具有非織造漫射體的顯示器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明描述了一種顯示系統(tǒng)，所述顯示系統(tǒng)包括液晶顯示面板和能夠發(fā)射光的發(fā)射光光源。非織造漫射體元件設(shè)置在所述光源和所述液晶顯示面板之間。所述聚合物非織造漫射體為非取向的，并且具有小于50微米的纖維直徑、大于5的長度/直徑的纖維長寬比和10至80g/m2范圍內(nèi)的基重。
【專利說明】具有非織造漫射體的顯示器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及(除了別的以外)具有非織造漫射體的顯示器。

【背景技術(shù)】
[0002]液晶顯示器(IXD)是在諸如膝上型計算機、手持計算器、電子表和電視機的裝置中使用的光學(xué)顯不器。一些LCD包括位于顯不器側(cè)面的光源、以及被定位成將光從光源引導(dǎo)到LCD面板的背面的光導(dǎo)。其它的液晶顯示器，例如一些液晶監(jiān)視器和液晶電視機(IXD-TV)，采用定位在液晶顯示器面板后方的多個光源直接照明。這種布置方式在較大的顯示器中日益普遍，因為要達到特定程度的顯示亮度，對光能的要求隨著顯示器尺寸而增力口，不過顯示器側(cè)面用于定位光源的可用面積僅隨顯示器的尺寸呈線性增加。此外，一些IXD應(yīng)用，例如IXD-TV，要求顯示屏器足夠亮以便能夠在比其它應(yīng)用更遠的距離觀察，并且對IXD-TV的視角要求通常與對IXD監(jiān)視器和手持裝置的視角要求不同。
[0003]一些IXD監(jiān)視器和IXD-TV常常通過多個冷陰極熒光燈(CCFL)進行背后照明。這些光源是線性的并且在顯示器的整個寬度上延伸，其結(jié)果是利用由較暗區(qū)域分隔開的一系列亮條紋照亮顯示器的背面。這樣的照明分布是不可取的，因此使用漫射體板來使液晶顯示裝置背面上的照明分布平滑。
[0004]多種LCD-TV漫射體板采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的聚合物基質(zhì)，所述聚合物基質(zhì)具有包括玻璃、聚苯乙烯微珠以及CaCO3顆粒在內(nèi)的多種分散相。這些漫射體板在暴露于燈的高溫下之后通常會發(fā)生變形或翹曲。另外，一些漫射體板具有在整個漫射體板寬度上隨空間變化的漫射特性，以便使液晶顯示器面板背面的照明分布更為均勻。有時將這種不均勻的漫射體稱作印刷圖案漫射體。這種漫射體制造起來較昂貴，而且會增加制造成本，這是因為在裝配時必須將漫射圖案對準照明光源。此外，這些漫射體板還需要用戶化的擠出配混操作以使漫射顆粒均勻地分布在整個聚合物基質(zhì)中，這進一步增加了成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明涉及(除了其他方面之外)具有非織造漫射體的顯示器。
[0006]在多個實施例中，描述了顯示系統(tǒng)。顯示系統(tǒng)包括液晶顯示面板和能夠發(fā)射光的發(fā)射光光源。非織造漫射體元件設(shè)置在光源和液晶顯示面板之間。聚合物非織造漫射體為非取向的，并且具有小于50微米的纖維直徑、大于5的長度/直徑的纖維長寬比和10至80g/m2范圍內(nèi)的基重。
[0007]在多個實施例中，顯示系統(tǒng)包括液晶顯示面板和能夠發(fā)射光的發(fā)射光光源。聚合物非織造漫射體元件設(shè)置在光源和液晶顯示面板之間。聚合物非織造漫射體為非取向的，并且具有50%或更大的可見光透射率和0.9或更大的有效透射率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]結(jié)合附圖，參考以下對本發(fā)明的多個實施例的詳細說明，可更全面地理解本發(fā)明，其中:
[0009]圖1為示例性顯示系統(tǒng)的示意圖；
[0010]圖2為示例性漫射體的示意性側(cè)視圖；并且
[0011]圖3為用于測量有效透射率的示例性系統(tǒng)的示意圖。
[0012]本文提供的示意圖未必按比例繪制。圖中所用的類似標號均指代類似的組件、步驟等。然而，應(yīng)當理解，使用標號來指代給定附圖中的組件并非意圖限制在另一附圖中以相同標號標記的組件。此外，使用不同的標號來指代組件并非意圖表明標號不同的組件不能相同或類似。

【具體實施方式】
