TWI727707B - 液晶顯示裝置 - Google Patents

Abstract

本申請公開一種液晶顯示裝置，包括一上基板、至少一光學膜以及一上偏光片。光學膜設置於上基板的上表面，上偏光片設置於光學膜上。上基板的厚度是依據光學膜的數量及其總厚度相應調整，除了維持液晶顯示裝置的機構韌性之外，同時也能改善顯示畫面產生模糊的問題。

Description

液晶顯示裝置

本申請係有關於一種液晶顯示裝置，尤指一種根據所使用的光學膜數量及其總厚度予以調整上基板的厚度，於不增加光的行進距離條件下又能改善顯示畫面模糊問題的液晶顯示裝置。

近年來液晶顯示器產業的蓬勃發展，液晶模組市場需求逐年增加，如液晶電視、電腦、手機等終端消費電子產品市場需求熱絡。因應目前液晶顯示器於光學應用上的需求，會在上偏光片及上玻璃間使用光學膜來改變液晶顯示器的光學表現。光學膜為一種可控制光折射的薄膜材料，透過光學膜中的結構設計可以改變光通過後的路徑，以達到控制視角的效果。在光學膜的使用上，根據不同的視角需求，會使用一層甚至一層以上的光學膜數量來達到所需求的視向效果。惟，由於光學膜具有厚度條件，光學膜的使用數量或厚度相對會增加光進入顯示面板表面後在物質中行進的距離，導致顯示的畫質、對比、清晰度皆會降低，進而產生畫面模糊的情形。因此，如何在依據需求使用光學膜的厚度及數量的條件下，能夠維持良好的顯示效果是亟待解決的問題。

本申請提供一種液晶顯示裝置，以解決光學膜的厚度與數量於使用上增加時會產生畫面模糊的問題。

為了解決上述問題，本申請是這樣實現的：本申請提供一種液晶顯示裝置，包括一上基板、至少一光學膜以及一上偏光片。光學膜設置於上基板的上表面，上偏光片設置於光學膜上，上基板的厚度是依據光學膜的數量及其總厚度相應調整，光學膜、上偏光片與上基板的總厚度小於或等於0.8mm。

在本申請的實施例中， 液晶顯示裝置，主要目的是在使用光學膜的條件下，根據光學膜的數量及其總厚度相應調整上基板的厚度，使光通過顯示面板表面後在物質中行進的距離不會增加，又能夠呈現出良好的顯示效果。

為對本申請的特徵及所達成之功效有更進一步之瞭解與認識，僅佐以實施例及配合詳細之說明，說明如後：

近年因為光電產業的發展，薄型大面積化的應用趨勢下，光電薄膜有著廣泛的應用潛力與市場空間，目前液晶顯示器於光學應用上的需求，使得光學膜使用大幅增加，為此，本申請提出一種在液晶顯示器上可視需求調整使用光學膜數量與厚度，又可以呈現出良好的顯示效果之結構設計。

請參閱圖1，為本申請的第一實施例的結構示意圖。液晶顯示裝置包括一上基板10、至少一光學膜12以及一上偏光片14。上基板10為玻璃基板，在上基板10的上表面設置光學膜12，接著光學膜12上設置上偏光片14。光學膜（Light Control Film,LCF）12可控制光折射，透過光學膜12中的結構設計可以改變光通過後的路徑，以達到控制視角的效果。舉例來說，光學膜12是利用不同旋轉角度之非對稱微透鏡將不同角度之入射光線集中，並控制其反射光角度來增加亮度與對比度。上偏光片14使光線能極化成線性偏光。

其中，上基板10的厚度是依據光學膜12的數量及其總厚度相應調整，光學膜12、上偏光片14與上基板10的總厚度小於或等於0.8mm。由於使用光學膜的總厚度會影響光透過液晶顯示裝置表面後在物質中行進的距離，進而影響顯示的畫質、對比及清晰度，本申請為了克服上述的問題，以下更詳細說明光學膜12與上基板10之間的厚度相對關係，請參閱下列表（一），為實際測試後的顯示畫面效果：

	上基板厚度       200µm	上基板厚度      300µm	上基板厚度       400µm	上基板厚度      500µm
光學膜厚度70µm	不模糊	不模糊	不模糊	不模糊
光學膜厚度90µm	不模糊	不模糊	不模糊	不模糊
光學膜厚度110µm	不模糊	不模糊	邊角略不模糊	模糊
光學膜厚度130µm	不模糊	不模糊	模糊	模糊
光學膜厚度140µm	不模糊	不模糊	模糊	模糊

