專利名稱：光學(xué)單元及其制造方法、背光組件和顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)單元、制造該光學(xué)單元的方法、具有該光學(xué)單元的背光組件和包括該背光組件的顯示裝置。更具體的說(shuō)，本發(fā)明涉及一種能夠提高光散射特性的光學(xué)單元、制造該光學(xué)單元的方法、包括該光學(xué)單元的背光組件以及包括該背光組件的液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
通常，液晶具有使得它的分子可以由電場(chǎng)重新排列的電特性。這種分子重新排列也利于改變液晶的光學(xué)特性，如光透射性。這種電光特性被應(yīng)用于液晶顯示(LCD)裝置中，來(lái)顯示圖象。液晶分子不發(fā)光，因此，包括用于顯示圖象的LCD面板的LCD裝置采用背光組件，用于給LCD面板提供光線。
背光組件被分成直接照明型背光組件或邊緣照明型背光組件。直接照明型背光組件包括多個(gè)光源，這些光源設(shè)置在顯示面板之下。邊緣照明型背光組件包括光導(dǎo)板和設(shè)置在光導(dǎo)板一側(cè)的光源。
采用直接照明型背光組件的顯示裝置的尺寸通常在顯示面板和光源之間的距離減小時(shí)得以減小(即，通常是較小的)。但是，隨著所述距離的減小，由于顯示面板中對(duì)應(yīng)于光源的正上部分的第一區(qū)域和顯示面板中對(duì)應(yīng)于光源的剩余部分的第二區(qū)域之間的發(fā)光度不同造成的在顯示面板上的亮線變得更清楚。
于是，顯示裝置包括光源和顯示面板之間的光學(xué)元件，以改善從光源發(fā)出的光線的亮度的均勻性。然而，由于傳統(tǒng)光學(xué)元件不能充分散射光線，在顯示面板和光源之間的距離減小時(shí)，傳統(tǒng)光學(xué)元件不能有效克服顯示面板上的亮線。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服上述問(wèn)題，并因此本發(fā)明提供了一種能夠增強(qiáng)光散射特性的光學(xué)單元。
本發(fā)明還包括具有上述光學(xué)單元的背光組件。
本發(fā)明還包括具有上述光學(xué)單元的顯示裝置。
本發(fā)明還包括制造上述光學(xué)單元的方法。
在本發(fā)明的一個(gè)方面中，光學(xué)單元包括主體、多個(gè)散射元件和多個(gè)控制元件。散射元件設(shè)置在主體中以散射入射光線。控制元件設(shè)置在主體中，以產(chǎn)生具有基本均勻尺寸的散射元件。每個(gè)散射元件例如具有基本上球形，散射元件的直徑基本上相同。散射元件包括氣泡和/或珠子。主體包括聚合物鏈，控制元件介于聚合物鏈之間?？刂圃梢园w粒，每個(gè)顆粒相對(duì)于至少一個(gè)方向具有大約1納米(nm)到大約100納米的長(zhǎng)度。
在本發(fā)明的另一方面中，背光組件包括光源、光學(xué)單元和接收容器。光學(xué)單元包括主體、設(shè)置在主體中以散射從光源提供的光線的多個(gè)散射元件和設(shè)置在主體中以為散射元件提供均勻尺寸的多個(gè)控制元件，接收容器接納光源和光學(xué)單元。
在本發(fā)明的再一方面中，顯示裝置包括光學(xué)模塊和顯示單元。光學(xué)模塊包括光源和光學(xué)單元。顯示單元利用從光學(xué)模塊發(fā)出的光線。
在本發(fā)明的又一方面中，一種制造用于顯示裝置的光學(xué)單元的方法包括將聚合物與顆粒相混合，每個(gè)顆粒相對(duì)于至少一個(gè)方向具有大約1納米到大約100納米的長(zhǎng)度；以大于大氣壓的壓力加壓發(fā)泡劑，以將發(fā)泡劑溶解在聚合物和顆粒的混合物中；以及降低其中溶解有發(fā)泡劑的混合物的被施加的壓力以在混合物中產(chǎn)生氣泡。
根據(jù)上述技術(shù)方案，光學(xué)單元可以將通過(guò)散射元件入射到其上的光線散射，以發(fā)出提高了亮度均勻性的光線。


在結(jié)合附圖考慮時(shí)，本發(fā)明的上述和其他優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)參照下面的詳細(xì)描述而變得顯而易見，圖中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)單元的示例性橫截面圖；圖2是示出圖1中部分’A’的放大圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)單元的另一示例性橫截面圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)單元的另一示例性橫截面圖；
