CN100495133C - 背光单元和包括该背光单元的液晶显示器 - Google Patents

背光单元和包括该背光单元的液晶显示器 Download PDF

Info

Publication number
CN100495133C
CN100495133C CNB2006100879705A CN200610087970A CN100495133C CN 100495133 C CN100495133 C CN 100495133C CN B2006100879705 A CNB2006100879705 A CN B2006100879705A CN 200610087970 A CN200610087970 A CN 200610087970A CN 100495133 C CN100495133 C CN 100495133C
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
optical sheet
holding portion
pointolite
circuit board
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2006100879705A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1900775A (zh
Inventor
朴惠恩
张东燮
尹晟镐
金昌周
李承宰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of CN1900775A publication Critical patent/CN1900775A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100495133C publication Critical patent/CN100495133C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0015—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/002—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it by shaping at least a portion of the light guide, e.g. with collimating, focussing or diverging surfaces
    • G02B6/0021—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it by shaping at least a portion of the light guide, e.g. with collimating, focussing or diverging surfaces for housing at least a part of the light source, e.g. by forming holes or recesses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0015—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0018—Redirecting means on the surface of the light guide
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133603—Direct backlight with LEDs
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0066—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G02B6/0068—Arrangements of plural sources, e.g. multi-colour light sources

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

本发明公开了一种背光单元，该背光单元包括：点光源电路板；多个点光源，安装在点光源电路板上；光学板，具有面向点光源的第一表面，并形成有用于容纳点光源的容纳部分。

Description

背光单元和包括该背光单元的液晶显示器
本申请要求2005年7月22日在韩国知识产权局提交的第2005-0066914号韩国专利申请的优先权，其内容通过引用被包含于此。
