CN107111177B - 用于液晶显示装置的模块以及具有其的液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于液晶显示装置的模块以及具有该模块的液晶显示装置。用于液晶显示装置的模块包括：用于液晶显示装置的面板；第一偏光板，其形成在用于液晶显示装置的面板的上表面上，其中，硬涂层形成在其最上表面上；以及第二偏光板，其形成在用于液晶显示装置的面板的下表面上，并且形成在用于液晶显示装置的面板和背光单元之间，其中，防反射层形成在其最下表面上。当正面相对于液晶面板为0°，左侧相对于正面是“‑”，并且右侧相对于正面是“+”时，在+70°至+80°或‑70°至‑80°的侧面的对比度约为250至400，并且式1的亮度的非均匀比约为15％或更小。

Description

用于液晶显示装置的模块以及具有其的液晶显示装置

技术领域

本发明涉及一种液晶显示模块以及一种包括其的液晶显示器。

背景技术

通常，液晶显示器(LCD)包括液晶面板、形成在液晶面板的两个表面上的偏光板(偏振板，polarizing plate)以及背光单元。偏光板可以包括偏光片(polarizer)和形成在偏光片的至少一个表面上的保护膜。液晶面板可以包括横向电场模式液晶面板。横向电场模式液晶面板可以经受较少的液晶压缩并且提供良好的视角。然而，横向电场模式液晶面板可能遭受黑色模式下漏光，从而造成对比度下降。

提出了一种控制由横向电场模式液晶面板的液晶的光轴和保护膜的厚度方向形成的角度以提高液晶面板的对比度的方法。然而，由于光轴的角度在液晶面板之间存在差异，因此难以以通用的方式应用上述方法。

发明内容

技术问题

本发明的一个目的在于，提供一种LCD模块，其包括包含横向电场模式液晶的液晶面板并且可以具有改进的正面对比度和侧面对比度。

本发明的另一个目的在于，提供一种LCD模块，其包括包含横向电场模式液晶的液晶面板并且可以具有低亮度不均匀性。

技术方案

根据本发明的一个方面，一种液晶显示模块包括：液晶面板；第一偏光板，其形成在液晶面板的上表面上并且包括形成在第一偏光板最上表面上的硬涂层；以及第二偏光板，其形成在液晶面板的下表面上且位于液晶面板和背光单元之间，并且包括形成在第二偏光板最下表面上的防反射层，其中，假设液晶面板的正面为0°，在正面上的左侧是“-”，并且在正面上的右侧是“+”，则液晶显示模块具有在+70°至+80°或-70°至-80°的角度处测量的约250至约400的对比度，并且具有由式1计算的约15％或更小的亮度不均匀性。

根据本发明的另一个方面，液晶显示器包括如上描述的液晶显示模块。

有利效果

本发明提供一种LCD模块，其包括包含横向电场模式液晶的液晶面板并且具有改进的正面对比度和侧面对比度。

本发明提供了一种LCD模块，其包括包含横向电场模式液晶的液晶面板并且可以具有低亮度不均匀性。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施方式的LCD模块的截面图。

具体实施方式

将参照附图详细描述本发明的实施方式。应当理解，本发明可以以不同的方式体现，并且不限于以下实施方式。在附图中，为了清楚起见，将省略与描述无关的部分。在整个说明书中，相似的部件将由相同的附图标记表示。

如本文所使用的，参考附图，定义诸如“上”和“下”的空间相对术语。因此，应当理解，“上表面”可以与“下表面”互换使用。

如本文所使用的，术语“对比度”是指通过以下方法获得的最大亮度与最小亮度的比率。对于尺寸长×宽为(600mm×340mm)的液晶面板，假设面板的正面为0°，并且正面上的左和右分别是+和-。在将测量角度从-90°(左端)通过0°(正面)变为+90°(右端)的同时，使用亮度测试仪在黑色模式(暗部分)和白色模式(亮部分)中测量亮度。然后，根据在特定测量角度或测量角度的特定范围内测量的亮度值，找到最大值和最小值，从而获得对比度(最大亮度/最小亮度)。

