CN103097944A - 面发光装置及液晶显示器 - Google Patents

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李用基
朴胤锡
李受珍
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Abstract

本发明提供面发光装置，其特征是包含：上部形成图案的玻璃基板；在所述玻璃基板的外围指定区域排列成以侧光式发光的光源部；以及所述玻璃基板的上部涂布硬化树脂后硬化形成的导光部件而构成，将覆盖所述光源部的部分或全部，涂布所述硬化树脂而光源的部分或全部在所述导光部件内。

Description

面发光装置及液晶显示器
技术领域
本发明涉及面发光装置及液晶显示器（LIGHT UNIT,AND LIQUIDCRYSTAL DISPLAY）。
背景技术
显示装置有很多种类。其中具有以迅速发展的半导体技术为中心经小型化及轻量化而更提升功能的液晶显示(Liquid Crystal Display,LCD)面板的显示装置为代表性显示装置。
液晶显示器具有小型化、轻量化、低电能消耗等优点，而居于能克服现有阴极射线映像管缺点的替代手段。现在液晶显示器不仅主要使用在需要显示装置的如行动电活、个人助理器(personal digital assistant,PDA),便携性多媒体播放器(portable multimedia player,PMP)等的小型产品，也主要使用在需要显示装置的如显示器及TV等的中大型产品等的几乎所有信息处理机器。
图4显示根据现有技术包含背光模组的液晶显示器的概略结构分解斜视图。
如图4所示，背光模组150使用冷阴极灯管(Cold Cathode Fluorescent Lamp,CCFL)为光源。所述冷阴极灯管的两端卡在形成在模框两侧面内部两端配置电极的槽(Tube)内，所述灯管在所述电极施加电源时发光。
所述背光模组150的构成包含导光板120，和配置在所述导光板120两侧的CCFL灯管131，和从外部保护所述CCFL灯管131的灯管罩壳(lamphousing)130。在此，在所述导光板120上可加工使导光板120全面维持均匀亮度的花纹印刷图案或花纹。并且，所述灯管罩壳130为了凝聚从所述CCFL灯管131发射的光，其内部面具有反射膜的作用，起到将所述CCFL灯管131发射的光反射射入导光板的作用。
虽然没有在附图中显示，所述背光模组150还具有包含扩散片和棱镜片等的光学片类，其中扩散片扩散由灯管产生从导光板射出的光，棱镜片凝聚所述扩散光并传达到液晶面板。另外，虽然没有在附图中显示，在所述导光板20下部形成固定器具和传达到所述固定器具的光反射到液晶面板100而将光的损失最小化的反射板。
从如上述构成的背光模组150射出的光射入液晶面板100，由所述液晶面板的作用显示画像。所述液晶面板100是由包含以矩阵形态构成的开关元件的第1基板101，和包和彩色滤光片的第2基板102，和所述第1，2基板101，102之间形成的液晶层组成，所述第1基板101的外面和所述第2基板102的外面分别附着偏光板111，112。
如此，因为液晶显示器的大部分是调整从外部进来的光源而显示画像的受光装置，所以另外需要对LCD面板照射光的光源，即背光模组。一般来讲，当作液晶显示器光源的背光模组根据配置圆柱形灯管的方式分成直下式和侧光式。
直下式是自从液晶显示器以20寸以上大尺寸化后开始重点开发的方式，扩散板下面直线排列复数个光源直接照射整个LCD面板。因为这种直下式的光利用效率比侧光式高，主要用在需要高辉度的大尺寸液晶显示器。
但直下式具有需要许多光源及光的均匀性不佳的问题。
侧光式是引导光的导光板侧面设置光源的方式，灯管组件具有发射光的光源、插在灯管的两端保护灯管的灯管支架、以及围绕灯管的外周面且一侧面套在导光板侧面而将灯管发射的光反射射入导光板的灯管反射板。
