CN106932962A - 背光单元和包括该背光单元的显示装置 - Google Patents

背光单元和包括该背光单元的显示装置 Download PDF

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Abstract

背光单元和包括该背光单元的显示装置。本发明涉及一种显示装置的背光单元。背光单元被构造为不具有导光板，并且包括布置在底盖的内表面上并且具有倾斜表面的反射板以及聚集来自边缘的光源部的光的聚光透镜。使用光吸收图案的布置密度在光输入部上最大并且朝向所述抗光输入部减小这样的配置或者使用光吸收图案仅形成在光输入部附近的反射板的平坦表面上这样的配置来将光吸收图案布置在光学片、扩散板和反射板中的至少一个上，从而在整个显示面板上提供均匀的光。

Description

背光单元和包括该背光单元的显示装置
技术领域
本发明涉及一种背光单元和显示装置，并且更具体地说，涉及一种被构造为不具有导光板的背光单元和显示装置。
背景技术
面向信息的社会的发展增加了对各种类型的用于显示图像的显示装置的需求，并且最近已经利用了各种显示装置，诸如LCD(液晶显示器)、PDP(等离子体显示装置)和OLED(有机发光二极管显示装置)。
在这些显示装置中，LCD包括：包括薄膜晶体管的阵列基板，薄膜晶体管是用于每个像素区域的开/关控制的开关元件；包括滤色器和/或黑底的上基板；包括在其间形成的液晶材料层的显示面板；用于控制所述薄膜晶体管的驱动单元；以及用于向显示面板提供光的背光单元(BLU)，其中，根据施加在设置在像素区域中的像素(PXL)电极与公共电压(Vcom)电极之间的电场来调节液晶层的布置状态，并且相应地调节光的透射率，从而显示图像。
这种液晶显示装置包括用于向显示面板提供光的背光单元，并且根据光源的布置和光的传输的类型将背光单元分为边缘型和直下型。
边缘型背光单元可以包括：光源模块或光源装置，该光源模块或光源装置包括诸如LED的光源，用于固定光源的保持器或外壳，光源驱动电路等，并且该光源模块或光源装置布置在显示装置的一侧上；用于使光在整个面板区域扩散diffuse)的导光板(LGP)；用于朝向显示面板反射光的反射板；布置在导光板的上部上且用于提高亮度、光的扩散和保护的目的的至少一个光学片等等。
在构成边缘型背光单元的部件中，导光板(LGP)是用于在整个显示装置中均匀地引导来自光源的光的板状构件，并且可以具有形成在该板状构件的至少一个表面上的预定图案，以便光的均匀分布等。
这种导光板由诸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的透光塑料材料制成，因此具有高透光度；然而，为了保持恒定的刚性等，导光板需要具有至少预定厚度的事实成为整个显示装置的薄型化的障碍。
此外，由塑料材料制成的导光板具有的问题在于，由于大的热膨胀率和高潮湿肿胀度，在与光源部相关的布置方面存在限制，并且需要额外的支撑结构。
另一方面，直下型背光单元具有的问题在于，尽管没有使用导光板，但是光扩散透镜需要用于光源部，并且需要在光源部与扩散板之间保持恒定的光学间隙的事实成为显示装置的薄型化的障碍。
因此，需要一种方案来替代边缘型背光单元的导光板。
发明内容
在该背景下，本发明的一个方面是提供一种边缘型背光单元以及包括该边缘型背光单元的显示装置，该边缘型背光单元被构造为不具有导光板。
本发明的另一个方面是提供一种背光单元。所述背光单元包括布置在底盖的内表面上并且具有倾斜表面的反射板以及用于聚集来自边缘的光源部的光的聚光透镜，从而具有无导光板的纤薄结构。
本发明的另一方面是提供一种无LGP的背光单元，所述背光单元包括：反射板，所述反射板布置在底盖的内表面上并且具有倾斜表面；以及聚光透镜，所述聚光透镜用于收集来自边缘的光源部的光，其中，在光学片、扩散板和反射板中的至少一个上布置光吸收图案，使得可以在整个显示面板上提供均匀的光。
本发明的另一方面是提供一种具有上述结构的无LGP的背光单元，其中，使用光吸收图案的布置密度在光输入部上最大并且朝向所述抗光输入部减小这样的配置或者使用光吸收图案仅形成在光输入部附近的反射板的平坦表面上这样的配置来将光吸收图案布置在光学片、扩散板和反射板中的至少一个上，从而在整个显示面板上提供均匀的光。
根据本发明的一个实施方式，提供了一种显示装置，所述显示装置包括：显示面板；光源单元，所述光源单元包括安装在所述显示装置的至少一侧上的光源PCB，安装在所述光源PCB上的光源部以及被配置为减小从所述光源部入射的光的定向角并且聚集所述光的条型聚光透镜；支撑所述显示面板的后表面的底盖；安装在所述底盖的内表面上的反射板，所述反射板具有与所述显示面板平行的平坦表面和相对于所述平坦表面倾斜的倾斜表面；扩散板，所述扩散板布置为与所述反射板间隔开且与所述显示面板平行；以及光学片部，所述光学片部布置在所述扩散板上。
