CN102096138A - 偏振板及具有偏振板的液晶显示设备 - Google Patents
偏振板及具有偏振板的液晶显示设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102096138A CN102096138A CN2010105769303A CN201010576930A CN102096138A CN 102096138 A CN102096138 A CN 102096138A CN 2010105769303 A CN2010105769303 A CN 2010105769303A CN 201010576930 A CN201010576930 A CN 201010576930A CN 102096138 A CN102096138 A CN 102096138A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light
- polarization
- transmission
- polarization plates
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000010287 polarization Effects 0.000 title claims abstract description 130
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 title claims abstract description 108
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 65
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 43
- 210000002469 basement membrane Anatomy 0.000 claims description 25
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims description 7
- 238000013519 translation Methods 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 21
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 6
- 239000010408 film Substances 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 4
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 3
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 210000004276 hyalin Anatomy 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 210000004379 membrane Anatomy 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 239000004986 Cholesteric liquid crystals (ChLC) Substances 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000007567 mass-production technique Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
- G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
- G02B5/3033—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
- G02B5/3016—Polarising elements involving passive liquid crystal elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
- G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
- G02B5/3033—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid
- G02B5/3041—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid comprising multiple thin layers, e.g. multilayer stacks
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133528—Polarisers
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133528—Polarisers
