專利名稱：帶有偏振器片的顯示設(shè)備和制造偏振器片的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造偏振器片的方法。
背景技術(shù)：
近來，為了代替笨重體積大的陰極射線管(CRT)，開發(fā)了各種平板顯示器。
平板顯示器的例子是液晶顯示器(LCD)，場發(fā)射顯示器(FED)，等離子面板(PDP)，電致發(fā)光顯示器(ELD)等。做出了各種嘗試以提供改進(jìn)的平板顯示器的顯示質(zhì)量和大的屏幕。
在平板顯示器當(dāng)中，LCD是利用如燈的光源顯示圖像的非發(fā)光顯示設(shè)備。
LCD具有的優(yōu)點(diǎn)是尺寸小，重量輕，功率消耗低。LCD利用在液晶面板內(nèi)注入的液晶的電和光學(xué)性能顯示圖像。
與CRT不同的是，在薄膜晶體管基片和彩色濾光器基片之間注入的液晶不是本身發(fā)光的光發(fā)射材料，而是通過控制外部光量發(fā)射光的受光材料。因此，LCD要求向液晶面板輻射光的背光單元。
背光單元包括帶有接收空間的模制的框架，向液晶面板反射光的在所述接收空間底部中設(shè)置的反射片，反射片上設(shè)置來導(dǎo)光的光導(dǎo)板，在光導(dǎo)板和接收空間側(cè)壁之間設(shè)置的發(fā)射光的燈單元，在光導(dǎo)向板上疊層的散射光和聚光的光學(xué)片，和覆蓋從液晶面板的邊部分到模制框架的側(cè)面的在模制框架上設(shè)置的頂部架。
此外，在液晶面板的頂部和底部分別設(shè)置頂部和底部偏振器，以透射入射光的特定的偏振光。從頂部偏振器發(fā)出的光和從底部偏振器發(fā)出的光彼此有90度的相位差。
光學(xué)片包括散射片，棱鏡片，保護(hù)片。散射片散射光，棱鏡片設(shè)置在散射片上，來聚集散射的光，并將其透射到液晶面板。保護(hù)片保護(hù)散射片和棱鏡片。
在這樣的LCD中，當(dāng)從燈單元發(fā)射的光入射到液晶面板上時，發(fā)射光的強(qiáng)度在通過光導(dǎo)板和光學(xué)片時被衰減。因此，在屏幕上實(shí)際顯示的圖像的亮度減小到原始光源亮度的百萬分之一。
也就是說，現(xiàn)有技術(shù)的背光單元不能夠滿足目前的需要高亮度顯示設(shè)備的趨勢。
為了滿足目前的趨勢，薄的多層反射偏振器膜被用作設(shè)置在棱鏡片上的保護(hù)片。
薄的多層反射偏振器膜透射通過棱鏡的光當(dāng)中的特定偏振光，并且反射其他的偏振光，使得它在棱鏡中轉(zhuǎn)換成特定的偏振的光。然后，轉(zhuǎn)換的特定偏振光通過薄的多層反射偏振器膜，因此增加通過底部偏振器的光量。
在此，特定的偏振光是通過底部偏振器的偏振光，可以是縱波(P波)或橫波(S波)。與特定偏振的光不同，其他偏振波可以是橫波(S波)和縱波(S波)。
這樣，現(xiàn)有技術(shù)背光單元重復(fù)使用廢棄的偏振光，從而加強(qiáng)了整個亮度。
然而，現(xiàn)有技術(shù)薄多層反射偏振器膜的缺點(diǎn)是，它具有特定偏振的低的透射率和其他偏振的低的反射率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對一種制造偏振器片的方法，該偏振器片基本避免了由于現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺點(diǎn)造成的一個或多個問題。
本發(fā)明的目的是提供一種提高亮度的LCD。
本發(fā)明另一目的是提供制造偏振器片的方法，所述偏振器片通過透射通過LCD的背光單元中的棱鏡的光當(dāng)中特定偏振光和反射的其他光能，夠提高液晶顯示器的亮度。