技术领域
本总的发明构思涉及一种背光单元和包括该背光单元的液晶显示器(LCD)，更具体地讲，涉及一种背光单元和包括该背光单元的LCD，其中，该背光单元包括用来提高点光源的混色的光学板。
背景技术
近来，各种平板显示器例如液晶显示器(LCD)、等离子体显示面板(PDP)、有机发光二极管(OLED)等已经发展为阴极射线管(CRT)的替代品。
其中，LCD包括LCD面板，LCD面板具有薄膜晶体管(TFT)基底、滤色器基底以及夹在两个基底之间的液晶。由于LCD面板自身不能发光，所以在TFT基底后面另外提供了背光单元以照亮LCD面板。从背光单元发射的光的透射比根据液晶的排列而改变。这里，LCD面板和背光单元容纳在框架中。
背光单元根据光源的位置分为边缘式和直下式。边缘式背光单元具有光源位于导光板的边缘处的结构，并且应用到相对较小的LCD例如便携式电脑、台式电脑等上。这种边缘式背光单元在光的均匀性及其持久性方面优良，从而其优点在于减小LCD的厚度。然而，当发射的光经过导光板时被消弱，从而边缘式背光单元的光效率相对较低。另外，在大尺寸LCD面板的情况下，其导光板不能用单一模具来制造。
随着LCD的尺寸变大，已经开发了直下式背光单元。在直下式背光单元中，一个或多个光源位于LCD面板附近，从而照射LCD面板的整个表面。这种直下式背光单元使用的光源比边缘式背光单元使用的光源多，从而有利地确保了高亮度。然而，亮度不均匀。
发明内容
本总的发明构思提供了一种背光单元和包括该背光单元的LCD，其中，提高了颜色均匀性和光效率。
从下面的描述中，将部分地提到本总的发明构思的附加方面和/或优点，部分将通过描述而明显，或者可通过本总的发明构思的实践而得知。
通过提供这样一种背光单元能实现本总的发明构思的前述和/或其它方面及作用，该背光单元包括：点光源电路板；多个点光源，安装在点光源电路板上；光学板，具有面向点光源的第一表面，并且包括多个容纳部分，每个容纳部分用于容纳多个点光源中的一个。
容纳部分中的每个包括圆形口。
口的直径可小于各容纳部分的深度。
容纳部分的深度与各个口的直径的比例范围可为从大约1至5。
每个容纳部分在水平方向的横截面可从容纳部分的口向容纳部分内部减小。
第一表面可包括反射涂敷膜。
每个光学板可具有与第一表面相对的第二表面，并且可包括具有圆锥形状的凹部。
第二表面可包括散射图案。
第二表面和凹部的侧面之间的角可在从大约135度至大约180度的范围内。
多个点光源可包括红色、绿色和蓝色发光二极管。
多个点光源可包括白色发光二极管。
光学板可包含聚甲基丙烯酸甲酯。
通过提供一种液晶显示器也可实现本总的发明构思的前述和/或其它方面及作用，该液晶显示器包括：液晶显示面板；点光源，在液晶显示面板的后表面提供；光学板，位于液晶显示面板和点光源之间，并具有面向点光源且包括用于容纳点光源的容纳部分的第一表面。
容纳部分可包括圆形口。
口的直径可小于容纳部分的深度。
容纳部分的深度与口的直径的比值范围可为从大约1至5。
液晶显示器还可包括位于液晶显示面板和光学板之间的光调节器。
光调节器可包括漫射板、棱镜膜和偏振膜中的至少一个。
通过提供一种用于向图像显示面板传播光的背光单元也可实现本总的发明构思的前述和/或其它方面及作用，该背光单元包括：至少一个光源，用于发射光；光学板，用于将从至少一个光源发射的光改变为面光，并用于向图像显示面板均匀地传播该面光，光学板包括容纳部分，以容纳至少一个光源中的每个。
容纳部分可从光学板的第一表面凹进，以容纳至少一个光源中的每个，并改变从至少一个光源的每个发射的光。光学板的第一表面可包括反射涂敷膜，以向图像显示面板反射从至少一个光源发射的光。反射涂敷膜可包括银或铝的涂敷。光学板可包括与第一表面相对的第二表面并具有用来散射从至少一个光源向图像显示面板发射的光的散射图案。光学板可包括与至少一个容纳部分对应并从光学板的第二表面凹进的至少一个凹痕。至少一个凹痕可从第二表面以大约135度至大约180度的角凹进。光学板可包括与至少一个容纳部分对应并从光学板的第二表面突出的至少一个隆起。
通过提供一种图像显示装置也可实现本总的发明构思的前述和/或其它方面及作用，该图像显示装置包括：图像显示面板；背光单元，用于向图像显示面板传送光，包括发射光的至少一个光源和用于均匀地将从至少一个光源发射的光传送到图像显示面板的光学板，其中，光学板包括至少一个容纳部分，以容纳至少一个光源中的每个。
容纳部分可从光学板的第一表面向图像显示面板凹进，以容纳至少一个光源，并且用来改变从至少一个光源发射的光的路径。该图像显示装置还可包括位于背光单元和显示面板之间用于漫射从背光单元发射的光的光调节器。
