CN114420824A - 微型发光二极管显示设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种微型发光二极管显示设备包括显示基板、多个像素以及至少一色转换层。多个像素设置于显示基板上，且各像素包括多个子像素，各子像素包括至少一微型发光二极管。至少一色转换层设置于像素上。其中至少一色转换层沿同一方向连续配置于不同像素的多个子像素的至少一部分。

Description

微型发光二极管显示设备
技术领域
本发明涉及一种显示设备，尤其涉及一种微型发光二极管显示设备。
背景技术
现今在微型发光二极管显示产业上其中一种主要的应用，是将量子点配置在微型发光二极管显示设备上，进而提升显示的色域空间(color gamut)。刻蚀术(lithography)与喷墨印刷术(inkjet printing，IJP)是与量子点材料较为兼容的制程，其中喷墨印刷术的成本又比刻蚀术制程的成本低。所以目前基本上是使用喷墨印刷术来生产量子点显示设备。
当显示设备的分辨率愈高，像素密度愈高，发光芯片的尺寸愈小，喷墨印刷术的制程精准度有其极限，因而造成良率不佳。此外，量子点显示设备的光转换率也有待改良的空间。
发明内容
本发明是针对一种微型发光二极管显示设备，可以提升良率。
在本发明的一实施例中，微型发光二极管显示设备包括显示基板、多个像素以及至少一色转换层。多个像素设置于显示基板上，且各像素包括多个子像素，各子像素包括至少一微型发光二极管。至少一色转换层设置于像素上。其中至少一色转换层沿同一方向连续配置于不同像素的多个子像素的至少一部分。
基于上述，在本发明的实施例的微型发光二极管显示设备中，由于色转换层沿同一方向连续配置于像素的子像素，因此可以增加色转换层在制造时的位置容差，提升良率，且因为色转换层具有较大面积，可以提升微型发光二极管显示设备的光转换率，达到较佳的显示质量。
附图说明
图1是依照本发明一实施例的微型发光二极管显示设备的上视示意图；
图2A是图1的微型发光二极管显示设备沿A-A’线段的剖面示意图；
图2B是图1的微型发光二极管显示设备沿B-B’线段的剖面示意图；
图2C是图1的微型发光二极管显示设备沿C-C’线段的剖面示意图；
图3是依照本发明一实施例的微型发光二极管显示设备的子像素的示意图；
图4是依照本发明一实施例的微型发光二极管显示设备的剖面示意图；
图5是依照本发明一实施例的微型发光二极管显示设备的剖面示意图；
图6是依照本发明一实施例的微型发光二极管显示设备的上视示意图；
图7是图6的微型发光二极管显示设备沿B-B’线段的剖面示意图；
图8是依照本发明一实施例的微型发光二极管显示设备的剖面示意图；
图9为本发明一实施例的微型发光二极管显示设备的上视示意图；
图10A是依照本发明一实施例的微型发光二极管显示设备的上视示意图；
图10B是依照本发明一实施例的微型发光二极管显示设备的上视示意图。
具体实施方式
现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。
图1是依照本发明一实施例的微型发光二极管显示设备的上视示意图，图2A是图1的微型发光二极管显示设备沿A-A’线段的剖面示意图，图2B是图1的微型发光二极管显示设备沿B-B’线段的剖面示意图，图2C是图1的微型发光二极管显示设备沿C-C’线段的剖面示意图。请参照图1至图2C。微型发光二极管显示设备10包括显示基板100、多个像素200以及至少一色转换层300。在本实施例中，显示基板100例如是互补式金属氧化物半导基板、一硅基液晶基板、一薄膜晶体管基板、印刷电路板或是其他具有工作电路的显示基板。多个像素200设置于显示基板100上，且各像素200包括多个子像素210，各子像素210包括至少一微型发光二极管(micro light-emitting diode，micro LED)212，此处例如是以一个微型发光二极管为例。微型发光二极管212例如是发出蓝光或紫外光。至少一色转换层300设置于像素200上。其中至少一色转换层300沿同一方向连续配置于不同像素200的多个子像素210的至少一部分(在图1中是以一个色转换层300沿同一方向连续配置于不同像素200的多个子像素210的一部分(即图1中每个像素200靠图1下方的子像素210)为例)。然而，在其他实施例中，也可以是多种不同颜色的色转换层300分别沿同一方向连续配置于不同像素200的多个子像素210。在本实施例中，色转换层300为一带状的量子点色转换层。
详细而言，在图1至图2C的实施例中，像素200在x方向上及垂直于x方向的y方向上排列，但不以此为限。在本实施例中，色转换层300在x方向上横跨不同像素200的多个子像素210的至少一部分，因此在制造过程中，因喷墨印刷机(未示出)喷头排列的关系(在未示出出的实施例中，喷墨印刷机喷头但例如是沿x方向排列)，对于色转换层300在x方向上的位置精准度的要求较为宽松，色转换层300在x方向上的容差较大，可以降低在喷墨印刷过程中产生缺陷的可能性，提升良率。此外，由于色转换层300在x方向上横跨不同像素200，因此色转换层300具有较大的面积，可以提升光转换率。
