本發(fā)明是有關(guān)于一種面板及模塊，且特別是有關(guān)于一種顯示面板及顯示模塊。

背景技術(shù)：

量子點(diǎn)(Quantum Dot)是在把內(nèi)部電子在三個(gè)空間方向上束縛住的半導(dǎo)體納米結(jié)構(gòu)。這種約束可以歸結(jié)于靜電勢(由外部的電極，摻雜，應(yīng)變，雜質(zhì)產(chǎn)生)、兩種不同半導(dǎo)體材料的介面(例如：在自組量子點(diǎn)中)、半導(dǎo)體的表面(例如：半導(dǎo)體納米晶體)、或者上述三者的結(jié)合。量子點(diǎn)具有分離的量子化的能譜。因此，量子點(diǎn)具備特別的光學(xué)特性。舉例而言，量子點(diǎn)的放光波長范圍較傳統(tǒng)有機(jī)染料窄。為提升顯示模塊的色彩飽和度(color saturation)，有人將量子點(diǎn)整合在顯示模塊的顯示面板中或整合在顯示模塊的背光模塊中。然而，量子點(diǎn)的合成不易且制造困難，進(jìn)而使得采用量子點(diǎn)的顯示模塊及顯示面板成本居高不下。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種顯示面板及顯示模塊，易制造且成本低。

本發(fā)明的顯示面板包括第一基板、多個(gè)像素單元、多個(gè)光轉(zhuǎn)換圖案、第二基板以及液晶層。像素單元配置于第一基板上。多個(gè)光轉(zhuǎn)換圖案配置于第一基板上且分別與像素單元重疊。光轉(zhuǎn)換圖案的材質(zhì)包括如式一的鈣鈦礦材料。ABX₃(式一)，其中A代表有機(jī)官能基或無機(jī)元素，B代表無機(jī)元素，而X代表鹵素元素。第二基板設(shè)置于第一基板的對向。液晶層配置于第二基板與光轉(zhuǎn)換圖案之間。

本發(fā)明的顯示模塊包括上述顯示面板以及光源。光源適于發(fā)出具有第一波長的第一光束。顯示面板配置于第一光束的傳遞路徑上。光轉(zhuǎn)換圖案接收第一光束而將第一光束轉(zhuǎn)換為具有第二波長的第二光束。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的像素單元包括薄膜晶體管以及像素電極。薄膜晶體管配置于第一基板上且具有漏極。光轉(zhuǎn)換圖案覆蓋薄膜晶體管。像素電極配置于光轉(zhuǎn)換圖案上且和薄膜晶體管的漏極電連接。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的顯示面板更包括濾光層。濾光層覆蓋光轉(zhuǎn)換圖案且位于液晶層與光轉(zhuǎn)換圖案之間。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的濾光層夾設(shè)于像素電極與光轉(zhuǎn)換圖案之間。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的顯示面板更包括配置于第一基板上的第一偏光片以及配置于第二基板上的第二偏光片。第一偏光片為線柵偏光片。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的第一基板位于液晶層與第一偏光片之間。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的第一偏光片位于液晶層與第一基板之間。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，當(dāng)A為有機(jī)官能時(shí)，A包括RNH₃或NH₃RNH₃，R代表烷烴基或芳香烴基；當(dāng)A為無機(jī)元素時(shí)，A包括M⁺，M代表周期表的ⅠA或ⅡA族元素；B包括D²⁺，D代表周期表的ⅠB、ⅡB、ⅧB或ⅣA族元素。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的A包括把鈉(Na⁺)、鉀(K⁺)、銫(Cs⁺)或鋇(Ba⁺)。上述的B包括銅(Cu²⁺)鎳(Ni²⁺)、鈷(Co²⁺)、鐵(Fe²⁺)、錳(Mn²⁺)、鉻(Cr²⁺)、鎘(Cd²⁺)錫(Sn²⁺)或鉛(Pb²⁺)。上述的X包括氯(Cl)、溴(Br)或碘(I)。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的第一光束為紫外光，而第二光束為可見光。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的多個(gè)光轉(zhuǎn)換圖案包括多個(gè)第一光轉(zhuǎn)換圖案、多個(gè)第二光轉(zhuǎn)換圖案以及多個(gè)第三光轉(zhuǎn)換圖案。第一光轉(zhuǎn)換圖案將紫外光轉(zhuǎn)換為紅光。第二光轉(zhuǎn)換圖案將紫外光轉(zhuǎn)換為綠光。第三光轉(zhuǎn)換圖案將紫外光轉(zhuǎn)換為藍(lán)光。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的光源發(fā)出的第一光束為紫外光，而濾光層為紫外光吸收層。

