專利名稱：應用于顯示器的偏光裝置及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及應用于顯示器的偏光裝置及其制作方法，尤其涉及一種具有視角補償裝置的偏光裝置。
背景技術(shù)：
隨著互聯(lián)網(wǎng)與無線電通訊技術(shù)的急速發(fā)展，信息化漸漸普及于個人，因此可攜式信息產(chǎn)品，如筆記型電腦、移動電話、數(shù)字相機、及個人數(shù)字助理等，均快速發(fā)展與成長。
由于液晶顯示器具有薄型化、輕量化、低耗電量、無輻射污染、且能與半導體制程技術(shù)兼容等優(yōu)點，并順應著這股互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字信息化市場的興起，使其在短短三十年間，產(chǎn)品的應用更呈飛躍性的成長；由早期的簡易手表、計算機等低信息容量顯示產(chǎn)品的應用，漸漸擴及精細化的監(jiān)視器或可攜式信息產(chǎn)品。其技術(shù)涵蓋材料、設備、制程、產(chǎn)品特性等諸多層面的開發(fā)，真可謂是一日千里。時至今日，更以驚人的氣勢持續(xù)成長，儼然成為下一代平面顯示器件市場的主流。
液晶顯示器最為嚴重的問題為視角的問題。當液晶顯示器受具優(yōu)良指向性的背光源所照亮時，幾乎所有的光線都是向前直進的，因此當我們從前端觀看顯示器時，在兩側(cè)方向上的光量是非常小的，一般來說，僅就目前產(chǎn)業(yè)的發(fā)展而言市面上的液晶顯示器皆以TN-LCD與VA-LCD為主，最小對比約在5～20間。視角(定義對比大于10的區(qū)域)則在80°～85°。為了改善這個缺點，現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)了數(shù)種嘗試解決的方法，請參閱圖1，其為其中一種的臺灣專利公開第00343291號所提出液晶顯示器的剖面圖。其中，液晶顯示器1由偏光板10、微粒111和填充物112所構(gòu)成的擴散層11、液晶面板(cell)12、偏光板13、以及棱鏡141和光源142所構(gòu)成的背光源組14所組成。
由背光源組14所發(fā)出平行的光線以近乎垂直的方式到達液晶顯示器1，再依序經(jīng)由偏光板13、液晶面板12、擴散層11以及偏光板10的折射而向外發(fā)散形成影像光束；該發(fā)明即利用微粒111與液晶面板12的折射率不同、以及利用填充物112的折射率與液晶面板12的折射率不同，而分別改善擴散光線的角度以及光線在偏光板10與液晶面板12之間的反射現(xiàn)象。
所以這種方式除了在二側(cè)視角上的提升程度仍然極不明顯外，亦無法針對液晶顯示器所具有的暗態(tài)色偏(color shift)效應加以改善，此外，二側(cè)視角上的對比度(contrast)以及色彩飽和度方面的增進亦極為有限。
因此，發(fā)明人鑒于現(xiàn)有技術(shù)的缺失，乃思及改良發(fā)明的意念，續(xù)經(jīng)悉心試驗與研究，并一本鍥而不舍的精神，終發(fā)明出本發(fā)明“應用于顯示器的偏光裝置及其制作方法”，以下為本發(fā)明的簡要說明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是為了改善顯示器的視角范圍。
本發(fā)明的另一目的是為了改善顯示器的暗態(tài)色偏效應，并提高其色彩飽和度。
本發(fā)明的主要構(gòu)想是在顯示器的顯示面板上形成至少一擴散層。
根據(jù)本發(fā)明的主要構(gòu)想，提出一種顯示器，至少包括第一偏光板(polarizer)；顯示面板，位于該第一偏光板上；第二偏光板，位于該顯示面板上；以及視角補償裝置，位于該第二偏光板上，該視角補償裝置包括至少一第一擴散層；借助該視角補償裝置對光線產(chǎn)生漫射的效果，以提高該顯示器的視角范圍，方便使用者可不必在顯示器的正面也可以閱讀顯示器上的內(nèi)容。
根據(jù)本發(fā)明的另一構(gòu)想，提出一種應用于顯示器的偏光裝置，包括偏光板；以及視角補償裝置，位于該偏光板上，該視角補償裝置包括至少一第一擴散層；借助該視角補償裝置對光線產(chǎn)生漫射的效果，以提高該顯示器的視角范圍，方便使用者可于不必在顯示器的正面亦可以閱讀顯示器上的內(nèi)容。
