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TW201631331A - 光學膜結構與顯示器結構 - Google Patents

光學膜結構與顯示器結構 Download PDF

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TW201631331A
TW201631331A TW104105311A TW104105311A TW201631331A TW 201631331 A TW201631331 A TW 201631331A TW 104105311 A TW104105311 A TW 104105311A TW 104105311 A TW104105311 A TW 104105311A TW 201631331 A TW201631331 A TW 201631331A
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light absorbing
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趙玉如
吳佳育
李國昶
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財團法人工業技術研究院
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Abstract

本揭露提出一種光學膜結構，該光學膜結構包括一第一基板、一光學元件、一平坦層及一光吸收層。第一基板具有一第一表面及一第二表面；光學元件具有一微透鏡陣列，設置於第一基板之第一表面上，微透鏡陣列具有複數個微透鏡單元，每一個微透鏡單元在第一表面上投影之圓形具有一投影半徑R；平坦層設置於該光學元件上；以及光吸收層設置於該平坦層上，光吸收層具有複數個光吸收單元，每一個光吸收單元具有一寬度W；其中光線經由第二表面通過微透鏡陣列後，聚焦於光吸收層，微透鏡陣列與平坦層的折射率差異大於或等於0.2且W小於或等於R/2。本揭露另提出一種顯示器結構。

Description

光學膜結構與顯示器結構
本揭露是有關於一種光學膜結構及一種顯示器結 構，也是有關於一種具有微透鏡陣列的光學膜結構及顯示器結構。
在現今的日常生活中，如手機、PDAs(personal digital assistants)、GPS、數位相機等3C產品皆與生活息息相關，這些產品大都使用平面顯示器(flat panel display)當作顯示介面，如液晶顯示器(liquid crystal displays)、電漿顯示器(plasma displays)及有機發光二極體(organic light emitting diode(OLED))顯示器等。其中有機發光二極體面板具有較高亮度、較低功耗、較高對比、快速反應及低驅動電壓等性質。
在有機發光二極體面板結構中，包含多層結構，從 第一電極、電洞注入層、電洞傳輸層、發光層，到電子傳輸層、電子注入層至第二電極。其中，為增加OLED面板發光效率，至少會有一層電極為金屬電極，然而，由於金屬電極多具高反射特性，於較高亮度環境使用OLED面板時，外界環境光易進入面板並經由金屬電極反射，進而造成視覺效果下降，亦即環境對比不佳，影響影像品質。
本揭露之一實施例提出一種光學膜結構，包括一第 一基板，具有一第一表面及一第二表面；一光學元件，具有一微透鏡陣列，設置於該第一基板之該第一表面上，該微透鏡陣列具有複數個微透鏡單元，每一個該微透鏡單元在該第一表面上投影之圓形具有一投影半徑R；一平坦層，設置於該光學元件上；以及一光吸收層，設置於該平坦層上，該光吸收層具有複數個光吸收單元，每一個該光吸收單元具有一寬度W；其中光線經由該第二表面通過該微透鏡陣列後，聚焦於該光吸收層，該微透鏡陣列與該平坦層的折射率差異大於或等於0.2且該光吸收單元的該寬度W小於或等於該微透鏡單元的該投影半徑R之一半。
