TWI815261B - 光色轉換膜層結構、其製造方法以及包含其之發光裝置 - Google Patents
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Abstract
一種光色轉換膜層結構，包括一畫素分隔層設置於一基板上方，此畫素分隔層包括複數個分隔件，其中相鄰的此些分隔件係在前述基板上定義出一容置區域；一第一隔絕層，連續的設置於前述基板上和前述分隔件的側壁上，其中此第一隔絕層係連續的覆蓋前述容置區域中的基板的上表面和相鄰前述容置區域的此些分隔件的側壁；一光色轉換單元，設置於前述容置區域中且位於前述第一隔絕層上；以及一第二隔絕層，位於前述第一隔絕層和前述光色轉換單元上，且此第二隔絕層覆蓋前述第一隔絕層和前述光色轉換單元。
Description
本揭露係有關於一種膜層結構、其製造方法以及膜層結構的應用，且特別係有關於一種光色轉換膜層結構、其製造方法以及包含光色轉換膜層結構的發光裝置。
近年來，次毫米發光二極體(mini LED)發光裝置與微發光二極體(micro LED)發光裝置是新興的面板顯示技術，在顯示器的龐大市場中，一直受到許多的關注。傳統的液晶顯示面板已朝向次世代的mini LED與micro LED顯示面板開發。相較於傳統液晶顯示面板的光源，mini LED與micro LED顯示面板是將發光二極體背光源微小化和陣列化，其中mini LED顯示面板的發光二極體晶粒尺寸約在100微米，micro LED顯示面板的發光二極體尺寸則小於100微米。以micro LED顯示面板為例，其是由一基板上集成的高密度微小尺寸的發光二極體陣列所組成，並且每一個畫素都能定址控制以及單點驅動發光，因此與液晶顯示面板技術相比，micro LED顯示面板具有更好的對比度、反應速度(響應時間)和效能。
在目前的發光二極體發光裝置中，量子點材料(quantum dot material)也被視為可快速實現mini LED與micro LED發光裝置的關鍵技術。量子點是半導體奈米顆粒又稱為奈米晶體，其透過光致發光的方式而達到光色轉換的特性，可應用在顯示面板上以得到色純度較飽和的顏色，進而提升顯示器的演色性。然而，量子點材料易受氧氣及水氣破壞而影響其光色轉換的特性。因此需要研發更好的保護結構。
本揭露之一些實施例提供一種光色轉換膜層結構，包括一畫素分隔層(pixel separation layer)設置於一基板上方，此畫素分隔層包括複數個分隔件(separating components)，其中相鄰的此些分隔件係在前述基板上定義出一容置區域(receiving region)；一第一隔絕層，連續的設置於前述基板上和前述分隔件的側壁上，其中此第一隔絕層係連續的覆蓋前述容置區域中的基板的上表面和相鄰前述容置區域的此些分隔件的側壁；一光色轉換單元，設置於前述容置區域中且位於前述第一隔絕層上；以及一第二隔絕層，位於前述第一隔絕層和前述光色轉換單元上，且此第二隔絕層覆蓋前述第一隔絕層和前述光色轉換單元。
根據本揭露之一些實施例，更提出一種發光裝置，包括發光元件以及如上述之光色轉換膜層結構，其中此光色轉換膜層結構係與此發光元件相應設置。
本揭露之一些實施例提供一種光色轉換膜層結構的製造方法，包括提供一基板；形成一畫素分隔層於前述基板上方，此畫素分隔層包括複數個分隔件，其中相鄰的此些分隔件係在前述基板上定義出一容置區域；形成一第一隔絕層於前述基板上和前述分隔件的側壁上，其中此第一隔絕層係連續的覆蓋前述容置區域中的前述基板之上表面和相鄰於前述容置區域的前述分隔件的側壁；設置一光色轉換單元於前述容置區域中，且此光色轉換單元位於前述第一隔絕層上；以及形成一第二隔絕層於前述第一隔絕層和前述光色轉換單元的上方，且此第二隔絕層覆蓋前述第一隔絕層和前述光色轉換單元。
以下揭露提供了許多的實施例或範例，用於實施所提供的半導體結構之不同元件。各元件和其配置的具體範例描述如下，以簡化本發明實施例之說明。當然，這些僅僅是範例，並非用以限定本發明實施例。舉例而言，敘述中若提及第一元件形成在第二元件之上，可能包含第一和第二元件直接接觸的實施例，也可能包含額外的元件形成在第一和第二元件之間，使得它們不直接接觸的實施例。此外，本發明實施例可能在不同的範例中重複參考數字及/或字母。如此重複是為了簡明和清楚，而非用以表示所討論的不同實施例之間的關係。
再者，在以下敘述中使用空間上相關措辭，例如「在……下方」、「下方的」、「在……上方」、「上方的」和其他類似的用語，是用以簡化一部件與其他部件之間如圖所示之關係的陳述。此空間相關措辭除了包含圖式所描繪之方向，還包含裝置在使用或操作中的不同方位。裝置可以朝其他方向定位，且在此使用的空間相關描述可依此相應地解讀。
此外，應當理解的是，雖然文中使用第一、第二、第三等用語來描述多種元件或部分，但是這些元件或部分不應被這些用語所限制。這些用語僅用來區分一個元件(/部分)與另一個元件(/部分)。因此，在不脫離本揭露的教示的情況下，一些實施例中的第一元件(/部分)在其他實施例中可以被稱為第二元件(/部分)。
在本文中，用語「約」、「大約」、「大致上」通常是指在一給定數值或範圍的20%以內，或是在10%以內，又或是在5%以內、3%以內、2%以內、1%以內、或0.5%以內。需要說明的是，本文中的數量是一個大致上的數量，即指，在沒有具體提到「約」、「大約」、「大致上」等用語的情況下，仍隱含了「約」、「大約」、「大致上」的含義。
以下描述實施例的一些變化。在不同圖式和說明的實施例中，相似的元件符號被用來標明相似的元件。可以理解的是，在方法的前、中、後可以提供額外的步驟，且一些敘述的步驟可為了該方法的其他實施例被取代或刪除。
