CN117608122A - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明题目是显示装置。一种显示装置具有多数个子像素，并包括一电路衬底；多数个微发光半导体元件，间隔设置于所述电路衬底上，并分别与所述子像素对应设置；多个主动元件，每个主动元件与所述多数个微发光半导体元件的至少一个电性连接；一黑色矩阵层，包括具有不同厚度的多个遮光区段，其中一个子像素对应一个主动元件和至少一个微发光半导体元件，所述遮光区段的至少一个围绕两个或更多个微发光半导体元件而设置。

Description

显示装置
本申请是申请号为201811053980.6、申请日为2018年9月11日、发明名称为“显示装置”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明关于一种显示装置，特别关于一种具有省电与局部调光功效的平面显示装置。
背景技术
随着科技的进步，平面显示装置已经广泛地被运用在各种显示领域，因具有体型轻薄、低功率消耗及无辐射等优越特性，已经渐渐地取代传统阴极射线管显示装置，而应用至许多种类的电子产品中，例如移动电话、可携式多媒体装置、笔记本电脑、液晶电视及液晶屏幕等等。
以液晶显示装置为例，由于液晶分子本身不会发光，因此，需透过背光模块发出光线通过液晶显示面板才可显示影像。然而，当液晶显示面板需要使局部显示画面为黑画面时，一般的作法是不关闭背光模块的发光功能，而是透过显示面板的控制电路控制黑画面所对应的开关元件，使光线无法穿透开关元件对应的液晶分子来使局部显示画面为黑画面。另一种作法是背光模块透过局部调光(Local Dimming)的驱动控制电路来使背光源有局部区域发光的功能，以达到显示局部黑画面的效果。
然而，在上述的第一种作法中，由于背光模块仍需发光，因此会比较耗电；在第二种作法中，为了达到背光源有局部调光的目的，其调光控制电路相当复杂，间接也使成本增加。因此，习知的液晶显示装置无法在达到局部调光的前提之下兼具省电的功效。
发明内容
本发明的目的为提供一种有别于习知技术的平面显示装置。本发明的显示装置除了具有结构简单的优点外，更可达到省电与局部调光的功效。
为达上述目的，本发明提出一种显示装置，其具有多数个子像素(sub-pixel)。显示装置包括一电路衬底、多数个微发光半导体元件、一光转换层以及一对向衬底。微发光半导体元件间隔设置于电路衬底上，并对应于子像素设置。光转换层设置于微发光半导体元件上，并具有多数个光转换部，光转换部分别与至少部份的微发光半导体元件对应设置，各子像素对应的微发光半导体元件所发出的光线经过光转换部后产生白光。对向衬底设置于光转换层远离电路衬底的一侧。
本发明提出一种显示装置，其具有多数个子像素，并包括：一电路衬底；多数个微发光半导体元件，间隔设置于所述电路衬底上，并分别与所述子像素对应设置；多个主动元件，每个主动元件与所述多数个微发光半导体元件的至少一个电性连接；一黑色矩阵层，包括具有不同厚度的多个遮光区段，其中一个子像素对应一个主动元件和至少一个微发光半导体元件，所述遮光区段的至少一个围绕两个或更多个微发光半导体元件而设置。
在一实施例中，各微发光半导体元件的边长大于等于1微米，且小于等于100微米。
在一实施例中，各微发光半导体元件同时发出蓝光与绿光。
在一实施例中，光转换层的厚度大于或等于6微米，且小于或等于30微米。
在一实施例中，光转换层具有至少一光转换物质，光转换物质为量子点或荧光颗粒，量子点或荧光颗粒混合于一胶材中而形成光转换层，光转换层覆盖微发光半导体元件。
在一实施例中，电路衬底为一矩阵电路衬底，矩阵电路衬底包含一基材与一矩阵电路，矩阵电路设置于基材上，微发光半导体元件设置于矩阵电路上，并分别与矩阵电路电性连接。
在一实施例中，显示装置更包括一黑色矩阵层，其设置于电路衬底上，黑色矩阵层具有多个遮光区段，遮光区段围绕微发光半导体元件而设置，以形成光转换部。
在一实施例中，对向衬底为一保护基材、一单色滤光衬底或一彩色滤光衬底。