根據(jù)本發(fā)明的另一構(gòu)想，提出一種上述偏光裝置的制作方法，其特征在于在該偏光板上形成該第一擴散層。


本發(fā)明借助下列圖式及詳細說明，使讀者有更深入的了解圖1，是現(xiàn)有液晶顯示器的視角改變反差的示意圖；圖2，是本發(fā)明的具有視角補償裝置的顯示器的實施例示意圖；圖3，是本發(fā)明的具有視角補償裝置的顯示器的另一實施例示意圖；以及圖4，是本發(fā)明視角補償裝置中擴散層的效果比較表。
具體實施例方式
請參閱圖2，是本發(fā)明的具有視角補償裝置的顯示器的實施例示意圖。其中在上偏光板10’與下偏光板13’之間設置液晶面板12。本發(fā)明為了解決光線在通過偏光裝置所造成的光線行進方向過于固定，因而導致視角過于狹小的問題，在上偏光板10’上還設置視角補償裝置，其具有第一擴散層15，該第一擴散層15包含多個微粒與填充物，借助光線撞擊到微粒而使得原本的行進方向由單一的方向改變成多方向，而達到視角補償?shù)男Ч?。微粒的直徑分布大約從幾納米至幾十微米不等，并呈均勻分布。
而第一擴散層15中所含的粒子可選自二氧化鈦(TiO2)、氧化鋅(ZnO)及二氧化硅(SiO2)聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)、苯乙烯樹脂及氯乙烯樹脂，這些材料中的某一種至多種作組合變化。
然而，假使微粒的體積過大，則會導致被遮擋的光線過多且被遮擋的區(qū)域過于集中，使亮度降低或分布不均，清晰度下降，故本發(fā)明為了在不降低亮度、亮度分布均勻且維持既有的清晰度的前提的下，加強視角補償?shù)男Ч暯茄a償裝置的第一擴散層15以納米及微米微粒所構(gòu)成，如此就不會因為增加微粒的數(shù)量而減損顯示器的清晰度。此外，在第一擴散層15的型態(tài)上，可為薄膜狀的構(gòu)造，或是為了第一擴散層15的設置便利性，其中的微粒系與填充物混合，涂布于上偏光板10’上，當然，該填充物可為膠，如此就可以直接將微粒粘著在上偏光板10’上。所以在粒子上做變化，藉以達到更佳的視角補償效果，而第一擴散層15的型態(tài)則可為薄膜或是膠狀物質(zhì)。
此外，膠(樹脂)的成分可選自聚胺甲酸酯(polyurethane，PU)、聚甲基丙烯酸甲酯(Poly Methyl Methacrylate，PMMA)及聚硅酸(polysilicaacid，PSA)中的一種。
再者，想要達到更佳的視角補償效果，另一種實施例則是改變該第一擴散層15的霧度(haze)，此即透過粒子數(shù)量與大小的改變，進而控制了第一擴散層15的密度，此即增加了光線發(fā)散的程度。也就是霧度增加，可以使光線被散射的更為分散，亦有助于視角補償?shù)男Ч?br> 另外，想要達到更佳的視角補償效果，另一種實施例則是增加該第一擴散層15的厚度t，請參閱圖3，此即導致光線穿過第一擴散層15的路徑加長，亦增加了被粒子阻擋而產(chǎn)生的散射現(xiàn)象，也有助于視角補償?shù)男Ч?br> 因此，不論是在霧度上、厚度上、或是粒子上加以調(diào)整改變皆對視角補償有所影響，為了達到最佳效果，而在霧度、厚度與粒子三者之間取得一最佳數(shù)據(jù)亦是本發(fā)明所能達到的效果。
當然，為了更進一步增加本發(fā)明的效果，或是對該第一擴散層15提供保護，在第一擴散層15上還設置第二擴散層16，可以同時具有保護以及擴散的效果，對于增進本發(fā)明視角補償?shù)哪康囊嘤邢喈數(shù)膸椭?。而第二擴散層16的材料系選自聚烯烴類(polyolefin)如COP(環(huán)烯烴聚合物)、COC(環(huán)烯烴共聚合物)、聚碳酸酯類(PC)、聚酯類(polyester)如PET，PEN、苯乙烯(PS)、壓克力樹脂類(如PMMA)、聚亞酰胺類(如PI)、聚醚砜(如PES)以及醋酸纖維素類(CA)，如TAC(三醋酸纖維素)二醋酸纖維素(Diacetate Cellulose)、乙酸丁酸纖維素(CelluloseAcetate Butyrate)中的一種。
此外，由于第二擴散層多是位于顯示器的最外層，故通常會再設置抗昡粒子，如二氧化硅(SiO2)等。
