偏光板、其制造方法及使用偏光板的显示装置的制作方法

文档序号:2741024阅读:247来源:国知局

专利名称::偏光板、其制造方法及使用偏光板的显示装置的制作方法
技术领域
:本发明涉及一种具有偏光板的显示装置,特别是涉及一种偏光板、其制造方法及使用偏光板的显不装置。
背景技术
:平面的显示装置已广泛地应用于各式电子商品中。液晶显示装置因.省电、驱动电压低且制造简便而广受到青睐。其中,液晶显示装置通过背光模块提供光线至显示面板上以显示画面。一般来说,背光模块通常具有一发光源及多个光学膜片。发光源用以提供一光线,光学膜片则用以改善光线的光学特性。光学膜片例如是棱镜膜片、导光膜片、反射膜片、增亮膜片及扩散膜片等等。光学膜片用以将光线反射、导引、聚集及扩散。然而,增加光学膜片增加了各光学膜片组合的困难度,也增加了背光模块组装的时间。另外,每一光学膜片的厚度至少数百tim,较多的光学膜片也增加显示装置的厚度与重量。然而,若光学膜片不足,则会降低光线的光学特性,例如是降低光线的亮度与对比,而影响显示装置画面的显示质量。因此,如何减少显示装置的厚度又不影响显示画面的显示质量,乃显示装置业界致力于研究的方向。
发明内容本发明解决的主要技术问题在于,提供一种偏光板、其制造方法及使用偏光板的显示装置,以结合偏光膜、增亮膜及扩散层的单一偏光板,以减少显示装置的厚度,并提升显示装置的光学特性。为实现上述目的,本发明公开了一种偏光板,应用于一显示装置中,该偏光板包括一增亮膜;一扩散层,形成于该增亮膜的一表面;以及一偏光膜,设于该增亮膜的另一表面。该扩散层为一抗眩层。该增亮膜为一反射型偏光增亮膜。该扩散层的厚度小于或等于50ym。该扩散层的厚度介于5至20um之间。该偏光板的光学雾度值小于约75%。该偏光膜包括一偏光基膜以及分别位于该偏光基膜的相对表面的至少二保护膜。该偏光板的光学雾度值介于40%至60%之间。所述的偏光板,进一步包含一黏着层,位于该增亮膜与该偏光膜之间。本发明还公开了一种显示装置,包括偏光板;一显示面板,包括一第--基板、一第二基板、以及一液晶层,其中,该液晶层夹置于该第一基板以及该第二基板之间;以及一背光模块,该背光模块位于该显示面板的一侧,其中,该偏光板设置于该背光模块及该显示面板之间。本发明还公开了一种偏光板制造方法,包括提供一增亮膜;形成一扩散层于该增亮膜上;提供一偏光膜;以及将该偏光膜与具该扩散层的该增亮膜结合成一单一薄板。该扩散层为一抗眩层。该增亮膜为一反射型偏光增亮膜。该扩散层以湿式涂布的方式形成于该增亮膜上。所述制造方法中,结合成该单一薄板以贴合的方式。该贴合的方式包括形成一黏着层将该偏光膜与具该扩散层的该增亮膜贴合。本发明上述实施例所公开的偏光板、其制造方法及使用偏光板的显示装置,将偏光膜、增亮膜与扩散层结合成单一偏光板,借此大幅提升显示装置的亮度及对比。再者,本实施例将改变光线路径及光线极性两者不同用途的组件结合在一起,借此减少本实施例的背光模块其光学膜片的数量。因此,本实施例的显示装置与现有的显示装置相比具有较小的体积、较低的重量及较佳的光学牛寺性。本发明实施例简化显示装置的结构并有效地提升其光学特性。图1为依照本发明较佳实施例的显示装置的示意图。图2为依照本发明较佳实施例的偏光板的示意图。图3A、3B分别为依照本发明实验一的第一对照组和第一实验组的偏光板的示意图。图4A、4B分别为依照本发明实验一的第二对照组和第二实验组的偏光板的示意图。图5A至图5C依序为图2的偏光板的制造方法的示意图。其中,附图标记100:显示装置101、300:显示面板110:第一基板110'、130,外表面130:第二基板150:液晶层170:第一偏光膜跳背光模块190':光线210、230、250:偏光板211:第二偏光膜211a.