在一实施例中，彩色滤光衬底包含一透光基材及多数个滤光部，各滤光部设置于各光转换部与透光基材之间，并分别与各微发光半导体元件对应设置。
在一实施例中，显示装置更包括一透明光阻件，透明光阻件设置于对向衬底，并覆盖微发光半导体元件的至少其中之一，且微发光半导体元件的至少其中之一发出蓝光或绿光。
在一实施例中，对向衬底对应透明光阻件处未设置有滤光材料。
在一实施例中，显示装置更包括一密封层，其设置于电路衬底与对向衬底的外周围。
为达上述目的，本发明提出另一种显示装置，包括一背光模块与一显示面板，显示面板与背光模块相对设置。背光模块包含一电路衬底、多数个微发光半导体元件及一光转换层，微发光半导体元件间隔设置于电路衬底上，光转换层设置于微发光半导体元件上，微发光二极元件所发出的光线经过光转换层后产生白光。
在一实施例中，光转换层具有至少一光转换物质，光转换物质为量子点或荧光颗粒，量子点或荧光颗粒混合于一胶材中而形成光转换层，光转换层覆盖微发光半导体元件。
在一实施例中，光转换层为一光学膜材。
在一实施例中，背光模块更包含一对向衬底，对向衬底设置于光转换层与显示面板之间，且对向衬底为一光学膜材。
承上所述，在本发明的显示装置中，藉由光转换层设置于微发光半导体元件上，并具有多数个光转换部，光转换部分别与至少部份的微发光半导体元件对应设置，且各子像素对应的微发光半导体元件所发出的光线经过光转换部后产生白光的结构设计；或者，藉由显示面板与背光模块相对设置，且背光模块的光转换层设置于微发光半导体元件上，微发光二极元件所发出的光线经过所述光转换层后产生白光的结构设计，不仅使本发明的显示装置有别于习知技术的平面显示装置而具有结构简单的优点外，更可达到省电与局部调光的功效。此外，在本发明一些实施例中，不仅材料制备容易，制程也较简单，使得本发明的显示装置的结构较简单，而且制作成本也较低。
附图说明
图1A为本发明较佳实施例之一种显示装置的示意图。
图1B为对应于图1A的上视示意图。
图2A与图3A分别为本发明不同实施态样的显示装置的示意图。
图2B与图3B分别为对应于图2A与图3A的上视示意图。
图3C与图4A分别为本发明不同实施态样的显示装置的示意图。
图3D与图4B分别为对应于图3C与图4A的上视示意图。
图5A、图6A与图7分别为本发明不同实施态样的显示装置的示意图。
图5B与图6B分别为对应于图5A与图5B的上视示意图。
具体实施方式
以下将参照相关附图，说明依本发明较佳实施例的显示装置，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。
为了说明显示装置的结构，以下实施例中出现的上视示意图中只显示必要的元件及其相对关系，并未显示出剖视示意图中的所有元件。
图1A为本发明较佳实施例之一种显示装置1的示意图，图1B为对应于图1A的上视示意图。如图1A与图1B所示，本实施例的显示装置1为一种平面显示装置，并具有多数个画素，各画素具有复数子像素P。显示装置1可包括一电路衬底11、多数个微发光半导体元件12、一光转换层13以及一对向衬底14。另外，本实施例的显示装置1更可包括一黑色矩阵层15及一密封层16。
电路衬底11可为一主动矩阵(Active Matrix,AM)电路衬底或被动矩阵(PassiveMatrix,PM)电路衬底，而微发光半导体元件12间隔设置于电路衬底11的表面上。本实施例的电路衬底11是以主动矩阵式电路衬底为例。主动矩阵式电路衬底(电路衬底11)可包含一基材111与一矩阵电路112，矩阵电路112设置于基材111面向对向衬底14的表面上，且微发光半导体元件12设置于矩阵电路112上，并分别与矩阵电路112电性连接。