請參閱圖4，本發(fā)明視角補償裝置中擴散層的效果比較表。其中包含三種結(jié)構(gòu)，第一種是無第一擴散層的結(jié)構(gòu)，其視角在八十度時的對比僅有19.2；第二種是第一型第一擴散層(請參閱圖2、3標號15)的結(jié)構(gòu)，其對比則提升為36.4；第三種則是第二型第一擴散層的結(jié)構(gòu)，其對比更達到45.9，可見在提升視角上，本發(fā)明視角補償裝置的第一擴散層是相當有效的。
請繼續(xù)參閱圖4，在色飽和(NTSC)方面的表現(xiàn)，若以陰極射線管的色飽和作為100％，第一種是無第一擴散層的結(jié)構(gòu)，其色飽和僅有62.5％；第二種是第一型第一擴散層的結(jié)構(gòu)，其色飽和則提升為82.8％；第三種則是第二型第一擴散層的結(jié)構(gòu)，其色飽和更達到90.7％，可見在提升色飽和上，本發(fā)明視角補償裝置的第一擴散層是相當有效的。
請繼續(xù)參閱圖4，至于色偏，則是指當顯示器呈現(xiàn)暗態(tài)時，以不同的角度觀察的時候，顯示器的黑點所滲漏出的其它顏色的分布，依此定義，第一種的無第一擴散層的結(jié)構(gòu)，其色偏的分布為長形區(qū)域；第二種第一型第一擴散層的結(jié)構(gòu)，其色偏的分布不論在長寬上，皆已縮小為第一種的一半；第三種則是第二型第一擴散層的結(jié)構(gòu)，其色偏是更加縮小的，可見在抑制色偏的表現(xiàn)上，本發(fā)明視角補償裝置的第一擴散層是相當有效的。
此外，本發(fā)明中的視角補償裝置可運用于液晶顯示器、電漿面板或是其他種類的平板顯示器，并皆可獲致相常的增加視角、提升色飽和以及抑制暗態(tài)色偏，并改善“慕拉”(mura，むら)的效果。
本發(fā)明可由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所任施匠思而做出的各式各樣的修飾，依舊不脫離本發(fā)明權(quán)利要求的保護。
權(quán)利要求
1.一種顯示器，至少包括第一偏光板；顯示面板，位于所述第一偏光板上；第二偏光板，位于所述顯示面板上；以及視角補償裝置，位于所述第二偏光板上，所述視角補償裝置包括至少一第一擴散層；借助所述視角補償裝置的擴散作用，以提高所述顯示器的視角范圍。
2.如權(quán)利要求1所述的偏光裝置，其特征在于所述顯示面板為液晶顯示面板。
3.如權(quán)利要求1所述的偏光裝置，其特征在于所述第一擴散層由多個微粒及填充物所構(gòu)成；及/或所述多個微粒為微米或納米微粒，所述填充物為膠。
4.如權(quán)利要求1所述的偏光裝置，其特征在于所述視角補償裝置還包括至少一第二擴散層；及/或所述第二擴散層由保護基材所構(gòu)成。
5.一種應用于顯示器的偏光裝置，包括偏光板；以及視角補償裝置，位于所述偏光板上，所述視角補償裝置包括至少一第一擴散層；借助所述視角補償裝置的擴散作用，以提高所述顯示器的視角范圍。
6.如權(quán)利要求5所述的偏光裝置，其特征在于所述顯示器為液晶顯示器。
7.如權(quán)利要求5所述的偏光裝置，其特征在于所述第一擴散層由多個微粒及填充物所構(gòu)成；所述視角補償裝置還包括至少一第二擴散層；及/或所述第二擴散層由三醋酸纖維素(TAC)所構(gòu)成。
8.一種權(quán)利要求5所述的偏光裝置的制作方法，其特征在于在所述偏光板上形成所述第一擴散層，其特征在于所述第一擴散層由多個微粒及填充物所構(gòu)成；及/或所述制作方法還包括步驟如下在所述第一擴散層上形成至少一第二擴散層。
9.一種顯示器，包含平板顯示裝置，其特征在于在所述平板顯示裝置的表面上還設置視角補償裝置，所述視角補償裝置含有多個微粒以及填充物，借助所述多個微粒使自偏光板射出的光線產(chǎn)生散射。
10.如權(quán)利要求9所述的顯示器，其特征在于所述視角補償裝置包含第一擴散層，包含所述多個微粒及所述填充物；以及第二擴散層，而所述第二擴散層的材料選自聚烯烴類、聚碳酸酯類、聚酯類、苯乙烯、壓克力樹脂類、聚亞酰胺類、聚醚砜以及醋酸纖維素類中的一種。
全文摘要
本發(fā)明指一種應用于顯示器的偏光裝置及其制作方法，在該顯示器的顯示面板或偏光板上形成至少一擴散層，以提高該顯示器的視角范圍。
文檔編號G02B5/30GK1940670SQ20051010898
公開日2007年4月4日 申請日期2005年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月29日
發(fā)明者劉育維, 梁逸平, 徐榮鴻, 吳龍海 申請人:力特光電科技股份有限公司