CN106019753B - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种显示装置，包括：显示区以及非显示区，与显示区相邻，其中显示区为非矩形且包括多个第一像素以及多个第二像素，其中多个第二像素设于多个第一像素的周边且围绕多个第一像素，并设于该多个第一像素与该非显示区之间，其中当多个第一像素以及多个第二像素被施加相同的操作电压，多个第二像素具有两个以上的亮度级别。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及显示装置，且特别是涉及一种非矩形面板的显示装置。
背景技术
显示装置近年来已经被大量应用在各式各样产品的显示元件上。液晶显示装置是利用液晶分子在不同排列状态下，对于光线具有不同的偏振或折射效果的特性来控制光线的穿透量，进而使液晶显示装置得以产生影像。传统扭转向列型(Twisted Nematic，TN)液晶显示装置，具有非常好的穿透特性，但受到其像素的设计与结构，以及液晶分子结构与光学特性的影响，相对其视角非常狭窄。
为了解决此问题，近来业者已开发出其它种形态的广视角液晶显示装置，例如平面电场切换(In-Plane Switching，简称IPS)液晶显示装置以及边缘电场切换(Fringe-Field Switching，简称FFS)液晶显示装置等具有广视角的液晶显示装置。然而，在非矩形的显示装置上，边缘像素结构因为不完整，而使得显示品质较差，因此目前的显示品质并非各方面皆令人满意。
因此，业界仍须一种具有更佳的显示品质的显示装置。
发明内容
本发明提供一种显示装置，包括：显示区以及非显示区，与显示区相邻，其中显示区为非矩形(non-rectangular)且包括多个第一像素以及多个第二像素，其中多个第二像素设于多个第一像素的周边(periphery)且围绕(surround)多个第一像素，并设于该多个第一像素与该非显示区之间，其中当多个第一像素以及多个第二像素被施加相同的操作电压，多个第二像素具有两个以上的亮度级别(brightness level)。
为让本发明的特征、和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
图1A为本发明实施例的显示装置的上视图；
图1B为本发明另一实施例的显示装置的上视图；
图1C为本发明又一实施例的显示装置的上视图；
图2A-图2E为本发明实施例的次像素的上视图；
图3A-图3E为本发明另一实施例的次像素的上视图；
图4A为本发明又一实施例的次像素的上视图；
图4B-图4F为本发明又一实施例的显示装置的剖视图；
图5A-图5E为本发明再一实施例的次像素的上视图；
图6为本发明再另一实施例的显示装置的剖视图；
图7为显示装置的影像。
符号说明
100 显示装置；
102 显示区；
104 非显示区；
106 第一像素；
106S 侧边；
106C 转角处；
108 第二像素；
108i 内部区；
108x 外部区；
108A 第一亮度级别第二像素；
108Ai 面积；
108B 第二亮度级别第二像素；
108Bi 面积；
108C 第三亮度级别第二像素；
108Ci 面积；
108D 第四亮度级别第二像素；
108Di 面积；
108E 黑色第二像素；
108Ei 面积；
108Aa 次像素；
108Ba 次像素；
108Ca 次像素；
108Da 次像素；
108Ea 次像素；
110 像素电极；
110A 第一部分；
110B 第二部分；
112A 第一半透明半导体层；
112B 第二半透明半导体层；
112C 第三半透明半导体层；
112D 第四半透明半导体层；
114 栅极线；
114G 栅极电极；
116 数据线；
118 第一导孔；
120 第二导孔；
122 遮光层；
124 阵列基板；
126 彩色滤光基板；
128 显示介质；
310A 第一像素电极；
310B 第二像素电极；
310C 第三像素电极；
310D 第四像素电极；
422 遮光层；
422A 第一遮光层；
422B 第二遮光层；
422C 第三遮光层；
422D 第四遮光层；
522A 第一遮光层；
522B 第二遮光层；
522C 第三遮光层；
522D 第四遮光层；
622 遮光层；
T1 第一厚度；
T2 第二厚度；
T3 第三厚度；
T4 第四厚度；
V1 虚拟边缘曲线；
V2 虚拟边缘曲线；
V3 虚拟边缘曲线。
具体实施方式
以下针对本发明的显示装置作详细说明。应了解的是，以下的叙述提供许多不同的实施例或例子，用以实施本发明的不同样态。以下所述特定的元件及排列方式仅为简单描述本发明。当然，这些仅用以举例而非本发明的限定。此外，在不同实施例中可能使用重复的标号或标示。这些重复仅为了简单清楚地叙述本发明，不代表所讨论的不同实施例及/或结构之间具有任何关连性。再者，当述及一第一材料层位于一第二材料层上或之上时，包括第一材料层与第二材料层直接接触的情形。或者，也可能间隔有一或更多其它材料层的情形，在此情形中，第一材料层与第二材料层之间可能不直接接触。
必须了解的是，为特别描述或图示的元件可以此技术人士所熟知的各种形式存在。此外，当某层在其它层或基板「上」时，有可能是指「直接」在其它层或基板上，或指某层在其它层或基板上，或指其它层或基板之间夹设其它层。
此外，实施例中可能使用相对性的用语，例如「较低」或「底部」及「较高」或「顶部」，以描述图示的一个元件对于另一元件的相对关系。能理解的是，如果将图示的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在「较低」侧的元件将会成为在「较高」侧的元件。