圖5示出根據(jù)本發(fā)明的背光組件的示例性橫截面圖；圖6是示出圖5中部分’B’的放大圖；圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的示例性橫截面圖；圖8是示出圖7中部分’C’的放大圖；以及圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的制造顯示裝置的光學(xué)單元的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖，更全面描述本發(fā)明，在附圖中，示出了本發(fā)明的實(shí)施例。但是，本發(fā)明可以以多種不同形式實(shí)施，而不應(yīng)理解為局限于在此描述的實(shí)施例中；而是，提供這些實(shí)施例以便本公開物透徹完整，并向本領(lǐng)域技術(shù)人員全面?zhèn)鬟_(dá)本發(fā)明的范圍。遍及附圖，相同的附圖標(biāo)記指代類似或相同的元件。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)單元的示例性橫截面圖。
參照?qǐng)D1，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的光學(xué)單元100包括主體110、散射元件130和控制元件150。
主體110例如是透明的，并具有板狀形狀。主體110包括具有良好光透射性、耐熱性、耐化學(xué)性、機(jī)械強(qiáng)度等的聚合物樹脂。聚合物樹脂的示例包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚酰胺、聚酰亞胺、聚丙烯、聚氨基甲酸乙酯等。構(gòu)成主體110的聚合物鏈以鏈狀彼此糾纏。聚合物鏈的粘合強(qiáng)度是各向異性的，即在不同方向上具有不同的值。
圖2是示出圖1中部分‘A’的放大圖。
參照?qǐng)D2，散射元件130在允許入射到光學(xué)單元100內(nèi)的光線離開光學(xué)單元100之前散射該光線，從而，增強(qiáng)了從主體110發(fā)出的光線的亮度均勻性。散射元件130均勻地分布在主體110中，以便有效地提高從光學(xué)單元110中發(fā)出的光線的亮度的均勻性。
從光學(xué)單元100發(fā)出的光線的亮度均勻性隨著散射元件的光學(xué)折射率和主體110的光學(xué)折射率之間的差異的增大而增大。從而，當(dāng)該差異較大時(shí)，從光學(xué)單元100發(fā)出的光線的亮度的均勻性得到改善。
在一個(gè)實(shí)施例中，散射元件130包括多個(gè)在主體110內(nèi)產(chǎn)生的氣泡。例如，氣泡130可以優(yōu)選地均勻分布在主體中，以有效提高從光學(xué)單元100發(fā)出的光線的亮度的均勻性。氣泡130的尺寸在氣泡130于光學(xué)單元100中產(chǎn)生時(shí)得以控制。
氣泡130的平均直徑可以根據(jù)聚合物樹脂被加熱以生長(zhǎng)形成氣泡130的核心時(shí)的各種因素，如溫度、壓力、時(shí)間等加以變化。在一個(gè)實(shí)施例中，希望氣泡130相對(duì)于光學(xué)單元100的總的體積百分比是恒定的。在另一實(shí)施例中，希望氣泡130具有較小的半徑，并因此具有較大的總表面積。作為小半徑尺寸和大表面積的結(jié)果，可以輕易散射入射到光學(xué)單元100的光線。
氣泡130具有基本彼此相同的直徑，并且，所有氣泡130的直徑可以同時(shí)增大或減小。氣泡130的平均直徑例如在大約1微米(μm)到大約20微米(μm)的范圍內(nèi)。
氣泡130相對(duì)于光學(xué)單元100的體積百分比例如基于主體110的體積在大約1％到大約10％的范圍內(nèi)。由于相當(dāng)恒定尺寸和表面積的氣泡的恒定體積，光學(xué)單元100可以一致地并以可再現(xiàn)方式散射光線。另外，在主體110的機(jī)械強(qiáng)度上基本沒(méi)有損失。
