TW200527009A - Privacy screen for a display - Google Patents

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200527009 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發㈣關於顯示器，尤其係關於液晶顯示器（lcd)及陰 桎射^顯不is(CRT)，且更詳言之，係關於用於限制此種 ::不：之視場使得呈現於顯示器上之影像主要對坐於顯示 J方之用戶為可見的，而對其他以傾斜角度觀看榮幕 之個人為不可觀察的總成。藉由大體上消除除了以大體上 垂直方式自螢幕發出之光以外的光而達成此觀看時防窺的 目的〇 【先前技術】 “液晶適用於電子顯示器’此係由於經過液晶層之偏振光 /層之雙折射率的影響，其可藉由在整個層上施加電壓 而改變1此’能夠以比用於其他類型顯示器之發光材料 所要求的功率少的多的功率控制光的透射或反射。此有助 於使LCD顯示器具有較長之使用壽命、較小之重量及低功 率消耗。 在LCD電腦螢幕與電視顯示器中，在整個顯示器上配置 :像素矩陣。此等像素由兩組垂直導體之間的χ_γ連續定址 籴制啟動在顯不器併入向列液晶處，可使用薄膜電晶體 陣列來控制個別像素處之驅動電壓。 瑟在許夕應用中，需要在無對比度損失失真的狀況下增大 ::不态之可見角度。舉例而t，在航空電子設備中，顯示 為對夕個自不同角度觀看螢幕之若干個人為清晰的且不失 …係重要的。在許多實例中，亦需要電腦顯示器對除使用 97405.doc 200527009 者外的觀察者為可見的，且需要視訊螢幕對並非坐在螢幕 正前方之觀眾呈現非失真影像。在諸如美國專利案第 5,612,801號之大量先前技術參考文獻中展示了將允許更大 之非失真、高強度之視角的總成。 然而，在需要顯著使可用視角縮小以提供觀看時防窺處 出現大ϊ應用。其目的為允許僅坐在螢幕正前方之用戶能 夠存取螢幕上之影像，且防止坐在使用者旁邊或監督使用 者之人看到螢幕上之影像。舉例而言，現在使用者在飛機 上使用攜帶型電腦進行私人文獻之工作變得很普遍。由於 女王原因，非常需要防止坐在鄰座或通過飛機過道之乘客 觀察到螢幕上之資訊。其次’新近的飛機機艘設計替代了 更大的位於中央的、通常懸掛在過道上的觀看螢幕，而使 用自頭上之隔室垂下之更小的個別螢幕，或安裝在每一乘 客之座椅背後或托盤台中之個別螢幕，使得每一乘客能夠 選擇自己之娛樂方式。通常，因為每一乘客可個別地接收 他或她所選擇的娛樂顯示及/或為他或她所選擇的娛樂顯 不付費，所以由於安全原因，諸如電影或訪問各種web網 站或私人電子郵件訊息之接收，需要防止被周圍用戶觀 察到。 大夕數經發展以增強LCD顯示器使用性之裝置係針對使 其上之影像能夠被更多的觀眾看到。可添加至LCD裝置以 使視場變乍且限制觀眾之觀看範圍的具有簡單、重量輕且 不引人注意之樣式而不損失影像亮度之裝置通常難以購 知見使用由31^公司長：供之微百葉窗（micr〇-i〇uver)以減小 97405.doc 200527009 視角。然π ’其導致影像亮度減小，該影像亮度必須藉由 I也力至者光之功率及/或使用各種亮度增強薄膜來補 償。本發明處理了該缺陷，#中本發明為用於顯示器之包 含一雙折射薄膜與一偏振薄膜的防窺螢幕，且需要使用在 螢幕上之具有偏振狀悲的防窺螢幕以使該LCD螢幕之 視場變窄，藉此達成防窺。該防窺螢幕係以一方式裝配， 使得並非以大體上垂直方式自顯示器螢幕發射之光線的水 平組份被防窺螢幕阻擂，且不能傳輸至觀察者。因此，自 除了與螢幕成近似90。之其他角度觀看到螢幕上之影像的 機會被顯著減少或消除。可藉由添加亮度增強薄膜而增強 透射光之強度。 美國專利案第6,239,853號揭示一 LCD防窺螢幕，其包含 3有父替之雙折射與各向同性薄膜部分的交錯之波片。雖 、、:在此專利案中揭示的防窺螢幕可能較有效，但是其缺點 為父替之雙折射與各向同性區域（如條紋）設計複雜，其製造 困難、製造費時且製造價袼相對較高。更重要的是Rockwell 之專利基於僅考慮了全波及半波的情況，而未考慮依據延 遲效應之入射角的變化。對顯示器工業而言需要有效且具 成本效益之防窺螢幕。 【發明内容】 本發明針對上述需要而提供一防窺螢幕，其係基於當通 t雙折射介質的光的入射角（或視角）改變時的延遲改變。 在一實施例中，本發明提供用於具有偏振軸之顯示器的 防現榮幕，包含： 97405.doc 200527009 a) —第一單轴雙折射薄膜，其用於透射自顯示器所接收 的光，其中該光沿顯示器之偏振軸大體上線性地偏振，該 第一雙折射薄膜具有厚度山與延遲值R : R=(ne-n〇)di/cos0 Θ為自顯示器之光入射至螢幕上的角度，且n。與&分別為 沿第一雙折射薄膜之常軸方向與異常軸方向之折射指數， 其中山大於25微米使得尺對0的變化作出回應；及 b) 具有一偏振軸之第一偏振薄膜，其經定位以接收自 第一雙折射薄膜透射之大體上線性偏振的光。 在另一實施例中，本發明為如上所述之防窺螢幕，且進 一步包含： 勾一第二雙折射薄膜，其用於透射自第一偏振薄膜所接收 的光，該光大體上線性地偏振至第一偏振薄膜之偏振軸，該 第二雙折射薄膜具有大於或等於25微米之厚度七；及 d) —第二偏振薄膜，其經定位以接收自第二雙折射薄膜 透射之大體上線性偏振之光，該第二偏振薄膜具有一偏振 轴0 在又一實施例中，本發明為如上所述之防窺螢幕，且進 一步包含： e) -單轴雙折射薄膜’其用於透射自第：偏振薄膜所接 收的光，該光大體上線性偏振至第二偏振薄膜之偏振轴， 第二雙折射薄膜等效於第一雙折射薄膜且具有—偏振轴。 在又一實施财，本發明為用於具有偏振軸之顯示器的 防規榮幕，包含： 97405.doc 200527009 a)第雙軸雙折射薄膜，其用於透射自顯示器所接收 的光，其中該光沿顯示器偏振軸而大體上線性地偏振，該 第雙折射薄膜具有厚度di與以相對於法線方向而量測之 角度θ入射至薄膜上之光的延遲值Re，其近似表示為如下關 係：

Re^=R〇[l+sin20/2ninavg]; 其中該第一雙軸雙折射薄膜之特徵在於具有界定其薄膜 平面之單位向量3與!3，及界定其法線方向之單位向量^·、 尺。=[111)-〜]山為法線方向入射光之延遲值；n…气〜 D/3為雙軸雙折射薄膜之平均指數；⑴選自由〜、〜與仏組 成之群以對應於單位向量（a、！3或〇,其描述了顯示器之垂 直方向；且 d!大於25微米使得尺對0的變化作出回應；及 b)—具有一偏振軸之第一偏振薄膜，其經定位以接收自 第一雙折射薄膜透射之大體上線性偏振之光。 額外具體例包含在第一雙軸雙折射薄膜之狀況下與上文 對單軸雙折射薄膜所列出的該等薄膜本應相同的第二與第 二雙折射薄膜及第二偏振薄膜（相同，除單軸薄膜對雙軸薄 膜之差異外）。另外有輸入偏振器附著至其之防窺螢幕的實 施例。 【實施方式】 圖1係LCD顯示螢幕1〇之圖解表示，其展示了正交（垂直 或法線方向入射）於LCD螢幕之表面（9〇。）發出的光1丨2與 表示非垂直光之兩個非垂直光線14與1 5。第—光線丨4為僅 97405.doc 200527009 在水平方向不為90。的光線且第二光線15為僅在垂直方向 不為90。的光線。具有水平組份14之非垂直光線對除了坐在 螢幕正前方之個別者以外的人提供LCD螢幕上之影像的可 見性。本發明之目的在㈣止盡可能多的此實際存在的水 平、非垂直光線被看見。 諸如10之LCD顯示螢幕輸出具有+ 45。（如目i中雙向箭瑪

線16所示）或_45。（如圖1中雙向箭頭線17所示）之偏振度纪 偏振光線，但是其不能輸出具有兩個偏振度之光。該lci 顯示螢幕具有如上文所指示之+ 45。或·45。之顯示器偏掘 ，。在描述與本發明之防窺螢幕相關的理論考慮與其它細 節前，削既述本發明之防窺螢幕之主要實施例的結構特點。

