CN112670310B - 显示器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种显示器及其制造方法，包括薄膜基板、复数封装层及耐拉伸单元，其中薄膜基板的一面具有复数画素区，各画素区内包含至少一发光组件，各封装层分别包覆其中一个画素区，并分别形成一岛状结构，且任二相邻之岛状结构之间具有一间距，各耐拉伸单元分别设置于前述的间距之间，并连接相邻的岛状结构。

Description

显示器及其制造方法

技术领域

本发明有关于显示器及其制造方法，尤指一种耐拉伸的显示器及其制造方法。

背景技术

发光二极管(LED，尤其指Micro LED)被视为新一代显示技术，次世代的显示技术霸主。国内外许多厂商投入此产品研发及生产，其市场前景备受看好。高亮度、低功耗、超高分辨率与色彩饱和度等都是LED的产品优点，而最大的优点都来自于它最大的特点微米等级的间距，对于显示器的每一点画素(pixel)都能寻址控制及单点驱动发光。

再者，LED使用无机材料，对于应用在软性显示器具有使用寿命长，且结构简易的优点。但在适形化制程或应用上，可能因为应力造成组件接口劈裂。经由适形化制程中，由于LED承受的应力非单一方向，制造过程中LED可能因为承受不住应力而导致劈裂。请参阅图1所示，当适形化显示器(或者是软性显示器)实际使用在挠曲的行为上，由于LED100系以层迭结构的形式设置在软性显示器的基板上102，因此LED100容易偏离基板上102的中性平面(Neutral plane，简称：NP)，而造成LED损毁。

据上所述，如何在适形化显示器(或者是软性显示器)可以减少LED在各方向所受的应力，避免产生劈裂，以及发生在挠曲的行为时，LED不意偏离中性平面，减少组件损毁的机会，乃是亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于现有技术的问题，本发明的目的为在显示器的基板上设置耐拉伸的结构，以减少在拉伸过程中的应力作用，达到提高耐拉伸的目的。

根据本发明的目的，提供一种显示器，包括薄膜基板、复数封装层及耐拉伸单元，其中薄膜基板的一面具有复数画素区，各画素区内包含至少一发光组件，各封装层分别包覆其中一个画素区，并分别形成一岛状结构，且任二相邻之岛状结构之间具有一间距，各耐拉伸单元分别设置于前述的间距之间，并连接相邻的岛状结构。

其中，各耐拉伸单元包括至少一导线，各导线延伸至相邻的岛状结构内，并连接其内的该些发光组件。

其中，各画素区内包含复数子画素部，各子画素部分别设有蓝色发光组件、绿色发光组件及红色发光组件，各画素区内不同的子画素部之相同颜色的发光组件的第一电极彼此连接在一起形成复数第一连接单元，各画素区内同一子画素部内不相同颜色的发光组件的第二电极彼此连接在一起形成复数第二连接单元，各第一连接单元与各第二连接单元各自连接前述的导线的其中之一。

