显示面板及显示装置的制作方法

专利2022-05-09  35


实施例涉及一种发光元件修复方法、包括利用该方法修复的发光元件的显示面板及包括其的显示装置。尤其涉及一种微型led的修复方法。



背景技术:

发光二极管作为无机光源,被多样地用于诸如显示装置、车辆用灯具、一般照明的多种领域。发光二极管具有寿命长、功耗低且响应速度快的优点,因此正快速地替代现有光源。

另外,现有的发光二极管在显示装置中主要用作背光源。但是,最近正在开发利用较小尺寸的发光二极管,即利用微型led直接实现图像的led显示装置。

显示装置通常利用蓝色、绿色及红色的混合色实现多样的颜色。显示装置为了实现多样的图像而包括多个像素,各个像素配备蓝色、绿色及红色的子像素,并且通过这些子像素的颜色来确定特定像素的颜色,通过这些像素的组合来实现图像。

led可以根据其材料发出多样颜色的光,可以通过将发出蓝色、绿色及红色的单个微型led排列于二维平面上或者将堆叠蓝色led、绿色led及红色led的堆叠结构的微型led排列于二维平面上来提供显示装置。

即使是在较小尺寸的显示器的情况下,也通常需要百万个以上的用于一个显示装置的微型led。因微型led的较小尺寸及所需的庞大数量,利用单独贴装led芯片的现有的裸片接合(diebonding)技术来大规模生产微型led显示装置是几乎不可能的。据此,最近正在开发将大量的微型led集体转印到电路基板等的技术。

另外,集体转印的微型led中的一部分可能表现出接合不良或发光特性不良,并且需要修复这些不良的微型led。对微型led的修复通常是用良好的微型led替代不良微型led,因微型led的较小尺寸而无法单独拾取且贴装微型led,因此微型led的修复相当困难。



技术实现要素:

实施例期望解决的技术问题在于,提供一种能够修复显示器用发光元件,尤其是能够修复微型led的新的技术。

根据一实施例的一种显示面板包括:电路基板,具有第一垫;多个发光元件,布置于所述电路基板上,并且具有第二垫;以及金属接合层,接合所述第一垫和所述第二垫,其中,所述多个发光元件包括至少一个修复用发光元件,在厚度和成分方面,接合所述第一垫和所述修复用发光元件的第二垫的金属接合层与接合另一发光元件的第二垫和所述第一垫的金属接合层不同。

在一实施例中,所述修复用发光元件的上表面的位置可以比另一发光元件的上表面的位置高。

所述金属接合层可以包括ausn、cusn或in。

在一实施例中,所述多个发光元件中的每一个可以发出蓝色光、绿色光及红色光中的一个颜色的光。

在另一实施例中,所述多个发光元件中的每一个可以构成为发出蓝色光、绿色光及红色光的全部光。

根据一实施例的一种发光元件修复方法包括如下步骤:去除在电路基板上转印的多个发光元件中的不良发光元件;在基板上制造修复用发光元件;在所述修复用发光元件上形成接合物质层;利用所述接合物质层将所述修复用发光元件接合于去除了不良发光元件的位置。

根据一实施例的一种显示面板包括:电路基板,具有第一垫;多个第一发光元件,布置于所述电路基板上;第一金属接合层,将所述第一发光元件接合于所述第一垫;第一下部阻挡层,布置于所述第一金属接合层与所述第一垫之间;以及下部金属层,布置于所述第一下部阻挡层与所述第一金属接合层之间,其中,所述第一金属接合层是合金层,所述下部金属层是成分与所述第一金属接合层的成分不同的金属层。

所述第一金属接合层可以包括au和in,所述下部金属层可以包括au。

进一步,所述下部金属层可以接触于所述第一下部阻挡层。

所述显示面板还可以包括:上部阻挡层,布置于所述第一金属接合层与所述下部金属层之间。

并且,所述上部阻挡层可以接触于所述第一金属接合层及所述下部金属层。

所述第一发光元件可以包括:第二垫;以及第三阻挡层,布置于所述第二垫上,其中,所述第一金属接合层布置于所述下部金属层与所述第三阻挡层之间。

所述显示面板还可以包括:至少一个第二发光元件,布置于所述电路基板上;以及第二金属接合层,将所述第二发光元件接合于所述第一垫,所述第二金属接合层包括所述下部金属层的金属元素。

