TWI872892B - 顯示裝置 - Google Patents

Abstract

一種顯示裝置，包括像素結構。像素結構包括至少一發光結構、基板 與填充材，發光結構設置於基板上，填充材設置於基板上並包覆發光結構。發光結構包括由下而上依序堆疊的第一反射片、發光單元、半透光半反射層以及微透鏡。微透鏡包括相對的第一表面與第二表面，第二表面在平行基板之第一方向的截面上具有第一平均曲率，以及在平行基板且不同於第一方向之第二方向的截面上具有第二平均曲率，第二平均曲率的絕對值大於第一平均曲率的絕對值。。

Description

顯示裝置

本發明是有關於一種顯示裝置，尤其是有關於一種具有微透鏡的顯示裝置。

微型發光二極體(Micro LED)是近年來全球各大廠商、研究單位在顯示領域的熱門發展項目。微型發光二極體顧名思義，即是將發光二極體(Light-Emitting Diode，LED)的結構微型化，移除發光二極體的封裝及基板，使得發光二極體元件的尺寸能夠縮小到50μm以下。微型發光二極體因技術本身的特性(以微型發光二極體直接顯示，而非使用背光模組)，將可在如亮度、對比、能耗、輕薄、耐候性等顯示效能上有更好的呈現。微型發光二極體從西元2000年初發展至今，在經多年發展後，在面板的基本性質，如尺寸和解析度等，都已跟現有技術(如OLED、TFT-LCD等)達到相近的規格。

隨著製造成本逐漸下降，微型發光二極體也逐漸能夠運用於各種產品上。當現有的微型發光二極體應用於車用顯示器時，車用顯示器發出的光線會投射在擋風玻璃上形成反光而進入駕駛的眼睛，容易產生行車安全的疑慮。因此，仍需要一種微型發光二極體顯示裝置克服現有的問題。除了微型發光二極體顯示裝置外，其他不同類型的自發光顯示裝置亦有類似的問題。

為解決上述問題，本發明的實施例提供一種顯示裝置，可作為車用顯示器，其包括像素結構。像素結構包括至少一發光結構、基板與填充材，發光結構設置於基板上，填充材設置於基板上並包覆發光結構。發光結構包括由下而上依序堆疊的第一反射片、發光單元、半透光半反射層以及微透鏡。微透鏡包括相對的第一表面與第二表面，第二表面在平行基板之第一方向的截面上具有第一平均曲率，以及在平行基板且不同於第一方向的截面之第二方向上具有第二平均曲率，第二平均曲率的絕對值大於第一平均曲率的絕對值。

根據本發明一實施例的顯示裝置，填充材設置於基板上並包覆發光結構，微透鏡的第二表面在第一方向上的曲率半徑為零，以及第二表面在第二方向上的曲率半徑介於3μm至6μm。如此一來，本發明的顯示裝置在微透鏡曲率較小的方向上的光線偏折角度相對較小，能夠避免此方向上的光線直射至觀察者的眼睛。並且，當此顯示裝置應用於車用顯示器時，能夠避免車用顯示器的光線投射於汽車的擋風玻璃上而形成反光，提高車輛行駛的安全性。

