TWI878063B - 顯示面板 - Google Patents

Abstract

提供一種顯示面板，包括多個像素組，每一像素組包括至少一第一像素以及至少一第二像素。該第一像素包括第一發光元件以及第一遮光結構。該第二像素包括第二發光元件以及第二遮光結構。第一遮光結構包括一體成形的底部、斜坡部以及頂部。第二發光元件與第一發光元件發出相同色光。第二遮光結構相對於一虛擬平面對稱設置，其中虛擬平面通過第二發光元件的出光面的幾何中心。

Description

顯示面板

本發明有關於一種顯示面板。

由於微發光二極體具備廣視角的特性，微發光二極體顯示面板存在大視角的窺探問題。因此，需要利用遮光結構對其可視角進行限制。除此之外，如何因應不同的情境需求切換廣視角的一般模式以及限制視角的隱私模式，成為亟需解決的問題。

本發明提供一種顯示面板，可切換一般模式與隱私模式，並避免大角度漏光狀況。

根據本發明一實施例，提供一種顯示面板，包括多個像素組，每一像素組包括至少一第一像素以及至少一第二像素。第一像素包括第一發光元件以及第一遮光結構。第二像素包括第二發光元件以及第二遮光結構。第一遮光結構配置於第一發光元件的出光側，且包括一體成形的底部、斜坡部以及頂部。第二發光元件與第一發光元件發出相同色光。第二遮光結構配置於第二發光元件的出光側，且第二遮光結構相對於第一虛擬平面對稱設置，其中第一虛擬平面通過第二發光元件的出光面的幾何中心。

基於上述，本發明實施例提供的顯示面板利用具有相異的遮光結構的第一像素以及第二像素切換一般模式與隱私模式，並利用第一像素中的遮光結構的頂部限制顯示面板的水平可視角，利用第一像素中的遮光結構的底部以及斜坡部避免大角度漏光的狀況，且該立體的遮光結構具備集光的效果，降低能量耗損。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

參照圖1A，其繪示根據本發明一實施例的顯示面板的俯視圖。顯示面板1包括多個以陣列形式排列在X-Y平面上的像素組10，每一像素組10包括一個第一像素100以及一個第二像素200。圖1A中的Z方向為顯示面板1的正視角方向，自正的X方向朝負的X方向觀看時為右側視角，自負的X方向朝正的X方向觀看時為左側視角，其中X方向、Y方向以及Z方向相互正交。

參照圖1B，其繪示根據本發明一實施例的顯示面板的俯視圖。顯示面板2包括多個以陣列形式排列在X-Y平面上的像素組10，每一像素組10包括兩個第一像素100以及一個第二像素200。圖1B中的Z方向為顯示面板2的正視角方向，自正的X方向朝負的X方向觀看時為右側視角，自負的X方向朝正的X方向觀看時為左側視角，其中X方向、Y方向以及Z方向相互正交。

參照圖1C，其繪示根據本發明一實施例的顯示面板的俯視圖。顯示面板3包括多個以陣列形式排列在X-Y平面上的像素組10，每一像素組10包括三個第一像素100以及一個第二像素200。圖1C中的Z方向為顯示面板3的正視角方向，自正的X方向朝負的X方向觀看時為右側視角，自負的X方向朝正的X方向觀看時為左側視角，其中X方向、Y方向以及Z方向相互正交。

在圖1A至圖1C中，單一個像素組10中的M個第一像素100以及N個第二像素200的比值分別是1、2以及3，但是本發明不以此為限。在一些實施例中，M與N的比值可以是4、5以及6。