為了形成具有上述特性的氣泡，在大于大氣壓十倍的所施加的壓力下、在主體110中溶解發(fā)泡劑，如二氧化碳(CO2)、氮?dú)?N2)等。通過(guò)減小所施加的壓力，在主體110內(nèi)產(chǎn)生氣泡130。
每個(gè)氣泡130的尺寸正比于生長(zhǎng)時(shí)間，并隨著每個(gè)氣泡130具有長(zhǎng)的生長(zhǎng)時(shí)間而變大。即，每個(gè)氣泡130的尺寸可以通過(guò)控制它的生長(zhǎng)時(shí)間來(lái)加以控制。
氣泡130相對(duì)于光學(xué)單元100的體積百分比由氣泡130的尺寸和每單位體積主體110內(nèi)的氣泡130的數(shù)量來(lái)決定。每單位體積主體110內(nèi)的氣泡130的數(shù)量隨著其中溶解有發(fā)泡劑的主體110的周圍壓力的變化率的增大而增大。從而，當(dāng)氣泡130的尺寸被確定時(shí)，每單位體積主體110內(nèi)的氣泡130的數(shù)量可以通過(guò)控制主體110的周圍壓力的變化率來(lái)加以控制。結(jié)果，氣泡130相對(duì)于光學(xué)主體100的體積百分比可以得到控制。
控制元件150設(shè)置在聚合物中，以改變主體110的散射特性?？刂圃?50例如包括納米尺寸的顆粒，以便在分子等級(jí)與聚合物鏈相關(guān)聯(lián)?？刂圃?50的顆粒在一維上通常具有大約1nm到100nm的長(zhǎng)度。
納米尺寸的顆粒散布在聚合物中，以防止主體110的熱變形，抑制水分和氣體的滲透，并提高主體110的強(qiáng)度和模量。
例如，納米尺寸的顆粒對(duì)相糾纏的聚合物鏈提供加強(qiáng)作用，由此改善納米尺寸的顆粒與聚合物之間的結(jié)合，并在光學(xué)單元100中產(chǎn)生各向同性的機(jī)械特性。從而，當(dāng)主體110內(nèi)產(chǎn)生的氣泡130生長(zhǎng)時(shí)，氣泡130的表面遇到生長(zhǎng)的均勻阻力。由此，氣泡130在主體110內(nèi)具有均勻的尺寸。氣泡130的核心也在主體110內(nèi)具有均勻的密度，使得氣泡130均勻分布在主體110內(nèi)。
入射到光學(xué)單元100內(nèi)的光線在氣泡130的表面上折射和反射。當(dāng)氣泡130在光學(xué)單元100中更加均勻地產(chǎn)生時(shí)，光學(xué)單元100可以更均勻地散射光線，使得以均勻的亮度發(fā)出光線。納米尺寸的顆粒不會(huì)對(duì)光學(xué)單元100中透射的光線的亮度造成任何降低。
控制元件150例如可以包括這樣的納米尺寸的顆粒，這種顆粒具有金屬和/或無(wú)機(jī)材料，如頁(yè)硅酸鹽(或分層的硅酸鹽)、多面體倍半硅氧烷、碳納米管、碳納米纖維、納米硅石、氧化鈦(TiO2)、氧化鋁(AL2O3)等。
在一個(gè)實(shí)施例中，控制元件150包括蒙脫石(MMT)這是一種具有分層硅酸鹽分子結(jié)構(gòu)的粘土。MMT包括硅石四面體片和面對(duì)硅石四面體片的氧化鋁八面體片的組合。雖然粘土層的總尺寸通常對(duì)應(yīng)于大約1000nm，在粘土層之間的間隔小到1nm就足夠了。
于是，諸如聚合物的有機(jī)材料就不會(huì)輕易在粘土層之間擴(kuò)散。為了輕易將有機(jī)材料(如聚合物)插入到親水的MMT中，氫氯化物衍生物，如鹽酸甲胺，和胺衍生物，如丙胺可以用于乳化劑，來(lái)將親水MMT變成親脂MMT。
控制元件130相對(duì)于光學(xué)單元100的體積百分比例如在大約0.1％到0.5％的范圍內(nèi)。
光學(xué)單元100可以包括插層型納米復(fù)合物，其中，聚合物通過(guò)熔接方法、聚合方法和/或化合方法中任一種插入在MMT的硅酸鹽層之間。另外，光學(xué)單元100可以包括鱗片型納米復(fù)合物，其中，MMT的硅酸鹽層是片狀剝落的。
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)單元的示例性橫截面圖。光學(xué)單元200基于與圖1和2中的光學(xué)單元100相同，除存在散射元件之外。從而，將省略對(duì)基本相同的元件的進(jìn)一步描述。
參照?qǐng)D3，根據(jù)本發(fā)明另一示例性實(shí)施例的光學(xué)單元200包括主體210、散射元件230和控制元件250。