在一實施例中，本發明之防窺螢幕1〇〇包含一第一雙折射 薄膜m與-第—偏振薄媒12〇’如圖2a與圖㉛所示。雙折 射薄膜可具有多個特徵使得其為單軸雙折射或雙轴雙折射 (如以下所界定的)。該薄膜較佳為單軸雙折射的。第一 =亦有時被稱作分析器。第-雙折射薄助〇具有-光轴 且第一偏振薄膜具有-偏振軸。顯示器偏振轴、第一雙折 :=光轴與第一偏振薄膜之偏振轴之間的角度關係並 在：：：，除非對該等角度關係存在較佳選擇。較佳地， "貫把例中，顯示11偏振軸垂直（9〇。角關係、交又組離 或近似垂直於第__偏振 、，心） 之氺鉍, 且第—雙折射薄臈 之門的角分顯示器偏振抽與第一偏振薄膜之偏振軸 ^角了較佳選擇對應於圖〗與圖2A所示之該等 糸八中顯示器偏振轴為16，第一雙折射薄膜 97405.doc -10- 200527009 111，且第一偏振薄膜之偏振軸為121。 在另一實施例中，本發明之防窺螢幕200包含一第—雙折 射薄膜210、一第一偏振薄膜220、一第二雙折射薄媒230、 一第二偏振薄膜240及-鉸鏈25()，如圖3A與圖3β所示“亥 鉸鏈⑽可用以位第—雙折射薄膜2iq ’使得其鄰近於第 -偏振薄臈220(如圖3A與圖3B所示的）或第二偏振薄膜⑽ 且直接與第-偏振薄膜22〇(如圖3A與圖3B所示）或第二偏 振薄膜240接觸。兩個雙折射薄膜可具有多個特性使得其為 單軸雙折射或雙軸雙折射（如下文所界定的）。該等薄膜較佳 為單軸雙折射。第-偏振薄膜亦有時被稱作分析器。第一 與第二雙折射薄膜210與230具有光軸，且第一與第二偏振 >專膜220與240具有偏振軸。顯示器偏振轴、第一與第二雙 折射薄媒之光軸及第-與第二偏振薄膜之偏振轴^間:角 度關係並不受限制’除非對該等角度關係存在較佳選擇。 較佳在該實施例中’顯示器偏振軸垂直（90。角關係、交又 組態）或近似垂直於第-與第二偏振薄膜之偏振軸，且第— 與第二雙折射薄膜之光軸近似地平分顯示器偏振軸㈣_ 及第二偏振薄膜之偏振軸之間的角。該較佳選擇對應於如 圖!與圖3A所示之該等軸的關係’其中顯示器偏振軸為 第一雙折射薄膜之光軸為211’第一偏振薄膜之偏振 221，第二雙折射薄膜之光轴為231，且第二偏振薄膜之偏 振轴為24卜較佳如圖3A所示，第—與第二雙折射薄膜之光 ^分別為211與231)彼此平行且第_與第：偏振薄膜之偏 振軸（分別為221與241)彼此平行。 97405.doc -11 - 200527009 在又-實施例中，本發明之防窺螢幕包含—第 射薄膜3 1 〇、一第一德柘$邮 ^ 弟偏振溥膜320、一第二雙折射薄膜33〇、 一第二偏振薄膜340及-第三雙折射薄膜350,如圖4a與圖 仆所tf。兩個雙折射薄膜具有多個特徵使得其為單轴雙折 射或雙轴雙折射（如下文所界定的）。該等薄膜較佳為單轴雙 折射的帛一偏振薄膜亦有時被稱作分析器。帛—、第二 與第三雙折射薄膜310、33〇與35〇具有光軸，且第一與第二 偏振薄膜320與340具有偏振軸。顯示器偏振軸、第1、^ 二與第三雙折射薄膜之光轴，及第—與第二偏振薄膜之偏 振軸之間的角度關係並不受限制，除非對該等角度關係存 在較佳選擇。較佳在該實施例中，顯示器偏振軸垂直⑼。 角關係、交叉組態）或近似垂直於第一與第二偏振薄膜之偏 振轴，且帛一、第i與第三雙折射薄膜《光軸近似地平分 顯示器偏振軸與第一及第二偏振薄膜之偏振軸之間的角。 垓較佳選擇對應於如圖1與圖4 A所示之該等軸的關係，其中 顯不器偏振軸為16，第一雙折射薄膜之光軸為311，第一偏 振薄膜之偏振軸為321，第二雙折射薄膜之光軸為331，第 二偏振薄膜之偏振軸為341，且第三雙折射薄膜之光軸為 35卜較佳如圖4A所示，第一、第二與第三雙折射薄膜之光 軸（分別為3U、331與351)彼此平行，且第一與第二偏振薄 膜之偏振軸（分別為321與341)彼此平行。 圖5說明了用作典型背光式LCD配置之防窺螢幕的本發 明之一實施例（100)。由LCD螢幕1〇後之光源2〇產生之光15 結合電子激活LCD螢幕像素而在螢幕上產生影像。該光透 97405.doc -12- 200527009 過螢幕之透明部分。該光能夠以垂直於LCD營幕之表面的 角度以及各種不同角度輻射。習知顯示器輸出偏振器30可 視需要用於LCD顯示器10之出口側以產生顯示影像且界定 顯示器偏振軸。作為具有已附著至單元之偏振器之完整設 備的LCD顯示器由於偏振器而具有顯示器偏振軸；在此狀 況下不必添加顯示器輸出偏振器30，但仍可視需要選用， 且其在顯示器具有除+/_45。以外之偏振角的狀況下會是有 利的。LCD 10(若配備一或多個偏振器）及/或顯示器輸出偏 振器30充當用於防窺螢幕之輸入偏振器，且將被稱作,，輸入 偏振器”。若未將LCD用作顯示器（例如，若使用電漿顯示器 或陰極射線管（CRT))，則在此狀況下，必須將輸入偏振器 添加在非LCD之顯不^前以使顯示器具有經界定的偏振 轴0 ▲偏振器（偏振薄膜）僅透射平行於薄膜之偏振方向振動的 該等光波列組份，且吸收與該方向成直角振動之該等光波 ==與偏振薄膜之偏振方向不平行的-些波列組份 =1出(通過)偏振薄膜之光被大體上線性偏振。 料。任何材H方向具有不同折射指數，則其為雙折射材 :數vr特徵皆可完全由3個沿相互垂直之轴的主要 來表不。若該等指數 η。)，且第-… 相同(稱作”常規指數，，， d立第二個指數為不 單軸雙折射。若 "$指數”，ne)，則其為 ^ ^ ^ ^ ^ (positively 作”各向同性”。 一個方向皆相同，則該材料稱 97405.doc 200527009 在單軸雙折射薄膜結構中，若異常指數（或〇軸）位於薄膜 . 之平面内，則其被稱作a_pIate(a# )。此係由於其近似接近 被晶體學家稱為__)晶體之程度的光學對稱性。若選 ， 擇之厚度d及雙折射率ne_n。滿足下列等< ’則該3片稱為半 波： (ne-n0)d=X/2 其中λ為入射光之波長。半波片具有以下特徵：當平面偏 振光入射至其上使得偏振向量關於薄膜之異常轴形成角 theta(e)時，隨著光的通過，偏振平面旋轉兩倍的細角。· ，注意的是真正的單軸材料僅能在固態之單晶體中找到。 當她a nae或delta〜與delta ^相比較大，藉此&與〜近似 相等’皆稱為常規指數n。’且與它們不同的η。(較大或較小） 稱為異常指數ne時’本文提及之聚合薄膜可確定為單轴雙 折射的；其中a、咖為界定分子或聚合光學各向異性空間 之：位向量。在a片狀之薄膜的狀況下，咖以沿 規私數η。及沿c軸之異常指數η。界定薄膜平面。 雙軸雙折射賴經界定為所有三個主要折射餘具有不· =值的薄膜’意即私，其中a、^為單位向 置，而界定一薄膜平面，則c與該薄膜平面垂直。對於 光自法線方向人射之厚度為d的雙軸雙折射薄膜而言， 遲值由下列等式給出： ^ 瓤

Ro^tnb-najd 雙軸薄膜具有兩個光軸，其在na<nb<ne之狀況下位於_ 面内’而對C之任一側所成的角_下列等式給出： 97405.doc -14- 200527009

Tan a=nc/na((nb2-na2)/(nc2-nb2))1/2 對於雙軸雙折射薄膜，若deha n很小（<=〜〇 〇1)，則延遲 值可近似由如下所示之關係來表示：

Re^=R〇[l + sin20/2ninavg] 其中navg為平均指數（〜、…與〜之平均值），且⑴選自由〜、 =n。組成之群以對應於單位向量卜b與。），其描述了顯 不器之垂直方向。如一實例，對於在心平面中為㊀角（若&垂

直，則其水平）之雙軸薄膜之延遲的特定狀況下，延遲值近 似為如下所示：

Re-=R〇[l+sin20/2nanavg]

