CN114187846A - 像素结构与使用其的显示装置 - Google Patents

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Abstract

本公开实施例提供一种像素结构与使用其的显示装置。像素结构包含一显示单元以及一遮蔽单元，且至少部分遮蔽单元设置于显示单元之上。显示单元包含一像素开关元件及一自发光元件，且自发光元件电性连接于像素开关元件。遮蔽单元包含一遮蔽电极及一遮蔽层，且遮蔽层设置于自发光元件之上且电性连接于遮蔽电极。

Description

像素结构与使用其的显示装置
技术领域
本公开实施例涉及一种像素结构与使用其的显示装置，尤其涉及一种可达成隐私显示(privacy display)的像素结构与使用其的自发光显示装置。
背景技术
随着科技发展，电子装置的功能与应用范围越来越多样化。举例来说，手机(或平板电脑)等携带型电子装置除了具备电信通信能力外，还可进行媒体拨放，或者可连接网络以收发电子邮件、通过社群网络进行社交或进行其他各式各样的功能与应用。由于使用者在电子装置上进行的行为从单纯的电信通信进展到在网络上进行各种社群活动及商业交易等活动，在这些电子装置上显示各种私人信息的机率也越来越高。因此，如何保护使用者的隐私成为了重要的课题。
可通过在电子装置上实现可控制(切换)视角的功能，以确保使用者的隐私。举例来说，可通过在液晶显示器中形成特殊的背光模块，以达成隐私显示。然而，这样的方式可能具有高耗电、低亮度、高制造成本等缺点。或者，可通过在显示器中额外增设辅助像素，这些辅助像素与其他正常显示像素具有不同的光学特性，以达成隐私显示。然而，这样的方式仅适用于大尺寸的显示器，且可能具有工艺复杂、高制造成本等缺点。
发明内容
本公开实施例的目的在于提供一种像素结构与使用其的显示装置，以解决上述至少一个问题。
本公开实施例提供一种可达成隐私显示的像素结构与使用其的自发光显示装置。此像素结构包含自发光元件及设置于自发光元件之上且电性连接于遮蔽电极的遮蔽层，其可通过调整遮蔽电极的电压控制(或切换)遮蔽层，以达成隐私显示。在本公开实施例中，不需要形成特殊的背光模块便可达成隐私显示，具有低耗电、高亮度等优势，且工艺简便，能有效降低制造成本，并适用于小尺寸的显示器。
本公开实施例包含一种像素结构。像素结构包含一显示单元以及一遮蔽单元，且至少部分遮蔽单元设置于显示单元之上。显示单元包含一像素开关元件及一自发光元件，且自发光元件电性连接于像素开关元件。遮蔽单元包含一遮蔽电极及一遮蔽层，且遮蔽层设置于自发光元件之上且电性连接于遮蔽电极。
本公开实施例包含一种显示装置。显示装置包含一像素阵列，像素阵列包含前述的像素结构。显示装置也包含一扫描电路，扫描电路电性连接于像素结构的显示单元。显示装置还包含一数据电路，数据电路电性连接于像素结构的显示单元。显示装置包含一遮蔽控制电路，遮蔽控制电路电性连接于像素结构的遮蔽单元。
本公开实施例的有益效果在于，本公开实施例的像素结构与使用其的显示装置包含自发光元件及遮蔽层，其可通过调整遮蔽电极的电压控制(或切换)遮蔽层，以达成隐私显示。在本公开实施例中，不需要形成特殊的背光模块便可达成隐私显示，具有低耗电、高亮度等优势，且工艺简便，能有效降低制造成本，并适用于小尺寸的显示器。
附图说明
以下将配合所附附图详述本公开实施例。应注意的是，各种特征部件并未按照比例绘制且仅用以说明例示。事实上，元件的尺寸可能经放大或缩小，以清楚地表现出本公开实施例的技术特征。
图1显示根据本公开一实施例的像素结构的部分剖面图。
图2显示根据本公开另一实施例的像素结构的部分剖面图。
图3显示根据本公开一实施例的像素结构在广视角与隐私视角的剖面图。
图4A是图3的像素P1与像素P2的部分俯视图的一种范例。
图4B是图3的像素P1与像素P2的部分俯视图的另一种范例。
图5显示根据本公开另一实施例的像素结构在广视角与隐私视角的剖面图。
图6显示根据本公开另一实施例的像素结构在广视角与隐私视角的剖面图。
图7显示根据本公开另一实施例的像素结构在广视角与隐私视角的剖面图。
图8显示根据本公开一实施例的显示装置的部分示意图。
附图标记如下：
1:显示装置
3:扫描电路
5:数据电路
7:遮蔽控制电路
100,102:像素结构
10:显示单元
11:像素开关元件
1101:延伸电极
12:连接电极
13:自发光元件
20,20’:遮蔽单元
21,21-1～21-8:遮蔽电极
23,23’:遮蔽层
23B:下表面
23T:上表面
25:遮蔽开关元件
25-1:第一遮蔽开关元件
25-2:第二遮蔽开关元件
2501:延伸电极
2502:延伸电极
30:绝缘层
40:上电极
50:遮光材料层
