專利名稱：光學(xué)板、具有該光學(xué)板的背光組件和顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)板、具有該光學(xué)板的背光組件、以及具有該光學(xué)板的顯示裝置。更具體地，本發(fā)明涉及一種用于提高光效率的光學(xué)板、具有該光學(xué)板的背光組件、以及具有該光學(xué)板的顯示裝置。
背景技術(shù)：
通常，在液晶顯示(LCD)裝置中使用的背光組件對(duì)LCD裝置上的圖像的亮度、外觀等有重要的影響。背光組件典型地包括燈組件、導(dǎo)光板或漫射板(diffusion plate)組件、外殼單元等。
具體地，在LCDTV中使用的背光組件其結(jié)構(gòu)包括順序堆疊的漫射板、漫射片、和增亮片(luminance-enhancing sheet)。當(dāng)光穿過(guò)背光組件結(jié)構(gòu)中具有不同折射率的不同介質(zhì)時(shí)，發(fā)生能量的轉(zhuǎn)移，使得燈組件的燈所產(chǎn)生的光大量損失。
而且，因?yàn)樵谠摻Y(jié)構(gòu)中使用了許多光學(xué)片，所以光學(xué)片的裝配處理變得十分困難。而且，增加了制造復(fù)雜的背光組件的成本。
圖1是示出了在具有傳統(tǒng)的漫射板的背光組件內(nèi)的光路的剖視圖。
參照?qǐng)D1，傳統(tǒng)的漫射板2設(shè)置在多個(gè)平行排布的燈4之上。漫射板2漫射從燈4發(fā)出的光和從反射板6反射的光。接著，漫射板2向上方向照射光。這里，在漫射板2與燈4相對(duì)應(yīng)的表面部分中可產(chǎn)生亮線(bright line)和暗線(dark line)。具體地，在漫射板2較鄰近燈4的區(qū)域I中產(chǎn)生亮線。相反，在漫射板2較遠(yuǎn)離燈4的區(qū)域II中產(chǎn)生暗線。
亮線和暗線可以根據(jù)漫射板2的厚度和效率而改變。即，漫射板2的透光率的增加和漫射板2的亮度均勻性的減少與漫射板2的厚度的減少成比例。相反，漫射板2的透光率的減小和漫射板2的亮度均勻性的增加與漫射板2的厚度的增加成比例。這些是由漫射分布范圍的增加和燈光損失的增加與光路的分散成比例所引起的。
為了去除亮線和暗線，將光學(xué)片布置在漫射板之上或加寬燈和漫射板之間的距離。然而，光學(xué)片的布置和間距的加寬使得LCD模塊的厚度增加。因此，安裝一個(gè)或兩個(gè)附加的漫射片以去除亮線和暗線。然而，附加的漫射片導(dǎo)致增加制造背光組件的成本。
此外，傳統(tǒng)的背光組件的光效率會(huì)與光損失的增加成比例地減小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種包括用于抑制亮線和暗線的產(chǎn)生、以及提高光效率的棱鏡的光學(xué)板，具有該包括棱鏡的光學(xué)板的背光組件、以及具有該包括棱鏡的光學(xué)板的顯示裝置。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光學(xué)板包括平面基板和形成在該平面基板上的多個(gè)圓角(rounded，倒圓的、圓弧的)棱鏡。圓角棱鏡提高了穿過(guò)平面基板的光的均勻性，進(jìn)而發(fā)出具有提高了的均勻性的光。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的顯示裝置包括顯示面板、光源裝置和光學(xué)板。顯示面板利用來(lái)自光源裝置的光顯示圖像。光源裝置位于顯示面板的下面以便發(fā)光。用于提高光的均勻性的光學(xué)板包括平面基板和形成在該平面基板上的多個(gè)圓角棱鏡。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，形成在光學(xué)板的光激發(fā)面上的、具有凹型頂端的棱鏡，使得提供至該光學(xué)板背面的光散射，以致不會(huì)在光學(xué)板上產(chǎn)生暗線和亮線。所以，可以提高光學(xué)板、背光組件和顯示裝置的光效率。


通過(guò)以下結(jié)合附圖的說(shuō)明可以更為詳細(xì)地理解本發(fā)明的典型實(shí)施例，附圖中，圖1是示出了具有傳統(tǒng)漫射板的背光組件內(nèi)的光路的剖視圖；圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)典型實(shí)施例的光學(xué)板的立體圖；圖3是示出了圖2所示的光學(xué)板的平面圖。
圖4是示出了圖2所示的光學(xué)板的剖視圖；圖5是示出了圖2所示的光學(xué)板的一個(gè)圓角棱鏡的剖視圖；圖6是示出了圖5所示的圓角棱鏡所顯示出的光學(xué)效果的剖視圖；圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)典型實(shí)施例的光學(xué)板的剖視圖；
圖8A到圖8E是示出了圖2所示的光學(xué)板的制造方法的剖視圖；圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)典型實(shí)施例的背光組件的剖視圖；圖10是示出了將具有圓角棱鏡陣列的光學(xué)板應(yīng)用到平面熒光燈所得到的光學(xué)分析結(jié)果的曲線圖；圖11是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)典型實(shí)施例的光學(xué)板的立體圖；圖12是示出了圖11所示的光學(xué)板的剖視圖；圖13是圖12中‘B’部分的放大剖視圖，其示出了該單元棱鏡的光漫射操作；圖14是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)典型實(shí)施例的光學(xué)板的剖視圖；圖15是示出了圖14的光學(xué)板中一個(gè)棱鏡的光漫射操作的剖視圖；圖16是示出了圖11所示的光學(xué)板的圓角棱鏡所顯示出的光學(xué)效果的剖視圖；圖17A到圖17E是示出了圖11所示的光學(xué)板的制造方法的剖視圖；圖18是示出了具有圖11所示的光學(xué)板的背光組件的剖視圖；
圖19是示出了將包括具有凹形頂端的棱鏡陣列的光學(xué)板應(yīng)用到平面熒光燈所得到的光學(xué)分析結(jié)果的曲線圖；圖20是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)典型實(shí)施例的液晶顯示(LCD)裝置的分解立體圖；圖21是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)典型實(shí)施例的LCD裝置的分解立體圖；圖22是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)典型實(shí)施例的LCD裝置的分解立體圖。
具體實(shí)施例方式
以下將參照附圖更為充分地說(shuō)明本發(fā)明的典型實(shí)施例。然而，本發(fā)明可具體化為多種不同的形式，而不應(yīng)該理解為局限于本文所述的實(shí)施例。
圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)典型實(shí)施例的光學(xué)板的立體圖，圖3是示出了圖2所示的光學(xué)板的平面圖，圖4是示出了圖2所示的光學(xué)板的剖視圖，圖5是示出了圖2所示的光學(xué)板的單個(gè)圓角棱鏡的剖視圖。
