CN101995704A - 散射片及具有该散射片的液晶显示器件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种散射片及具有该散射片的液晶显示器件，其中所述散射片适于最小化沿其倾斜方向行进的光之间的亮度差。所述散射片包括：基膜；第一散射材料层，所述第一散射材料层形成在所述基膜的上表面上并且配置为具有大约10～40％的雾度范围；以及第二散射材料层，所述第二散射材料层形成在所述基膜的下表面上。

Description

散射片及具有该散射片的液晶显示器件

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年8月5日提交的No.10-2009-0072061的韩国专利申请的优先权，在此援引其全部内容作为参考。

技术领域

本申请涉及一种为了散射光而形成的散射片。本申请还涉及一种液晶显示(LCD)器件，其适于改善依照视角的亮度特性并且降低制造成本。

背景技术

阴极射线管(CRT)是一种广泛使用的器件，其主要用作电视(TV)、测量装置或信息终端的监视器。然而，CRT重且尺寸大，这已经成为制造小而轻的电子产品的主要障碍。

为了解决该问题，LCD器件由于具有诸如发光度、薄以及低功耗之类的优点正逐渐地用于广泛的应用中。因此，LCD器件正在制造成具有甚至更大的屏幕、更薄并且消耗更少的功率，以便满足用户的需求。这种LCD器件通过控制透过液晶的光的量来显示图像。

LCD器件不同于CRT，其不是自发光的显示器件。因而，LCD器件包括在LCD面板的后表面上提供的背光单元。该背光单元包括单独的光源，其提供用于显示图像所必需的光。

依照光源的分布(disposition)可以将背光单元分为侧光型(edgetype)或者直下型(direct type)。侧光型背光单元包括设置在其侧表面处的光源和配置为将来自该光源的光转换成施加于LCD面板的二维光的导光板。另一方面，直下型背光单元包括多个光源，该多个光源直接排列在LCD面板的下面并且配置成将光施加于该LCD面板。

背光单元还包括配置成改善从该光源发出的光的光学特性的多个光学片。这些光学片包括配置成使光散射的散射片、配置成使散射的光沿着正面方向(front direction)会聚的棱镜片、配置成保护该棱镜片上的图案的保护片等。

上面的LCD器件必须满足诸如显示屏的亮度特性的可见度需求或者TCO’03需求。该TCO’03需求在2003年由“the Swedish confederation ofprofessional employees(瑞典专业人员联盟)”规定。TCO’03需求强制(enforce)当以指定的视角来测量LCD面板的两个侧边的发光度时该LCD面板的这两个侧边之间的发光度比低于大约1.7。

为了满足该TCO’03的发光度需求，现有技术的LCD器件配置成使用多个光学片中的至少两个片的组合，所述多个光学片包括散射片、棱镜片、反射偏振片和多功能光会聚片。特别是，现有技术的LCD器件主要使用这些光学片中的反射偏振片。

然而，该反射偏振片是高价的光学片。因而，现有技术的LCD器件增加了制造成本。并且，现有技术的LCD器件在不使用该反射偏振片的情况下难以满足TCO’03需求(更准确地说是TCO’03发光度需求)。

此外，近来正在将LCD器件制造成具有宽型(wide type)显示屏，如高宽比为16∶9的显示屏。换句话说，近来的LCD器件的显示屏已被水平地扩展。由此，现有技术的LCD器件更难以满足TCO’03需求。

发明内容

因此，本发明涉及一种基本上消除了由于现有技术的局限性和缺点而引起的一个或多个问题的散射片以及具有该散射片的LCD器件。

本发明的一个目的是提供一种散射片以及制造该散射片的方法，所述散射片适于最小化沿其倾斜方向行进的光之间的亮度差。

本发明的另一个目的是提供一种LCD器件，其适于改善依照视角的发光度特性并且降低制造成本。

本发明实施方式的另外的特征和优点将在随后的描述中阐述，这些特征和优点的一部分从下面的描述将是显而易见的，或者可从本发明的实施领会到。本发明实施方式的优点可通过说明书、权利要求书以及附图中特别指出的结构而实现和获得。

根据本发明实施方式的一个一般方面，一种散射片包括：基膜；第一散射材料层，所述第一散射材料层形成在该基膜的上表面上并且配置为具有大约10～40％的雾度(haze)范围；以及第二散射材料层，所述第二散射材料层形成在该基膜的下表面上。

