顯示裝置及液晶顯示裝置的制作方法

技術領域：
本發明涉及顯示裝置，尤其涉及具有繞射光學元件的顯示裝置。
背景技術：
：目前圖像顯示器主要有液晶顯示器、電漿顯示器、有機發光二極管顯示器及電子紙顯示器等等。其中，液晶顯示裝置是一非自發光的顯示器，因此，一般需利用背光源來產生光線，并使其穿透擴散膜、增亮膜等光學膜層，來形成一均勻的平面光射入液晶顯示面板，藉以呈現圖像。扭轉向列型(TwistedNematic；TN)或超扭轉向列型(SuperTwistedNematic；STN)為常用的液晶顯示器之一。這類液晶顯示器雖然具有價格上的優勢，但其可視角卻較一般廣視角液晶顯示器(例如：多區域垂直配向(Multi-domainVerticalAlignment；MVA)液晶顯示器、平面內切換液晶顯示器(In-PlaneSwitching；IPS)、邊緣電場切換(FringefieldSwitching；FFS)液晶顯示器等等)來得小。所謂的可視角是指顯示器在某視角范圍以內，其圖像質量仍能保持一定的水準。例如，就一般桌上型液晶顯示器而言，主要的觀賞視角為正視角，故對設計者而言，因為液晶分子的不同排列會造成不同的光學效果，所以會以正視角為主要考慮來設計顯示器。于是當觀察者從液晶顯示器的側視角來觀賞圖像時，便會察覺到圖像的色彩及亮度與正視觀賞時不同，而且會隨著視角變大而差異更大。常用的液晶顯示器中，其中以TN型的上述情況為最甚。就未加任何視角補償機制的TN液晶顯示器而言，通常，從液晶顯示器的側視角所觀察的圖像會有對比度嚴重降低(下降到10以下)、灰階反轉程度等問題。因此，需要一種顯示裝置，其可同時改善對比度、灰階反轉等等圖像質量的問題。技術實現要素：本發明涉及一種顯示裝置，可同時改善對比度與灰階反轉等圖像質量的問題。提供一種顯示裝置。顯示裝置包括一顯示器與一繞射光學元件。繞射光學元件配置于顯示器的出光側上，且包括光柵方向的方位角不同的一第一繞射光柵區域與一第二繞射光柵區域。第一繞射光柵區域與第二繞射光柵區域設計以對穿透的光線造成一零階繞射光和一非零階繞射光的總合的強度比值低于100。非零階繞射光具有一出射方向，出射方向相較于原入射方向產生大于15度以上的偏折。提供一種液晶顯示裝置。液晶顯示裝置用以顯示一圖像。液晶顯示裝置包括一液晶面板與一繞射光學元件。液晶面板包括一第一基板、一第二基板與一液晶層。液晶層配置于第一基板與第二基板之間。液晶層包括液晶分子。液晶分子中鄰近第一基板的至少一個具有一第一液晶傾倒方向。液晶分子中鄰近第二基板的至少一個具有一第二液晶傾倒方向。第一液晶傾倒方向的方位角是不同于第二液晶傾倒方向的方位角。繞射光學元件配置于液晶面板的出光側上。繞射光學元件包括光柵方向的方位角不同的一第一繞射光柵區域與一第二繞射光柵區域。第一繞射光柵區域與第二繞射光柵區域設計以對穿透的光線造成一零階繞射光和一非零階繞射光的總合的強度比值低于100。非零階繞射光具有一出射方向，出射方向相較于原入射方向產生大于15度以上的偏折。提供一種顯示裝置。顯示裝置包括一顯示器與一繞射光學元件。顯示器用以顯示一圖像。顯示器包括像素單元區域。像素單元區域的各個具有相鄰的一長像素側邊與一短像素側邊。繞射光學元件配置于顯示器的一出光側上。繞射光學元件包括方位角不同的一第一繞射光柵區域與一第二繞射光柵區域。第一繞射光柵區域與第二繞射光柵區域設計以對穿透的光線造成一零階繞射光和一非零階繞射光的總合的強度比值低于100。非零階繞射光具有一出射方向，出射方向相較于原入射方向產生大于15度以上的偏折。提供一種顯示裝置。顯示裝置包括一液晶顯示器、一第一偏光板、一第二偏光板與一繞射光學元件。液晶顯示器包括一背光模塊與一液晶面板。液晶面板包括一第一基板、一第二基板與一液晶層。液晶層配置于第一基板與第二基板之間。第一偏光板配置于第一基板上。第二偏光板配置于第二基板與背光模塊之間。第一偏光板與第二偏光板的偏光方向具有不同的方位角。繞射光學元件配置于第一偏光板的出光側上。繞射光學元件包括光柵方向的方位角不同的一第一繞射光柵與一第二繞射光柵。提供一種顯示裝置。顯示裝置包括一液晶顯示器與一繞射光學元件。液晶顯示器用以顯示一圖像。液晶顯示器包括一背光模塊與一液晶面板。液晶面板配置于背光模塊上。液晶面板包括一第一基板、一第一配向膜、一第二基板、一第二配向膜與一液晶層。第一配向膜配置于第一基板上。第二配向膜配置于第二基板上。第一配向膜與第二配向膜的配向方向具有不同的方位角。液晶層配置于第一配向膜與第二配向膜之間。繞射光學元件配置于液晶顯示器的一出光側上。繞射光學元件包括光柵方向的方位角不同的一第一繞射光柵與一第二繞射光柵。提供一種液晶顯示裝置。液晶顯示裝置用以顯示一圖像。液晶顯示裝置包括一液晶面板與一繞射光學元件。液晶面板包括一第一基板、一第二基板與一液晶層。液晶層配置于第一基板與第二基板之間。液晶層包括液晶分子。液晶分子中鄰近第一基板的至少一個具有一第一液晶傾倒方向。液晶分子中鄰近第二基板的至少一個具有一第二液晶傾倒方向。第一液晶傾倒方向的方位角是不同于第二液晶傾倒方向的方位角。繞射光學元件配置于液晶面板的出光側上。繞射光學元件包括光柵方向的方位角不同的一第一繞射光柵與一第二繞射光柵。提供一種顯示裝置。顯示裝置包括一顯示器與一繞射光學元件。顯示器用以顯示一圖像。顯示器包括像素單元區域。像素單元區域的各個具有相鄰的一長像素側邊與一短像素側邊。繞射光學元件配置于顯示器的一出光側上。繞射光學元件包括方位角不同的一第一繞射光柵與一第二繞射光柵。下文特舉優選實施例，并配合附圖，作詳細說明如下：附圖說明圖1繪示本發明一實施例的顯示裝置的立體圖。圖2至圖11、圖20至圖32繪示實施例中的繞射光學元件。圖12至圖19繪示實施例中繞射光學元件的光柵區域。圖33繪示一實施例的顯示裝置的剖面圖。圖34繪示顯示器中的配向膜與液晶層的立體圖。圖35繪示液晶層中液晶分子的液晶傾倒方位角。圖36至圖41繪示繞射光學元件與偏光板的偏光方向的關系。圖42顯示具有兩種方位角的繞射光柵的繞射光學元件對顯示器的對比的影響。圖43繪示顯示裝置在未使用繞射光學元件(比較例)時正視角(天頂角0度)與側視角(天頂角45度與60度)的伽瑪曲線。圖44繪示使用繞射光學元件的顯示裝置于正視角(天頂角0度)與側視角(天頂角45度與60度)的伽瑪曲線。圖45顯示具有三種方位角的繞射光柵的繞射光學元件對顯示器的對比與亮態的亮度的影響。圖46顯示具有三種方位角的繞射光柵的繞射光學元件對顯示器的對比與暗態的亮度的影響。圖47繪示顯示裝置在未使用繞射光學元件(比較例)時正視角(天頂角0度)與側視角(天頂角45度與60度)的伽瑪曲線。圖48繪示使用繞射光學元件的顯示裝置于正視角(天頂角0度)與側視角(天頂角45度與60度)的伽瑪曲線。圖49至圖51繪示繞射光學元件與顯示器的像素的關系。圖52至圖59繪示光柵區域與像素單元區域的配置。圖60繪示顯示裝置的對比、亮態的亮度與繞射光學元件的光柵區域之間的距離的關系曲線。【主要元件符號說明】2、32、62、82、122、152、182、192、212、232、262、292、322、402、462、522、562、622、142、183、202、263、271、277、290、334、339、345：繞射光學元件43、53、73、93、103、113、133、143、163、173、193、203、223、273、283、303、313、333、343、353、363、373、473、483、493、503、513、523、533、543、553、573、583、603、613、653、663、673、683、145、146、185、186、205、206、207、264、265、272、274、278、279、280、286、287、288、289、291、293、294、335A、335B、336、340A、340B、341、346、347、348：光柵區域44、54、74、94、104、114、174、184、194、204、214、224、234、244、254、474、484、534、544、554、574、584、604、614、208、209、210、267、268、269、275、276、281、282、