專利名稱：集成導(dǎo)光板和包括該集成導(dǎo)光板的背光單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器(LCD)中使用的集成導(dǎo)光板和包括所述集成導(dǎo)光板的背光單元。
背景技術(shù)：
通常，LCD包括兩個玻璃板和布置在其中的液晶，且通過使液晶分子排列隨所施加的電流改變來產(chǎn)生明亮和黑暗的單元來產(chǎn)生圖像。因?yàn)榕c等離子顯示面板(PDP)、場發(fā)射顯示器(FED)或有機(jī)電致發(fā)光顯示器(OELD)不同，LC自己不能發(fā)光，所以IXD需要提供平面光的背光單元。圖1為顯示現(xiàn)有技術(shù)的IXD中背光單元整體結(jié)構(gòu)的透視示意圖。參照圖1，背光單元包括光源11、反射片12、導(dǎo)光板13、擴(kuò)散片14、第一和第二棱鏡片15和16、亮度增強(qiáng)膜17和保護(hù)膜18。此處，光源11可為由選自但不限于GaAlAS、AlfeJn、 AlGalnP.AlGalnPAs和GaN中一種制成的發(fā)光二極管(LED)，或冷陰極熒光燈(CCFL)，一種放電燈。導(dǎo)光板將從光源11發(fā)射的線狀光和點(diǎn)狀光轉(zhuǎn)換為均勻的平面光。擴(kuò)散片14擴(kuò)散從導(dǎo)光板13發(fā)出的光。反射片12布置在導(dǎo)光板13下面，且反射從導(dǎo)光板13下面射出的光，使得該光再次進(jìn)入導(dǎo)光板13。第一和第二棱鏡片15和16彼此垂直排列，并聚集已經(jīng)通過擴(kuò)散片14的光。亮度增強(qiáng)膜17起到提高經(jīng)第一和第二棱鏡片15和16聚集過的光的亮度的作用。然而，現(xiàn)有技術(shù)的背光單元具有以下問題，因?yàn)閷?dǎo)光板13和反射片12之間存在空氣間隙，所以光源11產(chǎn)生的內(nèi)部熱和潮濕的外部環(huán)境造成會在反射器片12上出現(xiàn)斑點(diǎn)。同時，因?yàn)楫?dāng)前顯示器市場的趨勢是趨向纖薄，所以背光單元需要比現(xiàn)有產(chǎn)品更薄。本發(fā)明背景技術(shù)中所公開的信息僅用于增加對本發(fā)明背景的了解，且不應(yīng)被認(rèn)為此信息構(gòu)成了本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各個方面提供了纖薄的集成導(dǎo)光板和包括所述集成導(dǎo)光板的背光單元。本發(fā)明還提供了具有優(yōu)異耐濕性的集成導(dǎo)光板和包括所述集成導(dǎo)光板的背光單兀。在本發(fā)明的一個方面中，所述集成導(dǎo)光板包括導(dǎo)光板。所述導(dǎo)光板通過導(dǎo)光形成平面光。反射鏡整體形成在導(dǎo)光板的底面上，且反射已向下通過所述導(dǎo)光板的光，使得所述光再次進(jìn)入導(dǎo)光板。所述反射鏡包括形成在所述導(dǎo)光板底面上的緩沖層，和形成在所述緩沖層上的反射層。所述反射層反射已向下通過所述導(dǎo)光板的光，使得所述光再次進(jìn)入所述導(dǎo)光板。保護(hù)層形成在所述反射層的底面上，并保護(hù)所述反射層。所述緩沖層增強(qiáng)所述反射層和所述導(dǎo)光板之間的結(jié)合力。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述集成導(dǎo)光板和包括所述集成導(dǎo)光板的背光單元具有以下優(yōu)點(diǎn)，可將所述背光單元的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為纖薄的，因?yàn)樗龇瓷溏R作為涂層整體形成在所述導(dǎo)光板上。此外，所述集成導(dǎo)光板和包括所述集成導(dǎo)光板的背光單元具有以下優(yōu)點(diǎn)，它們在潮濕環(huán)境中具有優(yōu)異的耐潮濕性，因?yàn)樗龇瓷溏R和所述導(dǎo)光板之間沒有空氣間隙，且所述反射鏡具有所述保護(hù)層來包括所述反射層。本發(fā)明的方法和裝置具有其它特征和優(yōu)點(diǎn)，它們從并入本文的附圖和以下本發(fā)明的具體實(shí)施方式
中是明顯的，或在附圖和具體實(shí)施方式
中描述，附圖和具體實(shí)施方式
一起用于解釋本發(fā)明的某些原理。


