專利名稱：背光模組及液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器，特別是關(guān)于液晶顯示器的背光模組以及采用該背光模組的液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
近年來，液顯示器應(yīng)用越來越廣泛，例如液晶監(jiān)視器、液晶TV等。由于液晶顯示器面板中的液晶本身不具發(fā)光特性，因而，為達到顯示效果，需給液晶顯示器面板提供一面光源裝置，如背光模組，其功能在于向液晶顯示器面板提供輝度充分且分布均勻之面光源。
一般而言，背光模組按燈管之分布位置可分為側(cè)光式結(jié)構(gòu)及直下式結(jié)構(gòu)等。側(cè)光式主要應(yīng)用于小尺寸面板顯示器(如手機液晶顯示屏)，而直下式主要應(yīng)用于大尺寸面板顯示(如液晶TV)。
請參閱圖1，一種側(cè)光式背光模組主要由光源5、光源罩6、導(dǎo)光板3、反射板4、擴散板2及二集光片1組成。其中，該光源5為線光源，主要有場致發(fā)光燈(Electroluminiscent Lamp，EL)及冷陰極熒光燈(Cold CathodeFluorescence Lamp，CCFL)兩種，其設(shè)置于導(dǎo)光板3一側(cè)，通過光源罩6的配合將光線傳輸至該導(dǎo)光板3中。該導(dǎo)光板3的作用在于導(dǎo)引光源5發(fā)出的光線從出光面7出射，同時提高顯示面板(圖未示)發(fā)光輝度及均勻性。反射板4是設(shè)置于該導(dǎo)光板3底面8的一側(cè)，以將由導(dǎo)光板3底面8出射的光線再次反射入該導(dǎo)光板3內(nèi)，提高光線的利用率。擴散板2的上下兩表面設(shè)有微小凸起(圖未示)，其作用為將入射到擴散板2中的光線散射而使顯示面板的圖案柔和化。集光片1亦稱棱鏡板，其作用是對光線產(chǎn)生匯聚作用，以提高背光模組的出光輝度，降低電能消耗。
雖然使用EL或CCFL燈管可達到較高的亮度，但是，其需占用較大空間位置，所以，在小尺寸應(yīng)用時，業(yè)界常采用點光源替代燈管作為小尺寸液晶顯示裝置的光源。如圖2所示，該背光模組10包括一導(dǎo)光板22、一位于該導(dǎo)光板22一側(cè)的光源20和一設(shè)置在該導(dǎo)光板22下方的反射板23。該光源20由多個LED構(gòu)成，該導(dǎo)光板22包括一由多個均勻分布的細(xì)微V形槽構(gòu)成的出光面221。
上述采用LED作為光源之背光模組，其中LED占用空間較小，有利于提高空間利用率；但是，點光源其容易產(chǎn)生暗帶。請參閱圖3，是含兩顆LED的背光模組之暗帶產(chǎn)生機理示意圖。由于LED的出射光線空間傳輸呈一圓錐體分布，因而該LED光源201和202的出射光入射至一空間平面200時，該空間平面200會存在出射光無法到達的區(qū)域261、262和263，該區(qū)域261、262和263通常被稱為暗帶區(qū)。
除了占用空間、容易產(chǎn)生暗帶之外，背光模組之光源發(fā)出光之后，傳輸經(jīng)過導(dǎo)光板、反射板、擴散板及集光片等元件時大多數(shù)光被吸收，最后僅有10％左右射出用于顯示。所以，液晶顯示器之發(fā)光亮度其實相當(dāng)有限。為達到足夠亮度，唯有提高光源之功率，如此一來，電能消耗提高。甚至，由于LED或CCFL本身性質(zhì)局限(一般為100～180cd/m2)，其極限輝度有限，即使提高功率，其亮度提高仍有不足。
綜上所述，進一步提高光源發(fā)光強度、減少能源消耗，以及減少空間占用與消除暗帶是未來背光模組之發(fā)展趨勢。