其中，各耐拉伸单元为反复曲形状的金属导线，或者各耐拉伸单元为将直线状的金属导线设置复数扩孔向两侧边缘扩张而形成两侧为波浪状的金属导线。

其中，各耐拉伸单元分别具有一个图形化区域，且各图形化区域包围各耐拉伸单元的周围。

其中，各图形化区域为凹槽，且各导线容置于凹槽中，或者各图形化区域为复数穿孔或凹坑之任一。

其中，薄膜基板藉由黏着层连接至基板。

其中，黏着层对应各耐拉伸单元的位置设有复数弱黏区，各弱黏区的黏性小于黏着层的其他部位的黏性。

其中，各耐拉伸单元的表面设有修复粒子层，修复粒子层系由导电胶与复数个修复粒子所组成，修复粒子包括外壳及内核，内核包覆在外壳之中。

其中，各耐拉伸单元及其连接的各导线系由导电胶与复数个修复粒子所组成，修复粒子包括外壳及内核，内核包覆在外壳之中。

根据本发明的目的，提供一种显示器的制造方法，包括下列步骤，前述的薄膜基板的另一面藉由黏着层连接至基板，在各耐拉伸单元的周围分别设置一图形化区域。

其中，薄膜基板藉由黏着层连接至基板之前，先移除薄膜基板的另一面已预先设置的一载板。

其中，黏着层连接到薄膜基板之前，将黏着层对应各耐拉伸单元的位置以减黏制程形成一弱黏区，各弱黏区的黏性小于黏着层的其他部位的黏性，减黏制程系为蚀刻或雷射。

其中，以去除制程去除各耐拉伸单元的周围的黏着层，以形成该图形化区域。

其中，耐拉伸单元的表面涂布修复粒子层。

其中，修复粒子层由导电胶与复数个修复粒子所组成，修复粒子包括外壳及内核，内核系为包覆在外壳之中，外壳为不导电材料，而内核为导电材料。

其中，各耐拉伸单元及其连接的各该导线系由包含有复数个修复粒子之导电胶涂布在薄膜基板上所形成的，修复粒子包括外壳及内核，内核系为包覆在外壳之中，外壳为不导电材料，而内核为导电材料。

综上所述，显示器在后续的塑形(拉伸)制程中，藉由耐拉伸单元提高耐拉伸能力，而又可藉由图形化区域进一步减少对耐拉伸单元的应力作用，并可增加耐拉伸单元整体的结构强度。此外，当各耐拉伸单元被拉伸断裂成断路状态时，藉由修复粒子层的修复耐拉伸单元恢复成通路状态。

附图说明

图1为现有技术的发光二极管在基板上偏离中性平面的示意图。

图2为本发明的平面示意图。

图3为本发明的剖面示意图。

图4为本发明的一耐拉伸单元的平面示意图。

图5为本发明的另一耐拉伸单元的平面示意图。

图6为本发明的未设置图形化区域前的立体示意图。

图7为本发明的设置图形化区域的立体示意图。

图8为本发明的设置弱黏区的平面示意图。

图9为本发明的耐拉伸单元表面设置修复粒子层的立体示意图。

图10为本发明的修复粒子层的导电胶与修复粒子混合的示意图。

图11为本发明的修复粒子的立体示意图。

图12为本发明的显示器的制造流程示意图。

图13为本发明的显示器设置弱黏区之制造流程示意图。

图14为模拟传统的显示器的应力分布图。

图15为模拟本发明的显示器的应力分布图。

图16为本发明的修复粒子层的电子显微镜摄影图。

图17为本发明的耐拉伸单元断裂前到断裂后期间的电流量测图。

附图标记

2：薄膜基板

20：画素区

200：子画素部

22：发光组件

24：第一连接单元

26：第二连接单元

3：封装层

4：耐拉伸单元

40：导线

42：扩孔

S：间距

5：黏着层

50：弱黏区

6：基板

7：图形化区域

70：凹槽

8：修复粒子层

80：导电胶

82：修复粒子

820：外壳

822：内核

9：载板

步骤：S100～S102

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，但并不用于限定本发明。

请参阅图2所示，本发明涉及一种显示器，包括薄膜基板2、复数封装层3及耐拉伸单元4，其中薄膜基板2系为薄膜晶体管(Thin-Film Transistor)中的介质层，薄膜基板2之一面具有复数画素区20，各画素区20内包含至少一发光组件22，使得各画素区20可以提供所需的光源。各封装层3分别包覆其中一个画素区20，并分别形成一岛状结构，且任二相邻之岛状结构之间具有一间距S，各耐拉伸单元4分别设置于前述的间距S之间，并连接相邻的岛状结构。如此，耐拉伸单元4在拉伸过程中减少剪切方向的应力，达到提高耐拉伸的目的。

