CN111463194B - 显示装置 - Google Patents
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Abstract
一种显示装置包含基板、发光元件及抗反射玻璃层。发光元件位于基板之上。抗反射玻璃层位于发光元件之上，且抗反射玻璃层具有透光度为40‑95％。抗反射玻璃层包玻璃层及吸光层。玻璃层具有粗糙上表面及雾度为70‑80％。吸光层位于玻璃层的粗糙上表面之上。
Description
技术领域
本发明是有关于一种显示装置。
背景技术
近年来，由于发光二极管(LED)生产尺寸的突破，微型发光二极管(micro LED)显示面板或迷你发光二极管(mini LED)显示面板逐渐受到重视。在常规的微型/迷你发光二极管显示装置中，LED晶片被不透明的(通常是黑色的)封装胶包围，以增强显示装置的对比度并减小由环境光产生的反射光的强度。然而，不透明封装胶的总面积超过显示装置面积的85％。由于从LED晶片发射的大量光线被不透明封装胶吸收，因而降低了显示装置的亮度。
发明内容
根据本发明的一态样，提供一种显示装置。显示装置包含基板、发光元件、以及抗反射玻璃层。发光元件位于基板之上。抗反射玻璃层位于发光元件之上，具有透光度为40-95％，并且包含玻璃层以及吸光层。玻璃层具有粗糙上表面及雾度(haze)为70-80％。吸光层位于玻璃层的粗糙上表面之上。
根据本发明的一些实施方式，发光元件包含红色LED晶片、绿色LED晶片、及蓝色LED晶片。
根据本发明的一些实施方式，吸光层包含聚合物及多个第一吸光颗粒散布于其中。
根据本发明的一些实施方式，发光元件的顶部与玻璃层的底部通过间隙分开，且间隙在100μm至150μm的范围中。
根据本发明的一些实施方式，显示装置还包含圆偏振片层位于发光元件及玻璃层之间。
根据本发明的一些实施方式，显示装置还包含透明封装层位于发光元件及玻璃层之间，并围绕发光元件。
根据本发明的一些实施方式，显示装置还包含灰色封装层位于发光元件及玻璃层之间，并围绕发光元件。
根据本发明的一些实施方式，灰色封装层包含封装材料及多个第二吸光颗粒散布于封装材料中，且第二吸光颗粒在封装材料中的重量百分比为约0.1-0.5％。
根据本发明的另一态样，提供一种显示装置。显示装置包含第一基板、第二基板、第一发光元件、第二发光元件及抗反射玻璃层。第二基板邻近第一基板，且在第一基板及第二基板之间存在接合界面。第一发光元件及第二发光元件分别设置在第一基板及第二基板之上。抗反射玻璃层位于第一发光元件及第二发光元件之上，具有透光度为40-95％，并且包含玻璃层及吸光层。玻璃层覆盖第一发光元件、第二发光元件及接合界面，其中玻璃层具有粗糙上表面及雾度(haze)为70-80％。吸光层位于玻璃层的粗糙上表面之上。
根据本发明的一些实施方式，第一发光元件及第二发光元件分别包含红色LED晶片、绿色LED晶片、及蓝色LED晶片。
根据本发明的一些实施方式，第一发光元件的顶部及第二发光元件的顶部分别与玻璃层的底部通过间隙分开，且间隙在100μm至150μm的范围中。
根据本发明的一些实施方式，吸光层包含聚合物及多个第一吸光颗粒散布于其中。
根据本发明的一些实施方式，显示装置还包含圆偏振片层位于第一发光元件、第二发光元件与玻璃层之间。
根据本发明的一些实施方式，显示装置还包含透明封装层位于第一发光元件、第二发光元件与玻璃层之间，并围绕第一发光元件及第二发光元件。
根据本发明的一些实施方式，显示装置还包含灰色封装层位于第一发光元件、第二发光元件与玻璃层之间，并围绕第一发光元件及第二发光元件。
根据本发明的一些实施方式，灰色封装层包含封装材料及多个第二吸光颗粒散布于封装材料中，且第二吸光颗粒在封装材料中的重量百分比为约0.1-0.5％。
附图说明
当读到随附的附图时，从以下详细的叙述可充分了解本揭露的各方面。值得注意的是，根据工业上的标准实务，各种特征不是按比例绘制。事实上，为了清楚的讨论，各种特征的尺寸可任意增加或减少。
