CN111356946A - 偏光元件以及配备该偏光元件的平视显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种偏光罩(18),包括:具有偏光物且采用染料类偏光材料的偏光片(34),该偏光片中与所述偏光物的透光轴平行的偏振光的光视效能校正透光率Ky为70≤Ky≤95,色调值a*和b*为‑2≤a*,b*≤2;通过粘接层(32)贴附于偏光片(34)外表面一侧的第一支撑板(30);以及通过粘接层(36)贴附于偏光片(34)内表面一侧的第二支撑板(38)。
Description
技术领域
本发明涉及一种偏光元件以及配备该偏光元件的平视显示装置。
背景技术
将图像显示于显示器等显示装置上后通过以反射镜反射而使该图像以虚拟图像的形式显示于玻璃等物上的平视显示装置已经得到应用。平视显示装置用于使信息等物与用户的通常视野重叠显示。平视显示装置具有各种各样的用途,例如在机动车前挡风玻璃上显示车速等信息。
车载平视显示装置(下称“HUD装置”)设有用于防止尘埃和污垢经从装置本体向前挡风玻璃等投影单元投射图像的投影端口侵入的透光罩。透光罩一般采用聚碳酸酯片。其中,为了不降低出射光的亮度,以及为了减小日光等从外部入射引起的热应力,已有人提出使透光罩具备偏光性的方案。
此外,在HUD装置使用的透光罩方面,针对现有透明透光罩使得装置内部结构一览无余的问题,已公开了一种设有由偏光物形成的吸光层的透光罩结构。
发明内容
本发明待解决的问题
由于车载HUD装置安装于仪表板上,因此除了装置光源产生的热量,还受到日光所产生热量的影响。由于此类热量尤其会影响装置内部显示器的寿命,因此需要针对该热量及外部光采取一定的措施。对于该目的而言,具有上述偏光功能的透光罩为一种有效措施。此外,在车载安装方面,此类透光罩还必须满足车载标准要求的耐用性以及车辆内饰标准要求的耐燃性。
另外,具备偏光性的罩(下称“偏光罩”)的吸光轴设置为与投影一侧的液晶显示器(下称“LCD”)前端偏光片的吸光轴平行。此时,为了最大程度地提高投射于前挡风玻璃上的虚拟图像亮度,即为了实现最大的反射率,需要通过设置偏光片或者在装置内部的光路中设置波片而使得投射出的偏振光成为水平偏光成分。
在现有技术中,为了使偏光罩具有偏光性而在聚碳酸酯等制成的塑料基片上粘贴普通偏光片时,该塑料片有可能会在热量的作用下弯曲,从而使得投影图像发生变形,或者因卷曲而从外壳上脱落。另外,当用作车辆等物的内饰构件时,具备偏光性的偏光罩还需要满足燃烧测试所要求的标准,但是现有技术并未提及上述结构是否能够满足此类标准。
另外,当在偏光罩上粘贴呈中性色(平行态为灰色,垂直态为黑色)的普通二向色性偏光片时,由于其在近紫外一侧的波长下,即400nm附近的波长下偏光性较差,因此在投影白色图像时存在白中带黄的问题,即存在无法很好地再现显示器设定的本来显示颜色的问题。
此外,HUD装置内使用的LCD需要具有高耐热性,因此此类LCD的偏光元件有可能会使用耐用性优于碘类偏光片的染料类偏光片。然而,当使用层叠设有普通染料类偏光片的偏光罩时,由于染料类偏光片的二向色性弱于碘类偏光片,因此有可能会加重显示图像的掺黄问题。
鉴于上述问题,本发明的目的在于提供一种在车载用途中具有高可靠性且能够减轻投影白色图像时的白中带黄现象的偏光元件以及配备该偏光元件的显示装置。
解决问题的技术手段
