TWI672545B - 顯示裝置 - Google Patents

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TWI672545B
TWI672545B TW107115283A TW107115283A TWI672545B TW I672545 B TWI672545 B TW I672545B TW 107115283 A TW107115283 A TW 107115283A TW 107115283 A TW107115283 A TW 107115283A TW I672545 B TWI672545 B TW I672545B
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蔡明宏
梁輝鴻
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住華科技股份有限公司
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    • G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
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Abstract

一種顯示裝置。顯示裝置包括一顯示面板、一第一偏光結構以及一第二偏光結構。顯示面板具有一第一表面和一第二表面，第二表面相對於第一表面。第一偏光結構設置於顯示面板的第一表面上，第一偏光結構包括一第一偏光膜，且第一偏光結構具有一第一厚度。第二偏光結構設置於顯示面板的第二表面上，第二偏光結構包括一第二偏光膜，且第二偏光結構具有一第二厚度，其中第一偏光膜的吸收軸和第二偏光膜的吸收軸係為彼此垂直。第一偏光膜具有一第一力矩關聯係數τ1，第二偏光膜具有一第二力矩關聯係數τ2，第一力矩關聯係數τ1和第二力矩關聯係數τ2滿足以下式1、式2和式3：τ1=r1 x d1 x L0 式1；τ2=r2 x d2 x L90 式2；|τ1-τ2|≦0.3 式3
其中，r1係為第一偏光膜的收縮力，d1係為第一厚度，L0係為第一偏光膜的吸收軸長度，r2係為第二偏光膜的收縮力，d2係為第二厚度，L90係為第二偏光膜的吸收軸長度。

Description

顯示裝置
本揭露是有關於一種顯示裝置。
基於智慧型手機的發展，許多車載資訊系統外加有連結智慧型手機和平板電腦以擴展功能的能力，甚至已經開發出整合的系統，因此，完全依靠智慧型手機和平板電腦的螢幕與軟硬體作為操作主體智能汽車概念開始受到廣泛討論。無論是利用智慧型手機以藍芽傳送音樂至汽車音響或控制汽車中控鎖，亦或是利用4G行動網路連線至網際網路撥放影片娛樂乘客，在未來會更加的普遍。另外，車載用顯示器大多用來顯示衛星導航、多媒體娛樂、甚至是儀表板時速或車輛狀況等相關重要資訊。
用於車用液晶顯示器的偏光板不同於一般液晶顯示器，戶外環境的嚴苛條件是對偏光板耐候性的一大考驗，如行駛於潮濕多雨、酷熱或嚴寒的區域、高低溫落差大的戶外停車環境、高震動行車環境，或者在盛夏時節，車用液晶顯示器的環境溫度可能高達50℃以上，有些直接受到日照的表面溫度甚至可到達70~80℃。汽車製造商通常要求面板操作溫度規格須在-30~85℃ 間，儲存溫度規格必須要在-40~95℃間，因此在設計車內液晶顯示器時，會針對車用規格選擇較高規格之材料。
然而，車載用偏光板在經過嚴苛的高溫環境測試後，常發生因高溫收縮而造成翹曲(Bending)現象，而翹曲現象導致面板變形而擠壓到邊框，進而造成顯示器的邊緣漏光問題。
本揭露係有關於一種顯示裝置。實施例中，藉由控制顯示裝置中的第一偏光膜的第一力矩關聯係數τ1以及第二偏光膜的第二力矩關聯係數τ2之間的差值的絕對值為小於或等於0.3，可以有效的抑制顯示面板的翹曲幅度，進而可以達到抑制因顯示面板翹曲而產生的漏光現象。
根據本揭露之一實施例，提出一種顯示裝置。顯示裝置包括一顯示面板、一第一偏光結構以及一第二偏光結構。顯示面板具有一第一表面和一第二表面，第二表面相對於第一表面。第一偏光結構設置於顯示面板的第一表面上，第一偏光結構包括一第一偏光膜，且第一偏光結構具有一第一厚度。第二偏光結構設置於顯示面板的第二表面上，第二偏光結構包括一第二偏光膜，且第二偏光結構具有一第二厚度，其中第一偏光膜的吸收軸和第二偏光膜的吸收軸係為彼此垂直。第一偏光膜具有一第一力矩關聯係數τ1，第二偏光膜具有一第二力矩關聯係數τ2，第一力矩關聯係數τ1和第二力矩關聯係數τ2滿足以下式1、式2和式3： τ1=r1 x d1 x L0 式1；τ2=r2 x d2 x L90 式2；|τ1-τ2|≦0.3 式3
