CN107359178A - 显示装置以及像素单元 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示装置以及像素单元，显示装置包含多个有机发光二极管以及多个微发光二极管，相邻的至少一个有机发光二极管与至少一个微发光二极管组成一个像素单元，有机发光二极管用以显示图文影像，相邻二个有机发光二极管之间具有透视区域，微发光二极管则设置在透视区域中，当微发光二极管发光时，透视区域具有第一雾度值，当微发光二极管不发光时，透视区域具有第二雾度值，其中第一雾度值大于第二雾度值，所以藉由控制雾度值，能使显示装置改变透明度，并能产生多种雾度的呈现模式。

Description

显示装置以及像素单元

技术领域

本发明关于一种显示装置以及像素单元，尤指可以控制雾度的透明显示装置以及像素单元。

背景技术

透明显示装置(transparent display)近年来积极发展，有别于传统的显示器，观看者可观看透明显示装置上所显示的画面，同时又能看到透明显示装置背后的物体，在应用可以非常广泛，例如会议室隔间、展示橱窗、广告屏幕、抬头显示器等，甚至当下3C产品的显示幕都可使用。

然而透明显示装置所呈献画面显示的真实性略差，为了达到良好的穿透性，又要兼顾到显示装置本身的功耗问题，以及使用者的可接受度，所以透明显示装置还是有很多的改善空间。

发明内容

本发明的目的在提供一种显示装置以及像素单元，不仅能透明显示，并能控制雾度来改变透明度，或是控制不同区域发生不同程度的雾度，除了使显示效果较佳也会使显示样式更为多元丰富，且显示装置的结构不会太过复杂，利于生产与商业化。

本发明关于一种显示装置以及像素单元，包含有机发光二极管显示模块以及微发光二极管显示模块。

有机发光二极管显示模块包含多个有机发光二极管，用来显示文字或图像的影像，这些有机发光二极管中相邻二个有机发光二极管之间具有透视区域。微发光二极管显示模块包含多个微发光二极管，这些微发光二极管中至少一个微发光二极管设置于透视区域。

此外，本发明也关于一种显示装置，包含多个像素单元，每一个像素单元包含显示区域以及透视区域，显示区域设置一个有机发光二极管，透视区域则设置至少一个微发光二极管。

综上所述，本发明显示装置的透视区域在不同操作状态下，对应具有不同的雾度值，例如：雾度值至少包含第一雾度值或第二雾度值，当微发光二极管发光时，此微发光二极管所在的透视区域具有第一雾度值，当微发光二极管不发光时，此透视区域则会具有第二雾度值，第一雾度值会大于第二雾度值，雾度值愈大则透明度愈低。

进一步说明，显示装置可藉由控制这些发光二极管的操作电压，以控制这些微发光二极管的发光强度。

补充说明的是，这些有机发光二极管与这些微发光二极管以阵列排列设置为佳，或者，也可说所述多个像素单元是阵列排列设置为佳。而有机发光二极管采用主动式有机发光二极管为佳，微发光二极管可以是主动式或是被动式的微发光二极管。

如前述的显示装置，其中透视区域中可设置三个微发光二极管，此三个微发光二极管分别为一个红色微发光二极管、一个绿色微发光二极管、以及一个蓝色微发光二极管。所以，微发光二极管所产生的雾度不仅可控制透明度，并且还可多样式的或是多颜色的呈现这些雾度的状态。

进一步说明，显示装置的目的是要显示文字或图像的影像，而此影像是由有机发光二极管来显示，所以显示装置需产生文字或图像等影像的区域中，关掉微发光二极管即能有透明的效果，开启微发光二极管即能有雾度不透明的效果。若在显示装置无需产生文字或图像等影像的区域中，直接关掉微发光二极管即能有透明的效果，若要有雾度不透明的效果，则不仅开启微发光二极管产生对应的雾度值，且最好调整此区域中的有机发光二极管的发光程度，以使此区域的显示区域产生与透视区域一致的雾度值。