在此，「约」、「大约」、「大抵」的用语通常表示在一给定值或范围的20％之内，较佳是10％之内，且更佳是5％之内，或3％之内，或2％之内，或1％之内，或0.5％之内。在此给定的数量为大约的数量，意即在没有特定说明的情况下，仍可隐含「约」、「大约」的含义。
能理解的是，虽然在此可使用用语「第一」、「第二」、「第三」等来叙述各种元件、组成成分、区域、层、及/或部分，这些元件、组成成分、区域、层、及/或部分不应被这些用语限定，且这些用语仅是用来区别不同的元件、组成成分、区域、层、及/或部分。因此，以下讨论的一第一元件、组成成分、区域、层、及/或部分可在不偏离本发明的教示的情况下被称为一第二元件、组成成分、区域、层、及/或部分。
除非另外定义，在此使用的全部用语(包括技术及科学用语)具有与此篇发明所属的一般技术者所通常理解的相同涵义。能理解的是这些用语，例如在通常使用的字典中定义的用语，应被解读成具有一与相关技术及本发明的背景或上下文一致的意思，而不应以一理想化或过度正式的方式解读，除非在此特别定义。
本发明实施例是通过改变设于显示装置的显示区周边的像素的亮度级别，使显示装置可显示不具有微观锯齿状(jigsaw)边界或微观Z字型(zigzag)边界的非矩形显示边界，并可更进一步提升显示装置的显示品质。
图1A为本发明实施例的显示装置的上视图。如图1A所示，显示装置100包括显示区102以及与显示区102相邻的非显示区104。在此实施例中，非显示区104围绕(surround)或包围(enclose)显示区102。此显示区102是指显示装置100中设有包括晶体管的像素显示的区域，故此显示区102也可称为像素显示区。而此晶体管例如可为薄膜晶体管。此外，非显示区104是指显示装置100中除显示区102以外的区域。在本实施例中，此显示区102为非矩形(non-rectangular)。
上述显示装置100可为液晶显示器，例如为薄膜晶体管液晶显示器。或者，此液晶显示器可为扭转向列(Twisted Nematic,TN)型液晶显示器、超扭转向列(Super TwistedNematic,STN)型液晶显示器、双层超扭转向列(Double layer Super Twisted Nematic,DSTN)型液晶显示器、垂直配向(Vertical Alignment,VA)型液晶显示器、水平电场效应(In-Plane Switching,IPS)型液晶显示器、胆固醇(Cholesteric)型液晶显示器、蓝相(Blue Phase)型液晶显示器或其它任何适合的液晶显示器。
参见图1A，显示区102包括多个第一像素106以及多个第二像素108，此多个第二像素108设于显示区102的周边(periphery)，且围绕(surround)多个第一像素106。在此实施例中，多个第二像素108可完全包围(completely enclose)第一像素106。易言之，每一个第一像素106的侧边106S仅接触另一第一像素106或第二像素108，而不接触非显示区104。更详细而言，每一个第一像素106的转角处106C仅接触另一第一像素106或第二像素108，而不接触非显示区104。此外，每一个第一像素106及第二像素108包括至少三个具有不同颜色的次像素。
在本发明中，当多个第一像素106以及多个第二像素108被施加相同的操作电压，此多个第二像素108具有两个以上的亮度级别(brightness level)。通过改变设于显示装置100的显示区102周边的第二像素108的亮度级别，本发明可使显示装置可显示不具有微观锯齿状(jigsaw)边界或微观Z字型(zigzag)边界的非矩形显示边界，如图7所示。因此，本发明可更进一步提升显示装置的显示品质。
此外，在一些实施例中，当多个第一像素106以及多个第二像素108被施加相同的操作电压时，所有第一像素106具有最大亮度(亦即后续的第一亮度级别)，而多个第二像素108具有两个以上的亮度级别，其亮度级别的亮度等于或小于第一像素106的最大亮度。
参见图1A，显示装置100还包括虚拟边缘曲线(virtual edge curve)V1，此虚拟边缘曲线V1横跨多个第二像素108。此虚拟边缘曲线V1将每一个第二像素108分为内部区108i(inner region)以及外部区108x(outer region)。此第二像素108的内部区108i较邻近多个第一像素106，而此第二像素108的外部区108x较远离多个第一像素106。
此外，此虚拟边缘曲线V1定义一非矩形显示边界(non-rectangular displayborder)，以本实施例而言为圆形，也就是例如表面、或圆形显示看板等。易言之，此虚拟边缘曲线V1即为上述非矩形显示边界，此非矩形显示边界包围一非矩形显示区。如图1A所示，被虚拟边缘曲线V1(即非矩形显示边界)包围的非矩形显示区包括所有完整的第一像素106及每一个第二像素108的一部分。易言之，虚拟边缘曲线V1定义的非矩形显示区包括所有完整的第一像素106及所有第二像素108的所有内部区108i，且不包括第二像素108的外部区108x。
在此实施例中，虚拟边缘曲线V1为圆形。此外，虚拟边缘曲线V1仅通过(passthrough)多个第二像素108，且不通过非显示区104及多个第一像素106。
在本发明中，当多个第一像素106以及多个第二像素108被施加相同的操作电压时，每一个第二像素108的亮度级别与该第二像素108的内部区108i的面积相关。
例如，在一实施例中，第二像素108的亮度级别可通过以下的方法决定。此方法将第二像素108分为具有五个亮度级别的五类。详细而言，当多个第一像素106以及多个第二像素108被施加相同的操作电压时，多个第一像素106具有第一亮度级别。而在一既定操作电压下，此第一亮度级别对应至前述第一像素106及第二像素108的最大亮度。