284、337A、337B、338、342A、342B、344：繞射光柵445、455、505、515、545、555、605、615：偏光板的偏光方向ψ1、ψ2、ψ3、ψ4、ψ5、ψ6、ψ7、ψ8：偏光板的偏光方向的方位角D1、D2、D3、D4、N：繞射光柵的周期τ1、τ2、τ3、τ4、τ5、τ6、τ7、τ8：繞射光柵的方位角K1、K2、K3、K4、K5：光柵區域的直徑T、Px、Py、Gx、Gy、V、Y：光柵區域的周期W：光柵區域的寬度M：繞射光柵之間的距離S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S13、S14、S15：光柵區域之間的最近的距離411：背光模塊427：液晶面板415、425：偏光板416：薄膜晶體管基板418：液晶層421：彩色濾光片基板417、419：配向膜428、428a、428b：液晶分子496、497：光柵區域構成的橫列的長軸方向498：由光柵區域交錯配置所構成的直行的長軸方向Q1、Q2：液晶分子的液晶傾倒方位角10、410：顯示器630：像素637、638、639：像素單元區域647、667：長像素側邊648、668：短像素側邊J：短像素側邊的長度L：長像素側邊的長度g、90-g、g1、g2、gg3、g4、g5、g6、g8、g9：夾角C1、C2、C4、C5、C7、C10、C11、C14、C15、C17、C18、C20、C21、C22、C25、C26、C27、C28：周期C3、C6、C8、C9、C12、C13、C16、C19、C23、C24、F：循環間距W1、W2、W3、W4、W5、W6、W7、W8、W9、W10、W11、W12、W13、W14：寬度具體實施方式圖1繪示本發明一實施例的顯示裝置的立體圖。圖2至圖11、圖20至圖32繪示實施例中的繞射光學元件。圖12至圖19繪示實施例中繞射光學元件的光柵區域。圖33繪示一實施例的顯示裝置的剖面圖。圖34繪示顯示器中的配向膜與液晶層的立體圖。圖35繪示液晶層中液晶分子的液晶傾倒方位角。圖36至圖41繪示繞射光學元件與偏光板的偏光方向的關系。圖42顯示具有兩種方位角的繞射光柵的繞射光學元件對顯示器的對比的影響。圖43繪示顯示裝置在未使用繞射光學元件(比較例)時正視角(天頂角0度)與側視角(天頂角45度與60度)的伽瑪曲線。圖44繪示使用繞射光學元件的顯示裝置于正視角(天頂角0度)與側視角(天頂角45度與60度)的伽瑪曲線。圖45顯示具有三種方位角的繞射光柵的繞射光學元件對顯示器的對比與亮態的亮度的影響。圖46顯示具有三種方位角的繞射光柵的繞射光學元件對顯示器的對比與暗態的亮度的影響。圖47繪示顯示裝置在未使用繞射光學元件(比較例)時正視角(天頂角0度)與側視角(天頂角45度與60度)的伽瑪曲線。圖48繪示使用繞射光學元件的顯示裝置于正視角(天頂角0度)與側視角(天頂角45度與60度)的伽瑪曲線。圖49至圖51繪示繞射光學元件與顯示器的像素的關系。圖52至圖59繪示光柵區域與像素單元區域的配置。圖60繪示顯示裝置的對比、亮態的亮度與繞射光學元件的光柵區域之間的距離的關系曲線。請參照圖1，繞射光學元件2配置在用以顯示圖像的顯示器10的出光側上。顯示器10可為液晶顯示器、電漿顯示器、有機發光二極管顯示器及電子紙顯示器或其他用來顯示圖像的顯示器。同時前述顯示器10也可以與其他元件(例如裝置觸控元件而形成一觸控面板)做結合，繞射光學元件2也可配置在其他元件(例如抗反射膜、觸控面板)并配置在顯示圖像的顯示器10的出光側上。其中液晶顯示器可為垂直或多域垂直配向型(VerticalAligned/Multi-domainVerticalAligned)液晶顯示器、扭轉向列型(TwistedNematic；TN)液晶顯示器、超扭轉向列型(SuperTwistedNematic；STN)液晶顯示器、光學補償彎曲型(Opticallycompensatedbend；OCB)液晶顯示器或色序法(colorsequential)液晶顯示器(即無CF液晶顯示器)。繞射光學元件2可為設置有光柵(例如相位光柵)的膜片，用以繞射顯示器10所發出的光線。在此將觀看液晶顯示器的觀測角以球坐標系統中的天頂角θ與方位角ψ來表示。其中，ψ為方位角，此方位角ψ為圖中在X軸及Y軸平面上與X軸所夾的角度。而天頂角θ為與X軸及Y軸平面垂直的Z軸的夾角。而任意兩方向所夾角度的表示方式以逆時針方向夾角為正、順時針方向夾角為負。請參照圖2，在實施例中，繞射光學元件32包括互相分開的光柵區域43與光柵區域53。繞射光學元件32的光柵區域43與光柵區域53以外的「一般區域(或非光柵區域)」產生較低程度的繞射作用的區域，詳細地來說，光柵區域43與光柵區域53能對特定方向穿透的光線造成零階繞射(出射方向不變直接出射)光和非零階繞射(出射方向改變)光總和的強度比低于100:1的高繞射效果，「一般區域(或非光柵區域)」則對穿透的光線造成零階繞射(直接出射)光和非零階繞射(出射方向改變)總合光的強度比高于100:1的低繞射效果，以增強光的通過量。或者，「一般區域(或非光柵區域)」幾乎不讓光線穿過，亦即為非透光的區域，也可以有相同的效果。光柵區域43與光柵區域53分別排列成多個橫列。交錯排列的光柵區域43與光柵區域53構成多個直行。光柵區域43與光柵區域53分別具有周期固定(亦即繞射光柵44結構的波峰(波谷)連線間具有一致的間距，或繞射光柵54結構的波峰(波谷)連線間具有一致的間距)且方向(方位角)相同的繞射光柵44與繞射光柵54。在實施例中，繞射光柵的方向以繞射光柵結構上波峰(波谷)連線的方向。光柵區域中以實線表示實施例中繞射光柵的方向，繞射光柵的方向與X軸所夾的角度為繞射光柵的方位角τ。在一實施例中，繞射光柵的周期表示繞射光柵結構中波峰與波峰之間(或波谷與波谷之間)的間距。例如，繞射光柵44的周期D1是1μm，表示光柵區域43中的繞射光柵結構中波峰與波峰之間距為1μm。繞射光柵54的周期D2也可為1μm。繞射光柵44的方向不同于繞射光柵54的方向。繞射光柵44的方向可垂直于繞射光柵54的方向。在此例中，舉例來說，繞射光柵44的方位角τ1是90度，繞射光柵54的方位角是0度。光柵區域43與光柵區域53可為圓形，分別具有直徑K1以及K2例如28μm-29μm。繞射光柵材料的折射率約為1.49，波峰與波谷之間高低的差約為0.4μm。繞射光柵結構的設計例如材料的折射率、波峰與波峰之間距、波峰與波谷之間的高低差的設計，以能對特定方向穿透的光線造成零階繞射(直接出射)光和某特定范圍的非零階繞射(例如出射方向相較于原入射方向產生偏折大于15度以上的繞射范圍)光總合的強度比低于100:1的高繞射效果為宜。非光柵區域則設計系對穿透的光線造成零階繞射(直接出射)光和某特定范圍的非零階繞射(例如出射方向相較于原入射方向產生偏折大于15度以上的繞射范圍)總合光的強度比高于100:1的低繞射效果為宜，設計方法則不再贅述。在其他實施例中，單一個光柵區域也可具有方位角相同而周期有變化的繞射光柵。舉例來說，在單一個光柵區域中，由兩組波峰(波谷)連線間距的繞射光柵所組成，大致為1μm與0.5μm。光柵區域可占繞射光學元件面積的17.5％～94％。請參照圖2，在由光柵區域43與光柵區域53交錯配置所構成的行列中，光柵區域43與光柵區域53之間的最近距離可視實際需求調整成固定或具有變化性的。舉例來說，光柵區域43與光柵區域53之間的最近的距離S1、S2可介于1μm-15μm，例如皆為1μm、9μm或15μm。在其他實施例中，距離S1是9μm，距離S2是15μm。在另一實施例中，光柵區域43與光柵區域53之間的最近的距離可以為0甚至是負數(即光柵區域43與光柵區域53有互相重疊的區域)。請參照圖2，舉例來說，在分別由光柵區域43與光柵區域53所構成的行列中，光柵區域43之間的最近距離與光柵區域53之間的最近距離可分別視實際需求調整成固定或具有變化性的。在一實施例中，光柵區域43之間的最近的距離S4與光柵區域53之間的最近的距離S5分別介于1μm-15μm，例如1μm與13μm。在另一實施例中，光柵區域43之間的最近的距離S4與光柵區域53之間的最近的距離S5可以為0甚至是負數(即光柵區域43之間或光柵區域53之間有互相重疊的區域)。