TW200807083A - Contrast ratio enhancement optical stack - Google Patents

Description

200807083 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本揭示案大體上係關於顯示器之光學堆疊，且特定言之 本揭示案係關於改良液晶顯示器之對比率的光學堆疊。 ^ 【先前技術】 包括用於傳達資訊至觀看者之電子顯示器的基於微處理 器之裝置近來已變得較普遍。行動電話、掌上型電腦、個 人數位助理、電子遊戲機、汽車用立體音響及指示燈、公 ® 用顯示器、自動櫃員機、商店内資訊站、家用電器、電腦 監視器、電視等為包括日常觀看之資訊顯示器之裝置的所 有實例。提供於該等裝置上之顯示器中的多者為液晶顯示 器（"LCD")。 與陰極射線管（CRT)顯示器不同，LCD不發光，且因此 需要獨立光源以觀看形成於該等顯示器上之影像。舉例而 言，一光源可位於顯示器後部，其通常稱為”背光π。一些 0 傳統背光包括具有線性稜柱表面結構之一或多個增亮膜， 諸如，可購自3Μ公司之Vikuiti™增亮膜（Brightness Enhancement Film，BEF)。一或多個反射偏光薄膜亦通常 • 包括於背光中，諸如，均可購自3M公司之Vikuiti™反射式 - 偏光增亮膜（Dual Brightness Enhancement Film，DBEF)或

Vikuiti™ 漫反射偏光薄膜（Diffuse Reflective Polarizer Film，DRPF)。DBEF及/或DRPF透射具有預定偏振之光。 具有不同偏振之光反射回背光，其中光之偏振狀態通常為 雜亂的，例如，藉由漫射體及其他”隨機”偏振轉換元件， 119904.doc 200807083 且光反饋回反射偏光器。此過程通常稱作”偏光再循環”。 諸如扭轉向列型（TN)、單嘴垂直排列型（va)、光學補償 雙折射型（OCB)液晶顯示器等之液晶顯示器具有固有的狹 窄及非均-的視角特性。此等視角特性可描述(至少部。 . 顯示器之光學效能。在非補償型顯示器中諸如對比度/色 • #及灰度階強度分佈之特性可大體上隨不同視角而變化。 存在需要來修改來自非補償型顯示器之此等特性，以在觀 I者水平、垂直或同時水平且垂直地改變位置時以及為 於不同水平及垂直位置之觀看者提供所要特性集合。為處 丄重要的視角範圍可取決於液晶顯示器之應用。舉例而 言，在一些應用中，可能需要寬範圍之水平位置，但相對 窄範圍之垂直位置可為足夠的。在其他應用中，可能需要 自窄範圍之水平或垂直角（或兩者）來觀看。因此，非均一 視角特性之所要光學補償可取決於觀看位置之所要範圍。 -個視角特性為液晶顯示器之亮態與暗態之間的對比率。 驗該對比率可受多種因素影響。 【發明内容】 在-個例示性實施中’本揭示案係齡_種光學薄膜堆 疊，其包括：-線性吸收偏光器層，其具有一第一偏光透 射軸線；一線性反射偏光器層，其具有一大體上平行於該 第一偏光透射軸線之第二偏光透射軸線；及一延遲器層， 其具有一 80奈米或更大之平面外延遲值，或具有一丨〇奈米 或更大之平面内延遲值及一大於（〇 6乘該平面内延遲值）之 平面外延遲值。該延遲器層安置於該線性吸收偏光器層與 119904.doc 200807083 该線性反射偏光器層之間。 在另一例示性實施中，本提示案係關於一種液晶顯示 器，其包括一液晶層、一光源及一安裝於第一液晶層與該 光源之間的光學薄膜堆疊。該光學薄膜堆疊包括：一線性 吸收偏光器層，其具有一第一偏光透射軸線且經安置以面 對該液晶層；一線性反射偏光器層，其具有一大體上平行 於該第一偏光透射軸線之第二偏光透射軸線且經安置以接

