CN102052607A - 背光单元 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种背光单元。所述背光单元被构造为包括：多个光源；多个导光板，与光源交替地布置，使得从光源发射的光入射在导光板上；底架，容纳光源和所述多个导光板，其中，所述多个导光板被设置为彼此分隔开并彼此对称，以面对底架的中心区域，被设置为在中心区域上彼此相对的一对导光板彼此连接，使得来自所述一对导光板的光混合。

Description

背光单元
本申请要求于2009年10月27日提交到韩国知识产权局的第10-2009-102234号韩国专利申请的优先权，该申请的公开通过引用包含与此。
技术领域
本发明涉及一种背光单元，更具体地说，涉及一种通过采用LED封装件作为光源能够用于显示装置的照明的背光单元。
背景技术
近来，已经使用了各种类型的图像显示装置，在这些图像显示装置中，可以考虑主要使用液晶显示器(LCD)。
LCD已经被应用到从薄膜式壁挂电视、笔记本电脑、台式计算机的监视器、导航装置、PDA、移动电话到游戏机的各种装置。组成LCD的显示元件的液晶靠自身不能发光，而仅用于根据施加到液晶的电信号来透射或阻挡光。
因此，为了在液晶面板上显示信息，应该在液晶显示器装置中单独设置从后部照射液晶面板的面发光器件(即，背光单元)。上述背光单元应该通过提高光的亮度并形成均匀的面光源来将光均匀地发射到液晶面板，从而可将背光单元在产品质量方面看作是非常重要的。
由于近来图像显示器件已经变得更大和更薄，并具有比过去型号更好的性能，所以可以以薄的厚度实现局部调光(local dimming)。因此，已经积极地研究以实现在大尺寸LCD中提供优良的图像质量的背光。在大尺寸LCD的情况下，由于多个导光板平行地设置，以使它们被设置为沿信号方向发光，所以亮度梯度不均匀，从而降低了整体亮度均匀性。
此外，由于产生亮线或暗线，所以清晰度降低，从而导致导光板的厚度需要增大或需要额外加工特殊图案的问题。
此外，出现以下各种问题：在执行局部调光时在边界部分的寿命缩短并且清晰度降低，从而在开发过程中产生难点。
发明内容
本发明的一方面提供这样一种背光单元，所述背光单元具有简单的结构并能够提通过防止在大屏幕液晶显示器上产生亮线和暗线来高亮度和亮度均匀性，从而能够提高清晰度并获得更清晰的图像质量。
根据本发明的一方面，提供一种背光单元，所述背光单元包括：多个光源；多个导光板，与光源交替地布置，使得从光源发射的光入射在导光板上；底架，容纳光源和所述多个导光板，其中，所述多个导光板被设置为彼此分隔开并彼此对称，以面对底架的中心区域，在中心区域上彼此相对的一对导光板彼此连接，使得来自所述一对导光板的光混合。
此外，布置在中心区域上的导光板可包括：光接收表面，在导光板的一个侧表面上，光入射在光接收表面上；另一光接收表面，与所述光接收表面相对并在导光板的另一侧表面上，使得一对光接收表面彼此对称，并且在这对光接收表面之间具有导光板的中心区域。
此外，多个光源可分别将光发射到底架的中心区域方向。
此外，光源可包括：基底，在底架的底表面上水平地设置并具有电路布线；多个LED封装件，竖直地安装在基底上，使得LED芯片面对导光板的光接收表面。
此外，LED封装件可包括引线端子，引线端子沿主体的侧表面电连接到电路布线并通过所述侧表面安装在基底上。
此外，引线端子可包括：第一引线，均从主体的侧表面沿次轴方向向主体的后表面水平地突出；第二引线，从第一引线的一个端部竖直地弯曲以延伸到主体的前表面，并具有沿主轴方向竖直地弯曲到主体的侧表面的一个端部。
此外，第二引线可被形成为沿次轴方向与主体的侧表面平行，并沿主轴方向与主体的侧表面平行，从而整体具有“L”形结构。
此外，在光源中，所述多个LED封装件可设置在条形基底上，使得设置在所述多个LED封装件上的各个LED芯片面向相同的方向。
此外，导光板还可包括在与光接收表面相对的侧剖面上的反射层。
此外背光单元还可包括设置在导光板的上部上并接收光的光学片。
