TWI634369B

TWI634369B - 顯示裝置

Info

Publication number: TWI634369B
Application number: TW105114589A
Authority: TW
Inventors: 梁輝鴻; 李恒賢
Original assignee: 住華科技股份有限公司
Priority date: 2016-05-11
Filing date: 2016-05-11
Publication date: 2018-09-01
Also published as: TW201740168A

Abstract

顯示裝置包括顯示面板及偏光板。偏光板適以配置在顯示面板的出光面之側。偏光板包括第一保護層、數個擴光粒子群、第二保護層及偏光層。第一保護層具有數個擴光區。各擴光粒子群形成於對應之擴光區。偏光層形成於第一保護層與第二保護層之間。

Description

顯示裝置

本發明是有關於一種顯示裝置，且特別是有關於一種具有擴光粒子群的顯示裝置。

傳統的顯示裝置，如液晶顯示裝置，觀看者在正看及斜看顯示裝置所顯示的畫面時，畫面所呈現的所視亮度並不相同。一般來說，斜看的所視亮度會比正看的所視亮度低，因而導致斜看時畫面不清楚的問題。

因此，亟需提出一種新的技術去改善上述習知問題。

因此，本發明提出一種顯示裝置，可改善上述習知問題。

根據本發明之一實施例，提出一種顯示裝置。顯示裝置包括顯示面板及偏光板。偏光板適以配置在一顯示面板的出光面之側。偏光板包括一第一保護層、數個擴光粒子群、一第二保護層及一偏光層。第一保護層具有數個擴光區。各擴光粒子群形成於對應之擴光區。偏光層形成於第一保護層與第二保護層之間。為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

100‧‧‧顯示裝置

110‧‧‧顯示面板

110b‧‧‧背面

110u‧‧‧出光面

111‧‧‧畫素區

111A‧‧‧第一子畫素區

111A1‧‧‧第一驅動區

111A2‧‧‧第二驅動區

111B‧‧‧第二子畫素區

111C‧‧‧第三子畫素區

112‧‧‧彩色濾光片

113‧‧‧液晶層

114‧‧‧薄膜電晶體層

120‧‧‧第一偏光板

121‧‧‧第一保護層

1211‧‧‧擴光區

1211A‧‧‧第一子擴光區域

1211A1‧‧‧第一區

1211A2‧‧‧第二區

1211B‧‧‧第二子擴光區域

1211B1‧‧‧第一區

1211C‧‧‧第三子擴光區域

122‧‧‧偏光層

123‧‧‧第二保護層

124‧‧‧擴光層

1241‧‧‧擴光粒子群

130‧‧‧黏合層

140‧‧‧第二偏光板

150‧‧‧背光模組

D1‧‧‧外徑

H1‧‧‧高度

L1‧‧‧光線

M1‧‧‧微結構

S1‧‧‧間隔

θ‧‧‧角度

第1圖繪示依照本發明一實施例之顯示裝置的局部剖視圖。

第2圖繪示第1圖之偏光板的局部俯視圖。

第3圖繪示依照本發明另一實施例之偏光板的局部俯視圖。

第4圖繪示依照本發明另一實施例之偏光板的局部俯視圖。

第5圖繪示依照本發明另一實施例之偏光板的局部俯視圖。

第6圖繪示依照本發明另一實施例之偏光板的局部俯視圖。

請參考第1圖，其繪示依照本發明一實施例之顯示裝置100的局部剖視圖。顯示裝置100包括顯示面板110、第一偏光板120、黏合層130、第二偏光板140及背光模組150。黏合層130形成於顯示面板110與第一偏光板120之間，以黏合顯示面板110與第一偏光板120。顯示面板110例如是液晶顯示面板，然亦可為其它類型的顯示面板。以液晶顯示面板來說，顯示面板110可包括彩色濾光片112、液晶層113及薄膜電晶體層114，其中液晶層113配置於彩色濾光片112與薄膜電晶體層114之間。顯示面板110具有相對之出光面110u與背面110b，其中背面110b朝向背光模組150。

