CN1658042A - 发光装置以及具有该装置的显示设备 - Google Patents

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黄仁瑄
张铉龙
卞真燮
李相裕
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Abstract

本发明提供一种发光装置，包括：设置在一基板上的发光体，其包括彼此分开的发光部分；与所述发光体装配在一起的光生成元件，其接收驱动电压以生成来自发光体的光；以及，设置在位于相邻发光部分之间的所述基板上的光反射元件，其反射入射到该光反射元件上的光。该发光装置还包括光反射体和设置在位于所述发光部分之间的基板上的支持元件。本发明还公开一种显示设备，其包括发光装置、接收发光装置发出的光并且利用该光和从外部提供的图像数据显示图像的显示板以及容纳发光装置和显示板的容器。

Description

发光装置以及具有该装置的显示设备
技术领域
本发明涉及一种发光装置和具有该发光装置的图像显示设备，更具体地，涉及一种能够提高光效率和均匀性的平面发光装置和使用该平面发光装置的图像显示设备。
背景技术
液晶显示设备一种使用液晶的光学特征的图像显示设备。在液晶显示设备中，液晶分子根据施加到液晶上的电场发生改变，例如扭曲、分散和/或弯曲。液晶显示设备使用液晶的这些特征显示图像。
通常，液晶显示设备包括控制液晶取向的液晶控制模块和为液晶控制模块供光的供光模块。
液晶控制模块包括一对基板、一对电极和置于电极之间的液晶层。供光模块包括生成光的光源和调整光源生成的光的分配的光学元件。
液晶显示设备上显示的图像的质量根据光源改变。通常，将发光二极管(LED)和冷阴极荧光灯(CCFL)用作光源。发光二极管和冷阴极荧光灯生成具有低亮度均匀度的光。为了补偿这种低亮度均匀度，液晶显示设备通常装配有光学元件，例如散射片、棱镜片等等。
在具有大显示屏幕的液晶显示设备中，由于显示屏幕的扩大和光源数量的增加，会发生低亮度均匀度的问题。
所以，已经开发出平面光源来克服上述缺陷。平面光源通常具有矩形平行管的形状。平面光源包括多个放电空间，从这些放电空间生成不可视光。该不可视光通过覆盖在平面光源内表面上的荧光材料变为可视光。
但是，由于从每个放电空间生成的光具有非均匀的亮度分配，因此传统平面光源生成的光具有非均匀亮度分配。结果，很难提高通过传统液晶显示设备显示的图像。
发明内容
通过根据本发明的平面发光装置和使用该装置的显示设备克服或缓解现有技术的上述和其他问题和缺陷。根据一个实施例，提供一种发光装置，包括：具有平面的基板；设置在该基板上的发光体，其包括彼此分开的发光部分；与所述发光体装配在一起的光生成元件，其接收驱动电压以生成来自发光体的光；以及，设置在位于相邻发光部分之间的所述基板上的光反射元件，其反射入射到该光反射元件上的光。该发光体可以是具有弯曲部分和发光部分的整体单元。每个该弯曲部分的端部区域分别与所述发光部分的对应端部区域相连。
光反射元件可以包括散射入射到光反射元件上的光的光散射布图。该光散射布图可以包括具有多个突起并且每个突起都具有圆形顶面的浮雕布图。在不同的实施例中，光散射布图可以包括多个离散形成并且都具有平顶面的突起。
该发光装置还可以包括设置在位于相邻发光部分之间的所述基板上的光反射元件。该光反射体可以由与发光体相同的材料制成。所述光反射元件可以设置在光反射体的顶和/或底面上。
在另一个实施例中，发光装置还可以包括设置在位于相邻发光部分之间的基板上的支持元件。所述光反射元件可以在设置在支持元件的侧和/或底面上。
根据本发明的另一个实施例中，提供一种显示设备，包括：具有设置在基板上以便生成光的发光体和设置在位于相邻发光部分之间的基板上的光反射元件的发光装置，所述发光体包括彼此隔开的发光部分，所述光反射元件反射入射到该光反射元件上的光；接收来自发光体的光的显示板，其利用所述光和外部提供的图像数据显示图像；以及，接收所述发光装置和显示板的容器。
本申请要求2004年2月19日提交的韩国专利申请No.2004-10929的优先权，该申请的全部内容被本申请引用作为参考。
通过下文对本发明示例性实施例的描述，本发明的这些和其他特征和优点将变得明了，请参照附图阅读下文的描述和说明。
附图说明
通过结合附图详细描述本发明的示例性实施例，本发明的上述和其他特征和优点将更加明了，附图中：
