背光單元和具有該背光單元的液晶顯示裝置的制作方法

專利名稱：背光單元和具有該背光單元的液晶顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及背光單元，更具體地，涉及背光單元和具有該背光單元的液晶顯示裝置，該背光單元用于薄的結構(slimmed structure)并且通 過其發光效率的提高和通過去除亮線(bright line)而提高的外觀質量來 表現出高亮度。
背景技術：
作為通常使用的顯示裝置的一種，陰極射線管(CRT)主要用于電 視接收機(TV)和測量儀器或信息終端的監視器。然而，CRT具有相對 較重的重量和大尺寸。因而，CRT不能滿足小尺寸和輕重量的當前需求。因此，已經提出了諸如利用電場光學效應的液晶顯示裝置(LCD)、 利用氣體放電的等離子體顯示板裝置(PDP)以及利用電場發光效應的電 致發光顯示裝置(ELD)的平板顯示裝置，來代替CRT裝置。在它們當 中，對LCD進行了很多的研究。液晶顯示裝置與任何其它顯示裝置相比更薄而且更輕，并且其要求 更少的功耗。近來，液晶顯示裝置的開發已經達到了足以將該液晶顯示 裝置用作平板顯示裝置的程度，其結果是，己經將該液晶顯示裝置用于 桌上型計算機和大型信息顯示裝置的監視器以及膝上型計算機的監視 器。因此，對液晶顯示裝置的需求正在持續增加。液晶顯示裝置是非發光型顯示裝置，其通過對從外部入射的光量進 行調節來顯示圖像，因此，該液晶顯示裝置需要用于向LCD板照射光的 附加光源，即，背光單元。一般來說，基于柱狀(cylindrical)熒光燈的排列，可以將用作液晶 顯示裝置的光源的背光單元分類為直接型(direct-type)背光單元或邊緣 型(edge-type)背光單元。以其中將燈單元安裝在用于導光的導光板的側面的結構，來構造邊緣型背光單元。該燈單元包括用于發光的燈；固定在該燈的相對端的 用于保護該燈的燈座(lamp holder);以及包圍該燈的外周的燈反射板， 同時將該燈反射板的一側裝配到該導光板的側面中，用于朝向該導光板 反射從該燈發射的光。將被構造為使得將該燈單元安裝在該導光板的側面的邊緣型背光單 元應用到相對小尺寸的液晶顯示裝置，例如膝上型計算機的監視器和桌 上型計算機的監視器。邊緣型背光單元表現出較高的光均勻性和耐久性， 并且邊緣型背光單元對于使應用了邊緣型背光單元的液晶顯示裝置變薄 是有利的。另一方面，隨著液晶顯示裝置的尺寸增加到超過20英尺，集中開發 了直接型背光單元。以其中沿直線在漫射板的底部排列多個燈以向LCD 板的正面直接地(directly)照射光的結構，來構造直接型背光單元。與邊緣型背光單元相比，直接型背光單元表現出更高的光學效率。 因此，直接型背光單元主要用在需要高亮度級別的大型液晶顯示裝置中。然而，與用于膝上型計算機中的采用邊緣型背光單元的液晶顯示裝 置相比，用于大型監視器或大型電視接收機中的采用直接型背光單元的 液晶顯示裝置通常要使用更長的時段。此外，與采用邊緣型背光單元的 液晶顯示裝置相比，采用直接型背光單元的液晶顯示裝置具有更多的燈。 結果，與采用邊緣型背光單元的液晶顯示裝置相比，在采用直接型背光 單元的液晶顯示裝置中，因損壞和這些燈的壽命而造成的一些燈不發光 的可能性更高。在采用直接型背光單元的液晶顯示裝置中，通過利用輥的擠出成型 (extruding molding)將混合有漫射劑(diffiision agent)的乳白色樹脂(例 如丙烯酸或聚碳酸酯)形成為板狀并且在該擠出的板上印制圖案，來制 造該漫射板。然而，即使將上述漫射板設置在液晶顯示裝置中，在設置有燈的區 域與沒有設置燈的其余區域之間也會出現亮度差，結果，不能實現在整 個背光單元和液晶顯示裝置中的均勻亮度。此外，即使將上述漫射板設置在液晶顯示裝置中，設置在該漫射板 下面的燈的形狀也會出現在頂部，即，在頂部出現亮線，結果，背光單 元和液晶顯示裝置的外觀質量劣化。發明內容因此，本發明致力于一種背光單元和具有該背光單元的液晶顯示裝 置，其基本上消除了由于現有技術的限制和缺點而造成的一個或更多個 問題。本發明的一個目的是，提供一種背光單元和具有該背光單元的液晶 顯示裝置，該背光單元通過其發光效率的提高和通過去除亮線而提高的 外觀質量來表現出均勻亮度。