TWI757898B - 像素結構與使用其的顯示裝置 - Google Patents

Abstract

提供一種像素結構。像素結構包含一像素開關元件。像素結構也包含一顯示元件，顯示元件電性連接於像素開關元件。像素結構更包含一光散射電極，光散射電極設置於顯示元件之上。此外，像素結構包含一光散射層，光散射層設置於光散射電極之上並覆蓋光散射電極。

Description

像素結構與使用其的顯示裝置

本揭露實施例是有關於一種像素結構與使用其的顯示裝置，且特別是有關於一種可調整霧度(haze)的像素結構與使用其的顯示裝置。

隨著觸控及/或顯示技術的發展，具有(觸控)顯示螢幕的電子裝置的應用範圍越來越廣泛與多樣化。因此，使用者對於電子裝置上的顯示螢幕的顯示品質也日漸提升。

在挑選顯示螢幕時，亮面或霧面顯示螢幕通常也是考量因素之一。亮面顯示螢幕的色彩精準且可具有高解析度，但在部分使用場景下(例如，戶外陽光或室內的日光燈下)，亮面顯示螢幕會產生嚴重反光，造成使用者眼睛不適或干擾使用者閱讀螢幕上的顯示資訊；相對的，霧面顯示螢幕能有效防止反光，但其色彩精準與解析度可能較亮面顯示螢幕差。

近年來發展出一種半霧面半鏡面顯示螢幕，其顯示效果介於亮面顯示螢幕與霧面顯示螢幕之間。然而，這樣的顯示螢幕仍無法滿足所有需求。舉例來說，使用者可能會希望能依據使用環境的不同，自行調整顯示螢幕的霧度，以在不受到反光影響的條件下，盡可能提高顯示品質。這樣的需求無法由前述半霧面半鏡面顯示螢幕所達成。

本揭露實施例是有關於一種可調整霧度的像素結構與使用其的顯示裝置。此像素結構包含顯示元件及設置於顯示元件之上並電性連接於光散射電極的光散射層。可透過調整光散射電極的電壓控制光散射層，以調整像素結構(顯示裝置)的霧度。在使用本揭露實施例的顯示裝置時，使用者可依據其使用環境的不同，自行調整顯示裝置的霧度；或者，也可透過在本揭露實施例的顯示裝置中設置可感測環境光的軟體，進而使顯示裝置可依據使用環境的環境光自動調整顯示裝置的霧度。

本揭露實施例包含一種像素結構。像素結構包含一像素開關元件。像素結構也包含一顯示元件，顯示元件電性連接於像素開關元件。像素結構更包含一光散射電極，光散射電極設置於顯示元件之上。此外，像素結構包含一光散射層，光散射層設置於光散射電極之上並覆蓋光散射電極。

本揭露實施例包含一種顯示裝置。顯示裝置包含一像素陣列，像素陣列包含複數個前述的像素結構。顯示裝置也包含一掃描電路與一資料電路，掃描電路與資料電路電性連接於每個像素結構的像素開關元件。顯示裝置更包含一光散射控制電路，光散射控制電路電性連接於每個像素結構的光散射電極。

以下的揭露內容提供許多不同的實施例或範例以實施本案的不同特徵。以下的揭露內容敘述各個構件及其排列方式的特定範例，以簡化說明。當然，這些特定的範例並非用以限定。例如，若是本揭露實施例敘述了一第一特徵部件形成於一第二特徵部件之上或上方，即表示其可能包含上述第一特徵部件與上述第二特徵部件是直接接觸的實施例，亦可能包含了有附加特徵部件形成於上述第一特徵部件與上述第二特徵部件之間，而使上述第一特徵部件與第二特徵部件可能未直接接觸的實施例。

應理解的是，額外的操作步驟可實施於所述方法之前、之間或之後，且在所述方法的其他實施例中，部分的操作步驟可被取代或省略。

此外，其中可能用到與空間相關用詞，例如「在… 下方」、「下方」、「較低的」、「在… 上方」、「上方」、「較高的」及類似的用詞，這些空間相關用詞係為了便於描述圖示中一個(些)元件或特徵部件與另一個(些)元件或特徵部件之間的關係，這些空間相關用詞包括使用中或操作中的裝置之不同方位，以及圖式中所描述的方位。當裝置被轉向不同方位時(旋轉90度或其他方位)，則其中所使用的空間相關形容詞也將依轉向後的方位來解釋。

在說明書中，「約」、「大約」、「大抵」之用語通常表示在一給定值或範圍的20%之內，或10%之內，或5%之內，或3%之內，或2%之內，或1%之內，或0.5%之內。在此給定的數量為大約的數量，亦即在沒有特定說明「約」、「大約」、「大抵」的情況下，仍可隱含「約」、「大約」、「大抵」之含義。

