CN107450218A - 光致发光显示装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种光致发光显示装置及其制造方法，该显示装置包括一蓝光光源及设置于蓝光光源一侧的一显示面板，而显示面板包含一透光基板、一滤光层结构及一光致发光层结构。滤光层结构形成于透光基板上，且包含相邻的一红色区、一绿色区及一蓝色区；光致发光层结构朝向蓝光光源设置于滤光层结构上，且包含一红色光致发光层与一绿色光致发光层，其中，红色光致发光层朝向蓝光光源设置于绿色光致发光层上。藉此，该显示装置具有较佳的光能利用率与较大的显示视角，且该光致发光层结构可不需像素精确对位，使该显示装置更易于制造。

Description

光致发光显示装置及其制造方法
技术领域
本发明有关一种显示装置及其制造方法，特别关于一种光致发光显示装置及其制造方法。
背景技术
传统的液晶显示装置包含一背光模组与一液晶面板，其中该液晶面板包含一薄膜电晶体控制电路层、一液晶层、一偏光板及一彩色滤光片等元件，该背光模组可产生一白光至该液晶面板，然后白光穿过由薄膜电晶体控制的液晶层后可抵达至彩色滤光片。如图1所示，彩色滤光片90包含红色像素区91、绿色像素区92及蓝色像素区93，其分别允许白光光谱中具有红色光谱的光线R、具有绿色光谱的光线G及具有蓝色光谱的光线B通过。以红色像素区91为例，白光光谱中能通过红色像素区91的仅有具有红色光谱的光线R，而其余光谱的光线G及B将会被红色像素区91阻挡并吸收；绿色像素区92及蓝色像素区93亦具有相似的特性。因此，白光在抵达彩色滤光片90时，会有大部分(约三分之二)的光谱无法通过彩色滤光片90而损耗。
由此可知，传统的液晶显示装置在形成影像时仅利用到很少部分由背光模组所提供的白光能量，通常仅有4％～10％的白光能量可输出至液晶显示装置外，因此光能量使用效率低。
另一方面，传统的液晶显示装置受限于液晶层切换光线的机制，通常具有视角(viewing angle)过小的问题。为此，企业界提出各种改善方案，例如日本日立(Hitachi)提出了IPS(In-Plane Switching)技术，采用水平电极使液晶分子产生平面旋转而增加视角；日本富士通(Fujitsu)与韩国三星(Samsung)分别提出MVA(Multi-Domain Vertical Alignment)与PVA(Pattern Vertical Alignment)技术，将单一像素切割成多重区域(Multi-Domain)以增加视角。上述技术皆可改善视角过小的问题，但却也面临制程复杂、良率低、生产成本高或透光率低等相应问题。此外，虽然富士通所提出的广视角膜(Wide Viewing Film)技术具有较低的生产成本，但其改善视角的功效却相对较低。因此，传统液晶显示装置广视角技术仍未具有令人满意的方案。
为了改善上述光能量使用效率低与视角过小的问题，有些由蓝光背光光源激发的荧光材料显示装置技术方案被提出。例如在美国专利公告号US8,670,089或US 8,947,619所揭露的显示装置中，背光模组是提供一蓝光，该蓝光在通过一液晶层后，可激发一光致发光层，该光致发光层包含并排(side by side)排列的红色荧光材料像素区、绿色荧光材料像素区及蓝色像素区，蓝色像素区通常不含荧光材料；当蓝光通过红色荧光材料像素区时可转换成红光，通过绿色荧光材料像素区时可转换成绿光，通过蓝色像素区时该蓝光可直接显示。藉此，显示装置不必透过彩色滤光片筛选波长便可产生红光、绿光及蓝光像素，减少了光能量的损耗，因此可在不需增加电源消耗之下，大幅增加彩色影像的亮度。此外，蓝光通过荧光材料时所产生的光散射(scattering)现象亦可改善传统的液晶显示装置视角过小的问题。
然而，在行动显示装置中，像素皆具有微小的尺寸，以智慧型手机为例，其搭配五吋的Full HD(High Definition)显示装置时，每一像素的长度与宽度分别为57微米与19微米，这些尺寸微小且彼此并排排列的红色及绿色荧光材料于制造时需要相当高的对位精确度，故有相当的制造难度；举例而言，绿色荧光材料会因为对位不良(misalignment)而覆盖到一旁的红色荧光材料而部分堆积于其上，使制程不易控制而导致荧光材料厚度不均匀。
另一方面，因红色荧光材料与绿色荧光材料通常具有不同的光转换效率，因此光致发光层所需的红色荧光材料的厚度及绿色荧光材料的厚度亦不同；又，要使每个像素区的荧光材料皆具有良好的厚度一致性，在制造上相当难以控制。因此，对位不良、厚度需求不同及厚度控制困难等问题大幅增加了量产并排排列的红色与绿色荧光材料的困难度。
综上，前案所揭露的显示装置仍具有各种缺失而有待更佳的方案加以改善。
发明内容
本发明的一目的在于提出一种光致发光显示装置及其制造方法，其可使光致发光显示装置具有较佳的光能量使用效率及/或较大的视角，并可使光致发光显示装置较易于制造等特点。
为达上述目的，根据本发明所提出的光致发光显示装置的一实施例，该光致发光显示装置可包括：一蓝光光源以及一显示面板，该显示面板设置于该蓝光光源的一侧；其中，该显示面板包含一透光基板、一滤光层结构及一光致发光层结构；其中，该滤光层结构设置于该透光基板上、且包含相邻的一红色区、一绿色区及一蓝色区，该红色区设置成允许一红色光线通过，该绿色区设置成允许一绿色光线通过，而该蓝色区设置成允许一蓝色光线通过；其中，该光致发光层结构朝向该蓝光光源设置于该滤光层结构上，且该光致发光层结构包含一绿色光致发光层、一红色光致发光层与一透光层；其中，绿色光致发光层朝向蓝光光源设置并覆盖于红色区与绿色区，及红色光致发光层朝向蓝光光源设置于绿色光致发光层上并覆盖于红色区之上。
为达上述目的，根据本发明所提出的光致发光显示装置的一实施例，该光致发光显示装置的制造方法可包括：形成一显示面板；以及将一蓝光光源放置于一显示面板的一侧；其中，形成该显示面板的步骤是包含：提供一透光基板，形成一光致发光层结构及一滤光层结构于该透光基板上，并使该光致发光层结构朝向该蓝光光源；其中，该滤光层结构包含相邻的一红色区、一绿色区及一蓝色区，而该光致发光层结构包含一绿色光致发光层、一红色光致发光层与一透光层；其中，绿色光致发光层朝向蓝光光源设置并覆盖于红色区与绿色区，及红色光致发光层朝向蓝光光源设置于绿色光致发光层上并覆盖于红色区之上。
藉此，本发明所提出的光致发光显示装置及其制造方法至少可提供以下有益技术效果：光致发光层结构的绿色光致发光层至少覆盖滤光层结构的红色区及绿色区，故绿色光致发光层可具有较大的像素尺寸，因而较易于制造。此外，红色光致发光层设置于绿色光致发光层之上，为上下堆叠设置、而非并排设置，因此增加了对位容许误差，故红色光致发光层亦较易于制造。同时，两光致发光层之间不需精准对位，避免了对位不精准所产生的厚度不均、制程不易控制等缺失。基于此等原因，光致发光层结构在制造上可较为容易，因而提高了生产良率。
