电子装置的制作方法

1.本发明涉及一种装置，特别涉及一种易于修补故障位置处的微发光二极管的电子装置。


背景技术：

2.当世界都在关注未来显示技术时，发光二极管(led)，特别是微发光二极管(micro led)是最被看好的技术之一。简单来说，micro led是将led微缩化和矩阵化的技术，将数百万乃至数千万颗小于100微米，比一根头发还细的晶粒，排列整齐放置在基板上。与现阶段oled(有机发光二极管)显示技术相比，micro led同样是自主发光，却因使用材料的不同，因此可以解决oled最致命的“烙印”问题，同时还有低功耗、高对比度、广色域、高亮度、体积小、轻薄、节能等优点。因此，全球各大厂皆争相投入micro led技术的研发。
3.然而，在现有微发光二极管的电子装置中，由于微发光二极管的尺寸相当小，如果某些位置(例如子像素或像素)的微发光二极管或驱动元件发生故障时(例如发光二极管或薄膜晶体管失效、或是发光二极管亮度不足)不易修补，常常需要淘汰整个装置；现有技术也会通过在电子装置中配置冗余系统，例如在每个像素中更进一步配置相同功能且作为备用的发光单元或(薄膜晶体管)电子单元，然而，这种方式会大幅提高成本，且不利于高微密度(fine pitch)的显示技术。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种易于修补故障位置处的电子装置。
5.为达上述目的，依据本发明的一种电子装置包括线路基板以及功能单元。线路基板包括线路图层、电连接至线路图层的多个第一电路单元及多个第一微芯片，这些第一微芯片对应且电连接这些第一电路单元；功能单元与这些第一微芯片设置于线路基板的同一表面，功能单元覆盖所对应的至少一个第一微芯片；其中功能单元具有载板、设于载板的第二电路单元以及与第二电路单元电连接的至少一个第二微芯片；其中，第二电路单元的电流馈入端与所对应的第一电路单元的电流馈入端共用一个节点，第二电路单元的电流馈出端与所对应的第一电路单元的电流馈出端共用另一节点。
6.在一个实施例中，功能单元的第二微芯片的数量与对应的第一电路单元中的第一微芯片的数量相同。
7.在一个实施例中，功能单元所对应的第一电路单元与线路图层之间呈开路。
8.在一个实施例中，线路基板还包括切痕，该切痕位于功能单元所对应的第一电路单元的电流馈入端与该节点之间，或位于功能单元所对应的第一电路单元的电流馈出端与该另一节点之间。
9.在一个实施例中，功能单元的尺寸小于或等于其中一个第一电路单元及其对应的第一微芯片的尺寸。
10.在一个实施例中，功能单元还覆盖该至少一个第一微芯片所对应的第一电路单
元。
11.在一个实施例中，功能单元的载板未覆盖相邻的第一微芯片。
12.在一个实施例中，线路基板和/或载板为柔性基板。
13.在一个实施例中，线路基板和/或载板设有光吸收层。
14.在一个实施例中，功能单元的载板与基板定义间距，该间距小于或等于150微米。
15.在一个实施例中，第一微芯片与第二微芯片为微米级或微米级以下的光电芯片。
16.在一个实施例中，功能单元为毫米级尺寸。
17.在一个实施例中，功能单元定义为显示像素。
18.承上所述，在本发明的电子装置中，通过功能单元覆盖所对应的至少一个第一微芯片，且功能单元的第二电路单元的电流馈入端与所对应的该第一电路单元的电流馈入端共用一个节点，功能单元的第二电路单元的电流馈出端与所对应的第一电路单元的电流馈出端共用另一个节点的结构设计，使本发明的电子装置具有易于修补故障位置处的优点。
附图说明
19.图1a为本发明一个实施例的一种电子装置的局部示意图。
20.图1b为图1a的电子装置的局部分解示意图。
21.图1c为本发明一个实施例的电子装置的局部剖视示意图。
22.图1d为本发明另一实施例的电子装置的局部剖视示意图。
23.图2a为本发明不同实施例的一种电子装置的局部示意图。
24.图2b为图2a的电子装置的局部分解示意图。
25.图2c为本发明另一实施例的电子装置的局部剖视示意图。
26.图2d为本发明不同实施例的电子装置的局部剖视示意图。
具体实施方式
27.以下将参照相关附图，说明依据本发明一些实施例的电子装置，其中相同的元件将以相同的附图标记加以说明。
28.以下的附图只显示元件与元件之间的连接关系，不代表真实的尺寸或比例。以下实施例的电子装置为主动矩阵式(active matrix,am)电子装置，然而并不以此为限，在不同的实施例中，电子装置也可以是被动矩阵式(passive matrix,pm)电子装置。