在实施上，基材111可为软性基材或为硬性基材，并为可透光或不可透光材料制成。其中，透光材料例如是玻璃、石英、蓝宝石或类似物、塑料、橡胶、玻璃纤维或其他高分子材料，较佳的可为硼酸盐无碱玻璃衬底(alumino silicate glass substrate)或为有机高分子材料。在一些实施例中，上述的有机高分子材料例如但不限于为聚亚酰胺(Polyimide,PI)、聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)或聚乙烯对苯二甲酸酯(PolyethyleneTerephthalate,PET)。若是聚亚酰胺(PI)的话，其玻璃转换温度可例如介于摄氏400度至摄氏600度之间。
本实施例的电路衬底11可例如为液晶显示面板中的主动式矩阵电路衬底。电路衬底11的矩阵电路112可包含布设有交错的数据线与扫描线、多个主动元件(如薄膜晶体管)、扫描驱动电路、数据驱动电路及时序控制电路…等元件。其中，一个子像素P可对应一个主动元件与至少一个微发光半导体元件12，且各主动元件与至少一个微发光半导体元件12电性连接。藉由扫描线控制主动元件，可使数据线所传送的数据电压通过开关元件传送至微发光半导体元件12，使微发光半导体元件12发光。由于主动式矩阵电路衬底为液晶显示装置的习知技艺，也不是本发明的重点，本领域技术人员当可找到相关技术内容，在此不再进一步作说明。
微发光半导体元件12可阵列排列而配置于电路衬底11的矩阵电路112上。在一些实施例中，微发光半导体元件12可例如以表面贴装技术(SMT)而与矩阵电路112电性连接。本实施例的微发光半导体元件12是以微发光二极管(μLED)为例，使显示装置1为一μLED显示装置。本实施例的微发光半导体元件12为二维阵列排列，然并不以此为限，在不同的实施例中，微发光半导体元件12也可为一维阵列排列。
微发光半导体元件12分别与子像素P对应设置。本实施例的一个微发光半导体元件12可分别对应一个子像素P，不过，并不以此为限，在不同的实施例中，也可多个微发光半导体元件12对应一个子像素P。微发光半导体元件12的边长可分别大于等于1微米(μm)，且小于等于100μm。在一些实施例中，微发光半导体元件12的边长可例如小于50μm，例如为25μm×25μm。另外，相邻两个微发光半导体元件12的最小间距d1例如但不限于为1微米，藉此，可以制作分辨率相当高的显示器，例如医疗用的显示器。
微发光半导体元件12(微发光二极管)可为双电极元件或三电极元件。本实施例是以双电极元件为例。其中，微发光半导体元件12的两个电极121、122可为p极与n极在同一侧(水平结构)，或p极与n极分别在上下两侧(上下导通型或垂直结构)。本实施例是以水平结构的μLED为例。此外，若以显色波长来分类，微发光半导体元件12可为蓝光发光二极管，或者为红光、绿光、红外光、紫外光(UV光)等微发光二极管，或其组合。或者，在不同实施例中，微发光半导体元件12也可同时发出蓝光与绿光，并不限制。因此，在本实施例的显示装置1中，可依据显示画面的局部发光需求，透过电路衬底11的矩阵电路112的驱动，使对应于各子像素P的各微发光半导体元件12(μLED)分别被点亮而发光(不需发光的微发光半导体元件12可不需点亮)，藉此可使显示装置1达到局部调光(local dimming)的功效，进而能够节省电能。
光转换层13设置于微发光半导体元件12上。光转换层13的厚度d2可大于或等于6微米，且小于或等于30微米。另外，光转换层13具有多数个光转换部131，光转换部131分别与至少部份的微发光半导体元件12对应设置。本实施例的光转换部131分别与微发光半导体元件12对应设置。光转换部131可具有光致发光材料，当光线进入光转换部131后，可激发光转换部131发出不同颜色的光线。具体来说，本实施例的微发光半导体元件12所发出的光线进入光转换部131后会激发出不同颜色的光线，并由光转换部131射出白光。