续请参阅图2及3所示，各耐拉伸单元4包括至少一导线40，各导线40延伸至相邻的岛状结构内，并连接其内的该些发光组件22。又，各画素区20内包含复数子画素部200，各子画素部200分别设有蓝色发光组件、绿色发光组件及红色发光组件，各画素区20内不同的子画素部200之相同颜色的发光组件的第一电极220彼此连接在一起形成复数第一连接单元24，各画素区20内同一子画素部200内不相同颜色的发光组件的第二电极222彼此连接在一起形成复数第二连接单元26，各第一连接单元24与各第二连接单元26各自连接前述的导线40的其中之一。

在本发明中，请参阅图4所示，各耐拉伸单元4为反复曲形状的金属导线，反复曲形状系可为S形、U形或马蹄形连续相接所形成者。另请参阅图5所示，各耐拉伸单元4亦可为将直线状的金属导线设置复数扩孔42向两侧边缘扩张而形成波浪状的金属导线，使得各耐拉伸单元4，使得各耐拉伸单元4藉由此些形状的作用增加其耐拉伸性。又，封装层3系为透光材料，例如：聚二甲基硅氧烷制(Polydimethylsiloxane；PDMS)、压克力、环氧树酯、硅胶..等。再者，发光组件22进一步为发光二极管组件，尤其是指微发光二极管组件(Micro LED)。

在本发明中，请参阅图6所示，薄膜基板2藉由黏着层5连接至基板6，基板6则为软性电路板或高分子材料所制成者，其中高分子材料系为聚碳酸酯(Polycarbonate，简称：PC)、聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate，简称：PET)或聚氨酯(polyurethanes，简称：PU)。然而，当要拉伸显示器时，由于耐拉伸单元4系与整个薄膜基板2之连接，薄膜基板2又连接基板6，使得耐拉伸单元4随着薄膜基板2与基板6一起被拉伸，导致耐拉伸单元4的耐拉伸效果受限，基于这个原因，在本发明中，请参阅图7所示，各耐拉伸单元4的周围分别具有一个图形化区域7，各图形化区域7为一凹槽70，且各耐拉伸单元4容置于凹槽70中，其中凹槽70系将各耐拉伸单元4周围的薄膜基板2移除所形成者。或者各图形化区域7为复数穿孔或凹坑之任一各穿孔或凹坑系去除各耐拉伸单元4周围的薄膜基板2，甚至是基板6所形成者，但本发明并不限于此，图形化区域7可以为任何减少耐拉伸单元4受限于薄膜基板2与基板6之形状者，皆是本发明所称之图形化区域7。

各图形化区域7降低了耐拉伸单元4在拉伸过程中受限于薄膜基板2的问题，但是耐拉伸单元4在拉伸的过程中，耐拉伸单元4还是会随着薄膜基板2一起被拉动，其原因在于，薄膜基板2与黏着层5相接在一起，换言之，耐拉伸单元4的耐拉伸能力仍受限于黏着层5，因此，在本发明中，请参阅图8所示，黏着层5对应各耐拉伸单元4的位置设有复数弱黏区50，各弱黏区50的黏性小于黏着层5的其他部位的黏性。

虽然耐拉伸单元4已经具有耐拉伸的能力，但是耐拉伸单元4在被拉伸的过程中，仍有可能不慎被拉断，而使得耐拉伸单元4形成断路状态，因此，在本发明中，请参阅图9所示，各耐拉伸单元4的表面系设有修复粒子层8，修复粒子层8系由导电胶80与复数个修复粒子82所组成(如图10所示)，修复粒子82包括外壳820及内核822，内核822系为包覆在外壳820之中(如图11所示)。或者，各耐拉伸单元4及其连接的各导线40系由导电胶80与复数个修复粒子82所组成，修复粒子82包括一外壳820及一内核822，内核822系为包覆在外壳820之中。

在本发明中，导电胶80系为银胶，外壳820系为有机高分子或金属氧化物，内核822为选用以熔点介于拉伸制程温度之间的导电材料。导电材料可为镓、镓铟合金、锡铋合金或碳黑等。修复粒子占修复粒子层的比例为10～30vol％。