本揭露之另一實施例提出一種顯示器結構，包括一 第一基板，具有一第一表面及一第二表面；一光學元件，具有一微透鏡陣列，設置於該第一基板之該第一表面上，該微透鏡陣列具有複數個微透鏡單元，每一個該微透鏡單元在該第一表面上投影之圓形具有一投影半徑R；一平坦層，設置於該光學元件上；一光吸收層，設置於該平坦層上，該光吸收層具有複數個光吸收單元，每一個該光吸收單元具有一寬度W；一第二基板；一顯示元件層，具有複數個顯示元件單元，設置於該第二基板上並位於該第一基板與該第二基板之間；以及一封裝膠材，設置於該顯示元件層及該光吸收層之間；其中光線經由該第二表面通過該微透鏡陣列後，聚焦於該光吸收單元，其中每一個該顯示元件單元對應複數個該微透鏡單元且該光吸收單元的該寬度W小於或等於該微透鏡單元的該投影半徑R之一半。
為讓本揭露能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
110‧‧‧第一基板
110a‧‧‧第一表面
110b‧‧‧第二表面
120‧‧‧光學元件
120’‧‧‧微透鏡陣列
130‧‧‧平坦層
140‧‧‧光吸收層
140a‧‧‧光吸收單元
150‧‧‧反射層
160‧‧‧第二基板
170‧‧‧OLED元件層
180‧‧‧封裝膠材
190‧‧‧阻氣結構層
200‧‧‧載板
210‧‧‧離型層
220‧‧‧第一電極
230‧‧‧第二電極
240‧‧‧顯示介質層
250‧‧‧光偵測器
260‧‧‧反射鏡
100、300A、300B、400、900、1000A‧‧‧光學膜結構
500、700A、700B、800、1000B‧‧‧顯示器結構
r‧‧‧曲率半徑
h‧‧‧高度
f‧‧‧焦距
R‧‧‧投影半徑
W‧‧‧寬度
第1A圖為本揭露一實施例的光學膜結構剖面示意圖。
第1B圖為本揭露一實施例的微透鏡單元剖面示意圖。
第2A圖為本揭露一實施例複數個微透鏡單元及複數個光吸收單元的上視圖。
第2B圖為本揭露另一實施例複數個微透鏡單元及複數個光吸收單元的上視圖。
第2C圖為本揭露又一實施例複數個微透鏡單元及複數個光吸收單元的上視圖。
第3A圖為本揭露一實施例的光學膜結構剖面及入射光示意圖。
第3B圖為本揭露另一實施例的光學膜結構剖面及入射光示意圖。
第4圖為本揭露另一實施例的光學膜結構示意圖。
第5圖為本揭露一實施例的顯示器結構示意圖。
第6圖為本揭露一實施例顯示元件單元與微透鏡單元及光吸收單元的上視圖。
第7A圖為本揭露一實施例OLED顯示器結構出光示意圖。
第7B圖為本揭露另一實施例OLED顯示器結構與其環境光示 意圖。
第8圖為本揭露另一實施例的顯示器結構示意圖。
第9圖為本揭露另一實施例的光學膜結構示意圖。
第10A圖至第10E圖為本揭露一實施例的顯示器結構製作圖。
第11A圖及第11B圖為本揭露一實施例OLED顯示器結構之反射率模擬分析示意圖。
第12A圖及第12B圖為本揭露一實施例OLED顯示器結構之穿透率模擬分析示意圖。
第13圖為微透鏡單元折射率與平坦層折射率差異△n及微透鏡單元曲率半徑r相對於微透鏡單元聚焦能力的示意圖。
本說明書以下的揭露內容提供許多不同的實施例或 範例，以實施本揭露各種不同實施例的不同特徵。而本說明書以下的揭露內容是敘述各個構件及其排列方式的特定範例，以求簡化說明。當然，這些特定的範例並非用以限定本揭露。另外，本揭露的說明中不同範例可能使用重複的參考符號及/或用字。這些重複符號或用字係為了簡化與清晰的目的，並非用以限定各個實施例及/或所述外觀結構的關係。再者，若是本說明書以下的揭露內容敘述了將第一特徵形成於一第二特徵之上或上方，即表示其包含了所形成的上述第一特徵與上述第二特徵是直接接觸的實施例，亦包含了尚可將附加的特徵形成於上述第一特徵與上述第二特徵之間，而使上述第一特徵與上述第二特徵可能未直接接觸的實施例。
第1A圖為本揭露一實施例的光學膜結構剖面示意 圖。在第1A圖中，光學膜結構100具有第一基板110，第一基板110具有一第一表面110a及一第二表面110b。一光學元件120，設置於第一基板之第一表面110a上，一平坦層130，設置於光學元件120上，一光吸收層140，設置於平坦層130上，光吸收層140可具有複數個光吸收單元140a，每一個光吸收單元具有一寬度W。在一實施例中光學元件120可包括微透鏡陣列120’，微透鏡陣列120’由複數個微透鏡單元120a所組成，微透鏡單元120a在實質上平行於第一表面110a的一表面上呈二維重複排列以形成微透鏡陣列120’且微透鏡單元120a彼此可以為緊鄰的排列或其間相隔一間距。微透鏡單元120a可為球面或非球面透鏡。選擇微透鏡陣列120’與平坦層130的折射率高低差異，使微透鏡陣列120’對由第二表面110b入射的光線具有被偏折的效果，例如具有聚焦的效果。
