本發(fā)明是關(guān)于一種鏡面顯示設(shè)備,尤指一種具有高穿透及高反射的光學(xué)結(jié)構(gòu)的鏡面顯示設(shè)備。
背景技術(shù):
隨著顯示器技術(shù)不斷進(jìn)步,所有的裝置均朝體積小、厚度薄、重量輕等趨勢(shì)發(fā)展,故目前市面上主流的顯示器裝置以如液晶顯示設(shè)備的薄型化顯示設(shè)備為主流;其中,無論是手機(jī)、筆記本電腦、攝影機(jī)、照相機(jī)、音樂播放器、移動(dòng)導(dǎo)航裝置、電視等顯示設(shè)備,均為各家廠商發(fā)展的主要產(chǎn)品之一。
然而,除了具有單純顯示功能的顯示設(shè)備外,目前各廠商更積極發(fā)展多功能顯示設(shè)備,如觸控顯示設(shè)備、鏡面顯示設(shè)備等,以期能更加符合使用者的需求。
在鏡面顯示設(shè)備中,為了達(dá)到表面上看起來像鏡子但同時(shí)又兼具有顯示影像的功能,一般而言是在顯示面板上裝設(shè)一反射層,以達(dá)到反射外界光的功效。雖然反射層可提供反射外界光的功能,但其也會(huì)同時(shí)反射由顯示面板來的影像的光,反而導(dǎo)致顯示面板來的影像的光的穿透率下降,而無法同時(shí)兼顧顯示面板影像的光的穿透率及外界的光的反射率。
有鑒于此,目前亟需發(fā)展一種鏡面顯示設(shè)備,其能同時(shí)兼具高穿透率及高反射率,以符合消費(fèi)者的需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的主要目的是提供一種鏡面顯示設(shè)備,其通過設(shè)置一第一反射率與第一穿透率總和大于100%的光學(xué)結(jié)構(gòu),而可改善現(xiàn)有鏡面顯示設(shè)備第一穿透率及/或第一反射率不理想的問題。
本發(fā)明的鏡面顯示設(shè)備包括:一顯示面板;一第一偏光板,設(shè)置于該顯示面板上;以及一光學(xué)結(jié)構(gòu),設(shè)置于該第一偏光板上,且包括:一第一偏振轉(zhuǎn)換層;以及一第二偏振轉(zhuǎn)換層或一反射層,其中該第一偏振轉(zhuǎn)換層 設(shè)置于該第一偏光板與該第二偏振轉(zhuǎn)換層或該反射層之間;其中,該光學(xué)結(jié)構(gòu)的第一反射率與第一穿透率總和大于100%且小于150%,其中該第一反射率為一入射至鏡面顯示設(shè)備的外界光被該光學(xué)結(jié)構(gòu)所反射的光的反射率,而該第一穿透率為一從該第一偏光板入射至該光學(xué)結(jié)構(gòu)并穿透該光學(xué)結(jié)構(gòu)的光的穿透率。
在本發(fā)明的鏡面顯示面板中,光學(xué)結(jié)構(gòu)的第一穿透率(T%)可小于94%,優(yōu)選為30%<T%<94%,更佳為30%<T%<80%;而第一反射率(R%)可大于50%,優(yōu)選為50%<R%<90%,更佳為50%<R%<75%。
在本發(fā)明的鏡面顯示面板中,該第一偏光板具有一第一穿透軸,該第一偏振轉(zhuǎn)換層具有一第二穿透軸,且該第一穿透軸與該第二穿透軸的夾角可為0度至5度,且優(yōu)選為0度。
在本發(fā)明的鏡面顯示面板中,當(dāng)該光學(xué)結(jié)構(gòu)包括該第一偏振轉(zhuǎn)換層及該第二偏振轉(zhuǎn)換層時(shí),該第二偏振轉(zhuǎn)換層更具有一第三穿透軸,其中該第二穿透軸與該第三穿透軸的夾角可為5度至90度,優(yōu)選為10度至80度,且更佳為25度至75度。
在本發(fā)明的鏡面顯示面板中,當(dāng)該光學(xué)結(jié)構(gòu)包括該第一偏振轉(zhuǎn)換層及該反射層時(shí),反射層可選擇性的具有大于0%且小于10%的偏光選擇性。在此,所謂的「偏光選擇性」的定義是指,光可分為偏振垂直與偏振平行該膜層(即,反射層)光學(xué)軸兩種不同線偏振光,當(dāng)光從此膜層穿透或反射時(shí),具有不同的穿透率或反射率。于本發(fā)明中,反射層的偏光選擇性小于10%即指(TM-TE)/TE<10%,其中TM為偏振垂直此反射層結(jié)構(gòu)光學(xué)軸的光經(jīng)此反射層而反射或穿透的光,TE為偏振平行此反射層結(jié)構(gòu)光學(xué)軸的光經(jīng)此反射層而反射或穿透的光。此時(shí),當(dāng)該反射層具有偏光選擇性時(shí)則更具有一第四穿透軸,其中該第二穿透軸與該第四穿透軸的夾角可為0度至5度,且優(yōu)選為0度。
