CN103090263A - 背光单元和具有该背光单元的显示设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种背光单元和一种显示设备。所述背光单元包括:发光元件,沿着显示面板的后侧彼此平行地设置;导光块。每个导光块具有圆锥帽形状,并且分别对应于发光元件中的一个。每个导光块还包括:容纳部分,容纳发光元件,使得从发光元件辐射的光入射到导光块;倾斜部分,从导光块的底侧的边缘以一定角度向显示面板延伸并且折射在导光块中传播的光,以将所述光传输到显示面板;图案部分,具有图案化的形状,以将在导光块中传播的光朝向倾斜部分反射。

Description

背光单元和具有该背光单元的显示设备
技术领域
根据示例性实施例的设备涉及一种产生光并且将光提供给显示面板从而在显示面板上显示图像的背光单元和一种具有该背光单元的显示设备,更具体地讲,涉及一种能够实现局部调光并且具有简单结构的背光单元和一种具有该背光单元的显示设备。
背景技术
显示设备是包括显示图像的显示面板以显示广播信号或各种格式的图像信号/图像数据的装置,并且显示设备被构造为TV、监视器等。显示面板被构造为各种形式,例如,液晶显示(LCD)面板、等离子体显示面板(PDP)等,并且显示面板用于各种显示设备。这里,当采用自身不产生光的LCD面板作为显示面板时,显示设备包括产生光并且将光提供给显示面板的背光单元。
显示设备的背光单元采用与传统上使用的冷阴极荧光灯相比在环境问题和响应速度方面具有优良特性的发光二极管(LED)作为产生光的光源。基于在布置中光源相对于导光板的位置,背光单元可以分为直下式和边光式。
在直下式背光单元中,光源与导光板的后侧平行设置,每个光源将光直接传输到前显示面板。然而,在边光式背光单元中,光源沿着导光板的边缘以条形设置,并且来自光源的光进入导光板的侧部,然后传输到显示面板。
发明内容
根据示例性实施例的一方面,提供了一种显示设备的背光单元,所述背光单元包括:多个发光元件,沿着显示面板的后侧彼此平行地设置;以及多个导光块,每个导光块具有圆锥帽形状并且分别对应于发光元件中的一个,圆锥帽的底侧与显示面板的后侧平行,导光块包括容纳部分、倾斜部分和图案部分,所述容纳部分形成在所述底侧的一个区域中并且容纳发光元件,使得从发光元件辐射的光入射到导光块;所述倾斜部分从所述底侧的边缘以一定角度向显示面板倾斜地延伸并且折射在导光块中传播的光,以将所述光传输到显示面板的后侧;所述图案部分形成在底侧上,并且具有图案化的形状,以将在导光块中传播的光朝向倾斜部分反射。
所述图案部分可以以楔形雕刻到所述底侧中。
所述容纳部分可以形成在所述底侧的中心区域中,并且所述图案部分的楔子形状可以形成以所述容纳部分为中心的多个同心圆。
所述底侧可以具有矩形形状,所述倾斜部分可以具有圆锥形形状,所述圆锥形形状具有朝向显示面板的顶点。
导光块可以包括位于所述底侧的边缘和所述倾斜部分之间的从所述底侧向上直立的侧壁。
所述侧壁可以包括将在导光块中传播的光反射回到导光块中的反射部分。
所述反射部分可以包括附于所述侧壁的反射片或者涂覆到所述侧壁的光反射颜料。
所述倾斜部分可以折射在导光块中传播的光,使得被折射的光以基本垂直于显示面板的后侧的主偏角入射到显示面板的后侧。
由倾斜部分朝向显示面板形成的导光块的顶点的角可以设为大约90度至大约180度。
可以对应于从发光元件辐射的光的亮度来设定所述底侧的面积。
所述容纳部分可以包括反射部分,所述反射部分在来自发光元件的光入射到导光块中的区域中形成在面对显示面板的部分中并且反射辐射的光。
所述反射部分可以包括附于所述部分的反射片或者涂覆到所述部分的光反射颜料。
所述容纳部分可以包括散射部分,所述散射部分在来自发光元件的光入射到导光块中的区域中形成在面对显示面板的部分中并且散射辐射的光。
所述散射部分可以包括附于所述部分的散射片或者涂覆到所述部分的光散射颜料。
所述背光单元还可以包括设置在显示面板和导光块之间的漫射片,所述漫射片漫射从所述倾斜部分出射的光并将光提供到显示面板。
根据另一示例性实施例的方面,提供了一种显示设备,所述显示设备包括显示面板和上述背光单元。
附图说明
通过结合附图进行的对示例性实施例的下面的描述,上述和/或其它方面将变得清楚并且更容易理解,在附图中:
