CN102955282A - 液晶显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种液晶显示器。此液晶显示器包含液晶显示面板、绕射片、第一偏光板、第二偏光板、第一增亮膜以及第二增亮膜。绕射片设置于液晶显示面板上的第一表面上，且具有绕射方向。第一偏光板设置于液晶显示面板与绕射片之间，且具有第一吸收轴。第二偏光板设置于液晶显示面板的第二表面上，且具有垂直于第一吸收轴的第二吸收轴，其中第二表面相对于第一表面。第一增亮膜具有第一集光方向。第二增亮膜具有垂直于第一集光方向的第二集光方向。第一集光方向平行或垂直于绕射方向，或者第一集光方向平行或垂直于第一吸收轴向。

Description

液晶显示器
技术领域
本发明涉及一种液晶显示器，特别是涉及一种利用光学绕射现象来改善可视范围的广视角液晶显示器。
背景技术
随着薄膜晶体管制作技术快速的进步，液晶显示装置由于具备了轻薄、省电、无辐射线等优点，而大量的应用于电视机、个人数字助理器、笔记型电脑、数字相机、摄录影机、移动电话等各式电子产品中。然而，由于液晶显示装置是一非自发光的显示器，因此，一般需利用背光源来产生光线，并使其穿透扩散膜、增亮膜等光学膜层，来形成一均匀的平面光射入液晶显示面板，用于呈现影像。扭转向列型(Twisted Nematic；TN)或超扭转向列型(Super Twisted Nematic；STN)为常用的液晶显示器之一。TN显示器虽然具有价格上的优势，但是其可视角却不大。
所谓的可视角是指显示器在某视角范围以内，其影像品质仍能保持一定的水准。例如，就一般桌上型液晶显示器而言，主要的观赏视角为正视角，故对设计者而言，因为液晶分子的不同排列会造成不同的光学效果，所以会以正视角为主要考量来设计显示器。于是当观察者从液晶显示器的侧视角来观赏影像时，便会察觉到影像的色彩及亮度与正视观赏时不同，而且会随着视角变大而差异更大。常用的液晶显示器中，以TN型的上述情况为最甚。
相较于上述TN型液晶显示器显示视角不佳的问题，垂直配向(VerticalAlignment；VA)液晶显示器提供了另一种选择性来满足人们对显示视角上的需求。
虽然VA液晶显示器具有比TN液晶显示器更加大的显示视角，但VA液晶显示器仍具有不少显示视角上的缺点，例如视角不对称性，所以目前业界常以多区域垂直配向(Multi-Domain Vertical Alignment，MVA)技术来解决此问题。除此以外，VA显示器的另一问题为色偏问题，也就是相对于主视角而言，其他视角的色彩与主视角的色彩差异颇大。针对此问题，业界大多以更复杂的像素设计搭配信号设计来改善此问题。
这些设计虽改善了VA显示器视角上的问题，但也伴随了像素设计或信号设计复杂化、制作工艺良率降低，开口率下降，整体成本提高等等的问题。
因此，需要一种显示装置，其可同时改善对比度、灰阶反转、伽玛曲线(gamma curve)变异以及色偏等等与亮度、色度相关的影像品质问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种液晶显示器，其可同时改善对比度、灰阶反转、伽玛曲线(gamma curve)变异以及色偏等等与亮度、色度相关的影像品质问题。
为达上述目的，根据本发明的实施例，此液晶显示器包含液晶显示面板、绕射片、第一偏光板、第二偏光板、第一增亮膜以及第二增亮膜。液晶显示面板包含有液晶层。绕射片设置于液晶显示面板上的第一表面上，且具有至少一绕射方向。第一偏光板设置于液晶显示面板与绕射片之间，且具有第一吸收轴。第二偏光板设置于液晶显示面板的第二表面上，且具有第二吸收轴，其中第二表面相对于第一表面，第二吸收轴与第一吸收轴实质上相互垂直。第一增亮膜(Brightness Enhancement Film；BEF)具有第一集光方向，其中第二偏光板设置于此第一增亮膜和液晶显示面板之间。第二增亮膜具有第二集光方向，此第二集光方向与第一集光方向实质上相互垂直，其中第一增亮膜设置于第二偏光板和此第二增亮膜之间，且绕射方向与第一集光方向实质上相互平行或垂直。
根据本发明的一实施例，此液晶显示器包含液晶显示面板、绕射片、第一偏光板、第二偏光板、第一增亮膜以及第二增亮膜。液晶显示面板包含有液晶层。绕射片设置于液晶显示面板上的第一表面上，且具有至少一绕射方向。第一偏光板设置于液晶显示面板与绕射片之间，且具有第一吸收轴。第二偏光板设置于液晶显示面板的第二表面上，且具有第二吸收轴，其中第二表面相对于第一表面，第二吸收轴与第一吸收轴实质上相互垂直。第一增亮膜具有第一集光方向，其中第二偏光板设置于此第一增亮膜和液晶显示面板之间。第二增亮膜具有第二集光方向，此第二集光方向与第一集光方向实质上相互垂直，其中第一增亮膜设置于第二偏光板和此第二增亮膜之间，且第一绕射方向与第一集光方向所夹的一角度介于-110度～-65度或-30度～20度的范围内。
根据本发明的一实施例，此液晶显示器包含液晶显示面板、绕射片、第一偏光板、第二偏光板、第一增亮膜以及第二增亮膜。液晶显示面板包含有液晶层。绕射片设置于液晶显示面板上的第一表面上，且具有至少一绕射方向。第一偏光板设置于液晶显示面板与绕射片之间，且具有第一吸收轴。第二偏光板设置于液晶显示面板的第二表面上，且具有第二吸收轴，其中第二表面相对于第一表面，第二吸收轴与第一吸收轴实质上相互垂直。第一增亮膜具有第一集光方向，其中第二偏光板设置于此第一增亮膜和液晶显示面板之间。第二增亮膜具有第二集光方向，此第二集光方向与第一集光方向实质上相互垂直，其中第一增亮膜设置于第二偏光板和此第二增亮膜之间，且第一绕射方向与第一集光方向所夹的一角度介于-115度～-60度或-30度～15度的范围内。
根据本发明的一实施例，此液晶显示器包含液晶显示面板、绕射片、第一偏光板、第二偏光板、第一增亮膜以及第二增亮膜。液晶显示面板包含有液晶层。绕射片设置于液晶显示面板上的第一表面上，且具有至少一绕射方向。第一偏光板设置于液晶显示面板与绕射片之间，且具有第一吸收轴。第二偏光板设置于液晶显示面板的第二表面上，且具有第二吸收轴，其中第二表面相对于第一表面，第二吸收轴与第一吸收轴实质上相互垂直。第一增亮膜具有第一集光方向，其中第二偏光板设置于此第一增亮膜和液晶显示面板之间。第二增亮膜具有第二集光方向，此第二集光方向与第一集光方向实质上相互垂直，其中第一增亮膜设置于第二偏光板和此第二增亮膜之间，且第一吸收轴与第一集光方向实质上相互平行或垂直。
根据本发明的一实施例，此液晶显示器包含液晶显示面板、绕射片、第一偏光板、第二偏光板、第一增亮膜以及第二增亮膜。液晶显示面板包含有液晶层。绕射片设置于液晶显示面板上的第一表面上，且具有至少一绕射方向。第一偏光板设置于液晶显示面板与绕射片之间，且具有第一吸收轴。第二偏光板设置于液晶显示面板的第二表面上，且具有第二吸收轴，其中第二表面相对于第一表面，第二吸收轴与第一吸收轴实质上相互垂直。第一增亮膜具有第一集光方向，其中第二偏光板设置于此第一增亮膜和液晶显示面板之间。第二增亮膜具有第二集光方向，此第二集光方向与第一集光方向实质上相互垂直，其中第一增亮膜设置于第二偏光板和此第二增亮膜之间，且第一吸收轴向与第一集光方向所夹的角度介于-25度～20度、70度～115度、-115度～-25度以及-20度～15度的范围内。
由以上说明可知，本发明的实施例通过绕射片的设置来改善液晶显示器的视角均匀度，同时也通过调整绕射片的绕射方向、增亮膜的集光方向以及偏光板的吸收轴向之间的夹角角度来改善液晶显示器的暗态表现。
附图说明
为让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，上文特举数个较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下：
图1为本发明一实施例的显示装置的结构示意图；
图2a为使用者于侧视角观察显示器的示意图；
图2b为使用者于侧视角观察本发明一实施例的显示装置的示意图；
图3为本发明实施例的液晶显示器的结构示意图；
图3a为本发明实施例的增亮膜的结构示意图；
图3b为本发明实施例的偏光板吸收轴向与、绕射片的绕射方向以及第一增亮膜集光方向的关系示意图；
图3c显示本发明实施例的液晶显示器在各夹角下的暗态亮度；
图4a为本发明一实施例的液晶显示器的偏光板吸收轴向、绕射片的绕射方向以及第一增亮膜集光方向的关系示意图；
图4b为本发明实施例的显示装置在各夹角下的暗态亮度；
图5为本发明实施例的液晶显示器的结构示意图；
图5a为本发明实施例的偏光板吸收轴向与、绕射片的绕射方向以及增亮膜集光方向的关系示意图；
图5b为本发明实施例的液晶显示器在各夹角下的暗态亮度；
图6a为本发明一实施例的液晶显示器的偏光板吸收轴向、绕射片的绕射方向以及第一增亮膜集光方向的关系示意图；
图6b显示本发明实施例的显示装置在各夹角下的暗态亮度；
