TWI836956B - 顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
一種顯示裝置包括驅動線路基板、多個發光元件、封裝層、彩色濾光基板、第一堤岸層、多個色轉換圖案及多個反射結構。多個發光元件設置於驅動線路基板上且與驅動線路基板電性連接。封裝層設置於多個發光元件上。彩色濾光基板設置於驅動線路基板的對向且具有多個彩色濾光圖案。第一堤岸層位於彩色濾光基板與封裝層之間。第一堤岸層具有分別重疊於多個彩色濾光圖案的多個開口。多個色轉換圖案分別設置於第一堤岸層的多個開口中。多個反射結構設置於驅動線路基板上且位於多個發光元件與驅動線路基板之間。每一反射結構具有反射凹面，反射凹面凹向驅動線路基板。反射結構的反射率落在95%～98%的範圍。
Description
本發明是有關於一種光電裝置，且特別是有關於一種顯示裝置。
平面顯示裝置具有輕薄、體積小低等優點，因此，已廣泛被應用在日常生活中。平面顯示裝置包括驅動線路基板、與驅動線路基板電性連接的多個發光元件和設置於驅動線路基板對向的彩色濾光基板。彩色濾光基板包括遮光圖案層及多個彩色濾光圖案。中遮光圖案層具有重疊於多個發光元件的多個畫素開口，而多個彩色濾光圖案設置於多個畫素開口中。平面顯示裝置還可包括分別與多個發光元件重疊的多個色轉換圖案，以提高色彩飽和度。為避免混光問題，平面顯示裝置還設有將多個色轉換圖案隔開的堤岸層。然而，發光元件發出之光束的一部分會傳向堤岸層且被堤岸層吸收，導致平面顯示裝置的光學效率下降。
本發明提供一種顯示裝置，光學效率高。
本發明的顯示裝置包括驅動線路基板、多個發光元件、封裝層、彩色濾光基板、第一堤岸層、多個色轉換圖案以及多個反射結構。多個發光元件設置於驅動線路基板上，且與驅動線路基板電性連接。封裝層設置於多個發光元件上。彩色濾光基板設置於驅動線路基板的對向且具有多個彩色濾光圖案。多個彩色濾光圖案與多個發光元件重疊。第一堤岸層位於彩色濾光基板與封裝層之間。第一堤岸層具有分別重疊於多個彩色濾光圖案的多個開口和定義多個開口的實體。多個色轉換圖案分別設置於第一堤岸層的多個開口中。多個反射結構設置於驅動線路基板上且位於多個發光元件與驅動線路基板之間。每一反射結構具有反射凹面，反射凹面凹向驅動線路基板。反射結構的反射率落在95%～98%的範圍。
現將詳細地參考本發明的示範性實施例，示範性實施例的實例說明於附圖中。只要有可能，相同元件符號在圖式和描述中用來表示相同或相似部分。
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/或電性連接。再者，“電性連接”或“耦合”可以是二元件間存在其它元件。
本文使用的“約”、“近似”、或“實質上”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。再者，本文使用的“約”、“近似”或“實質上”可依光學性質、蝕刻性質或其它性質，來選擇較可接受的偏差範圍或標準偏差，而可不用一個標準偏差適用全部性質。
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。
圖1為本發明一實施例之顯示裝置的剖面示意圖。
請參照圖1，顯示裝置10包括驅動線路基板210。舉例而言，在一實施例中，驅動線路基板210可包括基底（未繪示）、設置於基底上的多個畫素驅動電路（未繪示）以及分別與多個畫素驅動電路電性連接的多個接墊組（未繪示），但本發明不以此為限。
顯示裝置10還包括多個發光元件220，設置於驅動線路基板210上，且與驅動線路基板210電性連接。舉例而言，在一實施例中，多個發光元件220可為多個微型發光二極體（μLED），每一微型發光二極體的多個電極可分別與對應的一個接墊組電性連接，但本發明不以此為限。
顯示裝置10還包括封裝層（Filler）250，設置於多個發光元件220上。顯示裝置10還包括彩色濾光基板CF。彩色濾光基板CF設置於驅動線路基板210的對向。封裝層250位於彩色濾光基板CF與多個發光元件220之間。彩色濾光基板CF具有多個彩色濾光圖案130R、130G、130B。多個彩色濾光圖案130R、130G、130B與多個發光元件220重疊。
