TW201911620A - 雙面顯示器及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

一種雙面顯示器，其包括基板、第一主動元件、第一微型發光元件、圖案化光阻層、反射電極、第二微型發光元件、保護層以及第一導電電極。第一微型發光元件位於基板上且電性連接第一主動元件。圖案化光阻層設置於基板上且覆蓋部份第一微型發光元件。反射電極覆蓋圖案化光阻層與部分的基板上。第二微型發光元件設置於反射電極上。保護層覆蓋反射電極與部份第二微型發光元件。第一導電電極覆蓋保護層且電性連接第二微型發光元件。

Description

雙面顯示器及其製造方法
本發明係關於一種顯示器的雙面顯示技術，特別是一種雙面顯示器及其製造方法。
一般而言，雙面顯示器允許觀看者從雙面顯示器的相對兩側分別觀看不同的顯示影像。舉例來說，搭載雙面顯示器的手機可以於其中一面顯示主功能視窗，於另一面則顯示應用程式（mobile application）的內容。此外，雙面顯示器亦可以於其中一側顯示影像，而另一側僅用於照明。舉例來說，搭載雙面透明顯示器的展示箱，可以於其中一面（朝向展示箱外側）顯示影像作為廣告內容或產品說明，於另一面（朝向展示箱內側）照亮展示箱內部之商品，讓觀看者於能夠由朝向展示箱外側的雙面透明顯示器的畫面同時清楚看到商品的介紹畫面以及展示箱內的商品。
然而，如何讓雙面顯示器輕薄化設計或者是雙面顯示器的兩側的畫面僅能讓其中一側的觀看者來說是正向的，換言之，所顯示的畫面會產生鏡像的問題等等為所需要解決的目標之一。
本發明提供一種雙面顯示器與雙面顯示器的製造方法，雙面顯示器之子畫素具有至少兩個微型發光元件，其中兩個微型發光元件出光方向相反且可獨立控制達到雙面顯示之效果。
本發明一實施例提出一種雙面顯示器，其包括多個子畫素、第一主動元件、第一微型發光元件、圖案化光阻層、反射電極、第二微型發光元件、保護層以及第一導電電極。第一主動元件設置於基板上。第一微型發光元件位於基板上，第一微型發光元件至少包含第一電極、第二電極以及設置於第一電極與第二電極之間的第一發光層。第一微型發光元件的第二電極電性連接第一主動元件。圖案化光阻層設置於基板上且覆蓋部份第一微型發光元件。圖案化光阻層具有第一開口與第二開口，且第一開口於垂直投影方向上的投影係與第一微型發光元件的投影部份重疊。反射電極設置於基板上且覆蓋第一微型發光元件、圖案化光阻層與暴露於第二開口之基板上。其中，反射電極經由第一開口電性連接第一微型發光元件的第一電極。第二微型發光元件設置於第二開口的反射電極上。第二微型發光元件至少包含第三電極、第四電極以及設置於第三電極與第四電極之間的第二發光層。保護層設置於基板上且覆蓋反射電極與部份第二微型發光元件。保護層具有第三開口，且於垂直投影方向上第三開口的投影係與第二微型發光元件的投影部份重疊。第一導電電極設置於保護層上且覆蓋保護層，其中，第一導電電極經由第三開口電性連接第二微型發光元件的第四電極。
本發明一實施例提出一種雙面顯示器的製造方法，其包含：於基板的發光區內形成第一主動元件、設置第一微型發光元件於基板的發光區上、形成光阻層於基板上且覆蓋第一微型發光元件、對一光阻層進行圖案化製程以形成圖案化光阻層、覆蓋反射電極於圖案化光阻層及部分的基板上、設置第二微型發光元件於反射電極上、形成保護層覆蓋於反射電極以及部份第二微型發光元件以及形成第一導電電極於保護層上。於此，第一微型發光元件電性連接該第一主動元件。於此，圖案化光阻層具有第一開口與第二開口，反射電極通過第一開口而與第一微型發光元件耦接且反射電極覆蓋於暴露於第二開口的基板上。於此，第二微型發光元件設置第二開口內的反射電極上。於此，保護層具有第三開口，第一導電電極通過第三開口與第二微型發光元件電性連接。
綜上所述，本發明實施例之雙面顯示器及其製造方法，其利用圖案化光阻層，使反射電極耦接第一微型發光元件和第二微型發光元件。此外反射電極形成反射面將第一微型發光元件所發出的光線和第二微型發光元件所發出的光線能夠分別導向雙面顯示器的相對兩側，藉此避免第一微型發光元件所發出的光線和第二微型發光元件所發出的光線互相干擾，且可獨立控制第一微型發光元件和第二微型發光元件，並於雙面顯示時能避免雙面顯示器所顯示的畫面產生影像鏡像。
在下文中將參照附圖更全面地描述本發明，在附圖中示出了本發明的示例性實施例。如本領域技術人員將認識到的，可以以各種不同的方式修改所描述的實施例，且各實施例可互相組合，而不脫離本發明的精神或範圍。
在附圖中，為了清楚起見，放大了各元件等的厚度。在整個說明書中，相同的附圖標記表示相同的元件。應當理解，當諸如層、膜、區域或基板的元件被稱為在“另一元件上”、或“連接到另一元件”、“重疊於另一元件”時，其可以直接在另一元件上或與另一元件連接，或者中間元件可以也存在。相反，當元件被稱為“直接在另一元件上”或 “直接連接到”另一元件時，不存在中間元件。如本文所使用的，“連接”可以指物理及/或電連接。
應當理解，儘管術語“第一”、“第二”、“第三”等在本文中可以用於描述各種元件、部件、區域、層及/或部分，但是這些元件、部件、區域、及/或部分不應受這些術語的限制。這些術語僅用於將一個元件、部件、區域、層或部分與另一個元件、部件、區域、層或部分區分開。因此，下面討論的“第一元件”、“部件”、“區域”、“層”、或“部分”可以被稱為第二元件、部件、區域、層或部分而不脫離本文的教導。
這裡使用的術語僅僅是為了描述特定實施例的目的，而不是限制性的。如本文所使用的，除非內容清楚地指示，否則單數形式“一”、 “一個”和“該”旨在包括複數形式，包括“至少一個”。 “或”表示“及/或”。如本文所使用的，術語 “及/或”包括一個或多個相關所列項目的任何和所有組合。還應當理解，當在本說明書中使用時，術語“包括”及/或“包括”指定所述特徵、區域、整體、步驟、操作、元件的存在及/或部件，但不排除一個或多個其它特徵、區域整體、步驟、操作、元件、部件及/或其組合的存在或添加。
此外，諸如 “下” 或 “底部”和“上”或 “頂部”的相對術語可在本文中用於描述一個元件與另一元件的關係，如圖所示。應當理解，相對術語旨在包括除了圖中所示的方位之外的裝置的不同方位。例如，如果一個附圖中的裝置翻轉，則被描述為在其他元件的“下”側的元件將被定向在其他元件的“上”側。因此，示例性術語“下”可以包括“下”和“上”的取向，取決於附圖的特定取向。類似地，如果一個附圖中的裝置翻轉，則被描述為在其它元件“下方”或“下方”的元件將被定向為在其它元件 “上方”。因此，示例性術語 “下面”或 “下面”可以包括上方和下方的取向。
本文使用的“約”、“實質上”、或“近似”包括所述值和在本領域普通技術人員確定的特定值的可接受的偏差範圍內的平均值，考慮到所討論的測量和與測量相關的誤差的特定數量（即，測量系統的限制）。例如，“約”可以表示在所述值的一個或多個標準偏差內，或±30％、±20％、±10％、±5％內。然而，不同的性質可選擇不同或實質上相旬的標準偏差，例如：光學性質之標準偏差可為±20％、±10％、±5％內，而製程性質偏差之標準偏差可為±30％、±20％、±10％、±5％內。
除非另有定義，本文使用的所有術語（包括技術和科學術語）具有與本發明所屬領域的普通技術人員通常理解的相同的含義。將進一步理解的是，諸如在通常使用的字典中定義的那些術語應當被解釋為具有與它們在相關技術和本發明的上下文中的含義一致的含義，並且將不被解釋為理想化的或過度正式的意義，除非本文中明確地這樣定義。
本文參考作為理想化實施例的示意圖的截面圖來描述示例性實施例。因此，可以預期到作為例如製造技術及/或公差的結果的圖示的形狀變化。因此，本文所述的實施例不應被解釋為限於如本文所示的區域的特定形狀，而是包括例如由製造導致的形狀偏差。例如，示出或描述為平坦的區域通常可以具有粗糙及/或非線性特徵。此外，所示的銳角可以是圓的。因此，圖中所示的區域本質上是示意性的，並且它們的形狀不是旨在示出區域的精確形狀，並且不是旨在限制權利要求的範圍。
