CN103210343A - 背光单元 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种背光单元。背光单元包括：印刷电路板，所述印刷电路板上形成有多个LED；以及导光板，所述导光板具有容纳所述LED的容纳孔。具有预定曲率的至少一个圆形部分形成在被限定于所述容纳孔的上表面与内表面之间的交叉部的边缘。由于所述圆形部分形成在所述导光板的一部分上的容纳所述LED的所述容纳孔的边缘处，所以改善了光分布，从而增大了光效率。

Description

背光单元
技术领域
本发明涉及一种能提高光效率的背光单元。
背景技术
液晶显示器（LCD）是通过根据图像信息单独地提供数字信号到排列成矩阵形式的像素进而调节穿过像素的透光度来显示期望图像的显示设备。由于LCD是非发光装置，所以在LCD的背面安装背光单元来显示图像。
背光单元具有均匀地提供光到非发射LCD的背面来显示图像的作用，并且包括导光板，该导光板具有均匀地分配背光单元的亮度和光的作用。导光板是将来自发光二极管（LED）的光均匀地传递到LCD的塑料透镜之一。
图1是示出了采用LED作为光源的背光单元的结构的剖视图。如图1所示，背光单元包括安装在印刷电路板10上的多个LED20和用于在向上的方向上传递来自LED20的光的导光板30。具体地讲，最近，人们多次尝试通过使用多个LED来均匀地发射光通过整个发光表面。在这种情况下，LED在一个平面上对齐并且凹孔形成在导光板中使得LED可以插入凹孔中。
然而，如果将LED插入凹孔中，则由于发热而可能在与LED相邻的表面出现热点，所以在与LED相邻的表面处的亮度可能变得相对较高，从而导致产生亮斑。此外，如图1所示，如果具有预定角度的边缘E形成在容纳LED的凹孔处，则发射到边缘的光会被反射或无规律地传播，因此光特性会降低。
发明内容
技术问题
本发明提供了一种背光单元，该背光单元包括导光板，其中设置在形成于导光板下部以容纳LED的容纳孔处的边缘弯曲以改善光分布，从而可以增强光效率。
技术方案
根据实施例的背光单元包括：印刷电路板，所述印刷电路板上形成有多个LED；和导光板，所述导光板具有容纳孔以容纳LED，其中具有预定曲率的至少一个圆形部分形成在被限定于所述容纳孔的上表面与内表面之间的交叉部的边缘。
所述容纳孔包括被限定在所述导光板中的所述上表面、具有开放结构的下表面和内表面，并且所述上表面的宽度等于或小于所述下表面的宽度。因此，所述容纳孔具有长方体形状，所述长方体形状具有开放的下表面，所述圆形部分的曲率半径等于或小于所述容纳孔的上表面的短侧边的长度的1/2。
此外，所述容纳孔具有至少一个圆形部分，所述至少一个圆形部分形成在被限定于所述容纳孔的下表面与内表面之间的交叉部的边缘。
另外，所述容纳孔的内表面或所述容纳孔的下表面的延长线相对于所述导光板的下表面的延长线形成在0≤θ≤90°的范围内的角度。
此外，所述容纳孔与所述LED之间的间隙被设置成等于或小于100mm的尺寸。
根据实施例，容纳孔通过形成圆形部分可以具有半球形结构，使得该圆形部分的曲率半径等于或大于所述容纳孔的上表面的短侧边的长度的1/2，或者等于或小于所述LED的截面形状的对角线的长度的1/2。
有益效果
根据实施例，设置在形成于导光板下部以容纳LED的容纳孔处的边缘弯曲以改善光分布，从而可以增强光效率。
附图说明
图1是示出了采用LED作为光源的背光单元的剖视图；
图2是示出了根据实施例的背光单元的剖视图；
图3是示出了导光板和LED的透视图；
图4是示出了导光板的容纳孔的视图；
图5-7是示出了根据另一个实施例的背光单元的结构的视图；以及
