本發(fā)明涉及一種顯示裝置，且特別是涉及一種具有發(fā)光二極管的顯示單元的顯示裝置。

背景技術(shù)：

由于人們追求人眼可視畫面的高亮度與高色彩，而主導(dǎo)了彩色顯示器技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用。在日常生活中，顯示器的應(yīng)用也隨處可見，例如廣告看板、電視、車用導(dǎo)航….等。然而，從早期陰極射線管(crt)熒幕、等離子體熒幕、液晶熒幕到有機(jī)發(fā)光二極管(oled)熒幕，各類型的顯示熒幕的開發(fā)皆遇到類似的一些問題。

舉例而言，電能的損耗通常會隨著顯示熒幕的分辨率提高而急遽上升，分辨率的增加通常會伴隨混色的情況產(chǎn)生，而軟性基板在顯示熒幕中的應(yīng)用仍受限于制作工藝的極限，不易制作與量產(chǎn)。因此，如何提供一種具有良好顯示品質(zhì)且具有制作工藝競爭力的顯示面板，為相關(guān)業(yè)者努力的課題之一。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種顯示裝置。實施例的顯示裝置中，遮光結(jié)構(gòu)環(huán)繞顯示單元，因此可以將一個顯示單元中的發(fā)光二極管芯片發(fā)出的光線限制在遮光結(jié)構(gòu)環(huán)繞的范圍內(nèi)，因而可以降低相鄰的顯示單元之間的光線發(fā)生混光的情形。。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明提出一種顯示裝置。顯示裝置包括一第一基板、一顯示單元、一第二基板以及一遮光結(jié)構(gòu)。顯示單元設(shè)置于第一基板上，且顯示單元包括一發(fā)光二極管芯片。遮光結(jié)構(gòu)環(huán)繞顯示單元的發(fā)光二極管芯片，且位于第一基板和第二基板之間。

為了對本發(fā)明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下：

附圖說明

圖1a繪示根據(jù)本發(fā)明一實施例的顯示裝置的上視圖。

圖1b繪示沿圖1a的剖面線1b-1b’的剖視圖。

圖2a繪示根據(jù)本發(fā)明另一實施例的顯示裝置的上視圖。

圖2b繪示根據(jù)本發(fā)明又一實施例的顯示裝置的上視圖。

圖3a～圖3c繪示根據(jù)本發(fā)明一些實施例的顯示裝置沿圖2a的剖面線2-2’的剖視圖。

圖4a～圖4b繪示根據(jù)本發(fā)明一些實施例的接觸墊的上視圖。

圖5繪示根據(jù)本發(fā)明另一實施例的顯示裝置的剖視圖。

圖6繪示根據(jù)本發(fā)明一實施例的第二基板、膠層和發(fā)光二極管芯片的局部剖視圖。

圖7繪示根據(jù)本發(fā)明一實施例的膠層和發(fā)光二極管芯片的局部剖視圖。

圖8繪示根據(jù)本發(fā)明另一實施例的膠層和發(fā)光二極管芯片的局部剖視圖。

圖9繪示根據(jù)本發(fā)明一實施例的發(fā)光二極管芯片的局部剖視圖。

圖10a～圖10b、圖11a～圖11b、圖12a～圖12b、圖13a～圖13b、圖14a～圖14b和圖15a～圖15b繪示根據(jù)本發(fā)明一些實施例的顯示裝置及組裝的示意圖。

符號說明

10、20、20a～20c、30、40、50a～50f：顯示裝置

100：第一基板

200：顯示單元

210、210r、210g、210b：發(fā)光二極管芯片

210a：長邊

210b：短邊

210c：底部

211：p型層

213：發(fā)光層

215：n型層

216：散光結(jié)構(gòu)

217：接觸墊

218：第一材料層

219：第二材料層

300：第二基板

300a、300b：表面

310：微結(jié)構(gòu)

400：遮光結(jié)構(gòu)

500：彩色濾光層

500r、500g、500b：顏色區(qū)域

600：熒光層

610：遮光層

700：圖案化平坦層

700c：凹槽

800：薄膜晶體管元件

810：半導(dǎo)體層

820：柵極

830：漏極/源極

840：柵極絕緣層

850：保護(hù)層

900：膠層

910：第一電極層

920：第二電極層

930：微粒子

940：熒光體粒子

950：量子點

1b-1b’、2-2’：剖面線

h、h1：高度

l、l’、l”：光線

s1：第一側(cè)面

s2：第二側(cè)面

w、w1、w2：寬度

α：頂角

β：第一底角

γ：第二底角

具體實施方式

根據(jù)本發(fā)明的實施例，顯示裝置中，遮光結(jié)構(gòu)環(huán)繞顯示單元，因此可以將一個顯示單元中的發(fā)光二極管芯片發(fā)出的光線限制在遮光結(jié)構(gòu)環(huán)繞的范圍內(nèi)，因而可以降低相鄰的顯示單元之間的光線發(fā)生混光的情形。以下參照所附附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明的實施例。附圖中相同的標(biāo)號用以標(biāo)示相同或類似的部分。需注意的是，附圖已簡化以利清楚說明實施例的內(nèi)容，實施例所提出的細(xì)部結(jié)構(gòu)僅為舉例說明之用，并非對本發(fā)明欲保護(hù)的范圍做限縮。具有通常知識者當(dāng)可依據(jù)實際實施態(tài)樣的需要對該些結(jié)構(gòu)加以修飾或變化。

