CN102053422B - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种显示装置，包含有一液晶面板、一保护膜、一第一光学膜以及一第一偏光膜。液晶面板为一垂直配向型。保护膜设置于液晶面板的一出光面上。第一光学膜设置于液晶面板与保护膜之间。第一光学膜具有1/4波长延迟效果，且第一光学膜与液晶面板之间具有一间隔层。第一偏光膜则设置于第一光学膜与保护膜之间。本发明的显示装置由于具有1/4波长延迟效果的光学膜，并搭配具有线性偏振化效果的偏光膜，可有效避免环境光反射的干扰情况。本发明的显示装置也具有间隔层，对于外力可提供较佳的缓冲能力，故特别适合应用于触控显示面板。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及一种显示装置，尤其涉及一种具有1/4波长延迟效果的光学膜、偏光膜以及间隔层的显示装置。
背景技术
液晶显示面板由于具有外型轻薄、低耗电量以及低辐射污染等优点，目前已经跃升成为显示装置的主流。请参考图1，所绘示为现有显示装置的结构示意图。如图1所示，现有液晶面板100上设置有一保护膜102以及一光学透明胶(optical clear adhesive，OCA)104。保护膜102可增加液晶面板100对于外力施压的防护能力。光学透明胶104可确保环境光106入射时，较不易在保护膜102与光学透明胶104的交界B处以及光学透明胶104与液晶面板100的交界C处产生反射。
然而，现今光学透明胶104的技术尚未成熟，制作的良率不高且容易产生气泡，且光学透明胶104一旦产生缺失就难以重制，整个显示装置也必须报废，使得显示装置的良率无法提升。此外，现今的显示装置常会搭配触控功能，而在图1的结构中，使用者在外力触控按压时，容易直接造成下方液晶面板100的扭曲，使得显示元件产生损害。因此，还需要一种较佳设计的显示装置，不仅可以避免环境光的反射问题，也同时具有良好的外力缓冲功能而适合搭配触控功能。
发明内容
本发明于是提出一种显示装置，可有效解决上述环境光的反射问题，且也可同时具有缓冲能力的间隔层。
根据本发明较佳实施例，本发明提供了一种显示装置，包含有一液晶面板、一保护膜、一第一光学膜以及一第一偏光膜。液晶面板较佳为一垂直配向(vertical alignment)型液晶面板。保护膜设置于液晶面板的一出光面上。第一光学膜设置于液晶面板与保护膜之间。第一光学膜具有1/4波长延迟效果，且第一光学膜与液晶面板之间具有一间隔层。第一偏光膜则设置于第一光学膜与保护膜之间。
其中，该间隔层的折射率实质上小于该液晶面板之折射率。
其中，该间隔层包含一空气层。
其中，该第一光学膜包含一1/4波长延迟膜。
其中，另包含一第一相位补偿膜，设置于该液晶面板与该第一光学膜之间，该间隔层位于该第一相位补偿膜与该第一光学膜之间。
其中，该第一相位补偿膜的光轴垂直于该液晶面板的该出光面。
其中，该间隔层的折射率小于该第一相位补偿膜的折射率。
其中，另包含一第二相位补偿膜、一第二1/4波长延迟膜以及一第二偏光膜，设置于该液晶面板相对于该出光面的另一侧上。
其中，该第一光学膜包含一第一双光轴光学膜，且该第一双光轴光学膜的光轴垂直于该液晶面板的该出光面。
其中，还包含一第二双光轴光学膜以及一第二偏光膜，设置于该液晶面板相对于该出光面的另一侧上。
其中，该第一双光轴光学膜光轴中的慢轴与该第二双光轴光学膜光轴中的慢轴间的夹角为90度。
其中，另包含一第一1/2波长延迟膜设置于该第一光学膜以及该第一偏光膜之间。
其中，还包含一第二1/2波长延迟膜设置于该液晶面板相较于该出光面的另一侧。
其中，还包含一触控面板设置于该第一偏光膜与该保护膜之间。
其中，还包含一触控面板设置于该液晶面板与该间隔层之间。
其中，该触控面板的触控元件直接设置于该液晶面板的该出光面上。
其中，该间隔层的折射率小于该触控面板的折射率。
本发明的显示装置由于具有1/4波长延迟效果的光学膜，并搭配具有线性偏振化效果的偏光膜，可有效避免环境光反射的干扰情况。本发明的显示装置也具有间隔层，对于外力可提供较佳的缓冲能力，故特别适合应用于触控显示面板。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1绘示了现有显示装置的结构示意图；
图2绘示了本发明第一实施例中显示装置的结构示意图；
图3绘示了本发明中环境光以及背光光源入射显示装置后的偏光情况示意图；
图4绘示了本发明第二实施例中显示装置的示意图；
图5绘示了本发明第三实施例中显示装置的示意图；
图6绘示了本发明第四实施例中显示装置的示意图；
图7与图8绘示了本发明显示装置搭配触控屏幕的示意图。
其中，附图标记：
100：液晶面板          316：第二光学膜