在本發(fā)明的鏡面顯示面板中,所謂的「偏振轉(zhuǎn)換層」是指一可使與其穿透軸相同偏振方向的光穿透并使與其穿透軸不同偏振方向的光反射的層;更具體而言,當(dāng)一不具偏振方向的光入射至偏振轉(zhuǎn)換層時(shí),40-50%的該光穿透偏振轉(zhuǎn)換層,而40-50%的該光被偏振轉(zhuǎn)換層所反射。
此外,在本發(fā)明的鏡面顯示面板中,所謂的「反射層」是指一第一反 射率為40-75%的層;更具體而言,當(dāng)一光入射至該反射層時(shí),考慮薄膜吸收效應(yīng)后,15-60%的光穿透該反射層,而40-75%的該光被該反射層所反射,且該光可為一具有偏振方向或不具有偏振方向的光。
本發(fā)明的鏡面顯示面板中的顯示面板并無特殊限制,只要是與偏光板搭配使用的顯示面板即可。例如,顯示面板可為一液晶顯示面板,此時(shí),該鏡面顯示設(shè)備可還包括一背光模塊及一第二偏光板,其中,該第二偏光板設(shè)于該背光模塊與該顯示面板間,且該顯示面板設(shè)于該第一偏光板及該第二偏光板間?;蛘?,顯示面板可為一有機(jī)發(fā)光二極管顯示面板。
本發(fā)明的鏡面顯示設(shè)備通過設(shè)置第一反射率與第一穿透率的總和大于100%且小于150%的光學(xué)結(jié)構(gòu),而可提升現(xiàn)有鏡面顯示設(shè)備的反射率及/或穿透率不理想的問題。特別是,本發(fā)明的鏡面顯示面板還透過光學(xué)結(jié)構(gòu)中的第一偏振轉(zhuǎn)換層及第二偏振轉(zhuǎn)換層/反射層,通過調(diào)整兩者之間的穿透軸角度,除了可使光學(xué)結(jié)構(gòu)的第一反射率與第一穿透率超過100%外,更可依照需求而調(diào)整第一反射率及第一穿透率。相比于以往無法調(diào)整第一反射率的鏡面顯示設(shè)備,更可符合消費(fèi)者的需求。
附圖說明
圖1為比較例1的鏡面液晶顯示設(shè)備剖面示意圖。
圖2為比較例1的一反射層的穿透態(tài)及反射態(tài)的示意圖。
圖3為本發(fā)明的第一反射率分別為40%及60%的反射層的第一反射率測(cè)量結(jié)果圖。
圖4為比較例2的鏡面液晶顯示設(shè)備剖面示意圖。
圖5為比較例2的一偏振轉(zhuǎn)換層的穿透態(tài)及反射態(tài)的示意圖。
圖6為本發(fā)明的偏振轉(zhuǎn)換層的第一反射率測(cè)量結(jié)果圖。
圖7為本發(fā)明另一偏振轉(zhuǎn)換層的穿透態(tài)及反射態(tài)的示意圖。
圖8為比較例2的鏡面液晶顯示設(shè)備中的光學(xué)結(jié)構(gòu)其第一反射率及第一穿透率與偏振轉(zhuǎn)換層及偏光板穿透軸間角度的關(guān)系圖。
圖9為本發(fā)明實(shí)施例1的鏡面液晶顯示設(shè)備剖面示意圖。
圖10為本發(fā)明實(shí)施例1的鏡面液晶顯示設(shè)備中第一偏光板、第一偏振轉(zhuǎn)換層及第二偏振轉(zhuǎn)換層穿透軸間角度示意圖。
圖11為本發(fā)明實(shí)施例1的鏡面液晶顯示設(shè)備中的光學(xué)結(jié)構(gòu)其第一反射 率及第一穿透率與第一及第二偏振轉(zhuǎn)換層穿透軸間角度的關(guān)系圖。
圖12為本發(fā)明實(shí)施例1的鏡面液晶顯示設(shè)備的光學(xué)結(jié)構(gòu)的穿透態(tài)及反射態(tài)的示意圖。
圖13為本發(fā)明實(shí)施例2及3的鏡面液晶顯示設(shè)備剖面示意圖。
圖14為本發(fā)明實(shí)施例2及3的鏡面液晶顯示設(shè)備的光學(xué)結(jié)構(gòu)的第一反射率測(cè)量結(jié)果圖。
