背光单元、具有它的液晶显示装置及其制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种可便于通过导光板来控制输出光、提高光集中效应并减少摩尔纹的背光单元，具有它的液晶显示装置及所述背光单元的制造方法。所述背光单元包括：产生光的光源；导光板，通过面对光源的入射面引导光，通过发射面发射光，并具有通过倾斜面和子倾斜面在导光板中与发射面相对的下表面上形成的棱镜形状的下部图案；以及堆叠在发射面上的至少一个光学片。
【专利说明】背光单元、具有它的液晶显示装置及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及背光单元和具有它的液晶显示器，更具体地，涉及可便于通过导光板来控制输出光、提高光集中效应并减少摩尔纹的背光单元，具有它的液晶显示装置及所述背光单元的制造方法。
【背景技术】
[0002]通常，液晶显示装置(IXD)由于诸如功耗低、外形薄、画质优良等优点而被广泛使用。液晶显不装置包括彼此相对设置的两个基板和由夹在两个基板之间的液晶组成的液晶面板。液晶面板通过使用在围绕液晶产生的电场来改变液晶排列而显示图像。
[0003]这种液晶面板是非发射型显示面板，需要诸如背光单元BLU的光供给装置以显示图像，并且通常，在液晶显示装置中，液晶面板和BLU结合在一起。根据光源位置，背光单元分为边缘型背光单元和底部型背光单元。
[0004]背光单兀包括导光板和不同种类的光学片，从而将光源提供的光有效地传输到液晶面板。
[0005]近年来，随着液晶显示装置的厚度减小，已经开发出了具有少量的薄的光学片和导光板并展现出相当或提高的效果的产品。
[0006]因此，与底部型背光单元相比，边缘型背光单元得到广泛使用，并且存在着使用更少量的光学片和薄的导光板的趋势。
[0007]因此，在现代的背光单元和包括它的液晶显示装置中，图案形成在在导光板的上表面和下表面上并用于补偿光学片数量的减少。然而，对于具有图案化的下表面的导光板，光集中效应低，因此，难以控制输出光。
[0008]特别地，在现有技术的液晶显示装置中，由于在导光板的上表面或下表面上形成的图案、光学片的图案以及液晶显示装置的图案如黑矩阵，产生摩尔纹。
【发明内容】
[0009]本发明涉及一种背光单元、具有它的液晶显示装置及其制造方法，所述背光单元基本上消除了由于现有技术的限制和缺点所造成的一个或多个问题。
[0010]本发明的一个目的是提供一种背光单元、具有它的液晶显示装置，以及所述背光单元的制造方法，所述背光单元可便于通过导光板来控制输出光，提高聚光效果并减少摩尔纹。
[0011]在下面的描述中将列出本发明的其它优点、目的和特征，这些优点、目的和特征的一部分从下面的描述对于本领域普通技术人员来说是显而易见的，或者可从本发明的实施领会到。通过说明书、权利要求以及附图中特别指出的结构可实现和获得本发明的这些目的和其他优点。
[0012]为了实现这些和其他优点并根据本发明的目的，如在此具体和概括描述的，一种背光单元包括:产生光的光源；导光板，通过面对光源的入射面引导光，通过发射面发射光，并具有通过倾斜面和子倾斜面在导光板中与发射面相对的下表面上形成的棱镜形状的下部图案；以及堆叠在发射面上的至少一个光学片。
[0013]所述下部图案可以是凹入到导光板的下表面的阴刻下部图案或从导光板的下表面突出的阳刻下部图案。
[0014]由倾斜面和下表面形成的倾斜面角度可以小于由子倾斜面和下表面形成的子倾斜面角度。
[0015]每个下部图案都包括形成在倾斜面和子倾斜面之间以使倾斜面与子倾斜面相连接的台部。
[0016]阴刻下部图案各自可配置为使得倾斜面比子倾斜面更接近入射面与下表面相接触的边缘；并且阳刻下部图案各自可配置为使得子倾斜面比倾斜面更接近入射面与下表面相接触的边缘。
[0017]导光板的下部图案可以是通过改变下表面上的图案宽度、图案长度和图案深度中的至少之一而被制备为多个。
[0018]导光板可以配置为使得相对接近入射面的下部图案的图案间距大于相对远离入射面的图案间距的下部图案。
[0019]导光板可以配置为使得相对接近入射面的下部图案的图案宽度、图案长度或图案深度大于相对远离入射面的下部图案的图案宽度、图案长度或图案深度。
[0020]导光板可以配置为下部图案的行或列相对于导光板的垂直轴或水平轴倾斜预定角度。
[0021]在本发明的另一方面，一种液晶显示装置包括:背光单元和设置在背光单元上的液晶面板，以便贯穿所述至少一个光学片与发射面相对，并包括其上形成有黑矩阵的基板。
[0022]图案间距的值为所述黑矩阵的间距值的约35%至47%或约55%至97%。
[0023]在本发明的又另一方面，一种制造背光单元的方法包括:制备至少一个发光的光源；制备导光板的基座，所述基座包括被至少一个光源的光入射的入射面和入射到入射面上的光被发射的发射面；在基座的发射面上形成上部图案；以及在基座中与发射面相对的下表面上形成棱镜形的下部图案，所述下部图案各自包括倾斜面和子倾斜面。
[0024]形成上部图案可包括通过切割基座的发射面形成至少一个槽。
[0025]形成上部图案或形成下部图案可包括:制备提供与上部图案或下部图案相对应的形状的模具；并通过模具按压基座。
