CN1811552B - 反射板和具有所述反射板的液晶显示器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种反射板，其包括具有预定表面粗糙度的第一反射部分，以及表面粗糙度小于所述第一反射部分的预定表面粗糙度的第二反射部分。本发明还提供了一种能够为液晶屏板提供足够均匀的光线的反射板。

Description

反射板和具有所述反射板的液晶显示器

技术领域

本发明涉及反射板以及具有所述反射板的液晶显示器。

背景技术

诸如LCD(液晶显示器)、PDP(等离子显示屏板)、OLED(有机发光二极管)等平板显示装置正在替代阴极射线管显示器。

LCD包括一液晶屏板，其具有TFT基板、滤色器基板和布置在所述两个基板之间的液晶层。由于液晶分子为非发光材料，因此，液晶屏板需要具有光源的背光装置。来自背光装置的光穿过所述液晶屏板。透光度依赖于液晶的配向。

所述液晶屏板和背光单元包含在机架当中。所述背光装置可以是边缘型或直射型，取决于光源布置在哪里。

在边缘型背光装置所具有的结构当中，将光源布置在导光板的侧面。在笔记本电脑、PDA等小型电子产品中广泛采用了边缘型。因为，其具有高光线均匀性和较长的寿命周期，并且可以被用来生产薄显示器。

然而，在采用直射型的LCD所具有的结构当中，在液晶屏板之下布置一个或多个光源，以照射所述液晶屏板的整个表面。直射型比边缘型采用了更多的光源，使得直射型的亮度高于边缘型。但是，直射型的亮度并非均匀分布。

此外，采用发光二极管(LED)作为背光装置的光源的直射型背光源将在显示屏幕上产生亮线。

发明内容

本发明提供了一种为液晶屏板提供均匀光线的反射板，以及具有所述反射板的液晶显示器。

在下述说明中，将阐述本发明的其他特征，这些特征在经说明之后，在某种程度上是显而易见的，或者可以通过对本发明的实践习知。

通过提供一种反射板，将实现本发明总构思的上述和/或其他方面和优势，所述反射板包括具有预定表面粗糙度的第一反射部分和表面粗糙度小于第一反射部分的预定表面粗糙度的第二反射部分。

根据本发明总构思的实施例，第二反射部分具有类似条状的外形。

根据本发明总构思的实施例，至少有两个第二反射部分彼此相互平行地排列。

根据本发明总构思的实施例，第二反射部分间隔恒定间距。

根据本发明总构思的实施例，第一反射部分对入射光漫反射，第二反射部分对入射光镜面反射。

根据本发明总构思的实施例，第一反射部分的表面粗糙度至少为大约700nm，第二反射部分的表面粗糙度不大于400nm。

根据本发明总构思的实施例，所述反射板进一步包括布置在第一反射部分上的通孔行，所述通孔与第二反射部分平行。

根据本发明总构思的实施例，所述通孔行和第二反射部分交替排列。

根据本发明总构思的实施例，第二反射部分的宽度大约为相邻通孔行之间的间距的大约10％到40％。

本发明总构思的上述和/或其他方面和优势还将通过提供一种LCD实现，所述LCD包括：液晶屏板；沿液晶屏板的背面部分相互平行布置且包括LED的多个LED行；以及如权利要求1所述的反射板，其中所述反射板布置在所述LED之下。

根据本发明总构思的实施例，第二反射部分基本上沿两个相邻的LED行的间距的中央区域布置。

根据本发明总构思的实施例，第二反射部分的宽度基本上与两个相邻的LED行的间距成反比。

根据本发明总构思的实施例，第二反射部分的宽度大约为相邻LED行之间的间距的大约10％到40％。

根据本发明总构思的实施例，所述LCD进一步包括与所述LED相结合的LED电路基板，其中，所述反射板布置在所述LED电路基板上。

根据本发明总构思，所有的通孔行等间距隔开。

应当理解的是，上述一般性说明以及下述详细说明均为示范性和说明性的，其意图在于为权利要求所限定的发明提供进一步的解释。

附图说明

这里给出了为本发明提供进一步理解的附图，其构成了本说明书的一部分，并连同说明一起对本发明的实施例进行了举例说明，从而对本发明的原理予以解释。

图1是包括根据本发明的实施例的反射板的LCD的分解透视图。

图2是包括根据本发明的实施例的反射板的LCD的横截面图。

图3示出了根据本发明的实施例的反射板和LED的布局。

图4示出了在包括根据本发明的实施例的反射板的LCD中亮线减少的原因。

图5是说明常规LCD的亮度分布的图示。

图6是说明包括根据本发明第一实施例的反射板的LCD的亮度分布的图示。

图7A、7B、7C和7D示出了根据第二反射部分宽度的LCD的亮度分布。

图8是根据本发明的另一实施例的反射板的正视图。

图9是根据本发明的又一实施例的反射板的正视图。

具体实施方式

现在，将详细参照本发明的示范性实施例，在附图中示出了本发明的实例，其中，始终采用类似的附图标记表示类似的元件。下面，将参照附图对实施例予以说明，以解释本发明。

应当理解的是：在称元件或层位于另一元件或层“上”、“连接到”另一元件或层或“与另一元件或层连接”时，其可能直接位于另一元件或层上，直接连接到另一元件或层上或与之连接，也可能存在插入元件或层。

