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TWI879545B - 顯示面板及其製造方法 - Google Patents

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TWI879545B
TWI879545B TW113116086A TW113116086A TWI879545B TW I879545 B TWI879545 B TW I879545B TW 113116086 A TW113116086 A TW 113116086A TW 113116086 A TW113116086 A TW 113116086A TW I879545 B TWI879545 B TW I879545B
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鄭玄宗
王錚亮
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友達光電股份有限公司
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Abstract

一種顯示面板，包括電路基板、第一發光元件、第一色轉換層、第一色濾光層、第二發光元件以及封裝層。第一發光元件被配置為發出藍光及/或紫外光。第一色轉換層包覆第一發光元件，且被配置為將藍光及/或紫外光轉換為紅光。第一色濾光層覆蓋並接觸第一色轉換層的頂面。第二發光元件被配置為發出藍光。封裝層環繞第一發光元件、第一色轉換層、第一色濾光層以及第二發光元件。

Description

顯示面板及其製造方法
本發明是有關於一種顯示面板及其製造方法。
隨著科技的進步，顯示裝置的解析度逐漸提升。在高解析度的顯示裝置中，相鄰的子畫素之間的間距很小，導致不同顏色的子畫素彼此容易互相干擾，進而影響顯示畫面的品質。在微型發光二極體顯示面板中，每個子畫素內包含一個微型發光二極體。一般而言，在相鄰的微型發光二極體之間會設置有擋牆結構(Bank structure)，這種擋牆結構可用於阻擋光線，避免不同的子畫素彼此干擾。然而，隨著解析度的提升，微型發光二極體之間的距離太小，難以製作出符合需求的擋牆結構。此外，在一些可撓式或可拉伸式的顯示面板中，在面板變形後，微型發光二極體發出的光線可能會穿過擋牆結構周邊的間隙，並導致影像明暗不均(shot mura)或色偏的問題。
本發明提供一種顯示面板，可以改善影像明暗不均以及色偏的問題。
本發明的至少一實施例提供一種顯示面板，其包括電路基板、第一發光元件、第一色轉換層、第一色濾光層、第二發光元件以及封裝層。第一發光元件電性連接至電路基板，且被配置為發出藍光及/或紫外光。第一色轉換層包覆第一發光元件，且被配置為將藍光及/或紫外光轉換為紅光。第一色濾光層覆蓋並接觸第一色轉換層的頂面，且被配置為針對藍光及/或紫外光的穿透率為0%~5%。第一色濾光層被配置為針對紅光的穿透率為60%~99%。第二發光元件電性連接至電路基板，且被配置為發出藍光。第一色轉換層以及第一色濾光層分離於第二發光元件。封裝層環繞第一發光元件、第一色轉換層、第一色濾光層以及第二發光元件。
本發明的至少一實施例提供一種顯示面板，其包括電路基板、第一發光元件、第一色轉換層、第一色濾光層、第二發光元件以及封裝層。第一發光元件電性連接至電路基板，且被配置為發出藍光及/或紫外光。第一色轉換層包覆第一發光元件，且被配置為將藍光及/或紫外光轉換為紅光。第一色濾光層完全覆蓋第一色轉換層，且被配置為針對藍光及/或紫外光的穿透率為0%~5%。第一色濾光層被配置為針對紅光的穿透率為60%~99%。第二發光元件電性連接至電路基板，且被配置為發出藍光。第一色轉換層以及第一色濾光層分離於第二發光元件。封 裝層環繞第一發光元件、第一色轉換層、第一色濾光層以及第二發光元件。