圖1為本發明一實施例的雙面顯示器的結構俯視示意圖。圖2為對應於圖1的雙面顯示器的結構立體概略示意圖。圖3為對應於圖1之A-A剖線的雙面顯示器的截面示意圖。請參閱圖1、圖2及圖3，雙面顯示器100具有多個子畫素P1，並且子畫素P1係陣列配置（圖1未示陣列配置，將於後續圖示繪示）。為了便於說明，於圖1、圖2及圖3中係繪示其中之一個子畫素P1示意說明。
各子畫素P1包括基板110、至少兩個微型發光元件（例如：第一微型發光元件120以及第二微型發光元件130）、圖案化光阻層140、反射電極150、保護層160、導電電極（或稱第一導電電極170）以及主動元件（例如：第一主動元件TFT1）。第一微型發光元件120位於基板110上。圖案化光阻層140位於基板110上且覆蓋部分第一微型發光元件120。反射電極150覆蓋圖案化光阻層140且貫穿圖案化光阻層140而與第一微型發光元件120電性連接。第二微型發光元件130位於反射電極150上，且第二微型發光元件130與反射電極150電性連接。保護層160覆蓋反射電極150與部份第二微型發光元件130。第一導電電極170貫穿保護層160而與第二微型發光元件130電性連接。舉例而言，第二微型發光元件130的其中之一電極（例如：第三電極132）經由反射電極150連接於第一微型發光元件120的其中之一電極(例如：第一電極122），第一微型發光元件120的另一電極（例如：第二電極124）電性連接於第一主動元件TFT1，第二微型發光元件130的另一電極(例如：第四電極134）連接於第一導電電極170。
在一些實施態樣中，基板110較佳為可透光基板，但並非用以限制本發明。於一些實施態樣中，基板110例如是玻璃基板或藍寶石基板，但本發明並不限於此。
在一些實施態樣中，第一微型發光元件120與第二微型發光元件130其中至少一者例如可為有機發光二極體（organic light emitting diode）或無機發光二極體（inorganic light emitting diode，micro-led），且微型發光元件尺寸例如為小於50微米，但不限於此。
在一實施態樣中，第一微型發光元件120至少包含二電極（例如：第一電極122以及第二電極124）以及一發光層（例如：第一發光層126）。第一發光層126設置於第一電極122與第二電極124之間。一般而言，二電極夾設有多層半導體層（未繪示），例如：P-N接面型態：第一型半導體層（未繪示）以及與第一型半導體層（未繪示）極性相反之第二型半導體層或者是P-I-N接面型態：第一型半導體層、與第一型半導體層極性相反之第二型半導體層、以及位於第一型半導體層與第二型半導體層間的量子井層（或者是本徵層，未繪示），其中，第一型半導體層與第二型半導體層的極性可分別為N或P型半導體層。於部份實施態樣中，第一微型發光元件120之發光處可為二極性相反半導體層界面，二極性相反半導體層之間，或者是多層半導體層其中至少一層，則發光層可為二極性相反半導體層界面，二極性相反半導體層之間，或多層半導體層其中至少一層。在一些實施態樣中，第一型半導體層（未繪示）可以是摻雜有第三族元素的p型半導體層和摻雜有第五族元素的n型半導體層中之一者，且第二型半導體層（未繪示）可以是摻雜有第三族元素的p型半導體層和摻雜有第五族元素的n型半導體層中之另一者。在一實施態樣中，第一微型發光元件120可以為垂直式二極體結構，例如，第一電極122和第二電極124位於第一發光層126的相反的兩側，如圖3所繪示。在另一實施態樣中，第一微型發光元件120也可以為水平式二極體結構，例如：第一電極122和第二電極124位於第一發光層126的同一側。第一微型發光元件120的種類非本發明之限制，其可依電性連接設計或是製程需求而選擇。
在一實施態樣中，第一電極122和第二電極124其中至少一者可以是透明電極或非透明電極。第一電極122和第二電極124其中至少一者的材料可以是金屬、合金、透明導電材料或是其它的合適的材料、或是前述材料至少二種的堆疊層，但本發明不以此為限。
在一些實施例中，雙面顯示器100可更包括絕緣層180。絕緣層180覆蓋第一主動元件TFT1與基板110，而圖案化光阻層140設置於絕緣層180上。絕緣層180具有一接觸孔（或稱為第一接觸孔W1），且第一主動元件TFT1經由第一接觸孔W1電性連接第一微型發光元件120之第一電極122與第二電極124其中一者，舉例而言，第一主動元件TFT1可藉由一連接電極（或稱第一連接電極E1）與第一微型發光元件120的第二電極124電性連接，但不限於此。
在一些實施態樣中，第一主動元件TFT1可以是但不限於底閘型（bottom gate）的薄膜電晶體或是頂閘型（top gate）的薄膜電晶體。在一些實施態樣中，較佳地，在朝向基板110的垂直投影方向Z上，第一主動元件TFT1的投影與第一微型發光元件120的投影不重疊，使得第一微型發光元件120所發出的光線在朝基板110方向出射時較不會被第一主動元件TFT1所遮擋，但不限於此。於部份實施態樣中，在朝向基板110的垂直投影方向Z上，第一主動元件TFT1的投影與第一微型發光元件120的投影可部份重疊，但二者重疊面積小於50%。
圖案化光阻層140覆蓋部分的基板110及部份第一微型發光元件120。圖案化光阻層140具有第一開口H1與第二開口H2。在朝向基板110的垂直投影方向Z上，第一開口H1的投影係與第一微型發光元件120的投影至少部份重疊。也就是說，第一開口H1對應第一微型發光元件120，並且暴露出部分的第一微型發光元件120之上表面。於一些實施態樣中，第一開口H1至少未覆蓋部分的第一微型發光元件120的第一電極122之上表面。第二開口H2相鄰於第一開口H1、貫穿圖案化光阻層140且暴露出部分的基板110。在朝向基板110的垂直投影方向Z上，第二開口H2的投影未與第一微型發光元件120的投影重疊。也就是說，第二開口H2並未對應第一微型發光元件120，且並未暴露出第一微型發光元件120。另外，為明確顯示圖案化光阻層140的外型，於圖1及圖2中省略繪示遮蔽圖案化光阻層140的元件（例如是反射電極150、保護層160及第一導電電極170等）。
於一實施態樣中，圖案化光阻層140的材料較佳為可透光的光阻材料，但並不以此為限。於另一些實施態樣中，可為具有顏色的材料，例如：黑色矩陣、多色堆疊材料或其它合適的材料。
反射電極150覆蓋於圖案化光阻層140的外表面。反射電極150經由第一開口H1穿過圖案化光阻層140而接觸第一微型發光元件120的第一電極122，且反射電極150與第一電極122電性連接。並且，反射電極150經由第二開口H2而直接接觸暴露於第二開口H2底部的基板110的表面，即反射電極150經由第二開口H2穿過圖案化光阻層140而直接覆蓋基板110的表面。於一實施態樣中，反射電極150覆蓋圖案化光阻層140的外表面，換言之，反射電極150附著於圖案化光阻層140的外表面且順著圖案化光阻層140的外表面延伸，使得反射電極150的形狀與圖案化光阻層140的表面形狀大體上一致。
於一實施態樣中，反射電極150較佳為具有導電性及反光性。反射電極150可為單層結構或多層結構的材料可以是但不限於金屬、合金、或是其它合適的材料。於部份實施態樣中，於反射電極150的多層結構其中一層可為金屬、合金、或前述材料之鹽類、或是透明導電材料、或是其它合適的材料。
