TWI506605B - Display structure - Google Patents

Description

顯示器結構

本發明是有關於一種顯示器結構，特別是指一種提升色彩純淨度，及色彩飽和度的顯示器結構。

發光二極體(light emitting diode，LED)具有體積小、低耗電，及高亮度等優點，近年已由小型電子產品擴及至大型家電等相關領域，而目前發展的大尺寸、薄型化，且具高色彩解析度的顯示器，更是主要採用發光二極體作為該顯示器的發光元件。通常該顯示器的發光元件會具有多個像素(pixel)，每一個像素具有紅、綠、藍發光二極體晶片，而該等像素經排列後即可組成一全彩的發光二極體顯示器。

就上述全彩發光二極體顯示器而言，該等發光元件通常是彼此相鄰地設置，其中，以陣列地排列方式最為常見。

一般而言，當發光元件呈陣列方式設置時，相鄰的發光二極體晶片發出的光並無特定的指向性，且為了具有更高解析度的顯示效果，該等發光元件將會更緊密的排列，此時該等發光元件各個相鄰的發光二極體晶片發出的光源勢必會彼此干擾，而使顯示色彩不均勻，甚至影響 顯示器整體的色彩飽和度。

因此，本發明之目的，即在提供一種提升色彩飽和度，使整體顯示色彩均勻而具高色彩飽和度的顯示器結構。

於是本發明顯示器結構，包含一個晶片本體、多個發光二極體單元，及多個擋光牆。

該晶片本體包括一個基板，及一個設置於該基板的電路單元。該等發光二極體單元與該電路單元電連接，並可對外發光。該等擋光牆設置於任相鄰的發光二極體單元之間，令任相鄰之發光二極體單元產生的光互不干擾。

較佳地，該等擋光牆的高度不小於該發光二極體單元的高度。

較佳地，該等擋光牆為相互交錯地設置於該基板的表面。

較佳地，該等擋光牆是由該基板的表面朝遠離該基板方向延伸而實質平行該等發光二極體單元。

較佳地，該電路單元具有多個分別對應該等發光二極體單元的驅動電路，及多個串聯任兩個相鄰的驅動電路的傳輸電路，該晶片本體還包括一個與其中一個驅動電路電連接的輸入電路，及一個與其中之另一個驅動電路電連接的輸出電路。

較佳地，每一個驅動電路具有一個與對應的發 光二極體單元電連接的連接部，且每一個發光二極體單元具有一個與該連接部電連接的電極部。

較佳地，每一個發光二極體單元包括一個紅色發光二極體晶片、一個綠色發光二極體晶片，及一個藍色發光二極體晶片，且該紅色、綠色，及藍色發光二極體晶片分別與驅動電路電連接。

較佳地，每一個發光二極體單元還包括一個發光二極體封裝件，且該紅色、綠色，及藍色發光二極體晶片被封裝於該發光二極體封裝件。

本發明之功效在於：藉由該等擋光牆設置於任相鄰的發光二極體單元間，而可避免任相鄰的發光二極體單元所發出的光彼此干擾，且能增加正向發光，使顯示器結構提升整體色彩飽和度。

1‧‧‧晶片本體

11‧‧‧基板

12‧‧‧電路單元

120‧‧‧驅動電路

121‧‧‧連接部

122‧‧‧傳輸電路

13‧‧‧輸入電路

14‧‧‧輸出電路

2‧‧‧發光二極體單元

21‧‧‧電極部

22‧‧‧紅色發光二極體晶片

23‧‧‧綠色發光二極體晶片

24‧‧‧藍色發光二極體晶片

25‧‧‧發光二極體封裝件

3‧‧‧擋光牆

H‧‧‧高度

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一局部立體圖，說明本發明顯示器結構省略一輸入電路及一輸出電路之一第一較佳實施例；圖2是一剖視示意圖，輔助說明圖1該第一較佳實施例；圖3是一剖視示意圖，說明本發明每一個發光二極體單元具有一個發光二極體封裝件；及圖4是一剖視示意圖，說明本發明顯示器結構之一第二較佳實施例。

在本發明被詳細描述之前，要注意的是，在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1與圖2，本發明顯示器結構之一第一較佳實施例包含：一個晶片本體1、多個發光二極體單元2，及多個擋光牆3。

