TWI573260B - 顯示裝置及其製造方法 - Google Patents
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Description
例示的實施態樣係關於一種顯示裝置以及製造該顯示裝置的方法，且更特定而言，係關於一種具改進的視角的顯示裝置以及製造該顯示裝置的方法。
一般而言，顯示裝置可包含多種結構以保證各種視角。特定而言，自從大型顯示裝置商業化以來，保證廣闊視角變得相當重要。
已經發展了多種技術以保證顯示裝置的各種視角。
例示的實施態樣提供一種顯示裝置，其具有一位於基材上的折射層，以改進該顯示裝置的視角。
例示的實施態樣亦提供一種製造顯示裝置的方法，該顯示裝置具有一位於基材上的折射層，以改進該顯示裝置的視角。
根據例示的實施態樣的一方面，提供一種顯示裝置，包含一第一基材；一位於該第一基材上的發光部分；一與該發光部分相隔一段預定距離的第二基材；以及一位於該第二基材上的折射層，該折射層係面向該發光部分且經設置以改變自該發光部分所發出光的光徑。
該折射層可包括折射突出物，該折射突出物係為凸透鏡形狀且包括與該第二基材相同的材料。
該折射層可包括一位於該第二基材上的珠粒層，該珠粒層包括噴塗的珠粒，以及一位於該珠粒層上的保護層。
該珠粒可包括玻璃粉末、矽石、及陶瓷的至少一者。
該保護層可包括環氧樹脂及矽的至少一者。
該保護層可具有較該第二基材的折射率更低的折射率。
該保護層的折射率可為1.5或更低。
各該珠粒可具有約3微米至約5微米的直徑。
該噴塗於該第二基材上的珠粒的濁度範圍可為約30%至約50%。
根據例示的實施態樣的另一方面，提供一種製造顯示裝置的方法，包括形成一發光部分於一第一基材上；形成一折射層於一第二基材上；以及將該第一基材貼合至該第二基材，使得該折射層面向該發光部分。
形成該折射層可包括以玻璃粉末塗覆該第二基材的表面，以及蝕刻該第二基材之經塗覆表面。
形成該折射層可包括形成一珠粒層於該第一基材上，以及形成一保護層於該珠粒層上。
形成該保護層可包括鈍化該保護層，其係藉由使用紫外(UV)光或使用玻璃上矽製程(silicon on glass process，SOG製程)硬化環氧樹脂。
形成該折射層可包括形成與該第二基材相同材料的折射突出物，該折射突出物係形成為凸透鏡形狀。
下文中，將參考所附的圖式更完整解釋例示的實施態樣，其中圖示顯示例示的實施態樣。然而，例示的實施態樣可以多種不同形式體現且不應解釋為限制於本文中所述。而是，提供該等實施態樣以使本文揭露更為詳盡且完備，且完整表達本發明的範圍予本領域技術人士。
本文所用的術語僅為描述特定的實施態樣，並非用以限制本發明。如本文中所使用，單數「一」、「一個」、及「該」除非在上下文有清楚指示，否則亦包含複數型態。應更加了解，當用語「包括」及/或「包含」用於本說明書中時，係說明所稱的特徵、整體、步驟、操作、元件、及/或成分的存在，並非預先排除一或多種其他特徵、整體、步驟、操作、元件、成分、及/或群組的存在或添加。如本文中所使用，用語「及/或」包括一或多種所列出相關項目的任何及所有的組合。當詞句如「至少一者」用於一系列元件之後時，係修飾全系列元件，並非修飾系列中的單獨元件。
第1圖為根據一實施態樣的顯示裝置100的示意圖。第2圖為顯示裝置100中第一基材110及發光部分120的放大截面圖。
參考第1圖及第2圖，顯示裝置100包含第一基材110、第二基材130、及發光部分120。
發光部分120可形成於第一基材110上。於此，發光部分120包含薄膜電晶體(TFT)、覆蓋薄膜電晶體的鈍化層121、及形成於鈍化層121上的有機發光裝置(OLED)128。
第一基材110可由玻璃材料形成。然而，例示的實施態樣並不限制於此，例如第一基材110可由塑膠材料或金屬材料(如SUS及鈦)所形成。
由有機化合物及/或無機化合物形成的緩衝層122進一步形成於第一基材110的上表面上。緩衝層122可由例如SiOx(x1)及SiNx(x1)所形成。
於緩衝層122上形成一設置成預定圖樣的活化層123。活化層123埋入閘絕緣層124中。活化層123包括一源區123a及一汲區123c，更包括位在源區123a及汲區123c之間的通道區123b。
