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CN114823761A - 显示装置 - Google Patents

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CN114823761A
CN114823761A CN202110110824.4A CN202110110824A CN114823761A CN 114823761 A CN114823761 A CN 114823761A CN 202110110824 A CN202110110824 A CN 202110110824A CN 114823761 A CN114823761 A CN 114823761A
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CN
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light
layer
insulating layer
light emitting
display device
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CN202110110824.4A
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陈嘉源
蔡宗翰
李冠锋
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Innolux Corp
Original Assignee
Innolux Display Corp
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Publication date
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Abstract

本申请提供一种显示装置，包含基板、驱动层、发光元件以及遮光元件，基板具有表面，驱动层包含薄膜晶体管，薄膜晶体管设置于表面上，发光元件具有P端以及N端，发光元件设置于驱动层上且以连接P端及N端的虚拟线与表面平行的方式排列，遮光元件设置于发光元件与薄膜晶体管之间，以阻挡从发光元件发射的光线照射至薄膜晶体管。

Description

显示装置
技术领域
本申请是有关于一种显示装置，特别是有关于具有遮光元件的显示装置。
背景技术
包含显示面板在内的电子产品，如智能手机、平板电脑、笔记本电脑、显示器和电视，已成为现代社会不可或缺的必需品。随着这种便携式电子产品的蓬勃发展，消费者对这些产品的品质、功能或价格抱有很高的期望。
因应发光元件的微小化，部分显示装置采用电场配向的方式进行微小化发光元件的转移，而配向电极之间须保留间隙以产生电场，然而此间隙亦使得发光元件容易产生漏光情形，例如，光线可能穿过间隙照射至显示装置的驱动元件，进而影响驱动元件的效能。
因此，发展出可改善具有微小化发光元件的显示装置的可靠度或效能的结构设计仍为目前业界致力研究的课题之一。
发明内容
根据本申请一些实施例，提供一种显示装置，包含基板、驱动层、发光元件以及遮光元件，基板具有表面，驱动层包含薄膜晶体管，薄膜晶体管设置于表面上，发光元件具有P端以及N端，发光元件设置于驱动层上且以连接P端及N端的虚拟线与基板的表面平行的方式排列，遮光元件设置于发光元件与薄膜晶体管之间，以阻挡从发光元件发射的光线照射至薄膜晶体管。
附图说明
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：
图1显示根据本申请一些实施例中，显示装置的上视结构示意图；
图2显示根据本申请一些实施例中，对应于图1的截线A-A’的显示装置的剖面结构示意图；
图3A显示根据本申请一些实施例中，显示装置的发光元件的剖面结构示意图；
图3B显示根据本申请一些实施例中，显示装置的发光元件的剖面结构示意图；
图4A显示根据本申请一些实施例中，显示装置的剖面结构示意图；
图4B显示根据本申请一些实施例中，图4A中的区域R的结构放大示意图；
图5显示根据本申请一些实施例中，显示装置的剖面结构示意图；
图6显示根据本申请一些实施例中，显示装置的剖面结构示意图；
图7显示根据本申请一些实施例中，显示装置的剖面结构示意图；
图8显示根据本申请一些实施例中，显示装置的剖面结构示意图；
图9显示根据本申请一些实施例中，显示装置的剖面结构示意图；
图10显示根据本申请一些实施例中，显示装置的剖面结构示意图。
图中元件标号说明：
10、20、30、40、50、60、70、80：显示装置
100：基板
100S：表面
102：缓冲层
104：栅极介电层
106、108、110、111、112、114、114’、116、118：绝缘层
110R：凹槽
110s：侧表面
130、132：绝缘层
200：驱动层
200T：薄膜晶体管
202、202’：半导体层
202c：通道区
202p：半导体部分
204、204’：栅极电极层
206a、206b、206c、206d、206e、206f：导电元件
220：导电层
300A、300B：配向电极
400：遮光元件
400a、400b：子层
410：发光元件
410N：N端
410P：P端
410Q：量子阱区
400s1：侧表面
400s2：底表面
600：基板
602：波长转换层
604：遮蔽元件
606：绝缘层
610：粘着层
A-A’：截线
CP：端点中心
CT：焦点
G：间隙
L：光线
PX：次像素单元
R：区域
RC：弧角
T1、T2：厚度
V1：导孔
VL：虚拟线
θ：夹角
具体实施方式
