用于显示装置的色彩补偿多层构件和滤光片以及显示装置的制作方法

专利名称：用于显示装置的色彩补偿多层构件和滤光片以及显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于显示装置的色彩补偿多层构件、用于显示装置的具有该 色彩补偿多层构件的滤光片和具有该色彩补偿多层构件的显示装置，更具体 地涉及可以降低依赖于视角增加的色彩变化差从而改善视角性能的用于显 示装置的色彩补偿多层构件、用于显示装置的具有该色彩补偿多层构件的滤 光片和具有该色彩补偿多层构件的显示装置。
背景技术：
随着现代社会越来越面向信息，与信息显示相关的部件和设备的技术正 在显著进步，而且这些部件和设备越来越普及。利用与光电子相关的部件和 设备的显示装置变得明显普及，并被用于电视装置、个人计算机的显示器装 置，等等。另外，显示装置变得更大且更薄。
通常，液晶显示(LCD)装置是一种使用液晶来显示图像的平板显示装 置。与其它显示装置相比，LCD装置相对较薄且较轻，并具有相对较低的 驱动电压和功耗，因而得到广泛的应用。
图1是示出液晶显示器(LCD)的基本结构和驱动原理的示意图。如图 1所示，两个偏振膜110和120以垂直于各光轴的方式附在传统的垂直排列 (VA)式LCD上。具有双折射特性的液晶分子150被插入并布置在涂覆有 透明电极140的两个透明基板130之间，从而在驱动电源单元180施加电场 时，液晶分子150垂直于电场移动并且被排布。在这种情况下，来自背光单 元的光在通过第一偏振膜120之后变为线性偏振光。如图l的左侧所示，在 关闭时液晶垂直于基板排列，使得该线性偏振光可以保持不变，从而无法穿 过与第一偏振膜120垂直的第二偏振膜110。如图l的右侧所示，在开启时 液晶由于电场而在两个偏振膜110和120的4皮此垂直的光轴之间以平行于基 板的方向水平排列，使得通过第一偏振膜所获得的线性偏振光的偏振状态在 该线性偏振光到达第二偏振膜之前穿过液晶分子时，立即变成圆偏振状态或 椭圓偏振状态，从而可以通过第二偏振膜。当对所施加的电场进行调节时， 液晶的排列状态可以逐渐从垂直排列向水平排列改变，从而调节了光强。
图2是示出依赖于视角的液晶显示的排列状态和光的透射的示意图。
当像素220中的液晶分子以特定方向排列时，这些液晶分子的排列状态 可以由于3见角而看起来不同。当从相对于LCD屏幕法线方向230的右侧方 向210观看时，液晶分子的排列状态看起来接近水平排列212,因此屏幕看 起来相对较亮。当从屏幕法线方向230观看时，液晶分子的排列状态看起来 与像素220内的液晶分子的排列状态接近相同。当从相对于屏幕法线方向的 左侧方向250观看时，液晶分子的排列状态看起来成为了垂直排列252,因 此屏幕看起来相对较暗。
因此，LCD可以依赖于视角的变化而在光强和色彩上呈现变化，并且 与自发光显示装置相比，在视角性能上具有较大的限制。于是已经进行了很 多研究来改善视角性能。
图3是示出用于改善依赖于视角变化的对比度和色彩的变化的传统发 明的示意图。
参见图3，两个子像素即第一子像素320和第二子像素340的排列状态 彼此对称。第一子像素320和第二子像素340的排列状态根据观看者的观看 方向而同时可见，观看者可见的光强是各个子像素的光强之和。具体来说， 当从相对于LCD屏幕法线方向330的右侧方向310观看时，第一子像素320
和第二子像素340的各个液晶看起来分别是水平排列312和垂直排列314。 类似地，当从相对于屏幕法线方向330的左侧方向350观看时，第一子像素 320和第二子像素340的各个液晶看起来分别是垂直排列352和水平排列 354。因此，对于观看者而言，在各个方向310和350上屏幕的亮度可以相 对于屏幕垂直方向是彼此相同且彼此对称的。因此，对于观看者而言，在所 有方向310、 330和350上屏幕的亮度可以是彼此近似的。结果，依赖于视 角的对比度和色彩的变化程度得以改善。
图4是示出用于改善对比度和色彩依赖于视角变化而变化的传统发明 另一示例的示意图。
参见图4,进一步包括光学补偿膜420。光学补偿膜420具有与LCD面 板440中的液晶分子相同的双折射特性。LCD面板440中液晶分子的排列 状态和光学补偿膜420的虚拟液晶分子的排列状态对于观看者同时可见。 LCD面板440中液晶分子的排列状态和光学补偿膜420的虚拟液晶分子的 排列状态彼此对称。观看者可看到的光强可以是从光学补偿膜420和LCD 面板440中的液晶分子中透射出的光强。具体来说，当/人右侧方向410观看 时，LCD面板440中的液晶分子看起来为水平排列414，光学补偿膜420的 虚拟液晶分子看起来为垂直排列412,而且观看者可看到的光强可以是从垂 直排列412的虚拟液晶分子和水平排列414的液晶分子中透射出的光强。类 似地，当从左侧方向450观看时，LCD面板440中的液晶分子看起来为垂 直排列454，光学补偿膜420的虚拟液晶分子看起来为水平排列452,而且 观看者可看到的光强可以是从水平排列452的虚拟液晶分子和垂直排列454 的液晶分子中透射出的光强。当从LCD屏幕的法线方向430 7见看时，LCD 面板440中的液晶分子的排列状态434和光学补偿膜420中的虚拟液晶分子 的排列状态432看起来是彼此对称的。因此，对于观看者而言，在各个方向 410和450上屏幕的亮度相对于屏幕的垂直方向可以彼此相等且彼此对称。 因此，对于观看者而言，在所有方向410、 430和450上屏幕的亮度是彼此 近似的。结果，依赖于视角变化的对比度和色彩的变化可以得到改善。然而，200810147331.2
说明书第4/30页
仍然存在亮度和色彩变化的问题。
图5是示出根椐传统发明通过测量发射光谱依赖于LCD的视角增加而 产生的变化所获得的结果的图。如图5所示，光谱强度随着视角增加而逐渐 减小。图6是为了准确地检查各波长范围的光谱强度的降低程度，通过除以 各光谱的最大值而得到的依赖于视角增加的归一化光谱。如图6所示，可以 看出，在400至500nm左右的蓝光区的归一化光谱强度随着视角的增加而 降低，尽管在另一波长范围中的归一化光谱强度相同。该结果显示与其它波 长范围相比，在400至500nm左右的蓝光区的归一化光谱强度随着视角的 增加而有更大程度的降低。因此，随着视角的增加而产生的色彩变化，诸如 从白色变为微黄的白色，即蓝色的补色，可以导致视频质量的恶化。另夕卜， 明亮室内的对比度可以由于外部光的反射而降低，从而导致显示可见度的恶 化。

发明内容
本发明的一方面提供一种用于显示装置的色彩补偿多层构件，该色彩补 偿多层构件可以调节各波长范围的光谱强度依赖于视角增加而降低的程度， 从而减小色彩变化，因而改善显示装置的图像质量。
本发明的一方面提供一种用于显示装置的色彩补偿多层构件，该色彩补 偿多层构件可以降低外部光的反射，从而增加明亮室内的对比度，并降低根 据垂直视角而发生的色彩变化。
本发明的一方面提供一种用于显示装置的包括所述色彩补偿多层构件 的滤光片。
根据本发明的一方面，提供一种用于显示装置的色彩补偿多层构件，该 色彩补偿多层构件包括薄层，具有780nm或更小的厚度以及第一折射率； 第一厚层，具有大于所述薄层的厚度，所述第一厚层形成于所述薄层的表面 上，且具有第二折射率；和第二厚层，具有大于所述薄层的厚度，所述第二
厚层形成于所述薄层的另一表面上，且具有第三折射率。
在这种情况下，所述第一折射率可以小于所述第二折射率和所述第三折
射率(NKN2， NKN3)。所述第一折射率可以在1至2之间，并且所述第二 折射率和所述第三折射率在2至4之间(1《Nl《2， 2《N2,N3《4)。
另外，所述第一折射率可以大于所述第二折射率和所述第三折射率 (NKN2， N1>N3)。所述第一折射率可以在2至4之间，并且所述第二折射 率和所述第三折射率在1至2之间(2《N1《4， 1《N2，N3《2)。
另外，所述第二折射率与所述第三折射率可以彼此相等或相近，并且可 以要求所述第二折射率与所述第三折射率之间的差为1或更小。在这种情况 下，两者之间的差为1的情况可以包括所述第二折射率与所述第三折射率相 等(CK |N2-N3|< l)的情况。