本揭露的一些實施例提供一種光色轉換膜層結構及其製造方法。在一些實施例中，光色轉換結構係包括設置於一基板上方的一畫素分隔層、連續的設置於基板上和畫素分隔層的分隔件之側壁上的一第一隔絕層、設置於分隔件所定義的容置區域中且位於第一隔絕層上的一光色轉換單元、以及覆蓋第一隔絕層和光色轉換單元的一第二隔絕層。本揭露的實施例係可由第一隔絕層和第二隔絕層的設置，將光色轉換單元包覆於隔絕層中，以阻隔水氣與氧氣對光色轉換單元的影響，進而提升光色轉換層的穩定性，達到高可靠度(reliability)之目的。再者，實施例提出的光色轉換膜層結構可應用於一發光裝置中。發光裝置例如是次毫米發光二極體(mini light-emitting diode；Mini LED)裝置、微發光二極體(micro LED)裝置、有機發光二極體(organic light-emitting diode；OLED)裝置、或其他合適的裝置。
實施例的光色轉換膜層結構中，光色轉換單元例如包括量子點。量子點(quantum dot；QD)是半導體奈米顆粒又稱為奈米晶體，擁有不錯的發光量子效率且擁有較窄的放光光譜半高寬(full-width at half-maximum；FWHM)，透過光致發光(photoluminescence；PL)的方式應用在平面顯示器面板上可以得到色純度較飽和的顏色，提升顯示器的演色性(color rendering index；CRI)。量子點的能隙(energy gap)與量子點的粒徑大小有關，量子點粒徑越小而侷限效應越強，量子點的能隙則會越大。因此，相同材料但不同粒徑尺寸的量子點，可以發出不同顏色的光。量子點經由合成反應時間來調整顆粒尺寸大小，藉此改變光色。例如粒徑較大的量子點會發出紅光，而粒徑較小的量子點則是發出藍光。實施例中，以量子點進行光色轉換(quantum dot color conversion；QDCC)的光色轉換膜層結構又可稱為量子點光色轉換膜層結構。
在以下的一些實施例中，係以量子點光色轉換膜層結構作為光色轉換膜層結構的示例說明。但本揭露並非以此為限，一些其他的實施例亦可使用其他類型的光色轉換單元，例如螢光粉亦可作為光色轉換單元。
第1A-1D圖是根據本揭露的一些實施例，顯示形成一種光色轉換膜層結構10的各個中間階段的剖面示意圖。
參照第1A圖，根據一些實施例，提供一基板100，並且在基板100的上方形成一畫素分隔層(pixel separation layer)112。畫素分隔層112包括多個分隔件(separating components)，例如第1A圖中所例示的分隔件112-1、112-2、112-3和112-4。再者，相鄰的分隔件係在基板上定義出容置區域(receiving regions)114，例如第1A圖中所例示的容置區域114-1、114-2和114-3。
值得注意的是，雖然第1A-1D圖的剖面示意圖示出各個容置區域114的左右兩側各有一個分隔件，但是若俯視基板100，各個容置區域114的前後兩側亦有分隔件(受限於剖面位置而未於第1A-1D圖中示出)。這些在各個容置區域114的前後左右相鄰的分隔件112係相互連接，而在基板100的上方圍繞出一具有開口的空間，以做為容置區域114。如第1A圖中所例示的容置區域114-1是由左側分隔件112-1和右側112-2以及相鄰接的前後分隔件(未示出)所包圍的區域；容置區域114-2是由左側分隔件112-2和右側分隔件112-3以及相鄰接的前後分隔件(未示出)所包圍的區域；容置區域114-3是由左側分隔件112-3和右側分隔件112-4以及相鄰接的前後分隔件(未示出)所包圍的區域。
如第1A圖所示，在一些實施例中，基板100具有一上表面100a和相對於上表面100a的一下表面100b，畫素分隔層112的多個分隔件112-1、112-2、112-3和112-4設置於基板100的上表面100a上。在一些實施例中，畫素分隔層112的分隔件具有相對的底面112b和頂面112a，且頂面112a更遠離基板100，底面112b更接近基板100。在此示例中，畫素分隔層112的分隔件之底面112b直接設置在基板100的上表面100a上。再者，容置區域114(例如114-1、114-2和114-3)暴露出未被設置的分隔件蓋住的基板100之上表面100a的部分。
在一些其他實施例中，在畫素分隔層112的分隔件下方與基板100之間還包括其他膜層，例如於基板100的上表面100a上設置一或多個保護層以提供結構緩衝以及/或一或多個取光層以幫助取光，之後再設置畫素分隔層112於此一或多個膜層上。因此，本揭露並不限制畫素分隔層112的分隔件之底面112b直接接觸基板100的上表面100a。
根據一些實施例，基板100係為一透明基材，使光線得以通過。在一些實施例中，基板100的材料包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、或其他合適的材料的其中一種、或多種前述材料之組合。在一些實施例中，基板100係為一玻璃基板或一氧化銦錫玻璃基板。基板100的厚度例如(但不限制)是0.2 mm~2 mm。
在一些實施例中，基板100的透光率係大於等於90%，例如91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%或100%，以及上述數值之間的具體數值。在一些其他的實施例中，基板100的透光率係大於等於95%。出於簡明的考慮，在此不再窮盡列舉所述範圍包括的具體數值。
畫素分隔層112可利用具有高遮光性的材料而製得，以避免應用之發光裝置的各畫素之間出現混光而有光色不純的現象。在一些實施例中，畫素分隔層112包括高遮光性著色材料，例如黑色矩陣光阻(black matrix resist)，以在基板100上方形成高遮光性矩陣圖案而定義出上述之容置區域114。以黑色矩陣光阻為例，可以通過例如狹縫塗佈或旋轉塗佈，在基板100的上表面100a上方形成一黑色光阻材料層，並且可對黑色光阻材料層進行預烘烤後對其進行圖案化製程，例如曝光、顯影以及固化等步驟，而形成黑色矩陣光阻，以製得具有多個分隔件的畫素分隔層112。
