CN115458551A - 显示装置 - Google Patents

Abstract

一种显示装置包括电路基板、发光层、偏光层、四分之一波片及带通偏光反射层。发光层具有多个发光结构。所述多个发光结构包括多个第一发光结构。偏光层位于发光层背离电路基板的一侧。四分之一波片设置在偏光层与发光层之间，且重叠于发光层与偏光层。带通偏光反射层设置在四分之一波片与发光层之间，且包括重叠于所述多个第一发光结构的第一带通偏光反射图案。第一带通偏光反射图案对于波长在第一波长范围内的光线的反射率大于20％。第一波长范围为第一发光结构的第一主发光波长±10nm。本发明提供的显示装置，能兼顾光能利用率与暗态对比。

Description

显示装置

技术领域

本发明是有关于一种电子装置，且特别是有关于一种显示装置。

背景技术

近年来，有机发光二极管(Organic light-emitting diode，OLED)显示面板与微型发光二极管显示(Micro LED Display)面板因具有高色彩饱和度、应答速度快及高对比的显示品质而逐渐受到青睐。为了增加此类自发光型显示面板的出光效率，发光二极管远离出光面一侧的电极大多是反射电极。由于此类的反射电极会反射外部环境光线，因此，当显示面板呈现整面性黑画面或局部暗态时，人眼容易察觉经由反射电极反射的外部环境光线，造成显示品质或外观品味的下降。

为了解决上述的问题，一种在自发光型显示面板的出光面的一侧设置圆偏光片的技术方案被提出。通过圆偏光片的设置使通过的外部环境光线形成具有特定旋性的圆偏光，而此圆偏光在经由反射电极的反射后形成具有反向旋性的圆偏光，且此具有反向旋性的圆偏光并无法通过圆偏光片。据此，来降低此类自发光型显示面板对于外部环境光线的反射率。然而，此类的圆偏光片会降低自发光型显示面板的整体出光量，例如造成出光亮度至少衰减55％。

发明内容

本发明提供一种显示装置，能兼顾光能利用率与暗态对比。

为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提出一种显示装置。显示装置包括电路基板、发光层、偏光层、四分之一波片以及带通偏光反射层。发光层设置于电路基板上，且具有多个发光结构。这些发光结构电性连接电路基板，且包括多个第一发光结构。这些第一发光结构具有第一主发光波长。偏光层重叠设置于发光层，且位于发光层背离电路基板的一侧。四分之一波片设置在偏光层与发光层之间，且重叠于发光层与偏光层。带通偏光反射层设置在四分之一波片与发光层之间。带通偏光反射层包括重叠于这些第一发光结构的第一带通偏光反射图案。第一带通偏光反射图案对于波长在第一波长范围内的光线的反射率大于20％。第一波长范围为第一主发光波长±10nm。

基于上述，在本发明的一实施例的显示装置中，四分之一波片和发光层之间且重叠于发光结构的位置设有带通偏光反射层。据此，可有效降低显示装置对于外部环境光的整体反射率，同时降低偏光层对于内部显示光线的光能损耗，从而提升显示装置的光能利用率及暗态表现。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1A至图1C是依照本发明的第一实施例的显示装置的剖视示意图。

图2是依照本发明的第一实施例的带通偏光反射层的剖视示意图。

图3A及图3B是图2的带通偏光反射层的另一些变形实施例的剖视示意图。

图4是依照本发明的第二实施例的显示装置的剖视示意图。

图5是依照本发明的第三实施例的显示装置的剖视示意图。

图6是依照本发明的第四实施例的显示装置的剖视示意图。

图7是图6的带通偏光反射层的反射率对波长的曲线图。

图8是图6的显示装置与一比较例的显示装置各自在不同出光波长下的光功率对波长的曲线图。

图9是环境光以及环境光经由图6的显示装置反射后的光功率对波长的曲线图。

图10是图6的显示装置的环境光反射率对其反射电极层反射率的曲线图。

图11是图7的带通偏光反射层的另一种变形实施例的反射率对波长的曲线图。

图12是依照本发明的第五实施例的显示装置的剖视示意图。

图13是依照本发明的第六实施例的显示装置的剖视示意图。

图14是依照本发明的第七实施例的显示装置的剖视示意图。

图15是依照本发明的第八实施例的显示装置的剖视示意图。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的一优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。

图1A至图1C是依照本发明的第一实施例的显示装置的剖视示意图。图2是依照本发明的第一实施例的带通偏光反射层的剖视示意图。图3A及图3B是图2的带通偏光反射层的另一些变形实施例的剖视示意图。

请参照图1A，显示装置10包括电路基板100、发光层EML、偏光层110与四分之一波片120。发光层EML设置于电路基板100上。发光层EML具有多个发光结构，且这些发光结构电性连接电路基板100。在本实施例中，电路基板100例如包括可个别地控制多个显示像素的驱动电路层(未绘示)。进一步而言，发光层EML可包括多个发光结构ES1、多个发光结构ES2、多个发光结构ES3、第一电极层E1与第二电极层E2。这些发光结构ES1、这些发光结构ES2与这些发光结构ES3例如沿着方向X依序交替排列，并且作为多个显示像素。沿着方向Y排列的多个发光结构例如为同一种发光结构或是交替排列，但本发明不限于此。在其他的实施例中，显示装置10可为单色灰阶显示器或黑白灰阶显示器，意即显示装置10可仅包含一种发光结构。

