CN110865487A - 背光单元和具有该背光单元的显示设备 - Google Patents

背光单元和具有该背光单元的显示设备 Download PDF

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Abstract

描述一种背光单元和具有该背光单元的显示设备。该单元包括:发光阵列,具有被配置为发射光的多个光源以及印刷电路板,光源设置在印刷电路板上;被配置为在一个方向上引导从光源发射的光的导光膜;被配置为将穿过导光膜的光转换成特定颜色的光的颜色转换层;以及布置在颜色转换层上的光学构件。光源包括设置在印刷电路板的第一行上的第一光源以及设置在印刷电路板的第二行上的第二光源。第一光源彼此间隔开预定距离,并且第二光源彼此间隔开预定距离。

Description

背光单元和具有该背光单元的显示设备
相关申请的交叉引用
本申请要求2018年8月28日提交的韩国专利申请第10-2018-0101574号的优先权,该韩国专利申请的全部公开内容通过引用整体并入本文。
技术领域
本公开的各种实施例涉及背光单元和具有该背光单元的显示设备。
背景技术
一些显示设备利用能够产生光的背光单元显示图像。背光单元向包括液晶等的显示面板供给光,并且包括光源以及用于将从光源发射的光导向显示面板的导光膜。
在具有窄边框的显示设备中,多个光源可以靠近导光膜的侧面,或者与导光膜的侧面紧密接触。如果光源与导光膜之间的距离小,则在导光膜的形成光源的侧面上的点处可形成相对亮的区域,并且在光源之间的区域处可形成相对暗的区域。亮的区域与暗的区域之间的亮度差异可能导致热斑(hot spot)缺陷。
为了实现显示设备纤薄,可以将较薄的导光膜应用于背光单元。在此情况下,光源的尺寸可能大于导光膜的厚度,使得漏光缺陷可能发生。即,从光源中的每一个发射的光可能不会完全入射在导光膜上,而是可能从导光膜漏出。这可能导致可使显示设备的质量劣化的缺陷。
发明内容
本公开的各种实施例涉及一种背光单元以及具有该背光单元的显示设备,其中背光单元能够在防止漏光缺陷和热斑缺陷两者的同时提高产品的可靠性。
本公开的一个实施例提供了一种背光单元,包括:发光阵列,包括被配置为发射光的多个光源以及印刷电路板,光源设置在印刷电路板上;被配置为在一个方向上引导从光源发射的光的导光膜;被配置为将穿过导光膜的光转换成特定颜色的光的颜色转换层;以及提供在颜色转换层上的光学构件。光源可以包括设置在印刷电路板的第一行上的多个第一光源以及设置在印刷电路板的第二行上的多个第二光源。第一光源可以彼此间隔开预定距离,并且第二光源可以彼此间隔开预定距离。
第一光源可以与第二光源相同。
第一光源和第二光源可以交替设置在印刷电路板上。
发光阵列可以包括多个单元发光区域,每个单元发光区域具有第一光源中的至少一个第一光源和第二光源中的至少一个第二光源。
包括在单元发光区域的每一个中的至少一个第一光源和至少一个第二光源可以通过设置在印刷电路板上的互连线电连接。
光源可以进一步包括设置在印刷电路板的第三行上的多个第三光源。
第一光源和第三光源可以设置在印刷电路板上的同一列上。
第一光源、第二光源和第三光源可以设置在印刷电路板上的不同列上。
第一光源、第二光源和第三光源可以交替设置在印刷电路板上。
光源可以进一步包括设置在印刷电路板的第四行上的多个第四光源。
第一光源和第二光源可以设置在同一列上,并且第三光源和第四光源可以设置在同一列上。
第一光源和第三光源可以设置在同一列上,并且第二光源和第四光源可以设置在同一列上。
第一光源和第二光源中的每一个可以包括具有大约300μm或更小的尺寸的微尺度发光元件。发光元件可以包括被配置为发射蓝光的发光二极管。
颜色转换层可以包括:光转换层,在光转换层中包含多种光转换颗粒;布置在光转换层与导光膜之间的第一缓冲层;以及布置在光转换层与光学构件之间的第二缓冲层。这里,光转换颗粒可以包括量子点。
本公开提供了一种显示设备,包括:被配置为显示图像的显示面板;以及被配置为向显示面板提供用于显示图像的光的背光单元。
背光单元可以包括:发光阵列,具有被配置为发射光的多个光源以及印刷电路板,光源设置在印刷电路板上;被配置为将从光源发射的光导向显示面板的导光膜;以及被配置为将穿过导光膜的光转换成特定颜色的光的颜色转换层。
光源可以包括设置在印刷电路板的第一行上的多个第一光源以及设置在印刷电路板的第二行上的多个第二光源。
第一光源可以彼此间隔开预定距离,并且第二光源可以彼此间隔开预定距离。
本公开的实施例提供了一种实现了纤薄和最小化缺陷从而提高了产品的可靠性的背光单元以及具有该背光单元的显示设备。
附图说明
图1是图示根据本公开的实施例的显示设备的分解透视图。
图2是根据本公开的实施例的沿图1的线I-I’截取的截面图。
图3是图示根据本公开的实施例的图1的显示设备中的像素和驱动单元的实施例的框图。
图4是图示根据本公开的实施例的图3中所示的像素中的一个像素的平面图。
图5是根据本公开的实施例的沿图4的线II-II’截取的截面图。
图6A是图示根据本公开的实施例的图1的颜色转换层的透视图。
图6B是根据本公开的实施例的沿图6A的线III-III’截取的截面图。
图7是图示根据本公开的实施例的图1的背光单元的分解透视图。
图8A是图示根据本公开的实施例的图7的背光单元的一部分的局部放大透视图。
图8B是示意性地图示根据本公开的实施例的图8A的发光阵列的平面图。
图9是示意性地图示根据本公开的实施例的图7的发光阵列被应用于导光膜的所有四个侧面的状态的平面图。
图10A是图示根据另一实施例的包括发光阵列的背光单元的一部分的局部放大透视图。
图10B是示意性地图示根据本公开的实施例的图10A的发光阵列的平面图。
图11A是图示根据再一实施例的包括发光阵列的背光单元的一部分的局部放大透视图。
图11B是示意性地图示根据本公开的实施例的图11A的发光阵列的平面图。
图12A是图示根据又一实施例的包括发光阵列的背光单元的一部分的局部放大透视图。
图12B是示意性地图示根据本公开的实施例的图12A的发光阵列的平面图。
图13A是图示根据又一实施例的包括发光阵列的背光单元的一部分的局部放大透视图。
图13B是示意性地图示根据本公开的实施例的图13A的发光阵列的平面图。
具体实施方式
在下文中,将参考附图更详细地描述实施例。在本文中,参考作为实施例(和中间结构)的示意图的截面图描述实施例。如此,将预期到由于例如制造技术和/或公差导致的从图示的形状的变化。因此,实施例不应被解释为限于本文中图示的区域的具体形状,而是可以包括例如由制造导致的形状的偏差。在附图中,为了清楚起见,层和区域的长度和尺寸可以被夸大。附图中相同的附图标记指代相同的元件。
可以使用诸如“第一”和“第二”的术语来描述各种部件,但是这些术语不应限制各种部件。这些术语仅用来将一个部件与另一部件区分开的目的。例如,在不脱离本公开的精神和范围的情况下,第一部件可以被称为第二部件,并且第二部件可以被称为第一部件等。此外,“和/或”可以包括所提及的部件中的任一个或组合。
此外,只要在句子中没有具体提及,单数形式可以包括复数形式。此外,在说明书中使用的“包括/包含”及其变体表示存在或添加一个或多个部件、步骤、操作和元件。
此外,除非另有限定,否则本说明书中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与相关领域的技术人员所通常理解的含义相同的含义。在常用字典中定义的术语应该被解释为具有与在相关领域的背景中解释的含义相同的含义,并且除非在本说明书中另外明确限定,否则不应当被解释为具有理想化的或过于形式的含义。
还应注意,在本说明书中,“连接/联接”不仅是指一个部件直接联接至另一部件,而且还指通过中间部件间接联接至另一部件。另一方面,“直接连接/直接联接”是指一个部件直接联接至另一部件而没有中间部件。
在下文中,将参考附图详细地描述本公开的优选实施例。
图1是图示根据本公开的实施例的显示设备的分解透视图,并且图2是根据本公开的实施例的沿图1的线I-I’截取的截面图。
参考图1和图2,根据本公开的实施例的显示设备可以包括显示面板100、触摸传感器200、背光单元300、模框400和外壳500。
显示面板100可以具有各种形状。例如,显示面板100可以具有包括直边的封闭多边形形状。此外,显示面板100可以具有包括曲边的圆形或椭圆形形状。显示面板100可以具有包括直边和曲边的半圆形或半椭圆形形状。当显示面板100具有直边时,各个形状的拐角中的至少一些可以是弯曲的。例如,当显示面板100具有矩形形状时,相邻直边交叉的部分可以由具有预定曲率的曲线代替。
根据本公开的实施例,显示面板100可以具有由直边形成边界的矩形形状。
显示面板100可以是有机发光显示面板(OLED面板)、液晶显示面板(LCD面板)、电泳显示面板(EPD面板)和电润湿显示面板(EWD面板)中的一种。有机发光显示面板为自发射显示面板,而液晶显示面板、电泳显示面板和电润湿显示面板为非发射显示面板。如果显示面板100为有机发光显示面板,则可以省略背光单元300。根据本公开的实施例,显示面板100可以是液晶显示面板或利用背光单元300的另一显示器。
