TWI730662B

TWI730662B - 顯示裝置

Info

Publication number: TWI730662B
Application number: TW109107993A
Authority: TW
Inventors: 伊恩法蘭契; 駱伯遠; 鍾憲騰
Original assignee: 元太科技工業股份有限公司
Priority date: 2020-03-11
Filing date: 2020-03-11
Publication date: 2021-06-11
Also published as: TW202134750A; US20210286115A1

Abstract

顯示裝置包含顯示區、畫素陣列、顯示介質層以及彩色濾光層。顯示區包含複數個次像素區，每一次像素區具有大致相等的長度與寬度。畫素陣列位置對應於顯示區。顯示介質層位於畫素陣列上。彩色濾光層包含複數個色阻。色阻沿著相異的第一方向及第二方向排列，色阻中在第一方向排列的相鄰兩者的顏色相異，色阻中在第二方向排列的另相鄰兩者的顏色相異，且色阻中兩相鄰者分開。

Description

顯示裝置

本揭露是有關於一種顯示裝置。

現今具有彩色濾光層的反射式顯示裝置，為了提高色彩飽和度及提高解析度，會採用線型的色阻(Stripe color filter)。然而線型的色阻會導致線型顯示不均(LINE MURA)以及視角受限的問題。此外，若採用非方型的次像素區以顯示文字時，會導致在不同視角下產生畫面變形(拉長或縮短)的影響。

有鑑於此，如何提供可維持色彩飽和度及提升解析度，且同時可解決上述問題的顯示裝置，仍是業界目前亟需研究發展的方向。

本揭露之一技術態樣為一種顯示裝置。

在一些實施例中，顯示裝置包含顯示區、畫素陣列、顯示介質層以及彩色濾光層。顯示區包含複數個次像素區，每一次像素區具有大致相等的長度與寬度。畫素陣列對應於顯示區。顯示介質層位於畫素陣列上。彩色濾光層包含複數個色阻。色阻沿著相異的第一方向及第二方向排列，色阻中在第一方向排列的相鄰兩者的顏色相異，色阻中在第二方向排列的相鄰兩者的顏色相異，且色阻中兩相鄰者分開。

在一些實施例中，彩色濾光層還包含複數個空白區，位在色阻之間。

在一些實施例中，每一色阻的寬度小於每一次像素的寬度。

在一些實施例中，每一色阻的長度大於每一次像素區的長度。

在一些實施例中，色阻為矩形，每一色阻具有兩短邊緣，且兩短邊緣的長度與每一次像素區的寬度的比值介於約在35%至55%的一範圍中。

在一些實施例中，色阻為一矩形，每一色阻具有兩長邊緣，且兩長邊緣的長度落在約160微米至500微米之間的一範圍中。

在一些實施例中，色阻為一矩形，每一色阻具有兩短邊緣，且兩短邊緣與次像素區的交界分開。

在一些實施例中，色阻為一矩形，每一色阻具有兩長邊緣，且兩長邊緣與次像素區的交界分開。

在一些實施例中，第一方向及第二方向大致垂直。

在一些實施例中，第一方向為顯示區的對角線方向。

在一些實施例中，每一色阻對稱於第一方向。

在一些實施例中，色阻具有複數個短邊緣，且兩短邊緣與次像素區的交界對齊。

在一些實施例中，每一短邊緣的長度與每一次像素區的寬度的比值介於約在35%至55%的一範圍中。

在一些實施例中，色阻包含在次像素區中的十字形區域。

在一些實施例中，色阻還包含兩延伸部，自十字型區域分別朝向第三方向及第二方向延伸，其中第三方向與第二方向大致垂直，且第三方向相異於第一方向。

在一些實施例中，色阻沿著第二方向的長度與沿著第三方向的長度大致相等。

在一些實施例中，色阻沿著第二方向的長度與沿著第三方向的長度大於每一次像素區的寬度。

在上述實施例中，由於在第一方向D1及第二方向D2上皆有不同顏色的色阻交錯排列，可避免傳統長條形色阻產生的線型顯示不均(Line Mura)的問題。藉由畫素陣列驅動個別的次像素區，可在具有彩色濾光層的反射式顯示裝置上顯示出以次像素區為顯示單元的文字，因此顯示裝置可具有次像素等級的文字解析度(Sub-pixel Resolution)。此外，本揭露所示之具有彩色濾光層的顯示裝置可同時呈現彩色圖案與黑色(或灰階)文字，可提升文字解析度並同時維持圖案解析度。