參照圖2，其繪示根據本發明實施例的第一像素的示意圖。第一像素100包括基底103、發光元件101以及遮光結構102。發光元件101配置於基底103上。遮光結構102配置於發光元件101的出光側，且包括一體成形的底部102B、斜坡部102S以及頂部102T。遮光結構102遠離發光元件101的表面對於可見光具備極低的反射率，以避免環境光反射影響顯示品質。斜坡部102S與X方向之間具備小於或等於70度的夾角，以維持結構強度。發光元件101可以例如是微發光二極體，但不以此為限。任一個第一像素100中的遮光結構102用於在特定的左側視角範圍內遮擋對應的發光元件101發出的光，且可以遮擋來自不同的第一像素100的大角度漏光，並避免不同像素之間的串擾（crosstalk）。但是本發明不以此為限，在一些未繪示的實施例中，第一像素100的遮光結構用於在特定的右側視角範圍內遮擋發光元件101發出的光。

同時參照圖1B以及圖2，在一些實施例中，圖2可視為是沿著圖1B的顯示面板2中的線AA’的橫截面圖。第一像素100，如上所述，在特定的左側視角範圍內的出光受到限制。各第二像素200包括發光元件，且各第二像素200可以是不具備遮光結構的像素，或者是具備對應左右視角對稱分布的遮光結構的像素。並且，對於單一個像素組10，每一個第一像素100的發光元件101以及每一個第二像素200的發光元件發出相同色光。

在本實施例中，顯示面板2可以提供隱私模式（Private mode）以及一般模式（Normal mode）。在隱私模式中，各第二像素200的發光元件關閉，只有該些第一像素100的發光元件101發光，因此，顯示面板2在特定的左側視角範圍內不是可視的。並且，由於單一個像素組10中的每一個第一像素100的發光元件101以及每一個第二像素200的發光元件發出相同色光，顯示面板2不會因為在隱私模式下關閉各第二像素200的發光元件而發生色偏。

另一方面，在一般模式中，該些第一像素100的發光元件101發光，各第二像素200的發光元件亦發光，雖然該些第一像素100在特定的左側視角範圍內不是可視的，顯示面板2仍然可以因為該些第二像素200所產生的光而在左右視角皆可視。據此，顯示面板2可以在一般模式下同時提供左視角的影像以及右視角的影像，並在隱私模式下對左視角進行限制。

應當說明的是，圖2所示的第一像素100並不限於被包括在圖1B所示的顯示面板2，圖1A所示的顯示面板1中的各第一像素100以及圖1C所示的顯示面板3中的各第一像素100亦可以具備如圖2所示的結構。

為了充分說明本發明的各種實施態樣，將在下文描述本發明的其他實施例。在此必須說明的是，下述實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例，下述實施例不再重複贅述。

參照圖1A、圖3A以及圖3B，其中圖3A以及圖3B繪示根據本發明實施例的第一像素以及第二像素的示意圖。在本實施例中，圖3A可視為是沿著圖1A的顯示面板1中的線AA’的橫截面圖，其中線AA’沿著X方向。圖3B則為與圖3A對應的俯視圖。

第一像素100包括基底103、發光元件101、遮光結構102以及遮光結構104。發光元件101配置於基底103上。立體的遮光結構102配置於發光元件101的出光側，且包括一體成形的底部102B、斜坡部102S以及頂部102T。立體的遮光結構104配置於發光元件101的出光側，且包括一體成形的底部104B、斜坡部104S以及頂部104T。斜坡部102S以及斜坡部104S與X方向之間具備小於或等於70度的夾角，以維持結構強度。當第一像素100應用於透明顯示器，上述夾角較佳為小於或等於45度，以避免大視角不透光或大角度透光度不足的狀況。遮光結構102用於在特定的左側視角範圍內遮擋發光元件101發出的光。遮光結構104用於在特定的右側視角範圍內遮擋發光元件101發出的光。

在本實施例中，遮光結構102以及遮光結構104相對於虛擬平面DP1對稱設置，其中虛擬平面DP1通過發光元件101的出光面101L的幾何中心101C，且遮光結構102以及遮光結構104在出光面101L的垂直投影不重疊出光面101L的幾何中心101C。但是本發明不以此為限，遮光結構102以及遮光結構104相對於虛擬平面DP1可以不相對於虛擬平面DP1對稱設置。

