像素结构

技术领域

本发明涉及一种像素结构，且特别是涉及一种具有微型发光二极管(micro lightemitting diode，Micro LED)管芯的像素结构。

背景技术

微型发光二极管(Micro Light Emitting Diode，Micro LED)具有诸如寿命长、体积小、高抗震性、低热产生及低功率消耗等优点，在目前也已被应用于平板及小型尺寸的显示器。近年来，微型发光二极管已朝多色彩及高亮度发展，因此，在未来的科技应用上，将会有更多的应用领域及层面，甚至能取代目前一般常见的发光二极管。然而在目前的发展中，由微型发光二极管所制成的像素结构的良率仍较差，容易消耗微型发光二极管。此外，由于再更换微型发光二极管时的焊接材料无法被清除且无法重新利用，故由微型发光二极管所制成的像素结构不易于进行修补。

因此，对于此种状况，目前常见的作法是在像素结构上的同一像素单元中的不同位置上配置相同的两微型发光二极管。当原先使用的微型发光二极管产生损坏后，可直接使用备用的微型发光二极管以利继续使用。换句话说，即在同一像素位置预留两个二极管的空间，而其中一个放置空间即为修补像素时，修补用二极管的安装位置。然而，此种做法使得制作工艺不但复杂且成本居高不下之外，也需有较大的面积作为修补用二极管的安装位置，一但更换微型发光二极管的所在位置较多时，也使其显示效果容易被影响而失真。因此，如何降低修补用的预留空间并提升显示效果，是本领域人员所致力于行的。

发明内容

本发明提供一种像素结构可节省生产大量管芯所花费的成本，并使修复前后的显示效果保持一致。

本发明提供一种像素结构，包括基板、第一导体、第二导体以及多个管芯。第一导体配置于基板上，包括沿第一方向延伸的多个第一主体部、沿第二方向延伸的多个第一分支部以及沿第一方向延伸的多个第二分支部。第二导体配置于基板上，包括沿第二方向延伸的多个第二主体部以及沿第一方向延伸的多个第三分支部。各管芯包括两电极，其中第一分支部连接于第一主体部与第二分支部之间，且两电极分别连接于第一分支部与第二主体部或分别连接于第二分支部与第三分支部。

本发明另提供一种像素结构，包括基板、第一导体、第二导体、多个第一管芯以及多个第二管芯。第一导体配置于基板上，包括沿第一方向延伸的第一主体部、沿第二方向延伸的多个第一分支部以及沿第一方向延伸的多个第二分支部。第二导体配置于基板上，包括沿第二方向延伸的多个第二主体部以及沿第一方向延伸的多个第三分支部。各第一管芯包括连接于其中之一第一分支部以及其中之一第二主体部的第一电极对。各第二管芯包括连接于其中之一第二分支部以及其中之一第三分支部的第二电极对。

基于上述，在本发明的像素结构中，第一导体包括沿第一方向延伸的多个第一主体部、沿第二方向延伸的多个第一分支部以及沿第一方向延伸的多个第二分支部。第二导体包括沿第二方向延伸的多个第二主体部以及沿第一方向延伸的多个第三分支部。如此一来，当像素结构中的管芯需要修补时，可通过第一导体及第二导体的双向延伸设计，将原始管芯拆除并在同一位置处以另一连接方式安装修补用管芯至第一导体及第二导体上，以节省生产大量管芯所花费的成本，并使修复前后的显示效果保持一致。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附的附图作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一实施例的部分像素结构的上视示意图；

