專利名稱：光學(xué)構(gòu)件、具有其的背光組件和具有其的液晶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)構(gòu)件、具有該光學(xué)構(gòu)件的背光組件和具有該光學(xué)構(gòu)件的液晶顯示裝置。更具體而言，本發(fā)明涉及一種能夠增加亮度和減小厚度的光學(xué)構(gòu)件，具有該光學(xué)構(gòu)件的背光組件和具有該光學(xué)構(gòu)件的液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
一般地，液晶顯示(LCD)裝置使用比如各向異性折射率、各向異性介電常數(shù)的光學(xué)和電特性的液晶來顯示圖像。與陰極射線管(CRT)型顯示裝置、等離子體顯示面板(PDP)裝置相比，LCD裝置具有各種優(yōu)點(diǎn)，比如厚度薄、結(jié)構(gòu)輕、驅(qū)動電壓低和功耗低。因此，LCD裝置被廣泛地用于各種產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。
LCD裝置包括顯示圖像的LCD面板。LCD面板不發(fā)光。因此，LCD裝置需要將光提供給LCD面板的背光組件。
大多數(shù)的常規(guī)背光組件通常使用了呈薄和長圓柱形狀的冷陰極熒光燈(CCFL)作為光源。然而，隨著LCD裝置的尺寸增加，如此用于LCD裝置中的CCFL的數(shù)量增加了。因此，LCD裝置的制造成本增加，且降低了比如亮度均勻度的LCD裝置的光學(xué)特性。
為了克服上述的問題，開發(fā)了一種發(fā)光的平面形狀的平型熒光燈。該平型熒光燈包括分為多個放電空間以在寬的區(qū)域中均勻地發(fā)光的燈體。平型熒光燈響應(yīng)從變換器提供的放電電壓來在放電空間中產(chǎn)生等離子體放電。燈體內(nèi)部的熒光層響應(yīng)由放電空間內(nèi)的等離子體放電產(chǎn)生的紫外光而被激發(fā)以產(chǎn)生可見光。
因為平型熒光燈包括分為放電空間以有效發(fā)光的燈體，在沒有發(fā)光的相鄰的放電框架之間觀察到暗線。常規(guī)的背光組件包括光漫射板以去除暗線且改善亮度均勻度。光漫射板從平型熒光燈的發(fā)光面分開預(yù)定的距離，例如不小于約12毫米(mm)。然而，當(dāng)具有相對大的厚度的光漫射板相對設(shè)置得遠(yuǎn)離平型熒光燈時，光損失增加且背光組件的總厚度增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個示范性實(shí)施例提供了一種能夠改善亮度和亮度均勻性以及減小厚度的光學(xué)構(gòu)件。
本發(fā)明的另一示范性實(shí)施例提供了一種具有上述的光學(xué)構(gòu)件的背光組件。
本發(fā)明的另一示范性實(shí)施例還提供了具有上述的背光組件的液晶顯示裝置。
在示范性實(shí)施例中，一種光學(xué)構(gòu)件包括具有多個透鏡狀部分和至少一個棱鏡狀部分的表面。棱鏡狀部分和透鏡狀部分的比例可以在約1∶1到約1∶9的范圍。棱鏡狀部分和透鏡狀部分的比例可以在約1∶1.5到約1∶2.5的范圍。
每個透鏡狀部分可以具有約50μm到約300μm的節(jié)距，且棱鏡狀部分可以具有約50μm到約300μm的節(jié)距。
光學(xué)構(gòu)件可以包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚對苯二甲酸乙二醇酯和包括至少一種前述材料的組合。透鏡狀部分和/或棱鏡狀部分可以包括可紫外固化樹脂。
棱鏡狀部分可以包括從光學(xué)構(gòu)件的表面突出的第一傾斜表面和從光學(xué)構(gòu)件的表面突出的第二傾斜表面。第一傾斜表面和第二傾斜表面可以形成約80度到約120度的內(nèi)角。由第一和第二內(nèi)角界定的邊緣可以是倒圓的。
光學(xué)構(gòu)件可以具有相應(yīng)于透鏡狀部分的第一區(qū)域和相應(yīng)于至少一個棱鏡狀部分的第二區(qū)域。第一區(qū)域可以大于或等于第二區(qū)域。
在另一示范性實(shí)施例中，背光組件包括光源和設(shè)置于光源上方的光學(xué)構(gòu)件。光學(xué)構(gòu)件包括具有多個透鏡狀部分和至少一個棱鏡狀部分的第一表面。光源和光學(xué)構(gòu)件之間的距離可以在約4mm到約8mm的范圍。
光學(xué)構(gòu)件還可以包括設(shè)置來面對光源的第二表面。
在另一示范性實(shí)施例中，液晶顯示裝置包括背光組件，所述背光組件包括平型熒光燈和設(shè)置于平型熒光燈上方的光學(xué)構(gòu)件；顯示單元，配置來利用從背光組件提供的光顯示圖像。光學(xué)構(gòu)件包括具有多個透鏡狀部分和至少一個棱鏡狀部分的表面。
平型熒光燈和光學(xué)構(gòu)件之間的距離可以在約4mm到約8mm的范圍。棱鏡狀部分和透鏡狀部分的比例可以在約1∶1到約1∶9的范圍。棱鏡狀部分和透鏡狀部分的比例可以在約1∶1.5到約1∶2.5的范圍。
在另一示范性實(shí)施例中，透鏡狀部分和棱鏡狀部分可以形成于光學(xué)構(gòu)件的表面上以去除形成于相鄰放電空間之間的暗線，由此改善亮度均勻度和減小背光組件的厚度。


