专利名称：光学板,制造光学板的方法,背光组件及液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本公开涉及一种光学板，制造光学板的方法，背光组件及液晶显示装置。
背景技术：
通常，液晶显示装置包括液晶显示(LCD)面板和光源。LCD面板包括具有多个薄膜晶体管的第一基板，面对第一基板的第二基板，以及插在第一和第二基板之间的液晶层。LCD面板本身不产生光而是控制从外部光源接收光的透射和反射以显示图像。LCD装置施加电场到液晶层并调整该电场的强度以控制液晶层的透光率。
一般地，LCD面板利用诸如冷阴极荧光灯或外部电极荧光灯的灯作为光源。
用于光扩散的扩散板可被设置在光源和LCD面板之间以均匀地照射该LCD面板。
现有的扩散板通常包括光扩散剂。扩散剂可降低LCD的亮度级，因此降低了图像质量。
发明内容
根据本发明的示范性实施例，一种光学板包括主体板，和形成在该主体板的第一表面上的多个透镜图案，其中该透镜图案在第一方向延长并被彼此平行地设置在与该第一方向交叉的第二方向，其中该透镜图案的横截面形成一部分椭圆形状，椭圆形状的半主轴与半副轴的比在大约1.65到大约1.75的范围内。
连接横截面底线的相对端点和横截面的顶点形成的三角形可具有从大约38°到大约44°的底角。
连接横截面底线的相对端点和横截面的顶点形成的等腰三角形可具有为底线长度的大约40％到大约45％的高。
压花图案可形成在主体板的与第一表面相反的第二表面上。
光学板可包括形成在主体板的与第一表面相反的第二表面上并包括紫外线阻挡剂的紫外线阻挡层。
主体板可以是基本透明的。
根据本发明的示范性实施例，一种制造光学板的方法包括提供彼此面对设置的第一辊和第二辊以及在以相反方向旋转该第一和第二辊时，通过在该第一和第二辊之间施加包括聚合材料的原液(raw fluid)形成光学板，该第二辊包括多个被沿着其圆周形成并在该第二辊的纵向彼此平行设置的凹透镜图案，并且该凹透镜图案的横截面形成一部分椭圆形状，椭圆形状的半主轴与半副轴的比位于从大约1.65到大约1.75的范围内。
凹压花图案可形成在第一辊上。
当通过第一和第二辊之间时，原液的温度可等于或高于聚合材料的玻璃转化温度。
根据本发明的示范性实施例，一种背光组件包括光源，和设置在该光源前面的光学板，该光学板包括主体板，和形成在该主体板的面对相对于该光源的相反方向的第一表面上的多个透镜图案，其中该透镜图案在第一方向延长并被彼此平行地设置在与该第一方向交叉的第二方向，其中该透镜图案的横截面底线的相对端点和该横截面的顶点形成等腰三角形，该等腰三角形的高是该底线长度的大约40％到大约45％。
透镜图案的横截面可形成一部分椭圆形状。
椭圆形状的半主轴与半副轴的比可在从大约1.65到大约1.75的范围。
压花图案可形成在主体板的面对光源的第二表面上。
光源可以包括在第二方向彼此平行设置并分别在第一方向延长的多个灯。
根据本发明的示范性实施例，一种液晶显示装置包括液晶显示面板，设置在该液晶显示面板后面的光源，和设置在该液晶显示面板和光源之间的光学板，该光学板包括主体板；形成在该主体板的面对该液晶显示面板的第一表面上的多个透镜图案，其中该透镜图案在第一方向延长并被彼此平行地设置在与该第一方向交叉的第二方向，并且该透镜图案的横截面底线的相对端点和该横截面的顶点形成三角形，该三角形的底角位于从大约38°到大约44°的范围内。
透镜图案的横截面可形成一部分椭圆形状。
椭圆形状的半主轴与半副轴的比可在从大约1.65到大约1.75的范围。
光源可以包括在第二方向彼此平行设置并分别在第一方向延长的多个灯。
压花图案可形成在主体板的面对光源的第二表面上。
