保护片退火装置及保护片退火方法

专利名称：保护片退火装置及保护片退火方法
技术领域：
本发明涉及对保护片进行退火的装置和方法。更具体地说，本发明涉及可提高显示装置的显示质量的保护片的退火的装置和方法。
背景技术：
通常，液晶显示(LCD)装置是一种使用液晶来显示图像数据的平板显示装置。与其它类型的平板显示装置相比，LCD装置具有厚度薄、重量轻、驱动电压及功耗低的优点。因此，LCD装置得到广泛使用。
LCD装置包括具有薄膜晶体管(TFT)的LCD板，面对TFT基板的滤色基板，以及设置在TFT基板和滤色基板之间的液晶层。液晶层改变光透射性能。由于LCD板不是自身可发光的发光部件，因此LCD装置具有向LCD板提供光的背光组件。
通常，背光组件包括灯和导光板。灯设置成与导光板相邻并发光。导光板引导从灯发出的光使其射向LCD板。导光板包括光入射面、光反射面和光出射面。光通过光入射面进入导光板中。进入导光板的光被光反射面反射。被光反射面反射的光通过光出射面从导光板射向LCD板。光出射面上可具有形成的包括多个棱镜的棱镜图案。
当使用具有棱镜图案的导光板时，不需要额外的棱镜片并且通过提高会聚率而增加了亮度。然而，其上形成有棱镜图案的导光板需要在该导光板上设置保护片以保护棱镜图案。
当具有上述结构的背光组件被组装入LCD装置时，LCD装置会显示出红色条带，即泛红现象(reddish phenomenon)。因此，LCD装置的显示质量变差。

发明内容
一实施例提供一种保护片的退火装置，以提高显示质量。
一实施例还提供一种保护片的退火方法，以提高显示质量。
在退火装置的实施例中，该保护片退火装置包括卷绕辊、腔室和喷气部分。卷绕辊卷绕保护片，而腔室内部接收该保护片。喷气部分则向该腔室注入高压二氧化碳CO2气体，以对该保护片进行退火。
在退火装置的另一实施例中，保护片退火装置包括卷绕辊、腔室和热源。卷绕辊卷绕保护片，而腔室内部接收该保护片。热源向腔室内施加预定温度的热量，以对该保护片进行退火。
在退火方法的一实施例中，保护片退火方法包括将保护片设置在腔室中，并向该腔室注入高压二氧化碳CO2气体。
在退火方法的一实施例中，保护片退火方法包括将保护片设置在腔室中，并向腔室内的保护片施加预定温度的热量。
在一实施例中，通过退火工序，保护片中的分子的结晶相被改变为分子的非晶相，且退火后的保护片具有大致均匀分布的折射率。


本发明的上述和其它特征和优点将通过下面结合附图对其实施例的详细描述而更加显见。
图1为透视图，示出了具有通过一装置制造的保护片的液晶显示(LCD)装置的实施例以及根据本发明一实例的方法。
图2为沿图1的I-I′线截取的截面图实施例。
图3为示出通过用于图1和2中的保护片的装置执行的拉伸工序的实施例的视图。
图4为示出由于图3中的保护片引起的泛红现象的实施例的平面图。
图5为示出在图4中D区域的结晶相的实施例的视图。
图6为示出根据本发明的保护片退火装置的实施例的视图。
图7为示出通过图6的退火装置转变成的非晶相的实施例的视图。
图8为示出根据本发明的保护片退火装置的另一实施例的视图。
具体实施例方式
下面将参考附图对本发明进行更充分的说明，附图中示出各实施例。然而，本发明也可以多种不同方式实施并且不限于这里所述的实施例的构造方式。确切而言，提供这些实施例以便更详细和完整的公开本发明，并且更全面地向本领域技术人员阐明本发明的范围。在附图中，为清楚起见，夸大了层和区域的尺寸和相对尺寸。
应理解，当描述一部件或层连接到另一部件或层或位于另一部件或层上时，它既可直接连接到另一部件或层或者位于其上，也可设置中间部件或层。然而，当描述一部件或层直接连接到另一部件或层或直接位于另一部件或层上时，没有设置中间部件或层。附图中，相同的标号指代相同的部件。这里使用的用语“和/或”包括一个或多个列出元素的任一者以及全部。
应理解，虽然用语“第一”、“第二”、“第三”等被用于描述不同的部件、组件、区域、层和/或部分，然而这些部件、组件、区域、层和/或部分不受该用语的限制。这些用语仅用于将一个部件、组件、区域、层和/或部分与另一部件、组件、区域、层和或部分区分开来。因此，下面所述的第一部件、组件、区域、层和/或部分也可以称为第二部件、组件、区域、层和/或部分，只要不背离本发明的教义即可。
