专利名称：一种背光单元及包括该背光单元的液晶显示器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示器件，尤其涉及一种用于液晶显示器件的背光单元。
背景技术：
至今为止，显示器件一般都一直使用阴极射线管(CRT)。目前，作为CRT的替代产品，正在努力致力于研发各种类型的平板显示器件，如液晶显示(LCD)器件、等离子体显示面板(PDP)、场发射显示器和电致发光显示器(ELD)。在这些平板显示器中，LCD器件具有一些明显的优势，如分辨率高，重量轻，外形薄，尺寸紧凑且需要较低的驱动电源电压。
LCD器件通常包括彼此间隔并面对的两个基板，在两个基板之间夹有液晶材料。该两个基板包括彼此面对的电极，从而由施加在所述电极之间的电压产生一穿过液晶材料的电场。该产生的电场根据该产生的电场的强度在该电场的方向上改变液晶的取向，由此改变LCD器件的光透射率。因而，LCD器件通过改变产生电场的强度来显示图像。
LCD器件需要背光单元来提供光。背光单元可以分类为侧光式和直下式。侧光式背光单元包括位于LCD器件一侧的光源。直下式背光单元包括位于LCD器件底部的光源。
图1是根据现有技术的侧光式背光单元的透视图。参照图1，侧光式背光单元20包括导光板30、作为光源的灯24、导光板30下面的反射器22和在导光板30上的多个光学片29。光学片29包括扩散片和至少一个聚光片。导光板30底部表面处的图案提供了均匀的平面光。
5因为导光板30和反射器22彼此相邻，所以由于在导光板30和反射器22的相对表面上产生的静电，可以使导光板30紧密地粘附到反射器22。背光单元20在操作过程中产生热量，且该产生的热量会使导光板30和反射器22膨胀。然而，导光板30和反射器22具有不同的热膨胀率，且反射器22比导光板30薄。因此，热膨胀使反射器22产生折皱。与反射器22的折皱区域对应的LCD器件的显示区域中的亮度与其他显示区域中的亮度不同。因此，在LCD器件上亮度的这种变化在LCD器件的显示屏幕上导致一些缺陷，如污点，因而显示质量降低。
发明内容
因此，本发明涉及一种液晶显示器件，其基本上克服了由于现有技术
的限制和缺点而导致的一个或多个问题。
本发明的一个目的是提高液晶显示器件的显示质量。
本发明的另一个目的是提供一种用于LCD器件的具有均匀亮度的背光单元。
在下面的描述中将部分列出本发明其它的特征和优点，且从下面的描述，部分将变得显而易见，或者可通过本发明的实践领会到。通过本申请的说明书及其权利要求书以及附图中特别指出的结构可实现和获得本发明的目的和其它优点。
为了获得这些和其它的优点并根据本发明的目的，如这里具体的和广义的描述，本发明用于液晶显示面板的背光单元包括灯；多个光学片；用于将来自所述灯的光导向所述光学片的导光部件(lightguide);和面对所述导光部件的后表面的反射器。所述导光部件包括在所述导光部件后表面处的多个第一几何形状，该第一几何形状基本上将入射到所述导光部件上的光引导到所述光学片、和在所述导光部件后表面的外围部分处的多个第二几何形状，该第二几何形状用于防止所述反射器粘附到所述导光部件，所述多个第二几何形状的密度小于所述多个第一几何形状的密度。
在本发明的另一个方面中，用于液晶显示面板的背光单元包括灯；多个光学片；将来自所述灯的光导向所述光学片的后表面的导光部件；和面对所述导光部件的后表面的反射器。所述导光部件包括在所述导光部件的后表面处的多个第一几何形状，该第一几何形状基本上将入射到所述导光部件上的光引导到所述光学片、和在所述导光部件的后表面的外围部分处的多个第二几何形状，所述多个第二几何形状的面积等于或小于所述导光部件的后表面的所述外围部分的面积的大约io%。
在本发明的另一个方面中，提供了一种在用于液晶显示面板的背光单
元中控制光的传播的方法，所述背光单元具有灯；多个光学片；将来自所述灯的光导向所述光学片的导光部件；和面对所述导光部件的后表面的反射器。所述方法包括在所述导光部件的后表面处设置多个第一几何形状，以基本上将入射到所述导光部件上的光引导到所述光学片的后表面；和在所述导光部件的后表面的外围部分处设置多个第二几何形状，以防止所述反射器粘附到所述导光部件，所述多个第二几何形状中的几何形状大于所述多个第一几何形状中的几何形状。
应当理解，本发明前面的一般性描述和下面的详细描述都是典型性的和解释性的，意在提供如权利要求中所述的本发明进一步的解释。
附图的简要描述
