液晶顯示裝置制造方法
【專利摘要】一種液晶顯示裝置，包括：用來輸出圖像的液晶面板；安裝在液晶面板下方以將來自背光單元的光傳送到液晶面板的光導(dǎo)板；安裝在液晶面板和光導(dǎo)板之間的多個(gè)光學(xué)片；安裝在光導(dǎo)板下方的反射板；和安裝在液晶面板和光導(dǎo)板之間的視角控制片，其具有形成于基膜上表面上的衍射圖案以及形成于基膜下表面上的棱鏡圖案以控制視角特性。在該具有視角可控背光單元的液晶顯示裝置中，能自由控制光輸出的視角控制片是通過在其上表面形成衍射圖案和在其下表面形成棱鏡圖案制成的，將該視角控制片應(yīng)用于車輛背光單元以提供允許最佳駕駛條件的視角特性。
【專利說明】液晶顯示裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種液晶顯示裝置，尤其涉及一種具有視角可控背光單元(或能夠控制視角的背光單元)的液晶顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]一般來說，液晶顯示(IXD)裝置是一種通過根據(jù)圖像信息對(duì)以矩陣形式布置在其中的像素分別提供數(shù)據(jù)信號(hào)、調(diào)節(jié)像素的透光率來顯示所需的圖像的顯示裝置。
[0003]因此，液晶顯示裝置包括用來驅(qū)動(dòng)液晶面板的驅(qū)動(dòng)單元以及像素，像素以矩陣形式布置在所述液晶面板中。
[0004]所述液晶面板包括以相對(duì)的方式附接并在其間保持均勻的單元間隙(cell gap)的濾色器基板和陣列基板，以及形成于濾色器基板和陣列基板之間的單元間隙中的液晶層。
[0005]這里，通過附接濾色器基板和陣列基板形成液晶面板，公共電極和像素電極形成于液晶面板上以將電場施加到液晶層。
[0006]因此，在將電壓施加到公共電極的狀態(tài)下，當(dāng)施加到像素電極的數(shù)據(jù)信號(hào)的電壓被控制時(shí)，液晶層的液晶根據(jù)公共電極和像素電極之間的電場基于介電各向異性而旋轉(zhuǎn)，由此光被像素透射或阻擋來顯示文字或圖像。
[0007]這里，液晶顯示裝置是一種通過調(diào)節(jié)來自外部的光的透射率來顯示圖像的光接收裝置，而不是自發(fā)光的，因此需要一種將光照射到液晶面板的裝置，即背光單元。
[0008]下文中，將參照附圖詳細(xì)描述一種常規(guī)的液晶顯示裝置。
[0009]圖1是示意性地圖解一種常規(guī)的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)的分解透視圖。
[0010]如圖所示，一種常規(guī)的液晶顯示裝置包括其中像素以矩陣形式布置來輸出圖像的液晶面板10、用來驅(qū)動(dòng)像素的驅(qū)動(dòng)單元15和16、安裝在液晶面板10的后表面上以發(fā)出光到液晶面板的背光單元、以及固定容置液晶面板10和背光單元的面板導(dǎo)向裝置(panelguide) 45。
[0011]這里，盡管沒有詳細(xì)示出，液晶面板10還包括以相對(duì)的方式附接從而在其間保持均勻的單元間隙的濾色器基板和陣列基板，以及形成于濾色器基板和陣列基板之間的單元間隙中的液晶層。
[0012]通過附接濾色器基板和陣列基板形成液晶面板，公共電極和像素電極形成于液晶面板上以將電場施加到液晶層。在將電壓施加到公共電極的狀態(tài)下，當(dāng)施加到像素電極的數(shù)據(jù)信號(hào)的電壓被控制時(shí)，液晶層的液晶根據(jù)公共電極和像素電極之間的電場由于介電各向異性而旋轉(zhuǎn)，由此光被像素透射或阻擋來顯示文字或圖像。
[0013]為了通過像素控制施加到像素電極的數(shù)據(jù)信號(hào)的電壓，在像素中提供諸如薄膜晶體管(TFT)的開關(guān)元件。
[0014]上偏光器和下偏光器(未示出)附接到如上所述配置的液晶面板10的外側(cè)。下偏光器偏振已經(jīng)通過背光單元的光，并且上偏光器偏振已經(jīng)通過液晶面板10的光。[0015]背光單元被用作液晶面板10的光源，根據(jù)發(fā)光燈設(shè)置的方式分為邊緣型背光單元和直下式背光單元。
[0016]在邊緣型背光單元的情形中，燈(未示出)作為光源設(shè)置于液晶面板10的一側(cè)以供給光。具體地說，多個(gè)燈安裝在光導(dǎo)板42的一側(cè)，并且反射板41安裝在光導(dǎo)板42的后表面上。
[0017]從燈發(fā)出的光入射到由透明材料制成的光導(dǎo)板42的一側(cè)，并且反射板41設(shè)置于光導(dǎo)板42的后表面上并將照射到光導(dǎo)板42的后表面的光反射到光導(dǎo)板42上表面上的光學(xué)片43，以此減少光損失并提高均勻度。 [0018]包括濾色器基板和陣列基板的液晶面板10通過面板導(dǎo)向裝置45安裝在如上所述配置的背光單元的上側(cè)。液晶面板10、面板導(dǎo)向裝置45和背光單元通過螺絲由下底蓋50和上頂殼60連接以形成IXD裝置。
[0019]這里，在光學(xué)片43的上部提供視角控制片44以控制視角。將參照附圖對(duì)所述視角控制片44作詳細(xì)描述。