特别说明的是，未被色转换层设置的子像素也可以包括一色转换结构于上，如图3是依照本发明一实施例的微型发光二极管显示设备的子像素的示意图。请参照图1至图3，举例而言，图1中每个像素的各子像素210的微型发光二极管212为蓝光微型发光二极管，其中图3中靠右侧的那个子像素210为像素200中位于图1的右上角的蓝光微型发光二极管212，上面可设有可受激发出绿光的色转换结构214。图3中靠左侧的那个子像素210为像素200中位于图1的左上角的蓝光微型发光二极管212，不包括色转换结构214。未示出出的实施例中图1中的各像素的子像素例如紫外光微型发光二极管，可以有一个以上的子像素包括一色转换结构，如此设置可使各像素200的演色性更佳。在本实施例中，经色转换层300转换后的各子像素210的光的波长大于未配置色转换层300的各子像素210的发光波长，色转换层300例如是可受激发出红光的量子点(quantum dot,QD)材料，增加红光的转换效率。
请继续参照图1，在本实施例中，被同一色转换层300覆盖的相邻两像素200的子像素210的两微型发光二极管212之间有第一距离D1，被同一色转换层300覆盖的相邻两像素200的相邻两未被色转换层300覆盖的子像素210的两微型发光二极管212之间有第二距离D2，且第一距离D1大于第二距离D2。换句话，此处像素200内的子像素210例如呈三角形排列。因为被同一色转换层300覆盖的相邻两像素200的子像素210的两微型发光二极管212之间的距离较大，可以避免经色转换后出光角变大的相邻的像素200之间的串扰，提升显示质量。而在微型发光二极管212侧面之间，或是在未被同一色转换层300覆盖的子像素210之间可以配置有反射结构110，避免串扰并增加正向出光。
图4是依照本发明一实施例的微型发光二极管显示设备的剖面示意图。请参照图4。图4所示出的剖面在微型发光二极管显示设备上的位置对应于图2B所示出的剖面在微型发光二极管显示设备10上的位置。在本实施例中，微型发光二极管显示设备10还包括多个挡墙400，每一挡墙400分别设置于相邻配置有同一色转换层300的两像素200之间。在本实施例中，挡墙400垂直微型发光二极管显示设备10的表面S的纵截面为梯形，可使光集中正向出光，在相邻两像素200之间达到良好的防串扰效果，但并不以为限。在本实施例中，挡墙400设置于色转换层300与显示基板100之间。在本实施例中，挡墙400是可吸光(如黑色树脂)或可反射光(白墙胶)的材质，避免相邻两像素200之间的串扰。此外，在本实施例中，挡墙400的第一垂直高度H1与色转换层300的第二垂直高度H2的比值大于或等于0.5，且相邻两像素200的相邻两子像素210的两微型发光二极管212之间有一节距(pitch)p，每一挡墙400的宽度W与节距p的比值大于或等于0.5，避免相邻两像素200之间的串扰。
图5是依照本发明一实施例的微型发光二极管显示设备的剖面示意图。图5所示出的剖面在微型发光二极管显示设备上的位置对应于图2B所示出的剖面在微型发光二极管显示设备上的位置。请参照图5。在本实施例中，微型发光二极管显示设备10还包括多个吸光层410，每一吸光层410分别设置于相邻两像素200之间。在本实施例中，吸光层410设置于色转换层300上。在本实施例中，吸光层410是可吸光的材质所形成，如黑色树脂，避免相邻两像素200之间的串扰。此外，在本实施例中，相邻两像素200的相邻两子像素210的两微型发光二极管212之间有一节距p，每一吸光层410的宽度W与节距p的比值大于或等于0.5，避免相邻两像素200之间的串扰。
图6是依照本发明一实施例的微型发光二极管显示设备的上视示意图，图7是图6的微型发光二极管显示设备沿B-B’线段的剖面示意图。请参照图6及图7。在本实施例中，每一像素至少具有四个子像素，色转换层300至少覆盖各像素200’的其中两子像素210。因红光色转换效率较差，若红色色转换层覆盖两个微型发光二极管，可以增加显示效率。在本实施例中，微型发光二极管显示设备20还包括多个第一挡墙401，每一第一挡墙401分别设置于各像素200’被色转换层300覆盖的两子像素210的两微型发光二极管212之间。此外，在本实施例中，微型发光二极管显示设备20还包括多个第二挡墙402，每一第二挡墙402分别设置于相邻两像素200之间。在未示出的实施例中，只要子像素间隔距离够，也可以不用设置挡墙。
图8是依照本发明一实施例的微型发光二极管显示设备的剖面示意图。请参照图8，图8所示出的剖面在微型发光二极管显示设备上的位置对应于图7所示出的剖面在微型发光二极管显示设备10上的位置，也就是沿着图6的B-B’线段的剖面位置。而图8与图7的差异在于，在图8的本实施例中，子像素210的微型发光二极管212具有平行于微型发光二极管显示设备20的表面S的顶面212t与底面212b，以及连接顶面212t与底面212b的侧面212s，色转换层300’覆盖对应的微型发光二极管212的顶面212t和侧面212s。透过完整包覆微型发光二极管的顶面和侧面，可以增加转换效率。