已经发现,通过在作为染料类偏光物的偏光片的两面上粘贴具有耐燃性的塑料承托物,并对相对于该偏光元件的透光轴平行的偏振光的透光率和色调进行优化,可以抑制投影白色图像时的白中带黄现象。
相应地,在本发明的一种实施方式中,提供一种偏光元件,其特征在于,包括:采用染料类偏光材料且具有偏光物的偏光片,该偏光片对与所述偏光物的透光轴平行的偏振光的光视效能校正透光率Ky为70≤Ky≤95,色调值a*和b*为-2≤a*,b*≤2;通过粘接层贴于所述偏光片外表面一侧的第一支撑板;以及通过粘接层贴于所述偏光片内表面一侧的第二支撑板。
此外,一种HUD装置包括上述偏光元件,输出图像的显示器以及容纳该显示器的外壳,该HUD装置优选用作令所述显示器输出的图像透射至所述外壳之外的偏光罩。
发明效果
根据本发明,可以提供一种因具有耐燃性而即使暴露于高温下也不易发生形状变形及变色等光学性能退化且通过以染料类偏光物对色调进行优化而改善投影白色图像时的白中带黄现象的偏光元件及使用该偏光元件的HUD装置。
附图说明
图1所示为一种实施方式中的HUD结构。
图2所示为一种实施方式中的偏光罩结构。
图3所示为一种实施方式中另一例偏光罩的结构。
图4所示为一种实施方式中的支撑板结构示例。
附图标记说明
10:外壳;12:显示装置;14:平面反射镜;16:凹面反射镜;18:偏光罩;20:投影单元;30:第一支撑板;31:波片;32:粘接层;33:粘接层;34:偏光片;36:粘接层;38:第二支撑板;100:平视显示装置。
具体实施方式
如图1所示,在本发明的一种实施方式中,HUD装置100构造为包括外壳10、显示器12、平面反射镜14、凹面反射镜16、偏光罩(偏光元件)18以及投影单元20。
外壳10用于容纳构成HUD装置100的显示器12、平面反射镜14、凹面反射镜16等构成组件。外壳10由塑料、金属等具有机械强度的材料制成。
显示器12为HUD装置100的投影图像输出装置。显示器12由LCD等构成。显示器12发出的图像光为线性偏振光。
平面反射镜14用于将显示器12发出的图像光朝凹面反射镜16的方向反射。凹面反射镜16用于将平面反射镜14发出的图像光朝投影单元20的方向反射。凹面反射镜16将图像光放大所需倍率后投影至投影单元20。
偏光罩18为安装于外壳10所设开口处的片状透光部件。偏光罩18在使经凹面反射镜16反射后的图像光透出至外壳10外部的同时,还用于防止尘埃和污垢进入外壳10内部。以下,将对偏光罩18的结构进行描述。
投影单元20接收从凹面反射镜16射来的图像光,并将该虚拟图像显示为投影图像。为了确保用户能够得到平时情况下的观视感觉,投影单元20可采用半反射镜或全息元件。优选地,投影单元20的结构使得其可相对于外壳10的安装角度和安装位置变动。如此,可以根据用户的视线,调节投影单元20的位置和角度,以使得投影图像更加易于观视。
偏光罩18构造为包括含偏光物的偏光片34。图2所示为偏光罩18剖面结构的一例。在本实施方式中,偏光罩18由层叠在一起的第一支撑板30、粘接层32、偏光片34、粘接层36以及第二支撑板38构成。
在其他优选实施方式中,如图3所示,偏光罩18由层叠在一起的第一支撑板30、粘接层32、波片31、粘接层33、偏光片34、粘接层36以及第二支撑板38构成。
偏光片34为含有仅允许具有特定偏振方向的光透射的偏光物的层状结构。虽然偏光片34可以任意选择,但优选例如为经二向色性染料染色的聚乙烯醇(PVA)膜等染料类偏光片。合适的PVA膜例如为可乐丽化学株式会社制造的VF-PS#7500等。PVA膜例如为拉伸前厚度为75μm且拉伸后厚度为约30μm的膜。