除非另外定義，在此使用的全部用語(包括技術及科學用語)具有與此篇揭露所屬之一般技藝者所通常理解的相同涵義。能理解的是，這些用語，例如在通常使用的字典中定義的用語，應被解讀成具有與相關技術及本揭露的背景或上下文一致的意思，而不應以一理想化或過度正式的方式解讀，除非在本揭露實施例有特別定義。

以下所揭露之不同實施例可能重複使用相同的參考符號及/或標記。這些重複係為了簡化與清晰的目的，並非用以限定所討論的不同實施例及/或結構之間有特定的關係。

在本揭露的實施例中，像素結構包含顯示元件及設置於顯示元件之上的光散射層，光散射層可電性連接於圖案化的光散射電極。可透過調整光散射電極的電壓控制光散射層，使通過光散射層的光達到不同程度的散射狀態，藉此調整像素結構(或使用此像素結構的顯示裝置)的霧度。

第1圖顯示根據本揭露一實施例的像素結構100的部分剖面圖。第2圖顯示根據本揭露另一實施例的像素結構102的部分剖面圖。要注意的是，為了簡便起見，第1圖與第2圖中的像素結構100與像素結構102可能省略部分部件。

參照第1圖，像素結構100包含一像素開關元件(pixel switch element)10及一顯示元件(display element)20，顯示元件20電性連接於像素開關元件10。具體而言，如第1圖所示，顯示元件20可設置於像素開關元件10之上，且顯示元件20可透過一連接電極15與像素開關元件10連接，以電性連接於像素開關元件10，但本揭露實施例並非以此為限。亦即，可透過像素開關元件10控制/調整顯示元件20。舉例來說，可透過像素開關元件10是否通電，決定顯示元件20是否發光，但本揭露實施例並非以此為限。

在一些實施例中，像素開關元件10可包含一薄膜電晶體(thin film transistor, TFT)。舉例來說，薄膜電晶體可包含開關基板，開關基板的材料可包含玻璃、藍寶石(sapphire)、其他合適的材料或前述之組合。薄膜電晶體可包含設置於開關基板之上複數導電部件，導電部件的材料可包含導電材料，例如金屬、金屬矽化物、類似的材料或前述之組合。薄膜電晶體可包含設置於導電部件之間的絕緣層，絕緣層的材料可包含例如氧化矽之氧化物、例如氮化矽之氮化物、其他合適的材料或前述之組合。薄膜電晶體可包含與部分導電部件電性連接的半導體層，半導體層的材料可包含n型或p型摻雜的非晶矽(a-Si)、氧化銦鎵鋅(indium gallium zinc oxide, IGZO)、有機薄膜電晶體(organic thin film transistor, OTFT)等，並且可以使用摻質進行摻雜。然而，本揭露實施例並非以此為限。

在一些實施例中，連接電極15可為一導電層，導電層的材料可包含金屬，例如可包含金(Au)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、銥(Ir)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、鎢(W)、鋁(Al)、銅(Cu)、其他合適的金屬、前述之合金或前述之組合，但本揭露實施例並非以此為限。

在一些實施例中，顯示元件20可為一自發光元件(self-illuminating element)，例如可包含一微型發光二極體(micro-LED, mLED或μLED)，但本揭露實施例並非以此為限。舉例來說，微型發光二極體可包含承載基板，承載基板可為整塊的(bulk)半導體基板或包含由不同材料形成的複合基板，並且可以將承載基板摻雜(例如使用p型或n型摻質摻雜)或不摻雜。微型發光二極體可包含設置於承載基板之上的導電層，導電層的材料可包含金屬(例如，金(Au)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、銥(Ir)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、鎢(W)、鋁(Al)、銅(Cu)、其他合適的金屬、前述之合金或前述之組合)。微型發光二極體可包含設置於導電層之上的複數半導體層，半導體層的材料如前所述，在此不多加贅述。微型發光二極體可包含設置於半導體層之間的主動層，主動層的材料可包含銻化鎵(gallium antimonide, GaSb)、砷化鎵(gallium arsenide, GaAs)、磷化銦(indium phosphide, InP)、矽鍺(silicon-germanium, SiGe)、氮化鎵(gallium nitride, GaN)、其他合適的材料或其組合。微型發光二極體可包含設置於半導體層之上的導電部件，導電部件的材料如前所述，在此不多加贅述。

在一些實施例中，連接電極15可分別連接於顯示元件20與像素開關元件10的導電部件(未繪示於第1圖中)，以將顯示元件20電性連接於像素開關元件10，但本揭露實施例並非以此為限。

參照第1圖，像素結構100也包含一光散射電極(light-scattering electrode)30，光散射電極30設置於顯示元件20之上。此外，參照第1圖，像素結構100更包含一光散射層(light-scattering layer)40，光散射層40設置於光散射電極30之上並覆蓋光散射電極30。具體而言，如第1圖所示，光散射電極30可設置於光散射層40的底部(例如，設置於光散射層40的底表面40B並位於光散射層40的內部)，但本揭露實施例並非以此為限。