对于那些本领域技术人员来说，当通过参考附图阅读本发明的示范性实施例时，本发明将变得更容易理解。
图1是根据本发明示范性实施例的液晶显示装置的分解透视图。
图2是图1中的液晶显示装置沿着线II-II的截面图。
图3是图2的部分A的放大图。
图4是说明的是光通过图1的根据本发明示范性实施例的液晶显示装置的路径的截面图。
图5说明的是制造根据本发明示范性实施例的液晶显示装置的光学板的方法。
图6是图5中的液晶显示装置沿着线VI-VI的截面图。
图7是根据本发明示范性实施例的液晶显示装置的截面图。
图8是根据本发明示范性实施例的液晶显示装置的截面图。
具体实施例方式
下文中，将参考附图描述本发明的示范性实施例。在整个附图的描述中，相似的的数字指的是相似或同一元件。
将参考图1-3描述根据本发明示范性实施例的液晶显示装置。
如图1所示，液晶显示装置1包括液晶显示面板20和给该液晶显示面板20提供光的背光组件2。液晶显示面板20和背光组件2设置在上盖10和下盖70之间。液晶显示面板20设置在面板支撑模80上。
液晶显示面板20包括其上形成有多个薄膜晶体管的第一基板21和面对第一基板21的第二基板22。液晶层(未示出)设置在第一基板21和第二基板22之间。液晶显示面板20接收来自设置在液晶显示面板20后面的背光组件2的光。
驱动器25设置在第一基板21的侧部以提供LCD驱动信号。例如，驱动器25可包括柔性印刷电路板(FPC)26，驱动芯片27，和印刷电路板(PCB)28，其中柔性印刷电路板(FPC)26的第一侧和第一基板21电连接，驱动芯片27安装在FPC 26上，印刷电路板(PCB)28与FPC 26的第二侧电连接。驱动器25可利用薄膜上芯片(COF)型安装方法。驱动器25可利用其他类型的芯片安装方法，诸如例如，载带封装(TCP)和玻璃上芯片(COG)。在导线形成过程期间，一部分驱动器25可被形成在第一基板21上。
背光组件2包括光学薄膜30，光学板40和给该光学板40提供光的灯50。
光学薄膜30，其设置在液晶显示面板20的后面，包括棱镜薄膜31和保护薄膜32。
棱镜薄膜31可在其上面以预定间隔具有多个三角形棱镜。棱镜薄膜31向垂直于液晶显示面板20的表面的方向聚集光学板40扩散的光束。
可以利用一对棱镜薄膜31，其中各自棱镜薄膜31上形成的微棱镜形成一预定角度。来自棱镜薄膜31的光在基本垂直的方向传输以提供均匀的亮度分布。
保护薄膜32保护容易被划痕的棱镜薄膜31。保护薄膜32可包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
可在棱镜薄膜31和光学板40之间可提供有扩散膜。可以利用反射偏振片。光学板40被用来获得来自灯50的将被提供到棱镜薄膜31的均匀光亮度。
图2是图1中的液晶显示装置沿着线II-II的截面图。
参考图2，光学板40包括主体板41，例如，具有平板形状，透镜图案42，其形成在主体板41的面对液晶显示面板20的表面上，和压花图案43，其形成在主体板41的面对灯50的表面上。
透镜图案42可以包括不同于主体板41的材料的材料。透镜图案42可以包括UV硬化树脂，诸如例如，丙烯酸树脂。在本发明的示范性实施例中，透镜图案42形成在独立提供的主体板41上。
主体板41的厚度d3可以是大约1mm到大约3mm。在本发明的示范性实施例中，主体板41的厚度d3是大约1mm到大约1.6mm。主体板41不包括扩散剂并且是基本透明的。可以提供多个透镜图案42，其中每个透镜图案42在第一方向延长。透镜图案42在与第一方向交叉的第二方向彼此相接触地设置。第一方向可以是垂直于第二方向。
图3是图2的部分A的放大图。如图3所示，透镜图案42的横截面形成一部分椭圆形状。椭圆的半主轴(b)与半副轴(a)的比可以是从大约1.65到大约1.75的范围。
