CN102832227A - 有机电致发光显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有机电致发光显示装置，其特征在于，包括一显示阵列以及一微透镜阵列。显示阵列具有一出光面，且显示阵列包括多个像素区与多个间隔区。各间隔区设置在两相邻的像素区之间。微透镜阵列设置在显示阵列的出光面上，且微透镜阵列包括至少一第一微透镜。第一微透镜包括一柱状体以及一弧面体。第一微透镜在一垂直投影方向上与间隔区重迭。第一微透镜具有一第一高度以及一直径，第一高度大体上大于直径且大体上小于直径的两倍。本发明利用在出光面上设置微透镜阵列，并通过控制微透镜的位置与形状大小，达到改善有机电致发光显示装置的出光效率与提高有机电致发光显示装置的画面质量的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种有机电致发光显示装置，特别涉及一种具有微透镜阵列用以提高出光效率与显示质量的有机电致发光显示装置。
背景技术
有机发光二极管显示器(organic light emitting diode display)由于具有不需彩色滤光片(color filter)、可自发光(不需背光模块)以及低耗电等特性，一直以来都被视为取代液晶显示器成为下一世代的主流显示技术。
由于一般有机发光二极管所产生的光线并非准直光(collimated light)，所以为了提高有机发光二极管显示器的出光效率，一般传统的做法为加设全面性的微透镜阵列来引出大角度的光，使整体的显示亮度得以提高。
请参考图1。图1绘示了传统的有机发光二极管显示装置的示意图。如图1所示，传统的有机发光二极管显示装置60包括一衬底61、一下电极62、一透明电极63、一显示发光层64以及一微透镜阵列65。下电极62与透明电极63设置在衬底61上，而发光显示层64设置在下电极62与透明电极63之间。微透镜阵列65设置在透明电极63上。由于传统的有机发光二极管显示装置60的微透镜阵列65为全面性紧密排列的多个微透镜65A所构成，因此显示发光层64所发出的较大角度的光线L6可通过微透镜65A转向到较靠近观看者的正视方向，用以使得有机发光二极管显示装置60的出光效率提高。然而，使用全面性的微透镜65A却可能因为微透镜与外界空气间折射率的差异使得较小角度的光线L5发生全反射(total internal reflection)而无法引出，造成整体出光效率提高程度受限。另一方面，当相邻的微透镜65A对应不同色彩的次像素时，大角度的光线L6虽然可被微透镜65A引出，但也会对相邻的次像素造成影响，使得整体影像画面变得模糊，产生显示质量下降的问题。
发明内容
本发明提供一种有机电致发光显示装置，利用在出光面上设置微透镜阵列，并通过控制微透镜的位置与形状大小，达到改善有机电致发光显示装置的出光效率与提高有机电致发光显示装置的画面质量的效果。
为达上述目的，本发明的一优选实施例涉及一种有机电致发光显示装置，其特征在于，此有机电致发光显示装置包括一显示阵列以及一微透镜阵列。显示阵列具有一出光面，且显示阵列包括多个像素区与多个间隔区，而各间隔区设置在两相邻的像素区之间。微透镜阵列设置在显示阵列的出光面上，且微透镜阵列包括至少一第一微透镜，而第一微透镜在一垂直投影方向上与间隔区重迭。第一微透镜包括一柱状体以及一弧面体，且柱状体设置在出光面与弧面体之间。第一微透镜具有一第一高度以及一直径，第一高度大体上大于直径，且第一高度大体上小于在直径的两倍。
为达上述目的，本发明的另一优选实施例涉及一种有机电致发光显示装置，其特征在于，此有机电致发光显示装置包括一显示阵列以及一微透镜阵列。显示阵列具有一出光面，且显示阵列包括多个像素区与多个间隔区，而各间隔区设置在两相邻的像素区之间。微透镜阵列设置在显示阵列的出光面上，且微透镜阵列包括至少一条状微透镜。条状微透镜在一垂直投影方向上与间隔区重迭。条状微透镜具有一第一高度以及一宽度，第一高度大体上大于宽度，且第一高度大体上小于宽度的两倍。
本发明利用在有机电致发光显示装置的出光面上设置微透镜阵列，通过在显示像素间的间隔区上方设置微透镜，并控制微透镜与间隔区之间的相对大小，达到改善有机电致发光显示装置的出光效率与提高有机电致发光显示装置的画面质量的效果。
附图说明
其中，附图标记说明如下：
图1绘示了传统的有机发光二极管显示装置的示意图。
图2绘示了本发明的第一优选实施例的有机电致发光显示装置的剖视示意图。
图3绘示了本发明的第一优选实施例的有机电致发光显示装置的上视示意图。
