TW201638913A - 顯示面板 - Google Patents

Abstract

一種顯示面板，包括一基板、一畫素陣列以及一熱電模組。基板包括複數個畫素區。畫素陣列設置於基板上，其中畫素陣列包括複數個驅動元件以及複數個發光元件。驅動元件設置於畫素區內。發光元件設置於畫素區內並分別與驅動元件電性連接。熱電模組設置於畫素陣列內，其中熱電模組包括一熱端絕緣基材、一冷端絕緣基材及複數個熱電單元，且熱電單元是設置於熱端絕緣基材與冷端絕緣基材之間並且彼此電性連接。

Description

顯示面板

本發明係關於一種顯示面板，尤指一種利用熱電模組作為副供電系統可將顯示面板產生的熱轉換成電能並減少耗能的顯示面板。

近年來，隨著科技的進步，電子產品例如個人數位助理(personal digital assistant,PDA)、行動電話(mobile phone)、智慧型手機(smart phone)與筆記型電腦(notebook,NB)等的使用越來越普遍。當使用者對電子產品的需求日漸提升，在電子產品中扮演重要角色的顯示螢幕/面板(display screen/panel)亦成為設計者關注的焦點。

由於顯示面板內的電子元件在運作時會產生熱，一旦顯示面板內的溫度過高，會造成顯示面板內各電子元件的電性表現衰退。此外，顯示面板的耗電量也是設計的一大考量。因此，提供顯示面板有效的散熱效果以及低耗電的特性，是目前顯示面板發展上的一大課題。

本發明之目的之一在於提供一種顯示面板，於顯示面板的顯示區內設置熱電模組，以增加整體的散熱效果與減少整體的耗電量。

本發明之一實施例提供一種顯示面板，其包括一基板、一畫素陣列以及一熱電模組。基板包括複數個畫素區。畫素陣列設置於基板上，其中畫素陣列包括複數個驅動元件以及複數個發光元件。驅動元件設置於畫素區 內。發光元件設置於畫素區內並分別與驅動元件電性連接。熱電模組設置於畫素陣列內，其中熱電模組包括一熱端絕緣基材、一冷端絕緣基材及複數個熱電單元，且熱電單元是設置於熱端絕緣基材與冷端絕緣基材之間並且彼此電性連接。

本發明將熱電模組設置於顯示面板的畫素陣列內，其中熱電模組除了可提供發光元件良好的散熱效果之外，亦可作為副供電系統，將顯示面板產生的熱轉換成電能再利用，因此可減少顯示面板的主電源的負荷。

顯示面板

12‧‧‧基板

12P‧‧‧周邊區

12D‧‧‧顯示區

14‧‧‧畫素區

16‧‧‧畫素陣列

18‧‧‧驅動元件

19‧‧‧半導體層

20‧‧‧多晶矽通道層

22‧‧‧重摻雜半導體層

23‧‧‧輕摻雜半導體層

24‧‧‧汲極電極

26‧‧‧源極電極

28‧‧‧閘極電極

30‧‧‧閘極絕緣層

32‧‧‧介電層

33‧‧‧保護層

34‧‧‧緩衝層

38‧‧‧轉接電極

40‧‧‧冷端絕緣基材

42‧‧‧第二連接電極

44‧‧‧熱電單元

46‧‧‧第一通道層

48‧‧‧第二通道層

50‧‧‧絕緣層

52‧‧‧第一連接電極

54‧‧‧熱端絕緣基材

56‧‧‧接觸洞

58‧‧‧熱電模組

60‧‧‧下電極

62‧‧‧圖案化堤壩層

62A‧‧‧開口

66‧‧‧反射層

68‧‧‧側壁

72‧‧‧導電黏著層

74‧‧‧發光元件

78‧‧‧第一電極

80‧‧‧第二電極

82‧‧‧P-N二極體層

84‧‧‧填充層

86‧‧‧上電極

88‧‧‧電源模組

90‧‧‧主電源

92‧‧‧輔助電源

第1圖繪示了本發明之顯示面板的功能方塊圖。

第2圖繪示了本發明之顯示面板的畫素區的剖面圖。

第3圖至第13圖繪示了本發明之一實施例之製作顯示面板的方法的示意圖。

第14圖繪示了本發明之一變化實施例之顯示面板的畫素區的剖面圖。

為使熟悉本發明所屬技術領域之一般技藝者能更進一步了解本發明，下文特列舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，詳細說明本發明的構成內容及所欲達成之功效。

