防串扰显示阵列及显示装置的制作方法

1.本发明属于半导体微显示技术领域，特别涉及一种微显示阵列及微显示装置。


背景技术：

2.micro-led（micro light emitting diode）显示技术是最新一代的显示技术，也是最近几年显示技术领域的研究热点。micro-led完全采用固态半导体制成技术生产，具有尺寸小、功耗低、反应速度快、对比度大、色彩饱和度高等优点，其像素尺寸多在百微米量级以下。
3.由于半导体微显示器件的每个led器件都能够单独控制和关闭，使得其能够获得纯黑画面以及更好的对比度。阵列式微显示屏中，相邻的两个像素之间通过隔离沟实现电隔离，参见图1、2所示。在采用pm驱动方案的micro led显示阵列中，图1所示的隔离沟设计，可以避免后续制作金属电极导线时出现金属断线的风险，但当部分像素被点亮时，会发生像素间光串扰，即发光像素将某方向上相邻或附近的像素局部照亮的情况，参见图3所示。采用图2所示的隔离沟结构，使每颗led发光器件的四面均通过隔离沟与其他器件分隔，这种结构可以减少像素间光串扰的问题，但隔离沟的增多，会导致后续制作金属导线时可能出现金属断线的风险，影响芯片可靠性与合格率。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于解决现有技术中无法兼顾改善像素间光串扰与金属导线断线的问题，提出一种改进的显示阵列结构。
5.为了实现上述发明的目的，本发明采用如下技术方案：一种防串扰显示阵列，包括：基板；若干个led器件，沿行列方向阵列排布在所述的基板上，各所述的led器件分别具有第一导电极以及第二导电极；多个隔离沟，多个所述的隔离沟将若干个所述的led器件分隔并形成多个台阶；若干个隔离槽，所述的隔离沟和隔离槽中的一个沿行方向延伸，另一个沿列方向延伸，多个隔离沟将若干个所述的led器件和若干个隔离槽分割成多行或多列，所述的隔离槽与led器件间隔排布；多个第一金属导线，连接同一列的多个所述的led器件的第一导电极；多个第二金属导线，连接位于同一行的多个所述的led器件的第二导电极；其中，所述的隔离槽的至少一个端部到相邻的隔离沟之间留有未刻蚀区，以供沿列或行方向延伸的第一金属导线或第二金属导线通过。
6.在本技术的一个实施例中，所述的隔离槽的长度大于相邻两个隔离沟之间距离的1/2。
7.在本技术的一个实施例中，所述的隔离沟沿着行方向延伸，所述的隔离槽沿着列
方向延伸，且所述的隔离槽具有一个与所述的隔离沟相连的纵向延伸部。
8.在本技术的一个实施例中，所述的隔离槽还包括末端部，所述的末端部在行方向上的宽度大于等于所述的纵向延伸部的宽度。
9.在本技术的一个实施例中，所述的隔离槽还包括末端部，所述的末端部在行方向上的宽度小于所述的纵向延伸部的宽度。
10.在本技术的一个实施例中，所述的隔离槽还包括末端部以及与所述的末端部相连的横向延伸部，所述的末端部在行方向上的宽度小于所述的纵向延伸部的宽度。
11.在本技术的一个实施例中，所述的隔离槽在行列方向所在的平面上的投影呈一个或多个相连的纺锤形、长圆形、波浪形中的一种。
12.在本技术的一个实施例中，所述的隔离槽由多个浅槽堆叠形成。
13.在本技术的一个实施例中，组成所述的隔离槽的多个浅槽的面积逐层增大或减小。
14.一种显示装置，其特征在于：它包括所述的防串扰显示阵列。
15.上述方案的优点是：本技术通过在行/列方向设计一个不完全刻蚀通的隔离槽，其中隔离槽的部分起到隔离光线，改善发光像素与附近像素光串扰问题，同时，未刻蚀区域则形成与台阶顶部齐平的表面，给金属导线提供了一个平坦的沉积面，可以确保金属导线不会断线。因此本技术可以同时改善像素间串扰的问题和金属线断线的问题，使显示阵列和显示装置具有良好对的电学可靠性与稳定性。
附图说明