显示面板100可以包括用于显示图像的显示区域以及布置在显示区域的至少一侧的非显示区域。
显示面板100可以包括第一基板110、面对第一基板110的第二基板120以及形成在第一基板110与第二基板120之间的液晶层(未示出)。偏振膜(未示出)可以提供在显示面板100的两侧(即第一基板110和第二基板120的外表面)上。
以矩阵形式设置的多个像素(未示出)可以被提供在第一基板110的显示区域中。每个像素可以被提供有栅线(未示出)、与栅线交叉以与栅线绝缘的数据线(未示出)以及像素电极(未示出)。此外,每个像素可以电连接到栅线和数据线,并且可以被提供有薄膜晶体管(未示出),薄膜晶体管可以电连接至像素电极。薄膜晶体管可以开关提供到对应像素电极的驱动信号。
密封构件(未示出)可以被布置在第一基板110的非显示区域中,以使第一基板110和第二基板120接合。密封构件可以沿显示区域的边缘被布置在非显示区域中。
在第二基板120的表面上,可以提供使用从背光单元300供给的光获得预定颜色的滤色器(未示出)以及形成在滤色器上以面对像素电极的公共电极(未示出)。这里,滤色器可以具有包括红色、绿色、蓝色、青色、品红色、白色和黄色的颜色中的任一种,并且可以通过诸如蒸发或涂布的工艺形成。根据本公开的实施例,滤色器被布置在第二基板120上,但本公开并不限于此。根据实施例,滤色器可以被布置在第一基板110上。
液晶层通过形成在像素电极与公共电极之间的电场而以特定方向排列,以调节从背光单元300发射的光的透射率,并因此允许显示面板100显示图像。
尽管在附图中未示出,但信号输入焊盘(未示出)可以被布置在第一基板110的非显示区域中。信号输入焊盘可以与柔性电路板131电连接,驱动器IC 130可以安装在柔性电路板131上。柔性电路板131可以与驱动器电路板140电连接。
柔性电路板131可以将驱动器电路板140与显示面板100电连接。驱动器IC130可以接收来自驱动器电路板140的各种控制信号,并且可以响应于各种输入的控制信号而将用于驱动显示面板100的驱动信号输出到显示面板100。柔性电路板131是弯曲的,并且于是驱动器电路板140被布置在外壳500的外部。
产生显示面板100的驱动信号和控制信号的多个电子部件(未示出)可以安装在驱动器电路板140上。
触摸传感器200可以被布置在显示面板100的两侧中的至少一侧上。例如,触摸传感器200可以被布置在显示面板100的可以显示图像的一侧上,以接收来自用户的触摸输入。根据实施例,触摸传感器200可以与显示面板100集成。根据本公开的实施例,将通过示例方式描述触摸传感器200被提供在显示面板100的上表面上的情况。
触摸传感器200可以检测来自显示设备的、经由用户的手或单独的输入装置的触摸事件。根据本公开的实施例,可以以互电容的方法来驱动触摸传感器200。互电容方法检测由于两个相邻的触摸电极之间的相互作用而引起的电容变化。另外,可以以自电容的方法来驱动触摸传感器200。自电容方法分别使用被设置成矩阵形状的触摸电极以及联接到触摸电极的感测线,来检测当用户的触摸发生时触摸区域的触摸电极的电容变化。
背光单元300被布置在显示面板100的与显示图像的一侧相对的一侧上。背光单元300可以包括导光膜310、颜色转换层320、光学构件330、反射片340以及包括多个光源351的发光阵列350。
导光膜310可以位于显示面板100下方,并且引导从发光阵列350发射的光以朝向显示面板100发射光。具体地,导光膜310可以至少与显示面板100的显示区域重叠。就此而言,导光膜310可以包括用于发射光的出射表面、面对出射表面的下表面以及将出射表面与下表面联接的侧表面。侧表面中的至少一个可以是可面对发光阵列350使得从发光阵列350发射的光可入射到其上的入射表面,而面对入射表面的侧表面可以是反射该光的对表面。
导光膜310可以由能够透射光的透射材料(例如,诸如作为丙烯酸透明树脂的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的塑料材料、聚碳酸酯(PC)材料以及玻璃)中的一种制成。根据本公开的实施例,导光膜310可以由玻璃制成,这可有利于实现可以应用背光单元300的显示设备纤薄。导光膜310可以包括位于下表面上的特定形状的图案(未示出),以供给均匀的面光源。图案可以包括各种图案,诸如椭圆图案、多边形图案和全息图案,以便引导入射在导光膜310的内部的光。
发光阵列350可以包括多个光源351和印刷电路板352。
光源351可以包括发光二极管。根据本公开的实施例,光源351中的每一个可以包括具有300μm或更小尺寸的微尺度发光二极管。光源351可以安装在印刷电路板352上。在一些示例中,所有的光源351可以发射相同颜色的光。例如,光源351可以发射蓝光。
光源351可以包括设置在印刷电路板352的一行上的多个第一光源351a以及设置在可以与第一光源351a的行不同并且与第一光源351a的行偏移的行上的多个第二光源351b。下面将参考图8A描述第一光源351a和第二光源351b的设置关系。
发光阵列350可以被布置为面对导光膜310的侧表面中的至少一个并发射光,并且可以通过导光膜310提供用于通过显示面板100显示图像的光。
光学构件330可以被提供在导光膜310与显示面板100之间。光学构件330可以被提供在发光阵列350上,以控制通过导光膜310发射的光。例如,光学构件330可以包括可依次堆叠的扩散片330c、棱镜片330b和保护片330a。
扩散片330c可以用于扩散从导光膜310发射的光。
棱镜片330b可以用于将从扩散片330c扩散的光沿与放置在棱镜片330b上方的显示面板100的平面垂直的方向聚集。穿过棱镜片330b的光的大部分可以垂直入射在显示面板100上。
保护片330a可以放置在棱镜片330b上。保护片330a可以保护棱镜片330b免受外部冲击。
根据本公开的实施例,光学构件330被提供有一个扩散片330c、一个棱镜片330b和一个保护片330a。但是,本公开并不限于此。例如,除了扩散片330c、棱镜片330b和保护片330a之外,光学构件330可以进一步包括执行其他功能的光学片。此外,在光学构件330中,扩散片330c、棱镜片330b和保护片330a中的任意一个光学片可以被省略。此外,光学构件330可以具有特定种类的多个光学片,并且相应光学片的堆叠顺序可以根据期望的目的而变化。本公开不限于特定配置。
光学构件330可以进一步包括反射偏振片,反射偏振片可以将从发光阵列350发射的光调制成特定方向上的光。此外,光学构件330可以进一步包括吸收偏振片,以防止未在期望的特定方向上线性偏振的光穿过显示面板100。
反射片340可以被布置在导光膜310下方,以反射泄漏的光(即,从发光阵列350发射的光当中的、不是朝向显示面板100提供的光),从而将光的路径改变为朝向显示面板100。反射片340可以容纳于外壳500中,以反射从发光阵列350产生的光,并且因此增加朝向显示面板100提供的光的量。
反射片340可以由本领域技术人员公知的光反射材料制成。作为反射片340的非限制性示例,反射片可以包括从聚碳酸酯类材料、聚砜类材料、聚丙烯酸酯类材料、聚苯乙烯类材料、聚氯乙烯类材料、聚乙烯醇类材料、聚降冰片烯类材料和聚酯类材料中选择的一种或多种材料。
背光单元300可以进一步包括布置在导光膜310与光学构件330之间的颜色转换层320。
颜色转换层320可以将通过导光膜310发射的光转换成具有特定颜色的光。例如,当光源351发射蓝光时,颜色转换层320可以将蓝光转换为白光。为此,颜色转换层320可以被形成为使得光转换颗粒中的至少一种可以分散在透明树脂中。根据本公开的实施例,光转换颗粒可以是量子点。下面将参考图6A和图6B详细描述颜色转换层320。
模框400可以具有与显示面板100和背光单元300相对应的形状,并且可以在内部是开放的,以接收显示面板100和背光单元300。
模框400可以包括沿侧壁形成的锁止台阶(locking step)。显示面板100可以位于锁止台阶上。此外,导光膜310可以位于锁止台阶的底部。
如图2所示,模框400可以被提供有联接槽,用于与外壳500的一部分(例如,外壳500的突出部分)联接。模框400和外壳500可以通过联接槽彼此联接。就此而言,外壳500的突出部分可以朝向显示面板100突出。
如上所述,模框400可以与外壳500联接,以与外壳500一起固定地支撑显示面板100和背光单元300。模框400可以包含具有绝缘属性的合成树脂。
第一粘合带710和第二粘合带720可以被提供在模框400的上表面上。第一粘合带710和第二粘合带720中的一个可以将显示面板100缚牢到模框400。例如,第一粘合带710可以被提供在显示面板100与模框400之间,以将显示面板100缚牢到模框400。
第一粘合带710和第二粘合带720中的另一个(例如第二粘合带720)可以将触摸传感器200缚牢到模框400。也就是说,第二粘合带720可以被提供在触摸传感器200与模框400之间,以将触摸传感器200缚牢到模框400。