散射元件230將入射到光學(xué)單元200上的光線在其離開光學(xué)單元200之前散射。在一個(gè)實(shí)施例中，散射元件230包括多個(gè)珠子。珠子230例如具有小于主體210的折射率的光學(xué)折射率，使得這個(gè)差異有利于光學(xué)單元200對(duì)光線的散射。珠子230可以均勻分布在光學(xué)單元200中，使得光學(xué)單元200均勻散射入射光。
每個(gè)主體230例如具有球形或橢圓體形狀。在一個(gè)實(shí)施例中，希望使每個(gè)主體230具有較小的半徑。從而，在主體210內(nèi)存在的主體230的總的表面積較大，使得光學(xué)單元200有效地散射入射光。
在一個(gè)實(shí)施例中，珠子230具有基本上彼此相同的直徑。主體230的平均直徑例如在大約1微米到大約20微米的范圍內(nèi)。
珠子230相對(duì)于光學(xué)單元200的體積百分比例如在大約1％到大約10％的范圍內(nèi)。從而，光學(xué)單元200具有理想的散射性。
圖4是示出本發(fā)明的光學(xué)單元的另一示例性橫截面圖。除了存在散射元件之外，光學(xué)單元300與圖1和2所示的光學(xué)單元100基本相同，因此，將省略對(duì)基本相同元件的進(jìn)一步描述。
參照?qǐng)D4，根據(jù)本發(fā)明再一實(shí)施例的光學(xué)單元300包括主體310、散射元件330和控制元件350。
散射元件330散射入射到光學(xué)單元300上的光線，以提高亮度的均勻性。在一個(gè)實(shí)施例中，散射元件330包括氣泡333和珠子335。每個(gè)氣泡333的光學(xué)折射率和每個(gè)珠子335的光學(xué)折射率小于主體310的光學(xué)折射率。氣泡333和珠子335可以均勻分布在主體310中，使得光學(xué)單元300均勻散射入射光。
具有納米尺寸的控制元件350設(shè)置在主體310中所含的聚合物內(nèi)。納米尺寸的顆粒對(duì)糾纏的聚合物鏈提供加強(qiáng)作用，由此改善納米尺寸的顆粒與聚合物的結(jié)合，丙在主體310內(nèi)產(chǎn)生各向同性的機(jī)械特性。結(jié)果，在主體310內(nèi)均勻產(chǎn)生并分布?xì)馀?33和珠子335。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的背光組件的示例性橫截面圖，圖6是示出圖5中部分‘B’的放大圖。
參照?qǐng)D5和6，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的背光組件500包括接收容器410、光源430和光學(xué)單元450。
接收容器410包括底板411和從底板411的外部突出的側(cè)壁413，以限定一個(gè)接收空間。光源430例如包括熒光燈。在一個(gè)實(shí)施例中，光源430包括多個(gè)設(shè)置在底板411上的燈。
背光組件500可以包括圖1和2所示的光學(xué)單元100、圖3所示的光學(xué)單元200和圖4所示的光學(xué)單元300中的至少一個(gè)。參照?qǐng)D7，這個(gè)實(shí)施例的光學(xué)單元450基本上與圖1和2所示的光學(xué)單元100相同。光學(xué)單元450包括主體451、散射元件453和控制元件455，它們基本上與光學(xué)單元100中的相同。
光學(xué)單元450接收從燈430發(fā)出的光線，以提高光線的亮度。在一個(gè)實(shí)施例中，光學(xué)單元450例如具有板狀形狀，并且光學(xué)單元450設(shè)置在燈430上。在另一實(shí)施例中，燈430可以設(shè)置成面對(duì)光學(xué)單元450的一側(cè)。
當(dāng)光學(xué)單元450設(shè)置在燈430之上時(shí)，對(duì)應(yīng)于燈430的正上部分的第一區(qū)域與對(duì)應(yīng)于燈430的剩余部分的第二區(qū)域之間的亮度差異較大。由此，為了補(bǔ)償這種亮度差異，光學(xué)單元450保持距燈430預(yù)定的距離。
背光組件500可選地包括至少一個(gè)光學(xué)片530。光學(xué)片530設(shè)置在光學(xué)單元450之上，以增強(qiáng)從光學(xué)單元450發(fā)出的光線的光學(xué)特性。光學(xué)片530例如增強(qiáng)光線的前視亮度。
圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的示例性橫截面圖，圖8是示出圖7中部分‘C’的放大圖。
參照?qǐng)D7和8，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的顯示裝置800包括光學(xué)模塊600和顯示單元700。
光學(xué)模塊600包括光源610和光學(xué)單元630。光源610例如包括熒光燈。在一個(gè)實(shí)施例中，光學(xué)單元630基本與圖1和2所示的光學(xué)單元100相同。光學(xué)單元630接收從燈610發(fā)出的光線，以提高光線的亮度均勻性。
光學(xué)模塊600還可以包括接收容器650和至少一個(gè)光學(xué)片690。接收容器650包括底板651和從底板651的外部突出的側(cè)壁653，以限定接收空間。光學(xué)單元630設(shè)置在接收容器650之上，并與燈610分隔開預(yù)定距離。光學(xué)片690設(shè)置在光學(xué)單元630之上，以提高從光學(xué)單元630發(fā)出的光線的光學(xué)特性。光學(xué)片690例如改善光線的前視亮度。
顯示單元700設(shè)置在光學(xué)模塊600上，以利用從光學(xué)模塊600發(fā)出的光線來(lái)顯示圖像。顯示單元700包括第一基板710、第二基板750和設(shè)置于各基板710和750之間的液晶層(未示出)。
第一基板710包括透明玻璃基板，在該透明玻璃基板上形成具有矩陣形狀的薄膜晶體管(TFT)。包括透明導(dǎo)電材料的象素電極形成在第一基板710上。
第二基板750面對(duì)第一基板710。RGB(紅-綠-藍(lán))象素通過(guò)薄膜工藝形成在第二基板750上。公共電極形成在第二基板750上。公共電極包括透明導(dǎo)電材料，該公共電極對(duì)應(yīng)于第一基板上形成的象素電極。
當(dāng)在象素電極和公共電極之間產(chǎn)生電場(chǎng)的時(shí)候，第一和第二基板710和750之間的液晶層的液晶分子重新排列。當(dāng)液晶分子的排列改變時(shí)，其光學(xué)透射率也改變，從而顯示具有理想層次的圖像。
光學(xué)單元630包括作為散射元件633的氣泡，用于散射所入射的光線，并包括控制元件635，該控制元件635控制每個(gè)氣泡的尺寸，使之與其他氣泡的尺寸類似。從而，控制原件有利于具有均勻尺寸的氣泡的存在。從而，即使燈610和光學(xué)單元630之間的距離減小，在顯示單元700上的亮線也不會(huì)顯著增加。
圖9是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的制造顯示裝置的光學(xué)單元的流程圖。
參照?qǐng)D9，在步驟S1，精細(xì)顆?；旌显诰酆衔镏小＞酆衔锟梢蕴幱谌廴跔顟B(tài)?；旌显诰酆衔镏械拿總€(gè)顆粒例如在納米尺寸范圍內(nèi)。每個(gè)納米顆粒在至少一維上具有大約1納米到大約100納米的長(zhǎng)度。納米尺寸的顆粒散布在聚合物鏈中，以改變聚合物的機(jī)械強(qiáng)度、熱特性、光學(xué)特性等。例如，納米顆粒增強(qiáng)彼此糾纏的聚合物鏈，并且通過(guò)納米顆?？梢允构鈱W(xué)單元100的結(jié)合強(qiáng)度各向同性。
然后，在步驟S2，十倍于大氣壓力的壓力施加到發(fā)泡劑，如惰性氣體、二氧化碳(CO2)、氮?dú)?N2)、溶劑等，使得發(fā)泡劑溶解在聚合物和納米顆粒的混合物中。聚合物和納米顆粒的混合物例如處于固態(tài)。另外，聚合物和納米顆粒的混合物可以處于液態(tài)。發(fā)泡劑可以溶解在聚合物和納米顆粒的混合物中到飽和。
最后，在步驟S3，降低施加在溶解發(fā)泡劑的混合物上的壓力，并且該混合物被加熱到聚合物的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度之上。在這個(gè)加熱過(guò)程中，聚合物的特性極大地變化，并且聚合物占據(jù)液態(tài)和固態(tài)之間的狀態(tài)。在這些條件下，在混合物中產(chǎn)生的氣泡的核心生長(zhǎng)成氣泡。這導(dǎo)致用于顯示裝置的光學(xué)單元形成。
