[發明專利]光致發光LED顯示裝置及其制造方法

在審

• 申請號: 201710385066.0
• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN108932910A
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發明（設計）人: 陳杰
• 申請（專利權）人: 行家光電股份有限公司
• 主分類號: G09F9/33
• 分類號: G09F9/33
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

本發明提出一種光致發光LED顯示裝置及其制造方法，該顯示裝置包括一發光二極體陣列及設置于發光二極體陣列一側的一顯示面板，而顯示面板包含一透光基板及一光致發光層結構。透光基板支撐光致發光層結構、且包含相鄰的一紅光穿透區、一綠光穿透區及一藍光穿透區；光致發光層結構包含一紅色光致發光層與一綠色光致發光層，其中，紅色光致發光層設置于綠色光致發光層上。藉此垂直堆疊的光致發光層設置，光致發光層結構可不需像素精確對位以使顯示裝置更易于制造，同時顯示裝置亦具有較佳的光能量利用率與較大的顯示視角。

技術領域

本發明有關一種顯示裝置及其制造方法，特別關于一種光致發光LED顯示裝置及其制造方法。

背景技術

傳統的液晶顯示裝置包含一背光模組與一液晶面板，其中該液晶面板包含一薄膜電晶體控制電路層、一液晶層、一偏光板及一彩色濾光片等元件，該背光模組可產生一白光至該液晶面板，然后白光穿過由薄膜電晶體控制的液晶層后可抵達至彩色濾光片。如圖1所示，彩色濾光片90包含紅色像素區91、綠色像素區92及藍色像素區93，其分別允許白光光譜中具有紅色光譜的光線R、具有綠色光譜的光線G及具有藍色光譜的光線B通過。以紅色像素區91為例，白光光譜中能通過紅色像素區91的僅有具有紅色光譜的光線R，而其余光譜的光線G及B將會被紅色像素區91阻擋并吸收；綠色像素區92及藍色像素區93亦具有相似的特性。因此，白光在抵達彩色濾光片90時，會有大部分(約三分之二)的光譜無法通過彩色濾光片90而損耗。

由此可知，傳統的液晶顯示裝置在形成影像時僅利用到很少部分由背光模組所提供的白光能量，通常僅有4％～10％的白光能量可輸出至液晶顯示裝置外，因此光能量使用效率低。

另一方面，傳統的液晶顯示裝置受限于液晶層切換光線的機制，通常具有視角(viewing angle)過小的問題。為此，企業界提出各種改善方案，例如日本日立(Hitachi)提出了IPS(In-Plane Switching)技術，采用水平電極使液晶分子產生平面旋轉而增加視角；日本富士通(Fujitsu)與韓國三星(Samsung)分別提出MVA(Multi-Domain VerticalAlignment)與PVA(Pattern Vertical Alignment)技術，將單一像素切割成多重區域(Multi-Domain)以增加視角。上述技術皆可改善視角過小的問題，但卻也面臨制程復雜、良率低、生產成本高或透光率低等相應問題。此外，雖然富士通所提出的廣視角膜(WideViewing Film)技術具有較低的生產成本，但其改善視角的功效卻相對較低。因此，傳統液晶顯示裝置廣視角技術仍未具有令人滿意的方案。

為了改善上述光能量使用效率低與視角過小的問題，有些由藍光背光光源激發的熒光材料顯示裝置技術方案被提出。例如在美國專利公告號US8,670,089或US 8,947,619所揭露的顯示裝置中，背光模組是提供一藍光，該藍光在通過一液晶層后，可激發一光致發光層，該光致發光層包含并排(side by side)排列的紅色熒光材料像素區、綠色熒光材料像素區及藍色像素區，藍色像素區通常不含熒光材料；當藍光通過紅色熒光材料像素區時可轉換成紅光，通過綠色熒光材料像素區時可轉換成綠光，通過藍色像素區時該藍光可直接顯示。藉此，顯示裝置不必透過彩色濾光片篩選波長便可產生紅光、綠光及藍光像素，減少了光能量的損耗，因此可在不需增加電源消耗之下，大幅增加彩色影像的亮度。此外，藍光通過熒光材料時所產生的光散射(scattering)現象亦可改善傳統的液晶顯示裝置視角過小的問題。

此外，亦有采取發光二極體陣列搭配波長轉換層的技術方案。例如美國專利公告號US 9,111,464所揭露的顯示裝置中，每一個發光二極體(Light Emitting Diode)各自被覆蓋波長轉換層或光分散層，以使發光二極體發出的藍光經過波長轉換層后能轉變成紅光或綠光，而藍光經過光分散層后仍維持為藍光，或使發光二極體發出紫外光，紫外光經過波長轉換層后能轉變成紅光、綠光或藍光，藉此形成彩色影像。而此波長轉換層亦采用并排(side by side)排列的方式分別覆蓋發光二極體。