接著，參照第1B圖，根據一些實施例，形成第一隔絕層(first isolation layer)121於基板100上和畫素分隔層112上，例如形成於分隔件112-1、112-2、112-3和112-4的側壁112s上。一些實施例中，第一隔絕層121係連續的覆蓋容置區域114的基板100的上表面100a和相鄰於容置區域114的分隔件112-1、112-2、112-3和112-4的側壁112s。亦即，在基板100的上表面100a上和各個分隔件112-1/112-2/112-3/112-4的側壁112s上的第一隔絕層121是一連續的材料層，可通過一體成形的適當方式而形成。根據本揭露之實施例，在形成第一隔絕層121之後，相鄰的分隔件112-1、112-2、112-3和112-4的側壁112s之間的容置區域114-1、114-2、114-3在後續製程係用以設置光色轉換單元，這些光色轉換單元係與應用之發光裝置的畫素相對應，使發光裝置可以產生色純度更飽和的光色。
再者，在一些實施例中，第一隔絕層121係順應性的(conformably)沉積於基板100和畫素分隔層112上。如第1B圖所示，在此實施例中，第一隔絕層121除了連續的覆蓋容置區域114的基板100的上表面100a以及相鄰於容置區域114的分隔件112-1、112-2、112-3和112-4的側壁112s，第一隔絕層121更連續的延伸至分隔件112-1、112-2、112-3和112-4的頂面112a上並覆蓋此些頂面112a。亦即，此實施例的第一隔絕層121是一體成形的材料層，可通過適當的沉積方式而連續的形成在基板100以及分隔件112-1、112-2、112-3和112-4上，並全面的覆蓋基板100以及分隔件112-1、112-2、112-3和112-4的所有露出的表面。
如第1B圖所示，在一些實施例中，第一隔絕層121大致上可區分成三個部分，包括覆蓋容置區域114中基板100的上表面100a的第一部份1211；自第一部份1211連續的延伸至分隔件112-1、112-2、112-3和112-4的側壁112s上的第二部分1212，以及自第二部分1212連續的延伸至分隔件112-1、112-2、112-3和112-4的頂面112a上的第三部分1213。在此示例中，第二部分1212覆蓋分隔件112-1、112-2、112-3和112-4的側壁112s，第三部分1213覆蓋分隔件112-1、112-2、112-3和112-4的頂面112a。
在一些實施例中，第一隔絕層121包含氧化鋁(Al
2O
3)、三氧化鉬(MoO
3)、二氧化矽(SiO
2)、或二氧化鈦(TiO
2)、一種或多種其他合適的保護材料、或前述之組合。可以通過物理氣相沉積(physical vapor deposition；PVD)、化學氣相沉積(chemical vapor deposition；CVD)例如原子層沉積(atomic layer deposition；ALD)、或其他合適的方法而形成第一隔絕層121。在一些實施例中，係利用原子層沉積方式形成高緻密度的第一隔絕層121於基板100和畫素分隔層112上。
再者，第一隔絕層121大致上具有均勻的厚度。第一隔絕層121的厚度越薄，透光度越好，但是仍需要有足夠厚度以達到阻絕水氣和氧氣的效果。在一些實施例中，第一隔絕層121的厚度是大約20奈米(nm)至大約100奈米，例如約20奈米、約25奈米、約30奈米、約35奈米、約40奈米、約45奈米、約50奈米、約55奈米、約60奈米、約65奈米、約70奈米、約75奈米、約80奈米、約85奈米、約90奈米、約95奈米或約100奈米。在一些實施例中，第一隔絕層121的厚度是大約30奈米(nm)至大約60奈米。
接著，參照第1C圖，根據一些實施例，設置光色轉換單元124於容置區域114中，且光色轉換單元124位於第一隔絕層121上。在一些實施例中，光色轉換單元124具有第一表面124b和與第一表面124b相對的第二表面124a，第一表面124b鄰近基板100，第二表面124a則較第一表面124b更遠離基板100，其中光色轉換單元124與基板100之間係以第一隔絕層121相隔開來。具體而言，如第1C圖所示，光色轉換單元124的第一表面124b和所有側面124s係與第一隔絕層121直接接觸。亦即，實施例的第一隔絕層121係包覆光色轉換單元124的第一表面124b和連接第一表面124b的所有側面124s。
在一些實施例中，光色轉換單元124包括量子點(Quantum dot；QD)。如第1C圖所示，在此示例中，光色轉換單元124可包括設置於容置區域114-1(第1B圖)的第一量子點光色轉換層124-1以及設置於容置區域114-2(第1B圖)的第二量子點光色轉換層124-2，並且容置區域114-3可不設置量子點光色轉換層。
第一量子點光色轉換層124-1和第二量子點光色轉換層124-2可以包括相同材料但不同粒徑尺寸的量子點，並且可經由合成反應時間來調整量子點的顆粒尺寸大小，使藍光通過該些量子點後可以激發出不同顏色的光。在一些實施例中，量子點的顆粒尺寸在100奈米以下。在一些實施例中，量子點的材料包括硒化鎘(CdSe)、磷化銦(InP)、碲硒化鋅(ZnTeSe)、鈣鈦礦、其他合適之材料、或前述之組合。在一些實施例中，量子點還包覆一殼層，例如硒化鎘的外圍再包覆一層硫化鋅(ZnS)作為殼層材料，以保護硒化鎘不受氧氣及水氣的破壞。在一些實施例中，可通過使用噴墨印刷製程(inkjet printing process)的噴墨塗佈方式，將具有合適的粒徑尺寸的量子點墨水噴塗在選定的容置區域114中。
