TWI544228B - 光學模組及用於光學裝置之光學功能膜 - Google Patents

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Description

光學模組及用於光學裝置之光學功能膜
本發明係有關於一種光學模組，特別是有關於一種具有光學功能膜之光學模組。
一般來說，光學模組可以區分為顯示模組及發光模組。顯示模組類型大致可分為可攜式顯示模組、桌上型顯示模組及車用顯示模組等，而發光模組大致可分為主動發光模組及被動發光模組。顯示模組最上層通常僅貼附一層保護膜，用以保護顯示模組之玻璃刮傷。當顯示模組處在外部光強度高的使用環境下，外部光入射至顯示模組後，外部光會再度被顯示模組反射而為使用者眼睛所接收，而受到反射光的影響及干擾，使用者往往無法清楚看到顯示模組所顯示的影像，因此，為了提升使用者觀看時的舒適度，如何降低外部光的反射則是目前所需解決的問題。此外，發光模組所發出之出射光波段，包含藍光波段，而藍光在可見光中屬於能量較強的波段，故人眼長期接觸藍光容易造成人眼中黃斑部病變，故如何減少藍光波段為目前所需解決的另一問題。
目前可達到降低外部光反射的方式多數為在顯示模組上層鍍上一層抗反射膜，增加外部入射光入射至抗反射膜後之穿透率，使大部分的外部入射光可穿透抗反射膜並入射至顯示模組。此種抗反射膜的抗反射機制主要著重於抗反射膜之內部材料濃度比例調配以及鍍膜方式。此外，也有藉由鍍上多層不同折射率之膜層所形成之抗反射膜，並藉由多層膜層交叉堆疊之間產生的破壞性干涉，以降低外部光入射至此抗反射膜後的反射率。然而，以鍍膜方式所形成之抗反射膜牽涉到鍍膜製程參數以及材料特性，較不易控制其反射率，且多層膜之總反射率為將每層膜之 反射率加總而得，如需降低多層膜之總反射率則必須降低多層膜之每層膜片之反射率，如此一來，須精密地控制每層膜片的製程參數及材料特性才可降低多層膜片之總反射率，但此方式牽涉製程參數及材料特性，故不盡然能確實達到降低總反射率。
有鑑於此，本發明希望能夠提出一種新的解決方案，同時解決上述如何避免反射光及降少藍光波段的問題。
為了解決先前技術所述之問題，本發明之主要目的在於提供一種光學模組，包括：一光學裝置，其具有一面板，來自光學裝置內部之一出射光穿透面板到達光學裝置之外部；一光學功能膜，其具有一第一表面及一第二表面，第二表面貼附於面板上；及一保護層，貼附於光學功能膜之第一表面上，其保護光學功能膜免受外界碰觸；其中，光學功能膜之第一表面允許一外部入射光穿透，並濾除外部入射光之藍光波段，且將經濾除藍光波段之外部入射光轉換為一第一偏振光，光學功能膜之第二表面將第一偏振光轉換為一第二偏振光，第二偏振光之偏振方向與第一偏振光之偏振方向不同，且第一表面濾除自面板穿透之出射光的藍光波段，外部光穿透光學功能膜後經由面板反射，並再次行經光學功能膜的過程中共產生180°±2n π之相位差，n為0或一正整數，且第二偏振光經過面板反射後之反射光無法穿透光學功能膜之第一表面。
所述的光學模組，其中光學裝置係一顯示裝置。
所述的光學模組，其中顯示裝置係一液晶顯示器、一發光二極體顯示器及一有機發光半導體顯示器其中之一。
所述的光學模組，其中光學功能膜包含一膜材，其具有偏光功能且為偏光片、相位延遲片及液晶分子層其中之一。
本發明之另一主要目的在於提供一種用於光學裝置之光學功能膜，包含：一濾藍光片，具有一前表面及一後表面，其濾除入射至光學裝置之一面板之一外部光之藍光波段，且濾除 從面板出射之一出射光的藍光波段；一線偏振片，具有一前表面及一後表面，其前表面貼附於濾藍光片之後表面，其將外部光轉換為一第一偏振光；以及一相位差片，具有一前表面及一後表面，其前表面貼附於線偏振片之後表面上，其接收第一偏振光且將第一偏振光轉換為一與第一偏振光之偏振方向不同之一第二偏振光；其中，外部光依序穿透濾藍光片、線偏振片及相位差片後，經面板反射且再次依序穿透相位差片的過程中共產生180°±2n π之相位差，n為0或一正整數，且第二偏振光經過面板反射後之反射光無法穿透濾藍光片之前表面。
所述的用於光學裝置之光學功能膜，其中相位差片是一液晶分子層及一相位延遲片其中之一。
所述的用於光學裝置之光學功能膜，其中相位延遲片是一全波片、一半波片及一四分之一波片其中之一。
所述的用於光學裝置之光學功能膜，其中液晶分子層的液晶分子為扭曲向列(TN)型、面內切換(IPS)型及垂直配向(VA)型其中之一。