10:像素結構

100、100a:發光結構

101:第一反射層

102:發光單元

103:半透光半反射層

104、105:微透鏡

110:基板

120:填充材

130:擋牆

131:第一遮光層

132:第二反射層

133:第二遮光層

1021:第一半導體層

1022:量子阱層

1023:第二半導體層

1041、1051:第一表面

1042、1052:第二表面

AA’、BB’、CC’、DD’:線段

D1、D2、D3:方向

L:光線

圖1A是根據本發明一實施例的顯示裝置的示意圖。

圖1B是根據圖1A的實施例的顯示裝置沿AA’線段的剖面結構示意圖。

圖1C是根據圖1A的實施例的顯示裝置沿BB’線段的剖面結構示意圖。

圖1D是根據圖1A實施例的照明角度範圍示意圖與光強度分布曲線圖。

圖1E是根據圖1A實施例的微共振腔光場模擬圖與出光場形圖。

圖2A至圖2B是根據圖1A實施例之填充材具備不同折射率下的照明角度範圍示意圖與光強度分布曲線圖。

圖3A至圖3B是根據圖1A實施例之微透鏡具備不同厚度下的照明角度範圍示意圖與光強度分布曲線圖。

圖3C是根據圖1A實施例之微透鏡的第二表面具備不同曲率半徑下的照明角度範圍示意圖與光強度分布曲線圖。

圖4A是根據本發明另一實施例的顯示裝置的示意圖。

圖4B是根據圖4A的實施例的顯示裝置沿CC’線段的剖面結構示意圖。

圖4C是根據圖4A的實施例的顯示裝置沿DD’線段的剖面結構示意圖。

圖4D是根據圖4A實施例的照明角度範圍示意圖與光強度分布曲線圖。

圖5A至圖5B是根據圖4A實施例之微透鏡具備不同折射率下的照明角度範圍示意圖與光強度分布曲線圖。

圖5C是根據圖4A實施例之微透鏡的第二表面具備不同曲率半徑下的照明角度範圍示意圖與光強度分布曲線圖。

圖6是根據本發明再一實施例的顯示裝置的示意圖。

圖7是根據本發明再一實施例的顯示裝置的示意圖。

下文中將描述各種實施例，且所屬技術領域中具有通常知識者在參照說明搭配圖式下，應可輕易理解本發明之精神與原則。然而，雖然在文中會具體說明一些特定實施例，這些實施例僅作為例示性，且於各方面而言皆非視為限制性或窮盡性意義。因此，對於所屬技術領域中具有通常知識者而言，在不脫離本發明之精神與原則下，對於本發明之各種變化及修改應為顯而易見且可輕易達成的。

本發明之各實施例中，「上」、「下」、「左」、「右」、「前」或「後」在本文中用於描述一個元件與另一元件的關係，僅用來說明在圖示中所呈現的方位，並非限制其實際位置。附圖中的裝置不因為裝置的翻轉而限制其元件的方位或取向。

圖1A是根據本發明一實施例的顯示裝置的示意圖。請參考圖1A，本發明的顯示裝置包括像素結構10，像素結構10包括至少一發光結構100、基板110與填充材120(繪示於圖1B與圖1C)。發光結構100直接或間接地設置於基板110上，填充材120也設置於基板110上並包覆發光結構100。發光結構100包括由下而上(也就是垂直於基板110的第三方向D3)依序堆疊的第一反射層101、發光單元102、半透光半反射層103與微透鏡104。本實施例中，基板結構110例如為玻璃；發光單元102較佳可為微發光二極體晶片，例如由III-V族半導體所製成；第一反射層101例如為金屬或高反射率DBR等具有高反射率的 材質。半透光半反射層103例如為介質鏡(dielectric mirror)或分散式布拉格反射器(distributed Bragg reflector，DBR)，係由兩種折射率不同的材料所交替疊合而成的多層膜結構，每層材料的厚度為中心反射波長的四分之一。半透光半反射層103例如可由III-V族半導體材料以磊晶方式製成，亦可由二氧化矽(SiO₂)、二氧化鈦(TiO₂)、二氧化鉿(HfO₂)等介電材料堆疊而成，本發明並不限於此。此外，半透光半反射層103係允許部分光線穿透而將另一部分的光線反射，但不限定為允許剛好一半的光線穿透而將另一半的光線反射，特此說明。

圖1B是根據圖1A的實施例的顯示裝置沿AA’線段的剖面結構示意圖。圖1C是根據圖1A的實施例的顯示裝置沿BB’線段的剖面結構示意圖。請參考圖1A、圖1B與圖1C。第一反射層101的反射率較佳地約為100%，半透光半反射層103較佳地介於40%至70%。發光單元102可發出光線，光線經由第一反射層101與半透光半反射層103所構成的共振腔共振後，由半透光半反射層103發出並進入微透鏡104。本實施例中，共振腔係為使用兩個或多個表面所夾的區域，使其自身相互干涉，進而加強特定波長的光強度，且擁有頻寬窄的特性。共振腔的幾何形狀也決定了共振腔長度對波長的選擇性，使共振腔在不同色的微發光二極體有了相應的優點。此外，微發光二極體可利用共振腔達到光準直的特性，在大角度方向出光量極小，使微發光二極體能夠與不同折射率的微透鏡及/或填充材搭配。共振腔能夠有效解決微發光二極體側壁漏光的問題以及達到更好的出光角度控制。另外，微透鏡104包括第一表面1041以及相對於第一表面1041的第二表面1042，其中第一表面1041為平面且鄰接於半透光半反射層103的出光面。然而，在不同實施例中，第一表面1041並不限定為平面，特此說明。