根据本发明的另一个实施方式，提供了一种背光单元，所述背光单元包括：光源单元，所述光源单元包括以边缘型安装的光源PCB，安装在所述光源PCB上以向显示面板提供光的光源部以及被配置为减小从所述光源部入射的光的定向角并且聚集所述光的条型聚光透镜；安装在支撑所述显示面板的后表面的底盖的内表面上的反射板，所述反射板具有与所述显示面板平行的平坦表面和相对于所述平坦表面倾斜的倾斜表面；扩散板，所述扩散板布置为与所述反射板间隔开且与所述显示面板平行；以及光学片部，所述光学片部布置在所述扩散板上。
根据下面将要描述的本发明的实施方式，可以提供一种背光单元，所述背光单元包括布置在底盖的内表面上并且具有倾斜表面的反射板以及用于聚集来自边缘的光源部的光的聚光透镜，从而具有无导光板的纤薄结构。
特别地说，本可以有利地提供一种具有上述结构的无LGP的背光单元，其中，使用光吸收图案的布置密度在光输入部上最大并且朝向所述抗光输入部减小这样的配置或者使用光吸收图案仅形成在光输入部附近的反射板的平坦表面上这样的配置来将光吸收图案布置在光学片、扩散板和反射板中的至少一个上，从而在整个显示面板上提供均匀的光。
附图说明
从下面结合附图的详细描述中，本发明的上述和其它目的、特征和优点将更加清楚，在附图中：
图1A例示了边缘型背光单元，并且图1B例示了本发明适用的直下型背光单元；
图2是包括根据本发明的实施方式的背光单元的显示装置的截面图；
图3A、图3B和图3C例示了用于图2的实施方式的条型聚光透镜和包括该条型聚光透镜的光源单元的配置；
图4A和图4B是例示设置在用于图2的实施方式的反射板上的平坦表面和倾斜表面之间的关系和光路的图；
图5例示了当使用根据图2的实施方式的背光单元时在整个显示装置上的光分布；
图6是根据本发明的另一实施方式的背光单元和包括该背光单元的显示装置的部分分解透视图；
图7A和图7B例示了形成在光学片、扩散板和反射板中的至少一个上的光吸收图案的形成位置、该光吸收图案的布置密度以及狭缝型光吸收图案的配置；以及
图8A和图8B例示了当使用根据图6的实施方式的光吸收图案时的光路以及在整个显示装置上的光分布。
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述本发明的实施方式。在通过附图标记指定附图中的元件时，尽管它们在不同的附图中示出，相同的元件将由相同的附图标记指定。此外，在本发明的以下描述中，当本文中并入的已知功能和配置的详细描述可能使本发明的主题不清楚时，将其省略。
此外，在描述本发明的部件时，可以在这里使用术语，例如第一、第二、A、B、(a)、(b)等。这些术语中的每一个不用于定义相应部件的本质、顺序或序列，而是仅用于将相应部件与其它部件区分开。在描述特定结构元件“连接到”另一结构元件、“联接到”另一结构元件或“与另一结构元件接触”的情况下，应当解释为另一结构元件可以“连接到”该结构元件，“联接到”该结构元件或“与该结构元件接触”以及该特定结构元件直接连接到另一结构元件或与另一结构元件直接接触。
图1A例示了边缘型背光单元，并且图1B例示了本发明适用的直下型背光单元。
如图1A和1B所示，本发明适用的实施方式的显示装置包括：诸如液晶显示面板的显示面板140；布置在显示面板140的下部以向显示面板发光的背光单元120,160；以及底盖110，其支撑背光单元，延伸贯穿显示装置的整个后表面，并且由金属或塑料材料制成。
此外，液晶显示装置还可以包括：引导面板130，用于在其侧表面上支撑构成背光单元的光源外壳127并在其上部支撑显示面板140；壳体顶部150，其围绕底盖或引导面板的侧表面，并且布置成延伸到显示面板的前部的一部分等等。
这种液晶显示装置包括用于向显示面板提供光的背光单元，并且根据光源的布置和光的传输的类型将背光单元分为边缘型和直下型。
在上述背光单元中，本发明适用的是边缘型背光单元。
如图1A所示，本发明适用的边缘型背光单元可以包括：光源模块127，光源模块127包括诸如LED的光源128、用于固定光源的保持器或外壳、光源源极驱动电路等，并且该光源模块127布置在显示装置的一侧上；用于使光在整个面板区域扩散的导光板(LGP)124；用于朝向显示面板反射光的反射板122；布置在导光板的上部上且用于提高亮度、光的扩散和保护的目的的至少一个光学片126等等。
在这种边缘型背光单元中，来自光源的光入射到导光板引入单元，在导光板处进行全反射，朝向显示装置的前表面扩散，并朝向显示面板发射。
另一方面，如图1B所示，直下型背光单元可以包括：光源PCB 161，布置在底盖110的上部上；扩散板165，其被布置为与光源PCB的上部间隔开预定距离，并且使来自光源的光扩散；以及至少一个光学片166，去布置在扩散板的上部上。多个扩散板支撑件(DPS)164布置在光源PCB 161上，以防止扩散板下垂。
光源PCB161布置在显示装置的整个前表面上，并且在其上部包括作为多个光源的LED芯片162，用于扩散来自各个光源的光的光扩散透镜(light-diffusing lens)163等等。