请参阅图12所示，本发明系一种显示器的制造方法，包括下列步骤：

S101：薄膜基板2之另一面藉由黏着层5连接至基板6；

S102：各耐拉伸单元4的周围分别设置一图形化区域7。

在本发明中，由于发光组件22、耐拉伸单元4、封装层3等无法直接设置在薄膜基板2上，因此，薄膜基板2的另一面需要先连接载板9后，再将发光组件22、耐拉伸单元4、封装层3设置在薄膜基板2上，而将薄膜基板2藉由黏着层5连接至基板6之前，先移除薄膜基板2之另一面所连接的载板9(如步骤(S100))，而载板9通常是玻璃所制成。

为了让耐拉伸单元4在拉伸过程中，可以具有较佳的耐拉伸能力，在本发明中，请参阅图13所示，黏着层5连接到薄膜基板2之前，黏着层5对应各耐拉伸单元4的位置以减黏制程形成一弱黏区50，各弱黏区50的黏性小于黏着层5的其他部位的黏性。而减黏制程系为对黏着层5对应各耐拉伸单元4的位置进行蚀刻或雷射弱化黏性，再进行步骤S102。

在本发明中，为了提升耐拉伸能力，各耐拉伸单元4的周围以去除制程去除薄膜基板2，以形成图形化区域7，使得各耐拉伸单元4及其下方的黏着层5形成独立的层迭结构，除去各耐拉伸单元4受限于其周围薄膜基板2的问题。

请参阅图9所示，耐拉伸单元4的表面涂布修复粒子层8，可以修复耐拉伸单元因拉伸而断路后，由修复粒子层8修补断路的位置，而使耐拉伸单元恢复通路状态。在本发明中，使用微米精密喷涂机涂布修复粒子层8于耐拉伸单元4的局部表面上，或者以黄光制程将全面涂布在耐拉伸单元4上。

为了证实本发明确实可以减少应力作用在岛状结构上，并具有较好的耐拉伸能力，申请人乃进行拉伸模拟试验，将传统的显示器与本发明的显示器，分别放在相同形状的治具，并施压0.2MPa的压力在显示器上，藉以塑形成所需的形状，从两者应力分布图观之，可以发现传统的显示器在封装层3’所形成的岛状结构的位置最大的应力为517MPa(如图14所示)，而本发明的显示器在封装层3所形成的岛状结构最大的应力为348MPa(如图15所示)，两者相比较可知，本发明应力减小约32％，有效减缓岛状结构内部的应力集中的问题。

另外，传统的显示器在之间的金属导线4’的最大应力为294MPa，而本发明在耐拉伸单元4的最大应力为126MPa，本发明耐拉伸单元4的最大应力相对于传统金属导线4’的最大应力减少了57％，确实有效降低在显示器上的应力，减少岛状结构被劈裂的风险。

再者，本发明之申请人亦对耐拉伸单元4在断路后，是否可以藉由修复粒子层8修补而形成通路状态进行试验，发明人将耐拉伸单元4涂布修复粒子层8，再将耐拉伸单元4拉断后，进行电子显微镜摄影，从图16的圈选处可以观察到在断裂处有内核822(导电材料)连接在耐拉伸单元4的断裂处，此外，请参阅图17所示，发明人耐拉伸单元4拉伸断裂，形成断路状态，等待大约64秒后，又恢复了通路状态。由此可知，修复粒子层88确实可以修补耐拉伸单元4。

综上所述，本发明的显示器在塑形(拉伸)制程中，耐拉伸单元4具有较佳的耐拉伸能力，又当各耐拉伸单元4被拉伸断裂成断路状态时，内核822将可填补在耐拉伸单元4被拉伸断裂的位置，用以修复耐拉伸单元4恢复成通路状态，解决了先前技术的显示器之LED受到各方向的应力而损坏的问题。