图4绘示了本发明的第一优选实施例的有机电致发光显示装置的显示状态示意图。
图5A绘示了本发明的第一优选实施例的有机电致发光显示装置的部分放大示意图。
图5B绘示了本发明的另一优选实施例的有机电致发光显示装置的部分放大示意图。
图6绘示了本发明的第二优选实施例的有机电致发光显示装置的示意图。
图7绘示了本发明的第三优选实施例的有机电致发光显示装置的示意图。
图8绘示了本发明的第四优选实施例的有机电致发光显示装置的示意图。
具体实施方式
在本说明书与后续的申请专利范围当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中具有通常知识者应可理解，制作商可能会用不同的名词来称呼同样的元件。本说明书与后续的申请专利范围并不以名称的差异来作为区别元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区别的基准。在通篇说明书与后续的请求项当中所提及的「包括」为一开放式的用语，故应解释成「包括但不限定在」。再者，为使熟习本发明所属技术领域的一般技艺者能进一步了解本发明，下文特列举本发明的数个优选实施例，并配合附图，详细说明本发明的构成内容。需注意的是附图仅以说明为目的，并未依照原尺寸作图。此外，在文中使用例如”第一”与”第二”等叙述，仅用以区别不同的元件，并不对其产生顺序的限制。
请参考图2到图3。图2绘示了本发明的第一优选实施例的有机电致发光显示装置的剖视示意图。图3绘示了本发明的第一优选实施例的有机电致发光显示装置的上视示意图。为了方便说明，本实施例的各附图仅为示意以进一步了解本发明，其详细的比例可依照设计的需求进行调整。如图2与图3所示，本发明的第一优选实施例涉及一种有机电致发光显示装置10，有机电致发光显示装置10包括一衬底11、一显示阵列14以及一微透镜阵列15。在本实施例中，显示阵列14包括一有机发光二极管(organic light emitting diode，OLED)显示阵列，但并不以此为限。显示阵列14与微透镜阵列15设置在衬底11上。显示阵列14具有一出光面14A，且显示阵列14包括多个像素区14P与多个间隔区14S。各间隔区14S设置在两相邻的像素区14P之间，且各间隔区14S具有一间隔宽度P。微透镜阵列15设置在显示阵列14的出光面14A上，且微透镜阵列15包括至少一第一微透镜15A。第一微透镜15A在一垂直投影方向Z上与间隔区14S重迭。在本实施例中，各第一微透镜15A包括一柱状体15C以及一弧面体15D，且柱状体15C设置在出光面14A与弧面体15D之间。第一微透镜15A具有一第一高度H1以及一直径D，第一高度H1大体上大于直径D，且小于直径D的两倍。直径D大体上大于各间隔宽度P的一半，且小于或等于间隔宽度P。如图2与图3所示，本实施例的第一微透镜15A仅设置在间隔区14S上，但本发明并不以此为限而可视设计需要使第一微透镜15A在垂直投影方向Z上与部分像素区14P重迭。此外，本实施例的第一微透镜15A的折射率大体上介在1.3到2之间，但本发明并不以此为限而可选用具有其他折射率的微透镜。另外，本实施例的微透镜阵列15可进一步包括一透明材料层15L，透明材料层15L设置在第一微透镜15A与出光面14A之间，且透明材料层15L的折射率大体上小于或等于第一微透镜15A的折射率，但本发明并不以此为限而可视需要选用同一材料来形成第一微透镜15A与透明材料层15L或使用具有不同折射率的材料来形成第一微透镜15A与透明材料层15L，用以使得微透镜阵列15能发挥最佳的效果。
关于上述的第一优选实施例的有机电致发光显示装置10的显示方式说明，请参考图4。图4绘示了本发明的第一优选实施例的有机电致发光显示装置的显示状态示意图。如图4所示，有机电致发光显示装置10的显示阵列14产生小角度光线L1/L2以及大角度光线L3/L4，小角度光线L1/L2以及大角度光线L3/L4在出光面14A射出，通过透镜阵列15传送到观看者。值得说明的是，在本发明中，由于小角度光线L1/L2并不会经过第一微透镜15A，故小角度光线L1/L2可直接射出而不会被第一微透镜15A形成全反射，因此可有效地提高发光效率。另一方面，大角度光线L3/L4会射入第一微透镜15A，利用第一微透镜15A的光学特性，大角度光线L3/L4可被导向到观看者的正视方向，避免各像素区14P产生的大角度光线L3/L4影响到相邻的像素区14P，而可使有机电致发光显示装置10所呈现出的画面质量提高。