再者，本发明所揭露的显示装置，其光致发光结构将红色光致发光层设置于绿色光致发光层上，除了可使制造更容易之外，其亦具有良好的光能量使用效率。原因在于，当蓝光光源所提供的蓝色光线在通过红色滤光区的过程中，会先经过红色光致发光层而使绝大部分的蓝色光线(例如接近100％)被转换成红色光线，该红色光线接着再经过绿色光致发光层，由于红色光线的能阶较低而不会激发绿色光致发光材料而被转换成绿色光线，故其仍维持红色光谱组成，然后该红色光线再通过红色滤光区，则避免了光能量被红色滤光区大量吸收，因此提供了良好的红色光的光能量使用效率。
承上所述，相较于传统的液晶显示装置，其由白色光线通过彩色滤光片的红色像素区、绿色像素区及蓝色像素区，而产生相对应的红色、绿色及蓝色像素。而本发明所揭露的光致发光显示装置，其蓝光光源所提供的蓝色光线在通过光致发光层结构后，可相对应于红色滤光区、绿色滤光区及蓝色滤光区，分别转换成红色光线、绿色光线及维持蓝色光线，然后该红色光线、绿色光线及蓝色光线可分别通过滤光层结构的红色区、绿色区及蓝色区，避免了光能量被滤光层结构大量吸收。因此，大部分的红色光线、绿色光线及蓝色光线都可通过滤光层结构而输出至发光装置外。如此，光致发光显示装置可具有较佳的整体光能量使用效率，因而可提高显示装置亮度或降低电能消耗量。
另一方面，光致发光层结构可产生红色散射光线、绿色散射光线及蓝色散色光线，该散射光线亦可呈现或近似一朗伯光型(Lambertian emissionpattern)，故红色光线、绿色光线及蓝色光线能以较大扩散角度输出至发光装置外；如此，红色光线、绿色光线及蓝色光线所构成的彩色影像可有较大的显示视角。
为让上述目的、技术特征及优点能更明显易懂，下文是以较佳的实施例配合所附图式进行详细说明。
附图说明
图1为习知的彩色滤光片的示意图(剖视图)。
图2A为依据本发明第1较佳实施例的光致发光显示装置的示意图(剖视图)。
图2B为图2A所示的光致发光显示装置中蓝色光线通过显示面板的光转换示意图。
图2C为低通滤光层结构的波长与穿透率的关系图。
图3A及图3B为依据本发明第2较佳实施例的光致发光显示装置的示意图。
图4为依据本发明第3较佳实施例的光致发光显示装置的示意图。
图5A为依据本发明第4较佳实施例的光致发光显示装置的示意图。
图5B为高通滤光器的波长与穿透率的关系图。
图6为依据本发明第5较佳实施例的光致发光显示装置的示意图。
图7A为依据本发明第6较佳实施例的光致发光显示装置的示意图。
图7B为图7A所示的光致发光显示装置中蓝色光线通过显示面板的光转换示意图。
图8为依据本发明第7较佳实施例的光致发光显示装置的示意图。
图9A为依据本发明第8较佳实施例的光致发光显示装置的示意图。
图9B为图9A所示的光致发光显示装置中蓝色光线通过显示面板的光转换示意图。
图10为依据本发明第9较佳实施例的光致发光显示装置的示意图。
图11A至图11F为依据本发明的较佳实施例的光致发光显示装置的制造方法的步骤示意图。
图12为依据本发明的较佳实施例的遮蔽板的示意图。
符号说明
1-9 光致发光显示装置
R 红色光线
G 绿色光线
B 蓝色光线
10 蓝光光源
11 背光模组
12 液晶模组
13 有机发光二极体模组
131 有机发光二极体
14 蓝光雷射扫描模组
20 显示面板
21 透光基板
211 出光面
212 入光面
213 法线方向
22 滤光层结构
22PU 像素单元
22R 红色区
221 红色滤光器
22G 绿色区
222 绿色滤光器
22B 蓝色区
223 蓝色滤光器
224 遮光层
225 高通滤光器
2251 第一高通滤光器
2252 第二高通滤光器
23 光致发光层结构
231 第一发光部
2311 第一区
2312 第二区
232 第二发光部
233 透光部
24 平坦层结构
25 低通滤光层结构
26 光反射结构
30 遮蔽板
31 开孔
90 彩色滤光片
91 红色像素区
92 绿色像素区
93 蓝色像素区
具体实施方式
请参阅图2A，其为依据本发明第1较佳实施例的光致发光(Photoluminescent，PL)显示装置1的示意图。该光致发光显示装置1(以下简称为PL显示装置1)可提供由红色光线形成的红色像素、由绿色光线形成的绿色像素及由蓝色光线形成的蓝色像素，并于显示装置上形成一彩色影像。该PL显示装置1可包含一蓝光光源10及一显示面板20，该显示面板20设置于蓝光光源10的一侧(例如出光侧)，且显示面板20与蓝光光源10可为相分离、或是相接触。蓝光光源10及显示面板20的技术内容将进一步说明如下。
蓝光光源10可产生一蓝色光线B，并且可使该蓝色光线B均匀照射至显示面板20的特定区域，也就是，显示面板20包含复数个像素时，蓝光光源10可让蓝色光线B照射至特定数个像素上。蓝光光源10亦可使蓝色光线B照射至显示面板20的全部区域。该蓝色光线B的峰值(peak)波长可为420nm至480nm。
蓝光光源10可包含一背光模组11及一液晶模组12，背光模组11可包含复数个并排的蓝色发光二极体(图未示)，形成一直下式背光模组，或是包含蓝色发光二极体配合一导光板，形成一侧入式背光模组，使得背光模组11可产生均匀分布的蓝色光线B。液晶模组12设置于背光模组11的一侧(出光侧)，以接收蓝色光线B。液晶模组12可包含液晶层、透明电极、薄膜电晶体控制电路层及偏光板等元件，藉由施加电能改变液晶的状态，可选择性地使蓝色光线B的一特定部分通过液晶模组12。换言之，透过薄膜电晶体的控制，背光模组11所产生的蓝色光线B可部分地通过液晶模组12而显示于面板20的特定数个像素上。
请配合参阅图2B所示，蓝色光线B可显示于面板20，且显示面板20可将蓝色光线B的一部分转换成一红色光线R显示于显示面板20的红色区22R、另一部分转换成一绿色光线G显示于显示面板20的绿色区22G、又一部分保留为蓝色光线B显示于显示面板20的蓝色区22B。
结构上显示面板20可包含一透光基板21、一滤光层结构22及一光致发光层结构23。透光基板21可为一刚性或可挠性基板，且可由玻璃、塑胶(例如PEN)等可透光材料来制成。透光基板21用以支撑滤光层结构22或光致发光层结构23，也就是，滤光层结构22及光致发光层结构23其中一者可固定地设置于透光基板21上，而不从透光基板21上脱离。本实施例中，滤光层结构22被透光基板21支撑，而于其他实施例中(图未示)，可由光致发光层结构23被透光基板21支撑。
此外，透光基板21还可定义包含有一出光面211、一入光面212及一法线方向213，出光面211及入光面212表示光线的进入及离开的面，而入光面212朝向蓝光光源10，法线方向213垂直于出光面211及入光面212，且可表示光线的传递方向。
滤光层结构22可固定地设置于透光基板21的入光面212上，且可包含复数个像素单元22PU(图2A仅显示其中两个)，而每一个像素单元22PU包含相邻的一红色区22R、一绿色区22G及一蓝色区22B，也就是，沿着与法线方向213垂直的一方向上，红色区22R、绿色区22G及蓝色区22B为相并排，且彼此相邻的侧边可为相连。
