CN106159105B - 光学膜结构与显示器结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种光学膜结构与显示器结构，该光学膜结构包括一第一基板、一光学元件、一平坦层及一光吸收层。第一基板具有一第一表面及一第二表面；光学元件具有一微透镜阵列，设置于第一基板的第一表面上，微透镜阵列具有多个微透镜单元，每一个微透镜单元在第一表面上投影的圆形具有一投影半径R；平坦层设置于该光学元件上；以及光吸收层设置于该平坦层上，光吸收层具有多个光吸收单元，每一个光吸收单元具有一宽度W；其中光线经由第二表面通过微透镜阵列后，聚焦于光吸收层，微透镜阵列与平坦层的折射率差异大于或等于0.2且W小于或等于R/2。

Description

光学膜结构与显示器结构
技术领域
本发明涉及一种光学膜结构及一种显示器结构，特别是涉及一种具有微透镜阵列的光学膜结构及显示器结构。
背景技术
在现今的日常生活中，如手机、PDAs(personal digital assistants)、GPS、数字相机等3C产品都与生活息息相关，这些产品大都使用平面显示器(flat panel display)当作显示界面，如液晶显示器(liquid crystal displays)、等离子体显示器(plasmadisplays)及有机发光二极管(organic light emitting diode(OLED))显示器等。其中有机发光二极管面板具有较高亮度、较低功耗、较高对比、快速反应及低驱动电压等性质。
在有机发光二极管面板结构中，包含多层结构，从第一电极、空穴注入层、空穴传输层、发光层，到电子传输层、电子注入层至第二电极。其中，为增加OLED面板发光效率，至少会有一层电极为金属电极，然而，由于金属电极多具高反射特性，在较高亮度环境使用OLED面板时，外界环境光易进入面板并经由金属电极反射，进而造成视觉效果下降，亦即环境对比不佳，影响影像品质。
发明内容
为解决上述问题，本发明的一实施例提出一种光学膜结构，包括一第一基板，具有一第一表面及一第二表面；一光学元件，具有一微透镜阵列，设置于该第一基板的该第一表面上，该微透镜阵列具有多个微透镜单元，每一个该微透镜单元在该第一表面上投影的圆形具有一投影半径R；一平坦层，设置于该光学元件上；以及一光吸收层，设置于该平坦层上，该光吸收层具有多个光吸收单元，每一个该光吸收单元具有一宽度W；其中光线经由该第二表面通过该微透镜阵列后，聚焦于该光吸收层，该微透镜阵列与该平坦层的折射率差异大于或等于0.2且该光吸收单元的该宽度W小于或等于该微透镜单元的该投影半径R的一半。
本发明的另一实施例提出一种显示器结构，包括一第一基板，具有一第一表面及一第二表面；一光学元件，具有一微透镜阵列，设置于该第一基板的该第一表面上，该微透镜阵列具有多个微透镜单元，每一个该微透镜单元在该第一表面上投影的圆形具有一投影半径R；一平坦层，设置于该光学元件上；一光吸收层，设置于该平坦层上，该光吸收层具有多个光吸收单元，每一个该光吸收单元具有一宽度W；一第二基板；一显示元件层，具有多个显示元件单元，设置于该第二基板上并位于该第一基板与该第二基板之间；以及一封装胶材，设置于该显示元件层及该光吸收层之间；其中光线经由该第二表面通过该微透镜阵列后，聚焦于该光吸收单元，其中每一个该显示元件单元对应多个该微透镜单元且该光吸收单元的该宽度W小于或等于该微透镜单元的该投影半径R的一半。
为让本发明能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附的附图作详细说明如下。
附图说明
图1A为本发明一实施例的光学膜结构剖面示意图；
图1B为本发明一实施例的微透镜单元剖面示意图；
图2A为本发明一实施例多个微透镜单元及多个光吸收单元的上视图；
图2B为本发明另一实施例多个微透镜单元及多个光吸收单元的上视图；
图2C为本发明又一实施例多个微透镜单元及多个光吸收单元的上视图；
图3A为本发明一实施例的光学膜结构剖面及入射光示意图；
图3B为本发明另一实施例的光学膜结构剖面及入射光示意图；
图4为本发明另一实施例的光学膜结构示意图；
图5为本发明一实施例的显示器结构示意图；
图6为本发明一实施例显示元件单元与微透镜单元及光吸收单元的上视图；
