CN103727458A - 背光单元及包括该背光单元的显示装置 - Google Patents

背光单元及包括该背光单元的显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种背光单元及包括该背光单元的装置，该背光单元包括：导光板；发光单元，构造为向导光板的侧部照射光，侧部包括上侧部和下侧部；以及光控制器，光控制器的至少一部分在导光板的侧部的上侧部和下侧部中的至少一个侧部处。光控制器包括与导光板叠置的第一区域和不与导光板叠置的第二区域，并且第一区域的反射率不同于第二区域的反射率。

Description

背光单元及包括该背光单元的显示装置
技术领域
与示例性实施例相关的设备和方法涉及一种背光单元及包括该背光单元的显示装置以改善发光效率并且减少屏幕缺陷。
背景技术
近来，已经开发出各种显示装置以减小厚度、重量和功耗。
此类显示装置的典型示例包括利用液晶的电性质和光性质显示图像的液晶显示（LCD）装置。
LCD装置包括光学显示图像的液晶显示面板和为液晶显示面板提供光的背光单元（BLU）。
在相关领域中，冷阴极荧光灯（CCFL）被广泛地用作背光单元（BLU）的光源。然而，近来，普遍使用在诸如重量、厚度、功耗和寿命方面具有优势的发光二极管（LED）。
发光二极管设置在导光板的一侧并且向导光板发射光。在这种情况下，发射的光可能不完全地入射在导光板上，因此有漏光。
从而，在相关领域中，如图1中所示，为了防止漏光，在导光板1和发光二极管2之间需要反射泄漏的光的反射器3。
然而，虽然反射器3设置在导光板1和发光二极管2之间，但是照射在导光板1的边缘上的光被反射，从而形成显示装置的亮区4并且引起屏幕缺陷。
如图1中所示，当边框宽度W（即，从显示装置的有源区域的端部到显示装置的外围边缘的距离）变得相对更窄或者更宽时，屏幕缺陷变得更严重。
发明内容
一个或多个示例性实施例提供背光单元以及包括该背光单元的显示装置以改善发光效率并且减少屏幕缺陷。
附加和/或其他方面将部分地在下面的描述中进行说明，并部分地根据该描述将是明显的，或者可以由本发明的实施而明了。
根据示例实施例的方面，背光单元包括：导光板；发光单元，构造为向导光板的侧部照射光，侧部包括上侧部和下侧部；以及光控制器的至少一导光板的侧部的上侧下侧部中至少一个，其中光控制器包括导光板的第一区域和导光板的第二区域，并且第一区域的反射率不同于第二区域的反射率。
第一区域的反射率可以第二区域的反射率。
第一区域可以吸收光第二区域可以反射光。
第一区域可以包括第一材料第二区域可以包括不同于第一材料的第二材料。
第一区域可以接触导光板。
发光单元和光控制器之间的水平距离可以是大约1毫米或更小。
第一区域的长度可以大于第二区域的长度。
根据另一个示例性实施例的方面，背光单元包括：导光板；发光单元，构造为向导光板的侧部照射光，侧部包括上侧部和下侧部；以及光控制器，光控制器的至少一部分在导光板的侧部的上侧部和下侧部中的至少一个侧部处，其中，光控制器包括与导光板叠置的第一区域和均不与导光板叠置的第二区域和第三区域，第一区域的反射率不同于第三区域的反射率。
第一区域的反射率可以小于第三区域的反射率。
第一区域和第二区域可以基本上吸收光，第三区域可以基本上反射光。
第一区域和第二区域可以包括基本相同的材料，并且第一区域可以包括第一材料，第三区域可以包括不同于第一材料的第二材料。
第一区域可以接触导光板。
发光单元和光控制器之间的水平距离可以是大约1毫米或更小。
第一区域的长度可以大于第二区域的长度。
第一区域的长度可以大于第三区域的长度，第三区域的长度可以大于第二区域的长度。
根据另一个示例性实施例的方面，显示装置包括：显示面板；导光板，设置在显示面板的后侧处；发光单元，向导光板的侧部照射光，侧部包括上侧部和下侧部；以及光控制器，光控制器的至少一部分在导光板的侧部的上侧部和下侧部中的至少一个侧部处，其中，光控制器包括与导光板叠置的第一区域和不与导光板叠置的第二区域，并且第一区域的反射率不同于第二区域的反射率。
第一区域的反射率可以小于第二区域的反射率。
第一区域可以基本上吸收光，第二区域可以基本上反射光。
第一区域可以包括第一材料，第二区域可以包括不同于第一材料的第二材料。