圖1a繪示根據(jù)本發(fā)明一實施例的顯示裝置的上視圖，圖1b繪示沿圖1a的剖面線1b-1b’的剖視圖。如圖1a～圖1b所示，顯示裝置10包括一第一基板100、一顯示單元200、一第二基板300以及一遮光結(jié)構(gòu)400。顯示單元200設(shè)置于第一基板100上，且顯示單元200包括一發(fā)光二極管芯片210。遮光結(jié)構(gòu)400環(huán)繞顯示單元200，遮光結(jié)構(gòu)400位于第一基板100和第二基板300之間，且遮光結(jié)構(gòu)400接觸第一基板100及第二基板300。

實施例中，遮光結(jié)構(gòu)400例如是以吸光材料或可反射光的材料制作而成，因此光線難以穿過遮光結(jié)構(gòu)400。實施例中，遮光結(jié)構(gòu)400環(huán)繞顯示單元200并抵接第一基板100及第二基板300，因此可以將一個顯示單元200中的發(fā)光二極管芯片210發(fā)出的光線限制在遮光結(jié)構(gòu)400環(huán)繞的范圍內(nèi)，因而可以降低相鄰的顯示單元200之間的光線發(fā)生混光的情形。遮光結(jié)構(gòu)400的高度h可介于3～30微米(μm)，較佳的是介于5～25微米(μm)，遮光結(jié)構(gòu)400的頂部至少高于發(fā)光二極管芯片210頂部，換句話說，發(fā)光二極管芯片210頂部不接觸第二基板300，且與第二基板300具有一間距。遮光結(jié)構(gòu)400可由朝向第一方向延伸的墻體與朝向第二方向延伸的另一墻體交錯構(gòu)成網(wǎng)狀樣態(tài)，形成許多網(wǎng)格開口，而第一方向及第二方向可以是x軸及y軸。遮光結(jié)構(gòu)400鄰近第一基板100的底面寬度(面積)較佳地大于鄰近第二基板300的頂面寬度(面積)，但不以此為限，也可為鄰近第一基板100的底面寬度(面積)小于或等于鄰近第二基板300的頂面寬度(面積)，遮光結(jié)構(gòu)400 側(cè)面可以是平面或曲面形態(tài)。

如圖1b所示，本實施例中，一個顯示單元200包括一個發(fā)光二極管芯片210。如圖1a～圖1b所示，遮光結(jié)構(gòu)400環(huán)繞發(fā)光二極管芯片210，且于垂直第一基板100或第二基板300方向觀察，遮光結(jié)構(gòu)400所圍設(shè)面積大于該發(fā)光二極管芯片210所占面積，發(fā)光二極管芯片210位于遮光結(jié)構(gòu)400的單一網(wǎng)格開口之中。于其他實施例中，一個顯示單元200可包括多個發(fā)光二極管芯片210，該些發(fā)光二極管芯片210可以提供相同色光或不同色光，例如該些發(fā)光二極管芯片210可以皆為白光發(fā)光二極管芯片，或是該些發(fā)光二極管芯片210可以是紅色發(fā)光二極管芯片、藍(lán)色發(fā)光二極管芯片及綠色發(fā)光二極管芯片的集合，且于垂直第一基板100或第二基板300方向觀察，遮光結(jié)構(gòu)400所圍設(shè)面積大于該些發(fā)光二極管芯片210所占面積之和，而該些發(fā)光二極管芯片210位于遮光結(jié)構(gòu)400的單一網(wǎng)格開口之中。

實施例中，如圖1b所示，詳細(xì)來說，發(fā)光二極管芯片210包括一發(fā)光層213，遮光結(jié)構(gòu)400環(huán)繞發(fā)光層213。于其他實施例中，發(fā)光二極管芯片210可以是包括多個發(fā)光層213的復(fù)合結(jié)構(gòu)。

實施例中，遮光結(jié)構(gòu)400抵接面向發(fā)光面的第二基板300且環(huán)繞顯示單元200，因此可以將一個顯示單元200的光線限制在遮光結(jié)構(gòu)400環(huán)繞的范圍內(nèi)，而從顯示單元200的頂部(第二基板300)出光，因而可以降低相鄰的顯示單元200之間的光線發(fā)生混光的情形。舉例而言，一個顯示單元200可包括一個發(fā)光二極管芯片210，此顯示單元200例如是一個次像素，遮光結(jié)構(gòu)400使得相鄰次像素的光線不會互相干擾。

實施例中，如圖1b所示，承載顯示單元200且位于顯示單元200背側(cè)的第一基板100，其材料可以是透光的玻璃、藍(lán)寶石(sapphire)、塑膠或其他透光材料，也可以是難以透光玻璃纖維(glassfiber)或不透光的金屬箔(metalfoil)及硅(si)等。由于第二基板300位于顯示單元200的出光側(cè)，因此材料需選用透光材質(zhì)，如玻璃、藍(lán)寶石(sapphire)、塑膠或其他透光材料。遮光結(jié)構(gòu)400例如可具有一高度h，高度h例如是3～30微米(μm)，甚至5～25微米(μm)的網(wǎng)狀圍墻樣態(tài)，其材料可以是添加有黑色物質(zhì)(例如碳)的有機(jī)材料或無機(jī)材料，或是表面鍍有反射金屬的有機(jī)材料塊體或無機(jī)材料塊體，其底部寬度可大于、小于或等于頂部寬度。實施例中，一個發(fā)光二極管芯片210的特征尺寸(長或?qū)挼淖畲笾?例如是1～100微米(μm)。換言之， 本發(fā)明的實施例中，顯示單元200采用微米級發(fā)光二極管芯片(microledchip，μled)。

