TWI813764B - 顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
一種顯示裝置具有一透明基板、複數發光晶片封裝體及一透明介質。這些發光晶片封裝體依陣列形式設置於顯示裝置中，至少一發光晶片封裝體被點亮後構成顯示裝置的一顯示畫面。各個發光晶片封裝體具有至少一發光晶片及一覆蓋發光晶片的封裝材，封裝材具有一出光面，出光面面對透明基板的第一表面，透明介質設置於發光晶片封裝體的出光面與透明基板的第一表面之間。透明介質的折射率介於空氣的折射率和透明基板的折射率之間。
Description
本發明是關於一種顯示裝置，尤其是關於一種發光二極體用的顯示裝置。
發光二極體(Light emitting diode；LED)是一種以半導體材料作為發光材料的電子元件，相較於白熾燈和冷陰極螢光燈管(Cold cathode fluorescent lamp；CCFL)的優點為省電、環保、壽命長、體積小和響應快。隨著平面顯示器的普及以及顯示螢幕朝大尺寸、平面化、薄型化及輕量化的發展需求，以LED作為平面顯示器的自發光源的技術開發已日益重要。
光的本身特性使然，在發光二極體的出光側如遇有媒介，必定會產生反射。為了提升發光二極體顯示器的對比度，發光二極體在顯示器基板上的配置結構必須具有高出光率及低反射率。因此，本案希望針對這些技術課題提出解決方案。
有鑒於上述問題，本發明提出以下幾種顯示裝置。
一實施例中，所提出的第一種顯示裝置包含一透明基板、複數發光晶片封裝體及至少一透明介質。透明基板具有第一表面及相對於第一表面的第二表面，第二表面設置有複數表面粗糙區。這些發光晶片封裝體依陣列形式設置於顯示裝置中，發光晶片封裝體具有至少一發光晶片及一覆蓋發光晶片
的封裝材，發光晶片封裝體的封裝材於發光晶片封裝體的一出光側具有一出光面，出光面面對透明基板的第一表面，至少一發光晶片封裝體被點亮後構成顯示裝置的一顯示畫面。透明介質設置於發光晶片封裝體的出光面與透明基板的第一表面之間，透明介質的折射率大於空氣的折射率和小於透明基板的折射率。表面粗糙區位於對應的發光晶片封裝體垂直投影於第二表面的一區域中。
一實施例中，所提出的第一種顯示裝置的發光晶片封裝體的面向出光側的一表面為黑色，且發光晶片封裝體的背對出光側的一表面為白色。
一實施例中，所提出的第一種顯示裝置的透明介質的折射率大於對應的發光晶片封裝體的封裝材的折射率且小於透明基板的折射率。
一實施例中，所提出的第一種顯示裝置的透明基板的第一表面設置有一導電線路圖案，發光晶片封裝體具有複數導電接腳，這些導電接腳朝發光晶片封裝體的出光側延伸且電連接至導電線路圖案。
一實施例中，所提出的第一種顯示裝置的發光晶片封裝體的出光面具一凸起結構。
一實施例中，所提出的第一種顯示裝置的發光晶片封裝體具有一出光角，表面粗糙區位於對應的發光晶片封裝體的出光角形成的一錐體與第二表面相交的一區域內。
綜上所述，本發明各實施例所提出的顯示裝置，利用各個發光晶片封裝體的面向出光側的除出光面外的其他表面為黑色，提高了顯示裝置所顯示畫面的對比度及飽和度，利用各個發光晶片封裝體的面向背光側的表面為白色，提高了位於顯示裝置的背光側的觀看者望向顯示裝置時所感受到的通透度。利用將發光晶片封裝體的導電接腳配置在發光晶片封裝體的出光側，可以
