DE112007000488T5 - Vermindern des Moiré-Effekts in einer LCD-Vorrichtung mit einem Lichtsteuerungsfilm - Google Patents

Vermindern des Moiré-Effekts in einer LCD-Vorrichtung mit einem Lichtsteuerungsfilm Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Vermindern des Moiré-Effekts einer LCD-Vorrichtung mit den Schritten:
Bereitstellen einer LCD-Vorrichtung mit einem Flüssigkristall-Panel mit einer Vorder- und einer Rückseite;
Anordnen eines Lichtsteuerungsfilms auf einer Seite des Flüssigkristall-Panels, wobei der Lichtsteuerungsfilm Lamellenelemente aufweist;
Anordnen eines oder mehrerer Polarisatoren auf mindestens einer Seite des Flüssigkristall-Panels; und
Unterziehen mindestens einer der optischen Komponenten, die auf einer Vorderseite des Flüssigkristall-Panels angeordnet ist, einer Trübungsbehandlung.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vermindern des Moiré-Effekts, der in LCD-Vorrichtungen auftritt, die einen Lichtsteuerungsfilm (Light Control Film) mit Schlitz- bzw. Lamellenelementen (louver elements) aufweisen.
  • Im Allgemeinen weist eine LCD-Vorrichtung ein Flüssigkristalldisplay-Panel (auch als "Flüssigkristall-Panel" bezeichnet) und eine Lichtquelle, d. h. eine Hinterleuchtung, auf, die das Flüssigkristall-Panel von der Rückseite beleuchtet (d. h. die Fläche gegenüberliegend der Displayfläche).
  • Eine typische LCD-Vorrichtung weist außerdem ein Paar Polarisatoren auf, d. h. einen ersten und einen zweiten Polarisator, die auf beiden Seiten des Flüssigkristall-Panels angeordnet sind. Die Polarisatoren sind derart angeordnet, dass die Polarisationsachsen des ersten und des zweiten Polarisators (die erste bzw. die zweite Polarisationsachse) einen vorgegebenen Winkel, z. B. einen rechten Winkel, bilden. Ein Beispiel für eine Hinterleuchtung ist eine Randlicht-Hinterleuchtung, die eine Lichtleiterplatte und eine Lichtquelle aufweist, die der Lichtleiterplatte von der Randfläche der Platte Licht zuführt. An Stelle einer Randlicht-Hinterleuchtung kann die Hinterleuchtung auch eine Hinterleuchtung mit direkter Beleuchtung sein, wobei eine oder mehrere Lichtquellen hinter der Rückseite des Flüssigkristall-Panels innerhalb des Ausgangsbereichs des Displays angeordnet sind.
  • Im Fall einer Beleuchtung durch die vorstehend erwähnten Hinterleuchtungstypen ist es jedoch, weil der Lichtstrahl direkt durch das Flüssigkristall-Panel zu einem Betrachter des Displays hin transmittiert wird und das Display durch eine Person beobachtet werden kann, die sich in einem Winkel vom Betrachter beabstandet befindet, schwierig, die Privatsphäre bzw. den Datenschutz des Displays sicherzustellen, beispielsweise kann bei einem Geldautomaten (ATM) die PIN-Nummer eines Benutzers durch eine andere Person eingesehen werden. Außerdem kann, wenn die LCD-Vorrichtung ein in einem Automobil angeordnetes Gerät ist, z. B. ein Fahrzeugnavigationsgerät, die Reflexion vom Panel der LCD-Vorrichtung auf der Windschutzscheibe zu Störungen im Gesichtsfeld des Fahrers führen.
  • Um diese Probleme zu lösen, kann das Display-Panel mit einem Datenschutzfilter ausgestattet sein, der eine unnötige Ausbreitung des durch das Flüssigkristall-Panel emittierten Lichts in von der Sichtachse verschiedene Richtungen verhindert. Ein derartiger Datenschutzfilter ist ein Schlitz- bzw. Lamellenfilter mit mehrere winzigen Schlitzen bzw. Lamellen (oder lamellenähnlichen Elementen) im Inneren. Der Lamellenfilm kann am Displaybildschirm befestigt werden, um den Datenschutz zu gewährleisten und unerwünschte Reflexionen auf Fahrzeugfenstern zu verhindern. Die im Lamellenfilm integrierten mehreren winzigen Lamellen können die Ausbreitungsrichtungen der Lichtstrahlen steuern, die durch den Lamellenfilm übertragen werden, und einen spezifischen Austrittswinkelbereich bereitstellen (Richtungssteuerungseffekt). Dadurch kann die Emission von Lichtstrahlen, die durch das Flüssigkristall-Panel in von der Achse versetzten Richtungen transmittiert werden, effektiv verhindert werden. Ein derartiger Lamellenfilm wird auch als Lichtsteuerungsfilm bezeichnet.
