專(zhuān)利名稱(chēng)：液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置與現(xiàn)有的陰極射線管(Cathode Ray Tube，CRT)顯示裝置比較，因其厚度薄、重量輕的優(yōu)點(diǎn)被廣泛使用。如圖I所示，傳統(tǒng)的液晶顯示裝置包括背光模組100以及顯示面板200。其中，顯示面板200進(jìn)一步包括陣列基板211、彩膜基板(Color Filter,CF) 212以及兩基板之間填充的液晶層220。液晶顯示裝置是非能動(dòng)顯示裝置，為了顯示畫(huà)面，設(shè)置該額外的背光模組100。陣列基板211上設(shè)置有像素結(jié)構(gòu)(未示出)，為了顯示彩色圖像，對(duì)應(yīng)每個(gè)像素結(jié)構(gòu)的彩膜基板212上設(shè)置包括R(Red)、G (Green)、B (Blue)彩色光阻(photo resist)的彩膜層 230。
由于圖像顯示需要直線偏光，傳統(tǒng)的顯示面板200的入光面(朝向背光模組100的一面)以及出光面(彩膜基板212遠(yuǎn)離陣列基板211的一面)分別配置有下偏光板201以及上偏光板202。兩個(gè)偏光板和液晶層220控制從背光模組100出射的光的出射量，控制偏光方向。另外，透過(guò)下偏光板201及液晶層220的光，經(jīng)由彩膜層230后，再透過(guò)上偏光板202，由上偏光板202將光全部遮斷或者透過(guò)從而使顯示面板呈現(xiàn)暗態(tài)或者亮態(tài)。但是，在光入射到上偏光板202之前,透過(guò)液晶層220和彩膜層230時(shí)一部分發(fā)生散亂,上偏光板202無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)入射光的遮斷或無(wú)法使入射光透過(guò)，從而不能很好的實(shí)現(xiàn)暗態(tài)或亮態(tài)，使顯示面板的對(duì)比度急劇降低。尤其對(duì)于使用橫電場(chǎng)控制液晶的IPS和FFS模式的顯示裝置更加嚴(yán)重。存在通過(guò)改變液晶材料性質(zhì)或者彩色光阻顏料粒子的大小和形態(tài)，以及通過(guò)對(duì)彩色光阻顏料粒子進(jìn)行表面處理等解決該問(wèn)題的方法，但是，均無(wú)法從根本上避免光散亂的問(wèn)題，進(jìn)而提高液晶顯示裝置的對(duì)比度。此外，彩膜能讓特定波長(zhǎng)的光通過(guò)，R、G、B彩色光阻分別從背光模組100中入射的白色光中透過(guò)R、G、B波長(zhǎng)的光，也即僅使用白光的1/3，從而光損失大。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種對(duì)比度高且光的利用率高的液晶顯示裝置。(二)技術(shù)方案為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種液晶顯示裝置，包括背光模組以及顯示面板，所述顯示面板包括陣列基板、彩膜基板以及兩基板之間的液晶層，所述陣列基板的入光面上設(shè)置有下偏光板，所述顯示面板的出光面上設(shè)置有上偏光板，所述背光模組具有聚光功能；所述上偏光板外部設(shè)置有彩膜層。優(yōu)選地，所述彩膜層包括彩色光阻、黑矩陣以及保護(hù)層，所述黑矩陣設(shè)置在彩色光阻之間；所述背光模組的聚光角度Θ滿足
θ = tan '( }))
d\ + dl其中，dl為所述彩膜基板的厚度，d2為所述上偏光板的厚度，P為相鄰兩個(gè)黑矩陣的中心距。優(yōu)選地，所述背光模組包括導(dǎo)光板以及設(shè)置在所述導(dǎo)光板一側(cè)的光源，所述導(dǎo)光板的出光面上設(shè)置有光柵，所述光柵包括多個(gè)柵格，所述柵格自所述光源一側(cè)向光源相對(duì)的方向以設(shè)定周期彼此平行排布設(shè)置。優(yōu)選地，所述彩膜層含有熒光體。優(yōu)選地，所述設(shè)定周期Λ滿足450nm彡Λ彡200nm。
優(yōu)選地，所述彩膜層上方還設(shè)置有具有光擴(kuò)散功能的光擴(kuò)散膜，所述光擴(kuò)散膜內(nèi)設(shè)置有具有光擴(kuò)散功能的粒子。優(yōu)選地，所述彩膜層內(nèi)還設(shè)置有具有光擴(kuò)散功能的粒子。優(yōu)選地，所述彩色光阻中包含具有光擴(kuò)散功能的粒子。優(yōu)選地，所述保護(hù)層中含有具有光擴(kuò)散功能的粒子。優(yōu)選地，所述光擴(kuò)散膜具有內(nèi)部霧度和外部霧度，且所述外部霧度小于1%。優(yōu)選地，所述粒子內(nèi)部霧度值大于30%且小于95%。優(yōu)選地，所述光擴(kuò)散膜上設(shè)置有防反射膜優(yōu)選地，所述保護(hù)層上設(shè)置有防反射膜。(三)有益效果本發(fā)明的液晶顯示裝置通過(guò)使用利用全息導(dǎo)光板的聚光背光模組(collimatedbacklight)以及位于上偏光板外部的彩膜層，提高了液晶顯示裝置的光利用率以及對(duì)比度；此外，通過(guò)在彩膜層上設(shè)置光擴(kuò)散膜或使彩膜層具有光擴(kuò)散功能，拓寬了液晶顯示裝置寬視角。


