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TWI756995B - 顯示裝置 - Google Patents

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TWI756995B
TWI756995B TW109144910A TW109144910A TWI756995B TW I756995 B TWI756995 B TW I756995B TW 109144910 A TW109144910 A TW 109144910A TW 109144910 A TW109144910 A TW 109144910A TW I756995 B TWI756995 B TW I756995B
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TW
Taiwan
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light
emitting diode
opening
display device
shielding pattern
Prior art date
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TW109144910A
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English (en)
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TW202147283A (zh
Inventor
黃聖淼
Original Assignee
友達光電股份有限公司
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Publication date
Application filed by 友達光電股份有限公司 filed Critical 友達光電股份有限公司
Priority to CN202110236617.3A priority Critical patent/CN112993118B/zh
Publication of TW202147283A publication Critical patent/TW202147283A/zh
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  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
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Abstract

一種顯示裝置，包括基板、驅動線路層、多個發光二極 體元件、第一絕緣層、第二絕緣層及多個反射圖案。多個發光二極體元件電性連接至驅動線路層。第一絕緣層設置於多個發光二極體元件上。第二絕緣層設置於第一絕緣層上，且具有分別對應於多個發光二極體元件的多個開口結構。每一開口結構包括第一開口及至少一第二開口。於顯示裝置的俯視圖中，第一開口圍繞對應的一發光二極體元件，且至少一第二開口圍繞第一開口。多個反射圖案設置於第二絕緣層上。每一反射圖案重疊於對應的一開口結構及對應的一發光二極體元件。

Description

顯示裝置
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。
隨著顯示技術的演進，具有高解析與薄型化的顯示裝置受到主流市場的喜愛。近幾年來，由於發光二極體元件的製程技術的突破，已發展出微型發光二極體顯示裝置(Micro-LED display)或毫米等級的發光二極體顯示裝置等，其不需要設置液晶層(Liquid crystal)及彩色濾光片(Color filter)，而能進一步減少顯示裝置的厚度。此外，相較於有機發光二極體顯示裝置，微型發光二極體顯示裝置還具有更省電、壽命更長的優勢。
然而，微型發光二極體顯示裝置具高解析度時，分別位於相鄰多個子畫素區的多個發光二極體元件的距離近。相鄰之多個發光二極體元件的距離近時，發光二極體元件所發出之具有大發散角的光束易傳遞至其它子畫素區，造成混色問題。