图7A为本发明一实施例OLED显示器结构出光示意图；
图7B为本发明另一实施例OLED显示器结构与其环境光示意图；
图8为本发明另一实施例的显示器结构示意图；
图9为本发明另一实施例的光学膜结构示意图；
图10A至图10E为本发明一实施例的显示器结构制作图；
图11A及图11B为本发明一实施例OLED显示器结构的反射率模拟分析示意图；
图12A及图12B为本发明一实施例OLED显示器结构的穿透率模拟分析示意图；
图13为微透镜单元折射率与平坦层折射率差异Δn及微透镜单元曲率半径r相对于微透镜单元聚焦能力的示意图。
符号说明
110：第一基板
110a：第一表面
110b：第二表面
120：光学元件
120’:微透镜阵列
130：平坦层
140：光吸收层
140a：光吸收单元
150：反射层
160：第二基板
170：OLED元件层
180：封装胶材
190：阻气结构层
200：载板
210：离型层
220：第一电极
230：第二电极
240：显示介质层
250：光侦测器
260：反射镜
100、300A、300B、400、900、1000A：光学膜结构
500、700A、700B、800、1000B：显示器结构
r：曲率半径
h：高度
f：焦距
R：投影半径
W：宽度
具体实施方式
本说明书以下的揭露内容提供许多不同的实施例或范例，以实施本发明各种不同实施例的不同特征。而本说明书以下的揭露内容是叙述各个构件及其排列方式的特定范例，以求简化说明。当然，这些特定的范例并非用以限定本发明。另外，本发明的说明中不同范例可能使用重复的参考符号及/或用字。这些重复符号或用字为了简化与清晰的目的，并非用以限定各个实施例及/或所述外观结构的关系。再者，若是本说明书以下的揭露内容叙述了将第一特征形成于一第二特征之上或上方，即表示其包含了所形成的上述第一特征与上述第二特征是直接接触的实施例，也包含了尚可将附加的特征形成于上述第一特征与上述第二特征之间，而使上述第一特征与上述第二特征可能未直接接触的实施例。
图1A为本发明一实施例的光学膜结构剖面示意图。在图1A中，光学膜结构100具有第一基板110，第一基板110具有一第一表面110a及一第二表面110b。一光学元件120，设置于第一基板的第一表面110a上，一平坦层130，设置于光学元件120上，一光吸收层140，设置于平坦层130上，光吸收层140可具有多个光吸收单元140a，每一个光吸收单元具有一宽度W。在一实施例中光学元件120可包括微透镜阵列120’，微透镜阵列120’由多个微透镜单元120a所组成，微透镜单元120a在实质上平行于第一表面110a的一表面上呈二维重复排列以形成微透镜阵列120’且微透镜单元120a彼此可以为紧邻的排列或其间相隔一间距。微透镜单元120a可为球面或非球面透镜。选择微透镜阵列120’与平坦层130的折射率高低差异，使微透镜阵列120’对由第二表面110b入射的光线具有被偏折的效果，例如具有聚焦的效果。
请参考图1B，为本发明一实施例的微透镜单元剖面示意图。在第一基板110的第一表面110a上设置的微透镜单元120a具有曲率半径r，其高度为h，焦距为f，光吸收层140则实质上配置于微透镜单元120a的焦点处，微透镜单元120a在第一表面110a上投影的圆形具有一投影半径R。
请参考图2A，光吸收层140可具有多个光吸收单元140a，在一实施例中光吸收单元140a为阵列排列且具有宽度W，若光吸收层140a上视的形状为圆形，则W为其直径。若微透镜阵列120’对由第二表面110b入射的光线具有聚焦的效果，则光吸收单元140a可对应的设置在微透镜单元120a的焦点附近，可使由第二表面110b入射的光线聚焦于光吸收单元140a上。
