專利名稱：導光板組件及其制造方法與包含該組件的液晶顯示器的制作方法
技術領域：
本發明涉及液晶顯示器領域，具體地說，本發明涉及一種導光板組件及其制造方 法和包含該導光板組件的液晶顯示器裝置。
背景技術：
目前的液晶(LCD)顯示器背光源設計多采用冷陰極熒光燈(CCFL)作為光源。隨 著降低能耗的綠色環保理念日益成為未來顯示設備發展的趨勢，國內外的各大廠家，開始 投入大量的精力開發更加節能的LCD顯示器。CCFL這種在空間上線性連續發光的光源，由 于其獨特的發光機理，在發光效率和環保等方便無法滿足需要。而隨著半導體材料技術的不斷發展，發光二極管(LED)作為一種更為高效，更加 環保的光源，得到了廣大LCD顯示器生產廠家的關注，積極研發采用LED作為光源的液晶顯 示器。而CCFL和LED在顯示器背光源的應用中，最主要的區別在于，CCFL是一種空間上線 性連續發光的光源，而LED是以點光源為單位，組成有一定間距的LED燈條組合。因此CCFL 不會產生明暗相交的不均勻狀態，而采用高效的LED構成的燈條作為光源時，由于它是由 點光源陣列所組成，隨著LED的分布間距增加，會出現LED正前方局部區域較亮，而LED間 隔區域亮度較暗的情況，從而影響到顯示器屏幕上靠近光源的一側顯示亮度不均勻。LED燈 條入射到導光板(LGP)時，會出現明暗條紋。
發明內容
鑒于此，本發明的目的旨在解決現有技術中存在的上述問題和缺陷的至少一個方面。本發明的目的在于提供一種導光板組件及其制造方法和包含該導光板組件的液 晶顯示器裝置，其能夠有效地解決由于LED光源間距的增加所帶來的液晶顯示器有效顯示 區域減小的問題，防止背光源側入射區域出現“明”、“暗”不均勻的現象，并且能夠提高背光 源設計的效率，最大限度地降低生產成本、簡化生產工藝。根據本發明的一個方面，提供一種導光板組件，其包括透明底板，其包括接受光 線的受光側面；和透明膜片，所述透明膜片具有彼此相對的第一表面和第二表面，所述透明 膜片通過所述第一表面設置在所述底板的所述受光側面上，所述第二表面上設置有用于散 射光線的微結構，其中所述第二表面用于接受來自由多個發光二極管并排構成的背光源的 入射光線。優選地，所述微結構是對稱的三棱鏡結構。具體地，所述三棱鏡結構的頂角可以為72度 120度。優選地，所述微結構為間斷圓弧結構、連續圓弧結構、梯形結構、菲涅耳結構或正 弦形結構。根據本發明的另一個方面，提供一種包括上述導光板組件的液晶顯示器，所述液 晶顯示器還包括由多個發光二極管并排構成的背光源，其中，所述多個發光二極管面對所述膜片的所述第二表面且并排放置，使所述發光二極管射出的入射光線從所述膜片的所述 第二表面入射到所述導光板。優選地，所述多個發光二極管的發光面與所述導光板的受光側面平行正對。具體地，其中所述背光源中相鄰兩個二極管之間的間距可以在5_15mm之間。進一步地，所述背光源中相鄰兩個二極管之間的間距可以為10mm。根據本發明的另一個方面，提供一種導光板組件的制造方法，所述方法包括步驟 提供透明底板，其中所述透明底板包括接受光線的受光側面；將透明膜片設置在所述底板 的所述受光側面上以形成導光板組件，其中所述透明膜片包括彼此相對的第一表面和第二 表面，所述第一表面與所述底板的所述受光側面結合，所述第二表面上設置有用于散射光 線的微結構，并用于接受來自背光源的入射光線。優選地，所述微結構是對稱的三棱鏡結構。具體地，所述三棱鏡結構的頂角可以為72度 120度。優選地，所述微結構可以為間斷圓弧結構、連續圓弧結構、梯形結構、菲涅耳結構 或正弦形結構。本發明中上述技術方案中的任一個方面至少具有下述優點和有益效果在導光板組件中，通過采用具有微結構的膜片來在導光板上形成微結構，能夠在 加強入射光散射以保證背光源側入射區域的光強均勻性的同時，縮減制造工藝的流程，降 低工藝難度，節省生產成本。本發明的技術方案的優勢進一步在于，通過對于導光板微結構參數的優化，進一 步提高了上述光強均勻性。