- G02F1/133543—Cholesteric polarisers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Planar Illumination Modules (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
Abstract
本发明公开了一种偏振板及具有偏振板的液晶显示设备，该设备包括：用于显示图像的液晶显示面板；用于发光的光源；用于引导所述光源发出的光的光导板；在所述光导板之上的光学板，其用于增强从所述光导板输入的光的效率；在所述光学板之上的偏振板，该偏振板将提供给所述液晶显示面板的光偏振化到第一偏振方向，以及将具有第二偏振分量的光转换为具有第一偏振分量的光，以将具有转换后的偏振分量的光提供到液晶显示面板中；以及位于所述液晶显示面板上的偏振器，用于调节透射穿过所述液晶显示面板的光的透射率。
Description
技术领域
本发明涉及偏振板和具有偏振板的液晶显示设备，更特别是涉及能够使光偏振化并同时改善亮度的偏振板和具有偏振板的液晶显示设备。
背景技术
近来，诸如移动电话、个人数字助理(PDA)和笔记本计算机等各种便携式电子设备的发展增加了对于平板显示设备的要求，这些平板显示设备可应用于上述设备，并且尺寸小、重量轻和功率高效。平板显示设备的范例是液晶显示(LCD)设备、等离子显示面板(PDP)设备、场致发射显示(FED)设备、真空荧光显示(VFD)设备等等。正在积极进行关于这些设备的研究。尤其是，考虑到其大规模生产技术、驱动方案的简易以及高色彩呈现属性的实现，LCD设备当前正受到关注。
LCD设备是一种透明显示设备，其借助于液晶分子的折射率各向异性，通过调整透射穿过液晶(LC)层的光，在屏幕上实现期望的图像。因此，LCD设备具有作为用于生成光的光源的背光单元，所生成的光透射穿过LC层以实现图像。一般来讲，可存在两种类型的背光单元。
第一类型的背光单元是边缘型背光单元，其安装在液晶(LC)面板的侧面，用以将光照向LC层，而第二类型的背光单元是直接型背光单元，其直接在LC面板的下方发光。
边缘型背光单元可以安装在LC面板的侧面，经由反射器和光导板将光提供到LC层，以便在厚度上能够制作得很薄，因而其通常用于需要薄型显示设备的便携式计算机等等。
直接型背光单元可以被配置为将灯具发出的光直接提供到LC层，以应用于大型LC面板。此外，这种背光单元可以提供高亮度，因此近年来通常将其用于制造LCD电视的LC面板。
图1是简要示出具有边缘型背光单元的LCD设备的结构的视图。
如图1中所示，LCD设备1包括LC面板40，和安装在LC面板40的背面的用于将光提供到LC面板40的背光单元10。LC面板40用于在其上实际显示图像，包括诸如玻璃之类的第一基板50和第二基板45、以及在第一基板50和第二基板45之间插入的液晶(LC)层(未示出)。特别是，尽管未示出，所述第一基板50是用于形成诸如薄膜晶体管(TFT)之类的开关器件和像素电极的薄膜晶体管基板，而所述第二基板45是在其上形成滤色器层的滤色器基板。此外，在所述第一基板50的每一侧面上设置驱动电路单元5，以便将信号施加到在所述第一基板50上形成的每一TFT和像素电极。
背光单元10包括用于实际发光的灯具11、用于将灯具11发出的光引导朝向LCD面板40的光导板13、用于将灯具11发出的光反射朝向光导板13以改善光效率的反射器17、和在光导板13上方设置的具有扩散板15和棱镜板20的光学板。
通过背光单元10的这种结构，从安装在光导板13的两侧面处的灯具11发出的光经由光导板13的侧面入射到光导板13上，然后在通过设置在光导板13上方的光学板改善该入射光的光效率的状态下，将该入射光入射到LC面板40上。
透射穿过光导板13的光入射到扩散板15和棱镜板20上。该光被扩散板散射，然后被棱镜板20转向为朝向LC面板40的正面，以供输出。
在LC面板40的上表面和下表面的每一表面上设置偏振器5a和5b。背光单元40发出的光被附着在第一基板50上的第一偏振器5a偏振化，这种偏振状态在透射穿过LC层之后被改变，从而经由附着在第二基板45上的第二偏振器5b输出到外部。在这里，根据由LC层引起的光偏振状态方面的变化，来调节透射穿过第二偏振器5b的光的透射率，从而实现图像。
然而，具有这种结构的LCD设备可能有以下问题。由于作为透明显示设备的LCD设备提供了低于典型显示设备的光效率，因而其亮度也很低。例如，在LCD设备中，LC面板40吸收了背光单元10发出的光中的大多数，透射穿过LC面板40的光仅仅对应于背光单元10发出的全部光的大约5％，这表示LCD设备的亮度低于典型显示设备的亮度。
发明内容
因此，为了解决现有技术的问题，本发明的一个目的是提供一种能够通过对提供给LC面板的光进行偏振化并同时使光吸收最小化来改善亮度的偏振板。
本发明的另一目的是提供一种具有偏振板的LCD设备。
为了实现这些及其他益处、并根据本发明的目的，正如此处所具体实现和概括描述的，提供了一种偏振板，包括：第一基膜和第二基膜；以及在第一基膜和第二基膜之间的偏振化单元，入射光被该偏振化单元偏振化到第一偏振方向以供输出，并且具有第二偏振分量的光被该偏振化单元转换为具有第一偏振分量的光以供输出。
该偏振化单元可以由几百片具有高双折射特性的各向同性介质和各向异性介质制成，从而透射入射光之中的P波分量和反射入射光之中的S波分量。