102：保护膜            318：第二偏光膜
104：光学透明胶        319：背光光源
106：环境光            320：环境光
300：显示装置          322：背光
302：液晶面板          324：第一相位补偿膜
304：保护膜            326：第二相位补偿膜
306：出光面            332：第一1/2波长延迟膜
308：入光面            334：第二1/2波长延迟膜
310：第一偏光膜        336：触控面板
312：第一光学膜        338：触控元件
314：间隔层
具体实施方式
为使本领域技术人员能更进一步了解本发明，下文特列举本发明的较佳实施例，并配合所附附图，详细说明本发明的构成内容及所欲达成的功效。
请参考图2，所绘示为本发明显示装置的第一实施例的结构示意图。如图2所示，本实施例的显示装置300包含一液晶面板302、一背光光源319以及一保护膜304。于本发明较佳实施例中，液晶面板302设置于背光光源319以及保护膜304之间。液晶面板302可为各种显示类型的液晶面板302，例如是垂直配向型(vertical alignment，VA)显示面板、水平切换型(in plane switch，IPS)显示面板、多域垂直配向型(multi-domain vertical alignment，MVA)显示面板、扭曲向列型(twist nematic，TN)显示面板、超扭曲向列型(super twist nematic，STN)显示面板、边缘电场切换型(fringe field switching，FFS)显示面板等，但不以上述为限。液晶面板302依据背光光源319的位置，可具有一出光面306以及一入光面308，保护膜304设置在液晶面板302出光面306的一侧。保护膜304可具有保护或防水功能，其材质可为有机材质例如是苯并环丁烯(enzocyclobutane，BCB)、环烯类、聚酰亚胺类、聚酰胺类、聚酯类、聚醇类、聚环氧乙烷类、聚苯类、树脂类、聚醚类、聚酮类等树脂，或是其它无机材质例如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳化硅、氧化铝等，或是由其它有机材质与无机材质组成的复合薄膜，但不以此为限。背光光源319可以是各种可以发出光线的装置，例如是冷阴极荧光灯(cold cathode fluorescent lamp，CCFL)或是有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)，但不以上述为限。
于本实施例中，液晶面板302由出光面306的一侧依序具有一间隔层314、一第一光学膜312以及一第一偏光膜310；而在液晶面板302由入光面308的一侧依序具有一第二光学膜316以及一第二偏光膜318。第一偏光膜310以及第二偏光膜318为具有线偏光效果的光学膜片，两者的线性偏振化效果大体上呈现正交，意即第一偏光膜310的吸收轴与第二偏光膜318的吸收轴的夹角大体上为90度，或是第一偏光膜310的穿透轴与第二偏光膜318的穿透轴的夹角大体上为90度。第一光学膜312与第二光学膜316为具有1/4波长延迟效果的光学膜片，且第一光学膜312光轴中的慢轴(图2中的s轴)与第二光学膜316光轴中的慢轴间的夹角大体上为90度，或是第一光学膜312光轴中的快轴(图2中的f轴)与第二光学膜316光轴中的快轴间的夹角大体上为90度。另外，第一偏光膜310的穿透轴或吸收轴与第一光学膜312光轴中的慢轴的夹角较佳约为45度或135度，但不以此为限。间隔层314设置在液晶面板302以及第一光学膜312之间。间隔层314较佳者为一空气层，但也可以包含其它气体或者液体等流体材质，以能提供外力适当的缓冲为原则。于本发明较佳实施例中，间隔层314的折射率大体上小于液晶面板302以及第一光学膜312的折射率，但并不以此为限。
本发明的显示装置300由于使用了具有1/4波长延迟效果的第一光学膜312，并搭配具有线性偏振化效果的第一偏光膜310，故可避免现有环境光反射后产生的干扰情况。请参考图3，所绘示为本发明中环境光以及背光光源入射显示装置后的偏光情况示意图。如图3所示，环境光320由保护膜304进入显示装置300之后，经过具有线性偏振化效果的第一偏光膜310后转变成为线偏光(图3中以水平箭头表示其偏光方向)。线偏光再经过具有1/4波长延迟效果的第一光学膜312后，会转变成为圆偏光(图3中以右圆表示其偏光方向)而进入间隔层314中。若圆偏光在间隔层314与液晶面板302交界C处发生反射，其偏光方向会反转(图3中以左圆表示其偏光方向)。反射后的左圆偏光进入第一光学膜膜312后会再度转为线偏光(图3中以垂直箭头表示)。由于反射后的线偏光(垂直箭头)与反射前的线偏光(水平箭头)方向并不相同，故反射后的线偏光并无法通过第一偏光膜310。因此，环境光320在经过了第一偏光膜310以及第一光学膜312后，即便在交界C处产生反射，也无法再度通过第一偏光膜310而对观看者产生影响。同样的，环境光320在间隔层314与第一光学膜312的交界B处产生反射，也同样无法通过第一偏光膜310。由以上描述可以了解，本发明的显示装置300在强烈环境光320下，其反射情况可大幅降低。