图7为本发明实施例的液晶显示器的结构示意图；
图7a为本发明实施例的偏光板吸收轴向与、绕射片的绕射方向以及增亮膜集光方向的关系示意图；
图7b为本发明实施例的液晶显示器在各夹角下的暗态亮度；
图8a为本发明实施例的偏光板吸收轴向与、绕射片的绕射方向以及增亮膜集光方向的关系示意图；
图8b为本发明实施例的液晶显示器在各夹角下的暗态亮度；
图9为本发明实施例的液晶显示器的结构示意图；
图9a为本发明实施例的偏光板吸收轴向与、绕射片的绕射方向以及增亮膜集光方向的关系示意图；
图9b为本发明实施例的液晶显示器在各夹角下的暗态亮度；
图10a为本发明实施例的偏光板吸收轴向与、绕射片的绕射方向以及增亮膜集光方向的关系示意图；
图10b为本发明实施例的液晶显示器在各夹角下的暗态亮度；
图11为本发明实施例的液晶显示器的结构示意图；
图11a为本发明实施例的偏光板吸收轴向与、绕射片的绕射方向以及增亮膜集光方向的关系示意图；
图11b为本发明实施例的液晶显示器在各夹角下的暗态亮度；
图12a为本发明实施例的偏光板吸收轴向与、绕射片的绕射方向以及增亮膜集光方向的关系示意图；
图12b为本发明实施例的液晶显示器在各夹角下的暗态亮度；
图13为本发明实施例的液晶显示器的结构示意图；
图13a为本发明实施例的偏光板吸收轴向与、绕射片的绕射方向以及增亮膜集光方向的关系示意图；
图13b为本发明实施例的液晶显示器在各夹角下的暗态亮度；
图14a为本发明实施例的偏光板吸收轴向与、绕射片的绕射方向以及增亮膜集光方向的关系示意图；
图14b为本发明实施例的液晶显示器在各夹角下的暗态亮度；
图15为本发明实施例的绕射片的结构示意图。
主要元件符号说明
100：显示装置            110：显示器
120：绕射片
300：显示装置            310：绕射片
312：绕射片的绕射方向    320：偏光板
322：光线吸收轴向         324：光线吸收轴向
330：液晶面板             330a：表面
330b：表面                332：液晶层
334：薄膜晶体管基板       336：彩色滤光片
340：偏光板               350：增亮膜
352：集光方向             354：集光方向
355：增亮膜图案结构       360：增亮膜
370：背光模块
500：显示装置             510：绕射片
512：绕射片的绕射方向     520：偏光板
522：光线吸收轴向         524：光线吸收轴向
530：液晶面板             530a：表面
530b：表面                532：液晶层
534：薄膜晶体管基板       536：彩色滤光片
540：偏光板               550：增亮膜
552：集光方向             554：集光方向
560：增亮膜               570：背光模块
700：显示装置             710：绕射片
712：绕射片的绕射方向     720：偏光板
722：光线吸收轴向         724：光线吸收轴向
730：液晶面板             730a：表面
730b：表面                732：液晶层
734：薄膜晶体管基板       736：彩色滤光片
740：偏光板               750：增亮膜
752：集光方向             754：集光方向
760：增亮膜               770：背光模块
900：显示装置             910：绕射片
912：绕射片的绕射方向     920：偏光板
922：光线吸收轴向         924：光线吸收轴向
930：液晶面板             930a：表面
930b：表面                932：液晶层
934：薄膜晶体管基板        936：彩色滤光片
940：偏光板                950：增亮膜
952：集光方向              954：集光方向
960：增亮膜                970：背光模块
1100：显示装置             1110：绕射片
1112：绕射片的绕射方向     1120：偏光板
1122：光线吸收轴向         1124：光线吸收轴向
1130：液晶面板             1130a：表面
1130b：表面                1132：液晶层
1134：薄膜晶体管基板       1136：彩色滤光片
1140：偏光板               1150：增亮膜
1152：集光方向             1154：集光方向
1160：增亮膜               1170：背光模块
1300：显示装置             1310：绕射片
1312：绕射片的绕射方向     1320：偏光板
1322：光线吸收轴向         1324：光线吸收轴向
1330：液晶面板             1330a：表面
1330b：表面                1332：液晶层
1334：薄膜晶体管基板       1336：彩色滤光片
1340：偏光板               1350：增亮膜
1352：集光方向             1354：集光方向
1360：增亮膜               1370：背光模块
θ1：夹角                  θ2：夹角
θ3：夹角                  θ4：夹角
θ5：夹角                  θ6：夹角
I1：观察影像               I2：观察影像
I3：观察影像               I4：观察影像
Dmin：亮度最大值           Dmax：亮度最大值
具体实施方式
以下将提供数个实施例来解决已知技术的问题，其中本发明实施例所使用的增亮膜是采用光耀科技公司制造的增亮膜，其型号为KL66-215。另外本发明实施例所使用的绕射片的结构如第15图所绘示。本发明实施例所使用的绕射片包含多个光栅区域23，每个光栅区域23具有数道光栅24，其中光栅区域23的宽度W是介于116微米(um)至118微米间；光栅区域23的周期T为124微米；光栅24的周期N为1微米；光栅24之间的距离M是介于6微米至8微米之间。
第一实施例
请参照图1，其绘示根据本发明一实施例的显示装置100的结构示意图。显示装置100包含显示器110和绕射片120。显示器110可为TN液晶显示器、VA液晶显示器、等离子体显示器、有机发光二极管显示器及电子纸显示器或其他用来显示影像的显示器，而绕射片120可为设置有光栅(例如相位光栅)的膜片，置放于显示器110的出光面，用以绕射显示器110所发出的光线。另外，在本发明的其他实施例中，绕射片120可置放于显示器110的液晶面板与第一偏光板之间。
在实施例中，光线的出射方向以球坐标系中的天顶角θ和方位角ψ来表示。然而，在本发明实施例中，球坐标系的X-Y平面以0度、90度、180度和-90度来定义。以此液晶显示器110的长边为球坐标系X-Y平面的X轴，显示器110的短边为X-Y平面的Y轴。例如，以绕射片120的表面为X-Y平面，而正Z轴的方向则由绕射片120向观察者方向延伸，故显示装置100的视角可表示为(θ,ψ)。以右视角和左视角为例，其可分别以(α,0)和(β,180)来表示，其中0度≦α,β≦90度。类似地，上视角和下视角可分别表示为(γ,90)和(δ,-90)，其中0度≦γ,δ≦90度。于另一实施例中，也可调整以显示器110的短边为球坐标系X-Y平面的X轴，显示器110的长边为X-Y平面的Y轴。
另外，本实施例的绕射方向以光栅结构上波峰(波谷)连线的方向来定义。例如，当光栅结构上的波峰(波谷)连线的方向为垂直方向时，换句话说是脊(沟)的延伸方向为垂直方向(即X-Y平面的Y轴方向)时，其绕射方向为水平方向。又例如，当光栅结构上的波峰(波谷)连线的方向为水平方向时，换句话说是脊(沟)的延伸方向为水平方向(即X-Y平面的X轴方向)时，其绕射方向为垂直方向。广义而言，绕射方向垂直于光栅结构的脊(沟)延伸方向。
请同时参照图2a和图2b，图2a绘示使用者于侧视角观察显示器110的示意图，图2b绘示使用者于侧视角观察显示装置100的示意图。在本实施例中，显示器110为液晶显示器。假设显示器110的正视角为θ=0度，斜视角最大范围为θ=90度，显示器110会发生影像品质相对于正视角有改变的视角范围为天顶角θ介于90~10度。此即表示当使用者于超过10度的侧视角时来观察显示器110时，会发现显示器110的影像有对比度降低、灰阶反转、伽玛曲线变异或色偏等问题。当然，比较的基准未必是以正视角影像为基准，例如可依原设计中影像最佳化的角度为比较基准。
