TW202346975A - 顯示裝置 - Google Patents

Abstract

[課題]提供一種顯示裝置，其可藉由發光二極體顯示明亮的圖像。 [解決手段]一種顯示裝置(1A)，其具備：基板(2)；隔壁層(3)，設於前述基板(2)上，且具有複數個貫通孔；複數個發光二極體(4)，分別配置於前述複數個貫通孔內；及複數個透鏡(5)，分別配置於前述複數個貫通孔的位置；前述透鏡(5)具有第一面(5a)及作為其背面的第二面(5b)，該第一面(5a)係中間隔著前述發光二極體(4)而與前述基板(2)對向；前述第二面(5b)係凸面；以前述基板(2)作為基準之前述凸面的頂部的高度(H5T)，係大於以前述基板(2)作為基準之前述隔壁層(3)的上面的高度(H3)。

Description

顯示裝置

本發明係關於一種顯示裝置。

AR眼鏡及MR眼鏡等頭戴式顯示器，可利用於體驗虛擬實境(VR)、增強實境(AR)或複合實境(MR)。頭戴式顯示器搭載的顯示裝置，要求低耗電、小型且輕量，可顯示高亮度且高精細的圖像。

作為可搭載於頭戴式顯示器的小型顯示裝置，現已開發出LCOS(Liquid Crystal on Silicon)微顯示器、LBS(Laser Beam Scanning)顯示器、及矽晶(OLED-on-Silicon) OLED微顯示器等各種顯示裝置。但是，這些顯示裝置皆不能充分滿足前述要求。

微型LED(Light-Emitting Diode)顯示器，係被認為是一種最有可能滿足前述要求的顯示裝置。因此，現階段正著力於微型LED顯示器的開發研究。

於可搭載於頭戴式顯示器之小型的微型LED顯示器中，有時將微透鏡設於發光二極體的前方(專利文獻1及2)。發光二極體射出的光係擴散光。微透鏡係用以使發光二極體射出的擴散光趨近於準直光。 [先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：中國專利申請案公開第201911308310號 專利文獻2：歐洲專利申請案公開第15801484號

[發明欲解決之課題]

本發明之目的在提供一種可藉由發光二極體顯示明亮的圖像之顯示裝置。

根據本發明的一個態樣，提供一種顯示裝置，其具備：基板；隔壁層，其設於前述基板上，且具有複數個貫通孔；複數個發光二極體，分別配置於前述複數個貫通孔內；及複數個透鏡，分別配置於前述複數個貫通孔的位置；且前述透鏡具有第一面及作為其背面的第二面，該第一面係中間隔著前述發光二極體而與前述基板對向，前述第二面係凸面，以前述基板作為基準之前述凸面的頂部的高度，係大於以前述基板作為基準之前述隔壁層的上面的高度。

根據本發明的另一態樣，提供一種關於前述態樣的顯示裝置，其中以前述基板作為基準之前述凸面的周緣部的高度，係以前述基板作為基準之前述隔壁層的前述上面的前述高度以下。

根據本發明的再一態樣，提供一種關於前述態樣中任一態樣的顯示裝置，其中進一步具備位於前述複數個貫通孔之每一者中，且介設於前述透鏡與前述發光二極體之間之一個以上的層。

根據本發明的再一態樣，提供一種關於前述態樣的顯示裝置，其中前述一個以上的層中的與前述透鏡鄰接之層的折射率，係小於前述透鏡的折射率。

根據本發明的再一態樣，提供一種關於前述態樣中任一態樣的顯示裝置，其中前述隔壁層包含透光性部，該透光性部係與前述一個以上的層中的至少一者接觸，前述一個以上的層中的與前述透光性部接觸之層的折射率，係大於前述透光性部的折射率。

根據本發明的再一態樣，提供一種關於前述態樣中任一態樣的顯示裝置，其中前述隔壁層具有多層構造。

根據本發明的再一態樣，提供一種關於前述態樣的顯示裝置，其中前述隔壁層包含：遮光性的第一層；及第二層，其設於前述第一層上，且由透光性樹脂構成。

根據本發明的再一態樣，提供一種關於前述態樣的顯示裝置，其中前述隔壁層進一步包含遮光性的第三層，該第三層係設於前述第二層上。

根據本發明的再一態樣，提供一種關於前述態樣中任一態樣的顯示裝置，其中進一步具備複數個填充層，其等分別填充前述複數個貫通孔，且分別介設於前述複數個透鏡中之一個與前述基板之間，並且埋入與該透鏡對向的前述發光二極體。