给本发明提供进一步理解并结合构成本说明书一部分的附解了本发明的实施方式并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中图1是根据现有技术的侧光式背光单元的透视图；图2是根据本发明一个实施方式的典型LCD器件的透视图；图3是用于图2的LCD器件的典型背光单元的透视图；图4是根据本发明一个实施方式的用于背光单元的典型导光板的平面
图5A是图4的区域C的放大图；和
图5B显示了根据本发明另一个实施方式的几何特征的典型图案。
具体实施例方式
现在将参照本发明的典型实施方式进行详细描述，附图中图解了其实例。
图2是根据本发明一个实施方式的典型LCD器件的透视图。按照图2，
7LCD器件包括液晶面板210、背光单元220、主支撑体230、底壳250和顶壳240。
背光单元220包括在底壳250上的反射器222、在反射器222上的导光板226、在导光板226 —侧的灯224和在导光板226上的多个光学片229。从灯224发射的光入射到导光板226的入射部分上，传播并在导光板226中全反射，且在导光板226的前表面处均匀分布。因此，导光板226向着液晶面板210提供平面光。导光板226底表面处的图案产生更加均匀的平面光。
反射器222将光反射回导光板226并且提高了亮度。光学片229可包括扩散片和至少一个聚光片。因此，光学片229扩散并会聚穿过导光板226的光，给液晶面板210提供更加均匀的平面光。
主支撑体230具有矩形框架形并与顶壳240和底壳250耦接，从而将液晶面板210和背光单元220容纳在其中。顶壳240具有矩形框架形并覆盖液晶面板210的外围部分。底壳250在LCD器件的底部处覆盖并支撑背光单元220。
液晶面板210显示图像且包括第一和第二基板212和214以及在第一和第二基板212和214之间的液晶层。在第一基板212中，多条栅线和多条数据线(没有示出)彼此交叉，以限定多个像素区域。在每个像素区域中，形成有薄膜晶体管，该薄膜晶体管与相应的栅线和数据线连接，像素电极与薄膜晶体管连接。在第二基板214中，在各个像素区域中形成有红色、绿色和蓝色滤色器图案，与栅线和数据线以及薄膜晶体管对应地形成有黑矩阵。此外，在第一和第二基板212和214的内表面上分别具有第一和第二定向层。此外，沿第一和第二基板212和214的外围部分设置有密封图案，从而粘结第一和第二基板212和214。此外，在第一和第二基板212和214的外表面上分别粘结有第一和第二偏振片。
至少一个驱动PCB (印刷电路板)218通过连接部分216与液晶面板210连接，例如柔性电路板或TCP (载带封装)。在组装工序中，将连接部分216弯曲，把PCB218放置在主支撑体230的一侧或底壳250的底部上。
图3是用于图2的LCD器件的典型背光单元的透视图。参照图3，背光单元220包括面对底壳250 (图2中所示)的反射器222、在反射器222上的导光板226、面对导光板226 —侧的灯224和在导光板226上的多个光学片229。背光单元220进一歩包括灯导向器228。灯导向器228支撑灯224并具有面对导光板226的开口部分，以及包围和保护灯224，并将光反射到导光板226的边缘。
导光板226通过来自灯224的光的全反射给液晶面板210提供平面光。此外，导光板226可包括用于提高平面光的均匀性的预定图案。导光板226可由塑料材料，如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或丙烯酸树脂或聚碳酸酯(PC)材料形成。
灯224可以是冷阴极荧光灯(CCFL)和外电极荧光灯(EEFL)中的一种。可选择地，可沿导光板226的一侧设置发光二极管(LED)作为光源。当使用LED作为光源时，不需要灯导向器228。
图4是根据本发明一个实施方式的用于背光单元的典型导光板的平面图。参照图4，导光板226的底表面包括第一区域A和在底表面的外围部分处并包围第一区域A的第二区域B。第二区域B具有在大约0.5mm到5mm范围内的宽度，例如第一区域A的轮廓线与导光板226的轮廓线之间的距离。
在导光板226底部处的第一区域A中形成有几何特征或形状211的第一图案，在导光板226底部处的第二区域B中形成有几何图案或形状221的第二图案。第一和第二图案中的每个特征或形状211和221例如可具有椭圆形、多边形和圆形中的一种。可使用印刷方法或注射成型方法形成几何特征或形状211和221的第一和第二图案。
几何特征211和221的第一和第二图案可与导光板226 —体形成。在一个实施方式中，第一和第二图案中的几何特征211和221可由与导光板226相同的材料形成。在另一个实施方式中，第一和第二图案中的几何特征211和221可由与导光板226不同的材料形成。