參考附圖，通過詳細(xì)描述其示范性實(shí)施例，本發(fā)明的以上和其他特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加顯見，在附圖中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)構(gòu)件的示范性實(shí)施例的透視圖；圖2是示出圖1的光學(xué)構(gòu)件的橫截面圖；圖3是顯示圖1和2所示的透鏡形狀的部分和棱鏡形狀的部分之間的數(shù)目比例的亮度分布的曲線圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)構(gòu)件的另一示范性實(shí)施例的橫截面圖；圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)構(gòu)件的形成方法的示范性實(shí)施例；圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的背光組件的示范性實(shí)施例的分解透視圖；圖7是示出圖6所示的平型熒光燈和光漫射板的橫截面圖；圖8是示出圖6所示的平型熒光燈的透視圖；圖9是沿圖8的線I-I’所取的橫截面圖；以及圖10是根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的示范性實(shí)施例的分解透視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)將參考其中顯示本發(fā)明的實(shí)施例的附圖，在下面更加全面地描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明可以以許多不同的形式實(shí)現(xiàn)且不應(yīng)解釋為限于這里闡釋的實(shí)施例。而是，提供這些實(shí)施例使得本公開充分和完整，且向那些本領(lǐng)域的技術(shù)人員全面地傳達(dá)本發(fā)明的范圍。在附圖中，為了清晰夸大了層和區(qū)域的厚度。通篇相似的附圖標(biāo)記指示相似的元件。
可以理解，當(dāng)比如層、區(qū)域或基板的元件被稱為在另一元件“上”、“耦合到”另一元件或“耦合到”另一元件“上”時，它可以直接在其他元件上或可以存在中間的元件。相反，當(dāng)元件被稱為“直接”在另一元件“上”、“直接耦合到”另一元件或“直接耦合到”另一元件“上”時，則沒有中間元件存在。這里所用的術(shù)語“和/或”包括相關(guān)列舉項目的一個或更多的任何和所有組合。
可以理解雖然術(shù)語第一、第二和第三等可以用于此來描述各種元件、部件、區(qū)域、層和/或部分，這些元件、部件、區(qū)域、層和/或部分應(yīng)不受這些術(shù)語的限制。這些術(shù)語只用于區(qū)分一個元件、部件、區(qū)域、層和/或部分與其他元件、部件、區(qū)域、層和/或部分。因此，下面討論的第一元件、部件、區(qū)域、層/或部分可以被稱為第二元件、部件、區(qū)域、層/或部分，而不背離本發(fā)明的教導(dǎo)。
在這里可以使用相對術(shù)語，諸如“下”、“上”等，來方便地描述一個元件或特征和其他元件或特征在圖中所示的關(guān)系?？梢岳斫庀鄬πg(shù)語旨在包含除了在圖中所繪的方向之外的裝置的不同方向。例如，如果在圖中的裝置被翻轉(zhuǎn)，被描述為在其他元件或特征之“下”的元件則應(yīng)取向為相對于其他元件或特征之“上”。因此，示范性術(shù)語“下”可以包含下和上兩個方向。裝置還可以有其它取向(旋轉(zhuǎn)90度或其它取向)且相應(yīng)地解釋在這里使用的空間相對描述語。
這里所使用的術(shù)語是只為了描述具體的實(shí)施例的目的，而并不旨在限制本發(fā)明。如這里所用，單數(shù)形式也旨在包括復(fù)數(shù)形式，除非內(nèi)容清楚地指示另外的意思?？梢赃M(jìn)一步理解，當(dāng)在此說明書中使用時，術(shù)語“包括”和/或“包含”說明所述特征、數(shù)字、步驟、操作、元件和/或組分的存在，但是不排除存在或添加一個或更多其他特征、數(shù)字、步驟、操作、元件、組分和/或其組。
參考橫截面圖示在這里描述了本發(fā)明的實(shí)施例，該圖示是本發(fā)明的理想實(shí)施例的示意圖。因此，可以預(yù)期由于例如制造技術(shù)和/或公差引起的圖示的形狀的變化。因此，本發(fā)明的實(shí)施例不應(yīng)解釋為限于這里所示的區(qū)域具體的形狀，而是包括由于例如由制造引起的形狀的偏差。
例如，圖示為矩形的注入?yún)^(qū)將通常具有倒圓或彎曲的特征和/或在其邊緣的注入濃度的梯度，而不是從注入到非注入?yún)^(qū)的二元變化。由注入形成的埋入?yún)^(qū)可以造成埋入?yún)^(qū)和通過其發(fā)生注入的表面之間的區(qū)域中的某些注入。因此，圖中示出的區(qū)域本質(zhì)上是示意性的，它們的形狀不旨在示出裝置的區(qū)域的實(shí)際的形狀且并不旨在限制本發(fā)明的范圍。
除非另有定義，這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語)具有本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員共同理解的相同的意思。還可以理解，諸如那些在共同使用的字典中定義的術(shù)語應(yīng)解釋為一種與在相關(guān)技術(shù)的背景中的它們的涵義相一致的涵義，而不應(yīng)解釋為理想化或過度正式的意義，除非在這里明確地如此界定。
