显示装置的制作方法

1.本揭露涉及一种显示装置，特别涉及一种具有光控制单元的显示装置。


背景技术：

2.随着汽车科技的演进，车用显示装置在驾驶车辆时扮演的角色日渐重要。然而，车用显示装置散发的光束在通过挡风玻璃或车窗的反射后可能会造成反光，进而影响驾驶的视线，使驾驶无法看清楚路况或侧照镜。因此，如何改善反光以确保行车安全成为一亟待解决的问题。


技术实现要素：

3.本揭露的一实施例提供一种显示装置，具有相邻于一车辆中的一透反射物体的一第一区域，包括一第一发光元件，设置在所述第一区域中；以及一光控制单元，设置在从所述第一发光元件产生的一第一光束及一第二光束传播的一路径上，通过所述光控制单元，所述第一光束被控制，以在范围30度至45度间的一第一角度从所述显示装置传播到所述透反射物体，以及通过所述光控制单元，所述第二光束被控制，以在范围0度至5度间的一第二角度从所述显示装置传播；其中所述第一光束的光强度及所述第二光束的光强度的一第一比值小于或等于14％。
附图说明
4.图1是本揭露一实施例的车辆的内部示意图。
5.图2是本揭露一实施例的车辆的俯视示意图。
6.图3a、图3b是本揭露一实施例的角度及光强度的关系图。
7.图4是本揭露一实施例的显示装置的上视示意图。
8.图5是本揭露一实施例的显示装置的剖视示意图。
9.图6a、图6b是本揭露一实施例的显示装置的剖视示意图。
10.图7是本揭露一实施例的显示装置的上视示意图。
11.图8是本揭露一实施例的显示装置的剖视示意图。
12.图9a-图9d是本揭露一实施例的光控制单元的制程的示意图。
13.图10是本揭露一实施例的光控制单元的制程的流程图。
14.附图标记说明：100、200-车辆；110-方向盘；120、500、600、800-显示装置；lt1、lt2、lt3、lt4、l1、l2、l3-光束；to1、to 2、to3-透反射物体；d1-第一方向；d2-第二方向；d3-第三方向；a1-第一区域；a2-第二区域；θ1、θ2、θ3、θ-角度；l1'、l3'-反射光束；i、i1、i2、i
3-光强度；512、612、812、920-基板；514、614、814-多个发光单元；524、624、824-多个准直墙；510、610、810-发光元件；520、620、820、900-光控制单元；516、616、816-封装层；522、622、822-多个绝缘体；526-准直结构；626、627-电极；628-保护层；sw-开关；910-透明物质；911-凹槽；930-印压模具；940-吸光材料；1000-流程；s1010、s1020、s1030、s1040、s1050-步骤。
具体实施方式
15.通过参考以下的详细描述并同时结合附图可以理解本揭露，须注意的是，为了使读者能容易了解及为了图式的简洁，本揭露中的多张图式只绘出显示装置的一部分，且图式中的特定元件并非依照实际比例绘图。此外，图中各元件的数量及尺寸仅作为示意，并非用来限制本揭露的范围。
16.本揭露通篇说明书与所附的权利要求中会使用某些词汇来指称特定元件。本领域技术人员应理解，电子设备制造商可能会以不同的名称来指称相同的元件。本文并不意在区分那些功能相同但名称不同的元件。
17.在下文说明书与权利要求书中，「包括」等词为开放式词语，因此其应被解释为「包括但不限定为
…
」之意。
18.本文中所提到的方向用语，例如：“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明，而并非用来限制本揭露。在附图中，各图式绘示的是特定实施例中所使用的方法、结构及/或材料的通常性特征。然而，这些图式不应被解释为界定或限制由这些实施例所涵盖的范围或性质。举例来说，为了清楚起见，各膜层、区域及/或结构的相对尺寸、厚度及位置可能缩小或放大。
19.应了解到，当元件或膜层被称为在另一个元件或膜层「上」，它可以直接在此另一元件或膜层上，或者两者之间存在有插入的元件或膜层(非直接情况)。相反地，当元件被称为「直接」在另一个元件或膜层「上」，两者之间不存在有插入的元件或膜层。电连接可以是直接电性连接或通过其它元件间接电连接。关于接合、连接的用语亦可包含两个结构都可移动，或者两个结构都固定的情况。