參照?qǐng)D2至圖5，本發(fā)明的一個(gè)典型實(shí)施例的光學(xué)板10包括平面基板12和透鏡14。
平面基板12包括厚度為約1mm到2mm的透明塑料板。該塑料板的一個(gè)實(shí)例包含具有高折射率的材料，例如聚碳酸酯系樹(shù)脂(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯系樹(shù)脂(PMMA)和甲基丙烯酸酯-苯乙烯共聚物(MS)等。
透鏡14包括多個(gè)棱鏡，每個(gè)棱鏡都有圓角頂端。棱鏡的跨度(pitch)(或底邊的長(zhǎng)度)和圓角頂端中的曲率半徑的比率為約100∶30至100∶38。優(yōu)選地，棱鏡的底邊長(zhǎng)度和圓角頂端中的曲率半徑的比率為約100∶34。
棱鏡的跨度可以為約50μm至約200μm。棱鏡的圓角頂端中的曲率半徑可以為約15μm至約76μm。例如，當(dāng)棱鏡的跨度為50μm時(shí)，棱鏡的圓角頂端中的曲率半徑為約15μm。可選地，當(dāng)棱鏡的跨度為200μm時(shí)，棱鏡的圓角頂端中的曲率半徑為約76μm。
而且，棱鏡的斜角為約43°至約47°。棱鏡的高度為約50μm。圓角棱鏡緊密地排列。
另外，可以在平面基板12的底面上形成紫外線(UV)阻擋層(未示出)。為了防止具有較高能量波長(zhǎng)的光射入到平面基板12，UV阻擋層阻擋了提供至平面基板12的底面的所有光中具有較高能量的波長(zhǎng)的光。具體地，當(dāng)平面基板12由聚碳酸酯系樹(shù)脂(PC)制成時(shí)，必須形成UV阻擋層。
此外，可以在平面基板12的底面上形成紫外線(UV)阻擋粒子(未示出)。UV阻擋粒子阻擋了具有較高能量的光，以防止具有較高能量波長(zhǎng)的光射入到平面基板12。
圖6是示出了圖5所示的圓角棱鏡所顯示出的光學(xué)效果的剖視圖。
參照?qǐng)D6，當(dāng)具有脈沖的背光射入棱鏡的圓角面或上部環(huán)形面后，背光通過(guò)圓角頂端漫射以產(chǎn)生第一漫射光。第一漫射光具有低于背光脈沖峰值的單一峰值。然而，由于棱鏡的頂端和光源間的距離較短，僅利用棱鏡的上部環(huán)形結(jié)構(gòu)并不能獲得所期望的光漫射效果，即，實(shí)現(xiàn)不出現(xiàn)光源的亮線和暗線。
背光射入棱鏡的斜面或者梯形面之后，背光通過(guò)棱鏡的斜面漫射，以產(chǎn)生第二漫射光。第二漫射光具有兩個(gè)峰值，其低于背光脈沖和第一漫射光的峰值。然而，由于棱鏡的斜面背光在兩個(gè)方向上漫射，所以，在光學(xué)板10中會(huì)產(chǎn)生亮線和暗線。
如上所述，棱鏡的斜面彌補(bǔ)了由棱鏡的圓角頂端所導(dǎo)致的上述不足。而且，棱鏡的圓角頂端彌補(bǔ)了由棱鏡的斜面所導(dǎo)致的上述不足。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光學(xué)板的剖視圖。
參照?qǐng)D7，該實(shí)施例的光學(xué)板20包括平面基板22、具有多個(gè)圓角棱鏡的透鏡陣列片24、以及用于使透鏡陣列片24物理地附著到平面基板22的粘合件26。
平面基板22包括厚度為約1mm至約2mm的透明塑料板。該塑料板的一個(gè)實(shí)例包括具有高折射率的材料，例如聚碳酸酯系樹(shù)脂(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯系樹(shù)脂(PMMA)和甲基丙烯酸酯-苯乙烯共聚物(MS)等。
透鏡陣列板24包括多個(gè)具有圓角頂端的棱鏡。該圓角棱鏡與圖5所示的圓角棱鏡基本相同。即，棱鏡的底邊長(zhǎng)度和圓角頂端中曲率半徑的比率可以為約100∶30至100∶38。優(yōu)選地，棱鏡的底邊長(zhǎng)度和圓角頂端中曲率半徑的比率為約100∶34。
粘合件26可以是凝固型粘合劑和雙面膠帶等。
在該實(shí)施例中，如圖7所示，粘合件26介于平面基板22和透鏡陣列板24之間?？蛇x地，可以省去粘合件26。
此外，可以在平面基板22的底面上形成紫外線(UV)阻擋層(未示出)。UV阻擋層阻擋了提供至平面基板22的底面的所有光中具有較高能量波長(zhǎng)的光，以防止具有較高能量波長(zhǎng)的光射入到平面基板22。
此外，可以在平面基板22的底面上形成紫外線(UV)阻擋粒子(未示出)。UV阻擋粒子阻擋了具有較高能量的光，以防止具有較高能量波長(zhǎng)的光射入到平面基板22。
以下，詳細(xì)說(shuō)明具有圓角棱鏡陣列的光學(xué)板的制造方法。
圖8A到圖8E是示出了圖2中的光學(xué)板的制造方法的剖視圖。
參照?qǐng)D8A，將厚度為約1mm的底部基板SUB放在臺(tái)座STG上。該底部基板SUB的一個(gè)實(shí)例包括諸如純銅、黃銅、鋁和鎳等的金屬。利用平形金剛石工具處理底部基板SUB的表面。
參照?qǐng)D8B，使具有齒的輥ROL沿著處理過(guò)的底部基板SUB的表面轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)用齒擠壓底部基板SUB的表面以在底部基板SUB的表面形成凹槽。這里，凹槽間凸出的部分沿輥?zhàn)覴OL的軸向方向延伸。凸出部分的跨度、斜角和曲率半徑與圖5中的基本相同。可選地，可使用金剛石鉆頭來(lái)代替輥ROL形成凹槽。凹槽限定了具有圓角棱鏡陣列形狀的光學(xué)板的圓角棱鏡。
參照?qǐng)D8C，將熔化的金屬層(未示出)涂覆在底部基板SUB表面上。然后通過(guò)鑄鐵工藝使該熔化的金屬層凝固，以形成父模(father stamper)(FS)。父模FS的形狀與具有凹槽的底部基板SUB的形狀基本上相反。
參照?qǐng)D8D，將熔化的金屬層(未示出)涂覆在父模FS上。然后通過(guò)鑄鐵工藝使該熔化的金屬層凝固，以形成具有與父模(FS)形狀相反的形狀的子模DS。這里，在制造用于形成具有圓角棱鏡陣列形狀的光學(xué)板的壓模過(guò)程中，為了利用這些壓模制造出多個(gè)光學(xué)板，可以利用這些壓模通過(guò)單個(gè)步驟(single process)來(lái)制造光學(xué)板。
這里，當(dāng)利用底部基板SUB來(lái)制造壓模時(shí)，與壓模接觸的底部基板SUB的部分被磨損，而使得利用磨損的底部基板形成的光學(xué)板的形狀不符合要求。因此，在該實(shí)施例中，利用父模制造子模。接著，利用子模來(lái)制造具有圓角棱鏡陣列形狀的光學(xué)板。
如上所述，為了利用這兩個(gè)壓模制造光學(xué)板，父模FS必須具有與光學(xué)板基本上相同的形狀，底部基板SUB必須具有與子模DS基本上相同的形狀。因此，父模FS的形狀與光學(xué)板的形狀相反。
參照?qǐng)D8E，子模DS的凹槽內(nèi)填充有UV硬化的樹(shù)脂RSN。將平面基板12放置在子模DS之上。這里，UV硬化的樹(shù)脂RSN可具有與平面基板12相同的折射率。
使UV射線照射在平面基板12上，同時(shí)使用桿POL壓縮平面基板12的邊緣部分，以將UV硬化的樹(shù)脂RSN附著到平面基板12上，從而制得圖2至圖5所示的具有圓角棱鏡陣列的光學(xué)板。
圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的背光組件的剖視圖。
參照?qǐng)D9，該實(shí)施例的背光組件100包括用于發(fā)光的平面熒光燈110，和設(shè)置在平面熒光燈110之上的光學(xué)板120，其用于提高從平面熒光燈110發(fā)出的光的均勻性、并使光向上照射。參照?qǐng)D2至圖5，光學(xué)板120包括平面基板122和形成在該平面基板122之上的圓角棱鏡124。光學(xué)板120具有耐熱特性。
