CN108828696A - 显示装置及光学膜片 - Google Patents

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CN108828696A CN201810904018.2A CN201810904018A CN108828696A CN 108828696 A CN108828696 A CN 108828696A CN 201810904018 A CN201810904018 A CN 201810904018A CN 108828696 A CN108828696 A CN 108828696A
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Abstract

本发明提供一种显示装置及光学膜片。光学膜片设置于显示装置的显示面上，并包含抗眩层以及一抗反射层。抗眩层具有第一入光面以及第一出光面，其中抗反射层设置于第一出光面上。抗反射层具有相背的第二入光面以及第二出光面，且第二入光面面向抗眩层的第一出光面。对于以介于10度至30度的入射角入射至第二出光面的一光线，光学膜片的镜像反射率小于或等于0.14％。本发明可以提升使用者视觉经验。

Description

显示装置及光学膜片
技术领域
本发明涉及一种显示装置及光学膜片，尤其是关于一种抗眩抗反射光学膜片及使用该抗眩抗反射光学膜片的显示装置。
背景技术
部分显示装置的显示面会因表面反射、光源散射不均等原因而在使用者视野范围内产生亮度超出眼睛所能适应的光线，进而产生眩光。眩光会干扰使用者观赏或阅读，并造成不适的感受，情况严重时更可能造成视力下降。因此，业者陆续对此提出一些解决方案，以提升使用者视觉经验。
发明内容
本发明的实施例所采用的其中一技术方案是提供一种光学膜片，其设置于显示装置的显示面上。光学膜片包含抗眩层及抗反射层，其中抗眩层具有第一入光面以及第一出光面。抗反射层设置于第一出光面上，具有相背的第二入光面以及第二出光面，且第二入光面面向抗眩层的第一出光面。对于以介于10度至30度的入射角入射至第二出光面的光线，光学膜片的镜像反射率小于或等于0.14％。
其中，对于以介于30度至60度的入射角入射至该第二出光面的一光线，该光学膜片的该镜像反射率小于或等于0.14％。
其中，该抗眩层包括一雾度单元，该雾度单元形成于该抗眩层的该第一出光面，且该雾度单元的材料雾度值不小于40％。
其中，该雾度单元的材料雾度值不小于60％。
其中，该雾度单元具有多个朝向该第二入光面凸起的散射结构，该第一出光面在一高度方向上的最低点可定义出一参考基准面，其中，该多个散射结构相对于该参考基准面的一高度不大于6um。
其中，对于以20度的入射角入射该第二出光面的该光线，该光学膜片的一光泽度(gloss)等于或小于4。
本发明的另一实施例所采用的技术方案是提供一种显示装置，其包含显示模块以及光学膜片。显示模块具有一显示面。光学膜片设置于显示模块，且包括抗眩层以及抗反射层。抗眩层具有第一入光面以及第一出光面，且第一入光面面向显示面。抗反射层设置于第一出光面上，具有相背的第二入光面以及第二出光面，且第二入光面面向抗眩层的第一出光面。对于以介于10度至30度的入射角入射至第二出光面的一光线，光学膜片的镜像反射率小于或等于0.14％。
其中，对于以介于30度至60度的入射角入射至该第二出光面的一光线，该光学膜片的该镜像反射率小于或等于0.14％。
其中，该抗眩层包括一雾度单元，该雾度单元形成于该抗眩层的该第一出光面，且该雾度单元的材料雾度值不小于40％。
其中，该雾度单元具有多个朝向该第二入光面凸起的散射结构，该第一出光面在一高度方向上的最低点可定义出一参考基准面，其中，该多个散射结构相对于该参考基准面的一高度不大于6um。