本發明提供一種顯示裝置，顯示效果佳。
本發明的顯示裝置，包括基板、驅動線路層、多個發光二極體元件、第一絕緣層、第二絕緣層及多個反射圖案。驅動線路層設置於基板上。多個發光二極體元件設置於基板上，且電性連接至驅動線路層。第一絕緣層設置於多個發光二極體元件上。第二絕緣層設置於第一絕緣層上，且具有分別對應於多個發光二極體元件的多個開口結構。每一開口結構包括第一開口及至少一第二開口。於顯示裝置的俯視圖中，第一開口圍繞對應的一發光二極體元件。於顯示裝置的俯視圖中，至少一第二開口圍繞第一開口。多個反射圖案設置於第二絕緣層上。每一反射圖案重疊於對應的一開口結構及對應的一發光二極體元件。
在本發明的一實施例中，於上述的顯示裝置的俯視圖中，開口結構的第一開口及至少一第二開口位於多個發光二極體元件之間。
在本發明的一實施例中，上述的顯示裝置更包括遮光圖案層，設置於多個發光二極體元件與基板之間。至少一第二開口的至少一部分與遮光圖案層重疊。
在本發明的一實施例中，上述的顯示裝置更包括遮光圖案層，設置於多個發光二極體元件與基板之間。遮光圖案層包括多個第一遮光部及多個第二遮光部；多個第一遮光部與多個第二遮光部交錯，以定義遮光圖案層的多個開口；遮光圖案層的多個開口重疊於多個發光二極體元件。多個第一遮光部在第一方向上 排列。多個發光二極體元件包括第一發光二極體元件及第二發光二極體元件。第一發光二極體元件及第二發光二極體元件在第一方向排列、彼此相鄰且分別用以發出不同的第一色光及第二色光。至少一第二開口的至少一部分重疊於遮光圖案層的第一遮光部。
在本發明的一實施例中，上述的至少一第二開口的至少一部分更重疊於遮光圖案層的第二遮光部。
在本發明的一實施例中，上述的第一開口定義第二絕緣層的第一實體部，第一開口及至少一第二開口定義第二絕緣層的至少一第二實體部。每一反射圖案包括第二反射部及至少一第一反射部。第二反射部設置於第一實體部之背向基板的表面及第一實體部的側壁上。至少一第一反射部設置於至少一第二實體部之背向基板的至少一表面及至少一第二實體部的至少一側壁上。
在本發明的一實施例中，上述的顯示裝置更包括遮光圖案層，設置於多個發光二極體元件與基板之間。至少一第一反射部與遮光圖案層重疊。
在本發明的一實施例中，上述的多個反射圖案彼此連接。
在本發明的一實施例中，上述的多個反射圖案彼此斷開。
在本發明的一實施例中，上述的顯示裝置更包括遮光圖案層，設置多個發光二極體元件與基板之間。多個反射圖案之間的一間隙重疊於遮光圖案層。
100、100A:顯示裝置
110:基板
110a:子畫素區
110s:顯示面
120:驅動線路層
122:畫素驅動電路
130:遮光圖案層
132:第一遮光部
134:第二遮光部
136:開口
140:第一絕緣層
151:第一連接元件
152:第二連接元件
160:第二絕緣層
161:第一實體部
161a、163a:表面
161b、163b:側壁
162:第一開口
163:第二實體部
164:第二開口
172:反射圖案
172a:第二反射部
172b:第一反射部
E1:第一電極
E2:第二電極
GS:開口結構
g1、g2:間隙
L:光束
L1:第一部分
L2:第二部分
LED:發光二極體元件
LED1:第一發光二極體元件
LED2:第二發光二極體元件
T2:第二電晶體
T2a:第一端
T2b:第二端
T2c:控制端
x:第一方向
y:第二方向
I-I’、II-II’:剖線
圖1為本發明一實施例之顯示裝置100的剖面示意圖。
圖2為本發明一實施例之顯示裝置100的俯視示意圖。
圖3為本發明一實施例之顯示裝置100A的剖面示意圖。
圖4為本發明一實施例之顯示裝置100A的俯視示意圖。
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100的剖面示意圖。
圖2為本發明一實施例之顯示裝置100的俯視示意圖。
圖1對應圖2的剖線I-I’。圖2示出圖1的發光二極體元件LED、開口結構GS及遮光圖案層130，而省略圖1之顯示裝置100的其它構件。
請參照圖1，顯示裝置100包括基板110。在本實施例中，基板110係透光。舉例而言，基板110的材質可為玻璃、石英、有機聚合物、或是其它可適用的材料。