D:法线方向
MC:微胶囊结构
MC1:第一部分
MC2:第二部分
P:像素结构
P1,P2:像素
具体实施方式
以下的公开内容提供许多不同的实施例或范例以实施本案的不同特征。以下的公开内容叙述各个构件及其排列方式的特定范例，以简化说明。当然，这些特定的范例并非用以限定。例如，若是本公开实施例叙述了一第一特征部件形成于一第二特征部件之上或上方，即表示其可能包含上述第一特征部件与上述第二特征部件是直接接触的实施例，亦可能包含了有附加特征部件形成于上述第一特征部件与上述第二特征部件之间，而使上述第一特征部件与第二特征部件可能未直接接触的实施例。
应理解的是，额外的操作步骤可实施于所述方法之前、之间或之后，且在所述方法的其他实施例中，部分的操作步骤可被取代或省略。
此外，其中可能用到与空间相关用词，例如“在…下方”、“下方”、“较低的”、“在…上方”、“上方”、“较高的”及类似的用词，这些空间相关用词为了便于描述图示中一个(些)元件或特征部件与另一个(些)元件或特征部件之间的关系，这些空间相关用词包括使用中或操作中的装置的不同方位，以及附图中所描述的方位。当装置被转向不同方位时(旋转90度或其他方位)，则其中所使用的空间相关形容词也将依转向后的方位来解释。
在说明书中，“约”、“大约”、“大抵”的用语通常表示在一给定值或范围的20％之内，或10％之内，或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，亦即在没有特定说明“约”、“大约”、“大抵”的情况下，仍可隐含“约”、“大约”、“大抵”的含义。
除非另外定义，在此使用的全部用语(包括技术及科学用语)具有与此篇公开所属的本领域技术人员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，应被解读成具有与相关技术及本公开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，除非在本公开实施例有特别定义。
以下所公开的不同实施例可能重复使用相同的参考符号及/或标记。这些重复为了简化与清晰的目的，并非用以限定所讨论的不同实施例及/或结构之间有特定的关系。
图1显示根据本公开一实施例的像素结构100的部分剖面图。图2显示根据本公开另一实施例的像素结构102的部分剖面图。要注意的是，图1与图2中的像素结构100与像素结构102仅为示意，可能省略部分部件。
参照图1，像素结构100包含一显示单元10以及一遮蔽单元20，且至少部分遮蔽单元20设置于显示单元10之上。在本公开实施例中，遮蔽单元20可用于控制(遮蔽)显示单元10所发出的光线，以在像素结构100上实现可控制(切换)视角的功能，由此增加使用者的隐私。
参照图1，显示单元10包含一像素开关元件(pixel switch element)11及一自发光元件(self-illuminating element)13，自发光元件13电性连接于像素开关元件11。具体而言，如图1所示，自发光元件13可设置于像素开关元件11之上，且自发光元件13可通过一连接电极12与像素开关元件11的延伸电极1101(例如，像素开关元件11的漏极的延伸电极)连接，以电性连接于像素开关元件11，但本公开实施例并非以此为限。也就是说，可通过像素开关元件11控制/调整自发光元件13。举例来说，可通过像素开关元件11是否通电，决定自发光元件13是否发光，但本公开实施例并非以此为限。
在一些实施例中，像素开关元件11可包含一薄膜晶体管(thin film transistor,TFT)。举例来说，薄膜晶体管可包含开关基板，开关基板的材料可包含玻璃、蓝宝石(sapphire)、其他合适的材料或前述的组合。薄膜晶体管可包含设置于开关基板之上多个导电部件，导电部件的材料可包含导电材料，例如金属、金属硅化物、类似的材料或前述的组合。薄膜晶体管可包含设置于导电部件之间的绝缘层，绝缘层的材料可包含例如氧化硅的氧化物、例如氮化硅的氮化物、其他合适的材料或前述的组合。薄膜晶体管可包含与部分导电部件电性连接的半导体层，半导体层的材料可包含n型或p型掺杂的非晶硅(a-Si)、氧化铟镓锌(indium gallium zinc oxide,IGZO)、有机薄膜晶体管(organic thin filmtransistor,OTFT)等，并且可以使用掺质进行掺杂。然而，本公开实施例并非以此为限。
在一些实施例中，连接电极12与像素开关元件11的延伸电极1101可为导电层，导电层的材料可包含金属(例如，金(Au)、镍(Ni)、铂(Pt)、钯(Pd)、铱(Ir)、钛(Ti)、铬(Cr)、钨(W)、铝(Al)、铜(Cu)、其他合适的金属、前述的合金或前述的组合)，但本公开实施例并非以此为限。