在一个实施方式中，可在反射器222与导光板226之间设置扩散器(没有示出)。
几何特征211的第一图案将光扩散，以引导入射到导光板226上的光。入射到导光板226上的光通过导光板226传播并由于几何特征211的第一图案而在导光板226中全反射。因而，产生均匀的平面光并将该平面光提供给液晶面板210。第一图案中的几何特征211具有较大的尺寸和/或几何
特征211的图案足够密集，以将入射到导光板226上的大部分光传输到液 晶面板210。在一个实施方式中，几何特征211的第一图案的密度可根据从 图3的灯到几何特征211的第一图案的几何图案2U的距离而变化，以控 制入射到导光板226上的光的反射路径。例如，随着几何图案211距灯224 的距离增加，所述密度增加。因此，靠近灯224的几何图案211的第一图 案的密度小于远离灯224的几何图案211的第一图案的密度。
每个第一和第二几何特征的尺寸在大约50pm到200pm的范围内。第 一和第二几何特征的尺寸依赖于液晶显示面板的尺寸，例如对角线尺寸。 第一图案中的几何特征211之间的距离随着几何特征211距灯224的距离 而降低。
第二区域B中的几何特征221的第二图案防止了导光板226由于静电 而粘附到反射器222。第二图案中的几何特征221具有大于或等于第一图案 中的几何特征211的尺寸。此外，几何特征221的第二图案的密度可以小 于几何特征211的第一图案的密度。在一个实施方式中，几何特征221的 第二图案的密度小于最靠近灯224的几何特征211的第一图案的密度。几 何特征221的第二图案防止了在导光板226的上下边缘处由于入射到第二 区域B上的光的反射而导致的亮线。与几何特征211的第一图案形成对比， 几何特征221的第二图案不扩散入射到导光板226上的光。此外，几何特 征221的第二图案防止导光板226和反射器222由于静电而彼此粘结。
第二图案中的相邻几何特征221之间的距离可以是几百)am，几何特征 221的第二图案的面积可以等于或小于第二区域B的面积的大约10%。例 如，相邻几何特征221之间的距离的范围为从大约250nm到大约900pin。 当几何特征的第二图案的密度小于第二区域B的10%时，对光的影响是最 低限度的。例如，当几何特征的第二图案的密度大约为第二区域的5%时， 看不到对光的显著影响。
在一个实施方式中，当几何特征211靠近灯时，图案尺寸大约为5(Him， 且第一图案中的相邻几何特征211之间的距离可以大到约140|am。当几何 特征211远离灯时，图案尺寸大约为50ium，第一图案中的相邻几何特征211 之间的距离可以小到约5pm。
10因为即使当背光单元220在操作中产生热量时，由于第二图案221的 原因，也可以防止导光板226粘附到反射器222，所以可以防止反射器222 由于与导光板226的热膨胀率的差别而起折皱。因此，可以防止由于折皱 而导致的显示屏幕中的亮度差，因而可提高了显示质量。
可使用印刷方法或喷射成型方法与几何图案211的第一图案一起形成 几何图案221的第二图案。因此，不需要用于形成几何特征221的第二图 案的额外工序。
图5A是图4的区域C的放大图，图5B显示了根据本发明另一个实施 方式的几何特征的典型图案。参照图5A和5B，第二区域B中的几何特征 221的第二图案可具有各种布置方式，只要几何特征221的第二图案基本上 不象区域A中的几何特征211的第一图案那样大地影响光的扩散即可。换 句话说，与第二区域B相比，第一区域A可以是用于扩散光并给液晶面板 210 (图2中所示)提供光的更为有效的区域。因此，几何特征221的第二 图案具有比第一图案211的密度更小的密度，并且第二图案中的相邻几何 特征之间具有几百pm的距离D。
在本发明的一个实施方式中，几何特征211和221的第一和第二图案 可具有其他形状。例如，几何特征的第一和第二图案中的一个或二者可以 是棱镜图案或透镜图案。
在不脱离本发明的精神或范围的情况下，对于本发明的背光单元和包 括该背光单元的液晶显示器件的实施方式可以进行各种修改和变化，这对 于本领域技术人员来说是显而易见的。因而，本发明意在覆盖落入所附权 利要求书及其等同物范围内的对于本发明的任何修改和变化。
ii
权利要求