进一步地说，如图4所示，大角度光线L3/L4进入第一微透镜15A的柱状体15C后，可利用柱状体15C的材料或结构的设计，例如使柱状体15C的侧壁具有使光反射的性质，用以使得大角度光线L3/L4进入柱状体15C后可被导入弧面体15D，再利用弧面体15D的材料与弧形面的设计，将进入弧面体15D的大角度光线L3/L4导向观看者的正视方向，而避免大角度光线L3/L4影响其他像素区14P的显示光线。此外，本实施例的微透镜阵列15可进一步包括透明材料层15L设置在第一微透镜15A与出光面14A之间，故大角度光线L3/L4进入第一微透镜15A前会先经过透明材料层15L。利用调整透明材料层15L的厚度与折射率，可有助大角度光线L3/L4射入第一微透镜15A的角度与导光状况。此外，如图2与图4所示，在本实施例中，显示阵列14可进一步包括一下电极12以及一上电极13，上电极13可由至少一透明导电材料例如氧化铟锡(indium tin oxide，ITO)所组成，下电极12可由一非透明导电材料例如金属或一透明导电材料例如氧化铟锡所组成，但本发明并不以此为限。当本实施例的有机电致发光显示装置10的下电极12为一具有光反射特性的非透明导电材料时，有机电致发光显示装置10可视为一种顶部发光型(top emission)有机发光二极管显示器，但本发明并不以此为限。
请参考图5A与图5B，并一并参考图2。图5A绘示了本发明的第一优选实施例的有机电致发光显示装置的部分放大示意图。图5B绘示了本发明的另一优选实施例的有机电致发光显示装置的部分放大示意图。如图5A与图2所示，本发明的第一优选实施例的微透镜阵列15可包括多个第一微透镜15A在垂直投影方向Z上与间隔区14S重迭。各第一微透镜15A由一弧面体15D与一柱状体15C所构成。在本实施例中，弧面体15D可包括一半球体，而柱状体15C可包括一圆柱体，但并不以此为限。此外，如图5B所示，本发明的另一优选实施例的微透镜阵列19可包括至少一条状微透镜19A在垂直投影方向Z上与间隔区14S重迭。各条状微透镜19A由一弧面体19D与一柱状体19C所构成，且微透镜阵列19也可包括一透明材料层19L设置在条状微透镜19A与出光面14A之间。条状微透镜19A具有一第一高度H1以及一宽度W，第一高度H1大体上大于宽度W，且第一高度H1大体上小于宽度W的两倍。此外，各间隔区14S具有一间隔宽度P，而宽度W大体上大于在各间隔宽度P的一半，且宽度W大体上小于或等于间隔宽度P。值得说明的是，在本实施例中，条状微透镜19A可沿一平行间隔区14S边缘的水平方向Y延伸设置，弧面体19D可包括一条状弧面体，而柱状体19C可包括一在水平方向Y延伸的柱状体，但本发明并不以此为限而可视设计需要改变条状微透镜19A的形状，用以达到优选的显示效果。此外，本实施例的各部件以及材料特性与上述第一实施例相似，在此并不再赘述。
下文将针对本发明的有机电致发光显示装置的不同实施样态进行说明，且为简化说明，以下说明主要针对各实施例不同处进行详述，而不再对相同处作重复赘述。此外，本发明的各实施例中相同的元件是以相同的标号进行标示，用以方便在各实施例之间互相对照。
请参考图6。图6绘示了本发明的第二优选实施例的有机电致发光显示装置的示意图。如图6所示，本发明的第二优选实施例涉及一种有机电致发光显示装置20，有机电致发光显示装置20包括一衬底11、一显示阵列14以及一微透镜阵列15。在此第二优选实施例中，微透镜阵列15可进一步包括多个第二微透镜15B，且各第二微透镜15B在一垂直投影方向Z上与像素区14P重迭。此外，各第二微透镜15B具有一第二高度H2。第二高度H2大体上小于在或等于在第一微透镜15A的第一高度H1的一半，但本发明并不以此为限而可视需要调整第二微透镜15B与第一微透镜15A的相对大小与高度。此外，各第二微透镜15B的折射率大体上介在1.3到2之间，但并不以此为限。通过第二微透镜15B的设置以及对第二微透镜15B的光学性质与形状大小进行调整，可进一步提高有机电致发光显示装置20的出光效率。本实施例的各部件与材料特性，除第二微透镜15B外大体上与上述第一实施例相同，在此并不再赘述。
请参考图7。图7绘示了本发明的第三优选实施例的有机电致发光显示装置的示意图。如图7所示，本发明的第三优选实施例涉及一种有机电致发光显示装置30，有机电致发光显示装置30包括一衬底11、一显示阵列14以及一微透镜阵列15。与上述第一优选实施例不同处是，在此第三优选实施例中，衬底11设置在显示阵列14与微透镜阵列15之间。此外，值得说明的是，在本实施例中，显示阵列14可包括一下电极12以及一上电极13，下电极12可由至少一透明导电材料例如氧化铟锡所组成，上电极13可由一非透明导电材料例如金属或一透明导电材料例如氧化铟锡所组成，但本发明并不以此为限。当本实施例的有机电致发光显示装置30的上电极13为一具有光反射特性的非透明导电材料时，有机电致发光显示装置30可视为一种底部发光型(bottom emission)有机发光二极管显示器，但本发明并不以此为限。除了衬底11、微透镜阵列15以及显示阵列14间的相对位置外，本实施例的各部件以及材料特性大体上与上述的第一实施例相同，故在此并不再赘述。
