TWI809926B

TWI809926B - 顯示裝置

Info

Publication number: TWI809926B
Application number: TW111121901A
Authority: TW
Inventors: 朱育進
Original assignee: 友達光電股份有限公司
Priority date: 2022-06-13
Filing date: 2022-06-13
Publication date: 2023-07-21
Also published as: CN115421337A; TW202349083A

Abstract

一種顯示裝置包括用於發出光線的背光模組、設置在背光模組上的第一面板及第二面板。第一面板包括彩色濾光層及第一黑色矩陣。第二面板包括第二黑色矩陣、設置在第二黑色矩陣上的驅動電極、設置在第二黑色矩陣及驅動電極上的共用電極、及設置在共用電極和驅動電極之間的液晶層。第一黑色矩陣與第二黑色矩陣之間彼此偏移。共用電極具有入光側和相對入光側的出光側，並且入光側具有沿著第二黑色矩陣分布且位於光線的傳遞路徑上的凹槽。液晶層填滿凹槽。

Description

顯示裝置

本揭示案是有關於一種顯示裝置，尤其是具有多個面板的多層顯示裝置（multi-layer display device）。

現有的顯示技術已發展出一種可由多個面板疊加組合而成的多層顯示裝置，其中這些面板皆為液晶顯示面板，並具有黑色矩陣。然而，在面板疊加組合後，各面板之間可能有些微位移，使得不同面板中的黑色矩陣之間未能很好的對準而在顯示影像時產生干擾紋，影響顯示品質。因此，現有的多層顯示裝置仍有待改善。

根據本揭示案的一些實施例，一種顯示裝置包括用於發出光線的背光模組、設置在背光模組上的第一面板及第二面板。第一面板包括彩色濾光層及第一黑色矩陣。第二面板包括第二黑色矩陣、設置在第二黑色矩陣上的驅動電極、設置在第二黑色矩陣及驅動電極上的共用電極、及設置在共用電極和驅動電極之間的液晶層。第一黑色矩陣與第二黑色矩陣之間彼此偏移。共用電極具有入光側和相對入光側的出光側，並且入光側具有沿著第二黑色矩陣分布且位於光線的傳遞路徑上的凹槽。液晶層填滿凹槽。

在一些實施例中，第一黑色矩陣與第二黑色矩陣之間的偏移比例介於5%至60%之間，偏移比例為第一黑色矩陣的中央位置與第二黑色矩陣的中央位置之間相隔的距離相對於第二黑色矩陣的寬度。

在一些實施例中，共用電極包括平面區，凹槽圍繞在平面區周圍。

在一些實施例中，驅動電極包括位於凹槽的正下方的第一子電極，以及位於平面區的正下方的第二子電極。第一子電極與第二子電極彼此間隔開。

在一些實施例中，凹槽的中央部分和第一子電極之間相距第一距離，凹槽的邊緣和第二子電極之間相距第二距離，第一距離大於第二距離。

在一些實施例中，凹槽的截面寬度比第二黑色矩陣的截面寬度的比值介於1.5至3.5之間。

在一些實施例中，凹槽的表面形狀為圓柱面或稜柱面。

在一些實施例中，顯示裝置進一步包括透明層。透明層設置在共用電極的出光側上，並具有凹面，其中共用電極的凹槽共形於凹面。

在一些實施例中，共用電極直接接觸該透明層。

在一些實施例中，第二面板設置在背光模組和第一面板之間。

本揭示案的實施例提供的顯示裝置具有凹槽在共用電極上，以提供類似透鏡的作用，藉此進而減少干擾紋的產生，以改善顯示裝置的顯像品質。

當諸如層、膜、區域或基板的元件被稱為在另一元件「上」或「連接到」另一元件時，其可以直接在另一元件上或與另一元件連接，或者中間元件可以也存在。相反，當元件被稱為「直接在另一元件上」或「直接連接到」另一元件時，不存在中間元件。如本文所使用的，「連接」可以指物理及/或電性連接。再者，「電性連接」或「耦合」可為二元件間存在其它元件。