以下仅以改善30度左视角的影像品质来举例说明。请参照图2a，使用者在正视角(0度视角)所观察某特定范围(例如图中的车子)得到的观察影像为I1(也称为正视角影像I1)，在左视角30度侧视角所观察该特定范围得到的观察影像为I2(也称为侧视角影像I2)，由于光源经过液晶层所造成的相位延迟(phase retardation)不一样，使得正视角影像I1和侧视角影像I2中，位于相同位置的像素的色相(hue)、彩度(saturation)或明度(brightness)明显不同，造成显示器110的视角均匀性劣化。因此，本实施例利用绕射片120来将构成正视角影像I1的光线部分绕射至左视角30度，以利用正视角影像I1的部分成份来补偿侧视角影像I2。
值得注意的是，在本实施例中，当正视角影像I1和侧视角影像I2中，位于相同位置的像素的亮度的差值超过原本亮度(正视角影像I1像素的亮度)的3%时，即视为明显不同。又，当正视角影像I1和侧视角影像I2中，位于相同位置的像素的色坐标的差值超过(正视角影像I1像素的亮度)0.001时，也视为明显不同。然而，在本发明的其他实施例中，这些阀值是可以根据使用者条件而变更的。另外。当正视角影像I1和侧视角影像I2的伽玛曲线分别对应的伽玛值(gamma value)的差值小于0.1时，则视为伽玛曲线发生变异。
如图2b所示，当使用者于30度左视角来观察显示装置100时，其所观察到的观察影像I4(也称为侧视角影像I4)，会相当于图2a的侧视角影像I2未被绕射出去的分量加上正视角影像I1绕射于30度左视角的分量，即I4=JI2+kI1，其中J,k为小于1的正数。同时，由于构成正视角影像I1的光线被绕射至侧视角，因此正视角影像I1会转变成亮度较小的正视角影像I3。
对于侧视角影像I4而言，若正视角影像I1绕射于侧视角的分量(即kI1)够强，而使得侧视角未被绕射出去的影像JI2对侧视角影像I4的贡献相对较小时，即可减少正视角影像I3与侧视角影像I4的影像差异，使得侧视角影像I4的影像品质提升。值得注意的是，前述的影像差异指位在影像I3和I4中相同位置的两像素的色相、彩度和明度的差异，而影像差异变小即代表显示装置的视角均匀性提高了。
虽然本发明实施例所提供的显示装置100具有较佳的视角均匀性，但在显示暗态影像时，显示装置100的表现效果并不好。在显示装置100中，虽然绕射片可将正视角的影像绕射至侧视角来弥补侧视角影像的缺陷，但侧视角影像也可能会透过绕射片绕射回正视角而干扰。此种现象在显示装置100显示暗态影像时较为明显，因为一般的液晶显示器在正视角或偏光板吸收轴向上的漏光几乎等于零，只有在偏光板斜方向上会有漏光，然而显示装置100可能因为侧视角绕射的关系而导致使用者在正视角或偏光板吸收轴向观察到漏光现象(即暗态效果不佳)，因此本发明的其他实施例将针对显示装置100来进行改良，以提供具有较佳暗态效果的液晶显示器。
值得注意的是，以下的实施例将讨论偏光板、绕射片与增亮膜的彼此之间的对应关系(绕射片与偏光板固定不动，仅转动增亮膜)，以提供具有较佳暗态效果的液晶显示器，因此下述实施例的实验数据仅利用偏光板、绕射片、增亮膜与光源来实验得出。然而，本领域的现有技术者应可了解因为本实验注重于讨论面版暗态的情况，而显示器的暗态漏光有一大部分的成因是来自于交错式偏光板(crossed polarizer)的斜向暗态漏光，故由此实验所获得的实验数据应可应用于具有完整结构的液晶显示器中。
第二实施例
请参照图3，其绘示根据本发明实施例的液晶显示器300的结构示意图。液晶显示器300为VA液晶显示器且包含绕射片310、第一偏光板320、液晶面板330、第二偏光板340、第一增亮膜350、第二增亮膜360以及背光模块370。在本实施例中，液晶面板330由液晶层332、薄膜晶体管基板334和彩色滤光片336所组成，但本发明的实施例并不受限于此。
绕射片310和第一偏光板320设置于液晶面板330的表面330a上方，且第一偏光板320介于绕射片310与液晶面板330之间。第二偏光板340、第一增亮膜350、第二增亮膜360以及背光模块370设置于液晶面板330的表面330b下方，其中表面330a相对于表面330b。另外，诚如本发明第一实施例所言，绕射片310也可设置于第一偏光板320与液晶面板330之间。
第一偏光板320与第二偏光板340各别具有光线吸收轴向322与324，且光线吸收轴向322与324实质上相互垂直。第一增亮膜350与第二增亮膜360各别具有集光方向352与354。集光方向352与354也实质上相互垂直。
请参照图3a，其绘示本发明实施例的增亮膜的结构示意图。增亮膜的集光方向由增亮膜上的图案结构方向(即脊或沟的延伸方向)来定义。例如，当增亮膜上的图案结构355脊(沟)的延伸方向为垂直方向(即X-Y平面的Y轴方向)时，其集光方向即为水平方向(即X-Y平面的X轴方向)。又例如，当增亮膜上的图案结构脊(沟)的延伸方向为水平方向(即X-Y平面的X轴方向)时，其集光方向即为垂直方向(即X-Y平面的Y轴方向)。由此可知，本发明实施例所定义的集光方向垂直于增亮膜的图案结构方向。另外，在本发明的其他实施例中，增亮膜可包含有两种以上的图案结构，而此时的集光方向可利用平均图案结构方向来定义。例如当增亮膜同时包含有85度和95度方向的图案结构时，平均图案结构方向为90度，因此其集光方向定义为180度。
请参照图3b，其绘示本发明实施例的偏光板吸收轴向322与324、绕射片310的绕射方向312以及第一增亮膜350集光方向352的关系示意图，其中x轴作为参考坐标轴，例如第一偏光板320吸收轴向322代表0度和180度，第二偏光板340吸收轴向324代表90和-90度。在本实施例中，绕射方向312为45度，而增亮膜集光方向352与偏光板吸收轴向322的夹角为θ1，θ1为变量。
请参照图3c，其显示本发明实施例的液晶显示器300在各夹角θ1下由正视角((θ,ψ)=(0,0))观察的暗态亮度，其中Dmax代表最大亮度值，Dmin代表最小亮度值，其亮度差值为ΔD。由图3c可了解，若以1/2的ΔD作为暗态标准(意即可容许的暗态亮度范围为Dmin~Dmin+1/2*ΔD之间)，则可发现当θ1介于-75~-20度之间或5~80度之间时，液晶显示器300的暗态表现较佳。意即，在偏光板吸收轴向固定不动的情况下，绕射方向312与增亮膜集光方向352的夹角(后者减去前者，即集光方向角度减去绕射方向角度的差值，例如θ1介于-75~-20度之间或5~80度时，绕射方向312与增亮膜集光方向352的夹角为θ1-45度)介于-120~-65度之间或-40~35度之间时，液晶显示器300的暗态表现较佳。
又，若以1/4的ΔD作为暗态标准(意即可容许的暗态亮度范围为Dmin～Dmin+1/4*ΔD之间)，则可发现当θ1介于-60~-20度之间或15~60度之间时，液晶显示器300的暗态表现较佳，而此时绕射方向312与增亮膜集光方向352的夹角介于-105~-65度之间或-30~15度之间。又，若以1/8的ΔD作为暗态标准(意即可容许的暗态亮度范围为Dmin~Dmin+1/8*ΔD之间)(也就是暗态亮度值为Dmin~Dmin+1/8*ΔD的范围皆暗态亮度可容许的范围)，则可发现当θ1介于-40~-25度之间或20~55度之间时，液晶显示器300的暗态表现较佳，而此时绕射方向312与增亮膜集光方向352的夹角介于-85~-70度之间或-25~10度之间。
然而，对于人眼而言，以1/2的ΔD作为暗态的亮度标准已足够让使用者无法察觉到明显的暗态变化现象，故本实施例以1/2的ΔD作为液晶显示器的暗态亮度标准。
另外，在本实施例中，若考虑集光方向352与吸收轴向322的夹角对暗态漏光的影响，由于θ1刚好也为集光方向352与吸收轴向322的夹角，因此当吸收轴向322与集光方向352的夹角(集光方向角度减去吸收轴向322角度的差值)介于-75~-20度之间或5~80度之间时，液晶显示器的暗态显示效果较佳。
值得注意的是，当绕射片310的绕射方向改变时，上述可使液晶显示器的暗态表现较佳的角度范围也会改变。例如，请参照图4a，其绘示本发明一实施例的液晶显示器的偏光板吸收轴向322与324、绕射片310的绕射方向312以及第一增亮膜集光方向352的关系示意图，其中绕射方向312为0度。当绕射片310的绕射方向312变成0度时，液晶显示器300在各夹角θ1下由正视角((θ,ψ)=(0,0))观察的暗态亮度如图4b所示。
