TWI781837B - 顯示器 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種顯示器，該顯示器包括一顯示面板，以及一光重導向膜，設置於該顯示面板之出光側。該光重導向膜包含一光重分配層及一導光層配置於該光重分配層上。此光重導向膜之光重分配層包含複數個沿一第一方向延伸且間隔配置的條狀微稜鏡以及設置於該些相鄰條狀微稜鏡之間隔底部之複數個繞射光柵，其中該每一條狀微稜鏡具有至少一側為導光斜面，每一間隔底部具有至少一組繞射光柵，且該導光層與該些條狀微稜鏡以及複數個繞射光柵相接。此光重導向膜設置於顯示面板之顯示側時可改善顯示器側視角失光問題，並使不同視角下的亮度分佈較均勻。

Description

顯示器
本發明是關於一種顯示器。該顯示器包含一光重導向膜，而可均化顯示器各視角之亮度差異，避免產生過度視角依附性問題。
隨著顯示器往更大尺寸的趨勢發展，尤其是大型電視或拼接顯示牆等應用，即使使用者位於正視角觀看該些顯示器，對於大尺寸顯示器的邊緣畫面仍可發現其對比、亮度等表現與中央畫面不一致，更遑論當使用者位於側視角觀看時，隨著整體側向亮度不足之主因，所造成之色彩偏差、飽和度降低的情況將更為嚴重。雖然現今顯示器，不論是被動發光之液晶顯示器(LCD)，或可主動發光之有機發光二極體顯示器(OLED display)、小間距發光二極體顯示器 (small-pitch LED display)、次毫米發光二極體顯示器 (mini LED display)、微米發光二極體顯示器 (micro LED display)等電激發光顯示器，於各視角皆已具備極佳的對比特性，使得使用者於各視角範圍皆可觀看到顯示影像，然而，所謂對比值實為亮態影像與暗態黑畫面之比值，對於顯示器於側視角所具之對比值，如在液晶顯示器中，往往因為側視角光線已大幅衰退，暗態之漏光亦變得極低方具有一定對比值。又如在電激發光顯示器中，則因為本身暗態不發光，故對比值亦較高，但並不代表使用者實際所能感受亮態影像之均勻度與畫質。故現在使用者並不僅僅滿足於側視角可觀看到顯示影像但實際影像亮度微弱之最低要求，而期望所觀看到的顯示影像在各視角皆有一致均勻的影像光線與畫質。此外，現行顯示器不論被動發光型或主動發光型顯示器，皆普遍採用電激發光體作為影像光源，例如採用發光二極體(LED)背光源之液晶顯示器，或自發光的有機發光二極體顯示器。因電激發光體屬於單點亮度極高之點光源，需要良好的導光以形成均勻無閃爍感的整體顯示畫面。請配合參看圖1A，圖1A為以一般液晶顯示器為例，於水平視角之亮態光線分佈圖。由圖譜中明顯可見由液晶顯示器所發出之光線強度隨著視角增加而大幅下降，此因液晶顯示器屬非主動發光顯示器且顯示面板之像素光穿透度較低，為了增加發光二極體背光強度與效率，在背光模組中往往必須採用增亮膜、聚光稜鏡片等結構增亮，但此些方式往往僅可提升正視亮度峰值，且背光源所發出之光線通過顯示面板時，受限於該些像素之開口率，還會再隨著視角增加進一步衰減。此外，對於以本身發光體直接作為顯示畫素的電激發光顯示器，因顯示側缺乏擴散片、導光板等背光模組中的光學結構膜，亦容易於較大側視角觀看時產生失光及光線分佈不均問題，難以形成各視角亮度接近之理想面光源。因此，側視所觀看的影像皆無法具備如同正視所觀看的較佳影像品質，而特別容易因失光亮度不足導致影像具有較低的對比或異常的色彩表現。