第二像素200包括基底203、發光元件201以及遮光結構202。發光元件201配置於基底203上。對於單一個像素組10，每一個第一像素100的發光元件101以及每一個第二像素200的發光元件201發出相同色光。平面的遮光結構202配置於發光元件201的出光側，且用於避免第二像素200與相鄰的其他像素發生串擾。遮光結構202相對於虛擬平面DP2對稱設置，且虛擬平面DP2通過發光元件201的出光面201L的幾何中心201C。應當特別說明的是，雖然遮光結構202可以在特定的左側視角範圍內遮擋發光元件201發出的光，亦可以在特定的右側視角範圍內遮擋發光元件201發出的光，第一像素100的水平可視角θ1小於第二像素200的水平可視角θ2，如圖3A所示。據此，可以透過下面即將描述的隱私模式進一步限制顯示面板1的可視角。

在本實施例中，顯示面板1可以提供隱私模式（Private mode）以及一般模式（Normal mode）。在隱私模式中，各第二像素200的發光元件201關閉，只有該些第一像素100的發光元件101發光，因此，顯示面板1在隱私模式下具備水平可視角θ1。並且，由於單一個像素組10中的每一個第一像素100的發光元件101以及每一個第二像素200的發光元件201發出相同色光，顯示面板1不會因為在隱私模式下關閉各第二像素200的發光元件201而發生色偏。另一方面，在一般模式中，該些第一像素100的發光元件101發光，各第二像素200的發光元件201亦發光。據此，顯示面板1可以在一般模式下具備水平可視角θ2，並在隱私模式下的具備水平可視角θ1，其中θ2大於θ1。

應當注意的是，遮光結構102的底部102B以及遮光結構104的底部104B之間在X方向上的距離D1大於遮光結構102的頂部102T以及遮光結構104的頂部104T之間在X方向上的距離D2，且大於出光面101L在X方向上的寬度。據此，顯示面板1可以在隱私模式下利用遮光結構102的頂部102T以及遮光結構104的頂部104T限制水平可視角，並利用遮光結構102的底部102B與斜坡部102S以及遮光結構104的底部104B與斜坡部104S進行遮光，以避免各第一像素100發生大角度漏光。除此之外，由於底部102B、斜坡部102S以及頂部102T三者一體成形，且底部104B、斜坡部104S以及頂部104T三者一體成形，遮光結構102以及遮光結構104可以同時製造，降低製程複雜度。

還應當注意的是，相較於在一比較例中遮光結構202與遮光結構102的頂部102T以及遮光結構104的頂部104T同層配置的狀況，本實施例的遮光結構202與遮光結構102的底部102B以及遮光結構104的底部104B同層配置，使得遮光結構202在Z方向上較靠近發光元件201的出光面201L，得以進一步避免各第二像素200發生大角度漏光。

應當說明的是，圖3A以及圖3B所示的第一像素100以及第二像素200並不限於被包括在圖1A所示的顯示面板1，圖1B所示的顯示面板2中的各第一像素100與各第二像素200以及圖1C所示的顯示面板3中的各第一像素100與各第二像素200亦可以具備如圖3所示的結構。

接下來請參照圖4至圖10，以理解根據本發明實施例提供的第一像素的各種變化例。

參照圖4，其繪示根據本發明實施例的第一像素的示意圖。第一像素100包括基底103、發光元件101、遮光結構104以及遮光結構106。發光元件101配置於基底103上。立體的遮光結構104配置於發光元件101的出光側，且包括一體成形的底部104B、斜坡部104S以及頂部104T，以在特定的右側視角範圍內遮擋發光元件101發出的光。立體的遮光結構106配置於發光元件101的出光側，且包括一體成形的底部106B以及斜坡部106S，其中遮光結構106的斜坡部106S的長度小於遮光結構104的斜坡部104S的長度，以允許第一像素100在特定的左側視角範圍內是可視的，並利用底部106B以及斜坡部106S進行遮光，以避免左側視角發生大角度漏光。

