本公開涉及一種具有嵌入其中的光學膜的液晶顯示器,更具體地,涉及一種具有如下結構的液晶顯示器,其中用于由背光單元提供的光的均勻性和會聚的光學膜已經(jīng)層疊在下偏振器上。
背景技術:
由于諸如重量輕、薄型和低功耗驅(qū)動的特性,液晶顯示器的應用傾向于逐漸變寬。液晶顯示器在諸如筆記本PC、辦公自動化設備音頻/視頻設備以及室內(nèi)和室外廣告顯示器的便攜式計算機中使用。占據(jù)大多數(shù)液晶顯示器的透射型液晶顯示器通過控制施加到液晶層的電場來調(diào)制從背光單元入射的光從而顯示圖像。
背光單元基本上分為直下型和邊緣型。直下型背光單元具有其中多個光源設置在液晶顯示面板下方的結構。邊緣型背光單元具有其中光源設置為面向?qū)Ч獍宓膫?cè)面并且多個光學膜設置在液晶顯示面板與導光板之間的結構。在邊緣型背光單元中,光源將光照射到導光板的一側(cè),并且導光板將線光源或點光源轉(zhuǎn)換成表面光源。邊緣型背光單元具有的優(yōu)點在于它可以以比直下型背光單元薄的厚度來實現(xiàn)。
參照圖1和圖2描述包括根據(jù)常規(guī)技術的邊緣型背光單元的液晶顯示器。圖1是示出包括根據(jù)常規(guī)技術的邊緣型背光單元的液晶顯示器的結構的分解透視圖。圖2是示出沿著圖1的線I-I'截取的包括根據(jù)常規(guī)技術的邊緣型背光單元的液晶顯示器的結構的截面圖。
參照圖1和圖2,根據(jù)常規(guī)技術的液晶顯示器包括液晶顯示面板LCP和設置在液晶顯示面板LCP下方的邊緣型背光單元EBLU。液晶顯示面板LCP具有在上玻璃基板SU與下玻璃基板SL之間形成的液晶層LC,并且可以以任何液晶模式實現(xiàn)。
邊緣型背光單元EBLU包括光源LS、導光板LG和光學膜OPT。邊緣型背光單元EBLU通過導光板LG和光學膜OPT將由光源LS輸出的光轉(zhuǎn)換成均勻的表面光源,并將轉(zhuǎn)換后的均勻的表面光源提供給液晶顯示面板LCP。此外,用于將通過導光板LG的底部泄漏的光返回到導光板LG的反射板REF可以進一步設置在導光板LG下方。
底蓋CB設置在反射板REF下方。底蓋CB可以具有容納邊緣型背光單元EBLU的碗狀。此外,底蓋CB包括具有高導熱性和高剛度的材料,使得來自光源LS的熱量可以被平穩(wěn)地排放到外部。例如,底蓋CB可以使用諸如鋁、氮化鋁(AlN)、電鍍鋅鋼板(EGI)、不銹鋼(SUS)、鍍鋁鋅板(Galvalume,SGLC)、鍍鋁鋼板(稱為ALCOSTA)或錫板鋼板(SPTE)的金屬板來制造。此外,金屬板可以涂覆有高導電性材料以加速熱傳遞。
導板GP和頂殼TC設置在液晶顯示面板LCP的邊緣處。導板GP具有其中玻璃纖維混合在合成樹脂(例如聚碳酸酯)中的矩形???。導板GP包圍液晶顯示面板LCP的頂部邊緣和側(cè)面,并且包圍邊緣型背光單元EBLU的側(cè)面。導板GP支撐液晶顯示面板LCP并且有規(guī)律地保持液晶顯示面板LCP與光學膜OPT之間的間隔。頂殼TC由諸如鋅板鋼板的金屬材料制成,并且具有包圍導板GP的頂部和側(cè)部的結構。頂殼TC通過鉤或螺釘固定到導板GP和底蓋CB中的至少一個。
具有高亮度且具有低功率的發(fā)光器件,如LED,可以用作光源LS。光源LS向?qū)Ч獍錖G提供光。在邊緣型背光單元EBLU中,光源LS位于液晶顯示面板LCP的一側(cè)。也就是說,光源LS根據(jù)導光板LG的至少一側(cè)向?qū)Ч獍錖G的一側(cè)提供光。
導光板LG具有對應于液晶顯示面板LCP的區(qū)域的表面的面板型長方體形狀。導光板LG的頂表面面向液晶顯示面板LCP。導光板LG用于接收來自安裝在導光板LG的一側(cè)上的光源LS的光,對其中的光進行擴散和分布,使得光均勻地分布在導光板LG內(nèi),并且引導光到達其中設置有液晶顯示面板LCP的頂表面。
由導光板LG引導到液晶顯示面板LCP的光不適合用作背光。例如,光可以在液晶顯示面板LCP的整個區(qū)域上可能不具有均勻的亮度分布。另選地,可能沒有相對于液晶顯示面板LCP的表面在觀察者方向上集中光。因此,為了將光全部用作背光,需要對光進行集中和擴散(diffusion)。
對于這種功能,光學膜OPT設置在導光板LG與液晶顯示面板LCP之間。下面參照圖3至圖6描述根據(jù)常規(guī)技術的光學膜OPT的結構。圖3是示出在根據(jù)常規(guī)技術的液晶顯示器中包括擴散膜的光學膜的結構的截面圖。