并且,所述显示面板还可以包括:第二下部阻挡层,布置于所述第二金属接合层与所述第一垫之间,并且所述第二下部阻挡层可以接触于所述第一垫及所述第二金属接合层。

所述显示面板还可以包括:上部阻挡层,布置于所述第一金属接合层与所述下部金属层之间,所述上部阻挡层可以接触于所述第一金属接合层。

所述第二金属接合层可以比所述第一金属接合层厚。

并且,所述第二发光元件的上表面的位置比所述第一发光元件的上表面的位置高。

在一实施例中,所述第一发光元件及所述第二发光元件中的每一个发出蓝色光、绿色光及红色光中的一个颜色的光。

在另一实施例中,所述第一发光元件及所述第二发光元件中的每一个构成为发出蓝色光、绿色光及红色光的全部光。

根据一实施例的显示装置包括所述显示面板。

根据本实用新型的一实施例的显示面板及显示装置,能够提供修复显示器用发光元件,尤其是能够提供修复微型led的新的技术。

附图说明

图1是用于说明根据实施例的显示装置的示意性的立体图。

图2是用于说明根据一实施例的显示面板的示意性的平面图。

图3是为了说明根据一实施例的显示面板而沿图2的截取线a-a′而截取的示意性的部分剖面图。

图4a、图4b、图4c及图4d用于说明根据实施例的微型led修复工艺的示意性的剖面图。

图5a、图5b、图5c、图5d及图5e是用于说明根据一实施例的微型led的修复方法的示意性的剖面图。

图6a、图6b、图6c、图6d及图6e是用于说明根据又一实施例的微型led修复工艺的示意性的剖面图。

图7是用于说明根据又一实施例的微型led修复工艺的示意性的剖面图。

图8是用于说明根据又一实施例的显示面板的示意性的平面图。

图9a、图9b、图9c、图9d及图9e是用于说明根据又一实施例的微型led修复工艺的示意性的剖面图。

具体实施方式

以下,参照附图详细说明实施例。为了能够将本实用新型的思想充分传递给本实用新型所属技术领域的通常技术人员,作为示例提供以下介绍的实施例。因此,本实用新型并不局限于如下所述的实施例,其可以具体化为其他形态。另外,在附图中,可能为了便利而夸张示出构成要素的宽度、长度、厚度等。并且,当记载为一个构成要素位于另一构成要素的“上部”或“之上”时,不仅包括各部分均“直接”位于另一部分的“上部”或“之上”的情形,还包括各构成要素与另一构成要素之间夹设有又一构成要素的情形。在整个说明书中,相同的附图标记表示相同的构成要素。

根据一实施例的一种显示面板,包括:电路基板,具有第一垫;多个发光元件,布置于所述电路基板上,并且具有第二垫;以及金属接合(bonding)层,接合所述第一垫和所述第二垫,其中,所述多个发光元件包括至少一个修复用发光元件,其中,在厚度或成分方面,接合所述第一垫和所述修复用发光元件的第二垫的金属接合层与接合另一发光元件的第二垫和所述第一垫的金属接合层不同。

在一实施例中,所述修复用发光元件的上表面的位置可以比另一发光元件的上表面的位置高。

所述金属接合层可以包括ausn、cusn或in。

在一实施例中,所述发光元件中的每一个可以发出蓝色光、绿色光及红色光中的一个颜色的光。

在另一实施例中,所述发光元件中的每一个可以构成为发出蓝色光、绿色光及红色光的全部光。

根据一实施例的一种发光元件修复方法包括如下步骤:去除在电路基板上转印的多个发光元件中的不良发光元件;在基板上制造修复用发光元件;在所述修复用发光元件上形成接合物质层;利用所述接合物质层将所述修复用发光元件接合于去除了不良发光元件的位置。

通过将接合物质层形成于修复用发光元件上,可以将修复用发光元件容易地接合于电路基板上。

所述接合物质层可以包括in。由于in的熔融温度相对较低,因此可以在不影响其他发光元件的情况下接合修复用发光元件。

将多个发光元件转印到电路基板上的步骤可以包括如下步骤:在电路基板上的第一垫上形成接合物质层;将所述多个发光元件布置于所述接合物质层上;通过对所述接合物质层加热来形成金属接合层。

进一步,在去除所述不良发光元件时,一起去除所述金属层,并且可以残留所述第一垫,所述修复用发光元件可以接合于所述残留的第一垫上。

在一实施例中,在所述基板上可以一起制造多个修复用发光元件,可以在所述多个修复用发光元件上分别形成接合物质层,所述多个修复用发光元件中的一部分转印到临时基板上,转印到所述临时基板上的修复用发光元件转印到载体基板,所述载体基板上的修复用发光元件利用所述接合物质层一起接合于去除了所述不良发光元件的位置。

进一步,转印到所述临时基板上的修复用发光元件可以对应于去除了所述不良发光元件的位置而布置。

并且,所述载体基板可以包括粘合带,修复用发光元件可以转印到所述粘合带。

在另一实施例中,在所述基板上可以提供单个修复用发光元件,所述基板上的修复用发光元件可以接合于所述电路基板上的去除了不良发光元件的位置。

进一步,可以利用布置有单个修复用发光元件的多个基板来修复所述电路基板上的多个不良发光元件。

另外,所述不良发光元件修复方法在所述第一垫上形成接合物质层的步骤之前还可以包括如下步骤:在所述第一垫上形成阻挡金属层。

并且,在去除所述金属接合层时,也可以一起去除所述阻挡金属层。

在一实施例中,所述阻挡金属层可以包括下部阻挡金属层及上部阻挡金属层。进一步,在去除所述金属接合层时,也一起去除所述上部阻挡金属层,并且所述下部阻挡金属层可以残留。