參照圖5，其繪示根據本發明實施例的第一像素的示意圖。第一像素500包括基底103、發光元件101、遮光結構502以及遮光結構504。發光元件101配置於基底103上，其中基底103包括金屬。立體的遮光結構502配置於發光元件101的出光側，且包括朝向發光元件101的反射層502R。立體的遮光結構504配置於發光元件101的出光側，且包括朝向發光元件101的反射層504R。據此，自發光元件101射出且受到遮光結構502以及遮光結構504遮擋的光會被反射層502R以及反射層504R反射，並接續被基底103反射，然後自遮光結構502以及遮光結構504形成的開口射出第一像素500，提高第一像素500在正視角方向的亮度。換言之，本實施例利用立體的遮光結構502以及遮光結構504達到集光的效果。

參照圖6，其繪示根據本發明實施例的第一像素的示意圖。第一像素600包括基底603、發光元件101、遮光結構502、遮光結構504以及反射層605。發光元件101配置於基底603上。立體的遮光結構502配置於發光元件101的出光側，且包括朝向發光元件101的反射層502R。立體的遮光結構504配置於發光元件101的出光側，且包括朝向發光元件101的反射層504R。反射層605配置於基底603上，且對於可見光具備高的反射率，反射層605可以例如包括金屬，但不以此為限。據此，自發光元件101射出且受到遮光結構502以及遮光結構504遮擋的光會被反射層502R以及反射層504R反射，並接續被反射層605反射，然後自遮光結構502以及遮光結構504形成的開口射出第一像素600，提高第一像素600在正視角方向的亮度。

參照圖7，其繪示根據本發明實施例的第一像素的示意圖。第一像素700包括基底103、發光元件101、遮光結構702以及遮光結構704。發光元件101配置於基底103上，其中基底103包括金屬。立體的遮光結構702配置於基底103上，且接觸基底103。立體的遮光結構704配置於基底103上，且接觸基底103。當第一像素700應用在透明顯示器中，接觸基底103的遮光結構702以及遮光結構704可以確保當自透明顯示器的背面觀看時，發光元件101發出的光不會發生漏光。遮光結構702包括朝向發光元件101的反射層702R，且遮光結構704包括朝向發光元件101的反射層704R。據此，自發光元件101射出且受到遮光結構702以及遮光結構704遮擋的光會被反射層702R以及反射層704R反射，並接續被基底103反射，然後自遮光結構702以及遮光結構704形成的開口射出第一像素700，提高第一像素700在正視角方向的亮度。

參照圖8，其繪示根據本發明實施例的第一像素的示意圖。第一像素800包括基底103、發光元件101、遮光結構502、遮光結構504以及微透鏡107。發光元件101配置於基底103上，其中基底103包括金屬。立體的遮光結構502配置於發光元件101的出光側，且包括朝向發光元件101的反射層502R。立體的遮光結構504配置於發光元件101的出光側，且包括朝向發光元件101的反射層504R。遮光結構502以及遮光結構504配置於發光元件101以及微透鏡107之間。據此，自發光元件101射出且受到遮光結構502以及遮光結構504遮擋的光會被反射層502R以及反射層504R反射，並接續被基底103反射，然後通過遮光結構502以及遮光結構504形成的開口，並在透射微透鏡107後射出第一像素800，提高第一像素800在正視角方向的亮度。在本實施例中，微透鏡107在X-Y平面上的直徑可以小於或等於100微米，且微透鏡107在Z方向上的最大厚度可以小於或等於50微米，但不以此為限。