設置在圖3的液晶顯示面板LCP下方的光學膜OPT具有廣泛使用的堆疊結構。例如,光學膜OPT可以具有其中順序地堆疊有下棱鏡片PRL、上棱鏡片PRU和擴散片DIF的結構。
三角棱鏡圖案平行地設置在下棱鏡片PRL的頂表面上。更具體地,在下棱鏡片PRL上交替地設置凸峰部分和凹谷部分。尖峰部分在第一方向上平行布置。上棱鏡片PRU也可以具有與下棱鏡片PRL相同的棱鏡圖案。在這種情況下,上棱鏡片PRU的頂部在與第一方向正交的第二方向上平行地設置。從導光板LG發(fā)射的光在穿過下棱鏡片PRL和上棱鏡片PRU的同時,相對于液晶顯示面板LCP的表面的法線以高斯分布的形式集中。
擴散片DIF用于使穿過棱鏡片PRL和RPU的光分布,使得所述光在液晶顯示面板LCP的整個表面上具有均勻的亮度分布。例如,在邊緣型背光單元的情況下,光源所在的側(cè)面可以具有比與該光源所在的側(cè)面相對的側(cè)面更亮的亮度。此外,在直下型背光單元的情況下,光源所在的部分可以具有比光源的周圍部分更亮的亮度。擴散片DIF用于均勻地擴散相對于液晶顯示面板LCP的整個表面不均勻的光的亮度分布。對于這種擴散功能,珠狀物BD可被分布到擴散片DIF的頂表面。
光通過棱鏡片PRL和RPU以及擴散片DIF變得適于用作背光,但是可能存在當光穿過光學膜時亮度劣化的問題。這成為使生成背光所需的能量效率降低的原因。更具體地,由于擴散片DIF,亮度顯著降低。為了解決這種問題,已經(jīng)提出了高亮度擴散膜DBEF。圖4是示出在根據(jù)常規(guī)技術的液晶顯示器中包括高亮度擴散膜DBEF的光學膜的結構的截面圖。
高亮度擴散膜DBEF具有堆疊在其上的高折射層和低折射層,因此解決了通過將由于反射損失的光再次反射到其頂表面而降低亮度的問題。除了設置高亮度擴散膜DBEF代替擴散膜DIF之外,圖4具有與圖3相同的結構。
如上所述,根據(jù)常規(guī)技術的光學膜具有在液晶顯示面板LCP與導光板LG之間順序地堆疊這些光學膜的結構。即,上棱鏡片PRU以鋪設狀態(tài)(lay-down)設置在下棱鏡片PRL上。因此,在上棱鏡片PRU與下棱鏡片PRL之間存在特定的空氣層。空氣層具有與棱鏡片PRL和RPU的折射率不同的折射率,因此可以獲得使穿過棱鏡片PRL和RPU的光擴散的效果。
同樣,擴散膜DIF或高亮度擴散膜DBEF也以鋪設狀態(tài)設置在上棱鏡片PRU上。因此,在上棱鏡片PRU與擴散膜DIF之間或者在上棱鏡片PRU與高亮度擴散膜DBEF之間存在空氣層。因此,可以獲得在穿過空氣層時使光擴散的效果。
然而,厚度由于光學膜OPT被簡單地堆疊的結構而增加,這成為液晶顯示器薄度的障礙。嘗試通過對光學膜OPT進行層疊使它們變得超薄。然而,如果簡單地層疊光學膜OPT,則由于空氣層消失,不能獲得基于空氣層的擴散效果,從而導致不規(guī)則的亮度分布。此外,生成波紋圖案(Moire pattern)、彩虹Mura圖案(rainbow Mura pattern)或熱點形式的圖案。這種不規(guī)則的亮度、圖案生成、漏光故障等作為光不適用于背光的水平的評價,從而防止液晶顯示器變得超薄。
技術實現(xiàn)要素:
已經(jīng)提出本公開以解決根據(jù)常規(guī)技術的問題,并且本公開的實施方式致力于提供一種集成有光學膜的超薄液晶顯示器。
本公開的另一個實施方式致力于提供一種液晶顯示器,其能夠通過匹配粘合到液晶顯示器的頂表面和底表面的光學膜之間的收縮功率來防止LCD面板彎曲。
本公開的另一個實施方式致力于提供一種超薄液晶顯示器,通過層疊下偏振器、支撐片和棱鏡片來將光學膜集成在該超薄液晶顯示器中。本公開還提供了一種光學膜,所述光學膜包括:偏振器;擴散片,所述擴散片粘合到所述偏振器的底表面并且被配置為具有粘合到所述擴散片的第一擴散部件和第二擴散部件;以及棱鏡片,所述棱鏡片粘合到所述擴散片的底表面。
所述擴散片包括位于所述第一擴散部件與所述第二擴散部件之間的粘合層,并且所述第一擴散部件和所述第二擴散部件通過所述粘合層粘合在一起。
所述第一擴散部件和所述第二擴散部件彼此間隔開。
所述第一擴散部件與所述第二擴散部件之間的距離為0.1μm至20μm。
所述第一擴散部件和所述第二擴散部件中的每一個包括多個珠狀物。