  • Wenn ein Lichtsteuerungsfilm, in dem Lamellenelemente regelmäßig angeordnet sind, in einer LCD-Vorrichtung verwendet wird, kann jedoch ein Moiré-Effekt auftreten. Der Moiré-Effekt ergibt sich aufgrund von Interferenz zwischen zwei oder mehr regelmäßigen Strukturen mit verschiedenen intrinsischen Frequenzen. Beispielsweise wird der Moiré-Effekt als Interferenzerscheinung beobachtet, wenn zwei ähnliche Gitter sich überlappen. Obwohl der Moiré-Effekt im Bereich von Messgeräten und medizinischen Instrumenten vorteilhaft genutzt wird, verursacht der Moiré-Effekt eine wesentliche Verschlechterung in der Leistungsfähigkeit von Displayvorrichtungen.
  • Es wird in Betracht gezogen, dass der Moiré-Effekt aufgrund der Interferenz zwischen regelmäßig angeordneten Elementen auftritt, die in einem Flüssigkristall-Panel, einem Prismenfilm, einem Lamellenfilm und ähnlichen Elementen angeordnet sind. Außerdem ist, weil LCD-Pixel regelmäßige Abstandstrukturen haben, wenn optische Funktionsfilme (Optical Conditioning Films) sich regelmäßig wiederholende Strukturen aufweisen, äußerst schwierig, die Moiré-Interferenz zwischen den LCD-Pixeln und den regelmäßigen Strukturen eines optischen Funktionsfilms zu vermeiden. Insbesondere ist, wenn ein Film mit sich regelmäßig wiederholenden Lamellenelementen, wie z. B. ein Lichtsteuerungsfilm, in einer LCD-Vorrichtung verwendet wird, Moiré-Interferenz mit den LCD-Pixeln unvermeidbar.
  • Daher sind Verfahren zum Erzeugen einer Ungleichmäßigkeit für regelmäßig angeordnete Elemente vorgeschlagen worden. Beispielsweise wurde ein Verfahren vorgeschlagen, gemäß dem die Winkel, Größen und Anordnungen der Elemente eines Prismenfilms oder eines Lamellenfilms unregelmäßige Verteilungen haben können. Derartige Verfahren sind jedoch problembehaftet, beispielsweise ist ein komplizierter Prozess zum Herstellen von Vorrichtungen mit einer derartigen Ungleichmäßigkeit erforderlich und ist es schwierig, sorgfältig ausgeführte Displays herzustellen.
  • Kurze Beschreibung der Erfindung
  • Die Erfindung umfasst ein Verfahren zum Vermindern des Moiré-Effekts einer LCD-Vorrichtung. Es wird eine LCD-Vorrichtung mit einem Flüssigkristall-Panel mit einer Vorder- und einer Rückseite bereitgestellt. Ein Lichtsteuerungsfilm wird auf einer Seite des Flüssigkristall-Panels angeordnet. Der Lichtsteuerungsfilm weist Schlitz- bzw. Lamellenelemente auf. Ein Polarisator wird auf mindestens einer Seite des Flüssigkristall-Panels angeordnet. Mindestens eine der auf einer Vorderseite des Flüssigkristall-Panels angeordneten optischen Komponenten wird einer Trübungsbehandlung unterzogen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Lichtsteuerungsfilms mit Lamellenelementen;
  • 2 zeigt eine schematische Ansicht zum Darstellen der Konstruktion einer LCD-Vorrichtung mit einem Lichtsteuerungsfilm;
  • 3 zeigt ein Diagramm zum Darstellen der Leuchtkraft- bzw. Luminanzverteilung einer LCD-Vorrichtung, die einer Trübungsbehandlung von 80% bzw. 25% unterzogen wurde;
  • 4 zeigt eine schematische Ansicht zum Darstellen einer anderen Ausführungsform einer LCD-Vorrichtung mit einem Lichtsteuerungsfilm; und
  • 5 zeigt eine schematische Ansicht zum Darstellen noch einer anderen Ausführungsform einer LCD-Vorrichtung mit einem Lichtsteuerungsfilm.
