液晶显示模块和包括所述液晶显示模块的液晶显示器的制造方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的夺叉引用
[0002] 本申请要求2014年7月24日在韩国知识产权局提交的第10-2014-0094236号韩 国专利申请的优先权和权益，所述申请的整个公开内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
[0003] 本发明涉及一种液晶显示模块和一种包括所述液晶显示模块的液晶显示器。
【背景技术】
[0004] 液晶显示器（liquid crystal display ;LCD)包含IXD模块和背光单元 (backlight unit)，其中IXD模块包含IXD面板和形成于IXD面板的两个表面上的偏光板 (polarizing plate)。由于液晶的配向（alignment)，IXD 面板的对比率（contrast ratio ; CR)可以取决于视角而变。LCD面板在其正面具有高对比率并且在其侧面具有低对比率。
[0005] 偏光板包含偏光片（polarizer)和形成于偏光片的两个表面上的保护膜 (protective film)。可以使用延迟膜（retardation film)作为形成于偏光片与IXD面板 之间的保护膜，用于通过增加在其侧面的对比率来补偿LCD面板的侧面处的视角。然而，延 迟膜在加宽侧面视角方面具有一定限制。
[0006] 因此，需要一种可补偿侧面对比率和侧面视角同时减少其两侧的亮度差异的高效 LCD模块。
[0007] 本发明的【背景技术】公开于第4, 575, 978号日本专利中。
【发明内容】
[0008] 本发明的实施例提供一种液晶显示（IXD)模块，其包含IXD面板和形成于IXD面 板的每个上表面和下表面上的偏光板，其中所述偏光板包含偏光片和形成于偏光片的至少 一个表面上的聚酯膜（polyester film)，所述聚酯膜具有0. 1到0. 18的折射率（index of refraction)差值（ηχ-ηζ) (nx和nz分别是在x轴和z轴方向上在550nm的波长下的折射 率），并且所述IXD模块具有1.0%或大于1.0%的CR 45°和CR 135°，如分别由方程式1 和方程式2表不。
[0009] CR 45。= A/BX100 --(1)
[0010] 其中A是在45° /60°的视角下使用IXD模块测量的亮度值并且B是在0° /0° 的视角下使用LCD模块测量的亮度值。
[0011] CR 135。= C/BX100 --(2)
[0012] 其中B是在0° /0°的视角下使用IXD模块测量的亮度值并且C是在135° /60° 的视角下使用LCD模块测量的亮度值。
[0013] IXD面板可以包含液晶层，所述液晶层包含以垂直配向（vertical alignment ; VA)模式配向的液晶。
[0014] C与A之间的差值的绝对值（|C-A|)可以是5或小于5。
[0015] CR 135°与CR 45°之间的差值的绝对值（I CR 135° -CR 45° |)可以是0.1% 或小于0. 1%。
[0016] 所述聚酯膜可以具有0. 01到0. 1的折射率差值（nx-ny) (nx和ny分别是在X轴 和y轴方向上在550nm的波长下的折射率）。
[0017] 所述聚酯膜可以具有0. 01到0. 1的折射率差值（ny-nz) (ny和nz分别是在y轴 和z轴方向上在550nm的波长下的折射率）。
[0018] 所述聚酯膜在550nm的波长下可以具有5, OOOnm到15, OOOnm的平面内延迟 (in-plane retardation)〇
[0019] 所述聚酯膜可以具有I. 8或小于I. 8的双轴性程度（degree of biaxiality ;NZ)， 如由方程式3表不：
[0020] NZ = (ηχ-ηζ) / (ηχ-ny) ----(3)
