TWM546600U - 發光二極體顯示裝置 - Google Patents

Description

發光二極體顯示裝置

本新型創作是有關於一種顯示裝置，且特別是有關於一種具有微型半導體發光二極體元件的發光二極體顯示裝置。

資訊通訊產業已成為現今的主流產業，特別是平面顯示裝置是人與資訊之間的溝通介面，因此其發展特別顯得重要。目前應用在平面顯示裝置的技術包括電漿顯示裝置（plasma display panel）、液晶顯示裝置（liquid crystal display，LCD）、無機電激發光顯示裝置（inorganic electroluminescent display）、有機發光二極體顯示裝置（organic light emitting diode display，OLED）、真空螢光顯示裝置（vacuum fluorescence display）、場致發射顯示裝置（field emission display）以及電變色顯示裝置（electro-chromic display）等等。

在一般的液晶顯示裝置中，通常是藉由背光模組來提供光源，且藉由液晶的旋轉來控制光線的穿透。然而，對於目前的液晶顯示裝置來說，當欲呈現全黑的畫面時，往往會有漏光的現象發生，因而導致液晶顯示裝置的對比度不佳。此外，對於目前的有機發光二極體顯示裝置來說，其自發光的特性雖然可以有效地解決上述的漏光問題，但以RGB發光二極體或白光發光二極體作為光源仍具有色彩飽和度/色域範圍（color gamut）不足的問題，無法完全滿足HDTV影像規格（87%NTSC以上）的要求。

本新型創作提供一種發光二極體顯示裝置，其具有藍光半導體發光二極體元件以及量子點（quantum dot，QD）材料。

本新型創作的發光二極體顯示裝置包括基板、多個藍光半導體發光二極體元件、導電膠層、第一量子點層、第二量子點層以及第三量子點層。所述多個藍光半導體發光二極體元件配置於所述基板上方。所述導電膠層配置於所述多個藍光半導體發光二極體元件與所述基板之間，以使所述多個藍光半導體發光二極體元件與所述基板電性連接。所述第一量子點層、所述第二量子點層與所述第三量子點層各自配置於所述多個藍光半導體發光二極體元件中的對應者上。

在本新型創作的發光二極體顯示裝置的一實施例中，更包括配置在所述多個藍光半導體發光二極體元件上的所述透明基板，且所述第一量子點層、所述第二量子點層與所述第三量子點層配置於所述透明基板上。

在本新型創作的發光二極體顯示裝置的一實施例中，所述第一量子點層例如為紅色量子點層，所述第二量子點層例如為綠色量子點層，且所述第三量子點層例如為藍色量子點層。

本新型創作的發光二極體顯示裝置包括基板、多個藍光半導體發光二極體元件、導電膠層、黃色量子點光學膜以及彩色濾光片。所述多個藍光半導體發光二極體元件配置於所述基板上方。所述導電膠層配置於所述多個藍光半導體發光二極體元件與所述基板之間，以使所述多個藍光半導體發光二極體元件與所述基板電性連接。所述黃色量子點光學膜配置於所述多個藍光半導體發光二極體元件上。所述彩色濾光片配置於所述黃色量子點光學膜上。

在本新型創作的發光二極體顯示裝置的一實施例中，所述導電膠層例如為異方性導電膠層(anisotropic conductive film，ACF)。

在本新型創作的發光二極體顯示裝置的一實施例中，所述基板包括基材以及配置於所述基材上的主動陣列式電晶體元件。

在本新型創作的發光二極體顯示裝置的一實施例中，所述基板包括基材以及配置於所述基材上的金屬線路圖案的被動陣列式驅動方式。

在本新型創作的發光二極體顯示裝置的一實施例中，所述基板例如為硬性基材或可撓性基材。

在本新型創作的發光二極體顯示裝置的一實施例中，所述多個藍光半導體發光二極體元件中的每一者的尺寸例如不超過100 μm。

基於上述，在本新型創作中，以多個藍光半導體發光二極體元件做為發光二極體顯示裝置的光源，且將量子點層配置於藍光半導體發光二極體元件上，且這些藍光半導體發光二極體元件自行發光且可被個別地控制。因此，可解決一般液晶顯示裝置的漏光問題而具有較高的對比度，且使得發光二極體顯示裝置可具有較高的色彩飽和度以及較廣的色域範圍。

