CN114822281A - 显示装置、波长转换模块及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种波长转换模块包括隔离结构层、多个波长转换图案、分色滤光膜及至少一分色滤光层。隔离结构层具有多个开口以及彼此相对的第一表面与第二表面。多个波长转换图案分别设置于这些开口的其中一部分内,且用于吸收多道激发光束的第一部分并激发出多道转换光束。分色滤光膜设置于隔离结构层的第一表面的一侧。至少一分色滤光层设置于隔离结构层的第二表面的一侧或者设置于这些开口内。部分的转换光束经由分色滤光膜反射回这些波长转换图案。通过这些波长转换图案的这些激发光束的第二部分经由至少一分色滤光层反射回这些波长转换图案。包括上述波长转换模块的显示装置以及上述波长转换模块的制造方法亦被提出。本发明的波长转换模块的出光效率良好。
Description
技术领域
本发明是有关于一种发光装置、光学模块及其制造方法,且特别是有关于一种显示装置、波长转换模块及其制造方法。
背景技术
近年来,在有机发光二极管(Organic light-emitting diode,OLED)显示面板的制造成本偏高及其使用寿命无法与现行的主流显示器相抗衡的情况下,微型发光二极管显示器(Micro LED Display)逐渐吸引各科技大厂的投资目光。微型发光二极管显示器具有与有机发光二极管显示技术相当的光学表现,例如高色彩饱和度、应答速度快及高对比,且具有低耗能及材料使用寿命长的优势。一般来说,微型发光二极管显示器的制造技术系采用晶粒转置的方式将预先制作好的微型发光二极管晶粒直接转移到驱动电路背板上,即所谓的巨量转移技术。然而,此巨量转移技术并无法有效应用在像素尺寸小于5微米的全彩微型发光二极管显示器的制作上。
为了满足上述的产品需求,一种利用单一色光(例如蓝光)的微型发光二极管元件阵列来激发波长转换材料(例如纳米级荧光粉或量子点材料)以形成所需的各种色光的技术方案被提出。然而,此类的技术方案存在着光转换效率低以及激发光束无法被完全吸收而伴随着转换光束出射(例如漏蓝光)的问题,导致出光颜色的色纯度不足。
“背景技术”段落只是用来帮助了解本发明内容,因此在“背景技术”段落所揭露的内容可能包含一些没有构成所属技术领域中的技术人员所知道的已知技术。在“背景技术”段落所揭露的内容,不代表该内容或者本发明一个或多个实施例所要解决的问题,在本发明申请前已被所属技术领域中的技术人员所知晓或认知。
发明内容
本发明提供一种波长转换模块,其出光效率良好。
本发明提供一种显示装置,其出光颜色具有高色纯度。
本发明提供一种波长转换模块的制造方法,其制作出的分色滤光层可确保波长转换模块自隔离结构层的多个开口出射的光线具有良好的色纯度。
为达上述的一或部分或全部目的或是其他目的,本发明的一实施例提出一种波长转换模块。波长转换模块包括隔离结构层、多个波长转换图案、分色滤光膜以及至少一分色滤光层。隔离结构层具有相对的第一表面与第二表面以及贯穿第一表面与第二表面的多个开口。多个波长转换图案分别设置于这些开口的其中一部分内。这些波长转换图案用于吸收多道激发光束的第一部分并激发出多道转换光束。分色滤光膜设置于隔离结构层的第一表面的一侧,且重叠于这些波长转换图案。至少一分色滤光层设置于隔离结构层的第二表面的一侧或者设置于这些开口内,且重叠于这些波长转换图案。这些转换光束的一部分经由分色滤光膜反射回这些波长转换图案,且通过这些波长转换图案的这些激发光束的第二部分经由至少一分色滤光层反射回这些波长转换图案。
为达上述的一或部分或全部目的或是其他目的,本发明的一实施例提出一种波长转换模块的制造方法。波长转换模块的制造方法包括于透光基板上形成彼此分离的多个分色滤光层、形成多个彼此分离的波长转换图案、形成多个透光图案以及于这些透光图案与这些波长转换图案之间形成隔离结构层。这些波长转换图案完全重叠于这些分色滤光层。这些波长转换图案与这些透光图案交替排列,且彼此分离开来。
为达上述的一或部分或全部目的或是其他目的,本发明的一实施例提出一种显示装置。显示装置包括光源模块与波长转换模块。光源模块包括基板与多个发光二极管元件。这些发光二极管元件设置于基板上,且用以提供多道激发光束。波长转换模块重叠设置于光源模块,且包括隔离结构层、多个波长转换图案、分色滤光膜以及至少一分色滤光层。隔离结构层具有相对的第一表面与第二表面以及贯穿第一表面与第二表面的多个开口,且这些发光二极管元件分别重叠于这些开口。多个波长转换图案分别设置于这些开口的其中一部分内。这些波长转换图案用于吸收这些激发光束的第一部分并激发出多道转换光束。分色滤光膜设置于隔离结构层的第一表面的一侧,且重叠于这些波长转换图案。至少一分色滤光层设置于隔离结构层的第二表面的一侧或者设置于这些开口内,且重叠于这些波长转换图案。这些转换光束的一部分经由分色滤光膜反射回这些波长转换图案,且通过这些波长转换图案的这些激发光束的第二部分经由至少一分色滤光层反射回这些波长转换图案。