在一實施例中，彩色濾光基板CF可包括透光基底110、遮光圖案層120及多個彩色濾光圖案130R、130G、130B，其中遮光圖案層120設置於透光基底110上，遮光圖案層120包括多個畫素開口122及定義多個畫素開口122的實體124，多個彩色濾光圖案130R、130G、130B分別設置於遮光圖案層120的多個畫素開口122中。在一實施例中，透光基底110的材質可以是玻璃、石英、有機聚合物或是其它可適用的材料；遮光圖案層120可以是黑矩陣（Black matrix），黑矩陣的材質例如是黑色樹脂或其它可適用的材料；多個彩色濾光圖案130R、130G、130B具有不同的多種顏色；多個彩色濾光圖案130R、130G、130B的顏色例如分別是紅色、綠色及藍色；但本發明不以此為限。
在一實施例中，多個發光元件220可包括分別用以發出藍光、綠光及藍光的發光元件220B-1、發光元件220G及發光元件220B-2，發光元件220B-1、發光元件220G及發光元件220B-2可分別與紅色的彩色濾光圖案130R、綠色的彩色濾光圖案130G及藍色的彩色濾光圖案130B重疊，但本發明不以此為限。
顯示裝置10還包括第一堤岸層160，位於彩色濾光基板CF與封裝層250之間。第一堤岸層160具有分別重疊於多個彩色濾光圖案130R、130G、130B的多個開口162和定義多個開口162的實體164。第一堤岸層160的實體164重疊於彩色濾光基板CF之遮光圖案層120的實體124。在一實施例中，第一堤岸層160的材質可吸光，但本發明不以此為限。
顯示裝置10還包括多個色轉換圖案170R、170G、170B，分別設置於第一堤岸層160的多個開口162中。色轉換圖案170R、170B、170G可具有單層或多層結構的光致發光（photoluminescence，PL）材料。光致發光材料可包括螢光（phosphor）材料、量子點（quantum dot, QD）材料、鈣鈦礦（perovskite）材料、或其它合適的光致發光材料。
舉例而言，在一實施例中，色轉換圖案170R可包括用以產生紅光波長的量子點材料，色轉換圖案170G、170B可包括透明光阻或透明平坦層，其中色轉換圖案170G、170B可不摻雜任何量子點材料，色轉換圖案170G、170B可選擇性地摻有散射粒子，但本發明不以此為限。在一實施例中，色轉換圖案170R可將藍光的波長轉換為紅光的波長；色轉換圖案170G、170B可使入射光直接穿透；穿透色轉換圖案170R、170G、170B的出射光可分別為紅光、綠光及藍光；但本發明不以此為限。
值得注意的是，顯示裝置10還包括多個反射結構260，設置於驅動線路基板210上，且位於多個發光元件220與驅動線路基板210之間。每一反射結構260具有反射凹面262，反射凹面262凹向驅動線路基板210。多個反射結構260的多個反射凹面262位於多個發光元件220與驅動線路基板210之間。反射結構260的反射率落在95%～98%的範圍。較佳地是，反射結構260的反射率可落在95%～98%的範圍，但本發明不以此為限。
反射結構260如同設置於發光元件220下方的凹面鏡。發光元件220發出的光束L之中朝向驅動線路基板210傳遞的一部分可被反射凹面262反射，而較準直地朝彩色濾光基板CF傳遞。由於光束L被反射凹面262反射後較準直，因此光束L通過第一堤岸層160進而出射的比例可增加。藉此，顯示裝置10的光學效率可提升。
圖2為本發明一實施例的一反射結構的放大示意圖。請參照圖1及圖2，反射結構260的反射凹面262具有最靠近驅動線路基板210的最低點262a。方向z垂直於驅動線路基板210的基底（未繪示）。反射結構260的最小厚度T是指在方向z上反射凹面262的最低點262a到驅動線路基板210的距離。在一實施例中，反射結構260的最小厚度T可落在2μm～4μm的範圍，但本發明不以此為限。
在一實施例中，反射凹面262具有反射範圍的邊界262i，第一參考線l1通過最低點262a且垂直於驅動線路基板210的基底（未繪示），第二參考線l2通過反射凹面262的曲率中心262c及反射範圍的邊界262i，第一參考線l1與第二參考線l2具有夾角θ，夾角θ約45
o。在一實施例中，反射凹面262的曲率半徑R可落在16mm～18mm的範圍。在一實施例中，反射凹面262的曲率半徑R例如是16μm，但本發明不以此為限。在一實施例中，發光元件220的至少一部分落在對應之一反射凹面262的曲率中心262c/焦點上。在一實施例中，反射結構260的材料包括環氧樹脂（epoxy resins）、乙烯化合物、基苯甲酸或上述至少兩者的組合。在一實施例中，反射結構260可利用噴墨印刷（ink-jet printing，IJP）及加熱工序製成，但本發明不以此為限。