根据本发明的另一方面，提供一种背光单元，所述背光单元包括：多个光源；多个导光板，与光源交替地布置，使得从光源发射的光入射在导光板上；底架，容纳光源和导光板，其中，所述多个导光板被设置为彼此分隔开并彼此对称，以面对底架的中心区域，所述多个光源中的分别设置在导光板和另一导光板之间的光源将光发射到彼此相邻的两侧上的导光板，使得来自导光板的光被混合。
此外，所述多个光源中的在与每个光源相邻的导光板的光接收表面和另一导光板的侧剖面之间的光源可将光发射到所述光接收表面和所述侧剖面两个方向。
此外，光源可包括：基底，在底架的地表面上水平地设置并具有电路布线；多个LED封装件，竖直地安装在基底上，使得LED芯片面向导光板的光接收表面。
此外，LED封装件可包括：引线端子，沿主体的侧表面电连接到电路布线并通过所述侧表面安装在基底上。
此外，引线端子可包括：第一引线，均从主体的侧表面沿次轴方向向主体的后表面水平地突出；第二引线，从第一引线的一个端部竖直地弯曲以延伸到主体的前表面，并具有沿主轴方向竖直地弯曲到主体的侧表面的一个端部。
此外，第二引线可被形成为沿次轴方向与主体的侧表面平行，并沿主轴方向与主体的侧表面平行，从而整体具有“L”形结构。
在光源中，所述多个LED封装件可交替地布置在条形基底上，使得设置在所述多个LED封装件上的相应的LED芯片面向的方向以及与相邻的LED芯片面向的方向改变180°。
此外，多个LED封装件交替布置的光源可被设置在彼此相邻的导光板的边界区域上。
此外，背光单元还可包括设置在导光板的上部上并接收光的光学片。
附图说明
通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其它方面、特征和其它优点将会更加清楚地理解，其中：
图1是示出根据本发明示例性实施例的背光单元的透视图；
图2是示出在图1中示出的背光单元的俯视图；
图3A是示出组成图1中示出的背光单元的光源的LED封装件的前表面的透视图；
图3B是示出图3A中示出的LED封装件的后表面的透视图；
图4是示出具有如下结构的光源的透视图，即，所有在图3A和图3B中示出的LED封装件均被设置为面向相同的方向；
图5是示出图1中示出的背光单元的修改的透视图；
图6是示出图5中示出的背光单元的俯视图；
图7是示出根据本发明另一示例性实施例的背光单元的透视图；
图8是示出图7中示出的背光单元的俯视图；
图9是示出具有如下结构的光源的正视图，即，图3A和图3B中示出的LED封装件交替地设置为具有不同的发光方向；
图10是示出在图7中示出的背光单元的修改的透视图；
图11是示出图10中示出的背光单元的俯视图。
具体实施方式
现在将参照附图详细描述涉及背光单元的本发明的示例性实施例。
本发明的示例性实施例可以以多种不同形式进行修改，并且本发明的范围不应局限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底的和完全的，并将把本发明的构思充分地传达给本领域技术人员。
在附图中，为了清楚起见，可夸大形状和尺寸，相同的标号将始终用于表示相同或相似的组件。
现在将参照图1至图6详细描述根据本发明示例性实施例的背光单元。
图1是示出根据本发明示例性实施例的背光单元的透视图，图2是示出在图1中示出的背光单元的俯视图，图3A是示出组成图1中示出的背光单元的光源的LED封装件的前表面的透视图，图3B是示出图3A中示出的LED封装件的后表面的透视图。
图4是示出具有如下结构的光源的透视图，即，所有在图3A和图3B中示出的LED封装件均被设置为面向相同的方向，图5是示出图1中示出的背光单元的修改的透视图，图6是示出图5中示出的背光单元的俯视图。
参照图1和图2，根据本发明示例性实施例的背光单元1可被构造为包括导光板10、光源20和底架(chassis)30，并可被构造为还包括设置在导光板的上部并接收光的光学片(未示出)。
导光板10具有长方体形状的板结构，其中，优选地，光接收表面11在主轴方向上沿导光板10的侧表面设置，光源20设置在光接收表面11上以使光入射。
导光板10可由诸如PMMA的透明树脂制成，以均匀地将光引导为入射到光接收表面11上，其中，导光板10的底表面可被形成为特殊图案(未示出)，例如不平坦图案等，以使面对导光板10的下部的光被反射至导光板10的上部。此外，导光板10还可包括在与光接收表面11相对的侧剖面12上的反射层(未示出)。