举例来说，发光结构ES1、发光结构ES2与发光结构ES3适于分别发出不同主发光波长的激发光，例如红光(例如主发光波长大于600nm的光线)、绿光(例如主发光波长介于500nm至600nm的光线)与蓝光(例如主发光波长小于500nm的光线)，并经由这些光线以不同的光强度比例进行混光来达到彩色显示的效果。也就是说，本实施例的显示装置10为自发光型显示器，例如是有机发光二极管(organic light emitting diode，OLED)显示器，但不以此为限。在其他实施例中，显示装置10也可以是微型发光二极管(micro light emittingdiode，micro-LED)显示器或次毫米发光二极管(mini light emitting diode，mini-LED)显示器。

在本实施例中，第一电极层E1与第二电极层E2分别设置于多个发光结构的相对两侧，且此两电极层电性连接这些发光结构。举例来说，第一电极层E1位于这些发光结构与电路基板100之间，且例如是整面性电极。第二电极层E2例如是分别重叠设置于这些发光结构的多个电极图案，且这些电极图案分别电性连接电路基板100的多个主动元件(未绘示)。更具体地说，流经这些发光结构的电流可分别经由这些主动元件进行个别地控制，以产生相同或不同的出光强度来达到显示的效果。

第一电极层E1例如是反射式电极层，反射式电极层的材质包括金属、合金、金属材料的氮化物、金属材料的氧化物、金属材料的氮氧化物、或其他合适的材料、或是金属材料与其他导电材料的堆叠层。第二电极层E2例如是光穿透式电极层，光穿透式电极层的材质包括金属氧化物，例如：铟锡氧化物、铟锌氧化物、铝锡氧化物、铝锌氧化物、或其它合适的氧化物、或者是上述至少两者之堆叠层。

在本实施例中，偏光层110具有吸收轴AX，且此吸收轴AX的轴向与四分之一波片120的光轴(未绘示)的轴向之间的夹角为45度，但不以此为限。偏光层110重叠设置于发光层EML，且位于发光层EML背离电路基板100的一侧。显示装置10的四分之一波片120重叠设置于发光层EML的多个发光结构(例如发光结构ES1、发光结构ES2与发光结构ES3)与偏光层110，且位于偏光层110与发光层EML之间。值得一提的是，本发明的四分之一波片120可为多层补偿膜组合，例如四分之一波片及二分之一波片的组合。在本实施例中，为了保护发光层EML，显示装置10还可选择性地包括设置在发光层EML与四分之一波片120之间的封装层140，且封装层140覆盖发光层EML，但不以此为限。

进一步而言，显示装置10还包括设置在四分之一波片120与发光层EML之间的带通偏光反射层130和透光胶层150。在本实施例中，带通偏光反射层130可包括多个带通偏光反射图案，例如是沿着方向X交替排列的多个带通偏光反射图案131、多个带通偏光反射图案132和多个带通偏光反射图案133。透光胶层150覆盖这些带通偏光反射图案。

更具体地说，这些带通偏光反射图案131分别重叠于多个发光结构ES1，这些带通偏光反射图案132分别重叠于多个发光结构ES2，这些带通偏光反射图案133分别重叠于多个发光结构ES3。需说明的是，此处两构件的重叠关系是指这两构件沿着方向Z的投影重叠。以下若未特别提及，则两构件的重叠关系都是以相同的方式来界定，因此不再赘述。

在本实施例中，带通偏光反射图案131对于波长在第一波长范围内的光线的反射率大于20％，而第一波长范围为发光结构ES1的主发光波长±10nm(例如610nm至630nm)。带通偏光反射图案132对于波长在第二波长范围内的光线的反射率大于20％，而第二波长范围为发光结构ES2的主发光波长±10nm(例如515nm至535nm)，发光结构ES1的主发光波长不同于发光结构ES2的主发光波长。带通偏光反射图案133对于波长在第三波长范围内的光线的反射率大于20％，而第三波长范围为发光结构ES3的主发光波长±10nm(例如450nm至470nm)。

特别注意的是，这些带通偏光反射图案各自对于波长位于上述波长范围以外的光线并不会产生实质上的反射效果。举例来说，来自发光结构ES1且具有非偏振态的光线LB1在入射带通偏光反射图案131后，一部分的光线LB1会直接通过带通偏光反射图案131并形成具有第一圆偏振态CP1的光线LB1a，而另一部分的光线LB1会被带通偏光反射图案131反射并形成具有第二圆偏振态CP2的光线LB1b。也就是说，带通偏光反射图案131会反射光线LB1中具有第二圆偏振态CP2的光分量，并且让光线LB1中具有第一圆偏振态CP1的光分量通过。

来自带通偏光反射图案131的光线LB1a在通过四分之一波片120后，其偏振态会由第一圆偏振态CP1转变成第一线偏振态LP1。由于第一线偏振态LP1的偏振方向垂直于偏光层110的吸收轴AX的轴向，因此光线LB1a可直接通过偏光层110并出射显示装置10。另一方面，被带通偏光反射图案131反射的光线LB1b在经由第一电极层E1的反射后，其偏振态会由第二圆偏振态CP2转变成第一圆偏振态CP1。此时，具有第一圆偏振态CP1的光线LB1b可直接通过带通偏光反射图案131，并且在通过四分之一波片120形成具有第一线偏振态LP1的光线LB1b。因此，经由带通偏光反射图案131和第一电极层E1反射的光线LB1b也可通过偏光层110而出射显示装置10。换句话说，带通偏光反射图案131的设置并不会对发光结构ES1发出的光线LB1产生实质上的光能损耗。