根據本發明的再一態樣，提供了一種關於前述態樣的顯示裝置，其中前述複數個填充層的至少一部分包含波長轉換層。

根據本發明的再一態樣，提供一種關於前述態樣的顯示裝置，其中前述複數個填充層中包含前述波長轉換層的填充層進一步包含著色層，該著色層係介設於前述波長轉換層與前述透鏡之間。

根據本發明的再一態樣，提供一種關於前述態樣中任一態樣的顯示裝置，其中前述複數個填充層的至少一部分包含透明樹脂層。

根據本發明，提供一種可藉由發光二極體顯示明亮的圖像之顯示裝置。

[用以實施發明的形態]

以下，參照圖式，對本發明的實施形態進行說明。以下說明的實施形態，係將前述方式中的任一態樣進一步具體化者。以下記載的事項，可單獨或組合複數個而組入前述各態樣。

此外，以下所示的實施形態例示了用以將本發明的技術思想具體化的構成，但本發明之技術思想並非侷限於下述構成構件的材質、形狀及構造等。本發明的技術思想，可於申請專利範圍記載之請求項規定的技術範圍內追加各種變更。

再者，對於具有相同或類似功能的要素，於以下參照的圖式中賦予相同的元件編號且省略重複說明。此外，圖式係示意圖，某個方向的尺寸與另一個方向的尺寸的關係、及某個構件的尺寸與其他構件的尺寸的關係等可能與實際狀況不同。

＜1＞第一實施形態 圖1為本發明的第一實施形態之顯示裝置的剖視圖。圖1所示的顯示裝置1A，係一種可搭載於頭戴式顯示器且顯示單色圖像的微型LED顯示器。

顯示裝置1A包含基板2、隔壁層3、發光二極體4、透鏡5及填充層6。

基板2例如包含半導體基板或絕緣基板、及設於其中一個主面上的電路。半導體基板例如為矽基板。絕緣基板例如為玻璃基板。電路例如為對發光二極體4進行主動矩陣驅動的電路。電路也可為對發光二極體4進行被動矩陣驅動的電路。根據一例，基板2係互補型金屬氧化物半導體(CMOS)底板。

再者，於圖中，X方向及Y方向係與基板2的設置有電路之面平行且相互交叉的方向。根據一例，X方向及Y方向相互垂直。此外，Z方向係基板2的厚度方向，且與X方向及Y方向垂直。

隔壁層3係設於基板2之設有電路的面上。隔壁層3具有複數個貫通孔。這些貫通孔分別於Z方向延伸，且排列於X方向及Y方向。

如後述，發光二極體4分別配置於這些貫通孔內。隔壁層3係用以抑制或防止位於某個貫通孔內之發光二極體4射出的光朝其他貫通孔入射。

隔壁層3之各貫通孔之上面側的開口係正方形。該開口也可具有圓形等其他形狀。其中，某個構成要素「上面」，係指該構成要素之表面中與基板2對向的面的背面。

在此，各貫通孔之平行於Z方向之截面係矩形。貫通孔之平行於Z方向的截面也可具有其他形狀。例如，貫通孔之平行於Z方向的截面也可為正錐形。

隔壁層3例如由樹脂構成。隔壁層3可透明或者也可為光散射性。光散射性的隔壁層3，例如由包含透明樹脂、及折射率與其不同之透明粒子的混合物構成。於不使用光散射性的粒子的情況下，從提高光取出效率的觀點考量，較佳為以光學反射的金屬膜覆蓋由透明樹脂構成的隔壁層。

以基板2作為基準之隔壁層3上面的高度H3即隔壁層3的厚度，較佳為於2.8至15μm的範圍內，更佳為在5至10μm的範圍內。

隔壁層3上面之貫通孔的最大直徑，較佳為在1至10μm的範圍內，更佳為在2至5μm的範圍內。

發光二極體4分別配置於隔壁層3的貫通孔內。發光二極體4例如為無機發光二極體。各發光二極體4的2個電極係連接於基板2的電路。

這些發光二極體4的發光光譜彼此相等。根據一例，發光二極體4為藍色發光二極體。根據另一例，發光二極體4為紫外發光二極體。

以基板2作為基準之發光二極體4上面的高度H4與以基板2作為基準之隔壁層3上面的高度H3之比H4/H3，較佳為於0.36至0.8的範圍內，更佳為在0.4至0.7的範圍內。