底架30是在其内部容纳并支撑导光板10和光源20的框架构件。
底架30由平坦底表面31和从底表面31的轮廓向底架30的上部延伸的侧壁32构成，底架30具有上表面(或前表面)敞开的盒型结构。优选地，底架30由考虑强度和辐射效率的金属材料制成，然而不限于此。
如附图中所示，多个导光板10与光源20一起交替地设置在底架30内部，使得从光源20发射的光能够入射在导光板上，其中，设置的导光板的数量可根据液晶显示器的设计尺寸而改变。
具体地说，多个导光板10被设置为彼此分隔开且彼此对称，以面对底架30的中心区域。
更具体地说，通过将底架30一分为二而将底架30分为沿次轴方向对称的两个区域的导光板10设置在每个区域中，使得导光板10沿中心区域的分割线C彼此对称。
这时，设置在每个区域中的导光板10被设置为使得它们的与光接收表面11相对的侧剖面12分别面对中心区域。
通过导光板10的布置结构设置在各个导光板10的光接收表面11上的光源20分别向底架30的中心区域方向发射光L。因此，与现有技术相比(在现有技术中，光朝一个侧表面发射，使得在与侧表面对应的区域中具有高水平的亮度，从而亮度梯度变得不均匀)，在背光单元1的中心区域上显示高水平的亮度，从而亮度梯度对称。
这能够在液晶显示器中整体地提高清晰度并实现更清晰的图像质量。
在附图中，通过将底架30的侧表面沿次轴方向分为两个，使导光板10被设置为彼此对称。然而，也可通过将底架30的侧表面沿主轴方向分为两个来使导光板10被设置为彼此对称。
如图1和图2所示，当一对导光板10被设置为基于底架30的中心区域彼此相对并彼此对称时，与各个导光板10的光接收表面11相对的侧剖面12可沿中心区域的分割线C进行表面接触并彼此连接。
如图5和图6所示，当在底架30的中心区域上设置单个导光板，使得分割线C位于导光板10的中心时，导光板10可包括在其一个侧表面上的光接收表面11和在其与所述光接收表面11相对的另一侧表面上的另一光接收表面11，从而一对光接收表面11也可彼此对称，并且在这对光接收表面11之间具有导光板10的中心区域和分割线C。
在这种情况下，设置在中心区域上的导光板10在两侧上均具有设置为彼此相对的光源20，从而具有两个光源20。
因此，光在设置在中心区域上的导光板(或通过连接一对导光板形成的导光板)中混合，从而具有亮度梯度朝中心区域增大的对称结构。
同时，设置在导光板10的光接收表面11上的光源20包括基底21和安装在基底21上的多个LED封装件22。
基底21包括电连接到LED封装件22的电路布线(未示出)，其中，基底21可具有与导光板10沿主轴方向的长度对应的整体条形结构。
基底21可被设置并安装为在底架30的底表面31上是水平的。因此，基底21与底架30的接触面积增大，以允许由LED封装件22产生的更多热被传导到底架30，从而能够提高辐射效率。
在LED封装件22中，设置在主体23内部的LED芯片24竖直地安装在基底21上，以面对导光板10的光接收表面11。
现在将参照图3A和图3B详细描述LED封装件22的结构。
如图所示，在LED封装件22中，由硅或陶瓷制成的主体23具有长方体形状，暴露到外部的容纳空间形成在主体23的前表面22a上，以将LED芯片24安装在容纳空间上。
容纳空间可由透明密封构件26填充，从而保护LED芯片24，其中，密封构件26可包含磷光体，从而转换从LED芯片24发射的光的波长。
穿过主体23的散热器27设置在容纳空间的底表面上(容纳空间上安装有LED芯片24)，其中，散热器27通过主体23的后表面暴露到外部。因此，由LED芯片24产生的热通过散热器27直接排放到外部，从而能够提高辐射效率。
此外，沿主体23的侧表面设置将LED芯片24电连接到电路布线(未示出)的引线端子25。
更具体地说，引线端子25包括：第一引线25a，均从主体23的侧表面沿次轴方向向主体23的后表面22b水平地突出；第二引线25b，从第一引线25a的一个端部竖直地弯曲以延伸到主体23的前表面22a，并具有沿主轴方向竖直地弯曲到主体23的侧表面的一个端部。
另外，第二引线25b连接到第一引线25a以成为整体，并被形成为沿次轴方向与主体23的侧表面平行，并且沿主轴方向与主体23的侧表面平行，从而整体具有“L”形结构。