图1是根据第一示例性实施例的显示设备的分解透视图;
图2是示出布置在图1的显示设备中的光源模块和导光块的主要部分的平面图;
图3是图1中的显示设备的一个导光块的透视图;
图4是图3的导光块的底侧的平面图;
图5是图3中的导光块的侧面剖视图;
图6是示出图1中的组装的显示设备的主要部分的侧面剖视图;
图7是示出根据第二示例性实施例的布置在显示设备中的光源模块和导光块的主要部分的平面图;
图8是示出根据第三示例性实施例的显示设备的构造的框图。
具体实施方式
下面,将参照附图详细描述示例性实施例,从而使具有本领域普通知识的人员容易实现。可以以各种形式实施示例性实施例,而不限于这里提出的示例性实施例。为了清晰和简洁,省略了公知部件的描述,相同的标号始终表示相同的元件。
图1是根据第一示例性实施例的显示设备的示意性分解透视图。
如图1中所示,显示设备1包括:盖10和20,形成内部容纳空间;显示面板30,被盖10和20容纳在容纳空间中,并且在表面上显示图像;背光单元40,被盖10和20容纳在容纳空间中,产生光并将光提供给显示面板30,从而在显示面板30上显示图像。
首先,图1中示出的方向被如下定义。基本上,图1中的X、Y和Z方向分别表示宽度、长度和高度方向。显示面板30设置在X-Y平面上,盖10和20、显示面板30和背光单元40沿Z轴堆叠。在下文中,将基于上面定义的方向来描述包括图1的附图和示例性实施例。这里,与X、Y和Z方向相反的方向被分别表示为-X、-Y和-Z方向,X-Y平面表示通过X轴和Y轴限定的平面。
盖10和20形成显示设备1的外部形状,并且支撑容纳在内部的显示面板30和背光单元40。基于图1中的显示面板30,将Z方向定义为向前的方向/前侧,将-Z方向定义为向后的方向/后侧,盖10和20包括支撑显示面板30的前侧的前盖10和支撑背光单元40的后侧的后盖20。
前盖10和后盖20一起形成容纳空间,并且支撑显示面板30和背光单元40的边缘。具体地讲,前盖10具有形成在与X-Y平面平行的表面上的开口,以通过所述开口暴露显示面板30的图像显示区域。
在本示例性实施例中,显示面板30被构造为液晶显示(LCD)面板。显示面板30由两个基底(未示出)和置于这两个基底之间的液晶层(未示出)形成,并且通过施加驱动信号调节液晶层(未示出)中液晶的取向来在显示面板30的表面上显示图像。显示面板30自身不发光,因此从背光单元40向显示面板30提供光,以在图像显示区域中显示图像。
显示面板30包括驱动电路板(未示出)。当从驱动电路板施加驱动信号时,显示面板30的液晶(未示出)以预定角度旋转。因此,透光特性在构成显示面板30的图像显示区域的各个晶核(未示出)中不同,从而在图像显示区域中显示图像。
背光单元40设置在显示面板30的后面,即,沿着显示面板30的-Z方向,以向显示面板30提供光。背光单元40包括:光源单元130,具有沿着显示面板30的后侧平行设置的多个发光元件110;多个导光块200,设置在光源单元130和显示面板30之间,并且以一对一的关系与各个发光元件110对应;反射板300,设置在导光块200下面;漫射片400,设置在导光块200和显示面板30之间。
尽管为了使本示例性实施例清晰,图1仅示出了部分导光块200,但是应该理解,在实际的显示设备1中,导光块200沿着显示面板30的后侧对应于各个发光元件110设置。
光源单元130包括沿着X方向彼此平行设置的多个光源模块100。光源模块100包括产生并辐射光的多个发光元件110以及其上安装有各个发光元件110以导通/截止的模块板120。
发光元件110彼此分隔开,并且沿着显示面板30的表面在与X-Y平面平行的平面上设置为矩阵形式。发光元件110被构造为发光二极管(LED),并且从模块板120提供驱动功率和导通/截止控制信号以导通/截止。
安装在单个模块板120上的发光元件110可以包括蓝色LED、绿色LED和红色LED,从相应颜色的LED发射的蓝光、绿光和红光混合为具有优良的颜色再现性的白光。然而,这仅是示出的示例,发光元件110可以包括自身产生白光的白色LED。
多个发光元件110安装在模块板120的沿着图1中的Z方向侧的表面上。模块板120包括用于从显示设备1的系统电源向安装的发光元件110提供功率的布线(未示出),由于向每个发光元件110传输功率,从而选择性地控制各个发光元件110的导通/截止,所以布线能够实现局部调光。
