液晶显示设备的制作方法

专利名称：液晶显示设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示器，更具体地，涉及这样一种液晶显示器，其将用于散射从导 光板发出的光的散射片延伸到设置在导光板的侧面的LED基板的上表面，以覆盖导光板的 整个上表面，由此防止由于非散射光导致的图像劣化。
背景技术：
近年来，随着诸如移动电话、PDA、笔记本型计算机等的各种便携式电子设备的 发展，对于具有诸如轻质、薄外形以及小尺寸特性的可应用于那些便携式电子设备的平板 显示设备的要求已经逐渐地增加。对于那些平板显示设备，已经积极地开发液晶显示器 (LCD)、等离子显示板(PDP)、场致发射显示器(FED)、真空荧光显示器(VFD)等，但是由于液 晶显示(LCD)设备的批量生产技术、有效的驱动方法、以及高清晰度和大屏幕，目前主要使 用的是液晶显示(LCD)设备。 作为透射型显示设备，液晶显示设备通过利用液晶分子的双折射来控制光透射 量，以在其屏幕上显示期望图像。为此目的，液晶显示设备被提供有背光单元，该背光单元 是透射过液晶层的光源。典型地，背光单元主要分为两类。 —类是侧光型背光单元，其设置在液晶显示面板的侧面以向液晶层发光，另一类 是直下型背光单元，其从液晶显示面板的底部直接向液晶层发光。 侧光型背光单元设置在液晶显示面板的侧面，以通过反射板和导光板向液晶层发 光。因此，其能够具有薄厚度，且主要用于要求具有薄厚度的显示设备的笔记本型计算机等 中。相反，因为用于发光的灯位于液晶显示面板的侧面，所以侧光型背光单元在应用于大 尺寸液晶显示面板时具有缺点，并且因为通过导光板提供光所以在获得高亮度时也具有缺 点。因此，问题在于其不适用于LCD TV中的大尺寸液晶显示面板。 因为从灯发出的光直接提供给液晶层，所以直下型背光单元可应用于大尺寸液晶 显示面板而且使显示面板能够具有高亮度，因此，近些年它主要用于LCD TV中的液晶显示 面板的生产。 另一方面，近些年来诸如发光二极管的自发射光源代替了荧光灯用于背光单元的 灯。这种光源发出RGB单色光并因而当其用于背光单元时的优点是它具有较宽的颜色再现 范围并且能够降低驱动功耗。 图1是示意性地例示相关技术中的液晶显示设备的结构的截面图，在该液晶显示 设备中提供了具有前述发光元件的背光单元。 如图1所示，液晶显示设备包括液晶显示面板IO，其具有第一基板1和第二基板 3，以及用于通过从外部施加信号来显示图像的液晶层(未示出)；LED单元52，其具有设置 在液晶显示面板10的下侧面处的用于发光的发光二极管(LED);导光板20，其设置在液晶 显示面板10的下部，用于将从LED单元52发出的光引导到液晶显示面板10 ;散射片32，其 设置在液晶显示面板10和导光板20之间，用于将从导光板20引导的光散射到液晶显示面 板10 ;棱镜片34，其位于散射片32的上部，用于会聚散射光；主支撑单元25，其设置在导光板20的下部，用于支撑导光板20和液晶显示面板10 ;以及下盖40，其位于主支撑单元25 的下部，用于组装液晶显示面板10、导光板20、散射片32、棱镜片34以及主支撑单元25。
此外，安装有LED单元52的LED基板50设置在导光板20和主支撑单元25的上 部，并且反射板28形成在下盖40上以将进入下盖40中的光反射到液晶显示面板10，由此 提高了发光效率。尽管没有在图中示出，但是在液晶显示面板10的第一基板1中提供多个像素，在
各个像素中形成像素电极和薄膜晶体管，并且在第二基板3上形成公共电极，因此，当通过
薄膜晶体管从外部施加信号时，通过控制液晶分子的排列来控制透射过液晶层的光量，可
以显示图像。此时，偏振板(未示出)分别附接到第一基板1和第二基板3上，由此控制进