第一粘合带710或第二粘合带720可以具有弹性,以吸收在用户触摸触摸传感器200时产生的压力或冲击。
第二粘合带720可以被布置在与显示面板100的除了连接到驱动器电路板140的侧面之外的侧面相对应的模框400上。也就是说,第二粘合带720可以不提供在与显示面板100的连接到驱动器电路板140的侧面相对应的模框400上。
外壳500可以被提供在背光单元300下方。外壳500可以包括用于将显示面板100和背光单元300容纳在其中的空间。外壳500在该空间中接收并支撑显示面板100和背光单元300。
图3是图示图1的显示设备中的像素和驱动单元的实施例的框图。
参考图1和图3,根据本公开的实施例的显示设备包括显示面板100、时序控制器170、栅驱动器160和数据驱动器150。
显示面板100可以是包括第一基板110、第二基板120以及布置在第一基板110与第二基板120之间的液晶层(未示出)的液晶面板。
显示面板100包括在行方向上延伸的多条栅线GL1至GLm以及在与行方向交叉的列方向上延伸的多条数据线DL1至DLn。显示面板100可以包括多个像素PXL。像素PXL可以被设置在行方向和列方向上。像素PXL中的每一个可以包括连接到栅线GL1至GLm中的对应栅线和数据线DL1至DLn中的对应数据线的至少一个晶体管。
时序控制器170接收来自外部视频源(未示出)的图像数据RGB和控制信号。控制信号可以包括作为帧区分信号的垂直同步信号Vsync、作为行区分信号的水平同步信号Hsync、仅在数据被输出的区间中处于高电平以指示数据被供给的区域的数据使能信号DES以及主时钟信号MCLK。
时序控制器170转换图像数据RGB以匹配数据驱动器150的规格,并将转换后的图像数据DATA输出到数据驱动器150。时序控制器170基于控制信号产生栅控制信号GS1和数据控制信号DS1。时序控制器170将栅控制信号GS1输出到栅驱动器160,并将数据控制信号DS1输出到数据驱动器150。栅控制信号GS1为用于驱动栅驱动器160的信号,并且数据控制信号DS1为用于驱动数据驱动器150的信号。
栅驱动器160基于栅控制信号GS1产生栅信号,并将栅信号输出到栅线GL1至GLm。栅控制信号GS1可以包括指示启动扫描的扫描启动信号、控制栅导通电压的输出时段的至少一个时钟信号以及限定栅导通电压的持续时间的输出使能信号。
数据驱动器150基于数据控制信号DS1根据转换后的图像数据DATA产生灰度电压,并且然后将灰度电压输出到数据线DL1至DLn作为数据电压。数据电压可以包括相对于公共电压具有正值的正数据电压和具有负值的负数据电压。数据控制信号DS1可以包括指示启动将转换后的图像数据DATA传输到数据驱动器150的水平启动信号、将数据电压施加到数据线DL1至DLn的加载信号以及相对于公共电压反转数据电压的极性的反向信号。
时序控制器170、栅驱动器160和数据驱动器150中的各个可以以至少一个集成电路芯片的形式直接安装在显示面板100上,或者安装在如图1所示的柔性电路板131上并且然后以带载封装(TCP)的形式附接到显示面板100,或者安装在单独的印刷电路板上。
根据实施例,栅驱动器160和数据驱动器150中的至少一个可以与栅线GL1至GLm、数据线DL1至DLn以及晶体管一起集成到显示面板100中。此外,时序控制器170、栅驱动器160和数据驱动器150可以集成到单个芯片中。
图3所示的显示设备可以以各种形式实现。
图4是根据本公开的实施例的图3中所示的像素中的一个像素的平面图,并且图5是根据本公开的实施例的沿图4的线II-II’截取的截面图。
参考图1至图5,根据本公开的实施例的显示设备包括第一基板110、面对第一基板110的第二基板120以及形成在第一基板110与第二基板120之间的液晶层LC。
第一基板110包括第一基底基板SUB1、多条栅线GL1至GLm、多条数据线DL1至DLn以及多个像素PXL。
第一基底基板SUB1可以包括透明绝缘材料以允许光的透射。第一基底基板SUB1可以是刚性基板或柔性基板。
刚性基板的示例可以包括玻璃基板、石英基板、玻璃陶瓷基板和微晶玻璃基板。柔性基板的示例可以包括膜基板和塑料基板,膜基板和塑料基板中的每一个包括聚合物有机材料。具体地,柔性基板可以包括聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚砜、聚丙烯酸酯、聚醚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚、聚芳酯、聚酰亚胺、聚碳酸酯、三乙酸纤维素和乙酸丙酸纤维素等等。然而,第一基底基板SUB1可以由包括纤维增强塑料(FRP)的各种材料制成。
第一基板110被提供有被设置成矩阵形式的多个像素区域,像素PXL中的每一个与每个像素区域相对应。像素PXL各自连接到依次设置的数据线DL1至DLn中的对应数据线,并且连接到栅线GL1至GLm中的对应栅线。为了便于描述,根据本公开的实施例,基于设置在第一基板110中的、第i行和第j列上的一个像素PXL,示出了连接到一个像素PXL的栅线GLi和数据线DLj。
栅线GLi形成在第一基底基板SUB1上以在第一方向DR1上延伸。数据线DLj在与第一方向DR1交叉的第二方向DR2上延伸,其中栅绝缘层GI置于数据线DLj与栅线GLj之间。栅绝缘层GI被提供在第一基底基板SUB1的正面上以覆盖栅线GLi。图4图示了与栅线GLi平行设置的第(i-1)条栅线GLi-1以及与数据线DLj平行设置的第(j+1)条数据线DLj+1。
一个像素PXL可以包括连接到栅线GLi和数据线DLj的薄膜晶体管T以及连接到薄膜晶体管T的像素电极PE。
薄膜晶体管T包括栅电极GE、半导体层SCL、源电极SE和漏电极DE。
栅电极GE从栅线GLi突出或被提供在栅线GLi的一些区域上。
栅电极GE可以由金属制成。例如,栅电极GE可以由镍、铬、钼、铝、钛、铜、钨和/或它们的合金制成。栅电极GE可以由单层膜或多层膜形式的金属制成。例如,栅电极GE可以是通过依次堆叠钼、铝和钼制成的三层膜,或者可以是通过依次堆叠钛和铜制成的双层膜。可替代地,栅电极GE可以是由钛和铜的合金制成的单层膜。
栅绝缘层GI被提供在栅电极GE上。
半导体层SCL被提供在栅绝缘层GI上。半导体层SCL被提供在栅电极GE上,其中栅绝缘层GI置于半导体层SCL与栅电极GE之间。半导体层SCL的一部分可以与栅电极GE重叠。半导体层SCL可以包含非晶硅(a-Si)、多晶硅(p-Si)和氧化物半导体中的一种。这里,氧化物半导体可以包含Zn、In、Ga、Sn以及它们的混合物中的至少一种的氧化物。例如,氧化物半导体可以包含氧化铟镓锌(IGZO)。
半导体层SCL的联接到源电极SE和漏电极DE的区域可以分别被称为已经掺杂有杂质或其中注入有杂质的源区和漏区。源区与漏区之间的区域可以是沟道区。根据本公开的实施例,半导体层SCL可以具有通过依次堆叠由非晶硅材料制成的有源层以及由杂质非晶硅材料制成的欧姆接触层而形成的结构。
源电极SE可以从数据线DLj分支。源电极SE联接到半导体层SCL的一端,并且源电极SE的一些区域与栅电极GE重叠。
漏电极DE与源电极SE间隔开,其中半导体层SCL的一些区域置于漏电极DE与源电极SE之间。漏电极DE联接到半导体层SCL的另一端,并且漏电极DE的一些区域与栅电极GE重叠。
源电极SE和漏电极DE可以由镍、铬、钼、铝、钛、铜、钨和/或它们的合金制成。源电极SE和漏电极DE可以以单层膜或多层膜形式由金属制成。例如,源电极SE和漏电极DE可以是通过依次堆叠钛和铜制成的双层膜。可替代地,源电极SE和漏电极DE可以是由钛和铜的合金制成的单层膜。
源电极SE和漏电极DE彼此间隔开,使得位于源电极SE与漏电极DE之间的半导体层SCL的上表面被暴露。位于源电极SE与漏电极DE之间的半导体层SCL根据是否施加栅电极GE的电压而形成源电极SE与漏电极DE之间的导电沟道。
在本实施例中,已经图示了薄膜晶体管T为具有底栅结构的薄膜晶体管的情况,但本公开并不限于此。例如,薄膜晶体管T可以是具有顶栅结构的薄膜晶体管。
像素电极PE连接到薄膜晶体管T的漏电极DE,其中保护层PSV置于像素电极PE与漏电极DE之间。为此,保护层PSV可以包括接触孔CH,漏电极DE的一部分可以通过接触孔CH被暴露。
保护层PSV可以包括由无机材料制成的无机绝缘体和由有机材料制成的有机绝缘体中的至少一种。此外,保护层PSV可以被提供为包括覆盖薄膜晶体管T的无机绝缘体以及布置在无机绝缘体上的有机绝缘体。无机绝缘体可以包括氧化硅(SiOx)和氮化硅(SiNx)中的至少一种。有机绝缘体可以包括有机绝缘材料以允许光的透射。有机绝缘体可以包括丙烯酸树脂(聚丙烯酸酯树脂)、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、不饱和聚酯树脂、聚苯醚树脂、聚苯硫醚树脂和苯并环丁烯树脂中的至少一种。
像素电极PE可以包括透明导电氧化物。例如,像素电极PE可以包括氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铝锌(AZO)、镓掺杂的氧化锌(GZO)、氧化锌锡(ZTO)、氧化镓锡(GTO)和氟掺杂的氧化锡(FTO)中的至少一种。