收來自該光源之光；及一延遲器層，其具有一 奈米或更 大之平面外延遲值，或具有一 10奈米或更大之平面内延遲 值及一大於（0.6乘該平面内延遲值）之平面外延遲值。該延 遲器層安置於該線性吸收偏光器層與該線性反射偏光器層 之間。 在另一例示性實施中，描述了一種增加液晶顯示器之朝 上對比率之方法。該方法包括提供一液晶顯示器，其包招 一液晶層、一光源及一安裝於該液晶層與該光源之間的光 學堆豐。該光學堆疊包括：一線性吸收偏光器層，其具有 第一偏光透射軸線且經安置以面對該液晶層；及一線性反 射偏光器層，其具有一大I#卜承/ — ^ A體上千订於該第一偏光透射軸線 之第二偏光透射軸線且經安置以接收來自該光源之光。此 液晶顯示器具有一第一軸上對比率。一延遲器層隨後安置 於該線性吸收偏光H層與該線性反射偏光器層之間，從而 形成-具有-大於該第一軸上對比率之第二轴上對比率的 改良液晶顯示器、該延遲器層具有一 80奈米或更 外延遲值，或具有一 10奈米 乂灵大之平面内延遲值及_大 119904.doc 200807083 於（0.6乘該平面岐遲值）之平面外延遲值。 般技術者藉由以下實施方式以及圖式將易於瞭解根據 本勒明之光學薄膜堆疊及液晶顯示裝置之此等及其他態 樣0 【實施方式】 諸如LCD之顯示裝置之效能通常由其亮度來判定。使用 車乂大數目之光源及/或使用較亮之光源為增強顯示器亮度 之一種方式。然而，額外光源及/或較亮光源消耗較多能 里，其通常需要配置較多功率至顯示裝置。對於攜帶型裝 置而言，此可能關係到縮短電池使用壽命。添加光源至顯 不裝置或使用較亮光源可增加顯示裝置之成本及重量。 支曰加顯不裝置之亮度之另一方式涉及更有效地利用顯示 裝置内或其發光裝置（諸如，背光）内可用之光。舉例而 顯不裝置或發光裝置内之光可使用反射偏光器來"偏 光再循裒使得反射偏光器透射具有所要偏光特性的至 >、貝貝里之光，而反射具有不同偏光特性的至少實質量之 光。所反射（亦即，所拒絕）光之偏振隨後可藉由發光裝置 中之其他元件而改變，且反饋回反射偏光器，藉此重複再 循環程序。 雖然上文所述之偏光再循環機制對於用相同功率配置來 提供較亮顯示器而言非常有效’但通常至少一些光隨著每 一重複再循環程序而損失。舉例而言，傾斜定向之光易於 自顯示面板内之結構以及自彩色濾光器中之粒子散射，且 此散射光中的一些在法線（軸線）方向上終止，從而導致顯 119904.doc 200807083 示器之暗態漏光。 + 丨、為又无學薄膜堆疊，且特定 。之本揭示案係關於藉由減 夕紅L力 1貝針a明而改良液晶顯示哭 之軸上對比率之光學薄膜晶 σσ 疒丄 暝隹$。而本發明並未如此受限， !由下文所提供實例之討論 瞭解。 '將獲传對本發明之多種態樣之 以下描述應茶看圖式來理解，

# Γ2 ^ ^ ^ ，、T不同圖式中之類似元 仵以類似方式編號。盔雲始Α如 …、而知比例繪製之圖式描繪了選定說 明性貫施例，且並非咅欲一 非心奴限制本揭不案之範疇。儘管針對 夕種兀件說明了構造、尺汁 _ 寸及材枓之貫例，但熟習此項技 術者將彡忍識到所提供實例中的多 、 Κ ατ幻夕t具有可利用之適合替 代0 除非另外制’隸說明書及巾料利範圍巾所使用之 表不特徵大小'數量及實體特性之所有數目理解為在所有 例項中由術語"約"來修改。因此，除非相反說明，在上述 說明書及所附申請專利範圍中陳述之數值參數為可視熟習 此項技術者利用本文所揭示之教示設法獲得之所要性質而 改變的近似值。 由點引用之數值範圍包括該範圍内所包含之所有數字 (例如包括 圍内之任何範圍。 如本說明書及所附申請專利範圍中所使用，單數形式，， 及孩涵盍具有複數指示物之實施例，除非内容明確 另外指出。舉例而言，引用•，一薄膜”涵蓋具有一個、兩個 119904.doc 200807083 或兩個以上薄膜之實施例。