透鏡5分別配置於隔壁層3之貫通孔的位置。每個透鏡5分別為凸透鏡。各透鏡5具有第一面5a及第二面5b。

第一面5a係中間隔著發光二極體4而與基板2對向。在此，第一面5a為平坦面。第二面5b係第一面5a的背面。第二面5b為凸面。透鏡5係用以使入射於第一面5a的擴散光趨近於準直光而自第二面5b射出。

透鏡5係由透明材料構成。該透明材料可為有機物或者也可為無機物。

如上述，透鏡5的第二面5b為凸面。以該凸面的邊緣作為基準之凸面的頂部的高度H，較佳為於0.3至3μm的範圍內，更佳為在0.6至1.5μm的範圍內。

前述高度H與透鏡5的最大直徑D的比H/D，較佳為於0.03至3的範圍內，更佳為在0.06至1.5的範圍內。再者，透鏡5的最大直徑D，係與隔壁層3上面之貫通孔的最大直徑相等或較其略小。

以基板2作為基準之第二面5b的頂部的高度H5T，係大於以基板2作為基準之隔壁層3上面的高度H3。如後述，於採用該構造的情況下，與高度H5T為高度H3以下的情況比較，可顯示更明亮的圖像。

高度H5T與高度H3之差H5T-H3，較佳為於0.02至1.5μm的範圍內，更佳為在0.1至0.5μm的範圍內。

以基板2作為基準之凸面的周緣部的高度H5P，係為以基板2作為基準之隔壁層3上面的高度H3以下。高度H5P也可大於高度H3，於該情況下，入射於第一面5a的光的一部分不透射第二面5b，而是例如透射透鏡5的側面。於將高度H5P設為高度H3以下的情況下，與將高度H5P設為大於高度H3的情況比較，透鏡5使擴散光趨近於準直光的效果較大。

填充層6係分別填充隔壁層3的貫通孔。各填充層6係介設於透鏡5中的一者與基板2之間，並且將與該透鏡5對向的發光二極體4埋入。各個填充層6包含介設於透鏡5與發光二極體4之間的一個以上的層。

填充層6包含的一個以上之層中與透鏡5鄰接之層的折射率較佳為小於透鏡5的折射率。其中，「折射率」係填充層6所射出且朝透鏡5入射的光的折射率。於折射率滿足前述關係的情況下，可抑制自填充層6朝透鏡5行進的光藉由這些層之間的界面而反射。

如上述，隔壁層3整體係透明或光散射性。即，隔壁層3係包含有與填充層6所包含的一個以上之層中的至少一者接觸的光透射性部。填充層6包含的一個以上之層中的與光透射性部接觸的折射率，較佳為大於光透射性部的折射率。其中，「折射率」係從填充層6包含的1個以上之層中的與光透射性部接觸的層，朝光透射性部行進之光的折射率。於折射率滿足前述關係的情況下，可抑制自填充層6朝隔壁層3行進的光朝隔壁層3入射。

每個填充層6包含有下部填充層61及上部填充層62。 下部填充層61係埋入發光二極體4。下部填充層61例如為波長轉換層。波長轉換層係包含量子點螢光體等螢光體及透明樹脂的層。根據一例，波長轉換層係將發光二極體4射出的藍色光轉換成黃色光等其他顏色的光。根據另一例，波長轉換層係將發光二極體4射出的紫外光轉換成可視區域的光。於發光二極體4射出可視區域的光的情況下，下部填充層61也可不具有波長轉換功能。

上部填充層62係設於下部填充層61上。上部填充層62例如為發揮作為平坦化層之功能的層。於發光二極體4射出藍色光，且下部填充層61為將藍色光轉換為黃色光的波長轉換層的情況下，上部填充層62例如使不進行波長轉換而已透射波長轉換層的藍色光、及藉由波長轉換層自藍色光轉換而成的黃色光透射。於該情況下，例如可藉由藍色與黃色的加法混色顯示白色。