通過下面說明解釋本發(fā)明的附加優(yōu)點(diǎn)，目的和特征，并且這些在本領(lǐng)域技術(shù)人員通過檢查以下說明或從實(shí)踐本發(fā)明中可部分明了。通過在文字說明和權(quán)利要求以及附圖指出的結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)這些目的和其他優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)本發(fā)明用途，如實(shí)施例表明的和廣泛說明的，提供制造偏振器片的方法，包括制備光透射膜，其上形成金屬薄膜；和通過向金屬薄膜的多個區(qū)域輻射偏振脈沖激光束形成金屬圖案。
在本發(fā)明另一方面，提供一種顯示裝置，包括光源；光導(dǎo)板，用于導(dǎo)向光源發(fā)射的光；散射片，用于散射光導(dǎo)板導(dǎo)向的光；棱鏡片，用于聚集散射片散射的光；偏振器片，使得能夠根據(jù)偏振分量透射聚集的光；和液晶顯示面板，用于利用通過偏振器片的光形成圖像，其中偏振器片包括通過向帶有金屬薄膜的光透射膜輻射偏振的脈沖激光而形成的金屬圖案。
應(yīng)理解，本發(fā)明的上述一般說明和下面的詳細(xì)說明是示例和解釋性的，而是提供對如權(quán)利要求所述的本發(fā)明的進(jìn)一步說明。


在此包括的附圖提供本發(fā)明的進(jìn)一步說明，其被并入并構(gòu)成本申請的一部分，附圖示出本發(fā)明的實(shí)施例，并與說明一起來解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的帶偏振器片的LCD的剖視圖；圖2至圖4是制造根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的偏振片的方法的示意圖；和圖5是根據(jù)本發(fā)明制造偏振器片的方法產(chǎn)生的金屬格柵的布置圖。
具體實(shí)施例方式
下面詳細(xì)參考在附圖中示出其例子的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。在任何可能情況下附圖中的相同的標(biāo)記表示相同的部分。
圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的帶有偏振器片的LCD的剖視圖。
本發(fā)明偏振器片可以是以精細(xì)的間隔形成金屬光柵的線性光柵偏振器膜。
見圖1，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的LCD 60包括發(fā)射光的背光單元50，和利用發(fā)射的光顯示圖像的顯示單元40。
背光單元50設(shè)有發(fā)射光的燈單元51，和將光從燈單元51導(dǎo)向到液晶面板10的光導(dǎo)單元。
顯示單元40設(shè)有液晶面板10，設(shè)在液晶面板10上的頂部偏振器30，和設(shè)在液晶面板10下的底部偏振器20。
液晶面板10包括在其上形成有各電極的TFT基片11，彩色濾光基片12，和插入在TFT基片11和彩色濾光基片12之間的液晶層(未示出)。
具體地，燈單元51包括發(fā)射光的燈51a，和圍繞燈51a的燈反射器51b。從燈51a發(fā)射的光入射在光導(dǎo)板52上，這在下面說明。燈反射器51b向光導(dǎo)板52反射發(fā)射的光，從而增加入射到光導(dǎo)板52上的光量。
光導(dǎo)單元包括反射板54，光導(dǎo)板52，和多個光學(xué)片53。光導(dǎo)板52設(shè)在燈單元51的一側(cè)并且導(dǎo)向從燈單元51發(fā)射的光。在這點(diǎn)，光導(dǎo)板52改變從燈單元51發(fā)射的光的路徑，并將其導(dǎo)向液晶面板10。
另外，反射板54設(shè)在光導(dǎo)板52下。從光導(dǎo)板52漏出的光又被反射板54反射向光導(dǎo)板52。
光學(xué)片53設(shè)在光導(dǎo)板52上，加強(qiáng)從光導(dǎo)板52發(fā)射的光的效率。具體是，光學(xué)片53包括散射片53a，棱鏡片53b和偏振器片53c，它們順序地在層疊光導(dǎo)板52上。
散射片53a散射從光導(dǎo)板52入射的光，因此使得亮度分布均勻。多個三角形棱鏡重復(fù)地形成在棱鏡片53b上。