图1为根据本发明一些实施例的显示装置的截面示意图；
图2为根据本发明一些实施例的显示装置的截面示意图；
图3为根据本发明一些实施例的显示装置的截面示意图；
图4为根据本发明一些实施例的显示装置的截面示意图；
图5为根据本发明一些实施例的各种显示装置的亮度测量结果的长条图；
图6为根据本发明一些实施例的各种显示装置的串扰(cross talk)测量结果的长条图。
【符号说明】
100…基板
100a…第一基板
100b…第二基板
110…接合界面
200…发光元件
200a…第一发光元件
200b…第二发光元件
202、202a、202b…顶部
210、210a、210b、220、220a、220b、230、230a、230b…LED晶片
300…抗反射玻璃层
302…粗糙上表面
304…底部
310…玻璃层
320…吸光层
400…灰色封装层
500…圆偏振片层
510…四分之一波片
520…线偏振片
1000、2000、3000、4000…显示装置
G1…间隙
L1…入射环境光
L1'…左旋圆偏振光
L2…右旋圆偏振光
具体实施方式
以下将以附图揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些已知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示。
为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备，下文针对了本揭示内容的实施态样与具体实施例提出了说明性的描述，但这并非实施或运用本揭示内容具体实施例的唯一形式。以下所揭露的各实施例，在有益的情形下可相互组合或取代，也可在一实施例中附加其他的实施例，而无须进一步的记载或说明。在以下描述中，将详细叙述许多特定细节以使读者能够充分理解以下的实施例。然而，可在无此等特定细节的情况下实践本揭示内容的实施例。
图1为根据本发明一些实施例的显示装置1000的截面示意图。显示装置1000包含基板100、位于基板100上的发光元件200、以及位于发光元件200上的抗反射玻璃层300。
基板100可以是任何合适的基板，例如玻璃纤维基板、玻璃基板、BT(BismaleimideTriazine)基板、陶瓷基板、金属芯印刷电路板(MCPCB)或其类似者。
在一些实施方式中，发光元件200可以包含多个LED晶片。在一些实例中，发光元件200可以包含多个红色LED晶片、多个绿色LED晶片和/或多个蓝色LED晶片。例如，如图1所示，LED晶片210、220、230可以分别为红色LED晶片、绿色LED晶片及蓝色LED晶片。在一些实施方式中，LED晶片210、220、230中的每一个具有小于200μm的长度、小于200μm的宽度、以及小于100μm的高度。
抗反射玻璃层300包含玻璃层310及吸光层320。玻璃层310具有粗糙上表面302且雾度(haze)为70-80％。例如，玻璃层310的雾度可以为70、73、75％、77％或80％。玻璃层310的粗糙上表面302可以通过蚀刻方法、喷砂方法等形成。入射环境光L1在玻璃层310的粗糙上表面302散射，因此可以避免镜面反射。玻璃层310的粗糙上表面302的雾度可影响入射环境光L1的散射。当玻璃层310的雾度在70-80％的范围内时，显示装置可以获得良好的显示品质，并且适当地散射入射环境光L1。在一些实施方式中，玻璃层310可以是物理强化玻璃或化学强化玻璃，但不限于此。玻璃层310可以保护显示装置1000。如图1所示，发光元件200的顶部202与玻璃层310的底部304通过间隙G1分开。在一些实例中，间隙G1在100μm至150μm的范围中。例如，间隙G1可以为110、120、130或140μm。