由图4b可了解，若以1/2的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ1介于-30~25度之间或55~125度之间时，液晶显示器的暗态表现较佳，而此时绕射方向312与增亮膜集光方向352的夹角介于-30~25度之间或55~125度之间(绕射方向为0度)。又，若以1/4的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ1介于-20~10度之间时，液晶显示器的暗态表现较佳，而此时绕射方向312与增亮膜集光方向352的夹角介于-20~10度之间。又，若以1/8的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ1介于-15~0度之间时，液晶显示器的暗态表现较佳，而此时绕射方向312与增亮膜集光方向352的夹角介于-15~0度之间。
另外，在此绕射方向312为0度的实施例中，若考虑集光方向352与吸收轴向322的夹角对暗态漏光的影响，由于θ1刚好也为集光方向352与吸收轴向322的夹角，因此当吸收轴向322与集光方向352的夹角(集光方向角度减去吸收轴向322角度的差值)介于-30~25度之间或55~125度之间时，液晶显示器的暗态显示效果较佳。
在本发明其他实施例中，亦可以使绕射片310同时具有两个绕射方向，例如第一绕射方向与第二绕射方向等，且第一绕射方向与第一偏光板的吸收轴夹角322以及第二绕射方向与第一偏光板的吸收轴向322的夹角分别为45度和0度，以使液晶显示器的视角均匀度更佳。此时，吸收轴向322与集光方向352的夹角可介于-30~-20度之间或55~80度之间，以改善液晶显示器的暗态显示效果。又，绕射方向与吸收轴向夹角45度与-45度对显示器的暗态分布趋势为类似的，0度与90度也类似的，故可类推只要有任二搭配，皆可适用。
第三实施例
请参照图5，其绘示根据本发明实施例的液晶显示器500的结构示意图。液晶显示器500为TN液晶显示器，且包含绕射片510、第一偏光板520、液晶面板530、第二偏光板540、第一增亮膜550、第二增亮膜560以及背光模块570。在本实施例中，液晶面板530由液晶层532、薄膜晶体管基板534和彩色滤光片536所组成，但本发明的实施例并不受限于此。
绕射片510和第一偏光板520设置于液晶面板530的表面530a上方，且第一偏光板520介于绕射片510与液晶面板530之间。第二偏光板540、第一增亮膜550、第二增亮膜560以及背光模块570设置于液晶面板530的表面530b下方，其中表面530a相对于表面530b。另外，诚如本发明第一实施例所言，绕射片510也可设置于第一偏光板520与液晶面板530之间。
第一偏光板520与第二偏光板540各别具有光线吸收轴向522与524，且光线吸收轴向522与524实质上相互垂直。第一增亮膜550与第二增亮膜560各别具有集光方向552与554。集光方向552与554也实质上相互垂直。
请参照图5a，其绘示本发明实施例的偏光板吸收轴向522与524、绕射片510的绕射方向512以及增亮膜集光方向552的关系示意图，其中x轴为参考坐标轴，而偏光板吸收轴向522为45度，偏光板吸收轴向524为135度，绕射方向512为45度。在本实施例中，增亮膜集光方向552与x轴的夹角为θ2，θ2为变量。
请参照图5b，其绘示本发明实施例的液晶显示器500在各夹角θ2下由正视角((θ,ψ)=(0,0))观察的暗态亮度。由图5b可了解，若以1/2的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ2介于-65～-15度之间或0~70度之间时，液晶显示器500的暗态表现较佳，而此时绕射方向512与增亮膜集光方向552的夹角介于-110~-60度之间或-45~25度之间。
又，若以1/4的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ2介于-50~-25度之间或20~60度之间时，液晶显示器300的暗态表现较佳，而此时绕射方向512与增亮膜集光方向552的夹角介于-95~-70度之间或-25~15度之间。
然而，对于人眼而言，以1/2的ΔD作为暗态的亮度标准已足够让使用者无法察觉到明显的暗态变化现象，故本实施例以1/2的ΔD作为液晶显示器的暗态亮度标准。
另外，在本实施例中，若考虑集光方向552与吸收轴向522的夹角对暗态漏光的影响，则可从图5b中得知，当吸收轴向522与集光方向552的夹角介于–110~-60度之间或-45~25度之间时(以1/2的ΔD作为暗态亮度标准)，液晶显示器的暗态显示效果较佳。
值得注意的是，当绕射片510的绕射方向改变时，上述可使液晶显示器的暗态表现较佳的角度范围也会改变。例如，请参照图6a，其绘示根据本发明一实施例的液晶显示器的偏光板吸收轴向522与524、绕射片510的绕射方向512以及第一增亮膜集光方向552的关系示意图，其中绕射方向512为0度。当绕射片510的绕射方向512变成0度时，液晶显示器在各夹角θ2下由正视角((θ,ψ)=(0,0))观察的暗态亮度如图6b所示。
由图6b可了解，若以1/2的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ2介于-30~20度之间或55~130度之间时，液晶显示器300的暗态表现较佳，而此时绕射方向512与增亮膜集光方向552的夹角介于-30~20度之间或55~130度之间(绕射方向为0度)。又，若以1/4的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ2介于-25~10度之间时，液晶显示器的暗态表现较佳，而此时绕射方向512与增亮膜集光方向552的夹角介于-25~10度之间。又，若以1/8的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ2介于70~115度之间时，液晶显示器的暗态表现较佳，而此时绕射方向512与增亮膜集光方向552的夹角介于70~115度之间。
另外，在此绕射方向512为0度的实施例中，若考虑集光方向552与吸收轴向522的夹角对暗态漏光的影响，则可从图6b中得知，当吸收轴向522与集光方向552的夹角介于–75~-25度之间或10~85度之间时(以1/2的ΔD作为暗态亮度标准)，液晶显示器的暗态显示效果较佳。
在本发明其他实施例中，亦可以使绕射片510可具有两个绕射方向，例如第一绕射方向与第二绕射方向等，且第一绕射方向与第一偏光板的吸收轴夹角522以及第二绕射方向与第一偏光板的吸收轴向522的夹角分别为45度和0度，以使液晶显示器的视角均匀度更佳。此时，吸收轴向522与集光方向552的夹角可介于-75~-60度之间或10~25度之间，以改善液晶显示器的暗态显示效果。又，绕射方向与吸收轴向夹角45度与-45度对显示器的暗态分布趋势为类似的，0度与90度也类似的，故可类推只要有任二搭配，皆可适用。
由本发明的第二实施例和第三实施例可知，本发明实施例提供了增亮膜集光方向与绕射片绕射方向的角度关系设计，以分别针对VA液晶显示器和TN液晶显示器来改善正视角所观察到的暗态漏光现象。然而，若是不受限于液晶显示器的种类(VA或TN或是绕射片的绕射方向(0或45度))，绕射片绕射方向与增亮膜集光方向的夹角可为上述较佳角度范围的交集，即-110~-65度以及-30~20度之间，例如绕射片绕射方向与增亮膜集光方向可为实质上相互垂直(夹角大约90度)或实质上相互平行设置(夹角大约0度)。另外，对于具有两个绕射方向的绕射片，例如两绕射方向与第一偏光板的吸收轴向的夹角分别为45/-45度和0/90度)的任一种液晶显示器而言，第一偏光板吸收轴向与第一BEF集光方向的夹角角度可选自由-30度～-20度、-75度～-60度、55度～80度或10度～25度所组成的角度范围之一者。
第四实施例
请参照图7，其绘示根据本发明实施例的液晶显示器700的结构示意图。液晶显示器700为VA液晶显示器且包含绕射片710、第一偏光板720、液晶面板730、第二偏光板740、第一增亮膜750、第二增亮膜760以及背光模块770。在本实施例中，液晶面板730由液晶层732、薄膜晶体管基板734和彩色滤光片736所组成，但本发明的实施例并不受限于此。
绕射片710和第一偏光板720设置于液晶面板730的表面730a上方，且第一偏光板720介于绕射片710与液晶面板730之间。第二偏光板740、第一增亮膜750、第二增亮膜760以及背光模块770设置于液晶面板730的表面730b下方，其中表面730a相对于表面730b。另外，诚如本发明第一实施例所言，绕射片710也可设置于第一偏光板720与液晶面板730之间。
第一偏光板720与第二偏光板740各别具有光线吸收轴向722与724，且光线吸收轴向722与724实质上相互垂直。第一增亮膜750与第二增亮膜760各别具有集光方向752与754。集光方向752与754也实质上相互垂直。