第二微型發光元件130設置於圖案化光阻層140的第二開口H2內的反射電極150上。例如，第二開口H2可視為用以容置第二微型發光元件130的容置槽。其中，第一微型發光元件120夾設在圖案化光阻層140與基板110之間，而第二微型發光元件130設置於圖案化光阻層140之間的反射電極150相對於基板110的表面上。
第二微型發光元件130至少包括二電極（例如：第三電極132以及第四電極134）以及一發光層（例如：第二發光層136）。第二發光層136設置於第三電極132與第四電極134之間。在一些實施態樣中，反射電極150直接接觸第二微型發光元件130的電極（例如：第三電極132）以與第二微型發光元件130電性連接。
在一實施態樣中，第二微型發光元件130可以為垂直式二極體結構，例如：第三電極132與第四電極134位於第二發光層136的相反的兩側，如圖3所繪示。在另一些實施態樣中，第二微型發光元件130也可以為水平式二極體結構，例如：第三電極132與第四電極134位於第二發光層136的同一側。第二微型發光元件130的種類非本發明之限制，其可依電性連接設計或是製程需求而選擇。於一些實施態樣中，第二微型發光元件130可以與第一微型發光元件120的種類實質上相同，例如：皆為垂直式二極體結構，如圖3所繪示，但不限於此。於一些實施態樣中，第二微型發光元件130亦可與第一微型發光元件120的種類不同。
在一實施態樣中，第三電極132和第四電極134其中一者之結構及或材料可參閱第一電極122和第二電極124其中一者之結構及/或材料於此不再贅言。於部份實施態樣中，第三電極132和第四電極134其中一者之結構及或材料可選擇性的實質上相同或不同於第一電極122和第二電極124其中一者之結構及/或材料。第二發光層136描述、型態及/或材料可參閱第一發光層126於此不再贅言。於部份實施態樣中，第一發光層126型態及/或材料可選擇性的實質上相同或不同於第二發光層136型態及/或材料。
保護層160設置於基板110上，且覆蓋反射電極150與第二微型發光元件130。保護層160具有第三開口H3。在朝向基板110的垂直投影方向Z上，第三開口H3的投影範圍係與第二微型發光元件130的投影範圍部份重疊。也就是說，保護層160具有第三開口H3對應於第二微型發光元件130且暴露出第二微型發光元件130部分的上表面。於一實施態樣中，第三開口H3暴露出第二微型發光元件130至少部分的電極（例如：第四電極134），可視為第二微型發光元件130的第四電極134位於第三開口H3的底部。
在一些實施態樣中，保護層160可為單層或多層結構，且其材料可以無機材料(例如：氮化矽（SiNx）、氧化矽（SiOx）、氮氧化矽（SiON）、或其它合適的材料）、有機材料（例如：光阻、聚酯、聚醯亞胺、或其它合適的材料）、或其它合適的材料。
第一導電電極170設置於保護層160上且第一導電電極170覆蓋保護層160。第一導電電極170經由第三開口H3穿過保護層160而電性連接第二微型發光元件130的電極（例如：第四電極134）。
在一些實施態樣中，第一導電電極170其材質可以為透明導電材料（例如是銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、銦鍺鋅氧化物、或其它合適的氧化物、或者是上述至少二者之堆疊層、奈米碳管/桿、有機導電材料、或例如厚度小於60埃的反射材料、或其它合適的氧化物、或者是上述至少二者之堆疊層），第一導電電極170亦可包含反射導電材料（例如：可選用與反射電極150相同的材料）或半穿透半反射導電材料（例如：前述透明導電材料與前述反射導電材料的選用於部份第一導電電極170）。
在一實施態樣中，第一導電電極170可以整面覆蓋保護層160的上表面，且其材料可為透明、實質上透明或其它合適的材料，例如圖3所繪示。或是第一導電電極170可以整面覆蓋保護層160的上表面，且保護層160部份上表面上的之第一導電電極170材料可為透明、實質上透明或其它合適的材料，而保護層160另一部份上表面上的之第一導電電極170材料可為不透明材料（或稱為反射材料）。在另一些實施態樣中，第一導電電極170可以是僅覆蓋部分的保護層160的上表面，且其材料可為透明、實質上透明或其它合適的材料，如圖7所繪示。或是，第一導電電極170可以是僅覆蓋部分的保護層160的上表面，第一導電電極170材料可為不透明材料（或稱為反射材料），且不透明材料也僅會覆蓋第二微型發光元件130部份區域，而第二微型發光元件130未被不透明材料覆蓋的其它區域可選擇設置透明材料或是不設置導電材料（例如：第一導電電極170）。
在一些實施例中，覆蓋在第一發光微型元件120上的圖案化光阻層140是以遠離基板110的方向漸縮(例如：於剖面圖來看係為上窄下寬）。設置有第二微型發光元件130的容置槽（例如：第二開口H2）則是以遠離基板110的方向漸擴（例如：於剖面圖來看係為上寬下窄）。
在一些實施例中，圖案化光阻層140具有多個側表面，如圖1、圖2及圖3所繪示。此些側表面包括至少一第一側表面142、至少一第二側表面144以及至少一共用側表面146。於部份實施態樣中，第一側表面142與共用側表面146位於第一微型發光元件120的周圍，且朝向接近第一發光微型元件120的方向傾斜。第二側表面144與共用側表面146位於第二微型發光元件130的周圍且朝向遠離第二微型發光元件130的方向傾斜。於另一實施例中，第一側表面142位於第一微型發光元件120的至少一部份周圍與第二微型發光元件130的至少一部份周圍，且共用側表面146位於第一微型發光元件120與第二微型發光元件130之間，而第二側表面144位於第二微型發光元件130的部份周圍，其中，第二側表面144位於第一側表面142所圍成的範圍內。換言之，第二側表面144與共用側表面146可視為第二開口H2的孔壁，且第二開口H2的徑寬朝向基板110的方向漸縮。共用側表面146位於第一微型發光元件120與第二微型發光元件130之間且朝向接近第一微型發光元件120的方向傾斜。
請參考圖5A及圖5B，為了便於說明，圖5A及圖5B分別為圖3的第一微型發光元件120以及第二微型發光元件130局部結構示意圖。於一實施態樣中，各個側表面（第一側表面142、第二側表面144與共用側表面146）分別與基板110的上表面間具有銳角θ1 。其中，銳角θ1 可約介於40~70
請參考圖5A及圖5B，透過適當地調整第一側表面142、第二側表面144與共用側表面146與基板110的上表面的銳角θ1 ，能提高第一發光微型元件120與第二發光微型元件130的垂直出光比例。例如：透過適當地調整銳角θ1 ，第一發光微型元件120的第一光線D1（為大致垂直且朝向基板110的上表面的方向出光）與第二發光微型元件130的第二光線D2（為大致垂直且朝向遠離基板110的上表面的方向出光）的出光機率將提升。換言之，即提高第一光線D1和第二光線D2為正向導光的機率，而呈現較佳的導光效果。圖4為在不同銳角的圖案化光阻層所對應正向導光強度的曲線圖，其正向導光的強度隨出光角變化的曲線圖，而於表1示出正向導光的強度與銳角θ1 相關數據。其中，圖4的X軸為出光角，圖4的Y軸為出光的強度百分比值。
表1
需特別說明的是，出光角係指出光分別與基板110的法線之間的夾角。若出光角約為0垂直於基板110內表面的方向出光，例如：第一光線D1（或第二光線D2）與基板110的法線之間的夾角約為0。另外，出光角的正（+）與負（-）符號係為區別出光偏離基板110的法線的方向性。於此，由圖4及表1可知，在一些實施態樣中，當銳角θ1 約為50，可獲得第一光線D1及/或第二光線D2的較佳正向導光的強度，則第一發光微型元件120與第二發光微型元件130的光準直性可較高。
