TWI721635B

TWI721635B - 顯示裝置之結構

Info

Publication number: TWI721635B
Application number: TW108140486A
Authority: TW
Inventors: 唐安迪; 周凱茹; 吳哲耀; 陳翰; 陳世偉
Original assignee: 凌巨科技股份有限公司
Priority date: 2019-11-07
Filing date: 2019-11-07
Publication date: 2021-03-11
Also published as: TW202119114A

Abstract

本發明提供一種顯示裝置之結構，其係利用一偏光層、一光學膜層、一彩色濾光層、一液晶層以及一反射層，依順序由上而下設置；其中，該光學膜層包含至少一第一光控制膜及至少一第二光控制膜，該至少一第一光控制膜與該至少一第二光控制膜交替設置，該反射層包含複數個反射片，該些個反射片各別相鄰設置；利用此結構提升本發明之清晰度及提升光線進入本發明後之反射率。

Description

顯示裝置之結構

本發明是關於一種顯示裝置之結構，尤其係指一種用於廣角顯示裝置之結構。

液晶顯示器係為平面薄型的顯示裝置，其功耗相對低，且適用於各種電子裝置，受產業界的青睞，液晶顯示器之面板係由複數的彩色或黑白畫素組成，因為液晶本身不會發光，須放置光源於顯示面板後方或前方，主要原理是以電流使液晶分子產生點、線、面，並配合背光模組或前方之光線反射產生顯示畫面，因此，液晶顯示器依照不同的光源入射方式，其顯示面板主要可分為穿透式(Transmissive)面板與反射式(Reflective)面板。

穿透式面板不論在明亮場所或黑暗場所，光源都是經由設置於液晶後方之背光模組之光線穿透成像，所以視覺辨視效果佳，主要用來製作全彩的液晶顯示器，應用於電腦、筆記型的螢幕、液晶電視等需要全彩與高解析度的電子產品上，但穿透式面板之液晶顯示器在戶外光下的光學品質表現較不理想，需要以耗能更強的背光源克服戶外光之干擾，產業界為減少顯示器的耗能，反射式面板逐漸成為一種選擇。

對於液晶顯示器的反射式面板而言，如何將環境光有效率地導向所需的視角或提升可視角度，使得使用者能清晰地觀看面板顯示資訊，為關鍵之設計重點。而達成此目的之方式主要分為兩種，其中之一係於面板設置含微結構的光學層，使反射後的光線射入產生散射之效果；另一種係於面板中使用光控制膜(Light control film, LCF)，利用光控制膜之結構，將反射之光線導引、散射至所需的角度；使用光控制膜之優點在於無需於面板中形成微結構，其可避免於製造過程中干擾液晶排列而劣化顯示效果，且可藉由光控制膜提升視角之範圍達成廣角之功效，因此產業界廣泛將光控制膜應用於反射式液晶顯示器及廣角液晶顯示器中。

習知之反射式面板係藉由增加複數層不同結構之光控制膜，達到增加視角之功效；但此結構之缺點係，需增加多層光控制膜達到所需之光擴散分布，進而增加面板的厚度，因光控制膜之厚度與整體穿透率呈現反比之關係，因此，使用越多層光控制膜就會相對大幅減少整體顯示之穿透率，又因顯示器整體的反射率與光控制膜之厚度平方成反比，因此，若將光控制膜之厚度提升，同時也將導致顯示器的反射率大幅下降，使得顯示器之整體亮度降低，降低顯示器得顯示效果及清晰度，且製造多層光控制膜之成本也隨層數增加。

有鑑於上述習知技術之問題，本發明提供一種顯示裝置之結構，其係利用複數個第一光控制膜與複數個第二光控制膜交替設置組合成單一光學膜層，減少光控制膜之層數，提升顯示裝置之清晰度及提升光線進入顯示裝置後之反射率。

本發明之一目的在於提供一種顯示裝置之結構，其係利用至少一第一光控制膜與至少一第二光控制膜交替設置組合成單一光學膜層，且該至少一第一光控制膜與該至少一第二光控制膜對應一反射層所包含之複數個反射片，以提升顯示裝置之清晰度及提升光線進入顯示裝置後之反射率。