吸光层320位于玻璃层310的粗糙上表面302之上。在一些实施方式中，可以通过涂布制程、印刷制程等方法在玻璃层310的粗糙上表面302上形成吸光层320。在一些实施方式中，吸光层320可以具有与玻璃层310的粗糙上表面302实质上一致的粗糙上表面。在一些实施方式中，吸光层320包含聚合物及多个第一吸光颗粒散布于聚合物中。在一些实例中，第一吸光颗粒可以包括黑色颗粒，例如黑色颜料或炭黑。在一些实施方式中，吸光层320可以由适合涂覆在玻璃材料上的印刷油墨制成。吸光层320可以吸收从周围环境入射的入射环境光L1的一部分，使得反射光的强度可以减小。
抗反射玻璃层300对于波长为380-780nm的可见光具有40-95％的透光度。例如，抗反射玻璃层300的透光度可以为42％、45％、50％、55％、60％、65％、68％、70％、75％、80％、85％、90％或92％。抗反射玻璃层300的透光度可以通过改变吸光层320中的第一吸光颗粒的浓度来调节。
参考图2，其为为根据本发明一些实施例的显示装置2000的截面示意图。显示装置2000包含第一基板100a、第二基板100b、第一发光元件200a、第二发光元件200b以及抗反射玻璃层300。显示装置2000与图1所示的显示装置1000的不同之处在于，显示装置2000包括多个拼接的基板，例如第一基板100a及第二基板100b。如图2所示，第二基板100b邻近第一基板100a，且在第一基板100a及第二基板100b之间存在接合界面110。尽管图2示出了显示装置2000包括彼此接合的两个基板，但应当理解，基板的数量不限于此。基板的数量及排列可以根据需要来选择。
第一发光元件200a设置在第一基板100a上，第二发光元件200b设置在第二基板100b上。第一发光元件200a及第二发光元件200b可以类似于图1所示的发光元件200。在一些实施方式中，第一发光元件200a及第二发光元件200b皆包含多个LED晶片。例如，第一发光元件200a包括红色LED晶片210a、绿色LED晶片220a和蓝色LED晶片230a，并且第二发光元件200b包括红色LED晶片210b、绿色LED晶片220b和蓝色LED晶片230b。在一些实施方式中，每个LED晶片210a、210b、220a、220b、230a及230b具有小于200μm的长度，小于200μm的宽度，及小于100μm的高度。
抗反射玻璃层300位于第一发光元件200a及第二发光元件200b之上。显示装置2000的抗反射玻璃层300与图1所示的显示装置1000的抗反射玻璃层300相似或相同。抗反射玻璃层300的材料和结构已于先前叙述过，在此不再重复赘述。抗反射玻璃层300覆盖接合界面110，使得接合界面110在视觉上是看不见的。在抗反射玻璃层不包括粗糙表面的比较例中，观看者可以看到接合界面。
参考图3，其为根据本发明一些实施例的显示装置3000的截面示意图。显示装置3000与图1所示的显示装置1000的不同之处在于，显示装置3000还包括位于发光元件200和玻璃层310之间的灰色封装层400。灰色封装层400围绕并覆盖发光元件200。在一些实施方式中，灰色封装层400包含封装材料及多个第二吸光颗粒散布于封装材料中。在一些实施方式中，封装材料包含环氧树脂、硅氧树脂、树脂等。在一些实施方式中，第二吸光颗粒包括但不限于黑色颗粒，例如黑色颜料或炭黑。在一些实施方式中，第二吸光颗粒可以与吸光层320中的第一吸光颗粒相同。在其他实施方式中，第二吸光颗粒可以与第一吸光颗粒不同。在一些实施方式中，第二吸光颗粒在封装材料中的重量百分比为约0.1-0.5％。在一些实例中，当发光元件200的顶部202与玻璃层310的底部304之间的距离G1为约100-150μm时，第二吸光颗粒在封装材料中的重量百分比为约0.2。
吸光层320可以吸收从周围环境入射的入射环境光L1的一部分，使得反射光的强度可以减小。在一些实施方式中，可以选择性地去除吸光层320。此外，入射环境光L1在玻璃层310的粗糙上表面302散射，因此可以避免镜面反射。另外，灰色封装层400包围LED晶片210、220和230中的每一个，使得第二吸光颗粒可以吸收从发光元件200发射的光的一部分，以改善发光元件200串扰的问题。另外，灰色封装层400可以吸收穿过抗反射玻璃层300的一部分入射环境光L1。