[0020]圖2是圖解圖1中的常規(guī)的視角控制片的結(jié)構(gòu)的透視圖。
[0021]并且，圖3A和3B是圖解采用百葉窗的視角控制片的光輸出特性的視圖。
[0022]參照?qǐng)D2，常規(guī)的視角控制片44包括由聚碳酸酯(PC)制成的兩片基膜44a和由炭黑制成的百葉窗圖案(louver pattern) 44b,所述百葉窗圖案44b介于基膜44a之間來阻擋從傾斜方向入射的光以減小上/下視角。
[0023]也就是說，參照?qǐng)D3A和3B，目前的視角控制片44允許垂直于百葉窗圖案44b的光透射穿過，并阻擋從傾斜方向入射的光，從而在垂直于百葉窗圖案44b形成方向的方向上調(diào)節(jié)視角。
[0024]由于這些特性，防止了液晶面板10的屏幕在車輛的擋風(fēng)玻璃(front glass)中被反射，以幫助安全駕駛。
[0025]然而，目前的視角控制片44必需具有百葉窗圖案44b來控制視角，因此形成上下兩片基膜44a以用來支撐百葉窗圖案44b，這就增加了成本并且會(huì)沿著百葉窗圖案44b形成可見的斜線斑點(diǎn)。也就是說，為了形成百葉窗圖案44b，基膜44a被層疊在百葉窗圖案44b的上下表面，并且在這個(gè)過程中，不均勻的輥壓力導(dǎo)致線條被擠壓(line squashed)現(xiàn)象，并且對(duì)一部分百葉窗造成損害而導(dǎo)致黑線或白線缺陷的外觀。
[0026]并且，由于由炭黑制成的百葉窗圖案44b被用作擋光膜，它只有減小視角的效果。
[0027]并且，由于百葉窗圖案44b只用來阻擋入射光，其應(yīng)用受到限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0028]因此，詳細(xì)描述的一個(gè)方面是提供一種控制視角但不使用百葉窗圖案的液晶顯示
>J-U ρ?α裝直。
[0029]本發(fā)明的其他目的和特征將會(huì)在本發(fā)明的構(gòu)造和權(quán)利要求的覆蓋范圍中描述。
[0030]為了實(shí)現(xiàn)這些和其他優(yōu)點(diǎn)并根據(jù)本發(fā)明的目的，如在此具體化和概括描述的，一種液晶顯示裝置，包括:液晶面板，所述液晶面板輸出圖像；光導(dǎo)板，所述光導(dǎo)板安裝在所述液晶面板下方以將來自背光單元的光傳送到所述液晶面板；多個(gè)光學(xué)片，所述多個(gè)光學(xué)片安裝在所述液晶面板和所述光導(dǎo)板之間；反射板，所述反射板安裝在所述光導(dǎo)板下方；以及視角控制片，所述視角控制片安裝在所述液晶面板和所述光學(xué)片之間，并且所述視角控制片具有形成于基膜上表面上的衍射圖案以及形成于基膜下表面上的棱鏡圖案以控制視角。
[0031]當(dāng)液晶面板設(shè)置在水平方向時(shí),棱鏡圖案和衍射圖案可具有相對(duì)于液晶面板的水平方向成-13~13°的圖案角度(液晶面板的水平方向與棱鏡圖案及衍射圖案的長軸方向之間的角度)。
[0032]所述棱鏡圖案可以是不對(duì)稱的棱鏡圖案以將光輸出方向改變到屏幕的前側(cè)和下側(cè)。
[0033]所述不對(duì)稱的棱鏡圖案可以是三角形不對(duì)稱棱鏡圖案，其中最短的一側(cè)位于三角形不對(duì)稱棱鏡圖案的下部。
[0034]在所述三角形不對(duì)稱棱鏡圖案中，與基膜附接的底邊的長度(A):高度(B):最短側(cè)投影到底邊的長度(C)的最佳比例可以是8:4:1。
[0035]三角形不對(duì)稱棱鏡圖案的高度(B)可以滿足條件A/4≤B≤A/2，并且最短側(cè)投影到底邊的長度(C)可以滿足條件B/8 ≤C ≤B/3。
[0036]當(dāng)液晶面板設(shè)置在水平方向時(shí)，棱鏡圖案和衍射圖案可具有相對(duì)于液晶面板的水平方向成85~95°的圖案角度。
[0037]所述棱鏡圖案可以是三角形對(duì)稱棱鏡圖案以將光輸出方向改變到屏幕的左側(cè)和右側(cè)。
[0038]在所述三角形對(duì)稱棱鏡圖案中，與基膜附接的底邊的長度(A):高度(B):底邊長度的一半(C)的最佳比例可以是2:1:1。
[0039]三角形對(duì)稱棱鏡圖案的高度(B)可以滿足條件B ≤ A0
[0040]衍射圖案的柵格間距可具有從1 μ m到10 μ m范圍的值。
[0041]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，在具有視角可控背光單元的LCD裝置中，能夠自由控制光輸出的視角控制片是通過在其上表面上形成衍射圖案和在其下表面上形成棱鏡圖案而制成的，并且將視角控制片應(yīng)用于車輛的背光單元提供了允許最佳駕駛條件的視角特性。
[0042]這里，在通過使用不對(duì)稱棱鏡圖案調(diào)節(jié)上/下視角的情形下，車輛擋風(fēng)玻璃反射現(xiàn)象能夠降到最低(能夠確保上半功率角(upper half power angle)等于或小于20° ),并且通過使用對(duì)稱棱鏡圖案來調(diào)節(jié)左/右視角(可以控制雙峰值角度)，可以確保駕駛員座位和乘客座位的最佳売度條件。