通过提供一种将从背光单元发射的光传播到图像显示面板的方法，也可实现本总的发明构思的前述和/或其它方面及作用，其中，背光单元包括至少一个光源和光学板，光学板在其第一表面上具有至少一个容纳部分，以容纳至少一个光源中的每个，该方法包括：从至少一个光源发射光，穿过至少一个容纳部分的每个；将发射的光的第一部分传播到图像显示面板；在光学板的第二表面上折射发射的光的第二部分，并且将发射的光的被折射的第二部分以小于预定角的角度传播到图像显示面板；在光学板的第一表面和第二表面之间反射发射的光的第三部分，并且将发射的光的被反射的第三部分以大于预定角的角传播到图像显示面板。
光学板的第二表面可包括与至少一个容纳部分对应的位置处的凹部，该方法还可包括：在向图像显示面板传播发射的光的第一部分和第二部分中的至少一个之前，通过凹部折射发射的光的第一部分和第二部分的至少一个。光学板的第二表面可包括与至少一个容纳部分对应的位置处的隆起，该方法还包括在向图像显示面板传播发射的光的第三部分之前，在隆起上反射发射的光的第三部分。
附图说明
从结合附图进行的实施例的下面的描述中，本总的发明构思的上面和/或其它方面及优点将变得清楚和更容易理解，附图中：
图1是示出根据本总的发明构思的实施例的LCD的分解透视图；
图2是示出图1中的LCD的剖视图；
图3是示出图1中的LCD的颜色的非均匀性的曲线图；
图4是示出根据本总的发明构思的实施例的光学板的剖视图。
具体实施方式
现在，将详细参照本总的发明构思的实施例，附图中示出了本发明的示例，其中，相同的标号始终表示相同的元件。为了解释本总的发明构思，下面，通过参照图来描述实施例。
以下，发光二极管(LED)将被作为点光源的例子来描述。然而，本总的发明构思不限于将LED作为点光源。
将参照图1至图3来描述根据本总的发明构思的实施例的LCD。
图1是示出根据本总的发明构思的实施例的LCD的分解透视图，图2是示出图1中的LCD的剖视图，图3是示出图1中的LCD的颜色的非均匀性的曲线图。
LCD1包括LCD面板20、光调节器30、光学板40、LED电路板51和LED单元60。这里，光调节器30、光学板40以及LCD电路板51顺序位于LCD面板20后面。另外，LED单元60安装在LED电路板51上，并容纳在光学板40的容纳部分43中(见图2)。
此外，LCD面板20、光调节器30和LED电路板51容纳在上框架10和下框架70之间。
LCD面板20可包括：TFT基底21，形成有薄膜晶体管；滤色器基底22，与TFT基底21相对；密封剂(未示出)，结合基底21和基底22，形成单元间隙；液晶层(未示出)，夹在基底21、22和密封剂之间。如图1中所示，LCD面板20可为具有长边和短边的矩形形状。然而，本总的发明构思不限于矩形形状的LCD面板20。
LCD面板20通过控制液晶层的排列形成图像。然而，由于LCD面板20自身不能发光，因此从光源例如位于其后面的LED单元60接收光。TFT基底21可在其一侧提供有驱动器25，以施加驱动信号。驱动器25可包括柔性印刷电路(FPC)26、安装在FPC 26上的驱动芯片27以及与FPC 26连接的印刷电路板28。作为例子，图1中示出了薄膜覆晶(COF)型驱动器25，但是本总的发明构思不限于作为驱动器25的COF型驱动器。可选地，可使用载带封装(TCP)型驱动器、玻璃覆晶(COG)型驱动器等。另外，驱动器25可形成在TFT基底21上，形成配线(wiring line)。
位于LCD面板后面的光调节器30可包括漫射板31、棱镜膜32以及保护膜33。
漫射板31可包括底板和具有形成在底板上的珠(bead)的涂敷膜。这里，漫射板31漫射从LED单元60发射的光，从而使得亮度均匀。
棱镜膜32提供有规则地布置在其顶表面上的三角形棱镜。棱镜膜32在与LCD面板20的表面垂直的方向上聚集通过漫射板31漫射的光。可使用两个棱镜膜32，提供在每个棱镜膜32中的微棱镜形成预定角。经过棱镜膜32的光在与LCD面板20的表面垂直的方向上传播，从而使亮度均匀。除了棱镜膜32之外，可提供反射偏振膜。可选地，可使用反射偏振膜而不使用棱镜膜32。
光学板40可包括面向LED单元60的第一表面40a以及面向LCD面板20的第二表面40b。第一表面40a形成有容纳部分43，以容纳LED60a、60b和60c。光学板40的尺寸可等于LED电路板51的尺寸。可选地，光学板40的尺寸可与LED电路板51的尺寸不同，但与LED电路板51的尺寸相似。多个光学板40可布置为遍及LCD面板20的整个后表面。每个光学板40形成有容纳部分43，以容纳从LED电路板51突出的LED单元60。
光学板40可用在边缘式背光单元中，并且可包括导光板，以将从光源发射的光引导向LCD面板20。光学板40将从LED单元60发射的光变为面光，并通过第二表面40b将面光均匀地传送到LCD面板20。光学板40可由丙烯酸树脂例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制成，这种材料具有高强度，从而它不容易变形或破裂，并具有良好的透射性。