请参照图7a，其绘示本发明实施例的偏光板吸收轴向722与724、绕射片710的绕射方向712以及第一增亮膜750集光方向752的关系示意图，其中x轴参考坐标轴，例如第一偏光板720吸收轴向722代表0度和180度，第二偏光板740吸收轴向724代表90和-90度。在本实施例中，绕射方向712为45度，而增亮膜集光方向752与偏光板吸收轴向722的夹角为θ3，θ3为变量。
请参照图7b，其显示本发明实施例的液晶显示器700在各夹角θ3下，在第一偏光板的吸收轴向724上所观察到的暗态亮度。意即，图7b显示观察者在天顶角为45度与方位角为0度所观察到的暗态亮度，以及在天顶角为45度与方位角为270度所观察到的暗态亮度。在本实施例中，将讨论偏光板吸收轴向上的暗态漏光变化，由于常用的侧视角范围约略为30~60度天顶角，取其平均值，故以天顶角45度作为观测基准。
首先考虑观察者在天顶角θ为45度与方位角为0度所观察到的暗态亮度。由图7b可了解，若以1/2的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ3介于15~45度之间或-5~-90度之间时，液晶显示器700的暗态表现较佳。意即，在偏光板吸收轴向固定不动的情况下，绕射方向712与增亮膜集光方向752的夹角介于-30~0度之间或-50～-135度之间时，液晶显示器700的暗态表现较佳。又，若以1/4的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ3介于20~35度之间时，液晶显示器700的暗态表现较佳，而此时绕射方向712与增亮膜集光方向752的夹角介于-25～-10度之间。
接着考虑观察者在天顶角为45度与方位角为270度(-90度)所观察到的暗态亮度。由图7b可了解，若以1/2的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ3介于-5~-60度之间或40~80度之间时，液晶显示器700的暗态表现较佳。意即，在偏光板吸收轴向固定不动的情况下，绕射方向712与增亮膜集光方向752的夹角介于-50～-105度之间或-5~35度之间时，液晶显示器700的暗态表现较佳。
然而，对于人眼而言，以1/2的ΔD作为暗态的亮度标准已足够让使用者无法察觉到明显的暗态变化现象，故本实施例以1/2的ΔD作为液晶显示器的暗态亮度标准。
另外，在本实施例中，若考虑集光方向752与吸收轴向722的夹角对暗态漏光的影响，由于θ3刚好也为集光方向752与吸收轴向722的夹角，因此当吸收轴向722与集光方向752的夹角介于15~45度之间或-5~-90度之间时(针对在天顶角为45度与方位角为0度的观察者而言)，或介于-5~-60度之间或40~80度之间时(针对在天顶角为45度与方位角为270度的观察者而言)，液晶显示器的暗态显示效果较佳。
值得注意的是，当绕射片710的绕射方向改变时，上述可使液晶显示器的暗态表现较佳的角度范围也会改变。例如，请参照图8a，其绘示本发明一实施例的液晶显示器的偏光板吸收轴向722与724、绕射片710的绕射方向712以及第一增亮膜集光方向752的关系示意图，其中绕射方向712为0度。当绕射片710的绕射方向712变成0度时，液晶显示器700在各夹角θ3下的暗态亮度如图8b所示。
首先考虑观察者在天顶角θ为45度与方位角为0度所观察到的暗态亮度。由图8b可了解，若以1/2的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ3介于65~125度之间或-40~20度之间时，液晶显示器700的暗态表现较佳。意即，在偏光板吸收轴向固定不动的情况下，绕射方向712与增亮膜集光方向752的夹角介于65~125度之间或-40~20度之间时，液晶显示器700的暗态表现较佳。又，若以1/4的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ3介于-25~5度之间时，液晶显示器700的暗态表现较佳，而此时绕射方向712与增亮膜集光方向752的夹角介于-25~5度之间。又，若以1/8的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ3介于75~105度以及-10~0度之间时，液晶显示器700的暗态表现较佳，而此时绕射方向712与增亮膜集光方向752的夹角介于75~105度或-10~0度之间。
接着考虑观察者在天顶角为45度与方位角为270度(-90度)所观察到的暗态亮度。由图8b可了解，若以1/2的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ3介于70～125度之间时，液晶显示器700的暗态表现较佳。意即，在偏光板吸收轴向固定不动的情况下，绕射方向712与增亮膜集光方向752的夹角介于70~125度之间时，液晶显示器700的暗态表现较佳。
另外，在此绕射方向712为0度的实施例中，若考虑集光方向752与吸收轴向722的夹角对暗态漏光的影响，由于θ3刚好也为集光方向752与吸收轴向722的夹角，因此当吸收轴向722与集光方向752的夹角介于-40~20度之间或65~125度之间时(针对在天顶角为45度与方位角为0度的观察者而言)，或者介于70~125度之间时(针对在天顶角为45度与方位角为270度的观察者而言)，液晶显示器的暗态显示效果较佳。
在本发明其他实施例中，亦可以使绕射片710同时具有2个绕射方向(例如0度和45度)，以使液晶显示器的视角均匀度更佳。此时，吸收轴向722与集光方向752的夹角可介于-5~-40度之间或70~80度之间，以改善液晶显示器的暗态显示效果。又，绕射方向与吸收轴向夹角45度与-45度对显示器的暗态分布趋势为类似的，0度与90度也类似的，故可类推只要有任二搭配，皆可适用。
第五实施例
请参照图9，其绘示根据本发明实施例的液晶显示器900的结构示意图。液晶显示器900为TN液晶显示器，且包含绕射片910、第一偏光板920、液晶面板930、第二偏光板940、第一增亮膜950、第二增亮膜960以及背光模块970。在本实施例中，液晶面板930由液晶层932、薄膜晶体管基板934和彩色滤光片936所组成，但本发明的实施例并不受限于此。
绕射片910和第一偏光板920设置于液晶面板930的表面930a上方，且第一偏光板920介于绕射片910与液晶面板930之间。第二偏光板940、第一增亮膜950、第二增亮膜960以及背光模块970设置于液晶面板930的表面930b下方，其中表面930a相对于表面930b。另外，诚如本发明第一实施例所言，绕射片910也可设置于第一偏光板920与液晶面板930之间。
第一偏光板920与第二偏光板940各别具有光线吸收轴向922与924，且光线吸收轴向922与924实质上相互垂直。第一增亮膜950与第二增亮膜960各别具有集光方向952与954。集光方向952与554也实质上相互垂直。
请参照图9a，其绘示本发明实施例的偏光板吸收轴向922与924、绕射片910的绕射方向912以及增亮膜集光方向952的关系示意图，其中x轴为参考坐标轴，而偏光板吸收轴向922为45度，偏光板吸收轴向924为135度，绕射方向912为45度。在本实施例中，增亮膜集光方向952与x轴的夹角为θ4，θ4为变量。
请参照图9b，其绘示本发明实施例的液晶显示器900在各夹角θ4下，在第一偏光板的吸收轴向924上所观察到的暗态亮度。意即，图9b显示观察者在天顶角为45度与方位角为45度所观察到的暗态亮度，以及在天顶角为45度与方位角为-45度所观察到的暗态亮度。在本实施例中，将讨论偏光板吸收轴向上的暗态漏光变化。
首先考虑观察者在天顶角为45度与方位角为45度所观察到的暗态亮度。由图9b可了解，若以1/2的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ4介于-15~-70度之间或15~60度之间时，液晶显示器900的暗态表现较佳，而此时绕射方向912与增亮膜集光方向952的夹角介于-60～-115度之间或-30~15度之间。又，若以1/4的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ4介于-25~-60度之间或35~50度之间时，液晶显示器900的暗态表现较佳，而此时绕射方向912与增亮膜集光方向952的夹角介于-70～-105度或-10~5度之间。
接着考虑观察者在天顶角为45度与方位角为315度(-45度)所观察到的暗态亮度。由图9b可了解，若以1/2的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ4介于-20~-65度之间或15~80度之间时，液晶显示器900的暗态表现较佳。意即，在偏光板吸收轴向固定不动的情况下，绕射方向912与增亮膜集光方向952的夹角介于-110~-65度之间或-30~35度之间时，液晶显示器900的暗态表现较佳。又，若以1/8的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ4介于-55~-40度之间时，液晶显示器900的暗态表现较佳，而此时绕射方向912与增亮膜集光方向952的夹角介于-100~-85度之间。
