CN101956928B

CN101956928B - 背光单元

Info

Publication number: CN101956928B
Application number: CN200910266320.0A
Authority: CN
Inventors: 金熙喆; 南智根; 姜春成; 崔镇宅; 安相铉; 崔钟范; 梁承洙
Original assignee: LG Display Co Ltd
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 2009-07-16
Filing date: 2009-12-24
Publication date: 2014-01-01
Anticipated expiration: 2029-12-24
Also published as: KR101255287B1; CN101956928A; US20110013376A1; KR20110007332A; TWI400530B; US8684587B2; JP2011023331A; JP5173998B2; TW201104320A

Abstract

本申请涉及背光单元。该背光单元能够防止生成彩晕，例如亮线和暗线。该背光单元包括：被划分为用于局部变暗驱动的多个光导块的光导板，在光导板的下表面上、在各个相邻光导块之间形成为凹槽的第一分块单元，和容纳在第一分块单元中的点光源。

Description

背光单元

技术领域

本发明涉及液晶显示(LCD)装置的背光单元，更具体地涉及能够最小化LCD装置中彩晕(mura)(如亮线和暗线)的生成的背光单元。

背景技术

通常，液晶显示(LCD)装置，作为平板显示装置之一，使用液晶来显示图像。LCD广泛用于几乎工业界的每个领域中，因为它相比于其它显示装置薄且轻，并且能够以低驱动电压和低功耗来工作。

LCD装置属于非发光装置，因为它具有自身不发光的LCD板。因此，LCD装置通常需要背光单元来向其提供光。图1是根据相关技术示意性地示出背光单元的截面图。如图1所示，根据相关技术，背光单元具有以分段方式驱动显示区域的光源2。对应于光源2，背光单元还具有被水平和垂直地分为多个光导块4的光导板。通过连接螺钉或连接螺栓在垂直方向和水平方向上将光导块4装配起来。然而，这种结构布置导致了这样的缺点，即，光导块4在装配过程期间经常会被扭曲。另外，随着光导块4的数量增加，用于装配过程的时间也增加了。

此外，在这种装配好的背光单元中，在各个光导块4之间，在水平方向和垂直方向上产生了边界部分。在每个边界部分中，出现了这样的问题：从入射部分传播到防入射部分的部分光不会入射到下一个光导块4，而是被折射或反射，由此在LCD装置中在水平方向和垂直方向上生成彩晕，如亮线和暗线。

发明内容

因此，本发明致力于提供一种液晶显示(LCD)装置的背光单元，该背光单元基本上避免了由于相关技术的局限和缺点而造成的一个或更多个问题。

本发明的实施方式提供了一种背光单元，该背光单元能够最小化LCD装置中彩晕(如亮线和暗线)的生成。

本发明的其它优点、目的和特征将在随后的描述中部分地阐述，并且对于本领域普通技术人员来说，在研究了以下内容时将部分地变得清楚，或者可以根据实践本发明而获知。本发明的目的和其它优点可以通过书面描述及其权利要求书以及附图中具体指出的结构来实现并获得。

为了实现这些目的和其它优点，并且根据本发明的目的，如这里具体实现和广泛描述的，背光单元包括光导板、在光导板的下表面上形成为凹槽的至少一个第一分块单元、通过对光导板进行划分而形成的多个光导块、以及容纳在所述至少一个第一分块单元中且构成与多个光导块中的一个对应的一个光块的至少一个点光源。