空间相对关系用语，例如“上方(above)”、“上(upper)”等可用于在此方便描述图中的一个部件或特征相对另外的部件或特征的关系。应理解，空间相对关系用语包括除了附图中示出的取向以外的其它的使用或工作中的装置的取向。例如，如果图中的装置被翻转，相对另外的部件或特征为“上”的部件将相对另外的部件或特征为“下”。因此，用语“上”可包括在上和在下两种取向。然而装置也可有其它取向(转向90°或其它取向)，或者为这里解释过的所使用的空间相对描述语。
这里使用的术语用于描述特定实施例，并非意在限制本发明。这里所使用的单数形式的“一(a)”、“一(an)”和“一(the)”，除非特别指明，也应理解为包括复数。还应理解，说明书中使用的用语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”特指具有所述的特征、整体、步骤、操作、部件和/或组件，但不排除存在或增加一个或更多其它的特征、整体、步骤、操作、部件和/或组件。
参考截面图所示出的本发明的实施例是本发明的理想实施方式(以及中间结构)的示意性描述。因此，会因例如制造技术和/或公差而产生与描述的形状不同的情况发生。由此，本发明的实施例不应作为对在此所述的区域的特定形状构成限制，而应包括因例如制造等引起的形状偏差。例如，被示出为矩形的注入区(implanted region)通常可具有圆角或者弯曲的特征，和/或在其边缘存在注入浓度，而不是从注入向非注入区域二相变化(binarychange)。同理，通过注入形成的埋入区可使该埋入区(buried region)与注入(implantation)通过的表面之间的区域中存在部分注入。因此，图中所绘出的区域本质上是示意性的，其形状并非意在绘出真实装置区域的形状，也并非意在限制本发明的范围。
除非特别指出，这里所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)为与本发明所属的领域的技术人员所公知的含义。应理解，例如在通常使用的辞典中定义的术语等，应被解释为具有与相关领域应用情形相一致的含义，并不应被解释为理想的或过分表观的含义，除非特别指明。
下面，将参考附图对本发明进行详细说明。
图1是示出具有通过根据本发明的装置和方法制得的保护片的液晶显示(LCD)装置的实施例的透视图，图2是沿图1中I-I′线截取的截面图实施例。
参考图1和2，LCD装置包括背光组件100、显示单元700和顶架800。背光组件100向显示单元700提供光。显示单元700利用来自该背光组件100的光显示图像。顶架800将显示单元700固定到背光组件100上。
背光组件100包括灯单元200、导光板300、反射片400和保护片500。背光组件100还包括接收容器600和多个光学片(未示出)。接收容器600顺序收容反射片400、导光板300、灯单元200和保护片500。
灯单元200包括灯210和灯盖220。灯单元200可设置在导光板300的第一侧和第二侧两侧上，所述第一侧和第二侧彼此相对。或者，灯单元200可设置在导光板300的第一侧和第二侧中仅一侧上。
至少一个灯210设置在灯盖220内。灯210因外部变换电路(未示出)施加的电功率而发出光。在一实施例中，薄而长的柱状的冷阴极荧光管(CCFL)可作为灯210使用。在其它实施例中，在其两端部外表面上都设置有电极的外电极荧光灯(EEFL)可作为灯210使用。
灯盖220包围灯210的三个表面并保护灯210。灯盖220具有设置以限定朝向导光板300的开口的部分。灯盖220可包括具有高反射率的材料。在其它实施例中，具有高反射率的反射材料可覆盖于灯盖220的内表面上。灯盖220把从灯210发出的光反射至导光板300，从而有效提高光利用率。
导光板300改变灯单元200发出的光的光路方向，并沿预定方向透射光。在实施例中，导光板包括透射光的透明材料。在一实施例中，导光板包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。
