CN108511458A - 显示设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种显示设备，其包括一显示单元。显示单元包括一发光单元及一光转换层。光转换层设置于该发光单元上，其中显示单元在一最高灰阶的操作下具有一出射光，该出射光具有一出射光谱，出射光谱在380nm至489nm范围的强度积分值定义为一第一强度积分，出射光谱490nm至780nm范围的强度积分值定义为一第二强度积分，且该第一强度积分对该第二强度积分的比值定义为一第一比值，其中该第一比值大于0％且小于或等于7.5％。

Description

显示设备
技术领域
本发明涉及一种显示设备，特别是涉及一种所产生的绿光颜色接近DCI(DigitalCinema Initiatives)-P3色域(color gamut)的绿色原色的显示设备。
背景技术
显示设备用来将所获得或存取的电子信号转换为视觉信息，并展现在用户眼前。例如阴极射线管(cathode ray tube，CRT)和液晶显示器(liquid crystal display，LCD)等显示设备的色域可参考NTSC(National Television System Committee)色域。随着科技进展，为了满足不同色彩系统并展示更多不同的色彩，定义出了不同的色域，例如sRGB、DCI-P3以及Rec.2020(ITU-R Recommendation BT.2020)。其中，DCI-P3色域是最常被使用的标准色域之一，广泛应用于各种数字显示器或电视。
然而，例如笔记本电脑屏幕或桌面计算机屏幕等数字显示器所产生的白光的色温通常比电视所产生的颜色还要黄，因此可能让用户较不偏好数字显示器的影像。传统上的调整色温或色调的方法是调整发光材料的发光光谱，然而此种方法较为复杂且耗时，还会产生制造成本上的负担。
发明内容
本发明的一实施例提供一种显示设备，该显示设备的一显示单元包括一发光单元以及设置在发光单元上的一光转换层。该显示单元在一最高灰阶的操作下具有一出射光，该出射光具有一出射光谱。出射光谱在380纳米(nm)至489纳米范围的强度积分值定义为一第一强度积分，出射光谱在490纳米至780纳米范围的强度积分值定义为一第二强度积分，且第一强度积分对第二强度积分的比值定义为一第一比值，其中第一比值大于0％且小于或等于7.5％。
本发明的另一实施例提供一种显示设备，该显示设备包括一背光单元、一光调变层、一光转换层以及一第一偏光层。其中光调变层设置在背光单元上，光转换层设置在背光单元上，第一偏光层设置在光调变层和光转换层之间。背光单元的至少一部分、光调变层的至少一部分以及第一偏光层的至少一部分构成一显示单元，其中显示单元在一最高灰阶的操作下具有一出射光，该出射光具有一出射光谱。出射光谱在380纳米至489纳米范围的强度积分值定义为一第一强度积分，出射光谱在490纳米至780纳米范围的强度积分值定义为一第二强度积分，且第一强度积分对第二强度积分的比值定义为一第一比值，其中第一比值大于0％且小于或等于7.5％。
附图说明
图1所示为本发明第一实施例的显示设备的剖视示意图。
图2所示为本发明的显示设备的出射光的出射光谱的示意图。
图3所示为本发明的显示设备的出射光的出射光谱的色度示意图，表示出具有不同第一比值及第二比值的出射光的出射光谱。
图4所示为本发明第一实施例的第一示范变化例的光转换层的剖视示意图。
图5所示为本发明第一实施例的第二示范变化例的光转换层的剖视示意图。
图6所示为本发明第一实施例的第三示范变化例的光转换层的剖视示意图。
图7所示为本发明第一实施例的第三示范变化例的另一变化例的光转换层的剖视示意图。
图8所示为各种色素的滤光光谱。
图9所示为本发明第一实施例的第四示范变化例的光转换层的剖视示意图。
图10所示为本发明第一实施例的第五示范变化例的光转换层的剖视示意图。
图11所示为本发明第一实施例的第五示范变化例的光转换层的俯视示意图。
图12所示为本发明第二实施例的显示设备的剖视示意图。
图13所示为本发明第二实施例的变化实施例的显示设备的剖视示意图。
图14所示为本发明第三实施例的显示设备的剖视示意图。
