專利名稱：抗反射偏光片及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種光學(xué)片及使用此光學(xué)片的顯示裝置。特別地，本發(fā)明是有關(guān)于一種抗反射偏光片(anti-reflective polarizing plate)、寬波帶四分之一波板(broadband quarter wave plate)以及使用這些光學(xué)片的廣視角抗反射顯示裝置(wide viewing angle anti-reflective displaydevice)及電子裝置。
背景技術(shù)：
可發(fā)光的顯示裝置包括了有機(jī)電致發(fā)光(OEL)顯示裝置、等離子(plasma)顯示裝置、場發(fā)射(field emissive)顯示裝置以及其它類似的顯示裝置。另一類的顯示裝置則是經(jīng)由透射或是反射光線來顯示，像是液晶顯示裝置及其它類似的裝置。對這兩類的顯示裝置，要同時具有高亮度與高對比度是很重要的。所謂的顯示對比度是指亮態(tài)時光強(qiáng)度與暗態(tài)時光強(qiáng)度的比值。在所有的實(shí)際情況中，當(dāng)顯示暗態(tài)時，由周遭光線(ambient light)反射的光扮演了主要角色。由于觀察者會看到疊加在影像上以及由周遭光線反射所產(chǎn)生的影像，因此反射的光線實(shí)際上是特別令人感到困擾的。除此以外，反射光線也會形成一層薄霧影像，疊加在所顯示的影像上，這將會減低影像對比并且限制了可見灰階的范圍。
圖1繪示了現(xiàn)有習(xí)知一種顯示裝置的截面圖，在這個顯示裝置中，一偏光板與一四分之一波板被使用來解決反射光所產(chǎn)生的干擾問題。在圖1中，線偏光板104與單光軸的四分之一波板102是層疊在一起且配置在一顯示面板100的表面上，其中此顯示面板100中具有反射材料。當(dāng)周遭光線106通過線偏光板104時會被線偏極化，隨后偏振光106在穿過單光軸的四分之一波板102時會被圓偏極化。之后，圓偏振光106再從顯示面板100的反射材料反射回來并且被反轉(zhuǎn)。被反射回的圓偏振光106會射向單光軸的四分之一波板102并且被線偏光板104吸收，如此一來可以避免周遭光線106反射并且避免被反射回的周遭光線干擾了發(fā)自顯示面板100的有用光線。利用此一方法，對周遭的綠光具有有效的抗反射性，然而對于紅光與周圍藍(lán)光的抗反射效果卻不佳。
圖2是另一現(xiàn)有習(xí)知的顯示裝置的截面圖，此裝置是使用一偏光板與一寬波帶四分之一波板。如圖2所示，相較于圖1的顯示裝置，更包括一單光軸的二分之一波板108，其與一線偏光板104以及一單光軸的四分之一波板102層疊在一起，而層疊在一起的二分之一波板108與四分之一波板104又稱做寬波帶四分之一波板。此方法雖然對于垂直入射的周遭白光106a(紅光、綠光、藍(lán)光)具有有效的抗反射性，但是斜向射入顯示面板100的光線106b卻無法完全地被線偏光板104吸收。這是因?yàn)楫?dāng)周遭光線以不同角度入射到顯示裝置時，單光軸二分之一波板108的光軸與線偏光板104的穿透軸之間的夾角、單光軸四分之一波板102的光軸與線偏光板104的穿透軸之間的夾角皆會改變。不論是圖1或是圖2的顯示裝置，對于斜向入射的光線，其抗反射效果都不佳。圖3繪示了圖1的顯示裝置的模擬反射情況。圖4繪示了圖2的顯示裝置的模擬反射情況。如同圖3與圖4所顯示的，這兩種顯示裝置的抗反射效果都不佳。在圖3中，極座標(biāo)角約在50度、方位角在0、90、180與270度的區(qū)域范圍，其反射率比0.01大。在圖4的相同區(qū)域，其反射率亦比0.01大。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的就是在提供一種顯示裝置，其具有較好的抗反射效果與較佳的廣視角。
本發(fā)明的再一目的是提供一種偏光片，其具有良好的抗反射效果。
本發(fā)明的又一目的是提供一種寬波帶四分之一波板，其具有良好的抗反射效果。
本發(fā)明的另一目的是提供一種電子裝置，其是使用本發(fā)明所提供的光學(xué)片，因而具有良好的廣視角抗反射特性及較佳的顯示品質(zhì)。
基于上述目的或其它目的，本發(fā)明提出一種顯示裝置，此顯示裝置包括一顯示面板、一偏光板以及一寬波帶四分之一波板。其中偏光板配置在顯示面板的表面上，而寬波帶四分之一波板配置在顯示面板與偏光板之間。此寬波帶四分之一波板是包括一二分之一波板與一四分之一波板，且此二分之一波板與此四分之一波板皆滿足關(guān)系式Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)＝0.3～0.8，nx、ny為平面主折射率，nz為厚度方向的折射率。