在一實施例中，繞射光學元件中第一種繞射光柵的方位角為0±60度(亦即表示角度的范圍落在大于或等于-60度，小于或等于+60度，或等于0度，之后相似的概念不再重述)，較佳是0±20度，且第二種繞射光柵的方位角為90±60度，較佳是90±20度。在另一實施例中，第一種繞射光柵的方位角為+45度±20度，較佳是+45±10度，且第二種繞射光柵的方位角為135度±20度，較佳是135±10度。在又另一實施例中，第一種繞射光柵的方位角為-45度±20度，較佳是-45度±10度，且第二種繞射光柵的方位角為45度±20度，較佳是45度±10度。第一種光柵區域可占繞射光學元件面積的17.5％～38.5％，且第二種光柵區域可占繞射光學元件面積的17.5％～38.5％。圖3的繞射光學元件62與圖2的繞射光學元件32的不同處在于，繞射光學元件62具有繞射光柵74方位角一致的光柵區域73。圖4的繞射光學元件82與圖2的繞射光學元件32的不同處在于，繞射光學元件82包括繞射光柵94、104與114方位角不同的光柵區域93、103與113。舉例來說，繞射光柵94的方位角τ2是135度，繞射光柵104的方位角是0度，繞射光柵114的方位角τ3是45度。在一實施例中，繞射光學元件中第一種、第二種與第三種繞射光柵的方位角分別為90±15度、135±15度與45±15度。在另一實施例中，第一種、第二種與第三種繞射光柵的方位角分別為15±10度、60±10度與-30±10度。又在另一實施例中，第一種繞射光柵的方位角為0±40度，較佳為0±20度，第二種繞射光柵的方位角為45±40度，較佳為45±20度，第三種繞射光柵的方位角為135±40度，較佳為135±20度。第一種光柵區域可占繞射光學元件面積的17.5％～38.5％，第二種光柵區域可占繞射光學元件面積的17.5％～38.5％，且第三種光柵區域可占繞射光學元件面積的17.5％～38.5％。圖5的繞射光學元件122與圖2的繞射光學元件32的不同處在于，光柵區域133與光柵區域143分別排列成多個橫列，且光柵區域133與光柵區域143在垂直方向是互相交錯地排列。圖6的繞射光學元件142與圖5的繞射光學元件132的不同處在于，光柵區域145橫向(X方向)的周期C1與光柵區域146的橫向周期C2為不同。在一實施例中，周期C1是30μm，周期C2是48μm。此外，光柵區域145與光柵區域146之間的縱向(Y方向)循環間距(cyclespace)C3是41μm。在此以循環間距(cyclespace)來表示光柵區域(包含一光柵區域與另一不同光柵方向的光柵區域)的出現周期。圖7的繞射光學元件152與圖2的繞射光學元件32的不同處在于，所有的光柵區域163與光柵區域173交錯地排列。圖8的繞射光學元件182與圖2的繞射光學元件32的不同處在于，光柵區域193的繞射光柵194與光柵區域203的繞射光柵204的方位角具有0度與90度以外的角度。舉例來說，繞射光柵194的方位角τ4是45度，繞射光柵204的方位角τ5是135度。圖9的繞射光學元件183與圖8的繞射光學元件182的不同處在于，光柵區域185橫向(X方向)的周期C4與光柵區域186的橫向周期C5為不同。在一實施例中，周期C4是30μm，周期C5是48μm。此外，光柵區域185與光柵區域186之間的縱向(Y方向)循環間距(cyclespace)C6是41μm。在一些實施例中，繞射光學元件中的繞射光柵方向也可以有三種以上方位角不同的繞射光柵所組成。請參照圖10，舉例來說，繞射光學元件202具有光柵區域205、光柵區域206與光柵區域207。光柵區域205的繞射光柵208的方位角為135度。光柵區域206的繞射光柵209的方位角為0度。光柵區域207的繞射光柵210的方位角為90度。在實施例中，數量(或密度)較高的光柵區域205排列成一橫行，數量(或密度)較低的光柵區域206與光柵區域207交錯排列成另一橫行，能夠較佳地利用繞射光學元件202的配置空間。在繞射光學元件202使用于TN面板的例子中，光柵區域205主要用于補償上下灰階反轉的方向，光柵區域206與光柵區域207主要用于補償45度與-45度的方向，即繞射光學元件202逆時針轉45度(+45度)來使用。在一實施例中，光柵區域205橫向(X方向)的周期C7不同于光柵區域206與光柵區域207之間的橫向(X方向)循環間距C8。舉例來說，周期C7是36μm，循環間距C8是32μm。在另一實施例中，光柵區域205與光柵區域207(或光柵區域206)之間的縱向(Y方向)循環間距(cyclespace)C9是36μm。請參照圖11，舉例來說，繞射光學元件192的繞射光柵174的方位角為0度，繞射光柵184的方位角τ6為45度，繞射光柵214的方位角τ7為90度，繞射光柵234的方位角τ8為135度。在另一實施例中，具有三組以上方位角不同的繞射光柵地繞射光學元件，方位角不同的光柵區域之間也可以彼此交錯排列。在一實施例中，單一光柵區域中的繞射光柵方向并不限定只有一個方向。一個光柵區域也可以由多個方向方位角的繞射光柵所組成，此外光柵區域亦不限定于如圖2至圖11所示的圓形輪廓。單一光柵區域具有四個繞射光柵方向的實施例，例如可包括正方形(圖12)、長方形(圖13)或其他四邊形。單一光柵區域具有三個繞射光柵方向的實施例，例如可包括正三角形(圖14)、等腰三角形(圖15)、不等腰三角形(圖16)。單一光柵區域具有多個繞射光柵方向的實施例，例如可包括正五邊形(圖17)或其他任意五邊形；正八邊形(圖18)或其他任意八邊形；橢圓形(圖19)或其他任意曲面的形狀；或其他合適的任意形狀。此外，前述多邊形間的光柵也可多個不同方向光柵的組合，而非必需形成一多邊形即有效果。在一些實施例中，繞射光學元件212包括如圖20所示的光柵區域223。請參照圖20，在一實施例中，光柵區域223的周期T是124μm。光柵區域223的寬度W是116μm至118μm。繞射光柵224的周期N是1μm。繞射光柵224之間的距離M是6μm至8μm。在另一實施例中，光柵區域223之間的最近的距離可以為0甚至是負數(即光柵區域223與鄰近光柵區域223間有互相重疊的區域)。請參照圖21，繞射光學元件232也可包括繞射光柵244、254。繞射光學元件232也可視為由具有繞射光柵244的光柵區域與具有繞射光柵254的光柵區域互相重疊所構成。在一實施例中，繞射光學元件262包括如圖22所示的光柵區域273與光柵區域283。請參照圖23，繞射光學元件263包括光柵區域264與光柵區域265。光柵區域264的繞射光柵267的方位角為45度。光柵區域265的繞射光柵268與繞射光柵269的方位角分別為90度與0度。在一實施例中，光柵區域264(沿方位角135度測量)的寬度W1與光柵區域265(沿方位角135度測量)的寬度W2分別為20μm。光柵區域264與光柵區域265之間(沿方位角135度測量)的間隔C10或C11是60μm。請參照圖24，繞射光學元件271包括光柵區域272與光柵區域274。光柵區域272的繞射光柵275的方位角為45度。光柵區域274的繞射光柵276的方位角為135度。在一實施例中，光柵區域272的橫向(X方向)寬度W3與光柵區域274的橫向(X方向)寬度W4分別為20μm。光柵區域272與光柵區域274的橫向(X方向)之間的最近的距離(間距)S15為36μm。請參照圖25，繞射光學元件277包括光柵區域278、光柵區域279與光柵區域280。光柵區域278的繞射光柵281的方位角為90度。光柵區域279的繞射光柵282的方位角為45度。光柵區域280的繞射光柵284的方位角為135度。在一實施例中，光柵區域278的橫向(X方向)寬度W5、光柵區域279的橫向(X方向)寬度W6與光柵區域280的橫向(X方向)寬度W7均為28μm。鄰近的光柵區域278與光柵區域279之間的橫向(X方向)循環間距(cyclespace)C12為60μm。鄰近的光柵區域278與光柵區域280之間的橫向(X方向)循環間距(cyclespace)C13為60μm。請參照圖26，在一實施例中，舉例來說，光柵區域286的橫向(X方向)寬度W8是22μm。