此外，由圖1A之圖譜亦可知習知一般顯示器亮度的分佈特性，其在正視角範圍(例如±30∘視角內)的強度較高，側視角範圍(例如±30∘視角以外)的強度則大幅下降，此並不符合理想的亮度常態分佈，且亮度對視角光譜具有較大的切線斜率變化。習知技術中以加強背光源正視入射強度的方式增加光譜曲線之 半高寬(FWHM)，但無法改變顯示器亮度的整體分佈特性，故以習知半高寬(FWHM)觀察各視角亮度分佈是否均勻且廣的方式並不具代表性。
請再一併參看1B，另建議以能實際反映正視角與側視角亮度作為評價方式，例如分別以顯示器垂直視角之最大亮度的75%以上代表正視角範圍，最大亮度為40%以上代表側視角範圍，當正視角範圍不過度降低縮減，側視角範圍則可延伸增加，使亮度對視角光譜之切線斜率變化較小而緩而呈現較理想的常態分佈曲線，則該顯示器之亮度於各視角的均勻度呈現較佳，人眼觀看時可感受較均勻的亮度。
習知改善顯示器側視角畫質的方式中，例如台灣專利TWI645218揭露以一具有雙層光柵表面之光重導向膜，改善液晶顯示器廣視角時出現畫面泛白(color washout)或灰階反轉(gray-scale inversion)現象。然而，經實際測試，該光重導向膜雖具有改善畫面泛白與灰階反轉現象之效果，但雙層光柵結構對於光線亮度之減損較多，而實測下光柵結構因繞射效應主要仍以零階繞射與一階繞射強度相對較高，雖然加強性干涉對光線偏折效率較折射或散射佳，其所影響角度仍屬於在正視角範圍內，對於提升側視亮度之增益幅度有限。又例如台灣專利TWI731590揭露一液晶顯示器包含具有條狀微稜鏡層之色彩改善膜以改善液晶顯示器側視角色偏及飽和度降低問題，然而，在不使微稜鏡過度折射造成顯示解析度下降的前提下，僅依靠條狀微稜鏡層之導光角度仍不足，故其仍無法解決側視角失光及光線分佈不均問題。
本發明提供一種顯示器，在不影響原本顯示器正視亮度視感下，改變顯示器光線亮度分佈型態，延伸側視角範圍並提高各角度所觀看的影像光線品質與均勻度。
本發明之一實施態樣揭露之顯示器包括一顯示面板；以及一光重導向膜，其設置於該顯示面板之出光側，該光重導向膜包含一光重分配層，具有複數個沿一第一方向延伸且間隔配置的條狀微稜鏡以及設置於該些相鄰條狀微稜鏡之間隔底部的複數個繞射光柵，其中，每一該些條狀微稜鏡具有至少一側為導光斜面，且每一間隔底部具有至少一組繞射光柵；以及一導光層，配置於該光重分配層上，並與該些條狀微稜鏡以及繞射光柵相接；其中，相對該顯示器之垂直視角正規化後最大亮度，最大亮度之75%的視角定義為75%正視角範圍(VW75)及最大亮度之40%的視角定義為40%側視角範圍(VW40)，且該顯示器最大亮度的75%正視角範圍 (VW75)與未使用此光重導向膜之原始75%正視角範圍(VW75 origin)的視角延伸比值＞1.0，最大亮度的40%側視角範圍(VW40)與未使用此光重導向膜之原始40%側視角範圍(VW40 origin)的視角延伸比值＞1.3，即VW75/VW75 origin＞1.0，且VW40/VW40 origin＞1.3。
在本發明顯示器另一實施例中，該顯示器亮度正規化後之最大亮度隨視角變化光譜之最大切線斜率絕對值小於4.0x10 -2。
在本發明顯示器另一實施例中，該顯示面板可為液晶顯示面板或電激發光顯示面板。在本發明之一實施例中，該顯示面板為電激發光顯示面板，其中該電激發光顯示面板可為有機發光二極體顯示面板、小間距發光二極體顯示面板、次毫米發光二極體顯示面板或微米發光二極體顯示面板。
在本發明顯示器另一實施態樣中，該顯示器更包括一偏光板設置於該光重導向膜之一側，該偏光板可設置於光重導向膜之出光側或入光側。