依照本發(fā)明較佳實(shí)施例，上述nx≠ny≠nz。此外，二分之一波板與四分之一波板例如皆滿足關(guān)系式Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)＝0.5。另外，顯示裝置例如是液晶顯示面板、有機(jī)電致發(fā)光顯示面板、等離子顯示面板或是場發(fā)射顯示面板。
依照本發(fā)明較佳實(shí)施例，上述的偏光板具有一吸收軸，此吸收軸平行于顯示面板的水平方向。另外，偏光板的透射軸與二分之一波板的光軸之間有一夾角θ，且偏光板的透射軸與四分之一波板光軸之間有一夾角(2θ+45)。另外，二分之一波板是配置在偏光板與四分之一波板之間，且四分之一波板是配置在二分之一波板與顯示面板之間。
本發(fā)明另提出一種偏光片(polarizing plate)，此偏光片包括一偏光板及一寬波帶四分之一波板，而此寬波帶四分之一波板配置在偏光板之上，更包含此寬波帶四分之一波板是由一二分之一波板與一四分之一波板所構(gòu)成，且此二分之一波板與此四分之一波板皆滿足關(guān)系式Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)＝0.3～0.8，nx、ny為平面主折射率、nz為厚度方向的折射率。
依照本發(fā)明較佳實(shí)施例，上述的nx≠ny≠nz。此外，二分之一波板與四分之一波板例如皆滿足關(guān)系式Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)＝0.5。
依照本發(fā)明較佳實(shí)施例，上述的偏光板的透射軸與二分之一波板的光軸之間有一夾角θ，且偏光板的透射軸與四分之一波板光軸之間有一夾角(2θ+45)。
本發(fā)明又提出一種寬波帶四分之一波板，此寬波帶四分之一波板是由一二分之一波板與一四分之一波板層疊在一起所構(gòu)成，且此二分之一波板與此四分之一波板皆滿足關(guān)系式Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)＝0.3～0.8，nx、ny為平面主折射率、nz為厚度方向的折射率。
依照本發(fā)明較佳實(shí)施例，上述的寬波帶四分之一波板，其中nx≠ny≠nz。此外，二分之一波板與四分之一波板例如皆滿足關(guān)系式Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)＝0.5。
本發(fā)明另提出一種電子裝置，此電子裝置包括一顯示裝置、一控制器以及一輸入裝置。其中的顯示裝置與上述所提出的顯示裝置相同，而控制器電性連接在此顯示裝置。此外，輸入裝置電性連接于控制器且用以處理顯示裝置所顯示的影像。
依照本發(fā)明較佳實(shí)施例，上述的nx≠ny≠nz。此外，二分之一波板與四分之一波板例如皆滿足關(guān)系式Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)＝0.5。
依照本發(fā)明較佳實(shí)施例，上述的偏光板具有一吸收軸，此吸收軸平行于顯示面板的水平方向。另外，偏光板的透射軸與二分之一波板的光軸之間有一夾角θ，且偏光板的透射軸與四分之一波板光軸之間有一夾角(2θ+45)。此外，二分之一波板是配置在偏光板與四分之一波板之間，且四分之一波板是配置在二分之一波板與顯示面板之間。
其余的優(yōu)點(diǎn)將在隨后說明中某種程度上地被提出且以某種程度上地顯見于說明中，或是可經(jīng)由本發(fā)明的實(shí)施而被學(xué)習(xí)。靠著在專利申請范圍所指出的要點(diǎn)或要點(diǎn)的結(jié)合，這些優(yōu)點(diǎn)將可被實(shí)現(xiàn)與達(dá)成。
需了解的是，前述的概略描述以及下列的詳細(xì)說明僅是示范性、解釋性的，并非本發(fā)明的限制，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的申請專利范圍所界定者為準(zhǔn)。


圖1為現(xiàn)有習(xí)知一種顯示裝置的截面圖。
圖2為現(xiàn)有習(xí)知另一種顯示裝置的截面圖。
圖3為圖1的顯示裝置的模擬反射情況。
圖4為圖2的顯示裝置的模擬反射情況。
圖5為依照本發(fā)明較佳實(shí)施例的廣視角抗反射顯示裝置的截面圖。
圖6A為依照本發(fā)明較佳實(shí)施例的偏光板透射軸、四分之一波板光軸以及二分之一波板光軸三者間的方位關(guān)系，此方位關(guān)系是以正向觀察顯示裝置而得到的結(jié)果。
圖6B是依照本發(fā)明較佳實(shí)施例的偏光板透射軸、四分之一波板光軸以及二分之一波板光軸三者間的方位關(guān)系，此方位關(guān)系是以斜向觀察顯示裝置而得到的結(jié)果。
圖7是圖5的顯示裝置的模擬反射情況。
圖8是依照本發(fā)明較佳實(shí)施例的電子裝置的示意圖。