如此，在导光板的侧面设置灯管组件的侧光式主要用在如笔记型电脑及卓上型电脑显示器的比较小尺寸的液晶显示器上，光的均匀性佳，耐久寿命长，有利于液晶显示器的薄型化。
现有的面发光装置射出PET，PC，PMMA等合成树脂制造导光板后，另外通过组装工艺才能制造成面发光装置，为了薄型化减少导光板的厚度时会有弯曲现象或耐久性等问题。另外有从光源发射的光导入导光板时效率降低很多、为了架设光源另外需要模组等问题。
发明内容
发明需要解决的技术课题
本发明改善所述问题，且本发明的目的是提供具有面发光装置的液晶显示器。所述面发光装置是可更有效地将光源发射的光导入导光板、可明显地减少导光部件的厚度又可减少导光板的弯曲现象或耐久性等问题、构成最小化及单纯化、能用简易工艺制造。
解决课题的技术方案
为了完成所述目的，本发明提供面发光装置，其特征是包含：上部或下部中至少在一个以上形成图案的玻璃基板；在所述玻璃基板的外围指定区域排列成以侧光式发光的光源部；以及所述玻璃基板的上部涂布硬化树脂后硬化形成的导光部件，将覆盖所述光源部的部分或全部，涂布所述硬化树脂而光源部的部分或全部在所述导光部件内。
另外，本发明提供面发光装置，其特征是所述图案是印刷玻璃粉浆或包含无机物反射材的白墨(white ink)后烧成形成。
另外，本发明提供面发光装置，其特征是所述光源部是发光二极管(LED)。
另外，本发明提供面发光装置，其特征是所述玻璃基板下部还形成反射层。
另外，本发明提供面发光装置，其特征是在所述玻璃基板上在光源部的位置部位形成驱动电极图案。
另外，本发明提供面发光装置，其特征是所述导光部件具有1.0~2.5mm范围的厚度。
另外，本发明提供面发光装置的制造方法，其特征是包含：准备上部或下部中至少在一个以上形成图案的玻璃基板的步骤；在所述玻璃基板的外围指定区域排列以侧光式发光的光源部的步骤；将覆盖所述光源部的部分或全部，在所述玻璃基板上投入导光材料的步骤；以及硬化导光材料形成导光部件的步骤。
另外，本发明提供面发光装置的制造方法，其特征是在所述硬化导光材料形成导光部件的步骤前、或后、或前后还包含形成至少一个以上光学层的步骤。
另外，本发明提供面发光装置的制造方法，其特征是在所述排列光源部的步骤前还包含在玻璃基板上在光源部的位置部位印刷驱动电极图案后烧成的步骤。
另外，本发明提供面发光装置的制造方法，其特征是所述玻璃基板上形成的图案是把玻璃粉浆或是包含无机物反射材的白墨(white ink)印刷在所述玻璃基板上部或下部的一面或两面后烧成形成。
另外，本发明提供面发光装置的制造方法，其特征是所述玻璃基板下部具备反射层。
另外，本发明提供面发光装置的制造方法，其特征是所述反射层是经银镜反应或印刷反射材形成。
另外，本发明提供液晶显示器，其特征是包含作为背光模组的所述面发光装置；和通过所述面发光装置射出的光显示画象的液晶面板。
有益效果
具有所述构成特征的本发明是使用硬化性导光材料制造导光部件，可用简易工艺制造面发光装置，且光源部的部分或全部置于导光部件，可将光源部发射的光很有效地射入导光部件内。另外，使用玻璃基板，可明显地减少导光部件的厚度，又可减少导光板的弯曲现象或耐久性等问题。另外，玻璃基板起放热板的作用，可将光源部产生的热有效地向外排出。另外，玻璃基板上形成电极图案，可直接架设光源部，玻璃基板又具有兼PCB作用的优点，使构成最小化及单纯化。
附图说明
图1是根据本发明一实施例的面发光装置的概略断面图；
图2是根据本发明一实施例的面发光装置的制造顺序断面图；
图3是根据本发明另一实施例的面发光装置的概略断面图；
图4是根据现有技术包含背光模组的液晶显示器的概略构造分解斜视图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明进行详细的说明。下述说明是关于本发明的一具体实施例，虽然有断定性、限定性表达，并不是限制由专利请求书限定的权利范围。
