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CN1421729A - 液晶显示模块 - Google Patents

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CN1421729A
CN1421729A CN02107295A CN02107295A CN1421729A CN 1421729 A CN1421729 A CN 1421729A CN 02107295 A CN02107295 A CN 02107295A CN 02107295 A CN02107295 A CN 02107295A CN 1421729 A CN1421729 A CN 1421729A
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CN
China
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light
optical plate
plate
lcd module
protuberance
Prior art date
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CN02107295A
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English (en)
Inventor
吴晶锡
金奎锡
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Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
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Publication date
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Abstract

本发明公开了一种能最小化其厚度的液晶显示模块。用于将从灯输出的线光源转变成面光源形式的光导板的光输出面，在整个表面上制备有具有所需高度的多个凸部。用于控制从光导板输出的光的路径的棱镜片放置在光导板上，且棱镜片相对于多个凸部。因此，在不在光导板和棱镜片之间提供分立的散射板的情况下，可以均匀控制从光导板输出的光的亮度分布。此外，因为与光导板一体成形的多个凸部直接面对棱镜片，所以可以防止光导板与棱镜片之间的粘接。因此，散射板可以从液晶显示模块中消除，从而减少元件数目，于是将液晶显示模块的厚度减至最小。

Description

液晶显示模块
                       技术领域
本发明涉及一种液晶显示模块，更具体地，涉及一种能减少元件数目而使其厚度减至最小的液晶显示模块。
                       背景技术
通常，需要一种用作界面的显示装置，使得用户直观判断由信息处理单元处理的信息。近年来，已经开发出了显示全色并具有高分辨率的液晶显示器。液晶显示器比传统阴极射线管重量更轻、更薄。结果，液晶显示器被广泛用作诸如计算机、家庭壁挂电视接收机等等典型信息处理单元的监视器。
图1是说明传统液晶显示模块的结构的剖面图，图2是说明图1所示散射板的详细结构的剖视图。
如图1所示，液晶显示模块80包括具有用于显示图像的液晶显示板的显示单元50，和将光发射至显示单元50的背光总成60。
显示单元50包括液晶显示板59、数据-栅极印刷电路板(未示出)和数据-栅极带载封装(未示出)。
液晶显示板59包括薄膜晶体管基板52、滤色板54和插在薄膜晶体管基板52和滤色板54之间的液晶(未示出)。
薄膜晶体管基板52是透明玻璃，其中形成有矩阵型薄膜晶体管，该薄膜晶体管包括连接数据线的源极接线端、连接栅极线的栅极接线端和具有像素电极的漏极接线端，该像素电极通过在其上沉积作为透明导电材料的氧化铟锡(ITO)形成。
滤色板54被设置成面对薄膜晶体管基板52，并通过薄膜形成技术形成来具有RGB像素。RGB像素是在光经过时显示所需颜色的彩色像素。ITO公共电极涂覆在滤色板54的整个表面上。