该偏振化单元可以由胆甾基液晶制成，从而透射沿第一方向的圆偏振光，而反射沿着与第一方向相反的第二方向的圆偏振光。在这里，该偏振板还可以包括：附着于所述第一基膜上的反射器，其被配置为反射被圆偏振化到第一方向的光、并将该沿着第一方向的圆偏振光转换为沿着第二方向的圆偏振光，以将其输入到偏振化单元；以及被配置为将沿着第一方向的、透射穿过所述偏振化单元的圆偏振光转换为线偏振光的延迟膜。
根据本发明的一个实施例，提供了一种液晶显示设备，包括：用于显示图像的液晶显示面板；用于发光的光源；用于引导所述光源发出的光的光导板；在所述光导板之上的光学板，其用于增强从所述光导板输入的光的效率；在所述光学板之上的偏振板，该偏振板将提供给所述液晶显示面板的光偏振化到第一偏振方向，以及将具有第二偏振分量的光转换为具有第一偏振分量的光，以将具有转换后的偏振分量的光提供到液晶显示面板中；以及位于所述液晶显示面板上的偏振器，用于调节透射穿过所述液晶显示面板的光的透射率。
在本发明中，并没有采用在现有LCD设备中提供的偏振器，而使用并不吸收光的偏振板对部分的光进行偏振化，以提供给LC面板，并将其余的光反射回到LC面板，由此使得LCD设备中的光效率最大化，实现亮度的增强。
本发明的上述及其他目的、特征、方面和有益效果将通过本发明下列参照附图的详细说明而更加明显。
附图说明
附图被包括在内以提供对于本发明的进一步的理解，它们被并入并构成本说明书的一部分；附图图示出本发明的实施例并与描述内容一起用于解释本发明的原理。
在附图中：
图1是示出根据现有技术的LCD设备的结构的视图；
图2是示出根据本发明的LCD设备的结构的分解透视图；
图3是示出根据本发明的LCD设备的LC面板的结构的剖视图；
图4是示出根据本发明的LCD设备的LC面板的结构的视图；
图5是示出根据本发明的LCD设备的偏振板的结构的剖视图；以及
图6是示出根据本发明的LCD设备的另一偏振板的结构的剖视图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图描述根据本发明的背光单元和具有背光单元的LCD设备。
改善LCD设备的亮度的最佳方式是增加入射到LC面板上的光量。尽管输入到LC面板的光仅仅是背光发出的全部光的5％，但是如果输入的光量增加了，则提供给LC面板的光量也增加(大多数的光被LC面板吸收，但是透射穿过LC面板的光量也以与背光中光量增加比率相同的比率增加)，可以改善LCD设备的亮度。
因而，为了增加提供给LC面板的光量，应该增加发光的光源的数目，或者应该增加施加到光源的电力，以便增强光源的亮度。然而，增加光源的数目会增加生产成本，而增加施加到光源的电力会增加功率损耗，因而使LCD设备的尺寸更大。此外，即使是在这些情况中，提供给LC面板的大多数的光(大约光的95％)都被LC面板吸收，因此，仍然存在通过增加光源数目或者电力来改善亮度的局限性。
本发明可以通过去除附着于LC面板上的偏振器，来改善LCD设备的亮度。通常，当背光单元发出的光入射到LC面板上的时候，大约40％的入射光被偏振器吸收，0.7％的光被玻璃基板吸收，大约30％的光被滤色器层吸收。换言之，LCD设备组件之中的偏振器是光亮度恶化的主要因素。因此，本发明去除了作为亮度恶化的最大原因的偏振器，以便改善LCD设备的亮度。当通过增加光源数目或者电力改善亮度时，仍留下LC面板的光吸收因素，因而仍然存在增强亮度的局限性。然而，在本发明中，消除了亮度恶化的主要原因，因此可以显著地增强亮度。
特别是，在本发明中，由于入射光被偏振化，同时入射光在不被LC面板吸收的情况下被反射，以便随后再次入射，因此即使没有偏振器，仍可以将该偏振光提供给LC面板，还能够使LCD设备的亮度最大化。
图2是示出根据本发明的LCD设备的结构的分解透视图，图3是根据本发明的LCD设备的剖视图。
如图2和3中所示，LCD设备100可以包括LC面板140和背光单元110。在这里，背光单元110可以设置于LC面板140下方，以将光提供到LC面板140。
背光单元110可以包括：朝着LC面板140发光的光源111，设置于LC面板下方以使其一侧面与光源111接触、并被配置为经由其所述侧面将从光源111入射的光提供到LC面板140的光导板113，设置于光导板113下方以将入射在光导板113的下侧上的光反射朝向LC面板140的反射器117，设置在LC面板140和光导板113之间、用于对光导板113引导而来的光进行散射的扩散板115，位于扩散板115和LC面板140之间、并具有沿着一个方向对齐的多个棱镜以便将扩散板115散射的光折射朝向LC面板140的正面的第一棱镜板，在所述第一棱镜板120上设置的、并具有沿着与所述第一棱镜板120的棱镜不同的另一方向对齐的棱镜以便对由所述第一棱镜板120折射的光进行重新折射的第二棱镜板130，以及在所述第二棱镜板130之上形成的、用于对提供给LC面板140的光进行偏振化以便将该偏振光提供到LC面板140的偏振板160。
此外，在LC面板140的上表面上附着有偏振器105。然而，与现有技术不同，在LC面板140的下表面上不附着偏振器。在本发明中，偏振板160可以用作附着于LC面板140的下表面上的现有技术偏振器。
在经由光导板113，由扩散板115和棱镜板120以及130对背光单元110发出的光进行散射和会聚之后，该光输入到偏振板160里。输入光被偏振板160偏振化，以便提供给LC面板140。在这里，通过偏振板160的这种结构，偏振到一个轴向分量的光被透射，而具有另一轴向分量的偏振状态的光被反射，以便改变回到所述一个轴向分量，从而被透射，因此可以在偏振状态下将大多数的光提供到LC面板140，而不会被LC面板140吸收。
