專利名稱：透明液晶顯示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及透明液晶顯示設(shè)備，更具體地涉及設(shè)置有增強(qiáng)視角特性的補(bǔ)償膜的透 明液晶顯示設(shè)備。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著對(duì)信息顯示的興趣的增加和對(duì)使用便攜式信息媒體的日益增長(zhǎng)的需 求，以及積極地進(jìn)行對(duì)用于替代傳統(tǒng)的顯示器(如陰極射線管(CRT))的重量輕、外形薄的 平板顯示器(FPD)的研究和商業(yè)化。具體地，在這樣的FPD中，液晶顯示器(LCD)為使用 液晶分子的光學(xué)各向異性顯示圖像的設(shè)備，由于其卓越的分辨率、色彩展現(xiàn)和圖像質(zhì)量等， IXD已經(jīng)被有效地應(yīng)用于筆記本、臺(tái)式監(jiān)視器等。另一方面，對(duì)透明顯示設(shè)備的研究也已經(jīng)在積極地進(jìn)行，該透明顯示設(shè)備除了能 夠在其上實(shí)現(xiàn)圖像外，還使得其后面的對(duì)象可見(jiàn)。這樣的透明顯示設(shè)備可以應(yīng)用于車前玻 璃或房屋玻璃，以提供用戶期望的信息。因此，對(duì)這樣的透明顯示設(shè)備的應(yīng)用有望會(huì)顯著地 增加。通常，對(duì)于透明顯示設(shè)備，可以使用利用自發(fā)光的有機(jī)發(fā)光顯示設(shè)備等。但是，在有機(jī)發(fā)光顯示設(shè)備的情況下，其顯示設(shè)備可以被制為僅是透明的，由此不 可能會(huì)開(kāi)啟會(huì)關(guān)閉其透明度，以使得該顯示設(shè)備透明或在其上實(shí)現(xiàn)圖像。并且，存在各種問(wèn) 題，如低產(chǎn)量、難于制作大尺寸顯示器以及低的可靠性等。結(jié)果，需要發(fā)展能夠?qū)崿F(xiàn)高產(chǎn)量、大尺寸顯示器、高可靠性并能夠?qū)崿F(xiàn)寬視角、高 亮度、高對(duì)比度和全色彩的液晶顯示設(shè)備來(lái)作為透明顯示設(shè)備，但液晶顯示設(shè)備并不能用 作透明顯示設(shè)備。然而，液晶顯示器并不能自發(fā)地發(fā)光，而是通過(guò)使用背光的光來(lái)實(shí)現(xiàn)圖 像，因?yàn)閼?yīng)當(dāng)在液晶面板的后表面設(shè)置非透明的背光單元，并還分別在液晶面板的前表面 和后表面設(shè)置偏振板，以控制光的透射。具體地，當(dāng)在液晶面板中驅(qū)動(dòng)液晶時(shí)，分別設(shè)置在 液晶面板的前表面和后表面的偏振板允許光從中透過(guò)，但在液晶沒(méi)有被驅(qū)動(dòng)時(shí)光處于非透 明狀態(tài)，因此不能實(shí)現(xiàn)透明顯示。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明被設(shè)計(jì)為解決前述的問(wèn)題，并且本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種液晶顯示 設(shè)備，其中設(shè)置液晶面板的補(bǔ)償膜來(lái)改變光的偏振狀態(tài)，由此增強(qiáng)視角特性。為了實(shí)現(xiàn)前述目的，一種透明液晶顯示設(shè)備可以包括液晶面板；光源，其設(shè)置在 所述液晶面板的下部的一側(cè)，用于發(fā)光；第一偏振板，其用于使從所述光源發(fā)出的光偏振； 導(dǎo)光板，其設(shè)置在所述液晶面板的下部，用于將由所述第一偏振板沿軸向偏振至所述導(dǎo)光 板的側(cè)面的光進(jìn)行全反射以將光提供給所述液晶面板，并使從下方向進(jìn)入的自然光從中透 射通過(guò)；第二偏振板，其設(shè)置在所述液晶面板的上部，用于控制透射過(guò)所述液晶面板的偏振 光的量；以及第一正A膜，其設(shè)置在所述液晶面板的下部，用于改變通過(guò)所述導(dǎo)光板提供給 所述液晶面板的光的偏振狀態(tài)，所述第一正A膜的水平方向相位差值(Re)約為100-150nm。
所述第一正A膜的光軸可以平行于所述第二偏振板的光軸，并且所述液晶面板的 摩擦方向可以垂直于所述第二偏振板的光軸。此外，具有約80-200nm的相位差值的三乙酰纖維素可以設(shè)置在所述第一正A膜和 所述液晶面板之間，并且其還可以包括第二正A膜，其具有約100-150nm的水平方向相位 差值(Re)并設(shè)置在所述液晶面板和所述第二偏振板之間，以改變從所述液晶面板輸出的 光的偏振狀態(tài)；以及三乙酰纖維素，其具有約80-200nm的相位差值并設(shè)置在所述第二正A 膜和所述第二偏振板之間。根據(jù)本發(fā)明，透明液晶顯示設(shè)備為透明的，使得后面的對(duì)象可以被看到。具體地， 在根據(jù)本發(fā)明的透明液晶顯示設(shè)備中，在液晶面板的前表面和/或后表面設(shè)置有補(bǔ)償膜， 以改變主視角方向，由此增強(qiáng)視角特性。
附圖被包括在本說(shuō)明書(shū)中以提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并結(jié)合到本說(shuō)明書(shū)中且 構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分，附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施方式，且與說(shuō)明書(shū)一起用于解釋本發(fā)明 的原理。