平面熒光燈110包括具有第一外部電極L20的燈體。燈體具有多個(gè)放電空間(discharge space)L30，從剖視圖中看，其相互平行地連續(xù)地排列在基本同一平面上。
第一外部電極L20形成為燈體的外表面。第一外部電極L20位于放電空間L30的縱向方向上的放電空間L30的兩端，以使第一外部電極L20與放電空間L30交叉。
燈體還包括背板L40，和與背板L40相結(jié)合以形成放電空間L30的面板L50。背板L40具有矩形平板形狀。例如，背板L40包括能夠允許可見(jiàn)光穿過(guò)玻璃基板、而阻止UV射線穿過(guò)玻璃基板的透明玻璃基板。面板L50與背板L40組裝以形成放電空間L30。例如，面板L50可包括基本上與背板L40相同的透明玻璃基板。
面板L50包括多個(gè)放電空間部分L52，其與背板L40隔開(kāi)，以形成放電空間L30；多個(gè)空間分隔部分L54，其連接在相鄰的放電空間部分L52之間、且與背板L40接觸；以及密封部分L56，其形成在和空間分隔部分L54的邊緣之間、且與背板L40結(jié)合。
將用于等離子體放電的各種放電氣體注入放電空間L30。該放電氣體的實(shí)例包括汞(Hg)、氮(Ne)、氙(Xe)、氪(Kr)等。放電空間L30內(nèi)放電氣體的氣壓為約50torr。因此，產(chǎn)生了該氣壓與約760torr的大氣壓之間的壓力差。該壓力差產(chǎn)生了從燈體的外部施加到燈體內(nèi)部空間的力，由于該力，使得空間分隔部分L54與背板L40緊密接觸。
燈體還包括形成在背板L40上的反射層L44，形成在反射層L44上的第一熒光層L42，以及形成在面板L50之下的第二熒光層L58。由等離子體放電所產(chǎn)生的UV射線激勵(lì)第一熒光層L42和第二熒光層L58，以發(fā)出可見(jiàn)光。反射層L44使由第一熒光層L42和第二熒光層L58產(chǎn)生的光反射到面板L50，以防止光通過(guò)背板L40而泄漏。
在面板L50的外部表面上形成第一外部電極L20。將第一外部電極L20以與放電空間部分L52的縱向基本垂直的方向布置在面板L50的兩端。因此，第一外部電極L20與所有放電空間L30的端部重疊。
在放電空間L30所處的區(qū)域內(nèi)發(fā)出較大量的光。相反，在未設(shè)置放電空間的區(qū)域內(nèi)發(fā)出較少量的光。所以，在發(fā)出較大量光的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生亮線。另一方面，在發(fā)出較少量光的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生暗場(chǎng)。
然而，根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)板120的圓角棱鏡加強(qiáng)了光的漫射。所以，可以抑制光學(xué)板120上的亮線和暗場(chǎng)的產(chǎn)生。而且，可以降低亮線和暗場(chǎng)之間的亮度差異。
在該實(shí)施例中，在具有平面熒光燈的背光組件中使用了具有圓角棱鏡陣列形狀的光學(xué)板?？蛇x地，對(duì)于該領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，顯然可以在直接照明型背光組件、具有多個(gè)發(fā)光二極管的背光組件等中使用具有圓角棱鏡陣列形狀的光學(xué)板。
圖10是示出了將具有圓角棱鏡陣列的光學(xué)板應(yīng)用到平面熒光燈所獲得的光學(xué)分析結(jié)果的曲線圖。
參照?qǐng)D10，雙凸透鏡陣列型常規(guī)光學(xué)板使具有約80cd/m2至約750cd/m2亮度的背光漫射，以提供具有約520cd/m2至約680cd/m2的亮度的背光。雙凸透鏡陣列型光學(xué)板用于減小背光組件的厚度。每個(gè)雙凸透鏡具有向觀看者突起的半圓角形狀以使圖像漫射，從而向觀看者提供以屏幕為中心的180°的視角。
相反，具有圓角棱鏡陣列形狀的光學(xué)板使具有約80cd/m2至約750cd/m2亮度的背光漫射，以提供具有約580cd/m2至約610cd/m2亮度的背光。
因此，具有圓角棱鏡陣列形狀的光學(xué)板提高了光漫射率，比雙凸透鏡陣列型光學(xué)板的光漫射率好。
圖11是示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光學(xué)板的立體圖，圖12是示出了圖11中的光學(xué)板的剖視圖，圖13是圖12中‘B’部分的放大剖視圖，示出了陣列中的一個(gè)棱鏡的光漫射操作。
參照?qǐng)D11至圖13，該實(shí)施例的光學(xué)板30包括平面基板32、透鏡34和UV阻擋層36。
平面基板32包括具有約1mm到約2mm厚度的透明塑料板。該塑料板的一個(gè)實(shí)例包括具有高折射率的材料，例如聚碳酸酯系樹(shù)脂(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯系樹(shù)脂(PMMA)和甲基丙烯酸酯-苯乙烯共聚物(MS)等。
透鏡34包括多個(gè)具有形成在每個(gè)棱鏡頂端的凹部的棱鏡。棱鏡可以緊密地排列。棱鏡之間的間距為約50μm至約300μm。該棱鏡由兩個(gè)傾斜的部分(或傾斜的彎曲表面)來(lái)限定。此外，該凹部由兩個(gè)平面來(lái)限定。而且，兩個(gè)傾斜部分限定圓角部分。圓角部具有約25μm至約150μm的半徑R。凹部具有約60°至約160°的內(nèi)角θ。凹部具有約0.1R至約0.7R的深度H。即，當(dāng)凹部的半徑為25μm時(shí)，凹部的深度為約2.5μm至約1.75μm。相反的，當(dāng)凹部的半徑為150μm時(shí)，凹部的深度為約15μm至約105μm。
當(dāng)光學(xué)板30和用于向光學(xué)板30提供光的光源之間的距離為6.5mm時(shí)，凹部的內(nèi)角θ和深度H分別為約112°和約0.2R。
優(yōu)選地，這些棱鏡可密集地形成。
在平面基板32的底面上形成UV阻擋層36。UV阻擋層阻擋了提供至平面基板32的底面的所有光中具有較高能量波長(zhǎng)的光，以防止具有較高能量波長(zhǎng)的光射入平面基板32。具體地，當(dāng)平面基板32包括聚碳酸酯系樹(shù)脂(PC)時(shí)，需要形成UV阻擋層36。
參照?qǐng)D13，入射到凹部的背光的路徑導(dǎo)向每個(gè)棱鏡的外部區(qū)域。相反，入射到傾斜部的另一背光的另一路徑導(dǎo)向每個(gè)棱鏡的中心區(qū)域。
圖14是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光學(xué)板的剖視圖。本實(shí)施例的光學(xué)板包括除了散射粒子之外與圖11和圖12中的元件基本相同的元件。因此，用相同的參考標(biāo)號(hào)表示相同的元件，為簡(jiǎn)明起見(jiàn)，省略有關(guān)相同元件的進(jìn)一步說(shuō)明。
參照?qǐng)D14，該實(shí)施例的光學(xué)板40包括平面基板32、透鏡34、和散射粒子46。
在平面基板32和透鏡34內(nèi)形成散射粒子46?？蛇x地，可在平面基板32或透鏡34內(nèi)形成散射粒子。