讓發光晶片封裝體的出光面貼近面向發光晶片封裝體的出光面的透明基板的表面，降低發光晶片封裝體的出射光線在面向發光晶片封裝體的出光面的透明基板上的反射光線被位於背光側的使用者看見的機會。此外，還可以在發光晶片封裝體的出光面和面向出光面的透明基板間設置透明介質，藉此降低發光晶片封裝體的出射光在透明基板上的反射，以及在整個顯示裝置的出光面上對應發光晶片封裝體的位置處形成表面粗糙區，來降低發光晶片封裝體的出射光在整個顯示裝置的出光面上的反射。因此，本發明所提各種方案有效解決發光晶片封裝體出射光在透明基板上的反射問題。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
10:發光晶片封裝體
101:面向出光側的上表面
1012:面向出光側的周圍表面
102:面向背光側的下表面
103:導電接腳
11:發光晶片
12:封裝材
121:出光面
20:發光晶片封裝體
201:面向出光側的上表面
2012:面向出光側的周圍表面
202:面向背光側的下表面
203:導電接腳
21:發光晶片
22:封裝材
221:出光面
3:顯示裝置
31:下透明基板
311:下透明基板的第一表面
312:下透明基板的第二表面
32:上透明基板
321:上透明基板的第一表面
322:上透明基板的第二表面
33:透明介質
4:顯示裝置
40:間隙
41:透明基板
411:第一表面
412:第二表面
43:透明介質
46:微結構
62:透明導電層
621:導電接腳接點
A:粗糙區
θ:出光角
圖1A是一平面示意圖，顯示本發明第一實施例的顯示裝置的發光晶片封裝體的出光側。
圖1B是一側面示意圖，顯示圖1A的發光晶片封裝體的背光側上的導電接腳。
圖2A是一平面示意圖，顯示本發明第二實施例的顯示裝置的發光晶片封裝體的出光側。
圖2B是一側面示意圖，顯示圖2A的發光晶片封裝體的朝出光側延伸的導電接腳。
圖3A是一示意圖，顯示本發明第三實施例的顯示裝置的局部斷面。
圖3B是一平面示意圖，顯示本發明第三實施例的顯示裝置的一透明基板及圖1B所示的發光晶片封裝體的出光側。
圖3C是一平面示意圖，顯示本發明第三實施例的顯示裝置的一透明基板及圖1B所示的發光晶片封裝體的背光側。
圖4A是一示意圖，顯示本發明第四實施例的顯示裝置的局部斷面。
圖4B是一平面示意圖，顯示本發明第四實施例的顯示裝置的一透明基板及圖2B所示的發光晶片封裝體的背光側。
圖4C是一平面示意圖，顯示本發明第四實施例的顯示裝置的一透明基板及圖2B所示的發光晶片封裝體的出光側。
圖5是一側面示意圖，顯示本發明第五實施例的顯示裝置中的一透明基板和透明基板上對應於各個發光晶片封裝體所形成的表面粗糙區。
圖1A是一平面示意圖，顯示本發明第一實施例的顯示裝置的發光晶片封裝體的出光側。圖1B是一側面示意圖，顯示圖1A的發光晶片封裝體的背光側上的導電接腳。請同時參照圖1A及圖1B，一實施例中，用於顯示裝置的發光晶片封裝體10具有一面向發光晶片封裝體10的出光側的上表面101及一面向發光晶片封裝體10的背光側的下表面102，背光側的下表面102與出光側的上表面101相對。發光晶片封裝體10具有一個或一個以上的發光晶片11及覆蓋發光晶片11的封裝材12。發光晶片封裝體10的至少一個的發光晶片11可以是一個單色晶片或者是三個各自發出紅、綠、藍光的單色晶片，封裝材12可以是環氧樹脂或矽膠。發光晶片11設置於發光晶片封裝體10中，封裝材12覆蓋發光晶片11且於發光晶片封裝體10的出光側形成一出光面121，出光面121面向出光側且
較佳地具一凸起結構(圖未示)，使得發光晶片11的出射光線經過出光面121後的行進方向能夠儘量平行或完全平行出光面121的中心法線方向。發光晶片封裝體10的面向出光側的上表面101包含了出光面121及出光面121以外的周圍表面1012。發光晶片封裝體10更具有多個導電接腳103，這些導電接腳103朝發光晶片封裝體10的背光側延伸並於發光晶片封裝體10的位於背光側的底部處向內彎折，但在其他實施例中不以此為限。發光晶片封裝體10的除出光面121外的面向出光側的周圍表面1012為黑色，且發光晶片封裝體10的面向背光側，即背對出光側，的下表面102為白色。發光晶片封裝體10例如是LED燈珠。