第二基板120可以是面对第一基板110的对基板。第二基板120可以包括第二基底基板SUB2、滤色器CF、遮光图案BM、覆盖层OC和公共电极CE。
第二基底基板SUB2可以包含与第一基底基板SUB1相同的材料。也就是说,第二基底基板SUB2可以是刚性基板或柔性基板。
遮光图案BM可以被布置在第二基底基板SUB2的表面(例如,面对第一基板110的表面)上。遮光图案BM可以被布置成与像素区域的边界相对应。此外,遮光图案BM可以防止由于液晶层LC中的液晶分子的未对准而导致的漏光。
滤色器CF可以被提供在被遮光图案BM暴露的第二基底基板SUB2上。滤色器CF可以具有诸如红色、绿色、蓝色、青色、品红色、白色和黄色的颜色。滤色器CF可以被布置成与像素区域相对应。尽管在本公开的实施例中图示了滤色器CF包含在第二基板120中,但本公开并不限于此。例如,滤色器CF可以包含在第一基板110中。
覆盖层OC可以覆盖滤色器CF,并且可以减少由遮光图案BM和滤色器CF引起的台阶(即,不均匀表面)。
公共电极CE可以被提供在覆盖层OC上。公共电极CE可以与像素电极PE绝缘,并且可以包含与像素电极PE相同的材料。此外,公共电极CE可以接收从外部源供给的公共电压。公共电极CE可以被布置在第二基板120的面对第一基板110的表面上。
在该实施例中,公共电极CE包含在第二基板120中,但本公开并不限于此。例如,公共电极CE可以包含在第一基板110中,同时与像素电极PE绝缘。在此情况下,像素电极PE和公共电极CE中的至少一个可以被提供有多个狭缝。
液晶层LC可以包括多个液晶分子。液晶分子可以通过由像素电极PE和公共电极CE形成的电场而沿特定方向排列,从而调整光的透射率。因此,液晶层LC透射从背光单元300供给的光,以允许显示面板100显示图像。
图6A是图示根据本公开的实施例的图1的颜色转换层的透视图,并且图6B是根据本公开的实施例的沿图6A的线III-III’截取的截面图。
参考图1至图5、图6A和图6B,颜色转换层320被提供在导光膜310的上表面上,并且转换从光源351发射的光的波段以转换光的颜色。根据本公开的实施例,每个光源351可以发射在从大约405nm至450nm的波长范围内的蓝光。
颜色转换层320可以包括光转换层322以及分别保护光转换层322的上表面和下表面的第一缓冲层321和第二缓冲层323。
第一缓冲层321和第二缓冲层323可以用于保持光转换层322的形状并防止光转换层322被外力损坏。第一缓冲层321和第二缓冲层323可以包含诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的聚合物、氧化硅、氧化钛、氧化铝和/或它们的合适组合,并且可以具有大约50μm的厚度,但本公开并不限于此。
第一缓冲层321和第二缓冲层323可以具有低透氧性和低透湿性。因此,第一缓冲层321和第二缓冲层323可以保护光转换层322免受诸如可能通过与湿气和/或氧气接触而引起的外部化学影响。
光转换层322可以被配置成使得多种光转换颗粒324中的至少一种可以分散在整个基底层325中。根据本公开的实施例,基底层325可以是透明树脂。
光转换颗粒324可以是具有量子限域效应的预定尺寸的颗粒,其也可以被称为量子点。然而,量子点可以是许多合适的纳米材料中的一种,其可以作为研究纳米器件的结果而出现(即,具有纳米级尺寸的小颗粒,并且可以在器件中起特定作用)。
量子点可以具有在其他材料中未发现的各种属性。首先,量子点在窄波长范围内产生强荧光。量子点发射的光是由不稳定(激发)的电子从导带下降到价带而产生的。随着量子点的颗粒变得越来越小,荧光产生越来越短的波长的光,并且随着量子点的颗粒变得越来越大,荧光产生越来越长的波长的光。因此,通过调整量子点的颗粒尺寸发射期望波长的光是可能的。
在一些示例中,光转换颗粒324是通过化学合成工艺产生的、尺寸为几纳米(nm)的半导体晶体。它们转换从每个光源351发射的光的波长,并且然后发射转换后的光。根据颗粒的尺寸,发光波长可以改变,以发射可见光的所有颜色。光转换颗粒324的直径范围从1nm至10nm。
光转换颗粒324可以包括第一光转换颗粒324a和第二光转换颗粒324b。
第一光转换颗粒324a可以是红色量子点,并且第二光转换颗粒324b可以是绿色量子点。当蓝光进入颜色转换层320时,第一光转换颗粒324a吸收蓝光并根据能量跃迁使光的波长偏移,以发射从大约620nm至680nm波长的红光。类似地,当蓝光进入颜色转换层320时,第二光转换颗粒324b吸收蓝光并根据另一能量跃迁使波长偏移,以发射从大约500nm至560nm波长的绿光。
第一光转换颗粒324a和第二光转换颗粒324b可以选自II-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物、IV族元素、IV族化合物以及它们的任意组合。
II-VI族化合物可以选自由以下组成的组:选自由CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、MgSe、MgS以及它们的混合物组成的组的二元化合物;选自由CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、MgZnSe、MgZnS以及它们的混合物组成的组的三元化合物;以及选自由HgZnTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe以及它们的混合物组成的组的四元化合物。
III-V族化合物可以选自由以下组成的组:选自由GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb以及它们的混合物组成的组的二元化合物;选自由GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb以及它们的混合物组成的组的三元化合物;以及选自由GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、GaAlNP、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb以及它们的混合物组成的组的四元化合物。
IV-VI族化合物可以选自由以下组成的组:选自由SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe以及它们的混合物组成的组的二元化合物;选自由SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe以及它们的混合物组成的组的三元化合物;以及选自由SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe以及它们的混合物组成的组的四元化合物。
IV族元素可以选自由Si、Ge以及它们的混合物组成的组。IV族化合物可以选自由SiC、SiGe以及它们的混合物组成的组的二元化合物。
二元化合物、三元化合物或四元化合物可以以均匀的浓度存在于颗粒中,或者可以在浓度分布被部分地划分成不同状态后存在于同一颗粒中。此外,第一光转换颗粒324a和第二光转换颗粒324b可以具有核/壳结构,使得一个量子点(壳)可以围绕另一个量子点(核)。核与壳之间的界面可以具有浓度梯度,其中存在于壳中的元素的浓度朝向中心减小。
第一光转换颗粒324a和第二光转换颗粒324b不限于任何特定形状。而是,颗粒可以是各种形状,包括球形形状、锥体形状、多臂形状或立方纳米颗粒、纳米管、纳米线、纳米纤维、纳米板颗粒等。
根据本公开的实施例,由于第一光转换颗粒324a和第二光转换颗粒324b具有高色纯度,因此可以产生具有优异光学特性的白光。具体地,当从每个光源351发射的蓝光穿过颜色转换层320时,光被第一光转换颗粒324a转换成红光,并且被第二光转换颗粒324b转换成绿光。从每个光源351发射的蓝光、被第一光转换颗粒324a转换的红光以及被第二光转换颗粒324b转换的绿光彼此混合,使得能够实现具有优异光学特性的白光。最终从颜色转换层320发射的白光可以朝向显示面板100供给。
根据本公开的实施例,颜色转换层320可以进一步包括提供在第一缓冲层321的外表面上的涂层(未示出)。涂层用于散射穿过光转换层322的光,并且从而允许光在显示面板100上具有均匀的分布。
图7是图示根据本公开的实施例的图1的背光单元的分解透视图。图8A是图示根据本公开的实施例的图7的背光单元的一部分的局部放大透视图,并且图8B是示意性地图示根据本公开的实施例的图8A的发光阵列的平面图。图9是示意性地图示根据本公开的实施例的将图7的发光阵列应用于导光膜的所有四个侧面的状态的平面图。
参考图1、图7、图8A、图8B和图9,背光单元300包括发光阵列350、导光膜310、颜色转换层320、反射片340和光学构件330。
发光阵列350可以包括多个光源351和印刷电路板352,光源351可以安装在印刷电路板352上。