這里，將參考附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)構(gòu)件的示范性實(shí)施例的透視圖。圖2是示出圖1的光學(xué)構(gòu)件的橫截面圖。
參考圖1和圖2，光學(xué)構(gòu)件300包括基板310、形成在基板310上的多個第一部分320和形成在基板310上的多個第二部分330。
基底構(gòu)件310可以具有基本平的矩形平行六面體形狀。基本平面的基底構(gòu)件310可以被認(rèn)為是基板。在一個示范性實(shí)施例中，基板310包括約1毫米(mm)到約3毫米(mm)的厚度D1。
第一部分320可以被認(rèn)為是透鏡狀部分320，且包括具有彎曲表面的基本圓柱形狀。在一個示范性實(shí)施例中，透鏡形狀部分320包括具有彎曲上表面的圓柱形狀。
在一個實(shí)施例中，透鏡狀部分320的上表面具有半圓形狀。彎曲上表面還可以被認(rèn)為是在透鏡狀部分320的圓柱部分上的凸表面。
光入射到基板310的下表面上。下表面可以被認(rèn)為是基板310與透鏡狀部分相對或面對光源的表面。通過光學(xué)構(gòu)件的光最終通過透鏡狀部分320的彎曲表面322漫射。因為彎曲表面322可以被認(rèn)為具有無限的平表面，光漫射且沿?zé)o限的光學(xué)路徑前進(jìn)。
在一個示范性實(shí)施例中，至少兩個透鏡狀部分320排列彼此相鄰以形成透鏡狀部分組。至少兩個透鏡狀部分組從彼此分開了預(yù)定的距離。第二部分330可以被認(rèn)為棱鏡狀部分330，其可以設(shè)置于相鄰的透鏡狀部分組之間。在可替換的示范性實(shí)施例中，至少兩個棱鏡狀部分330可以彼此相鄰排列以形成棱鏡狀部分組。至少兩個棱鏡狀部分組從彼此分開預(yù)定的距離。透鏡狀部分320或透鏡狀部分組可以設(shè)置于相鄰的棱鏡狀部分組之間。
在示范性實(shí)施例中，棱鏡狀部分330可以具有基本三角的形狀。棱鏡狀部分330可以包括從基板310突出的第一傾斜表面332和第二傾斜表面334。在一個示范性實(shí)施例中，第一傾斜表面332和第二傾斜表面334可以形成約80度到120度的內(nèi)角θ。
在另一示范性實(shí)施例中，至少一個棱鏡狀部分330設(shè)置于透鏡狀部分320之間。光入射到基板310的下表面，且然后漫射且沿分別相應(yīng)于第一傾斜表面332和第二傾斜表面334的兩個光路前進(jìn)。
在示范性實(shí)施例中，通過透鏡狀部分320和棱鏡狀部分330的光可以在各種方向漫射且可以彼此疊加。有利地，可以形成均勻的光分布。
在一個示范性實(shí)施例中，光學(xué)構(gòu)件300可以具有相應(yīng)于透鏡狀部分320的第一區(qū)域和相應(yīng)于至少一個棱鏡狀部分330的第二區(qū)域。第一區(qū)域可以大于或等于第二區(qū)域。
在示范性實(shí)施例中，棱鏡狀部分330和透鏡狀部分320的數(shù)目比例可以在約1∶1到約1∶9的范圍內(nèi)。在其它示范性實(shí)施例中，數(shù)目比例可以在約1∶1.5到約1∶2.5的范圍內(nèi)。在一個示范性實(shí)施例中，棱鏡狀部分330和透鏡狀部分320之間的數(shù)目比例是約1∶1.5。在另一示范性實(shí)施例中，棱鏡狀部分組可以包括兩個相鄰的棱鏡狀部分330，且透鏡狀部分組可以包括三個相鄰的透鏡狀部分320。棱鏡狀部分組和透鏡狀部分組可以交替設(shè)置。
在一個示范性實(shí)施例中，透鏡狀部分320的第一節(jié)距P1和/或棱鏡狀部分330的第二節(jié)距P2可以在約50微米(μm)到約300微米(μm)的范圍內(nèi)。
雖然兩個相鄰的透鏡狀部分320和一個棱鏡狀部分330在圖1中交替排列，但是透鏡狀部分320的數(shù)目和棱鏡狀部分330的數(shù)目不限于上述且可以包括適于這里所描述的目的的任何多個組合。
在示范性實(shí)施例中，光學(xué)構(gòu)件300可以包括透明材料以防止光損失。在一個示范性實(shí)施例中，光學(xué)構(gòu)件300包括聚碳酸酯(PC)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或包括至少一種上述的任何組合。在可替換的實(shí)施例中，透鏡狀部分320和/或棱鏡狀部分330可以包括可紫外固化的樹脂。
在其它示范性實(shí)施例中，透鏡狀部分320和/或棱鏡狀部分330可以具有等于或大于基板310的折射率。
圖3是顯示圖1和2所示的透鏡形狀的部分和棱鏡形狀的部分之間的數(shù)目比例的亮度分布的曲線圖。
參考圖3，在其中棱鏡狀部分330和透鏡狀部分320之間的數(shù)目比例為1∶2的“d”情形，光學(xué)構(gòu)件300具有最均勻的亮度分布。具體地，在其中棱鏡狀部分330和透鏡狀部分320之間的數(shù)目比例為1∶4的“b”情形，光學(xué)構(gòu)件300具有比其中光學(xué)構(gòu)件300僅包括透鏡狀部分320的“a”情形具有更均勻的亮度分布。在其中棱鏡狀部分330和透鏡狀部分320之間的數(shù)目比例為1∶3的“c”情形，光學(xué)構(gòu)件300具有比其中棱鏡狀部分330和透鏡狀部分320之間的數(shù)目比例為1∶4的“b”情形具有更均勻的亮度分布。在其中棱鏡狀部分330和透鏡狀部分320之間的數(shù)目比例為1∶2的“d”情形，光學(xué)構(gòu)件300具有比其中棱鏡狀部分330和透鏡狀部分320之間的數(shù)目比例為1∶3的“c”情形具有更均勻的亮度分布。