[0026]形成下部图案可包括通过切割基座的下表面的预定的图案部分，形成阴刻下部图案。
[0027]形成下部图案可包括:通过切割基座的下表面，形成倾斜面和子倾斜面；以及通过再次切割设有倾斜面和子倾斜面的基座，形成平坦面。
[0028]在形成下部图案时，可使下部图案列或下部图案行相对于导光板的垂直轴或水平轴倾斜预定的角度。
[0029]由倾斜面和下表面形成的倾斜面角度可小于由子倾斜面和下表面形成的子倾斜面角度。
[0030]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例示性的和解释性的，意在对要求保护的内容提供进一步的解释。[0031]附图简要说明
[0032]附图提供对本发明的进一步理解并且并入说明书而组成说明书的一部分，所述附图示出本发明的实施方式，并且与说明书文字一起用于解释本发明的原理。在附图中:
[0033]图1是示意性地示出根据本发明的一个实施例的背光单元及具有它的液晶显示装置的一个例子的分解透视图；
[0034]图2是示出根据本发明的导光板的正面的一个例子的透视图；
[0035]图3A至3C是示出上部图案的例子的视图；
[0036]图4是示出图2的导光板的背面的透视图；
[0037]图5A和图5B是示出下部图案的形状的示例性视图；
[0038]图6A和图6B是示出向导光板的基座应用阳刻和阴刻下部图案的例子的视图；
[0039]图7A和7B是示出阳刻和阴刻下部图案的倾斜面的角度的示例性视图；
[0040]图8是示出阳刻下部图案的总反射效果的示例性视图；
[0041]图9A和9B是示出背光单元的结构的示例性视图；
[0042]图1OA和图1OB是示出形成阳刻下部图案的一个例子的视图；
[0043]图11是示出形成下部图案的示例性视图；
[0044]图12是示出形成下部图案以防止摩尔纹的示例性视图；
[0045]图13是示出根据导光板的图案周期，产生或不产生摩尔纹的间距的图表；和
[0046]图14至图19是示出在制造根据本发明的一个实施例的背光单元的方法过程中形成导光板的图案的工艺的示例性视图。
【具体实施方式】
[0047]现将详细描述本发明的实施例，附图图示了本发明的实施例的实例。尽可能地，在所有附图中将使用相同的标号指代相同或相似的部件。应注意，如果确定对已知技术的详细描述会误导本发明的实施例，则将省略对已知技术的详细描述。在附图中，为了便于说明，可以夸大装置的尺寸、厚度等。尽可能地，在包括附图的整个公开内容中使用相同的附图标记表示相同或相似的部件。
[0048]图1是示意性地示出根据本发明的一个实施例的背光单元及具有它的液晶显示装置的一个例子的分解透视图。
[0049]参照图1，根据本发明的实施例的液晶显示装置包括上壳体11，液晶面板20和背光单元100。
[0050]液晶面板20层叠在面板导向件13的面板支撑单元上，并通过调节从背光单元100提供的光的透光率来显示图像。液晶面板20包括上基板21、下基板22和形成在上基板21与下基板22之间的液晶(未示出)。
[0051]在上基板21上形成有蓝色、绿色和红色滤色器，黑矩阵(BM)以及公共电极。
[0052]薄膜晶体管和像素电极形成在下基板22上，薄膜晶体管形成在由数据线和栅线所限定的单元区域中，像素电极连接到薄膜晶体管。薄膜晶体管响应从栅线提供的栅极信号，将从数据线提供的数据信号提供至像素电极。在此，形成在上基板21上的公共电极可形成在下基板22上，并且本发明的实施例并不局限于此。另外，分别连接到数据线的数据焊盘区和分别连接到栅线的栅极焊盘区设在下基板22的非显示区中。[0053]数据电路膜23与数据焊盘区结合，在数据电路膜23上安装向数据线提供图像信号的数据集成电路(ICs) 24。可提供多个数据电路膜23。每个数据电路薄膜23可以是载带封装(TCP)或膜上芯片(C0F)。数据IC从印刷电路板(PCB)(未示出)接收数据信号和控制信号，并将数据信号提供给各数据线。数据IC24可以采用玻璃上芯片(COG)的类型被安装在下基板22上。在这种情况下，安装在下基板22上的数据IC24可以通过柔性印刷电路(FPC)从主电路板的PCB接收数据信号和控制信号。
[0054]栅电路膜25与栅极焊盘区相结合，在栅电路膜25上安装向栅线提供栅极信号的栅极IC26。可以提供多个栅电路膜25。每个栅电路膜25可以是TCP或C0F。栅极IC26可以采用COG的类型被安装在下基板22上。可以在下基板22中内置至少一个栅极驱动器。栅极IC26或栅极驱动器使用从PCB (未图示)提供的栅极控制信号，将栅极信号提供给各条栅线。
[0055]面板导向件13用于围绕导光板140、光学片110和反射片130的边缘以将导光板140、光学片110和反射片130固定到下壳体101，并支撑液晶面板20。面板导向件13的功能可以被下壳体101、上壳体11或者在下壳体101或上壳体11上另外提供的结构所取代，
或者可以省略。
[0056]上壳体11形成为围绕液晶面板20的正面的非显示区的形状，并且上壳体11和下壳体110用于固定并容纳液晶面板20和面板导向件13。
[0057]背光单元100布置在液晶面板20下面，产生光，并将所产生的光提供到液晶面板