光柵區域287的橫向(X方向)寬度W9與光柵區域289的橫向(X方向)寬度W11分別為18μm。光柵區域288的橫向(X方向)寬度W10是14μm。光柵區域286與光柵區域287之間的最近的距離S12是25μm。光柵區域286與光柵區域289之間的最近的距離S13是15μm。在其他實施例中，也可以由兩個如圖25所示的繞射光學元件277迭合所構成。請參照圖27，繞射光學元件290包括光柵區域291、光柵區域293與光柵區域294。在一實施例中，光柵區域291的橫向(X方向)寬度W12、光柵區域293的橫向(X方向)寬度W13與光柵區域294的橫向(X方向)寬度W14分別為28μm。鄰近的光柵區域291之間的最近的距離S14是5μm。繞射光學元件292也可包括如圖28所示的光柵區域303與光柵區域313。繞射光學元件的光柵區域并不限定于規則組合的排列，而可視實際情況調整成不規則組合的排列。請參照圖29，舉例來說，繞射光學元件322也可包括不規則組合排列的光柵區域333、343、353、363與373。在實施例中，也可視實際情況將多個繞射光學元件迭合使用。不同層次的光柵區域可配置成具有相同圖案(亦即具有相同的形狀或繞射光柵)的是互相重疊，或配置成具有不同圖案(亦即具有不同的形狀或具有不同條件的繞射光柵)的是互相重疊。請參照圖2，舉例來說，是將一繞射光學元件32與另一繞射光學元件32重疊使用，其中一個繞射光學元件32中的光柵區域53與另一個繞射光學元件32中的光柵區域43重疊，一個繞射光學元件32中的光柵區域43與另一個繞射光學元件32中的光柵區域53重疊。舉例來說，當使用激光光源對如圖2的單一層繞射光學元件32正射照射時，會產生兩種方向(如0/180度、90/270度)的繞射光線。但當使用激光光源對由多層繞射光學元件構成的堆迭結構來照射時，不但會產生單一層繞射光學元件的繞射方向的穿透光，也會產生其他繞射方向(例如斜方向)的穿透光。這主要原因是繞射元件上的結構周期，多了斜方向的周期結構，另外推測例如原本垂直射入靠近入光側的光柵區域的光在繞射后，又射入遠離入光側且方向不同的光柵區域而再一次地被繞射，因此除了單一層繞射光學元件產生的兩種方向(如0/180度、90/270度)的繞射光線之外，還會產生其他斜方向(如45度、135度、225度、315度)或兩繞射光柵的方位角間所夾的角平分線方向的繞射光線。在使用多層繞射光學元件所構成的堆迭結構的實施例中，可視實際情況將具有相同圖案的光柵區域配置成互相重疊。請參照圖2，在一實施例中，舉例來說，由一繞射光學元件32與另一繞射光學元件32重疊所組成，其中一個繞射光學元件32中的光柵區域43與另一個繞射光學元件32中的光柵區域43重疊，一個繞射光學元件32中的光柵區域53與另一個繞射光學元件32中的光柵區域53重疊。如此還可以增加繞射的效果。請參照圖30，繞射光學元件334可由兩個繞射光學元件重疊而構成。舉例來說，其中一個繞射光學元件具有光柵區域335A與光柵區域335B，另一個繞射光學元件具有光柵區域336。光柵區域335A的繞射光柵337A與光柵區域335B的繞射光柵337B的方位角皆為135度。光柵區域336的繞射光柵338的方位角為45度。位于第一橫列與第三橫列中的光柵區域335A橫向(X方向)的周期C14是36μm。位于第二橫列與第四橫列中的光柵區域336橫向(X方向)的周期C15是41μm，且光柵區域335B橫向(X方向)的周期C25是41μm。光柵區域335A的縱向(Y方向)周期C26是72μm。光柵區域335A與光柵區域336之間的縱向(Y方向)循環間距(cyclespace)C16是36μm。請參照圖31，繞射光學元件339可由兩個繞射光學元件重疊而構成。舉例來說，其中一個繞射光學元件具有光柵區域340A與光柵區域340B，另一個繞射光學元件具有光柵區域341。光柵區域340A的繞射光柵342A與光柵區域340B的繞射光柵342B的方位角皆為0度。光柵區域341的繞射光柵344的方位角為90度。位于第一橫列與第三橫列中的光柵區域340A橫向(X方向)的周期C17是36μm。位于第二橫列與第四橫列中的光柵區域341橫向(X方向)的周期C18是41μm，且光柵區域340B橫向(X方向)的周期C27是41μm。光柵區域340A的縱向(Y方向)周期C28是72μm。光柵區域340A與光柵區域341之間的縱向(Y方向)循環間距(cyclespace)C19是36μm。請參照圖32，繞射光學元件345包括光柵區域346、光柵區域347與光柵區域348。在一實施例中，光柵區域346之間橫向(X方向)的周期C20為26μm。光柵區域347之間橫向(X方向)的周期C21為48μm。光柵區域348之間橫向(X方向)的周期C22為26μm。光柵區域346與光柵區域347之間的縱向(Y方向)循環間距(cyclespace)C23是41μm。光柵區域347與光柵區域348之間的縱向(Y方向)循環間距(cyclespace)C24是41μm。在實施例中，繞射光學元件是根據顯示器的條件與欲調整的效果而定。請參照圖33，在實施例中，顯示器410液晶顯示器且包括背光模塊411、液晶面板427、偏光板415與425。液晶面板427配置配置于背光模塊411上且包括例如薄膜晶體管基板416、液晶層418、彩色濾光片基板421、配向膜417與419。配向膜419可配置于彩色濾光片基板421上。配向膜417可配置于薄膜晶體管基板416上。液晶層418可配置于配向膜417與419之間。偏光板415可配置于薄膜晶體管基板416與背光模塊411之間(液晶面板427的入光側)。偏光板425可配置于彩色濾光基板421上(液晶面板427的出光側)。繞射光學元件402可配置于偏光板425的出光側上。而繞射光學元件402的配置上并不限于將波峰結構面對偏光板425，也可背對偏光板425。而此繞射光學元件425也可以再堆迭其他有不同的功能的配件(例如抗反射層、防刮層等)。在一些實施例中，顯示器410是扭轉向列型(TwistedNematic；TN)液晶顯示器。在此例中，請參考圖34，配向膜417與配向膜419配置成配向方向426與436的方位角不相互平行。液晶層418中的液晶分子428受到配向膜417與配向膜419的配向，因此鄰近配向膜419(亦稱頂層配向膜，鄰近如圖33所示的彩色濾光片基板421)的液晶分子428a(亦即頂層液晶分子)與鄰近配向膜417(亦稱底層配向膜，鄰近如圖33所示的薄膜晶體管基板416)的液晶分子428b(亦即底層液晶分子)配置成扭轉型結構，并具有一預傾角。其中具有預傾角的液晶分子遠離配向板的一端可稱為頭端，另一端可稱為尾端。例如，配向膜419是將頂層液晶分子428a配向并使其具有預傾角。又例如，配向膜417是將底層液晶分子428b配向并使其具有預傾角。而配向膜417和419的配向方向不相互平行，如此位于其間的液晶分子-428會被連續地扭轉，構成扭轉型液晶結構，其中液晶分子428的扭轉角度可定義為從底層液晶分子428b頭端經由中間層液晶分子連續地扭轉至頂層液晶分子428a尾端的角度。另外，值得一提的是，對一般的扭轉型(TwistedNematic；TN)液晶顯示器而言，從底層液晶分子428b的頭端，經由中間層液晶分子連續地扭轉至頂層液晶分子428a的尾端，此視角范圍的光學特性不佳故在使用上常定義為觀察者的下視角方向。當然，也可依應用需求，將上述視角不好的范圍，定義成觀察者的某視角方向。此液晶分子的傾倒時對應基板的方位角定義為傾倒方位角，例如經配向或驅動后的液晶分子與基板夾一定角度時，該傾倒的液晶即具有在水平面上的方位角。換句話說，液晶分子的頭端在基板水平面上的投影方向與基板X軸的夾角，為液晶傾倒方位角。其中當液晶顯示器為多域垂直配向型(Multi-domainVerticalAligned)液晶顯示器時，可以理解會同時產生多種液晶傾倒方位角。在一些實施例中，繞射光學元件是根據顯示器410(圖34)的液晶分子428的條件而定，舉例來說，請參考圖35，液晶分子428a具有液晶傾倒方位角Q1，例如45度。液晶分子428b具有液晶傾倒方位角Q2，例如315度。在此例中，可使用具有方位角為0度與90度的繞射光柵的繞射光學元件。