根据本发明实施方式的另一个一般方面，一种散射片的制造方法包括：准备基膜；在该基膜的上表面上形成雾度范围大约为10～40％的第一散射材料层；以及在该基膜的下表面上形成第二散射材料层。

根据本发明实施方式的又一个一般方面，一种LCD器件包括：液晶显示面板；光源，所述光源配置成朝向该液晶显示面板发射光；第一散射片，所述第一散射片配置成散射来自该光源的光；会聚片，所述会聚片设置在该第一散射片上并且配置成会聚该散射的光；以及第二散射片，所述第二散射片设置在该会聚片上并且配置成具有大约10～40％的雾度范围且改善该液晶显示面板依照视角的可见度。

根据对下面的附图和详细描述的研究(examination)，其它系统、方法、特点和优点对于本领域技术人员将是或者将变为显而易见的。所有这些另外的系统、方法、特点和优点意在包括在本说明书中、在本发明的范围内，并且受随后的权利要求的保护。本部分中的内容不应当被理解为对权利要求的限制。下面结合实施方式来讨论另外的方面和优点。应当理解，本发明的前面的概述和在后面的详述都是示范性的和说明性的，且意在提供对如所要求保护的本发明的进一步说明。

附图说明

所包括用于给本发明提供进一步理解并结合在内组成说明书一部分的附图图解了本发明的实施方式，并与说明书文字一起用于解释本发明。在附图中：

图1是示出根据本发明实施方式的LCD器件的分解透视图；

图2是示出沿图1中的I-I’线截取的LCD器件的剖面视图；

图3是示出图2中的第二散射片的剖面视图；

图4是阐述显示屏的左、右边缘之间的TCO’03发光度比相对于第二散射片的雾度而变化的图表；

图5是阐述下偏振板的偏振轴与第二散射片的取向轴(aligning axis)的视图；

图6是阐述测量现有技术的LCD器件和宽型LCD器件的TCO需求的发光度值的方法；以及

图7是包括图表的数据表单，其中该图表阐述了在测量普通LCD器件和具有根据本发明实施方式的第二散射片的另一种LCD器件的TCO需求中测量的发光度值的变化。

具体实施方式

现在详细地描述本发明的多个实施方式，附图中图解了这些实施方式的一些例子。下文中引入的这些实施方式以例子的方式来提供以向本领域普通技术人员传达其精神。因此，这些实施方式可以以不同的形式来体现，因而本发明不限于这里描述的这些实施方式。并且，为了绘图方便，可能夸大了器件的尺寸和厚度。任何可能之处，在包括附图的整个公开内容中使用相同的参考标记来表示相同或相似的部件。

图1是示出根据本发明实施方式的LCD器件的分解透视图。图2是示出沿图1的I-I’线截取的LCD器件的剖面视图。图3是示出图2中的第二散射片的剖面视图。

参考图1至3，根据本发明实施方式的LCD器件包括LCD面板110和背光单元120，该LCD面板110配置成显示图像，该背光单元120设置在LCD面板110的下面并且配置成将光施加到该LCD面板110。该LCD器件还包括与背光单元120啮合的壳盖(top case)(未示出)。虽然在附图中未示出，但该壳盖配置成包围LCD面板110的上表面边缘。

尽管没有详细地在附图中示出，但该LCD面板110包括彼此相对地设置并且结合以在其间均匀地保持盒间隙的薄膜晶体管基板和滤色片基板，以及夹在这两个基板之间的液晶层。该薄膜晶体管基板包括在其上形成的多条栅线、与该多条栅线交叉而形成的多条数据线，以及在该多条栅线与该多条数据线的交叉处形成的多个薄膜晶体管。

该LCD器件还进一步包括上偏振板POL1和下偏振板POL2。上偏振板POL1贴装(attached)在LCD面板110的上表面上。下偏振板POL2贴装在LCD面板110的下表面上。

而且，该LCD器件包括设置在LCD面板110的侧面的栅极驱动的印刷电路板(PCB) 113和数据驱动的PCB 115。栅极驱动的PCB 113将扫描信号连续地(sequentially)施加到LCD面板110上的栅线。数据驱动的PCB 115将数据信号施加到LCD面板110上的数据线。最后，栅极驱动的PCB 113和数据驱动的PCB 115借助于COF(薄膜上的芯片(chip on film))117而电连接到LCD面板110。可以用带式载体包(TCP)(tape carrier package)来代替COF117。

