CN106200114B - 具有多个显示区域的液晶显示器及其背光单元 - Google Patents

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Abstract

公开一种具有多个显示区域的液晶显示器及其背光单元。所述液晶显示器包括：液晶面板，所述液晶面板包括主显示区域和从所述主显示区域突出的第一子显示区域；以及背光单元，所述背光单元包括：导光板，所述导光板包括位于所述主显示区域的下方的主显示光板和位于所述第一子显示区域的下方的第一子显示光板，所述导光板将光引导至所述液晶面板；第一光源，所述第一光源将第一光基本上发射到位于所述主显示区域的下方的所述主显示光板中；和第二光源，所述第二光源将第二光基本上发射到位于所述第一子显示区域的下方的所述第一子显示光板中。

Description

具有多个显示区域的液晶显示器及其背光单元
本申请要求2015年5月26日提交的韩国专利申请No.10-2015-0072936的优先权，为了所有目的在此援引该专利申请作为参考，如同在这里完全阐述一样。
技术领域
本发明涉及一种具有多个显示区域的液晶显示器及其背光单元。
背景技术
随着信息技术的发展，作为用户与信息之间的连接媒介的显示装置的市场逐渐增长。根据这种趋势，诸如液晶显示器(LCD)、有机发光显示器(OLED)、等离子体显示面板(PDP)等之类的显示装置被越来越多地使用。其中，因为液晶显示器具有高分辨率并且尺寸可大可小，所以液晶显示器被广泛使用。
液晶显示器包括液晶面板和背光单元。液晶面板包括设置在晶体管基板与滤色器基板之间的液晶层，在晶体管基板中形成有薄膜晶体管、存储电容器和像素电极，在滤色器基板中形成有滤色器、黑矩阵等。
背光单元包括：光源基板，在光源基板中形成有用于向液晶面板提供光的光源(例如，发光二极管(OLED))和用于驱动光源的光源驱动器；导光板，导光板用于将从光源发射的光变为面光源；反射器，反射器用于反射来自导光板的光；光学片，光学片用于聚集和扩散从导光板发射的光；等等。
上述液晶显示器被用于实现宽范围的装置，包括电视、智能电话、智能手表等。通常来说，液晶面板被制成方形(或矩形)形状，然而正在进行研究和开发来制造除传统方形以外的其他各种形状的液晶面板。然而，在将液晶面板制成方形以外的其他形状时对于背光单元和液晶面板来说可能发生许多问题。需要研究和解决这些问题。
发明内容
根据一个方面，一种液晶显示器包括：液晶面板，所述液晶面板包括主显示区域和从所述主显示区域突出的第一子显示区域；以及背光单元，所述背光单元包括：导光板，所述导光板包括位于所述主显示区域的下方的主显示光板和位于所述第一子显示区域的下方的第一子显示光板，所述导光板将光引导至所述液晶面板；第一光源，所述第一光源将第一光基本上发射到位于所述主显示区域的下方的所述主显示光板中；和第二光源，所述第二光源将第二光基本上发射到位于所述第一子显示区域的下方的所述第一子显示光板中。
在一个实施方式中，所述液晶显示器还包括：光源控制电路，所述光源控制电路单独地控制所述第一光源和所述第二光源，使得在第一操作模式中，所述第二光源打开且所述第一光源关闭，并且在第二操作模式中，所述第一光源和所述第二光源均打开。
在一个实施方式中，所述液晶面板的所述主显示区域包括多个第一像素行，每个第一像素行具有相同的第一长度，并且所述液晶面板的所述第一子显示区域包括多个第二像素行，每个第二像素行具有比所述第一长度短的相应长度。
在一个实施方式中，所述第一光源用于基本上在第一方向上发射第一光，并且其中所述第二光源用于基本上在与所述第一方向不同的第二方向上发射第二光。
在一个实施方式中，所述第二方向基本上垂直于所述第一方向。
在一个实施方式中，所述第二方向基本上反平行于所述第一方向。
在一个实施方式中，所述液晶面板还包括从所述主显示区域突出的第二子显示区域，并且其中所述导光板还包括位于所述第二子显示区域的下方的第二子显示光板，所述背光单元还包括：第三光源，所述第三光源将第三光基本上发射到位于所述第二子显示区域的下方的所述第二子显示光板中，所述第三光源基本上在与所述第一方向和所述第二方向不同的第三方向上发射第三光。
在一个实施方式中，所述第三光源设置在所述第一子显示光板与所述第二子显示光板之间，并且所述第三方向基本上反平行于所述第二方向。
在一个实施方式中，所述导光板包括：棱镜点图案，所述棱镜点图案位于所述第一子显示区域的下方并且具有布置在第二光的传播方向上的顶点。
在一个实施方式中，来自所述第一光源的第一光具有比来自所述第二光源的第二光大的最大发光亮度。
在一个实施方式中，所述导光板包括：位于所述主显示区域的下方的多个第一突出部；和位于所述第一子显示区域的下方的多个第二突出部，其中所述多个第一突出部和所述多个第二突出部在高度、宽度、密度和数量的至少之一上不同。
在一个实施方式中，所述导光板还包括：多个突出部，所述多个突出部位于与所述主显示光板和所述第一子显示光板的边界重叠的边界区域下方，位于所述边界区域下方的多个突出部在高度、宽度、密度和数量的至少之一上逐渐变化。
在一个实施方式中，所述多个第一突出部的每一个具有比所述多个第二突出部的每一个小的高度，并且所述多个第一突出部的每一个具有比所述多个第二突出部的每一个小的宽度。
在一个实施方式中，所述导光板包括沟槽图案，所述沟槽图案位于所述第一子显示光板的邻近所述第二光源的一侧上。
在一个实施方式中，所述导光板包括透镜部，所述透镜部位于所述第一子显示光板的邻近所述第二光源的一侧上，所述透镜部向着所述第一子显示光板的中心线会聚第二光。
在一个实施方式中，所述第一子显示区域包括长边和短边，并且其中所述第二光源邻近所述短边设置。