該晶片本體1包括一個基板11、一個電路單元12，一個輸入電路13，及一個輸出電路14。在本發明該第一較佳實施例中，該基板11的半導體材料以矽晶圓為例作說明，但不限於此，例如，該基板11也可視該電路單元12的需求而為其他種類的半導體材料，如鍺晶圓，或III-V族等半導體材料。

具體的說，該電路單元12具有多個對應該發光二極體單元2設置的驅動電路120，及多個用以電連接任兩個相鄰的驅動電路120的傳輸電路122，該輸入電路13與輸出電路14分別與第一個及最後一個驅動電路120電連接。外界電能藉由該輸入電路13與該輸出電路14的配合，自該輸入電路13傳送至與該輸入電路13電連接的驅動電路120，再經該等傳輸電路122傳送至其餘的驅動電路120，最後傳輸至相對應的發光二極體單元2，形成一完整的電性迴路，也就是說，該輸入電路13、傳輸電路122、驅動電路120，及輸出電路14令該等發光二極體單元2形成一可被控制的發光迴路。於該第一較佳實施例中，該等驅動電路120及傳輸電路122，可透過微影 (lithography)、蝕刻(etching)、薄膜沉積(thin film deposition)，及擴散(diffusion)等製程同步形成於該基板11。

該等發光二極體單元2呈陣列地設置於該晶片本體1與該電路單元12電連接，並於接收來自該電路單元12的電能時，可將電能轉換為光能而發光。該每一個發光二極體單元2包括一個紅色發光二極體晶片22、一個綠色發光二極體晶片23，及一個藍色發光二極體晶片24，而該紅色、綠色，及藍色發光二極體晶片22、23、24分別與對應的驅動電路120電連接。由於該紅色、綠色、藍色發光二極體晶片22、23、24的相關製程及構成材料的選擇為技術領域所周知，且非為本技術之重點，因此，不再多加贅述。

更詳細地說，該每一個驅動電路120具有一個可與其對應的該發光二極體單元2電連接的連接部121，且該每一個發光二極體單元2也包括一個用於與該連接部121電連接的電極部21；於該第一較佳實施例中，該連接部121是設置於對應的該驅動電路120頂面，並電連接該發光二極體單元2的電極部21。該發光二極體單元2的紅色、綠色，及藍色發光二極體晶片22、23、24是分別地先與該電極部21電連接，再透過該電極部21與該驅動電路120的連接部121電連接，因此，當該驅動電路120供電予電極部21時，該等發光二極體晶片22、23、24會將電能轉換為光能，而分別發出紅光、綠光，及藍光，則每一個 發光二極體單元2所發出的光即是混合該等發光二極體晶片22、23、24的混色光。

此處值得一提的是，該紅色、綠色，及藍色發光二極體晶片22、23、24也可分別替換成一可發出例如藍光或紫外光等短波長光的發光二極體晶片，再搭配一波長轉換層(圖未示)。利用該波長轉換層吸收該發光二極體晶片所發出的光而激發出一波長大於該發光二極體晶片發出的光(藍光或紫外光)的激發光(例如紅光、黃光，或綠光)，如此，即可藉由該波長轉換層進一步調整該發光二極體單元2的演色性(color rendering index，CRI)及色溫(color temperature)。

該等擋光牆3設置於任相鄰的發光二極體單元2之間，使相鄰的發光二極體單元2產生的光互不干擾，因此，構成該等擋光牆3的材料須為不透光，如此，可令該等發光二極體單元2發出的光被該等擋光牆3阻擋，而可避免相鄰的發光二極體單元2所發出之光相互干擾的問題。該等擋光牆3可透過微影製程、薄膜沉積等製程形成於該基板11表面，於該第一較佳實施例中，該等擋光牆3是利用不透光的光阻材料，利用微影製程，配合該等陣列排列的發光二極體單元2而相互交錯地設置於該基板11的一表面，並由該表面朝遠離該基板11方向垂直延伸而實質的平行該發光二極體單元2。較佳地，為了有效阻隔該等發光二極體單元2彼此的光相互干擾，所以該等擋光牆3的高度H會不小於該發光二極體單元2的高度。

此外，要說明的是，本發明的該等擋光牆3只要配合形成於相鄰的發光二極體單元2之間，即可達成區隔任相鄰的發光二極體單元2，而令其發出的光彼此不互相干擾的目的，因此，其排列方式並不限於此，該等發光二極體單元2也可視顯示需求而有環圍成多邊形、彼此間隔，或呈特定形狀等排列方式，此時，該等擋光牆3是隨著該等發光二極體單元2的多變排列方式而隨之改變其設置。