背光单元120包括具有开口的上表面的盒形底盖190、设置在底盖190内部侧表面上的至少一个光源160、以及平行于光源160设置的导光板170。导光板170配置成将来自光源160的入射光转换成二维光。

背光单元120还包括设置在导光板170上的多个光学片，以及设置在导光板170下面的反射片180。这些光学片用于散射和会聚光。反射片180将从导光板170向下行进的光朝向LCD面板110反射，以减小光损失。

尽管附图中未示出，但背光单元120还进一步包括放置在底盖190内部的支撑主体(support main)(未示出)。该支撑主体配置成容纳(receive)光源160、导光板170和光学片。

光源160可以包括灯或用作点(spotted)光源的多个发光二极管(LED)。光源160可以进一步包括配置成围绕该灯或该多个LED的光导向器(或光反射器)。光导向器将从该灯或该多个LED发射的光朝向导光板170反射。

光学片包括配置成散射光的第一散射片130、配置成会聚光的会聚片140、和设置在该会聚片140上的第二散射片150。散射来自会聚片140的光的第二散射片150使得沿其倾斜方向行进的光之间的亮度差最小化。因而，可以使用第二散射片150来满足TCO’03需求。

该TCO’03需求迫使通过测得的最大发光度除以测得的最小发光度获得的比值等于或小于1.70，以确保光发光度均匀性与角度依赖性(1uminance uniformity-angular dependence)。换句话说，该TCO’03需求涉及横向视角，而横向视角是世界各国的大多数消费者所需求的。更准确地说，当显示屏各边缘的发光度都以所需的视角测量时，在测得的发光度之间的发光度比必须等于或小于TCO’03需求中所包括的标准的发光度比1.7，因此该LCD器件向用户提供了相当大的(substantial)可见度。标准的发光度比可以改变，不会固定地设置为1.7。实际上，TCO’05需求规定标准的发光度比设定为1.73。

第二散射片150包括基层151、形成在基层151的上表面上的上散射层153、和形成在基层151的下表面上的下散射层155。

基层151形成为包括具有优良透光性、抗热性、抗化学性和机械强度的材料。例如，该基层151可以由从下面的材料组中选出的一种材料形成，所述材料组包括聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚丙烯、聚亚氨酯等。

上散射层153包括在其内部的多个多分散小珠(multi-dispersed-beads)。该多分散小珠形成为具有大约2μm～15μm的直径范围。并且，该多分散小珠具有大约1.45～1.50的折射率范围。

下散射层155包括在其内部的多个单分散小珠。该单分散小珠形成为具有大约2μm～15μm的直径范围。并且，该单分散小珠具有大约1.45～1.50的折射率范围。

对上散射层153中包含的多分散小珠的含量进行调整，从而使具有基层151、上散射层153和下散射层155的第二散射片150具有在大约10～40％范围内的雾度。另一方面，普通散射片具有在50～80％范围内的雾度。

为了制造这样的第二散射片150，在用作基层151的基膜的上表面上涂覆包括多分散小珠的第一散射材料层。该基膜形成为包括具有优良透光性、抗热性、抗化学性和机械强度的材料。实际上，该基膜可以由从下面的材料组中选出的一种材料形成，所述材料组包括聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚丙烯、聚亚氨酯等。涂覆在基膜的上表面上的第一散射材料用作上散射层153。控制该多分散小珠的含量使第一散射材料层具有大约10～40％的雾度。并且，包含在第一散射材料中的多分散小珠形成为具有大约2～15μm的直径和大约1.45～1.50的折射率。

随后，在该基膜的下表面上形成包括单分散小珠的第二散射层。该第二散射层用作下散射层155。该单分散小珠形成为具有大约2～5μm的直径和大约1.45～1.50的折射率。

图4是阐述在显示屏的左、右边缘之间的TCO’03发光度比相对于第二散射片的雾度而变化的图表。

如图4中所可见，当第二散射片150具有高于50％的雾度时，显示屏的左、右边缘之间的发光度比变为大于1.70。在这种情况下，该显示器件不能满足TCO’03需求。

在不同的方式中，通过调整上散射层153的多分散小珠的含量，第二散射片150保持大约10％～40％范围内的雾度。因而，本实施方式的LCD器件能够满足TCO’03需求。

表1：

从表1能够明显看出这些情况。表1代表在显示屏的左、右边缘之间的发光度比以及根据第二散射片150的雾度的可见度。如表1中所见，如果第二散射片150的雾度超过50％，发光度比变成大于1.70，并且该LCD器件的可见度差。因此，该LCD器件不能满足TCO’03需求。