實施例中，如圖1b所示，顯示單元200可更包括多個接觸墊217(如圖1b所示的兩個接觸墊217例如是一第一接觸墊和一第二接觸墊)，第一基板100可包括一薄膜晶體管元件(未繪示于圖1a～圖1b中)及一信號電極(例如共電極)，制作完成的發(fā)光二極管芯片210的陽極與陰極可分別經(jīng)由該些接觸墊217電連接至第一基板100的薄膜晶體管元件及信號電極(例如共電極)，舉例而言，發(fā)光二極管芯片210可經(jīng)由第一接觸墊電連接至薄膜晶體管元件，且經(jīng)由第二接觸墊電連接至信號電極。

實施例中，第一基板100例如是薄膜晶體管基板，第二基板300例如是保護(hù)玻璃(coverglass)，皆可額外具有觸控感測結(jié)構(gòu)及電路的布局。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，發(fā)光二極管芯片210可以被對應(yīng)的薄膜晶體管元件主動驅(qū)動，獨立調(diào)變其亮度，利用發(fā)光二極管芯片210作為發(fā)光的像素/次像素單元，而可以形成主動式的彩色顯示器。并且，以無機(jī)材料制成的微米級發(fā)光二極管芯片210具有可長時間與低電流操作的優(yōu)點，將可在未提升顯示裝置功耗的情況下，提升顯示裝置的色彩度與分辨率，并減少混色現(xiàn)象的產(chǎn)生。除此之外，因微米級發(fā)光二極管芯片210的尺寸甚小，因此可以直接接合至硬性基板或軟性基板上，具有較高的應(yīng)用性。

圖2a繪示根據(jù)本發(fā)明另一實施例的顯示裝置的上視圖，圖2b繪示根據(jù)本發(fā)明又一實施例的顯示裝置的上視圖。本實施例中與前述實施例相同或相似的元件沿用同樣或相似的元件標(biāo)號，且相同或相似元件的相關(guān)說明請參考前述，在此不再贅述。

如圖2a～圖2b所示，顯示單元200可包括多個發(fā)光二極管芯片，遮光結(jié)構(gòu)400環(huán)繞顯示單元200的此些發(fā)光二極管芯片。實施例中，如圖2a所示的顯示裝置20中，一個顯示單元200可包括3個發(fā)光二極管芯片，而如圖2b所示的顯示裝置30中，一個顯示單元200可包括4個發(fā)光二極管芯片。舉例而言，顯示裝置20的一個顯示單元200可包括一個紅光發(fā)光二極管芯片210r、一個綠光發(fā)光二極管芯片210g和一個藍(lán)光發(fā)光二極管芯片210b，遮光結(jié)構(gòu)400圍繞該紅光發(fā)光二極管芯片210r、該綠光發(fā)光二極管芯片210g和該藍(lán)光發(fā)光二極管芯片210b，而該紅光發(fā)光二極管芯片210r、該綠光發(fā)光二極管芯片210g和該藍(lán)光發(fā)光二極管芯片210b三者位于遮光結(jié) 構(gòu)400的單一網(wǎng)格開口之中。顯示裝置30的一個顯示單元200可包括一個紅光發(fā)光二極管芯片210r、兩個綠光發(fā)光二極管芯片210g和一個藍(lán)光發(fā)光二極管芯片210b，遮光結(jié)構(gòu)400圍繞該紅光發(fā)光二極管芯片210r、該些綠光發(fā)光二極管芯片210g和該藍(lán)光發(fā)光二極管芯片210b，而該紅光發(fā)光二極管芯片210r、該些綠光發(fā)光二極管芯片210g和該藍(lán)光發(fā)光二極管芯片210b四者位于遮光結(jié)構(gòu)400的單一網(wǎng)格開口之中。如此一來，顯示裝置20和30的一個顯示單元20例如是一個可呈現(xiàn)不同灰階及色彩的像素，遮光結(jié)構(gòu)400使得相鄰像素的光線不會互相干擾。

圖3a～圖3c繪示根據(jù)本發(fā)明一些實施例的顯示裝置沿圖2a的剖面線2-2’的剖視圖。本實施例中與前述實施例相同或相似的元件沿用同樣或相似的元件標(biāo)號，且相同或相似元件的相關(guān)說明請參考前述，在此不再贅述。需注意的是，圖3a～圖3c中的發(fā)光二極管芯片的陽極與陰極均經(jīng)由接觸墊(未繪示于圖3a～圖3c中)電連接至第一基板100的薄膜晶體管元件。

如圖3a所示，顯示裝置20a中，一個顯示單元200包括三個發(fā)光二極管芯片210r、210g和210b，且被遮光結(jié)構(gòu)400所環(huán)繞，三個發(fā)光二極管芯片210r、210g和210b位于遮光結(jié)構(gòu)400的一網(wǎng)格開口之中。各個發(fā)光二極管芯片210r、210g和210b獨立控制其發(fā)光顏色，因此一個發(fā)光二極管芯片210r、210g或210b所發(fā)出的光線即使穿過相鄰的發(fā)光二極管芯片，其發(fā)出的光線顏色也不會受到改變，因此不會發(fā)生相鄰顯示單元200之間的漏光而導(dǎo)致銳利度和對比降低或是色偏(colorshift)的問題。