其中，对于以20度的入射角入射该第二出光面的该光线，该光学膜片的一光泽度(gloss)等于或小于4。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与图式，然而所提供的图式仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1显示本发明实施例的显示装置的立体示意图。
图2显示本发明实施例的光学膜片的局部剖面示意图。
图3显示本发明一变化实施例的光学膜片的局部剖面示意图。
图4显示本发明实施例的显示装置另一角度的立体示意图。
图5显示本发明不同实施例的光学膜片在不同镜像反射角度的镜像反射率。
图6显示本发明不同实施例的光学膜片在视角为20度时的光泽度与镜像反射率的点状分布图。
图7显示本发明不同实施例的显示装置在不同视角下的明室对比度(ACR)。
其中，附图标记：
显示装置 Z
显示模块 1 显示面 10
光学膜片 2
抗眩层 21 第一入光面 2110
第一出光面 2120
雾度单元 211
散射结构 2111
高度方向 D
散射结构最高点 V
参考基准面 S
抗反射层 22 第二入光面 2210
第二出光面 2220
入射角 θ1
反射角 θ2
使用者眼镜 E
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例并配合图1至图7以说明本发明所公开的光学膜片以及使用该光学膜片的显示装置的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。然而，以下所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围，在不悖离本发明构思精神的原则下，本领域技术人员可基于不同观点与应用以其它不同实施例实现本发明。另外，需事先声明的是，本发明的附图仅为示意说明，并非依实际尺寸的描绘。此外，虽本文中可能使用第一、第二、第三等用语来描述各种元件，但该些元件不应受该些用语的限制。这些用语主要是用以区分元件。
请参阅图1。图中所示为本发明实施例所提供的显示装置Z，其具有显示模块1以及光学膜片2，其中显示模块1具有显示面10。具体来说，显示模块1可例如为计算机屏幕、广告广告牌、电子纸显示器、数字艺术画显示器等，而显示面10为其画面输出区域，提供给使用者观看。本发明不限制显示模块1的种类，举例而言，显示模块1可为液晶显示装置、电泳显示装置、有机发光二极管显示装置、微发光二极管显示装置…等等。如图1所示，本实施例中，光学膜片2的大小对应于显示面10的范围，具体而言，光学膜片2的表面积为实质等于或小于显示面10的面积，使得光学膜片2能够覆盖于显示面，然而，本发明亦不以此为限。
请参阅图2。图2为图1的光学膜片2沿图1中剖线X-X的剖面示意图。如图所示，光学膜片2包括抗眩层21以及抗反射层22。抗眩层21具有第一入光面2110及与其相背的第一出光面2120。抗反射层22设置于第一出光面2120上，且具有第二入光面2210以及第二出光面2220。于本实施例中，抗反射层22为一形成于抗眩层21上的镀层，因此其可配合抗眩层21的表面形状，但本发明不以此为限，抗反射层22亦可通过气相或液相沉积、压印等工艺而形成于抗眩层21的第一出光面2120。于本实施例中，抗反射层22可用来降低散射光亮度。
进一步来说，请配合参阅图2及图3所示，抗眩层21包括一雾度单元211(图中以斜线标示的区域)，其形成于第一出光面2120。本实施例中，雾度单元211为多个朝向第二入光面2210凸起的散射结构2111。换句话说，抗眩层21的雾度单元211形成于第一出光面2120，使得第一出光面2120为一凹凸起伏的表面。本发明不限制散射结构2111的形状及其在第二出光面2210上的排列方式，其可以为如图2中所示，具有规律的形状及间距，或如图3中的变化实施例所示，具有不规律的高度、宽度及间距。更进一步来说，散射结构2111可以为规律或不规律形状分布于第二出光面2210上，本发明不加以限制。