[0013]在以下【具體實施方式】中，參考了形成其一部分的附圖，在這些附圖中以例證的方式顯示了器件、系統(tǒng)和方法的多個具體實施例。應(yīng)當理解，在不脫離本發(fā)明的范圍或精神的情況下，設(shè)想了其他實施例并可以進行修改。因此，以下的【具體實施方式】不具有限制性意義。
[0014]除非另外指明，否則本文所用的所有科技術(shù)語具有本領(lǐng)域中常用的含義。本文給出的定義有利于理解本文中頻繁使用的某些術(shù)語，且并不意味著限制本發(fā)明的范圍。
[0015]除非本文內(nèi)容以其他方式明確指出，否則本說明書和所附權(quán)利要求書中使用的單數(shù)形式“一”、“一個”和“所述”涵蓋具有復(fù)數(shù)形式的實施例。
[0016]如本說明書以及附加的權(quán)利要求中所使用，術(shù)語“或”一般以包括“和/或”的意思使用，除非內(nèi)容另外清楚聲明。
[0017]如本文所用，“具有”、“包括”、“包含”等以其開放性的含義使用，并且通常是指“包括但不限于”。應(yīng)當理解，術(shù)語“由...組成”和“基本上由...組成”包括在術(shù)語“包含”等的范圍內(nèi)。
[0018]本文提及的任何方向，例如“頂部”、“底部”、“左側(cè)”、“右側(cè)”、“上部”、“下部”、“上方”、“下方”以及其他方向和取向，均為了清晰起見參照附圖而在本文中有所描述，并非意圖限制實際器件或系統(tǒng)或者裝置或系統(tǒng)的使用。本文所述的多個裝置、制品或系統(tǒng)可在多個方向和取向上使用。
[0019]本發(fā)明描述了(除了其他方面之外)具有非織造漫射體的顯示器。具體地講，本發(fā)明涉及具有非織造漫射體的顯示器，其中非織造漫射體具有高透射率、高霧度、低清晰度并且提供均勻的光發(fā)射。非織造漫射體具有(例如)增強亮度的能力，并且光源(例如，LCD系統(tǒng)的背光源中的CCFL和LED)的圖像隱藏性。雖然本發(fā)明不受此限制，但是通過討論下面提供的實例，將認識到本發(fā)明的各個方面。
[0020]圖1為示例性顯示系統(tǒng)100的示意圖。顯示系統(tǒng)100包括液晶顯示面板120和能夠發(fā)射光的光源110。盡管示出了側(cè)光式顯示系統(tǒng)100，但應(yīng)當理解，所述系統(tǒng)可為直接照明式顯示系統(tǒng)或背光式顯示系統(tǒng)、或者直接照明式顯示器或背光式顯示器的組合。
[0021]不出的顯不系統(tǒng)100包括將光發(fā)射到導(dǎo)光板112中的光源110和通過光發(fā)射表面114發(fā)射光的導(dǎo)光板112。非織造漫射體元件130設(shè)置在光發(fā)射表面114和液晶顯示面板120之間。盡管示出了側(cè)光式顯示系統(tǒng)100，但應(yīng)當理解，所述系統(tǒng)可為直接照明式顯示系統(tǒng)或背光式顯不系統(tǒng)。
[0022]圖2為示例性漫射體130的示意性側(cè)視圖。法向角度光LI相對容易地穿過非織造漫射體元件130。高角度光L2被非織造漫射體元件130中的纖維散射或漫射，并且此光L2的一部分在相對法向角度下進行發(fā)射。因此，非織造漫射體元件130可提高透過非織造漫射體元件130發(fā)射的光的同軸亮度。
[0023]可通過任何可用的工藝來形成非織造漫射體元件130?？山?jīng)由(例如)濕法成網(wǎng)工藝、梳理工藝、熔噴工藝、紡粘、干法成網(wǎng)、紡粘-熔噴-紡粘來形成非織造漫射體元件130。非織造漫射體元件130可根據(jù)需要進行壓印或壓延。非織造漫射體元件130可被描述為大體非取向的。在一些實施例中，制備工藝可產(chǎn)生輕微取向，然而這仍將被視為大體非取向的。
[0024]非織造漫射體元件130可由多個非織造元件層形成。非織造漫射體元件130可通過在非織造漫射體元件130的兩個或更多個邊緣進行附連來懸置在顯示系統(tǒng)中。在一些實施例中，非織造漫射體元件130附連到顯示系統(tǒng)內(nèi)的支撐基板或光學(xué)元件。
[0025]例如當非織造漫射體130設(shè)置在光學(xué)諧振腔(例如，背光源)上時，其可用作增亮膜。以接近法向角度、垂直于光學(xué)諧振腔表面和非織造漫射體130入射的光線穿過非織造纖維結(jié)構(gòu)，且不存在較多的漫射和散射。從較大傾斜角(高角度)入射的光線可能碰撞該結(jié)構(gòu)的非織造纖維，并且被漫射和/或散射。當在法向角度下觀察聚合物非織造漫射體時，聚合物非織造漫射體看起來為透明的，并且當在高角度下觀察聚合物非織造漫射體時，聚合物非織造漫射體看起來為不透明的和/或渾濁的。因此，大量的光線因上述現(xiàn)象而似乎準直到法向角度。