基板110具有第一方向D1以及垂直於第一方向D1的第二方向D2，其中第二表面1042在第一方向D1的截面上的第一平均曲率為0(剖面為直線)，相對的第二表面1042在第二方向D2的截面上則具有非零的第二平均曲率(剖面為曲線)；換言之，不論第二表面為凹面或凸面，第二平均曲率的絕對值大於第一平均曲率的絕對值。在本實施例中，第二表面1042為虛擬軸心沿第一方向D1延伸之半管凹面。在一實施例中，平均曲率可為所指表面上特定截面各點曲率之平均值；而在其他實施例中，平均曲率亦可為指表面上特定截面中之部分線段上各點曲率之平均值。

圖1D是根據圖1A實施例的照明角度範圍示意圖與光強度分布曲線圖。請參考圖1A至圖1E。在本實施例中，AA’線段例如是平行於第二方向D2，BB’線段例如是平行於第一方向D1，微透鏡104的第一表面1041例如是平行於基板110。圖1B中，光線L自半透光半反射層103的出光面發出後，以垂直於第一表面1041的方向(也就是第三方向D3)經由第一表面1041進入微透鏡104。如前所述，本實施例之共振腔可提高出射光的準直程度，在大角度方向出光量極小，因此可與不同折射率的微透鏡及/或填充材搭配。

由於第二表面1042在第二方向D2的截面上具有第二平均曲率，例如是負的曲率，並且微透鏡104的折射率小於填充材120的折射率，因此光線L在經由第二表面1042離開微透鏡104進入填充材120時，光線L會受到第二表面1042以及不同介質折射率的影響，而產生相對於第三方向D3偏折較大的偏折角度。接著，光線L經由填充材的外表面1021離開像素結構10時(也就是進入折射率較低的介質例如空氣時)，光線L會產生更大的折射角度而顯得出光更為發散。相對的，圖1C中，由於第二表面1042在第一方向D1的截面上曲率為零或 絕對值較小，故光線L在經由第二表面1042離開微透鏡104進入填充材120時，光線L較不會受到第二表面1042的影響，因此光線L較不會偏折(也就是較為準直)。接著，光線L經由填充材的外表面1021離開像素結構10時，光線L也較不會產生偏折。圖1D中，微透鏡104的厚度為7μm，填充材120的折射率為1.9，微透鏡104在第二方向D2上的曲率半徑為3.5μm。光線L在第一方向D1上具有較小的偏折角度，相對的光線L在第二方向D2上具有較大的偏折角度，故光線L在第一方向D1的發散角小於在第二方向D2上的發散角。此外，由圖1D及圖1E均可看出，第二方向D2上的光強度均為外側的線條，亦即在較大視角時仍有較強的強度，可知光線L在第一方向D1上的光強度較第二方向D2上的光強度明顯較為集中。因此，當本實施例的顯示裝置應用於車用顯示器時，可設定第一方向D1為與駕駛人視角垂直的方向，如此一來，投射在此方向的光線的偏折角度相對較小，因而能夠減少擋風玻璃上的反光，提高車輛行駛的安全性。

請參考圖1A至圖1D，微透鏡104在第二方向D2上的曲率半徑較佳的是介於3μm至6μm，以獲得在第二方向D2上較佳的光線發散效果。此外，本實施例的微透鏡104為平凹透鏡，也就是說微透鏡104的第二表面1042在第二方向D2上的曲率值小於零，但不限於此，微透鏡104也可以是以平凸透鏡來實施。此外，微透鏡104可由樹脂製成，例如是聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)或其他合適的樹脂材料，但本發明並不以此為限，微透鏡104也可以是由玻璃製成。填充材120由光穿透率高的材料構成，例如是光學膠。此外，微透鏡104的折射率較佳地例如是介於1.3至1.6，填充材120的折射率較佳地例如是介於1.7至1.9，如此一來光線L在第二方向D2上可獲得優異的發散效果。

