CN101216634A - 显示装置及其光学膜的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种显示装置及其光学膜的制造方法，显示装置至少包含一光源及光学膜，其中，光源适以提供一第一光线予光学膜，而光学膜包含至少一涂层。涂层具有一第一表面及与第一表面相对的一第二表面，涂层适以自第一表面吸收第一光线，并激发出一第二光线自第二表面射出。第二光线的一强度大于第一光线的一强度。本发明可改善现有技术显示面板中增亮膜的厚度过厚的缺点，简化现有技术繁复的工艺方法，而且可辅助背光源的发光强度，提升显示装置的光使用率。

Description

显示装置及其光学膜的制造方法

技术领域

本发明涉及一显示装置及其制造方法，尤其涉及与应用于一显示装置中的光学膜及其制造方法。

背景技术

于目前的液晶显示装置中通常具有一增亮膜，其主要功能为提升液晶显示装置的发光亮度与效率。现有技术的增亮膜都以背光模块作为发光源，其原理乃于现有技术的背光模块上加入一反射式光学膜，使背光模块产生的部分光线得经过二次反射后加以循环应用，进而提高背光模块的光使用率。目前主要常见的增亮膜有菱镜式增亮膜、反射型偏光增亮膜、胆固醇液晶反射式增亮膜等。举例来说，菱镜式增亮膜的作用是利用折射和内部全反射原理使分散的光线集中于法线70度范围***出，而另一部分大于70度射出的光线可经由反射后再度穿透而被利用，借此显示装置的亮度增加约40％至70％。

详细而言，请参阅图1，其现有技术显示装置内具有反射型偏光增亮膜的结构示意图。图1所绘示的显示装置包含一上层偏光板101、一下层偏光板102、一液晶单元103、一背光模块104、及一反射型偏光增亮膜105。其中，图1左侧所示者显示装置未使用反射型偏光增亮膜的情形，于此状况下，自背光模块104发出的光线将仅有50％的偏振光106通过下层偏光板102而被液晶单元103利用。相对而言，如图1右侧所示，当显示装置内具有反射型偏光增亮膜105时，反射型偏光增亮膜105允许50％的一第一偏振光107通过，而将另外50％的一第二偏振光108反射，待第二偏振光108经二次反射而转变为与第一偏振光107平行的偏振光后，此际将可穿透下层偏光板102而进入液晶单元103，通过如此反复反射的过程将可增加显示装置的亮度。

虽上述的反射型偏光增亮膜技术可达到增光的效果，然而其结构与工艺都属复杂，例如，其摆放位置仅限于背光模块与偏光板间设置，并且通常必须配合扩散层以减轻光学干扰的现象，尤其是其结构厚度往往高达数百微米，因此实不符合日益轻薄化液晶显示装置的发展趋势。有鉴于此，如何改善目前显示面板增亮膜的应用技术，以简化工艺并提升发光效率，为此一业界亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种应用于一显示装置中的光学膜结构及其制造方法。此光学膜可辅助背光源的发光强度，提升整体发光强度。

为实现上述目的，本发明揭露一种用于一显示装置的光学膜，该显示装置至少包含一光源及一光学膜。该光源适以提供一第一光线。该光学膜包含至少一涂层，该至少一涂层具有一第一表面及与该第一表面相对的一第二表面，该至少一涂层适以自该第一表面吸收该第一光线，并激发出一第二光线自该第二表面射出。该第二光线的一强度大于该第一光线的一强度。

本发明的另一目的在于提供一种具有一光学膜的显示装置。相较现有技术，此显示装置可提升整体发光强度，而且，在工艺上提供多种选择，使该光学膜可设置于液晶面板内或液晶面板外。

为实现上述目的，本发明揭露一种显示装置，包含一光源以及一光学膜。该光源适以提供一第一光线，该光学膜包含至少一涂层，该至少一涂层具有一第一表面及与该第一表面相对的一第二表面，该至少一涂层适以自该第一表面吸收该第一光线，并激发出一第二光线自该第二表面射出。该第二光线的一强度大于该第一光线的一强度。

本发明的又一目的在于提供一种用于一显示装置中的光学膜的制造方法。此工艺方法仅需利用传统薄膜涂布等工艺即可将厚度仅为数微米的光学膜层形成于一显示装置中，可以简化现有技术的增亮膜的工艺。

为实现上述目的，本发明揭露一种用于一显示装置的光学膜的制造方法，其包含下列步骤：提供至少一涂层于该显示装置上，该至少一涂层包含一发光染料，适以自一第一表面吸收一第一光线，并激发出一第二光线自一第二表面射出。该第二光线的一强度大于该第一光线的一强度。用一光线固化该至少一涂层。

