用於降低色偏的濾光器和具有該濾光器的液晶顯示器的製作方法
2023-05-17 07:09:16 1
專利名稱：用於降低色偏的濾光器和具有該濾光器的液晶顯示器的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於液晶顯示器(IXD)的濾光器和具有該濾光器的IXD，更具體地，涉及這樣的用於降低色偏的濾光器其中提供有具有陰刻(engraved)或陽刻(raised)的透鏡部的色偏降低層以及外部光阻擋層以降低依賴於視角的色偏，以及具有該濾光器的LCD。
背景技術：
響應於高度發達的信息社會的出現，有關圖像顯示的組件和裝置已得到很大改進並被迅速地傳播。在這些組件和裝置當中，圖像顯示裝置已廣泛地分布用於電視(TV)、個人 計算機(PC)顯示器等。此外，正在嘗試同時增大這種顯示裝置的尺寸和減小其厚度。—般而目，液晶顯不器(LCD)是一種平板顯不器，並利用液晶顯不圖像。因為LCD與其它顯示裝置相比具有重量輕、驅動電壓低以及功耗低的優點，因此在整個工業中被廣泛使用。圖I是示意性地示出IXD 100的基本結構和工作原理的概念圖。以示例方式參照常規的垂直排列(VA)IXD，兩個偏振膜110和120被布置使得它們的光軸取向相互垂直。具有雙折射特性的液晶分子150被插入並布置在塗有透明電極140的兩個透明基板130之間。當從電源單元180施加電場時，液晶分子移動，並垂直於電場排列。從背光單元發出的光在穿過第一偏振膜120之後被線偏振。如圖I的左側所示，在不供電時，液晶分子與基板保持垂直。因此，處於線偏振狀態的光被光軸垂直於第一偏振膜120的光軸的第二偏振膜110阻擋。同時，如圖I的右側所示，當通電時，電場造成液晶分子水平排列，使得它們在兩個正交的偏振膜110和120之間平行於基板。因此，來自第一偏振膜的線偏振光，在到達第二偏振膜之前穿過液晶分子時，被轉換為偏振被旋轉90度的另一種線偏振光、圓偏振光或橢圓偏振光。然後該轉換的光能夠穿過第二偏振膜。通過調節電場的強度可從垂直取向到水平取向逐漸改變液晶的取向，從而允許控制光發射的強度。圖2是示出了依賴於視角的液晶的取向和光透射率的概念圖。當液晶分子在像素220內以預定方向排列時，液晶分子的取向隨視角變化而變化。當從左前方(210)觀看時，液晶分子看起來像是它們大致沿水平取向212排列，且屏幕相對較亮。當從前方沿線230觀看時，看到液晶分子沿取向232排列，該取向與像素220內部的取向相同。另外，當從左前方(250)觀看時，液晶分子看起來像是它們大致沿垂直取向252排列，並且屏幕稍暗。
因此，由於LCD的光的強度和顏色隨視角變化而變化，因而與其它自發發光的顯示器相比，LCD的視角受到了極大的限制。為了增大視角，已經實施了大量研究。圖3是示出減小對比度和色偏依賴於視角的變化的常規嘗試的概念圖。參照圖3，像素被分成兩個像素部分，即第一像素部分320和第二像素部分340，這兩個像素部分中的液晶的取向互相對稱。依賴觀看者的觀看方向，或者可以看到如第一像素部分320中所示取向的液晶，或者可以看到如第二像素部分340中所示取向的液晶。到達觀看者的光的強度是兩個像素部分的光的總強度。當從左前方(310)觀看時，第一像素部分320中的液晶分子看起來好像是它們沿水平取向312排列，並且第二像素部分320中的液晶分子看起來好像是它們沿垂直取向314排列。因此，第一像素部分320使屏幕看起來亮。