容纳部分43从光学板40的第一表面40a向LCD面板20凹进，从而具有包围LED单元60的圆顶形或半球形形状。这里，容纳部分43的形状作为透镜来改变从LED单元60发射的光的路径。换而言之，光学板40自身作为非球面的透镜。
容纳部分43可具有足以容纳LED单元60的圆形口和深度“b”(见图2)。另外，容纳部分43在竖直方向可具有近似半椭圆的横截面。容纳部分43的中心区域可为类似半球形的形状，从而透射更多的光。当深度“b”增加时，容纳部分43的横截面可相对于光学板40的垂直方向减小。换而言之，容纳部分43内越深，容纳部分43的横截面越小。如图2中所示，当容纳部分43的深度“b”从水平表面增加时，横截面(即，宽度)从“c”减小到“d”。
容纳部分43的口具有比其深度“b”小的直径“a”。深度“b”与直径“a”的比值范围可为大约1至5。换而言之，角θ1处的容纳部分43的侧面区域比其中心区域陡峭，从而从LED单元60发射的光在侧面区域被充分地折射。因此，从LED单元60发射的光更多地经过侧面区域而不是经过中心区域。例如，容纳部分43的侧面区域与其水平表面形成至少45度(即，45度或更大)的角。这里，容纳部分43的竖直方向的横截面不限于半椭圆形形状。可选地，容纳部分43可具有竖直方向的横截面，该横截面结合中心区域的弓形形状和侧面区域的矩形形状。其中，侧面区域的角θ1为大约90度。
光学板40可包括形成有反射涂敷膜45的第一表面40a和形成有散射图案47的第二表面40b。
当从LED单元60发射的光不透射到LCD面板20而是返回到光学板40的第一表面40a时，反射涂敷膜45可有效地将光反射向LCD面板20。因此，反射涂敷膜45作为提供在LED电路板51上并反射从LED单元60发射的光的反射片。这里，反射涂敷膜45可包含聚乙二醇对苯二甲酸酯(PET)或者聚碳酸酯(PC)，并且可另外涂敷银或铝。反射涂敷膜45可相对较厚，从而防止由于LED单元60产生的热导致的褶皱。
第二表面40b可形成有散射图案47。从各个LED单元60向光学板40发射的光在光学板40中混合或者全反射，接着通过第二表面40b最终传播到LCD面板20。在这种情况下，第二表面40b可形成有例如大约500μm的预定粗糙图案，以更加有效地散射向LCD面板20全反射的光。这里，形成在第二表面40b上的图案的粗糙程度可根据LED单元60的特点以及光学板40的折射和反射率来调节。
可省略散射图案47和反射涂敷膜45。因此，散射图案47和反射涂敷膜45可根据光源例如LED单元60的光效率来选择性地提供，从而提高光的反射和散射。
LED单元60可安装在LED电路基底51上，并可布置为遍及LCD面板20的整个后表面。LED单元60包括：芯片，用来发光；引线，用来连接芯片和LED电路板51；塑料模具，用来容纳引线并包围芯片；硅和泡，位于芯片上面，这些均未示出。
LED单元60根据泡的形状可分为侧面发光型或顶部发光型。侧面发光型LED主要在侧面方向发光，顶部发光型LED主要在顶部方向发光。在侧面发光型LED中，颜色均匀性高，但亮度低。另一方面，在顶部发光型LED中，亮度高，但颜色均匀性低。在本总的发明构思的不同实施例中，LED单元60是顶部发光型LED单元，以增加亮度。
如图1和图2中所示，三个LED60a、60b和60c组成LED单元60并安装在LED电路板51上。另外，每个LED单元60包括红色LED、绿色LED和蓝色LED，它们布置形成规则的三角形。
可选地，LED单元60可仅包括一个白色LED。在这种情况下，LED的数目减少，从而制造成本降低。另外，因为发射白光，所以解决了颜色瑕疵或颜色非均匀性的问题。同样，红色LED、绿色LED、蓝色LED和白色LED可组成一个LED单元60。在这种情况下，提高了亮度和混色程度。
LED电路板51可具有矩形形状。LED电路板51在一行中布置的方向可与LED电路板51在下一行中布置的方向交替。换而言之，LED电路板51可布置为三角形。一个LED电路板51可包括红色LED 60a、绿色LED 60b和蓝色LED 60c。由于LED 60a、60b和60c产生大量的热，所以LED电路板51可包含导热性优良的铝。为了更有效地辐射热，LCD 1可包括热管、热沉、冷却板等，这些均未示出。LED电路板51的形状和LED单元60的布置不限于此，而是可根据LCD1来改变。
下面，将参照图1和图2来更详细地描述根据本总的发明构思的实施例的光传播。图1和图2示出了容纳在光学板40中的LED单元60，LED单元60包括以行布置的红色LED 60a、绿色LED 60b和蓝色LED 60c。然而，如上所述，本总的发明构思不限于包括红色LED 60a、绿色LED 60b和蓝色LED60c的LED单元60。另外，本总的发明构思不限于以行布置的LED 60a、LED60b和LED 60c。