具体而言，从图3的剖面结构示意图来看，雾度单元211可为不同高度、不同轮廓的散射结构2111所组成。又或者，从上方视角来观察第一出光面2120(或第二出光面2220)，雾度单元211可为不规律排列的点状、点群聚分布的散射结构2111所组成。于图2与图3的实施例中，散射结构2111为连续、彼此相连地分布，但本发明不以此为限，于另一实施例中，彼此相邻的散射结构2111之间可具有间距，其间距可为固定或非规律。
值得一提的是，本发明虽不限制散射结构2111于特定的形状，然而，由于高低差过大或地形起伏过大的散射结构可能亮度太高(sparkling)或模糊(blur)的影像光线，因此，本发明的实施例的散射结构2111具有相较现有的雾度结构较为圆滑与平缓的地形，如图2及图3所示。更明确来说，在本发明的较佳实施例中，当定义通过散射结构2111的最低点V且平行于第一入光面2110的一平面为参考基准面S，散射结构2111的最高点P至参考基准面S的高度不大于6μm。
借由散射结构2111的设置，本发明实施例的抗眩层21较佳具有不小于40％的材料雾度值，或者在其它实施例中，借由散射结构2111形状、密度的调整，可使抗眩层21具有不小于60％的材料雾度值。藉此，当环境光照射于显示装置Z时，通过雾度单元211来散射环境光，可使环境光于显示装置Z所形成的的表面反射光能均匀散射出第二出光面2220，以达到抗眩效果。本发明中的材料雾度值较佳指外部雾度值。
光学膜片2的雾度结构较佳可以两种方式实现，其一为在膜片内部设置散射粒子以形成一内部雾度结构，而达到一内部雾度值，其二为在膜片外表面形成凹凸不平的结构以形成一外部雾度结构，而达到一外部雾度值。光学膜片的外部雾度值可以如下方式计算：先测量一次光学膜片的总雾度，接着将膜片外表面的凹凸结构填平，再测量一次总雾度。该第二次计算结果可视为膜片的内雾度。最后，再将第一次测量的总雾度扣除第二次测量的总雾度，即可得到光学膜片2的外雾度值。
请参阅图4，当本实施例的光学膜片2设置于该显示模块1，抗眩层21的第一入光面2110面向该显示面10，用以接收来自显示模块1的影像光线，而抗反射层22的第二出光面2220用以输出显示模块1的影像光线，并接收环境光线L。
请参阅图4，本实施例中，光学膜片2的第二出光面2220对于以介于10度至30度的入射角θ1入射至该第二出光面的光线L，其镜像反射率小于或等于0.14％。明确而言，本发明所指镜像反射率系指对于一反射界面(如本实施例的第二出光面2220)，反射光线的反射角θ2等于入射角θ1时，反射光线的光量对入射光线的光量的百分比值。以下举例说明镜像反射率量测方式。例如：各光学膜片皆搭配显示模块，且在相同入射光线下，来进行量测入射光线的孔径1cm*1cm，以实质上为准直光路径、距离显示装置Z为100公分以入射角θ1照射显示装置Z且显示模块1为关闭状态(面板及背光模块皆不驱动)，于反射角θ2进行反射光线光量的测量。
借由抗眩层21的雾度单元211的调整以及抗反射层22的反射率调整而使光学膜片2的镜像反射率低于一定值，可提高光学膜片2的抗眩及抗反射能力。原因在于，如图4所示，进入使用者眼睛E的镜像反射光线为造成眩光的因素之一。例如当光学膜片2的某一区域里的抗眩结构(如散射结构2111)过于密集，或是光学膜片对于某一入射角度的光线具有较大的反射率，则该区域或该角度的光线将造成眩光。本发明的实施例则借由散射结构2111以及抗反射层22的设置，光学膜片2对于以介于10度至30度的入射角θ1入射至该第二出光面的光线的镜像反射率小于或等于0.14％，代表使用者以10度至30度的视角(相当于光线的反射角θ2)观看显示装置Z时，看到的反射光线量将小于或等于入射光线的0.14％。本实施例所提及的视角角度是以正视角(视角角度为0，亦即正交于显示装置Z的视角位置)为基准，其视线位置与正视角位置之间的夹角角度为视角角度。