[0043]視角可以在不使用百葉窗圖案的情況下被控制，可以降低生產(chǎn)成本，并且可以防止諸如斜線斑點(diǎn)等缺陷的產(chǎn)生。
[0044]本申請(qǐng)的進(jìn)一步的應(yīng)用范圍從下文給出的詳細(xì)描述將更加顯而易見。然而，應(yīng)當(dāng)理解，僅通過舉例說明的方式給出了表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述和具體例子，因?yàn)楦鶕?jù)該詳細(xì)描述，在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的各種改變和修改對(duì)于所屬領(lǐng)域技術(shù)人員來說將是顯而易見的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0045]給本發(fā)明提供進(jìn)一步理解并結(jié)合在本申請(qǐng)中組成本申請(qǐng)一部分的附圖圖解了本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。[0046]在附圖中:
[0047]圖1是示意性地圖解一種常規(guī)的IXD裝置的結(jié)構(gòu)的分解透視圖。
[0048]圖2是圖解圖1中常規(guī)的視角控制片的結(jié)構(gòu)的透視圖。
[0049]圖3A和3B是圖解采用百葉窗的視角控制片的光輸出特性的視圖。
[0050]圖4是示意性地圖解根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方式的LCD裝置的一部分結(jié)構(gòu)和輸出光的路徑的剖視圖。
[0051]圖5A和5B是示意性地圖解根據(jù)圖4中所示的本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施方式的IXD裝置的視角控制片的結(jié)構(gòu)的透視圖。
[0052]圖5C是圖解根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施方式的視角控制片中的棱鏡圖案的不對(duì)稱三角棱鏡的光輸出特性的視圖。
[0053]圖6是示出根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施方式的LCD裝置的光輸出特性的例子的照片。
[0054]圖7是圖解根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施方式的不對(duì)稱棱鏡圖案的不對(duì)稱三角棱鏡的最佳比例的視圖。
[0055]圖8A和SB是示意性地圖解發(fā)生擋風(fēng)玻璃反射的車輛內(nèi)部和改善擋風(fēng)玻璃反射的車輛內(nèi)部的視圖。
[0056]圖9是圖解駕駛員座位和乘客座位兩側(cè)的亮度特性被優(yōu)化的狀態(tài)的視圖。
[0057]圖10是示意性地圖解根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施方式的視角控制片的結(jié)構(gòu)的透視圖。
[0058]圖11是示出根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施方式的LCD裝置的輸出特性的例子的照片。
[0059]圖12是示出關(guān)于視角的亮度特性的曲線圖。
[0060]圖13是示意性地圖解根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施方式的視角控制片中的對(duì)稱棱鏡圖案的對(duì)稱三角棱鏡的視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0061]將參照附圖描述一種根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的具有視角可控背光單元的液晶顯示(LCD)裝置，以便使本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的人員可以容易地實(shí)施。本發(fā)明可以以多種形式實(shí)施并且不限于這里所述的實(shí)施方式。
[0062]圖4是示意性地圖解根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施方式的LCD裝置的一部分結(jié)構(gòu)和輸出光的路徑的剖視圖。
[0063]圖5A和5B是示意性地圖解根據(jù)圖4所示的本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施方式的IXD裝置的視角控制片的結(jié)構(gòu)的透視圖。其中，圖5B是考慮到實(shí)際情況中LCD裝置設(shè)置于車輛中的方向，示意性地圖解根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施方式的視角控制片的透視圖。
[0064]圖5C是圖解根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施方式的視角控制片中的棱鏡圖案的不對(duì)稱三角棱鏡的輸出特性的視圖。
