專利名稱：防窺裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光控制裝置及其制造方法，特別是一種防窺裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體技術(shù)的蓬勃發(fā)展，各種電子元件得以不斷地縮小其尺寸，使得種種的日常生活電子設(shè)備，可以變得更為精致、輕巧，甚至成為可隨身攜帶的可攜式電子設(shè)備。
目前，可讓使用者隨身攜帶的可攜式電子設(shè)備，例如筆記型電腦、個(gè)人數(shù)位助理或移動(dòng)電話等，已逐漸普及于一般大眾。
然而，使用者有時(shí)候需要在公眾場(chǎng)合使用可攜式電子設(shè)備來處理私事，基于個(gè)人隱私的考慮，此時(shí)，需要一種防窺裝置來防止他人觀看到可攜式電子設(shè)備上所呈現(xiàn)的影像內(nèi)容。
在習(xí)知技術(shù)中，已提出數(shù)種防窺裝置來達(dá)成防窺的需求。舉例來說，可在護(hù)目鏡的表面上設(shè)計(jì)光柵，使其形成數(shù)個(gè)尺寸僅為數(shù)微米的透孔，以達(dá)到防止旁人自使用者的側(cè)邊偷窺的功能。但是，若要達(dá)到此防窺的功能，這些透孔的總面積必須約為整個(gè)護(hù)目鏡面積的50％，這會(huì)使得護(hù)目鏡的透光率大幅地下降。
根據(jù)臺(tái)灣專利第314218號(hào)中所揭示的多功射線隔離層(鏡)為由反射層、內(nèi)保護(hù)層、導(dǎo)電碳層、防窺層、吸光涂層及外保護(hù)層所組成。
防窺層為由PE薄膜經(jīng)特殊壓花處理，使其表面形呈眾多縱向排列的波浪型多折狀細(xì)線的透明薄膜。
多功射線隔離層雖可改善習(xí)知具有光柵的護(hù)目鏡的透光率偏低的問題，但是由于其尚具有過濾紫外光或紅外光及防止靜電等其他功能，因此其透光率仍然偏低，結(jié)構(gòu)復(fù)雜且成本較高。
另一種習(xí)知技術(shù)為由高、低光學(xué)密度(optical density)不同的塑膠層所組成的一種光控制裝置。高光學(xué)密度的塑膠層為用以提供光準(zhǔn)直(light-collimating)百葉窗元件(louver elements)。百葉窗元件在其中間區(qū)域具有高消光系數(shù)(extinction coefficient)，而在其邊緣區(qū)域則具有低消光系數(shù)。
美國(guó)專利第6,398,370號(hào)則揭示了如第1圖所示的光控制裝置100，其為利用兩層薄膜102、104相互疊合而組成，其中薄膜102、104分別具有數(shù)個(gè)溝渠112、114。溝渠112、114中填充相同或不同的光吸收材料，利用些溝渠112、114的邊墻角度θ來控制光控制裝置100的視角范圍ψ。此習(xí)知技術(shù)為利用填充于溝渠112、114中的光吸收材料來吸收光線，以達(dá)到防窺的效果。光控制裝置100的視角范圍ψ取決于上下兩溝渠112、114邊墻角度θ及兩者重疊后的整體厚度。也就是說，此光控制裝置100必須由兩片具有相當(dāng)厚度的薄膜來組成，以得到較佳的防窺效果，如此卻會(huì)使其厚度過厚，不利于使用。
如上所述光控制裝置100的溝渠112、114的寬度約為100μm，深度約為200μm，而其間距則約為200μm。由于上述尺寸皆在μm等級(jí)，因此在制造過程中，必須使用復(fù)雜的表面處理技術(shù)在薄膜102、104上加工來形成溝渠112、114。在另一方面，這也意味著必須利復(fù)雜且昂貴的制造機(jī)臺(tái)，才能制造生產(chǎn)此種光控制裝置100。因此，此習(xí)知的光控制裝置的缺點(diǎn)為厚度較厚、結(jié)構(gòu)復(fù)雜且生產(chǎn)成本非常高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、降低生產(chǎn)成本、防窺效果好的防窺裝置及其制造方法。