圖2A至圖2B是根據圖1A實施例之填充材具備不同折射率下的照明角度範圍示意圖與光強度分布曲線圖。請參考圖1A至圖1D與圖2A至圖2B。圖1D、圖2A至圖2B所示的實施例中，微透鏡104在第二方向D2上的曲率半徑固定為3.5μm，微透鏡104折射率為定值，微透鏡104的厚度固定為7μm，其中微透鏡104的厚度定義為微透鏡104的第一表面1041至第二表面1042距離最大的位置所示之厚度。圖1D、圖2A與圖2B實施例的差異在於，圖2A實施例的填充材120的折射率為1.7，圖2B實施例的填充材120的折射率為1.8，圖1D實施例的填充材120的折射率為1.9。由圖1D至圖2B可以得知，這些實施例中，光線L在第一方向D1上具有較小的偏折角度，相對的光線L在第二方向上具有較大的偏折角度，故光線L在第一方向D1的發散角小於在第二方向D2上的發散角，並且光線L在第一方向D1上的光強度相較於第二方向D2上的光強度明顯較為集中。此外，當填充材120折射率愈大時，光線L在第二方向D2的發散角度也愈大，顯示光線L在第二方向D2上的光線發散效果愈好。

圖3A至圖3B是根據圖1A實施例之微透鏡具備不同厚度下的照明角度範圍示意圖與光強度分布曲線圖。請參考圖1A至圖1D與圖3A至圖3B。圖1D、圖3A至圖3B所示的實施例中，微透鏡104在第二方向D2上的曲率半徑固定為3.5μm，微透鏡104折射率為定值，填充材120的折射率固定為1.9。圖1D、圖3A與圖3B實施例的差異在於，圖3A實施例的微透鏡104厚度為6μm，圖1D實施例的微透鏡104厚度為7μm，圖3B實施例的微透鏡104厚度為8μm，其中微透鏡104的厚度定義與前述實施例相同，在此不贅述。由圖1D、圖3A至圖3B可以得知，這些實施例中，光線L在第一方向D1上具有較小的偏折角度，相對的光線L在第二方向上具有較大的偏折角度，故光線L在第一方向D1的發散角小於 在第二方向D2上的發散角，並且光線L在第一方向D1上的光強度相較於第二方向D2上的光強度明顯較為集中。此外，光線L在第二方向D2上的發散程度並沒有因為微透鏡104厚度的改變而有明顯的變化，顯示當微透鏡104的厚度介於6μm至8μm時，光線L在第二方向D2上的光線發散效果皆相當顯著。

圖3C是根據圖1A實施例之微透鏡的第二表面具備不同曲率半徑下的照明角度範圍示意圖與光強度分布曲線圖。請參考圖3A與圖3C。圖3A與圖3C所示實施例中，微透鏡104折射率為定值，微透鏡104的厚度固定為6μm，填充材120的折射率固定為1.9，其中微透鏡104的厚度定義與前述實施例相同，在此不贅述。圖3A與圖3C所示實施例的差異在於，圖3A實施例的微透鏡104的第二表面1042在第二方向D2上的曲率半徑為3.5μm，圖3C實施例的微透鏡104的第二表面1042在第二方向D2上的曲率半徑為5μm。由圖3A與圖3C可以得知，光線L在第一方向D1的發散角小於在第二方向D2上的發散角，並且光線L在第一方向D1上的光強度相較於第二方向D2上的光強度明顯較為集中。此外，微透鏡104的第二表面1042在第二方向D2上的曲率半徑愈大時，光線L在第二方向D2上的發散程度逐漸收斂，但光線L在第二方向D2上的光線發散效果仍相當顯著。