需要重點強調的是’僅當投影至雙㈣膜之薄媒平面的 雙軸薄膜之光軸之一與入射平面成90。(該入射平面與入射 至：薄膜上之光的夾角為_，上述近似為正確的。若… 之次序與上料同，則吾人必須適#修改上料式或近似 法。通常，對於涉及雙軸雙折射薄膜之其它狀況而言的延 遲值非*複雜，且僅能由複矩卩車表示法來描述。 p月J文所述❺，圖5說日月了本發明之防窺榮幕⑽之一 碲例’該防窺螢幕100包含—第一雙折射薄臈ιι〇盥一第 2薄膜(分析器)12°，其用於配備了輸入偏振器30之顯 勞幕10上。光組份-離開輸人偏振器3G且通過第一雙折 尤將使其偏振轴略微轉動，且轉動的程度與光在 過雙折射薄膜過# Φ g # 犋社中秩移之距離成比例。對於垂直光 :厂:；通過雙折射薄膜過程中橫移之距離最小且等於薄 子又d。對於非垂直（傾斜）光而言，該距離大於薄膜之 97405.doc -15- 200527009 度d ’且取決於關於法線方向而量測之光人射至薄膜上的角 度。在本發明中，將關於顯示器與防窺勞幕之光轴與偏振 軸而適當地選擇雙折射率（例如，對單軸雙折射薄膜而言為 M。)與雙折射薄膜之厚度d，使得大體上所有垂直光透射 過：窺螢幕，離開薄膜120,且由此而被觀察者見到，同時 使付在水平方向上之非垂直光大體上被防窺螢幕阻擋，而 不能離開薄膜120，且由此而不能被觀察者見到。 在用於具有一顯示器偏振軸16之顯示螢幕ι〇上的防窺螢 幕1 一⑻，一較佳實施例中，第-偏振薄膜120之偏振軸將與 顯示器偏振軸交叉（成9〇。）如圖}與圖2A所示。選擇第一雙 折射薄膜之雙折射率與厚度M吏得垂直光線一通過雙折射 薄膜110就將使其偏振向量旋轉近似9〇。。因此，垂直光一 離開雙折射薄膜就將I其偏振向量平行或大體上平行於第 一偏振薄膜之偏振軸，且將透射過防窺螢幕使得其可被觀 察者看見。相反，非垂直光線將使其偏振向量旋轉超過9〇。 的角，而對於以更傾斜的角度入射至雙折射薄膜上之光線 而言’旋轉量將更大。因此，大多數傾斜光線將不能使其 偏振向量平行於第一偏振薄膜之偏振軸，將不能透射過防 窺螢幕，且由此將不能被觀察者觀察到。簡言之，對於本 實施例而言，構成防窺螢幕之第一雙折射薄膜與第一偏振 薄膜共同作用以防止在雙折射薄膜中以傾斜水平方式橫移 且透射過LCD及/或輸入偏振器3〇的光，到達觀測者。在高 對比度的狀況下，法線方向入射光不被防窺螢幕阻擋，且 對於在法線方向上或法線方向附近的觀察者而言是可見 97405.doc -16- 200527009 的。 圖6 D兒明了用作典型背光式LC]^置之防窺螢幕的本發 明之另—實施例（200)。該背光式LCD配置之功能及操作與 上文所述的相同。在該實施例中，防窥螢幕2〇〇包含四個如 月J所述之yf以及&鏈，用以定位第—雙折射層2】〇使其 直接與第一偏振薄膜220(如圖6所示）相鄰或直接與第二偏 振薄膜240相鄰。對該等兩個位置中哪一個是雙折射層21〇 之正確位置的選擇取決於顯示器偏振度是否為+45。或 -45。，且可由試驗及錯誤而確定。若做出正確的選擇，則 防窺螢幕將提供防窺效果，意即，防窺螢幕將大體上阻擋 非垂直的水平光線通過該螢幕。若做出錯誤選擇，則防= 榮幕將不提供防窺效果且亦會產生顏色失真；在此狀況 下’然後吾人可簡單地選擇另一位i以提供防窺效果。本 實施例之第一雙折射薄膜與第—偏振薄獏的目的與功能與 前文對先前描述之實施例所描述的相同。本實施例之第二 雙折射薄膜與第二偏㈣膜“㈣組合作用以移除料 量的非垂直光，且由此而增強防窺效果的防窺程度。該增 強的效果可藉由比較實例3之結果與實例1或2之結果而得 出。 更具體s之，因為對於第一實施例而言，在正入射可見 區域處的延遲為λ/2，其通過第一偏振薄臈，所以上文描述 之增強的效果是吾人需要#。以更傾斜之角度入射（例如可 能為30。）則延遲變為λ，其中仍存在防窺效果。因為延遲表 現為Θ之餘弦函數，所以當Θ關於此平面變化時，在某一角 97405.doc 200527009 度之延遲將變換為3λ/2，因此，亦通過第一偏振薄膜。該 實施例具有一第二雙折射薄膜，其延遲特性在法線方向的 區域為零或λ(相同情況），使得法線方向或接近法線方向之 光能夠通過該第二偏振薄膜。此外，以該角度入射，第二 雙折射薄膜具有λ/2的延遲，其與第一雙折射薄膜之3λ/2的 延遲一致，使得當其平行於第一偏振薄膜時非法線方向的 光將被第二偏振薄膜阻擋。 圖7說明了用作典型背光式LcD配置之防窺螢幕的本發 明之另一實施例（3〇〇)。該背光式Lcd配置之功能和操作與 上文所述的相同。在該實施例中，防窺螢幕3〇〇包含五個如 上所述之層，且其中第三雙折射薄膜等效於第一雙折射薄 膜。第一與第二雙折射薄膜及第一與第二偏振薄膜的目的 及功能與在前文對防窺螢幕200所描述的相同。第三雙折射 薄膜之目的與功能為在五層薄膜結構中對第一雙折射薄膜 提供等效薄膜，使得第一與第二偏振薄膜將具有鄰近於其 的等效雙折射層。第一雙折射薄膜或第三雙折射薄膜視配 備一防窺螢幕300之給定顯示器的偏振度（+45。或_45。）而需 要鄰近於顯示螢幕，以獲得防窺效果。該5層結構不需要前 述實施例中存在的鉸鏈。 接著將展示對本發明之雙折射薄膜與偏振薄膜的一些額 外說明。 第-、第二與第三雙折射薄膜可為單軸雙折射或雙軸雙 折射的’而單轴雙折射為佳。第—與第三雙折射薄膜厚度 為‘其中山大於25微米，使得R(延遲值购之變化作出回 97405.doc •18- 200527009 應（如前文所述的）。較佳地，第一與第三雙折射薄膜具有大 於100微米之厚度dl。帛二雙折射薄膜具有大於或等於25微 米之厚度d2。較佳i也，第一、第二與第三雙折射薄膜之厚 度在自約25微米至約1000微米的範圍内。若薄膜厚度略低 於、力25Μ米，則延遲值對於具有適當折射指數之雙折射薄 膜而言太低。若薄膜厚度略高於約1〇〇〇微米，則防窺螢幕 之總厚度會太厚，且在許多應用中顯得笨重。此外，第一、 第一與第二雙折射薄膜在兩個薄膜軸之間的折射指數差在 自約0.00002至約0·001的範圍内。若折射指數差小於約 0.00002,則延遲值將太低，且防窺效果的防窺程度太小或 可忽略。若折射指數差大於約0·001，則雙折射薄膜將對通 過其的光產生非所要的彩色效應。對於單軸雙折射薄膜之 特定狀況，Ann。在自約0·00002至約〇〇〇1的範圍内。本 發明選擇第一、第二與第三雙折射薄膜使得其在電磁波譜 之可見區域及紅外區域中具有雙折射性。該等雙折射薄膜 較佳為聚合物的且包括（但不限於）醋酸纖維素（如二醋酸纖 維素（CDA))、聚乙烯醇、聚碳酸酯，及其混合物的薄膜。 本文所描述之本發明不需要用於獲得雙折射薄膜的任何 特殊方法，如已公開之文獻所示的，存在若干用於製造雙 折射薄膜之技術。通常採用的技術為單軸地拉伸某些塑膠 薄膜，例如聚碳酸酯、聚乙烯醇及醋酸纖維素聚合薄膜。 替代技術為將聚合液晶單體之溶液溶劑洗鑄至經摩擦之聚 醯亞胺薄膜上。形成的液晶薄膜之〇轴與聚醯亞胺薄膜之摩 擦方向對準。薄膜經乾燥及聚合而在聚醯亞胺薄膜上留下 97405.doc -19- 200527009 雙折射聚合物塗屏。甘^ ^、 土增其他形成該等雙折射薄 熟習此項技術者所熟知。 、 法已為 在一些貫施本發明之訾☆，丨士 兩 薄膜之雙折射變該（等）雙折射 專、之雙折料（如平面㈣折射率（△〜)） 未經此改變而將存在夕& Φ， u比 角更小的防窺角的防窺螢幕。實例5 π出了細微改變平面内雙折 文外射早而達成更小防窺角的明祐 說明。用於改變該（等）罅批鉍$ ^ 規月的月確 )雙折㈣狀雙折射率的適當方法包 (旦不限於）以高於周圍溫度舍、旧 期的熱處理。在一實施例中^田Γ 丁持續適當時 Γτ ,. Μ 以聚合薄臈之破璃轉移溫度 (Tg)或接近聚合薄腺^^& ㈣夕勒南 轉移溫度⑹的溫度進行聚合 韓=之處理。例如一特定實例，以_咖薄膜之玻 =度⑴5。。)或接近繞鱗CDA薄膜之玻璃轉移溫度 )的溫度進行_CDA薄膜的熱處理。在不限制實現 Γ微改變該（等）雙折射薄膜之雙折射率的狀況下，能夠使用 沾習此項技術者所熟知的其他方法。 所要的該⑷雙折射薄膜之雙折射率之變化的量值通常 很小。說明性地在實例5中’對於在經熱處理與未經處理之 ^本之間之里測的平面内雙折射率差而言，變化僅為 1X10人在基於用於改變雙折射率之處理（如熱處理）的與雙 折射相關之特性中的顯著改變的更明確之指示由平面内延 、△ xy d、、°出，其中Anxy為平面内雙折射率，且d為薄 膜厚度。在實例5中’平面内延遲之變化為自侧⑽（未經 處理）至-l5〇 nm(經熱處理）。 除要求本發明之第一與第二偏振薄膜用以改變且分析光 97405.doc -20- 200527009 之偏振態外，對其沒有限制。具體言之，偏振薄膜用於分 析偏振狀態以視由雙折射薄膜改變之狀態而阻擋或允許光 通過。當然，光能夠通過暗示偏振狀態改變，此係由於若 該狀態為橢圓偏振，則偏振器將允許僅一些橢圓偏振光線 性地通過，光一通過該等薄膜之一其就與轴對準或平行。 當來自顯示器之偏振光與本發明之第一或第二雙折射薄膜 相互作用時，其偏振狀態改變，且最重要地是，其偏振狀 態依據入射至其上之光相對於法線方向的角度而進行不同 的改變。偏振器用於根據光線相對於法線方向的角度而允 許具有該等偏振狀態的光線通過或阻擋具有該等偏振狀態 的光線。具體言之’在本發明中，第—與第二偏振器結合 雙折射薄膜用於使在可見區㉟中的光通過偏振$，同時阻 擋防窺區域中的光。許多不同之市f偏振器中的任何偏振 器皆能用於本發明作為偏振薄膜。第—與第二偏振薄膜皆 具有偏振軸，以致依據光通過該㈣膜而如上所述地分析 光之偏振狀態。此外，由餹也後 r由雙折射溥膑來改變光之狀態，且 藉由允許該狀態之光通過或阻擋該狀態之光而分析 中：=有根據本發明之防窺榮幕的顯示器而言，本發* 於偏㈣膜之偏振細及雙折 於顯示H偏振#之方向的較 、之光軸相步 第-偏振在—較㈣施例中， 減60。的第—角，且第二向為與顯示器偏振軸成9。。加或 偏振轴成90。加或減6〇。 ^之偏振輔疋向為與顯示器 弟一角。在一更佳實施例中，第 97405.doc -21 - 200527009 偏振薄膜之偏振轴定向為盘顯干考值4ε ±上 1 疋门為與顯不益偏振軸成9〇。加或減 /、 ，且第二偏振薄膜之偏振軸定向為與顯示器偏 八》 角且第一雙折射薄膜之光軸近似地平 2 一角。在另—更佳實施例中，第-偏振薄膜之偏振轴 垂直於顯示器偏振軸，且另夕卜，在-最佳實施例中，第二 雙折射薄膜之偏振軸垂直於顯示器偏振軸。 /入偏振$為偏振薄膜，且用作諸如crt之非偏振顯示 =防窺螢幕的組件。該輸入偏振器用作偏振化顯示器之 光輸出的偏振元件。輸入偏振器位於顯示器與第一雙折射 薄膜之間。圖15A與圖15B中展示了輸入偏振器，且其表示 為 410 〇 、 ’、

