专利名称：背光单元及使用该背光单元的液晶显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可以防止液晶显示器光学部件的变形的背光单元。
背景技术：
液晶显示器件已经经历了向轻、薄、低驱动能耗等的趋势。根据这种趋势，液晶显示器件用于办公自动化设备、音频/视频设备等。为了在屏幕上显示所需的图像，液晶显示器件可以通过施加给呈矩阵形状排列的控制开关的信号来控制发射的光量。液晶显示模块不是自发光的显示器件，从而需要单独的光源例如背光单元。
背光单元是直下式还是侧光式取决于光源的位置。侧光式背光单元具有设置在液晶显示模块一侧的边缘的光源，并且通过导光板和多个光学片从光源向液晶显示面板照射入射光。直下式背光单元具有设置在液晶显示器件下方的多个光源，并且通过散射板和多个光学片从光源向液晶显示面板照射入射光。
在液晶显示器件中，光学部件可能由于潮湿变形。变形的结果，可能在显示图像中出现瑕疵。光学部件提高了从背光单元照射的光的表面一致性，并且光学部件包括用于引导光向着观测者的前进路径的散射板和光学片。
参照图1，直下式背光单元由于在散射板10的上表面和下表面之间的湿气蒸发率不同，可能导致在液晶显示面板14的图像显示区域中显示质量的缺陷。在直下式背光单元中在驱动液晶显示模块之前，湿气相对平均地穿透散射板10和光学片16。换句话说，当灯12保持关闭状态，湿气可以平均分配在散射板10和光学片16上方。
图2是表示图1虚线圆圈中部分的放大图。如图2所示，散射板10和光学片16设置在液晶显示面板14上。如果通过驱动液晶显示模块将灯12打开，由于灯12产生的热量，散射板10在灯12附近的温度会升高。因此，散射板10可能在面对灯12的下表面的湿气蒸发率高于上表面的湿气蒸发率。因此，热膨胀受到灯12产生的热的影响并且最终散射板10的上/下表面湿气含量不同。因此，散射板10和其上设置的光学片16可以变得弯曲成为向上凸起。
由湿气差异和热膨胀差异引起的散射板10的变形量大于散射板10和液晶显示面板之间的间隙。散射板10和液晶显示面板是相接触的，因此如果向液晶显示面板14照射的光量变得不均匀，结果就会引起在显示图像上的瑕疵。
如图3所示的侧光式背光单元的光学片22如虚线内所示在灯20的附近卷曲。卷曲的变形可能在灯20周围区域的光学片22中产生。变形的原因是在灯20周围的区域附近的温度和湿气蒸发率不同。灯20的温度升高并变热，由此提高了使该区域的温度和湿气蒸发率。因此，在灯20附近的温度和湿气蒸发率高于其它区域。如果光学片22变卷曲，液晶显示面板的显示图像的亮度可能变得不均匀并可能出现瑕疵。
在液晶显示器件中，尽管存在背光，光学部件例如散射板10、光学片16、光学片22等可能会由于湿气差异或温度差异而发生变形。因此光的前进路径可能部分变形并且光的表面均匀性会下降，从而明显降低了显示等级或显示质量。此外，附加到光学显示面板的光学部件，例如偏振器、分析器、视角补偿膜也容易由于湿气而变形。因此，液晶显示器件可以受益于温度和湿气差异的减小而减小变形。
发明内容
以说明的方式，以下将说明的实施方式涉及背光单元其可以用于液晶显示器件并适用于防止或减少由湿气引起的光学部件的变形。
在第一方面，一种背光单元向液晶显示器件面板照射光。所述背光单元包括光源；与光源和液晶显示面板相结合的光学部件；防湿层与光学部件相结合并形成在光学部件的前表面或后表面中至少其中之一表面上。
在第二方面，一种液晶显示器件包括显示面板；其与第一光学部件相结合；背光单元包括光源，与光源和液晶显示面板相结合的第二光学部件；背光单元还进一步包括形成在第二光学部件的前表面或后表面中至少其中之一上的第一防湿层。
