CN110400821B - 显示设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种显示设备，包括光源、设置于光源上的基板、设置于基板上的第一半穿反层、设置于第一半穿反层上的分隔层、第一光转换层以及第二光转换层。第一半穿反层包括至少一开孔，分隔层包括第一开口、第二开口以及与开孔重迭的第三开口。第一光转换层设置于第一开口中，且第二光转换层设置于第二开口中。

Description

显示设备
技术领域
本发明涉及一种显示设备，特别是涉及一种具有半穿反层的显示设备。
背景技术
显示设备为一种输出装置的类型，其用于将所需或所储存的电子信息转换为视觉信息，并显示给用户，并且显示设备可用在各种不同的地方，例如自家、工作场所或类似的地方。随着科技的发展，为了改善用户的视觉感受并增加各种不同的图像颜色，已将通过吸收短波长以重新产生不同颜色的光转换层应用至显示设备中。然而，由光转换层产生的光线会有朝外分散的情况，因此使得子像素的光线容易产生漏光，而被导引到另一子像素，从而与另一子像素的光线产生干扰，以致于降低显示设备的显示质量。
发明内容
根据一实施例，本发明提供一种显示设备，包括光源、基板、第一半穿反层、分隔层、第一光转换层与第二光转换层。基板设置于光源上，第一半穿反层设置于基板上且包括至少一开孔，且分隔层设置于第一半穿反层上并包括第一开口、第二开口以及与所述至少一开孔重迭的第三开口。第一光转换层设置于第一开口中，第二光转换层设置于第二开口中，且开孔与第三开口形成一阶梯轮廓。
根据另一实施例，本发明提供一种显示设备，包括光源、基板、第一半穿反层、分隔层、第一光转换层与第二光转换层。基板设置于光源上，第一半穿反层设置于基板上且包括至少一开孔，并且分隔层设置于光源与基板之间并包括第一开口、第二开口以及与所述至少一开孔重迭的一第三开口。第一光转换层设置于第一开口中，第二光转换层设置于第二开口中。分隔层分隔基板及光源。
根据另一实施例，本发明提供一种显示设备，包括光源、基板、第一半穿反层、分隔层、第一光转换层与第二光转换层。基板设置于光源上，第一半穿反层设置于基板上，分隔层设置于第一半穿反层上，且分隔层包括第一开口、第二开口以及第三开口。第一光转换层设置于第一开口中，第二光转换层设置于第二开口中。第一半穿反层的一部分在显示设备的法线方向上延伸到第三开口中。
附图说明
图1所示为根据本发明第一实施例的显示设备的俯视示意图；
图2所示为沿着图1的剖线A-A’的显示设备的剖视示意图；
图3所示为根据本发明第一实施例的第一变化实施例的显示设备对应第三开口的一部分的剖视示意图；
图4所示为根据本发明第一实施例的第二变化实施例的显示设备对应第三开口的一部分的剖视示意图；
图5所示为根据本发明第一实施例的第三变化实施例的显示设备对应第三开口的一部分的剖视示意图；
图6所示为根据本发明第一实施例的第四变化实施例的显示设备对应第三开口的一部分的剖视示意图；
图7所示为根据本发明第一实施例的第五变化实施例的显示设备的剖视示意图；
图8所示为根据本发明第一实施例的第六变化实施例的显示设备的剖视示意图；
图9所示为根据本发明第一实施例的第七变化实施例的显示设备的剖视示意图；
图10所示为根据本发明第二实施例的显示设备的剖视示意图；
图11所示为根据本发明第二实施例的一变化实施例的显示设备的剖视示意图；
图12所示为根据本发明第三实施例的显示设备的剖视示意图；以及
图13所示为根据本发明第四实施例的显示设备的剖视示意图。
附图标记说明：DD1、DD2、DD3、DD4、DD5、DD6、DD7、DD8、DD9、DD10、DD11、DD12-显示设备；LS-光源；10、40、50、60、70、100-覆盖板；12、22、32、92、1102、1202-第一半穿反层；12a-第一介电层；12b-第二介电层；14、24、94、1204-分隔层；14a-第一开口；14b-第二开口；14c-第三开口；141、241、941、1141、1241-第一挡墙部；142、942、1142、1242-第二挡墙部；16、26-光转换层；161、261-第一光转换层；162-第二光转换层；18、68、78-第二半穿反层；18a-第三介电层；18b-第四介电层；110、710、810-填充层；112-偏光片；114-抗反射膜；221-第一部分；222-第二部分；321-主体；322-分离部；333-开口；42-盖层；44-保护层；52-黄色彩色滤光层；102-第三半穿反层；102a-第五介电层；102b-第六介电层；Sub-基板；S1-第一表面；S2-第二表面；IL-入射光；TH-开孔；E1-第一边缘；E2-第二边缘；E3-第三边缘；E4-第四边缘；d1、d3-第一间距；d2、d4-第二间距；OL1-第一出射光；OL2-第二出射光；OL3-第三出射光；SP-散射粒子；Z-法线方向；DI-方向。
具体实施方式
下文结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述，且为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下文各附图显示部分显示设备，且其中的组件可能并非按比例绘制。并且，附图中的各组件的数量与尺寸仅为示意，并非用于限制本发明的范围。