[0065]參照附圖，根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方式的IXD裝置包括:液晶面板110，液晶面板110具有矩形形狀并且包括以矩陣形式布置的像素并且輸出圖像；用來驅(qū)動(dòng)像素的驅(qū)動(dòng)單元(未示出);安裝在液晶面板110的后表面上以發(fā)出光到液晶面板110的背光單元BL(未示出)；以及固定容置液晶面板110和背光單元BL的面板導(dǎo)向裝置(未示出)。
[0066]這里，液晶面板110包括以相對(duì)的方式附接并且在其間保持均勻的單元間隙的濾色器基板101和陣列基板111，以及形成于濾色器基板和陣列基板之間的單元間隙中的液晶層(未不出)。
[0067]盡管未示出，濾色器基板101包括:濾色器，濾色器包括實(shí)現(xiàn)紅、綠和藍(lán)色的多個(gè)子濾色器；區(qū)分子濾色器并且阻擋光穿透液晶層的黑矩陣；以及將電壓施加至液晶層的透明公共電極。
[0068]陣列基板111包括垂直地和水平地布置以限定多個(gè)像素區(qū)的多條柵極線和數(shù)據(jù)線，作為開關(guān)元件形成于柵極線和數(shù)據(jù)線的交叉點(diǎn)上的薄膜晶體管(TFT)，以及形成于像素區(qū)中的像素電極。這里，在面內(nèi)切換(IPS, in-plane switching)模式IXD裝置的情形下，公共電極形成于陣列基板111上而不是濾色器基板101上。
[0069]公共電極和像素電極形成于通過附接濾色器基板101和陣列基板111而形成的液晶面板110上，以將電場施加到液晶層。在將電壓施加到公共電極的狀態(tài)下，當(dāng)施加到像素電極的數(shù)據(jù)信號(hào)的電壓被控制時(shí)，液晶層的液晶由于介電各向異性而根據(jù)公共電極和像素電極之間的電場旋轉(zhuǎn)，由此光被像素透射或阻擋來顯示文字或圖像。
[0070]為了通過像素控制施加到像素電極的數(shù)據(jù)信號(hào)的電壓，在像素中提供諸如薄膜晶體管(TFT)的開關(guān)元件。
[0071]上偏光器和下偏光器(未示出)附接到如上所述配置的液晶面板110的外側(cè)。下偏光器偏振已經(jīng)通過背光單元BL的光，并且上部偏光器偏振已經(jīng)通過液晶面板110的光。
[0072]本發(fā)明不限于設(shè)置發(fā)光燈的直下式方案或邊緣式方案。例如，將詳細(xì)描述一種邊緣型的背光單元。多個(gè)燈(未示出)安裝在光導(dǎo)板142的一側(cè)，反射板(未示出)安裝在光導(dǎo)板142的后表面上。
[0073]這里，諸如冷陰極熒光燈(CCFL)、外置電極熒光燈(EEFL)、熱陰極熒光燈(HCFL)、發(fā)光二極管(LED)等等的各種光源可以使用作為燈。
[0074]從燈發(fā)出的光入射到由透明材料制成的光導(dǎo)板142的一側(cè)，并且設(shè)置于光導(dǎo)板142的后表面上的反射板將照射到光導(dǎo)板142的后表面的光反射到設(shè)置于光導(dǎo)板142的上表面上的光學(xué)片143，以此減少光損失并提高均勻度。
[0075]這里，根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方式的光學(xué)片143包括漫射片和棱鏡片，并且可以進(jìn)一步包括保護(hù)片。
[0076]如上所述包括濾色器基板101和陣列基板111的液晶面板110通過面板導(dǎo)向裝置安裝在背光單元BL的上部。盡管未示出，液晶面板110、面板導(dǎo)向裝置和背光單元BL通過多個(gè)緊固單元與下底蓋和上頂殼連接以形成LCD裝置。
[0077]這里，在本發(fā)明的情形中，在光學(xué)片143的上側(cè)提供用于控制視角特性的視角控制片120，并且特別地，在根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方式的視角控制片120中，衍射圖案123形成于基膜121的上表面上，并且棱鏡圖案122形成于基膜121的下表面上，由此可自由控制輸出光，提供有利于最佳駕駛條件的視角特性(即輸出光的方向，換句話說，關(guān)于視角的亮度特性)。
[0078]這里，根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方式的所述棱鏡圖案122和衍射圖案123具有相對(duì)于如圖4所示的液晶面板110的水平方向成-13?13°的圖案角度。這里，例如，圖案角度是指當(dāng)液晶面板110的長側(cè)或短側(cè)設(shè)置在水平方向時(shí)，液晶面板110的水平方向與棱鏡圖案的不對(duì)稱三角棱鏡及衍射圖案的較長軸方向之間的角度(參見圖5B)。換句話說，棱鏡圖案122的不對(duì)稱三角棱鏡及衍射圖案123的較長軸方向平行于液晶面板110的水平方向。
