CN107367777A - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

显示装置，包括显示面板及偏光板。偏光板适以配置在显示面板的出光面之侧。偏光板包括第一保护层、多个扩光粒子群、第二保护层及偏光层。第一保护层具有多个扩光区。各扩光粒子群形成于对应的扩光区。偏光层形成于第一保护层与第二保护层之间。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及一种显示装置，且特别涉及一种具有扩光粒子群的显示装置。
背景技术
传统的显示装置，如液晶显示装置，观看者在正看及斜看显示装置所显示的画面时，画面所呈现的所视亮度并不相同。一般来说，斜看的所视亮度会比正看的所视亮度低，因而导致斜看时画面不清楚的问题。
因此，亟需提出一种新的技术去改善上述现有问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于提出一种显示装置，可改善上述现有技术的问题。
根据本发明的一实施例，提出一种显示装置。显示装置包括显示面板及偏光板。偏光板适以配置在一显示面板的出光面之侧。偏光板包括一第一保护层、多个扩光粒子群、一第二保护层及一偏光层。第一保护层具有多个扩光区。各扩光粒子群形成于对应的扩光区。偏光层形成于第一保护层与第二保护层之间。
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绘示依照本发明一实施例的显示装置的局部剖视图；
图2绘示图1的偏光板的局部俯视图；
图3绘示依照本发明另一实施例的偏光板的局部俯视图；
图4绘示依照本发明另一实施例的偏光板的局部俯视图；
图5绘示依照本发明另一实施例的偏光板的局部俯视图；
图6绘示依照本发明另一实施例的偏光板的局部俯视图。其中，附图标记
100：显示装置
110：显示面板
110b：背面
110u：出光面
111：像素区
111A：第一子像素区
111A1：第一驱动区
111A2：第二驱动区
111B：第二子像素区
111C：第三子像素区
112：彩色滤光片
113：液晶层
114：薄膜晶体管层
120：第一偏光板
121：第一保护层
1211：扩光区
1211A：第一子扩光区域
1211A1：第一区
1211A2：第二区
1211B：第二子扩光区域
1211B1：第一区
1211C：第三子扩光区域
122：偏光层
123：第二保护层
124：扩光层
1241：扩光粒子群
130：黏合层
140：第二偏光板
150：背光模块
D1：外径
H1：高度
L1：光线
M1：微结构
S1：间隔
θ：角度
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：
请参考图1，其绘示依照本发明一实施例的显示装置100的局部剖视图。显示装置100包括显示面板110、第一偏光板120、黏合层130、第二偏光板140及背光模块150。黏合层130形成于显示面板110与第一偏光板120之间，以黏合显示面板110与第一偏光板120。显示面板110例如是液晶显示面板，然亦可为其它类型的显示面板。以液晶显示面板来说，显示面板110可包括彩色滤光片112、液晶层113及薄膜晶体管层114，其中液晶层11配置于彩色滤光片112与薄膜晶体管层114之间。显示面板110具有相对的出光面110u与背面110b，其中背面110b朝向背光模块150。
在本实施例中，第一偏光板120配置于显示面板110的出光面110u之侧，以将透过显示面板110出光的光线L1往二侧扩光。本文的「扩光」指的是「光线折射」、「光线散射」及/或「光线绕射」等可扩大光线照射范围或光线重新分布的光学特性。由于第一偏光板120可将透过显示面板110出光的光线L1往二侧扩光，因此可增加斜看的所视亮度，使斜看与正看的所视亮度大致上接近一致。此处所指的”斜看”意指图1的角度θ大于0度的观看视角，而”正看”意指如图1的角度θ大致上等于0度的观看视角。
第一偏光板120包括第一保护层121、偏光层122、第二保护层123及扩光层124。偏光层122位于第一保护层121与第二保护层123之间。偏光层122可为聚乙烯醇(PVA)树脂膜，其可藉由皂化聚醋酸乙烯树脂制得。聚醋酸乙烯树脂的例子包括醋酸乙烯的单聚合物，即聚醋酸乙烯，以及醋酸乙烯的共聚合物和其他能与醋酸乙烯进行共聚合的单体。其他能与醋酸乙烯进行共聚合的单体的例子包括不饱和羧酸(例如丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯、正丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸甲酯)、烯烃(例如乙烯、丙烯、1-丁烯、2-甲丙烯)、乙烯醚(例如乙基乙烯醚、甲基乙烯醚、正丙基乙烯醚、异丙基乙烯醚)、不饱和磺酸(例如乙烯基磺酸、乙烯基磺酸钠)等等。
