本發(fā)明是關(guān)于一種顯示面板結(jié)構(gòu)，尤指一種廣色域顯示面板結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

隨著科技的發(fā)展和人們對于顯示產(chǎn)品色彩效果的與日俱增的要求，液晶顯示面板也朝著提升色域(colorgamut)的方向發(fā)展，亦即增加使人眼所能識別出的顏色，色域愈廣代表的是人眼可辨識的顏色覆蓋率愈高，因此廣色域也成為顯示面板顯示質(zhì)量的一種指標(biāo)。

現(xiàn)有技術(shù)中用以提升面板色域的方法是利用背光膜材中內(nèi)含的量子點(diǎn)膜材(quantumdotfilm)，以藍(lán)光led激發(fā)量子點(diǎn)膜材產(chǎn)生窄帶寬的激發(fā)光源，而形成廣色域的光學(xué)表現(xiàn)。然而，由于一般量子點(diǎn)膜材含鎘(cd)，具有毒性，會對環(huán)境造成傷害，因此如何在廣色域的顯示技術(shù)需求與無毒環(huán)保的世界潮流間取得平衡，甚至雙贏，是業(yè)界仍在努力的目標(biāo)之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明目的在于提供一種顯示面板，可在不使用背光量子點(diǎn)膜材的情況下得到廣色域的表現(xiàn)。

本發(fā)明具體提供一種顯示面板結(jié)構(gòu)，包括：一背光元件；一液晶層；第一光調(diào)變元件，位于液晶層相對于背光元件的相反側(cè)，用以在光進(jìn)入液晶層之后調(diào)整其光學(xué)特性；第二光調(diào)變元件，位于液晶層與背光元件之間，用以在光進(jìn)入液晶層之前調(diào)整其光學(xué)特性。其中，第一光調(diào)變元件和/或第二光調(diào)變元件包含一色域增進(jìn)層，色域增進(jìn)層包含至少一吸收材料，吸收材料在波長570-600nm間的穿透頻譜比波長450nm間的穿透頻譜低10％以上，且比波長650nm間的穿透頻譜低15％以上。

較佳者，吸收材料在波長570-600nm間的穿透頻譜比波長450nm間的穿透頻譜低20％以上，且比波長650nm間的穿透頻譜低25％以上。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，第一光調(diào)變元件包括一補(bǔ)償膜，位于液晶層上，以及色域增進(jìn)偏光板，位于補(bǔ)償膜上，且第二光調(diào)變元件包括一金屬線柵偏光板。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，第一光調(diào)變元件的補(bǔ)償膜為單側(cè)補(bǔ)償膜。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，第二光調(diào)變元件包括一補(bǔ)償膜，位于液晶層上，以及色域增進(jìn)偏光板，位于補(bǔ)償膜上，且第一光調(diào)變元件包括一金屬線柵偏光板。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，第二光調(diào)變元件的補(bǔ)償膜為單側(cè)補(bǔ)償膜。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，單側(cè)補(bǔ)償膜的液晶設(shè)計(jì)參數(shù)lc位相差值delta_nd于300～370nm的范圍下，r0在50～100nm之間，而rth在200～350nm之間，其中，r0＝(nx-ny)×d；而rth＝((nx+ny)/2-nz)×d，其中nx，ny與nz分別代表補(bǔ)償膜在x軸、y軸與z軸的三度空間折射系數(shù)，d代表補(bǔ)償膜的厚度。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，吸收材料分布于色域增進(jìn)偏光板的一黏著劑層材料中。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，吸收材料分布于色域增進(jìn)偏光板的一黏著劑層與一保護(hù)層之間。

附圖說明

圖1為根據(jù)本發(fā)明顯示面板結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的顯示面板結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。

圖3為一提供本發(fā)明色域增進(jìn)偏光板的偏光板組件結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。

圖4a為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的一提供本發(fā)明色域增進(jìn)偏光板的偏光板元件結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。

圖4b為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的吸收材料在顯示面板結(jié)構(gòu)中的分布示意圖。

圖5為可用于本發(fā)明顯示面板結(jié)構(gòu)中的金屬線柵偏光板的一實(shí)例的剖面示意圖。

圖6為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的顯示面板結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。