然而，对于人眼而言，以1/2的ΔD作为暗态的亮度标准已足够让使用者无法察觉到明显的暗态变化现象，故本实施例以1/2的ΔD作为液晶显示器的暗态亮度标准。
另外，在本实施例中，若考虑集光方向952与吸收轴向922的夹角对暗态漏光的影响，由于θ4刚好也为集光方向952与吸收轴向922的夹角，因此当吸收轴向922与集光方向952的夹角介于-115~-60度之间或-30~15度之间时(针对在天顶角为45度与方位角为45度的观察者而言)，或介于-110~65度之间或-30~35度之间时(针对在天顶角为45度与方位角为315度的观察者而言)，液晶显示器的暗态显示效果较佳。
值得注意的是，当绕射片910的绕射方向改变时，上述可使液晶显示器的暗态表现较佳的角度范围也会改变。例如，请参照图10a，其绘示本发明一实施例的液晶显示器的偏光板吸收轴向922与924、绕射片910的绕射方向912以及第一增亮膜集光方向952的关系示意图，其中绕射方向912为0度。当绕射片910的绕射方向912变成0度时，液晶显示器700在各夹角θ4下的暗态亮度如图10b所示。
首先考虑观察者在天顶角θ为45度与方位角为45度所观察到的暗态亮度。由图10b可了解，若以1/2的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ4介于15~-50度之间时，液晶显示器900的暗态表现较佳。意即，在偏光板吸收轴向固定不动的情况下，绕射方向912与增亮膜集光方向952的夹角介于15~-50度之间时，液晶显示器900的暗态表现较佳。又，若以1/4的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ4介于0~-40度之间时，液晶显示器900的暗态表现较佳，而此时绕射方向912与增亮膜集光方向952的夹角介于0~-40度之间。又，若以1/8的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ4介于-5~-30度之间时，液晶显示器900的暗态表现较佳，而此时绕射方向912与增亮膜集光方向952的夹角介于-5~-30度之间。
接着考虑观察者在天顶角为45度与方位角为315度(-45度)所观察到的暗态亮度。由图10b可了解，若以1/2的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ4介于80~130度之间时，液晶显示器900的暗态表现较佳。意即，在偏光板吸收轴向固定不动的情况下，绕射方向912与增亮膜集光方向952的夹角介于80~130度之间时，液晶显示器900的暗态表现较佳。
另外，在此绕射方向912为0度的实施例中，若考虑集光方向952与吸收轴向922的夹角对暗态漏光的影响，由于θ4刚好也为集光方向952与吸收轴向922的夹角，因此当吸收轴向922与集光方向952的夹角介于-95度～-30度之间或65度～-125度之间时(针对在天顶角为45度与方位角为45度的观察者而言)，或者介于35度~85度之间时(针对在天顶角为45度与方位角为315度的观察者而言)，液晶显示器的暗态显示效果较佳。
在本发明其他实施例中，亦可以使绕射片910同时具有2个绕射方向(例如0度和45度)，以使液晶显示器的视角均匀度更佳。此时，吸收轴向922与集光方向952的夹角可介于-95~-65度之间，以改善液晶显示器的暗态显示效果。又，绕射方向与吸收轴向夹角45度与-45度对显示器的暗态分布趋势为类似的，0度与90度也类似的，故可类推只要有任二搭配，皆可适用。
由本发明的第四实施例和第五实施例可知，本发明实施例提供了增亮膜集光方向与绕射片绕射方向的角度关系设计，以分别针对VA液晶显示器和TN液晶显示器上的偏光板吸收轴向暗态漏光现象来进行改善。然而，若是不受限于液晶显示器的种类(VA或TN或是绕射片的绕射方向(0或45度))，绕射片绕射方向与增亮膜集光方向的夹角可为上述较佳角度范围的交集，即115~60度以及-30~15度之间，例如绕射片绕射方向与增亮膜集光方向可为实质上相互垂直(夹角大约90度)或实质上相互平行设置(夹角大约0度)。另外，对于具有两个绕射方向的绕射片(例如两绕射方向与第一偏光板的吸收轴向的夹角分别为45度和0度的任一种液晶显示器而言，第一偏光板吸收轴向与上BEF集光方向的夹角角度可选自由40度～-5度、70度～80度或-95度～-65度所组成的角度范围之一者。
第六实施例
请参照图11，其绘示根据本发明实施例的液晶显示器1100的结构示意图。液晶显示器1100为VA液晶显示器且包含绕射片1110、第一偏光板1120、液晶面板1130、第二偏光板1140、第一增亮膜1150、第二增亮膜1160以及背光模块1170。在本实施例中，液晶面板1130由液晶层1132、薄膜晶体管基板1134和彩色滤光片1136所组成，但本发明的实施例并不受限于此。
绕射片1110和第一偏光板1120设置于液晶面板1130的表面1130a上方，且第一偏光板1120介于绕射片1110与液晶面板1130之间。第二偏光板1140、第一增亮膜1150、第二增亮膜1160以及背光模块1170设置于液晶面板1130的表面1130b下方，其中表面1130a相对于表面1130b。另外，诚如本发明第一实施例所言，绕射片1110也可设置于第一偏光板1120与液晶面板1130之间。
第一偏光板1120与第二偏光板1140各别具有光线吸收轴向1122与1124，且光线吸收轴向1122与1124实质上相互垂直。第一增亮膜1150与第二增亮膜1160各别具有集光方向1152与1154。集光方向1152与1154也实质上相互垂直。
请参照图11a，其绘示本发明实施例的偏光板吸收轴向1122与1124、绕射片1110的绕射方向1112以及第一增亮膜1150集光方向1152的关系示意图，其中x轴作为参考坐标轴，例如第一偏光板1120吸收轴向1122代表0度和180度，第二偏光板1140吸收轴向1124代表90和-90度。在本实施例中，绕射方向1112为45度，而增亮膜集光方向1152与偏光板吸收轴向1122的夹角为θ5，θ5为变量。
请参照图11b，其显示本发明实施例的液晶显示器1100在各夹角θ5下，在偏光板吸收轴向±45度的视角上所观察到的暗态亮度。意即，图11b显示观察者在天顶角为45度与方位角为45度所观察到的暗态亮度，以及在天顶角为45度与方位角为315度所观察到的暗态亮度。在本实施例中，将讨论非偏光板吸收轴向上暗态漏光变化。
首先考虑观察者在天顶角θ为45度与方位角为45度所观察到的暗态亮度。由图11b可了解，若以1/2的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ5介于-25~115度之间时，液晶显示器1100的暗态表现较佳。意即，在偏光板吸收轴向固定不动的情况下，集光方向1152与吸收轴向1122的夹角介于-25~115度之间时，液晶显示器1100的暗态表现较佳。又，若以1/4的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ5介于0~80度之间时，液晶显示器1100的暗态表现较佳，而此时集光方向1152与吸收轴向1122的夹角介于0~80度之间。又，若以1/8的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ5介于15~75度之间时，液晶显示器1100的暗态表现较佳，而此时集光方向1152与吸收轴向1122的夹角介于15~75度之间。
接着考虑观察者在天顶角为45度与方位角为315度(-45度)上所观察到的暗态亮度。由图11b可了解，若以1/2的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ5介于65~205度之间时，液晶显示器1100的暗态表现较佳。意即，在偏光板吸收轴向固定不动的情况下，集光方向1152与吸收轴向1122的夹角介于65~205度之间时，液晶显示器1100的暗态表现较佳。又，若以1/4的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ5介于100~175度之间时，液晶显示器1100的暗态表现较佳，而此时集光方向1152与吸收轴向1122的夹角介于100～175度之间。又，若以1/8的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ5介于115~170度之间时，液晶显示器1100的暗态表现较佳，而此时集光方向1152与吸收轴向1122的夹角介于115~170度之间。
