專利名稱：棱鏡片、背光單元和液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有無波紋圖形的卓越亮度的液晶顯示器。本發(fā)明也涉及棱鏡片和背光單元，其可在不產(chǎn)生波紋圖形的情況下改進(jìn)液晶顯示器的亮度。
背景技術(shù)：
液晶顯示器，也稱為L(zhǎng)CD，是通過利用根據(jù)所施加的電壓的液晶的透射性的改變將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為視覺信號(hào)的電子設(shè)備。
在現(xiàn)有技術(shù)中已知，液晶顯示器是非發(fā)光顯示設(shè)備。因此，液晶顯示器需要使用外部光源單元均勻地照亮液晶面板的視平面，以顯示視覺信息。傳統(tǒng)地，使用背光單元為液晶面板的視平面提供光。
根據(jù)光源設(shè)置的位置，背光單元可分為兩類直接型和邊緣光型。在直接型中，在液晶面板的背后直接設(shè)置光源，然而在邊緣光型中沿光導(dǎo)板的側(cè)表面設(shè)置光源。
圖1是用于從液晶面板的背后照明液晶面板的背光單元的透視圖，其中，該背光單元是邊緣光型。
如圖1中所示，背光單元10包括光源單元1、反射器片2、光導(dǎo)板3，和多個(gè)光學(xué)片4、5和6。
光源單元1包括光源1a和光源反射器1b。在光源反射器1b內(nèi)容納光源1a，并且沿光導(dǎo)板3的側(cè)表面設(shè)置其。光源反射器1b朝光導(dǎo)板3反射在光源1a產(chǎn)生的光，從而改進(jìn)背光單元10的光效率。
光導(dǎo)板3混合從設(shè)置在其側(cè)表面的光入射表面輸入的光并將混合過的光通過設(shè)置在其上表面的發(fā)光表面以朝向液晶面板(未示出)的方向發(fā)射。
反射器片2反射經(jīng)過光導(dǎo)板3的下表面發(fā)射的光，使得光重新輸入光導(dǎo)板3的內(nèi)側(cè)，這改進(jìn)了背光單元10的光效率。
光學(xué)片4、5和6可由擴(kuò)散片4、棱鏡片5和保護(hù)器片6組成。以下，將描述光學(xué)片4、5和6每個(gè)元件的功能。
從光導(dǎo)板3的上表面發(fā)射的光進(jìn)入擴(kuò)散片4。擴(kuò)散片4散射光以使亮度均勻并且拓寬視角。
因?yàn)楫?dāng)光穿過擴(kuò)散片4時(shí)亮度急劇減弱，在背光單元10中提供棱鏡片5以補(bǔ)償這種亮度的減弱。棱鏡片5以低角度折射從擴(kuò)散片4發(fā)射的光以將光對(duì)準(zhǔn)朝前的方向，從而在有效的視角內(nèi)改進(jìn)亮度。
圖2是沿線I-I’的圖1的棱鏡片的截面圖。
參考圖2，棱鏡片5由帶基薄膜10、設(shè)置在帶基薄膜上的棱鏡基底11和設(shè)置在棱鏡基底上的多個(gè)棱鏡12組成。
棱鏡片5以一定角度將從擴(kuò)散片(圖1的4)發(fā)射的光的一部分朝光導(dǎo)板(圖1的3)反射和再發(fā)出。棱鏡片5也折射光的剩余部分以朝著設(shè)置液晶面板(未示出)的前方對(duì)準(zhǔn)，從而在有效的視角內(nèi)改進(jìn)亮度。
參考圖1，在棱鏡片5上設(shè)置保護(hù)器片6。保護(hù)器片6防止棱鏡片5的表面被破壞，并且也拓寬由棱鏡片5變窄的視角。
液晶面板通常包括多個(gè)晶體管和電極元件的重復(fù)圖形。然而，液晶面板的圖形與照亮液晶面板的背光單元中提供的光學(xué)設(shè)備的其他圖形呈波紋圖形。
可以在美國(guó)專利No.6,091,547中找到關(guān)于嘗試解決波紋圖形的問題的信息(3M創(chuàng)新性質(zhì)公司)，其公開了具有小于30μm間距的棱鏡的亮度控制薄膜。然而棱鏡間距小于30μm的參考文件的亮度控制薄膜面臨亮度減弱的問題。并且這種精細(xì)的間距在制造工藝或者熱和機(jī)械特性方面也是不利的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供背光單元和具有這種背光單元的液晶單元，其以高亮度發(fā)射并且沒有波紋圖形。