在其他实施方式中，灰色封装层400可以被透明封装层取代。在一些实例中，透明封装层可以包含环氧树脂、硅氧树脂、树脂，但不限于此。在其他实施方式中，上述灰色封装层400和透明封装层可以应用于图2所示具有接合界面110的显示装置2000。
参考图4，其为为根据本发明一些实施例的显示装置4000的截面示意图。显示装置4000与图1所示的显示装置1000的不同之处在于，显示装置4000还包括位于发光元件200和玻璃层310之间的圆偏振片层500。在一些实施方式中，圆偏振片层500包含四分之一波片510及线偏振片520。在一些实施方式中，圆偏振片层500可以应用于图2所示具有接合界面110的显示装置2000。吸光层320可以吸收一部分的入射环境光L1，使得反射光的强度可以减小。此外，入射环境光L1在玻璃层310的粗糙上表面302散射，因此可以避免镜面反射。穿过抗反射玻璃层300的入射环境光L1在穿过线偏振片520之后被转换为0o的线性偏振光。0o的线性偏振光在通过四分之一波片510之后，被转换为左旋圆偏振光L1'。之后，当在基板100反射时，左旋圆偏振光L1'被转换为右旋圆偏振光L2。然后，右旋圆偏振光L2传送到四分之一波片510，并转换为90o的线性偏振光，此偏振光无法通过线偏振片520。圆偏振片层500可以消除入射环境光L1的反射，从而提高显示装置4000的显示品质。在一些实施方式中，可以在显示装置4000中去除吸光层320。
由以上叙述，本文公开的显示装置是一种新颖的显示装置，其可以散射环境光并降低反射光的强度，并提供良好的亮度(brightness或luminance)。显示装置包含抗反射玻璃层，其位于发光元件之上，具有40-95％的透光度。抗反射玻璃层包含具有粗糙上表面且雾度为70-80％的玻璃层，以及在玻璃层的粗糙上表面上的吸光层。以上所述的本发明的实施方式具有优于常规显示装置的优点，并且总结如下。吸光层可以吸收一部分的入射环境光，使得反射光的强度可以减小。此外，入射环境光在玻璃层的粗糙上表面散射，因此可以避免镜面反射。抗反射玻璃层的透光度可以通过改变散布于吸光层中的吸光颗粒的浓度来调节。另外，抗反射玻璃层可以应用于具有多个基板的拼接显示装置，使得基板之间的接合界面在视觉上是不可见的。
以下的实施例是用以详述本发明的特定态样，并使本发明所属技术领域中具有通常知识者得以实施本发明。然而，以下的实施例不应该用来限制本发明。
比较例1：显示装置A1
在比较例1中，显示装置A1包含基板及位于基板之上的发光元件。发光元件包括红色LED晶片、绿色LED晶片和蓝色LED晶片。
比较例2：具有平滑上表面的透明封装层的显示装置A2
在比较例2中，显示装置A2包含基板、位于基板之上的发光元件及位于其之间的透明封装层。发光元件包括红色LED晶片、绿色LED晶片和蓝色LED晶片。透明封装层覆盖基板及发光元件，并且围绕每个LED晶片。透明封装层具有实质上平滑的上表面，且厚度为250μm。
比较例3：具有平滑上表面的灰色封装层的显示装置A3
比较例3的显示装置A3与比较例2的显示装置A2相似，其不同之处在于，将具有平滑上表面的透明封装层替换为具有平滑上表面的灰色封装层。
比较例4：具有粗糙上表面的灰色封装层的显示装置A4
比较例4的显示装置A4与比较例3的显示装置A3之间的差异在于，显示装置A4的灰色封装层具有粗糙的上表面。
实验例1：具有透光度为92％的抗反射玻璃层的显示装置B1
显示装置包含基板、位于基板上的发光元件、以及位于发光元件上的抗反射玻璃层(如图1所示)。发光元件包括红色LED晶片、绿色LED晶片和蓝色LED晶片。抗反射玻璃层的透光度为92％，并且包括玻璃层和吸光层。玻璃层具有粗糙上表面且雾度75％。吸光层位于玻璃层的粗糙上表面之上。基板顶部和玻璃层底部之间的距离约为250μm。