参考图2，导光板300包括光入射面310、光反射面320和光出射面330。从灯210发出的光通过光入射面310进入导光板300。光反射面320从光入射面310的第一侧延伸。光出射面330从光入射面310的第二侧延伸，并与光反射面320相对。
导光板300的光出射面330上形成有棱镜图案340。棱镜图案340从光出射面330的上表面突出而具有预定高度。而且，棱镜图案340具有延伸至大致平行于灯210并彼此相邻的多个棱镜345。在实施例中，棱镜345的截面为大致三角形。在其它实施例中，棱镜345的截面可为多边形或凸透镜形。棱镜图案340中的棱镜345可因高温高压引起的应力而变型。
反射片400设置在导光板300的光反射面320的下方。反射片400把从导光板300的光反射面320泄露的光反射向导光板300。由反射片400反射的光进入导光板300。在实施例中，反射片400可包括高反射率材料。在一实施例中，反射片400包括聚乙烯(PET)或聚碳酸酯(PC)。
保护片500覆盖在导光板300的光出射面330上方，并保护棱镜图案340的棱镜345。如示出实施例，由于棱镜图案340的棱镜345具有尖而突的边缘，因此当导光板300和光学片受压时，光学片可能受损。因此，保护片500设置在导光板300和光学片之间并防止光学片受损。在一实施例中，保护片500包括PET材料或PC材料。
在实施例中，保护片500可通过干燥工序、熔融工序、快速冷却工序、拉伸工序、晶体化工序和/或卷绕工序制得。在被传送到挤压成型机之前，聚合物芯片被完全干燥以防止在熔融工序中溶解。在干燥工序后，聚合物芯片被传送到挤压成型机并被挤压成模。熔融的聚合物通过一系列过滤器而将其中的杂质大部分滤去或基本去除。熔融的聚合物在挤压成型机的压力作用下被挤压并通过具有经最优化的间隙的柱形模具，然后变型为膜状。膜状聚合物(下文称为保护片)通过来自水槽的冷水快速冷却。冷却后的保护片通过拉伸工序被拉伸成具有预定的机械性质。拉伸工序中，在垂直方向(MD)和水平方向(TD)上均拉伸冷却后的保护片。
可进行热处理工序，以提高保护片的拉伸强度以及尺寸稳定性。热处理后的保护片被传送到卷绕工序中，在此保护片被卷取装置卷绕并最后生产出经热处理的保护片500。
再次参考图1，显示单元700包括LCD板710、源极印刷电路板(PCB)720和栅极PCB 730。源极PCB 720和栅极PCB730提供驱动LCD板710的驱动信号。
源极PCB 720和栅极PCB730提供的驱动信号通过数据柔性电路膜740和栅极柔性电路膜750施加到LCD板710上。在一实施例中，带载封装(TCP)或膜上芯片(COF)可用作数据柔性电路膜740和栅极柔性电路膜750。
数据柔性电路膜740和栅极柔性电路膜750还分别包括数据驱动芯片760和栅极驱动芯片770。栅极驱动芯片760和栅极驱动芯片770控制驱动信号定时(timing)，以向LCD板710适当地施加由源极PCB720和栅极PCB730提供的驱动信号。
LCD板710包括薄膜晶体管(TFT)基板712、滤色基板714和液晶(未示出)。滤色基板714设置成面对TFT基板712并与TFT基板712组合。液晶(未示出)设置在TFT基板712和滤色基板714之间。
TFT基板712可为具有以矩阵形式形成其上的多个开关元件TFT(未示出)的透明玻璃基板。数据线电连接到开关元件TFT中的一个的源极端子，而栅极线电连接到开关元件TFT中的一个的栅极端子。包括透明传导材料的像素电极电连接到开关元件TFT中的一个的漏极端子。
滤色基板714面对TFT基板712并与TFT基板712间隔预定距离。在实施例中，滤色基板714具有通过薄膜工序形成的红绿蓝(RGB)像素，并利用通过RGB像素的光显示预定颜色。滤色基板714还包括具有透明传导材料的公共电极。
当向开关元件TFT的栅极端子施加功率时，开关元件TFT被打开，从而在像素电极和公共电极之间感生出电场。感生电场改变TFT基板712和滤色基板714之间设置的液晶的液晶分子的排布。然后，根据液晶分子的阵列的改变来调节对背光组件100提供的光的透射，由此可显示图像深浅(gradation)。