因此，其上设置有引线端子25的侧表面(更具体地说，沿主轴方向的其上设置有第二引线25b的侧表面)安装成面向基底21，使得LED封装件22竖直地安装到基底21上。
这时，散热器27从主体23的其上设置有第二引线25b并沿主轴方向的侧表面突出，使得散热器27可与第二引线25b一起沿主轴方向水平地设置在主体23的侧表面上。
因此，当安装主体23时，散热器27和第二引线25b一起与基底21接触，以提供较宽的安装空间并因此具有稳定的安装结构，由LED芯片24产生的热能够通过散热器27传递到基底21，从而能够额外地获得热辐射效率增大的效果。
如图4所示，多个LED封装件22可以以预定间隔布置在条形基底21上，使得各个LED芯片24全部面对相同的方向。
如上所述，与现有技术不同，根据本发明示例性实施例的LED封装件22以及LED封装件22竖直地安装在基底(基底水平地安装在底架30上)的结构能够减小光源的厚度，因此也能减小导光板10之间的边界区域的尺寸，从而能够解决清晰度降低的问题。
现在将参照图7至图11详细描述根据本发明另一实施例的背光单元。
图7是示出根据本发明另一示例性实施例的背光单元的透视图，图8是示出图7中示出的背光单元的俯视图，图9是示出具有如下结构的光源的正视图，即，图3A和图3B中示出的LED封装件交替地布置为具有不同的发光方向。图10是示出在图7中示出的背光单元的修改的透视图，图11是示出图10中示出的背光单元的俯视图。
图7至图11中示出的背光单元1′的构造与图1至图6的实施例中示出的构造基本相同。即，多个导光板被设置为彼此分隔开并彼此对称，以面对底架的中心区域。
本实施例的区别在于多个光源中的分别设置在一个导光板和另一个导光板之间的光源将光发射到彼此相邻的两侧上的导光板，使得来自该导光板的光混合。因此，将省略对图1至图6和图7至图11之间的基本相同的构造的描述，并将着重描述图7至图11的实施例中的区别构造，即，光源。
如图7和图8所示，当一对导光板10被设置为基于底架30的中心区域彼此相对并彼此对称时，光源20可设置在沿中心区域的分割线C彼此相对的侧剖面12之间，以面对与相应的导光板10的光接收表面11相对的侧剖面12。
这时，设置在中心区上的光源20具有通过改变前表面22a(LED封装件22的发光表面)的方向来交替布置的结构，以将光L发射到彼此对称的两个方向。
更具体地说，如图9所示，多个LED封装件22可交替地布置在条形基底21上，使得LED芯片24面对的方向以及与其相邻的另一LED芯片24面对的方向交替180°。
除了根据图1至图6的实施例的仅沿一个方向发光的光源20之外，这些光源沿两个方向发射光L，从而能够沿两个方向发光。
因此，光在导光板的光接收表面上和侧剖面上入射并混合，使得亮度在整个导光板上变得均匀。结果，能够有效地解决由于导光板10的其上设置有光源20的光接收表面11附近的亮度以及与光接收表面11相对的侧剖面12周围的亮度之间的差异而导致的亮度均匀性降低的缺点。
此外，可在整个液晶显示器上获得更清晰的图像质量。
具体地说，当在大屏幕液晶显示器中将导光板10分为多个块区并对每个块区执行局部调光时，阻止了在边界区域上产生暗线，使得能够获得更清晰的图像质量。
同时，如图10和图11所示，当在底架30的中心区域上设置单个导光板10，使得分割线C位于导光板10的中心时，均设置在导光板10的两个侧表面上的光源20可具有将光L发射到两个方向的结构，如图7所示。
具体地说，具有多个LED封装件22交替布置为具有不同发光方向的结构的光源20设置在彼此相邻的导光板之间的边界区域上，使得光源20将光发射到两个导光板10的光接收表面和侧剖面。
此外，沿底架30的侧壁32设置的光源20只需要将光发射到导光板10的光接收表面11，使得能够使用具有如图1所示的使各个LED封装件布置为面向相同的方向的结构的光源。
如上所述，根据本发明的示例性实施例，可将亮度梯度设置得更加均匀，从而即使在布置有彼此分隔开的多个导光板的大屏幕液晶显示器中，也可提高亮度和亮度均匀性，从而能够提高清晰度并获得清晰的图像质量。
此外，简化了导光板的结构，从而能够易于制造导光板并缩短其制造时间。
