申请/专利权人：群创光电股份有限公司

申请日：2017-09-27

公开（公告）日：2021-09-21

公开（公告）号：CN108807256B

主分类号：H01L21/683(20060101)

分类号：H01L21/683(20060101);H01L33/62(20100101);H01L27/15(20060101)

优先权：["20170503 US 62/500,539"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.09.21#授权;2018.12.07#实质审查的生效;2018.11.13#公开

摘要：显示设备包含基板，第一电极设置于基板上，第二电极具有第一区段和第二区段，其中第一区段位于第一电极的第一侧，第二区段位于第一电极的第二侧，且第二侧相对于第一侧，以及保护层，保护层与第一区段和第二区段重叠，其中第一区段的长度小于第二区段的长度。显示设备还包含发光组件设置于基板上。

主权项：1.一种显示设备，包括：一基板；一第一电极，设置于该基板上；一第二电极，具有一第一区段和一第二区段，其中该第一区段位于该第一电极的一第一侧，该第二区段位于该第一电极的一第二侧，且该第二侧相对于该第一侧，其中该第二电极更具有一第三区段和一第四区段，该第三区段位于该第一侧，该第四区段位于该第二侧；一保护层，该保护层与该第一区段和该第二区段重叠，该保护层暴露出该第三区段和该第四区段，其中该第一区段的长度小于该第二区段的长度，该第三区段的长度大于该第四区段的长度；以及一发光组件，设置于该基板上，其中该发光组件为一发光二极管，且该发光二极管包括一第三电极和一第四电极位于该发光二极管的同一侧，且其中该第一电极电性连接该第三电极，且该第二电极电性连接该第四电极。

