显示装置的制作方法

本发明涉及一种显示装置，特别是一种具有良好光学显示效果的薄化型显示装置。

背景技术：

一般传统的偏光板是采用具有拉伸性的聚乙烯醇(PVA)材料，搭配吸附碘离子之后，再经由光学膜的拉伸，使其具有线偏振光吸收轴的性质，而具有线偏光的效果。然而此种偏光板的拉伸效果为全面单一性，因此导致显示面板的整体光学效果不佳。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的上述缺陷，提供一种具有良好光学显示效果的薄化型显示装置。

为了实现上述目的，本发明提供了一种显示装置。显示装置包括一显示面板以及一涂布型偏光层，涂布型偏光层设置于显示面板上。显示面板具有一第一像素区、一第二像素区和一第三像素区。涂布型偏光层包括一液晶材料层、一染料材料及一感光性材料，染料材料和感光性材料混合于液晶材料层中。涂布型偏光层具有一第一区域、一第二区域和一第三区域，分别对应于第一像素区、第二像素区和第三像素区，第一区域、第二区域和第三区域分别相对于具有一第一波长范围的光、具有一第二波长范围的光和具有一第三波长范围的光具有最大光穿透率，第一波长范围、第二波长范围和第三波长范围的至少其中两个不同。

本发明的技术效果在于：

本发明的染料材料和感光性材料混合于液晶材料层而形成涂布型偏光层，涂布型偏光层的不同区域对应于显示面板的不同像素区可吸收具有不同波长 范围的光，因此不但具有良好偏光效果，涂布型偏光层的区域化设计还可以提供更均匀的光学显示效果，且液晶涂布层的涂布型偏光层还可以达到显示装置的薄型化效果。以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为根据本发明一实施例的显示装置的剖面示意图；

图2A为根据本发明一实施例的涂布型偏光层的示意图；

图2B为根据本发明另一实施例的涂布型偏光层的示意图；

图2C为根据本发明一实施例的色度坐标图；

图2D为根据本发明一实施例的用于制作涂布型偏光层的光罩的示意图；

图3为根据本发明另一实施例的显示装置的剖面示意图；

图4A为根据本发明再一实施例的显示装置的剖面示意图；

图4B为根据本发明再又一实施例的显示装置的剖面示意图；

图5为根据本发明又一实施例的显示装置的剖面示意图；

图6为根据本发明一实施例的涂布型相位差层的示意图；

图7A～7B为根据本发明实施例的反射视角亮度图；

图8为根据本发明另一实施例的显示装置的剖面示意图；

图9为根据本发明又一实施例的显示装置的剖面示意图。

其中，附图标记

10、20、30、40、50、80、90 显示装置

100 显示面板

200、200A、200B 涂布型偏光层

210 第一区域

210a 第一配向角度

220 第二区域

220a 第二配向角度

230 第三区域

230a 第三配向角度

240 液晶材料

300 胶层

400 基底

500 相位差层

600 涂布型相位差层

610 第一相位差区

610a、620a 配向角度

620 第二相位差区

700 偏光层

L 紫外光

M 光罩

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

本发明的实施例中，染料材料和感光性材料混合于液晶材料层而形成涂布型偏光层，涂布型偏光层的不同区域对应于显示面板的不同像素区可吸收具有不同波长范围的光，因此不但具有良好偏光效果，涂布型偏光层的区域化设计还可以提供更均匀的光学显示效果，且液晶涂布层的涂布型偏光层还可以达到显示装置的薄型化效果。实施例所提出的组成为举例说明用，并非对本发明欲保护的范围做限缩。本领域技术人员当可依据实际需要对该些组成加以修饰或变化。

图1为根据本发明一实施例的显示装置10的剖面示意图。如图1所示，显示装置10包括一显示面板100以及一涂布型偏光层200，涂布型偏光层200设置于显示面板100上。

实施例中，显示面板100具有一第一像素区、一第二像素区和一第三像素区，例如分别包括红色像素、绿色像素和蓝色像素。实施例中，涂布型偏光层200包括一液晶材料层、一染料材料及一感光性材料，染料材料和感光性材料混合于液晶材料层中，也就是说，实施例的涂布型偏光层200例如是光配向的液晶涂布层，而不同的染料材料可以吸收具有不同波长范围的光，因此可以具有偏光效果。一实施例中，液晶涂布层的涂布型偏光层200的厚度例如是1～50微米(μm)。另一实施例中，液晶涂布层的涂布型偏光层200的厚度例如是1～5 微米，因此可以达到显示装置的涂布型偏光层200的薄型化效果。