基于上述，本發(fā)明一實(shí)施例的顯示模塊及其顯示面板采用易于合成的ABX₃做為光轉(zhuǎn)換圖案的材料，因此顯示模塊及其顯示面板具有易制造及低成本的優(yōu)勢。此外，由于所述光轉(zhuǎn)換圖案是配置在較靠近光源的第一基板上而非配置在較遠(yuǎn)離光源的第二基板上，因此光源發(fā)出的第一光束在進(jìn)入液晶層之前會先被光轉(zhuǎn)換圖案轉(zhuǎn)換為不易損傷液晶層的可見光。藉此，顯示模塊及其顯示面板的信賴性可提升。

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附圖式作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的顯示模塊的剖面示意圖。

圖2為本發(fā)明另一實(shí)施例的顯示模塊的剖面示意圖。

附圖標(biāo)號：

100、100A：顯示面板

110：第一基板

110a：承載面

120：像素單元

122：像素電極

130R、130G、130B：光轉(zhuǎn)換圖案

130a、160a：貫孔

140：第二基板

150：液晶層

160：絕緣層

170：濾光層

200：光源

1000、1000A：顯示模塊

CH：半導(dǎo)體圖案

D：漏極

d：方向

G：柵極

GI：閘絕緣層

LUV：第一光束

LR、LG、LB：第二光束

PL1、PL1A：第一偏光片

PL2、PL2A：第二偏光片

S：源極

T：薄膜晶體管

具體實(shí)施方式

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的顯示模塊的剖面示意圖。請參照圖1，顯示模塊1000包括顯示面板100以及光源200。光源200適于發(fā)出具有第一波長的第一光束LUV。顯示面板100配置于第一光束LUV的傳遞路徑上。在本實(shí)施例中，光源200可選擇性地發(fā)出紫外光(Ultraviolet；UV)。換言之，光源200所發(fā)出的第一光束LUV的第一波長范圍可落在10納米(nm)～400納米。然而，本發(fā)明不限此，在其他實(shí)施例中，也可根據(jù)顯示模塊1000所欲顯示的色彩以及光轉(zhuǎn)換圖案130R、130G、130B的材料特性，選用其他適當(dāng)種類的光源。

請參照圖1，顯示面板100包括第一基板110、配置于第一基板110上的多個(gè)像素單元120、配置于第一基板110上且分別與多個(gè)像素單元120重疊的多個(gè)光轉(zhuǎn)換圖案130R、130G、130B、設(shè)置于第一基板110對向的第二基板140以及配置于第二基板140與光轉(zhuǎn)換圖案130R、130G、130B之間的液晶層150。在本實(shí)施例中，第一基板110為透光基板。舉例而言，第一基板110的材質(zhì)例如為玻璃。然而，本發(fā)明不限于此，在其他實(shí)施例中，第一基板110也可使用其他適當(dāng)材料，例如：石英、有機(jī)聚合物等。

