光致发光显示装置及其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种光致发光显示装置及其制造方法，该显示装置包括一蓝光光源及设置于蓝光光源一侧的一显示面板，而显示面板包含一透光基板、一滤光层结构及一光致发光层结构。滤光层结构形成于透光基板上，且包含相邻的一红色区、一绿色区及一蓝色区；光致发光层结构朝向蓝光光源设置于滤光层结构上，且包含一红色光致发光层与一绿色光致发光层，其中，红色光致发光层朝向蓝光光源设置于绿色光致发光层上。藉此，该显示装置具有较佳的光能利用率与较大的显示视角，且该光致发光层结构可不需像素精确对位，使该显示装置更易于制造。

Photoluminescence display device and its manufacturing method

The invention provides a photoluminescence display device and a manufacturing method thereof. The display device comprises a blue light source and a display panel arranged on one side of the blue light source, and the display panel comprises a transparent substrate, a filter layer structure and a photoluminescent layer structure. Filter layer structure is formed on the transparent substrate, a green area and contains a red adjacent area and a blue zone; photoluminescence layer structure towards blue light source arranged on the filter layer structure, and comprises a red light emitting layer and a green light emitting layer, wherein, the red light emitting layer faces the blue light is arranged on the green luminescence layer. Therefore, the display device has better light utilization rate and larger display angle, and the structure of the photoluminescent layer can be accurately positioned without pixels, which makes the display device easier to manufacture.

【技术实现步骤摘要】
光致发光显示装置及其制造方法
本专利技术有关一种显示装置及其制造方法，特别关于一种光致发光显示装置及其制造方法。
技术介绍
传统的液晶显示装置包含一背光模组与一液晶面板，其中该液晶面板包含一薄膜电晶体控制电路层、一液晶层、一偏光板及一彩色滤光片等元件，该背光模组可产生一白光至该液晶面板，然后白光穿过由薄膜电晶体控制的液晶层后可抵达至彩色滤光片。如图1所示，彩色滤光片90包含红色像素区91、绿色像素区92及蓝色像素区93，其分别允许白光光谱中具有红色光谱的光线R、具有绿色光谱的光线G及具有蓝色光谱的光线B通过。以红色像素区91为例，白光光谱中能通过红色像素区91的仅有具有红色光谱的光线R，而其余光谱的光线G及B将会被红色像素区91阻挡并吸收；绿色像素区92及蓝色像素区93亦具有相似的特性。因此，白光在抵达彩色滤光片90时，会有大部分(约三分之二)的光谱无法通过彩色滤光片90而损耗。由此可知，传统的液晶显示装置在形成影像时仅利用到很少部分由背光模组所提供的白光能量，通常仅有4％～10％的白光能量可输出至液晶显示装置外，因此光能量使用效率低。另一方面，传统的液晶显示装置受限于液晶层切换光线的机制，通常具有视角(viewingangle)过小的问题。为此，企业界提出各种改善方案，例如日本日立(Hitachi)提出了IPS(In-PlaneSwitching)技术，采用水平电极使液晶分子产生平面旋转而增加视角；日本富士通(Fujitsu)与韩国三星(Samsung)分别提出MVA(Multi-DomainVerticalAlignment)与PVA(PatternVerticalAlignment)技术，将单一像素切割成多重区域(Multi-Domain)以增加视角。