CN101377591B - 背光单元和包括该背光单元的液晶显示器件 - Google Patents

背光单元和包括该背光单元的液晶显示器件 Download PDF

Info

Publication number
CN101377591B
CN101377591B CN2008102105619A CN200810210561A CN101377591B CN 101377591 B CN101377591 B CN 101377591B CN 2008102105619 A CN2008102105619 A CN 2008102105619A CN 200810210561 A CN200810210561 A CN 200810210561A CN 101377591 B CN101377591 B CN 101377591B
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
lamp
plate
liquid crystal
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2008102105619A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101377591A (zh
Inventor
金民柱
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Display Co Ltd
Original Assignee
LG Display Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Display Co Ltd filed Critical LG Display Co Ltd
Publication of CN101377591A publication Critical patent/CN101377591A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101377591B publication Critical patent/CN101377591B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133611—Direct backlight including means for improving the brightness uniformity
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133504—Diffusing, scattering, diffracting elements
    • G02F1/133507—Films for enhancing the luminance
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133604—Direct backlight with lamps
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • G02F1/133607—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members the light controlling member including light directing or refracting elements, e.g. prisms or lenses

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

一种用于液晶显示器件的背光单元，其包括一反射片；在反射片上的至少一个灯；在该至少一个灯上的散射板；以及设置在该散射板上的光学片，所述的散射板包括透明材料的底板和设置在该底板的面对该至少一个灯的第一表面上的散射层，以及设置在底板的与该第一表面相对的第二表面上的聚光层，该聚光层由与底板相同的材料形成。

