TW201824529A - 顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
一種顯示裝置，包括背板、多個發光元件、第一布拉格反射鏡結構以及第二布拉格反射鏡結構。這些發光元件排列設置於背板上。第一布拉格反射鏡結構配置於背板與這些發光元件之間。這些發光元件配置於第一布拉格反射鏡結構與第二布拉格反射鏡結構之間。第一布拉格反射鏡結構或第二布拉格反射鏡結構於背板上的投影面積大於一發光元件於背板上的投影面積。
Description
本發明是有關於一種顯示裝置。
隨著光電科技的進步，許多光電元件的體積逐漸往小型化發展。近幾年來由於發光二極體（Light-Emitting Diode, LED）製作尺寸上的突破，將發光二極體以陣列排列製作的微型發光二極體（micro-LED）顯示器亦已被開發出來。微型發光二極體顯示器屬於主動式發光元件顯示器，其除了相較於有機發光二極體（Organic Light-Emitting Diode, OLED）顯示器而言更為省電以外，也具備更佳優異的對比度表現，而可以在陽光下具有可視性。此外，由於微型發光二極體顯示器採用無機材料，其相較於有機發光二極體顯示器而言具備更佳優良的可靠性以及更長的使用壽命。因此，目前微型發光二極體顯示器在市場上已逐步證明其價值，其各項開發議題例如是降低製作難度或提升亮度、色彩表現等議題亦受到相當的重視。
本發明提供一種顯示裝置，其顯示畫面的色純度較高。另外，顯示裝置較容易進行製作，且具有較佳的成本效益。
本發明的顯示裝置包括背板、多個發光元件、第一布拉格反射鏡結構以及第二布拉格反射鏡結構。這些發光元件排列設置於背板上。第一布拉格反射鏡結構配置於背板與這些發光元件之間。這些發光元件配置於第一布拉格反射鏡結構與第二布拉格反射鏡結構之間。第一布拉格反射鏡結構或第二布拉格反射鏡結構於背板上的投影面積大於一發光元件於背板上的投影面積。
在本發明的一實施例中，上述的各發光元件包括第一型摻雜半導體層、發光層以及第二型摻雜半導體層。發光層配置於第一型摻雜半導體層與第二型摻雜半導體層之間。第一型摻雜半導體層配置於發光層與第一布拉格反射鏡結構之間，且第二型摻雜半導體層配置於第二布拉格反射鏡結構與發光層之間。第一布拉格反射鏡結構與第二布拉格反射鏡結構的至少其中之一導電。
在本發明的一實施例中，上述的第一布拉格反射鏡結構導電。第一布拉格反射鏡結構包括彼此分離的多個子布拉格反射鏡結構，且各發光元件的第一型摻雜半導體層與一子布拉格反射鏡結構電性連接。
在本發明的一實施例中，上述的第二布拉格反射鏡結構導電，且這些發光元件的這些第二型摻雜半導體層共同電性連接於第二布拉格反射鏡結構。
在本發明的一實施例中，上述的第二布拉格反射鏡結構不導電。第二布拉格反射鏡結構包括多個導電貫孔，且各發光元件的第二型摻雜半導體層與一導電貫孔連接。
在本發明的一實施例中，上述的第一布拉格反射鏡結構不導電，且第二布拉格反射鏡結構導電。第一布拉格反射鏡結構包括多個導電貫孔。各發光元件的第一型摻雜半導體層與一導電貫孔連接，且這些發光元件的這些第二型摻雜半導體層共同電性連接於第二布拉格反射鏡結構。
在本發明的一實施例中，上述的第一布拉格反射鏡結構與第二布拉格反射鏡結構的至少其中之一的材料包括銀。
在本發明的一實施例中，上述的各發光元件包括第一型摻雜半導體層、發光層以及第二型摻雜半導體層。發光層配置於第一型摻雜半導體層與第二型摻雜半導體層之間。第一型摻雜半導體層配置於發光層與第一布拉格反射鏡結構之間，且第二型摻雜半導體層配置於第二布拉格反射鏡結構與發光層之間。第一布拉格反射鏡結構與第二布拉格反射鏡結構的至少其中之一不導電。
在本發明的一實施例中，上述的第一布拉格反射鏡結構與第二布拉格反射鏡結構不導電。第一布拉格反射鏡結構包括多個第一導電貫孔，且各發光元件的第一型摻雜半導體層與一第一導電貫孔連接。第二布拉格反射鏡結構包括多個第二導電貫孔，且各發光元件的第二型摻雜半導體層與一第二導電貫孔連接。
在本發明的一實施例中，上述的第一布拉格反射鏡結構不導電。第一布拉格反射鏡結構包括多個第一導電貫孔以及多個第二導電貫孔。各發光元件的第一型摻雜半導體層與一第一導電貫孔連接，且各發光元件的第二型摻雜半導體層與一第二導電貫孔連接。
在本發明的一實施例中，上述的第二布拉格反射鏡結構不導電。第二布拉格反射鏡結構包括多個第一導電貫孔以及多個第二導電貫孔。各發光元件的第一型摻雜半導體層與一第一導電貫孔連接，且各發光元件的第二型摻雜半導體層與一第二導電貫孔連接。
在本發明的一實施例中，上述的第一布拉格反射鏡結構與第二布拉格反射鏡結構的至少其中之一包括多層膜。
在本發明的一實施例中，上述的第一布拉格反射鏡結構的反射率不同於第二布拉格反射鏡結構的反射率。