每一像素單元120包括薄膜晶體管T以及與薄膜晶體管T電連接的像素電極122。薄膜晶體管T具有柵極G、相對于柵極G的半導(dǎo)體圖案CH以及分別與半導(dǎo)體圖案CH兩側(cè)電連接的源極S與漏極D。像素電極122與漏極D電連接。柵極G與半導(dǎo)體圖案CH之間設(shè)有閘絕緣層GI。顯示面板100更包括多條數(shù)據(jù)線(未繪示)以及多條掃描線(未繪示)。數(shù)據(jù)線(未繪示)與掃描線(未繪示)交錯(cuò)，以定義出第一基板110上的多個(gè)子像素區(qū)。多個(gè)像素單元120分別設(shè)置在所述多個(gè)子像素區(qū)內(nèi)。如圖1所示，在本實(shí)施例中，柵極G可選擇性地位于半導(dǎo)體圖案CH與第一基板110之間。換言之，本實(shí)施例的薄膜晶體管T可為底部柵極型薄膜晶體管(bottom gate TFT)。然而，本發(fā)明不限于此，在其他實(shí)施例中，薄膜晶體管T也可為頂部柵極型薄膜晶體管(top gate TFT)或其他適當(dāng)型式的薄膜晶體管。在本實(shí)施例中，像素電極122例如是透明導(dǎo)電層，其材質(zhì)可選用金屬氧化物，例如：銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、銦鍺鋅氧化物、或其它合適的氧化物、或者是上述至少二者的堆疊層，但本發(fā)明不以此為限。

請參照圖1，在本實(shí)施例中，顯示面板100可選擇性地包括絕緣層160。絕緣層160覆蓋薄膜晶體管T的一部份，且具有暴露出或未覆蓋薄膜晶體管T的部分漏極D的貫孔160a。絕緣層160的材料可為無機(jī)材料(例如：氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、或上述至少二種材料的堆疊層)、有機(jī)材料或上述的組合。

多個(gè)光轉(zhuǎn)換圖案130R、130G、130B配置于第一基板110上且分別與多個(gè)像素單元120重疊。更精確地說，每一光轉(zhuǎn)換圖案130R、130G、130B與對應(yīng)的一個(gè)像素電極122在第一基板110的承載面110a的法線方向d上相重疊。在本實(shí)施例中，光轉(zhuǎn)換圖案130R、130G、130B可配置在絕緣層160上。每一光轉(zhuǎn)換圖案130R、130G、130B分別覆蓋對應(yīng)的薄膜晶體管T且具有暴露出或未覆蓋部分漏極D的貫孔130a。每一光轉(zhuǎn)換圖案130R、130G、130B的貫孔130a與對應(yīng)的絕緣層160的一個(gè)貫孔160a相連通。每一像素電極122配置于對應(yīng)的一個(gè)光轉(zhuǎn)換圖案130R、130G、130B上且分別填入貫孔130a、160a，以和對應(yīng)的薄膜晶體管T的漏極D電連接。

光轉(zhuǎn)換圖案130R、130G、130B的材質(zhì)包括以下式一表示的鈣鈦礦材料。以下式一表示的鈣鈦礦材料本身除了具有半導(dǎo)體特性外更可具有量子阱結(jié)構(gòu)，量子阱結(jié)構(gòu)有助于提升光轉(zhuǎn)換圖案130R、130G、130B的發(fā)光效率。鈣鈦礦材料結(jié)構(gòu)的通式為ABX₃(式一)，其使用鈣鈦礦(CaTiO₃)金屬化合物的晶體結(jié)構(gòu)而命名，其中A代表有機(jī)官能基或無機(jī)元素，B代表無機(jī)元素，X代表鹵素元素(即VIIA族元素，例如：Cl、Br、I等)。以CaTiO₃結(jié)構(gòu)為例，Ca離子占據(jù)立方體晶格結(jié)構(gòu)的中心，Ti離子占據(jù)立方體晶格結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)，而部份的O離子位于立方體晶格結(jié)構(gòu)各棱邊上。在這種晶體結(jié)構(gòu)中，當(dāng)Ca離子半徑RA，Ti離子半徑RB以及O離子半徑RX滿足下式二時(shí)，ABX₃化合物可稱鈣鈦礦結(jié)構(gòu)。其中t介于0.77～1.1。在本實(shí)施例中，當(dāng)A為有機(jī)官能時(shí)，A包括RNH₃或NH₃RNH₃，其中R代表烷烴基或芳香烴基；B包括D²⁺，D代表周期表的ⅠB、ⅡB、ⅧB或ⅣA族元素。舉例而言，ABX₃可為CH₃NH₃PbX₃，但本發(fā)明不以此為限。另一方面，當(dāng)A為無機(jī)元素時(shí)，A包括M⁺，其中M代表周期表的ⅠA或ⅡA族元素；B包括D²⁺，其中D代表周期表的ⅠB、ⅡB、ⅧB或ⅣA族元素。舉例而言，A(即M⁺)例如為Na⁺,K⁺,Cs⁺,Ba⁺等，而B(即D²⁺)例如為Cu²⁺,Ni²⁺,Co²⁺,Fe²⁺,Mn²⁺,Cr²⁺,Cd²⁺,Sn²⁺,Pb²⁺等，但本發(fā)明不以此為限。