請參照圖1，在一實施例中，顯示裝置10還包括第二堤岸層228，設置於驅動線路基板210上，且位於封裝層250與驅動線路基板210之間，其中第二堤岸層228具有多個開口228b和實體228a，第二堤岸層228的實體228a定義第二堤岸層228的多個開口228b，且多個發光元件220及多個反射結構260設置於第二堤岸層228的多個開口228b中。
在一實施例中，第二堤岸層228的實體228a具有一側壁228as，多個反射結構260覆蓋側壁228as之靠近驅動線路基板210的第一部分228as-1且暴露側壁228as之遠離驅動線路基板210的第二部分228as-2，但本發明不以此為限。
在一實施例中，第二堤岸層228的實體228a具有一頂面228at，多個反射結構260的一者具有遠離驅動線路基板210的一端點260t，端點260t與第二堤岸層228的頂面228at相隔一距離K，但本發明不以此為限。
在一實施例中，第二堤岸層228的多個開口228b可分別重疊於多個彩色濾光圖案130R、130G、130B，多個發光元件220B-1、220G、220B-2可分別重疊於多個彩色濾光圖案130R、130G、130B且分別設置於第二堤岸層228的多個開口228b中，多個反射結構260可分別重疊於多個彩色濾光圖案130R、130G、130B且分別設置於第二堤岸層228的多個開口228b中，但本發明不以此為限。
在一實施例中，封裝層250設置於第一堤岸層160與第二堤岸層228之間，其中封裝層250與多個反射結構260部分地重疊。
在一實施例中，顯示裝置10還包括第一絕緣層180，位於第一堤岸層160與封裝層250之間以及多個色轉換圖案170R、170G、170B與封裝層250之間，其中第一絕緣層180與多個反射結構260部分地重疊。在一實施例中，第一絕緣層180的材質可包括氧化矽（SiO
x），但本發明不以此為限。
在一實施例中，顯示裝置10還包括第二絕緣層150，位於彩色濾光基板CF與第一堤岸層160之間以及彩色濾光基板CF與多個色轉換圖案170R、170G、170B之間，其中第二絕緣層150與多個反射結構260部分地重疊。在一實施例中，第二絕緣層150的材質可包括氧化矽（SiO
x），但本發明不以此為限。
在一實施例中，顯示裝置10還包括保護層140，位於彩色濾光基板CF與第二絕緣層150之間，其中保護層140與多個反射結構260部分地重疊。在一實施例中，保護層140的材質可包括有機材料，但本發明不以此為限。
在此必須說明的是，下述實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例，下述實施例不再重述。
圖3為本發明另一實施例之顯示裝置的剖面示意圖。圖3的顯示裝置10A與圖1的顯示裝置10類似，兩者的差異如下。請參照圖3，在本實施例中，多個彩色濾光圖案130R、130G、130B包括第一彩色濾光圖案130R、第二彩色濾光圖案130G及第三彩色濾光圖案130B，多個反射結構260分別重疊於第一彩色濾光圖案130R及第二彩色濾光圖案130G且與第三彩色濾光圖案130B錯開。簡言之，在圖3的實施例中，與彩色濾光圖案130B重疊的發光元件220B-2的亮度高，因而可省略發光元件220B-2下方之反射結構260的設置，以保護使用者眼睛。
圖4為本發明又一實施例之顯示裝置的剖面示意圖。圖4的顯示裝置10B與圖1的顯示裝置10類似，兩者的差異在於：圖4之與綠色的彩色濾光圖案130G重疊的發光元件220B-3與圖1之與綠色的彩色濾光圖案130G重疊的發光元件220G不同，且圖4之與綠色的彩色濾光圖案130G重疊的色轉換圖案170GB與圖1之與綠色的彩色濾光圖案130G重疊的色轉換圖案170G不同。
具體而言，在圖4的實施例中，與綠色之彩色濾光圖案130G重疊的發光元件220B-3是用以發出藍光，與綠色之彩色濾光圖案130G重疊的色轉換圖案170GB可包括用以產生綠光波長的量子點材料，色轉換圖案170GB可將藍光的波長轉換為綠光的波長。
圖5為本發明再一實施例之顯示裝置的剖面示意圖。圖5的顯示裝置10C與圖4的顯示裝置10B類似，兩者的差異如下。