根据另一个方面，一种背光单元包括：导光板，所述导光板包括主显示光板和从所述主显示光板突出的第一子显示光板；第一光源，所述第一光源将第一光基本上发射到所述主显示光板中；和第二光源，所述第二光源将第二光基本上发射到所述第一子显示光板中。
在一个实施方式中，所述背光单元还包括：光源控制电路，所述光源控制电路单独地控制所述第一光源和所述第二光源，使得在第一操作模式中，所述第二光源打开且所述第一光源关闭，并且在第二操作模式中，所述第一光源和所述第二光源均打开。
在一个实施方式中，所述第一光源用于基本上在第一方向上发射第一光，并且其中所述第二光源用于基本上在与所述第一方向不同的第二方向上发射第二光。
在一个实施方式中，所述第二方向基本上垂直于所述第一方向。
在一个实施方式中，所述第二方向基本上反平行于所述第一方向。
在一个实施方式中，所述导光板还包括从所述主显示光板突出的第二子显示光板，所述背光单元还包括：第三光源，所述第三光源将第三光基本上发射到所述第二子显示光板中，所述第三光源基本上在与所述第一方向和所述第二方向不同的第三方向上发射第三光。
在一个实施方式中，所述第三光源设置在所述第一子显示光板与所述第二子显示光板之间，并且所述第三方向基本上反平行于所述第二方向。
在一个实施方式中，所述导光板包括：棱镜点图案，所述棱镜点图案位于所述第一子显示光板的顶表面或底表面上并且具有布置在第二光的传播方向上的顶点。
在一个实施方式中，来自所述第一光源的第一光具有比来自所述第二光源的第二光大的最大发光亮度。
在一个实施方式中，所述导光板包括：形成在所述主显示光板中的多个第一突出部；和形成在所述第一子显示光板中的多个第二突出部，其中所述多个第一突出部和所述多个第二突出部在高度、宽度、密度和数量的至少之一上不同。
在一个实施方式中，所述导光板还包括：多个突出部，所述多个突出部位于与所述主显示光板和所述第一子显示光板的边界重叠的边界区域下方，位于所述边界区域下方的多个突出部在高度、宽度、密度和数量的至少之一上逐渐变化。
在一个实施方式中，所述多个第一突出部的每一个具有比所述多个第二突出部的每一个小的高度，并且所述多个第一突出部的每一个具有比所述多个第二突出部的每一个小的宽度。
在一个实施方式中，所述导光板包括沟槽图案，所述沟槽图案位于所述第一子显示光板的邻近所述第二光源的一侧上。
在一个实施方式中，所述导光板包括透镜部，所述透镜部位于所述第一子显示光板的邻近所述第二光源的一侧上，所述透镜部向着所述第一子显示光板的中心线会聚第二光
根据又一个方面，一种液晶显示器包括：液晶面板，所述液晶面板包括主显示区域和从所述主显示区域突出的子显示区域；以及背光单元，所述背光单元包括：导光板，所述导光板包括位于所述主显示区域的下方的主显示光板和位于所述子显示区域的下方的子显示光板，所述导光板将光引导至所述液晶面板；发射第一光的第一光源，所述第一光源设置在所述主显示区域中；和发射第二光的第二光源，所述第二光源设置在所述子显示区域中。
在一个实施方式中，所述液晶面板的所述主显示区域包括多个第一像素行，每个第一像素行具有相同的第一长度，并且所述液晶面板的所述子显示区域包括多个第二像素行，每个第二像素行具有比所述第一长度短的相应长度。
在一个实施方式中，所述导光板包括：棱镜点图案，所述棱镜点图案位于所述子显示区域的下方并且具有布置在第二光的传播方向上的顶点。
在一个实施方式中，所述导光板包括：位于所述主显示区域的下方的多个第一突出部；和位于所述子显示区域的下方的多个第二突出部，其中所述多个第一突出部和所述多个第二突出部在高度、宽度、密度和数量的至少之一上不同。
在一个实施方式中，所述导光板还包括：多个突出部，所述多个突出部位于与所述主显示区域和所述子显示区域的边界重叠的边界区域下方，位于所述边界区域下方的多个突出部在高度、宽度、密度和数量的至少之一上逐渐变化。
附图说明
给本发明提供进一步理解并且并入本说明书构成本说明书一部分的附图图解了本发明的实施方式，并与说明书一起用于解释本公开内容的原理。
图1是示意性显示液晶显示器的框图；
图2是示意性显示图1的子像素的电路图；
图3是示意性显示液晶面板和背光单元的剖面图；
图4是示意性显示根据测试例实现的智能电话以及其中包括的背光单元的一部分的示图；
图5是示意性显示根据第一典型实施方式实现的智能电话以及其中包括的背光单元的一部分的示图；
图6是示意性显示根据第一典型实施方式的背光单元的一部分的顶视平面图；
图7是示意性显示根据第二典型实施方式实现的智能电话以及其中包括的背光单元的一部分的示图；
图8是示意性显示根据第三典型实施方式实现的智能电话以及其中包括的背光单元的一部分的示图；
图9是示意性显示根据第四典型实施方式实现的智能电话以及其中包括的背光单元的一部分的示图；
图10是图解当仅设置在突出区域中的光源发光时发生的、由于光的散布或重叠导致的亮度非均匀性的示图；以及
图11到15是图解当仅设置在突出区域中的光源发光时发生的亮度非均匀性的解决方案的示图。
具体实施方式
将详细描述本发明的实施方式，附图中图解了这些实施方式的例子。
下文中，将参照附图详细描述本发明的具体典型实施方式。
图1是示意性显示液晶显示器的框图。图2是示意性显示图1的子像素的电路图。图3是示意性显示液晶面板和背光单元的剖面图。
如图1到3中所示，液晶显示器包括时序控制器130、栅极驱动器140、数据驱动器150、液晶面板160和背光单元170。
时序控制器130输出用于控制栅极驱动器140的操作时序的栅极时序控制信号GDC和用于控制数据驱动器150的操作时序的数据时序控制信号DDC。时序控制器130将从图像处理器提供的数据信号DATA连同数据时序控制信号DDC一起提供给数据驱动器150。