、211c:三:醋酸纤维211b聚乙烯醇层213:增亮膜215:扩散层217、219:增亮:膜的表面具体实施方式本发明公开一种偏光板、其制造方法及使用偏光板的显示装置,主要是在显示装置的基板上设置一偏光板,且此偏光板同时结合了增亮与扩散的功能,以减少背光模块中的扩散膜片与增亮膜片使用数量,降低背光模块的厚度;而较、薄的背光模块与显示面板组装后,可使显示装置的整体厚度降低。再者,本发明所提出的具有增亮与扩散功能的偏光板和传统的显示装置结构相比,具有更高的亮度和对比值,改善了显示装置的光学特性。以下利用较佳实施例对本发明进行说明,然而实施例所提出的内容,仅为举例说明之用,并非作为限缩本发明保护范围之用。且实施例的附图省略不必要的组件,以利清楚显示本发明的技术特点。请同时参照图1及图2,图1为依照本发明较佳实施例的显示装置的示意图,图2为依照本发明较佳实施例的偏光板的示意图。如图1所示,显示装置IOO包括一第一基板IIO、一第二基板130、一液晶层150、一第一偏光膜170及一偏光板210。第二基板130相对第-基板110设置,液晶层150夹置于第一基板110与第二基板130间以组成一显示面板101。第一偏光膜170设置于第一基板110的一外表面110,上。如图2所示,偏光板210包括一第二偏光膜211、一增亮膜213及一扩散层215,而偏光板210如图1所示设置于第二基板130的一外表面130'上,在此较佳实施例中,第二偏光膜211与第二基板130的外表面130'接触。而第一偏光膜170或第二偏光膜211均包括偏光基膜以及分别位于偏光基膜的相对表面的至少二保护膜,在-种实施例中,扩散层215最好具有抗眩(anti-glare)功能,或扩散层215实质上为一抗眩层,扩散层215最好具粗糙表面或者于内部添加有扩散粒子,用以提高光线190'的光源效益。图1中,显示装置100还包括设置于显示面板101的一侧的一背光模块190,且背光模块190相对偏光板210设置。其中,偏光板210设置于背光模块190与第二基板130之间。换句话说,图1中的显示装置100的结构自上到下依序为第一偏光膜170、第一基板IIO、液晶层150、第二基板130、偏光板210以及背光模块190。其中偏光板210包括第二偏光膜211、增亮膜213及扩散层215,而显示装置100的第一基板110与第二基板130例如分别为一彩色滤光基板与一晶体管数组基板。背光模块190所提供的光线190'经由偏光板210、第二基板130、通过液晶层150、再到达第一基板IIO及第一偏光膜170,其中液晶层150的液晶分子随着施加于晶体管数组基板的像素电极的电压大小来改变其排列方式,以改变通过液晶层150的光线190,的偏振方向。由于本实施例的偏光板210整合现有的偏光膜211、增亮膜213及扩散层215于单一光学板中,除了现有的偏光膜的功能还同时具有增亮与扩散功能,因此本实施例的背光模块190可不需使用扩散膜片或者较现有的显示装置的背光模块至少减少一扩散膜片,例如现有的背光模块可能同时具有上扩散膜片与下扩散膜片,而本实施例的背光模块190则仅需有下扩散膜片(图未示)而不需要上扩散膜片,因偏光板210中的扩散层215可取代上扩散膜片的功能。在一较佳实施例中,扩散层215的厚度小于或等于50um,最好介于5至20um之间。而^L有背光模块所使用的扩散膜片需将扩散层形成在聚合物材质的基板上,基板例如是聚碳酸酯(polycarbonate,PC)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(Poly(ethyleneter印hthalate),PET),使现有的扩散膜片厚度约在200txm甚至更厚,因此应用本发明的偏光板210的结构不但可减少背光模块190中所使用的扩散膜片数量与厚度,更可减少组装后显示装置100的整体厚度,以上述较佳实施例而言,显示装置100的厚度至少减薄了150yi以下为根据本发明较佳实施例的具有偏光板210的显示装置100在不同光学雾度值之下,与传统显示装置的结构(设置多个光学膜片于背光模块)进行亮度与对比的测试。