CN108803135A - 显示设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种显示设备。上述显示设备包括发光单元母板，具有第一上表面与第一下表面，其中上述第一下表面设置有至少一发光单元；第一基板，具有第二上表面与第二下表面，并具有多个有源组件设置于上述第二上表面与上述第二下表面之间，其中上述至少一发光单元是电性连接至上述第一基板的多个有源组件的至少其中一者。

Description

显示设备
技术领域
本申请是有关于显示设备，且特别有关于包括发光二极管的显示设备。
背景技术
随着数字科技的发展，显示设备已被广泛地应用在日常生活的各个层面中，例如其已广泛应用于电视、笔记本电脑、计算机、移动电话(例如：智能型手机)等现代化信息设备，且此显示设备不断朝着轻、薄、短小及时尚化方向发展。
在各种类型的显示设备中，发光二极管(LED)显示设备因其具有如高效能及使用寿命长的优点而越来越受欢迎。
然而，现有的发光二极管显示设备并非在各方面皆令人满意。例如，发光二极管背光模块的厚度太大而不利于装置的轻薄及微型化。
发明内容
本申请一些实施例提供一种显示设备。上述显示设备包括发光单元母板。上述发光单元母板具有第一上表面与第一下表面，且上述第一下表面设置有至少一发光单元。上述显示设备亦包括第一基板。上述第一基板具有第二上表面与第二下表面，并具有多个有源组件设置于上述第二上表面与上述第二下表面之间。上述至少一发光单元是电性连接至上述第一基板的多个有源组件的至少其中一者。
以下将参照附图对实施例进行详细说明。
附图说明
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：
当与附图一起阅读时，可从以下的详细描述中更充分地理解本申请。值得注意的是，按照业界的标准做法，各特征并未被等比例绘示。事实上，为了明确起见，各种特征的尺寸可被任意地放大或缩小。
图1A为根据本申请第一实施例所绘示的显示设备10的背光模块116的部分剖面图。
图1B为根据本申请一些实施例所绘示的显示设备10的背光模块116的部分剖面图。
图2为根据本申请第二实施例所绘示的显示设备20的背光模块216的部分剖面图。
图3A为根据本申请第三实施例所绘示的显示设备30的背光模块316的部分剖面图。
图3B是根据本申请第三实施例绘示出显示设备30的发光单元及图案化层投影到第一基板的第二上表面的投影图。
图3C是根据本申请一些实施例绘示出显示设备30的发光单元及图案化层投影到第一基板的第二上表面的投影图。
图3D是根据本申请一些实施例绘示出显示设备30的发光单元及图案化层投影到第一基板的第二上表面的投影图。
图4A是根据本申请第四实施例绘示出显示设备40的发光单元及图案化层投影到第一基板的第二上表面的投影图。
图4B为根据本申请第四实施例所绘示的显示设备40的背光模块416的部分剖面图。
图4C为根据本申请一些实施例所绘示的显示设备40的背光模块416的部分剖面图。
图4D为根据本申请一些实施例所绘示的显示设备40的背光模块416的部分剖面图。
图5是根据本申请第五实施例绘示出显示设备50的发光单元及图案化层投影到第一基板的第二上表面的投影图。
图6A是根据本申请第六实施例绘示出显示设备60的发光单元及图案化层投影到第一基板的第二上表面的投影图。
图6B为根据本申请第六实施例所绘示的显示设备60的背光模块616的部分剖面图。
图中元件标号说明：
10、20、30、40、50、60～显示设备
100～发光单元母板
100U～发光单元母板的上表面
100L～发光单元母板的下表面
102、104、106～发光单元
102U～发光单元的上表面
102a、104a、106a～发光单元的发光主体
102b/102c、104b/104c、106b/106c～发光单元的连接单元
108～第一基板
108U～第一基板的上表面
108L～第一基板的下表面
110～第一绝缘层
112～反射层
114～波长转换层
116～背光模块
202～粘着层
216～背光模块
302～图案化层
302A～图案化层302的第一图案化区
302B～图案化层302的第二图案化区
302a～多个第一图案
302b～多个第二图案
306U、308U、310U～发光单元的出光面
316～背光模块
402～图案化层
402A～图案化层402的第一图案化区
402B～图案化层402的第二图案化区
402C～图案化层402的第三图案化区
404～图案化层402的第一副层
406～图案化层402的第二副层
408～图案化层402的第三副层
502～图案化层
502A～图案化层502的第一图案化区
502B～图案化层502的第二图案化区
504～第一多个开孔
506～第二多个开孔
602～图案化层
602A～图案化层的第一图案化区
602B、602C、602D、602E～环设于图案化层602的第一图案化区602A外围的多个图案化区
604～图案化层602的第一副层
606～图案化层602的第二副层
608～图案化层602的第三副层
610～图案化层602的第四副层
612～图案化层602的第五副层
W1～宽度
具体实施方式
以下的申请内容提供许多不同的实施例或范例以实施本案的不同特征。以下的申请内容叙述各个构件及其排列方式的特定范例，以简化说明。当然，这些特定的范例并非用以限定。例如，若是本申请叙述了一第一特征形成于一第二特征之上或上方，即表示其可能包含上述第一特征与上述第二特征是直接接触的实施例，亦可能包含了有附加特征形成于上述第一特征与上述第二特征之间，而使上述第一特征与第二特征可能未直接接触的实施例。另外，以下所申请的不同范例可能重复使用相同的参考符号及/或标记。这些重复是为了简化与清晰的目的，并非用以限定所讨论的不同实施例及/或结构之间有特定的关系。