20.术语「等于」或「大致上」通常代表落在给定数值或范围的20％范围内，或代表落在给定数值或范围的10％、5％、3％、2％、1％或0.5％范围内。
21.术语“在从第一值到第二值的范围内”表示该范围包括第一值、第二值、以及在这两者之间的其他值。
22.虽然术语第一、第二、第三
…
可用以描述多种组成元件，但组成元件并不以此术语为限。此术语仅用于区别说明书内单一组成元件与其他组成元件。权利要求中可不使用相同术语，而依照权利要求中元件宣告的顺序以第一、第二、第三
…
取代。因此，在下文说明书中，第一组成元件在权利要求中可能为第二组成元件。
23.须知悉的是，以下所举实施例可以在不脱离本揭露的精神下，可将数个不同实施例中的技术特征进行替换、重组、混合以完成其他实施例。
24.图1是本揭露一实施例的车辆100的内部示意图。车辆100的内部是使用者坐在驾驶座、副驾驶座或后座所看见的景象，包括方向盘110、显示装置120、透反射物体(transflective object)to1、透反射物体to2及透反射物体to3。在图1中，三个方向轴第一方向d1、第二方向d2及第三方向d3彼此互相垂直。在一些实施例中，第一方向d1为测量水平视角的方向。方向盘110设置在驾驶座的前方，以及显示装置120设置在方向盘110的前方。透反射物体to1、透反射物体to2及透反射物体to3可包括玻璃(或其他透明材料)，分别设置在车辆前座的左右两侧及前方。显示装置120产生的光束可能通过多个角度发散，其中通过特定角度发散的光束(例如光束lt1及光束lt2)可能通过透反射物体to1、透反射物体to2及/或透反射物体to3的反射造成反光，影响驾驶的视线。在一些实施例中，显示装置120例
如是长条状(bar-shaped)。显示装置120的长度及宽度的比值可大于或等于2。在其他实施例中，显示装置120可具有其他任意的形状。在一些实施例中，透反射物体to1、透反射物体to2及透反射物体to3可以分别是车窗及挡风玻璃，但不以此为限。
25.图2是本揭露一实施例的车辆200的俯视示意图。车辆200的结构与车辆100的结构相似，在此不赘述。显示装置120可包括第一区域a1及第二区域a2。第一区域a1相邻于透反射物体to1，换句话说，第一区域a1比第二区域a2更邻近于透反射物体to1。第二区域a2相邻于透反射物体to2，换句话说，第二区域a2比第一区域a1更邻近于透反射物体to2。在第一区域a1中，显示装置120可产生光束l1及光束l2。光束l1传播到透反射物体to1，以及通过透反射物体to1的反射产生反射光束l1'。反射光束l1'可传播到使用者的眼睛。光束l2可在第二方向d2上传播。光束l1及显示装置120的法线方向间的夹角为角度θ1，以及光束l2及显示装置120的法线方向间的夹角为角度θ2。在第二区域a2中，显示装置120可产生光束l3。光束l3传播到透反射物体to2，以及通过透反射物体to2的反射产生反射光束l3'。反射光束l3'可传播到使用者的眼睛。光束l3及显示装置120的法线方向间的夹角为角度θ3。在一些实施例中，角度θ1在30度至45度的范围内，角度θ2在0度至5度的范围内，以及角度θ3在55度至70度的范围内，但不以此为限。在一些实施例中，显示装置120可以是单一的显示装置。在一些实施例中，显示装置120可由多个显示装置所组成，例如第一区域a1是一显示装置以及第二区域a2是另一显示装置。
26.在一些实施例中，光束l1的光强度i1及光束l2的光强度i2的比值r1可小于或等于14％。举例来说，由于角度θ1在30度至45度的范围内，角度θ2在0度至5度的范围内，因此角度θ1可在30度至45度的范围内任意挑选一个角度得到光强度i1，角度θ2可在0度至5度的范围内任意挑选一个角度得到光强度i2，即可得到比值r1。在一些实施例中，光束l3的光强度i3及光束l2的光强度i2的比值r2可小于或等于23％。在一些实施例中，光束l1'的光强度i1'及光束l2的光强度i2的比值r3可小于或等于1％。在一些实施例中，光束l3'的光强度i3'及光束l2的光强度i2的比值r4可小于或等于1％。比值r1、比值r2、比值r3及比值r4可符合以下关系式(1)、关系式(2)、关系式(3)及关系式(4)：