所述第一擴散部件和所述第二擴散部件中的每一個包括由于所述多個珠狀物而導致的不平坦表面,并且所述第一擴散部件的不平坦表面和所述第二擴散部件的不平坦表面彼此面對。
所述第一擴散部件和所述第二擴散部件中的每一個具有1.5至1.7的折射率。
所述粘合層具有1.4至1.6的折射率。
所述第一擴散部件和所述第二擴散部件中的每一個的折射率都與所述粘合層的折射率不同。
所述光學膜還包括粘合到所述第二擴散部件的底表面的第三擴散部件。
所述第一棱鏡圖案的高度高于所述第二棱鏡圖案的高度。
在一個方面,提供了一種液晶顯示器,所述液晶顯示器包括:顯示面板;以及粘合到所述顯示面板下方的光學膜,其中,所述光學膜包括偏振器、擴散片和棱鏡片,所述擴散片粘合到所述偏振器的底表面并且被配置為具有粘合到所述擴散片的第一擴散部件和第二擴散部件,所述棱鏡片粘合到所述擴散片的底表面。
附圖說明
附圖被包括以提供對本發(fā)明的進一步理解,并且被并入且構成本說明書的一部分,附圖示出了本發(fā)明的實施方式,并且與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中:
圖1是示出包括根據(jù)常規(guī)技術的邊緣型背光單元的液晶顯示器的結構的分解透視圖。
圖2是示出沿著圖1的線I-I'截取的包括根據(jù)常規(guī)技術的邊緣型背光單元的液晶顯示器的結構的截面圖。
圖3是示出在根據(jù)常規(guī)技術的液晶顯示器中包括擴散膜的光學膜的結構的截面圖。
圖4是示出在根據(jù)常規(guī)技術的液晶顯示器中包括高亮度擴散膜DBEF的光學膜的結構的截面圖。
圖5是示出根據(jù)本公開的實施方式的液晶顯示器的結構的截面圖。
圖6是示出根據(jù)本公開的第一實施方式的液晶顯示器的一些區(qū)域的截面圖。
圖7是示出根據(jù)本公開的實施方式的擴散片的截面圖。
圖8、圖9、圖10、圖11、圖12和圖13是示出制造根據(jù)本公開的第一實施方式的光學膜的處理的截面圖。
圖14是示出根據(jù)本公開的第二實施方式的液晶顯示器的截面圖。
圖15是示出比較例1的液晶顯示裝置的截面圖。
圖16是示出根據(jù)比較例2的液晶顯示器的截面圖。
圖17是示出根據(jù)本公開的實施方式的液晶顯示器的截面圖。
圖18示出了根據(jù)比較例1的液晶顯示器的白色圖像。
圖19示出了根據(jù)比較例2的液晶顯示器的白色圖像。
圖20示出了根據(jù)本公開的實施方式的液晶顯示器的白色圖像。
具體實施方式
在下文中,參照附圖詳細描述本公開的一些實施方式。在本說明書中,相同的附圖標記表示相同的元件。在下面的描述中,如果已知功能和構造的詳細描述被認為使本公開的要點不必要地模糊,則將省略對已知功能和構造的詳細描述。此外,在以下描述中使用的元件的名稱僅考慮撰寫本說明書的容易性來選擇,并且可以不同于實際部件的名稱。
<第一實施方式>
圖5是示出根據(jù)本公開的實施方式的液晶顯示器的結構的截面圖。圖6是示出根據(jù)本公開的第一實施方式的液晶顯示器的一些區(qū)域的截面圖。圖7是示出根據(jù)本公開的實施方式的擴散片的截面圖。
參照圖5,根據(jù)本公開的實施方式的液晶顯示器(以下稱為“LCD”)包括LCD面板LCP、上偏振器UPOL和光學膜OPT。
LCD面板LCP包括表面合并(surface-coalesced)且其間插入有液晶層的上基板和下基板表面。上偏振器UPOL在LCD面板LCP的頂表面上合并。下偏振器LPOL在LCD面板LCP的底表面上合并。上偏振器UPOL具有在第一方向上對準的光透射軸或光阻擋軸。下偏振器LPOL具有在第二方向上對準的光透射軸或光阻擋軸。如果LCD通常是黑色的,則第一光透射軸和第二光透射軸可以設置為彼此正交。相反,如果LCD通常是白色的,則第一光透射軸和第二光透射軸可以平行設置。
光學膜OPT包括下偏振器LPOL、擴散片DIF和棱鏡片PS。
下偏振器LPOL包括芯層PVA和上保護層UPL。芯層PVA用于使光偏振,并且可以由例如聚乙烯醇(PVA)制成??梢允褂猛ㄟ^拉伸法形成的拉伸PVA(Drawing PVA)或通過涂覆法形成的涂覆PVA作為芯層PVA。芯層PVA容易由于空氣中包含的水分而變形。因此,保護層位于芯層PVA的至少一個表面上。在本公開的實施方式中,上保護層UPL合并在芯層PVA的頂表面上。上保護層UPL可以由三醋酸纖維素(TAC)、丙烯酸、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)制成。上保護層UPL可以通過第一UV層UR1粘合到芯層PVA。任何透明粘合劑都可以用作第一UV層UR1。
