TWI724855B

TWI724855B - 發光二極體顯示裝置結構

Info

Publication number: TWI724855B
Application number: TW109111545A
Authority: TW
Inventors: 禹慶槿; 楊志方; 林俊興; 吳明坤; 黃隆健; 謝俊瑩
Original assignee: 富元精密科技股份有限公司
Priority date: 2020-04-06
Filing date: 2020-04-06
Publication date: 2021-04-11
Also published as: TW202139491A

Abstract

本發明提供一種發光二極體顯示裝置結構，其包含具有第一表面以及相對於第一表面的第二表面的透明基板；位於透明基板的第二表面上的第一黑色遮光層；位於透明基板的第一表面上且包含以矩陣形式排列的複數個發光元件的發光元件層；以及與發光元件層電性連接且位於透明基板與發光元件層之間的電子元件層，其中第一黑色遮光層覆蓋整個透明基板的該第二表面。

Description

發光二極體顯示裝置結構

本發明係關於一種發光二極體顯示裝置結構，更具體而言，係關於一種可提升對比度的發光二極體顯示裝置結構。

顯示裝置是一種用於顯示影像、圖像、文字等可視資訊的輸出裝置，其被廣泛地應用於包含電視、筆記型電腦、桌上型電腦、衛星導航、個人數位助理以及智慧型手機等的電子裝置中。

顯示裝置在傳統上可依據是否需要獨立背光光源而被分為自發光顯示裝置以及非自發光顯示裝置兩種，其中自發光顯示裝置包含有機發光二極體(OLED)顯示裝置，而非自發光顯示裝置包含液晶顯示裝置(LCD)。然而有機發光二極體顯示裝置存在有使用壽命短以及在側邊角度觀看時容易發生色偏或溢光等缺點，而液晶顯示裝置則存在有高耗能以及對比度差等缺點，目前已發展出像是ULED、QLED、Mini-LED以及Micro-LED等顯示技術來改善上述有機發光二極體顯示裝置以及液晶顯示裝置的缺點。

ULED技術全稱為Ultra-LED，其採用多分區獨立背光控制，將背光光源分成N個分區，通過智能識別圖像來對背光光源進行控制，亮的地方開啟，黑的地方關閉，從而相較於傳統的有機發光二極體顯示裝置，其在畫面亮度以及對比度上具有大幅提升。Mini-LED在平板顯示領域應指次毫米發光二極體(Mini-LED)，其是一種對現有的LCD顯示技術的背光光源提升技術，其透過把顯示屏側邊背光光源幾十顆的LED燈珠，變成了直下背光光源數千顆、數萬顆，甚至更多的燈珠以提升顯示面板的色彩效果以及對比度。Micro-LED是最新一代的顯示技術，其將LED背光光源進行薄膜化、微小化、陣列化，讓LED單元小於100微米，與OLED一樣能夠實現每個圖元單獨定址，單獨驅動發光。

上述ULED、Mini-LED以及Micro-LED技術皆是透過對背光光源進行改良以提升顯示裝置的顯示效果，然而雖然ULED、Mini-LED以及Micro-LED的顯示效果皆優於普通的液晶顯裝置以及有機發光二極體顯示裝置，但其仍然無法做到絕對的黑場表現，因此為達到更佳的畫面對比效果，有進一步提供提升黑場表現的需求。

有鑑於上述提升顯示裝置黑場表現的需求，本發明提供一種發光二極體顯示裝置結構，其包含具有第一表面以及相對於第一表面的第二表面的透明基板；位於透明基板的第二表面上的第一黑色遮光層；位於透明基板的第一表面上且包含以矩陣形式排列的複數個發光元件的發光元件層；以及與發光元件層電性連接且位於透明基板與發光元件層之間的電子元件層，其中第一黑色遮光層覆蓋整個透明基板的該第二表面。