在一個示范性實(shí)施例中，光學(xué)構(gòu)件330可以形成以具有棱鏡狀部分330和透鏡狀部分320之間的數(shù)目比例為1∶2。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)構(gòu)件的另一示范性實(shí)施例的橫截面圖。
參考圖4，光學(xué)構(gòu)件400包括基板、多個形成于基板上的透鏡狀部分420和形成于基板上的棱鏡狀部分430。
棱鏡狀部分430可以具有基本三角的形狀。棱鏡狀部分430可以包括從基板突出的第一傾斜表面432和第二傾斜表面434。在圖4中，棱鏡狀部分430的第一傾斜表面432和第二傾斜表面434界定了邊緣437，基本連接棱鏡狀部分430的第一傾斜表面432和第二傾斜表面434的端部。在示范性實(shí)施例中，邊緣可以被倒圓。圖4中示出的光學(xué)構(gòu)件400與圖1和2所示的光學(xué)構(gòu)件基本相同，除了邊緣437之外。因此，將省略對于基本相同元件的任何進(jìn)一步的描述。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)構(gòu)件的形成方法的示范性實(shí)施例。
參考圖5，在基體500上設(shè)置材料層520。在一個示范性實(shí)施例中，材料層520可以包括可紫外固化的樹脂。在另一示范性實(shí)施例中，基體500可以被考慮為壓模。壓模500可以包括其上放置可紫外固化的樹脂520的溝槽。在可紫外固化的樹脂520上放置基板510。在一個示范性實(shí)施例中，基板510可以包括透明塑料。在另一示范性實(shí)施例中，壓模500可以包括金屬。在另一示范性實(shí)施例中，可紫外樹脂520的折射率可以等于或大于基板510的折射率。
基板510的邊緣部分被加壓。在一個示范性實(shí)施例中，基板510可以使用壓縮柱550來加壓，比如圖5中的箭頭所示。將紫外(UV)光照射到基板510上以最終將可紫外固化樹脂520附著到基板510的表面。形成具有圖1中所示的光學(xué)構(gòu)件300的形狀的光學(xué)構(gòu)件。在示范性實(shí)施例中，透鏡狀部分和/或棱鏡狀部分可以包括可紫外固化樹脂520。
圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的背光組件的示范性實(shí)施例的分解透視圖。圖7是示出圖6所示的平型熒光燈和光漫射板的橫截面圖。
參考圖1、6和7，背光組件100包括接收容器110、光源200、光學(xué)構(gòu)件300和變換器120。光源200可以包括平型熒光燈。
平型熒光燈200容納于接收容器110中。平型熒光燈200被分為多個發(fā)光的放電空間230。為了使光發(fā)射為平面光，從平面圖觀察的平型熒光燈200具有基本矩形的形狀。平型熒光燈200包括響應(yīng)從變換器120提供的放電電壓在放電空間230中等離子體放電。平型熒光燈200將由于等離子體放電產(chǎn)生的光轉(zhuǎn)換為可見光，并發(fā)射可見光通過平型熒光燈200的上表面。平型熒光燈200具有相對寬的發(fā)光區(qū)域，且被分為多個放電空間230，從而平型熒光燈200可以改善發(fā)光效率并發(fā)射均勻的光。平型熒光燈200包括第一基板210和耦合到第一基板210的第二基板220以形成放電空間230。
在圖6和7中，平型熒光燈200用作光源。在可替換的示范性實(shí)施例中，外電極熒光燈(EEFL)、冷陰極熒光燈(CCFL)、發(fā)光二極管(LED)等可以用作光源。
光學(xué)構(gòu)件300設(shè)置于平型熒光燈200上方以去除暗線并改善光效率。光學(xué)構(gòu)件300包括基板310、形成于基板310上的透鏡狀部分320和形成于基板310上的棱鏡狀部分330。
參考圖7，光學(xué)構(gòu)件300從平型熒光燈200的表面分開預(yù)定的距離。在示范性實(shí)施例中，光學(xué)構(gòu)件300和平型熒光燈200之間的距離D2可以根據(jù)透鏡狀部分320和/或棱鏡狀部分330的尺寸而變化。在一個示范性實(shí)施例中，距離D2不大于約10mm。在另一示范性實(shí)施例中，光學(xué)構(gòu)件300從平型熒光燈200分開約4mm到約8mm的距離D2。當(dāng)光學(xué)構(gòu)件300和平型熒光燈200之間的距離D2減小時，背光組件100的厚度被極大地減小。在圖7中，光學(xué)構(gòu)件300和平型熒光燈200之間的距離D2大于基板310的厚度D1。在可替換的示范性實(shí)施例中，光學(xué)構(gòu)件300和平型熒光燈200之間的距離D2可以小于基板310的厚度D1。
在示范性實(shí)施例中，光學(xué)構(gòu)件300可以包括透明材料以防止光損失。在一個示范性實(shí)施例中，光學(xué)構(gòu)件300包括聚碳酸酯(PC)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或適于這里所述的目的的任何材料。在可替換的實(shí)施例中，透鏡狀部分320和/或棱鏡狀部分330可以包括可紫外固化的樹脂。