红色区22R设置成允许红色光线R通过，绿色区22G设置成允许绿色光线G通过，而蓝色区22B设置成允许蓝色光线B通过；换言之，绿色光线G及蓝色光线B无法通过红色区22R。红色区22R包含一红色滤光器221，绿色区22G包含一绿色滤光器222，而蓝色区22B包含一蓝色滤光器223，各滤光器221～223可由对光线波长有选择性的材料(例如颜料、染料)来制成，以允许对应颜色的光线通过其中。
红色区22R、绿色区22G及蓝色区22B各可包含一遮光层224，该等遮光层224设置于红色滤光器221、绿色滤光器222及蓝色滤光器223之间；遮光层224为不透光者(如黑色树脂、金属等)，故红色光线R、绿色光线G及蓝色光线B无法通过其中。遮光层224可为一框体，围绕各滤光器221～223。
光致发光层结构23朝向蓝光光源10而设置于滤光层结构22上，表示该光致发光层结构23较滤光层结构22位置上更为接近蓝光光源10；换言之，光致发光层结构23、滤光层结构22及透光基板21是依序地堆叠，而透光基板21相对最远离蓝光光源10。若于其他实施例中(图未示)，光致发光层结构23固定地设置于透光基板21的出光面211而被透光基板21支撑，滤光层结构22则是相对最远离蓝光光源10。
光致发光层结构23可包含一第一发光部231、一第二发光部232及一透光部233。第一发光部231可设置于滤光层结构22上，且沿着透光基板21的法线方向213而同时覆盖滤光层结构22的红色区22R及绿色区22G，但暴露蓝色区22B；也就是，沿着法线方向213将第一发光部231与红色区22R、绿色区22G及蓝色区22B投影至一平面时，红色区22R及绿色区22G的投影面们会位于第一发光部231的投影面内，但蓝色区22B的投影面位于第一发光部231的投影面之外。
第二发光部232可设置于第一发光部231上，较第一发光部231接近蓝光光源10，且沿着法线方向213而覆盖红色区22R，但暴露绿色区22G及蓝色区22B；也就是，沿着法线方向213将第二发光部232与红色区22R、绿色区22G及蓝色区22B投影至一平面时，红色区22R的投影面会位于第二发光部232的投影面内，但绿色区22G及蓝色区22B的投影面们位于第二发光部232的投影面之外。
透光部233可设置于滤光层结构22上，相邻于第一发光部231，且可与第一发光部231相连。较佳地，透光部233还沿着法线方向213而覆盖蓝色区22B，但暴露绿色区22G及红色区22R。由上述可知，滤光层结构22的红色区22R被第一发光部231的一部分及第二发光部232覆盖，绿色区22G被第一发光部231的另一部分覆盖，而蓝色区22B被透光部233覆盖。
第一发光部231可包含一绿色光致发光材料(以六边形示意)，例如可为β-SiAlON、SrGa2S4或硅酸盐(silicate)等荧光材料，以产生绿色光线G。第二发光部232可包含一红色光致发光材料(以四边形示意)，例如可为K2SiF6或(Ca1-xSrx)AlSiN3等荧光材料，以产生红色光线R。第一发光部231及第二发光部232还可包含固定光致发光材料的黏合材料(例如可透光的高分子材料，如硅胶、橡胶或环氧树脂等)。此外，绿色光致发光材料与红色光致发光材料可为无机光致发光材料、有机光致发光材料或量子点(Quantum Dot)等材料。
透光部233是让光线通过而不需将光线转换成另一波长的光线，故透光部233可不包含任何光致发光材料。而较佳地，透光部233可包含一光散射性微粒(以黑点示意)，例如可为二氧化钛(TiO2)、氮化硼(BN)、二氧化硅(SiO2)或三氧化二铝(Al2O3)等。补充说明的是，在形成透光部233时，亦可因应制程需求(例如简化制程或增加容许误差)，使少量的透光部233覆盖第一发光部231及/或第二发光部232(图未示)，因为透光部233不包含光致发光材料，因此被少量的透光部233覆盖不会明显影第一发光部231与第二发光部232的功能。
请复参阅图2B，以下将说明蓝光光源10所产生的蓝色光线B通过显示面板20的光转换示意图。来自蓝光光源10的蓝色光线B可区分成三部分，分别朝向红色区22R、绿色区22G及蓝色区22B。
朝向绿色区22G的蓝色光线B先通过第一发光部231。第一发光部231的绿色光致发光材料具有一特定总量，此总量较高，以使蓝色光线B的绝大部分(例如接近100％)都可被转换成绿色光线G；所转换成的绿色光线G是为散射光线。大部分的绿色光线G接着可通过绿色区22G、并从透光基板21的出光面211输出。少部分的绿色光线G会朝向相邻的红色区22R或蓝色区22B前进，但会被红色滤光器221或蓝色滤光器223阻挡。
朝向红色区22R的蓝色光线B先通过第二发光部232。第二发光部232的红色光致发光材料具有一特定总量，此总量也较高，以使蓝色光线B的绝大部分(例如接近100％)都可被转换成红色光线R；所转换成的红色光线R是为散射光线。大部分的红色光线R接着可通过第一发光部231及红色区22R、并从透光基板21的出光面211显示。红色光线R通过第一发光部231时，由于红色光线R的能阶较低而不会激发绿色光致发光材料，所以红色光线R并不会被绿色光致发光材料转换成绿色光线G，故在通过红色区22R时，光谱组成皆为红色，避免了光能量被红色滤光器221大量吸收。
朝向蓝色区22B的蓝色光线B会先通过透光部233。透光部233不会将蓝色光线B转换成绿色光线G或红色光线R，较佳地，蓝色光线B会被光散射性微粒散射而形成散射光线。大部分的蓝色光线B接着可通过蓝色区22B、并从透光基板21的出光面211显示。
由上述说明可知，蓝光光源10所产生的蓝色光线B通过光致发光层结构23后，一部分转换为红色光线R、另一部分转换为绿色光线G、又一部分维持为蓝色光线B，且红色光线R、绿色光线G及蓝色光线B尔后通过滤光层结构22时，主要是通过对应的红色区22R、绿色区22G及蓝色区22B，有效避免了被非对应的滤光器阻挡及吸收而造成光能量损失。
换言之，蓝光光源10所产生的蓝色光线B(输入光线)的大部分都可被显示面板20转换成红色光线R、绿色光线G及蓝色光线B而显示(输出光线)，使得PL显示装置1具有较高的光能量使用效率(即输出光线的能量与输入光线的能量相比，两者的差异明显减少)。
除了光能量使用效率较高外，由于输出显示面板20的红色光线R、绿色光线G及蓝色光线B可为散射光线，具有较大的扩散角度，亦可呈现或近似一朗伯光型(Lambertian emission pattern)，故红色光线R、绿色光线G及蓝色光线B所构成的彩色影像可具有较大的显示角度。因此，PL显示装置1具有较大的视角(viewing angle)。