在具有用於非偏振顯示器（如CRT)之輸入偏振器的本發 實施例中，本發明之防窺螢幕400包含一輸入偏振器 LP(41〇)、一第一雙折射薄膜420、一第一偏振薄膜43〇、一 第一雙折射薄膜44〇與一第二偏振薄膜45〇(如圖15八與圖 1 5B中對實例6之5層結構所說明的）。兩個雙折射薄膜皆可馨 具有多個特徵使得其為單軸雙折射或雙軸雙折射的（如上 文所界疋的）。该荨薄膜較佳為單轴雙折射的。第一與第二 雙折射薄膜420與440具有光軸且第一與第二偏振薄膜43q 與450具有偏振軸。在輸入偏振器、第一與第二雙折射薄膜 之光轴及第一與第二偏振薄膜之偏振軸之間的角度關係並 不受限制，除非對該等角度關係存在較佳選擇。較佳在該 實施例中，輸入偏振器Lp之偏振軸垂直於（9〇。角關係、交 97405.doc -22- 200527009 又組態ο或近似地垂直於第—與第二偏振薄膜之偏㈣，且 第-與第二雙折射薄膜之光轴近似地平分在輸入偏振器^ 之偏振轴及第-與第二偏振薄膜之偏振轴間的角度。該較 佳選擇對應於圖15Α所示之轴的關係，其中輸入偏振器^ 之偏振軸為411 ’第—雙折射薄膜之光軸為421，第-偏振 薄膜之偏振軸為431 ’第二雙折射薄膜之光軸為441，且第 一偏振薄膜之偏振軸為45卜較佳如圖ΐ5Α所示，第一與第

二雙折射薄膜之光軸（分別為421與441)彼此平行且第二與 第二偏振薄膜之偏振軸（分別為431與451)彼此平行。、 作為上述裝置之進—步改良，可在各個位置添加一亮度 增強薄膜40’例如如圖8所示的，在lcd螢幕i績輸入偏振 盗3〇那—邊。（其亦可添加在其它位置，例如LCD螢幕10與 輸入偏振器30之間。）亮度增強薄膜利用折射光學以將光集 中於更前向的方向’使得更少的光沿傾斜方向透射。該等 薄膜均可購得。亮度增強薄膜聚焦自LCD螢幕10及/或輸

入偏振器3〇發出之光，使得更多的光到達防窺螢幕100之後 表面’而使藉由其法線方向之可見區域觀看的影像更亮， 且因此到達觀察者的光更強烈。當使用亮度增強薄膜時， 遠未達到垂直之角度的光將更少。安裝至顯示螢幕1〇/輸入 偏振益30之防窺螢幕1〇〇連同亮度增強薄膜如的使用在圖8 中加以說明。 在本發明之防窺螢幕包含—第—單軸雙折射薄膜與一第 一偏振薄膜之狀況下，當防窺螢幕安裝於具有偏振轴且發 射波長為λ之光的顯不器上時，在以下情況時該防窺螢幕將 97405.doc -23- 200527009 具有防窺效果：1 )舍筮 於顯_)田苐一偏振薄膜之偏振軸經定向而垂直 ;…員不态偏振輛時，及2)告 )田滿足以下半波等式時·· (ne-n0)d1=(2n.l)X/2 其中λ為自顯示器入射 第-雙折射薄膜對垂直於:二之先的波長，(一為 入射於螢幕上之光的延 :L，： 在一實施例中，η=ι且第-雙折射薄膜 L輕R在自約5Gnm至約㈣細的範圍内及包含在其中 之任何範圍内。在並夕音 在w匕實轭例中，該延遲值R在自約15〇nm 至約3〇〇nm的範圍内，及在自約25〇細至約27“_範圍 内在°亥等滿足上述半波等式的實施例中，第-偏振薄膜 之偏振軸經定向而垂直於顯示器偏振軸。 在本發明之防窺螢幕進一步包含一第二雙折射薄膜與一 第二偏振薄膜之狀況下’當該防窥螢幕安裝於發射波長為入 之光的顯示器上時’當滿足以下等式時該防窺螢幕將具有 更廣泛之防窥效果（與前述兩層防窺螢幕相比广 (η6-η〇)(12=(2π.1)λ/2 其中λ為自顯示器人射至螢幕上之光的波長，（^。此與 具有延遲值I之第二雙折射薄膜相關且為第二雙折射薄膜 對垂直於顯示器地入射於螢幕上之光的延遲值R2,且^為整 數。在一實施例中，n=1且第二雙折射薄膜之延遲值尺在自 約10 nm至約250 nm的範圍内及包含在其内之任何範圍 内。在其它實施例中，該延遲值R在自約4〇 nm至約1〇〇 nm 的範圍内’及在自約6〇 nm至約8〇 nm的範圍内。 另外，在本發明之防窺螢幕包含一第一單軸雙折射薄膜 97405.doc -24- 200527009 與一第一偏振薄膜之狀況下，當防窺螢幕安裝於具 軸且發射波長μ之光的顯示器上時，在以下情況 營幕將具有防窺效果：1)當第一偏振薄膜之偏振轴：定： 而垂直於顯示器偏振軸時，及2)當滿足以下全波等式時· (ne-n〇)d 1 =πλ 其中λ為自顯示器入射於螢幕上之光的波長， 第一雙折射薄膜對垂直於顯示器地入射於螢幕上之^的}延 遲值R，且η為整數。在一實施例中，η== 11笛撼 、 τ η 1且第一雙折射薄膜 之延遲值R在自約50 nm至約35〇11„1的範圍内及包含在其中 之任何範圍内。在其它實施例中，該延遲值R在自約丨5 〇、η ^ 至約30〇nm的範圍内，及在自約25〇nm至約27〇nm的範圍 内。在該等滿足上述全波等式的實施射，第—偏振薄膜 之偏振軸經定向而平行於顯示器偏振軸。 在本發明之防窺螢幕進一步包含一第二雙折射薄膜與一 第二偏振薄膜之狀況下，當該防窥螢幕安裝於發射波 之光的顯示器上時，當滿足以下等式時該防窺螢幕將具有 更廣泛之防窺效果（與前述兩層防窥螢幕相比）：