請參考第1B圖，為本揭露一實施例的微透鏡單元剖 面示意圖。在第一基板110的第一表面110a上設置的微透鏡單元120a具有曲率半徑r，其高度為h，焦距為f，光吸收層140則實質上配置於微透鏡單元120a的焦點處，微透鏡單元120a在第一表面110a上投影的圓形具有一投影半徑R。
請參考第2A圖，光吸收層140可具有複數個光吸收 單元140a，在一實施例中光吸收單元140a為陣列排列且具有寬度W，若光吸收層140a上視之形狀為圓形，則W為其直徑。若微透鏡陣列120’對由第二表面110b入射的光線具有聚焦的效果，則光吸收單元140a可對應的設置在微透鏡單元120a的焦點附近，可使 由第二表面110b入射的光線聚焦於光吸收單元140a上。
光吸收單元140a可如上所述為陣列排列，位於微透 鏡陣列120’的微透鏡單元120a的焦點附近，如第2A圖所示，為一實施例中微透鏡單元120a及光吸收單元140a的上視圖，在實質上平行於第一表面110a的表面上，微透鏡單元120a呈二維重複排列，而光吸收單元140a則位於微透鏡單元120a的焦點處並呈現如棋盤格之排列。光吸收單元140a上視圖的形狀可為矩形、圓形、橢圓形、菱形等，但不限於此。第2A圖中微透鏡單元120a及光吸收單元140a的尺寸比例僅為示意，並不代表實際之尺寸比例，微透鏡單元120a以4x4陣列為例，但不限於此。在一些實施例中，為了增加視角，光吸收單元140a也可以為連續形狀之排列，以吸收斜向角度入射的環境光，如第2B圖和第2C圖所示。第2B圖為一實施例中微透鏡單元120a及光吸收單元140a的上視圖，在實質上平行於第一表面110a的表面上，微透鏡單元120a呈二維重複排列，而光吸收單元140a位於微透鏡單元120a的焦距處並在D1及D2方向上呈十字交叉排列，其中D1方向可實質上垂直於D2方向，但不限於此；光吸收單元140a在D1方向上的寬度與在D2方向上的寬度不一定相等，第2B圖中微透鏡單元120a及光吸收單元140a的尺寸比例僅為示意，並不代表實際之尺寸比例，微透鏡單元120a以4x4陣列為例，但不限於此。在又一實施例中，如第2C圖所示，光吸收單元140a位於微透鏡單元120a的焦距處並只在一維的方向上(例如D2方向)呈條狀連續排列，第2C圖中微透鏡單元120a及光吸收單元140a的尺寸比例僅為示意，並不代表實際之尺寸比例，微透鏡單元120a以4x4陣列為例，但不限於此。
在一實施例中，第一基板110的材料包括玻璃、塑膠 材料或聚合物材料，例如聚亞醯胺(polyimide,PI)、聚亞醯胺與無機混合物(hybrid PI)、聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate,PET)、聚醚碸(Polyethersulfone,PES)、聚丙烯酸酯(polyacrylate,PA)、聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylene naphthalatc,PEN)、聚碳酸酯(polycarbonate,PC)、聚原冰烯(polynorbornene,PNB)、聚醚亞醯胺(polyetherimide,PEI)、聚醚醚酮(polyetheretherketone,PEEK)、環烯烴聚合物(Cyclo olefin polymer,COP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、玻璃纖維增強型塑膠基板(Fiberglass Reinforced Plastic Substrate)等。第一基板110之厚度例如介於1μm~500μm間；較佳為5μm~30μm間。
平坦層130的材料可包括透明樹脂、光阻、高分子材 料或光學環氧樹脂等材料，其厚度與微透鏡陣列120’的聚焦能力相關，在一些實施例中，平坦層130的厚度約等於或稍大於微透鏡陣列120’的焦距長度f。微透鏡陣列120’的材料可為玻璃、塑膠、光學環氧樹脂、光阻、或上述材料的組合。若微透鏡單元120a為球面形狀，微透鏡單元120a的曲率半徑r可例如為100μm，較佳可例如為40μm，更佳可例如為20μm。投影半徑R係指如第1B圖所示，為微透鏡單元120a在第一表面110a上投影之圓形之半徑。光吸收層140的材料可包括具光吸收特性之樹脂、光阻、高分子材料或光學環氧樹脂。光吸收層140的厚度可例如為10μm，較佳可例如為5μm，更佳可例如為2μm。微透鏡陣列120’與平坦層130的折射率差異大於或等於0.2。