在一些实施例中，自发光元件13可包含一微型发光二极管(micro-LED,mLED或μLED)。举例来说，微型发光二极管可包含承载基板，承载基板可为整块的(bulk)半导体基板或包含由不同材料形成的复合基板，并且可以将承载基板掺杂(例如使用p型或n型掺杂)或不掺杂。微型发光二极管可包含设置于承载基板之上的导电层，导电层的材料可包含金属(例如，金(Au)、镍(Ni)、铂(Pt)、钯(Pd)、铱(Ir)、钛(Ti)、铬(Cr)、钨(W)、铝(Al)、铜(Cu)、其他合适的金属、前述的合金或前述的组合)。微型发光二极管可包含设置于导电层之上的多个半导体层，半导体层的材料如前所述，在此不多加赘述。微型发光二极管可包含设置于半导体层之间的有源层，有源层的材料可包含锑化镓(gallium antimonide,GaSb)、砷化镓(gallium arsenide,GaAs)、磷化铟(indium phosphide,InP)、硅锗(silicon-germanium,SiGe)或氮化镓(gallium nitride,GaN)、其他合适的材料或其组合。微型发光二极管可包含设置于半导体层之上的导电部件，导电部件的材料如前所述，在此不多加赘述。
举例来说，连接电极12与延伸电极1101可分别连接于自发光元件13与像素开关元件11的导电部件，以将自发光元件13电性连接于像素开关元件11，但本公开实施例并非以此为限。
参照图1，遮蔽单元20包含一遮蔽电极21及一遮蔽层23，遮蔽层23设置于自发光元件13之上且电性连接于遮蔽电极21。在一些实施例中，遮蔽电极21可设置于遮蔽层23的至少一表面上。举例来说，如图1所示，遮蔽单元20可包含多个遮蔽电极21及多个遮蔽层23，每个遮蔽电极21设置于对应的遮蔽层23的下表面23B，且遮蔽电极21设置于显示单元10(自发光元件13)之上，但本公开实施例并非以此为限。在一些其他的实施例中，每个遮蔽电极21可设置于对应的遮蔽层23的其他表面。
如图1所示，在本实施例中，显示单元10的自发光元件13对应于多个遮蔽层23(或遮蔽电极21)之间的空间。也就是说，在像素结构100的法线方向D上，遮蔽层23(或遮蔽电极21)与自发光元件13不重叠或只有部分重叠，但本公开实施例并非以此为限。
在一些实施例中，遮蔽电极21的材料可包含金属。举例来说，金属可包含金(Au)、镍(Ni)、铂(Pt)、钯(Pd)、铱(Ir)、钛(Ti)、铬(Cr)、钨(W)、铝(Al)、铜(Cu)、其他合适的金属、前述的合金或前述的组合，但本公开实施例并非以此为限。
在一些实施例中，遮蔽层23的材料可包含液体材料与非透明导电粒子，且非透明导电粒子位于液体材料中。举例来说，液体材料可为水、油、电解液或其他合适的液体材料，非透明导电粒子可为颜料、颗粒、电泳或其他合适的导电性的非透光材料，但本公开实施例并非以此为限。
具体而言，遮蔽层23中的非透明导电粒子位于液体材料中，且可在液体材料中移动。因此，可通过调整遮蔽电极21的电压控制遮蔽层23中非透明导电粒子的位置，使遮蔽层23中的非透明导电粒子可部分遮蔽自发光元件13所发出的光，由此切换广视角(例如，大于70度)与窄视角(隐私视角)(例如，小于或等于70度)。后方将举实施例进一步说明。
如图1所示，在一些实施例中，像素结构100可进一步包含绝缘层30，绝缘层30设置于显示单元10与遮蔽单元20之外的空间。举例来说，绝缘层30可设置于显示单元10与遮蔽单元20之间、像素开关元件11与自发光元件13之间、多个遮蔽层23(或遮蔽电极21)之间，但本公开实施例并非以此为限。此外，绝缘层30的材料可包含例如氧化硅的氧化物、例如氮化硅的氮化物、其他合适的材料或前述的组合，但本公开实施例并非以此为限。
参照图2，像素结构102具有与图1所示的像素结构100类似的结构。其不同之处的其中之一在于，像素结构102的遮蔽单元20’进一步包含一遮蔽开关元件25，且遮蔽电极21电性连接于遮蔽开关元件25。在一些实施例中，遮蔽开关元件25可包含一薄膜晶体管。薄膜晶体管的结构与材料可如前所述，在此不多加赘述，但本公开实施例并非以此为限。具体而言，如图2所示，遮蔽电极21可设置于遮蔽开关元件25之上，且与遮蔽开关元件25的延伸电极2501(例如，遮蔽开关元件25的漏极的延伸电极)连接，以电性连接于遮蔽开关元件25，但本公开实施例并非以此为限。
在本实施例中，遮蔽开关元件25可与像素开关元件11在同一工艺中形成，而遮蔽电极21可与自发光元件13在同一工艺中形成，但本公开实施例并非以此为限。因此，根据本公开的实施例，可有效降低像素结构102的工艺时间与工艺复杂度。