請參照圖1，顯示裝置100更包括驅動線路層120及多個發光二極體元件LED。驅動線路層120及多個發光二極體元件LED設置於基板110上。舉例而言，在本實施例中，多個發光二極體元件LED可選擇性地設置於驅動線路層120上，且驅動線路層120可選擇性地位於多個發光二極體元件LED與基板110之間，但本 發明不以此為限。
在本實施例中，發光二極體元件LED可以是無機發光二極體元件，例如但不限於：微發光二極體(Micro LED)、次毫米發光二極體(mini LED)或其它尺寸的無機發光二極體。
請參照圖1及圖2，多個發光二極體元件LED電性連接至驅動線路層120。具體而言，在本實施例中，驅動線路層120可包括多個畫素驅動電路122，其中每一畫素驅動電路122與設置於同一子畫素區110a的發光二極體元件LED電性連接。
舉例而言，在本實施例中，每一畫素驅動電路122可包括第一電晶體(未繪示)、第二電晶體T2及電容(未繪示)，其中第一電晶體的第一端電性連接至資料線(未繪示)，第一電晶體的控制端電性連接至掃描線(未繪示)，第一電晶體的第二端電性連接至第二電晶體T2的控制端T2c，第二電晶體T2的第一端T2a電性連接至電源線(未繪示)，電容電性連接至第一電晶體的第二端及第二電晶體T2的第一端T2a，第二電晶體T2的第二端T2b電性連接至發光二極體元件LED的第一電極E1，發光二極體元件LED的第二電極E2電性連接至共用線(未繪示)。
簡言之，在本實施例中，畫素驅動電路122可選擇性地採用2T1C的架構。然而，本發明不限於此，在其它實施例中，畫素驅動電路122也可採用其它架構，例如但不限於：1T1C的架構、3T1C的架構、3T2C的架構、4T1C的架構、4T2C的架構、5T1C的架構、5T2C的架構、6T1C的架構、6T2C的架構、7T2C的架 構或是任何可能的架構。
請參照圖1，顯示裝置100更包括第一絕緣層140，設置於多個發光二極體元件LED上。舉例而言，在本實施例中，顯示裝置100更包括第一連接元件151及第二連接元件152，其中第一連接元件151連接發光二極體元件LED的第一電極E1與畫素驅動電路122，第二連接元件152電性連接發光二極體元件LED的第二電極E2與共通線(未繪示)，第一絕緣層140除了覆蓋發光二極體元件LED外還覆蓋第一連接元件151及第二連接元件152，以避免設置於發光二極體元件LED上方的反射圖案172與發光二極體元件LED發生短路。
在本實施例中，第一絕緣層140的材質可以是無機材料(例如：氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、或上述至少二種材料的堆疊層)、有機材料或上述之組合。
請參照圖1，顯示裝置100更包括第二絕緣層160，設置於第一絕緣層140上。第一絕緣層140位於第二絕緣層160與發光二極體元件LED之間。在本實施例中，第二絕緣層160的材質可以是無機材料(例如：氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、或上述至少二種材料的堆疊層)、有機材料或上述之組合。
請參照圖1及圖2，值得注意的是，第二絕緣層160具有分別對應於多個發光二極體元件LED的多個開口結構GS。每一開口結構GS包括一第一開口162及至少一第二開口164。請參照圖2，於顯示裝置100的俯視圖中，第一開口162圍繞對應的發光 二極體元件LED，且第二開口164圍繞第一開口162。
請參照圖2，於顯示裝置100的俯視圖中，開口結構GS的第一開口162及至少一第二開口164位於多個發光二極體元件LED之間。更進一步地說，多個發光二極體元件LED包括第一發光二極體元件LED1及第二發光二極體元件LED2，第一發光二極體元件LED1及第二發光二極體元件LED2在第一方向x上排列、彼此相鄰且分別用以發出不同的第一色光(例如但不限於：藍光)及第二色光(例如但不限於：紅光)；於顯示裝置100的俯視圖中，一開口結構GS的第一開口162及第二開口164至少位於用以發出不同色光且相鄰的第一發光二極體元件LED1與第二發光二極體元件LED2之間。
在本實施例中，一開口結構GS的第一開口162可以是最靠近對應之一發光二極體元件LED的內環狀開口，而開口結構GS的第二開口164可以是圍繞第一開口162的外環狀開口。舉例而言，在本實施例中，對應同一發光二極體元件LED一開口結構GS可包括二個第二開口164。然而，本發明不限於此，在其它實施例中，對應同一發光二極體元件LED的開口結構GS也可包括一個或三個以上的第二開口164。