27.r1＝i1/i2≤14％
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
28.r2＝i3/i2≤23％
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
29.r3＝i1'/i2≤1％
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
30.r4＝i3'/i2≤1％
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
31.在一些实施例中，光束l1的光强度i1及光束l2的光强度i2的比值r1可小于或等于11％。在一些实施例中，光束l3的光强度i3及光束l2的光强度i2的比值r2可小于或等于18％。在一些实施例中，光束l1'的光强度i1'及光束l2的光强度i2的比值r3可小于或等于0.8％。在一些实施例中，光束l3'的光强度i3'及光束l2的光强度i2的比值r4可小于或等于0.8％。比值r1、比值r2、比值r3及比值r4可符合以下关系式(5)、关系式(6)、关系式(7)及关系式(8)：
32.r1＝i1/i2≤11％
ꢀꢀꢀ
(5)
33.r2＝i3/i2≤18％
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)
34.r3＝i1'/i2≤0.8％
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)
35.r4＝i3'/i2≤0.8％
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(8)
36.光强度的测量方法有很多种。在一些实施例中，测量仪器(例如分光辐射计(spectroradiometer))与显示装置120的待测量位置保持固定距离(例如相距500公厘)。通过转动显示装置120或移动测量仪器，测量不同角度的光束的光强度。在一些实施例中，显示装置120可固定不动，以及测量仪器(例如定角平均测高器(conometer))紧贴显示装置120。测量仪器可直接测量到显示装置120的不同角度的光束的光强度。在一些实施例中，在显示装置120显示相同画面的情况下，测量仪器测量不同角度的光束的光强度。
37.在一些实施例中，显示装置120包括第一发光元件及光控制单元。第一发光元件设置在第一区域a1中。光控制单元设置在从第一发光元件产生的光束l1及光束l2传播的路径上。通过光控制单元，光束l1及光束l2被控制。举例来说，光束l1在范围30度至45度间的角度从显示装置120传播到透反射物体to1，以及光束l2在范围0度至5度间的角度从显示装置120传播。在一些实施例中，显示装置120包括第二发光元件。第二发光元件设置在第二区域a2中。光控制单元设置在第二发光元件产生的光束l3传播的路径上。通过光控制单元，光束l3被控制。举例来说，光束l3在范围55度至70度间的角度从显示装置120传播到透反射物体to2。在一些实施例中，显示装置120可例如包括液晶(liquid crystal display，lc)、发光二极管(light emitting diode，led)、荧光(fluorescence)、磷光(phosphor)、量子点(quantum dot,qd)、其它适合的材料或上述材料的组合，但不以此为限。在一些实施例中，发光二极管可例如包括有机发光二极管(organic light emitting diode，oled)、无机发光二极管(inorganic light emitting diode)、次毫米发光二极管(mini led)、微发光二极管(micro led)、量子点发光二极管(qled、qdled)、其它适合的材料或上述材料的组合，但不以此为限。在一些实施例中，显示装置120可以具有驱动系统、控制系统、光源系统、层架系统等外围系统，但不限于此。在一些实施例中，显示装置120可包括单一的显示面板。在一些实施例中，显示装置120可由多个显示面板所组成，例如显示装置120包括第一显示面板及第二显示面板，其中第一发光元件对应于第一显示面板，以及第二发光元件对应于第二显示面板。第一显示面板及第二显示面板可相同也可不同，并不限制。