本發明之另一主要目的在於提供一種用於光學裝置之光學功能膜，包含：一濾藍光片，具有一前表面及一後表面，其濾除入射至光學裝置之一面板之一外部光之藍光波段，且濾除從面板出射之一出射光的藍光波段；一線偏振片，具有一前表面及一後表面，其前表面貼附於濾藍光片之後表面，其將外部光轉換為一第一偏振光；一第一相位差片，具有一前表面及一後表面，其前表面貼附於線偏振片之後表面上，其接收第一偏振光且將第一偏振光轉換為一與第一偏振光之偏振方向不同之一第二偏振光；以及一第二相位差片，具有一前表面及一後表面，其前表面貼附於第一相位差片之後表面上，其接收第二偏振光並將第二偏振光轉換為一第三偏振光；其中，外部光依序穿透濾藍光片、線偏振片、第一相位差片及第二相位差片後，經面板反射且再次依序穿透第二相位差片及第一相位差片的過程中共產生180°±2n π之相位差，n為0或一正整數，且第三偏振光經過面板反射後之 反射光無法穿透濾藍光片之前表面。
所述的用於光學裝置之光學功能膜，其中第一相位差片是一液晶分子層及一相位延遲片其中之一。
所述的用於光學裝置之光學功能膜，其中相位延遲片是一全波片、一半波片及一四分之一波片其中之一。
所述的用於光學裝置之光學功能膜，其中液晶分子層的液晶分子為扭曲向列(TN)型、面內切換(IPS)型及垂直配向(VA)型其中之一。
本發明之再一主要目的在於提供一種光學模組，包括：一光學裝置，其發出一出射光；一光學功能膜，其具有一第一表面及一第二表面，第二表面貼附於光學裝置上；及一保護層，貼附於光學功能膜之第一表面上，其保護光學功能膜受外界碰觸；其中，光學功能膜之第一表面允許一外部入射光穿透，並濾除外部入射光之藍光波段，且濾除自光學裝置發出之出射光之藍光波段。
所述的光學模組，其中光學裝置係一顯示裝置及一發光裝置其中之一。
所述的光學模組，其中顯示裝置係一液晶顯示器、一發光二極體顯示器及一有機發光半導體顯示器其中之一。
所述的光學模組，其中發光裝置係一發光二極體及一冷陰極管其中之一。
經上述可知藉由本發明之光學模組，可用以降低外部光入射至光學模組後的反射率並可濾除對人眼有害的藍光波段。
1、1’、1”、1'''、10、10’‧‧‧光學模組
11、101‧‧‧保護層
12、12’、12”、12'''、102、102’‧‧‧光學功能膜
12a、12’a、12”a、12'''a‧‧‧第一表面
12b、12’b、12”b、12'''b‧‧‧第二表面
121a、121b、121c‧‧‧濾藍光片
122a、122b、122c‧‧‧線偏振片
123a‧‧‧相位差片
123b、124c‧‧‧液晶分子層
123c、124b‧‧‧相位延遲片
13、103‧‧‧光學裝置
13’‧‧‧顯示裝置
13a、13’a‧‧‧顯示面板
A‧‧‧外部光行進方向
B‧‧‧第一光行進方向
C‧‧‧第二光行進方向
21、31、41、51‧‧‧外部光
22、25、32、33、36、37、42、47‧‧‧線偏振光
23、34、43、45‧‧‧右旋圓偏振光
24、35、44、46‧‧‧左旋圓偏振光
第1圖係為本發明一第一實施態樣之光學模組之示意圖。
第2圖係為本發明第一實施態樣中一第一實施例之光學模組之示意圖。
第3圖係為本發明第一實施態樣中一第二實施例之光學模組之示意圖。
第4圖係為本發明第一實施態樣中一第三實施例之光學模組之示意圖。
第5圖係為本發明一第二實施態樣之光學模組之示意圖。
第6圖係為本發明第二實施態樣中一實施例之光學模組之示意圖。
本發明揭露一種光學模組，其中所包含之作為光學裝置之顯示裝置的影像顯示方式或作為光學裝置之發光裝置的發光方式，已為相關技術領域具有通常知識者所能明瞭，故以下文中之說明，不再作完整描述。同時，以下文中所對照之圖式，係表達與本發明特徵有關之結構及功能示意，並未亦不需要依據實際尺寸完整繪製，合先敘明。
首先，請參閱第1圖，係為本發明一第一實施態樣之光學模組示意圖。