从LED单元60发射的光通过各种路径传播到LCD面板20，并可根据路径分为三束光。例如，第一束光I可从LED单元60射出并直接经过散射图案47而不在容纳部分43中被折射，从而向LCD面板20传播。
第二束光II可在光学板40的第二表面40b上折射，并且穿过光调节器30，从而向LCD面板20传播。因此，在第二表面40b上折射的第二束光II的入射角小于全反射的临界角。
这里，“全反射”的意思是当光从光密介质向光透明介质传播并且其入射角大于预定角时，全部光发生反射，而不在两种介质之间的分界面上发生折射。在这种情况下，该预定角称作临界角。在临界角为θ0的情况下，因为第二束光II的入射角θ2小于临界角θ0，所以第二束光II在第二表面40b上发生折射。
第三束光III可通过容纳部分43的侧面射出并在第二表面40b发生全反射。这里，由于第三束光III的入射角θ3大于临界角θ0，所以第三束光III在第二表面40b全反射，接着从第一表面40a再反射。第三束光III重复第二表面40b的全反射并且在第一表面40a再反射，然后，与第二束光II相同，通过散射图案47最终向LCD面板20传播。因此，如图2中所示，具有第一颜色从一个LED(例如，LED 60b)发射的光通过全反射和再反射与具有其它颜色从相邻LED(例如，LED 60a和60c)发射的光混合。另外，当光的传播距离变长时，混色程度增加。通过容纳部分43的侧面在光学板40中传播(即，在容纳部分43中被折射)的光越多，混合不同颜色光的可能性越高。随着混色程度增加，LED单元60的不同LED中颜色均匀性变高，从而增加了LCD面板20的亮度。
图3是示出在国际照明协会(CIE)颜色坐标系统中颜色的非均匀性相对于Y坐标的曲线图。在图中，X轴表示在CIE颜色坐标系统中的值，Y轴相对地表示颜色的非均匀性。例如，在CIE颜色坐标系统中，黄色明显地表示X坐标在从大约0.2至大约0.6的范围。在这个范围内，不适合完成混色，从而劣化颜色均匀性。
如图3中所示，“A”线表示当使用传统背光单元时颜色的非均匀性。在传统背光单元中，当X坐标是大约0.3时，颜色的非均匀性的值在从大约0.5至大约0.6的范围内。另一方面，“B”线表示当使用根据本总的发明构思的实施例的背光单元时颜色的非均匀性。使用根据本总的发明构思的实施例的背光单元，当X坐标是大约0.3时，颜色的非均匀性的值为0.5或0.5以下。因此，降低了颜色的非均匀性，即，提高了LCD面板20的颜色均匀性，从而增加了LCD 1的亮度。
图4是示出根据本总的发明构思的实施例的背光单元的剖视图，更具体地讲，图4是示出根据本总的发明构思的实施例的光学板的剖视图。如图1和图4中所示，光学板40的第二表面40b在与容纳部分43对应的位置形成有凹部49。
凹部49能形成为类似圆锥的形状，并从第二表面40b向内凹进。因此，如图4中所示，凹部49的横截面近似形成为类似倒三角形的形状。这里，凹部49不用散射图案47涂敷，并且具有弯曲的表面，以作为透镜来折射和反射光。凹部49位于与容纳部分43的位置对应的位置，从而不仅减少了向LED单元60的顶部传播的光(例如，图2中的第一束光I和图4中的第四束光IV)，而且增加了向LED单元60的侧面传播的光。这里，直接向LED单元60的顶部传播的第一束光I和第四束光IV导致LCD面板20上的颜色的非均匀性。因此，光可在凹部49中被折射，然后不向LED单元60的顶部传播，而是向LED 60的侧面传播。如图4中所示，第五束光V可在凹部49中被折射，并可向LCD面板20传播，第六束光VI可在凹部49发生全反射，并可在光学板40发生内部再反射。
这里，凹部49具有根据光学板40的厚度或者根据相应LED的尺寸和亮度而变化的深度。凹部49可具有这样的深度，该深度使第二表面40b和凹部49的侧面之间的角θ4在从大约135度至大约180度的范围内。当角θ4太小时，光的折射不适合。另一方面，当角θ4太大时，凹部49不适合反射和/或折射光。
与容纳部分43一起，凹部49增加在光学板40中传播的光的量，从而增强混色并延长光路，以提高LCD1的光效率。因此，当容纳部分43单独足以得到适合的混色或者足以防止从LED单元60泄漏光时，可省略凹部49。
可选地，凹部49的弯曲表面可为类似半球形的形状。换而言之，凹部49可具有弯曲的表面，而不是倒三角形。在这种情况下，凹部49的表面积增加，从而更多的光可在光学板40中发生全反射。
如上所述，本总的发明构思提供了一种背光单元和包括该背光单元的LCD，其中，提高了颜色均匀性和光效率。
尽管已经示出和描述了本总的发明构思的几个实施例，但是，本领域的技术人员将清楚，在不脱离其范围由权利要求及其等同物限定的总的发明构思的原理和精神的情况下，可对这些实施例作改变。