在本發明的一實施例中，上述的各發光元件為微型發光二極體晶片，且各發光元件的對角線長度落在2微米至150微米的範圍內。
在本發明的一實施例中，上述的這些發光元件具有多種不同的發光顏色。
基於上述，本發明實施例的顯示裝置的第一布拉格反射鏡結構配置於背板與這些發光元件之間，且這些發光元件配置於第一布拉格反射鏡結構與第二布拉格反射鏡結構之間。由於這些發光元件所發出的光線在第一布拉格反射鏡結構以及第二布拉格反射鏡結構上發生反射後，其光譜的半高寬得以縮減，因此當這些發光元件所發出的光線離開顯示裝置時，這些發光元件所發出的光線所形成的顯示畫面的色純度較高。另外，第一布拉格反射鏡結構或第二布拉格反射鏡結構於背板的投影面積大於一發光元件於背板的投影面積，使得第一布拉格反射鏡結構或第二布拉格反射鏡結構可以整面地進行製作，並且直接搭配這些發光元件來進行應用，而不必分別製作第一布拉格反射鏡結構或第二布拉格反射鏡結構於每一個發光元件上。因此，顯示裝置較容易進行製作，且具有較佳的成本效益。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1A繪示本發明一實施例的顯示裝置的剖面示意圖，請參考圖1A。在本實施例中，顯示裝置100包括背板110、多個發光元件120、第一布拉格反射鏡結構（Distributed Bragg Reflector, DBR）130以及第二布拉格反射鏡結構140。這些發光元件120排列設置於背板110上。第一布拉格反射鏡結構130配置於背板110與這些發光元件120之間，且這些發光元件120配置於第一布拉格反射鏡結構130與第二布拉格反射鏡結構140之間。具體而言，第一布拉格反射鏡結構130或第二布拉格反射鏡結構140於背板110上的投影面積大於一發光元件120於背板110上的投影面積。詳細而言，本實施例的第一布拉格反射鏡結構130以及第二布拉格反射鏡結構140於背板110上的投影面積皆大於一發光元件120於背板110上的投影面積。在本實施例中，這些發光元件120夾設於第一布拉格反射鏡結構130以及整片的第二布拉格反射鏡結構140之間。
在本實施例中，這些發光元件120在背板110上排列以形成顯示裝置100的多個畫素P。顯示裝置100藉由這些發光元件120發光，以顯示出顯示畫面。另外，這些發光元件120亦可以運用於投影系統，以投影的方式，投射出彩色的投影畫面。具體而言，這些發光元件120包括多個發光元件120a、發光元件120b以及發光元件120c，且一畫素P包括三個子畫素，一發光元件120a、一發光元件120b以及一發光元件120c分別位於三個子畫素中，且發光元件120a、發光元件120b以及發光元件120c例如是具有多種不同的發光顏色。舉例而言，發光元件120a的發光顏色、發光元件120b的發光顏色以及發光元件120c的發光顏色例如分別為紅色、綠色以及藍色。然而，在其他實施例中，各畫素P中的這些發光元件120亦可以包括其他顏色，例如是黃色，或者這些發光元件120亦可以依據實際顯示需求，而以其他的排列順序進行排列。或者，在其他實施例中，可以由一發光元件120發出單一顏色的光，亦可以由一發光元件120發出不同顏色的光，本發明並不以此為限。除此之外，各畫素P亦可以包括其他數量的子畫素以及其他數量的發光元件120，用以實現多色顯示、單色顯示或是其他的顯示效果，本發明並不以此為限。
在本實施例中，這些發光元件120（發光元件120a、光元件120b、發光元件120c）例如是發光二極體（Light-Emitting Diode, LED）晶片。具體而言，這些發光元件120例如是尺寸微小化的微型發光二極體（micro-LED, µLED）晶片，且各發光元件120的對角線長度落在2微米至150微米的範圍內。在相關的實施例中，這些不同顏色的發光元件120可以透過適當的排列和顏色選擇，而實現全彩的顯示或投影效果。本發明並不對發光元件120的顏色選擇以及排列方式設限。這些發光元件120的顏色選擇，以及其於背板110上的排列方式可以依據不同的使用需求、設計規範以及產品定位而調整。