圖2A是一平面示意圖，顯示本發明第二實施例的顯示裝置的發光晶片封裝體的出光側。圖2B是一側面示意圖，顯示圖2A的發光晶片封裝體的朝出光側延伸的導電接腳。請同時參照圖2A及圖2B，一實施例中，用於顯示裝置的發光晶片封裝體20具有一面向發光晶片封裝體20的出光側的上表面201及一面向發光晶片封裝體20的背光側的下表面202，面向背光側的下表面202與面向出光側的上表面201相對。發光晶片封裝體20具有一個或一個以上的發光晶片21及覆蓋發光晶片21的封裝材22。發光晶片封裝體20的至少一個的發光晶片21可以是一個單色晶片或者是三個各自發出紅、綠、藍光的單色晶片，封裝材22可以是環氧樹脂或矽膠。發光晶片21設置於發光晶片封裝體20中，封裝材22覆蓋發光晶片21且於發光晶片封裝體20的出光側形成一出光面221，出光面221面向出光側且較佳地具一凸起結構(圖未示)，使得發光晶片21的出射光線經過出光面221後的行進方向能夠儘量平行或完全平行出光面221的中心法線方向。發光晶片封裝體20的面向出光側的上表面201包含了出光面221及出光面221以外的周圍表面2012。發光晶片封裝體20更具有多個導電接腳203，這些導電接腳203朝發光晶片封裝體20的出光側延伸並於發光晶片封裝體20的位於出光側的頂部處向外彎折，但在其他實施例中不以此為限。發光晶片封裝體20的
除出光面221外的面向出光側的周圍表面2012為黑色，且發光晶片封裝體20的面向背光側，即背對出光側，的下表面202為白色。發光晶片封裝體20例如是LED燈珠。發光晶片封裝體20的導電接腳203的個數可以是如圖2A所示的六個，但不限於此。相較於第一實施例，通過將發光晶片封裝體20的這些導電接腳203的一端配置在發光晶片封裝體20的出光側，當發光晶片封裝體20的這些導電接腳203與顯示裝置的一透明基板接合後，發光晶片封裝體20的面向出光側的上表面201將貼近透明基板，使發光晶片封裝體20的通過出光面221的出射光線在透明基板上的反射光線被上表面201遮擋，降低反射光線被位於發光晶片封裝體20的背光側的使用者看見的機會。
圖3A是一示意圖，顯示本發明第三實施例的顯示裝置的局部斷面。圖3B是一平面示意圖，顯示本發明第三實施例的顯示裝置的一透明基板及圖1B所示的發光晶片封裝體的出光側。圖3C是一平面示意圖，顯示本發明第三實施例的顯示裝置的一透明基板及圖1B所示的發光晶片封裝體的背光側。如圖3A至圖3C所示，一實施例中，顯示裝置3具有一下透明基板31、一上透明基板32及多個如圖1B所示的發光晶片封裝體10。下透明基板31具有一第一表面311及相對於第一表面311的一第二表面312，上透明基板32具有一第一表面321及相對於第一表面321的第二表面322。這些發光晶片封裝體10依陣列形式設置於顯示裝置3中，位於下透明基板31及上透明基板32之間且固定於下透明基板31的第一表面311上，具體地，下透明基板31的第一表面311上配置有導電線路圖案，這些發光晶片封裝體10的導電接腳103與導電線路圖案接合。發光晶片封裝體10的背光側朝向下透明基板31的第一表面311，發光晶片封裝體10的出光側朝向上透明基板32的第一表面321。如此一來，上透明基板32將位於下透明基板31的第一表面311的上方且將多個發光晶片封裝體10夾置於下透明基板31及上透明基板32之間。本實施例中，發光晶片封裝體10的封裝材12的出光面