如第1圖所示，本實施態樣之光學模組1包含一保護層11、一光學功能膜12及一光學裝置13，在此實施態樣中，光學裝置13係一用以顯示影像之顯示裝置，其具有一面板13a，作為光學裝置13之顯示裝置可以是一種液晶(Liquid Crystal；LC)顯示器、發光二極體(Light Emitting Diode；LED)顯示器或是有機發光半導體(Organic Light Emitting Diode；OLED)顯示器，這裡所稱的顯示器包含可攜式顯示器、桌上型顯示器及車用顯示器。可攜式顯示器例如是：手機、相機及平板電腦之顯示器，桌上型顯示器例如是：電視、桌上型電腦及筆記型電腦之顯示器，車用顯示器例如是：衛星導航、儀表板及行車紀錄器之顯示器。光學功能膜12層疊貼附於光學裝置13之一面板13a上，光學功能膜12是由數個膜材組合而成並具有偏光特性，可以讓入射光經過光學功能 膜12後的出射光之反射光與入射光間產生180°±2n π(n為0或一正整數)的相位改變，以致於經過光學功能膜12之出射光的反射光無法再從光學功能膜12出射。組成光學功能膜12的每個膜材可以是線性偏光片(Linear Polarizer)、相位延遲片(Retarder)、水解石及液晶分子層(Liquid Crystalline Molecules)其中之一，而相位延遲片可以是全波片(Full-Wave Plate)、半波片(Half-Wave Plate)及四分之一波片(Quarter-Wave Plate)其中之一，液晶分子層內的液晶分子可以是扭曲向列(Twisted Nematic,TN)型、面內切換(In-Plane Switching,IPS)型及垂直配向(Vertical Alignment,VA)型其中之一；保護層11層疊貼附於光學功能膜12之上，用以保護光學功能膜12免於刮傷或是破裂，其材質可以為一種硬度高的強化玻璃或是可耐刮傷且抗反射率小於1%之材質，在此並不設限。
接著，請繼續參考第1圖，在此，從光學模組1外部入射的外部光為一種自然光，例如太陽光。當外部光沿外部光行進方向A入射並穿透保護層11後，即進入光學功能膜12。外部光最先接觸光學功能膜12的第一表面12a，外部光在穿透光學功能膜12之第一表面12a，外部光中藍光波段超過95%即被濾除，並且經濾除藍光後之外部光被轉換為一第一偏振光(圖中未顯示)。此一第一偏振光沿第一光行進方向B繼續前進，繼而接觸光學功能膜12之第二表面12b，第一偏振光在穿透光學功能膜12之第二表面12b的同時即被轉換為一第二偏振光，第二偏振光的偏振方向與第一偏振光的偏振方向不同。
接著，從光學功能膜12之第二表面12b出射的第二偏振光進入光學裝置13。第二偏振光經由光學裝置13之面板13a反射後之反射光，沿一與第一光行進方向B平行但相反之第二光行進方向C前進，再度從光學功能膜12之第二表面12b進入光學功能膜12。需注意的是，第二偏振光經由光學裝置13之面板13a反射後之反射光的偏振方向與第二偏振光的偏振方向相反。
同樣地，第二偏振光經由光學裝置13之面板13a反射後之反射光在穿透光學功能膜12之第二表面12b後被轉換為一 第三偏振光，且第三偏振光恰無法穿透光學功能膜12之第一表面12a，且第一表面12a可進一步濾除超過50%來自於光學裝置13之內部且穿透面板13a之一出射光的藍光波段。需注意的是，第一偏振光與第二偏振光兩者之間存在著90°±n π之相位差(n為0或一正整數)，而外部光穿透光學功能膜12後經由面板13a反射，並再次行經光學功能膜12的整個過程共產生180°±2n π之相位差(n為0或一正整數)。換言之，光學功能膜12將經由光學裝置13之面板13a反射後之反射光阻擋了下來，不讓其自光學功能膜12內部出射，換言之，此光學功能膜12之反射率趨近於0，保護層11之反射率小於1%，故整體光學模組1之總反射率可小於1%，以達到抗反射之功能，以此實施例而言，可增加使用者觀看顯示面板影像之清晰度。
此外，外部光為一種可見光，其波段約為380~700nm，主要包含了紫藍光(380~475nm)、綠光(475~530nm)、黃光(530~590nm)、橙光(590~620nm)及紅光(620~700nm)等波段，其中，藍光在可見光中屬於能量較強的波段，故人眼長期接觸藍光容易造成人眼中黃斑部病變，而光學功能膜12除了具有抗反射功能之外，亦具有濾除入射至光學功能膜12之外部光中超過95%之藍光波段的功能，以及濾除超過50%來自光學裝置13出射之出射光的藍光波段。因此，以此實施態樣而言，光學功能膜12同時具備可增加使用者觀看顯示面板影像的清晰度及降低藍光對人眼傷害之雙重功效。
請參考第2圖，為本發明第一實施態樣中一第一實施例之光學模組之示意圖。