Description

背光单元和包括该背光单元的液晶显示器件
本申请要求2007年8月28日提交的申请号为2007-0086654的韩国专利申请的优先权，该申请在此整个引为参考。
技术领域
本发明涉及一种液晶显示器件，尤其是，涉及一种用于液晶显示器件的背光单元。
背景技术
随着信息技术的快速发展，现已开发了具有厚度薄、重量轻和能耗低等优点的平面显示(FPD)器件并已取代了阴极射线管(CRT)。FPD器件包括液晶显示(LCD)器件，等离子显示面板(PDP)，电致发光显示(ELD)器件和场致发射显示(FED)器件。
在上述这些器件中，由于LCD器件能非常出色地显示运动图像并且具有相对高的对比度，因此液晶显示(LCD)器件已被广泛用于笔记本电脑的显示器，个人电脑和电视的显示器和。
LCD器件不是自发光的器件，其需要另外附加的光源。通过在液晶面板背面设置背光单元以向液晶面板发射光，并进而显示可辩别的图像。背光单元可以包括冷阴极荧光灯(CCFL)，外部电极荧光灯(EEFL)或发光二极管(LED)作为光源。
背光单元根据光源相对于显示面板的位置，被分为侧光式或直下式背光单元。在侧光式背光单元中，一个或一对光源被设置在背光单元的导光板两侧的一侧或每一侧。在直下式背光单元中，多个灯被直接设置在显示面板之下。
图1是示出根据相关现有技术的包括直下式背光单元的液晶显示(LCD)器件的剖视图。该相关现有技术的LCD器件包括液晶面板10，背光单元50，支撑主体60，顶盖70和底盖80。液晶面板10包括上下基板13和15。印刷电路板(未示出)被连接在液晶面板10的侧面。背光单元50被设置在液晶面板10之下。支撑主体60围绕液晶面板10和背光单元50的侧面。顶盖70覆盖液晶面板10的前表面的边缘，底盖80覆盖背光单元50的背面。顶盖70和底盖80与支持主主体60结合，由此构成一个联合的主体。
背光单元50包括反射片40，多个灯22，散射板30，和多个光学片20。多个灯22被设置在反射片40上方，散射板30和多个光学片20依次设置在多个灯22上方。
多个光学片20包括散射片和至少一个聚光片。将参见图2对多个光学片20更详细地说明。
图2是示出图1的散射板和多个光学片的示意图。如图2所示，多个光学片包括依次设置在散射板30上的散射片24和聚光片26。
散射板30可以由其中包括不规则颗粒的透明丙烯酸树脂，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或热塑性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)形成。散射板30根据光均匀性可以具有不同的雾度特性(haze properties)。散射板30将从图1的多个灯22射出的光导向图1的液晶面板10并使光发生散射，以使光在相对宽角度的范围内入射到图1的液晶面板10上。
设置在散射板30上的散射片24，通常由PET基膜和基膜两侧的丙烯酸树脂层形成，PET基膜和基膜两侧的丙烯酸树脂层都包括诸如珠子的光散射材料。散射片24使通过散射板30的光散射，从而消除了由于局部聚集的光引起的斑纹部分(patched portion)，并且散射片24将光导向聚光片26。
聚光片26包括PET基膜和有规律排列在基膜上表面上的棱镜图案28。通常，棱镜图案28反射光或聚光。图3是示出通过图2的聚光片的光的光路图。
如图3所示，入射到聚光片26上的光可以相对于与聚光片26的底表面垂直的方向具有大约5度的角度。入射到聚光区域A上的光被棱镜图案28反射，并且使所述的光向着图1的液晶面板10会聚，由此来增加亮度。入射到全反射区域B上的光被向下全反射至棱镜图案28的表面。
向下反射的光被图1的反射片40再反射，并再次提供给聚光片26。因此，通过光的循环使光损耗最小化。
然而，除了在聚光片26中的光会聚和反射之外，还存在由于旁瓣(sidelobe)引起的光损耗。这将导致光效率降低并且也降低了器件的视角特性。
更具体地说，在附图中，由C指代的区域表示出现了旁瓣的区域，其中区域C以下称为旁瓣区域。
图4是示出通过图2聚光片的光亮度的角分布图。