图2为图1的部分像素结构的另一上视示意图；

图3A及图3B分别为图2的像素结构沿A-A’线及B-B’线的剖视示意图；

图4为本发明另一实施例的部分像素结构的上视示意图；

图5为图4的部分像素结构的另一上视示意图；

图6A及图6B分别为图5的像素结构沿C-C’线及D-D’线的剖视示意图；

图7为本发明另一实施例的部分像素结构的上视示意图；

图8A及图8B分别为图7的像素结构沿E-E’线及F-F’线的剖视示意图；

图9为本发明另一实施例的部分像素结构的上视示意图；

图10为图9的部分像素结构的另一上视示意图；

图11A及图11B分别为图10的像素结构沿G-G’线及H-H’线的剖视示意图；

图11C为本发明另一实施例的部分像素结构的沿图10的I-I’线的剖视示意图；

图12为本发明另一实施例的部分像素结构的上视示意图；

图13为图12的部分像素结构的另一上视示意图；

图14A及图14B分别为图13的像素结构沿J-J’线及K-K’线的剖视示意图。

附图标记说明：

100、100A、100B、100C、100D、100E：像素结构

105：子像素结构

110：基板

120、120A：第一导体

122、122A：第一主体部

124：第一分支部

126、126A：第二分支部

130、130A：第二导体

132：第二主体部

134、134A：第三分支部

136：第四分支部

140、140A、140_1、140_1A、140_2、140_2A、140_3、140_3A：管芯(晶粒)

142：电极

150：桥接部

160：导电通孔

162：第一导电通孔

164：第二导电通孔

166：第三导电通孔

170、170A：介电保护层

D1：第一方向

D2：第二方向

H1、H2：高度

L1：第一对边

L2：第二对边

M：连接残留物

O：开口

S：顶面

具体实施方式

以下将配合所附附图对于本发明的实施例进行详细说明。可以理解，所附附图是用于描述和解释目的，而非限制目的。为了清楚起见，组件可能并未依照实际比例加以绘示。此外，可能在部分附图省略一些组件和/或组件符号。说明书和附图中，相同或相似的组件符号用于指示相同或相似的组件。当叙述一组件「设置于」、「连接」…另一组件时，在未特别限制的情况下，所述组件可以是「直接设置于」、「直接连接」…另一组件，也可以存在中介组件。能够预期，一实施例中的元素和特征，在可行的情况下，能纳入至另一实施例中并带来益处，而未对此作进一步的阐述。

图1为本发明一实施例的部分像素结构的示意图。图2为图1的部分像素结构的另一示意图。图3A及图3B分别为图2的像素结构沿A-A’线及B-B’线的剖视示意图。请参考图1至图3B。本实施例提供一种像素结构100，包括基板110、第一导体120、第二导体130以及多个管芯140。第一导体120及第二导体130配置于基板110上，而多个管芯140配置于第一导体120及第二导体130上。具体而言，第一导体120及第二导体130例如为形成于基板110上的电路导线，分别作为像素结构100中不同方向的讯号线(例如扫描线及数据线)。在本实施例中，第一导体120及第二导体130位于同一层电路结构，如图1所绘示，但本发明不限于此。

管芯140例如为微型发光二极管。在本实施例中，像素结构100可被多个子像素结构105所定义，且相邻的子像素结构105中配置有不同波长的微型发光二极管。举例而言，在相邻的一区域中，管芯140_1例如为红光微型发光二极管、管芯140_2例如为绿光微型发光二极管，而管芯140_3例如为蓝光微型发光二极管。换句话说，本实施例的像素结构100由红、绿、蓝光子像素结构105所构成，但本发明并不限于此。为方便说明，图1至图3B仅显示的像素结构100中的一部分，但本发明不限制第一导体120、第二导体130及对应其的管芯140的数量及像素结构100的尺寸。此外，图1的部分像素结构100隐藏管芯140，而图2的部分像素结构100则显示管芯140。在本实施例中，各管芯140为长方形，但在其他实施例中，管芯140可以是其他种类的形状，本发明并不限于此。

详细而言，第一导体120包括沿第一方向D1延伸的多个第一主体部122、沿第二方向D2延伸的多个第一分支部124以及沿第一方向D1延伸的多个第二分支部126。第二导体130包括沿第二方向D2延伸的多个第二主体部132以及沿第一方向D1延伸的多个第三分支部134。在本实施例中，第一方向D1垂直于第二方向D2，但在其他实施例中，第一方向D1与第二方向D2也可为倾斜而非垂直，本发明并不限于此。