本發明的其它優點、目的及特征將在以下的說明書中部分地進行闡 述，并且對于本領域的技術人員，將通過對以下說明書進行研究而部分 地變得明了，或者可以通過對本發明的實踐而得知。本發明的這些目的 和其它優點可以通過在書面說明書、權利要求書及附圖中具體指出的結 構來實現和獲得。為了實現這些目的和其它優點，并且根據本發明的目的，如這里所 具體實施和廣泛描述的， 一種背光單元包括多個發光燈，其設置在蓋 底的上方，以使所述多個發光燈以規則間隔排列；漫射板，其設置在所 述多個發光燈的上方，所述漫射板包括基板、形成在所述基板的與所述 多個發光燈相對應的底面上的光控制部分，以及安裝在所述基板的頂面 上的透鏡部分；以及光學膜，其設置在所述漫射板的上方。優選的是，所述光控制部分包括反射圖案或散射圖案。 在本發明的另一方面中， 一種液晶顯示裝置包括背光單元和液晶板，該背光單元包括多個發光燈，其設置在蓋底的上方，以使所述多個發光燈以規則間隔排列；漫射板，其設置在所述多個發光燈的上方，所述漫射板包括透明基板、與所述多個發光燈相對應地形成在所述基板的底 部、具有反射圖案或散射圖案的光控制部分、以及安裝在所述基板的頂部的透鏡部分；以及光學膜，其設置在所述漫射板的上方，該液晶板設置在所述背光單元的上方，所述液晶板包括彼此連接的上基板和下基板， 同時所述上基板和所述下基板彼此間隔預定距離，以在所述上基板與所 述下基板之間的空間中填充液晶。應該理解，對本發明的以上概述和下面的詳述都是示例性和說明性 的，并旨在對所要求保護的本發明提供進一步的說明。


包括附圖以提供對本發明的進一步理解，并入附圖而構成本申請的 一部分，附圖示出了本發明的實施方式并與說明書一起用于解釋本發明 的原理。在附圖中圖1是示出了根據本發明的第一實施方式的背光單元的結構的截面圖；圖2A和2B是示出了根據本發明的第一實施方式的背光單元的漫射 板的反射層的結構的圖；圖3是示出了根據本發明的第二實施方式的背光單元的結構的截面圖；圖4A和4B是示出了根據本發明的第二實施方式的背光單元的漫射 板的反射層的結構的圖；圖5是示出了包括根據本發明的第一實施方式的背光單元的液晶顯 示裝置的結構的截面圖；圖6是示出了包括根據本發明的第二實施方式的背光單元的液晶顯 示裝置的結構的截面圖；圖7是示出了根據本發明的第三實施方式的直接型液晶顯示裝置的 分解立體圖；圖8是沿圖7的I-I'線截取的直接型液晶顯示裝置的截面圖； 圖9是示出了根據本發明的第三實施方式的漫射板的立體圖； 圖10是示出了圖9的漫射板的底部的平面圖；以及 圖IIA到IID分別是示出了根據本發明的第四到第七實施方式的漫 射板的底部的平面圖。
具體實施方式
現在詳細描述本發明的優選實施方式，在附圖中說明這些實施方式 的示例。在附圖中，將盡可能地使用相同的附圖標記來指明相同或類似 的部分。第一實施方式首先，對根據本發明的第一實施方式的背光單元進行詳細說明。圖1是示出了根據本發明的第一實施方式的背光單元的結構的截面圖，而圖2A和2B是示出了根據本發明的第一實施方式的背光單元的漫 射板的反射層的結構的圖。如圖1所示，以其中將多個發光燈13設置在蓋底11的上方以使得 以規則間隔來排列這些發光燈13的結構，來構造根據本發明的第一實施 方式的背光單元。可以使用電致發光器(EL)、發光二極管(LED)、冷陰極熒光燈 (CCFL)、熱陰極熒光燈(HCFL)或外部電極熒光燈(EEFL)作為發 光燈13。在發光燈13的上方設置有漫射板14，漫射板14用于對從發光燈13 發射的光進行散射，以向上均勻地傳送光。在漫射板14的上方設置有光學膜15，光學膜15用于向上傳送經散 射的光。在蓋底11的上方設置有反射板12。盡管在圖中未示出，但是可以按 照其中依次地層疊(stack)第一和第二棱鏡片以及保護膜的結構，來構 造設置在漫射板14的上方的光學膜15。漫射板14對從發光燈13入射的光進行散射，以防止該光的局部集中。下面，對該背光單元的上述組件中的漫射板14的結構進行詳細說 明。漫射板14包括基板14a、透鏡部分14b以及反射部分14c。基板14a由透射率大于80%的透明材料制成。優選的是，基板14a 由透射率大于90%的透明材料制成，以滿足最佳條件。