下面參照附圖對根據本發明實施方式的導光板組件及其制造方法和包含該導光 板組件的液晶顯示器裝置進行說明，其中圖1是注塑型導光板受光側面上的微結構散射入射光的示意圖；圖2是根據本發明的一個實施例的導光板組件及液晶顯示器的背光源的分解示 意圖；圖3(a)和圖3(b)分別示出根據本發明的一個實施例的導光板組件上的具有微結 構的透明膜片的立體圖和局部主視圖；圖4和圖5分別示出根據本發明的實施例的具有不同棱鏡頂角的三棱鏡膜片的導 光板截面示意圖；圖6和圖7分別示出根據圖4和圖5的導光板組件所得到的液晶顯示器背光源側 入射區域的光強均勻度；和圖8示出根據本發明的實施例的導光板組件所能夠采用的微結構。
具體實施例方式對于LED燈條入射到導光板時導致的顯示器屏幕上靠近光源的一側顯示亮度不 均勻問題，可以考慮在小尺寸背光中在LED入光側通過注塑方式制造出某些突起，有利于 光線發散，減小暗區，如圖1所示。也可以增加光源到有效顯示區域邊緣的距離，為光線提供足夠的散射距離。然而，如果直接應用將微結構以注塑方式，在實際中會帶來以下的問題1.用于顯示器背光的導光板由印刷式工藝制成，因而利于散射光的導光板截面的 微結構無法在現有的工藝流程中制造。必須借助其他的雕刻工藝進行再加工，從而增加生 產工藝流程，提高工藝成本；2.由于背光設計中LED的數量，發光效率和出光分布等因素較難預測，因此在現 有方法基礎上進行微結構分布的優化改良會導致設計和生產工藝更加復雜。因此，本發明在此構想基礎上進一步提出了一種既能夠改善顯示器屏幕上靠近光 源的一側顯示亮度的不均勻性，又能夠最大限度地降低生產成本、簡化生產工藝的導光板 組件。下面通過實施例，并結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。在說明書 中，相同或相似的附圖標號指示相同或相似的部件。下述參照附圖對本發明實施方式的說 明旨在對本發明的總體發明構思進行解釋，而不應當理解為對本發明的一種限制。圖2示出根據本發明的一個實施例的導光板組件。參見圖2，導光板組件4包括 透明底板1，其包括接受光線的受光側面11 ；和透明膜片2。所述透明膜片2具有彼此相對 的第一表面12和第二表面13，所述透明膜片2通過第一表面12設置在透明底板1的受光 側面11上，第二表面13上設置有用于散射光線的微結構21。在一種實施例中，可以通過粘 合劑或熔接等其它手段將透明膜片2的第一表面12結合在透明底板1的受光側面11上， 透明膜片2的具有微結構21的第二表面13用于接受來自背光源的入射光線。圖2也同時示意性地示出了上述導光板組件4在液晶顯示器中的工作布置。液晶 顯示器具有由多個發光二極管3并排構成的背光源，發光二極管3之間的間距可以設置為 5mm-15mm，優選地，例如10mm。多個發光二極管3面對透明膜片2的具有微結構21的表面 且并排放置，使發光二極管3射出的入射光線從透明膜片2的第二表面13入射到導光板組 件4。發光二極管3發出的光從透明膜片2的具有微結構21的第二表面13進入導光板組 件4，并通過導光板組件4對整個液晶顯示器面板進行背光照明。由于微結構21的作用，從 發光二極管3入射的光被進行散射，從而提高了背光源側入射區域上的光強均勻度，進而 提高了背光源設計的效率。優選地，多個發光二極管的發光面與導光板的受光側面11可以 平行正對設置，以保證光線垂直入射到導光板組件中，從而進一步提高對導光板組件的照 射效率。圖2中示出的微結構21為對稱的三棱鏡結構，需要說明的是，為了清楚起見，圖2 中示出的微結構的尺寸被夸大了。