[第一实施例]
本实施例的显示设备10的背光模块116包括发光单元母板100。上述发光单元母板100可充当为背光模块116的导光板(light guide plate)，因此不须再额外设置其他的导光板，而可降低显示设备10的厚度。
图1A是绘示出本申请第一实施例的显示设备10的背光模块116的部分剖面图。如图1A所示，显示设备10包括发光单元母板100，其具相对的第一上表面100U以及第一下表面100L，且一或多个发光单元(例如：发光单元102、104或106)设置于发光单元母板100的第一下表面100L。在一些实施例中，发光单元母板100可具有比现有的导光板较低的厚度，因此，当发光单元母板100设置有发光单元且不含驱动电路时其发光单元母板100含发光单元的总厚度约50μm-300μm之间，而当发光单元母板100设置有发光单元且含驱动电路时其总厚度约150μm-800μm之间。
在本实施例中，发光单元母板100为一外延成长基板(例如：蓝宝石基板(sapphiresubstrate))，而发光单元102、104及106为发光二极管。举例而言，可经由外延成长制程(例如：：分子束外延制程(molecular-beam epitaxy，MBE)、金属有机化学气相沉积制程(metalorganic chemical vapor deposition，MOCVD)、氢化物气相外延制程(hydridevapor phase epitaxy，HVPE)、其他适当的外延制程或上述的组合)将发光单元102、104及106(例如：蓝色发光二极管)形成于发光单元母板100(例如：蓝宝石基板)的第一下表面100L。换句话说，不须经由额外的接合制程即可将发光单元102、104或106设置于发光单元母板100的第一下表面100L，因此可节省显示设备10的制造成本。此外，发光单元母板100可充当显示设备10的导光板，而可降低显示设备10的厚度。
在一些实施例中，在以上述外延成长制程将发光单元102、104及106(例如：蓝色发光二极管)形成于发光单元母板100(例如：：蓝宝石基板)的第一下表面100L的步骤之后，可于发光单元母板100的相对于发光单元102、104及106的一侧进行适当的制程(例如：研磨制程、蚀刻制程或上述的组合)，以移除发光单元母板100的一部分，而可降低发光单元母板100的厚度。
在一些其他的实施例中，发光单元母板100亦可包括SiC基板、Si基板、MgAl2O4基板、MgO基板、LiAlO2基板、LiGaO2基板、GaN基板、GaP基板、InP基板、Ge基板、玻璃基板、其他适当的基板或上述的组合，且可以适当的接合制程将发光单元(例如：发光二极管102、104及106)接合到上述发光单元母板100上。举例而言，可使用共晶接合(Eutectic bond)制程或胶合(glue bond)制程，将发光单元接合到上述发光单元母板上。
在一些实施例中，发光单元母板100的折射率小于1.5，使得光不容易在发光单元母板100中产生全反射，而导致导光功能较差。因此，在一些其他的实施例中，发光单元母板100的折射率大于或等于1.5(例如：折射率为1.5至10)，而可具有较佳的导光功能。举例而言，于本实施例中所使用的发光单元母板100为蓝宝石基板，其折射率是大于或等于1.5。
举例而言，发光单元(例如：发光单元102、104及106)可包括发光主体(例如：发光主体102a、104a及106a)以及连接单元(例如：连接单元102b/102c、104b/104c及106b/106c)。在一些实施例中，发光主体可由半导体材料(例如：GaN)以及多量子井(MultipleQuantum Well，MQW)所形成，而连接单元可包括电极或导电凸块。在一些实施例中，单一发光单元的连接单元可具有相同的厚度(例如：连接单元102b与连接单元102c)，但在其他的实施例中单一发光单元的连接单元亦可具有相异的厚度。
在一些实施例中，发光单元的发光主体可具有远离连接单元的上表面。举例而言，如图1A所示，发光单元102的发光主体102a具有远离连接单元102b/102c的上表面102U。在一些实施例中，发光单元的发光主体的远离连接单元的上表面(例如：发光单元102的上表面102U)可作为发光单元的出光面。
如图1A所示，发光单元(例如：发光单元102、104及106)可具有宽度W1。在一些实施例中，上述宽度W1小于10μm，而可能造成无法将连接单元形成于同一基板的上表面且制程较复杂。因此，于本实施例中，宽度W1为10μm至1000μm，而可避免上述因宽度W1过小所产生的问题。
仍如图1A所示，显示设备10包括第一基板108，其具有相对的第二上表面108U及第二下表面108L，且发光单元102、104及106是设置于发光单元母板100的第一下表面100L与第一基板108的第二上表面108U之间。举例而言，第一基板108可包括设置于第二上表面108U与第二下表面108L之间的一或多个有源组件(未绘示于图中)，例如：晶体管。举例而言，第一基板108可为薄膜晶体管(Thin-Film Transistor，TFT)基板，其可包括由多个晶体管所形成的晶体管数组。
在一些实施例中，上述一或多个有源组件可电性连接至发光单元102、104及106。在一些实施例中，上述一或多个有源组件可控制或调整传递至发光单元102、104及106的驱动信号(例如：电流信号)，以调整发光单元102、104及106的亮度。在一些实施例中，发光单元102、104及106可各自连接至不同的有源组件。换句话说，传递至发光单元102、104及106的驱动信号可经由各自所对应的有源组件分开控制，而可达到区域调光控制(localdimming)的目的。