然而，对于人眼而言，以1/2的ΔD作为暗态的亮度标准已足够让使用者无法察觉到明显的暗态变化现象，故本实施例以1/2的ΔD作为液晶显示器的暗态亮度标准。
另外，对于液晶显示器1100而言，在绕射片1110的绕射方向1112为45度的情况下，若要同时满足位在天顶角为45度与方位角为45度上的观察者以及位在天顶角为45度与方位角为315度上的观察者的暗态效果需求，则集光方向1152与吸收轴向1122的夹角设计来介于-25~25度之间或65~115度之间，此因为介于65度~205度之间的亮度变化与介于-115度~25度之间的亮度变化相同(减去以180度为分界，左右两边的亮度曲线相同)，故以-115度~25度的范围来与-25度~115度的范围作交集即可得到-25~25度之间或65~115度之间的范围。
值得注意的是，当绕射片1110的绕射方向改变时，上述可使液晶显示器的暗态表现较佳的角度范围也会改变。例如，请参照图12a，其绘示本发明一实施例的液晶显示器的偏光板吸收轴向1122与1124、绕射片1110的绕射方向1112以及第一增亮膜集光方向1152的关系示意图，其中绕射方向1112为0度。当绕射片1110的绕射方向1112变成0度时，液晶显示器1100在各夹角θ5下的暗态亮度如图12b所示。
首先考虑观察者在天顶角θ为45度与方位角为45度所观察到的暗态亮度。由图12b可了解，若以1/2的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ5介于-25～120度之间时，液晶显示器1100的暗态表现较佳。意即，在偏光板吸收轴向固定不动的情况下，集光方向1152与吸收轴向1122的夹角介于-25~120度之间时，液晶显示器1100的暗态表现较佳。又，若以1/4的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ5介于10~115度之间时，液晶显示器1100的暗态表现较佳，而此时集光方向1152与吸收轴向1122的夹角介于10~115度之间。又，若以1/8的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ5介于15~85度间时，液晶显示器1100的暗态表现较佳，而此时集光方向1152与吸收轴向1122的夹角介于15~85度之间。
接着考虑观察者在天顶角为45度与方位角为315度(-45度)上所观察到的暗态亮度。由图12b可了解，若以1/2的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ5介于70~210度之间时，液晶显示器1100的暗态表现较佳。意即，在偏光板吸收轴向固定不动的情况下，集光方向1152与吸收轴向1122的夹角介于70~210度之间时，液晶显示器1100的暗态表现较佳。又，若以1/4的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ5介于70~175度之间时，液晶显示器1100的暗态表现较佳，而此时集光方向1152与吸收轴向1122的夹角介于70~175度之间。又，若以1/8的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ5介于100~165度之间时，液晶显示器1100的暗态表现较佳，而此时集光方向1152与吸收轴向1122的夹角介于100~165度之间。
另外，对于液晶显示器1100而言，在绕射片1110的绕射方向1112为0度的情况下，若要同时满足位在天顶角为45度与方位角为45度上的观察者以及位在天顶角为45度与方位角为315度上的观察者的暗态效果需求，则集光方向1152与吸收轴向1122的夹角设计来介于-25~20度之间或70~120度之间。又，绕射方向与吸收轴向夹角45度与-45度对显示器的暗态分布趋势为类似的，0度与90度也类似的，故可类推只要有任二搭配，皆可适用。
综合本实施例所述，对于液晶显示器1100而言，若要满足各视角上的观察者，则液晶显示器1100的增亮膜集光方向1152与偏光板吸收轴向1122的夹角设计来介于-25~20度之间或70~115度之间。
第七实施例
请参照图13，其绘示根据本发明实施例的液晶显示器1300的结构示意图。液晶显示器1300为TN液晶显示器，且包含绕射片1310、第一偏光板1320、液晶面板1330、第二偏光板1340、第一增亮膜1350、第二增亮膜1360以及背光模块1370。在本实施例中，液晶面1330由液晶层1332、薄膜晶体管基板1334和彩色滤光片1336所组成，但本发明的实施例并不受限于此。
绕射片1310和第一偏光板1320设置于液晶面板1330的表面1330a上方，且第一偏光板1320介于绕射片1310与液晶面板1330之间。第二偏光板1340、第一增亮膜1350、第二增亮膜1360以及背光模块1370设置于液晶面板1330的表面1330b下方，其中表面1330a相对于表面1330b。另外，诚如本发明第一实施例所言，绕射片1310也可设置于第一偏光板1320与液晶面板1330之间。
第一偏光板1320与第二偏光板1340各别具有光线吸收轴向1322与1324，且光线吸收轴向1322与1324实质上相互垂直。第一增亮膜1350与第二增亮膜1360各别具有集光方向1352与1354。集光方向1352与1354也实质上相互垂直。
请参照图13a，其绘示本发明实施例的偏光板吸收轴向1322与1324、绕射片1310的绕射方向1312以及增亮膜集光方向1352的关系示意图，其中x轴为参考坐标轴，而偏光板吸收轴向1322为45度，偏光板吸收轴向1324为135度，绕射方向1312为45度。在本实施例中，增亮膜集光方向1352与x轴的夹角为θ6，θ6为变量。
请参照图13b，其显示本发明实施例的液晶显示器1300在各夹角θ6下，在偏光板吸收轴向±45度的视角上所观察到的暗态亮度。意即，图13b显示观察者在天顶角为45度与方位角为0度所观察到的暗态亮度，以及在天顶角为45度与方位角为270度所观察到的暗态亮度。在本实施例中，将讨论非偏光板吸收轴向上暗态漏光变化。
首先考虑观察者在天顶角θ为45度与方位角为0度所观察到的暗态亮度。由图13b可了解，若以1/2的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ6介于-70~75度之间时，液晶显示器1300的暗态表现较佳。意即，在偏光板吸收轴向固定不动的情况下，集光方向1352与吸收轴向1322的夹角介于-115~30度之间时，液晶显示器1300的暗态表现较佳。又，若以1/4的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ6介于40~-70度之间时，液晶显示器1300的暗态表现较佳，而此时集光方向1352与吸收轴向1322的夹角介于-5～-115度之间。又，若以1/8的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ6介于35~-40度之间时，液晶显示器1300的暗态表现较佳，而此时集光方向1352与吸收轴向1322的夹角介于-10~-85度之间。
接着考虑观察者在天顶角为45度与方位角为270度(-90度)上所观察到的暗态亮度。由图13b可了解，若以1/2的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ6介于25~160度之间时，液晶显示器1300的暗态表现较佳。意即，在偏光板吸收轴向固定不动的情况下，集光方向1352与吸收轴向1322的夹角介于-20~115度之间时，液晶显示器1300的暗态表现较佳。又，若以1/4的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ6介于55~135度之间时，液晶显示器1300的暗态表现较佳，而此时集光方向1352与吸收轴向1322的夹角介于10~90度之间。又，若以1/8的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ6介于60~125度之间时，液晶显示器1300的暗态表现较佳，而此时集光方向1352与吸收轴向1322的夹角介于15~80度之间。
然而，对于人眼而言，以1/2的ΔD作为暗态的亮度标准已足够让使用者无法察觉到明显的暗态变化现象，故本实施例以1/2的ΔD作为液晶显示器的暗态亮度标准。