参见图1A，对一个第二像素108而言，若其内部区108i的面积108Ai为其总面积的0.875倍以上，则第二像素108具有第一亮度级别(亦即与第一像素106具有相同亮度)，且被称为第一亮度级别第二像素108A。
对一个第二像素108而言，若其内部区108i的面积108Bi为其总面积的0.625倍以上，且其内部区108i的面积108Bi小于其总面积的0.875倍，则第二像素108具有第二亮度级别且被称为第二亮度级别第二像素108B，第二亮度级别的亮度为第一亮度级别(亦即最大亮度)的亮度的0.75倍。
对一个第二像素108而言，若其内部区108i的面积108Ci为其总面积的0.375倍以上，且其内部区108i的面积108Ci小于其总面积的0.625倍，则第二像素108具有第三亮度级别且被称为第三亮度级别第二像素108C，第三亮度级别的亮度为第一亮度级别(亦即最大亮度)的亮度的0.5倍。
对一个第二像素108而言，若其内部区108i的面积108Di为其总面积的0.125倍以上，且其内部区108i的面积108Di小于其总面积的0.375倍，则第二像素108具有第四亮度级别且被称为第四亮度级别第二像素108D，第四亮度级别的亮度为第一亮度级别(亦即最大亮度)的亮度的0.25倍。
对一个第二像素108而言，若其内部区108i的面积108Ei小于其总面积的0.125倍，则第二像素108不具有亮度级别(亦即不具有亮度)且被称为黑色第二像素108E。易言之，黑色第二像素108E不于显示装置中发出光。
通过上述方法，第二像素108的亮度级别可通过在非矩形显示区内或虚拟边缘曲线V1(亦即非矩形显示边界)内的内部区108i的面积决定。由此，当第二像素108设于非矩形显示区内或虚拟边缘曲线V1(亦即非矩形显示边界)外的面积(亦即外部区108x的面积)越大，此第二像素108的亮度级别越低。反之，当第二像素108设于非矩形显示区内或虚拟边缘曲线V1(亦即非矩形显示边界)内的面积(亦即内部区108i的面积)越大，此第二像素108的亮度级别越高。因此，在本发明中，设于显示装置100的显示区102周边的第二像素108的不同的亮度级别可显示不具有微观锯齿状(jigsaw)边界或微观Z字型(zigzag)边界的非矩形显示边界，如图7所示。因此，本发明可更进一步提升显示装置的显示品质。
应注意的是，以上所述的方法仅为说明之用。除了以上将第二像素分为具有五个亮度级别的五类的方法以外，第二像素也可通过其它适合的方法分成其它数量的类别。例如，每一个第二像素108的亮度级别可通过其它方法决定，此方法将第二像素108分为具有六个亮度级别的六类。由于此方法与前述的方法相似，故此方法仅于下文简单说明。
在将第二像素108分为具有六个亮度级别的六类的方法中，当多个第一像素106以及多个第二像素108被施加相同的操作电压时，多个第一像素106也具有第一亮度级别，此第一亮度级别也对应至最大亮度。
对一个第二像素108而言，若其内部区108i的面积为其总面积的0.9倍以上，则第二像素108具有第一亮度级别(亦即具有最大亮度)，且被称为第一亮度级别第二像素。
对一个第二像素108而言，若其内部区108i的面积为其总面积的0.7倍以上，且其内部区108i的面积小于其总面积的0.9倍，则第二像素108具有第二亮度级别且被称为第二亮度级别第二像素，第二亮度级别的亮度为第一亮度级别(亦即最大亮度)的亮度的0.8倍。
对一个第二像素108而言，若其内部区108i的面积为其总面积的0.5倍以上，且其内部区108i的面积小于其总面积的0.7倍，则第二像素108具有第三亮度级别且被称为第三亮度级别第二像素，第三亮度级别的亮度为第一亮度级别(亦即最大亮度)的亮度的0.6倍。
对一个第二像素108而言，若其内部区108i的面积为其总面积的0.3倍以上，且其内部区108i的面积小于其总面积的0.5倍，则第二像素108具有第四亮度级别且被称为第四亮度级别第二像素，第四亮度级别的亮度为第一亮度级别(亦即最大亮度)的亮度的0.4倍。
对一个第二像素108而言，若其内部区108i的面积为其总面积的0.1倍以上，且其内部区108i的面积小于其总面积的0.3倍，则第二像素108具有第五亮度级别且被称为第五亮度级别第二像素，第五亮度级别的亮度为第一亮度级别(亦即最大亮度)的亮度的0.2倍。
对一个第二像素108而言，若其内部区108i的面积小于其总面积的0.1倍，则第二像素108不具有亮度级别(亦即不具有亮度)且被称为黑色第二像素。易言之，黑色第二像素不于显示装置中发出光。
应注意的是，除了以上所述的方法以外，每一个第二像素108的亮度级别可通过任何其它适合的方法决定，且第二像素108可被分为任何其它数量的亮度级别。
此外，应注意的是，图1A所示的实施例仅为说明之用，除上述图1A所示的实施例以外，本发明的虚拟边缘曲线也可具有其它形状，如图1B-图1C的实施例所示。易言之，虚拟边缘曲线可具有一或多个曲率半径。因此，本发明的范围并不以图1A所示的实施例为限。
图1B为本发明另一实施例的显示装置100的上视图。图1B所示的实施例与前述图1A的实施例的差别在于虚拟边缘曲线V2为曲率半径持续在变化的椭圆形，而非图1A所示仅具有单一曲率半径的圆形。虚拟边缘曲线上的其中一点的曲率半径是指与该点相切(tangential)的圆的曲率半径。
此外，图1C为本发明又一实施例的显示装置的上视图。图1C所示的实施例与前述图1A的实施例的差别在于虚拟边缘曲线V3为具有两个以上不同曲率半径的封闭曲线，而非图1A所示的圆形。