按照这种方式，根据本发明实施方式的LCD器件包括具有大约1O％～40％的雾度的第二散射片，其设置在多个光学片的最上面的部分上。因而，该LCD器件可满足TCO’03需求，而且在所需的视角处能提供改善的可见度。

同样地，本实施方式的LCD器件能够制造成宽型，因为该第二散射片使得该LCD器件满足TCO’03需求。此外，该第二散射片使得该LCD器件不需要使用高价的反射片。因而，该LCD器件能够降低制造成本。

图5是阐述下偏振板的偏振轴和第二散射片的取向轴的视图。

如图5中所示，下偏振板POL2具有固定的偏振轴，该偏振轴相对于参考线“C”(例如，中心轴)以偏振角“a1”倾斜。第二散射片150的基层151具有相对于参考线“C”以取向(alignment)角“a2”倾斜的取向方向。第二散射片150的基层(图3中的151)的取向方向可以定义为与在第二散射片150的形成中所使用的辊-挤压机(roller-extruder)的挤出(extrusion)方向平行的方向。

表2：

如表2中所述，第二散射片150的雾度设定为大约37％，在LCD面板110上的下偏振板POL2的偏振轴被固定为相对于参考线“C”以40°的偏振角“a1”倾斜。这种情况下，如果第二散射片150的基层(图3中的151)的取向方向设定成相对于参考线“C”以40°的取向角“a2”倾斜，则TCO’03发光度比变为大约1.67。可选地，当第二散射片150的基层(图3中的151)的取向方向被设定成相对于参考线“C”以130°的取向角“a2”倾斜时，TCO’03发光度比变为大约1.75。换句话说，如果第二散射片150的基层(图3中的151)的取向方向与参考线“C”之间的取向角“a2”必须与LCD面板110上的下偏振板POL2的偏振轴与参考线“C”之间的偏振角“a1”对应，则该LCD器件能够满足TCO’03需求。反之，当第二散射片150的基层(图3中的151)的取向方向与LCD面板110上的下偏振板POL2的偏振轴成直角时，则不能满足TCO’03需求。

鉴于这些特点，当第二散射片150的基层(图3中的151)的取向方向被设定为非常接近地对应于LCD面板110上的下偏振板POL2的偏振轴时，能够很好地满足TCO’03需求。因而，第二散射片150的取向角“a2”可设定为在LCD面板110上的下偏振板POL2的偏振角“a1”的±10°的误差范围内。

如上所述，根据本发明实施方式的LCD器件通过调整第二散射片150的上散射层内的多分散小珠的含量而使得第二散射片150具有大约10％～40％的雾度范围。并且，该LCD器件使得第二散射片150保持在相对于LCD面板110上的下偏振板POL2的偏振角“a1”的±10°的误差范围内的取向角“a2”。因此，尽管该LCD器件制造成宽型，其显示屏的两边缘的角度改变成测量TCO需求时所希望的视角，也能够改善该宽型LCD器件的可见度。

图6是阐述测量普通LCD器件和宽型LCD器件的TCO需求的发光度值的方法的视图。图7是包括图表的数据表单，所述图表阐述在测量普通LCD器件和具有根据本发明实施方式的第二散射片的另一种LCD器件的TCO需求时测得的发光度值的变化。

如图6中所示，宽型LCD器件“P2”的显示屏具有比普通LCD器件“P1”的显示屏更宽的左、右侧。因而，当通过位于所希望的视角(例如，相对于该显示屏的正面方向的30°角)方向的任意点处的测量装置测量该显示屏的左、右边缘的发光度值时，该宽型LCD器件P2的左测量角θ4变得小于普通LCD器件P1的左测量角θ3，并且该宽型LCD器件P2的右测量角θ2大于普通LCD器件P1的右测量角θ1。换句话说，用于计算TCO’03发光度比的最大发光度值与最小发光度值之间的差增大。因此，通过最大发光度值除以最小发光度值获得的测得TCO’03发光度比具有超过1.70的增大的值。

图7中的左图表表示具有普通光学片的宽型LCD器件的上下方向的发光度TD和左右方向的发光度LR依照视角的变化。图7中的右图表表示具有本发明实施方式的第二散射片的另一种宽型LCD器件的上下方向的发光度和左右方向的发光度依照视角的变化。

