TWI480660B - 顯示裝置 - Google Patents

Description

顯示裝置

本發明係關於一種顯示裝置，尤指一種利用單一顏色之發光二極體產生一短波長光線以激發不同顏色之光致發光層而呈現顯示效果之顯示裝置。

發光二極體因具有環保特性、高光電轉換效率、體積小、壽命長、波長固定與低發熱等優點，已經廣泛的運用於生活環境中。例如，大至城市中的大型顯示看板、街道上的交通號誌，小至電器開關指示燈、螢幕的背光源等，都可以看見逐漸由發光二極體取代傳統光源的趨勢。

在一般利用發光二極體進行顯示裝置中，係將可產生不同顏色之發光二極體交錯排列以進行混色而達到顯示效果。然而，此方式存在著各不同顏色之發光二極體在顏色衰退程度上的差異而導致使用時間增加後的色偏現象，且需分別製作不同顏色之發光二極體亦導致製程複雜以及成本偏高等問題。

本發明之主要目的之一在於提供一種顯示裝置，利用單一顏色之發光二極體產生一短波長光線以激發不同顏色之光致發光層來呈 現出顯示效果，藉此達到製程簡化、降低生產成本以及提升顯示效果之目的。

為達上述目的，本發明之一較佳實施例提供一種顯示裝置，具有複數個畫素區。顯示裝置包括一基板、一光致發光層以及複數個發光二極體。光致發光層係設置於基板上，且光致發光層係設置於至少部分之畫素區內。各發光二極體係分別設置於各畫素區內，且各發光二極體係用以產生一短波長光線以激發光致發光層進行發光。各畫素區內之光致發光層係設置於對應之發光二極體與基板之間。

為使熟習本發明所屬技術領域之一般技藝者能更進一步了解本發明，下文特列舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，詳細說明本發明的構成內容及所欲達成之功效。

請參考第1圖。第1圖繪示了本發明之第一較佳實施例之顯示裝置的示意圖。為了方便說明，本發明之各圖式僅為示意以更容易了解本發明，其詳細的比例可依照設計的需求進行調整。如第1圖所示，本實施例之顯示裝置100具有複數個畫素區PX。顯示裝置100包括基板110、光致發光層130以及複數個發光二極體150。光致發光層130係設置於基板110上，且光致發光層130係設置於至少部分之畫素區PX內。各發光二極體150係分別設置於各畫素區 PX內，且各發光二極體150係用以產生短波長光線BL以激發光致發光層130進行發光。各畫素區PX內之光致發光層130係設置於對應之發光二極體150與基板110之間。本實施例之光致發光層130較佳可包括螢光材料、量子點材料或其他適合之光致發光材料。各發光二極體150所產生之短波長光線BL較佳係波長小於或等於450奈米之短波長光線，但並不以此為限。

更進一步說明，本實施例之畫素區PX可包括第一次畫素區P1、第二次畫素區P2以及第三次畫素區P3，分別用以提供不同的顯示顏色。舉例來說，本實施例之各發光二極體150所產生之短波長光線BL較佳係為藍光，而發光二極體150較佳係為藍光發光二極體，但並不以此為限。值得說明的是，本實施例之各畫素區PX較佳係彼此大小相等，也就是說第一次畫素區P1、第二次畫素區P2以及第三次畫素區P3較佳係彼此大小相等，但並不以此為限。此外，本實施例之光致發光層130包括第一光致發光層131以及第二光致發光層132分別設置於第一次畫素區P1以及第二次畫素區P2內。位於第一次畫素區P1之發光二極體150係激發第一光致發光層131而產生第一原色光L1，且位於第二次畫素區P2之發光二極體150係激發第二光致發光層132而產生第二原色光L2。第一光致發光層131較佳可包括紅光光致發光材料，以使第一原色光L1為紅光，而第二光致發光層132較佳可包括綠光光致發光材料，以使第二原色光L2為綠光，但並不以此為限。此外，顯示裝置100可更包括透明材料層133設置於第三次畫素區P3內，以使第三次畫 素區P3可發出發光二極體150所產生的短波長光線BL，成為第三原色光L3。藉由可提供不同顏色光之各畫素區PX以陣列方式排列，以使分別可為紅光、綠光、藍光之第一原色光L1、第二原色光L2以及第三原色光L3進行混色，即可達到全彩顯示的效果。換句話說，本實施例之顯示裝置100可利用單一顏色的發光二極體150所提供之短波長光線BL激發不同顏色的光致發光層130而產生不同之原色光，故可達到簡化製程與結構的效果。此外，由於各畫素區PX均係使用相同之發光二極體150，故其衰退程度較為一致，因此可改善顯示裝置100的顯示效果穩定性。

