专利名称：一种液晶显示器以及光学薄膜的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种液晶显示设备，特别涉及的是一种关于具有二分之一 波 板的液晶显示器以及光学薄膜。
背景技术：
近年来，传统的阴极射线管显示器(即俗称的CRT显示器)已渐渐地被液晶 显示器所取代，主要原因在于液晶显示器所释放出的辐射量远远小于CRT显示 器，且液晶显示器在这几年的制造成本也显着地降低。 一般来说，液晶显示器包 括背光模块与液晶面板两大部分，而背光模块的主要功用在于提供光源供液晶显 示器使用。
请参照图1,图1为现有的液晶显示器的示意图。此液晶显示器1000包括一 背光模块1100与一液晶面板1200,背光模块1100包括 一壳体1110、多个灯管 1120、 一扩散板1130、 一增亮膜1140与一反射式偏光膜片1150。其中，灯管1120 是配置在壳体1110的凹槽1112内，此凹槽1112的表面涂布有反射材质。扩散板 1130内部摻杂有多个扩散粒子，而增亮膜1140上方则设置有多个菱镜结构体 1142。另外，液晶面泽反1200包括 一下偏光^反1210、 一上偏光^反1210，、 一下磁: 璃基板1220、 一上玻璃基板1220'、 一上配向膜1230、 一下配向膜1230，与一液 晶层1240。
由于凹槽1112的表面涂布有反射材质，灯管1120所发射的光线会集中地朝 扩散板1130入射，扩散板1130内的扩散粒子则会使入射光充份混合，而使亮度 更佳均匀。另外，配置在增亮膜1140上的菱镜结构体1142则有聚光的作用。反 射式偏光膜片1150位于增亮膜1140上方，与反射式偏光膜片1150的穿透轴相同 方向的偏振光能穿过所述的反射式偏光膜片1150，而其余方向的偏振光则会被反 射式偏光膜片1150反射。
在扭转向列型(Twisted Nematic,俗称TN )的液晶面板1200中，下偏光板 1210的穿透轴的方向必须与反射式偏光膜片1150的穿透轴同向，这样才能使穿
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透反射式偏光膜片1150的偏振光也能穿过下偏光板1210。另外，液晶层1240则
是由多层液晶分子所迭加而成，而位于最上层与最下层的液晶分子的排列方向则
会与配向膜1230，的侧边夹一角度。
另外， 一般来说，下偏光板1210与反射式偏光膜片1150的穿透轴的方向会 随着液晶面板的种类的不同而不同。例如，在扭转向列型(Twisted Nematic,俗 称TN)的液晶面板1200中，下偏光板1210与反射式偏光膜片1150的穿透轴的 方向与下偏光板1210的两侧边所夹的角度为45 o (若下偏光板1210的形状为正 方形)。然而，若在垂直配向型(Vertical Alignment,俗称VA )的液晶面才反中， 下偏光板与反射式偏光膜片的穿透轴的方向与下偏光板的两侧边则是互相平行。
目前，反射式偏光膜片1150的制作方式是先制作出一原膜片后，再进行切割， 以制作出一片一片的反射式偏光膜片1150。接着，请参照图2A,图2A所绘示为 原膜片切割成反射式偏光膜片的方式。原膜片10的穿透轴的方向为XI,由于在 垂直配向型的液晶面板的反射式偏光膜片1150中，穿透轴的方向X2与反射式偏 光膜片1150的其中 一侧边方向平行，因此仅需沿着图2A中的虚线进行裁切，即 可得到所欲的反射式偏光膜片1150。
然而，请参照图2B,图2B所绘示为原膜片切割成反射式偏光膜片的另一种 方式。由于在扭转向列型的液晶面板的反射式偏光膜片中，穿透轴的方向X2与 反射式偏光膜片1150的其中一侧边方向夹45 0，所以裁切方向也需与原膜片10 的侧边夹45 0。然而，如此一来，在裁切完成后，也会产生一些废料(也即，图 2B中打"x"的部分)。所以，如何在裁切反射式偏光膜片时减少废料的产生，是 值得本领域具有通常知识者去思量地。