图8是示出了形成在图8所示的导光板中的容纳孔的视图。
具体实施方式
根据实施例的背光单元包括：印刷电路板，所述印刷电路板上形成有多个LED；和导光板，所述导光板具有容纳孔以容纳所述LED，其中具有预定曲率的至少一个圆形部分形成在被限定于所述容纳孔的上表面与内表面之间的交叉部的边缘。
以下将参照附图详细描述实施例的结构和操作。在整个附图中，相同的附图标记用于指代相同的元件，并且其描述将会被省略以避免重复。术语“第一”和“第二”可以用于说明不同的元件，但是这些元件并不局限于以上两项。这些术语可以用于将一个元件与其他元件区分。
实施例的主题是提供一种背光单元，该背光单元包括导光板，当在导光板上形成容纳孔时，该导光板能通过在容纳LED的容纳孔的边缘形成圆形部分来提高光效率。
图2-4是说明根据实施例的背光单元的结构的示意图。
参见图2和3，根据实施例的背光单元包括：印刷电路板110，所述印刷电路板上形成有多个LED120；和导光板130，所述导光板具有容纳孔140以容纳LED120。特别地，具有预定曲率的至少一个圆形部分形成在容纳孔140的上表面A与内表面B之间的边缘E。
具体地讲，LED120包括具有发光表面的侧视LED，该发光表面朝着容纳孔140的内表面。也就是说，从LED120发射的光不是在向上方向上直接传播的，而是朝着容纳孔140的侧壁传播。
在这种情况下，用于容纳LED120的容纳孔140可以以凹槽的形式形成在导光板130的下部。具体地讲，使容纳孔140的边缘成为圆形，从而形成圆形部分。
图3是用于说明根据实施例的容纳孔140和边缘的示意图。用于容纳LED120的容纳孔140可以是具有开放底部的长方体形状或规则六面体形状。术语“边缘”被定义为形成在容纳孔140的至少两个表面之间的交叉部的拐角。也就是说，边缘包括形成在容纳孔140的上表面A与一个内表面B之间的边缘线和形成在容纳孔140的上表面A和两个内表面B之间的顶点。
因此，如果容纳孔140具有如图3（b）所示的圆柱形状，则形成在圆柱形状的顶面与侧壁之间的圆周部分就成为边缘E并且圆形部分就形成在该圆周部分。另外，容纳孔140的内壁与LED120之间的间隙可以具有0mm至100mm的范围内的尺寸。例如，容纳孔140的侧边X1、Y1和Z1与LED120的侧边X2、Y2和Z2之间的距离可以设置成在0mm至100mm的范围内。
0≤X1-X2≤100mm
0≤Y1-Y2≤100mm
0≤Z1-Z2≤100mm
根据示例性实施例，圆形部分形成在顶点。
因此，如图2所示，当容纳孔140具有长方体形状时，至少一个圆形部分P1和P2（以下，称为第一圆形部分）可以形成在边缘E，该边缘E形成在容纳孔140的上部。此外，根据另一个实施例，至少一个圆形部分P3和P4（以下，称为第二圆形部分）可以形成在一个边缘，该边缘形成在容纳孔140的下部。在这种情况下，优选地，第一圆形部分相对于第二圆形部分反向弯曲。
图4是图2和图3中示出的容纳孔140的示意图，其中（a）是平面图，（b）是侧面剖视图。
图4（a）示出了容纳孔140的结构，在该容纳孔140的上表面的顶点（边缘）处具有圆形部分的。容纳孔140具有长侧边X1和短侧边Y1，并且该边缘具有圆形部分，该圆形部分的曲率R1等于或小于短侧边Y1的长度的1/2（0≤R≤1/2Y1）。
尽管图示了圆形部分形成在四个边缘，但是圆形部分还可以仅在朝着发光方向上的边缘处形成。