综上所述，本发明可改善现有技术显示面板中增亮膜的厚度过厚的缺点，简化现有技术繁复的工艺方法，而且可辅助背光源的发光强度，提升显示装置的光使用率。

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为现有技术增亮磨增亮的结构示意图；

图2A为本发明一实施例的结构示意图；

图2B为本发明另一实施例的结构示意图；

图3为本发明一实施例的测试结果示意图；

图4为本发明另一实施例的结构示意图；以及

图5为本发明一实施例的制造方法流程图。

其中，附图标记：

101：上层偏光板        102：下层偏光板

103：液晶单元          104：背光模块

105：反射型偏光增亮膜  106：偏振光

107：第一偏振光        108：第二偏振光

201：光源              202：光学膜

203：第一光线          204：第一表面

205：第二表面          206：第二光线

207：红色涂层          208：绿色涂层

209：蓝色涂层          300：显示装置

301：光源              302：光学膜

303：液晶面板          310：薄膜晶体管阵列基板

311：彩色滤光片基板    312：液晶层

具体实施方式

以下将通过数个实施例来解释本发明内容，然而，本发明的实施例并非用以限制本发明需在如实施例所述的任何特定的环境、应用或特殊方式方能实施。因此，关于实施例的说明仅为阐释本发明的目的，而非用以限制本发明。需说明者，以下数个实施例及附图中，与本发明无关的元件已省略而未绘示。

图2A描绘本发明的第一实施例，其为一种用于一显示装置的光学膜202及背光模块。显示装置包含背光模块中的一光源201及一光学膜202。光源201提供一第一光线203至光学膜202。背光模块的光源可为直下式光源，如图2A所示，也可以为具有导光板的侧光式光源。光学膜202的结构包含至少一涂层，该涂层具有一第一表面204及与该第一表面相对的一第二表面205。本发明的特征之一在于光学膜202的涂层适以自第一表面204吸收自光源201发出的第一光线203后，激发出一第二光线206自第二表面205射出。特别地是，第二光线206的强度大于第一光线203的强度，以辅助背光模块增加发光亮度。

须说明的是，前述光学膜202中涂层的材料包含一发光染料，具体而言，此发光染料可为一种有机发光染料或者为无机发光染料都可。于较佳实施例中，为达到提供偏振光的目的，可将有机发光染料溶解于液晶材料中，例如将有机发光染料溶解于一扭曲向列(TN)反应型液晶，以作为光学膜202的主要涂层材料。此有机发光染料可以是，例如，但不限于，一多苯环衍生物。于本实施例中，加入液晶材料后的涂层将形成一液晶层，借此，自光源201发出的第一光线通过光学膜202的液晶层后将可激发出一偏极化的第二光线206，如此一来，可省略现有技术中偏光板的设置。

此外，本发明所形成的光学膜其厚度仅约为0.4微米至数十微米，此相较现有技术所形成具数百微米厚度的增亮膜，本发明的光学膜将可有效地改善厚度过厚的缺点，符合平面显示装置轻薄化的发展趋势。

于具体应用时，光学膜202的涂层可配合背光模块所提供的不同色光，配置多个色层，该些色层两两堆栈。详细而言，请参阅图2B，于此实施态样中，背光模块的光源201提供一白色光，光学膜202的涂层则可包含三色层，一红色涂层207、一绿色涂层208及一蓝色涂层209，各该色层适以分别接受第一光线203后激发出一红色偏极光、一绿色偏极光及一蓝色偏极光。该激发的红、绿、蓝色偏极光所合成的第二光线206则为一白色偏极光。于其它实施态样中(未显示)，若背光模块仅提供例如一红色光时，此际光学膜的涂层可相对地仅包含一绿色涂层及一蓝色涂层。相对现有技术仅可使用白色光作为光源的限制，本发明的光学膜202可针对不同背光模块所提供的不同光源对应地调整光学膜中的多个涂层的数目、颜色、厚度或排列组合方式，因此可扩大本发明的应用范围。

请参阅如图3所示，其显示实际测试本发明其中一实施例的一测试结果。其中，横轴为代表波长，纵轴代表一荧光发射强度。由测试结果显示，前述实施例中的一光学膜于吸收一实质波长约为400纳米左右的第一光线后，其所激发出的第二光线波长范围约为400纳米至700纳米，其主要波长实质约为500纳米。特别地是，第二光线于平行偏极方向的穿透度(如图中的实线所示)实质上远大于其于垂直偏极方向的穿透度(如图中的虚线所示)，此测试结果显示激发后的第二光线的偏极特性。此外，前述的实施例与以一素玻璃替换光学膜的另一对照组比较测试后(未显示)，本发明实施例中的光学膜至少可增加6％以上的亮度。