每个光源351可以包括至少一个发光二极管以及容纳发光二极管的发光封装件。根据本公开的实施例,每个光源351可以包括基于氮化镓(GaN)的发光二极管,该发光二极管具有大约300μm的尺寸并且被配置为发射蓝光。
从每个光源351发射的蓝光L1通过导光膜310的入射表面310a入射到导光膜310中。入射到导光膜310中的蓝光L1在导光膜310中被反射,以面光源的形式通过导光膜310的上表面被引导到显示面板100,并且然后作为蓝光L2被发射。
当从导光膜310的上表面发射的蓝光L2穿过颜色转换层320时,光可以被处理成具有优异光学特性的白光L3,并且可以通过光学构件330被供给到显示面板100。
尽管图7图示了发光阵列350仅被布置在导光膜310的一个侧面(例如,入射表面310a),但本公开并不限于此。根据实施例,发光阵列350可以被布置在导光膜310的两个侧面、三个侧面或所有侧面(如图9所示)。其他合适的配置也是可能的。
根据本公开的实施例,光源351可以包括多个第一光源351a和多个第二光源351b。第一光源351a和第二光源351b可以具有相同的尺寸。也就是说,第一光源351a和第二光源351b可以具有大约300μm或更小的尺寸。
第一光源351a在第一方向DR1(例如,行方向)上延伸,以形成第一发光行R1。第一发光行R1中的第一光源351a中的每一个可以被设置在印刷电路板352上,以与相邻的第一光源351a间隔开第一距离d1。
根据本公开的实施例,第一距离d1可以与第一光源351a中的每一个的水平宽度相同或相似。水平宽度是指第一光源351a中的每一个在第一方向DR1上的宽度。根据本公开的实施例,第一距离d1可以为大约300μm或更小。根据实施例,
第一光源351a中的每一个可以被设置在印刷电路板352上,以与相邻的第一光源351a间隔开第一距离d1或更多。
第二光源351b在第一方向DR1上延伸,以形成第二发光行R2。第二发光行R2中的第二光源351b中的每一个可以被设置在印刷电路板352上,以与相邻的第二光源351b间隔开第一距离d1。
因此,发光阵列350包括多个光源351,并且导光膜310被配置为通过导光膜310的边缘接收来自发光阵列350的光,导光膜310的该边缘的厚度小于导光膜310的、光从导光膜310透射出去所经过的表面的长度和宽度。光源351可以以多个行(例如,行R1和R2)被设置在发光阵列350中,并且光源351中的每一个具有小于导光膜310的厚度除以行数的尺寸(即,在第二方向DR2上的高度)。
发光阵列350可以包括通过组合设置在不同发光行中的至少一个第一光源351a和至少一个第二光源351b而形成的单元发光区域UEM。多个单元发光区域UEM可以被提供在发光阵列350中。
根据本公开的实施例,设置在第一发光行R1的第一列C1上的一个第一光源351a(下文中,被称为“1-1光源”)、设置在第二发光行R2的第二列C2上的一个第二光源351b(下文中,被称为“2-1光源”)、设置在第一发光行R1的第三列C3上的一个第一光源351a(下文中,被称为“1-2光源”)以及设置在第二发光行R2的第四列C4上的一个第二光源351b(下文中,被称为“2-2光源”)可以构成一个单元发光区域UEM。
每个单元发光区域UEM的特征可在于具有串联连接至公共电源的多个光源351,并且每个单元发光区域UEM可以具有不同的电源或一组不同的电源连接。在一些示例中,一个或多个单元发光区域UEM可以并联连接到同一电源。
尽管图8B图示了单元发光区域UEM仅包括1-1光源351a、1-2光源351a、2-1光源351b和2-2光源351b,但本公开并不限于此。根据实施例,提供在单元发光区域UEM中的光源351的数量和设置可以进行各种改变。
连接到光源351的线单元可以被提供在印刷电路板352上。线单元可以包括第一至第三线353、354和355。
根据本公开的实施例,第一线353可以是第一电源线,第一电源线可以将外部电源单元(未示出)与光源351电连接,以将该电源单元的光源驱动电压供给到光源351。第二线354可以是电连接包含在单元发光区域UEM中的光源351的互连线。第三线355可以是第二电源线,地电压可以被供给到第二电源线。
根据本公开的实施例,包含在单元发光区域UEM中的1-1光源351a可以电连接到第一线353,并且2-2光源351b可以电连接到第三线355。
1-1光源351a可以通过第二线354电连接到2-1光源351b,2-1光源351b可以通过第二线354连接到1-2光源351a,并且1-2光源351a可以通过第二线354连接到2-2光源351b。
因此,传输到1-1光源351a的光源驱动电压然后可以按顺序被传输到2-1光源351b、1-2光源351a和2-2光源351b。因此,包含在单元发光区域UEM中的光源351可以分别被驱动以发射蓝光。
包含在单元发光区域UEM中的光源351的连接关系不限于上述实施例。根据实施例,1-1光源351a可以通过第二线354连接到1-2光源351a,1-2光源351a可以通过第二线354连接到2-1光源351b,并且2-1光源351b可以通过第二线354连接到2-2光源351b。
根据本公开的实施例,包含在单元发光区域UEM中的第一光源351a可以被设置在单元发光区域UEM中的奇数列C1和C3上,并且包含在单元发光区域UEM中的第二光源351b可以被设置在单元发光区域UEM中的偶数列C2和C4上。因此,包含在单元发光区域UEM中的第一光源351a和第二光源351b可以在与第一方向DR1交叉的第二方向DR2上被交替设置在印刷电路板352上。
在根据本公开的实施例的具有上述配置的背光单元300中,均具有300μm或更小尺寸的微尺度光源351被安装在印刷电路板352上。因此,背光单元300可以具有大量的光源351(即,相比于使用除了本公开中描述的配置以外的配置可实践的,具有更大数量或更高密度的光源351),使得能够增大从发光阵列350发射的光的强度。因此,可以增强光源351的光输出效率,并且还可以增强显示在显示面板100上的图像的质量。另外,根据本公开的实施例,背光单元300具有大量的微尺度光源351,因此增强了局部调光性能。
另外,根据本公开的实施例,背光单元300被配置成使得均具有大约300μm或更小尺寸的微尺度光源351被安装在印刷电路板352上,从而最小化相邻的光源351之间的距离以及最小化热斑缺陷。
具体地,如果第一光源351a中的每一个发射蓝光,则可能发生其中第一光源351a之间的区域比与第一光源351a相对应的区域暗的热斑缺陷。因此,根据本公开的实施例,第二光源351b可以被设置在第一光源351a之间的区域中、第二发光行R2上,从而增加从第一光源351a之间的区域发射的光的量并减少热斑缺陷。
同样地,如果第二光源351b中的每一个发射蓝光,则可能发生其中第二光源351b之间的区域比与第二光源351b相对应的区域暗的热斑缺陷。因此,根据本公开的实施例,第一光源351a可以被设置在第二光源351b之间的区域中、第一发光行R1上,从而增加从第二光源351b之间的区域发射的光的量并减少热斑缺陷。
此外,根据本公开的实施例,背光单元300包括均具有300μm或更小尺寸的微尺度光源351,使得从每个光源351发射的所有光入射在导光膜310上而不偏离导光膜310,从而防止漏光缺陷。在另一示例中,背光单元300可以包括均具有小于导光膜310厚度的一半的尺寸的微尺度光源351。也就是说,光源351可以足够小,使得可以设置两行或更多行光源351而不超过导光膜310的厚度。因此,背光单元300可以方便地应用于薄的显示设备。
图10A是图示根据另一实施例的包括发光阵列的背光单元的一部分的局部放大透视图,并且图10B是示意性地图示根据本公开的实施例的图10A的发光阵列的平面图。
图10A和图10B所示的背光单元可以具有与图8A和图8B的背光单元基本相同或相似的配置,除了前者的背光单元除在印刷电路板上包括第一光源和第二光源之外进一步包括第三光源。
因此,为了避免重复描述,将主要描述图10A和图10B的背光单元与前述实施例的配置不同的配置。在该实施例中未具体描述的部分可以保持与前述实施例相同,其中相同的附图标记表示相同的部件,并且相似的附图标记表示相似的部件(尽管可以进行与图10A和图10B中描述的实施例一致的微小修改)。
参考图1、图10A和图10B,背光单元300包括发光阵列350、导光膜310、颜色转换层320、反射片340和光学构件330。
发光阵列350可以包括多个光源351和印刷电路板352,光源351可以安装在印刷电路板352上。
根据本公开的实施例,光源351可以包括可以发射单一颜色的光(例如,蓝光)的多个第一光源351a、多个第二光源351b和多个第三光源351c。第一至第三光源351a、351b和351c可以具有相同的尺寸。例如,第一至第三光源351a、351b和351c可以具有300μm或更小的尺寸。在另一示例中,背光单元300可以包括均具有小于导光膜310厚度的三分之一的尺寸的微尺度光源351。也就是说,光源351可以足够小,使得可以设置三行或更多行光源351而不超过导光膜310的厚度。