光學(xué)板40可進(jìn)一步包括形成在平面基板32的底面上的UV阻擋粒子(未示出)。UV阻擋粒子阻擋了提供至平面基板32的底面的所有光中具有較高能量波長(zhǎng)的光，以防止具有較高能量波長(zhǎng)的光射入平面基板32。
在該實(shí)施例中，圖14中的棱鏡的傾斜部和的凹部之間的交叉區(qū)域?yàn)樾ㄐ涡螤??？蛇x地，為了易于形成該棱鏡，棱鏡的傾斜部和凹部之間的交叉區(qū)域也可為圓角形狀。
圖15是示出了圖14的光學(xué)板內(nèi)一個(gè)棱鏡的光漫射操作的剖視圖。
參照?qǐng)D15，入射到凹部的背光的路徑導(dǎo)向每個(gè)棱鏡的外部區(qū)域。相反，入射到傾斜部的背光的路徑導(dǎo)向每個(gè)棱鏡的中心區(qū)域。而且，入射到棱鏡的傾斜部和凹部間的交叉區(qū)域的背光的路徑導(dǎo)向棱鏡的外部區(qū)域或棱鏡的中心區(qū)域。
圖16是示出了圖11中的光學(xué)板的圓角棱鏡所顯示出的光學(xué)效果的剖視圖。
參照?qǐng)D16，在具有脈沖的背光射入棱鏡的傾斜部之后，背光通過(guò)傾斜部分漫射以產(chǎn)生第一漫射光。第一漫射光具有低于背光脈沖的單一峰值。然而，由于棱鏡的傾斜部和光源之間的距離相對(duì)于棱鏡頂端和光源之間的距離較短，所以僅僅利用棱鏡的傾斜結(jié)構(gòu)不能獲得所期望的光漫射效果(即，不產(chǎn)生光源的亮線和暗線)。
在背光射入棱鏡的凹部之后，背光通過(guò)棱鏡的凹部漫射以產(chǎn)生第二漫射光。第二漫射光具有兩個(gè)峰值，其低于背光脈沖和第一漫射光的峰值。然而，由于由棱鏡的頂端所導(dǎo)致的背光在兩個(gè)方向上漫射，所以在光學(xué)板內(nèi)會(huì)產(chǎn)生亮線和暗線。
因此，當(dāng)射入棱鏡的傾斜部的光和射入棱鏡的凹部的光重疊時(shí)，可得到寬亮度散布的期望光。
如上所述，棱鏡的斜面彌補(bǔ)了由棱鏡的凹部所導(dǎo)致的上述不足。而且，棱鏡的凹部彌補(bǔ)了由棱鏡的斜面所導(dǎo)致的上述不足。
以下，將詳細(xì)描述具有圓角棱鏡的光學(xué)板的制造方法。
圖17A到圖17E是示出了圖11所示的光學(xué)板的制造方法的剖視圖。
參照?qǐng)D17A，將具有約1mm厚度的底部基板SUB放在臺(tái)座STG上。底部基板SUB的一個(gè)實(shí)例包括諸如純銅、黃銅、鋁和鎳等的金屬。利用平形的金剛石工具處理底部基板SUB的表面。
參照?qǐng)D17B，具有齒的輥ROL沿著底部基板SUB的處理過(guò)的表面轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)用齒擠壓底部基板SUB的表面，以在底部基板SUB的表面形成凹槽。這里，凹槽之間突起的部分沿輥?zhàn)覴OL的軸向方向延伸。凸出部分的跨度、高度和半徑以及凹部的深度基本上與圖11至圖13中的相同?？蛇x地，可以使用金剛石鉆頭代替輥ROL來(lái)形成凹槽。凹槽限定了具有圓角棱鏡陣列形狀的光學(xué)板的圓角棱鏡。
參照?qǐng)D17C，將熔化的金屬層(未示出)涂覆在底部基板SUB的表面上。通過(guò)鑄鐵工藝使熔化的金屬層凝固以形成父模(FS)。父模FS具有與具有凹槽的底部基板SUB的形狀基本上相反的形狀。
參照?qǐng)D17D，將熔化的金屬層(未示出)涂覆在父模FS上。通過(guò)鑄鐵工藝使熔化的金屬層凝固以形成具有與父模的形狀相反的形狀的子模DS。這里，在制造用于形成包括具有凹形頂端的棱鏡的光學(xué)板的壓模中，為了利用這些壓模制造多個(gè)光學(xué)板，可利用這些壓模通過(guò)單個(gè)步驟來(lái)制造光學(xué)板。
這里，當(dāng)利用底部基板SUB來(lái)制造壓模時(shí)，與壓模接觸的底部基板SUB的部分被磨損，使得利用該磨損的底部基板形成的光學(xué)板的形狀不符合要求。因此，在該實(shí)施例中，利用父模制造子模。接著，利用子模制造具有圓角棱鏡陣列形狀的光學(xué)板。
如上所述，為了利用兩個(gè)壓模來(lái)制造光學(xué)板，父模FS必須與光學(xué)板具有基本上相同的形狀，底部基板SUB必須與子模DS具有基本上相同的形狀。因此，父模FS的形狀與光學(xué)板的相反。
參照?qǐng)D17E，子模DS的凹槽內(nèi)填充有UV硬化的樹(shù)脂RSN。將平面基板32放置在子模DS之上。這里，UV硬化的樹(shù)脂RSN可具有與平面基板32基本上相同的折射率。
使UV光線照射到平面基板32上，同時(shí)用桿POL壓縮平面基板32的邊緣部分，以使UV硬化的樹(shù)脂RSN附著到平面基板32上，從而制得包括具有圖11至圖13中凹形頂端的棱鏡的光學(xué)板。
圖18是示出了具有圖11所示的光學(xué)板的背光組件的剖視圖。
參照?qǐng)D18，該實(shí)施例的背光組件150包括用于發(fā)射光的平面熒光燈110，和光學(xué)板170，其設(shè)置在平面熒光燈110之上，用于提高從平面熒光燈110發(fā)出的光的均勻性，并使光向上照射。參照?qǐng)D9描述了平面熒光燈110，為了簡(jiǎn)明起見(jiàn)，這里省略關(guān)于平面熒光燈110的進(jìn)一步說(shuō)明。
如圖18所示，光學(xué)板170包括平面基板172和多個(gè)具有形成在平面基板172上的具有凹形頂端的棱鏡174。光學(xué)板170具有耐熱性能。這里，平面熒光燈110和光學(xué)板170之間的間隔為約6.5mm。
在放電空間L30所處的區(qū)域內(nèi)發(fā)出較大量的光。相反，未設(shè)置放電空間的區(qū)域內(nèi)發(fā)出較少量的光。所以，在發(fā)出較大量光的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生亮線。另一方面，在發(fā)出較少量光的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生暗場(chǎng)。
然而，根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)板170的、具有凹形頂端的棱鏡增強(qiáng)了光的漫射。所以，可以抑制光學(xué)板170上的亮線和暗場(chǎng)的產(chǎn)生。而且，可以減小亮線和暗場(chǎng)之間的亮度差異。
在該實(shí)施例中，在具有平面熒光燈的背光組件中使用了具有凹形頂端的棱鏡陣列形狀的光學(xué)板。可選地，對(duì)于該領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，顯然可以在直接照明型背光組件和具有多個(gè)發(fā)光二極管的背光組件等中使用具有凹形頂端的棱鏡陣列形狀的光學(xué)板。
圖19是示出了通過(guò)將包括具有凹形頂端的的棱鏡陣列形狀的光學(xué)板應(yīng)用到平面熒光燈所獲得的光學(xué)分析結(jié)果的曲線圖。
參照?qǐng)D19，雙凸透鏡陣列型常規(guī)光學(xué)板使具有約80cd/m2至大約750cd/m2亮度的背光漫射，以提供具有約520cd/m2至約680cd/m2亮度的背光。雙凸透鏡陣列型光學(xué)板用于減小背光組件的厚度。每個(gè)雙凸透鏡具有向觀看者突起的半圓角形狀以使圖像漫射，從而向觀看者提供以屏幕為中心的180°的視角。
相反，具有圓角棱鏡陣列形狀的光學(xué)板使具有約80cd/m2至約750cd/m2亮度的背光漫射，以提供具有約580cd/m2至約610cd/m2亮度的背光。該光學(xué)板被稱之為喬納森透鏡陣列板(Jonathan lensarray plate)。
