專利名稱：光學(xué)過濾器和包括該光學(xué)過濾器的液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)過濾器和包括該光學(xué)過濾器的液晶顯示器(LCD)。更具體地，本發(fā)明涉及用作3D LCD的功能性光學(xué)涂膜并形成在構(gòu)成LCD屏幕部分的偏振膜的前側(cè)面上的光學(xué)過濾器。
背景技術(shù)：
玻璃基板、基膜和功能性涂層如硬涂層、抗反射涂層等堆疊在構(gòu)成液晶顯示器 (LCD)屏幕部分的偏振膜的前側(cè)面上。然而，當(dāng)涂有功能性涂層的基膜具有雙折射性能吋， 由于受LCD的偏振膜的光干渉而在屏幕部分上形成彩虹圖案。用作偏振膜的TAC膜使得光線以直線前進(jìn)，即它不具有雙折射性能，從而將它用于利用光的偏振性能的LCD膜。當(dāng)通過偏振膜的光遇到具有雙折射性能的基板吋，光速隨不同方向而改變，從而視覺上產(chǎn)生彩虹。代表性雙折射膜包括PET膜，當(dāng)該膜以長度或?qū)挾确较蚶靺迹渚哂须S高分子量分子在拉伸方向排列的方向改變的折射率在大的IXD TV中彩虹現(xiàn)象更嚴(yán)重。具體地，該彩虹現(xiàn)象能使3D IXD TV的產(chǎn)品質(zhì)量變差，從而使得3D IXD TV難以實現(xiàn)清晰的畫面。因此，需要開發(fā)出不會呈現(xiàn)出彩虹現(xiàn)象并可用于IXD的產(chǎn)品的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各方面提供ー種光學(xué)過濾器和包括所述光學(xué)過濾器的LCD，所述光學(xué)過濾器不會呈現(xiàn)彩虹現(xiàn)象，適于IXD，特別是3D IXD，并包括形成在邊框(bezel)上的印刷層以省略框架(frame)。本發(fā)明的ー個方面提供ー種光學(xué)過濾器。所述光學(xué)過濾器包括非結(jié)晶膜、形成在所述非結(jié)晶膜一面上的保護(hù)涂層，和形成在所述非結(jié)晶膜另一面上的印刷層，其中所述印刷層固定(secured to)于基板。所述非晶體膜可為透明的非取向膜。所述非結(jié)晶膜可包括纖維素樹脂、聚碳酸酯樹脂、(甲基)丙烯酸酯樹脂、環(huán)烯烴樹脂、非晶聚酯樹脂或它們的組合。所述保護(hù)涂層可包括抗反射涂層、硬涂層或它們的組合。所述光學(xué)過濾器可具有依次堆疊有所述基板、粘合劑層、所述印刷層、所述非結(jié)晶膜、所述硬涂層和所述抗反射涂層的結(jié)構(gòu)。所述印刷層可連續(xù)或不連續(xù)地形成。所述印刷層可用粘合劑固定于所述基板上。所述基板可為玻璃基板或非取向塑料基板。所述非取向塑料基板可為包括玻璃纖維或非取向的鑄造聚碳酸酯樹脂的聚合物片。所述光學(xué)過濾器可形成在偏振膜上。本發(fā)明的另一方面提供ー種包括所述光學(xué)過濾器的IXD。所述IXD可實現(xiàn)清晰的圖像而不產(chǎn)生彩虹現(xiàn)象。


由以下結(jié)合附圖的詳細(xì)說明，本發(fā)明的以上和其它方面、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯， 其中圖1是根據(jù)本發(fā)明ー個實施方式的光學(xué)過濾器的截面示意圖；圖2(a)和2(b)是根據(jù)本發(fā)明其它實施方式的光學(xué)過濾器的截面示意圖；圖3(a)是根據(jù)本發(fā)明ー個實施方式的只印刷邊框的光學(xué)過濾器的截面圖；圖3(b)是只印刷邊框的印刷層的前視圖；且圖4示出了實施例1的光學(xué)過濾器結(jié)構(gòu)和對比例1的光學(xué)過濾器結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式以下將參照附圖更完整地說明根據(jù)示例性實施方式的光學(xué)過濾器。