本發(fā)明的另一目的是提供具有將光朝向液晶面板的視平面方向?qū)?zhǔn)的卓越能力，即卓越的光對(duì)準(zhǔn)效率的棱鏡片，并且解決波紋圖形的問題。
本發(fā)明的另一目的是提供具有卓越的耐熱性和機(jī)械強(qiáng)度的棱鏡片。
為了實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)上述目標(biāo)，本發(fā)明提供了配置以照明液晶面板的背光單元，其包括至少一個(gè)光源，其產(chǎn)生提供至液晶面板的光；和至少一個(gè)棱鏡片，其被設(shè)置在液晶面板的背后以對(duì)準(zhǔn)光使得通過棱鏡片的光變得基本上垂直于液晶面板的視平面，該棱鏡片包括保護(hù)層，其包括由光透射樹脂構(gòu)成的基底材料；和多個(gè)擴(kuò)散粒子，其分布在保護(hù)層中以散射輸入到基底材料中的光；設(shè)置在保護(hù)層表面上的帶基薄膜，其中從保護(hù)層發(fā)射的光輸入到該帶基薄膜中；和多個(gè)線棱鏡，其具有大約32μm和大約36μm之間的間距并且被平行地設(shè)置在帶基薄膜的表面上。
本發(fā)明也提供液晶面板顯示器，其包括根據(jù)從外部設(shè)備提供的電信號(hào)顯示圖像的液晶面板；和背光單元，配置其以照明液晶面板，其包括至少一個(gè)光源，其產(chǎn)生提供至液晶面板的光；和至少一個(gè)棱鏡片，其被設(shè)置在液晶面板的背后以對(duì)準(zhǔn)光使得通過棱鏡片的光變得基本上垂直于液晶面板的視平面，該棱鏡片包括保護(hù)層，其包括由光透射樹脂構(gòu)成的基底材料；和多個(gè)擴(kuò)散粒子，其分布在保護(hù)層中以散射輸入到基底材料中的光；設(shè)置在保護(hù)層表面上的帶基薄膜，其中從保護(hù)層發(fā)射的光輸入到該帶基薄膜中；和多個(gè)線棱鏡，其被平行地設(shè)置在帶基薄膜的表面上。
另外，本發(fā)明也提供棱鏡片，其包括保護(hù)層，其包括由光透射樹脂構(gòu)成的基底材料；和多個(gè)擴(kuò)散粒子，其分布在保護(hù)層中以散射輸入到基底材料中的光；設(shè)置在保護(hù)層表面上的帶基薄膜，其中從保護(hù)層發(fā)射的光輸入到該帶基薄膜中；和多個(gè)線棱鏡，其具有大約32μm和大約36μm之間的間距并且被平行地設(shè)置在帶基薄膜的表面上。


參考以下描述、附加的權(quán)利要求和附圖，本發(fā)明的這些和其他特點(diǎn)、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更易理解。在附圖中圖1是用于從液晶面板的背后照明液晶面板的背光單元的透視圖；圖2是沿線I-I’的圖1的棱鏡片的截面圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的液晶面板的截面圖；圖4是圖3的液晶面板的實(shí)例的截面圖；圖5a是圖3的棱鏡片的一個(gè)實(shí)施例的透視圖；
圖5b是圖5a的棱鏡片的截面圖；圖5c是圖3的棱鏡片的另一實(shí)施例的截面圖；圖6a是圖6a的背光單元的另一實(shí)施例的截面圖；圖6b是圖6a的棱鏡片的放大的視圖；和圖7是示出在背光單元的多個(gè)樣本中亮度變化對(duì)于視角的關(guān)系的圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的適用性的進(jìn)一步的范圍將從以下給出的具體描述中變得明顯。然而，應(yīng)理解當(dāng)指示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例時(shí)，僅以說明的方式給出具體的描述和特定的實(shí)例，因?yàn)閺倪@種具體描述種對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的各種變更和修改將變得明顯。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的液晶面板100的截面圖，并且圖4是圖3的液晶面板110的實(shí)例的截面圖。