參照圖9，其繪示根據本發明實施例的第一像素的示意圖。第一像素900包括基底103、發光元件101、遮光結構502、遮光結構504、微透鏡107以及阻擋牆109。發光元件101配置於基底103上，其中基底103包括金屬。立體的遮光結構502配置於發光元件101的出光側，且包括朝向發光元件101的反射層502R。立體的遮光結構504配置於發光元件101的出光側，且包括朝向發光元件101的反射層504R。遮光結構502以及遮光結構504配置於發光元件101以及微透鏡107之間。阻擋牆109配置於遮光結構502以及遮光結構504與基底103之間，且對於可見光具備高的反射率。阻擋牆109可以如圖9所示直接接觸遮光結構502以及遮光結構504或是與遮光結構502以及遮光結構504之間具備間隙。阻擋牆109面對發光元件101的面可以和基底103之間夾設90度至150度範圍內的夾角。據此，自發光元件101射出且受到遮光結構502以及遮光結構504遮擋的光會被反射層502R以及反射層504R反射，並接續被基底103和阻擋牆109反射，然後通過遮光結構502以及遮光結構504形成的開口，並在透射微透鏡107後射出第一像素900，提高第一像素900在正視角方向的亮度。

請同時參照圖1B以及圖10，其中圖10係繪示根據本發明實施例的第一像素的示意圖。在本實施例中，圖10可視為是沿著圖1B的顯示面板2中的線AA’的橫截面圖，且其所繪示的兩個第一像素100係指顯示面板2中在X方向上相鄰排列的任兩個第一像素100。

在本實施例中，各第一像素100包括基底103、發光元件101、遮光結構102以及遮光結構108。遮光結構102配置於發光元件101的出光側，且包括一體成形的底部102B、斜坡部102S以及頂部102T。遮光結構108配置於發光元件101的出光側，且包括一體成形的底部108B以及斜坡部108S。並且，底部102B與底部108B同層配置，兩者在Z方向上與發光元件101的出光面101L之間皆具備距離H1。頂部102T在Z方向上與發光元件101的出光面101L之間具備距離H2。斜坡部108S遠離發光元件101的端部108SD與頂部102T遠離發光元件101的頂面102TS在Z方向上相距距離H3。發光元件101的出光面101L在X方向上具備寬度D3。底部102B遠離發光元件101的端部102BD與底部108B遠離發光元件101的端部108BD在X方向上相距距離D4。並且，該兩個在X方向上相鄰排列的發光元件101具備節距（pitch）D5。若距離H1符合下列條件式： ，當該兩個第一像素100中的一者的發光元件101發出的大角度光因對應的底部108B與該發光元件101的出光面101L之間的距離H1而不受遮光結構108遮擋時（如圖10所示的光束LL），該大角度的光可以被該兩個第一像素100中的另一者的遮光結構108遮擋，避免大角度漏光，如圖10所示。

綜上所述，本發明實施例提供的顯示面板利用具有相異的遮光結構的第一像素以及第二像素切換一般模式與隱私模式，並利用第一像素中的遮光結構的頂部限制顯示面板的水平可視角，利用第一像素中的遮光結構的底部以及斜坡部避免大角度漏光的狀況，且該立體的遮光結構具備集光的效果，降低能量耗損。

1、2、3:顯示面板

10:像素組

100、500、600、700、800、900:第一像素

101、201:發光元件

101C、201C:幾何中心

101L、201L:出光面

102、104、106、108、202、502、504、702、704:遮光結構

102B、104B、106B、108B:底部

102BD:端部

102S、104S、106S、108S:斜坡部

102T、104T:頂部

102TS:頂面

103、203、603:基底

107:微透鏡

108BD:端部

108SD:端部

109:阻擋牆

200:第二像素

502R、504R、702R、704R:反射層

605:反射層

D1、D2、D4、H1、H2、H3:距離

D3:寬度

D5:節距

DP1、DP2:虛擬平面

LL:光束

θ1、θ2:水平可視角

圖1A、圖1B以及圖1C繪示根據本發明一些實施例的顯示面板的俯視圖。 圖2繪示根據本發明一實施例的第一像素的示意圖。 圖3A以及圖3B繪示根據本發明一實施例的第一像素以及第二像素的示意圖。 圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10繪示根據本發明一些實施例的第一像素的示意圖。

100:第一像素

101:發光元件

102:遮光結構

102B:底部

102S:斜坡部

102T:頂部

103:基底

Claims (15)