應(yīng)注意的是這些附圖不是精確尺寸，且為了方便和清楚性目的，可放大線條厚度或元件尺寸。此外，文中所用術(shù)語考慮到本發(fā)明中的作用來定義，井能根據(jù)使用者或操作者的習(xí)慣或意圖改變。因此，這些術(shù)語的定義應(yīng)根據(jù)本說明書闡述的整個公開決定。圖1是根據(jù)本發(fā)明ー個實施方式的光學(xué)過濾器的截面示意圖。參照圖1，該光學(xué)過濾器包括非結(jié)晶膜20、形成在非結(jié)晶膜20 —面上的保護(hù)涂層10和形成在非結(jié)晶膜20另ー 面上的印刷層30，其中印刷層30固定于基板50。非結(jié)晶膜20是透明的非取向膜并在可見光范圍內(nèi)具有80%或更高的平均總透光率，優(yōu)選90%或更高，且更優(yōu)選93%或更高。非結(jié)晶膜20可包括，但不限于纖維素、聚碳酸酷、(甲基)丙烯酸酷、環(huán)烯烴和非晶聚酯樹脂，它們可単獨(dú)使用或以混合物使用。例如，可共混至少兩種樹脂以形成單層膜， 或者可堆疊由單種樹脂形成的兩個或更多個層。非結(jié)晶膜20可具有1至200 μ m的厚度，優(yōu)選5至180 μ m。非結(jié)晶膜20可具有10%或更小的結(jié)晶度，優(yōu)選3%或更小，且更優(yōu)選0. 或更小。當(dāng)使用具有低結(jié)晶度的膜時，不會出現(xiàn)雙折射和LCD偏振膜引起的光干渉，從而防止彩虹圖像形成。在一個實施方式中，非結(jié)晶膜20可具有1. 45至1. 8的折射率。在此范圍內(nèi)，不會出現(xiàn)彩虹現(xiàn)象，使得能實現(xiàn)清晰圖像。具體地，非結(jié)晶膜20可具有1. 50至1. 75的折射率。保護(hù)涂層10形成在非結(jié)晶膜20的一面上。圖2 (a)是根據(jù)一個實施方式的光學(xué)過濾器的截面示意圖。保護(hù)涂層10可為抗反射涂層、硬涂層、抗靜電涂層或它們的組合。保護(hù)涂層10可為單層。在一個實施方式中，保護(hù)涂層10可為具有多種功能的單層，諸如抗反射、耐劃擦、抗靜電性能等。在另ー個實施方式中，保護(hù)涂層10可包括多層。例如，保護(hù)涂層10可包括分別形成的抗反射層、硬涂層和抗靜電涂層。圖2(b)為根據(jù)另ー個實施方式的光學(xué)過濾器的截面示意圖。如圖2(b)所示，保護(hù)涂層10可包括抗反射涂層11和硬涂層12，其中硬涂層12形成在非結(jié)晶膜20上?；蛘?，可単獨(dú)形成抗反射涂層和硬涂層，它們中至少ー個具有抗靜電功能。
硬涂層12防止非結(jié)晶膜20被劃傷。具體地，硬涂層12可具有3H鉛筆或更高的硬度。硬涂層12可包括，但不限于硅氧烷樹脂、丙烯酸樹脂、三聚氰胺樹脂和環(huán)氧樹脂， 它們可以單獨(dú)使用或以混合物使用。在一個實施方式中，硬涂層12可包括含有分散的ニ氧化硅顆粒的熱固化或UV固化樹脂，該熱固化或UV固化樹脂通過烷基烷氧基硅烷和膠態(tài)ニ 氧化硅在親水溶劑中反應(yīng)獲得，以具有高硬度并改善耐磨性。在另ー個實施方式中，硬涂層 12可包括含有聚氨酯丙烯酸酯和多官能團(tuán)丙烯酸酯作為主要成分的UV固化硬涂層材料。 用于形成硬涂層12的熱和輻射固化樹脂可包括由具有至少兩個官能團(tuán)的化合物形成的樹脂。該樹脂的可用實例可包括具有不飽和雙鍵的化合物，如(甲基)丙烯酸酯；和反應(yīng)性取代基，如環(huán)氧基或硅烷醇基。此外，硬涂層12可包括含氟的環(huán)氧丙烯酸酷、含氟的烷氧基硅