請參照圖1，光轉(zhuǎn)換圖案130R、130G、130B接收光源200發(fā)出的第一光束LUV后，可將具有第一波長的第一光束LUV轉(zhuǎn)換為具有第二波長的第二光束LR、LG、LB。舉例而言，在本實(shí)施例中，光源200所發(fā)出的第一光束LUV例如為紫外光。光轉(zhuǎn)換圖案130R、130G、130B在接收第一光束LUV后，可將第一光束LUV分別轉(zhuǎn)換為可見光范圍的第二光束LR、LG、LB。更進(jìn)一步地說，在本實(shí)施例中，光轉(zhuǎn)換圖案130R、130G、130B包括多個(gè)第一光轉(zhuǎn)換圖案130R、多個(gè)第二光轉(zhuǎn)換圖案130G以及多個(gè)第三光轉(zhuǎn)換圖案130B。第一光轉(zhuǎn)換圖案130R可將第一光束LUV轉(zhuǎn)換為紅色的第二光束LR。第二光轉(zhuǎn)換圖案130G將第一光束LUV轉(zhuǎn)換為綠色的第二光束LG。第三光轉(zhuǎn)換圖案130B可將第一光束LUV轉(zhuǎn)換為藍(lán)色的第二光束LB。藉此，顯示模塊1000能夠顯示彩色畫面。

在本實(shí)施例中，用以發(fā)出紅光的第一光轉(zhuǎn)換圖案130R可由CH3NH3Br與PbI2混合而制備，其中CH₃NH₃Br與PbI₂的摩爾分子比例如為1.7/1，但本發(fā)明不以此為限；用以發(fā)出綠光的第二光轉(zhuǎn)換圖案130G可由CH₃NH₃Br與PbBr₂混合而制備，其中CH₃NH₃Br與PbBr₂的摩爾分子比例如為1.3/1，但本發(fā)明不以此為限；用以發(fā)出藍(lán)光的第三光轉(zhuǎn)換圖案130B可由CH₃NH₃BCl與PbBr₂混合而制備，其中CH₃NH₃BCl與PbBr₂的摩爾分子比例如為3/1，但本發(fā)明不以此為限。需說明的是，上述用以制備第一、二、三光轉(zhuǎn)換圖案130R、130G、130B的方式是用以舉例說明本發(fā)明而非用以限制本發(fā)明，在其他實(shí)施例中，第一、二、三光轉(zhuǎn)換圖案130R、130G、130B也可用其他適當(dāng)方式制備。