本发明通篇说明书与所附的权利要求中会使用某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应理解，电子设备制造商可能会以不同的名称来指称相同的组件，且本文并未意图区分那些功能相同但名称不同的组件。在下文说明书与权利要求书中，「含有」与「包括」等词均为开放式词语，因此应被解释为「含有但不限定为…」之意。
当组件或膜层被称为在另一组件或另一膜层上，或是被称为与另一组件或另一膜层连接时，应被了解为所述的组件或膜层是直接位于另一组件或另一膜层上，或是直接与另一组件或膜层连接，也可以是两者之间存在有其他的组件或膜层(非直接)。然而，当组件或膜层被称为直接位于另一组件或另一膜层上，或被称为直接连接于另一组件或另一膜层时，则应被了解两者之间不存在其他的组件或膜层。
虽然本文可能使用术语第一、第二及第三等等来描述各种构件，但这些构件不应受限于这些术语。这些术语仅用于在本文中将一个构件与另一个构件区分开来。权利要求书可不使用相同术语，而是关于所要求组件的顺序可使用术语第一、第二及第三等等。因此，以下讨论的第一构件可以在不违背本发明教导的情况下被称作第二构件。
须说明的是，下文中不同实施例所提供的技术方案可相互替换、组合或混合使用，以在未违反本发明精神的情况下构成另一实施例。
请参考图1与图2，图1所示为根据本发明第一实施例的显示设备的俯视示意图，图2所示为沿着图1的剖线A-A’的显示设备的剖视示意图。显示设备DD1包括光源LS以及设置于光源LS上的覆盖板10。覆盖板10包括基板Sub、第一半穿反层12、分隔层14、以及多层光转换层16，其中基板Sub用于支撑第一半穿反层12、分隔层14与光转换层16。基板Sub例如可包括硬质基板，如玻璃基板、塑料基板、石英基板或蓝宝石基板，或可包括软性基板，如聚酰亚胺(polyimide,PI)基板或聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)基板，但不限于此。在一些实施例中，基板Sub还可包括其他所需膜层，例如位于硬质基板上的缓冲层，或软性基板，但本发明不限于此。此外，基板Sub具有面对光源LS的第一表面S1以及相对于第一表面S1的第二表面S2。
光源LS用于产生射向覆盖板10的入射光IL，且入射光IL沿着约略垂直基板Sub的第一表面S1的方向行进。光源LS的种类可依据显示设备DD1的种类来决定。在本实施例中，显示设备DD1为非自发光显示设备。举例来说，显示设备DD1为液晶显示设备(liquidcrystal display,LCD)，因此光源LS可为能够产生白光的背光模块，但本发明不限于此。背光模块可例如包括至少一发光单元以及导光板，其中发光单元可例如为发光二极管。从位于导光板边缘侧的至少一发光单元产生的光线可通过导光板引导，并从出光侧射出，其可称为侧入式背光模块。在其他实施例中，背光模块可例如包括至少一发光单元，且不具有导光板，其称为直下式背光模块。背光模块可包括光转换层，位于从发光单元产生的光线的行进路径上，用以将发光单元的光线转换成具有所需颜色或频谱的入射光。光转换层可包括量子点材料、磷光材料、荧光材料或其他光转换材料。举例来说，光转换层可设置于导光板的出光侧或直接设置于发光单元的前面，用以调整入射光的颜色或频谱。或者，在其他实施例中，背光模块可不包括光转换层，且从背光模块射出的入射光IL的颜色或频谱可接近从发光单元射出的光线的颜色或频谱。显示设备DD1可还包括液晶层(图未示)以及阵列基板(图未示)，设置于覆盖板10与光源LS之间，且覆盖板10、液晶层与阵列基板可用于控制不同部分入射光IL的灰阶值(或光强度)，并可形成显示设备DD1的多个子像素或多个像素。
在一些实施例中，当显示设备DD1为自发光显示设备时，如有机发光二极管显示设备、无机发光二极管显示设备或量子点发光二极管显示设备，光源LS可包括多个自发光发光单元(图未示)，设置于阵列基板(图未示)上，其中阵列基板用以控制并驱动发光单元。发光单元可例如为有机发光二极管、发光二极管或量子点发光二极管。在此情况下，入射光IL可由多个分别从发光单元产生的光束所形成，且发光单元中的一个可定义出显示设备DD1的一个子像素或一个像素。为使由用以形成入射光IL的发光单元所产生的光束具有相同颜色，发光单元可彼此相同，并具有相同的发光材料，但本发明不限于此。对于发光二极管种类的发光单元而言，发光二极管可为具有用以产生光线的无机发光材料的芯片，例如芯片尺寸介于100微米(um)与300微米(um)之间的小型发光二极管、芯片尺寸介于1微米(um)与100微米(um)之间的微型发光二极管、或芯片尺寸介于300(um)微米到2毫米(mm)的一般发光二极管。