全文数据：显示设备技术领域[0001]本公开是关于显示设备，特别是关于使用流体转移fluidictransfer制程的显示设备。背景技术[0002]发光二极管显示设备的传统转移发光二极管的技术，例如喷墨印刷inkjetprinting或机械取放Pick-and-place技术在一些特定的应用上具有良好的表现，然而，这些传统转移发光二极管的技术无法有效地进行发光二极管的直接转移，在制程^率和成本方面皆有改善的空间。相较于这些传统转移技术，流体转移制程能有效率地进行发光二极管的直接转移，所谓流体转移制程是指利用流体将发光二极管带入基板的开口内，使得发光二极管与基板的开口所暴露出的驱动层电性连接。[0003]虽然现存使用流体转移制程的发光二极管的显示设备己足够应付它们原先预定的用途，但它们仍未在各个方面皆彻底的符合要求，因此使用流体转移制程的显示设备目前仍有需克服的问题。发明内容[0004]根据一些实施例，提供显示设备。显示设备包含基板，以及设置于基板上的第一电极。显示设备也包含具有第一区段和第二区段的第二电极，其中第一区段位于第一电极的第一侧，第二区段位于第一电极的第二侧，且第二侧相对于第一侧。显示设备更包含保护层，保护层与第一区段和第二区段重叠，其中第一区段的长度小于第二区段的长度。此外，显示设备包含设置于基板上的发光组件。附图说明[0005]借由以下的详细说明配合所附附图，我们能更加理解本公开实施例的观点。值得注意的是，根据工业上的标准惯例，各种组件可能没有按照比例绘制。事实上，为了能清楚地讨论，各种组件的尺寸可能被任意地增加或减少。[0006]图1A是根据一些实施例，说明显示设备的剖面示意图；[0007]图1B是根据一些实施例，说明显示设备的部分上视图，其中图1A是沿着图1B中线A-A’的显示设备的剖面不意图；[0008]图2A是说明比较例的显示设备的剖面示意图；[0009]图2B是说明比较例的显示设备的部分上视图，其中图2A是沿着图2B中线A-A’的显示设备的剖面示意图。[0010]图中组件标号说明：[0011]100、100’〜显示设备；[0012]101〜基板；[0013]102〜驱动层；[0014]103〜第一电极；[0015]103a〜第一侧；[0016]103b〜第二侧；[0017]105〜第二电极；[0018]107、107,〜保护层；[0019]109〜基底；[0020]110、110,〜开口；[0021]111〜指向性结构；[0022]113〜第三电极；[0023]115〜第四电极；[0024]120〜发光组件；[0025]C1、C1’〜第一区段；[0026]C2、C2’〜第二区段；[0027]D1、D1’、D2、D2’〜距离；[0028]E1、E1’〜第三区段；[0029]E2、E2’〜第四区段；[0030]G1〜间隙；[0031]01〜第五区段；[0032]02〜第六区段。具体实施方式[0033]以下提供了很多不同的实施例或范例，用于实施所提供的显示设备的不同组件。各组件和其配置的具体范例描述如下，以简化本公开实施例。当然，这些仅仅是范例，并非用以限定本公开实施例。举例而言，叙述中若提及第一组件形成在第二组件之上，可能包含第一和第二组件直接接触的实施例，也可能包含额外的部件形成在第一和第二组件之间，使得第一和第二组件不直接接触的实施例。此外，本公开实施例可能在不同的范例中重复参考数字及或字母。如此重复是为了简明和清楚，而非用以表示所讨论的不同实施例及或形态之间的关系。[0034]以下描述实施例的一些变化。在不同附图和说明的实施例中，相似的参考数字被用来标示相似的组件。可以理解的是，在下述方法之前、期间和之后可以提供额外的操作，且一些叙述的操作可为了该方法的其他实施例被取代或删除。[0035]图1A是根据一些实施例，说明显示设备100的剖面示意图。图1B是根据一些实施例，说明显示设备100的部分上视图（为了让上视图更清晰易懂，图1B并未绘示出图1A中发光组件120的基底109和指向性结构111，其中图1A是沿着图1B中线A-A’的显示设备100的剖面不意图。[0036]根据一些实施例，如图1A所示，提供基板101，基板101上设置驱动层102,且驱动层102上设置第一电极103、第二电极105和保护层107。一些实施例中，基板101可为玻璃基板或塑料基板，且驱动层1〇2可包含多个薄膜晶体管thin-filmtransistors，TFT、电容、导电层、接触窗、绝缘层或其他半导体组件。此外，驱动层1〇2可由沉积制程、打印（stamping制程、射出（injecting制程或其他合适的制程形成。[0037]参见图1A和1B，第二电极105至少环绕部分的第一电极103,且第一电极103和第二电极105隔开。另外，保护层1〇7覆盖一部分的第二电极1〇5,换言之，保护层107具有开口110,且开口110暴露出第一电极103以及至少一部分的第二电极1〇5。[0038]明确而言，如图1A所示，第一电极103的左侧定义为第一侧l〇3a，且第一电极103的右侧定义为第二侧l〇3b。保护层1〇7覆盖位于第一电极1〇3的第一侧i〇3a的第二电极1〇5的第一区段C1，且保护层107覆盖位于第一电极103的第二侧103b的第二电极105的第二区段C2。另一方面，保护层1〇7的开口110暴露出位于第一电极103的第一侧103£1的第二电极1〇5的第三区段E1，且保护层107的开口110暴露出位于第一电极1〇3的第二侧103b的第二电极105的第四区段E2。[0039]一些实施例中，如图1B所示，在上视图中第二电极105为具有缺口的环状结构，此环状结构的宽度（即剖面图中的长度为一定值，亦即在垂直于基板101的表面的任一剖面图中，位于第一电极103的相对两侧的第二电极1〇5具有相同的长度，因此，第二电极105的第一区段C1与第三区段E1的长度总和等于第二电极1〇5的第二区段C2与第四区段E4的长度总和。[0040]值得注意的是，在本实施例中，第一区段C1的长度小于第二区段C2的长度，且第三区段E1的长度大于第四区段E2的长度。