專利名稱：顯示器件和用于顯示器件的背光單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示器件，特別涉及一種用于顯示器件的背光單元。
背景技術(shù)：
直到最近，顯示器件通常使用陰極射線管(CRT)。目前，人們致力于研究和開(kāi)發(fā)用來(lái)代替CRT的各種類型的平板顯示器件，例如液晶顯示(LCD)器件、等離子體顯示面板(PDP)、場(chǎng)致發(fā)射顯示器件、以及電致發(fā)光顯示器件(ELD)。在這些平板顯示器件中，LCD顯示器件具有很多優(yōu)點(diǎn)，諸如分辨率高，重量輕，外形薄，尺寸小，以及供電需要量低。
LCD器件通常包括以定距離間隔并彼此相對(duì)的兩個(gè)基板，液晶材料介于兩個(gè)基板之間。所述兩個(gè)基板包括彼此相對(duì)的電極，施加于電極之間的電壓可引發(fā)跨越液晶材料的電場(chǎng)。液晶材料中液晶分子的排列根據(jù)感應(yīng)電場(chǎng)(induced electric field)的密度改變成感應(yīng)電場(chǎng)的方向，由此改變LCD器件的透光性。從而LCD器件通過(guò)改變感應(yīng)電場(chǎng)的強(qiáng)度來(lái)顯示圖像。與其它類型的顯示器件相反，LCD器件為不發(fā)光的顯示器件，這是由于如果沒(méi)有某種光源(例如環(huán)境光或背光)，LCD器件就不能夠顯示圖像。
圖1為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的包括背光單元的LCD器件橫截面圖。如圖1所示，LCD器件10包括液晶顯示面板LP和背光單元BL。
液晶顯示面板LP包括彼此相對(duì)的第一基板22和第二基板5，以及液晶層14。在第一基板22上，設(shè)置有在轉(zhuǎn)換區(qū)S中的薄膜晶體管T、在像素區(qū)P中的像素電極17、以及在存儲(chǔ)區(qū)C中的存儲(chǔ)電容器Cst。進(jìn)一步，在第一基板22上設(shè)置限定像素區(qū)P的柵線13和數(shù)據(jù)線15。薄膜晶體管T包括柵極32、半導(dǎo)體圖案34、以及源極36和漏極38。存儲(chǔ)電容器Cst包括作為第一電極的部分柵線13和作為第二電極的金屬圖案30。柵極絕緣層GI覆蓋柵線13和柵極32。在第二基板5上，設(shè)置有與相應(yīng)像素區(qū)P對(duì)應(yīng)的多個(gè)濾色片7a、7b和7c，在相鄰的濾色片7a、7b和7c之間的黑矩陣6，以及公共電極18。
背光單元BL設(shè)置在液晶顯示面板LP的下部，以便使從背光單元BL發(fā)出的光入射向液晶顯示面板LP。發(fā)出的光透過(guò)液晶顯示面板LP，液晶層14的光透射性根據(jù)像素電極17和公共電極18之間的感應(yīng)電場(chǎng)而改變，從而顯示圖像。
背光單元BL分為側(cè)光式背光單元和直下式背光單元。側(cè)光式背光單元中的光源設(shè)置在液晶顯示面板LP的側(cè)面部分，而直下式背光單元中的光源設(shè)置在液晶顯示面板LP的后部。
圖2表示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的LCD器件的側(cè)光式背光單元。如圖2所示，側(cè)光式背光單元包括燈52、燈導(dǎo)架(lamp guide)54、導(dǎo)光板56、反射層58，以及多個(gè)光學(xué)片60。
燈導(dǎo)架54位于燈52的側(cè)面部分，從而可保護(hù)并引導(dǎo)輻射光的燈52。導(dǎo)光板56使遍及其表面的輻射光均勻，以便背光單元BL向液晶顯示面板LP(在圖1中)提供均勻的光。反射層58位于導(dǎo)光板56底面之下，從而可將來(lái)自導(dǎo)光板56并向下發(fā)出的部分光反射回導(dǎo)光板56和液晶顯示面板LP。
光學(xué)片60位于導(dǎo)光板56的上表面之上，其包括散射片61、第一棱鏡片62a和第二棱鏡片62b，以及保護(hù)片63。散射片61散射從導(dǎo)光片56發(fā)出的光，由此使其更加均勻。第一棱鏡片62a和第二棱鏡片62b具有表面圖案，在該表面圖案上，上升部分和下降部分交替。第一棱鏡片62a的上升部分和下降部分垂直于第二棱鏡片62b的上升部分和下降部分。第一棱鏡片62a和第二棱鏡片62b折射和會(huì)聚從散射片61發(fā)出的光，以提高其亮度。保護(hù)片63保護(hù)棱鏡片62a和62b，并消除由第一棱鏡片62a和第二棱鏡片62b導(dǎo)致的光干涉。
通過(guò)如圖2所示并在前面加以解釋的組件，背光單元BL產(chǎn)生入射到液晶顯示面板LP(在圖1中)的光。為了顯示具有高亮度的圖像，需要背光單元BL產(chǎn)生高亮度的光。然而，在現(xiàn)有技術(shù)的背光單元中，損失了大量從燈52輻射的光。
圖3說(shuō)明根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的背光單元的光透射性。如圖3所示，如果從導(dǎo)光板56發(fā)出的第一光L1具有約100％的亮度，則透過(guò)光學(xué)片60到液晶顯示面板LP的第二光L2具有約60～70％的亮度，被光學(xué)片60反射的第三光L3具有約20～30％的亮度。因此，現(xiàn)有技術(shù)的背光單元損失了大量來(lái)自燈的光，從而降低了顯示圖像的亮度。此外，為了補(bǔ)償大量光的損失，需要高電力消耗或昂貴的背光單元，用以發(fā)出高亮度的光。這些問(wèn)題存在于具有背光單元的所有類型的顯示器件中。