因此，藉由本发明所提供一种能改变透明状态的显示装置以及像素单元，利用有机发光二极管显示模块的设置，不仅使显示装置能透明显示，且利用微发光二极管显示模块的设置，能控制雾度值来改变透明度，或是控制不同区域形成不同的雾度值，不仅使显示效果较佳更使显示样式多元丰富，并且可简化显示装置的结构，利于生产与商业化。

关于本发明的优点与精神可以藉由以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。

附图说明

图1是本发明显示装置中透视区域位置的示意图；

图2是本发明显示装置中像素单元构成的示意图；

图3是本发明垂直式微发光二极管的示意图；

图4是本发明水平式微发光二极管的示意图；

图5A是本发明实施例中像素单元组成的示意图；

图5B是图5A像素单元的光学模拟数据示意图；

图6A及图6B是本发明显示装置于会议室隔间的两种应用情境示意图；以及

图7是本发明利用微发光二极管形成浮水印态样的实施例示意图。

其中，附图标记：

10像素单元

20显示装置

22源极驱动芯片组

24栅极驱动芯片组

30有机发光二极管显示模块

3002有机发光二极管

3020红色有机发光二极管

3022绿色有机发光二极管

3024蓝色有机发光二极管

3010显示区域

32微发光二极管显示模块

3202微发光二极管

3220红色微发光二极管

3222绿色微发光二极管

3224蓝色微发光二极管

3210透视区域

40阴极线路

42a阳极线路

42b阳极线路

42c导体部

50会议室隔间

60文字

62浮水印

具体实施方式

在附图中，为了清楚起见，放大了层、膜、面板、区域等的厚度。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。应当理解，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为在另一元件”上”或”连接到”另一元件时，其可以直接在另一元件上或与另一元件连接，或者中间元件可以也存在。相反地，当元件被称为”直接在另一元件上”或”直接连接到”另一元件时，不存在中间元件。如本文所使用的，”连接”可以指物理及/或电性连接。

本文使用的”约”或”近似”或”实质上”包括所述值和在本领域普通技术人员确定的特定值的可接受的偏差范围内的平均值，考虑到所讨论的测量和与测量相关的误差的特定数量(即，测量系统的限制)。例如，”约”可以表示在所述值的一个或多个标准偏差内，或±10％、±5％内。

请参阅图1，图1是本发明显示装置中透视区域位置的示意图。本发明是一种显示装置20，不仅可以看到显示装置20所显示文字或图形的影像，也可透视显示装置20背后的景像，更可改变透明度成为多样化的显示方式。图1中的显示装置20态样包含有机发光二极管显示模块30以及微发光二极管显示模块32，有机发光二极管显示模块30包含多个有机发光二极管(OLED)3002，微发光二极管显示模块32包含多个微发光二极管(μLED)3202，多个有机发光二极管3002与多个微发光二极管可以阵列排设来设置，以阵列的同一列来说，有机发光二极管显示模块30的有机发光二极管(OLED)3002与微发光二极管显示模块32的微发光二极管(μLED)3202为交替设置的。

有机发光二极管显示模块30包含多个有机发光二极管(OLED)3002，这些有机发光二极管3002中相邻二个有机发光二极管3002之间具有透视区域3210，相邻二个有机发光二极管3002的距离大约为数个有机发光二极管3002宽度，在本实施例中，例如为2个或3个有机发光二极管3002宽度，而此距离空间即构成前述的透视区域3210，藉由透视区域3210可以穿视显示装置20，让位于显示装置20正面的人得以透视看到背面的物体。

为节约电能或利于大面积显示应用，有机发光二极管3002以采用主动式的有机发光二极管3002为佳，图例中这些有机发光二极管3002为阵列排列设置。于显示装置20两侧分别为源极驱动电路，例如：源极驱动芯片组(Source Driver IC)22与栅极驱动电路，例如：栅极驱动芯片组(Gate Driver IC)24，阵列排列设置的有机发光二极管3002则分别连接于源极驱动芯片组22与栅极驱动芯片组24以被驱动点亮，本实施例中有机发光二极管3002用以呈现显示装置20的图像或文字等影像显示。

