专利名称：具有绕射式光栅的液晶显示器保护板的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种仪器领域光学中的光学元件，特别是涉及一种具有绕射式光栅结构而可绕射出彩虹形影像的具有绕射式光栅的液晶显示器保护板。
液晶显示器因其能显示数字、文字及图案，目前已广泛地应用于移动电话、调用器、电子表及计算器等产品上。
请参阅图5所示，现有的液晶显示器40，主要由背光板41、后偏极板42、液晶层43、前偏极板44及保护板45构成。液晶显示器40的工作原理如下所述背光板41可以将前方或后方射入的光均匀散射至各方，使整个液晶显示器40显示屏的输入光场亮度均匀。后偏极板42将上述入射光滤光成为线偏极光，此线偏极光具有特定偏振方向，当线偏极光经过液晶层43时会生成旋光现象，即线偏极光的方向会改变，在液晶层43中的各点施以不同电压，可以对从后偏极板42过来的线偏极光生成不同的旋光角度，因此经液晶作用后的各处光线会因施加电压的不同而有不同的偏极态，又不同偏极态的光线会射入前偏极板44，而前偏极板44仅允许某一特定偏极方向的光通过，故不同偏极态的光只有在此特定方向的偏振分量能通过前偏极板44。因此，正确控制各点的液晶旋光强度，即可使通过前偏极板44的光线生成明暗分布的出射光，而显现图案、数字或文字。
而一薄玻璃片通常设置位于前偏极板44与液晶层43之间，以及后偏极板42与液晶层43之间，作为后偏极板42与前偏极板44的基板或作为液晶层43的夹具，但是，由于一般玻璃不具有旋光性，因此不影响液晶显示器40的正常功能。
虽然在理论上，由前述构造组成的液晶显示器40可以前述结构形式供直接使用，但实际上在其表面大多设有一保护板45，以避免外物直接撞击或接触到前偏极板44。
该保护板45，一般为透明且具有相当强度的板体，通常是以注塑成型方式制成。简言之，现有的保护板45的功能仅为保护液晶显示器40以及不影响用户看清楚液晶显示器40的内容而已，而并不具备其他功能。由此可见，上述现有的液晶显示器保护板仍存在有缺陷，而丞待加以改进。
有鉴于上述现有的液晶显示器保护板存在的缺陷，本设计人基于丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出本实用新型，使得保护板具有保护功能以外，还可产生其他结合视觉的光学效果。
本实用新型的主要目的在于，克服现有的液晶显示器保护板存在的缺陷，而提供一种具有绕射式光栅的液晶显示器保护板，使该保护板具有绕射式光栅结构，除了具有能保护液晶显示器并且透视液晶显示器上的图形与数字的功能以外，当光线以适当条件照射在液晶显示器上时，保护板更能以反射方式绕射出具有彩虹形绕射的影像。
本实用新型的另一目的在于，提供一种具有绕射式光栅的液晶显示器保护板，使其具有易于识别、防止仿冒及制造时不变动原生产流程等功效。
本实用新型的目的是由以下技术方案实现的。依据本实用新型提出的一种具有绕射式光栅的液晶显示器保护板，其特征在于该保护板的表面设有光栅结构，其除可供透视显示器上的图案外，并可在外部光线以适当条件照射入时，可生成反射的绕射式影像。
本实用新型的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。
前述的具有绕射式光栅的液晶显示器保护板，其中所述的光栅结构可为一凹凸式光栅。
前述的具有绕射式光栅的液晶显示器保护板，其中所述的光栅结构为使光线绕射的光波干涉式光栅、刻纹式光栅或接触复片式光栅。
前述的具有绕射式光栅的液晶显示器保护板，其中所述的光栅结构可为一折射率调制式光栅。
前述的具有绕射式光栅的液晶显示器保护板，其中所述的光栅结构表面上可涂覆设有提高反射的绕射式影像亮度的镀层。