類似地，當從右前方(350)觀看時，第一像素部分320中的液晶分子看起來好像是它們沿垂直取向352排列，並且第二像素部分340中的液晶分子看起來好像是它們沿水平取向354排列。那麼，第二像素部分340可使得屏幕看起來亮。另外，當從前方觀看時，看到液晶分子沿取向332和334排列，這與像素部分 320和340內部的取向相同。因此，即使在視角改變時，觀看者觀察到的屏幕的亮度仍保持相同或類似，並且關於屏幕的垂直中心線對稱。因此，這使得可減小對比度和色偏依賴於視角的變化。圖4是示出用於減小對比度和色偏依賴於視角的變化的另一種常規方法的概念圖。參照圖4，增加了具有雙折射特性的光學膜420。光學膜420的雙折射特性與在LCD面板的像素440內部的液晶分子的雙折射特性相同，且與液晶分子的取向對稱。歸因於像素440內部的液晶分子的取向和光學膜的雙折射特性，到達觀看者的光的強度是來自光學膜420和像素440的光的總強度。具體地，當從左前方(410)觀看時，像素440內部的液晶分子看起來好像是它們沿水平取向414排列，並且由光學膜420產生的虛像液晶看起來好像是它們沿垂直取向412排列。所得到的光的強度是來自光學膜420和像素440的光的總強度。類似地，當從右前方(450)觀看時，像素440內部的液晶分子看起來好像是它們沿垂直取向454排列，並且由光學膜420產生的虛像液晶看起來好像是它們沿水平取向452排列。所得到的光的強度是來自光學膜420和像素440的光的總強度。另外，當從前方觀看時，看到液晶分子沿取向434和432排列，這分別與像素440內部的取向以及光學膜420的雙折射取向相同。然而，即使採用上述方法，如圖5所示，隨視角變化仍會出現色偏，且當視角增大時顏色改變。另外，相關技術的光學膜和顯示裝置，尤其是扭曲向列(TN)模式IXD，具有伽馬曲線失真和灰度反轉的問題。在該發明背景部分中所公開的信息僅用於加強對本發明的背景的理解，不應該被視作是承認或任何形式的暗示該信息形成了對本領域技術人員來說已知的現有技術。
發明內容
本發明的各個方面提供可降低響應於視角的增大而出現的色偏的用於液晶顯示器(LCD)的濾光器，以及具有該濾光器的LCD。
還提供可在降低色偏的同時防止幻影和起霧的用於LCD的濾光器，以及具有該濾光器的IXD。還提供可減輕伽馬曲線失真和灰度反轉的用於LCD的濾光器，以及具有該濾光器的 LCD。還提供可在減輕亮室對比度(BRCR)降低的同時防止由於外部光而出現起霧的用於LCD的濾光器，以及具有該濾光器的LCD。根據下面的描述本發明的特定示例性實施例的上述和其它方面、特徵和優點對於具有本領域普通技術的人員來說將更加明顯。在本發明的一個方面，提供用於在LCD中降低色偏的濾光器，該濾光器被布置在IXD的顯示面板的前方。濾光器包括色偏降低層和外部光阻擋層。色偏降低層包括基底層 和多個陰刻或陽刻的透鏡部，透鏡部形成在基底層上以使透鏡部彼此隔開。從顯示面板發出的光由於液晶分子的雙折射特性而具有依賴於視角的不同顏色以及一灰度級。透鏡部使入射到透鏡部的每一個上的一部分光擴散，從而使該部分光與從相鄰透鏡部之間穿過的另一部分光混合。外部光阻擋層包含光吸收材料。在示例實施例中，光吸收材料是吸收所有可見光波長的黑色材料。根據本發明的示例實施例，可以通過降低響應於視角的增大而出現的色偏而增大視角並改善顯示裝置的圖像質量。另外，根據本發明的示例實施例，可以在降低色偏的同時減輕幻影和起霧。另外，根據本發明的示例實施例，可以減輕伽馬曲線失真和灰度反轉。另外，根據本發明的示例實施例，可以在減輕BRCR降低的同時防止由於外部光而出現起霧。本發明的方法和設備具有其它的特徵和優點，這些特徵和優點根據被合併於此並且在以下對本發明的詳細描述中一起用於解釋本發明的特定原理的附圖而變得明顯，或更詳細地記載在這些附圖中。