在一些实施例中，第一基板108的第二上表面108U可设置有一或多个由导电材料(例如：金属或金属合金)所形成的接合垫(未绘示于图中)。举例而言，可使用适当的接合制程(例如：共晶接合(Eutectic bond)制程、异向性导电膜(anisotropic conductive film，ACF)接合制程或回焊(Reflow)制程)，将发光单元102、104及106的连接单元102b/102c、104b/104c及106b/106c接合至上述第一基板108的第二上表面108U的接合垫。换句话说，第一基板108中的一或多个有源组件可经由上述接合垫以及连接单元102b/102c、104b/104c、106b/106c将驱动信号传递至发光单元102、104及106的发光主体102a、104a及106a。
在一些实施例中，如图1A所示，显示设备10可包括第一绝缘层110，其可用来保护发光单元102、104及106。如图1A所示，第一绝缘层110可设置于发光单元母板100与第一基板108之间，且可环设于发光单元102、104及106的外围。举例而言，第一绝缘层110可包括聚亚酰胺(Polyimide，PI)、硅氧树脂(Silicon)、环氧树脂(Epoxy)或光阻(Photoresistance)等其他适当的材料或上述的组合。举例而言，可使用旋转涂布法(spin-oncoating)、滚压法、真空贴合法、化学气相沉积法(chemical vapor deposition，CVD)、等离子辅助化学气相沉积(plasma-enhanced CVD，PECVD)、其他适当的方法或上述的组合形成绝缘层110。
在一些实施例中，第一绝缘层110可包括光固化或热固化材料，因此可先将第一绝缘层110的前驱物形成于第一基板108的第二上表面108U上，然后对组发光单元母板100与第一基板108，并将发光单元102、104及106接合至第一基板108，接着进行光固化或热固化制程以固化上述第一绝缘层110的前驱物，而于发光单元母板100与第一基板108之间形成第一绝缘层110。在一些其他的实施例中，亦可先将第一绝缘层110的前驱物形成于发光单元母板100的第一下表面100L、发光单元102、发光单元104以及发光单元106上，然后翻转发光单元母板100且对组发光单元母板100与第一基板108，并将发光单元102、104及106接合至第一基板108，接着进行光固化或热固化制程以固化上述第一绝缘层110的前驱物，而于发光单元母板100与第一基板108之间形成第一绝缘层110。
请继续参见图1A，显示设备10可更包括设置于发光单元母板100的下表面100L与第一绝缘层110之间的反射层112，其可将光反射回发光单元母板100中，而可增加出光效率。举例而言，反射层112可包括聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)、金属(例如：银(Ag)、铝(Al))，或者使反射层112形成布拉格反射镜结构(DBR：distributed Bragg reflector)、全方向反射镜结构(ODR：Omni-directionalreflector)，或者使其包括含高反射粒子(例如：TiO2、BaSO4)的胶或其他适当的材料与结构或上述的组合。在一些实施例中，反射层112的光反射率为70％至100％。举例而言，可在将发光单元102、104或106接合至第一基板108之前，以适当的制程(例如：旋转涂布制程、溅镀制程或黄光制程)于发光单元母板100的下表面100L形成图案化的反射层112，并使发光单元102、104、106的连接单元102b/102c、104b/104c、106b/106c裸露于该反射层112，且当该反射层112含有导电金属或导电物质时，则反射层112与该连接组件102b/102c、104b/104c、106b/106c会形成电性绝缘。
请继续参见图1A，显示设备10可更包括设置于发光单元母板100的上表面100U上的波长转换层(wavelength conversion layer)114，其可用来转换光的波长。在一些实施例中，发光单元102、104及106所发出的光为蓝光，而上述蓝光可经由波长转换层114被转换成其他波长的光(例如：红光或绿光)。举例而言，波长转换层114可包括设置于玻璃或高分子中的荧光粉、磷光粉、其他适当的材料或上述的组合。在一些实施例中，上述荧光粉或磷光粉可为量子点(quantum dots)材料。
如图1A所示，发光单元母板100、发光单元102、104、106以及第一基板108、第一绝缘层110、反射层112以及波长转换层114可充当显示设备10的背光模块116(backlightunit，BLU)或背光模块116的至少一部分。承前述，背光模块116包括可充当导光板的发光单元母板100，因此不须再额外设置其他的导光板，而可降低背光模块116的厚度，进而可降低显示设备10的厚度。
在一些实施例中，可组合两个以上水平方向彼此邻接的背光模块，以应用于大尺寸的显示设备。举例而言，可依前述方式于多个发光单元母板上形成一或多个发光单元，并组合上述多个发光单元母板且使其于水平方向上彼此邻接，以应用于大尺寸的显示设备。
背光模块116可与现有或未来发展的其他显示组件组合，而构成一完整的显示设备。举例而言，如图1B所示，在一些实施例中，显示设备10可更包括液晶层118、夹设上述液晶层的上下基板120/122、夹设上述液晶层118及上下基板120/122的上下偏光板124/126、其他适当的显示组件或上述的组合。在一些实施例中，上基板120可为包括薄膜晶体管的薄膜晶体管基板，而下基板122可为包括彩色滤光片的彩色滤光片基板。