以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。且為了清楚起見，圖式中之層和區域的厚度可能被誇大，並且在圖式的描述中相同的元件符號表示相同的元件。

第1圖為依據本揭露一實施例之顯示裝置100的上視圖。第2圖為沿著第1圖中線段2-2的剖面圖。請同時參閱第1圖及第2圖。顯示裝置100包含顯示區DR、彩色濾光層110、顯示介質層120以及畫素陣列130。顯示裝置100還包含保護層140與黏著層150。保護層140位在顯示介質層120上，黏著層150位在保護層140與色阻112之間。顯示區DR包含複數個次像素區PX，且每一次像素區PX具有大致相等的長度L1與寬度W1。畫素陣列130位置對應於顯示區DR，顯示介質層120位於畫素陣列130上。畫素陣列130包含複數個薄膜電晶體(TFT)，用以控制每個次像素區PX。彩色濾光層110包含複數個色阻112，且色阻112沿著相異的第一方向D1及第二方向D2排列。在本實施例中，第一方向D1為顯示區DR的對角線方向，第二方向D2為顯示區DR的水平方向或垂直方向。換句話說，第一方向D1及第二方向D2交錯但不垂直或平行。

請參照第1圖，在本實施例中，綠色色阻112G、藍色色阻112B以及紅色色阻112R依序於第一方向D1上排列，但本揭露並不以此為限。此外，藍色色阻112B以及綠色色阻112G依序在行C1沿著第二方向D2(此處以垂直方向為例)排列，紅色色阻112R以及藍色色阻112B依序在行C2沿著第二方向D2排列，且紅色色阻112R及綠色色阻112G依序在行C3沿著第二方向D2排列，但本揭露並不以此為限。換句話說，在第一方向D1及第二方向D2上皆有不同顏色的色阻112交錯排列，因而可避免傳統長條形色阻產生的線型顯示不均(Line Mura)的問題。此外，藉由使色阻112沿著第一方向D1(即對角線方向)排列，還可進一步減少對角線方向上顯示不均的問題，因此可改善顯示品質。

色阻112沿著第一方向D1及第二方向D2上之相鄰兩者的顏色相異，且兩相鄰色阻112分開。彩色濾光層110還包含複數個空白區114，位在色阻112之間。換句話說，色阻112由空白區114隔開。在本實施例中，色阻112具有短邊緣1126，短邊緣1126的長度L4與次像素區PX的寬度W1的比值介於約在35%至55%的範圍中。此外，與任一次像素區PX重疊的色阻112的面積與次像素區PX的面積之間的比值介於約在40%至60%的範圍中。如此一來，藉由設置空白區114，使部分光線可穿過空白區114而避免被減弱，因此可增加次像素區PX所顯示畫面的反射率。