以下针对本申请实施例的显示装置作详细说明。应了解的是，以下的叙述提供许多不同的实施例，用以实施本申请一些实施例的不同态样。以下所述特定的元件及排列方式仅为简单清楚描述本申请一些实施例。当然，这些仅用以举例而非本申请的限定。此外，在不同实施例中可能使用类似及/或对应的标号标示类似及/或对应的元件，以清楚描述本申请。然而，这些类似及/或对应的标号的使用仅为了简单清楚地叙述本申请一些实施例，不代表所讨论的不同实施例及/或结构之间具有任何关联性。
应理解的是，实施例中可能使用相对性用语，例如“较低”或“底部”或“较高”或“顶部”，以描述附图的一个元件对于另一元件的相对关系。可理解的是，如果将附图的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“较低”侧的元件将会成为在“较高”侧的元件。本申请实施例可配合附图一并理解，本申请的附图亦被视为申请说明的一部分。应理解的是，本申请的附图并未按照比例绘制，事实上，可能任意的放大或缩小元件的尺寸以便清楚表现出本申请的特征。
再者，当述及一第一材料层位于一第二材料层上或之上时，可能包括第一材料层与第二材料层直接接触的情形或第一材料层与第二材料层之间可能不直接接触，亦即第一材料层与第二材料层之间可能间隔有一或更多其它材料层的情形。但若第一材料层直接位于第二材料层上时，即表示第一材料层与第二材料层直接接触的情形。
此外，应理解的是，说明书与权利要求书中所使用的序数例如“第一”、“第二”等的用词用以修饰元件，其本身并不意含及代表该(或这些)元件有任何之前的序数，也不代表某一元件与另一元件的顺序、或是制造方法上的顺序，这些序数的使用仅用来使具有某命名的元件得以和另一具有相同命名的元件能作出清楚区分。权利要求书与说明书中可不使用相同用词，例如，说明书中的第一元件在权利要求中可能为第二元件。
在本申请一些实施例中，关于接合、连接的用语例如“连接”、“互连”等，除非特别定义，否则可指两个结构是直接接触，或者亦可指两个结构并非直接接触，其中有其它结构设于此两个结构之间。且此关于接合、连接的用语亦可包括两个结构都可移动，或者两个结构都固定的情况。此外，用语“电性连接”或“电性耦接”包含任何直接及间接的电性连接手段。
于文中，“约”、“实质上”的用语通常表示在一给定值或范围的10％内，或5％内、或3％之内、或2％之内、或1％之内、或0.5％之内。在此给定的数量为大约的数量，亦即在没有特定说明“约”、“实质上”的情况下，仍可隐含“约”、“实质上”的含义。用语“范围介于第一数值及第二数值之间”表示所述范围包含第一数值、第二数值以及它们之间的其它数值。此外，于文中，若第一方向垂直于第二方向，则第一方向与第二方向之间的角度可介于80度至100度之间；若第一方向平行于第二方向，则第一方向与第二方向之间的角度可介于0度至10度之间。
应理解的是，以下所举实施例可以在不脱离本申请的精神下，可将数个不同实施例中的特征进行替换、重组、混合以完成其它实施例。各实施例间特征只要不违背发明精神或相冲突，均可任意混合搭配使用。
除非另外定义，在此使用的全部用语(包含技术及科学用语)具有与本领域技术人员通常理解的相同涵义。能理解的是，这些用语例如在通常使用的字典中定义用语，应被解读成具有与相关技术及本申请的背景或上下文一致的意思，而不应以一理想化或过度正式的方式解读，除非在本申请实施例有特别定义。在下文说明书与权利要求书中，“包含”与“包括”等词为开放式词语，因此其应被解释为“包括有但不限定为…”的意。
根据本申请一些实施例，提供一种显示装置，显示装置包含设置于发光元件与薄膜晶体管之间的遮光元件，可用于阻挡从发光元件发射的光线照射至薄膜晶体管，降低漏光造成薄膜晶体管产生光电流或异常的风险。
本申请的电子装置可包括显示装置、天线装置、感测装置、发光装置、触控电子装置(touch display)、曲面电子装置(curved display)或非矩形电子装置(free shapedisplay)，但不以此为限。电子装置可包括可弯折或可挠式电子装置。电子装置可例如包括液晶(liquid crystal)、发光二极管、量子点(quantum dot，QD)、荧光(fluorescence)、磷光(phosphor)，其它适合的显示介质，或上述材料的组合，但不限于此。发光二极管可例如包括有机发光二极管(organic light emitting diode，OLED)、次毫米发光二极管(miniLED)、微发光二极管(micro LED)或量子点发光二极管(quantum dot LED，可包括QLED、QDLED)、或其它适合的材料、或上述组合，但不以此为限。显示装置可例如包括拼接显示装置，但不以此为限。天线装置可例如是液晶天线，但不以此为限。天线装置可例如包括天线拼接装置，但不以此为限。需注意的是，电子装置可为前述的任意排列组合，但不以此为限。此外，电子装置的外型可为矩形、圆形、多边形、具有弯曲边缘的形状或其它适合的形状。电子装置可以具有驱动系统、控制系统、光源系统…等周边系统以支持显示装置、天线装置或拼接装置。下文将以显示装置做为电子装置以说明本申请内容，但本申请不以此为限。
请参照图1以及图2，图1显示根据本申请一些实施例中，显示装置10的上视结构示意图，图2显示根据本申请一些实施例中，对应于图1的截线A-A’的显示装置10的剖面结构示意图。应理解的是，为了清楚说明，图中省略显示装置10的部分元件，仅示意地绘示部分元件。根据一些实施例，可添加额外特征于以下所述的显示装置10。根据另一些实施例，以下所述显示装置10的部分特征可以被取代或省略。
图1仅绘示显示装置10的遮光元件400、发光元件410、配向电极300A、配向电极300B以及绝缘层130，以清楚说明它们之间的位置关系，关于这些元件的详细结构将于图2进一步说明。如图1所示，根据本申请一些实施例，显示装置10可包含基板100以及多个次像素单元PX，次像素单元PX设置于基板100上，绝缘层130可大致定义出各个次像素的位置，举例而言，绝缘层130的开口可以定义为一次像素单元PX，详细而言，绝缘层130的开口底部可以定义一次像素单元PX的范围，但本申请并不以此为限，发光元件410可设置于遮光元件400上方，遮光元件400与配向电极300A以及配向电极300B可部分地重叠，且配向电极300A以及配向电极300B可将发光元件410配向，使得发光元件410沿着特定方向排列。