换言之，以第一电极13的中心线为对称轴来看，保护层107的开口110并未左右对称。[0041]一些实施例中，第一电极1〇3和第二电极105可由具有良好导电性的金属，例如金Au、银Ag、铜Cu、铂Pt、镍Ni、锡Sn、镁Mg、前述的组合或其他导电材料制成，且保护层1〇7可由绝缘无机材料，例如氧化硅或氮化硅，或者其他合适的绝缘有机材料制成。此外，第一电极103和第二电极105可由不同道制程分别形成，或者由同一道制程同时形成，且第一电极103和第二电极105可借由沉积制程、打印制程、射出制程或其他合适的制程形成。一些实施例中，保护层107及其开口110可借由沉积、光刻和蚀刻制程形成。[0042]再参见图1A，使用流体转移制程将发光组件120放置在基板101上，在流体转移制程中，流体沿着Xi方向将发光组件120放入保护层1〇7内的开口11〇,且一个开口11〇可容纳一个发光组件120。[0043]:些实施例中，发光组件120包含基底109、指向性结构1U、第三电极113和第四电极115。第三电极113和第四电极115位于发光组件120的第一侧，且指向性结构in位于发光组件120与第一侧相反的第二侧。另外，第三电极113和第四电极n5隔开，且第四电极n5至少环绕部分的第三电极113。[0044]此外，发光组件120可为发光一极官（light-emittingdiode，LED，特别是覆晶flip-chip的发光二极管。一些实施例中，发光组件12〇的基底1〇9可由硅、碳化硅SiC、氮化镓GaN、二氧化硅SiOO、蓝宝石或前述的组合制成。第三电极113和第四电极115的制程和材料相似或相同于第一电极103和第二电极1〇5的制程和材料，在此便不重复叙述。一些实施例中，指向性结构111的材料可与基底1〇9的材料晶格匹配，且指向性结构丨丨丨为基底109正中央的突出结构。[0045]明确而言，发光组件120的第一侧（即第三电极113和第四电极115所在的一侧朝向基板101，且发光组件120的第二侧（即指向性结构〖丨丨所在的一侧远离基板i〇丨，以完成业不m备1003借由前述的设置关系，发光组件12〇的第三电极113可电性连接于驱动层1〇2上的第一电极103,且发光组件120的第四电极115可电性连接于驱动层1〇2上的第二电极105〇[0046]—些实施例中，第三电极113直接接触第一电极1〇3,且第四电极115直接接触第二电极105。值得注意的是，第三电极113为第一导电类型，第四电极115为第二导电类型，且第了导电类型与第二导电类型相反。明确而言，第三电极113与第四电极115分别电性连接至发光组件120内具有相反导电类型的惨杂半导体材料层。在本实施例中，第一导电类型为p型，且第一导电类型为N型。在其他实施例中，第一导电类型为n型，且第二导电类型为p型。[0047]此外，借由在发光组件120中设置指向性结构ill，可降低发光组件12〇在流体转移制程中翻面的几率，使得发光组件i2〇的第三电极11：3和第四电极115面向基板101，且指向性结构111位于发光组件120远离基板1〇1的一侧。[0048]需注意的是，当流体沿着方向将发光组件12〇放入开口11〇时，发光组件12〇容易因流体的方向偏离开口110正中央的位置，使得发光组件12〇接触位于第一电极1〇3的第二侧103b的保护层107。在图1A中的显示设备100中，发光组件12〇与位于第一电极1〇3的第一侧l〇3a的保护层1〇7具有间隙G1，且发光组件12〇与位于第一电极1〇3的第二侧i〇3b的保护层107之间不具有任何间隙。[0049]在本实施例中，由于保护层1〇7覆盖位于第一电极1〇3左右两侧（即第一侧l〇3a和第二侧103b的第二电极1〇5的长度不同，亦即第一电极1〇3左右两侧由开口no所暴露出的第二电极105的长度不同，在实施流体转移制程之后，发光组件12〇的第三电极113可覆盖第一电极103的面积的70%以上。[0050]换言之，虽然发光组件120容易因流体的方向偏离开口110正中央的位置，使得第三电极113的中心线不对齐于第一电极1〇3的中心线，借由前述开口11〇的位置的设定，第三电极II3仍可覆盖第一电极1〇3的面积的70%以上例如第三电极113覆盖第一电极103的面积的77.9%，如此可产生较佳的亮度表现，进而提高显示设备100的整体效能。[0051]再者，在实施流体转移制程之后，在显示设备1〇〇中，发光组件12〇的第四电极115与第一电极103之间可维持一段距离D1，且发光组件120的第三电极113与第二电极105之间可维持一段距离D2。距离D1为第四电极115与第一电极103之间的最短距离，且距离D2为第三电极113与第二电极105之间之间的最短距离。值得注意的是，足够长的距离D1和距离D2可避免产生短路的问题。[0052]在本实施例中，如图1A所示，流体方向XI为距离D1所在的位置往距离D2所在的位置的方向，且距离D1小于距离D2。一些实施例中，距离D1和距离D2至少大于约2wn，可确保短路问题不会发生。[0053]此外，第四电极115在第一侧103a具有第五区段01，第五区段01为第四电极115与第二电极105在第一侧103a重叠的部分。第四电极115在第二侧103b具有第六区段02,第六区段02为第四电极115与第二电极1〇5在第二侧103b重叠的部分。在本实施例中，第五区段01的长度小于第六区段02的长度。[0054]另外，距离D1和距离D2又称为流体转移制程的移动预度（shiftmargin，为了避免短路发生，在规划显示设备100的制程时，提高前述的移动预度有助于提高产品良率。[0055]图从是说明比较例的显示设备100’的剖面示意图。图2B是说明比较例的显示设备100的部分上视图（为了让上视图更清晰易懂，图2B并未绘示出图2A中发光组件120的基底1〇9和指向性结构111，其中图2A是沿着图2B中线A-A’的显示设备100’的剖面示意图。