CN102889510B - 背光单元以及包括该背光单元的显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了背光单元以及包括该背光单元的显示装置。显示装置包括显示图像的显示面板、向显示面板供应光的背光单元、上盖以及下盖。上盖和下盖容纳显示面板和背光单元。背光单元包括彼此间隔开的导光板、光源部、光学构件以及与导光板之间的空间交叠的光学散射构件。光学散射构件包括散射部和支撑部。散射部面对光学构件、交叠导光板之间的空间并散射从光源部发射通过导光板之间的空间朝向光学构件的光。支撑部从散射部的与光学构件相反的表面突出，并在光源之间的空间中。

Description

背光单元以及包括该背光单元的显示装置

技术领域

本发明在这里涉及一种背光单元以及包括该背光单元的显示装置，更具体地，涉及包括导光板的背光单元以及包括该背光单元的显示装置。

背景技术

由于包括液晶显示（LCD）面板或电泳显示面板（EDP）以显示图像的显示装置是不具有光源的非发射装置，所以它们需要向其供应光的背光单元。

这样的背光单元包括用于发射光的光源以及用于将来自光源的光引导到显示面板的导光板。如果需要，导光板可以提供为多个。

然而，在此情形下，由于光源设置在导光板之间，所以从光源发射的光可能通过导光板之间的空间而向上泄露。此外，泄露的光会降低显示面板的显示质量。

发明内容

本发明提供一种背光单元以及包括该背光单元的显示装置，从而改善显示装置的显示质量。

本发明的实施例提供背光单元，该背光单元包括多个导光板、光源部、光学构件和光学散射构件。

每个导光板包括光通过其入射的光入射面以及光被引导且通过其发射的光发射面，导光板彼此间隔开，且使光入射面彼此面对。

光源部设置在导光板之间的空间中，并包括：多个光源单元，每个包括彼此间隔开的光源；以及至少一个印刷电路板，至少一个光源单元安装在其上。相邻的光源沿相反的方向发射光。

光学散射构件包括设置在导光板之间的空间上方的散射部以散射从光源发射、通过导光板之间的空间泄露并朝向导光板的光发射面传播的光，至少一个支撑部沿与导光板的光发射面相反的方向从散射部突出并插入在光源之间的空间中。

在一些实施例中，散射部可以在面对光学构件的表面上包括附接到其的反射膜。

在其它的实施例中，反射膜可以在面对光学构件的表面上包括微透镜，或者可以在其中包括散射珠。

在其它的实施例中，散射部可以包括朝向光学构件突出以使导光板与光学构件间隔开的至少一个突起。

在其它的实施例中，散射部可以具有穹顶形或凸起形。

在其它的实施例中，背光单元还可以包括导光板支撑构件，该导光板支撑构件设置在导光板之间的空间下方，并耦接到光学散射构件以支撑导光板。

在其它的实施例中，光学散射构件可以包括穿过散射部的通孔，导光板支撑构件可以包括对应于通孔的耦接孔，背光单元还可以包括插入在通孔和耦接孔中的耦接构件以将光学散射构件耦接到导光板支撑构件。

在其它的实施例中，光学散射构件可以包括在支撑部的下端处的抓卡突起，关于垂直于从导光板发射光的方向的截面，该抓卡突起可以具有大于支撑部的面积，导光板支撑构件可以设置在导光板下方，并包括容纳凹槽，抓卡突起插入且固定在该容纳凹槽中。

在本发明的另一些实施例中，显示装置包括：显示面板，显示图像；背光单元，向显示面板供应光；上盖；以及下盖。上盖和下盖容纳显示面板和背光单元。

在一些实施例中，光学散射构件可以包括穿过散射部的通孔，下盖可以包括对应于通孔的耦接孔，显示装置还可以包括插入在通孔和耦接孔中的耦接构件以将光学散射构件耦接到导光板支撑构件。