部分实验结果列于表一^^表三。另外,以下均以属于偏光基膜的一聚乙烯醇(PolyvinylAlcohol,PVA)层211b夹置于属于保护膜的两层三醋酸纤维素层(TriacetylCellulose,TAC)21la和21lc之间以构成第二偏光膜211,进行相关实验,但不以此为限。实验一在实验一中,针对偏光板的结构进行亮度与对比的测试。请参照第3A、3B图,其分别为依照本发明实验一的第一对照组和第一实验组的偏光板的示意图。需注意的是,第一实验组所使用的背光模块比第一对照组所使用的背光模块减少一片上扩散膜片(图未示)。其中如图3A所示,设置于显示面板300的第一对照组的偏光板仅包括第二偏光膜211。如图3B所示,第一实验组的偏光板230增加了一扩散层215(具抗眩与高扩散功能)于一第二偏光膜211上,g卩,第一实验组与第一对照组的差异在于第一实验组的背光模块比第一对照组的背光模块减少一片上扩散膜片,且第一实验组的偏光板230的第二偏光膜211上具有扩散层215。第一实验组的偏光板230以三个光学雾度值60%、74%、88%与第一对照组对比,其实验结果列于表一。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>根据实验结果(表-)可知,偏光板230在光学雾度值为60%时,其亮态亮度高于第一对照组的第二偏光膜211。而偏光板230在光学雾度值为74%及88%时,其亮态亮度、暗态亮度及对比皆较第一对照组更差。在表一中,亮度增加率及对比增加率对应为第一实验组的亮态亮度与第一对照组的亮态亮度相较所增加的百分比,以及两者的对比相较所增加的百分比。根据表一可知,第一实验组仅在光学雾度值为60%时,其亮度增加率仅为正的5.1%。其余第一实验组的亮度与对比皆较第一对照组更差。因此,在第二偏光膜211上增加扩散层215的偏光板230,其光学特性较原先仅具有第二偏光膜211更另外,请参照他4A、4B,其分别为依照本发明实验一的第二对照组和第二实验组的偏光板的示意图。第二实验组的背光模块较第二对照组的背光模块减少一片上扩散膜片(图未示)。其中如图4A所示,第二对照组的偏光板250包括第二偏光膜211及一增亮膜213设置于第二偏光膜211上。如图4B所示,第二实验组为本发明较佳实施例的偏光板210,偏光板210除了第二偏光膜211及增亮膜213外,还相对第二对照组增加扩散层215,即,第二实验组与第二对照组的差异在于第二实验组的背光模块较第二对照组的背光模块减少一片上扩散膜片,且第二实验组的偏光板230的第二偏光膜211上具有扩散层215。第二实验组的偏光板210以两个光学雾度值60%、74%与第二对照组对比,其实验结果列于表二。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>根据实验结果(表二)可知,偏光板210在光学雾度值为60%及74%时,其亮态亮度、暗态亮度及对比皆高于第二对照组。偏光板210的光学特性根据表二可知,在光学雾度值为60%及74%时,其亮度增加率及对比增加率皆优于第二对照组。由表一及表二可知,仅将扩散层形成于第二偏光膜的偏光板,例如偏光板230,其光学特性较未具有扩散层的偏光板更差。然本发明较佳实施例的偏光板210,将扩散层215与增亮膜213结合于第二偏光膜211上,其光学特性优于另外其它的偏光板,能有效地增加偏光板的光学特性。