專利名稱：液晶顯示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示(LCD)設(shè)備，且更為具體地說(shuō)，涉及一種具有 保護(hù)元件的LCD設(shè)備，該保護(hù)元件能提高抵抗外部撞擊的可靠性并能防止由 于外部光而造成的戶外可視性下降。
2.
背景技術(shù)：
一般地，廣泛使用的顯示設(shè)備之一的陰極射線管(CRT)主要應(yīng)用于電視、 儀表顯示器、信息終端設(shè)備等。然而，CRT由于其重量和尺寸在實(shí)現(xiàn)電子設(shè) 備的緊湊和輕重量構(gòu)造方面產(chǎn)生了問(wèn)題。
為了解決CRT的這些問(wèn)題，積極發(fā)展了具有諸如小尺寸、輕重量和低功 耗這些優(yōu)點(diǎn)的液晶顯示(LCD)設(shè)備。近來(lái)，對(duì)于諸如筆記本、臺(tái)式機(jī)、具有 30或更大英寸的大顯示器、和壁掛TV這樣的平板顯示設(shè)備的需求增加。
LCD設(shè)備用于通過(guò)控制從外側(cè)提供的光的量來(lái)顯示圖像。LCD設(shè)備設(shè)置 有包括用于將光照射到LCD面板的額外光源的背光單元。根據(jù)光源相對(duì)于 LCD面板的顯示表面的位置，LCD設(shè)備大體上分為邊緣型和直下型。由于其 較高的光利用率、易于處理的特性和對(duì)顯示表面的尺寸沒(méi)有限制，直下型背光 單元廣泛應(yīng)用于具有30或更大英寸的LCD設(shè)備。
然而，直下型背光單元具有下面的問(wèn)題。當(dāng)使用一個(gè)變壓器并行驅(qū)動(dòng)多個(gè) 冷陰極熒光燈(CCFL)時(shí)，由于CCFL的放電特性，僅有一些CCFL被驅(qū)動(dòng)。 更具體地說(shuō)，CCFL在放電之前具有無(wú)窮大的電阻，而在放電之后由于在玻璃 管中產(chǎn)生的導(dǎo)電等離子體而具有小的電阻。因此， 一旦CCFL放電，由于電阻減小，電流量就增加。就是說(shuō)，當(dāng)并行驅(qū)動(dòng)多個(gè)CCFL時(shí)，電流流到在放電之
后具有小電阻的CCFL。因此， 一些CCFL被驅(qū)動(dòng)，而其他一些沒(méi)有被驅(qū)動(dòng)。 為了解決這些問(wèn)題，已經(jīng)提出了能使用一個(gè)變壓器并行驅(qū)動(dòng)多個(gè)CCFL的 用于LCD設(shè)備的燈驅(qū)動(dòng)設(shè)備。根據(jù)該燈驅(qū)動(dòng)設(shè)備，通過(guò)在每個(gè)CCFL的兩個(gè) 電極上附加具有相同電容的電容器(鎮(zhèn)流電容器)，構(gòu)成與外電極熒光燈 (EEFL)相同的等效電路。
這里，通過(guò)向外電極施加交流電流(AC)點(diǎn)亮EEFL。就是說(shuō)，通過(guò)由于 施加給一對(duì)外電極的高頻電壓而引起的電場(chǎng)，在玻璃管內(nèi)的放電空間發(fā)生放 電，由此產(chǎn)生紫外線。由于紫外線，沉積在玻璃管的內(nèi)周界表面上的熒光物質(zhì) 發(fā)光，由此產(chǎn)生可見(jiàn)光。
圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的直下型LCD設(shè)備的截面圖。
如圖1中所示，直下型LCD設(shè)備包括提供光的背光單元；設(shè)置在背光單 元之上并接收光的LC面板20;設(shè)置在LC面板20的兩個(gè)側(cè)表面處的偏振器 21和22 (或偏振膜)等。這里，背光單元包括用作光源的燈48。
用于將從燈48提供的光反射到LCD設(shè)備的前表面的反射板42被附著到 下蓋41上。
在下蓋41的兩側(cè)設(shè)置有用于耦合多個(gè)燈48的平衡PCB 49a和49b。用于 施加AC電壓的逆變器PCB 50a和50b分別與平衡PCB 49a和49b連接，這將
在后面解釋。
在燈48上，層疊有用于將從燈48供給的并通過(guò)反射板42反射的光向著 LCD設(shè)備的前表面均勻地散射的散射板43;和光學(xué)片44，該光學(xué)片44包括 用于補(bǔ)償穿過(guò)散射板43的光的光學(xué)函數(shù)的棱鏡片和/或保護(hù)片。
提供用于保持施加給LCD設(shè)備的整個(gè)力的平衡的主支撐體(沒(méi)有示出)。 考慮到LC面板20設(shè)置在其上，形成主支撐體以在其上側(cè)表面上具有特定圖 形的臺(tái)階。
設(shè)置在主支撐體上的LC面板20經(jīng)過(guò)多個(gè)單元處理。就是說(shuō)，LC面板20 包括在每個(gè)單元像素處都具有TFT的薄膜晶體管(TFT)陣列基板20a、具有 用于顯示彩色的濾色器的濾色器基板20b和在兩個(gè)基板之間注入的LC。
偏振器21和22被附著到LC面板20的兩個(gè)側(cè)表面。偏振器21和22用 于透過(guò)在從背光單元提供的光中以與偏振軸相同方向振動(dòng)的光，同時(shí)通過(guò)使用適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)吸收或反射以其他方向振動(dòng)的光而形成以一個(gè)特定方向振動(dòng)的光。
偏振器21和22是TN模式LCD的基本組件。
上蓋(沒(méi)有示出)覆蓋具有偏振器21和22的LC面板20的外邊緣和主 支撐體的側(cè)表面，其中該偏振器21和22附著到LC面板20。上蓋通過(guò)諸如鉤 的附加耦合部件耦合到下蓋41 。
圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的背光單元的透視圖，其顯示了下蓋上的平衡PCB 和與平衡PCB互相作用的逆變器PCB。