如本說明書及所附申請專利範 圍中使用，術组，，十，,a、^ °或I吊以其包括”及/或”之意義來利用， 除非内容明確另外指出。 圩。偏光係指平面或線性偏光、圓偏光、橢圓偏光或 ^何其他非隨機偏光狀態，其中光束之電向量並不隨機改 义方向，而仍維持恆定定向或以系統方式改變。在平面内 /光中私向里保持在單平面中，而在圓或橢圓偏光中， 光束之電向量以系統方式旋轉。 術語，，雙折射，，意謂在正交x、y及z方向上之折射率並非 "目$對於本文所描述之聚合物層而言，選擇軸線以 及y軸在韻之平面中，且_對應於該層之厚度或言 度、。術語”平面内雙折射率，，應理解為平面内折射率（；J :;车之二差異。術語”平面外嫩^ …、uy)中的-者與平面外折射率〜之間的差里。 ，折射薄膜之延遲為光穿過—厚度⑷之介質時所引入 ==，其基於沿著慢轴線與沿著垂直於該慢轴線之軸 於本指播 的差異’該慢軸線為正交 以垂直及幾乎垂直之角戶入1+1 折射李。在利用光 又射之疋向聚合薄膜的一些例示 性貫施例中，慢軸線與薄膜伸展之方 A键«V r — 口 /、綠且尽度d變 厚度。延遲表示為乘積_，其中^為沿著慢軸 有ϊ罝m線之方向的折射率差異， 過之介.質厚度。 為先牙 術語，，平面内延遲”係指兩個正交平面内折射率之差異乘 I19904.doc -10· 200807083 光子几件之厚度的乘積。平面内延遲之值可為正值 值，然而，本文中總是將其記錄為絕對值。 或負 術語”平面外延遲”係指光學元件之厚度乘 的差異或在〜與％的平均值與nz之間的差異。平：：：間 之值可為正值或負值，麸 八 延遲 值。 、 …、而，本文中總是將其記錄為絕對 雙轴延遲器”表示雙折射光 又外耵尤于兀件，諸如，沿著 個軸線具有不同折射傘r貪 w~ 土、。 J折射羊（亦即，^之板或薄膜。雔 由延遲f可藉由(例如)雙軸地定向塑膠薄膜來製造。當； 軸延遲器之平面内延遲接 田 牧補«’雙軸延遲H元件功能上較 通常，如本文所定義之雙軸延遲器對於550 _之 先而言具有至少3 nm之平面内延遲”具有較低平面内延遲 之延遲器被認為是,板。在許多實施例中，雙軸延遲琴對 於W之光而言具有至少1〇 nm之平面内延遲，且平面 外延遲大於平面内延遲與〇 6之乘積。 -般技術者將易於瞭解，當光以相對於表徵為平面内與 平面外又折射率之’丨枭之表面法線的角入射時，該光將遭 遇平面内與平面外雙折射率之分量。通常，延遲隨著以下 因素而變：⑴諸如薄膜之光學元件之厚度，⑻〜、 nz，（iii)光之入射角，及（iv)投影於薄膜上之入射平面與薄 膜之慢軸線之間的角。由Brehat等人在^户如从却〆 加.26 (1993) 293-3G1中考慮了對於在投影於薄膜上之入 射平面與該薄膜之慢軸線一致之狀況下計算有效折射率及 隨入射角而變的所折射射線之方向，其内容以引用的方式 119904.doc 200807083 倂入本文中。由Simon M. C·在j· 〇〆·心A 4 (1987) 2201中考慮了投景> 於薄膜上之入射表面與薄膜之慢軸線成 角度的一般狀況’其内容以引用的方式併入本文中。 在任何狀況下，一般技術者可利用市售軟體來判定針對 - 任何給定入射角之最佳延遲，該軟體允許吾人模擬系列試 驗以判定雙折射薄膜對透射光之偏振狀態的影響。此種軟 體之一個貫例為可購自 Autr〇nic-Melchers Gmbi^ dim〇s 0 牌軟體。 一般技術者將易於瞭解，當光在表徵為平面内與平面外 雙折射率之介質處成銳角或鈍角入射時，該光將遭遇平面 内與平面外延遲之分量。 藉由疋位在反射偏光器與吸收偏光器之間的延遲器層 (諸如，液晶顯不态之入射偏光器），延遲器層可改變以特 定傾斜角人射之光的偏振狀態。另外，軸上人射光之偏振 狀態可能不會受到顯著影響。