由于带通偏光反射图案132对于来自发光结构ES2的光线所产生的作用以及带通偏光反射图案133对于来自发光结构ES3的光线所产生的作用都相似于带通偏光反射图案131对光线LB1所产生的作用，于此便不再赘述。

请参照图1B，另一方面，来自外部且具有非偏振态的环境光EB1在通过偏光层110和四分之一波片120后形成具有第一圆偏振态CP1的光线。特别注意的是，当环境光EB1的波长位于前述第一波长范围外时，无论环境光EB1的偏振态为何，带通偏光反射图案131并不会对环境光EB1产生实质性的反射。例如：通过偏光层110和四分之一波片120且具有第一圆偏振态CP1的环境光EB1以及经由第一电极层E1反射而具有第二圆偏振态CP2的环境光EB1都可直接通过带通偏光反射图案131。

来自带通偏光反射图案131的环境光EB1在通过四分之一波片120后，其偏振态会由第二圆偏振态CP2转变成第二线偏振态LP2。由于第二线偏振态LP2的偏振方向平行于偏光层110的吸收轴AX的轴向，因此，经由第一电极层E1反射的环境光EB1无法出射显示装置10。举例来说，环境光EB1可以是波长位于第一波长范围外的绿光或蓝光，但不以此为限。

请参照图1C，当环境光EB2的波长位于前述第一波长范围内时，部分的环境光EB2会经由带通偏光反射图案131的一次反射和第一电极层E1的两次反射后出射显示装置10。详细而言，环境光EB2在通过偏光层110和四分之一波片120后形成具有第一圆偏振态CP1的光线。此具有第一圆偏振态CP1的环境光EB2在通过带通偏光反射图案131并经由第一电极层E1的反射后，其偏振态会由第一圆偏振态CP1转变成第二圆偏振态CP2。因此，具有第二圆偏振态CP2的环境光EB2可经由带通偏光反射图案131反射回第一电极层E1，并且再经由第一电极层E1的第二次反射后形成具有第一圆偏振态CP1的光线。此具有第一圆偏振态CP1的环境光EB2再一次通过带通偏光反射图案131和四分之一波片120后形成具有第一线偏振态LP1的光线，并且通过偏光层110出射显示装置10。

由于带通偏光反射图案132和带通偏光反射图案133对于外部环境光所产生的作用相似于带通偏光反射图案131对外部环境光所产生的作用，于此便不再赘述。

请同时参照图1A至图1C，借由带通偏光反射图案131的设置，可有效降低显示装置10对环境光EB1的反射率。虽然，无法完全抑制波长位于前述第一波长范围内的环境光EB2的反射，但由于环境光EB2在显示装置10内会经过第一电极层E1的两次反射而产生实质上的光能耗损，因此对于环境光EB2的反射还是能产生实质上的抑制效果。也就是说，上述的配置方式能降低显示装置10对外部环境光的整体反射率，有助于提升显示装置10的显示品质(例如暗态表面或显示对比)。

此外，虽然一般的显示装置仅利用偏光层和四分之一波片的架构就可以达到对于外部环境光反射的抑制效果，但也同时造成来自内部发光元件的光线产生明显的光能损耗(例如造成大于50％的显示亮度衰减)。因此，本实施例的带通偏光反射图案131的设置除了可降低显示装置10对于外部环境光的整体反射率外，还可避免显示装置10因设置偏光层110和四分之一波片120而对内部显示光线(例如光线LB1)产生光能的损耗。换句话说，可同时提升显示装置10的光能利用率和显示品质。

请参照图2，在本实施例中，带通偏光反射层130例如包括基板SUB1和胆固醇液晶层LCL。胆固醇液晶层LCL设置在基板SUB1上，且具有多个液晶分子LC。这些液晶分子LC例如是以螺距(pitch)P扭转排列于基板SUB1上。特别说明的是，胆固醇液晶层LCL的平均折射率和螺距P的乘积等于反射波长的峰值。也就是说，为了对应不同发光结构的主发光波长，带通偏光反射图案131、带通偏光反射图案132和带通偏光反射图案133各自的胆固醇液晶层LCL的螺距P都互不相同。

进一步而言，带通偏光反射层130还可选择性地包括配向层AL1，配向层AL1设置在胆固醇液晶层LCL与基板SUB1之间。因此，胆固醇液晶层LCL邻近配向层的液晶分子LC大致上都朝着配向方向排列，且其分子长轴n(或光轴)的轴向与配向层的膜面的夹角(例如接近0度的角度)大致上相同。