在本實施例中，第一偏光板120係配置於顯示面板110的出光面110u之側，以將透過顯示面板110出光的光線L1 往二側擴光。本文的「擴光」指的是「光線折射」、「光線散射」及/或「光線繞射」等可擴大光線照射範圍或光線重新分布的光學特性。由於第一偏光板120可將透過顯示面板110出光的光線L1往二側擴光，因此可增加斜看的所視亮度，使斜看與正看的所視亮度大致上接近一致。此處所指的”斜看”意指第1圖之角度θ大於0度的觀看視角，而”正看”意指如第1圖之角度θ大致上等於0度的觀看視角。

第一偏光板120包括第一保護層121、偏光層122、第二保護層123及擴光層124。偏光層122位於第一保護層121與第二保護層123之間。偏光層122可為聚乙烯醇(PVA)樹脂膜，其可藉由皂化聚醋酸乙烯樹脂製得。聚醋酸乙烯樹脂的例子包括醋酸乙烯之單聚合物，即聚醋酸乙烯，以及醋酸乙烯之共聚合物和其他能與醋酸乙烯進行共聚合之單體。其他能與醋酸乙烯進行共聚合之單體的例子包括不飽和羧酸(例如丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯、正丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸甲酯)、烯烴(例如乙烯、丙烯、1-丁烯、2-甲丙烯)、乙烯醚(例如乙基乙烯醚、甲基乙烯醚、正丙基乙烯醚、異丙基乙烯醚)、不飽和磺酸(例如乙烯基磺酸、乙烯基磺酸鈉)等等。

第一保護層121及/或第二保護層123的材料可分別選自由聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)、三聚醋酸纖維素(Triacetyl Cellulose，TAC)、丙烯酸樹脂膜、聚芳香羥樹脂膜、聚醚樹脂膜、環聚烯烴樹脂膜(例如聚冰片烯樹脂膜)、聚酯(Polyethylene Terephthalate，PET)、聚丙稀(Polypropylene，PP)、環烯烴聚合物(Cyclo Olefin Polymer，COP)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)以及上述任意組合所組成的一族群。

第一保護層121定義或具有數個擴光區1211，擴光層124包括數個擴光粒子群1241，各擴光粒子群1241形成於對應之擴光區1211內。此外，顯示面板110的薄膜電晶體層114具有數個畫素區111，此些擴光區1211的區域與顯示面板110的數個畫素區111相對應；例如，一個擴光區1211的區域與一個畫素區111的區域沿顯示裝置100的厚度方向相對應；或者，擴光區1211的形狀及/或面積與對應之畫素區111的形狀及/或面積相似或相同。

請參考第2圖，其繪示第1圖之第一偏光板120的局部俯視圖。由圖可知，數個微結構M1呈二維分布。此外，各畫素區111可包括數個子畫素區，而各擴光區1211包括數個子擴光區域，其中此些子擴光區域可與此些子畫素區相對應。

舉例來說，如第2圖所示，畫素區111包括第一子畫素區111A、第二子畫素區111B及第三子畫素區111C，其中第一子畫素區111A、第二子畫素區111B與第三子畫素區111C可以各別對應至顯示面板110之彩色濾光片112的紅色濾光區、綠色濾光區與藍色濾光區之一者，例如第一子畫素區111A對應於紅色濾光區、第二子畫素區111B對應於綠色濾光區及第三子畫素區111C對應於藍色濾光區。然，此對應配置方式可依產品設計而定，而不以本實施例為限。

第一保護層121的各擴光區1211可包括第一子擴光區域1211A、第二子擴光區域1211B及第三子擴光區域1211C，其中第一子擴光區域1211A、第二子擴光區域1211B及第三子擴光區域1211C分別與第一子畫素區111A、第二子畫素區111B及第三子畫素區111C相對應。

在一實施例中，畫素區111可更包括第四子畫素區(圖未示)，且第四子畫素區(圖未示)對應於一黃色濾光區。第一保護層121的各擴光區1211可更包括一第四子擴光區域(圖未示)，且第四子擴光區域(圖未示)對應於第四子畫素區(圖未示)。總之，本發明實施例並不限定畫素區111的子畫素區的數量。

各擴光粒子群1241(繪示於第1圖)包括數個微結構M1，其中數個微結構M1彼此隔離。微結構M1可採用例如是噴印、印刷、黃光微影蝕刻、滴製、物理轉印、沖壓等技術形成於第一保護層121上。