[0056]如图1A和2A所示，显示设备1〇〇’的保护层1〇7’的位置与显示设备1〇〇的保护层107的位置不同，换言之，图2A的开口110’与图1A的开口110位置不同。[0057]明确而言，在图1A的显示设备100中，保护层1〇7覆盖位于第一电极103左右两侧即第一侧l〇3a和第二侧10¾的第二电极1〇5的长度不同，且第一电极103左右两侧由开口110所暴露出的第二电极105的长度不同。然而，在图2A的显示设备100’中，保护层107,覆盖位于第一电极103左右两侧的第二电极1〇5的长度相同，且第一电极1〇3左右两侧由开口110’所暴露出的第二电极105的长度亦相同。[0058]在图2A的显示设备100’中，保护层1〇7’覆盖位于第一电极103的第一侧1〇如的第二电极105的第一区段C1’，且保护层1〇7’覆盖位于第一电极1〇3的第二侧l〇3b的第二电极105的第二区段C2’。另一方面，保护层107’的开口110’暴露出位于第一电极1〇3的第一侧103a的第二电极105的第三区段E1’，且保护层1〇7的开口11〇’暴露出位于第一电极103的第二侧103b的第二电极105的第四区段E2’。[0059]如图2A所示，第二电极105的第一区段C1’与第三区段E1’的长度总和等于第二电极1〇5的第二区段C2’与第四区段E4’的长度总和。值得注意的是，第一区段C1，的长度等于第二区段C2’的长度，且第三区段E1’的长度等于第四区段E2’的长度。换言之，以显示设备100’的第一电极103的中心线为对称轴来看，保护层1〇7’的开口11〇’为左右对称。[0060]除了上述开口100和开口100’的位置的差异之外，图2A和2B中各个组件的材料和制程相同或相似于图1A和1B中相对应的组件的材料和制程，在此便不重复叙述。[0061]如图2A所示，当流体沿着乂:方向将发光组件120放入开口110时，发光组件120容易因流体的方向偏离开口110正中央的位置，使得发光组件120接触位于第一电极1〇3的第二侧l〇3b的保护层107’。在图2A中的显示设备1〇〇’中，发光组件120与位于第一电极103的第一侧l〇3a的保护层107’具有间隙G1，且发光组件120与位于第一电极103的第二侧103b的保护层107之间不具有任何间隙。[0062]由于图2A的开口110’和图1A的开口110的大小一致，图2A的间隙G1的长度等于图1A的间隙G1的长度。[0063]在比较例中，如图2A和2B所示，流体的流向使得发光组件120偏离保护层1〇7,的开口110’的正中央，导致第三电极113仅覆盖第一电极1〇3的一部分第三电极113未覆盖第一电极103的面积的70%以上，例如第三电极113覆盖第一电极103的面积的67.8%。结果，造成发光组件12〇的第四电极115与第一电极103之间的距离D1，太近，以及发光组件120的第三电极113与第二电极105之间的距离D2’太近，容易产生短路的问题。[00M]再参见图1A和1B，为了克服图2A中显示设备1〇〇’容易产生短路的问题，将图2A中的保护层107’的开口110’朝着X2方向移动一段距离，以形成图iA中具有开口110的保护层107。值得注意的是，流体是沿着Xi方向将发光组件120放入开口110和开口11〇,中，而X2方向与Xi方向相反。[0065]—些实施例中，将保护层107’的开口110’朝着x2方向移动的距离在约0.5M1至约1•2um的范围内，特别是在约0.8um至约1•U®的范围内，结果，如图1A所示，第一区段C1的长度小于第二区段C2的长度，且第三区段E1的长度大于第四区段E2的长度。一些实施例中，第一区段Cl与第二区段C2的长度差在约lym至约2.4WI1的范围内，特别是在约丨.6圓至约2.2wn的范围内。[0066]值得注意的是，相较于图2A的显示设备100’（显示设备100’的第一区段C1的长度与第二区段C2的长度相同），图1A的显示设备100的第一区段C1的长度小于图2A的第一区段C1’的长度，且图1A的第二区段C2的长度大于图2A的第二区段C2’的长度。再者，图1A的第三区段E1的长度大于图2A的第三区段E1’的长度，且图1A的第四区段E2的长度小于图2A的第四区段E2’的长度。[0067]参见图1A和2A，在图1A的实施例中，由于保护层107的开口110的位置做了调整，使得发光组件120的流体转移制程的移动预度增加，进而避免第一电极103与第四电极115之间，以及第二电极105与第三电极113之间发生短路的问题，举例而言，相较于图2A的显示设备100’，图1A的发光组件120的第四电极115与第一电极103之间的距离D1较远，且发光组件12〇的第三电极113与第二电极105之间的距离D2也较远，亦即距离D1大于距离D1’，且距离D2大于距离D2’。[0068]根据一些实施例，如图1A所示，由于保护层107的开口110的位置做了调整，使用流体转移制程将发光组件120放入开口110之后，发光组件120的第三电极113至少覆盖第一电极2〇3的面积的70%以上，如此可让发光组件120产生较佳的亮度表现，进而提高显示设备100的整体效能。[0069]本公开实施例借由将保护层的开口移动一距离，且开口的移动方向与后续转移发光组件的流体方向相反，使得发光组件在受到流体影响偏离开口中央位置的情况下，发光组件的电极仍能精准地各自对齐基板上相应的电极。此外，本公开实施例可提高发光组件的流体转移制程的移动预度，进而避免发光组件的电极与基板上的电极之间发生短路的问题。[0070]以上概述数个实施例的部件，以便在本公开所属技术领域中普通技术人员可以更理解本公开实施例的观点。在本公开所属技术领域中普通技术人员应该理解，他们能以本公开实施例为基础，设计或修改其他制程和结构以达到与在此介绍的实施例相同的目的及或优势。在本公开所属技术领域中普通技术人员也应该理解到，此类等效的结构并无悖离本公开的精神与范围，且他们能在不违背本公开的精神和范围之下，做各式各样的改变、取代和替换。