实验例2：具有透光度为92％的抗反射玻璃层及透明封装层的显示装置B2
显示装置B2与显示装置B1的不同之处在于，显示装置B2还包括位于基板和玻璃层之间的透明封装层。透明封装层填充在玻璃层和基板之间的空间。实验例2的透明封装层与比较例2的显示装置A2的透明封装层实质上相同。
实验例3：具有透光度为92％的抗反射玻璃层及灰色封装层的显示装置B3
显示装置B3类似于显示装置B2，其差异在于以灰色封装层取代透明封装层。实验例3的灰色封装层与比较例3的显示装置A3的灰色封装层实质上相同。
实验例4：具有透光度为68％的抗反射玻璃层的显示装置C1
显示装置C1和显示装置B1之间的差异在于，显示装置C1的抗反射玻璃层的透光度为68％，并且玻璃层的雾度为77％。
实验例5：具有透光度为68％的抗反射玻璃层及透明封装层的显示装置C2
显示装置C2和显示装置B2之间的差异在于，显示装置C2的抗反射玻璃层的透光度为68％，并且玻璃层的雾度为77％。
实验例6：具有透光度为68％的抗反射玻璃层及灰色封装层的显示装置C3
显示装置C3和显示装置B3之间的差异在于，显示装置C3的抗反射玻璃层的透光度为68％，并且玻璃层的雾度为77％。
实验例7：具有透光度为42％的抗反射玻璃层的显示装置D1
显示装置D1和显示装置B1的差异在于，显示装置D1的抗反射玻璃层的透光度为42％，并且玻璃层的雾度为73％。
实验例8：具有透光度为42％的抗反射玻璃层及透明封装层的显示装置D2
显示装置D2和显示装置B2的差异在于，显示装置D2的抗反射玻璃层的透光度为42％，并且玻璃层的雾度为73％。
实验例9：具有透光度为42％的抗反射玻璃层及灰色封装层的显示装置D3
显示装置D3和显示装置B3的差异在于，显示装置D3的抗反射玻璃层的透光度为42％，并且玻璃层的雾度为73％。
图5为上述显示装置的亮度测量结果的长条图。在图5中，将显示装置A4的测量亮度归一化为100％，用作比较显示装置A1-A3、B1-B3、C1-C3及D1-D3的亮度的基准。
请参考图5。在显示装置A1-A3的结果中，显示装置A1的亮度最高，显示装置A2的亮度相对较低，且具有灰色封装层覆盖LED晶片的显示装置A3的亮度低于A1和A2。与具有粗糙上表面的灰色封装层的显示装置A4相比，具有平滑上表面的灰色封装层的显示装置A3具有较高的亮度。
显示装置B1-B3中的每一个包括透光度为92％的抗反射玻璃层和雾度为75％的玻璃层。如图5所示，显示装置B1-B3的亮度具有类似于显示装置A1-A3的降低趋势。此外，显示装置B1-B3中的每一个的亮度皆高于显示装置A4。
显示装置C1-C3中的每一个包括透光度为68％的抗反射玻璃层和雾度为77％的玻璃层。如图5所示，显示装置C1-C3的亮度具有类似于显示装置A1-A3及B1-B3的降低趋势。由于抗反射玻璃层的透光度降低，显示装置C1、C2、C3的亮度分别低于显示装置B1、B2、B3。
显示装置D1-D3中的每一个包括透光度为42％的抗反射玻璃层和雾度为73％的玻璃层。如图5所示，显示装置D1-D3的亮度具有类似于显示装置C1-C3的降低趋势。由于抗反射玻璃层的透光度降低，显示装置D1、D2、D3的亮度分别低于显示装置C1、C2、C3。此外，显示装置D1-D3中的每一个的亮度皆低于显示装置A4。
图6为上述显示装置的串扰(cross talk)测量结果的长条图。在图6中，显示装置A4的串扰值约为0.2％，将其作为比较显示装置A3、B3、C3及D3的基准。显示装置A3、B3、C3和D3的串扰值皆低于显示装置A4，这意味着串扰的问题可以被改善。
虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。
Claims (12)
1.一种显示装置，其特征在于，包含：
一基板；