因此，具有圓角棱鏡陣列形狀的光學(xué)板提高了光漫射率，比雙凸透鏡陣列型光學(xué)板的光漫射率好。
圖20是示出了根據(jù)實(shí)施例的液晶顯示(LCD)裝置的分解立體圖。
參照?qǐng)D20，該實(shí)施例的LCD裝置包括外殼210、平面熒光燈220、換流器230和顯示單元300。
外殼210具有用于容納平面熒光燈220的容納空間。
平面熒光燈220包括具有多個(gè)放電空間的燈體，用于發(fā)光；在與放電空間縱向方向基本垂直的方向上形成在燈體的兩端的外部電極；以及與燈體結(jié)合的、且與外部電極相連的輔助電極。
具體地，燈體具有在俯視圖上為矩形的形狀，以發(fā)出平面光。當(dāng)從換流器230將放電電壓施加到外部電極上時(shí)，在燈體的放電空間中產(chǎn)生等離子體放電，以產(chǎn)生UV射線。UV射線轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)光?？梢?jiàn)光從燈體發(fā)出。
這里，燈體具有寬的發(fā)光面積。因此，為了提高發(fā)光效率和亮度均勻性，將燈體內(nèi)的內(nèi)部空間分割成多個(gè)放電空間。燈體包括第一基板和第二基板。第一和第二基板相互結(jié)合以形成放電空間。
換流器230產(chǎn)生用于從平面熒光燈220發(fā)光的放電電壓。
顯示單元300包括用于利用由平面熒光燈220提供的光顯示圖像的LCD面板310和用于驅(qū)動(dòng)LCD面板310的驅(qū)動(dòng)電路320。
LCD面板310包括第一基板312；與第一基板相對(duì)、并與第一基板相結(jié)合的第二基板314；以及介于第一基板312和第二基板314之間的液晶(LC)層316。
第一基板312對(duì)應(yīng)于薄膜晶體管(TFT)基板，作為開(kāi)關(guān)元件的TFT以矩陣形式排布在該薄膜晶體管基板上。例如，第一基板312包括玻璃。TFT包括與數(shù)據(jù)線電連接的源極端，與柵極線電連接的柵極端，以及與包括透明導(dǎo)電材料的像素電極(未示出)電連接的漏極端。
第二基板314對(duì)應(yīng)于濾色器基板，用于形成顏色的RGB像素以薄膜形式布置在該濾色器基板上。例如，第二基板314包括玻璃。在第二基板314上形成包括透明導(dǎo)電材料的公共電極(未示出)。
當(dāng)對(duì)TFT的柵極端加電時(shí)，TFT被開(kāi)啟，以使在像素電極和公共電極之間產(chǎn)生電場(chǎng)。電場(chǎng)改變了介于第一基板312和第二基板314之間的LC層316內(nèi)的LC分子的排列。由平面熒光燈220提供的光的透射率根據(jù)LC分子的排列變化而改變，以顯示具有期望顏色層次的圖像。
驅(qū)動(dòng)電路320包括用于向LCD面板310提供數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的數(shù)據(jù)印刷電路板(PCB)322，用于向LCD面板310提供柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的柵極PCB 324，數(shù)據(jù)柔性印刷電路板(FPC)326，以及連接在柵極PCB 324和LCD面板310之間的柵極FPC 328。例如，數(shù)據(jù)FPC 326和柵極FPC 328包括帶載封裝(TCP)和薄膜覆晶(chip-on-film)(COF)等。
通過(guò)使數(shù)據(jù)FPC 326彎曲，將數(shù)據(jù)PCB 322布置在外殼210的側(cè)面或背面。通過(guò)使柵極FPC 328彎曲，將柵極PCB 324布置在外殼210的側(cè)面或背面?？蛇x地，當(dāng)LCD面板310和柵極FPC 328設(shè)置有單獨(dú)的信號(hào)線時(shí)，可以省去柵極PCB 324。
LCD裝置可進(jìn)一步包括位于平面熒光燈220之上的光學(xué)板250。光學(xué)板250使從平面熒光燈220發(fā)出的光漫射以提高光亮度的均勻性。光學(xué)板250具有包括圓角棱鏡陣列形狀的板形狀。光學(xué)板250與平面熒光燈220隔開(kāi)。光學(xué)板250包括允許光穿過(guò)光學(xué)板250的透明材料。光學(xué)板250可進(jìn)一步包括用于漫射光的光漫射劑(light-diffusing agent)。光學(xué)板250的一個(gè)實(shí)例包括PMMA。
LCD裝置可進(jìn)一步包括布置在平面熒光燈220和光學(xué)板250之間的中間模子(middle mold)240。將中間模子240與外殼210組裝，同時(shí)使平面熒光燈220介于中間模子240和外殼210之間，以固定平面熒光燈220。中間模子240緊固平面熒光燈220的邊緣，以覆蓋設(shè)置有外部電極的不發(fā)光的區(qū)域。此外，中間模子240支撐光學(xué)板250的邊緣。例如，中間模子240具有形成單一整體的矩形邊框?？蛇x地，中間模子240可包括具有U形形狀的第一部件(piece)和具有I形形狀的第二部件或兩個(gè)具有L形形狀的部件。此外，中間模子240可包括四個(gè)具有I形形狀的部件。
這里，中間模子240可包括具有不低于約20W/mK熱傳導(dǎo)率的塑料(以下，稱作散熱性塑料)。例如，散熱性塑料的一個(gè)實(shí)例包括CoolPoly(由CoolPolymers公司制造的產(chǎn)品名)。CoolPoly是一種具有約10W/mK至約100W/mK熱傳導(dǎo)率的導(dǎo)熱塑料。這里，W、m和K分別表示瓦特、米和開(kāi)爾文。
LCD裝置可進(jìn)一步包括上部模子260。上部模子260布置在光學(xué)板250和LCD面板310之間。上部模子260緊固光學(xué)板250的邊緣，并且還支撐LCD面板310的邊緣。上部模子260具有與中間模子240基本相同的形狀。因此，上部模子260可具有形成單一整體的矩形邊框、兩個(gè)分別為U形和I形的部件、兩個(gè)L形的部件或四個(gè)I形部件。
LCD裝置可進(jìn)一步包括介于外殼210和平面熒光燈220之間的緩沖件270。緩沖件270支撐平面熒光燈220。緩沖件270沿著平面熒光燈220的邊緣布置。因此，由于緩沖件270，使得在平面熒光燈220和容器210之間形成縫隙，以防止平面熒光燈220和外殼210之間的電接觸。為了使緩沖件270具有上述功能，緩沖件270包括絕緣材料。而且，為了吸收施加到LCD裝置的沖擊，緩沖件270可具有彈性材料。
例如，緩沖件270包括硅樹(shù)脂。而且，緩沖件270包括兩個(gè)具有U形的部件。
可選地，緩沖件270可包括四個(gè)與平面熒光燈220的四條邊相對(duì)應(yīng)的部件、四個(gè)與平面熒光燈220的四個(gè)角相對(duì)應(yīng)的部件或作為單一整體的邊框。
LCD裝置可進(jìn)一步包括用于緊固顯示單元300的頂部框架280。頂部框架280與外殼210相結(jié)合以緊固LCD面板310的邊緣。這里，利用數(shù)據(jù)FPC 326使數(shù)據(jù)PCB 322彎曲，接著，使數(shù)據(jù)PCB322固定到外殼210的側(cè)面或底面。頂部框架280的一個(gè)實(shí)例包括具有高強(qiáng)度和良好的耐形變性的金屬。
圖21是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的LCD裝置的分解立體圖。