參考圖3和圖4，液晶顯示器100包括液晶面板110，其根據(jù)外部設(shè)備提供的驅(qū)動(dòng)信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)顯示圖像，和背光單元120，其從背后照明液晶面板110。
為了理解和作出本發(fā)明，描述液晶面板110的具體結(jié)構(gòu)是不重要的。并且本發(fā)明的觀點(diǎn)廣泛地適用于液晶顯示器中通常使用的任何類型的液晶面板。因此，以下描述的液晶面板110的結(jié)構(gòu)僅出于實(shí)例的目的而描述以幫助理解本發(fā)明。
液晶面板110包括下基片111a、上基片111b、濾色鏡層112、黑底層117、像素電極114、公共電極115、液晶層116、TFT陣列113和偏振薄膜對(duì)118a和118b，該對(duì)偏振薄膜的每一個(gè)被分別設(shè)置在下基片111a和上基片111b的外表面上。
濾色鏡層112包括對(duì)應(yīng)于紅色R、綠色G和藍(lán)色B的濾色鏡并且當(dāng)提供光時(shí)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于紅、綠和藍(lán)的圖像。
TFT陣列113是用于開關(guān)像素電極114的一組開關(guān)設(shè)備。
公共電極115和像素電極114根據(jù)所施加的電壓改變液晶層116中的液晶分子的排列。
液晶層116由多個(gè)液晶分子組成。液晶分子通過像素電極114和公共電極115之間產(chǎn)生的電壓差改變它們的排列，從而從背光單元120提供的光被輸入到濾色鏡層112中。
在液晶面板110的背后設(shè)置背光單元120以提供光，例如白光。
背光單元120包括光源150、每個(gè)都被設(shè)置在光源150的外面的光源反射器160、接收來自光源的光并且將光發(fā)射至液晶面板110的光導(dǎo)板170，和設(shè)置在光導(dǎo)板170和液晶面板110之間的一組光學(xué)片130。背光單元120是邊緣光類型，其中沿光導(dǎo)板170的兩個(gè)側(cè)面設(shè)置光源150。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光源150是比如冷陰極熒光燈(CCFL)和外部電極熒光燈(EEFL)的線光源。作為選擇地，光源150可以是比如發(fā)光二極管(LED)的點(diǎn)光源。
在每個(gè)光源150外設(shè)置光源反射器160。光源反射器160可由金屬或塑料制成。可以以反光材料涂覆光源反射器160的內(nèi)表面以將來自光源150的光反射至光導(dǎo)板170的側(cè)表面。
光源反射器160反射從光源150產(chǎn)生的光，以通過其側(cè)面，即，光入射表面將光輸入到光導(dǎo)板170，從而改進(jìn)背光單元120的光效率。
當(dāng)在基本上平行于位于上部位置的液晶面板110的視平面的方向中通過全反射原理傳播光時(shí)，光導(dǎo)板170在通過發(fā)光表面發(fā)光之前混合通過光入射表面輸入的光。光導(dǎo)板170的上表面變?yōu)橛糜诔壕姘?10設(shè)置的方向發(fā)射光的發(fā)光表面。
必須將全反射轉(zhuǎn)變?yōu)樯⑸浞瓷洌员愠壕姘?10發(fā)射光導(dǎo)板170內(nèi)側(cè)的光。出于此目的，可以在光導(dǎo)板170的下表面上通過使用點(diǎn)印技術(shù)印刷光散射圖形171。
作為選擇地,可以使用不需要印刷過程的無印痕的光導(dǎo)板。美國(guó)專利No.6,123,431公開了無印刷類型的光導(dǎo)板，其具有通過在光導(dǎo)板的表面上形成槽而獲得的散射圖形，并且美國(guó)專利No.6,123,431公開了另一類型的無印刷光導(dǎo)板，其另外具有擴(kuò)散板的功能。通過分散具有與光導(dǎo)板中的基本樹脂不同的折射率的無機(jī)或有機(jī)粒子獲得在美國(guó)專利No.6,123,431中公開的光導(dǎo)板，以向光導(dǎo)板提供散射功能，其中在基本樹脂和無機(jī)(或有機(jī))粒子之間折射率的不同可發(fā)生散射。將上述出版物包括在此作為參考。