以實施例之光色轉換膜層結構應用於一全彩發光裝置(例如全彩平面顯示器面板)為例，第一量子點光色轉換層124-1包括粒徑較大的量子點，第二量子點光色轉換層124-2包括粒徑較小的量子點。當發光裝置的發光元件發出單色光例如藍光時，藍光通過第一量子點光色轉換層124-1的粒徑較大的量子點可激發出紅光，藍光通過第二量子點光色轉換層124-2的粒徑較小的量子點可激發出綠光。此示例中，容置區域114-3不設置量子點光色轉換層，因此藍光直接通過容置區域114-3。如此可使應用的發光裝置獲得紅光、綠光和藍光等三種光色。
接著，參照第1D圖，根據一些實施例，在第一隔絕層121和光色轉換單元124的上方形成一第二隔絕層126，且第二隔絕層126覆蓋第一隔絕層121和光色轉換單元124，以製得光色轉換膜層結構10。具體而言，在此示例中，第二隔絕層126係覆蓋第一量子點光色轉換層124-1、第二量子點光色轉換層124-2以及第一隔絕層121，包括覆蓋未設有量子點光色轉換層的容置區域114-3的第一隔絕層121的部分。如第1D圖所示，形成第二隔絕層126後，係在對應容置區域114-3處產生一空腔(cavity)127。
根據一些實施例，光色轉換膜層結構10的第二隔絕層126係直接接觸下方的光色轉換單元124，並覆蓋光色轉換單元124的第二表面124a。在設置第二隔絕層126之後，各個光色轉換單元124的所有表面係被第二隔絕層126和第一隔絕層121完整的包覆，以阻隔水氣與氧氣對於光色轉換單元124(例如第一量子點光色轉換層124-1和第二量子點光色轉換層124-2)所造成的影響，進而提升光色轉換單元124的穩定性，使應用的發光裝置具有高可靠度(high reliability)。
再者，在一些實施例中，如第1D圖所示，由於第一隔絕層121更連續的延伸至分隔件112-1、112-2、112-3和112-4的頂面112a上並覆蓋此些頂面112a，因此位於分隔件112-1、112-2、112-3和112-4的頂面112a的上方的第一隔絕層121的部分(亦即，第三部分1213)係具有最頂表面(topmost surface)121a，其中第二隔絕層126係接觸此第一隔絕層121的最頂表面121a。
如第1D圖所示，在一些實施例中，光色轉換單元124的第二表面124a係高於分隔件112-1、112-2、112-3和112-4的頂面112a。在此示例中，光色轉換單元124的第二表面124a與第一隔絕層121的最頂表面121a大致齊平。
再者，在此示例中，各個分隔件(例如分隔件112-1、112-2、112-3和112-4其中之一)的各個頂面112a上係依序堆疊有部分的第一隔絕層121以及部分的第二隔絕層126，如第1D圖所示。因此，第一隔絕層121的最頂表面121a不與基板100、分隔件112-1、112-2、112-3、112-4以及光色轉換單元124接觸。
在一些實施例中，第二隔絕層126包含氧化鋁(Al
2O
3)、三氧化鉬(MoO
3)、二氧化矽(SiO
2)、或二氧化鈦(TiO
2)、一種或多種其他合適的保護材料、或前述之組合。在一些實施例中，第一隔絕層121和第二隔絕層126包含相同材料。在一些其他的實施例中，第一隔絕層121和第二隔絕層126包含不同材料。本揭露對此並不多作限制。
第二隔絕層126可以通過物理氣相沉積(PVD)、化學氣相沉積(CVD)例如原子層沉積(ALD)、或其他合適的方法而形成。在一些實施例中，係利用原子層沉積方式形成第二隔絕層126於第一隔絕層121和光色轉換單元124上。再者，形成第一隔絕層121和第二隔絕層126的方法可以相同，也可以不同，本揭露對此並不多作限制。
再者，第二隔絕層126大致上具有均勻的厚度。第二隔絕層126的厚度越薄，透光度越好，但是仍需要有足夠厚度以阻絕水氣和氧氣進入光色轉換單元124。在一些實施例中，第二隔絕層126的厚度是大約20奈米(nm)至大約100奈米，例如約20奈米、約25奈米、約30奈米、約35奈米、約40奈米、約45奈米、約50奈米、約55奈米、約60奈米、約65奈米、約70奈米、約75奈米、約80奈米、約85奈米、約90奈米、約95奈米或約100奈米。在一些實施例中，第二隔絕層126的厚度是大約30奈米(nm)至大約60奈米。在一些實施例中，第一隔絕層121和第二隔絕層126具有相同的厚度。在一些其他的實施例中，第一隔絕層121和第二隔絕層126具有不同的厚度。本揭露對此並不多作限制。
第2圖是根據本揭露的一些實施例的另一種光色轉換膜層結構10’的中間階段的剖面示意圖。第2圖與第1A-1D圖中相同的部件，例如基板100、畫素分隔層112(例如分隔件112-1、112-2、112-3、112-4)、光色轉換單元124以及第二隔絕層126，係沿用相同的標號，且此些相同部件的設置位置、材料與形成製程已敘述於上述內容。為簡潔起見，此些部件的位置、材料與製程在此不再重述。
第2圖的光色轉換膜層結構10’與第1圖的光色轉換膜層結構10的區別主要在於第一隔絕層122和121的設置。
當欲形成的第一隔絕層的厚度很薄時，或者是分隔件(例如分隔件112-1、112-2、112-3、112-4)較窄使得分隔件的頂面112a的寬度很小的情況下，沉積隔絕層材料於基板100和分隔件的上方時，可能難以在分隔件的頂面112a上方形成具有均勻厚度的隔絕層的部分，甚至難以將隔絕層材料沉積在分隔件的頂面112a上。因此，在一些實施例中，如第2圖所示，第一隔絕層122係包括連續的第一部份1221和第二部分1222，其中第一部份1221覆蓋容置區域114的基板100的上表面100a，第二部分1222覆蓋與容置區域114相鄰的分隔件的側壁112s，但第一隔絕層122未包括形成於分隔件的頂面112a上的部份。具體而言，如第2圖所示的一些實施例中，第一隔絕層122的最頂表面122a與分隔件112-1、112-2、112-3、112-4的頂面112a大致在同一平面上。