較佳者，發光二極體顯示裝置結構可進一步包含位於透明基板的第一表面上的第二黑色遮光層。

較佳者，第二黑色遮光層可位於發光元件層以及電子元件層之間，且第二黑色遮光層具有一對一地對應於複數個發光元件的複數個開口。

較佳者，第二黑色遮光層可位於透明基板以及電子元件層之間且覆蓋整個透明基板的第一表面。

較佳者，發光二極體顯示裝置結構可進一步包含位於發光元件層以及電子元件層之間的第三黑色遮光層，且第三黑色遮光層具有一對一地對應於複數個發光元件的複數個開口。

較佳者，透明基板可為剛性基板或可撓式基板。

較佳者，發光元件可為Mini-LED晶片。

較佳者，發光元件可為Micro-LED晶片。

較佳者，發光元件可為ULED晶片。

本發明的另一態樣提供一種發光二極體顯示裝置結構，其包含具有第一表面以及相對於第一表面的第二表面的透明基板；位於透明基板的表面上且包含以矩陣形式排列的複數個發光元件的發光元件層；與發光元件層電性連接且位於透明基板與發光元件層之間的電子元件層；位於透明基板以及電子元件層之間且覆蓋整個透明基板的表面的第一黑色遮光層；以及位於發光元件層以及電子元件層之間且具有一對一地對應於複數個發光元件的複數個開口的第二黑色遮光層。

101,301,401:第一黑色遮光層

103,203,303,403:透明基板

1031,2031,3031,4031:第一表面

1032,2032,3032,4032:第二表面

105,205,304,405:電子元件層

107,207,3070,407:發光元件層

204,304,404:第二黑色遮光層

406:第三黑色遮光層

結合附圖參照以下詳細說明將使本發明對於所述技術領域中具有通常知識者而言變得更加顯而易見，其中：第1圖係為描繪根據本發明一實施例之發光二極體顯示裝置結構的示意圖；第2圖係為描繪根據本發明另一實施例之發光二極體顯示裝置結構的示意圖；第3圖係為描繪根據本發明另一實施例之發光二極體顯示裝置結構的示意圖；第4圖係為描繪根據本發明另一實施例之發光二極體顯示裝置結構的示意圖；以及第5圖係為描繪如第4圖所示之本發明的發光二極體顯示裝置結構的爆炸透視圖。

本發明旨在提供一種能夠節省製造過程且提升產品良率的發光二極體顯示裝置結構。

第1圖係為描繪根據本發明實施例之發光二極體顯示裝置結構10的示意圖。如第1圖所示，本發明實施例之發光二極體顯示裝置結構10包含透明基板103、第一黑色遮光層101、發光元件層107以及與發光元件層107電性連接且位於透明基板103與發光元件層107之間的電子元件層105。

透明基板103可為剛性基板或可撓性基板，剛性基板的實例可包含玻璃基板，而可撓式基板的實例可包含聚醯亞胺基板以及塑膠基板，但本發明不限於此。透明基板103具有第一表面1031以及相對於第一表面1031的第二表面1032，且電子元件層105以及第一黑色遮光層101分別位於透明基板103的第一表面1031以及第二表面1032上。

發光元件層107可包含以矩陣形式排列的複數個發光元件，發光元件的實例可包含但不限於Mini-LED晶片、Micro-LED晶片以及ULED晶片。與發光元件層107電性連接的電子元件層105位於發光元件層107與透明基板103之間且可包含金屬接線、薄膜電晶體、以及電容等電子元件以使發光元件層107根據所提供之訊號發光。

第一黑色遮光層101直接塗佈於整個透明基板103的第二表面1032上以覆蓋整個透明基板103的第二表面1032，從而使本發明實施例之發光二極體顯示裝置結構10達成降低反射亮度進而提高畫面對比效果。與將黑色遮光層放置於其他位置的發光二極體顯示裝置結構相比，本發明實施例之發光二極體顯示裝置結構10的製程省略了對黑色遮光層圖樣化的步驟、生產較為容易、可獲得較佳之黑色遮光層的形成品質以及良率且不會有發光元件層中的複數個發光元件與黑色遮光層對不準而漏光的問題。進一步地，由於本發明實施例之發光二極體顯示裝置結構10中的第一黑色遮光層101無需進行圖樣化製程，因此擴大了用以形成第一黑色遮光層101的材料選擇範圍。在一實施例中，第一黑色遮光層101可使用黑色的有機材料或無機材料製成，其中有機材料可為包含黑色染料的樹脂，而無機材料可為類鑽碳。