參照?qǐng)D21，該實(shí)施例的LCD裝置包括顯示單元400、位于顯示單元400之下以向顯示單元400提供光的背光組件500、以及用于容納顯示單元400和背光組件500的外殼580。
顯示單元400包括用于顯示圖像的顯示面板410和用于驅(qū)動(dòng)顯示面板410的柵極PCB 420和數(shù)據(jù)PCB 430。顯示面板410包括第一基板(未示出)、與第一基板相對(duì)的第二基板(未示出)、以及介于第一和第二基板之間的LC層(未示出)。
第一基板對(duì)應(yīng)于透明玻璃基板，作為開(kāi)關(guān)元件的TFT以矩陣形式布置在該透明玻璃基板上。TFT包括與數(shù)據(jù)線電連接的源極端、與柵極線電連接的柵極端、以及與包括透明導(dǎo)電材料的像素電極電連接的漏極端。
第二基板與第一基板相對(duì)地布置。第二基板對(duì)應(yīng)于濾色器基板，在該濾色器基板上通過(guò)薄膜形成工藝形成用于形成顏色的RGB像素。在第二基板上形成包括銦錫化合物的公共電極。
當(dāng)對(duì)TFT的柵極端加電時(shí)，TFT被開(kāi)啟，以使像素電極和公共電極之間產(chǎn)生電場(chǎng)。電場(chǎng)改變介于第一基板和第二基板之間的LC層內(nèi)的LC分子的排列。光的透射率根據(jù)LC分子的排列變化而改變，以顯示具有期望灰度(gradation)的圖像。
背光組件500包括具有多個(gè)用于發(fā)光的燈的燈組件510；用于固定燈511的燈固定器520；以及用于漫射從燈組件510發(fā)出的光以提高光的亮度均勻性和視角、并且用于使光照射到顯示單元400的光學(xué)板540。光學(xué)板540包括與圖2至圖5基本上相同的元件。因此，為了簡(jiǎn)明起見(jiàn)，將省略關(guān)于光學(xué)板540的任何進(jìn)一步的說(shuō)明。
在該典型實(shí)施例中，燈組件510包括平行排列的條形燈511。可選地，可以在燈組件510中使用具有U形形狀的燈。而且，可以將反射板(未示出)布置在燈組件510之下。
此外，燈511的實(shí)例包括具有內(nèi)部電極的冷陰極熒光燈、外部電極燈等。可選地，可以使用LED作為光源來(lái)代替燈組件510。
換流器570將驅(qū)動(dòng)信號(hào)施加到燈組件510上。換流器570可包括PCB。換流器蓋572包括用于防止換流器570色產(chǎn)生的電磁干涉輻射的金屬。
燈固定器520圍繞燈511的電極。燈固定器520與外殼580相結(jié)合以防止燈511移動(dòng)。為了通過(guò)燈固定器520組裝外殼580和反射片545，形成穿過(guò)外殼580和反射片545的固定孔。
反射片545位于燈組件510之下。反射片545將由燈組件510發(fā)出的光反射到LCD面板410。形成穿過(guò)反射片545的對(duì)應(yīng)于燈固定器520的孔584。
燈固定組件530固定燈511以使燈511具有均勻的間隔。燈固定件530可進(jìn)一步包括用于支撐光學(xué)板540以向光學(xué)板540和燈組件510提供間隙的支撐部分。燈固定件530穿過(guò)反射片545的孔584與外殼580相結(jié)合。
背光組件500進(jìn)一步包括第一邊模550和第二邊模560。第一邊模550和第二邊模560與外殼580相組裝以容納燈組件510的兩端。
將光學(xué)板540設(shè)置在第一邊模550和第二邊模560之上。第一邊模550和第二邊模560中至少一個(gè)包括用于防止光學(xué)板540移動(dòng)的防止移動(dòng)部分552和用于固定光學(xué)板540的固定部分553。這里，第一邊模550和第二邊模560的一個(gè)實(shí)例包括具有不低于約20W/mK熱傳導(dǎo)率的散熱性塑料。
在燈組件510內(nèi)產(chǎn)生的熱傳遞給第一邊模550和第二邊模560。第一邊模550和第二邊模560內(nèi)的熱接著傳給外殼580。
光學(xué)板540漫射和傳播燈組件510發(fā)出的光。
中間模子590與外殼580相結(jié)合，以防止光學(xué)板540移動(dòng)。顯示面板410位于中間模子590之上。中間模子590進(jìn)一步包括用于引導(dǎo)顯示面板410的組裝位置的面板引導(dǎo)件592。面板引導(dǎo)件592可包括諸如橡膠的彈性材料。可選地，面板引導(dǎo)件592可以與中間模子590整體形成。面板引導(dǎo)件592可位于中間模子590的拐角之上。
外殼580具有用于限定容納空間的底面和側(cè)面。該容納空間容納有顯示面板410和背光組件500。外殼580可包括金屬。
頂部框架500與外殼580相結(jié)合以固定顯示單元400和背光組件500。
圖22示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的LCD裝置的分解立體圖。
參照?qǐng)D22，該實(shí)施例的LCD裝置包括外殼600、發(fā)光裝置700和顯示單元800。
外殼600包括底面610和從底面的邊緣延伸的側(cè)面620。底面610和側(cè)面620限定了用于容納發(fā)光裝置700的容納空間。例如，外殼600包括具有高強(qiáng)度和良好的耐形變性的金屬。
用于發(fā)光的發(fā)光裝置700位于外殼600的底面610之上。為了在廣范圍內(nèi)均勻地發(fā)光，將多個(gè)發(fā)光裝置700布置在外殼600的底面610之上。此外，使發(fā)光裝置700彼此平行地布置，并且彼此間隔相同的距離。這里，在電路基板710之上的點(diǎn)光源元件720以Z字形方式布置在相鄰發(fā)光裝置700之間。即，一個(gè)發(fā)光裝置700內(nèi)的點(diǎn)光源元件720位于相鄰發(fā)光裝置700中的兩個(gè)點(diǎn)光源元件720之間。
可選地，發(fā)光裝置700可具有包括在單個(gè)電路基板710上成行排列的點(diǎn)光源元件720的結(jié)構(gòu)。此外，電路基板710可以布置在外殼600的外部，并且可以只將點(diǎn)光源元件720安裝在外殼600內(nèi)。
顯示單元800包括利用由發(fā)光裝置700發(fā)出的光顯示圖像的顯示面板810和用于驅(qū)動(dòng)顯示面板810的驅(qū)動(dòng)電路820。
顯示面板810包括第一基板812、與第一基板812結(jié)合的第二基板814、以及介于第一基板812和第二基板814之間的LC層(未示出)。第二基板814與第一基板812相對(duì)。
第一基板812對(duì)應(yīng)于TFT基板，作為開(kāi)關(guān)元件的TFT以矩陣形式布配置在該TFT基板上。例如，第一基板812包括玻璃。TFT包括與數(shù)據(jù)線電連接的源極端、與柵極線電連接的柵極端和與包含透明傳導(dǎo)性材料的像素電極(未示出)電連接的漏極端。
第二基板814對(duì)應(yīng)于濾色器基板，在該濾色器基板上以薄膜的形式布置有用于形成顏色的RGB像素。例如，第二基板814包括玻璃。在第二基板814上形成包括透明導(dǎo)電材料的公共電極(未示出)。
當(dāng)對(duì)TFT的柵極端加電時(shí)，開(kāi)啟TFT以使在像素電極和公共電極之間產(chǎn)生電場(chǎng)。電場(chǎng)改變介于第一基板812和第二基板814之間的LC層(未示出)內(nèi)的LC分子的排列。由發(fā)光裝置700提供的光的透射率根據(jù)LC分子的排列變化而改變，以顯示具有期望灰度的圖像。