然而，本发明不限于此。如图3A所示，在其他实施例中，带通偏光反射层130A的基板上也可不设有配向层。因此，可增加胆固醇液晶层LCL-A中不同区域内的液晶分子LC，其光轴的轴向与基板表面间的夹角的多样性。举例来说，部分的液晶分子LC的分子长轴n1轴向与基板SUB1的表面SUB1s的夹角θ1实质上不同于另一部分的液晶分子LC的分子长轴n2轴向与基板SUB1的表面SUB1s的夹角θ2。亦即，胆固醇液晶层LCL-A在多个区域的液晶分子LC的分子长轴相较于基板SUB1的倾斜角可互不相同。据此，可抑制显示装置在不同视角下对于外部环境光的反射率变化。在本发明的实施例中，若基板与胆固醇液晶层的结合力弱，亦可以将基板取下，降低厚度。

在另一实施例中，带通偏光反射层130B还可选择性地包括多个表面微结构MS，且这些表面微结构MS设置在基板SUB1上，例如设置在基板SUB1与胆固醇液晶层LCL-A之间，如图3B所示。借由这些表面微结构MS的设置能够让胆固醇液晶层LCL-A的多个液晶分子LC的分子长轴与基板间的倾斜关系产生更有秩序性的变化。例如：可调整这些表面微结构MS的外型或排列间距来控制显示装置在不同视角下对于外部环境光的反射率。

以下将列举另一些实施例以详细说明本揭露，其中相同的构件将标示相同的符号，并且省略相同技术内容的说明，省略部分请参考前述实施例，以下不再赘述。

图4是依照本发明的第二实施例的显示装置的剖视示意图。请参照图4，本实施例的显示装置10A与图1A的显示装置10的差异在于：带通偏光反射层和偏光层的配置方式不同。具体而言，显示装置10A的带通偏光反射层130A仅具有多个带通偏光反射图案131。亦即，带通偏光反射层130A不具有如图1A中重叠于发光结构ES2和发光结构ES3的带通偏光反射图案132和带通偏光反射图案133。

另一方面，本实施例的偏光层110A可具有重叠于多个发光结构ES2和多个发光结构ES3的多个开口110OP，且这些开口110OP内设有多个带通偏光图案。例如：重叠于发光结构ES2的开口110OP内设有带通偏光图案110P1，而重叠于发光结构ES3的开口110OP内设有带通偏光图案110P2。这些带通偏光图案的吸收轴(未绘示)和偏光层110A的吸收轴AX为平行或是垂直。

举例来说，在本实施例中，带通偏光图案110P1对于波长在前述第二波长范围内的光线的偏极化效果较不明显。因此，带通偏光图案110P1对于波长在前述第二波长范围内的光线的最高穿透率可大于45％，甚至70％以上。相反地，带通偏光图案110P1对于波长在可见光范围内且在前述第二波长范围外的光线的偏极化效果显著。更具体地说，带通偏光图案110P1对于波长在第二波长范围外且偏振方向平行于偏光层110A的吸收轴AX的光线的平均穿透率可小于20％。

由于带通偏光图案110P2对于波长在第三波长范围内或外的光线所产生的作用相似于带通偏光图案110P1对于波长在第二波长范围内或外的光线所产生的作用，于此便不再赘述。

特别说明的是，本实施例的显示装置10A利用带通偏光图案的上述特性来取代图1A中的部分带通偏光反射图案，也可取得与带通偏光反射图案相似的技术效果。例如：除了降低显示装置10A对于外部环境光的整体反射率外，还可避免显示装置10A因设置偏光层110A和四分之一波片120而让内部显示光线产生光能的损耗。换句话说，可同时提升显示装置10A的光能利用率和显示品质(例如暗态表现或显示对比)。

图5是依照本发明的第三实施例的显示装置的剖视示意图。请参照图5，本实施例的显示装置10B与图1A的显示装置10的差异在于：本实施例的偏光层110B为不分区的带通偏光膜，且此带通偏光膜具有平行于方向X的吸收轴AX”。亦即，带通偏光膜同时重叠于发光层EML的所有发光结构。另一方面，本实施例的带通偏光反射层130A仅具有多个带通偏光反射图案131。亦即，带通偏光反射层130A不具有如图1A中重叠于发光结构ES2和发光结构ES3的带通偏光反射图案132和带通偏光反射图案133。

举例来说，在本实施例中，偏光层110B(即带通偏光膜)对于波长在前述第二波长范围或第三波长范围内的光线的偏极化效果较不明显。因此，偏光层110B对于波长在前述第二波长范围或第三波长范围内的光线的最高穿透率可大于45％，甚至70％以上。也就是说，偏光层110B对于来自发光结构ES2和发光结构ES3的光线并不会产生明显的吸收。

相反地，偏光层110B对于波长在可见光范围内且在前述第二波长范围和第三波长范围外的光线的偏极化效果较显著。更具体地说，偏光层110B对于波长在第二波长范围和第三波长范围外且偏振方向平行于偏光层110B的吸收轴AX”的光线(例如第一波长范围内的光线)的平均穿透率可小于20％。特别注意的是，来自发光结构ES1的光线在通过带通偏光反射图案131后形成如图1A中具有第一圆偏振态CP1的光线。此光线在通过四分之一波片120后，其偏振态会由第一圆偏振态CP1转变成如图1A的第一线偏振态LP1。因此，来自发光结构ES1的光线也可通过偏光层110B。

由于本实施例的偏光层110B对于波长在第二波长范围或第三波长范围内的外部环境光的吸收效果(即偏极化效果)较不明显，因此对于这些波长范围内的外部环境光的反射抑制效果较差。然而，相较于图4的显示装置10A来说，本实施例的偏光层110B是整面性地分布在发光层EML上，因此可具有较简化的制程。