接着，在一实施例中，上述第一亮度级别第二像素108A、第二亮度级别第二像素108B、第三亮度级别第二像素108C及第四亮度级别第二像素108D的不同的亮度级别可通过改变每一个第二像素中的像素电极与半不透明半导体层重叠的面积来达到。而黑色第二像素可包括一遮光层以完全覆盖其像素电极并完全遮蔽自黑色第二像素所发出的光。
以下以上述将第二像素108分为具有五个亮度级别的五类的实施例作说明。图2A-图2E为本发明实施例的次像素108Aa-108Ea的上视图。在一些实施例中，次像素108Aa-108Ea分别对应至图1A的第一亮度级别第二像素108A至黑色第二像素108E。
应注意的是，以下对于每一个特定亮度级别的第二像素，仅以一个次像素作说明。对于一个特定亮度级别的第二像素，未绘示的其它次像素的结构与图2A-图2E所示的次像素的结构相同。因此，图2A-图2E所示的具有特定亮度级别的一个次像素的结构即可代表具有该特定亮度级别的像素的结构，而为了简洁，其余的次像素并未绘示出。此外，图3A-图3E所绘示的次像素也与上述概念相同。
参见图2A-图2D，每一个第二像素108包括透明像素电极110及半透明半导体层(semi-opaque semiconductor layer)112A-112D。对于黑色第二像素108E以外的第二像素108而言，像素电极110与半透明半导体层112A-112D重叠的面积与内部区的面积为逆相关(inversely related)。详细而言，每一个第一亮度级别第二像素108A、第二亮度级别第二像素108B、第三亮度级别第二像素108C及第四亮度级别第二像素108D包括一个像素电极110。此外，每一个第一亮度级别第二像素108A、第二亮度级别第二像素108B、第三亮度级别第二像素108C及第四亮度级别第二像素108D分别包括对应其像素电极110设置的第一半透明半导体层112A、第二半透明半导体层112B、第三半透明半导体层112C及第四半透明半导体层112D。而像素电极110与第一半透明半导体层112A、第二半透明半导体层112B、第三半透明半导体层112C或第四半透明半导体层112D的重叠面积与第一亮度级别第二像素108A、第二亮度级别第二像素108B、第三亮度级别第二像素108C及第四亮度级别第二像素108D的亮度级别有关。
详细而言，具有较高亮度级别的第二像素108具有较小的半不透明半导体层与像素电极的重叠面积。此外，具有相同亮度级别的第二像素108具有相同的重叠面积。此外，在图2A-图2E中，相同或相似的元件或膜层将以相同或相似的标号表示，其材料、制造方法与功能皆相同或相似，故此部分在后文中将不再赘述。
图2A绘示第一亮度级别第二像素108A的次像素108Aa。图2A也绘示显示装置100的栅极线114与数据线116。此栅极线114用以提供扫描脉冲信号至次像素108Aa，而此数据线116用以提供源极信号至次像素108Aa，并配合上述扫描脉冲信号一同控制次像素108Aa。
详细而言，对图2A所示的次像素108Aa而言，以电荷为传递形式的源极信号可依序经由数据线116、第一导孔118、第一半透明半导体层112A、第二导孔120传递至像素电极110。此外，第一半不透明半导体层112A对应设于栅极线114的栅极电极114G的部分形成有通道。栅极线114的扫描脉冲信号可控制设于此第一半透明半导体层112A中的通道的状态。易言之，可控制此通道为打开(on-state)或关闭(off-state)。因此，数据线116的源极信号及栅极线114的扫描脉冲信号可共同控制像素电极110中电荷的数量，并由此控制次像素108Aa。
像素电极110可包括透明导电材料，例如为铟锡氧化物(ITO)、氧化锡(TO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟镓锌(IGZO)、氧化铟锡锌(ITZO)、氧化锑锡(ATO)、氧化锑锌(AZO)、上述的组合或其它任何适合的透明导电材料。上述第一半透明半导体层112A可包括多晶硅、非晶硅、氧化铟镓锌(indium gallium zinc oxide)、或上述的组合、或其它任何适合的半导体材料。此外，第一半透明半导体层112A中的通道部分可为未掺杂的半导体层。而第一半透明半导体层112A中除通道部分以外的部分可为重掺杂半导体层，例如重掺杂第一导电型掺质或第二导电型掺质的半导体层。
借着半透明半导体层为半透光(semi-opaque、translucent或semi-transparent)的材料，且可部分遮蔽显示装置的发光元件所发出的光，例如背光模块所发出的光。因此，改变每一个第二像素108中像素电极110与半不透明半导体层的重叠面积，可产生第二像素108的不同的亮度级别。
详细而言，第一亮度级别第二像素108A具有第一亮度级别(亦即最大亮度)。第一亮度级别第二像素108A的次像素108Aa的像素电极110包括与次像素108Aa的第一半透明半导体层112A重叠的第一部分110A以及未与第一半透明半导体层112A重叠的第二部分110B。且此第一部分110A具有第一面积，而第二部分110B具有第二面积。
接着，图2B绘示第二亮度级别第二像素108B的次像素108Ba，其第二亮度级别的亮度为第一亮度级别(亦即最大亮度)的亮度的0.75倍。此次像素108Ba(或第二亮度级别第二像素108B)包括第二半透明半导体层112B。如图2B所示，第二亮度级别第二像素108B的像素电极110与第二半透明半导体层112B的重叠面积等于100％的第一面积加上0.3-0.4倍的第二面积，以达到亮度为第一亮度级别(亦即最大亮度)的亮度的0.75倍的第二亮度级别。