如圖3b所示，顯示裝置20b中，一個顯示單元200包括三個發(fā)光二極管芯片210，此些發(fā)光二極管芯片210電連接至第一基板100且被遮光結(jié)構(gòu)400所環(huán)繞。顯示單元200更包括一彩色濾光層500及多個熒光層600。彩色濾光層500設(shè)置于第二基板300上，彩色濾光層500具有多個顏色區(qū)域500r、500g和500b，分別對應(yīng)設(shè)置于各個發(fā)光二極管芯片210之上。此些熒光層600彼此分隔開來，且各個熒光層600分別對應(yīng)設(shè)置于各個發(fā)光二極管芯片210和各個顏色區(qū)域500r、500g和500b之間。

如圖3b所示，發(fā)光二極管芯片210例如是藍(lán)光發(fā)光二極管芯片，熒光層600例如是黃色熒光層，發(fā)光二極管芯片210發(fā)出的藍(lán)光通過熒光層600后轉(zhuǎn)化為白光，接著再通過分別對應(yīng)紅色、綠色和藍(lán)色的顏色區(qū)域500r、500g和500b而發(fā)出紅光、綠光和藍(lán)光。并且，一個顏色區(qū)域的面積大于對 應(yīng)的熒光層600的面積，可以進(jìn)一步降低混光的發(fā)生。

一些實施例中，如圖3b所示，熒光層600可接觸顏色區(qū)域500r、500g和500b。另一些實施例中，熒光層600和顏色區(qū)域500r、500g、500b之間也可相隔一距離(未繪示于圖中)。

如圖3b所示，顯示裝置20b更可包括多個遮光層610，將顏色區(qū)域500r、500g和500b分隔開來，使得進(jìn)入一個顏色區(qū)域的白光難以穿過另一個顏色區(qū)域而降低混光情況，因而可以避免因為漏光造成的銳利度和對比降低或是色偏的問題。

如圖3b所示，發(fā)光二極管芯片210可具有一圓弧形底部210c，其切面可呈現(xiàn)拋物線或其他弧線形態(tài)。圓弧形底部210c的設(shè)計可以提高發(fā)光二極管芯片210的光線聚集集中的效果。

如圖3c所示，顯示裝置20c中，三個發(fā)光二極管芯片210以底部的部分層別(如n型層或基板)彼此相連。如此一來，在顯示裝置20c的制作工藝中，進(jìn)行發(fā)光二極管芯片與第一基板100的對組電連接時，可以一次對組三個發(fā)光二極管芯片，因而可以縮短制作工藝時間。

圖4a～圖4b繪示根據(jù)本發(fā)明一些實施例的接觸墊的上視圖。本實施例中與前述實施例相同或相似的元件沿用同樣或相似的元件標(biāo)號，且相同或相似元件的相關(guān)說明請參考前述，在此不再贅述。

如圖4a所示的實施例中，一個發(fā)光二極管芯片210的陽極與陰極分別電連接至兩個接觸墊217，兩個接觸墊217沿發(fā)光二極管芯片210的長邊210a設(shè)置，且兩個接觸墊217沿發(fā)光二極管芯片210的短邊210b分別具有寬度w1和寬度w2，兩個接觸墊217的寬度w1和寬度w2不同。實施例中，兩個接觸墊217分別電連接至發(fā)光二極管芯片210的p型層和n型層(未繪示于圖中)，介于p型層和n型層之間的即為發(fā)光層。

如圖4b所示的實施例中，一個發(fā)光二極管芯片210可電連接至三個接觸墊217，此三個接觸墊217配置而呈現(xiàn)一三角形的圖案。實施例中，此三個接觸墊217例如可包括一第一接觸墊、一第二接觸墊和一第三接觸墊，發(fā)光二極管芯片210可經(jīng)由第一接觸墊電連接至薄膜晶體管元件，且可經(jīng)由第二接觸墊電連接至信號電極，并且，發(fā)光二極管芯片可經(jīng)由第三接觸墊電連接至薄膜晶體管元件或信號電極。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，接觸墊217以如圖4a～圖4b所示的方式配置， 可以有效防止發(fā)光二極管芯片210朝向兩個長邊210a方向傾斜，使得發(fā)光二極管芯片210可以放置得較為平穩(wěn)，進(jìn)而可以避免因為芯片傾斜對光型、亮度及色彩的不良影響。

圖5繪示根據(jù)本發(fā)明另一實施例的顯示裝置的剖視圖。本實施例中與前述實施例相同或相似的元件沿用同樣或相似的元件標(biāo)號，且相同或相似元件的相關(guān)說明請參考前述，在此不再贅述。

如圖5所示，顯示裝置40包括第一基板100、顯示單元200、第二基板300及遮光結(jié)構(gòu)400。顯示單元200包括倒裝式發(fā)光二極管芯片210，發(fā)光二極管芯片210包括一p型層211、一發(fā)光層213及一n型層215，p型層211設(shè)置于第一基板100上，發(fā)光層213設(shè)置于p型層211上，n型層215設(shè)置于發(fā)光層213上。p型層211、發(fā)光層213及n型層215皆為半導(dǎo)體材料，例如氮化鎵(gan)或砷化鎵(gaas)，p型層211及n型層215可提供電子與空穴，作為主動區(qū)的發(fā)光層213具有多重量子阱(multi-quantumwell，mqw)結(jié)構(gòu)，電子與空穴于發(fā)光層213結(jié)合而輻射光線。發(fā)光二極管芯片210還可包括電極層、歐姆接觸層、電子與空穴傳輸層或匹配層等。

