CN100403116C - 背光单元 - Google Patents

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Abstract

一种背光单元，其导光板的入射表面以曲面形成，或者在灯罩内形成有曲面形结构以提高光效率。背光单元包括发光的多个光源；罩住光源并且将光源发出的光反射向导光板的灯罩；所述导光板将光源发出的光导向液晶显示面板，形成于所述导光板下方的反射片；以及具有弯曲表面的结构，其形成于所述灯罩内并且使所述光源位于所述结构和所述导光板之间。

Description

背光单元
本申请要求享有2004年6月30日在韩国递交的申请号为P2004-50328的申请的权益，在此引用其全部内容作为参考。
技术领域
本发明涉及一种背光单元，尤其涉及一种可以提高光效率的背光单元，在该背光单元中导光板的入射面以曲面形成，或者在灯罩内形成有曲面结构。
背景技术
在包括厚度为几厘米的显示屏的各种超薄平板显示器件中，液晶显示器(LCD)被广泛应用于笔记本电脑，监视器，航行器等当中。
LCD器件不同于其他平板显示器件，其自身不能发光。因此，LCD器件需要在LCD面板后方设置用作LCD器件光源的背光单元。
这种背光单元可分为直下式或侧光式。
在直下式背光单元中，在LCD面板的整个下表面排列多个灯，由此将光直接照射到LCD面板。在侧光式背光单元中，在LCD面板的一个下边缘设置灯，并且通过导光板把光照射到LCD面板。
以下将参照附图对现有技术的侧光式背光单元进行描述。
图1为现有技术的侧光式背光单元的横截面图。如图1所示，现有技术的侧光式背光单元包括灯10，灯罩20，导光板30，以及反射片40。同时，灯10被设置在LCD面板(未示出)的一个下边缘以发射光。此外，罩住灯10的灯罩20保护和支撑灯10。导光板30被设置在LCD面板下方，其中导光板30的一侧面与灯10相对。这样，导光板30将从灯10发出的光导向LCD面板。然后，在导光板30下面设置反光片40，将泄漏到LCD面板相对侧的光反射至导光板30。
尽管未示出，但在导光板30上设置有例如散射片；棱镜片以及保护片(protective sheet)的光学片，由此通过导光板导出的光被均匀地散射到LCD面板。此外，灯10，灯罩20，导光板30，反射片40，以及光学片由主支撑物50支撑。
以下对现有技术的侧光式背光单元的操作进行描述。
首先，从灯10发出的光可射入导光板30的入射面。另一方面，从灯10发出的光在罩着灯10的灯罩20上被反射，然后该反射光入射到导光板30的入射面。
一部分入射光直接反射到导光板30的上表面。同时，另一部分入射光泄漏到导光板30下面，然后被反射片40反射到LCD面板。
被导光板30导出的光通过光学片入射到LCD面板上，其中光学片由散射片，棱镜片，和保护片组成。这时，散射片用于将通过导光板30导出的光均匀地散射到LCD面板。同时，棱镜片用于垂直地传导光。保护片设置在棱镜片上用于保护在棱镜片中形成的突出和凹进的图案。
这样，从背光单元发出的光照射到LCD面板，从而显示图像。在用于操作LCD器件的全部能量中，有相当一部分能量被用于背光单元。由此，需要通过提高背光单元的光效率以提高LCD器件的光效率。
然而，现有技术的背光单元存在以下不足。
当光从背光单元的灯10发出时，灯10将光吸收。同时，罩着灯10的灯罩20也吸收光，从而降低了光效率。因此，需要一种能够获得高光效率的背光单元。
发明内容
因此，本发明涉及一种背光单元，其能够基本上克服因现有技术的局限和缺点带来的一个或多个问题。
本发明的一个目的是提供一种背光单元，其导光板的入射表面以曲面形形成，或者在灯罩内形成有曲面形结构以提高光效率。
本领域技术人员通过以下的说明或对本发明的实践将会了解本发明的其他特征和优点。通过说明书、权利要求书以及附图中具体描述的结构将会更好地理解本发明的目的和其他优点。