另外，对于液晶显示器1300而言，在绕射片1310的绕射方向1312为45度的情况下，若要同时满足位在天顶角为45度与方位角为0度上的观察者以及位在天顶角为45度与方位角为270度上的观察者的暗态效果需求，则集光方向1352与吸收轴向1322的夹角设计来介于-115~-25度之间或-20~15度之间。
值得注意的是，当绕射片1310的绕射方向改变时，上述可使液晶显示器的暗态表现较佳的角度范围也会改变。例如，请参照图14a，其绘示本发明一实施例的液晶显示器的偏光板吸收轴向1322与1324、绕射片1310的绕射方向1312以及第一增亮膜集光方向1352的关系示意图，其中绕射方向1312为0度。当绕射片1310的绕射方向1312变成0度时，液晶显示器1300在各夹角θ6下的暗态亮度如图14b所示。
首先考虑观察者在天顶角θ为45度与方位角为0度所观察到的暗态亮度。由图14b可了解，若以1/2的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ6介于-70~75度之间时，液晶显示器1300的暗态表现较佳。意即，在偏光板吸收轴向固定不动的情况下，集光方向1352与吸收轴向1322的夹角介于-115~30度之间时，液晶显示器1300的暗态表现较佳。又，若以1/4的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ6介于-70~35度之间时，液晶显示器1300的暗态表现较佳，而此时集光方向1352与吸收轴向1322的夹角介于-115～-10度之间。又，若以1/8的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ6介于-40~20度间时，液晶显示器1300的暗态表现较佳，而此时集光方向1352与吸收轴向1322的夹角介于-85~-25度之间。
接着考虑观察者在天顶角为45度与方位角为315度上所观察到的暗态亮度。由图14b可了解，若以1/2的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ6介于25~160度之间时，液晶显示器1300的暗态表现较佳。意即，在偏光板吸收轴向固定不动的情况下，集光方向1352与吸收轴向1322的夹角介于-20～-115度之间时，液晶显示器1300的暗态表现较佳。又，若以1/4的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ6介于55~135度之间时，液晶显示器1300的暗态表现较佳，而此时集光方向1352与吸收轴向1322的夹角介于10~90度之间。又，若以1/8的ΔD作为暗态标准，则可发现当θ6介于60~125度之间时，液晶显示器1300的暗态表现较佳，而此时集光方向1352与吸收轴向1322的夹角介于15~80度之间。
另外，对于液晶显示器1300而言，在绕射片1310的绕射方向1312为0度的情况下，若要同时满足位在天顶角为45度与方位角为0度上的观察者以及位在天顶角为45度与方位角为270度上的观察者的暗态效果需求，则集光方向1352与吸收轴向1322的夹角设计来介于-115~-65度之间或-20~30度之间。又，绕射方向与吸收轴向夹角45度与-45度对显示器的暗态分布趋势为类似的，0度与90度也类似的，故可类推只要有任二搭配，皆可适用。
综合本实施例所述，对于液晶显示器1300而言，若要满足各视角上的观察者，则液晶显示器1100的增亮膜集光方向1352与偏光板吸收轴向1322的夹角设计来介于-115~-25度之间或-20~15度之间。
由本发明的第六实施例和第七实施例可知，本发明实施例提供了增亮膜集光方向与绕射片绕射方向的角度关系设计，以分别针对VA液晶显示器和TN液晶显示器上的偏光板吸收轴向±45度的暗态漏光现象来进行改善。然而，若是不受限于液晶显示器的种类(VA或TN或是绕射片的绕射方向)或是绕射片的绕射方向(0或45度)，绕射片绕射方向与增亮膜集光方向的夹角可为上述较佳角度范围的交集，即-20~15度之间以及70~115度之间。
虽然结合以上数个实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，在本发明所属技术领域中熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。

Claims (11)

1.一液晶显示器，包含：
液晶显示面板，包含液晶层；
绕射片，设置于该液晶显示面板上的一第一表面上，且具有至少一绕射方向；
第一偏光板，设置于该液晶显示面板的该第一表面上，且具有第一吸收轴；
第二偏光板，设置于该液晶显示面板的一第二表面上，且具有第二吸收轴，其中该第二表面相对于该第一表面，该第二吸收轴与该第一吸收轴实质上相互垂直；
第一增亮膜(Brightness Enhancement Film；BEF)，具有第一集光方向，其中该第二偏光板设置于该第一增亮膜和该液晶显示面板之间；以及
第二增亮膜，具有第二集光方向，该第二集光方向与该第一集光方向实质上相互垂直，其中该第一增亮膜设置于该第二偏光板和该第二增亮膜之间；
其中，该绕射方向与该第一集光方向实质上相互平行或垂直。
2.如权利要求1所述的液晶显示器，其中该绕射片设置于该液晶显示面板和该第一偏光板之间。
3.如权利要求1所述的液晶显示器，其中该第一偏光板设置于该液晶显示面板和该绕射片之间。
4.一液晶显示器，包含：
液晶显示面板，包含一液晶层；
绕射片，设置于该液晶显示面板上的一第一表面上，且具有至少一第一绕射方向；
第一偏光板，设置于该液晶显示面板的该第一表面上，且具有第一吸收轴，其中该第一偏光板设置于该液晶显示面板和该绕射片之间；
第二偏光板，设置于该液晶显示面板的一第二表面上，且具有第二吸收轴，其中该第二表面相对于该第一表面，该第二吸收轴与该第一吸收轴实质上相互垂直；
第一增亮膜，设置于该液晶显示面板的该第二表面上，且具有第一集光方向，其中该第二偏光板设置于该第一增亮膜和该液晶显示面板之间；以及
第二增亮膜，具有第二集光方向，该第二集光方向与该第一集光方向实质上相互垂直，其中该第一增亮膜设置于该第二偏光板和该第二增亮膜之间；
其中，该第一绕射方向与该第一集光方向所夹的一角度介于-110度～-65度或-30度～20度的范围内。
5.如权利要求4所述的液晶显示器，该绕射片还包括第二绕射方向，其中该第一集光方向与该第一吸收轴的夹角角度可选自由-30度～-20度、-75度～-60度、55度～80度或10度～25度所组成的角度范围之一者。
6.一液晶显示器，包含：
液晶显示面板，包含液晶层；
绕射片，设置于该液晶显示面板上的一第一表面上，且具有至少一第一绕射方向；
第一偏光板，设置于该液晶显示面板的该第一表面上，且具有第一吸收轴，其中该第一偏光板设置于该液晶显示面板和该绕射片之间；
第二偏光板，设置于该液晶显示面板的一第二表面上，且具有第二吸收轴，其中该第二表面相对于该第一表面，该第二吸收轴与该第一吸收轴实质上相互垂直；
第一增亮膜，设置于该液晶显示面板的该第二表面上，且具有第一集光方向，其中该第二偏光板设置于该第一增亮膜和该液晶显示面板之间；以及
第二增亮膜，具有第二集光方向，该第二集光方向与该第一集光方向实质上相互垂直，其中该第一增亮膜设置于该第二偏光板和该第二增亮膜之间；
其中，该第一绕射方向与该第一集光方向所夹一角度介于-115度～-60度或-30度～15度的范围内。
7.如权利要求6所述的液晶显示器，该绕射片还包括有第二绕射方向，其中该第一集光方向与该第一吸收轴的夹角角度介于40度～-5度、-95度～-65度以及70度～80度的角度范围所组成的角度范围之一者。
8.一液晶显示器，包括
液晶显示面板，包含液晶层；
绕射片，设置于该液晶显示面板上的一第一表面上，且具有至少一绕射方向；
第一偏光板，设置于该液晶显示面板的该第一表面上，且具有第一吸收轴；
第二偏光板，设置于该液晶显示面板的一第二表面上，且具有第二吸收轴，其中该第二表面相对于该第一表面，该第二吸收轴与该第一吸收轴实质上相互垂直；
第一增亮膜，设置于该液晶显示面板的该第二表面上，且具有第一集光方向，其中该第二偏光板设置于该第一增亮膜和该液晶显示面板之间；
第二增亮膜，具有第二集光方向，该第二集光方向与该第一集光方向实质上相互垂直，其中该第一增亮膜设置于该第二偏光板和该第二增亮膜之间；
其中，该第一吸收轴与该第一集光方向所夹的一角度介于70度～115度以及-20度～15度的范围内。
9.如权利要求8所述的液晶显示器，其中该绕射片设置于该液晶显示面板和该第一偏光板之间。
10.如权利要求8所述的液晶显示器，其中该第一偏光板设置于该液晶显示面板和该绕射片之间。
11.如权利要求8所述的液晶显示器，其中该第一集光方向与该第一吸收轴实质上相互平行或垂直。
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