專利名稱：偏光裝置以及具有偏光裝置的顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種偏光裝置，尤其是具有視角補(bǔ)償效果的偏光裝置；以及具有偏光裝置的顯示器。
背景技術(shù)：
隨著因特網(wǎng)與無線電通訊技術(shù)的高速發(fā)展，信息化漸漸普及到個(gè)人，因此可攜式信息產(chǎn)品，如筆記本電腦、移動電話、數(shù)碼相機(jī)、及個(gè)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(dǎo)體制造過程技術(shù)兼容等優(yōu)點(diǎn)，并順應(yīng)著這股因特網(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(yīng)用呈飛躍性的成長；由早期的簡易手表、計(jì)算器等低信息容量顯示產(chǎn)品的應(yīng)用，漸漸擴(kuò)展到精細(xì)化的監(jiān)視器或可攜式信息產(chǎn)品。其技術(shù)涵蓋材料、設(shè)備、制造過程、產(chǎn)品特性等諸多層面的開發(fā)，可謂一日千里。時(shí)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。
液晶顯示器最為人所詬病的即為視角的問題。當(dāng)液晶顯示器被具有優(yōu)良指向性的背光源照亮?xí)r，幾乎所有的光線都是向前直進(jìn)的，因此當(dāng)我們從前端觀看顯示器時(shí)，在兩側(cè)方向上的光量是非常小的，一般來說，市面上的液晶顯示器視角以30度左右最為常見，若想以大于此度數(shù)的角度觀看顯示器，則會因光量不足而無法看到清晰的畫面。
為了改善這個(gè)缺點(diǎn)，公知技術(shù)中出現(xiàn)了數(shù)種嘗試解決的方法，請參考圖1，其為其中一種的中國臺灣專利公開第00343291號所提出液晶顯示器的剖面圖。其中，液晶顯示器1是由偏光板10、微粒111和填充物112所構(gòu)成的擴(kuò)散層11、液晶面板(cell)12、偏光板13、以及由棱鏡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)出平行的光線以近似垂直的方式到達(dá)液晶顯示器1，再依序經(jīng)由偏光板13、液晶面板12、擴(kuò)散層11、以及偏光板10的折射而向外發(fā)散形成影像光束；該方案即利用微粒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(kuò)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。
請?jiān)賲⒖紙D2，其為公知的顯示器剖面圖，其中在背光源組14上依次有一液晶面板12、偏光板10、第一擴(kuò)散層11’與一第二擴(kuò)散層15’。由于各層均互相平行，因此各層的法線N也相同，當(dāng)光線從背光源組14射出時(shí)，經(jīng)過液晶面板12、偏光板10、第一擴(kuò)散層11’與第二擴(kuò)散層15’行進(jìn)，由于各層的折射率相同，故光線以第二路徑A2移動而不會再有任何折射產(chǎn)生，直到穿出第二擴(kuò)散層15’，由于空氣的密度遠(yuǎn)低于第二擴(kuò)散層15’，因此光線以第一路徑A1離開。由此可知，第二路徑A2與法線N所形成的第二角度a2小于由第一路徑A1與法線N所形成的第一角度a1，而對使用者而言，第一視角a是由第一視線A與法線N形成。因此，傳統(tǒng)上靠第一、第二擴(kuò)散層11’、15’來增加視角雖然有其有用之處，然而其缺點(diǎn)在于光線的行進(jìn)方向變化多樣，多多少少會造成反差降低的副作用。
請參考圖3，其為圖2的顯示器的視角改變反差的示意圖，其中可以看到公知技術(shù)在三百六十度的全周視角中，其反差的變化可分為三個(gè)區(qū)域，即第一反差區(qū)C1表示反差值在18至30，第二反差區(qū)C2表示反差值在30至500，第三反差區(qū)C3表示反差值在500至1000以上，由此圖可知，以視角八十度附近而言，反差只有不到30的程度，相當(dāng)?shù)牡汀?br> 另外，也有在顯示器上貼設(shè)一法蘭尼透鏡(Fresnel lens)的方式達(dá)到增加視角的方式，然而法蘭尼透鏡本身還有像差(aberration)的問題，譬如說色像差、彎曲像差等等，因此可以說是制造更多問題，且法蘭尼透鏡由于自身的階梯形狀，因此當(dāng)光線穿入及穿出時(shí)造成的漫射也有降低反差的問題存在。