具體來說，漫射板14的基板14a可以由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、 聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)或甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯(MS)制成。雖然可以按照透鏡、棱鏡、棱錐或凸起結構的形狀來形成透鏡部分 14b，但是在附圖中，將透鏡部分14b例示為形成為半球的截面形狀。例如，可以按照線結構連續地排列透鏡部分14b或者可以按照點結 構排列透鏡部分14b。透鏡部分14b可以由與基板14a相同的材料制成。另選的是，透鏡 部分14b可以由透射率與基板14a的材料的透射率不同的材料制成。從發光燈13發射的光被反射部分14c反射，然后被設置在發光燈13 下方的反射板12漫射和反射，由此，發光燈13的形狀不會出現在漫射 板14上。在第一實施方式中，將反射部分14c設置在各個發光燈13上 方位于各個發光燈13相對應的位置。反射部分14c由透射率為50%到95%的材料制成，例如Ti02、 A1203、 MgO、 Ba或Ag。在這種情況下，可以基于構成反射部分14c的材料的透射率的程度， 來改變反射部分14c的厚度和形狀。例如，如果反射部分14c由表現出高反射特性的材料制成，則可以 按照線結構或點結構來排列反射部分14c，如圖2A或2B所示。另一方 面，如果反射部分14c由表現出低反射特性的材料制成，則優選地以線 結構而不是點結構來排列反射部分14c，如圖2A所示。然而，上述結構 僅是示出了本發明的示例。因此，即使反射部分14c由表現出低反射特 性的材料制成，也可以按照點結構來排列反射部分14c。與在反射部分14c由表現出低反射特性的材料制成時相比，在反射 部分14c由表現出高反射特性的材料制成時可以減小反射部分14c的厚 度。如果反射部分14c以點結構進行排列，則可以按照如圖2B所示的矩 形形狀來形成構成反射部分14c的這些點。然而，還可以按照多邊形(包 括三角形、五角形以及六角形)或圓形的形狀來形成構成反射部分14c 的這些點。在具有上述構造的背光單元中，光從發光燈13發出，然后通過漫射板14和光學膜15而被漫射和匯聚。然后，該光向上傳送。這時，從發光燈13發射的光被漫射板14的反射部分14c (其位于發 光燈13上方與發光燈13相對應的位置)向下反射，并且該光被反射板 12向上傳送，由此，有效地防止了發光燈13的形狀出現在頂部。下文中，將對包括具有上述構造的背光單元的液晶顯示裝置進行說明。圖5是示出了包括根據本發明的第一實施方式的背光單元的液晶顯 示裝置的結構的截面圖。如圖5所示，根據本發明的液晶顯示裝置包括液晶板50和設置在液 晶板50下方的背光單元，該液晶板50包括彼此連接的上基板51和下基 板52，而且上基板51和下基板52彼此間隔預定距離，并且在上基板51 和下基板52之間的空間中填充液晶層53。此前已經參照圖1對設置在液晶板50下方的該背光單元的結構進行 了說明，因此，不對其進行進一步的詳細說明。盡管在圖中未示出，但下基板52構造如下。以規則間隔沿一個方向 在下基板52上設置多條選通線，以限定像素區域。以規則間隔沿與選通 線垂直的方向在下基板52上設置多條數據線。在這些選通線和這些數據 線彼此交叉的像素區域處形成像素電極。此外，在這些選通線與這些數 據線之間的交叉處形成薄膜晶體管(TFT)。在上基板51上形成以下部分用于阻擋來自像素區域以外的區域的 光的黑底層；用于顏色表達的RGB濾色器層；以及用于實現圖片的公共 電極。可以按照各種結構來構造每一個薄膜晶體管(TFT)。例如，每一個 TFT都可以包括從對應的選通線突出的柵極；形成在整個表面上的柵 絕緣膜；在該柵極上方在柵絕緣層上形成的有源層；從對應的數據線突 出的源極；以及與該源極相對地設置的漏極。像素電極由表現出相對較高光透射率的透明導電金屬材料(諸如銦 錫氧化物(ITO))制成。通過從這些薄膜晶體管(TFT)施加的信號，對位于這些像素電極 上的液晶層進行定向(orient),并且根據液晶層的定向程度(degree of orientation),來控制透過液晶層的光量，由此表示圖片。雖然也可以使用面內切換(in-plane switching)模式液晶顯示裝置， 但是在上述說明中，建議了普通TN模式液晶顯示裝置的結構。