图4（b）是容纳孔140的侧面剖视图，其中第一圆形部分R2形成在容纳孔140的上部，第二圆形部分R3形成在容纳孔140的下部。因为第二圆形部分R3，所以可以防止由于光从形成在容纳孔140的下部的边缘反射而引起的光的不均匀分布。同时，由于第二圆形部分R3朝着容纳孔140外侧，所以容纳孔140的空间可以放大，从而可以拓宽用于空气层的空间。因此，由于圆形部分，所以可以提高亮度和光分布。
图5示出了根据另一个实施例的背光单元的结构。参见图5，如图2所示的容纳孔140的内壁倾斜预定的角度。
具体地讲，圆形部分形成在边缘E1，该边缘E1形成在容纳孔140的上表面，并且容纳孔140的内壁倾斜预定的角度，使得容纳孔140的内部空间可以扩大并且可以改善光分布。也就是说，在0≤θ≤90°的范围内的倾斜角可以形成在容纳孔140的内表面或容纳孔140的下表面的延长线与导光板130的下表面的延长线之间。
另外，如图6a所示，圆形部分R3（以下，称为第二圆形部分）可以形成在边缘E2，该边缘E2形成在容纳孔140的下部。参见图6b，优选地，第二圆形部分R3相对于第一圆形部分R2反向弯曲。也就是说，除容纳孔140的内壁倾斜之外，第一圆形部分R2和第二圆形部分R3具有和图2所示的结构相同的结构。如上所述，因为第二圆形部分R3，所以可以防止由于光从形成在容纳孔140的下部的边缘反射而引起的光的不均匀分布。同时，由于第二圆形部分R3朝着容纳孔140外侧，所以容纳孔140的空间可以放大，从而可以拓宽用于空气层的空间。因此，由于圆形部分，所以可以提高亮度和光分布。
图6c是示出了在圆形部分形成在容纳孔140之前的容纳孔140的结构的示意图。容纳孔140的上部的尺寸不同于容纳孔140的下部的尺寸，并且容纳孔140的内壁与LED之间的间隙可以具有在0mm至100mm的范围内的尺寸。例如，容纳孔140的侧边X1、Y1和Z1与LED120的侧边X2、Y2和Z2之间的距离可以设置成在0mm至100mm的范围内。此外，容纳孔140的下部比容纳孔140的上部宽。具体地讲，容纳孔140的长侧边X3和短侧边Y3以及容纳孔140的高度Z1优选地设置成等于或小于1000mm的尺寸。
X1≤X3≤1000mm
Y1≤Y3≤1000mm
Z2≤Z1≤1000mm
图7和图8是示出了根据另一个实施例的容纳孔的视图。图8b是示出了图8a图示的容纳孔140和LED120的布置的平面图。
如图7和图8所示，容纳孔140可以形成有圆形部分R3，该圆形部分R3的尺寸等于或大于容纳孔140的上表面的短侧边Y2的1/2或者等于或小于所述LED的截面形状的对角线的1/2。具体地讲，容纳孔140通过增大圆形部分的尺寸可以具有半球形形状。
在这种情况下，从所述LED的中心到边缘的对角线的长度R2、曲率半径R3、所述LED的上表面的长侧边X2和所述LED的上表面的短侧边Y2可以满足以下公式。
R2=((X22+Y22)1/2)/2，(Y2)/2≤R3≤R2
如果R2=R3，则容纳孔140具有如图所示的半球形形状。但是，如果（Y2）/2≤R3≤R2，则容纳孔140具有椭圆形形状。
此外，参见图8b，根据实施例的容纳孔140的深度Z3指容纳LED的容纳孔的高度，并且字符Z2指LED的高度。根据示例性实例，容纳孔140的深度Z3优选地大于LED的高度Z2（0<Z2<Z3）。
尽管参照多个示例性实施例描述了这些实施例，但是应当理解，本领域的技术人员可以推导出的许多其他改进和实施例都将落在本公开的原理的精神和范围内。更具体地讲，在本公开、附图和所附权利要求书的范围内能够对所讨论的组合排列的组成部件和/或排列方式进行各种变型和改进。除了对组成部件和/或排列方式进行变型和改进之外，替代使用对本领域的技术人员也是显而易见的。

Claims (20)

1.一种背光单元，包括：