圖15為本發(fā)明實(shí)施例2的鏡面液晶顯示設(shè)備的光學(xué)結(jié)構(gòu)的穿透態(tài)及反射態(tài)的示意圖。
圖16為本發(fā)明實(shí)施例4的鏡面液晶顯示設(shè)備剖面示意圖。
圖17為本發(fā)明另一偏振轉(zhuǎn)換層的穿透態(tài)及反射態(tài)的示意圖。
【符號(hào)說明】
11 背光模塊 12 第二偏光板
13 顯示面板 14 第一偏光板
15 反射層 151 第一偏振轉(zhuǎn)換層
152 第二偏振轉(zhuǎn)換層 153 多層膜片
1531 金屬網(wǎng)格 16 保護(hù)基板
T1 第一穿透軸 T2 第二穿透軸
T3 第三穿透軸 θ 夾角
具體實(shí)施方式
以下通過特定的具體實(shí)施例說明本發(fā)明的實(shí)施方式,本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明亦可通過其他不同的具體實(shí)施例加以施行或應(yīng)用,本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)亦可針對(duì)不同觀點(diǎn)與應(yīng)用,在不背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾與變更。
在本發(fā)明的下述比較例及實(shí)施例中,所謂的「第一反射率(R%)」是指一入射至鏡面顯示設(shè)備的外界光被一反射結(jié)構(gòu)(包括:反射層、偏振轉(zhuǎn)換層、及本發(fā)明的光學(xué)結(jié)構(gòu))所反射的光的反射率,且該第一反射率的計(jì)算是以入射至該反射結(jié)構(gòu)的光作為基準(zhǔn)并設(shè)為100%。此外,所謂的「第一穿透率(T%)」是指一從背光模塊所發(fā)出的光穿過偏光板及顯示面板入射至一反射結(jié)構(gòu)(包括:反射層、偏振轉(zhuǎn)換層、及本發(fā)明的光學(xué)結(jié)構(gòu))并穿 透該反射結(jié)構(gòu)的光的穿透率,且該第一穿透率的計(jì)算是以入射至該反射結(jié)構(gòu)的光作為基準(zhǔn)并設(shè)為100%。
比較例1
圖1為本比較例的鏡面液晶顯示設(shè)備剖面示意圖,其中,本比較例的鏡面液晶顯示設(shè)備包括一顯示面板13;一第一偏光板14,設(shè)置于顯示面板13上;以及一反射層15,設(shè)置于第一偏光板14上。此外,本比較例的鏡面顯示設(shè)備還包括:一背光模塊11及一第二偏光板12,其中,第二偏光板12設(shè)于背光模塊11與顯示面板13間,且顯示面板13設(shè)于第一偏光板14及第二偏光板12間。同時(shí),本比較例的鏡面顯示設(shè)備還包括:一保護(hù)基板16,設(shè)置于鏡面液晶顯示設(shè)備的最外側(cè)。
在本比較例及本發(fā)明下述其他實(shí)施例及比較例中,顯示面板13可為本技術(shù)領(lǐng)域常用的液晶顯示面板,其結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有的液晶顯示面板相同,故在此不再贅述。此外,第一偏光板14及第二偏光板12亦可使用本技術(shù)領(lǐng)域常用的偏光板,如線型偏光板;而保護(hù)基板16亦可使用本技術(shù)領(lǐng)域常用的上蓋板,如玻璃蓋板。