如本文所使用的，在侧面对比度中的术语“侧面”对应于-80°至-70°的测量角度范围或在该范围内的特定测量角度，或者+70°至+80°的测量角度范围或在该范围内的特定测量角度，假设液晶面板的正面为0°，在正面上的左和右分别为+和-，左端是-90°，右端是+90°。

在下文中，将参考图1描述根据本发明的一个实施方式的LCD模块。图1是根据本发明的一个实施方式的LCD模块的示意性截面图。

参考图1，根据本实施方式的LCD模块100可以包括：第一偏光板20，其包括形成在其最上表面上的硬涂层50；第二偏光板30，其包括形成在其最下表面上的防反射层60；以及液晶面板10。

根据本实施方式的LCD模块100可以具有改进的侧面对比度和正面对比度。具体而言，LCD模块可以具有当在+70°至+80°或-70°至-80°的角度处测量时的约1300至约1500的正面对比度和约250至约400的侧面对比度。在该范围内，可以提高LCD模块的正面和侧面对比度。

根据本实施方式的LCD模块100可以具有在黑色模式和白色模式中测量并且由式1计算的15％或更小、具体而言约10％至约15％的亮度不均匀性。在该范围内，在液晶面板上的亮部分和暗部分可以是不可见的。

<式1>

亮度不均匀性＝(A-B)/A×100

(其中，A是在通过将具有长×宽(600mm×340mm)的尺寸的液晶面板水平分割成4个相等部分且垂直分割成4个相等部分而形成的9个交叉点处测量的亮度值的最大值，并且B是在通过将具有长×宽(600mm×340mm)的尺寸的液晶面板水平分割成4个相等部分且垂直分割成4个相等部分而形成的9个交叉点处测量的亮度值的最小值)。在此处，可以通过调整亮度测试仪来获得黑色模式和白色模式。在黑色模式中，液晶面板具有暗部分，并且在白色模式中，液晶具有亮部分。

在亮度不均匀性的测量中，可以使用分光光度计(SR-3A，Topcon Co.,Ltd.)测量亮度，但不限于此。亮度不均匀性可以表示亮度的均匀性。较低的亮度不均匀性表示较好的亮度均匀性。

根据本实施方式的LCD模块100可以具有在+70°或-70°的角度处测量的约300至约400的侧面对比度、在+75°或-75°的角度处测量的约300至约350的侧面对比度、以及在+80°或-80°的角度处测量的约250至约300的侧面对比度。在这些范围内，可以降低亮度不均匀性，并且可以防止彩虹污浊。

接下来，将详细描述第一偏光板、第二偏光板和液晶面板。

第一偏光板20形成在液晶面板10的一个表面上，并且可以发出从液晶面板10入射的光。第一偏光板可以包括第一偏光片21、形成在第一偏光片21的上表面上的第一保护膜22、形成在第一保护膜22的上表面上的硬涂层50、以及形成在第一偏光片21的下表面上的第二保护膜23。

第一偏光片21具有在某个方向上的分子取向，以便当安装在LCD上时，仅允许在某个方向行进的光分量透射通过其中，并且第一偏光片21可以包括由聚乙烯醇膜形成的偏光片。在一个实施方式中，可以通过用碘或二色性染料(dichroic dye)将聚乙烯醇膜染色并且在预定方向拉伸该薄膜来制造第一偏光片21。具体而言，通过膨胀、染色、拉伸和交联步骤，制造第一偏光片。每个过程的细节是本领域技术人员公知的。

第一偏光片21可以具有约20μm至约60μm的厚度。在该范围内，第一偏光片可以用于LCD。

第一保护膜22可以形成在第一偏光片21的上表面上以保护第一偏光片21。第一保护膜22可以是由光学透明的树脂形成的膜。具体而言，树脂可以包括选自包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸丁二醇酯的聚酯树脂、环状聚烯烃、聚碳酸酯、聚醚砜、聚砜、聚酰胺、聚酰亚胺、非环状聚烯烃、聚芳酯、聚乙烯醇、聚氯乙烯和聚偏二氯乙烯树脂中的至少一个。第一保护膜22可以具有约1μm至约100μm的厚度，具体而言，约40μm至约90μm的厚度。在该范围内，第一保护膜可以用作LCD的保护膜。