如图1所示的实施例中，涂布型偏光层200例如是直接涂布于显示面板100上。

因此，相较于传统的聚乙烯醇(PVA)拉伸搭配吸附碘离子的偏光板，因为聚乙烯醇膜搭配两片保护层的三层结构偏光板具有至少10～40微米的厚度，根据本发明的实施例，液晶涂布层的涂布型偏光层200的厚度最小可以仅为1～5微米，因此可以达到显示装置的薄型化及轻量化的效果。

实施例中，以显示面板100为液晶显示面板为例，则显示装置10的厚度为小于300微米。

实施例中，涂布型偏光层200具有一第一区域、一第二区域和一第三区域，第一区域对应于第一像素区，第二区域对应于第二像素区，第三区域对应于第三像素区。第一区域相对于具有一第一波长范围的光具有最大光穿透率，第二区域相对于具有一第二波长范围的光具有最大光穿透率，第三区域相对于具有一第三波长范围的光具有最大光穿透率。第一波长范围、第二波长范围和第三波长范围的至少其中两个不同。

换句话说，第一区域、第二区域和第三区域的图案对应第一像素区、第二像素区和第三像素区的图案。以下参照附图以像素区为长条状图案为例说明，但三个像素区及其对应的第一区域、第二区域和第三区域的图案可依实际情况作选用，不以长条状图案为限。在一实施例中，上述第一像素区、第二像素区及/或第三像素区为周期性排列。

如图1所示，显示装置10可包括至少一个涂布型偏光层200，此涂布型偏光层200设置于显示面板100的一表面上。

在一实施例中，显示装置亦可包括两个涂布型偏光层(图未示)，此两个涂布型偏光层分别设置于显示面板的两个相对表面上。

图2A为根据本发明一实施例的涂布型偏光层的示意图。如图2A所示，一实施例中，涂布型偏光层200A的液晶材料层包括多个液晶分子，第一区域210中的液晶分子具有一第一配向角度210a，第二区域220中的液晶分子具有一第二配向角度220a，第三区域230中的液晶分子具有一第三配向角度230a，第一配向角度210a、第二配向角度220a和第三配向角度230a的至少其中两个不同。在一实施例中，第一区域210、第二区域220与第三区域230之中，任 意两面积可为相同或不同。在一实施例中，第一区域210、第二区域220与第三区域230之中，任意两形状可为相同或不同。举例而言，在如图2A所示的实施例中，第一配向角度210a和第二配向角度220a大致相同，而第三配向角度230a和另外两个不同。于其他实施例中，第一配向角度210a、第二配向角度220a和第三配向角度230a亦可以皆不相同。

一实施例中，第一配向角度210a、第二配向角度220a和第三配向角度230a的至少其中两个相差例如±10度。

详细来说，液晶显示装置的两个偏光层中至少其中一个采用本发明的实施例的涂布型偏光层200，则可以区域化调整两个吸收轴的角度差。例如在某些区域令两个偏光层的吸收轴的角度差为常见的90度，而在某些区域将吸收轴的角度差调整为90±10度，而可以区域化地最佳化显示效果，而可以达到例如是最大光穿透率的效果。

图2B为根据本发明的另一实施例的涂布型偏光层的示意图。如图2B所示，一实施例中，涂布型偏光层200B中的染料材料可包括一第一染料、一第二染料和一第三染料，第一染料位于第一区域210中、第二染料位于第二区域220中，第三染料位于第三区域230中。第一染料、第二染料和第三染料的至少其中两个不同。实施例中，第一染料、第二染料和第三染料中的两个的类型相同，而第三者的类型不同于另两个的类型。于其他实施例中，第一染料、第二染料和第三染料的类型例如彼此皆不相同。在一实施例中，第一染料、第二染料和第三染料可为二色性染料(Dichroic Dye)、及/或偶氮染料(azo dyes)，或为其他适合的材料。

一实施例中，第一染料、第二染料和第三染料的至少其中两个的浓度例如可以不同。实施例中，第一染料、第二染料和第三染料中的两个的浓度相同，而第三个的浓度不同于另两个的浓度。于其他实施例中，第一染料、第二染料和第三染料的浓度例如彼此皆不相同。一些实施例中，第一染料、第二染料和第三染料的类型以及浓度可以做适当搭配调整以达到使得第一区域210相对于具有第一波长范围的光具有最大光穿透率、第二区域220相对于具有第二波长范围的光具有最大光穿透率、且第三区域230相对于具有第三波长范围的光具有最大光穿透率。