ス兀告?？狗瓷渫繉?1防止閃光?？狗瓷渫繉?1可以單層或多層形成。當(dāng)抗反射涂層11為單層時，它可具有1. 30至1. 50的折射率。當(dāng)抗反射涂層11由多層組成時，它可包括具有不同折射率的至少兩個層。在ー個實施方式中，抗反射涂層11可包括具有1. 55至2. 4的折射率的高折射層和具有1. 30至 1. 50折射率的低折射層，其中高折射層作為臨近非結(jié)晶膜20的第一層布置，且低折射層布置在第一層上。上述涂層可通過旋涂、棒涂、浸涂、輥涂、絲網(wǎng)印刷等形成，但不限于此。印刷層30形成在非結(jié)晶膜20的另一面上。印刷層30可用其中分散有黒色、灰色、 白色或銀色染料或顏料的油墨形成。染料或顏料的顏色可根據(jù)需要改變。印刷層30可連續(xù)或不連續(xù)地形成。例如，印刷層30可只印刷屏幕部分以外的邊框或以各種圖案形成。圖3(a)是其中只印刷邊框的光學(xué)過濾器的截面示意圖，且圖3(b)是其中只印刷邊框部分的印刷層的前視圖。印刷可通過用以邊框形狀加工的凹版輥輥涂或者用以邊框形狀圖案化的絲網(wǎng)絲網(wǎng)印刷進(jìn)行，但不限于此。當(dāng)只印刷邊框時，看不到堆疊的膜的構(gòu)造，從而可不需要另外的框架，由此提供優(yōu)異的外觀，降低產(chǎn)品重量，并降低產(chǎn)品價格。印刷層30固定于基板50。印刷層30可用壓敏粘合劑或利用其自身的壓敏粘附性能固定于基板50。圖2和圖3示出了其中壓敏粘合劑層40形成在印刷層30和基板50之間的實例。壓敏粘合劑層40由透明壓敏粘合劑或透明壓敏粘合劑膜形成，且該透明壓敏粘合劑或透明壓敏粘合劑膜可包括本領(lǐng)域已知的用于光學(xué)膜的任何粘合劑組分。例如，可使用UV固化粘合劑和熱固化粘合剤。粘合劑的種類沒有特別限制，并可由本領(lǐng)域技術(shù)人員選擇?；?0可為玻璃基板或非取向塑料基板。例如，基板50可為形成在偏振膜上的玻璃光學(xué)過濾器?；?0可具有0.5至IOmm的厚度。此外，基板50既可包括玻璃也可包括非取向塑料。非取向塑料的實例可包括含有玻璃纖維或非取向的鑄造聚碳酸酯樹脂等的聚合物片。光學(xué)過濾器形成在偏振膜上。使用該光學(xué)過濾器的IXD可實現(xiàn)清晰的圖像而不出現(xiàn)彩虹圖案。以下將參照以下實施例更詳細(xì)地解釋本發(fā)明的構(gòu)成和功能。提供這些實施例僅用于說明的目的并不以任何方式理解成限制本發(fā)明。在此省略了那些對本領(lǐng)域技術(shù)人員是明顯的細(xì)節(jié)說明。實施例實施例1通過棒涂依次用具有30%固含量的抗靜電硬涂層溶液(EC190-10， KriyaMaterials)和具有10%固含量的低折射率溶液(TU2157，JSR Co.)涂布作為結(jié)晶膜的80μπι三乙酰基纖維素膜(TAC，F(xiàn)ujifilm Holdings Corp.)。對于抗靜電硬涂層，用#12 棒用該溶液涂布上述膜，隨后干燥并固化，從而形成具有5至10 μ m厚的硬涂層。用與形成硬涂層相同的方式進(jìn)行低折射率涂布，不同之處在于用#4棒形成具有IOOnm厚的低折射率層，從而形成抗反射涂層。在以下條件下進(jìn)行干燥和固化。干燥在80°C下進(jìn)行2分鐘，且固化在UV固化裝置中用80W/cm2高壓汞燈以300至1000mJ/cm2UV固化來進(jìn)行。用含有被分散的顏料的黒色油墨只對未形成涂層的非結(jié)晶膜一面上除TV屏幕部分以外的邊框凹版印刷。將透明粘合劑膜(TG-6213，Sumiron Co.，Ltd.)貼附到該膜的黑色油墨印刷過的面上，且非結(jié)晶膜用粘合劑膜貼附并固定于透明玻璃(鈉-鈣玻璃)。對比例1以與實施例1相同的方法制作光學(xué)過濾器，不同之處在于用ΙΟΟμπι PET膜 (Toyobo Co. Ltd.)代替上述非結(jié)晶膜。根據(jù)實施例1和對比例1的堆疊結(jié)構(gòu)示于圖4中。對這些制得的光學(xué)過濾器評價透過率、反射率和彩虹性能。(1)透過率用渾濁度計測定總的透光率。(2)反射率(％ )各個制得的膜的背面用砂紙打磨(sanded)，并用無光澤的黑色油漆涂布，隨后用紫外-可見光分光光度計(Perkin Elmer)測定反射率，從而得到最小反射率。(3)彩虹圖案將貼附到玻璃基板上的樣品以IOmm的距離布置于IXD屏幕的前面，并用裸眼觀察，以判定彩虹現(xiàn)象的程度。將彩虹現(xiàn)象的程度分成5級，從1級(適當(dāng))至5級(不合