(ne-n0)d2=nX 其中λ為自顯示器入射於榮幕上之光的波長，（1^。)~與 具有延遲值RZ之第二雙折射薄膜相關且為第二雙折射薄膜 對來自顯示器以90。入射於螢幕上之光的延遲值&，且n為 整數。在-實施例中，η=1且第二雙折射薄膜之延遲值^ 自約10 nm至約250 nm的範圍内，及包含在其中之任何範圍 内。在其它實施例中，該延遲值R在自約4〇nm至約1〇〇nm 97405.doc -25- 200527009 的範圍内’及自約60 nm至的sn 11王約80 nm的範圍内。 在本發明之防窺螢幕進_步 ^ ^ a 弟一雙軸雙折射 與一第一偏振薄膜之狀況下，者 、 田5亥防規螢幕安装於具有偏 振軸且發射波長為人之光的顯 的.、、、員不态上時，在以下情況時該防 規螢幕將具有防窥效果：1)#^ )田第偏振溥膜之偏振軸經定 向而垂直於顯示器偏振軸時，及2)當滿足以下半波等式時·· △ nxyd=(2n-l)X/2 其中λ為自顯示器入射於榮幕上之光的波長，n為整數，d 為第-雙軸雙折射薄膜之薄膜厚度，且An”為平面内雙折 射率。 雖然已參看本發明之不同實施例而對本發明加以展示及 描述，但是熟習此項技術者將瞭解，可在不脫離由隨附申 請專利範圍界定的本發明之精神及範疇的狀況下，對本發 明進行各種形式、細節、組成與操作條件的改變。 術語 CDA二醋酸纖維素薄膜；用於實例中之薄膜厚度在7至2 8 密耳（mil)的範圍内；Clarifoil，ACORDIS集團成員， (Spondon, Derby, United Kingdom) 〇 C.I.E Commission Internationale de I’Eclairage 或 International Commission on Illumination o

LCD液晶顯示器；用於實例中之LCD來自Envision Peripherals，Incorporated，（Fremont，CA) 〇 LP & input polarizer LP 線性偏振器；用於實例中之LP為Tech Spec Linear 97405.doc -26- 200527009

Polarizing Laminated Film(Tech Spec線性偏振層壓薄膜）， 講自 Edmund Scientific，（Barrington，NJ)。 PA防窺角度，其為在顯示器之法線方向之任一側的觀看 方向之間量測的角度，在該處光輸出降至在法線方向處之 光輸出的5%(在法線方向量測之光輸出沒有任何實體阻 礙）。作為一實例，若光輸出在法線（對應於〇。）之任一側為 θ/2°角處為5%，則防窺角度為2χθ/2 = θ。。對於配備了防窺 角度為Θ之防窺螢幕的顯示器而言，該顯示器通常對在防窺 角度Θ之範圍内的觀看角度為可見的，且通常對在大於防窺 角度Θ的傾斜觀看角度為不可見的（例如，太暗或特徵解析 度不充分）。 PSA壓敏黏接劑；用於實例中的pSA材料為表示來自

Polatechno Company Limited，（Hong Kong，China)之 AD_2〇 的產品。 RGB此術語分別表示為標稱波長的紅色/綠色/藍色，紅色 標稱波長為632 nm，綠色標稱波長為55〇 nm且藍色標稱波 長為470 nm。

Tmiss傳輸率，其為通過材料之輻射（不考慮波長）的量 (Iuansmitted)相對於入射之量的百分比： Tmis-Itransmitted/Iincidentxl〇〇%。

Tmitt透射率，其為通過材料之特定波長λ之輻射量 (iQ)transmitted)相對於以該波長入射之量（Ia)ineident)的比率的 百刀比· Tmitt-i(x)transmitted/i(人）incidentXi〇〇0/oo VLT可見光傳輸率；使用描述為C LE•等能量光源之白光 97405.doc -27 - 200527009 源的傳輸率。 λ 以奈米（10Ί )記之電磁輻射（光）的波長。 實例 實例1 具有兩層結構及隔片之防窺螢幕經製備且測試以演示該 防規效果。更具體言之，該兩層結構由一單個雙折射材料 與一 LP組成，該單個雙折射材料為厚度為2〇 mil2CDA(得 自Clarifoil之非捲式薄片），該線性偏振層壓 薄膜。CDA與LP被具有4·5”χ3”之開窗孔徑的1/16，，隔片分 離。與澆鑄CDA網之加工方向一致的cDA之光軸經定向而 垂直於（沿y軸方向使2軸垂直於顯示器之xy平面，且使乂軸 為水平方向）顯示軸，且Lp與偏振軸對準，該偏振軸經定向

該樣本（防窺螢幕）藉由夾持而附著至安裝在心卿州旋轉 平臺上的全彩LCD夕箭純Λ n . _

。然後藉

側的平均結果），且在圖9中依據透射過該 向面24”處。LCD輸出可在CLE白色等能量點 綠色與藍色（RGB)螢幕之輸出間切換。然後藉 法線之任一側的水平平面中每次增加5◦進而 97405.doc -28- 200527009 防窺螢幕之入射光的百分比而繪製出所獲得的該等平均結 果。 表1

Tmiss(%) 白色 藍色 紅色 綠色 0 36 33 36 39 5 35 32 34 38 10 32 29 31 37 15 28 26 29 34 20 24 22 25 30 25 17 15 18 23 30 13 11 13 19 35 7 5 7 10 40 3 3 4 6 45 3 3 3 3 50 5 5 4 4 55 7 8 7 6 60 11 12 10 9 65 12 13 11 10 70 9 10 9 7 75 3 4 4 4 80 2 2 3 1 基於表1之數據，對此實例之防窺螢幕量測的防窺角度 (相對於傳輸率量測的）為大於70。且小於80。之值。額外細節 可參見實例2最後的論述，以及術語中對防窺角度的界定。 另外，在55。至70。之間的角度範圍内存在一些（微量）防窺效 果的損失’如在該角度範圍内增加透射率值所展示的。如 在下文之4層與5層實例中可見的，藉由添加存在於該等隨 後之實例中的額外層而大體上消除由於在該角度範圍内之 防窺效果之損失而產生的該次要的觀看區域。 97405.doc •29- 200527009 實例2 . 在此實例中，具有兩層結構（不包括薄PSA黏接層）之防窺 螢幕經製備且測試而進一步演示該防窺效果，該兩層結構 具有比實例1更厚的雙折射CDA材料層。更具體言之，該兩 層結構依次由單個雙折射材料與LP組成，該單個雙折射材 料為厚度等於27 mil之CDA(得自Clarifoil之非捲式薄片）， 該 LP為 Tech Spec Linear Polarizing Laminated Film。該等兩 個層使用PSA作為未確定厚度之薄黏接層而黏接在一起； 在此實例中之PSA替代實例1中之隔片。使用PSA使整個結 % 構層壓成單個不可分離的薄膜堆疊。在此實例中，CdA層 之厚度增加至27 mil(自實例1中之20 mil增加至27 mil)以演 示經過所要觀看區域之增加的VLT，同時維持經過所要角 度之防窺概念。CDA之光軸經再次定向而垂直於顯示軸， 且LP與偏振軸對準，該偏振轴經定向而與cda之光轴成45。 且垂直（父叉）於顯示器輸出之偏振軸，再次假定顯示琴之偏 振軸為-45°。 PSA經層壓之兩層防窺螢幕附著至安裝在心-以丨旋轉馨 平臺上的全彩LCD之前端。然後以與實例1所描述之相同的 方式量測傳輸率與透射率。在表2中給出所獲得的結果，且 在圖10中繪製出該等結果。 97405.doc -30- 200527009