本發(fā)明防窺裝置包含透明基板及液晶層；液晶層位于透明基板的一面之上，液晶層具有控制視角范圍的預(yù)定厚度及吸收軸；吸收軸平行于基板，并與視角范圍的延伸方向相互垂直；制造方法包含提供透明基板及形成液晶層步驟；形成液晶層步驟為將液晶分子涂布于透明基板一面，以形成具有借以控制視角范圍的預(yù)定厚度及吸收軸的液晶層；吸收軸平行于透明基板并與視角范圍延伸方向相互垂直。
其中液晶層包含數(shù)個(gè)排列方向垂直于吸收軸方向的液晶條狀結(jié)構(gòu)。
液晶層的厚度介于4μm與20μm之間；視角范圍系介于40°至90°之間。
透明基板的材質(zhì)可為塑膠材料或三醋酸纖維。
液晶層的材質(zhì)則為圓盤狀液晶。
將液晶材料涂布于透明基板一面形成液晶層步驟中形成的液晶層包含數(shù)個(gè)排列方向與吸收軸相互垂直的液晶條狀結(jié)構(gòu)。
將液晶材料涂布于透明基板一面形成液晶層步驟為利用線棒沿著視角范圍方向滾動(dòng)以將液晶材料涂布于透明基板一面，以形成液晶條狀結(jié)構(gòu)。
將液晶材料涂布于透明基板一面形成液晶層步驟為利用圖案化雕花滾筒沿著視角范圍方向滾動(dòng)以將液晶材料涂布于透明基板一面，以形成液晶條狀結(jié)構(gòu)。
將液晶材料涂布于透明基板一面形成液晶層步驟為利用狹縫式涂布方式將液晶材料涂布于透明基板一面，以形成液晶條狀結(jié)構(gòu)。
形成液晶層步驟后包含浸泡液晶層及干燥液晶層步驟；浸泡液晶層為將液晶層浸泡于螯合劑中，以將液晶分子的性質(zhì)由親水性轉(zhuǎn)變?yōu)槭杷裕桓稍镆壕訛槭挂壕庸袒持谕该骰迳稀?br> 螯合劑為重量百分比濃度介于10％至15％之間的氯化鋇水溶液。
液晶層的材質(zhì)為圓盤狀液晶；且當(dāng)液晶層厚度介于4μm與20μm之間時(shí)，視角范圍系介于40°至90°之間。
由于本發(fā)明防窺裝置包含透明基板及液晶層；液晶層位于透明基板的一面之上，液晶層具有控制視角范圍的預(yù)定厚度及吸收軸；吸收軸平行于基板，并與視角范圍的延伸方向相互垂直；制造方法包含提供透明基板及形成液晶層步驟；形成液晶層步驟為將液晶分子涂布于透明基板一面，以形成具有借以控制視角范圍的預(yù)定厚度及吸收軸的液晶層；吸收軸平行于透明基板并與視角范圍延伸方向相互垂直。本發(fā)明與習(xí)知的利用光柵遮擋來防窺的技術(shù)并不相同，其為利用液晶層的吸收軸來吸收超過視角范圍的光線，不需對(duì)透明基板做任何的制程處理；液晶層具有用以控制此防窺裝置的視角范圍的預(yù)定厚度，當(dāng)液晶層的預(yù)定厚度越大時(shí)，其視角范圍越小，大角度的入射光可幾乎完全被此液晶層的吸收軸所吸收。如此，即可形成防窺裝置，使得觀察者透過此防窺裝置，在一定視角范圍內(nèi)可觀看到影像，而在超過一定視角范圍之外則無法觀看到任何影像；此外液晶層與透明基板間具有良好的接著力，因此，本發(fā)明可在單一透明基板上直接增加液晶層的厚度以達(dá)成防窺的效果，而無須如習(xí)知技術(shù)必須重疊兩片具有相當(dāng)厚度的薄膜，如此，即可大幅地降低本發(fā)明的防窺裝置的厚度。使用時(shí)，將本發(fā)明用以作為貼附于顯示器表面的防窺薄膜或是裝設(shè)于顯示器的上的防窺保護(hù)罩。此外，本發(fā)明的防窺裝置制程完全利用現(xiàn)今液晶面板制程中既有的簡(jiǎn)單制程，其優(yōu)點(diǎn)在于防窺效果佳、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、且生產(chǎn)成本低廉且不需擴(kuò)充額外的制造設(shè)備即可大量生產(chǎn)制造。不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、降低生產(chǎn)成本，而且防窺效果好，從而達(dá)到本發(fā)明的目的。


圖1、為習(xí)知的光控制裝置結(jié)構(gòu)示意剖視圖。