20。背光单元100包括光源120、导光板140和光学片110。背光单元100可以进一步包括反射片130。
[0058]光源120安装在光源电路板121上，受功率驱动并产生光。光源120可以是发光二极管(LED)、冷阴极荧光灯(CCFL)和外部电极荧光灯(EEFL)之一。从光源120发射的光入射到导光板140，并通过导光板140、光学片110以及反射片130被提供给液晶面板20。这样的光源120被形成为与导光板140的至少一个表面相对。
[0059]特别地，在本发明中，有利的是背光单元100可以是边缘型的。本发明的导光板140通过导光板140的下部图案以及导光板140的上部图案和聚光片112诱使从光源120发射的光的全反射，从而提高光利用效率(引起高亮度)并防止摩尔纹的产生。因此，本发明将描述形成在导光板140的一个侧表面上的光源120。然而,光源120可以形成在导光板140的至少一个侧表面上，并且该光源120和导光板140的侧表面可形成底部型背光单元。在这种情况下，可将本发明的导光板140应用于在导光板140的侧表面上所形成的光源120中最影响摩尔纹和亮度的光源120。将在下面更详细地说明导光板140和光源120。
[0060]光学片110将通过导光板140发射的光集中及扩散,并将该光传输至液晶面板20。为了这个目的，光学片110包括扩散片111和聚光片112中的至少其一。
[0061]扩散片111防止通过导光板140发射的光被集中到一些地区，并用来均匀地分散光以便将光传输到液晶面板20。扩散片111可以布置在需要光分散的位置，如聚光片112和液晶面板20之间的位置以及聚光片112和导光板140之间的位置。由此，扩散片111可以扩散被聚光片112或导光板140集中的光，以防止液晶面板20的视角变窄，并且将光均匀地传输到液晶面板20。另外，可按需要省略扩散片111，但本发明的实施例并不局限于此。在本发明中，将详细说明扩散片111布置在液晶面板20和聚光片112之间的情况。[0062]聚光片112可使从导光板140发射的光汇聚并将该光垂直地传输至液晶面板20。为了这个目的，在聚光片112与液晶面板20相对的上表面和聚光片112与导光板140相对的下表面中的至少一个上形成用于汇聚光的图案。特别地，本发明的聚光片112可以是在与导光板140相对的表面上设有片图案的反像棱镜片。另外，扩散片111可以夹在聚光片112和液晶面板20之间，但本发明的实施例并不局限于此。
[0063]反射片130布置在导光板140下面或者导光板140的侧表面上,并将从导光板140的发射面发射的光，或从导光板140的下表面发射的光反射到导光板140的内部。反射片130的位置可根据光源120的布置发生变化。例如，在边缘型背光单元的情况下，反射片130可以布置在导光板140下面，即，反射片130面对液晶面板20并与液晶面板20之间隔有导光板140，如图1示例性地示出。此外，在底部型背光单元的情况下，反射片130可以形成在导光板140的侧表面上，或根据需要可以省略。本发明的实施例并不局限于此，并且由于各种因素，如光源12的排列，可以修改反射片130的位置。
[0064]导光板140不仅引导从光源120供给的光，也集中及扩散该光，并将该光发射到液晶面板20。上部图案(未不出)形成在导光板140与液晶面板20相对的表面上,并且下部图案(未不出)形成在导光板140上与上部图案相对的表面。通过上部图案和下部图案,导光板140将从光源120供给的光有效地提供到液晶面板20，并降低或防止摩尔纹的产生。这将参照附图在下面更详细地说明。
[0065]图2是示出根据本发明的导光板的正面的一个例子的透视图，图3A-3C是示出上部图案的例子，图4是示出图2的导光板的背面的透视图。
[0066]参照图2-4，上部图案141和下部图案146形成在本发明的背光单元100的导光板140的基座143的上表面和下表面上。
[0067]上部图案141形成在导光板140的上表面上。上部图案141可以是阴刻图案即V-cut图案。在此，阴刻图案可以形成为从入射面延伸至相反表面的倒置的三角槽形状，以横贯导光板140的基座143的上表面。
[0068]如图3A示例性地示出，可以形成具有梯形横截面的上部图案141a的导光板140a。否则，如图3B示例性地示出，可以形成具有三角形横截面的上部图案141b的导光板140b。否则，如图3C示例性地示出，可以在导光板140c上连续地形成具有半球状横截面的上部图案141c。上部图案的横截面形状可以进行各种修改。
[0069]这样的上部图案141用于将入射到导光板140的基座143的光在导光板140中反射几次，以均匀地分散光并且通过反射使光集中在液晶面板20的方向上。特别地，上部图案141使在上部图案141中被反射的光之中，以特定角度入射到上部图案141的光束被发射到导光板140的外部，从而用于通过聚光片112的光集中效应增加亮度并提高光的直线性。
[0070]此外，下部图案146形成在导光板140的下表面上，如图4示例性地示出。下部图案146被阳刻或阴刻在基座143的下表面上。形成多个具有非对称的棱镜形状的下部图案146。这种下部图案146提高入射到导光板140的光的全反射效果，从而增加光的利用效率并提高亮度。此外，下部图案146用于均匀或均衡在导光板140中的光分布，以减少或防止由于液晶面板20的黑矩阵、光学片110的图案以及导光板140上部图案141之间的空间频率差异所产生的摩尔纹。为了这个目的，对下部图案146的图案间距、尺寸和角度进行调整。