进一步，阵列排列设置的有机发光二极管3002，包括有依序分布设置红色有机发光二极管3020、绿色有机发光二极管3022、以及蓝色有机发光二极管3024，但不限于此。于其它实施例中，阵列排列设置的有机发光二极管3002至少包含前述的红色有机发光二极管3020、绿色有机发光二极管3022以及蓝色有机发光二极管3024，但并不需要依序排列及/或分布。

微发光二极管显示模块32包含多个微发光二极管(μLED)3202，这些微发光二极管3202中至少一个微发光二极管3202设置于透视区域3210。举例而言，本实施例的微发光二极管3202，例如是芯片厚约4μm～5μm，磊晶层用物理或化学机制剥离再移植至电路基板上而成，且尺寸大小在1μm～15μm之间，本实施例中较佳尺寸大小为1μm～10μm，与一般的发光二极管(LED)不同在于，一般的发光二极管(LED)芯片包含基板和磊晶层，其厚度约在100μm～500μm，且尺寸大小介于100μm～1000μm，因此，本实施例所指的微发光二极管(μLED)3202因为体积微小，故不会影响透视区域3210的透明度，即虽然微发光二极管(μLED)3202仍会占据透视区域的部分穿透面积，但仍可保持透视区域3210的透明度。

微发光二极管3202可以采用主动式或是被动式的微发光二极管3202。当显示装置20采用被动式的微发光二极管3202可具有更高透明度的显示装置20以及解析度。较佳地，微发光二极管3202可以采用无机-微发光二极管。于其它实施例中，微发光二极管3202亦可使用有机-微发光二极管。

这些微发光二极管3202为阵列排列设置，阵列排列设置的微发光二极管3202则分别连接于源极驱动芯片组22与栅极驱动芯片组24以被驱动点亮。

其中，透视区域3210具有对应的雾度值，在不同操作状态下透视区域3210的雾度值至少包含第一雾度值或第二雾度值，当微发光二极管3202被驱动点亮而发光时，透视区域3210具有第一雾度值，且控制微发光二极管3202的发光程度，可以进一步控制第一雾度值的高低，当微发光二极管3202未被驱动点亮而不发光时，透视区域3210具有第二雾度值，第一雾度值大于第二雾度值，雾度值愈大代表透明度愈低。所以藉由控制雾度值，能使透视区域3210改变透明度，进而能使整个显示装置20产生多种雾度的呈现模式。

较佳的状况是，透视区域3210中可至少设置三个微发光二极管3202，此三个微发光二极管3202分别为红色微发光二极管3220、绿色微发光二极管3222、以及蓝色微发光二极管3224，如此可产生更丰富的雾度变化，不仅可以改变显示装置20的透视程度，且可产生不同颜色的雾度变化。

进一步说明，显示装置20的目的是要显示文字或图像的影像，文字或图像等影像是由有机发光二极管3002来显示，所以在本实施例中，显示装置20显示有文字或图像等影像的区域中，关掉微发光二极管3202即能有透明的效果，开启微发光二极管3202即能有雾度不透明的效果。若在显示装置20未显示文字或图像等影像的区域中，直接关掉微发光二极管3202即能有透明的效果，若要有雾度不透明的效果，则不仅开启微发光二极管3202产生对应的雾度值，且最好调整此区域中的有机发光二极管3002的发光程度，以使此区域具有一致的雾度值，亦即当此区域中透视区域3210为第一雾度值的话，有机发光二极管3002发光所显示有文字或图像等影像区域的雾度值应与第一雾度值实质上相等，若当此区域中透视区域3210为第二雾度值的话，有机发光二极管3002的影像区域的雾度值也与第二雾度值实质上一致。