在示范性實(shí)施例中，可以使用各種方法來形成包括透鏡狀部分320和棱鏡狀部分330的光學(xué)構(gòu)件300，比如壓模、擠出成型、注射成型或適于這里所述目的的任何方法。
變換器120產(chǎn)生平型熒光燈200的放電電壓。變換器120將低電平的交流電壓提高到作為放電電壓的高電平的交流電壓。因此，從變換器120產(chǎn)生的放電電壓通過第一電源線122和第二電源線124被施加到平型熒光燈200。
背光組件100還可以包括在光學(xué)構(gòu)件300上方的光學(xué)片130以改善亮度特性。光學(xué)片130可以包括但不限于光漫射片、棱鏡片以及包括上述的至少一種的任何組合。
圖8是示出圖6所示的平型熒光燈的透視圖。圖9是沿圖8的線I-I’所取的橫截面圖。
參考圖8和9，平型熒光燈200包括燈體240，被分為從彼此分開的放電空間230；和電極250，設(shè)置于燈體240的端部分以在基本垂直于放電空間250的方向橫跨放電空間230。
燈體240包括第一基板210和耦合到第一基板210的第二基板220以形成放電空間230。
第一基板210具有基板矩形板狀形狀。在示范性實(shí)施例中，第一基板210可以包括玻璃。第一基板210還可以包括阻擋紫外光的材料從而可以減小泄漏出的在放電空間230中產(chǎn)生的紫外光。
在示范性實(shí)施例中，第二基板220可以在形成放電空間230時在成型工藝中被成形。在其它實(shí)施例中，第二基板220可以包括透過在放電空間230中產(chǎn)生的可見光的透明材料。在一個示范性實(shí)施例中，第二基板220可以包括玻璃。第二基板220還可以包括阻擋紫外光的材料從而可以減小泄漏出的在放電空間230中產(chǎn)生的紫外光。
第二基板220可以用各種方法形成。在一個示范性實(shí)施例中，將具有與第一基板210基本相同形狀的玻璃基板在預(yù)定的溫度加熱，且通過模具成型來形成第二基板220。在另一示范性實(shí)施例中，第二基板220可以以如此的方式形成，即將玻璃基板加熱且將空氣注入加熱的玻璃基板中。
參考圖8，第二基板220包括多個放電空間部分222、多個空間分隔部分224和密封部分226以界定放電空間230。放電空間部分222可以為基本“U”形狀，“U”的開口部分面對第一基板210。在燈體240的組裝的狀態(tài)下，放電空間部分222從第一基板210分開以在第一基板210和第二基板220之間提供被認(rèn)為是放電空間230的空間。
空間分隔部分224設(shè)置于相鄰的放電空間部分222之間且與第一基板210接觸，進(jìn)一步分隔第一和第二基板210和220之間的空間且界定放電空間230。密封部分260沿第二基板220的邊緣部分形成且耦合到第一基板210。在示范性實(shí)施例中，第二基板220可以具有連續(xù)排列的多個半弧形的橫截面輪廓，如圖9所示。在可替換的示范性實(shí)施例中，第二基板220可以包括放電空間222的多個形狀和橫截面輪廓中任一個，包括但不限于半圓、正方、梯形、或適于這里所述的目的的任何輪廓。
參考圖8，第二基板220具有棱鏡路徑228以將相鄰的放電空間230彼此連接。每個放電空間230通過一個連接路徑228連接到相鄰的放電空間230。在可替換的實(shí)施例中，多于一個連接路徑228可以被用于連接相鄰放電空間230。當(dāng)排出放電空間230中的空氣時，或?qū)⒎烹姎怏w注入放電空間230時，空氣或放電氣體可以通過連接路徑228流入另一放電空間230。在示范性實(shí)施例中，連接路徑228可以當(dāng)形成第二基板220時基本同時或同時形成，比如通過成型工藝。
連接路徑228可以具有各種形狀。在一個示范性實(shí)施例中，連接路徑228可以基本具有“S”形狀。有利地，當(dāng)連接路徑228具有“S”形狀時，由于放電空間230之間的干擾引起的竄槽現(xiàn)象可以被減小或被有效地防止，因為加長了放電氣體流過的流道。
第二基板220通過密封構(gòu)件260的方式耦合到第一基板210。密封構(gòu)件可以包括粘結(jié)劑或適于將第一和第二基板210和220彼此固定的其它材料。在一個示范性實(shí)施例中，比第一和第二基板210和220的熔點(diǎn)低的玻璃料可以作為密封構(gòu)件260。玻璃料可以包括玻璃和/或金屬。玻璃料設(shè)置于第一和第二基板210和220之間，相應(yīng)于密封部分226。設(shè)置于第一和第二基板210和220之間的玻璃料通過外部施加的熱而熔融以將第一基板210與第二基板220組合。第一和第二基板210和220之間的組合可以在從約400度到約600攝氏度的溫度下進(jìn)行。
在示范性實(shí)施例中，第二基板220的空間分隔部分224由于燈體240的內(nèi)空間和外空間之間的壓差而與第一基板210緊密結(jié)合。當(dāng)?shù)谝缓偷诙?10和220彼此耦合且放電空間230中的空氣被排出時，燈體240的放電空間230保持放電空間230的內(nèi)空間處于真空狀態(tài)?？梢詫⒏鞣N放電氣體注入放電空間用于等離子體放電。放電氣體可以包括但不限于汞(Hg)、氖(Ne)、氬(Ar)和適于這里所述目的的任何其它材料。
在一個示范性實(shí)施例中，放電空間230的氣壓保持在約50Torr到約70Torr的范圍中，低于約760Torr的大氣壓。由于放電空間230的氣壓和放電空間230的外部的大氣壓之間的壓差，力在向著放電空間230的方向被施加到燈體240，從而空間分隔部分224可以與第一基板210緊密結(jié)合。