图15所示为本发明第三实施例的变化实施例的显示设备的剖视示意图。
附图标记说明：10、100、110、200、210-显示设备；12-发光单元；14a-量子点；14b-色素颗粒；14、141、142、143、143’、144、145-光转换层；141b、142b、143b、144b-色素；141L-量子点层；22-第二发光单元；24-第二光转换层；32-第三发光单元；34-第三光转换层；BU-背光单元；BM-黑色矩阵；CIE-CIE曲线；CL-转换光；CLG-绿色转换光强度；DCIG-DCI-P3绿色原色；F-膜层；I1-第一强度积分；I2-第二强度积分；IN-绝缘层；K1-第一强度峰值；K2-第二强度峰值；K3-第三强度峰值L1-第一光转换部；L2-第二光转换部；L21-第一部分；L22-第二部分；LM-光调变层；IL-入射光；ILB-蓝色入射光强度；OL-出射光；OL1-第一出射光；OL2-第二出射光；OLB--、OLB++-蓝色出射光强度；P1、P2-部分；PL-偏光层；PL1-第一偏光层；PL2-第二偏光层；PX-像素；RG-DCI-P3色域；SPX1、SPX2、SPX3-子像素；T1、T2、T3、T4、T41、T42、T5、T51、T52-厚度；W1-第一波；W2-第二波；W3-第三波；I-第一区域；II-第二区域；ILB-蓝色入射光；OLB++、OLB---蓝色出射光；CLG-绿色转换光；WLB-波长范围。
具体实施方式
为使本领域技术人员能更进一步了解本发明，以下特列举本发明的实施例，并配合附图详细说明本发明的构成内容及所欲达成的功效。须注意的是，为清楚绘示的目的，本发明的各附图中所示的组件可能未依照实际的比例绘制。
可理解的是，当组件被称为在另一组件"上"时，它可以直接在另一组件上，或者两者之间还可以存在插入的组件。另可理解的是，虽然第一、第二、第三等术语在此可用于描述不同的组件、成分、子像素、单元、及/或层，但这些组件、成分、子像素、单元、及/或层不受到这些术语的限制，而这些术语适用于区分一组件、成分、子像素、单元、及/或层与另一组件、成分、子像素、单元、及/或层。
请参考图1，图1所示为本发明第一实施例的显示设备的剖视示意图。如图1所示，显示设备10的显示单元包括一发光单元12和设置在发光单元12上的一光转换层14。显示单元可以发出一出射光OL。出射光OL为经过所有发光单元结构而最终所发出至使用者的光线。为了更清楚解释，因此本发明中省略部分发光单元的结构以及这些结构对入射光IL及出射光OL的影响。光转换层14可以将具有入射光谱的入射光IL转换为具有出射光谱的出射光OL。在显示设备10的显示单元中，由发光单元12会发出具有一入射光颜色的入射光IL，且入射光IL会进入光转换层14，而光转换层14会吸收部分的入射光IL并将该部分的入射光IL转换成和入射光颜色不同的转换光CL。没有被光转换层14吸收的其他部分的入射光IL则会穿透光转换层14。因此，转换光CL和其他部分的入射光IL会混合并形成出射光OL，再由光转换层14的发光面发出，且出射光OL的输出颜色(或称出射光颜色)是由入射光IL的颜色和转换光CL的颜色所混合而成。在本实施例中，入射光IL的主要波长范围小于转换光CL的主要波长范围。并且，出射光OL在一最高灰阶的操作下具有一出射光谱。例如，针对8位深度(8-bit deep)的影像来说，最高灰阶可为255，但不以此为限。
在本实施例中，发光单元12可包含自发光的蓝光发光二极管(light emittingdiode，LED)，二极管可以例如微米尺寸或毫米尺寸的无机发光二极管(LED)或有机发光二极管(OLED)，且从发光单元12所发出的入射光IL可以通过和第一发光单元12电性连接的开关而直接开启或关闭，例如薄膜晶体管(thin-film transistor，TFT)或一般晶体管，但不以此为限。于其他实施例中，发光单元12可以为其他的自发光发光二极管或者为非自发光的光源，例如紫光发光二极管或紫外光发光二极管。并且，发光单元12中的微发光二极管的数量并没有限制，可以为一个或多个。举例而言，显示设备10可包含具有凹槽的基板，可以将一个或多个具有相同发光光谱的发光二极管设置在该凹槽上。在本实施例中，入射光IL具有一光谱，在下文后中定义为入射光谱，且该光谱具有一波(wave)。入射光谱的波分布范围在约380纳米(nm)至约489nm，且入射光谱的波具有一强度峰(intensity peak)(局部最大强度)，而该强度峰具有半高宽(full width at half maximum,FWHM)值，其中强度峰的所在范围可例如为447nm至449nm，而半高宽的范围可为10nm至30nm，例如为17nm至19nm。