在附圖中圖1為示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的圖；圖2為示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè)備的導(dǎo)光板上的光 的全反射的圖；圖3為示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的截面圖；圖4為示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的截面圖；圖5為示出了根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的截面圖；圖6為示出了根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的截面圖；圖7A和圖7B分別為示出了根據(jù)本發(fā)明的第一和第二實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè) 備中法線方向上常黑模式中的亮度視角特性的圖；圖8A和圖8B分別為示出了根據(jù)本發(fā)明的第一和第三實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè) 備中法線方向上常黑模式中的亮度視角特性的圖；圖9A和圖9B分別為示出了根據(jù)本發(fā)明的第一和第四實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè) 備中法線方向上常黑模式中的亮度視角特性的圖；圖IOA和圖IOB分別為示出了根據(jù)本發(fā)明的第一和第五實(shí)施方式的透明液晶顯示 設(shè)備中法線方向上常黑模式中的亮度視角特性的圖；以及圖IlA至圖IlD為示出了根據(jù)本發(fā)明第一至第五實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè)備 中、取決于視角方向的亮度的圖。
具體實(shí)施例方式下面，將參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種透明液晶顯示設(shè)備。具體地，根據(jù)本發(fā)明，提供了這樣一 種透明液晶顯示設(shè)備，其中設(shè)置有補(bǔ)償膜以增強(qiáng)圖像模式下的視角特性。圖1為示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的圖。
如圖1所示，透明液晶顯示設(shè)備1可以包括液晶面板16 ；導(dǎo)光板14，其設(shè)置在液 晶面板16的下部，用于向液晶面板16導(dǎo)光；光源10，其設(shè)置在導(dǎo)光板14的側(cè)面，用于向?qū)?光板14發(fā)光；第一偏振板12，其設(shè)置在光源10和導(dǎo)光板14的側(cè)面之間，用于使從光源發(fā) 出的光偏振，以進(jìn)入導(dǎo)光板14 ；以及第二偏振板30，其設(shè)置在液晶面板16的上部，以使透過(guò) 液晶面板16的光偏振。光源10設(shè)置在導(dǎo)光板14的側(cè)面方向。對(duì)于光源10，可以使用諸如冷陰極熒光燈 (CCFL)或外部電極熒光燈(EEFL)的熒光燈，或多個(gè)發(fā)光器件(LED)。在使用LED的情況下， 可以使用發(fā)射如紅色、綠色、藍(lán)色等單色光的LED或發(fā)射白光的白LED。從光源10發(fā)出的光可以包括作為可見(jiàn)光的第一偏振光(垂直偏振光)和第二偏 振光(水平偏振光)。第一偏振板12可以附接于導(dǎo)光板14的側(cè)面部分。第一偏振板12僅 使得來(lái)自包括第一偏振光和第二偏振光的光的第一偏振光透過(guò)。如果從光源10發(fā)出的光進(jìn)入第一偏振板12，則光的第二偏振光分量被第一偏振 板12吸收，以僅使第一偏振光透過(guò)第一偏振板12。導(dǎo)光板14使得穿過(guò)第一偏振板12的第 一偏振光進(jìn)入其上部的液晶面板16。如圖2所示，導(dǎo)光板14可以包括第一折射層22和第二折射層24。第二折射層M被設(shè)置為與液晶面板16相鄰，并且第一折射層22被設(shè)置在第二折 射層M的下部。換言之，形成第一折射層22，并接著在其上形成第二折射層M。第一折射 層22為具有第一折射率(nl)的材料，并可以由氟化鈣(CaF2)或氟化鎂(MgF2)等組成。此 時(shí)，氟化鈣(CaF2)的折射率為1. 35，氟化鎂(MgF2)的折射率為1. 38。第二折射層M為具有 第二折射率(n2)的介質(zhì)，并可以高分子物質(zhì)(如聚合物甲基丙烯酸甲酯(polymer methyl methacrylate)、塑料或玻璃)組成。此時(shí)，第二折射率(M)可以在1. 49-1. 50范圍內(nèi)。如上所述，由于第二折射率(π2)大于第一折射率(nl)，進(jìn)入到導(dǎo)光板14中的第 一偏振光在第一折射層22和第二折射層M之間的界面處被全反射，并進(jìn)入到位于導(dǎo)光板 上部的液晶面板16中。全反射是對(duì)角度大于臨界角的光全部反射，該臨界角(θ c)可以由 arcsin(n2/nl)來(lái)確定。因此，第一折射率(nl)比第二折射率(n2)大得越多，臨界角(θ c) 越小，由此第一偏振光被全反射的幾率就越大。另一方面，自然光在下表面進(jìn)入，即從下方向進(jìn)入。自然光經(jīng)過(guò)第一折射層22和 第二折射層M，并進(jìn)入液晶面板16。根據(jù)本發(fā)明的透明液晶顯示設(shè)備可以借助于該自然光 而與顯示圖像無(wú)關(guān)地處于透明狀態(tài)。因此，在顯示器前面的用戶可以看到導(dǎo)光板下面的對(duì)象。液晶面板16包括液晶層，由此液晶層中的液晶分子可以被驅(qū)動(dòng)以改變第一偏振 光的相位。能夠通過(guò)驅(qū)動(dòng)液晶分子改變的第一偏振光的相位可以在0至90度的范圍內(nèi)。如上所述，自然光通過(guò)導(dǎo)光板14的下表面進(jìn)入到液晶面板16中。自然光包括第 一偏振光和第二偏振光。因此，自然光的第一偏振光和第二偏振光進(jìn)入到液晶面板16，由此 用戶可以與驅(qū)動(dòng)液晶(即顯示圖像)無(wú)關(guān)地看到導(dǎo)光板14下面的對(duì)象。第二偏振板30具有與第一偏振板12垂直的光軸。因此，通過(guò)驅(qū)動(dòng)液晶分子可以 根據(jù)第一偏振光的相位來(lái)控制光的透射量。例如，在第一偏振光的相位為0度的情況下，第 二偏振板將不能使第一偏振光透過(guò)，但隨著第一偏振光的相位的增加，透過(guò)第二偏振板的 第一偏振光的量將增加。隨著第一偏振光的量的增加，可以獲得更高的等級(jí)。