在上述液晶顯示裝置中，光從發光燈13發射，然后通過漫射板14 和光學膜15被漫射和匯聚。隨后，該光入射到液晶板50上。入射光通過液晶板50的下基板52，到達液晶層53。這時，從發光燈13發射的光被反射部分14c (其形成在漫射板14 的下部)向下反射，并且該光被反射板12向上傳送，由此，有效地防止 了發光燈13的形狀出現在頂部。本發明并不限于上述實施方式，而是包括了本發明所屬領域的技術 人員可以根據該實施方式容易地導出的各種形式。同時，可以將根據本發明的第一實施方式的背光單元用作位于各種 顯示裝置(包括上述液晶顯示裝置)的背面或正面處的光源。另外，可 以將該背光單元獨立地用作發光裝置。第二實施方式首先，對根據本發明第二實施方式的背光單元進行詳細說明。圖3是示出了根據本發明的第二實施方式的背光單元的結構的截面圖，而圖4A和4B是示出了根據本發明的第二實施方式的背光單元的漫射板的反射層的結構的圖。如圖3所示，以其中將多個發光燈設置在蓋底31的上方以使得以規則間隔排列發光燈33的結構，來構造根據本發明的第二實施方式的背光單元。可以使用電致發光器(EL)、發光二極管(LED)、冷陰極熒光燈 (CCFL)、熱陰極熒光燈(HCFL)或外部電極熒光燈(EEFL)作為發 光燈33。在發光燈33的上方設置有漫射板34，漫射板34用于對從發光燈33 發射的光進行散射，以向上均勻地傳送該光。在漫射板34的上方設置有光學膜35，光學膜35用于向上傳送經散 射的光。在蓋底31的上方設置有反射板32。盡管在圖中未示出，但是，可 以按照其中依次地層疊第一和第二棱鏡片以及保護膜的結構，來構造設 置在漫射板34的上方的光學膜35。漫射板34對從發光燈33入射的光進行散射，以防止該光的局部集中。下面，對該背光單元的上述組件中的漫射板34的結構進行詳細說 明。漫射板34包括基板34a、透鏡部分34b以及反射部分34c。基板34a由透射率大于80%的透明材料制成。優選的是，基板34a 由透射率大于90%的透明材料制成，以滿足最佳條件。具體來說，漫射板34的基板34a可以由聚申基丙烯酸甲酯(PMMA)、 聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)或甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯(MS)制成。雖然可以按照透鏡、棱鏡、棱錐或凸起結構的形狀來形成透鏡部分 34b，但是在附圖中，將透鏡部分34b例示為以半球的截面形狀形成。例如，可以按照線結構連續地排列透鏡部分34b或者可以按照點結 構排列透鏡部分34b。透鏡部分34b可以由與基板34a相同的材料制成。另選的是，透鏡 部分34b可以由透射率與基板34a的材料的透射率不同的材料制成。從發光燈33發射的光被反射部分34c反射，然后被設置在發光燈33 下方的反射板32漫射和反射，由此，發光燈33的形狀不會出現在漫射 板34上。在第二實施方式中，將反射部分34c設置為使得反射部分34c位于 各個發光燈33正上方并且靠近各個發光燈33。在反射部分34c位于各個 發光燈33正上方的位置處，反射部分34c具有最大寬度，并且隨著與各 個發光燈33距離的增加，反射部分34c的寬度逐漸減小。此外，雖然在圖中未示出，但是反射部分34c被構造為這樣的結構， 在該結構中，沿發光燈33的縱向方向反射部分34c在其中間較密或較寬， 并且反射部分34c的寬度朝向發光燈33的邊緣逐漸減小，以使得在發光燈33的邊緣處的反射部分34c的寬度小于在這些發光燈33的中間處的 反射部分34c的寬度。這是因為發光燈33在其中間處的亮度大于發光燈33在其邊緣處的 亮度，結果，在發光燈33的中間處比在發光燈33的邊緣處更顯著地產 生燈出現現象。反射部分34c由透射率為50°/。到95 %的材料制成，諸如1102、八1203、 MgO、 Ba或Ag。在這種情況下，可以基于構成反射部分34c的材料的透射率的程度， 來改變反射部分34c的厚度和形狀。例如，如果反射部分34c由表現出高反射特性的材料制成，則可以 按照線結構或點結構來排列反射部分34c，如圖4A或4B所示。另一方 面，如果反射部分34c由表現出低反射特性的材料制成，則優選地以線 結構而不是以點結構來排列反射部分34c，如圖4A所示。