29.请参照图1a至图1c所示，其中，图1a为本发明一个实施例的一种电子装置的局部示意图，图1b为图1a的电子装置的局部分解示意图，而图1c为本发明一个实施例的电子装置的局部剖视示意图。本实施例的电子装置1包括线路基板11以及功能单元12。
30.线路基板11包括线路图层111、多个第一电路单元112以及多个第一微芯片113。线路图层111可包括传输电信号的导电层或信号线。这些第一电路单元112及这些第一微芯片113分别与线路图层111电性连接，并且这些第一微芯片113对应且电连接这些第一电路单元112。在本实施例中，线路图层111包含多条横向且并排配置的信号线l1、以及多条纵向且并排配置的信号线l2、l3，这些信号线l1与这些信号线l2、l3交错设置以定义出多个像素或子像素区域(显示像素)。如图1a及图1b所示，各像素或子像素区域包括一个第一电路单元112及与该第一电路单元112对应且电连接的第一微芯片113。在此，各第一电路单元112分
别与对应的信号线l1及信号线l2电连接，而各第一微芯片113分别与对应的第一电路单元112及信号线l3电连接。经由信号线l1、l2、l3的控制，可通过第一电路单元112驱动对应的第一微芯片113。在一些实施例中，可一个第一电路单元112驱动一个对应的第一微芯片113；或者，一个第一电路单元112驱动多个(例如但不限于3个)对应的第一微芯片113，并不限制。
31.线路图层111的材料可例如包括金、铜、或铝等金属、或其任意组合、或任意组合的合金，或其他可以导电的材料。在一些实施例中，第一电路单元112包含薄膜线路，然而并不以此为限，第一电路单元112也可以是表面贴装元件。在一些实施例中，第一电路单元112可包含例如2t1c、4t2c或5t1c的电路架构、或其他驱动电路架构。另外，第一微芯片113可为微米级或微米级以下的光电芯片，例如但不限于包括微发光二极管芯片(micro led chip)或微感测芯片(micro sensor chip)。在一些实施例中，第一微芯片113可包括一个微发光二极管芯片，而以此将第一微芯片113理解为单一显示像素；在一些实施例中，三个第一微芯片113可对应三种不同颜色(例如红色、蓝色或绿色)的微发光二极管芯片，使电子装置1形成全彩的micro led显示器。前述的芯片可为水平式电极、或覆晶式电极、或垂直式电极的晶粒，并以引线键合(wire bonding)或覆晶键合(flip chip bonding)进行电连接。
32.本实施例的线路基板11还可包括封装层114(图1c)，封装层114覆盖功能单元12所对应的第一电路单元112及该第一电路单元112对应的第一微芯片113，由此，可使第一电路单元112及其对应的第一微芯片113免于水气或异物的入侵而破坏其特性。
33.功能单元12是在电子装置1出厂前，用以修补线路基板11故障位置处的电路单元。在本实施例中，功能单元12与这些第一微芯片113设置于线路基板11的同一表面(线路基板11的上表面)。功能单元12可覆盖所对应的至少一个第一微芯片113。为了显示被覆盖的第一微芯片113及其对应的第一电路单元112，图1a的功能单元12是以虚线绘示，并且没有显示其上设置的元件。在此，功能单元12可完全覆盖所对应的至少一个第一微芯片113，并可选择性地完全或部分覆盖该至少一个第一微芯片113所对应的第一电路单元112。
34.如图1b和图1c所示，本实施例的功能单元12为表面贴装元件(smd)，并具有载板121、设于载板121的第二电路单元122以及与第二电路单元122电连接的至少一个第二微芯片123，第二电路单元122可驱动对应的第二微芯片123。本实施例的第二电路单元122与第二微芯片123设于载板121远离线路基板11的上表面，然而并不以此为限，在不同的实施例中，第二电路单元122的第二电路单元122的线路也可设于载板121面向线路基板11的表面、或载板121的上、下表面、或载板121的内侧。
35.前述的线路基板11和/或载板121可为刚性基板、柔性基板、或软硬复合板，并不限制。当线路基板11的板体与载板121皆为柔性基板时，可使电子装置1成为可卷曲的软性电子装置，易于收纳。在一些实施例中，线路基板11的板体与载板121可为透明板或非透明板；当线路基板11的板体与载板121分别为透明板时，可使电子装置1成为透明的电子产品，例如但不限于透明显示器。