光转换层14可包含量子点材料、荧光材料、磷光材料、色素材料或是至少两种前述材料的混合。当光转换层14包含量子点材料时，光转换层14可包含多个量子点14a。量子点材料具有半导体纳米结晶结构，且可以选自硒化镉(CdSe)、硫化镉(CdS)、碲化镉(CdTe)、硒化锌(ZnSe)、碲化锌(ZnTe)、硫化锌(ZnS)、碲化汞(HgTe)、砷化铟(InAs)、镉锌硒硫(Cd1-xZnxSe1-ySy)、硒化镉/硫化锌(CdSe/ZnS)、磷化铟(InP)以及砷化镓(GaAs)的其中一种或多种。
请参考图2，图2所示为本发明的显示设备10的出射光OL的出射光谱的示意图。由于出射光OL是由具有转换光颜色的转换光CL的颜色和其他部分的具有入射光颜色的入射光IL所混合而成，因此出射光OL的出射光谱会具有至少两个波，其中一个波对应入射光IL的入射光谱，而另一个波对应到转换光CL的光谱。在本实施例中，出射光OL的出射光谱具有一第一波W1(副峰)、一第二波W2(主峰)以及一第三波W3(副峰)。其中，第一波W1和第三波W3可代表穿透过光转换层14的其他部分的入射光IL，且是位于380nm至489nm的范围中，如图2所示光谱图中的第一区域I所示。在本实施例中，第一波W1在出射光谱的380nm至489nm范围中具有一最大峰值，定义为第一强度峰值K1，而第三波W3具有一第三强度峰值K3，其强度小于第一强度峰值P1。其中，第三强度峰值P3约落在448nm波长的位置并且对应于前述的入射光IL的入射光谱的强度波峰，但不以此为限。因为很大一部分的入射光IL会被光转换层14所吸收，因此在380nm至489nm的范围具有最大峰值的第一强度峰值K1和入射光谱的强度峰值有些微不同，是位在约478nm。第二波W2代表由光转换层14所产生的转换光CL，且是位于490nm至780nm的范围中，如图2中的光谱中的第二区域II所示。第二波W2在出射光谱的490nm至780nm范围中具有一最大峰值，定义为第二强度峰值P2，其位于535nm至540nm的波长范围。由于大部分的入射光IL会被光转换层14吸收，因此第二强度峰值K2的强度远高于第一强度峰值P1的强度，且出射光OL的输出光颜色会相似于转换光CL的绿色转换色，但不完全相同。并且，通过具有较低强度的第一波W1与第三波W3，出射光OL的输出颜色可略为偏蓝。在本实施例中，第二波W2的绿色没有和其他颜色混合，除了来自第一波W1以及第三波W3的蓝色。
具体而言，出射光谱在380nm至489nm范围的强度积分值(亦即第一波W1和第三波W3的强度积分值总和)定义为第一强度积分I1，其中第一强度积分I1可代表未被光转换层14吸收的其他部分的入射光IL的能量。出射光谱在490nm至780nm范围的强度积分值(亦即第二波W2的强度积分值)定义为第二强度积分I2，其中第二强度积分I2可代表转换光CL的能量。在出射光谱中，第一强度积分I1对第二强度积分I2的比值定义为一第一比值(I1/I2)。出射光OL的输出颜色可由第一比值所决定。在本实施例中，第一比值大于0％且小于或等于7.5％。并且，第一强度峰值P1对第二强度峰值P2的比值定义为一第二比值(P1/P2)，其中第二比值大于0％且小于或等于10.0％。第二波W2的半高宽的波长范围可以为自约519nm至约556nm，因此第二波W2的半高宽可以例如为38nm。当光转换层14包含量子点14a以将蓝光转换为绿光时，量子点14a的尺寸可以例如为约2nm至约4nm。