响应于从时序控制器130提供的栅极时序控制信号GDC，栅极驱动器140在对栅极电压的电平移位的同时输出栅极信号。栅极驱动器140将栅极信号提供给液晶面板160中包括的子像素SP。栅极驱动器140可以以IC(集成电路)的形式形成或者作为面板内栅极形成在液晶面板160上。
响应于从时序控制器130提供的数据时序控制信号DDC，数据驱动器150采样并锁存数据信号DATA，并且将数据信号DATA转换为伽马基准电压并输出伽马基准电压。数据驱动器150通过数据线DL将数据信号DATA提供给液晶面板160中包括的子像素SP。数据驱动器150以IC(集成电路)的形式形成。
液晶面板160响应于从栅极驱动器140提供的栅极信号和从数据驱动器150提供的数据信号DATA显示图像。液晶面板160包括子像素SP，子像素SP控制背光单元170提供的光。
一个子像素包括开关晶体管SW、存储电容器Cst和液晶层Clc。开关晶体管SW的栅极电极连接至栅极线GL1，并且其源极电极连接至数据线DL1。存储电容器Cst的一端连接至开关晶体管SW的漏极电极，另一端连接至公共电压线Vcom。液晶层Clc形成在像素电极1与公共电极2之间，像素电极1连接至开关晶体管SW的漏极电极，公共电极2连接至公共电压线Vcom。
液晶面板160可以以TN(扭曲向列)模式、VA(垂直取向)模式、IPS(面内切换)模式、FFS(边缘场切换)模式、或ECB(电控双折射)模式实现。
背光单元170通过使用发射光的光源等向液晶面板160提供光。背光单元170包括：发射光的第一光源(例如，发光二极管(LED))172、驱动第一光源172的光源驱动器、设置有第一光源172的第一光源基板、将从第一光源172发射的光转换为面光源的导光板175、反射来自导光板的光的反射器、聚集和扩散从导光板175发射的光的光学片176等。液晶面板160和背光单元170被保持在顶盖(引导板等)与底盖(或盖底等)之间并被制造成液晶面板模块的形式。
上述液晶显示器被用于实现宽范围的装置，包括电视、智能电话、智能手表等。通常来说，液晶面板被制成方形(或矩形)形状，然而正在进行研究和开发来制造除传统方形以外的其他各种形状的液晶面板。然而，在将液晶面板制成方形以外的其他形状时对于背光单元和液晶面板来说可能发生一些问题。需要研究和解决这些问题。
在下面，液晶显示器被实施在智能电话上，其中在液晶面板的相比其他侧更突出的一侧上具有突出区域。此外，将以能够研究和解决当突出区域用作附加指示器区域时背光单元和液晶面板发生的问题作为例子来描述典型实施方式。
因为突出区域在液晶面板的一侧水平地突出(或延伸)并且显示与显示区域中显示的图像或信息不同的图像或信息，所以其可被定义为子显示区域。例如，在一个实施方式中，主显示区域包括多个第一像素行，每个第一像素行具有相同的第一长度，以形成矩形主显示区域；子显示区域包括多个第二像素行，每个第二像素行具有比第一长度短的相应长度。给液晶面板添加子显示区域增大了显示器的表面面积。因而，如果液晶显示器实施在智能电话等上，则可改善其附加信息显示特性等。将以突出区域设置在液晶面板的顶侧的例子给出随后的描述，但突出区域也可设置在左侧、右侧和底侧中的一个或多个上。此外，应当注意，尽管以液晶显示器实施在智能电话上作为例子给出了随后的描述，但本发明也可应用于诸如平板装置之类的便携式显示器、或者液晶面板的显示表面是多边形的(或不规则的)而不是方形的显示装置。
图4是示意性显示根据测试例实现的智能电话以及其中包括的背光单元的一部分的示图。图5是示意性显示根据第一典型实施方式实现的智能电话以及其中包括的背光单元的一部分的示图。图6是示意性显示根据第一典型实施方式的背光单元的一部分的顶视平面图。
如图4的(a)中所示，在测试例中，突出区域IA设置在液晶面板的右上侧，并且使用突出区域IA实现智能电话100。突出区域IA显示基站接收状态、电池充电状态(或剩余使用时间)等。具有照相机或照度传感器的外部模块区域115设置在左侧并与突出区域IA相邻。
根据测试例的智能电话100在显示区域中显示当前时间、用户指定的应用等，并在突出区域IA中显示基站接收状态、电池充电状态等。根据测试例的智能电话100以驱动显示区域和突出区域IA来显示信息的方式或者以选择性地驱动显示区域或突出区域IA来显示信息的方式实现。
如图4的(b)中所示，当根据测试例的智能电话100的显示区域和突出区域IA均被驱动时，设置在智能电话100下端处的所有第一光源172发光。导光板175包括主显示光板175a和从主显示光板175a突出的子显示光板175b。因此，从第一光源172发射的光沿着导光板175的主显示光板(A区域)(对应于显示区域或主显示区域的第一区域)175a在第一方向L1上传播，并且从下端传输到上端。到达上端的光传输到导光板175的子显示光板(B区域)(对应于突出区域或子显示区域的第二区域)175b。相比之下，当仅突出区域IA被驱动时，仅设置在智能电话100下端处的第一光源172的一部分(对应于突出区域的LED)发光。
<第一典型实施方式>
如图5的(a)和6中所示，在第一典型实施方式中，突出区域IA设置在液晶面板的右上侧，并且使用突出区域IA实现智能电话100。与测试例的情况一样，突出区域IA显示基站接收状态、电池充电状态(或剩余使用时间)等。具有照相机或照度传感器的外部模块区域115设置在左侧并与突出区域IA相邻。
根据第一典型实施方式的智能电话100也在显示区域中显示当前时间、用户指定的应用等，并在突出区域IA中显示基站接收状态、电池充电状态等。根据第一典型实施方式的智能电话100以驱动显示区域和突出区域IA来显示信息的方式或者以选择性地驱动显示区域或突出区域IA来显示信息的方式实现。然而，与显示区域不同，突出区域IA可以以保持显示信息(即持续发光)的方式实现。