Claims (18)

1、一种能够用在液晶显示器中的背光单元，包括：
点光源电路板；
多个点光源，安装在所述点光源电路板上；
光学板，具有面向所述点光源电路板的第一表面，并且包括多个容纳部分，以容纳所述多个点光源，
其中，每个容纳部分在水平方向的横截面从容纳部分的口向容纳部分内部减小。
2、如权利要求1所述的背光单元，其中，所述容纳部分的深度与所述口的直径的比值范围是从1至5。
3、如权利要求1所述的背光单元，其中，每个所述容纳部分包括圆形口并且所述口的直径小于所述容纳部分的深度。
4、如权利要求1所述的背光单元，其中，所述第一表面包括反射涂敷膜。
5、如权利要求1所述的背光单元，其中，所述光学板具有与所述第一表面相对的第二表面，并且所述光学板包括具有圆锥形状的凹部。
6、如权利要求5所述的背光单元，其中，所述第二表面包括散射图案。
7、如权利要求5所述的背光单元，其中，所述第二表面和所述凹部的侧面之间的角在从大约135度至大约180度的范围内。
8、如权利要求1所述的背光单元，其中，所述多个点光源包括红色、绿色和蓝色发光二极管。
9、如权利要求1所述的背光单元，其中，所述多个点光源包括白色发光二极管。
10、如权利要求1所述的背光单元，其中，所述光学板包含聚甲基丙烯酸甲酯。
11、一种液晶显示器，包括：
液晶显示面板；
点光源电路板，在所述液晶显示面板的后表面提供；
光学板，位于所述液晶显示面板和所述点光源电路板之间，并具有第一表面，所述第一表面面向所述点光源电路板且包括用于容纳所述点光源电路板的多个点光源的容纳部分，
其中，每个容纳部分在水平方向的横截面从容纳部分的口向容纳部分内部减小。
12、如权利要求11所述的液晶显示器，其中，所述容纳部分的深度与所述口的直径的比值范围是从1至5。
13、如权利要求11所述的液晶显示器，还包括位于所述液晶显示面板和所述光学板之间的光调节器。
14、如权利要求13所述的液晶显示器，其中，所述光调节器包括漫射板、棱镜膜和偏振膜中的至少一个。
15、如权利要求4所述的背光单元，其中：所述反射涂敷膜包括银或铝的涂敷。
16、一种将从背光单元发射的光传播到图像显示面板的方法，所述背光单元包括点光源电路板和光学板，所述光学板具有至少一个容纳部分，所述容纳部分容纳点光源电路板中的对应的光源，每个容纳部分在水平方向的横截面从容纳部分的口向容纳部分内部减小，所述方法包括：
从所述点光源电路板中的至少一个光源发射光，穿过至少一个容纳部分的每个；
将发射的光的第一束光传播到所述图像显示面板；
通过以小于全反射的临界角的角度将第二束光传输到第二表面，在所述光学板的第二表面上折射发射的光的第二束光，其中，所述光学板的第二表面与所述光学板的第一表面相对；
通过以大于临界角的角度将第三束光传输到第二表面，在所述光学板的第一表面和第二表面之间反射发射的光的第三束光。
17、如权利要求16所述的方法，其中，所述光学板的所述第二表面包括在与所述至少一个容纳部分对应的位置处的凹部，所述方法还包括：
在向所述图像显示面板传播所述发射的光的所述第一束光和所述第二束光中的至少一个之前，通过所述凹部折射发射的光的所述第一束光和所述第二束光的至少一个。
18、如权利要求16所述的方法，其中，所述光学板的所述第二表面在至少一个光源的上方的位置上凹进，所述方法还包括：
在向所述图像显示面板传播发射的光的所述第三束光之前，在所述凹进部分上反射发射的光的所述第三束光。
CNB2006100879705A 2005-07-22 2006-06-08 背光单元和包括该背光单元的液晶显示器 Expired - Fee Related CN100495133C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050066914A KR100699263B1 (ko) 2005-07-22 2005-07-22 백라이트 유닛 및 액정표시장치
KR1020050066914 2005-07-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1900775A CN1900775A (zh) 2007-01-24
CN100495133C true CN100495133C (zh) 2009-06-03