請參考第3A圖及第3B圖，為本揭露不同實施例的光 學膜結構剖面及入射光示意圖。光學膜結構300A及300B之元件與第1A圖實質相同處使用相同的元件符號，以簡化說明。如第3A圖所示，光學膜結構300A之微透鏡單元120a的折射率為nMLA，平坦層130的折射率為nPLN。當nMLA>nPLN，即微透鏡單元120a的折射率大於平坦層130的折射率，由第二表面110b入射的光線L之行進方向如第3A圖箭頭所示，光吸收單元140a配置在微透鏡單元120a的正下方。而如第3B圖所示，光學膜結構300B之微透鏡單元120a的折射率為nMLA，平坦層130的折射率為nPLN。當nMLA<nPLN，即微透鏡單元120a的折射率小於平坦層130的折射率，由第二表面110b入射的光線L之行進方向如第3B圖箭頭所示，光吸收單元140a則配置在相鄰兩個微透鏡單元120a的交接處之下方。亦即微透鏡單元120a的焦點位置或光吸收單元140a相對於微透鏡單元120a的位置會因微透鏡單元120a的折射率及平坦層130的折射率之大小關係而變動。
第4圖為本揭露另一實施例的光學膜結構示意圖。在 第4圖中，光學膜結構400之元件與第1A圖實質相同處使用相同的元件符號，以簡化說明。第4圖與第1A圖的光學膜結構相似，第4圖與第1A圖光學膜結構的差異為在第4圖的光學膜結構400中之光吸收層140的下方設置有反射層150。反射層150可相對於光吸收層140而配置，其在一實質上平行於第一表面110a的平面上之配置可參考如第2A圖至第2C圖光吸收單元140a之配置，但不限於此。其配置也可以與光吸收單元140a的配置不同，例如光吸收單元140a的配置如第2B圖所示為十字交叉排列，但反射層150的配置則如第2A圖的棋盤格之排列。反射層150上視圖的形狀可為矩 形、圓形、橢圓形、菱形等，但不限於此。另外，反射層150與光吸收單元140a的形狀可為相同或不同。
反射層150的材料可包括鋁、釹、銀、鎂、鈦與鉬等 金屬、或包含該些金屬之至少其中之一者的金屬氧化物、該些金屬之至少其中之一者的合金、或上述之任意組合。其厚度例如介於10nm~10μm。
上述的光學膜結構可應用於顯示器結構中，顯示器 例如液晶顯示器(liquid crystal display(LCD))、電漿顯示器(plasma display)、有機發光二極體顯示器(organic light emitting diode display(OLED display)、電濕潤顯示器(electrowetting display(EWD))、電泳顯示器(electro-phoretic display(EPD))、電致變色顯示器(electrochromic display(ECD))或其他顯示器。顯示器可以為主動矩陣式(Active Matrix)或被動矩陣式(Passive Matrix)顯示器，但不限於此。以下將列舉實施例進行說明。
第5圖為本揭露一實施例的顯示器結構示意圖。顯示 器結構包含一顯示元件層，其可為液晶顯示元件、電漿顯示元件、有機發光二極體(OLED)顯示元件、電濕潤顯示元件、電泳顯示元件或電致變色顯示元件等。在此以有機發光二極體(OLED)顯示器結構作為例子進行說明。在第5圖中的顯示器結構500包括：一第二基板160，在第二基板160上設置有OLED元件層170，OLED元件層170具有複數個OLED顯示元件單元，在第5圖只繪示出一個OLED顯示元件單元，OLED顯示元件單元可例如為單色顯示器之一畫素(pixel)，或例如為多色顯示器之次畫素(sub-pixel)(例如R、G、B次畫素)。OLED元件層170可包括第一電 極、電洞注入層、電洞傳輸層、發光層、電子傳輸層、電子注入層及第二電極等(未繪示)。第一基板110與第二基板160相對設置，第一基板110具有一第一表面110a及一第二表面110b。一光學元件120，設置於該第一基板110之該第一表面110a上，一平坦層130，設置於該光學元件120上，一光吸收層140，設置於該平坦層130上，上述OLED元件層170則位於第一基板110及第二基板160之間。封裝膠材180則設置於該OLED元件層170及該光吸收層140之間。也就是說，OLED顯示器結構500係為在第二基板160上設置OLED元件層170，再將如第1A圖的光學膜結構100以第一表面110a朝向OLED元件層170相對設置，並在其間設置封裝膠材180。OLED顯示器結構500與光學膜結構100實質上相同的元件則不在此另行敘述。在第5圖中，所示OLED元件層170為顯示器最小顯示單元，例如，單色顯示器之一畫素(pixel)，或例如多色顯示器之次畫素(sub-pixel))(例如R、G、B次畫素)。