请参阅图2，图2是本发明显示装置中像素单元构成的示意图。本实施例的显示装置20以像素单元10为例进行说明。

如图所示，在本实施例中包括阵列设置的多个有机发光二极管3002与多个微发光二极管3202，其中有机发光二极管3002与微发光二极管3202于每一列相互交替设置，而像素单元10至少包括一个有机发光二极管3002及与其相邻的至少一个微发光二极管3202，换言之，本实施例的像素单元10由至少一个有机发光二极管3002及至少一个微发光二极管3202所定义形成，于是整个显示装置20的发光区域范围中，则具有多个像素单元10，此外，于每一个像素单元10更定义至少具有一个显示区域3010以及一个透视区域3210，显示区域3010设置有机发光二极管3002，透视区域3210设置至少一个微发光二极管3202。所述透视区域3210也为相邻二个有机发光二极管3002之间的空隙，此空隙的距离大约为数个有机发光二极管3002的宽度，在本实施例中，例如为2个或3个有机发光二极管3002的宽度，而此距离空间即构成前述的透视区域3210，藉由透视区域3210可以穿视显示装置20，让位于显示装置20正面的人得以透视看到背面的物体。

其中，所述多个像素单元10以图示的阵列排列设置为较佳，这会使这些有机发光二极管3002为阵列排列设置，也会使这些微发光二极管3202为阵列排列设置。有机发光二极管3002与微发光二极管3202分别受显示装置20两侧的源极驱动芯片组22与栅极驱动芯片组24驱动而被点亮。本实施例中有机发光二极管3002，用以呈现显示装置20的图像或文字等影像显示，微发光二极管3202的点亮，可由不同点亮程度可呈现不同的雾度，藉以改变显示装置20的透明度。

同样的，有机发光二极管3002采用主动式的有机发光二极管3002为佳。微发光二极管3202可以采用主动式或是被动式的微发光二极管3202，当显示装置20所呈现的透明度不足时，或是需要设计更高透明度的显示装置20以及需要提升解析度时，因为主动式的微发光二极管3202具有薄膜晶体管以及电容等元件会占据空间使透视区域3210缩小，所以可采用被动式的微发光二极管3202；当显示装置20所呈现的透明度足够时，采用主动式的微发光二极管3202，可维持升显示装置20的透明度以及解析度。

阵列排列设置的有机发光二极管3002，例如：至少包括有依序分布设置红色有机发光二极管3020、绿色有机发光二极管3022、以及蓝色有机发光二极管3024，可使显示装置20显示多样性包含多颜色的文字或图形影像。透视区域3210中可至少设置三个微发光二极管3202，此三个微发光二极管3202分别为红色微发光二极管3220、绿色微发光二极管3222、以及蓝色微发光二极管3224，如此可产生更丰富的雾度变化，除了可以改变显示装置20的透视程度，更可以显示不同颜色的雾度。

其中，当微发光二极管3202发光时，其所在的透视区域3210具有第一雾度值，当微发光二极管3202不发光时，其所在的透视区域3210具有第二雾度值，第一雾度值大于第二雾度值，雾度值愈大透明度就愈低。所以藉由控制雾度值，能使显示装置20改变透明度，并能产生多种雾度的呈现模式。

进一步说明，文字或图像是由有机发光二极管3002来显示，所以显示装置20需产生文字或图像的区域中，关掉微发光二极管3202即能有透明的效果，开启微发光二极管3202即能有雾度不透明的效果。若在显示装置20无需产生文字或图像的区域中，直接关掉微发光二极管3202即能有透明的效果，若要有雾度不透明的效果，则不仅开启微发光二极管3202产生对应的雾度值，且最好调整此区域中的有机发光二极管3002的发光程度，以使此区域的显示区域3010产生与透视区域3210实质上一致的雾度值。若有机发光二极管3002发光时具有第三雾度值，则第三雾度值与第一雾度值是实质上相同，亦即当此区域中透视区域3210为第一雾度值的话，有机发光二极管3002也一致为第一雾度值，若当此区域中透视区域3210为第二雾度值的话，有机发光二极管3002也一致为第二雾度值。

请参阅图3，本发明的微发光二极管3202例如是垂直式微发光二极管3202，如图3所示是本发明垂直式微发光二极管的示意图，图3为一个像素单元10的侧剖图，显示装置20中具有阴极线路40作为共用电极贯穿多个像素单元10，在一个像素单元10中，阴极线路40电性连接于有机发光二极管3002的阴极，有机发光二极管3002的阳极电性连接于阳极线路42b，藉由阴极线路40与阳极线路42b以对有机发光二极管3002供应电流。在同一个像素单元10中，垂直式的微发光二极管3202设置有与阴极电性连接的导体部42c，导体部42c再电性连接共用的阴极线路40，而微发光二极管3202的阳极电性连接于阳极线路42a，阴极线路40与阳极线路42a对微发光二极管3202供应电流。