为了使根据第一典型实施方式的智能电话100上的光源的使用率最小化，基于从测试例获得的测试结果，除第一光源172(亦或称为主LED)以外，邻近突出区域IA还设置第二光源173(亦或称为子LED)。例如，在一个实施方式中，突出区域IA具有长边和短边，邻近短边设置第二光源173。与第一光源172不同，第二光源173在第二方向L2上发光。导光板175包括主显示光板175a和从主显示光板175a突出的子显示光板175b。
就是说，第二光源173设置在位于右侧的突出区域IA的左侧。关于导光板175，第二光源173可被描述为设置在位于B区域175b的左侧的空间中。在图中，第一方向L1对应于垂直方向(向上)，第二方向L2对应于水平方向(向右)。
如图5的(b)和6中所示，当根据第一典型实施方式的智能电话100的显示区域和突出区域IA均被驱动时，设置在智能电话100下端处的第一光源172以及邻近突出区域IA设置的第二光源173均发光。因此，从第一光源172发射的光基本上沿着导光板175的A区域(显示区域)175a在第一方向L1上传播，并且从下端传输到上端。从第二光源173发射的光基本上沿着导光板175的B区域(突出区域)175b在第二方向L2上传播。例如，第二方向L2可基本垂直于第一方向L1。在一个实施方式中，第二方向L2在垂直于第一方向的预定容限内，例如在垂直的5度范围内、10度范围内或20度范围内。相比之下，当仅突出区域IA被驱动时，仅邻近突出区域IA的第二光源173发光。就是说，当仅突出区域IA被驱动时，第一光源172不发光(关闭)。
从上面能够看出，因为当通过仅驱动突出区域IA显示信息时仅需要邻近突出区域IA的第二光源173发光，所以与测试例相比，根据第一典型实施方式的智能电话100具有较低的功耗。
第二光源173的数量根据B区域(突出区域)175b的面积或尺寸确定。尽管第一典型实施方式例如使用了两个第二光源173，即173a和173b，但也可使用I个第二光源(I是等于或大于1的整数)。
在一实施方式中，光源控制电路可单独地控制第一光源172和第二光源173。例如，在第一操作模式中，第二光源173打开且第一光源172关闭，使得仅子显示区域是有效的。在第二操作模式中，第一光源172和第二光源173均打开。因而，在一实施方式中，子显示区域作为“常开(always on)”显示器进行操作。
下面将描述其他典型实施方式。
<第二典型实施方式>
图7是示意性显示根据第二典型实施方式实现的智能电话以及其中包括的背光单元的一部分的示图。
如图7的(a)中所示，在第二典型实施方式中，突出区域IA设置在液晶面板的左上侧，并且使用突出区域IA实现智能电话100。与测试例的情况一样，突出区域IA显示基站接收状态、电池充电状态(或剩余使用时间)等。具有照相机或照度传感器的外部模块区域115设置在右侧并与突出区域IA相邻。
根据第二典型实施方式的智能电话100也在显示区域中显示当前时间、用户指定的应用等，并在突出区域IA中显示基站接收状态、电池充电状态等。根据第二典型实施方式的智能电话100以驱动显示区域和突出区域IA来显示信息的方式或者以选择性地驱动显示区域或突出区域IA来显示信息的方式实现。
为了使根据第二典型实施方式的智能电话100上的光源的使用率最小化，基于从测试例获得的测试结果，除第一光源172(亦或称为主LED)以外，邻近突出区域IA还设置第二光源173(亦或称为子LED)。与第一光源172不同，第二光源173在第三方向L3上发光。导光板175包括主显示光板175a和从主显示光板175a突出的子显示光板175b。
就是说，第二光源173设置在位于左侧的突出区域IA的右侧。关于导光板175，第二光源173可被描述为设置在位于B区域175b的右侧的空间中。在图中，第一方向L1对应于垂直方向(向上)，第三方向L3对应于水平方向(向左)。
如图7的(b)中所示，当根据第二典型实施方式的智能电话100的显示区域和突出区域IA均被驱动时，设置在智能电话100下端处的第一光源172以及邻近突出区域IA设置的第二光源173均发光。因此，从第一光源172发射的光沿着导光板175的A区域(显示区域)175a在第一方向L1上传播，并且从下端传输到上端。从第二光源173发射的光沿着导光板175的B区域(突出区域)175b在第三方向L3上传播。相比之下，当仅突出区域IA被驱动时，仅邻近突出区域IA的第二光源173发光。
从上面能够看出，因为当通过仅驱动突出区域IA显示信息时仅需要邻近突出区域IA的第二光源173发光，所以与测试例相比，根据第二典型实施方式的智能电话100具有较低的功耗。
<第三典型实施方式>
图8是示意性显示根据第三典型实施方式实现的智能电话以及其中包括的背光单元的一部分的示图。如图8的(a)中所示，在第三典型实施方式中，突出区域IA设置在液晶面板的左上侧和右上侧，并且使用突出区域IA实现智能电话100。左上侧突出区域IA1显示基站接收状态等，右上侧突出区域IA2显示电池充电状态(或剩余使用时间)等。
具有照相机或照度传感器的外部模块区域115设置于左上侧突出区域IA1与右上侧突出区域IA2之间。在存在外部模块区域115的情况下，位于液晶面板的左上侧和右上侧的突出区域IA被分成彼此间隔开的左上侧突出区域IA1与右上侧突出区域IA2。由此，导光板175同样被分成彼此间隔开的对应于左上侧突出区域IA1的左侧B区域175bL和对应于右上侧突出区域IA2的右侧B区域175bR。
根据第三典型实施方式的智能电话100也在显示区域中显示当前时间、用户指定的应用等，并在突出区域IA中显示基站接收状态、电池充电状态等。根据第三典型实施方式的智能电话100以驱动显示区域和突出区域IA来显示信息的方式或者以选择性地驱动显示区域或突出区域IA或仅左上侧突出区域IA1和右上侧突出区域IA2之一来显示信息的方式实现。