[0021] 其中nx、ny和nz分别是聚酯膜在x轴、y轴和z轴方向上在550nm的波长下的折 射率。
[0022] 偏光板可以还包含形成于偏光片的另一个表面上的光学膜（optical film)。
[0023] 所述光学膜在550nm的波长下可以具有20nm到IOOnm的平面内延迟Ro。
[0024] 所述光学膜在550nm的波长下可以具有50nm到300nm的厚度方向延迟Rth，如由 方程式4表示：
[0025] Rth= ((nx+ny)/2-nz) X d ----(4)
[0026] 其中nx、ny和nz分别是在光学膜的x轴、y轴和z轴方向上在550nm的波长下的 折射率，并且d是光学膜的厚度（单位：nm)。
[0027] 本发明的实施例提供一种包含如上文所述的IXD模块的液晶显示器。
[0028] 本发明的实施例提供一种可补偿侧面对比率和侧面视角同时减少其两个侧面的 亮度差异的高效LCD模块，和一种包含所述LCD模块的液晶显示器。
【附图说明】
[0029] 图1是根据本发明的一个实施例的LCD模块的截面视图。
[0030] 图2是本发明中的视角X ° /y°的概念图。
【具体实施方式】
[0031] 将参考附图详细描述本发明的实施例。应理解，本发明可以按不同方式实施并且 不限于以下实施例。在图式中，为清楚起见将省去与描述无关的部分。在本说明书通篇中 类似组件将由类似参考数字表示。
[0032] 如本文中所用，例如"上"及"下"的方向性术语参考附图来定义。因此，将理解， 术语"上表面"可以与术语"下表面"互换使用。
[0033] 如本文中所用，术语"（甲基）丙烯酰基"意指丙烯酰基和/或甲基丙烯酰基。
[0034] 如本文中所用，除非另外说明，否则术语"nx"、"ny"和"nz"意指在膜的X轴、y轴 和z轴方向上在550nm的波长下的折射率。举例来说，X轴方向意指膜的加工方向（machine direction ;MD)，y轴方向意指膜的横向方向（transverse direction ;TD)，z轴方向意指膜 的厚度方向，并且X轴、y轴和z轴彼此正交。
[0035] 如本文中所用，"双轴性程度（NZ) "由方程式3定义：
[0036] NZ = (ηχ-nz) / (nx-ny) ----(3)
[0037] 其中nx、ny和nz分别是在膜的x轴、y轴和z轴方向上在550nm的波长下的折射 率。
[0038] 如本文中所用，"厚度方向延迟（Rth) "由方程式4定义：
[0039] Rth= ((nx+ny)/2-nz) X d ----(4)
[0040] 其中nx、ny和nz分别是在膜的x轴、y轴和z轴方向上在550nm的波长下的折射 率，并且d是膜的厚度（单位：nm)。
[0041] 如本文中所用，术语"拉伸比（stretching ratio) "可以意指拉伸前的膜长度与拉 伸后的膜长度的比率。
[0042] 参考图2解释术语"视角x° /y° "。在图2中，假定半球具有X轴/X'轴、Y轴和 Z轴，其中液晶显示器的屏幕存在于由X轴/X'轴和Y轴限定的平面上；正面是指当沿着Z 轴方向观看液晶显示器的屏幕时液晶显示器的那一侧；并且X轴/X^轴、Y轴以及Z轴彼 此正交。术语"视角x° /y° "意指由χ°和y°限定的点，其中χ°是从X轴到Y轴的角度 并且y°是从Z轴到由X轴和Y轴限定的平面的角度，在由X轴/X^轴和Y轴限定的平面 中，当X轴是0度轴时，Y轴是90度轴，并且t轴是180度轴。确切地说，视角45° /60° 意指从X轴到Y轴的角度是45°并且从Z轴到由X轴/X^轴和Y轴限定的平面的角度是 60°的点；视角135° /60°意指从X轴穿过Y轴到t轴的角度是135°并且从Z轴到由 X轴/X^轴和Y轴限定的平面的角度是60°的点；以及视角0° /0°意指在Z轴上的点。
