微型发光显示设备的制作方法

1.本发明涉及一种微型发光显示设备。


背景技术：

2.目前微型发光二极管(micro light emitting diode,micro led)所形成的显示设备的巨量转移技术在显示区域上无法一次制作大面积，皆是使用小面积且多次转移的方式进行巨量转移而拼接出显示设备。然而，多次转移的方式同时也造成显示设备点亮后易有拼接线现象，其现象有可能来自不同显示区域之间芯片偏移或亮度差异而造成群体之间偏移，进而易产生拼接线。


技术实现要素：

3.本发明是针对一种微型发光显示设备，其能减少拼接线现象。
4.本发明的一实施例提供一种具有多个显示区域的微型发光显示设备。微型发光显示设备包括基板、多个微型发光元件以及多个第一出光辅助结构。这些微型发光元件设置在基板上，且这些微型发光元件的位置定义这些显示区域的范围，其中这些微型发光元件彼此之间在任一显示区域内具有相同的第一节距。这些微型发光元件在横跨任两个相邻的显示区域的边界之间具有第二节距。第一节距与第二节距不同。这些第一出光辅助结构分别设置在这些微型发光元件上。这些第一出光辅助结构彼此之间具有相同的第三节距。
5.在本发明的一实施例中，上述的第一节距与第三节距相同。
6.在本发明的一实施例中，上述的这些第一出光辅助结构具有多个不同的面积。
7.在本发明的一实施例中，上述的这些微型发光元件具有多个不同的发光面积，且这些出光辅助结构具有相同的面积。
8.在本发明的一实施例中，上述的这些第一出光辅助结构为导光结构，且这些第一出光辅助结构的折射率大于1且小于这些微型发光元件的折射率。
9.在本发明的一实施例中，在上述的任两个相邻的显示区域中，这些第一出光辅助结构的边缘与这些微型发光元件的边缘之间的最小距离彼此不同。
10.在本发明的一实施例中，上述的这些第一出光辅助结构为反射层或吸收层，且各自具有出光开口。
11.在本发明的一实施例中，上述的这些第一出光辅助结构的出光开口之间具有相同的第三节距。
12.在本发明的一实施例中，上述的这些微型发光元件在基板上的投影完全覆盖该些第一出光辅助结构的出光开口在该基板上的投影。
13.在本发明的一实施例中，在上述的任两个相邻的显示区域中，这些第一出光辅助结构的边缘与其出光开口之间的最小厚度彼此不同。
14.在本发明的一实施例中，微型发光显示设备还包括多个第二出光辅助结构。这些第二出光辅助结构分别设置在这些第一出光辅助结构的出光开口内。这些第二出光辅助结
构之间具有相同的第四节距，且第四节距与第三节距相同。
15.在本发明的一实施例中，上述的这些第二出光辅助结构为导光结构，且这些第二出光辅助结构的折射率大于1且小于这些微型发光元件的折射率。
16.在本发明的一实施例中，上述的这些第二出光辅助结构的一部分延伸配置于这些第一出光辅助结构相对于这些微型发光元件的表面上。
17.在本发明的一实施例中，上述的这些第一出光辅助结构之间互相连接，且这些第一出光辅助结构配置于这些微型发光元件之间的空间。
18.在本发明的一实施例中，微型发光显示设备还包括透光层。透光层设置在这些第一出光辅助结构与这些微型发光元件之间，且透光层配置于这些微型发光元件之间的空间。
19.本发明的一实施例提供一种具有多个显示区域的微型发光显示设备。微型发光显示设备包括基板、多个微型发光元件以及多个出光辅助结构。这些微型发光元件设置在基板上，且这些微型发光元件的位置定义这些显示区域的范围，其中这些微型发光元件彼此之间在任一显示区域内具有相同的第一节距，且这些微型发光元件在横跨任两个相邻的显示区域的边界之间具有第二节距。第一节距与第二节距不同。这些出光辅助结构分别设置在这些微型发光元件上。这些出光辅助结构为反射层或吸收层，且各自具有出光开口。这些出光辅助结构的出光开口的面积在横跨任两个相邻的显示区域的边界处呈逐渐增加或逐渐递减。
20.在本发明的一实施例中，上述的这些出光辅助结构的出光开口之间的面积比落在0.8至1.2的范围内。
21.基于上述，在本发明的一实施例的微型发光显示设备中，由于出光辅助结构之间具有相同的节距，使出光有效面积重新被定义，因此减缓了显示区域之间存在拼接线的现象。
附图说明
22.图1a是根据本发明的第一实施例的微型发光显示设备的俯视示意图；
23.图1b是图1a的微型发光显示设备的侧视示意图；
24.图2是根据本发明的第二实施例的微型发光显示设备的侧视示意图；