附图说明

附图被包括以提供对本发明的进一步的理解，并被包括在本说明书中且构成本说明书的一部分。附图示出了本发明的示范性实施例，并与描述一起用于解释本发明的原理。在附图中：

图1是示出根据本发明的显示装置的示范性实施例的分解透视图；

图2是示出图1的光源部、导光板、光学散射构件和光学构件的耦接结构的分解透视图；

图3A和图3B是示出图2的光源部的透视图；

图4A至图4C是示出根据本发明的可应用于显示装置的光学散射构件的示范性实施例的透视图；

图5A和图5B是示出图4A的部分B的示范性实施例的放大图；

图6是根据本发明的光学散射构件、导光板、光源部和光学构件的耦接结构的示范性实施例的截面图；以及

图7至图9是示出根据本发明的显示装置的背光单元的示范性实施例的截面图。

具体实施方式

将理解，当称一个元件或层在另一元件或层“上”、“连接到”或“耦接到”另一元件或层时，该元件或层可以直接在另一元件或层上、连接到或耦接到另一元件或层，或者还可以存在插入的元件或层。相反，当称一个元件“直接在”另一元件或层上、“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件或层时，不存在插入元件或层。如这里所用的，连接可以指元件物理地和/或电连接到彼此。相同的附图标记始终指代相同的元件。如这里所用的，术语“和/或”包括一个或多个所列相关项目的任何及所有组合。

将理解，虽然这里可以使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但这些元件、组件、区域、层和/或部分不应受限于这些术语。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一区域、层或部分区别开。因此，以下讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可以被称为第二元件、组件、区域、层或部分而不背离本发明的教导。

为便于描述这里可以使用诸如“下”、“在...下面”、“在…之上”、“上”等空间相对性术语以描述如附图所示的一个元件或特征与另一个（些）元件或特征之间的关系。将理解，空间相对性术语是用来概括除附图所示取向之外器件在使用或操作中的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转过来，被描述为相对于其他元件或特征“在下面”或“在下方”的元件将会相对于其他元件或特征取向为“在上方”。因此，示范性术语“在...下面”就能够涵盖之上和之下两种取向。器件可以采取其他取向（旋转90度或在其他取向），这里所用的空间相对性描述符做相应解释。

这里所用的术语仅是为了描述特定实施例的目的，并非要限制本发明。如这里所用的，除非上下文另有明确表述，否则单数形式“一”和“该”均同时旨在包括复数形式。将进一步理解的是，术语“包括”和/或“包含”，当在本说明书中使用时，指定了所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或增加。

除非另行定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）都具有本发明所属领域内的普通技术人员所通常理解的同样的含义。将进一步理解的是，诸如通用词典中所定义的术语，除非此处加以明确定义，否则应当被解释为具有与它们在相关领域的语境中的含义相一致的含义，而不应被解释为理想化的或过度形式化的意义。

在下文，将参照附图详细描述本发明的示范性实施例。

图1是示出根据本发明的显示装置的示范性实施例的分解透视图。图2是示出图1的光源部、导光板、光学散射（diffusion）构件和光学构件的耦接结构的分解透视图。图3A和图3B是示出图2的光源部的透视图。

参照图1至图3B，根据示范性实施例的显示装置500包括显示面板100、背光单元200、上盖310和下盖320。

显示面板100可以是各种显示面板诸如液晶显示（LCD）面板和电泳显示面板（EDP）中的任一种。在示范性实施例中，LCD面板作为显示面板100的例子来说明。

显示面板100具有矩形板形，该矩形板形具有短边和长边。显示面板100包括阵列基板110、面对阵列基板110的相对基板120以及设置在阵列基板110与相对基板120之间的液晶层（未示出）。

阵列基板110可以包括矩阵形状的多个像素（未示出）。在示范性实施例中，每个像素可以包括：栅极线（未示出），在第一方向例如平行于阵列基板110的一边的方向延伸；数据线（未示出），在与第一方向交叉的第二方向上延伸并与栅极线电绝缘；以及像素电极（未示出）。每个像素可以包括电连接到栅极线、数据线和像素电极的薄膜晶体管（未示出）。每个薄膜晶体管开关提供到相应像素电极的驱动信号。驱动器集成电路（IC）130可以设置在阵列基板110的一边处。驱动器IC130接收各种信号，并响应于各种输入控制信号输出用于驱动显示面板100的信号。