Family

ID=37656697

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2006100879705A Expired - Fee Related CN100495133C (zh) 2005-07-22 2006-06-08 背光单元和包括该背光单元的液晶显示器

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20070019394A1 (zh)
KR (1) KR100699263B1 (zh)
CN (1) CN100495133C (zh)
TW (1) TWI367371B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108459437A (zh) * 2017-02-17 2018-08-28 日亚化学工业株式会社 发光模块的制造方法以及发光模块

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070263408A1 (en) * 2006-05-09 2007-11-15 Chua Janet Bee Y Backlight module and method of making the module
US9086737B2 (en) * 2006-06-15 2015-07-21 Apple Inc. Dynamically controlled keyboard
TW200811536A (en) * 2006-08-21 2008-03-01 Onion Technology Corp Back light module with direct type light guide plate and lighting device
DE102007010755A1 (de) * 2007-03-06 2008-10-30 Osram Opto Semiconductors Gmbh Anordnung mit einem Halbleiterchip und einer Lichtleiterschicht
EP2147349B1 (en) * 2007-05-10 2013-07-17 Koninklijke Philips Electronics N.V. Led-array system
WO2008152563A1 (en) * 2007-06-14 2008-12-18 Koninklijke Philips Electronics N.V. Accurate light source - optics positioning system and method
US20090086508A1 (en) * 2007-09-27 2009-04-02 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Thin Backlight Using Low Profile Side Emitting LEDs
TW200921207A (en) * 2007-11-06 2009-05-16 Ind Tech Res Inst Light-emitting module
WO2009116808A2 (ko) * 2008-03-20 2009-09-24 서울반도체(주) 편광 광원, 그것을 채택한 백라이트 유닛 및 액정 디스플레이 모듈
GB2464915A (en) * 2008-09-23 2010-05-05 Egush Ltd Lighting device
WO2010123284A2 (en) * 2009-04-21 2010-10-28 Lg Electronics Inc. Light emitting device
US8138687B2 (en) * 2009-06-30 2012-03-20 Apple Inc. Multicolor lighting system
US8339028B2 (en) * 2009-06-30 2012-12-25 Apple Inc. Multicolor light emitting diodes
EP2470947B1 (en) * 2009-08-27 2016-03-30 LG Electronics Inc. Optical assembly, backlight unit and display apparatus thereof
USRE47656E1 (en) 2009-08-27 2019-10-22 Lg Electronics Inc. Optical assembly, backlight unit and display apparatus thereof
KR101699058B1 (ko) 2010-04-13 2017-02-02 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치
KR101148119B1 (ko) * 2010-07-02 2012-05-23 엘지이노텍 주식회사 백라이트유닛 및 이를 이용한 액정표시장치
JP2012089341A (ja) * 2010-10-19 2012-05-10 Panasonic Liquid Crystal Display Co Ltd バックライトユニット及びそれを備える液晶表示装置
JP2012103420A (ja) * 2010-11-09 2012-05-31 Panasonic Liquid Crystal Display Co Ltd 液晶表示装置
CN105549256B (zh) * 2011-04-04 2018-12-14 Lg伊诺特有限公司 照明装置
US20120293979A1 (en) * 2011-05-16 2012-11-22 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co. Ltd. Backlight module and display apparatus
KR101807664B1 (ko) * 2011-05-30 2017-12-11 삼성전자 주식회사 전방향성 발광 소자 램프
CN102759052B (zh) * 2012-07-19 2014-12-17 深圳市华星光电技术有限公司 背光模块及显示装置
CN102829392A (zh) * 2012-07-26 2012-12-19 深圳市华星光电技术有限公司 背光模块及显示装置
US20180335559A1 (en) * 2017-05-17 2018-11-22 Seohan Litek Co., Ltd. Backlight unit and luminous flux control member for local dimming
DE102017119125A1 (de) * 2017-08-22 2019-02-28 Roccat GmbH Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung bewegter Lichteffekte
CN109681792A (zh) * 2017-10-18 2019-04-26 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 Led背光模组
JP7197765B2 (ja) * 2018-08-03 2022-12-28 日亜化学工業株式会社 発光装置
CN111025743B (zh) * 2018-10-10 2022-08-23 中强光电股份有限公司 光源模块及显示装置
TWI680573B (zh) * 2018-11-02 2019-12-21 友達光電股份有限公司 顯示面板及其畫素結構
CN110043830B (zh) * 2019-04-11 2021-07-27 广东美的厨房电器制造有限公司 照明装置及微波炉
KR102626377B1 (ko) * 2019-06-12 2024-01-19 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 이를 구비한 표시 장치
JP6863420B2 (ja) 2019-07-31 2021-04-21 日亜化学工業株式会社 発光モジュール及びその製造方法、液晶表示装置