入液晶层的光以及从液晶层输出的光的偏振方向。 然而，具有前述构造的液晶显示设备具有以下问题。 通常，当各种元件(如导光板20、LED单元52、液晶显示面板10等)通过与主支撑 单元25的啮合组装在一起时，应当考虑到组装容差来对各个元件进行组装。因此，在考虑 到组装容差对液晶显示设备进行组装的情况下，如图2所示在LED基板50与散射片32之 间产生宽度为"X"的间隙36，由此当未被遮盖时导光板20的上部直接暴露于散射片32和 棱镜片34。从LED单元52发出并进入导光板20中的光将会被导光板20引导，通过散射 片32和棱镜片34进行散射和会聚，并且在均匀的状态下施加给液晶显示面板10。然而，如 上所述，在通过LED基板50和散射片32之间的间隙36而从导光板20输出的光未穿过散 射片32和棱镜片34而被输出的情况下，LED单元52的非散射光将直接提供给液晶显示面 板10，由此导致在由相应的光所提供到的区域内图像质量劣化的问题，因为所提供的是未 被散射片32和棱镜片34进行散射和会聚的不同类型的光。

发明内容
本发明致力于解决前述的问题并且本发明的目的是提供一种液晶显示设备，其能 够通过延伸位于导光板上的散射片以完全覆盖导光板，来散射从LED单元发出的并通过导 光板的边缘区域输出的光。 为了实现上述目的，根据本发明的液晶显示设备包括液晶显示面板；发光器件
单元，其具有设置在所述液晶显示面板的下侧边的多个发光器件，用于向所述液晶显示面
板提供光；导光板，其设置在所述液晶显示面板的下部，用于将从所述发光器件单元发出的
光引导到所述液晶显示面板；安装有所述发光器件单元的发光器件基板，所述发光器件基
板的一部分位于所述导光板的外围区域上；以及至少一个散射片，其设置在所述导光板的
上部，用于散射来自所述导光板的光，其中，在所述发光器件基板上形成有台阶，使得所述
散射片延伸到所述发光器件基板的台阶区域而完全覆盖所述导光板的上表面。 液晶显示设备形成有位于LED基板的上部的容纳空间，用于容纳液晶显示面板的
下表面和LED基板的台阶上表面之间的散射片，并且散射片向上弯曲到导光板的台阶上表面。 根据本发明，通过相对于导光板的面积增加散射片的面积并且在LED基板上形成 台阶使得散射片位于LED基板的台阶上，由此使散射片能够完全覆盖导光板的上表面。结 果，从LED单元发出的并且提供给液晶显示面板的全部光被散射，由此防止由于提供非散
4射光而导致的图像劣化。


附图被包括在本说明书中以提供对本发明的进一步理解，并结合到本说明书中且 构成本说明书的一部分，附图示出了本发明的实施方式，且与说明书一起用于解释本发明 的原理。
在附图中 图1是例示相关技术中的液晶显示设备的结构的截面图；
图2是图1中的"A"区域的放大图； 图3是例示根据本发明的液晶显示设备的结构的截面图；
图4是例示图3中的"B"区域的放大图；以及 图5是例示根据本发明的液晶显示设备的液晶显示面板结构的立体图。
具体实施例方式
在下文中，将参照附图详细描述根据本发明的优选实施方式的液晶显示设备。
图3是例示根据本发明的液晶显示设备的结构的截面图。 如图3所示，液晶显示设备主要包括液晶显示面板110和用于向液晶显示面板110 提供光的背光单元。 液晶显示面板110包括由诸如玻璃的透明材料制成的第一基板101和第二基板 103，以及设置在第一基板101和第二基板103之间的液晶层(未示出)。
背光单元包括LED单元152，其具有设置在液晶显示面板110的下部的一侧或两 侧的用于发光的多个LED;导光板120，其设置在液晶显示面板110的下部，用于将从设置在 液晶显示面板110的一侧或两侧的LED单元152发出的光引导到液晶显示面板110 ;散射 片132，其设置在液晶显示面板IIO和导光板120之间，用于将从导光板120引导的光散射 到液晶显示面板110 ;棱镜片134，其用于会聚由散射片132散射的光并且将均匀的光提供 到液晶显示面板110。 图5是例示根据本发明的液晶显示设备的液晶显示面板结构的图。如图5所示， 液晶显示设备包括作为薄膜晶体管阵列基板的第一基板101和作为滤色基板的第二基板 103，以及形成在第一基板101和第二基板103之间的液晶层112。 第一基板101包括彼此垂直和水平设置的用于限定多个像素区域(P)的多条选 通线102和多条数据线104 ;薄膜晶体管(T)，其是分别形成在选通线102和数据线104的 交叉区域的开关元件；以及形成在像素区域(P)的多个像素电极105。 