应理解的是，虽然于附图的实施例中一个次像素单元PX中具有三个发光元件410，但本申请不限于此。根据不同的实施例，次像素单元PX中可具有其它合适数量的发光元件410，例如，3个以上、5个以上、10个以上等，本申请不以此为限。
请参照图2，根据一些实施例，显示装置10包含基板100以及驱动层200，基板100具有表面100S，驱动层200可设置于表面100S上。再者，基板100可作为显示装置10的驱动基板。
根据一些实施例，基板100可包含可挠式基板、刚性基板或前述的组合，但不限于此。根据一些实施例，基板100的材料可包含玻璃、石英、蓝宝石(sapphire)、陶瓷、聚酰亚胺(polyimide，PI)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate，PET)、聚丙烯(polypropylene，PP)、其它合适的材料或前述的组合，但不限于此。再者，根据一些实施例，基板100可包含金属-玻璃纤维复合板材、或金属-陶瓷复合板材，但不限于此。此外，基板100的透光率不加以限制，亦即，基板100可为透光基板、半透光基板或不透光基板。
如图2所示，根据一些实施例，驱动层200可包含薄膜晶体管200T，且薄膜晶体管200T可设置于表面100S上，并且与发光元件410电性连接。详细而言，根据一些实施例，驱动层200可包含设置于基板100上的缓冲层102、设置于缓冲层102上的薄膜晶体管200T、与薄膜晶体管200T电性连接的导电元件(例如，导电元件206a、导电元件206b等)或信号线(未绘示)、绝缘层106、绝缘层108、以及绝缘层110等。根据一些实施例，信号线例如可包含电流信号线、电压信号线、高频信号线、低频信号线，且信号线可传递元件工作电压(VDD)、公共接地端电压(VSS)、或是驱动元件端电压，本申请不以此为限。
根据一些实施例，薄膜晶体管200T可包含开关晶体管、驱动晶体管、重置晶体管、或其它薄膜晶体管。根据一些实施例，驱动层200可包含彼此电性连接的一个开关晶体管以及一个驱动晶体管，但不限于此。此外，虽然附图中的薄膜晶体管200T为上栅极(top gate)薄膜晶体管，但根据另一些实施例，薄膜晶体管200T亦可为下栅极(bottom gate)薄膜晶体管、双栅极(dual gate或double gate)薄膜晶体管或前述的组合。根据本申请实施例，薄膜晶体管200T的数量不限于图中所绘示者，根据不同的实施例，显示装置10可具有其它合适数量的薄膜晶体管200T。
如图2所示，根据一些实施例，薄膜晶体管200T可包含至少一个半导体层202、栅极电极层204、导电元件206a以及导电元件206b。根据一些实施例，驱动层200还可包含栅极介电层104，栅极介电层104以及栅极电极层204可设置于半导体层202之上，栅极介电层104可设置于半导体层202与栅极电极层204之间。根据一些实施例，半导体层202可包含具有适当掺质(dopant)的半导体部分202p及形成于两个半导体部分202p之间的通道区202c。栅极电极层204于基板100的法线方向(例如，附图中的Z方向)上可与半导体层202重叠，半导体层202与栅极电极层204重叠的区域可视为通道区202c，且导电元件206a以及导电元件206b可分别与半导体层202两侧的半导体部分202p电性连接，半导体部分202p可例如为源极接点或漏极接点。再者，导电元件206a以及导电元件206b可分别贯穿栅极介电层104、绝缘层106以及绝缘层108与源极接点/漏极接点电性连接，而导电元件206a/导电元件206b可进一步与数据线(data line)或扫描线(scan line)电性连接。根据一些实施例，薄膜晶体管200T的导电元件206a可进一步与电容元件电性连接，但不限于此。
根据一些实施例，半导体层202的材料可包含非晶硅(amorphous silicon)、多晶硅(polysilicon)例如低温多晶硅(low-temp polysilicon，LTPS)、金属氧化物、其它合适的材料、或前述的组合，但不限于此。金属氧化物例如可包含铟镓锌氧化物(indiumgallium zinc oxide，IGZO)、氧化铟锌(indium zinc oxide，IZO)、铟镓锌锡氧化物(indium gallium zinc tin oxide，IGZTO)、其它合适的材料、或前述的组合，但不限于此。根据一些实施例，不同的薄膜晶体管可具有前述不同的半导体材料。
根据一些实施例，栅极介电层104的材料可包含氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、高介电常数(high-k)介电材料、其它合适的介电材料、或前述的组合，但不限于此。前述高介电常数(high-k)介电材料可包含金属氧化物、金属氮化物、金属硅化物、过渡金属氧化物、过渡金属氮化物、过渡金属硅化物、金属的氮氧化物、金属铝酸盐、锆硅酸盐、锆铝酸盐、其它合适的材料、或前述的组合，但不限于此。
根据一些实施例，栅极电极层204的材料可包含非晶硅、多晶硅、金属、金属氮化物、金属氧化物、或前述的组合，但不限于此。前述金属可包含钼(Mo)、钨(W)、钛(Ti)、钽(Ta)、铂(Pt)、铪(Hf)、前述金属的合金、其它合适的材料或前述的组合，但不限于此。前述金属氮化物可包含氮化钼、氮化钨、氮化钛、氮化钽、其它合适的材料、或前述的组合，但不限于此。
再者，根据一些实施例，导电元件206a以及导电元件206b的材料可包含金属材料，例如，铜(Cu)、铝(Al)、钼(Mo)、钨(W)、金(Au)、银(Ag)、锡(Sn)、铬(Cr)、镍(Ni)、铂(Pt)、钛(Ti)、铱(Ir)、铑(Rh)、前述金属的合金、其它合适的导电材料、或前述的组合，但不限于此。在一些实施例中，栅极电极层204、导电元件206a及/或导电元件206b可以为单层或多层结构，但本申请不以此为限。