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明在于提供一種顯示器件和用于顯示器件的背光單元，其能夠基本上克服由于現(xiàn)有技術(shù)的局限和缺點(diǎn)所導(dǎo)致的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題。
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種液晶顯示器件，其能夠減少在背光單元中的光損失量。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種背光單元，其能夠減少其中的光損失量。
本發(fā)明另外的特征和優(yōu)點(diǎn)將在以下描述中加以闡述，其中部分特征和優(yōu)點(diǎn)可以從描述中顯而易見(jiàn)地看到，或者從本發(fā)明的實(shí)踐中得知。通過(guò)在本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)以及附圖中具體指明的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的這些和其它優(yōu)點(diǎn)會(huì)得到了解和實(shí)現(xiàn)。
為了實(shí)現(xiàn)這些和其它優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)本發(fā)明的目的，如所具體和概括描述的，一種用于顯示器件的背光單元包括第一光學(xué)片；用于向第一光學(xué)片提供光的光源；以及在第一光學(xué)片的表面上的第一減反射層。
在另一方面，一種顯示器件包括顯示面板、在顯示面板底面上的第一光學(xué)片、用于向第一光學(xué)片提供光的光源、以及在第一光學(xué)片表面上的第一減反射層。
應(yīng)當(dāng)理解，前面的概述和下面的詳細(xì)描述是示例性的和解釋性的，是為了進(jìn)一步解釋所要求保護(hù)的本發(fā)明。
下述附圖作為說(shuō)明書(shū)的一部分，是為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，該附圖舉例說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，并結(jié)合描述，用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的包括背光單元的LCD器件的橫截面圖；圖2表示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的LCD器件的側(cè)光式背光單元；圖3說(shuō)明根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的背光單元的光透射性；圖4表示根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)具體實(shí)施例的LCD器件的側(cè)光式背光單元；圖5和圖6表示根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例的分別具有粗糙表面和多個(gè)膠粒的減反射層；圖7說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例的背光單元的光透射性；以及圖8表示根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)具體實(shí)施例的具有直下式背光單元的LCD器件。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在詳細(xì)描述附圖中所示的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖4表示根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)具體實(shí)施例的LCD器件的側(cè)光式背光單元。如圖4所示，背光單元BL包括燈102，燈導(dǎo)架104，導(dǎo)光板106，反射層108，多個(gè)光學(xué)片111、112a、112b和113，以及多個(gè)減反射層115a～115d。
燈導(dǎo)架104覆蓋導(dǎo)光板106的一側(cè)。燈102位于燈導(dǎo)架104和導(dǎo)光板106之間，并由燈導(dǎo)架104覆蓋。諸如冷陰極熒光燈(CCFL)的光源可以用作燈102。燈導(dǎo)架104保護(hù)并引導(dǎo)輻射光的燈102。導(dǎo)光板106使從燈102發(fā)出并遍及導(dǎo)光板106表面的光均勻，以便背光單元BL向液晶顯示面板(未示出)提供均勻的光。反射層108位于導(dǎo)光板106的底面之下，從而將從導(dǎo)光板106向下發(fā)出的部分光朝向?qū)Ч獍?06和液晶顯示面板反射。
