CN103208504A - 显示装置 - Google Patents
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Abstract
一种显示装置，具有多个画素区。显示装置包括一基板、一光致发光层以及多个发光二极管。光致发光层设置于基板上，且光致发光层设置于至少部分的画素区内。各发光二极管分别设置于各画素区内，且各发光二极管用以产生一短波长光线以激发光致发光层进行发光。各画素区内的光致发光层设置于对应的发光二极管与基板之间。
Description
【技术领域】
本发明关于一种显示装置，尤指一种利用单一颜色的发光二极管产生一短波长光线以激发不同颜色的光致发光层而呈现显示效果的显示装置。
【背景技术】
发光二极管因具有环保特性、高光电转换效率、体积小、寿命长、波长固定与低发热等优点，已经广泛的运用于生活环境中。例如，大至城市中的大型显示看板、街道上的交通号志，小至电器开关指示灯、屏幕的背光源等，都可以看见逐渐由发光二极管取代传统光源的趋势。
在一般利用发光二极管进行显示装置中，将可产生不同颜色的发光二极管交错排列以进行混色而达到显示效果。然而，此方式存在着各不同颜色的发光二极管在颜色衰退程度上的差异而导致使用时间增加后的色偏现象，且需分别制作不同颜色的发光二极管亦导致制程复杂以及成本偏高等问题。
【发明内容】
本发明的主要目的之一在于提供一种显示装置，利用单一颜色的发光二极管产生一短波长光线以激发不同颜色的光致发光层来呈现出显示效果，藉此达到制程简化、降低生产成本以及提升显示效果的目的。
为达上述目的，本发明的一较佳实施例提供一种显示装置，具有多个画素区。显示装置包括一基板、一光致发光层以及多个发光二极管。光致发光层设置于基板上，且光致发光层设置于至少部分的画素区内。各发光二极管分别设置于各画素区内，且各发光二极管用以产生一短波长光线以激发光致发光层进行发光。各画素区内的光致发光层设置于对应的发光二极管与基板之间。
【附图说明】
图1绘示了本发明的较佳实施例的显示装置的示意图。
图2至图4绘示了本发明的第一较佳实施例的显示装置的制作方式示意图。
图5绘示了本发明的第二较佳实施例的显示装置的示意图。
图6绘示了本发明的第三较佳实施例的显示装置的示意图。
图7绘示了本发明的第四较佳实施例的显示装置的示意图。
图8绘示了本发明的第四较佳实施例的显示装置的画素区的上视示意图。
图9绘示了本发明的另一较佳实施例的显示装置的画素区的上视示意图。
图10绘示了本发明的第五较佳实施例的显示装置的示意图。
【主要元件符号说明】
100 显示装置 110 基板
120 图案化阻挡层 130 光致发光层
131 第一光致发光层 132 第二光致发光层
133 透明材料层 140 黏着层
150 发光二极管 151 第一电极
152 第二电极 160 反射层
170 第一导线 180 绝缘层
190 第二导线 200 显示装置
230 光致发光层 231 第一光致发光层
232 第二光致发光层 233 第三光致发光层
250 发光二极管 BL 短波长光线
L1 第一原色光 L2 第二原色光
L3 第三原色光 P1 第一次画素区
P2 第二次画素区 P3 第三次画素区
PX 画素区 TS 模板
V1 第一开口 V2 第二开口
UL 短波长光线 300 显示装置
400 显示装置 500 显示装置
BM 图案化遮光层 AR 开口区
AR1 第一开口区 AR2 第二开口区
AR3 第三开口区
【具体实施方式】
为使熟习本发明所属技术领域的一般技艺者能更进一步了解本发明，下文特列举本发明的较佳实施例，并配合所附图式，详细说明本发明的构成内容及所欲达成的功效。
请参考图1。图1绘示了本发明的第一较佳实施例的显示装置的示意图。为了方便说明，本发明的各图式仅为示意以更容易了解本发明，其详细的比例可依照设计的需求进行调整。如图1所示，本实施例的显示装置100具有多个画素区PX。显示装置100包括基板110、光致发光层130以及多个发光二极管150。光致发光层130设置于基板110上，且光致发光层130设置于至少部分的画素区PX内。各发光二极管150分别设置于各画素区PX内，且各发光二极管150用以产生短波长光线BL以激发光致发光层130进行发光。各画素区PX内的光致发光层130设置于对应的发光二极管150与基板110之间。本实施例的光致发光层130较佳可包括萤光材料、量子点材料或其他适合的光致发光材料。各发光二极管150所产生的短波长光线BL较佳波长小于或等于450奈米的短波长光线，但并不以此为限。