121面對上透明基板32的第一表面321。發光晶片封裝體10的出射光透過前述的出光面121的凸起結構於通過出光面121後較佳地和上透明基板32的第一表面321垂直，使得發光晶片封裝體10的出射光儘可能地射入上透明基板32中，同時減少出射光在上透明基板32上的反射。一個或一個以上的發光晶片封裝體10被點亮後構成顯示裝置3的一顯示畫面。此外，顯示裝置3還具有一透明介質33，透明介質33例如為一種固化後的膠體，其以如圖3A所示的一個整層的形式設置於上透明基板32及下透明基板31之間，包覆這些發光晶片封裝體10，且接觸這些發光晶片封裝體10的封裝材12的出光面121及上透明基板32的第一表面321，由於透明介質33填入了各個發光晶片封裝體10和上透明基板32之間的間隙，亦即設置於發光晶片封裝體10的出光面121和上透明基板32的第一表面321之間，使得發光晶片封裝體10的出射光線依序通過透明介質33及上透明基板32。其他實施例中，也可以在每個發光晶片封裝體10的封裝材12的出光面121和上透明基板32的第一表面321之間設置一透明介質33，而在一顯示裝置中形成有多個透明介質33。透明介質33的折射率大於空氣的折射率和小於上透明基板32的折射率。較佳地，透明介質33的折射率還大於對應的發光晶片封裝體10的封裝材12的折射率。舉例而言，透明介質33的材質可為聚乙烯醇縮丁醛(PVB)，封裝材12的材質可為矽甲基封裝材且透明基板32的材質可為玻璃，因而透明介質33的折射率介於矽甲基封裝材的折射率1.4和玻璃的折射率1.55之間，例如是1.488。依此方式，可降低發光晶片封裝體10的出射光在上透明基板32上的反射且增加發光晶片封裝體10的出射光射入上透明基板32的光量。下透明基板31或上透明基板32例如是玻璃、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚醯亞胺(PI)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。請繼續參照圖1A、圖3A、圖3B及圖3C，本實施例中，各個發光晶片封裝體10的面向出光側的除出光面121外的周圍表面1012為黑色，這樣可以
提高顯示裝置3所顯示畫面的對比度及飽和度，同時也因為黑色區吸收了發光晶片封裝體10的出射光在上透明基板32上的反射光，因而減少了反射光的光量。此外，各個發光晶片封裝體10的面向背光側的下表面102為白色，如此可以提高位於背光側的使用者面向下透明基板31的第二表面312時所感受到的通透度。因此，能夠呈現出整個顯示裝置3的高透明效果。
圖4A是一示意圖，顯示本發明第四實施例的顯示裝置的局部斷面。圖4B是一平面示意圖，顯示本發明第四實施例的顯示裝置的一透明基板及圖2B所示的發光晶片封裝體的背光側。圖4C是一平面示意圖，顯示本發明第四實施例的顯示裝置的一透明基板及圖2B所示的發光晶片封裝體的出光側。如圖4A至圖4C所示，一實施例中，顯示裝置4具有一透明基板41及多個如圖2B所示的發光晶片封裝體20。透明基板41具有一第一表面411及相對於第一表面411的一第二表面412。這些發光晶片封裝體20依陣列形式設置於顯示裝置4中，固定於透明基板41的第一表面411上，具體地，透明基板41的第一表面411上配置有導電線路圖案，這些發光晶片封裝體20的導電接腳203與導電線路圖案接合，發光晶片封裝體20的出光側朝向透明基板41的第一表面411。本實施例中，發光晶片封裝體20的封裝材22的出光面221面對透明基板41的第一表面411。發光晶片封裝體20的出射光透過前述的出光面221的凸起結構於通過出光面221後較佳地和透明基板41的第一表面411垂直，使得發光晶片封裝體20的出射光儘可能地射入透明基板41中，同時減少出射光在透明基板41上的反射。一個或一個以上的發光晶片封裝體20被點亮後構成顯示裝置4的一顯示畫面。此外，顯示裝置4還具有多個透明介質43，其如圖4A所示，多個透明介質43分別設置於這些發光晶片封裝體20的出光