在本實施例中，色阻112包含在次像素區PX中的十字形區域1122以及從十字形區域1122延伸的兩延伸部1124，兩延伸部1124自十字形區域1122分別朝向第三方向D3及第二方向D2延伸。第三方向D3與第二方向D2大致垂直，且第三方向D3相異於第一方向D1。換句話說，色阻112的兩延伸部1124沿著顯示區DR的水平方向及垂直方向延伸，且色阻112對稱於對角線方向。色阻112沿著第二方向D2的長度L2與沿著第三方向D3的長度L3大於次像素區PX的寬度W1及長度L1，且長度L2與長度L3大致相等。在本實施例中，長度L2與長度L3大致相等於兩倍的次像素區PX的寬度W1(或是長度L1)。由於色阻112沿著第二方向D2的長度L2與沿著第三方向D3的長度L3大致相等，且次像素區PX的長度L1與寬度W1也大致相等，可避免在不同視角觀看時，產生文字或圖案變形的問題，以改善顯示品質。另外，在本實施例中可增加一前光源，入射光源方向與D2同方向，此時百分之五十的色阻與D2平行，另外百分之五十的色阻與D2垂直，會有較佳的視角彩色顯示。

在本實施例中，色阻112的短邊緣1126與次像素區PX相鄰兩者間的交界對齊，但本揭露並不以此為限。具體來說，由於次像素區PX為正方形，色阻112為矩形(十字形可視為兩個交錯的矩形)，因此其中一色阻112往水平方向延伸的延伸部1124會與另一色阻112往垂直方向延伸的延伸部1124或是十字形區域1122相鄰，使得此兩相鄰兩色阻112之間會由空白區114隔開。在一些其他實施例中，短邊緣1126也可不與次像素區PX的交界對齊。具體來說，只要色阻112被空白區114包圍，可讓光線不完全經過色阻112以增加反射率。

第3圖為依據本揭露一實施例之顯示裝置100a的上視圖。在本實施例中，顯示裝置100a的彩色濾光層110a具有矩形的色阻112a，色阻112a沿著第一方向D1及第二方向D2排列，且第一方向D1及第二方向D2大致垂直。在本實施例中，紅色色阻112aR、綠色色阻112aG以及藍色色阻112aB依序於第一方向D1上排列，但本揭露並不以此為限。此外，紅色色阻112aR、綠色色阻112aG以及藍色色阻112aB也依序於第二方向D2上排列，但本揭露並不以此為限。換句話說，在第一方向D1及第二方向D2上皆有不同顏色的色阻112a交錯排列，因而可避免傳統長條形色阻產生的線型顯示不均(Line Mura)的問題。

色阻112a具有兩短邊緣1126a與兩長邊緣1128a。兩短邊緣1126a的長度L4與次像素區PX的長度L1 (或是寬度W1)的比值介於約在35%至55%的範圍中。此外，與任一次像素區PX重疊的色阻112的面積與次像素區PX的面積之間的比值介於約在40%至60%的範圍中。在本實施例中，色阻112a之兩長邊緣1128a的長度L5略小於三個次像素區PX的長度L1 (或是寬度W1)。彩色濾光層110a還包含複數個空白區114a，位在色阻112a之間。在本實施例中，兩短邊緣1126a與次像素區PX的交界分開，且兩長邊緣1128a與次像素區PX的交界也分開。換句話說，在本實施例中，色阻112a由空白區114a隔開，且次像素區PX的交界與空白區114a重疊。如此一來，藉由設置空白區114a，使部分光線可不穿過色阻112a而被減弱，因此可增加次像素區PX所顯示畫面的反射率。

除此之外，相較於傳統長條形色阻(即每一列為同一顏色的色阻)，本實施例之色阻112a的短邊緣1126a的長度L4以及長邊緣1128a的長度L5較接近，因此可降低在不同視角觀看時，產生文字或圖案變形的問題，以改善顯示品質。

第4圖為依據本揭露一實施例之顯示裝置100b的上視圖。顯示裝置100b與第3圖中的顯示裝置100a大致相同，其差異在於顯示裝置100b的色阻112b(包含紅色色阻112bR、藍色色阻112bB、綠色色阻112bG)的長度L6是大於三個次像素區PX的長度L1 (或是寬度W1)，因此可進一步提升色彩飽和度。在本實施例中，色阻112b的長度L6是落在約160微米至500微米之間的範圍中，可降低線型顯示不均的問題。換句話說，使用者可根據需求調整色阻112b的長度L6以符合所需的色彩飽和度同時降低線型顯示不均的問題。