第一区域可以接触导光板。
发光单元和光控制器之间的水平距离可以是大约1毫米或更小。
第一区域的长度可以大于第二区域的长度。
根据另一个示例性实施例的方面，显示装置包括：显示面板；光学片，设置在显示面板的下部；导光板，设置在显示面板的后侧处；发光单元，向导光板的侧部照射光，侧部包括上侧部和下侧部；以及光控制器，光控制器的至少一部分在导光板的侧部的上侧部和下侧部中的至少一个侧部处，其中，光控制器包括与导光板叠置的第一区域和均不与导光板叠置的第二区域和第三区域，并且第一区域的反射率不同于第三区域的反射率。
第一区域的反射率可以小于第三区域的反射率。
第一区域和第二区域可以基本上吸收光并且第三区域可以基本上反射光。
第一区域和第二区域可以包含基本相同的材料，并且第一区域可以包括第一材料，第三区域可以包括不同于第一材料的第二材料。
第一区域可以接触导光板。
发光单元和光控制器之间的水平距离可以是大约1毫米或更小。
第一区域的长度可以大于第二区域的长度。
第一区域的长度可以大于第三区域的长度，第三区域的长度可以大于第二区域的长度。
根据另一个示例性实施例的方面，包括显示面板、导光板和发光单元的显示装置的反射片包括具有第一反射率的第一反射区域和具有第二反射率的第二反射区域，其中，反射片设置在导光板和发光单元之间，以将从发光单元发射的光导向显示面板。第一反射率不同于第二反射率，第一反射区域的位置对应于导光板的边缘部分。
附图说明
根据下面结合附图对示例性实施例的描述，这些和/或其它方面将变得明显和更易于理解，在附图中：
图1示出了相关技术的显示装置的构造；
图2是示出根据示例性实施例的包括背光单元的显示装置的分解透视图；
图3是示出根据示例性实施例的背光单元和包括该背光单元的显示装置的一部分的剖视图；
图4是示出根据另一个示例性实施例的背光单元和包括该背光单元的显示装置的一部分的剖视图；
图5是用来解释在图4中示出的背光单元的操作的视图；
图6是用来解释在图4中示出的背光单元的操作的另一个视图。
具体实施方式
现在将详细参考在附图中示出的特定示例性实施例，其中，同样的附图标记在全文指的是同样的元件。
图2是示出根据示例性实施例的包括背光单元的显示装置100的分解透视图。图3是示出根据示例性实施例的背光单元和包括该背光单元的显示装置100的一部分的剖视图。在下文中，将参考图2和图3描述根据示例性实施例的背光单元和包括该背光单元的显示装置100。
参照图2和图3，根据示例性实施例的包括背光单元的显示装置100包括：显示面板110、顶框架120、底框架130、中间模框140和背光单元。背光单元包括光学片151、导光板152、反射片153、发光二极管154、印刷电路板155和光控制器156。
显示面板110接收来自设置在其后部处的背光单元的光，调节以不同的图案折射的液晶层（未示出）的布置，并且因此显示图像。
显示面板110包括：薄膜晶体管基底111，包括薄膜晶体管（未示出）；滤色器基底112，面向薄膜晶体管基底111；以及液晶层（未示出），设置在薄膜晶体管基底111和滤色器基底112之间。
用于向薄膜晶体管基底111施加驱动信号的驱动器111'设置在薄膜晶体管基底111的侧部处。
驱动器111'包括：柔性印刷电路板111'a；驱动芯片111'b，安装在柔性印刷电路板111'a上；以及电路板111'c，连接到柔性印刷电路板111'a的侧部。
柔性印刷电路板111'a可以是芯片器件安装在基体膜上的覆晶薄膜，并且可以是使用带式自动焊接（TAB）方法的带载封装（TCP）或者玻璃上芯片（COG）。
顶框架120设置在显示面板110的前侧处，以构成显示装置100的外观。
顶框架120包括围绕显示面板110的边缘的边框121和从边框121向下朝向底框架130的侧部延伸的顶侧122。顶框架120在其前表面处设置有开口123以从其前表面向外暴露显示面板的显示图像的有源区域。
底框架130被顶框架120接纳，从而与顶框架120一起构成显示装置100的外观。
底框架130包括：底表面131，其上安装有背光单元；以及底侧132，从底表面131的周围向上突出并且延伸。
此外，盖子C可以设置在底框架130的后侧。