尽管没有在图中示出，但是薄膜晶体管(T)包括连接到选通线102的栅极、通过在 栅极上层叠非晶硅而形成的半导体层、以及形成在半导体层并连接到数据线104和像素电 极105的源极和漏极。 此外，第二基板103包括构造有用于显示红(R)，绿(G)和蓝(B)色的多个子滤 色器107的滤色器(C);用于划分各个子滤色器107并阻挡光穿过液晶显示面板112的黑 底106 ;以及用于向液晶显示面板112施加电压的透明公共电极118。 如上所述，第一基板101和第二基板103利用形成在图像显示区域的外部的密封剂(未示出)通过彼此相对而粘合在一起，以构成液晶显示面板，并且通过形成在第一基板 101或第二基板103上的对准键(未示出)而实现第一基板101和第二基板103之间的粘 合。 LED单元152包括用于发射红(R)、绿(G)和蓝(B)单色光的RGB LED元件或用于 发射白光的LED元件。在设置了用于发射单色光的LED元件的情况下，RGB单色LED元件以 预定间隔设置以将从LED元件发射的单色光混合为白光，并且随后向液晶显示面板101提 供混合的白光。在设置了用于发射白光的LED元件的情况下，多个LED元件以预定间隔设 置以向液晶显示面板IIO提供白光。 这里，为白色LED元件配置了用于发射蓝光的蓝色LED和用于吸收蓝单色光以发 射黄光的荧光物质，因此，从蓝色LED输出的蓝单色光与从荧光物质发射的黄单色光混合， 以向液晶显示面板IIO提供白光。 LED单元152安装在LED基板150上。LED基板150由非透明的印刷电路板或柔 性电路板制成，并且在其上安装LED单元152，此外，信号布线形成在LED基板150的上表面 或下表面并且电连接到LED单元152的导线上。另外，可以在LED基板150上安装用于向 LED单元152施加电力的逆变器、用于将逆变器连接到LED单元152的连接器、以及LED控 制器。这里，用于向LED单元152施加电力的逆变器、用于将逆变器连接到LED单元152的 连接器、以及LED控制器通过形成在LED基板150上的信号布线连接到LED单元152。
如图3所示，在本发明中，台阶形成在LED基板150的上表面。换句话说，通过将 与导光板120相邻的区域的厚度形成为小于不与导光板120相邻的区域的厚度来在LED基 板150的上表面形成台阶，而将LED基板150的下表面形成为平坦的。
提供导光板120以将从LED单元152进入的光引导到液晶显示面板110，其中进入 导光板120的侧面的光在导光板120的上表面和下表面上被反射并且传播到其它侧面，然 后输出到导光板120的外面。此时，导光板120被制造成长方体并且其下表面可形成有图 案、凹槽等以散射入射光，并且导光板120的下部设置有反射板140以反射未从导光板120 的下表面反射的入射光(进入导光板下表面的角度等于或大于临界角度)。
用于散射从导光板120输出的光以提供恒定亮度的的散射片132，是通过在主要 由聚酯(PET)制成的基膜上分布由丙烯酸树脂制成的球状颗粒(spherical seeds)来制 造的。从导光板120输出的光在球状颗粒上散射以使输出光的亮度均衡。在图中，散射片 132设置有一个片，但是可以根据液晶显示设备的尺寸、背光单元的种类以及其它变化而使 用多个片(多于2个)。 棱镜片134设置在散射片132的上部上以会聚从散射片132散射出的光，该棱 镜片134是通过在主要由聚酯(PET)制成的基膜上形成由丙烯酸树脂制成的规则棱镜 (regular prism)来制造的。 如图3所示，液晶显示面板110、导光板120、LED单元152、散射片132、以及棱镜片 134通过主支撑单元125支撑并且随后通过下盖140来组装。此时，LED基板150通过主支 撑单元125和导光板120进行接触和支撑，并且安装在LED基板150上的LED单元152设 置在主支撑单元125和导光板120之间。 此外，散射片132和棱镜片134设置在导光板120上，并且液晶显示面板110的外 围区域由LED基板150支撑。尽管没有在图中示出，但是主支撑单元125设置有液晶显示面板110的单独支撑区域以支撑液晶显示面板110。 