當(dāng)發(fā)泡劑溶解在聚合物和納米顆粒的混合物中時(shí)，其中，混合物處于液態(tài)，該混合物可以通過(guò)噴嘴傳輸。在通過(guò)噴嘴傳輸之后，高溫和高壓的混合物改變成低溫和低壓的混合物。從而，混合物變成熱動(dòng)力學(xué)上不穩(wěn)定的，并且在混合物中產(chǎn)生的氣泡的核心經(jīng)歷雙節(jié)分解(bimodaldecomposition)，以形成氣泡。
根據(jù)上述方案，納米尺寸的顆粒使氣泡的尺寸均勻一致。換句話說(shuō)，散布在聚合物鏈中的納米顆粒在機(jī)械強(qiáng)度方面使得鏈結(jié)構(gòu)均勻化。從而在聚合物中產(chǎn)生的氣泡具有均勻一致的尺寸，并且氣泡均勻分布。
根據(jù)本發(fā)明，光學(xué)單元包括氣泡，該氣泡用作散射光線的散射元件。每個(gè)氣泡的光學(xué)折射率低于聚合物的光學(xué)折射率。從而，當(dāng)光學(xué)單元利用氣泡作為散射元件使，它的散射率大于用珠子作為散射元件的光學(xué)單元。
另外，光學(xué)單元有利地包括控制元件，該控制元件有利于產(chǎn)生均勻尺寸的氣泡，并且另外使得氣泡均勻地分布。從而，即使在燈和光學(xué)單元之間的距離減小時(shí)，光學(xué)單元上的亮線也不會(huì)顯著增加。
在一個(gè)實(shí)施例中，隨著燈和光學(xué)單元之間的距離極大地減小，光學(xué)單元上的亮線將減少，并且顯示裝置的顯示質(zhì)量得以提高。
雖然已經(jīng)描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，但是可以理解的是本發(fā)明不應(yīng)局限于這些實(shí)施例，而是在不背離本發(fā)明的精髓和范圍的前提下，可以作出各種變化和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)單元，包括主體；多個(gè)散射元件，所述散射元件設(shè)置在所述主體中以散射所入射的光線；以及多個(gè)控制元件，所述控制元件設(shè)置在所述主體中，以使散射元件形成基本上均勻的尺寸。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)單元，其中，每個(gè)散射元件具有基本球形形狀，并且散射元件的直徑基本相同。
3.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)單元，其中，所述散射元件的平均直徑在大約1微米到大約20微米的范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)單元，其中，所述散射元件相對(duì)于光學(xué)單元的體積百分比在大約1％到大約10％的范圍內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)單元，其中，所述散射元件包括氣泡。
6.如權(quán)利要求5所述的光學(xué)單元，其中，所述氣泡的折射率小于所述主體的折射率。
7.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)單元，其中，所述散射元件包括珠子。
8.如權(quán)利要求7所述的光學(xué)單元，其中，所述珠子的折射率小于所述主體的折射率。
9.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)單元，其中，所述散射元件包括氣泡和珠子。
10.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)單元，其中，所述主體包括聚合物，并且所述控制元件設(shè)置在該聚合物中。
11.如權(quán)利要求10所述的光學(xué)單元，其中，所述控制元件包括顆粒，所述顆粒在至少一維上具有大約1納米到大約100納米的長(zhǎng)度。
12.如權(quán)利要求10所述的光學(xué)單元，其中，每個(gè)控制元件具有分層的分子結(jié)構(gòu)，并且所述聚合物插入在每個(gè)控制元件的各層之間。
13.如權(quán)利要求10所述的光學(xué)單元，其中，控制元件相對(duì)于光學(xué)單元的體積百分比在大約0.1％到大約0.5％的范圍內(nèi)。
14.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)單元，其中，所述控制元件包括頁(yè)硅酸鹽(或分層的硅酸鹽)、多面體倍半硅氧烷、碳納米管、碳納米纖維、納米硅石、氧化鈦(TiO2)、氧化鋁(AL2O3)。