在本公開的實施方式中,下偏振器LPOL已經(jīng)示出為具有包括芯層PVA和在芯層PVA上合并的上保護層UPL的結構,但是還可以包括在芯層PVA下方合并的下保護層。如果保護層至少位于一個表面上,則下偏振器LPOL不限于特定結構。
擴散片DIF用于使穿過棱鏡片PS的光(pieces of light)分布,使得該光在LCD面板LCP的整個表面上具有均勻的亮度分布。例如,在邊緣型背光單元的情況下,光源所在的側(cè)面可以具有比與光源所在的側(cè)面相對的側(cè)面更亮的亮度。此外,在直下型背光單元的情況下,光源所在的部分可以具有比光源的周圍部分更亮的亮度。擴散片DIF在LCD面板LCP的整個表面上使不均勻的光的亮度分布均勻地擴散。
更具體地,擴散片DIF具有通過第一粘合層PSA1集成和附接的第一擴散部件PET1和第二擴散部件PET2。第一擴散部件PET1和第二擴散部件PET2中的每一個包括多個珠狀物BD。
第一擴散部件PET1和第二擴散部件PET2用于對從光源入射的光進行透射并支撐多個珠狀物BD。為此,第一擴散部件PET1和第二擴散部件PET2可以由能夠?qū)墓庠慈肷涞墓膺M行透射并且具有抵抗空氣中的水分的阻力的材料制成,例如,所述材料為從由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)和聚環(huán)氧(PE)構成的組中選擇的任何一種,但不限于此。根據(jù)背光單元的薄度,第一擴散部件PET1和第二擴散部件PET2中的每一個可以形成為具有薄的厚度,例如,10μm至250μm的厚度。如果第一擴散部件PET1和第二擴散部件PET2中的每一個具有10μm以上的厚度,則可以在光學膜的機械物理性能和耐熱性能不劣化的限度內(nèi)將背光單元制作得盡可能地薄。此外,如果第一擴散部件PET1和第二擴散部件PET2中的每一個具有250μm以下的厚度,則可以實現(xiàn)背光單元的薄度,并且還可以使光學膜的機械物理性能和耐熱性能最大化。
第一擴散部件PET1和第二擴散部件PET2中的每一個包括分散在其中的多個珠狀物BD。多個珠狀物BD可以由與第一擴散部件PET1和第二擴散部件PET2相同種類的樹脂制成,或者可以由與第一擴散部件PET1和第二擴散部件PET2不同的樹脂制成。在第一擴散部件PET1和第二擴散部件PET2的每一個中可以包括10wt%(重量百分比)~50wt%的多個珠狀物BD。珠狀物BD的尺寸可以根據(jù)第一擴散部件PET1和第二擴散部件PET2中的每一個的厚度適當?shù)剡x擇,并且可以為1μm~10μm。珠狀物BD可以具有基本上相同的尺寸,并且可以在第一擴散部件PET1和第二擴散部件PET2的每一個內(nèi)具有均勻的分布。在一些實施方式中,珠狀物BD可以具有不同的尺寸,并且可以在第一擴散部件PET1和第二擴散部件PET2的每一個內(nèi)具有不規(guī)則分布。
第一粘合層PSA1位于第一擴散部件PET1與第二擴散部件PET2之間,用于第一擴散部件PET1和第二擴散部件PET2之間的粘合。第一粘合層PSA1用于使第一擴散部件PET1和第二擴散部件PET2附接在一起??梢允褂镁哂懈邚椥院土己谜澈咸匦圆⑶夷軌蛲ㄟ^減少微小氣泡的生成而防止剝離的任何粘合劑作為第一粘合層PSA1。例如,壓敏粘合劑(PSA)、UV粘合劑或非溶劑粘合劑可以用作第一粘合層PSA1。此外,第一粘合層PSA1用作粘合劑,并且還可用于保護片材免受外部沖擊的影響,因為它具有特定的彈性。此外,第一粘合層PSA1也可以具有擴散特性,因為第一粘合層PSA1包括多個珠。
在本公開的實施方式中,為了通過使光擴散來提高光的均勻性并且覆蓋下面的光源,各自包括多個珠狀物BD的擴散片DIF的第一擴散部件PET1和第二擴散部件PET2中的每一個具有10%~50%的霧度特性。擴散片DIF的總霧度可以為20%~100%。