圖1為顯示現(xiàn)有技術(shù)的IXD中背光單元整體結(jié)構(gòu)的透視示意圖；圖2是顯示本發(fā)明一個示例性實(shí)施方式的背光單元的截面圖；圖3A和;3B為說明圖2所示的集成導(dǎo)光板的截面圖；且圖4A至4D為顯示光反射率隨集成導(dǎo)光板反射層的厚度變化的曲線圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)將詳細(xì)說明本發(fā)明的多個實(shí)施方式，其實(shí)例在附圖中說明并描述如下。盡管將結(jié)合示例性實(shí)施方式來描述本發(fā)明，應(yīng)理解本說明書不是要將本發(fā)明限于那些示例性實(shí)施方式。相反，本發(fā)明不僅是要涵蓋示例性實(shí)施方式，而且還涵蓋可包含在由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的多種置換、修改、等價形式和其它實(shí)施方式。圖2是顯示本發(fā)明一個示例性實(shí)施方式的背光單元的截面圖，且圖3A和;3B為說明圖2所示的集成導(dǎo)光板的截面圖。如圖2所示，本實(shí)施方式的背光單元包括集成導(dǎo)光板21、擴(kuò)散片22、棱鏡片23和亮度增強(qiáng)片M。集成導(dǎo)光板21起到將從光源發(fā)出的線狀光或點(diǎn)狀光轉(zhuǎn)換為平面光的作用，且使平面光朝向擴(kuò)散片22射出。如圖3A和;3B所示，根據(jù)本發(fā)明特定方面，集成導(dǎo)光板21包括導(dǎo)光板211和反射鏡212。反射鏡212作為涂層整體形成在導(dǎo)光板211的底面上。導(dǎo)光板211通過引導(dǎo)從光源發(fā)出的線狀光或點(diǎn)狀光形成均勻的平面光。導(dǎo)光板 211可由選自但不限于丙烯酸類、聚氨酯丙烯酸酯(UA)、環(huán)氧丙烯酸酯(EA)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚碳酸酯(PC)中的一種制成。如圖3A所示，點(diǎn)211a的圖案可形成在導(dǎo)光板211上，以反射正在通過導(dǎo)光板211 的光。在一個實(shí)施例中，可設(shè)定點(diǎn)211a的數(shù)量，使得它們的直徑隨著離光源距離的增加而增加，以使來自光源的光可被散射和不規(guī)則地反射以保持均勻的亮度。在另一個實(shí)施例中， 如圖:3B所示，可形成凹凸結(jié)構(gòu)211b的圖案，以反射通過導(dǎo)光板211的光。凹凸結(jié)構(gòu)211b 可通過干法或濕法蝕刻形成，其截面可為如三角形、矩形、五邊形或橢圓形?？稍O(shè)定凹凸結(jié)構(gòu)211b，使得它們的大小隨著離光源距離的增加而增加，以使來自光源的光可被散射并無規(guī)則地反射以保持均勻的亮度。在一個實(shí)施例中，導(dǎo)光板211可通過以下方法制備將紫外線(UV)固化樹脂涂布在具有預(yù)定厚度的丙烯酸樹脂板上，將具有凹凸圖案的母模(master)從上壓到該丙烯酸樹脂板上，且在預(yù)定條件下用UV線輻射該板，使得凹凸結(jié)構(gòu)被復(fù)制到丙烯酸樹脂板上。在另一個實(shí)施方式中，導(dǎo)光板可通過將母模輥(master roll)熱軋到具有預(yù)定厚度的丙烯酸樹脂板上來制造。母模輥可通過將具有凹凸圖案的母模粘結(jié)到輥的外表面上，或通過直接在輥的外表面上形成具有凹凸圖案的母模來獲得。凹凸圖案被復(fù)制在樹脂板的表面上。在另一個實(shí)施例中，導(dǎo)光板211可通過在由如PMMA或PC制成的板的底面上印刷光擴(kuò)散材料的點(diǎn)圖案來制造。反射鏡212是整體形成在導(dǎo)光板211底面上的涂層。反射鏡212起到反射已向下通過導(dǎo)光板211的光的作用，使得光再次進(jìn)入導(dǎo)光板211。現(xiàn)有技術(shù)的反射片(圖1的附圖標(biāo)記1 是包括含反射材料的樹脂組合物的單獨(dú)的片的形式，而本實(shí)施方式的反射鏡 212可經(jīng)由物理氣相沉積，如濺射、電子束蒸鍍、熱蒸鍍、分子束外延或氫化物氣相外延以薄膜形式形成。