源极PCB720通过数据柔性电路膜740连接到TFT基板712的一部分(侧)。栅极PCB730通过栅极柔性电路膜750连接到TFT基板712的另一部分(侧)。因此，源极PCB 720和栅极PCB 730分别产生并输出数据信号和栅极信号，以驱动LCD板710。
数据信号控制TFT基板712上形成的像素电极的电压，并通过数据柔性电路膜740施加到数据线。栅极信号控制电连接到TFT基板712上形成的栅极线的开关元件TFT，并通过栅极柔性电路膜750施加到栅极线。TFT基板712上形成有导线(未示出)，以便将栅极柔性电路膜740和栅极柔性电路膜750连接到TFT基板712。
显示单元700在背光组件100上或上方设置。具体地，LCD板710被上模制框架(mold frame)接收，以最终设置在背光组件100上。源极PCB 720通过弯曲栅极柔性电路膜740而设置在接收容器600下方。
顶架800围绕设置于背光组件100上的LCD板710的边缘部分，并与接收容器600组合。顶架800减小LCD710因外部冲击而受损或者与接收容器600分离的可能性或基本防止这种情况发生。
图3是示出由制造图1和2中的保护片的装置进行的拉伸工序的实施例的视图，图4是示出因图3中的保护片引起的泛红现象的实施例的平面图。
参考图3，用于制造保护片的装置垂直(或纵向)拉伸A区域中的保护片500，且该装置水平(或横向)拉伸B区域中的保护片500。在拉伸保护片500时，施加于保护片500的力可能在整个区域中不是均匀的，从而保护片5000不能在整个区域中被均匀拉伸。当LCD装置采用没有被均匀拉伸的保护片500时，会产生泛红现象，即如图4所示显示红线的现象。
根据因保护片500的不均匀拉伸引起的折射率的改变，发生泛红现象。
表1显示图4中的C区域和D区域之间的折射率的差值的实验结果，图5是示出图4中的D区域的结晶相的视图。
表1


表1显示根据垂直拉伸MD的折射率N-md、根据水平拉伸TD的折射率N-td以及折射率N-md与N-td之间的差值Δ(md-td)。折射率N-md、折射率N-td以及差值Δ(md-td)中的每一个都是在无泛红现象的C区域和存在泛红现象的D区域两者中的十个不同点测得的。
C区域中折射率N-md与N-td之间的差值Δ(md-td)的平均值A为大约0.0270。D区域中折射率N-md与N-td之间的差值Δ(md-td)的平均值A为大约0.0294。因此，存在泛红现象的D区域的差值Δ(md-td)的平均值A大于无泛红现象的C区域的差值Δ(md-td)的平均值A。
由于与无泛红现象的C区域相比，存在泛红现象的D区域中具有更多的具有结晶相的大分子，因此两者的差值Δ(md-td)的平均值A彼此不同。如图5所示，结晶相意味着大分子处于具有均匀排布的相。
因此，可通过使D区域中形成的结晶相改变为非晶相(如在C区域中形成的)来消除泛红现象，并由此使C和D区域中的大分子改变为处于大致相同的相。
在本发明的一实施例中，进行退火工序。退火工序使结晶相转变为非晶相。退火工序包括向完成的保护片500喷射二氧化碳CO2气体和/或向完成的保护片500施加热量。
图6是示出根据本发明的保护片退火装置的实施例的视图，图7是示出通过图6中的退火装置转变的非晶相的实施例的视图。如图6所示的保护片退火装置的实施例是使用二氧化碳CO2气体的装置。
参考图6，保护片退火装置900包括对保护片500进行退火的腔室910、卷绕辊920和喷气部分930。保护片500卷绕在卷绕辊920上，且通过喷气部分930将气体大致均匀地注入腔室910中。在一实施例中，喷气部分930将温度为大约30℃的二氧化碳CO2气体注入腔室910中。
下面将说明使用退火装置900的退火工序的实施例。
进行在腔室910将保护片500卷绕到卷绕辊920上的卷绕工序。通过喷气部分930将高压二氧化碳CO2气体注入腔室910中，且保护片500退火大约10小时。高压二氧化碳CO2气体用作大分子内部的增塑剂(plasticizer)，并改变大分子的玻璃态转变温度。大分子的玻璃态转变温度被定义为具有大分子的材料内部的分子被激活并开始移动时的温度。