光吸收单元140a可如上所述为阵列排列，位于微透镜阵列120’的微透镜单元120a的焦点附近，如图2A所示，为一实施例中微透镜单元120a及光吸收单元140a的上视图，在实质上平行于第一表面110a的表面上，微透镜单元120a呈二维重复排列，而光吸收单元140a则位于微透镜单元120a的焦点处并呈现如棋盘格的排列。光吸收单元140a上视图的形状可为矩形、圆形、椭圆形、菱形等，但不限于此。图2A中微透镜单元120a及光吸收单元140a的尺寸比例仅为示意，并不代表实际的尺寸比例，微透镜单元120a以4×4阵列为例，但不限于此。在一些实施例中，为了增加视角，光吸收单元140a也可以为连续形状的排列，以吸收斜向角度入射的环境光，如图2B和图2C所示。图2B为一实施例中微透镜单元120a及光吸收单元140a的上视图，在实质上平行于第一表面110a的表面上，微透镜单元120a呈二维重复排列，而光吸收单元140a位于微透镜单元120a的焦距处并在D1及D2方向上呈十字交叉排列，其中D1方向可实质上垂直于D2方向，但不限于此；光吸收单元140a在D1方向上的宽度与在D2方向上的宽度不一定相等，图2B中微透镜单元120a及光吸收单元140a的尺寸比例仅为示意，并不代表实际的尺寸比例，微透镜单元120a以4×4阵列为例，但不限于此。在又一实施例中，如图2C所示，光吸收单元140a位于微透镜单元120a的焦距处并只在一维的方向上(例如D2方向)呈条状连续排列，图2C中微透镜单元120a及光吸收单元140a的尺寸比例仅为示意，并不代表实际的尺寸比例，微透镜单元120a以4×4阵列为例，但不限于此。
在一实施例中，第一基板110的材料包括玻璃、塑胶材料或聚合物材料，例如聚亚酰胺(polyimide,PI)、聚亚酰胺与无机混合物(hybrid PI)、聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate,PET)、聚醚砜(Polyethersulfone,PES)、聚丙烯酸酯(polyacrylate,PA)、聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylene naphthalatc,PEN)、聚碳酸酯(polycarbonate,PC)、聚原冰烯(polynorbornene,PNB)、聚醚亚酰胺(polyetherimide,PEI)、聚醚醚酮(polyetheretherketone,PEEK)、环烯烃聚合物(Cyclo olefin polymer,COP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、玻璃纤维增强型塑胶基板(Fiberglass ReinforcedPlastic Substrate)等。第一基板110的厚度例如介于1μm～500μm间；优选为5μm～30μm间。
平坦层130的材料可包括透明树脂、光致抗蚀剂、高分子材料或光学环氧树脂等材料，其厚度与微透镜阵列120’的聚焦能力相关，在一些实施例中，平坦层130的厚度约等于或稍大于微透镜阵列120’的焦距长度f。微透镜阵列120’的材料可为玻璃、塑胶、光学环氧树脂、光致抗蚀剂、或上述材料的组合。若微透镜单元120a为球面形状，微透镜单元120a的曲率半径r可例如为≤100μm，优选可例如为≤40μm，更佳可例如为≤20μm。投影半径R是指如图1B所示，为微透镜单元120a在第一表面110a上投影的圆形的半径。光吸收层140的材料可包括具光吸收特性的树脂、光致抗蚀剂、高分子材料或光学环氧树脂。光吸收层140的厚度可例如为≤10μm，优选可例如为≤5μm，更佳可例如为≤2μm。微透镜阵列120’与平坦层130的折射率差异大于或等于0.2。
请参考图3A及图3B，为本发明不同实施例的光学膜结构剖面及入射光示意图。光学膜结构300A及300B的元件与图1A实质相同处使用相同的元件符号，以简化说明。如图3A所示，光学膜结构300A的微透镜单元120a的折射率为nMLA，平坦层130的折射率为nPLN。当nMLA>nPLN，即微透镜单元120a的折射率大于平坦层130的折射率，由第二表面110b入射的光线L的行进方向如图3A箭头所示，光吸收单元140a配置在微透镜单元120a的正下方。而如图3B所示，光学膜结构300B的微透镜单元120a的折射率为nMLA，平坦层130的折射率为nPLN。当nMLA<nPLN，即微透镜单元120a的折射率小于平坦层130的折射率，由第二表面110b入射的光线L的行进方向如图3B箭头所示，光吸收单元140a则配置在相邻两个微透镜单元120a的交接处的下方。亦即微透镜单元120a的焦点位置或光吸收单元140a相对于微透镜单元120a的位置会因微透镜单元120a的折射率及平坦层130的折射率的大小关系而变动。