[0071]图5A和图5B是示出下部图案的形状的示例性视图，以及图6A和6B是将阳刻和阴刻下部图案应用于导光板的基座的例子的视图。
[0072]参照图5A和5B以及图6A和6B，下部图案146 (146a和146b)形成为非对称的三维结构。特别地，形成一个或多个倾斜面147a来反射光。另外，可以形成与倾斜面147a相对的子倾斜面147b。倾斜面147a和子倾斜面147b形成为彼此不平行。虽然子倾斜面147b可以形成为垂直于下缘148或下表面，但本发明的实施例并不局限于此。即，下部图案146可形成为类似棱镜的形状，并且倾斜面147a和子倾斜面147b可以彼此不对称地形成，从而实现全反射。
[0073]此外，可以在倾斜面147a和子倾斜面147b之间形成具有与倾斜面147a的倾斜度不同的倾斜度的台部147c。
[0074]作为这样的下部图案146，可在导光板140的下表面144上形成多个阴刻下部图案146c或阳刻下部图案146d。
[0075]在阴刻下部图案146c中，倾斜面147a面对入射面149 (即,光入射的入射面),而在阳刻下部图案146d中，子倾斜面147b面对入射面149。由此,入射到入射面149并传播到导光板140的基座143内部的光被入射面147a全反射,然后发射至导光板140。
[0076]此外，在本发明中，如示例性地示于图5A和图5B，定义了下部图案146的长度(L)和宽度(W)。更具体地说，如从侧面看出，通过倾斜面147a和子倾斜面147b形成的三角形(或梯形)表面的下缘(即，导光板的下表面)148的长度被定义为下部图案146的长度L，倾斜面147a或子倾斜面147b在与长度(L)方向垂直的方向上的宽度被定义为下部图案146的宽度(W)。
[0077]下面将参照图7A、7B和图8进行描述。
[0078]图7A和7B是示出阳刻和阴刻下部图案的倾斜面的角度的示例性视图。图8是示出阳刻下部图案的全反射效应的示例性视图。
[0079]参照图7A、7B和图8，本发明的下部图案146c和146d用于将在导光板140的基座143内传播的光(LI)通过导光板140的正面(或导光板140的正面的上部图案141)发射。特别地，下部图案146c和146d用于以与导光板140的正面呈特定角度Θ ^发射光(LI)，如示例性地示于图8。虽然图8示例性地说明了阳刻下部图案146d，阴刻下部图案146c用于相同的功能。
[0080]具体地，当通过导光板140的正面发射的光相对于导光板140的正面保持固定的出射角度(Θ J时，聚光片112的聚光效率增加，因此，可以预期亮度增加效应。相对于导光板140的正面，出射角度(Θ J可以在10度到30度的范围内，以在这样的范围内的角度发射的光被聚光片112有效地集中。
[0081]此外，以不在出射角度(Θ J的范围内发射的光(LI)被导光板140的上部图案141或聚光片112循环，从而重复使用。也就是说，本发明的导光板140在有利于被上部图案141和聚光片112集中的方向，即，可优化总反射效果的方向上发射光(LI)。另外，可以改善在聚光片112或导光板140的上部图案141和下部图案144之间循环和消耗的光的利用效率，因此，即使是使用相同的光源，也可以改善聚光效率和亮度。
[0082]为了获得这些效果，如图7A和图7B示例性地示出，如上所述，在导光板140的下表面144形成阴刻和阳刻下部图案146c和146d，它们中的每个都具有倾斜面147a。另外，通过使用倾斜面147a的全反射，入射光(LI)或在导光板140内移动的光(LI)的路径改变，如图8示例性地示出，因此，可以特定的角度Θ,发射光(LI)。为了这个目的，阴刻下部图案146c或阳刻下部图案146d的倾斜面147a具有预定的倾斜度。
[0083]具体而言，如图7A和图7B示例性地示出，由导光板140的倾斜面147a和下表面144所形成的倾斜角(Θ I)小于由导光板140的子倾斜面147b和下表面144所形成的倾斜角(Θ2) ( θ 1〈Θ2)。更具体地，倾斜角(Θ I)可以在5至10度的范围内，从而可改善总反射效果，并且可将出射角度调整为10度至30度的特定角度。此外，倾斜面147a和子倾斜面147b之间的倾斜角度(Θ 3)可以是50至170度。
[0084]当然，倾斜面角度(Θ I)、子倾斜面角度(Θ 2)以及倾斜面和子倾斜面所包含的角度(Θ 3)可能会偏离上述范围。在这种情况下，总反射效应降低，亮度提高效应降低，因此，可能难以预期由于下部图案146的效果改善。
[0085]另外，下部图案146的倾斜面147a的形状被设置为对入射到导光板140的入射面149的光进行反射，如上所述。具体而言，阳刻下部图案146d形成在导光板140的下表面144上,使得子倾斜面147b面对入射面149并且倾斜面147a面对反入射面149b，即，导光板140中与入射面149相对的表面。