另一方面，直下型背光单元的优点在于：从布置在显示装置的前表面上的多个光源到显示面板的光的直接发射使得能够实现高亮度，降低制造成本，并有利于局部调光实现；然而，光源与扩散板之间的间隔(即光学间隙(OG))需要具有至少预定值，使得来自多个点光源(即LED)的光可以朝向显示面板充分扩散；结果，厚度可能相对较大。
相比之下，本发明适用的边缘型背光单元的优点在于：由于仅需要与导光板的厚度对应的空间，因此其可以薄至10mm或更小。
然而，用于正常的边缘型背光单元的导光板由诸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的透光塑料材料制成，因此具有高透光度，但是为了保持恒定水平的刚性等可能占据至少预定空间。
此外，由塑料材料制成的导光板具有的问题在于：由于大的热膨胀率和高潮湿肿胀度，在与光源部相关的布置方面存在限制，并且可能需要额外的支撑结构。
因此，本发明旨在提供一种被构造为不具有导光板的边缘型背光单元，并且更具体地说，旨在提供一种用于在扩散板、光学片或反射板的表面上形成光吸收图案的技术，从而在整个显示装置上具有均匀的光分布。
图2是包括根据本发明的实施方式的背光单元的显示装置的截面图。
根据本发明的实施方式的显示装置主要包括：显示面板340、支撑光源单元220和背光单元的扩散板240的底盖310、支撑显示面板的底表面的引导面板330等。
根据本发明的背光单元被构造为不具有导光板，并且可以包括：光源单元220，该光源单元220包括安装在显示装置的至少一侧上的光源PCB 227、安装在光源PCB上的光源部228和布置在光源芯片的前面以减小从光源部入射的光的定向角并且然后聚集光的聚光透镜229；反射板230，其用于朝向显示面板的前表面反射来自光源单元的光；扩散板240，其布置成与反射板间隔开并且使来自反射板的光扩散；以及光学片部250，其布置在扩散板的上部上等等。
特别地，根据本实施方式的反射板230是附着到底盖的内表面的板状构件，并且具有平坦表面232和倾斜表面234，平坦表面232从上面布置有光源单元的光输入部延伸，在预定区域上与显示面板平行，倾斜表面234相对于平坦表面以预定倾斜角延伸。
底盖310是支撑显示装置的后表面的支撑结构；特别地，底盖310是楔形支撑结构，其具有形成在其侧表面上的弯曲部以具有U形截面，并且在其后表面上具有平坦部312和倾斜部314以分别对应于反射板的平坦表面232和倾斜表面234。
可以理解，尽管在本实施方式的描述中假定底盖和反射板是分离的构件，但是在一些情况下，可以在底盖的后表面内部涂覆或沉积反射材料，由此替代反射板。
如稍后将更详细描述的，反射板230的倾斜表面234被设置为增加从抗光输入部(anti-light-input portion)指向显示面板(前)的光量。
另外，优选的是，反射板的平坦表面布置在与光源单元相邻的光输入部上，反射板的倾斜表面布置在与光光源单元隔开的抗光输入部上，并且平坦表面的长度D2对应于反射板的整个长度D1的40％-55％。
图3A至图3C例示了用于图2的实施方式的条型聚光透镜和包括该条型聚光透镜的光源单元的配置。
根据本实施方式的光源单元220包括：光源PCB 227，其安装在显示装置的至少一侧上；光源部228，其安装在光源PCB上；以及聚光透镜229，其布置在光源芯片的前面以减小从光源部入射的光的定向角并且然后聚集光。
光源PCB 227是长条型印刷电路板，其具有驱动形成在其上的光源芯片等所需的电路元件，并且可以布置在显示装置的四个侧面中的至少一个上，更具体地说，布置在显示装置的下侧。
为了便于描述，在本说明书中将假定对于其使用显示装置并且是电子装置的集合装置(set device)是TV，并且当TV已正常安装后，下部是显示装置的下部。
此外，关于显示装置的部分，显示图像的方向(即朝向显示面板340的方向)，被定义为前方或前方；相反方向表示为后表面/底表面或后面；将布置有光源单元的两个侧表面的一侧描述为光输入部；并且相反侧被描述为抗光输入部。
用作光源单元的光源部228可以被配置为包括诸如LED芯片的光源芯片的光源封装以及支撑光源芯片的支撑结构。
更具体地说，光源部228可以是这样的类型的LED封装，其中LED芯片通过表面安装技术(SMT)直接形成在基板上，而没有模具框架或引线框架。
如图3B所示，用于本实施方式的光源部228是被称为所谓的板上芯片(COB)或芯片级封装(CSP)的光源封装，并且被构造为使得在具有透光性的生长衬底层270上形成包括有两个电极层和布置在所述两个电极层之间的发光层的发光部260，并且在其周围形成荧光密封层280。
用于根据图3B的光源封装的光源芯片(LED芯片)被称为倒装芯片，并且其特征在于，从发光层产生的蓝光在穿过生长衬底层270和荧光密封层280时被转换并发射为白光，并且光也在LED芯片的横向方向上发射。