再者，PL显示装置1在光致发光层结构23的制造上，制程较容易控制，良率也较高。原因在于，第一发光部231覆盖滤光层22的红色区22R及绿色区22G，故第一发光部231可有较大的尺寸，有利于制造；此外，第一发光部231的尺寸大于第二发光部232的尺寸，且两者为垂直堆叠设置、而非并排设置，因此，显著地增加了对位容许误差，因而不需很高的对位精确度。此两项优点可使制程较容易控制，避免了对位不良所衍生的厚度不均等缺失，而有效提升生产良率。
请复参阅图2A，PL显示装置1的显示面板20可选择地更包括一平坦层结构24及/或一低通滤光层结构25，其朝向蓝光光源10设置于光致发光层结构23上，也就是，低通滤光层结构25及/或平坦层结构24较光致发光层结构23更接近蓝光光源10。
平坦层结构24可由可透光的材料所制成，且可覆盖光致发光层结构23，并具有一平坦表面。藉由该平坦表面，显示面板20与蓝光光源10易相贴合。若是光致发光层结构23本身已具有平坦表面，或是显示面板20不需与蓝光光源10相贴合的情况下，平坦层结构24亦可省略之。
请配合参阅图2C，其为低通滤光层结构25的波长与穿透率的关系图。低通滤光层结构25可让蓝色光线B通过，但反射红色光线R及绿色光线G，因此，可以防止光致发光层结构23所产生的红色光线R及绿色光线G朝向蓝光光源10前进。也就是，光致发光层结构23将蓝色光线B转换成红色光线R或绿色光线G时，红色光线R或绿色光线G是为等向性发射，因此部分的红色光线R及绿色光线G会朝向蓝光光源10前进，而此时低通滤光层结构25可反射红色光线R及绿色光线G，使得其仍可能从透光基板21输出，可增加光能量使用效率。低通滤光层结构25可为一种分布式布拉格反射镜(Distributed Bragg reflector)。
以上是PL显示装置1的技术内容的说明，接着说明依据本发明其他实施例的PL显示装置的技术内容，而各实施例的技术内容应可互相参考，故相同的部分将省略或简化。此外，各实施例的技术内容应可互相应用。
请参阅图3A及图3B，其为依据本发明第2较佳实施例的PL显示装置2的两示意图。PL显示装置2亦包括一蓝光光源10及一显示面板20，该显示面板20可相同于第1实施例或后述实施例的显示面板20，而蓝光光源10可包含一有机发光二极体模组13或是一蓝光雷射扫描模组14。
如图3A所示，有机发光二极体模组13可包含复数个并排的有机发光二极体131，每一个有机发光二极体131可被施加电能而产生蓝色光线B。因此，控制特定的有机发光二极体131产生蓝色光线B，可使得显示面板20的特定的像素区域(如红色区22R、绿色区22G或蓝色区22B)被蓝色光线B所照射。
如图3B所示，蓝光雷射扫描模组14可包含一蓝光雷射光源(例如蓝光二极体)及一扫描镜(图未示)，蓝光雷射光源可产生一蓝色光线B至扫描镜上，然后扫描镜将该蓝色光线B反射至显示面板20的特定的像素区域(如红色区22R、绿色区22G或蓝色区22B)。扫描镜可变化其反射角度，以使得不同的像素区域可被蓝色光线B所照射。
因此，透过有机发光二极体模组13或是一蓝光雷射扫描模组14，蓝光光源10可提供蓝色光线B至显示面板20，进而形成彩色影像。
请参阅图4，其为依据本发明第3较佳实施例的PL显示装置3的示意图。PL显示装置3与前述PL显示装置1或2相似，而差别在于，PL显示装置3的第一发光部231所包含的绿色光致发光材料并非是均匀地分布。
具体而言，第一发光部231可包含相邻、且一体成型的一第一区2311及一第二区2312，而第一区2311遮蔽红色区22R，第二区2312遮蔽绿色区22G；第二发光部232则设置于第一区2311上。第一发光部231所包含的绿色光致发光材料可集中地分布于第二区2312中，因此，第一区2311的绿色光致发光材料的浓度或总量低于第二区2312的绿色光致发光材料的浓度或总量。此外，绿色光致发光材料也可仅分布于第二区2312中，故第一区2311之中无任何绿色光致发光材料。
请配合参阅图2B，朝向第二发光部232的蓝色光线B可被红色光致发光材料转换成红色光线R，红色光线R接着通过第一区2311及红色区22R、并从透光基板21的出光面211显示。由于第一区2311具有较少或是无任何绿色光致发光材料，红色光线R通过第一区2311的过程较不会受到绿色光致发光材料散射及阻碍，可进一步减少光能量损失。因此，可有更多的红色光线R通过第一区2311及红色区22R而从透光基板21的出光面211显示。
此外，在尺寸上，第一发光部231的第一区2311与第二区2312的厚度可设定为相同，亦可依设计需求而设定为不同。
请参阅图5A，其为依据本发明第4较佳实施例的PL显示装置4的示意图(蓝光光源未绘示)。PL显示装置4与前述PL显示装置1与3相似，而差别在于，PL显示装置4的滤光层结构22更包括一高通滤光器225，而显示面板20更包括复数个光反射结构26。
具体而言，高通滤光器225朝向蓝光光源(图未示)而覆盖红色区22R及绿色区22G，但不覆盖蓝色区22B。而如图5B(高通滤光器225的波长与穿透率的关系图)所示，高通滤光器225可反射蓝色光线B，但可让红色光线R及绿色光线G通过。如此，若蓝色光线B通过第一发光部231及第二发光部232而没有被完全转换成绿色光线G及红色光线R时，未被转换的蓝色光线B会被高通滤光器225反射回第一发光部231及第二发光部232而有机会再被转换成绿色光线G及红色光线R，然后再分别通过绿色区22G与红色区22R，接着输出至PL显示装置4外。
所以，透过高通滤光器225，可进一步确保蓝色光线B被第一发光部231及第二发光部232转换成绿色光线G及红色光线R，避免未被转换的蓝色光线B被滤光层结构22所吸收，进而提升PL显示装置4的光能量使用效率。较佳地，高通滤光器225可搭配本发明第3较佳实施例的PL显示装置3实施，使第一发光部231的第一区2311具有较少量或较低浓度的绿色光致发光材料、或无绿色光致发光材料，以获得较佳实施效果。此外，高通滤光器225亦可依设计需求，仅覆盖红色区22R或绿色区22G。
该些光反射结构26朝向蓝光光源(图未示)而设置于滤光层结构22上，且该些光反射结构26的每一个可沿着法线方向213而覆盖蓝色区22B、红色区22R及绿色区22G的其中一者的一侧；换言之，以剖视图而言，蓝色区22B的两侧会被两个光反射结构26覆盖，以上视图而言，蓝色区22B的四周会被光反射结构26围绕，红色区22R及绿色区22G也是如此。较佳地，光反射结构26覆盖蓝色区22B、红色区22R及绿色区22G的遮光层224，而光反射结构26的形状对应于遮光层224的形状。
光致发光层结构23则设置于该些光反射结构26之间，其中，第一发光部231的第一区2311及第二区2312被光反射结构26分隔开，而第二区2312与透光部233亦被光反射结构26分隔开。第一区2311、第二区2312、第二发光部232及透光部233皆被光反射结构26围绕。