36.功能单元12可为毫米级尺寸。另外，与第一微芯片113相同，第二微芯片123可为微米级或微米级以下的光电芯片。在一些实施例中，如果第二微芯片123与第一微芯片113同为微米级或微米级以下的微发光二极管芯片的话，功能单元12可定义为一个显示像素，用以替换故障位置处的显示像素。另外，为了避免影响相邻的显示像素，功能单元12的尺寸需
小于或等于其中一个第一电路单元112及其对应的第一微芯片113的尺寸。本实施例是以功能单元12的尺寸等于其中一个第一电路单元112及其对应的第一微芯片113的尺寸为例。
37.具体来说，假设在出厂前已检测出某一位置(或某一些位置)的第一微芯片113和/或所对应的第一电路单元112故障(例如不发光，或是亮度不足)，则可利用对应的功能单元12覆盖在故障位置处的第一微芯片113及其对应的第一电路单元112，以通过功能单元12对故障位置处进行修补。优选地，功能单元12的第二微芯片123的数量与对应的第一电路单元112中的第一微芯片113的数量相同，例如功能单元12具有一个第二微芯片123，可对应修补线路基板11对应的一个第一微芯片113；或者功能单元12具有三个第二微芯片123，可对应修补线路基板11上对应的三个第一微芯片113。此外，功能单元12的第二电路单元122需与线路基板11对应的第一电路单元112具有相同或相等的电路或功能，且第二微芯片123也需与第一微芯片113具有相同或相等的功能。本实施例是以第二电路单元122与第一电路单元112的电路、功能和尺寸皆相同，且第二微芯片123与第一微芯片113的功能和尺寸也相同为例。
38.为了可进行修补，功能单元12的第二电路单元122的电流馈入端1221与所对应的第一电路单元112的电流馈入端1121需共用同一个节点n1，并且第二电路单元122的电流馈出端1222与所对应的第一电路单元112的电流馈出端1122需共用另一个节点n2。换句话说，功能单元12的电路需与要修补(覆盖)位置处的电路呈并联，而且载板121也不可覆盖到相邻的第一微芯片113，避免影响相邻第一微芯片113发光。
39.可理解的是，第二电路单元122的电流馈入端1221与所对应的第一电路单元112的电流馈入端1121的数量可能不只一个；第二电路单元122的电流馈出端1222与所对应的第一电路单元112的电流馈出端1122也可能不只一个的数量，视实际线路设计而定。另外，在一些实施例中，可通过例如在载板121上挖洞而形成穿孔，并在穿孔内填充导电材料，使第二电路单元122可通过穿孔内的导电材料与电流馈入端1221电性连接；或者，在载板121的侧边设置导电材料、导电线或导电层(皆未绘示)，使第二电路单元122通过导电材料、导电线或导电层与电流馈入端1221电性连接。
40.载板121面向线路基板11的表面设有多个导电垫片p。在本实施例中，这些导电垫片p的其中一个可视为第二电路单元122的电流馈入端1221，这些导电垫片p的其中另一个可视为第二电路单元122的电流馈出端1222，而电流馈入端1221及电流馈出端1222可通过载板121的第二电路单元122电连接至第二微芯片123。另外，功能单元12可通过多个导电件c分别电连接其电流馈入端1221、电流馈出端1222(导电垫片p)至第一电路单元112的电流馈入端1121、电流馈出端1122，进而使功能单元12可电连接对应的信号线l1、l2、l3，如此，才可通过对应的信号线l1、l2、l3驱动功能单元12。导电件c可为锡球、锡膏或其均等物，并可视为前述的节点n1、n2。此外，在一些实施例中，功能单元的载板121与线路基板11可定义一间距(亦即载板121与线路基板11之间具有间距d，图1c)，间距d可小于或等于150微米(um)。
41.在一些实施例中，如图1d所示，也可在功能单元12进行故障修补之前，先设置一整层的封装层114覆盖在线路基板11所有的第一电路单元112及第一微芯片113后，再在功能单元12所对应的第一电路单元112的电流馈入端1121及电流馈出端1122的对应位置处挖洞，以曝露出电流馈入端1121及电流馈出端1122，之后，再进行对应导电件c(节点n1、n2)及
功能单元12的设置动作，本发明不限制。