可以理解，根据本实施方式的光源部228不限于这种使用倒装芯片的光源封装，并且还可以是包括蓝色LED芯片、支撑其周边的模具结构以及其上形成有电极等的引线框架的模具型光源封装。
光源部228的LED芯片可以是布置在两个电极之间并发射蓝光的蓝色LED芯片，并且发射的蓝光通过光学转换密封部280转换成诸如R、G、Y的光，并且白光最终被排出。
从光源部228发射的光通常具有至少120°的定向角α或扩散角；在具有常规结构的背光单元的情况下，如图1A所示，光入射在导光板上并通过导光板进行扩散/传播，没有问题；在根据本实施方式的不具有导光板的结构的情况下，使用条型聚光透镜229将具有大定向角(directing angle)的光转换为直行光。
如图3B和图3C所示，根据本实施方式的聚光透镜229是布置在光源部前面的长条型光学透镜，并且具有对从光源部228发射的且具有宽的定向角α的光路进行转换的功能，使得其仅直行到与光源单元垂直的部分区域。
聚光透镜229可以具有如布置在图3的左侧的多边形截面，或者可以具有如布置在图3的右侧的椭圆形/圆形截面，但是不限于此，并且也可以具有不同的形状，只要聚光透镜229可以将具有大发射角的光聚集(collect)到预定区域然后发射光即可。
聚光透镜229可以由诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚萘二甲酸乙二醇酯，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，聚碳酸酯，聚苯乙烯，聚烯烃，醋酸纤维素，聚氯乙烯等的合成树脂材料制成。
另一方面，构成背光单元的扩散板240布置在底盖的侧弯曲部的上侧，并且具有使从反射板230反射的光扩散的功能。
根据本实施方式的扩散板240还具有支撑布置在其上部的光学片250的支撑功能。
在如图1所示的现有结构的情况下，导光板支撑在其上部的光学片，不需要扩散板；然而，在根据本实施方式的不具有导光板的背光单元的情况下，额外使用作为板状构件的扩散板240来支撑膜型光学片部250。
扩散板240可以由从聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、MS(甲基苯乙烯)树脂、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚碳酸酯(PC)中选择的至少一种透光材料制成。
为了提高扩散板240的光扩散特性，可以在扩散板的表面的一部分上形成多个扩散图案；扩散图案可以仅形成在对应于光源的部分区域中，或者可以形成在扩散板的整个后表面上。
特别地，如结合参照图6和以下附图的以下实施方式所描述的，除了上述扩散图案之外，根据本实施方式的扩散板可以包括涂覆有黑色或灰色油墨的光吸收图案，使得通过吸收来自光输入部的光的一部分，光分布在整个显示装置中变得均匀。
稍后将参照图6和以下附图更详细地描述光吸收图案。
另外，扩散板240可以在其中包括多个散射颗粒，以便广泛地扩散入射光。散射颗粒可以具有珠状，并且散射颗粒的形状、尺寸和分布可以是规则的或不规则的。
光学片部250可以附加地布置在扩散板240的上部上，光学片部250包括多个单个光学片的配置的组合，使得通过聚集已经通过扩散板的光，入射更均匀的面光源。
根据本实施方式的光学片部250可以包括两个或更多个单片；单片的实例可以包括各种功能片，诸如具有聚光功能的聚光片或棱镜片(PS)、使光扩散的扩散片(DS)和用于提高亮度的反射偏振膜(其被称为DBEF(双亮度增强膜))，但不限于此。
更具体地说，根据本实施方式的光学片部250可以由从下部开始包括D片(扩散片)、下棱镜片和上棱镜片的三个单片制成。
可以在布置于光学片部250的最下部分上的D片的表面上另外形成涂覆有黑色或灰色油墨的光吸收图案，使得通过吸收来自光输入部的光的一部分，光分布在整个显示装置中变得均匀；这将在后面参照图6和以下附图更详细地描述。
通常，在构成光学片部250的功能性单片之中，聚光片在透明的膜型片上包括预定的聚光图案等，并且因此具有在预定方向上聚集入射光的聚光功能。
使光扩散的扩散片(D片)是具有使入射光在各个方向扩散的功能的光学片，并且可以在透明的膜型片上包括预定的扩散图案或扩散颗粒。
反射偏振膜是仅对入射同时在各个方向上振动的自然光当中沿一个方向振动的光进行透射并对沿其它方向振动的光进行反射的光学膜；并且在包括被称为DBEF(双亮度增强膜)的亮度提高膜的概念中使用。
底盖310构成根据本实施方式的显示装置的后表面，该显示装置的侧表面的外部及该显示装置的支撑部分；并且底盖310是由金属或塑料材料制成的框架结构，并且具有这样的整体形状，即底盖310具有设置在其两侧的弯曲部并且弯曲成U形且具有设置在其后表面上的平坦部312和倾斜部314，以与反射板230的平坦表面232和倾斜表面234分别对应。
引导面板330是由塑料材料制成的框架结构，其整体上弯曲成L形，并且包括垂直延伸以围绕底盖310的侧壁的外侧的侧表面部分以及水平延伸且与侧表面部分成一体的水平支撑部分。