在这种情况下，所述色彩补偿多层构件可以进一步包括形成于所述第 一厚层或所述第二厚层上并包括透明树脂的基板；和外部光屏蔽膜，包括形 成于所述基板的表面上的外部光屏蔽部件，所述外部光屏蔽部件包括具有楔 形横截面且填充有吸收光的物质的雕刻图样。
根据本发明的一方面，提供一种用于显示装置的色彩补偿多层构件，该 色彩补偿多层构件包括薄层，具有780nm或更小的厚度以及第一折射率； 基板，包括透明树脂，形成于所述薄层的表面上，并具有第二折射率；和第 一厚层，包括形成于所述基板上的外部光屏蔽部件，所述第一厚层具有大于 所述薄层的厚度，所述外部光屏蔽部件包括具有楔形横截面且填充有吸收光 的物质的雕刻图样。在这种情况下，所述第一厚层可以充当外部光屏蔽膜， 使得外部光被屏蔽，并改善面板入射光的全反射效率，从而提高明亮室内的 显示》t比度。
在这种情况下，压敏胶(PS A)可以进一 步形成在所述薄层与所述第 一厚 层之间。另外，所述用于显示装置的色彩补偿多层构件可以进一步包括第二 厚层，该第二厚层具有大于所述薄层的厚度，形成于所述薄层的另 一表面上， 并具有第三折射率。
根据本发明的一方面，提供一种用于显示装置的色彩补偿多层构件，该
色彩补偿多层构件包括双折射薄层，具有780nm或更小的厚度，并在x 轴和z轴方向上具有第一折射率(Nx-Nz-Nl)，在y轴方向上具有第二折射 率(Ny二Nl);第一厚层，具有大于所述双折射薄层的厚度，形成于所述双折 射薄层的表面上，并具有第三折射率(N3);和第二厚层，具有大于所述双折 射薄层的厚度，形成于所述双折射薄层的另一表面上，并具有第四折射率 (N4)。参见图21详细描述x轴、y轴和z轴。如图21所示，x轴可以表示 各层相对于水平方向的堆叠方向。Y轴可以表示相对于垂直方向，平行于各 层表面的方向。Z轴可以表示相对于与附图背景垂直的方向，平行于各层表 面的方向。
在这种情况下，所述第二折射率与所述第三折射率之间的差可以为1 (0《|N2-N3| < 1, (K |N2-N4| < l)'或为更小(N2^Ny)〈N3， N2(=Ny)<N4),所 述第二折射率与所述第四折射率之间的差可以为1或更小。所述第一折射率 可以小于所述第三折射率和所述第四折射率(Nl(=Nx，Nz)<N3 ， Nl(=Nx，Nz)<N4)。在这种情况下，两者之间的差为1的情况可以包括折射 率相等的情况。
另外，所迷第一折射率可以在1至2之间，所述第三折射率和所述第四 折射率可以分别在2至4之间(1 <N1 <2, 2<N3,N4《4)。
另外，所述第二折射率可以大于所述第三折射率和所述第四折射率 (N2(=Ny)>N3， N2(=Ny)>N4),且所述第二折射率与所述第三折射率和第四折 射率之间的差可以小于1 (0<|N2-N3|< 1， 0<|N2-N4|< 1)。所述第一折射率 可以大于所述第三折射率和所述第四折射率(Nl(=Nx，Nz)>N3 ， Nl(=Nx,Nz)>N4)。在这种情况下，两者之间的差为1的情况可以包括折射 率相等的情况。
在这种情况下，所述第一折射率可以在2至4之间，所述第三折射率和 所述第四折射率可以分别在1至2之间(2<N1 <4, 1 <N3,N4<2)。
在这种情况下，所述第一厚层的第三折射率(N3)与所述第二厚层的第四 折射率(N4)可以彼此相等或相似，要求这两者之间的差为l或更小。在这种
情况下，两者之间的差为1的情况可以包括折射率相等(0《IN3-N41《l)的情况。
另外，所述用于显示装置的色彩补偿多层构件可以进一步包括基板， 形成于所述第一厚层或所述第二厚层上，并包括透明树脂；和外部光屏蔽膜， 包括形成于所述基板的表面上的外部光屏蔽部件，所述外部光屏蔽部件包括 具有楔形横截面且填充有吸收光的物质的雕刻图样。
根据本发明的一方面，提供一种用于显示装置的色彩补偿多层构件，所 述色彩补偿多层构件包括双折射薄层，具有780nm或更小的厚度，并在x 轴和z轴方向上具有第一折射率，在y轴方向上具有第二折射率；包括透明 树脂基板，形成于所述双折射薄层的表面上，并具有第三折射率；和第一厚 层，包括形成于所述基板的表面上的外部光屏蔽部件，所述第一厚层具有大 于所述双折射薄层的厚度，所述外部光屏蔽部件包括具有楔形横截面且填充 有吸收光的物质的雕刻图样。
在这种情况下，PSA可以进一步形成于所述双折射薄层与所述第一厚层 之间。
在这种情况下，所述色彩补偿多层构件可以进一步包括第二厚层，所述 第二厚层具有大于所述薄层的厚度，形成于所述薄层与所述透明基板之间， 并具有第三折射率。
在这种情况下，所述第一厚层和所述第二厚层的厚度可以为780nm或 更大，并且优选在780nm至5mm之间。
在这种情况下，所述薄层的厚度(/)和折射率(n)，以及所述第一厚层与 所述薄层的接合面上的反射率(R)被调节，使得根据下列公式1和公式2的 透光率的平均值(T)针对具有380至500nm波长(X)的蓝光区被最大化，
T = (l-R)7(l + R2-2RcosS) [公式2]
5 = (2兀A)2nl cos e (0。《e S 80。)
在这种情况下，所述第一厚层和所述第二厚层的折射率可以相等，然而， 即使在所述第一厚层和所述第二厚层的折射率不同的情况下，也可以获得相 似的结果。另外，在所述薄层是双折射薄层的情况下，n可以表示进入由x 轴和y轴所确定的x-y平面上(见图21至24)的外部光的折射率，并且n 可以由x轴上的折射率(Nx)和y方向上的折射率(Ny)的组合来确定。例如， 当外部光以垂直于所述双折射薄层的方向(图21的x方向)进入时，n可 以为Nx。
在这种情况下，随着具有380至500nm波长的蓝光区的入射角从0°增 加到80°时，针对所述蓝光区的透光率增加。
在这种情况下，随着分别具有500至780nm波长的l录光区和红光区乂人 0°增加到80。时，针对所述绿光区和红光区的透光率减小。
在这种情况下，380至780nm波长之内的最小透光率与最大透光率之比 可以在0.5至0.9之间。
在这种情况下，所述第一厚层和所述第二厚层中的至少一个可以选自于 玻璃、PSA、透明树脂膜或减反膜。
根据本发明的一方面，提供一种用于显示装置的滤光片，该滤光片包括 上述色彩补偿多层构件中的任意一种。减反膜可以形成于所述色彩补偿多层 构件的表面上，然而，本发明不限于此，因此所述减反膜可以形成于所述色 彩补偿多层构件的两个表面上。所述色彩补偿多层构件可以包括具有780nm 或更小的厚度以及第一折射率(N1)的薄层和具有大于所述薄层的厚度以及 第二折射率(N2)并形成于所述薄层上的第一厚层。
在这种情况下，所述用于显示装置的滤光片可以进一步包括第二厚层， 该第二厚层具有大于所述薄层的厚度以及第三折射率(N3),并形成于所述薄 层的另一表面上。在这种情况下，这里将省略对第一折射率(N1)、第二折射 率(N2)和第三折射率(N3)之间的相互关系的重复描述。另外，所述第一厚层
和所述第二厚层中的至少一个可以是透明基板，并且剩下的厚层可以是用于 在所述薄层与所述减反膜之间粘合的PSA。所述透明基板可以包括钢化玻璃
或软塑料基板。另外，所述减反膜的反射率优选可以为2%或更低。
根据本发明另一方面的用于显示装置的滤光片可以包括形成于所述色 彩补偿多层构件的两个表面上的减反膜。在这种情况下，所述色彩补偿多层
构件可以包括双折射薄层，具有780nm或更小的厚度，并且在x轴和z 轴方向上具有第一折射率(Nx-Nz-Nl),在y轴方向上具有第二折射率 (Ny=N2);和第一厚层，具有大于所述双折射薄层的厚度以及第三折射率 (N3),并形成于所述双折射薄层的表面上。
在这种情况下，所述用于显示装置的滤光片进一步包括第二厚层，该第 二厚层具有大于所述薄层的厚度以及第四折射率(N4),并形成于所述双折射 薄层的另一表面上。另外，所述第一厚层和所述第二厚层中的至少一个可以 是透明基板，并且剩下的厚层可以是用于在所述薄层与所述减反膜之间进行 粘合的PSA。所述透明基板可以包括钢化玻璃或软塑料基板。另外，所述减 反膜的反射率优选可以为2%或更低。在这种情况下，这里将省略对第一折 射率(N1)、第二折射率(N2)、第三折射率(N3)和第四折射率(N4)之间的相互 关系的重复描述。另外，这里将省略对x轴、y轴和z轴的重复描述。