16.附图1为改进前的一种显示阵列的设计版图；附图2为改进前的另一种显示阵列的设计版图；附图3为图1所示的显示阵列的部分像素点亮后的照片；附图4为本技术的实施例一中显示阵列的结构示意图；附图5为本技术的实施例二中显示阵列的结构示意图；附图6为本技术的实施例三中显示阵列的结构示意图；附图7为本技术的实施例四中显示阵列的结构示意图；附图8为本技术的其他实施例中显示阵列的结构示意图示例；附图9为本技术的一个实施例中隔离槽的侧视图；附图10为本技术的一个实施例中隔离槽的侧视图。
17.其中：10、台阶；20、led器件；30、隔离沟；31、纵向隔离沟；32、横向隔离沟；33、隔离槽；331、纵向延伸部；332、末端部；333、横向延伸部；33a、隔离槽；33b、隔离槽；33c、隔离槽；330、浅槽。
18.具体实施方式
19.为详细说明发明的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。
20.此外，本技术中，凡是出现“顶部”、“底部”、“在
……
之下”、“在
……
下方”、“在
……
下”、
ꢀ“
下”、“在
……
上方”、“上”、“在
……
之上”、“较高的”、“侧”(例如，如在“侧壁”中)等的空间相对术语，都是用来描述如附图中示出的一个元件与另一(其它)元件的相对位置关系。空间相对术语意图包括设备在使用、操作和/或制造中除了附图中描绘的方位之外的不同方位。例如，如果附图中的设备被翻转，则被描述为“在”其它元件或特征“下方”或“之下”的元件随后将被 定位为“在”所述其它元件或特征“上方”。因此，示例性术语“在
……
下方”可以包括上方和下方两种方位。此外，设备可以被另外定位(例如，旋转90度或者在其它方位处)，如此，相应 地解释在此使用的空间相对描述语。
21.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。
22.本技术的实施例揭示了一种防串扰微显示阵列。该微显示阵列与驱动电路结合后共同组成微显示装置。本实施例的微显示装置可以应用于ar/vr眼镜、手机、平板、电视、电脑等电子设备当中。
23.因此，本技术提出一种防串扰的微显示阵列，可适用于mini-led、micro-led。
24.参见图4所示的实施例，一种防串扰显示阵列，包括以下各部件。
25.基板（图中未显示），该基板可以是硅基板、蓝宝石基板或pp、pe等高分子透明基板，基板的作用是提供一led器件的载体。
26.若干个led器件20，沿行列方向阵列排布在基板上，各led器件20具有第一导电极以及第二导电极。该第一导电极和第二导电极分别是阳极和阴极。
27.多个隔离沟30。这些隔离沟可以设置为相互平行布置。
28.若干个隔离槽33。这些隔离槽33可以设置为相互平行。
29.在本技术涵盖的技术方案中，隔离沟30和隔离槽33中的一个是沿行方向延伸的，另一个沿列方向延伸。其中，行方向和列方向可以是严格垂直的，也可以是以特定角度相交的两个方向。为简化说明，在图4-8所示的实施例中，均以隔离沟30沿行方向延伸、隔离槽33沿列方向延伸为例进行说明，然而，在本技术的其他的实施例中，隔离沟30还可以是沿列方向延伸的，而隔离槽沿行方向延伸，由于将隔离沟为设置为行方向或隔离槽设置成行方向，其作用效果上未有任何区别，因此本说明书不再举例说明，本领域技术人员应当理解隔离槽设置成沿行方向延伸同样属于本技术的保护范围之内。
30.继续参照图4所示，隔离沟30将若干个led器件20和隔离槽33分割成多行，而每一行当中，各隔离槽33与led器件20相互间隔排布。也就是说，每一个led器件20被限定在行方向上相邻的一对隔离槽33与列方向上相邻的一对隔离沟30之间。
31.隔离沟和隔离槽均可以采用刻蚀方法制得（如光刻或化学刻蚀等），隔离沟和隔离槽相对于led器件20的顶面形成向下凹陷的负向结构，同时使除被刻蚀部分以外的区域形成相对隆起的台阶10。