參閱圖3，本發明每一個發光二極體單元2更包括一個發光二極體封裝件25，該發光二極體封裝件25為用於封裝該紅色、綠色，及藍色發光二極體晶片22、23、24，而其封裝方式可視需求而改變，例如，可先將該等發光二極體晶片22、23、24設置於該晶片本體1上後，再利用該發光二極體封裝件25一併地封裝該等發光二極體晶片22、23、24；或可先分別地封裝該等發光二極體晶片22、23、24後，再分別地將封裝後的發光二極體晶片22、23、24設置於該晶片本體1上。

值得一提的是，由於該發光二極體封裝件25為透明，並不影響該等發光二極體晶片22、23、24的發光亮度，且再透過設置於任相鄰的發光二極體封裝件25之間的該等擋光牆3的相互配合，不僅可保護該等發光二極體晶片22、23、24避免外界因素而影響其發光品質，還可增強色彩飽和度及色彩純淨度。

參閱圖4，本發明顯示器結構的一第二較佳實 施例，大致上是相同於該第一較佳實施例，其不同之處在於該第二較佳實施例的電路單元12僅具有一個分別與該輸入電路13、該輸出電路14，以及各發光二極體單元2電連接的驅動電路120。該驅動電路120可同時輸出相同的控制訊號或多組不同的控制訊號至該等發光二極體單元2，而可控制該等發光二極體單元2同時或分別作動。當外界電訊號透過該輸入電路13與輸出電路14的配合，自該輸入電路13傳送至該驅動電路120，再傳送至該輸出電路14，形成一可被控制的發光迴路，即可同時透過各連接部121將電訊號傳送至對應的發光二極體單元2的電極部21，而控制該等發光二極體單元2的開關。

綜上所述，本發明顯示器結構藉由在相鄰的發光二極體單元2間設置不透光的擋光牆3，並令該等擋光牆3的高度H不小於該等發光二極體單元2，而可避免任相鄰發光二極體單元2彼此的光干擾，且能增加發光二極體單元2的正向發光，進而使本發明顯示器結構提升整體色彩飽和度，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧晶片本體

12‧‧‧電路單元

120‧‧‧驅動電路

121‧‧‧連接部

122‧‧‧傳輸電路

13‧‧‧輸入電路

14‧‧‧輸出電路

2‧‧‧發光二極體單元

21‧‧‧電極部

3‧‧‧擋光牆

H‧‧‧高度

Claims (8)

1. 一種顯示器結構，包含：一個晶片本體，包括一個基板，及一個設置於該基板的電路單元，該電路單元具有多個設置於該基板頂面的連接部；多個發光二極體單元，分別對應的與該電路單元的連接部電連接，並可對外發光；及多個擋光牆，設置於任相鄰的發光二極體單元之間，令任相鄰之發光二極體單元產生的光互不干擾。
2. 如請求項1所述的顯示器結構，其中，該等擋光牆的高度不小於該發光二極體單元的高度。
3. 如請求項1所述的顯示器結構，其中，該等擋光牆為相互交錯地設置於該基板的表面。
4. 如請求項1所述的顯示器結構，其中，該等擋光牆是由該基板的表面朝遠離該基板方向延伸而實質平行該等發光二極體單元。
5. 如請求項1所述的顯示器結構，其中，該電路單元具有多個分別對應該等發光二極體單元的驅動電路，及多個串聯任兩個相鄰的驅動電路的傳輸電路，該晶片本體還包括一個與其中一個驅動電路電連接的輸入電路，及一個與其中之另一個驅動電路電連接的輸出電路。
6. 如請求項5所述的顯示器結構，其中，每一個驅動電路具有一個與對應的發光二極體單元電連接的連接部， 且每一個發光二極體單元具有一個與該連接部電連接的電極部。
7. 如請求項5所述的顯示器結構，其中，每一個發光二極體單元包括一個紅色發光二極體晶片、一個綠色發光二極體晶片，及一個藍色發光二極體晶片，且該紅色、綠色，及藍色發光二極體晶片分別與驅動電路電連接。
8. 如請求項7所述的顯示器結構，其中，每一個發光二極體單元還包括一個發光二極體封裝件，且該紅色、綠色，及藍色發光二極體晶片被封裝於該發光二極體封裝件。