上述表2中之結果指出，對於傳輸率為5或5以上之〇。至 3〇。的主觀看區域而言，在法線之任-側為30。角處，傳輸 率降為不受阻礙之法線方向之_之值（意即在法線方向 沒有附著之任何防窺螢幕或其它阻礙之狀況下的顯示器輸 出）的5 /。之值。因此’對此實例之防窺勞幕量測的防窺角度 (㈣㈣輸率而量㈣）對該主觀看區域為近似60。。在該 兩層防窺螢幕中，自表2之數據可看出存在45。至55。之第二 角度乾圍’該第二角度範圍内的傳輸率亦為5%或以上。 此可被看作次要觀看區域’可藉由使用如以下之一些實例 所描述之額外添加的層而消除或大體上消除該次要觀看區 97405.doc -31 - 200527009 域0 實例3 在此實例中，具有四層結構之防窥螢幕經製備及測試而 廣不由使用含有兩個CDA層之該結構產生的更高水準的防 規效果更具體言之，在此實例中，四層鉸接結構由一 之CDA溥膜（得自claHf〇il之非捲式薄片）與一薄膜堆疊組 成，該CDA薄膜沿頂部與一條遮蔽帶鉸接，該薄膜堆疊由 一 LP、一 1〇 mil之CDA薄膜及一第二Lp組成。1() 之 CDA(知自Clarif〇il之非捲式薄片）垂直地置放於兩個平行 ^之間’其軸經定向而與CDA之光軸成45。。該三層的堆疊 (不包括20 mii CDA)與PSA層壓在一起。 鉸鏈允許20 mil之CDA薄膜翻轉且旋轉使得其能夠用於 輸出偏振度為+ 45。或-45。（對顯示器製造商而言係唯一的） 的LCD。為用作防窺螢幕，20 mil之CDA必須為顯示器輸出 所入射之第一材料（後部薄膜）。類似地，LP之軸必須交叉（垂 直）於顯不器輸出偏振軸。為適當地對準LCD上的裝置，打 開該錢鏈使得20 mil之CDA垂直地位於顯示器之上方而非 顯不器之前方。然後，藉由透過抵靠顯示器之LP堆疊觀看， 來觀察哪一側顯示器呈現黑色而確定適當的方向。一旦確 疋適當的方向，則將2〇 mii之CDA折回LP堆疊的後面。 針對大量顯示器之品質而驗證本實施例，以作為該防窺 榮幕概念將能夠用於當前視場上的許多膝上型電腦以及臺 式電腦LCD之觀點的證據。 然後將此實例之四層防窺螢幕安裝至量測Lcd，且依據 97405.doc 200527009 在表3給出所獲得的結果， 上述内容進行量測2提供結果 且在圖11中繪製出結果。 角度 (°) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80

Tmiss(%)色） 33 32 28 22 2 2

紅色 32 31 27 22 15 8 4 2 2 3 3 4 4 3 3 2 2 綠色 藍色 33 34 32 34 29 30 22 24 14 16 8 9 3 4 1 1 1 1 2 3 2 3 2 3 2 4 2 3 1 2 1 2 1 1 基於表3中的數據，對本實例之防窥螢幕量測的防窺角度 (相對於傳輸率而量測的）為大於5〇。且小於6〇。之值。額外細 節可參見貫例2最後的論述，以及術語中對防窺角度的界 定。 1 實例4 在此實例中，具有5層結構之防窺螢幕經製備及測試以演 示使用該結構作為防窺螢幕能夠在不考慮顯示器之輸出偏 振的狀況下在顯示器中提供防窺效果。更具體言之，在此 97405.doc -33- 200527009 實例中，該五層妹摄幺结 、σ為第一層與第五層相同，使得其能夠 反向而用於輸出偏振声 又為+ 45或-45。的LCD，藉此而無需 實例3中描述之鉸鏈。在 — 個層之母一層之間使用的PS A而 將整個實例層屢在一起成為單個堆疊。 該堆疊由以下層建構而成：其光軸垂直的27miI之CDA(得 自Clanfcn】之非捲式薄請為第—層·隨後為其軸與垂直 方向成45之1^ ’隨後為光軸垂直之10 mil之CDA(得自 ㈤咖之非捲式薄片）；隨❹其軸平㈣第—Lp之第二 LP ;及最後為軸平行於其它CDA層之每一的27㈣之 CDA(得自Clarif〇il之非捲式薄片）。通常，所有cda層為平 行的且使光軸為垂直的。兩個Lp層彼此平行且轴相對於 之軸傾斜45 。（注意：CDA光轴之垂直對準對水平平 面中之防窺效能提供對稱軸。） 藉由觀察是否存在防窺效果與異常顏色變化而達成在偏 振度輸出為+ 45。或-45◦的各種LCD上的此實例之五層防窺 榮幕的適當定向。當此實例之五層結構錯誤地置放於顯示 器上時，顯示器輸出的顏色呈現褐色，且無法觀察到防窺 效果。當其正確地置放於顯示器上時，雖然隨著防窺效果 的完全顯現會稍微變暗，但是能保持顏色逼真度。 然後，以如前述實例中使用之類似方式將五層防窺螢幕 安裝至量測LCD，且以如上所述的方式進行量測，而在表4 中顯示結果，且在圖12中繪製出結果。 97405.doc -34- 200527009 表4 角度 (°) Tmiss(%) (白色） 紅色 Tmitt(%) 綠色 藍色 0 52 51 50 50 5 51 50 49 50 10 46 46 44 46 15 38 38 37 37 20 27 27 25 27 25 15 16 15 16 30 6 7 6 7 35 2 2 2 3 40 1 2 1 2 45 2 4 2 3 50 2 4 2 3 55 2 5 2 4 60 1 4 2 3 65 1 4 2 3 70 1 3 1 2 75 1 3 1 1 80 1 3 1 1 基於表4中的數據，對此實例之防窺螢幕量測的防窺角度 (相對於傳輸率量測的）為大於60。且小於70。之值。額外細節 可參見實例2最後的論述，以及術語中對防窺角度的界定。 實例5 在此實例中，比較經熱處理及未經處理之CDA(商用）捲式 薄膜樣本（Clarifou，υκ)用作如在實例4中指定的在具有五 曰"構之防窺螢幕中之雙折射層的效率。未經處理及經熱 樣本的特彳政為平面内雙折射率與延遲值尺（其 中R-d為薄膜厚度）。 厚度為20 mil之未經處理的CDA薄膜具有值分別為 97405.doc -35- 200527009 1·483 1、1.4835及 1.4838 的 nx、 心及nz(折射率），且因此量測 的△11^為-〇.〇〇〇4。量測的延遲為·2〇〇ηηι。當該未經處理之 捲式CDA薄膜用於實例4之五層防窺螢幕中時，則如表5中 之數據所展示的及圖13中繪製之曲線所說明的，該螢幕之 特徵為具有在65◦與75。之間的防窺角度（ρΑ)。 該未經處理之捲式CDA薄膜的樣本於115〇c(cda之玻璃 轉移溫度）加熱30分鐘。所得的經熱處理之CDA薄膜具有值 分別為1.4832、1.4835及1.4838的nx、nyAnz(折射率），且因 此昼'則的八1^為-0·0003。量測的延遲為-150 urn。當該經熱 處理之CDA薄膜用於實例4之五層防窺螢幕中時，則如表5 中之數據所展示的及圖13中繪製之曲線所說明的，該榮幕 之特徵為具有在55。與65。之間的防窺角度（PA)。