本發明的至少一實施例提供一種顯示面板的製造方法，包括以下步驟。將第一發光元件及第二發光元件電性連接至電路基板，其中第一發光元件被配置為發出藍光及/或紫外光，第二發光元件被配置為發出藍光。形成第一色轉換層以包覆第一發光元件，且第一色轉換層分離於第二發光元件。第一色轉換層被配置為將藍光及/或紫外光轉換為紅光。形成第一色濾光層於第一色轉換層上，且第一色濾光層分離於第二發光元件。第一色濾光層被配置為針對藍光及/或紫外光的穿透率為0%~5%，且第一色濾光層被配置為針對紅光的穿透率為60%~99%。
10,20:顯示面板
100:電路基板
102:接墊
110:阻擋層
110h:開口
110t,310t,330t:頂面
210:第一發光元件
210D:第一修復區
212:第一導電結構
220:第二發光元件
220D:第二修復區
222:第二導電結構
230:第三發光元件
230D:第三修復區
232:第三導電結構
310:第一色轉換層
310s:側面
320:第一色濾光層
330,330A:封裝層
332:第一凹槽
334:第二凹槽
340:覆蓋層
400:對向基板
410:黑矩陣
420:黏合層
圖1A至圖1D是依照本發明的一實施例的一種顯示面板的製造方法的上視示意圖。
圖2A至圖2E是依照本發明的一實施例的一種顯示面板的製造方法的剖面示意圖。
圖3A至圖3D是依照本發明的另一實施例的一種顯示面板的製造方法的上視示意圖。
圖4A至圖4E是依照本發明的另一實施例的一種顯示面板的製造方法的剖面示意圖。
圖1A至圖1D是依照本發明的一實施例的一種顯示面板10的製造方法上視示意圖。圖2A至圖2E是依照本發明的一實施例的一種顯示面板10的製造方法的剖面示意圖，其中圖2A至圖2D分別對應了圖1A至圖1D中線A-A’的位置。請參考圖1A與圖1B，提供電路基板100。在一些實施例中，電路基板100包括基板以及位於其上的電路結構。基板例如為硬質基板(rigid substrate)，且其材質可為玻璃、石英、有機聚合物或不透光/反射材料(例如：導電材料、金屬、晶圓、陶瓷或其他可適用的材料)或是其他可適用的材料。然而，本發明不以此為限，在其他實施例中，基板也可以是可撓式基板(flexible substrate)或是可拉伸式基板。換句話說，電路基板100可為可撓式電路基板或是可拉伸式電路基板。在一些實施例中，可撓式基板以及可拉伸基板的材料包括聚醯亞胺(polyimide，PI)、聚二甲基矽氧烷(polydimethylsiloxane，PDMS)、聚乙烯對苯二甲酸酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate，PEN)、聚酯(polyester，PES)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，PMMA)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚胺酯(polyurethane PU)或其他合適的材料。
電路基板100中的電路結構例如包括多層導電層(未繪 出)與多層絕緣層(未繪出)。在一些實施例中，電路結構中包括多個主動元件(未繪出)及/或多個被動元件(未繪出)，主動元件(未繪出)可以是薄膜電晶體。在一些實施例中，電路結構包括多個接墊102。
將第一發光元件210、第二發光元件220以及第三發光元件230電性連接至電路基板100。在本實施例中，第一發光元件210通過第一導電結構212電性連接至對應的接墊102；第二發光元件220通過第二導電結構222電性連接至對應的接墊102；第三發光元件230通過第三導電結構232電性連接至對應的接墊102。第一發光元件210、第二發光元件220以及第三發光元件230的數量可以依照需求而進行調整。