圖3為示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的圖。在該 實(shí)施方式中，補(bǔ)償膜設(shè)置在如圖1所示的透明液晶顯示設(shè)備中，在透明液晶顯示設(shè)備中設(shè) 置補(bǔ)償膜的原因如下。如圖1所示，在透明液晶顯示設(shè)備1中，從導(dǎo)光板14的側(cè)面進(jìn)入的偏振光在導(dǎo)光 板14的下部被全反射，并被提供至液晶面板16。因此，如圖2所示，被提供到導(dǎo)光板14的 偏振光不在垂直于液晶面板16表面的方向上進(jìn)入液晶面板16，但以傾斜的方式以預(yù)定的 角度進(jìn)入。因此，透明液晶顯示設(shè)備1的主視角方向不在正面方向上，而是在偏離正面方向 預(yù)定角度的方向上。結(jié)果，在制造透明液晶顯示設(shè)備1時(shí)，圖像質(zhì)量劣化以至于正面方向上 的圖像顏色發(fā)生改變等。在圖3所示的實(shí)施方式中，設(shè)置補(bǔ)償膜來(lái)在正面方向上補(bǔ)償所制造的透明液晶顯 示設(shè)備101的主視角方向，由此防止圖像質(zhì)量劣化。如圖3所示，在本實(shí)施方式中的透明液晶顯示設(shè)備101可以包括液晶面板116、在 116的下部的補(bǔ)償膜120和附接于液晶面板116的上部的第二偏振板130。雖然在附圖中沒(méi)有明確示出，液晶面板116由第一基板和第二基板形成，第一基 板和第二基板之間形成有液晶層。第一基板由薄膜晶體管、選通線和數(shù)據(jù)線圖案、以及各種 電極形成，并且第二基板由用于實(shí)際實(shí)現(xiàn)色彩的濾色層和用于防止由于漏光引起的圖像質(zhì) 量劣化的黑底形成。導(dǎo)光板114設(shè)置在補(bǔ)償膜120的下部，光源110設(shè)置在導(dǎo)光板114的一側(cè)。從光 源110發(fā)出的光被設(shè)置在導(dǎo)光板114和光源110之間的第一偏振板112偏振，并隨后通過(guò)補(bǔ) 償膜120，以提供給液晶面板116。此外，在導(dǎo)光板114的后側(cè)的自然光也透過(guò)導(dǎo)光板114， 以提供給液晶面板116。第二偏振板130可以包括偏振主體132、以及附接于偏振主體132的兩面的第一支 撐主體134和第二支撐主體136。偏振主體132是能夠?qū)⒆匀还廪D(zhuǎn)換為任何偏振光的膜。 此時(shí)，在入射光被分為以直角彼此交叉的兩個(gè)偏振分量的情況下，可以使用偏振主體132， 該偏振主體132具有這樣的功能，即使得一個(gè)偏振分量通過(guò)而使另一偏振分量在其中被吸 收、反射或散射。在偏振主體132中使用的光學(xué)膜不受特別的限制，但例如可以使用高分 子膜、0型偏振主體、E型偏振主體等，其中在高分子膜中包含有碘或兩色染料的聚乙烯醇 (polyvinyl alcohol, PVA)基樹(shù)脂用作主要成分，在0型偏振主體中包含兩色材料和液晶 化合物的液晶組分在預(yù)定方向上排列，在E型偏振主體中溶致液晶在預(yù)定方向上排列。第一支撐主體134和第二支撐主體136被設(shè)置為保護(hù)偏振主體132，所述第一支撐 主體134和第二支撐主體136主要由膜型材料制成。因此，只要可以保護(hù)偏振主體132，可 以使用任何類型的保護(hù)膜。例如，三乙酰纖維素(triacetyl cellulose, TAC)或沒(méi)有相位 差(Rth)的三乙酰纖維素(零延遲TAC)可以用于第一支撐主體134和第二支撐主體136。 此時(shí)，三乙酰纖維素優(yōu)選地具有約0-200nm的相位差值。設(shè)置在液晶面板116的下部的補(bǔ)償膜120是作為單軸補(bǔ)償膜的正A膜。此時(shí)，補(bǔ)償 膜120的水平方向相位差值(Re)為100-150nm。補(bǔ)償膜120可以主要由環(huán)烯烴聚合物膜、 聚碳酸酯膜、UV可固化水平或垂直排列液晶膜、聚苯乙烯樹(shù)脂、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯等組 成。將第二偏振板130的光軸設(shè)置為0度角并使液晶面板116的摩擦方向成90度，并且將補(bǔ)償膜120的光軸設(shè)置為0度角。換言之，補(bǔ)償膜120的光軸平行于第二偏振板130 的光軸并垂直于液晶面板116的摩擦方向。液晶面板116的液晶層中的液晶分子在液晶面板116處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)沿著配向膜 的摩擦方向設(shè)置。因此，也使得液晶分子的光軸成90度。照這樣，使液晶面板116的摩擦 方向成90度的原因如下。根據(jù)本發(fā)明的液晶面板116為面內(nèi)切換(IPS)模式液晶面板。在這樣的IPS模式 液晶面板中，形成電場(chǎng)的公共電極和像素電極形成在同一基板上，由此大致平行于基板表 面的水平電場(chǎng)施加在液晶層上。通常，形成IPS模式液晶面板的水平電場(chǎng)的公共電極和像素電極沿著數(shù)據(jù)線設(shè) 置，由此使配向膜的摩擦方向成約15-45度的角。但是，根據(jù)本發(fā)明，IPS模式液晶顯示設(shè) 備的公共電極和像素電極在一個(gè)像素內(nèi)被彎曲預(yù)定角度至少一次，并且在數(shù)據(jù)線方向，即 在90度角進(jìn)行配向膜的摩擦。公共電極和像素電極的彎曲是為了在一個(gè)像素內(nèi)形成具有不同方向的主視角的 多個(gè)域，由此增強(qiáng)液晶顯示設(shè)備的視角特性。公共電極和像素電極形成為與數(shù)據(jù)線成預(yù)定 角度，并使得配向膜的摩擦方向在數(shù)據(jù)線的方向上，由此使公共電極和像素電極的摩擦方 向成預(yù)定角度，例如，約15-45度的角度。