请参考图3以及表1，图3所示为显示设备的出射光的出射光谱在不同第一比值与第二比值条件下的色度示意图，且DCI-P3色域以及CIE1931色彩空间亦绘示在图中。第一比值和对应的第二比值如下表1条列所示。CIE曲线表示CIE 1931色彩空间的边界，RG区域表示DCI-P3色域，其中点DCIG表示DCI-P3的绿色原色。点K0表示不具有第一波W1和第三波W3的第二波W2的颜色，因此点K0非常靠近点DCIG并和点DCIG具有几乎相同的颜色，亦即绿色原色。另外，点K1代表第一比值为1.1％的情况；点K2代表第一比值为2.2％的情况；点K3代表第一比值为3.3％的情况；点K4代表第一比值为4.4％的情况；点K5代表第一比值为5.5％的情况；以及点K6代表第一比值为6.6％的情况。根据上述，当第一比值大于0％且小于或等于7.5％时，或当第二比值大于0％且小于或等于10％时，点K1至点K6的颜色会被调整成略偏蓝色，于此同时，点K1至点K6的颜色仍然会足够靠近点DCIG，因此仍然可以作为绿色光源，例如作为绿色子像素。值得注意的是，因为第一波W1和第三波W3是来自入射光IL，因此出射光OL的输出颜色可以被调整为略偏蓝色以符合终端产品或用户的需求。举例而言，当显示设备10是作为彩色显示光源的绿色子像素中的显示单元或发光单元组件(lightemitting cell)时，由彩色显示光源中的红色子像素、蓝色子像素以及绿色子像素所产生出的白色可被调整为略为偏蓝，以提升色温。因此，通过调整前述的第一比值，采用本发明显示设备10的彩色显示光源或设备所产生光线的色温，以此提升用户的视觉感受。另一方面，显示设备10本身也可以用来作为能发出单色光的显示光源，例如作为投影机中的绿色显示光源，在此情况下，投影机所输出的最终影像为显示设备10与其他彩色显示设备(或显示光源)所产生影像的结合，因此也可以有较佳的色温。
表1 具有不同第一比值和第二比值的出射光的出射光谱
点 K6 K5 K4 K3 K2 K1 K0
第一比值 6.6％ 5.5％ 4.4％ 3.3％ 2.2％ 1.1％ 0.0％
第二比值 8.9％ 7.4％ 6.0％ 4.5％ 3.0％ 1.5％ 0.0％
x 0.262 0.264 0.265 0.267 0.269 0.271 0.273
y 0.644 0.652 0.659 0.667 0.676 0.684 0.693
Δx -0.003 -0.001 -0.000 -0.002 0.004 0.006 0.008
Δy -0.046 -0.038 -0.031 -0.023 -0.014 -0.006 0.003
请参考图4，图4所示为本发明第一实施例的第一示范变化例的光转换层的剖视示意图，其用解释本示范变化例的光转换层141的光转换机制。在图4以及后续的图5与图7中，箭头的大小分别代表光强度的大小。标号为「ILB」的箭头表示蓝色入射光(也就是图1中的入射光IL)的强度，标号为「CLG」的箭头表示绿色转换光(也就是图1中的转换光CL)的强度，标号为「OLB++」的箭头表示蓝色出射光(或称为蓝色漏光)的强度，也就是未被光转换层14吸收的其他部分的入射光IL。光转换层141包含可以将蓝光转换为绿光的量子点材料，以量子点14a表示。因此，量子点14a的浓度以及光转换层141的厚度T1会影响转换率。举例而言，光转换层141的厚度T1可为(但不限于)约100微米(μm)，因此当量子点14a的浓度不够高时，光转换率可能不会很高。在本示范变化例中，蓝色出射光强度OLB++以及绿色转换光强度CLG的总和约略相同于蓝色入射光强度ILB，其中蓝色出射光强度OLB++大于绿色转换光强度CLG。
本发明的显示设备并不限于以上所述的实施例，且可以具有其他实施例或变化实施例。为了清楚并简单地描述，后续实施例或变化实施例中相同的部件将标示为相同的标号。为了简单比较第一实施例和其变化实施例之间的差异，以及第一实施例和其他实施例之间的差异，后续将描述不同时实施例或变化实施例中的不同之处，而相同部分的特征将不再赘述。