圖1B繪示圖1A實施例的區域A1的放大示意圖，請參考圖1B。在本實施例中，發光元件120a、發光元件120b以及發光元件120c具有類似的結構，這些發光元件120基於材料選擇的差異而具有不同的發光顏色。在此以發光元件120a作為代表，以示例性地說明本實施例中各個發光元件120的結構。具體而言，各發光元件120包括第一型摻雜半導體層122、發光層126以及第二型摻雜半導體層124，且發光層126配置於第一型摻雜半導體層122與第二型摻雜半導體層124之間。詳細而言，第一型摻雜半導體層122、第二型摻雜半導體層124以及發光層126的材料可以例如是Ⅱ-Ⅵ族材料（例如：鋅化硒（ZnSe））或Ⅲ-Ⅴ氮族化物材料（例如：氮化鎵（GaN）、氮化鋁（AlN）、氮化銦（InN）、氮化銦鎵（InGaN）、氮化鋁鎵（AlGaN）或氮化鋁銦鎵（AlInGaN））或者是其他適於電致發光的半導體材料，本發明並不以此為限。另外，第一型摻雜半導體層122與第二型摻雜半導體層124的其中一者為P型摻雜半導體層，且第一型摻雜半導體層122與第二型摻雜半導體層124的其中另一者為N型摻雜半導體層。也就是說，第一型摻雜半導體層122與第二型摻雜半導體層124為具有不同摻雜型態的兩個半導體層。由於摻雜型態不同，第一型摻雜半導體層122與第二型摻雜半導體層124具有不同的厚度，以本實施例而言，厚度較薄的作為第一型摻雜半導體層122，而厚度較厚的作為第二型摻雜半導體層124。藉此，發光層126較接近背板110，使得發光元件120具有較佳的散熱效果。舉例而言，第一型摻雜半導體層122例如是P型摻雜半導體層，而第二型摻雜半導體層124例如是N型摻雜半導體層。除此之外，發光層126例如包括多重量子井（multiple quantum well, MQW）結構或是量子井（quantum well, QW）結構，本發明並不以此為限。
請同時參考圖1A以及圖1B。在本實施例中，第一型摻雜半導體層122配置於發光層126與第一布拉格反射鏡結構130之間，且第二型摻雜半導體層124配置於第二布拉格反射鏡結構140與發光層126之間。第一布拉格反射鏡結構130與第二布拉格反射鏡結構140的至少其中之一導電。具體而言，第一布拉格反射鏡結構130具有導電性，且第一布拉格反射鏡結構130包括彼此分離的多個子布拉格反射鏡結構130a，各子布拉格反射鏡結構130a於背板110上的投影面積大於一個發光元件120於背板110上的投影面積。各發光元件120的第一型摻雜半導體層122與一子布拉格反射鏡結構130a電性連接，也就是說每個子畫素的發光元件120與其底下的子布拉格反射鏡結構130a在背板110上是彼此分離設置。另外，這些發光元件120之間的空隙以及這些子布拉格反射鏡結構130a之間的空隙填充以填充材F，且填充材F用以電性絕緣相鄰二個發光元件120以及電性絕緣相鄰二個子布拉格反射鏡結構130a，填充材F可以是透光、半透光或不透光的膠材，亦可以是光阻材料，本發明並不以此為限。
另外，在本實施例中，第二布拉格反射鏡結構140亦具有導電性，且這些發光元件120的這些第二型摻雜半導體124層共同電性連接於第二布拉格反射鏡結構140。具體而言，第一布拉格反射鏡結構130與第二布拉格反射鏡結構140的至少其中之一的材料包括銀。或者，第一布拉格反射鏡結構130與第二布拉格反射鏡結構140的材料亦可以是其他的導電材料。另外，在本實施例中，背板110包括電路結構（未繪示），而這些發光元件120透過導電的這些子布拉格反射鏡結構130a而與電路結構上的多個接點電性連接。另外，第二布拉格反射鏡結構140亦可與背板110上的電路結構連接。因此，設置在背板110上的這些發光元件120的發光層126可以分別藉由電路結構所傳遞的電流而驅動發光。具體而言，具有不同電路結構設計的背板110可以是半導體（Semiconductor）基板、次黏著基台（Submount）、互補式金屬氧化物半導體（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor, CMOS）電路基板、矽基液晶（Liquid Crystal on Silicon, LCOS）基板或者是其他類型的基板。背板110的形式以及背板110對應的電路結構可以依據不同的使用需求、設計規範以及產品定位而調整，本發明並不以此設限。
在本實施例中，第一布拉格反射鏡結構130以及第二布拉格反射鏡結構140分別由折射率不相同的二種材料堆疊而成，且第一布拉格反射鏡結構130的反射率不同於第二布拉格反射鏡結構140的反射率。具體而言，第一布拉格反射鏡結構130的反射率大於第二布拉格反射鏡結構140的反射率。舉例而言，第一布拉格反射鏡結構130的反射率例如是99%，而第二布拉格反射鏡結構140的反射率例如是40%。這些發光元件120發出的光會在第一布拉格反射鏡結構130以及第二布拉格反射鏡結構140之間反射，並且由第二布拉格反射鏡結構140方向離開顯示裝置100。透過第一布拉格反射鏡結構130以及第二布拉格反射鏡結構140的堆疊材料的折射率設計以及厚度設計，這些發光元件120發出的光於第一布拉格反射鏡結構130以及第二布拉格反射鏡結構140上發生反射後，其波長會受到調整。