  • In den Figuren bezeichnen ähnliche Bezugszeichen ähnliche Elemente.
  • Ausführliche Beschreibung der Erfindung
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, tritt, wenn in einer LCD-Vorrichtung ein Lichtsteuerungsfilm mit einer Lamellenschicht verwendet wird, Moiré-Interferenz mit der LCD-Pixelstruktur auf. Daher ist es notwendig, den Moiré-Effekt zu vermindern.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vermindern des Pixel-Moiré-Effekts, der in LCD-Vorrichtungen mit einem Lichtsteuerungsfilm mit Lamellenelementen auftreten kann. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zum Vermindern des Pixel-Moiré-Effekts durch Verwendung einer Trübungsbehandlung, die auf eine Schicht oder einen Film angewendet wird, die/der vor einer LCD-Vorrichtung angeordnet ist.
  • Wie vorstehend erwähnt wurde, wird ein Moiré-Effekt beobachtet, wenn in einer LCD-Vorrichtung ein Lichtsteuerungsfilm mit regelmäßig angeordneten Lamellenelementen verwendet wird. In einer LCD-Vorrichtung ist die Moiré-Interferenz insbesondere dann kaum vermeidbar, wenn der optische Funktionsfilm sich regelmäßig wiederholende Strukturen aufweist, weil die LCD-Pixel einen regelmäßigen Abstand haben. Insbesondere ist, wenn ein Film mit sich regelmäßig wiederholenden Lamellenelementen, wie z. B. ein Lichtsteuerungsfilm, in einer LCD-Vorrichtung verwendet wird, Moiré-Interferenz mit den LCD-Pixeln unvermeidbar.
  • Es sind Verfahren zum Erzeugen einer Ungleichmäßigkeit für regelmäßig angeordnete Elemente vorgeschlagen worden, gemäß denen z. B. unregelmäßige Verteilungen der Winkel, Größen und Anordnungen dieser Elemente in einem Prismenfilm oder einem Lamellenfilm bereitgestellt werden. Diese Verfahren sind jedoch problembehaftet, beispielsweise ist ein komplizierter Prozess zum Herstellen von Vorrichtungen mit einer derartigen Ungleichmäßigkeit erforderlich und ist es schwierig, sorgfältig ausgeführte Displays herzustellen.
  • Daher wird in der vorliegenden Erfindung eine Trübungsbehandlung ausgeführt, in der ein einfacher Prozess verwendet wird.
  • Weil tatsächlich zahllose große und kleine Defekte in einem Flüssigkristall-Panel vorhanden sind, obwohl das Flüssigkristall-Panel augenscheinlich als perfekt betrachtet wird, ist in der Vergangenheit bereits eine Trübungsbehandlung zum Schutz vor Defekten verwendet worden. Eine Trübungsbehandlung wird auch zum Kompensieren trüber Flecken verwendet, die über das gesamte Flüssigkristall-Panel auftreten können. In diesen Fällen wird die Trübungsbehandlung normalerweise auf den hinteren Polarisator des Flüssigkristall-Panels angewendet.
  • In der vorliegenden Erfindung ist das Anwenden einer Trübungsbehandlung auf den hinteren Polarisator allerdings nicht effektiv, weil der Flüssigkristall selbst sich regelmäßig wiederholende Strukturen aufweist. Daher wird in der vorliegenden Erfindung die Trübungsbehandlung vorzugsweise auf den vorderen Polarisator angewendet. Wenn ein Polarisator einen mehrlagigen Laminatfilm aufweist, kann die Trübungsbehandlung das Einbringen von Kügelchen in die zum Befestigen jedes Polarisatorfilms verwendete Klebstoffschicht aufweisen. Außerdem kann die Trübungsbehandlung auf eine Schicht oder einen Film in der Nähe des vorderen Polarisators angewendet werden, z. B. auf einen Schutzfilm, ein Substrat, einen Lichtsteuerungsfilm, einen Diffusorfilm oder eine Klebstoffschicht, durch die eine derartige Schicht oder ein derartiger Film am vorderen Polarisator befestigt wird.