圖I是示意性地示出液晶顯示器(IXD)的基本結構和工作原理的概念圖；圖2是示出液晶依賴於視角的取向和光透射率的概念圖；圖3是示出減小對比度和色偏依賴於視角的變化的常規嘗試的概念圖；圖4是示出減小對比度和色偏依賴於視角的變化的另一種常規嘗試的概念圖；圖5是示出其上未安裝本發明的光學膜的LCD的依賴於視角的色偏的圖；圖6至圖8是示出根據比較示例的色偏降低層的截面圖；圖9是示出製造根據比較示例的色偏降低層的方法的視圖；圖10是示出透鏡部的深度-寬度比與色偏降低率之間的關係的視圖；圖11是示出透鏡部的間隔-節距(spacing to pitch)比與色偏降低率之間的關係的視圖；圖12是示出透鏡部的間隔-節距比與透射率之間的關係的視圖；圖13至圖18是示出透鏡部的截面形狀與幻影之間的關係的視圖；圖19至圖24是示出通過將根據比較示例的色偏降低層布置得使其緊密接觸顯示面板而可減輕幻影和起霧的視圖；圖25是示出通過將根據比較示例的粘性色偏降低層附接到在超級圖案化垂直排列(S-PVA)模式LCD TV中的具有圖5中所示的色偏的顯示面板然後測量色偏降低率所得到的結果的圖；圖26是示出在不具有根據比較示例的粘性色偏降低層的超級平面內切換(S-IPS)模式IXD TV中的色偏的圖；圖27是示出通過將根據比較示例的粘性色偏降低層附接到位於圖26的IXD TV中的顯示面板然後測量色偏降低率所得到的結果的圖；圖28至圖31是示出根據比較示例的色偏降低層在採用冷陰極螢光燈(CCFL)背光單元(BLU)和扭曲向列(TN)面板的IXD顯示器(型號B2440MH)中減小色偏、灰度反轉以及伽馬曲線失真的圖；
圖32至圖35是示出根據比較示例的色偏降低層在採用發光二極體(LED) BLU和TN面板的LCD顯示器(型號BX2440)中減小色偏、灰度反轉以及伽馬曲線失真的圖；圖36至圖39是示出根據比較示例的色偏降低層在採用S-PVA面板的46英寸的IXD TV (型號LH46CSPLBC)中減小色偏和伽馬曲線失真的圖；圖40至圖42是示出透鏡部的尺寸與幻影之間的關係的視圖；圖43是示出透鏡部的尺寸與雲紋現象之間的關係的視圖；以及圖44是示意性地示出根據本發明的示例性實施例的用於降低色偏的濾光器的截面圖。
具體實施例方式現在將詳細參考本發明的各種實施例，其示例在附圖中圖示並且在下面進行描述。雖然結合其示例性實施例來描述本發明，但應當理解的是，本描述並不旨在將本發明限制於那些示例性實施例。相反，本發明旨在不僅覆蓋示例性實施例，而且還覆蓋可包含於所附權利要求所限定的本發明的精神和範圍之內的各種替代、修改、等同和其它實施例。比較示例下面將給出比較示例的描述。首先描述在本發明中降低色偏的原理，然後描述利用色偏降低層防止幻影和起霧的機理。還描述色偏降低層如何有效減小伽馬曲線失真和灰度反轉。圖6和圖7是示出根據比較示例的色偏降低層的截面圖。色偏降低層20通常被布置在顯示面板10的前方。如圖中所示，色偏降低層20包括基底層21和透鏡部23。基底層21被形成為透光材料層。