光導(dǎo)板170可由比如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的透明丙烯酸脂樹脂形成。
在光導(dǎo)板170下設(shè)置反射器片180以將通過光導(dǎo)板170的下表面發(fā)射的光重新輸入到光導(dǎo)板170內(nèi)側(cè)。
可通過在由SUS、銅、鋁、PET等制成的薄片上應(yīng)用銀制造反射器片180，并且以鈦涂覆它以防止由熱吸收導(dǎo)致的熱變形。
可選地，可通過分散能夠在比如PET的樹脂薄片中散射光的微孔獲得反射器片180。
背光單元120包括設(shè)置在光導(dǎo)板170和液晶面板110之間的一組光學(xué)片130。該組光學(xué)片130允許通過光導(dǎo)板170發(fā)射的光有效地進(jìn)入液晶面板110的視平面，從而增強(qiáng)亮度。該組光學(xué)片130也使得進(jìn)入液晶面板110的光均勻，從而改進(jìn)整個(gè)視平面的亮度不均勻性。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，該組光學(xué)片130由擴(kuò)散片130a、棱鏡片130b和保護(hù)器片130c組成。
在光導(dǎo)板170上平行于發(fā)光表面設(shè)置擴(kuò)散片130a。擴(kuò)散片130a具有比如珠的擴(kuò)散粒子，其隨機(jī)地分布在擴(kuò)散片130a中并且能夠散射光。擴(kuò)散片130a也可具有保護(hù)層，且該保護(hù)層具有高度的模糊效果和高透射性。擴(kuò)散片130a散射通過光導(dǎo)板170發(fā)射的光使得亮度在液晶面板110的視平面上變得均勻。并且，擴(kuò)散片130a拓寬視角并且還隱藏在光導(dǎo)板170上形成的圖形。
擴(kuò)散片130a的特定結(jié)構(gòu)和材料性質(zhì)對(duì)于理解和作出本發(fā)明不重要，并且本領(lǐng)域中通常使用的傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和材料可廣泛地適用于本發(fā)明的擴(kuò)散片130a。
在擴(kuò)散片130a上設(shè)置棱鏡片以改進(jìn)光效率和亮度。以下，將參考附圖具體描述本發(fā)明的棱鏡片130b的優(yōu)選實(shí)施例。
圖5a是圖3的棱鏡片的一個(gè)實(shí)施例的透視圖；并且圖5b是圖5a的棱鏡片的截面圖。并且，圖5c是圖3的棱鏡片的另一實(shí)施例的截面圖。
參考圖5a和5b，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的棱鏡片130b包括保護(hù)層131、帶基薄膜132和設(shè)置在帶基薄膜132上的多個(gè)棱鏡134。同樣，棱鏡130b可進(jìn)一步包括設(shè)置在帶基薄膜132上的棱鏡基底133，如圖5a和5b中所示。
保護(hù)層131用于改進(jìn)棱鏡片130b的耐熱性，并且擴(kuò)散穿過光導(dǎo)板(圖3的170)的光，從而使得光均勻。特別地，保護(hù)層131包括由樹脂和分布在基底材料中的擴(kuò)散粒子131b構(gòu)成的基底材料131a。
用于基底材料131a的樹脂可以是丙烯酸樹脂，其具有良好的光透射性并且也具有良好的耐熱性和機(jī)械強(qiáng)度。優(yōu)選地，丙烯酸脂樹脂是聚丙烯酸脂、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或其組合。
