发光二极体显示装置

技术领域

本发明系关于一种发光二极体显示装置，特别是一种具有可拉伸挠曲感测装置的耐拉伸发光二极体显示装置。

背景技术

按，发光二极体(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、超高解析度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像素(pixel)都能定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。但在实际制程或应用上，可能因为应力造成元件介面劈裂。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14所示，为先前技术之发光二极体在基板上偏离中性平面的示意图，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LED8系以层迭结构的形式设置在软性显示器的基板上82，因此LED8容易偏离基板上82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在各方向所受之应力，避免产生劈裂，以及发生在挠曲的行为时，减少元件损毁的机会，乃是亟待解决的问题。

发明内容

本发明之目的在于提供一种发光二极体显示装置，其藉由将薄膜电晶体及发光二极体间的元件以多层的可拉伸金属讯号传输线进行连接，以达到降低应力以减少元件损毁之功效。

本发明之目的在于提供一种发光二极体显示装置，其藉由将开口区迭构设计以有机材料所堆迭，更因去除无机材料，降低光线经过多层折射造成的穿透损失，以达到开口区形成高透光与可拉伸之区块功效。

本发明之目的在于提供一种发光二极体显示装置，其藉由开口区为有机材料所堆迭，且去除显示或电讯传输之元件，可大幅降低显示元件断线等问题，以达到提高产品拉伸使用之功效。

本发明之目的在于提供一种发光二极体显示装置，其藉由像素元件封装区之结构等效模数为最大，拉伸讯号线区之结构等效模数次之，透光开口区之结构等效模数为最小，以达到在拉伸过程中透光开口区为主要被拉伸区域。

为达到上述目的，本发明提供一种发光二极体显示装置，包括：一基板、多个第一拉伸讯号线区、多个第二拉伸讯号线区、多个第一透光开口区以及多个第二透光开口区。该基板的一侧面上具有阵列排列的多个像素元件封装区，该像素元件封装区内具有至少一发光单元，该像素元件封装区为矩形形状。多个该第一拉伸讯号线区以阵列排列，该第一拉伸讯号线区具有一第一曲线形状，且分别连接二该像素元件封装区短边。多个该第二拉伸讯号线区以阵列排列，该第二拉伸讯号线区具有一第二曲线形状，且分别连接二该像素元件封装区长边。多个该第一透光开口区以阵列排列，该第一透光开口区具有一开口率，且以该第一拉伸讯号线区围绕该第一透光开口区。多个该第二透光开口区以阵列排列，该第二透光开口区具有该开口率，且以该第二拉伸讯号线区围绕该第二透光开口区。

于本发明之一实施例中，该第一透光开口区与该第二透光开口区为该基板以有机材料所堆迭制成，且去除无机材料。该基板以一支撑基板以及一可挠曲基板所堆迭。

于本发明之一实施例中，该可挠曲基板更具有多个开口。

于本发明之一实施例中，该可挠曲基板上更具有一封装层。

于本发明之一实施例中，该封装层以及该可挠曲基板上更具有多个穿孔。

于本发明之一实施例中，该像素元件封装区具有一第一等效模数，该第一拉伸讯号线区以及该第二拉伸讯号线区具有相同的一第二等效模数，该第一透光开口区以及该第二透光开口区具有相同的一第三等效模数，该第一等效模数大于该第二等效模数，且该第二等效模数大于该第三等效模数。

于本发明之一实施例中，该第一拉伸讯号线区以及该第二拉伸讯号线区为至少一金属材质以导通孔(Via)串接导通所制成。

于本发明之一实施例中，该第一曲线形状及该第二曲线形状为椭圆形形状。

于本发明之一实施例中，该基板定义一第一方向为沿该像素元件封装区长边延伸方向，且定义一第二方向为沿该像素元件封装区短边延伸方向；二该像素元件封装区中心位置沿该第一方向相距一第一距离，二该像素元件封装区中心位置沿该第二方向相距一第二距离，且定义一曲率设计基础值r＝(X1*X2*Y％/π)