圖I為傳統(tǒng)的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為實(shí)施例I的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為實(shí)施例2的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為實(shí)施例3的液晶顯示裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為實(shí)施例3的液晶顯示裝置的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為實(shí)施例4的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為實(shí)施例5的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為實(shí)施例6的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為實(shí)施例7的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提出的液晶顯示裝置，結(jié)合附圖及實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明如下。實(shí)施例I如圖2所示，本實(shí)施例的液晶顯示裝置包括背光模組100以及顯示面板200。其中，該背光模組100為具有聚光作用的聚光背光模組(collimated backlight)。該顯示面板200進(jìn)一步包括陣列基板211、彩膜基板212以及兩基板之間填充的液晶層200。陣列基板211的入光面上設(shè)置有下偏光板201，顯示面板200的出光面上設(shè)置有上偏光板202。在本實(shí)施例的顯示裝置中，彩膜層230設(shè)置在上偏光板202外部。該彩膜層230包括彩色光阻230a、黑矩陣203b、以及保護(hù)層230c。本實(shí)施例的液晶顯示裝置通過(guò)將彩膜層230放置在上偏光板202外部，從根源上防止了因光散射而導(dǎo)致的液晶顯示面板的對(duì)比度降低的問(wèn)題。在本實(shí)施例的液晶顯示裝置中，需要選擇合適的聚光背光模組100，以使通過(guò)液晶層220的光能夠通過(guò)對(duì)應(yīng)像素的彩膜層230。令彩膜基板212的厚度為dl，上偏光板202的厚度為d2，相鄰兩個(gè)黑矩陣203b的中心距為p，則聚光背光模組100的聚光角度Θ應(yīng)滿足下式O = tan 1 ( P ) ( I )
d\ + dl 例如令彩膜基板212的厚度dl為300um，上偏光板202的厚度d2為IOOum左右，相鄰兩個(gè)黑矩陣203b的中心距P為120um時(shí)，應(yīng)選擇聚光角度在±17度范圍內(nèi)的聚光背
光模組。實(shí)施例2為了達(dá)到實(shí)施例I中所需要的聚光背光模組的聚光角度，本實(shí)施例的液晶顯示裝置中使用全息導(dǎo)光板。全息導(dǎo)光板包括可傳播光的板型導(dǎo)光板、和設(shè)置在該導(dǎo)光板一側(cè)面的光源，其將從光源輸出并自側(cè)面導(dǎo)入導(dǎo)光板內(nèi)并通過(guò)全反射傳播的光，從導(dǎo)光板的出光面(朝向顯示面板的面)以面光源出射，而為了將這些在導(dǎo)光板內(nèi)傳播的光提取至導(dǎo)光板外部，在導(dǎo)光板的出光面或反射面(與出光面相對(duì)的一面)上設(shè)置有光柵，此種導(dǎo)光板稱(chēng)為全息導(dǎo)光板。在這樣的全息導(dǎo)光板中，導(dǎo)光板的出光面上設(shè)置光柵，使得在導(dǎo)光板內(nèi)傳播的光經(jīng)光柵的衍射出射到導(dǎo)光板外部。通過(guò)調(diào)節(jié)全息導(dǎo)光板上的光柵的周期Λ來(lái)控制在導(dǎo)光板內(nèi)傳播的光的出射角，從而能夠以期望的角度將光射向顯示面板。如圖3所示，在本實(shí)施例的液晶顯示裝置中，聚光背光模組100包括全息導(dǎo)光板以及設(shè)置在全息導(dǎo)光板一側(cè)的藍(lán)色光源10。該全息導(dǎo)光板進(jìn)一步包括板狀導(dǎo)光板102以及導(dǎo)光板102的出光面上設(shè)置的光柵101 (還可設(shè)置在導(dǎo)光板的反射面上)。