為達到上述所指稱之各目的與功效，本發明提供一種顯示裝置之結構，其包含一偏光層、一光學膜層、一彩色濾光層、一液晶層以及一反射層；該光學膜層設置於該偏光層之一下方，該光學膜層包含至少一第一光控制膜及至少一第二光控制膜，該至少一第一光控制膜與該至少一第二光控制膜交替設置；該彩色濾光層設置於該光學膜層之一下方；該液晶層設置於該彩色濾光層之一下方；該反射層設置於該液晶層之一下方，該反射層包含複數個反射片，該些個反射片各別相鄰設置；其中，該至少一第一光控制膜各別具有一第一寬度a，該至少一第二光控制膜各別具有一第二寬度b，該些個反射片各別具有一第三寬度W，該第一寬度a、該第二寬度b以及該第三寬度W滿足a+b≦W；利用此結構提升顯示裝置之清晰度及提升光線進入顯示裝置後之反射率。

本發明之一實施例中，其中該些個反射片各別對應複數個第一光控制膜及複數個第二光控制膜，該些個第一光控制膜之數量係m，該些個第二光控制膜之數量係n，並滿足m×a+n×b≦W。

本發明之一實施例中，其中該至少一第一光控制膜各別具有一第一長度c，該至少一第二光控制膜各別具有一第二長度d，該些個反射片各別具有一第三長度L，該第一長度c、該第二長度d以及該第三長度L滿足c+d≦L。

本發明之一實施例中，其中該些個反射片各別對應複數個第一光控制膜及複數個第二光控制膜，該些個第一光控制膜之數量係m，該些個第二光控制膜之數量係n，並滿足m×c+n×d≦L。

本發明之一實施例中，更包含一透光層，其設置於該光學膜層及該彩色濾光層之間。

本發明之一實施例中，更包含一基板層，其設置於該反射層之一下方。

本發明之一實施例中，其中該至少一第一光控制膜之導光角度與該至少一第二光控制膜之導光方向相異。

本發明之一實施例中，其中該至少一第一光控制膜各別具有之一第一厚度與該至少一第二光控制膜各別具有之一第二厚度相同。

本發明之一實施例中，其中一光線射入該偏光層，該光線經過該光學膜層、該彩色濾光層及該液晶層後，該反射層反射該光線形成一反射光線，該反射光線經過該液晶層後射至該光學膜層之該至少一第一光控制膜及該至少一第二光控制膜，該至少一第一光控制膜及該至少一第二光控制膜將該反射光線射出該偏光層。

本發明之一實施例中，其中該些個第一光控制膜之數量m及該些個第二光控制膜之數量n，滿足m≧1及n≧1。

為使　貴審查委員對本發明之特徵及所達成之功效有更進一步之瞭解與認識，謹佐以實施例及配合說明，說明如後：

本發明提供一種顯示裝置之結構，利用一偏光層、一光學膜層、一彩色濾光層、一液晶層以及一反射層，依順序由上而下設置；其中，該光學膜層包含至少一第一光控制膜及至少一第二光控制膜，該些個第一光控制膜與該些個第二光控制膜交替設置，該反射層包含複數個反射片，該些個反射片各別相鄰設置，以提升顯示裝置之清晰度及提升光線進入顯示裝置後之反射率，以克服習知多層光控制膜顯示器之缺點。

請參閱第1圖，其為本發明之實施例之結構示意圖，如圖所示，本實施例係第一實施例，其係一種顯示裝置之結構1，其包含一偏光層10、一光學膜層20、一彩色濾光層40、一液晶層50以及一反射層60，其中該光學膜層20係單一層，其包含至少一第一光控制膜22及至少一第二光控制膜24。