活化層123可藉由以下方式形成，形成一非晶性矽層於緩衝層122上，結晶該非晶性矽層以形成一多晶性矽層，以及圖樣化該多晶性矽層。活化層123的源區123a與汲區123c根據薄膜電晶體的種類摻雜入雜質，例如驅動式薄膜電晶體(driving TFT)(未示出)或電閘式薄膜電晶體(switching TFT)(未示出)。
相應於活化層123的閘極125及包埋閘極125的介電中間層(interlayer dielectric)126係形成於閘絕緣層124的上表面上。此外，在介電中間層126和閘絕緣層124中形成接觸孔洞，之後，源極127a與汲極127b形成於介電中間層126上，分別與源區123a與汲區123c接觸。
此外，一反射層(未示出)與源極127a與汲極127b同時形成。源極127a與汲極127b可由具有良好導電度的材料所形成，且可具有足夠的厚度以反射光。源極127a與汲極127b可由金屬材料
所形成，例如銀、鎂、鋁、鉑、鈀、金、鎳、釹、銥、鉻、鋰、鈣及其化合物的至少一者。
鈍化層121係形成於薄膜電晶體及如上述方式形成的反射層上，且OLED 128的畫素電極(pixel electrode)128a係形成於鈍化層121上。畫素電極128a經由一形成於鈍化層121中之導孔(via hole)H2與薄膜電晶體的汲極127b接觸。鈍化層121可由無機材料及/或有機材料所形成，具有單層或多層結構。鈍化層121可形成為具有平坦上表面的平面化層，不管下層的曲度；或可形成為隨著下層的曲度而彎曲。此外，鈍化層121可由透明絕緣材料所形成以獲得共振效應。
在鈍化層121上形成畫素電極128a之後，畫素定義層129係由有機材料及/或無機材料所形成，以覆蓋畫素電極128a及鈍化層121。通過畫素定義層129形成一暴露出畫素電極128a的開口處。
此外，一有機發射層128b及一相反電極128c至少形成在畫素電極128a上。畫素電極128a功用為陽極且相反電極128c功用為陰極，且畫素電極128a與相反電極128c可具有相反的電性(polarity)。
畫素電極128a可由具有高功函數(work function)的材料所形成。例如，畫素電極128a可由透明導電材料所形成，如銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、氧化銦(In2O3)、及氧化鋅(ZnO)。
相反電極128c可由具有低功函數的材料所形成。例如，相反電極128c可由銀、鎂、鋁、鉑、鈀、金、鎳、釹、銥、鉻、鋰、鈣
及其化合物的至少一者所形成。在另一實施例中，相反電極128c可由鎂、銀及鋁的至少一者所形成且具有小厚度以作為半透光反射層。因此，相反電極128c以光學方式共振以透射光。
畫素電極128a與相反電極128c藉由有機發射層128b相互絕緣，並且對有機發射層128b施加不同電性的電壓以使有機發射層128b發光。
有機發射層128b可由低分子量有機材料或高分子量有機材料所形成。若使用低分子量有機材料，有機發射層128b可具有單或多層結構，至少包括電洞注入層(HIL)、電洞傳輸層(HTL)、發射層(EML)、電子傳輸層(ETL)、及電子注入層(EIL)。適用的有機材料的例子可包含銅酞藍(CuPc)、N,N’-二(萘-1-基)-N,N’-二苯基聯苯胺(N,N’-di(naphthalene-1-yl)-N,N’-diphenyl-benzidine，NPB)、參-8-羥喹啉鋁(tris-(8-hydroxyquinoline)aluminum，Alq3)及相似物。如此的低分子量有機材料可藉由真空沉積法而沉積。例如，HIL、HTL、ETL及EIL係常可用於紅色、綠色及藍色畫素的普通層。因此，不似第2圖中所示，普通層可經形成以覆蓋所有如相反電極128c的畫素電極。
若使用高分子量有機材料，有機發射層128b可具有包括HTL及EML的結構。例如，HTL可由聚(3,4-伸乙基二氧噻吩)(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)，PEDOT)所形成，且EML可由以聚對苯乙炔(polyphenylene vinylene，PPV)及聚茀(polyfluorene)為基質的聚合物有機材料所形成，使用網印法或噴墨印刷法。