光反射结构26可阻挡或反射红色光线R、绿色光线G及蓝色光线B，以更提升PL显示装置4的光能量使用效率。具体而言，以红色光线R为例，其在光致发光层结构23中是呈现散射者，故会有部分光线侧向传递，即朝向绿色区22G或蓝色区22B前进；此时，光反射结构26可将该部分光线反射，使得该部分光线仍有机会可通过红色区22R而输出至发光装置4外；绿色光线G及蓝色光线B也是如此。
所以，光反射结构26可反射侧向传递的光线，增加通过滤光层结构22的红色光线R、绿色光线G及蓝色光线B，故PL显示装置4可具有较佳的光能量使用效率。换言之，光反射结构26可确保第二发光部232所产生的红色光线R不会朝向绿色区22G或蓝色区22B前进，对于绿色光线G及蓝色光线B亦同。
光反射结构26可由树脂材料来制成，例如聚邻苯二甲酰胺(polyphthalamide)、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯(Polycyclolexylene-di-methylene Terephthalate)、热固性环氧树脂(Epoxymolding compound)或感旋光性树脂等。光反射结构26亦可由包含光散射性微粒的一可透光树脂等来制成；或先形成树脂材料的反射结构26后，再于其表面镀上金属反射层；或由非有机材料，例如金属，制作而成。
上述的高通滤光器225及光反射结构26各自都可增加PL显示装置4的光能量使用效率效率，但不一定要同时实施。因此，可视需求选择高通滤光器225及光反射结构26的其中一者来实施。
请参阅图6，其为依据本发明第5较佳实施例的PL显示装置5的示意图(蓝光光源未绘示)。PL显示装置5与前述PL显示装置4相似，而差别在于，PL显示装置5的滤光层结构22不同。
具体而言，在PL显示装置5中，滤光层结构22的红色区22R包含一第一高通滤光器2251，绿色区22G包含一第二高通滤光器2252，但蓝色区22B不包含高通滤光器；而红色区22R、绿色区22G及蓝色区22B不包含红色、绿色及蓝色滤光器。其中，因蓝色区22B不包含蓝色率光器及高通滤光器，故光致发光层结构23的透光部233可与透光基板21相连接或接触。
先前说明过，第一及第二高通滤光器2251及2252可确保蓝色光线B被第一发光部231及第二发光部232转换成绿色光线G及红色光线R，而光反射结构26可确保红色光线R不会朝向绿色区22G或蓝色区22B前进，绿色光线G不会朝向红色区22R或蓝色区22B前进，而蓝色光线B不会朝向绿色区22G或红色区22R前进。因此，红色区22R仅会有红色光线R通过，绿色区22G仅会有绿色光线G通过，蓝色区22B仅会有蓝色光线B通过。
所以，红色区22R、绿色区22G及蓝色区22B可不包含红色、绿色及蓝色滤光器，亦可使PL显示装置5具有相同的影像显示功能，因为不会有其他非对应颜色的光线通过其中。较佳地，PL显示装置5可搭配PL显示装置3实施，使第一发光部231的第一区2311不包含绿色光致发光材料，以获得较佳实施效果。
请参阅图7A，其为依据本发明第6较佳实施例的光致发光显示装置6的示意图。PL显示装置6与前述PL显示装置1相似，而差别在于，PL显示装置6的光致发光层结构23所包含的第二发光部232是同时覆盖红色区22R及绿色区22G(即与第一发光部231的情况一样)。较佳地，第二发光部232的尺寸可略小于第一发光部231的尺寸。
请配合参阅图7B，接着说明蓝光光源10所产生的蓝色光线B通过显示面板20的光转换示意图。来自蓝光光源10的蓝色光线B可区分成三部分，分别朝向红色区22R、绿色区22G及蓝色区22B。
朝向蓝色区22B的蓝色光线B会通过透光部233及蓝色区22B，然后从透光基板21显示。
朝向红色区22R及绿色区22G的蓝色光线B先通过第二发光部232。第二发光部232的红色光致发光材料是具有一特定总量(此总量应低于第1实施例的红色光致发光材料的总量)，以使得通过第二发光部231的蓝色光线B仅一部分(例如二分之一)被转换成红色光线R、而其余部分仍为蓝色光线B；换言之，蓝色光线B通过第二发光部232后转变为红色光线R及蓝色光线B的红蓝混合光线。
该红蓝混合光线接着通过第一发光部231。第一发光部231的绿色光致发光材料可将该红蓝混合光线中的蓝色光线B转换成绿色光线G；换言之，红蓝混合光线通过第二发光部232后转变为红色光线R及绿色光线G的红绿混合光线。该红绿混合光线接着抵达滤光层结构22，红色区22R会从红绿混合光线中过滤出红色光线R，绿色区22G则可从红绿混合光线中过滤出绿色光线G。最后，过滤出的红色光线R及绿色光线G再从透光基板21输出。
由此可知，第一发光部231所产生的红绿混合光线会有一部分(例如二分之一)被滤光层结构22阻挡而无法从透光基板21射出。因此与PL显示装置1相比，PL显示装置6具有较低的红色光线R及绿色光线G的光能量使用效率(例如接近二分之一)，但仍高于传统的液晶显示装置。在蓝色光线B的光能量使用效率上，PL显示装置1及6应是相仿(例如接近100％)。
另一方面，PL显示装置6在光致发光层结构23的制造上，可更为容易。原因在于，第一发光部231及第二发光部232都是覆盖滤光层22的红色区22R及绿色区22G，故第二发光部232与第一发光部231都具有较大的尺寸，较易于制造；同时，第二发光部232的尺寸可略小于第一发光部231，因此在制造上亦具有较大的对位容许误差，而不需很高的对位精确度。
请参阅图8，其为依据本发明第7较佳实施例的光致发光显示装置7的示意图。PL显示装置7与前述PL显示装置6相似，而差别在于，PL显示装置7的光致发光层结构23未有包含第二发光部，而光致发光层结构23的第一发光部231则包含一相混合的红色光致发光材料及绿色光致发光材料。也就是，在第一发光部231中，红色光致发光材料及绿色光致发光材料皆是均匀地分布。
因此，蓝光光源(图未示)的蓝色光线B可被第一发光部231转换成红色光线R及绿色光线G的红绿混合光线，然后红色区22R及绿色区22G再从红绿混合光线中过滤出红色光线R与绿色光线G。所以，PL显示装置7产生红色光线R与绿色光线G的方式与PL显示装置6相似，故PL显示装置7与6在红色光线R及绿色光线G的光能量使用效率上应是相仿。如此，可省略第一发光部231与第二发光部232之间的对位步骤，以简化制程。
第一发光部231亦可包含一黄色光致发光材料，而不是包含红色光致发光材料及绿色光致发光材料。黄色光致发光材料可为YAG等荧光材料。因此，蓝光光源(图未示)的蓝色光线B可被第一发光部231转换成黄色光线Y，黄色光线Y的光谱涵盖红色光谱及绿色光谱，故红色区22R及绿色区22G可从黄色光线Y中过滤出红色光线R与绿色光线G。
请参阅图9A，其为依据本发明第8较佳实施例的光致发光显示装置8的示意图。PL显示装置8与前述PL显示装置6相似，而差别在于，PL显示装置8的光致发光层结构23包含的第一发光部231及第二发光部232的每一者同时覆盖红色区22R、绿色区22G及蓝色区22B。