光转换层13的光转换部131可具有至少一光转换物质，光转换物质可为量子点(Quantum dots)或荧光颗粒。本实施例的光转换部131的光转换物质是以量子点为例，且较佳具有二种形状或尺寸不相同的量子点，以吸收由微发光半导体元件12所发出的高能光线而激发出不同频段的可见光，例如二种量子点可吸收高能的蓝光或UV光而激发出低能量的红光与绿光，未吸收完的残余高能蓝光与被二种量子点激发出的红光与绿光由光转换部131射出而形成白光；或者，在不同实施例中，光转换部131的量子点可吸收由微发光半导体元件12所发出的高能的蓝光与绿光而激发出低能量的红光(此态样只有一种尺寸或形状的量子点，光转换部131的转换效率较好)，未吸收完的残余高能蓝光、绿光与被激发出的红光由光转换部131射出而形成白光。
特别说明的是，在实施上，上述的光转换物质(量子点或荧光颗粒)可均匀混合于一胶材(例如环氧树脂)中而形成如“果冻状”的光转换材料，再将此材料涂布并覆盖在微发光半导体元件12与矩阵电路112上，经固化后形成光转换层13。另外，藉由黑色矩阵层15的各遮光区段151围绕各微发光半导体元件12而设置，以形成光转换部131，进而可得到对应于多个光转换部131与多个微发光半导体元件12的多个子像素P(于此以一个子像素对应一微发光半导体元件为例，当然一个子像素中也可以且有多个微发光半导体元件)。值得一提的是，本实施例的黑色矩阵层15的各遮光区段151虽围绕着各微发光半导体元件12而设置，但与对向衬底14之间有一间距d3。不过，在不同的实施例中，黑色矩阵层15的各遮光区段151也可顶抵到对向衬底14，本发明不限制。
另外，习知的作法不会让光线在光转换层形成白光而射出(习知不会使各子像素P对应的光线颜色皆为相同的白光)，而是使一个子像素P对应一种颜色的光线(相邻子像素的颜色不相同)。因此，在习知的作法中，光转换层要先制作出RGB图案(RGB pattern)，也就是说为了发出不同颜色的RGB图案，必须分别具有不同种类的光转换物质，且要分别形成于微发光半导体元件12之上，并不需彩色滤光层(Color Filter)就可制成全彩显示器，故于制程上较为繁复也提高了制程成本。但是，在本实施例的显示装置1中，光转换层13并不需要对应于各发光元件而制作出一个一个的RGB图案的光转换部，而是将光转换物质均匀混合于胶材后直接涂布且覆盖在微发光半导体元件12上而形成一层光转换层13，且以遮光区段151隔开以分别形成对应于各微发光半导体元件12的光转换部(故各光转换部的成分配方一样)，因此，不仅材料制备容易，制程也较简单，使得显示装置1的结构简单，而且制作成本也较低。
对向衬底14设置于光转换层13远离电路衬底11的一侧。本实施例的光转换层13是夹置于对向衬底14与电路衬底11之间，并且，是藉由设置于电路衬底11上的黑色矩阵层15将单一层的光转换层13分隔成复数个光转换部131(两个光转换部131之间有连接或不连接皆可)。于此，黑色矩阵层15的遮光区段151与子像素P的光转换部131及微发光半导体元件12对应设置，使一个子像素P对应一个光转换部131与一个微发光半导体元件12。其中，黑色矩阵层15的作用为避免相邻子像素混光，其材料可与习知液晶显示装置中的黑色矩阵(BM)相同，于此不再多做说明。
对向衬底14可为软性衬底或硬性衬底，并可为一保护基材、一单色滤光衬底(例如蓝色滤光衬底)或一彩色滤光衬底。其中，保护基材可为保护盖板、保护层或保护膜层，并不限制。本实施例的对向衬底14是以可透光的保护基材为例，例如为玻璃或高分子透光基材。另外，当对向衬底14为保护基材或单色滤光衬底时，可例如藉由控制各子像素P对应的各微发光半导体元件12的发光强度来得到单色显示器的效果，使显示装置1为单色显示器(monochrome display)；此外，当对向衬底14为彩色滤光衬底时，例如包含R、G、B三种颜色或R、G、B、W四种颜色的滤光材料时，则可使显示装置1成为全彩显示器，以下会再说明。
密封层16设置于电路衬底11与对向衬底14的外周围。在一些实施例中，密封层16可为光固化胶(例如UV胶)，并例如但不限于大气中以涂布方式环设于电路衬底11与对向衬底14的外周围，使光转换层13位于密封层16、电路衬底11与对向衬底14之间。在另一些实施例中，密封层16也可为热固化胶，或者是光固化胶与热固化胶的组合，并不限制。