如果薄膜晶体管52通过将电源加载在晶体管的栅极和源极接线端上而导通时，在滤色板的像素电极和公共电极之间产生电场。引入至薄膜晶体管基板52和滤色板54之间的液晶的排列角被电场改变，排列角的改变导致光透射改变，从而提供所需像素。
背光总成60设置在显示单元50下方，以从显示单元50的背面侧均匀地照射显示单元50。背光总成包括产生光的灯单元10、将光导引至显示单元50并改变光路的光导板20、使光导板20照射出的光的亮度均匀的光学片20、及位于光导板20下以将自光导板20泄漏的光反射至光导板以提高光透射效率的反光板30。
显示单元50和背光总成60顺序插入例如容器的模框内(未示出)，顶框(未示出)啮合在模框上，以防止显示单元50从模框上脱开。
光学片40包括从光导板20将光发射成具有均匀亮度分布的光的散射板42，以及第一和第二棱镜片44和46，该棱镜片用以控制来自散射板42的不同方向上的光以保证视角。具体地，散射板42通过将散射剂添加到板内而制造，以确保来自光导板20的光的均匀亮度分布。
如图2所示，散射板42包括基层42a和覆盖基层42a的两个表面的第一和第二散射面42b和42c。第一和第二散射面42b和42c设置有多个珠子42d以防止光导板20紧密粘接到散射板42上。
然而，为了增大光导板20的宽视角和亮度特性，光学片40不得不使用过多的元件，如散射板42及第一和第二棱镜片44和46。于是，液晶显示模块的制造成本增加，并且限制了使LCD模块更轻、更薄和更小，而这是其主要优点。
                        发明内容
于是，本发明的一个目的是提供一种能通过减少元件数而将其厚度减至最小的液晶显示模块。
为了实现本发明的目的，提供一种液晶显示模块(LCD)。在以上LCD模块中，灯产生光。光导板传导自灯输出的光。光学片控制自光导板输出的光的路径。光导板的光输出面具有所需粗糙度，以防止光导板与光学片紧密粘接。
光导板的光输出面包括多个向显示单元凸出的凸部。凸部具有0.68μm至1.6μm的高度。
光学片包括至少一个控制自光导板输出的光的路径的棱镜片。棱镜片适于与形成在光导板光输出面上的多个凸部直接接触。
光导板的入射光的光输入部分具有在600至1400尼特(nit)范围内变化的亮度。
通过LCD模块，可以均匀地控制自光导板输出的光的亮度分布，而无需光导板和棱镜片之间的分立的散射板。
另外，因为与光导板一体形成的多个凸部直接面对棱镜片，所以光导板和棱镜片之间的粘接可以防止。于是，散射板可以从液晶显示模块中消除，从而减少元件数目，因而使液晶显示模块的厚度减至最小。
                        附图说明
通过结合附图对本发明的优选实施例进行详细描述，本发明的以上目的和其它优点将变得更清楚，其中：
图1是说明传统液晶显示模块的结构的横截面视图；
图2是说明图1所示散射板的详细结构的横截面视图；
图3是说明根据本发明优选实施例的液晶显示模块的结构的横截面视图；
图4和5是说明图3所示光导板的光输出板的结构的俯视图和透视图；
图6是沿X轴截取的说明图4所示的光导板的剖面的视图；
图7是沿Y轴截取的说明图4所示的光导板的剖面的视图；以及
图8是说明光导板的对应图5所示的每个凸部的高度的亮度的曲线图。
                      具体实施方式
以下，将参照附图详细描述本发明的优选实施例。
图3是说明根据本发明一实施例的液晶显示(LCD)模块的结构的横截面视图。
参照图3，液晶显示模块100包括具有用于显示图像的LCD板的显示单元150，及用于向显示单元150发射光的背光总成160。
显示单元150包括LCD板159、数据-栅极印刷电路板(未示出)和数据-栅极带载封装(未示出)。
LCD板159包括薄膜晶体管(TFT)基板152、滤色板154和其间的液晶(未示出)。LCD板159还包括设置在TFT基板152上的下偏振片156和设置在滤色板154上的上偏振片154。
TFT基板152由透明玻璃制成，在该玻璃上，薄膜晶体管形成矩阵形状。薄膜晶体管包括连接栅极线的源极接线端、连接栅极线的栅极接线端和连接像素电极的漏极接线端，该像素电极通过在其上沉积诸如氧化铟锡(ITO)的透明导电材料而形成。
设置滤色板154以面对TFT基板152。滤色板154包括其上经薄膜形成工艺形成的RGB像素。RGB像素在光经过RGB像素时显示所需的颜色。在滤色板154的整个表面上形成ITO公共电极。