發(fā)明內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)背光模組發(fā)光亮度有限，能耗大以及占用空間等缺點，本發(fā)明之目的在于提供一種背光模組結(jié)構(gòu)，其采用場發(fā)射光源，可提高10～1000倍亮度，并節(jié)省電能消耗，減少空間占用。本發(fā)明之另一目的在于提供具有這種背光模組之液晶顯示裝置。
為實現(xiàn)本發(fā)明之目的，本發(fā)明提供一種背光模組，其包括一導(dǎo)光板，其具有出光面、入射面、多個反射側(cè)面及一底面；及一場發(fā)射光源，其具有透明玻璃板，該玻璃板具有出射面，一陽極形成于玻璃板內(nèi)表面，一熒光層形成于該陽極表面，一陰極層，以及形成于陰極層上之電子發(fā)射體；其中，該場發(fā)射光源于偏壓作用下，電子發(fā)射體可發(fā)射電子轟擊該熒光層激發(fā)可見光，并透過出射面射出；該場發(fā)射光源之出射面正對于該導(dǎo)光板之入射面。
所述導(dǎo)光板為具有一切角之方形，該入射面位于該切角處。導(dǎo)光板之出光面垂直于入射面。底面平行于出光面。反射側(cè)面垂直于出光面及底面。反射側(cè)面可鍍有反射膜。
該導(dǎo)光板之出光面具有按規(guī)則圖形排布之?dāng)U散網(wǎng)點。其中擴散網(wǎng)點沿以場發(fā)射光源為圓心之弧線排布，且距離圓心越遠(yuǎn)，擴散網(wǎng)點密度越大。
該電子發(fā)射體包括碳納米管，其可于電場作用下發(fā)射電子。
為實現(xiàn)本發(fā)明之另一目的，本發(fā)明還提供一種液晶顯示裝置，其具有上述背光模組以及其它零組件。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，由于本發(fā)明背光模組及液晶顯示裝置采用場發(fā)射光源，可大大提高光源亮度并節(jié)省電能消耗，另外，由于該光源設(shè)置導(dǎo)光板一角，其占用空間小，還可減少暗帶產(chǎn)生。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)背光模組的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是采用LED之另一種現(xiàn)有技術(shù)背光模組的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是含兩顆LED的背光模組之暗帶產(chǎn)生機理示意圖；圖4是本發(fā)明背光模組的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明背光模組采用的場發(fā)射光源示意圖；圖6是本發(fā)明背光模組的導(dǎo)光板擴散圖案分布示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作詳細(xì)說明。
本發(fā)明采用場發(fā)射型光源替代現(xiàn)有技術(shù)的EL、CCFL或LED，構(gòu)成液晶顯示裝置之背光模組。
請參閱圖4，本發(fā)明背光模組100的立體結(jié)構(gòu)示意圖，包括場發(fā)射光源110及導(dǎo)光板101。當(dāng)然，根據(jù)需要，本發(fā)明背光模組100還可包括反射板、擴散板及集光片等元件(圖未示出)，圖4中僅示出光源及導(dǎo)光板部分。圖中，導(dǎo)光板101包括出射面102，與該出射面102相對的反射底面105，兩對反射側(cè)面103與107、104與106，以及入射面108。其中，出射面102與反射底面105基本平行，反射側(cè)面103與107基本平行，反射側(cè)面104與106基本平行，而入射面108則夾于反射側(cè)面104與107之間。各反射面(包括反射側(cè)面103，104，106，107以及反射底面105)可分別鍍有反射膜。該導(dǎo)光板101是由透明材料(如丙烯酸樹脂、聚碳酸脂、聚乙烯樹脂或玻璃)通過射出成型方法壓制成長方形平板，并在長方形平板之相鄰二反射側(cè)面104與107相交處切去一角形成入射面108，即構(gòu)成五側(cè)邊形平板。場發(fā)射光源110設(shè)置于該入射面108一側(cè)，其出光面正對該入射面108，為導(dǎo)光板101提供光源。