此外，缓冲层102可减缓半导体层202与基板100之间的应变差异。根据一些实施例，缓冲层102的材料可包含有机材料、无机材料或前述的组合。有机材料例如可包含聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚乙烯(polyethylene，PE)、聚醚砜(polyethersulfone，PES)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，PMMA)、异戊二烯(isoprene)、酚醛树脂(phenol-formaldehyderesin)、苯并环丁烯(benzocyclobutene，BCB)、全氟环丁烷(perfluorocyclobutane，PECB)、其它合适的缓冲材料或前述的组合，但不限于此。无机材料例如可包含氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、其它合适的缓冲材料或前述的组合，但不限于此。
再者，根据一些实施例，绝缘层106、绝缘层108以及绝缘层110的材料可包含无机绝缘材料或有机绝缘材料。无机绝缘材料例如可包含氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、氧化铝、其它合适的材料或前述的组合，但不限于此。有机绝缘材料例如可包含全氟烷氧基烷烃聚合物(perfluoroalkoxy alkane，PFA)、聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene，PTFE)、全氟乙烯丙烯共聚物(fluorinated ethylene propylene，FEP)、聚乙烯、其它合适的材料或前述的组合，但不限于此。在一些实施例中，缓冲层102、绝缘层106、绝缘层108及/或绝缘层110可以为单层或多层结构，但本申请不以此为限。
如图2所示，根据一些实施例，驱动层200中可进一步包含半导体层202’、栅极电极层204’以及导电元件206c，半导体层202’与薄膜晶体管200T的半导体层202可于相同制程中形成，半导体层202’可不具有通道区且作为垫高结构。根据另一些实施例，半导体层202’可作为电容结构。半导体层202’以及栅极电极层204’的材料与前述半导体层202、栅极电极层204的材料相似，于此便不再重复。
再者，栅极电极层204’可与导电元件206c电性连接，且导电元件206c可与共用电极(未绘示)电性连接，但不限于此。详细而言，导电元件206c亦可贯穿绝缘层106以及绝缘层108与栅极电极层204’电性连接。根据一些实施例，导电元件206c可借由前述导孔部分与共用电极电性连接。导电元件206c的材料与前述导电元件206a及导电元件206b的材料相似，于此便不再重复。
请继续参照图2，根据一些实施例，显示装置10包含设置于驱动层200上的发光元件410、遮光元件400以及一对配向电极(配向电极300A以及配向电极300B)，遮光元件400可设置于发光元件410与驱动层200的薄膜晶体管200T之间。换言之，于基板100的法线方向(例如，附图中的Z方向)上，遮光元件400至少与薄膜晶体管200T以及发光元件410部分地重叠。并且，遮光元件400可阻挡从发光元件410发射的光线L照射至薄膜晶体管202T，以降低薄膜晶体管202T异常的几率，且配向电极300A以及配向电极300B可产生特定方向的电场使得发光元件410沿着特定方向排列，即配向电极300A以及配向电极300B可用于将发光元件410配向。
详细而言，根据一些实施例，遮光元件400可设置于绝缘层110上，绝缘层112可设置于遮光元件400上。根据一些实施例，配向电极300A以及配向电极300B可设置于绝缘层112上，且配向电极300A与配向电极300B之间具有间隙G。根据一些实施例，遮光元件400可设置于配向电极300A以及配向电极300B下方。根据一些实施例，于基板100的法线方向(例如，附图中的Z方向)上，遮光元件400可与配向电极300A以及配向电极300B至少部分地重叠。根据一些实施例，于基板100的法线方向(例如，附图中的Z方向)上，遮光元件400可与配向电极300A与配向电极300B之间的间隙G至少部分地重叠。此外，如图2所示，根据一些实施例，配向电极300A可借由导孔V1与栅极电极层204’电性连接，其中导孔V1可贯穿绝缘层106、绝缘层108、绝缘层110及绝缘层112。
于此实施例中，遮光元件400的材料可包含反射材料，但不限于此。于此实施例中，遮光元件400可为导体，例如，金属材料。根据一些实施例，金属材料可包含铜(Cu)、铝(Al)、钼(Mo)、钨(W)、金(Au)、银(Ag)、锡(Sn)、铬(Cr)、镍(Ni)、铂(Pt)、钛(Ti)、铱(Ir)、铑(Rh)、前述金属的合金、其它合适的导电材料、或前述的组合，但不限于此。值得注意的是，由于遮光元件400的材料具有反射特性，可将照射至遮光元件400的光线L反射，因此可进一步改善显示装置10的出光效率，例如，可提升约50％的出光效率。
再者，根据一些实施例，遮光元件400的厚度可介于100埃
Figure BDA0002918893280000115
至
Figure BDA0002918893280000116
之间、或介于
Figure BDA0002918893280000111
至_
Figure BDA0002918893280000112
之间，例如，
Figure BDA0002918893280000113
或
Figure BDA0002918893280000114
根据本申请实施例，遮光元件400的厚度指的是遮光元件400于基板100的法线方向(例如，附图中的Z方向)上的最大厚度。