在一些實施態樣中，如圖5A及圖5B所繪示，第一微型發光元件120的第一發光層126所發出的第一光線D1和第二微型發光元件130的第二發光層136所發出的第二光線D2分別入射到附著於第一側表面142、第二側表面144或共用側表面146的反射電極150時，可以分別被反射至雙面顯示器100的相對兩側。換言之，第一光線D1和第二光線D2可以藉由入射至附著於第一側表面142、第二側表面144或共用側表面146的反射電極150而分別朝向基板110的相對兩側（例如：第一側112及第二側114）出射。
此外，亦可以透過適當地調整第一微型發光元件120和第二微型發光元件130的設置位置，來提高即提高第一光線D1和第二光線D2為正向導光的機率，以呈現較佳的導光效果。
於圖5A中標示輔助線S1、S2以及輔助法線S3，輔助線S1和輔助線S2之間的夾角為90S3為共用側表面146的法線。由於，第一微型發光元件120與圖案化光阻層140的底面切齊，因此無法確保正向導光的出光，或可稱為第一微型發光元件120的光準直性不佳。因此，針對第一微型發光元件120來說，如圖5A所繪示，第一發光層126所發出其中之一的光線（例如：第一光線D1）至一側表面（例如：第一側表面142或共用側表面146）經反射點Q1，反射後的第一光線D1射向基板110。第一發光層126的發光面水平延伸面至反射點Q1之間具有最短距離T1 （例如：輔助線S2的長度）；第一微型發光元件120至反射點Q1之間具有最短距離L1 （例如：輔助線S1的長度）；第一光線D1與第一發光層126的發光面的水平延伸面之間具有夾角A1 。當第一微型發光元件120所發光的光線（例如：第一光線D1）至側表面（例如：第一側表面142或共用側表面146）的角度為銳角θ1 時，可藉由輔助線S1、S2以及輔助法線S3（例如：共用側表面146的法線）可以得知夾角A1 約等於兩倍的銳角θ1 與直角（90）的差值（例如：夾角A1 =2θ1 -90）。當第一微型發光元件120與圖案化光阻層140的結構設計滿足下列關係式(1)時，可以確保獲得第一光線D1導光效果（例如：反射的第一光線D1實質上垂直於基板110的上表面(或是內表面)）： T1 ＞L1 tan(A1 ) (1) 或者 T1＞L1 tan(2θ1 -90)(1)
依此，於一些實施態樣中，當已知銳角θ1 以及距離T1 時，可以透過調整第一微型發光元件120的位置來改變距離L1 ，以獲得較大第一光線D1光反射的機率，提高第一微型發光元件120的光準直性。在其中另一些實施態樣中，當銳角θ1 約為50, T1 /L1 ＞0.176，可確保獲得第一光線D1較佳的光強度。
針對第二微型發光元件130來說，如圖5B所繪示，第二發光層136所發出其中之一的光線（例如：第二光線D2）至至少一側表面（例如：第二側表面144或共用側表面146）的反射點Q2後產生反射，並反射後的第二光線D2射向保護層160。第二發光層136的發光面的水平延伸面至反射點Q2之間具有最短距離T2 ；第二微型發光元件130至反射點Q2之間具有最短距離L2 ；第二光線D2與第二發光層136的發光面的水平延伸面之間具有夾角A2 。根據與圖5A相似的原理，夾角A2 約等於兩倍的銳角θ1 與直角（90）的差值（例如：夾角A2 =2θ1 -90）。當第二微型發光元件130與圖案化光阻層140的結構設計滿足下列關係式(2)時，可以獲得較佳的第二光線D2導光效果（例如：反射的第二光線D2實質上垂直於基板110的上表面(或內表面)）： T2＞L1tan(A2) (2) 或者 T2＞L1tan(2θ1 -90)(2)
依此，當已知銳角θ1 以及距離T2 時，可以透過調整第二微型發光元件130的位置來改變距離L2 ，以獲得較大的第二光線D2正向導光的機率。在其中另一些實施態樣中，當銳角θ1 約為50，T2 /L2 ＞0.176，可確保獲得第二光線D2較佳的光強度。
圖6為本發明一實施例的雙面顯示器的電路結構示意圖。在一些實施態樣中，請參閱圖6，雙面顯示器100還具有多條資料線（或稱為第一資料線DL1）以及多條閘極線（或稱為第一閘極線GL1）。每一子畫素P1對應至少一條第一資料線DL1與至少一條第一閘極線GL1，且每一子畫素P1與至少一第一主動元件TFT1電性連接。在各子畫素P1中，第一主動元件TFT1的控制端與對應的第一閘極線GL1電性連接、第一主動元件TFT1的一端與對應的第一資料線DL1電性連接，且第一主動元件TFT1的另一端電性連接其中的第一微型發光元件120的電極（例如：第二電極124）。於此，第一主動元件TFT1的控制訊號係由第一閘極線GL1傳送至第一主動元件TFT1之控制端，以控制第一主動元件TFT1的導通與否。換言之，第一主動元件TFT1可作為啟動或關閉第一微型發光元件120的開關。
請參閱圖3與圖6，在一些實施態樣中，反射電極150係為參考電位電極，可為共通電極（Vcom）、浮接電極（float）或可調整電位電極。在一些實施態樣中，第一導電電極170係傳遞一第一電位，且反射電極150係傳遞一第二電位。反射電極150提供的第二電位與第一導電電極170提供的第一電位之間具有電位差。於此，各個第一微型發光元件120可以分別地透過控制第一主動元件TFT1而啟動，以使此些子畫素P1內的第一微型發光元件120可選地點亮。在一些實施態樣中，一部分或全部的第二微型發光元件130可以共用電源線TN，以使位於一部分或全部的子畫素P1內的第二微型發光元件130透過共用電源線TN同時點亮，或分區共用電源線TN達到分區點亮。舉例而言，當第一微型發光元件120啟動後點亮，且第一微型發光元件120所發出的光線穿過圖案化光阻層140而於反射電極150被反射，從而穿透基板110且朝基板110的第一側112方向出射；同時，第二微型發光元件130啟動後點亮，且第二微型發光元件130所發出的光線於反射電極150被反射，從而朝向第一導電電極170的方向出射。依此，第一微型發光元件120與第二微型發光元件130所發出的光束為相反方向，透過圖案化光阻層140和反射電極150可將第一微型發光元件120的光線和第二微型發光元件130的光線分別導向雙面顯示器100的相對兩側（例如圖3所繪示，基板110的第一側112及第二側114），第一微型發光元件120的光線和第二微型發光元件130所發出的光線不會互相干擾。於部份實施態樣中，第一微型發光元件120啟動後點亮，且第一微型發光元件120所發出的光線穿過圖案化光阻層140而於反射電極150被反射，從而穿透基板110且朝基板110的第一側112方向出射，而第二微型發光元件130關閉不點亮，則可運用於單面顯示器。於其它實施態樣中，第二微型發光元件130啟動後點亮，且第二微型發光元件130所發出的光線於反射電極150被反射，從而朝向第一導電電極170的方向出射，而第一微型發光元件120關閉不點亮，則可運用於單面顯示器。
請參閱圖7，在一些實施例中，各子畫素P1除可以更包括另一主動元件（或稱為第二主動元件TFT2），且第二主動元件TFT2設置於基板110上，如圖7所繪示。在各子畫素P1中，第二主動元件TFT2電性連接第二微型發光元件130，以作為控制第二微型發光元件130的啟動或關閉的開關。在一些實施態樣中，絕緣層180覆蓋第二主動元件TFT2，且絕緣層180具有另一接觸孔（或稱為第二接觸孔W2），且第二主動元件TFT2可藉由一連接電極（或稱為第二連接電極E2）填入第二接觸孔W2而與第一導電電極170電性連接，從而第二主動元件TFT2能夠與第二微型發光元件130的電極（例如：第四電極134）電性連接。在一些實施態樣中，在朝向基板110的垂直投影方向上，第一主動元件TFT1與第二主動元件TFT2的投影與第一微型發光元件120的投影不重疊，使得第一微型發光元件120所發出的光線在朝基板110方向出射時不會被第二主動元件TFT2所遮擋。於另一實施例中，第一主動元件TFT1即/或第二主動元件TFT2在朝向基板110的垂直投影方向上，與第二微型發光元件130至少部分重疊。