更具体而言，在本实施例中，第一主体部122中的不同位置沿第二方向D2延伸出多个第一分支部124，而每个第一分支部124中远离第一主体部122的一端沿第一方向D1延伸出第二分支部126。换句话说，第一分支部124连接于第一主体部122与第二分支部126之间。另一方面，每个第二主体部132中远离第二分支部126的一端沿第一方向D1延伸出第三分支部134，且第二分支部126与第三分支部134分别相向延伸。

在本实施例中，像素结构100还包括多个桥接部150，分别连接于在第二方向D2上相邻的第二主体部132之间。桥接部150交错第一主体部122，且桥接部150与第一主体部122绝缘。桥接部150与第二导体130位于不同层，但本发明并不限于此。换句话说，第一导体120及第二导体130位于第一层(即下层)，桥接部150则位于第二层(即上层)。更详细而言，像素结构100还包括多个导电通孔160，连接于桥接部150与第二主体部132之间，而第一层与第二层之间可配置介电保护层以隔绝两层之间的电性。换句话说，导电通孔160横跨第一层与第二层。在此需说明的是，在本实施例及后续的实施例中，第二层位于第一层的顶侧，但在其他实施例中，第二层也可以是位于第一层的底侧，本发明并不限于此。

各管芯140包括两电极142，且两电极142分别连接于第一分支部124与第二主体部132，如图2所绘示的管芯140_1、140_3。或者是，两电极142分别连接于第二分支部126与第三分支部134，如图2所绘示的管芯140_2。举例而言，在本实施例中，管芯140_2长边的长度例如相同于第一主体部122与第二分支部126的距离，且管芯140_1、140_3长边的长度例如也相同于第一分支部124与第二主体部132的距离。

换句话说，在经过修补后的像素结构100中，包括有多个原始的第一管芯(即管芯140_1、140_3)以及修补的第二管芯(即管芯140_2)，第一管芯与第二管芯并排于基板110上，且原始的第一管芯与修补的第二管芯的规格(例如波长或尺寸)相同。第一管芯包括连接于其中之一第一分支部124以及其中之一第二主体部132的一第一电极对(例如是管芯140_1的两电极142或管芯140_3的两电极142)，且第二管芯包括连接于其中之一第二分支部126以及其中之一第三分支部134的第二电极对(例如是管芯140_2的两电极142)。而且第二管芯旁的第一分支部124与第二主体部132上具有连接残留物M，例如为管芯移除过程中所遗留的金属残渣，如图2所绘示。若原始的管芯140是先连接于第二分支部126以及第三分支部134，则管芯移除后的连接残留物M位于第二分支部126与第三分支部134上。

在本实施例中，第一电极对的延伸方向例如平行于第一分支部124的延伸方向以及第二主体部132的延伸方向，且第二电极对的延伸方向例如平行于第二分支部126的延伸方向以及第三分支部134的延伸方向。第一电极对分布于第一管芯的第一对边L1，而第二电极对分布于第二管芯的第二对边L2，且第一对边L1例如垂直于第二对边L2。第一对边L1例如平行于第一分支部124以及第二主体部132，且第二对边L2例如平行于第二分支部126以及第三分支部134，但本发明并不限于此。如此一来，当像素结构100中的管芯140需要修补时，可通过桥接部150、第一导体120及第二导体130的双向延伸设计，将原始管芯140拆除并在同一位置处以另一连接方式安装修补用管芯140至第一导体120及第二导体130上，以节省生产大量管芯所花费的成本，并使修复前后的显示效果保持一致。