相对基板120可以在其表面上包括红、绿和蓝（RGB）滤色器（未示出）和公共电极（未示出）。RGB滤色器利用光来产生预定的颜色。公共电极设置在RGB滤色器上，并与像素电极相对。RGB滤色器可以通过薄膜工艺形成。在示范性实施例中，相对基板120包括RGB滤色器，但是不限于此。在备选的实施例中，例如RGB滤色器可以设置在阵列基板110上。

液晶层根据像素电极与公共电极之间形成的电场而具有特定的排列方向，从而调节从背光单元200发射的光的透射率，从而显示面板100能够显示图像。

背光单元200设置在显示面板100下面并与显示面板100交叠。背光单元200包括多个导光板210、至少一个光源部220、光学构件230、反射片240以及用于散射来自光源部220的在相邻导光板210之间泄露的光的光学散射构件250。

导光板210彼此邻近并都设置在显示面板100下面，并将从光源部220发射的光引导到显示面板100。导光板210在显示装置500的平面图中彼此间隔开使得其侧表面彼此面对。每个导光板210包括光通过其入射的光入射面211以及发射通过光入射面211入射的光的光发射面212。光发射面212可以面对显示面板100的入射面。

光源部220设置在导光板210之间，并包括：多个光源单元L.U，包括彼此间隔开的光源221和222；以及至少一个印刷电路板223，光源单元L.U安装在印刷电路板223上。光源单元L.U的光源221和222分别沿相反的方向发射光到导光板210，如图3A和图3B中的虚线箭头所示。在一个实施例中，例如，参照图3A，光源单元L.U可以安装在作为印刷电路板223的单个板上，从而构成光源部220。备选地，参照图3B，光源单元L.U可以分别安装在作为多个印刷电路板223的多个分离板上，从而构成光源部220。

光源221和222中的一个（其发射光到导光板210中的任一个）可以被称作第一光源（也用221来指代），光源221和222中的另一个（其发射光到导光板210中的另一个）可以被称作第二光源（也用222来指代）。在此情形下，电源可以分离地施加到第一和第二光源221和222以对背光单元200执行局部变暗操作。

光学散射构件250包括散射部251和支撑部252，并散射来自光源221和222的在导光板210之间泄露的光。

光学构件230设置在显示面板100与多个导光板210之间。也就是，光学构件230设置在显示面板100的一侧（光从导光板210发射到该侧），例如设置在导光板210的光发射面212上方。光学构件230控制从导光板210发射的光。光学构件230可以包括依次堆叠在导光板210上的散射片、棱镜片和/或保护片。

散射片散射从光源部220发射的光。棱镜片收集被散射片散射的光在垂直于设置在棱镜片上的显示面板100的平面的方向上。穿过棱镜片的大部分光垂直入射到显示面板100。保护片设置在棱镜片上。保护片保护棱镜片免受外部冲击。

在示范性实施例中，光学构件230包括作为散射片、棱镜片和保护片中每个的单个片，但是不限于此。因此，散射片、棱镜片和保护片中的至少一个可以提供为多个以形成光学构件230，或者散射片、棱镜片和保护片之一可以被去除。

反射片240将否则会被浪费的光反射回到显示面板100，并设置在导光板210下面。反射片240包括光反射材料。反射片240设置在下盖320上以反射从光源部220发射的光。因此，反射片240增加提供到显示面板100的光的量。

上盖310设置在显示面板100上方，并具有对应于显示面板100的形状的形状。上盖310包括：上表面312，具有暴露显示面板100的显示窗口311并支撑显示面板100的顶表面的边缘；以及从上表面312朝向下盖320延伸的侧表面314。由于显示面板100具有矩形板形，所以上盖310的侧表面312可以包括四个侧表面314。上盖310耦接到下盖320以支撑显示面板100的顶表面的边缘。