有機發射層128b並未限制於上述例子，且可應用其他例子。
第二基材130可類似第一基材110形成。特定言之，第二基材130可由玻璃材料所形成，類似第一基材110。然而，例示的實施態樣並未限於此，如第二基材130可由塑膠材料所形成。
顯示裝置100可更包含一折射層140，其例如直接形成於第二基材130上，以改變自發光部分120向第二基材130所發出光的光徑。例如，折射層140可形成於第二基材130及發光部分120之間。折射層140可由與第二基材130相同的材料所形成，例如，折射層140可與第二基材130一體成形。舉例而言，當第二基材130由玻璃材料所形成時，折射層140可由玻璃材料所形成，或者，當第二基材130由塑膠材料所形成時，折射層140可由塑膠材料所形成。
折射層140可包括形成為凸透鏡之折射突出物140a。例如，折射突出物140a可形成為半球體。折射突出物140a可形成為自第二基材130向發光部分120突出。於此，複數的折射突出物140a可形成於第二基材130表面上，之間具一定的間隔。
前述的顯示裝置100可以如下方法製造。當製備了第二基材130，折射層140可形成於第二基材130上。例如，第二基材130可由透明材料如玻璃或塑膠材料所形成。
當如前述製備第二基材130後，可噴塗珠粒於第二基材130上。例如，珠粒可包括玻璃粉末、矽石、及/或陶瓷。珠粒可噴塗於第二基材130上，以塗覆，例如框塗覆(frame-coated)於第二基材
130上。珠粒可具有約1微米至約5微米範圍的尺寸，即直徑。若珠粒的尺寸超出前述範圍，折射層140可能無法形成，或是在形成折射層140後視角降低，從而降低顯示裝置100的顯示特性，例如降低顯示裝置100自側邊部分的顯示可見性。
再者，珠粒可在第二基材130上形成濁度(haze)。濁度範圍可為約30%至約50%。意即，於第二基材130上噴塗珠粒後，約30%至約50%的光可透過第二基材130。於此，若珠粒產生的濁度超出前述範圍，當顯示裝置100運作時可能會發生光模糊或閃爍，而減低可見性。
當完成噴塗珠粒於第二基材130上時，可蝕刻第二基材130。第二基材130可以任何合適於蝕刻玻璃材料或塑膠材料的方法蝕刻，此處不提供詳細描述。
蝕刻第二基材130的表面時，噴塗珠粒的區域的蝕刻速度及沒有噴塗珠粒的區域的蝕刻速度彼此間可不同。特定言之，蝕刻噴塗珠粒於第二基材130上的區域的蝕刻速度可慢於蝕刻沒有噴塗珠粒於第二基材130上的區域的蝕刻速度。因此，由於前述蝕刻速度的差異，第二基材130的蝕刻表面可能不平均，例如可能具有粗糙結構。
意即，當蝕刻第二基材130時，折射層140可形成於第二基材130的蝕刻表面上。如前述，折射層140可包括折射突出物140a。特定言之，形成折射層140時，珠粒可全部移除或一小部分的珠粒可形成於折射突出物140a上，當蝕刻第二基材130時。
形成複數的折射突出物140a，且各別的折射突出物140a可形成為凸透鏡。折射突出物140a在第二基材130的表面上由預定的間隔相互分開。
完成折射層140的形成後，或是在形成折射層140時，發光部分120可形成於第一基材110上。於此，發光部分120可以前述方式形成於第一基材110上，因此不提供詳細描述。此外，形成發光部分120各層的製程可以任何合適的方式形成，因此此處不提供詳細描述。
之後，第一基材110與第二基材130可相互貼合。於此，當形成於第二基材130上的折射層140面向形成於第一基材110上的發光部分120時，可將第一基材110與第二基材130彼此封裝。
第一基材110與第二基材130的封裝可藉由施用一密封劑150於第一基材110與第二基材130之間，而後緊壓第一基材110與第二基材130。於此，上述使用封裝劑150以封裝第一基材110與第二基材130的製程，類似於一般封裝製程，因此不提供詳細描述。
根據以上述製程製造的顯示裝置100，可以改進觀看者在顯示裝置100的側邊部分的可見性。特定言之，自發光部分120發出光的光徑可於通過折射層140時改變。
例如，光可由發光部分120射向多種方向。然而，當光線透射過折射層140時，光的光徑可被改變。特定言之，光可在通過折射層140時被折射朝向第二基材130的側邊表面。觀看者從第二