类似地，可通过调整遮蔽电极21的电压控制遮蔽层23’中导电性的非透光材料的位置，使遮蔽层23’中的非透明导电粒子可部分遮蔽自发光元件13所发出的光，由此切换广视角(例如，大于70度)与窄视角(隐私视角)(例如，小于或等于70度)。此外，在本实施例中，由于遮蔽单元20的遮蔽层23’可通过遮蔽电极21由遮蔽开关元件25所控制，当有多个像素结构102进行显示时，可通过每个像素结构102的遮蔽开关元件25分别控制对应的遮蔽层23’。也就是说，多个像素结构102可分别呈现不同的遮蔽效果，由此达成不同的视角或不同的显示方式。
要注意的是，虽然在图2中示出一个遮蔽开关元件25连接一个遮蔽电极21(即一个遮蔽开关元件25控制一个遮蔽电极21)，但本公开实施例并非以此为限。在一些其他的实施例中，一个遮蔽开关元件25也可连接至少两个遮蔽电极21，且遮蔽开关元件25可同时控制这些遮蔽电极21。
此外，在本实施例中，遮蔽层23’覆盖显示单元10的自发光元件13。也就是说，在像素结构102的法线方向D上，遮蔽层23’与自发光元件13重叠，但本公开实施例并非以此为限。
图3显示根据本公开一实施例的像素结构在广视角(wide-viewing angle)与隐私视角(privacy-viewing angle)的剖面图。要注意的是，在图3中，呈现广视角的像素P1与呈现隐私视角的像素P2可以是同一像素的两种不同状态，也可以是两个不同像素(例如，相邻的两个不同像素)。
此外，虽然图3中所示出的像素P1与像素P2的像素结构对应(或类似)于图2的像素结构102(即包含遮蔽开关元件25)，但本公开实施例并非以此为限。在一些其他的实施例中，像素P1与像素P2的像素结构也可对应(或类似)于图1的像素结构100(即不包含遮蔽开关元件25)，可依实际需求调整。
在一些实施例中，如图3所示，遮蔽层23’可包含多个微胶囊(microcapsule)结构MC。在本实施例中，微胶囊结构MC是以天然的或合成的高分子材料(囊材)作为囊膜壁壳，将遮蔽层23’的液体材料及/或多个非透明导电粒子包裹成为直径约1微米的胶囊，但本公开实施例并非以此为限。
在图3所示的实施例中，微胶囊结构MC被区分为一第一部分MC1与一第二部分MC2，微胶囊结构MC的第一部分MC1包含液体材料与非透明导电粒子，而微胶囊结构MC的第二部分MC2包含液体材料但不包含非透明导电粒子。在本实施例中，微胶囊结构MC的第二部分MC2对应设置于自发光元件13之上。也就是说，在像素P1与像素P2的法线方向D上，微胶囊结构MC的第一部分MC1与自发光元件13不重叠，但本公开实施例并非以此为限。在一些其他的实施例中，微胶囊结构MC的第一部分MC1(其包含非透明导电粒子)可与自发光元件13部分重叠。
此外，在图3所示的实施例中，遮蔽电极21-1、遮蔽电极21-2、遮蔽电极21-3及遮蔽电极21-4可对应于图1或图2中的遮蔽电极21。当微胶囊结构MC(的第一部分MC1)中的非透明导电粒子为带负电荷粒子，可对遮蔽电极21-1与遮蔽电极21-2施加正电压，使非透明导电粒子受到电场牵引而靠近遮蔽电极21-1与遮蔽电极21-2(即靠近遮蔽层23’的底部)，由此使像素P1呈现广视角。可对遮蔽电极21-3与遮蔽电极21-4施加负电压，使非透明导电粒子受到电场牵引而远离遮蔽电极21-3与遮蔽电极21-4(即靠近遮蔽层23’的顶部)，由此使像素P2呈现隐私视角。
相对地，当微胶囊结构MC中的非透明导电粒子为带正电荷粒子，可对遮蔽电极21-1与遮蔽电极21-2施加负电压，使非透明导电粒子受到电场牵引而靠近遮蔽电极21-1与遮蔽电极21-2(即靠近遮蔽层23’的底部)，由此使像素P1呈现广视角；可对遮蔽电极21-3与遮蔽电极21-4施加正电压，使非透明导电粒子受到电场牵引而远离遮蔽电极21-3与遮蔽电极21-4(即靠近遮蔽层23’的顶部)，由此使像素P2呈现隐私视角。
图4A是图3的像素P1与像素P2的部分俯视图的一种范例。图4B是图3的像素P1与像素P2的部分俯视图的另一种范例。要特别注意的是，为了更清楚地显示各元件之间电性连接的关系，图4A与图4B中所示出的各部件可能未与图3完全对应。
参照图4A，在一些实施例中，一个像素(例如，像素P1或像素P2)中只包含一个遮蔽电极。也就是说，遮蔽电极21-1与遮蔽电极21-2为同一电极，或遮蔽电极21-3与遮蔽电极21-4为同一遮蔽电极。遮蔽开关元件25(的漏极)的延伸电极2501与遮蔽电极21-1/遮蔽电极21-2连接，且遮蔽开关元件25(的漏极)的延伸电极2501与遮蔽电极21-3/遮蔽电极21-4连接，但本公开实施例并非以此为限。