在一些實施例中，可透過光散射電極30的導通狀態，決定通過光散射電極30之上的光散射層40的光散射程度，但本揭露實施例並非以此為限。此外，如第1圖所示，在像素結構100的法線方向D上，光散射電極30(或光散射層40)與顯示元件20至少部分重疊。因此，當使用者觀看像素結構100(的顯示元件20)所呈現的影像時，此影像已經由光散射層40調整其霧度。

在一些實施例中，光散射電極30的材料可包含透明電極，例如氧化銦錫(indium tin oxide, ITO)，但本揭露實施例並非以此為限。在一些其他的實施例中，光散射電極30的材料可包含金屬，例如金(Au)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、鈀(Pd)、銥(Ir)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、鎢(W)、鋁(Al)、銅(Cu)、其他合適的金屬、前述之合金或前述之組合，但本揭露實施例並非以此為限。

在一些實施例中，光散射層40可包含複數個高分子分散式液晶(polymer dispersed liquid crystal, PDLC)。舉例來說，當光散射電極30處於低電壓準位(例如，電壓為0或接地)時，光散射層40中的高分子分散式液晶可呈現無序排列，使光線低穿透/只有部分穿透光散射層40並發生散射，此時光散射層40會呈現乳白色的不透明狀態(即霧度增加)；當光散射電極30通電時，在電場作用下光散射層40中的高分子分散式液晶可呈現有序排列，可使光線能完全/高比例穿透光散射層40，此時光散射層40會呈現透明無色的(近)透明狀態。前述顯示模式稱為Normal Mode PDLC，但本揭露實施例並非以此為限。

在一些其他的實施例中。當光散射電極30通電時，光散射層40中的高分子分散式液晶可呈現無序排列，使光線低穿透/部分穿透光散射層40，此時光散射層40會呈現乳白色的不透明狀態(即霧度增加)；當光散射電極30處於低電壓準位(例如，電壓為0或接地)時，光散射層40中的高分子分散式液晶可呈現有序排列，可使光線能完全/高比例穿透光散射層40，此時光散射層40會呈現透明無色的(近)透明狀態。前述顯示模式稱為Reverse Mode PDLC。

如第1圖所示，在一些實施例中，像素結構100可進一步包含絕緣層25，絕緣層25可設置於像素開關元件10、顯示元件20及光散射層40之外的空間。舉例來說，絕緣層25可設置於像素開關元件10與顯示元件20之間，也可設置於顯示元件20與光散射層40(或光散射電極30)之間，但本揭露實施例並非以此為限。此外，絕緣層25的材料可包含例如氧化矽之氧化物、例如氮化矽之氮化物、其他合適的材料或前述之組合，但本揭露實施例並非以此為限。

參照第2圖，像素結構102具有與第1圖所示的像素結構100類似的結構。其不同之處的其中之一在於，第2圖所示的像素結構102進一步包含一光散射開關元件50，光散射開關元件50電性連接於光散射電極30。在一些實施例中，光散射開關元件50可包含一薄膜電晶體(TFT)，且光散射開關元件50可與像素開關元件10透過相同的製程所形成，可有效降低像素結構102的製程時間與製程複雜度，但本揭露實施例並非以此為限。薄膜電晶體的結構與材料可如前所述，在此不多加贅述，但本揭露實施例並非以此為限。

具體而言，如第2圖所示，光散射電極30可設置於光散射開關元件50之上，且與光散射開關元件50的一延伸電極55(例如，光散射開關元件50的汲極的延伸電極)連接，以電性連接於光散射開關元件50。亦即，可透過光散射開關元件50控制/調整光散射層40。舉例來說，可透過光散射開關元件50決定光散射電極30的導通狀態，再由光散射電極30的導通狀態決定光散射層40的光散射程度，但本揭露實施例並非以此為限。延伸電極55的材料可與連接電極15相同或類似，在此不多加贅述，但本揭露實施例並非以此為限。

類似地，藉由調整光散射電極30的高/低電壓狀態，或者調整光散射電極30的電壓大小，以調整光散射層40中的高分子分散式液晶的排列方式，藉此使光散射層40呈現乳白色的不透明狀態(即具有較高的霧度)或呈現透明無色的(近)透明狀態(即具有較低的霧度)。

要注意的是，雖然在第2圖中繪示一個光散射開關元件50連接一個光散射電極30(即一個光散射開關元件50控制/調整一個光散射電極30)，但本揭露實施例並非以此為限。在一些其他的實施例中，一個光散射開關元件30也可連接至少兩個光散射電極30，且光散射開關元件50可同時控制/調整這些光散射電極30。

第3圖顯示根據本揭露一實施例的像素結構104的部分剖面圖。第4圖顯示根據本揭露另一實施例的像素結構106的部分剖面圖。類似地，為了簡便起見，第3圖與第4圖中的像素結構104與像素結構106可能省略部分部件。