光柵101為由電介質(zhì)或金屬構(gòu)成柵格自光的入射面朝向光源相對(duì)的方向以設(shè)定周期Λ彼此平行排布設(shè)置，周期Λ滿足450nm彡A彡200nm。為了使藍(lán)色光源10發(fā)出的藍(lán)色光實(shí)現(xiàn)到綠色光以及紅色光的轉(zhuǎn)變，本實(shí)施例的裝置中在彩色光阻230s中含有熒光體，具體地，綠色光阻以及紅色光阻中含有熒光體，而藍(lán)色光阻部分不含有熒光體。在本實(shí)施例的液晶顯示裝置中，導(dǎo)光板主體可為聚甲基丙烯酸甲酯PMMA或聚碳酸酯PC等材料。例如，導(dǎo)光板102使用折射率為I. 49的PMMA，光源10使用波長(zhǎng)為450nm的藍(lán)光時(shí)，Λ約340nm的情況下，聚光角約為± 15度左右，滿足公式(I)的聚光范圍。在本實(shí)施方式的全息導(dǎo)光板中，通過(guò)調(diào)整光柵的寬度和高度可使光柵101沿一定方向具有光的提取效率不同的多個(gè)衍射區(qū)域，多個(gè)衍射區(qū)域的提取效率為離光源越遠(yuǎn)越聞。
實(shí)施例3如圖4所示,本實(shí)施例的液晶顯示在實(shí)施例2的液晶顯示裝置的基礎(chǔ)上,還包括設(shè)置在保護(hù)層230c上的光擴(kuò)散膜240，以解決聚光背光模組100入射的通過(guò)液晶層220和彩膜層230的光可能引起的窄視角問(wèn)題。光擴(kuò)散膜240內(nèi)設(shè)置有具有光擴(kuò)散功能的粒子，且散膜240可為同時(shí)具有內(nèi)部霧度和外部霧度的一般形態(tài)的光擴(kuò)散膜(diffusion sheet)。但是，外部霧度為1%以上的情況下，外部環(huán)境光因光擴(kuò)散膜240的外部霧度被散射，會(huì)引起模糊的問(wèn)題，尤其會(huì)降低亮室中的對(duì)比度。因此，更優(yōu)選地，如圖5所示，可使用外部霧度保持在1%以下，僅靠?jī)?nèi)部霧度顯示期望的散射特性的光擴(kuò)散膜240。實(shí)施例4如圖6所示，本實(shí)施例的液晶顯示裝置在實(shí)施例3的液晶顯示裝置的基礎(chǔ)上，光擴(kuò)散膜 240 上還設(shè)置有防反射膜(low reflection film, anti reflection film) 260,以減少外光引起的炫目。
實(shí)施例5本實(shí)施例的液晶顯示裝置與實(shí)施例I (也可為實(shí)施例2)的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)基本相同，不同的是，在本實(shí)施例的液晶顯示裝置中，彩色光阻203a具有擴(kuò)散功能，拓寬了液晶顯示裝置的視角，不需要另外使用光擴(kuò)散膜，從而能夠降低成本，并使工藝簡(jiǎn)單。如圖7所示，本實(shí)施例的液晶顯示中的彩色光阻230a中包含有具有光擴(kuò)散功能的粒子203d，從而使彩色光阻203a具備光擴(kuò)散功能，且為了用于實(shí)現(xiàn)實(shí)施例2中的液晶顯示裝置的光擴(kuò)散功能，粒子230d的內(nèi)部霧度值為30%以上95%以下(霧度值小于30%時(shí)，聚光背光模組100的光難以適當(dāng)?shù)財(cái)U(kuò)散導(dǎo)致視角差；霧度值大于95%時(shí)，過(guò)多的光被擴(kuò)散，使得像素間距不明確，從而存在液晶顯示裝置的畫(huà)質(zhì)變差的問(wèn)題)，優(yōu)選為60%以上85%以下。所述霧度值利用制造透明基板上的彩膜層的渾池度測(cè)量?jī)x(HZ-1, Suga Test InstrumentCo.，Ltd制造)并依據(jù)JIS K 7361-1規(guī)定進(jìn)行測(cè)量，且通過(guò)式子(霧度(haze，%)=擴(kuò)散光/全部透射光X 100)進(jìn)行計(jì)算。需要說(shuō)明的是，具有光擴(kuò)散功能的粒子只要不是具有折射率的物質(zhì)(光吸收物質(zhì))，對(duì)粒子的種類(lèi)沒(méi)有限制。即，可使用通常的透明樹(shù)脂類(lèi)的粒子(聚苯乙烯PS、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚碳酸酯PC、聚丙烯PP、聚乙烯PE、聚氯乙烯PVC等等)。實(shí)施例6如圖8所示，本實(shí)施例的液晶顯示裝置在實(shí)施例5的液晶顯示裝置的基礎(chǔ)上，彩膜層230上還設(shè)置有防反射膜260，以減少外光引起的炫目。實(shí)施例7如圖9所示，本實(shí)施例的液晶顯示裝置與實(shí)施例5的液晶顯示裝置的不同之處在于，具有光擴(kuò)散功能的離子230d包含在保護(hù)層230c中。另外，本實(shí)施例的液晶顯示裝置也可在彩膜層230上設(shè)置防反射膜260，以減少外光引起的炫目。以上實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而并非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，包括背光模組以及顯示面板，所述顯示面板包括陣列基板、彩膜基板以及兩基板之間的液晶層，所述陣列基板的入光面上設(shè)置有下偏光板，所述顯示面板的出光面上設(shè)置有上偏光板，其特征在于，所述背光模組具有聚光功能；所述上偏光板外部設(shè)置有彩膜層。