参照图4B，在一些其他的实施例中，一个像素(例如，像素P1或像素P2)中可包含两个以上的遮蔽电极。举例来说，像素P1中包含遮蔽电极21-1与遮蔽电极21-2，而像素P2中包含遮蔽电极21-3与遮蔽电极21-4。在本实施例中，遮蔽电极21-1的延伸方向与遮蔽电极21-2的延伸方向不同，而遮蔽电极21-3的延伸方向与遮蔽电极21-3的延伸方向不同。
举例来说，如图4B所示，遮蔽电极21-1位于像素P1的上下两侧，而遮蔽电极21-2位于像素P1的左右两侧；遮蔽电极21-3位于像素P2的上下两侧，而遮蔽电极21-4位于像素P2的左右两侧。也就是说，遮蔽电极21-1与遮蔽电极21-2可彼此垂直，而遮蔽电极21-3与遮蔽电极21-4可彼此垂直，但本公开实施例并非以此为限。遮蔽电极21-1、遮蔽电极21-2、遮蔽电极21-3、遮蔽电极21-4的位置与延伸方向也可不同于图4B所示出，可依实际需求调整。
在一些实施例中，像素结构的遮蔽单元可包含一第一遮蔽开关元件25-1与一第二遮蔽开关元件25-2。类似地，第一遮蔽开关元件25-1可包含一薄膜晶体管，且第二遮蔽开关元件25-2可包含一薄膜晶体管。如图4B所示，在一些实施例中，第一遮蔽开关元件25-1(的漏极)的延伸电极2501与遮蔽电极21-1或遮蔽电极21-3连接，使遮蔽电极21-1与遮蔽电极21-3电性连接于第一遮蔽开关元件25-1；第二遮蔽开关元件25-2(的漏极)的延伸电极2502与遮蔽电极21-2或遮蔽电极21-4连接，使遮蔽电极21-2与遮蔽电极21-4电性连接于第二遮蔽开关元件25-2，但本公开实施例并非以此为限。
在一些实施例中，遮蔽层23’中的遮蔽区域(即微胶囊结构MC(的第一部分MC1)中的非透明导电粒子遮蔽的区域)约略与遮蔽电极的范围相同。举例来说，在图4B的实施例中，可通过第一遮蔽开关元件25-1与第二遮蔽开关元件25-2分别控制遮蔽电极21-3与遮蔽电极21-4，使遮蔽层23’中的非透明导电粒子移动以进行遮蔽，由此使像素P2的左右两侧呈现隐私视角，而上下两侧仍维持广视角，但本公开实施例并非以此为限。在一些其他的实施例中，也可通过第一遮蔽开关元件25-1与第二遮蔽开关元件25-2分别控制遮蔽电极21-3与遮蔽电极21-4，使遮蔽层23’中非透明导电粒子移动以进行遮蔽，由此使像素P2的上下两侧呈现隐私视角，但左右两侧仍维持广视角。
图5显示根据本公开另一实施例的像素结构在广视角与隐私视角的剖面图。类似地，在图5中，呈现广视角的像素P1与呈现隐私视角的像素P2可以是同一像素的两种不同状态，也可以是两个不同像素(例如，相邻的两个不同像素)。图5中所示出的像素P1与像素P2的像素结构可对应于图1的像素结构100或图2的像素结构102，因此，图5中省略像素开关元件11(及遮蔽开关元件25)。此外，图5的像素结构的俯视图可类似/对应于图4A或图4B的结构。
与图3的实施例的不同之处的其中之一在于，图5的像素结构可进一步包含一上电极40，上电极40设置于遮蔽层23之上。在本实施例中，上电极40设置于遮蔽层23的上表面23T上，但本公开实施例并非以此为限。上电极40可用于进一步控制/调整非透明导电粒子在液体材料中的位置。
在一些实施例中，上电极40的材料可与遮蔽电极21(或21-1、21-2、21-3、21-4)的材料相同或相似，例如可包含金(Au)、镍(Ni)、铂(Pt)、钯(Pd)、铱(Ir)、钛(Ti)、铬(Cr)、钨(W)、铝(Al)、铜(Cu)、其他合适的金属、前述的合金或前述的组合，但本公开实施例并非以此为限。
此外，在图5所示实施例中，遮蔽层23可包含多个微胶囊结构MC，且每个微胶囊结构MC中都包含液体材料及多个非透明导电粒子，但本公开实施例并非以此为限。在一些其他的实施例中，图5的微胶囊结构MC也可如图3所示被区分为第一部分与第二部分，第一部分包含非透明导电粒子而第二部分不包含非透明导电粒子。
如图5所示，遮蔽电极21-1、遮蔽电极21-2、遮蔽电极21-3及遮蔽电极21-4可设置于遮蔽层23的下表面23B，但本公开实施例并非以此为限。当微胶囊结构MC中的非透明导电粒子为带负电荷粒子，可对遮蔽电极21-1与遮蔽电极21-2施加正电压，可对上电极40施加相对低电压(例如，负电压、低电位、接地或浮动电压)，使非透明导电粒子受到电场牵引而靠近遮蔽电极21-1与遮蔽电极21-2(即远离上电极40)，由此使像素P1呈现广视角。可对遮蔽电极21-3与遮蔽电极21-4施加负电压，可对上电极40施加相对高电压(例如，正电压、高电位、接地或浮动电压)；或者，可对遮蔽电极21-3与遮蔽电极21-4施加相对低电压(例如，负电压、低电位、接地或浮动)，可对上电极40施加正电压，使非透明导电粒子受到电场牵引而远离遮蔽电极21-3与遮蔽电极21-4(即靠近上电极40)，由此使像素P2呈现隐私视角。