第一半穿反层12设置于基板Sub上。在本实施例中，第一半穿反层12形成于基板Sub的第一表面S1上，但本发明不限于此。第一半穿反层12为一反射器，用于反射波长位于第一特定波长范围(例如蓝光波长范围)中的光线，并允许波长位于第一特定波长范围外的光线穿透，举例来说，第一半穿反层12可为布拉格反射结构(distributed Braggreflector,DBR)。在本实施例中，由光源LS产生的入射光IL的波长可位于第一特定波长范围中，且由光转换层16所转换成的光线波长位于第一特定波长范围外，使得第一半穿反层12可反射来自光源LS的入射光IL，并允许来自光转换层16的光线穿透。为了让入射光IL的一部分作为一个子像素的第一出射光OL1，第一半穿反层12包括至少一开孔TH，以允许由光源LS产生的入射光IL穿透。在本实施例中，开孔TH的数量可为多个。
具体来说，第一半穿反层12包括多个第一介电层12a与多个第二介电层12b，且各第一介电层12a与各第二介电层12b交替堆栈于基板Sub上。在一些实施例中，第一介电层12a具有一第一折射系数，第二介电层12b具有一第二折射系数，且第一折射系数与第二折射系数的差值大于或等于0.3且小于3，例如差值位于由0.3至0.6的范围中。在本实施例中，第一折射系数大于第二折射系数。或者，在其他实施例中，第一折射系数可小于第二折射系数。再者，第一介电层12a与第二介电层12b的总膜层数量为约15层或者更多，但本发明不限于此。第一介电层12a中的至少一层可包括选自由硅、铝与氧所组成的群组的元素。举例来说，第一介电层12a中的一层的材料可包括二氧化硅(SiO2)、氢化氧化硅(SiOX:H)、一氧化硅(SiO)或三氧化二铝(Al2O3)。第二介电层12b中的至少一层可包括选自由硅、钛(Ti)、锆(Zr)、铌(Nb)、钽(Ta)、铈(Ce)、钇(Y)、锌、氧与氮所组成的群组的元素。举例来说，第二介电层12b中的一层的材料可包括氮化硅(SiNX)、氢化氮化硅(SiNX:H)、二氧化钛(TiO2)、五氧化三钛(Ti3O5)、三氧化二钛(Ti2O3)、一氧化钛(TiO)、五氧化二钽(Ta2O5)、氧化锆(ZrO2)、氧化铌(Nb2O5)、氧化锌(ZnO)、氧化钇(Y2O3)或氧化铈(CeO2)。在一些实施例中，第一半穿反层12的形成方法可包括于基板Sub的第一表面S1上多次交替形成多个第一介电材料层与多个第二介电材料层，然后图案化第一介电材料层与第二介电材料层，以形成开孔TH。在一些实施例中，第一半穿反层12的开孔TH所形成的侧壁可垂直或倾斜于第一半穿反层12面对基板Sub的表面，或与第一半穿反层12的所述表面之间具有直角或锐角夹角。第一半穿反层12所形成的开孔TH的侧壁可具有锯齿状(zigzag)或粗糙的表面，但本发明不限于此。在一些实施例中，第一介电层12a的数量与第二介电层12b的数量可彼此不同或相同。在一些实施例中，第一介电层12a的厚度可相同于或不同于第二介电层12b的厚度。
分隔层14设置于光源LS与基板Sub之间。在本实施例中，分隔层14设置于第一半穿反层12上，使得第一半穿反层12设置于分隔层14与基板Sub之间，且分隔层14可通过第一半穿反层12与基板Sub分隔开，但本发明不限于此。分隔层14包括多个开口，用以分别定义显示设备DD1的子像素或像素的孔径，分隔层14可由吸光材料所形成，吸光材料例如包括黑色光阻材料、黑色树脂或铬。因此，分隔层14可吸收朝非预期方向行进的光线，藉此可避免显示设备DD1的相邻子像素或相邻像素所产生的光束彼此混和或干扰。
具体来说，开口可包括多个第一开口14a、多个第二开口14b以及多个第三开口14c，其中第一开口14a与第二开口14b曝露出第一半穿反层12，且第三开口14c中的一个与开孔TH中的一个重迭。也就是说，第一半穿反层12覆盖第一开口14a与第二开口14b，以避免入射光IL从第一开口14a与第二开口14b射出。第一开口14a、第二开口14b与第三开口14c可沿着方向DI交替排列，但本发明不限于此。为简化说明，下文以第一开口14a中的一个、第二开口14b中的一个与位于第一开口14a与第二开口14b之间的第三开口14c中的一个为例，但本发明不以此为限。开孔TH中的一个与对应的第三开口14c共同形成阶梯轮廓。换言之，第一半穿反层12的一部分在显示设备DD1的法线方向Z上延伸至第三开口14c中。法线方向Z可例如定义为显示设备DD1垂直基板Sub的第一表面S1的俯视方向。由于第一半穿反层12延伸至第三开口14c中，因此部分射入至第三开口14c中的入射光IL可被延伸至第三开口14c中的第一半穿反层12的所述部分反射，藉此降低进入第一开口14a与第二开口14b的所述部分入射光IL的数量，从而降低或避免相邻不同颜色的子像素之间的漏光与干扰。
值得一提的是，若第一半穿反层12的开孔TH的侧壁对齐第三开口14c的侧壁，并曝露于第三开口14c中，则部分位于第三开口14c的入射光IL可进入第一介电层12a与第二介电层12b被曝露出的边缘，并通过第一介电层12a与第二介电层12b导引至相邻第一开口14a或相邻第二开口14b中。然而，在本实施例中，因为部分第一半穿反层12延伸至第三开口14c中可反射进入第一介电层12a与第二介电层12b的部分入射光IL，因此可有效地降低在第三开口14c中进入第一开口14a与第二开口14b的部分入射光IL，从而避免相邻不同颜色子像素之间的漏光与干扰。