前述的具有绕射式光栅的液晶显示器保护板，其中所述的光栅结构是制作在透明薄膜上，再附着设于保护板的表面上。
前述的具有绕射式光栅的液晶显示器保护板，其中所述的光栅结构是可附设或贴附于保护板的内表面。
前述的具有绕射式光栅的液晶显示器保护板，其中所述的光栅结构是可附设或贴附于保护板的外表面。
本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和积极效果。由以上技术方案可知，本实用新型在表面设有绕射式光栅结构，除能保护液晶显示器并且透视显示器上的图形与数字外，还至少具有下列优点1、当光线以适当条件照射在液晶显示器上时，保护板更能以反射方式绕射出具有彩虹式绕射的影像。
2、更具有易于识别、防止仿冒及制造时不变动原生产流程的功效。
综上所述，本实用新型具有绕射式光栅结构而可绕射出彩虹形影像，使得保护板具有保护功能以外，还可产生其他结合视觉的光学效果，另其还具有易于识别、防止仿冒及制造时不变动原生产流程等优点。其不论在结构上或功能上皆有较大的改进，并产生了好用及实用的效果，而确实具有增进的功效，从而更加适于实用，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
本实用新型的具体结构由以下实施例及其附图详细给出。
图1是本实用新型的保护板与液晶显示器的组合结构剖视图。
图2是本实用新型的保护板与光线的相对关系示意图。
图3是观看本实用新型的液晶显示器上图案时的结构剖视示意图。
图4是观看本实用新型液晶显示器上绕射影像时的结构剖视示意图。
图5是现有的液晶显示器的结构剖视示意图。
以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的具有绕射式光栅的液晶显示器保护板其具体结构、特征及其功效，详细说明如后。
请参阅
图1所示，本实用新型具有绕射式光栅的液晶显示器保护板，其主要是以一具有特殊构造的保护板15设置于液晶显示器10的表面，其中该液晶显示器10，主要由背光板11、后偏极板12、液晶层13、前偏极板14及保护板15构成。有关该背光板11、后偏极板12、液晶层13及前偏极板14的工作原理与现有的液晶显示器大致相同，故此不再赘述，在此仅详细说明保护板15部分。
该保护板15，设置于前偏极板14外，其表面上设有凹凸起伏状的刻纹而形成光栅结构151，借此使外部光线照射在保护板15时生成反射绕射光，至于该光栅结构151，制作设置于保护板15的内表面或外表面均可。
又该光栅结构151，可以为各种使光线绕射的一种光栅，如光波干涉式光栅、刻纹式光栅或接触复片式光栅等。
请再参阅图2所示，当入射光L照射在具有绕射式光栅结构151的透明保护板15时，会生成为多道的入射光及反射光，其包括有第一阶入射绕射光L1、直接入射光L2、负一阶入射绕射光L3、第一阶反射绕射光L4、直接反射光L5及负一阶反射绕射光L6。至于其它阶的入射光或反射光，因其光强度较弱而可以忽略。
当观看液晶显示器10上的图案时，是利用直接入射光L2；观看彩虹式绕射影像时，则利用第一阶反射绕射光L4或负一阶反射绕射光L6。借此，保护板15除了具有保护液晶显示器10表面的功能外，也可利于观看液晶显示器10上显示的图案，同时当光线以适当角度投入时则可生成彩虹式绕射影像。
借由上述这种结构设计，可表现出以下影像1、立体影像；2、随眼睛视角而能动态变化的影像；3、使用特定判读机器才能解读的暗码影像；以及4、它种不同视觉效果的影像。
除前述影像效果外，本实用新型的保护板15更具有易于识别及防止仿冒的优点。
请再参阅图3所示，其显示用户观看液晶显示器10上的图案及一般使用的情况，背光板11散射出来的光经过后偏极板12、液晶层13、前偏极板14及保护板15后即能显示出图案，此时眼睛E看到的影像是光线穿透保护板15的直接入射光L7而不是入射绕射光。
