显示装置的制作方法

本公开内容涉及一种显示装置。

背景技术：

于家用电器设备的各式电子产品之中，显示装置已经被广泛地使用来输出影像或是操作选单。在显示装置的发展中，可分为液晶型显示装置或是发光二极管型显示装置。

对于发光二极管型显示装置而言，其可因使用了发光二极管做为光源而具有许多优点，像是省略背光源以及降低能量消耗等，也因此，相关产品的发展性也备受看好。然而，当发光二极管受到较高能量的光照时，像是紫光或紫外光，发光二极管将可能因此变质，使得其发光表现或是其他性质会产生劣化。也就是说，外部光照对发光二极管型显示装置的影响将会是潜在问题，而如何能有效解决上述问题，亦成为当前相关领域极需改进的目标。

技术实现要素：

本公开内容的一实施方式提供一种显示装置，包括发光元件阵列以及多层膜。发光元件阵列包括发光元件。多层膜设置在发光元件阵列上方，并包括第一光学单元、第二光学单元以及第三光学单元。第一光学单元包括层叠的第一高折射率透光层以及第一低折射率透光层。第二光学单元包括层叠的第二高折射率透光层以及第二低折射率透光层。第三光学单元包括层叠的第三高折射率透光层以及第三低折射率透光层。第二光学单元位于第一光学单元与第三光学单元之间，第一光学单元与第三光学单元各自的厚度小于第二光学单元的厚度，而第一高折射率透光层与第三高折射率透光层各自的厚度小于第二高折射率透光层的厚度，且第一低折射率透光层与第三低折射率透光层各自的厚度小于第二低折射率透光层的厚度。

于部分实施方式中，显示装置还包括盖板。盖板设置在发光元件阵列上方，且多层膜贴附在盖板的上表面或盖板的下表面。

于部分实施方式中，第一低折射率透光层、第二低折射率透光层与第三低折射率透光层的其中任一者具有厚度与折射率，并满足：厚度>(λ)/(4*折射率)，其中参数λ小于或等于420纳米。

于部分实施方式中，第一高折射率透光层、第二高折射率透光层与第三高折射率透光层的其中任一者具有厚度与折射率，并满足：厚度<(λ)/(4*折射率)，其中参数λ小于或等于420纳米。

于部分实施方式中，第一高折射率透光层具有的厚度为d1及折射率为n1，第一低折射率透光层具有厚度为d2及折射率为n2，第二高折射率透光层具有厚度为d3及折射率为n3，第二低折射率透光层具有厚度为d4及折射率为n4，且满足：[(n3*d3+n4*d4)/2]<(n1*d1+n2*d2)<(n3*d3+n4*d4)。

于部分实施方式中，第二高折射率透光层具有的厚度为d3及折射率为n3，而第二低折射率透光层具有厚度为d4及折射率为n4，第三高折射率透光层具有厚度为d5及折射率为n5，第三低折射率透光层具有厚度为d6及折射率为n6，且满足：(n5*d5+n6*d6)<[(n3*d3+n4*d4)/2]。

于部分实施方式中，第一高折射率透光层、第二高折射率透光层与第三高折射率透光层各自包括钛氧化物、锌氧化物或其组合，而第一低折射率透光层、第二低折射率透光层与第三低折射率透光层各自包括硅氧化物。

于部分实施方式中，多层膜在波长小于420纳米的光穿透率为不超过10％。

于部分实施方式中，多层膜在波长近似于或等于440纳米处的光穿透率为近似于或等于50％，而多层膜在波长大于455纳米处的光穿透率为大于80％。

于部分实施方式中，第一高折射率透光层、第一低折射率透光层、第三高折射率透光层及第三低折射率透光层各自的层数为一层，而第二高折射率透光层及第二低折射率透光层各自的层数为超过一层。