上部填充層62還可擔負濾光器的功能。例如，上部填充層62可吸收或遮擋可視光區域的一部分光、紫外光區域的至少一部分光、或這些光兩者。上部填充層62可省略。

再者，於該顯示裝置1A中，每個像素PX分別包含一個發光二極體4、與其對向的透鏡5、及介設於這些之間的填充層6。於基板2為對發光二極體進行主動矩陣驅動的情況下，各像素PX進一步包含像素電路，該像素電路係基板2之電路所包含的像素電路中的控制該像素PX所包含的發光二極體4的發光動作。

顯示裝置1A例如可藉由以下方法製造。 首先，將發光二極體4安裝於基板2。該安裝例如可利用覆晶接合技術或引線接合(wire bonding)技術。

接著，於基板2上依序形成隔壁層3、下部填充層61及上部填充層62。隔壁層3、下部填充層61及上部填充層62，例如可藉由使用紫外線硬化樹脂等之感光性樹脂的光微影術形成。

然後形成透鏡5。透鏡5例如藉由以下的方法形成。首先，以覆蓋上部填充層62及隔壁層3的方式形成由感光性樹脂所構成的塗膜。接著，藉由進行該塗膜的圖案曝光及顯影，形成分別位於上部填充層62之中央部上的複數個柱狀體。然後，藉由使這些柱狀體回流，而獲得透鏡5。

或者，首先，以覆蓋上部填充層62及隔壁層3的方式形成由正型感光性樹脂構成的塗膜。接著，透過灰階遮罩(gray tone mask)對塗膜進行曝光，該灰階遮罩係以自該塗膜中的與設於隔壁層3之各貫通孔的中心對應的部分朝與該貫通孔之側壁對應的部分，曝光量依序增大的方式設計，以及以該隔壁中的位於隔壁層3正上方之部分的曝光量成為最大的方式設計。然後，藉由進行顯影及硬化以獲得透鏡5。

或者，首先，於上部填充層62及隔壁層3上塗佈負型的感光性樹脂。在此，假設上部填充層62及隔壁層3的表面自由能不同。此外，假設感光性樹脂的表面張力與上部填充層62的表面自由能大致相等，而與隔壁層3之表面自由能差異較大。於該情況下，上部填充層62容易藉由感光性樹脂潤濕，隔壁層3則難以藉由感光性樹脂潤濕。正因為此，於上部填充層62上形成有由感光性樹脂構成且上面為凸曲面的島狀部。然後，藉由對島狀部進行曝光，獲得透鏡5。

或者，首先，形成覆蓋上部填充層62的透明材料層。透明材料層也可以進一步覆蓋隔壁層3的方式形成。接著，於透明材料層上形成蝕刻遮罩，該蝕刻遮罩係由與透鏡5的中央部對應的島狀圖案構成。然後，蝕刻透明材料層以除去透明材料層中的從蝕刻遮罩露出的部分，並且於蝕刻遮罩下方產生側蝕。然後，藉由去除蝕刻遮罩，獲得透鏡5。

於以如上述之方式形成透鏡5後，蝕刻隔壁層3的上面以減小其厚度。此種蝕刻可省略。但是，藉由進行該蝕刻，可更確實地獲得高度H5T大於高度H3的構造。

前述發光二極體4，例如可藉由將具有與其相同的層構造之層積體單片化成為複數個部分而獲得。如此獲得的發光二極體4的每一個，其端面附近的區域會因單片化而受損。受損區域的發光效率低於未受損區域。

於微型LED顯示器、尤其是可搭載於頭戴式顯示器的微型LED顯示器中，發光二極體的尺寸極小。因此，發光二極體中所占的因單片化而受損的區域的比例較大。

通常，發光二極體可實現高亮度。然而，由於以上理由，微型LED顯示器、尤其是可搭載於頭戴式顯示器的微型LED顯示器，於圖像的亮度方面尚有改善的餘地。

前述顯示裝置1A可顯示明亮的圖像。以下對此進行說明。

於將透鏡5之第二面5b的頂部的高度H5T設為大於隔壁層3之高度H3的情況下，與高度H5T等於高度H3的情況、或高度H5T小於高度H3的情況比較，透鏡5射出的光中入射於隔壁層3的表面附近的部分即入射於藉由隔壁層3中的鄰接之透鏡5夾持的部分、或者藉由該部分反射的光成分所占的比例小。入射到隔壁層3之表面附近的部分之大部分光不能利用於顯示或成為雜訊。並且，無法避免伴隨反射所致之光的衰減。所以，前述顯示裝置1A可將透鏡5射出的光有效地利用於顯示，因此可顯示明亮的圖像。