应当理解，本发明的前述一般描述和以下详细描述都是示例性和说明性的，旨在提供对要求保护的本发明的进一步说明。

附图说明

附图被包括以提供对本发明的进一步理解，并且被合并到本申请中且构成其一部分，这些附图示出了本发明的实施方式，并与文字说明一起用于阐释本发明的原理。在附图中：

图1是示意性示出根据相关技术的背光单元的截面图；

图2是示意性示出根据本发明第一示例实施方式的液晶显示(LCD)模块的立体图；

图3是示意性示出图2的LCD模块的截面图；

图4是示意性示出图2的LCD模块的光导板的平面图；

图5是示意性示出在光导板的前表面和后表面上形成的光学图形的截面图；

图6是示意性示出对图2的第一分块单元应用镜面处理的截面图；

图7是示意性示出根据本发明第一示例实施方式的具有倾斜表面的第一分块单元的截面图；

图8是示意性示出根据本发明第二示例实施方式的背光单元的立体图；

图9是示意性示出图8的背光单元的光导板的平面图；

图10是示意性示出根据本发明第三示例实施方式的背光单元的立体图；

图11是示意性示出图10的背光单元的光导板的平面图；

图12是示意性示出根据本发明第四示例实施方式的背光单元的立体图；

图13是示意性示出图12的背光单元的光导板的平面图；以及

图14是示意性示出根据本发明示例实施方式的背光单元的反射片和光导板之间的接触区域的截面图。

具体实施方式

现在将详细描述本发明的优选实施方式，其示例在附图中示出。尽可能地，遍及所有附图都使用相同的标号来指示相同或类似的部分。

图2是示意性示出根据本发明第一示例实施方式的液晶显示(LCD)模块的立体图。图3是示意性示出图2的LCD模块的LCD板的截面图。参考图2和3，LCD模块可以包括LCD板140、背光单元110、模制框142、上盒144、以及底盖124。

在LCD板140中，多个液晶单元(未示出)布置成有源矩阵形式，且置于上衬底和下衬底之间。每个液晶单元配备有用于转换视频信号的薄膜晶体管(TFT)，并且具有根据视频信号变化的折射率，由此显示对应于视频信号的图像。

上盒144可以具有矩形带形式，并且可被配置为具有相互垂直的侧面部分和平面部分。上盒144可以连接到模制框142的侧边，同时包围LCD板140的外周。底盖124可以连接到模制框142，由此覆盖背光单元110的底面。

模制框142可由塑料或铝合金模制，并且可被配置为沿着其内周侧壁具有台阶状表面。多个LCD板140堆叠在模制框142的台阶状表面上。

背光单元110可以包括多个点光源120、光源衬底122、光导板114、反射片128、散射板132、以及多个光学片134。

反射片128可以布置在光导板114和容纳光源衬底122的底盖124之间，以防止从点光源120生成的光发射到底盖124，由此防止光损失。参考图2，反射片128可以包括对应于光源衬底122上安装的点光源120而形成的容纳孔118。点光源120通过容纳孔118暴露于第一分块单元116。

多个光学片134散射和聚集从光导板114发射的光，并且在通过增加亮度而提高光的发光效率之后，将光传导到LCD板140。而且，多个光学片134可以包括聚光片、散射片和偏光片，如双倍亮度增光膜(DBEF)。

点光源120可以安装到光源衬底122上，并且被提供来自外部电源的电力以生成光。如图3所示，在多个点光源120中，最接近模制框142的一些光源120(在图3中仅示出一个用于说明)可以布置在反射片128和散射片132之间形成的空间中，而其它光源120布置在第一分块单元116中。点光源120是在与图2的LCD模块的LCD板平行的方向上发射光的侧视光源。而且，图2和3中示出的点光源可以包括发光二极管(LED)以向入射部分发射光。入射部分是各个光导块114的侧面。

图4是示意性示出图2的光导板140的平面图。如图4中所示，多个点光源120可一对一地形成对应于光导块114(由“LGB”表示)的一个光源块(由“LB”表示)。在该示例图形中，每个光源块LB是根据局部变暗(dimming)方法分段驱动的，使得当多个光源块LB中的任何一个打开时，其它光源块LB相比于所述一个光源块LB按更低的亮度打开，或者完全关闭。

多个点光源120可以安装到光源衬底122上。光源衬底122接收来自外部电源的电力，并且将电力提供到多个点光源120，由此照亮点光源120。光源衬底122可以包括印刷电路板(PCB)或者柔性印刷电路(FPC)。可以按与光源衬底122一对一的对应关系来安装一个光源块LB。作为另选，可以按多对一的关系在每个光源衬底122上安装多个光源块LB。

光导板114用于将从点光源120入射的光引导到LCD板140。参考图2到图4，第一分块单元116可以具有在光导板114的下表面上形成的凹槽形状。第一分块单元116具有在其中布置点光源120的空间，点光源120通过反射片128的容纳孔118被暴露。

