CN1619369A

CN1619369A - 液晶显示器及其遮光装置和偏光板

Info

Publication number: CN1619369A
Application number: CN 200310119908
Authority: CN
Inventors: 李东龙; 洪维泽; 吴龙海; 赖大王
Original assignee: LITE PHOTOELECTRIC SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: LITE PHOTOELECTRIC SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2003-11-21
Filing date: 2003-11-21
Publication date: 2005-05-25

Abstract

本发明提供一种液晶显示器及其遮光装置和偏光板，该液晶显示器包含一液晶显示面板、一背光源以及一遮光层。此液晶显示面板中包含一上片偏光板、一液晶层以及一下片偏光板，且此两片偏光板中皆具有广视角补偿膜。背光源的光线，依次通过下片偏光板、液晶层以及上片偏光板至一观察者处。遮光层位于背光源以及观察者之间，其中该遮光层会降低此液晶显示器的暗态亮度，使此液晶显示器的下视角对比能够大于10以上。该遮光装置，外挂于液晶显示器以及观察者之间，以兼顾液晶显示器的广视角与高对比的要求。该偏光板，用于一液晶显示器之中，通过其中的遮光层降低其显示器暗态亮度，以提高其下视角对比。

Description

液晶显示器及其遮光装置和偏光板

技术领域

本发明涉及一种液晶显示器及其零部件，尤其是涉及，一种具有高下视角对比的液晶显示器，一种提高下视角对比的液晶显示器的遮光装置，一种提高下视角对比的液晶显示器的偏光板。

背景技术

液晶显示器具有高画质、体积小、重量轻、低电压驱动、低消耗功率及应用范围广等优点。因此被广泛应用于中、小型可携式电视、行动电话、摄录放影机、笔记型计算机、桌上型显示器、以及投影电视等消费性电子或计算机产品，并已逐渐取代阴极射线管(Cathode Ray Tube；CRT)成为显示器的主流。近年来，液晶显示器市场大增，尤其是在计算机与笔记型计算机的应用上。而所谓大面积、高分辨率、广视角与快速的反应时间等的要求，也成为这些液晶显示器追求的关键所在。

目前常用的广视角技术，有使用平行于基板的横向电场、改变液晶排列方式或方向、使用广视角补偿膜、或是结合上述技术来实现。在这些广视角技术中，最简单的方式为在液晶显示面板之中加入广视角补偿膜(wide viewoptical compensation film)，大约可增加视角到140至160度之间。这种广视角技术可应用于各种尺寸大小的液晶显示器，而且不需更改液晶显示器的制程，只需外加广视角补偿膜便可达成。

图1所示为现有技术的具有广视角补偿膜的液晶面板的示意图。如图1所示，在广视角补偿膜102之中包含具有单一轴向的材料(uniaxialmaterial)，其光学性质与液晶层104中的液晶的光学性质互补。此单一轴向的材料通常具有负光学异向性(negative optical anisotropy)，其轴向随着广视角补偿膜102的厚度不而同改变，因此可以增加液晶显示面板的视角范围。

此广视角补偿膜102，主要通过涂布(coating)或溶液铸造(solventcasting)等方式，将具有负光学异向性的材料层，如盘状液晶(discoticliquid crystal)、无机材料或胆固醇液晶等，形成于透明支撑基板(transportsupporting sheet)之上。目前最大的广视角补偿膜的供货商为富士写真公司(Fuji Photo Film Corp.)，一般来说，在液晶显示面板的制造过程中，偏光板制造商会先将广视角补偿膜贴于偏光板后，再售与面板制造商进行后续的制造。

然而，在现有技术中，使用广视角补偿膜来扩充液晶显示器的视角范围时，往往会发生下视角漏光的问题。再者，液晶显示器的对比度的定义为其亮态亮度与暗态亮度的比值，且一般必须大于10以上才算合格。因为上述的下视角漏光的缺点，使用广视角补偿膜来扩充视角的液晶显示器的下视角对比会因此而下降，造成其显示器对比度不佳的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种液晶显示器，通过其中的遮光层降低其显示器暗态亮度，以提高其下视角对比。

本发明的又一目的是提供一种遮光装置，外挂于液晶显示器以及观察者之间，以兼顾液晶显示器的广视角与高对比的要求。

本发明的另一目的是提供一种偏光板，用于一液晶显示器之中，通过其中的遮光层降低其显示器暗态亮度，以提高其下视角对比。

为了实现本发明的上述目的，提出一种液晶显示器及遮光装置和偏光板。本发明的液晶显示器包含一液晶显示面板、一背光源以及一遮光层。此液晶显示面板中包含一上片偏光板、一液晶层以及一下片偏光板，且此两片偏光板中皆具有广视角补偿膜。背光源的光线，依序通过下片偏光板、液晶层以及上片偏光板至一观察者处。本发明的遮光层位于背光源以及观察者之间，其中该遮光层会降低此液晶显示器的暗态亮度，使此液晶显示器的下视角对比能够大于10以上。

