光學薄膜以及指向顯示設備的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及包含有紅外敏感材料的薄膜，以及偏振片、液晶顯示設備和包含有相 同的液晶顯示設備的指向顯示設備。
【背景技術】
[0002] 如鼠標或其類似物的指向設備是在顯示設備中用以指向的坐標。傳統的指向設備 為計算機的輸入工具，并且通常指的是當指向器在計算機屏幕上移動時，通過選擇指向器 的位置來輸入選單，這與用于用戶接口環境下的輸入設備（鼠標）很類似。
[0003] 典型的指向設備包括有用于桌面計算機的鼠標以及用于筆記本電腦的軌跡板。鼠 標和軌跡板的基本工作原理是很類似的，這種基本工作原理均是當用戶的手部移動時，軌 跡球通過軌跡球和外部體之間的摩擦而轉動，接著，軌跡球水平和垂直的移動均會被偵測 并轉換為電訊號，再把該些電訊號傳遞至計算機，由此控制顯示于屏幕上的光標位置。
[0004] 韓國專利申請公開第2004-0014763號公開了使用鐳射光源的指向設備、用以反 射鐳射光的反射器以及相機系統。然而，這樣的指向設備的問題在于無法同時執行多個指 向動作，并且需要較為昂貴的配備，如：用以攝像鐳射光源位置的相機、用以做圖像處理的 程序…等。
[0005] 因此，有需要發展出可以同時執行多個指向動作和便于制造的指向顯示設備，以 及可運用于該指向顯示設備的薄膜。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的提供一指向顯示設備，利用光學可變色染料的自發光特性以顯示指 向位置，由于整個表面均覆蓋有紅外敏感材料，因此通過光學可變色染料的自發光特性可 以產生紅外光，方便制造且可具有多個光源可使用。
[0007] 本發明提供一種薄膜，該薄膜包括有一紅外敏感材料。
[0008] 在本發明實施方式提供的薄膜中，紅外敏感材料選自以下至少之一：雙光子吸收 材料、第二諧波產生材料、通過激發態吸收形成的上轉換材料、通過敏化能量轉換形成的上 轉換材料、通過合作發光轉換形成的上轉換材料以及通過光子崩潰形成的上轉換材料。
[0009] 在本發明的另一實施方式提供的薄膜中，通過敏化能量轉換形成的上轉換材料選 自以下至少之一：NaYF4、BaY2Fs、Y203、Gd2BaZn05、La2BaZnO5、玻璃以及玻基陶瓷，且每一種材 料都摻雜有三價鑭系離子和Yb3+。
[0010] 在本發明的又一實施方式提供的薄膜中，三價鑭系離子選自以下至少之一 ：Er3+、 Tm'Ho3+以及Pr3+。
[0011] 在本發明的又一實施方式提供的薄膜中，該紅外敏感材料摻雜有Er'Tm3+以及Yb3+的NaYF4。
[0012] 本發明提供一種包含有薄膜的偏振片。
[0013] 本發明提供一種液晶顯示設備，液晶顯示設備的前側附著有紅外線反應單元，其 中，紅外線反應單元包含有薄膜。
[0014] 本發明提供一種指向顯示設備，包含有：包含有薄膜的紅外線反應單元、前側附著 有紅外線反應單元的液晶顯示設備，以及用以發射紅外光的紅外光源。
[0015] 在本發明實施方式提供的指向顯示設備中，紅外線反應單元進一步包括有基板單 元，且用以制成基板單元的材料選自以下至少之一：聚乙烯醇、聚丙烯、三醋酸纖維素、聚丙 烯酸樹脂以及聚烯烴樹脂。
[0016] 在本發明實施方式提供的指向顯示設備中，紅外光源所發出的紅外光波長范圍在 700nm~1600nm之間且紅外光強度大于或等于0. 5mW/mm2。
[0017] 在本發明實施例提供的指向顯示設備中，紅外線反應單元進一步包括有一黏著 層，以使得紅外線反應單元附著于液晶顯示設備。
[0018] 本發明提供一種包含有偏振片的指向顯示設備。
[0019] 本發明提供一種包含有液晶顯示設備的指向顯示設備。