此外，光柵方向的方位角度為0度的繞射光柵的密度(亦即，繞射光柵占繞射光學元件的面積百分比)大于或等于方位角為90度的繞射光柵的密度。舉例來說，可使用如圖2所示的繞射光學元件32。在其他實施例中，也可使用具有方位角為0度、45度與135度的繞射光柵的繞射光學元件。此外，方位角為0度的繞射光柵的密度分別大于或等于方位角為45度與135度的繞射光柵的密度。舉例來說，可使用如圖4所示的繞射光學元件82。在一實施例中，繞射光學元件中第一種繞射光柵的光柵方向與頂層液晶分子的傾倒方向間的夾角是90±10度或0±10度，第二種繞射光柵的光柵方向與頂層液晶分子的傾倒方向間的夾角是是180±10度或90±10度。在一實施例中，當頂層、底層的液晶分子的傾倒方向是夾90度時，繞射光學元件中第一種繞射光柵的光柵方向與頂層液晶分子的傾倒方向間的夾角是0±20度，較佳是0±10度，第二種繞射光柵的光柵方向與頂層液晶分子的傾倒方向間的夾角是-90±20度，較佳是-90±10度。在另一實施例中，當頂層、底層的液晶分子的傾倒方向是夾90度時，繞射光學元件中第一種繞射光柵的光柵方向與頂層液晶分子的傾倒方向間的夾角是90±20度，較佳是90±10度，第二種繞射光柵的光柵方向與頂層液晶分子的傾倒方向間的夾角是0±20度，較佳是0±10度。在又另一實施例中，當頂層、底層的液晶分子的傾倒方向是夾90度時，繞射光學元件中第一種繞射光柵的光柵方向與頂層液晶分子的傾倒方向間的夾角是45±60度，較佳是45±20度，最佳是45±10度，第二種繞射光柵的光柵方向與頂層液晶分子的傾倒方向間的夾角是-45±60度，較佳是-45±20度，最佳是-45±10度。在一實施例中，繞射光學元件中第一種繞射光柵的光柵方向與頂層液晶分子的傾倒方向間的夾角是45±20度，較佳是45±10度，第二種繞射光柵的光柵方向與頂層液晶分子的傾倒方向間的夾角是0±20度，較佳是0±10度，第三種繞射光柵的光柵方向與頂層液晶分子的傾倒方向間的夾角是90±20度，較佳是90±10度。在另一實施例中，當頂層、底層的液晶分子的傾倒方向是夾90度時，繞射光學元件中第一種、第二種與第三種繞射光柵的光柵方向與頂層液晶分子的傾倒方向間的夾角分別是-45±15度、90±15度與0±15度。在又一實施例中，當頂層、底層的液晶分子的傾倒方向是夾90度時，繞射光學元件中第一種、第二種與第三種繞射光柵的光柵方向與頂層液晶分子的傾倒方向間的夾角分別是30±10度、-15±10度與75±10度。在一實施例中，當頂層、底層的液晶分子的傾倒方向是夾90度時，繞射光學元件中第一種、第二種與第三種繞射光柵的光柵方向與頂層液晶分子的傾倒方向間的夾角分別是45±20度、0±20度與90±20度。在一些實施例中，繞射光學元件也可根據顯示器410的配向膜417、419(圖33)的條件而定。舉例來說，在一實施例中，配向膜419的配向方向的方位角是45度，配向膜417的配向方向方位角是-45度。在此例中，可使用具有光柵方向的方位角度為0度與90度的繞射光柵的繞射光學元件。此外，在一些實施例中，光柵方向的方位角為0度的繞射光柵的密度大于或等于光柵方向的方位角為90度的繞射光柵的密度。舉例來說，可使用如圖2所示的繞射光學元件32。在其他實施例中，也可使用具有光柵方向的方位角度為0度、45度與135度的繞射光柵的繞射光學元件。此外，方位角為0度的繞射光柵的密度分別大于或等于方位角為45度與135度的繞射光柵的密度。舉例來說，可使用如圖4所示的繞射光學元件82。在一實施例中，當上、下方的配向膜的配向方向是夾90度時，繞射光學元件中第一種繞射光柵的光柵方向與頂層配向膜的配向方向間的夾角是45±60度，較佳是45±20度，最佳是45±10度，第二種繞射光柵的光柵方向與頂層配向膜的配向方向間的夾角-45±60度，較佳是-45±20度，最佳是-45±10度。在另一實施例中，繞射光學元件中第一種繞射光柵的光柵方向與頂層配向膜的配向方向間的夾角是0±20度，較佳是0±10度，第二種繞射光柵的光柵方向與頂層配向膜的配向方向間的夾角是-90±20度，較佳是-90±10度。在一實施例中，繞射光學元件中第一種繞射光柵的光柵方向與頂層配向膜的配向方向間的夾角是+90±20度，較佳是+90±10度，第二種繞射光柵的光柵方向與頂層配向膜的配向方向間的夾角是0±20度，較佳是0±10度。在一實施例中，當上、下方的配向膜的配向方向是夾90度時，繞射光學元件中第一種、第二種與第三種繞射光柵的光柵方向與頂層配向膜的配向方向間的夾角分別是-45±15度、90±15度與0±15度。在另一實施例中，當上、下方的配向膜的配向方向是夾90度時，繞射光學元件中第一種、第二種與第三種繞射光柵的光柵方向與頂層配向膜的配向方向間的夾角分別是30±10度、-15±10度與75±10度。在又一實施例中，第一種、第二種與第三種繞射光柵的光柵方向與頂層配向膜的配向方向間的夾角分別是45±20度、0±20度與90±20度。在一些實施例中，使用的繞射光學元件是根據偏光板的配置方式而定。請參照圖36，舉例來說，位于出光側的偏光板(例如圖33中的偏光板425)的偏光方向445的方位角ψ1是135度(即偏光板的穿透軸的方位角是135度、吸收軸的方位角是45度)。鄰近背光模塊的偏光板(例如圖33中的偏光板415)的偏光方向455的方位角ψ2是45度(即偏光板的穿透軸方位角是45度、吸收軸方位角是135度)。繞射光學元件462(與圖2的繞射光學元件32相似)具有光柵區域473與483，分別具有光柵方向的方位角為0度的繞射光柵474與光柵方向的方位角為90度的繞射光柵484。繞射光柵473的密度大于或等于繞射光柵483的密度。在此例中，由光柵區域473構成的橫列的長軸方向的方位角與由光柵區域483構成的橫列的長軸方向的方位角是0度。由光柵區域473與光柵區域483交錯配置所構成的直行的長軸方向的方位角是90度。圖37所示的實施例與圖36所示的實施例的差異在于，光柵區域493(相似于圖36的光柵區域473)與光柵區域503(相似于圖36的光柵區域483)是互相交錯地排列。在此例中，由光柵區域493構成的橫列的長軸方向496的方位角與由光柵區域503構成的橫列的長軸方向497的方位角是0度。由光柵區域493與光柵區域503交錯配置所構成的直行的長軸方向498的方位角是60度。圖38所示的實施例與圖36所示的實施例的差異在于，光柵區域513(相似于圖36的光柵區域473)與光柵區域523(相似于圖36的光柵區域483)是互相交錯地排列。在此例中，由光柵區域513與光柵區域523交錯配置所構成的橫列的長軸方向的方位角是0度。由光柵區域513與光柵區域523交錯配置所構成的直行的長軸方向的方位角是90度。請參照圖39，位于出光側的偏光板(例如圖33中的偏光板425)的偏光方向505的方位角ψ3是135度(即偏光板425的穿透軸的方位角是135度、吸收軸的方位角是45度)。鄰近背光模塊的偏光板(例如圖33中的偏光板415)的偏光方向515的方位角ψ4是45度(即偏光板455的穿透軸方位角是45度、吸收軸方位角是135度)。繞射光學元件522(與圖4的繞射光學元件82相似)具有光柵區域533、543與553，舉例來說，分別具有光柵方向的方位角為135度的繞射光柵534、光柵方向的方位角為0度的繞射光柵544與光柵方向的方位角為45度的繞射光柵554。在一實施例中，特別是應用在扭轉向列型液晶顯示器時，繞射光柵544的密度大于或等于繞射光柵534的密度與繞射光柵554的密度。請參照圖40，位于出光側的偏光板(例如圖33中的偏光板425)的偏光方向545的方位角ψ5是135度(即偏光板425的穿透軸的方位角是135度、吸收軸的方位角是45度)。鄰近背光模塊的偏光板(例如圖33中的偏光板415)的偏光方向555的方位角ψ6是45度(即偏光板455的穿透軸方位角是45度、吸收軸方位角是135度)。繞射光學元件562(與圖8的繞射光學元件182相似)具有光柵區域573與583，分別具有光柵方向的方位角為135度的繞射光柵574與光柵方向的方位角為45度的繞射光柵584。請參照圖41，位于出光側的偏光板(例如圖33中的偏光板425)的偏光方向605的方位角ψ7是135度。