此外，諸如「下」或「底部」和「上」或「頂部」的相對術語可在本文中用於描述一個元件與另一元件的關係，如圖所示。應當理解，相對術語旨在包括除了圖中所示的方位之外的裝置的不同方位。例如，如果一個附圖中的裝置翻轉，則被描述為在其他元件的「下」側的元件將被定向在其他元件的「上」側。因此，示例性術語「下」可以包括「下」和「上」的取向，取決於附圖的特定取向。類似地，如果一個附圖中的裝置翻轉，則被描述為在其它元件「下方」或「下方」的元件將被定向為在其它元件「上方」。因此，示例性術語「下面」或「下面」可以包括上方和下方的取向。

本文中使用第一、第二與第三等等之詞彙，是用於描述各種元件、組件、區域、層及/或區塊是可以被理解的。但是這些元件、組件、區域、層及/或區塊不應該被這些詞彙所限制。這些詞彙只限於用來辨別單一元件、組件、區域、層及/或區塊。因此，在下文中的一第一元件、組件、區域、層及/或區塊也可被稱為第二元件、組件、區域、層及/或區塊，而不脫離本揭示案的本意。

本文使用的「約」、「近似」、或「大致上」包括所述值和在本領域普通技術人員確定的特定值的可接受的偏差範圍內的平均值，考慮到所討論的測量和與測量相關的誤差的特定數量(即，測量系統的限制)。例如，「約」可以表示在所述值的一個或多個標準偏差內。

除非另有定義，本文使用的所有術語(包括技術和科學術語)具有與本揭示案所屬領域的普通技術人員通常理解的相同的含義。將進一步理解的是，諸如在通常使用的字典中定義的那些術語應當被解釋為具有與它們在相關技術和本揭示案的上下文中的含義一致的含義，並且將不被解釋為理想化的或過度正式的意義，除非本文中明確地這樣定義。

在現有的多層顯示裝置中，當多個面板未完全對準時，上下黑色矩陣所造成的亮度變化容易於產生干擾紋（例如，摩爾紋（moiré pattern）），不利於顯像品質。本揭示案提供一種顯示裝置，顯示裝置中具有凹槽的共用電極提供類似透鏡的作用，藉此調整黑色矩陣光線穿透率並降低上下矩陣所造成的亮度變化，進而減少干擾紋的產生，以改善顯示裝置的顯像品質。

請參考第1圖。第1圖為依據本揭示案一些實施例繪示顯示裝置1的截面圖。如第1圖所示，顯示裝置1包括第一面板100、第二面板200以及背光模組300，其中第一面板100和第二面板200皆可設置於背光模組300上。背光模組300設置用於發出光線I，而第一面板100和第二面板200可設置於背光模組300發出光線I的一側上。具體而言，背光模組300可使用直下式光源或側入式光源，用以提供顯示裝置所需之光源。在一些實施例中，第二面板200設置在背光模組300和第一面板100之間。在另一些實施例中，第一面板100設置在背光模組300和第二面板200之間。

第一面板100可包括第一基板110、第二基板120以及第一液晶層130，其中第一液晶層130設置在第一基板110與第二基板120之間。第一基板110以及第二基板120可皆為透明基板，例如是玻璃板或透明塑膠板。

第一面板100還可包括彩色濾光層140和第一黑色矩陣150，其中彩色濾光層140和第一黑色矩陣150設置在第一基板110和第一液晶層130之間，並且第一黑色矩陣150分布在彩色濾光層140中。在如第1圖所示之實施例中，彩色濾光層140可包括多個濾光片，例如第一濾光片142、第二濾光片144以及第三濾光片146。第一黑色矩陣150可為網狀結構，而各個濾光片可位於第一黑色矩陣150的網格內。在一些實施例中，第一濾光片142、第二濾光片144以及第三濾光片146組成一畫素，但本揭示案不以此數量（即三個濾光片）為限。

第一面板100還包括元件陣列層160與共用電極170。元件陣列層160可設置於第二基板120上，並可介於第二基板120和第一液晶層130之間。共用電極170可設置於第一基板110下，並可介於彩色濾光層140和第一液晶層130之間。換句話說，元件陣列層160與共用電極170皆位在第一基板110與第二基板120之間，並且分別設置於第一液晶層130的相對兩側。在一些實施例中，共用電極170覆蓋彩色濾光層140和第一黑色矩陣150。