第6圖為本揭露一實施例中顯示器顯示元件單元與 微透鏡單元及光吸收單元的上視圖。顯示器顯示元件單元例如為單色顯示器之一畫素(pixel)，或例如多色顯示器之次畫素(sub-pixel))(例如R、G、B次畫素)。如第6圖所示，顯示器顯示元件單元為Ps，在顯示器顯示元件單元Ps中設置有複數個微透鏡單元120a及複數個光吸收單元140a。
第7A圖為本揭露一實施例OLED顯示器結構出光示 意圖。光線210為OLED顯示器結構700A朝向觀視者200方向出射之光線，其中箭頭方向代表光行進的方向。第7B圖為本揭露另一實施例OLED顯示器結構與環境光示意圖。光線220為環境光入射 於OLED顯示器結構700B之光線，其中箭頭方向代表光行進的方向。
請同時參考第5圖、第7A圖及第7B圖，在一實施例 中，光學元件120例如為微透鏡陣列120’，微透鏡陣列120’由微透鏡單元120a所組成，微透鏡單元120a在實質上平行於第一表面110a的表面上呈二維重複排列以形成微透鏡陣列120’。微透鏡單元120a可為球面或非球面透鏡。光吸收層140之設置請參考第2A~2C圖及其說明。圖中所示OLED元件層170為顯示器最小顯示單元，在顯示器最小的顯示單元170上配置有複數個微透鏡單元120a。請參考第7A圖，由OLED顯示器結構700A所出射的光線210，可由第二表面110b出射。而由第二表面110b入射至OLED顯示器結構700B的環境光光線220，則如第7B圖所示，經由選擇微透鏡陣列120’與平坦層130的折射率高低差異，使微透鏡陣列120’對由第二表面110b入射的光線220具有偏折光線的效果，可使由第二表面110b入射的光線聚焦於光吸收單元140a上，光吸收單元140a之設置請參考第2A~2C圖及其說明。故環境光光線220入射OLED顯示器700B後會被聚集於光吸收單元140a而不會進入OLED元件層170，可避免環境光被OLED元件層170中的反射電極所反射而進入觀視者200的眼睛。
請再參考第7A圖及第7B圖，光吸收單元140a的寬度 為W，若光吸收單元140a的上視圖形狀如第2A圖所示之圓形，則W係指其直徑。考量由第二表面110b入射的環境光光線220能有效的被光吸收單元140a所吸收，光吸收單元140a的寬度應有一定的大小以使環境光光線220能大致皆落在光吸收單元140a上並被光 吸收單元140a所吸收。但光吸收單元140a的寬度也需有一定的限制，以免由OLED顯示器結構700A所出射的光線210被光吸收單元140a吸收過多而影響顯示品質。適當的光吸收單元140a的寬度W係小於或等於微透鏡單元120a的投影半徑R之一半，即WR/2。 投影半徑R係指如第1B圖所示，為微透鏡單元120a在第一表面110a上投影之圓形之半徑。
在一實施例中，封裝膠材180的材料可為壓克力樹脂 (acrylic)或環氧樹脂(expoxy)，而封裝膠材180的形態例如為一感壓式膠材或一填充式膠材。封裝膠材180厚度例如介於1μm~50μm，但不受限於此。平坦層130的材料可包括透明樹脂、光阻、高分子材料或光學環氧樹脂等材料，其厚度與微透鏡陣列120’的聚焦能力相關，在一些實施例中，平坦層130的厚度與微透鏡陣列120’的焦距長度相關。微透鏡陣列120’的材料可為玻璃、塑膠、光學環氧樹脂、光阻、或上述材料的組合。若微透鏡單元120a為球面形狀，微透鏡單元120a的曲率半徑r可例如為100μm，較佳可例如為40μm，更佳可例如為20μm。在一些實施例中，微透鏡單元120a的投影半徑R應至少為顯示元件單元的最短邊長的四分之一。投影半徑R係指如第1B圖所示，為微透鏡單元120a在第一表面110a上投影之圓形之半徑。光吸收層140的材料可包括具光吸收特性之樹脂、光阻、高分子材料或光學環氧樹脂。光吸收層140的厚度可例如為10μm，較佳可例如為5μm，更佳可例如為2μm。微透鏡陣列120’與平坦層130的折射率差異大於或等於0.2。