此外,盡管在下偏振器LPOL與擴散片DIF之間不存在空氣層,根據(jù)本實施方式的擴散片DIF也可以使光擴散。為此,擴散片DIF的第一擴散部件PET1和第二擴散部件PET2可以具有1.5至1.7的折射率,并且包括在第一擴散部件PET1和第二擴散部件PET2中的珠狀物BD也可以具有1.5至1.7的折射率。第一擴散部件PET1與第二擴散部件PET2之間的第一粘合層PSA1可以具有1.4至1.6的折射率。在這種情況下,第一擴散部件PET1和第二擴散部件PET2可以具有相同的折射率,但是第一粘合層PSA1可以具有與第一擴散部件PET1和第二擴散部件PET2的折射率不同的折射率。
參照圖6,從第二擴散部件PET2的下側(cè)入射到第二擴散部件PET2的光穿過第二擴散部件PET2。由于第二擴散部件PET2和第一粘合層PSA1具有不同的折射率,所以光在第二擴散部件PET2和第一粘合層PSA1的界面處折射,因此光的路徑被改變。由于光的路徑被改變,所以光可以向上會聚或橫向擴散。穿過第一粘合層PSA1的光在具有不同折射率的第一擴散部件PET1的界面處再次折射,然后被會聚或擴散。因此,因為具有不同折射率的第一粘合層PSA1形成在第一擴散部件PET1與第二擴散部件PET2之間,所以根據(jù)本實施方式的擴散片DIF具有能夠附接第一擴散部件PET1和第二擴散部件PET2并且還使光擴散的優(yōu)點。
參照圖7,根據(jù)本實施方式的擴散片DIF的第一擴散部件PET1和第二擴散部件PET2可以彼此間隔開,使得從下側(cè)入射的光擴散。也就是說,第一擴散部件PET1和第二擴散部件PET2彼此不接觸,但是第一粘合層PSA1可以位于它們之間。如上所述,從下側(cè)入射到擴散片DIF的光可以在折射率與第一擴散部件PET1和第二擴散部件PET2不同的第一粘合層PSA1的界面處折射,并且然后擴散。為此,第一粘合層PSA1可以存在于第一擴散部件PET1與第二擴散部件PET2之間。如果由于第一擴散部件PET1和第二擴散部件PET2彼此接觸而不存在第一粘合層PSA1,則因為第一擴散部件PET1和第二擴散部件PET2具有相同的折射率,所以光穿過擴散片DIF而不改變其路徑。結果,光不能被擴散。為了解決這樣的問題,根據(jù)本實施方式的擴散片DIF的第一擴散部件PET1與第二擴散部件PET2之間的距離可以為0.1μm至20μm。在這種情況下,如果第一擴散部件PET1與第二擴散部件PET2之間的距離為0.1μm以上,則光可以在第一擴散部件PET1和第二擴散部件PET2二者與第一粘合層PSA1的界面處折射并擴散。如果第一擴散部件PET1和第二擴散部件PET2之間的距離為20μm以下,則因為擴散片DIF的厚度減小了,所以可以實現(xiàn)薄度。
根據(jù)本實施方式的擴散片DIF通過第二UV層UR2粘合到下偏振器LPOL。
參照圖5,棱鏡片PS包括在基片SS上形成有棱鏡圖案的棱鏡部PP。
基片SS用于對從光源入射的光進行透射并保護棱鏡片PS的棱鏡部PP。為此,基片SS可以由能夠?qū)墓庠慈肷涞墓膺M行透射并且具有抵抗空氣中的水分的阻力的材料制成,例如,所述材料為從由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)和聚環(huán)氧(PE)構成的組中選擇的任何一種,但不限于此?;琒S可以形成為具有與背光單元的薄度相對應的厚度,例如,10μm至250μm的薄的厚度。如果基片SS具有10μm以上的厚度,則可以在光學膜的機械物理性能和耐熱性能不劣化的限度內(nèi)將背光單元制作得盡可能地薄。此外,如果基片SS具有250μm以下的厚度,則可以實現(xiàn)背光單元的薄度,并且還可以使光學膜的機械物理性能和耐熱性能最大化。
棱鏡部PP位于基板SS上并且可以通過多個棱鏡圖案對從光源入射的光進行會聚。棱鏡部PP包括具有第一高度的第一棱鏡圖案P1和具有第二高度的第二棱鏡圖案P2。第一高度和第二高度不同。第一棱鏡圖案P1的高度高于第二棱鏡圖案P2的高度。
根據(jù)本實施方式的LCD具有其中棱鏡片PS通過第三UV層UR3層疊在擴散片DIF上的結構。更具體地,形成在棱鏡片PS中的棱鏡部PP的多個棱鏡圖案P1和P2的一部分可以插入到第三UV層UR3中。具有第一高度的第一棱鏡圖案P1和具有第二高度的第二棱鏡圖案P2交替地設置在棱鏡片PS中。因此,第一高度和第二高度中較高的一個的峰的一部分可以插入到第三UV層UR3中。例如,如果第一高度大于第二高度,則具有第一高度的第一棱鏡圖案P1的一部分可以插入到第三UV層UR3中。