图1是示出根据本发明一示例性实施例的平面发光装置的透视图；
图2是沿着图1的A1-A2线截取的平面发光装置的剖视图；
图3是示出根据本发明另一示例性实施例的平面发光装置的透视图；
图4是根据本发明另一示例性实施例的平面发光装置的剖视图；
图5是根据本发明另一示例性实施例的平面发光装置的剖视图；
图6是根据本发明另一示例性实施例的平面发光装置的剖视图；
图7是示出根据本发明另一示例性实施例的平面发光装置的透视图；
图8是沿着图1的B1-B2线截取的平面发光装置的剖视图；
图9是根据本发明另一示例性实施例的平面发光装置的剖视图；
图10是根据本发明另一示例性实施例的平面发光装置的剖视图；
图11是示出根据本发明另一示例性实施例的平面发光装置的分解透视图；以及
图12是示出根据本发明另一示例性实施例的平面发光装置的分解剖视图。
具体实施方式
本文公开本发明的详细示例性实施方式。但是，此处所公开的具体结构和功能细节是代表性的，其目的在于描述本发明的示例性实施例。
图1是示出根据本发明一示例性实施例的平面发光装置的透视图，图2是沿着图1的A1-A2线截取的平面发光装置的剖视图。
参照图1和2，平面发光装置500包括基板100、发光体200、光反射元件300和光生成元件400。该基板100由例如玻璃的透光材料制成。该基板100具有平板形状，包括第一面110、对着第一面110的第二面120以及将第一面110和第二面120相连的侧面130。
发光体200设置在基板100的第一面110上。该发光体200具有例如蛇形形状(serpentine shape)。在该实施例中，发光体200为具有弯曲部分210和发光部分220。各弯曲部分210的端部区域分别与对应的发光部分220相连。具体地，该实施例中的每个弯曲部分210是U形的，并且其两端区域分别与对应的发光部分220相连。如图1所示，该发光部分220布置成基本彼此平行，并且彼此隔开。
该发光体200通过包括玻璃的粘结剂附连到基板100上。该发光体200和基板100通过例如铅玻璃(lead glass)的密封元件密封。本实施例中，发光体200的截面是半圆形。应该注意，发光体可以具有不同的截面形状，例如圆弧形。
光生成元件400包括第一电极410、第二电极420、放电气体430和荧光层440。该光生成元件400操作，以便从发光体200生成光200b。在该实施例中，第一电极410和第二电极420设置在发光体200的侧部区域上。如图1所示，第一电极410和第二电极420彼此隔开，并且设置在发光部分220的端部。换言之，第一电极410设置在发光部分220的第一端部，第二电极420设置在发光部分220的第二端部。第一电极410和第二电极420均具有长板的形状。第一电极410和第二电极420通过例如喷射液态导电材料形成。可将导电带用作第一电极410和第二电极420。此外，可以喷射液态金属来形成第一电极410和第二电极420。需要注意，第一电极410和第二电极420可以设置在发光体200的内部，或者在基板100的第二面120上。
将第一驱动电压和第二驱动电压分别施加到第一电极410和第二电极420上。第一和第二驱动电压之间的电压差足够使设置在发光体220内的放电气体430放电。
放电气体430包括汞(Hg)，氖(Ne)，氩(Ar)，氙(Xe)，氡(Kr)等。发光体200的发电气体430生成例如紫外线的不可见光。
荧光层440涂覆在发光体200的内表面上。该荧光层440也可以涂覆在基板100的第一面110的一部分上，该部分由发光体200覆盖。在该实施例中，荧光层440形成在内部光反射元件450上以及发光体200的内表面上。该荧光层400将放电气体430生成的不可见光转变成可见光。
内部光反射元件450设置在位于发光体200内的、基板100的第一面110上。在该实施例中，内部光反射元件450设置在荧光层440和基板100的第一面110之间。该内部光反射元件450包括具有高反射率的材料，例如金属。该内部光反射元件450具有薄板的形状。该内部光反射元件450反射入射到基板100上的可见和不可见光。结果，可见光和不可见光的量增加。
该平面发光装置500还包括用来提高亮度均匀性的外部光反射元件300。该外部光反射元件300设置在除了发光体200之外的基板100区域上。在该实施例中，外部光反射元件300设置在位于相邻两个发光部分220之间的基板100上。该外部光反射元件300包括形成在基板100的第一面110上的薄膜。该外部光反射元件300反射入射到基板100上的光，例如太阳光、其他发光装置生成的光以及平面发光装置500生成并且随后反射回平面发光装置500的光。