圖7為本發(fā)明顯示面板結(jié)構(gòu)色域增進(jìn)效果的曲線示意圖。

【符號說明】

11液晶層12第一光調(diào)變元件

13第二光調(diào)變元件14背光元件

21補(bǔ)償膜22色域增進(jìn)偏光板

23金屬線柵偏光板30偏光基體

31保護(hù)層32保護(hù)層

33表面保護(hù)膜34黏著劑層

35離型膜36吸收材料

50透明基板51金屬線

61金屬線柵偏光板62補(bǔ)償膜

63色域增進(jìn)偏光板

具體實(shí)施方式

以下，將通過下列實(shí)施例對本發(fā)明做更詳細(xì)的說明。然而須注意的是，下列關(guān)于本發(fā)明的較佳實(shí)施例的描述僅作為描述與說明的目的，非用以限制本發(fā)明。

請參閱圖1，根據(jù)本發(fā)明的顯示面板結(jié)構(gòu)包括一彩色濾光片基板(圖未示)與一薄膜晶體管基板(圖未示)夾持一液晶層11，液晶層11受一外加電場控制而改變液晶構(gòu)形，以控制通過不同液晶區(qū)域的光量；第一光調(diào)變元件12，位于液晶層11的一側(cè)，用以在光進(jìn)入液晶層之后調(diào)整其光學(xué)特性；第二光調(diào)變元件13，位于液晶層11的另一側(cè)，用以在光進(jìn)入液晶層11之前調(diào)整其光學(xué)特性，例如用以將通過的光(具有任一方向的極化光)轉(zhuǎn)換成特定方向的偏極光；以及一背光元件14，位于第二光調(diào)變元件13的相對于液晶層11的相反側(cè)，用以提供顯示用的背光。其中，第一光調(diào)變元件12和/或第二光調(diào)變元件13包含一色域增進(jìn)層，色域增進(jìn)層包含至少一吸收材料，其在波長570-600nm間的穿透頻譜比波長450nm間的穿透頻譜低10％以上，即t(570nm～600nm)<0.9*t(450nm)，較佳低15％以上，更加低20％以上。且比波長650nm間的穿透頻譜低15％以上，即t(570nm～600nm)<0.85*t(650nm)，較佳低20％以上，更加低25％以上。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，色域增進(jìn)層還包含至少一吸收材料，吸收材料的主要吸收波長為560～610nm，更佳為570-600nm，最佳為580-590nm。另外，上述吸收材料例如可為一種染料(dye)、顏料(pigment)、或其他可吸收光波段的材料。

本發(fā)明的顯示面板舉例而言可為扭轉(zhuǎn)向列(tn)顯示面板、橫向電場效應(yīng)(ips)顯示面板、或垂直配向(va)顯示面板，因此，液晶層11可相對應(yīng)為tn、ips或va液晶盒(cell)。

在本發(fā)明的實(shí)施方式下，背光元件14所發(fā)出的背光不需要使用配合量子點(diǎn)膜材激發(fā)的藍(lán)光，可使用一般的白光背光源。當(dāng)然，也可以視其它設(shè)計(jì)需求而使用不同的背光源，或者與其它有助于提升色域的技術(shù)組合使用。在一實(shí)施例中薄膜晶體管基板較彩色濾光片基板鄰近背光元件14。

圖2顯示本發(fā)明的一實(shí)施例的顯示面板結(jié)構(gòu)的剖面示意圖，其中，第一光調(diào)變元件12包括一補(bǔ)償膜21，位于液晶層11上，以及一色域增進(jìn)偏光板(colorgamutenhancepolarizer)22，位于補(bǔ)償膜21上。第二光調(diào)變元件13包括一金屬線柵偏光板23。其中，色域增進(jìn)偏光板22為一包含有如圖1說明中所述的吸收材料的偏光板，同時(shí)具有偏光與色域增進(jìn)的功能，色域增進(jìn)偏光板22的組成結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)將于稍后配合圖3加以說明。