[第二实施例]
第二实施例与第一实施例的其中一个差异在于第二实施例的显示设备20的背光模块216包括不同颜色的发光单元，因此可不设置波长转换层而进一步降低背光模块216的厚度。
图2是绘示出本申请第二实施例的显示设备20的背光模块216的部分剖面图。于本实施例中，显示设备20的背光模块216是包括不同颜色的发光单元102、104及106。举例而言，发光单元102可为蓝色发光二极管，发光单元104可为红色发光二极管，而发光单元106则可为绿色发光二极管。在本实施例中，发光单元母板100为蓝色发光二极管外延基板(例如：蓝宝石基板)，因此可先经由外延制程于发光单元母板100的下表面100L直接形成蓝色发光二极管102，接着经由一或多个接合制程将红色发光二极管104及绿色发光二极管106接合至发光单元母板100的第一下表面100L。
如图2所示，于本实施例中，红色发光二极管104及绿色发光二极管106是经由粘着层202接合至发光单元母板100。举例而言，粘着层202可包括异方性导电膜、透明胶材、其他适当的材料或上述的组合。
在一些实施例中，如图2所示，由于接着层202具有一定的厚度，为了使发光单元母板100以及第一基板108之间维持相同的距离，可将发光单元104与发光单元106的厚度调整为小于发光单元102的厚度。举例而言，可使发光单元104的发光主体104a的厚度小于发光单元102的发光主体102a的厚度，或是使发光单元106的连接单元106b/106c的厚度小于发光单元102的连接单元102b/102c的厚度。
应理解的是，虽然本实施例以发光单元母板100为蓝色发光二极管外延基板为例进行说明，但本申请并不依此为限。举例而言，在一些其他的实施例中，发光单元母板100亦可包括红色发光二极管外延基板(例如：GaP基板)，因此可于发光单元母板100的下表面100L直接形成红色发光二极管，而蓝色发光二极管以及绿色发光二极管则可以接着层202接合至发光单元母板100的第一下表面100L，暨使发光单元母板100可以依所要形成的发光单元102、104、106特性来选择适合的发光单元母板100进行外延。
应注意的是，虽然未绘示于图中，显示设备20亦可包括设置于背光模块216上的其他显示组件(例如：前述实施例中所述的液晶层、薄膜晶体管基板或彩色滤光片基板)。
[第三实施例]
本实施例与第一实施例及第二实施例的其中一个差异在于第三实施例的显示设备30的背光模块316更包括设置于发光单元母板100的第一上表面100U上的图案化层302，以提高背光模块316出光的均匀度。
图3A是绘示出本申请第三实施例的显示设备30的背光模块316的部分剖面图。如图3A所示，显示设备30的背光模块316是更包括图案化层302。在一些实施例中，图案化层302可包括油墨、金属(例如：铝(Al)、银(Ag)、二氧化钛(TiO2)、硫酸钡(BaSO4)等其他适当的金属材料或上述的组合)、布拉格反射器结构(Distributed Bragg reflector，DBR)、透明材料(例如：聚亚酰胺(Polyimide，PI)、硅氧树脂(Silicon)、环氧树脂(Epoxy)或光阻(Photo resistance)等其他适当的透明材料或上述的组合)、其他适当的材料或上述的组合。在一些图案化层302包括油墨的实施例中，形成图案化层302的步骤可包括网印制程、喷墨制程(ink jet)、气溶胶喷射制程(aerosol jet)、其他适当的制程或上述的组合。
在一些实施例中，图案化层302可包括多个第一图案302a以及多个第二图案302b。如图3A所示，在一些实施例中，多个第一图案302a是对应于发光单元(例如：发光单元102、104及106)的出光面设置，而多个第二图案302b则环设于该多个第一图案302a，例如：多个第二图案302b不对应发光单元的出光面设置。
图3B是绘示出显示设备30的背光模块316的图案化层302的配置。详细而言，图3B为将发光单元的出光面以及图案化层302投影到第一基板108的第二上表面108U所得的投影图。为了简明起见，于图3B中仅以发光单元102为例子进行说明，但所述的配置方式亦可应用于其他发光单元，如发光单元104及106。
如图3B所示，图案化层302可包括第一图案化区302A以及环设于第一图案化区302A外围的第二图案化区302B，且第一图案化区302A包括对应于发光单元102的出光面设置的多个第一图案302a，而第二图案化区302B则包括不对应于任何发光单元的出光面设置的多个第二图案302b。换句话说，第一图案化区302A投影到第一基板108的第二上表面108U所得到的区域与发光单元102的出光面102U投影到第一基板108的第二上表面108U所得到的区域重叠，而第二图案化区302B投影到第一基板108的第二上表面108U所得到的区域则不与任何发光单元的出光面投影到第一基板108的第二上表面108U所得到的区域重叠。
举例而言，第一图案化区302A的光穿透率可不同于第二图案化区302B的光穿透率。在一些实施例中，第一图案化区302A的光穿透率小于第二图案化区302B的光穿透率，如此而可提高显示设备30的背光模块316出光时其平均的均匀度。
在一些实施例中，如图3B所示，多个第一图案302a的其中一者的尺寸(亦即，面积)可大于多个第二图案302b的其中一者的尺寸。进一步而言，在一些实施例中，多个第一图案302a中每一个图案的尺寸皆大于多个第二图案302b中每一个图案的尺寸(亦即，多个第一图案302a中的最小图案的尺寸是大于多个第二图案302b中的最大图案的尺寸)，而可提高显示设备30的背光模块316出光的均匀度。