图3是示出根据本发明另一示例性实施例的平面发光装置的透视图。图3中，与图1和2相同的部件采用相同的附图标记表示，并省略其详细说明。
参照图3，平面发光装置510包括多个设置在基板100上的发光二极管。每个发光二极管250具有平直的形状。发光二极管250布置成基本彼此平行。发光二极管250彼此隔开。
外部光反射元件300设置在位于发光二极管250之间的基板100上。每个发光二极管250都包括放电气体430。放电气体430在各个发光二极管250内具有均匀的压力。放电气体430可以通过吸气件注射到发光体250种。
图4是根据本发明另一示例性实施例的平面发光装置的剖视图。图4中，与图1和2相同的部件采用相同的附图标记表示，并省略其详细说明。
参照图4，平面发光装置520包括形成在基板100的第二面120上的外部光反射元件310。该第二面120与设置有发光体200的第一面相对。该外部光反射元件310设置在位于发光体200的发光部分220之间的第二面120上。该外部光反射元件310通过例如在第二面120上印制液态金属或者附连薄膜形成在第二面120上。
图5是根据本发明另一示例性实施例的平面发光装置的剖视图。图5中，与图1和2相同的部件采用相同的附图标记表示，并省略其详细说明。
参照图5，平面发光装置530包括形成在基板100的第一面110上的外部光反射元件320。在该实施例中，该外部光反射元件320可以设置在基板100的第二面120而不是第一面110上。该外部光反射元件320设置在发光体200的发光部分之间的基板100上。该外部光反射元件320具有薄膜形状。
该外部反射元件320具有用来分散反射到该外部反射元件320上的光的散射布图322。该散射布图322例如包括具有多个突起且每个突起都具有圆顶面的浮雕布图。每个该浮雕布图的突起具有半圆形的截面。带有浮雕布图的散射布图322增加光亮度分配的均匀性。
图6是根据本发明另一示例性实施例的平面发光装置的剖视图。图6中，与图1和2相同的部件采用相同的附图标记表示，并省略其详细说明。
参照图6，平面发光装置540包括设置在基板100的第一面110上的外部光反射元件330。在该实施例中，外部光反射元件330可以设置在基板100的第二面120而不是第一面110上。
该外部光反射元件330包括用来散射或者分散在该外部光反射元件330上反射的光的光散射布图332。该实施例的该光散射布图332具有多个离散形成的小突起。该光散射布图332的每个突起例如具有平顶面。带有光散射布图的外部光反射元件330可以改进光效率和亮度分配的均匀性。
图7是示出根据本发明另一示例性实施例的平面发光装置的透视图，图8是沿着图1的B1-B2线截取的平面发光装置的剖视图。图7和8中，与图1和2相同的部件采用相同的附图标记表示，并省略其详细说明。
参照图7和8，平面发光装置550包括光反射体600。该光反射体600设置在基板100的第一面110上。该光反射体600设置在发光体200的发光部分220之间，该发光体例如具有蛇形形状。该光反射体600可以包括与发光体200相同的材料，例如玻璃。
光反射体600可以具有不同的截面形状。在该实施例中，光反射体600具有弧形形状。如图8所示，发光体200具有第一高度H1，光反射体600具有第二高度H2，这些高度是从基板100的第一面110测量的。在该实施例中，发光体200的第一高度H1大于光反射体600的第二高度H2。
平面发光装置550包括设置在光反射体600上的外部光反射元件340。在该实施例中，该外部光反射元件340设置在光反射体600的顶面上。需要注意，该外部光反射元件340可以设置在光反射体600的底面上。该外部光反射元件340可以通过将液态材料镀覆在光反射体600上并且硬化镀覆的材料而形成。该外部光反射元件340反射入射到基板100上的光，以提高光效率和亮度分配的均匀性。
图9是根据本发明另一个示例性实施例的平面发光装置的剖视图。图9中，与图1和2相同的部件采用相同的附图标记表示，并省略其详细说明。
参照图9，平面发光装置560包括光反射体610。该光反射体610设置在基板100的第一面110上。该光反射体610设置在发光体200的发光部分之间。该光反射体610包括与发光体200相同的材料。例如，所述相同材料是玻璃。