请进一步参阅图5。图5为一折线图，其绘示本发明不同实施例的光学膜片搭配显示模块Target1、Target2、Target3、Target4)在不同镜像反射角度(或者依据图3，镜像反射角度可理解为使用者视角)的镜像反射率的量测数据。图5中并提供现有技术中的四种光学膜片搭配显示模块(Comparison1、Comparison2、Comparison3、Comparison4)的镜像反射率量测数据，以与本发明实施例的光学膜片(Target1、Target2、Target3、Target4)对照。图中可看出，本发明的光学膜片(Target1、Target2、Target3、Target4)对于10度至30度的镜像角度的镜像反射率均低于0.14％。
请进一步参阅图5，以本发明实施例中镜像反射率值最高的光学膜片Target1为例，其与现有的光学膜片中镜像反射率值最低的Comparison4相较，本发明的光学膜片AGAR1在镜像角度为10度至30度时的镜像反射率约为0.07％，现有光学膜片Comparison2在镜像角度10度至30度的镜像反射率约为0.43％至0.56％，由此可得，本发明的光学膜片(Target1、Target2、Target3、Target4)相对现有的光学膜片可有效降低约80％以上的反射光量，进而可得到较佳的抗眩效果。图5的现有技术中，光学膜片Comparison1与光学膜片Comparison2为抗反射膜片，而光学膜片Comparison3与光学膜片Comparison4为抗反射低雾度膜片。图5的本发明的实施例中，光学膜片Target1、光学膜片Target2、光学膜片Target3、光学膜片Target4皆为上述实施例所描述的光学膜片，其中光学膜片Target1、光学膜片Target2、光学膜片Target3的材料雾度为35～45，而光学膜片Target4的材料雾度为65～75。
进一步而言，在本发明一较佳实施例中，如图5中的光学膜片Target4，第二出光面2220对于入射角介于10度至60度的入射光线均具有低于0.14％的镜像反射率。借此，当显示装置对于大视角亦有抗眩需求时(例如艺术画显示装置)，光学膜片2亦可有高抗眩效果的光学表现。
除了调整镜像反射率，借由结构上的调整而使光学膜片2的光泽度(gloss)低于一定值，亦可提高光学膜片2的抗眩效果。光泽度是反射接口的光学特性，可表现接口对光的镜面反射能力。
请配合参阅图4及图6，图6绘示本发明不同实施例的光学膜片搭配显示模块(Target1、Target2、Target3、Target4)对于以20度的入射角入射第二出光面2220的光线L的镜像反射率值及光泽度值。图6中并提供现有光学膜片组Comparison set1与光学膜片组Comparison set2的光泽度数据以作比较，举例而言，光学膜片组Comparison set1为抗反射膜片，光学膜片组Comparison set2为抗反射低雾度膜片。如图6所示，在20度视角下，本发明实施例的光学膜片(Target1、Target2、Target3、Target4)的光泽度远低于现有技术的光学膜片的光泽度。明确而言，如图6所示，在本发明的较佳实施例中，光学膜片2对于以20度入射第二出光面2220的光线L具有等于或小于4的光泽度。
明室对比度(ACR)是指显示器在明亮光线下，其显示画面的亮暗对比度。本发明的实施例借由抗眩层21及抗反射层22的设置，可降低散射结构发生模糊(blur)及区域过亮(sparkling)的问题，可进一步提升显示装置1的明室对比度，进而提升其的光学表现。
请参阅图7，图7说明本实施例的显示装置Z在不同视角下的明室对比度，其中，图7提供显示模块1搭配不同实施例的光学膜片(Target1、Target2、Target3、Target4)后的明室对比度，并一并绘示现有的光学膜片Comparison1与光学膜片Comparison2的明室对比度数据以作比较，其中光学膜片Comparison1可为抗反射膜片，光学膜片Comparison2可为抗反射低雾度膜片。如图7所示，本发明的实施例的光学膜片2可使显示装置Z具有较现有高的明室对比度。明确来说，本发明的较佳实施例中，显示装置的明室对比度系大于或等于20。具体而言，图7的实施例中，各光学膜片皆搭配特定的显示模块，且在相同环境光之下，来进行量测。举例说明，入射光线为表面亮度7000尼特(nits)的黑体幅射(3200K)，且显示模块Z的白画面亮度为120尼特(nits)。