上述技术皆可改善视角过小的问题，但却也面临制程复杂、良率低、生产成本高或透光率低等相应问题。此外，虽然富士通所提出的广视角膜(WideViewingFilm)技术具有较低的生产成本，但其改善视角的功效却相对较低。因此，传统液晶显示装置广视角技术仍未具有令人满意的方案。为了改善上述光能量使用效率低与视角过小的问题，有些由蓝光背光光源激发的荧光材料显示装置技术方案被提出。例如在美国专利公告号US8,670,089或US8,947,619所揭露的显示装置中，背光模组是提供一蓝光，该蓝光在通过一液晶层后，可激发一光致发光层，该光致发光层包含并排(sidebyside)排列的红色荧光材料像素区、绿色荧光材料像素区及蓝色像素区，蓝色像素区通常不含荧光材料；当蓝光通过红色荧光材料像素区时可转换成红光，通过绿色荧光材料像素区时可转换成绿光，通过蓝色像素区时该蓝光可直接显示。藉此，显示装置不必透过彩色滤光片筛选波长便可产生红光、绿光及蓝光像素，减少了光能量的损耗，因此可在不需增加电源消耗之下，大幅增加彩色影像的亮度。此外，蓝光通过荧光材料时所产生的光散射(scattering)现象亦可改善传统的液晶显示装置视角过小的问题。然而，在行动显示装置中，像素皆具有微小的尺寸，以智慧型手机为例，其搭配五吋的FullHD(HighDefinition)显示装置时，每一像素的长度与宽度分别为57微米与19微米，这些尺寸微小且彼此并排排列的红色及绿色荧光材料于制造时需要相当高的对位精确度，故有相当的制造难度；举例而言，绿色荧光材料会因为对位不良(misalignment)而覆盖到一旁的红色荧光材料而部分堆积于其上，使制程不易控制而导致荧光材料厚度不均匀。另一方面，因红色荧光材料与绿色荧光材料通常具有不同的光转换效率，因此光致发光层所需的红色荧光材料的厚度及绿色荧光材料的厚度亦不同；又，要使每个像素区的荧光材料皆具有良好的厚度一致性，在制造上相当难以控制。因此，对位不良、厚度需求不同及厚度控制困难等问题大幅增加了量产并排排列的红色与绿色荧光材料的困难度。综上，前案所揭露的显示装置仍具有各种缺失而有待更佳的方案加以改善。
技术实现思路
本专利技术的一目的在于提出一种光致发光显示装置及其制造方法，其可使光致发光显示装置具有较佳的光能量使用效率及/或较大的视角，并可使光致发光显示装置较易于制造等特点。为达上述目的，根据本专利技术所提出的光致发光显示装置的一实施例，该光致发光显示装置可包括：一蓝光光源以及一显示面板，该显示面板设置于该蓝光光源的一侧；其中，该显示面板包含一透光基板、一滤光层结构及一光致发光层结构；其中，该滤光层结构设置于该透光基板上、且包含相邻的一红色区、一绿色区及一蓝色区，该红色区设置成允许一红色光线通过，该绿色区设置成允许一绿色光线通过，而该蓝色区设置成允许一蓝色光线通过；其中，该光致发光层结构朝向该蓝光光源设置于该滤光层结构上，且该光致发光层结构包含一绿色光致发光层、一红色光致发光层与一透光层；其中，绿色光致发光层朝向蓝光光源设置并覆盖于红色区与绿色区，及红色光致发光层朝向蓝光光源设置于绿色光致发光层上并覆盖于红色区之上。为达上述目的，根据本专利技术所提出的光致发光显示装置的一实施例，该光致发光显示装置的制造方法可包括：形成一显示面板；以及将一蓝光光源放置于一显示面板的一侧；其中，形成该显示面板的步骤是包含：提供一透光基板，形成一光致发光层结构及一滤光层结构于该透光基板上，并使该光致发光层结构朝向该蓝光光源；其中，该滤光层结构包含相邻的一红色区、一绿色区及一蓝色区，而该光致发光层结构包含一绿色光致发光层、一红色光致发光层与一透光层；其中，绿色光致发光层朝向蓝光光源设置并覆盖于红色区与绿色区，及红色光致发光层朝向蓝光光源设置于绿色光致发光层上并覆盖于红色区之上。藉此，本专利技术所提出的光致发光显示装置及其制造方法至少可提供以下有益技术效果：光致发光层结构的绿色光致发光层至少覆盖滤光层结构的红色区及绿色区，故绿色光致发光层可具有较大的像素尺寸，因而较易于制造。此外，红色光致发光层设置于绿色光致发光层之上，为上下堆叠设置、而非并排设置，因此增加了对位容许误差，故红色光致发光层亦较易于制造。同时，两光致发光层之间不需精准对位，避免了对位不精准所产生的厚度不均、制程不易控制等缺失。基于此等原因，光致发光层结构在制造上可较为容易，因而提高了生产良率。再者，本专利技术所揭露的显示装置，其光致发光结构将红色光致发光层设置于绿色光致发光层上，除了可使制造更容易之外，其亦具有良好的光能量使用效率。原因在于，当蓝光光源所提供的蓝色光线在通过红色滤光区的过程中，会先经过红色光致发光层而使绝大部分的蓝色光线(例如接近100％)被转换成红色光线，该红色光线接着再经过绿色光致发光层，由于红色光线的能阶较低而不会激发绿色光致发光材料而被转换成绿色光线，故其仍维持红色光谱组成，然后该红色光线再通过红色滤光区，则避免了光能量被红色滤光区大量吸收，因此提供了良好的红色光的光能量使用效率。