图3中，通过线连接透镜图案42的横截面的端点42a和42b与其顶点42c形成三角形。该三角形可以是等腰三角形。在本发明的示范性实施例中，该三角形的底角θ是大约38°到大约44°。该三角形的高d5可以是底线的长度d4的大约40％到大约45％。
透镜图案42之间的节距可以大约50μm到大约400μm。在示范性实施例中，多个透镜图案42在端点42a和42b彼此接触。节距，其可被定义为透镜图案42的相应顶点42c之间的距离，可以与相应透镜图案42中的底线长度d4相同。
压花图案43可以有规律地形成，如图2中所示。
提供多个灯50，并且每个灯50在第一方向延长。灯50在第二方向彼此平行地设置。
灯50包括灯主体51和设置在灯主体51的相反端部的电极支架52。灯电极(未示出)设置在电极支架52内。
灯50可以包括，例如，冷阴极荧光灯(CCFL)或外部电极荧光灯(EEFL)。灯50可包括发光二极管或表面光源作为光源。
灯50的相反端部，即电极支架52，被收容在侧模55中。侧模55可包括塑料材料，其表面可涂覆有反射层以提高反射性能。
灯50可与设置在侧模55中的灯座连接以接受能量。
反射板60设置在灯50下面并将向下的光反射到光学板40。反射板60可以包括塑料材料，诸如例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚碳酸酯(PC)。
灯50产生的光在穿过光学板40时提供均匀的亮度。根据本发明的示范性实施例，光学板40不包括扩散剂，并且由于光学板40的光吸收导致的光损耗可以被最小化。
将参考图4描述光穿过根据本发明示范性实施例的液晶显示装置1的路径。图4是说明的是光通过图1的根据本发明示范性实施例的液晶显示装置的路径的截面图。
参考图4，相对大量的光可从灯50提供到位于灯50之上的区域A，并且相对少量的光可提供到位于灯50之间的区域B。灯50提供的光入射到光学板40的压花图案43。光可被分散，将来自灯50的光均匀地提供给光学板40。
光从主体板41透射到透镜图案42。主体板41是基本透明的，并且与现有的利用扩散剂的光学板相比，亮度可以提高大约10％。
由透镜图案42聚集并发射的光与邻近的透镜图案42发射的光混合以提供均匀的亮度。
如果利用具有圆形形状的横截面的圆形透镜图案，相应于各自圆形透镜图案42，输出光的亮度分布将变得锐利。如果利用具有三角形形状的横截面的棱镜透镜图案，相应于各自的棱镜透镜图案42，输出光的亮度分布变得分裂。圆形透镜图案和棱镜透镜图案都可以提供临界于均匀的亮度分布。
当利用具有根据本发明示范性实施例的椭圆形状的横截面的透镜图案42时，相应于各自的透镜图案42，输出光的亮度分布变宽，并且可以提供均匀的亮度分布。
穿过透镜图案42的光亮度分布可由透镜图案42的形状确定，即由如图2所示的被称为纵横比的椭圆的半主轴(b)/半副轴(a)的比确定。
<表格1>说明当调整纵横比和底角θ时，亮度分布的均匀性的仿真结果。亮度分布从相对于光学板40的三个方向评估，即光学板40的上部前表面，16°侧面，和32°侧面。
亮度分布的均匀性由相对于光学板40的各个方向评估的值中的最低亮度与最高亮度的比表示。值越高，亮度均匀性越好。
<表格1>
如<表格1>所示，当纵横比为1.7时，亮度均匀性变得最高。在本发明示范性实施例中，使用的纵横比在大约1.65到大约1.75的范围内。
参考图2，如果灯50之间的距离d1短，例如，这里灯50的数量增加，亮度可以变得均匀。同样，如果灯50和光学板40之间的距离d2增加，亮度也可以变得均匀。
根据本发明示范性实施例，可利用提供高亮度均匀性的光学板40增加灯50之间的距离d1，并且可以需要较少的灯50，以及可以减少生产成本。