具體而言，第一面板100還包括多個設置於元件陣列層160中的畫素電極162。在一些實施例中，各個畫素電極162分別對應各個濾光片。例如，在第1圖中，各個畫素電極162分別對應第一濾光片142、第二濾光片144以及第三濾光片146。畫素電極162可為透明導電層，其可由金屬氧化物所製成，其中金屬氧化物例如是氧化銦錫（Indium Tin Oxide，ITO）、氧化銦鋅（Indium Zinc Oxide，IZO）或類似者。共用電極170也可為透明導電層，其可由上述金屬氧化物所製成。

元件陣列層160可以還包括多個控制元件164，其中這些控制元件164分別電性連接這些畫素電極162，以控制這些畫素電極162。控制元件164可以是電晶體。在一些實施例中，控制元件164可以是薄膜電晶體（thin film transistor，TFT），並且可由多層膜層堆疊而形成。在一些實施例中，控制元件164不僅可以是薄膜電晶體，而且也可以是一種場效電晶體（field-effect transistor，FET）。

控制元件164可連通電源（未繪出）並提供工作偏壓，使得部分畫素電極162和共用電極170之間產生電場，藉此調控部分第一液晶層130內的液晶分子。

第二面板200可包括第三基板210、第四基板220以及第二液晶層230，其中第二液晶層230設置在第三基板210與第四基板220之間。第三基板210以及第四基板220可皆為透明基板，例如是玻璃板或透明塑膠板。

第二面板200還可包括透光層240和第二黑色矩陣250，其中透光層240和第二黑色矩陣250設置在第四基板220和第二液晶層230之間，並且第二黑色矩陣250分布在透光層240中。透光層240可能被第二黑色矩陣250分隔出多個區域，例如區域242。在一些實施例中，透光層240的單個區域可對應至彩色濾光層140中的多個濾光片，即透光層240的單個區域可以多個濾光片重疊。

在如第1圖所示之實施例中，透光層240的區域242可對應至第一濾光片142、第二濾光片144以及第三濾光片146，其中第一濾光片142、第二濾光片144以及第三濾光片146組成一畫素，但本揭示案不以此為限。例如，在其他實施例中，透光層240的區域242可對應多個畫素，即一個區域242可與多個畫素重疊，其中各個畫素可由多個濾光片組成。

值得注意的是，在如第1圖所示之實施例中，第一面板100與第二面板200未完全對準，導致第一面板100的第一黑色矩陣150與第二面板200的第二黑色矩陣250未對齊彼此。換句話說，第一黑色矩陣150的中央位置與第二黑色矩陣250的中央位置因偏移而未重疊，如第1圖所示的虛線未重合。

舉例來說，在第1圖中，第一黑色矩陣150與第二黑色矩陣250彼此偏移，使得第一黑色矩陣150的中央位置與第二黑色矩陣250的中央位置之間相隔距離D，其中距離D相對於第二黑色矩陣250的寬度W之比值（即D/W×100%）可視為第一黑色矩陣150與第二黑色矩陣250之間偏移比例（無單位）。在一些實施例中，第一黑色矩陣150與第二黑色矩陣250之間的偏移比例可能介於約5%至約60%之間。應留意的是，上述範圍為可能常見的偏移比例範圍，但是本揭示案非特別設限於此。於實際操作上，黑色矩陣之間的偏移比例仍取決於製程的操作精確度。

第二面板200還包括元件陣列層260與共用電極270。元件陣列層260可設置於第四基板220上，並可介於第四基板220和第二液晶層230之間。共用電極270可設置於第三基板210第二液晶層230之間。換句話說，元件陣列層260與共用電極270皆位在第三基板210與第四基板220之間，並且分別設置於第二液晶層230的相對兩側。在一些實施例中，元件陣列層260可分布在透光層240之上。