100顯示裝置102、302四分之一波板104偏光板106、106a垂直入射周遭光線106b斜向入射周遭光線108、304二分之一波板300寬波帶四分之一波板400偏光板的透射軸402二分之一波板的光軸404四分之一波板的光軸802控制器804顯示裝置806輸入裝置具體實(shí)施方式
參考資料將被詳細(xì)地制作以揭示現(xiàn)有的實(shí)施例，這些實(shí)施例可配合所附圖示舉例說明。參考編號將被使用在圖示中以標(biāo)示相同或相似的部分。
圖5繪示了依照本發(fā)明較佳實(shí)施例的廣視角抗反射顯示裝置的截面圖。如圖5所示，此廣視角抗反射顯示裝置至少由一顯示面板100、一偏光板104以及一寬波帶四分之一波板300所構(gòu)成，而此寬波帶四分之一波板300包括四分之一波板302與一二分之一波板304。偏光板104是配置在顯示面板100的表面上，且寬波帶四分之一波板300是配置在偏光板104與顯示面板100之間。在一實(shí)施例中，二分之一波板304是配置在偏光板104與四分之一波板302之間。
顯示面板100中具有反射材料，這反射材料例如是金屬線(例如訊號線、掃瞄線等)、電極(例如閘極電極、源極/汲極電極、儲存電容等)或是其它反射薄膜(例如半導(dǎo)體薄膜)。
顯示面板100例如可以是液晶顯示器面板、有機(jī)電致發(fā)光顯示面板、等離子顯示面板、場發(fā)射顯示面板或是其它類似的顯示面板。
偏光板104例如是線偏光板。四分之一波板302例如是雙光軸四分之一波板。二分之一波板304例如是雙光軸二分之一波板。特別是，二分之一波板304與四分之一波板302兩者都滿足關(guān)系式Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)＝0.3～0.8，較佳的是，Nz是介于0.3至0.6的范圍。其中，nx、ny是平面主折射率，nz是厚度方向的折射率，而且nx、ny、nz三者皆不相同。在一實(shí)施例中，二分之一波板304與四分之一波板302例如滿足關(guān)系式Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)＝0.5，則在顯示上可得到較好的抗反射效果和較佳的廣視角。
如圖5所示，當(dāng)周圍垂直入射光106a進(jìn)入線偏光板104時，會被線偏極化。然后當(dāng)線偏振光106a進(jìn)入寬波帶四分之一波板300時，線偏振光106a會被寬波帶四分之一波板300改變成圓偏振光，其例如是左旋圓偏振光，并且射向顯示面板100。之后，左旋圓偏振光會被顯示面板的反射材料(例如是金屬線、電極或反射薄膜)反射且反轉(zhuǎn)為右旋圓偏振光。同樣地，在上述實(shí)施例中，若原先的偏振光是右旋圓偏振光，在被反射后則變?yōu)樽笮龍A偏振光。右旋圓偏振光會被反射向?qū)挷◣姆种徊ò?00并且再次地被圓偏極化以變成線偏振光，而其偏振軸近乎垂直于線偏光板104的透射軸。線偏振光的偏振軸與線偏光板104的透射軸之間的角度例如是介于85至90度為佳。因此，右旋圓偏振光與左旋圓偏振光都會在顯示面板100中傳輸與反射的期間被吸收，所以不致干擾自顯示面板100發(fā)出的光訊號。
斜向入射的周遭光線106b也會如同垂直入射周遭光線在顯示面板100里傳輸與反射的期間以相同的模式穿透。這是因?yàn)榻M成寬波帶四分之一波板300的二分之一波板304與四分之一波板302皆滿足關(guān)系式Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)＝0.3～0.8，較佳的是Nz是介于0.3至0.6的范圍(nx、ny、nz皆不相同)，因此即使光線是斜向入射到顯示裝置，其偏振軸仍可固定在相同方向。詳細(xì)的說明如下。
圖6A繪示了依照本發(fā)明較佳實(shí)施例的偏光板透射軸、四分之一波板的光軸以及二分之一波板的光軸三者之間的方位關(guān)系，此方位關(guān)系是以正向觀察顯示裝置而得到的結(jié)果。如圖6A所示，在線偏光板的透射軸402與二分之一波板的光軸400之間有一夾角θ，線偏光板的透射軸402與四分之一波板的光軸404之間則夾有一角度(2θ+45)，以致垂直入射的周遭光線可以有效地被吸收。因此，由線偏光板104、四分之一波板302以及二分之一波板304(如顯示于圖3)層疊成的光學(xué)片具有良好的抗反射效果。
圖6B繪示了依照本發(fā)明較佳實(shí)施例的偏光板透射軸、四分之一波板光軸以及二分之一波板光軸三者間的方位關(guān)系，此方位關(guān)系是以斜向觀察顯示裝置而得到的結(jié)果。因?yàn)轱@示裝置包括滿足關(guān)系式Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)＝0.3～0.8的二分之一波板與四分之一波板，即使周遭光線是斜向入射到顯示裝置，線偏光板的透射軸402與二分之一波板的光軸400之間夾了一個角度θ，而線偏光板的透射軸402與四分之一波板的光軸404之間夾一角度(2θ+45)。
