CN102200606A - 显示器滤光片和包括该显示器滤光片的数字信息显示器 - Google Patents

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Abstract

一种显示器滤光片，包括透明基板和第一偏振器膜。所述第一偏振器膜仅允许一部分已通过透明基板的环境光通过，所述一部分环境光与第一偏振器轴平行。

Description

显示器滤光片和包括该显示器滤光片的数字信息显示器
相关申请的交叉引用
本申请要求2010年3月25日递交的韩国专利申请10-2010-0026726的优先权，该申请的全部内容通过引用合并于此以用于全部目的。
技术领域
本发明涉及数字信息显示器(DID)，更具体地，涉及显示器滤光片和包括该显示器滤光片的DID，在室外使用该DID时，该显示器滤光片能够防止DID因暴露于日光中的紫外线(UV)和红外线(IR)辐射而受损，并提高能见度。
背景技术
最近，DID广泛用于开放空间，如百货商店、宾馆、机场、医院、展览厅、公园、图书馆、公共汽车和地铁站、电梯等。DID广泛用作对产品和商标生产产品进行广告宣传的广告媒体，或者作为传递如新闻和体育的广播信息的TV媒体。
液晶显示器(LCD)是DID的一个代表。正如本领域所周知的，LCD为这样的显示器装置，其使用布置在两个薄玻璃板之间的液晶分子，此液晶分子的特性介于固体和液体特性之间，且当施加电流时，其通过因液晶分子取向改变而形成的发光区域和黑暗区域来显示图像。
然而，在LCD被用作布置在室外的DID时，LCD的光学膜不断地被紫外线(UV)辐射而受损，或者液晶不断地被日光中的红外线(IR)辐射而受损。此外，由于日光从前表面反射，存在能见度降低的问题。
在本发明背景技术中公开的信息仅用于增强对本发明背景技术的理解，并不应理解为承认或以任何方式暗示此信息构成本领域技术人员业已知晓的现有技术。
发明内容
本发明的各方面提供了显示器滤光片和包括所述显示器滤光片的数字信息显示器(DID)，在室外使用所述DID时，所述显示器滤光片能够防止液晶或光学膜因暴露于日光中的紫外线(UV)和红外线(IR)辐射而受损。
还提供一种能够实现更高能见度的显示器滤光片和包括所述显示器滤光片的DID。
在本发明的一个方面中，所述显示器滤光片包括透明基板、环境光屏蔽层、第一偏振器膜和第二偏振器膜。所述环境光屏蔽层阻挡包含在已通过所述透明基板的环境光中的紫外线(UV)或红外线(IR)辐射。所述第一偏振器膜仅允许一部分已依次通过所述透明基板和所述环境光屏蔽层的环境光通过，且所述部分与第一偏振器轴平行。
在所述显示器滤光片中，由于所述第一偏振器膜仅允许一部分已依次通过所述透明基板和所述环境光屏蔽层的环境光通过，所述部分与第一偏振器轴平行，所以其通过吸收或反射一部分已到达显示器面板，如液晶显示器面板的环境光，减少到达所述液晶显示器面板的UV或IR辐射量。因此，所述显示器滤光片具有提高能见度并降低液晶和光学膜对日光中UV或IR辐射的暴露的优点，由此防止所述液晶和所述光学膜受损。
在本发明的另一个方面中，所述显示器滤光片包括透明基板、环境光屏蔽层、第一相差膜和第二相差膜。所述环境光屏蔽层阻挡包含在已通过所述透明基板的环境光中的紫外线(UV)或红外线(IR)辐射。所述第一相差膜在已依次通过所述透明基板和所述环境光屏蔽层的环境光中产生相差。所述第二相差膜布置在所述第一相差膜和所述显示器面板之间，并反射已通过所述第一相差膜的光。
在所述显示器滤光片中，所述第一相差膜和第二相差膜通过在已依次通过所述透明基板和所述环境光屏蔽层的环境光中产生相差，降低环境光的反射。因此，所述显示器滤光片具有提高能见度并降低液晶和光学膜对日光中UV或IR辐射的暴露的优点，由此防止所述液晶和所述光学膜受损。
在本发明的又一个方面中，所述DID包括显示器面板和布置在所述显示器面板前面的上述显示器滤光片。
因此，所述DID的优点在于，所述显示器滤光片提高能见度，并降低液晶和光学膜对日光中UV或IR辐射的暴露，从而防止所述液晶和所述光学膜受损。
本发明的方法和设备具有其他特点和优点，这在合并到本文的附图中是明显的，或者更详细地说明，且在以下本发明的详细说明中，将一起用于解释本发明的一些原理。
附图说明
图1是表示根据本发明第一示例性实施方式包括显示器滤光片的数字信息显示器(DID)的示意图。
图2是表示根据本发明第二示例性实施方式包括显示器滤光片的DID的示意图。
图3是表示根据本发明第三示例性实施方式包括显示器滤光片的DID的示意图。
图4是表示根据本发明示例性实施方式的显示器滤光片的透光率特性图。