导光块200是包含丙烯酸材料的塑料透镜,使从光源模块100入射的光均匀,并且将光传输到显示面板30。按照一对一关系对应于各个发光元件110提供多个导光块200,导光块200在发光元件110和显示面板30之间以矩阵形式设置在与X-Y平面平行的平面上。将详细描述导光块200。
反射板300反射从导光块200的内部出射到外部的光,从而使光朝向对应的导光块200返回。为此,反射板300的表面具有全反射特性。
反射板300设置在导光块200和模块板120之间,并且包括形成在表面上并且按照一对一关系对应于各个发光元件110的孔310,以使来自发光元件110的光穿过孔310。由于孔310,发光元件110可以容纳在导光块200的容纳部分220中,同时反射板300设置在导光块200和模块板120之间。下面将针对图3更详细地描述这种容纳。
漫射片400与显示面板30平行地设置在显示面板30和多个导光块200之间。漫射片400散射并漫射从导光块200出射的光,并且将均匀化的光传输到显示面板30。
在下文中,参照图2描述光源模块100和导光块200的布置的示例。图2是示出光源模块100相对于导光块200的布置的平面图。
如图2中所示,多个发光元件110沿着与X-Y平面平行的平面以间隔设置,并且与显示面板30的图像显示侧平行。多个导光块200对应于发光元件110设置在发光元件110上。
沿着Z方向观看,设置导光块200,使得导光块200的面对光源模块100的底侧形成矩形。在本示例性实施例中,导光块200的底侧形成为正方形,但是可以形成为其它形状。
导光块200的底侧形成正方形,以例如将导光块200之间的没有被导光块200占据的区域最小化。如果在导光块200之间存在没有被导光块200占据的区域,则与被导光块200占据的区域相比,在没有占据的区域中光的传播下降,从而在显示面板300的与该区域对应的图像显示区域中,亮度会局部地劣化。
发光元件110之间的间隔可以基于显示设备1的制造特性而改变,从而不受数值限制。然而,发光元件110之间的间隔可以部分地基于每个发光元件110的亮度和实现局部调光的特性来确定。
例如,当从单个发光元件110辐射的光的亮度能力高时,即,当采用高亮度发光元件110时,发光元件110之间的间隔可以相对长。发光元件110之间的间隔越大表示单个发光元件110和对应的导光块200占据显示面板30的图像显示区域的面积较大,这不适于实现局部调光。
然而,当从单个发光元件110辐射的光的亮度能力低时,即,当采用低亮度发光元件110时,发光元件110之间的间隔可以相对短,与前述情况不同,这样可适合于实现局部调光。然而,随着间隔变短,使用更多数量的发光元件110,这样会使得控制对应的发光元件110复杂化,并且会导致功耗相对增加。
可以考虑前述方面来确定发光元件110到显示设备1的应用。后面将更详细地描述与发光元件110有关以及与导光块200有关的上述考虑。
在下文中,参照图3和图4详细描述导光块200的构造。图3是单个导光块200的透视图,图4是沿着-Z方向观看的图3中的导光块200的底侧210的平面图。
如图3中所示,导光块200具有圆锥帽形状,其中,圆锥帽的底侧210是与X-Y平面平行的矩形侧。具体地讲,导光块200包括:矩形底侧210;容纳部分220,形成在底侧210的一个区域中,并且容纳发光元件110;侧壁230,从底侧210的四个边缘沿着Z方向向上延伸;圆锥形的倾斜部分240,沿着Z方向以一定角度从侧壁230倾斜延伸,以会聚到顶点241。
容纳部分220位于底侧210的中心区域中,即,位于底侧210的位于包括顶点241的Z轴上的区域中。提供容纳部分220,使得来自发光元件110的沿着所有方向辐射的光进入导光块200。容纳部分220可以形成为各种形状,例如立方体、圆柱形等。
侧壁230形成为具有位于底侧210和倾斜部分240之间的与Z轴平行的侧部。基于底侧210的形状,侧壁230沿导光块200的X、-X、Y和-Y四个方向形成。由于侧壁230形成在底侧210和倾斜部分240之间,所以侧壁230与底侧210接触的下边缘形成直线,并且侧壁230与倾斜部分240接触的上边缘形成曲线。