此外，本发明的显示装置300于入光面308的一侧对应设置有第二光学膜316以及第二偏光膜318，因此并不会影响背光光源的正常出光。请再参考图3。背光322由背光光源319发出后，首先入射第二偏光膜318后转变成为一线偏光(以垂直箭头表示其偏光方向)，再经过第二光学膜316后转变成一右圆偏光。此右圆偏光依序穿过液晶面板302、间隔层314后，于第一光学膜312后转便成为线偏光(以水平箭头表示)，此线偏光可以通过第一偏光膜310，最后经过保护膜304而被观察者接收。因此，本发明显示装置300的配置并不会影响背光322的正常出光与液晶面板302的显示，而仅会避免环境光320的反射。此外，于本发明另一实施例中，第二光学膜316也可设置于液晶面板302与间隔层314之间，同样可以达成上述功效，而在此实施方式中，间隔层314的折射率大体上小于第二光学膜316的折射率。
请参考图4，所绘示为本发明第二实施例中显示装置的示意图。为了方便描述，第二实施例中与第一实施例相同的元件将以相同的元件符号标示。如图4所示，若液晶面板302属于垂直配向模式时，为了增加显示质量，本实施例的显示装置300还可以包含一第一相位补偿膜324以及一第二相位补偿膜326。第一相位补偿膜324设置于液晶面板302出光面306的一侧，第二相位补偿膜326则设置于液晶面板302入光面308的一侧。第一相位补偿膜324以及第二相位补偿膜326具有相位补偿效果，更详细来说，第一相位补偿膜324中以及第二相位补偿膜326的光轴都会垂直于液晶面板302的出光面306。于本发明较佳实施例中，第一相位补偿膜324设置于液晶面板302以及间隔层314之间，而第二相位补偿膜326则设置于液晶面板302以及第二光学膜316之间，但并不以此为限。例如第一相位补偿膜324也可以设置于保护膜304以及第一偏光膜310之间，而第二相位补偿膜326也可以设置于第二偏光膜318面对第二光学延迟膜316的另一侧。
请参考图5，所绘示为本发明第三实施例中显示装置的示意图。于本实施例中，可将第二实施例的相位补偿膜的效果整合至第一光学膜312中，也就是说，第一光学膜312可同时具有相位补偿效果以及1/4波长延迟效果，而成为一双光轴(biaxial)光学膜。如图5所示，第一光学膜312以及第二光学膜316都具有1/4波长延迟效果以及相位补偿效果。第一光学膜312光轴中的慢轴与第二光学膜316光轴中的慢轴间的夹角大体上为90度，且第一光学膜312的光轴以及第二光学膜316的光轴都会垂直于液晶面板302的出光面306。
请参考图6，所绘示为本发明第四实施例中显示装置的示意图。于本实施例中，为了更加降低现有技术中环境光320的反射问题，本实施例的显示装置300除了前述1/4波长延迟膜外，还可选择性的增加一1/2波长延迟膜。如图6所示，本实施例的显示装置300更包含一第一1/2波长延迟膜332以及一第二1/2波长延迟膜334。第一1/2波长延迟膜332设置于液晶面板302出光面306的一侧，第二1/2波长延迟膜334设置于液晶面板302入光面308的一侧。较佳者，第一1/2波长延迟膜332设置于第一偏光膜310以及第一光学膜312之间；而第二1/2波长延迟膜334则设置于第二偏光膜318以及第二光学膜316之间。于本实施例中，第一1/2波长延迟膜332光轴中的慢轴与第二1/2波长延迟膜334的光轴中之慢轴间的夹角大体上为90度。
此外，本发明的显示装置300也可搭配触控功能而成为一触控显示面板。请参考图7与图8，所绘示为本发明显示装置搭配触控屏幕的示意图，其中图7所代表为外挂式触控面板，而图8所代表为内嵌式触控面板。如图7所示，本实施例的显示装置300还可包含一触控面板336，较佳者会设置于保护膜304以及第一偏光膜310之间，而成为一外挂式触控显示面板。或者如图8所示，触控面板336设置于液晶面板302与间隔层314之间，且触控面板336的触控元件338直接设置于液晶面板302出光面306的表面上，而成为一内嵌式触控显示面板。在此实施例中，间隔层314的折射率大体上小于触控面板336的折射率。值得注意的是，不论是内嵌式、外挂式或其它类型的触控显示面板，都可以任意搭配前述第一实施例至第四实施例的显示装置300各种光学膜片的配置方式。