图6是依照本发明的第四实施例的显示装置的剖视示意图。图7是图6的带通偏光反射层的反射率对波长的曲线图。图8是图6的显示装置与一比较例的显示装置各自在不同出光波长下的光功率对波长的曲线图。图9是环境光以及环境光经由图6的显示装置反射后的光功率对波长的曲线图。图10是图6的显示装置的环境光反射率对其反射电极层反射率的曲线图。图11是图7的带通偏光反射层的另一种变形实施例的反射率对波长的曲线图。

请参照图6，本实施例的显示装置10C与图1A的显示装置10的差异在于：带通偏光反射层的设置方式不同。具体而言，显示装置10C的带通偏光反射层130C可包括第一带通偏光反射层130L1(带通偏光反射图案)、第二带通偏光反射层130L2和第三带通偏光反射层130L3。

在本实施例中，由于第一带通偏光反射层130L1、第二带通偏光反射层130L2和第三带通偏光反射层130L3的光学特性分别相似于图1A中的带通偏光反射图案131、带通偏光反射图案132和带通偏光反射图案133，因此详细的说明请参见前述实施例的相关段落，于此便不再赘述。

相较于图1A的带通偏光反射层130，本实施例是以整面分布的带通偏光反射层130C来取代图1A的带通偏光反射图案，即第一带通偏光反射层130L1重叠于这些发光结构ES1及这些发光结构ES2，第一带通偏光反射层130L1和第二带通偏光反射层130L2彼此重叠。因此，无须针对不同的发光结构设计而对应调整带通偏光反射层的结构设计，有助于简化显示装置10C的设计和制造流程。

值得一提的是，图6的偏光层110亦可使用带通偏光膜，举例而言，若第二带通偏光反射层130L2为可反射发光结构ES2的光线时，若带通偏光膜对于发光结构ES2的光线偏极化不明显时，此时第二带通偏光反射层在第二波长范围的反射率可低于20％。具体而言，显示装置10C的发光结构ES2具有主发光波长，发光结构ES2的主发光波长不同于发光结构ES1的主发光波长，第一带通偏光反射层130L1(带通偏光反射图案)重叠于发光结构ES1及发光结构ES2。偏光层110为带通偏光膜，偏光层110同样重叠于发光结构ES1和发光结构ES2，且具有吸收轴AX，偏光层110对于波长在第二波长范围内的光线的最高穿透率大于45％，第二波长范围为发光结构ES2的主发光波长±10nm，偏光层110对于波长在第二波长范围外且偏振方向平行于吸收轴AX的光线的平均穿透率小于20％。

在另外一个实施例中，带通偏光膜可取代其中一层带通偏光反射层，举例而言，若第二带通偏光反射层130L2为可反射发光结构ES2的光线时，若带通偏光膜对于ES2的光线偏极化不明显时，可取代第二带通偏光反射层130L2，可进一步减少成本与厚度。

请同时参照图6至图8，在本实施例中，带通偏光反射层130C的反射频谱包括具有涵盖发光结构ES1的主发光波长的波形WF1、涵盖发光结构ES2的主发光波长的波形WF2以及涵盖发光结构ES3的主发光波长的波形WF3。为了取得与图1A的实施例相似的技术效果，即提升显示装置10C的光能利用率和显示品质(例如暗态表现或显示对比)，上述波形WF1、波形WF2和波形WF3各自的半高宽(full width at half maximum，FWHM)要小于100nm，较佳为小于50nm。举例来说，如图7所示，波形WF1的半高宽FWHM1约为54nm，波形WF2的半高宽FWHM2约为46nm，而波形WF3的半高宽FWHM3约为40nm。

另一方面，发光结构ES1的主发光波长PW1、发光结构ES2的主发光波长PW2和发光结构ES3的主发光波长PW3的任两者之间的差值要大于30nm(如图8所示)。举例来说，在本实施例中，发光结构ES1、发光结构ES2和发光结构ES3各自的主发光波长分别为623nm、525nm和460nm。

图8示出本实施例的显示装置10C与一比较例的显示装置在不同波长范围内出光功率的比较，其中曲线C1、曲线C2和曲线C3分别代表比较例的显示装置(未设有带通偏光反射层130C)在第一波长范围、第二波长范围和第三波长范围内的出光功率对波长的分布，而曲线C4、曲线C5和曲线C6分别代表本实施例的显示装置10C在第一波长范围、第二波长范围和第三波长范围内的出光功率对波长的分布。由图8可知，在任一波长范围内，本实施例的显示装置10C因设有带通偏光反射层130C而具有明显较佳的出光功率。

另一方面，图9中的曲线D1示出一D65环境光的光功率对波长的分布，而曲线D2示出利用此D65环境光照射本实施例的显示装置10C后所取得的反射光频谱。由图9可知，D65环境光经显示装置10C反射后的亮度衰减幅度可达90％。

进一步而言，在本实施例中，第一电极层E1的反射率可介于30％至80％之间。由于部分的环境光在显示装置内会经历第一电极层E1的两次反射(如图1C所示)，因此降低第一电极层E1的反射率可有效抑制显示装置对环境光的整体反射率。如图10所示，显示装置10C对于环境光的反射率与第一电极层E1的反射率呈现正相关。