入射在LC面板140上的光在透射穿过LC层的同时，改变其偏振状态，从而经由偏振器105输出到外部。在这里，可以根据LC层的液晶分子的取向来调节透射穿过偏振器105的光的透射率，以便在LCD设备上实现图像。
参见图4，LC面板140可以包括第一基板150、第二基板145、和在两个基板150和145之间的LC层(未示出)。第一基板150可以包括以矩阵结构布置的多个栅线156和数据线157，以定义多个像素区域P，每一像素区域P具有薄膜晶体管(TFT)T和电连接到该TFT T的像素电极158。分别在栅线156和数据线157的端部形成栅极焊垫和数据焊垫，以便将栅线156和数据线157连接到外部驱动设备，从而允许经由栅线156和数据线157输入外部信号。
尽管未示出，TFT T可以包括：连接到栅线156的、用于允许经由栅线156输入外部扫描信号的栅极，在该栅极上形成的栅绝缘层，在该栅绝缘层上形成的、并响应于向栅极输入扫描信号而激活以形成沟道的半导体层，以及在该半导体层上形成的源极和漏极，该源极和漏极用于当响应于扫描信号而在半导体层上形成沟道时，将经由数据线157输入的图像信号施加到像素电极158。
第二基板145可以包括在图像非显示区域上形成的黑矩阵146，以防止由于经由该图像非显示区域的光透射导致图像质量恶化。不在该图像非显示区域上实际地实现图像，比如栅线156、数据线157或者TFT的形成区域；还包括在像素区域内形成的、具有红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)子滤色器层的滤色器层147，用于呈现实际图像。
在具有上述结构的第一基板150和第二基板145之间提供LC层(图中未示出)，从而形成LC面板140。
光源111可以用发光二极管(LED)实现。在这里，在光导板113的侧面设置LED基板112，在该LED基板112中安装多个LED。LED作为自身发光的光源，发出R、G和B单色光，因此当其应用于背光单元时，有利于提供高色彩呈现特性和降低驱动功率。
一旦采用LED作为背光单元的光源11，当将LED发出的光提供给LC面板时，并不是直接向其提供单色光，而是向其提供白光。为了使用LED发出的单色光形成白光，可以使用发出单色光的LED和荧光剂，可以使用低于红外波段的LED和荧光剂，或者可以混合从R、G和B LED发出的每一单色光。也就是说，一旦使用LED作为背光单元的光源111，则在光导板113的侧面设置多个LED，以便将白光或者单色光输入到光导板113中。
与此同时，可以使用荧光灯来实现光源，比如冷阴极荧光灯(CCFL)。在该情况下，在光导板113的侧面提供用于容纳灯具的外壳，使得灯具发出的光能够在该外壳的表面反射，从而入射到光导板113上。
此外，可以在光导板113的一侧或者光导板113的两侧形成光源111，使得光源111发出的光能够经由光导板113的两个侧面入射到光导板113上。
替换地，可以不在光导板113的侧面，而是在其下方设置光源111。在这种结构中，可以将光从光源直接提供到LC面板140，从而可以不使用光导板113。
光导板113可以由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制成。当入射在光导板113的一个侧面或者两个侧面上的光随后以小于一阈值角度的角度入射到光导板113内的上表面或者下表面上时，该光被全反射，从光导板113的一侧前行到其另一侧。另一方面，当光以大于一阈值角度的角度入射到光导板113内的上或者下表面上时，该光被输出到外部，从而被反射器117反射，或者入射到光学板126上。
扩散板115可以散射从光导板113输出的光，以获得均匀亮度，其通常是通过在由聚酯(PET)制成的基膜上散布由基于丙烯的树脂制成的球状籽粒来制造。透射穿过光导板113的光被该球状籽粒散射，从而变为亮度均匀。图中示出该扩散板115是在光导板113和第一棱镜板120之间提供的；然而，在第二棱镜板130和LC面板140之间可以进一步提供另一扩散板。
可以通过在由聚酯(PET)制成的基膜上形成由基于丙烯的树脂制成的均匀棱镜来构成棱镜板120和130，以便折射入射光，使其转而朝向正面。在这里，可以使第一和第二棱镜板120和130的棱镜彼此垂直对齐，以将入射光折射朝向正面，由此增强光的正面亮度。在这里，如图中所示，沿着不同的方向，也就是沿着x轴方向和y轴方向垂直地对齐第一和第二棱镜板120和130的棱镜，因此，沿着x轴方向和y轴方向折射光，使其垂直入射到LC面板140上。
偏振板160可以对通过第二棱镜板130会聚的入射光进行偏振化，以提供给LC面板140。也就是说，偏振板160可以完成与典型偏振器相同的功能。然而，现有技术中使用的典型偏振器仅仅透射偏振到一个轴上的光，而吸收偏振到另一轴上的光，因此提供了偏振器的极低透射率。然而，根据本发明的偏振板160对大多数光进行偏振化，以提供给LC面板140，因此没有被偏振板160吸收的光，因而没有降低亮度。换言之，由于本发明中并没有发生由现有技术LCD设备的下偏振器导致的光吸收，因此本发明可以获得与由于下偏振器导致的亮度减低程度一样多的亮度增强的效果。