详细来说，液晶显示装置的两个偏光层中至少其中一个采用本发明的实施 例的涂布型偏光层200，则可以利用染料的类型和/或浓度区域化调整搭配的频谱范围，使得各个像素区与其对应的区域的具有最大光穿透率的波长范围相同，而可以区域化地最佳化显示效果，并且达到整体的最大光穿透率的效果。

在如图2B所示的实施例中，第一配向角度210a、第二配向角度220a和第三配向角度230a可以相同或任两个不同。举例而言，本实施例中，第一配向角度210a、第二配向角度220a和第三配向角度230a实质上皆相同。在一实施例中，第一配向角度210a、第二配向角度220a和第三配向角度230a可三者皆不相同。在如图2A～2B所示的实施例中，第一像素区、第二像素区及第三像素区的至少任两个为周期性排列。

根据本发明的实施例，经由调整涂布型偏光层200的第一区域210、第二区域220和第三区域230中的液晶分子配向角度、染料类型和/或浓度，可以进一步调整通过各个区域的光的色度坐标数值范围。实施例中，第一区域、第二区域和第三区域分别相对于具有第一波长范围的光、具有第二波长范围的光和具有第三波长范围的光具有最大光穿透率，而第一波长范围、第二波长范围和第三波长范围分别对应一第一色度坐标(x1，y1)、一第二色度坐标(x2，y2)和一第三色度坐标(x3，y3)。第一色度坐标(x1，y1)、第二色度坐标(x2，y2)和第三色度坐标(x3，y3)的至少其中两个不同。也就是说，各个区域的色度坐标可以调整为至少有两个彼此为不同，也可以调整为三者皆不同。在一实施例中，第一区域210、第二区域220与第三区域230之中，任意两面积可为相同或不同。在一实施例中，第一区域210、第二区域220与第三区域230之中，任意两形状可为相同或不同。

图2C为根据本发明一实施例的色度坐标图。一实施例中，如图2C所示，经由调整涂布型偏光层200的第一区域210、第二区域220和第三区域230中的液晶分子配向角度、染料类型和/或浓度，可以使各个区域的色度坐标值红移或蓝移。举例而言，第一色度坐标(x1，y1)、第二色度坐标(x2，y2)和第三色度坐标(x3，y3)的任两个的差值(Δx，Δy)可以例如是(±0.1，±0.1)。由于此些差值可以区域性地调整改变，因此可以使显示装置具有整体色度的最佳化设计。

图2D为根据本发明一实施例的用于制作涂布型偏光层的光罩的示意图。如图2D所示，涂布液晶材料240之后，利用照射紫外光L及具有感光基的高 分子聚合物配向剂，如聚酰亚胺(polyimide：PI)，搭配光罩M的使用，利用光配向(Photoalignment)方式，可以做到区域性的配向，而形成对应显示面板的像素的间距(像素区)的第一区域、第二区域和第三区域，而针对各个区域进行配向角度的调整。在一实施例中，第一区域、第二区域与第三区域之中，任意两面积可为相同或不同。在一实施例中，第一区域、第二区域与第三区域之中，任意两形状可为相同或不同。

综上所述，利用涂布混合有染料材料及感光性材料的液晶材料层而制作的涂布型偏光层200，具有使其厚度达到薄化及整体装置轻量化的效果；另外，且利用不同的染料具有不同吸收频谱的特性，可配合各种显示装置的吸收频谱需求而调整染料的类型和/或浓度，而能达到显示装置的整体最佳化色度的显示效果的目标。

图3为根据本发明另一实施例的显示装置的剖面示意图。本实施例中与前述实施例相同或相似的元件沿用同样或相似的元件标号，且相同或相似元件的相关说明请参考前述，在此不再赘述。

如图3所示，显示装置20还包括一基底400，涂布型偏光层200涂布于基底400上。实施例中，基底400例如可包括一三醋酸纤维素层(TAC)、一聚甲基丙烯酸甲酯层(PMMA)、一环烯烃聚合物层(COP)、一聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)、一塑胶基板和一软性玻璃的至少其中之一。

另外，如图3所示，显示装置20还包括一胶层300，涂布型偏光层200经由胶层300贴合于显示面板100上。胶层300例如是感压胶(PSA)。另外，显示装置20可包括两个基底400、两个胶层300和两个涂布型偏光层200，此两组基底400、涂布型偏光层200和胶层300分别设置于显示面板100的两个相对表面上。

图4A为根据本发明再一实施例的显示装置的剖面示意图，图4B为根据本发明再又一实施例的显示装置的剖面示意图。本实施例中与前述实施例相同或相似的元件沿用同样或相似的元件标号，且相同或相似元件的相关说明请参考前述，在此不再赘述。