第一光源351a在第一方向DR1上延伸,以形成第一发光行R1。第一发光行R1中的第一光源351a中的每一个可以被设置在印刷电路板352上,以与相邻的第一光源351a间隔开第一距离d1。第一距离d1可以与第一光源351a中的每一个的水平宽度相同。
第二光源351b在第一方向DR1上延伸,以形成第二发光行R2。第二发光行R2中的第二光源351b中的每一个可以被设置在印刷电路板352上,以与相邻的第二光源351b间隔开第一距离d1。
第三光源351c在第一方向DR1上延伸,以形成第三发光行R3。第三发光行R3中的第三光源351c中的每一个可以被设置在印刷电路板352上,以与相邻的第三光源351c间隔开第一距离d1。
根据本公开的实施例,第一光源351a和第三光源351c可以在与第一方向DR1交叉的第二方向DR2上被设置在同一列上。在第二方向DR2上彼此相邻的每个第一光源351a和第三光源351c可以被设置在印刷电路板352的同一列上,以彼此间隔开第二距离d2。第二距离d2可以与一个第二光源351b的垂直宽度相同。垂直宽度是指这一个第二光源351b在第二方向DR2上延伸的宽度。
第二光源351b可以在第二方向DR2上被设置在与第一光源351a和第三光源351c不同的列上。例如,第一光源351a和第三光源351c可以被设置在印刷电路板352上的奇数列中,并且第二光源351b可以被设置在印刷电路板352上的偶数列中。
发光阵列350可以包括通过组合设置在不同发光行中的至少一个第一光源351a、至少一个第二光源351b和至少一个第三光源351c而形成的单元发光区域UEM。多个单元发光区域UEM可以被提供在发光阵列350中。
根据本公开的实施例,设置在第一发光行R1的第一列C1上的一个第一光源351a(下文中,被称为“1-1光源”)、设置在第一发光行R1的第三列C3上的一个第一光源351a(下文中,被称为“1-2光源”)、设置在第二发光行R2的第二列C2上的一个第二光源351b(下文中,被称为“2-1光源”)、设置在第二发光行R2的第四列C4上的一个第二光源351b(下文中,被称为“2-2光源”)、设置在第三发光行R3的第一列C1上的一个第三光源351c(下文中,被称为“3-1光源”)以及设置在第三发光行R3的第三列C3上的一个第三光源351c(下文中,被称为“3-2光源”)可以构成一个单元发光区域UEM。
连接到光源351的线单元可以被提供在印刷电路板352上。线单元可以包括第一至第三线353、354和355。
根据本公开的实施例,第一线353可以是第一电源线,第一电源线可以将外部电源单元(未示出)与光源351电连接,以将该电源单元的光源驱动电压供给到光源351。第二线354可以是电连接包含在单元发光区域UEM中的光源351的互连线。第三线355可以是第二电源线,地电压可以被供给到第二电源线。
根据本公开的实施例,包含在单元发光区域UEM中的1-1光源351a可以电连接到第一线353,并且2-2光源351b可以电连接到第三线355。
1-1光源351a可以通过第二线354电连接到1-2光源351a,1-2光源351a可以通过第二线354连接到2-1光源351b,2-1光源351b可以通过第二线354连接到3-1光源351c,3-1光源351c可以通过第二线354连接到3-2光源351c,并且3-2光源351c可以通过第二线354连接到2-2光源351b。
因此,传输到1-1光源351a的光源驱动电压可以按顺序被传输到1-2光源351a、2-1光源351b、3-1光源351c、3-2光源351c和2-2光源351b。因此,包含在单元发光区域UEM中的光源351可以分别被驱动以发射蓝光。
根据本公开的实施例,包含在单元发光区域UEM中的第一光源351a可以被设置在单元发光区域UEM中的奇数列(例如,列C1和C3)上,包含在单元发光区域UEM中的第二光源351b可以被设置在单元发光区域UEM中的偶数列(例如,列C2和C4)上,并且包含在单元发光区域UEM中的第三光源351c可以被设置在单元发光区域UEM中的奇数列(例如,列C1和C3)上。换句话说,包含在单元发光区域UEM中的第一光源351a和第三光源351c可以被设置在印刷电路板352上、同一列中,并且第二光源351b可以被设置在印刷电路板352上、与第一光源351a和第三光源351c不同的列中。
图11A是图示根据再一实施例的包括发光阵列的背光单元的一部分的局部放大透视图,并且图11B是示意性地图示根据本公开的实施例的图11A的发光阵列的平面图。
图11A和图11B所示的背光单元可以具有与图10A和图10B的背光单元基本相同或相似的配置,除了安装在印刷电路板上的第一光源至第三光源的设置之外。
因此,为了避免重复描述,将主要描述图11A和图11B的背光单元与前述实施例的配置不同的配置。在该实施例中未具体描述的部分保持与前述实施例相同,其中相同的附图标记表示相同的部件,并且相似的附图标记表示相似的部件。
参考图1、图11A和图11B,背光单元300包括发光阵列350、导光膜310、颜色转换层320、反射片340和光学构件330。
发光阵列350可以包括多个光源351和印刷电路板352,光源351可以安装在印刷电路板352上。
根据本公开的实施例,光源351可以包括多个第一光源351a、多个第二光源351b和多个第三光源351c,他们中的每一个可以发射蓝光。第一至第三光源351a、351b和351c可以具有相同的尺寸。例如,第一至第三光源351a、351b和351c可以具有300μm或更小的尺寸。
第一光源351a在第一方向DR1上延伸,以形成第一发光行R1。第一发光行R1中的第一光源351a中的每一个可以被设置在印刷电路板352上,以与相邻的第一光源351a间隔开第一距离d1。第一距离d1可以是第一光源351a中的每一个的水平宽度的至少三倍。
第二光源351b在第一方向DR1上延伸,以形成第二发光行R2。第二发光行R2中的第二光源351b中的每一个可以被设置在印刷电路板352上,以与相邻的第二光源351b间隔开第二距离d2。这里,第二距离d2可以与第二光源351b中的每一个的水平宽度相同。
第三光源351c在第一方向DR1上延伸,以形成第三发光行R3。第三发光行R3中的第三光源351c中的每一个可以被设置在印刷电路板352上,以与相邻的第三光源351c间隔开第一距离d1。
根据本公开的实施例,第一至第三光源351a、351b和351c可以在与第一方向DR1交叉的第二方向DR2上交替设置。
发光阵列350可以包括通过组合设置在不同发光行中的至少一个第一光源351a、至少一个第二光源351b和至少一个第三光源351c而形成的单元发光区域UEM。多个单元发光区域UEM可以被提供在发光阵列350中。
根据本公开的实施例,设置在第一发光行R1的第一列C1上的一个第一光源351a(下文中,被称为“1-1光源”)、设置在第二发光行R2的第二列C2上的一个第二光源351b(下文中,被称为“2-1光源”)、设置在第二发光行R2的第四列C4上的一个第二光源351b(下文中,被称为“2-2光源”)以及设置在第三发光行R3的第三列C3上的一个第三光源351c(下文中,被称为“3-1光源”)可以构成一个单元发光区域UEM。
连接到光源351的线单元可以被提供在印刷电路板352上。线单元可以包括第一至第三线353、354和355。
第一线353可以是第一电源线,第一电源线可以将外部电源单元(未示出)与光源351电连接,以将该电源单元的光源驱动电压供给到光源351。第二线354可以是电连接包含在单元发光区域UEM中的光源351的互连线。第三线355可以是第二电源线,地电压可以被供给到第二电源线。
根据本公开的实施例,包含在单元发光区域UEM中的1-1光源351a可以电连接到第一线353,并且2-2光源351b可以电连接到第三线355。
1-1光源351a可以通过第二线354电连接到2-1光源351b,2-1光源351b可以通过第二线354连接到3-1光源351c,并且3-1光源351c可以通过第二线354连接到2-2光源351b。
因此,传输到1-1光源351a的光源驱动电压可以按顺序被传输到2-1光源351b、3-1光源351c和2-2光源351b。因此,包含在单元发光区域UEM中的光源351可以分别被驱动以发射蓝光。
图12A是图示根据又一实施例的包括发光阵列的背光单元的一部分的局部放大透视图,并且图12B是示意性地图示根据本公开的实施例的图12A的发光阵列的平面图。
图12A和图12B所示的背光单元可以具有与图11A和图11B的背光单元基本相同或相似的配置,除了图12A和图12B所示的背光单元除了在印刷电路板上包括第一光源至第三光源之外进一步包括第四光源。因此,光源的设置也可以与参考图11A和图11B描述的设置不同。
因此,为了避免重复描述,将主要描述图12A和图12B的背光单元与前述实施例的配置不同的配置。在该实施例中未具体描述的部分保持与前述实施例相同,其中相同的附图标记表示相同的部件,并且相似的附图标记表示相似的部件。
参考图1、图12A和图12B,背光单元300包括发光阵列350、导光膜310、颜色转换层320、反射片340和光学构件330。