格)。
*彩虹現(xiàn)象的級別
1級沒有彩虹圖案。
2級:50cm內(nèi)觀察到彩虹圖案。
3級:50cm內(nèi)觀察到明顯彩虹圖案。
4級=Im或更大范圍觀察到彩虹圖案。
5級:1m或更大范圍觀察到明顯彩虹圖案。
表權(quán)利要求
1.ー種光學(xué)過濾器，包括非結(jié)晶膜；形成在所述非結(jié)晶膜一面上的保護(hù)涂層；和形成在所述非結(jié)晶膜另一面上的印刷層， 其中所述印刷層固定于所述基板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)過濾器，其中所述非結(jié)晶膜為透明的非取向膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)過濾器，其中所述非結(jié)晶膜包括纖維素樹脂、聚碳酸酯樹脂、(甲基)丙烯酸酯樹脂、環(huán)烯烴樹脂、非晶聚酯樹脂或它們的組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)過濾器，其中所述保護(hù)涂層包括抗反射涂層、硬涂層或它們的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)過濾器，其中所述光學(xué)過濾器具有依次堆疊有所述基板、粘合劑層、所述印刷層、所述非結(jié)晶膜、所述硬涂層和所述抗反射涂層的結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)過濾器，其中所述印刷層連續(xù)或不連續(xù)地形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)過濾器，其中所述印刷層用粘合劑固定于所述基板。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)過濾器，其中所述基板為玻璃基板或非取向的塑料基板。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)過濾器，其中所述非取向的塑料基板為含有玻璃纖維或非取向的鑄造型聚碳酸酯樹脂的聚合物片。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)過濾器，其中所述光學(xué)過濾器形成在偏振膜上。
11.ー種液晶顯示器，包括權(quán)利要求1至10中任意ー項的光學(xué)過濾器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光學(xué)過濾器和包括該光學(xué)過濾器的液晶顯示器。所述光學(xué)過濾器包括非結(jié)晶膜、形成在所述非結(jié)晶膜一面上的保護(hù)涂層，和形成在所述非結(jié)晶膜另一面上的印刷層，其中所述印刷層固定于基板上。所述光學(xué)過濾器可消除因LCD偏振膜的光干涉產(chǎn)生的彩虹現(xiàn)象。
文檔編號G02B5/20GK102540307SQ201110312528
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
發(fā)明者姜炅求, 李塋哲, 趙成昕 申請人:第一毛織株式會社