請參考圖1A，發光單元102包括由上而下依序堆疊的第一半導體層1021、量子阱層1022以及第二半導體層1023。第一半導體層1021例如是p型III-V族半導體層，第二半導體層1023例如是n型III-V族半導體層。量子阱層1022可以是多量子阱(Multiple Quantum Well，MQW)層，由多層半導體層所構成，例如是氮化銦鎵/氮化鎵結構。發光單元102例如是以磊晶方式製成，這樣的結構具備較高的光電轉換效率。圖1E是根據圖1A實施例的共振腔光場模擬 圖與出光場形圖。請參考圖1A與圖1E。圖1E的模擬條件如下：半透光半反射層103組成為二氧化鈦與二氧化矽，厚度為46nm與78.23nm；第二半導體層1023成分為n型氮化鎵，厚度為37.5nm；量子阱層1022的厚度為20nm；第一半導體層1021成分為p型氮化鎵，厚度為25nm；以及第一反射層101成分為鋁，厚度為100nm。由圖1E可以得知，本實施例顯示裝置的光場強度集中於+15度至-15度之間。此外，由於微透鏡104的第二表面1042在第一方向D1的第一平均曲率為零並且在第二方向D2上具有非零的第二平均曲率，亦即第二平均曲率的絕對值大於第一平均曲率的絕對值，因此第二方向D2上的出光場形寬於第一方向D1上的出光場形，證明本發明微發光二極體顯示裝置發出之光線在第二方向D2上的光線有明顯發散效果。

圖4A是根據本發明另一實施例的顯示裝置的示意圖。圖4B是根據圖4A的實施例的顯示裝置沿CC’線段的剖面結構示意圖。圖4C是根據圖4A的實施例的顯示裝置沿DD’線段的剖面結構示意圖。請參考圖4A至圖4C。圖4A至圖4C的像素結構10包括發光結構100a，其中發光結構100a與圖1A至圖1C所述實施例的發光結構100相似，相同的元件以相同的標號表示，在此不再加以贅述。發光結構100a與發光結構100的差異在於，發光結構100a具有微透鏡105，微透鏡105設置於半透光半反射層103上。微透鏡105包括第一表面1051與相對於第一表面1051的第二表面1052，第一表面1051較佳為平面，但不限於此。基板110具有第一方向D1以及垂直於第一方向D1的第二方向D2。其中，第二表面1052在第一方向D1上的曲率為0，相對的第二表面1052在第二方向D2上則具有正的曲率值，也就是說，微透鏡105為平凸透鏡。另一個角度來說，在本實施例中，第二表面1052為虛擬軸心沿第一方向D1延伸之半管凸面。

請參考圖4A至圖4C。在本實施例中，CC’線段例如是平行於第二方向D2，DD’線段例如是平行於第一方向D1，微透鏡105的第一表面1051例如是平行於基板110。圖4B中，光線L自半透光半反射層103的出光面發出後，以垂直於第一表面1051的方向(也就是第三方向D3)經由第一表面1051進入微透鏡105。由於第二表面1052在第二方向D2之截面上具有第二平均曲率，並且微透鏡104的折射率小於填充材120的折射率，因此光線L在經由第二表面1052離開微透鏡105進入填充材120時，光線L會受到第二表面1052以及不同介質折射率的影響，而產生相對於第三方向D3偏折較大的偏折角度。接著，光線L經由填充材的外表面1021離開像素結構10時(也就是進入折射率較低的介質例如空氣時)，光線L會產生更大的折射角度而顯得出光更為發散。相對的，圖4C中，由於第二表面1052在第一方向D1上曲率為零或絕對值較小，因此光線L在經由第二表面1052離開微透鏡105時，光線L較不會受到第二表面1052的影響，光線L幾乎不會偏折(也就是較為準直)。

圖4D是根據圖4A實施例的照明角度範圍示意圖與光強度分布曲線圖。請參考圖4A至圖4D。圖4D中，微透鏡105的厚度為6μm，填充材120的折射率為1.9，微透鏡104在第二方向D2上的曲率半徑為3.5μm。由圖4D可以得知，光線L在第一方向D1上具有較小的偏折角度，相對的光線L在第二方向D2上具有較大的偏折角度，故光線L在第一方向D1的發散角小於在第二方向D2上的發散角。此外，光線L在第一方向D1上的光強度較第二方向D2上的光強度明顯較為集中。因此，本實施例的顯示裝置應用於車用顯示器時，同樣能夠減少擋風玻璃上的反光，提高車輛行駛的安全性。