基于上述,在本发明的一实施例的波长转换模块及显示装置中,设置在波长转换图案一侧的分色滤光层用于将通过波长转换图案的激发光束反射回波长转换图案,而设置在波长转换图案另一侧的分色滤光膜用于将来自波长转换图案的转换光束反射回波长转换图案。据此,可提升波长转换模块的出光效率及转换效率。另外,分色滤光层对转换光束的可穿透性以及对激发光束的反射特性还可有效提升显示装置的显示色彩的色纯度。在本发明的一实施例的波长转换模块的制造方法中,隔离结构层的形成是在波长转换图案、分色滤光层与透光图案的形成之后。因此,彼此间隔排列的波长转换图案(或分色滤光层)与透光图案可被后续形成的隔离结构层隔离开来,从而提升各开口的出光集中性以及显示装置的显示品质(例如影像清晰度)。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是本发明的第一实施例的显示装置的部分的剖视示意图。
图2是图1的显示装置的局部区域的放大示意图。
图3是图1的分色滤光膜的穿透率相对于入射角的曲线关系图。
图4是图1的分色滤光膜的穿透率相对于波长的曲线关系图。
图5是图1的分色滤光层的穿透率相对于波长的曲线关系图。
图6是本发明的第二实施例的显示装置的部分的剖视示意图。
图7是本发明的第三实施例的显示装置的部分的剖视示意图。
图8是本发明的第四实施例的显示装置的部分的剖视示意图。
图9A至图9F是图8的波长转换模块的制造流程的示意图。
图10是本发明的第五实施例的显示装置的部分的剖视示意图。
图11是本发明的第六实施例的显示装置的部分的剖视示意图。
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效,在以下配合参考附图的一较佳实施例的详细说明中,将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语,例如:上、下、左、右、前或后等,仅是参考附图的方向。因此,使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
图1是本发明的第一实施例的显示装置的部分的剖视示意图。图2是图1的显示装置的局部区域的放大示意图。图3是图1的分色滤光膜的穿透率相对于入射角的曲线关系图。图4是图1的分色滤光膜的穿透率相对于波长的曲线关系图。图5是图1的分色滤光层的穿透率相对于波长的曲线关系图。
请参照图1,显示装置10包括光源模块100与波长转换模块200。波长转换模块200重叠设置于光源模块100。光源模块100包括基板110与多个发光二极管元件LED。这些发光二极管元件LED可阵列排列于基板110上,且用以提供多道激发光束LBe。在本实施例中,基板110可包含像素电路层,且此像素电路层用于个别地驱使这些发光二极管元件LED发出多道激发光束LBe。也就是说,来自这些发光二极管元件LED的这些激发光束LBe各自的光强度可被独立地控制,以产生显示装置10所欲显示的影像画面。
举例来说,在本实施例中,发光二极管元件LED具有磊晶结构ES以及设置于磊晶结构ES相对两侧的第一电极E1与第二电极E2。亦即,本实施例的发光二极管元件LED可以是垂直式(vertical type)微型发光二极管(micro light emitting diode,micro-LED),但不局限于此。在其他实施例中,发光二极管元件LED也可以是水平式(lateral type)微型发光二极管或覆晶式(flip-chip type)微型发光二极管。
在本实施例中,第一电极E1与第二电极E2的材质例如是金、银、铜、锡、铅、铪、钨、钼、钕、钛、钽、铝、或锌等金属、或上述的合金。也因此,本实施例的第一电极E1具有用于让激发光束LBe出射的透光区E1a。然而,本发明不限于此,在其他实施例中,第一电极也可以是光穿透式电极,而光穿透式电极的材质可包括金属氧化物,例如:铟锡氧化物、铟锌氧化物、铝锡氧化物、铝锌氧化物、或其它合适的氧化物、或者是上述至少两者之堆叠层。