再次參閱第1圖，如圖所示，該光學膜層20設置於該偏光層10之一下方，該光學膜層20包含之該至少一第一光控制膜22及該至少一第二光控制膜24交替設置(如斑馬紋路、方形磁磚之排列方式)，本實施例中以複數個第一光控制膜22及複數個第二光控制膜24表示(圖示僅標示其中之一)，該彩色濾光層40設置於該光學膜層20之一下方，即該些個第一光控制膜22與該些個第二光控制膜24之一下方，該液晶層50設置於該彩色濾光層40之一下方，該反射層60設置於該液晶層50之一下方，該反射層60包含複數個反射片62(僅標示其中之一)，該些個反射片62各別相鄰設置(如斑馬紋路、方形磁磚之排列方式)，其各別位置對應該至少一第一光控制膜22及該至少一第二光控制膜24其中之一的位置；其中，該些個第一光控制膜22各別具有之一第一厚度t1與該些個第二光控制膜24各別具有之一第二厚度t2相同，以形成單一層之該光學層20。

接續上述，於本實施例中，該些個第一光控制膜22各別具有一第一寬度a，該些個第二光控制膜24各別具有一第二寬度b，該些個反射片62各別具有一第三寬度W，該第一寬度a、該第二寬度b以及該第三寬度W滿足式(一)：

。

於一實施例中，該些個反射片62各別對應複數個第一光控制膜22及複數個第二光控制膜24(圖未示)，該些個第一光控制膜22之數量係m，該些個第二光控制膜24之數量係n，該些個第一光控制膜22、該些個第二光控制膜24與該些個反射片62滿足式(二)：

，且m≧1及n≧1；其中，該第一寬度a、該第二寬度b及該第三寬度W之單位應相同；本實施例中，係取該第一寬度a與該第二寬度b之大小相同舉例，該第一寬度a與該第二寬度b之大小也可隨顯示器之光學設計相異，本發明不在此限制。

請參閱第2圖，其為本發明之實施例之光線路徑示意圖，如圖所示，於本實施例中，該偏光層10可使用聚乙烯醇、醋酸纖維素等材料製成，其主要作用是將不具偏極性的自然光線轉化為偏振光，來控制光線的穿透與否，進而控制光線的通過；該光學膜層20可使用習知之高分子材料製成(如塑膠、樹脂)，且該光學膜層20之該至少一第一光控制膜22各別具有之導光方向及該至少一第二光控制膜24各別具有之導光方向相異，使進入該光學膜層20之光線以不同方向射出，擴大射出光線分布之範圍；本實施例以一光線2、3表示照射該顯示裝置之結構1之光線，該光線2、3射入該偏光層10，該光線2、3通過該偏光層10後穿過該光學膜層20，即穿過該至少一第一光控制膜22及該至少一第二光控制膜24；該光線2、3再穿過該彩色濾光層40及該液晶層50並射至該反射層60所包含之該些個反射片62，該些個反射片62各別將該光線2、3反射成一反射光線4、5，該反射光線4、5穿過該液晶層50及該彩色濾光層40，該反射光線5射至該至少一第一光控制膜22並折射成一折射光線7，該反射光線4射至該至少一第二光控制膜24並折射成一折射光線6，該折射光線7與該折射光線6以相異之方向射出該偏光層10，該折射光線7與該折射光線6以相異之方向射出，可擴大顯示裝置之出光範圍，達到廣角顯示之功效。

本實施例利用該偏光層、該光學膜層、該彩色濾光層、該液晶層以及該反射層，依順序由上而下設置成該顯示裝置之結構，該光學膜層包含之該至少一第一光控制膜及該至少一第二光控制膜，對應該反射層包含之該些個反射片，利用此結構將光線以不同之方向折射出該偏光層，其可擴大顯示裝置之出光範圍，並提升顯示裝置之清晰度、反射率及增加光線之分布。

請參閱第3圖，其為本發明之實施例之其他結構示意圖，如圖所示，本實施例係基於上述第一實施例之結構，更包含一透光層30及一基板層70，該透光層30設置於該光學膜層20及該彩色濾光層40之間，該基板層70設置於該反射層60之一下方，即該些個反射片62之一下方，該透光層30與該基板層70夾設該彩色濾光層40、該液晶層50及該反射層60，以增強整體結構強度，其他元件之結構及其連接關係皆與上述實施例相同，故不再贅述。