  • Daher wird ein Verfahren zum Vermindern des Pixel-Moiré-Effekts einer LCD-Vorrichtung bereitgestellt, mit einem Schritt, durch den in einer LCD-Vorrichtung, die ein Flüssigkristall-Panel, einen Lichtsteuerungsfilm mit Lamellenelementen und einen oder mehrere Polarisatoren aufweist, wobei der Lichtsteuerungsfilm auf einer Seite des Flüssigkristall-Panels angeordnet ist und der (die) Polarisator(en) auf mindestens einer Seite des Flüssigkristall-Panels angeordnet ist (sind), ein auf einer Vorderseite des Flüssigkristall-Panels angeordneter optischer Film einer Trübungsbehandlung unterzogen wird. Der auf der Vorderseite des Flüssigkristall-Panels angeordnete optische Film kann ein optischer Funktionsfilm sein, wie beispielsweise ein Diffusorfilm, sowie ein Lichtsteuerungsfilm und ein Polarisator.
  • In einer LCD-Vorrichtung, in der ein Lichtsteuerungsfilm auf der Vorderseite des Flüssigkristall-Panels angeordnet ist, kann die Trübungsbehandlung auf den Lichtsteuerungsfim angewendet werden. In diesem Fall kann die Trübungsbehandlung auf ein Substrat, eine Klebstoffschicht, eine Schutzschicht oder einen optischen Funktionsfilm angewendet werden, der auf oder in der Nähe der Lamellenelemente des Lichtsteuerungsfilms angeordnet ist.
  • Der auf der Vorderseite des Flüssigkristall-Panels angeordnete Polarisator kann ebenfalls einer Trübungsbehandlung unterzogen werden. Wenn der Polarisator ein mehrschichtiger Film ist, wobei außerdem ein Substrat, eine Klebstoffschicht, ein Schutzfilm oder ein optischer Funktionsfilm auf den Polarisatorfilm auflaminiert ist, kann die Trübungsbehandlung auf das Substrat, die Klebstoffschicht, den Schutzfilm oder den optischen Funktionsfilm angewendet werden.
  • Die Trübungsbehandlung kann durch ein beliebiges herkömmliches Verfahren ausgeführt werden; z. B. durch Injizieren von Kügelchen aus Polystyrol, Polymethacrylat oder einem ähnlichen Material in einen Film. Wenn das Kügelcheninjektionsverfahren verwendet wird, kann der Grad der Trübungsbehandlung durch die Menge injizierter Kügelchen gesteuert werden. Außerdem wird dieser Grad durch Messen des Ausmaßes der Trübungsbehandlung eines optischen Films mit einer Klebstoffschicht oder einer Filmschicht, auf die die Trübungsbehandlung angewendet wird, und unter Verwendung einer Vorrichtung, wie beispielsweise Haze-Guard Plus von BYK GARDNER, bestimmt. Wenn der Grad der Trübungsbehandlung zu gering ist, wird der Moiré-Effekt möglicherweise nicht ausreichend reduziert, wenn er jedoch zu hoch ist, kann der Lichtdurchlassgrad der LCD-Vorrichtung wesentlich vermindert werden. Die vorliegenden Erfinder haben festgestellt, dass der Trübungsgrad auf der Vorderseite des Flüssigkristall-Panels vorzugsweise 40 bis 80% und bevorzugter 50 bis 60% beträgt, um den Moiré-Effekt zu reduzieren, ohne dass der Lichtdurchlassgrad der LCD-Vorrichtung abnimmt. Hierbei bezeichnet die Trübung in % die durch ein Standardgerät BYK GARDNER Haze-Guard Plus oder ein ähnliches Messgerät gemessene prozentuale Trübung.
  • Nachstehend werden die Konstruktionen der LCD-Vorrichtung, in der ein Lamellenfilm verwendet wird, und die Ausführungsformen der Trübungsbehandlung beschrieben.
  • Die Konstruktion, Herstellung und Anwendung von Lamellenfilmen sind insbesondere im US-Patent Nr. RE 27617 (Olsen), US-Patent Nr. 3707416 (Stevens) und US-Patent Nr. 3919559 (Stevens) beschrieben.