然而，即使反 射部分34c由表現出低反射特性的材料制成，也可以按照點結構來排列 反射部分34c。如圖4B所示，當反射部分34以點結構排列時，對于各個發光燈33， 在反射部分34的縱向方向上，反射部分34不僅在其中間處而且在與其 中間間隔開的兩側都具有相同寬度。另選的是，反射部分34被構造為使 得反射部分34的縱寬度朝向反射部分34的兩側逐漸減小。與在反射部分34c由表現出低反射特性的材料制成時相比，在反射 部分34c由表現出高反射特性的材料制成時，可以減小反射部分34c的 厚度。如果反射部分34c以點結構排列，則可以按照如圖4B所示的矩形形 狀來形成構成反射部分34c的這些點。然而，還可以按照多邊形(包括 三角形、五角形以及六角形)或圓形的形狀來形成構成反射部分34c的 這些點。在具有上述構造的該背光單元中，光從發光燈33發出，然后通過漫 射板34和光學膜35而被漫射和匯聚。然后，該光向上傳送。這時，從發光燈33發射的光被漫射板34的反射部分34c (其位于發光燈33上方與發光燈33相對應的位置處)向下反射，并且該光被反射 板32向上傳送，由此，有效地防止了發光燈33的形狀出現在頂部。以下，對包括具有上述構造的該背光單元的液晶顯示裝置進行說明。圖6是示出了包括根據本發明的第二實施方式的背光單元的液晶顯 示裝置的結構的截面圖。如圖6所示，根據本發明的液晶顯示裝置包括液晶板60和設置在液 晶板60下方的背光單元，該液晶板60包括彼此連接的上基板61和下基 板62，而且上基板61和下基板62彼此間隔預定距離，并且在上基板61 和下基板62之間的空間中填充液晶層63。此前已經參照圖3對設置在液晶板60下方的該背光單元的結構進行 了說明，因此，不對其進行進一步的詳細說明。盡管在圖中未示出，但下基板62構造如下。以規則間隔沿一個方向 在下基板62上設置多條選通線，以限定像素區域。以規則間隔沿與選通 線垂直的方向在下基板62上設置多條數據線。在這些選通線和這些數據 線彼此交叉的像素區域處形成像素電極。此外，在這些選通線與這些數 據線之間的交叉處形成薄膜晶體管(TFT)。在上基板61上形成用于阻擋來自像素區域以外的區域的光的黑底 層；用于顏色表達的RGB濾色器層；以及用于實現圖片的公共電極。可以按照各種結構來構造每一個薄膜晶體管(TFT)。例如，每一個 TFT都可以包括從對應的選通線突出的柵極；在其整個表面上形成的 柵絕緣膜；在柵絕緣層上在柵極上方形成的有源層；從對應的數據線突 出的源極；以及與源極相對地設置的漏極。像素電極由表現出相對較高光透射率的透明導電金屬材料(諸如銦 錫氧化物(ITO))制成。通過從這些薄膜晶體管(TFT)施加的信號，對位于這些像素電極 上的液晶層進行定向，并且根據液晶層的定向程度，來控制透過該液晶 層的光量，由此表示圖片。雖然也可以使用面內切換模式液晶顯示裝置，但是在上述說明中， 建議了普通TN模式液晶顯示裝置的結構。第三實施方式圖7是示出了根據本發明的第三實施方式的直接型液晶顯示裝置的分解立體圖，而圖8是沿圖7的I-I'線截取的直接型液晶顯示裝置的截面 圖。如圖7和8所示，根據本發明的第三實施方式的直接型液晶顯示裝 置包括其上顯示圖像的液晶顯示板100;以及設置在液晶顯示板100的 后面的用于照射光的背光單元120。液晶顯示板100包括彼此連接的薄膜晶體管(TFT)基板和濾色器 基板，以及插設在該TFT基板與該濾色器基板之間的液晶層，其中該TFT 基板和該濾色器基板彼此相對，以使得在該TFT基板與該濾色器基板之 間保持均勻的單元間隙。盡管在圖中未示出，但是在液晶顯示板100的側面設置有驅動單元 110和111，其用于生成驅動信號以驅動液晶顯示板100。在假定該背光單元是安裝在尺寸大于20英寸的大型液晶顯示裝置 中的直接型背光單元的情況下，對根據本發明的第三實施方式的背光單 元120進行說明。背光單元120包括具有頂部開口的盒狀底蓋180;設置在底蓋180 上的多個光源150，以使得以規則間隔來排列光源150;設置在光源150 上用于對光進行初級漫射的漫射板200;設置漫射板200上用于對光進行 匯聚和次級漫射的光學片130;以及設置在光源150下方用于將從光源 150向下傳播的光朝向液晶顯示板100進行反射的反射片170。背光單元120還包括設置在光源150的相對兩端的第一和第二光源 驅動單元160a和160b，其用于提供驅動信號。