CN101609224A - 平面显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种平面显示装置，其包含平面显示面板、设置于平面显示面板的出光面表面的上偏光板以及设置于平面显示面板的入光面表面的下偏光板。上偏光板包含广视角补偿膜，其吸收轴与平面显示面板的水平视野方向的夹角为约15度。下偏光板的吸收轴与平面显示面板的水平视野方向具有约105度的夹角。
Description
技术领域
本发明提供一种平面显示装置，尤其是指一种具有防窥效果的平面显示装置。
背景技术
尽管视角扩增技术已成为提高液晶显示器对比度的必然趋势，然而在某些液晶显示器的应用中却希望能够限制视角，让使用者必须由特定的角度才能看到影像。举例来说，当使用者在操作自动提款机、在公开场所使用笔记本电脑处理私人文件或是处理工业电脑时，在安全性或隐密性的考虑下，便需要视角较窄小或者能提供防窥功能的平面显示装置，限制使用者仅能由显示装置的正前方才能看到清晰的影像或有用的信息，同时避免其他人经由使用者旁边或是上方等其他角度能窥见影像内容。
目前业界使用的视角窄化技术或防窥技术，通常是在广视角平面显示装置的表面另外贴附一片具有防窥功能的膜片，如Chiu等人在美国专利No.6,398,370中所提出，其具有防窥功能的膜片为高分子膜片，通过高分子膜片具有阻挡光线的物理特性，让使用者在固定的视野范围内能看到平面显示装置的显示画面，而其他人在该视野范围之外的区域则无法观看到显示画面。然而，使用此高分子膜片的缺点在于必须额外在显示装置外贴附具有一定厚度的膜片，且上述高分子膜片的成本较高，因此会增加平面显示装置的成本与厚度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有防窥功能的平面显示装置，其通过使用包含广视角(wide view，WV)补偿膜的偏光板，并搭配特定的吸收轴角度，以达到防窥功能。
根据本发明的平面显示装置，其包含平面显示面板、设置于该平面显示面板的出光面表面的上偏光板以及设置于该平面显示面板的入光面表面的下偏光板。该上偏光板包含广视角(wide view，WV)补偿膜，且上偏光板的吸收轴与平面显示面板的水平视野方向具有约为15度的夹角，而下偏光板的吸收轴与平面显示面板的水平视野方向则具有约为105度的夹角。
根据本发明的平面显示装置，其中，该广视角补偿膜是特广视角补偿(excellent wide view，EWV)膜或超广视角补偿(super wideview，SWV)膜。
根据本发明的平面显示装置，其中，该上偏光板与该下偏光板分别至少包含一个三醋酸纤维(triacetyl cellulose，TAC)膜。
根据本发明的平面显示装置，其中，该上偏光板或该下偏光板还包含设置于该TAC膜的外侧的增亮膜。
根据本发明的平面显示装置，其中，该上偏光板的该广视角补偿膜是广视角补偿TAC膜。
根据本发明的平面显示装置，其中，该上偏光板或该下偏光板具有经由雾面处理(anti-glare treatment)、高精细雾面处理(seriesanti-glare treatment，SAG)或硬镀膜处理(hard-coating treatment)的表面。
根据本发明的平面显示装置，其中，该平面显示装置的左、右水平视角小于约30度。
根据本发明的平面显示装置，其中，该平面显示装置的上垂直视角与下垂直视角分别为小于约40度与大于约80度。
根据本发明的平面显示装置，其包含平面显示面板、设置于该平面显示面板的出光面表面的上偏光板以及设置于该平面显示面板的入光面表面的下偏光板。该上偏光板的吸收轴与该平面显示面板的水平视野方向具有约为75度的夹角，而该下偏光板包含广视角补偿膜，且下偏光板的吸收轴与平面显示面板的水平视野方向具有约为165度的夹角。
根据本发明的平面显示装置，其中，该广视角补偿膜是EWV膜或SWV膜。
根据本发明的平面显示装置，其中，该上偏光板与该下偏光板分别至少包含一个TAC膜。
根据本发明的平面显示装置，其中，该上偏光板或该下偏光板还包含设置于该TAC膜外侧的增亮膜。