下盖320设置在背光单元200下方。下盖320包括：底表面322，具有对应于显示面板100和背光单元200的形状的形状；以及侧表面324，从底表面322朝向上盖310向上延伸。由于显示面板100和背光单元200具有四边形，所以下盖320的侧表面324可以具有四个侧表面324。下盖320具有由底表面322和侧表面324定义的空间，从而容纳显示面板100和背光单元200。下盖320耦接到上盖310以容纳并支撑显示面板100和背光单元200。

图4A至图4C是示出根据本发明的可应用于显示装置的光学散射构件的示范性实施例的透视图。图5A和图5B是示出图4A的部分B的示范性实施例的放大图。图6是根据本发明的光学散射构件、导光板、光源部和光学构件的耦接结构的示范性实施例的截面图。

参照图4A，光学散射构件250包括散射部251和支撑部252，并散射来自光源221和222的在导光板210之间泄露的光。

散射部251设置在相邻导光板210之间的空间上方并交叠该空间。也就是，散射部251覆盖导光板210之间的空间的上部。散射部251散射来自光源221和222的在导光板210之间泄露并在从导光板210发射的光的方向上传播的光。也就是，散射部251散射来自光源221和222的在导光板210之间泄露并朝向显示面板100传播的光。

散射部251具有四边形板形，具有短边和长边。散射部251的长边的长度可以等于或大于导光板210之间的空间的长度。散射部251的短边的长度可以大于导光板210之间的空间的宽度。在一个实施例中，例如，短边的长度可以从约10毫米（mm）至约15mm。

散射部251可以包括从面对光学构件230的表面突出的一个或多个突起256，以使光学构件230与导光板210间隔开一定距离。

散射部251可以提供有附接到面对光学构件230的表面的反射膜255。反射膜255可以包括半透明材料，例如半透明的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）。参照图5A，反射膜255可以包括从面对光学构件230的表面突出的微透镜255A。参照图5B，反射膜255可以在其中包括散射珠255B。微透镜255A和散射珠255B散射穿过反射膜255而没有被反射膜255反射的光，从而朝向光学构件230发射光。

支撑部252在与从导光板210发射光的方向相反的方向上从散射部251突出。支撑部252插入在光源221与222之间以支撑散射部251。

参照图4B，光学散射构件250的散射部251可以具有穹顶形状的四边板形，具有短边和长边，该穹顶形在将短边的中心彼此连接的假想线处比在长边处更进一步突出到光学构件230。也就是，光学散射构件250可以是凸出的并朝向光学构件230突出。因而，导光板210与光学构件230间隔开一定距离，即使不使用支撑部252。

参照图4C，光学散射构件250的散射部251可以具有四边形板形，具有短边和长边，并包括从面对光学构件230的表面突出的突起256以使光学构件230与导光板210间隔开一定距离。突起256可以从散射部251的短边之一到另一短边纵向地延伸，以使光学构件230与导光板210间隔开一定距离。与图4A中的多个分离的突起256相比，图4C中的突起256为单个一体不可分的构件。

现在将参照图7至图9来描述根据本发明的背光单元的其它示范性实施例以及包括背光单元的显示装置。相似的附图标记指代与图1至图6中相似的元件，将省略对其的描述。因此，以下的实施例将相对于与图1至图6的部件不同的部件来描述。

参照图7，根据本发明的显示装置的背光单元200的另一示范性实施例包括耦接到光学散射构件250以支撑导光板210的导光板支撑构件257。

导光板支撑构件257可以具有板形并设置在导光板210之间的空间下方。也就是，导光板支撑构件257与导光板210的面对光学构件230的表面相对地设置，并覆盖导光板210之间的空间。

