[发明专利]偏振膜片及应用其的显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学组件及应用其的显示装置，尤其涉及一种偏 振膜片及应用其的显示装置。

背景技术

背光模块的光利用效率为液晶显示器产业所努力的目标之一，其中， 目前用以提升光利用效率的其中一种常见技术是将增亮膜设置于背光模块 的光线最后出射的位置，以使得光线在进入液晶单元之前可再次地提高光 线的利用效率，而提高光线的利用效率除了与增亮膜本身的材料选取有关 之外，通过改变增亮膜表面几何结构的方式，也对提升背光模块的光线利 用效率有相当大的帮助。

例如，如图1与图2所示，其分别为已知向上式菱镜结构的增亮膜截 面示意图与已知向下式菱镜结构的增亮膜截面示意图，首先，在图1中的 向上式菱镜结构的增亮膜11中，与扩散片12接触的表面为平整的，而在 相对应的另一表面上则是由多个尖角向上的菱镜结构构成的向上式菱镜结 构的增亮膜11，因此，当光线(如图中箭头所示的方向，即为光线行进的路 线)自背光模块10离开后首先进入扩散片12，接着离开自扩散片12且具有 各种角度的入射光线在经过该具有向上式菱镜结构的增亮膜11出射后，通 过使向上式菱镜结构的增亮膜11具有特殊角度的设计，来调整入射光线的 折射角度，因此，使具有不同入射角度的光线在经过该向上式菱镜结构的 增亮膜11后调整成较接近法线方向的出射角度的光线，以进入液晶单元(本 图中未示出)内。而在图2中揭露的向下式菱镜结构的增亮膜13中，该向下 式菱镜结构的增亮膜13中的其中一表面上由多个尖角向下的菱镜结构构 成，而相对应的另一表面则为平整的，因此，离开背光模块10后的具有各 种角度的入射光线(如图中箭头所示的方向，即为光线行进的路线)在经过此 向下式菱镜结构的增亮膜13后，借助光反射原理，以进行出射，因此，使 具有不同入射角度的光线在经过此向下式菱镜结构的增亮膜13后调整成较 接近于法线方向的出射角度的光线，以进入液晶单元(本图中未示出)内。

不过，对于上述所提出的两种已知技术，虽然就理论上而言，其可使 部分出射自增亮膜内的光线的出射角度被调整为较接近法线的方向，但经 过实际的验证后发现，这种增亮膜的结构设计仅能达到部分光线的利用效 率提升，而无法大幅度地改善光利用效率偏低的问题。

因此，在目前常见的部分显示装置中，采用一种具有双增亮材料的已 知增亮膜结构，其结构如图3所示，由该双增亮材料的增亮膜结构15可看 出，其为利用特殊聚合物材质所堆栈组成的多层膜结构，其中，这两种材 料具有不同的折射率，同时也分别具有可使得来自背光模块10的光线(如图 中箭头所示的方向即为光线行进的路线)的部分偏振态进行透射的特性，因 此，当一光线经过位于第一层的第一材料层151时，其中，具有特定偏振 态的部分偏振光被第一种材料反射，而其余偏振态的部分偏振光则进入位 于第二层的第二材料层152内，而在第二材料层152内又有另一特定偏振 态的部分偏振光被第二种材料反射，而其余的偏振态的部分偏振光则进入 位于第三层的第一材料层151中，直至光线离开该双增亮材料的增亮膜15 为止，而其中上述经由第一种材料与第二种材料反射后的光线，因为其部 分的偏振态已经遭到破坏，因此，部分的偏振态的偏振光可于再次进入该 双增亮材料的增亮膜15时，透射过该双增亮材料的增亮膜15而不会被反 射，最终，可得到良好的偏振光利用效率，不过，由于该双增亮材料的增 亮膜15的主要材料为特殊的聚合物质，且其形成的方法必须将这些特殊的 聚合物质经过多道的反复拉伸工序，因而在制程的良率上，至今仍无法有 效地提高，也造成了这种双增亮材料的增亮膜15的制作成本一直无法下降。

基于上述缺点，本发明提出一种偏振膜片及应用其的显示装置，以解 决已知技术中所遭遇的问题。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种偏振膜片及应用其的显示装置，其 利用特殊角度的微结构设计以及布鲁斯特角的原理，以使得具有多种 偏振状态的入射光线可在经过该偏振膜片后，使得仅有部分轴向的偏 振光会以全反射的方式再次回到背光模块中。

本发明的另一目的是提出一种偏振膜片及应用其的显示装置，其 利用特殊角度的微结构设计以取代已知多层聚合物材料所拉伸成型 的光学薄膜结构，不但可达到相当理想的光利用效率，同时更降低了 组件的制作成本。

为达上述目的，本发明首先提供一种偏振膜片，其应用在显示装 置中，且所述显示装置中的多束光线经过所述偏振膜片，所述偏振膜 片包括：