具體而言，這些發光元件120發出的光線的光譜的半高寬會在此經過一次或多次反射後逐漸縮減。因此，當這些發光元件120發出的光線離開顯示裝置100後，其光譜的半高寬較窄，且其所形成的顯示畫面的色純度較高。舉例而言，這些發光元件120發出的光線的光譜的半高寬例如是落在30奈米至40奈米的範圍內。當這些發光元件120發出的光線在第一布拉格反射鏡結構130以及第二布拉格反射鏡結構140之間發生共振效應並且離開顯示裝置100後，於顯示裝置100外部的所量測到的光線光譜的半高寬例如是縮減為落在10奈米至25奈米的範圍內。換言之，透過第一布拉格反射鏡結構130以及第二布拉格反射鏡結構140，可縮減至少16%至75%的發光元件120的光譜的半高寬，以增加發光元件120的直向光線強度與色純度。然而在其他實施例中，這些發光元件120發出的光線的光譜的半高寬亦可以具有其他的數值。較佳地，可透過第一布拉格反射鏡結構130以及第二布拉格反射鏡結構140縮減至少40%～90%的發光元件120的光譜的半高寬，且在這些實施例中，可以透過其他適當的結構設計而調整顯示裝置100的出光表現，本發明並不以此為限。
具體而言，本發明實施例的顯示裝置100的第一布拉格反射鏡結構130或第二布拉格反射鏡結構140於背板上的投影面積大於一發光元件120於背板上的投影面積。也就是說，第一布拉格反射鏡結構130或第二布拉格反射鏡結構140是整面地進行製作，並且直接搭配這些發光元件120來進行應用，而不必分別製作第一布拉格反射鏡結構130或第二布拉格反射鏡結構140於每一個發光元件120上。因此，顯示裝置100較容易進行製作，且具有較佳的成本效益。以本實施例來說，第二布拉格反射鏡結構140是整層的製作於發光元件120與填充材F上。另外，每一子布拉格反射鏡結構130a在背板110上的投影面積則不同於設置在此子布拉格反射鏡結構130a上的發光元件120a在背板110上的投影面積。具體而言，子布拉格反射鏡結構130a在背板110上的投影面積會大於發光元件120a在背板110上的投影面積。
圖2繪示本發明另一實施例的顯示裝置的剖面示意圖，請參考圖2。圖2實施例的顯示裝置200類似於圖1A至圖1B實施例的顯示裝置100。顯示裝置200的構件以及相關敘述可以參考圖1A至圖1B實施例的顯示裝置100，在此不再贅述。顯示裝置200與顯示裝置100的差異如下所述。在本實施例中，顯示裝置200的第二布拉格反射鏡結構240不導電。第二布拉格反射鏡結構240包括多個填充以導電材料244的導電貫孔242，且各發光元件120的第二型摻雜半導體層124與一導電貫孔242中的導電材料244電性連接。另外，這些導電貫孔242的導電材料244可以例如是共同電性連接至背板110上的電路結構（未繪示）或是其他外部電路。
具體而言，顯示裝置200的這些發光元件120透過導電的這些子布拉格反射鏡結構130a而與背板110的電路結構電性連接，而這些發光元件120亦透過這些導電貫孔242與導電材料244而與背板110的電路結構電性連接。因此，設置在背板110上的這些發光元件120的發光層126可以分別藉由背板110的電路結構所傳遞的電流而驅動發光。在本實施例中，由於顯示裝置200包括第一布拉格反射鏡結構130以及第二布拉格反射鏡結構240，且第一布拉格反射鏡結構130或第二布拉格反射鏡結構240於背板110上的投影面積大於一發光元件120於背板110上的投影面積，具體來說一子布拉格反射鏡結構130a於背板110上的投影面積大於相對應的發光元件120於背板110上的投影面積。因此，顯示裝置200至少可以獲致如圖1A至圖1B實施例的顯示裝置100所述的功效。顯示裝置200的顯示畫面的色純度較高，其較容易進行製作，且具有較佳的成本效益。
圖3繪示本發明又一實施例的顯示裝置的剖面示意圖，請參考圖3。圖3實施例的顯示裝置300類似於圖1A至圖1B實施例的顯示裝置100。顯示裝置300的構件以及相關敘述可以參考圖1A至圖1B實施例的顯示裝置100，在此不再贅述。顯示裝置300與顯示裝置100的差異如下所述。在本實施例中，顯示裝置300的第一布拉格反射鏡結構330不導電，第二布拉格反射鏡結構140導電。另外，第一布拉格反射鏡結構330包括多個間隔設置的導電貫孔332分別對應這些發光元件120，且各發光元件120的第一型摻雜半導體層122與一導電貫孔332中的導電材料334電性連接。另外，這些導電貫孔332的導電材料334例如是分別電性連接至背板110上的電路結構（未繪示）。