图4是示意性示出图2的LCD模块的光导板的平面图。如图4所示，第一分块单元116的宽度方向平行于第一方向X，第一方向X是点光源120的发光方向。第一分块单元116的长度方向垂直于发光方向。例如，第一分块单元116的长度在第二方向Y上沿伸，第二方向Y平行于LCD板140的选通线(未示出)。可以通过注模或压挤工艺来制备光导板片，并且经由切割工艺在光导板114的下表面上形成凹槽，来制造具有第一分块单元116的光导板114。

光导板114可由一个或更多个分块单元116正好划分为多个光导块LGB，而不是如相关技术中一样划分为多个部分，以进行局部变暗驱动。更具体地说，在第一方向X上相邻的光导块LGB i1、LGB i2、LGB i3、……可以布置成条的形式，由布置在它们之间的第一分块单元116隔开。在第二方向上相邻的光导块LGB 1j、LGB 2j、LGB 3j、……可以整体地连接。

图5是示意性示出在光导板114的前表面和后表面上形成的光学图形的截面图。在该示例情况下，如图5中所示，光学图形112可以包括点图形和棱形图形中的至少一个，它们可在光导板114的前表面和后表面中的至少一个上形成(或者在各个光导块LGB的上表面和下表面中的至少一个上形成)。由光学图形112来改进入射到光导块LGB的光的平直度。光学图形112不限于这两种图形，并且可以改进入射到光导块LGB的光的平直度的任何图形都可适用于光学图形112。因此，尽管在第二方向Y上相邻的光导块LGB 1j、LGB 2j、LGB 3j、……未隔开，由光学图形112变直的光不向光导块LGB 1j、LGB 2j、LGB 3j、……入射，由此防止了在光导块LGB 1j、LGB 2j、LGB 3j、……之间的边界部分处生成彩晕，例如亮线和暗线。

图6是示意性示出对第一分块单元116应用镜面处理的截面图。如图6中所示，通过镜面处理对由第一分块单元116暴露的光导块LGB的表面(图6的左侧)进行了平坦化，由此提高了光入射效率。因为光导块LGB的表面的平坦度可因第一分块单元116的形成而降低，所以入射到光导块LGB的光会被散射，而不能入射到光导块LGB的入射部分，因此，如上所述，镜面处理用于提高光入射效率。

图7是示意性示出根据第一示例实施方式的第一分块单元116的截面图。如图7中所示，第一分块单元116可以具有多边形形状的截面，多边形形状例如为三角形和矩形、半圆形形状、或圆形形状。特别是，根据该示例实施方式，第一分块单元116的截面可以具有侧面106。侧面106可向第一分块单元116暴露的光导板114的侧面中的入射部分倾斜。根据该示例结构，传播到相邻的光导块LGB的光由倾斜侧面106反射，并且不入射到该相邻的光导块LGB。结果，可防止在光导块LGB之间的边界部分处产生亮线或暗线。

而且，各个光导块LGB整体连接，而不是由布置在它们之间的第一分块单元116分开，由此简化了装配光导块LGB的过程。结果，可以减少处理时间，并且可以防止由装配偏差造成的漏光。另外，和孔形式的边界部分造成了亮线或暗线的相关技术不同，第一示例实施方式公开了上面的结构，其防止了在边界部分处生成亮线或暗线，由此增强了图像质量。

图8是示意性示出根据本发明第二示例实施方式的背光单元的立体图。图9是示意性示出图8的背光单元的光导板的平面图。在描述图8和图9的背光单元中，将省略对与第一示例实施方式中相同的部件的详细说明。

参考图8和图9，在第一方向X(即，在与点光源120的发光方向平行的方向)上划分的各个相邻光导块LGBi1、LGBi2、LGBi3、……(这里，“i”是自然数)之间形成有凹槽形式的第一分块单元116。点光源120(在图8中仅仅示出了其侧视图)容纳在凹槽形式的第一分块单元116中。因此，和相关技术不同的是，第一分块单元116不会在光导块LGBi1、LGBi2、LGBi3、……之间生成边界部分。因此，可防止往往在相关技术的结构中生成的彩晕，例如亮线和暗线。另外，简化了装配光导块的过程，因为光导块是整体的，而未被第一分块单元116分开。结果，可以减少处理时间，并且可以防止由装配偏差引起的漏光。