如图4所示，在相对于中心对称点的两侧有亮度区，即旁瓣区域C。入射到旁瓣区域C上的光在棱镜图案28的表面被朝向不需要的方向折射，并不能被入射到图1的液晶面板10上，由此被浪费。换句话说，在旁瓣区域C中有光泄漏。
为解决上述问题，可以将用于再循环光的反射偏振片或散射膜进一步设置在聚光片上，以减小或去除旁瓣，由此来改善光效率和视角特性。然而，上述这种方法仍然会存在旁瓣。
发明内容
因此，本发明涉及一种背光单元和包括该背光单元的液晶显示器件，其基本上消除了由于相关技术的局限性和缺点导致的一个或多个问题。
本发明的优点在于提供一种背光单元和具有该背光单元的液晶显示器件，其能最小化或消除背光单元的旁瓣，并能改善光效率和视角特性，由此显示亮度均匀并且高质量的图像。
本发明其它特征和优点将在随后说明中阐述，其中的一部分将从说明中明了，或通过对本发明实践而了解。通过此处说明书中的文字记载和权利要求书以及附图中特别指出的结构，可以实现和获得本发明的上述优点和其它优点。
为了实现上述这些优点和其它优点，根据本发明实施方式的目的，作为对本发明具体和广义的描述，本发明提供了一种用于液晶显示器件的背光单元，其包括一反射片；设置在反射片上的至少一个灯；设置在该至少一个灯上的散射板，该散射板包括透明材料的底板；设置在该底板的面对该至少一个灯的第一表面上的散射；，以及设置在该底板的与该第一表面相对的第二表面上的聚光层，该聚光层由与底板相同的材料形成；以及设置在该散射板上的光学片。
在另一方面，一种液晶显示器件包括液晶面板；在液晶面板下面的光学片；在该光学片下面的散射板，该散射板包括散射层和具有圆顶状双面凸透镜的聚光层；在该散射板下面的至少一个灯；以及在该至少一个灯下面的反射片。
需要理解的是本发明的上述一般说明和下面详细描述都是示例性和说明性的，并且意图是提供对所要求保护的本发明的进一步解释。
附图说明
用于提供对本发明的更进一步理解，并结合在说明书中以构成说明书的一部分的附图说明了本发明的各个实施方式，并与说明书一起用于阐明本发明的原理。在附图中：
图1是示出根据现有技术的包括直下式背光单元的液晶显示(LCD)器件的剖视图；
图2是示出图1的散射板和多个光学片的示意图；
图3是示出通过图2的聚光片的光的光路图；
图4是示出通过图2的聚光片的光亮度的角分布图；
图5是根据本发明示例性实施方式的LCD模块的放大透视图；
图6是示意性示出图5的散射板结构的剖视图；
图7A和7B是示出根据用于本发明散射板的散射层的高斯角(Gaussianangles)的视角特性的图；
图8A和8B是示出根据用于本发明散射板的聚光层的双面凸透镜的曲率的视角特性的图；
图9A至9D是示出根据双面凸透镜的曲率的亮度的图；
图10A和10B是示出根据用于本发明散射板的聚光层的双面凸透镜的宽度的视角特性的图；以及
图11是示意性示出根据本发明示例性实施方式的反射偏振片的结构的剖视图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的实施方式，其中，附图中示出了本发明各实施方式的实施例。
图5是根据本发明示例性实施方式的LCD模块的放大透视图。
在图5中，LCD模块包括液晶面板110，背光单元150，支撑主体160，顶盖170，以及底盖180。
液晶面板110显示图像。液晶面板110包括彼此相互面对和连接的第一和第二基板113和115，其中在两个基板之间***液晶层。例如经由柔性印制电路板116b将源和栅印刷电路板117a和117b分别连接至液晶面板110的相邻侧。在模块装配工艺期间，使源和栅印刷电路板117a和117b各自朝向底盖180的侧面或背面弯曲。栅印刷电路板117b向栅线(未示出)提供扫描信号，用于开启/关断薄膜晶体管(未示出)，并且源印刷电路板117a向数据线(未示出)提供用于每一帧的图像信号。此外，上下偏振片119a和119b被分别附着在液晶面板110的上下表面。
背光单元150被设置在液晶面板110的下面。矩形框形的支撑主体160覆盖液晶面板110和背光单元150的侧面。顶盖170覆盖液晶面板110的前表面的边缘，底盖180覆盖背光单元150的背面。顶盖170和底盖180与支撑主体160结合，由此构成一个联合主体。