請參照圖1，此外，在本實施例中，第一開口162及第二開口164可選擇性地貫穿第二絕緣層160；也就是說，第一開口162及第二開口164可以是第二絕緣層160的環狀貫孔。然而，本發明不以此為限，在其它實施例中，第一開口162及/或第二開口 164也可選擇性地不貫穿第二絕緣層160；也就是說，在其它實施例中，第一開口162及/或第二開口164也可以是第二絕緣層160的環狀凹陷。
請參照圖1，顯示裝置100更包括多個反射圖案172，設置於第二絕緣層160上。第二絕緣層160位於多個反射圖案172與多個發光二極體元件LED之間。請參照圖1及圖2，每一反射圖案172重疊於對應的一開口結構GS及一發光二極體元件LED。在本實施例中，分別對應多個發光二極體元件LED的多個反射圖案172可選擇性地彼此連接，但本發明不以此為限。
請參照圖1，第二絕緣層160的第一開口162定義第二絕緣層160的一第一實體部161。第二絕緣層160的第一開口162及至少一第二開口164定義第二絕緣層160的至少一第二實體部163。每一反射圖案172包括第二反射部172a及至少一第一反射部172b。第二反射部172a設置於第一實體部161之背向基板110的表面161a及第一實體部161的側壁161b上。第一反射部172b設置於第二實體部163之背向基板110的表面163a及第二實體部163的側壁163b上。
第二反射部172a可視為設置於發光二極體元件LED正上方的主反射罩，發光二極體元件LED用以發出光束L，光束L之第一部分L1具有小發散角，光束L的第一部分L1被第二反射部172a反射向顯示裝置100的顯示面110s。第一反射部172b可視為設置於發光二極體元件LED旁的輔助反射罩，發光二極體元件 LED所發出之光束L的第二部分L2具有大發散角，具有大發散角之光束L的第二部分L2會傳遞至輔助反射罩(即第一反射部172b)中。藉此，具有大發散角之光束L的第二部分L2便會被限制在第一反射部172b及其附近的區域，而不易傳遞到用以顯示其它顏色的子畫素區110a，進而能改善顯示裝置100的混色問題。
請參照圖1，在本實施例中，顯示裝置100更包括遮光圖案層130，設置於多個發光二極體元件LED與基板110之間。請參照圖1及圖2，在本實施例中，遮光圖案層130包括多個第一遮光部132及多個第二遮光部134；多個第一遮光部132在第一方向x上排列，多個第二遮光部134在與第一方向x不同的第二方向y上排列；多個第一遮光部132與多個第二遮光部134交錯，以定義遮光圖案層130的多個開口136。遮光圖案層130的多個開口136重疊於多個發光二極體元件LED。遮光圖案層130即俗稱的黑色矩陣。在本實施例中，遮光圖案層130可吸光，但本發明不以此為限。
請參照圖2，在本實施例中，第二開口164的至少一部分與遮光圖案層130重疊。更進一步地說，在本實施例中，第二開口164的一部分可重疊於遮光圖案層130的第一遮光部132；第二開口164的另一部分可重疊於遮光圖案層130的第二遮光部134；但本發明不以此為限。
請參照圖1，在本實施例中，至少一第一反射部172b與遮光圖案層130重疊。請參照圖1及圖2，更進一步地說，在本實 施例中，遮光圖案層130之一第一遮光部132的兩側分別設有用以發出不同之第一色光及第二色光的第一發光二極體元件LED1及第二發光二極體元件LED2，且第一反射部172b的至少一部分重疊於遮光圖案層130的第一遮光部132。
發光二極體元件LED用以發出光束L，光束L包括具有大發散角的第二部分L2，光束L的第二部分L2在第一反射部172b中被多次反射後可傳向遮光圖案層130的第一遮光部132，進而為遮光圖案層130所吸收。藉此，顯示裝置100的混色問題可更進一步地改善。
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為本發明一實施例之顯示裝置100A的剖面示意圖。
圖4為本發明一實施例之顯示裝置100A的俯視示意圖。
圖3對應圖4的剖線II-II’。圖4示出圖3的發光二極體元件LED、開口結構GS及遮光圖案層130，而省略圖3之顯示裝置100的其它構件。