波长转换模块200包括隔离结构层210与多个波长转换图案WCP。隔离结构层210具有相对的第一表面210s1与第二表面210s2以及贯穿第一表面210s1与第二表面210s2的多个开口OP。隔离结构层210的第一表面210s1朝向光源模块100。举例来说,这些波长转换图案WCP包括分别设置在这些开口OP的其中一部分内并且交替排列的多个红光波长转换图案WCP1以及多个绿光波长转换图案WCP2,但不局限于此。波长转换图案WCP的材料例如是量子点(quantum dot)材料或纳米级荧光粉(nanophosphor)。这些波长转换图案WCP用于吸收来自光源模块100的多道激发光束LBe的至少部分(即第一部分)并激发出多道转换光束LBc。此外,来自光源模块100的多道激发光束LBe其中另一部分激发光束LBe’在通过这些波长转换图案WCP后,并无法被波长转换图案WCP有效吸收,此部分的激发光束LBe’即定义为来自光源模块100的多道激发光束LBe的第二部分。
值得一提的是,波长转换模块200还可包括透光基板201,隔离结构层210设置于透光基板201上,且隔离结构层210的这些开口OP可阵列排列于透光基板201上,并定义出显示装置10的多个显示像素区。为了达到彩色显示的效果,来自这些显示像素区的光束可分别具有多种显示颜色(例如红色、绿色与蓝色)。举例来说,在本实施例中,红光波长转换图案WCP1在吸收来自光源模块100的一部分激发光束LBe后,可激发出多道红色转换光束(例如分别朝向隔离结构层210的相对两侧出射的转换光束LBc1a与转换光束LBc1b)。绿光波长转换图案WCP2在吸收来自光源模块100的一部分激发光束LBe后,可激发出多道绿色转换光束(例如分别朝向隔离结构层210的相对两侧出射的转换光束LBc2a与转换光束LBc2b)。此外,波长转换模块200还包括多个透光图案TP,这些透光图案TP分别设置于这些开口OP的其中另一部分内,来自光源模块100的一部分激发光束LBe(即,来自光源模块100的多道激发光束LBe的第三部分)可直接通过这些透光图案TP并作为显示用的蓝光。在本实施例中,透光图案TP的材料例如是可让激发光束LBe直接通过的光阻材料或光学胶材,但不局限于此。在其他实施例中,隔离结构层210中设有透光图案TP的开口OP也可以是未设有任何构件的空腔。
更具体地说,相邻排列且分别设有红光波长转换图案WCP1、滤光波长转换图案WCP2与透光图案TP的三个开口OP可定义出显示装置10的一个像素单元,且此像素单元的显示颜色取决于来自红光波长转换图案WCP1的红色转换光束的光强度、来自绿光波长转换图案WCP2的绿色转换光束的光强度以及来自透光图案TP的蓝色激发光束的光强度的比例关系。
在本实施例中,隔离结构层210的材质可包括黑色树脂、白色树脂、或其他合适的吸光材料或反射材料,但不局限于此。因此,光路径与隔离结构层210的第一表面210s1的法线方向(例如方向Z)的夹角较大的转换光束LBc或者是激发光束LBe容易被隔离结构层210吸收或反射。据此,可有效提升各显示像素区(或开口OP)的出光集中性,从而获得显示品质(例如影像清晰度)的提升。
需说明的是,在本实施例中,用来提供激发光束LBe的发光二极管元件LED例如是蓝光发光二极管,且其发光波长例如介于430纳米至480纳米之间的范围。虽然本实施例中来自光源模块100的部分激发光束LBe可直接作为显示用的蓝光,但在其他实施例中,为了提高蓝光的色纯度(即,缩小蓝光波长的分布范围)或者在使用其他光源的情况下为了转换出蓝光,其他实施例的波长转换模块可选择设置蓝光波长转换图案以获得符合需求的蓝光。
进一步而言,波长转换模块200还包括重叠设置于多个波长转换图案WCP的分色滤光膜220。分色滤光膜220设置在隔离结构层210的第一表面210s1的一侧,且透光基板201位于隔离结构层210与分色滤光膜220之间。亦即,分色滤光膜220是设置在透光基板201背离隔离结构层210的一侧,并且朝向光源模块100。请同时参照图2,分色滤光膜220可以是多个介电层的堆叠结构。这些介电层例如包含多个高介电常数层221与多个低介电常数层222,高介电常数层221与低介电常数层222交互堆叠以形成上述的堆叠结构。高介电常数层221的材质例如是二氧化钛(TiO2),而低介电常数层222的材质例如是二氧化硅(SiO2),但不局限于此。