如第1圖所示，顯示裝置100可更包括圖案化阻擋層120、黏著層140、反射層160、絕緣層180、第一導線170以及第二導線190設置於基板110上。圖案化阻擋層120係設置於基板110上，用以定義出各畫素區PX。反射層160係設置於各畫素區PX內，用以反射發光二極體150所產生的短波長光線BL，藉此增加進入光致發光層130或透明材料層133的短波長光線BL之光量，進而提升其發光效率。換言之，光致發光層130與發光二極體150係設置於基板110與反射層160之間。黏著層140係設置於反射層160與光致發光層130之間以及設置於於反射層160與透明材料層133之間，用以黏合並固定各畫素區PX中的發光二極體150。反射層160較佳係為絕緣反射層，且反射層160、第一導線170、絕緣層180以及第二導線190係設置於發光二極體150上。各發光二極體150包括第一電極151與第二電極152。反射層160包括複數個第一開口V1，分 別至少部分暴露出各發光二極體150之第一電極151。另外，複數個第二開口V2貫穿絕緣層180與反射層160，分別至少部分暴露出各發光二極體150之第二電極152。第一導線170係透過第一開口V1與第一電極151電性連結，而第二導線190係透過第二開口V2與第二電極152電性連結，藉此可分別控制各發光二極體150的發光狀況，但並不以此為限。上述之顯示裝置100的各部件均係設置於基板110的同一側，故其相對之另一側可視為一顯示面，但並不以此為限。

請參考第2圖至第4圖，並請一併參考第1圖。第2圖至第4圖繪示了本發明之第一較佳實施例之顯示裝置的製作方式示意圖。本實施例之顯示裝置的製作方式可包括下列步驟。首先，如第2圖所示，於基板110上形成圖案化阻擋層120以定義出各畫素區PX。然後，於各畫素區PX中分別形成光致發光層130或透明材料層133。接著，於光致發光層130與透明材料層133上形成黏著層140。本實施例之黏著層140較佳係為透明黏著層，但並不以此為限。接著，如第3圖所示，將發光二極體150轉置，如藉由擴晶技術，以陣列方式排列於模板TS上，並利用模板TS與基板110進行對準。然後，如第3圖與第4圖所示，將發光二極體150再轉置至各畫素區PX中的光致發光層130或透明材料層133上，並利用黏著層140黏合並固定各發光二極體150於各畫素區PX中的位置，使得發光二極體150之第一電極151與第二電極152位於上方而其出光面位於下方，用以向光致發光層130或透明材料層133發出短波長光線 BL。之後，如第1圖所示，依序形成反射層160、第一導線170、絕緣層180以及第二導線190，以形成顯示裝置100。值得說明的是，由於本發明之各畫素區PX中係使用相同的發光二極體150，故可簡化發光二極體150的相關製程。此外，本發明可利用擴晶技術來分配發光二極體150的相對位置，並藉由轉印的方式將發光二極體150設置於各畫素區PX中，因此亦可簡化顯示裝置100的製程方式，進而達到提升良率與降低成本的效果。

下文將針對本發明之不同實施例進行說明，且為簡化說明，以下說明主要針對各實施例不同之處進行詳述，而不再對相同之處作重覆贅述。此外，本發明之各實施例中相同之元件係以相同之標號進行標示，以利於各實施例間互相對照。