請參考第1圖與第2圖。第1圖繪示了本發明之顯示面板的功能方塊圖。第2圖繪示了本發明之顯示面板的畫素區的剖面圖。如第1圖所示，本實施例之顯示面板1包括一基板12、一畫素陣列16、一熱電模組58以及一電源模組88。基板12包括一周邊區12P與一顯示區12D。畫素陣列16與熱電模組58設置於基板12的顯示區12D，而電源模組88設置於基板12的 周邊區12P。熱電模組58是與電源模組88電性連接，且熱電模組58產生之電能可提供給電源模組88。電源模組88例如可包括至少一主電源90以及一輔助電源92。主電源90可包括至少一電壓轉換器(例如DC-DC電壓轉換器)與至少一積體電路晶片(IC chip)等，可將電能或訊號傳遞至顯示面板1內各個需要電能或訊號的電子元件。輔助電源92可包括至少一電壓轉換器(例如DC-DC電壓轉換器)與至少一積體電路晶片(IC chip)等，輔助電源92是與熱電模組58電性連接，且輔助電源92也與主電源90電性連接。藉此，當顯示面板1運作時，顯示面板1內的熱可透過熱電模組58轉換成電能，再傳遞至電源模組88中的輔助電源92。透過輔助電源92中的電壓轉換器與積體電路晶片，可對由熱電模組58產生之電流作例如升壓、降壓、負壓或穩壓的動作，以進一步將電能或訊號傳遞給主電源90，或是輔助電源92與主電源90可一起傳遞電能或訊號至顯示面板1內的各電子元件。換言之，顯示面板1內的各電子元件所需要之電能一部分可以由熱電模組58經由輔助電源92提供，藉此主電源90只需提供剩餘部分之電能，進而可以減少主電源90的負荷，亦減少顯示面板1的耗能。

如第2圖所示，本實施例之顯示面板1具有基板12、畫素陣列16以及熱電模組58，其中畫素陣列16設置於基板12上，而熱電模組58設置於畫素陣列16內。基板12的顯示區12D可具有複數個畫素區14。畫素陣列16具有複數個驅動元件18與複數個發光元件74，其中驅動元件18設置於畫素區14內，且發光元件74設置於畫素區14內並分別與驅動元件18電性連接。詳細而言，本實施例的熱電模組58是設置於發光元件74與驅動元件18之間。熱電模組58具有一熱端絕緣基材54、一冷端絕緣基材40以及複數個熱電單元44。熱端絕緣基材54是設置於發光元件74與熱電單元44之間，冷端絕緣基材40是設置於驅動元件18與熱電單元44之間。熱電單元44設置於熱端絕緣基材54與冷端絕緣基材40之間並彼此電性連接。各熱電單元 44具有一第一通道層46與一第二通道層48，其中第一通道層46與第二通道層48具有不同的席貝克係數(seebeck coefficient)。在本實施例中，熱電單元44係以串聯方式電性連接，例如熱電模組58可進一步包括複數個第一連接電極52與複數個第二連接電極42，其中各熱電單元44的第一通道層46與第二通道層48可與對應的第一連接電極52電性連接，而各熱電單元44的第二通道層48與相鄰的熱電單元44的第一通道層46則可與對應的第二連接電極42電性連接，其中第一連接電極52可設置於熱電單元44與熱端絕緣基材54之間，而第二連接電極42可設置於熱電單元44與冷端絕緣基材40之間，但不以此為限。藉此，熱電單元44可形成一迴路，即可於熱電模組58內形成電流，並且若進一步將熱電模組58電性連接至畫素陣列16外部的一負載即可輸出對應之電壓。也就是說，只要當顯示面板1在運作時，熱電模組58可將發光元件74產生的熱轉換成電能輸出，達到同時能散熱也可產生額外電能的效果。在其它變化實施例中，熱電單元44也可以其它方式彼此電性連接，利用以並聯方式電性連接，或者一部分的熱電單元44可利用串聯方式電性連接且另一部分的熱電單元44可利用並聯方式電性連接，或者利用其它方式電性連接。或者，熱電單元44可區分為複數組，其中各組內的熱電單元44彼此電性連接，而不同組內的熱電單元44則彼此不電性連接。