特别说明的是,光束(例如激发光束LBe)在通过上述的分色滤光膜220后的穿透率具有入射角度的相依性(如图3所示)。举例来说,在本实施例中,来自光源模块100的发光二极管元件LED的多道激发光束中,光路径与分色滤光膜220的表面220s的法线方向(例如方向Z)的夹角(入射角)大于45度的激发光束LBe”会被分色滤光膜220反射而无法通过,而光路径与分色滤光膜220的表面220s的法线方向(例如方向Z)的夹角小于45度(例如是30度)的激发光束LBe则可通过分色滤光膜220。因此,来自发光二极管元件LED的激发光束在通过分色滤光膜220后,其发散角会由第一角度θ1转变为第二角度θ2,且第二角度θ2小于第一角度θ1。也就是说,分色滤光膜220具有缩减光束发散角的效果,据此可提升光源模块100的出光效率。在一较佳的实施例中,第二角度θ2小于等于90度。
由于来自光源模块100的激发光束LBe必须通过分色滤光膜220方能传递至波长转换图案WCP,因此,本实施例的分色滤光膜220在前述发光二极管元件LED的至少部分的发光波长范围(例如430纳米至460纳米)内应具有较高的穿透率(如图4所示)。特别注意的是,在本实施例中,波长范围介于475纳米至700纳米之间的光束会被分色滤光膜220反射。也就是说,分色滤光膜220对于波长范围介于475纳米至700纳米之间的光束的穿透率大致上为0%。
举例来说,转换光束LBc的一部分可经由分色滤光膜220反射回波长转换图案WCP。具体而言,波长转换图案WCP在吸收激发光束LBe后所激发出的多道转换光束LBc中,朝向光源模块100传递的转换光束(例如红色的转换光束LBc1b与绿色的转换光束LBc2b)可被分色滤光膜220反射回波长转换图案WCP并从隔离结构层210的第二表面210s2的一侧出射,从而提升波长转换模块200的出光效率。
进一步而言,波长转换模块200还包括重叠设置于多个波长转换图案WCP的分色滤光层230,且分色滤光层230位于隔离结构层210的第二表面210s2的一侧。在本实施例中,波长转换模块200还可选择性地包括另一透光基板202与粘着层205,透光基板202设置于多个波长转换图案WCP与分色滤光层230之间,且粘着层205连接透光基板202与隔离结构层210的第二表面210s2,但不局限于此。也就是说,分色滤光层230可先形成在透光基板202上,再经由粘着层205贴附于隔离结构层210的第二表面210s2上。
特别注意的是,分色滤光层230对于波长小于500纳米的光束具有明显的反射效果。也就是说,分色滤光层230对于波长小于500纳米的光束的穿透率小于50%(如图5所示)。相反地,分色滤光层230对于绿光与红光的穿透率都大于90%。因此,举例来说,通过波长转换图案WCP的激发光束LBe的第二部分LBe’可经由分色滤光层230反射回波长转换图案WCP。具体而言,无法被波长转换图案WCP有效吸收的一部分激发光束LBe’(即,来自光源模块100的多道激发光束LBe的第二部分)可经由分色滤光层230反射回波长转换图案WCP,有助于提升波长转换模块200的转换效率。
在本实施例中,分色滤光层230具有在方向Z上重叠于透光图案TP的开口230a,且此开口230a可定义出分色滤光层230的透光区TR。来自光源模块100的一部分激发光束LBe(即,来自光源模块100的多道激发光束LBe的第三部分)通过透光图案TP后可直接通过此透光区TR而不被分色滤光层230反射。也就是说,显示装置10用于显示蓝色的光束即为通过透光图案TP的激发光束LBe的第三部分。
综上所述,在本实施例中,设置在隔离结构层210与光源模块100之间的分色滤光膜220可将来自波长转换图案WCP的部分转换光束(例如红色的转换光束LBc1b与绿色的转换光束LBc2b)反射回波长转换图案WCP,以提升波长转换模块200的出光效率。设置在隔离结构层210背离光源模块100一侧的分色滤光层230可将通过波长转换图案WCP且未被吸收的部分激发光束反射回波长转换图案WCP,以提升波长转换模块200的转换效率。另外,分色滤光层230对转换光束LBc的可穿透性以及对激发光束的反射特性还可有效提升显示装置10的显示色彩的色纯度。
以下将列举另一些实施例以详细说明本揭露,其中相同的构件将标示相同的符号,并且省略相同技术内容的说明,省略部分请参考前述实施例,以下不再赘述。
图6是本发明的第二实施例的显示装置的部分的剖视示意图。请参照图6,本实施例的显示装置10A与图1的显示装置10的差异在于:波长转换模块的组成不同。具体而言,显示装置10A的波长转换模块200A并未具有如图1所示的透光基板202与粘着层205。因此,可进一步缩减显示装置10A的整体厚度。为了避免在分色滤光层230的成膜过程中受波长转换图案WCP或隔离结构层210的结构影响,波长转换模块200A的分色滤光层230与隔离结构层210之间设有阻挡层240,且阻挡层240直接接触多个波长转换图案WCP(例如红光波长转换图案WCP1与绿光波长转换图案WCP2)与分色滤光层230。