此外，若將透鏡5之第二面5b的頂部的高度H5T設為大於隔壁層3的高度H3，則與高度H5T等於高度H3的情況、或高度H5T小於高度H3的情況比較，可增大從發光二極體4至透鏡5的第二面5b的距離。

於下部填充層61不具有波長轉換功能的情況下，若增大從發光二極體4至透鏡5的第二面5b的距離，則入射於透鏡5之第一面5a的光中以較小的入射角入射於第一面5a的光成分的比例增大。這是因為，若增大該距離，則發光二極體4射出的光中不被設在隔壁層3的貫通孔之側壁反射而入射到第一面5a的光成分被侷限為無伴隨反射的衰減且入射角小的光成分，另一方面，被貫通孔的側壁反射一次以上後入射於第一面5a的光成分於反射時其行進方向可以變化。例如，在隔壁層3中被鄰接的貫通孔夾持的部分具有正錐狀的截面形狀的情況下，發光二極體4朝廣角側射出的光成分被貫通孔的側壁反射，其行進方向接近垂直方向。若透鏡5射出的光的指向性高(擴散的程度小)，則可提高入射於觀察者之眼睛的光的比例，可顯示明亮的圖像。

此外，若增大從發光二極體4至透鏡5的第二面5b的距離，則可使填充層6更厚，因此，下部填充層61也可變厚。若將具有波長轉換功能的下部填充層61加厚，則可提高波長轉換效率。因此，即使於下部填充層61具有波長轉換功能的情況下，也可顯示明亮的圖像。 根據以上的理由，前述顯示裝置1A也可顯示明亮的圖像。

＜2＞第二實施形態 圖2為本發明的第二實施形態之顯示裝置的剖視圖。圖2所示的顯示裝置1B除了隔壁層3採用以下的構造以外，係與參照圖1說明的顯示裝置1A相同。

即，顯示裝置1B的隔壁層3具有多層構造。具體而言，該隔壁層3包含第一層31及第二層32。

第一層31係遮光性層。根據一例，第一層31係黑色層。此種的第一層31，例如由包含黏結劑樹脂及著色劑的混合物所構成。著色劑例如為黑色顏料，或者為藉由減法混色而呈現黑色的顏料的混合物例如包含藍色顏料、綠色顏料及紅色顏料的混合物。於第一層31設置有第一貫通孔，該第一貫通孔係作為設於隔壁層3之貫通孔的下側部分。

第二層32係設於第一層31上。第二層32係由透光性樹脂構成。第二層32例如由透明樹脂構成。於第二層32設置有第二貫通孔，該第二貫通孔係作為設於隔壁層3之貫通孔的其他部分。第二貫通孔的側壁係與第一貫通孔的側壁齊平。

顯示裝置1B可發揮與前述顯示裝置1A相同的效果。 此外，於該顯示裝置1B中，某像素PX的發光二極體4射出，且朝向鄰接之像素PX的下部填充層61行進的光的一部分，係藉由第一層31吸收。因此，例如於下部填充層61具有波長轉換功能的情況下，某像素PX的發光二極體4射出的光藉由鄰接的像素PX之下部填充層61進行波長轉換的可能性低。即，若隔壁層3採用圖2的構造，則難以產生串擾(crosstalk)。

此外，於隔壁層3整體為黑色的情況下，隔壁層3對光的吸收大。由於圖2之隔壁層3包含由透光性樹脂構成的第二層32。因此，隔壁層3之光的吸收不會伴隨隔壁層3採用圖2的構造而過度增大。

此外，於隔壁層3整體為黑色的情況下，其形成中使用的感光性樹脂也為黑色。此種感光性樹脂，通常對使用於圖案曝光的光顯示出高吸收率。因此，具有貫通孔且較厚的黑色層難以以高形狀精度形成。由於圖2的隔壁層不僅包含作為黑色層的第一層31，而且進一步包含由透光性樹脂構成的第二層32，因此，不僅較厚且容易以較高的形狀精度形成。