請參考第5圖。第5圖繪示了本發明之第二較佳實施例之顯示裝置的示意圖。如第5圖所示，顯示裝置200包括基板110、光致發光層230以及複數個發光二極體250。本實施例之顯示裝置200與上述實施例的不同處在於，在顯示裝置200中，各發光二極體250係用以產生短波長光線UL，且短波長光線UL較佳係為紫外光，而發光二極體250較佳係為紫外光發光二極體，但並不以此為限。此外，本實施例之光致發光層230包括第一光致發光層231、第二光致發光層232以及第三光致發光層233分別設置於第一次畫素區P1、第二次畫素區P2以及第三次畫素區P3內。位於第一次畫素區P1之發光二極體250係激發第一光致發光層231而產生第一原色光 L1，位於第二次畫素區P2之發光二極體250係激發第二光致發光層232而產生第二原色光L2，且位於第三次畫素區P3之發光二極體250係激發第三光致發光層233而產生第三原色光L3。第一光致發光層231較佳可包括紅光光致發光材料，以使第一原色光L1為紅光，第二光致發光層232較佳可包括綠光光致發光材料，以使第二原色光L2為綠光，且第三光致發光層233較佳可包括藍光光致發光材料，以使第三原色光L3為藍光，但並不以此為限。藉由可提供不同顏色光之各畫素區PX以陣列方式排列，以使分別為紅光、綠光、藍光之第一原色光L1、第二原色光L2以及第三原色光L3可進行混色，進而達到全彩顯示的效果。換句話說，本實施例之顯示裝置200可利用相同之發光二極體250所提供之短波長光線UL激發不同顏色的光致發光層230而產生不同之原色光，故可達到簡化製程與結構的效果。本實施例之顯示裝置200除了光致發光層230以及發光二極體250之外，其餘各部件之設置、材料特性以及發光方式與上述第一較佳實施例相似，故在此並不再贅述。

請參考第6圖。第6圖繪示了本發明之第三較佳實施例之顯示裝置300的示意圖。如第6圖所示，本實施例之顯示裝置300與上述第一較佳實施例的不同處在於，顯示裝置300之各畫素區PX較佳係彼此開口率大小相異，以達到較佳的顯示效果。舉例來說，當第一次畫素區P1、第二次畫素區P2以及第三次畫素區P3分別用以呈現紅光、綠光以及藍光時，若考量各次畫素區之間發光效率差異而造成不均勻的狀況，可利用圖案化阻擋層120定義出開口率不同 大小的畫素區PX。也就是說，第一次畫素區P1之開口率可大於第二次畫素區P2與第三次畫素區P3之開口率，而第二次畫素區P2之開口率可大於第三次畫素區P3之開口率，藉由調整各畫素區PX之開口率來補償發光效率差異而造成不均勻的狀況。另請注意，本發明並不以上述之調整方式為限而可視設計需要對各畫素區PX之大小進行調整。本實施例之顯示裝置300除了畫素區PX的開口率大小差異之外，其餘各部件之設置、材料特性以及發光方式與上述第一較佳實施例相似，故在此並不再贅述。

請參考第7圖至第9圖。第7圖繪示了本發明之第四較佳實施例之顯示裝置的示意圖。第8圖繪示了本實施例之顯示裝置的畫素區之上視示意圖。第9圖繪示了本發明之另一較佳實施例之顯示裝置的畫素區之上視示意圖。如第7圖所示，本實施例之顯示裝置400與上述第一較佳實施例的不同處在於，顯示裝置400更包括圖案化遮光層BM設置於基板110以及光致發光層130之間，用以於至少部分之畫素區PX中定義出複數個開口區AR，且至少部分之開口區AR係彼此尺寸大小相異。舉例來說，當第一次畫素區P1、第二次畫素區P2以及第三次畫素區P3分別用以呈現紅光、綠光以及藍光時，若考量各次畫素區之間發光效率差異而造成不均勻的狀況，且圖案化阻擋層120於基板110上所定義出各畫素區PX之開口率係實質相同，則可利用圖案化遮光層BM於至少部分之畫素區PX中定義出尺寸大小不同之開口區AR以補償發光效率差異而造成不均勻的狀況。如第7圖所示，圖案化遮光層BM可分別於第二次畫素 區P2以及第三次畫素區P3內定義出第二開口區AR2以及第三開口區AR3，而第一次畫素區P1中可不設置圖案化遮光層BM而僅以圖案化阻擋層120定義出第一開口區AR1。換句話說，圖案化遮光層BM可僅設置於第二次畫素區P2與第三次畫素區P3中，但並不以此為限。藉由調整各開口區AR的面積大小，例如可將第一開口區AR1之面積控制在最大，第二開口區AR2之面積次之，而第三開口區AR3之面積控制在最小的狀況下，可利用此開口率的差異來補償各畫素區PX之間發光效率不同而造成之不均勻狀況。另請注意，本發明並不以上述之調整方式為限而可視設計需要對各畫素區PX之開口區AR大小進行調整。本實施例之顯示裝置400除了圖案化遮光層BM以及開口區AR的大小差異之外，其餘各部件之設置、材料特性以及發光方式與上述第一較佳實施例相似，故在此並不再贅述。值得說明的是，圖案化遮光層BM之光學密度(optical density,OD)較佳係大於3.5，以達到所需之遮光效果。