38.图3a、图3b是本揭露一实施例的角度θ及光强度i的关系图，横轴及纵轴分别是角度θ及光强度i。换句话说，图3a、图3b是代表测量仪器在待测量位置所测量到的光束在不同角度θ所对应到的不同光强度i。角度θ为0时，代表是显示装置120的法线方向(第二方向d2)。图3a是图2中的显示装置120在第一区域a1中所测量到的结果。在图3a中，当光束l1的角度是θ1时，对应到的光强度是i1，以及当光束l2的角度是θ2时，对应到的光强度是i2。
39.图3b是图2中的显示装置120在第二区域a2中所测量到的结果。在图3b中，当光束l3的角度是θ3时，对应到的光强度是i3。
40.请同时参考图4和图5。图4是本揭露一实施例的显示装置500的上视示意图。图5是本揭露一实施例的显示装置500的剖视示意图，例如是在图4中显示装置500的aa’剖线下的剖视示意图。显示装置500可用来实现图2中的显示装置120，但不限于此。显示装置500可包括第一区域a1及第二区域a2(可对应到图2中的第一区域a1及第二区域a2)。显示装置500可包括发光元件510及光控制单元520。光控制单元520设置在发光元件510上。发光元件510包括基板512、多个发光单元514及封装层516。多个发光单元514设置在基板512上，用于产生光束(例如图2中的光束l1、光束l2及光束l3)。封装层516设置在基板512及多个发光单元514上，用于封装多个发光单元514。光控制单元520包括多个绝缘体522及准直结构526。准
直结构526具有多个准直墙524。多个绝缘体522用于穿透光束，以及多个准直墙524用于阻挡光束及/或控制光束传播的角度。也就是说，发光元件510产生光束，以及光控制单元520控制光束传播的角度(即限制显示装置500的水平视角)。多个绝缘体522的穿透率大于多个准直墙524的穿透率。在一些实施例中，基板512可包括可挠曲基板、硬质基板或上述基板的组合。可挠曲基板的材料可例如包括聚酰亚胺(polyimide，pi)、聚碳酸(polycarbonate，pc)、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，pet)、其他适合的材料或上述材料的组合。硬质基板的材料可例如包括玻璃、陶瓷、石英、蓝宝石或上述材料的组合。在一些实施例中，多个准直墙524可以是吸光材料，例如不透明的黑色树脂、不透明的灰色树脂、不透明的白色树脂、金属、其它适合的材料或上述材料的组合，但不以此为限。在一些实施例中，多个绝缘体522可以是透明物质，例如丙烯酸酯(acrylate)树脂、聚碳酸酯(polycarbonate)树脂、聚氨酯(polyurethane)树脂、聚酰亚胺(polyimide)树脂、其它适合的材料或上述材料的组合，但不以此为限。在一些实施例中，多个发光单元514及多个准直墙524在第二方向d2上可重叠也可不重叠，并不限制。若将显示装置500应用在图2中的显示装置120，在图2中，光束l1的光强度i1及光束l2的光强度i2的比值可小于或等于14％，以及光束l3的光强度i3及光束l2的光强度i2的比值可小于或等于23％。
41.在一些实施例中，发光元件510可包括驱动电路，设置在封装层516中。在一些实施例中，若显示装置500是蓝光显示器，发光元件510可包括光转换层，例如量子点及/或彩色滤光层(color filter，cf)，但不以此为限。在一些实施例中，若显示装置500是发光二极管显示器，发光元件510可包括至少一发光二极管。在一些实施例中，若显示装置500是液晶显示器，发光元件510可为背光模块(backlight module)。背光模块可包括光源及光学膜片，光学膜片可例如包括扩散器(diffuser)、棱镜片(brightness enhancement film，bef)及导光板(light guide plate，lgp)，但不以此为限。