权利要求：1.一种显不设备，包括：一基板；一第一电极，设置于该基板上；一第二电极，具有一第一区段和一第二区段，其中该第一区段位于该第一电极的一第一侧，该第二区段位于该第一电极的一第二侧，且该第二侧相对于该第一侧；一保护层，该保护层与该第一区段和该第二区段重叠，其中该第一区段的长度小于该第二区段的长度;以及一发光组件，设置于该基板上。2.如权利要求1所述的显示设备，其特征在于，该第一区段和该第二区段的长度差在iym至2.4um的范围内。3.如权利要求1所述的显示设备，其特征在于，该第一区段和该第二区段的长度差在1.6ym至2.2M1的范围内。4.如权利要求1所述的显示设备，其特征在于，该第二电极更具有一第三区段和一第四区段，该第三区段位于该第一侧，该第四区段位于该第二侧，该保护层暴露出该第三区段和该第四区段，该第三区段的长度大于该第四区段的长度。5.如权利要求1所述的显示设备，其特征在于，该发光组件为一发光二极管，且该发光二极管包括一第三电极和一第四电极位于该发光二极管的同一侧，其中第四电极至少环绕部分的该第三电极。6.如权利要求5所述的显示设备，其特征在于，该第三电极至少覆盖该第一电极的面积的70%以上。7.如权利要求5所述的显示设备，其特征在于，该发光二极管位于该第二侧的一侧壁接触该保护层。8.如权利要求5所述的显示设备，其特征在于，该第四电极具有一第五区段和一第六区段，该第五区段位于该第一侧，该第六区段位于该第二侧，该第二电极与该第五区段和该第六区段重叠，且该第五区段的长度小于该第六区段的长度。9.如权利要求5所述的显示设备，其特征在于，该第三电极为一第一导电类型，且该第四电极为一第二导电类型，其中该第一导电类型和该第二导电类型为相反的导电类型。10.如权利要求5所述的显示设备，其特征在于，该第一电极电性连接该第三电极，且该第二电极电性连接该第四电极。

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