请参考图5，图5所示为本发明第一实施例的第二示范变化例的光转换层的剖视示意图。与图4中的第一示范变化例相较，光转换层142可包含一多层结构。具体而言，多层结构可包含多个依序堆栈的量子点层141L，其中各量子点层141L包含多个量子点材料14a。本示范变化例中的一个或多个量子点层141L可相同于图4中的光转换层141。光转换层142的总厚度T2可依据量子点层141L的数量调整，因此光转换层142的厚度T2大于光转换层141的厚度T1。通过调整量子点层141L的数量，前述的第一比值会被相应的调整。如图5所示，因为光转换层141L可例如包含(但不限于)三层量子点层141L，因此出射光OL中的绿色转换光的总和强度可为绿色转换光强度CLG的三倍，而蓝色漏光强度OLB--则会远低于所输出的绿光且大幅度的低于图4中的蓝色出射光强度OLB++。此外，图5所示的厚度T2可例如为约300μm。
请参考图6，图6所示为本发明第一实施例的第三示范变化例的光转换层的剖视示意图。相比于第一示范变化例，本示范变化例中的光转换层143还包含至少一色素材料(pigment，或称染料)。详细而言，光转换层143可包含多个色素颗粒14b，能过滤和吸收特定波长范围的光线，通过色素颗粒14b可以改变或减少图2中的强度积分I1，进而调整或减小第一比值。换句话说，因为色素颗粒14b的缘故，可以设计使光转换层143的厚度T3小于第二变化示范例中光转换层142的厚度T2，但维持相同的蓝色漏光强度OLB--，或者甚至可维持类似于第二示范变化例的第一比值。举例而言，厚度T3可以为100μm，但不限于此。取决于色素材料或色素颗粒14b的特性，第一波W1的第一强度峰值P1可能会略为改变或不改变。各色素颗粒14b的尺寸例如为50nm，大于各量子点14b的尺寸，但不以此为限。值得注意的是，在本文中所提及的色素材料或色素颗粒14b可代表任何可以过滤或吸收特定波长光线的材料，例如染料(dye)或染色剂(stain)。
请参考图8，图8所示为各种色素的滤光光谱，其中绘示了黄色色素Y150、绿色色素G36、红色色素R254以及蓝色色素B15:6的滤光光谱。因为蓝光的波长范围为380nm至489nm，如图8中波长范围WLB所示的范围，因此可以依据各染料在波长范围WLB中的滤光光谱来选则适合的色素材料和适合的浓度而定，以此调整吸收率或蓝光漏光的强度。举例而言，在波长小于465nm的范围中，黄色色素Y150的穿透率约为0.00，所以黄色色素Y150可以有效吸收主要强度在448nm的蓝色入射光。另一方面，蓝色色素B15:6在430nm至470nm的波长范围的穿透率未达1.00，因此蓝色色素B15:6可以用来稍微吸收蓝色入射光。根据上述，可以选用一种或多种色素并掺杂在光转换层143中，取决于如上所述的所需第一比值与第二比值。
请参考图7，图7所示为本发明第一实施例的第三示范变化例(图6)的另一变化例的光转换层的剖视示意图。在本变化例中，光转换层143’可包含量子点14a和多种色素141b、142b、143b、144b，分别例如为蓝色色素B15:6、黄色色素Y150、红色色素R254以及绿色色素G36，但不限于此。光转换层143’中的色素可包含两种或两种以上的色素材料，其中这些色素材料可以选自上述材料或是其他任何合适的材料。
在另一变化例中，光转换层143’可包含多层掺杂多种色素材料的量子点层，其中不同种的色素材料可以分别掺杂在不同的量子点层中，或是掺杂在同一层量子点层中。在又另一变化例中，光转换层143’可包含多层量子点层，并配合一种色素材料掺杂在其中的一层或多层量子点层中。
请参考图9，图9所示为本发明第一实施例的第四示范变化例的光转换层的剖视示意图。光转换层144可包含一第一光转换部L1以及一第二光转换部L2，且第二光转换部L2是设置(或堆栈)在第一光转换部L1之上，其中，第一光转换部L1包含一量子点材料(以量子点14a表示)，而第二光转换部L2包含至少一色素材料。在本示范变化例中，第二光转换部L2并未完全覆盖第一光转换部L1，且第二光转换部L2可包含多个彼此分离或分隔的部分P1以及P2。因此，在剖视视角中，光转换层144的第二光转换部L2的总宽度小于第一光转换部L1的宽度。部分P1与P2可分别包含多个量子点14a与多个色素颗粒14b。举例而言，部分P1与P2可分别设置在第一光转换部L1的边缘上或邻近第一光转换部L1的边缘设置。值得一提的是，部分P1与P2中的色素颗粒14b可以相同或不相同，且色素颗粒14b可包含单一种色素材料或多种色素材料。在另一变化实施例中，部分P1与P2可以不包含量子点14a。此外，光转换层144的总厚度T4为第一光转换部L1的厚度T41与第二光转换部L2的厚度T42的总和，其中厚度T41以及厚度T42可以分别为100μm，因此总厚度T4约为200μm，小于图5所示的厚度T2。在另一变化实施例中，厚度T41与厚度T42可以分别为50μm，因此光转换层144的总厚度T4约等于图4所示的厚度T1，但光转换层144的蓝色漏光可小于光转换层141。