42.图6a、图6b是本揭露一实施例的显示装置600的剖视示意图。在图6a及图6b中，显示装置600包括发光元件610及光控制单元620。光控制单元620设置在发光元件610上。发光元件610包括基板612、多个发光单元614及封装层616。光控制单元620包括多个绝缘体622、多个准直墙624、电极626、电极627、保护层628及开关sw。发光元件610的结构与图5的发光元件510的结构相同或相似，在此不赘述。多个绝缘体622及多个准直墙624设置在电极626及电极627的间，开关sw与电极626及电极627以电性连接，其中电极626及电极627搭配开关sw的开与关，可提供电压用于控制多个准直墙624。保护层628可例如为基板，保护层628包含的材料和基板512相同或相似，可参考前述说明，在此不赘述。在一些实施例中，多个准直墙624例如是包括可转换的吸光材料，例如电致变色材料(electrochromic material)、高分子分散液晶(polymer-dispersed liquid crystal，pdlc)、悬浮颗粒(suspended particles)、电泳色粒子(electrophoretic color particles)、其它适合的材料或上述材料的组合，但不以此为限。在一些实施例中，多个绝缘体622例如是透明物质，透明物质的说明可参考前述，在此不赘述。
43.在图6a中，当开关sw被关闭(即光控制单元620中没有电压通过)时，多个准直墙624可以是吸光材料，会阻挡发光元件610产生的光束(例如光束lt1及光束lt2)，以控制光束传播的角度。此时，多个绝缘体622的穿透率大于多个准直墙624的穿透率。在图6b中，当开关sw被开启(即光控制单元620中有电压通过)时，多个准直墙624可以是透光材料(或透
明物质)。此时，多个绝缘体622的穿透率大于多个准直墙624的穿透率。当开关sw被开启时，多个准直墙624的穿透率大于当开关sw被关闭时多个准直墙624的穿透率。发光元件610产生的光束(例如光束lt3及光束lt4)可穿透多个绝缘体622及多个准直墙624，光束传播的角度较不受限制。也就是说，相较于图6b中的光束传播的角度，图6a中的光束传播时受多个准直墙624控制而角度较小(可视角度较小)，可降低光束反光的机率。在一些实施例中，在车辆行驶时，使用者可使用图6a中的显示装置600，以确保行车安全。在车辆静止时，使用者可使用图6b中的显示装置600，以提高显示装置600的光束的可视角度及/或光强度。在其他实施例中，当开关sw被关闭时，多个准直墙624可以是透光材料。当开关sw被开启时，多个准直墙624可以是吸光材料。因此，电压可施加于光控制单元620，以控制发光元件610产生的光束传播的角度。在其他实施例中，电流可施加于光控制单元620，以控制发光元件610产生的光束传播的角度，并不限制。
44.请同时参考图7和图8。图7是本揭露一实施例的显示装置800的上视示意图。图8是本揭露一实施例的显示装置800的剖视示意图，例如是在图7中显示装置800的bb’剖线下的剖视示意图。显示装置800可用来实现图2中的显示装置120，但不限于此。显示装置800可包括第一区域a1及第二区域a2(可对应到图2中的第一区域a1及第二区域a2)。显示装置800可包括发光元件810及光控制单元820。光控制单元820设置在发光元件810上。发光元件810包括基板812、多个发光单元814及封装层816。多个发光单元814设置在基板812上，用于产生光束(例如图2中的光束l1、光束l2及光束l3)。封装层816设置在基板812及多个发光单元814上，用于封装多个发光单元814。光控制单元820包括多个绝缘体822及多个准直墙824。多个绝缘体822用于穿透光束，以及多个准直墙824用于阻挡光束。也就是说，发光元件810产生光束，以及光控制单元820控制光束传播的角度(即限制显示装置800的水平视角)。若将显示装置800应用在图2中的显示装置120，在图2中，光束l1的光强度i1及光束l2的光强度i2的比值可小于或等于14％，以及光束l3的光强度i3及光束l2的光强度i2的比值可小于或等于23％。在一些实施例中，多个准直墙824可以是吸光材料，吸光材料的说明可参考前述，在此不赘述。在一些实施例中，多个发光单元814与多个准直墙824可重叠也可不重叠，并不限制。图4的实施例可应用于图7的实施例，在此不赘述。图5及图6a、图6b的实施例可应用于图8的实施例，在此不赘述。