图1是根据本发明一实施例的面发光装置的概略断面图，所述面发光装置，其特征是包含在上部或/及下部形成图案11的玻璃基板10，在所述玻璃基板的外围指定区域排列成以侧光式发光的光源部20，以及所述玻璃基板的上部涂布硬化树脂后硬化形成的导光部件30，将覆盖所述光源部的部分或全部，涂布所述硬化树脂而光源部20的部分或全部在所述导光部件30内。在此，所谓光源的部分在导光部件内也包含光源的一面(侧面等)与导光部件紧黏的情形。
根据本发明一实施例的面发光装置是基板上简易地涂布硬化，可简易地制造导光部件30。另外，光源部20的部分或全部置于导光部件30内，可将光源部发射的光很有效地射入导光部件内。即，光源部和导光部件之间发生的入射光损失可最少化。另外，使用玻璃基板10，可明显地减少导光部件的厚度。现有的导光板减少厚度而薄型化时，导光板的弯曲现象或耐久性等引起问题，对减少厚度总有限制。LCD TV等大尺寸画面大部分使用4.5mm以上的导光板。在本发明使用玻璃基板，可以减少导光板的弯曲现象或耐久性等问题。另外，玻璃基板10起放热板的作用，可将光源部产生的热有效地向外排出。另外，玻璃基板上形成电极图案，可直接架设光源部，玻璃基板又具有兼PCB作用的优点，使构成可最小化及单纯化。
所述光源部20是侧光式。侧光式的光源部与直下形有区别。只是，本发明中侧光式光源部并不限定在摆设成正确地以水平方向发光的光源部，可包含以斜线方向发光的光源部。另外，亦可包含使光进行方向以上部或下部方向稍有偏向而倾斜地摆设的侧光式光源部。所述光源部可另外具备灯管罩壳，可设计施加驱动电压的电路图案，与外部的电源供给线连接。光源部的种类不受限制，可为CCFL，EEFL等。较佳为发光二极管(LED)。因为发光二极管(LED)的光转换效率高，消耗电力少，可小型化、薄型化、轻量化，寿命比较长，因为不是热或放电发光，不需要预热时间，点灯、关灯的速度非常快，可做重复的脉冲操作。
如图1所示，光源部20的特征是光源部的部分或全部在导光部件内。至今光源部的部分或全部置于导光部件内部的情形无人揭示。尤其，安置光源部后在玻璃基板上涂布硬化树脂覆盖光源部的部分或全部，硬化形成导光部件的情形无人揭示。覆盖光源部的部分或全部而形成导光部件的优点如下。首先，可容易固定支持光源部。另外光源部发射的光射入导光部件的效率变高。因为光源部发射光的部位在导光部件内，光源部和导光部件之间发生的入射光损失可最少化。
所述玻璃基板10虽然不受限制，但最好使用强化玻璃。玻璃基板的厚度没有限制，较好在1mm左右。
如图1及图3所示，玻璃基板10下部最好安置反射层13。图案形成在玻璃基板下部时，反射层会照图案的模样曲折，可通过夷平作用使其平坦。因采用侧面光源部，由于出射角、上部界面上的全反射等部分的光会向下部进行，这样可能损失的光利用反射层反射而增加亮度，更可实现均匀的面发光。反射层13是在玻璃基板下部经银镜反应形成，或是可涂布、印刷反射材而形成，另外在玻璃基板上可附黏由基材膜和反射层组成的膜型反射部件，并不受限制。
玻璃基板10的上部或/及下部最好形成引起散射且转写到导光部件的图案11。对此以下在导光部件详述。
另外，玻璃基板10上在光源部的位置部位最好形成驱动电极图案12。玻璃上形成电极图案12而直接架设光源部时，玻璃基板具有兼PCB作用的优点，使构成可最小化及单纯化。在玻璃基板上形成电极图案本身已是公知的，可采用网版印刷或平版印刷方式。即，用导电性浆印刷后烧成制造电极。
导光部件30上最好形成引起散射的图案11。图案11可安置在导光部件30的下部，上部或是两者，并不受限制。图案在以导光部件为准可向内部凹入形成，亦可向外凸出形成。一般来讲，与光源部等距的条件下，图案稠密的部分、图案尺寸大的部分亮度高。因此，与光源部的距离越远处，做稠密图案或大尺寸图案可使面发光更均匀。图案形成方法有很多种，可列举烫印、网点印刷、激光或超声波加工、湿式蚀刻、模子成形等，但不受限于此。