參考圖9，燈體240還包括第一熒光層270和第二熒光層280。第一和第二熒光層270和280形成于第一和第二基板210和220上，從而第一和第二熒光層270和280彼此面對。第一和第二熒光層270和280由紫外光激發(fā)，來發(fā)射可見光，該紫外光由放電空間230中的等離子體放電引起。
燈體240還包括形成于第一基板210和第一熒光層270之間的反射層290。反射層290反射從第一和第二熒光層270和280發(fā)射的可見光，由此防止可見光通過第一基板210的泄漏。在一個示范性實(shí)施例中，為了提高反射率和減小顏色坐標(biāo)的變化，反射層290可以包括金屬氧化物，比如氧化鋁(Al2O3)、硫酸鋇(BaSO4)、或適于這里所述目的的其它材料。
在示范性實(shí)施例中，在耦合第一基板210和第二基板220之前，比如通過噴涂(spraying)，將第一熒光層270、第二熒光層280和/或反射層290涂布在第一和第二基板210和220上。第一熒光層270、第二熒光層280和反射層290在第一和第二基板210和220的內(nèi)表面上方形成，除了其上形成密封部分226的區(qū)域之外。在第一和第二基板210和220彼此耦合之后，第一和第二熒光層270和280可以在空間分隔部分224的區(qū)域附近彼此接觸。在可替換的示范性實(shí)施例中，第一熒光層270、第二熒光層280以及反射層290可以不形成于相應(yīng)于空間分隔部分224的區(qū)域上。
燈體240還可以包括形成于第二基板220和第二熒光層280之間和/或在第一基板210和反射層290之間的保護(hù)層(未顯示)。保護(hù)層阻止第一基板210和第二基板220與比如汞(Hg)的放電氣體之間的化學(xué)反應(yīng)，由此防止汞的損失和燈體240的變黑。
電極250形成于燈體240的兩端以在基本垂直于放電空間230的方向上橫跨每個放電空間230。參考圖9，電極250形成于燈體240的上表面上，其還可以被認(rèn)為是第二基板220的外表面。輔助電極252可以形成于燈體240的下表面上，其還可以被認(rèn)為是第一基板210的外表面。當(dāng)電極250和輔助電極252形成于燈體240的下表面和上表面時，電極250和輔助電極252可以通過比如導(dǎo)電夾(未顯示)的連接構(gòu)件來彼此電連接。在可替換的示范性實(shí)施例中，電極250可以形成于燈體240內(nèi)的區(qū)域。
在示范性實(shí)施例中，電極250可以包括導(dǎo)電材料以從圖6所述的變換器120將放電電壓施加到燈體240。在一個示范性實(shí)施例中，電極250可以包括涂層，包括但不限于具有銀(Ag)的銀膏和/或氧化硅(SiO2)。在可替換的實(shí)施例中，電極250可以適于噴涂具有金屬或金屬組成的金屬粉末的方法來形成。還可以在電極250的外表面上形成絕緣層(未顯示)來保護(hù)電極250。
圖10是根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的示范性實(shí)施例的分解透視圖。
參考圖10，液晶顯示(LCD)裝置600包括背光組件610和顯示單元700。
在圖10中，背光組件610包括接收容器110、平型熒光燈200、光學(xué)構(gòu)件300、變換器120和光學(xué)片130，其在圖6到圖9中示出。在可替換的實(shí)施例中，背光組件600可以包括圖4所示的光學(xué)構(gòu)件400。因此，將省略對于基本相同元件的任何進(jìn)一步的描述。
背光組件610還可以包括設(shè)置于接收容器110和平型熒光燈200之間的緩沖構(gòu)件來支撐平型熒光燈200。緩沖構(gòu)件612設(shè)置于平型熒光燈200的邊緣部分。緩沖構(gòu)件612將平型熒光燈200與接收容器110隔離并分開預(yù)定的距離，從而平型熒光燈200不與接收容器110電連接。
在一個示范性實(shí)施例中，為了電絕緣平型熒光燈200和接收容器110，緩沖構(gòu)件612可以包括絕緣材料。在另一示范性實(shí)施例中，緩沖構(gòu)件612可以包括彈性材料，比如硅樹脂以吸收施加到平型熒光燈200的外部沖擊。緩沖構(gòu)件612可以包括但不限于硅樹脂。在另一示范性實(shí)施例中，緩沖構(gòu)件612可以包括具有基本“U”形的兩件。在可替換的實(shí)施例中，緩沖構(gòu)件612可以包括分別相應(yīng)于平型熒光燈200的邊或角部的四件。緩沖構(gòu)件612的四件可以一體形成為一個框架。
背光組件610還可以包括設(shè)置于平型熒光燈200和光學(xué)構(gòu)件300之間的第一模614。第一模614固定平型熒光燈200的邊緣部分且支撐光學(xué)構(gòu)件300和光學(xué)片130的邊緣部分，光學(xué)片130比如光散射板。如圖10所示，第一模614可以是一體形成為一件的框架。在可替換的實(shí)施例中，第一模614可以包括具有基本“U”或“L”形狀的兩件，或基本相應(yīng)于平型熒光燈200的四邊的四件。
背光組件610還可以包括設(shè)置于光漫射板130和顯示單元700之間的第二模616。第二模616固定光學(xué)構(gòu)件300和光漫射板130的邊緣部分，且支撐顯示單元700的LCD面板710的邊緣部分。與第一模614相似，第二模616可以是一體形成為一件的框架，或可以具有包括兩件或四件的分開的結(jié)構(gòu)。