圖2為本比較例中所使用的反射層的穿透態(tài)及反射態(tài)的示意圖,其中虛線左側(cè)為穿透態(tài)的示意圖,而右側(cè)為反射態(tài)的示意圖。在此,本比較例所使用的反射層15為一第一反射率為70%的反射層。請(qǐng)同時(shí)參考圖1及圖2,在穿透態(tài)部分,當(dāng)由背光模塊11所發(fā)出的光依序穿過第二偏光板12、顯示面板13及第一偏光板14,以所得的偏振光作為基準(zhǔn)并設(shè)為100%,理想上約有30%的光會(huì)穿透反射層15,而約有70%則會(huì)被反射層15所反射,故第一穿透率為30%;而在反射態(tài)部分,由外界入射至顯示設(shè)備并穿過保護(hù)基板16后的非偏振光作為基準(zhǔn)并設(shè)為100%,理想上約有30%會(huì)穿透反射層15,而約有70%則會(huì)被反射層15所反射,故第一反射率為70%。因此,總體而言,穿透反射層15的光的第一穿透率與反射層15所反射的外界光的第一反射率總和理想上最多只能為100%。在此,僅以第一反射率為70%的反射層15作為示例,本發(fā)明的所有比較例及實(shí)施例中所使用的反射層可為第一反射率為40-75%的膜。
適用于本發(fā)明的所有比較例及實(shí)施例中反射率為40%-75%的反射膜,需符合下述條件:當(dāng)一光入射至該反射膜時(shí),考慮反射膜的薄膜吸收效應(yīng) 后,約15-60%的光穿透該反射膜,而約40-75%的該光被該反射膜所反射,且該光可為一具有偏振方向或不具有偏振方向的光;且于本發(fā)明的所有比較例及實(shí)施例中所使用的反射膜,所謂的「第一反射率」為全波長(zhǎng)(即400nm至700nm)下所測(cè)得的平均反射率。
如圖2所示,在本比較例中,當(dāng)使用反射層15達(dá)到鏡面顯示的功能時(shí),欲提升多少第一反射率就會(huì)損失多少第一穿透率;舉例而言,若需要60%的第一反射率時(shí),則第一穿透率就會(huì)下降60%,故本比較例的鏡面顯示設(shè)備的穿透率不如預(yù)期。
比較例2
本比較例的鏡面液晶顯示設(shè)備其結(jié)構(gòu)與比較例1相同,除了使用一第一偏振轉(zhuǎn)換層151取代比較例1的反射層,如圖4所示。在此,所使用的第一偏振轉(zhuǎn)換層151為一具有偏振選擇性的高分子多層膜片,其為可使與其穿透軸相同方向的光穿透并使與其穿透軸不同方向的光反射的膜;且當(dāng)一不具偏振方向的光入射至第一偏振轉(zhuǎn)換層151時(shí),40-50%的光穿透,而40-50%的光被第一偏振轉(zhuǎn)換層151所反射。第一偏振轉(zhuǎn)換層151的具體例子可為APCF(advanced polarizer controlled film)或DBEF(dual brightness enhancement film)。
圖5為本比較例中所使用的偏振轉(zhuǎn)換層的穿透態(tài)及反射態(tài)的示意圖,其中虛線左側(cè)為穿透態(tài)的示意圖,而右側(cè)為反射態(tài)的示意圖。請(qǐng)同時(shí)參考圖4及圖5,在本比較例中,第一偏光板14具有一第一穿透軸,第一偏振轉(zhuǎn)換層151具有一第二穿透軸,且第一穿透軸與第二穿透軸的夾角可為0度至5度,且優(yōu)選為0度。當(dāng)?shù)谝淮┩篙S與第二穿透軸間的夾角為最佳狀態(tài)0度的情形下,在穿透態(tài)部分,當(dāng)由背光模塊11所發(fā)出的光依序穿過第二偏光板12、顯示面板13及第一偏光板14,以所得的偏振光作為基準(zhǔn)并設(shè)為100%,理想上因光本身已具有偏振態(tài),故所有的光(即100%的光量)會(huì)穿透第一偏振轉(zhuǎn)換層151,故第一穿透率為100%;而在反射態(tài)部分,由外界入射至顯示設(shè)備并穿過保護(hù)基板16后的非偏振光作為基準(zhǔn)并設(shè)為100%,通過第一偏振轉(zhuǎn)換層151的偏光選擇性,理想上約有50%會(huì)穿透第一偏振轉(zhuǎn)換層151,而約有50%則會(huì)被第一偏振轉(zhuǎn)換層151所反射,故第一反射率為50%。因此,總體而言,穿透第一偏振轉(zhuǎn)換層151的光的第一穿透率與第一偏振轉(zhuǎn)換層 151所反射的外界光的第一反射率總和理想上可高達(dá)150%。