图2A为本发明另一实施态样的显示装置1a的示意图，图2B为对应于图2A的上视示意图。如图2A与图2B所示，与图1A与图1B的显示装置1主要的不同在于，本实施态样的显示装置1a的对向衬底14不是保护基材，而是一彩色滤光衬底。其中，彩色滤光衬底(对向衬底14)可包含一透光基材141及多数个滤光部142，其中，各滤光部142对应一个子像素P，并设置于各光转换部131与透光基材141之间，且分别与各微发光半导体元件12对应设置。
透光基材141可为硬板或软板，并不限制。本实施例的滤光部142包含依序设置的红色(R)、绿色(G)与蓝色(B)滤光部，以让对应的红色、绿色与蓝色三原色光通过。在不同实施态样中，滤光部142也可包含依序设置的红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)与白色(W)滤光部；或者，若滤光部142的颜色皆相同的话，则可使显示装置成为单色显示器。上述的彩色滤光衬底可为习知液晶显示装置中的彩色滤光衬底(color filter substrate,CF substrate)，藉此协助显示装置1a全彩化。此外，本实施例的黑色矩阵层15的各遮光区段151与对向衬底14上的滤光部142之间一样有间隙。在不同的实施例中，黑色矩阵层15的各遮光区段151也可分别延伸且接触透光基材141，使两个滤光部142之间有一个遮光区段151，并不限制。
此外，显示装置1a的其他技术特征可参照显示装置1的相同元件，不再赘述。
图3A为本发明又一实施态样的显示装置1b的示意图，图3B为对应于图3A的上视示意图。如图3A与图3B所示，与图2A与图2B的显示装置1a主要的不同在于，显示装置1b更可包括一透明光阻件17，透明光阻件17例如与液晶显示面板之间隔物(Photo-Spacer)的材料相同，可使用例如树脂类、硅酸盐类、或玻璃纤维类等感光性透明光阻件材料来制作。透明光阻件17可设置于对向衬底14的透光基材141上，并覆盖微发光半导体元件12的至少其中之一，且微发光半导体元件12的至少其中之一可发出蓝光或绿光。在本实施态样中，滤光部142只包含依序设置的红色滤光部与绿色滤光部，并不包含蓝色滤光部，其原因是：因为本实施态样的微发光半导体元件12是发出蓝光，因此，只要使微发光半导体元件12所发出的蓝光直接由透光基材141射出即可，不需要设置光转换部131与对应的蓝色滤光材料。换言之，透明光阻件17设置于透光基材141上，并可覆盖发出蓝光的微发光半导体元件12上，且对向衬底14对应透明光阻件17处不需设置蓝色滤光部的滤光材料(与光转换部131)，使微发光半导体元件12所发出的蓝光直接穿过透明光阻件17与透光基材141射出即可，同样可使显示装置1b为全彩显示器。藉此，可以节省蓝色滤光部与对应的光转换部131的材料成本。
另外，在实务上，可将透明光阻件17对应设置在透光基材141原先设置蓝色滤光部处，且将具有透明光阻件17的透光基材141反置而插入可发出蓝光的微发光半导体元件12所对应的光转换部的位置，以挤掉该位置的光转换材料。由于在图2A与图2B中，微发光半导体元件12发出的蓝光在光转换部131中会被光转换物质吸收一部分的能量，但是，本实施态样因为没有设置光转换部与蓝色滤光材料，因此输入微发光半导体元件12的电流值可以比较小(小于红色滤光部与绿色滤光部所对应的微发光半导体元件12的电流值)，亮度可以比较低。因此，藉由透明光阻件17的设置，不仅可以节省输入微发光半导体元件12的电流值而减少功耗，也可保持对向衬底14与电路衬底11之间的间隙。
此外，显示装置1b的其他技术特征可参照显示装置1a的相同元件，不再赘述。