應(yīng)該注意到的是，線偏光板104的吸收軸(如圖5所示)大致上是平行于顯示面板的水平方向，且具備太陽眼鏡良好可見度(sunglassvisibility)的優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)榇孙@示裝置具有良好的抗反射效果以及良好的太陽眼鏡的可見度，因此，此顯示裝置能夠在戶外環(huán)境中使用。
圖7繪示了圖5的顯示裝置的模擬反射情況。如圖7所示，在極座標(biāo)角約為50度且方位角在0、90、180、270度的區(qū)域，反射率比0.01小，相較于圖1與圖2現(xiàn)有習(xí)知的顯示裝置，本發(fā)明中所揭示的顯示裝置具有良好的抗反射效果，其平均反射率的最大值約0.01。
因此，本發(fā)明提出一種抗反射偏光片，其包括一偏光板與一寬波帶四分之一波板，而寬波帶四分之一波板包括一二分之一波板與一四分之一波板，且兩波板皆滿足關(guān)系式Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)＝0.3～0.8。此抗反射偏光片可提供優(yōu)良的廣視角抗反射效果，因而能應(yīng)用在顯示裝置或其它需要抗反射效果的設(shè)備。
圖8繪示了依照本發(fā)明較佳實(shí)施例的電子裝置。此電子裝置可包括一顯示裝置804、一控制器802與一輸入裝置806。顯示裝置804是類似于圖5的廣視角抗反射顯示裝置，在此省略說明?？刂破?02是電性連接于顯示裝置804。控制器802包括了一源極和閘極驅(qū)動電路(未繪出)以控制顯示裝置804依據(jù)輸入訊號而輸出影像。輸入裝置806是電性連接于控制器802并且包含了一處理器或類似裝置，以輸入訊號至控制器802來處理顯示在顯示裝置804上的影像。
另外，寬波帶四分之一波板包括了皆滿足關(guān)系式Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)＝0.3～0.8的一二分之一波板與一四分之一波板。對于寬波帶四分之一波板，當(dāng)光線以任意角度穿透此寬波帶四分之一波板時，其偏振軸方向可被固定。這是一種新的寬波帶四分之一波板。若此寬波帶四分一波板與一線偏光板被層疊在一起，將能提供良好的抗反射特性。
基于前述，本發(fā)明的顯示裝置與電子裝置包括一雙光軸四分之一波板與一雙光軸二分之一波板，而此雙光軸四分之一波板與此雙光軸二分之一波板皆滿足關(guān)系式Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)＝0.3～0.8，以使以任意角度入射至顯示裝置中的周遭光線能有效地被由雙光軸四分之一波板、雙光軸二分之一波板以及線偏光板層疊而成的光學(xué)片所吸收。換言之，本發(fā)明的顯示裝置與電子裝置具備有廣視角抗反射特性。
另外，因?yàn)轱@示裝置與電子裝置具備有廣視角抗反射特性，所以也具備有較強(qiáng)的對比以致可改善顯示品質(zhì)。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的申請專利范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，其特征在于其包括一顯示面板；一偏光板，配置在該顯示面板的表面上；以及一寬波帶四分之一波板，配置在該顯示面板與該偏光板之間，其中該寬波帶四分之一波板包括一二分之一波板與一四分之一波板，且該二分之一波板與該四分之一波板皆滿足關(guān)系式Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)＝0.3～0.8，其中的nx、ny為平面主折射率，nz為厚度方向的折射率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于其中nx≠ny≠nz。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于其中所述的二分之一波板與該四分之一波板皆滿足關(guān)系式Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)＝0.5。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于其中所述的顯示面板是選自一液晶顯示面板、一有機(jī)電致發(fā)光顯示面板、一等離子顯示面板或是一場發(fā)射顯示面板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于其中所述的偏光板具有一吸收軸，且該吸收軸平行于該顯示面板的水平方向。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于其中所述的偏光板的一透射軸與該二分之一波板的一光軸之間有一夾角θ，且該偏光板的該透射軸與該四分之一波板的一光軸之間有一夾角(2θ+45)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于其中所述的二分之一波板是配置在該偏光板與該四分之一波板之間，且該四分之一波板是配置在該二分之一波板與該顯示面板之間。