图7是本发明的第三实施例的显示装置的部分的剖视示意图。请参照图7,本实施例的显示装置10B与图6的显示装置10A的差异在于:本实施例的波长转换模块200B的隔离结构层210A的材质为具有高反射率的金属材料。据此,可进一步提升激发光束LBe的光能利用率以及波长转换模块200B的转换效率。在其他实施例中,波长转换模块200B的隔离结构层210A的材质也可为具有高反射率的非金属材料。
图8是本发明的第四实施例的显示装置的部分的剖视示意图。图9A至图9F是图8的波长转换模块的制造流程的示意图,以波长转换模块的部分的剖视视图呈现。请参照图8,本实施例的显示装置20与图6的显示装置10A的主要差异在于:分色滤光层与隔离结构层的构型不同。在本实施例中,隔离结构层210B的多个开口可包括多个第一开口OP1与多个第二开口OP2。这些第一开口OP1与这些第二开口OP2交替排列。第一开口OP1具有位于第一表面210s1的多个第一子开口OP1a以及位于第二表面210s2的第二子开口OP1b,且第二子开口OP1b连通于这些第一子开口OP1a之间。
多个波长转换图案WCP(例如红光波长转换图案WCP1与绿光波长转换图案WCP2)分别设置于多个第一开口OP1的多个第一子开口OP1a内。特别注意的是,波长转换模块200C亦包括多个透光图案TP,这些透光图案TP分别设置在多个第二开口OP2内。因此,来自光源模块100的一部分激发光束LBe(即,来自光源模块100的多道激发光束LBe的第三部分)可直接通过这些透光图案TP并作为显示用的蓝光。在本实施例中,透光图案TP的材料例如是可让激发光束LBe直接通过的光阻材料或光学胶材,但不局限于此。在其他实施例中,隔离结构层210B的多个第二开口OP2也可以是未设有任何构件的空腔。
特别注意的是,在本实施例中,波长转换模块200C具有多个分色滤光层230P,且这些分色滤光层230P分别设置在多个第一开口OP1的第二子开口OP1b内。也就是说,这些分色滤光层230P在结构上彼此分离。由于本实施例显示装置20的波长转换图案WCP、分色滤光膜220与分色滤光层230P对激发光束与转换光束的作用相似于图1的显示装置10中的波长转换图案WCP、分色滤光膜220与分色滤光层230对激发光束与转换光束的作用,因此,详细的说明请参见前述实施例的相关段落,于此便不再赘述。
以下将针对波长转换模块200C的制造方法进行示范性地说明。首先,于透光基板202上形成彼此分离的多个分色滤光层230P,如图9A所示。接着,于这些分色滤光层230P上分别形成多个彼此分离的波长转换图案WCP。举例来说,这些波长转换图案WCP的形成步骤可包括形成多个红光波长转换图案WCP1以及形成多个绿光波长转换图案WCP2,如图9B所示。特别注意的是,这些波长转换图案WCP在透光基板202的表面202s的法线方向上完全重叠于这些分色滤光层230P。
在波长转换图案WCP的形成步骤完成后,形成多个透光图案TP,如图9C所示。这些透光图案TP设置在多个分色滤光层230P之间,且与这些分色滤光层230P间隔排列。更具体地说,多个波长转换图案与这些透光图案TP交替排列于透光基板202上,且彼此分离开来。需说明的是,本发明并不加以局限透光图案TP与波长转换图案WCP的形成先后,在其他实施例中,多个波长转换图案WCP也可以形成在多个透光图案TP之后。举例来说,此处的分色滤光层230P、红光波长转换图案WCP1、绿光波长转换图案WCP2与透光图案TP的形成步骤例如是一般的微影蚀刻步骤,于此便不再详述。
请参照图9D,接着,于多个波长转换图案WCP与多个透光图案TP之间的缝隙内形成隔离结构层210B,且多个波长转换图案WCP、多个透光图案TP与隔离结构层210B各自背离透光基板202的一侧表面相互切齐。在本实施例中,波长转换模块200C的制造方法还可包括于隔离结构层210B背离透光基板202的一侧形成中介层250(如图9E所示)。此处中介层250的材质例如包括二氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiNx)、或其他合适的介电质层,可借由选择中介层250的材质以使中介层250作为保护层及平坦层。然而,本发明不限于此,根据其他实施例,波长转换模块的制造方法也可不包含中介层250的形成步骤。请参照图9F,在中介层250的形成步骤完成后,于中介层250上形成分色滤光膜220。亦即,中介层250位于隔离结构层210B与分色滤光膜220之间。于此,便完成波长转换模块200C的制作。