需說明的是，上述光源200發(fā)出的第一光束LUV的波長、光轉(zhuǎn)換圖案130R、130G、130B接收第一光束LUV后所轉(zhuǎn)換出的第二光束LR、LG、LB的波長以及光轉(zhuǎn)換圖案130R、130G、130B的制備材料是用以舉例說明本發(fā)明而非用以限制本發(fā)明。光源200發(fā)出的第一光束LUV的波長、光轉(zhuǎn)換圖案130R、130G、130B接收第一光束LUV后所轉(zhuǎn)換出的第二光束LR、LG、LB的波長以及光轉(zhuǎn)換圖案130R、130G、130B的制備材料的選擇，均可適實(shí)際的需求做其他不同的選擇。

值得一提的是，由于鈣鈦礦材料ABX₃為非貴金屬且易于合成，故采用ABX₃做為光轉(zhuǎn)換圖案130R、130G、130B的材料的顯示模塊1000及其顯示面板100具有易制造及低成本的優(yōu)勢。此外，如圖1所示，在本實(shí)施例中，由于光轉(zhuǎn)換圖案130R、130G、130B是配置在較靠近光源200的第一基板110上而非配置在較遠(yuǎn)離光源200的第二基板140上，因此光源200發(fā)出的第一光束LUV在進(jìn)入液晶層150之前會先被光轉(zhuǎn)換圖案130R、130G、130B轉(zhuǎn)換為不易損傷液晶層150的可見光。藉此，顯示模塊1000及其顯示面板100更具有信賴性佳的優(yōu)點(diǎn)。

請參照圖1，在本實(shí)施例中，顯示面板100可更進(jìn)一步地包括濾光層170。濾光層170覆蓋光轉(zhuǎn)換圖案130R、130G、130B且位于液晶層150與光轉(zhuǎn)換圖案130R、130G、130B之間。舉例而言，濾光層170可選擇性地夾設(shè)于像素電極122與光轉(zhuǎn)換圖案130R、130G、130B之間。然而，本發(fā)明不限于此，在其他實(shí)施例中，濾光層170也可設(shè)置于其他適當(dāng)位置，例如：像素電極122與液晶層150之間。濾光層170的材質(zhì)可為氧化硅(SiO₂)、氧化鈦(TiO₂)或其他適當(dāng)材料。值得注意的是，濾光層170能夠吸收未被光轉(zhuǎn)換圖案130R、130G、130B轉(zhuǎn)換而通過光轉(zhuǎn)換圖案130R、130G、130B的部份第一光束LUV。舉例而言，光源發(fā)出的第一光束LUV為紫外光，而濾光層170為紫外光吸收層。濾光層170能夠吸收未被光轉(zhuǎn)換圖案130R、130G、130B轉(zhuǎn)換而通過光轉(zhuǎn)換圖案130R、130G、130B的部份紫外光。換言之，濾光層170能夠阻擋可能對液晶層150造成傷害的第一光束LUV進(jìn)入液晶層150，進(jìn)而提升顯示模塊1000及其顯示面板100的信賴性(reliability)。

請參照圖1，顯示面板100更包括配置于第一基板110上的第一偏光片PL1以及配置于第二基板140上的第二偏光片PL2。第一偏光片PL1較第二偏光片PL2靠近光源200。在本實(shí)施例中，第一偏光片PL2可選用線柵偏光片(wire grid polarizer，WGP)。第一偏光片PL1選用線柵偏光片的好處是，相較于一般的偏光片，為線柵偏光片的第一偏光片PL1不易吸收可能為紫外光的第一光束LUV，進(jìn)而提升顯示模塊1000的光使用效率。此外，在本實(shí)施例中，第一基板110可位于液晶層150與第一偏光片PL1之間，而第二基板140可位于液晶層150與第二偏光片PL2之間。換言之，在本實(shí)施例中，第一、二偏光片PL1、PL2可為晶胞外的線柵偏光片(out-cell Wire Grid Polarizer)。然而，本發(fā)明不限于此，第一、二偏光片PL1、PL2也可設(shè)置在其他適當(dāng)位置，以下利用圖2舉例說明之。