请参考图10和图11，图10所示为本发明第一实施例的第五示范变化例的光转换层的剖视示意图，而图11所示为本发明第一实施例的第五示范变化例的光转换层的俯视示意图。与第四示范变化例相较，在本示范变化例中，光转换层145的第二光转换部L2具有一第一部分L21，设置在第一光转换部L1的一侧上且包含量子点材料14a和色素颗粒14b。第二光转换部L2还可选择性地包含一第二部分L22堆栈设置在第一光转换部L1上，且第二部分L22与第一部分L21相邻设置，而第一部分L21和第二部分L22的组合会覆盖第一光转换部L1。第一部分L21的上表面可以和第二部分L22的上表面齐平。第二部分L22可包含不具有色素材料或量子点的填充层。在另一变化实施例中，色素颗粒14b可以为多种色素材料。在又另一变化实施例中，第一部分L21包含色素材料但可以不包含量子点14a。在又另一变化实施例中，第二光转换部L2的第一部分L21可以不设置在第一光转换部L1上，而是设置在第一光转换部L1的侧边。在另一变化实施例中，光转换层145可包含多个第一光转换部L1和多个第二光转换部L2，且两者彼此交互间隔堆栈。值得注意的是，第二光转换部L2的第一部分L21的形状和设置方式并不限于图11所示者，例如第一部分L21可具有三角形形状或是不连续的图案。此外，光转换层145的总厚度T5是第一光转换部L1的厚度T51和第二光转换部L2的厚度T52的总和，且厚度T5可以大于或等于图4中光转换层141的厚度T1并小于图5中光转换层142的厚度T2。
上述的显示设备10可以作为彩色显示设备中子像素的显示组件或显示单元(display cell)。请参考图12，图12所示为本发明第二实施例的显示设备的剖视示意图。显示设备100是彩色显示设备且包含多个像素PX，各像素可包含两个或两个以上的子像素以输出不同颜色的光线。在本实施例中，像素PX包含三个子像素，且各像素PX中的其中一个子像素可以为绿色子像素SPX1，且该绿色子像素SPX1使用了包含上述第一实施例、其示范变化例或变化实施例中的显示设备10作为显示组件。具体而言，绿色子像素SPX1可包含发光单元12以及光转换层14，以产生前述符合接近DCI-P3色域中绿色原色需求的绿色第一出射光OL1。其中，第一出射光OL1具有如上述所定义的第一比值，其大于0％且小于或等于7.5％。并且，第一出射光OL1可选择性的具有大于0％且小于或等于10.0％的前述第二比值。在同一像素PX中的另外两个子像素可以分别为红色子像素SPX2以及蓝色子像素SPX3，但不以此为限。红色子像素SPX2可以包含第二发光单元22以及设置在第二发光单元22上的第二光转换层24。举例而言，第二发光单元22可以相同于发光单元12，例如为蓝光LED，但不以此为限，而第二光转换层24可以包含量子点材料、荧光材料、磷光材料或色素材料。第二光转换层24可以用来吸收由第二发光单元22所产生的光并产生另一转换光，因此第二光转换层24可以发出第二出射光OL2。与光转换层14相比，由第二光转换层24产生的转换光为红色，例如第二光转换层24所产生转换光的峰值波长范围可为633nm至639nm，且当第二光转换层24包含量子点时，各量子点的尺寸可以例如为4nm至6nm，但不以此为限。并且，为了能发出红光，第二光转换层24可以吸收大多数或是全部的入射光，藉此由第二光转换层24产生的第二出射光OL2的颜色可以和DCI-P3色域的红色原色接近或相同。