基底層21可由透明聚合物樹脂製成，特別是紫夕卜(UV )可固化透明樹脂。通過將基底層21陰刻或陽刻至預定深度或高度而形成透鏡部23。透鏡部23通過將入射到其上的光折射而降低色偏。透鏡部23可利用顏色混合效應來減小響應於視角增加而發生的顏色改變。通過將透鏡部之間的寬度減小到小於透鏡部的間隔，可允許沿垂直於顯示面板的平面的方向發出的更多的光穿過。透鏡部用於改變垂直於顯示面板的平面發出的一部分光的方向，使其不再垂直於顯示面板的平面，並用於改變最初發出的並不垂直於顯示面板的平面的部分光的方向，使其垂直於顯示面板的平面發出。也就是說，透鏡部可以通過基於視角改變光的方向而引起顏色混合，從而降低色偏。透鏡部23可具有從以下的但不限於此的圖案中選擇的圖案具有多邊形截面的條紋、具有多邊形截面的波紋(wave)、具有多邊形截面的矩陣(matrix)、具有多邊形截面的蜂窩狀(honeycomb)、具有多邊形截面的點(dot)、具有半圓形截面的條紋、具有半圓形截面的波紋、具有半圓形截面的矩陣、具有半圓形截面的蜂窩狀、具有半圓形截面的點、具有半橢圓形截面的條紋、具有半橢圓形截面的波紋、具有半橢圓形截面的矩陣、具有半橢圓形截面的蜂窩狀、具有半橢圓形截面的點、具有半卵形(semi-oval)截面的條紋、具有半卵形截面的波紋、具有半卵形截面的矩陣、具有半卵形截面的蜂窩狀以及具有半卵形截面的點。這裡，術語「多邊形截面」可包括但不限於三角形、梯形以及四邊形截面。另外，術語「半卵形截面」可包括除圓弧和橢圓弧之外的曲線輪廓。而且，術語「半圓形截面」、「半橢 圓形截面」以及「半卵形截面」不限於通過將圓形、橢圓形或卵形精確地分成兩個部分而得到的形狀，而是包括其中透鏡部的截面輪廓的一部分包括圓弧、橢圓弧或拋物線的形狀。也就是說，「半橢圓形截面」可具有有兩個橢圓弧側邊以及線性底邊的形狀。比較示例的色偏降低層不限於上述形狀，而可以具有各種其它的形狀。具有兩側對稱的截面的形狀是優選的。另外，條紋構成的圖案也可包括各種圖案，例如水平條紋圖案、豎直條紋圖案等。水平條紋圖案在補償豎直視角上有效。如圖7中所示，豎直條紋圖案在補償水平視角上有效。為了防止雲紋現象，透鏡部23可被形成為相對於基底層21的邊緣具有預定的偏角。例如，在條紋圖案中，條紋可相對於水平或豎直方向具有預定的傾斜角度。優選地，如圖7中所示，透鏡部23周期性地形成在基底層21的一個表面上。透鏡部23彼此隔開且互相平行。雖然圖6示出了其中將透鏡部23陰刻在基底層21內的示例，但透鏡部23不限於此。可替代地，透鏡部可以是位於基底層上的陽刻部。透鏡部可形成在基底層的面向顯示面板的後表面上，也可形成在基底層的面向觀看者的前表面上。另外，透鏡部可形成在基底層的兩個表面上。這裡，多個透鏡部形成為使它們彼此隔開。這表示多個透鏡部形成在光學膜的截面上以使它們彼此隔開，還表示在相鄰的透鏡部之間呈現允許光透過的基底層的平坦表面。因此，具有預定圖案，例如具有半橢圓形截面的矩陣的透鏡部，當從觀看者角度觀看它們時，看起來像具有矩陣圖案的單個透鏡結構，而在光學膜的截面上透鏡部看起來彼此隔開。因此，本發明的透鏡部可以採用這種布置。圖9是示出用於製備根據比較示例的色偏降低層的方法的視圖。在底層25上可形成基底層21。底層25優選為透明的樹脂薄膜或UV可透過的玻璃基板。可利用的用於底層的材料的示例可包括但不限於聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)以及三醋酸纖維素(TAC)。底層的折射率優選與基底層的折射率相同，但本發明不限於此。