为了使根据第三典型实施方式的智能电话100上的光源的使用率最小化，基于从测试例获得的测试结果，除第一光源172(亦或称为主LED)以外，邻近突出区域IA在外部模块区域115中还设置第(2-1)和第(2-2)光源173(亦或称为子LED)。导光板175包括主显示光板175a和从主显示光板175a突出的子显示光板175bL和175bR。
就是说，第(2-1)和第(2-2)光源173设置在左上侧突出区域IA1与右上侧突出区域IA2之间。关于导光板175，第(2-1)和第(2-2)光源173设置在左侧B区域175bL与右侧B区域175bR之间。
与第一光源172不同，第(2-1)和第(2-2)光源173包括在第二方向L2上发光的第(2-1)光源173b和在第三方向L3上发光的第(2-2)光源173a。在图中，第一方向L1对应于垂直方向(向上)，第二方向L2对应于第一水平方向(向右)，第三方向L3对应于第二水平方向(向左)。因而，例如，第二方向L2和第三方向L3可彼此反平行并且每一个都可垂直于第一方向L1。在一个实施方式中，第二方向L2在反平行于第三方向L3的预定容限内，例如在反平行的5度范围内、10度范围内或20度范围内。此外，第二方向L2和第三方向L3的每一个可在垂直于第一方向L1的预定容限内，例如在垂直的5度范围内、10度范围内或20度范围内。
如图8的(b)中所示，当根据第三典型实施方式的智能电话100的显示区域和突出区域IA均被驱动时，设置在智能电话100下端处的第一光源172以及邻近突出区域IA设置的第(2-1)和第(2-2)光源173均发光。因此，从第一光源172发射的光沿着导光板175的A区域(对应于显示区域)175a在第一方向L1上传播，并且从下端传输到上端。从第二光源173发射的光沿着导光板175的B区域(对应于突出区域)175bL和175bR在第二方向L2和第三方向L3上传播。
相比之下，当仅突出区域IA被驱动时，仅邻近突出区域IA的第(2-1)和第(2-2)光源173发光。此外，当仅突出区域IA的右上侧突出区域IA2被驱动时，仅第(2-1)光源173b发光，而当仅左上侧突出区域IA1被驱动时，仅第(2-2)光源173a发光。
从上面能够看出，因为当通过仅驱动突出区域IA显示信息时仅需要邻近突出区域IA的第(2-1)和第(2-2)光源173发光，所以与测试例相比，根据第三典型实施方式的智能电话100具有较低的功耗。此外，因为左上侧突出区域IA1和右上侧突出区域IA2被选择性地驱动并因此仅需要第(2-1)和第(2-2)光源173之一发光，所以与测试例相比，根据第三典型实施方式的智能电话100具有更低的功耗。
<第四典型实施方式>
图9是示意性显示根据第四典型实施方式实现的智能电话以及其中包括的背光单元的一部分的示图。如图9的(a)中所示，在第四典型实施方式中，突出区域IA设置在液晶面板的右侧，并且使用突出区域IA实现智能电话100。右侧突出区域IA显示基站接收状态、电池充电状态(或剩余使用时间)、短消息、专用信息、专用按钮等。可选择地，突出区域IA可设置在液晶面板的左侧。
具有照相机或照度传感器的外部模块区域115设置在突出区域IA上方。在存在外部模块区域115的情况下，位于液晶面板的右侧的右侧突出区域IA形成为与除顶部处的部分的长度之外的显示区域的长度(y轴)对应。由此，导光板175具有对应于显示区域的主显示光板(A区域)175a和对应于右侧突出区域IA的子显示光板(B区域)175b。此外，右侧突出区域IA和外部模块区域115可以以不在与显示区域相同的方向上发光，而是在侧边(即，智能电话的边缘)发光的方式实现。
根据第四典型实施方式的智能电话100也在显示区域中显示当前时间、用户指定的应用等，并在突出区域IA中显示基站接收状态、电池充电状态等。根据第四典型实施方式的智能电话100以驱动显示区域和突出区域IA来显示信息的方式或者以选择性地驱动显示区域或突出区域IA来显示信息的方式实现。
为了使根据第四典型实施方式的智能电话100上的光源的使用率最小化，基于从测试例获得的测试结果，除第一光源172(亦或称为主LED)以外，还在外部模块区域115中设置邻近突出区域IA的第二光源173(亦或称为子LED)。导光板175包括主显示光板175a和从主显示光板175a突出的子显示光板175b。
就是说，第二光源173设置在右侧突出区域IA上方。关于导光板175，第二光源173可被描述为设置在B区域175b上方的空间中。
与第一光源172不同，第二光源173在第四方向L4上发光。就是说，第二光源173在与第一光源172相反的方向(例如，反平行方向)上发光。在图中，第一方向L1对应于第一垂直方向(向上)，第四方向L4对应于第二垂直方向(向下)。
如图9的(b)中所示，当根据第四典型实施方式的智能电话100的显示区域和突出区域IA均被驱动时，设置在智能电话100下端处的第一光源172以及邻近突出区域IA设置的第二光源173均发光。因此，从第一光源172发射的光沿着导光板175的A区域(对应于显示区域)175a在第一方向L1上传播，并且从下端传输到上端。从第二光源173发射的光沿着导光板175的B区域(对应于突出区域)175b在第四方向L4上传播。相比之下，当仅突出区域IA被驱动时，仅邻近突出区域IA的第二光源173发光。
从上面能够看出，因为仅需要邻近突出区域IA的第二光源173发光，所以与测试例相比，根据第四典型实施方式的智能电话100具有较低的功耗。
应当注意，上述第一到第四典型实施方式能够独立地或彼此组合地实施。