倾斜部分240形成导光块200的外部形状并且具有位于侧壁230和顶点241之间的圆锥形形状。当与Z轴的径向平行(即,与X-Y平面平行)地切割导光块200时,倾斜部分240具有圆形剖面。所述剖面的面积从侧壁230朝向顶点241减小,从而会聚到顶点241。
容纳部分220是从发光元件110辐射的光向其入射的区域,倾斜部分240是在导光块200中传播的光向其出射的区域。如图4中所示,导光块200包括形成在底侧210上并且具有将从发光元件100辐射的光朝向倾斜部分240反射的预设形状的图案的图案部分250。
如图4中所示,图案部分250具有以容纳发光元件110的容纳部分220为中心的牛顿环形状的多个同心圆。图案部分250以预设形状(例如,以楔形或棱形)雕刻到底侧210中。
由于从发光元件110辐射的光沿着所有方向辐射到导光块200,所以图案部分250形成与辐射的光的方向对应的多个同心圆,从而将沿着所有方向的光朝倾斜部分240反射。按照相似的原理,底侧210可以具有矩形形状,而不是正方形形状。
在下文中,参照图5描述从发光元件110辐射的光从导光块200射出的结构。图5是沿着包括顶点241并且与X-Z平面平行的平面截取的图3中的导光块200的侧面剖视图。应该注意到,为了使本示例性实施例清晰,图5仅示出了光源模块100和导光块200。
如图5中所示,从发光元件110辐射的光穿过容纳部分220入射到导光块200(L1)。入射到导光块200的辐射光在导光块200中传播,并且朝向图案部分250、侧壁230和倾斜部分240前进。
朝向图案部分250前进的光在图案部分250的一侧上反射(L2)。这里,由于图案部分250具有楔形,所以图案部分250的在其上反射光的一侧具有平坦表面,而不是弯曲表面。另外,提供图案部分250,以通过各种处理(例如,类似镜子的表面处理)将在导光块200中传播的光全反射。
将具有弯曲表面的图案部分250与如本示例性实施例中的具有平坦表面的图案部分250相比,在平坦表面上反射的光相对于Z轴的主偏角小于在弯曲表面上反射的光的主偏角。即,根据本示例性实施例,被图案部分250反射的光的方向相对靠近Z轴。
当被图案部分250反射的光的方向相对靠近Z轴时,在倾斜部分240上折射以射出的光的主偏角基本上与Z轴平行,即,基本上垂直于显示面板30的后侧(L3)。
倾斜部分240与Z轴成一定角度倾斜地延伸,并且折射从发光元件110直接辐射的光或者折射被图案部分250反射的光,以使传播到导光块200中的光与Z轴基本平行地射出(L3)。倾斜部分240的角度和图案部分250的楔形可以基于显示设备1的各种环境特性在数值上改变。
导光块200的顶点241的角D被设置为大于等于90度并且小于180度,并且基于如上参照图2描述的发光元件110的发光能力和局部调光性质被确定为特定值。
角D越大,显示设备1制得越宽,底侧210具有越宽的面积。因此,会需要发光元件110辐射高亮度的光。另外,较大的角D对于实现局部调光是相对不利的。
相比之下,较窄的角D相对利于实现局部调光,并且能够采用辐射低亮度光的发光元件110。然而,使用较多数量的发光元件110。
考虑到这些方面,角D可以基于显示设备1的环境特性而以不同方式进行描述。
在上述结构中,当从导光块200出射的光的主偏角基本垂直于显示面板30的后侧时,可以省略在现有技术的背光单元中设置的用来将光集中在显示面板上的棱镜片(未示出),从而降低制造成本并且简化结构。
容纳部分220的面对顶点241的部分221形成将辐射的光朝向图案部分250反射的反射部分,其中,部分221是这样的区域,在该区域中,从发光元件110辐射的光向导光块200中入射,即,部分221形成在面对显示面板30的方向上。
通过将反射片附于部分221或者将光反射颜料涂覆到部分221来形成反射部分。如果在没有反射部分的情况下,辐射的光入射到部分221,则从倾斜部分240射出的光集中在顶点241周围,从而在显示面板30的图像显示区域的与顶点241对应的部分上,亮度局部变高。因此,在部分221中形成反射部分,从而防止这种现象。
可选地,可以在部分221中形成散射光的散射部分来代替反射部分,从而减少光在顶点241周围的聚集。通过将散射片附于部分221或者将光散射颜料涂覆到部分221来形成散射部分。
代替地,部分221可以形成为不平坦形状,例如,圆形或楔形,从而调节辐射的光的角度。
