專利名稱：光導(dǎo)板及其液晶顯示裝置,以及用此裝置顯示圖像的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光導(dǎo)板、一種具有該光導(dǎo)板的液晶顯示裝置，以及一種使用該液晶顯示裝置顯示圖像的方法，具體涉及一種光導(dǎo)板、一種具有該光導(dǎo)板的液晶顯示裝置，以及一種利用該液晶顯示裝置顯示圖像的方法，其中，通過利用液晶，即使在黑暗的地方也能執(zhí)行顯示功能，同時防止了莫爾條紋現(xiàn)象(moiréphenomenon)和由限制莫爾條紋現(xiàn)象所需的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的非均勻亮度，從而實現(xiàn)高質(zhì)量的顯示功能。
背景技術(shù)：
通常，液晶顯示裝置是一種顯示裝置，它通過利用液晶的電-光特性而精確地控制液晶的光透射，以使用戶能識別信息處理單元中處理的信息。
液晶顯示裝置被寬范地劃分為反射型液晶顯示裝置和透射型液晶顯示裝置。透射型液晶顯示裝置主要用于中等尺寸或大尺寸顯示裝置，而反射型液晶顯示裝置主要用于小尺寸或中等尺寸顯示裝置。
因為反射型液晶顯示裝置通過從其外界接收光來顯示信息，所以它具有簡單的結(jié)構(gòu)。此外，反射型液晶顯示裝置在顯示信息時具有低功耗，因為它能用控制液晶所需的較小的功率顯示信息。
雖然反射型液晶顯示裝置具有簡單的結(jié)構(gòu)和低的功耗，但是它不能在黑夜或在光量不足的時候精確地顯示信息，因為反射型液晶顯示裝置通過接收來自其外部的光來顯示信息。
這些問題可以通過使用透射型液晶顯示裝置來解決。透射型液晶顯示裝置通過消耗供給至透射型液晶顯示裝置的電能來產(chǎn)生光。即，透射型液晶顯示裝置通過利用其內(nèi)沖入的電能可以產(chǎn)生顯示信息所需的光，于是它能在任何地方自由地顯示信息，而無所謂外部環(huán)境條件。
然而，除了控制液晶所需的電能外，透射型液晶顯示裝置需要額外的電能來產(chǎn)生顯示信息所需的光，所以，與反射型液晶顯示裝置的能耗相比，其能耗增加了。
近年來，開發(fā)了一種前照明型液晶顯示裝置，該裝置解決了透射和反射型液晶顯示裝置的問題。
前照明型液晶顯示裝置在外部光充足時通過利用外部光顯示信息。另一方面，當外部光不足時，前照明型液晶顯示裝置通過利用人造光顯示信息，該人造光通過消耗其中沖入的電能來產(chǎn)生。結(jié)果，前照明型液晶顯示裝置可以在任何地方以最小的功耗顯示信息。
圖1示出了傳統(tǒng)的前照明型液晶顯示裝置10(以下，簡稱為液晶顯示裝置)。
參照圖1，傳統(tǒng)的液晶顯示裝置10主要包括光源2、光導(dǎo)板4和液晶顯示板總成6。
雖然圖1中沒有示出，但是液晶顯示板總成6包括具有TFT(薄膜晶體管)基板的液晶顯示板、液晶和濾色板及驅(qū)動模塊。
具體地，公共電極和R.G.B.像素形成在濾色板的整個區(qū)域上，電源以相同的強度施加在該公共電極上。此外，多個具有微小表面積的像素電極、以不同的強度將電源提供給每個像素電極的信號線，以及薄膜晶體管形成在TFT基板上。液晶注入到濾色板和TFT基板之間。
提供驅(qū)動模塊以處理從外部信息處理單元提供的數(shù)據(jù)。驅(qū)動模塊將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送至形成在TFT基板上的信號線，以顯示信息。
液晶顯示板總成6具有適于分別控制從每個薄膜晶體管輸出的電源的結(jié)構(gòu)。該液晶顯示板總成6可以分別控制施加到連接至每個薄膜晶體管上的像素電極上的電源的強度。因此，基于像素電極和公共電極之間電場的不同，液晶顯示板總成6準確地控制每個微區(qū)單元的液晶排列。
然而，雖然可以準確控制每個微區(qū)單元的液晶排列，但是需要如圖1所示的用以產(chǎn)生光的光源，因為液晶顯示裝置在沒有光時不顯示信息。
雖然優(yōu)選的是提供給液晶顯示板總成6的光在預(yù)定區(qū)域內(nèi)不出現(xiàn)亮度變化，如日光那樣，但是非常難于制造具有類似于陽光那樣亮度分布的光源，因此，具有高亮度的簡單制造的線光源或點光源被用于光源。
然而，雖然線光源或點光源易于制造并具有較高的局部亮度，但是，其亮度分布根據(jù)距離而變化。于是，如果線光源或點光源產(chǎn)生的光直接供給至液晶顯示板總成，則即使在液晶得以精確控制時，因明顯的亮度變化也不可能獲得所需要的圖像。
因為此原因，如圖1所示，光導(dǎo)板4被用于從線光源或點光源產(chǎn)生的光獲得類似于太陽光的面光源效果。
該光導(dǎo)板4具有厚度較薄的六方形板的形狀，該形狀對應(yīng)于液晶顯示裝置10的有效顯示區(qū)的形狀。
光導(dǎo)板4接收具有光分布的光，該光分布強烈集中在比有效顯示區(qū)明顯窄的區(qū)域內(nèi)，并且光導(dǎo)板改變光的該光分布，使得光具有等同于有效顯示區(qū)的均勻光分布。然后，光導(dǎo)板4將光發(fā)送至上述液晶顯示總成6。