參照第3圖，像素結構104具有與第1圖所示的像素結構100類似的結構。其不同之處的其中之一在於，第3圖所示的像素結構104的顯示元件20’並未包含自發光元件。在一些實施例中，顯示元件20’包含一子像素電極21，子像素電極21電性連接於像素開關元件10。此外，顯示元件20’也包含一顯示層23，顯示層23設置於子像素電極21之上並覆蓋子像素電極21。

如第3圖所示，具體而言，子像素電極21可透過一連接電極15與像素開關元件10連接，以電性連接於像素開關元件10，但本揭露實施例並非以此為限。在一些實施例中，顯示層23為一液晶顯示層。亦即，可透過像素開關元件10控制/調整子像素電極21的電壓，藉此調整顯示層23中的液晶的排列方式，但本揭露實施例並非以此為限。在一些實施例中，子像素電極21的材料可與光散射電極30的材料相同或相似，在此不多加贅述，但本揭露實施例並非以此為限。

此外，如第3圖所示，在一些實施例中，絕緣層25可設置於像素開關元件10與顯示層23(或子像素電極21)之間，也可設置於顯示層23與光散射層40(或光散射電極30)之間，但本揭露實施例並非以此為限。

參照第4圖，像素結構106具有與第3圖所示的像素結構104類似的結構。其不同之處的其中之一在於，第4圖所示的像素結構106進一步包含一光散射開關元件50’，光散射開關元件50’ 設置於顯示層23之上並電性連接於光散射電極30。類似地，在一些實施例中，光散射開關元件50’可包含一薄膜電晶體(TFT)，但本揭露實施例並非以此為限。薄膜電晶體的結構與材料可如前所述，在此不多加贅述，但本揭露實施例並非以此為限。

具體而言，如第4圖所示，光散射電極30可設置於光散射開關元件50’之上(即光散射開關元件50’介於顯示層23與光散射電極30之間)，且與光散射開關元件50’的一延伸電極55’(例如，光散射開關元件50’的汲極的延伸電極)連接，以電性連接於光散射開關元件50’。亦即，可透過光散射開關元件50’控制/調整光散射層40。舉例來說，可透過光散射開關元件50’決定光散射電極30的導通狀態，再由散射電極30的導通狀態決定光散射層40的光散射程度，但本揭露實施例並非以此為限。延伸電極55’的材料可與連接電極15相同或類似，在此不多加贅述，但本揭露實施例並非以此為限。

第5圖顯示根據本揭露一實施例的像素結構108的部分剖面圖。第6圖顯示第5圖的像素結構108的部分上視圖。舉例來說，第5圖所示的像素結構108例如是沿著第6圖中的剖面線A-A’所切的部分剖面圖。要注意的是，為了更清楚地顯示各元件之間電性連接的關係，第5圖與第6圖中所繪示的各部件可能並未完全對應。

參照第5、6圖，像素結構108可對應(或類似)於第2圖的像素結構102(即像素結構108包含光散射開關元件51、52)，但本揭露實施例並非以此為限。在一些其他的實施例中，像素結構108也可對應(或類似)於第1圖的像素結構100(即不包含光散射開關元件)，可依實際需求調整。

參照第5、6圖，在本實施例中，像素結構108的光散射電極30包含一圖案化下電極，此圖案化下電極設置於光散射層40的底部。此外，光散射電極30的圖案化下電極可被區分為電極31與電極32。如第5圖所示，電極31與電極32分別電性連接於光散射開關元件51與光散射開關元件52。具體而言，電極31可設置於光散射開關元件51之上，且與光散射開關元件51的一延伸電極55-1(例如，光散射開關元件51的汲極的延伸電極)連接，以電性連接於光散射開關元件51；電極32可設置於光散射開關元件52之上，且與光散射開關元件52的一延伸電極55-2(例如，光散射開關元件52的汲極的延伸電極)連接，以電性連接於光散射開關元件52。

在第5、6圖所示的實施例中，像素結構108的像素開關元件10、光散射開關元件51與光散射開關元件52各自包含一薄膜電晶體(TFT)，且像素開關元件10、光散射開關元件51與光散射開關元件52可透過相同的製程所形成，但本揭露實施例並非以此為限。

如第5圖所示，可透過光散射開關元件51與光散射開關元件52控制/調整光散射層40。具體而言，可透過光散射開關元件51與光散射開關元件52分別決定電極31與電極32的導通狀態，再由電極31與電極32的導通狀態決定光散射層40中對應電極31與電極32的位置的光散射程度，但本揭露實施例並非以此為限。

舉例來說，如第5圖所示，光散射層40中對應電極31的高分子分散式液晶LC1可呈現有序排列(透明無色的(近)透明狀態)，可使光線L1能完全/高比例穿透光散射層40；光散射層40中對應電極33的高分子分散式液晶LC2可呈現無序排列(呈現乳白色的不透明狀態)，可使光線L2低穿透/只有部分穿透光散射層40並發生散射。