光學(xué)片位于導(dǎo)光板106的上表面上，包括順序位于導(dǎo)光板106的上表面上的散光片111、第一棱鏡片112a和第二棱鏡片112b、以及保護(hù)片113。進(jìn)一步，在散射片111、第一棱鏡片112a和第二棱鏡片112b、以及保護(hù)片113的底面上，分別設(shè)置有第一到第四減反射層115a～115d。
散射片111散射從導(dǎo)光板106發(fā)出的光，以使光更加均勻。第一棱鏡片112a和第二棱鏡片112b具有粗糙表面，其上升起部分和下降部分交替。第一棱鏡片112a的上升部分和下降部分垂直于第二棱鏡片112b的上升部分和下降部分。第一棱鏡片112a和第二棱鏡片112b折射和會(huì)聚從散射片111發(fā)出的光，以提高其亮度。保護(hù)片113保護(hù)棱鏡片112a和112b，并消除由第一棱鏡片112a和第二棱鏡片112b導(dǎo)致的光干涉。
第一到第四減反射層115a～115d將從導(dǎo)光板106發(fā)出的通過(guò)光學(xué)片111、112a、112b和113反射的光減到最少。因此，第一到第四減反射層115a～115d使從導(dǎo)光板106發(fā)出的通過(guò)光學(xué)片111、112a、112b和113透射的光達(dá)到最大。
圖5和圖6表示根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例的分別具有粗糙表面和多個(gè)膠粒的減反射層。
首先，如圖5所示，減反射層115具有例如波形表面的粗糙底面，其朝向?qū)Ч獍?06(見(jiàn)圖4)或光源。減反射層115的粗糙表面具有交替設(shè)置的升起部分和下降部分。粗糙表面可以是由以下方法形成在包含偶氮(AZO)聚合物或相似材料的聚合物層上形成圖案，然后用激光束曝光該聚合物層。或者，減反射層115的粗糙表面也可以是由使用聚二甲基硅氧烷(PDMS)的模塑法形成。減反射層115的粗糙表面形成為上升部分和下降部分的寬度等于或小于100微米，更具體地，寬度在約100納米和約100微米之間。換句話說(shuō)，上升部分和下降部分的寬度可以是在粗糙表面的相鄰峰和谷之間的寬度。
減反射層115的粗糙表面可以在較寬的波長(zhǎng)范圍內(nèi)透射光，因此可以使從導(dǎo)光板106(在圖4中)發(fā)出的大部分光透過(guò)光學(xué)片111、112a、112b和113(在圖4中)。
其次，如圖6所示，減反射層115具有基極層130和分布在基極層130底面上的多個(gè)膠粒140，基極層130的表面面向?qū)Ч獍?06(見(jiàn)圖4)或光源。膠粒140可以是由聚苯乙烯(polystylene)或相似材料制備得到。由于膠粒140具有很小的體積，它們的重量與表面積之比很大。因此，膠粒140主要是由表面作用控制，而不是由重力控制。由于膠粒140在其表面上具有電荷，膠粒140在基極層130上實(shí)質(zhì)上不是均勻分布的。膠粒140這樣的分布可以被稱為膠體二聚物排列(colloidal dimer array)。
膠粒140的體積越大，膠粒140對(duì)具有較長(zhǎng)波長(zhǎng)的光的透射性越大。因此，為了透射具有較長(zhǎng)波長(zhǎng)范圍的光，具有各不相同的體積的膠粒140分布在基極層130上。膠粒140形成為具有等于或小于約100微米的寬度，更具體地，寬度在10納米和100微米之間。
如上所述，使用具有粗糙表面或膠粒的減反射層可提高從導(dǎo)光板或光源發(fā)出的光的透射性。
圖7說(shuō)明與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的背光單元的透射性相比較，根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例的背光單元的透射性。如圖7所示，如果從導(dǎo)光板106發(fā)出的第一光L1具有約100％的亮度，則透過(guò)現(xiàn)有技術(shù)的光學(xué)片60(在圖3中)的光為具有約60～70％亮度的第二光L2。然而，在第一具體實(shí)施例中透過(guò)組合層110和減反射層115a～115d的光為第二光L2和第四光L4，總起來(lái)說(shuō)具有約等于第一光L1的亮度，所述組合層110具有光學(xué)片111、112a、112b和113。因此，從導(dǎo)光板106發(fā)出的大部分光射向液晶顯示面板LP上。
如上所述，本發(fā)明的背光單元使用一個(gè)或多個(gè)減反射層，發(fā)出高亮度光。因此，可以減少由于背光單元或在背光單元中的光損失量，從而提高顯示圖像的亮度。此外，可以減少電力消耗和生產(chǎn)成本。
圖8表示根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)具體實(shí)施例的具有直下式背光單元的LCD器件。省去對(duì)與第一個(gè)具體實(shí)施例的部件相似的本具體實(shí)施例的部件的解釋。除燈的設(shè)置以外，第二個(gè)具體實(shí)施例的背光單元與第一個(gè)具體實(shí)施例的背光單元相似。
如圖8所示，LCD器件200包括液晶顯示面板LP、源極驅(qū)動(dòng)電路板230a和柵極驅(qū)動(dòng)電路板230b、以及背光單元BL。液晶顯示面板LP包括如圖1所示的第一基板、第二基板以及液晶層。源極驅(qū)動(dòng)電路板230a和柵極驅(qū)動(dòng)電路板230b位于液晶顯示面板LP的側(cè)面部分。