然而,在某些情形下,第一偏振轉(zhuǎn)換層151也可能會(huì)部分吸收光量。如圖6的偏振轉(zhuǎn)換層的第一反射率測(cè)量結(jié)果圖所示,當(dāng)一全波長(zhǎng)的光入射至偏振轉(zhuǎn)換層時(shí),會(huì)有部分的光被偏振轉(zhuǎn)換層所吸收,故第一反射率可能會(huì)不及50%。以圖4的鏡面顯示設(shè)備進(jìn)行測(cè)量時(shí),第一偏振轉(zhuǎn)換層151所測(cè)得的第一穿透率為94%,第一反射率為46%,而兩者總合為140%。更具體而言,如圖4及圖7的示意圖所示,其中圖7中虛線左側(cè)為穿透態(tài)的示意圖而右側(cè)為反射態(tài)的示意圖,在穿透態(tài)部分,當(dāng)由背光模塊11所發(fā)出的光依序穿過第二偏光板12、顯示面板13及第一偏光板14,以所得的偏振光作為基準(zhǔn)并設(shè)為100%,約有2%被第一偏振轉(zhuǎn)換層151所吸收,而約有4%被第一偏振轉(zhuǎn)換層151所反射,約有94%可穿透第一偏振轉(zhuǎn)換層151,故第一穿透率為94%;而在反射態(tài)部分,由外界入射至顯示設(shè)備并穿過保護(hù)基板16后的非偏振光作為基準(zhǔn)并設(shè)為100%,約有7%被第一偏振轉(zhuǎn)換層151所吸收,而約有47%則會(huì)穿透第一偏振轉(zhuǎn)換層151,約有46%則會(huì)被第一偏振轉(zhuǎn)換層151所反射,故第一反射率為46%。
雖然本比較例可得到一第一穿透率為94%且第一反射率為46%的高效率鏡面顯示設(shè)備,但本比較例的鏡面顯示設(shè)備的第一反射率卻無法調(diào)整,而無法達(dá)到需要不同第一反射率鏡面顯示設(shè)備的需求。更具體而言,如圖8的鏡面液晶顯示設(shè)備中的光學(xué)結(jié)構(gòu)其第一反射率及第一穿透率與偏振轉(zhuǎn)換層及偏光板穿透軸間角度的關(guān)系圖所示,無論偏振轉(zhuǎn)換層的穿透軸與偏光板的穿透軸間的夾角如何增加,僅會(huì)造成第一穿透率(T%)降低,而無法提升第一反射率(R%)。
有鑒于此,本發(fā)明的發(fā)明人為了改善比較例1的無法兼顧第一反射率及第一穿透率的問題、以及比較例2的無法提升第一反射率的問題,而提供了下述實(shí)施例的鏡面顯示設(shè)備。
實(shí)施例1
本實(shí)施例的鏡面液晶顯示設(shè)備其結(jié)構(gòu)與比較例2相同,除了于第一偏振轉(zhuǎn)換層151上更層疊一第二偏振轉(zhuǎn)換層152以使第一偏振轉(zhuǎn)換層151設(shè)置于第一偏光板14與第二偏振轉(zhuǎn)換層152之間,如圖9所示。在此,第一偏振轉(zhuǎn)換層151與第二偏振轉(zhuǎn)換層152組成一光學(xué)結(jié)構(gòu)。此外,在本實(shí)施例中, 所使用的第一偏振轉(zhuǎn)換層151與第二偏振轉(zhuǎn)換層152其特性與比較例2相同,故在此不再贅述。
圖10為本實(shí)施例的鏡面液晶顯示設(shè)備中第一偏光板、第一偏振轉(zhuǎn)換層及第二偏振轉(zhuǎn)換層的穿透軸關(guān)系圖。如圖9及圖10所示,在本實(shí)施例中,第一偏光板14具有一第一穿透軸T1,第一偏振轉(zhuǎn)換層151具有一第二穿透軸T2,第二偏振轉(zhuǎn)換層152具有一第三穿透軸T3。其中,第一穿透軸T1與第二穿透軸T2的夾角可為0度至5度,且優(yōu)選為0度;而第二穿透軸T2與第三穿透軸T3的夾角θ為5度至90度。
在此,是以圖9的鏡面顯示設(shè)備,測(cè)量當(dāng)?shù)谝淮┩篙ST1與第二穿透軸T2的夾角固定為0度而改變第二穿透軸T2與第三穿透軸T3的夾角θ時(shí)(如圖10所示)時(shí),光學(xué)結(jié)構(gòu)的第一穿透率及第一反射率。其中,第一穿透率的部分是指當(dāng)由背光模塊11所發(fā)出的光依序穿過第二偏光板12、顯示面板13及第一偏光板14,以所得的偏振光作為基準(zhǔn)并設(shè)為100%,穿過光學(xué)結(jié)構(gòu)的光量百分比;而第一反射率的部分是指由外界入射至顯示設(shè)備并穿過保護(hù)基板16后的非偏振光作為基準(zhǔn)并設(shè)為100%,由光學(xué)結(jié)構(gòu)所反射的光量百分比。