當(dāng)然，本發(fā)明并不僅限于具有這樣的結(jié)構(gòu)的IPS模式液晶顯示設(shè)備，而還可以應(yīng) 用于FFS模式液晶顯示設(shè)備，其中摩擦方向形成為90度，電極方向和摩擦方向形成為彼此 成預(yù)定角度。照這樣，在根據(jù)本實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè)備中，補(bǔ)償膜120設(shè)置在液晶面板 116的下部，由此透明液晶顯示設(shè)備的主視角方向可以從相對(duì)于液晶面板116表面的法線 方向傾斜預(yù)定角度的狀態(tài)改變到與液晶面板116表面垂直的狀態(tài)，由此增強(qiáng)了視角特性。圖7A和圖7B分別為示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè)備(即 沒(méi)有設(shè)置補(bǔ)償膜)和本發(fā)明的第二實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè)備中的圖像模式中、法線方 向的常黑模式下的亮度視角特性的圖。此處，液晶層的光軸處于與偏振板的光軸垂直的狀態(tài)。此時(shí)，圖7A和圖7B示出了 根據(jù)第一實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè)備的、相對(duì)于使用白光時(shí)的所有縱向角(或定向角) 成0-80度范圍內(nèi)的傾斜角的對(duì)比度特性，以及針對(duì)根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的、包括光學(xué) 補(bǔ)償膜的透明液晶顯示設(shè)備的對(duì)比度特性。在圖7A和圖7B中，圖示了圓的中心表示傾斜 角為0度的情況，傾斜角隨圓的半徑的增加而增加，并且沿著圓周示出的值表示縱向角。如圖7A和圖7B所示，在常黑模式下漏光隨著亮度的增加而增加。當(dāng)將根據(jù)圖7A 的第一實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè)備的對(duì)比度特性與根據(jù)圖7B的第二實(shí)施方式的透明液 晶顯示設(shè)備的對(duì)比度特性相比較時(shí)，可以看出，在常黑模式下，與液晶面板的對(duì)角線方向?qū)?應(yīng)的45、135、225和315度角處漏光急劇降低。具體地，在45和135度的漏光急劇降低。據(jù) 此，可以看出，在根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè)備(設(shè)置有補(bǔ)償膜)的常黑模 式下，液晶顯示設(shè)備的亮度降低，而其對(duì)比度增強(qiáng)。圖4為示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè)備201的截面圖。如圖4所示，該實(shí)施方式中的透明液晶顯示設(shè)備201可以包括液晶面板216、設(shè)置 在216的下部的第一補(bǔ)償膜220、設(shè)置在第一補(bǔ)償膜220和液晶面板216之間的第二補(bǔ)償膜222、以及附接在液晶面板216的上部的第二偏振板230。 導(dǎo)光板214設(shè)置在第一補(bǔ)償膜220的下部，光源210設(shè)置在導(dǎo)光板214的一側(cè)。從 光源210發(fā)出的光被設(shè)置在導(dǎo)光板214和光源210之間的第一偏振板212偏振，并隨后通 過(guò)第一補(bǔ)償膜220和第二補(bǔ)償膜222來(lái)提供給液晶面板216。此外，在導(dǎo)光板214的后側(cè)的 自然光也透過(guò)導(dǎo)光板214來(lái)提供給液晶面板216。 第二偏振板230可以包括偏振主體232、以及附接于偏振主體232的兩面的第一支 撐主體234和第二支撐主體236。在偏振主體232中使用的光學(xué)膜不受特別的限制，但例如 可以使用高分子膜、0型偏振主體、E型偏振主體等，其中在高分子膜中包含有碘或兩色染 料的聚乙烯醇(PVA)基樹(shù)脂被包括作為主要成分，在0型偏振主體中包含兩色材料和液晶 化合物的液晶組分在預(yù)定方向上排列，在E型偏振主體中溶致液晶在預(yù)定方向上排列。此 外，三乙酰纖維素(TAC)或沒(méi)有相位差(Rth)的三乙酰纖維素(零延遲TAC)可以用于第一 支撐主體234和第二支撐主體236。此時(shí)，三乙酰纖維素優(yōu)選地具有約0-200nm的相位差 值。設(shè)置在液晶面板216的下部的第一補(bǔ)償膜220是作為單軸補(bǔ)償膜的正A膜。此時(shí)， 第一補(bǔ)償膜220的水平方向相位差值(Re)為100-150nm。此時(shí)，第一補(bǔ)償膜220可以主要 由環(huán)烯烴聚合物膜、聚碳酸酯膜、UV可固化水平或垂直排列液晶膜、聚苯乙烯樹(shù)脂、聚對(duì)苯
二甲酸乙二醇酯等組成。將第二偏振板230的光軸設(shè)置為0度角并使液晶面板216的摩擦方向成90度，并 且將第一補(bǔ)償膜220的光軸設(shè)置為0度角。換言之，第一補(bǔ)償膜220的光軸平行于第二偏 振板230的光軸并垂直于液晶面板216的摩擦方向。在本實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè)備和如圖3所示的第二實(shí)施方式的透明液晶顯 示設(shè)備之間存在結(jié)構(gòu)差異，該差異在于在本實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè)備中的液晶面板 216和第一補(bǔ)償膜220之間設(shè)置有第二補(bǔ)償膜222。第二補(bǔ)償膜222由具有約80-200nm的 相位差的TAC制成。第二補(bǔ)償膜222是與第二偏振板230的第一支撐主體234和第二支撐 主體236相同的材料形成的保護(hù)膜。