根据本申请实施例，可使用光学显微镜(optical microscopy，OM)、扫描式电子显微镜(scanning electron microscope，SEM)、薄膜厚度轮廓测量仪(α-step)、椭圆测厚仪、或其它合适的方式测量元件之间的距离、间距或各元件的厚度或宽度。详细而言，根据一些实施例，可使用扫描式电子显微镜取得结构的剖面影像，并测量元件之间的距离、或各元件的厚度或宽度。
再者，绝缘层112的材料可与前述绝缘层106、绝缘层108以及绝缘层110的材料相似，于此便不再重复。
此外，根据一些实施例，遮光元件400可具有非平坦的上表面(例如靠近发光元件410的表面)或是倾斜的上表面，借此可改善显示装置10的出光角度的均匀性。再者，根据一些实施例，遮光元件400可覆盖大部分的绝缘层110，例如，于基板100的法线方向(例如，附图中的Z方向)上，遮光元件400与配向电极300A以及配向电极300B分别可以有大于50％的重叠区域，如此一来，由金属形成的大面积的遮光元件400可有效提升显示装置10的散热效率。
此外，于此实施例中，配向电极300A以及配向电极300B比遮光元件400更靠近发光元件410。详细而言，于基板100的法线方向上，配向电极300A以及配向电极300B与发光元件410之间的最小距离小于遮光元件400与发光元件410之间的最小距离。
值得注意的是，由于遮光元件400为导体，因此将遮光元件400设置于较远离发光元件410处，可在配向时降低遮光元件400对配向电极300A以及配向电极300B的电场的影响。
再者，根据一些实施例，配向电极300A以及配向电极300B的材料可包含金属导电材料、透明导电材料、其它合适的材料或前述的组合，但不限于此。金属导电材料例如可包含铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)、锡(Sn)、铝(Al)、钼(Mo)、钨(W)、铬(Cr)、镍(Ni)、铂(Pt)、钛(Ti)、前述金属的合金、其它合适的材料或前述的组合，但不限于此。透明导电材料可包含透明导电氧化物(transparent conductive oxide，TCO)，例如可包含氧化铟锡(indiumtin oxide，ITO)、氧化锑锌(antimony zinc oxide，AZO)、氧化锡(tin oxide，SnO)、氧化锌(zinc oxide，ZnO)、氧化铟锌(indium zinc oxide，IZO)、氧化铟镓锌(indium galliumzinc oxide，IGZO)、氧化铟锡锌(indium tin zinc oxide，ITZO)、氧化锑锡(antimony tinoxide，ATO)、其它合适的透明导电材料、或前述的组合，但不限于此。
请继续参照图2，根据一些实施例，绝缘层114可设置于绝缘层112上且覆盖配向电极300A以及配向电极300B，且绝缘层116可作为平坦层，设置于绝缘层114上。此外，根据一些实施例，显示装置10可包含导电元件206d、导电元件206e以及导电元件206f，导电元件206d、导电元件206e以及导电元件206f可分别贯穿绝缘层且分别与共用电极(未绘示)、配向电极300B以及薄膜晶体管200T电性连接。
再者，绝缘层114以及绝缘层116的材料可与前述绝缘层106、绝缘层108以及绝缘层110的材料相似，导电元件206d、导电元件206e以及导电元件206f的材料可与前述导电元件206a及导电元件206b的材料相似，于此便不再重复。
此外，如图2所示，根据一些实施例，发光元件410以及绝缘层130可设置于绝缘层116上，发光元件410可设置于绝缘层130之间且位于绝缘层130所定义的沟槽或是开口中，并且发出光线L。
根据一些实施例，发光元件410可包含发光二极管，例如包含微型发光二极管(micro-LED)、次毫米发光二极管(mini-LED)、有机发光二极管(organic light emittingdiode，OLED)、或量子点发光二极管(QLED、QDLED)，但不以此为限。根据一些实施例，发光元件410可为棒状的发光二极管(bar LED)。如图1所示，根据一些实施例，一个次像素单元PX中可具有多个发光元件410，多个发光元件410可具有单一颜色或是多种颜色，例如，具有红色、绿色、蓝色、白色、或其它合适的颜色，但本申请不以此为限。
具体而言，根据一些实施例，发光元件410可具有P端410P、N端410N以及量子阱区410Q，量子阱区410Q可位于P端410P以及N端410N之间。P端410P以及N端410N指的分别是P型半导体层的端部以及N型半导体层的端部。根据一些实施例，N型半导体层的材料可包含掺杂四价原子的氮化镓(n-GaN)或磷化铝铟(n-AlInP)，P型半导体材料可包含掺杂二价原子的氮化镓(p-GaN)或磷化铝铟(p-AlInP)，但本申请不以此为限。根据一些实施例，量子阱区410Q可包含单量子阱(single quantum well，SQW)、多重量子阱(multiple quantum well，MQW)、其它合适的结构、或前述的组合。此外，根据一些实施例，发光元件410以混合于溶液中的形式存在，所述溶液可包含丙酮、水、醇及/或甲苯中的任何一种或多种等易挥发溶液，但本申请并不以此为限。
值得注意的是，根据一些实施例，显示装置10可提供一对直流电压或交流电压，使配向电极300A及配向电极300B之间可具有电位差以使配向电极300A及配向电极300B之间产生电场，而设置于溶液中的发光元件410的P端410P以及N端410N会受到电场的吸引，沿着平行于电场的方向排列。换言之，配向电极300A以及配向电极300B可产生特定方向的电场使得发光元件410沿着特定方向排列。此外，请参照图1，位于不同次像素单元PX中的P端410P以及N端410N的排列位置可为相同或不同的。根据一些实施例，位于不同次像素单元PX中的P端410P以及N端410N的排列位置可为相反的。