如圖5所示，場發(fā)射光源110是采用碳納米管的場發(fā)射光源。圖中示出場發(fā)射光源110的基本結(jié)構(gòu)，主要包括導(dǎo)電的陰極112，其可施加第一偏壓；沉積于陰極112表面的催化劑層114，其厚度非常小，一般為數(shù)納米范圍內(nèi)，催化劑一般采用鐵、鈷、鎳金屬；生長于催化劑層114表面的多根碳納米管116，包括單壁碳納米管及多壁碳納米管(一般以多壁碳納米管為主)；透明的玻璃板119，其面對碳納米管116的內(nèi)表面形成有陽極層(圖未示)，一般陽極層采用ITO(銦錫氧化物)薄膜，陽極層可被施加較高之第二偏壓；陽極層表面涂覆有物質(zhì)，形成熒光層118，當(dāng)被電子轟擊時，熒光物質(zhì)可發(fā)出可見光。另外，隔板117將陰極112與陽極分隔開一定距離，并構(gòu)成一內(nèi)部真空的內(nèi)部空間。其中，碳納米管116可采用化學(xué)氣相沉積法生成，其長度一般在0.1～2微米范圍內(nèi)，管徑為5～50納米。
當(dāng)使用時，由于施加于陰極的第一偏壓與施加于陽極的第二偏壓之間產(chǎn)生電場，迫使碳納米管116發(fā)射電子轟擊熒光層118從而發(fā)出可見光線，光線從透明玻璃板119出光面射出，并被導(dǎo)光板101入光面108接受并傳輸至導(dǎo)光板101內(nèi)部。碳納米管場發(fā)射光源110發(fā)出光亮度非常高，相對于普通LED或CCFL，碳納米管場發(fā)射光源可提供10至1000倍之亮度(例如多壁碳納米管場發(fā)射光源亮度可達到106cd/m2)。因此，采用這種場發(fā)射光源，可實現(xiàn)高亮度顯示，并且可節(jié)省電能消耗。
上述僅描述場發(fā)射光源的基本結(jié)構(gòu)，實際應(yīng)用中，場發(fā)射光源還可進一步改良。例如設(shè)置一基底，用于承載陰極112，其中，該基底可由金屬材料(如銅、鋁等)組成，亦可為非金屬材料(如硅、玻璃等)組成；另外，還可進一步于非金屬基底與陰極112之間沈積形成一金屬夾層，以增強陰極112之機械強度及導(dǎo)電能力，該金屬夾層可由銅、銅鎳合金組成。場發(fā)射光源還可包括控制電路等。另外，場發(fā)射光源亦可采用其它納米材料或納米結(jié)構(gòu)作為電子發(fā)射端，例如納米纖維、納米線、納米棒、以及其它納米管(如硅納米管)等。
為使光線分布均勻，導(dǎo)光板101之出光面進一步形成有擴散網(wǎng)點圖案，擴散網(wǎng)點可包括圓形凸點，V形或方形凸塊/凹槽，或其它形狀的擴散網(wǎng)點結(jié)構(gòu)。如圖6所示，圖中多個彎曲弧線表示擴散網(wǎng)點圖案之排列分布方式(應(yīng)注意，實際上導(dǎo)光板表面并不存在該弧線，圖標(biāo)之弧線僅為方便描述擴散網(wǎng)點之排列分布方式)，圓形凸點或其它擴散網(wǎng)點結(jié)構(gòu)按此彎曲弧線排列分布于導(dǎo)光板之出射面。其中，各彎曲弧線是以場發(fā)射光源為圓心排布，并且距離圓心越遠(yuǎn)，弧線密度越大，即相鄰弧線之間距越小。由于距離光源越遠(yuǎn)，光強度越小，亮度越差，而采用上述擴散網(wǎng)點圖案，可將出射光亮度均勻化，得到輝度與亮度均均之面光源。另外，采用這種結(jié)構(gòu)之背光模組，由于光源出射角度可以覆蓋導(dǎo)光板入射面，故，光線進入導(dǎo)光板后傳輸擴散，可避免或減少暗帶產(chǎn)生。
