CN101097349B - 背光组件及采用其的液晶显示器件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种背光组件，其包括多个发光二极管(LED)、与LED设置在同一平面上的导光板以及形成在导光板一侧上并且彼此间隔开预定距离的多个光校正部分以改变光路径。

Description

背光组件及采用其的液晶显示器件
本发明要求要求享有2006年6月30日在韩国提交的申请号为No.2006-60073的韩国专利申请的权益，在此结合其全部内容作为参考。
技术领域
本发明涉及一种用于平板显示器件的背光组件，尤其涉及一种能够改进其亮度均匀性的背光组件以及采用该背光组件的液晶显示器件。
背景技术
液晶显示(LCD)器件是一种用于显示图像的平板显示器件，并且由于其外形薄、重量轻和功耗低的优点，已经被广泛的用作计算机、电视机等的监视器。LCD器件典型的包括用于显示图像的液晶板和用于向液晶板发射光的背光组件。
背光组件根据光源的设置可以分为侧光式和直下式。侧光式背光组件包括导光板和设置在导光板侧表面上的光源。导光板用于将从光源发射的光向前引导。直下式背光组件适用于大尺寸(例如大于12英寸)LCD器件，并包括多个在液晶板后表面上形成的光源。从光源发射的光直接射向液晶板。
背光组件的光源可以从电致发光(EL)、冷阴极荧光灯(CCFL)、热阴极荧光灯(HCFL)和发光二极管(LED)中任意选择。LED包括红、绿和蓝LED并且还有白LED。由于LED具有在减少LCD器件厚度的同时维持光均匀性的优点，所以LED可以用于高亮度背光组件。
图1是具有LED的侧光式LCD器件的分解透视图，以及图2是根据现有技术图1的LCD器件的亮度俯视图。如图1和图2所示，现有技术的侧光式LCD器件包括液晶板10以及向液晶板10发射光的背光组件20。
参照图1，背光组件20包括底盖90、反射板70、导光板50、多个光片30和多个LED 60。LED 60设置在底盖90的一侧并彼此分开。背光组件20还包括提供有导电图案的印刷电路板(PCB)61以向LED 60提供电力，包围LED 60的壳体将从LED 60产生的光引向导光板50。
参照图2，LED 60和导光板50设置在同一平面上，从而由LED 60产生的光入射到导光板50的侧表面上。此外，LED 60的发射角大约为100°，从而由LED 60发射的光入射到导光板50的入射表面上。由于导光板50的入射表面的介质差别，光的路径会发生改变。
然而，在现有技术LCD中，由LCD 60发射出并且入射到导光板的入射表面的光的发射角度会由于介质差别而减少。因此，亮部分A和黑部分B在导光板50的入射表面区域交替产生，引起在设置有LED 60的区域亮度不一致的热斑。
发明内容
因此，本发明提供一种背光组件以及具有该背光组件的液晶显示(LCD)器件，其基本上消除了由于现有技术的局限性和缺陷而引起的一个或多个问题。
本发明的一个目的在于提供一种背光组件以及具有该背光组件的LCD器件，其中可以通过改变导光板的光入射部分的形状以散射光而加强亮度均匀性。
本发明的另一目的在于提供一种背光组件及具有该背光组件的LCD器件，其中热耗散效率得以改善。
本发明的其它优点、目的和特征将在说明书中阐明，熟悉本领域的技术人员从说明书可以明白，或可以通过本发明的实施方式理解。本发明的目的和其它优点将通过说明书和权利要求书以及附图所指出的结构来实现和获得。
为了获得这些目的和其它的优点并根据本发明的目的，如在此具体和广泛描述的，所述背光组件包括多个发光二极管(LED)，与LED设置在同一平面上的导光板，以及形成在导光板一侧上并且彼此分隔开预定距离的多个光校正部分以改变光路径。
在本发明的另一方面，所述LCD器件包括：多个发光二极管(LED)，与LED设置在同一平面上的导光板，形成在导光板一侧上并且分隔开预定距离的多个光校正部分以改变光路径，以及设置在导光板上以显示图像的液晶显示板。
很显然，本发明上面的一般性描述和下面的详细说明都是示例性和解释性的，其目的在于对本发明的权利要求作进一步解释。
附图说明
本发明所包含的附图用于进一步理解本发明，其与说明书相结合并构成说明书的一部分，所述附图表示本发明的实施例并与说明书一起解释本发明的原理。在图中：
图1是根据现有技术具有LED的侧光式LCD器件的分解透视图；
图2是图1的LCD器件的亮度俯视图；
图3是根据本发明第一示例性实施方式的侧光式LCD器件的分解透视图；