第8圖為本揭露另一實施例的顯示器結構示意圖。在 第8圖中，顯示器結構係例如OLED顯示器結構800，其元件與第5圖實質相同處使用相同的元件符號，以簡化說明。第8圖與第5圖的顯示器結構相似，第8圖與第5圖顯示器結構的差異為在第8圖的顯示器結構800中之光吸收層140的下方設置有反射層150，以使部分OLED元件層170出射的光線210可以因反射層150而被反射，避免被光吸收層140吸收，這些光線再因OLED元件層170中的反射電極(未繪製)的反射而由第二表面110b出射，再被觀視者(未繪示)看到，可提高OLED顯示器的出光效率。反射層150的配置可對應於光吸收層140，但不限於此。反射層150的配置及形狀可參考之前段落之描述。
第9圖為本揭露另一實施例的光學膜結構示意圖。第 9圖與第1A圖的光學膜結構相似，第9圖的光學膜結構900與第1A圖的光學膜結構100實質相同處使用相同的元件符號，以簡化說明。第9圖與第1A圖的差異為在第9圖的光學膜結構900中之第一基板110與光學元件120間配置有一阻氣結構層190。阻氣結構層190的材料可為有機材料、無機材料或透明有機-無機奈米混合材料，有機材料包括聚對二甲苯(parylene)、丙烯酸(acrylic)、類鑽石碳膜(DLC)或其他合適的有機材料。無機材料包括氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、氧化鋁或其他合適的無機阻氣材料。有機無機混成材料包括類鑽石碳(DLC)與矽(Si)混成膜。阻氣結構層190可為單層結構或多層結構，多層結構可為有機無機交互堆疊之結構。阻氣結構層190改善可撓性基板的阻隔水氣及氧氣之特性，以提昇光學元件或電子元件的可靠度(reliability)。同理在上述其他實施例中的光學膜結構或顯示器結構也可在第一基板110與光 學元件120間配置阻氣結構層190。例如第5圖的顯示器結構500在第一基板110與光學元件120間可配置阻氣結構層190。
第10A圖至第10E圖為本揭露一實施例的顯示器結 構製作圖。在此實施例中光學膜結構或顯示器結構使用可撓式基板，故在製作時先提供一載板200，載板200在製程中能維持其原有的形狀不致變形，以及便於控制後續形成於其上之可撓式裝置的特性。載板200可包括玻璃基板、矽基板、石英基板或藍寶石基板等硬式基板。在載板200上形成一離型層210，離型層210可使形成於載板200上之可撓式裝置在進行可撓式裝置的取下方法之後易於從載板200脫離，離型層210的材質可包括聚對二甲基苯(parylene)，但不受限於此。接著在離型層210上形成光學膜結構1000A，光學膜結構1000A包括第一基板110，其中第一基板110為可撓性基板且具有一第一表面110a及一第二表面110b。在第一表面110a上形成光學元件120，平坦層130則形成於光學元件120上，光吸收層140形成於平坦層130上。其中第二表面110b為靠近離型層210的基板表面。請參考第10A圖，將光學膜結構1000A由離型層210上脫離，離型層210可使形成於載板200上之光學膜結構1000A在進行取下方法之後易於從載板200脫離，而完成具可撓性的基板的光學膜結構1000A。請參考第10B圖，另外再提供一載板200，載板200可包括玻璃基板、矽基板、石英基板或藍寶石基板等硬式基板。在載板上形成一離型層210，離型層210的材質可包括聚對二甲基苯(parylene)。接著在離型層210上形成第二基板160，其中第二基板160為可撓性基板。在第二基板160上形成第一電極220、顯示介質層240、第二電極230及封裝膠材180。在一 實施例中顯示介質層240包括有機發光元件，其中有機發光元件包括電洞注入層、電洞傳輸層、發光層、電子傳輸層及電子注入層(未繪示)。請參考第10B圖，將光學膜結構1000A以光吸收層140的方向朝向封裝膠材180進行接合，形成如第10C圖所示的結構，在載板200及離型層210上具有顯示器結構1000B，接著參考第10D圖，將顯示器結構1000B由離型層210上脫離，離型層210可使形成於載板200上之顯示器結構1000B在進行取下方法之後易於從載板200脫離，而完成如第10E圖所示具可撓性的基板的顯示器結構1000B。