更具体地，分隔层14包括多个挡墙部，用以将第一开口14a、第二开口14b与第三开口14c彼此分隔开。挡墙部包括位于第三开口14c与第一开口14a之间的第一挡墙部141，其通过第一半穿反层12与基板Sub分隔开。第一挡墙部141面对基板Sub的表面具有邻近第三开口14c的第一边缘E1，第一半穿反层12面对基板Sub的表面具有位于开孔TH中并邻近第一挡墙部141的第一边缘E1的第二边缘E2，第一挡墙部141的第一边缘E1在显示设备DD1的法线方向Z上投射于第一半穿反层12的所述表面上的投影与第一半穿反层12的第二边缘E2之间的间距定义为第一间距d1，且第一间距d1大于0且小于或等于10微米(um)。并且，分隔层14还可包括位于第三开口14c与第二开口14b之间的第二挡墙部142，且第二挡墙部142通过第二半穿反层12与基板Sub分隔开。第二挡墙部142面对基板Sub的表面具有邻近第三开口14c的第三边缘E3，第一半穿反层12面对基板Sub的表面具有位于开孔TH中并邻近第二挡墙部142的第三边缘E3的第四边缘E4，第二挡墙部142的第三边缘E3在显示设备DD1的法线方向Z上投射于第一半穿反层12的所述表面上的投影与第一半穿反层12的第四边缘E4之间的间距定义为第二间距d2，且第二间距d2也可大于0且小于或等于10微米(um)，但本发明不以此为限。
在本实施例中，光转换层16可包括第一光转换层161与第二光转换层162，其中第一光转换层161设置于第一开口14a中，且第二光转换层162设置于第二开口14b中。具体地，第一光转换层161可包括多个第一光转换粒子P1，用以将入射光IL转换为第一转换光，第二光转换层162可包括多个第二光转换粒子P2，用以将入射光IL转换为第二转换光。入射光IL、第一转换光与第二转换光可形成白光。由于第一半穿反层12覆盖第一开口14a与第二开口14b，以避免入射光直接穿透，因此从对应第一开口14a的部分第一半穿反层12射出的第二出射光OL2主要由第一转换光所形成，而从对应第二开口14b的部分第一半穿反层12射出的第三出射光OL3主要由第二转换光所形成。藉此，第一出射光OL1、第二出射光OL2与第三出射光OL3可形成白光。举例来说，第一出射光OL1可为蓝光、第二出射光OL2可为红光，且第三出射光OL3可为绿光。第一光转换粒子P1与第二光转换粒子P2可分别包括量子点材料或荧光粉材料。在第一光转换粒子P1与第二光转换粒子P2包括多个量子点的情况下，量子点可由外壳与设置于外壳中的核心所组成，核心的材料可包括硒化镉(CdSe)、硫化镉(CdS)、硫化锌(ZnS)、锌化硒(ZnSe)、碲化镉(CdTe)、硒碲化镉(CdSeTe)、硫化镉锌(CdZnS)、硒化铅(PbSe)、银铟锌硫(AglnZnS)、碲化锌(ZnTe)、硒硫化镉(CdSeS)、硫化铅(PbS)、碲化铅(PbTe)、硫化汞(HgS)、硒化汞(HgSe)、碲化汞(HgTe)、氮化镓(GaN)、磷化镓(GaP)、砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)、磷化铟锌(InZnP)、磷化铟镓(InGaP)、氮化铟镓(InGaN)、砷化铟(InAs)或氧化锌(ZnO)，且外壳的材料可包括硫化锌(ZnS)、硫化镉(CdS)、硒化锌(ZnSe)、硒化镉(CdSe)、碲化锌(ZnTe)、碲化镉(CdTe)、硫化铅(PbS)、氧化钛(TiO)、硒化锶(SrSe)、氧化镉(CdO)、氧化锌(ZnΟ)、磷化铟(InP)、硫化铟(InS)、磷化镓(GaP)、氮化镓(GaN)、氧化镓(GaO)、磷化铟锌(InZnP)、磷化铟镓(InGaP)、氮化铟镓(InGaN)、铟锌硫镉硒(InZnSCdSe)或硒化汞(HgSe)，但不以此为限。举例来说，当第二出射光OL2的颜色为红色时，第一光转换层161的量子点的核心尺寸可位于由4纳米(nm)至6纳米(nm)的范围中，当第三出射光OL3的颜色为绿色时，第二光转换层162的量子点的核心尺寸可位于由2.5纳米(nm)至4.0(nm)纳米的范围中，但不以此为限。在一些实施例中，第二出射光OL2的颜色与第三出射光OL3的颜色可彼此互换或置换为其他颜色。
在一些实施例中，第一光转换层161与第二光转换层162还可包括多个光阻挡粒子(图未示)，用以避免入射光直接穿透第一光转换层161与第二光转换层162，光阻挡粒子可用于吸收、反射或散射位于第一开口14a与第二开口14b中的入射光IL，使得入射光IL可有效地被第一光转换粒子P1与第二光转换粒子P2转换。因此，第二出射光OL2尽可能地由第一光转换光所形成，第三出射光OL3尽可能地由第二转换光所形成。举例来说，光阻挡粒子可包括金属氧化物(包括类金属氧化物)与金属中的至少一种，其中金属氧化物可包括二氧化钛(TiO2)、氧化锆(ZrO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化铟(In2O3)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)、氧化锑(Sb2O3)、氧化硅或上述的组合，金属可包括金、银、铜、铂、铁、钴、镍、锰或上述的组合，但本发明不以此为限。