偏光片34形成于PVA膜的一侧表面上。优选地,偏光片34对与偏光物透光轴平行的偏振光的光视效能校正透光率Ky为70≤Ky≤95,而且该偏光片由使得该偏光片在L*a*b*色彩空间中的色调值a*和b*分别为-2≤a*且b*≤2的一种或两种以上具有二向色性的染料类材料构成。也就是说,液晶面板发出的光在透射通过偏光片后变成偏振光,并且在透射通过HUD偏光罩18时受平行于透光轴的偏振光的影响较大。如此,透射光最优化为相对于与透光轴平行的偏振光为中性光,从而可以减轻显示时的杂色掺入问题。另外,由于HUD偏光罩18需要具有针对在日光下暴露的耐用性,因此优选采用染料类偏光片。碘类偏光片在外部光、热量等影响下可能会失去偏光性,因此并不适用。
染料类材料优选含有偶氮化合物及/或其盐。例如,优选采用符合以下化学式的染料类材料。
(1)式中R1,R2分别独立表示氢原子、低级烷基、低级烷氧基且n为1或2的偶氮化合物及其盐;
(2)R1,R2分别独立为氢原子、甲基、甲氧基中任何一者的以上(1)项中的偶氮化合物及其盐;
(3)R1,R2为氢原子的以上(1)项中的偶氮化合物及其盐。
举例而言,优选采用通过如下工艺获得的材料。将13.7份4-氨基苯甲酸加入500份水中,并通过氢氧化钠溶解。所得物质冷却后,在10℃以下的温度下加入32份的35%盐酸,然后再加入6.9份的亚硝酸钠,随后在5~10℃下搅拌1小时。加入20.9份苯胺-ω-甲磺酸钠后,在20~30℃下搅拌的同时,通过加入碳酸钠而将pH值调至3.5。随后,通过搅拌完成偶联反应,过滤后获得单偶氮化合物。在氢氧化钠存在的条件下,将所得单偶氮化合物在90℃下搅拌,获得17份的式(2)单偶氮化合物。
将12份式(2)单偶氮化合物及21份的4,4'-二硝基二苯乙烯-2,2'-二磺酸以300份的水溶解后,加入12份氢氧化钠,并令其在90℃下发生缩合反应。随后,以9份葡萄糖还原,并以氯化钠盐析,过滤后获得16份的式(3)所示偶氮化合物。
此外,将作为基片的厚度为75μm的聚乙烯醇(PVA)膜在含浓度为0.01%的式(3)染料化合物,浓度为0.01%的C.I.直接红81,浓度为0.03%的2622748号专利实施例1中描述的下式(4)所示染料,浓度为0.03%的JP-A-60-156759实施例23中公开的下式(5)所示染料以及浓度为0.1%的芒硝的45℃水溶液中浸渍4分钟。将该膜在50℃的3%硼酸水溶液中拉伸5倍,并在保持拉伸的状态下以水洗涤并干燥。通过上述方式,可获得中性色(平行态为灰色,垂直态为黑色)的染料类材料。此外,通过使用一种或两种以上的此类染料类材料,可例如实现比所述中性色光学特性更高的400nm附近透光率,或调节至平行态色调的杂色较少的波形。
当光视效能校正(平行)透光率Ky以及色调值a*和b*处于上述范围内时,可以减少投影白色图像时的白中带黄现象,实现中性色调,并且使偏光罩的光学特性与面板光学特性处于最佳关系。此外,为了防止因显示器的光被遮蔽而影响观视效果,偏光片的光视效能校正平行透光率优选为70%以上。另外,为了防止抑制日光所致热应力的效果发生下降,偏光片的光视效能校正平行透光率优选为95%以下。
此外,为了防止投影后HUD显示的颜色中掺有杂色,偏光片的色调值a*和b*中的至少一个优选处于上述范围之外。