再者，在此，以基板2作為基準之第一層31上面的高度，係小於以基板2作為基準之發光二極體4上面的高度。以基板2作為基準之第一層31上面的高度可與以基板2作為基準之發光二極體4上面的高度相等，也可大於該高度。

＜3＞第三實施形態 圖3為本發明的第三實施形態之顯示裝置的剖視圖。圖3所示的顯示裝置1C，除了隔壁層3採用以下的構造以外，係與參照圖2說明的顯示裝置1B相同。

即，於顯示裝置1C的隔壁層3中，第二層32不僅覆蓋第一層31的上面，還覆蓋設於第一層31之貫通孔的側壁。

顯示裝置1C可獲得與前述顯示裝置1A及1B相同的效果。此外，根據該構造，發光二極體4射出且朝第一層31行進的光的一部分，係藉由第二層32與下部填充層61的界面反射。因此，於顯示裝置1C中，與顯示裝置1B比較，難以產生第一層31之對光的吸收。

＜4＞第四實施形態 圖4為本發明的第四實施形態之顯示裝置的剖視圖。圖4所示的顯示裝置1D，除了隔壁層3採用以下的構造以外，係與參照圖2說明的顯示裝置1B相同。

即，於顯示裝置1D的隔壁層3中，設於第一層31之第一貫通孔的直徑，係小於設於第二層32之第二貫通孔的直徑。因此，設於隔壁層3的貫通孔的側壁，係以自下方朝上方擴徑的方式，於第一層31與第二層32的邊界位置具有階差。

此顯示裝置1D可獲得與前述針對顯示裝置1A及1B所描述之效果相同的效果。此外，若採用該構造，則可減小第二貫通孔相對於第一貫通孔的位置對顯示性能的影響。即，若採用該構造，則製造製程的餘裕(margin)變大。

＜5＞第五實施形態 圖5為本發明的第五實施形態之顯示裝置的剖視圖。圖5所示的顯示裝置1E，除了隔壁層3採用以下的構造以外，係與參照圖2說明的顯示裝置1B相同。

即，顯示裝置1E的隔壁層3進一步包含第三層33。第三層33係設於第二層32上。第三層33係遮光性層。根據一例，第三層33為黑色層。第三層33例如由與針對第一層31所闡述之材料相同的材料構成。於第三層33設置有第三貫通孔，該第三貫通孔係作為設於隔壁層3之貫通孔的上側部分。第三貫通孔的側壁係與第二貫通孔的側壁齊平。第三貫通孔的側壁也可不與第二貫通孔的側壁齊平。

此顯示裝置1E可獲得與針對前述顯示裝置1A及1B所闡述之效果相同的效果。此外，該顯示裝置1E係於從外部對設置有透鏡5的面照射光的情況下，第三層33可吸收該光。所以，與顯示裝置1B比較，顯示裝置1E可顯示更深的黑色，因此可實現更高的對比度。

＜6＞第六實施形態 圖6為本發明的第六實施形態之顯示裝置的剖視圖。圖6所示的顯示裝置1F除了進一步包含覆蓋層7以外，係與參照圖2說明的顯示裝置1B相同。

覆蓋層7係覆蓋隔壁層3及透鏡5。覆蓋層7可使透鏡5透射的光透射。覆蓋層7例如為由透明樹脂構成的透明層。覆蓋層7相對於前述光的折射率，係小於透鏡5相對於該光的折射率。

該顯示裝置1F可獲得與前述針對顯示裝置1A所描述之效果相同的效果。此外，覆蓋層7係發揮作為例如平坦化層或保護層之功能。因此，該顯示裝置1F容易與其他裝置組合，並且難以產生因損傷而導致的性能的劣化。

＜7＞第七實施形態 圖7為本發明的第七實施形態之顯示裝置的剖視圖。圖7所示的顯示裝置1G係可搭載於頭戴式顯示器，且為顯示彩色圖像的微型LED顯示器。

圖7所示的顯示裝置1G除了採用以下的構造以外，係與參照圖1說明的顯示裝置1A相同。

即，顯示裝置1G包含像素PXG以取代像素PX。這些像素PXG係於X方向及Y方向排列。

每個像素PXG包含有第一子像素PX1、第二子像素PX2及第三子像素PX3。於各像素PXG中，第一子像素PX1、第二子像素PX2及第三子像素PX3係沿X方向排列。於各像素PXG中，第一子像素PX1、第二子像素PX2及第三子像素PX3的排列，也可採用三角形排列等其他排列。