应注意的是，由于半透明半导体层并非完全不透明，故第二亮度级别第二像素108B中的像素电极110与第二半透明半导体层112B的重叠面积要大于100％的第一面积加上25％(0.25倍)的第二面积，以达到亮度为第一亮度级别(亦即最大亮度)的亮度的0.75倍的第二亮度级别。同样的观念也可应用于第三亮度级别第二像素108C与第四亮度级别第二像素108D，故此部分于后文不再重述。
接着，图2C绘示第三亮度级别第二像素108C的次像素108Ca，其第三亮度级别的亮度为第一亮度级别(亦即最大亮度)的亮度的0.5倍。此次像素108Ca(或第三亮度级别第二像素108C)包括第三半透明半导体层112C。如图2C所示，第三亮度级别第二像素108C的像素电极110与第三半透明半导体层112C的重叠面积等于100％的第一面积加上0.55-0.60倍的第二面积，以达到亮度为第一亮度级别(亦即最大亮度)的亮度的0.5倍的第三亮度级别。
接着，图2D绘示第四亮度级别第二像素108D的次像素108Da，其第四亮度级别的亮度为第一亮度级别(亦即最大亮度)的亮度的0.25倍。此次像素108Da(或第四亮度级别第二像素108D)包括第四半透明半导体层112D。如图2D所示，第四亮度级别第二像素108D的像素电极110与第四半透明半导体层112D的重叠面积等于100％的第一面积加上0.80-0.90倍的第二面积，以达到亮度为第一亮度级别(亦即最大亮度)的亮度的0.25倍的第四亮度级别。
图2E绘示黑色第二像素108E的次像素108Ea，其不具有亮度级别且不于显示装置中发出光。黑色第二像素108E的次像素108Ea包括像素电极110及完全覆盖像素电极110的遮光层122，此遮光层122完全遮蔽自黑色第二像素108E的次像素108Ea的发光元件所发出的光。
此外，图2E的实施例中的遮光层122的厚度等于或大于为完全遮蔽第一亮度级别(亦即最大亮度)所发出的光所需的最小厚度。因此，此遮光层122可完全遮蔽自黑色第二像素108E的次像素108Ea的发光元件所发出的光。
遮光层122可设于显示装置100的包括像素的阵列基板与彩色滤光基板之间。在一实施例中，遮光层122设于彩色滤光基板之上。在其它实施例中，遮光层122设于阵列基板之上。总而言之，遮光层122可设于任何可遮蔽自黑色第二像素所发出的光的位置。
上述遮光层122的材料可为黑色光致抗蚀剂、黑色印刷油墨、黑色树脂或其它任何适合的遮光材料与颜色。
因此，在此实施例中，上述第二像素108的第一亮度级别、第二亮度级别、第三亮度级别及第四亮度级别可通过改变每一个第二像素中的像素电极与半透明半导体层重叠的面积来达到。而黑色第二像素可通过一遮光层来达到。
应注意的是，图2A-图2E所示的实施例仅为说明之用，除上述图2A-图2E所示的实施例以外，本发明的第二像素的不同的亮度级别也可通过其它方法达到，如图3A-图3E的实施例所示。本发明的范围并不以图2A-图2E所示的实施例为限。
以下图3A-图3E也以上述将第二像素分为具有五个亮度级别的五类的实施例作说明。图3A-图3E为本发明实施例的次像素108Aa-108Ea的上视图。在一些实施例中，次像素108Aa-108Ea分别对应至图1A的第一亮度级别第二像素108A至黑色第二像素108E。应注意的是，后文中与前文相同或相似的元件或膜层将以相同或相似的标号表示，其材料、制造方法与功能皆与前文所述相同或相似，故此部分在后文中将不再赘述。
在图3A-图3E所示的实施例中，上述第一亮度级别第二像素108A、第二亮度级别第二像素108B、第三亮度级别第二像素108C及第四亮度级别第二像素108D的不同的亮度级别可通过改变第二像素中的像素电极的面积来达到。而黑色第二像素不包括像素电极。
详细而言，如图3A-图3E所示，每一个第一亮度级别第二像素108A、第二亮度级别第二像素108B、第三亮度级别第二像素108C及第四亮度级别第二像素108D分别包括第一像素电极310A、第二像素电极310B、第三像素电极310C及第四像素电极310D。此第一像素电极310A、第二像素电极310B、第三像素电极310C及第四像素电极310D的面积与第一亮度级别第二像素108A、第二亮度级别第二像素108B、第三亮度级别第二像素108C及第四亮度级别第二像素108D的亮度级别有关。
详细而言，具有较高亮度级别的第二像素具有较大面积的像素电极。此外，具有相同亮度级别的第二像素的次像素具有相同面积的像素电极。此外，在图3A-图3D中，次像素(或第二像素)中未对应至像素电极的区域被遮光层覆盖。此遮光层具有足够的厚度可完全遮蔽此区域所发出之光。
详细而言，如图3A所示，第一亮度级别第二像素108A的次像素108Aa的第一像素电极310A具有第一面积。接着，参见图3B，第二亮度级别第二像素108B的次像素108Ba的第二像素电极310B具有第二面积，且第二面积为第一面积的0.7-0.8倍，以达到亮度为第一亮度级别(亦即最大亮度)的亮度的0.75倍的第二亮度级别。
参见图3C，第三亮度级别第二像素108C的次像素108Ca的第三像素电极310C具有第三面积，且第三面积为第一面积的0.45-0.55倍，以达到亮度为第一亮度级别(亦即最大亮度)的亮度的0.5倍的第三亮度级别。
参见图3D，第四亮度级别第二像素108D的次像素108Da的第四像素电极310D具有第四面积，且第四面积为第一面积的0.20-0.30倍，以达到亮度为第一亮度级别(亦即最大亮度)的亮度的0.25倍的第四亮度级别。
参见图3E，黑色第二像素108E不具有亮度级别且不于显示装置中发出光。此黑色第二像素108E不包括任何像素电极。
因此，在此实施例中，上述第二像素的第一亮度级别、第二亮度级别、第三亮度级别及第四亮度级别可通过改变第二像素中的像素电极的面积来达到。而可通过使黑色第二像素不包括像素电极使其不发出光。