如圖2中所示，逆變器PCB50a和50b將從外部提供的DC電源轉(zhuǎn)換為 AC高壓。然后，在集成電路的控制下，通過(guò)逆變器PCB50a和50b的輸出連 接器將AC高壓施加到平衡PCB 49a和49b 。
然后，通過(guò)導(dǎo)電配線和高壓供給圖形(或配線)，將施加到平衡PCB49a 和49b的AC高壓供給到鎮(zhèn)流電容器49al和49bl，由此使得被引入燈48的每 個(gè)管中的電流的量相同。然后，AC高壓被分別引入對(duì)應(yīng)于鎮(zhèn)流電容器49al 和49b 1的燈48。
然而，現(xiàn)有的LCD設(shè)備具有下面的問(wèn)題。當(dāng)被設(shè)置在諸如機(jī)場(chǎng)或公共汽 車終點(diǎn)站這樣的公共場(chǎng)所時(shí)，LCD設(shè)備由于外部撞擊等被損壞，或者由惡意 的用戶對(duì)附著到LC面板外表面上的具有3H或更小的表面硬度的薄偏振器造 成劃痕。為了解決這些問(wèn)題，需要額外的成本，這降低了產(chǎn)品的可靠性。
此外，當(dāng)將LCD設(shè)備設(shè)置在諸如外部日光或室內(nèi)燈光這樣的高亮度級(jí)下 時(shí)，如果附著到LC面板的外表面上的偏振器不經(jīng)過(guò)額外的界面處理，通過(guò)偏 振器反射的光的反射率將最大為4%。當(dāng)附著到LC面板的外表面上的偏振器 經(jīng)過(guò)額外的界面處理時(shí)，通過(guò)偏振器反射的光的反射率將最大為1.5%。結(jié)果， 由于其表面反射，LCD設(shè)備的對(duì)比度降低。此外，由于變色現(xiàn)象等，LCD設(shè) 備的室外可視性顯著降低。
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種具有能保護(hù)LC面板免受外部撞擊影 響而并能提高戶外可視性的的保護(hù)元件的LCD設(shè)備。
具有保護(hù)元件的LCD設(shè)備具有光泄漏現(xiàn)象，即從設(shè)置在LC面板之下的 背光提供的光在保護(hù)元件的邊緣處泄漏。因此，本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種具有保護(hù)元件的液晶顯示(LCD) 設(shè)備，其中在保護(hù)元件的一個(gè)或多個(gè)邊緣區(qū)域處額外形成光泄漏防止單元。
為了獲得這些和其它的優(yōu)點(diǎn)并根據(jù)本發(fā)明的目的，如這里具體表示和廣義
地描述的，提供了一種液晶顯示(LCD)設(shè)備，包括用于顯示圖像的LC面 板；設(shè)置在所述LC面板之下并提供光的背光單元；設(shè)置在所述LC面板上的 保護(hù)元件，其由用于保護(hù)所述LC面板免受外部撞擊影響的剛性基板和形成在 所述剛性基板上并減小外部光的反射率的抗反射層形成；和^i附層，其由具有 與所述LC面板和所述保護(hù)元件的所述剛性基板近似的折射率的材料形成，用 于通過(guò)被夾在所述保護(hù)元件與所述LC面板之間而將所述保護(hù)元件粘附到所述 LC面板上。
LCD設(shè)備進(jìn)一步包括形成在所述保護(hù)元件的一個(gè)或多個(gè)邊緣區(qū)域處，并 防止從所述背光單元提供的光的泄漏的光泄漏防止單元。
本發(fā)明前面和其他的目的、特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將從下面參照附圖的本發(fā)明 的詳細(xì)描述變得更加顯而易見(jiàn)。
包括以給本發(fā)明提供進(jìn)一步理解并組成說(shuō)明書一部分的附解了本發(fā) 明的實(shí)施例，并與說(shuō)明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。 在附圖中
圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的直下型液晶顯示(LCD)設(shè)備的截面圖； 圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的背光的透視圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的LCD設(shè)備的分解透視圖4是顯示圖3的LCD設(shè)備的耦合狀態(tài)的部分截面圖5是顯示圖3和4的保護(hù)元件的折射率的視圖6A是顯示圖3和4的LCD設(shè)備的對(duì)比度(CR)的曲線圖6B是顯示圖3和4的LCD設(shè)備的色彩再現(xiàn)率的曲線圖7是與圖4對(duì)照的根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的LCD設(shè)備的部分截面圖8是圖7的保護(hù)元件的透視圖。
具體實(shí)施方式
圖中圖解了其實(shí)例。
之后，將參照附圖更加詳細(xì)地解釋根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示(LCD)設(shè)備。
圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的LCD設(shè)備的分解透視圖，圖4是顯示圖 3的LCD設(shè)備的耦合狀態(tài)的部分截面圖，圖5是顯示圖3和4的保護(hù)元件的 折射率的視圖。