背光單元BL位于液晶顯示面板LP的下部，向液晶顯示面板提供光。背光單元BL包括反射層208，多個(gè)燈202，多個(gè)光學(xué)片211、212a、212b、213，以及多個(gè)減反射層215a～215d。
如圖8所示，在直下式背光單元BL中，與第一個(gè)具體實(shí)施例中的側(cè)光式背光單元相反，多個(gè)燈202位于液晶顯示面板LP的下面。燈202沿著一個(gè)方向平行設(shè)置。在第二個(gè)具體實(shí)施例中，由于燈202位于液晶顯示面板LP的下面，可以省去第一個(gè)具體實(shí)施例的導(dǎo)光板106(圖4)。盡管未在圖8中示出，在燈202的兩末端部分可以設(shè)置用于將燈202定位的燈導(dǎo)架。
在第二個(gè)具體實(shí)施例中的光學(xué)片包括順序設(shè)置在燈202上的散射片211、第一棱鏡片212a和第二棱鏡片212b、以及保護(hù)片213。第一到第四減反射層215a～215d分別位于散射片211、第一棱鏡片212a和第二棱鏡片212b、以及保護(hù)片213的底面上。如關(guān)于第一個(gè)具體實(shí)施例的解釋所述，第一到第四減反射層215a～215d中的每一個(gè)層具有粗糙表面或膠粒。
在本發(fā)明中，背光單元使用減反射層，以提高從背光單元發(fā)出的光的亮度。這樣的背光單元可以應(yīng)用于除LCD器件以外的使用背光單元顯示圖像的顯示器件。減反射層還可以設(shè)置在光學(xué)片的上表面上，或者同時(shí)設(shè)置在光學(xué)片的上表面和底面上。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以顯而易見(jiàn)地理解，在不偏離本發(fā)明的精神或范圍內(nèi)可作各種修改和變型。從而，如果對(duì)本發(fā)明所做的修改和變型在本發(fā)明所附的權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)，上述修改和變型均應(yīng)為本發(fā)明所覆蓋。
權(quán)利要求
1.一種用于顯示器件的背光單元，包括第一光學(xué)片；用于向第一光學(xué)片提供光的光源；以及在第一光學(xué)片表面上的第一減反射層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光單元，其特征在于，所述第一減反射層是在第一光學(xué)片的底面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光單元，其特征在于，所述第一減反射層是在第一光學(xué)片的上表面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的背光單元，其特征在于，進(jìn)一步包括在第一光學(xué)片底面上的第一底減反射層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光單元，其特征在于，所述第一減反射層包括粗糙表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的背光單元，其特征在于，所述第一減反射層包含偶氮聚合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光單元，其特征在于，所述第一減反射層包括分布在第一減反射層表面上的膠粒。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的背光單元，其特征在于，所述膠粒包括聚苯乙烯。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光單元，其特征在于，進(jìn)一步包括第二、第三和第四光學(xué)片，其中，所述四個(gè)光學(xué)片為散光片、第一棱鏡片和第二棱鏡片、以及保護(hù)片。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的背光單元，其特征在于，進(jìn)一步包括至少一個(gè)第二減反射層，所述至少一個(gè)第二減反射層位于第二到第四光學(xué)片的表面上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的背光單元，其特征在于，所述至少一個(gè)第二減反射層包括粗糙表面。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的背光單元，其特征在于，所述至少一個(gè)第二減反射層包含偶氮聚合物。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的背光單元，其特征在于，所述至少一個(gè)第二減反射層包括分布在至少一個(gè)第二減反射層表面上的膠粒。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的背光單元，其特征在于，所述分布在至少一個(gè)第二減發(fā)射層表面上的膠粒包含聚苯乙烯。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光單元，其特征在于，進(jìn)一步包括在第一光學(xué)片底面上的導(dǎo)光板，其中，光源位于導(dǎo)光板的一側(cè)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的背光單元，其特征在于，進(jìn)一步包括在導(dǎo)光板底面上的反射層。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光單元，其特征在于，所述光源直接位于第一光學(xué)片的底面下。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的背光單元，其特征在于，所述光源包括多個(gè)平行設(shè)置的燈。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的背光單元，其特征在于，進(jìn)一步包括直接在光源下面的反射層。