具体实施方式
现将详细参照本发明的各实施方式，其实施例示于附图中并说明如下。尽管将结合示例性实施方式说明本发明，但应理解的是，本说明并不意在使本发明受限于这些示例性实施方式。相反，本发明不仅意在涵盖示例性实施方式，而且还涵盖由所附权利要求书限定的本发明的精神和范围内的各种变更、修改、等效方案和其他实施方式。
图1是表示根据本发明第一示例性实施方式包括显示器滤光片的数字信息显示器(DID)的示意图。
如图1所示，该实施方式的DID 100通常包括显示器滤光片110和显示器面板120。在此公开中，显示器面板由液晶显示器面板代表。显示器滤光片110包括透明基板111、第一偏振器膜112和第二偏振器膜113。第二偏振器膜可省略。尽管图1示出了透明基板、第一偏振器膜和第二偏振器膜从前到后依次堆叠的实施例，但可改变这些组件的堆叠顺序。
透明基板111可由任何材料制成，只要其具有优异的透光率和优异的机械特性。在一个实施例中，透明基板111可形成为热固化或UV固化型有机膜，其通常由包括但不限于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、丙烯酸酯、聚碳酸酯(PC)、聚氨酯丙烯酸酯(UA)、聚酯、环氧丙烯酸酯(EA)和聚氯乙烯(PVC)的聚合物类材料中的一种构成。此外，透明基板111可形成为由钠-钙玻璃、铝硅酸盐玻璃(SiO2-Al2O3-Na2O)等构成的钢化玻璃片。在此，Na和Fe的量可根据应用调节至很低。
第一偏振器膜112允许一部分已通过透明基板111的环境光通过，该部分与第一偏振器轴平行，但吸收或反射剩余部分的环境光。第二偏振器膜113布置在第一偏振器膜112和显示器面板120之间。此时，第一偏振器膜112的第一偏振器轴和第二偏振器膜的第二偏振器轴之间限定的角度表征在-5°至+5°之间。
在显示器面板是液晶显示器面板的情况下，前偏振器膜位于面板的前面。此时，优选前偏振器膜的偏振器轴和第一偏振器轴之间限定的角度在-5°至+5°之间。
图2是表示根据本发明第二示例性实施方式包括显示器滤光片的DID的示意图。
如图2所示，该实施方式的DID 200通常包括显示器滤光片210和液晶显示器面板220。显示器滤光片210包括透明基板211、环境光屏蔽层212、第一偏振器膜213和第二偏振器膜214。第二偏振器膜可省略。尽管图2示出了透明基板、环境光屏蔽层、第一偏振器膜和第二偏振器膜从前到后依次堆叠的实施例，但可改变这些组件的堆叠顺序。
环境光屏蔽层212用于阻挡包含在已通过透明基板211的环境光中的紫外线(UV)或红外线(IR)辐射。在一个实施例中，环境光屏蔽层212可形成为透明导电膜。
透明导电膜为高折射率透明薄膜和金属薄膜彼此重复堆叠的多层薄膜。各高折射率透明薄膜可由包括但不限于氧化铟锡(ITO)、五氧化二铌(Nb2O5)和氧化铟(In2O5)的材料中的一种制成。每种金属薄膜可由在可见光范围内具有高透光率且在IR范围内具有高反射率的材料制成。在一个实施例中，金属薄膜可由Ag或Ag合金制成。透明导电膜还可包括介于高折射率透明薄膜和金属薄膜之间的保护性薄膜。保护性薄膜用于降低高折射率透明薄膜的抗压强度，或者防止氧通过高折射率透明薄膜扩散到金属薄膜中。在一个实施例中，保护性薄膜可由包括但不限于Al、Cr和Ni的材料中的一种制成。
在另一个实施例中，环境光屏蔽层212可由同时包含UV阻挡材料和IR吸收材料的聚合物树脂膜或粘结剂制成。该聚合物树脂可为包括但不限于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚氨酯丙烯酸酯(UA)、聚酯、环氧丙烯酸酯(EA)和三乙酰基纤维素(TAC)的材料中的一种。粘结剂通常为半固化(高粘度)液态压敏粘结剂，并可形成为热塑弹性体类粘结剂，例如丙烯酸树脂、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)嵌段共聚物或苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)嵌段共聚物。
通常，UV阻挡材料可通常分为有机材料和无机材料。无机UV阻挡材料可选自具有50nm至200nm粒径的二氧化钛、氧化锌、氧化锰、二氧化锆、二氧化铈等中。有机UV阻挡材料可选自对氨基苯甲酸衍生物、肉桂酸衍生物、二苯甲酮衍生物、苯并三唑衍生物等中。
IR吸收材料可为选自二铵(di-immonium)着色剂、包含铜离子和锌离子的化合物着色剂、含氰着色剂、蒽醌着色剂、方酸菁着色剂、偶氮甲碱着色剂、偶氮着色剂和亚苄基着色剂中的至少一种。在一个实施例中，IR吸收材料可包含1.0wt％至2.0wt％量的二铵类IR吸收着色剂。在此，二铵类IR吸收着色剂为可从日本Carlit公司购得的商品名为CIR 1085二铵的二铵着色剂。