通过上述配置，多层膜可具有抗紫外光或抗微紫外光的效果，此效果可视为主要由第二光学单元提供，而第一光学单元及第三光学单元则可用来通过调整其各自厚度，而达到抚平多层膜的穿透率曲线的效果，从而避免显示装置产生色偏。

附图说明

本发明所附图式说明如下：

图1a为依据本公开内容的第一实施方式示出显示装置的侧视示意图。

图1b示出配置在图1a的盖板上的多层膜的放大示意图。

图1c为将图1a的多层膜的穿透率曲线和反射率曲线示出在同一波长尺度上的波长频谱。

图2为依据本公开内容的第二实施方式示出显示装置的侧视示意图。

附图标记说明如下：

100a、100b显示装置

102基板

104支撑物

106容置空间

110发光元件阵列

112第一有机发光元件

114第二有机发光元件

116第三有机发光元件

120盖板

130多层膜

140第一光学单元

142第一高折射率透光层

144第一低折射率透光层

150第二光学单元

152第二高折射率透光层

154第二低折射率透光层

160第三光学单元

162第三高折射率透光层

164第三低折射率透光层

c1、c2曲线

d1、d2、d3、d4、d5、d6厚度

具体实施方式

以下将以图式公开本公开内容的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本公开内容。也就是说，在本公开内容部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些公知惯用的结构与元件在图式中将以简单示意的方式示出之。

在本文中，使用第一、第二与第三等的词汇，是用于描述各种元件、组件、区域、层是可以被理解的。但是这些元件、组件、区域、层不应该被这些术语所限制。这些词汇只限于用来辨别单一元件、组件、区域、层。因此，在下文中的一第一元件、组件、区域、层也可被称为第二元件、组件、区域、层，而不脱离本公开内容的本意。

本文使用的“约”或“近似于”包括所述值和在本领域普通技术人员确定的特定值的可接受的偏差范围内的平均值，考虑到所讨论的测量和与测量相关的误差的特定数量(即，测量系统的限制)。例如，“约”或“近似于”可以表示在所述值的一个或多个标准偏差内，或±30％、±20％、±10％、±5％内。

本公开内容的显示装置包括发光元件阵列及多层膜，多层膜可用以抵御紫外光或微紫外光，以防止发光元件阵列中的发光元件劣化。多层膜包括第一光学单元、第二光学单元以及第三光学单元，其中多层膜能够抗紫外光及抗微紫外光的效果可视为主要由第二光学单元提供，而第一光学单元及第三光学单元可用来通过调整其各自厚度，而达到抚平多层膜的穿透率曲线的效果，从而避免显示装置产生色偏。

请先参照图1a，图1a为依据本公开内容的第一实施方式示出显示装置100a的侧视示意图。显示装置100a包括基板102、支撑物104、发光元件阵列110、盖板120以及多层膜130。

支撑物104及盖板120设置在基板102上，并可共同形成用来放置发光元件阵列110的容置空间106。具体来说，支撑物104可以是框体结构，其可包括玻璃、陶瓷或是其他具有足够支撑强度的材料。支撑物104可接触在盖板120的下表面。盖板120可以是透光基板，例如像是玻璃基板。

发光元件阵列110设置在基板102上，并位于容置空间106内，即发光元件阵列110会位于基板102与盖板120之间。发光元件阵列110可包括第一有机发光元件112、第二有机发光元件114以及第三有机发光元件116。为了不使图式过于复杂，图1a的发光元件阵列110示出为由三个有机发光元件排列而成，然而本公开内容不以此为限，发光元件阵列110也可以是由超过三个有机发光元件排列而成。

第一有机发光元件112可通过其内的有机发光层而提供第一色光。第二有机发光元件114可通过其内的有机发光层而提供第二色光。第三有机发光元件116可通过其内的有机发光层而提供第三色光。第一色光、第二色光及第三色光彼此的性质相异，例如第一色光、第二色光及第三色光分别可以是蓝色色光、绿色色光及红色色光，并其各自的峰值分别位于不同的波长区间。发光元件阵列110可用以通过其中的不同有机发光元件来提供光束，具体来说，发光元件阵列110可提供蓝色色光、绿色色光、红色色光或其混合而成的色光，并藉此使显示装置100a能提供影像。