另外，在棱鏡片54b上設(shè)置的偏振片53c透射在通過棱鏡片53b的光當(dāng)中的通過底部偏振20的特定偏振光，并且反射其他的偏振的光，使得它轉(zhuǎn)換成特定的偏振光，然后將其透射。
在這一點(diǎn)上，特定偏振光是通過底部偏振器20的偏振光，可能是縱波(P波)或橫波(S波)。與特定偏振光不同，其他偏振光可能是橫波(S波)和縱波(S波)。
在此實(shí)施例中，在棱鏡片53b上的偏振器片53c是具有以精細(xì)間隔形成的金屬光柵的線性光柵偏振器膜。
具體地，可以使用金屬淀積工藝和激光輻射工藝以低成本制造帶有精細(xì)光柵周期的大尺寸線性光柵偏振器膜。
也就是說，在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的偏振片的制造中，在透明片(基片或膜)上形成金屬薄膜層，并且在金屬薄膜上輻射偏振脈沖激光束。在此方式中，以精細(xì)間隔形成金屬光柵。
圖2到圖4是說明制造根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的偏振器片的方法示意圖。
見圖2，在透明基片210上淀積金屬薄膜220。
雖然金屬薄膜220優(yōu)選地由具有良好的導(dǎo)電率和反射率的材料如金或銀制造，但是本發(fā)明不限于這些材料。即，廉價的金屬材料也能夠使用。
另外，關(guān)于淀積金屬薄膜220的基片210，根據(jù)目的能夠使用各種基片。
例如，在基片將被用在比聚合物材料的熱變形溫度高的情況時，能夠使用玻璃基片。在其他情況，能夠使用如PET的透明樹脂制造的膜。
見圖3，線性偏振器230可以設(shè)置在與淀積金屬薄膜220的基片210分開的位置。線性偏振器230能夠增加脈沖激光束的偏振分量。
將偏振脈沖激光束輻射到金屬薄膜220的多個區(qū)域。
即，利用如下原理制造線性光柵偏振器，即，通過向金屬薄膜220輻射線性偏振脈沖激光束，在金屬薄膜220的表面上形成精細(xì)圖案的金屬光柵222。
也就是說，通過線性偏振器在特定方向中偏振的激光束消融在基片上淀積的金屬薄膜220。在激光束輻射金屬薄膜220的多個區(qū)域時，形成金屬光柵圖案222垂直于線性偏振器的偏振軸線。
即，通過調(diào)節(jié)線性偏振器230的偏振軸線能夠在希望的方向形成金屬光柵圖案222。
另外，能夠根據(jù)帶有淀積的金屬薄膜220的基片210的耐熱溫度和希望的金屬光柵的圖案周期適當(dāng)選擇激光束240。
結(jié)果，通過適當(dāng)調(diào)節(jié)入射到金屬薄膜220上的具有預(yù)定頻段的激光束的波長，入射角，和距離，能夠獲得在線性偏振器膜中形成的金屬光柵的希望圖案周期。
另外，激光源240可以包括光學(xué)部件如聚光透鏡，f-θ透鏡，和光束擴(kuò)展器(beam expender)。在此情況下，在設(shè)置線性偏振器的狀態(tài)中通過輻射激光束能夠獲得較精細(xì)圖案的光柵周期。
這里，光學(xué)部件使用使得激光束能夠均勻散射的元件。
此時，需要根據(jù)線性光柵的制造速度，調(diào)節(jié)激光束的強(qiáng)度。其原因是在激光束過分聚光或具有過大強(qiáng)度時，難以獲得希望的光柵周期。相反，即使在激光脈寬很寬，由于過分的傳熱也難獲得希望的光柵周期。
因此，優(yōu)選是激光脈寬較短，以降低激光束的過分傳熱。
因此，要求具有比幾納秒小的脈寬的激光束。在此實(shí)施例中，使用飛秒(10-15秒)的激光脈寬的激光源。
為了獲得希望的光柵周期和防止過分傳熱，使用具有1×10-15-1×10-13秒脈寬的激光源。
使用飛秒激光源的原因是通過在短時間傳遞密集的能量能夠降低聚合物基片的熱損壞。
同時，能夠使用波轉(zhuǎn)換板250來改變激光束的波長。
波轉(zhuǎn)換基片250的厚度為0.4-0.6mm，能夠用BaB2O4或LiB3O4制造。在此實(shí)施例中，波轉(zhuǎn)換基片250將波長為700-900nm的入射光轉(zhuǎn)換為波長350-450nm的光。