表（一）

上述的測試方法是直接透過肉眼觀看畫面是否模糊。

在第一實施例中，光學膜12的厚度範圍為70µm至140µm，上基板10的厚度範圍為0.03mm至0.8mm。以光學膜12為單層為例，使用光學膜12的厚度140µm，則上基板10的厚度可以減薄為小於或等於300µm。或者使用光學膜的厚度70µm，則上基板10的厚度可以調整為小於或等於500µm；光學膜12數量為單一個時，光學膜12的厚度小於上基板10的厚度。當然，可以有更多不同的調整方式，本申請可以根據所使用光學膜12的厚度相應調整上基板10的厚度，只要光學膜12與上基板10的總厚度小於或等於0.8mm，皆能達到顯示畫面不模糊的功效。

本申請除了可以根據所使用光學膜12的厚度相應調整上基板10的厚度之外，請參閱圖2，為本申請的第二實施例的結構示意圖。第二實施例與第一實施例具有相同的元件與相同的標號，且相同的部份不再贅述，在此僅說明差異之處。液晶顯示裝置更包括兩層的光學膜12、12’， 在上基板10的上表面設置光學膜12，接著在光學膜12上更設置一層光學膜12’，最後於光學膜12’上設置上偏光片14。請同時參閱表格（一），當因應光學應用上的需求，使用兩層光學膜12、12’時，例如使用一層光學膜12的厚度為70µm與一層光學膜的厚度為90µm，則上基板的厚度範圍可選擇減薄為小於或等於500µm。光學膜數量為二個以上時，此些光學膜的總厚度小於或等於上基板10的厚度。當然，也可以有更多不同的調整方式，只要光學膜12、12’、 上偏光片14與上基板10的總厚度小於或等於0.8mm，皆能達到顯示畫面不模糊的功效。值得注意的是，本申請亦可使用兩層以上的光學膜，只要光學膜的數量及其總厚度與上基板10及上偏光片14的厚度累加起來的總厚度小於或等於0.8mm，皆屬於本申請的申請專利範圍內。

請參閱圖3，為本申請的第三實施例的結構示意圖。第三實施例與第一實施例具有相同的元件與相同的標號，且相同的部份不再贅述，在此僅說明差異之處。液晶顯示裝置更包括一下偏光片16、一下基板18、一畫素電極層20、一反射層22、一液晶24及一彩色濾光片26。於上基板10的下表面依序設置彩色濾光片26、液晶24、反射層22、畫素電極層20、下基板18以及下偏光片16。彩色濾光片26用以遮蔽漏光的黑色矩陣，形成色彩的彩色光層（紅、綠、藍），以及提供共用電極的上電極。下基板18的上表面設置畫素電極層20，畫素電極層20是具有陣列側的薄膜電晶體，畫素電極層20上設置有反射層22，下基板18的下表面設置有下偏光片16。下基板18的偏光板（圖中未示）下方還會配置背光模組（圖中未示），液晶顯示裝置的光來源最主要是由背光模組所發射出來的。目前背光模組發光源已由發光二極體(LED)取代傳統的冷陰極管(CCFL)成為市場主流。使用LED的優點有壽命長、色彩飽和度佳、可提高對比度、體積小等，且相較於大部分的冷陰極管含有汞或其他重金屬成份，對環境及生物有害，LED有環保無汙染、節能之精神，由於背光模組的結構設計為現有技術，在此就不加以贅述。當電流通過薄膜電晶體產生電場變化，造成液晶24分子偏轉，藉以改變光線的偏極性，再利用上偏光片14及下偏光片16使光線能極化成線性偏光，以決定畫素的明暗狀態。其中，反射層22是作為增加光的反射率，以避免光源露出。彩色濾光片26是設置於上基板10的下表面，形成每個畫素各包含紅、藍、綠三顏色，這些發出紅、藍、綠色彩的畫素，便構成了液晶顯示裝置之顯示面板上的影像畫面。

上述為液晶顯示裝置的基本結構與運作說明，值得注意的是，在第三實施例中，在上基板10上設置至少一層光學膜12，在第一與第二實施中已說明可以根據所使用光學膜12的數量及其總厚度相應調整上基板10的厚度，在第三實施例中，下基板18的厚度也可根據光學膜12與上基板10的總厚度進行調整，下基板18為玻璃基板。舉例來說，光學膜12與上基板10的總厚度是小於或等於下基板18的厚度，下基板的厚度為小於或等於0.8mm。請同時參閱表格（一），當選用光學膜12的厚度70µm，上基板10的厚度200µm時，光學膜12與上基板10的總厚度為270µm，對於顯示面板的機構韌度而言，顯得略微不足，因此可以增加下基板18的厚度，使下基板18的厚度大於光學膜12與上基板10的總厚度，且下基板18的厚度為小於或等於0.8mm。如此一來，可以避免整體液晶顯示裝置受到應力作用而產生破裂或損壞的問題。當然，光學膜12的數量也可以增加，下基板18的厚度只要根據光學膜12與上基板10的總厚度進行調整即可。