发光阵列350可以包括多个光源351和印刷电路板352,光源351可以安装在印刷电路板352上。
根据本公开的实施例,光源351可以包括发射蓝光的多个第一光源351a、多个第二光源351b、多个第三光源351c和多个第四光源351d。第一至第四光源351a、351b、351c和351d可以具有相同的尺寸。例如,第一至第四光源351a、351b、351c和351d可以具有300μm或更小的尺寸。在另一示例中,背光单元300可以包括均具有小于导光膜310厚度的四分之一的尺寸的微尺度光源351。也就是说,光源351可以足够小,使得可以设置四行或更多行光源351而不超过导光膜310的厚度。
第一光源351a在第一方向DR1上延伸,以形成第一发光行R1。第一发光行R1中的第一光源351a中的每一个可以被设置在印刷电路板352上,以与相邻的第一光源351a间隔开第一距离d1。第一距离d1可以与第一光源351a中的每一个的水平宽度相同。
第二光源351b在第一方向DR1上延伸,以形成第二发光行R2。第二发光行R2中的第二光源351b中的每一个可以被设置在印刷电路板352上,以与相邻的第二光源351b间隔开第一距离d1。
第三光源351c在第一方向DR1上延伸,以形成第三发光行R3。第三发光行R3中的第三光源351c中的每一个可以被设置在印刷电路板352上,以与相邻的第三光源351c间隔开第一距离d1。
第四光源351d在第一方向DR1上延伸,以形成第四发光行R4。第四发光行R4中的第四光源351d中的每一个可以被设置在印刷电路板352上,以与相邻的第四光源351d间隔开第一距离d1。
根据本公开的实施例,第一光源351a和第二光源351b可以在与第一方向DR1交叉的第二方向DR2上被设置在同一列上。第三光源351c和第四光源351d可以在第二方向DR2上被设置在同一列上。
第三光源351c和第四光源351d可以在第二方向DR2上被设置在与第一光源351a和第二光源351b不同的列上。例如,第一光源351a和第二光源351b可以被设置在印刷电路板352上的奇数列中,并且第三光源351c和第四光源351d可以被设置在印刷电路板352上的偶数列中。
发光阵列350可以包括通过组合设置在不同发光行中的至少一个第一光源351a、至少一个第二光源351b、至少一个第三光源351c和至少一个第四光源351d而形成的单元发光区域UEM。多个单元发光区域UEM可以被提供在发光阵列350中。
根据本公开的实施例,设置在第一发光行R1的第一列C1上的一个第一光源351a(下文中,被称为“1-1光源”)、设置在第二发光行R2的第一列C1上的一个第二光源351b(下文中,被称为“2-1光源”)、设置在第三发光行R3的第二列C2上的一个第三光源351c(下文中,被称为“3-1光源”)以及设置在第四发光行R4的第二列C2上的一个第四光源351d(下文中,被称为“4-1光源”)可以构成一个单元发光区域UEM。
连接到光源351的线单元可以被提供在印刷电路板352上。线单元可以包括第一至第三线353、354和355。
第一线353可以是第一电源线,第一电源线可以将外部电源单元(未示出)与光源351电连接,以将该电源单元的光源驱动电压供给到光源351。第二线354可以是电连接包含在单元发光区域UEM中的光源351的互连线。第三线355可以是第二电源线,地电压可以被供给到第二电源线。
根据本公开的实施例,包含在单元发光区域UEM中的1-1光源351a可以电连接到第一线353,并且4-1光源351d可以电连接到第三线355。
1-1光源351a可以通过第二线354电连接到2-1光源351b,2-1光源351b可以通过第二线354连接到3-1光源351c,并且3-1光源351c可以通过第二线354连接到4-1光源351d。
因此,传输到1-1光源351a的光源驱动电压可以按顺序被传输到2-1光源351b、3-1光源351c和4-1光源351d。因此,包含在单元发光区域UEM中的光源351可以分别被驱动以发射蓝光。
图13A是图示根据又一实施例的包括发光阵列的背光单元的一部分的局部放大透视图,并且图13B是示意性地图示根据本公开的实施例的图13A的发光阵列的平面图。
图13A和图13B所示的背光单元可以具有与图12A和图12B的背光单元基本相同或相似的配置,除了安装在印刷电路板上的光源具有大约100μm的尺寸之外。因此,光源的设置可以与参考图12A和图12B描述的设置不同。
因此,为了避免重复描述,将主要描述图13A和图13B的背光单元与前述实施例的配置不同的配置。在该实施例中未具体描述的部分保持与前述实施例相同,其中相同的附图标记表示相同的部件,并且相似的附图标记表示相似的部件。
参考图1、图13A和图13B,背光单元300包括发光阵列350、导光膜310、颜色转换层320、反射片340和光学构件330。
发光阵列350可以包括多个光源351和印刷电路板352,光源351可以安装在印刷电路板352上。
根据本公开的实施例,光源351可以包括发射蓝光的多个第一光源351a、多个第二光源351b、多个第三光源351c和多个第四光源351d。第一至第四光源351a、351b、351c和351d可以具有相同的尺寸。第一至第四光源351a、351b、351c和351d可以具有微尺度发光二极管,微尺度发光二极管具有100μm或更小的尺寸。由于第一至第四光源351a、351b、351c和351d具有100μm或更小的尺寸,因此更多数量的光源351可以被安装在印刷电路板352上。在此情况下,能够增大从发光阵列350发射的光的强度。
第一光源351a在第一方向DR1上延伸,以形成第一发光行R1。第一发光行R1中的第一光源351a中的每一个可以被设置在印刷电路板352上,以与相邻的第一光源351a间隔开第一距离d1。第一距离d1可以与第一光源351a中的每一个的水平宽度相同。第一距离d1可以为100μm或更小。
第二光源351b在第一方向DR1上延伸,以形成第二发光行R2。第二发光行R2中的第二光源351b中的每一个可以被设置在印刷电路板352上,以与相邻的第二光源351b间隔开第一距离d1。
第三光源351c在第一方向DR1上延伸,以形成第三发光行R3。第三发光行R3中的第三光源351c中的每一个可以被设置在印刷电路板352上,以与相邻的第三光源351c间隔开第一距离d1。
第四光源351d在第一方向DR1上延伸,以形成第四发光行R4。第四发光行R4中的第四光源351d中的每一个可以被设置在印刷电路板352上,以与相邻的第四光源351d间隔开第一距离d1。
根据本公开的实施例,第一光源351a和第三光源351c可以在与第一方向DR1交叉的第二方向DR2上被设置在同一列上。在第二方向DR2上彼此相邻的一个第一光源351a和一个第三光源351c可以被设置在印刷电路板352的同一列上,以彼此间隔开第二距离d2。第二距离d2可以与一个第二光源351b的垂直宽度相同。垂直宽度是指这一个第二光源351b在第二方向DR2上延伸的宽度。
第二光源351b和第四光源351d可以在第二方向DR2上被设置在同一列上。在第二方向DR2上彼此相邻的一个第二光源351b和一个第四光源351d可以被设置在印刷电路板352的同一列上,以彼此间隔开第三距离d3。第三距离d3可以与一个第三光源351c的垂直宽度相同。垂直宽度是指这一个第三光源351c在第二方向DR2上延伸的宽度。根据本公开的实施例,第二距离d2可以等于第三距离d3,第三距离d3可以为大约100μm或更小。
第二光源351b和第四光源351d可以在第二方向DR2上被设置在与第一光源351a和第三光源351c不同的列上。例如,第一光源351a和第三光源351c可以被设置在印刷电路板352上的奇数列中,并且第二光源351b和第四光源351d可以被设置在印刷电路板352上的偶数列中。
发光阵列350可以包括通过组合设置在不同发光行中的至少一个第一光源351a、至少一个第二光源351b、至少一个第三光源351c和至少一个第四光源351d而形成的单元发光区域UEM。多个单元发光区域UEM可以被提供在发光阵列350中。
根据本公开的实施例,设置在第一发光行R1的第一列C1上的一个第一光源351a(下文中,被称为“1-1光源”)、设置在第一发光行R1的第三列C3上的一个第一光源351a(下文中,被称为“1-2光源”)、设置在第二发光行R2的第二列C2上的一个第二光源351b(下文中,被称为“2-1光源”)、设置在第二发光行R2的第四列C4上的一个第二光源351b(下文中,被称为“2-2光源”)、设置在第三发光行R3的第一列C1上的一个第三光源351c(下文中,被称为“3-1光源”)、设置在第三发光行R3的第三列C3上的一个第三光源351c(下文中,被称为“3-2光源”)、设置在第四发光行R4的第二列C2上的一个第四光源351d(下文中,被称为“4-1光源”)以及设置在第四发光行R4的第四列C4上的一个第四光源351d(下文中,被称为“4-2光源”)可以构成一个单元发光区域UEM。