擴(kuò)散粒子131b可以是例如由與基底材料131a相同的樹脂和其他樹脂制成的珠。優(yōu)選地以相對(duì)基底材料131a的大約25wt％至35wt％包含擴(kuò)散粒子131b。更優(yōu)選地，以相對(duì)基底材料131a的大約30wt％包含擴(kuò)散粒子131b。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，擴(kuò)散粒子131b是相同的尺寸，并且均勻地分布在基底材料131a中。在基底材料131a中基本上相同尺寸的擴(kuò)散粒子131b的這種均勻分布使得能夠增強(qiáng)亮度，盡管模糊效果降低。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，不同尺寸的擴(kuò)散粒子131b可隨機(jī)地分布在基底材料131a中。這種結(jié)構(gòu)增加模糊效果以防止比如物理接觸可在基底材料131a或擴(kuò)散片(圖3的130a)的下表面上的導(dǎo)致劃痕映射到液晶面板(圖3的110)上的缺點(diǎn)。
同樣，保護(hù)層131可防止棱鏡片130b的熱變形，否則其將由光源(圖3的150)產(chǎn)生的光引起。即，具有高耐熱性的基底材料131a很少引起棱鏡片130b的皺紋，并且即使棱鏡片130b一旦在高溫下變形，棱鏡片130b可以其高彈力恢復(fù)其原始形狀。
此外，保護(hù)層131可防止棱鏡片130b的表面受到比如摩擦的機(jī)械沖擊的破壞。
包含擴(kuò)散粒子131b的保護(hù)層131的厚度將根據(jù)帶基薄膜132、棱鏡基底133和設(shè)置在其上的棱鏡134的厚度而廣泛地改變。然而，一般來講，保護(hù)層131的厚度是大約2μm至10μm。優(yōu)選地，保護(hù)層131的厚度是大約2μm至5μm。更優(yōu)選地，保護(hù)層131的厚度是3μm。
帶基薄膜132、棱鏡基底133和棱鏡134的厚度不必與保護(hù)層131的厚度成正比。例如，在帶基薄膜132和棱鏡134的厚度充分大的情況下，可以將保護(hù)層131設(shè)計(jì)得很薄，因?yàn)閹Щ∧?32和棱鏡134本身可為棱鏡片130b提供足夠的耐熱性。
帶基薄膜132支撐棱鏡134。帶基薄膜132包括光入射表面132a，穿過保護(hù)層131的光通過其輸入到帶基薄膜132的內(nèi)部，和相對(duì)于光入射表面132a設(shè)置的發(fā)光表面132b，光通過其發(fā)射到帶基薄膜132的外部。
光入射表面132a和發(fā)光表面132b之間的距離，即帶基薄膜132的厚度可以由本領(lǐng)域的技術(shù)人員考慮棱鏡片130b的使用而不受限制地選擇。然而，通常，帶基薄膜132的厚度是大約30μm至60μm。優(yōu)選地，帶基薄膜132的厚度是45μm至55μm。
可以以薄片的形式制造帶基薄膜132。帶基薄膜可包括熱塑樹脂，其在光透射性、機(jī)械性質(zhì)(尤其是防撞性)、耐熱性和電氣性質(zhì)方面具有良好的和平衡的性質(zhì)，例如但不限于聚甲基丙烯酸甲酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯或其組合。并且更優(yōu)選地，帶基薄膜132和保護(hù)層131的基底材料131b折射率不同以增加模糊效果。
在多個(gè)棱鏡134和帶基薄膜132之間設(shè)置棱鏡基底133。在形成棱鏡134的形狀和棱鏡134的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面為棱鏡基底133提供便利。然而，選擇性地，在如圖5c中所示的棱鏡片130b中可不提供棱鏡基底133。
在帶基薄膜132上以一定方向平行設(shè)置棱鏡134。沿與棱鏡134的軸向正交的方向x，即方向y的每個(gè)棱鏡134的截面是三角形，如圖5b中所示。優(yōu)選地，每個(gè)棱鏡134的截面是等腰三角形或不等邊三角形。
從亮度的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選地，棱鏡134具有角a是90°的等腰三角形的結(jié)構(gòu)，并且角b和角c是相等的。但是從視角的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選地，棱鏡134具有其中角a大于90°的不等邊三角形的結(jié)構(gòu)，并且角b和角c彼此不等。即，角a是90°的等腰三角形優(yōu)選地用于較高的亮度，而角a大于90°的不等邊三角形優(yōu)選地用于較寬的視角。