基于以下附图和详细说明，其它系统、方法、特征和优点将是明显的或将成为对于熟悉本领域的技术人员很显然的。本发明的范围旨在涵盖这类其它的系统、方法、特征和优点，且属于本申请所附的权利要求书的保护范围。
所述系统参照以下附图和说明可以更好的理解。参照以下附图，说明了非限制和非完全的实施方式，图中的元件不需要成比例，重点在于说明本发明的原理。在图中，相同的附图标记在所有不同的图中指代对应的部分。
图1示出了相关技术的液晶显示模块和直下式背光单元的横截面图；图2示出了图1中虚线部分的图；图3示出了相关技术的侧光式背光单元的横截面图；图4所示为根据一实施方式的光学部件的横截面图；图5所示为图4中所示光学部件的吸湿率图；图6所示为直下式背光单元的横截面图；图7所示为图6中所示的散射板的横截面图；图8所示为图6中所示的散射片的横截面图；图9所示为图6所示的棱镜片的横截面图；以及图10所示为侧光式背光单元的横截面图。
具体实施例方式
在此说明的原理可以以许多不同的形式实现。所述实施方式涉及一种用于液晶显示器的系统和方法，其减少湿气差别和/或显示器的光学部件的变形。现在将详细参考本发明公开的实施方式，在附图中示出其实施例。
图4所示为根据一实施方式的光学部件的横截面图。根据一实施方式的光学部件30可以具有附加到前表面和后表面的湿气阻止层32。湿气阻止层32具有低吸湿率并可以通过涂覆和/或层压方法形成。
光学部件30可以是背光单元的光学部件例如散射板、散射片、棱镜片等等。光学部件可以粘附在液晶显示面板上，例如如视角补偿膜的光学补偿膜、分析器和偏振器。光学部件30是由一种可以由湿气含量或湿气差别产生变形的材料构成，例如，聚甲基丙烯酸甲酯(“PMMA”)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(“PET”)、聚碳酸酯(“PC”)、三乙酰纤维素(“TAC”)，等等。
防湿层32可以配置为使光学部件与湿气隔离。湿气可以散布水汽，该水汽在空气中感觉为水蒸气或在物体表面上凝结为液体。防湿层32可以减少接触光学部件30的湿气的变化量。例如，可能仍然有一些湿气接触光学部件30，但是防湿层32基本上防止湿气接触光学部件30。另外，光学部件30由于防湿层32没有暴露于湿气中，该防湿层32可以起到防止光学部件在高温/高湿环境下变形的作用。防湿层32可以在光学部件30的前表面和/或后表面以大约10至50μm的厚度形成。同时，低吸湿材料可以用于防湿层32，例如环烯共聚物(“COC”)、聚对二甲苯等。
防湿层32具有比光学部件材料低的吸湿率。这在图5的图中显示。尤其是，图5显示了ASTM D570测试模式的试验结果。ASTM D570标准是一种在样本浸入23℃的溶液24小时之后测量的湿气含量的标准。可以应用于防湿层32的COC具有比PC、PET、TAC低的吸湿率。在图中COC的吸湿率是大约0.01％，而TAC的吸湿率是大约1％。另一方面，可以用于防湿层32的聚对二甲苯的吸湿率大约比COC高0.1％，但是其吸湿率低于PMMA(0.67％)、PC(0.25％)。
防湿层32以低吸湿率工作以基本上防止光学部件30暴露于湿气即使在高湿度条件下。因此，由于光学部件30没有直接暴露于湿气中，由温度分布差异引起的湿气蒸发差异没有出现，从而光学部件可以不会由于湿气而变形。
其中形成有防湿层32的光学部件30可以应用于背光单元的光学部件或液晶显示面板的光学薄膜。