详细而言，请先参照图3A以及图3B，图3A以及图3B显示根据本申请一些实施例中，显示装置10的发光元件410的剖面结构示意图。根据一些实施例，配向电极300A以及配向电极300B产生的电场使发光元件410沿着特定方向排列，使得连接P端410P及N端410N的虚拟线VL与基板100的表面100S平行。举例而言，上述“平行”可为虚拟线VL与基板100的表面100S之间的角度可介于0度至10度之间。
根据一些实施例，连接P端410P及N端410N的虚拟线VL指的是P端410P与N端410N的端点中心CP的连线。进一步而言，在发光元件410的端部实质上为直角的实施例(例如，如图3A所示)中，虚拟线VL为P端410P与N端410N的端部表面的中心点之间的连线。在发光元件410的端部具有弧角RC的实施例(例如，如图3B所示)中，虚拟线VL为P端410P与N端410N的端部表面的最突出的端点之间的连线。
请再次参照图2，承前述，发光元件410可设置于绝缘层130之间且位于绝缘层130所定义的沟槽或是开口中。根据一些实施例，绝缘层130可作为显示装置10的像素定义层(pixel define layer，PDL)。根据一些实施例，绝缘层130的高度(未标示)可大于发光元件410的高度(未标示)，且绝缘层130的高度指的是于基板100的法线方向(例如，附图中的Z方向)上，绝缘层130的最大高度，发光元件410的高度指的是于基板100的法线方向上，发光元件410的最大高度。根据一些实施例，绝缘层130可改善发光元件410的整体色彩均匀性。
根据一些实施例，绝缘层130的材料可与前述绝缘层106、绝缘层108以及绝缘层110的材料相似。根据一些实施例，绝缘层130可例如为黑色矩阵(black matrix)，但本申请并不以此为限。根据一些实施例，绝缘层130的材料可包含黑色光阻材料、黑色印刷油墨、黑色树脂、其它合适的材料或前述的组合，但不限于此，于此实施例中，绝缘层130可以减少漏光风险。在一些实施例中，绝缘层130的表面可以选择性地被金属材料或是多层绝缘层(例如包含无机材料的绝缘层)堆叠的反射结构所覆盖，以提升显示装置10的出光效率，但本申请并不以此为限。
请参照图2，根据一些实施例，显示装置10可进一步包含绝缘层132、导电层220以及绝缘层118，绝缘层132可设置于发光元件410上，导电层220可设置于发光元件410以及绝缘层132上，绝缘层118可设置于导电层220上。
根据一些实施例，于基板100的法线方向(例如，附图中的Z方向)上，绝缘层132可与量子阱区410Q以及一部分的P端410P与N端410N重叠。绝缘层132的材料可与前述绝缘层106、绝缘层108以及绝缘层110的材料相似，于此便不再重复。应注意的是，绝缘层132可为透光或半透光的。
再者，根据一些实施例，导电层220可覆盖于发光元件410、绝缘层132、绝缘层130、导电元件206d、导电元件206e以及导电元件206f上，导电层220可与发光元件410、导电元件206d、导电元件206e以及导电元件206f电性连接。详细而言，导电层220可以覆盖绝缘层132的上表面，且可以覆盖至少一部分的发光元件410的P端410P与N端410N。根据一些实施例，导电层220的材料可包含透明导电氧化物(TCO)，例如可包含氧化铟锡(ITO)、氧化锑锌(AZO)、氧化锡(SnO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟镓锌(IGZO)、氧化铟锡锌ITZO)、氧化锑锡(ATO)、其它合适的透明导电材料、或前述的组合，但不限于此。
根据一些实施例，绝缘层118可作为平坦层，设置于导电层220上，覆盖于发光元件410、绝缘层132、绝缘层130、导电元件206d、导电元件206e以及导电元件206f上。绝缘层118的材料可与前述绝缘层106、绝缘层108以及绝缘层110的材料相似，于此便不再重复。应注意的是，绝缘层118可为透光或半透光的。
接着，请参照图4A以及图4B，图4A显示根据本申请另一些实施例中，显示装置20的剖面结构示意图，图4B显示图4A中的区域R的结构放大示意图。应理解的是，后文中与前文相同或相似的组件或元件将以相同或相似的标号表示，其材料、制造方法与功能皆与前文所述相同或相似，故此部分于后文中将不再赘述。
图4A所示的显示装置20与图2所示的显示装置10大致上相同，其差异包含，显示装置20的遮光元件400设置于绝缘层110的凹槽110R中，再者，显示装置20可进一步包含绝缘层111，绝缘层111可设置于绝缘层110与绝缘层114之间并且填充于凹槽110R中。
请参照图4B，根据一些实施例，凹槽110R具有倾斜的侧表面110s，设置于凹槽110R中的遮光元件400的厚度可为不同的。根据一些实施例，位于侧表面110s上的遮光元件400于较靠近发光元件410的位置具有厚度T1，位于侧表面110s上的遮光元件400于较远离发光元件410的位置具有厚度T2，厚度T1小于厚度T2。根据本申请实施例，厚度T1以及厚度T2指的是遮光元件400于垂直于侧表面110s的方向上的厚度。
此外，设置于凹槽110R中的遮光元件400的侧表面400s1以及底表面400s2之间可具有夹角θ。根据一些实施例，夹角θ的范围可介于90度至170度之间、或介于120度至150度之间，例如，100度、110度、120度、130度、140度或150度。
值得注意的是，于此实施例中，遮光元件400亦包含反射材料，例如导体，设置于凹槽110R中的遮光元件400可将照射至遮光元件400的光线反射并且聚焦，或可协助光路校正(例如校正为平行光)。根据一些实施例，经遮光元件400反射的光线的焦点CT可与发光元件410重叠，可进一步改善显示装置20的出光准直性或出光效率。