第一發光元件210、第二發光元件220以及第三發光元件230為水平式發光二極體或垂直式發光二極體。在圖2A中，以水平式發光二極體為例進行說明。
第一發光元件210被配置為發出藍光及/或紫外光。第二發光元件220被配置為發出藍光。第三發光元件230被配置為發出綠光。在一些實施例中，第一發光元件210與第二發光元件220包括相同的發光二極體(例如皆為藍色發光二極體)。在一些實施例中，上述藍光意指波長介於380nm至500nm的光線，上述紫外光意指波長介於100nm至380nm的光線，上述綠光意指波長介於501nm至570nm的光線。
在一些實施例中，可選的在電路基板100上形成阻擋層 110。阻擋層110具有重疊於第一發光元件210的開口110h。雖然在本實施例中，僅在第一發光元件210周圍形成阻擋層110，但本發明不以此為限。在其他實施例中，第二發光元件220以及第三發光元件230周圍也包括阻擋層110。換句話說，在其他實施例中，阻擋層110除了環繞第一發光元件210之外，還可以環繞第二發光元件220以及第三發光元件230。
在一些實施例中，阻擋層110包括遮光材料，有益於減少不同子畫素彼此間的串擾。在一些實施例中，形成阻擋層110的方法包括：先形成光阻材料於電路基板100上，接著通過微影製程圖案化光阻材料以形成阻擋層110。在一些實施例中，前述光阻材料包括疏水材料。
在本實施例中，電路基板100包括第一修復區210D、第二修復區220D以及第三修復區230D。在修復製程中，修復用的發光二極體可設置於第一修復區210D、第二修復區220D以及第三修復區230D中。舉例來說，若第一發光元件210故障或是第一發光元件210沒有正確接合至接墊102，將修復用的發光二極體設置於第一修復區210D中。在一些實施例中，修復用的接墊(未繪出)設置於第一修復區210D、第二修復區220D以及第三修復區230D中，修復用的發光二極體接合至前述修復用的接墊。
請參考圖1B與圖2B，形成第一色轉換層310以包覆第一發光元件210。第一色轉換層310分離於第二發光元件220以 及第三發光元件230。
在一些實施例中，通過微影製程形成第一色轉換層310。舉例來說，先形成光阻材料層於電路基板100上，其中光阻材料層覆蓋第一發光元件210、第二發光元件220以及第三發光元件230。接著，通過微影製程圖案化光阻材料層以形成第一色轉換層310，並暴露出第二發光元件220以及第三發光元件230。
在其他實施例中，通過噴墨印刷的方式形成第一色轉換層310。第一色轉換層310位於阻擋層110的開口110h中。在這種情況中，具有疏水性的阻擋層110可用於避免尚未固化之墨水流動至不需要的地方，有助於避免第一色轉換層310接觸第二發光元件220或第三發光元件230。
在一些實施例中，第一色轉換層310被配置為將第一發光元件210所發出的藍光及/或紫外光轉換為紅光。在一些實施例中，上述紅光意指波長介於600nm至750nm的光線。在一些實施例中，第一色轉換層310包括高分子材料(或有機材料)以及散布於其中的色彩轉換顆粒。前述色彩轉換顆粒包括量子點材料、螢光材料以及鈣鈦礦材料中的至少一者。在一些實施例中，第一色轉換層310中還可以包括散射材(例如TiOX等)。
請參考圖1C與圖2C，形成第一色濾光層320於第一色轉換層310上。第一色濾光層320覆蓋並接觸第一色轉換層310的頂面310t以及側面310s。在一些實施例中，在上視圖中，第 一色濾光層320完全覆蓋第一色轉換層310。在一些實施例中，第一色濾光層320從第一色轉換層310的頂面310t沿著第一色轉換層310的側面310s往電路基板100延伸。舉例來說，第一色濾光層320延伸至阻擋層110的頂面110t。第一色濾光層320分離於第二發光元件220以及第三發光元件230。