如圖5所示，顯示裝置40更可包括一圖案化平坦層700。圖案化平坦層700設(shè)置于第一基板100和遮光結(jié)構(gòu)400之間，且圖案化平坦層700具有一凹槽700c，顯示單元200的發(fā)光二極管芯片的至少一部分位于凹槽700c中。

實施例中，如圖5所示，圖案化平坦層700可鄰近或接觸并連接于遮光結(jié)構(gòu)400，且圖案化平坦層700較佳由一遮光材料所制成，但也可為透光材料所制成。如此一來，圖案化平坦層700和遮光結(jié)構(gòu)400的整體具有良好的遮光效果，可以有效防止顯示單元200發(fā)生混光。實施例中，圖案化平坦層700例如是添加有黑色物質(zhì)的有機(jī)材料層，遮光結(jié)構(gòu)400例如是添加有黑色物質(zhì)的有機(jī)機(jī)材料層，圖案化平坦層700及遮光結(jié)構(gòu)400的材料可以相同或相異。于其他實施例中，圖案化平坦層700例如是可透光的有機(jī)機(jī)材料層。

如圖5所示，第一基板100包括一薄膜晶體管元件800，顯示裝置40更可包括一第一電極層910以及一第二電極層920。第一電極層910設(shè)置于凹槽700c的一第一側(cè)面s1上，且發(fā)光二極管芯片210的p型層211相鄰第一基板100設(shè)置且通過一接觸墊217(例如是第一接觸墊)電連接第一電極層910，并經(jīng)由第一電極層910電連接至薄膜晶體管元件800。第二電極層920設(shè)置于凹槽700c的一第二側(cè)面s2上，且第二電極層920通過另一接觸墊 217(例如是第二接觸墊)電連接電連接至發(fā)光二極管芯片210的n型層215，n型層215相鄰第二基板300設(shè)置，第二電極層920可連接信號電極(例如是共電極)。發(fā)光層213設(shè)置于p型層211與n型層215之間。于其他實施例中，發(fā)光二極管芯片210的p型層211也可通過接觸墊217電連接第一電極層910，由第一電極層910電連接信號電極(例如是共電極)，并且發(fā)光二極管芯片210的n型層215也可通過電連接第二電極層920，由第二電極層920電連接薄膜晶體管元件800。該凹槽700c其切面可具有拋物線、直線或其他弧線形態(tài)，第一側(cè)面s1及第二側(cè)面s2其切面也可為拋物線、直線或其他弧線形態(tài)，順應(yīng)設(shè)置于第一側(cè)面s1的第一電極層910及順應(yīng)設(shè)置于第二側(cè)面s2的第二電極層920其切面也可為拋物線、直線或其他弧線形態(tài)。

實施例中，第一電極層910及第二電極層920可分別為陽極及陰極，第一電極層910和第二電極層920的材質(zhì)例如可包括銅、銀、金、鋁、錫、鈦、銦、金屬氧化物或碳等導(dǎo)電材料等，并可以單層、合金或多層堆疊形成其結(jié)構(gòu)。實施例中，第一電極層910和第二電極層920例如可具有反射層的效果，將發(fā)光二極管芯片210發(fā)出的光線反射至發(fā)光面方向，而有效增加出光效率。

如圖5所示，顯示裝置40更可包括一膠層900。膠層900設(shè)置于第二基板300和發(fā)光二極管芯片210之間，且膠層900的一第三折射率大于或小于第二基板300的一第二基板折射率。此折射率的差值，使得光可在第二基板300內(nèi)側(cè)與膠層900的界面處產(chǎn)生光線的折射與反射。

一些實施例中，如圖5所示，膠層900可填充于第一基板100、第二基板300、遮光結(jié)構(gòu)400和圖案化平坦層700環(huán)繞的空間中，以及填充于凹槽700c內(nèi)，并可接觸第一電極層910、第二電極層920及接觸墊217。

實施例中，圖5所示的第一基板100例如是氧化銦鎵鋅(igzo)、低溫多晶硅(ltps)、非晶硅(a-si)或其他氧化物金屬半導(dǎo)體材料為半導(dǎo)體層的薄膜晶體管基板，薄膜晶體管元件800包括半導(dǎo)體層810、柵極820、漏極/源極830和柵極絕緣層840。柵極絕緣層840和圖案化平坦層700之間更形成一保護(hù)層(passivationlayer)850。

圖6繪示根據(jù)本發(fā)明一實施例的第二基板、膠層和發(fā)光二極管芯片的局部剖視圖。本實施例中與前述實施例相同或相似的元件沿用同樣或相似的元件標(biāo)號，且相同或相似元件的相關(guān)說明請參考前述，在此不再贅述。

如圖6所示，第二基板300的一下表面300a具有一微結(jié)構(gòu)310，微結(jié)構(gòu) 310面向發(fā)光二極管芯片210。實施例中，微結(jié)構(gòu)310的尺寸例如是介于次微米(sub-micrometer)至微米(micrometer)之間。