請參考第3圖至第13圖，第3圖至第13圖繪示了本發明之一實施例之製作顯示面板的方法示意圖。如第3圖所示，首先提供基板12，基板12包括複數個畫素區14。本實施例之基板12可包括硬式基板或可撓式基板，例如玻璃基板或塑膠基板，但不以此為限。畫素區14可包括用以提供不同顏色之畫素區例如紅色畫素區、綠色畫素區與藍色畫素區，但不以此為限，其中可提供不同顏色光之畫素區14以陣列方式排列，藉此畫素區14所提供不同顏色的光可進行混色以達到全彩顯示的效果。接著，於基板12上形成複數個驅動元件18，分別位於畫素區14內。各驅動元件18可包括至少一薄膜電 晶體，例如矽基薄膜電晶體或氧化物半導體薄膜電晶體，且薄膜電晶體可選用頂閘極型薄膜電晶體、底閘極型薄膜電晶體或其它型式薄膜電晶體。本實施例係使用頂閘極型的多晶矽薄膜電晶體作為驅動元件18，其包括半導體層19閘極絕緣層30、閘極電極28、介電層32、汲極電極24以及源極電極26。半導體層19例如可包括多晶矽通道層20、兩重摻雜半導體層22位於多晶矽通道層20之兩側並分別作為汲極摻雜區與源極摻雜區、兩輕摻雜半導體層23分別位於多晶矽通道層20與重摻雜半導體層22之間。半導體層19的材料不以多晶矽為限，而可為其它適合的半導體，例如其它矽基半導體層(例如非晶矽、微晶矽)，氧化物半導體層例如氧化銦鎵鋅(IGZO)或其它適合的半導體材料。閘極絕緣層30覆蓋半導體層19。閘極電極28位於閘極絕緣層30上並實質上對應多晶矽通道層20。介電層32位於閘極電極28與閘極絕緣層30上。汲極電極24與源極電極26位於介電層32上並分別與重摻雜半導體層22電性連接。此外，本實施例之方法可選擇性地在形成多晶矽通道層20之前先於基板12上形成至少一緩衝層34，其中緩衝層34可為單層結構，緩衝層34的材料可為絕緣層例如一氧化矽緩衝層、一氮化矽緩衝層、氮氧化矽緩衝層或氧化鋁緩衝層，但不以此為限。緩衝層34也可為多層結構，可為不同材料的絕緣層的堆疊，例如一氧化矽緩衝層與一氮化矽緩衝層的堆疊，但不以此為限。此外，本實施例之方法可進一步於介電層32上形成一保護層33，其中保護層33可為單層結構或多層結構，且保護層33可暴露出部分之汲極電極24與源極電極26。接著，可選擇性地於保護層33上形成複數個轉接電極38，其中轉接電極38分別與保護層33暴露出的汲極電極24電性連接，且轉接電極38可選用具有良好導電性的材料例如金屬或合金，但不以此為限。

如第4圖所示，接著於驅動元件18上形成一冷端絕緣基材40。舉例而言，冷端絕緣基材40可形成於轉接電極38與保護層33上，但不以此 為限。冷端絕緣基材40的材料可為導熱性良好的絕緣材料，較佳可包括絕緣性佳與導熱性佳的陶瓷材料，但不以此為限。冷端絕緣基材40亦可為表面鍍有二氧化矽的半導體基板(例如：矽基板)或表面經過陽極氧化處理的鋁複合基板等。如第5圖所示，接著於冷端絕緣基材40上形成複數個第二連接電極42，其中任兩相鄰的第二連接電極42之間具有間隙，也就是說，各第二連接電極42可以是獨立的圖案，彼此並沒有接觸。第二連接電極42的材料可包括導電性與導熱性皆良好的材料，較佳可包括非透明導電材料例如銀、鋁、銅、鎂或鉬、透明導電材料例如氧化銦錫、氧化銦鋅或氧化鋁鋅、上述材料之複合層或上述材料之合金，但並不以此為限。

接著，如第6圖所示，於第二連接電極42上形成複數個熱電單元44，其中各熱電單元44包括一第一通道層46與一第二通道層48。詳細而言，如第4圖所示，本實施例中之第一通道層46與第二通道層48可分別為一第一半導體層與一第二半導體層。第一半導體層與第二半導體層的形成方法例如可先於第二連接電極42與冷端絕緣基材40上全面形成一半導體層，再以摻雜製程(例如擴散製程或離子佈植製程)於半導體層中形成具有第一摻雜型式以及第二摻雜型式的區域，且第一摻雜型式不同於第二摻雜型式，但不以此為限。隨後以圖案化製程(例如微影蝕刻製程)形成具有第一摻雜型式的第一半導體層以及具有第二摻雜型式的第二半導體層。第一半導體層與第二半導體層可分別為一P型半導體與一N型半導體或第一半導體層與第二半導體層可分別為N型半導體與P型半導體，但不以此為限。P型半導體與N型半導體的基材可為各式半導體材料例如IV A族元素(例如矽、鍺)並分別具有P型摻雜例如磷、砷與N型摻雜例如硼。或者，P型半導體與N型半導體的基材可為III-V族化合物半導體例如氮化鎵(GaN)或II-VI族化合物半導體例如硫化鋅(ZnS)，並可選擇性具有P型摻雜與N型摻雜。在本實施例中，第一半導體層與第二半導體層分別為P型摻雜矽以及N型摻雜矽，但不以此為限。值得 一提的是，由於半導體材料的熱電轉換效率大體上比金屬以及絕緣體材料要高，並且若將P型半導體與N型半導體配對組合又可進一步提升熱電轉換的效率，因此本實施例之熱電單元44中的第一半導體層與第二半導體層以P型摻雜矽與N型摻雜矽配對組合在一起，可以提升整體熱電單元44的熱電轉換效率。此外，熱電單元44的第一通道層46與第二通道層48的材料不限定為半導體材料，也可以選用金屬例如銻、銅、鉍、鎳、鈷或其它適合之材料。