根据本发明的平面显示装置，其中，该下偏光板的该WV膜是广视角补偿三醋酸纤维(WV TAC)膜。
根据本发明的平面显示装置，其中，该上偏光板或该下偏光板具有经由雾面处理、高精细雾面处理或硬镀膜处理的表面。
根据本发明的平面显示装置，其中，该平面显示装置的左、右水平视角小于约30度。
根据本发明的平面显示装置，其中，该平面显示装置的上垂直视角与下垂直视角分别为小于约40度与大于约80度。
由于本发明的平面显示装置是在上偏光板或下偏光板中设置WV膜，再配合上、下偏光板吸收轴和平面显示面板的水平视野方向具有不同的特定夹角角度，可以使得平面显示装置在垂直视野方向具有较大的可视范围，而在水平视野方向具有较小的可视范围，提供使用者有效的防窥功能。
附图说明
图1为本发明平面显示装置的示意图。
图2为图1所示的上偏光板的剖面示意图。
图3为图1所示的下偏光板的剖面示意图。
图4为上偏光板与下偏光板的吸收轴相对关系的示意图。
图5为本发明平面显示装置的对比度轮廓图。
图6与图7分别为本发明平面显示装置的对比度对水平视野角及垂直视野角的曲线图。
图8为本发明平面显示装置的另一实施例的示意图。
图9为图8所示平面显示装置的上、下偏光板组合的第二实施例的示意图。
图10为本发明平面显示装置的另一实施例的对比度轮廓图。
具体实施方式
请参考图1，图1为本发明平面显示装置10的示意图。本发明平面显示装置10包含平面显示面板12、上偏光板14及下偏光板16。平面显示面板12优选为液晶显示面板，例如为扭转向列型线状(twist nematic，TN)液晶显示面板、垂直配向(vertical alignment，VA)液晶显示面板或多区域垂直配向(multi-domain verticalalignment，MVA)液晶显示面板。平面显示面板12具有出光面12a与入光面12b。上偏光板14设置于平面显示面板12的出光面12a表面，而下偏光板16设置于平面显示面板12的入光面12b表面。
请参考图2，图2为图1所示的上偏光板14的剖面示意图。上偏光板14至少包含一个含碘的聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，PVA)膜的偏光子18，其单体穿透率可达41％以上，偏光度达99.9％以上，厚度为20～35微米(micrometer，μm)。在其他实施例中，偏光子18也可由聚乙烯醇的衍生物形成。在偏光子18的两侧，分别设有二个保护层20、22，以水凝胶(hydrogel)贴附在偏光子18表面，提供保护偏光子18的功能，保护层20、22可分别为三醋酸纤维膜。此外，保护层22可为WV TAC膜，在优选实施例中，保护层22所包含的WV膜可为特广视角补偿膜或超广视角补偿膜。此外，上偏光板14可选择性地包含设置于保护层20相对于偏光子18的另一侧的保护膜24，并包含通过感压胶28而黏贴于保护层22相对于偏光子18的另一侧的离型膜26。
图3为图1所示下偏光板16的剖面示意图，如图所示，下偏光板16包含偏光子30，其材料如同上偏光板14的偏光子18，且下偏光板16还包含分别设置于偏光子30的两侧的二个保护层32、34，保护层32、34可为包含TAC材料的膜片，且不具有WV膜等广视角补偿特性或材料。在本实施例中，保护层32相反于偏光子30的一侧还设有一增亮膜36。同样的，下偏光板16还可包含设置于保护层32、34的外侧的保护膜、感压胶层或离型膜(图中未示出)。再者，图2上偏光板14的保护层20及下偏光板16的保护层32可选择性地分别具有经雾面处理、高精细雾面处理或硬镀膜处理的表面。
请参考图4，图4为上偏光板14与下偏光板16的吸收轴相对关系的示意图。当上偏光板14与下偏光板16设置于图1所示的平面显示面板12的出光面12a与入光面12b时，其吸收轴方向分别以箭头U与箭头D表示，且上偏光板14与下偏光板16的吸收轴方向U、D与平面显示面板12的水平视野方向(以箭头H表示)分别具有夹角，定义为吸收轴夹角θ1、θ2，其中吸收轴夹角θ1、θ2分别为约15度与105度。