實施例中，第二基板300例如是保護(hù)玻璃(coverglass)且位于顯示裝置的最外側(cè)，因此微米級的發(fā)光二極管芯片210發(fā)出光線后，光線將經(jīng)由膠層900與第二基板300的內(nèi)側(cè)的界面(表面300a)進(jìn)入第二基板300，再由第二基板300的另一側(cè)的表面300b出光，最后使人眼可視微米級的發(fā)光二極管芯片210的出光光線。當(dāng)發(fā)光二極管芯片210發(fā)出光線后，此光線將在第二基板300的內(nèi)側(cè)界面(表面300a)進(jìn)行一連串地反射與折射，而微結(jié)構(gòu)310可以使得發(fā)光二極管芯片210發(fā)出的光線在界面處(表面300a)改變其行進(jìn)方向，進(jìn)一步讓光線在第二基板300的另一側(cè)出光時，具有較大的出光角度。換句話說，微結(jié)構(gòu)310可以使發(fā)光二極管芯片210于第二基板300出光側(cè)的出光角度大于發(fā)光二極管芯片210原始的出光角度。

更進(jìn)一步而言，膠層900的折射率大于或小于第二基板300的折射率，此折射率的差值使得光線可在第二基板300的內(nèi)側(cè)界面(表面300a)產(chǎn)生光線的折射與反射，且因為第二基板300的內(nèi)側(cè)界面(表面300a)具有微結(jié)構(gòu)310，可以進(jìn)一步造成光線在第二基板300的內(nèi)側(cè)界面(表面300a)與發(fā)光二極管芯片210和膠層900的界面之間，發(fā)生連續(xù)的反射與向兩側(cè)傳遞的行為，而可以產(chǎn)生波導(dǎo)(waveguide)的物理現(xiàn)象。

實施例中，如圖6所示，微結(jié)構(gòu)310例如是棱鏡結(jié)構(gòu)，微結(jié)構(gòu)310可包括多個棱鏡。一些實施例中，微結(jié)構(gòu)310也可包括多個凸透鏡(半球凸型結(jié)構(gòu))、多個凹透鏡(半球凹型結(jié)構(gòu))和/或柱狀透鏡(柱狀結(jié)構(gòu))。

實施例中，如圖6所示，各個棱鏡的剖面具有一頂角α、一第一底角β和一第二底角γ，頂角α大于第一底角β和第二底角γ。一些實施例中，α＝90°。一些實施例中，各個棱鏡與第二基板300相鄰的底面寬度w，或由第二基板300沿其法線所量測各個棱鏡的高度h1可大約小于或等于1微米。于其他實施例中，各個棱鏡與第二基板300相鄰的底面寬度w，或由第二基板300沿其法線所量測各個棱鏡的高度h1可大于1微米。

實施例中，如圖6所示，第一底角β比第二底角γ更鄰近(與發(fā)光二極管單元210相同參考點的距離)發(fā)光二極管單元210，且第一底角β例如是大于或等于第二底角γ。如圖6所示，光線l表示射出光線，光線l’表示發(fā)光二極管芯片210和膠層900的界面的第一次反射光與折射光，光線l”表 示第二基板300的內(nèi)側(cè)和膠層900的界面(表面300a)的第二次反射光與折射光，可看出發(fā)光二極管芯片210于第二基板300出光側(cè)的出光角度明顯大于發(fā)光二極管芯片210原始的出光角度。

實施例中，請同時參照圖5～圖6，遮光結(jié)構(gòu)400的形狀例如是環(huán)形，且遮光結(jié)構(gòu)400環(huán)繞發(fā)光二極管芯片210，使得發(fā)光二極管芯片210的散射光可被環(huán)形的遮光結(jié)構(gòu)400擋住而難以散射至相鄰的另一個發(fā)光二極管芯片210，而導(dǎo)致人眼可視的混色。實施例中，微結(jié)構(gòu)310不形成于環(huán)狀的遮光結(jié)構(gòu)400所覆蓋的區(qū)域，以避免散射光經(jīng)由第二基板300的微結(jié)構(gòu)310而傳遞至相鄰的另一個發(fā)光二極管芯片210。

圖7繪示根據(jù)本發(fā)明一實施例的膠層和發(fā)光二極管芯片的局部剖視圖。本實施例中與前述實施例相同或相似的元件沿用同樣或相似的元件標(biāo)號，且相同或相似元件的相關(guān)說明請參考前述，在此不再贅述。

如圖7所示，顯示單元200可還包括多個微粒子930，微粒子930混合于膠層900中。一些實施例中，微粒子930的直徑為介于0.4微米(μm)至0.8微米(μm)之間。

實施例中，微粒子930的折射率和膠層900的折射率不相同。一些實施例中，微粒子930的形狀可為球體、柱狀體、菱形體或三角形體…等，微粒子930的材質(zhì)可包括二氧化硅、二氧化鈦、金合金、銀合金、塑膠或樹脂等，但本發(fā)明并不限于此。

實施例中，如圖7所示，微米級的發(fā)光二極管芯片210發(fā)出的光線l可經(jīng)由微粒子930進(jìn)行散射的動作，將光線l往微粒子的四周散射，使得光線l的行進(jìn)方向改變，不在小角度范圍內(nèi)傳遞。因此，微米級的發(fā)光二極管芯片210的出光可以被散射且出光角度可以擴(kuò)大。更進(jìn)一步，微粒子930的添加可以使得膠層900的整體霧度提升，而避免環(huán)境光線經(jīng)由膠層900下方的金屬層的反光而影響顯示效果。