图4为本发明另一实施例的光学膜结构示意图。在图4中，光学膜结构400的元件与图1A实质相同处使用相同的元件符号，以简化说明。图4与图1A的光学膜结构相似，图4与图1A光学膜结构的差异为在图4的光学膜结构400中的光吸收层140的下方设置有反射层150。反射层150可相对于光吸收层140而配置，其在一实质上平行于第一表面110a的平面上的配置可参考如图2A至图2C光吸收单元140a的配置，但不限于此。其配置也可以与光吸收单元140a的配置不同，例如光吸收单元140a的配置如图2B所示为十字交叉排列，但反射层150的配置则如图2A的棋盘格的排列。反射层150上视图的形状可为矩形、圆形、椭圆形、菱形等，但不限于此。另外，反射层150与光吸收单元140a的形状可为相同或不同。
反射层150的材料可包括铝、钕、银、镁、钛与钼等金属、或包含该些金属的至少其中之一者的金属氧化物、该些金属的至少其中之一者的合金、或上述的任意组合。其厚度例如介于10nm～10μm。
上述的光学膜结构可应用于显示器结构中，显示器例如液晶显示器(liquidcrystal display(LCD))、等离子体显示器(plasma display)、有机发光二极管显示器(organic light emitting diode display(OLED display)、电湿润显示器(electrowetting display(EWD))、电泳显示器(electro-phoretic display(EPD))、电致变色显示器(electrochromic display(ECD))或其他显示器。显示器可以为主动矩阵式(Active Matrix)或被动矩阵式(Passive Matrix)显示器，但不限于此。以下将列举实施例进行说明。
图5为本发明一实施例的显示器结构示意图。显示器结构包含一显示元件层，其可为液晶显示元件、等离子体显示元件、有机发光二极管(OLED)显示元件、电湿润显示元件、电泳显示元件或电致变色显示元件等。在此以有机发光二极管(OLED)显示器结构作为例子进行说明。在图5中的显示器结构500包括：一第二基板160，在第二基板160上设置有OLED元件层170，OLED元件层170具有多个OLED显示元件单元，在图5只绘示出一个OLED显示元件单元，OLED显示元件单元可例如为单色显示器的一像素(pixel)，或例如为多色显示器的次像素(sub-pixel)(例如R、G、B次像素)。OLED元件层170可包括第一电极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层及第二电极等(未绘示)。第一基板110与第二基板160相对设置，第一基板110具有一第一表面110a及一第二表面110b。一光学元件120，设置于该第一基板110的该第一表面110a上，一平坦层130，设置于该光学元件120上，一光吸收层140，设置于该平坦层130上，上述OLED元件层170则位于第一基板110及第二基板160之间。封装胶材180则设置于该OLED元件层170及该光吸收层140之间。也就是说，OLED显示器结构500为在第二基板160上设置OLED元件层170，再将如图1A的光学膜结构100以第一表面110a朝向OLED元件层170相对设置，并在其间设置封装胶材180。OLED显示器结构500与光学膜结构100实质上相同的元件则不在此另行叙述。在图5中，所示OLED元件层170为显示器最小显示单元，例如，单色显示器的一像素(pixel)，或例如多色显示器的次像素(sub-pixel))(例如R、G、B次像素)。
图6为本发明一实施例中显示器显示元件单元与微透镜单元及光吸收单元的上视图。显示器显示元件单元例如为单色显示器的一像素(pixel)，或例如多色显示器的次像素(sub-pixel))(例如R、G、B次像素)。如图6所示，显示器显示元件单元为Ps，在显示器显示元件单元Ps中设置有多个微透镜单元120a及多个光吸收单元140a。
图7A为本发明一实施例OLED显示器结构出光示意图。光线210为OLED显示器结构700A朝向观视者200方向出射的光线，其中箭头方向代表光行进的方向。图7B为本发明另一实施例OLED显示器结构与环境光示意图。光线220为环境光入射于OLED显示器结构700B的光线，其中箭头方向代表光行进的方向。