圖2為本發(fā)明另一實(shí)施例的顯示模塊的剖面示意圖。圖2的顯示模塊1000A與圖1的顯示模塊1000類似，因此相同或相對應(yīng)的元件以相同或相對應(yīng)的標(biāo)號表示。圖2的顯示模塊1000A與圖1的顯示模塊1000的主要差異在于：顯示模塊1000A的第一、二偏光片PL1A、PL2A是設(shè)置晶胞內(nèi)(in cell)，而不像顯示模塊1000的第一、二偏光片PL1、PL2是設(shè)置晶胞外(out cell)。以下主要就此差異處做說明，兩者相同處還請參照前述說明。

顯示模塊1000A包括顯示面板100A以及光源200。光源200適于發(fā)出具有第一波長的第一光束LUV。顯示面板100A配置于第一光束LUV的傳遞路徑上。顯示面板100A包括第一基板110、配置于第一基板110上的多個(gè)像素單元120、配置于第一基板110上且與像素單元120重疊的多個(gè)光轉(zhuǎn)換圖案130R、130G、130B、設(shè)置于第一基板110對向的第二基板140以及配置于第二基板140與光轉(zhuǎn)換圖案130R、130G、130B之間的液晶層150。多個(gè)光轉(zhuǎn)換圖案130R、130G、130B配置于第一基板110上且分別與多個(gè)像素單元120重疊。光轉(zhuǎn)換圖案130R、130G、130B的材質(zhì)包括以下式一表示的鈣鈦礦材料。鈣鈦礦材料結(jié)構(gòu)的通式為ABX₃(式一)，其中A代表有機(jī)官能基或無機(jī)元素，B代表無機(jī)元素，X代表鹵素元素(即VIIA族元素)。光轉(zhuǎn)換圖案130R、130G、130B接收光源200發(fā)出的第一光束LUV后，可將具有第一波長的第一光束LUV轉(zhuǎn)換為具有第二波長的第二光束LR、LG、LB，進(jìn)而讓顯示模塊1000A能夠顯示彩色畫面。

顯示面板100A更包括配置于第一基板110上的第一偏光片PL1A以及配置于第二基板140上的第二偏光片PL2A。第一偏光片PL1A較第二偏光片PL2A靠近光源200。在本實(shí)施例中，第一偏光片PL1A可選用線柵偏光片(wire grid polarizer，WGP)。第二偏光片PL2A也可選擇性地采用線柵偏光片，但本發(fā)明不以此為限。第一偏光片PL1A選用線柵偏光片的好處是，相較于一般的偏光片，為線柵偏光片的第一偏光片PL1A不易過度吸收可能為紫外光的第一光束LUV，進(jìn)而提升顯示模塊1000A的光使用效率。與圖1的實(shí)施例不同的是，在圖2的實(shí)施例中，第一偏光片PL1A位于液晶層150與第一基板110之間。第二偏光片PL2A位于液晶層150與第二基板140之間。換言之，在本實(shí)施例中，第一、二偏光片PL1、PL2可為晶胞內(nèi)的線柵偏光片(in-cell Wire Grid Polarizer)。圖2的顯示模塊1000A及其顯示面板100A具有與圖1的顯示模塊1000及其顯示面板100類似的功效及優(yōu)點(diǎn)，于此便不再重述。

綜上所述，本發(fā)明一實(shí)施例的顯示模塊及其顯示面板采用易于合成的鈣鈦礦材料ABX₃作為光轉(zhuǎn)換圖案的材料，因此顯示模塊及其顯示面板具有易制造及低成本的優(yōu)勢。此外，由于所述光轉(zhuǎn)換圖案是配置在較靠近光源的第一基板上而非配置在較遠(yuǎn)離光源的第二基板上，因此光源發(fā)出的第一光束在進(jìn)入液晶層之前會先被光轉(zhuǎn)換圖案轉(zhuǎn)換為不易損傷液晶層的可見光。藉此，顯示模塊及其顯示面板的信賴性可提升。

雖然本發(fā)明已以實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中相關(guān)技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤飾，故本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求為準(zhǔn)。