此外，本實(shí)施方式的反射鏡212可經(jīng)由化學(xué)氣相沉積，如金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)、等離子體增強(qiáng)的化學(xué)氣相沉積(PECVD)、大氣壓化學(xué)氣相沉積(APCVD)、低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)和超高真空化學(xué)氣相沉積(UHV CVD)以薄膜形式形成。如圖3A和3B所示，反射鏡212包括緩沖層212a、反射層212b和保護(hù)層212。緩沖層21 形成在導(dǎo)光板211下方，且起到增強(qiáng)反射層212b和導(dǎo)光板211之間結(jié)合力的作用。如果沒有緩沖層212a，反射層會很容易從導(dǎo)光板上剝離，因此耐久性顯著降低。緩沖層 21 可由鈦(Ti)或Ti合金制成。反射層212b起到反射已向下通過導(dǎo)光板211的光的作用，使得所述光再次進(jìn)入導(dǎo)光板211。反射層212b可由選自如但不限于銀(Ag)、鋁(Al)、銅(Cu)和金(Au)中的金屬制成。優(yōu)選反射層212b的厚度范圍為70nm至200 μ m。如果反射層212b的厚度小于70nm， 則反射性差。如果厚度大于200 μ m,則反射層212b中產(chǎn)生應(yīng)力，因此反射層212b中出現(xiàn)裂紋。此外，沉積時間增加，因此產(chǎn)率下降且成本增加。保護(hù)層212c形成在反射層212b下方，且用作防止反射層212b被外部環(huán)境如熱和潮濕環(huán)境氧化的抗氧化層。如果沒有保護(hù)層212c，金屬反射層會受腐蝕，因此顯著喪失其反射功能。在一個實(shí)施例中，保護(hù)層212c由選自但不限于二氧化鈦(TiO2)、氧化鋅(ZnO)、二氧化錫(SnO2)、氧化鈮(Nb2O5)和氧化鋁(Al2O3)制成。如圖3A和:3B所示，本實(shí)施方式的集成導(dǎo)光板具有纖薄的結(jié)構(gòu)，且在導(dǎo)光板211和反射鏡212之間沒有任何空氣間隙，且即使在潮濕環(huán)境中也具有優(yōu)異的耐潮濕性，這是因?yàn)榉瓷溏R212包括保護(hù)反射層212b的保護(hù)層212c。再回到圖2，擴(kuò)散片22擴(kuò)散射出集成導(dǎo)光板21的光。在一個實(shí)施例中，擴(kuò)散片22 包括基膜、形成在基膜上表面上的擴(kuò)散層，和形成在基膜底面面上的抗阻擋層。基膜由選自但不限于聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)和聚氯乙烯(PVC)的聚合物材料制成。光擴(kuò)散珠分布在擴(kuò)散層和抗阻擋層中。此處，入射光的量和擴(kuò)散率根據(jù)擴(kuò)散層中分布的光擴(kuò)散珠的大小和密度變化?？狗瓷鋵又蟹植嫉闹樾∏揖鶆颍虼藬U(kuò)散光的功能很弱?？棺钃鯇颖Ｗo(hù)布置在擴(kuò)散片22下面的集成導(dǎo)光板21，并防止因靜電而粘附雜質(zhì)。棱鏡23聚集已向上通過擴(kuò)散片22的光。棱鏡片23包括基膜和形成在基膜上表面上的凹凸結(jié)構(gòu)。基膜由選自但不限于聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)和聚氯乙烯(PVC)制成。亮度增強(qiáng)片M用于增強(qiáng)被棱鏡片23聚集過的光的亮度。在一個實(shí)施例中，亮度增強(qiáng)片M可為從3M獲得的雙層亮度增強(qiáng)膜(DBEF)或亮度增強(qiáng)膜(BEF)。以下描述由通過在不同地改變集成導(dǎo)光板結(jié)構(gòu)時測量背光單元光亮度所得的結(jié)果組成，所述背光單元包括根據(jù)本發(fā)明的集成導(dǎo)光板、擴(kuò)散片、棱鏡片和亮度增強(qiáng)片。表 1
集成導(dǎo)光板的結(jié)構(gòu)亮度(Lux)對比例PMMA LGP+空氣間隙+反射器片2800實(shí)施例1點(diǎn)圖案印刷的PMMALGP+反射鏡2600實(shí)施例2具有凹凸結(jié)構(gòu)的PMMA LGP+反射鏡2900注)LGP:導(dǎo)光板分別制造實(shí)施例1和2，使得背光單元的集成導(dǎo)光板包括PMMA導(dǎo)光板和整體形成在導(dǎo)光板底面上的反射鏡。實(shí)施例1的導(dǎo)光板上印有點(diǎn)圖案，而實(shí)施例2的導(dǎo)光板上形成有凹凸結(jié)構(gòu)。如上表1所示，實(shí)施例1和2的背光單元的光亮度分別為^OOlux和^OOlux，這