此外，请同时参照图2及图6，在本实施例中，带通偏光反射层130C的反射频宽与胆固醇液晶层LCL(如图2所示)的折射率异向性(refractive index anisotropy)和螺距P呈正相关。因此，调整胆固醇液晶层LCL的上述特性(例如缩小螺距)，可取得较窄的反射频宽。如图11所示，调整后的带通偏光反射层，其波形WF1”的半高宽FWHM1”约为42nm，波形WF2”的半高宽FWHM2”约为35nm，而波形WF3”的半高宽FWHM3”约为31nm。据此，可进一步提升显示装置的出光功率，例如其亮度增益相较于前述比较例(即未设有带通偏光反射层的显示装置)可提升约40％，而显示装置对于D65环境光的反射率可降低至10％。

图12是依照本发明的第五实施例的显示装置的剖视示意图。请参照图12，本实施例的显示装置20与图6的显示装置10C的差异在于：显示装置20还包括吸光层ABL，设置在发光层EML的多个发光结构之间，且位于带通偏光反射层130C与电路基板100之间。吸光层ABL的材料例如包括黑色树脂材料或黑色金属透过吸光层ABL在可见光波段的吸收特性，可进一步降低显示装置20对于外部环境光的整体反射率。

图13是依照本发明的第六实施例的显示装置的剖视示意图。请参照图13，本实施例的显示装置20A与图12的显示装置20的差异在于：显示装置20A进一步还包括设置在带通偏光反射层130C与吸光层ABL之间的调光层160。特别注意的是，显示装置20A的调光层160是设置在第二带通偏光反射层130L2与第三带通偏光反射层130L3之间。调光层160的材料例如包括光学透明胶(Optical Clear Adhesive，OCA)或硬化型光学透明树脂(OpticalClear Resin，OCR)。

在本实施例中，第一带通偏光反射层130L1对于波长在第一波长范围内的光线的反射率大于20％，而第一波长范围例如是红光波长范围(例如610nm至630nm)。第二带通偏光反射层130L2对于波长在第二波长范围内的光线的反射率大于20％，而第二波长范围例如是绿光波长范围(例如515nm至535nm)。第三带通偏光反射层130L3对于波长在第三波长范围内的光线的反射率大于20％，而第三波长范围例如是蓝光波长范围(例如450nm至470nm)。

举例来说，在本实施例中，适于反射红光的第一带通偏光反射层130L1、适于反射绿光的第二带通偏光反射层130L2以及适于反射蓝光的第三带通偏光反射层130L3是依序设置在发光层EML上。因此，在第二带通偏光反射层130L2和第三带通偏光反射层130L3间设置调光层160，可增加蓝光经由第三带通偏光反射层130L3反射后入射吸光层ABL的机会，从而减少显示装置20A在斜视角观看时显示画面偏蓝的问题。从另一观点来说，透过上述吸光层ABL和调光层160的配置关系，可缩减蓝光的出光角度范围。

进一步而言，调光层160还可选择性地掺杂可吸收蓝光的材质。由于斜向入射的蓝光在调光层160内的光路径较长，被吸收的效果会较正向入射的蓝光来得高，因此可进一步抑制显示画面偏蓝的问题，并且提高显示装置对于外部蓝光的吸收效果。

图14是依照本发明的第七实施例的显示装置的剖视示意图。请参照图14，本实施例的显示装置20B与图6的显示装置10C的差异主要在于：带通偏光反射层的迭层结构不同。具体而言，显示装置20B的带通偏光反射层130D还包括设置在第一带通偏光反射层130L1与四分之一波片120(或偏光层110)之间的辅助带通偏光反射层130L4和辅助带通偏光反射层130L5。这些辅助带通偏光反射层重叠于发光层EML的多个发光结构，且辅助带通偏光反射层130L4位于第三带通偏光反射层130L3和辅助带通偏光反射层130L5之间。另一方面，本实施例的第一带通偏光反射层130L1、第二带通偏光反射层130L2和第三带通偏光反射层130L3的设置顺序相反于图6的显示装置10C。

特别注意的是，辅助带通偏光反射层对于波长在辅助波长范围内至少具有一辅助反射峰值，辅助反射峰值的±10nm内的光线的反射率大于10％％，而辅助波长范围落在650nm至770nm之间。举例来说，在本实施例中，辅助带通偏光反射层130L4适于反射的光线的辅助波长范围例如是670nm至690nm的范围(即深红光)，而辅助带通偏光反射层130L5适于反射的光线的辅助波长范围例如是730nm至750nm的范围(即近红外光)，但不以此为限。更具体地说，辅助带通偏光反射层130L4的反射主波长与第一带通偏光反射层130L1的反射主波长(例如620nm)的差值大于等于60nm，而辅助带通偏光反射层130L5的反射主波长与辅助带通偏光反射层130L4的反射主波长的差值大于等于60nm。

由于带通偏光反射层130D的反射频谱会随着光线的不同入射角度而改变，例如：适于被反射的光线的主波长会随着入射角度越大而缩减。亦即，带通偏光反射层130D的反射频带的主频率会呈现蓝位移(blue shift)。