如上所述,雖然至少一個第一棱鏡圖案P1的一部分插入到第三UV層UR3中,但是第二棱鏡圖案P2以特定間隔與第三UV層UR3間隔開。也就是說,空氣層可以介于第三UV層UR3與第二棱鏡圖案P2之間。如果棱鏡片PS的棱鏡部PP不包括具有不同高度的峰,則空氣層的尺寸顯著減小,并且因此聚光特性劣化,這是因為棱鏡部PP的所有峰都插入到第三UV層UR3。結果,由于光沒有充分折射,亮度可能劣化。因此,在本公開的實施方式中,第一棱鏡圖案P1和第二棱鏡圖案P2可以具有不同的高度。在本公開的實施方式中,由于棱鏡片PS的棱鏡部PP的棱鏡圖案P1和P2具有不同的高度,因此可以在第三UV層UR3和第二棱鏡圖案P2之間確保足夠的空氣層,能夠使亮度損失最小化。
如上所述,其中下偏振器LPOL,擴散片DIF和棱鏡片PS已經(jīng)層疊成一體的光學膜OPT可以通過第二粘合層PSA2粘合到LCD面板LCP的底表面。
如上所述,根據(jù)本公開的第一實施方式的LCD具有以下優(yōu)點:因為具有不同折射率的第一粘合層形成在各自包括有多個珠狀物的第一擴散部件和第二擴散部件之間,所以從下側(cè)入射的光可以在第一與第二擴散部件二者和第一粘合層的界面處折射并擴散。
此外,本公開的實施方式具有以下優(yōu)點:可以省略單獨的光學膜,可以減小背光單元的厚度,并且可以使LCD盡可能地薄,因為下偏振器、擴散片和棱鏡片已經(jīng)被集成并且已經(jīng)在LCD面板下方合并。
下面描述制造根據(jù)本公開第一實施方式的光學膜的方法。
圖8至圖13是示出制造根據(jù)本公開的第一實施方式的光學膜的處理的截面圖。
參照圖8,第一擴散部件PET1和第二擴散部件PET2中的每一個通過將其中已經(jīng)混合有珠狀物BD的樹脂涂覆在基膜上并對其進行固化來制造。在這種情況下,基膜和樹脂可以由相同的材料制成,例如,聚對苯二甲酸乙二醇酯。第一擴散部件PET1和第二擴散部件PET2可以被制造為具有1.6的折射率,并且可以具有在10%~50%的范圍內(nèi)的霧度。
接下來,參照圖9,第一粘合層PSA1涂覆在第二擴散部件PET2上。在這種情況下,第一粘合層PSA1涂覆在第二擴散部件PET2的由于小珠狀物BD而導致的不平坦表面上。此外,第一粘合層PSA1以1μm至20μm的厚度被涂覆,以確保粘合力,使得第一擴散部件PET1和第二擴散部件PET2隨后被分離。此外,第一粘合層PSA1可以由折射率為1.5的材料制成。
參照圖10,在涂敷有第二擴散部件PET2的第一粘合層PSA1的表面上設置有由于珠狀物BD而導致的第一擴散部件PET1的不平坦表面,使得不平坦表面和所述表面彼此面對。此外,通過經(jīng)由合并層疊第一擴散部件PET1和第二擴散部件PET2來制造擴散片DIF。擴散片DIF通過控制第一擴散部件PET1和第二擴散部件PET2的霧度而形成為具有的最終霧度。
參照圖11,第三UV層UR3被涂覆在制造的擴散片DIF的一個表面上,并且棱鏡片PS被層疊,因此合并到第三UV層UR3。棱鏡片PS的棱鏡部PP插入到第三UV層UR3中,并因此粘合到擴散片DIF。
接下來,參照圖12,將第一UV層UR1涂覆在制備的上保護層UPL上。第二UV層UR2涂覆在制造的擴散片DIF的一個表面上。此外,上保護層UPL的第一UV層UR1和芯層PVA的一個表面設置為彼此相對。擴散片DIF的第二UV層UR2和芯層PVA的另一個表面設置為彼此相對。
參照圖13,制造其中通過同時層疊設置的上保護層UPL、芯層PVA和擴散片DIF而將它們一體化的光學膜OPT。上保護層UPL可以保護芯層PVA的頂部,并且棱鏡片PS已經(jīng)粘合到其的擴散片DIF可以保護芯層PVA的底部。如上所述制造的光學膜被切割成所需尺寸,附接到LCD面板的底表面,并被使用。
<第二實施方式>
下面參考圖14描述根據(jù)本公開的第二實施方式的LCD。圖14是示出根據(jù)本公開的第二實施方式的液晶顯示器的截面圖。
參照圖14,根據(jù)本公開的第二實施方式的LCD包括LCD面板LCP、上偏振器UPOL和光學膜OPT。光學膜OPT包括下偏振器LPOL、擴散片DIF和棱鏡片PS。