由於吸收偏光器使其偏光透 • ㈣線平行於或大體上平行於反射偏光器之透射軸線，所 以改變以光行進之特定傾斜角之光的偏振狀態將減少以彼 #傾斜角穿過吸收偏光器之光的透射。此可有效地使顯示 器之照明錐變窄。發現用較窄之錐照明液晶顯示器可增加 ' 該顯示器之軸上對I：卜圭^ P μ 于比羊另外，發現用較窄之錐照明液晶 顯示器可改良該液晶顯示器之暗態。 .圖1說明用於描述光學元件之座標軸系統。通常，對於 頌不裝置而έ ’ X軸及7軸對應於顯示器之寬度及長度，及 ζ軸通常沿著顯示器之厚度方向。此規定將用於全文，除 119904.doc -12- 200807083 非另外指明。在圖i之軸線 ^ ^ , 糸、、死中x軸及y軸可界定為平 仃於啫如延遲器160之光 卞 件的主要表面102，且可對痔 於正方形或矩形表面之寶户 心' 表面且通常沿著光學元件之厚度方向。要 圖2為根據本揭示案構造之一例示性顯示裝置⑽及 示性光學薄膜堆疊110之干立样莽二㈤ 不思検截面圖，包括一顯示面板

180及視情況根據特^應用所需之—或多個㈣光學薄膜 及/或組件（未圖示）。適合之顯示面板包括液晶顯示器面板 (LCD面板），諸如扭轉向列型（tn)、單_垂直排列型 (VA)、光學補償雙折射型（〇CB)液晶顯示器面板等。顯示 面板及發光裝置經配置以使得顯示面板18〇安置於發光 裝置190與觀看者（未圖示）之間，從而發光裝置19〇供應光 至顯示面板180。在此例示性實施例中，發光裝置19〇可稱 為背光。光學薄膜堆疊110安置於發光裝置19〇與顯示面板 180之間。光學堆疊110接收來自發光裝置19〇之光，且將 該光透射至顯示面板1 8 〇。 例不性光學堆疊11 0包括：一線性吸收偏光器層〗5〇，其 具有第一偏光透射軸線且經安置以面對顯示面板i 8〇 ; 一 線性反射偏光器層170，其具有大體上平行於第一偏光透 射軸線之第二偏光透射軸線且經安置以面對發光裝置 190’ 一延遲态層160’其具有3奈米（nanometer)或更小之 平面内延遲值，或具有與第一或第二偏光透射軸線成土5度 之内或85至95度之角的平均慢軸線。延遲器層ι60安置於 線性吸收偏光器層150與線性反射偏光器層之間。在一些 119904.doc •13- 200807083 實施例中，延遲器# 田60具有一大體上平行於一筐一 偏光透射軸線之平均俨 ..^ 、 /弟一 &軸線。在其他貫施例中，延遲器層 160具有一大體上正 於弟一或弟二偏光透射軸線之平均 又孕由 ° 此 Λ： t 丄 . 二 彳中，延遲器層wo根據需要包括兩 個以上延遲器層或者包括三個或三個以上延遲器 層。具有3奈米或更小（亦即，3至〇奈米）之平面内延遲值的 延遲器層160可稱為”c板”。

双 长 些貝施例中，延遲哭； 160具有1〇〇 nm或更 々时曰 〆 大或者200 nm或更大之平面外延遲 值。 線性反射 且其經安 例示性光學堆疊包括一線性反射偏光器17< 偏光170具有一光輸入表面及一光輸出表面 置使得光輸出表面面對延遲器16〇。線性反射偏光器17〇安 置於延遲态160與發光裝置19〇之間。線性反射偏光器17〇 透射具有第一偏光特性的至少實質量之光，且反射具有與 該第一偏光特性不同之第二偏光特性的至少實質量之光。 在許多實施例中，線性反射偏光器17〇透射具有第一偏光 特性之以正入射角入射之光的至少50%或至少70%或至少 9 0 /〇’且透射具有第二偏光特性之以正入射角入射之光的 至少50%或至少30%或至少10%。 例示性光學堆疊包括一線性吸收偏光器！ 5〇。在一些實 施例中，線性吸收偏光器150為一入射偏光器且為顯示面 板180之部分。線性吸收偏光器15〇具有一光輸入表面及一 光輸出表面，且其經安置以使得光輸出表面面對顯示面板 180。