发明内容
本发明的目的是提供一种液晶显示器以及光学薄膜，所述的液晶显示器的构 成可使反射式偏光膜片在制作时，减少废料的产生。
根据上述目的及其它目的，本发明提供一种液晶显示器，此液晶显示器包括 一扭转向列型液晶显示面板与 一背光模块。此扭转向列型液晶显示面板包括一下 偏光板、 一液晶层单元与一上偏光板，所述的液晶层单元配置在下偏光板与上偏 光板之间。另外，背光模块包括一反射式偏光膜片与一二分之一波板(Half-wave plate),此二分之一波板是位于反射式偏光膜片的上方，所述的二分之一波板的主
轴(princeple axis, 可再细分为快轴与慢轴)与下偏光板的穿透轴(transmission axis) 相差一第一角度，而反射式偏光膜片的穿透轴与下偏光板的穿透轴相差一第二角 度，其中第一角度为第二角度的一半。
在上述的扭转向列型液晶显示器中，第二角度为tt/4。
在上述的扭转向列型液晶显示器中，二分之一波板是由N个1/2N波板所迭 加而成，其中N=2或4。
在上述的扭转向列型液晶显示器中，上偏光板的穿透轴与下偏光板的穿透轴 彼此直交。
根据上述目的及其它目的，本发明再提供一种光学薄膜，此光学薄膜装设在 一液晶显示面板内，所述的液晶显示面板具有一下偏光板。上述的光学薄膜包括 一反射式偏光膜片与一二分之一波板。此二分之一波板位于反射式偏光膜片的上 方，此二分之一波板的主轴与下偏光板的穿透轴相差一第一角度，而反射式偏光 膜片的穿透轴与下偏光板的穿透轴相差一第二角度，其中第一角度为第二角度的 一半。
由于光线在通过二分之一波板后，其偏振方向会变成与下偏光板的穿透轴的 方向相同，因此相较在现有，反射式偏光膜片的穿透轴与下偏光板的穿透轴无需 保持在相同的方向。也因此，在制作扭转向列型液晶面板用的反射式偏光膜片时， 其裁切方式可与图2A所示的方式相同，故不会产生废料的问题，从而降低成本。
图1为现有的液晶显示器的示意图2A为原膜片切割成反射式偏光膜片的方式；
图2B为原膜片切割成反射式偏光膜片的另一种方式；
图3为二分之一波板与光线间的交互作用图4为本实施例的液晶显示器的示意图5为下扩散板、上扩散板、液晶单元、反射式偏光膜片与二分之一波板的 位置关系图6A为由N个1/2N波^反所迭加而成的二分之一波^反； 图6B为由两片四分之一波板迭加而成的二分之一波板； 图6C为由四片/\分之一波+反迭加而成的二分之一波+反。
附图标记说明10-原膜片；1000-液晶显示器；1100-背光模块；1110-壳体；1112-凹槽；1120-灯管；1130-扩散板；1140-增亮膜；1142-菱镜结 构体；1150-反射式偏光膜片；1200-液晶面板；1210-下偏光板；1210，-上 偏光板；1220-下玻璃基板；1220'-上玻璃基板；1230 -上配向膜；1230，-下 配向膜；1240-液晶层；XI、 X2-穿透轴的方向；2000-液晶显示器；2100-背 光模块；2110-壳体；2112-凹槽；2120-灯管；2130-扩散板；2140-增亮膜； 2150-反射式偏光膜片；2160-二分之一波板；2162-1/2N波板；2164-四分之 一波板；2166-八分之一波板；2200-液晶面板；2205 -液晶单元；2210-下偏 光才反；2210，-上偏光才反；2220-下玻璃基板；2220，-上3皮璃基+反；2230-上配 向膜；2230，-下配向膜；2240-液晶层；F-快轴；S-慢轴；《-角度；Pl -第 一角度；02 —第二角度；L、 LO、 Ll、 L2、 L3、 LF、 LS —光线；PO、 Pl、 P2 —穿 透轴；AO、 Al -倾斜方向。
具体实施例方式