附图说明

为让本发明的上述与其他目的、特征、优点与实施例能更浅显易懂，所附附图之说明如下：

图1为本发明完整面板显示装置正视结构示意图。

图2为本发明图1中A部份的局部放大示意图。

图3为本发明图2中B部份的局部放大示意图。

图4为本发明图2中C部份的局部放大示意图。

图5为本发明图4中D部份的局部放大示意图。

图6为本发明图4中E-E剖面立体结构示意图。

图7为本发明图2中F-F剖面结构示意图。

图8为本发明图2中G-G剖面结构示意图。

图9为本发明图2中H-H剖面结构第一实施例示意图。

图10为本发明图2中H-H剖面结构第二实施例示意图。

图11为本发明图2中H-H剖面结构第三实施例示意图。

图12为本发明图2中H-H剖面结构第四实施例示意图。

图13为本发明发光二极体显示装置进行拉伸实验模拟显示结果。

图14为先前技术之发光二极体在基板上偏离中性平面的示意图。

附图标记为：

1完整面板显示装置

10基板

101像素元件封装区

1012像素元件封装区短边

1013像素元件封装区长边

102支撑基板

103可挠曲基板

1031开口

11显示区域

12周围区域

13封装层

14穿孔

15、17多层封装结构

16发光单元

2第一拉伸讯号线区

21第一弧形曲线

22第二弧形曲线

3第二拉伸讯号线区

31、32、33金属讯号线

34第三弧形曲线

35第四弧形曲线

4第一透光开口区

5第二透光开口区

8LED82基板

91第一方向

92第二方向

93第三方向

X1第一距离

X2第二距离

Y％开口率

r曲率设计基础值

具体实施方式

以下揭露提供不同的实施例或示例，以建置所提供之标的物的不同特征。以下叙述之成分以及排列方式的特定示例是为了简化本公开，目的不在于构成限制；元件的尺寸和形状亦不被揭露之范围或数值所限制，但可以取决于元件之制程条件或所需的特性。例如，利用剖面图描述本发明的技术特征，这些剖面图是理想化的实施例示意图。因而，由于制造工艺和/公差而导致图示之形状不同是可以预见的，不应为此而限定。

再者，空间相对性用语，例如「下方」、「在…之下」、「低于」、「在…之上」以及「高于」等，是为了易于描述附图中所绘示的元素或特征之间的关系；此外，空间相对用语除了图示中所描绘的方向，还包含元件在使用或操作时的不同方向。

请参阅图1至图12所示，其为本发明完整面板显示装置正视结构，A部份至D部份的局部放大、E-E剖面结构至H-H剖面结构数个实施例示意图。本发明完整面板显示装置1包括有一个周围区域12以及一个显示区域11。该周围区域12可设置在该显示区域11的一侧。该周围区域12可围绕该显示区域11，且该显示区域11及该周围区域12中皆设置有一个或多个周围导线及/或元件。本发明完整面板显示装置1较佳者为可挠曲拉伸显示装置，例如能够沿着至少一弯折轴(bending axis)重复弯折。本发明中的用语“弯折(bended/bending/bend)”表示弯曲(curved/curving/curve)、弯折(bent/bending/bend)、折叠(folded/folding/fold)、卷曲(rolled/rolling/roll)、拉伸(stretched/stretching/stretch)、挠曲(flexed/flexing/flex)，拉伸(Stretchable)，或其他类似变形，上述情况在下文中大体上是以“弯折”、“挠曲”及/或“弯曲”表示。

在本发明提供一种发光二极体显示装置，其在该显示区域11中，包括：一基板10、多个第一拉伸讯号线区2、多个第二拉伸讯号线区3、多个第一透光开口区4以及多个第二透光开口区5。该基板10的一侧面上具有阵列排列的多个像素元件封装区101，该像素元件封装区101内具有至少一发光单元16，该像素元件封装区101为矩形形状。该基板10定义一第一方向91为沿该像素元件封装区长边1013延伸方向，且定义一第二方向92为沿该像素元件封装区的短边1012延伸方向，而定义一第三方向93分别垂直于该第一方向91以及该第二方向92。二该像素元件封装区101中心位置沿该第一方向91相距一第一距离X1，二该像素元件封装区101中心位置沿该第二方向92相距一第二距离X2。该像素元件封装区101以该基板10上堆迭有一多层封装结构15，且该多层封装结构15包覆该发光单元16的设计。