第一保护层121及/或第二保护层123的材料可分别选自由聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)、三聚醋酸纤维素(TriacetylCellulose，TAC)、丙烯酸树脂膜、聚芳香羟树脂膜、聚醚树脂膜、环聚烯烃树脂膜(例如聚冰片烯树脂膜)、聚酯(Polyethylene Terephthalate，PET)、聚丙稀(Polypropylene，PP)、环烯烃聚合物(Cyclo Olefin Polymer，COP)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)以及上述任意组合所组成的一族群。
第一保护层121定义或具有多个扩光区1211，扩光层124包括多个扩光粒子群1241，各扩光粒子群1241形成于对应的扩光区1211内。此外，显示面板110的薄膜晶体管层114具有多个像素区111，此些扩光区1211的区域与显示面板110的多个像素区111相对应；例如，一个扩光区1211的区域与一个像素区111的区域沿显示装置100的厚度方向相对应；或者，扩光区1211的形状及/或面积与对应的像素区111的形状及/或面积相似或相同。
请参考图2，其绘示图1的第一偏光板120的局部俯视图。由图可知，多个微结构M1呈二维分布。此外，各像素区111可包括多个子像素区，而各扩光区1211包括多个子扩光区域，其中此些子扩光区域可与此些子像素区相对应。
举例来说，如图2所示，像素区111包括第一子像素区111A、第二子像素区111B及第三子像素区111C，其中第一子像素区111A、第二子像素区111B与第三子像素区111C可以各别对应至显示面板110的彩色滤光片112的红色滤光区、绿色滤光区与蓝色滤光区的一者，例如第一子像素区111A对应于红色滤光区、第二子像素区111B对应于绿色滤光区及第三子像素区111C对应于蓝色滤光区。然，此对应配置方式可依产品设计而定，而不以本实施例为限。
第一保护层121的各扩光区1211可包括第一子扩光区域1211A、第二子扩光区域1211B及第三子扩光区域1211C，其中第一子扩光区域1211A、第二子扩光区域1211B及第三子扩光区域1211C分别与第一子像素区111A、第二子像素区111B及第三子像素区111C相对应。
在一实施例中，像素区111可更包括第四子像素区(图未示)，且第四子像素区(图未示)对应于一黄色滤光区。第一保护层121的各扩光区1211可更包括一第四子扩光区域(图未示)，且第四子扩光区域(图未示)对应于第四子像素区(图未示)。总之，本发明实施例并不限定像素区111的子像素区的数量。
各扩光粒子群1241(绘示于图1)包括多个微结构M1，其中多个微结构M1彼此隔离。微结构M1可采用例如是喷印、印刷、黄光微影蚀刻、滴制、物理转印、冲压等技术形成于第一保护层121上。
微结构M1例如是由透明或半透明材料形成。此外，微结构M1的材料可以为UV亚克力树脂、高分子材料、硅凝胶或聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate,PET)等材料。
各微结构M1的外径D1可介于10-6米至10-3米之间且/或相邻二微结构M1的间隔S1介于10-6米至10-4米之间，使微结构M1属于微米级尺度。如此一来，此些微结构M1可提供优良的周期性，适以让穿透扩光粒子群1241的光线L1产生扩光特性。进一步地说，由于各微结构M1的外径D1可介于10-6米至10-3米之间且/或相邻二微结构M1的间隔S1介于10-6米至10-4米之间，适以让红光、绿光及蓝光在穿透微结构M1后产生扩光效果。此外，如图1的放大图所示，各微结构M1的高度H1可介于10-6米至10-3米之间，同样可让穿透扩光粒子群1241的光线L1产生扩光特性。在一实施例中，微结构M1的高度H1与外径D1的比值(H1/D1)可介于0.1至1.0之间。
此外，各子像素区皆与子扩光区相对应，使穿透子像素区的光线能藉由位于子扩光区上的扩光粒子群1241往二侧扩光。举例来说，如图2所示，像素区111的第一子像素区111A、第二子像素区111B及第三子像素区111C分别与扩光区1211的第一子扩光区域1211A、第二子扩光区域1211B及第三子扩光区域1211C相对应，使穿透第一子像素区111A、第二子像素区111B及第三子像素区111C的光线L1(未绘示于图2)分别透过位于扩光区1211的第一子扩光区域1211A的扩光粒子群1241(未绘示于图2)、第二子扩光区域1211B的扩光粒子群1241(未绘示于图2)及第三子扩光区域1211C内的扩光粒子群1241(未绘示于图2)往二侧扩光。
此外，如图2所示，各扩光粒子群1241占据对应的扩光区1211的总面积与对应的扩光区1211的面积比值可介于20％与80％之间；如此一来，可使斜看与正看的所视亮度接近一致。进一步地说，当扩光粒子群1241占据扩光区1211的总面积与扩光区1211的面积比值愈大，表示扩光粒子群1241的微结构M1的密度愈高，则斜看的所视亮度愈高；反之则愈低。由于各扩光粒子群1241占据对应的扩光区1211的总面积与对应的扩光区1211的面积比值可介于20与80之间，可使斜看与正看的所视的光学表现接近一致。