根据本发明的 一方面，提供一种用于显示装置的滤光片，该滤光片包括 透明基板；外部光屏蔽膜，包括形成于所述透明基板的表面上的外部光屏蔽 部件，所述外部光屏蔽部件填充有吸收光的物质；减反膜，形成于所述外部 光屏蔽膜上，并适于防止外部光的反射；双折射薄层，具有780nm或更小 的厚度，形成于所述透明基板的另一表面上，并在x轴和z轴方向上具有第 一折射率(Nx二Nz-l),在y轴方向上具有第二折射率(Ny-N2);和第一厚层， 具有大于所述双折射薄层的厚度，形成于所述双折射薄层上，并具有小于所 述第一折射率的第三折射率(N3)。在这种情况下，所述透明基板可以充当所 述第二厚层。在这种情况下，所述透明基板可以排除在所述用于显示装置的 滤光片的配置之外，并且在这种情况下，所述外部光屏蔽膜可以充当所述第
二厚层。另外，可以使用用于粘合所述外部光屏蔽膜和所述薄层的PSA来
代替使用所述透明基板，并且在这种情况下，所述PSA可以充当所述第二厚层。
根据本发明的一方面，提供一种用于显示装置的滤光片，该滤光片包括 透明基板；外部光屏蔽膜，包括形成于所述透明基板的表面上的外部光屏蔽 部件，所述外部光屏蔽部件填充有吸收光的物质；减反膜，形成于所述透明 基板的另一表面上，并适于防止外部光的反射；和用于所述显示装置的色彩 补偿多层构件，形成于所述外部光屏蔽膜的表面上。
在这种情况下，所述用于显示装置的色彩补偿多层构件可以包括双折 射薄层，具有780nm或更小的厚度，并且在x轴和z轴方向上具有第一折 射率(Nx-Nz-Nl)，在y轴方向上具有第二折射率(Ny二N2);第一厚层，具有 大于所述双折射薄层的厚度，形成于所述双折射薄层的表面上，并且具有第 三折射率(N3);和第二厚层，具有大于所述双折射薄层的厚度，形成于所述 双折射薄层的另一表面上，并具有第四折射率(N4)。在这种情况下，所述透 明基板可以包括钢化玻璃，所述减反膜的反射率可以为2%或更低。
根据本发明的一方面，提供一种用于显示装置的滤光片，该滤光片包括 透明基板；减反膜，形成于所述透明基板的表面上；薄层，具有780nm或 更小的厚度，形成于所述透明基板的另一表面上，并具有第一折射率；和第 一厚层，具有大于所述薄层的厚度，形成于所述薄层上，并具有第二折射率。 在这种情况下，所述透明基板可以包括钢化玻璃，所述减反膜的反射率可以 为2%或更低。
在这种情况下，所述用于显示装置的滤光片可以进一步包括第二厚层， 该第二厚层具有大于所述薄层的厚度，形成于所述薄层与所述透明基板之
间，并具有第三折射率。
根据本发明的一方面，提供一种用于显示装置的滤光片，该滤光片包括 透明基板；外部光屏蔽膜，包括形成于所述透明基板的表面上的外部光屏蔽 部件，所述外部光屏蔽部件填充有吸收光的物质；减反膜，形成于所述外部
光屏蔽膜上，并适于防止外部光的反射；双折射薄层，具有780nm或更小 的厚度，形成于所述透明基板的另一表面上，并且在x轴和z轴方向上具有 第一折射率，在y轴方向上具有第二折射率；和第一厚层，具有大于所述双 折射薄层的厚度，形成于所述双折射薄层上，并具有小于所迷第一折射率的 第三折射率。在这种情况下，所述透明基板可以包括钢化玻璃，所述减反膜 的反射率可以为2%或更低。
在这种情况下，所述用于显示装置的滤光片可以进一步包括第二厚层， 该第二厚层具有大于所述双折射薄层的厚度，形成于所述双折射薄层和所述
透明基板之间，层具有大于所述双折射薄层的厚度，并具有第四折射率。
根据本发明的一方面，提供一种显示装置，该显示装置包括用于所述显 示装置的面板组件和上述用于所述显示装置的滤光片中的任一项。用于所述 显示装置的面板组件可以包括由玻璃制成的上基板和下基板；和形成于所述 上基板与所述下基板之间的液晶层。
根据本发明的一方面，提供一种显示装置，该显示装置包括上基板和 下基板，均由玻璃制成；和用于所述显示装置的面板组件，所述面板组件包 括形成于所述上基板与所述下基板之间的液晶层。在这种情况下，第一厚层 可以布置在所述液晶层上，薄层可以布置在所述第一厚层上，所述上基板可 以布置在所述薄层上。在这种情况下，所述上基板可以充当所述厚层。


本发明的上述和其它方面将由以下结合附图对发明的某些示例性实施
例的详细描述而变得明显且更加易于理解，在附图中
图l是示出液晶显示器(LCD)的基本结构和驱动原理的示意图2是示出依赖于视角的液晶的排列状态和光的透射的示意图3是示出用于改善依赖于视角变化的对比度和色彩的变化的传统发
明的示意图4是示出用于改善对比度和色彩依赖于视角变化而变化的传统发明
另一示例的示意图5是示出根据传统发明通过测量发射光谱依赖于LCD的视角增加而 产生的变化所获得的结果的图6是通过对图5的结果进行归一化而获得的图7是示出根据本发明示例性实施例的用于显示装置的滤光片的横截 面图8是示出根据本发明示例性实施例的用于显示装置的色彩补偿多层 构件中光反射和透射的示意图9是示出在图7用于显示装置的滤光片中依赖于光的波长及精细度的 透光率变化的图IO是示出图7用于显示装置的滤光片中精细度与反射率之间的关系 的图11是示出根据本发明示例性实施例的用于显示装置的色彩补偿多层 构件的依赖于视角变化的透光率的图12是示出通过采用图11的结果对LCD光谱的结果进行归一化而获 得的图13是示出根据本发明示例性实施例的用于显示装置的色彩补偿多层 构件的依赖于视角增加的色彩坐标变化的图14是示出根据本发明另一示例性实施例的用于显示装置的滤光片的 横截面图15是示出根据本发明另一示例性实施例的用于显示装置的滤光片的 横截面图16是示出根据本发明另一示例性实施例的用于显示装置的色彩补偿 多层构件的依赖于视角变化的透光率的图17是示出通过采用图16的结果对LCD光谱的结果进行归一化而获 得的图18是示出根据本发明另一示例性实施例的用于显示装置的色彩补偿
多层构件的依赖于视角增加的色彩坐标变化的图19是示出根据本发明另一示例性实施例的用于显示装置的色彩补偿 多层构件的依赖于视角变化的透光率的图20是示出根据本发明示例性实施例的显示装置的结构的示意性横截 面图21是示出根据本发明另一示例性实施例的用于显示装置的滤光片的 横截面图22是示出根据本发明另一示例性实施例的用于显示装置的滤光片的 横截面图23是示出根据本发明另一示例性实施例的用于显示装置的滤光片的 横截面图24是示出根据本发明另一示例性实施例的用于显示装置的滤光片的 横截面图；和
图25是示出根据本发明另一示例性实施例的用于显示装置的色彩补偿 多层构件的依赖于垂直视角增加的色彩坐标变化的图。
具体实施例方式
现在将详细参照本发明的示例性实施例，这些实施例的示例在附图中示 出，其中，相同的附图标记始终指代相同的元件。为了解释本发明，以下将 参见附图来描述这些示例性实施例。
图7是示出根据本发明示例性实施例的用于显示装置的滤光片700的横 截面图。
参见图7,滤光片700包括透明基板720、色彩补偿多层构件740和减 反膜760。根据显示装置的类型，滤光片700可以进一步包括功能膜，例如 电磁波屏蔽膜、氖切割膜(neon-cut film)、光漫射膜、用于在明亮室内改 善对比度的膜等。
减反膜760形成于透明基板720的表面上，色彩补偿多层构件740形成
于透明基板720的另一表面上。本发明不限于以上提到的堆叠顺序，然而，
当将滤光片700安装在显示装置上时，减反膜760优选地形成于观看者侧的 表面上。减反膜760用于防止从观看者侧进入的外部光向外反射，从而增加 显示的对比度。优选地，减反膜760可以具有2%或更低的反射率。由于玻 璃表面的反射率为4%，因此在使用具有2%或更高反射率的减反膜760的情 况与不使用减反膜760的情况之间没有大的差别。
作为透明基板720的材料的示例，可以给出诸如玻璃、石英等的无机化 合物铸模和透明的有机聚合物铸模。作为由有机聚合物铸模制成的透明基板 720的示例，可以给出丙烯酸和聚碳酸酯，然而，本发明不限于此。优选地， 透明基板720可以具有高的透明度和热阻，并且可以使用聚合铸模或聚合铸 模分层体(polymeric mold-layered body )。对于透明基板720的透明度，可 见光线的透光率优选为80%或更高。对于透明基板720的热阻，玻璃软化温 度优选为50。C或更高。考虑到透明度和防止外部冲击，优选地，钢化玻璃 可以用于透明基纟反720。