应注意的是，图2A-图3E所示的实施例仅为说明之用，除上述图2A-图3E所示的实施例以外，本发明的第二像素的不同的亮度级别也可通过其它方法达到，如图4A-图4F的实施例所示。本发明的范围并不以图2A-图3E所示的实施例为限。
以下图4A-图4F也以上述将第二像素分为具有五个亮度级别的五类的实施例作说明。图4A为本发明实施例的第二亮度级别第二像素108B、第三亮度级别第二像素108C、第四亮度级别第二像素108D及黑色第二像素108E的上视图。图4C、图4D、图4E、图4F及图4B为图1A的实施例的第一亮度级别第二像素108A、第二亮度级别第二像素108B、第三亮度级别第二像素108C、第四亮度级别第二像素108D及黑色第二像素108E的剖视图。应注意的是，后文中与前文相同或相似的元件或膜层将以相同或相似的标号表示，其材料、制造方法与功能皆与前文所述相同或相似，故此部分在后文中将不再赘述。
在图4A-图4F所示的实施例中，上述第二亮度级别第二像素108B、第三亮度级别第二像素108C、第四亮度级别第二像素108D及黑色第二像素108E的不同的亮度级别可通过改变对应这些第二像素设置的遮光层422(亦即黑色矩阵层)的厚度来达到。此外，第一亮度级别第二像素108A不包括对应其像素电极设置的遮光层。此外，在图4A中，被遮光层422覆盖的第二像素以虚线表示。
如图4A所示，多个遮光层422对应每一个第二亮度级别第二像素108B、第三亮度级别第二像素108C、第四亮度级别第二像素108D及黑色第二像素108E设置。此多个遮光层422的厚度与第二亮度级别第二像素108B、第三亮度级别第二像素108C、第四亮度级别第二像素108D及黑色第二像素108E的亮度级别相关。
详细而言，具有较高亮度级别的第二像素108对应至具有较小厚度的遮光层422。此外，具有相同亮度级别的第二像素对应至具有相同厚度的遮光层422。
详细而言，参见图4B-图4F，多个遮光层422包括第一遮光层422A、第二遮光层422B、第三遮光层422C及第四遮光层422D。图4B绘示显示装置100对应至黑色第二像素108E的部分的剖视图。如图4B所示，显示装置100包括一阵列基板124、与此阵列基板124对向设置的彩色滤光基板126、及设于阵列基板124与彩色滤光基板126之间的显示介质128。
阵列基板124可为包括晶体管阵列的晶体管基板，例如薄膜晶体管基板。此外，阵列基板124可包括多个第一像素106以及多个第二像素108，如图1A-图1C所示。彩色滤光基板126可包括一透明基板及设于此透明基板上的彩色滤光层。上述透明基板例如可为玻璃基板、陶瓷基板、塑胶基板或其它任何适合的透明基板，而上述彩色滤光层可包括红色滤光层、绿色滤光层、蓝色滤光层、或其它任何适合的彩色滤光层。显示介质128例如可为液晶材料，而此液晶材料可为向列型液晶(nematic)、层列型液晶(smectic)、胆固醇液晶(cholesteric)、蓝相液晶(Blue phase)或其它任何适合的液晶材料。
遮光层422可设于任何可遮蔽自第二像素所发出的光的位置。遮光层422可设于阵列基板124与彩色滤光基板126之间。在图4B、图4D-图4F实施例中，遮光层422设于彩色滤光基板126之上。在其它实施例中，遮光层422设于阵列基板124之上。
参见图4B，第一遮光层422A对应黑色第二像素108E设置且具有第一厚度T1。此第一厚度T1为第一遮光层422A可完全遮蔽第一亮度级别第二像素的第一亮度级别(亦即最大亮度)所发出的光所需的最小厚度。
接着，图4C绘示一第一亮度级别第二像素108A。如图4C所示，第一亮度级别第二像素108A不具有对应其像素电极设置的遮光层。此第一亮度级别第二像素108A具有第一亮度级别(亦即最大亮度)。
接着，参见图4D，第二遮光层422B对应第二亮度级别第二像素108B设置且具有第二厚度T2，此第二厚度T2为第一厚度T1的0.2-0.3倍，以达到亮度为第一亮度级别(亦即最大亮度)的亮度的0.75倍的第二亮度级别。
接着，参见图4E，第三遮光层422C对应第三亮度级别第二像素108C设置且具有第三厚度T3，此第三厚度T3为第一厚度T1的0.45-0.55倍，以达到亮度为第一亮度级别(亦即最大亮度)的亮度的0.5倍的第三亮度级别。
参见图4F，第四遮光层422D对应第四亮度级别第二像素108D设置且具有第四厚度T4，此第四厚度T4为第一厚度T1的0.7-0.8倍，以达到亮度为第一亮度级别(亦即最大亮度)的亮度的0.25倍的第四亮度级别。
因此，在此实施例中，上述第二亮度级别第二像素、第三亮度级别第二像素、第四亮度级别第二像素及黑色第二像素可通过改变对应每一个第二像素(除第一亮度级别第二像素以外)的遮光层的厚度来达到。而第一亮度级别第二像素不具有对应其像素电极设置的遮光层。
应注意的是，图2A-图4F所示的实施例仅为说明之用，除上述图2A-图4F所示的实施例以外，本发明的第二像素的不同的亮度级别也可通过其它方法达到，如图5A-图5E的实施例所示。本发明的范围并不以图2A-图4F所示的实施例为限。
以下图5A-图5E也以上述将第二像素分为具有五个亮度级别的五类的实施例作说明。图5A、图5B、图5C、图5D及图5E分别为本发明一些实施例中的黑色第二像素108E、第一亮度级别第二像素108A、第二亮度级别第二像素108B、第三亮度级别第二像素108C及第四亮度级别第二像素108D的上视图。应注意的是，后文中与前文相同或相似的元件或膜层将以相同或相似的标号表示，其材料、制造方法与功能皆与前文所述相同或相似，故此部分在后文中将不再赘述。
此外，在图5A及图5C-图5E中，第二像素被遮光层覆盖的部分以虚线表示。