背光单元150包括反射片140；排列在反射片140上方的多个灯122；在灯122上方的散射板130；以及在散射板130上的多个光学片120。灯122由一对侧面支承件129固定，该侧面支承件129与底盖180结合。散射板130用于改善亮度均匀性。光学片120包括聚光片124和反射偏振片126。
虽然在图中未示出，背光单元150可以进一步包括灯导架。该灯导架用于防止多个光学片120下垂，由此保持灯122和光学片120之间基本均匀的距离，并防止灯122由于外部撞击而摇动或损坏。
从灯122射出的光通过散射板130和光学片120，并被复位向为相对均匀的平面光束。将该平面光束提供至液晶面板110，由此使液晶面板110显示图像。
在本发明中，散射板130可以包括散射层和聚光层，并且反射偏振片126可以具有超过60％的雾度特性。因此，液晶显示器件可以具有宽视角，高聚光率以及高的正面亮度。
图6是示意性示出图5的散射板的结构的剖视图。
在图6中，散射板130包括用于散射从图5的灯122射出的光的散射层135，以及用于会聚由散射层135散射的光的聚光层133。
更具体地说，，散射层135形成在基板131的下表面上，并且聚光层133形成在与基板131的下表面相对的基板131的上表面上。
散射层135可以具有12度的高斯角。在高斯散射体中，高斯角根据与亮度的角分布相关，其被表示为以下的等式(1)。
P(θ)＝P0exp[(-0.5)(θ/σ)2]-----------------等式(1).
这里，P(θ)是θ方向的强度，P0表示镜向(specular direction)的强度，并且σ表示角度方面的高斯分布的标准偏差，即从P0偏离的分布。强度P0和标准偏差σ由高斯角确定。通过控制散射层135的高斯角，可以获得可预期的亮度和视角。
可以通过将光散射剂，诸如珠子，添加到散射板130中，或通过在没有珠子的散射层135的下表面形成精细的图案来控制散射层135的高斯角。珠子可包括在丙烯酸树脂中。珠子散射入射到散射层135上的光，并防止光发生局部会聚。作为可替代的另一种方式，没有珠子的散射层135可以具有根据精细图案的形状来控制的高斯角。精细图案可以是椭圆图案，多边形图案等等图案中的一种。精细图案可以是全息图案，从而使入射光通过干涉图案沿不对称方向折射至入射方向，借此使会聚的光可以以更大的倾斜角散射。因此，使光发生了散射并且防止了光发生局部会聚。
聚光层133可以具有圆顶状双面凸透镜133a，其被排列成行并且是以突起的方式(protrusively)排列。双面凸透镜133a彼此靠近，从而峰部和谷部沿双面凸透镜133a的水平剖面相互交替。双面凸透镜133a可以由与底板131相同的材料形成。双面凸透镜133a可以具有200μm的顶高h，以及20μm至400μm的宽度p。
因此，在本发明的散射板130中，通过利用散射层135，去除了入射到图4的旁瓣区域C上的光，改善了正面的亮度，并且通过聚光层133的双面凸透镜133a的高度h和宽度p的最优化，提高了通过散射板130的会聚光的效率。通过利用本发明的散射板130比较模拟结果，以下将进行更详细的说明。
图7A和7B是示出根据用于本发明的散射板的散射层的高斯角的视角特性的示图。图7A示出当将散射板130的聚光层133的双面凸透镜133a排列成与图5的灯122平行时，根据高斯角测量的视角特性。图7B示出当双面凸透镜133a排列成与灯122垂直时的视角特性。
在图7A中，当高斯角是12度时，在中心位置存在最高峰点。在图7B中，当高斯角在12至15度范围内时，在中心位置存在最高峰点。该结果表示当高斯角大于12度时，通过散射板130的光在中心位置高度会聚，因此可以获得高亮度。
顺便说一下，如图7B所示，在双面凸透镜133a与灯122垂直的情况下，当高斯角增大时，则存在有旁瓣区域。因此，当高斯角为12度时，将获得最佳的结果。
图8A和8B是示出根据用于本发明的散射板的聚光层的双面凸透镜的曲率的视角特性的图。图8A示出当散射板130的聚光层133的双面凸透镜133a排列成平行于图5的灯122时，根据双面凸透镜的曲率测量的视角特性。图8B示出当双面凸透镜133a排列成垂直于灯122时的视角特性。这里，双面凸透镜133a具有400μm的宽度，散射层135具有12度的高斯角。