其中，r1係為第一偏光膜的收縮力，d1係為第一厚度，L0係為第一偏光膜的吸收軸長度，r2係為第二偏光膜的收縮力，d2係為第二厚度，L90係為第二偏光膜的吸收軸長度。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式詳細說明如下：
1、2‧‧‧顯示裝置
10‧‧‧顯示面板
10A‧‧‧第一表面
10B‧‧‧第二表面
20‧‧‧第一偏光結構
30‧‧‧第二偏光結構
110‧‧‧長度
120‧‧‧寬度
210‧‧‧第一偏光膜
220‧‧‧第一膠層
230‧‧‧第一保護層
240、340‧‧‧外層保護層
310‧‧‧第二偏光膜
320‧‧‧第二膠層
330‧‧‧第二保護層
350‧‧‧第三膠層
360‧‧‧第三保護層
A1、A2‧‧‧吸收軸
d1‧‧‧第一厚度
d2‧‧‧第二厚度
第1圖繪示根據本揭露內容之一實施例之一種顯示裝置的立體示意圖。
第2圖繪示根據本揭露內容之一實施例之一種顯示裝置的剖面示意圖。
第3圖繪示根據本揭露內容之另一實施例之一種顯示裝置的剖面示意圖。
本揭露內容之實施例中，藉由控制顯示裝置中的第一偏光膜的第一力矩關聯係數τ1以及第二偏光膜的第二力矩關聯係數τ2之間的差值的絕對值為小於或等於0.3，可以有效的抑制顯 示面板的翹曲幅度，進而可以達到抑制因顯示面板翹曲而產生的漏光現象。
以下係提出各種實施例進行詳細說明，實施例僅用以作為範例說明，並不會限縮本發明欲保護之範圍。在不同實施例與圖式之中，相同的元件，將以相同的元件符號加以表示。值得注意的是，這些特定的實施例，並非用以限定本發明。本發明仍可採用其他特徵、元件、方法及參數來加以實施。實施例的提出，僅係用以例示本發明的技術特徵，並非用以限定本發明的申請專利範圍。該技術領域中具有通常知識者，將可根據以下說明書的描述，在不脫離本發明的精神範圍內，作均等的修飾與變化。此外，實施例中之圖式係省略部份元件，以清楚顯示本發明之技術特點。
第1圖繪示根據本揭露內容之一實施例之一種顯示裝置的立體示意圖，第2圖繪示根據本揭露內容之一實施例之一種顯示裝置的剖面示意圖。
如第1~2圖所示，顯示裝置1包括一顯示面板10、一第一偏光結構20以及一第二偏光結構30。顯示面板10具有一第一表面10A和一第二表面10B，第二表面10B相對於第一表面10A。第一偏光結構20設置於顯示面板10的第一表面10A上，第一偏光結構20包括一第一偏光膜210，且第一偏光結構20具有一第一厚度d1。第二偏光結構30設置於顯示面板10的第二表面10B上，第二偏光結構30包括一第二偏光膜310，且第二偏光結構30 具有一第二厚度d2，其中第一偏光膜210的吸收軸A1和第二偏光膜310的吸收軸A2係為彼此垂直。第一偏光膜210具有一第一力矩關聯係數τ1，第二偏光膜310具有一第二力矩關聯係數τ2，第一力矩關聯係數τ1和第二力矩關聯係數τ2滿足以下式1、式2和式3：τ1=r1 x d1 x L0 式1；τ2=r2 x d2 x L90 式2；|τ1-τ2|≦0.3 式3
其中，r1為第一偏光膜210的收縮力，d1為第一厚度，L0為第一偏光膜210的吸收軸長度，r2為第二偏光膜310的收縮力，d2為第二厚度，L90為第二偏光膜310的吸收軸長度。
本揭露內容的實施例中，第一偏光膜210的收縮力r1和第二偏光膜310的收縮力r2是分別將具有2毫米(mm) x 10毫米(mm)的尺寸的第一偏光膜210和第二偏光膜310置於溫度為95℃的熱分析儀中量測所得。一些實施例中，第一偏光膜210的收縮力r1和第二偏光膜310的收縮力r2分別獨立地為0N(牛頓)~8N，較佳地可為2N~5N。
根據本揭露內容之實施例，藉由控制第一偏光膜210的第一力矩關聯係數τ1以及第二偏光膜310的第二力矩關聯係數τ2之間的差值在上述條件時，可以有效的抑制顯示面板10的翹曲(Bending)，而當力矩關聯係數的差值越小時，顯示面板10的翹曲幅度則越小，則可以達到抑制因顯示面板翹曲而產生的漏光現象。
根據本揭露內容之實施例，如第1~2圖所示，第一厚度d1例如是第一偏光膜210的外側表面和顯示面板10之間的距離，而第二厚度d2例如是第二偏光膜310的外側表面和顯示面板10之間的距離。