多个该第一拉伸讯号线区2以阵列排列，该第一拉伸讯号线区2具有一第一曲线形状，于本发明实施例中，该第一曲线形状为椭圆形形状。该第一拉伸讯号线区2分别连接二该像素元件封装区短边1012，且为至少一金属材质以导通孔(Via)串接导通所制成的一金属讯号线31、32、33。多个该第二拉伸讯号线区3以阵列排列，该第二拉伸讯号线区3具有一第二曲线形状，于本发明实施例中，该第二曲线形状为椭圆形形状。该第二拉伸讯号线区3分别连接二该像素元件封装区长边1013，且为至少一金属材质以导通孔(Via)串接导通所制成的一金属讯号线31、32、33。该第一拉伸讯号线区2以及该第二拉伸讯号线区3皆是以该基板10上堆迭有一多层封装结构17，该多层封装结构17中将封装该金属讯号线31、32、33，且该金属讯号线31、32、33串接有该多层封装结构17中的数层结构。

多个该第一透光开口区4以阵列排列，该第一透光开口区4具有一开口率(Y％)，且以该第一拉伸讯号线区2围绕该第一透光开口区4。多个该第二透光开口区5以阵列排列，该第二透光开口区5具有该开口率(Y％)，且以该第二拉伸讯号线区3围绕该第二透光开口区5。于本发明实施例中，该第一透光开口区4与该第二透光开口区5为该基板10以有机材料所堆迭制成，且去除无机材料。该基板10以一支撑基板102以及一可挠曲基板103所堆迭。当然本发明之另一实施例中，该可挠曲基板103更具有多个开口1031，该开口1031为锥状，邻靠该可挠曲基板103表面的开口面积大于邻靠该支撑基板102表面的开口面积。本发明之又一实施例中，该可挠曲基板103上更具有一封装层13。于本发明之再一实施例中，该封装层13以及该可挠曲基板102上更具有多个穿孔14，该穿孔14为锥状，邻靠该封装层13表面的开口面积大于邻靠该支撑基板102表面的开口面积。以上本发明将该第一透光开口区4以及该第二透光开口区5以有机材料所堆迭，更去除无机材料，降低光线经过多层折射造成的穿透损失，使形成高透光功效；更因该第一透光开口区4以及该第二透光开口区5中去除显示或电讯传输之元件，可大幅降低显示元件断线等问题，以达到提高产品拉伸使用之功效。

而由于本发明将单一讯号传递以多层的该第一拉伸讯号线区2以及该第二拉伸讯号线区3串接，藉以避免仅单一线体因拉伸而断裂的情况发生。本发明先定义一曲率设计基础值r＝(X1*X2*Y％/π)

请参阅图13所示，为本发明发光二极体显示装置进行拉伸实验模拟显示结果。该像素元件封装区101具有一第一等效模数，该第一拉伸讯号线区2以及该第二拉伸讯号线区3具有相同的一第二等效模数，该第一透光开口区4以及该第二透光开口区5具有相同的一第三等效模数，以整体架构考虑各结构的等效模数，该第一等效模数大于该第二等效模数，且该第二等效模数大于该第三等效模数。藉由此一设计，在使用或制程中需经过拉伸过程，因为抗拉强度(Tensile Strength)＝E*h(E＝等效模量、h＝厚度)。由于厚度的变化或形状的变化，受力后截面的应力分布不再保持均匀，在结构受力拉伸时，应力会集中于抗拉强度较弱的位置。由图上结果所示，本发明主要拉伸区的位置在该第二透光开口区5上，其次在该像素元件封装区101及该第二拉伸讯号线区3上，该像素元件封装区101因该多层封装结构15作为产品架构中结构等效模数最大的区域，为拉伸过程不易被拉伸的区域，第二透光开口区5中去除显示或电讯传输之元件及无机迭层作为整体架构中主要被拉伸的区域，可大幅减少显示元件断线问题，以及该第二拉伸讯号线区3以多层金属传输线的设计，藉以分散仅单一线体因拉伸而断裂，显得十分重要。

以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。