侧壁230包括由反射片或光反射颜料形成的反射部分,从而将在导光块200中朝向侧壁230传播的光反射回导光块200(L5)。使用这种结构来防止在一个导光块200中传播的光在多个导光块200的侧壁230彼此面对的结构中传播到另一个相邻的导光块200。
因此,阻挡了发光元件110之间的光干涉,从而实现了局部调光。
上述示例性实施例示出了来自发光元件110的光可以沿着Z方向辐射。然而,发光元件110可以沿着与显示面板30的表面平行的方向(即,X、-X、Y和-Y方向)辐射光,而可以不沿着Z方向辐射光。在这种情况下,在部分221中不形成反射部分。
在下文中,参照图6描述根据本示例性实施例的背光单元40向显示设备1中的显示面板30提供光的结构。图6是示出组装的显示设备1的主要部分的侧面剖视图。
如图6中所示,背光单元40设置在显示面板30的后面。漫射片400设置在显示面板30和导光块200之间。
反射板310设置在导光块200和模块板120之间,发光元件110穿过形成在反射板300中的孔311沿着Z方向突出。
多个导光块200彼此相邻地设置,使得侧壁230彼此面对。导光块200的顶点241面对显示面板30。
发光元件110穿过孔311容纳在导光块200的容纳部分220中。从发光元件110辐射的光穿过容纳部分220入射到导光块200中。在导光块200中传播的光朝向图案部分250、侧壁230和倾斜部分240前进。被图案部分250反射的光朝向侧壁230或倾斜部分240前进。
朝向侧壁230前进的光被全反射回到导光块200内,从而没有传播到其它相邻的导光块200。这种光返回朝向图案部分250和倾斜部分240前进。
传输到倾斜部分240的光的一部分被折射,并且朝向漫射片400射出,所述光的其它部分被反射回导光块200中并且朝向侧壁230或图案部分250前进。出射到漫射片400的光的主偏角基本上垂直于显示面板300的表面,并且基于显示设备1的环境特性可以在数值范围内具有允许的误差。
出射到漫射片400的光的主偏角可以通过包括图案部分250的图案形状和倾斜部分240的角度在内的各种因素来确定,因此不限于具体数值。
从倾斜部分240出射的光被均匀化,并且被漫射片400散射,然后提供给显示面板300。通过这种过程,背光单元40可以将光提供给显示面板30。
本示例性实施例示出了在显示面板30和导光块200之间仅设置有漫射片400的结构,但是不限于此。基于从导光块200出射的光的特性,可以将诸如亮度增强片(未示出)、保护膜(未示出)、棱镜片(未示出)和漫射片(未示出)的各种光学片(未示出)选择性地应用到背光单元40。
第一示例性实施例示出了导光块200的正方形底侧210,但是不限于此。如上所述,为了将没有被导光块200占据的区域最小化,导光块200的底侧210具有正方形形状。因此,导光块200的底侧210可以具有各种形状,只要没有被导光块200占据的区域被最小化即可。
图7是示出根据第二示例性实施例的光源模块和导光块的布置的平面图。
如图7中所示,根据第二实施例的光源模块500包括沿着X方向布置的多个发光元件510和将对应的发光元件510安装在其上的模块板520。在图7中,安装在相邻的模块板520上的发光元件510设置为沿着X方向交替。换言之,发光元件510没有沿着图7中的Y方向对准。
导光块600对应于每个发光元件510设置。这里,导光块600具有六边形形状,使得两个相邻的导光块600的边缘彼此平行。因此,尽管第二示例性实施例采用与第一示例性实施例的结构不同的结构,但是按照与第一示例性实施例的方式相同的方式,没有被导光块600占据的区域被最小化。
上面描述的示例性实施例可以应用于以各种形式构造的显示设备900。在下文中,当显示设备900被构造为TV时,参照图8描述采用该示例性实施例的示例。图8是示出根据第三示例性实施例的显示设备的示例构造的框图。在图8中,实线表示图像信号或控制信号的传输,虚线表示光的传输。
如图8中所示,显示设备900包括:图像接收器910,从外部接收图像信号;图像处理器920,处理通过图像接收器910接收的图像信号;显示面板930,基于通过图像处理器920处理的图像信号来显示图像;背光单元940,提供光,从而在显示面板930上显示图像。