当微胶囊结构MC中的非透明导电粒子为带正电荷粒子，可对遮蔽电极21-1与遮蔽电极21-2施加负电压，可对上电极40施加相对高电压(例如，正电压、高电位、接地或浮动)，使非透明导电粒子受到电场牵引而靠近遮蔽电极21-1与遮蔽电极21-2(即远离上电极40)，由此使像素P1呈现广视角。可对遮蔽电极21-3与遮蔽电极21-4施加正电压，可对上电极40施加相对低电压(例如，负电压、低电位、接地或浮动电压)；或者，可对遮蔽电极21-3与遮蔽电极21-4施加相对高电压(例如，正电压、高电位、接地或浮动)，可对上电极40施加负电压，使非透明导电粒子受到电场牵引而远离遮蔽电极21-3与遮蔽电极21-4(即靠近上电极40)，由此使像素P2呈现隐私视角。
图6显示根据本公开另一实施例的像素结构在广视角与隐私视角的剖面图。类似地，在图6中，呈现广视角的像素P1与呈现隐私视角的像素P2可以是同一像素的两种不同状态，也可以是两个不同像素(例如，相邻的两个不同像素)。图6中所示出的像素P1与像素P2的像素结构可对应于图1的像素结构100或图2的像素结构102，因此，图6中省略像素开关元件11(及遮蔽开关元件25)。此外，图6的像素结构的俯视图可类似/对应于图4A或图4B的结构。
与图3的实施例的不同之处的其中之一在于，图6的像素结构可进一步包含一遮光材料层50，且遮蔽电极21-1、21-2、21-3及/或21-4设置于遮光材料层50中。也就是说，遮光材料层50设置于遮蔽层23的下表面23B，但本公开实施例并非以此为限。遮光材料层50可进一步局限自发光元件13发出的光线的方向，避免发生混光(crosstalk)。要注意的是，遮光材料层50的位置并未限定于图6所示。在一些其他的实施例中，遮光材料层50也可设置于遮蔽层23的上表面23T。
在一些实施例中，遮光材料层50的材料可包含光刻胶(例如，黑光刻胶或其他适当的非透明的光刻胶)、油墨(例如，黑色油墨或其他适当的非透明的油墨)、模制化合物(molding compound)(例如，黑色模制化合物或其他适当的非透明的模制化合物)、防焊材料(solder mask)(例如，黑色防焊材料或其他适当的非透明的防焊材料)、环氧树脂、其他适当的材料或前述材料的组合，但本公开实施例并非以此为限。在一些实施例中，遮光材料层50的材料可含光固化材料、热固化材料或前述材料的组合。
在本实施例中，微胶囊结构MC被区分为第一部分MC1与第二部分MC2，第一部分MC1包含液体材料与非透明导电粒子，而第二部分MC2包含液体材料与但不包含非透明导电粒子，但本公开实施例并非以此为限。在一些其他的实施例中，可如图5所示每个微胶囊结构MC中都包含液体材料及多个非透明导电粒子，在此不多加赘述。
在前述实施例中，遮蔽电极皆设置于遮蔽层23的下方(例如，设置于遮蔽层23的下表面)，但本公开实施例并非以此为限。图7显示根据本公开另一实施例的像素结构在广视角与隐私视角的剖面图。类似地，在图7中，呈现广视角的像素P1与呈现隐私视角的像素P2可以是同一像素的两种不同状态，也可以是两个不同像素(例如，相邻的两个不同像素)。图7中所示出的像素P1与像素P2的像素结构可对应于图1的像素结构100或图2的像素结构102，因此，图7中省略像素开关元件11(及遮蔽开关元件25)。
与图6的实施例的不同之处的其中之一在于，图7的像素结构可进一步包含遮蔽电极21-5、遮蔽电极21-6、遮蔽电极21-7及遮蔽电极21-8，且遮蔽电极21-5、遮蔽电极21-6、遮蔽电极21-7及遮蔽电极21-8分别与遮蔽电极21-1、遮蔽电极21-2、遮蔽电极21-3及遮蔽电极21-4相对。也就是说，遮蔽电极21-5、遮蔽电极21-6、遮蔽电极21-7及遮蔽电极21-8设置于可设置于遮蔽层23的上表面23T，但本公开实施例并非以此为限。
在一些其他的实施例中，遮蔽电极21-5、遮蔽电极21-6、遮蔽电极21-7及遮蔽电极21-8也可不与遮蔽电极21-1、遮蔽电极21-2、遮蔽电极21-3及遮蔽电极21-4相对。或者，设置于遮蔽层23的上表面23T的遮蔽电极的数量与设置于遮蔽层23的下表面23B的遮蔽电极的数量可以不相同。
此外，图7的像素结构包含一遮光材料层50，且遮蔽电极21-1、21-2、21-3及/或21-4设置于遮光材料层50中。也就是说，遮光材料层50设置于遮蔽层23的下表面23B，但本公开实施例并非以此为限。在一些其他的实施例中，遮光材料层50也可设置于遮蔽层23的上表面23T，且遮蔽电极21-5、21-6、21-7及/或21-8可设置于遮光材料层50中。遮光材料层50的位置以及遮光材料层50与遮蔽电极的关系可依实际需求调整。