[0043] 在本发明的一个实施例中，IXD模块包含IXD面板和形成于IXD面板的每个上表面 和下表面上的偏光板。偏光板包含偏光片和形成于偏光片的至少一个表面上的聚酯膜，其 中聚酯膜具有〇. 1到〇. 18的折射率差值（nx-nz) (nx和nz分别是在X轴和Z轴方向上在 550nm的波长下的折射率），并且IXD模块具有1.0%或大于1.0%的CR 45°和CR 135°， 如分别由方程式1和方程式2表不。
[0044] CR 45。= A/BX100 --(1)
[0045] 其中A是在45° /60°的视角下使用IXD模块测量的亮度值并且B是在0° /0° 的视角下使用LCD模块测量的亮度值。
[0046] CR 135。= C/BX100 --(2)
[0047] 其中B是在0° /0°的视角下使用IXD模块测量的亮度值并且C是在135° /60° 的视角下使用LCD模块测量的亮度值。
[0048] 根据图2的定义，视角0° /0°表示IXD面板的正面，视角45° /60°和视角 135° /60°表示LCD面板的相对侧，并且视角亮度可以在LCD模块和背光单元的组装之后 通过本领域中已知的典型方法测量。
[0049] 因为液晶显示器被配置成通过引导从背光单元发出的光穿过偏光板和LCD面板， 使观看者看到屏幕上的图像，所以液晶显示器在LCD面板的正面具有高亮度并且在其侧面 具有低亮度，从而提供其正面与侧面之间亮度的不均匀性。因此，液晶显示器需要增加其侧 面的亮度，确切地说是在视角45° /60°和视角135° /60°处的侧面亮度。具体来说，增 加液晶显示器的屏幕大小可以减小侧面亮度和严重的亮度不均匀性。
[0050] 在根据一个实施例的LCD模块中，包含具有在550nm的波长下的折射率差值 (nx-nz)为0. 1到0. 18的聚酯膜的偏光板被堆叠在IXD面板的每个上表面和下表面上。借 由这种结构，LCD面板的侧面亮度改善。因此，根据此实施例的LCD模块允许观看者在其侧 面看到清晰图像，从而改善侧面对比率同时加宽侧面视角。确切地说，LCD模块具有1.0% 或大于1.0%、例如1.0%到5.0%的CR 45°和CR 135°，如分别由方程式1和方程式2表 示。在这种情况下，观看者可以在液晶显示器的侧面看到清晰图像。
[0051 ] 另外，根据本发明的LCD模块可以使LCD面板的相对侧之间的亮度差异降到最低。 确切地说，在方程式1和方程式2中，C与A之间的差值的绝对值（I C-AI)可以是5或小于 5,例如0. 1到5,并且CR 135°与CR 45°之间的差值的绝对值（|CR 135° -CR 45° |)可 以是0. 1%或小于0. 1%，例如0.01%到0. 1%。在此范围内，IXD模块可以使IXD面板的 相对侧之间的亮度差异降到最低，使得观看者无法识别其相对侧之间的亮度差异。
[0052] 接着，将参考图1描述根据本发明的一个实施例的LCD模块。图1是根据本发明 的一个实施例的LCD模块的截面视图。
[0053] 参看图1，IXD模块100包含IXD面板110和形成于IXD面板110的每个上表面 和下表面上的偏光板120。偏光板120包含偏光片130、形成于偏光片130的一个表面上的 聚酯膜140以及形成于偏光片130的另一个表面上的光学膜150。聚酯膜140在550nm的 波长下可以具有〇. 1到〇. 18的折射率差值（nx-nz)，并且IXD模块100具有I. 0 %或大于 1.0%的CR 45°和CR 135°，如分别由方程式1和方程式2表示。
[0054] 在IXD模块100中，在550nm的波长下具有0. 1到0. 18的折射率差值（nx-nz)的 聚酯膜140(在下文中，聚酯膜）可以放置在LCD模块的最外层。举例来说，参看图1，聚酯 膜140可以分别放置在形成于IXD面板110的上表面上的偏光板120中的偏光片130的上 表面上和放置在形成于LCD面板110的下表面上的偏光板120中的偏光片130的下表面上。
[0055] 接着，将更详细地描述根据本发明实施例的IXD模块的组件。