圖8繪示根據(jù)本發(fā)明另一實施例的膠層和發(fā)光二極管芯片的局部剖視圖。本實施例中與前述實施例相同或相似的元件沿用同樣或相似的元件標(biāo)號，且相同或相似元件的相關(guān)說明請參考前述，在此不再贅述。

如圖8所示，發(fā)光二極管芯片210包括p型層211、發(fā)光層213及n型層215。p型層211和n型層215的材料例如可以是氮化鎵(gan)。如圖8所示，實施例中，發(fā)光二極管芯片210更可包括一第一材料層218以及一第 二材料層219，第一材料層218設(shè)置于n型層215與第二基板300之間，且具有第一折射率；第二材料層219設(shè)置于第一材料層218與第二基板300之間，且具有第二折射率。n型層215具有一n型層折射率，n型層折射率大于第一折射率，第一折射率大于第二折射率。

實施例中，第二材料層219的折射率小于第一材料層218的折射率，第一材料層218的折射率小于n型層215的折射率。換言之，n型層215、第一材料層218和第二材料層219的折射率由下往上遞減。更進(jìn)一步而言，膠層900設(shè)置于第二基板300和第二材料層219之間，膠層900的折射率大于或小于第二材料層219的折射率、而大于第二基板300的折射率。

實施例中，第一材料層218例如是一氧化鋅層(zno)，第二材料層219例如是一氧化銦錫層(ito)，但不以此為限。

舉例而言，n型層215例如是氮化鎵層(gan)并具有折射率約2.38，第一材料層218例如是氧化鋅層并具有折射率約1.99，第二材料層219例如是氧化銦錫層并具有折射率約1.7，膠層900的折射率例如是介于1.5至1.8(不包括第二材料層219折射率1.7)，第二基板300例如是玻璃并具有折射率約1.5。

一般而言，因氮化鎵(n型層215)具有高折射率，所以當(dāng)光線l由發(fā)光二極管芯片210的發(fā)光層213產(chǎn)生后，將傳遞至發(fā)光二極管芯片210與膠層900的界面處，若膠層900的折射率相較于氧化鎵(n型層215)低，光線l很可能會在界面處產(chǎn)生全反射，使得光線l較不易從發(fā)光二極管芯片210發(fā)射出界面，造成微米led的出光角度變小。也就是說，界面兩側(cè)的物質(zhì)的折射率的差值越大，則發(fā)光二極管芯片210的出光角度會越小。根據(jù)本發(fā)明的實施例，第一材料層218和第二材料層219形成多個界面，且多個層的折射率是逐層由內(nèi)往外遞減，使得此些界面的兩側(cè)折射率差值變小，而降低全反射的現(xiàn)象，增加發(fā)光二極管芯片210的出光角度，而可進(jìn)而提升發(fā)光二極管芯片210的出光效率。

根據(jù)一些其他實施例，發(fā)光二極管芯片210更可包括多個材料層于n型層215上，且此些材料層的折射率由n型層215往膠層900的方向遞減并且大于或小于膠層900的折射率，也可以增加發(fā)光二極管芯片210的出光角度，而可進(jìn)而提升發(fā)光二極管芯片210的出光效率。

圖9繪示根據(jù)本發(fā)明一實施例的發(fā)光二極管芯片的局部剖視圖。本實施 例中與前述實施例相同或相似的元件沿用同樣或相似的元件標(biāo)號，且相同或相似元件的相關(guān)說明請參考前述，在此不再贅述。

如圖9所示，發(fā)光二極管芯片210的上表面210a可具有一散光結(jié)構(gòu)216。舉例而言，散光結(jié)構(gòu)216可包括多個納米尺寸的突起結(jié)構(gòu)，例如是多個棱鏡(如圖9所示)或者是多個柱狀突起結(jié)構(gòu)(未繪示于圖中)。散光結(jié)構(gòu)216可以增加發(fā)光二極管芯片210的出光角度，而可進(jìn)而提升發(fā)光二極管芯片210的出光效率。

圖10a～圖10b、圖11a～圖11b、圖12a～圖12b、圖13a～圖13b、圖14a～圖14b和圖15a～圖15b繪示根據(jù)本發(fā)明一些實施例的顯示裝置及組裝的示意圖。實施例中與前述實施例相同或相似的元件沿用同樣或相似的元件標(biāo)號，且相同或相似元件的相關(guān)說明請參考前述，在此不再贅述。

以下實施例中，第一基板100例如是薄膜晶體管基板，而第二基板300例如是保護(hù)玻璃，但本發(fā)明并不以此為限。

一實施例中，如圖10a所示，先將微結(jié)構(gòu)310制作在第二基板300上，并將具有不同顏色的發(fā)光二極管芯片210(例如是紅光發(fā)光二極管芯片、綠光發(fā)光二極管芯片和藍(lán)光發(fā)光二極管芯片)、接觸墊217、遮光結(jié)構(gòu)400以及混合微粒子930的膠層900制作在第一基板100上，然后將第一基板100和第二基板300對組。如此一來，不僅較易涂布膠層900、且更具有易于組裝的優(yōu)點。接著，如圖10b所示，制作完成顯示裝置50a。