  • 1 zeigt schematisch eine herkömmliche Lichtsteuerungsfilm-Verbundstruktur 10 mit einer Lamellenschicht 12, die Lamellenelemente 15 enthält, und starren Fenstersubstra ten 14, die durch Klebstoffschichten an beiden Oberflächen der Lamellenschicht befestigt sind. Die Lamellenschicht 12 weist winzige Lamellen (oder lamellenförmige Elemente) 15 im Inneren des Films auf. Im Allgemeinen weist die Lamellenschicht 12 lichtdurchlässige Abschnitte 17 und winzige lichtabschirmende Lamellenelemente 15 auf.
  • Vorzugsweise ist die Breite oder Dicke des lichtdurchlässigen Abschnitts 17 zwischen benachbarten Lamellenelementen 15 größer als die Breite oder Dicke eines einzelnen Lamellenelements 15 (d. h., die Abmessung des Lamellenelements in der Richtung parallel zur Oberfläche der Lamellenschicht und senkrecht zur Längsrichtung des Lamellenelements), so dass der Lichtdurchlassgrad, der Lichtsteuerungsfilm-Verbundstruktur 10 insgesamt nicht wesentlich abnimmt. Der Winkel 13 des Lamellenelements, ein Winkel zwischen der Oberfläche der Lamellenschicht und der Ebene des Lamellenelements, beträgt normalerweise 40 bis 90 Grad. Wenn das Lamellenelement bezüglich der Oberfläche der Lamellenschicht unter einem rechten Winkel ausgerichtet ist, beträgt der Winkel 13 des Lamellenelements 90 Grad. Der Abstand oder Zwischenraum zwischen den einzelnen Lamellenelementen, der über die Lamellenschicht 12 gleichmäßig oder ungleichmäßig sein kann, ist in 1 durch das Bezugszeichen 11 bezeichnet.
  • Die lichtdurchlässigen Abschnitte 17 der Lamellenschicht 12 sind vorzugsweise aus einem Polymer mit einer hohen Transparenz hergestellt. Beispielsweise kann ein thermoplastisches Harz, ein in Wärme aushärtbares Harz oder ein Harz verwendet werden, das durch aktinische Strahlung, z. B. UV-Strahlung, aushärtbar ist. Beispiele derartiger Harze sind Zelluloseharze (z. B. Zelluloseacetatbutyrat und Triacetylcellulose), Polyolefinharze (z. B. Polyethylen und Polypropylen), Polyesterharze (z. B. Polyethylenterephthalat), Polystyrol, Polyurethan, Polyvinylchlorid, Acrylharze und Polycarbonatharze.
  • Die Lamellenelemente 15 können aus einem lichtabschirmenden Material hergestellt sein, das Licht absorbieren oder reflektieren kann. Beispiele derartiger Materialien sind (1) dunkle Pigmente oder dunkle Farbstoffe, wie beispielsweise schwarze oder graue Pigmente oder Farbstoffe, (2) Metall, wie beispielsweise Aluminium, Silber, usw., (3) dunkle Metalloxide und (4) die vorstehend beschriebenen Polymere, die dunkle Pigmente oder Farbstoffe enthalten. Die Klebstoffschicht 16 kann aus einem herkömmlichen Klebstoff hergestellt sein, z. B. aus einem druckempfindlichen Klebstoff, einem wärmeempfindlichen Klebstoff oder einem aushärtbaren Klebstoff.
  • Die beiden an der Lamellenschicht 12 befestigten Fenstersubstrate 14 unterdrücken vorzugsweise ein Verziehen oder eine Kräuselung der Lamellenschicht 12 und damit ein Verziehen oder eine Kräuselung der Film-Verbundstruktur 10, die die Lamellenschicht 12 aufweist, und das oberflächenseitige Substrat dient außerdem als Schutzschicht zum Schützen der Lamellenschicht 12 vor Beschädigungen.