在一些实施例中，如图3C所示，单一图案302a的尺寸是小于或等于单一图案302b的尺寸，但第一图案化区302A的多个第一图案302a的密度(例如：单位面积上的图案的数量)大于第二图案化区302B的多个第二图案302b的密度，因此仍可调合第一图案化区302A与第二图案化区302B的出光，而提高显示设备30的背光模块316出光的均匀度。
在一些实施例中，第一图案化区302A的多个第一图案302a与第二图案化区302B的多个第二图案302b是由不同的材料所形成。在一些实施例中，多个第一图案302a包括低光穿透率的材料，而多个第二图案302b包括高穿透率的材料，而可进一步提高显示设备30的背光模块316出光的均匀度。举例而言，多个第一图案302a可包括低光穿透率的金属(例如：铝、银等其他适当的金属材料或上述的组合)或布拉格反射器结构(Distributed Braggreflector，DBR)，且形成多个第一图案302a的步骤可包括沉积制程(例如：蒸镀(evaporation)或溅镀(sputter))、光刻制程(例如：光阻涂布(photoresist coating)(例如：旋转涂布)、软烘烤(soft baking)、光罩对准(mask aligning)、曝光(exposure)、曝光后烘烤(post-exposure)、光阻显影(developing photoresist)、润洗(rising)、干燥(例如：硬烘烤))、蚀刻制程(例如：干式蚀刻或湿式蚀刻)、其他适当的制程或上述的组合，而多个第二图案302b则可包括折射率小于发光单元母板100的透明材料(例如：多个第二图案302b是由折射率小于2.4的透明材料所形成)，且形成多个第二图案302b的步骤可包括旋转涂布制程、固化制程(紫外光固化或热固化)、光刻制程、蚀刻制程、其他适当的制程或上述的组合。举例而言，上述透明材料可包括聚亚酰胺(Polyimide，PI)、硅氧树脂(Silicon)、环氧树脂(Epoxy)或可透光的光阻(Photo resistance)等其他适当的透明材料或上述的组合。
应理解的是，虽然前述实施例中的图案化层302的第一图案化区302A是对应单一发光单元的出光面(例如：发光单元102的出光面102U)，在一些其他的实施例中，图案化层302的第一图案化区302A亦可同时对应于多个发光单元的出光面。举例而言，于图3D所绘示的实施例中，图案化层302的第一图案化区302A是对应三个彼此邻接的发光单元的出光面306U、308U以及310U。
在一些实施例中，出光面306U为蓝色发光二极管的出光面，出光面308U为绿色发光二极管的出光面，而出光面310U则为红色发光二极管的出光面。在一些实施例中，不同颜色的发光二极管所对应的图案化层可包括不同的材料。换句话说，对应于蓝色发光二极管的出光面306U的图案302a、对应于绿色发光二极管的出光面308U的图案302a以及对应于红色发光二极管的出光面310U的图案302a可由不同的材料形成，而可调合不同颜色的发光二极管的出光，以达到较佳的视觉效果。
应理解的是，虽然前述实施例的发光单元的出光面是大抵为矩形，但本申请并非依此为限。举例而言，发光单元的出光面亦可大抵为圆形、长圆形(oblong)、三角形、多角形、不规则形、其他适当的形状或上述的组合。类似地，虽然前述实施例中的图案化层的图案是大抵为圆形，但本申请并非依此为限。举例而言，图案化层的图案亦可大抵为矩形、长圆形、三角形、多角形、不规则形、其他适当的形状或上述的组合。
应注意的是，虽然未绘示于图中，显示设备30亦可包括设置于背光模块316上的其他显示组件(例如：前述实施例中所述的液晶层、薄膜晶体管基板或彩色滤光片基板)。
[第四实施例]
于第四实施例中，显示设备40的背光模块416的图案化层402是包括数个光穿透率相异的区域，而可提高显示设备40的背光模块416出光的均匀度。为了简明起见，于第4A及4B图中仅以发光单元102为例子进行说明，但所述的配置方式亦可应用于其他发光单元，如发光单元104及106。
图4A是绘示出显示设备40的背光模块416的图案化层402的配置。详细而言，图4A为将发光单元的出光面以及图案化层402投影到第一基板108的第二上表面108U所得的投影图。
如图4A所示，图案化层402可包括第一图案化区402A、环设于第一图案化区402A外围的第二图案化区402B以及环设于第二图案化区402B外围的第三图案化区402C，且第一图案化区402A是对应于发光单元102设置，而第二图案化区402B及第三图案化区402C则不对应于任何发光单元设置。换句话说，第一图案化区402A投影到第一基板108的第二上表面108U所得到的区域与发光单元102的出光面102U投影到第一基板108的第二上表面108U所得到的区域重叠，而第二图案化区402B以及第三图案化区402C投影到第一基板108的第二上表面108U所得到的区域则不与任何发光单元的出光面投影到第一基板108的第二上表面108U所得到的区域重叠。
举例而言，第一图案化区402A的光穿透率、第二图案化区402B的光穿透率以及第三图案化区402C的光穿透率可彼此相异。在一些实施例中，第一图案化区402A的光穿透率小于第二图案化区402B的光穿透率，且第二图案化区402B的光穿透率小于第三图案化区402C的光穿透率。换句话说，对应于发光单元的出光面(例如：发光单元102的出光面102U)的图案化层402的区域(例如：第一图案化区402A)的光穿透率小于未对应于发光单元的出光面的图案化层402的区域(例如：第二图案化区402B以及第三图案化区402C)的光穿透率，且未对应于发光单元的出光面的图案化层402的区域(例如：第二图案化区402B以及第三图案化区402C)的光穿透率朝向远离对应于发光单元的出光面的图案化层402的区域(例如：第一图案化区402A)的方向逐渐增加。