1. 一種顯示面板，包括多個像素組，每一所述像素組包括至少一第一像素以及至少一第二像素，其中所述至少一第一像素包括：第一發光元件；以及第一遮光結構，配置於所述第一發光元件的出光側，且包括一體成形的底部、斜坡部以及頂部，所述至少一第二像素包括：第二發光元件，與所述第一發光元件發出相同色光；以及第二遮光結構，配置於所述第二發光元件的出光側，且所述第二遮光結構相對於第一虛擬平面對稱設置，其中所述第一虛擬平面通過所述第二發光元件的出光面的幾何中心，其中所述第一遮光結構的形狀不同於所述第二遮光結構的形狀。
2. 如請求項1所述的顯示面板，其中每一所述像素組包括M個所述第一像素以及N個所述第二像素，M與N的比值大於或等於1，且小於或等於6，M、N為正整數。
3. 如請求項1所述的顯示面板，其中所述第一遮光結構在所述第一發光元件的出光面的垂直投影不重疊所述出光面的幾何中心。
4. 如請求項1所述的顯示面板，其中所述第一遮光結構為立體結構，且所述第二遮光結構為平面結構。
5. 如請求項1所述的顯示面板，其中所述第二遮光結構與所述第一遮光結構的所述底部同層配置。
6. 如請求項1所述的顯示面板，其中所述至少一第一像素還包括第三遮光結構，所述第三遮光結構配置於所述第一發光元件的出光側，且包括一體成形的底部、斜坡部以及頂部。
7. 如請求項6所述的顯示面板，其中所述第一遮光結構以及所述第三遮光結構相對於第二虛擬平面對稱設置，所述第二虛擬平面通過所述第一發光元件的出光面的幾何中心。
8. 如請求項6所述的顯示面板，其中所述第二遮光結構、所述第一遮光結構的所述底部、以及所述第三遮光結構的所述底部同層配置。
9. 如請求項6所述的顯示面板，其中所述至少一第一像素的水平可視角小於所述至少一第二像素的水平可視角。
10. 如請求項6所述的顯示面板，其中所述第一遮光結構的所述底部以及所述第三遮光結構的所述底部之間的距離大於所述第一遮光結構的所述頂部以及所述第三遮光結構的所述頂部之間的距離。
11. 如請求項1所述的顯示面板，其中所述至少一第一像素還包括第三遮光結構，包括一體成形的底部以及斜坡部，且 所述第一遮光結構的所述斜坡部的長度大於所述第三遮光結構的所述斜坡部的長度。
12. 如請求項11所述的顯示面板，其中所述第一遮光結構的所述底部以及所述第三遮光結構的所述底部與所述第一發光元件的出光面在所述顯示面板的正視角方向上的距離相同。
13. 如請求項12所述的顯示面板，其中所述第一遮光結構的所述底部與所述第一發光元件的所述出光面在所述正視角方向上具備第一距離(H1)，所述第一遮光結構的所述頂部與所述出光面在所述正視角方向上具備第二距離(H2)，所述第三遮光結構的所述斜坡部遠離所述發光元件的一第一端部與所述第一遮光結構的所述頂部遠離所述發光元件的一頂面在所述正視角方向上相距第三距離(H3)，所述出光面在垂直所述正視角方向的一第一方向上具備寬度(D3)，所述第一遮光結構的所述底部遠離所述發光元件的一第二端部與所述第三遮光結構的所述底部遠離所述發光元件的一第三端部在所述第一方向上相距第四距離(D4)，所述顯示面板的多個所述第一發光元件在所述第一方向上具備節距(D5)，且所述第一距離(H1)符合條件式

    
14. 如請求項1所述的顯示面板，其中所述第一遮光結構包括朝向所述第一發光元件的反射層。
15. 如請求項1所述的顯示面板，其中所述至少一第一像素還包括微透鏡，且所述第一遮光結構配置於所述第一發光元件以及所述微透鏡之間。

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