  • Bei einer Konstruktion mit einer realen LCD-Vorrichtung, z. B. der in 2 dargestellten Konstruktion, ist eine Lichtsteuerungsschicht-Verbundstruktur 40 vor einer Displayeinheit einer LCD-Vorrichtung 42 angeordnet. Die Lichtsteuerungsschicht-Verbundstruktur 40 weist eine Lamellenschicht 12, wie vorstehend beschrieben wurde, und ein vorderes und ein hinteres Fenstersubstrat 14a bzw. 14b auf, wobei die Fenstersubstrate vorzugsweise der Verbundstruktur 40 eine ausreichende Steifigkeit zum Verhindern eines Verziehens oder einer Kräuselung verleiht. Um eine weitere Funktionalität in einem dünnen Profil bereitzustellen, kann eines der Fenstersubstrate oder können beide Substrate in einigen Fällen durch einen optischen Funktionsfilm ersetzt werden, z. B. durch einen absorbierenden Polarisator, einen reflektierenden Polarisator, einen Prismenfilm oder einen Diffusorfilm.
  • Der absorbierende Polarisator kann ein linearer bzw. Ebenenpolarisator oder ein Zirkularpolarisator sein. Ein Ebenenpolarisator absorbiert Licht einer Polarisationsausrichtung stärker als das Licht der orthogonalen Polarisationsausrichtung. Beispiele von Ebenenpolarisatoren sind dichromatische Polarisatoren, wie beispielsweise Polarisatoren des H-Typs (Jod) und Farbstoffpolarisatoren, ein intrinsischer Polarisator, wie beispielsweise ein Polarisator des K-Typs umd ein verbesserter Polarisator des K-Typs (der als ein KE-Polarisator, hergestellt durch 3M Company, Norwood, Mass. bezeichnet wird), und ein dünn plattierter oder eingekapselter Polarisator.
  • Ein Zirkularpolarisator blockiert linksdrehend (L) oder rechtsdrehend (R) zirkular polarisiertes Licht und lässt Licht des anderen Polarisationszustands durch und kann aus einem Ebenenpolarisator und einem Viertelwellenlängen-Retarder oder Verzögerer konstruiert werden.
  • Ein reflektierender Polarisator kann als helligkeitserhöhende Komponente dienen, die Licht mit einer unerwünschten Polarisation in die Lichtkammer zurück reflektiert, um es wiederzuverwenden. Der reflektierende Polarisator lässt nur Licht mit der gewünschten Polarisation durch und reflektiert Licht mit der unerwünschten Polarisation. Das reflektierte Licht kann erneut in die Lichtkammer eintreten, gegebenenfalls in die gewünschte Polarisation umgewandelt werden und später den reflektierende Polarisator durchlaufen. Auf diese Weise kann Licht von der Lichtquelle effizienter genutzt werden. Ein Beispiel eines geeigneten reflektierenden Pola risators ist der von 3M Company erhältliche VikuitiTM Dual Brightness Enhancing Film (DBEF).
  • Die Konstruktion von 2 weist auch eine LCD-Vorrichtung 42 auf. Die LCD-Vorrichtung 42 weist in der Darstellung eine Displayeinheit mit einem vorderen Polarisator 31, einem Flüssigkristall-Panel 32 und einem hinteren Polarisator 33 und eine Hinterleuchtungseinheit 34 auf. Die Displayeinheit kann auch nur einen vorderen Polarisator 31 und ein Flüssigkristall-Panel 32 aufweisen. Die dargestellte Displayeinheit 42 kann außerdem einen Diffusorfilm 38 und einen Prismenfilm 36 aufweisen, die zwischen der Displayeinheit und der Hinterleuchtungseinheit angeordnet sind. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Trübungsbehandlung auf das Substrat in der Nähe des Benutzers angewendet.
  • Der Prismenfilm 36 kann aus der Lichtkammer unter bestimmten Winkeln bezüglich des Prismenfilms austretendes Licht umlenken. Das durch den Prismenfilm 36 umgelenkte Licht kann ebenfalls wiederverwendet werden, so dass es schließlich unter einem Winkel aus der Lichtkammer austritt, der sich durch den Prismenfilm erstreckt. Beispielsweise könnte ein von 3M Company erhältlicher VikuitiTM Brightness Enhancing Film (BEF) als Prismenfilm 36 verwendet werden. Alternativ kann der Prismenfilm 36 ein ebenfalls von 3M Company erhältlicher VikuitiTM Transmissive Right Angle Film (TRAF) sein. Der TRAF-Film lenkt unter großen Winkeln eintreffendes Licht derart um, dass es unter anderen Winkeln austritt.