为了实现这些和其他优点并按照本发明的目的，如具体和概括的描述，一种背光单元包括发光光源；罩住光源并且将光源发出的光反射向导光板的灯罩；所述导光板用于将光源发出的光导向LCD面板，其中导光板具有呈曲面的入射表面；以及设置在导光板下方的反射片，具有弯曲表面的结构，其形成于所述灯罩内并且使所述光源位于所述结构和所述导光板之间。
另一方面，一种背光单元包括发光的多个光源；罩住光源的灯罩；导光板，用于将光源发出的光导向LCD面板；设置在导光板下方的反射片；以及位于灯罩内并且表面呈曲面的结构，并且该结构相对于光源与导光板相对设置。
另一方面，一种制造背光单元的方法，包括：设置发光的多个光源；设置灯罩用以罩住所述光源并且将光源发出的光反射向导光板；设置导光板用以将所述光源发出的光导向液晶显示面板；在所述导光板下方设置反射片；以及在所述灯罩内侧形成具有曲面状侧面的结构，其中该结构设置为使所述光源位于所述导光板和所述结构之间。
应该理解，上面的概述和下面的详细描述只是示意性和解释性的，用以对本发明的权利要求提供进一步的解释。
附图说明
所包括的附图用于进一步理解本发明，并包含在说明书中构成说明书的一部分，其连同说明书一起解释本发明的实施方式，在附图中：
图1所示为根据现有技术的侧光式背光单元的截面图；
图2所示为根据本发明的第一实施方式的背光单元的截面图；
图3所示为根据本发明的第二实施方式的背光单元的截面图；
图4所示为根据本发明的第三实施方式的背光单元的截面图；
图5所示为根据本发明的第四实施方式的背光单元的截面图；
图6所示为根据本发明的第五实施方式的背光单元的截面图；以及
图7所示为根据本发明的第六实施方式的背光单元的截面图。
具体实施方式
现在对本发明的实施方式进行详细说明，这些实施方式示于附图中。在所有附图中将尽可能地用相同的附图标记表示相同或类似部件。
下面参照附图详细描述根据本发明的背光单元。
图2为根据本发明第一实施方式的背光单元的截面图。如图2所示，根据本发明第一实施方式的背光单元包括：光源100，灯罩200，导光板300，以及反射片400。光源100被设置在LCD面板(未示出)一侧，用于向LCD面板发射光。此外，罩住光源100的灯罩200保护和支撑光源100。导光板300被设置在LCD下方，用于将光源100发出的光导向LCD面板。反射片400被设置在导光板300下方，从而将泄漏到LCD面板相对侧的光反射至导光板300。光源100，灯罩200，导光板300，以及反射片400由主支撑物500支撑。
尽管未示出，导光板300与LCD面板之间可设置如散射片、棱镜片以及保护片的光学片，将通过导光板300导出的光均匀地散射到LCD面板。
光源100可由冷阴极荧光灯CCFL构成。在图中，设置两个灯作为光源100。而作为光源的灯的数量可根据LCD器件的用途和大小改变。
罩住光源100的灯罩200将光源100发出的光反射到导光板300。优选地，在灯罩200的内表面涂覆如银等的反射材料。
导光板300与光源100相对设置，以使光源100发出的光或灯罩200上反射的光入射到导光板300内。这时，导光板300的入射表面300a以凸面形成。与现有技术中导光板的直线形入射表面相比，导光板300的凸状入射表面具有增大的表面积，使入射光的量增加。此外，入射光被汇聚，使光效率提高。
导光板300的凸状入射面300a增大入射光的量，使入射光更好地汇聚。在形成导光板300的凸状入射面300a时，其曲率是可变的。
形成导光板300的材料不限。优选地，导光板300由具有良好的强度和透射性的材料构成，可以选用诸如PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)的丙烯酸树脂。
反射片400设置于导光板300下方，将泄漏到LCD面板对面的光反射到导光板300。反射片400的材料是可变的。