42.此外，本实施例的功能单元12可进一步在载板121上覆盖第二电路单元122及其对应的第二微芯片123而具有封装层124，由此，使第二电路单元122及其对应的第二微芯片123免于水气或异物的入侵而破坏其特性，进而使功能单元12为封装件。在一些实施例中，功能单元12可以先进行故障修补后再进行封装层124的设置，或者，先进行封装层124的设置再使具有封装层124的功能单元12进行故障修补。
43.在一些实施例中，导电垫片p作为电流馈入端1221与电流馈出端1222，且可以与第二电路单元122设在载板121的同一侧(例如载板121的上侧)，在功能单元12置件后，施打激光于功能单元12对应位置，使对应的第一电路单元112的电流馈入端1121与电流馈出端1122显露出后，再喷涂导电材电连接即可。
44.在一些实施例中，线路基板11和/或载板121还可设有光吸收层(未绘示，例如黑色吸光材料制成)，光吸收层可围设于线路基板11的第一微芯片113或/及功能单元12的第二微芯片123的外围，由此避免混光，同时增加对比。
45.值得一提的是，为了不影响线路基板11的其他线路，当功能单元12覆盖所对应的第一微芯片113及其对应的第一电路单元112之前或之后，需使故障处的第一微芯片113及其对应的第一电路单元112与线路图层111电性隔离。请再参照图1a所示，本实施例的线路基板11还可包括至少一个切痕c1，切痕c1位于功能单元12所对应的第一电路单元112的电流馈入端1121与节点n1之间，使功能单元12所覆盖(对应)的第一电路单元112及其对应的第一微芯片113与线路图层111之间呈开路(电性隔绝)。当然，切痕c1也可位于功能单元12所对应的第一电路单元112的电流馈出端1122与节点n2之间；或者第一电路单元112的电流馈入端1121与节点n1之间及第一电路单元112的电流馈出端1122与节点n2之间都具有切痕c1，并不限制。在一些实施例中，可利用激光切断电路而产生切痕c1。
46.承上，在本实施例中，如果发现某一个或某一些位置的第一微芯片113故障时，可以在出厂前利用良品的功能单元12取而代之，因此故障修补相当容易。本发明当其中一个或多个第一微芯片113(和/或对应的第一电路单元112)失效时，仅须将失效的第一微芯片113(和/或对应的第一电路单元112)以对应的功能单元12取代即可，而非淘汰原装置的整体，因此，具有易于修补故障位置处的优点，可提高良率。
47.另外，请参照图2a至图2c所示，图2a为本发明不同实施例的一种电子装置的局部示意图，图2b为图2a的电子装置的局部分解示意图，而图2c为本发明另一实施例的电子装置的局部剖视示意图。
48.本实施例的电子装置1a与前述实施例的电子装置1的元件组成及各元件的连接关系大致相同。不同之处在于，在本实施例的电子装置1a中，一个第一电路单元112对应三个第一微芯片113。换句话说，本实施例的功能单元12a具有载板121、设于载板121的第二电路单元122以及与第二电路单元122电连接的三个第二微芯片123，使第二电路单元122可驱动对应的三个第二微芯片123发光。其中，三个第二微芯片123可对应三种不同颜色(例如红色、蓝色或绿色)的微发光二极管芯片，且一个第一电路单元112可驱动三个第一微芯片113发光，因此，电子装置1a可为全彩的micro led显示器。在一些实施例中，三个第一微芯片113可为共阴极或共阳极设计，并不限制。
49.在不同的实施例中，如图2d所示，也可在功能单元12设置之前，先设置一整层的封
装层114覆盖在线路基板11所有的第一电路单元112及第一微芯片113后，再在功能单元12a所对应的第一电路单元112的电流馈入端1121及电流馈出端1122的对应位置处挖洞，以曝露出电流馈入端1121及电流馈出端1122后，再进行对应导电件c(节点n1、n2)及功能单元12a的设置动作。
50.综上所述，在本发明的电子装置中，通过功能单元覆盖所对应的至少一个第一微芯片，且功能单元的第二电路单元的电流馈入端与所对应的该第一电路单元的电流馈入端共用一个节点，功能单元的第二电路单元的电流馈出端与所对应的第一电路单元的电流馈出端共用另一个节点的结构设计，使本发明的电子装置具有易于修补故障位置处的优点。
51.以上所述仅为举例性，而非为限制性。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于随附的权利要求范围中。