另外，图3C为本发明不同实施态样的显示装置的示意图，而图3D为对应于图3C的上视示意图。如图3C与图3D所示，与图3A与图3B的显示装置1b主要的不同于，在本实施态样中，对应于红色滤光部142的微发光半导体元件12可发出蓝光，或者发出UV光，或者同时发出蓝光与绿光，但对应于原绿色滤光部位置的微发光半导体元件12是发出绿光，且对应于原蓝色滤光部的位置的微发光半导体元件12是发出蓝光。因此，透明光阻件17除了设置于原蓝色滤光部的位置外，更设置于原绿色滤光部的位置，使得微发光半导体元件12所发出的绿光与蓝光可分别通过透明光阻件17后直接由透光基材141射出(不需通过光转换部131，也不需通过绿色滤光部与蓝色滤光部)，因此，同样可使显示装置成为全彩显示器。藉此，不仅可节省蓝色滤光部与绿色滤光部与对应的光转换部131的材料成本外，也由于没有设置光转换部、蓝色与绿色滤光材料，因此输入微发光半导体元件12的总电流值可以更小，更可节省输入微发光半导体元件12的电流值而可减少更多的功耗。此外，如图3C所示，本实施态样中的两个透明光阻件17之间的遮光区段151将透明光阻件17完全隔开，避免相邻两子像素P的绿光与蓝光混光。
于上述实施例中，微发光半导体元件所发出的光线经过光转换层后产生白光的设计概念也可应用于平面显示装置的背光模块中。
图4A为本发明不同实施例的显示装置2的示意图，图4B为对应于图4A的上视示意图。于此，图4B只显示背光模块21的上视示意图中的必要元件，未显示其他元件。
如图4A与图4B所示，本实施例的显示装置2为平面显示装置，例如但不限于为液晶显示装置。显示装置1可包括一背光模块21以及一显示面板22，背光模块21与显示面板22相对设置，并可发出光线穿过显示面板22，使显示面板22显示影像。本实施例的显示面板22为液晶显示面板，例如但不限于为平面切换(in-plane switch，IPS)式液晶显示面板、边缘电场切换(fringe field switching，FFS)式液晶显示面板或垂直配向模式(verticalalignment mode,VA mode)液晶显示面板，并不限制。
背光模块21为一直下式背光模块，并包含一电路衬底211、多数个微发光半导体元件212及一光转换层213。本实施例的微发光半导体元件212仍以微发光二极管(μLED)为例。微发光半导体元件212间隔设置于电路衬底211上。其中，电路衬底211可为一软性电路衬底或一硬性电路衬底。本实施例的电路衬底211例如为软性电路衬底，并可包含一软性基材2111及驱动微发光半导体元件212的一驱动电路2112，藉此，可利用电路衬底211的驱动电路2112控制微发光半导体元件212发光。具体来说，可依据显示面板22的显示画面需求，透过电路衬底211的驱动，使对应的微发光半导体元件212分别被点亮而发光(或使部份微发光半导体元件212不发光)，藉此，使显示装置2的背光模块21可达到局部调光的功效。
在实施上，软性基材2111可为透光或不可透光材料制成。透光材料例如可为有机高分子材料。在一些实施例中，有机高分子材料例如但不限于为聚亚酰胺(PI)、聚碳酸酯(PC)或聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)。若是聚亚酰胺(PI)的话，其玻璃转换温度可例如介于摄氏400度至摄氏600度之间。
光转换层213设置于微发光半导体元件212上。其中，微发光二极元件212所发出的光线经过光转换层213后产生白光。在一些实施例中，光转换层213可具有至少一光转换物质，而光转换物质可为量子点或荧光颗粒。在实施上，量子点或荧光颗粒可混合于胶材中而形成光转换材料，光转换材料可涂布并覆盖微发光半导体元件212与驱动电路2112上经固化后形成光转换层213(本实施例没有设置上述显示装置1的黑色矩阵层15)。
本实施例的光转换层213的光转换物质是以量子点为例，其可吸收由微发光半导体元件212所发出的高能光线，例如可吸收高能的蓝光或UV光而激发出低能量的红光与绿光，未吸收完的残余高能蓝光与被激发出的红光与绿光由光转换层213射出而形成白光；或者，在不同实施例中，光转换层213的量子点可吸收由微发光半导体元件212同时发出的高能蓝光与绿光而激发出低能量的红光，未吸收完的残余高能蓝光、绿光与被激发出的红光由光转换层213射出而形成白光。