光反射体610具有三角形或梯形的截面。该光反射体610具有从基板100的第一面110测量的高度H3，该高度小于发光体200的高度H1。
该平面发光装置560包括设置在光反射体610的外表面或顶面上的外部光反射元件350。需要注意，该外部光反射元件350可以设置在光反射体610的内表面或底面上。在这种情况下，该外部光反射元件350可以设置在光反射体610和基板100之间。该外部光反射元件350可以通过将液态材料镀覆在光反射体610上并且硬化镀覆的材料而形成。
图10时示出根据本发明另一示例性实施例的平面发光装置的透视图。图10中，与图1和2相同的部件采用相同的附图标记表示，并省略其详细说明。参照图10，该平面发光装置570包括设置在基板100上的支持元件360。该支持元件360设置在发光体200的相邻发光部分之间。该支持元件360例如具有锥形形状。该支持元件360支持例如散射板、显示板等的光学元件。
在该实施例中，支持元件360设置在外部光反射元件300上。该支持元件360可以通过粘结剂或双面胶带附连到基板100或外部光反射元件300上。但是在一个不同的实施例中，该外部光反射元件370可以形成在支持元件360的外表面或侧面上(参照图11)。在这种情况下，该外部光反射元件370通过在所述支持元件360的外表面或侧面上镀覆反光材料形成。
图12是示出根据本发明另一示例性实施例的显示设备的分解透视图。图12中，与图1和2相同的部件采用相同的附图标记表示，并省略其详细说明。需要注意，图12的显示设备可以包括任何一个上述的平面发光装置的实施例。
参照图12，例如液晶显示设备的该显示设备包括容纳容器700、液晶显示板800、机架900和平面发光装置500。该容纳容器700包括底板710以及从该底板710的边缘延伸的侧壁720，以形成容纳空间。该容纳容器700容纳平面发光装置500和液晶显示板800。
该底板710的尺寸大于或等于平面发光装置500的尺寸，从而所述容纳空间足够大以容纳所述平面发光装置500。该底板710的形状基本与平面显示装置的形状相同。例如，底板710和平面发光装置500具有矩形形状。所述侧壁720沿着与底板710基本垂直的方向从底板710的边缘延伸。该侧壁720均具有能够提供合适的容纳空间尺寸以便容纳平面发光装置500的高度。
显示设备100还具有放电电压供应模块(未示出)以及转换器740。该放电电压供应模块将第一和第二驱动电压分别施加给平面发光装置500的第一和第二电极410和420(参照图1)。该转换器740通过电线742与所述放电电压供应模块电连接，因此，该转换器740将第一和第二驱动电压供应给放电电压供应模块。
该液晶显示板800通过平面发光装置500生成的光和包括待显示图像信息的图像数据显示图像。该液晶显示板800包括薄膜晶体管(TFT)810、液晶层820、滤色器基板830和驱动模块840，该显示板根据图像数据和光操作。
TFT基板810包括以矩阵形式布置的像素电极、为像素电极提供驱动电压的薄膜晶体管、栅极线和数据线。该滤色器基板830包括分别面对所述像素电极的滤色器和形成在该滤色器上的公共电极。液晶显示层820置于TFT基板810和滤色器基板830之间。
机架900围绕滤色器基板830的边缘部分。该机架900通过形成在容纳容器700的侧壁720上的钩与容纳容器700结合在一起。该机架900保护并且固定液晶显示板800。光散射元件850散射平面发光装置500生成的光。可选地，可以在光散射元件850上设置散射板和一个或多个光学片。此外，可以在平面发光装置500和光散射元件850之间设置模框(未示出)。该模框可以构造成位于平面发光装置500的边缘部分，并且用于支持所述光散射元件850。
具有根据本发明的所述平面发光装置500的显示设备100可以提高光效率和亮度分配的均匀性。所以，能够改进显示设备100的显示质量。
以上描述了根据本发明的发光装置和采用该发光装置的显示设备的示例性实施例，本领域技术人员可以在上述说明的教导下对本发明作出修改和改变。因此应该理解，在权利要求的范围内，本发明可以通过除具体描述的方式外的其他方式加以实现。

Claims (36)

1、一种发光装置，包括：
具有平面的基板；
设置在该基板上的发光体，其包括彼此分开的发光部分；
与所述发光体装配在一起的光生成元件，其接收驱动电压以生成来自发光体的光；以及，