色彩补偿多层构件740包括第一厚层744、薄层742和第二厚层746。 薄层724布置在第一厚层744与第二厚层746之间，且薄层724的厚度小于 或等于可见光线的波长范围。因此薄层724的厚度可以是780nm或更小。 在薄层724的厚度大于780nm的情况下，在可见光线范围内不会发生相长 干涉与相消干涉。
另外，第一厚层744和第二厚层746比薄层724厚。厚层744和746的 厚度大于780nm,可以达到几毫米(mm )。厚层744和746的厚度彼此相 等，从而具有对称结构，然而，本发明不限于此。
薄层742、第一厚层744和第二厚层746分别具有第一折射率、第二折 射率和第三折射率。第一折射率可以大于也可以小于第二折射率和第三折射率。
根据本发明实施例的色彩补偿多层构件740可以被制造为，具有相对较 小折射率的薄层形成于具有相对较大折射率的厚层之间。第一厚层744和第
二厚层746的折射率在2至4之间，薄层742的折射率在1至2之间，然而， 本发明不限于此，因此，可以以不同的方式改变折射率以调节透光率和反射率。
在下文中，将参见图8详细描述色彩补偿多层构件中光的反射和透射过程。
图8是示出根据本发明示例性实施例的用于显示装置的色彩补偿多层 构件800中光的反射和透射的示意图。
色彩补偿多层构件800包括在中间位置形成于其中的薄层820和形成于 薄层820的两个表面上的第一厚层860和第二厚层840。薄层820的折射率 可以由'n，指代，第一厚层860和第二厚层840的折射率可以由'nt，指代。 根据本发明的示例性实施例，第一厚层860的折射率和第二厚层840的折射 率相等，然而，本发明不限于此。
第一厚层860布置在面板组件侧，第二厚层840布置在观看者侧。从面 板组件进入薄层的薄层入射光880以折射的方式被部分透射，并且由于薄层 820与第一厚层860的接合面上的折射率差而纟皮部分反射。在该接合面的法 线与入射光880之间所形成的角度可以由'et，指代，在该接合面的法线与 以折射的方式透射穿过薄层的透射光881之间所形成的角度可以由'e，指 代。透射光881在薄层820与第二厚层840之间的接合面上被部分折射，从 而变为透射穿过第二厚层840的薄层的透射光882,另外透射光881被部分 反射，从而变为薄层的内部反射光883。在这种情况下，在薄层820和第二 厚层840的接合面的法线与薄层的透射光882之间所形成的角度可以由薄层 820与第二厚层840的折射率差来确定。根据本发明的示例性实施例，第一 厚层860的折射率和第二厚层840的折射率相等，因而在薄层820和第二厚 层840的接合面的法线与透射光822之间所形成的角度为'et'。角度A可 以使用来自面板组件的入射光889进入色彩补偿多层构件时所形成的角度 60、厚层的折射率nt和空气的折射率110(=1)基于斯涅耳法则(Snell，s law) 由以下公式5来表示。基于斯涅耳法则，最终发出的光的透射角可以与入射
角60相等，该最终发出的光使得来自面板组件的入射光889透射穿过用于 显示装置的包括该色彩补偿多层构件的滤光片，因而各个0o可以对应于观 看者所观看的一个视角。
各接合面上的反射率可以由以下公式来表示
Rp =[(ntcos6-ncosQt)/(ntcos6 + ncosQt)]2 ， 和 [公式4]
Rs = [(n cos 9 _ nt cos 9t)/(n cos 6 + nt cos 9t )]2, 其中Rp表示p偏振光被反射时的反射率，&表示s偏振光被反射时的反射率。
nt sin6t = 11。 sin 0。
可以看出，反射率Rp和Rs可以依据薄层和厚层的折射率(n，nt)、入射角
(ej和折射角(e)而变化。
以上公式1的反射率R是公式3的R。和公式4的Rs的平均数。
P &
薄层的内部反射光883在该接合面上再次以折射的方式被部分透射，从 而变成薄层的反射光887,并且薄层的内部反射光883再次被部分反射，从 而变成薄层的内部反射光884。这些过程重复进行。
公式1的透光率T是薄层的透射光882的透光率l与薄层885的透射 光885的透光率T2之和。图8中示出了两束折射光，然而，在接合面上的 反射和折射是重复进行的，这些折射光的各透光率的总和为整体透光率T。
接合面上的反射率R是薄层的反射光887的反射率Ri与薄层的反射光 888的反射率R2之和。类似地，图8中只示出两束反射光，然而，在接合面 上反射的所有反射光的各反射率的总和为整体反射率R。
透光率可以根据在由第一厚层860、薄层820和第二厚层840形成的两 个接合面所发生的光的多次反射过程中所生成的干涉波长而改变。薄层的透
射光882和885的相位差可以由S指代，5由以上的公式2表示。在这种情 况下，5可以由薄层820的厚度(/)和折射率(n)、折射角(e)和波长(X)来确定。 当薄层的透射光882与885之间的光程差为波长的整数倍时，可以获得最大
透光率。
图9是示出在图7用于显示装置的滤光片中依赖于光的波长及精细度的 透光率变化的图。
相长干涉或相消干涉可以根据相位差而发生。当确定了薄层820的厚度 (/)和折射率(n)时，透光率可以依赖于波长而变化，如图9所示。 精细度F由以下公式来表示 [公式6]
F = 7i/(2 arcsin(l/f1/2)),
在这种情况下，f指代精细度系数，由以下公式来表示
f = 4R/(1-R)2 ,
其中R表示反射率。
如图9所示，随着精细度增加(F=10),透射峰变得更窄且更尖，并 且最小透光率可以降低。精细度与反射率之间的关系在图IO中示出。因此 可以通过调节反射率R来调节透射峰的宽度(AX)和最小透光率。如图9 所示，为了使整个可见光线波长范围内的最小透光率与最大透光率之比在 0.7至0.9的范围内，需要降低反射率。从公式3和4中可以看出，反射率
可以根据薄层和厚层的折射率(n，nt)及视角e。而改变。因此，当针对特定视
角(e。)来调节薄层和厚层的折射率(n,nt)时，可以确定反射率。另外，当针 对特定波长范围来确定薄层的厚度(/)和折射率(n)时，可以确定相位差(S)。
在这种情况下，当确定了薄层和厚层的折射率(n,nt)及视角(e。)时，折射角(e)
就可以自动确定。因此如公式l所示，当确定了反射率R和相位差5时，就 确定了透光率T。具体来说，可以通过选择薄层和厚层的折射率(n，nt)以及
薄层的厚度(/),针对特定视角和特定波长的光来调节透光率。例如，当薄层
的厚度为780nm或更小时，选择薄层的折射率在1至2之间，厚层的折射 率在3至4之间，在相对较大的视角范围内针对特定波长范围的光的透光率 可以增加。相反，即使当薄层的折射率大于厚层的折射率时，例如，当薄层 的折射率在2至4之间而厚层的折射率在1至2之间时，也可以获得相同的 效果。
如上所述，可以利用多光束干涉来补偿蓝光波长范围(380至500nm) 的光强随着视角增加有较大程度降低的特性。具体来说，当视角相对较大， 为60度左右时，在蓝光波长范围内可以发生相长干涉，从而提高透光率， 而在绿色或红色波长范围内可以发生相消干涉，从而降低透光率。因此，即 使当视角相对较大时，在全波长范围内光强降低的程度也是彼此相同或相似 的，从而补偿了蓝光波长范围中的不平衡。如上所述，根据本发明的用于显 示装置的色彩补偿多层构件可以用于最小化依赖于视角的色彩变化。
图14是示出根据本发明另一示例性实施例的用于显示装置的滤光片 1400的横截面图。在这里将省略对用于显示装置的色彩补偿多层构件和用 于该显示装置的滤光片的重复描述。
参见图14，根据本发明本示例性实施例的用于显示装置的滤光片1400 被构造为，减反膜1460形成于透明基板1420的表面上，色彩补偿多层构件 1440形成于透明基板1420的另一表面上。色彩补偿多层构件1440被构造 为，薄层1442形成于第一厚层1444与第二厚层1446之间。第一厚层1444 和第二厚层1446的折射率小于薄层1442的折射率。具体来说，具有相对较 高的折射率的薄层形成于具有相对较低的折射率的厚层之间。第一厚层1444 和第二厚层1446的折射率在l至2之间，而薄层1442的折射率在2至4之 间。厚层1444和1446中的至少之一可以包括玻璃。在使用具有大约1.5的 折射率的钢化玻璃作为透明基板1420的情况下，与透明基板1420相邻的第 二厚层1446可以从滤光片700的配置中省略。