在一些實施例中，可透過調整電極31與電極32的電壓改變散射層40中對應電極31與電極32的位置的光散射程度，藉此使像素結構108達到不同的霧度。

第7圖顯示根據本揭露另一實施例的像素結構110的部分剖面圖。第8圖顯示第7圖的像素結構110的部分上視圖。舉例來說，第7圖所示的像素結構110例如是沿著第6圖中的剖面線B-B’所切的部分剖面圖。要注意的是，為了更清楚地顯示各元件之間電性連接的關係，第7圖與第8圖中所繪示的各部件可能並未完全對應。

參照第7、8圖，像素結構110可對應(或類似)於第3圖的像素結構104，其顯示元件20’包含一子像素電極21及顯示層23，且即像素結構110未包含自發光元件，但本揭露實施例並非以此為限。在一些其他的實施例中，像素結構110也可對應(或類似)於第4圖的像素結構106(即包含光散射開關元件50’)，可依實際需求調整。此外，由於像素結構110的顯示元件20’未包含自發光元件，像素結構110可進一步包含一背光模組BL，背光模組BL可用於發射光線。

參照第7、8圖，類似地，像素結構110的光散射電極30包含一圖案化下電極，此圖案化下電極設置於光散射層40的底部。此外，光散射電極30的圖案化下電極可被區分為電極31與電極32。

如第7圖所示，可透過電極31與電極32控制/調整光散射層40。具體而言，可透過調整電極31與電極32的導通狀態，決定光散射層40中對應電極31與電極32的位置的光散射程度，但本揭露實施例並非以此為限。

舉例來說，如第7圖所示，光散射層40中對應電極31的高分子分散式液晶LC1可呈現有序排列(透明無色的(近)透明狀態)，可使光線L1能完全/高比例穿透光散射層40；光散射層40中對應電極33的高分子分散式液晶LC2可呈現無序排列(呈現乳白色的不透明狀態)，可使光線L2低穿透/只有部分穿透光散射層40並發生散射。

在一些實施例中，可透過調整電極31與電極32的電壓改變散射層40中對應電極31與電極32的位置的光散射程度，藉此使像素結構110達到不同的霧度。

第9A圖至第9E圖顯示光散射電極包含一圖案化下電極，此圖案化下電極被區分為複數個電極使光散射層40呈現不同光散射程度的上視圖的範例。舉例來說，第9A圖至第9E圖中，圖案化下電極被區分為四個電極31、32、33、34，電極31、32、33、34可呈一規則排列，但本揭露實施例並非以此為限。

須注意的是，複數個電極的數量、每個電極的形狀與光散射層40的形狀並未限定於第9A圖至第9E圖所示的範例，可依實際需求調整。此外，電極31、32、33、34可設置於第1圖至第8圖中所示的任一像素結構，並可依據對應的結構施加電壓至電極31、32、33、34，以控制/調整電極31、32、33、34的導通狀態。在一些實施例中，光散射層40的光散射程度(或霧度)可依據電極31、32、33、34被導通的數量或這些電極的電壓狀態決定，以下將詳細說明。

參照第9A圖，當調整電極31、32、33、34(例如，施加電壓至電極31、32、33、34)，使光散射層40中對應於電極31、32、33、34的區域呈現無序排列(即光線低穿透/只有部分穿透並發生散射)，可視為光散射層40呈現最大的光散射程度，即可定義光散射層40的霧度為100%。

參照第9B圖，當調整電極31、32、33、34(例如，施加電壓至電極31、32、33，但不施加電壓至電極34或施加相對較低的電壓至電極34)，使光散射層40中對應於電極31、32、33的區域呈現無序排列(即光線低穿透/只有部分穿透並發生散射)，而光散射層40中對應於電極34的區域呈現有序排列(即光線能完全/高比例穿透)。此時，光散射層40的霧度約為75%。

參照第9C圖，當調整電極31、32、33、34(例如，施加電壓至電極31、33，但不施加電壓至電極32、34或施加相對較低的電壓至電極32、34)，使光散射層40中對應於電極31、33的區域呈現無序排列(即光線低穿透/只有部分穿透並發生散射)，而光散射層40中對應於電極32、34的區域呈現有序排列(即光線能完全/高比例穿透)。此時，光散射層40的霧度約為50%。

參照第9D圖，當調整電極31、32、33、34(例如，施加電壓至電極33，但不施加電壓至電極31、32、34或施加相對較低的電壓至電極31、32、34)，使光散射層40中對應於電極33的區域呈現無序排列(即光線低穿透/只有部分穿透並發生散射)，而光散射層40中對應於電極31、32、34的區域呈現有序排列(即光線能完全/高比例穿透)。此時，光散射層40的霧度約為25%。

參照第9E圖，當調整電極31、32、33、34(例如，皆不施加電壓至電極31、32、33、34)，使光散射層40中對應於電極31、32、33、34的區域呈現有序排列(即光線能完全/高比例穿透)。此時，光散射層40的霧度接近0%。