其中，光學膜12與上基板10的總厚度是大於下基板18的厚度。舉例來說，當選用最薄兩層光學膜12厚度為70µm，選用最厚的上基板10厚度為500µm時，光學膜12與上基板10的總厚度是640µm，對於顯示面板的機構韌度而言是足夠的，則可減薄下基板18的厚度，且下基板18的厚度是大於或等於0.3mm。在本實施中，就算上基板10與下基板18同時減薄化的狀態下，只要達到上基板10與光學膜12的總厚度小於或等於0.8mm，且下基板18小於或等於0.8 mm的條件，即可避免應力變差而容易破裂或損壞的問題，同時，可因應需求調整光學膜12的厚度與使用數量，實具有應用彈性及市場競爭優勢。

請參閱圖4，為本申請的第四實施例的結構示意圖。第四實施例與第三實施例具有相同的元件與相同的標號，且相同的部份不再贅述，在此僅說明差異之處。第四實施例為半穿透反射式的液晶顯示器，其包括穿透層21及反射層22，反射層22的結構與第三實施例相同，其適用第三實施例的光學膜12、上偏光片14與上基板10的總厚度小於或等於0.8mm的調整方式，但是穿透層21的部分則不需要如 第三實施例進行總厚度的調整。

綜上所述，本申請的液晶顯示裝置，以半穿透反射式液晶顯示裝置的反射區為例，由於光在反射層進入液晶、彩色濾光片、上基板至光學膜的過程中，會因為使用光學膜的厚度或數量因素下而增加光進入的路徑距離，因此本申請提出調整減薄上、下基板的厚度，以減少光在物質中行進的路徑距離，也就是根據光學膜的數量及其總厚度相應調整上基板的厚度，又或者是下基板根據光學膜與上基板的總厚度相應調整減薄厚度，不僅可避免減薄上、下基板厚度所造成的破裂或損壞問題，據以維持一定程度上的韌性而保有產品的可靠度，同時讓光通過顯示面板表面後在物質中行進的距離沒有增加的條件下，能夠呈現出良好的顯示效果，以解決顯示畫面模糊的問題。

惟以上所述者，僅為本申請之實施例而已，並非用來限定本申請實施之範圍，舉凡依本申請之申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所爲之均等變化與修飾，均應包括於本申請之申請專利範圍內。

10:上基板 12、12’:光學膜 14:上偏光片 16:下偏光片 18:下基板 20:畫素電極層 21:穿透層 22:反射層 24:液晶 26:彩色濾光片

圖1: 其為本申請的第一實施例的結構示意圖。 圖2: 其為本申請的第二實施例的結構示意圖。 圖3: 其為本申請的第三實施例的結構示意圖。 圖4: 其為本申請的第四實施例的結構示意圖。

10:上基板

12:光學膜

14:上偏光片

Claims (7)

1. 一種液晶顯示裝置，包括：一上基板；至少一光學膜，設置於該上基板的上表面；以及一上偏光片，設置於該光學膜上；其中，該上基板的厚度是依據該光學膜的數量及其總厚度相應調整，該光學膜、該上偏光片與該上基板的總厚度小於或等於0.8mm；其中，當該光學膜數量為單一個時，該光學膜的厚度小於該上基板的厚度；或當該光學膜數量為二個以上時，該些光學膜的總厚度小於或等於該上基板的厚度；或該光學膜數量為二個以上時，該些光學膜的總厚度大於該上基板的厚度。
2. 如請求項1所述之液晶顯示裝置，其中該上基板的厚度範圍為大於或等於0.03mm且小於0.8mm。
3. 如請求項1所述之液晶顯示裝置，其中該光學膜的厚度範圍為70μm至140μm。
4. 如請求項1所述之液晶顯示裝置，更包括一下偏光片、一畫素電極層、一畫素電極層、一反射層、一穿透層、一液晶及一彩色濾光片，該穿透層與該反射層並列，於該上基板的下表面依序設置該彩色濾光片、該液晶、該反射層、該畫素電極層、該下基板以及該下偏光片。
5. 如請求項4所述之液晶顯示裝置，其中該光學膜與該上基板的總厚度是小於或等於該下基板的厚度，該下基板的厚度為小於0.8mm。
6. 如請求項4所述之液晶顯示裝置，其中該光學膜與該上基板的總厚度是大於該下基板的厚度，該下基板的厚度是大於或等於0.3mm。
7. 如請求項4所述之液晶顯示裝置，其中該上基板、該下基板為玻璃基板。

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