在一些實施態樣中，各子畫素P1除了對應一條第一資料線DL1與一條第一閘極線GL1外，各子畫素P1還可以對應於一條另一條閘極線（或稱為第二閘極線GL2），如圖8所繪示。於此，各子畫素P1均具有第一主動元件TFT1與第二主動元件TFT2，且第一主動元件TFT1的第一端與第二主動元件TFT2的第一端均與對應的第一資料線DL1電性連接。於各子畫素P1中，第一主動元件TFT1的控制端與對應的第一閘極線GL1電性連接，且第一主動元件TFT1的第二端電性連接其中的第一微型發光元件120的電極（例如：第二電極124）。於各子畫素P1中，第二主動元件TFT2的控制端與對應的第二閘極線GL2電性連接，且第二主動元件TFT2的第二端電性連接其中的第二微型發光元件130的電極（例如：第四電極134）。於此，第一主動元件TFT1的控制訊號由第一閘極線GL1傳送至第一主動元件TFT1，以控制第一主動元件TFT1的導通與否。而第二主動元件TFT2的控制訊號由第二閘極線GL2傳送給第二主動元件TFT2，以控制第二主動元件TFT2的導通與否。舉例而言，各第一微型發光元件120可以透過控制其對應的第一主動元件TFT1而獨立啟動，而各第二微型發光元件130可以透過控制其對應的第二主動元件TFT2而獨立啟動。在另一些實施態樣中，各子畫素P1除了對應一條第一資料線DL1、一條第一閘極線GL1與一條第二閘極線GL2外，各子畫素P1還可以對應於一條另一條資料線（以下稱第二資料線DL2），如圖9所繪示。於此，各子畫素P1均具有第一主動元件TFT1與第二主動元件TFT2，且第一主動元件TFT1的第一端與第二主動元件TFT2的第一端分別與對應的第一資料線DL1與對應的第二資料線DL2電性連接。
在又一些實施態樣中，各子畫素P1除了對應一條第一資料線DL1與一條第一閘極線GL1外，一部分或全部子畫素P1（多個子畫素P1）可共用一個第二主動元件TFT2與一條共用閘極線（例如：第二閘極線GL2），如圖10所繪示。此時，共用的第二主動元件TFT2的控制端與共用的第二閘極線GL2電性連接、共用的第二主動元件TFT2的第一端與供電電源Vc 電性連接，且第二主動元件TFT2的第二端電性連接共用此第二主動元件TFT2的多個子畫素P1的第二微型發光元件130的電極（例如：第四電極134）。於此，各第一微型發光元件120可以透過控制對應的第一主動元件TFT1而啟動，而各第二微型發光元件130可以透過控制共用的第二主動元件TFT2而啟動。換言之，多個或是全部的第二微型發光元件130可以透過控制同一個第二主動元件TFT2而啟動。
在一些實施例中，雙面顯示器100的二側（基板110的第一側112及第二側114）的亮度差異可以透過改變第一微型發光元件120或第二微型發光元件130的數量、排列位置或尺寸而調整。在此，元件配置結構與連接關係大致上與前述相似。舉例而言，圖案化光阻層140覆蓋第一微型發光元件120且形成貫穿的容置槽（即第二開口H2）以設置第二微型發光元件130，並且透過反射電極150提供一電位給第一微型發光元件120和第二微型發光元件130，其中反射電極150的電位與第二電極124以及第四電極134分別具有電位差。第一微型發光元件120和第二微型發光元件130於雙面顯示器100所發出的光線方向為相反的方向。舉例而言，第一微型發光元件120位在反射電極150與基板110之間，且反射電極150位於第二微型發光元件130與基板110之間。並且，反射電極150藉由圖案化光阻層140同時提供使光線反射向基板110的反射面給第一微型發光元件120以及使光線反射向遠離基板110的方向的反射面給第二微型發光元件130。於圖11A、圖11B及圖11C中係以增加基板110的第二側114的照明度作為說明。不過，於其餘不同的實施態樣中，基板110的第一側112的亮度亦可透過相似的設計而調整。
在又一些實施態樣中，如圖11A所繪示，各子畫素P1可設置有不同尺寸的第一微型發光元件120與第二微型發光元件130。於此，第一微型發光元件120與第二微型發光元件130和其他元件的連接關係及運作方式大致上相同於前述實施例，故不在贅述。其中，第一微型發光元件120的尺寸小於第二微型發光元件130的尺寸。換言之，第二微型發光元件130的第二發光層136的尺寸大於第一微型發光元件120的第一發光層126的尺寸，藉此增加基板110的第二側114的照明度。
在另一些實施態樣中，如圖11B所繪示，各子畫素P1可設置有多個第二微型發光元件130，藉此增加基板110的第二側114的照明度。以二個第二微型發光元件130為例。其中，此些微型發光元件（例如：一個第一微型發光元件120及二個第二微型發光元件130）呈一維陣列排列。第一微型發光元件120的位置可以是但不限於位於兩個第二微型發光元件130之間（圖未繪示），或是相鄰於兩個第二微型發光元件130的其中之一個（如圖11B所繪示）。於此，第一微型發光元件120與第二微型發光元件130和其他元件的連接關係及運作方式大致上相同於前述實施例，故不在贅述。
再以三個第二微型發光元件130為例，如圖11C所繪示。其中，此些微型發光元件（例如：一個第一微型發光元件120及三個第二微型發光元件130）呈二維陣列排列，例如但不限於方形矩陣排列。於此，此些第二微型發光元件130可具有相同尺寸，亦可具有不同尺寸。前述實施例中，例如：圖1至圖11B任何一個圖示中，第一微型發光元件120與第二微型發光元件130的數量分別為至少一個或多個。於此，第一微型發光元件120與第二微型發光元件130和其他元件的連接關係及運作方式大致上相同於前述實施例，故不在贅述。
在一些實施例中，子畫素P1可包括至少一發光區M1之外，子畫素P1也可選擇性的包含鄰接發光區M1的至少一穿透區M2，如圖1及圖2、圖3所繪示。舉例而言，圖案化光阻層140、反射電極150、第一微型發光元件120及第二微型發光元件130位於發光區M1內；並且，反射電極150並未分布於穿透區M2。於此，第一微型發光元件120及第二微型發光元件130在發光區M1朝雙面顯示器100的相對兩側分別出射不同的光線，而環境光線則穿透於穿透區M2，從而雙面顯示器100的子畫素P1的穿透區M2能夠透光，來增加雙面顯示器100的透光度。其中，穿透區M2可選擇性包含透明膜層（例如：絕緣層、保護層或是其它合適的膜層）與基板110或者是僅包含基板110。其中，穿透區M2垂直投影於基板110之形狀可為多邊形，例如：L型、I型、方型、圓型、環形、曲型或其它合適的形狀。若透光度足夠，則雙面顯示器100也可被稱為透明的雙面顯示器。於部份實施態樣中，利用穿透區M2來讓環境光線穿過，也可運用於前述實施例，如圖6至圖11所繪示。
如圖12所繪示，在另一些實施例中，為了調變子畫素P1的穿透區M2的透光度，各子畫素P1可以更包括光調變元件190，且光調變元件190至少設置於穿透區M2之基板110上。其中，光調變元件190與第一導電電極170不為電性連接。光調變元件190可以包含另外二導電電極（例如：第二導電電極192及第三導電電極194）以及光調變層196，其中，光調變層196設置於第二導電電極192與第三導電電極194之間。當施加電壓於第二導電電極192及第三導電電極194時，光調變層196與第二導電電極192及第三導電電極194之間形成一電場，透過控制光調變層196使其隨著電場而改變狀態，進而使受光調變元件190所覆蓋的穿透區M2內的光穿透率改變，進而可調整雙向顯示器100之相對兩側所呈現的影像對比值。