第5圖為依據本揭露一實施例之顯示裝置100c的上視圖。色阻112c沿著相異的第一方向D1及第二方向D2排列。在本實施例中，第一方向D1為顯示區DR的對角線方向，第二方向D2為顯示區DR的垂直方向。在本實施例中，藍色色阻112cB、綠色色阻112cG以及紅色色阻112cR依序於第一方向D1上排列，但本揭露並不以此為限。藍色色阻112cB、綠色色阻112cG以及紅色色阻112cR也依序於第二方向D2(此處以垂直方向為例)上排列，但本揭露並不以此為限。然而本實施例的第二方向D2也可以是與第一方向D1垂直的另一對角線方向。舉例來說，藍色色阻112cB、紅色色阻112cR以及綠色色阻112cG依序於第二方向D2(此處指對角線方向)上排列。換句話說，在第一方向D1及第二方向D2上皆有不同顏色的色阻112c交錯排列，因而可避免傳統長條形色阻產生的線型顯示不均(Line Mura)的問題。此外，藉由使色阻112c沿著對角線排列，還可進一步減少對角線方向上顯示不均的問題，因此可改善顯示品質。

在本實施例中，色阻112c的長度與寬度皆與第3圖中所示的色阻112a相同，於此不再贅述。因此，顯示裝置100c也可具有增加次像素區PX所顯示的色彩飽和度的效果。此外，顯示裝置100c也可降低在不同視角觀看時，產生文字或圖案變形的問題，以改善顯示品質。

第6圖為第1圖中的顯示裝置100用於顯示文字於白色背景時的上視圖。如第6圖所示，次像素區T代表用於顯示文字的次像素區PX，次像素區B代表沒有用於顯示文字的次像素區PX。次像素區T為全黑或灰階的次像素區PX，也就是光線在次像素區T沒有被反射或僅部分被反射。次像素區B為全亮的次像素區PX，也就是分別顯示出對應於色阻112的紅色、綠色或藍色。然而，在人眼所見的宏觀畫面下，次像素區B整體(紅光、綠光與藍光混光後)會呈現為白色的背景，而次像素區T則可呈現黑色或灰階的文字。

第7圖為第1圖中的顯示裝置100用於顯示文字於黑色背景時的上視圖。如第7圖所示，次像素區T代表用於顯示文字的次像素區PX，次像素區B代表沒有用於顯示文字的次像素區PX。次像素區B為全黑或灰階的次像素區PX，也就是光線在次像素區B沒有被反射或僅部分被反射。次像素區T為全亮的次像素區PX，也就是分別顯示出對應於色阻112的紅色、綠色或藍色。然而，在人眼所見的宏觀畫面下，次像素區T整體會呈現為白色的文字，而次像素區B會呈現為黑色的背景。

由第6圖及第7圖中顯示裝置100的顯示文字可知，藉由畫素陣列130驅動個別的次像素區PX，可在具有彩色濾光層110的反射式顯示裝置上顯示出以次像素區PX為顯示單元的黑白(或灰階)文字，因此顯示裝置100具有次像素等級的文字解析度(Sub-pixel Resolution)。此外，本揭露所示之具有彩色濾光層110的顯示裝置100可同時呈現彩色圖案與黑色(或灰階)文字，可提升文字解析度並同時維持圖案解析度。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100,100a,100b,100c:顯示裝置