如第2圖所示，在一些實施例中，光色轉換單元124的第二表面124a、第一隔絕層122的最頂表面122a以及分隔件112-1、112-2、112-3和112-4的頂面112a係大致上齊平。因此，’與第1圖的光色轉換膜層結構10不同，在如第2圖所示的光色轉換膜層結構10’中，覆蓋第一隔絕層122和光色轉換單元124的第二隔絕層126是直接接觸和覆蓋分隔件112-1、112-2、112-3、112-4的頂面112a。
然而，不論是第1圖的光色轉換膜層結構10或是第2圖的光色轉換膜層結構10’，光色轉換單元124(例如第一量子點光色轉換層124-1和第二量子點光色轉換層124-2)的所有表面都被第二隔絕層126和第一隔絕層121/122完整的包覆，以阻隔水氣與氧氣對光色轉換單元124的影響。如第2圖所示的實施例中，第一隔絕層122係包覆光色轉換單元124的第一表面124b和連接第一表面124b的所有側面124s，而第二隔絕層126則覆蓋光色轉換單元124的第二表面124a、第一隔絕層122的最頂表面122a以及分隔件112-1、112-2、112-3和112-4的頂面112a。
第3圖是應用本揭露的一些實施例的光色轉換膜層結構的一種發光裝置的簡單示意圖。在一些實施例中，發光裝置30包括一顯示面板20以及與顯示面板20組配的光色轉換膜層結構10。顯示面板20例如是次毫米發光二極體(Mini LED)顯示面板、微發光二極體(micro LED)顯示面板、有機發光二極體(OLED)顯示面板、或其他合適的顯示面板或裝置。
在此係以第1D圖所示之光色轉換膜層結構10為例作說明，但本揭露並不以此為限。另外，發光裝置可包括其他部件，例如光色轉換膜層結構10可更包含彩色濾光片(color filters；CF)與光色轉換單元124搭配以提升光色純度、其他結構支撐件和框架等。為求圖式簡明，於第3圖係省略發光裝置內部的一些其他部件。
在一些實施例中，可透過填充膠體210將光色轉換膜層結構10與顯示面板20進行真空貼合，以形成發光裝置30。顯示面板20可包括多個發光元件204-1、204-2和204-3(或亦可簡稱發光元件204)與光色轉換膜層結構10中的光色轉換單元124和空腔127相應設置。光色轉換膜層結構10的光色轉換單元124例如包括量子點，發光元件204發出的光線通過該些量子點後可以轉換光色，以使發光裝置30得到色純度更飽和的顏色。
發光元件204例如是藍光發光二極體(blue light-emitting diodes)或其他合適的發光元件。在一些實施例中，係以單色的藍光發光二極體作為發光元件204，以與可激發出紅光與綠光的量子點相互搭配，而製作出一全彩發光裝置(例如全彩平面顯示裝置)30。本揭露的一些實施例中使用單色的次毫米發光二極體與微發光二極體可以減少製程困難性和降低成本。
如第3圖所示，顯示面板20的畫素區域R
P中的發光元件204-1、204-2以及204-3係分別與第一量子點光色轉換層124-1、第二量子點光色轉換層124-2以及空腔127相應的設置。在此示例中，第一量子點光色轉換層124-1包括粒徑較大的量子點，發光元件204-1所發出的藍光B通過第一量子點光色轉換層124-1時可激發出紅光R。第二量子點光色轉換層124-2包括粒徑較小的量子點，發光元件204-2所發出的藍光B通過第二量子點光色轉換層124-2時可激發出綠光G。而空腔127內並沒有設置光色轉換單元124(例如量子點光色轉換層)，因此發光元件204-3所發出的藍光B直接通過實施例之第一隔絕層121和第二隔絕層126而維持藍光B，如此可製作出全彩發光裝置30。
根據本揭露提出的光色轉換膜層結構，是將光色轉換單元124例如量子點充填於有隔絕層(例如上述實施例提出的第一隔絕層121或122)保護的畫素分隔層112內，並且設置另一隔絕層(例如上述實施例提出的第二隔絕層126)於光色轉換單元124上，使得實施例的光色轉換單元124可被隔絕層(包括第一隔絕層121/122和第二隔絕層126)完整的包覆。其中隔絕層可以是由低水氣透過率(water vapor transmission rate；WVTR)的材料所製成，例如金屬氧化物等材料。實施例利用隔絕層把光色轉換單元(例如量子點光色轉換層)的所有表面包覆起來，可以阻隔水氣與氧氣對光色轉換單元的影響，以提升光色轉換單元的穩定性，進而達到高可靠度目的。再者，根據本揭露所提出的光色轉換膜層結構，其結構簡單，易於實現產品化，可以提升光色轉換單元(例如量子點光色轉換層)應用於平面顯示面板上的實用性。
為了讓本揭露之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文係製備一實施例和兩個比較例的光色轉換膜層結構，並對這些結構進行高溫高濕測試和亮度量測，以進行實施例和比較例的光色轉換膜層結構的特性分析與評估。
進行測試的實施例的光色轉換膜層結構10係如第1D圖所示。第4A圖是根據提出的比較例一的光色轉換膜層結構40的示意圖。第4B圖是根據提出的比較例二的光色轉換膜層結構40’的示意圖。第4A、4B圖與第1A-1D圖中相似的部件係沿用相似的標號，為簡潔起見，此些相似部件的位置、材料與製程在此不再重述。
第4A圖中，光色轉換膜層結構40包括基板400、設置在基板400上方的一底部隔絕層421、設置在底部隔絕層421上方的畫素分隔層412(同樣包括多個分隔件以定義出容置區域)、設置在畫素分隔層412的容置區域內的光色轉換單元424以及覆蓋畫素分隔層412和光色轉換單元424的一頂部隔絕層426。