具體而言，顯示裝置300的這些發光元件120透過這些導電貫孔332和導電材料334而與背板110的電路結構電性連接，而這些發光元件120亦透過第二布拉格反射鏡結構140而與背板110的電路結構電性連接。因此，設置在背板110上的這些發光元件120的發光層126可以分別藉由背板110的電路結構所傳遞的電流而驅動發光。在本實施例中，由於顯示裝置300包括第一布拉格反射鏡結構330以及第二布拉格反射鏡結構140，且第一布拉格反射鏡結構330或第二布拉格反射鏡結構140於背板上的投影面積大於一發光元件120於背板上的投影面積。因此，顯示裝置300至少可以獲致如圖1A至圖1B實施例的顯示裝置100所述的功效。顯示裝置300的顯示畫面的色純度較高，其較容易進行製作，且具有較佳的成本效益。
圖4繪示本發明再一實施例的顯示裝置的剖面示意圖，請參考圖4。圖4實施例的顯示裝置400類似於圖3實施例的顯示裝置300。顯示裝置400的構件以及相關敘述可以參考圖3實施例的顯示裝置300，在此不再贅述。顯示裝置400與顯示裝置300的差異如下所述。在本實施例中，顯示裝置400的第一布拉格反射鏡結構430與第二布拉格反射鏡結構440皆不導電。另外，第一布拉格反射鏡結構430與第二布拉格反射鏡結構440的至少其中之一包括多層膜。然而在一些實施例中，第一布拉格反射鏡結構430與第二布拉格反射鏡結構440亦可以包括其他不導電的材料或結構，本發明並不以此為限。另外，在本實施例中，第一布拉格反射鏡結構430包括多個第一導電貫孔432，且各發光元件120的第一型摻雜半導體層122與一第一導電貫孔432中的導電材料434電性連接。第二布拉格反射鏡結構440包括多個第二導電貫孔442，且各發光元件120的第二型摻雜半導體層124與一第二導電貫孔442中的導電材料444電性連接。另外，這些第一導電貫孔432的導電材料434可以例如是分別電性連接至背板110上的電路結構（未繪示），且這些第二導電貫孔442中的導電材料444亦可例如是分別電性連接至背板110上的電路結構。
具體而言，顯示裝置400的這些發光元件120透過這些第一導電貫孔432和導電材料434而與背板110的電路結構電性連接，而這些發光元件120亦透過這些第二導電貫孔442和導電材料444而與背板110的電路結構電性連接。因此，設置在背板110上的這些發光元件120的發光層126可以分別藉由背板110的電路結構所傳遞的電流而驅動發光。在本實施例中，由於顯示裝置400包括第一布拉格反射鏡結構430以及第二布拉格反射鏡結構440的製程都是整面形成後再進行開孔。因此不必分別將第一布拉格反射鏡結構430以及第二布拉格反射鏡結構440製作在發光元件120上之後再進行後續的製程（例如切割或接合背板110等製程）等。詳細而言，顯示裝置400至少可以獲致如圖1A至圖1B實施例的顯示裝置100所述的功效。顯示裝置400的顯示畫面的色純度較高，其較容易進行製作，且具有較佳的成本效益。
圖5A繪示本發明另一實施例的顯示裝置的剖面示意圖，而圖5B繪示圖5A實施例的區域A2的放大示意圖。圖5A至圖5B實施例的顯示裝置500類似於圖1A至圖1B實施例的顯示裝置100。顯示裝置500的構件以及相關敘述可以參考圖1A至圖1B實施例的顯示裝置100，在此不再贅述。顯示裝置500與顯示裝置100的差異如下所述。在本實施例中，顯示裝置500的這些發光元件520（包括發光元件520a、發光元件520b以及發光元件520c）包括第一型摻雜半導體層522、發光層526以及第二型摻雜半導體層524，且發光層526配置於第一型摻雜半導體層522與第二型摻雜半導體層524之間。另外，發光元件520還包括第一電極527、第二電極528以及絕緣層IS。第一電極527與第一型摻雜半導體層522接觸並電性連接，且第二電極528與第二型摻雜半導體層524接觸並電性連接。另外，絕緣層IS形成於第一型摻雜半導體層522、發光層526以及第二型摻雜半導體層524表面，以使第一電極527與第二型摻雜半導體層524以及發光層526電性隔絕，絕緣層IS可以是與填充材F相同材料並一起形成，或另外製作。詳細而言，各發光元件520的第一型摻雜半導體層522具有面對發光層526的表面S。表面S包括表面S1以及表面S2，表面S1為表面S的第一部分，而表面S2為表面S的第二部分。另外，發光層526覆蓋表面S1（表面S的第一部分）而暴露出表面S2（表面S的第二部分）。在本實施例中，這些發光元件520例如是水平式結構（horizontal structured）的微型發光二極體晶片，而不同於圖1A至圖1B實施例的發光元件120（微型發光二極體晶片）的垂直式結構（vertical structured）。