為讓本新型創作的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1為依據本新型創作的第一實施例所繪示的發光二極體顯示裝置的剖面示意圖。請參照圖1，發光二極體顯示裝置10包括基板100、藍光半導體發光二極體元件102、導電膠層104、量子點層106a、量子點層106b以及量子點層106c。量子點材料為直徑不超過10奈米（nm）的半導體晶體。當光線照射量子點材料時，不同尺寸的晶體會發出不同顏色的光，而且色純度非常高，因此屬於非常良好的發光材料。在本實施例中，各元件的數量以及尺寸僅為示意的，其並非用以限定本新型創作。以下將對本實施例的發光二極體顯示裝置10進行詳細說明。

基板100可以是一般顯示裝置中常用的基板。在本實施例中，基板100包括基材100a以及配置於基材100a上的多個主動驅動元件100b。主動驅動元件100b例如是以陣列的方式排列於基材100a上，且這些主動驅動元件100b藉由線路（未繪示）彼此連接，以構成主動驅動元件陣列。主動驅動元件100b例如是電晶體元件，其可以是薄膜電晶體（TFT）或金屬氧化物半導體電晶體（CMOS）。上述的薄膜電晶體可以是非晶矽（a-Si）薄膜電晶體、低溫多晶矽（LTPS）薄膜電晶體或氧化物薄膜電晶體（oxide TFT）。上述的氧化物薄膜電晶體例如為IGZO薄膜電晶體。

此外，當發光二極體顯示裝置10為可撓性顯示裝置時，基材100a為高分子聚合物可撓性基材，其例如為聚醯亞胺（polyimide，PI）基材、聚苯二甲酸乙二酯（polyethylene terephthalate，PET）基材或聚萘二甲酸乙二醇酯（polyethylene naphthalate，PEN）基材；當發光二極體顯示裝置10為非可撓性顯示裝置時，基板100a為硬性基材，其例如為玻璃基材或矽基材。另一方面，當主動驅動元件100b為薄膜電晶體時，基材100a可為玻璃基材或為聚醯亞胺基材；當主動驅動元件100b為金屬氧化物半導體電晶體時，基材100a可為矽基材。

藍光半導體發光二極體元件102配置於基板100上方。藍光半導體發光二極體元件102例如是微型藍光半導體發光二極體元件，其尺寸例如不超過100 μm。在本實施例中，藍光半導體發光二極體元件102以陣列方式排列於基板100上方，但本新型創作不限於此。在其他實施例中，藍光半導體發光二極體元件102的排列方式可視實際需求而做任意的變化。此外，藍光半導體發光二極體元件102可以具有一般熟知的發光二極體結構。舉例來說，藍光半導體發光二極體元件102可以是橫向（lateral）半導體發光二極體元件或垂直（vertical）半導體發光二極體元件。

導電膠層104配置於藍光半導體發光二極體元件102與基板100之間，以使藍光半導體發光二極體元件102附著於基板100上並與基板100中的主動驅動元件100b電性連接。在本實施例中，導電膠層104例如為異方性導電膠層，其包括導電粒子104a與膠體104b，但本新型創作不限於此。在其他實施例中，導電膠層104也可以是任何一般常用的導電膠層。導電粒子104a分佈於膠體104b中。導電粒子104a例如是金屬粒子（例如金粒子）或是以絕緣膠層包覆金屬粒子的複合導電粒子。在本實施例中，導電粒子104a以單層陣列固定的方式分佈於膠體104b中，意即導電膠層104為所謂的固定陣列式異方性導電膠層（fixed array ACF）。導電膠層104除了用以使藍光半導體發光二極體元件102黏貼於基板100上之外，導電膠層104中的導電粒子104a可與藍光半導體發光二極體元件102的電極（未繪示）以及主動驅動元件100b的電極（未繪示）接合，以使藍光半導體發光二極體元件102與主動驅動元件100b電性連接。如此一來，即可藉由每一個主動驅動元件100b來各別控制與其電性連接的藍光半導體發光二極體元件102。

在其他實施例中，導電粒子104a也可以是以雙層陣列固定的方式分佈於膠體104b中，或是均勻地隨意分佈於膠體104b中，只要導電粒子104a可使藍光半導體發光二極體元件102與主動元件100b電性連接即可。當導電粒子104a以單層陣列固定的方式分佈於膠體104b中時，由於導電粒子104a受限於其各自的位置而不會任意分佈，因此可以進一步地避免相鄰的藍光半導體發光二極體元件102彼此電性連接而造成短路，且這樣的特性也使得使用固定陣列式異方性導電膠層進行超細線路（ultra-fine pitch）的貼合變為可行。

特別一提的是，在本新型創作中，由於藍光半導體發光二極體元件102可藉由主動驅動元件100b來獨立控制，因此發光二極體顯示裝置10屬於主動矩陣式發光二極體顯示裝置。