此外,满足上述特性的市售染料类偏光片例如包括宝来技术有限公司所制在反射式LCD用途中呈纸白色的SHC-215U,或者蓝色偏光片SHC-B15U、无色偏光片ACP-115U等。
此外,偏光片34也可采用将上述制造方法获得的偏光膜粘贴在基片上后形成的结构。其中,基片用作偏光片34的保护层。虽然基片可以任意选择,但优选例如采用三醋酸纤维素(TAC)膜、丙烯酸膜、环烯烃类膜等。作为适于使用的一例,可采用TacBright公司所制P960GL等。基片厚度优选为20μm以上200μm以下,但不限于此。为了获得在热量和湿度作用下较少发生光学变化且不易发生收缩和翘曲的偏光物,偏光膜的两侧表面上优选均设有基片。
粘接层32用于偏光片34与第一支撑板30之间的粘贴。此外,粘接层36用于偏光片34与第二支撑板38之间的粘贴。粘接层32和粘接层36中使用的粘合剂或粘结剂只要为丙烯酸类或聚酯类粘合剂或粘结剂即可,并无具体限制。除此之外,也可使用其他粘合剂或粘结剂。在偏光片34与第一支撑板30或第二支撑板38之间存在热应力等作用力的情形中,粘接层32和粘接层36可以吸收(缓冲)该作用力,从而减小偏光罩发生的翘曲。在所述情形中,优选使用粘合剂,而且粘接层的厚度优选为10μm以上50μm以下。
此外,粘接层32也通过在粘合剂或粘结剂中添加染料或颜料等添加剂而形成。其中,优选使用对500~600nm的光吸收率较高的添加剂。如此,可以实现使偏光片的色调成为中性的最优化效果。
此外,与图3所示结构一致,还可设置波片31。波片31用于在与其光轴平行的偏振成分和与其光轴垂直的偏振成分之间产生相位差。相对于显示器12输出的显示光,波片31优选设置于输出一侧。波片31通过粘接层33粘贴在偏光片34的表面。
对于HUD装置而言,当车辆驾驶人员佩戴偏光太阳镜时,将有可能无法看清投影图像。也就是说,偏光太阳镜具有遮挡水平线性偏光的特性,因此当显示光通过二分之一波片调节成水平线性偏光时,将会受到偏光太阳镜的遮挡,从而有可能使得车辆驾驶人员所看到的虚拟图像的亮度变低。波片31能够使显示器12发出的作为线性偏光的显示光的偏光轴发生旋转,从而减少水平偏光,并提高虚拟图像的观视效果。如此,即使当车辆驾驶人员佩戴偏光太阳镜时,也可降低HUD装置发生观视效果下降的风险。
第一支撑板30和第二支撑板38用于以机械方式支撑偏光罩18。其中,第一支撑板30通过粘接层32粘贴于偏光片34的表面,或者在设有波片31的结构中,通过粘接层32粘贴于波片31上。第二支撑板38通过粘接层36粘贴于偏光片34的内侧表面上。
第一支撑板30和第二支撑板38优选包括耐燃塑料板。其中,通过将第一支撑板30和第二支撑板38制成耐燃塑料板结构,可以使HUD装置100符合车载等用途的标准。
其中,为了使透射通过偏光罩18的图像不发生变形,第一支撑板30和第二支撑板38优选采用表面平坦的支撑板。此外,为了使透射通过偏光罩18的光(偏振光)免于散乱无章,优选使用不使透射光产生相位差的低相位差支撑板。
优选地,第一支撑板30和第二支撑板38例如采用聚碳酸酯(PC)片、丙烯酸树脂片、纤维素片、尼龙片等。此外,第一支撑板30和第二支撑板38也可采用经过耐燃处理的可燃性材料。考虑到偏光罩18的机械强度,第一支撑板30和第二支撑板38优选分别具有50μm或更大的厚度。
此外,第一支撑板30和第二支撑板38也可采用多层层叠结构,而非单层结构。例如,如图4所示,优选使用将聚碳酸酯(PC)片作为主要片层A且将丙烯酸树脂片作为辅助片层B的层叠结构。丙烯酸树脂片可例如采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等材质。
