TWI486679B - 平面顯示裝置及用於平面顯示裝置的光學多層膜結構 - Google Patents

Description

平面顯示裝置及用於平面顯示裝置的光學多層膜結構

本發明係有關於一種光學多層膜結構，特別是有關於一種可提升表面硬度的光學多層膜結構以及具有光學多層膜結構的平面顯示(flat panel display,FPD)裝置。

由於厚度薄、重量輕、及低耗電的特色，平面顯示裝置，例如液晶顯示(liquid crystal display,LCD)裝置，係解決了陰極射線管(cathode ray tube,CRT)顯示技術而廣泛使用於電子裝置中，諸如手提電腦、個人數位助理(PDA)、電子書(electronic books)、投影機、及手機等。

現今市場上的平面顯示裝置大部分為二維(two-dimensional,2D)平面顯示裝置。而隨著新的顯示技術的發展，市場上也開始出現三維(three-dimensional,3D)平面顯示裝置。請參照第1圖，其繪示出一習知平面顯示裝置10之剖面示意圖。平面顯示裝置10包括：一背光模組12以及設置於背光模組12上方的一顯示結構16。顯示結構16可為液晶顯示結構或有機發光顯示結構。再者，通常顯示結構16的背側及前側分別貼有偏光膜(polarizing film)14及18，以將來自背光模組12的光線12a轉成線偏光(linear polarized light)。若平面顯示裝置10應用於立體(stereoscopic)或三維顯示，使用者需戴上一觀賞裝置(例如快門眼鏡(shutter glasses))，以確保左右眼睛能看見正確的畫面。再者，顯示結構16的前側的偏光膜18上會額外黏貼一光學膜20，以將線偏光轉成圓偏光(circular polarized light)。然而，光學膜20的表面硬度不足(即，鉛筆硬度(pencil hardness)低於1H)，使三維平面顯示裝置的偏光膜無法符合表面硬度需求(即，鉛筆硬度等於或大於3H)。

因此，有必要尋求一種用於平面顯示裝置的光學多層膜結構，其能夠改善或解決上述問題。

本發明一實施例提供一種用於平面顯示裝置的光學多層膜結構，包括：一第一光學層，以將一光線轉成一線偏光；一第二光學層，設置於第一光學層上，以將線偏光轉成一圓偏光；一表面強化層，設置於第二光學層上；以及一黏著層，設置於第二光學層與表面強化層之間，並與第二光學層及表面強化層直接接觸。

本發明另一實施例提供一種平面顯示裝置，包括：一背光模組；一顯示結構，設置於背光模組上；一第一光學層，設置於顯示結構上，以將來自背光模組的一光線轉成一線偏光；一第二光學層，設置於第一光學層上，以將線偏光轉成一圓偏光；一表面強化層，設置於第二光學層上；以及一黏著層，設置於第二光學層與第一表面強化層之間，並與第二光學層及表面強化層直接接觸。

以下說明本發明實施例之平面顯示裝置。然而，可輕易了解本發明所提供的實施例僅用於說明以特定方法製作及使用本發明，並非用以侷限本發明的範圍。在本說明中，「前側」表示平面顯示裝置中面向觀測者的一側，而「背側」表示為”前側”的一相對側。

請參照第2圖，其繪示出根據本發明一實施例之平面顯示裝置之剖面示意圖。在本實施例中，平面顯示裝置100包括：一背光模組102、一顯示結構112以及一光學多層膜結構130。顯示結構112係設置於背光模組102上。在一實施例中，顯示結構112可為一液晶顯示(liquid crystal display,LCD)結構，其可包括一薄膜電晶體(thin film transistor,TFT)陣列基底、一彩色濾光片(color filter,CF)基底以及位於兩基底之間的一液晶層。此處，為了簡化圖式，僅一平整層表示之。在其他實施例中，顯示結構112可為有機發光顯示(organic light-emitting display,OLED)結構或其他熟習的顯示結構。

光學多層膜結構130設置於顯示結構112上，其包括：一第一光學層116、一第二光學層122、一第一表面強化層124以及一第一黏著層123。第一光學層116係設置於顯示結構112上(即，前側)，以將來自背光模組102的一光線102a轉成一第一偏振光。在一實施例中，第一光學層116可包括聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)或其他具有線偏功能的樹脂材料，且第一光學層116具有一厚度約為20微米(μm)。

第二光學層122係設置於第一光學層116上，以將第一偏振光轉成一第二偏振光。在一實施例中，第二光學層122可為一雙軸(bi-axial)折射材料，例如聚環烯烴高分子(cyclo-olefin polymer,COP)或聚碳酸酯(polycarbonate,PC)，且第二光學層122具有一厚度約為47微米。在本實施例中，第一偏振光可線偏光(linear polarized light)，且第二偏振光為圓偏光(circular polarized light)，而使用者端之觀賞裝置則依第二偏振光(即，圓偏光)進行調整，令使用者可看到正確的三維顯示。另外，在其他實施例中，第一偏振光也可為圓偏光，而第二偏振光可為線偏光。