发光元件阵列110中的有机发光元件的发光状态可由基板102驱动及控制。举例来说，于部分实施方式中，基板102可以是阵列基板，其包括了薄膜晶体管阵列，且薄膜晶体管阵列中的每一个薄膜晶体管电性连接至不同的有机发光元件，以可独立地切换发光元件阵列110中的有机发光元件各自的开关状态，例如使第一有机发光元件112、第二有机发光元件114以及第三有机发光元件116同时发光，或是第一有机发光元件112、第二有机发光元件114同时发光而第三有机发光元件116不发光。本公开内容不以此为限，于其他实施方式中，基板102也可以是通过其他类型的驱动元件或驱动电路来对发光元件阵列110中的有机发光元件定址。

于部分实施方式中，发光元件阵列110也可包括其他电致发光元件或光致发光元件，例如像是无机发光二极管或量子点发光体，且这些发光元件也可排列成为阵列。此外，于其他实施方式中，发光元件阵列110也可置换为显示介质层(例如液晶层)以及彩色滤光层，且基板102还包括像素电极及背光模块，以使显示装置100a可通过显示介质层的旋光性以及彩色滤光层的色阻层来提供影像。

多层膜130设置在发光元件阵列110上方，以使来自显示装置100a上方的光照会先经穿过多层膜130，才会抵达至发光元件阵列110。具体来说，盖板120为设置在发光元件阵列110上方，而多层膜130贴附在盖板120的上表面。多层膜130可用以提供抗紫外光(ultraviolet；uv)及抗微紫外光(highenergyblue/violetvisiblelight；hev)的效果，从而保护发光元件阵列110内的有机发光元件，以降低紫外光或微紫外光对有机发光元件的影响，从而达到防止有机发光元件因受光照而劣化。除此之外，多层膜130可在抗紫外光及抗微紫外光的情况下，仍维持对可见光具有高穿透率，且此高穿透率对于可见光波段中的不同波长数值会是均匀的，从而避免显示装置100a产生色偏。

以下将对多层膜130的结构及相关性质提供进一步的说明。请再参照图1b，图1b示出配置在图1a的盖板120上的多层膜130的放大示意图。

多层膜130可包括自盖板120依序向上堆叠的第一光学单元140、第二光学单元150以及第三光学单元160，亦即第二光学单元150会是位于第一光学单元140与第三光学单元160之间。各光学单元可以是由不同折射率的透光层体以层叠方式而形成，且各光学单元对穿过其中的光束可提供光学调制效果。

第一光学单元140可包括单层第一高折射率透光层142以及单层第一低折射率透光层144，其为自盖板120依序向上层叠，亦即第一高折射率透光层142相对第一低折射率透光层144会较靠近盖板120。第一高折射率透光层142具有厚度d1及折射率n1，而第一低折射率透光层144具有厚度d2及折射率n2，其中厚度d1可小于厚度d2，且折射率n1可大于折射率n2。举例来说，厚度d1可以是介于20纳米至30纳米之间；厚度d2可以是介于60纳米至70纳米之间；折射率n1可介于2至3之间；折射率n2可介于1.3至1.6之间。

第二光学单元150可包括六层第二高折射率透光层152以及六层第二低折射率透光层154，其为自第一光学单元140依序向上交互地层叠，亦即，自第一光学单元140向上计数，奇数层会是第二高折射率透光层152，而偶数层会是第二低折射率透光层154。第二高折射率透光层152各自具有厚度d3及折射率n3，而第二低折射率透光层154各自具有厚度d4及折射率n4，其中厚度d3可小于厚度d4，且折射率n3可大于折射率n4。举例来说，厚度d3可以是介于30纳米至40纳米之间；厚度d4可以是介于75纳米至85纳米之间；折射率n3可介于2至3之间；折射率n4可介于1.3至1.6之间。