圖3顯示一根據(jù)本發(fā)明的偏光板，包括一偏光基體30，用以使光線由非偏極光變成偏極光；一上方保護(hù)層31和一下方保護(hù)層32，用以支撐保護(hù)偏光基體30；一表面保護(hù)膜33，用以保護(hù)偏光基體30；一黏著劑層34，用以黏貼偏光基體30至前述液晶層；以及一離型膜35，用以保護(hù)黏著劑層34。使用時(shí)將表面保護(hù)膜33與離型膜35撕離，并透過黏著劑層34黏貼至顯示面板上。

在上述實(shí)施例中，偏光基體30的材料可為聚乙烯醇(pva)樹脂膜，其可通過皂化聚醋酸乙烯樹脂制得。保護(hù)層31和32材料例如為聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，pmma)、三聚醋酸纖維素(triacetylcellulose，tac)、丙烯酸樹脂膜、聚芳香羥樹脂膜、聚醚樹脂膜、環(huán)聚烯烴樹脂膜(例如聚冰片烯樹脂膜)、聚酯(polyethyleneterephthalate，pet)、聚丙稀(polypropylene，pp)、環(huán)烯烴聚合物(cycloolefinpolymer，cop)、聚碳酸酯(polycarbonate，pc)以及上述任意組合所組成的一族群；表面保護(hù)膜33材料例如為聚乙烯(pe)、聚對苯二甲酸乙二酯(pet)；離型膜35材料例如為聚乙烯(pe)、聚對苯二甲酸乙二酯(pet)等。上述材料實(shí)例僅為舉例之用，熟習(xí)此技藝的人士可視實(shí)際需求而為適當(dāng)選用，并不因此影響或限制本發(fā)明的實(shí)施與保護(hù)范圍。

其中，色域增進(jìn)偏光板中的吸收材料36可以摻入的型式與黏著劑層34一并形成分布于黏著劑層34中，如圖4a所示，或以獨(dú)立膜層型式提供于黏著劑層34與下方保護(hù)層32間，例如先涂布、噴灑或其它成膜方式形成在下方保護(hù)層32表面上，再于其上加上黏著劑層34，如圖4b所示。另外，除了前述兩方式外，吸收材料36也可摻入或在延伸成膜時(shí)摻入至偏光板內(nèi)的適合的光學(xué)膜層中，如保護(hù)層31、32或偏光基體30中達(dá)到提升色域的效果。當(dāng)摻入黏著劑層34或其他光學(xué)膜層中時(shí)，其濃度范圍(或重量百分比)在0.1％～5.0％之間，較佳為0.1％～1.0％之間。若為獨(dú)立膜層型式，其厚度范圍在0.1um～5um之間，較佳為0.1um～1um之間。

在一實(shí)施例中，偏光板組件中可包含其它結(jié)構(gòu)類型的光學(xué)層，例如可為對光學(xué)的增益、配向、補(bǔ)償、轉(zhuǎn)向、直交、擴(kuò)散、保護(hù)、防黏、耐刮、抗眩、反射抑制、高折射率等有所幫助的層，可例如為具有控制視角補(bǔ)償或雙折射(birefraction)等特性的配向液晶層、易接合處理層、硬涂層、抗反射層、防黏層、擴(kuò)散層、防眩層等各種表面處理層。

在本實(shí)施例中，偏光板23為一金屬線柵偏光板(wire-gridpolarizer；wgp)，相對于光學(xué)膜偏光板具有薄化、透過率高及增加光利用效率的功能。此外，為順應(yīng)金屬柵欄偏光板的特性，補(bǔ)償膜21較佳為單側(cè)補(bǔ)償膜，即本發(fā)明顯示面板結(jié)構(gòu)只須在第一光調(diào)變元件12中配置一層補(bǔ)償膜，換言之，在第二光調(diào)變元件13的金屬線柵偏光板23與液晶層11中未配置其它補(bǔ)償膜。因此，在本發(fā)明中因僅需單側(cè)補(bǔ)償膜21而有顯示面板結(jié)構(gòu)薄化的效果。