為了通過減少光導(dǎo)板4中的光損失而使光效率最大，呈V形槽形式的多個光反射圖案3順序形成在光導(dǎo)板4的上表面上。
然而，形成在光導(dǎo)板4上表面上以使光效率最大的光反射圖案3可以根據(jù)液晶顯示板總成6的像素電極的排列產(chǎn)生被稱為“莫爾條紋現(xiàn)象”的光干涉現(xiàn)象，該像素電極排列成矩陣圖案。
具體地，如圖3所示，當光反射圖案3的取向符合液晶顯示板總成6的像素電極6a的排列方向時，兩個圖案彼此重疊，使得莫爾條紋現(xiàn)象出現(xiàn)。
近年來，已經(jīng)開發(fā)了降低莫爾條紋現(xiàn)象的技術(shù)，在該技術(shù)中，光反射圖案3的延伸方向以22.5度的角度偏離像素電極6a的排列方向，如圖4A所示。
然而，當光反射圖案3的延伸方向如圖4A那樣以22.5度的角偏離像素電極6a的排列方向時，雖然莫爾條紋現(xiàn)象可以減小，但是有效顯示區(qū)被分成了亮區(qū)III、暗區(qū)I和邊界區(qū)II，即出現(xiàn)了亮度不平衡現(xiàn)象，如圖4B所示。
具體地，參照圖1至4B，呈線光源形式的燈2產(chǎn)生的光的移動方向根據(jù)光相對于光反射圖案3的反射角而變化，使得有效顯示區(qū)可以分成三個區(qū)域。
即，當燈2產(chǎn)生的光抵達圖4B所示的亮區(qū)III時，光從光反射圖案3反射，并朝向液晶顯示板總成6的像素電極6a，于是顯示功能在亮區(qū)III以高亮度執(zhí)行。
相反，當燈2產(chǎn)生的光到達圖4B所示的暗區(qū)I時，光不向液晶顯示板總成6反射，而向圖4A所示的光導(dǎo)板4的側(cè)部反射并向外界泄漏。于是，液晶顯示板總成6的像素電極6a處的光量在暗區(qū)I中不足，于是，將在暗區(qū)I中顯示的信息與亮區(qū)III的相比明顯發(fā)暗。
另一方面，邊界區(qū)II比暗區(qū)I亮，但比亮區(qū)III暗，并呈預(yù)定厚度的條形。在邊界區(qū)II中，隨著從暗區(qū)I到達亮區(qū)III，亮度增大。
當有效顯示區(qū)被分成三個區(qū)時，雖然可以防止莫爾條紋現(xiàn)象，但是因其亮度的變化在每個區(qū)域中明顯導(dǎo)致亮度的非均勻性。
相應(yīng)地，當形成在光導(dǎo)板4上的光反射圖案3的延伸方向與像素電極6a的排列方向一致時，盡管有效顯示區(qū)未被分成暗區(qū)和亮區(qū)，但是莫爾條紋現(xiàn)象發(fā)生。此外，當光導(dǎo)板4上形成的光反射圖案3的延伸方向偏離像素電極6a的排列方向時，雖然莫爾條紋現(xiàn)象能被降低，但是亮度非均勻現(xiàn)象在有效顯示區(qū)內(nèi)出現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明致力于解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，于是，本發(fā)明的第一目的是提供一種光導(dǎo)板，它能防止莫爾條紋現(xiàn)象，并在液晶顯示裝置中進行顯示時，在整個有效顯示區(qū)內(nèi)均勻地形成亮度。
本發(fā)明的第二個目的是提供一種液晶顯示裝置，它能在防止莫爾條紋現(xiàn)象的同時，在整個有效顯示區(qū)內(nèi)降低亮度非均勻性。
本發(fā)明的第三個目的是提供一種在液晶顯示裝置中顯示圖像的方法，該裝置能在防止莫爾條紋現(xiàn)象的同時，在整個有效顯示區(qū)內(nèi)降低亮度非均勻性。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的第一個目的，本發(fā)明提供一種光導(dǎo)板，該光導(dǎo)板包括具有多個側(cè)面、一個頂面和一個底面的主體，這些面形成三維結(jié)構(gòu)；形成在頂面的表面上，同時形成相對于邊界線的非平行角的光反射圖案，在該邊界線處，側(cè)面的入射光的第一側(cè)面與頂面相交，以使入射到第一側(cè)面內(nèi)的部分光被引導(dǎo)向底面；以及，形成在側(cè)面的第二側(cè)面上以再生經(jīng)過第二側(cè)面射出而不被光反射圖案引導(dǎo)向底面的光的光再生部件，使得該光被引導(dǎo)向底面。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的第二個目的，提供一種包括光導(dǎo)板、燈總成和液晶顯示板的液晶顯示裝置。該光導(dǎo)板包括具有多個側(cè)面、被該側(cè)面圍繞的第一面以及第二面，這些面形成三維結(jié)構(gòu)；以及具有至少一條直線型彎曲部分的光反射圖案，該彎曲部分在第一面上以如下方式具有一角，該方式為，入射到側(cè)面的光入射面上的光自第一面向第二面反射，同時，光的行進方向被轉(zhuǎn)向被側(cè)面環(huán)繞的其內(nèi)部。該燈總成形成在相對于彎曲部分的角的光入射面上，以通過光入射面向光導(dǎo)板的第一面提供光。該液晶顯示板相對于第二面形成，以通過控制光的透射系數(shù)來顯示圖像。