根据一实施例的一种显示面板,包括:电路基板,具有第一垫;多个第一发光元件,布置于所述电路基板上;第一金属接合层,将所述第一发光元件接合于所述第一垫;下部阻挡层,布置于所述第一金属接合层与所述第一垫之间;以及下部金属层,布置于所述下部阻挡层与所述第一金属接合层之间,其中,所述第一金属接合层是合金层,所述下部金属层是成分与所述第一金属接合层的成分不同的金属层。

包括下部金属层,从而在利用修复用第二发光元件替代第一发光元件时,下部金属层可以与接合物质层混合而形成接合层,因此可以提高第二发光元件的粘合力。

所述第一金属接合层可以包括au和in,所述下部金属层可以包括au。

进一步,所述下部金属层可以接触于所述下部阻挡层。

所述显示面板可以包括:上部阻挡层,布置于所述第一金属接合层与所述下部金属层之间。并且,所述上部阻挡层可以接触于所述第一金属接合层及所述下部金属层。

所述第一发光元件可以包括:第二垫;以及第三阻挡层,布置于所述第二垫上,其中,所述第一金属接合层可以布置于所述下部金属层与所述第三阻挡层之间。

所述显示面板还可以包括:至少一个第二发光元件,布置于所述电路基板上;以及第二金属接合层,将所述第二发光元件接合于所述第一垫,所述第二金属接合层可以包括所述下部金属层的金属元素。

并且,所述显示面板还可以包括:下部阻挡层,布置于所述第二金属接合层与所述第一垫之间,并且所述下部阻挡层可以接触于所述第一垫及所述第二金属接合层。

所述显示面板还可以包括:上部阻挡层,布置于所述第一金属接合层与所述下部金属层之间,所述上部阻挡层可以接触于所述第一金属接合层。

所述第二金属接合层可以比所述第一金属接合层厚。

并且,所述第二发光元件的上表面的位置比所述第一发光元件的上表面的位置高。

在一实施例中,所述第一发光元件及所述第二发光元件中的每一个发出蓝色光、绿色光及红色光中的一个颜色的光。

在另一实施例中,所述发光元件中的每一个构成为发出蓝色光、绿色光及红色光中的全部光。

根据一实施例的显示装置包括所述显示面板。

以下,参照附图对实施例进行具体说明。

图1是用于说明根据实施例的显示装置的示意性的立体图。

发光元件并不会被特别地限定,但是尤其可以用于诸如智能手表1000a、vr头戴式设备1000b的vr显示装置,或者诸如增强现实眼镜1000c的ar显示装置中。

在显示装置内安装有用于实现图像的显示面板。图2是用于说明根据一实施例的显示面板1000的示意性的平面图,图3是沿图2的截取线a-a′而截取的示意性的部分剖面图。

参照图2及图3,显示面板1000包括电路基板110及发光元件100、100a。这里,发光元件100、100a可以是统称为微型led的较小尺寸的led。例如,发光元件100可以具有小于500μm×500μm的尺寸,进一步,可以具有小于100μm×100μm的尺寸。但是,本实用新型并不是将发光元件100的尺寸局限于特定尺寸。

电路基板110可以包括用于无源矩阵驱动或者有源矩阵驱动的电路。在一实施例中,电路基板110可以在内部包括布线及电阻器。在另一实施例中,电路基板110可以包括布线、晶体管及电容器。电路基板110还可以在上表面具有用于允许电连接于布置在内部的电路的垫。

多个发光元件100、100a整齐排列于电路基板110上。发光元件100表示借由集体转印而贴装于电路基板110的良好性能的发光元件,发光元件100a表示修复的发光元件。发光元件100a的结构可以与发光元件100相同,但是并不是一定局限于此。发光元件100、100a之间的间隔可以比发光元件的宽度更宽。

在一实施例中,发光元件100、100a可以是发出特定颜色的光的子像素,这些子像素可以构成一个像素。例如,蓝色led、绿色led及红色led可以彼此相邻而构成一个像素。但是本实用新型并不局限于此,发光元件100、100a也可以具有分别发出多样的颜色的光的堆叠结构。例如,各个发光元件100、100a具有使蓝色led、绿色led及红色led彼此重叠的堆叠结构,因此,一个发光元件也可以构成一个像素。

发光元件100可以具有垫105,垫105可以通过接合层120而粘合于电路基板110的对应的垫115。例如,接合层120可以包括ausn、cusn或in等的接合物质。

另外,发光元件100a可以具有垫105a,垫105a可以通过接合层120a而粘合于电路基板110的对应的垫115a。垫105a可以利用与垫105相同的材料形成且具有相同的层结构,但是并不局限于此,可以利用彼此不同的材料形成且也可以具有不同的层结构。并且,垫115a可以利用与垫115相同的材料形成且具有相同的层结构,但是并不局限于此。例如,垫115a可以是从垫115的材料及结构变形的。对此将在下面进行详细说明。