第一光源驅動單元160a 包括第一驅動印刷電路板(PCB) 162a和安裝在第一驅動PCB 162a上的 多個第一插座(socket) 164a，以使得每一個第一插座164a都與每一個 光源150的一端相接觸。第二光源驅動單元160b包括第二驅動PCB 162b 和安裝在第二驅動PCB 162b上的多個第二插座164b，以使得每一個第 二插座164b都與每一個光源150的另一端相接觸。背光單元120還包括設置在光源150的相對兩端的第一和第二支撐邊140a和140b，其用于將從光源150發射的光引導到液晶顯示板100的 邊緣，同時支撐漫射板200和光學片160。本發明的第三實施方式被描述為包括外部電極熒光燈(EEFL)，并 被構造為其中其電極圍繞光源150的相對兩端的外部區域的結構。然而， 本發明的第三實施方式不限于EEFL，而是可以包括冷陰極熒光燈 (CCFL)或發光二極管(LED)。漫射板200用于對從光源150發射的光進行初級漫射，并且將經過 初級漫射的光朝向光學片130引導。漫射板200在其底部設置有反射圖案203，光源150設置在漫射板 200下方。通過墨水印刷(inkprinting)來形成反射圖案203。反射圖案203具有預定形狀(例如，菱形形狀)。可以將表現出高反 射性的銀(Ag)用作反射圖案203的材料。形成在漫射板200底部與光源150相對應的反射圖案203的單個圖 案尺寸大于形成在漫射板200底部不與光源150相對應的位置的反射圖 案203的單個圖案尺寸。漫射板200的與設置有光源150的區域相對應的底部和漫射板200 的與沒有設置光源150的區域相對應的底部具有不同的密度。具體來說， 與設置有光源150的區域相對應的反射圖案203的密度比與沒有設置光 源150的區域相對應的反射圖案203高。以下，參照圖9和10，對根據的本發明第三實施方式的漫射板200 進行詳細說明。圖9是示出了根據本發明的第三實施方式的漫射板的立體圖，而圖 10是示出了圖9的漫射板的底部的平面圖。如圖9和10所示，根據本發明的第三實施方式的漫射板200在其頂 部與光學片130 (參見圖8)相對應地設置有多個棱柱圖案201。此外， 漫射板200在其底部與光源150相對應地設置有具有不同密度(取決于 其區域)的反射圖案203。反射圖案203具有菱形形狀。通過印刷表現出高反射性的材料(諸 如銀(Ag))來形成反射圖案203。在假定反射圖案203具有菱形形狀并且反射圖案203由銀(Ag)制成的情況下，對本發明的第三實施方式進 行說明。然而，本發明不限于上述條件。例如，反射圖案203可以具有 各種形狀，諸如三角形、矩形或圓形。此外，反射圖案203可以由表現 出高反射性的任何材料制成。反射圖案203的菱形尺寸從與光源150相對應的區域到不與光源150 相對應的區域逐漸減小。g卩，形成在漫射板200的底部處的反射圖案203 在與光源150相對應的區域處具有最大尺寸，而在不與光源150相對應 的區域處具有最小尺寸，由此，反射圖案203調節所傳送的光量，以實 現針對每一個區域的均勻光傳送。換句話說，漫射板200的反射圖案203調節在與光源150相對應的 區域和不與光源150相對應的區域的密度，以調節所傳送的光量。在漫射板200的頂部處形成具有峰(crest)和谷(valley)的棱柱圖 案201。在棱柱圖案201中，使每一個峰的頂部變圓(K)imd)。棱柱圖案201沿光源150的縱向方向而延伸。在根據本發明的第三實施方式的具有上述構造的直接型液晶顯示裝 置中，形成在漫射板200的底部的反射圖案203的密度在其中設置有光 源150的區域比在其中沒有設置光源150的區域大，由此，可以將背光 單元120構造為使得背光單元120具有均勻亮度。此外，反射圖案203形成在漫射板200的底部，因此，漫射板200 與光源150之間的距離減小。從而，可以減小背光單元120的總厚度， 因此，可以將液晶顯示裝置構造為薄的結構。第四到第七實施方式圖IIA到IID分別是示出了根據本發明的第四到第七實施方式的漫 射板的底部的平面圖。參照圖IIA，根據本發明的第四實施方式的漫射板包括形成在其底 部與光源150相對應的散射圖案303，其用于對光進行散射。散射圖案303被設置用于對光進行散射。