25.图3a是根据本发明的第三实施例的微型发光显示设备的俯视示意图；
26.图3b是根据本发明的第三实施例的微型发光显示设备的侧视示意图；
27.图4a是根据本发明的第四实施例的微型发光显示设备的俯视示意图；
28.图4b是图4a的微型发光显示设备的侧视示意图；
29.图5是根据本发明的第五实施例的微型发光显示设备的侧视示意图；
30.图6是根据本发明的第六实施例的微型发光显示设备的侧视示意图；
31.图7a是根据本发明的第七实施例的微型发光显示设备的俯视示意图；
32.图7b是图7a的微型发光显示设备的侧视示意图；
33.图8a是根据本发明的第八实施例的微型发光显示设备的俯视示意图；
34.图8b是图8a的微型发光显示设备的侧视示意图；
35.图9是根据本发明的第九实施例的微型发光显示设备的侧视示意图。
具体实施方式
36.现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。
37.图1a是根据本发明的第一实施例的微型发光显示设备的俯视示意图。图1b是图1a的微型发光显示设备的侧视示意图。为方便说明，说明书中各附图仅简单示意两个显示区域r1、r2，但微型发光显示设备10可具有的显示区域r1、r2的数量应以实际生产状况而定。而且，每一显示区域r1、r2内微型发光元件200的数量简单示意为3
×
3。例如，每一显示区域r1、r2的面积约落在20
×
20至30
×
30mm2。因此，显示区域r1、r2内微型发光元件200的数量的数量级大于103。
38.请同时参考图1a与图1b，本发明的一实施例提供一种具有多个显示区域r1、r2的微型发光显示设备10。微型发光显示设备10包括基板100、多个微型发光元件200以及多个第一出光辅助结构300。基板100例如是薄膜晶体管基板(thin
‑
film transistor,tft)、印刷电路板(printed circuit board,pcb)、软性印刷电路板(flexible print circuit,fpc)或其他类型的线路基板。微型发光元件200可为微型发光二极管(micro light emitting diode,micro led)、次毫米发光二极管(mini light emitting diode,mini led)或其他类型的微型发光元件。其中，微型发光元件200通过微型发光元件200的接合垫202与基板100的接合垫102之间的连接与基板100电性接触。
39.在本实施例中，微型发光元件200设置在基板100上，且微型发光元件200的位置定义显示区域r1、r2的范围。详细来说，微型发光元件200彼此之间在任一显示区域r1、r2内具有相同的第一节距(pitch)p1。然而，微型发光元件200在横跨任两个相邻的显示区域r1、r2的边界之间具有第二节距p2。第一节距p1与第二节距p2不同。因此，微型发光元件200的分布在视觉上会在显示区域r1、r2之间的交界处存在拼接线的现象。
40.为解决上述拼接线的现象，在本实施例中，第一出光辅助结构300分别设置在微型发光元件200上。第一出光辅助结构300彼此之间具有相同的第三节距p3。其中，第一出光辅助结构300被配置为使得第一节距p1与第三节距p3相同。也就是说，如图1a的俯视图所示，第一出光辅助结构300之间呈现相同的节距，因此减缓了显示区域r1、r2之间的交界处存在拼接线的现象。
41.在本实施例中，第三节距p3小于等于1微米。在一实施例中，第三节距p3小于等于500微米，可有较佳的显示效果。
42.在本实施例中，第一出光辅助结构300可为导光结构，且第一出光辅助结构300的折射率大于1且小于微型发光元件200的折射率。此折射率差异有助于提高各微型发光元件200的出光效率。导光结构可以是无机材料，例如是二氧化硅或是氮化硅，除可增加导光效果，亦可以耐受制程中的高温高压保护微型发光元件200的表面。其中第一出光辅助结构300占微型发光元件200的表面204比例至少大于等于0.5，可有较佳的导光效率。
43.此外，在本实施例中，在任两个相邻的显示区域r1、r2中，第一出光辅助结构300的边缘与微型发光元件200的边缘之间的最小距离d1、d2彼此不同，可控制出光光型。
44.基于上述，在本发明的一实施例的微型发光显示设备10中，由于微型发光元件200上设置了出光辅助结构300，且出光辅助结构300之间具有相同的节距，使出光有效面积重新被定义，因此减缓了显示区域r1、r2之间存在拼接线的现象。