[0026]在多個實施例中，聚合物非織造漫射體130具有小于50微米的纖維直徑、大于5的長度/直徑的纖維長寬比和10至80g/m2范圍內(nèi)的基重。在一些實施例中，聚合物非織造漫射體130的纖維直徑小于25微米、或者在I至25微米的范圍內(nèi)、或者在10至25微米的范圍內(nèi)。在一些實施例中，聚合物非織造漫射體130具有20至70g/m2范圍內(nèi)的基重。在一些實施例中，聚合物非織造漫射體元件130具有0.lg/cc或更大的密度、或者0.15g/cc或更大的密度、或者0.2g/cc或更大的密度。
[0027]聚合物非織造漫射體130為非取向的，并且可表現(xiàn)出具有高霧度、高透射率、低清晰度并且提供均勻的光發(fā)射。在多個實施例中，聚合物非織造漫射體元件130具有50%或更大、或者60%或更大、或者65%或更大、或者70%或更大的可見光透射率。聚合物非織造漫射體元件130具有0.9或更大、或者1.0或更大的有效透射率。聚合物非織造漫射體元件130具有80%或更大、或者85%或更大、或者90%或更大、或者95%或更大的霧度。聚合物非織造漫射體元件130具有70 %或更小、或者60 %或更小、或者50 %或更小的清晰度。
[0028]非織造漫射體130可由任何可用的聚合物材料形成。在多個實施例中，聚合物非織造漫射體130可由例如聚乙烯、聚丙烯和聚對苯二甲酸乙二醇酯、或工程塑料(例如，聚對苯二甲酸丁二醇酯和聚苯硫醚)形成。在一些實施例中，非織造漫射體130可由玻璃纖維形成。
[0029]在一些實施例中，樹脂材料至少部分地填充非織造漫射體130。樹脂可為任何可用的樹脂材料。在一些實施例中，樹脂為可固化(如，U.V.可固化)的樹脂材料。
[0030]用以下實例進一步示出本發(fā)明所公開的系統(tǒng)和構(gòu)造的一些優(yōu)點。在實例中所述的特定材料、量和尺寸以及其他條件和細節(jié)不應(yīng)理解為對本發(fā)明的不當限制。
[0031]實例
[0032]利用得自LG公司(韓國首爾永登浦區(qū)(Youngdungpo-gu Seoul, Korea))的E2041T液晶顯示器(IXD) 120來構(gòu)造顯示系統(tǒng)(參見圖1，100)。通過移除現(xiàn)有膜并且僅用微珠涂布的漫射體或非織造漫射體替換它們130來改進顯示器。增益漫射體為得自LG公司的顯示器中的現(xiàn)有增益漫射體，并且所測試的非織造漫射體130如下:Freudenberg Nonwovens 2431 (德國魏恩海姆市(Weinheim, Germany))、Asahi KaseiCorporat1n A5130 (日本東京(Tokyo, Japan))、Crane&C0., Inc.RS 8.5 (馬薩諸塞州道爾頓市(Dalton, Massachusetts)) > Midwest Filtrat1n Company Uniblend 100(俄亥俄州辛辛那提市(Cincinnati, Oh1))、Freudenber Nonwoves 2483(德國魏恩海姆市(Weinheim, Germany))和 Kolon Finon C303 (韓國京畿道果川市(Gwacheon, Korea)) ? 據(jù)信，本文列出的全部樣品均具有大于5的長度/直徑的纖維長寬比。所測試的樣品具有圖1所示的功能和結(jié)構(gòu)特性。各個測試的結(jié)果記錄于下面的表1中。
[0033]表1:非織造板的功能和結(jié)構(gòu)特性
[0034]

【權(quán)利要求】
1.一種顯不系統(tǒng)，其包括: 液晶顯示面板； 能夠發(fā)射光的發(fā)射光光源；和 光學(xué)地介于所述光源和所述液晶顯示面板之間的聚合物非織造漫射體元件，所述聚合物非織造漫射體為非取向的并且具有小于50微米的纖維直徑、大于5的長度/直徑的纖維長寬比和10至80g/m2范圍內(nèi)的基重。