此外，根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，為了實現(xiàn)本發(fā)明的第二目的，本發(fā)明提供一種液晶顯示裝置，該液晶顯示裝置包括光導(dǎo)板、燈總成和液晶顯示板。該光導(dǎo)板包括具有多個側(cè)面、一個頂面和一個底面的主體，這些面形成三維結(jié)構(gòu)；形成在頂面的表面上，同時相對于第一邊界線形成非平行角的光反射圖案，在該第一邊界線處，側(cè)面的入射光的第一側(cè)面與頂面匯合，以使入射到光入射面內(nèi)的一部分光被引向底面；以及形成在側(cè)面的第二側(cè)面上以再生經(jīng)第二側(cè)面射出的而不被光反射圖案引導(dǎo)向底面的光的光再生部件，使得該光被導(dǎo)引向底面。該燈總成被安裝成與第一側(cè)面相對，并包括燈，在該燈總成中，有效光發(fā)射區(qū)的一端與第二側(cè)面同第一側(cè)面相交的第二分界線相配。該液晶顯示板定位于光導(dǎo)板下，并包括排列成矩陣形式的像素電極，使得像素電極的排列方向不平行于光反射圖案的延伸方向。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的第三個目的，本發(fā)明提供一種在液晶顯示裝置中顯示圖像的方法，該方法包括步驟i)通過使用具有第一長度的有效光發(fā)射區(qū)，產(chǎn)生具有線光源分布的第一光；ii)將第一光轉(zhuǎn)變成具有面光源分布的在最大值處等于第一長度的第二光，將第二光供給到液晶顯示板內(nèi)，并通過再生第三光而在第二光的方向上將第三光供給到液晶顯示板內(nèi)，該第三光在第一光被轉(zhuǎn)變成第二光時將被泄漏；以及iii)通過使向液晶顯示板供給的第二和第三光經(jīng)過液晶和顏色像素來產(chǎn)生第四光，該第四光具有調(diào)整過的光透射率和波長。
根據(jù)本發(fā)明，當光量不足時，甚至在沒有光時，液晶顯示裝置也可以用均勻的亮度顯示信息。此外，該液晶顯示裝置可以防止莫爾條紋現(xiàn)象，所以可以獲得高質(zhì)量顯示。


通過參照附圖詳細描述其優(yōu)選實施例，本發(fā)明的以上目的和其它優(yōu)點將變得更清楚，圖中圖1是傳統(tǒng)液晶顯示裝置的示意圖；圖2是圖1所示的“A”部分的放大圖；圖3是一平面圖，示出傳統(tǒng)液晶顯示裝置的光導(dǎo)板上形成的光反射圖案，以及液晶顯示板的像素電極排列；圖4A是光導(dǎo)板的光反射圖案和液晶顯示板的像素電極的平面圖，該光反射圖案和像素電極被排列成使得莫爾條紋現(xiàn)象可以防止；圖4B是示出傳統(tǒng)液晶顯示裝置的有效顯示區(qū)的平面圖，其中，借助光導(dǎo)板，該有效顯示區(qū)可分別被劃分成具有不同亮度的三個區(qū)；圖5是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的光導(dǎo)板結(jié)構(gòu)的透視圖；圖6是一示意圖，示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的光導(dǎo)板的表面、燈與光導(dǎo)板之間的關(guān)系、以及燈的有效顯示區(qū)；圖7是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的光導(dǎo)板的平面圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的光導(dǎo)板的平面圖；圖9是示出測量光導(dǎo)板中亮度分布的測量點的視圖；圖10是示出圖9的測試結(jié)果的曲線圖；圖11是包括根據(jù)本發(fā)明一實施例的光導(dǎo)板的液晶顯示裝置的示意圖；圖12是圖11所示液晶顯示裝置的透視圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明一實施例的液晶顯示裝置的分解透視圖；圖14是圖13所示薄膜晶體管的放大透視圖；圖15是一平面圖，示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的液晶顯示板的像素電極與光導(dǎo)板的光反射圖案之間的分型線和關(guān)系；圖16是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的液晶顯示裝置的分解透視圖；以及圖17是示出圖16所示光導(dǎo)板和像素電極之間關(guān)系的示意圖。
具體實施例方式
以下，將詳細描述根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的光導(dǎo)板、液晶顯示裝置和在該液晶顯示裝置中顯示圖像的方法。