第一子像素PX1、第二子像素PX2及第三子像素PX3的每一者，除了以下之點外，係與像素PX相同。

第一子像素PX1射出藍色光。第一子像素PX1包含第一填充層6A以取代包含下部填充層61及上部填充層62的填充層6，該第一填充層6A包含第一下部填充層61A及第一上部填充層62A。

第二子像素PX2射出綠色光。第二子像素PX2包含第二填充層6B以取代包含下部填充層61及上部填充層62的填充層6，該第二填充層6B包含第二下部填充層61B及第二上部填充層62B。

第三子像素PX3射出紅色光。第三子像素PX3包含第三填充層6C以取代包含下部填充層61及上部填充層62的填充層6，該第三填充層6C包含第三下部填充層61C及第三上部填充層62C。

於發光二極體4射出藍色光的情況下，第一下部填充層61A係使藍色光不進行波長轉換而透射的無色透明層，第二下部填充層61B係將藍色光轉換為綠色光的波長轉換層，第三下部填充層61C係將藍色光轉換為紅色光的波長轉換層。於該情況下，第一上部填充層62A係無色透明的層、或者為吸收或遮斷綠色光及紅色光而使藍色光透射的藍色著色層，第二上部填充層62B係吸收或遮斷藍色光及紅色光而使綠色光透射的綠色著色層，第三上部填充層62C係吸收或遮斷藍色光及綠色光而使紅色光透射的紅色著色層。如此，於使用射出藍色光的發光二極體4顯示彩色圖像的情況下，設置波長轉換層及包含著色層的濾色器。

於發光二極體4射出紫外光的情況下，第一下部填充層61A係將紫外光波長轉換為藍色光的波長轉換層，第二下部填充層61B係將紫外光波長轉換為綠色光的波長轉換層，第三下部填充層61C係將紫外光波長轉換為紅色光的波長轉換層。於該情況下，第一上部填充層62A係無色透明層、或者為吸收或遮斷綠色光及紅色光而使藍色光透射的藍色著色層，第二上部填充層62B係無色透明層、或者為吸收或遮斷藍色光及紅色光而使綠色光透射的綠色著色層，第三上部填充層62C係無色透明層、或者為吸收或遮斷藍色光及綠色光而使紅色光透射的紅色著色層。如此，於使用射出紫外光的發光二極體4顯示彩色圖像的情況下，設置波長轉換層。此外，於該情況下，包含著色層的濾色器可為任意。

此顯示裝置1G可獲得與前述針對顯示裝置1A所描述之效果相同的效果。此外，該顯示裝置1G不僅可顯示單色圖像，還可顯示彩色圖像。

＜8＞變形例 前述顯示裝置可進行各種變形。 例如，也可以反射層至少局部覆蓋設於隔壁層3之貫通孔的側壁。此外，也可以該反射層至少局部地進一步覆蓋隔壁層3的上面。藉由設置反射層，光的利用效率得以提高。反射層可具有單層構造，也可具有多層構造。反射層包含的層，例如為無機介電體層或金屬層。反射層包含的層例如可藉由真空蒸鍍及濺射等之氣相沉積方法形成。

於顯示裝置1G中，也可於透鏡5的上方設置濾色器，以取代使第一上部填充層62A、第二上部填充層62B及第三上部填充層62C擔負濾色器的功能。例如，也可於透鏡5及隔壁層3上形成濾色器。或者，也可準備包含透明基板及設於其上之濾色器的濾色器基板，且以濾色器與透鏡5對向的方式設置該濾色器基板。但是，於透鏡5及隔壁層3上形成有濾色器的情況下，由於濾色器的膜厚均勻性的控制困難，因此可能產生顯示不均等。此外，於設置濾色器基板的情況下，對濾色器基板及設置有發光二極體4的LED基板的對位要求高精度。

也可將關於某個顯示裝置的前述構造或關於複數個顯示裝置的前述構造的組合應用於其他顯示裝置。

例如，也可將參照圖3或圖4說明的關於第一層31及第二層32的前述構造應用於顯示裝置1E的第一層31及第二層32。參照圖2至圖5對隔壁層3進行說明的構造或這些的組合，也可應用於顯示裝置1G的隔壁層3。此外，參照圖6說明的覆蓋層7也可設於其他的顯示裝置。