因此由上述各公知顯示器可知，這些方式除了在二側(cè)視角上的提升程度仍然有限之外，也無法針對液晶顯示器所具有的暗態(tài)色偏(color shift)效應(yīng)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(jìn)也極為有限。
因此，發(fā)明人鑒于公知技術(shù)的缺陷，經(jīng)過悉心研究提出了本發(fā)明“用于顯示器的偏光裝置”，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可視角范圍。
本發(fā)明的另一目的是為了改善顯示器的對比度、暗態(tài)色偏(color shift)效應(yīng)，并提高其色彩飽和度。
本發(fā)明的主要構(gòu)思是在顯示器的顯示面板上依序形成一低折射率層以及至少一擴(kuò)散層。
根據(jù)本發(fā)明的主要構(gòu)思，提出一種顯示器，至少包括一第一偏光板(polarizer)；一顯示面板，位于該第一偏光板上；一第二偏光板，位于該顯示面板上；以及一折射層，位于該第二偏光板上；其中，該折射層的折射率低于該第二偏光板的折射率，以提高該顯示器的可視角范圍。
根據(jù)本發(fā)明的另一構(gòu)思，該顯示面板為一液晶顯示面板。
根據(jù)本發(fā)明的再一構(gòu)思，該折射層由一折射率比該第二偏光板的折射率低的物質(zhì)構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明的又一構(gòu)思，該物質(zhì)為空氣。
根據(jù)本發(fā)明的另一構(gòu)思，該折射層上還設(shè)有至少一個(gè)第一擴(kuò)散層與至少一個(gè)第二擴(kuò)散層。
根據(jù)本發(fā)明的又一構(gòu)思，該第一擴(kuò)散層由多個(gè)微粒及一填充物所構(gòu)成，其中該多個(gè)微粒為納米微粒，該填充物為一膠體；及/或該第二擴(kuò)散層可為下列任一選項(xiàng)三醋酸纖維(TAC，Triactyl Cellulose)、聚碳酸酯(PC，Polycarbonate)、聚乙烯醇(PVA，Polyvinyl Alcohol)、聚醚砜(PES，PolyetherSulfone)、聚乙二醇對苯二甲酸酯(PET，Polyethylene terephthalate)、環(huán)烯聚合物(COP，Cyclic Olefin Polymer)、環(huán)烯共聚合物(COC，Cyclic OlefinCopolymer)。
根據(jù)本發(fā)明的另一構(gòu)思，提出一種應(yīng)用于顯示器的偏光裝置，包括一偏光板；以及一折射層，位于該偏光板上；其中，該折射層的折射率低于該偏光板，以提高該顯示器的可視角范圍。
根據(jù)本發(fā)明的再一構(gòu)思，該顯示器為一液晶顯示器或一等離子顯示器。
根據(jù)本發(fā)明的又一構(gòu)思，該折射層由一折射率比該第二偏光板的折射率低的物質(zhì)或空氣構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明的另一構(gòu)思，該折射層上還設(shè)有至少一個(gè)第一擴(kuò)散層與至少一個(gè)第二擴(kuò)散層。
根據(jù)本發(fā)明的再一構(gòu)思，提出一種上述的偏光裝置的制作方法，其特征在于在該偏光板上形成該折射層。
根據(jù)本發(fā)明的再一構(gòu)思，提出一種上述的偏光裝置的制作方法，其中該第一擴(kuò)散層由多個(gè)微粒及一填充物構(gòu)成，其中該多個(gè)微粒為納米微粒，該填充物為一膠體；及/或該第二擴(kuò)散層系可為下列任一選項(xiàng)三醋酸纖維(TAC，Triactyl Cellulose)、聚碳酸酯(PC，Polycarbonate)、聚乙烯醇(PVA，PolyvinylAlcohol)、聚醚砜(PES，Polyether Sulfone)、聚乙二醇對苯二甲酸酯(PET，Polyethylene terephthalate)、環(huán)烯聚合物(COP，Cyclic Olefin Polymer)、環(huán)烯共聚合物(COC，Cyclic Olefin Copolymer)。
通過下列的詳細(xì)說明，將有益于更深入地了解本發(fā)明。