请配合参阅图9B，为蓝光光源10所产生的蓝色光线B通过显示面板20的光转换示意图。来自蓝光光源10的蓝色光线B先通过第二发光部232。第二发光部232的红色光致发光材料是具有一特定总量，以使得通过第二发光部232的蓝色光线B仅一部分(例如三分之一)被转换成红色光线G、而其余部分仍为蓝色光线B(例如三分之二)；换言之，蓝色光线B通过第二发光部232后转变为红色光线G及蓝色光线B的红蓝混合光线(蓝色光线B的比例较大)。
该红蓝混合光线接着通过第一发光部231。第一发光部231的绿色光致发光材料具有一特定总量，以使得红蓝混合光线中的蓝色光线B仅一部分(例如二分之一)被转换成绿色光线G；换言之，红蓝混合光线通过第二发光部232后转变为红色光线R、绿色光线G及蓝色光线B的红绿蓝混合光线(三者比例相仿)。
红绿蓝混合光线接着抵达滤光层结构22，红色区22R会从红绿蓝混合光线中过滤出红色光线R，绿色区22G则从红绿蓝混合光线中过滤出绿色光线G，蓝色区22B则从红绿蓝混合光线中过滤出蓝色光线B。最后，过滤出的红色光线R、绿色光线G及蓝色光线B再从透光基板21显示。
由此可知，在经过第一发光部231后所产生的红绿蓝混合光线会有一部分(例如三分之二)会被滤光层结构22阻挡而无法从透光基板21输出。因此相较于PL显示装置6与1，PL显示装置8具有较低的红色光线R、绿色光线G及蓝色光线B的光能量使用效率(相似于传统的液晶显示装置的光能量使用效率，例如接近三分之一)。
然而，PL显示装置8在光致发光层结构23的制造上，相对更为容易。原因在于，第一发光部231及第二发光部232都同时覆盖红色区22R、绿色区22G及蓝色区22B，因此可省略第一发光部231与第二发光部232的像素化制程步骤而整面地覆盖滤光层结构22，如此一来，第一发光部231与第二发光部之间可不需要进行对位，光致发光层结构23与滤光层结构22之间亦可不需要进行对位，大幅降低了制造难度。同时，PL显示装置8相较于传统的液晶显示装置仍具有较大的视角(viewing angle)。
请参阅图10，其为依据本发明第9较佳实施例的光致发光显示装置9的示意图。PL显示装置9与前述PL显示装置8相似，而差别在于，PL显示装置9的光致发光层结构23未有包含第二发光部，而第一发光部231则是包含一相混合的红色光致发光材料及绿色光致发光材料。
因此，蓝光光源(图未示)的蓝色光线B可部分(例如三分之二)被第一发光部231转换成红色光线R及绿色光线G，再与未被转换的蓝色光线B形成红绿蓝混合光线(三者比例相仿)，然后红色区22R、绿色区22G及蓝色区22B再从红绿蓝混合光线中分别过滤出红色光线R、绿色光线G与蓝色光线B。所以，PL显示装置9产生红色光线R与绿色光线G的方式与PL显示装置8相似，故PL显示装置9与8的光能量使用效率上应是相仿(例如接近三分之一)。
第一发光部231亦可包含一黄色光致发光材料。在此情况下，蓝光光源(图未示)的蓝色光线B可部分被第一发光部231转换成黄色光线Y，黄色光线Y的光谱涵盖红色光谱与绿色光谱，其再与未被转换的蓝色光线B形成具有红绿蓝光谱的混合光线，故红色区22R、绿色区22G及蓝色区22B再从具有红绿蓝光谱的混合光线中过滤出红色光线R、绿色光线G与蓝色光线B。
接着将说明依据本发明的PL显示装置的制造方法，该制造方法可制造出相同或类似于上述实施例的PL显示装置1～9，故制造方法的技术内容与PL显示装置1～9的技术内容可相互参考。
请参阅图11A至图11D所示，其为依据本发明的较佳实施例的PL显示装置的制造方法的各步骤的示意图。
该制造方法主要可包含两步骤：形成一显示面板20(如图11D所示)；以及将一蓝光光源10(可参考图2A)放置于一显示面板20的一侧。而在形成显示面板20的步骤中可包含以下过程。
如图11A所示，首先提供一透光基板21，然后在透光基板21上形成一滤光层结构22。滤光层结构22形成中，是将一红色滤光器221形成于红色区22R中，将一绿色滤光器222形成于绿色区22G中，将一蓝色滤光器223形成于该蓝色区22B中。此外，可选择地将一高通滤光器225(如图5A所示)形成于红色区22R及/或绿色区22G上。
如图11B所示，接着形成一光致发光层结构23于滤光层结构22上。也就是，形成一第一发光部231于滤光层结构22上，并使第一发光部231覆盖红色区22R及绿色区22G；然后形成一第二发光部232于第一发光部23上，且使第二发光部232覆盖红色区22R。
第一发光部231及第二发光部232的形成可藉由一或复数个遮蔽板30(如图12)来辅助；该遮蔽孔包含复数个开口31，而开口31的尺寸可对应第一发光部231或第二发光部232的尺寸。具体而言，先将一遮蔽板30放置于滤光层结构22上(可接触透光层结构22或相距)，并且使遮蔽板30的开孔31覆盖于绿色区22G及红色区22R(也就是，沿着法线方向213可从开孔31观察到绿色区22G及红色区22R)；然后，将一绿色光致发光材料及一高分子材料通过开孔31而沈积于绿色区22G及红色区22R上。待高分子材料固化后，可形成第一发光部231。
之后，将另一遮蔽板30放置于第一发光部231上(可接触第一发光部231或相距)，并且使遮蔽板30的开孔31仅覆盖于红色区22R；然后，将一红色光致发光材料及一高分子材料通过开孔31而沈积于红色区22R上。待高分子材料固化后，可形成第二发光部232。
除了藉由遮蔽板30，第一发光部231及第二发光部232的形成还可透过微影制程(lithography)来达成。具体而言，将绿色光致发光材料及高分子材料沈积于红色区22R、绿色区22G及蓝色区22B上，即整面地覆盖滤光层结构22，该高分子材料为一感旋光性材料；接着，对高分子材料进行曝光及显影，以将高分子材料沈积于蓝色区22B的部分移除。如此，可形成第一发光部231。
之后，将红色光致发光材料及高分子材料沈积于第一发光部231及蓝色区22B上；然后，对高分子材料进行曝光及显影，以将高分子材料沈积于蓝色区22B的部分及沈积于第一发光部231上对应绿色区22G的部分移除。如此，可形成第二发光部232。
较佳地，上述的光致发光材料及高分子材料的沈积可藉由申请人先前提出的公开号US2010/0119839的美国专利申请案(对应于证书号I508331的台湾专利)所揭露的方法来达成。该方法可以使材料均匀地沈积，故第一发光部231及第二发光部232可有均匀的厚度。此外，该方法可使得材料密集地沈积，故第一发光部231及第二发光部232可有较高浓度的光致发光材料。
当第一发光部231及第二发光部232形成后，可将一散射性微粒及另一高分子材料沈积于蓝色区22B上，以形成光致发光层结构23的透光部233(如图11C所示)。散射性微粒及高分子材料可先混合，然后再藉由喷涂(spraying)或点胶(dispensing)等方式沈积至蓝色区22B上；或以喷涂(spraying)或印刷(printing)等方式搭配遮蔽板30沈积至蓝色区22B上。其中，采用喷涂方式时，高分子材料具有良好的流动性，在喷涂后，藉由重力的作用可使散射性微粒及高分子材料自行汇集至蓝色区22B，于固化后形成透光部233，因此亦可不需使用遮蔽板30及相关的对位步骤，使制程简化。又，因散射性微粒不会改变光线的颜色，因此若在制程中造成少量的散射性微粒及高分子材料覆盖于第一发光部231及/或第二发光部232的表面，并不会对两者的功能造成明显的影响。