如图4A所示，显示装置30中，显示面板100例如是一有机发光二极体显示面板，显示装置30还包括一相位差层500，相位差层500设置于显示面板100和涂布型偏光层200之间。实施例中，显示装置30的厚度例如是小于 100微米。本实施例中，相位差层500例如是1/4λ或3/4λ的圆偏光层。在一实施例中，相位差层500亦可作为涂布型偏光层200的涂布基底。在一实施例中，相位差层500可通过胶层300贴合于显示面板100上。

如图4B所示，显示装置40中，显示面板100例如是一有机发光二极体显示面板，显示装置40还包括一相位差层500通过胶层300贴合于显示面板100之上。之后，涂布型偏光层200形成于一基底400之上后再通过另一胶层300贴合于相位差层500之上。实施例中，显示装置40的厚度例如是小于100微米。本实施例中，相位差层500例如是1/4λ或3/4λ的圆偏光层。

图5为根据本发明又一实施例的显示装置的剖面示意图。本实施例中与前述实施例相同或相似的元件沿用同样或相似的元件标号，且相同或相似元件的相关说明请参考前述，在此不再赘述。

如图5所示，显示装置50例如是有机发光二极管显示装置，显示面板100例如是有机发光二极管显示面板。有机发光二极管显示装置(显示装置50)包括一有机发光二极管显示面板(显示面板100)以及一涂布型相位差层600，涂布型相位差层600设置于有机发光二极管显示面板上。涂布型相位差层600包括一液晶材料层及一感光性材料，感光性材料混合于液晶材料层中。涂布型相位差层600具有一第一相位差区和一第二相位差区，第一相位差区和第二相位差区具有不同相位差。涂布型相位差层600例如是圆偏光层，具有1/4λ或3/4λ的相位延迟。

在一实施例中，如图5所示，显示装置50还可包括一偏光层700，偏光层700设置于涂布型相位差层600上。本实施例中，偏光层700可是选自一传统偏光膜层，例如是一聚乙烯醇膜。

图6为根据本发明一实施例的涂布型相位差层的示意图。本实施例中与前述实施例相同或相似的元件沿用同样或相似的元件标号，且相同或相似元件的相关说明请参考前述，在此不再赘述。

如图6所示，涂布型相位差层600具有第一相位差区610和第二相位差区620，第一相位差区610和第二相位差区620具有不同相位差。

一实施例中，涂布型相位差层600的液晶材料层包括多个液晶分子，第一相位差区610中的液晶分子和第二相位差区620中的液晶分子具有不同的配向角度。如图6所示，第一相位差区610中的液晶分子具有配向角度610a，第 二相位差区620中的液晶分子具有配向角度620a，而配向角度610a和配向角度620a为不同。实施例中，单一区域中的所有液晶分子具有相同的配向角度。

另一实施例中，第一相位差区610中的液晶分子和第二相位差区620中的液晶分子亦可具有不同的材料类型。

一些实施例中，第一相位差区610中的液晶分子和第二相位差区620中的液晶分子可以具有相同配向角度而具有不同材料类型，或是具有不同配向角度而具有相同材料类型，亦可以具有完全不同的配向角度及材料类型。

一些实施例中，涂布型相位差层600还可包括一基底(未为于图中)，液晶材料层系涂布于基底上以形成涂布型相位差层600。实施例中，基底例如可包括一三醋酸纤维素层(TAC)、一聚甲基丙烯酸甲酯层(PMMA)、一环烯烃聚合物层(COP)、一聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)、一塑胶基板和一软性玻璃的至少其中之一。

一些实施例中，涂布型相位差层600的材料亦可以先涂布在一载板上，材料固化之后形成涂布型相位差层600，再将载板从涂布型相位差层600上移除，此时不具有任何载板材料的涂布型相位差层600便可以贴合至显示面板100上。

一些实施例中，涂布型相位差层600的材料亦可以直接涂布至显示面板100上，接着材料固化后便形成涂布型相位差层600于显示面板100上。

实施例中，涂布型相位差层600包括液晶材料层和感光性材料，而感光性材料混合于液晶材料层中，也就是说，实施例的涂布型相位差层600例如是光配向的液晶涂布层。一实施例中，液晶涂布层的涂布型相位差层600的厚度例如是1～50微米。另一实施例中，液晶涂布层的涂布型相位差层600的厚度例如是1～5微米。