在一些實施例中，當欲使光散射層40的霧度約為25%，可使電極31、32、33、34一直維持如第9D圖所示的狀態(例如，施加電壓至電極33，但不施加電壓至電極31、32、34或施加相對較低的電壓至電極31、32、34)。亦即，當確定光散射層40的霧度，電極31、32、33、34便持續維持相同的狀態，但本揭露實施例並非以此為限。

在一些其他的實施例中，在一預設時段內，電極31、32、33、34被導通的時間可能不同。舉例來說，當欲使光散射層40的霧度約為25%，可在一預設時段(例如，1秒)內，使電極31、32、33、34於下列第(1)~(4)種狀態之間切換：(1) 施加電壓至電極31，但不施加電壓至電極32、33、34或施加相對較低的電壓至電極32、33、34；(2) 施加電壓至電極32，但不施加電壓至電極31、33、34或施加相對較低的電壓至電極31、33、34；(3) 施加電壓至電極33，但不施加電壓至電極31、32、34或施加相對較低的電壓至電極31、32、34(即第9D圖所示的狀態)；(4) 施加電壓至電極34，但不施加電壓至電極32、33、34或施加相對較低的電壓至電極32、33、34。

此外，切換電極31、32、33、34的狀態的頻率可例如為60 Hz、120 Hz或240 Hz，但本揭露實施例並非以此為限。在此實施例中，可有效降低一固定位置(例如，光散射層40中對應於電極33的區域)由於一直持續相同的狀態而產生固定紋路(mura)的可能性。

雖然第9A圖至第9E圖的實施例是以光散射電極包含一圖案化下電極(其被區分為複數個電極)，以使光散射層40呈現不同光散射程度進行說明，但本揭露實施例並非以此為限。在一些其他的實施例中，光散射電極包含一單一下電極(即下電極為一完整電極，未被區分為複數個電極)，且光散射層40的光散射程度(或霧度)可依據此單一下電極受到的電壓大小決定。

舉例來說，當對光散射電極的單一下電極施加10 V可使光散射層40呈現最大的光散射程度時，此時可定義光散射層40的霧度為100%。當欲使光散射層40的霧度約為75%，可對光散射電極的單一下電極施加約7.5 V；當欲使光散射層40的霧度約為50%，可對光散射電極的單一下電極施加約5 V；當欲使光散射層40的霧度約為25%，可對光散射電極的單一下電極施加約2.5 V，但本揭露實施例並非以此為限。

第10圖顯示根據本揭露另一實施例的像素結構112的部分剖面圖。第11圖顯示第10圖的像素結構112的部分上視圖。舉例來說，第10圖所示的像素結構112例如是沿著第11圖中的剖面線C-C’所切的部分剖面圖。要注意的是，為了更清楚地顯示各元件之間電性連接的關係，第10圖與第11圖中所繪示的各部件可能並未完全對應。

參照第10、11圖，像素結構112具有與第7、8圖所示的像素結構110類似的結構。其不同之處的其中之一在於，第10、11圖所示的像素結構112的光散射電極30進一步包含一上電極(33、34)，上電極設置於光散射層40的頂部。具體而言，光散射電極30的上電極為一圖案化上電極，圖案化上電極被區分為電極33與電極34，且電極33與電極34呈一規則排列(例如，平行排列)，但本揭露實施例並非以此為限。

在一些實施例中，在像素結構112的一俯視圖中，圖案化下電極(電極31與電極32)的延伸方向與圖案化上電極(電極33與電極34)的延伸方向不同。舉例來說，如第11圖所示，電極31(或電極32)可與電極33(或電極34)彼此垂直，但本揭露實施例並非以此為限。

在第10、11圖所示的實施例中，可透過調整/控制電極31、電極32、電極33與電極34的導通狀態決定光散射層40的光散射程度。舉例來說，可對電極31、電極32、電極33與電極34輸入不同的時序與電壓(即產生不同的壓差)，使光散射層40呈現更多樣的光散射狀態(即產生不同的霧度)。

第12圖顯示根據本揭露一實施例的顯示裝置1的部分示意圖。要注意的是，第12圖是繪示顯示裝置1中各部件的電性連接關係，並非顯示裝置1的實際結構，且可能省略部分部件。

參照第12圖，顯示裝置1包含一像素陣列，像素陣列是由M×N(M, N為正整數)個像素結構P所組成。亦即，像素陣列包含複數個像素結構P。在一些實施例中，像素結構P可具有與第1圖所示之像素結構100、第2圖所示之像素結構102、第3圖所示之像素結構104或第4圖所示之像素結構106相同或相似的結構，但本揭露實施例並非以此為限。