在本實施例中，基板100包括基材100a以及其上的主動驅動元件100b，但本新型創作不限於此。在其他實施例中，基板100包括基材100a以及配置於基材100a上的被動陣列式驅動元件（例如金屬線路圖案），而不包括主動驅動元件。在此情況下，藍光半導體發光二極體元件102與基材100a上的被動驅動元件電性連接，且可藉由此被動驅動方式來個別控制與其電性連接的藍光半導體發光二極體元件102。特別一提的是，此種被動陣列式驅動方式的發光二極體顯示裝置可以是可撓性或硬性。當發光二極體顯示裝置為可撓性，基材100a為高分子聚合物或不銹鋼等可撓性基材；當發光二極體顯示裝置為硬性，基材100a為玻璃、陶瓷或印刷電路板等硬性基材。

量子點層106a、量子點層106b以及量子點層106c各自配置於對應的藍光半導體發光二極體元件102上。量子點層106a、量子點層106b以及量子點層106c可分別為紅色量子點層、綠色量子點層以及藍色量子點層。量子點106a層、量子點106b層與量子點106c層的排列方式並不受限於圖1中所示，可視實際需求來對量子點層106a、量子點層106b與量子點層106c的排列方式進行調整。

此外，量子點層106a、量子點層106b以及量子點層106c上還可以選擇性地配置有透明保護層（未繪示）。透明保護層可以是一般顯示裝置中常用的光學透明保護膜，例如抗反射膜（AR film）、增亮膜、偏光片或玻璃基板。

在本實施例中，藉由藍光半導體發光二極體元件102來做為發光二極體顯示裝置10的光源，不同顏色的量子點層分別配置於對應的藍光半導體發光二極體元件102上，且藍光半導體發光二極體元件102可被個別地控制。如此一來，當每一個藍光半導體發光二極體元件102發出的藍光通過其上方的量子點層時，可將藍光半導體發光二極體元件102發出的藍光轉換為紅光或綠光，或保持為藍光。以此方式，可解決一般液晶顯示裝置無法避免的漏光問題，且因此可使發光二極體顯示裝置10具有較高的對比度。此外，藉由可被個別地控制的藍光半導體發光二極體元件102以及位於其上的量子點層，發光二極體顯示裝置10可具有較高的顏色飽和度，且可具有較廣的色域範圍（例如120%NTSC以上），因此可滿足目前HDTV影像規格（87%NTSC以上）的要求。

圖2為依據本新型創作的第二實施例所繪示的發光二極體顯示裝置的剖面示意圖。在本實施例中，與第一實施例相同的元件將以相同的元件符號表示，於此不另行描述。

請參照圖2，發光二極體顯示裝置20與發光二極體顯示裝置10的主要差異在於：在發光二極體顯示裝置20中，量子點層106a、量子點層106b以及量子點層106c配置在玻璃基板200上。在本實施例中，玻璃基板200以及位於其上的量子點層106a、量子點層106b與量子點層106c可視為設置於藍光半導體發光二極體元件102上的量子點彩色濾光片。也就是說，在本實施例中，發光二極體顯示裝置具有彩色濾光片，且彩色濾光片是由具有不同顏色的量子點層與玻璃基板所構成，並藉由光學透明膠（OCA，未繪示）將此彩色濾光片與藍光半導體發光二極體元件102貼合在一起。

圖3為依據本新型創作的第三實施例所繪示的發光二極體顯示裝置的剖面示意圖。在本實施例中，與第一實施例相同的元件將以相同的元件符號表示，於此不另行描述。

請參照圖3，發光二極體顯示裝置30包括基板100、多個藍光半導體發光二極體元件102、導電膠層104、黃色量子點光學膜300以及彩色濾光片302。發光二極體顯示裝置30與發光二極體顯示裝置10的主要差異在於：在發光二極體顯示裝置30中，黃色量子點光學膜300配置於藍光半導體發光二極體元件102上，且彩色濾光片302配置於黃色量子點光學膜300上。

彩色濾光片302可為一般常用的彩色濾光片。舉例來說，彩色濾光片302具有紅色區域302a、綠色區域302b與藍色區域302c，且紅色區域302a、綠色區域302b與藍色區域302c各自位於一個藍光半導體發光二極體元件102的上方。紅色區域302a、綠色區域302b與藍色區域302c的排列方式並不受限於圖3中所示，可視實際需求來對紅色區域302a、綠色區域302b與藍色區域302c的排列方式進行調整。

