TWI843597B - 防窺自發光顯示器 - Google Patents
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Abstract
一種防窺自發光顯示器，包括基板、發光元件、微透鏡、第一反光層以及第二反光層。發光元件配置於基板上。微透鏡配置於發光元件上。發光元件以及微透鏡配置於第一反光層以及第二反光層之間，且第二反光層配置於基板以及發光元件之間。微透鏡的至少一部分表面自第一反光層暴露，發光元件的至少一部分以及該至少一部分微透鏡表面位於防窺自發光顯示器的可視方向上。
Description
本發明是有關於一種顯示器，且特別是有關於一種防窺自發光顯示器。
顯示裝置為了能讓多個觀看者一起觀看，通常具有廣視角的顯示效果。然而，在某些情況或場合，需要對可視方向進行限制。現有市面上防窺切換技術可能有漏光問題，或是可視範圍內亮度不足的問題。
本發明提供一種防窺自發光顯示器，沒有漏光問題，且可視範圍亮度充足。
根據本發明一實施例，提供一種防窺自發光顯示器，包括基板、發光元件、微透鏡、第一反光層以及第二反光層。發光元件配置於基板上。微透鏡配置於發光元件上。發光元件以及微透鏡配置於第一反光層以及第二反光層之間，且第二反光層配置於基板以及發光元件之間。微透鏡的至少一部分表面自第一反光層暴露，發光元件的至少一部分以及該至少一部分微透鏡表面位於防窺自發光顯示器的可視方向上。
基於上述，本發明實施例提供的防窺自發光顯示器利用第一反光層限制可視範圍，避免非可視範圍的漏光問題，並利用第一反光層、第二反光層以及微透鏡進行聚光，提高可視範圍內的亮度。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
參照圖1、圖2A以及圖2B。圖1是根據比較例的顯示器的各視角亮度示意圖。圖2A是根據本發明實施例的防窺自發光顯示器的橫截面示意圖。圖2B是根據本發明實施例的防窺自發光顯示器的各視角亮度示意圖。
先參照圖2A，根據本發明一實施例，防窺自發光顯示器1包括基板10、透明基板20、發光元件100、反光層101、反光層102以及微透鏡103。發光元件100配置於基板10上。微透鏡103配置於透明基板20以及發光元件100上。發光元件100以及微透鏡103配置於反光層101以及反光層102之間，且反光層102配置於基板10以及發光元件100之間。
發光元件100為自發光元件，例如微發光二極體或有機發光二極體，微透鏡103例如是包括透明光阻，反光層101以及反光層102包括金屬，但本發明不以此為限。在其他實施例中，反光層101以及反光層102可以包括對於可見光具有高反射率的非金屬材料。
如圖2A所示，在本實施例中，反光層102在基板10上的垂直投影大於微透鏡103在基板10上的垂直投影，且反光層102包括朝向微透鏡103的凹面102U。微透鏡103遠離發光元件100的面103U為朝向發光元件100的凹面103U，使得配置於微透鏡103上的反光層101包括朝向發光元件100的凹面101I，其中微透鏡103為平凸透鏡。
微透鏡103的一部分表面103P自反光層101暴露，由於微透鏡103的其他部分表面未自反光層101暴露出來，使得防窺自發光顯示器1的可視範圍受到反光層101的限定，防窺自發光顯示器1得以對特定視角防窺。相較於以液晶分子控制視角的先前技術，本發明實施例以反光層101限定視角，避免了非可視範圍的漏光問題。
除此之外，發光元件100的至少一部分以及自反光層101暴露的微透鏡表面103P皆位於防窺自發光顯示器1的可視方向上，也就是說，至少一部分的發光元件100以及自反光層101暴露的微透鏡表面103P的連線落在防窺自發光顯示器1的可視範圍內，發光元件100發出的光的至少一部分會自微透鏡表面103P直接透射出微透鏡103。發光元件100發出的其他部分的光則會在受到反光層101的凹面101I反射後被反光層102的凹面102U反射，進而改變行進方向，形成為在防窺自發光顯示器1的可視方向上行進的光，並且自微透鏡表面103P透射出微透鏡103。也就是說，反光層101以及反光層102提供了聚光的功效，使得發光元件100發出的光可以集中在防窺自發光顯示器1的可視方向上。除此之外，做為平凸透鏡的微透鏡103也提供了聚光的功效，進一步提高了防窺自發光顯示器1在可視方向上的亮度。以圖2A所示為例，本實施例的可視方向例如為相對於正視方向I的±30度範圍內（即，可視範圍），但是本發明不以此為限。