散射圖案303被設置為使 得在與光源150相對應的區域的散射圖案303的密度大于在不與光源150 相對應的區域的散射圖案303的密度。通過印刷工藝形成散射圖案303。散射圖案303包括散射材料(例 如，丙烯酸基樹脂或透明樹脂)，以對光進行散射。以具有至少三條邊的形狀或圓形形狀來形成散射圖案303。參照圖IIB，根據本發明的第五實施方式的漫射板包括具有不同形 狀的第一到第三散射圖案403a、 403b及403c。第一到第三散射圖案403a、 403b及403c被設置為使得在與光源150 相對應的區域的第一到第三散射圖案403a、 403b及403c的圖案尺寸與 在不與光源150相對應的區域的第一到第三散射圖案403a、 403b及403c 的圖案尺寸不同，并且在與光源150相對應的區域的第一到第三散射圖 案403a、 403b及403c的密度大于在不與光源150相對應的區域的第一 到第三散射圖案403a、 403b及403c的密度。參照圖IIC，根據本發明的第六實施方式的漫射板包括具有不同形 狀的第一和第二散射圖案503a和503b。沿著光源150的縱向方向以規則間隔交替地形成第一和第二散射圖 案503a和503b。此外，沿著與光源150的縱向方向垂直的方向(排列光 源的方向)以規則間隔交替地形成第一和第二散射圖案503a和503b。第一和第二散射圖案503a和503b被設置為使得在不與光源150相 對應的區域的第一和第二散射圖案503a和503b的密度大于在與光源150 相對應的區域的第一和第二散射圖案503a和503b的密度。參照圖IID，根據本發明的第七實施方式的漫射板包括散射圖案 603a以及第一和第二反射圖案603b和603c，這些圖案具有不同形狀并 且沿光源150的縱向方向交替地設置。散射圖案603a被設置為使得在不與光源150相對應的區域的散射圖 案603a的密度大于在與光源150相對應的區域的散射圖案603a的密度。 此外，第一和第二反射圖案603b和603c被設置為使得在與光源150相 對應的區域處的第一和第二反射圖案603b和603c的密度大于在不與光 源150相對應的區域的第一和第二反射圖案603b和603c的密度。同時，可以將本發明的上述實施方式用作位于各種顯示裝置(包括 上述液晶顯示裝置)的背面或正面的光源。另外，可以將本發明的上述實施方式獨立地用作發光裝置。對于本領域技術人員，很明顯，可以在不脫離本發明的精神或范圍 的情況下對本發明進行各種修改和變型。因而，本發明旨在覆蓋落入所附權利要求及其等同物的范圍內的本 發明的各種修改例和變型例。根據上述描述可以清楚地了解，根據本發明的背光單元和具有該背 光單元的液晶顯示裝置具有下列效果。第一，漫射板的基板由透明材料制成，由此增加了透射率，并因此， 提高了亮度。第二，設置在漫射板的下部與各個發光燈相對應的反射部分對從發 光燈發射的光進行部分地反射，以使亮度均勻化并且防止這些發光燈的 形狀出現在頂部，由此，提高了背光單元和具有該背光單元的液晶顯示 裝置的外觀的質量。第三，形成在漫射板的底部的散射圖案被設置為使得在沒有設置光 源的區域的散射圖案的密度大于在設置有光源的區域的散射圖案的密 度，由此，可以將該背光單元構造為使得該背光單元的亮度均勻。第四，漫射板設置有反射圖案和/或散射圖案，結果，漫射板與光源 之間的距離減小，由此，可以減小背光單元的總厚度，因此，可以將液 晶顯示裝置構造為薄的結構。本申請要求2007年3月30日遞交的韓國專利申請No. 2007-031598 和2007年12月20日遞交的韓國專利申請P2007-134015的優先權，在 此通過參引將其并入。
權利要求
1、一種背光單元，該背光單元包括多個發光燈，其設置在蓋底的上方，以使得所述多個發光燈以規則間隔排列；漫射板，其設置在所述多個發光燈的上方，所述漫射板包括基板、形成在所述基板的底面上與所述多個發光燈相對應的光控制部分，以及安裝在所述基板的頂面上的多個透鏡部分；以及光學膜，其設置在所述漫射板的上方。
2、 根據權利要求1所述的背光單元，其中，所述光控制部分包括反 射圖案或散射圖案。
3、 根據權利要求2所述的背光單元，其中，以線結構或以點結構沿 著所述多個發光燈的縱向方向，在所述多個發光燈的上方與所述多個發 光燈相對應的位置處形成所述反射圖案。