根據本揭露內容之實施例，第一偏光膜210和顯示面板10之間的距離(第一厚度d1)與第二偏光膜和顯示面板10之間的距離(第二厚度d2)代表了貼合在顯示面板10兩側的膜材厚度，兩側的分別的疊加總膜厚會對第一力矩關聯係數τ1和第二力矩關聯係數τ2的差值產生影響。再者，第一偏光膜210與第二偏光膜310的吸收軸方向不同也會造成力矩關聯係數的差異，進而影響顯示面板的翹曲方向，因此也需考量不同方向的吸收軸長度的影響，其計算出的力矩關聯係數的差值結果可表示整體的翹曲方向，若力矩關聯係數的差值為正，則整體的翹曲方向為朝第一偏光膜210的方向翹曲，且力矩關聯係數的差值越大則翹曲程度越嚴重；反之，若力矩關聯係數的差值為負，則整體的翹曲方向為朝第二偏光膜310的方向翹曲。
換言之，根據本揭露內容之實施例，第一偏光膜210的第一力矩關聯係數τ1以及第二偏光膜310的第二力矩關聯係數τ2之間的差值需同時考慮式1、式2和式3中的所有因素，包括兩個偏光膜的收縮力(r1、r2)、兩個偏光結構的厚度(d1、d2)以及兩個偏光膜的吸收軸長度(L0、L90)，力矩關聯係數的差值並非被單一或僅兩個因素便能完全影響。詳細而言，偏光膜的收縮 力用以表示偏光膜的材料的收縮特性，而偏光結構的厚度及偏光膜的吸收軸長度進一步將面積及厚度方向的影響因素納入考量，因而顯示裝置的整體翹曲程度的改善是基於第一偏光膜210的第一力矩關聯係數τ1以及第二偏光膜310的第二力矩關聯係數τ2之間的差值的結果而決定。
一些實施例中，當顯示面板10的長度110相對於寬度120的比例為1.0~1.5時，第一力矩關聯係數τ1和第二力矩關聯係數τ2的差值係為0N˙cm˙cm(牛頓˙公分˙公分)~0.4N˙cm˙cm，較佳地為0N˙cm˙cm~0.3N˙cm˙cm，更佳地為0N˙cm˙cm~0.20N˙cm˙cm。
一些實施例中，當顯示面板10的長度110相對於寬度120的比例為1.5~2時，第一力矩關聯係數τ1和第二力矩關聯係數τ2的差值係為0N˙cm˙cm~0.3N˙cm˙cm，較佳地為0N˙cm˙cm~0.2N˙cm˙cm，更佳地為0N˙cm˙cm~0.15N˙cm˙cm。
一些實施例中，當顯示面板10的長度110相對於寬度120的比例為2.0~2.3時，第一力矩關聯係數τ1和第二力矩關聯係數τ2的差值係為0N˙cm˙cm~0.4N˙cm˙cm，較佳地為0N˙cm˙cm~0.3N˙cm˙cm，更佳地為0N˙cm˙cm~0.2N˙cm˙cm。
一些實施例中，當顯示面板10的長度110相對於寬度120的比例為2.3~3.0時，第一力矩關聯係數τ1和第二力矩關聯 係數τ2的差值係為0N˙cm˙cm~0.4N˙cm˙cm，較佳地為0N˙cm˙cm~0.3N˙cm˙cm。
如第1~2圖所示，實施例中，第一偏光結構20可更包括一第一膠層220以及一第一保護層230，第一膠層220可黏合至顯示面板10的第一表面10A，第一保護層230設置於第一膠層220上，第一偏光膜210設置於第一保護層230上。本實施例中，第一膠層220、第一保護層230和第一偏光膜210的總厚度即為第一厚度d1。第一厚度d1厚度範圍可為15微米~160微米，較佳的厚度範圍為60微米~110微米。
如第1~2圖所示，實施例中，第二偏光結構30可更包括一第二膠層320以及一第二保護層330，第二膠層320可黏合至顯示面板10的第二表面10B，第二保護層330設置於第二膠層320上，第二偏光膜310設置於第二保護層330上。本實施例中，第二膠層320、第二保護層330和第二偏光膜310的總厚度即為第二厚度d2。第一厚度d2厚度範圍可為15微米~160微米，較佳的厚度範圍為60微米~110微米。
實施例中，第一厚度d1與第二厚度d2可以相同或不同。一些實施例中，第一厚度d1與第二厚度d2的差值可為0微米(μm)到170微米之間，較佳的差值範圍可為0微米到100微米之間。例如可以是大於或等於20微米；一些其他實施例中，第一厚度d1與第二厚度d2的差值例如可以是大於或等於25微米；一些其他實施例中，第一厚度d1與第二厚度d2的差值例如可以是大於或 等於65微米；一些其他實施例中，第一厚度d1與第二厚度d2的差值例如可以是大於或等於100微米；一些其他實施例中，第一厚度d1與第二厚度d2的差值例如可以是小於或等於170微米。
實施例中，顯示面板10係為一液晶顯示面板，例如可為一IPS液晶顯示面板、或一VA液晶顯示面板。
實施例中，如第1~2圖所示，顯示裝置1可更包括兩個外層保護層240、340，外層保護層240和外層保護層340分別設置於第一偏光膜210的外側以及第二偏光膜310的外側。