[0086]另一方面，阴刻下部图案146c的形状可形成为与阳刻下部图案146d相反。具体而言，阴刻下部图案146c可以形成在导光板140的下表面144上使得倾斜面147a面对入射面149并且子倾斜面147b面对反入射面149b。
[0087]图9A和图9B是示出背光单元的结构的示例性视图，以及图1OA和图1OB是示出形成阳刻下部图案的一个例子的视图。
[0088]参照图9A和9B以及图1OA和10B，通过依次层叠光学片110、导光板140以及反射片130，并将光源120设置在导光板140的一个侧表面(即入射面149)上，形成背光单元100,如示例性地示于图9A。
[0089]在这样的背光单兀100中，导光板140位于反射片130上,光学片110设置在导光板140上。特别地，下部图案146以锯齿形状沿垂直轴形成在导光板140的下表面144上，如示例性地示于图8。上部图案141与垂直轴平行地形成在导光板140的上表面上。
[0090]光学片110层叠在导光板140上，并且包括层叠在导光板140的上部图案141上的聚光片112和形成在聚光片112上的扩散片111。聚光片112层叠在导光板140上，使得片图案112a面向导光板140的上部图案141，如示例性地示于图9A。在此，片图案112a形成为棱镜形状(或双凸透镜形状)，其以与导光板140上部图案141相同的方式在一个方向上延伸。聚光片112设置在导光板140上，使得片图案112a与导光板140的上部图案141相交叉。
[0091]图9B是示出光源120和上部图案141及下部图案146之间的关系图。如示例性地示于图9B，上部图案141形成在与垂直轴(Vx)平行的方向上。此外，下部图案146设置在垂直轴的方向(Vx)上，并且可以被配置为随着下部图案146远离入射面149，图案间距(P)逐渐减小且图案宽度(W)逐渐增加。由此，在远离光源120的区域(即光密度相对较低的区域)中，通过下部图案146的光反射增加，因此，整个导光板140的光分布均匀化。
[0092]图1OA和图1OB是示出形成阳刻下部图案146d的一个例子的视图。如图9A和9B以及图1OA和10B，阳刻下部图案146d从导光板140的下表面144突出。在下部图案146之间的空间中形成平坦面151。虽然图9B示出的平坦面151是形成在与垂直轴(Vx)平行的方向上，平坦面151可在与水平轴(Hx)平行的方向上，形成在下部图案146之间。
[0093]本发明的导光板140的平坦面151在下部图案146之间的空间中，从而使入射光均匀地传播到导光板140的其它区域。具体而言，在入射到导光板140上的光中，传播到平坦面151的光被平坦面151反射到导光板140的内部并通过上部图案141在导光板140中扩散。另外，一部分被平坦面151所反射的光，被下部图案146和上部图案141从导光板140的上表面发射出，而剩余部分在导光板140中再反射并被使用以增加光的均匀性和利用效率。
[0094]图11是示出形成下部图案的示例性视图。
[0095]如上所述，本发明的导光板140由于下部图案146而用来提高光的利用效率，以提高亮度。另外，本发明的导光板140使在整个导光板140的正面上的光分布均匀化，防止或减少了摩尔纹的产生。
[0096]为此目的，下部图案146可以通过使下部图案146的长度、宽度和角度以及下部图案146之间的间距发生变化而形成在导光板140上。
[0097]在边缘型背光单元100，通常，光源120与入射面149 (导光板140的四个侧面之一)相对形成。因此，导光板140靠近与光源120的入射面149相邻的区域具有高光密度，从而具有高亮度，而相对远离光源120的反入射面149b具有低的光密度从而具有降低的亮度。即，随着导光板140的区域更靠近反入射面14%，光密度降低，并且该区域变暗，从而降低图像质量。
[0098]为了除去这种光密度的差异，本发明的下部图案146可以改变图案长度(L)、图案宽度(W)、图案146之间的间距(P)、倾斜面角度(Θ I)、与入射面149相邻的区域和与反入射面149b相邻的区域的深度(D)中至少之一。在此，深度(D)是指从导光板140的下表面144到倾斜面147a与子倾斜面147b相交的边缘的最短距离，或从导光板140的下表面到在倾斜面147a与子倾斜面147b之间形成的台部147c的距离。
[0099]具体而言，相比于倾斜面147a在接近具有相对高的光密度的入射面149的区域的面积，增加倾斜面147a在接近具有相对低的光密度的反入射面149b的区域的面积，来调整反射到导光板140的正面的光量,可以调整导光板140的光分布。
[0100]为了这个目的，在多个下部图案146中，相比于与反入射面149b相邻的下部图案146的图案宽度(W)，可减少与入射面149相邻的下部图案146的图案宽度(W)，或者相比于与反入射面149b相邻的下部图案146的图案长度(L)，可减少与入射面149相邻的下部图案146图案长度(L)。否则，在多个下部图案146中，相比于与反入射面149b相邻的下部图案146之间的间距(P)，可增加与入射面149相邻的下部图案146之间的间距(P)。
[0101]因此，通过改变每单位面积的导光板140的下部图案146的反射区面积，可均匀地调整由导光板140发射的光的分布。另外，即使在下部图案146与反入射面14%或入射面149相邻的情况下，长度(L)、宽度(W)以及图案146之间的间距(P)也可根据距离中心或两边的邻接程度而变化。