在一些實施例中，通過微影製程形成第一色濾光層320。舉例來說，先形成光阻材料層於電路基板100、第一色轉換層310、第二發光元件220以及第三發光元件230上，其中光阻材料層覆蓋第一色轉換層310、第二發光元件220以及第三發光元件230。接著，通過微影製程圖案化光阻材料層以形成第一色濾光層320，並暴露出第二發光元件220以及第三發光元件230。
第一色濾光層320被配置為針對藍光及/或紫外光的穿透率為0%~5%，且針對紅光的穿透率為60%~99%。因此，第一色濾光層320可以避免第一發光元件210所發出的藍光及/或紫外光直接穿過，並可供第一色轉換層310所發出的紅光通過。
此外，相鄰於第一發光元件210的第二發光元件220所發出的藍光也會被第一色濾光層320濾除，藉此避免第一色轉換層310被第二發光元件220所激發。基於上述，可以減少藍色子畫素與紅色子畫素互相干擾的問題。
另外，在本實施例中，通過第一色轉換層310的設置，不需要在第一發光元件210與第二發光元件220之間設置擋牆結 構就可以減少兩個子畫素之間互相干擾的問題。因此，可以避免因擋牆結構變形而導致的影像明暗不均或色偏的問題。
請參考圖1D與圖2D，在形成第一色濾光層320之後，形成封裝層330於電路基板100上。封裝層330環繞第一發光元件210、第一色轉換層310、第一色濾光層320、第二發光元件220以及第三發光元件230。在一些實施例中，封裝層330接觸第二發光元件220以及第三發光元件230，且封裝層330分離於第一發光元件210與第一色轉換層310。在一些實施例中，封裝層330接觸第一色濾光層320。
在本實施例中，封裝層330包括透明材料，且紅光、藍光以及綠光皆可穿透封裝層330。
最後請參考圖2E，可選的將對向基板400結合至封裝層330。在一些實施例中，對向基板400通過黏合層420而與封裝層330連接。在一些實施例中，黑矩陣410形成於對向基板400上。
圖3A至圖3D是依照本發明的另一實施例的一種顯示面板20的上視示意圖。圖4A至圖4E是依照本發明的另一實施例的一種顯示面板的剖面示意圖，其中圖4A至圖4D分別對應了圖3A至圖3D中線B-B’、C-C’的位置。在此必須說明的是，圖3A至圖4E的實施例沿用圖1A至圖2E的實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同或近似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，在此不贅述。
請參考圖3A與圖4A，將多個第一發光元件210、多個第二發光元件220以及多個第三發光元件230電性連接至電路基板100。在本實施例中，第一發光元件210分別通過第一導電結構212電性連接至對應的接墊102；第二發光元件220分別通過第二導電結構222電性連接至對應的接墊102；第三發光元件230分別通過第三導電結構232電性連接至對應的接墊102。
在一些實施例中，第一發光元件210中的至少一者被第三發光元件230中的四者包圍，且第二發光元件220中的至少一者被第三發光元件230中的四者包圍。
請參考圖3B與圖4B，形成封裝層330A於電路基板100上。封裝層330A環繞第一發光元件210、第二發光元件220以及第三發光元件230。
在一些實施例中，通過微影製程形成封裝層330A。舉例來說，先形成光阻材料層於電路基板100上，其中光阻材料層覆蓋第一發光元件210、第二發光元件220以及第三發光元件230。接著，通過微影製程圖案化光阻材料層以形成封裝層330A，並暴露出第一發光元件210以及第二發光元件220。封裝層330A具有分別重疊於多個第一發光元件210的多個第一凹槽332以及分別重疊於多個第二發光元件220的多個第二凹槽334。
在一些實施例中，封裝層330A環繞並接觸第三發光元 件230，且封裝層330A被配置為針對藍光的穿透率為0%~5%，針對綠光的穿透率為60%~99%。在本實施例中，封裝層330A也可稱為綠色濾光元件，即使封裝層330A覆蓋第三發光元件230的頂面，第三發光元件230發出的綠光也可以穿過封裝層330A。另一方面，第一發光元件210發出的藍光光線則難以穿過封裝層330A。