鄰近背光模塊的偏光板(例如圖33中的偏光板415)的偏光方向615的方位角ψ8是45度。搭配使用的繞射光學元件622與圖28的繞射光學元件292相似具有，具有光柵區域603與613，分別具有多個繞射光柵方向的繞射光柵604與光柵方向的方位角為90度的繞射光柵614。方位角于一實施例中，繞射光學元件中第一種與第二種繞射光柵的光柵方向與出光側的偏光板的偏光方向間的夾角分別為135±20度與45±20度。在另一實施例中，當出光側的偏光板的偏光方向與入光側的偏光板的偏光方向的角度夾90度且出光側偏光方向為的方位角為135度時，繞射光學元件中第一種繞射光柵的光柵方向與出光側的偏光板的偏光方向間的夾角為90±20度，較佳為90±10度，第二種繞射光柵的光柵方向與出光側的偏光板的偏光方向間的夾角為0±20度，較佳為0±10度。在又另一實施例中，當出光側的偏光板的偏光方向與入光側的偏光板的偏光方向的角度夾90度且出光側偏光方向為的方位角為135度時，繞射光學元件中第一種繞射光柵的光柵方向與出光側的偏光板的偏光方向間的夾角為180±20度，較佳為180±10度，第二種繞射光柵的光柵方向與出光側的偏光板的偏光方向間的夾角為90±20度，較佳為90±10度。在一實施例中，繞射光學元件中第一種、第二種與第三種繞射光柵的光柵方向與出光側的偏光板的偏光方向間的夾角分別為45±15度、0±15度與90±15度。在另一實施例中，繞射光學元件中第一種、第二種與第三種繞射光柵的光柵方向與出光側的偏光板的偏光方向間的夾角分別為20±10度、75±10度與165±10度。在一實施例中，繞射光學元件中第一種、第二種與第三種繞射光柵的光柵方向與出光側的偏光板的偏光方向間的夾角分別為135±20度、90±20度與180±20度。在一實施例中，實驗方法以KonicaMinoltaCS-2000測量配置有如圖20顯示的繞射光學元件212(T＝124μm，W＝117μm，N＝1μm，M＝7μm)的N101L6-L07型液晶顯示器，以逆時針方向每5度測量顯示器的亮態與暗態，并計算對比值(亮態(255灰階)亮度/暗態(0灰階)亮度)以及各灰階常態化亮度(各灰階亮度/亮態(255灰階)亮度)，數據顯示于表1。以未放置繞射光學元件的顯示器為比較例，調整繞射光柵角度對顯示器的特定灰階的常態化亮度的影響顯示于表2。表2顯示的性質的測量方式，是調整繞射光柵角度，測量對顯示器的特定灰階(224灰階、232灰階)在天頂角為0°時的常態化亮度與在天頂角為45°或60°時的常態化亮度差。灰階反轉以8個灰階為一單位，以下一單位灰階與前一單位灰階的差異若為負值則視為有灰階反轉。正規化差異為以繞射光柵方位角為0度為基準，相較于其他旋轉角度的差異。表1表2由于密度較高(94％)的關系，對側視角的改善較好，但因為只有單一光柵方向，旋轉的角度影響很大。調整繞射光柵方向與偏光板偏光方向的夾角會對顯示裝置的對比造成影響。在另一實施例中，以KonicaMinoltaCS-2000測量以型號為N101L6-L07型液晶顯示器(像素為800*600，126PPI，像素長邊為203.2μm，像素短邊為67.73μm)搭配與有如圖36所示的繞射光學元件462(S1＝9μm，S2＝15μm，S4＝S5＝13μm，D1＝D2＝1μm，K1＝K2＝28μm，請參照圖2，在其他實施例中，也可為S1＝9μm，S2＝15μm，S3＝9μm，D1＝D2＝1μm，S4＝S5＝41μm，K1＝K2＝28μm)的顯示裝置，以逆時針方向每5度測量顯示器的亮態與暗態，并計算對比值(亮態(255灰階)亮度/暗態(0灰階)亮度)以及常態化亮度(各灰階亮度/亮態(255灰階)亮度)。其中調整繞射光柵角度對顯示器的對比影響結果顯示如表3與圖42所示。以未放置繞射光學元件的顯示器為比較例，調整繞射光柵角度對顯示器的特定灰階的常態化亮度的影響顯示于表4、圖43與圖44。表3在圖42與表3中，0度角表示光柵區域473的繞射光柵474的方位角為0度、光柵區域483的繞射光柵484的方位角為90度，如圖36的配置關系。在圖42與表3中，+5度角表示繞射光柵474的方位角為+5度、繞射光柵484的方位角為+95度。其中出光側的偏光板的偏光方向445的方位角ψ1是固定為135度，因此出光側的偏光板的偏光方向與繞射光柵474的光柵方向之間的夾角為-130度(或+50度)、與繞射光柵484的光柵方向之間的夾角為-40度(或+140度)，角度以逆時針方向為正值，以順時針方向為負值。以此類推。從表3的結果發現，如果希望對對比影響盡量降低，則繞射光柵474的方位角為約略在+45度、繞射光柵484的方位角為135度。如果想維持對對比影響低于90％，則繞射光柵474的方位角為45±20度、繞射光柵484的方位角為135±20度。如果希望對對比影響低于95％，則繞射光柵474的方位角為45±10度、繞射光柵484的方位角為135±10度。當頂層、底層的液晶分子的傾倒方向是夾90度時，繞射光學元件中繞射光柵474的光柵方向與頂層液晶分子的傾倒方向間的夾角是0±20度，較佳是0±10度，種繞射光柵484的光柵方向與頂層液晶分子的傾倒方向間的夾角是-90±20度，較佳是-90±10度。此外，繞射光柵474的光柵方向與第一(頂層)配向膜(例如圖34的419)的配向方向間的夾角是0±10度，繞射光柵484的光柵方向與第一配向膜的配向方向間的夾角是-90±10度。當出光側的偏光板的偏光方向與入光側的偏光板的偏光方向的角度夾90度且出光側偏光方向的方位角為135度時，繞射光柵474的光柵方向與出光側的偏光板的偏光方向間的夾角為90±10度，繞射光柵484的光柵方向與出光側的偏光板的偏光方向間的夾角為0±10度。從表3的結果也發現，如果希望對對比影響盡量降低，則繞射光柵474的方位角為約略在-45度、繞射光柵484的方位角為45度。如果想維持對對比影響低于90％，則繞射光柵474的方位角為-45±20度、繞射光柵484的方位角為45±20度。如果希望對對比影響低于95％，則繞射光柵474的方位角為-45±10度、繞射光柵484的方位角為45±10度。在此實施例中，繞射光柵474的光柵方向與頂層液晶分子(例如圖34的428a)的傾倒方向間的夾角是90±10度，繞射光柵484的光柵方向與頂層液晶分子的傾倒方向間的夾角是0±10度。繞射光柵474的光柵方向與頂層配向膜的配向方向間的夾角是+90±10度，繞射光柵484的光柵方向與頂層配向膜的配向方向間的夾角是0±10度。當出光側的偏光板的偏光方向與入光側的偏光板的偏光方向的角度夾90度且出光側偏光方向的方位角為135度時，出光側的偏光板的偏光方向與繞射光柵474的光柵方向間的夾角為180±10度、與繞射光柵484的光柵方向間的夾角為90±10度。表4表4顯示的性質的測量方式，是調整繞射光柵角度，測量對顯示器的特定灰階(224灰階、232灰階)在天頂角為0°時的常態化亮度與在天頂角為45°或60°時的常態化亮度差。灰階反轉以8個灰階為一單位，以下一單位灰階與前一單位灰階的差異若為負值則視為有灰階反轉。正規化差異為以繞射光柵方位角為0度為基準，相較于其他旋轉角度的差異。在(θ，ψ)＝(45，270)的觀測角度時，比較例在天頂角θ＝45的正規化亮度與天頂角θ＝0的正規化亮度兩者間差值于224灰階為最大(56.41％)，因此以224灰階為天頂角θ＝45的觀察基準。隨著繞射光學元件462中繞射光柵474的方位角偏離0度角越大，在θ＝45的天頂角測量224灰階的正規化亮度值與θ＝0差值越大。當達到偏離約30～40度時，差值最大(53.2％)(但仍小于比較例(58.9％))，之后差值又漸小。在(θ，ψ)＝(60，270)的觀測角度時，比較例在天頂角θ＝60時，以232灰階的正規化亮度與θ＝0的正規化亮度兩者間的差值為最大(58.92％)。在(θ，ψ)＝(60，270)的觀測角度時，232灰階的正規化亮度與θ＝0差值隨著繞射光學元件462中繞射光柵474的方位角偏離0度角越大，差值越大。當達到偏離約45度時，差值最大(50.0％)(但仍小于比較例(58.9％))。相較于表2的結果，旋轉繞射光學元件462造成的影響比旋轉繞射光學元件212還來得小。