本發(fā)明之背光模組與彩色濾光片，驅(qū)動IC，補償膜，偏光板，玻璃基板，ITO膜，配向膜，控制電路等零組件即可構(gòu)成液晶顯示裝置。
權(quán)利要求
1.一種背光模組，其包括一導(dǎo)光板，其具有出光面、入射面、多個反射側(cè)面及一底面；及一場發(fā)射光源，其具有透明玻璃板，該玻璃板具有出射面；一陽極形成于玻璃板內(nèi)表面；一熒光層形成于該陽極表面；一與該陽極間隔之陰極層；以及形成于陰極層上之多個電子發(fā)射體；其特征在于該場發(fā)射光源之出射面與該導(dǎo)光板之入射面相對；當(dāng)施加一偏壓作用于該陰極與陽極時，該場發(fā)射光源之電子發(fā)射體于電場作用下發(fā)射電子轟擊該熒光層激發(fā)可見光，并透過其出射面?zhèn)鬏斨翆?dǎo)光板之入射面。
2.如權(quán)利要求1所述的背光模組，其特征在于，所述導(dǎo)光板為具有一切角之方形，該入射面位于該切角處。
3.如權(quán)利要求1所述的背光模組，其特征在于，所述導(dǎo)光板之反射側(cè)面及底面鍍有反射膜。
4.如權(quán)利要求2所述的背光模組，其特征在于，所述出光面垂直于該入射面。
5.如權(quán)利要求2所述的背光模組，其特征在于，所述導(dǎo)光板之出光面形成有按規(guī)則圖形排布之?dāng)U散網(wǎng)點。
6.如權(quán)利要求5所述的背光模組，其特征在于，所述導(dǎo)光板之?dāng)U散網(wǎng)點包括圓形凸點、方形凸塊、V形槽。
7.如權(quán)利要求5所述的背光模組，其特征在于，所述擴散網(wǎng)點是按以該場發(fā)射光源為圓心之弧線排布，且距離圓心越遠(yuǎn)，弧線密度越大，擴散網(wǎng)點越密。
8.如權(quán)利要求1所述的背光模組，其特征在于，所述場發(fā)射光源之電子發(fā)射體包括碳納米管。
9.如權(quán)利要求8所述的背光模組，其特征在于，所述碳納米管包括多壁碳納米管。
10.如權(quán)利要求9所述的背光模組，其特征在于，所述碳納米管之管徑為5～50納米，碳納米管之長度為0.1～2微米。
11.一種液晶顯示裝置，其包括如權(quán)利要求1至10任一項所述的背光模組。
12.如權(quán)利要求12所述的液晶顯示裝置，其特征在于，進一步包括彩色濾光片，驅(qū)動IC，補償膜，偏光板，玻璃基板，ITO膜，配向膜，以及控制電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及背光模組及液晶顯示器。本發(fā)明背光模組包括一導(dǎo)光板，其具有出光面、入射面、多個反射側(cè)面及一底面；及一場發(fā)射光源，其中，該場發(fā)射光源于偏壓作用下，其電子發(fā)射體可發(fā)射電子轟擊熒光層激發(fā)可見光，并透過出射面射出至導(dǎo)光板之入射面。本發(fā)明還提供一種具有上述背光模組之液晶顯示裝置。由于本發(fā)明背光模組及液晶顯示裝置采用場發(fā)射光源，可大大提高光源亮度并節(jié)省電能消耗，另外，由于該光源設(shè)置于導(dǎo)光板一角，其占用空間小，還可減少暗帶產(chǎn)生。
文檔編號G02F1/1335GK1790119SQ20041007756
公開日2006年6月21日 申請日期2004年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月15日
發(fā)明者陳杰良 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司