图5是示出根据本发明的偏振板160的结构的视图。如图5中所示，根据本发明的偏振板160可以包括第一基膜161、第二基膜162、和在第一基膜161和第二基膜162之间设置的偏振化单元166，该偏振化单元166由几百片具有高双折射特性的各向同性介质和各向异性介质制成，因而透射入射光的P波分量而反射入射光的S波分量。
第一基膜161和第二基膜162是透明膜，其可以由聚酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)等等制成。
参见图5，当光从背光单元110输入到偏振板160时，在该输入光之中，P波透射穿过偏振化单元166，但是S波被反射，而没有透射穿过偏振化单元166。所反射的S波被光学板(即，棱镜板120和130以及扩散板115)和设置于偏振板160下方的反射器117再次反射，由此入射到偏振板160上。在这里，通过反射，光的偏振状态由S波转换为P波。因此，偏振板160透射P波，所以由光学板和反射器117反射的P波透射穿过偏振板160，由此可以将光源111发出的全部光在偏振化到P波的偏振状态下提供给LC面板140。
因而，在本发明中，偏振板160将S波转换为P波以输出P波，由此将偏振光提供到LC面板140。因此，根据本发明的偏振板160不仅能够起到现有技术偏振器的作用，还能够将背光单元110发出的全部光提供到LC面板140，由此使亮度减低最小化。
图6是示出根据本发明的另一偏振板260的结构的视图。
如图6中所示，偏振板260可以包括：第一基膜261，第二基膜262，在第一基膜261和第二基膜262之间提供的、由胆甾基液晶(cholesteric liquidcrystal)制成以透射右旋圆偏振分量的光而反射左旋圆偏振分量的光的偏振化单元266，以及附着在第二基膜262上的、用于对透射穿过偏振化单元266的圆偏振光进行延迟转换以将线偏振光提供到LC面板140的λ/4延迟膜265。
偏振化单元266由具有周期性螺旋结构的胆甾基液晶形成，因此可以透射与螺旋结构相同方向的圆偏振光，而反射另一方向的圆偏振光。该λ/4延迟膜265是作为透明膜来实现，比如聚碳酸酯(PC)。
上述描述是相对于如下结构作出的：其中，右旋圆偏振光透射穿过偏振化单元266，而左旋圆偏振光被偏振化单元266反射。替换地，根据偏振化单元266的胆甾基液晶的螺旋结构的方向，左旋圆偏振光可以透射穿过偏振化单元266，而右旋圆偏振光可以被偏振化单元266反射。
如图6中所示，当光从背光单元入射到偏振板260的偏振化单元266上时，左旋圆偏振光继续透射穿过偏振化单元266，而右旋圆偏振光被反射，而没有入射到偏振化单元266上。
透射穿过偏振化单元266的左旋圆偏振光在透射穿过λ/4延迟膜265的同时，被转换为线偏振光。
此外，被偏振化单元266反射的右旋圆偏振光被光学板230和/或反射器反射，以便再次入射到偏振板260上。在这里，由光学板230和/或反射器反射的光从右旋圆偏振光转换为左旋圆偏振光。因为偏振板260允许左旋圆偏振光从中透射穿过，因此偏振状态被转换为左旋圆偏振光的反射光入射回到偏振板260上，并透射穿过该偏振板260。然后，该光透射穿过λ/4延迟膜265，以转换为线偏振光，从而提供到LC面板。
如上所述，即使在这种结构中的偏振板260仍可以对背光单元发出的光进行偏振化，以提供给LC面板。换言之，根据本发明的偏振板260可以完成与现有技术LCD设备的偏振器相同的功能。此外，根据本发明的偏振板260在其中反射偏振化到一特定方向的光和偏振化到另一方向的光，以转换它们的偏振方向，从而透射。因此，背光单元发出的光全部能够入射到LC面板上，而不会被偏振板260吸收，因而与使用偏振器的现有LCD设备相比，实现了显著的亮度增强。
如上所述，在根据本发明的LCD设备中，该偏振板可以起到用于对入射到LC层上的光进行偏振化的现有技术偏振器的作用，并且也改善了入射光的亮度。因此，与现有技术LCD设备相比，采用根据本发明的偏振板的LCD设备的亮度能够得到显著增强。
根据本发明，与使用用于对入射到LC层上的光进行偏振化的典型偏振器的LCD设备相比，具有根据本发明的偏振板的LCD设备的亮度被提高了大约40％。
同时，已经就LC面板和背光单元的特定结构作出了上述描述，然而这仅仅是例证性的，而不应被视为限制本发明。如果去除在现有技术中使用的位于LC层下方的偏振器，并在本发明的背光单元中设置偏振板，以便对提供给LC面板的光进行偏振化并同时增强亮度，则可以将任何结构的LC面板和背光单元应用于本发明。换言之，可以由所属技术领域人员容易地导出使用本发明基本概念的LCD设备的其他实施方式或变型。
上述实施例以及优点仅仅是示例性的，而不应被视为限制本公开内容。本教导内容可被容易地应用于其他类型的装置。该描述意在进行举例说明，而并不是对权利要求的范围进行限制。许多替代方案、修改和变型对于本领域技术人员都是清楚明白的。此处所述的示例性实施例的特征、结构、方法及其他特性可以以各种方式组合，以获得额外的和/或替代的示例性实施例。
当所提供的特征可以在不脱离其精神或实质特性的情况下具体实施为多种形式时，也应理解，上述实施例并没有受限于上文描述的任何细节。除非另作说明，应当在如所附权利要求中所定义的其范围内广义地解释这些实施例。因此，意图由所附权利要求书涵盖属于权利要求的界定、或者是这种界定的等价物的所有变化和修改。
Claims (11)
1.一种偏振板，包括：
第一基膜和第二基膜；以及
在第一基膜和第二基膜之间的偏振化单元，入射光被该偏振化单元偏振化到第一偏振方向以供输出，并且具有第二偏振分量的光被该偏振化单元转换为具有第一偏振分量的光以供输出。