  • Der Diffusorfilm 38 streut eintreffendes Licht derart, dass die Intensität des Lichts räumlich gleichmäßiger wird. Von einer oder mehreren Punktquellen eintreffendes Licht kann an bestimmten Stellen auf einer Auftrefffläche des Diffusorfilms intensiver sein. Das aus dem Diffusorfilm austre tende Licht wird jedoch über die Austrittsfläche des Diffusorfilms eine gleichmäßigere Intensität haben.
  • 3 zeigt ein Diagramm der gemessenen Helligkeits- bzw. Leuchtkraft- oder Luminanzverteilung einer LCD-Vorrichtung, die einer Trübungsbehandlung von 25% bzw. 80% unterzogen wurde. Im Diagramm ist die mittlere Luminanz (gemittelt über den Ausgangsbereich der LCD-Vorrichtung) in Einheiten von Nit als Funktion des Beobachtungswinkels θ bezüglich einer sich senkrecht zur Oberfläche erstreckenden Richtung dargestellt, wobei θ im Bereich von –80 bis +80 Grad liegt. Die verwendete LCD-Vorrichtung hat die gleiche Konstruktion wie die nachstehend ausführlicher beschriebene LCD-Vorrichtung von 5, und die Trübungsbehandlung wurde auf die Klebstoffschichten im an der Vorderseite des Flüssigkristall-Panels angeordneten Polarisator durch Einfügen von Kügelchen ausgeführt. Visuelle Beobachtungen der LCD-Vorrichtung mit Trübungen von 25%, 80% und weiteren Trübungswerten wurden ausgeführt, um die Wirkung der prozentualen Trübung auf die Leistungsfähigkeit des Systems, einschließlich der Luminanz und des Moiré-Effekts, zu untersuchen.
  • In Verbindung mit diesen Tests und Beobachtungen, nahm, wenn die LCD-Vorrichtung einer Trübungsbehandlung von 25% unterzogen wurde, die Genauigkeit bzw. sorgfältige Ausführung der LCD-Vorrichtung ab, und der Moiré-Effekt war auf dem Displaybildschirm beobachtbar. Wenn die LCD-Vorrichtung einer Trübungsbehandlung von 40% unterzogen wurde, war jedoch, obwohl der Moiré-Effekt geringfügig wahrnehmbar war, die Beeinträchtigung für den Benutzer im Vergleich zur 25%-Behandlung wesentlich geringer. Außerdem war, wenn eine Trübungsbehandlung von 50% ausgeführt wurde, der Moiré-Effekt kaum wahrnehmbar. Wenn eine Trübungsbehandlung von 80% ausgeführt wurde, wurde die Luminanz der LCD-Vorrichtung klei ner als diejenige bei einer Trübung von 25%, sie zeigte jedoch innerhalb des Betrachtungswinkelbereichs von Interesse eine ähnliche Luminanzverteilung. Wenn eine Trübungsbehandlung von über 80% ausgeführt wurde, war zwar kein Moiré-Effekt beobachtbar, aber der Lichtdurchlassgrad im Beobachtungswinkelbereich nahm wesentlich ab.
  • 4 zeigt schematisch eine Konstruktion einer LCD-Vorrichtung 50 mit einer Lichtsteuerungsfilm-Verbundstruktur 52 vor einem Flüssigkristall-Panel 32. Der Lichtsteuerungsfilm weist hierbei eine Lamellenschicht und einen auf die Rückseite der Lamellenschicht auflaminierten absorbierenden Polarisator auf. Wenn die Lichtsteuerungsfilm-Verbundstruktur 52 verwendet wird, ist ein separater Polarisator vor dem Flüssigkristall-Panel unnötig. Eine Trübungsbehandlung kann auf ein Substrat, einen Schutzfilm oder einen optischen Funktionsfilm angewendet werden, der auf die Vorderseite der Lamellenschicht der Lichtsteuerungsfilm-Verbundstruktur 52 auflaminiert werden kann.