虽然已经结合示例性实施例示出并描述了本发明，但是本领域技术人员应该明白，在不脱离如权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以进行修改和改变。

Claims (19)

1.一种背光单元，包括：
多个光源；
多个导光板，与光源交替地布置，使得从光源发射的光入射在导光板上；
底架，容纳光源和导光板，
其中，所述多个导光板被设置为彼此分隔开并彼此对称，以面对底架的中心区域，在中心区域上彼此相对的一对导光板彼此连接，使得来自所述一对导光板的光混合。
2.如权利要求1所述的背光单元，其中，布置在中心区域上的导光板包括：光接收表面，在导光板的一个侧表面上，光入射在所述光接收表面上；另一光接收表面，在导光板的另一侧表面上与所述光接收表面相对，从而一对光接收表面彼此对称，并且在这对光接收表面之间具有导光板的中心区域。
3.如权利要求1所述的背光单元，其中，所述多个光源分别将光发射到底架的中心区域方向。
4.如权利要求1所述的背光单元，其中，光源包括：
基底，在底架的底表面上水平地设置并具有电路布线；
多个LED封装件，竖直地安装在基底上，使得LED芯片面对导光板的光接收表面。
5.如权利要求4所述的背光单元，其中，LED封装件包括引线端子，引线端子沿主体的侧表面电连接到电路布线并通过所述侧表面安装在基底上。
6.如权利要求5所述的背光单元，其中，引线端子包括：第一引线，均从主体的侧表面沿次轴方向向主体的后表面水平地突出；第二引线，从第一引线的一个端部竖直地弯曲以延伸到主体的前表面，并具有沿主轴方向竖直地弯曲到主体的侧表面的一个端部。
7.如权利要求6所述的背光单元，其中，第二引线被形成为沿次轴方向与主体的侧表面平行，并沿主轴方向与主体的侧表面平行，从而整体具有“L”形结构。
8.如权利要求4所述的背光单元，其中，在光源中，所述多个LED封装件设置在条形基底上，使得设置在所述多个LED封装件上的各个LED芯片面向相同的方向。
9.如权利要求1所述的背光单元，其中，导光板还包括在与光接收表面相对的侧剖面上的反射层。
10.如权利要求1所述的背光单元，所述背光单元还包括设置在导光板的上部上并接收光的光学片。
11.一种背光单元，包括：
多个光源；
多个导光板，与光源交替地布置，使得从光源发射的光入射在导光板上；
底架，容纳光源和导光板，
其中，所述多个导光板被设置为彼此分隔开并彼此对称，以面对底架的中心区域，所述多个光源中的分别设置在导光板和另一导光板之间的光源将光发射到彼此相邻的两侧上的导光板，使得来自导光板的光被混合。
12.如权利要求11所述的背光单元，其中，所述多个光源中的在与每个光源相邻的导光板的光接收表面和另一导光板的侧剖面之间的光源将光发射到所述光接收表面和所述侧剖面两个方向。
13.如权利要求11所述的背光单元，其中，光源包括：
基底，在底架的地表面上水平地设置并具有电路布线；
多个LED封装件，竖直地安装在基底上，使得LED芯片面向导光板的光接收表面。
14.如权利要求13所述的背光单元，其中，LED封装件包括：引线端子，沿主体的侧表面电连接到电路布线并通过所述侧表面安装在基底上。
15.如权利要求14所述的背光单元，其中，引线端子包括：第一引线，均从主体的侧表面沿次轴方向向主体的后表面水平地突出；第二引线，从第一引线的一个端部竖直地弯曲以延伸到主体的前表面，并具有沿主轴方向竖直地弯曲到主体的侧表面的一个端部。
16.如权利要求15所述的背光单元，其中，第二引线被形成为沿次轴方向与主体的侧表面平行，并沿主轴方向与主体的侧表面平行，从而整体具有“L”形结构。
17.如权利要求13所述的背光单元，其中，在光源中，所述多个LED封装件交替地布置在条形基底上，使得设置在所述多个LED封装件上的相应的LED芯片面向的方向以及与所述相应的LED芯片相邻的另一LED芯片面向的方向改变180°。
18.如权利要求17所述的背光单元，其中，所述多个LED封装件交替布置的光源被设置在彼此相邻的导光板的边界区域上。
19.如权利要求11所述的背光单元，所述背光单元还包括设置在导光板的上部上并接收光的光学片。
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