图15是示出根据本发明另一示例性实施例的用于显示装置的滤光片的 横截面图。
参见图15,用于显示装置的滤光片1500被构造为，减反膜1560形成 于透明基板1520的表面上，具有高折射率的薄层1542和具有低折射率的厚 层1544形成于透明基板1520的另一表面上。如上所述，透明基板1520可 以充当厚层。在这种情况下，制造工艺的成本可以得到显著降低。
图21是示出根据本发明另一示例性实施例的用于显示装置的滤光片 2100的横截面图。参见图21，滤光片2100包括透明基板2120、外部光屏 蔽膜2140、色彩补偿多层构件2160和减反膜2180。根据显示装置的类型， 滤光片可以进一步包括诸如电磁波屏蔽膜、氖切割膜、光漫射膜等的功能膜。
减反膜2180形成于透明基板2120的表面上，外部光屏蔽膜2140和色 彩补偿多层构件2160形成于透明基板2120的另一表面上。本发明不限于以 上提到的堆叠顺序，然而，当将滤光片2100安装在显示装置上时，减反膜 2180优选地形成于观看者侧的表面上。减反膜2180用于防止从观看者侧进 入的外部光(II)向外部反射，从而增加显示的对比度。优选地，减反膜2180 可以具有2%或更低的反射率。在将玻璃基板用作透明基板2120的情况下， 玻璃表面的反射率为4%，因此在使用具有2%或更高反射率的减反膜2180 的情况与不使用减反膜2180的情况之间没有大的差别。
作为透明基板2120的材料的示例，可以给出诸如玻璃、石英等的无才几 化合物铸模以及透明有机聚合物铸模。作为由有机聚合物铸模制成的透明基 板2120的示例，可以给出丙蹄酸和聚碳酸酯，然而，本发明不限于此。优 选地，透明基板2120可以具有高的透明度和热阻，并且可以使用聚合铸模 或聚合铸模分层体。对于透明基板2120的透明度，可见光线的透光率优选 为80%或更高。对于透明基板2120的热阻，玻璃软化温度优选为5CTC或更 高。考虑到透明度和防止外部冲击，优选地，钢化玻璃可以用作透明基板 2120。
外部光屏蔽膜2140包括由透明树脂制成的基板2142和形成于基板2142 的表面上的外部光屏蔽部件2144。根据本发明的示例性实施例，外部光屏
蔽部件2144可以具有楔形横截面，然而，本发明不限于此。外部光屏蔽部
件2144的横截面可以是矩形、梯形、半圓形、U形等。
外部光屏蔽部件2144可以包括形成于基板2142的表面上且填充有吸收 光的物质的雕刻图样。光吸收物质可以使用诸如炭黑等的黑色物质。
外部光屏蔽膜2140用于吸收外部光以防止外部光(II)从面板组件进入， 并向观看者侧透射和全反射从面板组件发出的面板入射光(I)。结果，针对可 见光线可以获得高的透光率和对比度。另外，根据本发明的外部光屏蔽膜 2140可以同时具有分别填充在其中的光吸收物质和诸如4艮浆(silver paste) 的导电物质，^v而补充滤光片2100的电石兹波屏蔽功能。
外部光屏蔽部件2144的与基片反2142的表面平行的底面形成于面板入射 光(I)所进入的面板组件方向，然而，本发明不限于此。具体来说，外部光屏 蔽部件2144的底面可以形成于外部光(II)所进入的观看者侧中，也可以形成 于基板2142的两个表面上。
外部光屏蔽部件2144的折射率与基板2142的折射率之间的差为0.5或 更小。因此，当外部光屏蔽部件2144的折射率小于基板2142的折射率时， 它们之间的差需要在0.01至0.5的范围内。当折射率之间的差在以上提到的 范围之内时，从面板组件进入的图像被全反射，从而增加了向显示屏幕发射 的发射效率，并且还增加了外部光(II)的吸收效率。特别地，外部光屏蔽部 件2144的折射率可以具有在0.01至0.5之间的小于基板2142的折射率值的 值。也就是说，外部光屏蔽膜2140可以通过吸收外部光而具有屏蔽功能， 并不是外部光的反射功能。
色彩补偿多层构件2160包括双折射薄层2162、第一厚层2164和第二 厚层2166。双折射薄层2162形成在第一厚层2164与第二厚层2166之间， 且双折射薄层2162的厚度小于或等于可见光线的波长范围。因此双折射薄 层2162的厚度优选为780nm左右或更小。当双折射薄层2162的厚度为 780nm或更大时，不会在可见光线范围内发生相长干涉和相消干涉。
另外，第一厚层2164和第二厚层2166比双折射薄层2162厚，并且各 厚层2164和2166的厚度为780nm,或者可以达到几毫米。如图l所示，各 厚层2164和2166的厚度相等，使得色彩补偿多层构件2160可以具有对称 的结构，然而，本发明不限于此。另外，压敏胶(PSA, Pressure Sensitive adhesive)可以包括在第一厚层2164或第二厚层2166中。通常，PAS可以 具有1.5左右的折射率，PAS的厚度可以达到几微米。因此PSA可以出于在 不单独形成厚层的情况下在显示面板与滤光片之间进行直接粘合的目的而 形成，或出于对构成滤光片的膜进行相互粘合的目的而形成，这样PSA可 以充当厚层。在这种情况下，可以显著降低制造成本，并且可以降低滤光片 的厚度，从而提高面板入射光(I)的透光率。
双折射薄层2162可以具有相对于双折射薄层2162表面的法线方向的水 平方向(图21中的x方向)和与薄层表面平行的方向(图21中的z方向) 的第一折射率(Nx二Nz-Nl)以及与双折射薄层2162的表面平行的垂直方向 (图21中的y方向)的第二折射率(Ny二N2)。第一厚层2164可以具有第三 折射率(N3),第二厚层2166可以具有第四折射率(N4)。第二折射率与第三 折射率之间的差以及第二折射率与第四折射率之间的差均为l或更小，并且 第一折射率小于第三折射率和第四折射率。具体来说，薄层的折射率低，厚 层的折射率高，从而通过基于光的波长的选择性相长干涉或相消干涉来获得 色彩补偿效果。
根据发明的另 一示例性实施例，第二折射率与第三折射率之间的差以及 第二折射率与第四折射率之间的差均为l或更小，并且第一折射率大于第三 折射率和第四折射率。具体来说，薄层的折射率高，厚层的折射率低，从而
而，在任何情况下，双折射层2162的y方向上的第二折射率(N尸N2)与第三 折射率之间的差以及与第四折射率之间的差均应当为1或更小。
当厚层的折射率与薄层的折射率不相等以便最小化依赖于视角变化的 色彩变化时，明亮室内的对比度可以由源于折射率差所发生的外部光的反射 而降低。减反膜2180只能降低发生在透明基板2120与空气层之间的反射，
然而不能降低薄层与厚层的接合面上的反射。因此为了降低由于厚层的折射 率与薄层的折射率之间的差而发生的外部光的反射，可以使用折射率根据薄 层的方向而改变的双折射物质。由于外部光(II)从面板组件和观看者的上方 倾斜进入，因此薄层包括双折射物质，使得相对于薄层堆叠方向的垂直方向 (y方向)的折射率与厚层的折射率之间的差为l或更小。如上所述，使用
双折射薄层2162在降低外部光的反射方面是有效的。当薄层不包括双折射 物质时，蓝光波长或红光波长的反射率可以达到20%。根据本发明的示例性 实施例，减小了相对于薄层堆叠方向的垂直方向(y方向)的折射率与厚层 的折射率之间的差，从而降低了外部光的反射率。
然而，当减小y方向的折射率与厚层的折射率之间的差时，可以降低用 于补偿色彩依赖于垂直视角的变化而变化的功能。这个问题可以通过将外部 光屏蔽膜2140附在第二厚层2166的观看者一侧的表面上来克服。如上所述， 外部光屏蔽膜2140可以用于屏蔽外部光，从而显著减少外部光的反射，并 且通过由于基板2142与外部光屏蔽部件2144之间的折射率差而在特定角度 或更多角度中发生的全反射效应来混合从面板组件发出的不同方向的光，从 而大大降低依赖于视角变化的色彩变化。