•80 -75 -70 -65 -60 -55 -50 -45 -40 05 -30 -25 -20 A5 17 15 24 33 28 37 45 97405.d〇( •36 200527009 -10 49 39 -5 51 43 0 52 44 5 51 42 10 47 37 15 40 29 20 31 20 25 20 10 30 10 4 35 4 1 40 1 2 45 2 3 50 2 3 55 1 1 60 1 1 65 1 1 70 0 0 75 0 1 80 0 0 已發現捲式CDA薄膜之該熱處理致使防窺螢幕相對於由 未經處理之捲式CDA薄膜製成的防窺螢幕具有窄了近似 10°的觀看角，但兩個防窺螢幕在其他方面為相同的。 另外，已發現上述熱處理會導致CDA薄膜收縮、重量損 失及玻璃轉移溫度的變化。更具體言之，CDA在加工方向 收縮近似2.1 %’同時僅在橫向方向收縮〇·2%。已發現該cda 已損失其初始質量的1.4%。該薄膜之玻璃轉移溫度自丨丨5。〇 變為123°C。 備 實例6 如圖15A與圖15B所示之具有五居 結構的防窺螢幕經製 及測試以演不使用該結構作為 P方窺螢幕可在諸如CRT(陰 97405.doc •37- 200527009 極射線管）之非偏振顯示器的前面提供防窺。更具體言之， 在此實例中，第一層用作偏振元件以將顯示器輸出偏振為 -45°，雖然其使透射率初始損失大於50%。在5個層之每一 層之間使用PSA而將整個實例層壓在一起成為單個堆疊。 如圖15A與圖15B所示，堆疊由以下層建構而成：其偏振 軸為-45°之輸入偏振器LP(4 10);隨後為其光軸垂直之27 mil的CDA層（420);隨後為其軸與垂直方向成45°之第一 LP(43 0) ; P遺後為光轴垂直之10 mil的CDA(440);及最後為 其軸平行於第一 LP之第二LP(450)。通常，所有CDA層為平 行的且具有垂直的光軸。輸入偏振器LP使其軸相對於CDA 之軸傾斜-45。。第一與第二LP層彼此平行而軸相對於CDA 之軸傾斜+ 45°，且其由此而垂直於第一 LP層。（注意：CDA 光軸之垂直對準對水平平面中之防窺效能提供對稱軸。） 該樣本藉由夾持而附著至安裝在Newport旋轉平臺上的 CRT 460 ， Dell Computer Corporation Model Number M782(戴爾電腦公司型號M782)。Photo Research Spectroscan 650 掃描光譜轄射計（Photo Research Inc.， Chatsworth，CA)安裝在距該CRT之法向面24n處。該CRT輸 出可在C.I.E白色等能量點及隨後的飽和紅色、綠色與藍色 (RGB)螢幕之輸出間切換。藉由在顯示器之法線之任一側的 水平平面中每次增加5°進而旋轉60°來量測傳輸率與透射 率。在表6中展示了該結果，且在圖14中繪製出該結果。 97405.doc -38- 200527009 角度(p) -60 -55 -50 -45 -40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 表6 紅色 透射率 綠色 6 3 、 4 1 5 2 5 3 4 2 3 2 3 1 4 3 7 6 11 11 15 15 18 19 24 23 23 22 21 21 19 19 17 15 11 10 7 6 5 3 3 1 3 2 5 3 6 3 _ 6 3 ，對此實例之防窺螢幕量测 節可炎 两人於且小於/υυ之值。額外知 Ρ多見貫例2最後的論述，以及術語中對防窺角度的界 藍色 一. 6 6 6 6 5 6 6 7 9 14 19 22 27 26 25 23 19 14 10 6 6 6 7 7 6 傳輸率 白色 5 5 7 6 5 3 3 6 10 15 19 21 25 24 22 21 18 14 10 6 3 3 7 6 5 定。 974〇5.d0< -39· 200527009 【圖式簡單說明】 圖1係自先前技術LCD螢幕之位置發射之光的圖解透視 表示。 圖2A係本發明之一實施例的兩層防窺螢幕之透視正視 圖 圖2B係圖2A之兩層防窺螢幕之側視圖。 圖3 A係本發明之另一實施例的四層鉸接結構防窺螢幕之 透視正視圖。 圖3B係圖3A之四層鉸接結構防窥螢幕之側視圖。 圖4A係本發明之又—實施例之五層防窺螢幕之透視正視 圖4B係圖4A之五層防窺螢幕之側視圖。 圖5係用於典型背光式顯示器上的本發明之防窺榮幕之 一實施例（100)的側視圖。 另 又 圖6係用於典型背光式顯 一實施例（200)的側視圖。 圖7係用於典型背光式顯 一實施例（300)的側視圖。 示器上的本發明之防窺螢幕之 示器上的本發明之防窺螢幕之 圖8係與亮度增強薄膜共同使用的本發明之防窺螢幕之 一實施例（100)的側視圖。 圖9係對於實例1之防窺榮幕而言之所透射之入射光的百 刀比與相對於法線方向之角度的關係曲線的圖表。 圖10係對於實例2之防窺榮幕而言之所透射之入射光的 百刀比與相對於法線方向之角度的關係曲線的圖表。 97405.doc 200527009 圖11係對於實例3之防窺螢幕而言之所透射之入射光的 百分比與相對於法線方向之角度的關係曲線的圖表。 圖12係對於實例4之防窺螢幕而言之所透射之入射光的 百分比與相對於法線方向之角度的關係曲線的圖表。 圖13係對於實例5之未經處理之防窥螢幕與經熱處理之 防窺螢幕而言之所透射之人射光的百分比與相對於法線方 向之角度的關係曲線的圖表。 圖14係對於實例6之防窺螢幕而言之所透射之入射光的 百分比與相對於法線方向之角纟的關係曲線的圖表。 圖15A係本發明之又—實施例之五層防窺螢幕的透視正 視圖。 圖1SB係圖ISA之五層防窺螢幕之側視圖。 【主要元件符號說明】 10 顯示螢幕 12 光線 14 第一光線 15 第二光線 16 顯示器偏振軸 17 雙向箭頭線 100 防窺螢幕 110 第一雙折射薄膜 111 第一雙折射薄膜 120 第一偏振薄膜 121 第一偏振薄膜之 97405.doc 200527009 200 防窺螢幕 210 第一雙折射薄膜 211 第一雙折射薄膜之光軸 220 第一偏振薄膜 221 第一偏振薄膜之偏振軸 230 第二雙折射薄膜 231 第二雙折射薄膜之光軸 240 第二偏振薄膜 241 第二偏振薄膜之偏振軸 250 鉸鏈 300 防窺螢幕 310 第一雙折射薄膜 311 第一雙折射薄膜之光軸 320 第一偏振薄膜 321 第一偏振薄膜之偏振軸 330 第二雙折射薄膜 331 第二雙折射薄膜之光軸 340 第二偏振薄膜 341 第二偏振薄膜之偏振軸 350 第三雙折射薄膜 351 第三雙折射薄膜之光軸 20 光源 30 輸入偏振 40 亮度增強薄膜 97405.doc -42- 200527009 400 410 411 420 421 430 431 440 441 450 451 460 防窺螢幕 輸入偏振為LP 輸入偏振器LP之偏振軸 第一雙折射薄膜 第一雙折射薄膜之光軸 第一偏振薄膜 第一偏振薄膜之偏振軸 第二雙折射薄膜 第二雙折射薄膜之光軸 第二偏振薄膜 第二偏振薄膜之偏振軸 CRT(陰極射線管） 97405.doc -43-

Claims (1)