在本實施例中，第二布拉格反射鏡結構540不導電，且第二布拉格反射鏡結構540包括多個填充導電材料546的第一導電貫孔542以及多個填充導電材料546的第二導電貫孔544。各發光元件520的第一型摻雜半導體層522透過第一電極527與第一導電貫孔542中的導電材料546電性連接，且各發光元件520的第二型摻雜半導體層524透過第二電極528與第二導電貫孔544中的導電材料546電性連接。透過這些第一導電貫孔542的設置可以例如是將這些發光元件520的第一電極527分別電性連接至背板110上的電路結構（未繪示），且這些第二導電貫孔544的設置亦可例如是將這些發光元件520的第二電極528分別電性連接至背板110上的電路結構。另外，這些第一導電貫孔542以及這些第二導電貫孔544皆位於這些發光元件520的同一側。在本實施例中，位於這些發光元件520的另一側的第一布拉格反射鏡結構530例如是採用不導電的材料製作。舉例而言，第一布拉格反射鏡結構530可以具有不導電的多層膜，本發明並不以此為限。
具體而言，顯示裝置500的這些發光元件520透過這些第一導電貫孔542中的導電材料546而與背板110的電路結構電性連接，而這些發光元件520亦透過這些第二導電貫孔544而與背板110的電路結構電性連接。因此，設置在背板110上的這些發光元件520的發光層526可以分別藉由背板110的電路結構所傳遞的電流而驅動發光。在本實施例中，顯示裝置500包括第一布拉格反射鏡結構530以及第二布拉格反射鏡結構540，且第一布拉格反射鏡結構530或第二布拉格反射鏡結構540是整面製作且設置於發光元件520的兩側。因此，第一布拉格反射鏡結構530或第二布拉格反射鏡結構540於背板110上的投影面積大於一發光元件520於背板110上的投影面積。因此，顯示裝置500至少可以獲致如圖1A至圖1B實施例的顯示裝置100所述的功效。顯示裝置500的顯示畫面的色純度較高，其較容易進行製作，且具有較佳的成本效益。
圖5C繪示圖5A實施例的另一種發光元件結構態樣於一區域的放大示意圖，請參考圖5C。發光元件520’類似於圖5B所繪示的發光元件520。發光元件520’與發光元件520的差異如下所述。發光元件520’包括第一型摻雜半導體層522’、發光層526’、第二型摻雜半導體層524’、第一電極527’、第二電極528’以及絕緣層IS’。 絕緣層IS’用以使第一電極527’與第二型摻雜半導體層524’以及發光層526’電性隔絕。具體而言，第一電極527’例如是透過穿孔而與第一型摻雜半導體層522’電性連接，使得第一型摻雜半導體層522’透過第一電極527’與第一導電貫孔542’中的導電材料546’電性連接。另外，第二型摻雜半導體層524’透過第二電極528’與第二導電貫孔544’中的導電材料546’電性連接。
圖6A繪示本發明又一實施例的顯示裝置的剖面示意圖，而圖6B繪示圖6A實施例的區域A3的放大示意圖。圖6A至圖6B實施例的顯示裝置600類似於圖5A至圖5B實施例的顯示裝置500。顯示裝置600的構件以及相關敘述可以參考圖5A至圖5B實施例的顯示裝置500，在此不再贅述。顯示裝置600與顯示裝置500的差異如下所述。在本實施例中，顯示裝置600的這些發光元件620（包括發光元件620a、發光元件620b以及發光元件620c）包括第一型摻雜半導體層622、發光層626以及第二型摻雜半導體層624，且發光層626配置於第一型摻雜半導體層622與第二型摻雜半導體層624之間。另外，發光元件620還包括第一電極627、第二電極628以及絕緣層IS。第一電極627與第一型摻雜半導體層622接觸並電性連接，且第二電極628與第二型摻雜半導體層624接觸並電性連接。另外，絕緣層IS形成於第一型摻雜半導體層622、發光層626以及第二型摻雜半導體層624表面，以使第一電極627與第二型摻雜半導體層624以及發光層626電性隔絕。詳細而言，各發光元件620的第一型摻雜半導體層622具有面對發光層626的表面S。表面S包括表面S1以及表面S2，表面S1為表面S的第一部分，而表面S2為表面S的第二部分。另外，發光層626覆蓋表面S1（表面S的第一部分）而暴露出表面S2（表面S的第二部分）。在本實施例中，第一布拉格反射鏡結構630不導電，且第一布拉格反射鏡結構630包括多個填充導電材料636的第一導電貫孔632以及多個填充導電材料636的第二導電貫孔634。各發光元件620的第一型摻雜半導體層622透過第一電極627與第一導電貫孔632電性連接，且各發光元件620的第二型摻雜半導體624層透過第二電極628與第二導電貫孔634電性連接。這些第一導電貫孔632的設置可以例如是將這些發光元件620的第一電極627分別電性連接至背板110上的電路結構（未繪示），且這些第二導電貫孔634的設置亦可例如是將這些發光元件620的第二電極628分別電性連接至背板110上的電路結構。另外，這些第一導電貫孔632以及這些第二導電貫孔634皆位於這些發光元件620的同一側。在本實施例中，位於這些發光元件620的另一側的第二布拉格反射鏡結構640例如是採用不導電的材料製作。舉例而言，第二布拉格反射鏡結構640可以具有不導電的多層膜，本發明並不以此為限。