显示面板340安放在引导面板330的水平支撑部分上。
如本文所使用的底盖310不限于该术语，并且可以通过其他表达方式表示，例如板底部、基座框架、金属框架、金属底架、底架基座和m底架(m-chassis)，机壳；因此，底盖310将被理解为包括是固定显示面板和背光单元中的至少一个的支撑体且布置在显示装置的最下部分上的任何类型的框架或板状结构。
如本文所使用的，引导面板330可以由不同的表达来表示，例如塑料底架、p底架、支撑主体、主支撑件或模制框架，并且应理解为包括是具有多个弯曲部的截面形状的四边形框架状结构并且连接到底盖310且用来支撑背光单元的光学片、显示面板等的任何类型的塑料构件。
引导面板330可以使用合成树脂模制材料(诸如聚碳酸酯)以注射成型类型制造，但不限于此。
可以另外包括壳体顶部350，该壳体顶部350从引导面板330的侧表面延伸到显示面板的前表面的一部分，以便保护显示面板的前表面的一部分。
位于根据本实施方式的引导面板330的水平支撑表面上的显示面板340在液晶显示面板的情况下可以包括：多条选通线、多条数据线以及在多条选通线与多条数据线的交叉的区域中限定的像素；阵列基板，其包括作为用于调整各像素的透光度的开关元件的薄膜晶体管；具有滤色器和/或黑底的上基板；以及在它们之间形成的液晶物质层。
在本说明书中，术语“显示装置”用作这样的概念，其不仅包括诸如含有显示面板和用于驱动显示面板的驱动单元的液晶模块(LCM)的狭义的显示装置，而且还包括作为这种LCM的最终产品的集合电子装置或集合装置，该最终产品包括电视机组、计算机监视器和诸如智能电话或电子板的移动电子设备。
换句话说，如本文所使用的显示装置意在不仅包括如LCM的狭义的显示装置，而且包括作为包含这种LCM的应用产品的集合装置。
另外，可以用于根据本实施方式的显示装置的显示面板不限于上述液晶显示面板，并且可以包括接收来自背光单元的光并输出图像的所有类型的显示面板。
图4A和图4B是例示设置在用于图2的实施方式的反射板上的平坦表面和倾斜表面之间的关系和光路的图。图5例示了当使用根据图2的实施方式的背光单元时在整个显示装置上的光分布。
如图4A和图4B所示，结合根据图2的实施方式的显示装置，从光源单元220发射的光基本上在反射板230处被反射并且被提供给显示面板。
关于与光源单元220相邻的光输入部，强光被反射板230的平坦表面232反射并指向显示面板；所传输的光量随着靠近抗光输入部而减少；因此，使用倾斜表面234，使得直行光被指向显示面板。
也就是说，关于光输入部，从聚光透镜229发射的光中的强光L1的一部分在反射板230的平坦表面232处被反射，并且倾斜地指向显示面板(L1')；在抗光输入部侧，已被传输长距离因此具有减少的光量的光L2在反射板230的倾斜表面234处被反射，并且另外垂直入射到显示面板上。
因此，反射板230的倾斜表面234用于将在远离光源单元220的位置处的光路改变到显示面板，从而增加入射到靠近抗光输入部的显示面板上的光量。
图4B例示了倾斜表面234的形成位置，并且平坦表面的长度D2优选地对应于反射板的整个长度D1的40％-55％。
换句话说，假定从光入射部分开始的平坦表面232在该位置处结束并且倾斜表面234从该位置处开始的点被标记为P，从反射板230的靠近光输入部的端部到该点P的距离D2优选地对应于反射板的整个长度D1的40％-55％。
例如，当显示装置具有55'的对角线长度时，反射板的整个长度(对应于显示装置的垂直尺寸或高度)D1大约为685mm，并且在这种情况下，平坦表面(即，从靠近光输入部的端部到倾斜表面起点P的距离)D2为大约280-380mm。
已经证实，当反射板230的平坦表面的长度D2对应于反射板的整个长度D1的大约40％-55％时，光输入部与抗光输入部之间的指向显示面板的光量的差异最小。
然而，根据图2的实施方式的显示装置仍然存在的问题在于：即使如上所述调整反射板的倾斜表面的位置或面积，光输入部处的光量仍然大于抗光输入部处的光量。
也就是说，如图5所示，在布置有光源单元220的光输入部处，向显示面板发射强光，而在抗光输入部侧，向显示面板发射相对弱的光，这使得整个显示装置上的光分布不均匀。
因此，如下所述，本发明的另一实施方式提出了一种在反射板、扩散板和光学片部中的至少一个上形成可吸收一部分光的光吸收图案的方案，使得光分布在整个显示装置上变得均匀。
图6是根据本发明的另一实施方式的背光单元和包括该背光单元的显示装置的部分分解透视图。
除了形成光吸收图案之外，根据图6的实施方式的显示装置基本上具有与根据图2的实施方式的显示装置的配置类似的配置；因此，下面的描述将集中在区别的特征上。
根据图6的实施方式的显示装置的背光单元还被构造为不具有导光板，并且可以包括：光源单元220，该光源单元220包括安装在显示装置的至少一侧上的光源PCB227，安装在光源PCB上的光源部228和布置在光源芯片的前面以减小从光源部入射的光的定向角并且然后聚集光的聚光透镜229；反射板230，其用于朝向显示面板的前表面反射来自光源单元的光；扩散板240，其布置成与反射板间隔开，由此扩散来自反射板的光；以及光学片部250，其布置在扩散板的上部上等等。