基材130的側邊觀看顯示裝置100，可感受到折射的光為直進的。
同時，當觀看者透過第二基材130觀看發光部分120時，觀看者所觀看的點可為經折射的，因為光在通過第二基材130與折射層140時被折射。特定言之，即使觀看者從第二基材130的側邊部分觀看顯示裝置100，觀看者會感受到一如他/她在觀看每個形成於發光部分120上的畫素。
因此，顯示裝置100可保證觀看者的可見性，即使是在觀看者從側邊部分觀看顯示裝置100時。特定言之，因為觀看者可從顯示裝置100的邊緣部分觀看到清晰的影像，可以改進視角。
第3圖為根據另一實施態樣的顯示裝置200的示意圖。參考第3圖，顯示裝置200可包括第一基材210、第二基材230、發光部分220、封裝劑250、及折射層240。於此，由於第一基材210、第二基材230、封裝劑250、及發光部分220類似於先前參考第1、2圖討論的部分，不再提供詳細說明。
折射層240可包括珠粒層241，係由噴塗於第二基材230上的珠粒所形成。換言之，並非如第1圖之實施態樣將噴塗的珠粒蝕刻入第二表面，噴塗在第二基材230上的珠粒維持在第二基材230的表面上以成為折射層240的一部分。珠粒可包括例如玻璃粉末、矽石、及陶瓷的至少一者。
同時，折射層240可包括形成於珠粒層241上的保護層242。保護層242可由具有較第二基材230折射率更低的折射率的材料所形成。特定言之，保護層242可包括環氧樹脂及矽的至少一者。
在此情況下，保護層242的折射率可為約1.5或更低。當保護層242的折射率超過1.5，從發光部分220發出的光無法充分折射，或是自外界入射的光無法充分折射，因此不能保證視角。
前述顯示裝置200可由以下方法製造。首先，珠粒層241可形成於第二基材230上。意即，當製備了第二基材230，折射層240可形成於第二基材230上。於此，珠粒可噴塗於第二基材230上。珠粒可具有類似於描述有關第1及2圖的珠粒的尺寸。
詳細而言，珠粒可具有約1微米至約5微米範圍的尺寸。若珠粒的尺寸超出前述範圍，折射層240可能無法良好形成，無法保證顯示裝置200側邊部分的視角。如上述，噴塗在第二基材230上珠粒的濁度範圍可為約30%至約50%。於此，若濁度超出前述範圍，當顯示裝置200運作時可能會發生光模糊或閃爍，而減低可見性。
之後，保護層242可形成於珠粒層上。意即，保護層242可形成於噴塗有珠粒的第二基材230上。於此，如前述，保護層242可包括環氧樹脂及矽的至少一者。
保護層242可以多種方式形成。例如，當保護層242包括環氧樹脂時，保護層242可藉由使用紫外(UV)光、在室溫下乾燥、或熱乾燥以硬化保護層而被鈍化。在另一實施例中，當保護層242係由矽所形成時，保護層242可藉由玻璃上矽製程(silicon on glass process，SOG製程)形成，例如，SOG製程可藉由一般的化學氣相沉積或塗覆方法完成。
當形成保護層242時，保護層242會因為珠粒層241的珠粒而彎曲。於此，由於保護層242因為珠粒層241的珠粒而部分地突出，保護層242可在固化製程後包括凸透鏡形狀。意即，當上述製程完成後，保護層242可包括折射突出物，例如第1圖及第2圖中的折射突出物140a。
之後，發光部分220可形成於第一基材210上。發光部分220可依照前述參考第1及2圖形成於第一基材210上。之後，第一基材210與第二基材230可封裝以與彼此接合。於此，第一基材210與第二基材230的封裝製程類似於前述參考第1至2圖所描述者，故不提供詳細描述。
根據以上述製程製造的顯示裝置200，可以改進觀看者在顯示裝置200的側邊部分的可見性。特定言之，根據顯示裝置200，自發光部分220發出光的光徑可於通過折射層240時改變。
例如，光可由發光部分220射向多種方向。於此，當光線透射過保護層242時，光的光徑會被改變。特定言之，當光透射過保護層242時會被折射朝向第二基材230的側邊表面。觀看者從第二基材230的側邊部分觀看顯示裝置200，可感受到上述折射的光為直進的光。