实验二由实验一可知,偏光板在不同的光学雾度值下,其光学特性略有不同。因此,实验二中提出多个具有不同雾度的第二实验组结构的偏光板210以进行亮度和对比值的相关测试。其中,以如图4A所示的偏光板250结构(具有增亮膜213)作为此实验的对照组。同上述,实验组的背光模块较对照组的背光模块减少一片上扩散膜片(图未示)。实验结果系列于表三。表三<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>根据实验结果(表三)可知,本实施例的偏光板210,当偏光板210的光学雾度值在约10%至75%之间,其亮态亮度皆高于偏光板250。偏光板210的光学雾度值介于约10%至75%的范围中,其光学特性较佳地在光学雾度值介于40%至60%之间。再者,本实施例的偏光板210的总亮度较对照组的偏光板250提升约9%至46%,且偏光板210的对比相对对照组的偏光板250提升约2%至15%。因此,本实施例的偏光板210应用于显示装置100时使显示装置100的亮度及对比皆有效地提升。本发明还公开了一种偏光板的制造方法,其内容仅为举例说明,详细步骤可依实际应用作适当修改与变化,而其它实施的技术手段也可应用于本发明以制造本发明的偏光板。请参照图5A至图5C,其依序为图2的偏光板的制造方法的示意图。如图5A所示,首先提供一增亮膜213。增亮膜213用以提升光线190'(如图l所示)的亮度。增亮膜213最好为一反射型偏光增亮膜,例如3M的DBEF(DualBrightnessEnhancementFilm),或者NittoDenko的APCF(AdvancedPolarizationConversionFilm)。反射型偏光增亮膜可将反射光多次偏极化,增加光线190'的效益。之后如图5A所示,形成一扩散层215于增亮膜213上。其中,扩散层215以^S式涂布的方式形成在增亮膜213的一表面217上。扩散层215较佳具粗糙表面或者于内部添加有扩散粒子,用以将光线190'均匀的分散。一实施例中,扩散层215的厚度小于或等于50um。较佳地,扩散层215的厚度介于5至20"m之间。接着如图5B所示,提供图2中的第二偏光膜211结构。第二偏光膜211包括三醋酸纤维素层(作为保护膜)211a、211c、及设置于三醋酸纤维素层211a及211c之间的一聚乙烯醇层(作为偏光基膜)2Ub。聚乙烯醇层211b用以使光线190'偏极化,三醋酸纤维素层211a及211b则用以保护聚乙烯醇层211b。之后,如图5C所示,将图5A中具扩散层215的增亮膜213与第二偏光膜211结合成单一薄板,一偏光板210,其结合成单一薄板的方式例如通过贴合的方法。其中第二偏光膜2U形成于增亮膜213相对于表面217的另一表面219,在一较佳实例中,还进一步包括形成一黏着层(图未示)位于第二偏光膜211与增亮膜213的另一表面219之间,用以将具扩散层215的增亮膜213与第二偏光膜211贴合成一偏光板210。再者,本实施例的偏光板210具有一光学雾度值,其小于约75%。且较佳地偏光板210的光学雾度值介于40%60%时,偏光板具有较佳的光学特性。根据上述的偏光板及其制造方法,本实施例将增亮膜213与扩散层215整合在单一偏光板210内。增亮膜213与扩散层215可取代现有的背光模块的增亮膜片与扩散膜片的功能。由于本发明实施例中所使用的扩散层215厚度小于等于5C)um,使组装后显示装置100的整体厚度至少减薄了150um。虽然本发明实施例的偏光板210,以应用于具有背光模块190的显示装置IOO举例公开如上。但本发明实施例的偏光板,其应用于不具背光模块的反射式液晶显示装置或半穿反液晶显示装置,使显示装置增加亮度与对比,亦属于本发明的范畴。本发明上述实施例所公开的偏光板、其制造方法及使用偏光板的显示装置,将偏光膜、增亮膜与扩散层结合成单一偏光板,借此大幅提升显示装置的亮度及对比。再者,本实施例将改变光线路径及光线极性两者不同用途的组件结合在一起,借此减少本实施例的背光模块其光学膜片的数量。因此,本实施例的显示装置与现有的显示装置相比具有较小的体积、较低的重量及较佳的光学特性。本发明实施例简化显示装置的结构并有效地提升其光学特性。综上所述,虽然本发明以较佳实施例公开如上,但其并非用以限定本发明。本发明所属