硬涂层50形成在第一偏光板20的最上表面上，并且可以保护第一保护膜22、第一偏光片21和第二保护膜23。

硬涂层50可以具有约2H至约3H的铅笔硬度。在该范围内，硬涂层可以保护第一偏光板、液晶面板和第二偏光板。

硬涂层50可以具有约1.46至约1.47的折射率和约200nm至约300nm的表面粗糙度(Ra)。在该范围内，LCD模块可以具有改进的侧面对比度和低亮度不均匀性，并且因此具有高亮度均匀性。具体而言，当硬涂层50具有在上述范围内的折射率和表面粗糙度时，硬涂层可以引起依次通过第二保护膜23、第一偏光片21和第一保护膜22的光的散射，从而降低亮度不均匀性。

硬涂层50可以具有约1％至约5％的反射率。在该范围内，可以通过透射光的折射来加宽视角。

硬涂层50可以由用于硬涂层的组合物形成，该用于硬涂层的组合物包括UV可固化单体、其低聚物或其混合物。具体而言，用于硬涂层的组合物可以包括(甲基)丙烯酸酯单体、其低聚物或其混合物和引发剂。例如，用于硬涂层的组合物可以包括100重量份的(甲基)丙烯酸酯单体、其低聚物或其混合物和约0.01重量份至约10重量份的引发剂。

硬涂层50可以具有约3μm至约7μm的厚度。在该范围内，硬涂层可以用于LCD。

硬涂层50和第一保护膜22的堆叠结构在380nm至780nm的波长下可以具有约0.2％至约0.3％的雾度。在该范围内，LCD模块可以具有改进的侧面对比度和低亮度不均匀性。

第二保护膜23可以形成在第一偏光片21的下表面上以保护第一偏光片21。

第二保护膜23可以由与第一保护膜21相同或不同的光学透明树脂形成。第二保护膜23可以具有约1μm至约100μm的厚度，具体而言，约40μm至约90μm的厚度。在该范围内，第二保护膜可以用作LCD的保护膜。

当在380nm至780nm的波长下测量时，第一偏光板20可以具有约40％至约45％的透光率和约99.900％至约99.998％的偏光度。在该范围内，第一偏光板可以用于LCD。

虽然在图1中未示出，但是粘合剂层可以形成在第一偏光板的下表面上，以将第一偏光板粘合到液晶面板。粘合剂层可以由包括诸如(甲基)丙烯酸树脂、硅树脂或环氧树脂等粘合剂树脂、固化剂和偶联剂的粘合剂层组合物形成。

另外，虽然在图1中未示出，但是粘合剂层可以分别形成在第一偏光片和第一保护膜之间以及第一偏光片和第二保护膜之间。粘合剂层可以由用于偏光板的典型粘合剂形成。

第二偏光板30可以形成在液晶面板10的另一表面上，以将从背光单元40入射的光发射到液晶面板10。

第二偏光板30可以包括第二偏光片31、形成在第二偏光片31的上表面上的第四保护膜33、形成在第二偏光片31的下表面上的第三保护膜32、以及形成在第三保护膜32的下表面上的防反射层60。

第二偏光片31具有在某个方向上的分子取向，从而当安装在LCD上时，仅允许在某个方向上行进的光分量透射通过其中，并且可以包括由聚乙烯醇膜形成的偏光片。第二偏光片31可以具有约20μm至约60μm的厚度。在该范围内，第二偏光片可以用于LCD。第二偏光片31可以由与第一偏光片21相同或不同的材料形成，并且第二偏光片的厚度可以与第一偏光片的厚度相同或不同。

第三保护膜32和第四保护膜33可以分别形成在第二偏光片31的相对表面上，以保护第二偏光片31。第三保护膜32和第四保护膜33中的每一个可以由与第一保护膜22相同或不同的树脂形成。第三保护膜32和第四保护膜33中的每一个可以具有约1μm至约100μm的厚度，具体而言，约40μm至约90μm的厚度。在该范围内，第三保护膜和第四保护膜可以用作LCD的保护膜。第三保护膜32的厚度可以与第四保护膜33的厚度相同或不同。