此外,为了实现表面保护,第一支撑板30和第二支撑板38上还可设有HC(HardCoat,硬化涂布)、AG(Anti-Glare,防眩)、AR(Anti-Reflection,抗反射)、LR(Low-Reflection,低反射)等保护层C。HC层优选在JIS K5600-5-4规定的铅笔硬度试验(荷重7.48N)中具有HB以上的硬度。
此外,为了降低偏光罩18发生弯曲的可能性,在设置上述辅助片层B及保护层C的情形中,优选在偏光罩18的厚度方向上设成上下对称的结构。
在将偏光罩18设置于HUD装置100中时,优选使得从显示器12发出并透射通过偏光罩18的光(线性偏振光)的偏光方向与偏光罩18的偏光片34的偏光方向平行。
通过这种方式,可以在大幅减少从HUD装置100外部入射至偏光罩18的光(日光等)的同时,使显示器12的输出光大部分透射通过偏光罩18,从而可以使HUD装置100实现更佳的图像观视效果。
此外,通过以第一支撑板30和第二支撑板38支撑偏光片34的内外两面,可以提高偏光罩18的机械强度。
此外,通过以第一支撑板30和第二支撑板38分别从偏光片34的外表面一侧和内表面一侧沿厚度方向将其对称包夹,可以减小偏光罩18在热应力作用下发生的翘曲。也就是说,当偏光罩18在显示器12发出的光或外部日光的照射下被加热时,偏光片34外表面与第一支撑板30之间的界面处发生的应力可以与偏光片34内表面与第二支撑板38之间的界面处发生的应力平衡,从而可以减小偏光罩18发生的翘曲(弯曲)和变形。
另外,如上所述,第一支撑板30和第二支撑板38优选包括耐燃塑料板,具体而言,作为使聚碳酸酯(PC)具有耐燃性的方法,优选混入金属氧化物、卤素、磷中的至少一种,或者以经过耐燃处理的材料进行涂布或共挤压。考虑到价格、颜色、聚碳酸酯(PC)的特性以及对环境的影响,卤素当中,优选使用溴。当在聚碳酸酯(PC)中混入金属氧化物、卤素、磷中的至少一种时,优选通过揉混,将所选择的原料混入聚碳酸酯(PC)。
以下,对上述本实施方式的效果进行说明。
(实施例1、比较例1和比较例2)
举例而言,可将宝来技术有限公司所制SHC-215U(厚度为215μm)作为偏光片34,将三菱瓦斯化学株式会社所制MRF08U作为第一支撑板30和第二支撑板38,并以粘接层32和粘接层36将此两支撑板贴于偏光片34的两面,制成偏光罩18。该偏光罩18的天然光(日光)透光率约为44%,即可将其削减约56%。此外,线性偏振光的透光率为约84%,即可令显示器12发出的约84%的光透射通过。
将所得偏光罩18在105℃下加热24小时后,未发生翘曲或变形。与此相对,当仅设置第一支撑板30和第二支撑板38中的一个时,在105℃下加热24小时后,发生40mm左右的弯曲。
此外,当将碘类偏光膜用于偏光罩18时,该偏光膜在90℃或更高的温度下加热时会变色,从而降低透光性。与此相对,在本实施方式中,通过将染料类材料用作偏光片34,即使在90℃或更高的环境中使用,也能降低偏光罩18的变形程度,使其不发生变色,并维持较高的透光率。
以下,将对在第一支撑板30和第二支撑板38中使用耐燃塑料板的实施例1以及与实施例1比较的比较例1和比较例2进行说明。在实施例中,上述实施方式中的第一支撑板30和第二支撑板38采用通过在聚碳酸酯(PC)中混入金属氧化物、溴、磷、卤素中的至少一种而制成的耐燃PC。与此相对,比较例1的第一支撑板30和第二支撑板38采用普通聚碳酸酯(PC)(沙特基础工业公司(SABIC)所制LEXAN8010Q)。此外,比较例2的第一支撑板30采用耐燃PC,且未设第二支撑板38。