如第7圖與第8圖所示，本實施例之各開畫素區PX與各開口區AR較佳可分別為矩形形狀，但本發明並不以此為限。在本發明之其他較佳實施例中亦可視需要使用其他適合形狀之畫素區PX與開口區AR。舉例來說，如第9圖所示，本發明之另一較佳實施例中，各開畫素區PX與各開口區AR亦可分別為圓形形狀。

請參考第10圖。第10圖繪示了本發明之第五較佳實施例之顯示裝置500的示意圖。如第10圖所示，本實施例之顯示裝置500 與上述第四較佳實施例的不同處在於，圖案化遮光層BM係部分設置於圖案化阻擋層120以及基板110之間。換句話說，圖案化遮光層BM可先形成於基板110上，而於圖案化遮光層BM形成之後再形成圖案化阻擋層120。本實施例之顯示裝置500除了圖案化遮光層BM的設置位置之外，其餘各部件之設置、材料特性以及發光方式與上述第四較佳實施例相似，故在此並不再贅述。

綜上所述，本發明之顯示裝置係利用單一種類的發光二極體設置於各畫素區中，藉由發光二極體所產生之短波長光線激發不同顏色之光致發光層以呈現出顯示效果，故可簡化相關製程、降低生產成本以及提升顯示效果。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