依照本发明一较佳实施例，本发明的遮光层可为一黑色染料涂布层，或是为掺杂黑色染料的一粘着层。此遮光层的位置可选择位于上片偏光板的外层、上片偏光板与液晶层之间、下片偏光板与液晶层之间或是下片偏光板与背光源之间。

依照本发明的另一较佳实施例，本发明还提供一遮光装置。此遮光装置包含一遮光层以及固定装置，通过此固定装置固定于液晶显示器以及观察者之间。此遮光层为掺杂一黑色染料的一透明基板，以降低该液晶显示器的暗态亮度，提高该液晶显示器的下视角对比至大于10以上。

依照本发明的另一较佳实施例，本发明还提供一种偏光板，用于一液晶显示器之中，该偏光板至少包含：一支撑膜；一偏光膜，位于该支撑膜之上；一广视角补偿膜，位于该偏光膜之上；以及一遮光层，位于该偏光板中，其中该遮光层降低该液晶显示器的暗态亮度，使该液晶显示器的下视角对比大于10。其中该遮光层为掺杂一黑色染料的粘着层。

本发明利用极简易的方式解决了现有的广视角补偿膜的下视角漏光的问题，并提高液晶显示器的对比度，可广泛地应用于个人桌上型或笔记型用的液晶显示器。

附图说明

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。

附图中，

图1所示为现有具有广视角补偿膜的液晶面板的示意图；

图2A所示为本发明的液晶显示器的一较佳实施例的示意图；

图2B所示为本发明的液晶显示器的另一较佳实施例的示意图；

图2C所示为本发明的液晶显示器的另一较佳实施例的示意图；

图2D所示为本发明的液晶显示器的另一较佳实施例的示意图；

图3所示为本发明的偏光板的简单结构示意图；以及

图4所示为本发明的遮光装置的一较佳实施例的示意图。

具体实施方式

在现有技术中，使用广视角补偿膜来扩充液晶显示器的视角范围时，往往会发生下视角漏光的问题，以致于降低其显示器的对比度。有鉴于此，本发明提供一种液晶显示器及其遮光装置和偏光板，利用降低液晶显示器的暗态亮度以提高其下视角对比，如此实现液晶显示器的广视角与高对比的要求。

图2A至图2D所示为本发明的液晶显示器的四个较佳实施例的示意图。本发明的液晶显示器包含一液晶显示面板210、一背光源202以及一遮光层208。此液晶显示面板中包含一上片偏光板212、一液晶层214以及一下片偏光板216。此两片偏光板212与216中皆具有广视角补偿膜(图中未表示)，在这些较佳实施例中，广视角补偿膜位于此两片偏光板212与216的靠近液晶层214的一侧。背光源202的光线，依次通过下片偏光板216、液晶层214以及上片偏光板212至一观察者处。

如以上图2A至图2D中可知，此遮光层208的位置可选择位于上片偏光板212的靠近观察者的外层(如图2A所示)、上片偏光板212与液晶层214之间(如图2B所示)、下片偏光板216与液晶层214之间(如图2C所示)或是下片偏光板216与背光源202之间(如图2D所示)。值得注意的是，此遮光层208的位置越接近观察者，则其对于提升液晶显示器的下视角对比的效果越好。

在图2A至图2D所示实施例中，遮光层208为一黑色染料涂布层。首先，依照所需的遮光程度，将适当比例的黑色染料，如游离酸型态的铬金属染料，充分混合于含有溶剂，如丁酮(Methyl Ethyl Ketone，MEK)、异丙醇(IsopropylAlcohol，IPA)、甲苯(Toluene)或二甲苯(Xylene)的涂液中。然后，以适当的涂布方式，如线棒(wire-bar)涂布、雕花滚筒(micro gravure)或转移涂布(offset coating)，涂布于上述的具有广视角补偿膜的偏光板212或216后，再将涂液中的溶剂挥发，例如使用烤箱以适当温度与时间加热，或是置于室温中待其溶剂挥发。如此，即可得到解决下视角漏光问题的广视角偏光板212与216，使用此种广视角偏光板212与216的液晶显示器可兼顾广视角与高对比的要求。

表一为本发明的较佳实施例与现有技术的比较表，分别列出未加入遮光层的偏光板以及具有遮光层的偏光板的中心亮态亮度、中心暗态亮度、中心对比、下视角70度暗态亮度以及下视角70度对比。在表一中的具有遮光层的偏光板，其中遮光层的黑色染料浓度有百分之一或百分之二两种。