在一些實施態樣中，第二導電電極192及第三導電電極194其中一者可為單層或多層結構，且其材料較佳可為透明導電材料（例如：氧化鋅、氧化銦鋅、氧化鎵鋅、氧化鋅錫、氧化銦錫、小於60埃的金屬或合金、奈米碳管或桿、或是其它合適的材料）或是其它合適合的材料。於部份實施態樣中，第二導電電極192及第三導電電極194其中一者可更包含反射材料（例如：金屬、合金或其它合適的材料），而反射材料尺寸會小於透明導電材料的尺寸以避免光調變元件190的功能下降。
在其中一些實施例中，各子畫素P1可以選擇性的更包括一開關元件TFT3，且開關元件TFT3電性連接光調變元件190的電極（例如：第二導電電極192），於此，開關元件TFT3可作為控制光調變元件190的開關，如圖13所繪示。在一些實施態樣中，絕緣層180覆蓋開關元件TFT3與基板110，且絕緣層180可更具有另一接觸孔（以下稱通孔W3），且開關元件TFT3可藉由連接電極（例如：第三連接電極E3）電性連接至光調變元件190的第二導電電極192。在一些實施態樣中，在朝向基板110的垂直投影方向上，連接電極（例如：第三連接電極E3）的投影與第一微型發光元件120的投影不重疊，使得第一微型發光元件120所發出的光線在朝基板110方向出射時不會被連接電極（例如：第三連接電極E3）所遮擋。
在一些實施例中，部分或全部的子畫素P1（多個子畫素P1）可透過同一個開關元件TFT3來控制其光調變元件190。在一實施態樣中，共用的開關元件TFT3可設置於共用此開關元件TFT3的多個子畫素P1中之一並透過內連線路連接至其他子畫素P1。或者是，在另一實施態樣中，共用的開關元件TFT3可設置於共用此開關元件TFT3的多個子畫素P1的外部並以內連線路連接彼此。
於此，雙面顯示器100可以藉由不同的開關設計（例如：第一主動元件TFT1、第二主動元件TFT2或是開關元件TFT3）來調整雙面顯示器100之相對兩側所呈現的亮度或是透光度。
在一些實施態樣中，位於子畫素P1內的第一微型發光元件120可以個別地透過控制主動元件（例如：第一主動元件TFT1）而啟動，位於子畫素P1內的第二微型發光元件130可以個別地透過控制主動元件（例如：第二主動元件TFT2）而啟動。位於一部分或全部的子畫素P1內的光調變元件190（無設置開關元件TFT3）可以透過第二導電電極192與第三導電電極194或是透過其他電極（未繪示）來與一共用開關（未繪示）電性連接，以使一部分或全部的子畫素P1內的穿透區M2維持一固定的穿透率，如圖12所繪示。
在另一些的實施態樣中，第一微型發光元件120可以透過控制主動元件（例如：第一主動元件TFT1）而啟動，第二微型發光元件130常亮（無設置第二主動元件TFT2），而光調變元件190可以透過控制開關元件TFT3而調整穿透區M2的穿透率，如圖13所繪示。
如圖14所繪示，此外，於又一些的實施態樣中，第一微型發光元件120可以透過控制主動元件（例如：第一主動元件TFT1）而啟動，第二微型發光元件130可以透過控制主動元件（例如：第二主動元件TFT2）而啟動，而光調變元件190可以透過控制開關元件TFT3而調整穿透區M2的穿透率。於此些的實施態樣中，雙面顯示器100可以藉由開關或關閉第一主動元件TFT1、第二主動元件TFT2及開關元件TFT3來調整雙面顯示器100之相對兩側所呈現的影像對比值。舉例而言，於一示例中，當雙面顯示器100為透明顯示模式時，透過控制第一主動元件TFT1而啟動第一微型發光元件120，控制第二主動元件TFT2而啟動第二微型發光元件130，控制開關元件TFT3而關閉或啟動光調變元件190以使光調變元件190呈現透明。於此，雙面顯示器100的子畫素P1的發光區M1能朝相對兩側分別顯示不同的光線，而穿透區M2能夠透光，此時雙面顯示器100又可稱為透明的雙面顯示器。於另一示例中，當雙面顯示器100為高對比顯示模式時，透過控制主動元件（例如：第一主動元件TFT1）而啟動第一微型發光元件120，控制主動元件（例如：第二主動元件TFT2）而關閉第二微型發光元件130，控制開關元件TFT3而啟動或關閉光調變元件190使光調變元件190的光穿透率下降而使光線無法穿透穿透區M2。於此，雙面顯示器100的子畫素P1的發光區M1能朝相對兩側分別顯示不同的光線，而穿透區M2無法透光以遮蔽背景影像，進而雙面顯示器100之相對兩側的影像對比值可以提高。
在一些實施態樣中，光調變元件190可具有不同的種類，依此可選擇地透過不同機制來控制光調變層196（例如是，電致變色材料、極性材料、液晶材料、或是其它合適的材料）隨著電場而改變其狀態。
在一些實施態樣中，光調變層196可以為電致變色層，透過控制第二導電電極192及第三導電電極194的電壓來控制電致變色層的顏色變化，進而調變穿透區M2的環境光線的穿透率。在其中一些實施態樣中，電致變色層的材料可以是但不限於氧化鎢（WO3 ）、氧化鎳（NiOx ）、五氧化二釩（V2 O5 ）、或是其它合適的材料。
在另一些實施態樣中，光調變層196可以為電濕潤層透過控制第二導電電極192及第三導電電極194的電壓來控制疏水性元件的電荷，使電濕潤層（包括極性液體）與疏水性元件之間的疏水性和親水性的關係改變，而呈現收縮或是平鋪的狀態，進而調變穿透區M2的環境光線的穿透率。
在又一些實施態樣中，如圖15所繪示，光調變層196可以為液晶層。於此一些實施態樣中，雙面顯示器100可以更包括一對向基板101以及至少一個配向層（例如：二個配向層）102，對向基板101設置於基板110的第二側114上，光調變元件190的第三導電電極194位於對向基板101上，而兩個配向層102分別位於基板110上的第二導電電極192以及位於對向基板101的第三導電電極194上。透過控制第二導電電極192及第三導電電極194的電壓來控制液晶層的旋轉方向，進而調變穿透區M2的環境光線的穿透率，此實施態可被稱為垂直電場切換。於其它實施例中，第三導電電極194與第二導電電極192設置於基板110上，且對向基板101不存在電極，透過控制第二導電電極192及第三導電電極194的電壓來控制液晶層的旋轉方向，進而調變穿透區M2的環境光線的穿透率，此實施態可被稱為水平電場切換。於再一實施例中，除了基板110上設置有第三導電電極194與第二導電電極192，對向基板101也設置額外電極（未繪示），透過控制第二導電電極192、第三導電電極194及額外電極的電壓來控制液晶層的旋轉方向，進而調變穿透區M2的環境光線的穿透率，此實施態可被稱為複合電場切換（包含水平與垂直電場切換）。
在另一些實施例中，如圖16所繪示，除了子畫素P1的穿透區M2之外，為了能夠更調變發光區M1的透光度，光調變元件190也可以選擇性設置於發光區M1及穿透區M2之基板110上，也就是說，光調變元件190可以覆蓋子畫素P1。光調變元件190的第二導電電極192可以與第一導電電極170連接，且光調變元件190的第三導電電極194可以由穿透區M2延伸至發光區M1。
在另一些實施例中，雙面顯示器100可以僅於其中一側顯示影像而另一側則僅用以照明，或是雙面顯示器100可以於相對兩側都顯示的影像。依此，第一微型發光元件120和第二微型發光元件130的種類可以相同或是不相同。
於一些實施態樣中，第一微型發光元件120可以是但不限於紅色發光二極體、藍色發光二極體、綠色發光二極體、黃色發光二極體或白色發光二極體，而第二微型發光元件130係為白色發光二極體。雙面顯示器100的各子畫素P1於基板110的第一側112所顯示的顏色可以是但不限於紅色、藍色、綠色、黃色或白色；同時，雙面顯示器100的各子畫素P1於基板110的第二側114所顯示的光線顏色是白色，可用以照明物體。於一些實施態樣中，雙面顯示器100可應用於商品櫥窗中，舉例而言，第一微型發光元件120可用於顯示畫面，第二微型發光元件130則用於照射櫥窗內的顯示物品，以於雙面顯示器100的一側顯示的影像、圖案、文字等，而於雙面顯示器100的另一側提供照明櫥窗內的商品所需之照明光線。於另一些實施態樣中，第一微型發光元件120與第二微型發光元件130可以是但不限於紅色發光二極體、藍色發光二極體、綠色發光二極體、黃色發光二極體或白色發光二極體，雙面顯示器100的二側可均用以顯示的影像、圖案、文字等，並且二側所顯示的畫面可為相同，亦可不同。