防反射层60可以形成在第三保护膜32的下表面上，以位于液晶面板10和背光单元40之间。因此，防反射层可以防止从背光单元发射的光的镜面反射，从而降低亮度不均匀性。换言之，从背光单元发射的光的一部分由防反射层不规则地反射，以再次指向背光单元，并且在背光单元的最上表面和防反射层之间循环，由此可以降低亮度不均匀性。

防反射层60可以具有约1.46至约1.48的折射率，具体而言，约1.47至约1.48的折射率，以及约5％至约15％的反射率。在该范围内，LCD模块可以具有改进的正面和侧面对比度以及低亮度不均匀性。

防反射层60可以具有约1μm至约10μm的厚度，具体而言，约3μm至约8μm的厚度。在该范围内，防反射层可以用于LCD。

可以使用包括UV可固化单体、其低聚物或其混合物的用于防反射层的组合物形成防反射层60。具体而言，用于防反射层的组合物可以包括(甲基)丙烯酸酯单体、其低聚物或其混合物和引发剂。例如，用于防反射层的组合物可以包括100重量份的(甲基)丙烯酸酯单体、其低聚物或其混合物以及约0.01重量份至约10重量份的引发剂。

防反射层60和第三保护膜32的堆叠结构可以具有在380nm至780nm的波长处测量的约20％至约25％的雾度，具体而言，约21％至约25％的雾度。在该范围内，LCD模块可以具有改进的正面对比度和侧面对比度以及低亮度不均匀性。

第二偏光板30可以具有在380nm至780nm的波长处测量的约40％至约45％的透光率和约99.900％至约99.998％的偏光度。

当防反射层60具有比硬涂层50更高的反射率和更高的折射率时，可以提高LCD模块的正面对比度和侧面对比度，并且可以减小LCD模块的亮度不均匀性。在防反射层和硬涂层之间的折射率差(防反射层的折射率-硬涂层的折射率)可以在约0.005至约0.01的范围内，并且在防反射层和硬涂层之间的反射率差(防反射层的反射率-硬涂层的反射率)可以在约1％至约15％的范围内。在这些范围内，LCD模块可以具有改进的正面和侧面对比度和低亮度不均匀性。

虽然未示出，但是粘合剂层可以形成在第二偏光板30的下表面上，以将第二偏光板30粘合到液晶面板10。粘合剂层可以由粘合剂层组合物形成，该粘合剂层组合物包括诸如(甲基)丙烯酸树脂、硅树脂或环氧树脂等粘合树脂、固化剂和偶联剂。另外，虽然在未图1中示出，但是粘合剂层可以分别形成在第二偏光片和第三保护膜之间以及第二偏光片和第四保护膜之间。粘合剂层可以由用于偏光板的典型粘合剂形成。

液晶面板10包括上基板(未示出)、下基板(未示出)和封装在上基板和下基板之间的液晶单元层，其中，上基板可以是滤色器(CF)基板，下基板可以是薄膜晶体管(TFT)基板。上基板可以与下基板相同或不同，并且上基板和下基板中的每一个可以是玻璃基板或塑料基板。塑料基板可以是可以用于柔性显示器的塑料基板，例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚酰亚胺(PI)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)、聚芳酯(PAR)和环烯烃共聚物(COC)基板，但不限于此。液晶单元层可以包括横向电场液晶，具体而言，共面转换(IPS)模式液晶。

根据本发明的另一个方面，LCD可以包括根据本发明的一个实施方式的LCD模块。

发明模式

接下来，将参考一些实例，更详细地描述本发明。应当理解，提供这些实例，仅用于说明，而不应解释为以任何方式限制本发明。

制备实例1：偏光板的制备

将聚乙烯醇膜(VF-PS6000，Kuraray Co.,Ltd.，厚度：60μm)在60℃下拉伸至其初始长度的三倍，然后，将碘吸附到薄膜上，然后，在40℃下的硼酸水溶液中拉伸到其拉长长度的2.5倍，从而制备偏光片。将其上形成有硬涂层的三乙酰纤维素膜(80CHCW-KT，TOPPANCo.,Ltd.,硬涂层的折射率：1.465，硬涂层的表面粗糙度(Ra)：200nm至300nm，具有硬涂层的三乙酰纤维素膜的雾度：0.2％到0.3％)附接至偏光片的一个表面，并且将三乙酰纤维素膜(ZRD40SL，FUJI Co.,Ltd.)附接至偏光片的另一个表面，从而制备偏光板。