在本實施例中，特別的是第一表面強化層124設置於第二光學層122上，用以提升光學多層膜結構130的表面硬度。在一實施例中，第一表面強化層124可為硬質塗層(hard coating)，其包括壓克力材料或樹脂材料，且第一表面強化層124具有一厚度約在5微米至6微米的範圍。在另一實施例中，第一表面強化層124為具有抗眩(anti-glare)功能的硬質塗層。

第一黏著層123係設置於第二光學層122與第一表面強化層124之間，並與第二光學層122及第一表面強化層124直接接觸。亦即，第一表面強化層124透過第一黏著層123而貼附於第二光學層122上。第一黏著層123可包括感壓膠(pressure sensitive adhesive,PSA)，且其厚度約為25微米。

在本實施例中，光學多層膜結構130更包括：一第一保護層118、一第二保護層114、一第二黏著層113以及一第三黏著層121。第一保護層118及第二保護層114可分別透過水膠(Polyinyl alcohol，PVA)(未繪示)貼附於第一光學層116前側及背側，用以保護第一光學層116。在一實施例中，第一保護層118及第二保護層114可包括三醋酸纖維素(triacetyl cellulose,TAC)，且其厚度約在40微米至80微米的範圍。

在本實施例中，第二黏著層113係設置於第一光學層116與顯示結構112之間，且第二保護層114設置於第一光學層116與第二黏著層(113)之間，使第一光學層116可透過第二黏著層113而固定於顯示結構112前側。相似地，設置於第一光學層116與第二光學層122之間的第一保護層118可透過第三黏著層121，使第二光學層122固定於第一光學層116上。在一實施例中，第二黏著層113及第三黏著層121可包括感壓膠(PSA)，且其厚度約為25微米。

在本實施例中，平面顯示裝置100更包括一光學多層膜結構210，其貼附於顯示結構112的背側。光學多層膜結構210可包括：一第三保護層204、一第三光學層206、一第四保護層208及一第四黏著層211。第三光學層206係設置於顯示結構112下方(即，背側)，以將來自背光模組102的一光線102a轉成一偏振光。在一實施例中，第三光學層206可包括相同於第一光學層116的材料，且第其具有一厚度約為20微米。

第三保護層204及第四保護層208可分別透過水膠(未繪示)貼附於第三光學層206的背側及前側，用以保護第第三光學層206。在一實施例中，第三保護層204及第四保護層208可包括相同於第一保護層118及第二保護層114可的材料，且其厚度約在40微米至80微米的範圍。

第四黏著層211係設置於第三光學層206與顯示結構112之間，使第三光學層206可透過第四黏著層211而固定於顯示結構112的背側。同樣地，第四黏著層211可包括感壓膠(PSA)，且其厚度約為25微米。

根據上述實施例，由於第一表面強化層124覆蓋於第二光學層122上，因此光學多層膜結構130的表面硬度得以提升，進而防止其受到外力的損傷。

請參照第3圖，其繪示出根據本發明另一實施例之平面顯示裝置之剖面示意圖，其中相同於第2圖的部件係使用相同的標號並省略其說明。在本實施例的平面顯示裝置100’結構相似於第2圖所示之平面顯示裝置100。然而，不同於第2圖所示的光學多層膜結構130，在本實施例的平面顯示裝置100’中，設置於顯示結構112上的光學多層膜結構130’更包括：一第二表面強化層128以及一緩衝層126。在本實施例中，特別的是第二表面強化層128係設置於第一表面強化層124)，用以透過雙層的表面強化層來進一步提升光學多層膜結構130’的表面硬度。在一實施例中，第二表面強化層128的材質可為硬質塗層，其包括壓克力材料或樹脂材料，且第二表面強化層128具有一厚度約在5微米至6微米的範圍。在另一實施例中，第一表面強化層124及第二表面強化層128中至少一者具有抗眩功能的硬質塗層。

再者，緩衝層126係設置於第一表面強化層124與第二表面強化層128之間，以防止第二光學層122與雙層的表面強化層124及128之間的應力而發生撓曲(bending)，進而確保第二光學層122可平整地貼合於第一光學層116上。在一實施例中，緩衝層126可包括三醋酸纖維素(TAC)，且其厚度約在40微米至80微米的範圍。

根據上述實施例，由於光學多層膜結構130’中具有雙層表面強化層124及128，因此光學多層膜結構130’的表面硬度得以進一步提升。再者，由於雙層表面強化層124及128之間具有緩衝層，因此可避免多層膜發生撓曲，進而提升光學多層膜結構130’的可靠度。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