第11A圖及第11B圖為本揭露一實施例OLED顯示器 結構之反射率模擬分析示意圖。以第11A圖及第11B圖所示的OLED顯示器結構來模擬環境光經過OLED顯示器結構之反射情形，其中以反射鏡260來模擬顯示器結構中的反射電極。請參考表1及第11A圖及第11B圖，第11A圖的結構為不具有微透鏡陣列結構及光吸收層的OLED顯示器結構，OLED顯示器結構包括第一基板110、平坦層130、第二基板160及封裝膠材180。所使用之入射光(即環境光)為10000W，箭頭所示為入射光行進方向之示意。光偵測器250所測得的反射光為10000W，反射率為100%。第11B圖的結構為具有微透鏡陣列120’及光吸收層140的OLED顯示器結構，所使用之入射光(即環境光)為10000W，光偵測器250所測得的反射光為976W，反射率為10%。可看出具有微透鏡陣列120’及光吸收層140的OLED顯示器結構有效的減小了環境光的反射，可提昇顯示器的影像對比。
第12A圖及第12B圖為本揭露一實施例OLED顯示器 結構之穿透率模擬分析示意圖。以第12A圖及第12B圖所示的OLED顯示器結構來模擬OLED顯示器光出射情形。請參考表2及第12A圖及第12B圖，第12A圖的結構為不具有微透鏡陣列結構及光吸收層的OLED顯示器結構，OLED顯示器結構包括第一基板110、平坦層130、第二基板160、顯示元件層170及封裝膠材180。 OLED顯示器的出光強度為10000W，箭頭所示為OLED顯示器出射光行進方向之示意。光偵測器250所測得的出光功率為10000W，穿透率為100%。第12B圖的結構為具有微透鏡陣列120’、光吸收層140及反射層150的OLED顯示器結構，OLED顯示器的出光功率為10000W，光偵測器250所測得的出光強度為8188W，穿透率為82%。可看出具有微透鏡陣列120’、光吸收層140及反射層150的OLED顯示器結構雖然出光效率因此降低，但降低的幅度並不大。
微透鏡單元的厚度與其聚焦能力有關，第13圖為微 透鏡單元折射率與平坦層折射率差異值△n及微透鏡單元曲率半徑r相對於微透鏡單元聚焦能力的示意圖。請參考第13圖，橫座標表示微透鏡單元的曲率半徑r，縱座標表示微透鏡單元的焦距，在折射率差異值△n為0.1、0.2、0.4及0.6時所測得的曲率半徑r及焦距之關係。可看出在相同的曲率半徑r時，折射率差異值△n越大，微透鏡單元的焦距愈短，表示微透鏡單元的聚焦能力較佳，模組厚度亦可較薄。另外亦可看出在固定的折射率差異△n下，微透鏡單元的曲率越小，微透鏡單元的焦距愈短，表示微透鏡單元的聚焦能力較佳，模組厚度亦可較薄。為了使顯示器結構更輕薄及具有適當的可撓曲特性，微透鏡陣列的焦距可以為小於或等於100μm，較佳可為小於或等於50μm。若△n=0.1，曲率半徑約10μm才可使焦距100μm，然曲率半徑10μm已接近微透鏡製程之製程極限，以此規格下，製程不易穩定達成，因此，△n的選擇以△n0.2為主。另外，現行高折射率材料較少，材料上可行之△n為0.6，在△n=0.6時，曲率半徑40μm時，可使焦距為 100μm，因此曲率半徑之選擇以40μm為主。
本揭露上述實施例中各種光學膜結構及顯示器結構可減少環境光對顯示器結構的影響，提昇環境對比，以改善影像品質。
雖然本揭露已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭露，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本揭露的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準
100‧‧‧光學膜結構
110‧‧‧第一基板
110a‧‧‧第一表面
110b‧‧‧第二表面
120‧‧‧光學元件
120’‧‧‧微透鏡陣列
120a‧‧‧微透鏡單元
130‧‧‧平坦層
140‧‧‧光吸收層
140a‧‧‧光吸收單元
W‧‧‧寬度

Claims (19)