图4为本发明另一实施例的部分像素结构的上视示意图。图5为图4的部分像素结构的另一上视示意图。图6A及图6B分别为图5的像素结构沿C-C’线及D-D’线的剖视示意图。请参考图4至图6B。图4的部分像素结构100A隐藏管芯140，而图5的部分像素结构100A则显示管芯140。本实施例的像素结构100A类似于图2所显示的像素结构100。两者不同之处在于，在本实施例中，第一导体120的第一主体部122、第一分支部124、第二分支部126以及第二导体130的第三分支部134、第四分支部136位于同一层(即上层)电路结构，而第二导体130的第二主体部132位于另一层(即下层)电路结构。换句话说，即在本实施例中，第一导体120的第一主体部122、第一分支部124、第二分支部126以及第二导体130的第三分支部134、第四分支部136位于第二导体130的第二主体部132上方，且第二导体130的第二主体部132位于第二导体130的第四分支部136与基板110之间。

详细而言，在本实施例中，第二导体130的多个第三分支部134通过导电通孔160与第二主体部132电性连接并且在第二层(即与第一导体120位于同一层)中沿第一方向D1延伸，且第二导体130还包括沿第二方向D2延伸的多个第四分支部136，且第四分支部136分别连接于各个第三分支部134。更具体而言，位于第一层的导电结构与位于第二层的导电结构可通过配置介电保护层170以使两层电路结构电性绝缘。如此一来，当像素结构100A中的管芯140需要修补时，可通过第一导体120及第二导体130的双向延伸设计，将原始管芯140拆除并在同一位置处以另一连接方式安装修补用管芯140(即图5所显示的管芯140_2)至第一导体120及第二导体130上，以节省生产大量管芯所花费的成本，并使修复前后的显示效果保持一致。

图7为本发明另一实施例的部分像素结构的上视示意图。图8A及图8B分别为图7的像素结构沿E-E’线及F-F’线的剖视示意图。请参考图7至图8B。本实施例的像素结构100B类似于图5所显示的像素结构100A。两者不同之处在于，在本实施例中，各管芯140A为正方形。详细而言，本实施例的管芯140A覆盖第一分支部124、第二分支部126、第三分支部134及第四分支部136。如此一来，在经过修补后的像素结构100B中，原始的管芯140_1A、140_3A与修补的管芯140_2A的外观可保持一致，且分别位于第一导体120及第二导体130上的连接残留物M也可被覆盖而隐藏。

图9为本发明另一实施例的部分像素结构的示意图。图10为图9的部分像素结构的另一上视示意图。图11A及图11B分别为图10的像素结构沿G-G’线及H-H’线的剖视示意图。请参考图9至图11B。图9的部分像素结构100C隐藏管芯140，而图10的部分像素结构100C则显示管芯140。本实施例的像素结构100C类似于图1所显示的像素结构100。两者不同之处在于，在本实施例中，像素结构100C还包括介电保护层170，配置于基板110上。在一些实施例中，介电保护层170的顶面S高于管芯140_1与管芯140_3的出光面，且介电保护层170的顶面S低于管芯140_2的出光面。介电保护层170具有多个开口O，且第一导体120A中的第二分支部126A及第二导体130A中的第三分支部134A配置于介电保护层170的顶面S上。详细而言，像素结构100C还包括多个第一导电通孔162以及多个第二导电通孔164，其中第一导电通孔162连接于第一分支部124与第二分支部126A之间，而第二导电通孔164，连接于第二主体部132与第三分支部134A之间。

除此之外，在本实施例中，第二导体130A还包括沿第二方向D2延伸的多个第四分支部136A。详细而言，第四分支部136A分别连接于在第二方向D2上相邻的第二主体部132之间。第四分支部136A交错第一主体部122，且第四分支部136A与第一主体部122绝缘。详细而言，第四分支部136A通过第二导电通孔164、第三导电通孔166连接于第二主体部132。在本实施例中，第四分支部136A的功能等同于图1实施例中的桥接部150。