1A:顯示裝置 1B:顯示裝置 1C:顯示裝置 1D:顯示裝置 1E:顯示裝置 1F:顯示裝置 1G:顯示裝置 2:基板 3:隔壁層 4:發光二極體 5:透鏡 5a:第一面 5b:第二面 6:填充層 6A:第一填充層 6B:第二填充層 6C:第三填充層 7:覆蓋層 31:第一層 32:第二層 33:第三層 61:下部填充層 61A:第一下部填充層 61B:第二下部填充層 61C:第三下部填充層 62:上部填充層 62A:第一上部填充層 62B:第二上部填充層 62C:第三上部填充層 D:最大直徑 H:高度 H3:高度 H4:高度 H5P:高度 H5T:高度 PX:像素 PX1:第一子像素 PX2:.第二子像素 PX3:第三子像素 PXG:像素

圖1為顯示本發明之第一實施形態之顯示裝置的剖視圖。 圖2為顯示本發明之第二實施形態之顯示裝置的剖視圖。 圖3為顯示本發明之第三實施形態之顯示裝置的剖視圖。 圖4為顯示本發明之第四實施形態之顯示裝置的剖視圖。 圖5為顯示本發明之第五實施形態之顯示裝置的剖視圖。 圖6為顯示本發明之第六實施形態之顯示裝置的剖視圖。 圖7為顯示本發明之第七實施形態之顯示裝置的剖視圖。

1A:顯示裝置

2:基板

3:隔壁層

4:發光二極體

5:透鏡

5a:第一面

5b:第二面

6:填充層

61:下部填充層

62:上部填充層

D:最大直徑

H:高度

H3:高度

H4:高度

H5P:高度

H5T:高度

PX:像素

Claims (12)

1. 一種顯示裝置，其具備： 基板； 隔壁層，其設於前述基板上，且具有複數個貫通孔； 複數個發光二極體，分別配置於前述複數個貫通孔內；及 複數個透鏡，分別配置於前述複數個貫通孔的位置；且 前述透鏡具有第一面及作為其背面的第二面，該第一面係中間隔著前述發光二極體而與前述基板對向， 前述第二面係凸面， 以前述基板作為基準之前述凸面的頂部的高度，係大於以前述基板作為基準之前述隔壁層的上面的高度。
2. 如請求項1之顯示裝置，其中以前述基板作為基準之前述凸面的周緣部的高度，係以前述基板作為基準之前述隔壁層的前述上面的前述高度以下。
3. 如請求項1之顯示裝置，其中進一步具備位於前述複數個貫通孔之每一者中，且介設於前述透鏡與前述發光二極體之間之一個以上的層。
4. 如請求項3之顯示裝置，其中前述一個以上的層中與前述透鏡鄰接之層的折射率，係小於前述透鏡的折射率。
5. 如請求項3之顯示裝置，其中前述隔壁層包含透光性部，該透光性部係與前述一個以上的層中的至少一層接觸，前述一個以上的層中的與前述透光性部接觸之層的折射率，係大於前述透光性部的折射率。
6. 如請求項1至5中任一項之顯示裝置，其中前述隔壁層具有多層構造。
7. 如請求項6之顯示裝置，其中前述隔壁層包含：遮光性的第一層；及第二層，其設於前述第一層上，且由透光性樹脂構成。
8. 如請求項7之顯示裝置，其中前述隔壁層進一步包含遮光性的第三層，該第三層係設於前述第二層上。
9. 如請求項1之顯示裝置，其中進一步具備複數個填充層，其等分別填充前述複數個貫通孔，且各填充層分別介設於前述複數個透鏡中之一個與前述基板之間，並且埋入與該透鏡對向的前述發光二極體。
10. 如請求項9之顯示裝置，其中前述複數個填充層的至少一部分包含有波長轉換層。
11. 如請求項10之顯示裝置，其中前述複數個填充層中之包含前述波長轉換層的填充層進一步包含著色層，該著色層係介設於前述波長轉換層與前述透鏡之間。
12. 如請求項9至11中任一項之顯示裝置，其中前述複數個填充層的至少一部分包含透明樹脂層。