请同时参考图5、图7A及图7B，在一实施例中，光学元件120例如为微透镜阵列120’，微透镜阵列120’由微透镜单元120a所组成，微透镜单元120a在实质上平行于第一表面110a的表面上呈二维重复排列以形成微透镜阵列120’。微透镜单元120a可为球面或非球面透镜。光吸收层140的设置请参考图2A～图2C及其说明。图中所示OLED元件层170为显示器最小显示单元，在显示器最小的显示单元170上配置有多个微透镜单元120a。请参考图7A，由OLED显示器结构700A所出射的光线210，可由第二表面110b出射。而由第二表面110b入射至OLED显示器结构700B的环境光光线220，则如图7B所示，经由选择微透镜阵列120’与平坦层130的折射率高低差异，使微透镜阵列120’对由第二表面110b入射的光线220具有偏折光线的效果，可使由第二表面110b入射的光线聚焦于光吸收单元140a上，光吸收单元140a的设置请参考图2A～图2C及其说明。故环境光光线220入射OLED显示器700B后会被聚集于光吸收单元140a而不会进入OLED元件层170，可避免环境光被OLED元件层170中的反射电极所反射而进入观视者200的眼睛。
请再参考图7A及图7B，光吸收单元140a的宽度为W，若光吸收单元140a的上视图形状如图2A所示的圆形，则W是指其直径。考虑由第二表面110b入射的环境光光线220能有效的被光吸收单元140a所吸收，光吸收单元140a的宽度应有一定的大小以使环境光光线220能大致都落在光吸收单元140a上并被光吸收单元140a所吸收。但光吸收单元140a的宽度也需有一定的限制，以免由OLED显示器结构700A所出射的光线210被光吸收单元140a吸收过多而影响显示品质。适当的光吸收单元140a的宽度W小于或等于微透镜单元120a的投影半径R的一半，即W≤R/2。投影半径R是指如图1B所示，为微透镜单元120a在第一表面110a上投影的圆形的半径。
在一实施例中，封装胶材180的材料可为压克力树脂(acrylic)或环氧树脂(expoxy)，而封装胶材180的形态例如为一感压式胶材或一填充式胶材。封装胶材180厚度例如介于1μm～50μm，但不受限于此。平坦层130的材料可包括透明树脂、光致抗蚀剂、高分子材料或光学环氧树脂等材料，其厚度与微透镜阵列120’的聚焦能力相关，在一些实施例中，平坦层130的厚度与微透镜阵列120’的焦距长度相关。微透镜阵列120’的材料可为玻璃、塑胶、光学环氧树脂、光致抗蚀剂、或上述材料的组合。若微透镜单元120a为球面形状，微透镜单元120a的曲率半径r可例如为≤100μm，优选可例如为≤40μm，更佳可例如为≤20μm。在一些实施例中，微透镜单元120a的投影半径R应至少为显示元件单元的最短边长的四分之一。投影半径R系指如图1B所示，为微透镜单元120a在第一表面110a上投影的圆形的半径。光吸收层140的材料可包括具光吸收特性的树脂、光致抗蚀剂、高分子材料或光学环氧树脂。光吸收层140的厚度可例如为≤10μm，优选可例如为≤5μm，更佳可例如为≤2μm。微透镜阵列120’与平坦层130的折射率差异大于或等于0.2。
图8为本发明另一实施例的显示器结构示意图。在图8中，显示器结构例如OLED显示器结构800，其元件与图5实质相同处使用相同的元件符号，以简化说明。图8与图5的显示器结构相似，图8与图5显示器结构的差异为在图8的显示器结构800中的光吸收层140的下方设置有反射层150，以使部分OLED元件层170出射的光线210可以因反射层150而被反射，避免被光吸收层140吸收，这些光线再因OLED元件层170中的反射电极(未绘制)的反射而由第二表面110b出射，再被观视者(未绘示)看到，可提高OLED显示器的出光效率。反射层150的配置可对应于光吸收层140，但不限于此。反射层150的配置及形状可参考之前段落的描述。