光学散射构件250的散射部251可以包括通孔253，导光板支撑构件257可以包括对应于通孔253且与通孔253对准的耦接孔257A。

导光板支撑构件257通过耦接构件254诸如插入在通孔253中的螺钉或铆钉耦接到光学散射构件250，从而支撑导光板210。也就是，散射部251和导光板支撑构件257通过导光板支撑构件257与光学散射构件250之间的耦接力来支撑导光板210。因此，在显示装置被使用时，可以防止导光板210由于外部冲击引起的位移。

参照图8，根据本发明的显示装置的背光单元200的另一示范性实施例可以包括设置在支撑部252的下端处的抓卡突起（catchingprotrusion）252A以及设置在导光板支撑构件257的上部中的容纳凹槽257B。抓卡突起252A和支撑部252一起形成单个一体不可分的构件。

关于垂直于从导光板210发射的光方向的截面，抓卡突起252A的面积大于支撑部252的面积。

抓卡突起252A可以插入并容纳在容纳凹槽257B中。

因而，在包括光学散射构件250和导光板支撑构件257的背光单元200中，光学散射构件250可以耦接到导光板支撑构件257，而不使用分离的耦接构件。也就是，光学散射构件250的抓卡突起252A插入并容纳在导光板支撑构件257的容纳凹槽257B中以将光学散射构件250耦接到导光板支撑构件257。

参照图9，根据本发明的显示装置的背光单元200的另一示范性实施例可以包括耦接孔323，耦接孔323在对应于光学散射构件250的支撑部252的位置处延伸穿过下盖320的底表面322。耦接孔还可以延伸穿过反射片240的底表面。光学散射构件250可以包括穿过散射部251和支撑部252的通孔253。耦接构件254诸如螺钉或铆钉插入在通孔253中以将光学散射构件250固定到下盖320。

因而，光学散射构件250可以通过耦接构件254更牢固地支撑导光板210。

根据实施例，背光单元以及包括该背光单元的显示装置包括用于散射在导光板之间泄露的光的光学散射构件。因此，可以防止没有被导光板引导的泄露光降低显示装置的显示质量。

以上公开的主题应被认为是说明性的而不是限制性的，权利要求旨在涵盖落入本发明的实际精神和范围内的所有这样的变型、增强以及其他的实施例。因此，在法律所允许的最大程度，本发明的范围由权利要求及其等同物的最宽可允许解释来确定，而不应被以上具体的描述限制或限定。

本申请要求于2011年7月22日提交的韩国专利申请No.10-2011-0073286的优先权以及所有从其衍生的权益，其全部内容通过引用结合于此。

Claims (18)