圖2、為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意立體圖。
圖3、為本發(fā)明制造方法示意圖。
圖4、為本發(fā)明制造過程中使用的線棒結(jié)構(gòu)示意立體圖。
圖5、為本發(fā)明制造流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明與習(xí)知的利用光柵遮擋來防窺的技術(shù)并不相同，其為利用液晶層的吸收軸來吸收超過視角范圍的光線，不需對(duì)透明基板做任何的制程處理。此液晶層具有預(yù)定厚度，此預(yù)定厚度用以控制此防窺裝置的視角范圍，當(dāng)液晶層的預(yù)定厚度越大時(shí)，其視角范圍越小，大角度的入射光可幾乎完全被此液晶層的吸收軸所吸收。
如圖2所示，本發(fā)明防窺裝置200包含透明基板202及液晶層204。
透明基板202的材質(zhì)可為塑膠材料，例如PET。
液晶層204的材質(zhì)則為圓盤狀液晶。液晶層204位于透明基板202的一面之上。
一般而言，圓盤狀液晶分子在結(jié)構(gòu)上必須含有下列團(tuán)基一個(gè)堅(jiān)固平坦的中心核(rigid core)，主要可提供圓盤狀液晶分子所具有的光電特性；接于中心核四周的柔軟基團(tuán)(f1exible side chain)，柔軟基團(tuán)的存在可以提供中心核最大的活動(dòng)空間，并有利于圓盤狀液晶分子的生成。圓盤狀液晶分子具有可吸收可見光區(qū)的光線的獨(dú)特的光學(xué)特性，因此為本發(fā)明的液晶層的材料的較佳再者，如圖2所示，在圓盤狀液晶分子形成液晶層204的過程中，當(dāng)其還未干燥時(shí)，圓盤狀液晶分子會(huì)自我組裝(self-assemble)，而形成超分子液晶結(jié)構(gòu)。圓盤狀液晶分子會(huì)站立于透明基材202之上，并垂直于透明基材202。如此，圓盤狀液晶分子可增加液晶層204的厚度，以加大其吸收光線的范圍。若圓盤狀液晶分子的排列并非與透明基材202垂直，則此時(shí)就無法達(dá)到如此好的防窺效果。
此外，由于圓盤狀液晶分子與透明基材202間具有良好的接著力，因此，本發(fā)明可在單一透明基板上直接增加液晶層的厚度以達(dá)成防窺的效果，而無須如習(xí)知技術(shù)必須重疊兩片具有相當(dāng)厚度的薄膜，如此，即可大幅地降低本發(fā)明的防窺裝置的厚度。
液晶層204沿著透明基板的垂直軸方向222具有預(yù)定厚度W，且由數(shù)個(gè)液晶條狀結(jié)構(gòu)214組成。液晶層204的厚度介于4μm與20μm之間。防窺裝置的視角范圍系介于40°至90°之間。液晶條狀結(jié)構(gòu)214的排列方向平行于橫軸方向224，而其吸收軸的方向則平行于縱軸方向226。橫軸方向224與縱軸方向226所構(gòu)成的平面與透明基板202平行。值得注意的是，由于平行于液晶層204的吸收軸(即縱軸方向226)的光線都會(huì)被吸收軸所吸收，因此與縱軸方向226同平面且與其垂直的橫軸方向224，即為此防窺裝置200的視角范圍的延伸方向。
如圖3、圖5所示，本發(fā)明的制造方法包括如下步驟步驟一提供透明基板如圖3所示，先將所要涂布的液晶分子置于透明基板202的一端。
步驟二形成液晶條狀結(jié)構(gòu)如圖3所示，然后沿著方向224推動(dòng)線棒206，將液晶分子涂布于透明基板202上，以形成由數(shù)個(gè)液晶條狀結(jié)構(gòu)214所構(gòu)成具有預(yù)定厚度及吸收軸的液晶層204。
如圖4所示，線棒206為由棒狀物216a及線狀物216b組成。