2.根据权利要求1所述的偏振板，其中该偏振化单元由几百片具有高双折射特性的各向同性介质和各向异性介质制成，从而透射入射光的P波分量和反射入射光的S波分量。
3.根据权利要求1所述的偏振板，其中该偏振化单元由胆甾基液晶制成，从而透射沿第一方向的圆偏振光，而反射沿着与第一方向相反的第二方向的圆偏振光。
4.根据权利要求3所述的偏振板，还包括用于将沿着第一方向的、透射穿过所述偏振化单元的圆偏振光转换为线偏振光的延迟膜。
5.一种液晶显示设备，包括：
用于显示图像的液晶显示面板；
用于发光的光源；
用于引导所述光源发出的光的光导板；
在所述光导板之上的光学板，其用于增强从所述光导板输入的光的效率；
在所述光学板之上的偏振板，该偏振板将提供给所述液晶显示面板的光偏振化到第一偏振方向，以及将具有第二偏振分量的光转换为具有第一偏振分量的光，以将具有转换后的偏振分量的光提供到液晶显示面板中；以及
位于所述液晶显示面板上的偏振器，用于调节透射穿过所述液晶显示面板的光的透射率。
6.根据权利要求5所述的设备，其中所述偏振板包括：
第一基膜和第二基膜；以及
在第一基膜和第二基膜之间的偏振化单元，入射光被该偏振化单元偏振化到第一偏振方向以供输出，并且具有第二偏振分量的光被该偏振化单元转换为具有第一偏振分量的光以供输出。
7.根据权利要求6所述的设备，其中该偏振化单元由几百片具有高双折射特性的各向同性介质和各向异性介质制成，从而透射入射光的P波分量和反射入射光的S波分量。
8.根据权利要求6所述的设备，其中该偏振化单元由胆甾基液晶制成，从而透射沿第一方向的圆偏振光，而反射沿着与第一方向相反的第二方向的圆偏振光。
9.根据权利要求8所述的设备，其中所述偏振板还包括延迟膜，用于将沿着第一方向的、透射穿过所述偏振化单元的圆偏振光转换为线偏振光。
10.根据权利要求5所述的设备，其中所述偏振板透射所述第一偏振光并反射所述第二偏振光，所反射的第二偏振光被所述光学板反射，以转换为第一偏振光，由此透射穿过偏振板。
11.根据权利要求5所述的设备，还包括位于所述光导板下方的反射器，用于将从所述光导板输出的光反射回到所述光导板，所述反射器对在所述偏振板处反射的第二偏振光进行反射，以偏振化到第一偏振光，从而将其提供到所述偏振板。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2009-0121642 | 2009-12-09 | ||
| KR1020090121642A KR101331814B1 (ko) | 2009-12-09 | 2009-12-09 | 편광시트 및 이를 구비한 액정표시소자 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102096138A true CN102096138A (zh) | 2011-06-15 |
Family
ID=43531683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010105769303A Pending CN102096138A (zh) | 2009-12-09 | 2010-12-02 | 偏振板及具有偏振板的液晶显示设备 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20110134367A1 (zh) |
| KR (1) | KR101331814B1 (zh) |
| CN (1) | CN102096138A (zh) |
| GB (1) | GB2476166B (zh) |
| TW (1) | TWI424204B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105452946A (zh) * | 2013-08-13 | 2016-03-30 | 富士胶片株式会社 | 液晶显示装置 |
| CN114761843A (zh) * | 2019-12-04 | 2022-07-15 | 脸谱科技有限责任公司 | 具有圆反射偏振器的透镜组件 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102404722B1 (ko) * | 2015-02-02 | 2022-06-02 | 삼성디스플레이 주식회사 | 액정 표시 장치 |
| JP7148348B2 (ja) | 2018-10-02 | 2022-10-05 | 日東電工株式会社 | ヘッドアップディスプレイ装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1170382A (zh) * | 1994-12-20 | 1998-01-14 | 美国3M公司 | 多层光学薄膜 |
| CN1196798A (zh) * | 1996-04-22 | 1998-10-21 | 日东电工株式会社 | 圆偏振光二色性光学元件及其装置和液晶聚合物 |
| CN1304056A (zh) * | 1999-09-30 | 2001-07-18 | 卡西欧计算机株式会社 | 液晶显示装置 |
| CN1143160C (zh) * | 1996-09-23 | 2004-03-24 | 皇家菲利浦电子有限公司 | 用于平板图像显示设备的照明系统 |