具體而言，第二面板200還包括多個設置於元件陣列層260中的驅動電極262。驅動電極262可為透明導電層，其可由金屬氧化物所製成，其中金屬氧化物例如是氧化銦錫（Indium Tin Oxide，ITO）、氧化銦鋅（Indium Zinc Oxide，IZO）或類似者。驅動電極262包括第一子電極262A和第二子電極262B，其中第一子電極262A設置於透光層240上，第二子電極262B設置於第二黑色矩陣250上。第一子電極262A和第二子電極262B彼此間隔開，且彼此不直接電性連接。

元件陣列層260可以還包括多個控制元件264，其中這些控制元件264分別電性連接這些驅動電極262，以控制這些驅動電極262。控制元件264可以是電晶體。在一些實施例中，控制元件264可以是薄膜電晶體（thin film transistor，TFT），並且可由多層膜層堆疊而形成。在一些實施例中，控制元件264不僅可以是薄膜電晶體，而且也可以是一種場效電晶體（field-effect transistor，FET）。同樣地，控制元件264包括第一子元件264A和第二子元件264B，其中第一子元件264A可電性連接第一子電極262A，第二子元件264B可電性連接第二子電極262B。

共用電極270設置於第二黑色矩陣250、驅動電極262和第二液晶層230的上方。第二液晶層230夾置在共用電極270和驅動電極262之間。共用電極270可為透明導電層，其可由金屬氧化物所製成，其中金屬氧化物例如是氧化銦錫（Indium Tin Oxide，ITO）、氧化銦鋅（Indium Zinc Oxide，IZO）或類似者。

共用電極270包括入光側和相對於入光側的出光側，其中入光側接收來自背光模組300發出的光線I，光線I穿過共用電極270並從出光側離開。在如第1圖所示的實施例中，共用電極270的入光側具有凹槽272，其中凹槽272從入光側凹入出光側。在一些實施例中，背光模組300所發出的光線I亦可能通過凹槽272。換言之，凹槽272在光線I的傳遞路徑上。在一些實施例中，第二液晶層230亦可分布於凹槽272中。在一些進一步的實施例中，第二液晶層230可填滿凹槽272。

凹槽272可位於第二黑色矩陣250正上方。在一些實施例中，凹槽272沿著第二黑色矩陣250分布。共用電極270還包括一或多個平面區274，其中凹槽272為圍繞在平面區274周圍。平面區274可位於透光層240上，例如位於區域242正上方。

如前所述，驅動電極262包括第一子電極262A和第二子電極262B，其中第一子電極262A可位於凹槽272的正下方，第二子電極262B可位於平面區274的正下方。當控制元件264的第一子元件264A和第二子元件264B可連通電源（未繪出）並提供工作偏壓時，因第一子電極262A和第二子電極262B彼此不直接電性連接，供電時不會短路，使得第一子電極262A和平面區274之間建立的電場可以不同於第二子電極262B和凹槽272之間建立的電場，藉此可以局部地控制第二液晶層230。在一些實施例中，第一子電極262A和第二子電極262B為共平面。

元件陣列層260還可包括第一資料線266A和第二資料線266B。第一資料線266A和第二資料線266B位於第二黑色矩陣250下。第一子元件264A可連接第一資料線266A，而第二子元件264B可連接第二資料線266B。第二面板200還可包括絕緣層290，覆蓋於驅動電極262上。

位於凹槽272內的第二液晶層230可提供類似於透鏡的作用，因此可被稱為透鏡區，光線I經過透鏡區時將發生偏折。請參見第2圖，第2圖為根據本揭示案的一些實施例繪示光線I經過透鏡區的示意圖，其中第2圖所示的結構與第1圖所示的結構相同。為說明方便，第2圖中所繪示的光線I經過簡化，以清楚呈現光線I的行進路線。如第2圖所示，由背光模組300發出的光線I入射至透鏡區，光線I通過透鏡區發生偏折。

一般而言，光線通常未能通過面板中的黑色矩陣，因此顯示裝置中對應黑色矩陣的位置可能亮度較低（不透光）。當多個面板未完全對準時，上下黑色矩陣所造成的亮度變化容易於產生干擾紋（例如，摩爾紋（moiré pattern）），不利於顯示品質。本揭示案藉由在共同電極270中形成凹槽272並且使第二液晶層230填滿此凹槽272，進而提供類似透鏡區的作用，上述配置可使光線I經過透鏡區而產生偏折，藉此提升光線I經過第二黑色矩陣250的穿透率，消除上下黑色矩陣（第一黑色矩陣150與第二黑色矩陣250）所造成的亮度變化，減少干擾紋的產生，以改善顯示品質，稍後將進一步說明。