在另一实施例中，微结构M1不限于形成于扩光区1211的第一子扩光区域1211A、第二子扩光区域1211B及第三子扩光区域1211C三者，亦可形成于其中一者或一些。
请参考图3，其绘示依照本发明另一实施例的第一偏光板120的局部俯视图。在本实施例中，显示面板110的子像素区可区分成多个驱动区，显示面板110驱动对应于多个驱动区的液晶分子的驱动电压相异，以达到斜看与正看的所视光学表现尽量接近的效果。扩光区1211的子扩光区包括多个区，扩光粒子群1241可形成于扩光区1211的多个区的一者、一些或全部，可弥补显示面板110在驱动上的不足，让斜看及正看的所视光学表现更接近一致。
以第一子像素区111A举例来说，第一子像素区111A可包括第一驱动区111A1及第二驱动区111A2，显示面板110驱动对应于第一驱动区111A1的液晶分子的驱动电压与对应于第二驱动区111A2的液晶分子的驱动电压相异，以达到斜看与正看的所视亮度尽量接近的效果。扩光区1211的第一子扩光区域1211A包括第一区1211A1及第二区1211A2，其中扩光粒子群1241的多个微结构M1可形成第一区1211A1与第二区1211A2的一者，如第二区1211A2内，以弥补显示面板110在驱动对应于第二区1211A2光学补偿的不足。在另一实施例中，微结构M1可形成于第一区1211A1，但不形成于第二区1211A2；或者，微结构M1可形成于第一区1211A1与第二区1211A2二者内，且第一区1211A1与第二区1211A2二者内的微结构M1的配置方式、密度、微结构M1的高度H1及/或外径D1等可不相同。
请参考图4，其绘示依照本发明另一实施例的第一偏光板120的局部俯视图。与图3的实施例不同的是，本实施例的多个微结构M1只形成于扩光区1211的一些子扩光区，如第一子扩光区域1211A及第二子扩光区域1211B，但不形成于扩光区1211的其它子扩光区，如第三子扩光区域1211C。在一实施例中，第一子扩光区域1211A及第二子扩光区域1211B二者内的微结构M1的配置方式、密度、微结构M1的高度H1及/或外径D1等可不相同。
请参考图5，其绘示依照本发明另一实施例的第一偏光板120的局部俯视图。在本实施例中，形成于第一子扩光区域1211A内的微结构M1的外径D1、形成于第二子扩光区域1211B内的微结构M1的外径D1与形成于第三子扩光区域1211C内的微结构M1的外径D1相异。例如，形成于第二子扩光区域1211B内的微结构M1的外径D1比形成于第一子扩光区域1211A内的微结构M1的外径D1大，但比形成于第三子扩光区域1211C内的微结构M1的外径D1小。
在另一实施例中，形成于第一子扩光区域1211A内的至少二微结构M1的外径D1、形成于第二子扩光区域1211B内的至少二微结构M1的外径D1及/或形成于第三子扩光区域1211C内的至少二微结构M1的外径D1可相异，然亦可相同。
就形状来说，形成于扩光区或子扩光区的微结构M1的俯视形状或横剖面形状可以是圆形、椭圆形或透镜状(lenticular)。此外，形成于同一扩光区或同一子扩光区的多个微结构M1的形状可相异或相同；形成于不同扩光区或不同子扩光区的多个微结构M1的形状可相异或相同。
在一实施例中，微结构M1可以交错型的方式排列、或以棋盘型的方式排列、或以从大尺寸逐渐缩小的渐进型的方式排列。其他实施例亦可以其他种不均匀的方式排列。本发明并不限于以上实施例，可针对实际的产品需求使用其他适当的设计。例如其他实施例中，尺寸/形状/排列方式可适当改变或整合以得到预期的光学效果。
总归，形成于同一个扩光区或同一子扩光区的多个微结构M1可以具有相异或相同尺寸及/或形状；或者，形成于一扩光区或子扩光区的微结构与形成于另一扩光区或子扩光区的微结构可以具有相异或相同尺寸及/或形状。
就微结构M1的分布密度来说，形成于不同扩光区或不同子扩光区的多个微结构的分布密度可以相同或相异。
请参考图6，其绘示依照本发明另一实施例的第一偏光板120的局部俯视图。本实施例的扩光区1211包括多个子扩光区。与图5的扩光区1211不同的是，本实施例的扩光区1211的其中一子扩光区的一个区的面积与另一子扩光区的对应同一区的面积相异。以第一子扩光区域1211A及第二子扩光区域1211B来说，第一子扩光区域1211A的第一区1211A1的面积与第二子扩光区域1211B的第一区1211B1的面积相异。此外，各子扩光区域的多个区的面积可视显示面板110对液晶分子的驱动设计而定，本发明实施例不加以限定。
上述实施例虽然以一个扩光区1211为例说明，然其它的扩光区1211具有类似设计，于此不再赘述。此外，第一偏光板120的各扩光区1211及/或各扩光粒子群1241的设计可相异或相同；或者，第一偏光板120的所有扩光区1211的区域范围及/或所有扩光粒子群1241的区域范围可布满显示面板110的整个显示面，使从显示面的任何局部出光的光线L1都能透过扩光粒子群1241而产生扩光效果。