尽管没有在图中示出，但是如上所述，通过下盖140组装的液晶显示设备可以设 置有上盖以与下盖140连结。 在本发明中，在LED基板150的上表面产生台阶，因此该台阶由具有低厚度的第一 表面和具有高厚度的第二表面制成。此外，置于导光板120的上表面上的散射片132延伸 到LED基板150的侧边，散射片132的一部分与LED基板150的第一表面接触。液晶显示 面板110设置在LED基板150的第二表面上。由于液晶显示面板110设置在LED基板150 的第二表面上，所以在液晶显示面板110的第二基板103和LED基板150的第二表面之间 形成空间，并且散射片132的延伸部分容纳在所述空间中。 图4是例示图3中的"B"区域的放大图。如图4所示，位于导光板120的上表面的 散射片132的外围区域向上弯曲到LED基板150的台阶第一表面，以使其定位在液晶显示 面板110与LED基板150之间所形成的容纳空间中，由此导光板120的整个上表面被散射 片132覆盖。在相关技术中，因为考虑到组装容差来对液晶显示设备进行组装，所以在散射 片132和LED基板150之间会产生预定的间隙，由此使得导光板120的相应区域暴露在其 外部。然而，在本发明中，散射片132向上弯曲到LED基板150的上表面以覆盖导光板120 的边缘区域，由此在散射片132和LED基板150之间不会产生间隙，结果，散射片132能覆 盖导光板120的整个区域。 尽管在图中公开了散射片132仅向上弯曲到LED基板150的上表面的构造，但棱 镜片134和散射片132也可以向上弯曲到LED基板150的上表面以通过散射片132和棱镜 片134来覆盖导光板120的整个上表面。 此外，散射片132可以被设置有多个片以有效地散射入射光，在这种情况下，多个 散射片132可以全部容纳在设置于导光板120的上表面的容纳空间中，或者多个散射片132 中的一个片或一些片可以仅容纳在设置于导光板120的上表面的容纳空间中。
在另一方面，散射片132的延伸区域可以位于除了 LED基板150的台阶上表面之 外的其它地方。根据本发明，在LED基板150的上表面上形成台阶，以提供一个容纳空间，该 容纳空间用于将散射片132的位于LED基板150与设置在其上的液晶显示面板110之间的 延伸区域(也就是散射片132的外围区域)容纳在LED基板150的上表面中。为此目的， 只要能够形成用于将散射片132的外围区域容纳在LED基板150的上表面中的容纳空间， 就允许采用任何形状的LED基板150。另外，也可以形成其它构造的LED基板150，例如，用 于将散射片132的延伸区域容纳在液晶显示面板中的容纳空间等。 在具有上述构造的液晶显示设备中，当从设置在导光板120的两个侧面的LED单 元152的LED元件发射出单色光或白光时，所发射的光通过导光板120的两个侧面进入导 光板120。进入导光板120的入射光在导光板的下表面或上表面上被反射并且如果以小于 临界值的角度进入导光板120的下表面或上表面则转移到其它表面，并且以等于或大于临 界值的角度进入其下表面的入射光通过反射板128进入导光板120。以等于或大于临界值 的角度进入导光板120的上表面的入射光从导光板120输出，在散射片132中散射，在棱镜 片134中会聚，并随后提供给液晶显示面板110。 此时，在本发明中，因为散射片132的边缘区域向上弯曲到LED基板150的与导光 板120相邻的上表面，所以导光板120的整个上表面区域被散射片132覆盖。结果，输出到
7导光板120的边缘区域的光也进入散射片132，因而从整个导光板120输出的光由散射片 132进行散射，随后提供到液晶显示面板110。 换句话说，在相关技术中非散射光泄漏进入导光板120的外围区域(即，散射片和 LED基板之间的空间)并提供到液晶显示面板，而在本发明中散射片132覆盖整个导光板 120，因此，从导光板120的外围区域输出的光也由散射片132进行散射，并随后提供到液晶 显示面板110。 如上所述，本发明的特征在于通过将散射片132延伸到设置在导光板120的侧上 表面的LED基板150的上表面，而使散射片132完全覆盖导光板120的上表面，由此防止从 导光板120输出的光通过散射片132以非散射状态提供到液晶显示面板110。