如图7中所见，本实施方式的宽型LCD器件能够减少在测量TCO需求时由于左、右测量角的变化所引起的最大发光度值和最小发光度值的变化。因此，根据本发明实施方式的宽型LCD器件可满足TCO’03需求。其原因在于通过调整其上散射层中的多分散小珠的含量，多个光学片的最上面部分的第二散射片具有大约10％～40％的雾度范围，并且在参考线的中心处该第二散射片的取向角相对于LCD面板上的下偏振板POL2的偏振角保持在±10°的误差范围内。

这样，根据本发明实施方式的LCD器件能够在不使用高价的反射偏振片的情况下满足TCO’03需求。因此，该LCD器件能够降低制造成本。

尽管仅关于上面描述的实施方式对本发明做了有限的解释，但是本领域技术人员应当理解本发明不限于这些实施方式，在不背离本发明的精神的情况下这些实施方式的各种变化或修改都是可能的。因此，本发明的范围应当仅由所附的权利要求及其等效技术方案来确定。

Claims (23)

1.一种液晶显示器件，包括：

液晶显示面板；

光源，所述光源配置成朝向所述液晶显示面板发射光；

第一散射片，所述第一散射片配置成散射来自所述光源的光；

会聚片，所述会聚片设置在所述第一散射片上并且配置成会聚该散射的光；以及

第二散射片，所述第二散射片设置在所述会聚片上，并且所述第二散射片配置成具有大约10％～40％的雾度范围并改善所述液晶显示面板根据视角的可见度。

2.根据权利要求1所述的液晶显示器件，其中所述第二散射片包括：

基层；

上散射层，所述上散射层形成在所述基层的上表面上；以及

下散射层，所述下散射层形成在所述基层的下表面上。

3.根据权利要求2所述的液晶显示器件，其中所述上散射层包括多个多分散小珠。

4.根据权利要求3所述的液晶显示器件，其中所述多分散小珠形成为具有大约2μm～15μm的直径范围。

5.根据权利要求3所述的液晶显示器件，其中所述多分散小珠形成为具有大约1.45～1.50的折射率范围。

6.根据权利要求2所述的液晶显示器件，其中所述下散射层包括多个单分散小珠。

7.根据权利要求6所述的液晶显示器件，其中所述单分散小珠形成为具有大约2μm～15μm的直径范围。

8.根据权利要求6所述的液晶显示器件，其中所述单分散小珠形成为具有大约1.45～1.50的折射率范围。

9.根据权利要求1所述的液晶显示器件，进一步包括位于所述液晶显示面板的下表面上的下偏振板，其中所述第二散射片的取向角设定在相对于所述下偏振板的偏振角的±10°的误差范围内。

10.一种散射片，其包括：

基膜；

第一散射材料层，所述第一散射材料层形成在所述基膜的上表面上并且配置为具有大约10～40％的雾度范围；以及

第二散射材料层，所述第二散射材料层形成在所述基膜的下表面上。

11.根据权利要求10所述的散射片，其中所述第一散射材料层包括多个多分散小珠。

12.根据权利要求11所述的散射片，其中所述多分散小珠形成为具有大约2μm～15μm的直径范围。

13.根据权利要求11所述的散射片，其中所述多分散小珠形成为具有大约1.45～1.50的折射率范围。

14.根据权利要求10所述的散射片，其中所述第二散射材料层包括多个单分散小珠。

15.根据权利要求14所述的散射片，其中所述单分散小珠形成为具有大约2μm～15μm的直径范围。

16.根据权利要求14所述的散射片，其中所述单分散小珠形成为具有大约1.45～1.50的折射率范围。

17.一种制造散射片的方法，包括：

准备基膜；

在所述基膜的上表面上形成雾度范围大约为10～40％的第一散射材料层；以及

在所述基膜的下表面上形成第二散射材料层。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述第一散射材料层包括多个多分散小珠。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述多分散小珠形成为具有大约2μm～15μm的直径范围。

20.根据权利要求18所述的方法，其中所述多分散小珠形成为具有大约1.45～1.50的折射率范围。

21.根据权利要求17所述的方法，其中所述第二散射材料层包括多个单分散小珠。

22.根据权利要求21所述的方法，其中所述单分散小珠形成为具有大约2μm～15μm的直径范围。

23.根据权利要求21所述的方法，其中所述单分散小珠形成为具有大约1.45～1.50的折射率范围。

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