[0102]此外，如果可以通过调节光的集中和分散来调整光分布，那么可以改变倾斜面角度(Θ I)和深度(D)。[0103]更具体地，如图11示例性地示出，下部图案146可形成在导光板140上使得图案长度(L)、图案宽度(W)和图案间距(P)(在区域A)是均匀的。
[0104]否则，如在图11的区域B、区域C和区域D中示例性地示出，下部图案16可以形成为使得图案长度(L)、图案宽度(W)和图案间距(P)之一变化。
[0105]具体而言，区域A示出其中图案长度(L)、图案宽度(W)和图案间距(P)是均匀的下部图案146的一个例子。另外，区域B示出其中图案宽度(W)和图案间距(P)是均匀的，而图案长度(L)随着离入射面149的距离增加而增加的下部图案146的一个例子。
[0106]此外，区域C示出其中图案长度(L)和图案间距(P)是均匀的，而图案宽度(W)根据离入射面149的距离不同而变化的下部图案146的一个例子。最后，区域D示出其中图案长度(L)和图案宽度(W)是均匀的，而图案间距(P)随着离入射面149的距离增加而增加的下部图案146的一个例子。
[0107]在区域B、区域C和区域D中，每单位面积的导光板140中与入射面149相邻的下部图案146的反射区，即，入射面147a的面积，是小于每单位面积的导光板140中与反入射面149b相邻的入射面147a的面积。由此，具有高光密度的区域反射少量的光，而具有低光密度的区域反射大量的光，从而使光均匀地发射到导光板40的整个正面。
[0108]此外，可组合图案长度(L)、图案宽度(W)和图案间距(P)的变化形成下部图案146。
[0109]具体地，根据离导光板140的入射面149的距离或光密度，可将导光板140分为多个区域，例如与入射面149相邻的第一区域和与反入射面14%相邻的第二区域，并且下部图案146可形成为使可变因素根据区域不同而改变。
[0110]例如，在图11的由虚线分开的第一区域(SA)和第二区域(SB)中，可以通过改变图案长度(L)、图案宽度(W)、图案间距(P)和图案深度(D)这些可变因素形成下部图案146。
[0111]例如，可以通过使图案间距(P)均匀化，并逐步(或线性地)改变图案长度(L)或图案宽度(W)，形成第一区域(SA)的下部图案146，以及通过使图案长度(L)、图案宽度(W)和图案间距(P)均匀化，并使图案长度(L)、图案宽度(w)和图案间距(P)具有与第一区域(SA)不同的数值，形成第二区域(SB)的下部图案146。此外，如果导光板140的下表面144被划分成多个区域，可由用户根据各自区域选择可变因素，本发明的实施例并不局限于此。
[0112]图12是示出形成下部图案以防止摩尔纹的示例性视图，图13是示出根据导光板的图案周期，产生和不产生摩尔纹的间距的图表。
[0113]参照图12和13，本发明的导光板140可以防止或减少摩尔纹的产生。
[0114]摩尔纹指光由于在液晶面板20上形成的黑矩阵(BM)、光学片110的图案以及导光板104的图案而使光集中和分散，在屏幕上出现粗条纹的图案。这是由于图案和BM之间的空间频率差异所产生的，造成图像质量恶化。
[0115]特别地，摩尔纹主要是由于液晶面板20的黑矩阵(BM)和其他光学元件的空间频率的差异而产生的。因此，可以通过调整由于黑矩阵(BM)的面板周期和由于导光板140的周期来防止摩尔纹的产生。
[0116]可以理解的是，如图13示例性地示出，根据下部图案146之间的间距(P)，用户确认了在特定的距离处如，62.13μπι、91.38 μ m、182.38 μ m,由于黑矩阵的差异而产生的摩尔纹。[0117]因此，为了防止摩尔纹的产生，在导光板140上形成的下部图案146可以以不产生摩尔纹的间距形成，从而防止或减少摩尔纹的产生。
[0118]摩尔纹的产生是由于液晶显示装置的光学元件(例如，液晶面板20、光学片110和导光板140)的空间频率之间的差异。特别地，在这些光学元件之中，在液晶面板20的黑矩阵(BM)的和导光板140的下部图案146之间的摩尔纹是使图像质量下降的主要因素。
[0119]为了解决上述问题，通过调整下部图案146的图案间距(P)，可防止或减少摩尔纹的产生。
[0120]在图13中，水平轴表示下部图案146的图案间距(P)，并且，垂直轴表示摩尔纹的可见度。图13是表示在均匀地保持黑矩阵(BM)的间距的条件下，下部图案146之间的图案间距(P)改变时，摩尔纹的产生的曲线图。图13表示当黑矩阵(BM)的间距被固定为183 μ m并且图案间距(P)从49 μ m到183 μ m变化时的摩尔纹产生，并且可以确认当下部图案146的图案间距(P)为约62μπι、91.5μπι和182 μ m时，产生摩尔纹。
[0121]虽然图13示出了通过将黑矩阵列之间的间距(在垂直轴方向的黑矩阵的间距)固定为183 μ m并且改变在垂直轴方向的下部图案146之间的图案间距(P)来进行测试而获得的数据的图表，但是本发明的公开内容可应用于在黑矩阵行之间的间距(在水平轴方向上的黑矩阵的间距)和在水平轴的下部图案146图案之间的间距(P)。