中间模框140设置在顶框架120和底框架130之间，以支撑显示面板110和背光单元，并且中间模框140包括：上凸缘141、下凸缘142、第一延伸部分143和第二延伸部分144。
在示例性实施例中，中间模框140的上凸缘141、下凸缘142、第一延伸部分143和第二延伸部分144可以彼此一体化。
上凸缘141沿着基本平行于底框架130的底侧132的外表面的方向向上延伸。在示例性实施例中，上凸缘141的一个外表面可以与底框架130的底侧132的外表面具有基本相同或者相似的水平。
下凸缘142向下延伸，同时与上凸缘141形成台阶。
这样，由于在上凸缘141和下凸缘142之间形成台阶，所以可以对应于顶框架120和由顶框架120接纳的底框架130设置中间模框140。
第一延伸部分143从中间模框140的上凸缘141向内延伸，并且支撑显示面板110。
此外，第一延伸部分143设置有支撑件S，以支撑显示面板110。第一延伸部分143可以在其端部处设置有突出143'，以防止支撑件S脱移。
第二延伸部分144从中间模框140的下凸缘142向内延伸，并且支撑背光单元的光学片151（将在后面描述）。
此外，第二延伸部分144在其端部处设置有向下延伸的突出144'，以支撑背光单元的光控制器156。
在下文中，将详细描述背光单元的元件。
光学片151设置在显示面板110的后侧，并且包括保护膜151a、棱镜膜151b、扩散膜151c等。
保护膜151a设置在棱镜膜151b的上部，以保护棱镜膜151b，其中，棱镜膜151b容易遭受来自例如灰尘的划痕。
棱镜膜151b在其上表面上设置有以预定图案布置的多个三角形棱镜（未示出），以沿着基本垂直于显示面板110的平面表面的方向会聚从扩散膜151c扩散的光。棱镜膜151b通常包括两个棱镜膜151b，形成在每个棱镜膜151b中的微棱镜（未示出）形成预定的角度。
扩散膜151c具有下述结构，将具有珠形状的涂覆层（未示出）设置在其基体基底上，以扩散从导光板152传递的光并且将其提供给显示面板110。
导光板152设置在光学片151的后侧，以将来自发光二极管154的光基本均匀地提供给扩散膜151c。
此外，导光板152在其侧端部处设置有入射表面152a，来自发光二极管154的光入射到入射表面152a上。导光板152还设置有面对扩散膜151c的发射表面152b以及与发射表面152b平行设置的反射表面（未示出）。
导光板152可以包括丙烯酸树脂，例如聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）或聚甲基苯乙烯。
反射片153设置在导光板152的下部，以将来自导光板152的下表面的光导向导光板152。反射片153可以包括塑性材料，例如聚对苯二甲酸乙二酯（PET）或聚碳酸酯（PC）。
发光二极管154向导光板152的入射表面152a发射光并安装在印刷电路板155上。发光二极管154可以包括多个发光二极管，以朝向导光板152的入射表面152a照射光。
此外，除了发光二极管154，显示装置100可以使用发光单元诸如荧光灯（未示出），以朝向导光板152的入射表面152a照射光。
印刷电路板155向发光二极管154施加电信号。印刷电路板155可以包括设置在底框架130的左侧和右侧处的多个印刷电路板155。
光控制器156的一部分设置在导光板152的上侧部和下侧部处，并且光控制器156包括与导光板152叠置的第一区域156a和不与导光板152叠置的第二区域156b。
与导光板152叠置的第一区域156a的反射率可以不同于与导光板152不叠置的第二区域156b的反射率。
在这种情况下，与导光板152叠置的第一区域156a的反射率可以小于未与导光板152叠置的第二区域156b的反射率。
在示例性实施例中，光控制器156的第一区域156a可以基本上吸收光，第二区域156b可以基本上反射光。
当与导光板152叠置的第一区域156a吸收光时，可以防止从导光板152的边缘折射或反射的光在显示装置100中引起亮区。
此外，当不与导光板152叠置的第二区域156b反射光时，可以防止从发光二极管154照射的光的泄露，因此可以改善发光效率。