然而发现，尽管取决于背光单元的配置和结构，但当现有光源和设置在突出区域中的附加光源单独或一起发光时，由于光的散布或重叠，根据前述典型实施方式的智能电话可能遭受亮度非均匀性。
下面将描述当仅设置在突出区域中的光源发光时发生的由于光的散布或重叠导致的亮度非均匀性以及此问题的解决方案。为简化说明，将以第一典型实施方式的智能电话作为例子进行下面的描述。
图10是图解当仅设置在突出区域中的光源发光时发生的、由于光的散布或重叠导致的亮度非均匀性的示图。图11到15是图解当仅设置在突出区域中的光源发光时发生的亮度非均匀性的解决方案的示图。
如第一典型实施方式中所述，在导光板175上设置有对应于显示区域的主显示光板(A区域)175a和对应于突出区域的子显示光板(B区域)175b。此外，在导光板175的B区域175b中设置有第二光源。
由于此原因，当仅智能电话100的突出区域被驱动时，通过导光板175的B区域175b进入的光未被限制在导光板175的子显示光板(B区域)175b中，而是散布至主显示光板(A区域)175a，如图10的(a)中所示。
因为附加光源的散布角度致使光向下散布并传输至非必要区域，所以发生了光的这种散布。这导致较低的光效率并且光不能到达目标区域。另一个原因是，主显示光板(A区域)175a和子显示光板(B区域)175b就结构而言没有彼此分开(分割)。就是说，光的散布是当设置在具体区域中的附加光源结合导光板175的光传输特性工作时发生的结构性、物理性和光学现象。
另一方面，当智能电话100的显示区域和突出区域都被驱动时，通过导光板175的主显示光板(A区域)175a和子显示光板(B区域)175b进入的光在导光板175的主显示光板(A区域)175a和子显示光板(B区域)175b的边界处重叠，如图10的(b)中所示。
因为附加光源的散布角度致使光向下散布并传输至非必要区域，所以发生光的这种重叠。这导致较低的光效率并且光不能到达目标区域。另一个原因是，主显示光板(A区域)175a和子显示光板(B区域)175b就结构而言没有彼此分开(分割)。就是说，光的重叠是当设置在具体区域中的附加光源结合导光板175的光传输特性工作时发生的结构性、物理性和光学现象。
基于对图10中所示现象的各种测试的结果显示出通过使用下面描述的结构能够解决或缓解上述问题。
如图11中所示，在本发明一典型实施方式中，为了缓解上述问题，在导光板的B区域175b的顶表面或底表面上形成棱镜点(prism dot)PD图案。棱镜点PD以下述方式被图案化，即在从附加光源发射的光的传播方向上布置相同尺寸的棱镜的顶点(最高点)。就是说，棱镜点PD以下述方式布置，即棱镜的顶点的长度方向对应于光的传播方向(换句话说，棱镜图案布置在光的传播方向上)。
棱镜点PD可提高被引导(发射)至导光板的顶部的光的线性。因而，即使光源具有散布角度，一旦发射的光到达导光板的顶部，就可减少附近光散布的量。将参照图11的(a)中所示的顶部平面部和图11的(b)中所示的剖面图描述棱镜点图案PD的形状。
通过在导光板的B区域175b的顶表面或底表面上形成棱镜点图案PD，即使A区域175a和B区域175b就结构而言没有彼此分开(分割)，由于光源的散布角度导致的附近的光散布的问题仍被缓解。
附加的第二光源和现有的第一光源可具有不同的最大发光亮度。具体地说，尤其是当附加的第二光源的最大发光亮度低于现有的第一光源的最大发光亮度时，棱镜点图案PD会更加有效。例如，如果现有的第一光源的最大发光亮度为大约13,000尼特(nit)，则附加的第二光源的最大发光亮度可设为大约7,000nit。
如图12的(A)和(B)以及图13中所示，在本发明一典型实施方式中，为了缓解上述问题，在导光板的A区域175a和B区域175b的顶表面或底表面上形成突出部LP1和LP2的图案。然而，形成在导光板的主显示光板(A区域)175a中的第一突出部LP1和形成在导光板的子显示光板(B区域175b)中的第二突出部LP2在下述至少之一上不同：高度、宽度、密度和数量。此外，导光板可进一步包括多个突出部，多个突出部位于与主显示光板和子显示光板的边界重叠的边界区域下方，位于边界区域下方的多个突出部在高度、宽度、密度和数量的至少之一上逐渐变化。例如，在与导光板的主显示光板(A区域175a)与子显示光板(B区域175b)之间的边界重叠的边界区域下方，第一突出部LP1和第二突出部LP2的高度(或深度)、宽度、密度和数量的至少之一逐渐变化。因此，能够防止和缓解主显示区域与子显示区域之间的可视边界的问题。
在一示例中，第一突出部LP1和第二突出部LP2可形成为透镜形状，如图13的(A)中所示。此外，导光板的主显示光板(A区域)175a中的第一突出部LP1和导光板的子显示光板(B区域)175b中的第二突出部LP2的高度和宽度可以是LP1<LP2的关系。
在另一个示例中，第一突出部LP1和第二突出部LP2可形成为棱镜形状，如图13的(B)中所示。此外，导光板的主显示光板(A区域)175a中的第一突出部LP1和导光板的子显示光板(B区域)175b中的第二突出部LP2的高度和宽度可以是LP1<LP2的关系。
尽管针对透镜形状或棱镜形状的第一和第二突出部进行了上面的描述，但它们可以是透镜形状和棱镜形状的组合。就是说，第一和第二突出部可以以各种方式应用于导光板，包括仅应用于主显示光板(A区域)、仅应用于子显示光板(B区域)、应用于主显示光板(A区域)和子显示光板(B区域)二者、应用于主显示光板(A区域)和子显示光板(B区域)二者以及它们之间的边界、应用于主显示光板(A区域)以及主显示光板(A区域)与子显示光板(B区域)之间的边界等。
下面的表1中显示了与第一和第二突出部对于每个区域的应用及其深度和密度有关的其他实施方式。
[表1]