但是，該膜改變從液晶面板216的下部進(jìn)入的光的偏 振狀態(tài)，以起到類似于補(bǔ)償膜的作用，由此它可以被稱為第二補(bǔ)償膜222。在該實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè)備201中，第一補(bǔ)償膜220和第二補(bǔ)償膜222設(shè) 置在液晶面板216的下部，由此透明液晶顯示設(shè)備的主視角方向可以從相對(duì)于液晶面板 216表面的法線方向傾斜預(yù)定角度的狀態(tài)改變到與液晶面板216表面垂直的狀態(tài)，由此增 強(qiáng)了視角特性。圖8A和圖8B為示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè)備(即沒(méi)有 設(shè)置補(bǔ)償膜)和本發(fā)明第三實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè)備的圖像模式中、法線方向的常黑 模式下的亮度視角特性的圖。如圖8A和8B所示，當(dāng)將根據(jù)第一實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè)備的對(duì)比度特性與 根據(jù)第三實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè)備的對(duì)比度特性相比較時(shí)，可以看出，在常黑模式下， 與液晶面板的對(duì)角線方向?qū)?yīng)的45、135、225和315度角處漏光急劇降低。具體地，在45 和135度的漏光急劇降低。據(jù)此，可以看出，在根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè) 備(設(shè)置有補(bǔ)償膜)的常黑模式下，液晶顯示設(shè)備的亮度降低，而其對(duì)比度增強(qiáng)。圖5為示出了根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè)備301的圖。
如圖5所示，該實(shí)施方式中的透明液晶顯示設(shè)備301可以包括液晶面板316、設(shè)置 在316的下部的第一補(bǔ)償膜320、設(shè)置在液晶面板316的上部的第二補(bǔ)償膜326、以及附接 在液晶面板316的上部的第二偏振板330。導(dǎo)光板314設(shè)置在第一補(bǔ)償膜320的下部，光源310設(shè)置在導(dǎo)光板314的一側(cè)。從 光源310發(fā)出的光被設(shè)置在導(dǎo)光板314和光源310之間的第一偏振板312偏振，并隨后通 過(guò)第一補(bǔ)償膜320來(lái)提供給液晶面板316。此外，在導(dǎo)光板314的后側(cè)的自然光也透過(guò)導(dǎo)光 板314來(lái)提供給液晶面板316。第二偏振板330可以包括偏振主體332、以及附接于偏振主體332的兩面的第一 支撐主體334和第二支撐主體336。在偏振主體332中使用的光學(xué)膜并不受特別的限制， 但例如可以使用高分子膜、0型偏振主體、E型偏振主體等，其中在高分子膜中包含有碘或 兩色染料的聚乙烯醇(PVA)基樹(shù)脂被包括作為主要成分，在0型偏振主體中包含兩色材料 和液晶化合物的液晶組分在預(yù)定方向上排列，在E型偏振主體中溶致液晶在預(yù)定方向上排 列。此外，三乙酰纖維素(TAC)或沒(méi)有相位差(Rth)的三乙酰纖維素(零延遲TAC)可以用 于第一支撐主體334和第二支撐主體336。此時(shí)，三乙酰纖維素優(yōu)選地具有約0-200nm的相 位差值。設(shè)置在液晶面板316的下部和上部的第一補(bǔ)償膜320和第二補(bǔ)償膜3 是作為單 軸補(bǔ)償膜的正A膜。此時(shí)，第一補(bǔ)償膜320和第二補(bǔ)償膜326的水平方向相位差值(Re)為 100-150nm。此時(shí)，第一補(bǔ)償膜320和第二補(bǔ)償膜3 可以主要由環(huán)烯烴聚合物膜、聚碳酸 酯膜、UV可固化水平或垂直排列液晶膜、聚苯乙烯樹(shù)脂、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯等組成。將第二偏振板330的光軸設(shè)置為0度角而使液晶面板316的摩擦方向成90度，并 且將第一補(bǔ)償膜320的光軸設(shè)置為0度角而將第二補(bǔ)償膜326的光軸設(shè)置為90度角。換 言之，第一補(bǔ)償膜320的光軸平行于第二偏振板330的光軸并垂直于液晶面板316的摩擦 方向，而第二補(bǔ)償膜326的光軸垂直于第二偏振板330的光軸并平行于液晶面板316的摩 擦方向。在本實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè)備和如圖3所示的第二實(shí)施方式的透明液晶顯 示設(shè)備之間存在結(jié)構(gòu)上的差異，該差異在于在本實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè)備中，由正A 膜制成的補(bǔ)償膜3 形成在液晶面板316的上部和下部。因此，可以補(bǔ)償從液晶面板316 輸出的光的相位差和進(jìn)入到液晶面板316的光的相位差。另一方面，在該實(shí)施方式中，可以用負(fù)C膜來(lái)布置第二補(bǔ)償膜326。負(fù)C膜可以主 要由環(huán)烯烴聚合物膜、聚碳酸酯膜、UV可固化水平或垂直排列液晶膜、聚苯乙烯樹(shù)脂、聚對(duì) 苯二甲酸乙二醇酯等組成。此時(shí)，負(fù)C膜的厚度方向的相位差值(Rth)為80-150nm。并且，在本實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè)備301中，第一補(bǔ)償膜320和第二補(bǔ)償膜 326分別布置在液晶面板316的下部或上部，由此透明液晶顯示設(shè)備的主視角方向可以從 相對(duì)于液晶面板316表面的法線方向傾斜預(yù)定角度的狀態(tài)改變到與液晶面板316表面垂直 的狀態(tài)，由此增強(qiáng)了視角特性。