顯示單元700包括使用來自背光組件610的光來顯示圖像的LCD面板710和驅(qū)動LCD面板710的驅(qū)動電路720。
LCD面板710包括第一基板712、面對第一基板712的第二基板714以及設(shè)置于第一和第二基板712和714之間的液晶層716。
在示范性實(shí)施例中，第一基板712是其上TFT(未顯示)基本形成為矩陣配置的TFT基板。在一個示范性實(shí)施例中，第一基板712包括玻璃。每個TFT可以具有連接到數(shù)據(jù)線(未顯示)的源極端子、連接到柵極線(未顯示)的柵極端子和連接到像素電極(未顯示)的漏極端子，其可以包括透明導(dǎo)電材料。
在示范性實(shí)施例中，第二基板714可以是其上像素可以形成為薄膜形式的濾色器基板。像素可以包括但不限于紅、綠和藍(lán)(RGB)像素。在一個示范性實(shí)施例中，第二基板714可以包括玻璃。公共電極(未顯示)形成于第二基板714上。在另一示范性實(shí)施例中，公共電極可以包括透明導(dǎo)電材料。
當(dāng)將電源施加到TFT的柵極端子且開啟TFT時，在像素電極和公共電極之間產(chǎn)生電場。電場改變了設(shè)置于第一基板712和第二基板714之間的液晶層716中的液晶分子的配向角。液晶層716的光學(xué)透射率根據(jù)液晶分子的配向角的變化來改變，從而可以獲得期望的圖像。
再次參考圖10，驅(qū)動電路720包括將數(shù)據(jù)驅(qū)動信號施加到LCD面板710的數(shù)據(jù)印刷電路板(PCB)722、將柵極驅(qū)動信號施加到LCD面板710的柵極PCB 724、將數(shù)據(jù)PCB 722電連接到LCD面板710的數(shù)據(jù)柔性印刷電路(FPC)膜726以及將柵極PCB 724電連接到LCD面板710的柵極柔性印刷電路膜728。在一個示范性實(shí)施例中，數(shù)據(jù)和柵極柔性印刷電路膜726和728包括帶載封裝(TCP)和/或膜上芯片(COF)。在可替換的實(shí)施例中，分開的信號線可以形成于LCD面板710和柵極柔性印刷電路膜728上以允許省略柵極PCB 724。
LCD裝置600還可以包括頂機(jī)架620以固定顯示單元700。頂機(jī)架620耦合到接收容器110以將LCD面板710的邊緣部分固定到接收容器110。數(shù)據(jù)PCB 722可以通過數(shù)據(jù)柔性印刷電路膜726彎曲，從而數(shù)據(jù)PCB 722被固定到接收容器110的側(cè)部分和/或后部分。在一個示范性實(shí)施例中，頂機(jī)架620可以包括但不限于具有優(yōu)異強(qiáng)度和低變形的金屬以保護(hù)和支撐LCD裝置600元件。
在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)構(gòu)件的示范性實(shí)施例中，光學(xué)構(gòu)件包括棱鏡狀部分和透鏡狀部分。該光學(xué)構(gòu)件用于背光組件中，且LCD裝置包括背光組件，由此改善了背光組件的亮度均勻性。
在另一示范性實(shí)施例中，光學(xué)構(gòu)件和平型熒光燈之間的距離被減小，從而背光組件可以具有總體減小的厚度。
雖然已經(jīng)描述了本發(fā)明的示范性實(shí)施例，然而可以理解本發(fā)明不應(yīng)限于這些示范性實(shí)施例，而是本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可以在不脫離由權(quán)利要求所界定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下做出各種改變和修飾。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)構(gòu)件，包括具有多個透鏡狀部分和至少一個棱鏡狀部分的表面。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)構(gòu)件，其中所述棱鏡狀部分和透鏡狀部分的比例在約1∶1到約1∶9的范圍。
3.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)構(gòu)件，其中所述棱鏡狀部分和透鏡狀部分的比例在約1∶1.5到約1∶2.5的范圍。
4.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)構(gòu)件，其中所述每個透鏡狀部分具有約50μm到約300μm的節(jié)距。
5.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)構(gòu)件，其中所述且棱鏡狀部分具有約50μm到約300μm的節(jié)距。
6.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)構(gòu)件，其中所述光學(xué)構(gòu)件包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯和包括至少一種前述材料的組合。
7.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)構(gòu)件，其中所述透鏡狀部分和/或棱鏡狀部分包括可紫外固化樹脂。