下面，将参照图1和图2对本发明的实施例予以说明。

如图1和图2所示，LCD 1包括液晶屏板20、在液晶屏板20的背面部分提供的多个光学部件30、沿液晶屏板20的背面部分布置的LED 51、在LED 51之下布置的反射板40和具有安装于其上的LED 51的LED电路基板60。

液晶屏板20包括具有形成于其上的TFT的TFT基板21、与TFT基板21相对的滤色器基板22、使前述基板21和22相结合并形成一缝隙的密封胶23以及布置在由前述基板21、22和密封胶23包围的空间中的液晶层24。

液晶屏板20通过调整液晶层24中液晶的配向形成图像。由于液晶分子为非发射材料，因此，需要为液晶屏板20提供来自光源(例如LED 51)的光。

所述TFT基板21的第一侧面包括提供驱动信号的驱动部分25。驱动部分25包括软性印刷电路(FPC)26、安装在所述软性印刷电路26上的驱动芯片27和通过诸如耦合的方式连接至所述软性印刷电路26的PCB 28。如图1所示，驱动部分25具有COF(膜上芯片)结构，但是，应当理解，其可以具有其他已知结构，例如TCP(带载封装)、COG(玻璃上芯片)。此外，可以在TFT基板21上形成驱动部分25。

布置于液晶屏板20的背部或下部的光学部件30包括导光板31、漫射板32、漫射膜33、棱镜膜34和保护膜35。

导光板31布置在LED 51之上，其通过对入射光的折射入射光漫射来自LED 51的光。可以在导光板31的表面形成网点图案。可以由诸如PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)的含有丙烯的材料形成导光板31。导光板31的厚度大于漫射板32、漫射膜33、棱镜膜34和保护膜35的厚度。导光板31包括多行光阻挡部分36。光阻挡部分36布置在面对所述LED 51的导光板31的表面，所述光阻挡部分36具有基本上与LED 51相同的尺寸。光阻挡部分36阻挡LED 51发出的垂直于液晶屏板20的光，由此提高颜色的均匀性。光阻挡部分36可以由与反射板40相同的材料制成。在这种情况下，从LED51射向光阻挡部分36的光被反射回反射板40。

漫射板32和漫射膜33中均包括底板(base plate)和在所述底板上形成的珠状涂层。可以在漫射板32上层压或布置两或三个漫射膜33。

可以在棱镜膜34上按照等间距布置三角棱镜。棱镜膜34沿基本上垂直于液晶屏板20的表面的方向会聚来自漫射膜33的漫射光。通常采用两个棱镜膜34。在每一棱镜膜34上形成的棱镜相对于棱镜膜34成预定角度。穿过棱镜膜34的光线沿基本上垂直于液晶屏板20的方向传输，从而产生基本上均匀的亮度分布。

保护膜35保护棱镜膜34，避免其受到擦划或损坏。

可以在反射板40上形成对应于LED 51的通孔43。反射板40布置在LED 51和LED散热单元52之间。按照与LED 51相同的排列布置通孔43。例如，如图1中的实施例所示，以等间距或等空间布置相互平行的四个通孔行45，在通孔行45中，通孔43排列成行。LED散热单元52可以由金属材料制成，并排放由LED 51产生的热。

光的反射包括漫反射和镜面反射。当光线入射到粗糙度大于可见光波长的表面上时产生漫反射，可见光波长例如大约为400nm到700nm。但是，当粗糙度小于可见光波长时，则发生镜面反射。

根据本实施例，反射板40包括第一反射部分41和第二反射部分42，其中的每一个都具有不同的表面粗糙度。第二反射部分42的表面粗糙度小于第一反射部分41的表面粗糙度。例如，第一反射部分41具有至少为约700nm的表面粗糙度，从而实现对入射光的漫反射。第二反射部分42具有小于约400nm的表面粗糙度，从而实现入射光的镜面反射。

第二反射部分42可以具有类似条状或带状的外形，并且大致位于相邻的两个通孔行45的中间。第一反射部分41包括基底膜(base film)46和布置在所述基底膜46上的漫反射层47。基底膜46可以由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚碳酸酯(PC)构成。漫反射层47包括由CaCO₃构成的珠粒。反射板40具有足够的厚度，使其不会在LED 51产生的热量的作用下收缩。