第三光学单元160可包括单层第三高折射率透光层162以及单层第三低折射率透光层164，其为自第二光学单元150依序向上层叠，亦即第三高折射率透光层162相对第三低折射率透光层164会较靠近第二光学单元150。第三高折射率透光层162具有厚度d5及折射率n5，而第三低折射率透光层164具有厚度d6及折射率n6，其中厚度d5可小于厚度d6，且折射率n5可大于折射率n6。举例来说，厚度d5可以是介于1纳米至10纳米之间；厚度d6可以是介于60纳米至70纳米之间；折射率n5可介于2至3之间；折射率n6可介于1.3至1.6之间。

由于上述透光层体的厚度等级为小于可见光等级，例如小于100纳米，故这些透光层体在光学角度上可称为薄膜或是光学薄膜。因此，第一光学单元140、第二光学单元150与第三光学单元160各自可被视为是由一对或多对层叠的高折射率与低折射率薄膜形成，并可通过薄膜干涉实现提供光学调制效果。

所提供的光学调制效果至少可包括抗紫外光及抗微紫外光的效果。以第二光学单元150为例，可先将其第二高折射率透光层152与第二低折射率透光层154各自的厚度d3、d4与折射率n3、n4关系设计为满足：(d3*n3)+(d4*n4)近似或等于(λ/2)，其中参数λ可为对应要抵抗的目标波长，像是紫外光波长或是微紫外光波长，亦即参数λ小于或等于420纳米。如此一来，第二光学单元150即可通过薄膜干涉，使目标波长呈现低穿透率(或是使目标波长呈现高反射率)，从而达到抗紫外光及抗微紫外光的效果。

此外，在第二高折射率透光层152及第二低折射率透光层154各自的层数为超过一层的情况下，其能产生连续交互地层叠的多对高折射率与低折射率薄膜，从而增强抗紫外光及抗微紫外光的效果。于部分实施方式中，第二高折射率透光层152与第二低折射率透光层154的折射率差值可大于等于0.7，且小于等于1.7，从而利于提升抗紫外光及抗微紫外光的效果。

于部分实施方式中，可将第二高折射率透光层152的厚度d3与折射率d3关系设计为：厚度<(λ)/(4*折射率)，即d3<(λ)/(4*n3)，并将第二低折射率透光层154的厚度d4与折射率n3关系设计为满足：厚度>(λ)/(4*折射率)，即d4>(λ)/(4*n4)；其中参数λ仍小于或等于420纳米。如此的厚度与折射率关系将可使得第二光学单元150在其高穿透率波段(或是低反射率波段)的数值能更均匀。在此，“高穿透率波段的数值能更均匀”的意思可以是：在第二光学单元150的穿透频谱中，对应具有高穿透率的波段，其穿透率曲线可呈现相对平滑的线形，以减缓穿透率曲线的起伏程度。

对于第一光学单元140，其第一高折射率透光层142与第一低折射率透光层144各自的厚度d1、d2与折射率n1、n2关系可设计为雷同或相似第二光学单元150，即满足：(d1*n1)+(d2*n2)近似或等于(λ/2)；d1<(λ)/(4*n1)；d2>(λ)/(4*n2)。此外，第一光学单元140的厚度(即厚度d1与厚度d2之和)会小于第二光学单元150厚度(即厚度d3与厚度d4之和的三倍)，其中第一高折射率透光层142的厚度d1小于第二高折射率透光层152各自的厚度d3，且第一低折射率透光层144的厚度d2也小于第二低折射率透光层154各自的厚度d4。于部分实施方式中，可通过如此的尺寸配置，使第一光学单元140与第二光学单元150各自的层体的厚度与折射率满足：[(n3*d3+n4*d4)/2]<(n1*d1+n2*d2)<(n3*d3+n4*d4)。

通过上述数值关系，第一光学单元140除了能维持其提供抗紫外光及抗微紫外光的效果之外，尚能对穿过其中的光束的其他模态造成影响，以减缓其与第二光学单元150叠加而成的穿透率曲线于可见光波段的起伏程度。此外，在第一高折射率透光层142及第一低折射率透光层144各自的层数配置为一层的情况下，可使第一光学单元140对光束的其他模态所造成影响不足以降低显示装置的显示品质。

而对于第三光学单元160，其第三高折射率透光层162与第三低折射率透光层164各自的厚度d5、d6与折射率n5、n6关系可设计为雷同或相似第二光学单元150，即满足：(d5*n5)+(d6*n6)近似或等于(λ/2)；d5<(λ)/(4*n5)；d6>(λ)/(4*n6)。此外，第三光学单元160的厚度(即厚度d5与厚度d6之和)会小于第二光学单元150的厚度(即厚度d3与厚度d4之和的三倍)，其中第三高折射率透光层162的厚度d5小于第二高折射率透光层152各自的厚度d3，且第三低折射率透光层164的厚度d6也小于第二低折射率透光层154各自的厚度d4。于部分实施方式中，可通过如此的尺寸配置，使第三光学单元160与第二光学单元150各自的层体的厚度与折射率满足：(n5*d5+n6*d6)<[(n3*d3+n4*d4)/2]。

同样地，通过上述数值关系，第三光学单元160除了能维持其提供抗紫外光及抗微紫外光的效果之外，尚能对光束的其他模态造成影响，以减缓其与第一光学单元140和第二光学单元150叠加而成的穿透率曲线于可见光波段的起伏程度。此外，在第三高折射率透光层162及第三低折射率透光层164各自的层数配置为一层的情况下，可使第三光学单元160对光束的其他模态所造成影响不足以降低显示装置的显示品质。

也就是说，对于多层膜130来说，第二光学单元150提供的光学调制效果包括抗紫外光及抗微紫外光的效果，而第一光学单元140和第三光学单元160提供的光学调制效果除了包括抗紫外光及抗微紫外光的效果之外，尚可抚平多层膜130的穿透率曲线于可见光波段的起伏程度，如此一来，多层膜130除了能抗紫外光及抗微紫外光以外，其对可见光波段的穿透率会是均匀的，以避免显示装置产生色偏。

对此，由于第二光学单元150的透光层体数量(例如其对数为六对)大于第一光学单元140与第三光学单元160各自的透光层体数量(例如其对数各自为一对)，故多层膜130能够抗紫外光及抗微紫外光的效果可视为主要由第二光学单元150提供，因此，通过调整第一光学单元140及第三光学单元160各自层体的厚度来抚平多层膜130的穿透率曲线的方式可避免对于抗紫外光及抗微紫外光的效果造成过多影响。

具有上述物理性质的高折射率透光层及低折射率透光层可通过氧化物实现，例如第一高折射率透光层142、第二高折射率透光层152与第三高折射率透光层162各自可包括钛氧化物(tio2)、锌氧化物(zno)或其组合，并形成为钛氧化层、锌氧化层或其组合，而第一低折射率透光层144、第二低折射率透光层154与第三低折射率透光层164各自可包括硅氧化物(siox)，并形成为硅氧化层。

本实施方式中，虽第一光学单元140的第一高折射率透光层142与第一低折射率透光层144各自的层数为一层，而第三光学单元160的第三高折射率透光层162与第三低折射率透光层164各自的层数也为一层，然而本公开内容不以此为限，于其他实施方式中，第一光学单元140的第一高折射率透光层142与第一低折射率透光层144各自的层数，或是第三光学单元160的第三高折射率透光层162与第三低折射率透光层164各自的层数可以是超过一层。

请再看到图1c，图1c为将图1a的多层膜130的穿透率曲线和反射率曲线示出在同一波长尺度上的波长频谱。本公开内容中，“示出在同一波长尺度上”意思为，将多层膜的穿透率曲线和反射率曲线示出在同一波长频谱内，以便于自单一波长频谱读出“多层膜的光穿透率”以及“多层膜的光反射率”对应到相同波长数值时的相对关系。图1c中，横轴为波长，单位为纳米；纵轴为多层膜的光穿透率或光反射率(使用同一尺度)，单位为百分比。多层膜的光穿透率与波长之间的关系(即多层膜的光穿透频谱)以曲线c1表示，而多层膜的光反射率与波长之间的关系(即多层膜的光反射频谱)则以曲线c2表示。

如曲线c1所示，多层膜在波长小于420纳米的光穿透率为介于0％至10％，即不超过10％，借以使多层膜可因此光学表现而实现前述抗紫外光及抗微紫外光的效果。多层膜在波长近似于或等于440纳米处的光穿透率为近似或等于50％，且在多层膜对应可见光波段(至少到750纳米)之中，在波长大于455纳米的光穿透率可大于80％。

通过将多层膜自波长大于455纳米的可见光波段(至少到750纳米)的光穿透率调制为大于80％，可使多层膜在其高穿透率的波段中，穿透率数值能更均匀，借以使曲线c1在可见光波段中能呈现更平滑的线形(相较呈现出多个波峰与波谷)，从而减缓起伏程度。因此，当显示装置显示影像时，将可避免因不均匀穿透率(例如呈现为多个波峰与波谷)而产生色偏。

如曲线c2所示，多层膜在紫外光波段及微紫外光波段的反射率会相对大于可见光波段的反射率，其中多层膜在可见光波段的反射率可低于10％，且曲线c2在可见光波段波段中能呈现更平滑的线形(相较呈现出多个波峰与波谷)，从而减缓起伏程度。因此，当显示装置显示影像时，将可避免因不均匀反射率(例如呈现为多个波峰与波谷)而产生色偏，或是因过高反射率而降低显示品质。

请再看到图2，图2为依据本公开内容的第二实施方式示出显示装置100b的侧视示意图。本实施方式与第一实施方式的至少一个差异点在于，本实施方式的多层膜130的配置位置改变。具体来说，多层膜130可贴附在盖板120的下表面，使得多层膜130会与发光元件阵列110共同位于基板102、支撑物104与盖板120所形成的容置空间106内。多层膜130仍是位于设置在发光元件阵列110上方，使得来自显示装置100b上方的光照仍也会先经穿过多层膜130，才抵达至发光元件阵列110，以使多层膜130可提供抗紫外光及抗微紫外光的效果予发光元件阵列110，从而避免发光元件阵列110内的有机发光元件劣化。

综上所述，本公开内容的显示装置包括发光元件阵列以及多层膜，其中多层膜设置在发光元件阵列上方，并包括第一光学单元、第二光学单元以及第三光学单元。每一个光学单元各自包括至少一对高折射率与低折射率薄膜，以提供抗紫外光及抗微紫外光的效果，从而避免发光元件阵列的发光元件劣化。对此，多层膜能够抗紫外光及抗微紫外光的效果可视为主要由第二光学单元提供，而第一光学单元及第三光学单元可用来通过调整其各自厚度，而达到抚平多层膜的穿透率曲线的效果，从而避免显示装置产生色偏。此外，当对厚度的调整是通过第一光学单元及第三光学单元达成时，由于第一光学单元及第三光学单元所提供抗紫外光及抗微紫外光的效果小于第二光学单元，故将可避免多层膜因厚度调整而致使其抗紫外光及抗微紫外光的效果受到过多影响。

虽然本发明已以多种实施方式公开如上，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，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。