进一步来说，印刷品的明室对比度大约为20，本发明的实施例的光学膜片2可使显示装置Z达到大于或等于20的明室对比度，亦即，本发明的实施例的光学膜片2所提供的抗眩效果，可使显示装置Z具有类似或优于印刷品的可读性。
综上所述，本发明实施例所提供的光学膜片及使用该光学膜片的显示装置借由「抗反射层设置于抗眩层上」以及「对于以介于10度至30度的入射角入射至第二出光面的光线，第二出光面的镜像反射率小于或等于0.14％」的技术方案，使光学膜片以及应用该光学膜片的显示装置可具有较现有为佳的抗眩效果。
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的专利范围。
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 (11)

1.一种光学膜片，设置于一显示装置的一显示面上，其特征在于，该光学膜片包含：
一抗眩层，具有一第一入光面以及一第一出光面；以及
一抗反射层，设置于该第一出光面上，该抗反射层具有相背的一第二入光面以及一第二出光面，且该第二入光面面向该抗眩层的该第一出光面，其中，对于以介于10度至30度的入射角入射至该第二出光面的一光线，其该光学膜片的一镜像反射率小于或等于0.14％。
2.根据权利要求1所述的光学膜片，其特征在于，对于以介于30度至60度的入射角入射至该第二出光面的一光线，该光学膜片的该镜像反射率小于或等于0.14％。
3.根据权利要求1所述的光学膜片，其特征在于，该抗眩层包括一雾度单元，该雾度单元形成于该抗眩层的该第一出光面，且该雾度单元的材料雾度值不小于40％。
4.根据权利要求3所述的光学膜片，其特征在于，该雾度单元的材料雾度值不小于60％。
5.根据权利要求4所述的光学膜片，其特征在于，该雾度单元具有多个朝向该第二入光面凸起的散射结构，该第一出光面在一高度方向上的最低点可定义出一参考基准面，其中，该多个散射结构相对于该参考基准面的一高度不大于6um。
6.根据权利要求1或2所述的光学膜片，其特征在于，对于以20度的入射角入射该第二出光面的该光线，该光学膜片的一光泽度等于或小于4。
7.一种显示装置，其特征在于，其包含：
一显示模块，该显示模块具有一显示面；以及
一光学膜片，该光学膜片包括：
一抗眩层，具有一第一入光面以及一第一出光面，该抗眩层设置于该显示模块上，且该第一入光面面向该显示面；以及
一抗反射层，设置于该第一出光面上，该抗反射层具有一第二入光面以及一第二出光面，且该第二入光面面向该抗眩层的该第一出光面，其中，对于以介于10度至30度的入射角入射至该第二出光面的一光线，该光学膜片一镜像反射率小于或等于0.14％。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，对于以介于30度至60度的入射角入射至该第二出光面的一光线，该光学膜片的该镜像反射率小于或等于0.14％。
9.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，该抗眩层包括一雾度单元，该雾度单元形成于该抗眩层的该第一出光面，且该雾度单元的材料雾度值不小于40％。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，该雾度单元具有多个朝向该第二入光面凸起的散射结构，该第一出光面在一高度方向上的最低点可定义出一参考基准面，其中，该多个散射结构相对于该参考基准面的一高度不大于6um。
11.根据权利要求7或8所述的显示装置，其特征在于，对于以20度的入射角入射该第二出光面的该光线，该光学膜片的一光泽度等于或小于4。
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