實施例中，第一偏光膜210和第二偏光膜310的材料可為聚乙烯醇(PVA)樹脂膜，聚乙烯醇膜可藉由皂化聚醋酸乙烯樹脂製得。聚醋酸乙烯樹脂的例子包括醋酸乙烯之單聚合物，即聚醋酸乙烯，以及醋酸乙烯之共聚合物和其他能與醋酸乙烯進行共聚合之單體。其他能與醋酸乙烯進行共聚合之單體的例子包括不飽和羧酸(例如丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯、正丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸甲酯)、烯烴(例如乙烯、丙烯、1-丁烯、2-甲丙烯)、乙烯醚(例如乙基乙烯醚、甲基乙烯醚、正丙基乙烯醚、異丙基乙烯醚)、不飽和磺酸(例如乙烯基磺酸、乙烯基磺酸鈉)等等。第一偏光膜210的厚度和第二偏光膜310的厚度可分別獨立5~35微米，較佳為20~30微米，例如大約25微米。
實施例中，第一保護層230、第二保護層330和外層保護層240、340的材料可為透明性、機械強度、熱穩定性、水分阻隔性等優良之熱可塑性樹脂，例如可包括纖維素系樹脂、丙烯 酸系樹脂、非結晶性聚烯烴系樹脂、聚酯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂及其組合，具體可包括聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)、纖維素系樹脂是指纖維素中部分的羥基被乙酸酯化之樹脂，或是一部分被乙酸酯化、一部分被其他酸酯化之混合酯。纖維素系樹脂較佳為纖維素酯系樹脂，更佳為乙醯基纖維素系樹脂，例如三乙醯基纖維素、二乙醯基纖維素、纖維素乙酸酯丙酸酯、纖維素乙酸酯丁酸酯等，被充分酯化的纖維素稱三醋酸纖維素(triacetate cellulose，TAC)、丙烯酸樹脂膜、聚芳香羥樹脂膜、聚醚樹脂膜、環聚烯烴樹脂膜(例如聚冰片烯樹脂膜)、聚碳酸酯系樹脂例如由碳酸與二醇或雙酚所形成的聚酯，如：聚對苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate，PET)、聚丙稀(Polypropylene，PP)、聚乙烯(polyethylene,PE)、非結晶性聚烯烴系樹脂例如環狀烯烴單體(共)聚合物(cyclo olefin(co)polymers，COC/COP)，由降冰片烯、環戊二烯、二環戊二烯、四環十二碳烯等開環聚合物，或與烯烴類之共聚合物所構成、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)以及上述任意組合所組成的一族群。除此之外，保護層材料還可例如是(甲基)丙烯酸系、胺基甲酸酯系、丙烯酸胺基甲酸酯系、環氧系、聚矽氧系等熱硬化性樹脂或紫外線硬化型樹脂。此外，亦可進一步對上述保護層實行表面處理，例如，抗眩光處理、抗反射處理、硬塗處理、帶電防止處理或抗污處理等。實施例中，第一保護層230的厚度、第二保護層330的厚度、外層保護層240 的厚度和外層保護層340的厚度可分別獨立為5~90微米，較佳為20~50微米，例如大約20~40微米。
實施例中，第一膠層220和第二膠層320例如是感壓膠或光學膠。第一膠層220的厚度和第二膠層320的厚度可分別獨立為5~35微米，較佳為20~30微米，例如大約25微米。
第3圖繪示根據本揭露內容之另一實施例之一種顯示裝置的剖面示意圖。本實施例中與前述實施例相同或相似的元件係沿用同樣或相似的元件標號，且相同或相似元件的相關說明請參考前述，在此不再贅述。
顯示裝置2中，第二偏光結構30更包括一第三膠層350以及一第三保護層360，第三膠層350黏合至第二保護層330，第三保護層360設置於第三膠層350上，第三膠層350和第三保護層360位於第二膠層320和第二偏光膜310之間。本實施例中，第二膠層320、第三保護層360、第三膠層350、第二保護層330和第二偏光膜310的總厚度即為第二厚度d2。第一厚度d2厚度範圍可為25微米~285微米，較佳的厚度範圍為100微米~190微米。
以下係就實施例作進一步說明。以下係列出數個實施例與比較例的偏光結構的結構細節、力矩關聯係數數值及漏光測試結果，以說明應用本揭露內容所製得之顯示裝置的特性，其中以厚度為0.5mm的玻璃基板取代顯示面板以進行以下的測試及 特性量測。然而以下之實施例僅為例示說明之用，而不應被解釋為本揭露內容實施之限制。