45.图2是根据本发明的第二实施例的微型发光显示设备的侧视示意图。请参考图2，微型发光显示设备10a与图1b的微型发光显示设备10大致相同，其主要差异如下。在本实施例中，第一出光辅助结构300a
‑
1、300a
‑
2、300a
‑
3具有多个不同的面积。图2示意了出光辅助结构300a
‑
1的面积大于出光辅助结构300a
‑
2、300a
‑
3的面积，且出光辅助结构300a
‑
2的面积等于出光辅助结构300a
‑
3的面积。举例来说，出光辅助结构300a
‑
1、300a
‑
2及300a
‑
3分别设置在红光、绿光及蓝光微型发光元件200上。一般来说，红光发光二极管的发光效率低于绿光及蓝光发光二极管的发光效率。因此，将第一出光辅助结构300a
‑
1、300a
‑
2、300a
‑
3设计为具有多个不同的面积，例如红光微型发光元件200对应的出光辅助结构300a
‑
1大于绿光及蓝光微型发光元件200对应的第一出光辅助结构300a
‑
2、300a
‑
3，其有助于使微型发光显示设备10a各色光的亮度显示较一致。
46.图3a是根据本发明的第三实施例的微型发光显示设备的俯视示意图。图3b是根据本发明的第三实施例的微型发光显示设备的侧视示意图。请参考图3a与图3b，微型发光显示设备10b与图1b的微型发光显示设备10大致相同，其主要差异如下。在本实施例中，微型发光元件200b
‑
1、200b
‑
2、200b
‑
3具有多个不同的发光面积，但各自对应的出光辅助结构300具有相同的面积。图3b示意了微型发光元件200b
‑
1的尺寸大于微型发光元件200b
‑
2、200b
‑
3的尺寸，且微型发光元件200b
‑
2的尺寸等于微型发光元件200b
‑
3的尺寸。举例来说，微型发光元件200b
‑
1、200b
‑
2及200b
‑
3可分别为红光、绿光及蓝光发光二极管，也可以是同一光色的发光二极管，因制程关系而使其尺寸大小不同，其尺寸大小反应了发光层206
‑
1、206
‑
2、206
‑
3的面积大小。因此，将发光面积不同的微型发光元件200b
‑
1、200b
‑
2、200b
‑
3上的出光辅助结构300设计为具有相同的面积，其有助于使微型发光显示设备10b各色光的亮度显示较一致，且可以不用再进行发光元件先行分选等级(即分bin)，增加芯片利用率。
47.图4a是根据本发明的第四实施例的微型发光显示设备的俯视示意图。图4b是图4a的微型发光显示设备的侧视示意图。请同时参考图4a与图4b，微型发光显示设备10c与图1b的微型发光显示设备10大致相同，其主要差异如下。在本实施例中，第一出光辅助结构300c为反射层或吸收层，且各自具有出光开口o。第一出光辅助结构300b的出光开口o之间具有相同的第三节距p3。第一出光辅助结构300c可以为有机材料例如是黑色光阻，或是具有高反射率的金属材料。其中出光开口o占微型发光元件200的表面204比例至少大于等于0.5，可有较佳的出光效率。
48.在本实施例中，更具体来说，微型发光元件200在基板100上的投影完全覆盖第一出光辅助结构300b的出光开口o在基板100上的投影，亦即出光开口o比微型发光元件200的出光面小，可控制出光光型。
49.此外，在本实施例中，在任两个相邻的显示区域r1、r2中，第一出光辅助结构300的边缘与其出光开口o之间的最小厚度t1、t2彼此不同，可控制出光开口o的设计。
50.基于上述，在本发明的实施例的微型发光显示设备10c中，第一出光辅助结构300c被设计为反射层或吸收层，并调整出光开口o的位置使各微型发光元件200的出光处一致。因此，通过调整显示面积的方式使微型发光显示设备10c在相邻的显示区域r1、r2之间存在拼接线的现象减缓。
51.图5是根据本发明的第五实施例的微型发光显示设备的侧视示意图。请参考图5，微型发光显示设备10d与图4b的微型发光显示设备10c大致相同，其主要差异如下。在本实
施例中，微型发光显示设备10d还包括多个第二出光辅助结构400。第二出光辅助结构400分别设置在第一出光辅助结构300c的出光开口o内。第二出光辅助结构400之间具有相同的第四节距p4，且第四节距p4与第三节距p3相同。
52.在本实施例中，第二出光辅助结构400为导光结构，且第二出光辅助结构400的折射率大于1且小于微型发光元件200的折射率。