根據(jù)本發(fā)明，光導(dǎo)板的結(jié)構(gòu)和燈與光導(dǎo)板之間的關(guān)系被改變，以防止因在黑暗地方顯示信息所需的光導(dǎo)板的光反射圖案與像素電極之間的特殊關(guān)系而導(dǎo)致的莫爾條紋現(xiàn)象，并且，以解決光反射圖案導(dǎo)致的亮度變化。
光導(dǎo)板將首先被描述。然后，將順序描述包括光導(dǎo)板、燈和液晶顯示板總成的液晶顯示裝置，以及在該液晶顯示裝置中顯示圖像的方法。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的光導(dǎo)板和燈之間關(guān)系的透視圖。
參照圖5，光導(dǎo)板200優(yōu)選地包括主體210、光反射圖案220和光再生面230。
具體地，主體210為六方板形狀，該板具有矩形頂面。將主體210形成為六方板形狀的原因是，以下將要描述的液晶顯示板總成的有效顯示面積具有矩形形狀。即，主體210的形狀可以根據(jù)液晶顯示板總成的形狀改變。
更具體地，本發(fā)明的主體210包括四個側(cè)面212、214、216和218、頂面217(參照圖6)，以及底面215(參照圖6)。
為了在具有四個側(cè)面212、214、216和218、頂面217和底面215的主體210內(nèi)將具有線光源類型光分布的光轉(zhuǎn)變成具有面光源類型光分布的光，光被入射到主體210的四個側(cè)面212、214、216和218中的至少一個上。
以下，四個側(cè)面212、214、216和218中的至少一個被定義為第一側(cè)面，具有線光源類型光分布的光自外界經(jīng)過該側(cè)面入射。在本發(fā)明中，第一側(cè)面具有附圖標記212。
第一面212的一部分必然與主體210的頂面217相交。在本發(fā)明中，第一面212與頂面217相交的邊部分被定義為第一邊界線213。
第一邊界線213是確定在主體210的頂面217上形成的光反射圖案的延伸方向的基線。
在邊界線213的基礎(chǔ)上，光反射圖案220形成在主體210的頂面217上。此時，光反射圖案220包括V形槽，該槽連續(xù)形成在主體210的頂面217上。
光反射圖案220的延伸方向不與第一邊界線213平行。具體地，光反射圖案220以一角度相對于邊界線213傾斜，該角度在0至22.5度的范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，光反射圖案220以22.5度的角度相對于第一邊界線213傾斜。
將光反射圖案220以0至22.5度之間的一個角度相對于邊界線213傾斜的原因是為了通過使光反射圖案220自液晶顯示板總成的像素電極傾斜來減少莫爾條紋現(xiàn)象，這將在下文得以解釋。
液晶顯示板總成的像素電極與第一邊界線213平行排列。
此外，在相對于第一邊界線213傾斜的光反射圖案220形成在主體210的頂面217上的情形下，如果具有彼此不同的入射角的光經(jīng)過主體210的第一側(cè)面212入射到光反射圖案220內(nèi)，則光的一部分自光反射圖案220反射，并被引導(dǎo)向液晶顯示板，而光的剩余部分被引導(dǎo)至主體210的一側(cè)，而不被反射至液晶顯示板。
因此，在主體210內(nèi)形成亮區(qū)IV、暗區(qū)V和邊界線211，如圖5所示。
原因在于，光的反射角在光反射圖案220的不同部分不同。具體地，與亮區(qū)IV接觸的一部分光在相對于主體210的形成有光反射圖案220的頂面的向上/向下的方向上被反射。然而，與暗區(qū)V接觸的光的剩余部分在左/右方向上被反射。
主體210的側(cè)面被定義為第二側(cè)面，在左/右方向上反射的光到達該側(cè)面。圖5中，第二側(cè)面的附圖標記為214。
結(jié)果，當光反射圖案220被排列成不平行于像素電極的排列方向，以防止顯示質(zhì)量被莫爾條紋現(xiàn)象降低時，雖然莫爾條紋現(xiàn)象可以降低，但是發(fā)生了亮度變化。
為了降低亮度變化，本發(fā)明減少了通過第二側(cè)面214泄漏的光。
為了此原因，在第二側(cè)面214上形成光再生面230，以減少第二側(cè)面214上的光泄漏。
本發(fā)明提供了光再生面230的兩個實施例。
根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，如圖6所示，光再生面230包括粘接在第二側(cè)面214上以反射光的反光鏡。具體地，通過利用具有疊層剖面的反光鏡將自第二側(cè)面214泄漏的光反射至液晶顯示板總成，光再生面230可以提高暗區(qū)V內(nèi)的亮度。
此時，如圖7所示，光再生面230可以形成在第二側(cè)面214的整個表面上，或可以部分地形成在側(cè)面216的包括在暗區(qū)內(nèi)并相對于第一側(cè)面212的部分上。
此外，光再生面230可以選擇性地形成在剩下的側(cè)面218上。
根據(jù)本發(fā)明的第二實施例，如圖8所示，光再生面232通過拋光第二側(cè)面214的表面形成，以反射光。拋光的第二側(cè)面214可以將泄漏的光反射向液晶顯示板總成，從而提高暗區(qū)V內(nèi)的亮度。