圖5A至圖5B是根據圖4A實施例之填充材具備不同折射率下的照明角度範圍示意圖與光強度分布曲線圖。請參考圖4A至圖4C與圖5A至圖5B。圖4C、圖5A至圖5B所示的實施例中，微透鏡105在第二方向D2上的曲率半徑固定為3.5μm，微透鏡105折射率為定值，微透鏡105的厚度固定為6μm，其中微透鏡105的厚度定義為微透鏡105的第一表面1051至第二表面1052距離最大的位置所示之厚度。圖4C、圖5A與圖5B實施例的差異在於，圖5A實施例的填充材120的折射率為1.7，圖5B實施例的填充材120的折射率為1.8，圖4C實施例的填充材120的折射率為1.9。由圖4C、圖5A至圖5B可以得知，這些實施例中，當填充材120折射率愈大時，光線L在第二方向D2的發散角度也愈大，顯示光線L在第二方向D2上的光線發散效果愈好。

圖5C是根據圖4A實施例之微透鏡的第二表面具備不同曲率半徑下的照明角度範圍示意圖與光強度分布曲線圖。請參考圖4C與圖5C。圖4C與圖5C所示實施例中，微透鏡105折射率為定值，微透鏡105的厚度固定為6μm，填充材120的折射率固定為1.9，其中微透鏡105的厚度定義與前述實施例相同，在此不贅述。圖4C與圖5C所示實施例的差異在於，圖4C實施例的微透鏡105的第二表面1052在第二方向D2上的曲率半徑為3.5μm，圖5C實施例的微透鏡105的第二表面1052在第二方向D2上的曲率半徑為5μm。由圖4C與圖5C可以得知，光線L在第一方向D1的發散角小於在第二方向D2上的發散角，並且光線L在第一方向D1上的光強度相較於第二方向D2上的光強度明顯較為集中。此外，與圖3A和圖3C實施例的趨勢相似，微透鏡105的第二表面1052在第二方向D2上的曲率半徑愈大時，光線L在第二方向D2上的發散程度逐漸收斂，但光線L在第二方向D2上的光線發散效果仍相當顯著。

圖6是根據本發明再一實施例的顯示裝置的示意圖。請參考圖6。圖6實施例的顯示裝置與前述實施例相似，相同的元件以相同的標號表示，在此不再加以贅述。圖6實施例與前述實施例的差異在於，顯示裝置還包括擋牆130，其中擋牆130設置於基板110上並且圍繞發光結構100，並且填充材120至少部分覆蓋擋牆130以同時保護發光結構100與擋牆130。本實施例中，發光結構是採用圖1A至圖1C中的發光結構100實施，然而本發明不限於此，也可以採用圖4A至圖4C中的發光結構100a實施。擋牆130於基板110上的高度大於發光結構100以避免漏光。詳細而言，擋牆130包括自基板110由下而上依序堆疊的第一遮光層131、第二反射層132以及第二遮光層133。第一遮光層131與第二遮光層133可為黑色材質，用以吸收從發光結構100側面發散的光線，第二反射層132可為白反射層以將發光結構100側面發散的光線，進而避免光學串擾(optical crosstalk)。此外，本實施例中。第二反射層132位於第一遮光層131與第二遮光層133之間，然而本發明並不限於此，第二反射層132可以設置於第一遮光層131與基板110之間，亦可設置於第二遮光層133與填充材120之間，也可以僅設置第二反射層132，或是僅設置第一遮光層131與第二遮光層133。

圖7是根據本發明再一實施例的顯示裝置的示意圖。請參考圖7。圖7的顯示裝置與前述實施例相似，相同的元件以相同的標號表示，在此不再加以贅述。圖7實施例與前述實施例的差異在於，發光結構100的數量為3個，並且這些發光結構100各自被擋牆130圍繞，再由填充材120(未繪示於圖7)加以覆蓋以保護發光結構100。在不同實施例中，發光結構100的數量亦可為2個、4個或其他數量。