微結構M1例如是由透明或半透明材料形成。此外，微結構M1的材料可以為UV壓克力樹脂、高分子材料、矽凝膠或聚對苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate,PET)等材料。

各微結構M1的外徑D1可介於10^-6公尺至10^-3公尺之間且/或相鄰二微結構M1的間隔S1介於10^-6公尺至10^-4公尺之間，使微結構M1屬於微米級尺度。如此一來，此些微結構M1可提供優良的週期性，適以讓穿透擴光粒子群1241的光線L1產生擴光特性。進一步地說，由於各微結構M1的外徑D1可介於10^-6公尺至10^-3公尺之間且/或相鄰二微結構M1的間隔S1介於10^-6公尺至10^-4公尺之間，適以讓紅光、綠光及藍光在穿透微結構M1後產生擴光效果。此外，如第1圖之放大圖所示，各微結構M1的高度H1可介於10^-6公尺至10^-3公尺之間，同樣可讓穿透擴光粒子群1241的光線L1產生擴光特性。在一實施例中，微結構M1的高度H1與外徑D1的比值(H1/D1)可介於0.1至1.0之間。

此外，各子畫素區皆與子擴光區相對應，使穿透子畫素區的光線能藉由位於子擴光區上的擴光粒子群1241往二側擴光。舉例來說，如第2圖所示，畫素區111的第一子畫素區111A、第二子畫素區111B及第三子畫素區111C分別與擴光區1211的第一子擴光區域1211A、第二子擴光區域1211B及第三子擴光區域1211C相對應，使穿透第一子畫素區111A、第二子畫素區111B及第三子畫素區111C的光線L1(未繪示於第2圖)分別透過位於擴光區1211的第一子擴光區域1211A的擴光粒子群1241(未繪示於第2圖)、第二子擴光區域1211B的擴光粒子群1241(未繪示於第2圖)及第三子擴光區域1211C內的擴光粒子群1241(未繪示於第2圖)往二側擴光。

此外，如第2圖所示，各擴光粒子群1241佔據對應之擴光區1211的總面積與對應之擴光區1211的面積比例可介於20%與80%之間；如此一來，可使斜看與正看的所視亮度接近一致。進一步地說，當擴光粒子群1241佔據擴光區1211的總面積與擴光區1211的面積比例愈大，表示擴光粒子群1241的微結構M1的密度愈高，則斜看的所視亮度愈高；反之則愈低。由於各擴光粒子群1241佔據對應之擴光區1211的總面積與對應之擴光區1211的面積比例可介於20%與80%之間，可使斜看與正看的所視之光學表現接近一致。

在另一實施例中，微結構M1不限於形成於擴光區1211之第一子擴光區域1211A、第二子擴光區域1211B及第三子擴光區域1211C三者，亦可形成於其中一者或一些。

請參考第3圖，其繪示依照本發明另一實施例之第一偏光板120的局部俯視圖。在本實施例中，顯示面板110的子畫素區可區分成數個驅動區，顯示面板110驅動對應於數個驅動區的液晶分子的驅動電壓係相異，以達到斜看與正看之所視光學表現盡量接近的效果。擴光區1211的子擴光區包括數個區，擴光粒子群1241可形成於擴光區1211的數個區之一者、一些或全部，可彌補顯示面板110在驅動上的不足，讓斜看及正看的所視光學表現更接近一致。

以第一子畫素區111A舉例來說，第一子畫素區111A可包括第一驅動區111A1及第二驅動區111A2，顯示面板110驅動對應於第一驅動區111A1的液晶分子的驅動電壓與對應於第二驅動區111A2的液晶分子的驅動電壓係相異，以達到斜看與正看之所視亮度盡量接近的效果。擴光區1211的第一子擴光區域1211A包括第一區1211A1及第二區1211A2，其中擴光粒子群1241的數個微結構M1可形成第一區1211A1與第二區1211A2之一者，如第二區1211A2內，以彌補顯示面板110在驅動對應於第二區1211A2光學補償的不足。在另一實施例中，微結構M1可形成於第一區1211A1，但不形成於第二區1211A2；或者，微結構M1可形成於第一區1211A1與第二區1211A2二者內，且第一區1211A1與第二區1211A2二者內之微結構M1之配置方式、密度、微結構M1的高度H1及/或外徑D1等可不相同。