光再生面232可以形成在所有側(cè)面212、214、216和218上，或形成在其一部分上，以通過提高的亮度顯示信息。
于是，根據(jù)本發(fā)明一實施例的光導(dǎo)板200使液晶顯示裝置能在暗處顯示信息，該板在整個有效顯示區(qū)內(nèi)提供了均勻的亮度，防止了在提供光時產(chǎn)生的莫爾條紋現(xiàn)象，使得可以獲得均勻的亮度，并解決了在防止莫爾條紋現(xiàn)象的過程中產(chǎn)生的亮度變化，從而使高質(zhì)量的顯示功能成為可能。
圖9和10分別示出了在光再生面230或232形成在主體210的第二側(cè)面214上時，測量亮度分布的點和表示亮度變化的曲線。
亮度在兩種情況下得以測試，即在主體210的第二側(cè)面214上形成光再生面230或232的情況下，以及未形成光再生面230的情況下。此外，亮度在彼此間具有恒定間隔的9個測量點處測量。此時，形成在主體210上的光反射圖案220與第一邊界線213之間的角度，以及入射光的第一側(cè)面212在兩種測試情況下相等地被設(shè)定。
圖10示出了測試結(jié)果。參照圖10，亮度在光再生面安裝在第二側(cè)面214上時得以提高。
此外，光再生面形成在第二側(cè)面214上時，測量點①、④和⑦的亮度低于其它測量點的亮度。
另一方面，如圖11所示，光導(dǎo)板200與燈總成350和液晶顯示板總成400裝配在一起，從而完成液晶顯示裝置500，該光導(dǎo)板能夠通過使用提高亮度的光再生面實現(xiàn)高質(zhì)量的顯示亮度。
具體地，如圖11所示，燈總成350包括燈300和燈反射器310，以在一個方向上投射燈300產(chǎn)生的光。
可以使用各種燈300，例如點光源型LED和線光源型冷陰極熒光燈(CCFL)。在本發(fā)明中，使用冷陰極熒光燈。冷陰極熒光燈產(chǎn)生類似于太陽光的白光，并在產(chǎn)生光時具有低的熱值，使得液晶的物理特性的變化可以降低，使用壽命延長。以下，冷陰極熒光燈被簡單地稱為燈300。
如圖6所示，燈300包括第一電極310、第二電極320和燈管330。
此時，第一電極310和第二電極320與燈管330的兩個端部接合，該燈管在其內(nèi)壁上涂覆有熒光材料。此外，在燈管330中含有汞，該燈管被第一電極310和第二電極320密封。
被增壓了的AC電源通過逆變器加載到燈的第一電極310和第二電極320上，于是電子可以從第一電極310和第二電極320中的一個上發(fā)射，并空間漂移(space-shifted)至第一電極310和第二電極320中的另一個上。此時，高速漂移的電子與汞電子接觸，從而產(chǎn)生紫外線。該紫外線激發(fā)涂覆在燈管330內(nèi)壁上的熒光材料，因此產(chǎn)生可見光。
當燈的整個長度被定義為第一長度時，亮度不均勻地形成在燈的整個區(qū)域上。因為此原因，需要用于確定燈300的特性的預(yù)設(shè)基礎(chǔ)?！坝行Ч獍l(fā)射區(qū)”被用作該預(yù)定的基礎(chǔ)。
有效光發(fā)射區(qū)L被定義為一面積，該面積產(chǎn)生大于燈300產(chǎn)生的光的最大亮度的80％的亮度。
參照圖6所示的曲線圖，在靠近燈300的第一電極310和第二電極320的部分處，亮度最低，并隨著接近燈300的中心而增加。在燈300的中心產(chǎn)生最高亮度。
因為此原因，有效光發(fā)射區(qū)L形成得遠離燈300的第一電極310和第二電極320。
即，燈300被分成有效光發(fā)射區(qū)L和非有效光發(fā)射區(qū)T，且僅自有效光發(fā)射區(qū)L產(chǎn)生的光用于顯示信息。
這意味著，根據(jù)燈300和光導(dǎo)板200之間的位置關(guān)系，非有效光發(fā)射區(qū)T可以對顯示功能施加不良影響。
實際上，如圖4B所示，傳統(tǒng)燈的兩端簡單地與光導(dǎo)板4的第一側(cè)面4a的兩端重合，而不考慮有效光發(fā)射區(qū)。
如果傳統(tǒng)燈的兩端簡單地與光導(dǎo)板4的第一側(cè)面4a的兩個端部重合，而不考慮有效光發(fā)射區(qū)，則產(chǎn)生邊界區(qū)II，如圖4B所示。
此時，邊界區(qū)II的寬度隨燈2和有效光發(fā)射區(qū)的端部之間的距離變化成比例地增加。在極端情形下，用戶可用肉眼發(fā)現(xiàn)邊界區(qū)II，因此顯示質(zhì)量下降。
邊界區(qū)II的移動和邊界區(qū)II的寬度的減小根據(jù)燈2的有效光發(fā)射區(qū)的位置確定。
此時，通過將燈的有效光發(fā)射區(qū)的長度設(shè)置為等于燈的整個長度，邊界區(qū)II的寬度可以減至最小。然而，不可能生產(chǎn)這種燈。
為了解決以上問題，本發(fā)明精確地調(diào)整了燈的位置，從而將邊界區(qū)II的寬度減至最小。