虽然因绕射现象的存在将使直接入射光L7减弱，但由于减弱比例不多，若以适当角度避开绕射影像发亮的条件，可确保液晶显示器10上的图案清晰可见。
请参阅图4所示，其显示用户观看液晶显示器10上的绕射影像的情形，外界光源W以适当角度投射在保护板15上时，将在其凹凸的光栅结构151上生成反射绕射光L8，因此可观看到彩虹式绕射影像。
有时，单纯依赖保护板15本身借光栅结构151的反射光而生成的绕射，其影像亮度不够，因此可在凹凸不平的光栅结构151上覆设以镀层，以提高反射绕射光L8的强度，而可增强绕射式影像的亮度。
一般而言，液晶显示器保护板的制造是以注塑成型最为方便，因此只要在原成型模具的内表面上附加一片如复印纸般厚的薄镍模，其表面具有极细微凹凸不平的光栅结构，即可以在原生产流程中进行生产。
若保护板不是以注塑成型制造时，可以先将绕射式光栅结构制作在透明薄膜上，再附着在保护板上，此时的光栅结构不必局限于表面凹凸式结构光栅，亦可为折射率调整式光栅，该所谓折射率调整式光栅，是指透光体各局部区域的折射率不同，而使光通过各局部区域时生成不同的光程差，使其生成绕射。若保护板材料为热可塑性材料，则可利用热压印方式将上述薄镍板上的极细微凹凸的光栅结构复制到保护板上。
因为该薄镍板或制作绕射式光栅结构的透明薄膜皆容易从全息像片制作公司处取得，所以本实用新型的制造对于原生产流程的影响极为有限。当表现同一绕射式影像的保护板需求量不多时，亦可采用直接在保护板上涂覆设有感光材料，以记录光栅图样，在感光、显影、停影及定影等过程后，即可得到表面具有光栅结构的保护板。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求1.一种具有绕射式光栅的液晶显示器保护板，其特征在于该保护板的表面设有光栅结构。
2.根据权利要求1所述的具有绕射式光栅的液晶显示器保护板，其特征在于所述的光栅结构为一凹凸式光栅。
3.根据权利要求1所述的具有绕射式光栅的液晶显示器保护板，其特征在于所述的光栅结构为使光线绕射的光波干涉式光栅、刻纹式光栅或接触复片式光栅。
4.根据权利要求1所述的具有绕射式光栅的液晶显示器保护板，其特征在于所述的光栅结构为一折射率调制式光栅。
5.根据权利要求1所述的具有绕射式光栅的液晶显示器保护板，其特征在于所述的光栅结构表面上涂覆设有提高反射的绕射式影像亮度的镀层。
6.根据权利要求1所述的具有绕射式光栅的液晶显示器保护板，其特征在于所述的光栅结构是制作在透明薄膜上，再附着设于保护板的表面上。
7.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的具有绕射式光栅的液晶显示器保护板，其特征在于所述的光栅结构是附设或贴附于保护板的内表面。
8.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的具有绕射式光栅的液晶显示器保护板，其特征在于所述的光栅结构是附设或贴附于保护板的外表面。
专利摘要一种具有绕射式光栅的液晶显示器保护板,其表面设有光栅结构,该光栅结构可为一凹凸式光栅、折射率调制式光栅,光栅结构表面上可涂覆有提高反射的绕射式影像亮度的镀层,光栅结构可附设或贴附于保护板的内或外表面。其除能保护液晶显示器并且透视显示器上的图形与数字外,当光线以适当条件照射液晶显示器时,更能以反射方式绕射出具有彩虹式绕射的影像;此外,本实用新型更具有易于识别、防止仿冒及制造时不变动原生产流程的功效。
文档编号G09F9/35GK2344831SQ98241670
公开日1999年10月20日 申请日期1998年10月22日 优先权日1998年10月22日
发明者叶胜利, 寥宏荣, 黄智光, 郑智仁, 许尧生 申请人:华锦光电科技股份有限公司