制备实例2：偏光板的制备

以与制备实例1相同的方式制备偏光片。然后，将其上形成有防反射层的三乙酰纤维素膜(AT15W，TOPPAN Co.,Ltd.,防反射层的折射率：1.475，具有防反射层的三乙酰纤维素膜的雾度：21％到25％)附接至偏光片的一个表面，并且将三乙酰纤维素膜(ZRD40SL，FUJI Co.,Ltd.)附接至偏光片的另一个表面，从而制备偏光板。

制备实例3：偏光板的制备

以与制备实例1相同的方式制备偏光片。然后，将三乙酰纤维素膜(TD80ULN，FUJICo.,Ltd.)附接至偏光片的一个表面，并且将三乙酰纤维素膜(ZRD40SL，FUJI Co.,Ltd.)附接至偏光片的另一个表面，从而制备偏光板。

制备实例4：偏光板的制备

以与制备实例1相同的方式制备偏光片。然后，将三乙酰纤维素膜(TD80ULN，FUJI)附接至偏光片的一个表面，并且将其上依次形成由防反射层和硬涂层的三乙酰纤维素膜层附接至偏光片的另一个表面上，由此制备偏光板。

使用V-7100分光光度计测量在制备实例1至4中制备的每个偏光板的透射率(在380nm至780nm的波长处)、偏光度和颜色值。在表1中示出了结果。

[表1]

实例：LCD模块的制造

将制备实例1的偏光板附接至横向电场模式液晶面板的上表面，使得硬涂层位于最上面，并且将制备实例2的偏光板附接至面板的下表面，使得防反射层位于最下面。然后，将背光单元组装到防反射层的下端。

比较实例1：LCD模块的制造

将制备实例2的偏光板附接至横向电场模式液晶面板的上表面，使得防反射层位于最上面，并且将制备实例1的偏光板附接至面板的下表面，使得硬涂层位于最下面。然后，将背光单元组装到硬涂层的下端。

比较实例2：LCD模块的制造

将制备实例3的偏光板附接至横向电场模式液晶面板的上表面，将制备实例2的偏光板附接至面板的下表面，使得防反射层位于最下面。然后，将背光单元放在防反射层下面。

比较实例3：LCD模块的制造

将制备实例2的偏光板附接至横向电场模式液晶面板的上表面，使得防反射层位于最上面，并且将制备实例3的偏光板附接至面板的下表面。然后，将背光单元放在制备实例3的偏光板下面。

比较实例4：LCD模块的制造

将制备实例3的偏光板附接至横向电场模式液晶面板的上表面，并且将制备实例3的偏光板附接至面板的下表面。然后，将背光单元放在制备实例3的偏光板下面。

比较实例5：LCD模块的制造

将制备实例4的偏光板附接至横向电场模式液晶面板的上表面，并且将制备实例3的偏光板附接至面板的下表面。然后，将背光单元放在制备实例3的偏光板下面。

在表2中示出了在实例和比较实例1到5中制造的LCD的细节。在表2中，形成在液晶面板的上表面上的偏光板被定义为上偏光板，并且形成在液晶的下表面上并且在液晶面板和背光单元之间的偏光板被定义为下偏光板。在表2中，示出了每个偏光板的最外表面的处理。

[表2]

评估在实例和比较实例1到5中制造的每个LCD的以下特性。在表3到5中示出了结果。

(1)对于每个LCD，使用分光辐射计(SR-3A，TOPCON Co.,Ltd.)测量亮部分和暗部分的亮度和颜色值。首先，制备尺寸为长×宽(600mm×340mm)的LCD的样品，然后，将样品水平分成4等份且垂直分成4等份，并且测量两次在所得到的9个交叉点处的亮度和颜色值，随后，对测量值取平均值。然后，以与上述相同的方式测量LCD样品的亮部分(黑色模式)和暗部分(白色模式)的亮度值(cd/(mm)²)，同时改变SR-3A的测量角。由此，计算LCD样品的对比度，并且基于测量的亮度值，根据式1计算LCD样品的亮度不均匀性。