反射板230包括从光输入部与显示面板平行延伸的平坦表面232和从平坦表面朝向显示面板倾斜以具有预定倾斜角度的倾斜表面234。
根据图6的实施方式，在反射板232、扩散板240、光学片部250等的表面上形成至少一个光吸收图案410、420、430。
更具体地说，光吸收图案410可以形成在反射板230的上表面的一部分上；光吸收图案420可以形成在扩散板240的底表面或上表面上；并且光吸收图案430形成在D片的底表面上，该D片布置在构成光学片部250的最底部的一张片上。
光吸收图案具有吸收从光源发射的一部分光并减少朝向显示面板反射的光的功能，并且可以使用具有黑色调或灰色调的彩色油墨形成。
光吸收图案410,420和430优选地形成为使得布置密度在光输入部附近最大并且朝向抗光输入部减小。
将在反射板上形成的光吸收图案作为示例进行描述：如图7所示，在反射板230的整个区域当中将在光输入部附近的光吸收图案的数量或光吸收图案的尺寸变大，从而增加光吸收图案的布置密度；并且光吸收图案的布置密度朝向抗光输入部减小。
光吸收图案的布置区域在反射板的情况下可以限于平坦表面区域，并且在扩散板和光学片的情况下可以限于反射板的平坦表面被投影的扩散板或光学片的平坦区域。
也就是说，如图7A所示，光吸收图案410仅在反射板230的平坦表面232上以圆点形状形成；光吸收图案的数量在光输入部附近增加，从而使光吸收图案的布置密度变高；并且图案的数量基于与光输入部的距离成比例地减小，从而降低了光吸收图案的布置密度。
光吸收图案410优选地仅形成在反射板230的平坦表面232上，而不形成在反射板230的倾斜表面234上。
如参照图6所示的，在不具有导光板并且包括具有倾斜表面的反射板的背光的情况下，在发光输入部侧上使用倾斜表面增加指向显示面板的光量，但是光入射部附近的光量较大；结果，在光输入部附近总体光分布更强。
因此，布置在反射板230等的光输入部附近的光吸收图案410吸收光输入部附近的一部分光，并且减少光输入部附近的光量，使得光量在整个显示面板上变得均匀。
特别地，光吸收图案的布置密度在光输入部附近最大；布置的密度朝向抗光输入部减小；仅在具有平坦表面和倾斜表面的反射板的平坦表面上或者在与其对应的扩散板/光学片部的区域中形成光吸收图案；因此，在光输入部附近，朝向显示面板的光量减少，最终使得可以在整个显示面板上提供均匀的光。
图8A和图8B例示了当使用根据图6的实施方式的光吸收图案时的光路以及在整个显示装置上的光分布。
如图8A所示，在从光源单元发射的光中，从光输入部指向反射板的初始强光L3被反射板230的光吸收图案410部分地吸收，然后被反射；结果，比初始光L3弱的第一反射光L3’入射到扩散板240上。
第一反射光L3’再次被扩散板240上的光吸收图案420、形成在光学片部250上的光吸收图案430等部分地吸收；并且弱发射光L3”最终入射到显示面板上。
此外，在从光源单元发射的光中，从光输入部直接指向扩散板240的初始光L4被扩散板240上的光吸收图案420、形成在光学片部250上的图案430等部分地吸收；并且弱发射光L4’最终入射到显示面板上。
相反，在从光源单元发射的光中，直行光L5的光量在某种程度上减小，直到直行光L5到达抗光输入部附近为止；在到达反射板之后，光被反射板230的倾斜表面234立即吸收，并且被传输到显示面板而不被吸收(L5’)。
因此，通过根据本实施方式的光吸收图案410,420和430被发射到光输入部附近的显示面板的光L3”、L4’的强度和被发射到抗光输入部附近的显示面板的光L5’的强度几乎相同，使得可以在整个显示面板上提供均匀的光。
图8B示出了当应用图6所示的实施方式时在整个显示面板上的光轮廓，从图中可以看出，与如图5所示不同，光分布在整个显示面板上是均匀的。
另一方面，在本实施方式中使用的光吸收图案410,420和430在形状和尺寸方面没有限制；诸如圆形点图案和多边形图案的任何形状都是可以的。
此外，单个光吸收图案的尺寸不受限制，只要光吸收图案的布置密度可以在光输入部附近最大并且可以越远离光输入部越减小即可。
例如，可以使用与图7A中相同尺寸的单个光吸收图案，使得在光输入部附近的单位区域中形成更大数量的单个光吸收图案；并且还可以在单位区域中形成恒定数量的单个光吸收图案，使得在光输入部附近形成更大尺寸的单个光吸收图案。
也可以在扩散板240的两个表面上或仅在该扩散板240的底表面或上表面上形成光吸收图案240。
光学片部250可以被构造为使得D片层叠在最下表面上，并且在该D片上依次层叠P-DN片和P-UP片；在这种情况下，优选在最下层的D片的表面上形成光吸收图案。
光吸收图案410,420和430可以通过以具有预定形状和尺寸的图案涂覆或施加具有黑色调或灰色调的油墨来形成。