显示装置20更可在每一个像素单元10中，通过微发光二极管3202的阴极线路40与阳极线路42a来控制微发光二极管3202的操作电压或电流，藉以控制微发光二极管3202的发光强度，也就是控制微发光二极管3202的光通量，进而产生前述的雾度。若是调整微发光二极管3202的操作电压，使微发光二极管3202保持低灰阶或不点亮，则可增加显示装置20的透明度，若是调高微发光二极管3202的操作电压，则显示装置20的透明度会降低。

请参阅图4，本发明的微发光二极管3202例如是水平式微发光二极管3202，如图4所示是本发明水平式微发光二极管的示意图，图4亦为一个像素单元10的侧剖图。显示装置20中具有贯通多个像素单元10的阴极线路40，在一个像素单元10中，阴极线路40电性连接有机发光二极管3002的阴极，阳极线路42b电性连接有机发光二极管3002的阳极，阴极线路40与阳极线路42b以对有机发光二极管3002供应电流。在同一个像素单元10中，水平式的微发光二极管3202的右侧设置有与阴极电性连接的导体部42c，导体部42c再电性连接于共用的阴极线路40，微发光二极管3202的左侧设置有与阳极电性连接的阳极线路42a，阴极线路40与阳极线路42a对微发光二极管3202供应电流。

进一步说明，在每一个像素单元10中，通过微发光二极管3202的阴极线路40与导体部42c，以及通过微发光二极管3202的阳极线路42a，可以控制微发光二极管3202的操作电压或电流，以控制微发光二极管3202的发光强度，也就是控制微发光二极管3202的光通量，进而产生前述的雾度。

请参阅图5A以及图5B，图5A是本发明实施例中像素单元组成的示意图，图5B是图5A像素单元的光学模拟数据示意图。

图5A表示单一个像素单元10中，有机发光二极管3002与微发光二极管3202的配置，在本实施例中例示出一个有机发光二极管3002与多个(例如：三个)微发光二极管3202的配置规格，例如：单一个有机发光二极管3002的规格大小为33μm×99μm，控制有机发光二极管3002的光通量为400流明(lm)，而单一个微发光二极管3202的规格大小为8μm×14μm，控制微发光二极管3202的光通量为140流明(lm)，于像素单元10中有机发光二极管3002与微发光二极管3202所各别对应的位置，则如图5B所形成发光强度的显示状态，于实务上可达前述的功效。

在单一个像素单元10中，单一个有机发光二极管3002及多个(例如：三个)微发光二极管3202的发光区比约为1:2，如此设计使透明区域较明显且出光不会互相干扰，这也和微发光二极管3202的尺寸参数有关。图中可见显示区域3010的亮度很充分，透视区域3210的亮度则足够形成雾度以影响透明度，并且，微发光二极管3202于透视区域3210产生的光亮范围不会影响到有机发光二极管3002于显示区域3010的光亮范围，所以仍能保持有机发光二极管3002所显示文字或图像的影像清晰度。

请参阅图6A及图6B，图6A及图6B为本发明显示装置于会议室隔间的两种应用情境示意图。图6A中三扇落地窗为透明的会议室隔间50，例如使用本发明的显示装置20，利用有机发光二极管3002可显示出“AUO…”等及/或其他文字的影像，并且，显示装置20具有透明度且为可透视态样，可以清楚看到会议室内的情形。