1. 200527009 、申請專利範圍： 1. 種用於具有一偏振軸之顯示器的防窺螢幕，包含： )第單軸雙折射薄膜，其用於透射自該顯示器所接 收之光，立中号Γ本4 ’、μ尤^该顯示器偏振軸而大體上線性地偏 振’該第-雙折射薄膜具有一厚度山與一延遲值R: ^==(ne-n〇)d1/cos0 θ為自該顯示器之光入射於該螢幕上的角度， 分別為沿該第一雙折射薄膜之常軸方向與異常轴方向之 折射指數， 八中1大於25祕米使得尺對㊀的變化作出回應；及 二 八有偏振軸之第一偏振薄膜，其經定位以接收自 該第一雙折射薄膜透射之該大體上線性偏振之光。 2·如請求項1之防窺螢幕，進一步包含： )第一雙折射薄膜’其用於透射自該第一偏振薄臈所 接收的光’该光大體上線性地偏振至該第一偏振薄膜之 該偏振軸，該第二雙折射薄膜具有一大於或等於25微米 之厚度d2 ;及 句一第二偏振薄膜，其經^位以接收自該第二雙折射薄 膜透射之該大體上線性偏振的光，該第二偏振薄膜具有 一偏振軸。 3·如請求項2之防窺螢幕，進一步包含·· ^)-第三單軸雙折射薄膜，其用於透射自該第二偏振薄 =所接收的光’該光大體上線性地偏振至該第二偏振薄 之該偏振軸’該第三雙折射薄膜等效於該第-雙折射 97405.doc 200527009 薄膜且具有一偏振軸。 4·如請求項2之防窺螢幕，進一步包含一鉸鏈，使得該第一 雙折射薄膜可被旋轉及定位於鄰近該第一偏振薄膜或該 第一偏振薄膜的位置，此取決於對於達成該顯示器之防 窺效果所要求的位置。 5·如請求項2之防窺螢幕，其中該第一雙折射薄膜與該第二 雙折射薄膜在電磁波譜之可見區域與紅外區域中具有雙 折射性。 6. 如5月求項2之防窺螢幕，其中該第一雙折射薄膜與該第二 雙折射薄膜具有在自約〇〇〇〇〇2至約〇〇〇1之範圍内的 ne-n。的值。 7. 如明求項2之防窺螢幕，其中該第一雙折射薄膜與該第二 雙折射薄膜具有在自約25微米至約1〇〇〇微米之範圍内的 8·如請求項2之防窺螢幕，i中 七 八Τ μ第偏振溥臈之該偏振軸 疋向為與該顯示器偏振軸成9G。加或減6G。之第 第二偏振薄膜之該偏振轴一 ^ ^ 苹由疋向為與該顯不器偏振軸成90。 加或減60。之第二角。 9·如請求項8之防窺螢幕，i 定向為與該顯示器偏择站“；；爲之該偏振轴 芍偏振軸成90。加或減15。之第_ 一偏振薄膜之該偏振輪索&炎纟 一 以 或減15。之第二角，兮笛一抑土 裉釉成90加 平分該第-角，且該第雙折射薄膜之光轴近似地 該第二角。 4一雙折射薄膜之光袖近似地平分 97405.doc 200527009 偏振薄膜之該偏振車由 10·如請求項8之防窺螢幕，其中該第一 垂直於該顯示器偏振軸。 11 ·如請求項1 0之防窺螢篡，盆Φ兮楚 茧参其中忒第二偏振薄膜之該偏振 軸垂直於該顯示器偏振軸。 12.如請求項1之防窺螢幕，其中： (ne-n〇)di = (2n_ 1 )入/2 其中λ為自該顯示器入射於該螢幕上之光的一波長， 為該第一雙折射薄膜對垂直於該顯示器而入射 於該螢幕上之光的該延遲值R，且^為一整數。 13·如請求項12之防窥螢幕，其中n=:卜且該第一雙折射薄膜 之該延遲值R在50 nm至350 nm之範圍内。 14·如請求項2之防窺螢幕，其中： (ne-n〇)d2 = (2n-1 )\/2 其中λ為自该顯示器入射於該螢幕上之光的一波長， (ne-n())d2與具有一延遲值I之該第二雙折射薄膜相關且 為該第二雙折射薄膜對垂直於該顯示器入射於該螢幕上 之光的該延遲值R2，且η為一整數。 15·如請求項14之防窺螢幕，其中該第二雙折射薄膜之 該延遲值R2在10nm至250 nm之範圍内。 16.如請求項12之防窺螢幕，其中該第一偏振薄膜之該偏振 軸經定向而垂直於該顯示器偏振軸。 17 ·如請求項1之防窺螢幕，其中： (η6-η〇)(11=ηλ 其中λ為自該顯示器入射於該榮幕上之光的一波長， 97405.doc 200527009 (ne-n。^為該第一雙折射薄膜對垂直於該顯示器而入射 於5亥榮幕上之先的该延遲值r，且η為《整數。 1 8·如請求項17之防窺螢幕，其中η=ι且該第一雙折射薄膜之 該延遲值R在50 nm至350 nm之範圍内。 19·如請求項2之防窺螢幕，其中： (ηβ-η0)ά2=ηλ 其中λ為自該顯示器入射於該螢幕上之光的一波長， (〜-11。)(12與具有一延遲值汉2之該第二雙折射薄膜相關且 為该第二雙折射薄膜對垂直於該顯示器而入射於該螢幕 上之光的該延遲值R2，且η為一整數。 20·如請求項19之防窺螢幕，其中11=1且該第二雙折射薄膜之 該延遲值R2在l〇nm至250 nm之範圍内。 21.如請求項17之防窺螢幕，其中該第一偏振薄膜之該偏振 軸經定向平行於該顯示器偏振軸。 22· —種用於具有一偏振轴之顯示器的防窺螢幕，包含： a)—第一雙軸雙折射薄膜，其用於透射自該顯示器所接 收的光，其中該光沿該顯示器偏振轴而大體上線性地偏 振，該第一雙折射薄膜具有一厚度山與以相對於法線方向 而量測之一角度Θ入射於該薄膜上之光的一延遲值Re，其 近似表示為如下關係： Re〜=R〇[l+sin20/2ninavg]; 其中該第一雙轴雙折射薄膜之特徵為具有界定其薄 膜平面之單位向量a與b，及界定其法線方向之單位向量 C ； 97405.doc 200527009 R。[nb-njd〗且為法線方向入射光之延遲值，· η” + nb+ne)/3 =該雙軸雙折射薄膜之平均指數；⑴選^ 2 〜、nb與n。組成之群以對應於單位向量（a、b或匀，其描 述該顯示器之垂直方向；且 山大於25微米使得R對0之變化作出回應，·及 b) 一具有一偏振軸之第一偏振薄膜，其經定位以接收自 該第一雙折射薄膜透射的該大體上線性偏振之光。 23·如請求項22之防窺螢幕，進一步包含·· c) 一第二雙折射薄膜，其用於透射自該第一偏振薄臈所 接收的光，該光大體上線性地偏振至該第一偏振薄臈之 該偏振軸，該第二雙折射薄膜具有大於或等於乃微米之 一厚度d2 ;及 d) —第二偏振薄膜，其經定位以接收自該第二雙折射薄 膜透射之該大體上線性偏振之光，該第二偏振薄膜具有 一偏振軸。 24·如請求項23之防窥螢幕，進一步包含： 一第三單軸雙折射薄膜，其用於透射自該第二偏振薄 膜所接收的光，該光大體上線性地偏振至該第二偏振薄 膜之該偏振軸，該第三雙折射薄膜等效於該第一雙折射 薄膜且具有一偏振軸。 25·如請求項23之防窺螢幕，進一步包含一鉸鏈，使得該第 一雙折射薄膜可被旋轉及定位於鄰近該第一偏振薄膜或 該第二偏振薄膜的位置，此取決於對於達成該顯示器之 防窺效果所要求的位置。 97405.doc 200527009 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 如^求項23之防窺f幕’其中該第—偏振薄膜之該偏振 軸疋向為與該顯示器偏振軸成9〇。加或減6〇。之第一角，且 第偏振/專膜之忒偏振軸定向為與該顯示器偏振軸成 90。加或減60。之第二角。 如請求項26之防窺螢幕，其中該第-偏振薄膜之該偏振 軸定向為與該顯示器偏振軸成9〇。加或減15。之第一角，該 第二偏振薄膜之該偏振轴定向為與該顯示器偏振抽成9〇。 加或減15。之第二角，該第一單軸雙折射薄膜之該光軸近 似地平分該第一角，且該第二雙折射薄膜之該光軸近似 地平分該第二角。 如请求項26之防窺螢幕，其中該第一偏振薄膜之該偏振 軸垂直於該顯示器偏振軸。 如請求項28之防窺螢幕，其中該第二偏振薄膜之該偏振 軸垂直於該顯示器偏振軸。 如請求項22之防窺螢幕，其中： △ η”(1=(2η_1)λ/2 其中λ為自該顯示器入射於該螢幕上之光的一波長，n 為一整數，d為該第一雙軸雙折射薄膜之該薄膜厚度，且 △Bxy為平面内雙折射率。 如請求項30之防窺螢幕，其中n=l，且該第一雙折射薄膜 之該延遲值R在50 nm至350 nm之範圍内。 如請求項23之防窥螢幕，其中： △ nxyd=(2n-1 )λ/2 其中λ為自該顯示器入射於該螢幕上之光的一波長， 97405.doc 200527009 △Μ與具有-延遲值尺2之該第二雙折射薄膜相關且為 該第二雙折#薄膜對垂直於該顯示器而入射於該營幕上 之光的該延遲值R2，且η為一整數。 33·如請求項32之防窺螢幕，其中旧丨且該第二雙折射薄膜之 該延遲值R2在1 0 nm至250 nm之範圍内。 34·如請求項30之防窺螢幕，其中該第一偏振薄膜之該偏振 軸經定向而垂直於該顯示器偏振軸。 35·如請求項22之防窺螢幕，其中： nxy d 一η λ 其中λ為自該顯示器入射於該螢幕上之光的一波長， △ nxyd為該第一雙折射薄膜對垂直於該顯示器而入射於 該螢幕上之光的該延遲值R，且n為一整數。 36.如請求項35之防窺螢幕，其中n=1且該第一雙折射薄膜之 該延遲值R在50 nm至350 nm之範圍内。 3 7·如請求項23之防窺螢幕，其中滿足下列等式： Anxyd=nX 其中λ為自該顯示器入射於該螢幕上之光的一波長， △ nxyd與具有一延遲值I之該第二雙折射薄膜相關且為 該第二雙折射薄膜對垂直於該顯示器而入射於該螢幕上 之光的該延遲值112，且η為一整數。 3 8.如請求項37之防窺螢幕，其中η=1且該第二雙折射薄膜之 该延遲值R2在10 nm至250 nm之範圍内。 39.如請求項35之防窺螢幕，其中該第一偏振薄膜之該偏振 軸經定向而平行於該顯示器偏振軸。 97405.doc 200527009 40· —種用於一顯示器的防窺螢幕，包含·· a) -輸入偏振器，其具有一偏振軸以界定該 振軸； 為之偏 b) -第-單轴雙折射薄膜，其用於透射自該顯μ 該輸入偏振器所接收的光，其中該光沿該偏振袖而大= 上線性地偏振，該第一雙折射薄膜具有—厚度_ 值R : 、、遲 R==(ne-n〇)di/cos0 θ為自該顯示器之光入射於該榮幕上的角度，且n也 分別為沿該第一雙折射磕勝十a , n。/、ne 雙折射4膜之常軸方向與#常 折射指數， Π < 其中山大於25微米使得崎0的變化作出回應及 41 c) 一具有一偏振軸之第-偏振薄膜，其經定位V接收自 該第一雙折射薄膜透射之該大體土線性偏振之光。 一種用於顯示器的防窺螢幕，包含： 振=輸入偏振器，其具有一偏振軸以界定該顯示器之偏 二第偏it雙折射薄膜’其用於透射自該顯示器通過 該^偏所接收的光，其中該光沿該偏振轴而β 上線性地偏振，該第一雙折射薄膜具有一厚度d 於法線方向而量測之_ _ /、相對 角度Θ入射於該薄臈上 延遲值Re，其近似表示為如下關係： 先的一 Re—R〇[l+sin2e/2ninavg]； 其中該第一雙軸雙折射 祈射4膜之特徵為具有界定其薄 97405.doc 200527009 膑平面之單位向量，及界定法線方向之單位向量c 為法線方向入射光之延遲值； + nb+ η〇/3 =雙軸雙折射薄膜之平均指數；化選自由 〜與〜組成之群以對應於單位向量（a、b或〇,其描述該 顯示器之垂直方向；且

   dl大於25微米使得R對θ之變化作出回應；及 c)具有一偏振軸之第一偏振薄膜，其經定位以接收自 該第-雙折射薄膜透射之該大體上線性偏振之光。

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