[0020] 為使能更進一步了解本發明的特征及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細 說明與附圖，但是這些說明與附圖僅用來說明本發明，而非對本發明的權利范圍作任何的 限制。
【附圖說明】
[0021] 圖1為根據本發明例示性實施方式所繪示的指向顯示設備的視圖。
[0022] 附圖標記說明
[0023] 1液晶顯不設備
[0024] 2紅外線反應單元
[0025] 3紅外光源
【具體實施方式】
[0026] 現在參照附圖更全面地描述本發明。
[0027] 本發明涉及包含有紅外敏感材料的膜、包含有膜的偏振片、包含有膜的液晶顯示 設備以及利用該液晶顯示設備的指向顯示設備。前述包含有紅外敏感材料的膜被紅外敏感 材料所覆蓋。
[0028] 根據本發明，包含有紅外敏感材料的膜設置以使得在紅外光入射的位置的可見光 被紅外光所反射，如此一來，膜便會褪色，由此便可辨識指向。也就是說，當由紅外光源而來 的紅外光照射時，膜便會吸收紅外光并發射出可見光，并因此改變顏色。然而，當紅外光源 被阻擋，膜就會回復成原來的顏色，換句話說，經由紅外光可以使得有色膜成為無色膜，也 可以使得無色膜恢復為有色膜。
[0029] 在本發明中，紅外敏感材料是可以吸收紅外光和發射出可見光的材料，并且設置 以使得在紅外光入射的位置的可見光被紅外光所反射。更特定地說，紅外敏感材料選自以 下至少之一：雙光子吸收材料、第二諧波產生材料、通過激發態吸收形成的上轉換材料、通 過敏化能量轉換形成的上轉換材料、通過合作發光轉換形成的上轉換材料以及通過光子崩 潰形成的上轉換材料。
[0030] 雙光子吸收材料是一種可以同時吸收兩個光子的材料，舉例來說，這類的材料包 括有：中離子化合物、反-4-[對-(吡咯基）苯乙烯基]-N-甲基碘化吡啶（簡稱PSPI)以 及其類似物，但本發明并不以此為限。
[0031] 第二諧波產生材料是一種可以展現出非線性光學現象的材料，在非線性光璇現象 中，被吸收于材料內的光子會結合成新的光子，這樣的光子所具有的能量高于被吸收的光 子所具有的能量兩倍以上。這類的材料包括有：苯丙烯酰苯衍生物以及其類似物，但本發明 并不以此為限。
[0032] 通過激發態吸收形成的上轉換材料可包括有：Y3A15012、BaTi03、Zr02、Y2O3以及 ZBLAN，且每一種材料都摻雜有三價鑭系離子，但本發明并不以此為限。
[0033] 通過敏化能量轉換形成的上轉換材料可包括有：NaYF4、BaY2Fs、Y203、Gd2BaZn05、 La2BaZnO5、玻璃以及玻基陶瓷，且每一種材料都摻雜有三價鑭系離子和Yb3+，但本發明并不 以此為限。
[0034] 通過合作敏化形成的上轉換材料可包括有：LaF3:Pr3+，但本發明并不以此為限。
[0035] 通過合作發光轉換形成的上轉換材料可包括有：SrCl2、Cs3Tb2Br9、玻璃以及全氟 丁烷磺酸塩（PFBS)，且每一種材料都摻雜有Yb3+和Tb3+，但本發明并不以此為限。
[0036] 通過光子崩潰形成的上轉換材料可包括有：LaCl3、LiYF4以及YAlO3，且每一種材 料都摻雜有三價鑭系離子和Yb3+，但本發明并不以此為限。
[0037] 在本發明中，三價鑭系離子可為Er'Tm'Ho3+或Pr3+，但本發明并不以此為限。
[0038] 在本發明中，較佳的紅外敏感材料摻雜有Er3+和Tm3+的NaYF4。
[0039] 在本發明中，膜被一種涂布溶液所覆蓋，此種涂布溶液含有紅外敏感材料和涂布 劑，其中，若以涂布溶液的總重量而論，此種涂布溶液具有重量百分比（wt%)為0.5~10 的紅外敏感材料，以及重量百分比（wt% )為90~99. 9的涂布劑。