可以使用包括黑色颜料、粘合剂等的任何油墨材料作为用于形成光吸收图案的光吸收图案油墨；可以通过压印或印刷光吸收图案，然后将其固化，并将其固定在反射板、扩散板或光学片上来形成该光吸收图案。
光吸收图案油墨(ink)通常包括通过UV射线固化的UV可固化油墨和通过IR射线固化的IR可固化油墨；根据本实施方式，可以使用两种上述光吸收图案油墨。
根据本实施方案的光吸收图案油墨组成还可以包括黑色颜料，用于确保油墨的吸附性的粘合剂、溶剂(solvent)或溶媒(dissolvent)、各种添加剂等。
作为粘合剂，可以使用丙烯酸类共聚物，该丙烯酸类共聚物形成印刷漆膜并且具有丙烯酸酯基团，该丙烯酸酯基团可以调节光吸收图案相对于如反射板的附着材料的附着性质；本实施方式使用光学折射率为约1.47的改性丙烯酸酯树脂。
粘合剂具有热固化或紫外线固化特性，粘合剂的材料可以是使用从由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯和丙烯酸构成的组中选择的一种或至少两种化合物合成的聚合物，但不限于此。
溶剂或溶媒与光吸收图案油墨组成的总体粘度相关，并且用于调节在导光板上印刷或压印光吸收图案时的可加工性；作为低沸点溶剂，可以使用苯、甲苯、二甲苯、甲基异丁基卡必醇、乙酸异丁酯、乙酸正丁酯、甲基异丁基酮、乙基溶纤剂、甲基溶纤剂等；作为中沸点溶剂，可以使用溶剂、乙酸乙基己酯、乙酸甲氧基丁酯、乙酸环己酯、丁基溶纤剂、丁基溶纤剂乙酸酯、乙酸溶纤剂、甲基卡必醇、环己酮等。
也可以使用如二甲醚、丁基卡必醇、戊二酸二甲酯、琥珀酸二甲酯、异戊二烯、卡必醇乙酸酯、乙基己基乙二醇、丁基卡必醇乙酸酯、乙基卡必醇、己基溶纤剂等的高沸点溶剂。
溶剂或溶媒的组成比优选为约45-55wt％；如果组成比超过55wt％，则墨的粘度可能下降并导致光吸收图案的散布；如果粘度小于50wt％，则相对高的粘度可能导致印刷或压印期间的板的堵塞。
根据本实施方案的用于光吸收图案的油墨组成可以包含其它添加剂，诸如用于适当分散组成材料或调节粘度的分散剂、用于提高油墨涂膜的流平性(涂膜均匀性)的流平剂、用于破坏在油墨印刷过程中可能产生的泡沫并且抑制泡沫产生的消泡剂以及用于防止颜色变化的变色剂。
根据本发明的用于光吸收图案的油墨组成可以通过调节黑色颜料的组成比而配置为具有灰色调，并且在灰色调油墨组成的情况下可以进一步包括用于光扩散的扩散珠组成。
也就是说，当光吸收图案形成为灰色调时，它们仅吸收一部分光并反射其余的光；包括在光吸收图案中的扩散珠可以扩散反射光，使得指向显示面板的光变得更均匀。
包括在用于光吸收图案的油墨组成中的扩散珠可以由选自PMMA、二氧化硅和PC中的至少一种材料制成；扩散珠可具有圆形珠、锥形珠等的形状，但也可形成为非典型形状，即不具有特定形状。
为了提高扩散性能和光吸收性能，也可以根据情况使用具有不同折射率和/或尺寸的至少两种珠作为扩散珠。例如，扩散珠可以包括具有1-10μm的直径和第一折射率的第一扩散珠，以及具有20-80μm的直径和第二折射率的第二扩散珠，第二折射率比第一折射率小0.02-0.2。在这种情况下，通过调节第一扩散珠和第二扩散珠的每单位体积的分布密度，可以确保期望的光吸收性能。
作为在本发明中使用的另一种类型的光吸收图案，反射板的预定部分可以被穿透以形成钻孔狭缝，而不是使用用于光吸收图案的油墨。
也就是说，如图7B所示，反射板230的预定部分可以被穿透以形成钻孔狭缝410'类型的光吸收图案；在这种情况下，钻孔狭缝410'的形成密度需要在光输入部附近最大，并且钻孔狭缝的布置密度需要朝向抗光输入部减小。
具有相对低的折射率的底盖的内表面设置在反射板的底表面上；因此，当在反射板230上形成钻孔狭缝410'时，底盖的内表面通过钻孔狭缝而部分地露出。
因此，特别是，入射到钻孔狭缝410'上的光在钻孔狭缝内部被捕获或被吸收到通过钻孔狭缝暴露的底盖的内表面中；结果，光不被朝向显示面板反射；因此，钻孔狭缝用作光吸收图案。
使用这种钻孔狭缝410'提供了工艺相关优点在于：因为可以在制造反射板时一起形成钻孔狭缝，所以不需要在反射板等上形成用于光吸收图案的油墨的工艺。
根据图6的实施方式的显示装置还可以包括与根据图4的显示装置的相同的其余特征。
例如，根据图6的实施方式的反射板230在光输入部附近具有平坦表面232并且在抗光输入部附近具有倾斜表面234，并且平坦表面的长度D2对应于反射板的整个长度D1的40-55％，从而获得从光输入部和抗光输入部指向显示面板的均匀的光量。
如上所述，根据本发明的实施方式，可以提供一种背光单元，该背光单元包括：反射板，其布置在底盖的内表面上并且具有倾斜表面；以及聚光透镜，其聚集来自边缘光源部的光，从而具有没有导光板的纤薄结构。
特别地，关于具有上述结构的无LGP背光单元，使用密度光吸收图案的布置密度在光输入部上最大且朝向抗光输入部减小这样的配置或者使用光吸收图案仅形成在光输入部附近的反射板的平坦表面上使用这样的配置来将光吸收图案布置在光学片、扩散板和反射板中的至少一个上，从而在整个显示面板上提供均匀的光。