同時，當觀看者透過第二基材230觀看發光部分220時，觀看者所觀看的點可為折射的，因為光在通過第二基材230與保護層242時被折射。特定言之，即使觀看者從第二基材230的側邊部分觀看顯示裝置200，觀看者可感受到一如他/她在觀看每個形成於發光部分220上的畫素。
因此，顯示裝置200可保證觀看者的可見性，即使是在觀看者從側邊部分觀看顯示裝置200時。特定言之，因為觀看者可從顯示裝置200的側邊部分觀看到清晰的影像，可以改進視角。同時，由於顯示裝置200的折射層240可具有簡單的結構，製造費用可以降低，且製造時間可以降低，以簡化生產製程。
根據例示的實施態樣，可增進對觀看者而言的顯示特性如增加的視角，即使是在觀看者位於顯示裝置的側邊部分時。特定言之，觀看者可自側邊部分觀看到清晰的影像，從而具有增進的視角。此外，由於形成的折射層具有簡單的結構，製造時間及費用可以降低。
相較之下，傳統的顯示裝置可包含一額外的以電子校正影像品質的器材來增進視角，或是一視角補償薄膜。然而，以電子校正影像品質的器材會需要額外的複合結構或是複雜的控制方法，且視角補償薄膜昂貴且會需要額外的製造時間及費用。
例示的實施態樣已特別的顯示且參考例示性實施態樣描述，但本領域具通常知識者應理解可據以作出形式與細節上的多種變化，不悖離後附申請專利範圍所定義的例示的實施態樣的精神及範圍。
100、200‧‧‧顯示裝置
110、210‧‧‧第一基材
120、220‧‧‧發光部分
130、230‧‧‧第二基材
140、240‧‧‧折射層
140a‧‧‧折射突出物
150、250‧‧‧封裝劑
121‧‧‧鈍化層
122‧‧‧緩衝層
123‧‧‧活化層
123a‧‧‧源區
123b‧‧‧通道區
123c‧‧‧汲區
124‧‧‧閘絕緣層
125‧‧‧閘極
126‧‧‧介電中間層
127a‧‧‧源極
127b‧‧‧汲極
128‧‧‧有機發光裝置(OLED)
128a‧‧‧畫素電極
128b‧‧‧有機發射層
128c‧‧‧相反電極
129‧‧‧畫素定義層
H2‧‧‧導孔
TFT‧‧‧薄膜電晶體
241‧‧‧珠粒層
242‧‧‧保護層
透過參考所附的圖式詳細描述例示性實施態樣，例示的實施態樣的上述及其他特徵與優點將更加清楚，其中：第1圖為根據一實施態樣的顯示裝置的示意圖；
第2圖為第1圖中所示之第一基材與發光部分的截面圖；以及第3圖為根據另一實施態樣的顯示裝置的示意圖。
Claims (12)
- 一種顯示裝置，包含：一第一基材；一位於該第一基材上的發光部分；一與該發光部分相隔一段預定距離的第二基材，以及一位於該第二基材上的折射層，該折射層係面向該發光部分且經設置以改變自該發光部分所發出光的光徑；其中該折射層包括一珠粒層以及一位於該珠粒層上的保護層，該珠粒層包括噴塗的珠粒。
- 如請求項1所述之顯示裝置，其中該折射層包括折射突出物，該折射突出物係為凸透鏡形狀且包括與該第二基材相同的材料。
- 如請求項1所述之顯示裝置，其中該珠粒包括玻璃粉末、矽石、及陶瓷的至少一者。
- 如請求項1所述之顯示裝置，其中該保護層包括環氧樹脂及矽的至少一者。
- 如請求項1所述之顯示裝置，其中該保護層具有較該第二基材的折射率更低的折射率。
- 如請求項1所述之顯示裝置，其中該保護層的折射率為1.5或更低。
- 如請求項1所述之顯示裝置，其中各該珠粒具有約3微米至約5微米的直徑。
- 如請求項1所述之顯示裝置，其中該噴塗於該第二基材上的珠粒的濁度範圍為約30%至約50%。
- 一種製造顯示裝置的方法，該方法包含：形成一發光部分於一第一基材上；形成一折射層於一第二基材上，其中形成該折射層係包括形成一珠粒層於該第二基材上，以及形成一保護層於該珠粒層上；以及將該第一基材貼合至該第二基材，使得該折射層面向該發光部分。
- 如請求項9所述之方法，其中形成該折射層係包括：以玻璃粉末塗覆該第二基材的表面；以及蝕刻該第二基材之經塗覆表面。
- 如請求項9所述之方法，其中形成該保護層係包括藉由使用紫外(UV)光硬化環氧樹脂以鈍化該保護層，或使用玻璃上矽製程(silicon on glass process，SOG製程)。
- 如請求項9所述之方法，其中形成該折射層係包括形成與該第二基材相同材料的折射突出物，該折射突出物係形成為凸透鏡形狀。
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