在图5A-图5E所示的实施例中，上述第二像素的不同的亮度级别可通过改变第二亮度级别第二像素108B、第三亮度级别第二像素108C、第四亮度级别第二像素108D及黑色第二像素108E与遮光层重叠的面积来达到。而第一亮度级别第二像素108A不具有对应其像素电极设置的遮光层。详细而言，遮光层包括多个遮光图案，此多个遮光图案对应至少一个第二像素108设置。而第二像素108(除第一亮度级别第二像素108A以外)与遮光图案的重叠面积与外部区的面积有关。易言之，具有较大的外部区的第二像素108(除第一亮度级别第二像素108A以外)具有较大的重叠面积。
详细而言，参见图5A及图5C-图5E，第一遮光层522A、第二遮光层522B、第三遮光层522C及第四遮光层522D分别对应黑色第二像素108E、第二亮度级别第二像素108B、第三亮度级别第二像素108C及第四亮度级别第二像素108D设置。而黑色第二像素108E、第二亮度级别第二像素108B、第三亮度级别第二像素108C及第四亮度级别第二像素108D分别与第一遮光层522A、第二遮光层522B、第三遮光层522C及第四遮光层522D重叠的面积与这些第二像素的亮度级别有关。
详细而言，具有较高亮度级别的第二像素与遮光层重叠的面积较小。此外，具有相同亮度级别的第二像素与遮光层重叠的面积相同。
此外，所有图5A-图5E的实施例所示的第一遮光层522A、第二遮光层522B、第三遮光层522C及第四遮光层522D的厚度等于或大于为完全遮蔽第一亮度级别(亦即最大亮度)所发出之光所需的最小厚度。因此，第一遮光层522A、第二遮光层522B、第三遮光层522C及第四遮光层522D可完全遮蔽其所遮蔽的区域所发出之光。
参见图5A，第一遮光层522A对应黑色第二像素108E设置，且完全覆盖黑色第二像素108E。因此，自黑色第二像素108E的发光元件所发出的光可完全被遮蔽。故此黑色第二像素108E不具有亮度级别且不于显示装置中发出光。
参见图5B，第一亮度级别第二像素108A不具有对应其像素电极设置的遮光层。因此，第一亮度级别第二像素108A可具有第一亮度级别(亦即最大亮度)。
参见图5C，第二遮光层522B对应第二亮度级别第二像素108B设置，且覆盖20％-30％的第二亮度级别第二像素108B的总面积，以达到亮度为第一亮度级别(亦即最大亮度)的亮度的0.75倍的第二亮度级别。
参见图5D，第三遮光层522C对应第三亮度级别第二像素108C设置，且覆盖45％-55％的第三亮度级别第二像素108C的总面积，以达到亮度为第一亮度级别(亦即最大亮度)的亮度的0.5倍的第三亮度级别。
参见图5E，第四遮光层522D对应第四亮度级别第二像素108D设置，且覆盖70％-80％的第四亮度级别第二像素108D的总面积，以达到亮度为第一亮度级别(亦即最大亮度)的亮度的0.25倍的第四亮度级别。
此外，参见图5A-图5E，对于同一个像素中的每一个子像素，被遮光层覆盖的面积对总面积的比值可皆相同，以保持该像素的混光比例。
应注意的是，图4A-图5E所示的实施例仅为说明之用，除上述图4A-图5E所示的实施例以外，本发明的遮光层也可设于彩色滤光基板上。因此，本发明的范围并不以图4A-图5E所示的实施例为限。
图6为本发明再另一实施例的显示装置100的剖视图。应注意的是，后文中与前文相同或相似的元件或膜层将以相同或相似的标号表示，其材料、制造方法与功能皆与前文所述相同或相似，故此部分在后文中将不再赘述。图6所示的实施例与前述图4A-图5E的实施例的差别在于遮光层622设于阵列基板124上，而非彩色滤光基板126上。
此外，虽然以上图2A-图5E是以上述将第二像素分为具有五个亮度级别的五类的实施例作说明，但以上图2A-图5E所述的四种方法也可用以产生其它数量的亮度级别。例如，当第二像素被分为具有六个亮度级别的六类时，以上图2A-图5E所述的四种方法中的任一种方法皆可用以产生此六类的亮度级别。
图7为显示装置的影像。在此显示装置的上半部，设于显示区周边的像素的亮度级别(对应至图1A-图5E的实施例所述的第二像素)是根据本发明所述的方法改变。相较之下，在此显示装置的下半部，设于显示区周边的像素的亮度级别并未被调整。易言之，所有设于此显示装置的下半部具有相同的亮度级别。
如图7所示，在此显示装置的上半部，此显示装置可根据本发明的方法显示不具有微观锯齿状(jigsaw)边界或微观Z字型(zigzag)边界的非矩形显示边界。相较之下，在此显示装置的下半部并未使用本发明的方法，在此显示装置的下半部仅可显示具有微观锯齿状(jigsaw)边界或微观Z字型(zigzag)边界的非矩形显示边界。易言之，对使用者而言，本发明的非矩形显示边界较此显示装置的下半部的边界圆滑。
综上所述，本发明实施例是通过改变设于显示装置的显示区周边的像素的亮度级别，使显示装置可显示对使用者而言为圆滑的边界，此圆滑的边界比具有微观锯齿状(jigsaw)边界或微观Z字型(zigzag)的实际像素的边界圆滑，并可由此更进一步提升显示装置的显示品质。
虽然以上公开了本发明的实施例及其优点，但应该了解的是，任何所属技术领域中熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作更动、替代与润饰。此外，本发明的保护范围并未局限于说明书内所述特定实施例中的制作工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤，任何所属技术领域中熟悉此技术者可从本发明揭示内容中理解现行或未来所发展出的制作工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤，只要可以在此处所述实施例中实施大抵相同功能或获得大抵相同结果皆可根据本发明使用。因此，本发明的保护范围包括上述制作工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤。另外，每一权利要求构成个别的实施例，且本发明的保护范围也包括各个权利要求及实施例的组合。