根據實施例的光色轉換膜層結構10(例如第1D圖)，是先形成畫素分隔層112，再覆蓋第一隔絕層121於畫素分隔層112上，光色轉換單元124(例如量子點)是充填於有隔絕層保護的畫素分隔層112內。相較於實施例，比較例一的光色轉換膜層結構40(第4A圖)是先形成底部隔絕層421，再形成畫素分隔層412於底部隔絕層421。因此，比較例一的光色轉換單元424僅有上下表面(亦即第二表面424a和第一表面424b)分別被頂部隔絕層426和底部隔絕層421覆蓋，其側面424s並沒有被隔絕層覆蓋。而實施例的光色轉換膜層結構10中，第一隔絕層121係為一連續層，至少連續的覆蓋光色轉換單元124的下表面(亦即第一表面124b)和側面124s，因此，與比較例一不同，實施例的光色轉換單元124的所有表面都被隔絕層(即，第一隔絕層121和第二隔絕層126)完全的覆蓋。
第4B圖中，比較例二的光色轉換膜層結構40’包括基板400、設置在基板400上方的畫素分隔層412(同樣包括多個分隔件以在基板400上定義出容置區域)以及設置在畫素分隔層412的容置區域內的光色轉換單元424。在此比較例二的光色轉換膜層結構40’中，並沒有在光色轉換單元424的上下表面或側面上設置任何的隔絕層。
以下係提出實施例之包含量子點光色轉換層的光色轉換膜層結構10的一種製作方法，以舉例說明實施例的其中一種光色轉換膜層結構之製備。然而，以下步驟僅用以例示光色轉換膜層結構的其中一種製備流程，此些內容並非用以限制本揭露之範圍。
步驟(1)：首先，在一透明基材(玻璃，厚度0.7 mm)上旋轉塗佈一畫素分隔材料光阻，在溫度100℃下軟烤2分鐘之後，進行曝光，其中UV曝光能量大約在50 mJ/cm
2~100 mJ/cm
2之間。接著，用氫氧化鉀(KOH)進行畫素分隔材料光阻的顯影，最後在溫度220℃下硬烤30分鐘固化，以完成畫素分隔層的製作。
步驟(2)：將具有畫素分隔層的透明基材放入原子層沉積(ALD)設備的反應腔室中進行氧化鋁(Al
2O
3)的沉積，以進行第一隔絕層的製作。其中沉積時間1小時，沉積溫度90℃，沉積的氧化鋁厚度大約33奈米。
步驟(3)：將鍍有第一隔絕層(氧化鋁)的畫素分隔層通過噴墨印刷製程噴塗量子點墨水，經過UV曝光(能量300 mJ/cm
2~400 mJ/cm
2)，完成量子點光色轉換層之製作。
步驟(4)：之後再以原子層沉積設備的反應腔室進行氧化鋁(Al
2O
3)的製作，以形成第二隔絕層。其中沉積時間1小時，沉積溫度90℃，沉積的氧化鋁厚度大約33奈米。
比較例一的光色轉換膜層結構40的製作亦可參照上述製備方式。包括在透明基材(玻璃，厚度0.7 mm)上以原子層沉積方式沉積氧化鋁(Al
2O
3)，沉積時間1小時，沉積溫度90℃，沉積的氧化鋁厚度大約33奈米，以形成底部隔絕層421。並且在形成畫素分隔層412和量子點光色轉換層424之後，以原子層沉積方式沉積氧化鋁(Al
2O
3)，沉積時間1小時，沉積溫度90℃，沉積的氧化鋁厚度大約33奈米，以形成頂部隔絕層426。
將製備好的實施例的光色轉換膜層結構10、比較例一的光色轉換膜層結構40和比較例二的光色轉換膜層結構40’放入高溫高濕設備(溫度60℃，相對濕度90%)中，進行高溫高濕測試。並且將置放在高溫高濕下不同時間的各個光色轉換膜層結構取出，並放置在藍色光源上方，以PR-655光譜分光輝度計/色度計量測藍光通過各個結構後的亮度(nit)。量測結果整理於表一。
再者，以放入高溫高濕測試前所量測的藍光通過各個光色轉換膜層結構的亮度為初始亮度值。表一中各結構的亮度百分比(%)之計算如式(1)，亮度衰退率(%)之計算如式(2)：
亮度百分比(%) =(量測亮度值/初始亮度值)×100%... (1)
亮度衰退率(%)=100%-亮度百分比................. (2)
表一
(接續表1)
| 放置時間(小時) | 0 | 2 | 4 | 6 | 24 | 48 | |
| 實施例 | 亮度(nit) | 345 | 344 | 345 | 344 | 346 | 345 |
| 亮度百分比(%) | 100 | 99.7 | 100 | 99.7 | 100 | 100 | |
| 亮度衰退率(%) | 0 | 0.3 | 0 | 0.3 | 0 | 0 | |
| 比較例一 | 亮度(nit) | 285 | 280 | 275 | 270 | 267 | 265 |
| 亮度百分比(%) | 100 | 98.2 | 96.5 | 94.7 | 93.6 | 92.9 | |
| 亮度衰退率(%) | 0 | 1.8 | 3.5 | 5.3 | 6.4 | 7.1 | |
| 比較例二 | 亮度(nit) | 318 | 261 | 237 | 230 | 192 | 176 |
| 亮度百分比(%) | 100 | 82.0 | 74.5 | 72.3 | 60.4 | 55.3 | |
| 亮度衰退率(%) | 0 | 18 | 25.5 | 27.7 | 39.6 | 44.7 |
| 放置時間(小時) | 72 | 96 | 168 | 216 | 360 | |
| 實施例 | 亮度(nit) | 346 | 342 | 340 | 335 | 330 |
| 亮度百分比(%) | 100 | 99.1 | 98.6 | 97.1 | 95.7 | |
| 亮度衰退率(%) | 0 | 0.9 | 1.4 | 2.9 | 4.3 | |
| 比較例1 | 亮度(nit) | 261 | 258 | 253 | 238 | 220 |