如圖5所示，金屬線柵偏光板是將金屬線配置于一透明基板上做成，金屬線平行相間排列成光柵，金屬線中的電子只能沿導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)光照射在金屬線柵偏光板上時(shí)，光波電向量在金屬線方向的振動(dòng)會被金屬線中的電子吸收，垂直金屬線方向的光波電向量就能通過，這樣只有沿導(dǎo)線縱向的光子被吸收，而橫向的光子未被吸收，從而達(dá)到偏振效果。除了以金屬線做成平行相間排列的光柵之外，亦可用光學(xué)蝕刻的方法，在沉積有金屬薄膜的基底上蝕刻出所需寬度的導(dǎo)線，在一實(shí)施例中，也可以以納米壓印的方式形成金屬線。在本實(shí)施例中的金屬線柵偏光板的金屬線51的間距g為納米等級(10-200nm)。其高度h為50-1000nm。使用的金屬可為鋁、銀、金、鉛、銅等，尤以鋁為佳；透明基板50的材料可為玻璃，在一實(shí)施例中，金屬線可形成于薄膜晶體管基板之上。

另外，補(bǔ)償膜21的材料選用，以垂直配向(va)液晶設(shè)計(jì)參數(shù)為參考，例如使液晶位相差值lcdelta_nd設(shè)計(jì)在300～370nm的范圍下，使其x，y平面位相差值r0在50～100nm之間，較佳70-100nm之間，而x，y，z立體位相差值rth在200～350nm之間，較佳270-320nm之間。其中，r0＝(nx-ny)×d；而rth＝((nx+ny)/2-nz)×d，其中nx，ny與nz分別代表補(bǔ)償膜21在x軸、y軸與z軸的三度空間折射系數(shù)，d代表補(bǔ)償膜21的厚度。此時(shí)可具有與原面板雙邊補(bǔ)償膜相當(dāng)或更佳的視角表現(xiàn)，此單側(cè)光學(xué)補(bǔ)償膜21材料可為三醋酸纖維素(tac)、環(huán)烯烴聚合物(cop)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚碳酸酯(pc)、液晶材料或復(fù)合型材料搭配而成。

圖6為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的顯示面板結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。其中，第一光調(diào)變元件12包括一金屬線柵偏光板61，位于液晶層11上，第二光調(diào)變元件13包括一補(bǔ)償膜62、以及一色域增進(jìn)偏光板(colorgamutenhancepolarizer)63，位于補(bǔ)償膜62上。其中，色域增進(jìn)偏光板63為一包含有如圖1說明中所述的吸收材料的偏光板，同時(shí)具有偏光與色域增進(jìn)的功能，色域增進(jìn)偏光板63的組成結(jié)構(gòu)可如圖3和圖4a、4b所示；補(bǔ)償膜62的設(shè)計(jì)可參考前一實(shí)施例補(bǔ)償膜21的設(shè)計(jì)，在此不再贅述。在一實(shí)施例中，金屬線柵偏光板61的金屬線可形成于彩色濾光片基板之上。

圖7顯示本發(fā)明顯示面板在各種不同標(biāo)準(zhǔn)下的色域的變化情況示意圖，其中x軸為色度x，y軸為色度y。圖中所采用標(biāo)準(zhǔn)包括國際照明委員會cie(internationalcommissiononillumination)1931、美國國家電視系統(tǒng)委員會(nationaltelevisionsystemcommittee)、數(shù)位影院電影主控系統(tǒng)dci(digitalcinemainitiatives)-p3、bt2020(itu-rrecommendationbt.2020色域空間)、一般面板(panel)、以及使用cgep的面板(panel(cgep))。使根據(jù)上述本發(fā)明所發(fā)展出的顯示面板，在不需要量子點(diǎn)膜材的情況下，可有效提升色域達(dá)10％以上。例如ntsc色域可提升達(dá)約25％，dci-p3色域可提升達(dá)約27％，bt2020色域可提升達(dá)約19％。若使用cgep搭配wgp作為上下偏光板，則除了可有效提升色域達(dá)10％以上之外，可達(dá)30％穿透率以及廣視角表現(xiàn)。

雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的申請專利范圍所界定者為準(zhǔn)。