[发明专利]用于降低色偏的光学薄膜和具有该光学薄膜的液晶显示器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年1月11日提交的韩国专利申请No.10-2011-0002670的优先权，出于所有目的通过引用将该申请的全部内容合并于此。

技术领域

本发明涉及用于降低色偏的光学薄膜和具有该光学薄膜的液晶显示器(LCD)，更具体地涉及其中形成有雕刻的透镜部以降低依赖于视角的色偏的用于降低色偏的光学薄膜以及具有该光学薄膜的LCD。

背景技术

响应于高度发达的信息社会的出现，有关图像显示的组件和装置已得到很大改进并被迅速地传播。在这些组件和装置当中，图像显示装置已广泛地分布用于电视(TV)、个人计算机(PC)显示器等。此外，正在尝试同时增大这种显示装置的尺寸和减小其厚度。

一般而言，液晶显示器(LCD)是一种平板显示器，并利用液晶显示图像。因为LCD与其它显示装置相比具有重量轻、驱动电压低以及功耗低的优点，因此在整个工业中被广泛使用。

图1是示意性地示出LCD 100的基本结构和工作原理的概念图。

以示例方式参照常规的垂直排列(VA)LCD，两个偏振膜110和120被布置使得它们的光轴取向相互垂直。具有双折射特性的液晶分子150被插入并布置在涂有透明电极140的两个透明基板130之间。当从电源单元180施加电场时，液晶分子移动，并垂直于电场排列。

从背光单元发出的光在穿过第一偏振膜120之后被线偏振。如图1的左侧所示，在不供电时，液晶分子与基板保持垂直。因此，处于线偏振状态的光被光轴垂直于第一偏振膜120的光轴的第二偏振膜110阻挡。

同时，如图1的右侧所示，当通电时，电场造成液晶分子水平排列，使得它们在两个正交的偏振膜110和120之间平行于基板。因此，来自第一偏振膜的线偏振光，在到达第二偏振膜之前穿过液晶分子时，被转换为偏振被旋转90度的另一种线偏振光、圆偏振光或椭圆偏振光。然后该转换的光能够穿过第二偏振膜。通过调节电场的强度可从垂直取向到水平取向逐渐改变液晶的取向，从而允许控制光发射的强度。

图2是示出了依赖于视角的液晶的取向和光透射。

当液晶分子在像素220内以预定方向排列时，液晶分子的取向随视角变化而变化。

当从左前方(210)观看时，液晶分子看起来像是它们大致沿水平取向212排列，且屏幕相对较亮。当从前方沿线230观看时，看到液晶分子沿取向232排列，该取向与像素220内部的取向相同。另外，当从左前方(250)观看时，液晶分子看起来像是它们大致沿垂直取向252排列，并且屏幕稍暗。

因此，由于LCD的光的强度和色彩随视角变化而变化，因而与其它自发发光的显示器相比，LCD的视角受到了极大的限制。为了增大视角，已经实施了大量研究。

图3是示出减小对比度和色偏依赖于视角的变化的常规尝试的概念图。

参照图3，像素被分成两个像素部分，即第一像素部分320和第二像素部分340，这两个像素部分中的液晶的取向互相对称。依赖观看者的观看方向，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。到达观看者的光的强度是两个像素部分的光的总强度。

当从左前方(310)观看时，第一像素部分320中的液晶分子看起来好像是它们沿水平取向312排列，并且第二像素部分320中的液晶分子看起来好像是它们沿垂直取向314排列。因此，第一像素部分320使屏幕看起来亮。类似地，当从右前方(350)观看时，第一像素部分320中的液晶分子看起来好像是它们沿垂直取向352排列，并且第二像素部分340中的液晶分子看起来好像是它们沿水平取向354排列。那么，第二像素部分340可使得屏幕看起来亮。另外，当从前方观看时，看到液晶分子沿取向332和334排列，这与像素部分320和340内部的取向相同。因此，即使在视角改变时，观看者观察到的屏幕的亮度仍保持相同或类似，并且关于屏幕的垂直中心线对称。因此，这使得可减小对比度和色偏依赖于视角的变化。

图4是示出用于减小对比度和色偏依赖于视角的变化的常规方法的概念图。

参照图4，增加了具有双折射特性的光学薄膜420。光学薄膜420的双折射特性与在LCD面板的像素440内部的液晶分子的双折射特性相同，且与液晶分子的取向对称。归因于像素440内部的液晶分子的取向和光学薄膜的双折射特性，到达观看者的光的强度是来自光学薄膜420和像素440的光的总强度。