| US7623208B2 (en) * | 2003-12-30 | 2009-11-24 | Lg Display Co., Ltd. | Optical efficiency enhancing film and liquid crystal display using the same |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5828488A (en) * | 1993-12-21 | 1998-10-27 | Minnesota Mining And Manufacturing Co. | Reflective polarizer display |
| MY131527A (en) * | 1993-12-21 | 2007-08-30 | Minnesota Mining & Mfg | Reflective polarizer display |
| KR100310153B1 (ko) * | 1998-01-10 | 2001-11-15 | 권문구 | 적층방법을 이용한 광대역 특성을 갖는 편광막의 제조방법 |
| JP2002090533A (ja) * | 2000-09-14 | 2002-03-27 | Nitto Denko Corp | 輝度向上フィルム及びそれを用いた偏光板と液晶表示装置 |
| TW574526B (en) * | 2002-05-01 | 2004-02-01 | Ind Tech Res Inst | A spontaneous alignment method for manufacturing cholesteric reflective polarizer |
| US6811274B2 (en) * | 2002-12-04 | 2004-11-02 | General Electric Company | Polarization sensitive optical substrate |
| JP4193591B2 (ja) * | 2003-05-28 | 2008-12-10 | ソニー株式会社 | 偏光分離素子 |
| US7572490B2 (en) * | 2004-04-27 | 2009-08-11 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Brightness enhancement film for liquid crystal display and manufacturing method thereof |
| KR101284048B1 (ko) * | 2006-07-26 | 2013-07-17 | 삼성디스플레이 주식회사 | 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 액정표시장치 |
| US20100007823A1 (en) * | 2006-07-31 | 2010-01-14 | Manabu Haraguchi | Brightness enhancement film and liquid crystal display device |
| KR100829572B1 (ko) * | 2006-11-01 | 2008-05-14 | 삼성전자주식회사 | 편광분리 필름 및 이를 이용한 디스플레이 소자용 조명장치 |
| KR100965109B1 (ko) * | 2008-05-13 | 2010-06-22 | 웅진케미칼 주식회사 | 액정표시장치 |
| JP4609529B2 (ja) * | 2008-06-11 | 2011-01-12 | ソニー株式会社 | 偏光板、表示装置および電子機器 |
| KR100975351B1 (ko) * | 2009-01-30 | 2010-08-11 | 웅진케미칼 주식회사 | 휘도강화필름 |
-
2009
- 2009-12-09 KR KR1020090121642A patent/KR101331814B1/ko active IP Right Grant
-
2010
- 2010-12-01 TW TW099141715A patent/TWI424204B/zh active
- 2010-12-02 CN CN2010105769303A patent/CN102096138A/zh active Pending
- 2010-12-03 US US12/960,174 patent/US20110134367A1/en not_active Abandoned
- 2010-12-08 GB GB1020831.2A patent/GB2476166B/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1170382A (zh) * | 1994-12-20 | 1998-01-14 | 美国3M公司 | 多层光学薄膜 |
| CN1196798A (zh) * | 1996-04-22 | 1998-10-21 | 日东电工株式会社 | 圆偏振光二色性光学元件及其装置和液晶聚合物 |