以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。 为了使下述的实施例能还易于被了解，在此先对二分之一波板的运作原理做 较详细的陈述，所谓的二分之一波板是指当光线穿过二分之一波板时，在慢轴 上所走的距离会比在快轴上所走的距离少二分之一波长。请参照图3，图3为二 分之一波板与光线间的交互作用图。二分之一波板2160是由双折射材料(brief ringentmaterial)所构成，所谓的双折射材料是指偏振在不同主轴方向时其折射 率不同。而且，若偏振在某一特定主轴方向时的折射率较小，光行进的速度较快， 则此特定主轴又称为快轴F。另外，偏振在垂直快轴方向的主轴时的折射率相对 较大，光行进的速度相对较慢，故垂直在快轴方向的主轴又称为慢轴S。由图3 可知，若以快轴F做为参考轴，光线L的偏振方向与快轴F所夹的角度为0,因 此光线L在快轴F上的分量LF，而在慢轴S上的分量LS。由于光线LF的速度 较光线LS快，故当光线L穿过二分之一波板2160时，光线LF较光线LS多走了 二分之一波长X的距离。也因此，穿过二分之一波板2160的光线L的偏振方向与 快轴F所夹的角度为W。因此，光线L在穿过二分之一波板2160后，其偏振方向 旋转了 20。另外需要注意的是，若以慢轴S做为参考轴，也可得到相同的旋转两 倍角度的论证结杲。
请参阅图4，图4为本实施例的液晶显示器的示意图。此液晶显示器2000包 括一背光模块2100与一液晶面板2200,此背光模块2100包括 一壳体2110、多 个灯管2120、 一扩散板2130、 一增亮膜2140、 一反射式偏光膜片2150与一二分 之一波板2160。其中，灯管2120是配置在壳体2110的凹槽2112内，此凹槽2112 的表面涂布有反射材质。扩散板2130内部掺杂有多个扩散粒子，而增亮膜2140 上方则设置有多个菱镜结构体2142。反射式偏光膜片2150位于增亮膜2140上方， 反射式偏光膜片2150主要是由多层薄膜所迭加而成，与反射式偏光膜片2150的 穿透轴相同方向的偏振光能穿过所述的反射式偏光膜片2150，而其余方向的偏振 光则会被反射式偏光膜片2150反射。
另外，液晶面板2200为扭转向列型液晶面4反，此液晶面冲反2200包括 一下 偏光^反2210、 一上偏光^反2210'、 一下玻璃基才反2220、 一上玻璃基^反2220，、 一 上配向膜2230、 一下配向膜2230，与一液晶层2240。其中，下玻璃基板2220、上 玻璃基板2220'、上配向膜2230、下配向膜2230，与液晶层2240构成一液晶层单 元(Liquid Cell) 2205。
请参阅图5，图5为下偏光板、上偏光板、液晶单元、反射式偏光膜片与二 分之一波板的位置关系图。由图5可知，上偏光板2210'的穿透轴P2与下偏光板 2210的穿透轴Pl彼此直交，也即相差90 0。而且，在液晶单元2205中，位于最 上层的液晶分子的排列方向Al与上偏光才反2210，的穿透轴P2相同，而位于最下 层的液晶分子的倾斜方向AO则与下偏光板2210的穿透轴P1相同。
另外，二分之一波板2160的快轴F与下偏光板2210的穿透轴Pl相差一第 一角度01，而反射式偏光膜片2150的穿透轴P0与下偏光板2210的穿透轴Pl相 差一第二角度M,其中第一角度ei为第二角度62的一半。在本实施例中，第二 角度02为7t/4,而第一角度01为tt/8。
当从灯管2120 (如图3所示)所射出的光线LO在经过反射式偏光膜片2150 的作用后，偏振方向与穿透轴P0方向相同的光线L2会穿过反射式偏光膜片2150, 而偏振方向与穿透轴P0方向不同的光线Ll则会被反射式偏光膜片2150所反射。 而且，从图3与相关说明可知，当光线L2通过二分之一波^反2160后，其偏振方 向会旋转2W，也即旋转02，而使光线L3的偏振方向与穿透轴Pl的方向相同， 因此光线L3能穿过下偏光板2210而到达液晶单元2205。
由于光线L2在通过二分之一波板2160后，会变成偏振方向与穿透轴Pl的
方向相同的光线L3，因此相较于现有，反射式偏光膜片2150的穿透轴P0与下偏