举例来说，非正向入射第三带通偏光反射层130L3且无法被有效反射的蓝光会被第二带通偏光反射层130L2反射。非正向入射第二带通偏光反射层130L2且无法被有效反射的绿光会被第一带通偏光反射层130L1反射。非正向入射第一带通偏光反射层130L1且无法被有效反射的红光会被辅助带通偏光反射层130L4反射。非正向入射辅助带通偏光反射层130L4且无法被有效反射的深红光会被辅助带通偏光反射层130L5反射。为确保显示器不会有色偏，本发明在同样角度下，不同波长的反射率差异小于5％，较佳的范围为小于2％。譬如在仰角60度下红光反射率为10％，则蓝光与绿光的反射率为5％～15％之内，较佳范围为8％～12％之内。

因此，透过带通偏光反射层130D的上述叠层关系，可抑制显示装置20B在大视角观赏时显示画面的色偏问题，有助于提升其显示品质。

图15是依照本发明的第八实施例的显示装置的剖视示意图。请参照图15，本实施例的显示装置20C与图12的显示装置20的差异在于：吸光层的构型不同。具体而言，显示装置20C的吸光层ABL-A具有多个吸光图案ABP1、多个吸光图案ABP2和多个吸光图案ABP3，且吸光图案ABP1、吸光图案ABP2和吸光图案ABP3可沿着方向X交替排列。

举例来说，在本实施例中，吸光图案ABP1、吸光图案ABP2和吸光图案ABP3分别围绕发光层EML的发光结构ES1、发光结构ES2和发光结构ES3设置，但不以此为限。在其他实施例中，吸光层的吸光图案也可以其他的实施方式对应发光结构设置。

特别注意的是，对应于具有不同主发光波长的发光结构，吸光层ABL-A的吸光图案具有不同的高度。举例来说，对应发光结构ES1设置的吸光图案ABP1的高度H1可小于对应发光结构ES2设置的吸光图案ABP2的高度H2，而吸光图案ABP2的高度H2可小于对应发光结构ES3设置的吸光图案ABP3的高度H3。此处的高度例如是吸光图案沿着垂直于电路基板100的方向(例如方向Z)的厚度。

如同图12的显示装置20，由于第三带通偏光反射层130L3相较于其他的带通偏光反射层较远离发光层EML，因此，将吸光图案ABP3的高度H3设置成较其他吸光图案来得高，可有效遮蔽以大角度入射第三带通偏光反射层130L3的蓝光，进而减少显示装置20C在斜视角观看时显示画面偏蓝的问题。

应注意的是，吸光层ABL-A对应于具有不同主发光波长的发光结构的吸光图案的高度大小关系是根据对应不同反射主波长的多个带通偏光反射层的叠层顺序来调整，本发明并不以图式揭示内容为限制。举例来说，当第二带通偏光反射层130L2改设置在第三带通偏光反射层130L3与四分之一波片120之间时，对应发光结构ES2设置的吸光图案的高度也可大于对应发光结构ES1和发光结构ES3设置的两个吸光图案各自的高度。

综上所述，在本发明的一实施例的显示装置中，四分之一波片和发光层之间且重叠于发光结构的位置设有带通偏光反射层。此带通偏光反射层的第一带通偏光反射图案对于特定波长范围内的光线具有大于20％的反射率。据此，可有效降低显示装置对于外部环境光的整体反射率，同时降低偏光层对于内部显示光线的光能损耗，从而提升显示装置的光能利用率及暗态表现。

以上所述，仅为本发明的优选实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明权利要求书及发明内容所作的简单等效变化与修改，皆仍属本发明专利涵盖的范围。另外，本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要和发明名称仅是用来辅助专利文件检索，并非用来限制本发明的权利范围。此外，本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。虽然本发明已以实施例揭露如上，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，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。

附图标记说明

10、10A、10B、10C、20、20A、20B、20C:显示装置

100:电路基板

110、110A、110B:偏光层

110OP:开口

110P1、110P2:带通偏光图案

120:四分之一波片

130、130A、130B、130C、130D:带通偏光反射层

130L1:第一带通偏光反射层

130L2:第二带通偏光反射层

130L3:第三带通偏光反射层

130L4、130L5:辅助带通偏光反射层

131、132、133:带通偏光反射图案

140:封装层

150:透光胶层

160:调光层

ABL、ABL-A:吸光层

ABP1、ABP2、ABP3:吸光图案

AL1:配向层

AX、AX”:吸收轴

CP1:第一圆偏振态

CP2:第二圆偏振态

E1:第一电极层

E2:第二电极层

EB1、EB2:环境光

EML:发光层

ES1、ES2、ES3:发光结构

FWHM1、FWHM2、FWHM3、FWHM1”、FWHM2”、FWHM3”:半高宽

H1、H2、H3:高度

LB1、LB1a、LB1b:光线

LC:液晶分子

LCL、LCL-A:胆固醇液晶层

LP1:第一线偏振态

LP2:第二线偏振态

MS:表面微结构

n、n1、n2:分子长轴

P:螺距

PW1、PW2、PW3:主发光波长

SUB1:基板

SUB1s:表面

WF1、WF2、WF3、WF1”、WF2”、WF3”:波形

X、Y、Z:方向

θ1、θ2:夹角。

Claims (14)

1.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括：

电路基板；

发光层，设置于所述电路基板上，且具有多个发光结构，所述多个发光结构电性连接所述电路基板，所述多个发光结构包括多个第一发光结构，所述多个第一发光结构具有第一主发光波长；