在一实施例中,发光元件100a的上表面的位置可以比发光元件100的上表面的位置高。尤其,接合层120a可以比接合层120厚,或者垫105a可以比垫105厚。进一步,接合层120a的成分可以与接合层120的成分不同。例如,接合层120的ni含量可以比接合层120a的ni含量高。进一步,接合层120的au含量可以比接合层120a的au含量高。并且,接合层120a的in含量可以比接合层120的in含量高。

显示面板1000可以包括至少一个发光元件100a,尤其,发光元件100a可以借由接合层120a的结构或成分,或者发光元件100a的上表面的高度等而区别于发光元件100。

图4a、图4b、图4c及图4d用于说明根据实施例的微型led修复工艺的示意性的剖面图。

参照图4a,电路基板110具有垫115。垫115连接于电路基板110内的电路,并提供将发光元件100连接于电路的接触点。在电路基板110上,为了贴装多个发光元件100而在每个将要贴装发光元件100的区域布置有垫115。垫115可以利用包括au的金属层形成。例如,垫115可以具有cu/ni/au的多层结构。

另外,在垫115上提供阻挡层121,在阻挡层121上提供接合物质层123。阻挡层121可以防止接合物质层123扩散到垫115,从而可以防止垫115的损伤。阻挡层121可以是与接合物质层123混合的金属层,也可以是用于阻挡接合物质层123的扩散的金属层。例如,阻挡层121可以包括ni、cr、ti、ta、mo、w中的至少一个金属。作为一例,阻挡层121也可以具有cr/ni或ti/ni的多层结构。

接合物质层123可以包括ausn、cusn或in。为了利用微型led技术的集体转印,通常,接合物质层123提供在垫115上。

另外,虽未示出,在阻挡层121与接合物质层123之间也可以夹设诸如au层的与接合物质层123混合的金属层。

另外,发光元件100具有垫105。垫105对应于电路基板110上的垫115。如图所示,垫105可以是从发光元件100凸出的凸起垫,但是不需要一定具有凸出的形状。多个发光元件100将移动到在电路基板110上的对应的垫115的位置。

参照图4b,在发光元件100的垫105整齐排列于图4a的接合物质层123上之后,通过在接合温度下对其进行加热来形成接合层120。阻挡层121和接合物质层123也可以彼此混合,垫105的至少一部分可以与接合物质层123混合。借由接合层120,发光元件100可以稳定地附着于电路基板110。

参照图4c,如参照图4b所述,发光元件100接合于电路基板110之后,可能检测出发光元件100的不良。例如,发光元件100的不良可能因错误的接合而发生,也可能因发光元件100的性能不良而发生。

在此情况下,从电路基板110去除不良的发光元件100。发光元件100被去除之后,残留的接合层120也一起被去除,阻挡层121也可以全部被去除。可以利用激光去除接合层120及阻挡层121。据此,在电路基板110上去除发光元件100之后,可能残留有垫115。垫115a可以与接合发光元件100之前的垫115相同,但是也可以是垫115的变形。例如,垫115a也可以包括接合物质层123的金属物质。

另外,在垫115a上设置修复用发光元件100a。修复用发光元件100a是用于替代不良发光元件100的,可以具有发光元件100所需的性能。进一步,发光元件100a可以具有与发光元件100的一般结构相同的结构,但是并不是一定局限于此。

另外,发光元件100a可以具有垫105a。垫105a可以在材料及层结构上与上述的垫105相同,但是并不是一定局限于此。

另外,在垫105a上提供接合物质层123a。接合物质层123a可以包括诸如ausn、cusn或in的接合物质。在一实施例中,接合物质层123a具有等于或低于上述说明的接合物质层123的熔点的熔点。

参照图4d,在接合物质层123a整齐排列于对应的垫115a上之后,通过在接合温度下对其进行加热来形成接合层120a。借由接合层120a,发光元件100a接合于电路基板110。接合层120a可以利用与接合层120的成分相同的成分构成,但是也可以利用其他成分构成。

本实施例为了将修复用发光元件100a贴装于电路基板110而将接合物质层123a提供于修复用发光元件100a的垫105a上。在微型led的情况下,由于发光元件100的尺寸较小,因此在电路基板110上的垫115a形成接合物质层123a非常困难。与此相反,由于在发光元件100a的垫105a上提供接合物质层123a,形成接合物质层123a容易,因此,可以在去除不良发光元件100的区域容易地贴装修复用发光元件100a。

以下,将具体说明根据实施例的微型led修复方法。

图5a、图5b、图5c、图5d及图5e是用于说明根据一实施例的微型led的修复方法的示意性的剖面图。

首先,参照图5a,可以在基板21上排列修复用发光元件100a。基板21可以是用于生长外延层的生长基板。例如,基板21可以是蓝宝石基板、硅基板、gaas基板等。

发光元件100a可以利用在基板21上生长的外延层而被制造,并且可以包括第一导电型半导体层、活性层及第二导电型半导体层。进一步,发光元件100a可以具有多个led堆叠的结构。

发光元件100a中的每一个具有垫105a,并且在垫105a上提供接合物质层123a。例如,也可以通过在垫105a上单独地散布接合物质层123a来提供接合物质层123a,也可以通过将垫105a浸渍于熔融的接合物质中而在垫105a上一次性地形成接合物质层123a。