整體而言，繞射光學元件462大約偏離40～45度時，效果較差，但仍優于比較例的情況，故繞射光學元件462偏離0～60度皆為可用范圍。在本實施例中，如果希望對灰階反轉有改善，繞射光柵474的方位角為0±60度，繞射光柵484的方位角為90±60度。如果希望更進一步改善下視角品味，則繞射光柵474的方位角為0±20度、繞射光柵484的方位角為90±20度。繞射光柵474的光柵方向與出光側的偏光板的偏光方向間的夾角為135±20度，繞射光柵484的光柵方向與出光側的偏光板的偏光方向的夾角為45±20度。繞射光柵474的光柵方向與頂層液晶分子的傾倒方向間的夾角是45±10度，繞射光柵484的光柵方向與頂層液晶分子的傾倒方向間的夾角是-45±10度。繞射光柵474的光柵方向與頂層配向膜的配向方向間的夾角是45±10度，繞射光柵484的光柵方向與與頂層配向膜的配向方向間的夾角是-45±10度。在又另一實施例中，實驗方法以KonicaMinoltaCS-2000測量配置有如圖39所示的繞射光學元件522(S6＝1μm，S7＝1μm，S8＝1μm，D3＝D4＝D5＝1μm，S9＝S10＝S11＝1μm，K3＝K4＝K5＝28μm)的N101L6-L07型液晶顯示器，以逆時針方向每5度測量顯示器的亮態與暗態，并計算對比值(亮態(255灰階)亮度/暗態(0灰階)亮度)以及各灰階常態化亮度(各灰階亮度/亮態(255灰階)亮度)。實驗結果顯示于圖45與圖46中。在圖45與圖46中，舉例來說，0度角表示光柵區域533的繞射光柵534的方位角為135度，約占繞射光學元件522面積的24.4％，光柵區域543的繞射光柵544的方位角為0度，約占繞射光學元件522面積的24.4％，光柵區域553的繞射光柵554的方位角為45度，約占繞射光學元件522面積的24.4％。+5度角表示光柵區域533的繞射光柵534的方位角為140度、光柵區域543的繞射光柵544的方位角為5度、光柵區域553的繞射光柵554的方位角為50度。其中出光側的偏光板的偏光方向505的方位角ψ3是固定為135度，因此繞射光柵534的光柵方向與出光側的偏光板的偏光方向505之間的夾角為-5度(或+175度)、繞射光柵544的光柵方向與出光側的偏光板的偏光方向505之間的夾角為-50度(或130度)、繞射光柵554的光柵方向與出光側的偏光板的偏光方向505之間的夾角為-95度(或+85度)，角度以逆時針方向為正值，以順時針方向為負值。以此類推。其中調整繞射光柵角度對顯示器的對比影響結果顯示于表5、圖45與圖46。以未放置繞射光學元件的顯示器為比較例，調整繞射光柵角度對顯示器的特定灰階的常態化亮度的影響結果顯示于表6、圖47與圖48。表5請參考表5，實驗中發現，當繞射光柵534的方位角為45±15度，繞射光柵544的方位角為90±15度，且繞射光柵554的方位角為135±15度時，能對對比造成較低的影響。在本實施例中，當出光側的偏光板的偏光方向505與入光側的偏光板的偏光方向515的角度是夾90度且出光側的偏光板的偏光方向505的方位角ψ3是固定為135度時，出光側的偏光板的偏光方向505與繞射光柵534的光柵方向與出光側的偏光板的偏光方向505間的夾角為90±15度，繞射光柵544的光柵方向與出光側的偏光板的偏光方向505間的夾角為45±15度，繞射光柵554的光柵方向與出光側的偏光板的偏光方向505間的夾角為0±15度。繞射光柵544的光柵方向與頂層液晶分子的傾倒方向間的夾角是-45±15度，繞射光柵554的光柵方向與頂層液晶分子的傾倒方向間的夾角是-90±15度，繞射光柵534的光柵方向與頂層液晶分子的傾倒方向間的夾角是0±15度。繞射光柵544的光柵方向與頂層配向膜的配向方向間的夾角是-45±15度，繞射光柵554的光柵方向與頂層配向膜的配向方向間的夾角是-90±15度，繞射光柵534的光柵方向與頂層配向膜的配向方向間的夾角是0±15度。在一實施例中，當繞射光柵534的方位角為-30±10度，繞射光柵544的方位角為15±10度，且繞射光柵554的方位角為60±10度時，能對對比造成較低的影響。當出光側的偏光板的偏光方向505與入光側的偏光板的偏光方向515的角度是夾90度且出光側的偏光板的偏光方向505的方位角ψ3是固定為135度時，繞射光柵534的光柵方向與出光側的偏光板的偏光方向505間的夾角為165±10度、繞射光柵544的光柵方向與出光側的偏光板的偏光方向505間的夾角為120±10度、與繞射光柵554的光柵方向間的夾角為75±10度。繞射光柵544的光柵方向與頂層液晶分子的傾倒方向間的夾角是30±10度，繞射光柵554的光柵方向與頂層液晶分子的傾倒方向間的夾角是-15±10度，繞射光柵534的光柵方向與頂層液晶分子的傾倒方向間的夾角是75±10度。繞射光柵544的光柵方向與頂層配向膜的配向方向間的夾角是30±10度，繞射光柵554的光柵方向與頂層配向膜的配向方向間的夾角是-15±10度，繞射光柵534的光柵方向與頂層配向膜的配向方向間的夾角是75±10度。表6請參閱表6，在(θ，ψ)＝(45，270)的觀測角度時，比較例在天頂角θ＝45的正規化亮度與天頂角θ＝0的正規化亮度兩者間差值于224灰階為最大(56.41％)，因此以224灰階為天頂角θ＝45的觀察基準。隨著旋轉使繞射光學元件522中繞射光柵544的方位角偏離0度角越大，在θ＝45的天頂角測量224灰階的正規化亮度值與θ＝0差值越大。當達到偏離約60度時，差值最大(43.58％)(但仍小于比較例(56.4％))。相較于表1，旋轉繞射光學元件522造成的影響比旋轉繞射光學元件212還來得小。在(θ，ψ)＝(60，270)的觀測角度時，比較例在天頂角θ＝60時，以232灰階的正規化亮度與θ＝0的正規化亮度兩者間的差值為最大(58.92％)。在(θ，ψ)＝(60，270)的觀測角度時，232灰階的正規化亮度與θ＝0差值隨著繞射光學元件522中繞射光柵544的方位角偏離0度角越大，差值越大。當達到偏離約50度時，差值最大(39.71％)(但仍小于比較例(58.9％))，之后差值又漸小整體而言，繞射光學元件522大約偏離60度時，效果較差，但仍優于比較例的情況，故繞射光學元件522偏離0～60度皆為可用范圍。在本實施例中，如果希望對灰階反轉有改善，繞射光柵534的方位角為135±40度、繞射光柵544的方位角為0±40度、繞射光柵554的方位角為45±40度。如果希望更進一步改善下視角品味，則繞射光柵534的方位角為135±20度，繞射光柵544的方位角為0±20度，繞射光柵554的方位角為45±20度。繞射光柵534的光柵方向與出光側的偏光板的偏光方向間的夾角為180±20度，繞射光柵544的光柵方向與出光側的偏光板的偏光方向間的夾角為135±20度，繞射光柵554的光柵方向與出光側的偏光板的偏光方向間的夾角為90±20度。在此實施例中，繞射光柵544的光柵方向與頂層液晶分子(例如圖34的428a)的傾倒方向間的夾角是45±20度，繞射光柵554的光柵方向與頂層液晶分子的傾倒方向間的夾角是0±20度，繞射光柵534的光柵方向與頂層液晶分子的傾倒方向間的夾角是90±20度。繞射光柵544的光柵方向與頂層配向膜的配向方向間的夾角是45±20度，繞射光柵554的光柵方向與頂層配向膜的配向方向間的夾角是0±20度，繞射光柵534的光柵方向與頂層配向膜的配向方向間的夾角是90±20度。在一些實施例中，使用的繞射光學元件是根據顯示器的像素的條件而定。請參照圖49，顯示器的一像素630包括像素單元區域637、638與639，其中的各個具有例如相鄰的長像素側邊647與短像素側邊648。像素單元區域637、638與639可分別為紅色、綠色與藍色像素單元區域。在其他實施例中，像素單元區域可以不只三個區域，也可以有不同的顏色組成。一般而言，短像素側邊648的長度J是長像素側邊647的長度L的三分之一倍。在一些實施例中，像素630也可為單色而形成黑白顯示器，此時每個像素單元區域可具有等長的像素側邊(未顯示)。請參照圖49，在此例中，光柵區域653構成的橫列的長軸方向與由光柵區域663構成的橫列的長軸方向大致上分別平行于短像素側邊648的方向。