偏光层，重叠设置于所述发光层，且位于所述发光层背离所述电路基板的一侧；

四分之一波片，设置在所述偏光层与所述发光层之间，且重叠于所述发光层与所述偏光层；以及

带通偏光反射层，设置在所述四分之一波片与所述发光层之间，所述带通偏光反射层包括第一带通偏光反射图案，所述第一带通偏光反射图案重叠于所述多个第一发光结构，其中所述第一带通偏光反射图案对于波长在第一波长范围内的光线的反射率大于20％，所述第一波长范围为所述第一主发光波长±10nm。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述带通偏光反射层包括胆固醇液晶层，所述胆固醇液晶层具有多个液晶分子，所述多个液晶分子以一螺距扭转排列。

3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述带通偏光反射层还包括：

基板；

所述胆固醇液晶层设置在所述基板上；以及

多个表面微结构，设置在所述基板与所述胆固醇液晶层之间，其中重叠于所述多个表面微结构的部分所述多个液晶分子的分子长轴相对于所述基板的倾斜角互不相同。

4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述带通偏光反射层还包括第二带通偏光反射图案，所述多个发光结构还包括多个第二发光结构，所述多个第二发光结构具有第二主发光波长，所述第一主发光波长不同于所述第二主发光波长，所述第二带通偏光反射图案重叠设置于所述多个第二发光结构，所述第二带通偏光反射图案对于波长在第二波长范围内的光线的反射率大于20％，其中所述第二波长范围为所述第二主发光波长±10nm。

5.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述多个发光结构还包括多个第二发光结构，所述多个第二发光结构具有第二主发光波长，所述偏光层具有重叠于所述多个第二发光结构的多个开口，所述多个开口内设有多个带通偏光图案，所述多个带通偏光图案与所述偏光层具有吸收轴，且对于波长在第二波长范围内的光线的最高穿透率大于45％，所述第二波长范围为所述第二主发光波长±10nm，且在可见光的范围内，所述多个带通偏光图案对于波长在所述第二波长范围外且偏振方向平行于所述吸收轴的光线的平均穿透率小于20％。

6.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述多个发光结构还包括多个第二发光结构，所述多个第二发光结构具有第二主发光波长，所述第二主发光波长不同于所述第一主发光波长，所述偏光层重叠于所述多个第一发光结构和所述多个第二发光结构，且具有吸收轴，所述偏光层对于波长在第二波长范围内的光线的最高穿透率大于45％，所述第二波长范围为所述第二主发光波长±10nm，所述偏光层对于波长在所述第二波长范围外且偏振方向平行于所述吸收轴的光线的平均穿透率小于20％。

7.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述多个发光结构还包括多个第二发光结构，所述多个第二发光结构具有第二主发光波长，所述第二主发光波长不同于所述第一主发光波长，所述带通偏光反射层还包括第二带通偏光反射层，所述第一带通偏光反射图案重叠于所述多个第一发光结构及所述多个第二发光结构，所述第一带通偏光反射图案和所述第二带通偏光反射层彼此重叠，所述第二带通偏光反射层对于波长在第二波长范围内的光线的反射率大于20％，所述第二波长范围为所述第二主发光波长±10nm。

8.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述第一主发光波长与所述第二主发光波长的差值大于30nm。

9.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述带通偏光反射层的反射频谱包括具有涵盖所述第一主发光波长的第一波形以及涵盖所述第二主发光波长的第二波形，且所述第一波形与所述第二波形各自的半高宽小于50nm。

10.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述多个发光结构还包括多个第二发光结构，所述多个第二发光结构具有第二主发光波长，所述第二主发光波长不同于所述第一主发光波长，所述第一带通偏光反射图案重叠于所述多个第一发光结构及所述多个第二发光结构，所述偏光层为带通偏光膜，所述偏光层重叠于所述多个第一发光结构和所述多个第二发光结构，且具有吸收轴，所述偏光层对于波长在第二波长范围内的光线的最高穿透率大于45％，所述第二波长范围为所述第二主发光波长±10nm，所述偏光层对于波长在所述第二波长范围外且偏振方向平行于所述吸收轴的光线的平均穿透率小于20％。

11.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括：

吸光层，设置在所述多个发光结构之间，且位于所述带通偏光反射层与所述电路基板之间。

12.根据权利要求11所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括：

调光层，设置在所述带通偏光反射层与所述吸光层之间。

13.根据权利要求11所述的显示装置，其特征在于，所述吸光层具有对应所述多个第一发光结构设置的多个第一吸光图案以及对应所述多个第二发光结构设置的多个第二吸光图案，所述第二主发光波长大于所述第一主发光波长，且各所述多个第一吸光图案沿着垂直于所述电路基板的一方向的第一高度不同于各所述多个第二吸光图案沿着该方向的第二高度。

14.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述带通偏光反射层还包括辅助带通偏光反射层，所述辅助带通偏光反射层重叠于所述多个第一发光结构及所述多个第二发光结构，且所述辅助带通偏光反射层位于所述偏光层与所述第二带通偏光反射层之间，所述辅助带通偏光反射层对于波长在辅助波长范围内具有至少一个辅助反射峰值，所述至少一个辅助反射峰值的±10nm内的光线的反射率大于10％，所述辅助波长范围落在650nm至770nm的范围内。

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