100‧‧‧顯示裝置

110‧‧‧基板

120‧‧‧圖案化阻擋層

130‧‧‧光致發光層

131‧‧‧第一光致發光層

132‧‧‧第二光致發光層

133‧‧‧透明材料層

140‧‧‧黏著層

150‧‧‧發光二極體

151‧‧‧第一電極

152‧‧‧第二電極

160‧‧‧反射層

170‧‧‧第一導線

180‧‧‧絕緣層

190‧‧‧第二導線

200‧‧‧顯示裝置

230‧‧‧光致發光層

231‧‧‧第一光致發光層

232‧‧‧第二光致發光層

233‧‧‧第三光致發光層

250‧‧‧發光二極體

BL‧‧‧短波長光線

L1‧‧‧第一原色光

L2‧‧‧第二原色光

L3‧‧‧第三原色光

P1‧‧‧第一次畫素區

P2‧‧‧第二次畫素區

P3‧‧‧第三次畫素區

PX‧‧‧畫素區

TS‧‧‧模板

V1‧‧‧第一開口

V2‧‧‧第二開口

UL‧‧‧短波長光線

300‧‧‧顯示裝置

400‧‧‧顯示裝置

500‧‧‧顯示裝置

BM‧‧‧圖案化遮光層

AR‧‧‧開口區

AR1‧‧‧第一開口區

AR2‧‧‧第二開口區

AR3‧‧‧第三開口區

第1圖繪示了本發明之較佳實施例之顯示裝置的示意圖。

第2圖至第4圖繪示了本發明之第一較佳實施例之顯示裝置的製作方式示意圖。

第5圖繪示了本發明之第二較佳實施例之顯示裝置的示意圖。

第6圖繪示了本發明之第三較佳實施例之顯示裝置的示意圖。

第7圖繪示了本發明之第四較佳實施例之顯示裝置的示意圖。

第8圖繪示了本發明之第四較佳實施例之顯示裝置的畫素區之上視 示意圖。

第9圖繪示了本發明之另一較佳實施例之顯示裝置的畫素區之上視示意圖。

第10圖繪示了本發明之第五較佳實施例之顯示裝置的示意圖。

100‧‧‧顯示裝置

110‧‧‧基板

120‧‧‧圖案化阻擋層

130‧‧‧光致發光層

131‧‧‧第一光致發光層

132‧‧‧第二光致發光層

133‧‧‧透明材料層

140‧‧‧黏著層

150‧‧‧發光二極體

151‧‧‧第一電極

152‧‧‧第二電極

160‧‧‧反射層

170‧‧‧第一導線

180‧‧‧絕緣層

190‧‧‧第二導線

BL‧‧‧短波長光線

L1‧‧‧第一原色光

L2‧‧‧第二原色光

L3‧‧‧第三原色光

P1‧‧‧第一次畫素區

P2‧‧‧第二次畫素區

P3‧‧‧第三次畫素區

PX‧‧‧畫素區

V1‧‧‧第一開口

V2‧‧‧第二開口

Claims (14)

1. 一種顯示裝置，具有複數個畫素區，該顯示裝置包括：一基板；一光致發光層，設置於該基板上，其中該光致發光層係設置於至少部分之該等畫素區內；複數個發光二極體，分別設置於各該畫素區內，其中各該發光二極體係用以產生一短波長光線以激發該光致發光層進行發光，各該畫素區內之該光致發光層係設置於對應之該發光二極體與該基板之間，且各該發光二極體具有一第一電極；一反射層，設置於該基板上，其中該反射層為絕緣反射層，該光致發光層與該等發光二極體係設置於該基板與該反射層之間，該反射層係設置於該等發光二極體上，該反射層包括至少一第一開口，且該第一開口至少部分暴露出一個該第一電極；以及一第一導線，設置於該基板上，其中該第一導線係透過該第一開口與該第一電極電性連接。
2. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該等畫素區包括一第一次畫素區、一第二次畫素區以及一第三次畫素區，該光致發光層包括一第一光致發光層以及一第二光致發光層分別設置於該第一次畫素區以及該第二次畫素區內，位於該第一次畫素區之該發光二極體係激發該第一光致發光層而產生一第一原色光，且位於該第二次畫素區之該發光二極體係激發該第二光致發光層而產生一第二原 色光。
3. 如請求項2所述之顯示裝置，其中該第一光致發光層包括一紅光光致發光材料，該第二光致發光層包括一綠光光致發光材料，該第一原色光為一紅光，且該第二原色光為一綠光。
4. 如請求項3所述之顯示裝置，更包括一透明材料層，設置於該第三次畫素區內，且該短波長光線包含一藍光，以使該第三次畫素區發出該藍光。
5. 如請求項3所述之顯示裝置，其中該短波長光線包含一紫外光，且該光致發光層更包括一第三光致發光層設置於該第三次畫素區內，位於該第三次畫素區之該發光二極體係激發該第三光致發光層而產生一第三原色光。
6. 如請求項5所述之顯示裝置，其中該第三光致發光層包括一藍光光致發光材料，且該第三原色光為一藍光。
7. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該光致發光層包括螢光材料或量子點材料。
8. 如請求項1所述之顯示裝置，更包括一黏著層，設置於該光致發光層與該反射層之間。
9. 如請求項1所述之顯示裝置，更包括一圖案化阻擋層設置於該基板上，用以定義出該等畫素區。
10. 如請求項9所述之顯示裝置，其中至少部分之該等畫素區之開口率係彼此大小相異。
11. 如請求項9所述之顯示裝置，其中該等畫素區之開口率係彼此大小實質相等。
12. 如請求項11所述之顯示裝置，更包括一圖案化遮光層設置於該基板以及該光致發光層之間，用以於至少部分之該等畫素區中定義出複數個開口區。
13. 如請求項12所述之顯示裝置，其中至少部分之該等開口區之面積係彼此大小相異。
14. 如請求項13所述之顯示裝置，其中該圖案化遮光層係部分設置於該圖案化阻擋層以及該基板之間。