在涂布导光材料的玻璃基板上预先形成反转图案时，就藉涂布、硬化导光材料，导光部件上自动形成图案而使得在导光部件上上图案也容易。例如，玻璃基板上形成凸出的图案时导光部件上形成反转凹入的图案。相反地玻璃基板上形成凹入的图案时导光部件上形成反转凸出的图案。在玻璃基板上形成凸出的图案，还是形成凹入的图案，虽然不限制，最好形成凸出的图案，尤其将玻璃粉浆对应图案印刷在玻璃基板后，烧成形成图案比较好。玻璃粉浆的材料虽然不受限制，最好使用透明的材料。例如，包含玻璃熔块、黏结剂、溶剂、安定剂而形成的浆比较好，玻璃熔块的成分可列举由主成分SiO2、PbO等氧化物构成，为了调整折射率或透光性添加TiO2，B2O3，Al2O3等氧化物。
另外，图案亦可用反射材形成。例如，在所述玻璃基板的上部、或下部、或两者印刷包含无机物反射材的白墨(white ink)后可烧成形成图案。作为无机物反射材只要提供白色而具有反射效果就不受限制。可使用白色无机颜料等。例如可使用二氧化钛、二氧化矽、氧化锌、锌钡白(lithopone)、铅白等。
形成导光部件的导光材料不受限制，只要具有良好的透明度能用为导光材料就不受限制。使用为现有导光材料的硬化树脂亦可适用。可使用热硬化树脂或光硬化树脂，例如光硬化树脂可列举在分子的末端或支链具有(甲基)丙烯醯基的自由基可聚合单体或低聚物。以具体的例子，可列举聚酯(甲基)丙烯酸酯系、环氧(甲基)丙烯酸酯系、胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯系、聚醚(甲基)丙烯酸酯系、聚丁二烯(甲基)丙烯酸酯系、矽(甲基)丙烯酸酯系等各种可聚合低聚物。为了黏度的调整、光交联反应的促进、硬化物交联密度的调整等，单功能性或多功能性光可聚合单体使用成并用和硬化引发剂是根据业者的判断，故不加详述。导光材料可包含如珠(bead)状具有光散射效果的扩散剂。
如此方式制造的导光部件与光源部的紧黏结构很好，光源部和导光部件的紧密结合关系非常坚固。不需要可坚固支持光源部的另外手段。尤其以非常简易的方法能制造导光部件。
所述的方法在导光部件上亦可容易上图案。即，在涂布导光材料的玻璃基板上预先形成反转图案时，就藉涂布硬化树脂自动形成图案。
根据本发明一实施例的面发光装置中导光部件以1.0~2.5mm范围内的厚度可制造的很薄。所述厚度范围与现有的比较明显地减少，所述的特征相互紧密地调和使得导光部件薄型化。
导光部件的上部最好具有光学层。光学层可选择使用在本技术领域中知晓的多种光学层。例如，如图1所示，在光学层可安置包含扩散剂41而起扩散作用的扩散层40、具有棱镜作现象而对射出光线起作用的棱镜层50等。光学层以涂布方式可涂布在导光部件上，另外导光部件上可附黏光学膜。此外还有多种方式，并不受限制。对扩散层40和棱镜层50而言在本技术领域中已被知晓，故省略其说明。
以下参照图2，对根据本发明一实施例的面发光装置的制造方法进行说明。
根据本发明一实施例的面发光装置的制造方法，其特征是包含：准备形成图案11的玻璃基板10的步骤；在所述玻璃基板10的外围指定区域排列以侧光式发光的光源部20的步骤；将覆盖所述光源部20的部分或全部，在所述玻璃基板上投入导光材料的步骤；以及硬化导光材料形成导光部件30的步骤。在所述硬化的步骤前、或后、或前后还包含形成至少一个以上光学层的步骤。
首先，准备形成转写到导光部件的散射图案的玻璃基板(图2a)。为了所述玻璃基板上架设光源部，亦可准备形成电极图案的玻璃基板。另外，亦可准备下部具有反射层的所述玻璃基板。