图像接收器910通过有线或无线地接收图像信号和/或图像数据,并且将图像信号和/或图像输出传输到图像处理器920。对应于接收的图像信号的标准,图像接收器910可以被构造为各种类型。例如,图像接收器910可以根据复合视频或分量视频、超视频、SCART和高清多媒体接口(HDMI)、Display Port、标准化的显示接口(UDI)或无线HD标准来接收射频(RF)信号或图像信号。
图像处理器920对图像信号进行各种图像处理,并且将处理后的图像信号输出到显示面板930,从而在显示面板930的图像显示侧上显示图像。图像处理器920可以执行各种处理,而不进行具体地限制,例如,对应于各种图像格式的解码、去隔行、帧刷新频率转换、缩放、减小噪声,以提高图像品质、细节上的改进等。
图像接收器910和图像处理器920可以被构造为嵌入在显示设备90中的图像处理板(未示出)。
显示面板930和背光单元940具有与前述示例性实施例的结构基本相同的结构,因此省略其描述。
尽管已经示出和描述了几个示例性实施例,但是本领域技术人员将理解的是,在不脱离本发明构思的原理和精神的情况下,可以对这些示例性实施例进行改变,本发明构思的范围限定在权利要求及其等同物中。

Claims (15)

1.一种显示设备的背光单元,所述背光单元包括:
多个发光元件,沿着显示面板的后侧彼此平行地设置;以及
多个导光块,每个导光块具有圆锥帽形状并且分别对应于发光元件中的一个,圆锥帽的底侧与显示面板的后侧平行,
其中,每个导光块包括容纳部分、倾斜部分和图案部分,所述容纳部分形成在所述底侧的一个区域中并且容纳发光元件,使得从发光元件辐射的光入射到导光块;所述倾斜部分从所述底侧的边缘以一定角度向显示面板倾斜地延伸并且折射在导光块中传播的光,以将所述光传输到显示面板的后侧;所述图案部分形成在底侧上,并且具有图案化的形状,以将在导光块中传播的光朝向倾斜部分反射。
2.根据权利要求1所述的背光单元,其中,所述图案部分以楔形雕刻到所述底侧中。
3.根据权利要求1所述的背光单元,其中,所述容纳部分形成在所述底侧的中心区域中,并且所述图案部分的楔形形成以所述容纳部分为中心的多个同心圆。
4.根据权利要求1所述的背光单元,其中,所述底侧具有矩形形状,所述倾斜部分具有圆锥形形状,所述圆锥形形状具有朝向显示面板的顶点。
5.根据权利要求4所述的背光单元,其中,每个导光块还包括位于所述底侧的边缘和所述倾斜部分之间的从所述底侧向上直立的侧壁。
6.根据权利要求5所述的背光单元,其中,所述侧壁包括将在导光块中传播的光反射回到导光块中的反射部分。
7.根据权利要求6所述的背光单元,其中,所述反射部分包括附于所述侧壁的反射片或者涂覆到所述侧壁的光反射颜料。
8.根据权利要求1所述的背光单元,其中,所述倾斜部分折射在导光块中传播的光,使得被折射的光以基本垂直于显示面板的后侧的主偏角入射到显示面板的后侧。
9.根据权利要求8所述的背光单元,其中,由倾斜部分朝向显示面板形成的导光块的顶点的角为90度至180度。
10.根据权利要求8所述的背光单元,其中,根据从发光元件辐射的光的亮度来设定所述底侧的面积。
11.根据权利要求1所述的背光单元,其中,所述容纳部分包括反射部分,所述反射部分在来自发光元件的光入射到导光块中的区域中形成在面对显示面板的部分中并且反射辐射的光。
12.根据权利要求1所述的背光单元,其中,所述容纳部分包括散射部分,所述散射部分在来自发光元件的光入射到导光块中的区域中形成在面对显示面板的部分中并且散射辐射的光。
13.根据权利要求12所述的背光单元,其中,所述散射部分包括附于所述部分的散射片或者涂覆到所述部分的光散射颜料。
14.根据权利要求1所述的背光单元,所述背光单元还包括设置在显示面板和导光块之间的漫射片,所述漫射片漫射从所述倾斜部分朝向显示面板出射的光。
15.一种显示设备,所述显示设备包括:
显示面板;以及
根据权利要求1至权利要求14中的任意一项所述的背光单元。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103712155A (zh) * 2013-12-24 2014-04-09 京东方科技集团股份有限公司 灯罩、背光模组和显示装置
CN110529758A (zh) * 2019-09-24 2019-12-03 苏州市悠越电子有限公司 一种具有均匀导光结构的led薄型线路板