亮度取決于棱鏡134的距離以及棱鏡134的形狀。通常，亮度隨棱鏡134的距離變大而增加，并且波紋圖形也變得更顯著。因此，為了顯示質(zhì)量，在保持亮度的同時(shí)不顯示出波紋圖形的范圍內(nèi)選擇棱鏡134的間距t是重要的。
本發(fā)明的發(fā)明者找到當(dāng)保持高亮度的同時(shí)而不顯現(xiàn)波紋圖形的棱鏡134的間距t的范圍大約是32μm至38μm。優(yōu)選地，從大約32μm到36μm的范圍內(nèi)選擇棱鏡134的間距t。更優(yōu)選地，棱鏡134的間距t是35μm。
棱鏡134可由從聚甲基丙烯酸甲酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯或其組合的組中選擇的熱塑樹脂構(gòu)成。
再參考圖3，可以在棱鏡片130b上設(shè)置保護(hù)器片130c以防止棱鏡片130b的表面被破壞并且在一定范圍內(nèi)重新拓寬由棱鏡片130b變窄的視角。
保護(hù)器片130c的特定結(jié)構(gòu)和材料性質(zhì)對(duì)于理解和作出本發(fā)明來說不重要，并且本領(lǐng)域中通常使用的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)和材料可廣泛地適用于本發(fā)明的保護(hù)器片130c。
本發(fā)明的觀念不限于在參考圖3的實(shí)施例中所示的背光單元120的結(jié)構(gòu)。在前述實(shí)施例中，背光單元120是邊緣光型的，其中來自光源150的光通過光導(dǎo)板170的側(cè)表面輸入光導(dǎo)板170，然而，本發(fā)明的觀念可適用于以下描述的背光單元。
以下，將參考附圖具體描述本發(fā)明的其他實(shí)施例。在以下實(shí)施例中，將使用相同的參考數(shù)字表示與前面提到的實(shí)施例中的部件相同或相似的部件。另外，省略相同元件的具體描述。
圖6a是圖6a的背光單元的另一實(shí)施例的截面圖，并且圖6b是圖6a的棱鏡片的放大的視圖。
參考圖6a，背光單元220包括多個(gè)光源150、反射器片180、容納光源150和反射器片180的底盤190、擴(kuò)散板140和一組光學(xué)片130。
參考圖3的背光單元描述的比如CCFL或EEFL的線光源也可用于光源150。也可使用安裝在印刷電路板(PCB)的表面上的包括比如LED的點(diǎn)光源的表面光源。
在光源150下設(shè)置反射器片180并且將光朝其中設(shè)置液晶面板的位置反射，從而改進(jìn)光效率。
在底盤190內(nèi)容納光源150和反射器片180。
將在光源150處產(chǎn)生的光輸入到設(shè)置在光源150上的擴(kuò)散板140中。擴(kuò)散板140可由例如，比如聚甲基丙烯酸甲酯的透明丙烯酸類樹脂構(gòu)成，并且包括比如珠子的擴(kuò)散體以散射光并拓寬視角。
在擴(kuò)散板140上設(shè)置一組光學(xué)片130。該組光學(xué)片130可包括擴(kuò)散片130a、棱鏡片對(duì)130b1和130b2以及保護(hù)器片130c。
將穿過擴(kuò)散板140的光輸入到擴(kuò)散片130a中，其散射光并使得光在液晶面板的視平面上均勻并且拓寬視角。
棱鏡片對(duì)130b1和130b2被設(shè)置在擴(kuò)散片130a上以改進(jìn)光效率和亮度。棱鏡片對(duì)130b1和1 30b2補(bǔ)償由于擴(kuò)散片130a造成的亮度的減退。棱鏡片130b1和130b2折射以低角度穿過擴(kuò)散片130a的光并且將光對(duì)準(zhǔn)朝前的方向以改進(jìn)有效視角內(nèi)的亮度。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在背光單元220中以相互交叉地設(shè)置棱鏡片130b1和130b2的線棱鏡的軸的方式提供棱鏡片130b1和130b2。這樣的結(jié)構(gòu)具有改進(jìn)亮度的優(yōu)點(diǎn)。優(yōu)選地，設(shè)置棱鏡片130b1和130b2使得它們的線棱鏡的軸以直角交叉。