当微胶囊结构MC(的第一部分MC1)中的非透明导电粒子为带负电荷粒子，可对遮蔽电极21-1与遮蔽电极21-2施加正电压，可对遮蔽电极21-5与遮蔽电极21-6施加相对低电压(例如，负电压、低电位、接地或浮动)，使非透明导电粒子受到电场牵引而靠近遮蔽电极21-1与遮蔽电极21-2(即远离遮蔽电极21-5与遮蔽电极21-6)；或者，可对遮蔽电极21-1与遮蔽电极21-2施加相对高电压(例如，正电压、高电位、接地或浮动)，并对遮蔽电极21-5与遮蔽电极21-6施加负电压，使非透明导电粒子受到电场牵引而靠近遮蔽电极21-1与遮蔽电极21-2(即远离遮蔽电极21-5与遮蔽电极21-6)，由此使像素P1呈现广视角。
当微胶囊结构MC(的第一部分MC1)中的非透明导电粒子为带负电荷粒子，可对遮蔽电极21-3与遮蔽电极21-4施加负电压，可对遮蔽电极21-7与遮蔽电极21-8施加相对高电压(例如，正电压、高电位、接地或浮动)，使非透明导电粒子受到电场牵引而远离遮蔽电极21-3与遮蔽电极21-4(即靠近遮蔽电极21-7与遮蔽电极21-8)；或者，可对遮蔽电极21-3与遮蔽电极21-4施加相对低电压(例如，负电压、低电位、接地或浮动)，可对遮蔽电极21-7与遮蔽电极21-8施加正电压，使非透明导电粒子受到电场牵引而远离遮蔽电极21-3与遮蔽电极21-4(即靠近遮蔽电极21-7与遮蔽电极21-8)，由此使像素P2呈现隐私视角。
当微胶囊结构MC(的第一部分MC1)中的非透明导电粒子为带正电荷粒子，可对遮蔽电极21-1与遮蔽电极21-2施加负电压，可对遮蔽电极21-5与遮蔽电极21-6施加相对高电压(例如，正电压、高电位、接地或浮动)，使非透明导电粒子受到电场牵引而靠近遮蔽电极21-1与遮蔽电极21-2(即远离遮蔽电极21-5与遮蔽电极21-6)；或者，可对遮蔽电极21-1与遮蔽电极21-2施加相对低电压(例如，负电压、低电位、接地或浮动)，并对遮蔽电极21-5与遮蔽电极21-6施加正电压，使非透明导电粒子受到电场牵引而靠近遮蔽电极21-1与遮蔽电极21-2(即远离遮蔽电极21-5与遮蔽电极21-6)，由此使像素P1呈现广视角。
当微胶囊结构MC(的第一部分MC1)中的非透明导电粒子为带正电荷粒子，可对遮蔽电极21-3与遮蔽电极21-4施加正电压，可对遮蔽电极21-7与遮蔽电极21-8施加相对低电压(例如，负电压、低电位、接地或浮动)，使非透明导电粒子受到电场牵引而远离遮蔽电极21-3与遮蔽电极21-4(即靠近遮蔽电极21-7与遮蔽电极21-8)；或者，可对遮蔽电极21-3与遮蔽电极21-4施加相对高电压(例如，正电压、高电位、接地或浮动)，可对遮蔽电极21-7与遮蔽电极21-8施加负电压，使非透明导电粒子受到电场牵引而远离遮蔽电极21-3与遮蔽电极21-4(即靠近遮蔽电极21-7与遮蔽电极21-8)，由此使像素P2呈现隐私视角。
图8显示根据本公开一实施例的显示装置1的部分示意图。要注意的是，图8显示显示装置1中各部件的电性连接关系，并非显示装置1的实际结构，可能省略部分部件。
参照图8，显示装置1包含一像素阵列，像素阵列是由M×N(M,N为正整数)个像素结构P所组成。也就是说，像素阵列包含多个像素结构P。在一些实施例中，像素结构P具有与图1所示的像素结构100或图2所示的像素结构102相同或相似的结构，其可呈现如图3、图5、图6或图7所示的广视角与隐私视角。
换言之，图8所示的像素结构P可包含一显示单元10以及遮蔽单元20，且至少部分遮蔽单元20设置于显示单元10之上。显示单元10包含一像素开关元件11及电性连接于像素开关元件11的一自发光元件13。遮蔽单元20包含遮蔽电极21及设置于自发光元件13之上且电性连接于遮蔽电极21的一遮蔽层23。在图8中为了更清楚地显示显示单元10以及遮蔽单元20的电性连接方式不同，故将此二部件示出为分离，但并非代表显示单元10以及遮蔽单元20的实际结构与位置。
参照图8，显示装置1包含一扫描电路3，扫描电路3可为栅极集成电路/电路(gateIC/circuit)，并电性连接于像素结构P的显示单元10。显示装置1也包含一数据电路5，例如，数据集成电路(data IC)，数据电路5电性连接于像素结构P的显示单元10。显示装置1还包含一遮蔽控制电路7，例如，遮蔽控制集成电路(shading control IC)，遮蔽控制电路7电性连接于像素结构P的遮蔽单元20。
遮蔽控制电路7可用于控制像素结构P的遮蔽单元20。当像素结构P具有与图1所示的像素结构100相同或相似的结构时，遮蔽控制电路7(电性)连接于每个像素结构100的遮蔽电极21。在此条件下，当显示装置1需要切换广视角/隐私视角时，可由遮蔽控制电路7控制所有像素结构P同时切换，可达到全面性的隐私视角。