當每一個藍光半導體發光二極體元件102發出的藍光通過黃色量子點膜300之後，可產生純度非常高的白光。接著，所產生的白光通過紅色區域302a、綠色區域302b與藍色區域302c，以轉換為紅光、綠光與藍光。在本實施例中，由於藍光半導體發光二極體元件102發出的藍光已先藉由黃色量子點膜300轉換為純度非常高的白光，因此在白光轉換為紅光、綠光與藍光之後亦可獲得純度非常高的紅光、綠光與藍光。藉此，發光二極體顯示裝置30的色彩飽和度可有效地被提高。

雖然本新型創作已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本新型創作，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本新型創作的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本新型創作的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

10、20、30‧‧‧發光二極體顯示裝置
100‧‧‧基板
100a‧‧‧基材
100b‧‧‧主動驅動元件
102‧‧‧藍光半導體發光二極體元件
104‧‧‧導電膠層
104a‧‧‧導電粒子
104b‧‧‧膠體
106a、106b、106c‧‧‧量子點層
200‧‧‧玻璃基板
300‧‧‧量子點光學膜
302‧‧‧彩色濾光片
302a‧‧‧紅色區域
302b‧‧‧綠色區域
302c‧‧‧藍色區域

圖1為依據本新型創作的第一實施例所繪示的發光二極體顯示裝置的剖面示意圖。 圖2為依據本新型創作的第二實施例所繪示的發光二極體顯示裝置的剖面示意圖。 圖3為依據本新型創作的第三實施例所繪示的發光二極體顯示裝置的剖面示意圖。

10‧‧‧發光二極體顯示裝置

100‧‧‧基板

100a‧‧‧基材

100b‧‧‧主動驅動元件

102‧‧‧藍光半導體發光二極體元件

104‧‧‧導電膠層

104a‧‧‧導電粒子

104b‧‧‧膠體

106a、106b、106c‧‧‧量子點層

Claims (16)

1. 一種發光二極體顯示裝置，包括：     基板；     多個藍光半導體發光二極體元件，配置於所述基板上方；     導電膠層，配置於所述多個藍光半導體發光二極體元件與所述基板之間，以使所述多個藍光半導體發光二極體元件與所述基板電性連接；以及     第一量子點層、第二量子點層與第三量子點層，各自配置於所述多個藍光半導體發光二極體元件中的對應者上。
2. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體顯示裝置，更包括配置在所述多個藍光半導體發光二極體元件上的透明基板，且所述第一量子點層、所述第二量子點層與所述第三量子點層配置於所述透明基板上。
3. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體顯示裝置，其中所述第一量子點層為紅色量子點層，所述第二量子點層為綠色量子點層，且所述第三量子點層為藍色量子點層。
4. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體顯示裝置，其中所述導電膠層包括異方性導電膠層。
5. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體顯示裝置，其中所述基板包括基材以及配置於所述基材上的主動陣列式電晶體元件。
6. 如申請專利範圍第5項所述的發光二極體顯示裝置，其中所述基材包括硬性基材或可撓性基材。
7. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體顯示裝置，其中所述基板包括基材以及配置於所述基材上的被動陣列式驅動的金屬線路圖案。
8. 如申請專利範圍第7項所述的發光二極體顯示裝置，其中所述基材包括硬性基材或可撓性基材。
9. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體顯示裝置，其中所述多個藍光半導體發光二極體元件中的每一者的尺寸不超過100 μm。
10. 一種發光二極體顯示裝置，包括：     基板；     多個藍光半導體發光二極體元件，配置於所述基板上方；     導電膠層，配置於所述多個藍光半導體發光二極體元件與所述基板之間，以使所述多個藍光半導體發光二極體元件與所述基板電性連接；     黃色量子點光學膜，配置於所述多個藍光半導體發光二極體元件上；以及     彩色濾光片，配置於所述黃色量子點光學膜上。
11. 如申請專利範圍第10項所述的發光二極體顯示裝置，其中所述導電膠層包括異方性導電膠層。
12. 如申請專利範圍第10項所述的發光二極體顯示裝置，其中所述基板包括基材以及配置於所述基材上的主動陣列式電晶體元件。
13. 如申請專利範圍第12項所述的發光二極體顯示裝置，其中所述基材包括硬性基材或可撓性基材。
14. 如申請專利範圍第10項所述的發光二極體顯示裝置，其中所述基板包括基材以及配置於所述基材上的被動陣列式驅動的金屬線路圖案。
15. 如申請專利範圍第14項所述的發光二極體顯示裝置，其中所述基材包括硬性基材或可撓性基材。
16. 如申請專利範圍第10項所述的發光二極體顯示裝置，其中所述多個藍光半導體發光二極體元件中的每一者的尺寸不超過100 μm。