參照?qǐng)D3到5，根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示(LCD)設(shè)備包括用 于通過(guò)從外部接收電壓而提供光的背光單元(沒(méi)有示出)；設(shè)置在背光單元之 上并顯示圖像的LC面板150;和由剛性基板160a和抗反射層160b構(gòu)成的保 護(hù)元件160，該剛性基板160a形成在LC面板150上并保護(hù)LC面板150免受 外部撞擊影響，且該抗反射層160b形成在剛性基板160a上并減小外部光的反 射率，其中保護(hù)元件160包括粘附層160c，粘附層160c由具有與保護(hù)元件160 的剛性基板160a近似折射率的材料形成，并通過(guò)將粘附層160c夾在保護(hù)元件 160與LC面板150之間而將保護(hù)元件160粘附到LC面板150上。
在由鐵或電解電鍍鐵(EGI)形成的下蓋IOO的兩個(gè)側(cè)壁(或另外的固定 部件)處，垂直設(shè)置有用于通過(guò)從外部第一和第二逆變器接收AC高壓來(lái)驅(qū)動(dòng) 燈120的平衡PCB 101和103。
更具體地說(shuō)，平衡PCB 101和103由用于從外部第一和第二逆變器接收 AC高壓的連接器101a和103a;具有用于通過(guò)接收AC高壓而向燈120穩(wěn)定 地供給鎮(zhèn)流電流的圖形的鎮(zhèn)流電容器101b和103b;和具有導(dǎo)電性從而將鎮(zhèn)流 電流穩(wěn)定地供給到燈120的燈座101c和103c構(gòu)成，且每個(gè)燈座本身都具有大 約90°的角度，從而很容易耦合多個(gè)燈120。
在垂直布置在兩側(cè)處的平衡PCB 101和103之間的中間部分處，將反射 板105附著到下蓋100上。作為反射板105，可使用白色聚酯膜、或涂敷有諸 如Ag或Al這樣的金屬材料的膜。反射板105對(duì)于可見(jiàn)光具有對(duì)應(yīng)于大約90 97%的反射率。涂敷的膜越厚，反射率越高。
多個(gè)燈120耦合到被固定于平衡PCB 101和103上并向著上側(cè)彎曲的燈 座101c和103c。這里，耦合到燈座101c和103c的燈120保持與設(shè)置在燈120 的后表面上的反射板105相距大約5mm的恒定距離。如果燈120與反射板105 之間的距離大于5mm，則與上面組件耦合的光學(xué)片(沒(méi)有示出)可能由于熱 而起鈹。為了控制燈120與反射板105之間的距離，可控制被垂直設(shè)置在下蓋100 兩側(cè)的平衡PCB 101和103，或者控制每個(gè)燈座101c和103c自身的角度。
在通過(guò)控制每個(gè)燈座101c和103c自身的角度而控制燈120與反射板105 之間的距離時(shí)，燈座101c和103c可以以任意形狀彎曲，只要能夠?qū)?20耦 合到其。燈座101c和103c代表性的形狀包括圖中所示的"L"形，或者"C" 形或"V"形。這里，燈座101c和103c的一端固定到平衡PCB 101和103上， 其另一端用作用于耦合燈120的保持器。
如上所述，將多個(gè)燈120耦合到固定于平衡PCB 101和103上的"L"形 燈座101c和103c,并在其間具有恒定的間隔。在具有32英寸大面積的LCDTV 的情形中，為了較高的亮度，大約布置16個(gè)燈。并且，在具有40英寸大面積 的LCDTV的情形中，大約布置18 20個(gè)燈。然而，根據(jù)每個(gè)模式不同地應(yīng) 用該總的原理。這里，燈120可以是冷陰極熒光燈(CCFL)、外電極熒光燈 (EEFL)和熱冷熒光燈(HCFL)之一。
在設(shè)置在兩側(cè)的包括插座101c和103c的平衡PCB 101和103上，層疊側(cè) 支撐體130， g卩，用于保護(hù)平衡PCB 101和103免受外部撞擊影響的固定元件。 這里，以擠壓方式制造的側(cè)支撐體130的框架包括傾斜特定角度并具有半圓形 燈固定部130M的傾斜框架130b，其中該半圓形燈固定部B0bl用于在接觸 部分將燈120固定到下蓋100;與傾斜框架130b間隔開(kāi)并在垂直方向上形成 的垂直框架130a;和在水平方向上從兩個(gè)框架的上側(cè)延伸的上框架130c。
這里，側(cè)支撐體130的垂直框架130a耦合到下蓋100的兩個(gè)側(cè)壁。為了 使連接器向外伸出，優(yōu)選地在垂直框架130a的一些區(qū)域處形成孔，其中從外 部第一和第二逆變器施加AC高壓到該連接器。
光學(xué)元件140被設(shè)置在側(cè)支撐體130上，其兩側(cè)由側(cè)支撐體130支撐。光 學(xué)元件140包括用于將直接從多個(gè)燈120發(fā)射的光和通過(guò)反射板105反射的光 均勻地分布到LC面板150整個(gè)表面的散射板(沒(méi)有示出)；和用于給穿過(guò)散 射板的光提供另外的光學(xué)特性的光學(xué)片(沒(méi)有示出)。
主支撐體145耦合到背光單元的上側(cè)。當(dāng)給LCD設(shè)備施加外部撞擊時(shí)， 在下面具有背光單元的主支撐體145用于保持施加給LCD設(shè)備的整個(gè)力的平 衡。此外，通過(guò)考慮將LC面板150設(shè)置在主支撐體145的前表面(或上側(cè)表 面)上，主支撐體145具有下述圖形，即在其內(nèi)表面和外部側(cè)表面之間形成臺(tái)階。
設(shè)置在主支撐體145上的LC面板150經(jīng)過(guò)多個(gè)單元處理。就是說(shuō)，LC 面板150包括用作開(kāi)關(guān)設(shè)備、且當(dāng)在每個(gè)單元像素處形成薄膜晶體管時(shí)形成的 陣列基板、具有用于顯示彩色的濾色器的濾色器基板和在陣列基板與濾色器基 板之間注入的LC。
偏振器151和152附著到LC面板150的兩個(gè)側(cè)表面。偏振器151和152 用于透過(guò)在從背光單元提供的光中以與偏振軸相同方向振動(dòng)的光，同時(shí)通過(guò)使 用適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)吸收或反射以其他方向振動(dòng)的光而形成以一個(gè)特定方向振動(dòng)的 光。