20.一種顯示器件，包括顯示面板；在顯示面板下表面上的第一光學(xué)片；用于向第一光學(xué)片提供光的光源；以及在第一光學(xué)片表面上的第一減反射層。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的顯示器件，其特征在于，所述第一減反射層是在第一光學(xué)片的底面上。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的顯示器件，其特征在于，所述第一減反射層是在第一光學(xué)片的上表面上。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的顯示器件，其特征在于，在第一光學(xué)片的底面上進(jìn)一步包括第一底減反射層。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的顯示器件，其特征在于，所述第一減反射層包括粗糙表面。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的顯示器件，其特征在于，所述第一減反射層包含偶氮聚合物。
26.根據(jù)權(quán)利要求20所述的顯示器件，其特征在于，所述第一減反射層包括分布在第一減反射層表面上的膠粒。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的顯示器件，其特征在于，所述膠粒包含聚苯乙烯。
28.根據(jù)權(quán)利亞求20所述的顯示器件，其特征在于，進(jìn)一步包括第二、第三和第四光學(xué)片，其中，所述四個(gè)光學(xué)片為散射片、第一和第二棱鏡片和保護(hù)片。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的顯示器件，其特征在于，進(jìn)一步包括至少一個(gè)第二減反射層，所述至少一個(gè)第二減反射層位于第二到第四光學(xué)片的表面上。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的顯示器件，其特征在于，所述至少一個(gè)第二減反射層包括粗糙表面。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的顯示器件，其特征在于，所述至少一個(gè)第二減反射層包含偶氮聚合物。
32.根據(jù)權(quán)利要求29所述的顯示器件，其特征在于，所述至少一個(gè)第二減反射層包括分布在至少一個(gè)第二減反射層表面上的膠粒。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的顯示器件，其特征在于，所述分布在至少一個(gè)第二減反射層的表面上的膠粒包含聚苯乙烯。
34.根據(jù)權(quán)利要求20所述的顯示器件，其特征在于，在第一光學(xué)片的底面上進(jìn)一步包括導(dǎo)光板，其中，光源位于導(dǎo)光板的一側(cè)。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的顯示器件，其特征在于，在導(dǎo)光板的底面上進(jìn)一步包括反射層。
36.根據(jù)權(quán)利要求20所述的顯示器件，其特征在于，所述光源直接位于第一光學(xué)片的底面下。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的顯示器件，其特征在于，所述光源包括平行設(shè)置的多個(gè)燈。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的顯示器件，其特征在于，進(jìn)一步包括直接在光源下面的反射層。
39.根據(jù)權(quán)利要求20所述的顯示器件，其特征在于，所述顯示面板為平板式顯示面板。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的顯示器件，其特征在于，所述顯示面板為液晶顯示面板。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了用于液晶器件的背光單元。所述背光單元包括第一光學(xué)片、用于向第一光學(xué)片提供光的光源、以及在第一光學(xué)片表面上的第一減反射層。
文檔編號(hào)G09F9/00GK1794052SQ200510075390
公開(kāi)日2006年6月28日 申請(qǐng)日期2005年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月24日
發(fā)明者蘇淮燮, 李萬(wàn)煥, 李成根 申請(qǐng)人:Lg.菲利浦Lcd株式會(huì)社