首先，在此實施例中，光學模組1’包含保護層11、光學功能膜12’及顯示裝置13’，保護層11具有前表面及後表面，光學功能膜12’具有第一表面12’a與第二表面12’b，其第一表面12’a貼附於保護層11之後表面，顯示裝置13’具有一顯示面板13’a，顯示面板13’a貼附於光學功能膜12’之第二表面12’b，顯示裝置13’用以顯示一影像，而光學功能膜12’包含一濾藍光片 121a、一線偏振片122a及一相位差片123a。濾藍光片121a具有一前表面及後表面；線偏振片122a具有一前表面及一後表面，其前表面貼附於濾藍光片121a之後表面；相位差片123a，具有一前表面及一後表面，其前表面貼附於線偏振片122a之後表面上。在此實施例中，線偏振片122a之偏振方向為與光軸(圖中未顯示)夾±45度。
請繼續參考第2圖，首先，當外部光21沿外部光行進方向A入射至保護層11後，保護層11可將小於1%之外部光反射，外部光21沿外部光行進方向A行經保護層11後入射至濾藍光片121a時，入射至濾藍光片121a之外部光中藍光波段約95%被濾除，經濾除藍光後之外部光21入射至線偏振片122a時，外部光21會轉換為一線偏振光22，線偏振光22之偏振方向與光軸(圖中未顯示)夾±45度角，並與線偏振片122a之偏振方向相同，此線偏振光22沿第一光行進方向B經過相位差片123a後，藉由相位差片123a而將線偏振光22轉換為右旋圓偏振光23，此右旋圓偏振光23沿第一光行進方向B入射至顯示裝置13’。因此，在本實施例中，濾藍光片121a之朝向外部光21的表面係作為光學功能膜12’的第一表面12’a，相位差片123a之朝向顯示裝置13’的表面係作為光學功能膜12’的第二表面12’b，線偏振光22作為前述的第一偏振光，右旋圓偏振光23作為前述的第二偏振光。
請繼續參考第2圖。當右旋圓偏振光23入射至顯示裝置13’後，顯示裝置13’之顯示面板13’a將右旋圓偏振光23反射，此一右旋圓偏振光23的反射光即為前述第二偏振光的反射光。在此實施例中，右旋圓偏振光23的反射光為一左旋圓偏振光24，左旋圓偏振光24沿第二光行進方向C入射至相位差片123a後形成一線偏振光25，即前述第三偏振光。線偏振光25之偏振方向與光軸(圖中未顯示)夾±45度角，且線偏振光25之偏振方向與線偏振光22之偏振方向垂直，當此線偏振光25沿第二光行進方向C入射至線偏振片122a後，因線偏振光25之偏振方向與線偏振片122a之偏振方向不同，故線偏振光25無法穿透線偏振片 122a。以整體而言，線偏振光22與右旋圓偏振光23之間存在著90°±n π之相位差(n為0或一正整數)，而左旋圓偏振光24，亦即右旋圓偏振光23之反射光，與線偏振光25兩者之間存在著90°±n π之相位差(n為0或一正整數)。因此，外部光依序行經濾藍光片121a、線偏振片122a及相位差片123a，並經顯示裝置13’之顯示面板13’a反射後再依序穿透相位差片123a的過程中，共產生180°±2n π之相位差(n為0或一正整數)，說明光學功能膜12’可接收外部光入射而無法使外部光經入射後反射，換言之，此光學功能膜12’之反射率趨近於0，保護層11之反射率小於1%，故藉由光學功能膜12’而使得光學模組1’之總反射率小於1%，以達到抗反射之功能，在此實施例中，可增加使用者觀看顯示面板13’a影像之清晰度。此外，光學功能膜12’之第一表面12’a可進一步濾除超過50%從顯示裝置13’之顯示面板13’a出射之出射光的藍光波段。
本實施例中，相位差片123a可以為一液晶分子層或是相位延遲片，而液晶分子層可使用扭曲向列(TN)型、面內切換(IPS)型或垂直配向(VA)型液晶分子層實施，相位延遲片可使用全波片、半波片或四分之一波片實施。
本實施例之光學功能膜12’除了具有上述抗反射功能之外，亦可濾除入射至光學功能膜12’之外部光中大於95%藍光波段，以及濾除超過50%從顯示裝置13’出射之出射光的藍光波段，因此，光學功能膜12’更具備降低藍光對人眼傷害之功效。
請參考第3圖，為本發明第一實施態樣中一第二實施例之光學模組之示意圖。