根据本发明示范性实施例，可利用具有高亮度均匀性的光学板40减少灯50和光学板40之间的距离d2，并且可以减少液晶显示装置1的厚度。
下文中，将参考图5和6描述根据本发明示范性实施例的制造光学板40的方法。图5说明的是制造根据本发明示范性实施例的液晶显示装置的光学板的方法。图6是图5中的液晶显示装置沿着线VI-VI的截面图。
用来制造光学板40的聚合材料被加热变成原液410。
在第一辊120和第二辊130之间通过缝隙涂布机(slit coater)110施加原液410。
第一辊120和第二辊130彼此面对并在相反方向旋转。
将凹压花图案121形成在第一辊120的相应于光学板40的压花图案43的表面上。
如图6所示，多个凹透镜图案131形成在第二辊130相应于光学板40的透镜图案42的表面上。凹透镜图案131沿着第二辊130的圆周形成并被在第二辊130的纵向彼此平行设置。
当通过第一和第二辊120和130之间时，原液410变成具有平板形状的第一原光学板420。当从它们之间通过，通过凹压花图案121将压花图案43形成在第一原光学板420的第一表面上，且通过凹透镜图案131将透镜图案42形成在第一原光学板420的第二表面上。
当通过第一和第二辊120和130之间时，原液410的温度高于聚合材料的玻璃转化温度。如果原液410的温度低于聚合材料的玻璃转化温度，原液410的强度增加，使得难于形成透镜图案42和压花图案43。
然后，当通过第三辊140和第四辊150之间时，冷却和抛光第一原光学板420以形成第二原光学板430。第三和第四辊140和150的表面可以是镜面。
通过第三和第四辊140和150的第一原光学板420的温度低于聚合材料的玻璃转化温度。如果在通过第三和第四辊140和150时，第一原光学板420的温度高于聚合材料的玻璃转化温度，透镜图案42和压花图案43可能被损坏。
切割第二原光学板430以形成光学板40。
在本发明的示范性实施例中，主体板41，透镜图案42和压花图案43至少被基本同时形成作为单一体。
光学板40可通过注模方法形成。在这种情况下，主体板41，透镜图案42和压花图案43至少被基本同时形成。
透镜图案42可包括UV硬化树脂。例如，透镜图案42可通过在主体板41上形成UV硬化树脂层，利用具有凹透镜图案的压机图案化该UV硬化树脂层形成，并通过暴露于紫外线硬化该树脂层以形成透镜图案42。
将参考图7描述根据本发明示范性实施例的液晶显示装置。
光学板40的压花图案43′有规律地形成。例如，压花图案43′可通过喷砂清理法形成。
将参考图8描述根据本发明示范性实施例的液晶显示装置。
光学板40包括紫外线阻挡层44。紫外线阻挡层44面对灯50并阻挡来自灯50的紫外线。紫外线阻挡层44包括UV阻挡剂。
在另一示范性实施例中，光学板40可以包括抗静电层，其面对灯50。
根据本发明示范性实施例的光学板具有高光效率。
根据本发明示范性实施例的制造具有高光效率的光学板的方法，以及包括具有高光效率的光学板的背光组件和液晶显示装置，可以提高LCD的亮度。
虽然为了说明的目的，已经参考附图详细描述了本发明的示范性实施例，但是可以理解的是发明的过程和装置不应该被解释成是限定性的。对于本领域技术人员来说，在不脱离由附加权利要求限定的本发明的范围条件下，可以对前述示范性实施例作出各种改变和改进是明显的，权利要求的等价物也将被包括在其内。
权利要求
1.一种光学板，包括主体板；以及形成在该主体板的第一表面上的多个透镜图案，其中该透镜图案在第一方向延长并被彼此平行地设置在与该第一方向交叉的第二方向，其中该透镜图案的横截面形成一部分椭圆形状，该椭圆形状的半主轴与半副轴的比位于从大约1.65到大约1.75的范围内。