有时候，还可包含在玻璃基板下部形成反射层的步骤(图2b)。形成反射层的方法不受限制，可利用之前所述的方法。另外，在所述排列光源部的步骤前，还可包含在玻璃基板上在光源部的位置部位印刷驱动电极图案后烧成的步骤。
接着，在所述玻璃基板排列以侧光式发光的光源部(图2c)。在玻璃基板上形成电极图案时架设使得与光源部电性连接。
接着，投入导光材料(图2d)。投入方法没有限制，可使用一般涂布方式。另外模子成形时，可采用投入材料的方式。
接着，硬化投入的导光材料。配合导光材料的特性，可用热或/及UV硬化。另外，在硬化步骤前、或后、或前后可形成至少一个以上的光学层而制造面发光装置(图2e)。扩散层40可适用在硬化前或后。棱镜层50虽可适用在硬化前，但最好适用在硬化后。
另外，本发明提供把所述的面发光装置作为背光模组使用的液晶显示器。液晶显示器是包含通过所述面发光装置射出的光显示画象的液晶面板而构成。液晶显示器的具体构成在本技术领域中早已被人知晓，故省略其详细说明。
以上，所述说明是帮助理解本发明的一实施例，在本发明的技术思想范围内可实施构成的变形、替换、修改、省略等属于由权利要求书限定的本发明的权利范围。
产业上的利用可能性
具有所述构成特征的本发明，可用简易工艺制造面发光装置，可将光源部发射的光很有效地射入导光部件内，可明显地减少导光部件的厚度，又可减少导光板的弯曲现象或耐久性等问题等，产业上非常有用。

Claims (13)

1.一种面发光装置，其特征在于，包含：
上部或下部中至少在一个以上形成图案的玻璃基板；
在所述玻璃基板的外围指定区域排列成以侧光式发光的光源部；以及
所述玻璃基板的上部涂布硬化树脂后硬化形成的导光部件，将覆盖所述光源部的部分或全部，涂布所述硬化树脂而光源部的部分或全部在所述导光部件内。
2.根据权利要求1所述的面发光装置，其特征在于，
所述图案是印刷玻璃粉浆后烧成形成。
3.根据权利要求1所述的面发光装置，其特征在于，
所述光源部是发光二极管(LED)。
4.根据权利要求1所述的面发光装置，其特征在于，
所述玻璃基板下部还形成反射层。
5.根据权利要求1所述的面发光装置，其特征在于，
所述玻璃基板上在光源部的位置部位形成驱动电极图案。
6.根据权利要求1所述的面发光装置，其特征在于，
所述导光部件具有1.0~2.5mm范围的厚度。
7.一种面发光装置的制造方法，其特征在于，包含：
准备上部或下部中至少在一个以上形成图案的玻璃基板的步骤；
在所述玻璃基板的外围指定区域排列以侧光式发光的光源部的步骤；
将覆盖所述光源部的部分或全部，在所述玻璃基板上投入导光材料的步骤；以及
硬化导光材料形成导光部件的步骤。
8.根据权利要求7所述的面发光装置的制造方法，其特征在于，
在所述硬化导光材料形成导光部件的步骤前、或后、或前后还包含形成至少一个以上光学层的步骤。
9.根据权利要求7所述的面发光装置的制造方法，其特征在于，
在所述排列光源部的步骤前，还包含在玻璃基板上在光源部的位置部位印刷驱动电极图案后烧成的步骤。
10.根据权利要求7所述的面发光装置的制造方法，其特征在于，
所述玻璃基板上形成的图案是把玻璃粉浆或是包含无机物反射材的白墨(white ink)印刷在所述玻璃基板上部或下部的一面或两面后烧成形成。
11.根据权利要求7所述的面发光装置的制造方法，其特征在于，
所述玻璃基板下部具备反射层。
12.根据权利要求11所述的面发光装置的制造方法，其特征在于，
所述反射层是经银镜反应或印刷反射材形成。
13.一种液晶显示器，其特征在于，
包含作为背光模组的根据权利要求1至6中任一项所述的面发光装置；和
通过所述面发光装置射出的光显示画象的液晶面板。
CN2011800123468A 2010-03-04 2011-03-04 面发光装置及液晶显示器 Pending CN103097944A (zh)

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