換言之，第12圖所示的每個像素結構P可包含一像素開關元件10及一顯示元件20，顯示元件20電性連接於像素開關元件10。此外，每個像素結構P也包含一光散射電極30及一光散射層40，光散射電極30設置於顯示元件20之上，光散射層40設置於光散射電極30之上並覆蓋光散射電極30。在第12圖中為了更清楚地顯示像素開關元件10以及光散射電極30的電性連接方式不同，故將此二部件繪示為分離，但並非代表像素開關元件10以及光散射電極30的實際結構與位置。

參照第12圖，顯示裝置1包含一掃描電路3，掃描電路3可為閘極積體電路/電路(gate IC/circuit)，並電性連接於像素結構P的像素開關元件10(顯示元件20)。顯示裝置1也包含一資料電路5(例如，資料積體電路(data IC))，資料電路5電性連接於像素結構P的像素開關元件10(顯示元件20)。顯示裝置1更包含一光散射控制電路7(例如，光散射控制積體電路(light-scattering control IC))，光散射控制電路7電性連接於像素結構P的光散射電極30。

光散射控制電路7可用於控制像素結構P的光散射層40。當像素結構P具有與第1圖所示之像素結構100或第3圖所示之像素結構104相同或相似的結構時，光散射控制電路7(電性)連接於每個像素結構100/104的光散射電極30。當像素結構P具有與第2圖所示之像素結構102或第4圖所示之像素結構106相同或相似的結構時，光散射控制電路7(電性)連接於每個像素結構102/106的光散射開關元件50/50’。

第13圖顯示根據本揭露另一實施例的顯示裝置1’的部分示意圖。要注意的是，第13圖顯示顯示裝置1’中各部件的電性連接關係，並非顯示裝置1’的實際結構，且可能省略部分部件。

類似地，參照第13圖，顯示裝置1’包含一像素陣列，像素陣列是由M×N(M, N為正整數)個像素結構P’所組成。亦即，像素陣列包含複數個像素結構P’。在一些實施例中，像素結構P’具有與第10圖所示之像素結構112相同或相似的結構，但本揭露實施例並非以此為限。

換言之，第13圖所示的每個像素結構P’可包含一像素開關元件10及一顯示元件20’，顯示元件20’電性連接於像素開關元件10。此外，每個像素結構P’也包含一光散射電極30及一光散射層40，光散射電極30設置於顯示元件20之上，光散射層40設置於光散射電極30之上並覆蓋光散射電極30。此外，每個像素結構P’的光散射電極30進一步包含一圖案化上電極(例如，電極33與電極34)與一圖案化下電極(例如，電極31與電極32)，圖案化上電極與圖案化下電極可分別設置於光散射層40的頂部與底部，但本揭露實施例並非以此為限。

類似地，參照第13圖，顯示裝置1’具有與第12圖所示的顯示裝置1類似的結構。其不同之處的其中之一在於，第13圖所示的顯示裝置1’更包含一光散射控制電路9，光散射控制電路9電性連接於像素結構P’的光散射電極30。

舉例來說，光散射控制電路7與光散射控制電路9可分別電性連接於光散射電極30的圖案化上電極(例如，電極33與電極34)與圖案化下電極(例如，電極31與電極32)，但本揭露實施例並非以此為限。

承上述說明，本揭露實施例的像素結構與使用其的顯示裝置包含顯示元件及設置於顯示元件之上並電性連接於光散射電極的光散射層。可透過調整光散射電極的電壓控制光散射層，以調整像素結構(顯示裝置)的霧度。

此外，在使用本揭露實施例的顯示裝置時，使用者可依據其使用環境的不同，自行調整顯示裝置的霧度；或者，也可透過在本揭露實施例的顯示裝置中設置可感測環境光的軟體，進而使顯示裝置可依據使用環境的環境光自動調整顯示裝置的霧度。

以上概述數個實施例的部件，以便在本揭露所屬技術領域中具有通常知識者可以更理解本揭露實施例的觀點。在本揭露所屬技術領域中具有通常知識者應該理解，他們能以本揭露實施例為基礎，設計或修改其他製程和結構以達到與在此介紹的實施例相同之目的及/或優勢。在本揭露所屬技術領域中具有通常知識者也應該理解到，此類等效的結構並無悖離本揭露的精神與範圍，且他們能在不違背本揭露之精神和範圍之下，做各式各樣的改變、取代和替換。因此，本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。另外，雖然本揭露已以數個較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭露。

整份說明書對特徵、優點或類似語言的引用，並非意味可以利用本揭露實現的所有特徵和優點應該或者可以在本揭露的任何單個實施例中實現。相對地，涉及特徵和優點的語言被理解為其意味著結合實施例描述的特定特徵、優點或特性包括在本揭露的至少一個實施例中。因而，在整份說明書中對特徵和優點以及類似語言的討論可以但不一定代表相同的實施例。

再者，在一個或多個實施例中，可以任何合適的方式組合本揭露的所描述的特徵、優點和特性。根據本文的描述，相關領域的技術人員將意識到，可在沒有特定實施例的一個或多個特定特徵或優點的情況下實現本揭露。在其他情況下，在某些實施例中可辨識附加的特徵和優點，這些特徵和優點可能不存在於本揭露的所有實施例中。