请参考图8。图8绘示了本发明的第四优选实施例的有机电致发光显示装置的示意图。如图8所示，本发明的第四优选实施例涉及一种有机电致发光显示装置40，有机电致发光显示装置40包括一衬底11、一显示阵列14以及一微透镜阵列15。与上述第三优选实施例不同处是，在此第四优选实施例中，微透镜阵列15可进一步包括多个第二微透镜15B，且各第二微透镜15B在一垂直投影方向Z上与像素区14P重迭。关于第二微透镜15B的相关说明请参考上述第二优选实施例的内容，在此并不再赘述。同样地，与上述第三优选实施例相同，当本实施例的有机电致发光显示装置40的上电极13为一具有光反射特性的非透明导电材料时，有机电致发光显示装置40可视为一种底部发光型有机发光二极管显示器，但本发明并不以此为限。值得说明的是，在上述各实施例中，可视设计需要采用不同型式的微透镜例如所述的圆柱状或条状的微透镜进行混合搭配，用以调整到所需的显示效果。
综合以上所述，本发明的有机电致发光显示装置利用在出光面上设置微透镜阵列，并通过控制微透镜阵列中各微透镜的位置以及控制各微透镜与像素间隔区间的相对大小比例，使本发明的有机电致发光显示装置的出光效率与显示质量得以有效地提高。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (10)
1.一种有机电致发光显示装置，其特征在于，包括：
一显示阵列，所述显示阵列具有一出光面，且所述显示阵列包括多个像素区与多个间隔区，其中各所述间隔区设置于两相邻的所述像素区之间；以及
一微透镜阵列，设置在所述显示阵列的所述出光面上，且所述微透镜阵列包括至少一第一微透镜在一垂直投影方向上与所述间隔区重叠，其中所述第一微透镜包括一柱状体以及一弧面体，且所述柱状体设置在所述出光面与所述弧面体之间；
其中所述第一微透镜具有一第一高度以及一直径，所述第一高度大于所述直径，且所述第一高度小于所述直径的两倍。
2.如权利要求1所述的有机电致发光显示装置，其特征在于所述柱状体包括一圆柱体，且所述弧面体包括一半球体。
3.如权利要求1所述的有机电致发光显示装置，其特征在于各所述间隔区具有一间隔宽度，所述直径大于各所述间隔宽度的一半，且所述直径小于或等于所述间隔宽度。
4.如权利要求1所述的有机电致发光显示装置，其特征在于各所述第一微透镜的折射率介在1.3到2之间。
5.如权利要求1所述的有机电致发光显示装置，其特征在于所述微透镜阵列还包括多个第二微透镜，且各所述第二微透镜在所述垂直投影方向上与各所述像素区重叠。
6.如权利要求5所述的有机电致发光显示装置，其特征在于各所述第二微透镜的折射率介在1.3到2之间。
7.如权利要求5所述的有机电致发光显示装置，其特征在于各所述第二微透镜具有一第二高度，且所述第二高度小于或等于所述第一高度的一半。
8.如权利要求1所述的有机电致发光显示装置，其特征在于所述微透镜阵列还包括一透明材料层，所述透明材料层设置在所述第一微透镜与所述出光面之间，且所述透明材料层的折射率小于或等于所述第一微透镜的折射率。
9.一种有机电致发光显示装置，其特征在于，包括：
一显示阵列，所述显示阵列具有一出光面，且所述显示阵列包括多个像素区与多个间隔区，其特征在于各所述间隔区设置在两相邻的所述像素区之间；以及
一微透镜阵列，设置在所述显示阵列的所述出光面上，且所述微透镜阵列包括至少一条状微透镜在一垂直投影方向上与所述间隔区重叠；
其中所述条状微透镜具有一第一高度以及一宽度，所述第一高度大于所述宽度，且所述第一高度小于所述宽度的两倍。
10.如权利要求9所述的有机电致发光显示装置，其特征在于各所述间隔区具有一间隔宽度，所述宽度系大于各所述间隔宽度的一半，且所述宽度系小于或等于所述间隔宽度。
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| PB01 | Publication | ||
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Application publication date: 20121219 |