综合上述，本发明实施例的偏光板适以配置在显示面板的出光面之侧。偏光板的第一保护层具有至少一扩光区，多个扩光粒子群形成于此些扩光区内。在一实施例中，扩光粒子群可形成于扩光区的多个子扩光区的至少一者。在另一实施例中，扩光粒子群可形成于扩光区的子扩光区的多个区的至少一者，其中此些区对应于显示面板的一子像素区的多个驱动区，且/或不同子扩光区的多个区的面积可以相同或相异。同一扩光区或同一子扩光区内的多个微结构可以具有相异或相同尺寸及/或形状；或者，一扩光区或一子扩光区的微结构与形成于另一扩光区或另一子扩光区的微结构可以具有相异或相同尺寸及/或形状；或者，不同扩光区或不同子扩光区的微结构的分布密度可以相同或相异。
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当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所附的权利要求的保护范围。

Claims (12)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：
一显示面板；以及
一偏光板，适以配置在该显示面板的出光面之侧，该偏光板包括：
一第一保护层，具有多个扩光区；
多个扩光粒子群，各该扩光粒子群形成于对应的该扩光区；
一第二保护层；及
一偏光层，形成于该第一保护层与该第二保护层之间。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，各该扩光粒子群包括多个微结构，各该微结构的尺寸介于10-6米至10-3米之间，且/或相邻二该微结构的间隔介于10-6米至10-4米之间。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，各该微结构具有一高度及一外径，该高度介于10-6米至10-3米之间，且/或各该微结构的该高度与该外径的比值介于0.1至1.0之间。
4.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，各该微结构采用喷印、印刷、黄光微影蚀刻、滴制、物理转印或冲压技术形成于该第一保护层上，且/或各该微结构是由透明或半透明材料形成，且/或各该微结构由UV亚克力树脂、高分子材料、硅凝胶或聚对苯二甲酸乙二醇酯制成。
5.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，形成于对应的该扩光区的该些微结构的俯视形状或横剖面形状为圆形、椭圆形或透镜状，且/或形成于对应的该扩光区的该些微结构以交错型、棋盘型及/或以从大尺寸逐渐缩小的渐进型的方式排列。
6.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，各该扩光粒子群占据对应的该扩光区的总面积与该对应的扩光区的面积的比值介于20与80之间。
7.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该显示面板包括多个像素区，且该些扩光区的位置与该些像素区相对应。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，各该扩光区包括多个子扩光区域，各该像素区包括多个子像素区，且该些子扩光区域的位置分别与对应的该像素区的该些子像素区相对应。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，各该扩光粒子群包括多个微结构，该些微结构形成于该些子扩光区域的至少一者。
10.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，各该扩光区包括一子扩光区域，该子扩光区域包括一第一区及一第二区，该显示面板的一子像素区包括一第一驱动区及一第二驱动区，该显示面板施加在该第一驱动区的驱动电压与该第二驱动区的驱动电压相异，其中该子扩光区域的该第一区及该第二区分别与该第一驱动区及该第二驱动区相对应，且各该扩光粒子群形成于对应的该子扩光区的该第一区与该第二区的至少一者。
11.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，各扩光粒子群包括多个微结构，各该扩光区包括多个子扩光区域，位于同一个该扩光区的同一个该子扩光区域的该些微结构的尺寸及/或形状相异或相同，且/或位于同一个该扩光区的不同的该些子扩光区域的该些微结构的尺寸及/或形状相异或相同。
12.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，各该扩光区包括多个子扩光区域，位于同一个该扩光区的不同的该些子扩光区域的该些扩光粒子群的密度相同或相异。
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