[0079]這里，根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方式的棱鏡圖案122和衍射圖案123可具有相對(duì)于液晶面板110的水平方向成0°的圖案角度。然而，考慮到莫爾(moire)現(xiàn)象，根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方式的棱鏡圖案122和衍射圖案123具有相對(duì)于液晶面板110的水平方向成-13~13°的圖案角度。
[0080]特別地，根據(jù)附圖中圖解的本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方式的視角控制片120采用形成于基膜121的下表面上的不對(duì)稱棱鏡圖案122來控制上/下視角。
[0081]也就是說，如上所述，在現(xiàn)有技術(shù)中，為解決車輛導(dǎo)航中的擋風(fēng)玻璃反射現(xiàn)象而應(yīng)用了具有百葉窗的視角控制片，但由于制造工藝中的困難、產(chǎn)量的下降等導(dǎo)致代價(jià)較高，此外，還持續(xù)產(chǎn)生了諸如形成斜線斑點(diǎn)的產(chǎn)生等有缺陷的外觀。
[0082]為解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方式的視角控制片120包括衍射圖案123和棱鏡圖案122以控制輸出光，衍射圖案123形成于基膜121的上表面上且具有增強(qiáng)的衍射特性，棱鏡圖案122形成于基膜121的下表面上且具有增強(qiáng)的折射特性。因此，可以在即使沒有百葉窗的情況下實(shí)現(xiàn)所期望的視角特性。
[0083]在所述實(shí)施方式中，形成于基膜121的下表面上(即，光導(dǎo)板的那一側(cè))的不對(duì)稱棱鏡圖案122將光輸出方向改變至屏幕的中心和下側(cè)，以防止LCD在車輛的擋風(fēng)玻璃中被反射的現(xiàn)象(請(qǐng)參見圖4)，并且形成于基膜121的上表面上(B卩，液晶面板的那一側(cè))的衍射圖案123增強(qiáng)折射光的漫射和光聚集(light concentration)程度，以提高顯示質(zhì)量。
[0084]這里，基膜121可由聚碳酸酯(PC)或聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成，并且下方的不對(duì)稱棱鏡圖案122將來自光源的光以期望的方向折射，因此可以如設(shè)計(jì)者希望的那樣調(diào)節(jié)圖案的形狀或角度以便控制視角。
[0085]參照?qǐng)D5C，棱鏡圖案122由多個(gè)不對(duì)稱三角棱鏡組成。三角棱鏡具有一較長軸方向。在這種情況下，為了將光輸出方向改變至屏幕的中心和下側(cè)，不對(duì)稱棱鏡圖案122的不對(duì)稱三角棱鏡的最短側(cè)可以被設(shè)計(jì)為置于視角控制片120的下側(cè)(請(qǐng)參見圖5C)。
[0086]圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方式的LCD裝置的輸出特性(即視角特性)的例子的照片。
[0087]參照?qǐng)D6，可以看出光輸出方向已被不對(duì)稱棱鏡圖案改變至屏幕的中心和下側(cè)。
[0088]根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方式的不對(duì)稱棱鏡圖案122的不對(duì)稱三角棱鏡必需具有預(yù)定的圖案比例，以便控制上/下視角，列舉如下。
[0089]圖7是圖解根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方式的不對(duì)稱棱鏡圖案122的不對(duì)稱三角棱鏡的最佳比例的視圖。
[0090]參照?qǐng)D7，在根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方式的不對(duì)稱棱鏡圖案122的不對(duì)稱三角棱鏡中，底邊的長度(A):高度(B):最短側(cè)投影到底邊的長度(C)的最佳比例是8:4:1。
[0091]這里，不對(duì)稱棱鏡圖案122的不對(duì)稱三角棱鏡的高度(B)滿足條件A/4≤B≤A/2，最短側(cè)投影到底邊的長度(C)滿足條件B/8B/3。
[0092]這里圖解了不對(duì)稱棱鏡圖案122的斜邊(除了底邊之外的兩側(cè))具有線性形狀的情形，但本發(fā)明不限于此 ，該斜邊可以是凸形或凹形的。
[0093]并且，可以調(diào)節(jié)衍射圖案123的柵格間距或高度，以便通過衍射和漫射穿過不對(duì)稱棱鏡圖案122的光來提聞顯不質(zhì)量。例如，棚格間距可具有從I μ m到10 μ m范圍的值。
[0094]這里，衍射圖案123可以是具有預(yù)設(shè)曲率的凸形，或者可以是接近直線的形狀或者凹形。而且，衍射圖案123的高度可以設(shè)計(jì)為等于或小于柵格間距的兩倍。