一實施例中，如圖11a所示，先將微結(jié)構(gòu)310、一部分混合微粒子930的膠層900和一部分遮光結(jié)構(gòu)400制作在第二基板300上，并將具有不同顏色的發(fā)光二極管芯片210(例如是紅光發(fā)光二極管芯片、綠光發(fā)光二極管芯片和藍(lán)光發(fā)光二極管芯片)、接觸墊217、另一部分遮光結(jié)構(gòu)400以及另一部分混合微粒子930的膠層900制作在第一基板100上，然后將第一基板100和第二基板300對組。如此一來，布局(layout)空間可增大。接著，如圖11b所示，制作完成顯示裝置50b。

一實施例中，如圖12a所示，先將微結(jié)構(gòu)310、一部分混合微粒子930和熒光體粒子940的膠層900、一部分遮光結(jié)構(gòu)400以及彩色濾光層500的顏色區(qū)域500r、500g和500b制作在第二基板300上，并將發(fā)光二極管芯片210、接觸墊217、另一部分遮光結(jié)構(gòu)400以及另一部分混合微粒子930的膠層900制作在第一基板100上，然后將第一基板100和第二基板300對 組。如此一來，布局(layout)空間可增大。接著，如圖12b所示，制作完成顯示裝置50c。

如圖12b所示的顯示裝置50c中，顯示單元200更包括多個熒光體粒子940，熒光體粒子940混合于膠層900中，而發(fā)光二極管芯片210發(fā)出的光線穿過混合熒光體粒子940的膠層900而轉(zhuǎn)化為一白光。此白光接著便通過彩色濾光層500的不同顏色區(qū)域而發(fā)出不同顏色的光線。

如圖12b所示的實施例中，熒光體粒子940也可以置換為量子點(quantumdot)，發(fā)光二極管芯片210發(fā)出的紫外光線穿過混合量子點的膠層900而轉(zhuǎn)化為一可見光或一紅外光。

一實施例中，如圖13a所示，先將微結(jié)構(gòu)310、混合微粒子930和熒光體粒子940的膠層900、遮光結(jié)構(gòu)400以及彩色濾光層500的顏色區(qū)域500r、500g和500b制作在第二基板300上，并將發(fā)光二極管芯片210以及接觸墊217制作在第一基板100上，然后將第一基板100和第二基板300對組。接著，如圖13b所示，制作完成顯示裝置50d。

如圖13b所示的實施例中，熒光體粒子940也可以置換為量子點(quantumdot)，發(fā)光二極管芯片210發(fā)出的紫外光線穿過混合量子點的膠層900而轉(zhuǎn)化為一可見光或一紅外光。

一實施例中，如圖14a所示，先將微結(jié)構(gòu)310、混合微粒子930的膠層900以及遮光結(jié)構(gòu)400制作在第二基板300上，并將具有不同顏色的發(fā)光二極管芯片210(例如是紅光發(fā)光二極管芯片、綠光發(fā)光二極管芯片和藍(lán)光發(fā)光二極管芯片)以及接觸墊217制作在第一基板100上，然后將第一基板100和第二基板300對組。接著，如圖14b所示，制作完成顯示裝置50e。

一實施例中，如圖15a所示，先將微結(jié)構(gòu)310、一部分混合微粒子930和量子點950的膠層900以及一部分遮光結(jié)構(gòu)400制作在第二基板300上，并將發(fā)光二極管芯片210、接觸墊217、另一部分遮光結(jié)構(gòu)400以及另一部分混合微粒子930的膠層900制作在第一基板100上，然后將第一基板100和第二基板300對組。如此一來，不僅較易涂布膠層900、且更具有易于接合發(fā)光二極管芯片210以及易于組裝的優(yōu)點。接著，如圖15b所示，制作完成顯示裝置50f。

如圖15b所示的顯示裝置50f中，顯示單元200更包括多個量子點950，量子點950混合于膠層900中，而發(fā)光二極管芯片210發(fā)出的紫外光線穿過 混合量子點950的膠層900而轉(zhuǎn)化為一具有預(yù)定波長的可見光或一紅外光。

舉例而言，當(dāng)膠層900混合的量子點950具有2～3納米的尺寸，紫外光通過此膠層900可被轉(zhuǎn)化為藍(lán)光；當(dāng)膠層900混合的量子點950具有3～4納米的尺寸，紫外光通過此膠層900可被轉(zhuǎn)化為綠光；當(dāng)膠層900混合的量子點950具有4～5納米的尺寸，紫外光通過此膠層900可被轉(zhuǎn)化為紅光；當(dāng)膠層900混合的量子點950具有6～8納米的尺寸，紫外光通過此膠層900可被轉(zhuǎn)化為紅外光。但量子點的尺寸與材料，非受上述舉例所限制。

如圖15b所示的實施例中，發(fā)出的光線為紅光、綠光或藍(lán)光的可見光時，各個顯示單元200可以作為次像素；發(fā)出的光線為紅外光時，各個顯示單元200則可以作為紅外光感應(yīng)器。

如圖10a～圖10b、圖11a～圖11b、圖12a～圖12b、圖13a～圖13b、圖14a～圖14b和圖15a～圖15b所示的實施例中，發(fā)光二極管芯片210的類型的配置可以任意彼此置換組合，舉例而言，某一個發(fā)光二極管芯片可以置換為紅外光發(fā)光二極管芯片，而熒光體粒子940和量子點950也可以搭配不同類型的發(fā)光二極管芯片210而配置于同一個顯示裝置的不同顯示單元200中。

綜上所述，雖然結(jié)合以上較佳實施例揭露了本發(fā)明，然而其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中熟悉此技術(shù)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作各種的更動與潤飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以附上的權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。