承上所述，相较于传统的液晶显示装置，其由白色光线通过彩色滤光片的红色像素区、绿色像素区及蓝色像素区，而产生相对应的红色、绿色及蓝色像素。而本专利技术所揭露的光致发光显示装置，其蓝光光源所提供的蓝色光线在通过光致发光层结构后，可相对应于红色滤光区、绿色滤光区及蓝色滤光区，分别转换成红色光线、绿色光线及维持蓝色光线，然后该红色光线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光致发光显示装置，包含：一蓝光光源；以及一显示面板，设置于该蓝光光源的一侧，该显示面板包含一透光基板、一滤光层结构及一光致发光层结构，该透光基板用以支撑该滤光层结构或该光致发光层结构；其中，该滤光层结构包含相邻的一红色区、一绿色区及一蓝色区，该红色区设置成允许一红色光线通过，该绿色区设置成允许一绿色光线通过，而该蓝色区设置成允许一蓝色光线通过；其中，该光致发光层结构朝向该蓝光光源设置于该滤光层结构上，且该光致发光层结构包含一第一发光部，该第一发光部是沿着该透光基板的一法线方向而同时覆盖该红色区及该绿色区。

【技术特征摘要】
1.一种光致发光显示装置，包含：一蓝光光源；以及一显示面板，设置于该蓝光光源的一侧，该显示面板包含一透光基板、一滤光层结构及一光致发光层结构，该透光基板用以支撑该滤光层结构或该光致发光层结构；其中，该滤光层结构包含相邻的一红色区、一绿色区及一蓝色区，该红色区设置成允许一红色光线通过，该绿色区设置成允许一绿色光线通过，而该蓝色区设置成允许一蓝色光线通过；其中，该光致发光层结构朝向该蓝光光源设置于该滤光层结构上，且该光致发光层结构包含一第一发光部，该第一发光部是沿着该透光基板的一法线方向而同时覆盖该红色区及该绿色区。2.根据权利要求根据权利要求1所述的光致发光显示装置，其中，该红色区包含一红色滤光器，该绿色区包含一绿色滤光器，该蓝色区包含一蓝色滤光器。3.根据权利要求根据权利要求2所述的光致发光显示装置，其中，该滤光层结构更包括一高通滤光器，该高通滤光器覆盖该红色区及/或该绿色区。4.根据权利要求根据权利要求2所述的光致发光显示装置，其中，该显示面板更包括一低通滤光层结构及/或一平坦层结构，其朝向蓝光光源设置于该光致发光层结构上。5.根据权利要求根据权利要求1所述的光致发光显示装置，其中，该显示面板更包含复数个光反射结构，该些光反射结构的每一个沿着该法线方向而覆盖该蓝色区、该红色区及该绿色区的其中一者的一侧。6.根据权利要求根据权利要求2至5任一项所述的光致发光显示装置，其中，该光致发光层结构更包含一第二发光部及一透光部，该第一发光部包含一绿色光致发光材料，而该第二发光部包含一红色光致发光材料；其中，该第二发光部朝向该蓝光光源设置于该第一发光部上，且沿着该法线方向而覆盖该红色区，但暴露该绿色区及该蓝色区；该透光部相邻于该第一发光部，且沿着该法线方向而覆盖该蓝色区。7.根据权利要求根据权利要求6所述的光致发光显示装置，其中，该第一发光部包含相邻、且一体成型的一第一区及一第二区，其中，该第一区覆盖于该滤光层结构的该红色区，该第二区覆盖于该滤光层结构的该绿色区；该第二发光部朝向该蓝光光源设置于该第一区上；其中，该第一区的该绿色光致发光材料的一浓度或总量低于该第二区的该绿色光致发光材料的一浓度或总量。8.根据权利要求根据权利要求6所述的光致发光显示装置，其中，该第一发光部包含相邻、且一体成型的一第一区及一第二区，其中，该第一区覆盖于该滤光层结构的该红色区，该第二区覆盖于该滤光层结构的该绿色区；该第二发光部朝向该蓝光光源设置于该第一区上；其中，该绿色光致发光材料仅分布于该第二区中。9.根据权利要求根据权利要求6所述的光致发光显示装置，其中，该透光部包含一光散射性微粒。10.根据权利要求根据权利要求2至5任一项所述的光致发光显示装置，其中，该光致发光层结构更包含一第二发光部及一透光部，该第一发光部包含一绿色光致发光材料，而该第二发光部包含一红色光致发光材料；其中，该第二发光部朝向该蓝光光源设置于该第一发光部上，且沿着该法线方向而同时覆盖该红色区及该绿色区；该透光部相邻于该第一发光部，且沿着该法线方向而覆盖该蓝色区。11.根据权利要求根据权利要求10所述的光致发光显示装置，其中，该透光部包含一光散射性微粒。12.根据权利要求根据权利要求2至5任一项所述的光致发光显示装置，其中，该光致发光层结构更包含一透光部，该透光部相邻于该第一发光部，且沿着该法线方向而覆盖该蓝色区；其中，该第一发光部包含一相混合的红色光致发光材料及绿色光致发光材料、或是包含一黄色光致发光材料。13.根据权利要求根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈杰，
申请(专利权)人：行家光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71