8.一種偏光片，其特征在于其包括一偏光板；以及一寬波帶四分之一波板，配置在該偏光板之上，其中該寬波帶四分之一波板包括一二分之一波板與一四分之一波板，且該二分之一波板與該四分之一波板皆滿足關(guān)系式Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)＝0.3～0.8，其中的nx、ny為平面主折射率，nz為厚度方向的折射率。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的偏光片，其特征在于其中nx≠ny≠nz。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的偏光片，其特征在于其中所述的二分之一波板與該四分之一波板皆滿足關(guān)系式Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)＝0.5。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的偏光片，其特征在于其中所述的偏光板的一透射軸與該二分之一波板的一光軸之間有一夾角θ，且該偏光板的該透射軸與該四分之一波板的一光軸之間有一夾角(2θ+45)。
12.一種寬波帶四分之一波板，其特征在于其包括一二分之一波板與一四分之一波板層疊在一起，其中該二分之一波板與該四分之一波板皆滿足關(guān)系式Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)＝0.3～0.8，其中的nx、ny為平面主折射率，nz為厚度方向的折射率。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的寬波帶四分之一波板，其特征在于其中nx≠ny≠nz。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的寬波帶四分之一波板，其特征在于其中所述的二分之一波板與該四分之一波板皆滿足關(guān)系式Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)＝0.5。
15.一種電子裝置，其特征在于其包括權(quán)利要求1所述的一顯示裝置；一控制器，其與該顯示裝置電性連接；以及一輸入裝置，其與該控制器電性連接，并用以處理顯示在該顯示裝置上的影像。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子裝置，其特征在于其中nx≠ny≠nz。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子裝置，其特征在于其中所述的二分之一波板與該四分之一波板皆滿足關(guān)系式Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)＝0.5。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子裝置，其特征在于其中所述的偏光板具有一吸收軸，且該吸收軸平行于該顯示面板的水平方向。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子裝置，其特征在于其中所述的偏光板的一透射軸與該二分之一波板的一光軸之間有一夾角θ，且該偏光板的該透射軸與該四分之一波板的一光軸之間有一夾角(2θ+45)。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子裝置，其特征在于其中所述的二分之一波板配置在該偏光板與該四分之一波板之間，且該四分之一波板配置在該二分之一波板與該顯示面板之間。
全文摘要
一種顯示裝置的結(jié)構(gòu)，包括了一顯示面板、一偏光板以及一寬波帶四分之一波板。其中，偏光板配置在顯示面板的表面上，寬波帶四分之一波板配置在顯示面板與偏光板之間且此寬波帶四分之一波板包括一二分之一波板與一四分之一波板。此二分之一波板與此四分之一皆波板滿足關(guān)系式Nz＝(nx－nz)/(nx－ny)＝0.3～0.8，其中的nx、ny為平面主折射率(in－plane main refractive index)，nz為厚度方向的折射率(thickness－wise refractive index)。
文檔編號G02B5/30GK1834726SQ20051011521
公開日2006年9月20日 申請日期2005年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月18日
發(fā)明者林啟湟 申請人:統(tǒng)寶光電股份有限公司