線性吸收偏光器150安置於延遲器ι60與顯示面板180 119904.doc -14- 200807083 之間。線性吸收偏光裔1 5 0透射具有第一偏光特性的至少 實質量之光，且吸收具有與該第一偏光特性不同之第二偏 光特性的至少實質量之光。在許多實施例中，線性吸收偏 光器15 0透射具有第一偏光特性之以正入射角入射之光的 至少50%或至少70%或至少9〇%，且透射具有第二偏光特 性之以正入射角入射之光的至少5〇%或至少3〇%或至少 10% 〇 在些貝施例中，（一或多個）延遲器層160層壓於線性 反射偏光器170上。在一些實施例中，延遲器層16〇層壓於 線性吸收偏光器150上。在一些實施例中，在延遲器層16〇 與線性反射偏光恭17 0之間存在一氣隙。在一些實施例 中，在延遲器層160與線性吸收偏光器15〇之間存在一氣 隙。在其他實施例中，延遲器層160層壓於線性吸收偏光 器150與線性反射偏光器170之間。 進一步參看圖2’發光裝置190可進一步包括一背反射器 120，其安置於發光裝置19〇遠離面對顯示面板18〇及光學 堆璺110之側上。適合之背反射器包括鏡面反射器，諸 如，鏡子。適合鏡子包括（但不限於）金屬塗層鏡（諸如，銀 塗層或鋁塗層鏡）或鏡膜、聚合鏡膜（諸如，多層聚合反射 薄膜其他適合之背反射器包括漫反射器及具有鏡面與 没反射性組件之反射為。漫反射器包括（但不限於）粒子加 載式塑膠薄膜、粒子加載式有空隙之薄膜及背散射反射 器。具有鏡面及漫射射性組件之反射器包括（但不限於）塗 佈有漫射塗層之鏡面反射器、具有結構化表面之反射器、 119904.doc -15- 200807083 具有粒狀塗層或白色塗層之反射器。 發光裝置190亦包括一光源132，其光學耦接至（亦即， 用於照明）光學堆疊丨10。任何適合之光源均在本揭示案之 範疇内，例如，光源132可為寬頻光源或光源總成。適合 舁本揭示案一起使用之光源包括一或多個CCFL、或 包括LED之光源總成。光源132較佳光學耦接至（亦即，使 其進入）一光分佈元件134，其在一些例示性實施例中可為

大體上平坦或楔形的固體或中空光導。在該等例示性實施 例中，來自光源132之光耦接至（亦即，使其進入）光分佈元 件IB之一邊緣13物，且在光分佈元件134内傳播（例如， 經由TIR)後，其耦接出（亦即，使其退出）光學堆疊η〇之方 向上的輸出側134b。儘管圖2中所示之例示性實施例說明 了用於顯示裝置100及發光裝置19〇中的一個光源，但其他 例示性實施例可包括兩個或兩個以上光源或光源陣列二若 使用一個以上光源，則一或多個光源可安置在光分佈元件 134之不同邊緣處。 發光裝置190亦可包括安置於光學堆疊i 1〇與背反射器 120之間的-或多個光學元件刚。例示性額外光學薄膜包 括（但不限於）結構化表面薄膜及—或多個漫射體。在例干 性發光裝置⑽中，額外光學元件可包括兩個結構化表面 薄膜，其均具有安置於薄膜之面對光學堆疊n〇之表面上 的線性稜柱表面結構。視應用而定，可代替上述光學薄膜 或除上述光學薄膜以外使用其他額外光學薄膜。 / 、 在圖2之例示性顯示裝置之操作期間，光純出光分伟 119904.doc -16- 200807083 凡件134之輸出侧134b，且透射穿過任何可選光學元件 140，且入射至光學堆疊11〇之反射偏光器17〇的輸入表面 上反射偏光器17〇接收該來自光源之光，且透射具有第 偏光狀態之光的至少實質部分穿過其輸出表面朝向延遲 且反射具有弟二偏光狀態之光的至少實質部分朝 向夤反射器120。所透射之光穿過延遲器16〇，其中垂直或 軸上光未顯著地改變而傾斜光受到顯著改變，以使得透射 至吸收偏光益150之傾斜光接著被吸收偏光器15〇吸收。