[0122]具体而言，可以确认的是，如果将对应于约35%至约47%和约55%至97%的黑矩阵间距(或黑矩阵周期或黑矩阵单元之间的距离)的值用作下部图案146之间的图案间距(P)，那么摩尔纹的产生最小化。即，在图13中，如果当黑矩阵的间距为183μπι时，图案间距(P)的值为64.05 μ m至86.01 μ m，以及100.65 μ m至177.51 μ m,那么可防止摩尔纹的产生。
[0123]否则，可以在形成下部图案146时，通过倾斜来防止摩尔纹产生，如图12示例性地示出。具体而言，在形成下部图案146时，下部图案146相对于垂直轴(Vx的)和水平轴(HX)中的至少其一倾斜一指定的角度。由此，可防止面板周期和导光板图案周期的重叠，从而可以防止摩尔纹的产生。在此，水平轴(Hx)是指与入射面149平行的方向，而垂直轴(Vx)是指与入射面149垂直的方向。
[0124]更具体地，当形成了构成一列或一行的下部图案146时，形成倾斜的下部图案146以使连接各下部图案146的相同位置上的虚拟对准线S (例如，倾斜面147a的中心)与垂直轴(Vx)或水平轴(Hx)不平行。在此，相对于任一轴的倾斜角度的值可以为2°至10°。
[0125]如图12示例性地示出，各下部图案146r可以相对于垂直轴(Vx)倾斜。在这种情况下，各下部图案146r可在一个方向上平行倾斜或相对于垂直轴(Vx)以扇骨的形状倾斜不同的角度。
[0126]图14至图19是示出在制造根据本发明的一个实施例的背光单元的方法过程中形成导光板图案的工艺的视图。
[0127]参照图14-19，根据本发明的背光单元的制造方法包括制备光源(S10)，制备基座(S20)，形成上部图案(S30)以及形成下部图案(S40)。
[0128]在SlO中，使用发光器件，如LED，制备光源120。
[0129]在S20中，制备基座143，即，将从源120产生的光引导至液晶面板20的导光板140的基座材料。[0130]在S30中，在S20中制备的基座143上形成上部图案141，如图15示例性地示出。在S30中，上部图案141是通过使用切割刀头切割基座143的表面形成槽而形成的。
[0131]在S40中，在基座143的下表面144上形成下部图案146。在S40中，在基座143的下表面144上形成阴刻下部图案146c或阳刻下部图案146d。
[0132]在S40中，根据下部图案146是阴刻下部图案146c或是阳刻下部图案146d，制造方法不同。
[0133]具体而言,如果形成阴刻下部图案146c，那么可通过使用切割刀头189切割预定的位置以形成倾斜面147a和子倾斜面147b来形成阴刻下部图案146c。S卩，可以通过对将形成下部图案146的位置进行部分地切割，在导光板140的下表面144上形成图4所示的阴刻下部图案146c。
[0134]另一方面，阳刻下部图案146d可通过图16-18所示的程序形成。具体而言，S40可包括切割导光板140的下表面144，并形成平坦面，以便形成阳刻下部图案146d。
[0135]在切割导光板140的下表面144时，使用切割刀头189在导光板140的下表面144上形成槽，由此，形成倾斜面147a与子倾斜面147b相连接的线图案247，如示例性地示于图16。
[0136]在形成平坦面时，如示例性地示于图17，线图案247被分离，从而形成分离的下部图案146d。具体地，在形成平坦面时，使用切割刀头189，在与线图案247相交的方向或与线图案247平行的方向上切割带有线图案247的导光板140的下表面144，形成平坦面151。由此，平坦面151形成在切割刀头189移动的方向上，并且线图案247被平坦面151分离成分别的下部图案。
[0137]特别地，S40包括倾斜工序，其中阳刻下部图案146d相对于导光板140的垂直轴(Vx)或水平轴(Hx)倾斜预定的角度，如图18示例性地示出。虽然图18示出的是由切割刀头189使阳刻下部图案146d在垂直轴(Vx)的方向倾斜，但本发明公开内容并不局限于此，阳刻下部图案146d可以在水平轴(Hx)的方向上倾斜。
[0138]另一方面，除了切割以外，可通过挤出或按压形成导光板140。图19示出通过按压制造导光板140的方法的一个例子。参照图19，当在操作S20期间制备基座143后，通过图16-18示出的切割方法制备上部模具191a和下部模具191b。在制备上部模具191a和下部模具191b时，通过预处理，如切割在上部模具191a和下部模具191b上形成与上部图案141和下部图案146对应的形状。
[0139]当制备了上部模具191a和下部模具191b后，在上部模具191a和下部模具191b之间夹入基座143，然后按压。当通过上部模具191a和下部模具191b按压基座143时，基座143被模具组191 (191a和191b)上形成的形状压制，因此，形成上部图案141和下部图案 146。
[0140]如上所述，通过切割或按压，可以很容易地形成本发明的导光板140。
[0141]正如从上面的描述中显而易见，根据本发明的一个实施例的背光单元、具有它的液晶显示装置，以及所述背光单元的制造方法可通过导光板来协助控制输出光，提高聚光效果并减少摩尔纹。