  • 5 zeigt schematisch eine Konstruktion einer LCD-Vorrichtung 60 mit einer Lichtsteuerungsfilm-Verbundstruktur 62 auf der Rückseite eines Flüssigkristall-Panels. Die Lichtsteuerungsfilm-Verbundstruktur 62 weist eine Lamellenschicht und einen absorbierenden Polarisator und einen reflektierenden Polarisator auf, die auf die Vorder- bzw. Rückseite der Lamellenschicht auflaminiert sind. Gegebenenfalls kann an Stelle eines reflektierenden Polarisators eine Lichtsteuerungsfilm-Verbundstruktur mit einem auflaminierten Prismenfilm oder einem Diffusorfilm verwendet werden. In der vorliegenden Ausführungsform kann der auf der Vorderseite des Flüssigkristall-Panels angeordnete absorbierende Polarisator 31 einer Trübungsbehandlung unterzogen werden. Wenn ein anderer optischer Funktionsfilm oder ein Schutzfilm auf dem absorbierenden Polarisator 31 angeordnet wird, kann die Trübungsbehandlung auf die Schicht oder den Film in der Nähe eines Benutzers angewendet werden.
  • Obwohl die Erfindung oben bezüglich veranschaulichenden Beispielen beschrieben worden ist, können innerhalb des durch die beigefügten Patentansprüche definierten Schutzumfang der vorliegenden Erfindung verschiedenartige Modifikationen vorgenommen werden.
  • Wirkung der Erfindung
  • Durch die voliegende Erfindung wird ein Verfahren zum einfachen Vermindern des Moiré-Effekts bereitgestellt, der auftritt, wenn ein Lichtsteuerungsfilm verwendet wird, während die Eigenschaften, z. B. die Steuerung des Beobachtungswinkels, beibehalten werden. Dadurch nimmt die Leistungsfähigkeit des Displays nicht ab, wird eine unnötige Ausbreitung von Licht vom Flüssigkristall-Panel vermieden und wird der Datenschutz eines Benutzers gewährleistet.
  • Zusammenfassung
  • Durch die vorliegende Erfindung wird ein Verfahren zum Vermindern des Moiré-Effekts einer LCD-Vorrichtung bereitgestellt. Es wird eine LCD-Vorrichtung mit einem Flüssigkristall-Panel mit einer Vorder- und einer Rückseite bereitgestellt. Ein Lichtsteuerungsfilm wird auf einer Seite des Flüssigkristall-Panels angeordnet. Der Lichtsteuerungsfilm weist Lamellenelemente auf. Auf mindestens einer Seite des Flüssigkristall-Panels wird ein Polarisator angeordnet. Mindestens eine der auf einer Vorderseite des Flüssigkristall-Panels angeordneten optischen Komponenten wird einer Trübungsbehandlung unterzogen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
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    • - US 3707416 [0028]
    • - US 3919559 [0028]

Claims (7)

  1. Verfahren zum Vermindern des Moiré-Effekts einer LCD-Vorrichtung mit den Schritten: Bereitstellen einer LCD-Vorrichtung mit einem Flüssigkristall-Panel mit einer Vorder- und einer Rückseite; Anordnen eines Lichtsteuerungsfilms auf einer Seite des Flüssigkristall-Panels, wobei der Lichtsteuerungsfilm Lamellenelemente aufweist; Anordnen eines oder mehrerer Polarisatoren auf mindestens einer Seite des Flüssigkristall-Panels; und Unterziehen mindestens einer der optischen Komponenten, die auf einer Vorderseite des Flüssigkristall-Panels angeordnet ist, einer Trübungsbehandlung.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Lichtsteuerungsfilm auf der Vorderseite des Flüssigkristall-Panels angeordnet ist und der Trübungsbehandlung unterzogen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, ferner mit dem Schritt zum Anordnen eines Substrats, einer Klebstoffschicht, eines Schutzfilms oder eines optischen Funktionsfilms auf den Lamellenelementen des Lichtsteuerungsfilms, wobei das Substrat, die Klebstoffschicht, der Schutzfilm oder der optische Funktionsfilm einer Trübungsbehandlung unterzogen wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt zum Anordnen des einen oder der mehreren Polarisatoren das Anordnen eines vorderen Polarisators auf der Vorderseite des Flüssigkristall-Panels aufweist, wobei der vordere Polarisator der Trübungsbehandlung unterzogen wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der vordere Polarisator ein Substrat, eine Klebstoffschicht, einen Schutzfilm oder einen optischen Funktionsfilm aufweist, und wobei das Substrat, die Klebstoffschicht, der Schutzfilm oder der optische Funktionsfilm der Trübungsbehandlung unterzogen wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Trübungsbehandlung in einem Grad von 40% bis 80% ausgeführt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Trübungsbehandlung in einem Grad von 50% bis 60% ausgeführt wird.
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