[0056] IXD面板110包含一面板，所述面板包含嵌入在第一衬底与第二衬底之间的液 晶单元层（liquid crystal cell layer)。在一个实施例中，第一衬底可以是彩色滤光 片（color filter ;CF)衬底（上部衬底）并且第二衬底可以是薄膜晶体管（thin film transistor ;TFT)衬底（下部衬底）。在图1中，省略了第一衬底、第二衬底以及液晶单元 层。
[0057] 第一衬底和第二衬底可以由相同或不同的材料形成，并且可以是玻璃衬底或塑料 衬底。塑料衬底可以由适用于柔性显示器（flexible display)的任何塑料材料形成，例 如聚对苯二甲酸乙二酯（polyethylene terephthalate;PET)、聚碳酸酯（polycarbonate; PC)、聚酰亚胺（polyimide;PI)、聚萘二甲酸乙二酯（polyethylene naphthalate;PEN)、 聚醚砜（polyether sulfone;PES)、聚丙稀酸酯（polyacrylate ;PAR)以及环稀经共聚 物（cycloolefin copolymer ;C0C)，但不限于这些。液晶单元层可以包含按从以下各者 中选出的一种模式排列的液晶单元：垂直配向（vertical alignment ;VA)模式、原地切换 (in-place switching ;IPS)模式、边缘场切换（fringe field switching ;FFS)模式以及 扭曲向列（twisted nematic ;TN)模式。确切地说，液晶单元层可以包含按垂直配向模式排 列的液晶单元。
[0058] 偏光片130具有特定方向的分子配向。在液晶显示器中，偏光片130允许沿着特 定方向传播的光透射穿过所述偏光片。偏光片130可以通过用碘或二色性染料对聚乙烯醇 膜（polyvinyl alcohol film)染色，接着沿特定方向拉伸所述聚乙稀醇膜来制造。
[0059] 在一个实施例中，偏光片可以通过制造偏光片的方法制造，所述方法包含将聚乙 烯醇膜浸渍在含有碘的染色浴中以制备经染色的聚乙烯醇膜，并且在含有硼酸的拉伸浴中 拉伸所述经染色的聚乙烯醇膜。
[0060] 聚乙烯醇膜由典型的聚乙烯醇树脂形成，并且可以具有2, 000到3, 000的聚合度 (degree of polymerization)、90%到 100%的阜化度（degree of saponification)以及 50 μ m至丨J 200 μ m的厚度。
[0061] 聚乙烯醇膜在染色浴中浸渍之前可以经历溶胀（swelling)过程。溶胀过程可以 在22°C到32°C下的含有水溶液的溶胀浴（swelling bath)中进行。通过这个过程，有可能 从聚乙烯醇膜的表面去除杂质或确保有效染色。溶胀的聚乙烯醇膜在染色浴中浸渍之前可 以经历拉伸以确保有效染色。本文中，拉伸可以通过干式拉伸和湿式拉伸中的至少一种进 行。干式拉伸可以在20°C到40°C下进行并且湿式拉伸可以在20°C到40°C下的水溶液中进 行。聚乙稀醇膜可以通过MD单轴（uniaxial)拉伸进行拉伸以具有2到5的拉伸比。
[0062] 关于在染色浴中对聚乙烯醇膜进行染色，所述染色浴可以包含其中碘以0.0 lwt% 到5. Owt %的量存在的水溶液。任选地，染色浴中的水溶液可以更含有2. 5wt %或小于 2.5wt%的碘化钾。染色浴可以具有20°C到50°C的温度。通过将聚乙烯醇膜在染色浴中浸 渍2分钟到4分钟对聚乙烯醇膜进行染色。
[0063] 在拉伸聚乙烯醇膜之前，所述聚乙烯醇膜可以在含有硼酸和碘化钾的交联浴 (crosslinking bath)中经历交联。交联浴可以包含其中硼酸以O.lwt%到5. Owt%的量存 在并且碘化钾任选地以5. Owt%或小于5. Owt%的量存在的水溶液。另外，交联浴可以具有 30 °C到55 °C的温度。交联可以进行1分钟到2分钟。
[0064] 经染色和/或交联的聚乙烯醇膜可以在含有硼酸的拉伸溶液中经历拉伸。拉伸浴 可以包含其中硼酸以2. 5wt%到5. Owt%的