本实施例的背光模块21更可包含一对向衬底214，对向衬底214可为硬板或软板，并设置于光转换层213与显示面板22之间。另外，本实施例的背光模块21更可包含一密封层24，密封层24设置于电路衬底211与对向衬底214的外周围。在一些实施例中，密封层24可为光固化胶(例如UV胶)，并例如但不限于大气中以涂布方式环设于电路衬底211与对向衬底214的外周围，使光转换层213位于密封层24、电路衬底211与对向衬底214之间。在另一些实施例中，密封层24也可为热固化胶，或者是光固化胶与热固化胶的组合，并不限制。
此外，本实施例的背光模块21更可包含至少一光学膜片23，光学膜片23设置于显示面板22与对向衬底214之间。在一些实施例中，光学膜片23的数量可为复数，并例如但不限于为扩散板、90°集光片、0°集光片或增亮片，或其组合，藉此，使由光转换层213射出且经由对向衬底214的光线再穿过光学膜片23后可形成更为均匀的面光源，以提供给显示面板22使用。
值得说明的是，在不同的实施例中，也可不需在显示面板22与对向衬底214之间设置光学膜片23，藉此可节省光学膜片23的材料成本；或者，也可不需设置对向衬底214，利用光学膜片23取代对向衬底214的作用，使显示面板22与光转换层213之间只存在着光学膜片23，以节省对向衬底214的材料成本；或者，设置有对向衬底214，但此对向衬底214本身就是光学膜材，以节省成本，本发明皆不限制。
另外，图5A、图6A与图7分别为本发明不同实施态样的显示装置2a～2c的示意图，图5B与图6B分别为对应于图5A与图5B的上视示意图。于此，图5B与图6B仍只显示背光模块21a、21b的上视示意图。
如图5A与图5B所示，与图4A与图4B的显示装置2主要的不同在于，本实施例的显示装置2a更可包括一黑色矩阵层25，黑色矩阵层25设置电路衬底211上，并围绕微发光半导体元件212而设置。其中，黑色矩阵层25的一个遮光区段251围绕一个微发光半导体元件212，避免混光。各遮光区段251虽围绕着各微发光半导体元件212而设置，但与对向衬底214之间仍有一间距。在不同实施例中，各遮光区段251与对向衬底214也可连接而没有间距。
另外，如图6A与图6B所示，与图5A与图5B的显示装置2a主要的不同在于，在本实施例的黑色矩阵层25中，并不是一个遮光区段251围绕一个微发光半导体元件212而设置，而是一个遮光区段251围绕多个微发光半导体元件212而设置。在实施上，遮光区段251所围绕的微发光半导体元件212的区域可例如但不限于为2×2、2×3或3×4、…个微发光半导体元件212，视设计需求而定。换言之，不一定要每一颗微发光半导体元件212的周围就设置一个遮光区段251，可以是一区块内的多个微发光半导体元件212的周围设置一个遮光区段251即可，依设计者的需求任意调配，这样设计的好处是，可依需求控制一整个区块的微发光半导体元件212发光或不发光，以达到局部调光的效果，藉此，可使驱动微发光半导体元件212的驱动电路2112较简单，成本也较低。
另外，如图7所示，与图4A的显示装置2主要的不同在于，本实施态样的显示装置2c的背光模块21c并没有设置对向衬底214，且光转换层213为一光学膜材，例如但不限于为量子点膜(QD Film)。在实施上，由于光转换层213为一光学膜材，因此可依需求尺寸大小直接由大尺寸的光学膜材中裁切所需大小，并贴附于微发光半导体元件212上，因此，不仅光转换层213的材料制备容易，制程也较简单，使得显示装置2c的结构简单，而且制作成本也较低。另外，本实施例的显示装置2c并不设置密封层24，不过，在不同实施例中，也可与显示装置2相同而设置密封层24在电路衬底211与对向衬底214的外周围。
此外，显示装置2a～2c的其他技术特征可参照显示装置2的相同元件，于此不再赘述。