图9为本发明另一实施例的光学膜结构示意图。图9与图1A的光学膜结构相似，图9的光学膜结构900与图1A的光学膜结构100实质相同处使用相同的元件符号，以简化说明。图9与图1A的差异为在图9的光学膜结构900中的第一基板110与光学元件120间配置有一阻气结构层190。阻气结构层190的材料可为有机材料、无机材料或透明有机-无机纳米混合材料，有机材料包括聚对二甲苯(parylene)、丙烯酸(acrylic)、类钻石碳膜(DLC)或其他合适的有机材料。无机材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝或其他合适的无机阻气材料。有机无机混成材料包括类钻石碳(DLC)与硅(Si)混成膜。阻气结构层190可为单层结构或多层结构，多层结构可为有机无机交互堆叠的结构。阻气结构层190改善可挠性基板的阻隔水气及氧气的特性，以提升光学元件或电子元件的可靠度(reliability)。同理在上述其他实施例中的光学膜结构或显示器结构也可在第一基板110与光学元件120间配置阻气结构层190。例如图5的显示器结构500在第一基板110与光学元件120间可配置阻气结构层190。
图10A至图10E为本发明一实施例的显示器结构制作图。在此实施例中光学膜结构或显示器结构使用可挠式基板，故在制作时先提供一载板200，载板200在制作工艺中能维持其原有的形状不致变形，以及便于控制后续形成于其上的可挠式装置的特性。载板200可包括玻璃基板、硅基板、石英基板或蓝宝石基板等硬式基板。在载板200上形成一离型层210，离型层210可使形成于载板200上的可挠式装置在进行可挠式装置的取下方法之后易于从载板200脱离，离型层210的材质可包括聚对二甲基苯(parylene)，但不受限于此。接着在离型层210上形成光学膜结构1000A，光学膜结构1000A包括第一基板110，其中第一基板110为可挠性基板且具有一第一表面110a及一第二表面110b。在第一表面110a上形成光学元件120，平坦层130则形成于光学元件120上，光吸收层140形成于平坦层130上。其中第二表面110b为靠近离型层210的基板表面。请参考图10A，将光学膜结构1000A由离型层210上脱离，离型层210可使形成于载板200上的光学膜结构1000A在进行取下方法之后易于从载板200脱离，而完成具可挠性的基板的光学膜结构1000A。请参考图10B，另外再提供一载板200，载板200可包括玻璃基板、硅基板、石英基板或蓝宝石基板等硬式基板。在载板上形成一离型层210，离型层210的材质可包括聚对二甲基苯(parylene)。接着在离型层210上形成第二基板160，其中第二基板160为可挠性基板。在第二基板160上形成第一电极220、显示介质层240、第二电极230及封装胶材180。在一实施例中显示介质层240包括有机发光元件，其中有机发光元件包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层及电子注入层(未绘示)。请参考图10B，将光学膜结构1000A以光吸收层140的方向朝向封装胶材180进行接合，形成如图10C所示的结构，在载板200及离型层210上具有显示器结构1000B，接着参考图10D，将显示器结构1000B由离型层210上脱离，离型层210可使形成于载板200上的显示器结构1000B在进行取下方法之后易于从载板200脱离，而完成如图10E所示具可挠性的基板的显示器结构1000B。
图11A及图11B为本发明一实施例OLED显示器结构的反射率模拟分析示意图。以图11A及图11B所示的OLED显示器结构来模拟环境光经过OLED显示器结构的反射情形，其中以反射镜260来模拟显示器结构中的反射电极。请参考表1及图11A及图11B，图11A的结构为不具有微透镜阵列结构及光吸收层的OLED显示器结构，OLED显示器结构包括第一基板110、平坦层130、第二基板160及封装胶材180。所使用的入射光(即环境光)为10000W，箭头所示为入射光行进方向的示意。光侦测器250所测得的反射光为10000W，反射率为100％。图11B的结构为具有微透镜阵列120’及光吸收层140的OLED显示器结构，所使用的入射光(即环境光)为10000W，光侦测器250所测得的反射光为976W，反射率为10％。可看出具有微透镜阵列120’及光吸收层140的OLED显示器结构有效的减小了环境光的反射，可提升显示器的影像对比。
表1