设置在位于相邻发光部分之间的所述基板上的光反射元件，其反射入射到该光反射元件上的光。
2、如权利要求1所述的发光装置，其中，该发光体是具有弯曲部分和发光部分的整体单元，每个弯曲部分的端部区域分别与所述发光部分的对应端部区域相连。
3、如权利要求2所述的发光装置，其中，所述发光部分布置成基本彼此平行。
4、如权利要求2所述的发光装置，其中，所述发光体具有半圆形的截面。
5、如权利要求1所述的发光装置，其中，所述基板具有第一面以及与第一面相对的第二面，所述发光体设置在第一面上。
6、如权利要求5所述的发光装置，其中，所述光反射元件设置在所述基板的第一面上。
7、如权利要求5所述的发光装置，其中，所述光反射元件设置在所述基板的第二面上，该基板由透光材料制成。
8、如权利要求1所述的发光装置，其中，所述光反射元件包括分散入射到所述光反射元件上的光的光散射布图。
9、如权利要求8所述的发光装置，其中，所述光散射布图包括具有多个突起并且每个突起都具有圆顶面的浮雕布图。
10、如权利要求8所述的发光装置，其中，所述光反射布图包括多个离散形成的突起并且每个突起具有平顶面。
11、如权利要求1所述的发光装置，其中，所述光生成元件包括：
接收驱动电压的电极；
设置在所述发光体内的放电气体；以及
形成在发光体的内表面上的荧光层。
12、如权利要求11所述的发光装置，其中，所述电极包括：
设置在所述发光部分的第一端部上的第一电极；以及
设置在所述发光部分的第二端部上的第二电极。
13、如权利要求12所述的发光装置，其中，所述电极都包括形成在所述发光体和所述基板的表面上的导电材料。
14、如权利要求1所述的发光装置，还包括设置在位于相邻发光部分之间的基板上的光反射体。
15、如权利要求14所述的发光装置，其中，所述光反射体包括与所述发光体相同的材料。
16、如权利要求14所述的发光装置，其中，所述光反射元件设置在所述光反射体的顶面上。
17、如权利要求14所述的发光装置，其中，所述光反射元件设置在所述光反射体的底面上。
18、如权利要求14所述的发光装置，其中，所述光反射体的高度小于所述发光体的高度，该高度是从所述基板的平面测量的。
19、如权利要求14所述的发光装置，其中，所述光反射体具有弧形截面。
20、如权利要求14所述的发光装置，其中，所述光反射体具有三角形截面。
21、如权利要求14所述的发光装置，其中，所述光反射体具有梯形截面。
22、如权利要求1所述的发光装置，还包括设置在位于相邻发光部分之间的基板上的支持元件，该支持元件指出光学元件。
23、如权利要求22所述的发光装置，其中，所述光反射元件设置在所述支持元件的侧面上。
24、如权利要求22所述的发光装置，其中，所述光反射元件设置在所述支持元件的底面上。
25、如权利要求22所述的发光装置，其中，所述支持元件具有锥形形状。
26、如权利要求1所述的发光装置，还包括另一个光反射元件，其设置在位于所述发光体内的基板上。
27、一种显示设备，包括：
发光装置，包括：
设置在基板上以便生成光的发光体，其包括彼此隔开的发光部分；
和
设置在位于相邻发光部分之间的基板上的光反射元件，其反射入射
到该光反射元件上的光；
接收来自发光体的光的显示板，其利用所述光和外部提供的图像数据显示图像；以及，
接收所述发光装置和显示板的容器。
28、如权利要求27所述的发光装置，其中，所述发光部分布置成彼此平行。
29、如权利要求27所述的发光装置，其中，所述发光部分具有基本相等的长度。
30、如权利要求27所述的发光装置，其中，所述光反射元件具有镀覆在所述基板上的薄膜形状。
31、如权利要求27所述的发光装置，其中，所述光反射元件包括散射入射到所述光反射元件上的光的浮雕布图。
32、如权利要求27所述的发光装置，其中，所述光反射元件包括多个散射入射到所述光反射元件上的光的光反射元件，所述突起离散地形成，并且都具有平顶面。
33、如权利要求27所述的发光装置，还包括设置在位于相邻发光部分之间的基板上的光反射体。
34、如权利要求33所述的发光装置，其中，所述光反射元件设置在所述光反射体的顶面和底面上。
35、如权利要求33所述的发光装置，其中，所述光反射体具有弧形截面、三角形截面或梯形截面。
36、如权利要求27所述的发光装置，还包括设置在相邻发光部分之间的基板上的支持元件，所述支持元件支持光学元件。
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