在棱鏡片130b2上設(shè)置保護(hù)器片130c以保護(hù)棱鏡片130b2的表面并且拓寬由棱鏡片130b1和130b2變窄的視角。
圖7是示出在背光單元的多個(gè)樣本中亮度變化對(duì)于視角的關(guān)系的圖。
仿真測(cè)試中使用的樣本是通常的移動(dòng)手持顯示器中使用的背光單元。
每個(gè)樣本擁有彼此具有不同結(jié)構(gòu)的棱鏡片。并且所有樣本具有可從LG電子有限公司以普通商用途徑獲取的擴(kuò)散片Ets-D7(模糊度65.82％，透射性89.61％)。根據(jù)是否具有保護(hù)層、棱鏡的間距和保護(hù)層中擴(kuò)散粒子的尺寸分類棱鏡片。
在仿真測(cè)試中，在其中以棱鏡片的軸互相交叉的方式設(shè)置兩個(gè)棱鏡片的條件下測(cè)量亮度和視角之間的關(guān)系。圖7中示出為不產(chǎn)生波紋圖形的樣本的結(jié)果。
曲線31、32和33分別表示具有30μm、24μm和35μm的棱鏡間距的樣本的結(jié)果，并且像現(xiàn)有棱鏡片那樣沒有保護(hù)層。另一方面，曲線34表示棱鏡間距是35μm并且保護(hù)層中的擴(kuò)散粒子尺寸是3μm的棱鏡片；曲線35表示棱鏡間距是35μm并且保護(hù)層中的擴(kuò)散粒子尺寸是5μm的棱鏡片；曲線36表示棱鏡間距是35μm并且保護(hù)層中的擴(kuò)散粒子尺寸是8μm的棱鏡片；并且曲線37表示棱鏡間距是35μm并且保護(hù)層中的擴(kuò)散粒子尺寸是10μm的棱鏡片。
如曲線34中所示，其中棱鏡間距是35μm并且保護(hù)層中的擴(kuò)散粒子尺寸是3μm，比起曲線31、32和33表示的現(xiàn)有棱鏡片，亮度和視角更理想。即，可認(rèn)為根據(jù)本發(fā)明，可以在不犧牲亮度的情況下解決波紋圖形的問題。
比較剩余的曲線35-37與31-33，可認(rèn)為在傳統(tǒng)棱鏡片中視平面的中心部分的亮度比本發(fā)明的棱鏡片中略微高些，但是視角基本上在相等的水平。
權(quán)利要求
1.一種背光單元，配置其以照明液晶面板，其包括至少一個(gè)光源，其產(chǎn)生被提供給液晶面板的光；和至少一個(gè)棱鏡片，其被設(shè)置在液晶面板的背后以對(duì)準(zhǔn)光，使得通過棱鏡片的光變得基本上垂直于液晶面板的視平面，該棱鏡片包括保護(hù)層，其包括由光透射樹脂構(gòu)成的基底材料；和分布在保護(hù)層中以散射輸入到基底材料中的光的多個(gè)擴(kuò)散粒子；帶基薄膜，其被設(shè)置在保護(hù)層的表面上，其中從保護(hù)層發(fā)射的光被輸入到該帶基薄膜中；和多個(gè)線棱鏡，其具有大約32μm與大約36μm之間的間距并且被平行地設(shè)置在帶基薄膜的表面上。
2.如權(quán)利要求1所述的背光單元，進(jìn)一步包括光導(dǎo)板，其包括光入射表面，其被鄰近光源設(shè)置，其中，從光源產(chǎn)生的光通過該光入射表面輸入到光導(dǎo)板中；和發(fā)光表面，其被基本上與棱鏡片平行地設(shè)置，其中，通過該發(fā)光表面發(fā)射通過光入射表面輸入的光。
3.如權(quán)利要求1所述的背光單元，其中，該棱鏡片進(jìn)一步包括被設(shè)置在帶基薄膜和多個(gè)線棱鏡之間的棱鏡基底。
4.如權(quán)利要求1所述的背光單元，其中，該擴(kuò)散粒子由具有大約2μm和大約10μm之間的尺寸的多個(gè)珠構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求4所述的背光單元，其中，該多個(gè)珠基本上是相同尺寸的。
6.如權(quán)利要求1所述的背光單元，其中，該線棱鏡的截面包括等腰三角形或者不等邊三角形。