第一偏振器膜213允许一部分已通过透明基板211的环境光通过，该部分与第一偏振器轴平行，但吸收或反射剩余部分的环境光。第二偏振器膜214布置在第一偏振器膜213和显示器面板220之间。在此，第一偏振器膜213的第一偏振器轴和第二偏振器膜的第二偏振器轴之间限定的角度表征在-5°至+5°之间。
图3是表示根据本发明第三示例性实施方式包括显示器滤光片的DID的示意图。
如图3所示，该实施方式的DID 300通常包括显示器滤光片310和液晶显示器面板320。显示器滤光片310包括透明基板311、环境光屏蔽层312、第一偏振器膜、第一相差膜313和第二相差膜314。尽管图3示出了透明基板、环境光屏蔽层、第一偏振器膜315、第一相差膜和第二相差膜从前到后依次堆叠的实施例，但可改变这些组件的堆叠顺序。在此，第一偏振器膜315需要布置在第一和第二相差膜前面。环境光屏蔽膜和第二相差膜可省略。尽管示出了第一相差膜形成在第一偏振器膜的后表面上，且第二相差膜形成在显示器面板的前表面上的实施例，但不限于此。
第一和第二相差膜213和214通过对两个偏振组件提供预定波长的相差而在环境光产生相差，上述两个偏振组件与该膜的光轴平行，且彼此垂直。由于相差膜在光通过相差膜时具有慢轴和快轴，所以沿着快轴定向的光部分的相位比沿着慢轴定向的光部分的相位快。1/2波长相差膜为使已通过该膜的光的慢轴和快轴之间的相差形成为1/2波长的膜，1/4波长相差膜为使已通过该膜的光的慢轴和快轴之间的相差形成为1/4波长的膜。
在环境光中，仅仅是与第一偏振器轴平行的线性偏振部分通过第一偏振器膜。然后，该线性偏振部分在通过第一相差膜时变成圆偏振光。随后，圆偏振光由第一相差膜的后表面、第二相差膜的前表面等反射而改方向。然后，圆偏振光在通过第一相差膜时变成线偏振光。在此，偏振取向变成与第一相差膜垂直。因此，环境光不能通过第一偏振器膜。
第一相差膜213和第二相差膜214可形成为取向膜或液晶膜。该取向膜由伸长时表现出各向异性的聚合物，如聚碳酸酯(PC)或降冰片烯类材料构成。该取向膜根据各向异性轴的数量可形成为单轴取向膜和双轴取向膜。单轴取向膜在其表面具有相差，而双轴取向膜也在其厚度方向上具有相差。该取向膜还可形成为短波的双折射小于长波的双折射的逆色散膜。在此，逆色散膜可形成为通过结合两片降冰片烯类膜来实现逆色散特性的多层膜，或者由具有逆色散特性的改性的聚碳酸酯制成的膜。
液晶膜为由液晶分子如液晶单元构成的膜，并具有不能通过伸长得到的高级次序结构。该液晶膜可形成为由苯并菲类液晶化合物形成的圆盘形液晶膜，或者为其中液晶的杂向列取向被固定的棒形液晶膜。在此液晶膜中，液晶分子的取向沿着膜的厚度方向连续变化。因此，该液晶膜的特征在于，其光学设计与液晶单元内液晶分子的取向结构对称。
在显示器面板为液晶显示器面板的情况中，在面板的前面提供前偏振器膜。在此，结果是将1/4波长相差膜用于第一相差膜和第二相差膜，优选前偏振器膜的偏振器轴与第一偏振器轴之间限定的角度为85°至95°。
图4是表示根据本发明示例性实施方式的显示器滤光片的透光率特性图。
在本文中，附图标记41表示相关领域的显示器滤光片的透光率曲线，其中鞣革膜(tanning film)布置在透明基板上，而附图标记43表示根据本发明示例性实施方式的显示器滤光片的透光率曲线，该显示器滤光片包括透明基板、四层高反射率透明薄膜和四层金属薄膜彼此重复堆叠的透明导电膜、偏振器膜、第一相差膜和第二相差膜。
如图4所示，对本发明显示器滤光片43的透光率特性的说明表明，其透光率在环境光的880nm或更高的IR范围内为15％或更低，在环境光的380nm或更低的UV范围内为5％或更低。
当在类似于室外环境的8000勒的亮度下测量本发明显示器滤光片43和相关领域显示器滤光片41的能见度作为明室对比率时，相关领域显示器滤光片41的明室对比率测量为50∶1，本发明显示器滤光片43的明室对比率测量为250∶1。
因此，可知本发明的显示器滤光片43对IR和UV辐射具有低透光率，并具有优异的能见度。
为了解释和说明，已呈现了对本发明特定示例性实施方式的上述说明。它们并未意在穷举或限制本发明为公开的确定形式，很明显，由于上述教导，可进行多种修改和变更。为了解释本发明的一些原理和它们的实际应用，选择并说明了示例性实施方式，以使本领域技术人员能够制造并使用本发明的示例性实施方式及其多种变更和修改。本发明的范围由所附权利要求书及其等效方案限定。