在本發明顯示器另一實施例中，該偏光板係為線偏光板或圓偏光板。
在本發明顯示器一實施例中，該光重分配層具有一第一折射率n1，該導光層具有一第二折射率n2，該第一折射率n1與該第二折射率n2係介於1.4至1.7，且n1與n2的差值不小於0.05。
在本發明顯示器另一實施例中，該光重分配層的每一該些條狀微稜鏡之底部最大寬度係介於3μm至 15μm之間。
在本發明顯示器另一實施例中，該光重分配層的每一該些條狀微稜鏡之高度係介於5μm至 15μm之間。
在本發明顯示器另一實施例中，該光重分配層的相鄰該些條狀微稜鏡之底部間隔寬度係介於3μm至15μm之間。
在本發明顯示器另一實施例中，該光重分配層的該些條狀微稜鏡之頂部係為平面、尖角或弧形。
在本發明顯示器另一實施例中，該光重分配層的條狀微稜鏡之每一導光斜面於垂直該第一方向之截面上與該光重導向膜膜面之法線方向成一夾角 θ，且該夾角 θ係不小於5°，且不大於15°。
在本發明顯示器另一實施例中，該設置於相鄰條狀微稜鏡之間隔底部的繞射光柵之週期係介於0.5μm至3.0μm之間。
在本發明顯示器另一實施例中，該設置於相鄰條狀微稜鏡之間隔底部的每一該些繞射光柵之高度係介於0.4μm至1.0μm之間。
在本發明顯示器另一實施例中，該顯示器更包括一功能層，形成於該光重導向膜之該出光側表面，其中該功能層可選自由硬塗層、抗反射層、以及抗眩層所構成群組的其中之一或其組合。
上述發明內容旨在提供本揭示內容的簡化摘要，以使閱讀者對本揭示內容具備基本的理解。此發明內容並非本揭示內容的完整概述，且其用意並非在指出本發明實施例的重要/關鍵元件或界定本發明的範圍。在參閱下文實施方式後，本發明所屬技術領域中具有通常知識者當可輕易瞭解本發明之基本精神以及本發明所採用之技術手段與實施態樣。
為了使本發明揭示內容的敘述更加詳盡與完備，下文針對了本發明的實施態樣與具體實施例提出了說明性的描述；但這並非實施或運用本發明具體實施例的唯一形式。以下所揭露的各實施例，在有益的情形下可相互組合或取代，也可在一實施例中附加其他的實施例，而無須進一步的記載或說明。
在以下描述中，將詳細敘述許多特定細節以使讀者能夠充分理解以下的實施例。然而，可在無此等特定細節之情況下實踐本發明之實施例。在其他情況下，為簡化圖式，熟知的結構與裝置僅示意性地繪示於圖中。
首先，請一併參照圖2A以及圖2B，圖2A所繪示的是根據本發明之一實施態樣所揭示的顯示器的立體透視圖，圖2B所繪示的是根據本發明一實施態樣所揭示的顯示器沿垂直Y軸方向截面的剖視圖。在本發明之顯示器10包括：一顯示面板11；以及一光重導向膜20，設置於該顯示面板11之出光側(未標示)。該光重導向膜20包含一光重分配層30以接收來自顯示面板11之影像光線，該光重分配層30具有複數個沿一第一方向D1延伸且間隔配置的條狀微稜鏡31以及設置於該些相鄰條狀微稜鏡31之間隔底部的複數個繞射光柵32，其中，每一該些條狀微稜鏡31具有至少一側為導光斜面31a，且每一間隔底部具有至少一組繞射光柵32；以及一導光層40，配置於該光重分配層30上，並與該些條狀微稜鏡31以及繞射光柵32相接。該顯示器10於最大亮度75%之視角延伸比值＞1.0，且於最大亮度40%之視角延伸比值＞1.3。