(2)对于每个LCD，使用分光辐射计(SR-3A，TOPCON Co.,Ltd.)从正面(0°)和侧面(+45°)用肉眼观察彩虹污浊的发生。没有污浊的样品评定为×，具有轻微污浊的样品评定为△，具有中度污浊的样品评定为○，并且具有严重污浊的样品评定为◎。

[表3]

[表4]

[表5]

如表3至5中所示，确认根据本发明的LCD模块表现出改进的正面对比度和侧面对比度以及亮部分和暗部分的低亮度不均匀性，并且没有彩虹污浊。

相反，与根据本发明的LCD模块进行不同表面处理的比较实例1至5的LCD模块表现出差的正面或侧面对比度和高亮度不均匀性，并且具有彩虹污浊。

应当理解，在不背离本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以做出各种修改、改变、变更以及等效实施方式。

Claims (11)

1.一种液晶显示模块，包括：液晶面板；第一偏光板，形成在所述液晶面板的上表面上并且包括形成在所述第一偏光板的最上表面上的硬涂层；以及第二偏光板，形成在所述液晶面板的下表面上且位于所述液晶面板和背光单元之间，并且包括形成在所述第二偏光板的最下表面上的防反射层，

所述防反射层的折射率与所述硬涂层的折射率的差在0.005至0.01的范围内，并且所述防反射层的反射率与所述硬涂层的反射率的差在1％至15％的范围内，

当所述液晶面板的正面为0°，所述正面上的左侧是-，且所述正面上的右侧是+时，所述液晶显示模块具有在+70°至+80°或-70°至-80°的角度处测量的250至400的对比度；并且所述液晶显示模块具有由式1计算的15％或更小的亮度不均匀性：

式1

亮度不均匀性＝(A-B)/A×100

在式1中，A是在通过将具有长×宽＝600mm×340mm的尺寸的液晶面板在水平方向分割成4个相等部分且在垂直方向分割成4个相等部分而形成的9个交叉点处测量的亮度值的最大值，并且B是在通过将具有长×宽＝600mm×340mm的尺寸的液晶面板在水平方向分割成4个相等部分且在垂直方向分割成4个相等部分而形成的9个交叉点处测量的亮度值的最小值。

2.根据权利要求1所述的液晶显示模块，

其中，所述第一偏光板包括第一偏光片、形成在所述第一偏光片的上表面上的第一保护膜、形成在所述第一保护膜的上表面上的硬涂层以及形成在所述第一偏光片的下表面上的第二保护膜；并且

其中，所述硬涂层和所述第一保护膜的堆叠结构具有0.2％至0.3％的雾度。

3.根据权利要求1所述的液晶显示模块，其中，所述第二偏光板包括第二偏光片、形成在所述第二偏光片的下表面上的第三保护膜、形成在所述第三保护膜的下表面上的防反射层以及形成在所述第二偏光片的上表面上的第四保护膜，并且所述防反射层和所述第三保护膜的堆叠结构具有20％至25％的雾度。

4.根据权利要求1所述的液晶显示模块，其中，所述硬涂层具有1.46至1.47的折射率以及200nm至300nm的表面粗糙度Ra。

5.根据权利要求1所述的液晶显示模块，其中，所述防反射层具有5％至15％的反射率。

6.根据权利要求1所述的液晶显示模块，其中，当所述液晶面板的正面为0°时，所述液晶显示模块具有在+70°或-70°的角度处测量的300至400的对比度。

7.根据权利要求1所述的液晶显示模块，其中，当所述液晶面板的正面为0°时，所述液晶显示模块具有在+75°或-75°的角度处测量的300至350的对比度。

8.根据权利要求1所述的液晶显示模块，其中，当所述液晶面板的正面为0°时，所述液晶显示模块具有在+80°或-80°的角度处测量的250至300的侧面对比度。

9.根据权利要求1所述的液晶显示模块，其中，所述液晶显示模块具有1300至1500的正面对比度。

10.根据权利要求1所述的液晶显示模块，其中，所述液晶面板包括共面转换模式液晶。

11.一种液晶显示器，包括根据权利要求1至10中任一项所述的液晶显示模块。

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