具體而言，顯示裝置600的這些發光元件620透過這些第一導電貫孔632中的導電材料636而與背板110的電路結構電性連接，而這些發光元件620亦透過這些第二導電貫孔634中的導電材料636而與背板110的電路結構電性連接。因此，設置在背板110上的這些發光元件620的發光層626可以分別藉由背板110的電路結構所傳遞的電流而驅動發光。在本實施例中，顯示裝置600包括第一布拉格反射鏡結構630以及第二布拉格反射鏡結構640，且第一布拉格反射鏡結構630或第二布拉格反射鏡結構640是整面製作且設置於發光元件620的兩側。因此，第一布拉格反射鏡結構630或第二布拉格反射鏡結構640於背板110上的投影面積大於一發光元件620於背板110上的投影面積。因此，顯示裝置600至少可以獲致如圖1A至圖1B實施例的顯示裝置100所述的功效。顯示裝置600的顯示畫面的色純度較高，其較容易進行製作，且具有較佳的成本效益。
圖6C繪示圖6A實施例的另一種發光元件結構態樣於一區域的放大示意圖，請參考圖6C。發光元件620’類似於圖6B所繪示的發光元件620。發光元件620’與發光元件620的差異如下所述。發光元件620’包括第一型摻雜半導體層622’、發光層626’、第二型摻雜半導體層624’、第一電極627’、第二電極628’以及絕緣層IS’。 絕緣層IS’用以使第一電極627’與第二型摻雜半導體層624’以及發光層626’電性隔絕。具體而言，第一電極627’例如是透過穿孔而與第一型摻雜半導體層622’電性連接，使得第一型摻雜半導體層622’透過第一電極627’與第一導電貫孔632’中的導電材料636’電性連接。另外，第二型摻雜半導體層624’透過第二電極628’與第二導電貫孔634’中的導電材料636’電性連接。
綜上所述，本發明實施例的顯示裝置的第一布拉格反射鏡結構配置於背板與這些發光元件之間，且這些發光元件配置於第一布拉格反射鏡結構與第二布拉格反射鏡結構之間。由於這些發光元件所發出的光線在第一布拉格反射鏡結構以及第二布拉格反射鏡結構上發生反射後，其光譜的半高寬得以縮減，因此當這些發光元件所發出的光線離開顯示裝置時，這些發光元件所發出的光線所形成的顯示畫面的色純度較高。另外，第一布拉格反射鏡結構或第二布拉格反射鏡結構於背板上的投影面積大於一發光元件於背板上的投影面積，使得第一布拉格反射鏡結構或第二布拉格反射鏡結構可以整面地進行製作，並且直接搭配這些發光元件來進行應用，而不必分別製作第一布拉格反射鏡結構或第二布拉格反射鏡結構於每一個發光元件上。因此，顯示裝置較容易進行製作，且具有較佳的成本效益。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100、200、300、400、500、600‧‧‧顯示裝置
110‧‧‧背板
120、120a、120b、120c、520、520’、520a、520b、520c、620、620’、620a、620b、620c‧‧‧發光元件
122、522、522’、622、622’‧‧‧第一型摻雜半導體層
124、524、524’、624、624’‧‧‧第二型摻雜半導體層
126、526、526’、626、626’‧‧‧發光層
130、330、430、530、630‧‧‧第一布拉格反射鏡結構
130a‧‧‧子布拉格反射鏡結構
140、240、440、540、640‧‧‧第二布拉格反射鏡結構
242、332‧‧‧導電貫孔
244、334、434、444、546、546’、636、636’‧‧‧導電材料
432、542、542’、632、632’‧‧‧第一導電貫孔
442、544、544’、634、634’‧‧‧第二導電貫孔
527、527’、627、627’‧‧‧第一電極
528、528’、628、628’‧‧‧第二電極
A1、A2、A3‧‧‧區域
F‧‧‧填充材
IS、IS’‧‧‧絕緣層
P‧‧‧畫素
S、S1、S2‧‧‧表面
圖1A繪示本發明一實施例的顯示裝置的剖面示意圖。 圖1B繪示圖1A實施例的區域A1的放大示意圖。 圖2繪示本發明另一實施例的顯示裝置的剖面示意圖。 圖3繪示本發明又一實施例的顯示裝置的剖面示意圖。 圖4繪示本發明再一實施例的顯示裝置的剖面示意圖。 圖5A繪示本發明另一實施例的顯示裝置的剖面示意圖。 圖5B繪示圖5A實施例的區域A2的放大示意圖。 圖5C繪示圖5A實施例的另一種結構態樣於一區域的放大示意圖。 圖6A繪示本發明又一實施例的顯示裝置的剖面示意圖。 圖6B繪示圖6A實施例的區域A3的放大示意圖。 圖6C繪示圖6A實施例的另一種結構態樣於一區域的放大示意圖。