图4是图3的部分A的放大透视图，其示出了示例性导光板和LED；
图5是图3的侧光式LCD器件的示例性光线路径的俯视图；
图6是根据本发明第二示例性实施方式的侧光式LCD器件的分解透视图；
图7是图6的部分B的透视图，其示出了示例性导光板和LED；
图8是图6的侧光式LCD器件的示例性光线路径的俯视图；
图9是根据本发明第三示例性实施方式的侧光式LCD器件的分解透视图；
图10是图9的部分C的透视图，其示出了示例性导光板和LED；
图11是图9的侧光式LCD器件的示例性光线路径的俯视图。
具体实施方式
以下将参照附图具体描述本发明的优选实施方式。尽可能的，全部图中相同的附图标记将用来指代相同或相似的部分。
图3是根据本发明第一示例性实施方式的侧光式LCD器件的分解透视图。图4是图3的部分A的透视图，其示出了示例性导光板和LED。
如图3和4所示，根据第一示例性实施方式的侧光式LCD器件包括液晶板100和向液晶板100发射光的背光组件120。虽然未示出，液晶板100包括TFT阵列基板、滤色片基板以及夹在TFT阵列基板和滤色片基板之间的液晶层。
背光组件120包括底盖190、设置在底盖190上且彼此分开的多个LED160、与LED 160设置在相同的平面上以将由LED 160产生的点光转换为表面光的导光板150、设置在导光板150的后表面上朝向液晶板100反射光的反射板170以及设置在LED前方用于散射和集中光的多个光片130。盖背光还包括印刷电路板(PCB)161，其上形成用于向LED 160提供电力的导电图案，以及包围LED 160并且向导光板150反射光的壳体162。LED 160可以是红、绿和蓝LED。作为选择，LED 160可以是发射白光的白LED。
为了加强导光板150的光效率，可以在导光板150的前和/或后表面上形成具有多个突起的多个棱柱图案。导光板150可以由具有高透光率的聚甲基丙烯酸酯或具有高热阻性的玻璃形成。导光板150可以形成为平板形或楔形。当导光板150由玻璃形成时，可以最小化导光板150的热变形。
此外，导光板150包括形成在该导光板一侧的多个突起200和多个光入射表面151。多个光入射表面151分别与LED 160相对。各突起200具有三角形截面。如图4所示，各突起200包括两个其上有通过粘结剂或双面胶带黏附的反射片201的突起表面。反射片201仅是示例性的。作为选择，例如，由银(Ag)形成的反射层也可以涂覆在突起200的突出表面上。LED 160被设置为对应于光入射表面151。即，LED160设置在突起200之间。此外，突起200可以在导光板150的制造工艺中与导光板150一体形成。
根据第一示例性实施方式，由LED 160发射的光入射到导光板150的侧面。然后，所述光在导光板150中反射并指向光片130。这里，在导光板150被反射的一部分光可以指向光入射表面151和突起200。指向突起200的光根据突起200的形状并由反射片201而反射到突起200周围的区域。因此，突起200周围不对应于LED 160区域的亮度可以通过反射到突起200周围区域的光而加强。即，通过改变导光板150的形状可以解决所述热斑问题。
图5是图3的侧光式LCD器件的示例性光线路径的俯视图。如图5所示，在导光板150的侧面形成彼此分隔开预定间隔并且对应于LED 160的多个突起200。反射片201黏附在突起200的表面上。由LED 160发射的光入射到导光板150的入射表面151。这里，入射到突起200上的光由反射片201反射和散射，从而加强突起200周围区域的亮度。如上所述，通过改变导光板150的形状，可以解决现有技术中的热斑问题。
图6是根据本发明第二示例性实施方式的侧光式LCD器件的分解透视图。图7是图6的部分B的透视图，其示出了示例性导光板和LED。图8是图6的侧光式LCD器件的示例性光线路径的俯视图。
如图6至图8所示，除了导光板250，第二示例性实施方式的侧光式LCD器件类似于图3至5所示的第一示例性实施方式。因此，相同部分的描述在此省略而且在下面将使用相同的附图标记。
导光板250包括对应于LED 160并形成有彼此分隔开的光校正部分300的一侧。该光校正部分300包括分别与LED 160相对的突起表面。此外，如图7所示，光校正部分300的各突起表面的形状根据LED 160的光线路径而设计。在该示例性实施方式中，突起表面为凹陷的并设置有以放射性结构形成的扩散图案。扩散图案包括多个圆形凹槽301。这样，由LED 160发射的光线当穿过光校正部分300后被散射，因此解决了现有技术中的热斑问题。