另外，蓝色子像素SPX3可以包含第三发光单元32。举例而言，第三发光单元32可以和发光单元12相同，例如为蓝光LED，但不以此为限。当第三发光单元32符合需求，那么蓝色子像素SPX3可以不包含光转换层。然而，蓝色子像素SPX3可以选择性的包含第三光转换层34设置在第三发光单元32上，以满足特定规格需求。第三光转换层34可以包含量子点材料、荧光材料、磷光材料或色素材料。第三光转换层34可以用来改变第三发光单元32所发出的蓝光，使其所发出的第三出射光OL3和DCI-P3色域的蓝色原色更接近。举例而言，当第三光转换层34包含量子点时，各量子点的尺寸可以为2nm至3nm，但不以此为限。并且，第三光转换层34所产生的转换光的峰值波长范围可为447nm至449nm。第三光转换层34的厚度可以小于光转换层14与第二光转换层24的厚度。另外，视情况需求，显示设备100还可以包含其他显示组件，例如数据线、扫描线、薄膜晶体管、电极、基板、偏光层、光学膜、绝缘膜、封装层或其他组件及膜层等等。显示单元可包含至少一部分的这些组件或膜层，举例而言，绿色子像素SPX1(视为一显示单元)可包含发光单元12、光转换层14及其所对应的部分偏光层。除了发光单元12与光转换层14的外，上述组件及膜层对第一比值、第二比值以及色相(x轴数值以及y轴数值)的偏移影响可以忽略，而主要的影响因子为发光单元和光转换层。此外，前述的出射光可视为显示设备最终被使用者(观察者)所接收到的可见光。
请参考图13，图13所示为本发明第二实施例的变化实施例的显示设备的剖视示意图。与第二实施例相较，本变化实施例的显示设备110还包含覆盖像素PX的绝缘层IN。绝缘层IN可以由例如光阻材料的有机材料或例如氮化硅、氧化硅或氮氧化硅的无机材料所形成。当绝缘层IN由有机材料形成时，所形成的绝缘层IN容易有平坦的上表面。当绝缘层IN由无机材料形成时，绝缘层IN具有较佳的阻值，有利于触控显示的应用。在另一变化实施例中，绝缘层IN可以由多层结构组成，而多层结构可以为无机材料以及有机材料所堆栈而成。
请参考图14，图14所示为本发明第三实施例的显示设备的剖视示意图。如图14所示，显示设备200可包含背光单元BU、光调变层LM、光转换层14以及第一偏光层PL1。光调变层LM可以例如为液晶层或液晶面板，用以调控子像素中的液晶折射状态。视情况需求，显示设备200还可以包含其他显示组件，例如数据线、扫描线、薄膜晶体管、电极、基板、偏光层、光学膜、绝缘膜、封装层或其他组件等以控制像素的开关。具体而言，显示设备200可包含一膜层F，其中膜层F包含如前所述的多个光转换层14、多个第二光转换层24以及选择性包含多个第三光转换层34。光转换层14、第二光转换层24以及第三光转换层34可以轮流穿插设置，并且在任两个相邻的光转换层之间还可设置有黑色矩阵BM。换句话说，膜层F可以视为是由光转换层14、第二光转换层24、第三光转换层34以及黑色矩阵BM所构成。在其他实施例中，黑色矩阵BM可以由堆栈的光转换层代替，或是可以直接不设置黑色矩阵BM。在本实施例中，膜层F是设置在背光单元BU上，且第一偏光层PL1和光调变层LM设置在背光单元BU和膜层F之间，其中第一偏光层PL1设置在光调变层LM和光转换层14之间。显示设备200还可以包含第二偏光层PL2设置在光调变层LM和背光单元BU之间，因此光调变层LM是设置在第一偏光层PL1与第二偏光层PL2之间。由背光单元BU所发出的入射光可以分别被光转换层14、第二光转换层24以及第三光转换层34转换为出射光。背光单元BU可以产生和第一实施例入射光相同的入射光。举例而言，背光单元BU可以包含一个或多个第一实施例中的发光单元12。在本实施例中，一个显示单元可包含发光单元(对应的部分背光单元BU)、对应的部分光调变层LM、部分第一偏光层PL1与部分第二偏光层PL2。需注意的是，在显示单元中，如光调变层与偏光层等组件与膜层对前述第一比值、第二比值以及色相(x轴数值以及y轴数值)的偏移现象可以忽略，而主要的影响因子为发光单元和光转换层，而出射光可视为显示设备最终被使用者(观察者)所接收到的可见光。
请参考图15，图15所示为本发明第三实施例的变化实施例的显示设备的剖视示意图。如图15所示，与第三实施例相较，本变化实施例的显示设备210的膜层F包含光转换层14、第二光转换层24以及选择性的第三光转换层34，且是设置在背光单元BU和光调变层LM之间。此外，第一偏光层PL1设置在膜层F和光调变层LM之间，而光调变层LM设置在第二偏光层PL2和背光单元BU之间。在本实施例中，一个显示单元可以包含发光单元(对应的部分背光单元BU)、对应的部分光调变层LM、部分第一偏光层PL1及部分第二偏光层PL2。需注意的是，在显示单元中，如光调变层与偏光层等组件及膜层对第一比值、第二比值以及色相(x轴数值以及y轴数值)的偏移现象可以忽略，而主要的影响因子为发光单元和光转换层，而出射光可视为显示设备最终被使用者(观察者)所接收到的可见光。