在本实施例中，由于分隔层14在形成光转换层16之前形成于第一半穿反层12上，因此挡墙部的剖视形状可为倒梯形，也就是说挡墙部面对第一半穿反层12的表面尺寸(面积或剖视宽度)大于挡墙部相对于面对第一半穿反层12的表面的另一表面尺寸(面积或剖视宽度)。举例来说，如图2所示，第一挡墙部141的剖视形状与第二挡墙部142的剖视形状可为倒梯形。或者，在一些实施例中，挡墙部的剖视形状可为梯形。举例来说，如图3所示，当光转换层26在形成分隔层24之前形成时，第一光转换层261面对第一半穿反层22的表面尺寸可大于第一光转换层261相对于面对第一半穿反层22的表面的另一表面尺寸。
根据一些实施例，覆盖板10可选择性包括一反射层(图未示)，均匀地位于分隔层14面对光源LS的表面上。位于第一开口14a中的反射层可用以将尚未被吸收的入射光IL反射，以使其被第一光转换粒子P1吸收，并将分散的第一转换光朝向基板Sub反射，以提升第二出射光OL2的强度。类似地，位于第二开口14b与第三开口14c中的反射层也可分别用于提升第三出射光OL3的强度与第一出射光OL1的强度。
在本实施例中，覆盖板10还可包括第二半穿反层18，设置于光源LS与第二半穿反层162之间。第二半穿反层18也是反射器，用以允许波长位于第二特定波长范围中的光线穿透，并将波长位于第二特定波长范围外的光线反射，举例来说，第二半穿反层18也可为DBR。第二半穿反层18的第二特定波长可例如与第一半穿反层12的第一特定波长相同，使得入射光IL可穿透第二半穿反层18，并进入第一开口14a中的第一光转换层161中以及第二开口14b中的第二光转换层162中，并且由第一光转换层161所产生的第一转换光以及由第二光转换层162所产生的第二转换光无法穿透第二半穿反层18。因此，由第一光转换层161所产生的第一转换光可有效地朝向第一半穿反层12，并尽可能地作为第二出射光OL2，藉此可提升第二出射光OL2的强度。类似地，由第二光转换层162所产生的第二转换光可有效地朝向第一半穿反层12，并尽可能地作为第三出射光OL3，藉此可提升第三出射光OL3的强度。在本实施例中，第二半穿反层18可覆盖分隔层14、第一开口14a、第二开口14b与第三开口14c，但本发明不以此为限。
具体而言，第二半穿反层18包括多层第三介电层18a与多层第四介电层18b，其中各第三介电层18a与各第四介电层18b交替堆栈于第一光转换层161与第二光转换层162上。在一些实施例中，第三介电层18a具有第三折射系数，第四介电层18b具有第四折射系数，第三折射系数与第四折射系数的差值大于或等于0.3且小于3。举例来说，第三折射系数大于第四折射系数。或者，第三折射系数可小于第四折射系数。当各第三介电层18a的厚度与各第四介电层18b的厚度相同于各第一介电层12a的厚度以及各第二介电层12b的厚度时，第三介电层18a与第四介电层18b的总膜层数量可小于第一介电层12a与第二介电层12b的总膜层数量。第三介电层18a中的至少一层可包括选自硅、铝与氧所组成的群组的元素。举例来说，第三介电层18a中的一层的材料可包括二氧化硅(SiO2)、氢化氧化硅(SiOX:H)、一氧化硅(SiO)或三氧化二铝(Al2O3)。第四介电层18b中的至少一层可包括选自由硅、钛(Ti)、锆(Zr)、铌(Nb)、钽(Ta)、铈(Ce)、钇(Y)、锌、氧与氮所组成的群组的元素。举例来说，第四介电层18b中的一层的材料可包括氮化硅(SiNX)、氢化氮化硅(SiNX:H)、二氧化钛(TiO2)、五氧化三钛(Ti3O5)、三氧化二钛(Ti2O3)、一氧化钛(TiO)、五氧化二钽(Ta2O5)、氧化锆(ZrO2)、氧化铌(Nb2O5)、氧化锌(ZnO)、氧化钇(Y2O3)或氧化铈(CeO2)。
值得说明的是，由于第一半穿反层12可将来自光源LS的入射光IL反射，并让第一转换光与第二转换光穿透，因此入射光IL可在第一开口14a与第二开口14b中有效地被散射，并尽可能地被第一光转换粒子P1与第二光转换粒子P2所吸收。再者，因为第二半穿反层18可将第一转换光与第二转换光反射并让入射光IL穿透，第一转换光与第二转换光从第二半穿反层18射出的损失可降低。在一些实施例中，覆盖板10可不包括第二半穿反层18。
在一些实施例中，覆盖板10还可包括填充层110，其中填充层110可填满开孔TH与对应的第三开口14c，并覆盖第一光转换层161与第二光转换层162，因此填充层110可设置于第二半穿反层18与第一光转换层161之间以及第二半穿反层18与第二光转换层162之间。具体而言，填充层110面对第二半穿反层18的表面可为平坦的，使得第二半穿反层18为平坦的。通过此设计，可使入射光IL垂直进入第二半穿反层18，藉此可确保第二半穿反层18达到正常的效果。
在本实施例中，覆盖板10还可包括设置于第二半穿反层18上的偏光片112以及另一偏光片(图未示)。液晶层设置于偏光片112与所述另一偏光片之间，且光转换层16并未设置于偏光片112与所述另一偏光片之间，以避免将已偏极化的光线去偏极化。所述偏光片可例如设置于阵列基板与光源LS之间。当已偏极化的光线被光转换层16吸收并转换为转换光时，转换光将不具有已偏极化光线的偏极化，换言之光转换层16将使光线的偏极化恶化。因此，本实施例的偏光片设置于光转换层16与液晶层之间，以确保显示设备DD1的光学效果是正常的。偏光片112可例如为一般偏光片或由线栅(wire grids)所形成，而为线栅偏光片。