图12A及图12B为本发明一实施例OLED显示器结构的穿透率模拟分析示意图。以图12A及图12B所示的OLED显示器结构来模拟OLED显示器光出射情形。请参考表2及图12A及图12B，图12A的结构为不具有微透镜阵列结构及光吸收层的OLED显示器结构，OLED显示器结构包括第一基板110、平坦层130、第二基板160、显示元件层170及封装胶材180。OLED显示器的出光强度为10000W，箭头所示为OLED显示器出射光行进方向的示意。光侦测器250所测得的出光功率为10000W，穿透率为100％。图12B的结构为具有微透镜阵列120’、光吸收层140及反射层150的OLED显示器结构，OLED显示器的出光功率为10000W，光侦测器250所测得的出光强度为8188W，穿透率为82％。可看出具有微透镜阵列120’、光吸收层140及反射层150的OLED显示器结构虽然出光效率因此降低，但降低的幅度并不大。
表2
微透镜单元的厚度与其聚焦能力有关，图13为微透镜单元折射率与平坦层折射率差异值Δn及微透镜单元曲率半径r相对于微透镜单元聚焦能力的示意图。请参考图13，横坐标表示微透镜单元的曲率半径r，纵坐标表示微透镜单元的焦距，在折射率差异值Δn为0.1、0.2、0.4及0.6时所测得的曲率半径r及焦距的关系。可看出在相同的曲率半径r时，折射率差异值Δn越大，微透镜单元的焦距愈短，表示微透镜单元的聚焦能力优选，模组厚度也可较薄。另外也可看出在固定的折射率差异Δn下，微透镜单元的曲率越小，微透镜单元的焦距愈短，表示微透镜单元的聚焦能力优选，模组厚度也可较薄。为了使显示器结构更轻薄及具有适当的可挠曲特性，微透镜阵列的焦距可以为小于或等于100μm，优选可为小于或等于50μm。若Δn＝0.1，曲率半径约10μm才可使焦距≤100μm，然而曲率半径10μm已接近微透镜制作工艺的制作工艺极限，以此规格下，制作工艺不易稳定达成，因此，Δn的选择以Δn≥0.2为主。另外，现行高折射率材料较少，材料上可行的Δn为≤0.6，在Δn＝0.6时，曲率半径≤40μm时，可使焦距为≤100μm，因此曲率半径的选择以≤40μm为主。
本发明上述实施例中各种光学膜结构及显示器结构可减少环境光对显示器结构的影响，提升环境对比，以改善影像品质。
虽然结合以上实施例公开了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。

Claims (9)

1.一种显示器结构，包括：
第一基板，具有第一表面及第二表面；
光学元件，具有微透镜阵列，设置于该第一基板的该第一表面上，该微透镜阵列具有多个微透镜单元，每一个该微透镜单元在该第一表面上投影的圆形具有一投影半径R；
平坦层，设置于该光学元件上；
光吸收层，设置于该平坦层上，该光吸收层具有多个光吸收单元，每一个该光吸收单元具有一宽度W；
第二基板；以及
显示元件层，具有多个显示元件单元，设置于该第二基板上并位于该第一基板与该第二基板之间；
其中光线经由该第二表面通过该微透镜结构后，聚焦于该光吸收单元，其中每一个该显示元件单元对应多个该微透镜单元且该光吸收单元的该宽度W小于或等于该微透镜单元的该投影半径R的一半；该微透镜阵列与该平坦层的折射率差异大于或等于0.2；该微透镜单元的投影半径R至少为该显示元件单元的一最短边长的四分之一。
2.如权利要求1所述的显示器结构，其中该微透镜单元的一曲率半径小于或等于40μm。
3.如权利要求1所述的显示器结构，还包括一封装胶材，设置于该显示元件层及该光吸收层之间。
4.如权利要求1所述的显示器结构，其中该显示元件层为液晶显示元件、等离子体显示元件、有机发光二极管显示元件、电湿润显示元件、电泳显示元件或电致变色显示元件。
5.如权利要求4所述的显示器结构，其中该有机发光二极管显示元件包括第一电极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层及第二电极。
6.如权利要求1所述的显示器结构，其中该多个光吸收单元对应于该多个微透镜单元配置。
7.如权利要求1所述的显示器结构，其中该多个光吸收单元配置在微透镜单元的焦距处并在一平行于第一表面的表面上呈棋盘格的排列。
8.如权利要求1所述的显示器结构，其中还包括反射层，配置于该光吸收层上。
9.如权利要求1所述的显示器结构，其中还包括阻气结构层，配置于该第一基板与该光学元件之间。
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