首先，在此實施例中，光學模組1”包含保護層11、光學功能膜12”及顯示裝置13’，保護層11具有前表面及後表面，光學功能膜12”具有第一表面12”a與第二表面12”b，其第一表面12”a貼附於保護層11之後表面，顯示裝置13’具有一顯示面板13’a。一顯示面板13’a，貼附於光學功能膜12”之第二表面12”b，顯示裝置13’用以顯示一影像，而光學功能膜12”包含一濾藍光片121b、一線偏振片122b、一液晶分子層123b及一相位延遲片 124b。濾藍光片121b具有一前表面及後表面；線偏振片122b具有一前表面及一後表面，其前表面貼附於濾藍光片121b之後表面；液晶分子層123b，具有一前表面及一後表面，其前表面貼附於線偏振片122b之後表面上；相位延遲片124b，具有一前表面及一後表面，其前表面貼附於液晶分子層123b之後表面。在此實施例中，線偏振片122b之偏振方向為與光軸(圖中未顯示)夾±45度。
請繼續參考第3圖，首先，當外部光31沿外部光行進方向A入射至保護層11後，保護層11可將小於1%之外部光反射，當外部光31沿外部光行進方向A行經保護層11後入射至濾藍光片121b時，入射至濾藍光片121b之外部光中超過95%藍光波段被濾除，經濾除藍光波段後之外部光31入射至線偏振片122b時，外部光31會轉換為一線偏振光32，線偏振光32之偏振方向與光軸(圖中未顯示)夾±45度角，並與線偏振片122b之偏振方向相同，此線偏振光32沿第一光行進方向B經過液晶分子層123b後，藉由液晶分子層123b中液晶分子的旋轉而將線偏振光32轉換為另一線偏振光33，此線偏振光33之偏振方向與光軸(圖中未顯示)夾±45度角，且線偏振光33之偏振方向與線偏振光32之偏振方向垂直，此線偏振光33沿第一光行進方向B經過相位延遲片124b後，產生一右旋圓偏振光34，此右旋圓偏振光34沿第一光行進方向B入射至顯示裝置13’。因此，在本實施例中，濾藍光片121b之朝向外部光31的表面係作為光學功能膜12”的第一表面12”a，相位延遲片124b之朝向顯示裝置13’的表面係作為光學功能膜12”的第二表面12”b，線偏振光32作為前述的第一偏振光，右旋圓偏振光34作為前述的第二偏振光。
請繼續參考第3圖。當右旋圓偏振光34入射至顯示裝置13’後，顯示裝置13’之顯示面板13’a將右旋圓偏振光34反射，此一右旋圓偏振光34的反射光即為前述第二偏振光的反射光。在此實施例中，右旋圓偏振光34的反射光為一左旋圓偏振光35，左旋圓偏振光35沿第二光行進方向C入射至相位延遲片124b 後形成一線偏振光36。線偏振光36之偏振方向與光軸(圖中未顯示)夾±45度角，且線偏振光36之偏振方向與線偏振光32之偏振方向相同，與線偏振光33之偏振方向垂直，當此線偏振光36沿第二光行進方向C入射至液晶分子層123b後，線偏振光36轉換為一線偏振光37，線偏振光37之偏振方向與光軸(圖中未顯示)夾±45度角，且線偏振光37之偏振方向與線偏振光33之偏振方向相同，與線偏振光36之偏振方向垂直，因線偏振光37之偏振方向與線偏振片122b之偏振方向垂直，故線偏振光37無法穿透線偏振片122b。以整體而言，線偏振光32與右旋圓偏振光34之間存在著90°±n π之相位差(n為0或一正整數)，而左旋圓偏振光35，亦即右旋圓偏振光34之反射光，與線偏振光37兩者之間存在著90°±n π之相位差(n為0或一正整數)。因此，外部光31依序行經濾藍光片121b、線偏振片122b、液晶分子層123b及相位延遲片124b，並經顯示裝置13’反射後再依序穿透相位延遲片124b及液晶分子層123b的過程中，總共產生180°±2n π之相位差(n為0或一正整數)，說明光學功能膜12”可接收外部光入射而無法使外部光經入射後反射，換言之，此光學功能膜12”之反射率趨近於0，保護層11之反射率小於1%，故藉由光學功能膜12”而使得光學模組1”之總反射率小於1%，以達到抗反射之功能，在此實施例中，可增加使用者觀看顯示面板13’a影像之清晰度。此外，功能膜12”之第一表面12”a可進一步濾除超過50%從顯示裝置13’之顯示面板13’a出射之出射光的藍光波段。
本實施例中，液晶分子層123b係一種相位差片，可使用TN型、IPS型或VA型液晶分子層實施，亦可改用相位延遲片或可改變相位差之膜片取代液晶分子層123b實施。相位延遲片124b係一種相位差片，可使用全波片、半波片或四分之一波片實施。
本實施例之光學功能膜12”除了具有上述抗反射功能之外，亦可濾除入射至光學功能膜12”之外部光中大於95%藍光波段，亦可濾除超過50%從顯示裝置13’出射之出射光的藍光 波段，因此，光學功能膜12”更具備降低藍光對人眼傷害之功效。
請參考第4圖，為本發明第一實施態樣中一第三實施例之光學模組之示意圖。