舉 例而言，在一些實施例中，在傾斜光以相對於z方向（垂直 於薄膜平面）45度之傾斜角及相對於吸收偏光器之透射或 L過軸線45度之方位角橫穿過延遲器2 6〇時，該傾斜光應 具有至少50 nm之延遲。 多種材料及方法可用於製造延遲器元件16〇。在一些實 知例中，延遲為包括：同時雙軸伸展之聚合薄膜層，其對 於可見光之至少一個偏光狀態大體上為非吸收及非散射 的；及具有X、y及z正交折射率，其中該等正交折射率中 之至少兩個不相等，平面内延遲為1〇〇 nm或更大及平面外 延遲為loo nm或更大，或平面内延遲為2〇〇 nm或更大及平 面外延遲為20G nm或更大。在一些實施例中，延遲器i 6〇 具有3奈米或更小範圍内之平面内延遲及1〇〇 或更大之 平面外延遲’或3奈米或更小範圍内之平面内延遲及2〇〇 nm或更大之平面外延遲。在其他實施例中，延遲器1具 有’〖於50 nm至1〇〇 nm範圍内之平面内延遲及1〇〇 nm或更 大之平面外延遲，或50 11111至2〇〇 nm之平面内延遲及2〇〇 119904.doc •17- 200807083 nm或更大之平面外延遲。 、、/μ 1此夠伸展且擁有本文所述光學性質之任何聚合材 料此等聚合物之部分列表包括（例如）聚稀煙、聚丙稀酸 醋、聚酯、聚碳酸酯、含氟聚合物等。可組合一或多種聚 合物以形成延遲器。聚稀烴包括（例如）：環烯聚合物，諸 如聚苯乙烯、降冰片烯等；非環烯聚合物，諸如，聚丙 烤·，聚乙烯;聚丁烯；聚戊烯；及其類似物。特定聚丁烯 為聚（1-丁烯）。特定聚戊烯為聚（4-甲基-1-戊烯）。聚丙烯 酸酯包括（例如）丙烯酸酯、甲基丙烯酸脂及其類似物。特 定聚丙烯酸酯之實例包括聚（甲基丙烯酸甲酯）及聚（甲基丙 烯酸丁醑）。含氟聚合物特定包括（但不限於）聚（偏二氟乙 烯）。 延遲器之平面内延遲及平面外延遲可為任何有用的值， 其改變延遲器上之非垂直或傾斜入射光，使得非垂直或傾 斜入射光之至少一部分經延遲及轉換為隨後被線性吸收偏 光器吸收之偏光。在一些實施例中，延遲器為具有介於〇 至3奈米範圍内之平面内延遲之〇板。在其他實施例中，延 遲器為具有10 nm或更大之平面内延遲及平面外延遲值（〇 6 乘平面内延遲）的雙軸延遲器。在其他實施例中，雙軸延 遲器具有3奈米以上、50 nm或更大、100 nm*更大、2〇〇 nm或更大、300 nm或更大、或5〇 nm至1〇〇〇 nm、1〇〇 至 1000 nm、200 nm 至 1000 nm，或 3〇〇 nm 至 1〇〇〇 nm 之平 面内延遲。延遲器或雙軸延遲器之平面外延遲可為任何有 用的值，其改變延遲器上之非垂直或傾斜入射光，使得非 119904.doc -18- 200807083 垂直或傾斜入射光之至少一部分經延遲及轉換為隨後被線 生及收偏光态吸收之偏光’諸如，5 〇 nm或更大、1 〇 〇 nm 或更大、200 nm或更大、或3〇〇 nm或更大、或5〇 11111至 1000 nm、100 nms 1000 nm、200 11111至 1〇〇〇 ，或 3〇〇 nm至 1〇〇〇 nm 〇 延遲益可具有任何有用之厚度（z方向），諸如，$微米或 更大、或5微米至200微米、或5微米至1〇〇微米、或7微米 至75微米，或1〇微米至5〇微米。 結晶改質劑可添加至延遲器，且包括（例如）澄清劑及成 核劑。結晶改質劑可幫助減少伸展之聚合光學薄膜中的，， 混濁度”。結晶改質劑可以有效減少”混濁度，，之任何量存 在，諸如，10ΡΡη^ 500〇〇0ρρπ^100ρρη^4〇〇〇〇〇ρπ^ 1〇〇 ppm至 350000 ppm或 250 ppm至 3〇〇〇〇〇 ppm。 在一些例示性實施例中，兩個或兩個以上雙折射延遲器 凡件160可存在於光學堆疊丨1〇中。