图3为根据本发明第二实施方式的背光单元的截面图。除了导光板300的入射面300b以凹面形构成外，根据本发明第二实施方式的背光单元在结构上与根据本发明第一实施方式的背光单元相似。在说明根据本发明第二实施方式的背光单元时，用相同的附图标记表示与根据本发明第一实施方式的背光单元相同的部件，并将省略对相同部件的重复解释。
在根据本发明第二实施方式的背光单元中，导光板300的入射面300b以凹面形构成。因此，与现有技术的背光单元中导光板的直线形入射表面相比，导光板300的凹状入射面300b具有增大地表面积，使入射光的量增加。此外，入射光被汇聚，使光效率提高。导光板300的凹状入射面300b的曲率可变。
图4为根据本发明第三实施方式的背光单元的截面图。如图4所示，在根据本发明第三实施方式的背光单元中，光源100，灯罩200，导光板300以及反射片400的结构与根据现有技术的背光单元中的结构相同。但是，根据本发明第三实施方式还包括形成于灯罩200内表面上的凸状结构600a。
例如，光源100可由冷阴极荧光灯CCFL构成。此外，罩住光源100的灯罩200将光源100发出的光反射到导光板300。如银等的反射材料可涂覆于灯罩200的内表面。
更具体地，凸状结构600a形成于灯罩200的内侧，并且相对于光源100与导光板300相对设置。此外，凸状结构600a可由反射材料构成以反射光，或者由透射材料构成以透射光。如果凸状结构600a由反射材料构成，从光源100发出的光在凸状结构600a上被反射，然后反射光入射到导光板300上。在这种情况下，凸状结构600a起凸面反射镜(convex mirror)的作用，使入射到导光板300上的光被广泛地散射。结果是可提高光效率。如果凸状结构600由透射材料构成，从光源100发出的光穿过凸状结构600a，然后在灯罩200上被反射，接着入射到导光板300上。在这种情况下，凸状结构600a起凸透镜的作用，使光被汇聚，从而提高光效率。凸状结构600a的曲率可变。
导光板300与光源100相对设置。导光板300的入射面300c以直线形构成。导光板300的材料不限，由具有良好的强度和透射性的材料构成，可以选用诸如PMMA的丙烯酸树脂。
反射片400设置于导光板300下方，将泄漏到下方的光反射到导光板300。
尽管未示出，光学片可设置于导光板300上。光学片可包括散射片，棱镜片和保护片。
图5为根据本发明第四实施方式的背光单元的截面图。如图5所示，除了设置于灯罩内的凹状结构600b外，根据本发明第四实施方式的背光单元与根据本发明第三实施方式的背光单元相同。在解释根据本发明第四实施方式的背光单元时，将用相同的附图标记表示与根据本发明第三实施方式的背光单元相同的部件，并省略对相同部件的重复解释。
在根据本发明第四实施方式的背光单元中，凹状结构600b可由反射材料或透射材料构成。如果凹状结构600b由反射材料构成，那么从光源100发出的光在凹状结构600b上被反射，然后反射光入射到导光板300上。在这种情况下，凹状结构600b起凹面反射镜的作用，使入射到导光板300上的光被汇聚。从而提高光效率。如果凹状结构600b由透射材料构成，那么从光源100发出的光穿过凹状结构600b，然后在灯罩200上被反射，接着入射到导光板300上。在这种情况下，凹状结构600b起凹透镜的作用，使光被广泛地散射。因此，可以提高光效率。凹状结构600b的曲率可变。
图6为根据本发明第五实施方式的背光单元的截面图。如图6所示，除了设置于光源100和导光板300之间的凸-凸结构600a外，根据本发明的第五实施方式的背光单元与根据本发明第三实施方式的背光单元相同。在解释根据本发明第五实施方式的背光单元时，将用相同的附图标记表示与根据本发明第三实施方式的背光单元相同的部件，并省略对相同部件的重复解释。
在根据本发明第五实施方式的背光单元中，凸-凸结构600a设置于光源100和导光板300之间。因此，从光源100发出的光或者被灯罩200反射的光穿过凸-凸结构600a，然后入射到导光板300上。例如，凸-凸结构600a可由透射材料构成。凸-凸结构600a也起到凸透镜的作用，因此可提高入射到导光板300上的光的汇聚。