接著，如第7圖所示，於兩相鄰的第一通道層46與第二通道層48之間形成絕緣層50。在本實施例中，第一通道層46、絕緣層50與第二通道層48沿水平方向依序排列的結構，且絕緣層50是位於第一通道層46與第二通道層48之間。絕緣層50的材料可包括無機材料例如氮化矽(silicon nitride)、氧化矽(silicon oxide)、氮氧化矽(silicon oxynitride)或氮摻雜碳化矽(nitrogen-doped silicon carbide,SiCN)、有機材料例如丙烯酸類樹脂(acrylic resin)或其它適合之絕緣材料。在本實施例中，絕緣層50的材料是二氧化矽(silicon dioxide)，但不以此為限。本發明形成熱電單元44與絕緣層50的方法並不以上述方法為限。舉例而言，可以先形成複數個不相連的絕緣層50，再於兩相鄰之絕緣層50之間分別形成第一通道層46與第二通道層48。

如第8圖所示，接著於熱電單元44上形成複數個第一連接電極52。各相鄰的第一連接電極52之間具有間隙，也就是說，各第一連接電極52是獨立的圖案，彼此並沒有接觸。第一連接電極52的材料可包括導電性與導熱性皆良好的材料，較佳可包括非透明導電材料例如銀、鋁、銅、鎂或鉬、透明導電材料例如氧化銦錫、氧化銦鋅或氧化鋁鋅、上述材料之複合層或上述材料之合金，但並不以此為限。詳細而言，在本實施例中各第一連接電極52是與對應之熱電單元44之第一通道層46與第二通道層48電性連接，且各第二連接電極42是與對應之熱電單元44之第二通道層48與相鄰之熱電 單元44之第一通道層46電性連接。換言之，各熱電單元44之第二通道層48是與相鄰之熱電單元44之第一通道層46電性連接，因此熱電單元44可透過第一連接電極52以及第二連接電極42形成串聯，但不以此為限。在其它變化實施例中，熱電單元44也可以其它方式彼此電性連接，利用以並聯方式電性連接，或者一部分的熱電單元44可利用串聯方式電性連接且另一部分的熱電單元44可利用並聯方式電性連接。

接著，如第9圖所示，於對應部分絕緣層50上的第一連接電極52，以圖案化製程(例如微影蝕刻製程)形成一開口，其中開口暴露出部分的絕緣層50且開口的直徑可為r1。接著，如第10圖所示。於絕緣層50與第一連接電極52上形成一熱端絕緣基材54，以形成熱電模組58。熱端絕緣基材54的材料可為導熱性良好的絕緣材料，較佳可包括絕緣性佳與導熱性佳的陶瓷材料，但不以此為限。熱端絕緣基材54亦可為表面鍍有二氧化矽的半導體矽基板或表面經過陽極氧化處理的鋁複合基板等。隨後，於對應各第一連接電極52開口的部分熱端絕緣基材54，以圖案化製程(例如微影蝕刻製程)形成一接觸洞56，其中接觸洞56部分暴露出驅動元件18，舉例而言，接觸洞56係部分暴露出轉接電極38。此外，接觸洞56的直徑可為r2，且接觸洞56的直徑r2可小於開口的直徑r1，藉此接觸洞56不會暴露出第一連接電極52。

如第11圖所示，於熱電模組58上以及分別於畫素區14內形成複數個下電極60，其中下電極60分別經由接觸洞56與驅動元件18電性連接，例如下電極60可經由轉接電極38與驅動元件18的汲極電極24電性連接。下電極60的材料較佳可包括非透明導電材料例如銀、鋁、銅、鎂或鉬、透明導電材料例如氧化銦錫、氧化銦鋅或氧化鋁鋅、上述材料之複合層或上述材料之合金，但並不以此為限。