举例而言，第一图案化区402A的光穿透率、第二图案化区402B的光穿透率及第三图案化区402C的光穿透率的相对关系由低到高依序最低为第一图案化区402A的光穿透率、其次为第二图案化区402B的光穿透率及最高为第三图案化区402C的光穿透率。
图4B为显示设备40的背光模块416的部分剖面图。如图4B所示，图案化层402可包括多个副层。举例而言，图案化层402可包括发光单元母板100的第一上表面100U上的第一副层404、第一副层404上的第二副层406以及第二副层406上的第三副层408。在一些实施例中，第一副层404、第二副层406以及第三副层408可由相同的材料所形成，而各图案化区(例如：第一图案化区402A、第二图案化区402B以及第三图案化区402C)之间光穿透率的差异则可由各副层的厚度差异调控。举例而言，如图4B所示，图案化层402的第一图案化区402A的厚度可大于第二图案化区402B的厚度，而第二图案化区402B的厚度可大于第三图案化区402C的厚度。
在一些实施例中，第一副层404、第二副层406以及第三副层408是由光穿率相同的材料所形成。举例而言，在此些实施例中，第三副层408、第二副层406与第一副层404堆栈后的光穿透率小于第二副层406与第一副层404堆栈后的光穿透率，而第二副层406与第一副层404堆栈后的光穿透率小于第一副层404的光穿透率。
在一些其他的实施例中，第一副层404、第二副层406以及第三副层408亦可由光穿透率相异的材料所形成。
举例而言，第一副层404可包括铟锡氧化物(ITO)、含钛(Ti)的氧化物(TiOx)、含硅(Si)的氧化物(SiOx)、含氮的氧化物(SiNx)等其他适当的材料或上述的组合，第二副层406可包括铟锡氧化物(ITO)、含钛(Ti)的氧化物(TiOx)、含硅(Si)的氧化物(SiOx)、含氮的氧化物(SiNx)等其他适当的材料或上述的组合，而第三副层408可包括铟锡氧化物(ITO)、含钛(Ti)的氧化物(TiOx)、含硅(Si)的氧化物(SiOx)、含氮的氧化物(SiNx)等其他适当的材料或上述的组合。
应理解的是，在图4B所绘示的实施例中，第三副层408是完全对应于第一图案化区402A设置。然而，在其他的实施例中，第三副层408可超过第一图案化区402A，如图4C所示；或者第三副层408可小于第一图案化区402A，如图4D所示。
应理解的是，虽然于第四实施例中是以图案化层包括三个图案化区及三个副层为例子进行说明，但本申请并不依此为限。举例而言，亦可视需求形成其他数量的图案化区以及其他数量的副层。
应注意的是，虽然未绘示于图中，显示设备40亦可包括前述实施例中所述的液晶层、薄膜晶体管基板、彩色滤光片基板或其他适当的显示组件。
[第五实施例]
于第五实施例中，显示设备50的背光模块的图案化层是包括格栅图案，且可经由调整上述格栅图案中的开口的尺寸提高显示设备50的背光模块出光的均匀度。
图5是绘示出显示设备50的背光模块的图案化层502的配置。详细而言，图5为将发光单元的出光面以及图案化层502投影到第一基板108的第二上表面108U所得的投影图。为了简明起见，于图5中仅以发光单元102为例子进行说明，但所述的配置方式亦可应用于其他发光单元，如发光单元104及106。
如图5所示，图案化层502可包括格栅图案，且可包括第一图案化区502A以及环设于第一图案化区502A外围的第二图案化区502B，且第一图案化区502A是对应于发光单元102设置，而第二图案化区502B则不对应于任何发光单元设置。换句话说，第一图案化区502A投影到第一基板108的第二上表面108U所得到的区域与发光单元102的出光面102U投影到第一基板108的第二上表面108U所得到的区域重叠，而第二图案化区502B投影到第一基板108的第二上表面108U所得到的区域则不与任何发光单元的出光面投影到第一基板108的第二上表面108U所得到的区域重叠。
如图5所示，第一图案化区502A可包括第一多个开孔504，而第二图案化区502B则可包括第二多个开孔506。在一些实施例中，如图5所示，第一多个开孔504的其中一者的尺寸(亦即，面积)可小于第二多个开孔506的其中一者的尺寸。进一步而言，在一些实施例中，第一多个开孔504中每一个开孔的尺寸皆小于第二多个开孔506中每一个开孔的尺寸(亦即，第一多个开孔504中的最大开孔的尺寸是小于第二多个开孔506中的最小开孔的尺寸)，而可提高显示设备50的背光模块出光的均匀度。
在一些实施例中，图案化层502可包括金属(例如：铝、银)、其他适当的材料或上述的组合，且形成图案化层502的步骤可包括沉积制程(例如：蒸镀或溅镀)、光刻制程(例如：光阻涂布、软烘烤、光罩对准、曝光、曝光后烘烤、光阻显影、润洗、干燥)、蚀刻制程(例如：干式蚀刻或湿式蚀刻)、其他适当的制程或上述的组合。
在一些实施例中，可以如旋转涂布的制程于第一多个开孔504及/或第二多个开孔506中填入低折射率的材料(例如：折射率小于发光单元母板100的透明材料)，而可进一步提高显示设备50的背光模块出光的均匀度。在一些实施例中，发光单元母板100为蓝宝石基板，而上述低折射率透明材料的折射率小于2.4。举例而言，上述低折射率的透明材料可包括聚亚酰胺(Polyimide，PI)、硅氧树脂(Silicon)、环氧树脂(Epoxy)或可透光的光阻(Photo resistance)等其他适当的透明材料或上述的组合。