本實施例中，發光結構可採用圖1A至圖1C中的發光結構100(微透鏡104為凹透鏡)，然而發光結構亦可採用圖4A至圖4C實施例的發光結構100a(微透鏡105為凸透鏡)，或是混合搭配發光結構100與發光結構100a，本發明不限於此。此外，擋牆130分別圍繞這些發光結構100以減少這些發光結構100發出的光線相互干擾。另外，本實施例的3個發光結構100可分別提供紅光、藍光與綠光，因此顯示裝置可由此3個發光結構100作為一個單位進行混光以得到所需要的顏色。

綜上所述，本發明的顯示裝置的各實施例中，填充材設置於基板上並包覆發光結構，微透鏡的第二表面在第一方向截面上的曲率半徑為零，以及第二表面在第二方向截面上的曲率半徑介於3至6μm。如此一來，顯示裝置在微透鏡曲率為零的方向上的光線偏折角度相對較小，能夠避免此方向上的光線直射至觀察者的眼睛。並且，當此顯示裝置應用於車用顯示器時，能夠避免車用顯示器的光線投射於汽車的擋風玻璃上而形成反光，提高車輛行駛的安全性。

本發明已由上述相關實施例加以描述，然而上述實施例僅為實施本發明之範例。必需指出的是，已揭露之實施例並未限制本發明之範圍。相反地，包含於申請專利範圍之精神及範圍之修改及均等設置均包含於本發明之範圍內。

10:像素結構

100:發光結構

101:第一反射層

102:發光單元

103:半透光半反射層

104:微透鏡

110:基板

1021:第一半導體層

1022:量子阱層

1023:第二半導體層

1041:第一表面

1042:第二表面

AA’、BB’:線段

D1、D2、D3:方向

Claims (18)

1. 一種顯示裝置，包括：一像素結構，包括至少一發光結構、基板與填充材，該發光結構直接或間接設置於該基板上，該填充材設置包覆該發光結構，其中該發光結構包括依序堆疊的：一第一反射層；一發光單元；一半透光半反射層；以及一微透鏡，包括一第一表面以及一相對於該第一表面的第二表面，該第一表面鄰接該半透光半反射層，其中該第二表面在平行該基板之一第一方向之截面上具有一第一平均曲率，以及在平行該基板且不同於該第一方向之一第二方向之截面上具有一第二平均曲率，該第二平均曲率的絕對值大於該第一平均曲率的絕對值。
2. 如請求項1的顯示裝置，其中該第一平均曲率為零，該第二平均曲率換算之曲率半徑介於3μm至6μm。
3. 如請求項1的顯示裝置，其中該微透鏡的折射率小於該填充材的折射率。
4. 如請求項1的顯示裝置，其中該發光單元包含一微發光二極體晶片。
5. 如請求項4的顯示裝置，其中該發光單元包括依序堆疊的一第一半導體層、一量子阱層以及一第二半導體層。
6. 如請求項1的顯示裝置，其中該第一反射層的反射率為100%。
7. 如請求項1的顯示裝置，其中該半透光半反射層的反射率介於40至70%。
8. 如請求項1的顯示裝置，其中該填充材的折射率介於1.7至1.9。
9. 如請求項1的顯示裝置，其中該微透鏡的折射率介於1.3至1.6。
10. 如請求項1的顯示裝置，其中該第二表面為沿該第一方向沿伸之半管凹面。
11. 如請求項1的顯示裝置，其中該第二表面為沿該第一方向沿伸之半管凸面。
12. 如請求項1的顯示裝置，其中該微透鏡的厚度介於6μm至8μm。
13. 如請求項2的顯示裝置，其中該第二表面在該第二方向上的曲率半徑介於3.5μm至5μm。
14. 如請求項1的顯示裝置，其中該半透光半反射層為分散式布拉格反射器。
15. 如請求項1的顯示裝置，還包括一擋牆設置於該基板上並圍繞該發光結構；其中該填充材覆蓋至少部分該擋牆。
16. 如請求項15的顯示裝置，其中該發光結構的數量為複數個，以及該些發光結構各自被該擋牆圍繞。
17. 如請求項15的顯示裝置，其中該擋牆於該基板上的高度大於該發光結構於該基板上的高度。
18. 如請求項15的顯示裝置，其中該擋牆還包括自該基板依序堆疊的一第一遮光層、一第二反射層以及一第二遮光層。