具體地，參照圖6，第一側(cè)面212鄰近包括在亮區(qū)IV內(nèi)的側(cè)面218和包括在暗區(qū)V內(nèi)的第二側(cè)面214。第二側(cè)面214與第一側(cè)面212相交的邊界被定義為第二邊界線214a。第二邊界線214a示于圖5、6和12內(nèi)。
燈300的有效光發(fā)射區(qū)L的一端至少排列在主體210的第二邊界線214a上，或自第二邊界線214a凸出最大10mm。于是，降低顯示特性的邊界區(qū)可以減小或消除。
另一方面，燈300產(chǎn)生的光通過光導(dǎo)板200均勻地轉(zhuǎn)換，并被供給至液晶顯示板總成400，從而執(zhí)行顯示功能。
于是，需要開發(fā)液晶顯示板總成400，以及光導(dǎo)板200和燈總成350，以準確地顯示信息。
參照圖11至13，液晶顯示板總成400包括液晶顯示板425和驅(qū)動裝置460。
具體地，液晶顯示板425具有濾色板420、液晶415和TFT基板410。
更具體地，TFT基板410包括形成在玻璃基板409上的薄膜晶體管408、像素電極407和信號線405和406。
此時，在玻璃基板409上以矩陣的形式形成多個薄膜晶體管408。如圖14所示，每個薄膜晶體管408具有柵電極408a、漏電極408c和源電極408b。
此外，柵極線406共同連接至排列在矩陣型薄膜晶體管408的列中的薄膜晶體管的柵電極408a上。
此外，作為保留信號線的數(shù)據(jù)線405被共同連接至排列在矩陣型薄膜晶體管408的行中的薄膜晶體管的源電極408b上。
在所有薄膜晶體管408的頂面上形成絕緣層。在絕緣層的頂面上形成接觸孔，以暴露漏電極408c，且像素電極407形成在絕緣層的頂面上，以連接至接觸孔。像素電極407由具有高反射率的金屬制造。
此時，如圖13所示，矩陣型像素電極407的列平行于主體210的第一邊界線213。
于是，像素電極407以0至22.5度范圍內(nèi)的一個角度偏離于在主體410頂面上形成的光反射圖案220。
濾色板420包括形成在玻璃基板419上相對于像素電極407的R.G.B彩色像素418，以及公共電極(未示出)。
在濾色板420以R.G.B像素419和像素電極407相互對齊的方式與TFT基板410重疊的情形下，液晶被注入到濾色板420和TFT基板410之間。
如圖11和12所示，驅(qū)動裝置460安裝在具有以上結(jié)構(gòu)的液晶板425內(nèi)，以在預(yù)定的時刻導(dǎo)通薄膜晶體管，并且將預(yù)定的電源施加在像素電極上。驅(qū)動裝置460包括印刷電路板450和帶載封裝440。
以下，將參照

在根據(jù)本發(fā)明一實施例的液晶顯示裝置中顯示圖像的方法。
參照圖11，具有線光源型光分布的光在一個方向上被燈反射器310會聚，并投射出燈反射器310，該光自具有第一長度的燈300徑向產(chǎn)生。下文中，通過燈反射器310投射的光被定義為第一光311。
然后，具有線光源型光分布的投射出的第一光311被轉(zhuǎn)變成具有面光源型光分布。此時，為了防止導(dǎo)致光分布變化的莫爾條紋現(xiàn)象，自燈反射器310投射出的第一光311的行進路線被改變，使得第一光311被提供給液晶顯示板總成400。
此時，在第一光311自燈反射器310投射出時，其行進路線與液晶顯示板總成400平行。然而，第一光311被引導(dǎo)向液晶顯示板總成400，同時光分布改變。
此外，向液晶顯示板總成400行進的第一光311不與液晶顯示板總成400上形成的像素電極407的排列方向平行。下文中，從光反射圖案220反射并向液晶顯示板總成400行進的光被定義成第二光313。
另一方面，第一光311的一部分的行進路線不同于第二光313的行進路線。即，第一光311的該部分不指向液晶顯示板總成400。
即，第一光311的該部分被泄漏至外界，從而降低了亮度。下文中，泄漏至外界的光被定義成第三光315。
為了減少降低亮度的第三光315，通過使用安裝或形成在第三光315的行進路線上的光再生面230，本發(fā)明將第三光315的前進路線與第二光313的行進路線重合。
于是，第二光313和第三光315到達液晶顯示板總成400的像素電極407。在自液晶顯示板總成400反射后，第二光313和第三光315穿過對齊的液晶415，使得光的光透射率得以調(diào)整。下文中，具有調(diào)整后的光透射率和波長的光被定義為第四光317。第四光317入射到用戶眼內(nèi)，于是用戶可以識別包含在第四光317內(nèi)的信息。
如圖15所示，分型線290不可避免地形成在光導(dǎo)板200內(nèi)，因為光導(dǎo)板200是通過模塑工藝制造的。如果分型線290在第二側(cè)面214上形成，則暗區(qū)內(nèi)的亮度變化增加更大。因此，優(yōu)選的是將分型線290形成在除第二側(cè)面214和第一側(cè)面212的側(cè)面216和218上。
圖16和17示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的液晶顯示裝置。參照圖16和17，液晶顯示裝置140包括燈總成115、光導(dǎo)板120和液晶顯示板130。