图7为根据本发明第六实施方式的背光单元的横截面示意图。如图7所示，根据本发明第六实施方式的背光单元的特征在于光源100和导光板300之间设置的凹-凹结构600b，除了凹-凹结构600b外，根据本发明第六实施方式的背光单元与根据本发明第五实施方式的背光单元相同。在解释根据本发明第六实施方式的背光单元时，用相同的附图标记表示与根据本发明第五实施方式的背光单元相同的部件，并省略对相同部件的重复解释。
在根据本发明第五实施方式的背光单元中，凹-凹结构600b设置于光源100和导光板300之间。因此，从光源100发出的光或者被灯罩200反射的光穿过凹-凹结构600b，然后入射到导光板300上。例如凹-凹结构600b可由透射材料构成。凹-凹结构600b也起到凹透镜的作用，使得入射到导光板300上的光被广泛地发散。从而提高光效率。
尽管未示出，具有图2或图3中凹状或凸状表面的导光板可以与凸-凸或凹-凹结构一起形成，以最大化地汇聚或发散入射光。
如上所述，根据本发明的背光单元具有以下优点。
在根据本发明的背光单元中，导光板的凸状或凹状入射表面增大了入射面积。此外，通过形成导光板的凸状或凹状入射表面，可最大化地汇聚或发散入射光。
另外，在灯罩内可形成凸-凸结构或凹-凹结构，最大化地汇聚或发散入射光，使光效率提高。
很明显对于本领域的普通技术人员来说，可以在不脱离本发明的精神或实质的情况下对本发明进行各种改进和变化。因而，本发明意欲覆盖所有落入所附权利要求以及等同物所限定的范围内的改进和变化。

Claims (13)

1.一种背光单元，包括：
用于发光的多个光源；
罩住所述光源并且将光源发出的光反射向导光板的灯罩；
所述导光板将所述光源发出的光导向液晶显示面板；
形成于所述导光板下方的反射片；以及
具有弯曲表面的结构，其形成于所述灯罩内并且使所述光源位于所述结构和所述导光板之间。
2.根据权利要求1所述的背光单元，其特征在于，所述结构以朝向所述光源凸起的凸状形成。
3.根据权利要求1所述的背光单元，其特征在于，所述结构以相对于所述光源凹陷的凹状形成。
4.根据权利要求1所述的背光单元，其特征在于，所述结构由反射材料构成。
5.根据权利要求1所述的背光单元，其特征在于，所述导光板具有以曲面形成的入射面，用于接收从所述光源发出的光。
6.根据权利要求5所述的背光单元，其特征在于，所述导光板的入射面以凸状形成。
7.根据权利要求5所述的背光单元，其特征在于，所述导光板的入射面以凹状形成。
8.根据权利要求1所述的背光单元，其特征在于，进一步还包括位于所述导光板和液晶显示面板之间的光学片。
9.一种制造背光单元的方法，包括：
设置发光的多个光源；
设置灯罩用以罩住所述光源并且将光源发出的光反射向导光板；
设置导光板用以将所述光源发出的光导向液晶显示面板；
在所述导光板下方设置反射片；以及
在所述灯罩内侧形成具有曲面状侧面的结构，其中该结构设置为使所述光源位于所述导光板和所述结构之间。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述结构以朝向所述光源凸起的凸状形成。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述结构以相对于所述光源凹陷的凹状形成。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述结构由反射材料构成。
13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述形成导光板的步骤包括形成具有凸状表面和凹状表面其中之一的入射表面。
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