值得一提的是,由于隔离结构层210B的形成是在多个分色滤光层230P、多个波长转换图案WCP与多个透光图案TP的形成之后,因此,这些彼此间隔排列的波长转换图案WCP(或分色滤光层230P)与透光图案TP可被后续形成的隔离结构层210B隔离开来。据此,可有效提升各显示像素区(即,第一开口OP1或第二开口OP2)的出光集中性,从而获得显示品质(例如影像清晰度)的提升。
图10是本发明的第五实施例的显示装置的部分的剖视示意图。请参照图10,本实施例的显示装置20A与图8的显示装置20的差异在于:本实施例的光源模块100A还包括多个光学微结构180,分别覆盖多个发光二极管元件LED,且位于这些发光二极管元件LED与分色滤光膜220之间。透过这些光学微结构180的设置,可缩减发光二极管元件LED发出的激发光束LBe在通过光学微结构180后的发散角α,且此发散角α例如是小于等于60度的角度。据此,可提升光源模块100A的出光集中性。
另一方面,本实施例的波长转换模块200D的透光基板202背离隔离结构层210B的一侧表面202s上设有多个光学微结构280,且这些光学微结构280在此表面202s的法线方向(例如方向Z)上分别重叠于多个波长转换图案WCP(例如红光波长转换图案WCP1与绿光波长转换图案WCP2)与多个透光图案TP。据此,可缩减来自第一开口OP1的转换光束(例如转换光束LBc1a与转换光束LBc2a)以及来自第二开口OP2的激发光束LBe在通过这些光学微结构280后的发散角,有助于提升各显示像素区(即,第一子开口OP1a或第二开口OP2)的出光集中性。换句话说,可提升显示装置20A的显示品质(例如影像清晰度)。
图11是本发明的第六实施例的显示装置的部分的剖视示意图。请参照图11,本实施例的显示装置20B与图10的显示装置20A的主要差异在于:光源模块的结构不同。在本实施例中,显示装置20B还包括透明导电膜120,且其光源模块100B不具有如图10所示的多个光学微结构180。透明导电膜120包括基材121与导电材料层122。导电材料层122配置于基材121与光源模块100B之间。
在本实施例中,光源模块100B的基板110上设有多个导电图案114。多个发光二极管元件LED’设置在透明导电膜120与基板110之间,且各自电连接这些导电图案114的其中一者与透明导电膜120的导电材料层122。更具体地说,透明导电膜120的导电材料层122可作为这些发光二极管元件LED’的共电极层。另一方面,光源模块100B的基板110上还设有转接元件115,且透明导电膜120与基板110之间设有导电胶材130以电导通透明导电膜120的导电材料层122与转接元件115。
值得注意的是,由于透明导电膜120具有基材121,因此波长转换模块200D可贴附于此基材121背离导电材料层122的一侧表面上,但不局限于此。
综上所述,在本发明的一实施例的波长转换模块及显示装置中,设置在波长转换图案一侧的分色滤光层用于将通过波长转换图案的激发光束反射回波长转换图案,而设置在波长转换图案另一侧的分色滤光膜用于将来自波长转换图案的转换光束反射回波长转换图案。据此,可提升波长转换模块的出光效率及转换效率。另外,分色滤光层对转换光束的可穿透性以及对激发光束的反射特性还可有效提升显示装置的显示色彩的色纯度。在本发明的一实施例的波长转换模块的制造方法中,隔离结构层的形成是在波长转换图案、分色滤光层与透光图案的形成之后。因此,彼此间隔排列的波长转换图案(或分色滤光层)与透光图案可被后续形成的隔离结构层隔离开来,从而提升各开口的出光集中性以及显示装置的显示品质(例如影像清晰度)。
惟以上所述者,仅为本发明的较佳实施例而已,当不能以此限定本发明实施的范围,即凡依本发明权利要求书及发明内容所作的简单的等效变化与修改,皆仍属本发明专利涵盖的范围内。另外本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外,摘要和发明名称仅是用来辅助专利文件检索之用,并非用来限制本发明的权利范围。此外,本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围,而并非用来限制元件数量上的上限或下限。
附图标记说明:
10、10A、10B、20、20A、20B:显示装置
100、100A、100B:光源模块
110:基板
114:导电图案
115:转接元件
120:透明导电膜
121:基材