圖1為中國臺灣專利公開第00343291號的液晶顯示器的剖面圖；圖2為公知的顯示器剖面圖；圖3為圖2的顯示器的視角改變反差的示意圖；圖4為本發(fā)明具有視角補(bǔ)償裝置的顯示器偏光板；以及圖5為本發(fā)明的顯示器的視角改變反差的示意圖。
其中，附圖標(biāo)記說明如下1液晶顯示器 10偏光板 11擴(kuò)散層11’第一擴(kuò)散層111微粒 112填充物12液晶面板13偏光板 14背光源組141棱鏡 142光源 15’第二擴(kuò)散層16折射層 N法線 A第一視線a第一視角 A1第一路徑a1第一角度A2第二路徑a2第二角度A3第三路徑a3第三角度B第二視線 b第二視角
具體實(shí)施例方式
請參考圖4，其為本發(fā)明具有視角補(bǔ)償裝置的顯示器偏光板，其中在背光源組14上依次有一液晶面板12、第二偏光板10、折射層16、第一擴(kuò)散層11’與一第二擴(kuò)散層15’。
當(dāng)光線從背光源組14發(fā)出時(shí)，在液晶面板12與第二偏光板10中以第二路徑A2行進(jìn)，然而當(dāng)光線行進(jìn)到本發(fā)明所獨(dú)有的折射層16時(shí)，由于該折射層16所具有的第二折射率小于該第二偏光板所具有的第一折射率，故根據(jù)當(dāng)光線自折射率高的物質(zhì)進(jìn)入折射率低的物質(zhì)時(shí)，光線會偏離法線的物理現(xiàn)象，因此光線穿入折射層16時(shí)，光線的第三路徑A3與法線N所形成的第三角度a3就會大于第二角度a2，之后，光線再進(jìn)入第一擴(kuò)散層11’與一第二擴(kuò)散層15’時(shí)則會再偏向法線N而以第二路徑A2行進(jìn)，不過當(dāng)光線穿入空氣時(shí)，則又會偏離法線N而以第一路徑A1行進(jìn)，而法線N與第一路徑A1之間的第一角度a1大于第二角度a2。因此，當(dāng)光線自背光源組14依次穿入液晶面板12、偏光板10、折射層16、第一擴(kuò)散層11’與一第二擴(kuò)散層15’之后，最后形成第二視線B，而第二視線B與法線N之間的第二視角b與圖2的公知技術(shù)所揭示的第一視角a明顯大許多，這樣就達(dá)到了本發(fā)明想要補(bǔ)償視角的目的。
如果想增加光線從第二偏光板10到折射層16的折射角度，就要使第二折射率盡可能小于第一折射率，其中一種方式就是降低折射層16的密度，故折射層16由空氣構(gòu)成，由于空氣密度很低所以光線從第二偏光板10到折射層16的折射角度可以達(dá)到極高的折射角度，當(dāng)然，由于空氣以氧氣與氮?dú)鉃橹饕M成物，若以分子較小的單一氣體分子組成，則可使折射層16的密度更為降低，進(jìn)而使光線從第二偏光板10到折射層16的折射角度可以更大，使得第二視角b可以加大。
不過，就目前而言，折射層16所能找到的低折射率的材料，其折射率數(shù)值大約在1.3至1.4之間，而第二偏光板10、第一擴(kuò)散層11’與一第二擴(kuò)散層15’這三者的折射率大約是1.5以上，故通過折射率的差異確實(shí)可以達(dá)到增加視角的效果。
另外，就圖4而言，在折射層16外可以僅有一第一擴(kuò)散層11’以兼保護(hù)折射層16，換句話說，以第一擴(kuò)散層11’與偏光板10之間所形成的空間來容納空氣或分子較小的單一氣體分子，自然而然的形成一折射層16。
請?jiān)賲⒖紙D5，其中可見本發(fā)明在三百六十度的全周視角中，其反差的變化可分為三個(gè)區(qū)域，即第一反差區(qū)C1a表示反差值在50至60，第二反差區(qū)C2a表示反差值在60至300，第三反差區(qū)C3a表示反差值在300至650以上，由此圖可知，以視角四十五度附近而言，第一反差區(qū)C1a與圖3的第一反差區(qū)C1相比，反差已大幅提升至相當(dāng)高的水平，反差效果提升接近兩倍，而在視角八十度的位置，圖5所示是落在第二反差區(qū)C2a內(nèi)，也就是說有60至300的程度，與公知的技術(shù)相比而言有令人驚訝的提升，這在圖3所示的那些公知的液晶顯示器上是從所未有的現(xiàn)象。