光致发光层结构23形成后，可选择地形成一平坦层结构24及/或一低通滤光层结构25于光致发光层结构23上(如图11D所示)。
藉由上述步骤，可制造出类似第1至3实施例的PL显示装置。
另一方面，于滤光层结构22形成后，可形成复数个光反射结构26(如图5A所示)于滤光层结构22上，然后形成光致发光层结构23于光反射结构26之间。如此可制造出类似第4及5实施例的PL显示装置。
又一方面，形成光致发光层结构23的过程中，可使第二发光部232同时覆盖红色区22R及绿色区22G(如图11E所示)；或者，不形成第二发光部232，但使第一发光部231包含相混合的红色光致发光材料及绿色光致发光材料、或是包含一黄色光致发光材料。如此可制造出可制造出类似第6及7实施例的PL显示装置。
再一方面，形成光致发光层结构23的过程中，可使第一发光部231及第二发光部232同时覆盖红色区22R、绿色区22G及蓝色区22B(如图11F所示)；或者，不形成第二发光部232，但使第一发光部231包含相混合的红色光致发光材料及绿色光致发光材料、或是包含一黄色光致发光材料。如此可制造出类似第8及9实施例的PL显示装置。
以上说明了依据本发明的各较佳实施例的光致发光显示装置及其制造方法，而上述实施例的技术内容并非用来限制本发明的保护范畴。本发明所属技术领域中具有通常知识者可轻易完成的改变或均等性的安排均属于本发明所主张的范围，本发明的权利保护范围应以申请专利范围为准。

Claims (24)

1.一种光致发光显示装置，包含：
一蓝光光源；以及
一显示面板，设置于该蓝光光源的一侧，该显示面板包含一透光基板、一滤光层结构及一光致发光层结构，该透光基板用以支撑该滤光层结构或该光致发光层结构；
其中，该滤光层结构包含相邻的一红色区、一绿色区及一蓝色区，该红色区设置成允许一红色光线通过，该绿色区设置成允许一绿色光线通过，而该蓝色区设置成允许一蓝色光线通过；
其中，该光致发光层结构朝向该蓝光光源设置于该滤光层结构上，且该光致发光层结构包含一第一发光部，该第一发光部是沿着该透光基板的一法线方向而同时覆盖该红色区及该绿色区。
2.根据权利要求根据权利要求1所述的光致发光显示装置，其中，该红色区包含一红色滤光器，该绿色区包含一绿色滤光器，该蓝色区包含一蓝色滤光器。
3.根据权利要求根据权利要求2所述的光致发光显示装置，其中，该滤光层结构更包括一高通滤光器，该高通滤光器覆盖该红色区及/或该绿色区。
4.根据权利要求根据权利要求2所述的光致发光显示装置，其中，该显示面板更包括一低通滤光层结构及/或一平坦层结构，其朝向蓝光光源设置于该光致发光层结构上。
5.根据权利要求根据权利要求1所述的光致发光显示装置，其中，该显示面板更包含复数个光反射结构，该些光反射结构的每一个沿着该法线方向而覆盖该蓝色区、该红色区及该绿色区的其中一者的一侧。
6.根据权利要求根据权利要求2至5任一项所述的光致发光显示装置，其中，该光致发光层结构更包含一第二发光部及一透光部，该第一发光部包含一绿色光致发光材料，而该第二发光部包含一红色光致发光材料；
其中，该第二发光部朝向该蓝光光源设置于该第一发光部上，且沿着该法线方向而覆盖该红色区，但暴露该绿色区及该蓝色区；该透光部相邻于该第一发光部，且沿着该法线方向而覆盖该蓝色区。
7.根据权利要求根据权利要求6所述的光致发光显示装置，其中，该第一发光部包含相邻、且一体成型的一第一区及一第二区，其中，该第一区覆盖于该滤光层结构的该红色区，该第二区覆盖于该滤光层结构的该绿色区；该第二发光部朝向该蓝光光源设置于该第一区上；其中，该第一区的该绿色光致发光材料的一浓度或总量低于该第二区的该绿色光致发光材料的一浓度或总量。
8.根据权利要求根据权利要求6所述的光致发光显示装置，其中，该第一发光部包含相邻、且一体成型的一第一区及一第二区，其中，该第一区覆盖于该滤光层结构的该红色区，该第二区覆盖于该滤光层结构的该绿色区；该第二发光部朝向该蓝光光源设置于该第一区上；其中，该绿色光致发光材料仅分布于该第二区中。
9.根据权利要求根据权利要求6所述的光致发光显示装置，其中，该透光部包含一光散射性微粒。
10.根据权利要求根据权利要求2至5任一项所述的光致发光显示装置，其中，该光致发光层结构更包含一第二发光部及一透光部，该第一发光部包含一绿色光致发光材料，而该第二发光部包含一红色光致发光材料；
其中，该第二发光部朝向该蓝光光源设置于该第一发光部上，且沿着该法线方向而同时覆盖该红色区及该绿色区；该透光部相邻于该第一发光部，且沿着该法线方向而覆盖该蓝色区。
11.根据权利要求根据权利要求10所述的光致发光显示装置，其中，该透光部包含一光散射性微粒。
12.根据权利要求根据权利要求2至5任一项所述的光致发光显示装置，其中，该光致发光层结构更包含一透光部，该透光部相邻于该第一发光部，且沿着该法线方向而覆盖该蓝色区；
其中，该第一发光部包含一相混合的红色光致发光材料及绿色光致发光材料、或是包含一黄色光致发光材料。
13.根据权利要求根据权利要求12所述的光致发光显示装置，其中，该透光部包含一光散射性微粒。
14.根据权利要求根据权利要求2至5任一项所述的光致发光显示装置，其中，该光致发光层结构更包含一第二发光部，该第一发光部包含一绿色光致发光材料，而该第二发光部包含一红色光致发光材料；
其中，该第一发光部是沿着该法线方向而同时覆盖该红色区、该绿色区及该蓝色区；该第二发光部朝向该蓝光光源设置于该第一发光部上，且沿着该法线方向而同时覆盖该红色区、该绿色区及该蓝色区。
15.根据权利要求根据权利要求2至5任一项所述的光致发光显示装置，其中，该第一发光部沿着该法线方向而同时覆盖该红色区、该绿色区及该蓝色区，且该第一发光部包含一相混合的红色光致发光材料及绿色光致发光材料、或是包含一黄色光致发光材料。
16.根据权利要求1所述的光致发光显示装置，其中，该红色区包含一第一高通滤光器，该绿色区包含一第二高通滤光器；
其中，该光致发光层结构更包含一第二发光部及一透光部，该第一发光部包含一绿色光致发光材料，而该第二发光部包含一红色光致发光材料，该第二发光部朝向该蓝光光源设置于该第一发光部上，且沿着该法线方向而覆盖该红色区，该透光部沿着该法线方向而覆盖该蓝色区；
其中，该显示面板更包含复数个光反射结构，该些光反射结构的每一个沿着该法线方向而覆盖该红色区、该绿色区及该蓝色区的其中一者的一侧。
17.一种光致发光显示装置的制造方法，包含：
形成一显示面板；以及
将一蓝光光源放置于一显示面板的一侧；