以下實施例1~4和比較例1的玻璃基板之長寬比例為16：9，玻璃基板的尺寸為272.3mm x 153.17mm，吸收軸長度L0為272.3mm，吸收軸長度L90為153.17mm；實施例5~7和比較例2的玻璃基板之長寬比例為21：9，玻璃基板的尺寸為287.16mm x 123.07mm，吸收軸長度L0為287.16mm，吸收軸長度L90為123.07mm，且外層保護層240的厚度和外層保護層340的厚度均為40微米；翹曲結果則表示樣品在經過所述條件處理後之邊緣翹曲突起的高度。其餘相關數據請參照表1。
綜上所述，雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (12)

  1. 一種顯示裝置，包括：一顯示面板，具有一第一表面和一第二表面，該第二表面相對於該第一表面；一第一偏光結構，設置於該顯示面板的該第一表面上，該第一偏光結構包括一第一偏光膜，且該第一偏光結構具有一第一厚度；以及一第二偏光結構，設置於該顯示面板的該第二表面上，該第二偏光結構包括一第二偏光膜，且該第二偏光結構具有一第二厚度，其中該第一偏光膜的吸收軸和該第二偏光膜的吸收軸係為彼此垂直；其中，該第一偏光膜具有一第一力矩關聯係數τ1，該第二偏光膜具有一第二力矩關聯係數τ2，該第一力矩關聯係數τ1和該第二力矩關聯係數τ2滿足以下式1、式2和式3：τ1=r1 x d1 x L0 式1；τ2=r2 x d2 x L90 式2；|τ1-τ2|≦0.26 式3其中，r1係為該第一偏光膜的一第一收縮力，d1係為該第一厚度，L0係為該第一偏光膜的吸收軸長度，r2係為該第二偏光膜的一第二收縮力，d2係為該第二厚度，L90係為該第二偏光膜的吸收軸長度。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該顯示面板的長度相對於寬度的一比例係為1.5~2或2.3~3。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該第一偏光結構更包括：一第一膠層，黏合至該顯示面板的該第一表面；以及一第一保護層，設置於該第一膠層上，其中該第一偏光膜設置於該第一保護層上。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之顯示裝置，其中該第二偏光結構更包括：一第二膠層，黏合至該顯示面板的該第二表面；以及一第二保護層，設置於該第二膠層上，其中該第二偏光膜設置於該第二保護層上。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之顯示裝置，其中該第一厚度為該第一膠層、該第一保護層和該第一偏光膜的總厚度，且該第二厚度為該第二膠層、該第二保護層和該第二偏光膜的總厚度。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之顯示裝置，其中該第一厚度範圍為15微米~160微米，或/且該第二厚度範圍為15微米~160微米。
  7. 如申請專利範圍第4項所述之顯示裝置，其中該第二偏光結構更包括：一第三膠層，黏合至該第二保護層；以及 一第三保護層，設置於該第三膠層上，其中該第三膠層和該第三保護層位於該第二膠層和該第二偏光膜之間。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之顯示裝置，其中，該第一厚度為該第一膠層、該第一保護層和該第一偏光膜的總厚度；且該第二厚度為該第二膠層、該第三保護層、該第三膠層、該第二保護層和該第二偏光膜的總厚度。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之顯示裝置，其中該第一厚度範圍為15微米~160微米，或/且該第二厚度範圍為25微米~285微米。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該第一厚度與該第二厚度的差值係為0微米到170微米之間；且/或該第一偏光膜的該第一收縮力r1與該第二偏光膜的該第二收縮力r2分別獨立為0N~8N。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該顯示面板係為一IPS液晶顯示面板或一VA液晶顯示面板。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，更包括：二外層保護層，分別設置於該第一偏光膜的外側以及該第二偏光膜的外側。
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