15.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)單元，其中，所述控制元件包括蒙脫石(MMT)，該MMT包括硅石四面體片和面對(duì)硅石四面體片的氧化鋁八面體片的組合。
16.一種背光組件，包括光源；光學(xué)單元，該光學(xué)單元包括主體；多個(gè)散射元件，所述散射元件設(shè)置在主體中，以散射從光源提供的光線；和多個(gè)控制元件，所述控制元件設(shè)置在主體中，以使散射元件形成基本均勻的尺寸；以及接收容器，該接收容器接納光源和光學(xué)單元。
17.如權(quán)利要求16所述的背光組件，其中，每個(gè)散射元件具有基本上球形形狀，并且散射元件的直徑基本上相同。
18.如權(quán)利要求16所述的背光組件，其中，所述散射元件包括氣泡。
19.如權(quán)利要求18所述的背光組件，其中，所述散射元件還包括珠子。
20.如權(quán)利要求16所述的背光組件，其中，所述主體包括聚合物，而所述控制元件設(shè)置在該聚合物中。
21.如權(quán)利要求20所述的背光組件，其中，所述控制元件包括顆粒，每個(gè)顆粒在至少一維上具有大約1納米到大約100納米的長(zhǎng)度。
22.如權(quán)利要求20所述的背光組件，其中，每個(gè)控制元件具有分層的分子結(jié)構(gòu)，且聚合物插入每個(gè)控制元件的各層之間。
23.一種顯示裝置，包括光學(xué)模塊，該光學(xué)模塊包括光源；和光學(xué)單元，該光學(xué)單元包括主體；多個(gè)散射元件，所述散射元件設(shè)置在主體中，以散射從光源提供的光線；和多個(gè)控制元件，所述控制元件設(shè)置在主體中，以使散射元件形成基本均勻的尺寸；以及顯示單元，該顯示單元設(shè)置在光學(xué)模塊之上，以利用光學(xué)模塊發(fā)出的光線來(lái)顯示圖像。
24.如權(quán)利要求23所述的顯示裝置，其中，每個(gè)散射元件具有基本上球形形狀，并且散射元件的直徑基本上相同。
25.如權(quán)利要求23所述的顯示裝置，其中，所述散射元件包括氣泡。
26.如權(quán)利要求23所述的顯示裝置，其中，所述主體包括聚合物，其中所述控制元件設(shè)置在該聚合物內(nèi)。
27.如權(quán)利要求26所述的顯示裝置，其中，所述控制元件包括顆粒，每個(gè)顆粒在至少一維上具有大約1納米到100納米的長(zhǎng)度。
28.一種制造顯示裝置的光學(xué)單元的方法，包括將聚合物和顆?；旌?，其中每個(gè)顆粒在至少一維上具有大約1納米到100納米的長(zhǎng)度；以大于大氣壓的壓力加壓發(fā)泡劑，使得發(fā)泡劑溶解于聚合物和顆粒的混合物中；以及減少其中溶解有發(fā)泡劑的混合物的壓力，以在混合物中產(chǎn)生氣泡。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其中，每個(gè)氣泡具有基本上球形形狀，并且氣泡被形成為具有基本相同的直徑。
30.如權(quán)利要求28所述的方法，其中，所述混合物包括聚合物和設(shè)置在聚合物中的顆粒。
31.如權(quán)利要求28所述的方法，其中，所述聚合物處于熔融狀態(tài)。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其中，所述混合物處于固態(tài)和液態(tài)的一種狀態(tài)下。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光學(xué)單元，其包括主體、散射元件和控制元件。散射元件設(shè)置在主體中以散射入射的光線?？刂圃O(shè)置在主體中，以產(chǎn)生具有基本均勻尺寸的散射元件。從而，光學(xué)單元具有提高的光散射特性，由此改善從光學(xué)單元發(fā)出的光線的亮度的均勻性。
文檔編號(hào)G02F1/133GK1815271SQ20061000616
公開日2006年8月9日 申請(qǐng)日期2006年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月2日
發(fā)明者金根亨, 樸鐘大, 金泰石 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社