此外，如图4A所示，根据一些实施例，显示装置20可选择性地包含基板600、波长转换层602、遮蔽元件604、绝缘层606以及粘着层610。根据一些实施例，粘着层610、绝缘层606、波长转换层602以及基板600可依序地设置于绝缘层118上，且波长转换层602可设置于遮蔽元件604之间。
根据一些实施例，粘着层610可具有粘着功能，可将绝缘层606与绝缘层118固定，且可具有防潮功能或绝缘功能，但不限于此。根据一些实施例，粘着层610的材料可包含光固化型胶材、热固化型胶材、光热固化型胶材、其它合适的材料、或前述的组合，但不限于此。例如，在一些实施例中，粘着层610的材料可包含光学透明胶(optical clearadhesive，OCA)、光学透明树脂(optical clear resin，OCR)、其它合适的材料、或前述的组合。再者，粘着层610可为透光或半透光的。
根据一些实施例，绝缘层606设置于粘着层610与遮蔽元件604之间以及粘着层610与波长转换层602之间。再者，绝缘层606的材料可与前述绝缘层106、绝缘层108以及绝缘层110的材料相似，于此便不再重复。应注意的是，绝缘层606可为透光或半透光的。
再者，波长转换层602可将发光元件410产生的光转换为具有特定颜色或波长的光。根据一些实施例，于基板100法线方向(例如，附图中的Z方向)上，波长转换层602与发光元件410至少部分地重叠。根据一些实施例，于基板100法线方向上，波长转换层602亦与绝缘层130至少部分地重叠。根据一些实施例，波长转换层602可包含高分子或玻璃基质，以及散布于基质中的磷光体、量子点材料或荧光材料等，但不限于此。根据一些实施例，量子点材料可具有核心-外壳(core-shell)结构。所述核心可包含CdSe、CdTe、CdS、ZnS、ZnSe、ZnO、ZnTe、InAs、InP、GaP、其它合适的材料或前述的组合，但不限于此。所述外壳可包含ZnS、ZnSe、GaN、GaP、其它合适的材料或前述的组合，但不限于此。
此外，遮蔽元件604可邻近于波长转换层602，且设置于绝缘层606与基板600之间。根据一些实施例，于基板100法线方向(例如，附图中的Z方向)上，遮蔽元件604可与导电元件206d、导电元件206e以及导电元件206f至少部分地重叠。根据一些实施例，遮蔽元件604可例如为黑色矩阵(black matrix)。根据一些实施例，遮蔽元件604的材料可包含黑色光阻材料、黑色印刷油墨、黑色树脂、光敏感材料、其它合适的材料或前述的组合，但不限于此。
根据一些实施例，基板600可作为显示装置20的覆盖基板。基板600的材料可包含玻璃、石英、蓝宝石(sapphire)、陶瓷、其它合适的材料、或前述材料的组合，但不限于此。再者，基板600的材料可与基板100的材料相同或不同。
接着，请参照图5，图5显示根据本申请另一些实施例中，显示装置30的剖面结构示意图。图5所示的显示装置30与图2所示的显示装置10大致上相同，其差异包含，显示装置30的配向电极300A以及配向电极300B并未设置于绝缘层112及绝缘层114之间，而是设置于导电元件206d、导电元件206f以及绝缘层130上。详细而言，配向电极300A设置于绝缘层116上并且至少部分地覆盖导电元件206d以及绝缘层130，而配向电极300B设置于绝缘层116上并且至少部分地覆盖导电元件206f以及绝缘层130。再者，配向电极300A可与导电元件206d以及导电层220电性连接，配向电极300B可与导电元件206f以及导电层220电性连接。
接着，请参照图6，图6显示根据本申请另一些实施例中，显示装置40的剖面结构示意图。如图6所示，根据一些实施例，遮光元件400可设置于绝缘层116上，且位于发光元件410与配向电极300A及配向电极300B之间。换言之，于此实施例中，遮光元件400比配向电极300A以及配向电极300B更靠近发光元件410。详细而言，于基板100的法线方向上，配向电极300A以及配向电极300B与发光元件410之间的最小距离大于遮光元件400与发光元件410之间的最小距离。此外，虽然于图6所示的实施例中遮光元件400为整层地设置于绝缘层116上，但根据另一些实施例，遮光元件400可与发光元件410对应地设置，亦即，于基板100的法线方向上，遮光元件400与发光元件410至少部分地重叠。
再者，于此实施例中，遮光元件400的材料可包含绝缘材料。于此实施例中，遮光元件400可为绝缘体。根据一些实施例，遮光元件400可具有多层结构，例如布拉格反射镜(distributed Bragg reflector，DBR)结构。详细而言，遮光元件400可包含子层400a以及子层400b，子层400a以及子层400b可具有不同的折射率，例如，子层400a以及子层400b可分别具有相对高以及相对低的折射率，且子层400a与子层400b彼此交替堆叠。根据一些实施例，具有相对高的折射率的子层400a的厚度可小于具有相对低的折射率的子层400b的厚度。根据一些实施例，子层400a与子层400b的折射率差异至少为0.3以上，例如为1以上。根据一些实施例，子层400a与子层400b形成的叠构可至少具有5层，例如，6层、7层、8层、9层或10层，但不限于此。根据不同的实施例，可根据欲达成的反射率范围，调整子层400a与子层400b的数量。
具体而言，根据一些实施例，子层400a以及子层400b可包含多种不同折射率的介电材料。根据一些实施例，介电材料可包含氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiON)、氧化铝(Al2O3)、二氧化钛(TiO2)、氧化钛(TiO)、聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene，PTFE)、其它合适的材料或前述的组合，但不限于此。
值得注意的是，于此实施例中，由于遮光元件400为绝缘体，因此即使将遮光元件400设置于较靠近发光元件410处，亦不会影响配向电极300A与配向电极300B所产生的电场，且遮光元件400更靠近发光元件410可进一步改善光反射效率或降低漏光的风险。