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103672602B (zh) * 2013-12-03 2016-03-23 京东方科技集团股份有限公司 一种背光模组、液晶模组及显示设备
KR102329028B1 (ko) * 2014-11-26 2021-11-19 엘지디스플레이 주식회사 광 지향 각 조절 장치 및 이를 포함하는 백라이트 유닛
DE102018207516B3 (de) * 2018-05-15 2019-11-14 Continental Automotive Gmbh Head-Up-Display mit einer von mehreren verteilt angeordneten Lichtquellen beleuchteten Anzeige
KR20200042113A (ko) 2018-10-15 2020-04-23 삼성전자주식회사 디스플레이 장치
TWI662303B (zh) * 2018-11-29 2019-06-11 友達光電股份有限公司 背光模組
CN111221178A (zh) * 2020-01-19 2020-06-02 业成科技(成都)有限公司 显示装置之光源模组及其制造方法
JP2023028364A (ja) * 2021-08-19 2023-03-03 株式会社ジャパンディスプレイ 照明装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1605932A (zh) * 2003-10-08 2005-04-13 精工爱普生株式会社 光源装置及投影机
CN1821845A (zh) * 2005-02-16 2006-08-23 三星电子株式会社 多芯片发光二极管单元和背光单元以及液晶显示装置
US20070085105A1 (en) * 2005-10-18 2007-04-19 Goldeneye, Inc. Light emitting diode and side emitting lens
US20070183136A1 (en) * 2006-02-06 2007-08-09 Se-Ki Park Backlight assembly and display device having the same
CN101438426A (zh) * 2006-05-02 2009-05-20 3M创新有限公司 带有会聚光学元件的led封装
US20090290093A1 (en) * 2008-05-26 2009-11-26 Takashi Shimura Planar light-emitting device and liquid crystal display apparatus
WO2010058625A1 (ja) * 2008-11-20 2010-05-27 シャープ株式会社 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
WO2011016269A1 (ja) * 2009-08-07 2011-02-10 シャープ株式会社 レンズ、発光モジュール、発光素子パッケージ、照明装置、表示装置、およびテレビ受像装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW575722B (en) * 2002-09-02 2004-02-11 Hannstar Display Corp Planar light source device and liquid crystal display
US20040207997A1 (en) * 2003-04-17 2004-10-21 Stewart Jay Duncan Edge-illuminating pyramid
KR100750130B1 (ko) * 2005-03-23 2007-08-21 삼성전자주식회사 발광 어셈블리, 백라이트 유닛 및 디스플레이