在本文中，最大亮度75%正視角範圍(VW75)為指顯示器經亮度正規化後，相對於垂直視角最大亮度，亮度為75%以上所涵蓋之視角範圍，最大亮度40%側視角範圍(VW40)為相對於垂直視角最大亮度，亮度為40%以上所涵蓋之側視角範圍。習知未包含光重導向膜20之顯示器的原始75%正視角範圍與原始40%側視角範圍分別以VW75 origin與VW40 origin表示。視角延伸比值則為具有光重導向膜20之本發明顯示器10相對未包含光重導向膜20之習知顯示器的原始視角比值。在本發明之顯示器10中，當顯示面板11之影像光線垂直入射光重導向膜20後，光線可有效率地側向傳導延伸正視角及側視角範圍，使最大亮度75%所代表正視角範圍之視角延伸比值大於1.0 (VW75/VW75 origin＞1.0)，且最大亮度40%所代表側視角範圍之視角延伸比值大於1.3 (VW40/VW40 origin＞1.3)，而未減損或限縮正視角的亮度。
在本發明顯示器另一實施例中，該顯示器10亮度正規化後之最大亮度隨視角變化光譜之最大切線斜率絕對值小於4.0x10 -2。當切線斜率絕對值較小時，代表亮度隨視角變化較和緩，而不易被人眼所察覺而影響視感。
在本發明顯示器的實施例中，可使用的顯示面板並不受限於顯示面板的發光機制，顯示面板藉由搭配光重導向膜可改善顯示器之亮態影像光線分佈，尤其是對於正視角與側視角最大亮度之差異較大或亮度隨視角衰減變化較快的顯示面板。在本發明顯示器的較佳實施例中，該顯示面板11可為液晶顯示面板或電激發光顯示面板。在本發明之使用電激發光顯示面板的實施例中，該顯示面板可為有機發光二極體顯示面板、小間距發光二極體顯示面板、次毫米發光二極體顯示面板或微米發光二極體顯示面板。
如圖2B所示，在本發明顯示器較佳的實施例所包含之光重導向膜20中，該光重分配層30之條狀微稜鏡31之底部最大寬度W1係介於3μm至15μm之間，高度H1係介於5μm至 15μm之間，相鄰條狀微稜鏡31之底部間隔寬度W2係介於3μm至15μm之間。在本發明光重導向膜20的實施例中，該些條狀微稜鏡31之高度H1係以可提供經過繞射光柵32偏折後之光線斜向入射通過即可，而條狀微稜鏡31之底部最大寬度W1與相鄰之該些條狀微稜鏡31之底部間隔寬度W2則可依照實際應用的顯示面板11所需之側向光源強度進行導光比例調控。
在本發明另一實施例顯示器中，該光重導向膜20的條狀微稜鏡31之頂部並不限定為平面、尖角或弧形，以不使顯示器之亮態畫面產生閃爍感即可。在本發明之一較佳實施例中，該光重導向膜20的條狀微稜鏡31之頂部為平面。
在本發明另一實施例顯示器中，該光重導向膜20的條狀微稜鏡31之每一導光斜面31a於垂直該第一方向D1之截面上與該光重導向膜20膜面之法線方向成一夾角 θ，且該夾角 θ較佳係不小於5°，用於提供足夠之導光入射面以接收來自通過該些繞射光柵32後之光線，且不大於15°，以兼具基本線性之導光效果。
在本發明另一實施例顯示器中，該光重導向膜20的條狀微稜鏡31可視不同顯示面板11的像素排列方式、像素尺寸、整體需求或產品設計需求等而使底部最大寬度W1、高度H1、底部間隔寬度W2與夾角 θ各自獨立設定為全部相同或部分相同，因此，相鄰之該些導光斜面31a可為對稱或不對稱。
在本發明另一實施例顯示器中，該光重導向膜20的繞射光柵32之週期P較佳係介於0.5μm至3.0μm之間。該每一繞射光柵32之高度H2係介於0.4μm至1.0μm之間。當該些繞射光柵32之週期P與高度H2小於條狀微稜鏡31之寬度與高度時，可產生相對更多之繞射效應而不致影響影像解析度。且，該些繞射光柵32尺寸未低於可見光的波長，因此，亦不會產生次波長效應，影響可見光於繞射光柵32界面之反射與穿透程度，以及因繞射效應的不連續性造成預期外的設計變數。