点光源可分类为顶视光源或侧视光源。顶视光源朝向液晶板发光，而侧视光源垂直于来自顶视光源的光的方向发光。在示例实施方式中的第一分块单元的点光源是侧视光源。

在垂直于第一方向X的第二方向Y(即，在与点光源120的发光方向垂直的方向上)上划分的各个相邻光导块LGB1jLGB2j、LGB3j、LGB4j、……(这里，“j”是自然数)之间形成有第二分块单元136。第二分块单元136具有孔形式，由此分开在第二方向Y上相邻的光导块LGB1j、LGB2j、LGB3j、LGB4j、……。这里，第二分块单元136可与第一分块单元116以正方形、对角线、或随机方向形成矩阵结构。

点光源120不布置在对应于第二分块单元136的区域处。从布置在对应于第一点光源116的区域处的点光源120生成的光不入射到第二分块单元136。因此，可用布置在第二方向Y上的相邻光导块LGB1j、LGB2j、LGB3j、LGB4j、……之间的第二分块单元136防止在相邻光导块LGB1j、LGB2j、LGB3j、LGB4j、……处的彩晕(如亮线和暗线)的出现率。特别是，如图5中所示，可在各个光导块LGB的上表面和下表面的至少一个上形成包括点图形和棱形图形中至少一个的光学图形112。因此，光不入射到对应于第二分块单元136的区域。可由光学图形112改进入射到光导块LGB的光的平直度。因此，尽管在第二方向Y上相邻的光导块LGB1j、LGB2j、LGB3j、……被分开，但仍可防止朝向光导块LGB1j、LGB2j、LGB3j、……发射光，由此防止在光导块LGB1j、LGB2j、LGB3j、……之间的边界部分处生成彩晕，例如亮线和暗线。

图10是示意性示出根据本发明第三示例实施方式的背光单元的立体图。图11是图10的背光单元的光导板的平面图。在描述图10和图11中示出的背光单元的光导板中，将省略对与第一示例实施方式中相同的部件的详细说明。

参考图10和图11，凹槽形式的第一分块单元116形成在第一方向X(即，与点光源120的发光方向平行的方向)上划分的各个相邻光导块LGBi1、LGBi2、LGBi3、……(这里，“i”是自然数)之间。侧视点光源120容纳在具有凹槽形式的第一分块单元116中。

第二分块单元146形成在垂直于第一方向X的第二方向Y(即，垂直于点光源120的发光方向的方向)上划分的各个相邻光导块LGB 1j、LGB2j、LGB3j、LGB4j、……(这里，“j”是自然数)之间。第二分块单元146可都形成为与第一分块单元116具有相同高度或者不同高度的凹槽，由此划分在第二方向Y上相邻的光导块LGB1j、LGB2j、LGB3j、LGB4j、……。

和相关技术不同，根据该示例实施方式，第一和第二分块单元116和146不会在各个光导块LGB11、LGB12、……、LGB21、LGB22、……、LGB31、LGB32、……、LGB41、LGB42、……之间生成边界部分。因此，可以防止彩晕(如亮线和暗线)的生成。另外，不需要装配光导块，因为光导块LGB11、LGB12、……、LGB21、LGB22、……、LGB31、LGB32、……、LGB41、LGB42、……不是单独分开的，而是整体连接的。因此，可以减少整个处理时间，并且可以防止由装配偏差造成的漏光。

图12是根据本发明第四示例实施方式的背光单元的立体图，并且图13是示出图12的背光单元的光导板的平面图。在描述图12和图13中所示的背光单元的光导板中，将省略对与前面示例实施方式相同的部件的详细说明。

参考图12和图13，凹槽形式的第一分块单元116形成在第一方向X(即，与点光源120的发光方向平行的方向)上划分的各个相邻光导块LGBi1、LGBi2、LGBi3、……(这里，“i”是自然数)之间。图12中的侧视点光源120容纳在具有凹槽形式的第一分块单元116中。