Claims (9)

1.一种显示装置，包括：
显示区；
非显示区，与该显示区相邻，其中该显示区为非矩形(non-rectangular)且包括多个第一像素以及多个第二像素，其中该多个第二像素设于该多个第一像素的周边(periphery)且围绕(surround)该多个第一像素并设于该多个第一像素与该非显示区之间，
其中当该多个第一像素以及该多个第二像素被施加一相同的操作电压，该多个第二像素具有两个以上的亮度级别(brightness level)；以及
虚拟边缘曲线(virtual edge curve)，横跨该多个第二像素且定义一非矩形显示边界(non-rectangular display border)，该虚拟边缘曲线仅通过(pass through)该多个第二像素，且不通过该非显示区及该多个第一像素，
其中该虚拟边缘曲线将每一个该第二像素分为内部区(inner region)以及外部区(outer region)，其中该内部区较邻近该多个第一像素，而该外部区较远离该多个第一像素，
其中当该多个第一像素以及该多个第二像素被施加该相同的操作电压，每一个该第二像素的亮度级别与该第二像素的该内部区的面积相关，
其中当该多个第一像素以及该多个第二像素被施加该相同的操作电压时，
该多个第一像素具有第一亮度级别，
对一个第二像素而言，若其内部区的面积为其总面积的0.875倍以上，则该第二像素具有该第一亮度级别且被称为第一亮度级别第二像素，
对一个第二像素而言，若其内部区的面积为其总面积的0.625倍以上，且其内部区的面积小于其总面积的0.875倍，则该第二像素具有第二亮度级别且被称为第二亮度级别第二像素，该第二亮度级别的亮度为该第一亮度级别的亮度的0.75倍，
对一个第二像素而言，若其内部区的面积为其总面积的0.375倍以上，且其内部区的面积小于其总面积的0.625倍，则该第二像素具有第三亮度级别且被称为第三亮度级别第二像素，该第三亮度级别的亮度为该第一亮度级别的亮度的0.5倍，
对一个第二像素而言，若其内部区的面积为其总面积的0.125倍以上，且其内部区的面积小于其总面积的0.375倍，则该第二像素具有第四亮度级别且被称为第四亮度级别第二像素，该第四亮度级别的亮度为该第一亮度级别的亮度的0.25倍，
对一个第二像素而言，若其内部区的面积小于其总面积的0.125倍，则该第二像素不具有亮度级别且被称为黑色第二像素。
2.如权利要求1所述的显示装置，其中该虚拟边缘曲线具有一或多个曲率半径。
3.如权利要求1所述的显示装置，其中每一个该第一像素的侧边仅接触另一该第一像素或该第二像素，而不接触该非显示区。
4.如权利要求1所述的显示装置，其中
每一个该第一亮度级别第二像素、该第二亮度级别第二像素、该第三亮度级别第二像素及该第四亮度级别第二像素包括一像素电极，其中该像素电极的面积与该第二像素的该亮度级别相关，其中具有较高亮度级别的该第二像素具有较大面积的该像素电极，
该黑色第二像素不包括一像素电极。
5.如权利要求1所述的显示装置，还包括：
多个遮光层，对应每一个该第二亮度级别第二像素、该第三亮度级别第二像素、该第四亮度级别第二像素及该黑色第二像素设置，
其中该多个遮光层的厚度与该第二像素的该亮度级别相关，其中具有较高亮度级别的该第二像素对应至具有较小厚度的该遮光层。
6.如权利要求1所述的显示装置，还包括：
遮光层，包括多个遮光图案，其中该多个遮光图案对应至少一个该第二像素设置，其中该第二像素与该遮光图案的重叠面积与该外部区的面积相关，其中具有较大的该外部区的该第二像素具有较大的重叠面积。
7.一种显示装置，包括：
显示区；
非显示区，与该显示区相邻，其中该显示区为非矩形(non-rectangular)且包括多个第一像素以及多个第二像素，其中该多个第二像素设于该多个第一像素的周边(periphery)且围绕(surround)该多个第一像素并设于该多个第一像素与该非显示区之间，
其中当该多个第一像素以及该多个第二像素被施加一相同的操作电压，该多个第二像素具有两个以上的亮度级别(brightness level)；以及
虚拟边缘曲线(virtual edge curve)，横跨该多个第二像素且定义一非矩形显示边界(non-rectangular display border)，该虚拟边缘曲线仅通过(pass through)该多个第二像素，且不通过该非显示区及该多个第一像素，
其中该虚拟边缘曲线将每一个该第二像素分为内部区(inner region)以及外部区(outer region)，其中该内部区较邻近该多个第一像素，而该外部区较远离该多个第一像素，
其中当该多个第一像素以及该多个第二像素被施加该相同的操作电压，每一个该第二像素的亮度级别与该第二像素的该内部区的面积相关，
其中每一个该第二像素包括透明像素电极及半透明半导体层(semi-opaquesemiconductor layer)，其中该透明像素电极与该半透明半导体层重叠的面积与该内部区的面积为逆相关(inversely related)。
8.如权利要求7所述的显示装置，其中该虚拟边缘曲线具有一或多个曲率半径。
9.如权利要求7所述的显示装置，其中每一个该第一像素的侧边仅接触另一该第一像素或该第二像素，而不接触该非显示区。
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