作为另一个例子，下面将描述一结构部在导光板的B区域175b的一侧(入射面)上的形成及其用途。
如图14中所示，在本发明一典型实施方式中，为了缓解上述问题，在在导光板的B区域175b的一侧(入射面)上形成沟槽PP的图案，假设沟槽PP可具有锯齿，使得从附加的第二光源发射的大部分光在一个方向上散布。
当如图14中所示应用于第一典型实施方式的结构时，沟槽PP具有向上倾斜的锯齿(在平置于平面中的导光板的入射面上，左边和右边尺寸不同的非对称锯齿)，使得光在导光板的子显示光板(B区域)175b向上散布，而不在主显示光板(A区域)175a上散布。反之，当应用于第二到第四典型实施方式的结构时，沟槽PP上的锯齿的斜边可不同于向上倾斜的锯齿的斜边。
具有锯齿状外观的沟槽PP将从附加的第二光源发射的光指引或引导至位于一侧上的结构(例如，覆盖液晶面板的引导板)。因而，光从该结构反射，这可储存确定量或更多量的光。
如图15中所示，在本发明一典型实施方式中，为了缓解上述问题，在导光板的B区域的一侧(入射面)上图案化透镜部LS。透镜部LS具有凸透镜(在平置于平面中的导光板的入射面上，中心处比左右两侧处更突出)的形状，使得从附加的第二光源发射的大部分光向着中心(中央)线会聚。
当如图15中所示应用于第一典型实施方式的结构时，透镜部LS具有向着光源鼓起的凸透镜的形状，使得光向着导光板的子显示光板(B区域)175b的中心(中央)散布，而不向着主显示光板(A区域)175a的中心(中央)散布。当应用于第二到第四典型实施方式的结构时，可以以同样的方式但是在不同的位置处形成透镜部LS的凸透镜状部分。透镜部LS通过使光在入射面上的散布最小化，可缓解像光的重叠之类的问题。
尽管通过被单独应用的例子描述了参照图11到15解释的结构，但这些结构可组合应用，以防止光的散布或重叠。就是说，可应用图11的结构和图14的结构的组合、图11的结构和图15的结构的组合等。
如上所述，本发明的一个优点在于提供了一种液晶显示器，所述液晶显示器具有主显示区域(对应于导光板的A区域)以及至少一个子显示区域(对应于导光板的B区域)，在子显示区域中额外设置可单独驱动的光源，并且单独驱动子显示区域。
此外，因为导光板的第一区域和第二区域彼此集成为一体(就是说，第一区域和第二区域不是在物理上而是在功能上彼此分开)，所以本发明的一个优点在于在主显示区域和子显示区域中单独或一起显示图像。
此外，本发明还具有将由设置在子显示区域中的光源导致的光的散布或重叠最小化的优点。此外，本发明还具有防止和缓解主显示区域与子显示区域之间的可视边界的问题的优点。
此外，本发明通过除主显示区域以外还形成子显示区域，还具有改善显示附加信息的特性的优点。此外，本发明还具有加宽装置内的显示区域并减小边框的优点。

Claims (32)

1.一种液晶显示器，包括：
液晶面板，所述液晶面板包括主显示区域和从所述主显示区域突出的第一子显示区域；以及
背光单元，所述背光单元包括：
导光板，所述导光板包括位于所述主显示区域的下方的主显示光板和位于所述第一子显示区域的下方的第一子显示光板，所述导光板将光引导至所述液晶面板；
第一光源，所述第一光源将第一光基本上发射到位于所述主显示区域的下方的所述主显示光板中；和
第二光源，所述第二光源将第二光基本上发射到位于所述第一子显示区域的下方的所述第一子显示光板中，
其中所述导光板包括：
位于所述主显示区域的下方的多个第一突出部；和
位于所述第一子显示区域的下方的多个第二突出部，
其中所述多个第一突出部和所述多个第二突出部在高度、宽度、密度和数量的至少之一上不同。
2.根据权利要求1所述的液晶显示器，还包括：
光源控制电路，所述光源控制电路单独地控制所述第一光源和所述第二光源，使得在第一操作模式中，所述第二光源打开且所述第一光源关闭，并且在第二操作模式中，所述第一光源和所述第二光源均打开。
3.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中所述液晶面板的所述主显示区域包括多个第一像素行，每个第一像素行具有相同的第一长度，并且所述液晶面板的所述第一子显示区域包括多个第二像素行，每个第二像素行具有比所述第一长度短的相应长度。
4.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中所述第一光源用于基本上在第一方向上发射第一光，并且
其中所述第二光源用于基本上在与所述第一方向不同的第二方向上发射第二光。
5.根据权利要求4所述的液晶显示器，其中所述第二方向基本上垂直于所述第一方向。
6.根据权利要求4所述的液晶显示器，其中所述第二方向基本上反平行于所述第一方向。
7.根据权利要求4所述的液晶显示器，其中所述液晶面板还包括从所述主显示区域突出的第二子显示区域，并且其中所述导光板还包括位于所述第二子显示区域的下方的第二子显示光板，所述背光单元还包括：
第三光源，所述第三光源将第三光基本上发射到位于所述第二子显示区域的下方的所述第二子显示光板中，所述第三光源基本上在与所述第一方向和所述第二方向不同的第三方向上发射第三光。
8.根据权利要求7所述的液晶显示器，其中所述第三光源设置在所述第一子显示光板与所述第二子显示光板之间，并且所述第三方向基本上反平行于所述第二方向。
9.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中所述导光板包括：棱镜点图案，所述棱镜点图案位于所述第一子显示区域的下方并且具有布置在第二光的传播方向上的顶点。
10.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中来自所述第一光源的第一光具有比来自所述第二光源的第二光大的最大发光亮度。