與根據(jù)第一實施方式的LCD不同的是,根據(jù)第二實施方式的LCD還包括通過第三粘合層PSA3粘合到擴散片DIF的第三擴散部件PET3。其余元件(諸如LCD面板LCP、上偏振器UPOL、下偏振器LPOL和棱鏡片PS)與第一實施方式相同,因此省略其詳細描述。
在根據(jù)本實施方式的擴散片DIF中,第一擴散部件PET1和第二擴散部件PET2通過第一粘合層PSA1彼此粘合,并且第二擴散部件PET2和第三擴散部件PET3粘合彼此通過第三粘合層PSA3。第一擴散部件PET1、第二擴散部件PET2和第三擴散部件PET3中的每一個均包括多個珠狀物BD。
第三擴散部件PET3用于透射從光源入射的光并支撐多個珠狀物BD。為此,第三擴散部件PET3可以由與第一擴散部件PET1和第二擴散部件PET2相同的材料制成。例如,第三擴散部件PET3可以由能夠?qū)墓庠慈肷涞墓膺M行透射并且具有抵抗空氣中的水分的阻力的材料制成,例如,所述材料為從由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)和聚環(huán)氧(PE)構成的組中選擇的任何一種,但不限于此。第三擴散部件PET3可以形成為具有與背光單元的薄度相對應的厚度,例如,10μm至250μm的薄的厚度。如果第三擴散部件PET3具有10μm以上的厚度,則可以在光學膜的機械物理性能和耐熱性能不劣化的限度內(nèi)將背光單元制作得盡可能地薄。此外,如果第三擴散部件PET3具有250μm以下的厚度,則可以實現(xiàn)背光單元的薄度,并且還可以使光學膜的機械物理和耐熱性能最大化。
第三擴散部件PET3包括分散在其中的多個珠狀物BD。多個珠狀物BD可以由與第三擴散部件PET3相同種類的樹脂制成,或者可以由與第三擴散部件PET3不同的樹脂制成。在第三擴散部件PET3中可以包括10wt%~50wt%的多個珠狀物BD。包括在第三擴散部件PET3中的多個珠狀物BD可以具有與第一擴散部件PET1和第二擴散部件PET2的珠狀物相同的構造,例如相同的材料和尺寸。
第三粘合層PSA3位于第二擴散部件PET2與第三擴散部件PET3之間,用于它們之間的粘合。第三粘合層PSA3用于附接第二擴散部件PET2和第三擴散部件PET3。作為第三粘合層PSA3,可以使用具有高彈性和良好粘合特性并且能夠通過減少微小氣泡的產(chǎn)生來防止剝離的丙烯酸類共聚物。此外,第三粘合層PSA3用作粘合劑,并且還可用于保護片材免受外部沖擊,因為它具有特定的彈性。此外,第三粘合層PSA3包括多個珠狀物并且還具有擴散特性。
為了通過使光擴散來提高光的均勻性并且覆蓋下面的光源,在根據(jù)本實施方式的擴散片DIF中,分別包含多個珠狀物BD的第一擴散部件PET1、第二擴散部件PET2和第三擴散部件PET3中的每一個具有的霧度特性。擴散片DIF的總霧度可以為此外,根據(jù)本實施方式的擴散片DIF中的第一擴散部件PET1、第二擴散部件PET2和第三擴散部件PET3中的每一個可以具有1.5至1.7的折射率。第一擴散部件PET1、第二擴散部件PET2和第三擴散部件PET3的每一個中包括的珠狀物BD也可以具有1.5至1.7的折射率。第三粘合層PSA3可以具有1.4至1.6的折射率。在這種情況下,第一擴散部件PET1、第二擴散部件PET2和第三擴散部件PET3可以具有相同的折射率,而第一粘合層PSA1和第三粘合層PSA3可以具有與第一擴散部件PET1、第二擴散部件PET2和第三擴散部件PET3。
因此,根據(jù)本實施方式的擴散片DIF具有的優(yōu)點在于:因為具有不同折射率的第一粘合層PSA1在第一擴散部件PET1與第二擴散部件PET2之間形成,并且具有不同折射率的第三粘合層PSA3在第二擴散部件PET2與第三擴散部件PET3之間形成,所以第一擴散部件PET1、第二擴散部件PET2和第三擴散部件PET3可以粘合在一起,并且光可以擴散。
此外,根據(jù)本實施方式的擴散片DIF的第二擴散部件PET2和第三擴散部件PET3可以彼此間隔開,使得從下側(cè)入射的光被擴散。也就是說,第二擴散部件PET2和第三擴散部件PET3彼此不接觸,但是第三粘合層PSA3可以位于它們之間。如上所述,從下側(cè)入射到擴散片DIF的光可在折射率與第二擴散部件PET2和第三擴散部件PET3不同的第三粘合層PSA3的界面處折射并擴散。為此,第三粘合層PSA3可以存在于第二擴散部件PET2和第三擴散部件PET3之間。因此,根據(jù)本實施方式的擴散片DIF的第二擴散部件PET2和第三擴散部件PET3之間的距離可以為0.1μm至20μm。