参照图5b,用于修复的发光元件100a转印到临时基板210上。临时基板210可以是带。在发光元件100集体转印到电路基板110之后,通过检查发光元件100来检测出不良发光元件100。修复用发光元件100a以与这种不良发光元件100的位置对应的方式转印到临时基板210上。修复用发光元件100a可以利用选择性激光剥离技术从基板21分离。

参照图5c,转印到临时基板210上的发光元件100a再次转印到载体基板310。载体基板310可以在表面具有粘合带315。粘合带315也可以利用能够容易变形的物质形成。

临时基板210可以从发光元件100a去除,因此,接合物质层123a可以布置于载体基板310的对侧。

参照图5d,去除不良发光元件100的电路基板110与载体基板310以彼此靠近的方式移动,从而发光元件100a布置于电路基板110的对应的位置。如参照图4c说明,在不良发光元件100被去除之后,接合层120也可以被去除,并且可能残留有垫115a。形成于垫115上的阻挡层121也可以全部被去除。

另外,载体基板310上的粘合带315可以与贴装于电路基板110上的发光元件100的上表面隔开。但是本实用新型并不局限于此,粘合带315也可以接触于发光元件100。随后,通过对接合物质层123a加热,发光元件100a接合于电路基板110。

参照图5e,通过将载体基板310从发光元件100a分离而提供具有修复的发光元件100a的显示面板。发光元件100a的上表面可以与发光元件100的上表面大致相同或略高于发光元件100的上表面。

根据本实施例,可以通过一次修复工艺将布置于电路基板110上的发光元件100中发生不良的发光元件100替换为修复用发光元件100a。

图6a、图6b、图6c、图6d及图6e是用于说明根据又一实施例的微型led修复工艺的示意性的剖面图。

首先,参照图6a,修复用发光元件100a形成于基板21a上。在本实施例中,单个发光元件100a提供在基板21a上。可以提供具有单个发光元件100a的多个基板21a。基板21a可以是用于制造发光元件100a的生长基板。基板21a具有比发光元件100a的宽度宽的宽度,因此,与发光元件100a相比,容易处理基板21a。

如上所述,发光元件100a具有垫105a,在垫105a上提供接合物质层123a。

参照图6b,在电路基板110上去除不良发光元件100的位置布置且接合了发光元件100a。虽然发光元件100a由于其尺寸较小而难以处理,但是可以通过利用比发光元件100a大的基板21a来容易地处理发光元件100a。

如上所述,去除了电路基板110上的不良发光元件100及接合层120而残留有垫115a。布置于修复用发光元件100a上的接合物质层123a接合于垫105a而形成接合层120a,且发光元件100a借由接合层120a而接合于电路基板110。

参照图6c,从发光元件100a去除基板21a。例如,可以利用激光剥离技术或化学蚀刻技术、slo等而从发光元件100a去除基板21a。

参照图6d及图6e,随后,在去除不良发光元件100的另一位置利用基板21a接合修复用发光元件100a,从发光元件100a去除基板21a。多次执行利用具有修复用发光元件100a的多个基板21a在去除不良发光元件100的位置接合发光元件100a的工艺,从而可以修复电路基板110上的全部不良发光元件100。

在本实施例中,贴装于电路基板110的修复用发光元件100a的上表面位置可以高于发光元件100的上表面。据此,可以防止电路基板110上的发光元件100被基板21a损伤。然而,本实用新型并不是一定局限于此,发光元件100、100a的上表面高度也可以彼此相同。

图7是用于说明根据又一实施例的微型led修复工艺的示意性的剖面图。

参照图7,在上述实施例中,虽然以在电路基板110上的垫115与接合物质层123之间夹设有单个阻挡层121的情形进行了说明,但在本实施例中,不同之处在于布置有多个阻挡层121a、121b。

即,如图所示,可以在垫115与接合物质层123之间夹设有下部阻挡层121a、中间层122及上部阻挡层121b。在此,下部阻挡层121a及上部阻挡层121b可以包括ni、cr、ti、ta、mo或w。作为一例,上部阻挡层121b可以包括容易与接合物质层123混合的ni,下部阻挡层121a可以包括阻挡接合物质层123的cr、ti、ta、mo或w。另外,中间层122可以是隔开下部阻挡层121a和上部阻挡层121b的金属层,例如,可以是au层。尤其,中间层122可以是容易与接合物质层123混合的金属层。

进一步,可以在上部阻挡层121b上进一步布置容易与接合物质层123混合的诸如au层的金属层。

在接合发光元件100的情况下,发光元件100的垫105布置于接合物质层123而形成接合层120。此后,在去除不良发光元件100的情况下,接合层120也一起被去除,此时,上部阻挡层121b也一起被去除。然而,与上述实施例不同,在本实施例中,下部阻挡层121a可以残留,因此,可以借由下部阻挡层121a而防止垫115被损伤。