53.在本实施例中，第二出光辅助结构400在基板100上的投影与微型发光元件200在基板100上的投影互相重叠。更具体来说，微型发光元件200在基板100上的投影完全覆盖第二出光辅助结构400在基板100上的投影，亦即第二出光辅助结构400比微型发光元件200的出光面小。
54.基于上述，在本发明的实施例的微型发光显示设备10d中，除了通过调整第一出光辅助结构300c的出光开口o的位置使各微型发光元件200的出光处一致之外，出光开口o内更设置了第二出光辅助结构400。因此，微型发光显示设备10c除了可通过降低亮度的方式使在相邻的显示区域r1、r2之间存在拼接线的现象减缓，更利用第二出光辅助结构400来提高微型发光显示设备10d的出光效率。
55.图6是根据本发明的第六实施例的微型发光显示设备的侧视示意图。请参考图6，微型发光显示设备10e与图5的微型发光显示设备10d大致相同，其主要差异如下。在本实施例中，第二出光辅助结构400e的一部分延伸配置于第一出光辅助结构300c相对于微型发光元件200的表面上。此处第二出光辅助结构400e于微型发光元件200的表面的投影大于出光开口o于微型发光元件200的表面的投影，且第二出光辅助结构400e于微型发光元件200的表面的投影相同，经此来增加出光效率和一致显示效果。而微型发光显示设备10e的优点相似于微型发光显示设备10d，在此不再赘述。
56.图7a是根据本发明的第七实施例的微型发光显示设备的俯视示意图。图7b是图7a的微型发光显示设备的侧视示意图。请同时参考图7a与图7b，微型发光显示设备10f与图4b的微型发光显示设备10c大致相同，其主要差异如下。在本实施例中，第一出光辅助结构300f之间互相连接，且第一出光辅助结构300f配置于微型发光元件200之间的空间。此处，第一出光辅助结构300f填满微型发光元件200之间的空间，借此，使显示区域r1、r2之间的拼接线被遮住，进一步使微型发光显示设备10f内拼接线的现象减缓，并通过高占黑比增加对比度。在未示出的实施例中，第一出光辅助结构300f也可以仅填满显示区域r1，r2之间的空间。
57.图8a是根据本发明的第八实施例的微型发光显示设备的俯视示意图。图8b是图8a的微型发光显示设备的侧视示意图。请同时参考图8a与图8b，微型发光显示设备10g与图4b的微型发光显示设备10c大致相同，其主要差异如下。在本实施例中，微型发光显示设备10f还包括透光层500。透光层500设置在第一出光辅助结构300g与微型发光元件200之间，且透光层500配置于微型发光元件200之间的空间。也就是说，透光层500可作为微型发光元件200的保护层，其有助于防止空气中的水污染微型发光元件200，进一步使微型发光显示设备10f的良率较佳。其中透光层500可为一胶材，折射率大于1且小于微型发光元件200的折射率，可让微型发光元件200出光效果更佳。此处出光辅助结构300g可以为反射层或吸收层，使光通过出口开口o出光。
58.图9是根据本发明的第九实施例的微型发光显示设备的侧视示意图。请参考图9，
微型发光显示设备10h与图4b的微型发光显示设备10c大致相同，其主要差异如下。在本实施例中，出光辅助结构300h为反射层或吸收层，且各自具有出光开口o1、o2、o3。出光辅助结构300h的出光开口o1、o2、o3的面积在横跨任两个相邻的显示区域r1、r2的边界处呈逐渐增加或逐渐递减，其中相同的开口o1、o2或o3具有相同的开口大小。
59.此外，出光开口o1、o2、o3之间的面积比太大或太小，其反而会导致拼接线的现象更明显。因此，在本实施例中，出光辅助结构400g的出光开口o1、o2、o3之间的面积比较佳落在0.8至1.2的范围内。
60.基于上述，通过在拼接线附近将出光开口o1、o2、o3的面积设计为逐渐增加或逐渐递减的方式，其也有助于降低视觉上在显示区域r1、r2之间的交界处存在拼接线的现象。较佳的，只在边界处10％的出光辅助结构300h的出光开口具有增加或逐渐递减的方式，中间显示区域的出光开口仍维持一致的开口大小，可有较佳的显示效果。
61.综上所述，在本发明的一实施例的微型发光显示设备中，由于设置在微型发光元件上的出光辅助结构之间具有相同的节距，使出光有效面积重新被定义，因此减缓了显示区域之间存在拼接线的现象。
62.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。