製備透鏡部23的方法包括將UV固化樹脂塗覆在底層25的一個表面上的步驟，以及在將UV線照射到UV固化樹脂的同時利用表面上具有與透鏡部圖案相反的圖案的成形軋輥在UV固化樹脂中形成陰刻的凹槽的步驟。之後，通過使UV線照射到UV固化樹脂上完成具有透鏡部23的基底層21的製備。然而，比較示例的色偏降低層並不限於此，而是基底層的凹槽可以利於各種方法形成，例如使用熱塑樹脂的熱壓、注入熱塑樹脂或熱固樹膠的注模法，等等。圖10是示出透鏡部的深度(D)-寬度(W)比與色偏降低率之間的關係的視圖。通過人眼可識別的色偏度Au』 V』為0. 004以上。具有最佳色偏特性的超級平面內切換(S-IPS)顯示面板在從0度到60度範圍變化的視角下展現出0. 02的最大色偏Au』 V』。因此，為了實現通過人眼可識別的色偏降低，色偏降低幅度需要為20%以上(即最大Au』 v』需要為0.016以下)。從圖10的曲線圖可看出，為了使色偏降低20%以上，透鏡部的深度-寬度比需要是0. 25以下。另外，如果透鏡部的深度-寬度比超過6，則將不可能利用形成透鏡部的通常方法來製造該薄膜。因此，透鏡部的深度-寬度比需要為6以下。 圖11是示出透鏡部的間隔(C)-節距(P)比與色偏降低率之間的關係的視圖。同樣地，根據圖11的曲線圖，為使色偏降低20%以上，透鏡部的間隔-節距比需要為0. 95以下。圖12是示出透鏡部的間隔(C)-節距(P)比與透射率之間的關係的視圖。如圖12的曲線圖中所示，透鏡部的間隔-節距比越大，膜的光透射率就越大。具有50%以上的光透射率的膜可實施為商業產品。因而，為了使透射率為50%以上，透鏡部的間隔-節距比需要為0.5以上。因此，圖11和圖12中所示的曲線圖示出了透鏡部的間隔-節距比優選在從0. 5到0. 95的範圍內。圖13至圖18是示出透鏡部的截面形狀和幻影之間的關係的視圖。如圖13中所示，當改變透鏡部(寬為27 U m、深為81 ii m以及節距為90 U m)的曲率時觀察到幻影的出現。可理解的是，具有半橢圓形截面的透鏡部最有效地防止幻影。當形狀從半橢圓形到三角形變化時，即曲率減小時，可更加清楚地觀察到幻影(假像)。圖14至圖18是示出與原始圖像的亮度分布相比幻影的亮度分布的視圖。圖19至圖21是示出當用於降低色偏的光學膜與顯示面板隔開時出現幻影和起霧的視圖。如圖19中所示，當根據比較示例的色偏降低層安裝在顯示面板的前方時，將色偏降低層與顯示面板隔開的越遠，則使得幻影看起來越明顯。圖20是示出當色偏降低層被布置以使其與顯示面板隔開時出現幻影的視圖。幻影使顯示面板上的圖像失真。因此需要可降低色偏而不產生幻影的解決方案。另外，當色偏降低層被設置為使得其與顯示面板隔開時，不僅出現上述幻影問題，而且還出現起霧的問題，如圖21中所示，這是因為透鏡部使從顯示面板反射和從透鏡部之間的平面反射的光擴散。也就是說，入射到色偏降低層和顯示面板上的光從色偏降低層和空氣(即色偏降低層和顯示面板之間的空氣)之間的界面和從空氣和顯示面板之間的界面反射一次或多次，然後入射到透鏡部上。該現象降低了亮室對比度(BRCR)，從而降低了顯示裝置可視性。因此，需要一種可防止在色偏降低層中出現幻影和起霧的解決方案。