接着，请参照图7，图7显示根据本申请另一些实施例中，显示装置50的剖面结构示意图。如图7所示，根据一些实施例，遮光元件400可以整层的形式设置于配向电极300A以及配向电极300B上。于此实施例中，遮光元件400可以取代绝缘层116作为平坦层，遮光元件400可设置于发光元件410与配向电极300A及配向电极300B之间。换言之，于此实施例中，遮光元件400比配向电极300A以及配向电极300B更靠近发光元件410。详细而言，于基板100的法线方向上，配向电极300A以及配向电极300B与发光元件410之间的最小距离大于遮光元件400与发光元件410之间的最小距离(于此实施例中遮光元件400与发光元件410之间的最小距离可为零)。
再者，于此实施例中，遮光元件400的材料可包含光吸收材料，但不限于此。于此实施例中，遮光元件400可为绝缘体。于此实施例中，遮光元件400可例如为黑色矩阵。根据一些实施例，遮光元件400的材料可包含黑色光阻材料、黑色印刷油墨、黑色树脂、其它合适的材料或前述的组合，但不限于此。
再者，于此实施例中，遮光元件400的厚度可介于0.01微米(μm)至10μm之间、或介于0.1μm至5μm之间，例如，0.2μm或2μm，但不限于此。
值得注意的是，于此实施例中，由于遮光元件400为绝缘体且为光吸收材料，因此即使将遮光元件400设置于较靠近发光元件410处，亦不会影响配向电极300A与配向电极300B所产生的电场，且由于遮光元件400具有光吸收特性，因此靠近发光元件410设置可进一步降低漏光的风险。
接着，请参照图8，图8显示根据本申请另一些实施例中，显示装置60的剖面结构示意图。图8所示的显示装置60与图7所示的显示装置50大致上相同，其差异包含，显示装置60的遮光元件400并未以整层的形式设置于配向电极300A及配向电极300B与发光元件410之间，于此实施例中，遮光元件400与发光元件410对应地设置，亦即，于基板100的法线方向上，遮光元件400与发光元件410至少部分地重叠。详细而言，于基板100的法线方向(例如，附图中的Z方向)上，遮光元件400至少与薄膜晶体管200T以及发光元件410部分地重叠。并且，遮光元件400可阻挡从发光元件410发射的光线L照射至薄膜晶体管202T，以降低薄膜晶体管202T异常的几率。
接着，请参照图9，图9显示根据本申请另一些实施例中，显示装置70的剖面结构示意图。图9所示的显示装置70与图7所示的显示装置50大致上相同，其差异包含，显示装置70中的遮光元件400顺应地(confomally)形成于绝缘层110以及配向电极300A与配向电极300B上，遮光元件400随着配向电极300A与配向电极300B的轮廓起伏。于此实施例中，遮光元件400设置于绝缘层110与绝缘层116之间，并未作为平坦层。
接着，请参照图10，图10显示根据本申请另一些实施例中，显示装置80的剖面结构示意图。图10所示的显示装置80与图7所示的显示装置50大致上相同，其差异包含，显示装置80中的遮光元件400为导体，显示装置80进一步包含绝缘层114’，绝缘层114’可将遮光元件400与导电元件206d、导电元件206e以及导电元件206f电性隔离。
详细而言，于此实施例中，遮光元件400的材料可包含光吸收材料，且遮光元件400可为导体。于此实施例中，遮光元件400可例如为黑色矩阵。遮光元件400的材料可包含黑色光阻材料、黑色印刷油墨、黑色树脂、其它合适的材料或前述的组合，但不限于此。并且，遮光元件400的材料可进一步包含导电材料，导电材料例如可包含钛、碳、其它合适的导电材料、或前述的组合，但不限于此。再者，于此实施例中，由于遮光元件400可包含导电材料，因此遮光元件400中可同时存在反射结构以及光吸收结构。
此外，绝缘层114’的材料可与前述绝缘层106、绝缘层108以及绝缘层110的材料相似，于此便不再重复。
再者，于此实施例中，遮光元件400的厚度可介于0.01微米(μm)至10μm之间、或介于0.1μm至5μm之间，例如，0.2μm或2μm，但不限于此。
综上所述，根据本申请一些实施例，于提供的显示装置包含设置于发光元件与薄膜晶体管之间的遮光元件，遮光元件可阻挡从发光元件发射的光线照射至薄膜晶体管，因此可降低漏光造成薄膜晶体管产生光电流或异常的风险。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (7)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：
一基板，具有一表面；
一驱动层，包括一薄膜晶体管，所述薄膜晶体管设置于所述表面上；
一发光元件，具有一P端以及一N端，所述发光元件设置于所述驱动层上且以连接所述P端及所述N端的一虚拟线与所述表面平行的方式排列；以及
一遮光元件，设置于所述发光元件与所述薄膜晶体管之间，以阻挡从所述发光元件发射的光线照射至所述薄膜晶体管。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，更包括一对配向电极，用于将所述发光元件配向。
3.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述一对配向电极设置于所述驱动层上。
4.如权利要求3所述的显示装置，其特征在于，所述遮光元件为一导体。
5.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述一对配向电极比所述遮光元件更靠近所述发光元件。
6.如权利要求3所述的显示装置，其特征在于，所述遮光元件为一绝缘体。
7.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于，所述遮光元件比所述一对配向电极更靠近所述发光元件。
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