并且,根据本实施例,在下部阻挡层121a和上部阻挡层121b形成为不同的金属层的情况下,在接合发光元件100时形成的接合层和在接合修复用发光元件100a时形成的接合层的成分可以彼此不同。

另外,金属接合通常通过金属材料的相互混合来形成。然而,阻挡层可能不适用于合金形成,并且合金形成温度可能会较高。另外,由于已经形成的合金层维持稳定的状态,因此难以将该合金层用于金属接合。以下,对适合于接合修复用发光元件的显示面板及修复用发光元件的接合方法进行说明。

图8是用于说明根据又一实施例的显示面板的示意性的部分剖面图。在此,图8对应于沿图2的截取线a-a′而截取的剖面。

在此,如上所述,发光元件100、100a是统称为微型led的较小尺寸的led,例如,可以具有小于500μm×500μm的尺寸,进一步,小于100μm×100μm的尺寸。但是,本实用新型并不是将发光元件100、100a的尺寸局限于特定尺寸。

电路基板110可以包括用于无源矩阵驱动或者有源矩阵驱动的电路。在一实施例中,电路基板110可以在内部包括布线及电阻器。在另一实施例中,电路基板110可以包括布线、晶体管及电容器。电路基板110还可以在上表面具有用于允许电连接于布置在内部的电路的垫。

多个发光元件100、100a整齐排列于电路基板110上。发光元件100表示借由集体转印而贴装于电路基板110的良好性能的发光元件,发光元件100a表示替换不良发光元件100的修复用发光元件。发光元件100a的结构可以与发光元件100a相同,但是并不是一定局限于此。在一实施例中,发光元件100、100a之间的间隔可以比一个发光元件100的宽度宽。

在一实施例中,发光元件100、100a可以是发出特定颜色的光的子像素,这些子像素可以构成一个像素。例如,蓝色led、绿色led及红色led可以彼此相邻而构成一个像素。但是本实用新型并不局限于此,发光元件100、100a也可以具有分别发出多样的颜色的光的堆叠结构。例如,各个发光元件100、100a为了使蓝色led、绿色led及红色led彼此重叠而具有堆叠结构,因此,一个发光元件也可以构成一个像素。在一实施例中,蓝色led与红色led之间可以布置有绿色led。在另一实施例中,绿色led与红色led之间可以布置有蓝色led。在此情况下,可以相对减少蓝色led的亮度,且进一步增加绿色led的亮度,因此可以容易调节红色、绿色及蓝色的混合比。

发光元件100可以具有垫105,垫105可以通过接合层220而粘合于电路基板110的对应的垫115。例如,接合层120可以包括sn或in等的接合物质。尤其,接合层220可以是包括au和in的合金层。

在一实施例中,阻挡层107可以布置于接合层220与垫105之间。在另一实施例中,阻挡层107的物质可以与接合层220混合而分散于接合层220内。

另外,垫115与接合层220之间布置有下部阻挡层121a。下部阻挡层121a可以接触于垫115。下部阻挡层121a可以包括ni、cr、ti、ta、mo或w。

在下部阻挡层121a与接合层220之间可以布置有下部金属层221a。下部金属层221a与接合层220隔开,因此,以不与接合层220混合的状态残留。下部金属层221a是与诸如sn或in的接合物质层混合的金属层,例如,可以利用au形成。下部金属层221a可以接触于下部阻挡层121a。

在下部金属层221a与接合层220之间可以布置有上部阻挡层121b。上部阻挡层121b可以包括ni、cr、ti、ta、mo或w。上部阻挡层121b可以是与下部阻挡层121b相同的物质的金属层,但是不限于此。在本实施例中,上部阻挡层121b可以包括适于阻挡接合层220的ni、cr、ti、ta、mo或w。上部阻挡层121b阻挡接合层220而防止下部金属层221a与接合层220混合。上部阻挡层121b可以与下部金属层221a接触。

另外,发光元件100a可以具有垫105a,垫105a可以通过接合层220a而粘合于电路基板110的对应的垫115a。垫105a可以利用与垫105相同的材料形成且具有相同的层结构,但是并不局限于此,可以利用彼此不同的材料形成且也可以具有不同的层结构。

在一实施例中,发光元件100a的上表面可以位于比发光元件100的上表面高。尤其,接合层220a可以比接合层220厚,或者,垫105a可以比垫105厚。进一步,接合层220a的成分可以与接合层220的成分相似。尤其,接合层220a包括下部金属层221a的金属成分。例如,接合层220a可以是au和in混合的合金层。只是,接合层220a的各成分含量可以与接合层220的各成分含量不同。

另外,垫105a与接合层220a之间可以布置有阻挡层107a。阻挡层107a可以是与阻挡层107相同的物质的金属层,但是不限于此。此外,阻挡层107a的金属物质可以与接合层220a混合而分散在接合层220a内。

在一实施例中,在垫115余接合层220a之间可以残留有下部阻挡层121a。尤其,下部阻挡层121a可以包括ni、cr、ti、ta、mo或w。在另一实施例中,下部阻挡层121a可以与接合层220a混合而分散在接合层220a内。例如,在下部阻挡层121a利用ni形成的情况下,ni可以分散于接合层220a内。