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示系統(tǒng)，其中所述顯示系統(tǒng)為直接照明式顯示系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示系統(tǒng)，其中所述顯示系統(tǒng)為側(cè)光式顯示系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3所述的顯示系統(tǒng)，其中所述聚合物非織造漫射體元件具有0.15g/cc或更大的密度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4所述的顯示系統(tǒng)，其中所述聚合物非織造漫射體元件具有50%或更大的可見光透射率。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5所述的顯示系統(tǒng)，其中所述聚合物非織造漫射體元件具有0.9或更大的有效透射率。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6所述的顯示系統(tǒng)，其中所述聚合物非織造漫射體元件具有80%或更大的霧度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7所述的顯示系統(tǒng)，其中所述聚合物非織造漫射體元件具有70%或更小的清晰度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8所述的顯示系統(tǒng)，其中所述聚合物非織造漫射體元件包含樹脂，所述樹脂填充所述非織造漫射體元件的至少一部分。
10.一種顯不系統(tǒng),包括: 液晶顯示面板； 能夠發(fā)射光的發(fā)射光光源；和 光學(xué)地介于所述光源和所述液晶顯示面板之間的聚合物非織造漫射體元件，所述聚合物非織造漫射體為非取向的并且具有50%或更大的可見光透射率和0.9或更大的有效透射率。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示系統(tǒng)，其中所述顯示系統(tǒng)為直接照明式顯示系統(tǒng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示系統(tǒng)，其中所述顯示系統(tǒng)為側(cè)光式顯示系統(tǒng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求9至11所述的顯示系統(tǒng)，其中所述聚合物非織造漫射體元件具有0.15g/cc或更大的密度。
14.根據(jù)權(quán)利要求9至12所述的顯示系統(tǒng)，其中所述聚合物非織造漫射體元件具有小于50微米的纖維直徑。
15.根據(jù)權(quán)利要求9至13所述的顯示系統(tǒng)，其中所述聚合物非織造漫射體元件具有大于5的長度/直徑的纖維長寬比。
16.根據(jù)權(quán)利要求9至14所述的顯示系統(tǒng)，其中所述聚合物非織造漫射體元件具有10至80g/m2范圍內(nèi)的基重。
17.根據(jù)權(quán)利要求9至15所述的顯示系統(tǒng)，其中所述聚合物非織造漫射體元件具有80%或更大的霧度。
18.根據(jù)權(quán)利要求9至16所述的顯示系統(tǒng)，其中所述聚合物非織造漫射體元件具有70%或更小的清晰度。
19.根據(jù)權(quán)利要求9至17所述的顯示系統(tǒng)，其中所述聚合物非織造漫射體元件具有65%或更大的可見光透射率。
20.根據(jù)權(quán)利要求9至18所述的顯示系統(tǒng)，其中所述聚合物非織造漫射體元件具有1.0或更大的有效透射率。
21.根據(jù)權(quán)利要求9至19所述的顯示系統(tǒng)，其中所述聚合物非織造漫射體元件具有90%或更大的霧度和70%或更大的透射率。
22.根據(jù)權(quán)利要求1至8所述的顯示系統(tǒng)，其中所述聚合物非織造漫射體元件包含樹月旨，所述樹脂填充所述非織造漫射體元件的至少一部分。
【文檔編號】G02F1/133GK104136970SQ201380007079
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2013年1月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月31日
【發(fā)明者】豐岡和彥, 松田弘樹, 山室正樹, 詹姆斯·A·蒂倫, 賈楊塔·查克拉瓦蒂, 埃里克·W·納爾遜, 約翰·A·惠特利 申請人:3M創(chuàng)新有限公司