請參閱第4圖，其為本發明之實施例之其他結構光線路徑示意圖，如圖所示，於本實施例中，該透光層30可讓光線穿過，其材料可使用玻璃，該基板層70係提供該反射層60支撐之元件，其可與該透光層30夾設該液晶層50增強其結構強度，該基板層70之材料可使用玻璃；本實施例以該光線2、3示意，該光線2、3通過該偏光層10後穿過該光學膜層20，即穿過該至少一第一光控制膜22及該至少一第二光控制膜24後，穿過該透光層30再穿過該彩色濾光層40及該液晶層50並射至該反射層60所包含之該些個反射片62，該些個反射片62各別將該光線2、3反射成一反射光線4、5，該反射光線4、5穿過該液晶層50、該彩色濾光層40及該透光層30，該反射光線5射至該至少一第一光控制膜22並折射成一折射光線7，該反射光線4射至該至少一第二光控制膜24並折射成一折射光線6，該折射光線7與該折射光線6以不同方向射出該偏光層10。

接續上述，再次參閱第1圖及第3圖，於本實施例中，該光學膜層20包含複數個畫素26，該些個畫素26各別設置該至少一第一光控制膜22與該至少一第二光控制膜24，該些個畫素26各別具有一第四寬度P1，該些個反射片62各別具有之該第三寬度W小於等於該些個畫素26各別具之該第四寬度P1。

本實施例係利用該偏光層、該光學膜層、該透光層、該彩色濾光層、該液晶層、該反射層以及該基板層，依順序由上而下設置成該顯示裝置之結構，該光學膜層包含之該至少一第一光控制膜及該至少一第二光控制膜，對應該反射層包含之該些個反射片，利用此結構將光線以不同之方向折射出該偏光層，提升顯示裝置之清晰度、反射率及增加光線之分布，並以該透光層及該基板層增強該液晶層之結構強度。

請參閱第5圖及第1圖，第5圖為本發明之實施例之結構關係示意圖，如圖所示，其係基於上述第一實施例之結構，將該光學膜層20、該彩色濾光層40及該液晶層50剖切，並以虛線表示該彩色濾光層40及該液晶層50，且以複數個第一光控制膜22及複數個第二光控制膜24表示(圖示僅標示其中之一)；因為該些個第一光控制膜22、該些個第二光控制膜24及該些個反射片62(僅標示其中之一)其中各別元件係矩形之結構，因此相對於該第一寬度a、該第二寬度b及該第三寬度W之另一邊，該至少一第一光控制膜22各別具有一第一長度c，該些個第二光控制膜24各別具有一第二長度d，同理，該些個反射片62各別具有一第三長度L；其中，該第一長度c、該第二長度d以及該第三長度L滿足式(三)：

；又，對應該些個反射片62之該至少一第一光控制膜22之數量係m，及該至少一第二光控制膜24之數量係n，該至少一第一光控制膜22、該至少一第二光控制膜24與該些個反射片62滿足式(四)：

，且m≧1及n≧1；其中，該第一長度c、該第二長度d及該第三長度L之單位應相同；本實施例之其他元件結構及其連接關係皆與上述第一實施例相同，故不再贅述；本實施例也適用於上述包含該透光層30及該基板層70之實施例，其元件結構連接關係與該實施例相同，故不再贅述。

接續上述，於本實施例中，該光學膜層20包含複數個畫素26，該些個畫素26各別具有一第四長度P2，該些個反射片62各別具有之該第三長度L小於等於該些個畫素26各別具有之該第四長度P2。

綜上所述，本發明提供一種顯示裝置之結構，其係利用該偏光層、該光學膜層、該彩色濾光層、該液晶層以及該反射層，依順序由上而下設置，該光學膜層包含該至少一第一光控制膜及該至少一第二光控制膜，將該至少一第一光控制膜與該至少一第二光控制膜以交替設置，形成單一層光學結構，減少光控制膜之層數，提升顯示裝置之反射率，並對應該反射層包含相鄰設置之該些個反射片；以此結構提升顯示裝置之清晰度，提升光線進入顯示裝置後之反射率，以及增加光線之分布範圍，本發明以單層之該光學膜層，解決習知多層光控制膜之顯示器之清晰度及反射率較低，且製造成本高昂之問題。