图9为本发明一实施例的微型发光二极管显示设备的上视示意图。本实施例的微型发光二极管显示设备30类似于图1的微型发光二极管显示设备10，而两者的差异在于被色转换层300覆盖的微型发光二极管212的面积大于其余未被色转换层300覆盖的微型发光二极管212的面积，当色转换层300可转换出红光时，由于红光色转换效率较差，因此透过较大面积的微型发光二极管212可增加色转换效率，而得到更好的显示效果。
图10A是依照本发明一实施例的微型发光二极管显示设备的上视示意图，图10B是依照本发明一实施例的微型发光二极管显示设备的上视示意图。在图10A的实施例中，每一像素200”上设有的至少一色转换层300”的数目为二；在图10B的实施例中，每一像素200”上设有的至少一色转换层300”的数目为二或三。各色转换层300”分别设置于各像素200”的位置不同的子像素210上，且不同的色转换层300”所转换出的光色彼此不同。
具体而言，在图10A的实施例中，每一像素200”上设有两色转换层300”。在图10B的实施例中，每一像素200”上可设有三个色转换层300”，或者设有两色转换层300”以及一个取代色转换层300”的滤光层301。每一像素200”上的色转换层300”例如是可受激发出红光、绿光、蓝光的量子点材料中的二或三者，但不以此为限。
在图10A及图10B的实施例中，像素200”在第一方向(例如x方向)上排列，且各像素200”的子像素210在不同于第一方向(例如x方向)的第二方向(例如y方向)上排列，各色转换层300”在第一方向(例如x方向)上延伸，且多个色转换层300”分别设置于各像素200在第二方向(例如y方向)上位置不同的子像素210上。
于未示出出的实施例中，微型发光二极管显示设备40还可包括多个滤光层，分别设置于色转换层上，让出光色纯度更高，也可以吸收部分来自外界的光，并反射特定颜色的光，从而减少反射光。
综上所述，在本发明的实施例的微型发光二极管显示设备中，由于色转换层沿同一方向连续配置于像素的子像素，因此可以增加色转换层在制造时的位置容差，提升良率，且因为色转换层具有较大面积，可以提升微型发光二极管显示设备的光转换率，达到较佳的显示质量。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种微型发光二极管显示设备，其特征在于，包括：
显示基板；
多个像素，设置于所述基板上，且包括多个子像素，各子像素包括至少一微型发光二极管；以及
至少一色转换层，设置于所述多个像素上，
其中所述至少一色转换层沿同一方向连续配置于不同像素的多个子像素的至少一部分。
2.根据权利要求1所述的微型发光二极管显示设备，其特征在于，被同一色转换层覆盖的相邻两像素的子像素的两微型发光二极管之间有第一距离，未被所述色转换层覆盖的子像素的两微型发光二极管之间有第二距离，且所述第一距离大于所述第二距离。
3.根据权利要求1所述的微型发光二极管显示设备，其特征在于，还包括多个挡墙，每一挡墙分别设置于相邻配置有同一色转换层的两像素之间。
4.根据权利要求3所述的微型发光二极管显示设备，其特征在于，所述多个挡墙的第一垂直高度与所述色转换层的第二垂直高度的比值大于或等于0.5，且相邻两像素的相邻两子像素的两微型发光二极管之间有节距，每一挡墙的宽度与所述节距的比值大于或等于0.5。
5.根据权利要求3所述的微型发光二极管显示设备，其特征在于，还包括多个第一挡墙，每一第一挡墙分别设置于各像素被所述色转换层覆盖的两子像素之间。
6.根据权利要求1所述的微型发光二极管显示设备，其特征在于，还包括多个吸光层，每一吸光层分别设置于相邻配置有同一色转换层的两像素之间，并设置于所述色转换层上。
7.根据权利要求6所述的微型发光二极管显示设备，其特征在于，相邻两像素的相邻两子像素的两微型发光二极管之间有节距，每一吸光层的宽度与所述节距的比值大于或等于0.5。
8.根据权利要求1所述的微型发光二极管显示设备，其特征在于，所述多个子像素的所述多个微型发光二极管具有顶面与底面，以及连接所述顶面与所述底面的侧面，所述色转换层覆盖对应的微型发光二极管的所述顶面和所述侧面。
9.根据权利要求1所述的微型发光二极管显示设备，其特征在于，每一像素上设有的所述至少一色转换层的数目为多个，各色转换层分别设置于各像素的位置不同的所述多个子像素上，且不同的色转换层所转换出的光色彼此不同。
10.根据权利要求1所述的微型发光二极管显示设备，其特征在于，经所述色转换层转换后的各子像素的光的波长大于未配置所述色转换层的各子像素的发光波长。
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