在LC面板150上設(shè)置有保護(hù)元件160，用于保護(hù)LC面板150免受外部 撞擊的影響并減小從外部入射的光的反射率。更具體地說(shuō)，保護(hù)元件160包括 用于保護(hù)LC面板150免受外部撞擊影響的剛性基板160a;通過(guò)形成在剛性基 板160a的上側(cè)表面上而暴露到外部并與外部光接觸的抗反射層160b;和形成 在剛性基板160a的下側(cè)表面上并與LC面板150或LC面板150上的偏振器 151接觸的粘附層160c。
這里，剛性基板160a由具有大約3mm厚度的剛性玻璃形成，從而可保護(hù) 其中的LC面板150免受外部撞擊的影響。通過(guò)將模制的板形玻璃的表面壓縮 變形并在其內(nèi)部拉伸變形來(lái)加強(qiáng)剛性玻璃，其中模制的板形玻璃被加熱到接近 軟化溫度的50(TC 60(TC，然后通過(guò)壓縮的冷空氣強(qiáng)烈冷卻。剛性基板具有 對(duì)應(yīng)于一般玻璃3 5倍的彎曲強(qiáng)度、對(duì)應(yīng)于一般玻璃3 8倍的耐撞擊性和出 色的耐熱性。因?yàn)閯傂曰逶谄渲斜３终麄€(gè)力的平衡，所以即使切下了剛性基 板的一側(cè)，整個(gè)部分都會(huì)碎裂為小片。因此，在進(jìn)行剛性處理之前，需要以適 用于所述目的的形狀形成剛性基板。
形成在剛性基板160a的上側(cè)表面上并暴露給外部光的抗反射層160b具有 通過(guò)抗反射濺射處理的表面。就是說(shuō)，當(dāng)具有不同折射率的兩個(gè)材料以5或6 層交替形成在剛性基板160a上時(shí)，形成了抗反射層160b。例如，首先暴露到 日光或外部燈的第一層由具有低折射率的材料形成，第二層由具有高折射率的 材料形成，第三層再次由具有低折射率的材料形成。在該構(gòu)造下，從外部入射 的光在穿過(guò)每個(gè)層時(shí)逐漸消失，由此減小了反射率。然而，抗反射層160a不 必經(jīng)過(guò)使用抗反射濺射的表面處理。而是，可對(duì)抗反射層160a應(yīng)用各種表面處理方法，如抗反射涂敷、或抗污染處理或抗指紋處理。
以UV或熱硬化的方式，由具有與上面的剛性基板160a或下面的偏振器 151近似折射率的膠體等形成粘附層160c，該粘附層160c形成在剛性基板160a 的下側(cè)表面上并與LC面板150接觸。使得入射到抗反射層160b并穿過(guò)剛性 基板160a的光被連續(xù)吸收進(jìn)(或穿過(guò))具有與剛性基板160a近似折射率的粘 附層160c和偏振器151。因此，最大程度地減小到LC面板150外部的總反射 率。
例如，如果穿過(guò)抗反射層160b的光與在包括抗反射層160b的保護(hù)元件 160與LC面板150之間的空氣間隙處設(shè)置的空氣接觸，則由于剛性基板160a 與空氣之間的不同折射率，光從保護(hù)元件160與空氣間隙之間的界面向外反 射。結(jié)果，到LC面板150外部的總反射率增加。
為了應(yīng)對(duì)該問(wèn)題，保護(hù)元件160上的粘附層160c由具有與剛性基板160a 近似折射率的材料形成，并由具有與下面的LC面板150或LC面板150上的 偏振器151近似折射率的材料形成。
作為具有與剛性基板160a或偏振器151近似的1.3 1.8折射率的膠體， 可使用從日本索尼公司獲得的包含基于丙烯酸的紫外線硬化型樹脂作為主要 成份的光學(xué)彈性樹脂，SVR (superviewresin (超視樹脂))。然而，本發(fā)明 的膠體并不限于該特定的膠體。而是可使用任何膠體，只要其在本發(fā)明的范圍 內(nèi)即可，為了方便，可使用UV或熱硬化處理。
這里，膠體可額外包括溶劑、增塑劑和/或界面活性劑中的至少一種。膠 體增強(qiáng)了剛性基板160a與LC面板150上的偏振器151之間的接合力?？筛?變膠體的量以加速UV或熱硬化處理。
將膠體以液體的形式設(shè)置在剛性基板160a的下側(cè)表面上，將下面具有膠 體的剛性基板160a附著到形成于LC面板150的一個(gè)側(cè)表面上的偏振器151 上。然后，通過(guò)經(jīng)過(guò)來(lái)自剛性基板160a上側(cè)的UV輻射，或者來(lái)自LC面板 150下側(cè)的供熱將膠體硬化。結(jié)果，形成了耦合到LC面板150的保護(hù)元件160。
除了將形成于剛性基板160a下側(cè)表面上的膠體附著到LC面板150上的 方法之外，還可使用其他方法。就是說(shuō)，膠體可形成在LC面板150上的偏振 器151上，或者當(dāng)沒(méi)有偏振器151時(shí)可直接形成在LC面板150上。然后，將 剛性基板160a附著到膠體上。然后，膠體經(jīng)過(guò)來(lái)自剛性基板160a上側(cè)的UV輻射，或者來(lái)自LC面板150下側(cè)的供熱，由此被硬化。因此，形成了耦合到
LC面板150的保護(hù)元件160。
上蓋170耦合到下蓋100，包圍LC面板150 —卜—的保護(hù)元件160的四個(gè)邊 緣和主支撐體145的側(cè)表面。
參照?qǐng)D5，因?yàn)榭諝獾恼凵渎?nl)和保護(hù)元件160的抗反射層160b的 折射率(n2)彼此不同，所以從外部入射到保護(hù)元件160上的光首先在其界面 處反射。這里，穿過(guò)抗反射層160b的光在穿過(guò)其中交替形成有兩個(gè)不同材料 的多個(gè)層的同時(shí)向外散射，由此逐漸消失。然后，光連續(xù)穿過(guò)具有與抗反射層 160b近似折射率(n3)的剛性基板160a、具有與抗反射層160b近似折射率(n4) 的粘附層160c、和LC面板150上的偏振器151。因此，光沒(méi)有在每個(gè)界面處 反射，由此減小了反射到LC面板150或保護(hù)元件160外部的光的總反射率。