如所測(cè)得的圖11的鏡面液晶顯示設(shè)備中的光學(xué)結(jié)構(gòu)其第一反射率及第一穿透率與第一及第二偏振轉(zhuǎn)換層穿透軸間角度的關(guān)系圖所示,其中所謂的計(jì)算值則為考慮到第一及第二偏振轉(zhuǎn)換層部分吸收所得到的理論計(jì)算值;當(dāng)改變第二穿透軸T2與第三穿透軸T3的夾角θ時(shí),隨著夾角θ增加,光學(xué)結(jié)構(gòu)的第一穿透率(T%)隨之下降而第一反射率(R%)隨之上升。為了同時(shí)達(dá)到理想的第一穿透率及第一反射率,優(yōu)選為第二穿透軸T2與第三穿透軸T3的夾角θ為25度至70度,若膜層的吸收率降低了,則夾角更佳為10度至80度。當(dāng)?shù)诙┩篙ST2與第三穿透軸T3的夾角θ介于前述范圍時(shí),除了可使第一穿透率(T%)及第一反射率(R%)的總和大于100%且小于150%(100%<R%+T%<150%)外,更可確保有良好的第一穿透率及第一反射率。因此,通過調(diào)整第二穿透軸T2與第三穿透軸T3的夾角θ,可調(diào)整光學(xué)結(jié)構(gòu)的第一穿透率及第一反射率,使第一穿透率(T%)可小于94%,優(yōu)選為30%<T%<94%,更佳為30%<T%<80%;而第一反射率(R%)可大于50%,優(yōu)選為50%<R%<90%,更佳為50%<R%<75%。
在此,還以第二穿透軸T2與第三穿透軸T3的夾角θ為50度的情形,加以說明本實(shí)施例的鏡面顯示設(shè)備所能達(dá)到提升第一穿透率及第一反射率的原因。如圖9及圖12的示意圖所示,其中圖12中虛線左側(cè)為穿透態(tài)的示意圖而右側(cè)為反射態(tài)的示意圖,在穿透態(tài)部分,當(dāng)由背光模塊11所發(fā)出的光依序穿過第二偏光板12、顯示面板13及第一偏光板14,以所得的偏振光作為基準(zhǔn)并設(shè)為100%,約有1%被第一偏振轉(zhuǎn)換層151所吸收,約有95%可穿透第一偏振轉(zhuǎn)換層151,而約有4%被第一偏振轉(zhuǎn)換層151所反射;穿過第一偏振轉(zhuǎn)換層151的95%的光入射至第二偏振轉(zhuǎn)換層152后,因第一偏振轉(zhuǎn)換層151與第二偏振轉(zhuǎn)換層152彼此間穿透軸夾角為50度,故僅有部分光(54%)會(huì)穿透第二偏振轉(zhuǎn)換層152,而部分光(40%)會(huì)被第二偏振轉(zhuǎn)換層152所反射,且少量光(1%)會(huì)被吸收;被第二偏振轉(zhuǎn)換層152所反射的40%的光,會(huì)再次被第一偏振轉(zhuǎn)換層151所反射而穿透第二偏振轉(zhuǎn)換層152(4%)、或更進(jìn)一步的再次被第二偏振轉(zhuǎn)換層152所反射而穿透第一偏振轉(zhuǎn)換層151(27%),且少量光(5.3%+3.7%)亦會(huì)因來回反射再被吸收。經(jīng)由多次反射,則本實(shí)施例的光學(xué)結(jié)構(gòu)的第一穿透率可達(dá)58%。
至于反射態(tài)部分,由外界入射至顯示設(shè)備并穿過保護(hù)基板16后的非偏振光作為基準(zhǔn)并設(shè)為100%,約有46%被第二偏振轉(zhuǎn)換層152所反射,47%穿過第二偏振轉(zhuǎn)換層152,而部分光(1%+6%;在此,由于第二偏振轉(zhuǎn)換層152的制作是利用長(zhǎng)短軸材料折射率不同迭加出來的特性來制作此膜,故兩個(gè)偏振方向的吸收效應(yīng)不一樣大,反射時(shí)吸收比較強(qiáng)而約有6%的光被吸收,而穿透時(shí)吸收的光約1%)被第二偏振轉(zhuǎn)換層152所吸收;穿過第二偏振轉(zhuǎn)換層152的47%的光經(jīng)第二偏振轉(zhuǎn)換層152的偏振選擇性而有偏振態(tài),當(dāng)入射至第一偏振轉(zhuǎn)換層151,因第一偏振轉(zhuǎn)換層151與第二偏振轉(zhuǎn)換層152彼此間穿透軸夾角為50度,同樣的,僅有部分光(22%)會(huì)穿透第一偏振轉(zhuǎn)換層151,而部分光(20.5%)會(huì)被第一偏振轉(zhuǎn)換層151所反射,且少量光(4.5%)會(huì)被吸收;被第一偏振轉(zhuǎn)換層151所反射的20.5%的光,會(huì)再次穿透第二偏振轉(zhuǎn)換層152(13%)或再次被第二偏振轉(zhuǎn)換層152所反射而穿透第一偏振轉(zhuǎn)換層151(6%),且少量光(1.5%)也會(huì)再被吸收。