针对美国联邦机动车安全标准(FMVSS)要求的机动车内饰燃烧测试(第302号),实施例在标线之前自熄。与此相对,比较例1未能通过该燃烧测试(第302号)。此外,比较例2设有第一支撑板30一侧的燃烧性通过燃烧测试(第302号),但未设第二支撑板38的偏光片34一侧的燃烧性未通过燃烧测试(第302号)。
另外,对实施例1、比较例1及比较例2在105℃下加热48小时后的翘曲状况确认后发现,实施例和比较例1未发生形状变化。也就是说,实施例和比较例1未发生弯曲或卷绕。与此相对,比较例2发生较大的形状变化。
此外,与普通聚碳酸酯(PC)(如SABIC所制LEXAN8010Q)相比,金属氧化物、卤素、磷中至少一种的混入量越高,上述效果越明显。
如上可知,通过在第一支撑板30和第二支撑板38中使用耐燃塑料板,不但可以通过美国联邦机动车安全标准(FMVSS)对机动车内饰燃烧测试(第302号)的标准要求,而且还能减小现有技术中无法避免的弯曲或卷绕。
以下,将对具有偏光特性的偏光罩的安装对HUD显示图像的色调所产生的作用的验证方法进行说明,但是本发明并不限于下述方法,只要能够根据HUD装置的显示原理对效果进行简单验证即可。
(实施例2)
以分光光度计(日本分光株式会社所制V-7100)对宝来技术有限公司所制染料类偏光片SHC-215U进行测量后的结果表明,Ky=84.5,a*=-0.5,b*=0.45。通过在该偏光片两侧的TAC表面上通过厚度为25μm的丙烯酸类粘合过渡层粘贴聚碳酸酯膜(三菱瓦斯化学株式会社所制MRF08U),制成偏光元件。
[HUD显示颜色的色调测量]
在由市售碘类偏光片制成的IPS液晶显示器(惠安株式会社(KEIAN)所制背光式LED,白色亮度为250cd/cm2)开机后,以色彩亮度计(柯尼卡美能达商用科技株式会社所制CA-2000)在暗室内测量50cm高度下正面零度方位角的全屏白色显示色调,并计算基于XYZ色彩空间(CIE1931色彩空间)的色值x和y。
将上述偏光元件用作HUD偏光罩18,并将该偏光罩18的偏光片吸光轴设为相对于上述显示器前侧的偏光片吸光轴成平行态。在上述显示器开机后,以色彩亮度计(柯尼卡美能达商用科技株式会社所制CA-2000)在暗室内测量50cm高度下正面零度方位角的全屏白色显示色调,并计算基于XYZ色彩空间(CIE1931色彩空间)的色值x和y。此外,还通过从HUD偏光罩18设置前液晶显示器的本底色调中减去HUD偏光罩18设置后的色调而计算色调变化。
(实施例3)
以宝来技术有限公司所制染料类彩色偏光片SHC-B15U为偏光片,并以与实施例1相同的方式进行分光测量后的结果表明,Ky=86.0,a*=-1.1,b*=0.97。利用该偏光片,以与实施例1同样的方法制成同样结构的HUD偏光罩18。
以与实施例2同样的方式,将上述偏光罩18设置于IPS液晶显示器上后,进行色调测量,并计算HUD偏光罩导致的色调变化。
(实施例4)
将实施例2的IPS液晶显示器液晶面板两面上的碘类偏光片换成宝来技术有限公司所制染料类偏光片GHC-12U(Ys40.5%,Py99.9%)后,设置实施例2所制HUD偏光罩18,并按照与实施例2相同的方式进行色调测量,计算偏光罩18导致的色调变化。