更进一步说明，本实施例的画素区PX可包括第一次画素区P1、第二次画素区P2以及第三次画素区P3，分别用以提供不同的显示颜色。举例来说，本实施例的各发光二极管150所产生的短波长光线BL较佳为蓝光，而发光二极管150较佳为蓝光发光二极管，但并不以此为限。值得说明的是，本实施例的各画素区PX较佳彼此大小相等，也就是说第一次画素区P1、第二次画素区P2以及第三次画素区P3较佳彼此大小相等，但并不以此为限。此外，本实施例的光致发光层130包括第一光致发光层131以及第二光致发光层132分别设置于第一次画素区P1以及第二次画素区P2内。位于第一次画素区P1的发光二极管150激发第一光致发光层131而产生第一原色光L1，且位于第二次画素区P2的发光二极管150激发第二光致发光层132而产生第二原色光L2。第一光致发光层131较佳可包括红光光致发光材料，以使第一原色光L1为红光，而第二光致发光层132较佳可包括绿光光致发光材料，以使第二原色光L2为绿光，但并不以此为限。此外，显示装置100可更包括透明材料层133设置于第三次画素区P3内，以使第三次画素区P3可发出发光二极管150所产生的短波长光线BL，成为第三原色光L3。通过可提供不同颜色光的各画素区PX以阵列方式排列，以使分别可为红光、绿光、蓝光的第一原色光L1、第二原色光L2以及第三原色光L3进行混色，即可达到全彩显示的效果。换句话说，本实施例的显示装置100可利用单一颜色的发光二极管150所提供的短波长光线BL激发不同颜色的光致发光层130而产生不同的原色光，故可达到简化制程与结构的效果。此外，由于各画素区PX均使用相同的发光二极管150，故其衰退程度较为一致，因此可改善显示装置100的显示效果稳定性。
如图1所示，显示装置100可更包括图案化阻挡层120、黏着层140、反射层160、绝缘层180、第一导线170以及第二导线190设置于基板110上。图案化阻挡层120设置于基板110上，用以定义出各画素区PX。反射层160设置于各画素区PX内，用以反射发光二极管150所产生的短波长光线BL，藉此增加进入光致发光层130或透明材料层133的短波长光线BL的光量，进而提升其发光效率。换言之，光致发光层130与发光二极管150设置于基板110与反射层160之间。黏着层140设置于反射层160与光致发光层130之间以及设置于于反射层160与透明材料层133之间，用以粘合并固定各画素区PX中的发光二极管150。反射层160较佳为绝缘反射层，且反射层160、第一导线170、绝缘层180以及第二导线190设置于发光二极管150上。各发光二极管150包括第一电极151与第二电极152。反射层160包括多个第一开口V1，分别至少部分暴露出各发光二极管150的第一电极151。另外，多个第二开口V2贯穿绝缘层180与反射层160，分别至少部分暴露出各发光二极管150的第二电极152。第一导线170透过第一开口V1与第一电极151电性连结，而第二导线190透过第二开口V2与第二电极152电性连结，藉此可分别控制各发光二极管150的发光状况，但并不以此为限。上述的显示装置100的各部件均设置于基板110的同一侧，故其相对的另一侧可视为一显示面，但并不以此为限。
请参考图2至图4，并请一并参考图1。图2至图4绘示了本发明的第一较佳实施例的显示装置的制作方式示意图。本实施例的显示装置的制作方式可包括下列步骤。首先，如图2所示，于基板110上形成图案化阻挡层120以定义出各画素区PX。然后，于各画素区PX中分别形成光致发光层130或透明材料层133。接着，于光致发光层130与透明材料层133上形成黏着层140。本实施例的黏着层140较佳为透明黏着层，但并不以此为限。接着，如图3所示，将发光二极管150转置，如通过扩晶技术，以阵列方式排列于模板TS上，并利用模板TS与基板110进行对准。然后，如图3与图4所示，将发光二极管150再转置至各画素区PX中的光致发光层130或透明材料层133上，并利用黏着层140粘合并固定各发光二极管150于各画素区PX中的位置，使得发光二极管150的第一电极151与第二电极152位于上方而其出光面位于下方，用以向光致发光层130或透明材料层133发出短波长光线BL。的后，如图1所示，依序形成反射层160、第一导线170、绝缘层180以及第二导线190，以形成显示装置100。值得说明的是，由于本发明的各画素区PX中使用相同的发光二极管150，故可简化发光二极管150的相关制程。此外，本发明可利用扩晶技术来分配发光二极管150的相对位置，并通过转印的方式将发光二极管150设置于各画素区PX中，因此亦可简化显示装置100的制程方式，进而达到提升良率与降低成本的效果。
下文将针对本发明的不同实施例进行说明，且为简化说明，以下说明主要针对各实施例不同之处进行详述，而不再对相同之处作重复赘述。此外，本发明的各实施例中相同的元件以相同的标号进行标示，以利于各实施例间互相对照。