在一些此等例示性實施 例中，兩個或兩個以上雙折射延遲器元件16〇可具有以彼 此相對之角女置的忮軸線，使得組合之延遲器薄膜1具 有如上所述.配置之平均慢軸線。舉例而言，延遲器16〇可 包括具有第一慢軸線之第一雙折射光學元件及具有第二慢 軸線之第二雙折射光學元件，該第一慢軸線以相對於第二 k軸線之角安置。在其他實施例中，延遲器16〇包括一 個、兩個、三個或三個以上c板延遲器。 在許多實施例中，延遲器160為在光波長範圍内提供平 衡位準之延遲的雙折射薄膜或薄膜組合。，，平衡位準^延 119904.doc 19 200807083 遲”意謂，若對於650 nm之紅光而言存在i/3之延遲波，則 將對於550 nm之藍光及450 nm之綠光而言亦存在大致1/3 之延遲波。保持平衡位準之延遲可減少延遲器16〇之色 移。提供平衡延遲之一種方法包括選擇一材料或材料摻合 物，其之雙折射率色散使得在材料之z折射率與平面内折 射率之間的差異隨著波長增加而增加。另一方法包括使用 具有不同色散特性之兩種或兩種以上光學延遲層之組合， 及將其組合以使材料之淨效應產生平衡位準之延遲。 在一個例示性實施例中，一顯示裝置類似於圖2中所示 之顯不裝置100。使用或不使用延遲器16〇來判定對比率。 反射偏光器170為可購自3M公司（St. Paul，MN·)之Vikuiti™ 反射式偏光增亮膜（DBEF)，吸收偏光器15〇為顯示面板18〇 之入射偏光器，及延遲器為同時雙軸伸展之聚丙烯薄膜 層，其對於可見光之至少一個偏光狀態為非吸收及非散射 的，且具有絕對值為5〇 nm之平面内延遲及絕對值為2⑽ nm之平面外延遲。一些適合之延遲器薄膜描述於美國專利 申喷公開案第2004/0156106號及第2004/01 84150號中，其 之揭示内容以引用的方式併入本文中。來自該延遲器薄膜 之光之偏振狀態的延遲為約1〇〇 nm，其中該延遲器薄膜具 有45度入射角及45度方位角（對應於入射偏光器平面上之 投影與入射偏光器之通過軸線成45度）。 使用一層、兩層及三層上述延遲薄膜之〗7"71^顯示器之 對，率相對於未使用如上所述配置之延遲薄膜之17”1^顯 不态之對比率的改良之試驗量測值分別指示+6〇,。、+1 L5% 119904.doc •20- 200807083 及+1 3 %之對比率改良。 本發明不應被認為限於上述特定實例，而應理解為包括 如所附中睛專利範圍中正當陳述之所有態樣。#習本發明 所屬技術領域者藉由查看本說明書將易於瞭解可應用本發 明之多種修改、均等方法以及眾多結構。 【圖式簡單說明】 圖1說明用於描述本揭示案之光學元件之軸線系統；及 圖2為根據本揭示案構造之—例示㈣示裝置及_例示 性光學薄膜堆疊之示意橫截面圖。 【主要元件符號說明】 100 顯示裝置 102 主要表面 110 光學薄膜堆疊 120 背反射器 132 光源 134 光分佈元件 134a 邊緣 134b 輸出側 140 光學元件 150 吸收偏光器 160 延遲器層 170 反射偏光器 180 顯示面板 190 發光裝置 119904.doc

Claims (1)

1. 200807083 十、申請專利範圍： 1. 一種光學薄膜堆疊，其包含： 一線性吸收偏光器層 其具有一第一偏光透射軸線； 一線性反射偏光器層，其具有一大體上平行於該第一 偏光透射軸線之第二偏光透射軸線；及 一延遲器層，其具有一 80奈米或更大之平面外延遲 值’或具有一 10奈米或更大之平面内延遲值及一大於

   (0.6乘該平面内延遲值）之平面外延遲值，該延遲器層安 置於該線性吸收偏光器層與該線性反射偏光器層之間。 2·如，青求項1之光學薄膜堆疊，其中該延遲器層具有一平 均慢軸線，其相對於該第一或該第二偏光透射軸線形成 一土 5度内或介於85至95度之間的角。