(实施例5)
在实施例4的IPS液晶显示器的液晶面板上设置实施例3所制HUD偏光罩18,并按照与实施例1相同的方式进行色调测量,计算偏光罩18导致的色调变化。
(比较例3)
该例使用宝来技术有限公司所制染料类偏光片EHC-115U,分光测量结果表明,Ky=85.6%,a*=-0.26,b*=2.66。将该偏光片按照与实施例1相同的方式制成HUD偏光罩,并将该偏光罩以与实施例1相同的方式设置于IPS液晶显示器上。随后,进行色调测量,并计算偏光罩导致的色调变化。
(比较例4)
在实施例4的IPS液晶显示器上设置比较例3的HUD偏光罩后,进行色调测量,并计算偏光罩导致的色调变化。
表1所示为各实施例及比较例的光学特性及色调测量结果。
表1
表1中,ΔL表示使用HUD偏光罩时发生的亮度变化,Δx和Δy表示HUD偏光罩导致的色度变化。实施例2、实施例3及比较例3用于对本发明的偏光罩与采用现有呈中性色的染料类偏光片的偏光罩时导致的色调变化进行比较。在比较例1中,偏光罩的使用使得Δx和Δy同时正向偏移,从而使得白色显示中掺有黄色。与此相对,在实施例2和实施例3中,Δx和Δy均同时变小,而且与比较例3相比,更能降低偏光罩的使用所导致的色调变化。
此外,车载用途中使用的HUD液晶面板需要具有较高的耐热性,因此对于此类液晶面板的偏光元件,人们目前正在研究以耐用性更高的染料类偏光片代替碘类偏光片。然而,当使用普通染料类偏光片制成的偏光罩时,有进一步加深显示图像掺黄程度之虞。在实施例4、实施例5及比较例4中,液晶面板的偏光元件使用染料类偏光片。可以看出,与比较例4相比,实施例4和实施例5的Δx和Δy更小,能够充分减小白色显示的掺黄程度。
如上所述,当使用由现有呈中性色的染料类偏光片制成的偏光罩时,存在显示颜色偏黄的问题。通过使用本发明的偏光罩,可以减小显示颜色的色调变化,从而再现显示器的原本显示颜色。
Claims (7)
1.一种偏光元件,其特征在于,包括:
偏光片,具有偏光物且采用染料类偏光材料,所述偏光片中与所述偏光物的透光轴平行的偏振光的光视效能校正透光率Ky为70≤Ky≤95,色调值a*和b*为-2≤a*,b*≤2;
第一支撑板,通过粘接层贴附于所述偏光片的外表面一侧;以及
第二支撑板,通过粘接层贴附于所述偏光片的内表面一侧。
2.如权利要求1所述的偏光元件,其特征在于,所述第一支撑板和所述第二支撑板包括耐燃塑料板。
3.一种显示装置,其特征在于,包括:
如权利要求1所述的偏光元件;
用于输出图像的显示器;以及
用于容纳所述显示器的外壳。
4.一种显示装置,其特征在于,包括:
如权利要求2所述的偏光元件;
用于输出图像的显示器;以及
用于容纳所述显示器的外壳。
5.一种平视显示装置,其特征在于,包括:
如权利要求1所述的偏光元件;
用于输出图像的显示器;以及
用于容纳所述显示器的外壳。
6.一种平视显示装置,其特征在于,包括:
如权利要求2所述的偏光元件;
用于输出图像的显示器;以及
用于容纳所述显示器的外壳。
7.一种平视显示装置,其特征在于,包括:
如权利要求3所述的偏光元件;
用于输出图像的显示器;以及
用于容纳所述显示器的外壳。
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Citations (2)
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