側且各自接觸對應的發光晶片封裝體20的封裝材22的出光面221及透明基板41的第一表面411，將透明介質43設置於發光晶片封裝體20的出光面221和透明基板41的第一表面411之間，使得發光晶片封裝體20的出射光線依序通過透明介質43及透明基板41。透明介質43的折射率大於空氣的折射率和小於透明基板41的折射率。較佳地，透明介質43的折射率還大於對應的發光晶片封裝體20的封裝材22的折射率。舉例而言，透明介質43的材質及折射率的範圍可和前述的透明介質33的材質及折射率範圍相同，不再贅述。藉此，可降低發光晶片封裝體20的出射光在透明基板41上的反射。透明基板41的材質可和前述的下透明基板31或上透明基板32的材質相同，不再贅述。請繼續參照圖2A、圖4A、圖4B及圖4C，本實施例中，各個發光晶片封裝體20的面向出光側的除出光面221外的周圍表面2012為黑色，這樣可以提高顯示裝置4所顯示畫面的對比度及飽和度，同時也因為黑色區吸收了發光晶片封裝體20的出射光在透明基板41上的反射光，因而減少了反射光的光量。此外，各個發光晶片封裝體20的面向背光側的下表面202為白色，如此可以提高位於顯示裝置4的背光側的使用者面向透明基板41的第一表面411時所感受到的通透度。因此，能夠呈現出整個顯示裝置4的高透明效果。
圖5是一側面示意圖，顯示本發明第五實施例的顯示裝置中的一透明基板和透明基板上對應於各個發光晶片封裝體所形成的表面粗糙區。本實施例是前述第四實施例的延伸實施例，圖中相同於圖4A的元件及對應的元件說明，已如前述，在此不贅述。如圖2B、圖4A、圖5所示，顯示裝置4的透明基板41的第一表面411上配置的導電線路圖案包含透明導電圖案層62及設置於透明導電圖案層62上的多個彼此電隔離的導電接腳接點621，透明導電圖案層62接
觸透明基板41的第一表面411。在其他實施例中(圖未示)，顯示裝置4的透明基板41的第一表面411上配置的導電線路圖案可以包含透明導電圖案層、設置於透明導電圖案層上的金屬導電圖案層及設置於金屬導電圖案層上的多個彼此電隔離的導電接腳接點，透明導電圖案層接觸透明基板41的第一表面411且用以提升散熱能力，金屬導電圖案層用以提升導電能力。或者，顯示裝置4的透明基板41的第一表面411上配置的導電線路圖案可以僅包含金屬導電圖案層及設置於金屬導電圖案層上的多個彼此電隔離的導電接腳接點，金屬導電圖案層接觸透明基板41的第一表面411。導電接腳接點621供各個發光晶片封裝體20的導電接腳203電連接。這些發光晶片封裝體20的導電接腳203分別接合至導電線路圖案中對應的導電接腳接點621。本實施例中，透明基板41的第一表面411的法線方向和發光晶片封裝體20的出射光的出射方向(如圖5的箭頭方向)相反，且透明基板41的第一表面411和各個發光晶片封裝體20的封裝材22的出光面221之間具有一間隙40。透明介質43設置於透明基板41的第一表面411及對應的發光晶片封裝體20的封裝材22的出光面221之間，即設置於間隙40中。