線狀物216b以間距為L(zhǎng)的距離等距環(huán)繞于棒狀物216a的周圍。線狀物216b為用以在涂布時(shí)刮除不需要的液晶分子，而位于其間距L中的液晶分子則被留下來，形成數(shù)個(gè)液晶條狀結(jié)構(gòu)214。在習(xí)知技術(shù)中，線棒206為常用的液晶涂布工具。利用線棒206來涂布液晶分子，可控制其所形成的液晶條狀結(jié)構(gòu)214的厚度及排列方向。在此實(shí)施例中，經(jīng)由此線棒206所涂布而形成的液晶條狀結(jié)構(gòu)214，其吸收軸的方向226與其排列方向224相互垂直。
當(dāng)此間距L越寬時(shí)，其所涂布而形成的液晶層204的厚度越厚。相反地，當(dāng)此間距L越窄時(shí)，其所涂布而形成的液晶層204的厚度越薄。也就是說，利用調(diào)整線棒206棒狀物216a上線狀物216b的間距L，即可控制本發(fā)明中的液晶層204的厚度。如前所述，而此液晶層204的厚度與防窺裝置的視角范圍有關(guān)，當(dāng)液晶層204的厚度越厚時(shí)，防窺裝置的視角范圍越小，而當(dāng)液晶層204的厚度越薄時(shí)，防窺裝置的視角范圍越大。依照此較佳實(shí)施例，當(dāng)液晶層204的厚度介于4μm與20μm之間時(shí)，防窺裝置的視角范圍系介于40°至90°之間。
本發(fā)明中的液晶層204的涂布方式，除了上述的線棒涂布方式外，亦可利用雕花滾筒(micro gravure)或狹縫式涂布(slot die)等其他方式來涂布，以形成液晶層204。
雕花滾筒為利用圖案化的圓筒在透明基板202上滾動(dòng)，以將液晶分子涂布于透明基板202。
狹縫式涂布是以圖案化的狹縫將液晶分子涂布于透明基板202上。
因此，本發(fā)明并不限定液晶層204的涂布方式，其他適用于的液晶層204的涂布方式皆可運(yùn)用于本發(fā)明中。
步驟三浸泡液晶條狀結(jié)構(gòu)在涂布形成液晶條狀結(jié)構(gòu)214之后，必須將液晶條狀結(jié)構(gòu)214浸泡于螯合劑中，將液晶分子的性質(zhì)由親水性轉(zhuǎn)變?yōu)槭杷?，以防止因外在環(huán)境濕度的改變，使得水氣影響并破壞液晶條狀結(jié)構(gòu)214。在此實(shí)施例中，螯合劑為重量百分比濃度介于10％至20％之間的氯化鋇水溶液，而其較佳的使用濃度系為15％。
在浸泡氯化鋇水溶液之后，將液晶條狀結(jié)構(gòu)214浸泡于水中，以去除多余且未反應(yīng)的氯化鋇，如此可以避免在干燥液晶條狀結(jié)構(gòu)214時(shí)，多余氯化鋇在其上產(chǎn)生白色沉淀物的情形。
步驟四干燥液晶條狀結(jié)構(gòu)最后，干燥浸泡過螯合劑的液晶條狀結(jié)構(gòu)214，使其固化并粘著于透明基板202上。
如此，即可形成防窺裝置，使得觀察者透過此防窺裝置，在一定視角范圍內(nèi)可觀看到影像，而在超過一定視角范圍之外則無法觀看到任何影像。
此外，本發(fā)明中所使用的透明基板，除了為單純的塑膠材料基板外，亦可為三醋酸纖維(triacetyl cellulose，TAC)基板。
使用時(shí)，將本發(fā)明貼附于顯示器表面形成防窺薄膜或是裝設(shè)于顯示器的上的防窺保護(hù)罩。此外，本發(fā)明的防窺裝置，其制程完全利用現(xiàn)今液晶面板制程中既有的簡(jiǎn)單制程，其優(yōu)點(diǎn)在于防窺效果佳、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、且生產(chǎn)成本低廉且不需擴(kuò)充額外的制造設(shè)備即可大量生產(chǎn)制造。
權(quán)利要求
1.一種防窺裝置，其特征在于它包含透明基板及液晶層；液晶層位于透明基板的一面之上，液晶層具有控制視角范圍的預(yù)定厚度及吸收軸；吸收軸平行于基板，并與視角范圍的延伸方向相互垂直。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防窺裝置，其特征在于所述的液晶層包含數(shù)個(gè)排列方向垂直于吸收軸方向的液晶條狀結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防窺裝置，其特征在于所述的液晶層的厚度介于4μm與20μm之間；視角范圍系介于40°至90°之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防窺裝置，其特征在于所述的透明基板的材質(zhì)可為塑膠材料或三醋酸纖維。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防窺裝置，其特征在于所述的液晶層的材質(zhì)則為圓盤狀液晶。