双折射薄层2162的第二折射率的幅度可以比第三折射率的幅度和第四 折射率的幅度大1或大更少，并且相反，可以比第三折射率的幅度和第四折 射率的幅度小l或小更少。本发明可以包括双折射薄层2162的第二折射率 的幅度等于第一厚层2164的第三折射率的幅度和第二厚层2166的第四折射 率的幅度的情况。
同时，第一反射率(Nx-Nz:Nl),即双折射薄层2162的x轴方向和z轴 方向的折射率，可以大于或小于第三折射率(N3)和第四折射率(N4),即厚层 的折射率。第一折射率(N1)的幅度可以比第三折射率和第四折射率大或小至 少1。
第一折射率可以在2至4之间，第三折射率和第四折射率可以在l至2 之间。相反，第一折射率可以在1至2之间，第三折射率和第四折射率可以
在2至4之间。然而，本发明不限于此，因此为了调节透光率和反射率，可 以以各种方式改变折射率。
图22是示出根据本发明另一示例性实施例的用于显示装置的滤光片 2200的横截面图。
参见图22,滤光片2200包括透明基板2220、外部光屏蔽膜2240、色 彩补偿多层构件2260和减反膜2280。外部光屏蔽膜2260布置在透明基板 2220的表面上，色彩补偿多层构件2260布置在透明基板2220的另一表面 上。根据本发明的示例性实施例，色彩补偿多层构件2260包括双折射薄层 2262和第一厚层2264。在这种情况下，透明基板2220可以充当厚层。在将 钢化玻璃用于透明基板2220的情况下，由于钢化玻璃的折射率为1.5左右， 因此透明基板2220可以充当具有低折射率的厚层。在这种情况下，可以显 著降低制造成本和过滤器的厚度。另外，根据发明的另 一示例性实施例，PSA 可以用作透明基板2220或第一厚层2264，并且在透明基板为软塑料基板且 第一厚层为PSA的情况下，PSA可以直接粘在显示面板上。在这种情况下， 可以显著降低制造成本和显示器的厚度。根据本示例性实施例，与双折射薄 层2262的表面平行的方向(图22中的y方向)的第二折射率与第一厚层的 第三折射率之间的差应当为1或更小。这里将省略对透明基板2220、外部 光屏蔽膜2240和减反膜2280的重复描述。
图23是示出根据本发明另一示例性实施例的用于显示装置的滤光片 2300的4黄截面图。
参见图23，滤光片2300包括外部光屏蔽膜2340、色彩补偿多层构件 2360和减反膜2380。色彩补偿多层构件2360布置在外部光屏蔽膜2340的 表面上，减反膜2380布置在外部光屏蔽膜2340的另一表面上。根据本发明 的示例性实施例，色彩补偿多层构件2360包括双折射薄层2362和第一厚层 2364。在这种情况下，外部光屏蔽膜2340可以充当厚层。根据发明的另一 示例性实施例，PSA可以用作第一厚层2264,并且外部光屏蔽膜2340可以 充当透明基板。在这种情况下，PSA可以直接粘在显示面板上。在这种情况
下，可以显著降低制造成本和显示器的厚度。根据本发明的示例性实施例，
与双折射薄层2362的表面平行的方向(图23中的y方向)的第二折射率与 第一厚层的第三折射率之间的差应当为1或更小。这里将省略对外部光屏蔽 膜2340、色彩补偿多层构件2360和减反膜2380的重复描述。
图24是示出根据本发明另一示例性实施例的用于显示装置的滤光片 2400的横截面图。
参见图24，滤光片2400包括双折射薄层2460、厚层2420和减反膜2480。 厚层2420布置在双折射薄层2460的表面上，減反膜2480布置在双折射薄 层2460的另一表面上。减反膜2480可以充当厚层。根据本发明的示例性实 施例，与双折射薄层2460的表面平行的方向(图24中的y方向)的第二折 射率与第一厚层的第三折射率之间的差应当为l或更小。厚层2420可以为 PSA,因此可以直接粘在显示面板上。在这种情况下，可以显著降低制造成 本和显示器的厚度。这里将省略对双折射薄层2460、厚层2420和减反膜2480 的重复描述。
另外，虽然未示出，但是根据发明的又一示例性实施例，第一厚层可以 布置在双折射薄层2460的表面上，或者第二厚层或者透明基板可以布置在 双折射薄层的另一表面上。双折射薄层可以具有低折射率，第一厚层和第二 厚层可以具有高折射率。相反，双折射薄层可以具有低折射率，第一厚层和 第二厚层可以具有高折射率。在这种情况下，双折射薄层的y轴方向的折射 率(Ny)与双折射薄层的x轴或z轴方向的折射率(Nx^Nz)彼此不相等，并且 Ny与Nz之间的差应当为1或更小。用于显示装置的包括上述色彩补偿多层 构件的滤光片可以降低依赖于视角的色彩变化，并且还可以降低外部光的反 射。
如上所述，根据本发明的示例性实施例的滤光片可以包括位于两个厚层 之间的双折射薄层，并用于根据通过薄层的厚度的波长来调节双折射薄层和 厚层的折射率的幅度，从而实现色彩校正功能和反射防止功能。另外，外部 光屏蔽膜可以形成于两个厚层中观看者侧的厚层的表面上，从而降低依赖于200810147331.2
说明书第25/30页
垂直视角的色彩变化，并降低外部光的反射，并因此改善明亮室内的对比度 和显示的图像质量。出于针对从显示装置中的显示面板进入的彩色图像进行 色彩校正的目的，如上所述的根据本发明的示例性实施例的滤光片可以优选 以面向观看者侧的方向布置在显示面板的前表面上。然而，本发明不限于此， 并且因此滤光片可以布置为远离显示面板的前表面，或直接粘在显示面板
上。另外，滤光片可以布置在液晶显示器(LCD)的背光单元(BLU)与显 示面板之间。
在下文中，将详细描述根据本发明的能够采用用于显示装置的滤光片的 显示装置。
图20是示出根据本发明示例性实施例的显示装置的LCD装置2000的 结构的示意性横截面图。参见图20， LCD装置2000包括背光组件2020、 第一滤光片2040、面^反组件2060和第二滤光片2080。背光组件2020包括 棱角型(edge type)、扁平型等，并且棱角型的背光组件2020可以包括导 光板。第一滤光片2040可以包括各种功能层，例如对从背光发出的光进行 会聚的光会聚片、对光进行漫射的漫射片等面板组件2060包括上基板 2064、下基板2066和液晶层2062。液晶层2062可以布置在上基板1064与 下基板1066之间，并显示彩色图像。
第二滤光片2080对应于根据本发明示例性实施例的用于显示装置的滤 光片，并且可以被构造为，如图7、 14和15中所示的薄层布置在两个厚层 之间。第二滤光片2080可以用于根据由于薄层的厚度而不同的波长范围， 并且还根据厚层与薄层之间的折射率差来调节透光率。如上所述，出于针对 从显示装置中的显示面板进入的彩色图像进行色彩校正的目的，用于根据本 发明实施例的显示装置的滤光片优选以面向观看者的方向布置在显示面板 的前表面上。然而，本发明不限于此，因此滤光片可以布置为远离显示面板 的前表面，也可以直接粘在显示面板上。另外，滤光片可以布置在LCD的 背光单元(BLU)与显示面^L之间。
更具体地说，第二滤光片2080可以包括布置在面寺反组件2060上的下厚
层、形成于下厚层上的薄层和形成于薄层上的上厚层，或可以只包括上厚层
和薄层。在为后者的情况下，面板组件2060的上基板2064可以充当下厚层。 根据发明的另一示例性实施例，在不形成上厚层的情况下，第二滤光片
2080的空气层可以充当上厚层。具体来说，第二滤光片2080可以形成于上
基板2064或具有低折射率的下厚层上，并且可以构造为，仅具有折射率高
于下厚层的折射率的薄层。相应地，薄层可以暴露在空气中，并充当上厚层，
其中薄层上的空气层具有低折射率。
根据发明的另 一示例性实施例，下厚层和薄层可以以所陈述的顺序堆叠
在液晶层2062上，上基板2064可以形成于薄层上，因此上基板2064可以
充当上厚层。
如上所述，第二滤光片2080的具体配置可以各种示例性实施例实现， 本发明不限于此。通过第二滤光片的配置或第二滤光片2080与面板组件 2060的组合配置，在具有高折射率的两层之间布置具有低折射率的层，或 在具有低折射率的两层之间布置具有高折射率的层，所获得的结果可以是相 同或彼此近似的。具体来说，使用具有上述结构的多层可以降低依赖于视角 的色彩变化。
在下文中，根据本发明的用于显示装置的包括色彩补偿多层构件的滤光 片可以粘在LCD面板的前表面上，因此可以示出通过测量透光率和色彩变 化所获得的结果。
测量结果1