综上所述，在本发明的显示装置中，藉由光转换层设置于微发光半导体元件上，并具有多数个光转换部，光转换部分别与至少部份的微发光半导体元件对应设置，且各子像素对应的微发光半导体元件所发出的光线经过光转换部后产生白光的结构设计；或者，藉由显示面板与背光模块相对设置，且背光模块的光转换层设置于微发光半导体元件上，微发光二极元件所发出的光线经过该光转换层后产生白光的结构设计，不仅使本发明的显示装置有别于习知技术的平面显示装置而具有结构简单的优点外，更可达到省电与局部调光的功效。此外，在本发明一些实施例中，不仅材料制备容易，制程也较简单，使得本发明的显示装置的结构较简单，而且制作成本也较低。
以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于后附的申请专利范围中。

Claims (18)

1.一种显示装置，其具有多数个子像素，并包括：
一电路衬底；
多数个微发光半导体元件，间隔设置于所述电路衬底上，并分别与所述子像素对应设置；
多个主动元件，每个主动元件与所述多数个微发光半导体元件的至少一个电性连接；
一黑色矩阵层，包括具有不同厚度的多个遮光区段，
其中一个子像素对应一个主动元件和至少一个微发光半导体元件，所述遮光区段的至少一个围绕两个或更多个微发光半导体元件而设置。
2.如权利要求1所述的显示装置，更包括：
一光转换层，设置于所述微发光半导体元件上，所述光转换层具有多数个光转换部，所述光转换部分别与至少部份的所述微发光半导体元件对应设置，各所述子像素对应的所述微发光半导体元件所发出的光线经过所述光转换部后产生白光；以及
一对向衬底，设置于所述光转换层远离所述电路衬底的一侧。
3.如权利要求2所述的显示装置，其中所述多数个光转换部的每一个包括均匀混合于一胶材中的至少一光转换物质，并且所述多数个光转换部的成分配方一样。
4.如权利要求1所述的显示装置，其中各所述微发光半导体元件的边长大于等于1微米，且小于等于100微米。
5.如权利要求1所述的显示装置，其中各所述微发光半导体元件同时发出蓝光与绿光。
6.如权利要求2所述的显示装置，其中所述光转换层的厚度大于或等于6微米，且小于或等于30微米。
7.如权利要求3所述的显示装置，其中所述光转换物质为量子点或荧光颗粒，所述量子点或所述荧光颗粒混合于一胶材中而形成所述光转换层，所述光转换层覆盖所述微发光半导体元件。
8.如权利要求1所述的显示装置，其中所述电路衬底为一矩阵电路衬底，所述矩阵电路衬底包含一基材与包括所述主动元件的一矩阵电路，所述矩阵电路设置于所述基材上，所述微发光半导体元件设置于所述矩阵电路上，并分别与所述矩阵电路电性连接。
9.如权利要求2所述的显示装置，其中所述多个遮光区段围绕所述微发光半导体元件而设置，以形成所述光转换部。
10.如权利要求2所述的显示装置，其中所述对向衬底为一保护基材、一单色滤光衬底或一彩色滤光衬底。
11.如权利要求10所述的显示装置，其中所述彩色滤光衬底包含一透光基材及多数个滤光部，各所述滤光部设置于各所述光转换部与所述透光基材之间，并分别与各所述微发光半导体元件对应设置。
12.如权利要求9所述的显示装置，更包括：
两个透明光阻件，设置于所述对向衬底，并覆盖所述微发光半导体元件的至少其中两个，且所述微发光半导体元件的至少其中两个发出蓝光和绿光。
13.如权利要求12所述的显示装置，其中所述对向衬底对应所述透明光阻件处未设置有滤光材料。
14.如权利要求2所述的显示装置，更包括：
一密封层，设置于所述电路衬底与所述对向衬底的外周围。
15.如权利要求11所述的显示装置，其中所述多个遮光区段围绕所述微发光半导体元件而设置，以形成所述光转换部，
其中所述遮光区段和对应的滤光部之间具有间隙。
16.如权利要求9所述的显示装置，其中所述遮光区段与所述对向衬底之间具有间隙。
17.如权利要求1所述的显示装置，其中各微发光半导体元件的两个电极为位于同一侧的p极与n极，或者为分别位于上下两侧的p极与n极。
18.如权利要求12所述的显示装置，其中在所述两个透明光阻件之间的遮光区段将所述两个透明光阻件完全隔开。
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