图6B中，微发光二极管3202已受驱动而发光，显示装置20产生雾度而形成不透明的态样，从会议室外部已经无法透视会议室隔间50，即无法看见会议室内的情形。

所以，本发明的显示装置20的一项特点为，通电的状态才会不透明，不通电的状态会透明，此点有别于一些传统的显示器。进一步说明，显示装置20用以显示如图像或文字等影像，有机发光二极管显示模块30的部分该些有机发光二极管3002用以显示该影像，如前述的“AUO…等”，有机发光二极管显示模块30中其他的有机发光二极管3002就被调整发光程度，以产生与透视区域3210一致的雾度值。也就是说，当如图6A所需的透明状态时，不用来显示该影像的有机发光二极管3002与微发光二极管3202皆不通电；当如图6B所需的不透明状态时，不用来显示该影像的有机发光二极管3002与微发光二极管3202皆通电产生一致的雾度值，此时，虽然显示该影像的有机发光二极管3002与不显示该影像的有机发光二极管3002皆通电，但其两者的操作电压不同，以图6B之例，显示该影像的有机发光二极管3002可显示“AUO…等”，例如：纯红的“AUO…等”，不显示该影像的有机发光二极管3002会显示白雾状的背景。

请参阅图7，图7是本发明利用微发光二极管形成浮水印态样的实施例示意图。当整个显示装置20中，仅部分微发光二极管3202发光产生雾度时，可以产生像浮水印62一般的效果，如图式，有机发光二极管3002发光可显示出文字60“AUO”或其它文字/图，控制红色有机发光二极管3020、绿色有机发光二极管3022、以及蓝色有机发光二极管3024的发光程度还可以使文字60产生多种颜色。部分的微发光二极管3202发光，所表现的雾度可以组合出浮水印62“最好的品质”的效果，则其他微发光二极管3202没有发光的位置，则为透明的状态。其中，浮水印62的色度及/或灰阶不同于可显示出文字60的色度及/或灰阶，以防止二者的相互干扰，而无法个别辨视。

因此，藉由本发明所提供一种能改变透明状态的显示装置20以及像素单元10，利用有机发光二极管显示模块30的设置，不仅使显示装置20能透明显示，且利用微发光二极管显示模块32的设置，能控制雾度来改变透明度，或是控制不同区域发生不同程度的雾度，不仅使显示效果较佳更使显示样式更为多元丰富，并且显示装置20的结构不会太过复杂，利于生产与商业化。

藉由以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。

Claims (9)

1.一种显示装置，其特征在于，包含：

一有机发光二极管显示模块，包含多个有机发光二极管，该些有机发光二极管中相邻二个有机发光二极管之间具有一透视区域；以及

一微发光二极管显示模块，包含多个微发光二极管，该些微发光二极管中至少一微发光二极管设置于该透视区域；

其中，该至少一微发光二极管发光时，该透视区域对应以具有一第一雾度值，而该至少一微发光二极管不发光时，该透视区域具有一第二雾度值，且该第一雾度值大于该第二雾度值。

2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该显示装置用以显示一影像，其中该有机发光二极管显示模块的部分该些有机发光二极管用以显示该影像，调整该有机发光二极管显示模块的其他该些有机发光二极管的发光程度以产生与该透视区域一致的该第一雾度值。

3.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该有机发光二极管为主动式有机发光二极管，该微发光二极管为选自于由主动式以及被动式所组成族群中的微发光二极管。

4.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该些有机发光二极管与该些微发光二极管为阵列排列设置。

5.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该透视区域中设置三个微发光二极管，该三个微发光二极管分别为一红色微发光二极管、一绿色微发光二极管、以及一蓝色微发光二极管。

6.一种像素单元，其特征在于，包含：

一有机发光二极管；以及

至少一微发光二极管，该至少一微发光二极管发光时，具有一第一雾度值，而该至少一微发光二极管不发光时，具有一第二雾度值；

其中该第一雾度值大于该第二雾度值。

7.如权利要求6所述的像素单元，其特征在于，该有机发光二极管发光时，具有一第三雾度值，且该第三雾度值与该第一雾度值相同。

8.如权利要求6所述的像素单元，其特征在于，该有机发光二极管为主动式有机发光二极管，该微发光二极管为选自于由主动式以及被动式所组成族群中的微发光二极管。

9.如权利要求6所述的像素单元，其特征在于，该至少一微发光二极管包括三个微发光二极管，且该三个微发光二极管分别为一红色微发光二极管、一绿色微发光二极管、以及一蓝色微发光二极管。