前述实施例的图标中，各个光学膜绘示为各自分开且具有独立光学作用的光学膜片。但应当注意的是，依光学膜片的工艺，各种光学膜片也可形成于一独立的光学膜片中。举例来说，于液晶面板302出光面306一侧的各光学膜片可整合在一具有多重光学性质的光学膜片，于液晶面板302入光面308一侧的各光学膜片也可整合在一具有多重光学性质的光学膜片中。例如于图2的第一实施例中，第一偏光膜310、第一光学膜312以及间隔层314可以整合在同一光学膜中；而第二偏光膜318以及第二光学膜316也可整何在同一光学膜中。于本发明较佳实施例中，保护膜304和下方的光学膜为独立分开的膜片，但于另一实施例中，保护膜304也可透过工艺而与下方光学膜整合在同一膜片中。前述各种光学膜片、间隔层314以及保护膜304整合至同一光学膜的选择排列方式在此不加以一一赘述。
综上所述，本发明的显示装置由于具有1/4波长延迟效果的光学膜，并搭配具有线性偏振化效果的偏光膜，可有效避免环境光反射的干扰情况。此外，本发明的显示装置也具有间隔层，对于外力可提供较佳的缓冲能力，故特别适合应用于触控显示面板。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (16)

1.一种显示装置，其特征在于，包含：
一液晶面板，其中该液晶面板为垂直配向型；
一保护膜，设置于该液晶面板的一出光面上；
一第一光学膜，设置于该液晶面板与该保护膜之间，其中该第一光学膜具有1/4波长延迟效果，且该第一光学膜与该液晶面板之间具有一间隔层；以及
一第一偏光膜，设置于该第一光学膜与该保护膜之间；
该间隔层的折射率小于该液晶面板之折射率。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该间隔层包含一空气层。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该第一光学膜包含一1/4波长延迟膜。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，另包含一第一相位补偿膜，设置于该液晶面板与该第一光学膜之间，该间隔层位于该第一相位补偿膜与该第一光学膜之间。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，该第一相位补偿膜的光轴垂直于该液晶面板的该出光面。
6.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，该间隔层的折射率小于该第一相位补偿膜的折射率。
7.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，另包含一第二相位补偿膜、一第二1/4波长延迟膜以及一第二偏光膜，设置于该液晶面板相对于该出光面的另一侧上。
8.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该第一光学膜包含一第一双光轴光学膜，且该第一双光轴光学膜的光轴垂直于该液晶面板的该出光面。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，还包含一第二双光轴光学膜以及一第二偏光膜，设置于该液晶面板相对于该出光面的另一侧上。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，该第一双光轴光学膜光轴中的慢轴与该第二双光轴光学膜光轴中的慢轴间的夹角为90度。
11.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，另包含一第一1/2波长延迟膜设置于该第一光学膜以及该第一偏光膜之间。
12.根据权利要求11所述的显示装置，其特征在于，还包含一第二1/2波长延迟膜设置于该液晶面板相较于该出光面的另一侧。
13.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，还包含一触控面板设置于该第一偏光膜与该保护膜之间。
14.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，还包含一触控面板设置于该液晶面板与该间隔层之间。
15.根据权利要求14所述的显示装置，其特征在于，该触控面板的触控元件直接设置于该液晶面板的该出光面上。
16.根据权利要求14所述的显示装置，其特征在于，该间隔层的折射率小于该触控面板的折射率。
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