  1. 一種光學膜結構，包括：一第一基板，具有一第一表面及一第二表面；一光學元件，具有一微透鏡陣列，設置於該第一基板之該第一表面上，該微透鏡陣列具有複數個微透鏡單元，每一個該微透鏡單元在該第一表面上投影之圓形具有一投影半徑R；一平坦層，設置於該光學元件上；以及一光吸收層，設置於該平坦層上，該光吸收層具有複數個光吸收單元，每一個該光吸收單元具有一寬度W；其中光線經由該第二表面通過該微透鏡陣列後，聚焦於該光吸收單元，該微透鏡陣列與該平坦層的折射率差異大於或等於0.2且該光吸收單元的該寬度W小於或等於該微透鏡單元的該投影半徑R之一半。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光學膜結構，其中該微透鏡單元的一曲率半徑小於或等於40μm。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之光學膜結構，其中該複數個光吸收單元對應於該複數個微透鏡單元配置。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之光學膜結構，其中該複數個光吸收單元配置在微透鏡單元的焦距處並在一實質上平行於第一表面的表面上呈棋盤格之排列。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之光學膜結構，其中該複數個 光吸收單元配置在微透鏡單元的焦距處並在一實質上平行於第一表面的表面上呈十字交叉之排列。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之光學膜結構，其中該複數個光吸收單元配置在微透鏡單元的焦距處並在一實質上平行於第一表面的表面上呈條狀連續之排列。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之光學膜結構，其中更包括一反射層配置於該光吸收層上。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之光學膜結構，其中更包括一阻氣結構層配置於該第一基板與該光學元件之間。
  9. 一種顯示器結構，包括：一第一基板，具有一第一表面及一第二表面；一光學元件，具有一微透鏡陣列，設置於該第一基板之該第一表面上，該微透鏡陣列具有複數個微透鏡單元，每一個該微透鏡單元在該第一表面上投影之圓形具有一投影半徑R；一平坦層，設置於該光學元件上；一光吸收層，設置於該平坦層上，該光吸收層具有複數個光吸收單元，每一個該光吸收單元具有一寬度W；一第二基板；以及一顯示元件層，具有複數個顯示元件單元，設置於該第二基板上並位於該第一基板與該第二基板之間；其中光線經由該第二表面通過該微透鏡結構後，聚焦於該光 吸收單元，其中每一個該顯示元件單元對應複數個該微透鏡單元且該光吸收單元的該寬度W小於或等於該微透鏡單元的該投影半徑R之一半。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之顯示器結構，其中該微透鏡陣列與該平坦層的折射率差異大於或等於0.2。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之顯示器結構，其中該微透鏡單元的一曲率半徑小於或等於40μm。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之顯示器結構，其中該微透鏡單元的投影半徑R至少為該顯示元件單元的一最短邊長的四分之一。
  13. 如申請專利範圍第9項所述之顯示器結構，更包括一封裝膠材，設置於該顯示元件層及該光吸收層之間。
  14. 如申請專利範圍第9項所述之顯示器結構，其中該顯示元件層可為液晶顯示元件、電漿顯示元件、有機發光二極體顯示元件、電濕潤顯示元件、電泳顯示元件或電致變色顯示元件。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之顯示器結構，其中該有機發光二極體顯示元件包括第一電極、電洞注入層、電洞傳輸層、發光層、電子傳輸層、電子注入層及第二電極。
  16. 如申請專利範圍第9項所述之顯示器結構，其中該複數個光吸收單元對應於該複數個微透鏡單元配置。
  17. 如申請專利範圍第9項所述之顯示器結構，其中該複數個 光吸收單元配置在微透鏡單元的焦距處並在一實質上平行於第一表面的表面上呈棋盤格之排列。
  18. 如申請專利範圍第9項所述之顯示器結構，其中更包括一反射層配置於該光吸收層上。
  19. 如申請專利範圍第9項所述之顯示器結構，其中更包括一阻氣結構層配置於該第一基板與該光學元件之間。
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