如果薄膜晶体管152通过将电源加载到晶体管的栅极和源极接线端上而导通，则在滤色板154的像素电极和公共电极之间产生电场。插入薄膜晶体管基板152与滤色板154之间的液晶的排列角被电场改变，液晶排列角的改变引起光透射的改变，从而获得所需像素。
背光总成160设置在显示单元150下，以向显示单元150均匀提供光。
背光总成160包括产生光的灯单元110、将光导向显示单元150并改变光路的光导板122、使自光导板122照射的光的亮度均匀的光学片140，以及设置在光导板122下，以将自光导板122泄漏的光反射向光导板122从而提高光透射效率的反光板130。
光导板122将灯单元110发射的线光源转换成面光源的形式，并将面光发射至显示单元150。光导板122包括形成在其底面上的多个印刷图案124，以将从灯单元110输出的光有效反射向显示单元150。
光导板122在光输出的地方包括具有不规则(或不均匀)结构122b(即凸出和凹陷部)的光输出面122a，在此输出被光导板引导，并被反光板130反射的光。光输出面122a具有所需粗糙度。
不规则结构122b使光的亮度分布均匀，该光被光导板122、印刷图案124和反光板130引导，并从显示单元150输出。此外，不规则结构122b防止光学片140紧密粘接到光导板122上。光导板122的不规则表面122b将结合附图进行说明。
光学片140包括第一和第二棱镜片142和144，用以控制不同方向上的来自光导板122的光的路径以确保视角。
图4和5是说明图3所示光导板的光输出板的结构的俯视图和透视图。
如图4和5所示，光导板122的光输出面122a包括多个凸出和凹陷部分122b。
光导板122的凸出和凹陷部分122b通过喷砂工艺形成，现在说明该工艺。
制造模具的工件在进行喷砂工艺的清洁室内制备。
如果硅颗粒在高压下喷注到工件的整个表面上，则硅颗粒撞击工件表面，从而在工件表面上形成凸出和凹陷部。此时，硅颗粒经一喷嘴而喷注，在该喷嘴上施加有所需压力。
形成在工件表面上的凸部的尺寸，即高度在0.68μm至1.6μm的范围内。部分地，形成在工件表面上的凸部的尺寸可以小于0.68μm或大于1.6μm。
如果硅颗粒与工件表面之间的碰撞力通过适当改变加载在喷嘴上的压力而调节，则大多数凸部形成在0.68μm至1.6μm之间的范围内。
如果使用具有所需表面粗糙度的模具注塑光导板，则可以制造具有与模具中形成的凸部的尺寸一样的凸部的光导板122，如图5所示。
图6和7是说明图4所示光导板的剖面的视图，其中，图6显示图4所示光导板的沿X轴截取的剖面，图7显示图4所示光导板的沿Y轴截取的剖面。
参照图6，假设作为X轴方向的剖面上的最深凹陷的第一凹陷“A”的底面与0.00μm平齐，作为从第一凹陷“A”凸出的最高高度的第一凸部“B”具有约2.78μm的高度，在X轴方向的剖面上，最高凸部的最高位置与第一凹陷的最低位置之间的最大偏离为2.78μm。
然而，如图6所示，邻近第一凹陷“A”的第一区“C”内的凸部的凸出高度保持在1.50μm左右，而邻近第一凸部“B”的第二区“D”的凹陷的深度保持在1.20μm左右。也就是，第一凸部“B”的大部分凸出高度为1.58μm，而第一区“C”中的凸部的凸出高度为1.50μm。
相似地，参照图7，假设作为Y轴方向的剖面上的最深凹陷的第二凹陷“E”的底面为0.00μm，则从第一凹陷“E”凸出的第一最高凸部“E”具有约2.65μm的高度。具体地，在Y轴方向的剖面上，最高凸部的最高位置与第二凹陷的最低位置之间的最大偏离为2.65μm。
然而，如图7所示，邻近第二凹陷“E”的第三区“G”内的凸部的凸出高度保持在1.40μm左右，而邻近第二凸部“F”的第四区“H”的凹陷的深度保持在1.7μm左右。也就是，第二凸部“F”的大部分凸出高度为0.95μm，而第三区“G”中的凸部的凸出高度为1.40μm。
如从X和Y轴剖面所见，不规则表面122b内邻近最浅凹陷的凸部的凸出高度大约为0.68μm或更多。
如上所述，具有特定尺寸的多个凸出和凹陷部的不规则表面122b形成在光导板122的光输出面122a上的原因如下。
如图3所示，根据本发明一优选实施例的LCD模块100不采用分立的散射板，该散射板用以散射来自光导板122的光以输出具有均匀亮度分布的光。