KR101113236B1 (ko) * 2005-04-26 2012-02-20 삼성전자주식회사 다이나믹한 영상을 위한 백라이트 유닛 및 이를 채용한디스플레이 장치
US20070091615A1 (en) * 2005-10-25 2007-04-26 Chi-Tang Hsieh Backlight module for LCD monitors and method of backlighting the same
KR20090057573A (ko) * 2007-12-03 2009-06-08 삼성전자주식회사 백라이트유닛 및 이를 갖는 평판표시장치
EP2290712A1 (en) * 2008-06-23 2011-03-02 Panasonic Corporation Light emitting apparatus, planar light emitting apparatus and display apparatus
US20130128590A1 (en) * 2011-11-21 2013-05-23 Foxsemicon Integrated Technology, Inc. Led unit

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1605932A (zh) * 2003-10-08 2005-04-13 精工爱普生株式会社 光源装置及投影机
CN1821845A (zh) * 2005-02-16 2006-08-23 三星电子株式会社 多芯片发光二极管单元和背光单元以及液晶显示装置
US20070085105A1 (en) * 2005-10-18 2007-04-19 Goldeneye, Inc. Light emitting diode and side emitting lens
US20070183136A1 (en) * 2006-02-06 2007-08-09 Se-Ki Park Backlight assembly and display device having the same
CN101438426A (zh) * 2006-05-02 2009-05-20 3M创新有限公司 带有会聚光学元件的led封装
US20090290093A1 (en) * 2008-05-26 2009-11-26 Takashi Shimura Planar light-emitting device and liquid crystal display apparatus
WO2010058625A1 (ja) * 2008-11-20 2010-05-27 シャープ株式会社 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
WO2011016269A1 (ja) * 2009-08-07 2011-02-10 シャープ株式会社 レンズ、発光モジュール、発光素子パッケージ、照明装置、表示装置、およびテレビ受像装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103712155A (zh) * 2013-12-24 2014-04-09 京东方科技集团股份有限公司 灯罩、背光模组和显示装置
CN110529758A (zh) * 2019-09-24 2019-12-03 苏州市悠越电子有限公司 一种具有均匀导光结构的led薄型线路板

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Publication number Publication date
KR20130046042A (ko) 2013-05-07
US20130107574A1 (en) 2013-05-02
EP2587305A1 (en) 2013-05-01

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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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