本揭露之光重導向膜20以具不同折射率之可固化樹脂形成光重分配層30及導光層40，在光重分配層30與導光層40界面中，因具有較強繞射效應且使進入的光線進行第一次分光的繞射光柵32，而繞射光柵32的分光效果與光柵週期、高度等相關，並不因光線路徑先經過高折射率之樹脂層再經低折射率之樹脂層、或先經過低折射率之樹脂層再經高折射率之樹脂層而產生大幅變化，但二者間需具有折射率差異。因此，光重分配層30的第一折射率n1可選擇大於或小於該導光層40的第二折射率n2。在本發明的一實施例中，該第一折射率n1及第二折射率n2為介於1.4至1.7之間，且第一折射率n1與第二折射率n2的差值不小於0.05且不大於0.3即可。
請配合參看圖3，圖3為習知僅具有條狀微稜鏡層60之色彩改善膜50之導光效果示意圖。習知色彩改善膜50為藉由條狀微稜鏡層60與填平層70之折射率差，及複數個條狀微稜鏡61之導光斜面61a，使入射條狀微稜鏡層60之光線L產生偏折，以改善側視角色偏問題。然而，由於當光線L正視入射時僅在通過該些導光斜面61a時方可產生偏折，故在顯示器朝薄型化發展的趨勢下，僅能依靠增加導光斜面61a與膜面法線夾角 θ，來改變可通過該些導光斜面61a之光線佔比；或藉由增加條狀微稜鏡層60與填平層70之折射率差以增大光線入射後偏折程度，但特殊的極高折射率或極低折射率光學材料又難以獲得，因此，無法大幅導光至側視角以改善側視角範圍與正視角範圍間的亮度分佈差異。
圖4為本發明顯示器10所包含之光重導向膜20之導光效果示意圖。在一實施例中，光重導向膜20之光重分配層30為設置於光線L之入光側，導光層40則為出光側。光重導向膜20之該光重分配層30除了包含複數個條狀微稜鏡31，還有設置於該些相鄰條狀微稜鏡31之間隔底部之複數個繞射光柵32。該些繞射光柵32可在不增加光重導向膜20整體厚度前提下，使入射之光線L除了直接通過該些導光斜面31a外，原本通過間隔底部平坦處未偏折之光線L還可先行繞射產生偏折後，再於導光層40中斜向入射該些導光斜面31a，以在不增加光重導向膜20整體厚度下增加導光光徑，並再次經過相鄰之導光斜面31a與繞射光柵32多次折射、繞射或反射至更大角度，使得光線強度隨側向視角之偏折次數自然遞減，而可降低側視角範圍與正視角範圍間的亮度分佈差異，達到較強側向導光及均化效果。
如圖5A~5B所示，在本發明顯示器另一實施態樣中，該顯示器100、100’更包括一偏光板80設置於該光重導向膜20之一側。該偏光板80可選擇性與該光重導向膜20之光重分配層30或導光層40相鄰。參看圖5A，當該偏光板80與光重分配層30相鄰時，該光重導向膜20之總面內相位差值(Re)較佳應小於10nm或大於3000nm。參看圖5B，當該偏光板80與導光層40相鄰時，該光重導向膜20之總面內相位差值(Re)較佳應小於10nm或接近於0，以避免偏光板80本身需具有特定相位差數值時，因附加光重導向膜20而使得顯示器100’之對比等特性產生偏差，或造成彩虹紋路等不均現象。
在本發明顯示器另一實施例中，該偏光板80可為線偏光板或圓偏光板。若偏光板80為線偏光板時，該偏光板80較佳可與光重分配層30相鄰，該偏光板80亦可作為光重分配層30之第一可固化樹脂成型過程時之所用之基材，而光重導向膜20則可作為該偏光板80之一保護層，且該些條狀微稜鏡31與繞射光柵32所延伸之第一方向D1(Y軸方向)與該偏光板80之吸收軸80a相交於一角度介於90°±25°之間，以提升水平側視角之亮度，及各水平向視角之亮度均化效果。若偏光板80為圓偏光板時，該偏光板80不論與光重分配層30或導光層40相鄰，則該偏光板80還可降低外界環境光對於顯示器100或100’之顯示面板11之反光程度，尤其對於電極反光較為嚴重之電激發光顯示面板或半穿反式液晶顯示器之改善更佳。