故本發明實為一具有新穎性、進步性及可供產業上利用者，應符合我國專利法專利申請要件無疑，爰依法提出發明專利申請，祈鈞局早日賜准專利，至感為禱。

惟以上所述者，僅為本發明一實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，故舉凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。

1:顯示裝置之結構 2:光線 3:光線 4:反射光線 5:反射光線 6:折射光線 7:折射光線 10:偏光層 20:光學膜層 22:第一光控制膜 24:第二光控制膜 26:畫素 30:透光層 40:彩色濾光層 50:液晶層 60:反射層 62:反射片 70:基板層 a:第一寬度 b:第二寬度 W:第三寬度 P1:第四寬度 c:第一長度 d:第二長度 L:第三長度 P2:第四長度 t1:第一厚度 t2:第二厚度

第1圖：其為本發明之實施例之結構示意圖；第2圖：其為本發明之實施例之光線路徑示意圖；第3圖：其為本發明之實施例之其他結構示意圖；第4圖：其為本發明之實施例之其他結構光線路徑示意圖；以及第5圖：其為本發明之實施例之結構關係示意圖。

1:顯示裝置之結構

10:偏光層

20:光學膜層

22:第一光控制膜

24:第二光控制膜

26:畫素

40:彩色濾光層

50:液晶層

60:反射層

62:反射片

a:第一寬度

b:第二寬度

W:第三寬度

t1:第一厚度

t2:第二厚度

P1:第四寬度

Claims

一種顯示裝置之結構，其包含：一偏光層；一光學膜層，其設置於該偏光層之一下方，該光學膜層包含至少一第一光控制膜及至少一第二光控制膜，該至少一第一光控制膜與該至少一第二光控制膜交替設置；一彩色濾光層，其設置於該光學膜層之一下方；一液晶層，其設置於該彩色濾光層之一下方；以及一反射層，其設置於該液晶層之一下方，該反射層包含複數個反射片，該些個反射片各別相鄰設置；其中，該至少一第一光控制膜具有一第一寬度a，該至少一第二光控制膜具有一第二寬度b，該些個反射片各別具有一第三寬度W，該第一寬度a、該第二寬度b以及該第三寬度W滿足a+b≦W，其中一光線射入該偏光層，該光線經過該光學膜層、該彩色濾光層及該液晶層後，該反射層反射該光線形成一反射光線，該反射光線經過該液晶層後射至該光學膜層之該至少一第一光控制膜及該至少一第二光控制膜，該至少一第一光控制膜及該至少一第二光控制膜將該反射光線射出該偏光層。
如請求項1所述之顯示裝置之結構，其中該些個反射片各別對應複數個第一光控制膜及複數個第二光控制膜，該些個第一光控制膜之數量係m，該些個第二光控制膜之數量係n，並滿足m×a+n×b≦W。
如請求項1所述之顯示裝置之結構，其中該至少一第一光控制膜具有一第一長度c，該至少一第二光控制膜具有一第二長度d，該些個反射片各別具有一第三長度L，該第一長度c、該第二長度d以及該第三長度L滿足c+d≦L。
如請求項3所述之顯示裝置之結構，其中該些個反射片各別對應複數個第一光控制膜及複數個第二光控制膜，該些個第一光控制膜之數量係m，該些個第二光控制膜之數量係n，並滿足m×c+n×d≦L。
如請求項所述之顯示裝置之結構，更包含一透光層，其設置於該光學膜層及該彩色濾光層之間。
如請求項1所述之顯示裝置之結構，更包含一基板層，其設置於該反射層之一下方。
如請求項1所述之顯示裝置之結構，其中該至少一第一光控制膜之導光角度與該至少一第二光控制膜之導光方向相異。
如請求項1所述之顯示裝置之結構，其中該至少一第一光控制膜各別具有之一第一厚度與該至少一第二光控制膜各別具有之一第二厚度相同。
如請求項2或4所述之顯示裝置之結構，其中該些個第一光控制膜之數量m及該些個第二光控制膜之數量n，滿足m≧1及n≧1。