1.一种用于液晶显示面板的背光单元，包括灯；多个光学片；将来自所述灯的光导向所述光学片的导光部件；和面对所述导光部件的后表面的反射器，所述导光部件包括在所述导光部件后表面处的多个第一几何形状，该第一几何形状基本上将入射到所述导光部件上的光引导到所述光学片，和在所述导光部件后表面的外围部分处的多个第二几何形状，该第二几何形状用于防止所述反射器粘附到所述导光部件，所述多个第二几何形状的密度小于所述多个第一几何形状的密度。
2. 根据权利要求1所述的背光单元，其中所述多个第二几何形状中的 几何形状大于或等于所述多个第一几何形状中的几何形状。
3. 根据权利要求2所述的背光单元，其中所述多个第一几何形状和所 述多个第二几何形状中的每个几何形状的尺寸都在大约50pm到大约 200ium的范围内。
4. 根据权利要求1所述的背光单元，其中所述多个第一几何形状的密 度随着从所述灯到所述多个第一几何形状中的几何形状的距离的增加而提 高。
5. 根据权利要求4所述的背光单元，其中在所述多个第一几何形状中 的相邻几何形状之间的距离在大约5|im到大约140|am的范围内。
6. 根据权利要求1所述的背光单元，其中在所述多个第二几何形状中 的相邻几何形状之间的距离在大约250pm到大约卯Opm的范围内。
7. 根据权利要求1所述的背光单元，其中所述多个第二几何形状的面 积等于或小于所述导光部件的后表面的所述外围部分的面积的大约10% 。
8. 根据权利要求1所述的背光单元，其中所述外围部分的宽度在大约 0.5mm到5mm的范围内。
9. 根据权利要求1所述的背光单元，进一步包括灯导向器，该灯导向 器在所述导光部件的一侧处支撑所述灯并将来自所述灯的光反射到所述导光部件。
10. —种液晶显示器件，包括权利要求1的所述背光单元，且进一步 包括利用来自所述光学片的光显示图像的液晶显示面板。
11. 一种用于液晶显示面板的背光单元，包括 灯;多个光学片；将来自所述灯的光导向所述光学片的后表面的导光部件；和 面对所述导光部件的后表面的反射器，所述导光部件包括 在所述导光部件的后表面处的多个第一几何形状，该第一几何形状基本上将入射到所述导光部件上的光引导到所述光学片，和在所述导光部件的后表面的外围部分处的多个第二几何形状，所述多个第二几何形状的面积等于或小于所述导光部件的后表面的所述外围部分的面积的大约10%。
12. 根据权利要求ll所述的背光单元，所述多个第二几何形状的密度 小于所述多个第一几何形状的密度，以防止所述反射器粘附到所述导光部 件。
13. 根据权利要求ll所述的背光单元，其中所述多个第二几何形状中的几何形状大于或等于所述多个第一几何形状中的几何形状。
14. 根据权利要求ll所述的背光单元，其中所述多个第一几何形状的 密度随着从所述灯到所述多个第一几何形状中的几何形状的距离的增加而 提高。
15. —种液晶显示器件，包括权利要求11的所述背光单元，且进一步 包括利用来自所述光学片的光显示图像的液晶显示面板。
16. —种在用于液晶显示面板的背光单元中控制光的传播的方法，所 述背光单元具有灯、多个光学片、将来自所述灯的光导向所述光学片的导 光部件、和面对所述导光部件的后表面的反射器，所述方法包括在所述导光部件的后表面处设置多个第一几何形状，以基本上将入射到所述导光部件上的光引导到所述光学片的后表面；和在所述导光部件的后表面的外围部分处设置多个第二几何形状，以防 止所述反射器粘附到所述导光部件，所述多个第二几何形状中的几何形状大于所述多个第一几何形状中的几何形状。
17. 根据权利要求16所述的方法，包括根据从所述灯到所述多个第一 几何形状中的几何形状的距离，改变所述多个第一几何形状的密度。
18. 根据权利要求16所述的方法，包括随着从所述灯到所述多个第一 几何形状中的几何形状的距离，提高所述多个第一几何形状的密度。
19. 根据权利要求16所述的方法，其中所述多个第二几何形状的面积 等于或小于所述导光部件的后表面的所述外围部分的面积的大约10% 。
全文摘要
一种用于液晶显示面板的背光单元，包括灯、多个光学片、将来自所述灯的光导向所述光学片的导光部件、和面对所述导光部件的后表面的反射器。所述导光部件包括在其后表面处的多个第一几何形状，该第一几何形状将入射到所述导光部件上的光引导到所述光学片、和在其后表面的外围部分处的多个第二几何形状，该多个第二几何形状防止了所述反射器粘附到所述导光部件，所述多个第二几何形状的密度小于所述多个第一几何形状的密度。
文档编号G02F1/13GK101666944SQ200810184048
公开日2010年3月10日 申请日期2008年12月15日 优先权日2008年9月4日
发明者李仙希, 杨承勋 申请人:乐金显示有限公司