以上描述和附图仅为了例示的目的提供对本发明的技术思想的示例。具有本发明所属技术领域的普通知识的人将会理解，在不脱离本发明的主要特征的情况下，可以在形式上进行各种修改和改变，诸如配置的组合、分离、替换和改变。因此，本发明所公开的实施方式旨在说明本发明的技术思想的范围，并且本发明的范围不限于该实施方式。本发明的范围应以所附权利要求的基础来解释，使得包括在与权利要求等同的范围内的所有技术思想都属于本发明。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年12月30日提交的韩国专利申请No.10-2015-0189814的优先权，其全部内容通过引用并入本文，如同在本文中完全阐述一样。
附图标记说明：
310：底盖
230：反射板
232：平面
234：倾斜表面
227：光源PCB
228：光源部
229：聚光透镜
240：扩散板
250：光学片部
410,420,430：光吸收图案
410'：钻孔狭缝

Claims (12)

1.一种显示装置，所述显示装置包括：
显示面板；
光源单元，所述光源单元包括安装在所述显示装置的至少一侧上的光源PCB，安装在所述光源PCB上的光源部以及被配置为减小从所述光源部入射的光的定向角并且聚集所述光的条型聚光透镜；
支撑所述显示面板的后表面的底盖，所述底盖具有在所述后表面上的平坦部和倾斜部以及在侧表面上的弯曲部；
安装在所述底盖的内表面上的反射板，所述反射板具有与所述显示面板平行的平坦表面和相对于所述平坦表面倾斜的倾斜表面，其中，所述底盖的所述平坦部和所述倾斜部与所述反射板的所述平坦表面和所述倾斜表面分别对应；
扩散板，所述扩散板布置在所述底盖的所述弯曲部的上侧上，并且与所述反射板间隔开且与所述显示面板平行；以及
光学片部，所述光学片部布置在所述扩散板的上部上。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述反射板的所述平坦表面布置在与所述光源单元相邻的光输入部上，所述反射板的所述倾斜表面布置在与所述光源单元间隔开的抗光输入部上，并且所述平坦表面的长度对应于所述反射板的整个长度的40％-55％。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其中，在所述反射板、所述扩散板和所述光学片部中的一个的表面上布置光吸收图案。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其中，所述光吸收图案的布置密度在所述光输入部上最大并且朝向所述抗光输入部减小。
5.根据权利要求3所述的显示装置，其中，所述光吸收图案的布置区域被限制为所述反射板的所述平坦表面的区域或者所述反射板的所述平坦表面所投影的所述扩散板或所述光学片的平坦区域。
6.根据权利要求3所述的显示装置，其中，布置在所述反射板上的所述光吸收图案是通过部分地穿透所述反射板的所述平坦表面而获得的钻孔狭缝。
7.一种背光单元，所述背光单元包括：
光源单元，所述光源单元包括以边缘型安装的光源PCB，安装在所述光源PCB上以向显示面板提供光的光源部以及被配置为减小从所述光源部入射的光的定向角并且聚集所述光的条型聚光透镜；
安装在底盖的内表面上的反射板，所述底盖支撑所述显示面板的后表面并且具有在所述后表面上的平坦部和倾斜部以及在侧表面上的弯曲部，所述反射板具有与所述显示面板平行的平坦表面和相对于所述平坦表面倾斜的倾斜表面，其中，所述底盖的所述平坦部和所述倾斜部与所述反射板的所述平坦表面和所述倾斜表面分别对应；
扩散板，所述扩散板布置在所述底盖的所述弯曲部的上侧上，并且与所述反射板间隔开且与所述显示面板平行；以及
光学片部，所述光学片部布置在所述扩散板的上部上。
8.根据权利要求7所述的背光单元，其中，所述反射板的所述平坦表面布置在与所述光源单元相邻的光输入部上，所述反射板的所述倾斜表面布置在与所述光源单元间隔开的抗光输入部上，并且所述平坦表面的长度对应于所述反射板的整个长度的40％-55％。
9.根据权利要求8所述的背光单元，其中，在所述反射板、所述扩散板和所述光学片部中的一个的表面上布置光吸收图案。
10.根据权利要求9所述的背光单元，其中，所述光吸收图案的布置密度在所述光输入部上最大并且朝向所述抗光输入部减小。
11.根据权利要求9所述的背光单元，其中，所述光吸收图案的布置区域被限制为所述反射板的所述平坦表面的区域或者所述反射板的所述平坦表面所投影的所述扩散板或所述光学片的平坦区域。
12.根据权利要求9所述的背光单元，其中，布置在所述反射板上的所述光吸收图案是通过部分地穿透所述反射板的所述平坦表面而获得的钻孔狭缝。
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