122:导电材料层
130:导电胶材
180、280:光学微结构
200、200A、200B、200C、200D:波长转换模块
201、202:透光基板
202s、220s:表面
205:粘着层
210、210A、210B:隔离结构层
210s1:第一表面
210s2:第二表面
220:分色滤光膜
221:高介电常数层
222:低介电常数层
230、230P:分色滤光层
230a:开口
240:阻挡层
250:中介层
E1:第一电极
E1a:透光区
E2:第二电极
ES:磊晶结构
LBc、LBc1a、LBc1b、LBc2a、LBc2b:转换光束
LBe、LBe’、LBe”:激发光束
LED、LED’:发光二极管元件
OP、OP1、OP2:开口
OP1a、OP1b:子开口
TP:透光图案
TR:透光区
WCP:波长转换图案
WCP1:红光波长转换图案
WCP2:绿光波长转换图案
Z:方向
θ1:第一角度
θ2:第二角度
α:发散角。
Claims (24)
1.一种波长转换模块,其特征在于,所述波长转换模块包括隔离结构层、多个波长转换图案、分色滤光膜及至少一分色滤光层,其中:
所述隔离结构层具有相对的第一表面与第二表面以及贯穿所述第一表面与所述第二表面的多个开口;
所述多个波长转换图案分别设置于所述多个开口的其中一部分内,所述多个波长转换图案用于吸收多道激发光束的第一部分并激发出多道转换光束;
所述分色滤光膜设置于所述隔离结构层的所述第一表面的一侧,且重叠于所述多个波长转换图案;以及
所述至少一分色滤光层设置于所述隔离结构层的所述第二表面的一侧或者设置于所述多个开口内,且重叠于所述多个波长转换图案,其中所述多个转换光束的一部分经由所述分色滤光膜反射回所述多个波长转换图案,且通过所述多个波长转换图案的所述多个激发光束的第二部分经由所述至少一分色滤光层反射回所述多个波长转换图案。
2.根据权利要求1所述的波长转换模块,其特征在于,所述至少一分色滤光层的数量为一个,所述分色滤光层设置于所述隔离结构层的所述第二表面的所述侧,且所述波长转换模块还包括多个透光图案,所述多个透光图案分别设置于所述多个开口的其中另一部分内,所述分色滤光层具有重叠于所述多个透光图案的透光区,且通过所述多个透光图案的所述多个激发光束的第三部分直接通过所述分色滤光层的所述透光区。
3.根据权利要求2所述的波长转换模块,其特征在于,还包括:
阻挡层,其设置在所述分色滤光层与所述隔离结构层之间,且直接接触所述多个波长转换图案与所述分色滤光层。
4.根据权利要求2所述的波长转换模块,其特征在于,还包括:
透光基板,其设置于所述多个波长转换图案与所述分色滤光层之间;以及
粘着层,其连接所述透光基板与所述隔离结构层的所述第二表面。
5.根据权利要求1所述的波长转换模块,其特征在于,所述多个开口包括多个第一开口与多个第二开口,所述多个第一开口与所述多个第二开口交替排列,各所述第一开口包括位于所述第一表面的多个第一子开口以及位于所述第二表面的第二子开口,所述第二子开口连通于所述多个第一子开口之间,所述多个波长转换图案分别设置于所述多个第一子开口内,且所述波长转换模块还包括多个透光图案,所述多个透光图案分别设置于所述多个第二开口内,且用于让所述多个激发光束的一第三部分通过,所述至少一分色滤光层的数量为多个,所述多个分色滤光层分别设置于所述多个第一开口的所述多个第二子开口内。
6.根据权利要求1所述的波长转换模块,其特征在于,经由所述分色滤光膜反射的所述多个转换光束的所述部分的波长介于475纳米至700纳米之间。
7.根据权利要求1所述的波长转换模块,其特征在于,经由所述至少一分色滤光层反射的所述多个激发光束的所述第二部分的波长小于500纳米。
8.根据权利要求1所述的波长转换模块,其特征在于,所述多个激发光束在通过所述分色滤光膜后,所述多个激发光束的发散角由第一角度转变为第二角度,且所述第二角度小于所述第一角度。
9.根据权利要求8所述的波长转换模块,其特征在于,所述第二角度小于等于90度。
10.根据权利要求1所述的波长转换模块,其特征在于,所述隔离结构层的材质包括吸光材料、具有高反射率的金属材料或具有高反射率的非金属材料。
11.根据权利要求1所述的波长转换模块,其特征在于,还包括:
透光基板,其设置于所述隔离结构层的所述第二表面的所述侧;以及
多个光学微结构,其设置于所述透光基板背离所述隔离结构层的一侧表面上,其中所述多个波长转换图案重叠于所述多个光学微结构。
12.一种波长转换模块的制造方法,其特征在于,包括:
于透光基板上形成彼此分离的多个分色滤光层;