請參考圖3C與圖4C，分別形成多個第一色轉換層310於多個第一凹槽332中。每個第一色轉換層310未填滿對應的第一凹槽332。多個第一色轉換層310分別包覆多個第一發光元件210，且被配置為將第一發光元件210發出的藍光及/或紫外光轉換為紅光。第一色轉換層310分離於第二發光元件220以及第三發光元件230。封裝層330A接觸第一色轉換層310的側壁。
在一些實施例中，通過微影製程形成第一色轉換層310。舉例來說，先形成光阻材料層於電路基板100上，其中光阻材料層覆蓋第一發光元件210、第二發光元件220以及封裝層330A。接著，通過微影製程圖案化光阻材料層以留下位於第一凹槽332中的第一色轉換層310，並暴露出第二發光元件220。
在其他實施例中，通過噴墨印刷的方式在第一凹槽332中形成第一色轉換層310。
在本實施例中，相鄰於第一發光元件210的第二發光元件220所發出的藍光會被封裝層330A濾除，藉此避免第一色轉換層310被第二發光元件220所激發。基於上述，可以減少藍色 子畫素與紅色子畫素互相干擾的問題。因此，通過封裝層330A的設置，不需要在第一發光元件210與第二發光元件220之間設置擋牆結構就可以減少兩個子畫素之間互相干擾的問題。因此，可以避免因擋牆結構變形而導致的影像明暗不均或色偏的問題。
請參考圖3D與圖4D，分別形成多個第一色濾光層320於多個第一凹槽332未被第一色轉換層310填滿的部分中。多個第一色濾光層320分別覆蓋並接觸多個第一色轉換層310的頂面310t。在一些實施例中，第一色濾光層320填滿第一凹槽332，並接觸封裝層330A的部分頂面330t，但本發明不以此為限。在其他實施例中，第一色濾光層320的頂面低於封裝層330A的頂面。第一色濾光層320分離於第二發光元件220以及第三發光元件230。封裝層330A接觸第一色濾光層320的側壁。在一些實施例中，第一色轉換層310完全被封裝層330A與第一色濾光層320包覆。
在一些實施例中，通過微影製程形成第一色濾光層320。舉例來說，先形成光阻材料層於第一色轉換層310、第二發光元件220以及封裝層330A上。接著，通過微影製程圖案化光阻材料層以形成第一色濾光層320，並暴露出第二發光元件220。
在本實施例中，第一色濾光層320可以避免第一發光元件210所發出的藍光及/或紫外光直接穿過，並可供第一色轉換層310所發出的紅光通過。
請參考圖4E，在形成第一色濾光層320之後，可選的形成覆蓋層340於封裝層330A以及第一色濾光層320上。在本實施例中，覆蓋層340包括透明材料，且紅光、藍光以及綠光皆可穿透覆蓋層340。
可選的將對向基板400結合至覆蓋層340。在一些實施例中，對向基板400通過黏合層420而與覆蓋層340連接。在一些實施例中，黑矩陣410形成於對向基板400上。
綜上所述，在本發明的一些實施例中，通過第一色濾光層及/或封裝層的設計，可以改善相鄰的子畫素互相干擾的問題，並能省略擋牆結構以避免其導致的影像明暗不均或色偏的問題。
10:顯示面板
100:電路基板
102:接墊
110:阻擋層
210:第一發光元件
212:第一導電結構
220:第二發光元件
222:第二導電結構
230:第三發光元件
232:第三導電結構
310:第一色轉換層
320:第一色濾光層
330:封裝層
400:對向基板
410:黑矩陣
420:黏合層

Claims (10)

  1. 一種顯示面板，包括： 一電路基板； 一第一發光元件，電性連接至該電路基板，且被配置為發出藍光及/或紫外光； 一第一色轉換層，包覆該第一發光元件，且被配置為將藍光及/或紫外光轉換為紅光； 一第一色濾光層，覆蓋並接觸該第一色轉換層的頂面，且被配置為針對藍光及/或紫外光的穿透率為0%~5%，且該第一色濾光層被配置為針對紅光的穿透率為60%~99%； 一第二發光元件，電性連接至該電路基板，且被配置為發出藍光，其中該第一色轉換層以及該第一色濾光層分離於該第二發光元件；以及 一封裝層，環繞該第一發光元件、該第一色轉換層、該第一色濾光層以及該第二發光元件。