多个LED晶片，位于该基板之上，其中该多个LED晶片中的每一个具有小于100μm的一高度；
一抗反射玻璃层，位于该多个LED晶片之上，其中该抗反射玻璃层具有一透光度为40-95％，并且包含：
一玻璃层，具有一粗糙上表面及一雾度为70-80％，其中该多个LED晶片的一顶部与该玻璃层的一底部通过一间隙分开，且该间隙在100μm至150μm的范围中；以及
一吸光层，位于该玻璃层的该粗糙上表面之上；以及
一透明封装层，位于该多个LED晶片及该玻璃层之间，并围绕该多个LED晶片。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该多个LED晶片包含一红色LED晶片、一绿色LED晶片、及一蓝色LED晶片。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该吸光层包含一聚合物及多个第一吸光颗粒散布于其中。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，还包含一圆偏振片层位于该多个LED晶片及该玻璃层之间。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，还包含一灰色封装层位于该多个LED晶片及该玻璃层之间，并围绕该多个LED晶片。
6.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，该灰色封装层包含一封装材料及多个第二吸光颗粒散布于该封装材料中，且该第二吸光颗粒在该封装材料中的重量百分比为0.1-0.5％。
7.一种显示装置，其特征在于，包含：
一第一基板及邻近该第一基板的一第二基板，其中在该第一基板及该第二基板之间存在一接合界面；
多个第一LED晶片及多个第二LED晶片，分别设置在该第一基板及该第二基板之上，其中该多个第一LED晶片及该多个第二LED晶片中的每一个具有小于100μm的一高度；以及
一抗反射玻璃层，位于该多个第一LED晶片及该多个第二LED晶片之上，其中该抗反射玻璃层具有一透光度为40-95％，并且包含：
一玻璃层，覆盖该多个第一LED晶片、该多个第二LED晶片及该接合界面，其中该玻璃层具有一粗糙上表面及一雾度为70-80％，且该多个第一LED晶片的一顶部及该多个第二LED晶片的一顶部分别与该玻璃层的一底部通过一间隙分开，该间隙在100μm至150μm的范围中；以及
一吸光层，位于该玻璃层的该粗糙上表面之上；以及
一透明封装层，位于该多个第一LED晶片、该多个第二LED晶片与该玻璃层之间，并围绕该多个第一LED晶片及该多个第二LED晶片。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，该多个第一LED晶片及该多个第二LED晶片分别包含一红色LED晶片、一绿色LED晶片、及一蓝色LED晶片。
9.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，该吸光层包含一聚合物及多个第一吸光颗粒散布于其中。
10.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，还包含一圆偏振片层位于该多个第一LED晶片、该多个第二LED晶片与该玻璃层之间。
11.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，还包含一灰色封装层位于该多个第一LED晶片、该多个第二LED晶片与该玻璃层之间，并围绕该多个第一LED晶片及该多个第二LED晶片。
12.根据权利要求11所述的显示装置，其特征在于，该灰色封装层包含一封装材料及多个第二吸光颗粒散布于该封装材料中，且该第二吸光颗粒在该封装材料中的重量百分比为0.1-0.5％。
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