应理解的是，虽然本实施例的图案化层中的开孔大抵上为矩形，但本申请并非依此为限。举例而言，图案化层中的开孔亦可大抵上为圆形、长圆形、三角形、多角形、不规则形、其他适当的形状或上述的组合。
应注意的是，虽然未绘示于图中，显示设备50亦可包括前述实施例中所述的液晶层、薄膜晶体管基板、彩色滤光片基板或其他适当的显示组件。
[第六实施例]
于第六实施例中，显示设备60的背光模块616的图案化层包括第一图案化区以及环设于第一图案化区外围的多个图案化区，且上述环设于第一图案化区外围的多个图案化区的折射率沿着一远离上述第一图案化区的方向逐渐增加，而可提高显示设备60的背光模块616出光的均匀度。为了简明起见，于第6A及6B图中仅以发光单元102为例子进行说明，但所述的配置方式亦可应用于其他发光单元，如发光单元104及106。
图6A是绘示出显示设备60的背光模块616的图案化层602的配置。详细而言，图6A为将发光单元的出光面以及图案化层602投影到第一基板108的第二上表面108U所得的投影图。
如图6A所示，图案化层602可包括第一图案化区602A以及环设于第一图案化区602A外围的多个图案化区602B、602C、602D与602E，且第一图案化区602A是对应于发光单元102设置，而环设于第一图案化区602A外围的多个图案化区602B、602C、602D与602E则不对应于任何发光单元设置。换句话说，第一图案化区602A投影到第一基板108的第二上表面108U所得到的区域与发光单元102的出光面102U投影到第一基板108的第二上表面108U所得到的区域重叠，而环设于第一图案化区602A外围的多个图案化区602B、602C、602D与602E投影到第一基板108的第二上表面108U所得到的区域则不与任何发光单元的出光面投影到第一基板108的第二上表面108U所得到的区域重叠。
在一些实施例中，多个图案化区602B、602C、602D与602E的折射率其每一图案化区的等效折射率是与第一图案化区602A的折射率是相同，而图案化层602的第一副层604的折射率>第二副层606的折射率>第三副层608的折射率>第四副层610折射率，借此，利用多层膜的结构与折射率匹配而可提高显示设备60的背光模块616出光的均匀度。
图6B是绘示出本实施例的显示设备60的背光模块616的部分剖面图。如图6B所示，图案化层602可包括多个副层。在一些实施例中，如图6B所示，图案化层602可包括第一副层604、第二副层606、第三副层608、第四副层610以及第五副层612。
在一些实施例中，第一副层604的折射率大于第二副层606的折射率，第二副层606的折射率大于第三副层608的折射率，第三副层608的折射率大于第四副层610的折射率，使得环设于第一图案化区602A的多个图案化区602B(包括第四副层610)、602C(包括第三副层608以及第四副层610所形成的叠层结构)、602D(包括第二副层606、第三副层608以及第四副层610所形成的叠层结构)与602E(包括第一副层604、第二副层606、第三副层608以及第四副层610所形成的叠层结构)的其等效的折射率与第一图案化区602A的折射率是相同。
承前述，在一些实施例中，图案化层602可包括叠层结构，且上述叠层结构的折射率是朝着远离发光单元母板100的上表面100U的方向逐渐降低。例如，图案化层602的图案化区602C包括发光单元母板100的上表面100U上的第三副层608以及第三副层608上的第四副层610，且第四副层610的折射率是小于第三副层608的折射率。
在一些实施例中，如图6B所示，环设于第一图案化区602A的多个图案化区602B、602C、602D与602E的厚度(例如：最小厚度)可朝向远离第一图案化区602A的方向逐渐增加(亦即，图案化区602E的厚度>图案化区602D的厚度>图案化区602C的厚度>图案化区602B的厚度)。
举例而言，第一副层604可包括硅氧树脂(Silicon)、环氧树脂(Epoxy)、铟锡氧化物(ITO)、含钛(Ti)的氧化物(TiOx)、含硅(Si)的氧化物(SiOx)、含氮的氧化物(SiNx)等其他适当的材料或上述的组合，第二副层606可包括硅氧树脂(Silicon)、环氧树脂(Epoxy)、铟锡氧化物(ITO)、含钛(Ti)的氧化物(TiOx)、含硅(Si)的氧化物(SiOx)、含氮的氧化物(SiNx)等其他适当的材料或上述的组合，第三副层608可包括硅氧树脂(Silicon)、环氧树脂(Epoxy)、铟锡氧化物(ITO)、含钛(Ti)的氧化物(TiOx)、含硅(Si)的氧化物(SiOx)、含氮的氧化物(SiNx)等其他适当的材料或上述的组合，而第四副层610可包括硅氧树脂(Silicon)、环氧树脂(Epoxy)、铟锡氧化物(ITO)、含钛(Ti)的氧化物(TiOx)、含硅(Si)的氧化物(SiOx)、含氮的氧化物(SiNx)等其他适当的材料或上述的组合。
在一些实施例中，第五副层612可包括金属(例如：铝、银或其他适当的金属材料或上述的组合)或布拉格反射器结构，而可使其所对应的第一图案化区602A的折射率大于环设于第一图案化区602A的多个图案化区602B、602C、602D与602E的光折射率，形成一光折射率为渐变的结构，以进一步提高显示设备60的背光模块616出光的均匀度。
应理解的是，虽然于第六实施例中是以图案化层包括五个图案化区及五个副层为例子进行说明，但本申请并不依此为限。举例而言，亦可视需求形成其他数量的图案化区以及其他数量的副层。
应注意的是，虽然未绘示于图中，显示设备60亦可包括前述实施例中所述的液晶层、薄膜晶体管基板、彩色滤光片基板或其他适当的显示组件。