如图7所示，薄层742布置在第一厚层744与第二厚层746之间，由此 设计出色彩补偿多层构件740。第一厚层744和第二厚层746各自的折射率 为2.5,厚度为lmm。薄层742的折射率为1.5，厚度为190nm。
图11是示出色彩补偿多层构件740的依赖于视角变化的透光率的图。 随着视角的增加，透光率在蓝光波长的部分范围内(380nm至460nm)增加， 而在绿光和红光波长的部分范围内(540nm至780nm)减少。相应地，如上 所述，在蓝色波长中随着视角增加而发生的光谱强度急剧下降的程度得到了 减轻，而在绿色和红色波长中发生的光谱强度的降低程度得到了增强，由此 在整个可见光线波长范围内，光谱强度随着视角增加而降低的程度被调节为 4皮此相同或相似。
另外，在色彩补偿多层构件740中，在380至780nm的整个可见光线 波长范围内，最小透光率与最大透光率的比率在0.7至0.9之间。具体来说， 如图11所示，当整个波长范围内的最大透光率为1时，最小透光率为0.8 左右。
图12示出色彩补偿多层构件740的归一化光谱强度依赖于视角增加而 产生的变化。从图12中可以看到，光谱强度依赖于视角增加而降低的程度 在整个波长范围内与在蓝光波长范围内接近相同。这个结果显示，依赖于视 角增加而产生的色彩变化几乎消失。
图13是示出色彩坐标(CIE 1976 L u，v，)依赖于^L角增加而产生的变 化(Au，v，)的图。图13的水平轴表示水平角度，即^L角。从图13中可以 看出，与没有色彩补偿多层构件的情况相比，在存在色彩补偿多层构件的情 况下色彩变化量得到了显著降低。
测量结果2
如图14所示，薄层1442布置在第一厚层1444与第二厚层1446之间， 由此制造了色彩补偿多层构件1440。第一厚层1444和第二厚层1446各自 的折射率为1.5，厚度为2mm。薄层1442的折射率2.5，厚度为209nm。
图16是示出色彩补偿多层构件1440的依赖于视角变化的透光率的图。 随着视角的增加，透光率在蓝光波长的部分范围(420nm至460nm )内增加， 而在绿光和红光波长范围(520nm至660nm )内减小。相应地，如上所述， 在蓝色波长中随着视角增加而发生的光谱强度急剧降低的程度得到了减轻， 而在绿色和红色波长中所发生的光谱强度降低的程度得到了增强，由此在整 个可见光线波长范围内，光谱强度随着视角增加而降低的程度被调节为彼此 相同或相似。类似地，在色彩补偿多层构件1440中，在380至780nm的整 个可见光线波长范围内，最小透光率和最大透光率的比率在0.7至0.9之间。
具体来说，如图16所示，当整个波长范围内的最大透光率为l时，最小透
光率在0.7至0.9之间。
图17示出色彩补偿多层构件740的归一化光谱强度依赖于视角增加而 产生的变化。从图17中可以看出，光谱强度依赖于视角增加而降低的程度 在整个波长范围内与在蓝光波长范围内接近相同。这个结果显示，依赖于视 角增加而产生的色彩变化几乎消失。
图18是示出色彩坐标(CIE 1976 L u，v，)依赖于视角增加而产生的变 化(Au，v，)的图。图18的水平轴表示水平角度，即视角，从图18中可以 看出，与没有色彩补偿多层构件的情况相比，在存在色彩补偿多层构件的情 况下色彩变化量得到了显著降低。
测量结果3
上述测量结果示出通过对色彩补偿多层构件进行测量所获得的结果，其 中色彩补偿多层构件用于改善光谱强度依赖于视角增加而降低的程度在蓝 光波长中相对较大的情况。相反，可以存在光谱强度依赖于视角增加而降低 的程度在红光波长中相对较大的LCD。然而，即使在这种情况下，也有可 以制造根据本发明的合适的色彩补偿多层构件。
如图14所示，薄层1442布置在第一厚层1444与第二厚层1446之间， 由此制造了色彩补偿多层构件1440。第一厚层1444和第二厚层1446各自 的折射率为1.5，厚度为2mm。薄层1442的折射率为2.5,厚度为170nm。
图19是示出色彩补偿多层构件1440的依赖于视角变化的透光率的图。 随着^见角的增加，透光率在红光波长的部分范围(600nm至700nm )内增加， 而在蓝光波长的部分范围(420nm至480nm )内减小。相应地，如上所述， 在红色波长中随着视角增加而发生的光谱强度急剧下降的程度得到了减轻， 而在绿色和蓝色波长中发生的光谱强度的降低程度得到了增强，由此在整个 可见光光线波长范围内，光谱强度随着视角的增加而降低的程度被调节为彼 此相同或相似。类似地，在色彩补偿多层构件1440中，在380至780nm的 整个可见光线波长范围内，最小透光率与最大透光率的比率在0,7至0.9之
间。具体来说，如图16所示，当在整个波长范围内最大透光率为l时，最
小透光率在0.7至0.9之间。
另外，即使在厚层的折射率大于薄层的折射率的情况下，也可以分别调 节薄层的折射率和厚度，从而获得与以上相同的效果。
测量结果4
图25是示出在外部光屏蔽膜附加地包括在显示面板中的情况下色彩坐 标(CIE 1976 L u，v，)依赖于垂直-见角的增加而产生的变化(Au，v，)的图。 图25的水平轴表示垂直角度，即偏离显示屏幕的中部的上部角度或下部角 度。图25的(A)是通过测量不包括外部光屏蔽膜的滤光片而获得的结果， 图25的(B)是通过测量包括外部光屏蔽膜的滤光片而获得的结果。
从图25中可以看出，几乎未表现出水平方向上色彩坐标根据外部光屏 蔽膜的存在和不存在而产生的变化，然而，明显表现出垂直方向上色彩坐标 的变化。相应地，依据包括双折射薄层的色彩补偿多层构件的使用，依赖于 垂直视角的色彩变化可以通过使用外部光屏蔽膜而得到补偿。
同时，当即使包括使用与双折射薄层不同的单折射薄层的色彩补偿多层 构件的滤光片包括外部光屏蔽膜时，由于外部光屏蔽效应，明亮室内的对比 度也可以得到增加，并且外部光的反射也可以得到减少。
如上所述，根据本发明，提供了用于显示装置的色彩补偿多层构件，该 色彩补偿多层构件可以减轻特定波长范围的光谱强度依赖于视角增加而下 降的程度，使得针对整个可见光线波长范围，光谱强度下降的程度彼此相同 或相似，从而减小了色彩变化，并进一步改善了图像质量。
根据本发明，提供了用于显示装置的色彩补偿多层构件，该色彩补偿多 层构件可以减小厚层与薄层之间的折射率差，从而减小了外部光在厚层和薄 层的接合面上的反射。
根据本发明，提供了用于显示装置的色彩补偿多层构件的外部光屏蔽 膜，该外部光屏蔽膜可以吸收外部光，从而额外地减少了外部光的反射，并 且补充了由于双折射薄层的使用而产生的色彩补偿效应的降低。
根据本发明，提供用于显示装置的滤光片，该滤光片防止外部沖击和外 部光的反射，并显著地降低了依赖于视角变化的色彩变化。
根据本发明，提供显示装置，该显示装置降低了依赖于视角变化的色彩 变化，从而显示较好的彩色图像。
虽然已经示出并描述了本发明的几个示例性实施例，但是本发明不限于 所描述的示例性实施例。相反，本领域技术人员应当理解，可以在不脱离发 明原理和精神的情况下，对这些示例性实施例进行改变，发明的范围由权利 要求及其等价来限定。
权利要求
1、一种用于显示装置的色彩补偿多层构件，所述色彩补偿多层构件包括薄层，具有780nm或更小的厚度以及第一折射率；第一厚层，具有大于所述薄层的厚度，所述第一厚层形成于所述薄层的表面上，且具有第二折射率；和第二厚层，具有大于所述薄层的厚度，所述第二厚层形成于所述薄层的另一表面上，且具有第三折射率。
2、 根据权利要求1所述的色彩补偿多层构件，其中所述第一折射率小 于所述第二折射率和所述第三折射率。
3、 根据权利要求2所述的色彩补偿多层构件，其中所述第一折射率在 1至2之间，并且所述第二折射率和所述第三折射率在2至4之间。
4、 根据权利要求1所述的色彩补偿多层构件，其中所述第一折射率大 于所述第二折射率和所述第三折射率。
5、 根据权利要求4所述的色彩补偿多层构件，其中所述第一折射率在 2至4之间，并且所述第二折射率和所述第三折射率在1至2之间。
6、 根据权利要求1所述的色彩补偿多层构件，其中所述第二折射率与 所述第三折射率之间的差为1或更小，或者所述第二折射率与所述第三折射 率相等。
7、 根据权利要求1所述的色彩补偿多层构件，其中所述第一厚层和所 述第二厚层的厚度分别在780nm至5mm之间。