這里，當(dāng)剛性基板160a具有1.4 1.7的折射率(n3)，偏振器151具有 1.4 1.6的折射率(n5)時(shí)，粘附層160c具有1.3 1.8的折射率(n4)。設(shè) 置剛性基板160a、粘附層160c和偏振器151的每個(gè)的折射率使得其之間的差 值不超過(guò)"0.2"。
因此，不僅減小了保護(hù)元件160上的表面反射率，而且還減小了由每個(gè)介 質(zhì)產(chǎn)生的界面反射率，由此減小了總反射率。
之后，將解釋與具有保護(hù)元件160的LCD設(shè)備的反射率有關(guān)的模擬。
作為實(shí)驗(yàn)的條件，使用具有18個(gè)燈的42英寸大小的LCD設(shè)備，可測(cè)量 的照明級(jí)別高達(dá)40001ux。
圖6A是顯示圖3和4的LCD設(shè)備的對(duì)比度(CR)的曲線圖，且圖6B 是顯示圖3和4的LCD設(shè)備的色彩再現(xiàn)率的曲線圖。
如圖6A中所示，在具有保護(hù)元件并具有通過(guò)濺射處理而在剛性基板的上 側(cè)表面上形成的抗反射層的LCD設(shè)備(AG+單表面ARS)，和具有通過(guò)濺射 處理而在剛性基板的上側(cè)表面和下側(cè)表面上形成的抗反射層的LCD設(shè)備 (AG+雙表面ARS)中，觀察到非常近似的對(duì)比度(CR)。
相反，基于40001ux，其中將偏振器附著到LC面板上而沒(méi)有額外的抗反 射處理(表面處理)的LCD設(shè)備(AGPol)，和其中在偏振器的一個(gè)側(cè)表面 上進(jìn)行抗反射涂敷的LCD設(shè)備(ARC Pol)顯示出彼此顯著不同的對(duì)比度。
更具體地說(shuō)，如圖6A中所示，假設(shè)在暗環(huán)境中LCD設(shè)備的每個(gè)對(duì)比度(CR)為1000: 1，則LCD設(shè)備(AG+單表面/雙表面ARS)在40001ux的照 明環(huán)境中顯示出大約600: l的對(duì)比度(CR)。相反，具有附著到LC面板上 的偏振器而沒(méi)有額外抗反射處理(表面處理)的LCD設(shè)備(AG Pol)顯示出 大約100: 1的對(duì)比度(CR)，且在偏振器的一個(gè)側(cè)表面上進(jìn)行抗反射涂敷的 LCD設(shè)備(ARC Pol)顯示出大約300: 1的對(duì)比度(CR)。
通過(guò)這些測(cè)量的值，可獲得預(yù)測(cè)值。例如，如果在戶外環(huán)境中完全暴露到 日光的LCD設(shè)備具有對(duì)應(yīng)于1000,0001ux的亮度級(jí)，則在室內(nèi)環(huán)境中暴露到口 光(半戶外環(huán)境)的LCD設(shè)備具有對(duì)應(yīng)于大約10,0001ux的亮度級(jí)。并且，在 室內(nèi)燈中最亮的燈具有對(duì)應(yīng)于大約5,0001ux的亮度級(jí)。圖6A是顯示根據(jù)不同 亮度級(jí)的每個(gè)對(duì)比度(CR)的曲線圖。
可以看出，基于4,0001ux，對(duì)比度(CR)與亮度級(jí)成反比。
之后，參照?qǐng)D6B，將解釋在與圖6A相同的條件下根據(jù)每個(gè)亮度級(jí)的LCD 設(shè)備的色彩再現(xiàn)率。
參照?qǐng)D6B，假設(shè)所有LCD設(shè)備在暗室中顯示出73.4%的色彩再現(xiàn)率，則 根據(jù)本發(fā)明的LCD設(shè)備在4，0001ux的亮度級(jí)中顯示出大約72.4%的色彩再現(xiàn) 率。相反，具有附著到LC面板上的偏振器而沒(méi)有額外抗反射處理(表面處理) 的LCD設(shè)備(AG Pol)顯示出大約69.1%的色彩再現(xiàn)率，在偏振器的一個(gè)側(cè) 表面上進(jìn)行抗反射涂敷的LCD設(shè)備(ARC Pol)顯示出大約719^的色彩再現(xiàn) 率。
在根據(jù)本發(fā)明的LCD設(shè)備中，當(dāng)在LC面板上設(shè)置保護(hù)元件時(shí)，在保護(hù) 元件上形成暴露于外部光的抗反射層，并在保護(hù)元件與LC面板之間形成具有 與LC面板和保護(hù)元件近似折射率的粘附層。因此，可防止下述現(xiàn)象，即入射 到保護(hù)元件上的光由于在LCD設(shè)備的組件之間的每個(gè)界面處的不同折射率而 向外反射。結(jié)果，可顯著減小光到LCD設(shè)備外部的總反射率，從而提高了戶 外可視性。
在本發(fā)明中，除了通過(guò)以UV或熱硬化方式形成膠體來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)元件的方 法之外，還可使用其他方法。例如，粘附層可實(shí)現(xiàn)為雙面膠帶、片或板。這里， 雙面膠帶、片或板必須由具有與剛性基板和偏振器(或者當(dāng)沒(méi)有偏振器時(shí)為 LC面板)近似的折射率的材料形成且在其間沒(méi)有空氣間隙。
在根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的LCD設(shè)備中，將保護(hù)元件設(shè)置在LC面板上，由此可抵抗外部撞擊和/或外部光，提高了戶外可視性。然而，根據(jù)本發(fā)明第 一實(shí)施例的LCD設(shè)備由于其增加的厚度而具有另一個(gè)問(wèn)題。就是說(shuō)，由于從
設(shè)置在LC面板下面的背光單元提供的內(nèi)部光(或背光的光)，在其上具有保 護(hù)元件的LC面板的邊緣區(qū)域處發(fā)生光泄漏。