驅(qū)動(dòng)電路820包括用于向LCD面板810提供數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的數(shù)據(jù)PCB 821、用于向LCD面板810提供柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的柵極PCB822、數(shù)據(jù)FPC 823、以及連接在柵極PCB 822和LCD面板810之間的柵極FPC 824。例如，數(shù)據(jù)FPC 823和柵極FPC 824包括帶載封裝(TCP)和薄膜覆晶(COF)等?？蛇x地，當(dāng)LCD面板810和柵極FPC 824設(shè)置有單獨(dú)的信號(hào)線時(shí)，可以省去柵極PCB 822。
該實(shí)施例的LCD裝置進(jìn)一步包括用于產(chǎn)生施加到發(fā)光裝置700上以發(fā)光的驅(qū)動(dòng)電壓的電源910。通過(guò)電纜912將電源910產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)電壓施加到發(fā)光裝置700上。
LCD裝置可進(jìn)一步包括位于發(fā)光裝置700之上的導(dǎo)光板920。導(dǎo)光板920與發(fā)光裝置700隔開(kāi)。導(dǎo)光板920將發(fā)光裝置700產(chǎn)生的紅色光、藍(lán)色光和綠色光混合以發(fā)射白色光。導(dǎo)光板920的一個(gè)實(shí)例包括PMMA。
LCD裝置可進(jìn)一步包括位于導(dǎo)光板920之上的光學(xué)元件930。為了充分地混合紅色光、藍(lán)色光和綠色光，光學(xué)元件930與導(dǎo)光板920隔開(kāi)。光學(xué)元件930包括用于漫射導(dǎo)光板920發(fā)出的光的光學(xué)板932和設(shè)置在光學(xué)板932之上的光學(xué)片934。
光學(xué)板932漫射導(dǎo)光板920發(fā)出的光以提高光亮度的均勻性。光學(xué)板932可有平板形狀。光學(xué)板923的一個(gè)實(shí)例包括PMMA。而且，光學(xué)板923可包括有利于光漫射的漫射劑。
光學(xué)片934也改變穿過(guò)光學(xué)板932的漫射光的路徑以進(jìn)一步提高光的亮度均勻性。光學(xué)片934可包括用于將漫射光匯聚到正面方向以提高光的正面亮度的聚光片。光學(xué)片934可進(jìn)一步包括用于再次漫射穿過(guò)光學(xué)板932的漫射光的漫射片。
LCD裝置可進(jìn)一步包括具有依據(jù)所期望的亮度特征的不同功能的光學(xué)片。
根據(jù)本發(fā)明，在光學(xué)板的光射出面形成具有圓角棱鏡形狀的凸透鏡陣列。凸透鏡陣列散射來(lái)自光學(xué)板的背面的光以提高光效率，并且抑制暗場(chǎng)和亮線的產(chǎn)生。
此外，在光學(xué)板的光射出面形成具有凹形頂端的棱鏡形狀的凸透鏡。凹形頂端散射來(lái)自光學(xué)板的背面的光以提高光效率，同時(shí)抑制暗場(chǎng)和亮線的產(chǎn)生。
此外，可通過(guò)由高效的、最優(yōu)的結(jié)構(gòu)獲得的光分束來(lái)縮短光源和光學(xué)板之間的距離，以使背光組件和LCD裝置具有減小的厚度。已經(jīng)描述了本發(fā)明的實(shí)施例及其優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)該注意，在這里可以進(jìn)行替換和修改，而不脫離由附加的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)板，其包括平面基板；以及多個(gè)圓角棱鏡，形成在所述平面基板的表面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)板，其中，每個(gè)所述棱鏡包括圓角頂端部分，將背光漫射成第一漫射光，所述第一漫射光具有低于所述背光的峰值的單一峰值；以及兩個(gè)傾斜部分，其連接至所述圓角頂端部分，將背光漫射成第二漫射光，所述第二漫射光具有兩個(gè)峰值，其低于所述背光的兩個(gè)峰值和所述第一漫射光的所述峰值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)板，其中，所述平面基板具有與所述多個(gè)圓角棱鏡中每一個(gè)的折射率基本相同的折射率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)板，其中，所述平面基板具有約1mm至約3mm的厚度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)板，其中，所述多個(gè)圓角棱鏡中的每一個(gè)具有以約43°至約47°斜角形成的側(cè)表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)板，其中，所述多個(gè)圓角棱鏡中的每一個(gè)包括具有與所述棱鏡的底部長(zhǎng)度成預(yù)定比例的曲率半徑的頂端。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)板，其中，所述多個(gè)圓角棱鏡中的每一個(gè)具有約50μm至約200μm的底部長(zhǎng)度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)板，其中，所述多個(gè)圓角棱鏡中的每一個(gè)包括具有約15μm至約76μm的曲率半徑的頂端。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)板，其中，所述多個(gè)圓角棱鏡每一個(gè)中的底部長(zhǎng)度與圓角頂端的曲率半徑之間的比率為約100∶30至約100∶38。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)板，其中，所述多個(gè)圓角棱鏡中的每一個(gè)彼此相鄰地排列。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)板，其中，所述多個(gè)圓角棱鏡中的每一個(gè)具有約50μm的高度。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)板，進(jìn)一步包括UV阻擋層，其形成在所述平面基板的背面之下，以阻擋提供至所述平面基板的所述背面的光中具有高能量波長(zhǎng)的光。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)板，進(jìn)一步包括UV阻擋粒子，其形成在所述平面基板中，以阻擋提供至所述平面基板的所述背面的光中具有高能量波長(zhǎng)的光。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)板，其中，所述平面基板包括光散射粒子。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述光學(xué)板，其中，所述多個(gè)圓角棱鏡中的每一個(gè)具有形成在所述棱鏡的頂端的凹部。