如上所述,根據(jù)本公開的第二實施方式的LCD包括:在第一擴散部件與第二擴散部件之間的具有與第一擴散部件和第二擴散部件的折射率不同的折射率的第一粘合層,第一擴散部件與第二擴散部件各自包括所述多個珠狀物,以及在所述第二擴散部件與所述第三擴散部件之間的具有與所述第二擴散部件和所述第三擴散部件的折射率不同的折射率的第三粘合層,所述第三擴散部件和所述第三擴散部件各自包括所述多個珠狀物。因此,具有的優(yōu)點在于:從下側(cè)入射的光可以在第一擴散部件和第一粘合層的界面處、在第二擴散部件和第一粘合層的界面處、在第二擴散部件和第三粘合層以及在第三擴散部件和第三粘合層的界面處被折射并擴散。
此外,在本公開的實施方式中,下偏振器、擴散片和棱鏡片已經(jīng)被集成并且已經(jīng)在LCD面板下方合并。因此,具有的優(yōu)點在于:因為可以省略單獨的光學膜并且可以減小背光單元的厚度,所以可以盡可能地使LCD變薄。
下面描述關于根據(jù)比較例和本公開的實施方式的LCD的光學特性的實驗數(shù)據(jù)。圖15是示出比較例1的液晶顯示裝置的截面圖。圖16是示出根據(jù)比較例2的液晶顯示器的截面圖。圖17是示出根據(jù)本公開的實施方式的液晶顯示器的截面圖。圖18示出了根據(jù)比較例1的液晶顯示器的白色圖像。圖19示出了根據(jù)比較例2的液晶顯示器的白色圖像。圖20示出了根據(jù)本公開的實施方式的液晶顯示器的白色圖像。
在根據(jù)比較例1的LCD中,上偏振器位于LCD面板的頂表面上。下偏振器通過粘合層附接到LCD面板的底表面,該下偏振器附接有其中插入芯層的上保護層和下保護層。擴散片和兩個棱鏡片位于LCD面板下方,從而形成LCD。
在根據(jù)比較例2的LCD中,上偏振器位于LCD面板的頂表面上。下偏振器通過粘合層附接到LCD面板的底表面,該下偏振器附接有其中插入芯層的上保護層和下保護層。擴散片通過粘合層附接到下偏振器的底表面。棱鏡片附接到擴散片的底表面。單獨的棱鏡片不附接到另一片,從而形成LCD。
根據(jù)本公開的實施方式的LCD是根據(jù)本公開的第一實施方式的圖5的LCD。
圖18示出了在比較例1的LCD中,LCD面板下方的光學膜具有930μm的總厚度,并且在白色圖像中不生成波紋現(xiàn)象。圖19示出了在比較例2的LCD中,LCD面板下方的光學膜具有935μm的總厚度,并且在白色圖像中生成了波紋現(xiàn)象(Moire phenomenon)。相反,圖20示出在根據(jù)本公開的實施方式的LCD中,LCD面板下方的光學膜具有545μm的總厚度,并且在白色圖像中不生成波紋現(xiàn)象。
根據(jù)結果,與擴散片和棱鏡片已分離的比較例1相比,根據(jù)本公開的實施方式的LCD可以減小385μm的厚度。此外,與擴散片和棱鏡片粘合在一起的比較例2相比,根據(jù)本公開的實施方式的LCD不生成波紋現(xiàn)象并且可以減小390μm的厚度。
如上所述,在根據(jù)本公開的實施方式的光學膜中,通過在包括多個珠狀物的擴散部件之間形成折射率與擴散部件的折射率不同的粘合層來制造擴散片。因此,具有以下優(yōu)點:從下側(cè)入射的光可以在擴散部件的界面處以及在粘合層的界面處折射并擴散。
此外,根據(jù)本公開的實施方式的LCD具有的優(yōu)點在于:因為該LCD包括擴散片并且確保擴散片的霧度,所以其可以防止波紋現(xiàn)象。
此外,在本公開的實施方式中,下偏振器、擴散片和棱鏡片已經(jīng)被集成并且已經(jīng)在LCD面板下方合并。因此,具有的優(yōu)點在于:可以盡可能地使LCD變薄,因為可以省略單獨的光學膜并且可以減小背光單元的厚度。
雖然已經(jīng)參考其多個說明性實施方式描述了實施方式,但是應當理解,本領域技術人員可以設計出落入本公開的原理的范圍內(nèi)的許多其它修改和實施方式。更具體地說,在本公開、附圖和所附權利要求的范圍內(nèi),可以對主題組合布置的組成部分和/或布置進行各種變化和修改。除了組成部件和/或布置中的變化和修改之外,替代使用對于本領域技術人員也將是顯而易見的。