請參照圖5，在本實施例中，多個彩色濾光圖案130R、130G、130B包括第一彩色濾光圖案130R、第二彩色濾光圖案130G及第三彩色濾光圖案130B，第二堤岸層228的多個開口228b包括第一開口228b-1及第二開口228b-2，第二堤岸層228的第一開口228b-1重疊於第一彩色濾光圖案130R，第二堤岸層228的第二開口228b-2重疊於第二彩色濾光圖案130G及第三彩色濾光圖案130B，多個發光元件220包括第一發光元件220B-1及第二發光元件220B-4，且第一發光元件220B-1及第二發光元件220B-4分別設置於第二堤岸層228的第一開口228b-1及第二開口228b-2中。
簡言之，在圖5的實施例中，分別與綠色及藍色的第二彩色濾光圖案130G及第三彩色濾光圖案130B重疊的多個色轉換圖案170GB、170B是共用同一個第二發光元件220B-4及反射結構260C。在本實施例中，第一發光元件220B-1與第二發光元件220B-4皆是用以發出藍光。於一實施例中，被共用之第二發光元件220B-4的發光波長可選擇性地較第一發光元件220B-1的發光波長偏向短波長，藉以，可增加光轉換效率。舉例而言，在一實施例中，第一發光元件220B-1的發光波長的至少一部分可落在450nm～490nm的範圍，而第二發光元件220B-4的發光波長的至少一部分可落在440nm～450nm的範圍。
圖6為本發明一實施例之顯示裝置的剖面示意圖。圖6的顯示裝置10D與圖5的顯示裝置10C類似，兩者的差異如下。
請參照圖6，在本實施例中，第二堤岸層228的實體228a具有定義第二開口228b-2的一側壁228bs，側壁228bs包括相對的一第一子側壁228bs-1及一第二子側壁228bs-2，第一子側壁228bs-1對應於藍色的彩色濾光圖案130B，第二子側壁228bs-2對應於綠色的彩色濾光圖案130G，第二發光元件220B-4與第一子側壁228bs-1具有第一距離d1，第二發光元件220B-4與第二子側壁228bs-2具有第二距離d2，且第一距離d1大於第二距離d2。簡言之，在圖6的實施例中，第二發光元件220B-4較偏向綠色之彩色濾光圖案130G的正下方，而較遠離藍色之彩色濾光圖案130G的正下方。
10、10A、10B、10C、10D:顯示裝置
110:透光基底
120:遮光圖案層
122:畫素開口
124、164、228a:實體
130R、130G、130B:彩色濾光圖案
140:保護層
150:第二絕緣層
160:第一堤岸層
162、228b:開口
170R、170G、170GB、170B:色轉換圖案
180:第一絕緣層
210:驅動線路基板
220、220B-1、220G、220B-2、220B-3、220B-4:發光元件
228:第二堤岸層
228as、228bs:側壁
228as-1:第一部分
228as-2:第二部分
228at:頂面
228b-1:第一開口
228bs-1:第一子側壁
228b-2:第二開口
228bs-2:第二子側壁
250:封裝層
260、260C:反射結構
260t:端點
262:反射凹面
262a:最低點
262c:曲率中心
262i:反射範圍的邊界
CF:彩色濾光基板
d1:第一距離
d2:第二距離
K:距離
L:光束
R:曲率半徑
T:最小厚度
z:方向
θ:夾角
圖1為本發明一實施例之顯示裝置的剖面示意圖。
圖2為本發明一實施例的一反射結構的放大示意圖。
圖3為本發明另一實施例之顯示裝置的剖面示意圖。
圖4為本發明又一實施例之顯示裝置的剖面示意圖。
圖5為本發明再一實施例之顯示裝置的剖面示意圖。
圖6為本發明一實施例之顯示裝置的剖面示意圖。
10:顯示裝置
110:透光基底
120:遮光圖案層
122:畫素開口
124、164、228a:實體
130R、130G、130B:彩色濾光圖案
140:保護層
150:第二絕緣層
160:第一堤岸層
162、228b:開口
170R、170G、170B:色轉換圖案
180:第一絕緣層
210:驅動線路基板
220、220B-1、220G、220B-2:發光元件
228:第二堤岸層
228as:側壁
228as-1:第一部分
228as-2:第二部分
228at:頂面
250:封裝層
260:反射結構
260t:端點
262:反射凹面
CF:彩色濾光基板
K:距離
L:光束
z:方向
Claims (11)