圖9A和圖9B分別為示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè)備(即 沒(méi)有設(shè)置補(bǔ)償膜)和第四實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè)備的圖像模式中、法線方向的常黑模 式下的亮度視角特性的圖。如圖9A和圖9B所示，當(dāng)將根據(jù)第一實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè)備的對(duì)比度特性與根據(jù)第四實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè)備的對(duì)比度特性相比較時(shí)，可以看出，在常黑模式 下，與液晶面板的對(duì)角線方向?qū)?yīng)的45、135、225和315度角處漏光急劇降低。具體地，在 45和135度的漏光急劇降低。據(jù)此，可以看出，在本發(fā)明的透明液晶顯示設(shè)備(設(shè)置有補(bǔ)償 膜)的常黑模式下，液晶顯示設(shè)備的亮度降低，而其對(duì)比度增強(qiáng)。圖6為示出了根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè)備401的圖。如圖6所示，該實(shí)施方式中的透明顯示設(shè)備401可以包括液晶面板416、設(shè)置在 416的下部的第一補(bǔ)償膜420、設(shè)置在第一補(bǔ)償膜420和液晶面板416之間的第二補(bǔ)償膜 422、設(shè)置在液晶面板416的上部的第三補(bǔ)償膜426、以及附接在第三補(bǔ)償膜似6的上部的第 二偏振板430。導(dǎo)光板414設(shè)置在第一補(bǔ)償膜420的下部，光源410設(shè)置在導(dǎo)光板414的一側(cè)。從 光源410發(fā)出的光被設(shè)置在導(dǎo)光板414和光源410之間的第一偏振板412偏振，并隨后通 過(guò)第一補(bǔ)償膜420來(lái)提供給液晶面板416。此外，在導(dǎo)光板414的后側(cè)的自然光也透過(guò)導(dǎo)光 板414來(lái)提供給液晶面板416。第二偏振板430可以包括偏振主體432、以及附接于偏振主體432的兩面的第一 支撐主體434和第二支撐主體436。在偏振主體432中使用的光學(xué)膜并不受特別的限制， 但例如可以使用高分子膜、0型偏振主體、E型偏振主體等，其中在高分子膜中包含有碘或 兩色染料的聚乙烯醇(PVA)基樹(shù)脂被包括作為主要成分，在0型偏振主體中包含兩色材料 和液晶化合物的液晶組分在預(yù)定方向上排列，在E型偏振主體中溶致液晶在預(yù)定方向上排 列。此外，三乙酰纖維素(TAC)或沒(méi)有相位差(Rth)的三乙酰纖維素(零延遲TAC)可以用 于第一支撐主體434和第二支撐主體436。此時(shí)，三乙酰纖維素優(yōu)選地具有約0-200nm的相 位差值。設(shè)置在液晶面板416的下部和上部的第一補(bǔ)償膜420和第三補(bǔ)償膜似6是正A膜， 并且第二補(bǔ)償膜422是TAC。此時(shí)，第一補(bǔ)償膜420和第三補(bǔ)償膜似6的水平方向相位差值(Re)為100-150nm。 此時(shí)，第一補(bǔ)償膜420和第三補(bǔ)償膜似6可以主要由環(huán)烯烴聚合物膜、聚碳酸酯膜、UV可固 化水平或垂直排列液晶膜、聚苯乙烯樹(shù)脂、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯等組成。將第二偏振板430的光軸設(shè)置為0度角而使液晶面板416的摩擦方向成90度，并 且將第一補(bǔ)償膜420的光軸設(shè)置為0度角而將第三補(bǔ)償膜426的光軸設(shè)置為90度角。換 言之，第一補(bǔ)償膜420的光軸平行于第二偏振板430的光軸并垂直于液晶面板416的摩擦 方向，而第三補(bǔ)償膜426的光軸垂直于第二偏振板430的光軸并平行于液晶面板416的摩 擦方向。在本實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè)備和如圖5所示的第四實(shí)施方式的透明液晶顯 示設(shè)備之間存在結(jié)構(gòu)上的差異，該差異在于由TAC制成的第二補(bǔ)償膜設(shè)置在第一補(bǔ)償膜 420和液晶面板416之間。另一方面，在該實(shí)施方式中，可以用負(fù)C膜來(lái)布置第三補(bǔ)償膜426。負(fù)C膜可以主 要由環(huán)烯烴聚合物膜、聚碳酸酯膜、UV可固化水平或垂直排列液晶膜、聚苯乙烯樹(shù)脂、聚對(duì) 苯二甲酸乙二醇酯等組成。此時(shí)，負(fù)C膜的厚度方向的相位差值(Rth)為80-150nm。在本實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè)備401中，第一補(bǔ)償膜420和第二補(bǔ)償膜422布 置在液晶面板416的下部，第三補(bǔ)償膜似6布置在液晶面板416的上部，由此透明液晶顯示設(shè)備的主視角方向可以從相對(duì)于液晶面板416表面的法線方向傾斜預(yù)定角度的狀態(tài)改變 到與液晶面板416表面垂直的狀態(tài)，由此增強(qiáng)了視角特性。圖IOA和圖IOB分別為示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè)備 (即沒(méi)有設(shè)置補(bǔ)償膜)和本發(fā)明的第五實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè)備的圖像模式中、法線 方向的常黑模式下的亮度視角特性的圖。