| 亮度百分比(%) | 91.6 | 90.5 | 88.8 | 83.5 | 77.2 | |
| 亮度衰退率(%) | 8.4 | 9.5 | 11.2 | 16.5 | 22.8 | |
| 比較例2 | 亮度(nit) | - | - | - | - | - |
| 亮度百分比(%) | - | - | - | - | - | |
| 亮度衰退率(%) | - | - | - | - | - |
第5圖為實施例的光色轉換膜層結構10、比較例一的光色轉換膜層結構40以及比較例二的光色轉換膜層結構40’的亮度百分比隨著時間的變化示意圖。請參照表一和第5圖。根據測試結果，比較例二的光色轉換膜層結構40’(第4B圖)中，由於沒有任何隔絕層覆蓋其光色轉換單元424，因此在高溫高濕設備中連續放置2小時後，亮度已經明顯衰退了18%；在連續放置6小時後，亮度已經衰退了大約28%；在連續放置48小時後，亮度更是衰退了大約45%。因此，沒有隔絕層防護的光色轉換單元424，容易受到水氣與氧氣的影響而破壞其光色轉換特性。另外，比較例二的結構40’在高溫高濕設備中連續放置60小時後已經無法進行光色轉換，因此無須再進行72小時、96小時、168小時、216小時和360小時的高溫高濕測試和亮度量測。
比較實施例和比較例一的光色轉換膜層結構的測試結果。根據表一，其顯示在進行高溫高濕設備中連續放置72小時後，實施例的光色轉換膜層結構10仍然維持與初始亮度相同的亮度，亮度並沒有絲毫衰退。而比較例一的光色轉換膜層結構40則在高溫高濕設備中連續放置6小時後就出現5.3%的亮度衰退率，放置72小時後則達到8.4%的亮度衰退率。
再者，以同樣在高溫高濕設備中連續放置96小時(4天)的數據來看，實施例的光色轉換膜層結構10僅有0.9%的亮度衰退率，而比較例一的光色轉換膜層結構40則有9.5%的亮度衰退率，其亮度衰退的程度是實施例的光色轉換膜層結構的大約10.56倍。因此，實施例的光色轉換膜層結構10中的光色轉換單元完全包覆於隔絕層中，確實可以有效的阻隔水氣與氧氣，而大幅降低對其光色轉換特性的影響。
再者，根據表一所示之結果，在高溫高濕設備中連續放置360小時(15天)後，實施例的光色轉換膜層結構10僅有4.3%的亮度衰退率，而比較例一的光色轉換膜層結構40則高達22.8%的亮度衰退率。因此，在長時間的高溫高濕情況下，實施例的光色轉換膜層結構40確實具有更良好的阻隔水氣與氧氣的隔絕效果，可有效避免水氣與氧氣破壞其光色轉換單元，而提升其光色轉換特性的穩定性。
綜合來說，如表一所示之結果，由於實施例的光色轉換膜層結構10(第1D圖)中，光色轉換單元(例如量子點光色轉換層)124的所有表面皆被隔絕層包覆。亦即，若光色轉換單元124為一梯形體，則光色轉換單元124的六個表面(上下表面加上四個側面)皆被隔絕層包覆。而比較例一的光色轉換膜層結構40(第4A圖)中，光色轉換單元(例如量子點光色轉換層)424只有上下兩個表面被隔絕層覆蓋。在高溫高濕環境中同樣連續放置96小時後，比較例一的光色轉換膜層結構40的亮度衰退率已經高達實施例的光色轉換膜層結構10的亮度衰退率的大約10倍。因此，實施例的光色轉換膜層結構10中的光色轉換單元的所有表面(例如六個表面)完全被隔絕層包覆確實大幅的提高阻隔水氣與氧氣的效果，使光色轉換單元可以維持優異的光色轉換的特性。
綜合上述，本揭露實施例所提出的光色轉換膜層結構，是在基板和畫素分隔層上先覆蓋第一隔絕層，再於光色轉換單元(例如量子點光色轉換層)上設置第二隔絕層，且光色轉換單元的所有表面係被第一隔絕層和第二隔絕層包覆，如此可以有效阻隔水氣與氧氣對光色轉換單元的影響，以避免破壞光色轉換單元的材料使其光色轉換特性衰退，進而提高光色轉換膜層結構的可靠度。因此，應用實施例提出的光色轉換膜層結構於發光裝置時，可以大幅改善其光色轉換的穩定性，使發光裝置可以穩定且可靠的產生色純度更加飽和的顏色，進而有效的提升發光裝置在色彩顯示上的色域標準例如美國國家電視系統委員會(National Television System Committee；NTSC)色域標準。再者，實施例所提出的光色轉換膜層結構還具有製作簡易和結構簡單的優點，容易實現產品化，這也大幅的提升了光色轉換單元例如量子點光色轉換層應用於平面顯示器面板上的實用性。
雖然本揭露的實施例及其優點已揭露如上，但應該瞭解的是，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作更動、替代與潤飾。此外，本揭露之保護範圍並未侷限於說明書內所述特定實施例中的組成及步驟，任何所屬技術領域中具有通常知識者可從本揭露一些實施例之揭示內容中理解現行或未來所發展出的組成及步驟，只要可以在此處所述實施例中實施大抵相同功能或獲得大抵相同結果皆可根據本揭露一些實施例使用。
10,10’,40,40’:光色轉換膜層結構
100,400:基板
100a:基板的上表面
100b:基板的下表面
112,412:畫素分隔層
112-1,112-2,112-3,112-4:分隔件
112a:分隔件的頂面
112b:分隔件的底面
112s:分隔件的側壁
114,114-1,114-2,114-3:容置區域
121,122:第一隔絕層
1211,1221:第一部份
1212,1222:第二部分
1213:第三部分
121a,122a:第一隔絕層的最頂表面
124,424:光色轉換單元
124b,424b:光色轉換單元的第一表面
124a,424a:光色轉換單元的第二表面
124s,424s:光色轉換單元的側面
124-1:第一量子點光色轉換層
124-2:第二量子點光色轉換層
126:第二隔絕層
127:空腔
20:顯示面板
204,204-1,204-2,204-3:發光元件
210:膠體
R
P:畫素區域