在一些實施例中，發光元件100的幾何中心以及自反光層101暴露的微透鏡表面103P位於防窺自發光顯示器1的可視方向上。換言之，發光元件100的幾何中心以及自反光層101暴露的微透鏡表面103P的連線位在防窺自發光顯示器1的可視範圍內，據此使發光元件100發出的光的大部分得以直接從微透鏡表面103P透射出微透鏡103，使得防窺自發光顯示器1的可視方向亮度充足。
在上述的實施例中，微透鏡表面103P的橫向寬度以及其與發光元件100的縱向距離對防窺自發光顯示器1的可視範圍做出了限定。在一些實施例中，微透鏡表面103P的橫向寬度大於或等於1微米，但是本發明不以此為限。
在一些實施例中，反光層102的凹面102U在基板10上的垂直投影大於反光層101的凹面101I在基板10上的垂直投影，使得反光層102的凹面102U得以收集自反光層101的凹面101I反射的最大光量，以提高自微透鏡表面103P透射出微透鏡103的光量，降低能量耗損。在一些實施中，發光元件100的出光面在基板10上的垂直投影大於或等於微透鏡表面103P在基板10上的垂直投影，且小於微透鏡103在基板10上的垂直投影，據此使發光元件100發出的光皆能受反光層101、反光層102以及微透鏡103會聚而自微透鏡表面103P透射出微透鏡103。
參照圖1以及圖2B，相較於圖1所示的非防窺顯示器的出光分布，藉由上述防窺自發光顯示器1的配置，防窺自發光顯示器1的出光可以如圖2B所示集中在可視範圍內，可視範圍外的出光量低，達到防窺的功效。
為了充分說明本發明的各種實施態樣，將在下文描述本發明的其他實施例。在此必須說明的是，下述實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例，下述實施例不再重複贅述。
同樣參照圖2A，在一實施例中，防窺自發光顯示器1還可以包括準直層104，準直層104配置於透明基板20以及發光元件100之間，據此提高防窺自發光顯示器1出光的準直度。準直層104包括透光區以及不透光區。不透光區可以包括金屬，其厚度a可以大於或等於300 Å。透光區的寬度b可以大於或等於1微米。防窺自發光顯示器1的可視範圍受到厚度a以及寬度b的限定。至少一透光區可以位於防窺自發光顯示器1的可視方向上，即，至少一透光區可以位於一部分的發光元件100以及自反光層101暴露的微透鏡表面103P的連線上，據此同時提高防窺自發光顯示器1出光的準直度以及正視角亮度，如圖2A所示。因此，在此實施例中，正視方向I具有最高的相對亮度。
參照圖3，根據本發明一實施例提供防窺自發光顯示器2，相較於防窺自發光顯示器1，其準直層204包括電致變色元件204C，並藉由電極層204T以及電極層204L實現電致變色元件204C透明度的可逆變化，據此可調整防窺自發光顯示器2的可視範圍，以及不同視角的亮度分布。電致變色元件204C可以包括有機材料或無機材料，例如氧化鎢（WO
3）、氧化鎳（NiOx）、五氧化二钒（V
2O
5）、高分子材料或其類似物。
在本發明的一些實施例中，準直層104以及準直層204的透光區在平行於透明基板20的平面上可以具有圓形形狀、三角形形狀、矩形形狀、或是各種多邊形形狀。
參照圖4，根據本發明一實施例提供防窺自發光顯示器3，相較於防窺自發光顯示器1，其準直層304為多層結構，且準直層304的透光方向TD可以不平行防窺自發光顯示器3的正視方向。對應的，自反光層101暴露的微透鏡表面103P位在上述透光方向TD上。防窺自發光顯示器3可以實現為針對正視角防窺的顯示器。藉由將準直層304配置為多層結構，可以相較於單一層的結構具有較高的結構穩定性，避免單一層結構的崩塌，並提供較佳的準直性。
參照圖5，根據本發明一實施例提供防窺自發光顯示器4，相較於防窺自發光顯示器1，防窺自發光顯示器4還包括保護層105，配置於反光層101遠離發光元件100的一側，以保護反光層101。保護層105可以包括有機材料、無機材料以及金屬層，其可以是單一層或是多層的堆疊結構，具體可以例如包括SiOx、SiNx、SRO 或其類似物。