為了使更多的光線I可以經過凹槽272以及凹槽272內的第二液晶層230（即，透鏡區），凹槽272的寬度W2可設計成大於第二黑色矩陣250的寬度W1。如前所述，凹槽272可位於第二黑色矩陣250正上方。又或者，凹槽272可沿著第二黑色矩陣250分布。因此，在此實施例中，凹槽272的投影將與第二黑色矩陣250的投影重疊。舉例來說，請參照第3圖，第3圖為根據本揭示案的一些實施例繪示凹槽272的俯視圖，其中虛線部分為位於下方的第二黑色矩陣250的位置，其位於凹槽272的配置範圍內。為了清楚呈現出凹槽272和第二黑色矩陣250之間的配置關係，因此其他元件和結構皆已省略。

應注意的是，本文所描述的寬度是指截面寬度，其中截面寬度的截面實質上垂直於元件所延伸的方向，並且截面寬度的截面位置隨著元件所延伸的方向而變，如第3圖所示。在一些實施例中，凹槽272的寬度W2比第二黑色矩陣250的寬度W1的比值介於約1.5至約3.5之間。

請回到第2圖，光線I可能經過凹槽272以及凹槽272內的第二液晶層230（即，透鏡區）而往特定方向偏折（例如第2圖中光線I往凹槽272的中央部分的方向偏折）在一些實施例中，凹槽272的截面形貌可設計成中央部分較邊緣凹入，例如半橢圓形（即第2圖所示）、半圓形、三角形、拋物線形、或其他合適的形狀，使得光線I經透鏡區往聚焦的方向而偏折，以提升第二黑色矩陣250的穿透率。換句話說，凹槽272的中央部分和第二子電極262B相距的第一距離S1大於凹槽272的邊緣和第二子電極262B相距的第二距離S2。在另一些實施例中，凹槽272的表面形狀為圓柱面或稜柱面。應注意的是，本文所描述的截面形貌的截面實質上相同於截面寬度的截面，意即截面形貌的截面垂直於元件所延伸的方向。

請回到第1圖，除了藉由凹槽272的截面形貌使光線I產生特定方向的偏折之外，亦可藉由改變第二液晶層230中的液晶分子的排列來調控光線I經過凹槽272內的第二液晶層230（即，透鏡區）的折射角度。如前所述，當第二子元件264B可連通電源（未繪出）時，可調整輸出的工作偏壓，建立相應的電場在第二子電極262B和共用電極270的凹槽272之間，藉此調控光線I通過的偏折角度。

第二面板200還包括透明層280，其中透明層280設置在共用電極270和第三基板210之間。具體而言，透明層280夾置在共用電極270的出光側和第三基板210之間。透明層280經圖案化製程而具有凹面282，這樣的配置可助於形成具有凹槽272的共用電極270。透明層280可由有機材料組成，以有利於圖案化製程之操作。在一些實施例中，共用電極270直接形成在透明層280並直接接觸透明層280，使得共用電極270的凹槽272可共形於透明層280的凹面282。因此，透明層280的凹面282可定義出共用電極270的凹槽272之配置。

本揭示案是藉由具有凹面282的透明層280來形成具有凹槽272的共用電極270，並且，使第二液晶層230填入凹槽272而在第二面板200內形成透鏡區。因此，可在大致上維持顯示裝置1的厚度下，改善顯示品質。

顯示裝置1還包括第一偏振片400、第二偏振片500以及第三偏振片600，配置以改變光的偏振方向，將非偏振光轉換為偏振光。在第1圖中，第一偏振片400位於第二面板200和背光模組300之間、第二偏振片500位於第一面板100和第二面板200之間、而第三偏振片600位於第一面板100上。在一些實施例中，前述偏振片的偏振方向可以彼此垂直。