在一些实施例中，覆盖板10还可选择性包括抗反射膜114(可为圆偏光片或其他类型的抗反射膜)，设置于基板Sub的第二表面S2上，用以降低环境光的影响。
在一些实施例中，相较于由第一转换光形成的第二出射光OL2与由第二转换光形成的第三出射光OL3，因为第一出射光OL1直接由入射光IL所形成，使得第一出射光OL1的强度可能过高，造成由第一出射光OL1、第二出射光OL2与第三出射光OL3混和所形成的白光偏蓝。覆盖板10还可选择性包括多个散射粒子SP(一种光阻挡粒子)，设置于填充层110与开孔TH中，用以降低构成第一出射光OL1的入射光IL的数量。第一出射光OL1的强度可被调整至与第二出射光OL2的强度以及第三出射光OL3的强度相匹配，以使所形成的白光可具有接近或相同于色温为6500K的白色的颜色。光散射粒子SP可与位于第一光转换层161与第二光转换层162中的光阻挡粒子相同，但本发明不限于此。或者，在一些实施例中，光散射粒子SP可位于第三开口14c中，或进一步散布于各光转换层16与第二半穿反层18之间。在一些实施例中，覆盖板Sub在第三开口14c中可不包括光散射粒子SP。
调整第一出射光的强度以形成纯白光的方法并不限于上述光散射粒子SP的设计。在一些实施例中，可调整第一半穿反层在法线方向Z上重迭第三开口14c的部分的宽度，以改变第一出射光OL1的强度。具体地，如图2所示，开孔TH在方向DI上的宽度对开孔TH的宽度、第一间距d1与第二间距d2的总和的比例大于或等于0.2且小于1。
请参考图3，其所示为根据本发明第一实施例的第一变化实施例的显示设备对应第三开口的一部分的剖视示意图。在本变化实施例的显示设备DD2中，第一半穿反层22延伸至第三开口14c中的部分可包括第一部分221以及与第一部分221连接的第二部分222，其中第一部分221与第二部分222重迭于第三开口14c，且第一部分221的厚度大于第二部分222的厚度。具体来说，第一部分221设置于第二部分222与第一挡墙部241之间且可定义为位于由第一边缘E1至第一部分221与第二部分222之间的边界的区域中。由于第二部分222的厚度小于第一部分221的厚度，使得入射光IL可部分穿透第二部分222，因此通过调整第二部分222在方向DI上的长度，可将第一出射光OL1的强度修正至与第二出射光OL2的强度以及第三出射光OL3的强度匹配，以形成较纯白色的光线。在一些实施例中，第二部分222可选择性延伸至覆盖开孔TH。
请参考图4，其所示为根据本发明第一实施例的第二变化实施例的显示设备对应第三开口的一部分的剖视示意图。在本变化实施例的显示设备DD3中，第一半穿反层32包括主体321与多个分离部322。主体321可与第一半穿反层12相同，因此主体321具有开孔TH并覆盖第一开口14a与第二开口14b，并且主体321在法线方向Z上延伸至第三开口14c中。分离部322设置于开孔TH中，且分离部322彼此分隔开并与主体322分隔开。开口333可存在于任两相邻的分离部322。在本变化实施例中，主体321的厚度可与各分离部322的厚度相同，但本发明不限于此。在一些实施例中，主体321的厚度可不同于各分离部322的厚度，例如可大于各分离部322的厚度。开孔TH的一部分可通过分离部322遮蔽，使得穿透第一半穿反层32的入射光IL的强度可被降低，藉此通过调整开口333的面积总和，可将第一出射光OL1的强度修正至与第二出射光OL2的强度以及第三出射光OL3的强度匹配，以形成较纯白色的光线。
请参考图5，其所示为根据本发明第一实施例的第三变化实施例的显示设备对应第三开口的一部分的剖视示意图。在本变化实施例的显示设备DD4中，覆盖板40还可包括盖层42，设置于基板Sub的第二表面S2上，并与开孔TH重迭。盖层42用以吸收穿过盖层42的入射光IL的一部分。具体来说，盖层42可部分或全面覆盖第三开口14c，使穿透盖层42的入射光IL的强度降低，藉此通过调整盖层42的厚度或盖层42与第三开口14c的重迭面积，可将第一出射光OL1的强度修正至与第二出射光OL2的强度以及第三出射光OL3的强度匹配，以形成较纯白色的光线。在一些实施例中，覆盖板40还可包括保护层44，设置于盖层42上，用以保护盖层42。保护层44可为第一实施例的抗反射膜114或其他种类膜层。
请参考图6，其所示为根据本发明第一实施例的第四变化实施例的显示设备对应第三开口的一部分的剖视示意图。在本变化实施例的显示设备DD5中，覆盖板50还可包括黄色彩色滤光层52，设置于基板Sub上，并与开孔TH重迭。黄色彩色滤光层52用以过滤掉穿透黄色彩色滤光层52的入射光IL的一部分，藉此通过调整黄色彩色滤光层52的厚度或黄色彩色滤光层42与第三开口14c的重迭面积，可将第一出射光OL1的强度修正至与第二出射光OL2的强度以及第三出射光OL3的强度匹配，以形成较纯白色的光线。在本变化实施例中，黄色彩色滤光层52可设置于基板Sub的第一表面S1并未于开孔TH中。黄色彩色滤光层52例如还可覆盖开孔TH，但本发明不限于此。在一些实施例中，黄色彩色滤光层52可设置于基板Sub的第二表面S2上。