实施例中，显示装置50例如是有机发光二极管显示装置，设置有涂布型相位差层600的有机发光二极管显示装置(显示装置50)的厚度例如是小于100微米。

如图6所示的实施例中，涂布型相位差层600的第一相位差区610和第二相位差区620具有条状图案。于一些其他实施例中，第一相位差区610和第二相位差区620可分别具有条状图案、圆形图案或不规则图案。然实际应用时，第一相位差区610和第二相位差区620的图案可视需要做适当选择，不以前述 图案类型为限。在一实施例中，上述第一相位差区610和第二相位差区620为周期性排列。

前述实施例中，涂布型相位差层600具有两个相位差不同的相位差区。其他实施例中，更进一步，涂布型相位差层600可以具有3个以上具有不同相位差的相位差区。然实际应用时，具有不同相位差的相位差区的数目亦可视需要做适当选择，不以前述数目为限。

图7A～7B为根据本发明实施例的反射视角亮度图。图7A为不具有区域性涂布的相位差层500的有机发光二极管显示装置的模拟结果，而图7B为具有区域性涂布的涂布型相位差层600的有机发光二极管显示装置的模拟结果。其中网点分布越密集的区域表示其光穿透率越高，网点分布越疏散的区域表示其光反射率越低，此两张图皆显示暗态状态。

如图7A所示，不具有区域性涂布的相位差层500时，在上视角(90°)及下视角(270°)方向的光线反射明显比侧视角(0°和180°)方向的光线反射强，因此具有较高的光反射率。然而，具有区域性涂布的涂布型相位差层600时，在四个视角(0°、90°、180°、270°)方向的亮度分布均匀性则大幅提升。据此，根据本发明的实施例，区域性涂布的涂布型相位差层600的设置可以降低各视角的不均匀的色偏状况，使得全方位的侧视角度都具有均匀的亮度，并调整显示面的整体反射亮度及反射色相而达到各区域的光学表现均匀的效果。

图8为根据本发明又一实施例的显示装置的剖面示意图。本实施例中与前述实施例相同或相似的元件沿用同样或相似的元件标号，且相同或相似元件的相关说明请参考前述，在此不再赘述。

如图8所示，显示装置80例如是有机发光二极管显示装置，显示面板100例如是有机发光二极管显示面板。显示装置80包括显示面板100、基底400、涂布型偏光层200、涂布型相位差层600和胶层300。涂布型偏光层200涂布于基底400上，涂布型相位差层600经由胶层300贴合于显示面板100上，涂布型偏光层200和基底400经由另一胶层300贴合至涂布型相位差层600上。涂布型相位差层600设置于显示面板100和涂布型偏光层200之间。在一实施例中，上述基底400也可于贴合后移除。

图8所示的实施例中，涂布型相位差层600具有第一相位差区和第二相位差区，且第一相位差区和第二相位差区具有不同相位差。并且，涂布型偏光层 200具有一第一区域、一第二区域和一第三区域，分别对应于有机发光二极管显示面板的第一像素区、第二像素区和第三像素区，第一区域、第二区域和第三区域分别相对于具有第一波长范围的光、具有第二波长范围的光和具有第三波长范围的光具有最大光穿透率，第一波长范围、第二波长范围和第三波长范围的至少其中两个不同。

图9为根据本发明又一实施例的显示装置的剖面示意图。本实施例中与前述实施例相同或相似的元件沿用同样或相似的元件标号，且相同或相似元件的相关说明请参考前述，在此不再赘述。

如图9所示，显示装置90例如是有机发光二极管显示装置，显示面板100例如是有机发光二极管显示面板。显示装置90包括显示面板100、涂布型偏光层200、涂布型相位差层600和胶层300。涂布型相位差层600经由胶层300贴合于显示面板100上，涂布型偏光层200直接涂布或贴合于涂布型相位差层600上。涂布型相位差层600设置于显示面板100和涂布型偏光层200之间。

综上所述，根据本发明的实施例，染料材料和感光性材料混合于液晶材料层而形成涂布型偏光层，涂布型偏光层的不同区域对应于显示面板的不同像素区可吸收具有不同波长范围的光，因此不但具有良好偏光效果，涂布型偏光层的区域化设计还可以提供更均匀的光学显示效果，且液晶涂布层的涂布型偏光层还可以达到显示装置的薄型化效果。另外，感光性材料混合于液晶材料层中而形成涂布型相位差层，涂布型相位差层的不同区域具有不同相位差，此区域性涂布的涂布型相位差层的设置可以使得显示面在全方位的侧视角度都具有均匀的亮度，并达到各区域的光学表现均匀的效果。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。