请参考图5。图5绘示了本发明的第二较佳实施例的显示装置的示意图。如图5所示，显示装置200包括基板110、光致发光层230以及多个发光二极管250。本实施例的显示装置200与上述实施例的不同处在于，在显示装置200中，各发光二极管250用以产生短波长光线UL，且短波长光线UL较佳为紫外光，而发光二极管250较佳为紫外光发光二极管，但并不以此为限。此外，本实施例的光致发光层230包括第一光致发光层231、第二光致发光层232以及第三光致发光层233分别设置于第一次画素区P1、第二次画素区P2以及第三次画素区P3内。位于第一次画素区P1的发光二极管250激发第一光致发光层231而产生第一原色光L1，位于第二次画素区P2的发光二极管250激发第二光致发光层232而产生第二原色光L2，且位于第三次画素区P3的发光二极管250激发第三光致发光层233而产生第三原色光L3。第一光致发光层231较佳可包括红光光致发光材料，以使第一原色光L1为红光，第二光致发光层232较佳可包括绿光光致发光材料，以使第二原色光L2为绿光，且第三光致发光层233较佳可包括蓝光光致发光材料，以使第三原色光L3为蓝光，但并不以此为限。通过可提供不同颜色光的各画素区PX以阵列方式排列，以使分别为红光、绿光、蓝光的第一原色光L1、第二原色光L2以及第三原色光L3可进行混色，进而达到全彩显示的效果。换句话说，本实施例的显示装置200可利用相同的发光二极管250所提供的短波长光线UL激发不同颜色的光致发光层230而产生不同的原色光，故可达到简化制程与结构的效果。本实施例的显示装置200除了光致发光层230以及发光二极管250之外，其余各部件的设置、材料特性以及发光方式与上述第一较佳实施例相似，故在此并不再赘述。
请参考图6。图6绘示了本发明的第三较佳实施例的显示装置300的示意图。如图6所示，本实施例的显示装置300与上述第一较佳实施例的不同处在于，显示装置300的各画素区PX较佳彼此开口率大小相异，以达到较佳的显示效果。举例来说，当第一次画素区P1、第二次画素区P2以及第三次画素区P3分别用以呈现红光、绿光以及蓝光时，若考量各次画素区之间发光效率差异而造成不均匀的状况，可利用图案化阻挡层120定义出开口率不同大小的画素区PX。也就是说，第一次画素区P1的开口率可大于第二次画素区P2与第三次画素区P3的开口率，而第二次画素区P2的开口率可大于第三次画素区P3的开口率，通过调整各画素区PX的开口率来补偿发光效率差异而造成不均匀的状况。另请注意，本发明并不以上述的调整方式为限而可视设计需要对各画素区PX的大小进行调整。本实施例的显示装置300除了画素区PX的开口率大小差异之外，其余各部件的设置、材料特性以及发光方式与上述第一较佳实施例相似，故在此并不再赘述。
请参考图7至图9。图7绘示了本发明的第四较佳实施例的显示装置的示意图。图8绘示了本实施例的显示装置的画素区的上视示意图。图9绘示了本发明的另一较佳实施例的显示装置的画素区的上视示意图。如图7所示，本实施例的显示装置400与上述第一较佳实施例的不同处在于，显示装置400更包括图案化遮光层BM设置于基板110以及光致发光层130之间，用以于至少部分的画素区PX中定义出多个开口区AR，且至少部分的开口区AR彼此尺寸大小相异。举例来说，当第一次画素区P1、第二次画素区P2以及第三次画素区P3分别用以呈现红光、绿光以及蓝光时，若考量各次画素区之间发光效率差异而造成不均匀的状况，且图案化阻挡层120于基板110上所定义出各画素区PX的开口率实质相同，则可利用图案化遮光层BM于至少部分的画素区PX中定义出尺寸大小不同的开口区AR以补偿发光效率差异而造成不均匀的状况。如图7所示，图案化遮光层BM可分别于第二次画素区P2以及第三次画素区P3内定义出第二开口区AR2以及第三开口区AR3，而第一次画素区P1中可不设置图案化遮光层BM而仅以图案化阻挡层120定义出第一开口区AR1。换句话说，图案化遮光层BM可仅设置于第二次画素区P2与第三次画素区P3中，但并不以此为限。通过调整各开口区AR的面积大小，例如可将第一开口区AR1的面积控制在最大，第二开口区AR2的面积次之，而第三开口区AR3的面积控制在最小的状况下，可利用此开口率的差异来补偿各画素区PX之间发光效率不同而造成的不均匀状况。另请注意，本发明并不以上述的调整方式为限而可视设计需要对各画素区PX的开口区AR大小进行调整。本实施例的显示装置400除了图案化遮光层BM以及开口区AR的大小差异之外，其余各部件的设置、材料特性以及发光方式与上述第一较佳实施例相似，故在此并不再赘述。值得说明的是，图案化遮光层BM的光学密度(optical density,OD)较佳大于3.5，以达到所需的遮光效果。