30:發光裝置
R:紅光
G:綠光
B:藍光
421:底部隔絕層
426:頂部隔絕層
第1A-1D圖是根據本揭露的一些實施例，顯示形成一種光色轉換膜層結構的各個中間階段的剖面示意圖。
第2圖是根據本揭露的一些實施例的另一種光色轉換膜層結構的中間階段的剖面示意圖。
第3圖是應用本揭露的一些實施例的光色轉換膜層結構的一種發光裝置的簡單示意圖。
第4A圖是根據比較例一提出的光色轉換膜層結構的示意圖。
第4B圖是根據比較例二提出的光色轉換膜層結構的示意圖。
第5圖為實施例、比較例一以及比較例二的光色轉換膜層結構的亮度百分比隨著時間的變化示意圖。
10’:光色轉換膜層結構
100:基板
100a:基板的上表面
100b:基板的下表面
112:畫素分隔層
112-1,112-2,112-3,112-4:分隔件
112a:分隔件的頂面
112b:分隔件的底面
112s:分隔件的側壁
122:第一隔絕層
1221:第一部份
1222:第二部分
122a:第一隔絕層的最頂表面
124:光色轉換單元
124a:光色轉換單元的第二表面
124s:光色轉換單元的側面
124-1:第一量子點光色轉換層
124-2:第二量子點光色轉換層
126:第二隔絕層
127:空腔
Claims (18)
- 一種光色轉換膜層結構，包括： 一畫素分隔層設置於一基板上方，該畫素分隔層包括複數個分隔件，其中相鄰的該些分隔件係在該基板上定義出一容置區域； 一第一隔絕層，連續的設置於該基板上和該些分隔件的側壁上，其中該第一隔絕層係連續的覆蓋該容置區域中的該基板的上表面和相鄰該容置區域的該些分隔件的該些側壁； 一光色轉換單元，設置於該容置區域中且位於該第一隔絕層上；以及 一第二隔絕層，位於該第一隔絕層和該光色轉換單元上，且該第二隔絕層覆蓋該第一隔絕層和該光色轉換單元。
- 如請求項1之光色轉換膜層結構，其中該第二隔絕層和該第一隔絕層係包覆該光色轉換單元的所有表面。
- 如請求項1之光色轉換膜層結構，其中該光色轉換單元具有鄰近該基板的第一表面，該光色轉換單元的該第一表面與所有側面係與該第一隔絕層直接接觸。
- 如請求項3之光色轉換膜層結構，其中該光色轉換單元具有一第二表面與該第一表面相對，該第二表面較該第一表面遠離該基板，該第二表面係與該第二隔絕層直接接觸。
- 如請求項1之光色轉換膜層結構，其中該光色轉換單元與該基板之間以及與該些分隔件之間係以連續的該第一隔絕層相隔開。
- 如請求項1之光色轉換膜層結構，其中該些分隔件具有相對的底面和頂面，且該些底面更接近該基板，該些頂面更遠離該基板，該第二隔絕層覆蓋該些分隔件的該些頂面。
- 如請求項1之光色轉換膜層結構，其中該些分隔件具有相對的底面和頂面，且該些底面更接近該基板，該些頂面更遠離該基板，該第一隔絕層更連續的延伸至該些分隔件的該些頂面上並覆蓋該些頂面。
- 如請求項7之光色轉換膜層結構，其中位於該些分隔件的該些頂面上方的該第一隔絕層的部分係具有一最頂表面(topmost surface)，該第一隔絕層的該最頂表面不與該基板、該些分隔件以及該光色轉換單元直接接觸，而該第二隔絕層直接接觸該第一隔絕層的該最頂表面。
- 如請求項7之光色轉換膜層結構，其中部分的該第一隔絕層以及部分的該第二隔絕層係依序堆疊在各該分隔件的各該頂面上。
- 如請求項1之光色轉換膜層結構，其中該第一隔絕層和該第二隔絕層係包含氧化鋁(Al 2O 3)、三氧化鉬(MoO 3)、二氧化矽(SiO 2)、或二氧化鈦(TiO 2)。
- 如請求項1之光色轉換膜層結構，其中該第一隔絕層的厚度和該第二隔絕層的厚度係分別係20奈米至100奈米。
- 如請求項1之光色轉換膜層結構，其中該光色轉換單元包括量子點(Quantum dot；QD)。
- 一種發光裝置，包括： 一發光元件以及如申請專利範圍第1-12項中任一項所述之光色轉換膜層結構； 其中該光色轉換膜層結構係與該發光元件相應設置。
- 如請求項13之發光裝置，其中該發光元件係為藍光發光二極體(blue light-emitting diode)。
- 一種光色轉換膜層結構的製造方法，包括： 提供一基板； 形成一畫素分隔層於該基板上方，該畫素分隔層包括複數個分隔件，其中相鄰的該些分隔件係在該基板上定義出一容置區域； 形成一第一隔絕層於該基板上和該些分隔件的側壁上，其中該第一隔絕層係連續的覆蓋該容置區域中的該基板的上表面和相鄰於該容置區域的該些分隔件的該些側壁； 設置一光色轉換單元於該容置區域中，且該光色轉換單元位於該第一隔絕層上；以及 形成一第二隔絕層於該第一隔絕層和該光色轉換單元的上方，且該第二隔絕層覆蓋該第一隔絕層和該光色轉換單元。
- 如請求項15之光色轉換膜層結構的製造方法，其中該第一隔絕層為一體成形之連續層。
- 如請求項15之光色轉換膜層結構的製造方法，其中形成該第二隔絕層後，該第二隔絕層和該第一隔絕層係包覆該光色轉換單元的所有表面。
- 如請求項15之光色轉換膜層結構的製造方法，其中該光色轉換單元具有相對的第一表面和第二表面以及連接該第一表面和該第二表面的側面，該第二表面較該第一表面更遠離該基板，其中在設置該光色轉換單元後，該光色轉換單元的該第一表面和所有的該些側面係與該第一隔絕層直接接觸。
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|---|---|---|---|---|
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| TW201917922A (zh) * | 2017-10-18 | 2019-05-01 | 優顯科技股份有限公司 | 顯示裝置 |
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