[0095]衍射圖案123和棱鏡圖案122的形成工藝相對(duì)簡單，提高了生產(chǎn)效率，并且由于僅使用一片基膜121而不需要百葉窗，相對(duì)于現(xiàn)有工藝可以降低制造成本。特別地，通過使用如本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方式中的不對(duì)稱棱鏡圖案122來調(diào)節(jié)上/下視角，可以將車輛的擋風(fēng)玻璃反射現(xiàn)象減少到最低(能夠確保上半功率角等于或小于20° )。其中，半功率角是指當(dāng)中心的亮度為100%時(shí)，亮度為50%處的視角。
[0096]圖8A和SB是示意性地圖解發(fā)生擋風(fēng)玻璃反射的車輛內(nèi)部和改善擋風(fēng)玻璃反射的車輛內(nèi)部的視圖。
[0097]圖SB圖解了通過應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方式的視角控制片來改善擋風(fēng)玻璃反射的車輛的內(nèi)部。
[0098]參照附圖，當(dāng)應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方式的視角控制片時(shí)，光輸出方向被改變至屏幕的中心和下側(cè)，防止了導(dǎo)航屏幕在車輛的擋風(fēng)玻璃中被反射的現(xiàn)象出現(xiàn)。
[0099]同時(shí)，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，通過使用對(duì)稱棱鏡圖案代替形成于視角控制片的下表面上的不對(duì)稱棱鏡圖案來調(diào)節(jié)左/右視角，可以確保駕駛員座位和乘客座位的最佳亮度條件。將通過本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施方式對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0100]圖9是圖解駕駛員座位和乘客座位兩側(cè)的亮度特性被優(yōu)化的狀態(tài)的視圖。
[0101]參照?qǐng)D9，在實(shí)際車輛中，主要是從駕駛員座位或乘客座位看導(dǎo)航屏幕，因此，視角控制片需要光學(xué)設(shè)計(jì)為在左/右視角方向具有雙峰值，而不是增加屏幕的中心亮度。
[0102]圖10是示意性地圖解根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施方式的視角控制片的結(jié)構(gòu)的透視圖。
[0103]這里，圖10是考慮到IXD裝置在車輛中的實(shí)際設(shè)置方向的、根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施方式的視角控制片的透視圖。
[0104]像根據(jù)上述本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方式中的IXD裝置一樣，根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施方式中的LCD裝置包括:包括以矩陣形式布置的像素并輸出圖像的液晶面板，用來驅(qū)動(dòng)像素的驅(qū)動(dòng)單元，安裝在液晶面板后表面上以發(fā)出光至液晶面板的背光單元，以及固定容置液晶面板和背光單元的面板導(dǎo)向裝置。
[0105]這里，液晶面板包括以相對(duì)的方式附接并在其間保持均勻的單元間隙的濾色器基板和陣列基板，以及形成于濾色器基板和陣列基板之間的單元間隙中的液晶層。
[0106]上偏光器和下偏光器附接到如上所述配置的液晶面板的外側(cè)。下偏光器偏振已經(jīng)通過背光單元的光，并且上偏光器偏振已經(jīng)通過液晶面板的光。
[0107]將以邊緣型背光單元為例進(jìn)行詳細(xì)說明。在邊緣型背光單元中，多個(gè)燈安裝在光導(dǎo)板的一側(cè)，并且反射器安裝在光導(dǎo)板的后表面上。
[0108]從燈發(fā)出的光入射到由透明材料制成的光導(dǎo)板的一側(cè)，設(shè)置于光導(dǎo)板的后表面上的反射板將照射到光導(dǎo)板的后表面的光反射到設(shè)置于光導(dǎo)板的上表面上的光學(xué)片，以此減少光損失并提高均勻度。
[0109]如上所述的包括濾色器基板和陣列基板的液晶面板通過面板導(dǎo)向裝置安裝在背光單元的上部。液晶面板、面板導(dǎo)向裝置和背光單元通過多個(gè)緊固單元與下底蓋和上頂殼連接以形成IXD裝置。
[0110]參照?qǐng)D10，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，在光學(xué)片的上側(cè)提供用來控制視角的視角控制片220，并且特別地，在根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施方式的視角控制片220中，衍射圖案223形成于基膜221的上表面上(B卩，液晶面板的那一側(cè))，并且棱鏡圖案222形成于基膜221的下表面上(即，光導(dǎo)板的那一側(cè))，由此可自由控制輸出光，提供有利于最佳駕駛條件的視角特性。