圖3及圖4的顯示裝置100A與圖1及圖2的顯示裝置100類似，兩者的差異在於：在圖3及圖4的實施例中，分別對應多個發光二極體元件LED的多個反射圖案172彼此斷開。藉此，用以發出第一色光之第一發光二極體元件LED1不易透過其上方 之一反射圖案172的反射作用傳遞至用以發出第二色光之第二發光二極體元件LED2所在的子畫素區110a，而能更進一步地改善混色問題。
請參照圖3及圖4，在本實施例中，多個反射圖案172之間的間隙g1、g2重疊於遮光圖案層130。詳細而言，在本實施例中，在第一方向x上排列且相鄰的兩個反射圖案172之間可存在一間隙g1，且間隙g1重疊於遮光圖案層130的一第一遮光部132。在本實施例中，在第二方向y上排列且相鄰的兩個反射圖案172之間也可選擇性地存在一間隙g2，且間隙g2重疊於遮光圖案層130的一第二遮光部134，但本發明不以此為限。
100:顯示裝置
110:基板
110a:子畫素區
110s:顯示面
120:驅動線路層
122:畫素驅動電路
130:遮光圖案層
132:第一遮光部
140:第一絕緣層
151:第一連接元件
152:第二連接元件
160:第二絕緣層
161:第一實體部
161a、163a:表面
161b、163b:側壁
162:第一開口
163:第二實體部
164:第二開口
172:反射圖案
172a:第二反射部
172b:第一反射部
E1:第一電極
E2:第二電極
GS:開口結構
L:光束
L1:第一部分
L2:第二部分
LED:發光二極體元件
LED1:第一發光二極體元件
LED2:第二發光二極體元件
T2:第二電晶體
T2a:第一端
T2b:第二端
T2c:控制端
I-I’:剖線

Claims (10)

  1. 一種顯示裝置，包括：一基板；一驅動線路層，設置於該基板上；多個發光二極體元件，設置於該基板上，且電性連接至該驅動線路層；一第一絕緣層，設置於該些發光二極體元件上；一第二絕緣層，設置於該第一絕緣層上，且具有分別對應於該些發光二極體元件的多個開口結構，其中每一該開口結構包括：一第一開口，其中，於該顯示裝置的俯視圖中，該第一開口圍繞對應的一該發光二極體元件；以及至少一第二開口，其中，於該顯示裝置的俯視圖中，該至少一第二開口圍繞該第一開口；以及多個反射圖案，設置於該第二絕緣層上，其中每一該反射圖案重疊於對應的一該開口結構及一對應的該發光二極體元件；其中該第一開口定義該第二絕緣層的一第一實體部，該第一開口及該至少一第二開口定義該第二絕緣層的至少一第二實體部，每一該反射圖案包括：至少一第一反射部，設置於該至少一第二實體部之背向該基板的至少一表面及該至少一第二實體部的至少一側壁上。
  2. 如請求項1所述的顯示裝置，其中，於該顯示裝置的俯視圖中，一該開口結構的該第一開口及該至少一第二開口位於該些發光二極體元件之間。
  3. 如請求項1所述的顯示裝置，更包括：一遮光圖案層，設置於該些發光二極體元件與該基板之間，其中該至少一第二開口的至少一部分與該遮光圖案層重疊。
  4. 如請求項1所述的顯示裝置，更包括：一遮光圖案層，設置於該些發光二極體元件與該基板之間，其中該遮光圖案層包括多個第一遮光部及多個第二遮光部；該些第一遮光部與該些第二遮光部交錯，以定義該遮光圖案層的多個開口；該遮光圖案層的該些開口重疊於該些發光二極體元件；該些第一遮光部在一第一方向上排列；該些發光二極體元件包括一第一發光二極體元件及一第二發光二極體元件，該第一發光二極體元件及該第二發光二極體元件在該第一方向排列、彼此相鄰且分別用以發出不同的一第一色光及一第二色光；該至少一第二開口的至少一部分重疊於該遮光圖案層的一該第一遮光部。
  5. 如請求項4所述的顯示裝置，其中該至少一第二開口的該至少一部分更重疊於該遮光圖案層的一該第二遮光部。
  6. 如請求項1所述的顯示裝置，其中每一該反射圖案更包括： 一第二反射部，設置於該第一實體部之背向該基板的一表面及該第一實體部的一側壁上。
  7. 如請求項6所述的顯示裝置，更包括：一遮光圖案層，設置於該些發光二極體元件與該基板之間，其中該至少一第一反射部與該遮光圖案層重疊。
  8. 如請求項1所述的顯示裝置，其中該些反射圖案彼此連接。
  9. 如請求項1所述的顯示裝置，其中該些反射圖案彼此斷開。
  10. 如請求項9所述的顯示裝置，更包括：一遮光圖案層，設置於該些發光二極體元件與該基板之間，其中該些反射圖案之間的一間隙重疊於該遮光圖案層。
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