專利名稱：具有繞射式光柵的液晶顯示器保護板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種儀器領(lǐng)域光學(xué)中的光學(xué)元件，特別是涉及一種具有繞射式光柵結(jié)構(gòu)而可繞射出彩虹形影像的具有繞射式光柵的液晶顯示器保護板。
液晶顯示器因其能顯示數(shù)字、文字及圖案，目前已廣泛地應(yīng)用于移動電話、調(diào)用器、電子表及計算器等產(chǎn)品上。
請參閱圖5所示，現(xiàn)有的液晶顯示器40，主要由背光板41、后偏極板42、液晶層43、前偏極板44及保護板45構(gòu)成。液晶顯示器40的工作原理如下所述背光板41可以將前方或后方射入的光均勻散射至各方，使整個液晶顯示器40顯示屏的輸入光場亮度均勻。后偏極板42將上述入射光濾光成為線偏極光，此線偏極光具有特定偏振方向，當(dāng)線偏極光經(jīng)過液晶層43時會生成旋光現(xiàn)象，即線偏極光的方向會改變，在液晶層43中的各點施以不同電壓，可以對從后偏極板42過來的線偏極光生成不同的旋光角度，因此經(jīng)液晶作用后的各處光線會因施加電壓的不同而有不同的偏極態(tài)，又不同偏極態(tài)的光線會射入前偏極板44，而前偏極板44僅允許某一特定偏極方向的光通過，故不同偏極態(tài)的光只有在此特定方向的偏振分量能通過前偏極板44。因此，正確控制各點的液晶旋光強度，即可使通過前偏極板44的光線生成明暗分布的出射光，而顯現(xiàn)圖案、數(shù)字或文字。
而一薄玻璃片通常設(shè)置位于前偏極板44與液晶層43之間，以及后偏極板42與液晶層43之間，作為后偏極板42與前偏極板44的基板或作為液晶層43的夾具，但是，由于一般玻璃不具有旋光性，因此不影響液晶顯示器40的正常功能。
雖然在理論上，由前述構(gòu)造組成的液晶顯示器40可以前述結(jié)構(gòu)形式供直接使用，但實際上在其表面大多設(shè)有一保護板45，以避免外物直接撞擊或接觸到前偏極板44。
該保護板45，一般為透明且具有相當(dāng)強度的板體，通常是以注塑成型方式制成。簡言之，現(xiàn)有的保護板45的功能僅為保護液晶顯示器40以及不影響用戶看清楚液晶顯示器40的內(nèi)容而已，而并不具備其他功能。由此可見，上述現(xiàn)有的液晶顯示器保護板仍存在有缺陷，而丞待加以改進。
有鑒于上述現(xiàn)有的液晶顯示器保護板存在的缺陷，本設(shè)計人基于豐富的實務(wù)經(jīng)驗及專業(yè)知識，積極加以研究創(chuàng)新，經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計，并經(jīng)反復(fù)試作樣品及改進后，終于創(chuàng)設(shè)出本實用新型，使得保護板具有保護功能以外，還可產(chǎn)生其他結(jié)合視覺的光學(xué)效果。
本實用新型的主要目的在于，克服現(xiàn)有的液晶顯示器保護板存在的缺陷，而提供一種具有繞射式光柵的液晶顯示器保護板，使該保護板具有繞射式光柵結(jié)構(gòu)，除了具有能保護液晶顯示器并且透視液晶顯示器上的圖形與數(shù)字的功能以外，當(dāng)光線以適當(dāng)條件照射在液晶顯示器上時，保護板更能以反射方式繞射出具有彩虹形繞射的影像。
本實用新型的另一目的在于，提供一種具有繞射式光柵的液晶顯示器保護板，使其具有易于識別、防止仿冒及制造時不變動原生產(chǎn)流程等功效。
本實用新型的目的是由以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。依據(jù)本實用新型提出的一種具有繞射式光柵的液晶顯示器保護板，其特征在于該保護板的表面設(shè)有光柵結(jié)構(gòu)，其除可供透視顯示器上的圖案外，并可在外部光線以適當(dāng)條件照射入時，可生成反射的繞射式影像。
本實用新型的目的還可以通過以下技術(shù)措施來進一步實現(xiàn)。
前述的具有繞射式光柵的液晶顯示器保護板，其中所述的光柵結(jié)構(gòu)可為一凹凸式光柵。
前述的具有繞射式光柵的液晶顯示器保護板，其中所述的光柵結(jié)構(gòu)為使光線繞射的光波干涉式光柵、刻紋式光柵或接觸復(fù)片式光柵。
前述的具有繞射式光柵的液晶顯示器保護板，其中所述的光柵結(jié)構(gòu)可為一折射率調(diào)制式光柵。
前述的具有繞射式光柵的液晶顯示器保護板，其中所述的光柵結(jié)構(gòu)表面上可涂覆設(shè)有提高反射的繞射式影像亮度的鍍層。
前述的具有繞射式光柵的液晶顯示器保護板，其中所述的光柵結(jié)構(gòu)是制作在透明薄膜上，再附著設(shè)于保護板的表面上。
前述的具有繞射式光柵的液晶顯示器保護板，其中所述的光柵結(jié)構(gòu)是可附設(shè)或貼附于保護板的內(nèi)表面。