第二分块单元146形成在垂直于第一方向X的第二方向Y(即，垂直于点光源120的发光方向的方向)上划分的各个相邻光导块LGB1j、LGB2j、LGB3j、LGB4j、……(这里，“j”是自然数)之间。第二分块单元146可都形成为与第一分块单元116具有相同高度或者不同高度的凹槽，由此划分在第二方向Y上相邻的光导块LGB1j、LGB2j、LGB3j、LGB4j、……。第二点光源150是在垂直方向上向图2的LCD板140发光的顶视光源。图12中示出的第二点光源150容纳在第二分块单元146中。第二点光源150在局部变暗驱动期间关闭，并且除了在局部变暗期间之外的其它期间打开，以便增加光的强度。

和相关技术不同，根据该示例实施方式，第一和第二分块单元116和146不会在各个光导块LGB11、LGB12、……、LGB21、LGB22、……、LGB31、LGB32、……、LGB41、LGB42、……之间生成边界部分。因此，可以防止彩晕(如亮线和暗线)的生成。另外，不需要装配这些光导块，因为光导块LGB11、LGB12、……、LGB21、LGB22、……、LGB31、LGB32、……、LGB41、LGB42、……不是单独分开的，而是整体连接的。因此，可以减少整个处理时间，并且可以防止由装配偏差造成的漏光。

图14是具体示出根据本发明上述示例实施方式的背光单元的反射片和光导板之间的接触区域的截面图。如图14中所示，反射片128可形成在光源衬底122和底盖124上。因此，反射片128在对应于光源衬底122的角部的部分“A”处可具有台阶状形式。而且，光导板114可在与反射片128的部分“A”对应的部分处弯曲，以便不增加LCD模块的整体厚度。

根据上述这些示例实施方式的背光单元的光导板可应用于使用背光单元的移动设备、笔记本电脑、监视器、电视等。根据上面的描述可知，按照根据本发明任一上述示例实施方式的背光单元，各个光导块以分块单元以凹槽形式插入它们之间的整体形式互连，而不是被单独分开。

因此，可以省略用于装配光导块的专门过程，由此减少了处理时间并且防止了由装配偏差造成的漏光。而且，因为根据本发明示例实施方式的背光单元不会生成如在相关技术中的孔形式的边界部分，所以可防止因在边界部分处造成的亮线或暗线降低图像质量。

本领域技术人员应当清楚，可在不偏离本发明的精神或范围的情况下对本发明做出各种修改和变化。因此，本发明将覆盖其修改和变化，只要它们落入所附权利要求及其等同物的范围内即可。

本申请要求2009年7月16日提交的韩国专利申请No.P09-0064801的优先权，通过引用将该韩国专利申请合并于此，如同在这里作了全面阐述一样。

Claims

1.一种背光单元，该背光单元包括：

光导板；

布置在所述光导板和底盖之间的反射片；

在所述光导板的下表面上形成为凹槽的至少一个第一分块单元，其中，所述至少一个第一分块单元具有包括相互面对的一个倾斜侧面和一个入射部分的多边形截面；

通过对所述光导板进行划分而形成的多个光导块；

容纳在所述至少一个第一分块单元中并且构成与所述多个光导块中的一个光导块对应的一个光块的至少一个点光源；

凹槽形式的至少一个第二分块单元，由此在与所述点光源的发光方向垂直的方向上划分所述光导块；以及

容纳在所述至少一个第二分块单元中的至少一个第二点光源，其中，所述第二点光源在局部变暗驱动期间关闭，而在该局部变暗驱动期间之外的其它时间打开，

其中，所述至少一个点光源是侧视光源，并且

其中，所述第二点光源是在垂直方向上向LCD板发光的顶视光源。

2.根据权利要求1所述的背光单元，其中，所述多个光导块中的每一个光导块都在所述多个光导块中的该每一个光导块的上表面和下表面中的至少一个上形成有至少一个光学图形。

3.根据权利要求2所述的背光单元，其中，所述光学图形至少包括点图形或棱形图形。

4.根据权利要求1所述的背光单元，其中，所述多个光导块中的每一个光导块都包括由所述至少一个第一分块单元暴露的表面，并且该表面通过镜面处理被平坦化以提高光入射效率。