- 一種顯示裝置，包括：一驅動線路基板；多個發光元件，設置於該驅動線路基板上，且與該驅動線路基板電性連接；一封裝層，設置於該些發光元件上；一彩色濾光基板，設置於該驅動線路基板的對向，且具有多個彩色濾光圖案，其中該些彩色濾光圖案與該些發光元件重疊；一第一堤岸層，位於該彩色濾光基板與該封裝層之間，其中該第一堤岸層具有分別重疊於該些彩色濾光圖案的多個開口和定義該些開口的一實體；多個色轉換圖案，分別設置於該第一堤岸層的該些開口中；多個反射結構，設置於該驅動線路基板上，且位於該些發光元件與該驅動線路基板之間，其中每一反射結構具有一反射凹面，該反射凹面凹向該驅動線路基板，且該反射結構的反射率落在95%~98%的範圍；以及一第二堤岸層，設置於該驅動線路基板上，且位於該封裝層與該驅動線路基板之間，其中該第二堤岸層具有多個開口和一實體，該第二堤岸層的該實體定義該第二堤岸層的該些開口，且該些發光元件及該些反射結構設置於該第二堤岸層的該些開口中；該些彩色濾光圖案包括一第一彩色濾光圖案、一第二彩色濾光圖案及一第三彩色濾光圖案； 該第二堤岸層的該些開口包括一第一開口及一第二開口，該第二堤岸層的該第一開口重疊於該第一彩色濾光圖案，該第二堤岸層的該第二開口重疊於該第二彩色濾光圖案及該第三彩色濾光圖案，該些發光元件包括一第一發光元件及一第二發光元件，且該第一發光元件及該第二發光元件分別設置於該第二堤岸層的該第一開口及該第二開口中。
- 如請求項1所述的顯示裝置，其中該反射結構的一最小厚度落在2μm~4μm的範圍。
- 如請求項1所述的顯示裝置，其中該反射凹面的一曲率半徑落在16mm~18mm的範圍。
- 如請求項1所述的顯示裝置，其中該反射結構的材料包括環氧樹脂、乙烯化合物、基苯甲酸或上述至少兩者的組合。
- 如請求項1所述的顯示裝置，其中該第二堤岸層的該實體具有一側壁，該些反射結構覆蓋該側壁之靠近該驅動線路基板的一第一部分且暴露該側壁之遠離該驅動線路基板的一第二部分。
- 如請求項1所述的顯示裝置，其中該第二堤岸層的該實體具有一頂面，該些反射結構的一者具有遠離該驅動線路基板的一端點，該些反射結構之該者的該端點與該第二堤岸層的該頂面相隔一距離。
- 如請求項1所述的顯示裝置，其中該封裝層設置於該第一堤岸層與該第二堤岸層之間，且與該些反射結構部分地重疊。
- 如請求項7所述的顯示裝置，更包括：一第一絕緣層，位於該第一堤岸層與該封裝層之間以及該些色轉換圖案與該封裝層之間，其中該第一絕緣層與該些反射結構部分地重疊。
- 如請求項1所述的顯示裝置，更包括：一第二絕緣層，位於該彩色濾光基板與該第一堤岸層之間及該彩色濾光基板與該些色轉換圖案之間，其中該第二絕緣層與該些反射結構部分地重疊。
- 如請求項9所述的顯示裝置，更包括：一保護層，位於該彩色濾光基板與該第二絕緣層之間，其中該保護層與該些反射結構部分地重疊。
- 如請求項1所述的顯示裝置，其中該第二堤岸層的該實體具有定義該第二開口的一側壁，該側壁包括相對的一第一子側壁及一第二子側壁，該第二發光元件與該第一子側壁具有一第一距離，該第二發光元件與該第二子側壁具有一第二距離，且該第一距離大於該第二距離。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311179949.8A CN117012802A (zh) | 2023-04-06 | 2023-09-13 | 显示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TWI836956B true TWI836956B (zh) | 2024-03-21 |
Family
ID=
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20210408104A1 (en) | 2020-06-30 | 2021-12-30 | Samsung Display Co., Ltd. | Display device |
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20210408104A1 (en) | 2020-06-30 | 2021-12-30 | Samsung Display Co., Ltd. | Display device |
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