32.多个第一金属导线，连接同一列的多个led器件20的第一导电极。
33.多个第二金属导线，连接位于同一行的多个led器件20的第二导电极。
34.其中，各隔离槽33位于一对相邻的隔离沟30之间，却并不与隔离沟完全连通，隔离槽的至少一个端部到相邻的隔离沟30之间留有一段未刻蚀区，且隔离槽对应的各未刻蚀区对齐并在行方向上连城一条直线，以供沿行方向延伸的第二金属导线通过。该未刻蚀区的宽度应大于等于第二金属导线的宽度。由于未刻蚀区位于台阶10的顶面上，因此第二金属
导线的起伏误差不大，不需要频繁上下坡，因此可以避免第二金属线在各处的厚度不一致导致的金属断线问题。
35.综合来说，上述隔离槽和隔离沟形成包绕在led器件周围且一侧开口的负向结构，开口一侧的高度与台阶顶面齐平，可供排布金属导线，由于减少了金属导线的上下起伏，因此可以避免断线。而隔离槽和隔离沟对led器件的包覆可以减少像素之间的发光串扰。因此，本技术可以同时兼顾led器件之间的串扰和金属导线断线的问题。
36.在本技术的一个实施例中，隔离槽33在列方向上延伸的长度大于相邻两个隔离沟30之间距离的1/2，达到3/4左右。这样设置能够对led器件形成较好的光隔离。参见图4，隔离槽33的长度为b，相邻两个隔离沟之间的距离为h，b》h/2。特别地，图4所示的实施例还满足条件：0《a《h，0《m《l。
37.在本技术的一个实施例中，隔离槽33的一端与隔离沟30相连，形成一纵向延伸部331。而其他实施例中，隔离槽33也可以两端均不与隔离沟30相连，即隔离槽的两端均具有未刻蚀区。
38.而图5所示的实施例中，隔离槽33还包括连接在纵向延伸部331上的末端部332，末端部332在行方向上的宽度大于等于纵向延伸部331的宽度。并且满足条件：0＜a＜h，0≤b＜h，0≤c＜h ， 0≤d＜h ，0＜m＜l，n＞m，0≤t＜(l-n)/2，i=r，i＜r，i＞r，n=m+i+r ，l=s+n+t，0＜i＜l，s≥0，t≥0。
39.在图6所示的实施例中，隔离槽33还包括末端部332，末端部332在行方向上的宽度小于纵向延伸部331的宽度，即n《m，m=n+i+r。
40.在图7所示的实施例中，隔离槽33还包括末端部332以及与末端部332相连的横向延伸部333，末端部332在行方向上的宽度小于纵向延伸部331的宽度，即0＜a＜h ，0≤b＜h， 0≤c＜h ，0≤d＜h， 0≤e＜h ，z＞0，i≥0，r≥0，l+w＞f+i+m+r+r。
41.图8所示的实施例中，包含了多个不同形状的隔离槽的形式，隔离槽33在led器件所在的平面上的投影由一个或几个不同的圆或椭圆或矩形或弧形拼接组成，使隔离槽呈一个或多个相连的纺锤形、长圆形、波浪形中的一种。
42.上述所说的隔离槽可以是与隔离沟通过刻蚀一步形成，也可以是分步形成的。图9、10所示的实施例中，隔离槽33的横截面包括多个层叠的浅槽330。组成隔离槽33的多个浅槽330的截面可以是自槽底向槽口逐层增大的，也可以是逐层减小的，或者逐层错层。
43.本技术的实施例还提供一种显示装置，该显示装置包括上述任意一种防串扰显示阵列。由于该显示装置具有上述防串扰显示阵列，因此具有相同的有益效果，此处不再赘述。
44.需要说明的是，本技术对于显示装置的适用不做具体限制，其可以是ar、vr、电视机、笔记本电脑、平板电脑/显示器、可穿戴电子设备、手机、车载显示、导航、电子书、数码相框、广告灯箱等具有任何显示功能的产品或部件。
45.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，本发明要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。