第2圖係為描繪根據本發明另一實施例之發光二極體顯示裝置結構20的示意圖。如第2圖所示，本發明實施例之發光二極體顯示裝置結構20包含透明基板203、第二黑色遮光層204、發光元件層207以及與發光元件層207電性連接且位於透明基板203與發光元件層207之間的電子元件層205。

透明基板203可為剛性基板或可撓性基板，剛性基板的實例可包含玻璃基板，而可撓式基板的實例可包含聚醯亞胺基板以及塑膠基板，但本發明不限於此。透明基板203具有第一表面2031以及相對於第一表面2031的第二表面2032，且發光元件層207以及第二黑色遮光層204皆位於透明基板203的第一表面2031上。

發光元件層207可包含以矩陣形式排列的複數個發光元件，發光元件的實例可包含但不限於Mini-LED晶片、Micro-LED晶片以及ULED晶片。與發光元件層207電性連接的電子元件層205位於發光元件層207與透明基板203之間且可包含金屬接線、薄膜電晶體、以及電容等電子元件以使發光元件層207根據所提供之訊號發光。

第二黑色遮光層204直接塗佈於整個透明基板203的第一表面2031上以覆蓋整個透明基板203的第一表面2031，從而使本發明實施例之發光二極體顯示裝置結構20達成降低反射亮度進而提高畫面對比效果。與將黑色遮光層放置於其他位置的發光二極體顯示裝置結構相比，本發明實施例之發光二極體顯示裝置結構20的製程省略了對黑色遮光層圖樣化的步驟、生產較為容易、可獲得較佳之黑色遮光層的形成品質以及良率且不會有發光元件層中的複數個發光元件與黑色遮光層對不準而漏光的問題。進一步地，由於本發明實施例之發光二極體顯示裝置結構20中的第二黑色遮光層204無需進行圖樣化製程，因此擴大了用以形成第二黑色遮光層204的材料選擇範圍。在一實施例中，第二黑色遮光層204可使用黑色的有機材料或無機材料製成，其中有機材料可為包含黑色染料的樹脂，而無機材料可為類鑽碳。

再次參照回第1圖，可以發現與第2圖所示之發光二極體顯示裝置結構20相比，第1圖所示之發光二極體顯示裝置結構10中的發光元件層107以及電子元件層105與第一黑色遮光層101係位於不同側，因此，第1圖所示之發光二極體顯示裝置結構10的形成順序可與第2圖所示之發光二極體顯示裝置結構20的形成順序不同。在一實施例中，第1圖所示之發光二極體顯示裝置結構10可在先形成發光元件層107以及電子元件層105之後再形成第一黑色遮光層101，藉以降低生產製程的變異。

第3圖係為描繪根據本發明另一實施例之發光二極體顯示裝置結構30的示意圖。如第3圖所示，本發明實施例之發光二極體顯示裝置結構30包含透明基板303、位於透明基板303的第二表面3032上的第一黑色遮光層301、位於透明基板303的第一表面3031上的第二黑色遮光層304、發光元件層307以及與發光元件層307電性連接且位於透明基板303與發光元件層307之間的電子元件層305。

第3圖所示之發光二極體顯示裝置結構30中的第一黑色遮光層301與第二黑色遮光層304與第1圖所示之發光二極體顯示裝置結構10中的第一黑色遮光層101以及第2圖所示之發光二極體顯示裝置結構20中的第二黑色遮光層204相同，其分別透過直接塗佈於透明基板303地整個覆蓋透明基板303的第一表面3031以及第二表面3031，故於此不再贅述。