參照圖6，根據本發明一實施例提供防窺自發光顯示器5，防窺自發光顯示器5包括絕緣層107，配置於發光元件100以及微透鏡103之間。相較於防窺自發光顯示器1，防窺自發光顯示器5未配置透明基板20以及準直層104，具備較低的製造成本。
綜上所述，本發明實施例提供的防窺自發光顯示器利用反光層101限制可視範圍，避免非可視範圍的漏光問題，並利用反光層101、反光層102以及微透鏡103進行聚光，提高可視範圍內的亮度。防窺自發光顯示器具有良好的顯示表現。
1、2、3、4、5:防窺自發光顯示器
10:基板
20:透明基板
100:發光元件
101:反光層
101I:凹面
102:反光層
102U:凹面
103:微透鏡
103P:微透鏡表面
103U:凹面
104、204、304:準直層
105:保護層
106、107:絕緣層
204C:電致變色元件
204T:電極層
204L:電極層
a:厚度
b:寬度
I:正視方向
PS:間隔體
TD:透光方向
圖1是根據比較例的顯示器的各視角亮度示意圖。
圖2A是根據本發明實施例的防窺自發光顯示器的橫截面示意圖。
圖2B是根據本發明實施例的防窺自發光顯示器的各視角亮度示意圖。
圖3、圖4、圖5以及圖6是根據本發明實施例的防窺自發光顯示器的橫截面示意圖。
1:防窺自發光顯示器
10:基板
20:透明基板
100:發光元件
101:反光層
101I:凹面
102:反光層
102U:凹面
103:微透鏡
103P:微透鏡表面
103U:凹面
104:準直層
106、107:絕緣層
a:厚度
b:寬度
I:正視方向
PS:間隔體
Claims (12)
- 一種防窺自發光顯示器，包括：基板；發光元件，配置於所述基板上；微透鏡；配置於所述發光元件上；第一反光層；第二反光層，其中所述發光元件以及所述微透鏡配置於所述第一反光層以及所述第二反光層之間，且所述第二反光層配置於所述基板以及所述發光元件之間；透明基板，配置於所述微透鏡以及所述發光元件之間；以及準直層，配置於所述透明基板以及所述發光元件之間，其中所述微透鏡的至少一部分表面自所述第一反光層暴露，所述發光元件的至少一部分以及所述至少一部分微透鏡表面位於所述防窺自發光顯示器的可視方向上。
- 如請求項1所述的防窺自發光顯示器，其中所述發光元件的幾何中心以及所述至少一部分微透鏡表面位於所述防窺自發光顯示器的所述可視方向上。
- 如請求項1所述的防窺自發光顯示器，其中所述發光元件的出光面在所述基板上的垂直投影大於或等於所述至少一部分微透鏡表面在所述基板上的垂直投影，且小於所述微透鏡在所述基板上的垂直投影。
- 如請求項1所述的防窺自發光顯示器，其中所述第二反光層在所述基板上的垂直投影大於所述微透鏡在所述基板上的垂直投影。
- 如請求項1所述的防窺自發光顯示器，其中所述第一反光層包括朝向所述發光元件的凹面。
- 如請求項5所述的防窺自發光顯示器，其中所述第二反光層包括朝向所述微透鏡的凹面，且所述第二反光層的所述凹面在所述基板上的垂直投影大於所述第一反光層的所述凹面在所述基板上的垂直投影。
- 如請求項1所述的防窺自發光顯示器，其中所述微透鏡為平凸透鏡。
- 如請求項1所述的防窺自發光顯示器，其中所述第一反光層以及所述第二反光層包括金屬。
- 如請求項8所述的防窺自發光顯示器，還包括保護層，配置於所述第一反光層遠離所述發光元件的一側，以保護所述第一反光層。
- 如請求項1所述的防窺自發光顯示器，其中所述準直層包括至少一透光區以及至少一不透光區，其中所述至少一透光區位於所述防窺自發光顯示器的所述可視方向上。
- 如請求項1所述的防窺自發光顯示器，其中所述準直層包括金屬或電致變色材料。
- 如請求項1所述的防窺自發光顯示器，其中所述準直層為多層結構，且所述準直層的透光方向不平行所述防窺自發光顯示器的正視方向。
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| TWI843597B true TWI843597B (zh) | 2024-05-21 |
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| TW112121742A TWI843597B (zh) | 2023-06-09 | 2023-06-09 | 防窺自發光顯示器 |
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