首先，在此實施例中，光學模組1'''包含保護層11、光學功能膜12'''及顯示裝置13’，保護層11具有前表面及後表面，光學功能膜12'''具有第一表面12'''a與第二表面12'''b，其第一表面12'''a貼附於保護層11之後表面，顯示裝置13’具有一顯示面板13’a，顯示面板13’a貼附於光學功能膜12'''之第二表面12'''b，顯示裝置13’用以顯示一影像，而光學功能膜12'''包含一濾藍光片121c、一線偏振片122c、一相位延遲片123c及一液晶分子層124c。濾藍光片121c具有一前表面及後表面；線偏振片122c具有一前表面及一後表面，其前表面貼附於濾藍光片121c之後表面；相位延遲片123c，具有一前表面及一後表面，其前表面貼附於線偏振片122c之後表面上；液晶分子層124c，具有一前表面及一後表面，其前表面貼附於相位延遲片123c之後表面。在此實施例中，線偏振片122c之偏振方向為與光軸(圖中未顯示)夾±45度。
請繼續參考第4圖，首先，當外部光41沿外部光行進方向A入射至保護層11後，保護層11可將小於1%之入射光反射，當外部光41沿外部光行進方向A行經保護層11後入射至濾藍光片121c時，入射至濾藍光片121c之外部光的藍光波段超過95%即被濾除，經濾除藍光波段之外部光41入射至線偏振片122c時，外部光41會轉換為一線偏振光42，線偏振光42之偏振方向與光軸(圖中未顯示)夾±45度角，並與線偏振片122c之偏振方向相同，此線偏振光42沿第一光行進方向B經過相位延遲片123c後，經由相位延遲片123c轉換為一右旋圓偏振光43，此右旋圓偏振光43沿第一光行進方向B經過液晶分子層124c後，產生一左旋圓偏振光44，此左旋圓偏振光44沿第一光行進方向B入射至顯示裝置13’。因此，在本實施例中，濾藍光片121c之朝向外部光41的表面係作為光學功能膜12'''的第一表面12'''a，液晶分 子層124c之朝向顯示裝置13’的表面係作為光學功能膜12'''的第二表面12'''b，線偏振光42作為前述的第一偏振光，左旋圓偏振光44作為前述的第二偏振光。
請繼續參考第4圖。當左旋圓偏振光44入射至顯示裝置13’後，顯示裝置13’之顯示面板13’a將左旋圓偏振光44反射，此一左旋圓偏振光44的反射光即為前述第二偏振光的反射光。在此實施例中，左旋圓偏振光44的反射光為一右旋圓偏振光45，右旋圓偏振光45沿第二光行進方向C入射至液晶分子層124c後經由液晶分子的旋轉形成一左旋圓偏振光46。當此左旋圓偏振光46沿第二光行進方向C入射至相位延遲片123c後，左旋圓偏振光46轉換為一線偏振光47，線偏振光47之偏振方向與光軸(圖中未顯示)夾±45度角，且線偏振光47之偏振方向與線偏振光42之偏振方向垂直，因線偏振光47之偏振方向與線偏振片122c之偏振方向垂直，故線偏振光47無法穿透線偏振片122c。以整體而言，線偏振光42與左旋圓偏振光44之間存在著90°±n π之相位差(n為0或一正整數)，而右旋圓偏振光45，亦即左旋圓偏振光44之反射光，與線偏振光47兩者之間存在著90°±n π之相位差(n為0或一正整數)。因此，外部光41依序行經濾藍光片121c、線偏振片122c、相位延遲片123c及液晶分子層124c並經顯示裝置13’反射後再依序穿透液晶分子層124c及相位延遲片123c的過程中，共產生180°±2n π之相位差(n為0或一正整數)，說明光學功能膜12'''可接收外部光入射而無法使外部光經入射後反射，換言之，此光學功能膜12'''之反射率趨近於0，保護層11之反射率小於1%，故藉由光學功能膜12'''而使得光學模組1'''之總反射率小於1%，以達到抗反射之功能，在此實施例中，可增加使用者觀看顯示面板13’a影像之清晰度。此外，功能膜12'''之第一表面12'''a可進一步濾除超過50%從顯示模組13’之顯示面板13’a出射之出射光的藍光波段。
本實施例中，液晶分子層124c係一種相位差片，可使用TN型、IPS型或VA型液晶分子層實施，亦可改用相位延遲 片或可改變相位差之膜片取代液晶分子層124c實施。相位延遲片123c係一種相位差片，可使用全波片、半波片或四分之一波片實施。
本實施例之光學功能膜12'''除了具有上述抗反射功能之外，亦可濾除入射至光學功能膜12'''之外部光中大於95%之藍光波段，亦可濾除超過50%從顯示裝置13’出射之出射光的藍光波段，因此，光學功能膜12'''更具備降低藍光對人眼傷害之功效。