如上所述，参照图8，光线通过形成在导光板250一侧并且设置有圆形凹槽301(图7中)的光校正部分300而被散射，其中各圆形凹槽301具有散射图案303(图7中)。因此，可以使整个导光板250的亮度均匀。即，通过使用光校正部分300而增大LED 160的光照射角度，可以解决热斑问题。
图9是根据本发明第三示例性实施方式的侧光式LCD器件的分解透视图。图10是图9的部分C的透视图，其示出了示例性导光板和LED。图11是图9的侧光式LCD器件的示例性光线路径的俯视图。
如图9至11所示，除了导光板350，第三示例性实施方式的侧光式LCD器件类似于图3至5所示的LCD器件。因此，相同部分的描述在此省略而且下面将使用相同的附图标记。
导光板350包括对应于LED 160并形成有彼此分隔开的光校正部分400的一侧。各光校正部分400具有矩形截面。光校正部分400与光入射表面351相接的部分可以为圆形，从而由LED 160发射的光可以有效地指向光校正部分400。这部分也可以形成为其他形状。点图案401形成在光校正部分400上以散射光。点图案401的形状可以是各种形状。可以调节每单位面积上的点图案401比率。所示的点图案401仅仅是该实施方式的一个示例，因此也可以使用其它图案以散射光。
LED 160设置为对应于光校正部分400之间的光入射表面351。由LED160发射的光入射导入射表面351并且通过入射表面351和光校正部分400之间的圆形部分散射。这里，射向光校正部分400的光通过点图案401被散射以加强其周围区域的亮度。
如上所述，参照图11，在导光板350的一侧一体形成多个光校正部分400。因此，可以改善黑部分的亮度，进而改进了导光板350的亮度均匀性。
根据本发明第一示例性实施方式，通过在形成在导光板上的突起表面上提供反射片，光可以通过反射片朝向低亮度区域反射，因此改善了导光板的亮度均匀性。根据本发明第二示例性实施方式，由于光校正部分从导光板一侧突起并提供有具有散射图案的圆形凹槽，由LED发射的光可以被散射以改善导光板的亮度均匀性。根据本发明第三示例性实施方式，由于光校正部分从导光板突起并具有点图案，由LED发射的光可以被散射以改善导光板的亮度均匀性。
显然，对于熟悉本领域的技术人员来说在不脱离本发明精神或范围的情况下，对本发明的背光组件及使用其的LCD器件可以有各种修改和变型。从而，本发明意在覆盖落入所附权利要求及其等同物范围内的本发明的修改和变型。

Claims (4)

1.一种背光组件，包括：
多个发光二极管；
与发光二极管设置在同一平面上的导光板；以及
形成在导光板一侧上并且彼此间隔开预定距离以改变光路径的多个光校正部分，
其中各发光二极管设置在光校正部分之间，
其中各光校正部分包括从所述导光板突出的具有三角形截面部分的突起，并且
其中至少反射片和反射层之一形成在所述三角形截面部分的两个表面上。
2.一种背光组件，包括：
多个发光二极管；
与发光二极管设置在同一平面上的导光板；
形成在导光板一侧上并且彼此间隔开预定距离以改变光路径的多个光校正部分；
相邻的光校正部分之间的光入射表面；以及
彼此相邻的光入射表面与光校正部分相接的圆形部分，
其中各发光二极管设置在光校正部分之间，
其中各光校正部分包括从所述导光板突出的具有矩形截面部分的突起，并且
其中多个点图案形成在所述矩形截面部分的所有表面上以散射光。
3.一种液晶显示器件，包括：
多个发光二极管；
与发光二极管设置在同一平面上的导光板；
形成在导光板一侧上并且彼此以预定距离分隔开以改变光路径的多个光校正部分；以及
设置在导光板上以显示图像的液晶显示板，
其中各发光二极管设置在光校正部分之间，
其中各光校正部分包括从导光板突出的具有三角形截面部分的突起，并且
其中至少反射片和反射层之一形成在所述三角形截面部分的两个表面上。
4.一种液晶显示器件，包括：
多个发光二极管；
与发光二极管设置在同一平面上的导光板；
形成在导光板一侧上并且彼此以预定距离分隔开以改变光路径的多个光校正部分；
相邻的光校正部分之间的光入射表面；
彼此相邻的光入射表面与光校正部分相接的圆形部分；以及
设置在导光板上以显示图像的液晶显示板，
其中各发光二极管设置在光校正部分之间，
其中各光校正部分包括从所述导光板突出的具有矩形截面部分的突起，并且
其中多个点图案形成在所述矩形截面部分的所有表面上以散射光。
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