請參考第4圖，其繪示依照本發明另一實施例之第一偏光板120的局部俯視圖。與第3圖之實施例不同的是，本實施例之數個微結構M1只形成於擴光區1211的一些子擴光區，如第一子擴光區域1211A及第二子擴光區域1211B，但不形成於擴光區1211的其它子擴光區，如第三子擴光區域1211C。在一實施例中，第一子擴光區域1211A及第二子擴光區域1211B二者內之微結構M1之配置方式、密度、微結構M1的高度H1及/或外徑D1等可不相同。

請參考第5圖，其繪示依照本發明另一實施例之第一偏光板120的局部俯視圖。在本實施例中，形成於第一子擴光區域1211A內的微結構M1的外徑D1、形成於第二子擴光區域1211B內的微結構M1的外徑D1與形成於第三子擴光區域1211C內的微結構M1的外徑D1相異。例如，形成於第二子擴光區域1211B內的微結構M1的外徑D1比形成於第一子擴光區域1211A 內的微結構M1的外徑D1大，但比形成於第三子擴光區域1211C內的微結構M1的外徑D1小。

在另一實施例中，形成於第一子擴光區域1211A內的至少二微結構M1的外徑D1、形成於第二子擴光區域1211B內的至少二微結構M1的外徑D1及/或形成於第三子擴光區域1211C內的至少二微結構M1的外徑D1可相異，然亦可相同。

就形狀來說，形成於擴光區或子擴光區的微結構M1的俯視形狀或橫剖面形狀可以是圓形、橢圓形或透鏡狀(lenticular)。此外，形成於同一擴光區或同一子擴光區的數個微結構M1的形狀可相異或相同；形成於不同擴光區或不同子擴光區的數個微結構M1的形狀可相異或相同。

在一實施例中，微結構M1可以交錯型的方式排列、或以棋盤型的方式排列、或以從大尺寸逐漸縮小之漸進型的方式排列。其他實施例亦可以其他種不均勻的方式排列。本發明並不限於以上實施例，可針對實際的產品需求使用其他適當的設計。例如其他實施例中，尺寸/形狀/排列方式可適當改變或整合以得到預期的光學效果。

總歸，形成於同一個擴光區或同一子擴光區的數個微結構M1可以具有相異或相同尺寸及/或形狀；或者，形成於一擴光區或子擴光區的微結構與形成於另一擴光區或子擴光區的微結構可以具有相異或相同尺寸及/或形狀。

就微結構M1的分佈密度來說，形成於不同擴光區或不同子擴光區的數個微結構的分佈密度可以相同或相異。

請參考第6圖，其繪示依照本發明另一實施例之第一偏光板120的局部俯視圖。本實施例之擴光區1211包括數個子擴光區。與第5圖之擴光區1211不同的是，本實施例之擴光區1211的其中一子擴光區的一個區的面積與另一子擴光區的對應同一區的面積相異。以第一子擴光區域1211A及第二子擴光區域1211B來說，第一子擴光區域1211A的第一區1211A1的面積與第二子擴光區域1211B的第一區1211B1的面積係相異。此外，各子擴光區域的數個區的面積可視顯示面板110對液晶分子的驅動設計而定，本發明實施例不加以限定。

上述實施例雖然以一個擴光區1211為例說明，然其它的擴光區1211具有類似設計，於此不再贅述。此外，第一偏光板120的各擴光區1211及/或各擴光粒子群1241的設計可相異或相同；或者，第一偏光板120的所有擴光區1211的區域範圍及/或所有擴光粒子群1241的區域範圍可佈滿顯示面板110的整個顯示面，使從顯示面的任何局部出光的光線L1都能透過擴光粒子群1241而產生擴光效果。