[0111]這里，不同于上述的本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方式，根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施方式的對(duì)稱棱鏡圖案222和衍射圖案223具有相對(duì)于液晶面板的水平方向成85?95°的圖案角度。換句話說，液晶面板的水平方向垂直于對(duì)稱棱鏡圖案的對(duì)稱三角棱鏡和衍射圖案的較長軸方向。對(duì)稱棱鏡圖案222由多個(gè)對(duì)稱三角棱鏡組成。
[0112]這里，根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施方式的棱鏡圖案222和衍射圖案223可具有相對(duì)于液晶面板的水平方向成90°的圖案角度。然而，考慮到莫爾現(xiàn)象，根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施方式的棱鏡圖案222和衍射圖案223具有相對(duì)于液晶面板的水平方向成85?95°的圖
案角度。
[0113]特別地，根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施方式的視角控制片220采用形成于基膜221的下表面上的對(duì)稱棱鏡圖案222來控制左/右視角。
[0114]以這種方式，根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施方式的視角控制片220具有對(duì)稱棱鏡圖案222，代替了不對(duì)稱棱鏡圖案，可以將光輸出方向改變到屏幕的左側(cè)和右側(cè)，因此，可以獲得對(duì)駕駛員座位和乘客座位最佳的輸出光，并且可以利用形成于視角控制片220的上表面上的衍射圖案223來增強(qiáng)折射光的漫射和光聚集程度，以提高顯示質(zhì)量。
[0115]圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施方式的LCD裝置的輸出特性的例子的照片。
[0116]圖12是示出關(guān)于視角的亮度特性的曲線圖。這里，用暗淡線901標(biāo)示的曲線表示當(dāng)應(yīng)用現(xiàn)有的視角控制片時(shí)根據(jù)視角的亮度特性，并且用粗實(shí)線902標(biāo)示的曲線表示當(dāng)應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施方式的視角控制片時(shí)根據(jù)視角的亮度特性。
[0117]參照附圖，通過對(duì)稱棱鏡圖案在左/右視角的方向上形成雙峰值，因此，可以看出光輸出方向已經(jīng)自屏幕的中心被改變至左側(cè)和右側(cè)。
[0118]根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施方式的對(duì)稱棱鏡圖案222的對(duì)稱三角棱鏡必需具有預(yù)定的圖案比例，以便控制左/右視角，列舉如下。
[0119]圖13是示意性地圖解根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施方式的視角控制片中的對(duì)稱棱鏡圖案的一個(gè)對(duì)稱三角棱鏡的視圖。
[0120]參照?qǐng)D13，在根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施方式的對(duì)稱棱鏡圖案222的對(duì)稱三角棱鏡中，底邊的長度(A):高度(B):底邊長度的一半(C)的最佳比例可以是2:1:1。然而，本發(fā)明不限于此，所述比例可以根據(jù)左/右視角的設(shè)計(jì)值改變。
[0121]這里，對(duì)稱棱鏡圖案222的對(duì)稱三角棱鏡的高度(B)滿足條件B < A。
[0122]這里圖解了對(duì)稱棱鏡圖案222的斜邊(除了底邊之外的兩側(cè))具有線性形狀的情形，但本發(fā)明不限于此，該斜邊可以是凸形或凹形的。
[0123]并且，可以調(diào)節(jié)衍射圖案223的柵格間距或高度，以便通過衍射和擴(kuò)散穿過對(duì)稱棱鏡圖案222的光來提高顯示質(zhì)量。例如，柵格間距可具有從Iym到IOym范圍的值。
[0124]這里，衍射圖案223可以是具有預(yù)設(shè)曲率的凸形，或者可以是接近直線的形狀或者凹形。而且，衍射圖案223的高度可以設(shè)計(jì)為等于或小于柵格間距的兩倍。
[0125]如同上述的本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方式，衍射圖案223和棱鏡圖案222的形成工藝相對(duì)簡單，提高了生產(chǎn)效率，并且由于僅使用一片基膜221而不需要百葉窗，相對(duì)于現(xiàn)有工藝可以降低制造成本。特別地，通過使用如本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施方式的對(duì)稱棱鏡圖案222來調(diào)節(jié)左/右視角(雙峰值角度可以被控制)，可以確保駕駛員座位和乘客座位的最佳亮度條件。