11.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中所述导光板还包括：
多个突出部，所述多个突出部位于与所述主显示光板和所述第一子显示光板的边界重叠的边界区域下方，位于所述边界区域下方的多个突出部在高度、宽度、密度和数量的至少之一上逐渐变化。
12.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中所述多个第一突出部的每一个具有比所述多个第二突出部的每一个小的高度，并且所述多个第一突出部的每一个具有比所述多个第二突出部的每一个小的宽度。
13.根据权利要求1和9的任意一项所述的液晶显示器，其中所述导光板包括沟槽图案，所述沟槽图案位于所述第一子显示光板的邻近所述第二光源的一侧上。
14.根据权利要求1和9的任意一项所述的液晶显示器，其中所述导光板包括透镜部，所述透镜部位于所述第一子显示光板的邻近所述第二光源的一侧上，所述透镜部向着所述第一子显示光板的中心线会聚第二光。
15.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中所述第一子显示区域包括长边和短边，并且其中所述第二光源邻近所述短边设置。
16.一种液晶显示器，包括：液晶面板，所述液晶面板包括主显示区域和从所述主显示区域突出的子显示区域；以及
背光单元，所述背光单元包括：
导光板，所述导光板包括位于所述主显示区域的下方的主显示光板和位于所述子显示区域的下方的子显示光板，所述导光板将光引导至所述液晶面板；
发射第一光的第一光源，所述第一光源设置在所述主显示区域中；和
发射第二光的第二光源，所述第二光源设置在所述子显示区域中，
其中所述导光板包括：
位于所述主显示区域的下方的多个第一突出部；和
位于所述子显示区域的下方的多个第二突出部，
其中所述多个第一突出部和所述多个第二突出部在高度、宽度、密度和数量的至少之一上不同。
17.根据权利要求16所述的液晶显示器，其中所述液晶面板的所述主显示区域包括多个第一像素行，每个第一像素行具有相同的第一长度，并且所述液晶面板的所述子显示区域包括多个第二像素行，每个第二像素行具有比所述第一长度短的相应长度。
18.根据权利要求16所述的液晶显示器，其中所述导光板包括：棱镜点图案，所述棱镜点图案位于所述子显示区域的下方并且具有布置在第二光的传播方向上的顶点。
19.根据权利要求16所述的液晶显示器，其中所述导光板还包括：
多个突出部，所述多个突出部位于与所述主显示区域和所述子显示区域的边界重叠的边界区域下方，位于所述边界区域下方的多个突出部在高度、宽度、密度和数量的至少之一上逐渐变化。
20.一种背光单元，包括：
导光板，所述导光板包括主显示光板和从所述主显示光板突出的第一子显示光板；
第一光源，所述第一光源将第一光基本上发射到所述主显示光板中；和
第二光源，所述第二光源将第二光基本上发射到所述第一子显示光板中，
其中所述导光板包括：
形成在所述主显示光板中的多个第一突出部；和
形成在所述第一子显示光板中的多个第二突出部，
其中所述多个第一突出部和所述多个第二突出部在高度、宽度、密度和数量的至少之一上不同。
21.根据权利要求20所述的背光单元，还包括：
光源控制电路，所述光源控制电路单独地控制所述第一光源和所述第二光源，使得在第一操作模式中，所述第二光源打开且所述第一光源关闭，并且在第二操作模式中，所述第一光源和所述第二光源均打开。
22.根据权利要求20所述的背光单元，其中所述第一光源用于基本上在第一方向上发射第一光，并且
其中所述第二光源用于基本上在与所述第一方向不同的第二方向上发射第二光。
23.根据权利要求22所述的背光单元，其中所述第二方向基本上垂直于所述第一方向。
24.根据权利要求22所述的背光单元，其中所述第二方向基本上反平行于所述第一方向。
25.根据权利要求22所述的背光单元，其中所述导光板还包括从所述主显示光板突出的第二子显示光板，所述背光单元还包括：
第三光源，所述第三光源将第三光基本上发射到所述第二子显示光板中，所述第三光源基本上在与所述第一方向和所述第二方向不同的第三方向上发射第三光。
26.根据权利要求25所述的背光单元，其中所述第三光源设置在所述第一子显示光板与所述第二子显示光板之间，并且所述第三方向基本上反平行于所述第二方向。
27.根据权利要求20所述的背光单元，其中所述导光板包括：棱镜点图案，所述棱镜点图案位于所述第一子显示光板的顶表面或底表面上并且具有布置在第二光的传播方向上的顶点。
28.根据权利要求20所述的背光单元，其中来自所述第一光源的第一光具有比来自所述第二光源的第二光大的最大发光亮度。
29.根据权利要求20所述的背光单元，其中所述导光板还包括：
多个突出部，所述多个突出部位于与所述主显示光板和所述第一子显示光板的边界重叠的边界区域下方，位于所述边界区域下方的多个突出部在高度、宽度、密度和数量的至少之一上逐渐变化。
30.根据权利要求20所述的背光单元，其中所述多个第一突出部的每一个具有比所述多个第二突出部的每一个小的高度，并且所述多个第一突出部的每一个具有比所述多个第二突出部的每一个小的宽度。
31.根据权利要求20和27的任意一项所述的背光单元，其中所述导光板包括沟槽图案，所述沟槽图案位于所述第一子显示光板的邻近所述第二光源的一侧上。
32.根据权利要求20和27的任意一项所述的背光单元，其中所述导光板包括透镜部，所述透镜部位于所述第一子显示光板的邻近所述第二光源的一侧上，所述透镜部向着所述第一子显示光板的中心线会聚第二光。
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