綜合上述，本發明實施例的偏光板適以配置在顯示面板的出光面之側。偏光板的第一保護層具有至少一擴光區，數個擴光粒子群形成於此些擴光區內。在一實施例中，擴光粒子群可形成於擴光區的數個子擴光區的至少一者。在另一實施例中，擴光粒子群可形成於擴光區的子擴光區的數個區的至少一者，其中此些區對應於顯示面板的一子畫素區的數個驅動區，且/或不同子擴光區的數個區的面積可以相同或相異。同一擴光區或同一子擴光區內的數個微結構可以具有相異或相同尺寸及/或形狀；或者，一擴光區或一子擴光區的微結構與形成於另一擴光區或另一子擴光區的微結構可以具有相異或相同尺寸及/或形狀；或者，不同擴光區或不同子擴光區的微結構的分佈密度可以相同或相異。

綜上所述，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。本發明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，當可作各種之更動與潤飾。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。

Claims

一種顯示裝置，包括：一顯示面板，包括複數個畫素區；以及一偏光板，適以配置在該顯示面板的出光面之側，該偏光板包括：一第一保護層，具有複數個擴光區；複數個擴光粒子群，各該擴光粒子群形成於對應之該擴光區，各該擴光粒子群包括複數個微結構；一第二保護層；及一偏光層，形成於該第一保護層與該第二保護層之間；其中，各該擴光粒子群佔據對應之該擴光區的總面積與該對應之擴光區的面積的比例介於20%與80%之間；其中，該些擴光區的位置與該些畫素區相對應，且各該擴光區包括複數個子擴光區域，各該畫素區包括複數個子畫素區，該些子擴光區域的位置分別與對應之該畫素區的該些子畫素區相對應。
一種顯示裝置，包括：一顯示面板，包括複數個畫素區；以及一偏光板，適以配置在該顯示面板的出光面之側，該偏光板包括：一第一保護層，具有複數個擴光區；複數個擴光粒子群，各該擴光粒子群形成於對應之該擴光區；一第二保護層；及一偏光層，形成於該第一保護層與該第二保護層之間；其中各該擴光粒子群包括複數個微結構，各該微結構的尺寸介於10^-6公尺至10^-3公尺之間，且/或相鄰二該微結構的間隔介於10^-6公尺至10^-4公尺之間；其中，該些擴光區的位置與該些畫素區相對應，且各該擴光區包括複數個子擴光區域，各該畫素區包括複數個子畫素區，該些子擴光區域的位置分別與對應之該畫素區的該些子畫素區相對應。
如申請專利範圍第1或2項所述之顯示裝置，其中各該微結構具有一高度及一外徑，該高度介於10^-6公尺至10^-3公尺之間，且/或各該微結構的該高度與該外徑的比值介於0.1至1.0之間。
如申請專利範圍第1或2項所述之顯示裝置，其中各該微結構係採用噴印、印刷、黃光微影蝕刻、滴製、物理轉印或沖壓技術形成於該第一保護層上，且/或各該微結構是由透明或半透明材料形成，且/或各該微結構由UV壓克力樹脂、高分子材料、矽凝膠或聚對苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate,PET)製成。
如申請專利範圍第1或2項所述之顯示裝置，其中形成於對應之該擴光區的該些微結構的俯視形狀或橫剖面形狀係圓形、橢圓形或透鏡狀(lenticular)，且/或形成於對應之該擴光區的該些微結構係以交錯型、棋盤型及/或以從大尺寸逐漸縮小之漸進型的方式排列。
如申請專利範圍第1或2項所述之顯示裝置，其中該些微結構形成於該些子擴光區域之至少一者。
如申請專利範圍第1或2項所述之顯示裝置，其中該些子擴光區域包括一第一區及一第二區，該顯示面板之該些子畫素區包括一第一驅動區及一第二驅動區，該顯示面板施加在該第一驅動區的驅動電壓與該第二驅動區的驅動電壓係相異，其中該些子擴光區域的該第一區及該第二區分別與該第一驅動區及該第二驅動區相對應，且各該擴光粒子群形成於對應之該些子擴光區的該第一區與該第二區之至少一者。
如申請專利範圍第1或2項所述之顯示裝置，其中位於同一個該擴光區之同一個該子擴光區域的該些微結構的尺寸及/或形狀係相異或相同，且/或位於同一個該擴光區之不同的該些子擴光區域的該些微結構的尺寸及/或形狀係相異或相同。
如申請專利範圍第1或2項所述之顯示裝置，其中位於同一個該擴光區之不同的該些子擴光區域的該些擴光粒子群的密度係相同或相異。