110:彩色濾光層

112,112a,112b,112c:色阻

112G,112aG,112bG,112cG:綠色色阻

112B,112aB,112bB,112cB:藍色色阻

112R,112aR,112bR,112cR:紅色色阻

1122:十字形區域

1124:延伸部

1126,1126a:短邊緣

1128a:長邊緣

114,114a:空白區

120:顯示介質層

130:畫素陣列

140:保護層

150:黏著層

DR:顯示區

PX,T,B:次像素區

C1,C2,C3: 行

L1,L2,L3,L4,L5,L6:長度

W1:寬度

D1:第一方向

D2:第二方向

D3:第三方向

第1圖為依據本揭露一實施例之顯示裝置的上視圖。第2圖為沿著第1圖中線段2-2的剖面圖。第3圖為依據本揭露一實施例之顯示裝置的上視圖。第4圖為依據本揭露一實施例之顯示裝置的上視圖。第5圖為依據本揭露一實施例之顯示裝置的上視圖。第6圖為第1圖中的顯示裝置用於顯示文字於白色背景時的上視圖。第7圖為第1圖中的顯示裝置用於顯示文字於黑色背景時的上視圖。

100:顯示裝置

110:彩色濾光層

112:色阻

112G:綠色色阻

112B:藍色色阻

112R:紅色色阻

1122:十字型區域

1124:延伸部

1126:短邊緣

114:空白區

DR:顯示區

PX:次像素區

C1,C2,C3:行

L1,L2,L3,L4:長度

W1:寬度

D1:第一方向

D2:第二方向

D3:第三方向

Claims

一種顯示裝置，包括：一顯示區，包含複數個次像素區，其中每一該些次像素區具有大致相等的一長度與一寬度；一畫素陣列，位置對應於該顯示區；一顯示介質層，位於該畫素陣列上；以及一彩色濾光層，包含複數個色阻，該些色阻沿著相異的一第一方向及一第二方向排列，該些色阻中在該第一方向排列的相鄰兩者的顏色相異，該些色阻中在該第二方向排列的另相鄰兩者的顏色相異，且該些色阻中兩相鄰者分開，每一該些色阻包含至少一矩形，每一該些色阻具有兩短邊緣，且每一該兩短邊緣的長度與每一該些次像素區的該寬度的比值介於約在35%至55%的一範圍中。
如請求項1所述之顯示裝置，其中該彩色濾光層還包含複數個空白區，位在該些色阻之間。
如請求項1所述之顯示裝置，其中每一該些色阻的一寬度小於每一該些次像素區的該寬度。
如請求項1所述之顯示裝置，其中每一該些色阻的一長度大於每一該些次像素區的該長度。
如請求項1所述之顯示裝置，其中該些色阻為一矩形，每一該些色阻具有兩長邊緣，且每一該兩長邊緣的一長度落在約160微米至500微米之間的一範圍中。
如請求項1所述之顯示裝置，其中該些色阻為一矩形，每一該些色阻具有兩短邊緣，且該兩短邊緣與該些次像素區的交界分開。
如請求項1所述之顯示裝置，其中該些色阻為一矩形，每一該些色阻具有兩長邊緣，且該兩長邊緣與該些次像素區的交界分開。
如請求項1所述之顯示裝置，其中該第一方向及該第二方向大致垂直。
如請求項1所述之顯示裝置，其中該第一方向為該顯示區的對角線方向。
如請求項9所述之顯示裝置，其中每一該些色阻對稱於該第一方向。
如請求項10所述之顯示裝置，其中每一該些色阻具有兩短邊緣，且該兩短邊緣與該些次像素區的交界對齊。
如請求項11所述之顯示裝置，其中每一該兩短邊緣的長度與每一該些次像素的該寬度的比值介於約在35%至55%的一範圍中。
如請求項9所述之顯示裝置，其中該些色阻包含在該次像素區中的一十字形區域。
如請求項13所述之顯示裝置，其中該些色阻還包含兩延伸部，自該十字型區域分別朝向一第三方向及該第二方向延伸，其中該第三方向與該第二方向大致垂直，且該第三方向相異於該第一方向。
如請求項14所述之顯示裝置，其中該些色阻沿著該第二方向的長度與沿著該第三方向的長度大致相等。
如請求項14所述之顯示裝置，其中該些色阻沿著該第二方向的長度與沿著該第三方向的長度大於每一該些次像素區的該寬度。