Claims (15)
- 一種顯示裝置，包括： 一背板； 多個發光元件，排列設置於該背板上； 一第一布拉格反射鏡結構，配置於該背板與該些發光元件之間；以及 一第二布拉格反射鏡結構，該些發光元件配置於該第一布拉格反射鏡結構與該第二布拉格反射鏡結構之間，其中該第一布拉格反射鏡結構或該第二布拉格反射鏡結構於該背板上的投影面積大於一該發光元件於該背板上的投影面積。
- 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中各該發光元件包括一第一型摻雜半導體層、一發光層以及一第二型摻雜半導體層，該發光層配置於該第一型摻雜半導體層與該第二型摻雜半導體層之間，該第一型摻雜半導體層配置於該發光層與該第一布拉格反射鏡結構之間，且該第二型摻雜半導體層配置於該第二布拉格反射鏡結構與該發光層之間，其中該第一布拉格反射鏡結構與該第二布拉格反射鏡結構的至少其中之一導電。
- 如申請專利範圍第2項所述的顯示裝置，其中該第一布拉格反射鏡結構導電，該第一布拉格反射鏡結構包括彼此分離的多個子布拉格反射鏡結構，且各該發光元件的該第一型摻雜半導體層與一該子布拉格反射鏡結構電性連接。
- 如申請專利範圍第3項所述的顯示裝置，其中該第二布拉格反射鏡結構導電，且該些發光元件的該些第二型摻雜半導體層共同電性連接於該第二布拉格反射鏡結構。
- 如申請專利範圍第3項所述的顯示裝置，其中該第二布拉格反射鏡結構不導電，該第二布拉格反射鏡結構包括多個導電貫孔，且各該發光元件的該第二型摻雜半導體層與一該導電貫孔連接。
- 如申請專利範圍第2項所述的顯示裝置，其中該第一布拉格反射鏡結構不導電，且該第二布拉格反射鏡結構導電，該第一布拉格反射鏡結構包括多個導電貫孔，各該發光元件的該第一型摻雜半導體層與一該導電貫孔連接，且該些發光元件的該些第二型摻雜半導體層共同電性連接於該第二布拉格反射鏡結構。
- 如申請專利範圍第2項所述的顯示裝置，其中該第一布拉格反射鏡結構與該第二布拉格反射鏡結構的至少其中之一的材料包括銀。
- 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中各該發光元件包括一第一型摻雜半導體層、一發光層以及一第二型摻雜半導體層，該發光層配置於該第一型摻雜半導體層與該第二型摻雜半導體層之間，該第一型摻雜半導體層配置於該發光層與該第一布拉格反射鏡結構之間，且該第二型摻雜半導體層配置於該第二布拉格反射鏡結構與該發光層之間，其中該第一布拉格反射鏡結構與該第二布拉格反射鏡結構的至少其中之一不導電。
- 如申請專利範圍第8項所述的顯示裝置，其中該第一布拉格反射鏡結構與該第二布拉格反射鏡結構不導電，該第一布拉格反射鏡結構包括多個第一導電貫孔，且各該發光元件的該第一型摻雜半導體層與一該第一導電貫孔連接，該第二布拉格反射鏡結構包括多個第二導電貫孔，且各該發光元件的該第二型摻雜半導體層與一該第二導電貫孔連接。
- 如申請專利範圍第8項所述的顯示裝置，其中該第一布拉格反射鏡結構不導電，且該第一布拉格反射鏡結構包括多個第一導電貫孔以及多個第二導電貫孔，各該發光元件的該第一型摻雜半導體層與一該第一導電貫孔連接，且各該發光元件的該第二型摻雜半導體層與一該第二導電貫孔連接。
- 如申請專利範圍第8項所述的顯示裝置，其中該第二布拉格反射鏡結構不導電，且該第二布拉格反射鏡結構包括多個第一導電貫孔以及多個第二導電貫孔，各該發光元件的該第一型摻雜半導體層與一該第一導電貫孔連接，且各該發光元件的該第二型摻雜半導體層與一該第二導電貫孔連接。
- 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該第一布拉格反射鏡結構與該第二布拉格反射鏡結構的至少其中之一包括多層膜。
- 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該第一布拉格反射鏡結構的反射率不同於該第二布拉格反射鏡結構的反射率。
- 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中各該發光元件為微型發光二極體晶片，且各該發光元件的對角線長度落在2微米至150微米的範圍內。
- 如申請專利範圍第1項所述的顯示裝置，其中該些發光元件具有多種不同的發光顏色。
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