在又一些實施例中，第一微型發光元件120可以是但不限於紅色發光二極體、藍色發光二極體、綠色發光二極體、黃色發光二極體或白色發光二極體，而第二微型發光元件130可以是但不限於紅色發光二極體、藍色發光二極體、綠色發光二極體、黃色發光二極體或白色發光二極體。於一些實施態樣中，雙面顯示器100可應用於廣告看板中，並且雙面顯示器100的二側可均用以顯示影像、圖案、文字等。於此，雙面顯示器100的二側所顯示的畫面可為相同，亦可不同。
圖17至圖24是本發明一實施例的雙面顯示器的製造方法中各步驟所形成的剖面示意圖。雙面顯示器的製造方法包括於基板110的發光區M1內形成第一主動元件TFT1（如圖17所繪示）、設置第一微型發光元件120於基板110的發光區M1上以電性連接第一主動元件TFT1（如圖18所繪示）、形成光阻層於基板110上且覆蓋第一微型發光元件120（如圖19所繪示）、圖案化此一光阻層140a以形成圖案化光阻層140（如圖20所繪示）、覆蓋反射電極150於圖案化光阻層140及暴露於圖案化光阻層140的第二開口H2的基板110上（如圖21所繪示）、設置第二微型發光元件130於第二開口H2內的反射電極150上（如圖22所繪示）、形成保護層160覆蓋於反射電極150以及部份第二微型發光元件130（如圖23所繪示）以及形成第一導電電極170於保護層160上（如圖24所繪示）。
於一些實施例中，基板110可以是可透光基板，例如是透明板或是半透明板。於其中一些實施態樣中，基板110例如是但不限於玻璃板或藍寶石基板。
於一些實施態樣中，於形成第一主動元件TFT1於基板110之上，形成整層的絕緣層180覆蓋第一主動元件TFT1與基板110，接著於絕緣層180的對應第一主動元件TFT1處形成第一接觸孔W1。其中，第一接觸孔W1連通第一主動元件TFT1以及後續預定裝設第一微型發光元件120的位置。而後，可透過噴塗（spray）或濺鍍法等方法沉積金屬材料於第一接觸孔W1內，以形成第一連接電極E1（如圖17所繪示）。
於一些實施態樣中，光阻層140a的材料可以是但不限於可透光的光阻材料。
於一些實施態樣中，於圖案化步驟（如圖20所繪示）中，經由微影蝕刻製程將整層的光阻層140a圖案化，以形成島狀的圖案化光阻層140。接著，對應第一微型發光元件120處形成貫穿圖案化光阻層140的第一開口H1；而且，於第一開口H1之鄰側形成貫穿圖案化光阻層140的第二開口H2。其中，在朝向基板110的垂直投影方向上，第一開口H1的投影係與部份的第一微型發光元件120的投影至少一部份重疊。第一開口H1暴露出部分的第一微型發光元件120。第二開口H2並未對應第一微型發光元件120，且並未暴露出第一微型發光元件120，而是暴露出部分的絕緣層180。
於一些實施態樣中，可透過蒸鍍法（Evaporation）、化學氣相沈積法（Chemical vapor deposition，CVD）或濺鍍法（sputtering）等方法沉積導電材料於基板110上，以形成反射電極150（覆蓋圖案化光阻層140）（如圖21所繪示）。於一些實施態樣中，反射電極150可以具有導電性及反光性，可用以反射光線。其中，反射電極150可為單層或多層結構，且其材料可以是但不限於金屬、合金、或是其它合適的材料。
於一些實施態樣中，可透過電漿沉積法（plasma deposition）或化學氣相沈積法（Chemical vapor deposition，CVD）等方法沈積絕緣材料於於基板110上，以形成保護層160。接著，在保護層160對應第二微型發光元件130處形成第三開口H3，以暴露出部分的第二微型發光元件130（如圖23所繪示）。在一些實施態樣中，保護層160可為單層或多層結構，且其材料例如為無機材料（例如：氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、其它合適的材料、或上述之組合）、有機材料（例如：光阻(包含彩色光阻或透明光阻)、聚醯亞胺（polyimide）、苯並環丁烯（BCB）、環氧樹脂（Epoxy）、過氟環丁烷（PFCB）、其它合適的材料、或上述之組合）。
於一些實施態樣中，可透過蒸鍍法（Evaporation）、化學氣相沈積法或濺鍍法（sputtering）等方法沉積導電材料於保護層160上，以形成第一導電電極170。於此，第一導電電極170覆蓋保護層160，且經由第三開口H3貫穿保護層160而電性連接第二微型發光元件130的電極(例如：第四電極134，如圖24所繪示）。在其中一些實施態樣中，第一導電電極170之導電材料可以為透明導電材料（例如是銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、銦鍺鋅氧化物、或其它合適的氧化物、或者是上述至少二者之堆疊層）、奈米碳管/桿、有機導電材料、或例如厚度小於60埃的反射材料、或其它合適的氧化物、或者是上述至少二者之堆疊層），導電材料亦可包含反射導電材料（例如：可選用與反射電極150所述的材料）或半穿透半反射導電材料（例如：前述透明導電材料與前述反射導電材料的選用於部份第一導電電極170中）。
綜上所述，本發明實施例之雙面顯示器及其製造方法，其利用圖案化光阻層，使反射電極耦接第一微型發光元件和第二微型發光元件。此外反射電極形成反射面將第一微型發光元件所發出的光線和第二微型發光元件所發出的光線能夠分別導向雙面顯示器的相對兩側，藉此避免第一微型發光元件所發出的光線和第二微型發光元件所發出的光線互相干擾，且可獨立控制第一微型發光元件和第二微型發光元件，並於雙面顯示時能避免雙面顯示器的產生影像鏡像。
雖然本發明的技術內容已經以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神所作些許之更動與潤飾，皆應涵蓋於本發明的範疇內，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧雙面顯示器
101‧‧‧對向基板
102‧‧‧配向層
110‧‧‧基板
112‧‧‧第一側
114‧‧‧第二側
120‧‧‧第一微型發光元件
122‧‧‧第一電極
124‧‧‧第二電極
126‧‧‧第一發光層
130‧‧‧第二微型發光元件
132‧‧‧第三電極
134‧‧‧第四電極
136‧‧‧第二發光層
140‧‧‧圖案化光阻層
140a‧‧‧光阻層
142‧‧‧第一側表面
144‧‧‧第二側表面
146‧‧‧共用側表面
150‧‧‧反射電極
160‧‧‧保護層
170‧‧‧第一導電電極
180‧‧‧絕緣層
190‧‧‧光調變元件
192‧‧‧第二導電電極
194‧‧‧第三導電電極
196‧‧‧光調變層
A-A‧‧‧剖面線
A1、A2‧‧‧夾角
D1‧‧‧第一光線
D2‧‧‧第二光線
DL1‧‧‧第一資料線
DL2‧‧‧第二資料線
E1‧‧‧第一連接電極
E2‧‧‧第二連接電極
E3‧‧‧第三連接電極
GL1‧‧‧第一閘極線
GL2‧‧‧第二閘極線
H1‧‧‧第一開口
H2‧‧‧第二開口
H3‧‧‧第三開口
L1、L2‧‧‧距離
M1‧‧‧發光區
M2‧‧‧穿透區
P1‧‧‧子畫素
Q1、Q2‧‧‧反射點
S1、S2‧‧‧輔助線
S3‧‧‧輔助法線
T1、T2‧‧‧距離
TN‧‧‧電源線
TFT1‧‧‧第一主動元件
TFT2‧‧‧第二主動元件
TFT3‧‧‧開關元件
Vc‧‧‧供電電源
W1‧‧‧第一接觸孔
W2‧‧‧第二接觸孔
W3‧‧‧通孔
Z‧‧‧垂直投影方向
θ1‧‧‧銳角