請參照第4A圖和第4B圖，第4A圖為依據本揭示案一些實施例繪示第二黑色矩陣250的俯視圖，以及第4B圖為依據本揭示案一些實施例繪示第二黑色矩陣250的透光示意圖。為了清楚呈現，第4A圖和第4B圖皆已簡化。應注意的是，在第4B圖中，區域402為對應於第二黑色矩陣250的透光，而區域404為對應於非第二黑色矩陣250的透光（例如，在第1圖中，光線I可經過未設置第二黑色矩陣250的透光層240）。

如前第1圖中所述，當光線（例如，背光模組300所發出的光線I）通過凹槽272內的第二液晶層230（即，透鏡區）時，光線I會產生偏折，進而提升光線I經過第二黑色矩陣250的穿透率。因為凹槽272設計成沿著第二黑色矩陣250而分布，所以區域402的分布可能相似於第4A圖的第二黑色矩陣250的配置。再者，由於光線是因偏折而使第二黑色矩陣產生透光的效果，因此，區域402的亮度（以點狀網底表示）低於區域404（以無網底表示）。

請參照第4C圖，第4C圖為依據本揭示案一些實施例繪示光線（例如，背光模組300所發出的光線I）經過第一面板100的彩色濾光層140（請參照第1圖）中的各個濾光片之後的顯示示意圖。應注意的是，在第4C圖中，區域406為對應於第二黑色矩陣250的透光，而區域408為對應於非第二黑色矩陣250的透光（例如，在第1圖中，光線I可經過未設置第二黑色矩陣250的透光層240）。

如前第1圖中所述，當光線（例如，背光模組300所發出的光線I）通過凹槽272內的第二液晶層230（即，透鏡區）時，光線I會產生偏折，進而提升光線I經過第二黑色矩陣250的穿透率。由於第二黑色矩陣250穿透率提升，所以區域404的亮度（以點狀網底表示）可以顯示出來，有助於改善顯示品質。

請參照第5圖，第5圖為依據本揭示案一些實施例繪示顯示圖像的週期/角度（無單位）與對比靈敏度（無單位）之圖表。在第5圖所示之圖表中，線502為能否察覺顯示裝置中干擾紋的界線，位於線502之左下處表示「可察覺干擾紋」，位於線502之右上處表示「無法察覺干擾紋」。資料群組A為黑色矩陣本質的數據點，不受到黑色矩陣穿透率而影響；資料群組B為上下黑色矩陣偏移而導致的數據點，受到黑色矩陣穿透率而影響。

當採用本揭示案的顯示裝置時，由於本案的液晶層填滿共用電極的凹槽而可提供類似於透鏡的作用，因此黑色矩陣穿透率可有所提升。如此一來，可透過調控黑色矩陣穿透率，例如提升黑色矩陣穿透率，使數據點往線502之右上處的「無法察覺干擾紋」區域移動。調控黑色矩陣的方法可包括使用不同形貌凹槽或局部地控制凹槽內的液晶的排列方向，如前所述。

第5圖中亦繪示出所有數據點在空間分布的影像之快速傅立葉變換（fast fourier transform，FFT）504。在快速傅立葉變換504所示的圖中，僅可觀察到資料群組A的分布點，相較之下，資料群組B因強度不足而未可在快速傅立葉變換504中觀察到資料群組B的分布點。

第6圖為依據本揭示案一些實施例繪示在不同的偏移比例下黑色矩陣穿透率（無單位）與對比靈敏度比例（經常態化）（無單位）之圖表，其中偏移比例的定義如同第1圖中所描述。在第6圖所示之圖表中，線602為能否察覺顯示裝置中干擾紋的界線，位於線602之下方表示「可察覺干擾紋」，位於線602之上方表示「無法察覺干擾紋」。如第6圖所示，各個不同的偏移比例皆具有相似的趨勢：隨著黑色矩陣穿透率越大，對比靈敏度比例（經常態化）越大。

第7圖為依據本揭示案一些實施例繪示，在無法發覺干擾紋的情況下，偏移比例與黑色矩陣穿透率之圖表。第7圖描述在達到無法察覺干擾紋的情況下，不同的偏移比例對應的黑色矩陣穿透率。