習知

10．．．平面顯示裝置

12．．．背光模組

12a．．．光線

14、18．．．偏光膜

16．．．顯示結構

20．．．光學膜

實施例

100、100’．．．平面顯示裝置

102．．．背光模組

102a．．．光線

112．．．顯示結構

113．．．第二黏著層

114．．．第二保護層

116．．．第一光學層

118．．．第一保護層

121．．．第三黏著層

122．．．第二光學層

123．．．第一黏著層

124．．．第一表面強化層

126．．．緩衝層

128．．．第二表面強化層

130、130’、210．．．光學多層膜結構

204．．．第三保護層

206．．．第三光學層

208．．．第四保護層

211．．．第四黏著層

第1圖係繪示出一習知平面顯示裝置之剖面示意圖；

第2圖係繪示出根據本發明一實施例之平面顯示裝置之剖面示意圖；以及

第3圖係繪示出根據本發明另一實施例之平面顯示裝置之剖面示意圖。

100．．．平面顯示裝置

102．．．背光模組

102a．．．光線

112．．．顯示結構

113．．．第二黏著層

114．．．第二保護層

116．．．第一光學層

118．．．第一保護層

121．．．第三黏著層

122．．．第二光學層

123．．．第一黏著層

124．．．第一表面強化層

130、210．．．光學多層膜結構

204．．．第三保護層

206．．．第三光學層

208．．．第四保護層

211．．．第四黏著層

Claims (18)

1. 一種用於平面顯示裝置的光學多層膜結構，包括：一第一光學層，以將一光線轉成一第一偏振光；一第二光學層，設置於該第一光學層上，以將該第一偏振光轉成一第二偏振光；一第一表面強化層，設置於該第二光學層上；一黏著層，設置於該第二光學層與該第一表面強化層之間，並與該第二光學層及該第一表面強化層直接接觸；一第二表面強化層，設置於該第一表面強化層上；以及一緩衝層，設置於該第一表面強化層與該第二表面強化層之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之用於平面顯示裝置的光學多層膜結構，其中該第一表面強化層及該第二表面強化層中至少一者具有抗眩功能。
3. 如申請專利範圍第1項所述之用於平面顯示裝置的光學多層膜結構，其中該第一表面強化層及該第二表面強化層包括壓克力材料或樹脂材料。
4. 如申請專利範圍第1項所述之用於平面顯示裝置的光學多層膜結構，其中該緩衝層包括三醋酸纖維素。
5. 如申請專利範圍第1項所述之用於平面顯示裝置的光學多層膜結構，更包括：一第一保護層，設置於第一光學層與該第二光學層之間；以及一第二保護層，設置於該第一光學層下方。
6. 如申請專利範圍第5項所述之用於平面顯示裝置的光學多層膜結構，其中該第一保護層及該第二保護層包括三醋酸纖維素。
7. 如申請專利範圍第1項所述之用於平面顯示裝置的光學多層膜結構，其中該第一光學層包括聚乙烯醇。
8. 如申請專利範圍第1項所述之用於平面顯示裝置的光學多層膜結構，其中該第二光學層包括雙軸折射材料。
9. 如申請專利範圍第8項所述之用於平面顯示裝置的光學多層膜結構，其中該雙軸折射材料包括聚環烯烴高分子或聚碳酸酯。
10. 一種平面顯示裝置，包括：一背光模組；一顯示結構，設置於該背光模組上；一第一光學層，設置於該顯示結構上，以將來自該背光模組的一光線轉成一第一偏振光；一第二光學層，設置於該第一光學層上，以將該第一偏振光轉成一第二偏振光；一第一表面強化層，設置於該第二光學層上；一第一黏著層，設置於該第二光學層與該第一表面強化層之間，並與該第二光學層及該第一表面強化層直接接觸；一第二表面強化層，設置於該第一表面強化層上；以及一緩衝層，設置於該第一表面強化層與該第二表面強化層之間。
11. 如申請專利範圍第10項所述之平面顯示裝置，其中該第一表面強化層及該第二表面強化層中至少一者具有抗眩功能。
12. 如申請專利範圍第10項所述之平面顯示裝置，其中該第一表面強化層及該第二表面強化層包括壓克力材料或樹脂材料。
13. 如申請專利範圍第10項所述之平面顯示裝置，其中該緩衝層包括三醋酸纖維素。
14. 如申請專利範圍第10項所述之平面顯示裝置，更包括：一第一保護層，設置於第一光學層與該第二光學層之間；一第二黏著層，設置於該第一光學層與該顯示結構之間；以及一第二保護層，設置於該第一光學層與該第二黏著層之間。
15. 如申請專利範圍第14項所述之平面顯示裝置，其中該第一保護層及該第二保護層包括三醋酸纖維素。
16. 如申請專利範圍第14項所述之平面顯示裝置，其中該第一黏著層及該第二黏著層包括感壓膠。
17. 如申請專利範圍第10項所述之平面顯示裝置，其中該第一光學層包括聚乙烯醇。
18. 如申請專利範圍第10項所述之平面顯示裝置，其中該第二光學層包括聚環烯烴高分子或聚碳酸酯。