[0142]对本领域的技术人员显而易见的是，可以对本发明进行各种修改和改变而不脱离本发明的精神或范围。因此，只要这些修改和改变在所附权利要求及其等同物的范围内，那么本发明旨在覆盖它们。
【权利要求】
1.一种背光单兀，包括: 产生光的光源； 导光板，通过面对光源的入射面引导光，通过发射面发射光，并具有通过倾斜面和子倾斜面在导光板中与发射面相对的下表面上形成的棱镜形状的下部图案；以及 堆叠在发射面上的至少一个光学片。
2.根据权利要求1的背光单元，其中所述下部图案为凹入到导光板的下表面的阴刻下部图案或从导光板的下表面突出的阳刻下部图案。
3.根据权利要求1的背光单元，其中由倾斜面和下表面形成的倾斜面角度小于由子倾斜面和下表面形成的子倾斜面角度。
4.根据权利要求1的背光单元，其中每个下部图案都包括形成在倾斜面和子倾斜面之间以使倾斜面与子倾斜面相连接的台部。
5.根据权利要求2的背光单元，其中: 阴刻下部图案各自配置为使得倾斜面比子倾斜面更接近入射面与下表面相接触的边缘；和 阳刻下部图案各自配置为使得子倾斜面比倾斜面更接近入射面与下表面相接触的边缘。
6.根据权利要求3的背光单元，其中，所述导光板的下部图案是通过改变下表面上的图案宽度、图案长度和图案深度 中的至少之一而被制备为多个。
7.根据权利要求6的背光单元，其中所述导光板配置为使得相对接近入射面的下部图案的图案间距大于相对远离入射面的图案间距的下部图案。
8.根据权利要求6的背光单元，其中所述导光板配置为使得相对接近入射面的下部图案的图案宽度、图案长度或图案深度大于相对远离入射面的下部图案的图案宽度、图案长度或图案深度。
9.根据权利要求6的背光单元，其中所述导光板配置为下部图案的行或列相对于导光板的垂直轴或水平轴倾斜预定角度。
10.一种液晶显示装置,包括: 背光单元、导光板和至少一个光学片，所述背光单元包括产生光的光源，所述导光板通过面对光源的入射面引导光，通过发射面发射光，并具有在导光板中与发射面相对的下表面上通过倾斜面和子倾斜面形成的棱镜的形状的下部图案，所述至少一个光学片堆叠在发射面上；和 设置在背光单元上的液晶面板，以便贯穿所述至少一个光学片与发射面相对，并包括其上形成有黑矩阵的基板。
11.根据权利要求10的液晶显示装置，其中所述下部图案为凹入到导光板的下表面的阴刻下部图案或从导光板的下表面突出的阳刻下部图案。
12.根据权利要求10的液晶显示装置，其中由倾斜面和下表面形成的倾斜面角度小于由子倾斜面和下表面形成的子倾斜面角度。
13.根据权利要求10的液晶显示装置，其中每个下部图案都包括形成在倾斜面和子倾斜面之间以使倾斜面和子倾斜面相连接的台部。
14.根据权利要求10的液晶显示装置，其中阴刻下部图案各自配置为使得倾斜面比子倾斜面更接近入射面与下表面相接触的边缘；和 阳刻下部图案各自配置为使得子倾斜面比倾斜面更接近入射面与下表面相接触的边缘。
15.根据权利要求12的液晶显示装置，其中所述导光板的下部图案是通过改变下表面上的图案宽度、图案长度和图案深度中的至少之一而被制备为多个。
16.根据权利要求15的液晶显示装置，其中所述导光板配置为使得相对接近入射面的下部图案的图案间距大于相对远离入射面的下部图案的图案间距。
17.根据权利要求15的液晶显示装置，其中所述导光板配置为使得相对接近入射面的下部图案的图案宽度、图案长度或图案深度大于相对远离入射面的下部图案的图案宽度、图案长度或图案深度。
18.根据权利要求15的液晶显示装置，其中所述导光板配置为下部图案的行或列相对于导光板的垂直轴或水平轴倾斜预定角度。
19.根据权利要求15的液晶显示装置，其中所述图案间距的值为所述黑矩阵的间距值的约35 %至47%或约55 %至97 %。
20.一种背光单元的制造方法，包括: 制备至少一个发光的光源； 制备导光板的基座，所述基座包括被至少一个光源的光入射的入射面和入射到入射面上的光被发射的发射面； 在基座的发射面上形·成上部图案；和 在基座中与发射面相对的下表面上形成棱镜形的下部图案，所述下部图案各自包括倾斜面和子倾斜面。
21.根据权利要求20的制造方法，其中形成上部图案包括通过切割基座的发射面形成至少一个槽。
22.根据权利要求20的制造方法，其中形成上部图案或形成下部图案包括: 制备提供与上部图案或下部图案相对应的形状的模具；和 通过模具按压基座。
23.根据权利要求20的制造方法，其中形成下部图案包括通过切割基座的下表面的预定的图案部分，形成阴刻下部图案。
24.根据权利要求20的制造方法，其中形成下部图案包括: 通过切割基座的下表面，形成倾斜面和子倾斜面；和 通过再次切割设有倾斜面和子倾斜面的基座，形成平坦面。
25.根据权利要求22的制造方法，其中在形成下部图案时，使下部图案列或下部图案行相对于导光板的垂直轴或水平轴倾斜预定的角度。
26.根据权利要求20的制造方法，其中由倾斜面和下表面形成的倾斜面角度小于由子倾斜面和下表面形成的子倾斜面角度。
【文档编号】G02F1/13357GK103851421SQ201310629712
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2012年11月30日
【发明者】金熙喆, 方珠荣, 李东锡, 孙渶恩, 崔敏圭 申请人:乐金显示有限公司