當下上黑色矩陣的偏移比例約5.6%時，黑色矩陣穿透率可調控為至少約88%，則可達到無法察覺因下上黑色矩陣的偏移而形成的干擾紋。當下上黑色矩陣的偏移比例約11%時，黑色矩陣穿透率可調控為至少約94%，則可達到無法察覺因下上黑色矩陣的偏移而形成的干擾紋。

當下上黑色矩陣的偏移比例約56%時，黑色矩陣穿透率可調控為至少約98%，則可達到無法察覺因下上黑色矩陣的偏移而形成的干擾紋。換句話說，當上下黑色矩陣的偏移比例越大時，黑色矩陣穿透率相應地增大，以達到無法察覺因下上黑色矩陣的偏移而形成的干擾紋。

第8圖為依據本揭示案另一些實施例繪示顯示裝置2的截面圖。顯示裝置2大致上相同於顯示裝置1，其差異僅在顯示裝置2未設置透光層240，因此第一子電極262A低於第二子電極262B。換言之，第一子電極262A未與第二子電極262B共平面。

第9圖為依據本揭示案另一些實施例繪示顯示裝置3的截面圖。顯示裝置3大致上相同於顯示裝置1，其差異僅在顯示裝置3還包括第四偏振片700，其設置於第一面板100下，介於第一面板100和第二面板200之間。而第二偏振片500則設置於第二面板200上，介於第一面板100和第二面板200之間。第二偏振片500和第四偏振片700位置可對調。

第10圖為依據本揭示案另一些實施例繪示顯示裝置4的截面圖。顯示裝置4大致上相同於顯示裝置2，其差異僅在顯示裝置4還包括第四偏振片700，其設置於第一面板100下，介於第一面板100和第二面板200之間。而第二偏折片500則設置於第二面板200上，介於第一面板100和第二面板200之間。

綜合以上，本揭示案提供一種顯示裝置，顯示裝置中具有凹槽的共用電極，其可提供類似透鏡的作用，藉此調整黑色矩陣光線穿透率並降低上下矩陣所造成的亮度變化，進而減少干擾紋的產生，以改善顯示裝置的顯像品質。

以上概略說明了本揭示案數個實施例的特徵，使所屬技術領域內具有通常知識者對於本揭示案可更為容易理解。任何所屬技術領域內具有通常知識者應瞭解到本說明書可輕易作為其他結構或製程的變更或設計基礎，以進行相同於本揭示案實施例的目的及/或獲得相同的優點。任何所屬技術領域內具有通常知識者亦可理解與上述等同的結構並未脫離本揭示案之精神及保護範圍內，且可在不脫離本揭示案之精神及範圍內，可作更動、替代與修改。

1:顯示裝置 2:顯示裝置 3:顯示裝置 4:顯示裝置 100:第一面板 110:第一基板 120:第二基板 130:第一液晶層 140:彩色濾光層 142:第一濾光片 144:第二濾光片 146:第三濾光片 150:第一黑色矩陣 160:元件陣列層 162:畫素電極 164:控制元件 170:共用電極 200:第二面板 210:第三基板 220:第四基板 230:第二液晶層 240:透光層 242:區域 250:第二黑色矩陣 260:元件陣列層 262:驅動電極 262A:第一子電極 262B:第二子電極 264:控制元件 264A:第一子元件 264B:第二子元件 266A:第一資料線 266B:第二資料線 270:共用電極 272:凹槽 274:平面區 280:透明層 282:凹面 290:絕緣層 300:背光模組 400:第一偏振片 402:區域 404:區域 406:區域 408:區域 500:第二偏振片 502:線 504:快速傅立葉變換 600:第三偏振片 602:線 700:第四偏振片 A:資料群組 B:資料群組 D:距離 I:光線 S1:第一距離 S2:第二距離 W1:寬度 W2:寬度