换句话说，第一主体部122、第一分支部124及第二主体部132位于第一层(即下层)，且位于介电保护层170内。而第二分支部126A、第三分支部134A及第四分支部136A位于第二层(即上层)，且位于介电保护层170的顶面S上。介电保护层170覆盖第一导体120A中的第一主体部122、部分的第一分支部124以及第二导体130A中的部分第二主体部132。其中，部分第一分支部124及部分第二主体部132将会暴露于开口O，以使管芯140得以配置在开口O中以与第一分支部124及第二主体部132进行连接，如图11A所绘示。

另一方面，在经过修补后的像素结构100C中，原始的第一管芯(即管芯140_1、140_3)位于第一层，且修补的第二管芯(即管芯140_2)位于第二层，如图11A所绘示。在其他实施例中，原始的第一管芯(即管芯140_1、140_3)位于第二层(即上层)，而修补的第二管芯(即管芯140_2)位于第一层(即下层)，本发明并不限于此。换句话说，第一管芯与第二管芯堆栈于基板110上。如此一来，当像素结构100D中的管芯140需要修补时，可通过第一导体120A及第二导体130A的双向延伸且双层设计，将原始管芯140移除并在不同层的同一像素位置处以另一连接方式安装修补用管芯140至第一导体120A及第二导体130A上，以节省生产大量管芯所花费的成本，并使修复前后的显示效果保持一致。

图11C为本发明另一实施例的部分像素结构的沿图10的I-I’线的剖视示意图。请参考图11C。本实施例的像素结构100E类似于图11A所显示的像素结构100C。两者不同之处在于，在本实施例中，像素结构100D的介电保护层170A的顶面S至基板110的高度H1小于各管芯140的出光面至基板110的高度H2。换言之，介电保护层170A的顶面S可低于各管芯140的出光面。如此一来，可进一步节省像素结构100D所占体积，并使修复前后的显示效果保持一致。

图12为本发明另一实施例的部分像素结构的上视示意图。图13为图12的部分像素结构的另一上视示意图。图14A及图14B分别为图13的像素结构沿J-J’线及K-K’线的剖视示意图。请参考图12至图14B。图12的部分像素结构100E隐藏管芯140，而图13的部分像素结构100E则显示管芯140。本实施例的像素结构100E类似于图9所显示的像素结构100C。两者不同之处在于，在本实施例中，第一导体120A的第一主体部122A配置于介电保护层170上，而第二导体130A的第二主体部132配置于介电保护层170内。换句话说，第一导体120A及第二导体130A可通过介电保护层170电性隔离。

详细而言，第一导体120A的第一分支部124配置于第一层(即下层)，且通过第三导电通孔166连接于第一主体部122A并沿第二方向D2延伸。第一导体120A的第二分支部126A配置于第二层(即上层)，且通过第一导电通孔162连接于第一分支部124并沿第一方向D1延伸。第二导体130A的第三分支部134A则配置于第二层，且通过第二导电通孔164连接于第二主体部132。如此一来，当像素结构100E中的管芯140需要修补时，可通过第一导体120A及第二导体130A的双向延伸设计，将原始管芯140拆除并在同一位置处以另一连接方式安装修补用管芯140(即图13所显示的管芯140_2)至第一导体120A及第二导体130A上，以节省生产大量管芯所花费的成本，并使修复前后的显示效果保持一致。

以上所有实施例的电路设计(即第一导体、第二导体、桥接部及导电通孔)可由本领域通常知识者视实际需求调整其延伸方向、图案(例如形状、长度及/或宽度)或改变导体接点的厚度，本发明并不限于此。

综上所述，在本发明的像素结构中，第一导体包括沿第一方向延伸的多个第一主体部、沿第二方向延伸的多个第一分支部以及沿第一方向延伸的多个第二分支部。第二导体包括沿第二方向延伸的多个第二主体部以及沿第一方向延伸的多个第三分支部。如此一来，当像素结构中的管芯需要修补时，可通过第一导体及第二导体的双向延伸设计，将原始管芯拆除并在同一位置处以另一连接方式安装修补用管芯至第一导体及第二导体上，以节省生产大量管芯所花费的成本，并使修复前后的显示效果保持一致。

虽然结合以上实施例公开了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。