在图8A和8B中，示出根据双面凸透镜133a的曲率，亮度在中心位置有很大的改变。当双面凸透镜133a具有曲率为200μm的理想半球形状，亮度最大，并且光高度会聚。
例如，当双面凸透镜133a的曲率为150μm，与曲率为200μm相比，亮度减小大约4％。
图9A至9D是示出根据双面凸透镜的曲率的亮度的图。图9A示出当双面凸透镜的曲率为200μm时的亮度，图9B示出当双面凸透镜的曲率为150μm时的亮度，图9C示出当双面凸透镜的曲率为100μm时的亮度，以及图9D示出双面凸透镜的曲率为50μm时的亮度。
在图9A至图9D中，当双面凸透镜的曲率为50μm，灯122被显示。当双面凸透镜的曲率为200μm，灯122被最小限度地显示，并且亮度最均匀。
图10A和10B是示出根据用于本发明的散射板的聚光层的双面凸透镜的宽度的视角特性的图。图10A示出当散射板130的聚光层133的双面凸透镜133a排列成平行于图5的灯122时，根据双面凸透镜的宽度测量的视角特性。图10B示出当双面凸透镜133a排列成垂直于灯122时的视角特性。这里，双面凸透镜133a具有200μm的曲率，散射层135具有12度的高斯角。
在图10A和10B中，当双面凸透镜具有100μm至400μm的宽度p时，亮度最大并且光被最大限度地会聚。可以制造具有20μm宽度的双面凸透镜。双面凸透镜可以具有20μm至400μm范围的宽度。
如上所述，在本发明中，散射板130包括具有12度的高斯角的散射层135，和具有双面凸透镜133a的聚光层133，该双面凸透镜133a的宽度p为200μm至300μm，曲率为200μm。因此，从灯122射出的光通过散射板130被高度会聚并广泛地散射，从而改善了正面亮度。
图11是示意性示出根据本发明示例性实施方式的反射偏振片的结构的剖视图。
在图11中，反射偏振片126包括反射偏振层128以及第一和第二散射层126a和126b。反射偏振层128具有预定的偏振轴。第一和第二散射层126a和126b分别设置在反射偏振层128上下表面。
第一和第二散射层126a和126b具有大于60％的雾度特性。这里，雾度是指当光传输通过透明膜时，光除了被反射或吸收的之外，还会被膜材料散射，并且使膜的透明性发生了模糊的现象。雾度值通过以下等式确定(2)。
雾度值(％)＝((总传输光量直接传输的光量)/散射光线的传输量)×100-------等式(2).
通过控制雾度值，可以获得理想的亮度和视角。如果雾度值小于60％，光散射下降，导致显示视角变窄。如果雾度值大于90％，光透射率下降，导致显示亮度减小。
因此，第一和第二散射层126a和126b优选具有60％至90％范围内的雾度值，以使得光散射和光透射率达到均衡。
此时，因为第二散射层126b比第一散射层126a更能影响光路，因此，优选第二散射层126b具有具有60％至70％范围内的雾度值，并且由于外观的原因，第一散射层126a具有70％至90％范围内的雾度值，大于第二散射层126b的雾度值。
反射偏振片126传输由图5的聚光片124会聚的入射光中平行于反射偏振层128的偏振轴的成分，并且反射入射光中其它不平行于偏振轴的成分。
这里，灯122上的多个光学片120包括一块聚光片24，用于会聚从灯122射出的光。然而，为进一步聚光并增大亮度，可以使用两块聚光片。
在本发明中，使用直下式背光单元，其中灯122被直接设置在光学片120下面，以及使用侧光式背光单元，其中一个或两个灯设置在光学片120的一侧或两侧。侧光式背光单元还进一步包括导光板。灯122设置在导光板的一侧或相对侧，光学片120被设置在导光板上。在必要时，可构成散射板130。
在本发明中，散射板包括散射层和聚光层，反射偏振片具有大于60％的雾度值。因此，减小或消除了旁瓣，且提高了光效率和视角特性。
对本发明进行各种修正和变化而不脱离本发明的精神和范围，对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，本发明意图覆盖所附权利要求书及其等同物范围内的任何修正和变化。