在一些实施例中，将第一出射光OL1的强度调整至平衡第一出射光OL1的强度、第二出射光OL2的强度以及第三出射光OL3的强度，以形成较纯白色的光线的方法可结合上述实施例与变化实施例的技术特征中的至少两个。
本发明的填充层结构不限于上述实施例与变化实施例。请参考图7，其所示为根据本发明第一实施例的第五变化实施例的显示设备的剖视示意图。在本变化实施例的显示设备DD6中，覆盖板60可不包括填充层。在此情况下，第二半穿反层68可直接形成于光转换层16以及分隔层14上，并延伸至开孔TH与第三开口14c中，以与基板Sub的第一表面S1相接触。
请参考图8，其所示为根据本发明第一实施例的第六变化实施例的显示设备的剖视示意图。本变化实施例的显示设备DD7与第五变化实施例的显示设备DD6的差异在于覆盖板70包括填充层710，并且填充层710设置于开孔TH中。填充层710可例如填满开孔TH，在此情况下，第二半穿反层78可延伸至第三开口14c中与填充层710相接触。
请参考图9，其所示为根据本发明第一实施例的第七变化实施例的显示设备的剖视示意图。本变化实施例的显示设备DD8与第六变化实施例的显示设备DD7的差异在于填充层810进一步设置于第三开口14c中。填充层810可例如填满第三开口14c。
显示设备并不以上述实施例为限，且本发明的其他实施例将描述于下文。为方便比较实施例并简化说明，下文中将使用与相同标号标注相同组件。下文将详述实施例之间的差异处，且不再对重复部分作赘述。
请参考图10，其所示为根据本发明第二实施例的显示设备的剖视示意图。第二实施例的显示设备DD9与第一实施例的显示设备DD1的差异在于第一半穿反层92的第二边缘E2被分隔层94覆盖，且第一半穿反层92的第四边缘E4被分隔层94覆盖。分隔层分隔光源LS与基板Sub。具体地，第一挡墙部941覆盖第一半穿反层92具有第二边缘E2的开孔TH的侧壁，使得第一挡墙部941延伸至与基板Sub相接触。并且，第二挡墙部942覆盖第一半穿反层92具有第四边缘E4的开孔TH的侧壁，使得第二挡墙部942延伸至与基板Sub相接触。换言之，第三开口14c在方向DI上的宽度小于开孔TH的宽度。由于第一半穿反层92的开孔TH的侧壁并未被曝露在第三开口14c中，且第一挡墙部641与第二挡墙部942均与基板Sub相接触，因此第三开口14c中的入射光IL将无法透过第一半穿反层92进入第一开口14a与第二开口14b。当入射光IL射至分隔层94上时，入射光IL的一部分将会被分隔层94吸收，因此可降低相邻不同颜色的子像素之间的漏光与干扰。或者，在一些实施例中，显示设备DD9还可包括一反射层，设置于分隔层94上，且部分入射光IL可被反射层反射。
在本实施例中，位于第一挡墙部941的第一边缘E1与第一半穿反层92的第二边缘E2之间的第一间距d3大于0并小于或等于10微米(um)。位于第二挡墙部942的第三边缘E3与第一半穿反层92的第四边缘E4之间的第二间距d4也大于0且小于或等于10微米(um)。
在一些实施例中，显示设备DD9还可包括第一实施例以及其变化实施例中的至少一技术特征，用以调整第一出射光OL1的强度，以均衡化第一出射光OL1的强度、第二出射光OL2的强度以及第三出射光OL3的强度，从而形成较纯白色的光线。
在本实施例中，第一挡墙部941的剖视形状与第二挡墙部942的剖视形状为倒梯形。或者，在一些实施例中，第一挡墙部941的剖视形状与第二挡墙部942的剖视形状可为梯形。
请参考图11，其所示为根据本发明第二实施例的一变化实施例的显示设备的剖视示意图。在本变化实施例的显示设备DD10中，覆盖板100在第三开口14c中还可包括第三半穿反层102，且第三半穿反层102的厚度小于第二半穿反层18的厚度。通过此厚度差异，入射光IL可部分穿透第三半穿反层102，因此第一出射光OL1的强度可通过调整第三半穿反层102的厚度而修正至与第二出射光OL2的强度与第三出射光OL3的强度匹配，从而可形成较纯白光。在本实施例中，第三半穿反层102可包括多层第五介电层102a与多层第六介电层102b，且各第五介电层102a与各第六介电层102b交替堆栈于基板Sub的第一表面S1上。第五介电层102a与第六介电层102b的总膜层数量可例如小于第三介电层18a与第四介电层18b的总膜层数量。第五介电层102a的至少一层可包括选自硅、铝与氧所组成的群组的元素。举例来说，第五介电层102a中的一层的材料可包括二氧化硅(SiO2)、氢化氧化硅(SiOX:H)、一氧化硅(SiO)或三氧化二铝(Al2O3)。第六介电层102b中的至少一层可包括选自由硅、钛(Ti)、锆(Zr)、铌(Nb)、钽(Ta)、铈(Ce)、钇(Y)、锌、氧与氮所组成的群组的元素。举例来说，第六介电层102b中的一层的材料可包括氮化硅(SiNX)、氢化氮化硅(SiNX:H)、二氧化钛(TiO2)、五氧化三钛(Ti3O5)、三氧化二钛(Ti2O3)、一氧化钛(TiO)、五氧化二钽(Ta2O5)、氧化锆(ZrO2)、氧化铌(Nb2O5)、氧化锌(ZnO)、氧化钇(Y2O3)或氧化铈(CeO2)。