經(jīng)由多次反射,則本實(shí)施例的光學(xué)結(jié)構(gòu)的第一反射率可達(dá)59%。
因此,在本實(shí)施例中,如圖11所示,通過調(diào)整第一及第二偏振轉(zhuǎn)換層 兩者穿透軸彼此之間的角度,而可改變鏡面顯示設(shè)備的第一反射率及第一穿透率,而可改善前述比較例2的第一反射率無法改變的問題,進(jìn)而符合更多消費(fèi)者的需求。同時(shí),相比于比較例2的單一偏振轉(zhuǎn)換層的鏡面顯示設(shè)備,本實(shí)施例的具有兩片偏振轉(zhuǎn)換層的鏡面顯示設(shè)備,其第一反射率可超過50%,明顯大于比較例2的鏡面顯示設(shè)備。
實(shí)施例2及3
本實(shí)施例的鏡面液晶顯示設(shè)備其結(jié)構(gòu)與比較例2相同,除了在第一偏振轉(zhuǎn)換層151上更層疊一反射層15以使第一偏振轉(zhuǎn)換層151設(shè)置于第一偏光板14與反射層15之間,如圖13所示。在此,第一偏振轉(zhuǎn)換層151與反射層15組成一光學(xué)結(jié)構(gòu)。此外,在本實(shí)施例中,所使用的第一偏振轉(zhuǎn)換層151其特性與比較例2相同;而反射層15其特性與比較例1相同,其中實(shí)施例2及3所使用的反射層15分別為比較例1所述的第一反射率為40%及60%的反射層;故在此不再贅述
在反射層15的制作過程中,反射層15因其分子的排列或拉伸參數(shù),而可能具有大于0%且小于10%的偏光選擇性。因此,在本實(shí)施例中,第一偏光板14具有一第一穿透軸,第一偏振轉(zhuǎn)換層151具有一第二穿透軸,反射層15具有一第四穿透軸。其中,第一穿透軸與第二穿透軸的夾角為0度至5度,且優(yōu)選為0度;此外,反射層15與第一偏振轉(zhuǎn)換層151穿透軸間的夾角并無特殊限制,然而,為了使第一穿透率提升,可使第二穿透軸與第四穿透軸的夾角為0度至5度,且優(yōu)選為0度。然而,在本發(fā)明的其他實(shí)施例中,反射層15可能不具穿透軸。
在此,是以圖13的鏡面顯示設(shè)備,其中第一穿透軸與第二穿透軸的夾角且第二穿透軸與第四穿透軸的夾角均為0度時(shí),測(cè)量其在全波長(zhǎng)下的第一反射率;當(dāng)由外界入射至顯示設(shè)備并穿過保護(hù)基板16后的非偏振光作為基準(zhǔn)并設(shè)為100%,所測(cè)量得的第一反射率(R%)如圖14所示。
在此,第一穿透軸與第二穿透軸的夾角且第二穿透軸與第四穿透軸的夾角均為0度且反射層15為第一反射率為50%的反射層的情形,加以說明本實(shí)施例的鏡面顯示設(shè)備所能達(dá)到提升第一穿透率及第一反射率的原因。如圖13及圖15所示,其中圖15中虛線左側(cè)為穿透態(tài)的示意圖而右側(cè)為反射態(tài)的示意圖,在穿透態(tài)部分,當(dāng)由背光模塊11所發(fā)出的光依序穿過第二偏光 板12、顯示面板13及第一偏光板14,以所得的偏振光作為基準(zhǔn)并設(shè)為100%,約有2%被第一偏振轉(zhuǎn)換層151所吸收,約有94%可穿透第一偏振轉(zhuǎn)換層151,而約有4%被第一偏振轉(zhuǎn)換層151所反射;穿過第一偏振轉(zhuǎn)換層151的94%的光入射至反射層15后,僅有部分光(56%)會(huì)穿透反射層15,而部分光(37.6)會(huì)被反射層15所反射,且少量光(4%)會(huì)被吸收;被反射層15所反射的37.6%的光,會(huì)再次被第一偏振轉(zhuǎn)換層151所反射而穿透反射層15(6.5%)。經(jīng)由多次反射,則本實(shí)施例的光學(xué)結(jié)構(gòu)的第一穿透率可達(dá)62%。