由光柵區域653與光柵區域663交錯配置所構成的直行的長軸方向大致上平行于長像素側邊647的方向。此外，在光柵區域653構成的橫列中，光柵區域653之間的周期Px小于或等于短像素側邊648的長度J。在由光柵區域663構成的橫列中，光柵區域663之間的周期Gx也小于或等于短像素側邊648的長度J。如此可以確保每個像素的光線得到至少一個光柵區域653與至少一個光柵區域663的作用。在另一些實施例中，在光柵結構單元固定且特定單一像素單元中的光柵密度盡量不變的情況下，光柵區域653之間的周期Px或光柵區域663之間的周期Gx不一定要小于或等于短像素側邊648的長度J，也可大于J。例如，在像素短邊方向上為紅色、綠色與藍色像素單元區域周期性排列的顯示器上，以紅色像素單元區域而言，在某一直行紅色像素有光柵排列，而左(右)方最近的下一紅色像素單元區域直行的紅色像素單元無光柵排列或有其他型式的排列，以此作周期性排序。請參照圖49，在另一些實施例中，在光柵區域653以及663所構成的直行中，光柵區域653之間的周期Py小于或等于長像素側邊647的長度L。在由光柵區域663構成的直行中，光柵區域663之間的周期Gy也小于或等于長像素側邊647的長度L。如此可以確保每個像素的光線得到至少一個光柵區域653與至少一個光柵區域663的作用。在另一些實施例中，在光柵結構單元固定且特定單一像素單元中的光柵密度盡量不變的情況下，光柵區域653之間的周期Py或光柵區域663之間的周期Gy不一定要小于或等于長像素側邊647的長度L，也可大于L。例如，在像素長邊方向上，在某一橫列上出現光柵，而下(上)方最近的一橫列則不出現光柵或有其他型式的排列，以此往下作周期性排序。請參照圖50所示的實施例與圖49所示的實施例的不同處在于由光柵區域673與光柵區域683構成的行列的長軸并未平行于短像素側邊668與長像素側邊667。在實施例中，由光柵區域673與光柵區域683交錯配置所構成的行列的長軸與短像素側邊668之間具有一夾角g，大于0度且小于90度，且光柵區域673與光柵區域683中的光柵軸向也跟著轉角g。在由光柵區域673與光柵區域683交錯配置所構成的行列的周期中，光柵區域673與光柵區域683之間的循環間距F等于或小于J/cos(g)，其中J是短像素側邊668的長度。由光柵區域673構成的行列的長軸與由光柵區域683構成的行列的長軸分別與短像素側邊668之間具有夾角90-g。在由光柵區域673構成的行列與光柵區域683構成的行列中，光柵區域673之間的周期V與光柵區域683之間的周期Y分別小于或等于J/cos(90-g)。此種結構的排列，可用來解決moire現象，或者在不改變現有整體排列的情況下，改變繞射元件的主要繞射方向相對于顯示器的方向。另外，圖50中，光柵區域673與光柵區域683中的光柵軸向是跟著跟整體排列轉了g角度，但這時候，本來欲補償的方向也會著有g角度的偏移，如果想要盡量維持主要繞射方向與未轉g角度前的情況，制作光柵區域673與光柵區域683時，可不轉變其中的光柵軸向，如圖51所示。光柵區域的排列方式也可視實際的需求作適當的調制。例如參照圖52與圖53，光柵區域是根據對應的像素單元區域配置，例如光柵區域在相同顏色或相同架構(例如以一組三個紅綠藍像素為一個單位或數組紅綠藍像素為一個單位)的像素單元區域中具有相同的配置方式，而在不同顏色或不相同架構(例如以一組三個紅綠藍像素為一個單位或數組紅綠藍像素為一個單位)的像素單元區域中具有不同的配置方式。例如對正視角而言，白色灰階色偏是偏藍的。如果顯示器在正視角(θ＝0的觀測角)產生白色灰階色偏差，則藍色像素單元區域中的光柵密度可高于紅色及綠色的像素單元區域中所對應的光柵密度。在圖54繪示的實施例中，控制相同顏色的像素單元區域中具有由相同的光柵區域所構成的行列，不過行列的配置在像素中的位置可改變，如此可破壞光柵周期性結構中在光學中容易發生的moire現象。在圖55中，由光柵區域所構成的行列與像素側邊之間的角度可作適當的改變，例如在此例中，皆具有相同的夾角g1。請參照圖56，在此例中，對應于上排像素的由光柵區域所構成的行列其與像素側邊之間的具有相同的夾角g2。對應于下排像素的由光柵區域所構成的行列其與像素側邊之間的具有不同的夾角g3、g4、g5、g6。可通過這種方式使得每個像素具有大致相同面積的光柵區域。請參照圖57，也可使由光柵區域所構成的行列其與像素側邊之間具有不同的夾角。請參照圖58，在此例中，對應于上排像素的由光柵區域所構成的行列其與像素側邊之間的具有相同的夾角g8。對應于下排像素的由光柵區域所構成的行列其與像素側邊之間的具有相同的夾角g9。夾角g8與夾角g9分別小于、大于90度。圖59所示的例子也可視為圖54所示的例子的變化例，圖59的例子與圖54的例子的不同處在于，在圖59的例子中，一些光柵區域偏離于行列的長軸中。偏離的程度以不超過行列之間的周期為限。這樣能使每個相同性質的(例如相同顏色或或是相同的LCmode..等)像素平均而言具有相同面積的光柵區域。其中，光柵區域間的周期為Λ1，…Λn，對應在一組RGB像素范圍內，每一組RGB像素重復此型式光柵排列。在另一些實施例中，也可某一組RGB像素范圍內搭配一組光柵排列，下一組RGB像素范圍內搭配下一組光柵排列。只要RGB像素的周期與光柵結構周期有一定重配性搭配即可。光柵區域所構成的行列其與像素側邊之間具有不同的夾角也可以減輕(moire)減輕。在實施例中，實驗方法以KonicaMinoltaCS-2000測量測量配置有如圖36的繞射光學元件462繞射光柵(S1＝9μm，S2＝15μm，S3＝9μm，D1＝D2＝1μm，K1＝K2＝28μm，請參照圖2)的8”TN(型號為N101L6-L07型)面版的亮態與暗態，并計算對比值。此實施例固定S5＝13μm，并調整光柵區域的周期，例如圓心與圓心之間的距離＝20(S4＝-8)，23(S4＝-5)，26(S4＝-2)，29(S4＝1)，32(S4＝4)，35(S4＝7)，38(S4＝10)，41(S4＝13)，44μm(S4＝16)。其結果顯示于表7。表7光柵周期亮態暗態對比第一光柵面積第二光柵面積201260.2453338.5％18.8％231110.2445533.5％18.8％261160.2547529.6％18.8％291380.2359226.5％18.8％321460.2363224.1％18.8％351720.2278522.0％18.8％381650.2274220.3％18.8％411840.2284318.8％18.8％442020.2197517.5％18.8％光柵區域占繞射光學元件的面積比可由計算的方式求得。舉例來說，在一實施例中，發現當光柵區域之間的距離在26μm至41μm之間時，顯示裝置(具有扭轉向列型液晶顯示器)的對比(對比等于亮態的亮度/暗態的亮度)或亮態的亮度會隨著光柵區域之間的距離約略呈線性變化，如圖60所示。當S5+K2＝S4+K1＝41μm時，繞射效率大略而言是對稱的，故以此情況當作基準，可大略推估增加或減少繞射效率時，所應對應的結構變化。從圖60的結果可計算求得光柵區域(具有如圖2所示的結構)之間的距離每改變1μm，顯示裝置的繞射效率會改變約2.33％(即正向亮度會改變2.3％)。因此，如果欲增加/減少斜向整體繞射的效果，可就光柵區域之間的距離就從41μm起視為線性地減少或增加，同理，對比也可依此法推估。例如每欲增加斜向整體繞射的效果(或減少正視的亮度)10％，光柵區域之間的距離就應從41μm起對應減少2.1μm。例如，當欲增加斜向繞射10％，光柵區域之間的距離應為38.9μm；當欲增加斜向繞射20％，光柵區域之間的距離應為36.7μm，以此類推。反之，每欲增加正視的亮度(或減少斜向繞射的效果)10％，光柵區域之間的距離就應從41μm起對應增加2.1μm。例如，當欲增加正視的亮度10％，光柵區域之間的距離應為43.1μm；當欲增加正視的亮度20％，光柵區域之間的距離應為45.3μm，以此類推。雖然本發明已以優選實施例公開如上，然其并非用以限定本發明，本領域技術人員在不脫離本發明的精神和范圍內，當可做些許更動與潤飾，因此本發明的保護范圍當視所附權利要求書所界定者為準。當前第1頁1 2 3