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2886911A (en) * 1953-07-23 1959-05-19 George K C Hardesty Duo-panel edge illumination system
US2880536A (en) * 1957-06-10 1959-04-07 American Mach & Foundry Illuminated display device
US3641967A (en) * 1967-10-16 1972-02-15 Simmonds Precision Products High-visibility meter
US4258317A (en) * 1979-04-12 1981-03-24 The Lewis Engineering Company Combination analog-digital indicator
JPH0411135Y2 (zh) * 1985-02-07 1992-03-19
US4714983A (en) * 1985-06-10 1987-12-22 Motorola, Inc. Uniform emission backlight
DE3904656A1 (de) * 1989-02-16 1990-08-23 Vdo Schindling Zeigerinstrument
US5414599A (en) * 1991-09-09 1995-05-09 Enplas Corporation Surface light source device
US5794086A (en) * 1993-09-21 1998-08-11 Nikon Corporation Rotating indicator pointer type display apparatus
US5636185A (en) * 1995-03-10 1997-06-03 Boit Incorporated Dynamically changing liquid crystal display timekeeping apparatus
JP3395930B2 (ja) * 1995-03-22 2003-04-14 本田技研工業株式会社 金属成形体用射出成形装置
US5803579A (en) * 1996-06-13 1998-09-08 Gentex Corporation Illuminator assembly incorporating light emitting diodes
US5915822A (en) * 1996-08-09 1999-06-29 Kansei Corporation Meter with light transmitting board
BR9811170A (pt) * 1997-08-12 2000-07-25 Decoma Int Inc Conjunto de lente bi-reflexiva e conjunto emissor de luz para utilização em um veìculo
US6499852B1 (en) * 1999-09-07 2002-12-31 Toyoda Gosei Co., Ltd. Vehicle display lighting device
DE10029729A1 (de) * 2000-06-16 2002-02-21 Mannesmann Vdo Ag Kombiinstrument zur Anzeige von Messwerten und/oder sonstigen Hinweisen, insbesondere zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug
JP4023079B2 (ja) * 2000-08-31 2007-12-19 株式会社日立製作所 面状照明装置及びこれを備えた表示装置
US6547423B2 (en) * 2000-12-22 2003-04-15 Koninklijke Phillips Electronics N.V. LED collimation optics with improved performance and reduced size
DE10102586A1 (de) * 2001-01-20 2002-07-25 Philips Corp Intellectual Pty Beleuchtungseinrichtung mit punktförmigen Lichtquellen
TW575722B (en) * 2002-09-02 2004-02-11 Hannstar Display Corp Planar light source device and liquid crystal display
TW585275U (en) * 2002-12-17 2004-04-21 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Light source system
US7159534B2 (en) * 2003-11-25 2007-01-09 Yazaki Corporation Display unit having a center display
KR100574366B1 (ko) * 2003-12-08 2006-04-27 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시모듈
US7142768B2 (en) * 2004-03-04 2006-11-28 K-Bridge Electronics Co., Ltd. LCD optical waveguide device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108459437A (zh) * 2017-02-17 2018-08-28 日亚化学工业株式会社 发光模块的制造方法以及发光模块

Also Published As

Publication number Publication date
TWI367371B (en) 2012-07-01
US20070019394A1 (en) 2007-01-25
KR20070012085A (ko) 2007-01-25
KR100699263B1 (ko) 2007-03-27
TW200705053A (en) 2007-02-01
CN1900775A (zh) 2007-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100495133C (zh) 背光单元和包括该背光单元的液晶显示器
US7728923B2 (en) Backlight unit and display device having the same
KR101340604B1 (ko) 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치모듈
CN100582893C (zh) 侧向发光装置、背光单元以及液晶显示器设备
US8506148B2 (en) Lighting device, display device and television receiver
US9217894B2 (en) Backlight assembly and display apparatus having the same
US10302837B2 (en) Backlight unit and liquid crystal display including the same
CN100476542C (zh) 背光单元和具有该背光单元的液晶显示器
CN109725456B (zh) 背光单元及包括该背光单元的液晶显示装置
EP2369375B1 (en) Backlight unit with a light guide plate
US20110026239A1 (en) Backlight unit and display apparatus including the same
US20150023053A1 (en) Backlight unit including color-compensating diffuser and display device including the same
US20080062720A1 (en) Backlight assembly and display apparatus having the same
JP2010108601A (ja) 面状光源及び液晶表示装置
CN102003641A (zh) 背光单元和使用该背光单元的显示设备
US10712593B2 (en) Viewing angle control film and liquid crystal display device including the same
CN103953893A (zh) 调光单元、背光模组以及显示装置
US20190196089A1 (en) Display apparatus with backlight unit and method of fabricating backlight unit
CN104216041A (zh) 具有圆角多边形图案的导光板及具有其的液晶显示装置
KR101814712B1 (ko) 백라이트 유닛 및 액정표시장치
KR20120075115A (ko) 도광판, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 이들을 포함하는 액정표시장치
TWI493255B (zh) 在用於導光之樹脂層範圍之背光單元以及使用其之ｌｃｄ
KR20130070441A (ko) 광속 제어 부재, 발광 장치 및 표시장치
CN101761826B (zh) 背光单元和具有该背光单元的液晶显示设备
US10877204B2 (en) Illumination device and display apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090603

Termination date: 20140608

EXPY Termination of patent right or utility model