光控制器156的长度L1+L2对应于第一区域156a的长度L1和第二区域156b的长度L2的总和，光控制器156和发光二极管154之间的水平距离G对应于通过从导光板152和发光二极管154之间的距离L2+G减去第二区域156b的长度L2所获得的距离。
此外，第一区域156a的长度L1和第二区域156b的长度L2可以基于导光板152和发光二极管154之间的距离L2+G来确定。第一区域156a的长度L1可以大于第二区域156b的长度L2，以吸收从导光板152的边缘折射或反射的各种光。
此外，第一区域156a的长度L1可以小于导光板152和发光二极管154之间的距离L2+G。
这样，当第一区域156a的长度L1大于第二区域156b的长度L2时，可以有效地吸收从导光板152的边缘折射或反射的各种光。
在示例性实施例中，光控制器156和发光二极管154之间的水平距离G可以是大约1毫米或者更小。从而，可以减小边框宽度W。
光控制器156的第一区域156a可以接触导光板152，以有效地吸收从导光板152的边缘折射或反射的光。
此外，光控制器156的第一区域156a和第二区域156b可以包含具有不同反射率的材料。
在示例性实施例中，第一区域156a可以包括基本上黑色或灰色材料，以有效地吸收光，第二区域156b可以包括基本上白色材料，以有效地反射光。
此外，第一区域156a可以包含具有95%或者更高的吸收率的材料。
此外，第二区域156b可以包含具有95%或者更高的反射率的材料。
在下文中，将参照图4至图6描述背光单元和包括该背光单元的显示装置的另一个示例性实施例。
图4是示出根据另一个示例性实施例的背光单元和包括该背光单元的显示装置200的一部分的剖视图。图5和图6是用于解释图4中所示的背光单元的操作的视图。
参照图4至图6，根据另一个示例实施例的包括背光单元的显示装置200包括显示面板210、顶框架220、底框架230、中间模框240和背光单元。
显示面板210、顶框架220、底框架230和中间模框240与根据图3的示例性实施例的显示面板110、顶框架120、底框架130和中间模框140具有相同的构造，因此省略对它们的详细描述。
背光单元包括光学片251、导光板252、反射片253、发光二极管254，印刷电路板255和光控制器256。
光学片251、导光板252、反射片253、发光二极管254和印刷电路板255与根据图3的示例性实施例的光学片151、导光板152、反射片153、发光二极管154和印刷电路板155具有相同的构造，因此省略对它们的详细描述。
光控制器256的一部分设置在导光板252的上侧部和下侧部处，并且光控制器256包括与导光板252叠置的第一区域256a以及均不与导光板252叠置的第二区域256b和第三区域256c。
与导光板252叠置的第一区域256a的反射率可以不同于第三区域256c的反射率。
在示例性实施例中，与导光板252叠置的第一区域256a的反射率可以等于不与导光板252叠置的第二区域256b的反射率，并且可以小于第三区域256c的反射率。
在示例性实施例中，导光板252的第一区域256a和第二区域256b可以基本上吸收光，第三区域256c可以基本上反射光。
这样，当与导光板252叠置的第一区域256a和不与导光板252叠置的第二区域256b基本上吸收光时，可以防止由于从导光板252的边缘折射或反射的光在显示装置200中引起的亮区（见图6）。
此外，当不与导光板252叠置的第三区域256c反射光时，可以防止从发光二极管254照射的光的泄露，因此可以改善发光效率（见图5）。
光控制器256的长度L1’+L2’+L3’对应于第一区域256a的长度L1’、第二区域256b的长度L2’和第三区域256c的长度L3’的总和，并且光控制器256和发光二极管254之间的水平距离G对应于通过从导光板252和发光二极管254之间的距离L2’+L3’+G减去第二区域256b的长度L2’和第三区域256c的长度L3’所获得的距离。
此外，第一区域256a的长度L1’、第二区域256b的长度L2’和第三区域256c的长度L3’可以基于导光板252和发光二极管254之间的距离L2’+L3’+G来确定。第一区域256a的长度L1’可以大于第三区域256c的长度L3’，以吸收从导光板252的边缘折射或反射的各种光。