請繼續參照圖5，一實施例中，透明基板41的第二表面412設置有複數表面粗糙區A，表面粗糙區A位於對應的發光晶片封裝體20的出光側，且位於對應的發光晶片封裝體20的出光角θ形成的一錐體與第二表面412相交的區域內。另一實施例中，當發光晶片封裝體20的體積較大時，表面粗糙區A位於對應的發光晶片封裝體20垂直投影於第二表面412的區域中。如圖5所示，表面粗糙區A可以是形成於透明基板41的第二表面412的呈凹凸的微結構46。表面粗糙區A有助於導出透明基板41中的光線同時降低發光晶片封裝體20的出射光通過透明基板41時產生反射光，且由於表面粗糙區A的設置位置與發光晶片封裝體20的位置對應，因此表面粗糙區A的面積可以最小化且被對應的發光晶片
封裝體20遮擋，在不影響整個顯示裝置4的透明度的前提下，讓顯示裝置4的顯示畫面柔和化。
綜上所述，本發明各實施例所提出的顯示裝置，利用各個發光晶片封裝體的面向出光側的除出光面外的其他表面為黑色，提高了顯示裝置所顯示畫面的對比度及飽和度，利用各個發光晶片封裝體的面向背光側的表面為白色，提高了位於顯示裝置的背光側的觀看者望向顯示裝置時所感受到的通透度。利用將發光晶片封裝體的導電接腳配置在發光晶片封裝體的出光側，可以讓發光晶片封裝體的出光面貼近面向發光晶片封裝體的出光面的透明基板的表面，降低發光晶片封裝體的出射光線在面向發光晶片封裝體的出光面的透明基板上的反射光線被位於背光側的使用者看見的機會。此外，還可以在發光晶片封裝體的出光面和面向出光面的透明基板間設置透明介質，藉此降低發光晶片封裝體的出射光在透明基板上的反射，以及在整個顯示裝置的出光面上對應發光晶片封裝體的位置處形成表面粗糙區，來降低發光晶片封裝體的出射光在整個顯示裝置的出光面上的反射。因此，本發明所提各種方案有效解決發光晶片封裝體出射光在透明基板上的反射問題。
本發明的各種實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
20:發光晶片封裝體
201:面向出光側的上表面
202:面向背光側的下表面
203:導電接腳
4:顯示裝置
40:間隙
41:透明基板
411:第一表面
412:第二表面
43:透明介質
46:微結構
62:透明導電層
621:導電接腳接點
A:粗糙區域
θ:出光角
Claims (6)
- 一種顯示裝置，包含：一透明基板，具有一第一表面及相對於該第一表面的一第二表面，該第二表面設置有複數表面粗糙區；複數發光晶片封裝體，依陣列形式設置於該顯示裝置中，該發光晶片封裝體具有至少一發光晶片及一覆蓋該發光晶片的封裝材，該發光晶片封裝體的該封裝材於該發光晶片封裝體的一出光側具有一出光面，該出光面面對該透明基板的該第一表面，至少一該發光晶片封裝體被點亮後構成該顯示裝置的一顯示畫面；及至少一透明介質，該透明介質設置於該發光晶片封裝體的該出光面與該透明基板的該第一表面之間，該透明介質的折射率大於空氣的折射率和小於該透明基板的折射率；其中，該表面粗糙區位於對應的該發光晶片封裝體垂直投影於該第二表面的一區域中。
- 如請求項1的顯示裝置，其中，該發光晶片封裝體的面向該出光側的一表面為黑色，且該發光晶片封裝體的背對該出光側的一表面為白色。
- 如請求項1的顯示裝置，其中，該透明介質的折射率大於對應的該發光晶片封裝體的該封裝材的折射率且小於該透明基板的折射率。
- 如請求項1的顯示裝置，其中，該透明基板的該第一表面設置有一導電線路圖案，該發光晶片封裝體具有複數導電接腳，該些導電接腳朝該發光晶片封裝體的該出光側延伸且電連接至該導電線路圖案。
- 如請求項1的顯示裝置，其中，該發光晶片封裝體的該出光面具一凸起結構。
- 如請求項1的顯示裝置，其中，該發光晶片封裝體具有一出光角，該表面粗糙區位於對應的該發光晶片封裝體的該出光角形成的一錐體與該第二表面相交的一區域內。
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