1,1’:顯示裝置 3:掃描電路 5:資料電路 7,9:光散射控制電路 100,102,106,108,110,112:像素結構 10:像素開關元件 15:接電極 20,20’:顯示元件 21:子像素電極 23:顯示層 25:絕緣層 30:光散射電極 31,32,33,34:電極 40:光散射層 40B:底表面 50,50’:光散射開關元件 55,55’,55-1,55-2:延伸電極 A-A’,B-B’,C-C’:剖面線 D:法線方向 L1,L2:光線 LC1,LC2:高分子分散式液晶 P,P’:像素結構

以下將配合所附圖式詳述本揭露實施例。應注意的是，各種特徵部件並未按照比例繪製且僅用以說明例示。事實上，元件的尺寸可能經放大或縮小，以清楚地表現出本揭露實施例的技術特徵。 第1圖顯示根據本揭露一實施例的像素結構的部分剖面圖。 第2圖顯示根據本揭露另一實施例的像素結構的部分剖面圖。 第3圖顯示根據本揭露一實施例的像素結構的部分剖面圖。 第4圖顯示根據本揭露另一實施例的像素結構的部分剖面圖。 第5圖顯示根據本揭露一實施例的像素結構的部分剖面圖。 第6圖顯示第5圖的像素結構的部分上視圖。 第7圖顯示根據本揭露另一實施例的像素結構的部分剖面圖。 第8圖顯示第5圖的像素結構的部分上視圖。 第9A圖至第9E圖顯示光散射電極包含一圖案化下電極，此圖案化下電極被區分為複數個電極使光散射層呈現不同光散射程度的上視圖的範例。 第10圖顯示根據本揭露另一實施例的像素結構的部分剖面圖。 第11圖顯示第10圖的像素結構的部分上視圖。 第12圖顯示根據本揭露一實施例的顯示裝置的部分示意圖。 第13圖顯示根據本揭露另一實施例的顯示裝置的部分示意圖。

100:像素結構

10:像素開關元件

15:接電極

20:顯示元件

25:絕緣層

30:光散射電極

40:光散射層

40B:底表面

D:法線方向

Claims (14)

1. 一種像素結構，包括：一像素開關元件；一顯示元件，電性連接於該像素開關元件；一光散射電極，設置於該顯示元件之上；一光散射層，設置於該光散射電極之上並覆蓋該光散射電極；一絕緣層，設置於該顯示元件與該光散射層之間；以及一光散射開關元件，設置於該顯示元件之下並電性連接於該光散射電極。
2. 如請求項1之像素結構，其中該顯示元件為一自發光元件。
3. 如請求項2之像素結構，其中該光散射開關元件為一薄膜電晶體。
4. 如請求項3之像素結構，其中該光散射開關元件與該像素開關元件是透過相同的製程所形成。
5. 如請求項1之像素結構，其中該光散射電極包括一圖案化下電極，該圖案化下電極設置於該光散射層的底部。
6. 如請求項5之像素結構，其中該圖案化下電極被區分為複數個第一電極，其中該些第一電極呈一規則排列。
7. 如請求項6之像素結構，其中該光散射層的光散射程度是依據該些第一電極被導通的數量或該些第一電極的電壓狀態決定。
8. 如請求項6之像素結構，其中在一預設時段內，該些第一電極被導通的時間不同。
9. 如請求項6之像素結構，其中該光散射電極包括一上電極，該上電極設置於該光散射層的頂部，該上電極為一圖案化上電極，該圖案化上電極被區分為複數個第二電極，且該些第二電極呈一規則排列。
10. 如請求項9之像素結構，其中在該像素結構的一俯視圖中，每該第二電極的延伸方向與每該第一電極的延伸方向不同。
11. 如請求項9之像素結構，其中在該像素結構的一俯視圖中，該些第二電極與該些第一電極彼此垂直。
12. 如請求項1之像素結構，其中該光散射電極包括一單一下電極，且該光散射層的光散射程度是依據該單一下電極受到的電壓大小決定。
13. 一種顯示裝置，包括：一像素陣列，包括複數個如請求項1~12中任一項之像素結構；一掃描電路，電性連接於每該像素結構的像素開關元件；一資料電路，電性連接於每該像素結構的像素開關元件；以及一光散射控制電路，電性連接於每該像素結構的光散射電極。
14. 如請求項13之顯示裝置，其中每該像素結構的光散射電極包括一圖案化上電極與一圖案化下電極，該圖案化上電極與該圖案化下電極分別設置於該光散射層的頂部與底部，且該光散射控制電路包括一第一光散射控制電路與一第二光散射控制電路， 該第一光散射控制電路與該第二光散射控制電路分別電性連接於該圖案化上電極與該圖案化下電極。

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