燈總成115和液晶顯示板130等同于上述實施例的那些，因此，以下省去其詳細描述。以下，光導(dǎo)板120將參照圖16和17詳細描述。圖16中，附圖標記116標示燈罩，而附圖標記112標示燈。
本發(fā)明的光導(dǎo)板120具有如三維結(jié)構(gòu)的立方結(jié)構(gòu)。例如，光導(dǎo)板120具有圖16和17所示的六方形形狀。
因此，光導(dǎo)板120具有4個側(cè)面和由側(cè)面環(huán)繞的兩個面。
參照圖17，四個側(cè)面分別具有附圖標記118a、118b、118c和118d。參照圖16，兩個面分別具有附圖標記118e和118f。
此時，鄰近液晶顯示板130的面118f被定義為第二面，與第二面118f相對的面118e被定義為第一面。
多個光反射圖案120c形成在第一面118c上。光反射圖案120c被連續(xù)形成，并在其間保持恒定的間距。
根據(jù)本發(fā)明的光反射圖案120c同時起兩個作用。光反射圖案120c的第一作用是將經(jīng)光導(dǎo)板120的側(cè)面118d入射的光反射向第二面118f。另一方面，光反射圖案120c的第二作用是通過將光引導(dǎo)至光導(dǎo)板120的中心來防止自第一面118e反射的光泄漏出光導(dǎo)板120。
為了將光從第一面118e反射至第二面118f，并防止光泄漏出光導(dǎo)板120，形成在第一面118e上的光反射圖案120c在其預(yù)定部分上彎曲至少一次。
例如，如圖17所示，光反射圖案120c彎曲一次。光反射圖案120c的彎曲點在虛線所示的“C”處形成。
以下，在一個方向上在彎曲點附近彎曲的光反射圖案被定義為第一光反射圖案120a，在其它方向上在彎曲點附近彎曲的光反射圖案被定義為第二光反射圖案120b。
在第一和第二光反射圖案120a和120b之間形成的夾角θ為鈍角。通過彎曲光反射圖案120c，可以減少經(jīng)常在光導(dǎo)板120中產(chǎn)生的暗區(qū)。
優(yōu)選地，在邊界線的基礎(chǔ)上，第一和第二光反射圖案120a和120b之間的角度為約22.5度，在該邊界線處，側(cè)面118d與第一面118e相交，光從燈112供給至側(cè)面118d。
雖然本發(fā)明參照具有一個彎曲部分的光反射圖案120c進行了描述，但是可以在光反射圖案120c上形成多個彎曲部分。
如上所述，在光量不足時，甚至在不存在光時，根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置可以以均勻的亮度顯示信息。此外，根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置可以防止莫爾條紋現(xiàn)象，從而以高質(zhì)量顯示信息。
雖然本發(fā)明已經(jīng)參照其優(yōu)選實施例得以詳細說明，但是，需要理解的是，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，在不背離所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的范圍的情況下，可以對其作各種變化、替換和更改。
權(quán)利要求
1.一種光導(dǎo)板，包括主體，該主體包括形成三維結(jié)構(gòu)的多個側(cè)面、一個頂面和一個底面；光反射圖案，該光反射圖案形成在頂面上，同時相對于邊界線形成非平行的角度，以使入射到第一側(cè)面上的一部分光指向底面，側(cè)面的入射光的第一側(cè)面在該邊界線處與頂面相交；光再生部件，該光再生部件形成在側(cè)面的第二側(cè)面上以再生經(jīng)第二側(cè)面投射而未被光反射圖案指向底面的光，從而使該光指向底面。
2.如權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)板，其特征在于，第二側(cè)面是側(cè)面中的一個，從第一側(cè)面延伸的光反射圖案在該側(cè)面上終止，未指向底面的光經(jīng)第二側(cè)面泄漏。
3.如權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)板，其特征在于，光再生部件包括位于第二側(cè)面上的反射鏡。
4.如權(quán)利要求3所述的光導(dǎo)板，其特征在于，反射鏡包括粘接在第二側(cè)面上的光反射片。
5.如權(quán)利要求3所述的光導(dǎo)板，其特征在于，反射鏡通過拋光第二側(cè)面的表面以如下方式形成，即從第二側(cè)面內(nèi)部泄漏到第二側(cè)面外部的光被反射到第二側(cè)面內(nèi)部。
6.如權(quán)利要求5所述的光導(dǎo)板，其特征在于，形成反射鏡以延伸到其它側(cè)面。
7.如權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)板，其特征在于，光反射圖案包括V形槽，該槽連續(xù)形成在主體的頂面上。