具體的三棱鏡結構尺寸可以根據需要選定。圖3(a)和 (b)示出了具有對稱的三棱鏡結構的透明膜片，即三棱鏡膜片的一個結構示例。如圖所示， 三棱鏡膜片的截面呈等腰三角形狀，其具有一個頂角和兩個相等的底角。從圖3(b)中可以 看出，三棱鏡結構的尺寸在10微米量級。但應當理解，圖3(a)和(b)僅僅為本發明的棱鏡 結構尺寸的示例，本發明的實施例并不限于此。上述三棱鏡結構的頂角可以在72度 120度之間。圖4和圖5示出了采用不同 的三棱鏡頂角的三棱鏡膜片的導光板組件的示例。圖4中的示例為17寸的顯示器導光板41，其厚度為8mm。在其受光側面上，將其 分為兩段，其中左邊一部分借助于粘合劑(如PSA膠)層44粘貼上棱鏡頂角為72度的三 棱鏡膜片42，右側維持原有的光面而不粘貼膜片。將間距為IOmm左右的LED與導光板的受光側面平行正對放置，使LED發光面正對導光板的受光側面，使其射出的光可以直接入射 到該受光側面。圖5中所示的示例與圖4類似，仍然將導光板的受光側面分成兩半，但是所粘貼的 三棱鏡膜片的頂角與圖4不同，分別是頂角為120度的三棱鏡膜片45和頂角為90度的三 棱鏡膜片46。由圖4和圖5所示的結構所獲得的背光源側入射區域上的光強的均勻度的結果分 別表示在圖6和圖7中。圖6和圖7中的橫坐標為掃描線標號，即沿與并排設置的LED平 行的方向(如圖4和圖5中所示的X方向)的水平坐標，縱坐標為光強。圖6中左半區域 對應于設置有頂角為72度的三棱鏡膜片42的導光板組件，右半區域對應于未設置膜片的 導光板組件。圖7中左半區域對應于設置有頂角為120度的三棱鏡膜片45的導光板組件， 右半區域對應于設置有頂角為90度的三棱鏡膜片46的導光板組件。從圖6和圖7中可以 看出，采用頂角為120度的三棱鏡膜片45的導光板組件能夠獲得最好的光強均勻性，而采 用頂角為72度和90度的三棱鏡膜片42、46的導光板組件所獲得的光強均勻性也明顯好于 沒有粘貼三棱鏡膜片的導光板組件。本發明還提供一種導光板組件的制造方法。以圖2為例，首先提供透明底板1，透 明底板1包括接受光線的受光側面11。在透明底板1的受光側面11上設置透明膜片2，透 明膜片2包括彼此相對的第一表面12和第二表面13，所述第一表面12與透明底板1的受 光側面11結合，第二表面13上設置有用于散射光線的微結構21，并用于接受來自背光源的 入射光線。透明膜片2與透明底板1設置的具體方式可以采用粘合劑或熔接等方式將透明 膜片2的第一表面12結合在透明底板1的受光側面11上，透明膜片2的尺寸應當與受光 側面11的截面尺寸相符合，例如42mmX8mm。在實際的生產工藝中，可以以卷料形式生產具有微結構21的透明膜片，并利用膠 膜涂覆工藝在膜片底面均勻涂覆上膠層并粘貼地面保護膜。然后通過沖切的方式將膜片裁 切成與透明底板1的受光側面11的截面尺寸相符合的條狀，再將該條狀的膜片粘貼在透明 底板1的受光側面11上即可。在將上述導光板組件用于液晶顯示器裝置的情形中，可以將多個發光二極管3面 對透明膜片2的具有微結構21的第二表面并排放置，使發光二極管3射出的入射光線從膜 片的第二表面入射到導光板組件4。這樣，從發光二極管3入射到導光板組件4中的光能夠 被微結構21所散射，從而提高了液晶顯示器的背光源側入射區域的光強均勻性。多個發光 二極管3的發光面與導光板組件4的受光側面可以平行正對設置，以保證光線垂直入射到 導光板組件4中，從而進一步提高對導光板組件4的照射效率。上述方法利用在透明底板上結合現有的微結構膜片的方式，而不是采用在導光板 的受光側面上注塑或蝕刻微結構的復雜工藝，降低了生產成本，簡化了工藝。尤其，在需要 對微結構的具體分布和形狀進行優化的情況下，僅需要對微結構膜片進行更換，而不需要 反復地制作模具。在上述的附圖和描述中，以具有對稱的三棱鏡結構的三棱鏡膜片為例對導光板組 件進行闡述。但是，本領域技術人員應當理解，本發明的透明膜片可以具有多種不同的結 構，以滿足不同的需要。圖8列出了可能采用的透明膜片的微結構的示例，包括對稱的三棱 鏡結構、間斷的圓弧結構、連續的圓弧結構、梯形結構、菲涅耳結構或正弦形結構等。