综合上述，本申请实施例的显示设备是以发光单元母板充当背光模块的导光板，因此不须额外设置其他导光板，而可具有较小的厚度。此外，在上述发光单元母板上可设置有图案化层，以提高显示设备的背光模块出光的均匀度。
应理解的是，本申请实施例的背光模块除了可与适当的显示组件组合而形成显示设备外，其亦可单独作为一面光源并应用于一般的照明产品(例如：平板灯)。
前文概述了数个实施例的特征，使得所属领域普通技术人员可更好地理解本申请发明的各方面。所属领域普通技术人员应可理解且可轻易地以本申请为基础来设计或修饰其他制程及结构，并以此达到相同的目的及/或达到与在此介绍的实施例相同的优点。所属领域普通技术人员也应了解这些相等的结构并未背离本申请的精神与范围。在不背离本申请的精神与范围之前提下，可对本申请的实施例进行各种改变、置换或修改。此外，本申请的每一权利要求可为个别的实施例，且本申请的范围包括本申请的每一权利要求及每一实施例彼此的结合。

Claims (20)

1.一种显示设备，包括：
一发光单元母板，具有一第一上表面与一第一下表面，其中该第一下表面设置有至少一发光单元；
一第一基板，具有一第二上表面与一第二下表面，并具有多个有源组件设置于该第二上表面与该第二下表面之间，其中该至少一发光单元是电性连接至该第一基板的多个有源组件的至少其中一者。
2.如权利要求1所述的显示设备，更包括：
一第一绝缘层，设置于该发光单元母板与该第一基板之间，其中该第一绝缘层环设于该至少一发光单元的外围。
3.如权利要求1所述的显示设备，其特征在于，该发光单元母板为一蓝宝石基板，且该至少一发光单元是经由一外延制程形成于该蓝宝石基板上。
4.如权利要求1所述的显示设备，更包括：
一波长转换层(wavelength conversion layer)，设置于该发光单元母板的该第一上表面上。
5.如权利要求1所述的显示设备，更包括：
一反射层，设置于该发光单元母板的该第一下表面。
6.如权利要求1所述的显示设备，更包括：
一图案化层，设置于该发光单元母板的该第一上表面上。
7.如权利要求6所述的显示设备，其特征在于，该图案化层包括一第一图案化区与环设于该第一图案化区外围的一第二图案化区，其中该第一图案化区投影到该第一基板的该第二上表面的区域与该至少一发光单元的一出光面投影到该第一基板的第二上表面的区域重叠，而该第二图案化区投影到该第一基板的第二上表面的区域与该至少一发光单元的出光面投影到该第一基板的第二上表面的区域不重叠，且该第一图案化区的光穿透率与该第二图案化区的光穿透率不同。
8.如权利要求7所述的显示设备，其特征在于，该第二图案化区的光穿透率大于该第一图案化区的光穿透率。
9.如权利要求7所述的显示设备，其特征在于，该第一图案化区包括铝、银或上述的组合。
10.如权利要求7所述的显示设备，其特征在于，该第一图案化区包括一布拉格反射器结构。
11.如权利要求7所述的显示设备，其特征在于，该第一图案化区包括一第一多个图案，该第二图案化区包括一第二多个图案，且该第一多个图案的其中一者的面积大于该第二多个图案的其中一者的面积。
12.如权利要求6所述的显示设备，其特征在于，该图案化层包括一第一图案化区、环设于该第一图案化区外围的一第二图案化区以及环设于该第二图案化区外围的一第三图案化区，其中该第一图案化区投影到该第一基板的第二上表面的区域与该至少一发光单元的一出光面投影到该第一基板的第二上表面的区域重叠，而该第二图案化区及该第三图案化区投影到该第一基板的第二上表面的区域与该至少一发光单元的出光面投影到该第一基板的第二上表面的区域不重叠，且该第一图案化区的光穿透率、该第二图案化区的光穿透率以及该第三图案化区的光穿透率彼此相异。
13.如权利要求12所述的显示设备，其特征在于，该第一图案化区的光穿透率小于该第二图案化区的光穿透率，且该第二图案化区的光穿透率小于该第三图案化区的光穿透率。
14.如权利要求12所述的显示设备，其特征在于，该第一图案化区的该图案化层的厚度大于该第二图案化区的该图案化层的厚度，且该第二图案化区的该图案化层的厚度大于该第三图案化区的该图案化层的厚度。
15.如权利要求6所述的显示设备，其特征在于，该图案化层中具有多个开孔，其中将该多个开孔与该至少一发光单元的出光面投影到该第一基板的第二上表面时，与该至少一发光单元的出光面重叠的该多个开孔的其中一者的面积是小于未与该至少一发光单元的出光面重叠的该多个开孔的其中一者的面积。
16.如权利要求6所述的显示设备，其特征在于，该图案化层包括一第一图案化区以及环设于该第一图案化区外围的多个图案化区，其中该第一图案化区投影到该第一基板的该第二上表面的区域与该至少一发光单元的一出光面投影到该第一基板的第二上表面的区域重叠，而环设于该第一图案化区外围的多个图案化区投影到该第一基板的第二上表面的区域与该至少一发光单元的出光面投影到该第一基板的第二上表面的区域不重叠，其中环设于该第一图案化区外围的多个图案化区的等效折射率与该第一图案化区的折射率相同。
17.如权利要求16所述的显示设备，其特征在于，环设于该第一图案化区外围的多个图案化区的该图案化层的厚度沿着远离该第一图案化区的方向逐渐增加。
18.如权利要求16所述的显示设备，其特征在于，环设于该第一图案化区外围的多个图案化区包括一叠层结构，且该叠层结构的折射率朝着一远离该发光单元母板的第一上表面的方向逐渐降低。
19.如权利要求1所述的显示设备，其特征在于，该至少一发光单元包括一红色发光单元、一绿色发光单元以及一蓝色发光单元。
20.如权利要求1所述的显示设备，其特征在于，电性连接至该至少一发光单元的该第一基板的有源组件控制传递至该至少一发光单元的一电流信号，以调整该至少一发光单元的亮度。
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