與現(xiàn)有技術(shù)背光單元的亮度類似。圖4A至4D為顯示光反射率隨集成導(dǎo)光板反射層的厚度變化的圖。此處所用的反射層由Ag制成。圖4A顯示當(dāng)集成導(dǎo)光板的反射層厚度為70nm時，可見光和紅外(IR)帶中光的反射率為96%或更高。圖4B顯示當(dāng)集成導(dǎo)光板的反射層厚度為200nm時，可見光和頂帶中光的反射率為97%或更高。圖4C顯示當(dāng)集成導(dǎo)光板的反射層厚度為1 μ m時，可見光和頂帶中光的反射率為98%或更高。圖4D顯示當(dāng)集成導(dǎo)光板的反射層厚度為200 μ m時，可見光和頂帶中光的反射率為98%或更高。本發(fā)明的具體示例性實(shí)施方式的上述描述是為了例證和說明的目的。這些描述并不是窮盡的，或限制本發(fā)明為所公開的準(zhǔn)確形式，很明顯，在上述教導(dǎo)下可以進(jìn)行許多修飾和變化。選擇和描述這些示例性實(shí)施方式是為了解釋本發(fā)明的某些原則和其實(shí)際應(yīng)用，從而使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠制備和利用本發(fā)明的各種示例性實(shí)施方式，并對其進(jìn)行各種改變和修飾，并運(yùn)用這些改變和修飾。本發(fā)明的范圍意在由所附的權(quán)利要求書和其等價形式所限定。
權(quán)利要求
1.一種集成導(dǎo)光板，包括導(dǎo)光板，其中所述導(dǎo)光板通過導(dǎo)光形成平面光；和整體形成在所述導(dǎo)光板底面上的反射鏡，所述反射鏡包括緩沖層、反射層和保護(hù)層， 其中所述緩沖層形成在所述導(dǎo)光板底面上，并增強(qiáng)所述反射層和所述導(dǎo)光板之間的結(jié)合力，所述反射層形成在所述緩沖層的底面上，并反射已向下通過所述導(dǎo)光板的光，使所述光再次進(jìn)入所述導(dǎo)光板，且所述保護(hù)層形成在所述反射層的底面上，并保護(hù)所述反射層。
2.如權(quán)利要求1所述的集成導(dǎo)光板，其中所述緩沖層由鈦或鈦合金制成。
3.如權(quán)利要求1所述的集成導(dǎo)光板，其中所述反射層由金屬制成。
4.如權(quán)利要求3所述的集成導(dǎo)光板，其中所述金屬是選自由銀、鋁、銅和金組成的組中的一種。
5.如權(quán)利要求1所述的集成導(dǎo)光板，其中所述反射層具有70nm至200μ m范圍內(nèi)的厚度。
6.如權(quán)利要求1所述的集成導(dǎo)光板，其中所述保護(hù)層由二氧化鈦、氧化鋅、二氧化錫、 氧化鈮和氧化鋁組成的組中的一種制成。
7.如權(quán)利要求1所述的集成導(dǎo)光板，其中所述導(dǎo)光板在底面上具有點(diǎn)圖案，其中所述點(diǎn)圖案散射光。
8.如權(quán)利要求7所述的集成導(dǎo)光板，其中隨著離光源距離的增加所述點(diǎn)圖案的點(diǎn)的直徑增加。
9.如權(quán)利要求1所述的集成導(dǎo)光板，其中所述導(dǎo)光板在底面上具有凹凸結(jié)構(gòu)，其中所述凹凸結(jié)構(gòu)散射光。
10.如權(quán)利要求9所述的集成導(dǎo)光板，其中隨著離光源距離的增加所述凹凸結(jié)構(gòu)的直徑增加。
11.一種背光單元，包括如權(quán)利要求1所述的集成導(dǎo)光板。
全文摘要
集成導(dǎo)光板和包括所述集成導(dǎo)光板的背光單元。所述集成導(dǎo)光板包括通過導(dǎo)光形成平面光的導(dǎo)光板，和整體形成在所述導(dǎo)光板底面上的反射鏡。所述反射層反射已向下通過所述導(dǎo)光板的光，使得所述光再次進(jìn)入導(dǎo)光板。所述反射鏡包括形成在所述導(dǎo)光板底面上的緩沖層，和形成在所述緩沖層底面上的反射層。所述反射層反射已向下通過所述導(dǎo)光板的光，使得所述光再次進(jìn)入導(dǎo)光板。保護(hù)層形成在所述反射層的底面上，并保護(hù)所述反射層。
文檔編號G02B1/10GK102262261SQ20111014696
公開日2011年11月30日 申請日期2011年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月28日
發(fā)明者樸東炫, 樸大出, 林珍成, 金錫源 申請人:三星康寧精密素材株式會社