如图7与图8所示，本实施例的各开画素区PX与各开口区AR较佳可分别为矩形形状，但本发明并不以此为限。在本发明的其他较佳实施例中亦可视需要使用其他适合形状的画素区PX与开口区AR。举例来说，如图9所示，本发明的另一较佳实施例中，各开画素区PX与各开口区AR亦可分别为圆形形状。
请参考图10。图10绘示了本发明的第五较佳实施例的显示装置500的示意图。如图10所示，本实施例的显示装置500与上述第四较佳实施例的不同处在于，图案化遮光层BM部分设置于图案化阻挡层120以及基板110之间。换句话说，图案化遮光层BM可先形成于基板110上，而于图案化遮光层BM形成的后再形成图案化阻挡层120。本实施例的显示装置500除了图案化遮光层BM的设置位置之外，其余各部件的设置、材料特性以及发光方式与上述第四较佳实施例相似，故在此并不再赘述。
综上所述，本发明的显示装置利用单一种类的发光二极管设置于各画素区中，通过发光二极管所产生的短波长光线激发不同颜色的光致发光层以呈现出显示效果，故可简化相关制程、降低生产成本以及提升显示效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (15)
1.一种显示装置，具有多个画素区，该显示装置包括：
一基板；
一光致发光层，设置于该基板上，其中该光致发光层设置于至少部分的该等画素区内；以及
多个发光二极管，分别设置于各该画素区内，其中各该发光二极管用以产生一短波长光线以激发该光致发光层进行发光，且各该画素区内的该光致发光层设置于对应的该发光二极管与该基板之间。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该等画素区包括一第一次画素区、一第二次画素区以及一第三次画素区，该光致发光层包括一第一光致发光层以及一第二光致发光层分别设置于该第一次画素区以及该第二次画素区内，位于该第一次画素区的该发光二极管激发该第一光致发光层而产生一第一原色光，且位于该第二次画素区的该发光二极管激发该第二光致发光层而产生一第二原色光。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，该第一光致发光层包括一红光光致发光材料，该第二光致发光层包括一绿光光致发光材料，该第一原色光为一红光，且该第二原色光为一绿光。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，更包括一透明材料层，设置于该第三次画素区内，且该短波长光线包含一蓝光，以使该第三次画素区发出该蓝光。
5.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，该短波长光线包含一紫外光，且该光致发光层更包括一第三光致发光层设置于该第三次画素区内，位于该第三次画素区的该发光二极管激发该第三光致发光层而产生一第三原色光。
6.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，该第三光致发光层包括一蓝光光致发光材料，且该第三原色光为一蓝光。
7.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该光致发光层包括萤光材料或量子点材料。
8.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，更包括一反射层，设置于该基板上，其中该光致发光层与该等发光二极管设置于该基板与该反射层之间。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，更包括一黏着层，设置于该光致发光层与该反射层之间。
10.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，更包括一图案化阻挡层设置于该基板上，用以定义出该等画素区。
11.根据权利要求10所述的显示装置，其特征在于，至少部分的该等画素区的开口率彼此大小相异。
12.根据权利要求10所述的显示装置，其特征在于，该等画素区的开口率彼此大小实质相等。
13.根据权利要求12所述的显示装置，其特征在于，更包括一图案化遮光层设置于该基板以及该光致发光层之间，用以于至少部分的该等画素区中定义出多个开口区。
14.根据权利要求13所述的显示装置，其特征在于，至少部分的该等开口区的面积彼此大小相异。
15.根据权利要求14所述的显示装置，其特征在于，该图案化遮光层部分设置于该图案化阻挡层以及该基板之间。
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