圖22至圖24是示出用於在根據比較示例的色偏降低層中消除幻影和起霧的解決方案的視圖。圖22是示意性示出根據比較示例的顯示裝置的視圖，圖23是示出幻影從圖21中所示的顯示裝置被消除的視圖，圖24是示意性示出了根據比較示例的顯示裝置的視圖。可通過使色偏降低層緊密接觸顯示面板而消除幻影和起霧。例如，可如圖22中所示通過藉助於粘合劑31將色偏降低層附接到顯示面板或如圖24中所示通過形成本身具有粘性特性的材料的基底層使得該基底層直接附接到顯示面板來防止幻影和起霧並改善透射率。另外，還可簡單地使色偏降低層緊密接觸顯示面板而無需將其粘合到顯示面板，以使在色偏降低層和顯示面板之間沒有空氣隙。當色偏降低層緊密接觸顯示面板時，因為幻影和原始圖像之間的間隙非常小，所以難以將幻影和原始圖像區別開。這裡，為了降低起霧，還優選地，透鏡部指向顯示面板而不是指向觀看者。(這在當色偏降低層與顯示面板隔開時是相同的。)這裡，粘性基底層可由UV固化透明彈性體製成，以使得其可容易地被直接附接到 顯示面板。基底層的可用材料可以包括但不限於丙烯酸彈性體、矽基彈性體(聚二甲基矽氧烷PDMS)、聚氨酯基彈性體、聚乙烯醇縮丁醛(PMB)彈性體、乙烯一醋酸乙烯(EVA)基彈性體、聚氯乙烯醚(PVE)基彈性體、飽和無定形聚酯基彈性體、密胺樹脂基彈性體等。下面的表I顯示通過測量在色偏降低層與顯示面板隔開的顯示裝置中和在圖22中所示的顯示裝置中的起霧所獲得的結果。表I
j 在.....60..度的視角......
拔口
十幹Htf
處測得的亮度
黑色面板1.73尼特
具有截面為半摘圓形的透鏡部的顯示面板/空氣/IK 12.27尼特具有…截面為不■彳晴面石的透■鏡部的顯示面板,psA""^ 2:58尼特顯示面板/空氣/PET膜3.87尼特利用具有240勒克斯的發光體D65作為外部光源，通過將樣品附接到黑色基板，然後在與左右成60度的水平視角處測量被反射的光的亮度而進行測量。由於外部光源位於比樣品高的地方，因此從樣品下方可觀察到鏡面反射，且從所有方向可觀察到不規則反射。因此，由外部光源所造成的反射起霧是通過在60度的水平視角處而不是從樣品下方檢測不規則反射的光而測量的。當色偏降低層粘結(或直接附接)到顯示面板時，測得反射起霧為2. 58尼特，其與當色偏降低層與顯示面板隔開以由此形成介於其間的空氣隙時相比是非常小的。可以得出，甚至與使用沒有透鏡部的簡單PET膜的情況相比，也更明顯地降低了反射起霧。圖25是示出了通過將根據比較示例的粘性色偏降低層(其中透鏡部具有寬為30 u m、深為60 u m、節距為83 y m的半橢圓形截面)附接到S-PVA模式IXD TV中的具有圖5中所示的色偏的顯示面板並然後測量色偏降低率所得到的結果的曲線圖。在圖25中色偏降低率為52%。圖26是示出在不具有根據比較示例的色偏降低層的S-IPS模式LCD TV中的色偏的曲線圖，圖27是示出通過將根據比較示例的粘性色偏降低層(其中透鏡部具有寬為30 u m、深為60 u m、節距為83 y m的半橢圓形截面)附接到位於圖30的IXD TV中的顯示面板並然後測量色偏降低率所得到的結果的曲線圖。色偏降低率為50%。另外，從TN模式IXD也可獲得降低色偏的效果。尤其是，如下所述，TN模式IXD可獲得減輕灰度反轉的效果。圖28至圖31是示出根據比較示例的色偏降低層在採用CCFL BLU和TN面板的 LCD顯示器(型號B2440MH)中減小色偏、灰度反轉以及伽馬曲線失真的曲線圖。