其中，形成该显示面板的步骤是包含：提供一透光基板，形成一光致发光层结构及一滤光层结构于该透光基板上，并使该光致发光层结构朝向该蓝光光源；其中，该滤光层结构包含相邻的一红色区、一绿色区及一蓝色区，而该光致发光层结构包含一第一发光部，其沿着该透光基板的一法线方向而覆盖该红色区及该绿色区。
18.根据权利要求17所述的光致发光显示装置的制造方法，其中，在形成该光致发光层结构时，更包含：将一遮蔽板放置于该滤光层结构上，且使该遮蔽板的一开孔覆盖于该绿色区及该红色区、或仅覆盖于该红色区，然后将一光致发光材料及一高分子材料通过该开孔而沈积于该红色区及该绿色区上、或仅沈积该红色区上。
19.根据权利要求17所述的光致发光显示装置的制造方法，其中，在形成该光致发光层结构时，更包含：将一光致发光材料及一高分子材料沈积于该红色区、该绿色区及该蓝色区上，其中该高分子材料为一感旋光性材料；及对该高分子材料进行曝光及显影，以将该高分子材料沈积于该蓝色区及该绿色区、或该蓝色区上的部分移除。
20.根据权利要求18或19所述的光致发光显示装置的制造方法，其中，在形成该光致发光层结构时，更包含：将一散射性微粒及另一高分子材料沈积于该蓝色区上。
21.根据权利要求17所述的光致发光显示装置的制造方法，其中，在形成该滤光层结构时，更包含：形成一红色滤光器于该红色区上，形成一绿色滤光器于该绿色区上，形成一蓝色滤光器于该蓝色区上。
22.根据权利要求17至19任一项所述的光致发光显示装置的制造方法，其中，形成该显示面板的步骤是更包含：形成复数个光反射结构于该滤光层结构上，然后形成该光致发光层结构于该些光反射结构的其中两者之间。
23.根据权利要求17所述的光致发光显示装置的制造方法，其中，在形成该光致发光层结构时，更使该光致发光层结构一并覆盖该蓝色区。
24.根据权利要求17所述的光致发光显示装置的制造方法，其中，形成该显示面板的步骤是更包含：形成一低通滤光层结构及/或一平坦层结构于该光致发光层结构上。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108932910A (zh) * 2017-05-26 2018-12-04 行家光电股份有限公司 光致发光led显示装置及其制造方法
CN111697019A (zh) * 2019-03-14 2020-09-22 夏普株式会社 发光装置和显示装置
CN111710774A (zh) * 2020-07-30 2020-09-25 上海天马微电子有限公司 一种彩膜基板、显示面板和显示装置
CN111897161A (zh) * 2020-08-14 2020-11-06 合肥京东方光电科技有限公司 显示模组和显示装置
CN113345996A (zh) * 2021-05-26 2021-09-03 Tcl华星光电技术有限公司 一种量子点led封装器件及其制备方法
CN114203926A (zh) * 2021-11-22 2022-03-18 合肥维信诺科技有限公司 一种显示面板

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1881034A (zh) * 2005-06-15 2006-12-20 精工电子有限公司 彩色显示单元
KR20080063104A (ko) * 2006-12-28 2008-07-03 서울반도체 주식회사 형광막 구조를 포함하는 백라이팅 유닛
WO2009017794A1 (en) * 2007-07-31 2009-02-05 Luminus Devices, Inc. Illumination assembly including wavelength converting material having spatially varying density
JP2014038702A (ja) * 2012-08-10 2014-02-27 Sharp Corp 波長変換基板およびそれを用いた表示装置、電子機器
CN103869530A (zh) * 2014-03-31 2014-06-18 深圳市华星光电技术有限公司 液晶显示器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1881034A (zh) * 2005-06-15 2006-12-20 精工电子有限公司 彩色显示单元
KR20080063104A (ko) * 2006-12-28 2008-07-03 서울반도체 주식회사 형광막 구조를 포함하는 백라이팅 유닛
WO2009017794A1 (en) * 2007-07-31 2009-02-05 Luminus Devices, Inc. Illumination assembly including wavelength converting material having spatially varying density
JP2014038702A (ja) * 2012-08-10 2014-02-27 Sharp Corp 波長変換基板およびそれを用いた表示装置、電子機器
CN103869530A (zh) * 2014-03-31 2014-06-18 深圳市华星光电技术有限公司 液晶显示器

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108932910A (zh) * 2017-05-26 2018-12-04 行家光电股份有限公司 光致发光led显示装置及其制造方法
CN111697019A (zh) * 2019-03-14 2020-09-22 夏普株式会社 发光装置和显示装置
CN111697019B (zh) * 2019-03-14 2024-05-28 夏普株式会社 发光装置和显示装置
CN111710774A (zh) * 2020-07-30 2020-09-25 上海天马微电子有限公司 一种彩膜基板、显示面板和显示装置
CN111710774B (zh) * 2020-07-30 2021-10-29 上海天马微电子有限公司 一种彩膜基板、显示面板和显示装置
CN111897161A (zh) * 2020-08-14 2020-11-06 合肥京东方光电科技有限公司 显示模组和显示装置
CN111897161B (zh) * 2020-08-14 2022-08-30 合肥京东方光电科技有限公司 显示模组和显示装置
CN113345996A (zh) * 2021-05-26 2021-09-03 Tcl华星光电技术有限公司 一种量子点led封装器件及其制备方法
CN114203926A (zh) * 2021-11-22 2022-03-18 合肥维信诺科技有限公司 一种显示面板

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