图6所示为直下式背光单元的横截面图，图4所示的光学部件可以应用于此。图6表示采用根据一实施方式的直下式背光单元的液晶显示器件。根据一实施方式的液晶显示器件包括液晶显示面板50；多个灯40，其在液晶显示面板50下方照射光；底盖42，在其内部空间中容纳灯40；反射板44，设置在底盖42内部的下表面；散射板46，其遮挡底盖42的开孔表面；和至少一个或多个光学片48，其设置在散射板46上。
液晶显示面板50可以包括用于固定地保持上基板和下基板之间的间隙的衬垫料(未示出)，并且夹在下基板和上基板之间的液晶。滤色片、公共电极和黑矩阵(未示出)在液晶显示面板50的上基板中形成。此外，例如数据线和栅线的信号线(未示出)在液晶显示面板50的下基板中形成，并且薄膜晶体管(“TFT”)在数据线和栅线的各交叉部分形成。TFT响应来自栅线的扫描信号(栅脉冲)切换将要从数据线发送到液晶单元的数据信号。像素电极在数据线和栅线之间的像素区域中形成。此外，连接到各数据线和栅线的焊盘区域在下基板的一侧中形成，并且其中安装有用于向TFT提供驱动信号的驱动集成电路(IC)的载带封装(未示出)粘附在焊盘区域。载带封装从驱动集成电路向数据线提供数据信号，并且向栅线提供扫描信号。偏振器和分析器粘附在液晶显示面板50的上基板和下基板，并且诸如视角补偿膜的光学补偿膜可以粘附加于此。防湿层32可以在液晶显示面板50的光学部件的至少一个表面中形成以防止直接暴露于湿气。
灯40是光源并包括冷阴极荧光灯(“CCFL”)或外部电极荧光灯(“EEFL”)。发光二极管LED可以代替灯40作为除了灯40的另一个光源。
散射板46散射来自灯40的入射光以向液晶显示面板50照射光，并通过提高光的表面均匀防止在显示图像中出现由灯40引起的亮线。如图7所示，散射板46包括混合在聚甲基丙烯酸甲酯(“PMMA“)中的多个珠子46a。珠子46a分散从灯40入射的光。防湿层32在散射板46的前和/或后表面中形成，并且防湿层32通过防止散射板46直接或基本上暴露于湿气中防止散射板46变形。
图8所示为图6中所示的散射片的横截面图。光学片48(如图6)包括散射片52，其散射通过散射板46入射的光，如图8所示。如图9所示，光学片48可以还包括棱镜片54，棱镜片54使光的前进路径弯曲以垂直于显示表面。防湿层32在光学片48的前和/或后表面的至少一个表面上形成。
如图8所示，散射片52包括透明基膜52b；涂覆在基膜52b上来散射光的散射层52a；以及涂覆在基膜52b下来保护散射片52的抗阻挡层52c。其中散射层52a中具有珠子19。这里，基膜52b可以由聚乙烯PE类化合物构成，例如PET。防湿层32在散射片52的前和/或后表面上形成，并且防湿层32防止散射片32由于湿气变形。
图9所示为图6所示的棱镜片的横截面图。如图9所示，棱镜片54包括基膜54b；和多个在基膜54b上形成的棱镜54a。这里基膜54b由PE类化合物构成，例如PET。防湿层32在棱镜片54的前和/或后表面中形成，并且防湿层32防止棱镜片54由于湿气变形。其中形成有防湿层32的散射片52和棱镜片54不受湿气影响，这样没有由于湿气产生的变形。因此，可以防止在灯40周围产生弯曲现象。
图10所示为侧光式背光单元的横截面图，其可以应用图4所示的光学部件。图10表示采用根据一实施方式的侧光式背光单元的液晶显示器件。在图10中未示出液晶显示面板。
参照图10，侧光式背光单元包括产生光的灯60；灯壳62，安装为围绕灯60；导光板66，用于将来自于灯60的入射光转换为平面光；反射板64，设置在导光板66的后表面中；以及散射片52和棱镜片54，它们顺序设置在导光板66上并各自可以具有防湿层。具有防湿层32的光学部件可以粘附至设置在棱镜片54上的液晶显示面板。