印刷电路板，所述印刷电路板上形成有多个LED；以及
导光板，所述导光板具有容纳所述LED的容纳孔，
其中具有预定曲率的至少一个圆形部分形成在被限定于所述容纳孔的上表面与内表面之间的交叉部的边缘。
2.如权利要求1所述的背光单元，其中，所述容纳孔包括被限定在所述导光板中的所述上表面、具有开放结构的下表面和所述内表面，并且所述上表面的宽度等于或小于所述下表面的宽度。
3.如权利要求1所述的背光单元，其中，所述圆形部分的曲率半径等于或小于所述容纳孔的所述上表面的短侧边的长度的1/2。
4.如权利要求2所述的背光单元，其中，至少一个圆形部分形成在被限定于所述容纳孔的所述下表面与所述内表面之间的交叉部的边缘。
5.如权利要求4所述的背光单元，其中，所述容纳孔的所述上表面的宽度不同于所述容纳孔的所述下表面的宽度。
6.如权利要求4所述的背光单元，其中，所述容纳孔的所述内表面相对于所述导光板的下表面的延长线形成90°或更小的角度。
7.如权利要求1所述的背光单元，其中，所述容纳孔与所述LED之间的间隙被设置成等于或小于100mm的尺寸。
8.如权利要求3所述的背光单元，其中，所述圆形部分的曲率半径等于或小于所述LED的截面形状的对角线的长度的1/2。
9.一种背光单元，包括：
印刷电路板，所述印刷电路板上形成有多个LED；以及
导光板，所述导光板具有容纳所述LED的容纳孔，
其中所述容纳孔包括被限定在所述导光板中的上表面、具有开放结构的下表面和内表面，并且具有预定曲率的至少一个圆形部分形成在被限定于所述容纳孔的所述内表面与所述下表面之间的交叉部的边缘。
10.如权利要求9所述的背光单元，其中，所述圆形部分的曲率半径等于或小于所述容纳孔的所述下表面的截面形状的长度的1/2。
11.如权利要求9所述的背光单元，其中，所述容纳孔的所述上表面的宽度不同于所述容纳孔的所述下表面的宽度。
12.如权利要求11所述的背光单元，其中，所述容纳孔的所述下表面的宽度大于所述容纳孔的所述上表面的宽度。
13.如权利要求12所述的背光单元，其中，所述容纳孔的所述内表面相对于所述导光板的下表面的延长线形成90°或更小的角度。
14.一种背光单元，包括：
印刷电路板，所述印刷电路板上形成有多个LED；以及
导光板，所述导光板具有容纳所述LED的容纳孔，
其中所述容纳孔包括被限定在所述导光板中的上表面、具有开放结构的下表面和内表面，所述容纳孔的所述上表面的宽度不同于所述容纳孔的所述下表面的宽度，并且具有预定曲率的至少一个圆形部分形成在被限定于所述容纳孔的所述内表面与所述上表面之间的交叉部的边缘和被限定于所述容纳孔的所述内表面与所述下表面之间的交叉部的边缘。
15.如权利要求14所述的背光单元，其中，所述容纳孔的所述下表面的宽度大于所述容纳孔的所述上表面的宽度。
16.如权利要求15所述的背光单元，其中，所述容纳孔的所述内表面相对于所述导光板的所述下表面的延长线形成90°或更小的角度。
17.如权利要求14所述的背光单元，其中，所述圆形部分的曲率半径等于或小于所述容纳孔的所述上表面的短侧边的长度的1/2。
18.如权利要求14所述的背光单元，其中，所述圆形部分的曲率半径等于或小于所述容纳孔的所述下表面的短侧边的长度的1/2。
19.如权利要求14所述的背光单元，其中，被限定于所述LED的中心与边缘之间的对角线的尺寸等于所述圆形部分的曲率半径的尺寸。
20.如权利要求14所述的背光单元，其中，被限定于所述LED的中心与边缘之间的对角线的尺寸比所述圆形部分的曲率半径的尺寸长。
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