7.如權(quán)利要求1所述的背光單元，其中，以相互交叉地設(shè)置兩個(gè)棱鏡片的線棱鏡的軸的方式設(shè)置兩個(gè)棱鏡片。
8.一種液晶顯示器，其包括液晶面板，其根據(jù)從外部設(shè)備提供的電信號(hào)顯示圖像；和背光單元，配置其以照明液晶面板，其包括至少一個(gè)光源，其產(chǎn)生被提供給液晶面板的光；和至少一個(gè)棱鏡片，其被設(shè)置在液晶面板的背后以對(duì)準(zhǔn)光，使得通過棱鏡片的光變得基本上垂直于液晶面板的視平面，該棱鏡片包括保護(hù)層，其包括由光透射樹脂構(gòu)成的基底材料；和分布在保護(hù)層中以散射輸入到基底材料中的光的多個(gè)擴(kuò)散粒子；帶基薄膜，其被設(shè)置在保護(hù)層的表面上，其中從保護(hù)層發(fā)射的光被輸入到該帶基薄膜中；和多個(gè)線棱鏡，其被平行地設(shè)置在帶基薄膜的表面上。
9.如權(quán)利要求8所述的液晶顯示器，進(jìn)一步包括光導(dǎo)板，該光導(dǎo)板包括光入射表面，其被鄰近光源設(shè)置，其中，從光源產(chǎn)生的光被通過該光入射表面輸入到光導(dǎo)板中；和發(fā)光表面，其被基本上與棱鏡片平行地設(shè)置，其中，通過該發(fā)光表面發(fā)射通過光入射表面輸入的光。
10.如權(quán)利要求8所述的液晶顯示器，其中，該線棱鏡的間距大約是32μm到38μm。
11.如權(quán)利要求8所述的液晶顯示器，其中，該擴(kuò)散粒子由具有大約2μm和大約10μm之間的尺寸的多個(gè)珠構(gòu)成。
12.如權(quán)利要求11所述的液晶顯示器，其中，該多個(gè)珠基本上是相同尺寸的。
13.如權(quán)利要求8所述的液晶顯示器，其中，與線棱鏡的軸正交的線棱鏡的截面包括等腰三角形或者不等邊三角形。
14.如權(quán)利要求8所述的液晶顯示器，其中，以相互交叉地設(shè)置兩個(gè)棱鏡片的線棱鏡的軸的方式設(shè)置兩個(gè)棱鏡片。
15.一種棱鏡片，其包括保護(hù)層，其包括由光透射樹脂構(gòu)成的基底材料；以及分布在保護(hù)層中以散射輸入到基底材料中的光的多個(gè)擴(kuò)散粒子；帶基薄膜，其被設(shè)置在保護(hù)層的表面上，其中從保護(hù)層發(fā)射的光被輸入到該帶基薄膜中；和多個(gè)線棱鏡，其具有大約32μm與大約36μm之間的間距并且被平行地設(shè)置在帶基薄膜的表面上。
16.如權(quán)利要求15所述的棱鏡片，進(jìn)一步包括設(shè)置在帶基薄膜和多個(gè)線棱鏡之間的棱鏡基底。
17.如權(quán)利要求15所述的棱鏡片，其中，該擴(kuò)散粒子由具有大約2μm和大約10μm之間的尺寸的多個(gè)珠構(gòu)成。
18.如權(quán)利要求15所述的棱鏡片，其中，該多個(gè)珠基本上是相同尺寸的。
19.如權(quán)利要求16所述的棱鏡片，其中，與線棱鏡的軸正交的線棱鏡的截面包括等腰三角形或者不等邊三角形。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有卓越亮度而沒有波紋圖形的液晶顯示器。本發(fā)明也涉及可改進(jìn)液晶顯示器的亮度同時(shí)消除波紋圖形的棱鏡片和背光單元。棱鏡片包括保護(hù)層，該保護(hù)層包括由光透射樹脂構(gòu)成的基底材料，以及分布在保護(hù)層中以散射輸入到基底材料中的光的多個(gè)擴(kuò)散粒子；設(shè)置在保護(hù)層表面上的帶基薄膜，其中從保護(hù)層發(fā)射的光被輸入到該帶基薄膜中；和多個(gè)線棱鏡，其具有大約32μm與大約38μm之間的間距并且被平行地設(shè)置在帶基薄膜的表面上。
文檔編號(hào)G02B5/04GK101071221SQ20061014207
公開日2007年11月14日 申請(qǐng)日期2006年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月9日
發(fā)明者李廷勛 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社