圖6為本發明顯示器的另一實施態樣，其以圖5A所示的顯示器100進一步變化，其中光重導向膜220以光重分配層30與偏光板80相鄰。圖6揭示之顯示器100A的光重導向膜220進一步更包括一功能層90，其形成於該光重導向膜220之導光層40表面，其中該功能層90可依顯示器的實際需求選用選硬塗層、抗反射層、抗眩層或其組合。在本發明之一較佳實例中，該功能層90為導光層40之第二可固化樹脂成型過程時所用之基材並依需求在表面適當附加其他表面處理功能。在本發明之另一實例中，該功能層90可為光重導向膜220外側之保護層。
本發明顯示器10所包含的光重導向膜20之製造方式無特別限制。在本發明一實施例中，光重導向膜20可藉由模具、雕刻滾輪等形成條狀微稜鏡31與繞射光柵32，例如先壓印具有第一折射率n1的第一可固化樹脂(未繪示)，以形成沿同一方向延伸的複數個條狀微稜鏡31以及複數個繞射光柵32，經固化形成光重分配層30後，再將具有一第二折射率n2的第二可固化樹脂(未繪示)填充於該光重分配層30表面並使之平坦化以形成該導光層40。在本發明又一實施例中，亦可藉由反向結構的模具、雕刻滾輪等，先對用於作為導光層40具有第二折射率n2的第二可固化樹脂(未繪示)進行壓印，以形成反向對應的沿同一方向延伸的條狀微稜鏡31以及複數個繞射光柵32，經固化後再將具有一第一折射率n1的第一可固化樹脂(未繪示)填充於該導光層40之壓印表面並使平坦化以形成該光重分配層30。以使光重分配層30與導光層40相接觸之界面具有該些條狀微稜鏡31以及繞射光柵32之微結構即可。其中，第一可固化樹脂及第二可固化樹脂可為光可固化樹脂或熱可固化樹脂，例如為壓克力樹脂、矽利康樹脂、聚氨酯樹脂、環氧樹脂或其組合。
本揭露顯示器10所包含之光重導向膜20的條狀微稜鏡31與繞射光柵32之製造方法亦可在一基材上塗佈具有第一折射率n1的第一可固化樹脂，再藉由模具、雕刻滾輪等壓印以形成沿同一方向延伸的複數個條狀微稜鏡31以及複數個繞射光柵32，經固化形成光重分配層30後，再將具有第二折射率n2的第二可固化樹脂覆蓋並平坦化該光重分配層30表面以形成該導光層40。在本發明又一實施例中，亦可藉由反向結構的模具、雕刻滾輪等，先對用於作為導光層40具有第二折射率n2的第二可固化樹脂塗佈於一基材上後進行壓印，以形成反向對應的沿同一方向延伸的條狀微稜鏡31以及複數個繞射光柵32，經固化後再將具有一第一折射率n1的第一可固化樹脂填充於該導光層40之壓印表面並使平坦化以形成該光重分配層30。在完成光重分配層30及導光層40製作後，可保留基材或去除該基材。在採用基材進行光重導向膜20製作的實施例中，該基材可採用此技術領域常用的透明基材，如聚乙烯對苯二甲酸酯膜(PET)、三醋酸纖維素膜(TAC)、聚甲基丙烯酸甲酯膜(PMMA)等。
下述實施例係用來進一步說明本發明，但本發明並不受其限制。
實施例
實施例1、實施例2及實施例3
本實施例1至實施例3揭示的顯示器，其所包含之光重導向膜皆採用黏著層將不同的光重導向膜貼附於相同的偏光板上，再將光重導向膜分別外貼於相同的液晶顯示面板(廠牌型號為: AUO, VP229DA)之出光面，排除空氣層界面的影響。各實施例中所採用光重導向膜的光重分配層之條狀微稜鏡與繞射光柵之尺寸、材料折射率及導光斜面角度列示於表1。該偏光板之吸收軸為水平視角方向，光重導向膜之該些條狀微稜鏡所排列之第一方向與該偏光板之吸收軸夾角皆為105°，以產生足夠之水平側向導光，且可適當避免光重導向膜中的微結構與液晶顯示面板之像素週期產生繞射紋路或異常光斑。