8、 根据权利要求1所述的色彩补偿多层构件，其中所述薄层的厚度(/) 和折射率(n),以及所述第一厚层与所述薄层的接合面上的反射率(R)被调节， 使得根据下列公式1和公式2的透光率(T)的平均值针对具有380至500nm 波长(X)的蓝光区被最大化，[公式1]<formula>formula see original document page 2</formula> [公式2]s= (2丌/人)2nl cos 0 (0。 S e S 80。:
9、 根据权利要求1所述的色彩补偿多层构件，其中随着具有380至 500nm波长的蓝光区的入射角从0。增加到80° ，针对所述蓝光区的透光率 增力口。
10、 根据权利要求1所述的色彩补偿多层构件，其中随着分别具有500 至780nm波长的绿光区和红光区从0°增加到80° ,针对所述绿光区和红 光区的透光率减小。
11、 根据权利要求1所述的色彩补偿多层构件，其中380至780nm波 长之内的最小透光率与最大透光率之比在0.5至0.9之间。
12、 根据权利要求1所述的色彩补偿多层构件，其中所述第一厚层和所 述第二厚层中的至少一个选自于玻璃、压敏胶(PSA)、透明树脂膜或减反膜。
13、 根据权利要求1所述的色彩补偿多层构件，进一步包括基板，形成于所述第一厚层或所述第二厚层上，且包括透明树脂；和 外部光屏蔽膜，包括形成于所述基板的表面上的外部光屏蔽部件，所述
14、 一种用于显示装置的色彩补偿多层构件，所述色彩补偿多层构件包括:薄层，具有780nm或更小的厚度以及第一折射率；基板，包括透明树脂，形成于所述薄层的表面上，且具有第二折射率；禾:口第一厚层，包括形成于所述基板的表面上的外部光屏蔽部件，所述第一 厚层具有大于所述薄层的厚度，所述外部光屏蔽部件包括具有楔形横截面且 填充有吸收光的物质的雕刻图样。
15、 根据权利要求14所述的色彩补偿多层构件，其中PSA进一步形成 于所述薄层与所述第一厚层之间。
16、 一种用于显示装置的色彩补偿多层构件，所述色彩补偿多层构件包括双折射薄层，具有780nm或更小的厚度，并在x轴和z轴方向上具有 第一折射率，在y轴方向上具有第二折射率；第一厚层，具有大于所述双折射薄层的厚度，所述第一厚层形成于所述 双折射薄层的表面上，并具有第三折射率；和第二厚层，具有大于所述双折射薄层的厚度，所述第二厚层形成于所述 双折射薄层的另一表面上，并具有第四折射率。
17、 根据权利要求16所述的色彩补偿多层构件，其中所述第二折射率 与所述第三折射率之间的差为l或更小，所述第二折射率与所述第四折射率 之间的差为l或更小，并且所述第一折射率小于所述第三折射率和所述第四 折射率。
18、 根据权利要求17所述的色彩补偿多层构件，其中所述第一折射率 在1至2之间，并且所述第三折射率和所述第四折射率分别在2至4之间。
19、 根据权利要求16所述的色彩补偿多层构件，其中所述第二折射率 与所述第三折射率之间的差为l或更小，所述第二折射率与所述第四折射率 之间的差为l或更小，并且所述第一折射率大于所述第三折射率和所述第四 折射率。
20、 根据权利要求19所述的色彩补偿多层构件，其中所述第一折射率 在2至4之间，并且所述第三折射率和所述第四折射率分别在1至2之间。
21、 根据权利要求16所述的色彩补偿多层构件，进一步包括基板，形成于所述第一厚层或所述第二厚层上，并且包括透明树脂；和 外部光屏蔽膜，包括形成于所述基板的表面上的外部光屏蔽部件，所述 外部光屏蔽部件包括具有楔形横截面且填充有吸收光的物质的雕刻图样。
22、 一种用于显示装置的色彩补偿多层构件，所述色彩补偿多层构件包括双折射薄层，具有780nm或更小的厚度，并在x轴和z轴方向上具有 第一折射率，在y轴方向上具有第二折射率；包括透明树脂的基板，形成于所述双折射薄层的表面上，并具有第三折射率；和第一厚层，包括形成于所述基板的表面上的外部光屏蔽部件，所述第一 厚层具有大于所述双折射薄层的厚度，所述外部光屏蔽部件包括具有楔形橫 截面且填充有吸收光的物质的雕刻图样。
23、 根据权利要求22所述的色彩补偿多层构件，其中PSA进一步形成 在所述双折射薄层与所述第 一厚层之间。
24、 一种用于显示装置的滤光片，所述滤光片包括 透明基板；形成于所述透明基板的表面上的减反膜；薄层，具有780nm或更小的厚度，形成于所述透明基板的另 一表面上， 并具有第一折射率；和第一厚层，具有大于所述薄层的厚度，所述第一厚层形成于所述薄层上， 并具有第二折射率。
25、 根据权利要求24所述的滤光片，进一步包括第二厚层，具有大于所述薄层的厚度，所述第二厚层形成于所述薄层与 所述透明基板之间，并具有第三折射率。
26、 根据权利要求24所述的滤光片，其中所述透明基板包括钢化玻璃。
27、 根据权利要求24所述的滤光片，其中所述减反膜的反射率小于2%。
28、 一种用于显示装置的滤光片，所述滤光片包括 透明基板；外部光屏蔽膜，包括形成于所述透明基板的表面上的外部光屏蔽部件，所述外部光屏蔽部件填充有吸收光的物质；减反膜，形成于所述外部光屏蔽膜上，并适于防止外部光的反射； 双折射薄层，具有780nm或更小的厚度，形成于所述透明基板的另一表面上，并在x轴和z轴方向上具有第一折射率，在y轴方向上具有第二折射率；和 第一厚层，具有大于所述双折射薄层的厚度，所述第一厚层形成于所述 双折射薄层上，并具有小于所述第一折射率的第三折射率。
29、 根据权利要求28所述的滤光片，进一步包括第二厚层，具有大于所述双折射薄层的厚度，所述第二厚层形成于所述 双折射薄层与所述透明基板之间，并具有第四折射率。
30、 一种用于显示装置的滤光片，所述滤光片包括 透明基板；减反膜，形成于所述透明基板的表面上；双折射薄层，具有780nm或更小的厚度，形成于所述透明基板的另一 表面上，并具有x轴和z轴方向的第一折射率以及y轴方向的第二折射率； 和第一厚层，形成于所述双折射薄层的表面上，具有大于所述双折射薄层 的厚度，并具有第三折射率。
31、 根据权利要求30所述的滤光片，进一步包括第二厚层，具有大于所述双折射薄层的厚度，所述第二厚层形成于所述 双折射薄层与所述透明基板之间，并具有第四折射率。
32、 一种用于显示装置的滤光片，所述滤光片包括 透明基板；外部光屏蔽膜，包括形成于所述透明基板的表面上且填充有吸收光的物质的外部光屏蔽部件；减反膜，形成于所述外部光屏蔽膜上，并适于防止外部光的反射； 双折射薄层，具有780nm或更小的厚度，形成于所述透明基板的另一表面上，并在x轴和z轴方向上具有第一折射率，在y轴方向上具有第二折射率；和第一厚层，具有大于所述双折射薄层的厚度，所述第一厚层形成于所述 双折射薄层上，并具有小于所述第一折射率的第三折射率。
33、 根据权利要求32所述的滤光片，进一步包括 第二厚层，具有大于所述双折射薄层的厚度，所述第二厚层形成于所述 双折射薄层和所述透明基板之间，并具有第四折射率。
34、 一种显示装置，包括 上基板和下基板，均由玻璃制成；用于所述显示装置的面板组件，所述面板组件包括形成于所述上基板与 所述下基板之间的液晶层；和权利要求24、 28或30中任一项所述的用于显示装置的滤光片，设置在 所述上基板上。
35、 一种显示装置，包括 上基板和下基板，均由玻璃制成；和用于所述显示装置的面板组件，所述面板组件包括形成于所述上基板与 所述下基板之间的液晶层，其中第一厚层布置在所述液晶层上，薄层布置在所述第一厚层上，所述 上基板布置在所述薄层上。
全文摘要
公开了一种用于显示装置的色彩补偿多层构件、一种用于显示装置的具有该色彩补偿多层构件的滤光片和具有该色彩补偿多层构件的显示装置。所述用于显示装置的色彩补偿多层构件包括具有780nm或更小的厚度以及第一折射率的薄层；具有大于所述薄层的厚度、形成于所述薄层的表面上且具有第二折射率的第一厚层；和具有大于所述薄层的厚度、形成于所述薄层的另一表面上且具有第三折射率的第二厚层。
文档编号G02F1/1335GK101363929SQ20081014733
公开日2009年2月11日 申请日期2008年8月7日 优先权日2007年8月8日
发明者朴晟植 申请人:三星康宁精密琉璃株式会社