在侧光式背光单元中，在灯60中产生的光通过位于导光板66一侧的入射表面入射到导光板66。灯壳62具有在里面的反射表面以将来自于灯60的光反射到导光板66的入射表面。导光板66是以具有倾斜的后表面和水平前表面的形状构成，并且由于其强度高不容易变形或裂开。导光板66可以由具有良好透光率的聚甲基丙烯酸甲酯(“PMMA”)形成。反射板64通过导光板66的后表面将入射到本身的光再次反射到导光板66，从而起到减小光损耗的作用。
防湿层通过涂覆和/或层压法在散射片52和棱镜片54的一侧或两侧上形成。防湿层配置为防止散射片52和棱镜片54由于湿气变形。
如上所述，根据本发明实施方式的背光单元和采用该背光单元的液晶显示器件在应用于背光单元或液晶显示板的光学部件中形成防湿层，即，散射板、散射片、棱镜片、偏振器、分析器、视角补偿膜等等。因此，该实施方式防止光学部件直接暴露于湿气，从而防止光学部件的变形。因此，该实施方式可以不仅防止光学板的变形，并且还能提高液晶显示面板的显示质量。
虽然该实施方式已经由以上图中所示的实施方式说明，应当理解，对于熟悉本领域的技术人员来说本发明不限制于在此说明的实施方式，在不脱离本发明精神的情况下，对本发明可以有各种修改和变形。因此，本发明的范围将仅由所附权利要求书及其等同物限定。
权利要求
1.一种向液晶显示面板照射光的背光单元，包括光源；光学部件，与光源和液晶显示面板结合；以及防湿层，与光学部件相结合并设置在光学部件的前表面或后表面中至少之一表面上。
2.根据权利要求1所述的背光单元，其特征在于，所述防湿层包括环烯共聚物或聚对二甲苯至少之一。
3.根据权利要求2所述的背光单元，其特征在于，所述防湿层的厚度是大约10微米至50微米。
4.根据权利要求1所述的背光单元，其特征在于，所述光源包括设置在液晶显示面板下的多个光源。
5.根据权利要求4所述的背光单元，其特征在于，所述光学部件包括散射板，与光源结合并与光源分开指定高度；以及散射片和棱镜片，与散射板结合。
6.根据权利要求1所述的背光单元，其特征在于，还包括导光板，结合在光源和液晶显示面板之间，其中光源面对导光板的侧表面。
7.根据权利要求6所述的背光单元，其特征在于，所述光学部件包括散射片和棱镜片，与导光板结合。
8.一种液晶显示器件，包括液晶显示面板，与第一光学部件结合；以及背光单元，包括光源、与光源和液晶显示面板结合的第二光学部件，以及设置在第二光学部件的前表面或后表面中至少之一的第一防湿层。
9.根据权利要求8所述的液晶显示器件，其特征在于，还包括第二防湿层，设置在第一光学部件的至少一个表面。
10.根据权利要求8所述的液晶显示器件，其特征在于，所述第一防湿层包括环烯共聚物或聚对二甲苯中至少之一。
11.根据权利要求9所述的液晶显示器件，其特征在于，所述第二防湿层包括环烯共聚物或聚对二甲苯中任意之一。
12.根据权利要求10所述的液晶显示器件，其特征在于，所述第一防湿层的厚度是大约10微米至50微米。
13.根据权利要求11所述的液晶显示器件，其特征在于，所述第二防湿层的厚度是大约10微米至50微米。
14.根据权利要求8所述的液晶显示器件，其特征在于，所述光源包括设置在液晶显示面板下方的多个光源。
15.根据权利要8所述的液晶显示器件，其特征在于，所述背光单元还包括与光源和液晶显示面板结合的导光板，以及面向导光板一侧的光源。
全文摘要
本发明公开了一种液晶显示器件中的背光单元，可以防止由湿气引起的光学部件的变形。防湿层可以包括在光学部件的前和/或后表面上使其与可能引起其变形的湿气隔离。
文档编号G02F1/1333GK101093308SQ20061016235
公开日2007年12月26日 申请日期2006年12月14日 优先权日2006年6月22日
发明者金杞彬, 金泰佑, 李相来 申请人:Lg.菲利浦Lcd株式会社