4、 根據權利要求2所述的背光單元，其中，以線結構或以點結構沿 著所述多個發光燈的縱向方向，在所述多個發光燈的上方與所述多個發 光燈相對應并且靠近所述多個發光燈的位置處形成所述反射圖案，并且 所述反射圖案被設置成使得在與所述多個發光燈相對應的區域處所述反 射圖案的密度比在不與所述多個發光燈相對應的區域處所述反射圖案的 密度高。
5、 根據權利要求4所述的背光單元，其中，所述反射圖案被設置成 使得所述反射圖案在所述多個發光燈的正上方最寬，并且所述反射圖案 的寬度隨著與所述多個發光燈距離的增加而逐漸減小。
6、 根據權利要求5所述的背光單元，其中，以線結構或以點結構沿著所述多個發光燈的縱向方向，在所述多個發光燈的上方與所述多個發 光燈相對應并且靠近所述多個發光燈的位置處形成所述反射圖案。
7、 根據權利要求6所述的背光單元，其中，當以所述點結構形成所 述反射圖案時，所述反射圖案包括多個多邊形點或多個圓形點。
8、 根據權利要求2所述的背光單元，其中，所述散射圖案被設置成使得在不與所述多個發光燈相對應的區域的所述散射圖案的密度比在與 所述多個發光燈相對應的區域的所述散射圖案的密度高。
9、 根據權利要求1所述的背光單元，其中，所述光控制部分包括反 射圖案或散射圖案的組合。
10、 根據權利要求7所述的背光單元，其中，所述光控制部分具有 相同形狀的點圖案，針對通過沿著與所述多個發光燈的縱向方向交叉的 方向對所述基板進行劃分而獲得的多個塊中的每一個塊，這些點圖案形 成在不同位置。
11、 根據權利要求1所述的背光單元，其中，所述漫射板的基板由 聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚碳酸酯PC、聚苯乙烯PS或甲基丙烯酸甲 酯-苯乙烯MS制成。
12、 根據權利要求1所述的背光單元，其中，以透鏡、棱鏡、棱錐 或凸起結構的形狀來形成所述漫射板的透鏡部分。
13、 根據權利要求1所述的背光單元，其中，沿著所述多個發光燈 的縱向方向或以點結構連續排列所述透鏡部分。
14、 根據權利要求1所述的背光單元，其中，所述透鏡部分由與所 述基板相同的材料制成。
15、 根據權利要求1所述的背光單元，其中，所述透鏡部分由透射 率與所述基板的材料的透射率不同的材料制成。
16、 根據權利要求2所述的背光單元，其中，所述反射圖案由透射 率為50 °/。到95 %的反射材料制成。
17、 根據權利要求2所述的背光單元，其中，所述反射圖案由Ti02、 A1203、 MgO、 Ba或Ag制成。
18、 根據權利要求1所述的背光單元，該背光單元還包括 反射板，其設置在所述蓋底的上方。
19、 根據權利要求1所述的背光單元，其中，所述多個發光燈包括:電致發光器(EL)、發光二極管(LED)、冷陰極熒光燈(CCFL)、熱陰 極熒光燈(HCFL)或外部電極熒光燈(EEFL)。
20、 一種液晶顯示裝置，該液晶顯示裝置包括背光單元，該背光單元包括多個發光燈，其設置在蓋底上方，以 使得所述多個發光燈以規則間隔排列；漫射板，其設置在所述多個發光 燈的上方，所述漫射板包括透明基板、形成在所述基板的底部與所述多 個發光燈相對應的并具有反射圖案或散射圖案的光控制部分、以及安裝在所述基板的頂部的多個透鏡部分；以及光學膜，其設置在所述漫射板 的上方；以及液晶板，其設置在所述背光單元的上方，所述液晶板包括彼此連接 的上基板和下基板，而且所述上基板和所述下基板彼此間隔預定距離， 以使得在所述上基板與所述下基板之間的空間中填充液晶。
全文摘要
本發明涉及背光單元和具有該背光單元的液晶顯示裝置。該背光單元用于薄的結構并且通過其發光效率的提高和通過去除亮線而提高的外觀質量來表現出高亮度。所述背光單元包括多個發光燈，其設置在蓋底的上方，以使得所述多個發光燈以規則間隔排列；漫射板，其設置在所述多個發光燈的上方，所述漫射板包括基板、形成在所述基板的與所述多個發光燈相對應的底面上的光控制部分，以及安裝在所述基板的頂面上的多個透鏡部分；以及光學膜，其設置在所述漫射板的上方。
文檔編號G02F1/13GK101276098SQ20081008836
公開日2008年10月1日 申請日期2008年3月28日 優先權日2007年3月30日
發明者元世昌, 權赫燦, 李東錫, 金德洙, 金民注, 金銀珠, 韓載政 申請人:Lg.菲利浦Lcd株式會社