圖4是通過將線性偏振器偏振的脈沖激光束輻射到金屬薄膜上而形成的線性光柵偏振器膜200的透視圖。
見圖4，以精細(xì)間隔形成的金屬光柵222排列垂直于輻射到金屬薄膜的偏振脈沖激光束的偏振方向。
金屬光柵222的周期(T)能夠根據(jù)上述輻射的激光束的波長和入射角改變。在此實(shí)施例中，金屬光柵222的周期小于200nm。
這能夠在金屬光柵排列的相片中觀察到。從圖5(a)到5(d)可見到，不同地形成金屬光柵的排列。
為了保護(hù)金屬光柵，優(yōu)選地將保護(hù)膜(未示出)貼附到偏振器片200的表面上，或?qū)⑼该鳂渲扛驳狡浔砻嫔希缓髮⑵溆不?br> 在涂覆和硬化液態(tài)的透明樹脂以保護(hù)金屬光柵的表面中，能夠使用熱硬化或光硬化。特別是，在考慮硬化速度時，紫外線(UV)硬化是優(yōu)選的。
而且，在制造線性光柵偏振器中，使用滾筒方法(roll to roll method)的或流水線方法(in line method)是有效的。
本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠明了，能夠在本發(fā)明內(nèi)做出各種改變。因此，本發(fā)明包括落在所述權(quán)利要求及其等效范圍內(nèi)的本發(fā)明的各種改變和變化。
權(quán)利要求
1.一種制造偏振器片的方法，包括制備其中形成金屬薄膜的光透射膜；和通過向所述金屬薄膜的多個區(qū)域上輻射偏振脈沖激光束來形成金屬圖案。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該脈沖激光束具有350-450nm的波長。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該脈沖激光束具有1×10-15-1×10-13秒的脈寬。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括通過波轉(zhuǎn)換基片轉(zhuǎn)換脈沖激光束的波長。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中該波轉(zhuǎn)換基片由BaB2O4形成。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其中該波轉(zhuǎn)換基片由LiB3O4形成。
7.如權(quán)利要求4所述的方法，其中該波轉(zhuǎn)換基片具有0.4-0.6mm的厚度。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中脈沖激光束進(jìn)一步透射線性偏振器。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括在金屬圖案上涂覆保護(hù)膜。
10.一種顯示設(shè)備，包括光源；光導(dǎo)板，用于導(dǎo)向從光源發(fā)射的光；散射片，用于散射由光導(dǎo)板所導(dǎo)向的光；棱鏡片，用于聚集由散射片散射的光；偏振器片，用于使得聚集的光能夠根據(jù)偏振成分而被透射；和液晶顯示(LCD)面板，用于利用通過偏振器片的光形成圖像，其中該偏振器片包括通過將偏振脈沖激光束輻射到具有金屬薄膜的光透射膜上而形成的金屬圖案。
11.如權(quán)利要求10所述的顯示設(shè)備，其中以小于200nm的間隔形成該金屬圖案。
全文摘要
本發(fā)明公開一種制造偏振器片的方法，該方法包括制備形成金屬薄膜的光透射膜，和通過將偏振脈沖激光束輻射在金屬薄膜的多個區(qū)域上來形成金屬圖案。
文檔編號G02F1/1335GK1866061SQ20061000508
公開日2006年11月22日 申請日期2006年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月16日
發(fā)明者李相坤, 崔允豪, 洪鳳澤, 李廷勛, 金康潤, 李雄相, 金昌鐘, 李承浩, 黃甲鎮(zhèn), 金榮建, 裴星粲 申請人:Lg電子株式會社