Claims (13)

1.一种用于液晶显示器件的背光单元，包括：
反射片；
设置在所述反射片上的至少一个灯；
设置在所述至少一灯上的散射板，该散射板包括透明材料的底板，在所述底板的面对所述至少一个灯的第一表面上的散射层，以及在所述底板的与所述第一表面相对的第二表面上的聚光层，该聚光层由与所述底板相同的材料形成，以及
在所述散射板上的光学片，
其中，所述散射层具有12度的高斯角。
2.根据权利要求1的背光单元，其特征在于，所述散射层其中包括有珠子或其中在面对所述至少一个灯的表面上具有精细图案，其中所述精细图案为椭圆，多边形或全息图案之一。
3.根据权利要求1的背光单元，其特征在于，所述聚光层包括成行排列的和以突起的方式排列的双面凸透镜。
4.根据权利要求3的背光单元，其特征在于，每一双面凸透镜具有高度为200μm，宽度在20μm至400μm范围内的半球横截面。
5.根据权利要求1的背光单元，其特征在于，所述的光学片包括聚光片和反射偏振片。
6.根据权利要求5的背光单元，其特征在于，所述的反射偏振片包括具有预定偏振轴的反射偏振层，以及分别设置在所述反射偏振层相对两侧的第一和第二散射层。
7.根据权利要求6的背光单元，其特征在于，所述的第一散射层被设置在反射偏振层的上表面、并具有70％-90％的雾度值，所述的第二散射层被设置在反射偏振层的下表面、并具有60％-70％的雾度值。
8.根据权利要求1的背光单元，其特征在于，多个灯直接设置在散射板下面。
9.根据权利要求1的背光单元，其特征在于，还进一步包括在散射板下面的导光板，其中至少一个灯设置在导光板的一侧或两侧。
10.一种液晶显示器件，包括：
液晶面板；
在液晶面板下面的光学片；
在光学片下面的散射板，该散射板包括散射层和具有圆顶状双面凸透镜的聚光层；
在散射板下面的至少一个灯；以及
在所述至少一个灯下面的反射片，
其中，所述散射层具有12度的高斯角。
11.根据权利要求10的器件，其特征在于，所述散射板还进一步包括透明材料的底板，其中散射层设置在底板的第一表面上，聚光层设置在底板的与第一表面相对的第二表面上。
12.根据权利要求11的器件，其特征在于，所述聚光层由与所述底板相同的材料形成，并且双面凸透镜具有200μm的高度和20μm至400μm的宽度。
13.根据权利要求10的器件，其特征在于，光学片包括聚光片和反射偏振片，其中该反射偏振片包括具有预定偏振轴的反射偏振层，以及分别设置在该反射偏振层的相对表面上的第一和第二散射层，该第一和第二散射层具有60％-90％的雾度值。
CN2008102105619A 2007-08-28 2008-08-27 背光单元和包括该背光单元的液晶显示器件 Active CN101377591B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2007-0086654 2007-08-28
KR1020070086654 2007-08-28
KR1020070086654A KR101376245B1 (ko) 2007-08-28 2007-08-28 액정표시장치용 백라이트 유닛