請參考第5圖，本發明一第二實施態樣之光學模組之示意圖。
如第5圖所示，第二實施態樣之光學模組10包含一保護層101、一光學功能膜102及一光學裝置103，在此實施態樣中，光學裝置103，係一用以顯示影像之顯示裝置或一發光裝置。作為光學裝置103之顯示裝置可以是一種液晶(Liquid Crystal；LC)顯示器、發光二極體(Light Emitting Diode；LED)顯示器或是有機發光半導體(Organic Light Emitting Diode；OLED)顯示器，這裡所稱的顯示器包含可攜式顯示器、桌上型顯示器及車用顯示器。可攜式顯示器例如是：手機、相機及平板電腦之顯示器，桌上型顯示器例如是：電視、桌上型電腦及筆記型電腦之顯示器，車用顯示器例如是：衛星導航、儀表板及行車紀錄器之顯示器。作為光學裝置103之發光裝置可以是一發光二極體(Light Emitting Diode；LED)或冷陰極管(Cold Cathode Fluorescent Lamp；CCFL)等可發光之裝置，在此並不設限。光學功能膜102層疊貼附於光學裝置103上，光學功能膜102為一種濾藍光片，可濾除外部光中超過95%之藍光波段；保護層101層疊貼附於光學功能膜102之上，用以保護光學功能膜102免於刮傷或是破裂，其材質可以為一種硬度高的強化玻璃或是可耐刮傷且抗反射率小於1%之材質，在此並不設限。
接著，請繼續參考第5圖，在此，從光學模組10外部入射的外部光為一種自然光，例如太陽光。當外部光沿外部光行進方向A入射並穿透保護層101後，即進入光學功能膜102。 外部光最先接觸光學功能膜102的前表面，外部光在穿透光學功能膜102之前表面的同時，外部光中即有部分藍光波段被濾除，此經部分濾除藍光波段之外部光沿第一光行進方向B入射至光學裝置103後，光學裝置103將經濾除藍光波段之外部光反射並沿第二光行進方向C再次行經光學功能膜102。整體而言，當外部光通過光學功能膜102後經光學裝置103反射，再度通過光學功能膜102後，光學功能膜102可將外部光中超過95%的藍光波段濾除。同時，光學功能膜102亦將從光學裝置103出射之出射光中超過50%的藍光波段濾除。以此實施態樣而言，光學功能膜102具備降低藍光對人眼傷害之功效。
請參考第6圖，為本發明第二實施態樣中一實施例之光學模組之示意圖。
首先，在此實施例中，光學模組10’包含一保護層101、一光學功能膜102’及一光學裝置103，保護層101具有一前表面與一後表面，而光學功能膜102’為一濾藍光片，具有前表面與後表面，其前表面貼附於保護層101之後表面，而光學功能膜102’之後表面貼附於光學裝置103上，在此實施例中，光學裝置103為一顯示裝置或一發光裝置。保護層101，用以保護光學功能膜102’免於刮傷或是破裂，其材質可以為一種硬度高的強化玻璃或是可耐刮傷且抗反射率小於1%之材質，在此並不設限。
請繼續參考第6圖，首先，當外部光51沿外部光行進方向A入射至保護層101後，保護層101可將小於1%之入射光反射，當外部光沿外部光行進方向A行經保護層11後入射至光學功能膜102’時，入射且穿透光學功能膜102’之前表面之外部光的藍光波段即有部分被濾除，此經濾除部分藍光波段之外部光沿第一光行進方向B入射至光學裝置103後，光學裝置103將經濾除藍光波段之外部光反射並沿第二光行進方向C再次行經光學功能膜102’，此時光學功能膜102’可再一次濾除藍光波段。整體而言，當外部光通過光學功能膜102’後經光學裝置103反射，再度通過光學功能膜102’後，光學功能膜102’可將外部光中超過95% 的藍光波段濾除。同時，光學功能膜102’亦可濾除超過50%從光學裝置103出射之出射光的藍光波段。
由上述可知，本實施例之光學功能膜102’可濾除入射至光學功能膜102’之外部光中大於95%之藍光波段，亦可濾除超過50%從光學裝置103出射之出射光的藍光波段，因此，光學功能膜102’具備降低藍光對人眼傷害之功效。
以上所述僅為本發明之各實施態樣之較佳實施例，並非用以限定本發明之權利範圍；同時以上的描述，對於相關技術領域之專門人士應可明瞭及實施，因此其他未脫離本發明所揭示之精神下所完成的實施態樣或實施例之等效改變或修飾，均應包含在申請專利範圍中。
1‧‧‧光學模組
11‧‧‧保護層
12‧‧‧光學功能膜
12a‧‧‧第一表面