技术领域
的技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与修改。因此,本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。权利要求1.一种偏光板,应用于一显示装置中,其特征在于,该偏光板包括一增亮膜;一扩散层,形成于该增亮膜的一表面;以及一偏光膜,设于该增亮膜的另一表面。2.如权利要求1所述的偏光板,其特征在于,该扩散层为-一抗眩层。3.如权利要求l所述的偏光板,其特征在于,该增亮膜为--反射型偏光增亮膜。4.如权利要求l所述的偏光板,其特征在于,该扩散层的厚度小于或等于50ura。5.如权利要求1所述的偏光板,其特征在于,该扩散层的厚度介于5至20Pm之间。6.如权利要求l所述的偏光板,其特征在于,该偏光板的光学雾度值小于约75%。7.如权利要求l所述的偏光板,其特征在于,该偏光膜包括一偏光基膜以及分别位于该偏光基膜的相对表面的至少二保护膜。8.如权利要求l所述的偏光板,其特征在于,该偏光板的光学雾度值介于40%至60%之间。9.如权利要求1所述的偏光板,其特征在于,进一歩包含一黏着层,位于该增亮膜与该偏光膜之间。10.—种显示装置,其特征在于,包括如权利要求1所述的偏光板;一显示面板,包括一第一基板、一第二基板、以及一液晶层,其中,该液晶层夹置于该第一基板以及该第二基板之间;以及一背光模块,该背光模块位于该显示面板的一侧,其中,该偏光板设置于该背光模块及该显示面板之间。11.一种偏光板制造方法,其特征在于,包括提供一增亮膜;形成一扩散层于该增亮膜上;提供一偏光膜;以及将该偏光膜与具该扩散层的该增亮膜结合成一单一薄板。12.如权利要求ll所述的制造方法,其特征在于,该扩散层为一抗眩层。13.如权利要求11所述的制造方法,其特征在于,该增亮膜为一反射型偏光增亮膜。14.如权利要求il所述的制造方法,其特征在于,该扩散层以湿式涂布的方式形成于该增亮膜上。15.如权利要求ll所述的制造方法,其特征在于,结合成该单-一薄板以贴合的方式。16.如权利要求15所述的制造方法,其特征在于,该贴合的方式包括形成一黏着层将该偏光膜与具该扩散层的该增亮膜贴合。全文摘要本发明公开了一种偏光板、其制造方法及使用偏光板的显示装置。该偏光板应用于一显示装置中,包括一增亮膜;一扩散层,形成于该增亮膜的一表面;以及一偏光膜,设于该增亮膜的另一表面。本发明上述实施例所公开的偏光板、其制造方法及使用偏光板的显示装置,将偏光膜、增亮膜与扩散层结合成单一偏光板,借此大幅提升显示装置的亮度及对比。再者,本实施例将改变光线路径及光线极性两者不同用途的组件结合在一起,借此减少本实施例的背光模块其光学膜片的数量。因此,本实施例的显示装置与现有的显示装置相比具有较小的体积、较低的重量及较佳的光学特性。本发明实施例简化显示装置的结构并有效地提升其光学特性。文档编号G02F1/1335GK101266315SQ200810098030公开日2008年9月17日申请日期2008年5月20日优先权日2008年5月20日发明者叶佩娟,李彦纬,骆文钦申请人:友达光电股份有限公司
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