至于反射態(tài)部分,由外界入射至顯示設(shè)備并穿過保護(hù)基板16后的非偏振光作為基準(zhǔn)并設(shè)為100%,約有40%被反射層15所反射,48%穿過反射層15,而部分光(12%)被第二偏振轉(zhuǎn)換層152所吸收;因反射層15僅有少許偏振選擇性,故穿過反射層15的48%的光大部分仍為非偏振光,當(dāng)此非偏振光入射至第一偏振轉(zhuǎn)換層151,因第一偏振轉(zhuǎn)換層151的偏振選擇性,故有與第一偏振轉(zhuǎn)換層151穿透軸相同方向的光(22%)會(huì)穿透第一偏振轉(zhuǎn)換層151,而與第一偏振轉(zhuǎn)換層151穿透軸不同方向的光(22%)會(huì)被第一偏振轉(zhuǎn)換層151所反射,且少量光(4%)會(huì)被吸收;被第一偏振轉(zhuǎn)換層151所反射的22%的光,會(huì)再次穿透反射層15(16%),且少量光(6%)亦會(huì)再被吸收。經(jīng)由多次反射,則本實(shí)施例的光學(xué)結(jié)構(gòu)的第一反射率可達(dá)56%。
因此,在本實(shí)施例中,如圖11所示,通過同時(shí)設(shè)置一偏振轉(zhuǎn)換層及一反射層,而可改變鏡面顯示設(shè)備中光學(xué)結(jié)構(gòu)的第一反射率及第一穿透率,而可改善前述比較例1的第一反射率及第一穿透率無法兼顧的問題;同時(shí),相比于比較例2的單一偏振轉(zhuǎn)換層的鏡面顯示設(shè)備,本實(shí)施例的具有兩片偏振轉(zhuǎn)換層的鏡面顯示設(shè)備,其第一反射率可超過50%,明顯大于比較例2的鏡面顯示設(shè)備。
實(shí)施例4
本實(shí)施例的鏡面液晶顯示設(shè)備其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同,除了本實(shí)施例的鏡面顯示設(shè)備中所使用的顯示面板13為一有機(jī)發(fā)光二極管顯示面板,如圖16所示;因此,相比于實(shí)施例1的鏡面顯示設(shè)備,本實(shí)施例的鏡面顯示設(shè)備不需設(shè)置背光模塊及第二偏光板。
在本發(fā)明的前述實(shí)施例中,第一及第二偏振轉(zhuǎn)換層至少一個(gè)均可以具有如圖17所示結(jié)構(gòu)的偏振轉(zhuǎn)換層所取代,其為一上方設(shè)置有金屬網(wǎng)格1531 的多層膜片153;在圖17中,虛線左側(cè)為穿透態(tài)的示意圖而右側(cè)為反射態(tài)的示意圖。其中,如圖17所示結(jié)構(gòu)的偏振轉(zhuǎn)換層其第一反射率為50%,而第一穿透率為100%,與圖5所示的偏振轉(zhuǎn)換層效能差不多;然而,在本發(fā)明的其他實(shí)施例中,在穿透態(tài)時(shí),光可能被金屬網(wǎng)格1531所反射,造成第一穿透率下降至約80%。
此外,在本發(fā)明的前述實(shí)施例中,光學(xué)結(jié)構(gòu)中的第一偏振轉(zhuǎn)換層及第二偏振轉(zhuǎn)換層或反射層等,是由兩個(gè)獨(dú)立膜片相互堆疊后所制成;然而,在本發(fā)明的其他實(shí)施例中,第一偏振轉(zhuǎn)換層及第二偏振轉(zhuǎn)換層或反射層可整合成單一膜片,而形成本發(fā)明的光學(xué)結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明前述實(shí)施例所制得的鏡面顯示設(shè)備,可與本技術(shù)領(lǐng)域已知的觸控面板合并使用,而作為一觸控鏡面顯示設(shè)備。
再者,本發(fā)明前述實(shí)施例所制得的鏡面顯示設(shè)備或觸控鏡面顯示設(shè)備,可應(yīng)用于本技術(shù)領(lǐng)域已知的任何需要顯示屏幕及反射影像的電子裝置上,如電視、鏡子等。