比較例
比較例1
比較例1之顯示器僅所採用的液晶顯示面板與偏光板與實施例1至3相同，但偏光板本身不層疊任何條狀微稜鏡或繞射光柵等導光結構之光學膜。
比較例2及比較例3
比較例2及比較例3之顯示器同樣採用與實施例相同外貼的方式及與該偏光板之吸收軸夾角，將如圖3例示之具有條狀微稜鏡的色彩改善膜疊層在相同於實施例之偏光板及液晶顯示面板上。比較例2及3的色彩改善膜之條狀微稜鏡之尺寸、折射率及導光斜面角度示於表1。
比較例4
比較例4採用與實施例相同外貼的方式將具有繞射光柵結構的光學膜疊層於與實施例相同的偏光板及液晶顯示面板上。繞射光柵之結構尺寸示於表1。 表1
Figure 02_image001
將上述該些實施例及比較例之顯示器以面板量測儀器Autronic Melchers GmbH Mechanics, ConoScope 80 分別量測水平視角方向之亮態L255階調之最大亮度對視角變化。並將正規化後的光譜示於圖7，測試結果數值示於表2。 表2
Figure 02_image003
由表2的數據可明顯看出，當顯示器使用僅具有條狀微稜鏡結構的色彩改善膜之比較例2、比較例3，與使用僅具有繞射光柵的光重導向膜之比較例4，相對於不具任何導光結構膜的比較例1，對於顯示面板皆難以同時達到提升側視角之涵蓋角度範圍與降低亮度曲線最大斜率之功效。尤其在僅具有條狀微稜鏡結構的比較例3中，即使已大幅提升條狀微稜鏡之高度，增加其導光斜面接收側向導光能力，但其於亮度40%以上之側視角涵蓋範圍仍有其極限，僅可達到 78∘，且雖然還可降低亮度隨視角的變化曲線之最大斜率，但亮度75%以上之正視角涵蓋範圍已有些微程度下降，難以期望可藉由一再增加結構厚度提升側向導光效果。對於僅具繞射光柵結構的比較例4，雖然其不影響正視角範圍，但對於將光線大幅繞射至側視角的效果亦不佳。從表2之量測值與圖7的最大亮度隨視角變化光譜來看，將不具任何導光結構膜的比較例1作為對照，分別以其最大亮度40%代表原始40%側視角範圍(VW40 origin)與最大亮度75%代表原始75%正視角範圍(VW75 origin)，實施例1至實施例3相對皆可有效延伸擴展視角，尤其在最大亮度40%以上之側視角涵蓋範圍(VW40)提升效率極佳，40%視角延伸比值VW40/ VW40 origin皆為1.3以上，對於亮度75%以上的正視角範圍則依然大於1.0而優於原始的視角，不會限縮原始正視角範圍，僅將最大亮度之峰值降低並有效導光均勻分配至側視角，故亮度隨視角的變化之最大切線斜率皆可維持較低小於4.0x10 -2，使顯示器之亮態光譜接近理想的常態分佈曲線。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，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。
10、100、100’、100A:顯示器 11:顯示面板 20、220:光重導向膜 30:光重分配層 31、61:條狀微稜鏡 31a、61a:導光斜面 32:繞射光柵 40:導光層 50:色彩改善膜 60:條狀微稜鏡層 70:填平層 80:偏光板 80a:吸收軸 90:功能層 W1:寬度 W2:底部間隔寬度 H1、H2:高度 θ:夾角 P:週期 D1:第一方向