為了解決該問(wèn)題，將解釋根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的LCD設(shè)備。
圖7是與圖4對(duì)照的根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的LCD設(shè)備的部分截面圖， 圖8是圖7的保護(hù)元件的透視圖。
參照?qǐng)D7和8，根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的液晶顯不(LCD)設(shè)備包括用 于通過(guò)從外部接收電壓而提供光的背光單元(沒(méi)有示出)；設(shè)置在背光單元之 上并顯示圖像的LC面板250;和由剛性基板260a和抗反射層260b構(gòu)成的保 護(hù)元件260，該剛性基板260a形成在LC面板250上并保護(hù)LC面板250免受 外部撞擊影響，且該抗反射層260b形成在剛性基板260a上并減小外部光的反 射率，其中保護(hù)元件260包括粘附層260c，該粘附層260c由具有與保護(hù)元件 260的剛性基板260a近似折射率的材料形成并將保護(hù)元件260粘附到LC面板 250上；和形成在保護(hù)元件260的抗反射層260b的一個(gè)或多個(gè)邊緣區(qū)域處的 光泄漏防止單元261。
更具體地說(shuō)，保護(hù)元件260由用于保護(hù)LC面板250免受外部撞擊影響的 剛性基板260a;形成在剛性基板260a的上側(cè)表面上而向外暴露并接觸外部光 的抗反射層260b;形成在剛性基板260a的下側(cè)表面上并與LC面板250或LC 面板250上的偏振器251接觸的粘附層260c;和形成在抗反射層260b的一個(gè) 或多個(gè)邊緣區(qū)域處，并防止從設(shè)置在保護(hù)元件260下面的背光單元提供的光泄 漏的光泄漏防止單元261構(gòu)成。
這里，剛性基板260a可由具有大約2 5mm厚度的剛性玻璃形成，從而 可保護(hù)LC面板250免受外部撞擊影響。通過(guò)將模制的板形玻璃的表面壓縮變 形并在其內(nèi)部拉伸變形加強(qiáng)剛性玻璃，其中模制的板形玻璃被加熱到接近軟化 溫度的50(TC 60(TC，然后通過(guò)壓縮的冷空氣強(qiáng)烈冷卻。剛性基板具有對(duì)應(yīng) 于一般玻璃3 5倍的彎曲強(qiáng)度、對(duì)應(yīng)于一般玻璃3 8倍的耐撞擊性和出色的 耐熱性。因?yàn)閯傂曰逶谄渲斜３终麄€(gè)力的平衡，所以即使切下了剛性基板的 一側(cè)，整個(gè)部分都會(huì)碎裂為小片。因此，在進(jìn)行剛性處理之前，需要以適用于 所述目的的形狀形成剛性基板。形成在剛性基板260a的上側(cè)表面上并暴露給外部光的抗反射層260b具有 通過(guò)抗反射濺射處理的表面。就是說(shuō)，當(dāng)具有不同折射率的兩個(gè)材料以5或6 層交替形成在剛性基板260a上時(shí)，形成了抗反射層260b。例如，首先暴露給 日光或外部燈的第一層由具有低折射率的材料形成，第二層由具有高折射率的 材料形成，且第三層再次由具有低折射率的材料形成。在該構(gòu)造下，從外部入 射的光在穿過(guò)每個(gè)層時(shí)逐漸消失，由此減小了反射率。然而，抗反射層260a 不必經(jīng)過(guò)使用濺射方法的表面處理。而是，可對(duì)抗反射層260a應(yīng)用各種表面 處理方法，如抗反射涂敷、或抗污染處理或抗指紋處理。
以UV或熱硬化的方式由具有與上面的剛性基板260a或下面的偏振器251 近似折射率的膠體等形成形成在剛性基板260a的下側(cè)表面上并與LC面板250 接觸的粘附層260c。使得入射到抗反射層260b并穿過(guò)剛性基板260a的光被 連續(xù)吸收進(jìn)(或穿過(guò))具有與剛性基板260a近似折射率的粘附層260c和偏振 器251。因此，最大程度地減小到LC面板250外部的總反射率。
例如，如果穿過(guò)抗反射層260b的光與在包括抗反射層260b的保護(hù)元件 260與LC面板250之間的空氣間隙處設(shè)置的空氣接觸，則由于剛性基板260a 與空氣之間的不同折射率，光從保護(hù)元件260與空氣間隙之間的界面向外反 射。結(jié)果，到LC面板250外部的總反射率增加。
為了應(yīng)對(duì)該問(wèn)題，保護(hù)元件260上的粘附層260c由具有與剛性基板260a 近似折射率的材料形成，并由具有與下面的LC面板250或LC面板250上的 偏振器251近似折射率的材料形成。
作為具有與剛性基板260a或偏振器251近似的1.3 1.8折射率的膠體， 可使用從日本索尼公司獲得的包含基于丙烯酸的紫外線硬化型樹脂作為主要 成份的光學(xué)彈性樹脂，SVR (superviewresin (超視樹脂))。然而，本發(fā)明 的膠體并不限于該特定的膠體。而是可使用任何膠體，只要其在本發(fā)明的范圍 內(nèi)即可，為了方便，可使用UV或熱硬化處理。
這里，膠體可額外包括溶劑、增塑劑和/或界面活性劑中的至少一種。膠 體增強(qiáng)了剛性基板260a與LC面板250上的偏振器251之間的接合力?？筛?變膠體的量，以加速UV或熱硬化處理。
將膠體以液體的形式設(shè)置在剛性基板260a的下側(cè)表面上，將下面具有膠 體的剛性基板260a附著到形成于LC面板250的一個(gè)側(cè)表面上的偏振器251上。然后，通過(guò)經(jīng)過(guò)來(lái)自剛性基板260a上側(cè)的UV輻射，或者來(lái)自LC面板 250下側(cè)的供熱將膠體硬化。結(jié)果，形成了耦合到LC面板250的保護(hù)元件260。