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101377591A CN101377591A (zh) 2009-03-04
CN101377591B true CN101377591B (zh) 2011-03-16

Family

ID=40406861

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008102105619A Active CN101377591B (zh) 2007-08-28 2008-08-27 背光单元和包括该背光单元的液晶显示器件

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7973879B2 (zh)
KR (1) KR101376245B1 (zh)
CN (1) CN101377591B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8142041B2 (en) * 2009-08-27 2012-03-27 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Lenticular film and backlight modules for use therewith
WO2011078092A1 (ja) * 2009-12-24 2011-06-30 日本ゼオン株式会社 光学シート及び面光源装置
TWI495175B (zh) * 2012-11-16 2015-08-01 Au Optronics Corp 有機電致發光元件
CN108027131A (zh) * 2015-09-17 2018-05-11 三星Sdi株式会社 光学片及含有其的光学显示器

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69513992T2 (de) * 1994-09-27 2000-07-27 Minnesota Mining & Mfg Folie zur luminanzsteuerung
EP0785457A3 (en) * 1996-01-17 1998-10-14 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Optical device and three-dimensional display device
JP3860298B2 (ja) 1997-07-17 2006-12-20 大日本印刷株式会社 光学シート、面光源装置及び透過型表示装置
EP1083445A4 (en) * 1999-03-31 2006-03-29 Daicel Chem ILLUMINATING FILM, ILLUMINATING COMPOSITE FILM AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY
JP2001013321A (ja) 1999-06-09 2001-01-19 Three M Innovative Properties Co 光学積層体、照明装置および面発光装置
KR100367845B1 (ko) * 2000-06-07 2003-01-10 삼성전자 주식회사 액정표시장치의 조명 방법, 이를 구현시키기 위한액정표시장치의 백라이트 어셈블리 및 이를 채용한액정표시장치
JP4574942B2 (ja) * 2002-10-28 2010-11-04 株式会社 日立ディスプレイズ 液晶表示装置
US7236217B2 (en) 2003-01-16 2007-06-26 3M Innovative Properties Company Package of optical films with zero-gap bond outside viewing area
CN1284011C (zh) 2003-07-18 2006-11-08 财团法人工业技术研究院 扩散与聚光用的复合微结构片
KR20060016518A (ko) * 2004-08-18 2006-02-22 삼성전자주식회사 표시장치
JP4806828B2 (ja) * 2004-10-26 2011-11-02 サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド 光調節プレート及びこれを有するバックライト組立体及び表示装置
EP1813859A4 (en) * 2004-11-09 2010-03-17 Fujifilm Corp LIGHT GUIDE PLATE, SURFACE LIGHTING DEVICE USING SAME, AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY
KR100665871B1 (ko) * 2005-04-21 2007-01-10 미래나노텍(주) 액정표시장치의 백라이트 어셈블리
US7557338B2 (en) 2006-03-14 2009-07-07 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Electronic device with integrated optical navigation module and microlens array therefore
US7478913B2 (en) * 2006-11-15 2009-01-20 3M Innovative Properties Back-lit displays with high illumination uniformity

Also Published As

Publication number Publication date
US7973879B2 (en) 2011-07-05
KR20090021814A (ko) 2009-03-04
CN101377591A (zh) 2009-03-04
KR101376245B1 (ko) 2014-03-21
US20090059124A1 (en) 2009-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101308282B (zh) 多功能光学片和包括多功能光学片的液晶显示器件
US8284346B2 (en) Backlight unit and liquid crystal display device including the same
US7995160B2 (en) Prism sheet and liquid crystal display having the same
US20120300493A1 (en) Light Source Module and a Backlight Module Using the Same
CN102478188A (zh) 背光单元和使用背光单元的显示装置
KR20080062086A (ko) 광원 큐브 및 이를 이용한 평면 광원 장치 및 액정 표시장치
US7927002B2 (en) Backlight unit and liquid crystal display device comprising the same
CN101819351A (zh) 用于液晶显示设备的背光单元及其驱动方法
US9864231B2 (en) Backlight unit and liquid crystal display device including the same
US20160123554A1 (en) Lens, Light Emitting Apparatus Including the Lens, and Backlight Unit Including the Apparatus
US8801257B2 (en) Edge light type planar light source device and liquid crystal display device
CN100507613C (zh) 光学片和使用该光学片的背光单元
CN101377591B (zh) 背光单元和包括该背光单元的液晶显示器件
US9188729B2 (en) Prism sheet, backlight unit including the same, and method of manufacturing the same
KR20160066398A (ko) 프리즘시트 및 이를 구비한 액정표시장치
KR20090060067A (ko) 확산판 및 이를 포함하는 액정표시장치용 백라이트 유닛
KR20210057997A (ko) 액정표시장치
KR100880217B1 (ko) 백라이트
KR100989046B1 (ko) 광학 시트, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정표시장치
CN105842911A (zh) 具有改善的亮度均匀性的背光组件
KR20110073210A (ko) 백라이트 유닛
KR20110104634A (ko) 디스플레이 장치
US8917366B2 (en) Liquid crystal display device
KR20100073840A (ko) 광학시트 및 이를 구비한 액정표시소자의 백라이트
KR20070107911A (ko) 백라이트 유닛

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant