CN101750778B - 显示装置与电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种显示装置与电子装置。此显示装置包含第一基板、光学结构层、显示层、第一电极及第二电极。第一基板包括像素区，光学结构层形成于第一基板上，并包括平坦结构和非平坦结构，其中平坦结构是对位于像素区的局部区域，非平坦结构是对位于像素区的其余区域。第一电极形成于光学结构层上，显示层形成于第一电极层上，为有机发光层，第二电极是形成于显示层上。此显示装置可应用于电子装置中。本发明可改善光学效果，同时减少对比度不佳的问题，以确保显示质量。

Description

显示装置与电子装置

技术领域

本发明涉及一种显示装置与电子装置，特别是涉及一种具有局部非平坦结构的显示装置与电子装置。

背景技术

近年来，随着科技的进步，许多不同的显示装置，例如液晶显示器(LiquidCrystalDisplay，LCD)或电激发光(ElectroLuminenscence，EL)显示装置已广泛地应用于平面显示器。

请参照图1，其显示依照一种现有显示装置的局部剖面示意图。以电激发光显示装置900为例来说明，电激发光显示装置900包括基板901、绝缘层902、阳极903、电洞传输层904、发光层905、电子传输层906及阴极907。绝缘层902、阳极903、电洞传输层904、发光层905、电子传输层906及阴极907是依序地堆栈于基板901上，其中绝缘层902的全部表面具有凹凸结构，因而后续所堆栈的结构层的全部表面亦可具有凹凸结构。因此，电激发光显示装置900可利用此凹凸结构来增加发光层905的实际发光表面，进而提高显示装置900的发光亮度。

然而，上述显示装置900的凹凸结构容易影响显示对比度，造成整体对比度的下降，因而影响上述显示装置900的显示质量。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种显示装置，其特征在于所述显示装置包括：

第一基板，包括像素区；

第一电极，形成于所述第一基板上；

显示层，形成于所述第一电极上；

第二电极，形成于所述显示层上；

反射层，形成于所述第一基板与所述第一电极之间；

以及

光学结构层，形成于所述第一基板与所述第一电极之间且与所述反射层上下重叠，并包括平坦结构和非平坦结构，其中所述平坦结构是对位于所述像素区的局部区域还对位于所述像素区以外的局部区域，而所述非平坦结构是对位于所述像素区的其余区域并扩至所述像素区以外的其余区域，且对位于所述反射层的部分区域，且其中所述反射层对位于所述像素区的局部区域及所述像素区的其余区域。

所述显示装置可应用于一电子装置中。

本发明的显示装置与电子装置可改善光学效果，同时减少对比度不佳的问题，以确保显示质量。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

附图说明

图1显示依据本发明的一实施例的液晶显示面板的剖面示意图；

图2显示依据本发明的第一实施例的显示装置的局部剖面示意图；

图3A至图3D显示依据本发明的光学结构层在像素区中的上视示意图；

图4显示依据本发明的第二实施例的显示装置的局部剖面示意图；

图5显示依照本发明的第三实施例的显示装置的局部剖面示意图；

图6显示依照本发明的第四实施例的显示装置的局部剖面示意图；

图7A和图7B显示依照本发明的第五实施例的显示装置的局部剖面示意图；以及

图8，其显示具有根据本发明的显示装置的电子装置。

具体实施方式

请参照图2，其显示依照本发明的第一实施例的显示装置的局部剖面示意图。本实施例的显示装置100可为自发光型显示装置，例如有机发光二极管(OLED)显示装置，其包含第一基板110与第二基板120。反射层130、光学结构层(OpticalEnhanceLayer)140、平坦层150、第一电极160、显示层170及第二电极180可依序地堆栈于第一基板110上，并位于第一基板110与第二基板120之间。

如图2所示，本实施例的第一基板110可例如为玻璃基板、可挠性塑料基板、晶圆基板或散热基板，第一基板110可包括复数个像素区111若干条信号线(未绘示)及开关组件(未绘示)，信号线可用以传送信号，例如扫描信号、数据信号或测试信号。这些信号线例如可为垂直配置的数据线和水平配置的闸极线，其相互交错地配置，而形成矩阵式排列的像素区111，用以显示影像。开关组件例如为薄膜晶体管(TFT)，其设置于每一像素区111中，并电性连接于相邻的信号线，且第一电极160亦形成于每一像素区111中，并电性连接于开关组件，亦即第一电极160可为像素电极，其可经由开关组件的控制来导通电流。

如图2所示，本实施例的第二基板120可例如为玻璃基板或可挠性塑料基板，用以封装和保护显示装置100。第二基板120可包括遮光层121及彩色滤光层122。遮光层121的材料例如为金属(例如铬)、石墨或树脂型材料，其形成于第二基板120上，并可形成黑色矩阵(BlackMatrix)结构，用以分隔不同颜色的彩色滤光层122。彩色滤光层122是分别以不同颜色的彩色光阻材料所形成，用以形成彩色影像效果。此时，显示层170较佳可提供白光来通过彩色滤光层122，而形成彩色光线。在一实施例中，显示层170亦可直接提供不同颜色的色光，此时，第二基板120可省略设置彩色滤光层122。

本实施例的显示装置100可更包含间隔单元(Spacer)190，用以支撑于第一基板110与第二基板120之间，间隔单元190的材料例如为：硅、高分子材料或光阻材料，其可例如呈球形或柱形。

本实施例的反射层130是以高反射率材料所制成，用以反射光线朝第二基板120发出，此高反射率材料例如为银、铝、金、铬、铜、铟、铱、镍、铂、铼、铑、锡、钽、钨、锰、上述任意合金或耐黄化且耐热的白色反射漆料(如二氧化钛)。

本实施例的光学结构层140是可以绝缘材料制成，例如：耐高温塑料、环氧树脂、玻璃纤维、聚-邻-苯二甲酰胺(PPA)、氮化硼、氮化铝、氮化硅、氮氧化硅、氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化钙、三氧化二铝、硅、砷化镓、陶瓷或其任意组合，其形成于第一基板110与第一电极160之间。在本实施例中，光学结构层140可形成于反射层130上，此时，光学结构层140可具有透光性。

如图2所示，本实施例的光学结构层140包括有平坦结构141和非平坦结构142，其中平坦结构141是对位于每一像素区111的局部区域，而非平坦结构142是对位于每一像素区111的其余区域，亦即在光学结构层140对应于像素区111的整个区域中，同时形成有平坦结构141和非平坦结构142。于此区域中，非平坦结构142所占的面积比率约为10～90％。非平坦结构142可以是由多个大小相同或不同的连续微凸部或微凹部所组成，其可利用显影曝光、蚀刻等图案化方式来形成。每一微凸部或微凹部的尺寸大小约为2～5μm，并可例如呈半球状、锥状、金字塔形、矩形方块结构或任何适合的形状。

请参照图2以及图3A至图3D，图3A至图3D显示依照本发明的光学结构层在像素区中的上视示意图。如图2和图3A所示，在非平坦区是对位于像素区111的部分区域的情况下，非平坦结构142可对位于像素区111的外围区域，并可扩至像素区111以外的区域，亦即也对位于遮光层121的区域，而平坦结构141亦可对位于像素区111的中间区域。如图3B所示，在另一实施例中，非平坦结构142可对位于像素区111的中间区域，而平坦结构141可对位于像素区111的外围区域。然不限于此，在一些实施例中，平坦结构141与非平坦结构142的配置方式可为任意形式，例如环层交错形式(如图3C所示)或棋盘交错形式(如图3D所示)。

如图2所示，本实施例的平坦层150是形成于光学结构层140上，平坦层150可为具有透光性的有机材料或氧化材料所制成。第一电极160和第二电极180是可以透明导电材料所制成，例如：ITO、IZO、AZO、GZO、TCO或ZnO。在本实施例中，显示层170可为有机发光二极管显示装置(OLED)的有机发光层，第一电极160是形成于平坦层150上，用以作为阳极，而第二电极180是形成于显示层170上，用以作为阴极。此时，显示层170可包括电洞注入层、电洞传输层、发光材料层(例如白光有机发光材料层)、电子传输层及电子注入层，其依序堆栈于第一电极160上。显示层170可经由开关组件所提供的电流来驱动发光，再经由透光的第二电极180及第二基板120向外部发光。

因此，当本实施例的显示装置100进行影像显示时，显示层170可发出光线，例如白光，并可经由第二基板120的彩色滤光层122来形成色光。而朝第一基板110的光线，可经由反射层130来反射，并可经由光学结构层140的非平坦结构142来改善光学效果，以扩散光线、提高光线亮度及增加可视角度。同时，由于非平坦结构142仅形成在对位于像素区111的部分区域的位置，因而可减少对比度不佳的问题，以确保显示质量。

请参照图4，其显示依照本发明的第二实施例的显示装置的局部剖面示意图。相较于第一实施例，第二实施例的显示装置100可未设有平坦层，此时，第一电极260可直接形成于光学结构层140上。此时，位于非平坦结构142上的显示层170的表面可利用其形成厚度来选择是否形成非平坦表面，亦即当显示层170的厚度较大，且足以填平此非平坦结构142时，则显示层170可为全部平坦表面；反之，当显示层170的厚度较小，而不足以填平此非平坦结构142，则显示层170可形成部分非平坦表面，以增加显示层170的发光面积，且可提升发光亮度。

请参照图5，其显示依照本发明的第三实施例的显示装置的局部剖面示意图。相较于第一实施例，第三实施例的显示装置100的光学结构层340的非平坦结构342可由多个独立的、非连续形成的微凸部所组成，其可形成于反射层130上，并位于部分像素区111中，且可形成平坦表面341(平坦结构)于非平坦结构342的微凸部之间。当形成非平坦结构342的此些微凸部时，可先形成一绝缘材料层(未绘示)于反射层130或第一基板110上，再对此绝缘材料层进行显影曝光、蚀刻等图案化步骤，以形成此些微凸部，因而组成光学结构层340的非平坦结构342。

请参照图6，其显示依照本发明的第四实施例的显示装置的局部剖面示意图。相较于第一实施例，第四实施例的显示装置100的光学结构层440是直接形成于第一基板110上，而反射层430是形成于光学结构层440上。此时，位于非平坦结构442上的反射层430可具有非平坦表面，因而可增加反射层430的反射面积，以提升发光亮度，且由于非平坦结构442仅形成在对位于像素区111的部分区域的位置，因而可确保显示装置100的显示对比度。又，此时，光学结构层440可选择未具有透光性，且显示装置100亦可选择性地设置平坦层150(如图6所示)于反射层430上，或者亦可未设有平坦层。当显示装置100未设有平坦层时，位于光学结构层440上的反射层430和第一电极160可随光学结构层440的非平坦结构442，而具有非平坦表面。

请参照图7A和图7B，其显示依照本发明的第五实施例的显示装置的局部剖面示意图。相较于上述实施例的显示装置为自发光型显示装置，第五实施例的显示装置500例如为半穿透半反射液晶显示装置，此时，显示装置500可更包含背光模块(未绘示)，用以提供背光。显示层570为液晶层，每一像素区511包括穿透区514和反射区515，并可省略平坦层，光学结构层540是形成于第一基板110上，且光学结构层540的非平坦结构542可对位于反射区515的全部区域(如图7A所示)或部分区域(如图7B所示)，且光学结构层540的平坦结构541亦可未形成于穿透区514上，而与非平坦结构542一同形成于反射区515(如图7B所示)。第一电极560包括穿透电极561和反射电极562。穿透电极561为透明导电材料所制成，而形成于穿透区514。反射电极562为高反射率导电材料所制成，例如：Al、Ag、Cr、Mo、Ti或AlNd等金属材料，而形成于反射区515。且第二电极180是设置于第二基板120上，用以与第一电极560形成电场来控制液晶分子的偏转。由于反射电极562是形成于非平坦结构542上，因而反射电极562可对应于非平坦结构542而具非平坦表面，进而增加反射电极562的反射面积。当显示装置500进行影像显示时，光学结构层540的非平坦结构542可增加反射电极562的反射面积，藉以改善光学效果，提升显示亮度并增加可视角度。

请参照图8，其显示具有根据本发明的显示装置的电子装置。本发明的显示装置100或500可为电子装置600的一部分。此电子装置600包括根据本发明的显示装置100以及控制单元601，控制单元601是电性连接于显示装置100，以传输讯号至显示装置100，藉以使显示装置100显示影像。此电子装置600可为手机、数字相机、个人数字助理、笔记型计算机、桌上型计算机、电视、卫星导航、车上显示器、航空用显示器或可携式DVD放影机等。

由上述本发明的实施例可知，本发明的显示装置与电子装置可形成部分非平坦结构来改善光学效果，且减少对比度不佳的问题，以确保显示质量。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但所述优选实施例并非用以限制本发明，所述领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (5)

1.一种显示装置，其特征在于所述显示装置包括：

第一基板，包括像素区；

第一电极，形成于所述第一基板上；

显示层，形成于所述第一电极上；

第二电极，形成于所述显示层上；

反射层，形成于所述第一基板与所述第一电极之间；以及

光学结构层，形成于所述第一电极与所述反射层之间，并包括平坦结构和非平坦结构，其中所述平坦结构是对位于所述像素区的局部区域还对位于所述像素区以外的局部区域，而所述非平坦结构是对位于所述像素区的其余区域并扩至所述像素区以外的其余区域，且对位于所述反射层的部分区域，且其中所述反射层对位于所述像素区的局部区域及所述像素区的其余区域，所述平坦结构是对位于所述像素区的中间区域的正中心，且与所述非平坦结构对位的所述反射层的部分区域为平坦的。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：所述非平坦结构是由微凸部或微凹部所组成，所述微凸部或所述微凹部是呈半球状、锥状、金字塔形或矩形方块结构。

3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：所述非平坦结构是由连续的微凸部所组成。

4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：所述平坦结构与所述非平坦结构的配置方式为环层交错形式。

5.一种电子装置，其特征在于所述电子装置包括：

如权利要求1中所述的显示装置；以及

控制单元，电性连接于所述显示装置，用以传输信号至所述显示装置，

其中所述电子装置为手机、数字相机、个人数字助理、笔记型计算机、桌上型计算机、电视、卫星导航、车上显示器、航空用显示器或可携式DVD放影机。