前述的具有繞射式光柵的液晶顯示器保護板，其中所述的光柵結(jié)構(gòu)是可附設(shè)或貼附于保護板的外表面。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點和積極效果。由以上技術(shù)方案可知，本實用新型在表面設(shè)有繞射式光柵結(jié)構(gòu)，除能保護液晶顯示器并且透視顯示器上的圖形與數(shù)字外，還至少具有下列優(yōu)點1、當(dāng)光線以適當(dāng)條件照射在液晶顯示器上時，保護板更能以反射方式繞射出具有彩虹式繞射的影像。
2、更具有易于識別、防止仿冒及制造時不變動原生產(chǎn)流程的功效。
綜上所述，本實用新型具有繞射式光柵結(jié)構(gòu)而可繞射出彩虹形影像，使得保護板具有保護功能以外，還可產(chǎn)生其他結(jié)合視覺的光學(xué)效果，另其還具有易于識別、防止仿冒及制造時不變動原生產(chǎn)流程等優(yōu)點。其不論在結(jié)構(gòu)上或功能上皆有較大的改進，并產(chǎn)生了好用及實用的效果，而確實具有增進的功效，從而更加適于實用，誠為一新穎、進步、實用的新設(shè)計。
本實用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下實施例及其附圖詳細給出。
圖1是本實用新型的保護板與液晶顯示器的組合結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖2是本實用新型的保護板與光線的相對關(guān)系示意圖。
圖3是觀看本實用新型的液晶顯示器上圖案時的結(jié)構(gòu)剖視示意圖。
圖4是觀看本實用新型液晶顯示器上繞射影像時的結(jié)構(gòu)剖視示意圖。
圖5是現(xiàn)有的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)剖視示意圖。
以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本實用新型提出的具有繞射式光柵的液晶顯示器保護板其具體結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細說明如后。
請參閱
圖1所示，本實用新型具有繞射式光柵的液晶顯示器保護板，其主要是以一具有特殊構(gòu)造的保護板15設(shè)置于液晶顯示器10的表面，其中該液晶顯示器10，主要由背光板11、后偏極板12、液晶層13、前偏極板14及保護板15構(gòu)成。有關(guān)該背光板11、后偏極板12、液晶層13及前偏極板14的工作原理與現(xiàn)有的液晶顯示器大致相同，故此不再贅述，在此僅詳細說明保護板15部分。
該保護板15，設(shè)置于前偏極板14外，其表面上設(shè)有凹凸起伏狀的刻紋而形成光柵結(jié)構(gòu)151，借此使外部光線照射在保護板15時生成反射繞射光，至于該光柵結(jié)構(gòu)151，制作設(shè)置于保護板15的內(nèi)表面或外表面均可。
又該光柵結(jié)構(gòu)151，可以為各種使光線繞射的一種光柵，如光波干涉式光柵、刻紋式光柵或接觸復(fù)片式光柵等。
請再參閱圖2所示，當(dāng)入射光L照射在具有繞射式光柵結(jié)構(gòu)151的透明保護板15時，會生成為多道的入射光及反射光，其包括有第一階入射繞射光L1、直接入射光L2、負(fù)一階入射繞射光L3、第一階反射繞射光L4、直接反射光L5及負(fù)一階反射繞射光L6。至于其它階的入射光或反射光，因其光強度較弱而可以忽略。
當(dāng)觀看液晶顯示器10上的圖案時，是利用直接入射光L2；觀看彩虹式繞射影像時，則利用第一階反射繞射光L4或負(fù)一階反射繞射光L6。借此，保護板15除了具有保護液晶顯示器10表面的功能外，也可利于觀看液晶顯示器10上顯示的圖案，同時當(dāng)光線以適當(dāng)角度投入時則可生成彩虹式繞射影像。
借由上述這種結(jié)構(gòu)設(shè)計，可表現(xiàn)出以下影像1、立體影像；2、隨眼睛視角而能動態(tài)變化的影像；3、使用特定判讀機器才能解讀的暗碼影像；以及4、它種不同視覺效果的影像。
除前述影像效果外，本實用新型的保護板15更具有易于識別及防止仿冒的優(yōu)點。
請再參閱圖3所示，其顯示用戶觀看液晶顯示器10上的圖案及一般使用的情況，背光板11散射出來的光經(jīng)過后偏極板12、液晶層13、前偏極板14及保護板15后即能顯示出圖案，此時眼睛E看到的影像是光線穿透保護板15的直接入射光L7而不是入射繞射光。
雖然因繞射現(xiàn)象的存在將使直接入射光L7減弱，但由于減弱比例不多，若以適當(dāng)角度避開繞射影像發(fā)亮的條件，可確保液晶顯示器10上的圖案清晰可見。