在保护片500包括PET或PC材料的实施例中，高压二氧化碳CO2气体用作增塑剂并降低PET或PC材料的玻璃态转变温度，从而使大分子链间的自由体积得以扩展。因此，大分子链可更易于移动，且小分子也可易于在大分子链间扩散。最后，结晶相转变为如图7所示的非晶相。
图8示出根据本发明的保护片退火装置的另一实施例的视图。如图8示出的退火装置的实施例是使用热处理的装置。
参考图8，退火装置1000包括用于对保护片500进行退火的腔室1010、卷绕辊1020和热源1030(例如加热器)。保护片500卷绕在卷绕辊1020上，且预定温度的热量通过热源1030施加到腔室1010。在一实施例中，热源1030向保护片500施加约5小时温度为大约60℃到大约80℃之间的热量。
通过施加热量，大分子链可更容易地移动，且小分子也可易于在大分子链间扩散。最后，结晶相转变为如图7所示的非晶相。
退火工序将发生泛红现象的区域中的结晶相转变为非晶相。由于该转变，保护片500可在整个区域上具有非晶相，而折射率N-md与N-td之间的差值Δ(md-td)可在整个区域上均匀分布。有利的是，其中形成有保护片500的LCD装置可消除显现出红色条带的泛红现象。
本发明的上述实施例是针对在第一基板和第二基板之间具有液晶层的LCD板提出的。然而，本发明也可应用于其它具有本发明的背光组件的显示装置。
在所述的一个实施例中，通过使用二氧化碳CO2气体或以预定温度加热来进行退火工序。
通过退火工序，保护片的结晶相转变为非晶相，且保护片具有均匀的折射率范围。
有利的是，本发明可防止显现出红色条带的泛红现象，并提高LCD装置的显示质量。
上述对本发明的实施例以及其优点进行了说明，应理解，可在不背离所附权利要求限定的精神和范围内对本发明做出各种变型、更替或修改。
权利要求
1.一种用于对设置在导光板上的保护片进行退火的装置，该装置包括接收保护片的腔室；和向腔室注入高压二氧化碳CO2气体的喷气部分。
2.如权利要求1所述的装置，其中，二氧化碳CO2气体的温度为大约30℃。
3.如权利要求1所述的装置，其中，还包括在腔室中卷绕保护片的卷绕辊。
4.一种用于对设置在导光板上的保护片进行退火的装置，该装置包括接收保护片的腔室；和设置在腔室中的热源，该热源以预定温度加热保护片。
5.如权利要求4所述的装置，其中，所述预定温度在大约60℃和大约80℃之间。
6.如权利要求4所述的装置，其中，还包括在腔室中卷绕保护片的卷绕辊。
7.一种用于对设置在导光板上的保护片进行退火的方法，该方法包括将保护片设置在腔室中；向腔室注入高压二氧化碳CO2气体；和对保护片进行退火。
8.如权利要求7所述的方法，其中，二氧化碳CO2气体的温度为大约30℃。
9.如权利要求7所述的方法，其中，退火进行大约10小时。
10.一种用于对设置在导光板上的保护片进行退火的方法，该方法包括将保护片设置在腔室中；在腔室中以预定温度加热保护片；和对保护片进行退火。
11.如权利要求10所述的方法，其中，该预定温度在大约60℃和大约80℃之间。
12.如权利要求10所述的方法，其中，加热保护片进行大约5小时。
13.一种用于对设置在LCD装置的导光板上的保护片进行退火的方法，该方法包括沿纵向和横向方向拉伸保护片；和对保护片进行退火并改变保护片的分子排布。
14.如权利要求13所述的方法，其中，对保护片进行退火包括将拉伸后的保护片设置在腔室中；和向腔室注入高压二氧化碳CO2气体。
15.如权利要求13所述的方法，其中，对保护片进行退火包括将拉伸后的保护片设置在腔室中；和在腔室中对保护片施加具有预定温度的热量。
16.如权利要求13所述的方法，其中，改变保护片的分子排布包括改变具有均匀排布的结晶相为非晶相，从而使保护片具有大致相同分布的折射率。
全文摘要
本发明提供一种退火装置和对保护片进行退火的方法。退火方法包括将保护片设置在腔室中，向腔室注入高压二氧化碳CO
文档编号G02F1/1335GK1915651SQ200610108218
公开日2007年2月21日 申请日期2006年8月1日 优先权日2005年8月18日
发明者崔震成, 金升模, 朴辰赫 申请人:三星电子株式会社