除了將形成于剛性基板260a下側(cè)表面上的膠體粘附到LC面板250上的 方法之外，還可使用其他方法。就是說(shuō)，膠體可形成在LC面板250上的偏振 器251上，或者當(dāng)沒(méi)有偏振器251時(shí)可直接形成在LC面板250上。然后，將 剛性基板260a附著到膠體上。然后，膠體經(jīng)過(guò)來(lái)自剛性基板260a上側(cè)的UV 輻射，或者來(lái)自LC面板250下側(cè)的供熱，由此被硬化。因此，形成了耦合到 LC面板250的保護(hù)元件260。
在保護(hù)元件260的一個(gè)或多個(gè)邊緣區(qū)域下面形成有光泄漏防止單元(或光 泄漏防止元件)261，由此防止提供到LC面板250的光的泄漏。這里，光泄 漏防止單元261可被實(shí)現(xiàn)為額外的片，或者是通過(guò)濺射處理或者光刻處理形成 的基于樹脂的黑色矩陣(BM)，其中該光刻處理以與濾色器基板的黑色矩陣 (BM)相同的方式使用涂敷方法。光泄漏防止單元261可被實(shí)現(xiàn)為以一個(gè)層 的金屬氧化鉻(CrOx)。
在本發(fā)明中，因?yàn)橛米鞅彻鈫卧墓庠吹臒?20實(shí)現(xiàn)為直下型燈，所以將 光泄漏防止單元261形成在保護(hù)元件260的四個(gè)邊緣區(qū)域處(或片的四個(gè)邊緣 區(qū)域處)。然而，如果將用作背光單元的光源的燈220實(shí)現(xiàn)為設(shè)置在一個(gè)邊緣 區(qū)域的邊緣型燈，則保護(hù)元件260上的光泄漏防止單元261必須僅形成在與燈 220對(duì)應(yīng)的一個(gè)邊緣區(qū)域處。光泄漏防止單元261的位置并不限于特定的位置。
當(dāng)LC面板250被劃分為顯示圖像的第一區(qū)域和設(shè)置在第一區(qū)域的一側(cè)且 不顯示圖像的第二區(qū)域時(shí)，光泄漏防止單元261優(yōu)選地被形成在第二區(qū)域處。 因此，光泄漏防止單元261可被劃分為通過(guò)接觸其而覆蓋上蓋270的覆蓋區(qū)域 和在保護(hù)元件260上暴露給外部光的暴露區(qū)域。
為了將暴露到外部光的光泄漏防止單元261的反射率保持為與反射到LC 面板250的第一區(qū)域(圖像區(qū)域)的光的總反射率相等，光泄漏防止單元261 由具有與保護(hù)元件260的抗反射層260b、剛性玻璃260a和粘附層260c類似 折射率的材料形成。在該構(gòu)造下，光泄漏防止單元261具有0.5 1.5%的反射 率。
除了光泄漏防止單元261之外，根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的LCD設(shè)備的其 他組件，如背光單元的燈220和平衡PCB 201與根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的LCD設(shè)備的組件類似。因此，將省略對(duì)類似組件的解釋。
根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的LCD設(shè)備可具有各種修改。例如，如圖7中所 示，為了將防止從設(shè)置在LC面板250下面的背光單元提供的光的泄漏的功能 最大化，與前述光泄漏防止單元261對(duì)應(yīng)，可在附著到彼此的兩個(gè)基板之間的 外邊緣區(qū)域處進(jìn)一步形成第二光泄漏防止單元。
這里，將第二光泄漏防止單元形成為具有與第一光泄漏防止單元261相同 或不同的寬度。然而，優(yōu)選地以與第一光泄漏防止單元261相同的寬度形成第 二光泄漏防止單元，其中在第一光泄漏防止單元261中的用于顯示圖像的第一 區(qū)域與設(shè)置在第一區(qū)域的一側(cè)或多側(cè)處的第二區(qū)域之間的界面與第二光泄漏 防止單元中的第一區(qū)域與第二區(qū)域之間的界面一致。就是說(shuō)，形成第一光泄漏 防止單元，使得不能覆蓋顯示圖像的第一區(qū)域。
盡管沒(méi)有示出，但本發(fā)明可被實(shí)現(xiàn)為能在LC面板的圖像區(qū)域處減小外部 光的總反射率并能防止從下面提供的內(nèi)部光的泄漏的LCD設(shè)備。
例如，為了形成保護(hù)元件，在LC面板的偏振器上形成粘附層，通過(guò)涂敷 方法等在粘附層上形成抗反射層，且在抗反射層的一個(gè)或多個(gè)邊緣區(qū)域處形成 用于防止從背光單元提供的光的泄漏的光泄漏防止單元。
因此，保護(hù)元件可僅由用于減小外部光的反射率的抗反射層；附著到LC 面板而沒(méi)有空氣間隙、并由具有與LC面板和抗反射層近似折射率的材料形成 的、用于透過(guò)通過(guò)抗反射層吸收的光的粘附層；和形成在抗反射層的一個(gè)或多 個(gè)邊緣區(qū)域處、用于防止從背光單元提供的光的泄漏的光泄漏防止單元構(gòu)成。
根據(jù)其在技術(shù)背景范圍內(nèi)的目的，本發(fā)明可具有各種修改。將在權(quán)利要求 中解釋根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例或完整的優(yōu)選實(shí)施例的范圍。
根據(jù)本發(fā)明的LCD設(shè)備通過(guò)保護(hù)LC面板免受外部撞擊等影響而提高了 可靠性。此外，粘附層由具有與保護(hù)元件的剛性基板和LC面板近似折射率的 材料形成，而與剛性基板和LC面板沒(méi)有空氣間隙。因此，降低了光到LC面 板外部的總反射率，由此提高了戶外可視性。
此外，防止了光泄露現(xiàn)象，即從LC面板下面設(shè)置的背光單元提供的光在 具有保護(hù)元件的LC面板的一個(gè)或多個(gè)邊緣區(qū)域處泄漏，由此保持了 LCD設(shè) 備的均勻亮度。