圖1為本發明一實施例的雙面顯示器的結構俯視示意圖。 圖2為對應於圖1的雙面顯示器的結構立體概略示意圖。 圖3為對應於圖1之A-A剖線的雙面顯示器的截面示意圖。 圖4為具有不同銳角的圖案化光阻層所對應正向導光強度的曲線圖。 圖5A為對應於圖3之第一微型發光元件的雙面顯示器的局部剖面結構示意圖。 圖5B為對應於圖3之第二微型發光元件的雙面顯示器的局部剖面結構示意圖。 圖6為本發明一實施例的雙面顯示器的電路結構示意圖。 圖7為本發明另一實施例的雙面顯示器的剖面結構示意圖。 圖8為本發明另一實施例的雙面顯示器的電路結構示意圖。 圖9為本發明又一實施例的雙面顯示器的電路結構示意圖。 圖10為本發明再一實施例的雙面顯示器的電路結構示意圖。 圖11A為本發明另一實施例的雙面顯示器的結構俯視示意圖。 圖11B為本發明又一實施例的雙面顯示器的結構俯視示意圖。 圖11C為本發明再一實施例的雙面顯示器的結構俯視示意圖。 圖12為本發明另一實施例的雙面顯示器的剖面結構示意圖。 圖13為本發明另一實施例的雙面顯示器的剖面結構示意圖。 圖14為本發明另一實施例的雙面顯示器的剖面結構示意圖。 圖15為本發明又一實施例的雙面顯示器的剖面結構示意圖。 圖16為本發明又一實施例的雙面顯示器的剖面結構示意圖。 圖17至24分別是本發明一實施例的雙面顯示器的製造方法於各步驟所形成的剖面示意圖。

Claims (20)

  1. 一種雙面顯示器，具有多個子畫素設置於一基板上，其中各該子畫素包含： 一第一主動元件，設置於該基板上； 一第一微型發光元件，位於該基板上，其中該第一微型發光元件至少包含一第一電極、一第二電極以及一第一發光層，該第一發光層設置於該第一電極與該第二電極之間，且該第二電極電性連接該第一主動元件； 一圖案化光阻層，設置於該基板上，其中該圖案化光阻層覆蓋部份該第一微型發光元件，該圖案化光阻層具有一第一開口與一第二開口，且於一垂直投影方向上該第一開口的投影係與該第一微型發光元件的投影部份重疊； 一反射電極，設置於該基板上，其中該反射電極覆蓋該第一微型發光元件、該圖案化光阻層與暴露於該第二開口之該基板，且該反射電極經由該第一開口電性連接該第一微型發光元件之該第一電極； 一第二微型發光元件，設置於該第二開口之該反射電極上，其中該第二微型發光元件至少包含一第三電極、一第四電極以及一第二發光層，且該第二發光層設置於該第三電極與該第四電極之間； 一保護層，設置於該基板上，其中該保護層覆蓋該反射電極與該第二微型發光元件，該保護層具有一第三開口，且於該垂直投影方向上該第三開口的投影係與該第二微型發光元件的投影部份重疊；以及 一第一導電電極，設置於該保護層上，其中該第一導電電極覆蓋該保護層，且該第一導電電極經由該第三開口電性連接該第二微型發光元件之該第四電極。
  2. 如請求項1所述的雙面顯示器，其中該圖案化光阻層具有多個側表面，該些側表面中的其中之一個側表面與該基板的一上表面之間具有一銳角，且該銳角介於40~70。
  3. 如請求項1所述的雙面顯示器，其中於該垂直投影方向上該第一主動元件的投影與該第一微型發光元件於該垂直的投影不重疊。
  4. 如請求項1所述的雙面顯示器，其中各該子畫素更包括： 一絕緣層，覆蓋於該第一主動元件與該基板，該絕緣層具有一第一接觸孔，該第一主動元件經由該第一接觸孔電性連接該第一微型發光元件之該第二電極，且該圖案化光阻層設置於該絕緣層上。
  5. 如請求項4所述的雙面顯示器，其中各該子畫素更包括： 一第二主動元件，設置於該基板上，該絕緣層覆蓋該第二主動元件，且該絕緣層更具有一第二接觸孔，該第二主動元件透過該第二接觸孔與該第一導電電極電性連接該第二微型發光元件之該第四電極。
  6. 如請求項5所述的雙面顯示器，其中於該垂直投影方向上該第二主動元件的投影與該第一微型發光元件的投影不重疊。
  7. 如請求項1所述的雙面顯示器，其中該反射電極係為共通電極或浮接電極。
  8. 如請求項1所述的雙面顯示器，其中該第一導電電極係傳遞一第一電位。
  9. 如請求項1所述的雙面顯示器，其中至少一個該子畫素包括至少一發光區以及鄰接該發光區的至少一穿透區，該第一微型發光元件及該第二微型發光元件位於該發光區。
  10. 如請求項9所述的雙面顯示器，其中各該子畫素更包括： 一光調變元件，設置於該穿透區之該基板上，該光調變元件包含一第二導電電極、一第三導電電極以及一光調變層，該光調變層設置於該第二導電電極與該第三導電電極間，且該光調變層包含液晶層、電致變色層或電濕潤層。
  11. 如請求項10所述的雙面顯示器，其中各該子畫素更包括： 一開關元件，設置於該基板上，且位於該發光區；以及 一絕緣層，覆蓋該第一主動元件、該開關元件與該基板，該絕緣層具有一第一接觸孔與一通孔，該第一主動元件經由該第一接觸孔電性連接該第一微型發光元件之該第一電極，該開關元件經由該通孔電性連接該光調變元件之該第二導電電極，且該圖案化光阻層設置於該絕緣層上。
  12. 如請求項11所述的雙面顯示器，其中於該垂直投影方向上該開關元件的投影與該第一微型發光元件的投影不重疊。
  13. 如請求項10所述的雙面顯示器，其中各該子畫素更包括： 一第二主動元件，設置於該基板上，位於該發光區；以及 一絕緣層，覆蓋該第一主動元件、該第二主動元件與該基板，該絕緣層具有一第一接觸孔與一第二接觸孔，該第一主動元件經由該第一接觸孔電性連接該第一微型發光元件之該第一電極，該第二主動元件透過該第二接觸孔與該第一導電電極電性連接該第二微型發光元件之該第四電極，且該圖案化光阻層設置於該絕緣層上。
  14. 如請求項13所述的雙面顯示器，更包括： 一開關元件，設置於該基板上，該絕緣層覆蓋該開關元件，該絕緣層更具有一接觸孔，且該開關元件透過該接觸孔電性連接該第二導電電極。
  15. 如請求項14所述的雙面顯示器，其中於該垂直投影方向上該開關元件的投影與該第一微型發光元件的投影不重疊。
  16. 如請求項13所述的雙面顯示器，其中於該垂直投影方向上該第二主動元件的投影與該第一微型發光元件的投影不重疊。
  17. 如請求項10所述的雙面顯示器，其中該第一導電電極連接該第二導電電極，且該第三導電電極設置於該發光區與該穿透區上。
  18. 如請求項1所述的雙面顯示器，其中該第一微型發光元件發出的顏色不同於該第二微型發光元件發出的顏色，該第一微型發光元件發出的該顏色係為紅色、藍色或綠色，該第二微型發光元件發出的該顏色係為白色，且該第一微型發光元件與該第二微型發光元件所發出的光束為相反方向。
  19. 一種雙面顯示器的製造方法，包括： 於一基板的一發光區內形成一第一主動元件； 設置一第一微型發光元件於該基板的該發光區上，且該第一微型發光元件電性連接該第一主動元件； 形成一光阻層於該基板上且覆蓋該第一微型發光元件； 圖案化該光阻層以形成一圖案化光阻層，其中該圖案化光阻層覆蓋該第一微型發光元件，且該圖案化光阻層具有一第一開口與一第二開口； 覆蓋一反射電極於該圖案化光阻層及暴露於該第二開口之該基板上，其中該反射電極通過該第一開口而與該第一微型發光元件耦接； 設置一第二微型發光元件於該第二開口內的該反射電極上； 形成一保護層覆蓋於該反射電極以及部份該第二微型發光元件，且該保護層具有一第三開口；以及 形成一第一導電電極於該保護層上，其中該第一導電電極通過該第三開口與該第二微型發光元件電性連接。
  20. 如請求項19所述的雙面顯示器的製造方法，其中設置該第一微型發光元件於該基板的該發光區上，且該第一微型發光元件電性連接該第一主動元件的步驟，更包括： 形成一絕緣層覆蓋於該第一主動元件，且該絕緣層具有一第一接觸孔；以及 形成一第一連接電極於該第一接觸孔內。
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