8.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)構(gòu)件，其中所述棱鏡狀部分包括從所述光學(xué)構(gòu)件的表面突出的第一傾斜表面；和從所述光學(xué)構(gòu)件的表面突出的第二傾斜表面，所述第一傾斜表面和所述第二傾斜表面形成約80度到約120度的內(nèi)角。
9.如權(quán)利要求8所述的光學(xué)構(gòu)件，其中所述第一傾斜表面和第二傾斜表面形成倒圓的邊緣。
10.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)構(gòu)件，其中所述光學(xué)構(gòu)件具有相應(yīng)于所述透鏡狀部分的第一區(qū)域和相應(yīng)于所述至少一個棱鏡狀部分的第二區(qū)域，所述第一區(qū)域大于或等于所述第二區(qū)域。
11.一種背光組件，包括光源；和設(shè)置于所述光源上方的光學(xué)構(gòu)件，所述光學(xué)構(gòu)件包括具有多個透鏡狀部分和至少一個棱鏡狀部分的第一表面。
12.如權(quán)利要求11的背光組件，其中所述光源和光學(xué)構(gòu)件之間的距離在約4mm到約8mm的范圍。
13.如權(quán)利要求11的背光組件，其中所述光學(xué)構(gòu)件還包括面對所述光源的第二表面。
14.如權(quán)利要求11的背光組件，其中所述光源包括平型熒光燈。
15.如權(quán)利要求14的背光組件，其中所述平型熒光燈包括燈體，包括多個放電空間；和電極，設(shè)置于所述燈體的端部上。
16.如權(quán)利要求15的背光組件，其中所述燈體還包括第一基板和耦合到所述第一基板的第二基板，其中所述第一基板和第二基板界定放電空間。
17.如權(quán)利要求16的背光組件，其中所述燈體還包括分別設(shè)置于所述第一基板和第二基板上的第一熒光層和第二熒光層，其中所述第一熒光層和第二熒光層彼此相對。
18.如權(quán)利要求11的背光組件，其中所述光學(xué)構(gòu)件具有相應(yīng)于透鏡狀部分的第一區(qū)域和相應(yīng)于棱鏡狀部分的第二區(qū)域，所述第一區(qū)域大于或等于所述第二區(qū)域。
19.一種液晶顯示裝置，包括背光組件，所述背光組件包括平型熒光燈和設(shè)置于所述平型熒光燈上方的光學(xué)構(gòu)件，所述光學(xué)構(gòu)件包括具有多個透鏡狀部分和至少一個棱鏡狀部分的表面；和顯示單元，配置來利用從所述背光組件提供的光顯示圖像。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的液晶顯示裝置，其中所述平型熒光燈和光學(xué)構(gòu)件之間的距離在約4mm到約8mm的范圍。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的液晶顯示裝置，其中所述棱鏡狀部分和透鏡狀部分的比例在約1∶1到約1∶9的范圍。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的液晶顯示裝置，其中所述棱鏡狀部分和透鏡狀部分的比例在約1∶1.5到約1∶2.5的范圍。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的液晶顯示裝置，其中所述光學(xué)構(gòu)件包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯和包括至少一種前述材料的組合。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的液晶顯示裝置，其中所述透鏡狀部分和/或棱鏡狀部分包括可紫外固化樹脂。
25.根據(jù)權(quán)利要求19所述的液晶顯示裝置，其中所述光學(xué)構(gòu)件具有相應(yīng)于所述透鏡狀部分的第一區(qū)域和相應(yīng)于所述至少一個棱鏡狀部分的第二區(qū)域，所述第一區(qū)域大于或等于所述第二區(qū)域。
26.一種形成光學(xué)構(gòu)件的方法，所述方法包括在基體的表面上設(shè)置可紫外固化樹脂，所述基體包括相應(yīng)于光學(xué)構(gòu)件的棱鏡狀部分和多個透鏡狀部分的基體；在所述樹脂上設(shè)置基板；處理所述樹脂和基板以形成光學(xué)構(gòu)件，所述光學(xué)構(gòu)件包括所述多個透鏡狀部分和所述棱鏡狀部分，所述處理包括將紫外光照射到所述基板上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光學(xué)構(gòu)件，包括該光學(xué)構(gòu)件的背光組件以及包括該背光組件的液晶顯示裝置。所述光學(xué)構(gòu)件包括具有多個透鏡狀部分和至少一個棱鏡狀部分的表面。所述背光組件包括光源和設(shè)置于光源上方的光學(xué)構(gòu)件。
文檔編號G02F1/1335GK1877371SQ20061008482
公開日2006年12月13日 申請日期2006年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月9日
發(fā)明者金辰洙, 白晶旭, 朱炳潤, 河周和, 崔震成 申請人:三星電子株式會社