[0040] 以涂布溶液的總重量而論，若紅外敏感材料所占的重量百分比（wt% )低于0. 5， 紅外光源使膜所具有的指向辨識效果便會不足。為了改善不足的指向辨識效果，必須要涂 覆厚厚的涂布溶液，但在此情況下，在涂布與干燥期間會產生卷曲現象，使得整個處理過程 變得復雜。
[0041] 以涂布溶液的總重量而論，若紅外敏感材料所占的重量百分比（wt% )高于10,膜 所具有的透光性便會下降，膜所具有的光散射特性便會提高，因此導致了在附著有該膜的 顯示設備的使用上，可見度變差。
[0042] 除此之外，對本發明中的膜而言，較佳地，涂布溶液所涂布出的厚度小于15ym，更 佳地，介于3~7ym。若涂布溶液所涂布出的厚度大于等于15ym，于進行干燥期間便會出 現卷曲現象。
[0043] 在本發明中所使用的涂布劑的材料以一特定的比率結合了紅外敏感材料，并接著 涂布于基板單元。此種涂布劑的制造方法可為該發明所屬技術領域中熟知的方法，亦可為 以下的制造方法。也就是說，制造涂布劑的步驟可為以下：以攪拌器混合30~50重量份的 氨基甲酸乙酯丙烯酸酯、15~20重量份的季戊四醇丙烯酸酯、30~50重量份的甲基異丁 基酮、0. 5~10重量份的光引發劑以及0. 1~10重量份的平整劑；以及利用聚丙烯系的過 濾材料過濾前述混合物。
[0044] 本發明所使用的膜可由熱塑性樹脂所制成，此種熱塑性樹脂可為：聚酯樹脂（如： 聚乙二醇對苯二甲酸酯、聚間苯二甲酸酯、聚-2, 6-萘二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二醇 酯…等）、纖維素樹脂（如：雙乙酰纖維素、三醋酸纖維素…等）、聚碳酸酯樹脂、丙烯酸樹脂 (如：聚甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸乙酯…等）、苯乙烯樹脂（如：聚苯乙烯、丙烯腈-苯 乙烯共聚物…等）、聚烯烴樹脂（如：聚乙烯、聚丙烯、環聚烯烴或具有降冰片烯結構的聚烯 烴、乙烯-丙烯共聚物…等）、氯化乙烯樹脂、酰胺樹脂（如：尼龍、芳族聚酰胺…等）、聚醚 風樹脂、磺酸鹽樹脂、聚二醚酮樹脂、聚苯硫系樹脂、乙烯醇樹脂、二氯亞乙烯系樹脂、乙烯 丁醛樹脂、丙烯樹脂、聚縮醛樹脂、以及環氧樹脂。此外，膜也可以熱塑性樹脂的混合物制 成。再者，膜也可以選自以下熱固性樹脂材料所制成，如：甲基丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂、丙 烯基聚氨酯樹脂、環氧樹脂以及硅氧樹脂，或由紫外硬化樹脂所制成。較佳地，膜由三醋酸 纖維素所制成。
[0045] 本發明提供一種包含有膜的偏振片，并提供前側附著含有膜的紅外線反應單元的 液晶顯不設備。
[0046] 同時，在本發明中，"指向顯示設備"用于在顯示設備上指向和顯示任意坐標。更特 定地，本發明的指向顯示設備包括有：包含有膜的紅外線反應單元、前側附著有紅外線反應 單元的液晶顯示設備以及用以發射紅外光的紅外光源。指向顯示設備包括有偏振片。指向 顯示設備包括有液晶顯示設備。
[0047] 紅外線反應單元被設置以使得在紅外光入射的位置的可見光被紅外光所反射，如 此一來，膜便會褪色，由此便可辨識指向位置。在本發明中，若膜被由紅外光源而來的紅外 光照射，便會吸收紅外光且發射出可見光，因此使得膜褪色。然而，若紅外光源被阻擋，膜便 會恢復原本的顏色，換句話說，通過紅外光的使用可以使得有色膜成為無色膜、無色膜恢復 成有色膜。
[0048] 紅外線反應單元包含有具有紅外敏感材料的膜，關于紅外敏感材料的敘述則可見 于前述。
[0049] 同時，紅外線反應單元系進一步地包括有基板單元，且用以制成基板單元的材料 選自以下至少之一：聚乙烯醇、聚丙烯、三醋酸纖維素、聚丙烯酸樹脂以及聚烯烴樹脂。較佳 地，基板單元由聚乙烯醇和三醋酸纖維素所制成。通過包含有紅外敏感材料的膜覆蓋于基 板單元的