此外，本發(fā)明中的視角補(bǔ)償裝置可運(yùn)用于液晶顯示器、等離子體面板或是其它種類的平板顯示器，并均可獲得相當(dāng)?shù)脑黾右暯堑男Ч?br> 不過折射層16雖然增加了視角，也就是增加了從側(cè)面看顯示器時(shí)的反差，卻有可能降低正中央視線的反差，以圖5而言，正中央的反差為第三反差區(qū)C3a，反差值則超過650，雖然較圖2的1000少，然而此點(diǎn)在絕大多數(shù)的情形下也無需特別注意，尤其是對于家用的顯示器而言，包括液晶電視與等離子電視等，其通常用于多人一同觀賞，并且通常其面積遠(yuǎn)大于個(gè)人計(jì)算機(jī)所使用的顯示器面板，故維持中央與側(cè)向的視覺效果例如反差使其能夠維持相近的程度，要比為了維持中央的反差而導(dǎo)致側(cè)向視線的反差急劇惡化更加重要，況且要進(jìn)一步提升整體顯示器的反差還有其它方式可以實(shí)現(xiàn)，所以這并非本發(fā)明的弱點(diǎn)，本發(fā)明拉近了側(cè)面與正中央的反差數(shù)值反而才是本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，因此這也是本發(fā)明所能實(shí)現(xiàn)的效果之一。而能夠達(dá)到此效果的本發(fā)明由于使用折射層16使顯示器的暗態(tài)色偏的現(xiàn)象可以大幅度減少，這比公知的顯示器效果顯然好很多，這對側(cè)向視線有所幫助，也就是說達(dá)到了視角補(bǔ)償?shù)男ЧＳ纱丝梢姡景l(fā)明特別適用在高對比的顯示器上，所以雖然中央反差降低，但側(cè)向反差卻大幅度提高，兩者差距縮小，這對于高對比(也就是高反差)的顯示器來說并不是問題，反而是很大的優(yōu)點(diǎn)。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以對本發(fā)明作出各種修改而不背離本發(fā)明申請權(quán)利要求書所限定的專利范圍。
權(quán)利要求
1.一種顯示器，包括一第一偏光板；一顯示面板，位于該第一偏光板上；一第二偏光板，位于該顯示面板上，且該第二偏光板具有一第一折射率；以及一折射層，位于該第二偏光板上，且該折射層具有一第二折射率；其中，該第二折射率小于該第一折射率，從而可以提高該顯示器的可視角范圍。
2.如權(quán)利要求1所述的顯示器，其中該顯示面板為一液晶顯示面板。
3.如權(quán)利要求1所述的顯示器，其中該折射層由一折射率比該第二偏光板的折射率低的物質(zhì)構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求3所述的顯示器，其中該物質(zhì)為空氣。
5.如權(quán)利要求1所述的顯示器，其中該折射層上還設(shè)有至少一個(gè)第一擴(kuò)散層與至少一個(gè)第二擴(kuò)散層。
6.如權(quán)利要求5所述的顯示器，其中該第一擴(kuò)散層由多個(gè)微粒及一填充物所構(gòu)成，其中該多個(gè)微粒為納米微粒，該填充物為一膠體；及/或該第二擴(kuò)散層可為下列任一選項(xiàng)三醋酸纖維、聚碳酸酯、聚乙烯醇、聚醚砜、聚乙二醇對苯二甲酸酯、環(huán)烯聚合物、環(huán)烯共聚合物。
7.一種應(yīng)用于顯示器的偏光裝置，包括一偏光板，具有一第一折射率；以及一折射層，具有一第二折射率，且位于該偏光板上；其中，該第二折射率低于該第一折射率，從而可以提高該顯示器的可視角范圍。
8.如權(quán)利要求7所述的偏光裝置，其中該顯示器為一液晶顯示器或一等離子顯示器。
9.如權(quán)利要求7所述的偏光裝置，其中該折射層由一折射率比該第二偏光板的折射率低的物質(zhì)或空氣構(gòu)成。
10.如權(quán)利要求7所述的偏光裝置，其中該折射層上還設(shè)有至少一個(gè)第一擴(kuò)散層與至少一個(gè)第二擴(kuò)散層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種偏光裝置以及具有偏光裝置的顯示器。所述偏光裝置包括一偏光板，具有一第一折射率；以及一折射層，具有一第二折射率，且位于該偏光板上；其中，該第二折射率低于該第一折射率，從而可以提高該顯示器的可視角范圍。所述顯示器包括一第一偏光板；一顯示面板，位于該第一偏光板上；一第二偏光板，位于該顯示面板上，且該第二偏光板具有一第一折射率；以及一折射層，位于該第二偏光板上，且該折射層具有一第二折射率；其中，該第二折射率小于該第一折射率，從而可以提高該顯示器的可視角范圍。
文檔編號G02B5/30GK1979293SQ20051012856
公開日2007年6月13日 申請日期2005年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月30日
發(fā)明者梁逸平, 劉育維, 徐榮鴻, 吳龍海 申請人:力特光電科技股份有限公司