当像素结构P具有与图2所示的像素结构102相同或相似的结构时，遮蔽控制电路7(电性)连接于每个像素结构102的遮蔽开关元件25。在此条件下，当显示装置1需要切换广视角/隐私视角时，可由遮蔽控制电路7控制特定像素结构P进行切换，可达到区域性的隐私视角，例如可用于车用显示装置。
再者，在一些其他的实施例中，显示装置1可包含多个遮蔽控制电路7，这些遮蔽控制电路7可彼此平行设置，但本公开实施例并非以此为限。举例来说，当像素结构P包含两个以上的遮蔽电极(如图4B所示的遮蔽电极21-1与遮蔽电极21-2/遮蔽电极21-3与遮蔽电极21-4)时，这些遮蔽控制电路7可用于控制不同的遮蔽电极(例如，控制第一遮蔽开关元件25-1与第二遮蔽开关元件25-2以分别控制电极21-1与遮蔽电极21-2，或者控制第一遮蔽开关元件25-1与第二遮蔽开关元件25-2以分别控制电极21-3与遮蔽电极21-4)。
承上述说明，本公开实施例的像素结构与使用其的显示装置包含自发光元件及遮蔽层，其可通过调整遮蔽电极的电压控制(或切换)遮蔽层，以达成隐私显示。在本公开实施例中，不需要形成特殊的背光模块便可达成隐私显示，具有低耗电、高亮度等优势，且工艺简便，能有效降低制造成本，并适用于小尺寸的显示器。
以上概述多个实施例的部件，以便在本公开所属技术领域中技术人员可以更理解本公开实施例的观点。在本公开所属技术领域中技术人员应该理解，他们能以本公开实施例为基础，设计或修改其他工艺和结构以达到与在此介绍的实施例相同的目的及/或优势。在本公开所属技术领域中技术人员也应该理解到，此类等效的结构并无悖离本公开的精神与范围，且他们能在不违背本公开的精神和范围之下，做各式各样的改变、取代和替换。因此，本公开的保护范围当视随附的权利要求所界定者为准。另外，虽然本公开已以多个较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本公开。
整份说明书对特征、优点或类似语言的引用，并非意味可以利用本公开实现的所有特征和优点应该或者可以在本公开的任何单个实施例中实现。相对地，涉及特征和优点的语言被理解为其意味着结合实施例描述的特定特征、优点或特性包括在本公开的至少一个实施例中。因而，在整份说明书中对特征和优点以及类似语言的讨论可以但不一定代表相同的实施例。
再者，在一个或多个实施例中，可以任何合适的方式组合本公开的所描述的特征、优点和特性。根据本文的描述，相关领域的技术人员将意识到，可在没有特定实施例的一个或多个特定特征或优点的情况下实现本公开。在其他情况下，在某些实施例中可辨识附加的特征和优点，这些特征和优点可能不存在于本公开的所有实施例中。

Claims (12)

1.一种像素结构，包括：
一显示单元，包括：
一像素开关元件；及
一自发光元件，电性连接于该像素开关元件；以及
一遮蔽单元，其中至少部分该遮蔽单元设置于该显示单元之上，且该遮蔽单元包括：
一遮蔽电极；及
一遮蔽层，设置于该自发光元件之上且电性连接于该遮蔽电极。
2.如权利要求1所述的像素结构，其中该遮蔽单元还包括一遮蔽开关元件，且该遮蔽电极电性连接于该遮蔽开关元件。
3.如权利要求1所述的像素结构，其中该遮蔽电极包括一第一遮蔽电极与一第二遮蔽电极，该第一遮蔽电极的延伸方向与该第二遮蔽电极的延伸方向不同。
4.如权利要求3所述的像素结构，其中该第一遮蔽电极与该第二遮蔽电极彼此垂直。
5.如权利要求3所述的像素结构，该遮蔽单元还包括一第一遮蔽开关元件与一第二遮蔽开关元件，该第一遮蔽电极电性连接于该第一遮蔽开关元件，且该第二遮蔽电极电性连接于该第二遮蔽开关元件。
6.如权利要求1所述的像素结构，其中该遮蔽电极设置于该遮蔽层的至少一表面上。
7.如权利要求1所述的像素结构，其中该遮蔽层包括一液体材料及多个非透明导电粒子，多个所述非透明导电粒子位于该液体材料中。
8.如权利要求7所述的像素结构，其中该遮蔽层包括多个微胶囊结构，该液体材料及多个所述非透明导电粒子位于多个所述微胶囊结构中。
9.如权利要求8所述的像素结构，其中多个所述微胶囊结构被区分为一第一部分与一第二部分，该第一部分包括多个所述非透明导电粒子，而该第二部分不包括多个所述非透明导电粒子。
10.如权利要求9所述的像素结构，其中该第二部分对应设置于该自发光元件之上。
11.如权利要求1所述的像素结构，还包括一遮光材料层，其中该遮蔽电极设置于该遮光材料层中。
12.一种显示装置，包括：
一像素阵列，包括多个如权利要求1～11中任一项所述的像素结构；
一扫描电路，电性连接于多个所述像素结构的显示单元；
一数据电路，电性连接于多个所述像素结构的显示单元；以及
一遮蔽控制电路，电性连接于多个所述像素结构的遮蔽单元。
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