[0126]前述的實(shí)施方式和優(yōu)點(diǎn)僅僅是示例性的，并不解釋為限制本發(fā)明。本發(fā)明的教導(dǎo)很容易應(yīng)用于其他類型的裝置。本說明書意在舉例說明，并不是限制權(quán)利要求書的范圍。很多替換、修改和變化對(duì)于所屬領(lǐng)域技術(shù)人員來說將是顯而易見的。這里所公開的示例性實(shí)施方式的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)、方法和其他特性可以以各種方式組合，從而獲得其他的和/或替代的示例性實(shí)施方式。
[0127]在不脫離其特性的情況下，本發(fā)明的特征可以以多種方式實(shí)施，所以應(yīng)當(dāng)理解，上述的實(shí)施方式并不限于前述說明書的任何細(xì)節(jié)(除非另有說明)，而是應(yīng)當(dāng)在所附權(quán)利要求書限定的范圍內(nèi)廣義地解釋，因此落在權(quán)利要求書的邊界和范圍內(nèi)的所有變化和修改，或者落在這種邊界和范圍的等效物內(nèi)的所有變化和修改，都涵蓋在所附權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種液晶顯示裝置，包括: 液晶面板，所述液晶面板輸出圖像； 光導(dǎo)板，所述光導(dǎo)板安裝在所述液晶面板下方以將來自背光單元的光傳送到所述液晶面板；以及 視角控制片，所述視角控制片安裝在所述液晶面板和所述光導(dǎo)板之間，并且所述視角控制片具有形成于基膜的液晶面板一側(cè)上的衍射圖案以及形成于所述基膜的光導(dǎo)板一側(cè)上的棱鏡圖案，以控制視角特性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中所述棱鏡圖案由多個(gè)三角棱鏡組成，所述三角棱鏡具有較長軸，并且其中當(dāng)所述液晶面板設(shè)置在水平方向時(shí)，所述棱鏡圖案和所述衍射圖案具有相對(duì)于所述液晶面板的水平方向成-13~13°的圖案角度(所述圖案角度是所述液晶面板的水平方向與所述三角棱鏡及所述衍射圖案的較長軸方向之間的角度)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示裝置，其中所述棱鏡圖案是用來將光輸出方向改變到屏幕的前側(cè)和下側(cè)的不對(duì)稱棱鏡圖案，所述不對(duì)稱棱鏡圖案由多個(gè)不對(duì)稱三角棱鏡組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液晶顯示裝置，其中所述不對(duì)稱三角棱鏡的最短側(cè)位于所述視角控制片的下部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶顯示裝置，其中，在所述不對(duì)稱三角棱鏡中，與所述基膜附接的底邊的長度(A):高度(B):最短側(cè)投影到底邊的長度(C)的最佳比例是8:4:1。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶顯示裝置，其中所述不對(duì)稱三角棱鏡的高度(B)滿足條件A/4≤B≤A/2，并且最短側(cè)投影到底邊的長度(C)滿足條件B/8≤C≤B/3。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中當(dāng)所述液晶面板設(shè)置在水平方向時(shí)，所述棱鏡圖案和所述衍射圖案具有相對(duì)于所述液晶面板的水平方向成85~95°的圖案角度(所述圖案角度是所述液晶面板的水平方向與所述棱鏡圖案及所述衍射圖案的較長軸方向之間的角度)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶顯示裝置，其中所述棱鏡圖案是用來將光輸出方向改變到屏幕的左側(cè)和右側(cè)的對(duì)稱棱鏡圖案，所述對(duì)稱棱鏡圖案由多個(gè)對(duì)稱三角棱鏡組成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液晶顯示裝置，其中，在所述對(duì)稱棱鏡圖案的對(duì)稱三角棱鏡中，與所述基膜附接的底邊的長度(A):高度(B ):底邊長度的一半(C)的最佳比例是2:1:1。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液晶顯示裝置，其中所述對(duì)稱三角棱鏡的高度(B)滿足條件B≤A。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中所述衍射圖案的柵格間距具有從Iym到10 μ m范圍的值。
【文檔編號(hào)】G02F1/13357GK103777402SQ201310504079
【公開日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2013年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月24日
【發(fā)明者】韓永培, 金茲賢 申請(qǐng)人:樂金顯示有限公司