如圖IOA和圖IOB所示，當(dāng)將根據(jù)第一實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè)備的對(duì)比度特 性與根據(jù)第五實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè)備的對(duì)比度特性相比較時(shí)，可以看出，在常黑模 式下，與液晶面板的對(duì)角線方向?qū)?yīng)的45、135、225和315度角處漏光急劇降低。具體地， 在45和135度的漏光急劇降低。據(jù)此，可以看出，在本發(fā)明的透明液晶顯示設(shè)備(設(shè)置有 補(bǔ)償膜)的常黑模式下，液晶顯示設(shè)備的亮度降低，而其對(duì)比度增強(qiáng)。如上所述，根據(jù)本發(fā)明，補(bǔ)償膜設(shè)置在透明液晶顯示設(shè)備的后表面和前表面，由此 增強(qiáng)了透明液晶顯示設(shè)備的前視角特性。圖IlA至圖IlD為示出了根據(jù)本發(fā)明第一至第五實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè)備 中、取決于視角方向的亮度的圖。在此，圖IlA為示出了在0度定向角的常黑模式下的亮度 的圖，圖IlB為示出了在45度定向角的常黑模式下的亮度的圖，圖IlC為示出了在90度定 向角的常黑模式下的亮度的圖，以及圖IlD為示出了在135度定向角的常黑模式下的亮度 的圖。如圖IlA至圖IlD所示，與根據(jù)第一實(shí)施方式的未設(shè)置有補(bǔ)償膜的透明液晶顯示 設(shè)備相比，根據(jù)第二至第五實(shí)施方式的設(shè)置有補(bǔ)償膜的透明液晶顯示設(shè)備中的亮度顯著降 低。具體地，可以看出，與根據(jù)第一實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè)備相比，根據(jù)第二至第五實(shí) 施方式的透明液晶顯示設(shè)備的亮度在45度和135度定向角的75度視角急劇降低。這意味 著，與根據(jù)第一實(shí)施方式的透明液晶顯示設(shè)備相比，根據(jù)第二至第五實(shí)施方式的設(shè)置有補(bǔ) 償膜的透明液晶顯示設(shè)備中的亮度在液晶面板的右上對(duì)角線方向和左上對(duì)角線方向急劇 降低，由此意味著漏光在這些方向急劇降低，因此大大增強(qiáng)了透明液晶顯示設(shè)備的視角特 性。如上所述，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種透明液晶顯示設(shè)備，更具體地，提供了一種具 有補(bǔ)償膜以增強(qiáng)視角特性的透明液晶顯示設(shè)備。另一方面，在前面的詳細(xì)描述中，雖然公開(kāi)了具有特定結(jié)構(gòu)的透明液晶顯示設(shè)備， 但本發(fā)明并不限于具有該結(jié)構(gòu)的透明液晶顯示設(shè)備。本發(fā)明的本質(zhì)涉及其中增強(qiáng)了其視角 特性的透明液晶顯示設(shè)備，為此在透明液晶顯示設(shè)備中提供了多種補(bǔ)償膜。因此，本發(fā)明還 可以適用于具有任何結(jié)構(gòu)的透明液晶顯示設(shè)備，只要其中設(shè)置了補(bǔ)償膜來(lái)增強(qiáng)視角特性。 換言之，它可以應(yīng)用于具有能夠以透明方式實(shí)現(xiàn)液晶顯示設(shè)備的所有結(jié)構(gòu)的透明液晶顯示 設(shè)備。換言之，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地設(shè)計(jì)使用本發(fā)明的基本概念的液晶顯示設(shè)備 的其它示例或?qū)嵤┓绞健?br>
權(quán)利要求
1.一種透明液晶顯示設(shè)備，該透明液晶顯示設(shè)備包括液晶面板；光源，其設(shè)置在所述液晶面板的下部的一側(cè)，用于發(fā)光；第一偏振板，其用于使從所述光源發(fā)出的光偏振；導(dǎo)光板，其設(shè)置在所述液晶面板的下部，用于將由所述第一偏振板沿軸向偏振至所述 導(dǎo)光板的側(cè)面的光進(jìn)行全反射以將光提供給所述液晶面板，并使從下方向進(jìn)入的自然光從 中透射通過(guò)；第二偏振板，其設(shè)置在所述液晶面板的上部，用于控制透射過(guò)所述液晶面板的偏振光 的量；以及第一正A膜，其設(shè)置在所述液晶面板的下部，用于改變通過(guò)所述導(dǎo)光板提供給所述液 晶面板的光的偏振狀態(tài)，所述第一正A膜的水平方向相位差值約為100-150nm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透明液晶顯示設(shè)備，其中所述光源包括陰極射線熒光燈或外 部電極熒光燈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透明液晶顯示設(shè)備，其中所述光源包括發(fā)光器件LED。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透明液晶顯示設(shè)備，其中所述第一偏振板和第二偏振板的光 軸彼此垂直。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透明液晶顯示設(shè)備，其中所述導(dǎo)光板包括具有第一折射率的第一折射層；以及設(shè)置在所述第一折射層上的第二折射層，該第二折射層具有高于所述第一折射率的第 二折射率。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透明液晶顯示設(shè)備，其中所述第二偏振板包括偏振主體；以及分別附接于所述偏振主體的上表面和下表面的第一支撐主體和第二支撐主體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的透明液晶顯示設(shè)備，其中所述第一支撐主體和第二支撐主體 由三乙酰纖維素或沒(méi)有相位差的三乙酰纖維素構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的透明液晶顯示設(shè)備，其中所述三乙酰纖維素的相位差值約為 0-200nmo