请参考图12，其所示为根据本发明第三实施例的显示设备的剖视示意图。本实施例的显示设备DD11与第二实施例的显示设备DD9的差异在于本实施例的第二挡墙部1142设置于基板Sub的第一表面S1上，并通过第一半穿反层1102与基板Sub分隔开。换言之，第二挡墙部1142与第一半穿反层1102对应第二挡墙部1142的部分的组合结构可相同于第一实施例的第二挡墙部142与第一半穿反层12对应第二挡墙部142的部分的组合结构，且第一挡墙部1141与第一半穿反层1102对应第一挡墙部1141的部分的组合结构可相同于第二实施例的第一挡墙部641与第一半穿反层62对应第一挡墙部641的部分的组合结构。
在本实施例中，第一挡墙部1141的剖视形状与第二挡墙部1142的剖视形状为倒梯形。或者，在一些实施例中，第一挡墙部1141的剖视形状与第二挡墙部1142的剖视形状可为梯形。
在一些实施例中，第二挡墙部1142与第一半穿反层1102对应第二挡墙部1142的部分的组合结构可与第一挡墙部1141与第一半穿反层1102对应第一挡墙部1141的部分的组合结构互换。
在一些实施例中，显示设备DD11还可包括第一实施例以及其变化实施例中的至少一技术特征，用以调整第一出射光OL1的强度，以均衡化第一出射光OL1的强度、第二出射光OL2的强度以及第三出射光OL3的强度，从而形成较纯白色的光线。
请参考图13，其所示为根据本发明第四实施例的显示设备的剖视示意图。本实施例的显示设备DD12与第二实施例的显示设备DD9的差异在于本实施例的第一半穿反层1202设置于基板Sub的第二表面S2上，因此分隔层1204会与基板Sub的第一表面S1相接触。在本实施例中，位于第一挡墙部1241的第一边缘E1与第一半穿反层1202的第二边缘E2之间的第一间距d3大于0且小于或等于10微米，位于第二挡墙部1242的第三边缘E3与第一半穿反层1202的第四边缘E4之间的第二间距d4也大于0且小于或等于10微米。在本实施例中，显示设备DD12也可不包括第二半穿反层。
在本实施例中，第一挡墙部1241的剖视形状与第二挡墙部1242的剖视形状为倒梯形。或者，在一些实施例中，第一挡墙部1241的剖视形状与第二挡墙部1242的剖视形状可为梯形。
在一些实施例中，显示设备DD12还可包括第一实施例以及其变化实施例中的至少一技术特征，用以调整第一出射光OL1的强度，以均衡化第一出射光OL1的强度、第二出射光OL2的强度以及第三出射光OL3的强度，从而形成较纯白色的光线。
综上所述，在本发明中，通过第一半穿反层延伸至第三开口中，或者分隔层覆盖第一半穿反层的开孔的侧壁，使得射入第三开口的部分入射光可被延伸至第三开口的部分第一半穿反层反射或被分隔层吸收，藉此可降低或避免进入第一开口与第二开口的部分入射光，从而降低或避免相邻不同颜色的子像素之间的漏光与干扰。
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 (6)

1.一种显示设备，其特征在于，包括：
一光源；
一基板，设置于所述光源上；
一第一半穿反层，设置于所述基板上，且所述第一半穿反层包括至少一开孔，且所述至少一开孔包括一侧壁；
一分隔层，设置于所述第一半穿反层上，所述分隔层包括一第一开口、一第二开口以及与所述至少一开孔重迭的一第三开口，且所述第三开口包括一侧壁；
一第一光转换层，设置于所述第一开口中；以及
一第二光转换层，设置于所述第二开口中；
其中所述至少一开孔的所述侧壁、所述第一半穿反层未被所述分隔层所覆盖的表面、以及所述第三开口的所述侧壁共同形成一阶梯轮廓。
2.如权利要求1所述的显示设备，其特征在于，还包括一填充层，设置于所述至少一开孔中。
3.如权利要求1所述的显示设备，其特征在于，还包括一第二半穿反层，设置于所述光源与所述第一光转换层之间以及设置于所述光源与所述第二光转换层之间，且所述第一光转换层的厚度大于所述第二光转换层的厚度。
4.如权利要求1所述的显示设备，其特征在于，所述第一半穿反层包括多层第一介电层以及多层第二介电层，且各所述第一介电层与各所述第二介电层交替堆栈于所述基板上，
其中所述第一介电层包括一第一折射系数，所述第二介电层包括一第二折射系数，且所述第一折射系数与所述第二折射系数的差值大于或等于0.3且小于3。
5.如权利要求1所述的显示设备，其特征在于，所述分隔层包括一第一挡墙部，位于所述第三开口与所述第一开口之间，所述第一挡墙部通过所述第一半穿反层与所述基板分隔开，所述第一挡墙部面对所述基板的表面具有邻近所述第三开口的一第一边缘，所述第一半穿反层面对所述基板的一表面具有邻近所述第一边缘的一第二边缘，所述第一边缘在所述显示设备的法线方向上投射在所述第一半穿反层的所述表面上的投影与所述第二边缘之间的间距定义为一第一间距，且所述第一间距大于0且小于或等于10微米。
6.如权利要求1所述的显示设备，其特征在于，还包括多个光散射粒子，设置于所述至少一开孔中。
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