  2. 如請求項1所述的顯示面板，其中該第一色濾光層從該第一色轉換層的該頂面沿著該第一色轉換層的側面往該電路基板延伸。
  3. 如請求項1所述的顯示面板，更包括： 一阻擋層，位於該電路基板上，且具有重疊於該第一發光元件的一開口，其中該第一色轉換層位於該開口中，且該第一色濾光層從該第一色轉換層的該頂面沿著該第一色轉換層的側面延伸至該阻擋層的頂面。
  4. 如請求項1所述的顯示面板，更包括： 一第三發光元件，電性連接至該電路基板，且被配置為發出綠光，其中該封裝層環繞並接觸該第三發光元件，且該封裝層被配置為針對藍光的穿透率為0%~ 5%，且該封裝層針對綠光的穿透率為60%~ 99%。
  5. 如請求項4所述的顯示面板，更包括： 多個第一發光元件，電性連接至該電路基板，且被配置為發出藍光及/或紫外光； 多個第一色轉換層，分別包覆該些第一發光元件，且被配置為將藍光及/或紫外光轉換為紅光； 多個第一色濾光層，分別覆蓋並接觸該些第一色轉換層的頂面； 多個第二發光元件，電性連接至該電路基板，且被配置為發出藍光，其中該些第一色轉換層以及該些第一色濾光層分離於該些第二發光元件；以及 多個第三發光元件，電性連接至該電路基板，且被配置為發出綠光，其中該些第一發光元件中的至少一者被該些第三發光元件中的四者包圍，且該些第二發光元件中的至少一者被該些第三發光元件中的另外四者包圍。
  6. 如請求項1所述的顯示面板，其中該封裝層接觸該第二發光元件，且該封裝層分離於該第一發光元件。
  7. 一種顯示面板，包括： 一電路基板； 一第一發光元件，電性連接至該電路基板，且被配置為發出藍光及/或紫外光； 一第一色轉換層，包覆該第一發光元件，且被配置為將藍光及/或紫外光轉換為紅光； 一第一色濾光層，完全覆蓋該第一色轉換層，且被配置為針對藍光及/或紫外光的穿透率為0%~5%，且該第一色濾光層被配置為針對紅光的穿透率為60%~99%； 一第二發光元件，電性連接至該電路基板，且被配置為發出藍光，其中該第一色轉換層以及該第一色濾光層分離於該第二發光元件；以及 一封裝層，環繞該第一發光元件、該第一色轉換層、該第一色濾光層以及該第二發光元件。
  8. 一種顯示面板的製造方法，包括： 將一第一發光元件及一第二發光元件電性連接至一電路基板，其中該第一發光元件被配置為發出藍光及/或紫外光，該第二發光元件被配置為發出藍光； 形成一第一色轉換層以包覆該第一發光元件，且該第一色轉換層分離於該第二發光元件，其中該第一色轉換層被配置為將藍光及/或紫外光轉換為紅光；以及 形成一第一色濾光層於該第一色轉換層上，且該第一色濾光層分離於該第二發光元件，其中該第一色濾光層被配置為針對藍光及/或紫外光的穿透率為0%~5%，且該第一色濾光層被配置為針對紅光的穿透率為60%~99%。
  9. 如請求項8所述的顯示面板的製造方法，更包括： 在形成該第一色濾光層之後，形成一封裝層環繞該第一發光元件、該第一色轉換層、該第一色濾光層以及該第二發光元件。
  10. 如請求項8所述的顯示面板的製造方法，更包括： 將一第三發光元件電性連接至該電路基板，其中該第三發光元件被配置為發出綠光； 在形成該第一色轉換層之前，形成一封裝層環繞該第一發光元件、該第二發光元件以及該第三發光元件，其中該封裝層具有重疊於該第一發光元件的一第一凹槽以及重疊於該第二發光元件的一第二凹槽；以及 形成該第一色轉換層於該第一凹槽中，其中該第一色轉換層未填滿該第一凹槽；以及 形成該第一色濾光層於該第一凹槽未被該第一色轉換層填滿的部分中，其中該封裝層接觸該第一色轉換層的側壁與該第一色濾光層的側壁。
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