1.一种背光单元，包括：

多个导光板，每个导光板包括光通过其入射的光入射面以及光被引导且通过其发射的光发射面，其中所述导光板彼此间隔开，且使光入射面彼此面对；

光源部，包括印刷电路板以及多个光源单元，该多个光源单元的每个包括彼此间隔开且在所述印刷电路板上的光源，其中所述光源部在所述导光板之间的空间中；

光学构件，面对所述导光板的光发射面；以及

光学散射构件，包括：

散射部，交叠所述导光板之间的空间并散射从所述光源发射、通过所述导光板之间的空间泄露并朝向所述导光板的光发射面传播的光，

支撑部，沿与所述导光板的光发射面相反的方向从所述散射部突出，并在所述光源之间的空间中，

其中相邻的光源分别沿相反的方向发射光,

所述背光单元还包括关于所述导光板之间的空间与所述散射部相对的导光板支撑构件，其中所述导光板支撑构件耦接到所述光学散射构件并支撑所述导光板。

2.如权利要求1所述的背光单元，其中所述散射部在其面对所述光学构件的表面上包括反射膜。

3.如权利要求2所述的背光单元，其中所述反射膜包括半透明材料。

4.如权利要求2所述的背光单元，其中所述反射膜包括聚对苯二甲酸乙二醇酯。

5.如权利要求2所述的背光单元，其中所述反射膜在其面对所述光学构件的表面上包括微透镜。

6.如权利要求2所述的背光单元，其中所述反射膜在其中包括散射珠。

7.如权利要求1所述的背光单元，其中所述散射部具有四边形板形，具有短边和长边。

8.如权利要求7所述的背光单元，其中所述散射部包括朝向所述光学构件突出的突起。

9.如权利要求8所述的背光单元，其中所述突起从所述散射部的第一短边纵向地延伸到所述散射部的与第一短边相对的第二短边。

10.如权利要求7所述的背光单元，其中所述散射部具有凸起形状，该凸起形状在连接所述短边的中心的假想线处比在所述长边处朝向所述光学构件突出得更远。

11.如权利要求1所述的背光单元，其中

所述光学散射构件还包括穿过所述散射部的通孔，

所述导光板支撑构件包括与所述通孔交叠的耦接孔，并且

所述背光单元还包括耦接构件，该耦接构件延伸穿过所述通孔和所述耦接孔两者，使得所述光学散射构件和所述导光板支撑构件被耦接到彼此。

12.如权利要求1所述的背光单元，其中

所述光学散射构件还包括在所述支撑部的下端处的抓卡突起，

关于垂直于从所述导光板发射的光的方向的截面，所述抓卡突起具有大于所述支撑部的面积，且

所述导光板支撑构件关于所述导光板之间的空间与所述散射部相对，并包括抓卡突起插入并固定在其中的容纳凹槽。

13.一种显示装置，包括：

显示面板，显示图像；

背光单元，向显示面板供应光；

上盖；以及

下盖，

其中所述上盖和所述下盖将所述显示面板和所述背光单元容纳在其中，

其中所述背光单元包括：

多个导光板，每个导光板包括光通过其入射的光入射面以及光被引导且通过其发射的光发射面，其中所述导光板彼此间隔开，且使光入射面彼此面对；

光源部，包括印刷电路板以及多个光源单元，该多个光源单元的每个包括彼此间隔开且在所述印刷电路板上的光源，其中所述光源部在所述导光板之间的空间中；

光学构件，面对所述导光板的光发射面；以及

光学散射构件，包括：

散射部，位于所述光学构件与设置在所述导光板之间的空间之间，其中所述散射部散射从光源发射并通过所述导光板之间的所述空间泄露的光，

支撑部，沿与所述导光板的光发射面相反的方向从所述散射部突出，并在所述光源之间的空间中，

其中相邻的光源分别沿相反的方向发射光，

所述背光单元还包括关于所述导光板之间的空间与所述散射部相对的导光板支撑构件，其中所述导光板支撑构件耦接到所述光学散射构件并支撑所述导光板。

14.如权利要求13所述的显示装置，其中所述散射部在其面对所述光学构件的表面上包括反射膜。

15.如权利要求14所述的显示装置，其中所述反射膜包括半透明材料。

16.如权利要求13所述的显示装置，其中

所述光学散射构件还包括穿过所述散射部的通孔，

所述导光板支撑构件包括与所述通孔交叠的耦接孔，并且

所述显示装置还包括耦接构件，该耦接构件延伸穿过所述通孔和所述耦接孔两者，使得所述光学散射构件和所述导光板支撑构件被耦接到彼此。

17.如权利要求13所述的显示装置，其中

所述光学散射构件还包括在所述支撑部的下端处的抓卡突起，

关于垂直于从所述导光板发射的光的方向的截面，所述抓卡突起具有大于所述支撑部的面积，且

所述导光板支撑构件关于所述导光板之间的空间与所述散射部相对，并包括抓卡突起插入并固定在其中的容纳凹槽。

18.如权利要求13所述的显示装置，其中

所述光学散射构件还包括穿过所述散射部的通孔，

所述下盖包括与所述通孔交叠的耦接孔，并且

所述显示装置还包括耦接构件，该耦接构件延伸穿过所述通孔和所述耦接孔两者，使得所述光学散射构件和所述导光板支撑构件被耦接到彼此。