第二反射部分42包括基底膜46和布置在所述基底膜46上的镜面反射层48。镜面反射层48包括Ag。或者，镜面反射层48可以具有聚萘二甲酸乙二酯(PEN)单层结构，或者可以为多层结构。

或者，第二反射部分42和第一反射部分41为一体。例如，可以在第一反射部分41的表面上进行处理以形成第二反射部分42，或者仅由基底膜46形成第二反射部分。根据本实施例，所述表面处理包括采用溅射法在所述表面上涂覆粗糙度较小的金属层。根据另一实例，可以通过将粗糙度较小的银板或膜粘附在反射板40上形成第二反射板42。

可以调整来自LED 51的光的传播方向。由于直接向上传输的光降低了光的色彩均匀性，所以应当限制从LED 51的上部发出的光。LED 51在LED电路基板60上按行排列，其分别发出红色、绿色和蓝色光，由此生成白色。四个LED电路基板60按相同间距排列。但是，可以根据背光的尺寸或所需的亮度改变LED电路基板60的数目。因此，安装或附着在LED电路基板60上的LED行55以相同间距排列。

LED电路基板60包括PCB和Al层。在上部机架10和下部机架70内容纳或包含前述液晶屏板20、光部件30、反射板40、LED 51和LED电路基板60。

出于下述原因，在根据本发明实施例的LCD 1中未产生亮线。

根据图3所示的本发明的实施例，超过90％的光从LED 51的侧面发出。将此类LED 51定义为侧面发射LED。

从LED 51的上部发出的光被导光板31的光阻挡部分36阻挡。因此，仅有大约2％到3％的来自LED 51的光穿过光阻挡部分36。来自LED 51的光大部分沿直线传播，例如沿垂直方向。这样的按直线传播的光增大了光的强度，并使光产生了会聚。但是，当红色、绿色和蓝色LED独立发光时，直线传播的光降低了色彩均匀性。为了解决上述问题，应当减少LED 51的上部发出的光，并且应当阻挡来自LED 51的上部的直线传播光。

由于将反射板40反射的光添加到了来自LED 51中的直射光中，从而使两个相邻的LED 51之间的区域变亮。因此，位于LED 51之上的区域和位于两个LED 51之间的区域的亮度差导致了沿LED行55之间的空间产生一条线。本发明通过设置在LED 51之间的反射部分42减少了这样的线。

参照图4，反射板40的第二反射部分42布置在LED行55之间。第二反射部分42可以具有类似带状或条状的外形，并且大致位于相邻的两个LED行55的中间。沿恒定间距d2布置LED行55，第二反射部分42的宽度d1大约是间距d2的10％到40％。

根据上述构造，通过光阻挡部分36阻挡大部分来自LED 51的上部的光，一些光通过所述光阻挡部分36直接传输到位于所述LED 51之上的区域A。LED 51的侧面发出的光的一部分直接传输至位于LED之间的区域B。由LED 51的侧面发出的光的其余部分被第一反射部分41和/或第二反射部分42反射，之后朝向导光板31传输。如图4所示，第一反射板41上的入射光被沿各种方向漫反射，并抵达区域A和区域B。

与第一反射部分41反射的光不同，第二反射部分42上的入射光被镜面反射。所述镜面反射光沿这样的路径传播，即抵达区域B的镜面反射光不如漫反射光多。因此，光基本上沿整个导光板31均匀分布，由此减少所产生的亮线。

图5是说明常规LCD的亮度分布的图示。图6是说明包括根据本发明第一实施例的反射板的LCD的亮度分布的图示。图6基于沿图3的IV-IV线获得的截面图，其提供了一方向上的亮度分布，该方向基本上垂直于LED行55延伸的方向。

参照图5，不具有第二反射部分42，从而对所有入射光漫反射的常规LCD具有在LED行55之间形成的三个亮线和在相邻的两个亮线之间形成的两个暗线。位于三个亮线中间的亮线是最亮的线。

在另一方面，如图6所示的LCD具有在反射板40上提供的第二反射部分42，因此，既不显示亮线也不显示暗线。相反，图6示出了一高斯分布，其中最亮的点基本上存在于中央区域。

参照图5和图6，在反射板40上提供的第二反射部分42布置在亮线产生的区域。根据这样的布置，第二反射板42对入射光进行镜面反射，由此防止了，或基本上防止了光线在第二反射部分42之上传输。因此在第二反射部分之上的区域中产生的亮线更少。

图7A示出了不具有第二反射部分42的LCD的亮度分布。图7B、7C和7D示出了在第二反射部分42的宽度分别为相邻LED行55之间的间距d2的12％、22％和45％的情况下的亮度分布。如上述图所示，在图7A和7D中发生了亮线，但在图7B和图7C中没有发生亮线。因此，第二反射部分42的宽度d1优选为相邻LED行55之间的间距d2的大约10％到40％。