连接到光源351的线单元可以被提供在印刷电路板352上。线单元可以包括第一至第三线353、354和355。
根据本公开的实施例,第一线353可以是第一电源线,第一电源线可以将外部电源单元(未示出)与光源351电连接,以将该电源单元的光源驱动电压供给到光源351。第二线354可以是电连接包含在单元发光区域UEM中的光源351的互连线。第三线355可以是第二电源线,地电压可以被供给到第二电源线。
根据本公开的实施例,包含在单元发光区域UEM中的1-1光源351a可以电连接到第一线353,并且4-2光源351d可以电连接到第三线355。
1-1光源351a可以通过第二线354电连接到2-1光源351b,2-1光源351b可以通过第二线354连接到1-2光源351a,1-2光源351a可以通过第二线354连接到2-2光源351b,2-2光源351b可以通过第二线354连接到3-2光源351c,3-2光源351c可以通过第二线354连接到3-1光源351c,3-1光源351c可以通过第二线354连接到4-1光源351d,并且4-1光源351d可以通过第二线354连接到4-2光源351d。
因此,传输到1-1光源351a的光源驱动电压可以按顺序被传输到2-1光源351b、1-2光源351a、2-2光源351b、3-2光源351c、3-1光源351c、4-1光源351d和4-2光源351d。因此,包含在单元发光区域UEM中的光源351可以分别被驱动以发射蓝光。
根据本公开的实施例,包含在单元发光区域UEM中的第一光源351a可以被设置在单元发光区域UEM中的奇数列(例如,列C1和C3)上,并且包含在单元发光区域UEM中的第二光源351b可以被设置在单元发光区域UEM中的偶数列(例如,列C2和C4)上。此外,包含在单元发光区域UEM中的第三光源351c可以被设置在单元发光区域UEM中的奇数列(例如,列C1和C3)上,并且包含在单元发光区域UEM中的第四光源351d可以被设置在单元发光区域UEM中的偶数列(例如,列C2和C4)上。
也就是说,包含在单元发光区域UEM中的第一光源351a和第三光源351c可以被设置在印刷电路板352上的同一列上,而第二光源351b和第四光源351d可以被设置在印刷电路板352上的与第一光源351a和第三光源351c不同的列上。
根据本公开的实施例的显示设备可以被应用在各种电子设备中。例如,显示设备可以应用于电视、膝上型计算机、移动电话、智能电话、智能平板(PD)、PMP、PDA、导航设备以及诸如智能手表的各种可穿戴设备。
在本文中已经公开了示例性实施例,并且尽管使用了特定的术语,但它们仅以一般和描述性的意思被使用和解释,而不是为了限制的目的。在某些情况下,如在递交本申请时对本领域普通技术人员来说将是显而易见的那样,结合特定实施例描述的特征、特性和/或元件可以单独使用,或者与结合其他实施例描述的特征、特性和/或元件组合使用,除非另有明确指示。因此,本领域技术人员将理解,可在不背离如所附权利要求中提出的本公开的精神和范围的情况下对形式和细节进行各种改变。

Claims (31)

1.一种背光单元,包括:
发光阵列,包括被配置为发射光的多个光源以及印刷电路板,所述多个光源设置在所述印刷电路板上;
导光膜,被配置为在一个方向上引导从所述多个光源发射的光;
颜色转换层,被配置为将穿过所述导光膜的光转换成特定颜色的光;以及
光学构件,布置在所述颜色转换层上,
其中所述多个光源包括设置在所述印刷电路板的第一行上的多个第一光源以及设置在所述印刷电路板的第二行上的多个第二光源,并且
其中所述第一光源彼此间隔开预定距离,并且所述第二光源彼此间隔开所述预定距离。
2.根据权利要求1所述的背光单元,其中,所述第一光源和所述第二光源包括相同类型的光源。
3.根据权利要求2所述的背光单元,其中,所述第一光源和所述第二光源交替设置在所述印刷电路板上。
4.根据权利要求2所述的背光单元,其中,所述发光阵列包括多个单元发光区域,每个所述单元发光区域包括所述第一光源中的至少一个第一光源和所述第二光源中的至少一个第二光源。
5.根据权利要求4所述的背光单元,其中,包括在所述多个单元发光区域的每一个中的所述至少一个第一光源和所述至少一个第二光源通过设置在所述印刷电路板上的互连线电连接。
6.根据权利要求4所述的背光单元,其中,所述多个光源进一步包括设置在所述印刷电路板的第三行上的多个第三光源。
7.根据权利要求6所述的背光单元,其中,所述第一光源和所述第三光源设置在所述印刷电路板上的同一列上。
8.根据权利要求6所述的背光单元,其中,所述第一光源、所述第二光源和所述第三光源设置在所述印刷电路板上的不同列上。
9.根据权利要求6所述的背光单元,其中,所述第一光源、所述第二光源和所述第三光源交替设置在所述印刷电路板上。
10.根据权利要求6所述的背光单元,其中所述多个光源进一步包括设置在所述印刷电路板的第四行上的多个第四光源。
11.根据权利要求10所述的背光单元,其中,所述第一光源和所述第二光源设置在相同的第一列上,并且所述第三光源和所述第四光源设置在相同的第二列上。
12.根据权利要求10所述的背光单元,其中,所述第一光源和所述第三光源设置在相同的第一列上,并且所述第二光源和所述第四光源设置在相同的第二列上。
13.根据权利要求1所述的背光单元,其中,所述第一光源和所述第二光源中的每一个包括具有300μm或更小的尺寸的微尺度发光元件,并且其中所述微尺度发光元件包括被配置为发射蓝光的发光二极管。
14.根据权利要求1所述的背光单元,其中,所述颜色转换层包括:
光转换层,在所述光转换层中包含多种光转换颗粒;
布置在所述光转换层与所述导光膜之间的第一缓冲层;以及
布置在所述光转换层与所述光学构件之间的第二缓冲层。
15.根据权利要求14所述的背光单元,其中,所述光转换颗粒包括量子点。
16.一种显示设备,包括:
被配置为显示图像的显示面板;以及
被配置为向所述显示面板提供用于显示所述图像的光的背光单元,
其中所述背光单元包括:
发光阵列,包括被配置为发射光的多个光源以及印刷电路板,所述多个光源设置在所述印刷电路板上;
导光膜,被配置为将从所述多个光源发射的光导向所述显示面板;和
颜色转换层,被配置为将穿过所述导光膜的光转换成特定颜色的光;其中所述多个光源包括设置在所述印刷电路板的第一行上的多个第一光源以及设置在所述印刷电路板的第二行上的多个第二光源,并且
其中所述第一光源彼此间隔开预定距离,并且所述第二光源彼此间隔开所述预定距离。
17.根据权利要求16所述的显示设备,其中,所述第一光源和所述第二光源包括相同类型的光源。
18.根据权利要求17所述的显示设备,其中,所述第一光源和所述第二光源交替设置在所述印刷电路板上。
19.根据权利要求17所述的显示设备,其中,所述发光阵列包括多个单元发光区域,每个所述单元发光区域包括所述第一光源中的至少一个第一光源和所述第二光源中的至少一个第二光源。
20.根据权利要求19所述的显示设备,其中,包括在所述多个单元发光区域的每一个中的所述至少一个第一光源和所述至少一个第二光源通过设置在所述印刷电路板上的互连线电连接。
21.根据权利要求17所述的显示设备,其中,所述多个光源进一步包括设置在所述印刷电路板的第三行上的多个第三光源。
22.根据权利要求21所述的显示设备,其中,所述第一光源和所述第三光源设置在所述印刷电路板上的同一列上。
23.根据权利要求21所述的显示设备,其中,所述第一光源、所述第二光源和所述第三光源设置在所述印刷电路板上的不同列上。
24.根据权利要求21所述的显示设备,其中,所述第一光源、所述第二光源和所述第三光源交替设置在所述印刷电路板上。
25.根据权利要求21所述的显示设备,其中,所述多个光源进一步包括设置在所述印刷电路板的第四行上的多个第四光源。
26.根据权利要求25所述的显示设备,其中,所述第一光源和所述第二光源设置在相同的第一列上,并且所述第三光源和所述第四光源设置在相同的第二列上。
27.根据权利要求25所述的显示设备,其中,所述第一光源和所述第三光源设置在相同的第一列上,并且所述第二光源和所述第四光源设置在相同的第二列上。
28.根据权利要求17所述的显示设备,其中,所述第一光源和所述第二光源中的每一个包括具有从100μm至300μm的范围的尺寸的微尺度发光元件,并且所述微尺度发光元件包括发光二极管。
29.根据权利要求17所述的显示设备,其中,所述颜色转换层包括:
光转换层,在所述光转换层中包含多种光转换颗粒;
布置在所述光转换层与所述导光膜之间的第一缓冲层;以及
布置在所述光转换层上的第二缓冲层。
30.根据权利要求29所述的显示设备,其中,所述光转换颗粒包括量子点。
31.一种背光单元,包括:
包括多个光源的发光阵列;以及
导光膜,被配置为通过所述导光膜的边缘接收来自所述发光阵列的光,所述导光膜的所述边缘的厚度小于所述导光膜的、光从所述导光膜透射出去所经过的表面的长度和宽度;
其中所述多个光源以多个行设置在所述发光阵列中;并且
其中所述多个光源中的每一个包括小于所述导光膜的所述厚度除以所述多个行的数量的尺寸。
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