表一：本发明的较佳实施例与现有技术的比较表。

	中心亮态亮度	中心暗态亮度	中心对比	下视角70度暗态亮度	下视角70度对比
	中心亮态亮度	中心暗态亮度	中心对比	下视角70度暗态亮度	下视角70度对比	无黑色染料	235.7	0.335	375.8	5.60	8.0
1％黑色染料	231.6	0.353	370.0	5.56	9.1	无黑色染料	235.7	0.335	375.8	5.60	8.0
1％黑色染料	231.6	0.353	370.0	5.56	9.1	2％黑色染料	220.9	0.436	311.2	4.30	10.3

由表一可知，本发明可提高液晶显示器的下视角对比。而且，遮光层中的黑色染料浓度越高，其下视角对比也跟着提高。在此实施例中，当黑色染料浓度超过百分之二后，其下视角对比就可以超过十以上，符合液晶显示器所需的下视角对比需求。

本发明的遮光层，除上述的黑色染料涂布层之外，亦可为掺杂黑色染料的粘着层。

一般来说，图2A中的上片偏光板212以及下片偏光板216由多个个膜层所组成。图3所示为本发明的偏光板的简单结构示意图。如图3所示，本发明提供的偏光板300中至少包含一表面保护层302、一支撑膜304、一偏光膜306以及一广视角补偿膜308。支撑膜304的材料通常为三醋酸纤维(Triacetyl-Cellulos，TAC)，而偏光膜306的材料通常为聚乙烯醇(PolyvinylAlcohol，PVA)。

上述的表面保护层302、支撑膜304、偏光膜306以及广视角补偿膜308之间，通常以粘着层(图中未表示)来粘着固定。因此，可在粘着上述各层时，加入本发明的遮光层，例如加入一层黑色染料涂布层，或是直接使用掺杂黑色染料于广视角偏光板300的粘着层中等，如此亦可降低显示器暗态亮度，以提高其下视角对比。甚至，此种掺杂黑色染料的粘着层亦可位于广视角偏光板300的最外层，在上述的上片偏光板212、液晶层214与下片偏光板216之间作为粘着用。

图4所示为本发明的遮光装置的一较佳实施例的示意图。依照此较佳实施例，本发明提供一遮光装置400来降低显示器的暗态亮度，以提高显示器的下视角对比。此遮光装置400包含一遮光层402以及固定装置404，通过此固定装置404，如挂勾或固定架等，固定于液晶显示器之上，使其介于液晶显示器以及观察者之间。在此实施例中，此遮光层402为掺杂一黑色染料的一透明基板，例如聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)基板、压克力(PMMA)基板或塑料基板，以降低该液晶显示器的暗态亮度，提高该液晶显示器的下视角对比至大于10以上。

本发明利用极简易的方式解决现有广视角补偿膜的下视角漏光的问题，并提高液晶显示器的对比度，可广泛地应用于个人桌上型或笔记型用的液晶显示器。

以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种液晶显示器，其特征在于，至少包含：

一液晶显示面板，其中该液晶显示面板包含：

一上片偏光板，具有一上片广视角补偿膜；

一液晶层；以及

一下片偏光板，具有一下片广视角补偿膜；

一背光源，其中该背光源的光线依序通过该下片偏光板、该液晶层以及该上片偏光板至一观察者；以及

一遮光层，位于该背光源以及该观察者之间，其中该遮光层降低该液晶显示器的暗态亮度，使该液晶显示器的下视角对比大于10。

2.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，该遮光层为一黑色染料涂布层。

3.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，该遮光层为掺杂一黑色染料的一粘着层。

4.根据权利要求2或3所述的液晶显示器，其特征在于，其中该黑色染料的材料包含一游离酸型态的铬金属染料。

5.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，该遮光层位于该上片偏光板的外层。

6.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，该遮光层位于该上片偏光板与该液晶层之间。

7.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，该遮光层位于该下片偏光板与该液晶层之间。

8.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，该遮光层位于该下片偏光板与该背光源之间。

9.一种遮光装置，其特征在于，置于一液晶显示器与一观察者之间，该遮光装置至少包含：

一遮光层，其中该遮光层为掺杂一黑色染料的一透明基板，降低该液晶显示器的暗态亮度，使该液晶显示器的下视角对比大于10；

一固定装置，配置于该遮光层，以固定该遮光层于该液晶显示器之上。

10.根据权利要求9项所述的遮光装置，其中该黑色染料的材料包含一游离酸型态的铬金属染料，且该透明基板的材料选自聚碳酸酯、压克力或塑料其中之一。

11.一种偏光板，用于一液晶显示器之中，其特征在于，该偏光板至少包含：

一支撑膜；

一偏光膜，位于该支撑膜之上；

一广视角补偿膜，位于该偏光膜之上；以及

一遮光层，位于该偏光板中，其中该遮光层降低该液晶显示器的暗态亮度，使该液晶显示器的下视角对比大于10。

12.根据权利要求11所述的偏光板，其特征在于，该遮光层为掺杂一黑色染料的粘着层。