2.根据权利要求1所述的光学板，其中通过连接该横截面底线的相对端点和该横截面的顶点形成的等腰三角形具有从大约38°到大约44°的底角。
3.根据权利要求1所述的光学板，其中通过连接该横截面底线的相对端点和该横截面的顶点形成的等腰三角形具有为该底线长度的大约40％到大约45％的高。
4.根据权利要求1所述的光学板，其中压花图案形成在该主体板的与该第一表面相反的第二表面上。
5.根据权利要求1所述的光学板，还包括形成在该主体板的与该第一表面相反的第二表面上并包括紫外线阻挡剂的紫外线阻挡层。
6.根据权利要求1所述的光学板，其中该主体板是基本透明的。
7.一种制造光学板的方法，该方法包括提供彼此面对设置的第一辊和第二辊；以及在以相反方向旋转该第一和第二辊时，通过在该第一和第二辊之间施加包括聚合材料的原液形成光学板，该第二辊包括多个沿着其圆周形成并在该第二辊的纵向彼此平行设置的凹透镜图案，并且该凹透镜图案的横截面形成一部分椭圆形状，该椭圆形状的半主轴与半副轴的比位于从1.65到1.75的范围内。
8.根据权利要求7所述的方法，其中凹压花图案形成在该第一辊上。
9.根据权利要求7所述的方法，其中当通过该第一和第二辊之间时，该原液的温度等于或高于该聚合材料的玻璃转化温度。
10.一种背光组件，包括光源；以及设置在该光源前面的光学板，该光学板包括主体板；和形成在该主体板的面对相对于该光源的相反方向的第一表面上的多个透镜图案，其中该透镜图案在第一方向延长并被彼此平行地设置在与该第一方向交叉的第二方向，其中该透镜图案的横截面底线的相对端点和该横截面的顶点形成等腰三角形，该等腰三角形的高是该底线长度的40％到45％。
11.根据权利要求10所述的背光组件，其中该透镜图案的横截面形成一部分椭圆形状。
12.根据权利要求11所述的背光组件，其中该椭圆形状的半主轴与半副轴的比是从大约1.65到大约1.75的范围。
13.根据权利要求12所述的背光组件，其中压花图案形成在该主体板的面对该光源的第二表面上。
14.根据权利要求12所述的背光组件，其中该光源包括在该第二方向彼此平行设置并分别在该第一方向延长的多个灯。
15.一种液晶显示装置，包括液晶显示面板；设置在该液晶显示面板后面的光源；以及设置在该液晶显示面板和光源之间的光学板，该光学板包括主体板；形成在该主体板的面对该液晶显示面板的第一表面上的多个透镜图案，其中该透镜图案在第一方向延长并被彼此平行地设置在与该第一方向交叉的第二方向，并且该透镜图案的横截面底线的相对端点和该横截面的顶点形成三角形，该三角形的底角位于从大约38°到大约44°的范围内。
16.根据权利要求15所述的液晶显示装置，其中该透镜图案的横截面形成一部分椭圆形状。
17.根据权利要求16所述的液晶显示装置，其中该椭圆形状的半主轴与半副轴的比是从大约1.65到大约1.75的范围。
18.根据权利要求15所述的液晶显示装置，其中该光源包括在该第二方向彼此平行设置并分别在该第一方向延长的多个灯。
19.根据权利要求18所述的液晶显示装置，其中压花图案形成在该主体板的面对该光源的第二表面上。
全文摘要
一种光学板，包括主体板，和形成在该主体板的第一表面上的多个透镜图案，其中该透镜图案在第一方向延长并被彼此平行地设置在与该第一方向交叉的第二方向，其中该透镜图案的横截面形成一部分椭圆形状，该椭圆形状的半主轴与半副轴的比位于从大约1.65到大约1.75的范围内。
文档编号B29C43/24GK101078785SQ20071013628
公开日2007年11月28日 申请日期2007年5月10日 优先权日2006年5月10日
发明者河周和, 白晶旭, 崔震成, 朱炳润, 金辰洙, 宋珉永 申请人:三星电子株式会社