请参考表1，表1为吸收轴夹角θ1/θ2对于视野方向的可视范围的数据表。表1示出了上偏光板14、下偏光16搭配不同吸收轴夹角θ1/θ2对于特定视野方向的可视范围的影响，其中可视范围是以对比度(contrast ratio，CR)大于10的角度为标准。由表1可知，当上偏光板14、下偏光16的吸收轴夹角θ1/θ2的组合为15°/105°时，其能将一般市售平面显示装置的左、右两侧水平视野的可视范围有效降低至视角30度以下，并使中心视野分布向下视角偏移，同时将上侧垂直视野防窥角度增加至40°以内，而下侧垂直视野方向的视角大于80度。因此，在上偏光板14、下偏光16的吸收轴夹角θ1/θ2搭配为15°/105°时，能提供平面显示装置的左、右两侧甚至上侧的防窥功能，又同时提供在正向或下侧视野方向有较大的可视范围，不会影响使用者的操作。此外，在斜上方45°及135°的视野方向的可视范围也较小，提供实际使用上更好的防窥效果。相对于其他吸收轴夹角θ1/θ2的组合，有些无法提供下视野方向较大的可视范围，例如45°/135°或0°/90°的组合，或是左、右视野或其他视野方向的可视范围较大，无法提供有效的防窥功能，例如30°/120°的组合。
表1吸收轴夹角θ1/θ2对于视野方向的可视范围的数据表
| 吸收轴夹角 | 45°/135° | 30°/120° | 15°/105° | 0°/90° |
| 右视野方向左视野方向上视野方向下视野方向45°视野方向135°视野方向 | ＞80°50°31°63°41°＞80° | 48°35°35°＞80°31°73° | 29°27°39°＞80°29°36° | 27°26°40°51°37°24° |
为使读者能进一步从图表中清楚了解本发明平面显示装置10的对比度与视野方向的关系，请参考图5至图7。图5为本发明平面显示装置10的对比度轮廓图(反差比轮廓图，contrast ratiocontour)，而图6与图7分别为本发明平面显示装置10的对比度对水平视野及垂直视野的曲线图，如前所述，本发明平面显示面板10的上、下偏光板14、16的吸收轴夹角θ1/θ2为15°/105°的组合。对照图5与图6可知，本发明平面显示装置10在左、右两侧水平视野方向具有均匀且较小的范围；相反的，对照图5与图7，则可了解本发明平面显示面板10在垂直视野方向具有较大的可视范围，然而下侧垂直视野方向的可视范围仍明显地较大于上侧垂直视野方向，可以提供使用者良好的显示画面质量与可视范围，同时能进一步提供显示装置上侧方向的防窥功能。此外，本发明平面显示装置10的水平视角的中心视野(0°)的对比度可达约300，因此也比一般无广视角设计的显示产品的对比度更高。
请参考图8，图8为本发明平面显示装置的另一实施例的示意图。本发明平面显示装置50包含平面显示面板52、上偏光板54及下偏光板56，其中上偏光板54与下偏光板56分别设置于平面显示面板52的出光面52a与入光面52b表面。上偏光板54与下偏光板56的材料分别包含一个含碘的PVA膜以及二个设置于该PVA膜的两侧的保护层，且上偏光板54不包含WV材料，其结构可如前述实施例中图3的下偏光板16。相反的，下偏光板56则包含设置于其PVA膜的一侧的WV膜，例如下偏光板56的保护层为WV TAC膜，其结构可如图2所示的上偏光板14，其中下偏光板56所包含的WV膜优选为EWV膜或SWV膜。此外，上偏光板54与下偏光板56可分别还包含设于其表面的感压胶层、离型膜或保护膜(图中未示出)。
请参考图9，图9为图8所示平面显示装置50的上、下偏光板54、56组合的第二实施例的示意图。在本发明的第二实施例中，上偏光板54与下偏光板56的吸收轴方向分别以箭头U与箭头D表示，上偏光板54的吸收轴方向U与图8所示的平面显示面板52的水平视野方向具有吸收轴夹角θ1，为约75度，而下偏光板56的吸收轴方向D与图8所示的平面显示面板52的水平视野方向也具有吸收轴夹角θ2，为约165度。图10为本发明平面显示装置50的显示影像的对比度轮廓图，由图10可知，本发明平面显示装置50的左、右视角都小于30度，而上侧视角小于约40度，下侧视野的可视范围则超过80度。