图4本发明的另一实施例，其应用前述光学膜的一显示装置300。祥言之，此显示装置300包含一光源301、一光学膜302、一液晶面板303。其中的光源301与光学膜302都与前述实施例中的光源、光学膜的作用相同，请参阅前述内容，在此不予赘述。另一方面，本实施例显示装置的液晶面板303具有一薄膜晶体管阵列基板310、一彩色滤光片基板311及一液晶层312，构成一三明治式的结构，也即，液晶层312设置于薄膜晶体管阵列基板310以及彩色滤光片基板311之间。

本实施例的特征之一在于光学膜302可设置于液晶面板303内或者液晶面板303外，祥言之，可形成于薄膜晶体管阵列基板310与该彩色滤光片基板311的其中之一上。也就是说，光学膜302可视实际需要而选择地形成在薄膜晶体管阵列基板310的任何一面或是彩色滤光片基板311的任何一面。通过此光学膜302的特性，显示装置300于工艺安排上得更具弹性且更为简易。相较现有技术，传统增亮膜仅限于设置于扩散膜与偏光板之间，因此，于结构配置上与工艺上并不具有变化的弹性或者整合的可能。

请参阅图5，其关于前述显示装置中光学膜的制造方法。首先，于步骤501中，提供一显示装置，该显示装置至少包括一涂层。其中，形成涂层于该显示装置的方法利用涂布的方式提供至少一涂层于该显示装置上。具体而言，此涂布方式先将一发光染料溶解于一液晶中，接着再利自旋转式涂布(SpinCoating)或狭缝模具式涂布(Slot Die Coating)将此涂料涂布于前述的液晶面板的任一基板上。由于此种涂布方式为本领域技术人员所熟知，因此不再赘述。此外，另需说明的是，于此涂布步骤中，可视实际涂层中所包含的多个色层而重复进行数道涂层的涂布。例如，可涂布三层不同涂层，以形成两两堆栈的一红色涂层、一绿色涂层及一蓝色涂层的三色层。

最后，执行步骤502，于此步骤中执行一固化工艺，以固化前述涂层。祥言之，此步骤利用一紫外光，使该至少一涂层暴露于紫外光下，而将涂层中所包含的溶剂予以蒸发，例如将有机溶剂等物质加热挥发后得以固化。

综上所述，本发明乃应用一可激发光线的光学膜取代现有技术的增量膜。应用本发明光学膜的显示装置不仅可提升光使用率，其增加光线的原理与现有技术不同，而且其所形成的结构也与现有技术显示装置不同。尤其是，由于本发明光学膜的厚度仅约为0.4微米至数十微米，因此可大幅降低现有技术显示装置中约数百微米的增亮膜厚度，因此，本发明的显示装置可符合平面显示装置轻薄化的发展趋势。

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。

Claims (14)

1.一种显示装置，其特征在于，包含：

一光源，适以提供一第一光线；以及

一光学膜，包含至少一涂层，该至少一涂层具有一第一表面及与该第一表面相对的一第二表面，该至少一涂层适以自该第一表面吸收该第一光线，并激发出一第二光线自该第二表面射出，其中，该第二光线的一强度大于该第一光线的一强度。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该至少一涂层包含一发光染料。

3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，该发光染料为一有机发光染料。

4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该至少一涂层还包含一液晶层，使该第二光线适可为一偏极化光线。

5.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该至少一涂层包括三色层，各该色层适以激发出一红色光、一绿色光及一蓝色光。

6.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该至少一涂层包含多个色层，该些色层两两堆栈。

7.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该第二光线为白光。

8.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，该第二光线具有一波长，该波长约为400纳米至700纳米。

9.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，还包含一液晶面板，该液晶面板具有一薄膜晶体管阵列基板；一彩色滤光片基板及一液晶层设置于该薄膜晶体管阵列基板以及该彩色滤光片基板之间，该光学膜设置该薄膜晶体管阵列基板与该彩色滤光片基板的其中之一上。

10.根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，该光学膜的厚度约为0.4微米至数十微米。

11.一种用于一显示装置的光学膜的制造方法，其特征在于，包含：

提供至少一涂层于该显示装置上，该至少一涂层包含一发光染料，适以自一第一表面吸收一第一光线，并激发出一第二光线自一第二表面射出，该第二光线的一强度大于该第一光线的一强度；以及

固化该至少一涂层。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，该提供至少一涂层的步骤还包含：

将该发光染料溶于一液晶中，使该第二光线适可为一偏极化光线。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，该提供该至少一涂层于该显示装置上的步骤，选自旋转式涂布及狭缝模具式涂布的其中之一。

14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，该固化该至少一涂层的步骤，是将该至少一涂层暴露于紫外光下。

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