第4圖係為描繪根據本發明另一實施例之發光二極體顯示裝置結構40的示意圖，而第5圖係為描繪如第4圖所示之本發明的發光二極體顯示裝置結構40的爆炸透視圖。如第4圖所示，本發明實施例之發光二極體顯示裝置結構40包含透明基板403、第一黑色遮光層401、第二黑色遮光層404、第三黑色遮光層406、發光元件層407以及與發光元件層407電性連接且位於透明基板403與發光元件層407之間的電子元件層405。除了進一步包含第三黑色遮光層406以外，第4圖所示之發光二極體顯示裝置結構40具有與第3圖所示之發光二極體顯示裝置結構30相同的結構，故以下僅針對第三黑色遮光層406進行詳細描述。

如第4圖以及第5圖所示，發光元件層407包含分別發出不同顏色光的第一發光元件4071、第二發光元件4072以及第三發光元件4073。在一實施例中，第一發光元件4071可為紅色LED晶片、第二發光元件4072可為綠色LED晶片而第三發光元件4073可為藍色LED晶片，但本發明不限於此。第三黑色遮光層406位於發光元件層407以及電子元件層405之間，且具有一對一地對應於第一發光元件4071、第二發光元件4072以及第三發光元件4073的複數個開口。用以形成第三黑色遮光層406可與第一黑色遮光層401以及第二黑色遮光層404相同或不同。本實施例係透過層疊多層黑色遮光層，可進一步降低本發明之發光二極體顯示裝置結構的反射亮度以提高畫面對比效果、增加圖像品質，因此，在反射亮度以降低置所需的情況下，本發明之發光二極體顯示裝置結構可省去第一黑色遮光層置第三黑色遮光層中之任一層，舉例而言，本發明之發光二極體顯示裝置結構可進包含第三黑色遮光層以及第二黑色遮光層或者僅包含第一黑色遮光層以及第三黑色遮光層。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

101:第一黑色遮光層

103:透明基板

1031:第一表面

1032:第二表面

105:電子元件層

107:發光元件層

Claims

一種發光二極體顯示裝置結構，其包含：一透明基板，具有一第一表面以及相對於該第一表面的一第二表面；一第一黑色遮光層，位於該透明基板的該第二表面上；一發光元件層，位於該透明基板的該第一表面上，且包含以矩陣形式排列的複數個發光元件；以及一電子元件層，與該發光元件層電性連接且位於該透明基板與該發光元件層之間，其中該第一黑色遮光層覆蓋整個該透明基板的該第二表面；其中，該複數個發光元件為複數個Mini-LED晶片、複數個Micro-LED晶片或複數個ULED晶片。
如請求項1所述之發光二極體顯示裝置結構，其進一步包含一第二黑色遮光層，該第二黑色遮光層位於該透明基板的該第一表面上。
如請求項2所述之發光二極體顯示裝置結構，其中該第二黑色遮光層位於該發光元件層以及該電子元件層之間，且該第二黑色遮光層具有一對一地對應於該複數個發光元件的複數個開口。
如請求項2所述之發光二極體顯示裝置結構，其中該第二黑色遮光層位於該透明基板以及該電子元件層之間，且該第二黑色遮光層覆蓋整個該透明基板的該第一表面。
如請求項4所述之發光二極體顯示裝置結構，其進一步包含一第三黑色遮光層，該第三黑色遮光層位於該發光元件層以及該電子元件層之間，且該第三黑色遮光層具有一對一地對應於該複數個發光元件的複數個開口。
如請求項1所述之發光二極體顯示裝置結構，其中該透明基板為剛性基板或可撓式基板。
一種發光二極體顯示裝置結構，其包含：一透明基板；一發光元件層，位於該透明基板的一表面上，且包含以矩陣形式排列的複數個發光元件；一電子元件層，與該發光元件層電性連接且位於該透明基板與該發光元件層之間；一第一黑色遮光層，位於該透明基板以及該電子元件層之間，且該第一黑色遮光層覆蓋整個該透明基板的該表面；以及一第二黑色遮光層，位於該發光元件層以及該電子元件層之間，且該第二黑色遮光層具有一對一地對應於該複數個發光元件的複數個開口。