為了測量色偏減小的程度，利用SS320測角計作為測量裝置。通過在從0到60度角範圍內以10度的間隔變化的垂直視角處測量色坐標、然後將色坐標轉換為色偏而得到圖28。通過直接將色偏降低層樣品附接到顯示面板、然後以相同的方式測量和轉換而得到圖29。可以看到，色偏降低率為25. 5% (上)和65. 4% (下)。為了測量灰度反轉和伽馬曲線失真的減輕程度，利用CS-1000作為測量裝置。通過在0度(前方)、30度以及60度的垂直視角處測量關於W、R、G以及B的灰度級的亮度而得到圖30。通過直接將色偏降低層樣品附接到顯示面板、然後以相同的方式測量而得到圖31。可以看到，當使用色偏降低層時，因為伽馬曲線線性的恢復而減輕了灰度反轉，明顯減小了依賴於角度的伽馬曲線之間的區別，以及減輕了伽馬曲線失真。圖32至圖35是示出根據比較示例的色偏降低層在採用LED BLU和TN面板的IXD顯示器(型號BX2440)中減小色偏、灰度反轉以及伽馬曲線失真的曲線圖。為了測量色偏降低的程度，利用SS320測角計作為測量裝置。通過在從0到60度角範圍內以10度的間隔變化的垂直視角處測量色坐標、然後將色坐標轉換為色偏而得到圖32。通過直接將色偏降低層樣品附接到顯示面板、然後以相同的方式測量和轉換而得到圖33。可以看到，色偏降低率為30. 9% (上)和63. 5% (下)。為了測量灰度反轉和伽馬曲線失真的減輕程度，利用CS-1000作為測量裝置。通過在30度以及60度的垂直視角處測量關於W、R、G以及B的灰度級的亮度而得到圖34。通過直接將色偏降低層樣品附接到顯示面板、然後以相同的方式測量而得到圖35。可以看至IJ，當使用色偏降低層時，因為伽馬曲線線性的恢復而減輕了灰度反轉，明顯減小了依賴於角度的伽馬曲線之間的區別，以及減輕了伽馬曲線失真。圖36至圖39是示出根據比較示例的色偏降低層在採用S-PVA面板的46英寸的IXD TV (型號LH46CSPLBC)中減小色偏和伽馬曲線失真的曲線圖。為了測量色偏降低的程度，利用SS320測角計作為測量裝置。通過在從0到60度角範圍內以10度的間隔變化的水平觀看角處測量色坐標、然後將色坐標轉換為色偏而得到圖36。通過直接將色偏降低層樣品附接到顯示面板、然後以相同的方式測量和轉換而得到圖37。可以看到，色偏降低率為48. 7% (左)和53. 7 (右)。為了測量伽馬曲線失真的減輕程度，利用CS-1000作為測量裝置。通過在30度以及60度的垂直觀看角處測量關於W、R、G以及B的灰度級的亮度而得到圖38。通過直接將色偏降低層樣品附接到顯示面板、然後以相同的方式測量而得到圖39。可以看到，當使用色偏降低層時，明顯減小了依賴於角度的伽馬曲線之間的區別。圖40至圖42是示出透鏡部的尺寸與幻影之間的關係的視圖，圖43是示出透鏡部的尺寸與雲紋現象之間的關係的視圖。通過將用於降低色偏的色偏降低膜(其中其透鏡部具有45 Pm以下的節距)設置成使其與顯示面板緊密接觸，可防止幻影。優選地，在滿足上述深度-寬度比和間隔-節距比二者的同時，透鏡部具有45 y m以下的節距。如果透鏡部的節距小於0. 01 u m,則透鏡部的效果不明顯，這是因為它們用作像是折射率介於光學膜的折射率與空氣的折射率之間的膜，而不是實現上述由於光的反射、折射和散射而導致的顏色混合。因此，透鏡部的節距優選地為0. Oliim以上。下面的表2顯示各個樣品的透鏡部的尺寸。此處，透鏡部具有相同的深度-寬度 比和相同的間隔-節距比。表權利要求