| CN1143160C (zh) * | 1996-09-23 | 2004-03-24 | 皇家菲利浦电子有限公司 | 用于平板图像显示设备的照明系统 |
| CN1304056A (zh) * | 1999-09-30 | 2001-07-18 | 卡西欧计算机株式会社 | 液晶显示装置 |
| US7623208B2 (en) * | 2003-12-30 | 2009-11-24 | Lg Display Co., Ltd. | Optical efficiency enhancing film and liquid crystal display using the same |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105452946A (zh) * | 2013-08-13 | 2016-03-30 | 富士胶片株式会社 | 液晶显示装置 |
| CN105452946B (zh) * | 2013-08-13 | 2018-11-02 | 富士胶片株式会社 | 液晶显示装置 |
| CN114761843A (zh) * | 2019-12-04 | 2022-07-15 | 脸谱科技有限责任公司 | 具有圆反射偏振器的透镜组件 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2476166A (en) | 2011-06-15 |
| TWI424204B (zh) | 2014-01-21 |
| TW201120492A (en) | 2011-06-16 |
| KR101331814B1 (ko) | 2013-11-22 |
| GB201020831D0 (en) | 2011-01-19 |
| KR20110064878A (ko) | 2011-06-15 |
| GB2476166B (en) | 2013-09-18 |
| US20110134367A1 (en) | 2011-06-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101005466B1 (ko) | 투명한 시-스루 디스플레이 장치 | |
| US7821599B2 (en) | Image display | |
| CN100412643C (zh) | 液晶显示器件 | |
| KR101320502B1 (ko) | 투명표시소자 | |
| EP2730969B1 (en) | Transflective display panel and display device comprising same | |
| US20080252823A1 (en) | Double-sided display device employing a polarized light guide | |
| CN208689323U (zh) | 一种液晶显示模组及显示装置 | |
| KR101338998B1 (ko) | 반사투과형 액정표시소자 | |
| KR20110068210A (ko) | 투명표시소자 | |
| CN102313165A (zh) | 照明装置以及具备该照明装置的显示装置 | |
| CN110673416A (zh) | 一种显示模组、驱动方法及显示装置 | |
| US9229268B2 (en) | Liquid crystal display device | |
| KR20070118539A (ko) | 액정디스플레이에 사용되는 초광도 컬러편광필터모듈 및이를 이용한 액정디스플레이 | |
| US20150002781A1 (en) | Sunlight readable lcd devices employing a display shutter | |
| KR101720724B1 (ko) | 액정 표시 장치 및 그 제조 방법 | |
| CN102096138A (zh) | 偏振板及具有偏振板的液晶显示设备 | |
| US20090310071A1 (en) | Transreflective display panel and display apparatus including the same | |
| CN205049840U (zh) | 具有光学功能膜的双面显示模块 | |
| CN100529883C (zh) | 棱镜片和在液晶显示器中采用的背光单元 | |
| CN100386683C (zh) | 用于液晶显示器的光学模块及液晶显示器 | |
| KR101394319B1 (ko) | 투명 액정표시장치 | |
| KR101728353B1 (ko) | 액정표시소자 | |
| KR101292582B1 (ko) | 백라이트어셈블리 및 이를 이용한 액정표시장치모듈 | |
| US7286196B1 (en) | LCD with complimentary heterogeneous polarizers for polarization light recycling | |
| JP5679426B2 (ja) | 蛍光素子、照明装置および表示装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20110615 |