接著，如第12圖所示，於熱端絕緣基材54以及下電極60上形成一圖案化堤壩層62(patterned bank layer)，其中圖案化堤壩層62包括複數個開口62A，且開口62A分別位於畫素區14內。在本實施例中，圖案化堤壩層62的材料可為有機絕緣材料，且較佳可具有感光性，藉此可利用曝光暨顯影製程定義出其圖案，但不以此為限。圖案化堤壩層62的材料較佳可包括有機材料例如光阻、苯環丁烯(BCB)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚甲醛(POM)、聚對苯二甲酸二丁酯(PBT)、聚己內酯(PCL)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚酯(polyester)、聚乙烯(PE)、聚苯醚謎酮(PEEK)、聚乳酸(PLA)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)或聚偏二氯乙烯(PVDC)，但不以此為限。圖案化堤壩層62可為單層或多層結構，且其材料亦可為其它適合的無機材料、有機材料(例如可選自上述的有機材料)或有機/無機混成材料。隨後可選擇性地於圖案化堤壩層62上形成至少一反射層66，其中反射層66可至少設置於圖案化堤壩層62之開口62A的側壁68上，且反射層66可進一步設置於下電極60上並與下電極60電性連接。反射層66可為單層或多層結構，其材料包括反射材料例如金屬、合金、或其他合適的材料。

接著，如第13圖所示，隨後利用複數個導電黏著層72將複數個發光元件74分別固定並電性連接於各反射層66上。發光元件74可包括無機發光二極體元件、有機發光二極體元件或其它各種類型之電激發光元件。在本實施例中，發光元件74較佳包括複數個無機發光二極體元件，其中各無機發光二極體元件包括一第一電極78、一第二電極80以及一P-N二極體層82。第二電極80是設置於第一電極78上，且P-N二極體層82是設置於第一電極78與第二電極80之間。舉例而言，本實施例之方法可利用微機械裝置夾取或吸取製作完成的無機發光二極體元件並利用導電黏著層72將無機發光二極體元件分別固定並電性連接於反射層66上。也就是說，導電黏著層72是夾設於各反射層66與各無機發光二極體元件之第一電極78之間。導電黏著 層72具備導電特性，並具有可熔化(meltable)特性，藉此可利用熱製程將導電黏著層72熔化。固定無機發光二極體元件可利用下列方法。先於反射層66上形成對應的導電黏著層72，並將導電黏著層72熔化，再將無機發光二極體元件放置於所對應的導電黏著層72上且與導電黏著層72接觸，而待導電黏著層72固化後即可使無機發光二極體元件黏固並電性連接於反射層66上；或者，將導電黏著層72先形成於無機發光二極體元件上，並將導電黏著層72熔化，接著再將無機發光二極體元件上的導電黏著層72放置於所對應的反射層66上且與反射層66接觸，而待導電黏著層72固化後即可使無機發光二極體元件黏固並電性連接於反射層66上。導電黏著層72可為導電膠或其它合適的導電材料，其導電材料可為例如銦(In)、鉍(Bi)、錫(Sn)、銀(Ag)、金、銅、鎵(Ga)與銻(Sb)之其中至少一者，但不以此為限。接著，複數個填充層84分別填入開口62A內並分別環繞對應之發光元件74。在本實施例中，填充層84是分別填充於無機發光二極體元件以及反射層66之間所形成的空間。隨後，至少一上電極86形成於填充層84上並與發光元件74之第二電極80電性連接，以製作出本實施例之顯示面板1，其中上電極86的材料可為透明導電材料例如氧化銦錫、氧化銦鋅或氧化鋁鋅，藉此發光元件74所發出之光可穿透上電極86以提供顯示效果。值得一提的是，本發明之發光元件74並不限定於利用導電黏著層72將發光元件74分別固定並電性連接於各反射層66上，也可先以圖案化製程(例如微影蝕刻製程)於各反射層66形成開口，再利用導電黏著層72將發光元件74分別固定並電性連接於各下電極60上。另外，本發明之發光元件74也可不藉由導電黏著層72，而是直接將各發光元件74形成於各下電極60或各反射層66上，但不以此為限。此外，本實施例是以於各畫素區14中設置一發光元件74為範例做說明，但不限於此。在其他變化實施例中，也可於各畫素區14中設置多個發光元件74。