根据本实施例,在发光元件100的下部残留有下部金属层221的反面,在发光元件100a的下部不残留下部金属层221a的方面存在差异。因此,因接合不良而去除发光元件100时,为了接合修复用发光元件100a而可以使用下部金属层221a。

图9a、图9b、图9c、图9d及图9e是用于说明根据又一实施例的微型led修复工艺的示意性的剖面图。

参照图9a,电路基板110具有垫115。垫115连接于电路基板110内的电路,并提供将发光元件100连接于电路的接触点。在电路基板110上,为了贴装多个发光元件100,在将要贴装发光元件100的每一个区域布置有垫115。垫115可以利用包括au的金属层形成。例如,垫115可以具有cu/ni/au的多层结构。

另外,在垫115上提供下部阻挡层121a、下部金属层221a、上部阻挡层121b、上部金属层221b及接合物质层223。下部阻挡层121a布置于垫115和下部金属层221a之间。

下部金属层221a借由上部阻挡层121a而与上部金属层221b分离。下部金属层221a可以利用与上部金属层221b相同的金属层形成,例如,可以利用au层形成,但并不局限于此。上部金属层221b可以利用在接合工艺时与接合物质层223混合而形成合金的金属层形成。

接合物质层223可以利用在接合工艺中形成合金来形成接合层的物质形成。例如,接合物质层223可以利用in层形成。为了利用微型led技术的集体转印,通常接合物质层223提供于垫115上。

上部阻挡层121b防止接合物质层223的金属成分扩散到下部金属层221a。例如,上部阻挡层121b可以包括ni、cr、ti、ta、mo、w中的至少一个金属。作为一例,阻挡层121也可以具有cr/ni或ti/ni的多层结构。

另外,发光元件100具有垫105。垫105对应于电路基板110上的垫115。如图所示,垫105可以是从发光元件100凸出的凸起垫,但是不需要一定具有凸出的形状。多个发光元件100将移动到电路基板110上的对应的垫115的位置。

在垫105上可以提供阻挡层107及金属层109。金属层109可以利用与接合物质层223混合而形成合金的金属物质形成。阻挡层107在接合物质层223与金属层109形成合金期间保护垫105。例如,阻挡层107可以包括ni、cr、ti、ta、mo、w中的至少一个金属。

参照图9b,在发光元件100的金属层109整齐排列于图9a的接合物质层223上之后,通过在接合温度下对其进行加热来形成接合层220。上部金属层221b、接合物质层223和金属层109可以混合且合金化而形成接合层220。因此,接合层220可以包括接合物质层223的金属成分、上部金属层221b的金属成分及金属层109的金属成分。为了形成良好的接合层220,可以将接合物质层223的厚度和上部金属层221b及金属层109的厚度控制在适当的比例。

根据本实施例,接合层220形成在上部阻挡层121b与阻挡层107之间。发光元件100可以借由接合层120而稳定地附着于电路基板110。上部阻挡层121b通过阻挡接合层220的金属物质扩散到下部金属层221a来防止下部金属层221a的合金化。只是,上部阻挡层121b的至少一部分可以混合并分散在接合层220内。

阻挡层107可以通过阻挡接合层220的金属物质扩散到垫105来保护垫105。然而,阻挡层107的至少一部分可以混合并分散在接合层220内。

参照图9c,如参照图9b所述,在发光元件100接合于电路基板110之后,可以检测到发光元件100的不良。例如,发光元件100的不良可以由错误的接合而发生,也可以由发光元件100的性能不良而发生。

在这种情况下,不良的发光元件100从电路基板110去除。在去除发光元件100之后,残留的接合层220也一起被去除,并且阻挡层121b也可以全部被去除。例如,可以利用激光去除接合层220及阻挡层121b。据此,在电路基板110上去除发光元件100之后,在垫115的上部残留下部金属层221a。

参照图9d,在垫115上提供修复用发光元件100a。修复用发光元件100a用于替代不良发光元件100,并且可以具有发光元件100所需的性能。进一步,发光元件100a可以具有与发光元件100的一般结构相同的结构,但并不局限于此。

另外,发光元件100a可以具有垫105a。垫105a在材料及层结构上可以与上述的垫105相同,但并不是一定局限于此。

另外,在垫105a上提供阻挡层107a、金属层109a及接合物质层223a。阻挡层107a为了保护垫105a而提供,金属层109a为了与接合物质层223a一起形成接合层而提供。

接合物质层223a可以包括诸如sn或in的接合物质。在一实施例中,接合物质层223a可以具有等于或低于上述的接合物质层223的熔点的熔点。

参照图9e,在接合物质层223a整齐排列于对应的垫115上之后,通过在接合温度下对其进行加热来形成接合层220a。发光元件100a借由接合层220a接合于电路基板110。接合层220a可以通过金属层109a、下部金属层221a及接合物质层223a混合来形成。进一步,下部阻挡层121a或阻挡层107a的金属物质的至少一部分可以混合在接合层220a内。接合层220a可以利用与接合层220的成分相同的成分构成,或者也可以利用其他成分构成。