与现有技术相比，本发明的平面显示装置是在上偏光板中设置WV膜，而下偏光板中则不设置具有视角补偿特性的膜片，且上、下偏光板的吸收轴夹角为15/105度。本发明的平面显示装置的另一实施例则是在平面显示面板两侧设置包括不具有视角补偿材料的上偏光板与包含WV膜的下偏光板，且上/下偏光板的吸收轴对平面显示面板的水平视野方向的吸收轴夹角为75/165度。在上述包含特定材料与吸收轴夹角的偏光板组合下，本发明平面显示装置的左、右两侧视野的可视范围能缩小到30度以下的视角，上侧视野缩小到40度以下，而下侧视野则超过80度视角，能有效提供防窥效果，也比传统不具有视野补偿膜片的显示装置能提供更良好的正向与下侧视野范围。因此，通过包含特定材料与吸收轴夹角的偏光板组合，本发明平面显示装置不需使用现有技术的高分子膜片，即具有良好的防窥功能，能有效降低成本与装置的厚度与体积。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡根据本发明的权利要求所做的等同变化与修饰，都应属本发明的涵盖范围。
主要组件符号说明
10、50平面显示装置 12、52平面显示面板
12a、52a出光面 12b、52b入光面
14、54上偏光板 16、56下偏光板
18、30偏光子 20、22、32、34保护层
24保护膜 26离型膜
28感压胶 36增亮膜
θ1、θ2吸收轴夹角 D下偏光板吸收轴方向
H平面显示面板水平视野方向
U上偏光板吸收轴方向。
Claims (10)
1.一种平面显示装置，其包含有：
平面显示面板；
上偏光板，设置于所述平面显示面板的出光面表面，所述上偏光板包含广视角补偿膜，且所述上偏光板的吸收轴与所述平面显示面板的水平视野方向具有约为15度的夹角；以及
下偏光板，设置于所述平面显示面板的入光面表面，所述下偏光板的吸收轴与所述平面显示面板的水平视野方向具有约为105度的夹角。
2.根据权利要求1所述的平面显示装置，其中，所述广视角补偿膜是特广视角补偿膜或超广视角补偿膜。
3.根据权利要求1所述的平面显示装置，其中，所述上偏光板与所述下偏光板分别至少包含一个三醋酸纤维膜。
4.根据权利要求3所述的平面显示装置，其中，所述上偏光板或所述下偏光板还包含设置于所述三醋酸纤维膜的外侧的增亮膜。
5.根据权利要求1所述的平面显示装置，其中，所述上偏光板的所述广视角补偿膜是广视角补偿三醋酸纤维膜。
6.根据权利要求1所述的平面显示装置，其中，所述上偏光板或所述下偏光板具有经由雾面处理、高精细雾面处理或硬镀膜处理的表面。
7.根据权利要求1所述的平面显示装置，其中，所述平面显示装置的左、右水平视角小于约30度。
8.根据权利要求7所述的平面显示装置，其中，所述平面显示装置的上垂直视角与下垂直视角分别为小于约40度与大于约80度。
9.一种平面显示装置，其包含有：
平面显示面板；
上偏光板，设置于所述平面显示面板的出光面表面，所述上偏光板的吸收轴与所述平面显示面板的水平视野方向具有约为75度的夹角；以及
下偏光板，设置于所述平面显示面板的入光面表面，所述下偏光板包含一个广视角补偿膜，且所述下偏光板的吸收轴与所述平面显示面板的水平视野方向具有约为165度的夹角。
10.根据权利要求9所述的平面显示装置，其中，所述广视角补偿膜是特广视角补偿膜或超广视角补偿膜。
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| CN200810127126XA CN101609224B (zh) | 2008-06-19 | 2008-06-19 | 平面显示装置 |
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|---|---|---|---|---|
| CN106908984A (zh) * | 2017-03-30 | 2017-06-30 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种显示面板、其显示方法及显示装置 |
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2008
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