請繼續參考第13圖，第13圖為顯示面板的示意圖。如第13圖所 示，本發明之顯示面板1之結構包括基板12、畫素陣列16以及熱電模組58。基板12包括複數個畫素區14。畫素陣列16設置於基板12上，其中畫素陣列16包括複數個驅動元件18以及複數個發光元件74，驅動元件18以及發光元件74皆是設置於畫素區14內。熱電模組58是設置於畫素陣列16內，熱電模組58是一種能利用溫度梯度或溫度差來驅動載子移動以形成電流的元件，也就是熱電模組58可以將熱轉換成電能。以本實施例為例，發光元件74與熱電模組58是共用熱端絕緣基材54。當顯示面板1運作時，熱端絕緣基材54的溫度是比位於熱電模組58另一側的冷端絕緣基材40的溫度高，由於本實施例之第一半導體層的材料是P型摻雜矽，因此第一半導體層中的多數載子是電洞，並藉由熱端絕緣基材54與冷端絕緣基材40之間的溫度梯度可以驅動第一半導體層中的電洞往冷端絕緣基材40移動。另一方面，本實施例之第二半導體層的材料是N型摻雜矽，因此第二半導體層中的多數載子是電子，並藉由熱端絕緣基材54與冷端絕緣基材40之間的溫度梯度驅動第二半導體層中的電子往冷端絕緣基材40移動。如此一來，只要透過第一連接電極52與第二連接電極42將各熱電單元44中的第一半導體層與第二半導體層串聯成一迴路，即可於熱電模組58內形成電流，並且若進一步將熱電模組58電性連接至畫素陣列16外部的一負載即可輸出對應之電壓。詳細而言，熱電模組58中各熱電單元44中的第一半導體層與第二半導體層可藉由第一連接電極52與第二連接電極42串聯成一迴路，且熱電模組58可藉由第一連接電極52或第二連接電極42連接至電源模組88，但不以此為限。在其它變化實施例中，熱電單元44也可以其它方式彼此電性連接，利用以並聯方式電性連接，或者一部分的熱電單元44可利用串聯方式電性連接且另一部分的熱電單元44可利用並聯方式電性連接。詳細而言，在本實施例中於彼此電性連接的熱電單元44中，兩終端的熱電單元44之第一通道層46或第二通道層48對應的第一連接電極52或第二連接電極42可分別透過導線電性連接至電源模組88中的輔助電源92，將熱電單元44產生的電能輸出至電源模組88， 但不以此為限。在其他變化實施例中，亦可於彼此電性連接的熱電單元44中選擇其中的兩個第一通道層46或第二通道層48對應的第一連接電極52或第二連接電極42，並透過導線電性連接至電源模組88中的輔助電源92。或者，當熱電單元44區分為複數組，且不同組內的熱電單元44則彼此不電性連接時，可以於各組內的熱電單元44中選擇其中的兩個第一通道層46或第二通道層48對應的第一連接電極52或第二連接電極42，並透過導線電性連接至電源模組88中的輔助電源92。藉此，只要當顯示面板1在運作時，熱電模組58可將發光元件74產生的熱轉換成電能輸出至電源模組88，達到同時能散熱也可產生額外電能的效果。

在本實施例中，熱電模組58包括熱端絕緣基材54、冷端絕緣基材40及複數個熱電單元44，且熱電單元44是設置於熱端絕緣基材54與冷端絕緣基材40之間。熱端絕緣基材54是設置於發光元件74以及熱電單元44之間，而冷端絕緣基材40是設置於熱電單元44以及驅動元件18之間。換句話說，熱端絕緣基材54是距離發光元件74較近，而冷端絕緣基材40是距離發光元件74較遠。各熱電單元44包括第一通道層46以及第二通道層48。第一通道層46與第二通道層48材料的選擇可從各材料的席貝克係數(seebeck coefficient)搭配席貝克效應(seebeck effect)的公式，再依據熱電模組58欲產生的電壓來決定。表1列舉了熱電單元44之第一通道層46與第二通道層48的材料及其席貝克係數，但不以此為限。公式(1)為席貝克效應的公式其中T_h是熱端絕緣基材54的溫度、T_c為冷端絕緣基材40的溫度、a_a為第一通道層46的席貝克係數、a_b為第二通道層48的席貝克係數、n為熱電單元44串聯的個數，以及△V_ab為熱電模組58產生的電壓差。舉例而言，若熱電模組58中包括三個熱電單元44之串聯，各熱電單元44之第一通道層46與第二通道層48的材料分別為P型摻雜矽與N型摻雜矽，且熱電模組58兩端之溫度差為5℃至80℃，則熱電模組58可產生之電壓差可為0.0135伏特至 0.22伏特。值得一提的是，公式(1)說明熱電模組58產生的電壓差與熱電單元44中第一通道層46與第二通道層48材料席貝克係數的差呈正比關係。也就是說，第一通道層46與第二通道層48材料的席貝克係數之差距越大，熱電模組58的熱電轉換效率會越高。由上述可知，若分別以P型半導體與N型半導體作為熱電單元44中的第一通道層46與第二通道層48，熱電單元44可提供較佳的熱電轉換效率。熱電單元44之第一通道層46與第二通道層48的材料選擇並不以上述為限，舉例來說，第一通道層46與第二通道層48的材料可依據熱電模組58所搭配之裝置的製程相容性來選擇。此外，熱電模組58中的熱電單元44並不以串聯為限，例如熱電單元44可為並聯或是串聯與並聯之組合。