下面参照图8对本发明的另一实施例予以说明。

如图8所示，在反射板40上布置相互平行的四个通孔行45。在通孔行45上布置通孔43，LED 51通过通孔43与反射板40相耦合。按照恒定间距d2′布置通孔行45。在通孔行45之间布置三个第二反射部分42。正如上面的说明所述，以及图5和图6所示，屏幕最亮的区域大致位于屏幕中央区域。在图8中，中央第二反射部分42b的宽度d4大于其余第二反射部分42a的宽度d3，以降低屏幕中央区域的亮度，从而在整个显示屏提供基本上均匀分布光亮度。

下面参照图9对本发明的又一实施例予以说明。

参照图9，在反射板40上布置四个彼此平行的通孔行45。在通孔行45上布置通孔43，LED 51通过所述通孔43与反射板40相耦合。

与本发明的上述实施例不同，相邻通孔行45之间的间距不是恒定的。相反，外部通孔行45之间的间距d7大于内部通孔行45之间的间距d8。外部第二反射部分42c的宽度d5小于内部第二反射部分42d的宽度d6。例如，布置在通孔行45之间的第二反射部分42的宽度基本上与通孔行45之间的间距成反比。

当通孔行45之间的间距足够窄，使得布置在通孔行45上的LED 51之间的间距也狭窄时，光沿基本上为直线的路径传输；因此，从LED 51发出的光不是基本上呈均匀分布的，而是会聚的。或者，当通孔行45之间的间距足够宽，使得布置在通孔行45上的LED 51的间距也宽时，光线沿长的非直射路径传输，因此光基本上被均匀漫反射。因此，当通孔行45之间的间距足够窄时，应当使对应的第二反射部分42足够宽，从而使光均匀漫射。当通孔行45之间的间距展宽时，亮线的产生可能减少，但是整个亮度可能降低。

可以采取多种方式改变上述实施例。例如，可以在LED行上和LED行之间布置LED，其改变了LED电路基板的外形，并改变了反射板通孔的布置以对应于LED的布置。

对于本领域技术人员来讲，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明做出各种修改和变化。因此，上一句话的意图在于，本发明包含各种修改和变化，只要这些修改和变化落在权利要求及其等同要件的范围内。

本申请要求于2005年1月24日提交的韩国专利申请No.10-2005-0006253的权益和优先权，在此将其全文引入以供参考。

Claims (12)

1.一种反射板，其包括：

第一反射部分，具有预定表面粗糙度从而漫反射入射光；

第二反射部分，具有比所述第一反射部分的预定表面粗糙度更小的表面粗糙度从而镜面反射入射光；以及

布置在所述第一反射部分上的通孔行，所述通孔行与所述第二反射部分平行，其中LED位置上对应于所述通孔，

其中所述第二反射部分沿与所述第二反射部分相邻的通孔行之间的间隔的中央区域布置。

2.如权利要求1所述的反射板，其中，所述第二反射部分包括类似条状的外形。

3.如权利要求2所述的反射板，其中，具有至少两个相互平行布置的所述第二反射部分。

4.如权利要求3所述的反射板，其中，所述第二反射部分间隔恒定距离。

5.如权利要求1所述的反射板，其中，所述第一反射部分的表面粗糙度至少为700nm，第二反射部分的表面粗糙度不大于400nm。

6.如权利要求1所述的反射板，其中，所述通孔行和所述第二反射部分交替布置。

7.如权利要求1所述的反射板，其中，所述第二反射部分的宽度为与所述第二反射部分相邻的所述通孔行之间的间距的10％到40％。

8.如权利要求7所述的反射板，其中所有通孔行等间距隔开。

9.一种液晶显示器，其包括：

液晶屏板；

多个LED行，其包含LED并沿所述液晶屏板的背面部分相互平行布置；和

如权利要求1所述的反射板，其中所述反射板布置在所述LED下方，所述LED位置上对应于所述反射板中的通孔；以及

导光板，设置在所述液晶屏板与所述LED之间，所述导光板包括形成在所述导光板的面对所述LED的表面上的多个光阻挡部分从而阻挡来自LED的垂直于所述液晶屏板的光。

10.如权利要求9所述的液晶显示器，其中，所述第二反射部分的宽度反比于与所述第二反射部分相邻的LED行之间的间距。

11.如权利要求9所述的液晶显示器，其中，所述第二反射部分的宽度为与所述第二反射部分相邻的LED行之间的间距的10％到40％。

12.如权利要求9所述的液晶显示器，其进一步包括：

与所述LED连接的LED电路基板，其中，所述反射板布置在所述LED电路基板上。

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