光板2210的穿透轴P1无需保持在相同的方向。也因此，在制作扭转向列型液晶 面板用的反射式偏光膜片2150时，其裁切方式可与图2A所示的方式相同，故不 会产生废料的问题，从而降低成本。
在上述的实施例中，第二角度02为7r/4,而第一角度01为ir/8。然而，当反 射式偏光膜片2150的穿透轴P0与下偏光板2210的穿透轴Pl间的角度02改变时， 本领域具有通常知识者也可调整二分之一波板2160的快轴F与下偏光板2210的 穿透轴P1间的角度01,以使穿过二分之一 波板2160的光线能穿过下偏光板2210。
上述的二分之一波板2160可用一体成型的方式制成，也可由N个1/2N波板 2162所迭加而成(如图6A所示)，其中N为自然数，而1/2N波4反是指当光 线穿过1/2N波板时，在慢轴上所走的距离会比在快轴上所走的距离1/2N波长。 因此，如图6B所示，二分之一波才反2160可由两片四分之一波寺反2164迭加而成， 或可由四片八分之一波板2166迭加而成(如图6C所示)。
本发明以实施例说明如上，然其并非用以限定本发明所主张的专利权利范围。 其专利保护范围当视后附的申请专利范围及其等同领域而定。凡本领域具有通常 知识者，在不脱离本专利精神或范围内，所作的还动或润饰，均属于本发明所揭 示精神下所完成的等效改变或设计，且应包含在下述的申请专利范围内。
权利要求
1. 一种液晶显示器，其特征在于:包括:一扭转向列型液晶显示面板，包括一下偏光板、一液晶层单元与一上偏光板，所述的液晶层单元配置在所述的下偏光板与所述的上偏光板之间；与一背光模块，包括一反射式偏光膜片与一二分之一波板，所述的二分之一波板是位于所述的反射式偏光膜片的上方，所述的二分之一波板的主轴与所述的下偏光板的穿透轴相差一第一角度，而所述的反射式偏光膜片的穿透轴与所述的下偏光板的穿透轴相差一第二角度，其中所述的第一角度为所述的第二角度的一半。
2. 根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于所述的第二角度为tt/4。
3. 根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于所述的二分之一波板是 由N个1/2N波^反所迭加而成。
4. 根据权利要求3所述的液晶显示器，其特征在于N=2。
5. 根据权利要求3所述的液晶显示器，其特征在于N-4。
6. —光学薄膜，装设在一液晶显示面板内，所述的液晶显示面板具有一下偏 光板，其特征在于所述的光学薄膜包括一反射式偏光膜片；与一二分之一波板，位于所述的反射式偏光膜片的上方，所述的二分之一波板 的主轴与所述的下偏光板的穿透轴相差一第一角度，而所述的反射式偏光膜片的 穿透轴与所述的下偏光板的穿透轴相差一第二角度，其中所述的第一角度为所述 的第二角度的一半。
7. 根据权利要求6所述的光学薄膜，其特征在于所述的第二角度为tt/4。
8. 根据权利要求6所述的光学薄膜，其特征在于所述的二分之一波板是由N 个1/2N波板所迭加而成。
9. 根据权利要求8所述的光学薄膜，其特征在于N=2。
10. 根据权利要求8所述的光学薄膜，其特征在于N=4。
全文摘要
本发明提供一种光学薄膜与一种液晶显示器，此液晶显示器包括一扭转向列型液晶显示面板与一背光模块。此液晶显示面板包括一下偏光板、一液晶层单元与一上偏光板，所述的液晶层单元配置在下偏光板与上偏光板之间。另外，背光模块包括一反射式偏光膜片与一二分之一波板，此二分之一波板是位于反射式偏光膜片的上方，所述的二分之一波板的主轴与下偏光板的穿透轴相差一第一角度，而反射式偏光膜片的穿透轴与下偏光板的穿透轴相差一第二角度，其中第一角度为第二角度的一半。
文档编号G02F1/13GK101377587SQ200710145969
公开日2009年3月4日 申请日期2007年8月30日 优先权日2007年8月30日
发明者余良彬, 赵翊涵 申请人:颖台科技股份有限公司