2.如權(quán)利要求I所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述彩膜層包括彩色光阻、黑矩陣以及保護(hù)層，所述黑矩陣設(shè)置在彩色光阻之間； 所述背光模組的聚光角度Θ滿足 O = tan '(~}-~) d\ + dl 其中，dl為所述彩膜基板的厚度，d2為所述上偏光板的厚度，P為相鄰兩個(gè)黑矩陣的中心距。
3.如權(quán)利要求2所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述背光模組包括導(dǎo)光板以及設(shè)置在所述導(dǎo)光板一側(cè)的光源，所述導(dǎo)光板的出光面上設(shè)置有光柵，所述光柵包括多個(gè)柵格，所述柵格自所述光源一側(cè)向光源相對(duì)的方向以設(shè)定周期彼此平行排布設(shè)置。
4.如權(quán)利要求3所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述彩膜層含有熒光體。
5.如權(quán)利要求4所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述設(shè)定周期Λ滿足450nm ^ A ^ 200nm。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述彩膜層上方還設(shè)置有具有光擴(kuò)散功能的光擴(kuò)散膜，所述光擴(kuò)散膜內(nèi)設(shè)置有具有光擴(kuò)散功能的粒子。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述彩膜層內(nèi)還設(shè)置有具有光擴(kuò)散功能的粒子。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述彩色光阻中包含具有光擴(kuò)散功能的粒子。
9.如權(quán)利要求7所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述保護(hù)層中含有具有光擴(kuò)散功能的粒子。
10.如權(quán)利要求6所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述光擴(kuò)散膜具有內(nèi)部霧度和外部霧度，且所述外部霧度小于1%。
11.如權(quán)利要求6或7所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述粒子內(nèi)部霧度值大于30%且小于95%。
12.如權(quán)利要求6所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述光擴(kuò)散膜上設(shè)置有防反射膜。
13.如權(quán)利要求9所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述保護(hù)層上設(shè)置有防反射膜。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種液晶顯示裝置，涉及液晶顯示技術(shù)領(lǐng)域。該液晶顯示裝置包括背光模組以及顯示面板，所述顯示面板包括陣列基板、彩膜基板以及兩基板之間的液晶層，所述陣列基板的入光面上設(shè)置有下偏光板，所述彩膜基板的出光面上設(shè)置有上偏光板，所述背光模組具有聚光功能；所述上偏光板上設(shè)置有彩膜層，所述彩膜層含有熒光體。本發(fā)明的液晶顯示裝置通過(guò)使用利用全息導(dǎo)光板的聚光背光模組以及位于上偏光板外部的彩膜層，提高了液晶顯示裝置的光利用率以及對(duì)比度；此外，通過(guò)在彩膜層上設(shè)置光擴(kuò)散膜或使彩膜層具有光擴(kuò)散功能，拓寬了液晶顯示裝置寬視角。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK102830539SQ20121032875
公開(kāi)日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月6日
發(fā)明者金起滿 申請(qǐng)人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司