45.图9a-图9d是本揭露一实施例的光控制单元900的制程的示意图。光控制单元900可用来实现图5中的光控制单元520、图6a、图6b中的光控制单元620及图8中的光控制单元820，但不限于此。在图9a中，将透明物质910(例如树酯)设置在基板920上。在图9b中，将压印模具930压入透明物质910，使透明物质910形成多个凹槽911。接着，固定透明物质910的形状，可例如通过固化(curing)技术，例如紫外线(ultraviolet rays，uv)固形及热(thermal)固定透明物质910的形状，但不限于此。接着，将压印模具930脱模。透明物质910的多个凹槽911如图9c所示。在图9d中，将吸光材料940填入透明物质910的多个凹槽911，以产生光控制单元900。在一些实施例中，吸光材料可以用可转换的吸光材料代替。在一些实施例中，可通过固化技术固定吸光材料或可转换的吸光材料的形状。在一些实施例中，光控制单元900的透明物质910可用来实现图5中的多个绝缘体522、图6a、图6b中的多个绝缘体622及图8中的多个绝缘体822，但不限于此。在一些实施例中，光控制单元900的吸光材料940可用来实现图5中的多个准直墙524、图6a、图6b中的多个准直墙624及图8中的多个准直
墙824，但不限于此。在一些实施例中，吸光材料940填入多个凹槽911中时可完全填满或是部分填满，但不限于此。
46.前述光控制单元900的制程可归纳为流程1000，如图10所示。流程1000可包括以下步骤：
47.s1010：将一透明物质设置在一基板上。
48.s1020：将一压印模具压入所述透明物质，使所述透明物质形成多个凹槽。
49.s1030：固定所述透明物质的形状。
50.s1040：将所述压印模具脱模。
51.s1050：将一吸光材料填入所述透明物质的所述多个凹槽。
52.流程1000是用来举例说明光控制单元900的制程方式，详细说明及变化可参考前述，于此不赘述。在一些实施例中，流程1000可包含其他步骤，步骤顺序可视情况做任意调整，并不限制。
53.综上所述，在本揭露提供一种显示装置，包括发光元件及光控制单元。通过光控制单元，限制发光元件产生的光束传播的角度，以降低光束通过透反射物体反射后造成反光的机率，确保使用者的安全。
54.虽然本揭露的实施例及其优点已揭露如上，但应该了解的是，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本揭露的精神和范围内，当可作更动、替代与润饰。此外，本揭露的保护范围并未局限于说明书内所述特定实施例中的制程、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤，任何所属技术领域中具有通常知识者可从本揭露揭示内容中理解现行或未来所发展出的制程、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤，只要可以在此处所述实施例中实施大抵相同功能或获得大抵相同结果皆可根据本揭露使用。因此，本揭露的保护范围包括上述制程、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤。另外，每一申请专利范围构成个别的实施例，且本揭露的保护范围也包括各个申请专利范围及实施例的组合。本揭露的保护范围当视后附的申请专利范围所界定为准。
55.以上所述仅为本揭露的实施例而已，并不用于限制本揭露，对于本领域的技术人员来说，本揭露可以有各种更改和变化。凡在本揭露的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本揭露的保护范围之内。