圖1A、圖1B所繪示的是液晶顯示器於水平視角之亮態光線分佈圖。
圖2A所繪示的是根據本發明之一實施態樣所揭示的顯示器的立體透視圖。
圖2B所繪示的是根據本發明一實施態樣所揭示的顯示器之剖視圖。
圖3為習知僅具有條狀微稜鏡層之色彩改善膜之導光效果示意圖。
圖4為本發明一實施例顯示器之光重導向膜之導光效果示意圖
圖5A及5B繪示本發明又一實施態樣的顯示器之示意圖。
圖6所繪示本發明又一實施態樣所揭示的顯示器之示意圖。
圖7所繪示的是量測顯示器最大亮度隨視角變化之正規化後的光譜。
10:顯示器
11:顯示面板
20:光重導向膜
30:光重分配層
31:條狀微稜鏡
32:繞射光柵
40:導光層
D1:第一方向

Claims (15)

  1. 一種顯示器，包括： 一顯示面板；以及 一光重導向膜，設置於該顯示面板之出光側，該光重導向膜包含： 一光重分配層，具有複數個沿一第一方向延伸且間隔配置的條狀微稜鏡以及設置於該些相鄰條狀微稜鏡之間隔底部的複數個繞射光柵，其中，每一該些條狀微稜鏡具有至少一側為導光斜面，且每一間隔底部具有至少一組繞射光柵；以及 一導光層，配置於該光重分配層上，並與該些條狀微稜鏡以及繞射光柵相接； 其中，該顯示器亮度正規化後之最大亮度75%之視角延伸比值＞1.0，且於最大亮度40%之視角延伸比值＞1. 3。
  2. 如請求項1所述的顯示器，該正規化後之最大亮度隨視角變化光譜之最大切線斜率絕對值小於4.0x10 -2。
  3. 如請求項1所述的顯示器，該顯示面板為液晶顯示面板或電激發光顯示面板。
  4. 如請求項3所述的顯示器，該電激發光顯示面板為有機發光二極體顯示面板、小間距發光二極體顯示面板、次毫米發光二極體顯示面板或微米發光二極體顯示面板。
  5. 如請求項1所述的顯示器，更包括一偏光板設置於該光重導向膜之一側。
  6. 如請求項5所述的顯示器，該偏光板係為線偏光板或圓偏光板。
  7. 如請求項1所述的顯示器，其中該光重分配層具有一第一折射率n1，該導光層具有一第二折射率n2，該第一折射率n1與該第二折射率n2係介於1.4至1.7，且n1與n2的差值不小於0.05。
  8. 如請求項1所述的顯示器，其中該光重分配層的每一該些條狀微稜鏡之底部最大寬度係介於3μm至 15μm之間。
  9. 如請求項1所述的顯示器，其中該光重分配層的每一該些條狀微稜鏡之高度係介於5μm至 15μm之間。
  10. 如請求項1所述的顯示器，其中該光重分配層的相鄰該些條狀微稜鏡之底部間隔寬度係介於3μm至15μm之間。
  11. 如請求項1所述的顯示器，其中該光重分配層的該些條狀微稜鏡之頂部係為平面、尖角或弧形。
  12. 如請求項1所述的顯示器，其中該光重分配層的條狀微稜鏡之每一導光斜面於垂直該第一方向之截面上與該光重導向膜膜面之法線方向成一夾角 θ，且該夾角 θ係不小於5°，且不大於15°。
  13. 如請求項1所述的顯示器，其中該光重分配層的繞射光柵之週期係介於0.5μm至3.0μm之間。
  14. 如請求項1所述的顯示器，其中該光重分配層的每一該些繞射光柵之高度係介於0.4μm至1.0μm之間。
  15. 如請求項1所述的顯示器，更包括一功能層，形成於該光重導向膜之該出光側表面，其中該功能層可選自由硬塗層、抗反射層、以及抗眩層所構成群組的其中之一或其組合。
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