另外,由于接合修复用发光元件100a的方法与上面参照图5a至图5e或者参照图6a至图6e说明的方法相似,因此,为了避免重复,省略详细的说明。

根据本实施例,在垫115上提供下部金属层221a和上部金属层221b,并且可以为了接合修复用发光元件100a而使用金属层221a,从而可以提高修复用发光元件100a的接合力。

以上,对多样的实施例进行了说明,但是本实用新型并不局限于这些实施例。并且,针对一个实施例说明的事项或构成要素在不脱离本实用新型的技术思想的情况下可以适用于另一实施例。


技术特征:

1.一种显示面板,其特征在于,包括:

电路基板,具有第一垫;

多个发光元件,布置于所述电路基板上,并且具有第二垫;以及

金属接合层,接合所述第一垫和所述第二垫,

其中,所述多个发光元件包括至少一个修复用发光元件,

在厚度或成分方面,接合所述第一垫和所述修复用发光元件的第二垫的金属接合层与接合另一发光元件的第二垫和所述第一垫的金属接合层不同。

2.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,

所述修复用发光元件的上表面的位置比另一发光元件的上表面的位置高。

3.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,

所述金属接合层包括ausn、cusn或in。

4.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,

所述多个发光元件中的每一个发出蓝色光、绿色光及红色光中的一个颜色的光。

5.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,

所述多个发光元件中的每一个构成为发出蓝色光、绿色光及红色光的全部光。

6.一种显示装置,其特征在于,包括根据权利要求1至5中的任一项所述的显示面板。

7.一种显示面板,其特征在于,包括:

电路基板,具有第一垫;

多个第一发光元件,布置于所述电路基板上;

第一金属接合层,将所述第一发光元件接合于所述第一垫;

第一下部阻挡层,布置于所述第一金属接合层与所述第一垫之间;以及

下部金属层,布置于所述第一下部阻挡层与所述第一金属接合层之间,

其中,所述第一金属接合层是合金层,所述下部金属层是成分与所述第一金属接合层的成分不同的金属层。

8.根据权利要求7所述的显示面板,其特征在于,

所述第一金属接合层包括au和in,

所述下部金属层包括au。

9.根据权利要求7所述的显示面板,其特征在于,

所述下部金属层接触于所述第一下部阻挡层。

10.根据权利要求7所述的显示面板,其特征在于,还包括:

上部阻挡层,布置于所述第一金属接合层与所述下部金属层之间。

11.根据权利要求10所述的显示面板,其特征在于,

所述上部阻挡层接触于所述第一金属接合层及所述下部金属层。

12.根据权利要求7所述的显示面板,其特征在于,

所述第一发光元件包括:

第二垫;以及

第三阻挡层,布置于所述第二垫上,

所述第一金属接合层布置于所述下部金属层与所述第三阻挡层之间。

13.根据权利要求12所述的显示面板,其特征在于,还包括:

至少一个第二发光元件,布置于所述电路基板上;以及

第二金属接合层,将所述第二发光元件接合于所述第一垫,

所述第二金属接合层包括所述下部金属层的金属元素。

14.根据权利要求13所述的显示面板,其特征在于,还包括:

第二下部阻挡层,布置于所述第二金属接合层与所述第一垫之间,并且所述第二下部阻挡层接触于所述第一垫及所述第二金属接合层。

15.根据权利要求14所述的显示面板,其特征在于,还包括:

上部阻挡层,布置于所述第一金属接合层与所述下部金属层之间,

所述上部阻挡层接触于所述第一金属接合层。

16.根据权利要求13所述的显示面板,其特征在于,

所述第二金属接合层比所述第一金属接合层厚。

17.根据权利要求13所述的显示面板,其特征在于,

所述第二发光元件的上表面的位置比所述第一发光元件的上表面的位置高。

18.根据权利要求13所述的显示面板,其特征在于,

所述第一发光元件及所述第二发光元件中的每一个发出蓝色光、绿色光及红色光中的一个颜色的光。

19.根据权利要求13所述的显示面板,其特征在于,

所述第一发光元件及所述第二发光元件中的每一个构成为发出蓝色光、绿色光及红色光的全部光。

20.一种显示装置,其特征在于,包括根据权利要求7至19中的任一项所述的显示面板。

技术总结
本实用新型涉及一种显示面板及显示装置。根据一实施例的显示面板包括:电路基板,具有第一垫;多个发光元件,布置于所述电路基板上,并且具有第二垫;以及金属接合层,接合所述第一垫和所述第二垫,其中,所述多个发光元件包括至少一个修复用发光元件,在厚度或成分方面,接合所述第一垫和所述修复用发光元件的第二垫的金属接合层与接合另一发光元件的第二垫和所述第一垫的金属接合层不同。

技术研发人员:蔡钟炫;刘益圭;李剡劤;张成逵;柳龙禑
受保护的技术使用者:首尔伟傲世有限公司
技术研发日:2020.12.16
技术公布日:2021.08.03

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