需注意的是，本发明中不同的实施例的技术特征可以彼此互相结合、替换或共享，并以此构成另一实施例。
总结以上所述，本发明的显示设备中由前述所定义的第一比值和第二比值可以经由调整光转换层的厚度和所掺杂的材料，轻易地调控为大于0％且小于或等于7.5％。另一方面，光转换层中光转换部的数量、设置方式、形状或面积、量子点和色素材料的浓度、尺寸、或材料选择同样影响本发明前述的第一比值和第二比值。藉此，显示设备的色温可以依据本发明的结构和方法轻易地调整，进而改善用户的视觉感受并节省制造成本。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种显示设备，其特征在于，包括：
一显示单元，其包括：
一发光单元；以及
一光转换层，设置于该发光单元上；
其中该显示单元在一最高灰阶的操作下具有一出射光，该出射光具有一出射光谱，且该出射光谱在380纳米至489纳米范围的强度积分值定义为一第一强度积分，该出射光谱在490纳米至780纳米范围的强度积分值定义为一第二强度积分，该第一强度积分对该第二强度积分的比值定义为一第一比值，且该第一比值大于0％且小于或等于7.5％。
2.根据权利要求1所述的显示设备，其特征在于，该出射光谱包括一第一强度峰值和一第二强度峰值，该第一强度峰值是该出射光谱在380纳米至489纳米范围的最大峰值，该第二强度峰值是该出射光谱在490纳米至780纳米范围的最大峰值，该第一强度峰值对该第二强度峰值的比值定义为一第二比值，且该第二比值大于0％且小于或等于10.0％。
3.根据权利要求1所述的显示设备，其特征在于，该光转换层包括一量子点材料、一荧光材料、一磷光材料或一色素材料。
4.根据权利要求1所述的显示设备，其特征在于，该光转换层包括一第一光转换部和一第二光转换部，该第二光转换部设置在该第一光转换部上，该第一光转换部包括一量子点材料，该第二光转换部包括至少一色素材料。
5.一种显示设备，其特征在于，包括：
一背光单元；
一光调变层，设置在该背光单元上；
一光转换层，设置在该背光单元上；以及
一第一偏光层，设置在该光调变层和该光转换层之间；
其中该背光单元的至少一部分、该光调变层的至少一部分以及该第一偏光层的至少一部分构成一显示单元，该显示单元在一最高灰阶的操作下具有一出射光，该出射光具有一出射光谱，该出射光谱在380纳米至489纳米范围的强度积分值定义为一第一强度积分，该出射光谱在490纳米至780纳米范围的强度积分值定义为一第二强度积分，且该第一强度积分对该第二强度积分的比值定义为一第一比值，该第一比值大于0％且小于或等于7.5％。
6.根据权利要求5所述的显示设备，其特征在于，该出射光谱包括一第一强度峰值和一第二强度峰值，该第一强度峰值是该出射光谱在380纳米至489纳米范围的最大峰值，该第二强度峰值是该出射光谱在490纳米至780纳米范围的最大峰值，该第一强度峰值对该第二强度峰值的比值定义为一第二比值，且该第二比值大于0％且小于或等于10.0％。
7.根据权利要求5所述的显示设备，其特征在于，还包括一第二偏光层，且该光调变层设置在该第一偏光层和该第二偏光层之间。
8.根据权利要求7所述的显示设备，其特征在于，该光调变层设置在该背光单元和该光转换层之间。
9.根据权利要求7所述的显示设备，其特征在于，该光转换层设置在该背光单元和该光调变层之间。
10.根据权利要求5所述的显示设备，其特征在于，该光转换层包括一量子点材料、一荧光材料、一磷光材料或一色素材料。
11.根据权利要求5所述的显示设备，其特征在于，该光转换层包括一第一光转换部以及一第二光转换部，该第二光转换部设置在该第一光转换部上，该第一光转换部包括一量子点材料，且该第二光转换部包括至少一色素材料。
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