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光學(xué)板，其中，所述凹部在基本上平行于所述多個(gè)圓角棱鏡中的每一個(gè)的延伸方向的方向上延伸。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光學(xué)板，其中，所述多個(gè)圓角棱鏡中的每一個(gè)具有從所述平面基板突出的半圓形截面形狀，并且具有約25μm至約150μm的半徑。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光學(xué)板，其中，所述多個(gè)圓角棱鏡中的每一個(gè)具有從所述平面基板突出的半圓形截面形狀，并且所述凹部具有約60°至約160°的內(nèi)角。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光學(xué)板，其中，所述多個(gè)圓角棱鏡中的每一個(gè)具有從所述平面基板突出的半圓形截面形狀，并且所述凹部的深度是所述半圓角狀的半徑的約0.1倍至約0.7倍。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光學(xué)板，其中，所述平面基板上的所述多個(gè)圓角棱鏡具有約50μm至約300μm的跨度。
21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光學(xué)板，其中，所述平面基板具有約1mm至約3mm的厚度。
22.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光學(xué)板，其中，所述多個(gè)圓角棱鏡中的每一個(gè)的折射率基本等于或高于所述平面基板的折射率。
23.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光學(xué)板，進(jìn)一步包括UV阻擋層，其形成在所述平面基板的背面之上，以阻擋提供至所述平面基板的所述背面的光中具有高能量波長(zhǎng)的光。
24.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光學(xué)板，進(jìn)一步包括UV阻擋粒子，其形成在所述平面基板中，以阻擋提供至所述平面基板的背面的光中具有高能量波長(zhǎng)的光。
25.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光學(xué)板，其中，所述平面基板包括光散射粒子。
26.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)板，其中，所述多個(gè)圓角棱鏡中的每一個(gè)包括兩個(gè)傾斜的曲面，其限定了所述多個(gè)圓角棱鏡中每一個(gè)的凹部。
27.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)板，其中，所述多個(gè)圓角棱鏡中的每一個(gè)包括兩個(gè)傾斜的曲面和兩個(gè)平面，所述平面限定了凹部，所述傾斜的曲面和所述平面之間的區(qū)域具有圓角形狀。
28.一種背光組件，包括光源單元，發(fā)射光；以及光學(xué)板，包括平面基板和形成于所述平面基板的表面上的多個(gè)圓角棱鏡，其中，由所述光源發(fā)出的光通過(guò)所述光學(xué)板傳播。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的背光組件，其中，所述光學(xué)板具有耐熱特性。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的背光組件，其中，所述光源單元包括平面光源單元，所述光學(xué)板與所述平面光源單元的上表面間隔不小于約6.5mm。
31.根據(jù)權(quán)利要求28所述的背光組件，其中，所述光源單元包括多個(gè)燈，所述光學(xué)板與所述燈間隔不小于約6.5mm。
32.根據(jù)權(quán)利要求28所述的背光組件，其中，所述多個(gè)圓角棱鏡在基本上平行于所述光源單元的發(fā)光元件的排列方向的方向上延伸。
33.根據(jù)權(quán)利要求28所述的背光組件，其中，所述多個(gè)圓角棱鏡每一個(gè)中的底部長(zhǎng)度與圓角頂端的曲率半徑之間的比率為約100∶30至約100∶38。
34.根據(jù)權(quán)利要求28所述的背光組件，其中，所述多個(gè)棱鏡中的每一個(gè)包括形成在每個(gè)棱鏡的頂端的凹部。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的背光組件，其中，所述凹部在基本上平行于所述多個(gè)圓角棱鏡中的每一個(gè)的延伸方向的方向上延伸。
36.根據(jù)權(quán)利要求34所述的背光組件，其中，所述多個(gè)圓角棱鏡中的每一個(gè)包括兩個(gè)傾斜的曲面，其限定所述多個(gè)圓角棱鏡中每一個(gè)的凹部。
37.根據(jù)權(quán)利要求34所述的背光組件，其中，所述多個(gè)圓角棱鏡中的每一個(gè)包括兩個(gè)傾斜的曲面和兩個(gè)平面，所述平面限定凹部，所述傾斜的曲面和所述平面之間的區(qū)域具有圓角形狀。
38.一種顯示裝置，包括顯示面板，利用光顯示圖像；光源單元，布置在所述顯示面板之下，以發(fā)射光；以及光學(xué)板，包括平面基板和多個(gè)形成于所述平面基板的表面上的圓角棱鏡，所述多個(gè)圓角棱鏡布置成相對(duì)于所述光源單元，以提高由所述光源單元發(fā)出的光的均勻性，并使具有改善了均勻性的所述光照射到所述顯示面板上。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的顯示裝置，其中，所述光源單元包括朝向所述顯示面板的背面的平面熒光燈。
40.根據(jù)權(quán)利要求38所述的顯示裝置，其中，所述光源單元包括多個(gè)朝向所述顯示面板的背面的燈。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的顯示裝置，進(jìn)一步包括設(shè)置在所述多個(gè)燈之下的反射板。
42.根據(jù)權(quán)利要求38所述的顯示裝置，其中，所述平面基板是透明的。
43.根據(jù)權(quán)利要求38所述的顯示裝置，其中，所述光學(xué)板進(jìn)一步包括透鏡陣列片，其具有多個(gè)其上形成有凸起部分的圓角棱鏡；以及介于所述平面基板和所述透鏡陣列片之間的粘合劑。
全文摘要
一種光學(xué)板，包括平面基板和形成在該平面基板上的多個(gè)圓角棱鏡。該圓角棱鏡提高了穿過(guò)平面基板的光的均勻性，從而發(fā)出具有改善了均勻性的光。形成在光學(xué)板的多個(gè)圓角棱鏡中每一個(gè)棱鏡內(nèi)的凹形頂端散射提供至光學(xué)板的背面的光，從而在光學(xué)板上不產(chǎn)生暗線和亮線。所以，光學(xué)板提高了光效率。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK1866057SQ20061007828
公開(kāi)日2006年11月22日 申請(qǐng)日期2006年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月20日
發(fā)明者白晶旭, 金辰洙, 朱炳潤(rùn), 河周和, 崔震成, 宋珉永 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社