚碳酸酯(polycarbonate，pc)、环烯烃共聚物(cyclic olefin copolymer，coc)、三醋酸纤维素(cellulose triacetate，tac)、玻璃纤维强化塑胶(fiber
‑
reinforced plastic，frp)或其他类似的材质。保护层pf的黏着面朝向显示装置1。
78.请参考图1j，移除硬质载板sb1。在本实施例中，从硬质载板sb1的底面以激光ls照射像素电路10，藉此使硬质载板sb1与像素电路10分离。
79.请参考图1k，将软质载板sb2贴于显示装置1上。在本实施例中，提供软质载板sb2于软性基底100上。在本实施例中，软质载板sb2覆盖软性基底100的底面。软质载板sb2例如藉由滚轴rl2而贴合于软性基底100的底面。在一些实施例中，软质载板sb2例如为胶带，且其材料包括聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，pet)、聚萘二甲酸乙二醇
酯(polyethylene naphthalate，pen)、聚碳酸酯(polycarbonate，pc)、环烯烃共聚物(cyclic olefin copolymer，coc)、三醋酸纤维素(cellulose triacetate，tac)、玻璃纤维强化塑胶(fiber
‑
reinforcedplastic，frp)或其他类似的材质。
80.在本实施例中，由于支撑结构230’减少了保护层pf与像素电路10之间的空隙，因此，在将软质载板sb2贴于软性基底100时，软性基底100不会因为保护层pf与像素电路10之间的空隙而变形，进一步避免了软质载板sb2与软性基底100之间形成空隙。
81.请参考图1l与图2，移除保护层pf。在一些实施例中，软质载板sb2对显示装置1的黏性大于保护层pf对显示装置1的黏性，因此，在移除保护层pf时，显示装置1留在软质载板sb2上。
82.图3是依照本发明的一实施例的一种显示装置的剖面示意图。图4是依照本发明的一实施例的一种显示装置的俯视示意图，其中图3对应了图4线b
‑
b’的位置。
83.在此必须说明的是，图3和图4的实施例沿用图1a至图2的实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同或近似的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，在此不赘述。
84.图3与图4的显示装置2与图1l与图2的显示装置1的不同之处在于：显示装置2的挡墙210a与支撑结构230a一体成型。
85.在本实施例中，先同时形成挡墙210a与支撑结构230a，接着于挡墙210a环绕的区域中形成封装胶220’。
86.在本实施例中，支撑结构230a横向地位于发光二极管170与接合垫150之间。支撑结构230a具有斜面232a，且支撑结构230a靠近发光二极管170的厚度大于支撑结构230a靠近接合垫150的厚度。
87.在本实施例中，支撑结构230a在第一方向d1上位于接合垫150与发光二极管170之间，且支撑结构230a在第一方向d1上的宽度w3大于支撑结构230a的最大厚度h3。在本实施例中，支撑结构230a的宽度w3为1500微米至3000微米。支撑结构230a的宽度w3例如为厚度h3的十倍以上。支撑结构230a的宽度w3实质上等于斜面232a垂直投影于软质载板sb2宽度。
88.在本实施例中，支撑结构230a的斜面232a与支撑结构230a的底面234a之间的夹角θ为大于0度且小于或等于30度，夹角θ较佳为大于或等于5度至小于或等于10度。
89.在本实施例中，藉由支撑结构230a的设置，避免了软质载板sb2与软性基底100之间形成空隙。
90.当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。