从这一点看，根据本发明，只要散射片132形成的尺寸比导光板120的上表面的尺 寸更大以覆盖导光板120的边缘区域，就可以采用任何构造。此外，本发明并不仅限于具有 LED的背光单元和液晶显示设备。而且其还可以应用于具有诸如冷阴极荧光灯(CCFL)的荧 光灯的光源。在使用荧光灯作为其光源的背光单元的情况下，考虑到用于容纳荧光灯、导光 板120、散射片132等的灯罩的组装容差，散射片132的一部分可以以预定间隙与灯罩组装， 并且导光板120的外围的上表面可以直接暴露在外而不被散射片132覆盖。甚至在具有荧 光灯和灯罩的结构的情况下，如果散射片132的面积增加到比导光板120的面积更大，则可 以通过改变灯罩的结构以覆盖导光板120的整个上表面，来形成用于容纳散射片132的容 纳空间。 因此，在根据本发明的液晶显示设备中，可以基于液晶显示设备的结构以各种方 式将散射片构造为覆盖导光板的整个上表面，这样的各种构造均落入本发明的范围之内。 换句话说，本领域技术人员可以容易地设计出利用本发明的基本原理的液晶显示设备的其 它示例或实施方式。
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权利要求
一种液晶显示设备，该液晶显示设备包括液晶显示面板；发光器件单元，其具有设置在所述液晶显示面板的下侧边的多个发光器件，用于向所述液晶显示面板提供光；导光板，其设置在所述液晶显示面板的下部，用于将从所述发光器件单元发出的光引导到所述液晶显示面板；安装有所述发光器件单元的发光器件基板，所述发光器件基板的一部分位于所述导光板的外围区域上；以及至少一个散射片，其设置在所述导光板的上部，用于散射来自所述导光板的光，其中，在所述发光器件基板上形成有台阶，使得所述散射片延伸到所述发光器件基板的台阶区域而完全覆盖所述导光板的上表面。
2. 根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，所述液晶显示面板设置在所述发光器 件基板的上部，使得在所述液晶显示面板的下表面与所述发光器件基板的台阶上表面之间 形成容纳空间以容纳所述散射片。
3. 根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中，所述散射片向上弯曲到所述导光板的 台阶上表面。
4. 根据权利要求1所述的液晶显示设备，该液晶显示设备还包括位于所述散射片之上的棱镜片，其用于会聚散射光并将经会聚的光提供给所述液晶显 示面板。
5. 根据权利要求4所述的液晶显示设备，其中，所述棱镜片延伸到所述发光器件基板 的台阶区域而完全覆盖所述导光板的上表面。
6. 根据权利要求1所述的液晶显示设备，该液晶显示设备还包括 下盖，其用于容纳所述液晶显示面板、所述导光板、所述散射片、以及所述发光器件基板。
7. —种液晶显示设备，该液晶显示设备包括 液晶显示面板；光源，其位于所述液晶显示面板的下部，用于向所述液晶显示面板提供光； 导光板，其位于所述液晶显示面板的下部，用于将来自所述光源的光引导到所述液晶 显示面板；以及至少一个散射片，其位于所述导光板的上部以散射来自所述导光板的光，所述散射片 延伸到形成在所述导光板的外部的容纳空间而完全覆盖所述导光板的上表面。
8. 根据权利要求7所述的液晶显示设备，其中，所述光源包括至少一个发光器件。
9. 根据权利要求7所述的液晶显示设备，其中，所述光源包括荧光灯。
全文摘要
在本发明中，用于散射从导光板输出的光的散射片延伸到设置在导光板的侧表面的LED基板的台阶上表面，使得散射片能完全覆盖导光板，由此防止非散射光提供到液晶显示设备。
文档编号G02F1/13357GK101762908SQ20091026689
公开日2010年6月30日 申请日期2009年12月7日 优先权日2008年12月19日
发明者金容湘 申请人:乐金显示有限公司