6.一種防窺裝置制造方法，其特征在于它包含如下步驟提供透明基板；形成液晶層；將液晶分子涂布于透明基板一面，以形成具有借以控制視角范圍的預(yù)定厚度及吸收軸的液晶層；吸收軸平行于透明基板并與視角范圍延伸方向相互垂直。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的防窺裝置制造方法，其特征在于所述的將液晶材料涂布于透明基板一面形成液晶層步驟中形成的液晶層包含數(shù)個(gè)排列方向與吸收軸相互垂直的液晶條狀結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的防窺裝置制造方法，其特征在于所述的將液晶材料涂布于透明基板一面形成液晶層步驟為利用線棒沿著視角范圍方向滾動(dòng)以將液晶材料涂布于透明基板一面，以形成液晶條狀結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的防窺裝置制造方法，其特征在于所述的將液晶材料涂布于透明基板一面形成液晶層步驟為利用圖案化雕花滾筒沿著視角范圍方向滾動(dòng)以將液晶材料涂布于透明基板一面，以形成液晶條狀結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的防窺裝置制造方法，其特征在于所述的將液晶材料涂布于透明基板一面形成液晶層步驟為利用狹縫式涂布方式將液晶材料涂布于透明基板一面，以形成液晶條狀結(jié)構(gòu)。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的防窺裝置制造方法，其特征在于所述的形成液晶層步驟后包含浸泡液晶層及干燥液晶層步驟；浸泡液晶層為將液晶層浸泡于螯合劑中，以將液晶分子的性質(zhì)由親水性轉(zhuǎn)變?yōu)槭杷裕桓稍镆壕訛槭挂壕庸袒持谕该骰迳稀?br> 12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的防窺裝置制造方法，其特征在于所述的螯合劑為重量百分比濃度介于10％至15％之間的氯化鋇水溶液。
13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的防窺裝置制造方法，其特征在于所述的液晶層的材質(zhì)為圓盤狀液晶；且當(dāng)液晶層厚度介于4μm與20μm之間時(shí)，視角范圍系介于40°至90°之間。
全文摘要
一種防窺裝置及其制造方法。為提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、降低生產(chǎn)成本、防窺效果好的光控制裝置及其制造方法，提出本發(fā)明，防窺裝置包含透明基板及液晶層；液晶層位于透明基板的一面之上，液晶層具有控制視角范圍的預(yù)定厚度及吸收軸；吸收軸平行于基板，并與視角范圍的延伸方向相互垂直；制造方法包含提供透明基板及形成液晶層步驟；形成液晶層步驟為將液晶分子涂布于透明基板一面，以形成具有借以控制視角范圍的預(yù)定厚度及吸收軸的液晶層；吸收軸平行于透明基板并與視角范圍延伸方向相互垂直。
文檔編號(hào)G02B5/00GK1616991SQ20031011362
公開日2005年5月18日 申請(qǐng)日期2003年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月13日
發(fā)明者周靜怡, 高健益, 吳龍海, 賴大王 申請(qǐng)人:力特光電科技股份有限公司