12b‧‧‧第二表面
13‧‧‧光學裝置
13a‧‧‧面板
A‧‧‧外部光行進方向
B‧‧‧第一光行進方向
C‧‧‧第二光行進方向

Claims (12)

  1. 一種光學模組，包括：一光學裝置，其具有一面板，來自該光學裝置內部之一出射光穿透該面板到達該光學裝置之外部；一光學功能膜，其具有一第一表面及一第二表面，該第二表面貼附於該面板上；及一保護層，貼附於該光學功能膜之該第一表面上，其保護該光學功能膜免受外界碰觸；其中，該光學功能膜之該第一表面允許一外部入射光穿透，並濾除該外部入射光之藍光波段，且將經濾除藍光波段之該外部入射光轉換為一第一偏振光，該光學功能膜之該第二表面將該第一偏振光轉換為一第二偏振光，該第二偏振光之偏振方向與該第一偏振光之偏振方向不同，且該第一表面濾除自該面板穿透之該出射光的藍光波段，該外部光穿透該光學功能膜後經由該面板反射，並再次行經該光學功能膜的過程中共產生180°±2n π之相位差，n為0或一正整數，且該第二偏振光經過該面板反射後之反射光無法穿透該光學功能膜之該第一表面。
  2. 依據申請專利範圍第1項所述的光學模組，其中該光學裝置係一顯示裝置。
  3. 依據申請專利範圍第2項所述的光學模組，其中該顯示裝置係一液晶顯示器、一發光二極體顯示器及一有機發光半導體顯示器其中之一。
  4. 依據申請專利範圍第1項所述的光學模組，其中該光學功能膜包含一膜材，其具有偏光功能且為偏光片、相位延遲片及液晶分子層其中之一。
  5. 一種用於光學裝置之光學功能膜，包含： 一濾藍光片，具有一前表面及一後表面，其濾除入射至該光學裝置之一面板之一外部光之藍光波段，且濾除從該面板出射之一出射光的藍光波段；一線偏振片，具有一前表面及一後表面，其前表面貼附於該濾藍光片之後表面，其將該外部光轉換為一第一偏振光；以及一相位差片，具有一前表面及一後表面，其前表面貼附於該線偏振片之後表面上，其接收該第一偏振光且將該第一偏振光轉換為一與該第一偏振光之偏振方向不同之一第二偏振光；其中，該外部光依序穿透該濾藍光片、該線偏振片及該相位差片後，經該面板反射且再次依序穿透該相位差片的過程中共產生180°±2n π之相位差，n為0或一正整數，且該第二偏振光經過該面板反射後之反射光無法穿透該濾藍光片之前表面。
  6. 依據申請專利範圍第5項所述的用於光學裝置之光學功能膜，其中該相位差片是一液晶分子層及一相位延遲片其中之一。
  7. 依據申請專利範圍第6項所述的用於光學裝置之光學功能膜，其中該相位延遲片是一全波片、一半波片及一四分之一波片其中之一。
  8. 依據申請專利範圍第6項所述的用於光學裝置之光學功能膜，其中該液晶分子層的液晶分子為扭曲向列(TN)型、面內切換(IPS)型及垂直配向(VA)型其中之一。
  9. 一種用於光學裝置之光學功能膜，包含： 一濾藍光片，具有一前表面及一後表面，其濾除入射至該光學裝置之一面板之一外部光之藍光波段，且濾除從該面板出射之一出射光的藍光波段；一線偏振片，具有一前表面及一後表面，其前表面貼附於該濾藍光片之後表面，其將該外部光轉換為一第一偏振光；一第一相位差片，具有一前表面及一後表面，其前表面貼附於該線偏振片之後表面上，其接收該第一偏振光且將該第一偏振光轉換為一與該第一偏振光之偏振方向不同之一第二偏振光；以及一第二相位差片，具有一前表面及一後表面，其該前表面貼附於該第一相位差片之該後表面上，其接收該第二偏振光並將該第二偏振光轉換為一第三偏振光；其中，該外部光依序穿透該濾藍光片、該線偏振片、該第一相位差片及該第二相位差片後，經該面板反射且再次依序穿透該第二相位差片及該第一相位差片的過程中共產生180°±2n π之相位差，n為0或一正整數，且該第三偏振光經過該面板反射後之反射光無法穿透該濾藍光片之前表面。
  10. 依據申請專利範圍第9項所述的用於光學裝置之光學功能膜，其中該第一相位差片是一液晶分子層及一相位延遲片其中之一。
  11. 依據申請專利範圍第10項所述的用於光學裝置之光學功能膜，其中該相位延遲片是一全波片、一半波片及一四分之一波片其中之一。
  12. 依據申請專利範圍第10項所述的用於光學裝置之光學功能膜，其中該液晶分子層的液晶分子為扭曲向列(TN)型、面內切換(IPS)型及垂直配向(VA)型其中之一。
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