盡管在上述附圖中僅僅示出了導光板組件中的透明底板的一個受光側面11，但是 應當理解，所述透明底板可以設置有多個受光側面，優選地，例如2-4個，在其中任一個受 光側面上都可以設置有具有上述任意一種微結構或其組合(如圖8所示)的透明膜片。雖然本發明總體構思的一些實施例已被顯示和說明，本領域普通技術人員將理 解，在不背離本總體發明構思的原則和精神的情況下，可對這些實施例做出改變，本發明的 范圍以權利要求和它們的等同物限定。
權利要求
1.一種導光板組件，其包括透明底板，其包括接受光線的受光側面；和透明膜片，其包括彼此相對的第一表面和第二表面，所述透明膜片通過所述第一表面 設置在所述底板的所述受光側面上，所述第二表面上設置有用于散射光線的微結構，其中所述第二表面用于接受來自由多個發光二極管并排構成的背光源的入射光線。
2.根據權利要求1所述的導光板組件，其中所述微結構是對稱的三棱鏡結構。
3.根據權利要求2所述的導光板組件，其中所述三棱鏡結構的頂角為72度 120度。
4.根據權利要求1所述的導光板組件，其中所述微結構為間斷圓弧結構、連續圓弧結 構、梯形結構、菲涅耳結構或正弦形結構。
5.一種包含根據權利要求1-4中任一項所述的導光板組件的液晶顯示器，其特征在 于，所述液晶顯示器還包括由多個發光二極管并排構成的背光源，其中，所述多個發光二極管面對所述膜片的所述第二表面且并排放置，使所述發光二 極管射出的入射光線從所述膜片的所述第二表面入射到所述導光板組件中。
6.根據權利要求5所述的顯示器，其中所述多個發光二極管的發光面與所述導光板的 受光側面平行正對。
7.根據權利要求5或6所述的顯示器，其中所述背光源中相鄰兩個二極管之間的間距 在5-15mm之間。
8.根據權利要求7所述的顯示器，其中所述背光源中相鄰兩個二極管之間的間距為 IOmm0
9.一種導光板組件的制造方法，所述方法包括步驟提供透明底板，其中所述透明底板包括用于接受光線的受光側面；將透明膜片設置在所述底板的所述受光側面上以形成導光板組件，其中所述透明膜片 包括彼此相對的第一表面和第二表面，所述第一表面與所述底板的所述受光側面結合，所 述第二表面上設置有用于散射光線的微結構，并用于接受來自背光源的入射光線。
10.根據權利要求9所述的制造方法，其中所述微結構是對稱的三棱鏡結構。
11.根據權利要求10所述的制造方法，其中所述三棱鏡結構的頂角為72度 120度。
12.根據權利要求9所述的制造方法，其中所述微結構為間斷圓弧結構、連續圓弧結 構、梯形結構、菲涅耳結構或正弦形結構。
全文摘要
本發明提供了一種用于導光板組件及其制造方法和包含該導光板組件的液晶顯示器。該導光板組件包括透明底板，其包括接受光線的受光側面；和透明膜片，所述透明膜片具有彼此相對第一表面和第二表面，透明膜片通過第一表面設置在所述底板的所述受光側面上，所述第二表面上設置有用于散射光線的微結構，并用于接受來自背光源的入射光線。通過采用具有微結構的膜片來在導光板上形成微結構，能夠在加強入射光散射以保證背光源側入射區域的光強均勻性的同時，簡化制造工藝，降低生產成本。
文檔編號F21Y101/02GK102128416SQ201010004679
公開日2011年7月20日 申請日期2010年1月20日 優先權日2010年1月20日
發明者李思靜, 楊興朋, 謝花香 申請人:3M創新有限公司