請參閱圖4所示，其顯示用戶觀看液晶顯示器10上的繞射影像的情形，外界光源W以適當(dāng)角度投射在保護板15上時，將在其凹凸的光柵結(jié)構(gòu)151上生成反射繞射光L8，因此可觀看到彩虹式繞射影像。
有時，單純依賴保護板15本身借光柵結(jié)構(gòu)151的反射光而生成的繞射，其影像亮度不夠，因此可在凹凸不平的光柵結(jié)構(gòu)151上覆設(shè)以鍍層，以提高反射繞射光L8的強度，而可增強繞射式影像的亮度。
一般而言，液晶顯示器保護板的制造是以注塑成型最為方便，因此只要在原成型模具的內(nèi)表面上附加一片如復(fù)印紙般厚的薄鎳模，其表面具有極細微凹凸不平的光柵結(jié)構(gòu)，即可以在原生產(chǎn)流程中進行生產(chǎn)。
若保護板不是以注塑成型制造時，可以先將繞射式光柵結(jié)構(gòu)制作在透明薄膜上，再附著在保護板上，此時的光柵結(jié)構(gòu)不必局限于表面凹凸式結(jié)構(gòu)光柵，亦可為折射率調(diào)整式光柵，該所謂折射率調(diào)整式光柵，是指透光體各局部區(qū)域的折射率不同，而使光通過各局部區(qū)域時生成不同的光程差，使其生成繞射。若保護板材料為熱可塑性材料，則可利用熱壓印方式將上述薄鎳板上的極細微凹凸的光柵結(jié)構(gòu)復(fù)制到保護板上。
因為該薄鎳板或制作繞射式光柵結(jié)構(gòu)的透明薄膜皆容易從全息像片制作公司處取得，所以本實用新型的制造對于原生產(chǎn)流程的影響極為有限。當(dāng)表現(xiàn)同一繞射式影像的保護板需求量不多時，亦可采用直接在保護板上涂覆設(shè)有感光材料，以記錄光柵圖樣，在感光、顯影、停影及定影等過程后，即可得到表面具有光柵結(jié)構(gòu)的保護板。
以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種具有繞射式光柵的液晶顯示器保護板，其特征在于該保護板的表面設(shè)有光柵結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有繞射式光柵的液晶顯示器保護板，其特征在于所述的光柵結(jié)構(gòu)為一凹凸式光柵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有繞射式光柵的液晶顯示器保護板，其特征在于所述的光柵結(jié)構(gòu)為使光線繞射的光波干涉式光柵、刻紋式光柵或接觸復(fù)片式光柵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有繞射式光柵的液晶顯示器保護板，其特征在于所述的光柵結(jié)構(gòu)為一折射率調(diào)制式光柵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有繞射式光柵的液晶顯示器保護板，其特征在于所述的光柵結(jié)構(gòu)表面上涂覆設(shè)有提高反射的繞射式影像亮度的鍍層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有繞射式光柵的液晶顯示器保護板，其特征在于所述的光柵結(jié)構(gòu)是制作在透明薄膜上，再附著設(shè)于保護板的表面上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的具有繞射式光柵的液晶顯示器保護板，其特征在于所述的光柵結(jié)構(gòu)是附設(shè)或貼附于保護板的內(nèi)表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的具有繞射式光柵的液晶顯示器保護板，其特征在于所述的光柵結(jié)構(gòu)是附設(shè)或貼附于保護板的外表面。
專利摘要一種具有繞射式光柵的液晶顯示器保護板,其表面設(shè)有光柵結(jié)構(gòu),該光柵結(jié)構(gòu)可為一凹凸式光柵、折射率調(diào)制式光柵,光柵結(jié)構(gòu)表面上可涂覆有提高反射的繞射式影像亮度的鍍層,光柵結(jié)構(gòu)可附設(shè)或貼附于保護板的內(nèi)或外表面。其除能保護液晶顯示器并且透視顯示器上的圖形與數(shù)字外,當(dāng)光線以適當(dāng)條件照射液晶顯示器時,更能以反射方式繞射出具有彩虹式繞射的影像;此外,本實用新型更具有易于識別、防止仿冒及制造時不變動原生產(chǎn)流程的功效。
文檔編號G09F9/35GK2344831SQ98241670
公開日1999年10月20日 申請日期1998年10月22日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月22日
發(fā)明者葉勝利, 寥宏榮, 黃智光, 鄭智仁, 許堯生 申請人:華錦光電科技股份有限公司