8.如權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)板，其特征在于，光反射圖案與邊界線之間的角度在0至22.5度的范圍內(nèi)。
9.一種液晶顯示裝置，包括光導(dǎo)板，該光導(dǎo)板包括具有形成三維結(jié)構(gòu)的多個側(cè)面、一個頂面和一個底面的主體，以及光反射圖案，該光反射圖案形成在頂面上，同時相對于邊界線形成非平行的角度，以使入射到第一側(cè)面上的一部分光指向底面，側(cè)面的入射光的第一側(cè)面在該邊界線處與頂面相交，在該光導(dǎo)板中，通過光反射圖案形成亮區(qū)和相對暗區(qū)，且側(cè)面的第二側(cè)面包括在暗區(qū)內(nèi)；燈總成，該燈總成安裝成與第一側(cè)面相對，并包括具有中心部分的燈，該中心部分自光導(dǎo)板的中心偏向暗區(qū)；以及液晶顯示板，該液晶顯示板包括反射光的像素電極和調(diào)整反射光的透射度的液晶，該液晶顯示板位于光導(dǎo)板之下。
10.如權(quán)利要求9所述的液晶顯示裝置，其特征在于，光導(dǎo)板的第一側(cè)面與光導(dǎo)板的第二側(cè)面相交的邊界線與燈的有效光發(fā)射區(qū)對應(yīng)。
11.如權(quán)利要求10所述的液晶顯示裝置，其特征在于，有效光發(fā)射區(qū)的一端自邊界線凸出不到10mm。
12.如權(quán)利要求9所述的液晶顯示裝置，其特征在于，在第二側(cè)面上形成光再生部件，該光再生部件用以再生光，從而使得光指向底面，未被光反射圖案指向底面的光經(jīng)第二側(cè)面投射。
13.如權(quán)利要求12所述的液晶顯示裝置，其特征在于，光再生部件包括反射鏡，該反射鏡通過拋光第二側(cè)面的表面以如下方式形成，即從第二側(cè)面內(nèi)部投射到第二側(cè)面外部的光被反射到第二側(cè)面內(nèi)部。
14.如權(quán)利要求12所述的液晶顯示裝置，其特征在于，分型線形成在光導(dǎo)板上，該分型線形成在除設(shè)置有光再生部件的第二側(cè)面和入射光的第一側(cè)面以外的其它側(cè)面中的一個上。
15.如權(quán)利要求9所述的液晶顯示裝置，其特征在于，光反射圖案的延伸方向不平行于像素電極的排列方向。
16.如權(quán)利要求15所述的液晶顯示裝置，其特征在于，光反射圖案的延伸方向以0至22.5度范圍內(nèi)的一個角度偏離像素電極的排列方向，且邊界線與像素電極的排列方向平行。
17.一種液晶顯示裝置，包括光導(dǎo)板，該光導(dǎo)板包括具有形成立方結(jié)構(gòu)的多個側(cè)面、被側(cè)面圍繞的第一面和與第一面相對的第二面的主體，以及光反射圖案，該光反射圖案在第一面上以如下方式具有至少一條直線型彎曲部分，即入射到側(cè)面的光入射面內(nèi)的光從第一面反射至第二面，同時光的行進方向被轉(zhuǎn)變至由側(cè)面環(huán)繞的其內(nèi)部；燈總成，該燈總成形成在與彎曲部分的凹部相對的光入射面上，以經(jīng)過光入射面向光導(dǎo)板的第一面提供光；以及液晶顯示板，該液晶顯示板被形成為與第二面相對，以通過控制光的透射率來顯示圖像。
18.如權(quán)利要求17所述的液晶顯示裝置，其特征在于，彎曲部分被彎曲成鈍角。
19.如權(quán)利要求17所述的液晶顯示裝置，其特征在于，光反射圖案相對于光入射面和第一面確定的邊界線以約22.5度的角傾斜。
20.一種在液晶顯示裝置中顯示圖像的方法，該方法包括步驟i)通過利用具有第一長度的有效光發(fā)射區(qū)產(chǎn)生具有線光源分布的第一光；ii)將第一光轉(zhuǎn)變成具有面光源分布的第二光，將第二光提供至液晶顯示板內(nèi)，并通過再生第三光將第三光供給至液晶顯示板內(nèi)，該第二光在最大值處等于第一長度，該第三光在第一光被轉(zhuǎn)變成第二光時被泄漏到第二光的方向上；以及iii)通過使向液晶顯示板供給的第二光和第三光經(jīng)過液晶和彩色像素產(chǎn)生第四光，該第四光具有調(diào)制過的光透射率和波長。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光導(dǎo)板，一種使用該光導(dǎo)板的前照明型液晶顯示裝置，以及在其中顯示圖像的方法。光反射圖案在光導(dǎo)板的光反射面上形成，以改變光分布并防止莫爾條紋現(xiàn)象。光反射圖案防止光泄漏至光導(dǎo)板一側(cè)內(nèi)，于是有效顯示區(qū)不被分成亮區(qū)、邊界區(qū)和暗區(qū)?？梢愿淖児夥植?，并防止莫爾條紋現(xiàn)象，于是，液晶顯示裝置可以以提高的亮度均勻性顯示圖像。
文檔編號F21V8/00GK1400497SQ0210759
公開日2003年3月5日 申請日期2002年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月1日
發(fā)明者李益洙, 金晉伯 申請人:三星電子株式會社