Claims (14)

1.一种显示器滤光片，布置在显示器面板的前面，包括：
透明基板；和
在所述透明基板上支撑的第一偏振器膜，其中所述第一偏振器膜仅允许一部分入射环境光通过，所述一部分入射环境光与第一偏振器轴平行。
2.根据权利要求1所述的显示器滤光片，进一步包括环境光屏蔽层，其中所述环境光屏蔽层阻挡包含在所述入射环境光中的紫外线和红外线辐射。
3.根据权利要求2所述的显示器滤光片，其中所述环境光屏蔽层形成为包括彼此重复堆叠的高折射透明薄膜和金属薄膜的多层透明导电膜。
4.根据权利要求2所述的显示器滤光片，其中所述环境光屏蔽层形成为包含紫外线阻挡材料和红外线吸收材料的聚合物树脂膜。
5.根据权利要求2所述的显示器滤光片，其中所述环境光屏蔽层形成为包含紫外线阻挡材料和红外线吸收材料的粘结剂。
6.根据权利要求2所述的显示器滤光片，其中所述显示器滤光片在所述环境光的880nm或更高的红外线范围内具有15％或更低的透光率，且在所述环境光的380nm或更低的紫外线范围内具有5％或更低的透光率。
7.根据权利要求1所述的显示器滤光片，进一步包括布置在所述第一偏振器膜后面的第二偏振器膜，所述第二偏振器膜允许一部分环境光通过，所述一部分环境光与第二偏振器轴平行，
其中所述第一偏振器膜的第一偏振器轴与所述第二偏振器膜的第二偏振器轴之间限定的角度在-5°至+5°的范围。
8.根据权利要求1所述的显示器滤光片，进一步包括布置在所述第一偏振器膜后面的相差膜。
9.根据权利要求8所述的显示器滤光片，其中所述相差膜为λ/4相差膜。
10.根据权利要求8所述的显示器滤光片，其中所述相差膜包括第一相差膜和第二相差膜。
11.根据权利要求10所述的显示器滤光片，其中所述第一相差膜形成在所述第一偏振器膜的后表面上，且所述第二相差膜形成在所述显示器面板的前表面上，并与所述第一相差膜隔开。
12.根据权利要求1所述的显示器滤光片，其中所述透明基板和所述偏振器膜与所述显示器面板隔开。
13.一种数字信息显示器，包括：
显示器面板；和
布置在所述显示器面板前面的显示器滤光片，其中所述显示器滤光片包括：
-透明基板；和
-在所述透明基板上支撑的第一偏振器膜，其中所述第一偏振器膜仅允许一部分入射环境光通过，所述一部分入射环境光与所述第一偏振器膜的第一偏振器轴平行。
14.根据权利要求13所述的数字信息显示器，其中：
所述显示器面板为液晶显示器面板，所述液晶显示器面板具有附着在其前表面的前偏振器膜，
所述显示器滤光片包括第一相差膜和在所述第一相差膜后面的第二相差膜，其中所述第一相差膜和第二相差膜为λ/4相差膜，且
所述前偏振器膜的偏振器轴与所述第一偏振器的第一偏振器轴之间限定的角度在85°至95°的范围内。
CN2011100791095A 2010-03-25 2011-03-25 显示器滤光片和包括该显示器滤光片的数字信息显示器 Pending CN102200606A (zh)

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