前面的實(shí)施例和優(yōu)點(diǎn)僅僅是示意性的，并不已在構(gòu)成限制本發(fā)明。本教導(dǎo)能被很容易地應(yīng)用于其他類型的裝置。該描述意在是說(shuō)明性的，并不限制權(quán)利 要求的范圍。很多選擇、修改和變化對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。 可以以各種方式組合這里所述的典型實(shí)施例的特征、結(jié)構(gòu)、方法和其他特性， 從而獲得其他和/或可選擇的典型實(shí)施例。
因?yàn)樵诓幻撾x其特性的情況下可以以幾個(gè)方式具體表現(xiàn)當(dāng)前的特征，所以 還應(yīng)當(dāng)理解，除非另有說(shuō)明，上述實(shí)施例并不受前面描述的任何細(xì)節(jié)的限制， 而應(yīng)當(dāng)在所附權(quán)利要求所定義的范圍內(nèi)進(jìn)行廣泛地解釋，因此落入權(quán)利要求的 范圍或這種范圍的等價(jià)物內(nèi)的所有變化和修改都由所附的權(quán)利要求包含。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示(LCD)設(shè)備，包括至少在其上表面上具有偏振器并顯示圖像的LC面板；設(shè)置在所述LC面板下面并提供光的背光單元；設(shè)置在所述偏振器上的保護(hù)元件，其由用于保護(hù)所述LC面板免受外部撞擊影響的剛性基板和通過(guò)形成在所述剛性基板上而減小外部光的反射率的抗反射層形成；和粘附層，其形成為具有與所述偏振器和所述保護(hù)元件的所述剛性基板近似折射率的材料，并通過(guò)被夾在所述保護(hù)元件與所述LC面板之間而將所述保護(hù)元件粘附到所述LC面板上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LCD設(shè)備，其中所述剛性基板具有1.4 1.7 的折射率，所述偏振器具有1.4 1.6的折射率，且所述粘附層具有1.3 1.8 的折射率，且其中設(shè)置所述剛性基板、所述偏振器和所述粘附層的每個(gè)的折射率的差值 不超過(guò)"0.2"。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的LCD設(shè)備，其中所述剛性基板被實(shí)現(xiàn)為剛 性玻璃。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1到3之一所述的LCD設(shè)備，其中所述抗反射層經(jīng)過(guò)抗 反射濺射的表面處理。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1到4之一所述的LCD設(shè)備，其中所述粘附層包括溶劑、 增塑劑和/或界面活性劑中的至少一種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LCD設(shè)備，進(jìn)一步包括通過(guò)被形成在所述保護(hù) 元件的一個(gè)或多個(gè)邊緣區(qū)域處而防止從所述背光單元提供的光的泄漏的光泄 漏防止單元。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LCD設(shè)備，其中所述LC面板被劃分為顯示圖 像的第一區(qū)域和通過(guò)被設(shè)置在所述第一區(qū)域的一側(cè)或多側(cè)處而不顯示圖像的 第二區(qū)域，其中形成所述粘附層以粘附到LC面板上而沒(méi)有空氣間隙，且所述粘附層 與所述LC面板的所述第一區(qū)域相對(duì)應(yīng)，減小從外部提供的外部光的反射率，且其中通過(guò)設(shè)置所述光泄漏防止單元與所述LC面板的所述第二區(qū)域相對(duì) 應(yīng)，而使得所述光泄漏防止單元防止從所述背光單元提供的光的泄漏。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或/和7所述的LCD設(shè)備，其中所述粘附層形成在所 述保護(hù)元件的下表面上，且所述光泄漏防止單元與所述第二區(qū)域?qū)?yīng)地形成在 所述保護(hù)元件的上表面中。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l到8之一所述的LCD設(shè)備，其中所述粘附層是通過(guò) UV或熱硬化處理形成的。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6到9之一所述的LCD設(shè)備，其中所述光泄漏防止單 元由基于樹脂的材料和氧化鉻(CrOx)中的至少一種形成。
全文摘要
公開(kāi)了一種液晶顯示(LCD)設(shè)備，其具有能提高抵抗外部撞擊的可靠性并能提高抵抗外部光的戶外可視性的保護(hù)元件。LCD設(shè)備包括顯示圖像的LC面板；設(shè)置在所述LC面板下面并提供光的背光單元；設(shè)置在所述LC面板上的保護(hù)元件，其由用于保護(hù)所述LC面板免受外部撞擊影響的剛性基板和形成在所述剛性基板上并減小外部光的反射率的抗反射層形成；和粘附層，其由具有與所述LC面板和所述保護(hù)元件的所述剛性基板近似折射率的材料形成，用于通過(guò)被夾在所述保護(hù)元件與所述LC面板之間而將所述保護(hù)元件粘附到所述LC面板上。
文檔編號(hào)B32B37/12GK101566754SQ20081016738
公開(kāi)日2009年10月28日 申請(qǐng)日期2008年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月21日
發(fā)明者姜元錫, 李鐘范 申請(qǐng)人:樂(lè)金顯示有限公司