   3·如請求項1之光學薄膜堆 100 nm或更大之平面外延 4·如請求項1之光學薄膜堆 200 nm或更大之平面外延 5·如請求項1之光學薄膜堆 或兩個以上延遲器層。 疊， 其中 該延遲器層 具有 一為 遲C > 疊， 其中 該延3 1器層 具有 一為 遲C > 疊， 其中 該延遲器層 包括 兩個 6·如印求項1之光學薄膜堆疊，其中該延遲器層具有一 抱上平行於該第一或該第二偏光透射軸線均 如請求項〗之光學薄膜堆疊，其中該延遲器層具有一 體上正交於該第一或該第二偏光透射轴線大 線。 卞岣忮軸 119904.doc 200807083 8·如請求们之光學薄膜堆疊，其中該延遲器層包含環聚 浠您或非環聚浠烴。 人 9.如請求们之光學薄膜堆疊，其中該延遲器層 $ 酸酯或聚丙烯。 Λ ^ ‘ 1〇· 一種液晶顯示器，其包含： . 一液晶層； 一光源；及 % —光學薄膜堆疊’其安置於該第-液晶層與該光源之 • 間；其中該光學薄膜堆疊包含： 一線性吸收偏光器層，JL呈古 楚 ..μ ^ /、具有一弟一偏光透射軸線 且經安置以面對該液晶層； -線性反射偏光器層’其具有一大體上平行於該第 偏光透射軸線之第二偏光透射軸線且經安置以接收 來自該光源之光；及 —延遲11層’其具有-姆米或更大之平面外延遲 # ϋ具有―1G奈米或更大之平面内延遲值及一大於 (〇·6乘該平面内延遲值）之平面外延遲值，.該延遲器層 . 安置於該線性吸收偏光器層與該線性反射偏光器層之 間。 ' U_如請求項10之液晶顯示器，其中該延遲器層具有一平均 k軸線，其相對於該第一或該第二偏光透射軸線形成— 士 5度内或介於85至95度之間的角。 12.如請求項1〇之液晶顯示器，其中該延遲器層具有—為 100 nm或更大之平面外延遲。 119904.doc 200807083 13. 14. 15. 16.

   17. 18. 如印求項l 〇之液晶顯示器，其中該延遲器層具有〜為 200 或更大之平面外延遲。 _ 如凊求項10之液晶顯示器，其中該延遲器層包括兩個或 兩個以上延遲器層。 " 如巧求項1 〇之液晶顯示器，其中該延遲器層具有一 上平行於該第一或該第二偏光透射軸線之平均慢軸線。 如請求項10之液晶顯示器，其中該延遲器層具一 上正交於該第一或該第二偏光透射軸線之平均慢軸線。 月求項10之液晶顯示|g，其中該延遲器層包含環令场 烴或非環聚烯烴。 ' 一種增加一液晶顯示器之一軸上對比率之方法 含： 其包 提供一液晶顯示器，其包含： 一液晶層； 一光源；及

   一光學薄膜堆疊，其安置於該液晶層與該光振 間；其中該光學堆疊包含： 一線性吸收偏光器層’其具有一第一偏光透射車由 線且經安置以面對該液晶層；及 一線性反射偏光器層，其具有一大體上平行於二亥 第一偏光透射軸線之第二偏光透射軸線且經安置以 接收來自該光源之光； U亥液晶顯示器具有一第一軸上對比率；及 在該線性吸收偏光器層與該線性反射偏光器層之間安 119904.doc 200807083 置一延遲器層，該延遲器層具有一8〇奈 、、次更大之平面 外延遲值，或具有一 10奈米或更大 又穴之十面内延遲值及一 大於（〇·6乘該平面内延遲值）之平 w πI遲值，從而形成 一具有一大於該第一軸上對比率之筐-虹、。 千您弟一軸上對比率之改 良液晶顯示器。 19、如請求項18之方法，其中該安 τ /文置步驟包含在該線性吸收 偏光器層與該線性反射偏光器層之間安置一延 從而 遲器層 形成一具有一大於該第—軸上對比率至少5 %之 轴上對比率之改良液晶顯示器2〇*如請ΐ項18之方法’其中該安置步驟包含在該線性吸收 偏光盗層與該線性反射偏光器層之間安置一延遲器層， 從而形成一具有一大於該第—軸上對 二轴上對比率之改良液晶顯示器。 之弟 119904.doc