具体地，第一棱镜片142与光导板122的顶面直接接触，用以在所需方向上汇集来自光导板122的光，以确保视角。在第一棱镜片142的顶面上，放置第二棱镜片144，第二棱镜片具有区别于第一棱镜片的不同光汇集方向。此时，形成在光导板122的光输出面122a上的不规则面122b防止光导板122紧密粘接到第一棱镜片142上。
另外，不规则表面122b控制由光导板122以面光源形式输出的光，以具有均匀的亮度分布。
现在参考表1和图8说明不规则表面的控制操作。
表1显示相对于多个凸部122b的高度，光导板122和第一棱镜片142之间是否发生粘结，图8显示相对于多个凸部122b的高度的光导板122的光输入部分的亮度。
如从表1看到的那样，在多个凸部122b的尺寸，即高度小于或等于0.68μm的情形下，发生了光导板122和第一棱镜片142彼此紧密粘接的现象。在多个凸部122b的高度大于0.68μm的情形下，光导板122不粘接第一棱镜片142。
表1
    凸部高度(μm)     粘接
    1     0.59     发生
    2     0.68     发生
    3     1.05     不发生
    4     1.38     不发生
    5     1.47     不发生
    6     1.64     不发生
    7     1.79     不发生
    8     2.09     不发生
多个凸部122b越高，防止光导板122和第一棱镜片142之间粘接的效果通过多个凸部122b增加越多。
然而，如图8所示，如果多个凸部122b的高度增加，则光导板122的光输入部分的亮度也增加。具体地，如果光导板的光输入部分的亮度增加，则从灯单元110入射入光导板122内的大部分光量在光输入部分泄漏。
因而，为了允许从光导板122输出的面光源作为一个整体具有均匀的亮度分布，对光导板122的光输入部分的亮度而言，优选的是维持在1400尼特或更小。具体地，为了防止光导板122的光输入部分的亮度高于1400尼特，对多个凸部122b的高度而言，优选的是维持低于1.6μm。
也就是，为了防止光导板紧密粘接第一棱镜片142，优选地，多个凸部122b的高度至少高于0.68μm。如果可能，优选地，用以维持光导板122的光输入部分的亮度低于1400尼特的多个凸部122b的高度低于1.6μm。
同时，虽然在附图中没有显示，但是显示单元150和背光总成160顺序安装在作为安放容器的模框(未示出)内，并且被结合来面对模框的顶框(未示出)得以提供，以防止显示单元150从其中脱开。
根据前述LCD模块，在用于将从灯输出的线光源转变成面光源形式的光导板的光输出面的整个表面上，设置具有在0.68μm至1.6μm范围内变化的高度的多个凸部。直接面对多个凸部并用以汇集从光导板输出的光的棱镜片被放置在光导板上。
因此，可以均匀控制从光导板输出的光的亮度分布，而不在光导板和棱镜片之间提供分立的扩散板。另外，因为与光导板一体形成的多个凸部直接面对棱镜片，所以可以防止光导板和棱镜片之间的粘接。
于是，散射板可以从液晶显示模块中消除，从而减少元件数目，因此将LCD模块的厚度减至最小。
虽然已详细说明了本发明，但是，应当理解的是，在不背离本发明的如所附权利要求确定的实质和范围的情况下，可以对其作各种改变、替换和改造。

Claims (8)

1.一种液晶显示模块，包括：
用于产生光的灯；
用于引导从灯输出的光的光导板；以及
用于控制从光导板输出的光的路径的光学片，
其中，光导板的光输出表面具有所需粗糙度，以防止光导板紧密粘接到光学片上。
2.如权利要求1所述的液晶显示模块，其中，光导板的光输出面包括多个向显示单元凸出的多个凸部。
3.如权利要求2所述的液晶显示模块，其中，凸部具有高于0.68μm的高度。
4.如权利要求2所述的液晶显示模块，其中，凸部具有低于1.6μm的高度。
5.如权利要求2所述的液晶显示模块，其中，光学片包括至少一个棱镜片，以控制从光导板输出的光的路径。
6.如权利要求5所述的液晶显示模块，其中，棱镜片适于与形成在光导板的光输出面上的多个凸部直接接触。
7.如权利要求2所述的液晶显示模块，其中，凸部通过喷砂工艺形成。
8.如权利要求1所述的液晶显示模块，其中，光导板的光输入部分的亮度在600至1400尼特的范围内。
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