V_ab=n(a_a-a_b)(T_h-T_c)......公式(1)

在本實施例中，顯示面板1中的發光元件74包括複數個無機發光二極體元件，但不以此為限。各無機發光二極體元件包括第一電極78、第二電極80以及P-N二極體層82。第二電極80是設置於第一電極78上且P-N二極體層82是設置於第一電極78與第二電極80之間，其中P-N二極體層 82可為任何適合之半導體材料，在此不再贅述。本實施例之無機發光二極體元件除了以P-N二極體層82為範例之外，亦可使用P-I-N(positive-intrinsic-negative)二極體層、P-I(positive-intrinsic)二極體層、N-I(negative-intrinsic)二極體層、或其它合適的二極體層、或上述至少二種二極體層的串接/並接。另外，本實施例之無機發光二極體元件可選用微型無機發光二極體(或稱為微米等級的LED，μ-LED)，其尺寸(長度與寬度)實質上小於5微米，即無機發光二極體之尺寸是小於微米等級，但不以此為限。此外，本實施例是以於各畫素區14中包括一發光元件74為範例做說明，但不限於此。在其他變化實施例中，於各畫素區14中也可包括多個發光元件74。

本實施例之顯示面板1中，驅動元件18是設置於基板12與熱電模組58之間，且熱電模組58是設置於驅動元件18與發光元件74之間。此外，複數個下電極60設置於熱電模組58上並分別位於畫素區14內，其中於各畫素區14的絕緣層50中具有一接觸洞56，接觸洞56暴露出部分的驅動元件18。下電極60分別經由接觸洞56與驅動元件18電性連接，且發光元件74是分別設置於下電極60上並分別經由下電極60與驅動元件18電性連接(或透過反射層66與下電極60電性連接)，因此各驅動元件18可以透過下電極60提供訊號至對應之發光元件74。在本實施例中，圖案化堤壩層62可設置於熱端絕緣基材54上，其可具有複數個開口62A分別位於畫素區14內，且發光元件74係分別位於開口62A內。再者，至少一反射層66可設置於圖案化堤壩層62之開口62A內的側壁68上。反射層66可將發光元件74側面發出的光往出光面的方向反射，以增加顯示面板1的亮度。在本實施例中，複數個填充層84是分別填入開口62A內並分別環繞對應之發光元件74，其中填充層84可提供保護發光元件74的功效並可導引由發光元件74發出的光線往出光面的方向行進以增進顯示效果。至少一上電極86是設置於填充層84上並與發光元件74之第二電極80電性連接。此外，上電極86可選擇性 地與多個位於不同畫素區14內的發光元件74電性連接，藉此使得多個位於不同畫素區14內的發光元件74可以接收共同的訊號。

請參考第14圖，第14圖繪示了本發明之顯示面板的畫素區之變化實施例的結構剖面示意圖。與上述實施例不同的是，本實施例之顯示面板1不具有轉接電極，因此下電極60分別經由接觸洞56與保護層33暴露出的汲極電極24直接電性連接，使得各驅動元件18可以透過下電極60提供訊號至對應之發光元件74。本變化實施例之顯示面板內的其它元件可以與上述實施例相同，並可參考第13圖所示，在此不再贅述。本實施例之顯示面板1的製作方法與上述實施例類似，唯製程中省略轉接電極的製作，在形成驅動元件18、介電層32及保護層33後就於驅動元件18上形成冷端絕緣基材40。本實施例中其餘顯示面板內元件的製作方法與上述實施例皆相同，並可參考第3圖至第13圖所示，因此不在此贅述。

綜上所述，本發明之顯示面板於畫素陣列上設置熱電模組，且熱電模組是與電源模組電性連接。也就是說，熱電模組除了作為顯示面板的散熱系統外，由於可將熱電模組轉換出之電能傳遞至電源模組，因此亦可作為副供電系統之用，以減少顯示面板的耗能。本發明之熱電模組與發光元件共用熱端絕緣基材，因此可提供顯示面板良好的散熱效果。此外，由於本發明之熱電模組是設置於畫素陣列上，因此本發明可利用的熱電轉換面積比一般將熱電模組設置於顯示面板的周邊區或其它位置的面積大，故散熱的效果以及能產生的電能也比較多。再者，本發明的熱電模組是設置於畫素陣列上，因此製作熱電模組的製程可以整合進一般顯示面板的製程，並不需另外製作熱電模組，且可以同顯示面板大面積製作。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均 等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

1‧‧‧顯示面板

12P‧‧‧周邊區

12D‧‧‧顯示區

16‧‧‧畫素陣列

58‧‧‧熱電模組

88‧‧‧電源模組

90‧‧‧主電源

92‧‧‧輔助電源

Claims (14)

1. 一種顯示面板，包括：一基板，包括複數個畫素區；一畫素陣列，設置於該基板上，其中該畫素陣列包括：複數個驅動元件，設置於該等畫素區內；以及複數個發光元件，設置於該等畫素區內並分別與該等驅動元件電性連接；以及一熱電模組，設置於該畫素陣列內，其中該熱電模組包括一熱端絕緣基材、一冷端絕緣基材及複數個熱電單元，且該等熱電單元係設置於該熱端絕緣基材與該冷端絕緣基材之間且彼此電性連接。
2. 如請求項1所述之顯示面板，另包括一電源模組，其中該熱電模組係與該電源模組電性連接，且該熱電模組產生之電能係提供給該電源模組。
3. 如請求項1所述之顯示面板，另包括複數個絕緣層設置於該熱端絕緣基材與該冷端絕緣基材之間，其中各該熱電單元包括：一第一通道層；以及一第二通道層，其中該第一通道層與該第二通道層具有不同的席貝克係數(seebeck coefficient)，各該熱電單元之該第二通道層係與相鄰之該熱電單元之該第一通道層電性連接，且該等絕緣層係分別設置於兩相鄰之該第一通道層與該第二通道層之間。
4. 如請求項3所述之顯示面板，其中該第一通道層包括具有一第一摻雜型式的一第一半導體層，該第二通道層包括具有一第二摻雜型式的一第二半導體層，且該第一摻雜型式不同於該第二摻雜型式。
5. 如請求項3所述之顯示面板，其中各該熱電單元中的該第一通道層、該絕緣層以及該第二通道層係沿一水平方向依序設置於該畫素陣列內。
6. 如請求項3所述之顯示面板，其中該熱電模組另包括複數個第一連接電極與複數個第二連接電極，該等第一連接電極係位於該等熱電單元與該熱端絕緣基材之間，該等第二連接電極係位於該等熱電單元與該冷端絕緣基材之間，各該第一連接電極係與對應之該熱電單元之該第一通道層與該第二通道層電性連接，且各該第二連接電極係與對應之該熱電單元之該第二通道層與相鄰之該熱電單元之該第一通道層電性連接。
7. 如請求項1所述之顯示面板，其中該等發光元件包括複數個無機發光二極體元件。
8. 如請求項7所述之顯示面板，其中各該無機發光二極體元件包括：一第一電極；一第二電極，設置於該第一電極上；以及一P-N二極體層，設置於該第一電極與該第二電極之間。
9. 如請求項7所述之顯示面板，其中該等驅動元件係設置於該基板與該熱電模組之間，且該熱電模組係設置於該等驅動元件與該等發光元件之間。
10. 如請求項9所述之顯示面板，另包括一圖案化堤壩層(patterned bank layer)，設置於該熱端絕緣基材上，其中該圖案化堤壩層具有複數個開口，分別位於該等畫素區內，且該等發光元件係分別位於該等開口內。
11. 如請求項10所述之顯示面板，另包括至少一反射層，其中該至少一反射層係設置於該圖案化堤壩層之該等開口的側壁上。
12. 如請求項9所述之顯示面板，另包括複數個下電極設置於該熱電模組上並分別位於該等畫素區內，其中各該畫素區之該絕緣層具有一接觸洞部分暴露出對應之該驅動元件，而該等下電極分別經由該等接觸洞與該等驅動元件電性連接，且該等發光元件係分別設置於該等下電極上並分別經由該等下電極與該等驅動元件電性連接。
13. 如請求項12所述之顯示面板，另包括複數個填充層以及至少一上電極，其中該等填充層係分別填入該等開口內並分別環繞對應之該發光元件，且該至少一上電極係設置於該等填充層上並與該等發光元件之該等第二電極電性連接。
14. 如請求項1所述之顯示面板，其中至少一部分之該等熱電單元係以串聯方式電性連接。