1.一種用於在液晶顯示器中降低色偏的濾光器，所述濾光器被布置在所述液晶顯示器的液晶顯示面板的前方，在所述液晶顯示器中，從所述液晶顯示面板發出的光由於液晶分子的雙折射特性而具有依賴於視角的不同顏色和一灰度級，所述濾光器包括 色偏降低層；和 外部光阻擋層， 其中所述色偏降低層包括基底層和多個陰刻或陽刻的透鏡部，所述透鏡部形成在所述基底層上以使所述透鏡部彼此隔開，所述透鏡部使入射到所述透鏡部的每一個上的一部分光擴散，從而使所述部分光與從所述透鏡部的相鄰透鏡部之間穿過的另一部分光混合，並且 其中所述外部光阻擋層包括光吸收材料。
2.根據權利要求I所述的濾光器，其中所述光吸收材料包括吸收所有可見光波長的黑色材料。
3.根據權利要求2所述的濾光器，其中所述外部光阻擋層的透射顏色的色坐標為在D65光源情況下，L*小於或等於50，a*和b*的範圍從-30到+30。
4.根據權利要求I所述的濾光器，其中所述光吸收材料包括碳黑。
5.根據權利要求I所述的濾光器，其中所述光吸收材料包含於所述基底層中，並且所述外部光阻擋層為所述基底層。
6.根據權利要求I所述的濾光器，其中所述外部光阻擋層包括混合於樹脂中的所述光吸收材料。
7.根據權利要求I所述的濾光器，其中所述外部光阻擋層包括混合於粘合劑中的所述光吸收材料。
8.根據權利要求I所述的濾光器，其中所述外部光阻擋層設置在所述色偏降低層的前方。
9.根據權利要求I所述的濾光器，進一步包括底層，其中 所述色偏降低層為直接塗覆在所述底層的後表面上的塗層，並且 所述外部光阻擋層是直接塗覆在所述底層的前表面上的塗層。
10.根據權利要求I所述的濾光器，其中所述透鏡部各自的截面包括橢圓弧。
11.根據權利要求I所述的濾光器，其中所述基底層自身具有粘性。
12.根據權利要求I所述的濾光器，其中所述透鏡部具有等於或大於0.25的深度-寬 匕匕。
13.根據權利要求I所述的濾光器，其中所述透鏡部具有從0.5到0. 95的間隔-節距比。
14.根據權利要求I所述的濾光器，其中所述透鏡部具有小於或等於45y m的節距。
15.一種液晶顯示器，包括如權利要求I所述的用於降低色偏的濾光器。
16.根據權利要求15所述的液晶顯示器，其中所述用於降低色偏的濾光器的所述透鏡部形成在所述基底層的面向所述液晶顯示面板的後表面上。
17.根據權利要求15所述的液晶顯示器，其中所述用於降低色偏的濾光器與所述液晶顯示面板緊密接觸。
全文摘要
本發明提供用於降低色偏的濾光器和具有該濾光器的液晶顯示器。在LCD的顯示面板的前方布置有用於降低色偏的濾光器。該濾光器包括色偏降低層和外部光阻擋層，色偏降低層包括基底層和在基底層上形成的多個陰刻或陽刻的透鏡部，以使透鏡部彼此隔開。從顯示面板發出的光由於液晶分子的雙折射特性而具有依賴於視角的不同顏色和一灰度級。透鏡部使入射到透鏡部上的一部分光擴散，使得該部分光與從相鄰透鏡部之間穿過的另一部分光混合。外部光阻擋層包含光吸收材料，該光吸收材料是吸收所有可見光波長的黑色材料。
文檔編號G02B1/10GK102799016SQ20121016681
公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月25日 優先權日2011年5月27日
發明者李鎮壎, 廉智允, 樸承元, 孫仁成, 鄭相澈 申請人:三星康寧精密素材株式會社