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的透明液晶顯示設(shè)備，其中所述偏振主體由聚乙烯醇基樹(shù)脂構(gòu)成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透明液晶顯示設(shè)備，其中所述第一正A膜由選自如下的組的 材料構(gòu)成，該組由環(huán)烯烴聚合物膜、聚碳酸酯膜、UV可固化水平或垂直排列液晶膜、聚苯乙 烯樹(shù)脂、和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯所組成。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透明液晶顯示設(shè)備，其中所述第一正A膜的光軸平行于所述 第二偏振板的光軸。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透明液晶顯示設(shè)備，其中所述液晶面板的摩擦方向垂直于 所述第二偏振板的光軸。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透明液晶顯示設(shè)備，其中所述液晶面板包括面內(nèi)切換模式 液晶面板和邊緣場(chǎng)切換模式液晶面板。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透明液晶顯示設(shè)備，該透明液晶顯示設(shè)備還包括設(shè)置在所述第一正A膜和所述液晶面板之間的具有約80-200nm的相位差值的三乙酰纖維素。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透明液晶顯示設(shè)備，該透明液晶顯示設(shè)備還包括 第二正A膜，其具有約100-150nm的水平方向相位差值并設(shè)置在所述液晶面板和所述第二偏振板之間，以改變從所述液晶面板輸出的光的偏振狀態(tài)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的透明液晶顯示設(shè)備，其中所述第二正A膜的光軸垂直于所 述第二偏振板的光軸。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的透明液晶顯示設(shè)備，其中所述第二正A膜由選自如下的組 的材料構(gòu)成，該組由環(huán)烯烴聚合物膜、聚碳酸酯膜、UV可固化水平或垂直排列液晶膜、聚苯 乙烯樹(shù)脂、和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯所組成。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透明液晶顯示設(shè)備，該透明液晶顯示設(shè)備還包括 第二正A膜，其具有約100-150nm的水平方向相位差值并設(shè)置在所述液晶面板和所述第二偏振板之間，以改變從所述液晶面板輸出的光的偏振狀態(tài)，以及三乙酰纖維素，其具有約80-200nm的相位差值并設(shè)置在所述第二正A膜和所述第二偏 振板之間。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透明液晶顯示設(shè)備，該透明液晶顯示設(shè)備還包括負(fù)C膜，其具有約80-150nm的厚度方向相位差值并設(shè)置在所述液晶面板和所述第二偏 振板之間，以改變從所述液晶面板輸出的光的偏振狀態(tài)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的透明液晶顯示設(shè)備，其中所述負(fù)C膜由選自如下的組的材 料構(gòu)成，該組由環(huán)烯烴聚合物膜、聚碳酸酯膜、UV可固化水平或垂直排列液晶膜、聚苯乙烯 樹(shù)脂、和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯所組成。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透明液晶顯示設(shè)備，該透明液晶顯示設(shè)備還包括負(fù)C膜，其具有約80-150nm的厚度方向相位差值并設(shè)置在所述液晶面板和所述第二偏 振板之間，以改變從所述液晶面板輸出的光的偏振狀態(tài)，以及三乙酰纖維素，其具有約80-200nm的相位差值并設(shè)置在所述負(fù)C膜和所述第二偏振板 之間。
全文摘要
公開(kāi)了一種透明液晶顯示設(shè)備，該透明液晶顯示設(shè)備設(shè)置有液晶面板的補(bǔ)償膜來(lái)在圖像模式中改變光的偏振狀態(tài)，以增強(qiáng)視角特性，該透明液晶顯示設(shè)備包括液晶面板；光源，其設(shè)置在液晶面板的下部的一側(cè)，用于發(fā)光；第一偏振板，其用于使從光源發(fā)出的光偏振；導(dǎo)光板，其設(shè)置在液晶面板的下部，用于將由第一偏振板沿軸向偏振至其側(cè)面的光進(jìn)行全反射以將光提供給液晶面板，并使從下方向進(jìn)入的自然光從中透射通過(guò)；第二偏振板，其設(shè)置在液晶面板的上部，用于控制透射過(guò)液晶面板的偏振光的量；以及第一正A膜，其設(shè)置在液晶面板的下部，用于改變從導(dǎo)光板輸出并提供給液晶面板的光的偏振狀態(tài)，其中水平方向相位差值(Re)為120nm。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK102087437SQ201010578509
公開(kāi)日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2010年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月8日
發(fā)明者樸世鴻, 樸鐘臣, 金應(yīng)道 申請(qǐng)人:樂(lè)金顯示有限公司