上列详细说明系针对本发明的可行实施例之具体说明，惟前述的实施例并非用以限制本发明之专利范围，凡未脱离本发明技艺精神所为之等效实施或变更，均应包含于本案之专利范围中。

Claims (11)

1.一种显示器，其特征在于，包括：

薄膜基板，该薄膜基板的一面具有复数画素区，画素区内包含至少一发光组件；

复数封装层，各所述封装层分别包覆其中一个所述画素区，而分别形成一岛状结构，且任二相邻之所述岛状结构之间相隔一间距；以及

复数耐拉伸单元，各所述耐拉伸单元分别设置于所述薄膜基板于其中一个所述间距的位置处，并连接二相邻的所述岛状结构；其中

每一所述耐拉伸单元包括至少一导线，各所述导线延伸至岛状结构内并连接其内的所述发光组件，每一所述耐拉伸单元具有一图形化区域，且所述图形化区域包围所述耐拉伸单元的周围；

各所述画素区内包含复数子画素部，各所述子画素部分别设有一蓝色发光组件、一绿色发光组件及一红色发光组件，各所述画素区内不同的所述子画素部的相同颜色的所述发光组件的第一电极彼此连接在一起形成复数第一连接单元，各所述画素区内同一所述子画素部内不相同颜色的所述发光组件的第二电极彼此连接在一起形成复数第二连接单元，所述第一连接单元与所述第二连接单元各自连接所述导线的其中之一；以及

一黏着层，所述薄膜基板由所述黏着层连接至一基板，所述黏着层具有复数弱黏区对应所述耐拉伸单元设置，其中所述弱黏区的黏性小于所述黏着层的其他部位的黏性。

2.如权利要求1所述的显示器，每一所述耐拉伸单元为反复曲形状的金属导线。

3.如权利要求1所述的显示器，每一所述耐拉伸单元为直线状的金属导线设置复数扩孔向两侧边缘扩张而形成两侧为波浪状的金属导线。

4.如权利要求1所述的显示器，所述图形化区域为一凹槽，且所述耐拉伸单元容置于所述凹槽中。

5.如权利要求1所述的显示器，所述图形化区域为复数穿孔或凹坑之任一。

6.如权利要求1所述的显示器，所述耐拉伸单元的表面设有修复粒子层。

7.如权利要求6所述的显示器，所述修复粒子层由导电胶与复数个修复粒子所组成，所述修复粒子包括外壳及内核，所述内核包覆在所述外壳之中。

8.如权利要求1所述的显示器，每一所述耐拉伸单元及其连接的各所述导线由导电胶与复数个修复粒子所组成，所述修复粒子包括外壳及内核，所述内核包覆在所述外壳之中。

9.一种显示器的制造方法，其特征在于，包括下列步骤：

将如权利要求1～3的任一项所述的显示器的薄膜基板的另一面由黏着层连接至基板；

在每一所述耐拉伸单元的周围分别设置一图形化区域；

在所述薄膜基板由黏着层连接至基板之前，先移除所述薄膜基板的另一面已预先设置的一载板；

所述黏着层连接到所述薄膜基板之前，以连接所述黏着层对应所述耐拉伸单元的位置以减黏制程形成弱黏区，所述弱黏区的黏性小于所述黏着层的其他部位的黏性；

每一所述耐拉伸单元的周围蚀刻或雷射除去所述黏着层到所述基板表面为止，以形成所述图形化区域；

所述耐拉伸单元的表面涂布修复粒子层。

10.如权利要求9所述的显示器的制造方法，所述修复粒子层系由导电胶与复数个修复粒子所组成，所述修复粒子包括外壳及内核，所述内核包覆在所述外壳之中，所述外壳为不导电材料，而所述内核为导电材料。

11.如权利要求9所述的显示器的制造方法，每一所述耐拉伸单元及其连接的各所述导线由包含有复数个修复粒子的导电胶涂布在薄膜基板上所形成的，所述修复粒子包括外壳及内核，所述内核包覆在所述外壳之中，所述外壳为不导电材料，而所述内核为导电材料。

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