形成多个彼此分离的波长转换图案,且所述多个波长转换图案完全重叠于所述多个分色滤光层;
形成多个透光图案,其中所述多个波长转换图案与所述多个透光图案交替排列,且彼此分离开来;以及
于所述多个透光图案与所述多个波长转换图案之间形成隔离结构层。
13.根据权利要求12所述的波长转换模块的制造方法,其特征在于,还包括:
形成分色滤光膜,且所述分色滤光膜位于所述隔离结构层背离所述透光基板的一侧。
14.根据权利要求13所述的波长转换模块的制造方法,其特征在于,还包括:
于所述隔离结构层背离所述透光基板的一侧形成中介层,且所述中介层位于所述隔离结构层与所述分色滤光膜之间。
15.一种显示装置,其特征在于,所述显示装置包括光源模块,其中:
所述光源模块包括基板、多个发光二极管元件以及波长转换模块,其中:
所述多个发光二极管元件设置于所述基板上,所述多个发光二极管元件用以提供多道激发光束;以及
所述波长转换模块重叠设置于所述光源模块,并且所述波长转换模块包括隔离结构层、多个波长转换图案、分色滤光膜及至少一分色滤光层,其中:
所述隔离结构层具有相对的第一表面与第二表面以及贯穿所述第一表面与所述第二表面的多个开口,且所述多个发光二极管元件分别重叠于所述多个开口;
所述多个波长转换图案分别设置于所述多个开口的其中一部分内,所述多个波长转换图案用于吸收多道激发光束的第一部分并激发出多道转换光束;
所述分色滤光膜设置于所述隔离结构层的所述第一表面的一侧,且重叠于所述多个波长转换图案;以及
所述至少一分色滤光层设置于所述隔离结构层的所述第二表面的一侧或者设置于所述多个开口内,且重叠于所述多个波长转换图案,其中所述多个转换光束的一部分经由所述分色滤光膜反射回所述多个波长转换图案,且通过所述多个波长转换图案的所述多个激发光束的第二部分经由所述至少一分色滤光层反射回所述多个波长转换图案。
16.根据权利要求15所述的显示装置,其特征在于,还包括:
透明导电膜,其包括基材及导电材料层,其中所述导电材料层配置于所述基材与所述光源模块之间。
17.根据权利要求16所述的显示装置,其特征在于,所述光源模块的所述基板上设有多个导电图案,所述多个发光二极管元件各自电连接于所述多个导电图案的其中一者与所述导电材料层之间,且所述波长转换模块贴附于所述透明导电膜的所述基材上。
18.根据权利要求15所述的显示装置,其特征在于,所述至少一分色滤光层的数量为一个,所述分色滤光层设置于所述隔离结构层的所述第二表面的所述侧,且所述波长转换模块还包括多个透光图案,所述多个透光图案分别设置于所述多个开口的其中另一部分内,所述分色滤光层具有重叠于所述多个透光图案的透光区,且通过所述多个透光图案的所述多个激发光束的第三部分直接通过所述分色滤光层的所述透光区。
19.根据权利要求18所述的显示装置,其特征在于,还包括:
阻挡层,其设置在所述分色滤光层与所述隔离结构层之间,且直接接触所述多个波长转换图案与所述分色滤光层。
20.根据权利要求18所述的显示装置,其特征在于,还包括:
透光基板,其设置于所述多个波长转换图案与所述分色滤光层之间;以及
粘着层,其连接所述透光基板与所述隔离结构层的所述第二表面。
21.根据权利要求15所述的显示装置,其特征在于,所述多个开口包括多个第一开口与多个第二开口,所述多个第一开口与所述多个第二开口交替排列,各所述第一开口包括位于所述第一表面的多个第一子开口以及位于所述第二表面的第二子开口,所述第二子开口连通于所述多个第一子开口之间,所述多个波长转换图案分别设置于所述多个第一子开口内,且所述波长转换模块还包括多个透光图案,所述多个透光图案分别设置于所述多个第二开口内,且用于让所述多个激发光束的第三部分通过,所述至少一分色滤光层的数量为多个,所述多个分色滤光层分别设置于所述多个第一开口的所述多个第二子开口内。
22.根据权利要求15所述的显示装置,其特征在于,还包括:
透光基板,其设置于所述隔离结构层的所述第二表面的所述侧;以及
多个光学微结构,其设置于所述透光基板背离所述隔离结构层的一侧表面上,其中所述多个波长转换图案重叠于所述多个光学微结构。
23.根据权利要求15所述的显示装置,其特征在于,所述光源模块还包括:
多个光学微结构,其分别覆盖所述多个发光二极管元件,且位于所述多个发光二极管元件与所述分色滤光膜之间。
24.根据权利要求23所述的显示装置,其特征在于,所述多个激发光束在通过所述多个光学微结构后的发散角的角度小于等于60度。
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