此外，第二区域256b的长度L2’可以小于第三区域256c的长度L3’。
在示例性实施例中，第一区域256a的长度L1’小于从导光板252至发光二极管254的距离L2’+L3’+G，第二区域256b的长度L2’小于第三区域256c的长度L3’，并且第三区域256c的长度L3’小于第一区域256a的长度L1’。
这样，当第一区域256a的长度L1’大于第二区域256b的长度L2’时，可以有效地吸收从导光板252的边缘折射或反射的各种光。
在示例性实施例中，光控制器256和发光二极管254之间的水平距离G可以是1毫米或者更小。因此，可以减小边框宽度W。
光控制器256的第一区域256a可以接触导光板252以有效地吸收在导光板252的边缘处折射或反射的光。
此外，光控制器256的第一区域256a和第二区域256b可以利用相同的材料彼此一体化，并且第二区域256b和第三区域256c可以包含具有不同反射率的材料。
在示例性实施例中，第一区域256a和第二区域256b可以包括基本上黑色或灰色材料以有效地吸收光，并且第三区域256c可以包括基本上白色材料以有效地反射光。
此外，第一区域256a和第二区域256b可以包含吸收率为95%或更高的材料。
此外，第三区域256c可以包含反射率为95%或更高的材料。
从以上描述显而易见的是，根据示例性实施例的背光单元和包括该背光单元的显示装置可以通过使用具有不同反射率的光控制器来改善发光效率并且减少亮区的形成。
此外，根据示例性实施例的背光单元和包括该背光单元的显示装置可以通过使用用于基本上吸收光的光控制器和用于基本上反射光的另一光控制器来基本上减少亮区的形成并且改善发光效率。
因为光控制器和发光二极管之间的距离可以减小至例如1毫米或者更小，所以根据示例性实施例的背光单元和包括该背光单元的显示装置可以具有经济优势，即，屏幕区域（或有源区域）可以因边框宽度的减小而增大。
此外，因为光控制器的光吸收区域的长度大于光控制器的光反射区域的长度，所以根据示例性实施例的背光单元和包括该背光单元的显示装置可以有效地吸收从导光板的边缘折射或反射的各种光。
虽然已经示出并描述了一些示例性实施例，但是本领域技术人员将认识到，在不脱离本公开的原理和精神的情况下可以做出许多替代、修改和变化，本公开的范围限定在权利要求和它们的等同物中。

Claims (15)

1.一种背光单元，所述背光单元包括：
导光板；
发光单元，朝向导光板的侧部照射光；以及
光控制器，设置在导光板的上侧部和下侧部中的至少一个侧部处；
其中，光控制器包括与导光板叠置的第一区域和不与导光板叠置的第二区域。
2.根据权利要求1所述的背光单元，其中，第一区域的反射率不同于第二区域的反射率。
3.根据权利要求2所述的背光单元，其中，第一区域的反射率小于第二区域的反射率。
4.根据权利要求2所述的背光单元，其中，第一区域吸收光，第二区域反射光。
5.根据权利要求2所述的背光单元，其中，第一区域和第二区域由不同的材料形成。
6.根据权利要求2所述的背光单元，其中，第一区域的长度大于第二区域的长度。
7.根据权利要求1所述的背光单元，其中，光控制器还包括不与导光板叠置的第三区域，第一区域的反射率不同于第三区域的反射率。
8.根据权利要求7所述的背光单元，其中，第一区域的反射率小于第三区域的反射率。
9.根据权利要求7所述的背光单元，其中，第一区域和第二区域吸收光，第三区域反射光。
10.根据权利要求7所述的背光单元，其中，第一区域和第二区域由相同的材料形成，第一区域和第三区域由不同的材料形成。
11.根据权利要求1所述的背光单元，其中，第一区域接触导光板。
12.根据权利要求1所述的背光单元，其中，发光单元和光控制器之间的水平距离是大约1毫米或更小。
13.根据权利要求2所述的背光单元，其中，第一区域的长度大于第二区域的长度。
14.根据权利要求7所述的背光单元，其中，第一区域的长度大于第三区域的长度，第三区域的长度大于第二区域的长度。
15.一种显示装置，所述显示装置包括：
显示面板；以及
根据权利要求1至14中的任一项所述的背光单元，设置在显示面板的后侧处。
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