閱讀以下實施方法時搭配附圖以清楚理解本揭示案的觀點。應注意的是，根據業界的標準做法，各種特徵並未按照比例繪製。事實上，為了能清楚地討論，各種特徵的尺寸可能任意地放大或縮小。再者，相同的附圖標記表示相同的元件。第1圖為依據本揭示案一些實施例繪示顯示裝置的截面圖。第2圖為依據本揭示案一些實施例繪示光線經過透鏡區的示意圖。第3圖為依據本揭示案一些實施例繪示凹槽的俯視圖。第4A圖為依據本揭示案一些實施例繪示黑色矩陣的俯視圖。第4B圖為依據本揭示案一些實施例繪示黑色矩陣的透光示意圖。第4C圖為依據本揭示案一些實施例繪示光線經過第一面板的濾光片之後的顯示示意圖。第5圖為依據本揭示案一些實施例繪示顯示圖像的週期/角度與對比靈敏度之圖表。第6圖為依據本揭示案一些實施例繪示黑色矩陣穿透率與對比靈敏度比例之圖表。第7圖為依據本揭示案一些實施例繪示，在無法發覺干擾紋的情況下，偏移比例與黑色矩陣穿透率之圖表。第8圖為依據本揭示案另一些實施例繪示顯示裝置的截面圖。第9圖為依據本揭示案另一些實施例繪示顯示裝置的截面圖。第10圖為依據本揭示案另一些實施例繪示顯示裝置的截面圖。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

1:顯示裝置

100:第一面板

110:第一基板

120:第二基板

130:第一液晶層

140:彩色濾光層

142:第一濾光片

144:第二濾光片

146:第三濾光片

150:第一黑色矩陣

160:元件陣列層

162:畫素電極

164:控制元件

170:共用電極

200:第二面板

210:第三基板

220:第四基板

230:第二液晶層

240:透光層

242:區域

250:第二黑色矩陣

260:元件陣列層

262:驅動電極

262A:第一子電極

262B:第二子電極

264:控制元件

264A:第一子元件

264B:第二子元件

266A:第一資料線

266B:第二資料線

270:共用電極

272:凹槽

274:平面區

280:透明層

282:凹面

290:絕緣層

300:背光模組

400:第一偏振片

500:第二偏振片

600:第三偏振片

D:距離

I:光線

W1:寬度

Claims

一種顯示裝置，包括：一背光模組，用於發出一光線；一第一面板，設置在該背光模組上，並包括一彩色濾光層以及一第一黑色矩陣；以及一第二面板，設置在背光模組上，包括：一第二黑色矩陣，其中該第一黑色矩陣與該第二黑色矩陣之間彼此偏移；一驅動電極，設置在該第二黑色矩陣上；一共用電極，設置在該第二黑色矩陣及該驅動電極上，包括一入光側和相對該入光側的一出光側，其中該入光側具有一凹槽，該凹槽沿著該第二黑色矩陣分布且位於該光線的傳遞路徑上；以及一液晶層，設置在該共用電極和該驅動電極之間，並填滿該凹槽。
如請求項1所述之顯示裝置，其中該第一黑色矩陣與該第二黑色矩陣之間的一偏移比例介於5%至60%之間，該偏移比例為該第一黑色矩陣的中央位置與該第二黑色矩陣的中央位置之間相隔的距離相對於該第二黑色矩陣的寬度。
如請求項1所述之顯示裝置，其中該共用電極包括一平面區，該凹槽圍繞在該平面區周圍。
如請求項3所述之顯示裝置，其中該驅動電極包括：一第一子電極，位於該凹槽的正下方；以及一第二子電極，位於該平面區的正下方，其中該第一子電極與該第二子電極彼此間隔開。
如請求項4所述之顯示裝置，其中該凹槽的中央部分和該第一子電極之間相距一第一距離，該凹槽的邊緣和該第二子電極之間相距一第二距離，第一距離大於第二距離。
如請求項1所述之顯示裝置，其中該凹槽的截面寬度比該第二黑色矩陣的截面寬度的比值介於1.5至3.5之間。
如請求項1所述之顯示裝置，其中該凹槽的表面形狀為圓柱面或稜柱面。
如請求項1所述之顯示裝置，進一步包括：一透明層，設置在該共用電極的該出光側上，並具有一凹面，其中該共用電極的該凹槽共形於該凹面。
如請求項8所述之顯示裝置，其中該共用電極直接接觸該透明層。
如請求項1所述之顯示裝置，其中該第二面板設置在該背光模組和該第一面板之間。