CN1758116A - 白光产生单元、背光组件及液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种白光产生单元，其包括发光二极管结构和透镜结构。发光二极管结构产生光。透镜结构具有凸透镜或凹透镜。透镜结构具有从发光二极管结构接收光以产生白光的荧光元件。

Description

白光产生单元、背光组件及液晶显示装置
技术领域
本发明概括而言涉及一种白光产生单元、具有该白光产生单元的背光组件和具有该白光产生单元的液晶显示装置。更具体而言，本发明涉及一种能够使用发光二极管结构产生白光的白光产生单元、具有该白光产生单元的背光组件和具有该白光产生单元的液晶显示装置。
背景技术
通常，液晶显示(LCD)装置使用安装在其中的液晶的电学和光学特性来显示图像。与阴极射线管(CRT)器件相比，LCD装置具有各种优点，例如厚度薄、体积小且重量轻，这使得LCD很理想地用于例如便携电脑、通讯装置、电视机等各种物品中。
LCD装置包括控制液晶的液晶控制单元和对液晶提供光的光提供单元。例如，LCD装置包括用作液晶控制单元的LCD面板和充当光提供单元的背光组件。
背光组件用于将均匀亮度的平面光提供到LCD面板内。当这种光从背光组件入射到LCD面板时，通过LCD面板的整个有效显示区域显示均匀的图像。
背光组件可以包括产生光的光源(例如具有圆柱结构的冷阴极荧光灯(CCFL)或具有点结构的发光二极管(LED))和光导板。LED通常用作具有相对小的显示单元的显示装置，例如移动通讯装置，以减小该装置的体积和功耗。
从LED产生的光典型地相应于点光。该点光在光导板中变成平面光以通过光选出面(light-exiting face)逸出光导板。从光导板发射的光提供到LCD面板，由此通过LCD面板显示图像。优选地，从光导板发射的光可以是白光，这样LED可以相应于白光，或者从LED产生的光可以被转换成白光。
常规的小尺寸或中等尺寸显示装置包括白光LED。然而，在常规显示装置中，从白光LED产生的光以相对小的发散角入射到光导板，造成在光导板上的黑色部分。这样，常规显示装置需要多个白光LED以最大化显示装置的有效显示面积。此外，白光LED具有复杂结构且非常昂贵，使得包括白光LED的常规显示装置可能尺寸增加，因此潜在地引起其制造成本的增加。
发明内容
能够使用LED结构产生白光的白光产生单元、具有上述白光产生单元的背光组件和具有上述白光产生单元的液晶显示装置可以解决或消除上述缺点。
在本发明的一个方面，白光产生单元包括LED结构和透镜结构。LED结构产生光。透镜结构包括荧光元件，所述荧光元件在接收来自LED结构的光之后产生白光。例如，LED结构包括发射蓝光的蓝色LED或发射紫外光的紫外(UV)LED。当蓝色LED发射蓝光时，荧光元件包括黄色荧光材料。作为选择，荧光元件可以包括红色荧光材料和绿色荧光材料。当UV LED发射紫外光时，荧光元件包括红色荧光材料、绿色荧光材料和蓝色荧光材料。透镜是例如凸透镜或凹透镜。透镜结构可以包括散射从LED结构提供的光的散射剂。
在本发明的另一方面，背光组件包括光产生单元、光导板、透镜结构和容纳容器。光产生单元包括具有至少一个产生光的LED的LED结构。光导板引导从光产生单元发射的光并发射该光。透镜结构具有至少一个设置在光产生单元与光导板之间的透镜。透镜结构具有接收来自光产生单元的光的荧光元件以发射白光。容纳容器容纳光产生单元、光导板和透镜结构。
在本发明的再一方面，LCD装置包括背光组件和LCD面板。背光组件包括光产生单元，其包括具有至少一个产生光的LED的LED结构；光导板，引导从光产生单元发射的光并发射该光；透镜结构，具有至少一个设置在光产生单元与光导板之间的透镜，并具有接收来自光产生单元的光以发射白光的荧光元件；和容纳容器，容纳光产生单元、光导板和透镜结构。LCD面板接收光以显示图像。
根据示范性实施例，具有至少一个透镜的透镜结构使用在白光产生单元中，使得从具有至少一个LED的LED结构传播到光导板的光的发散角可以增加。这样，光导板的黑色部分可以由于发散角的增加而减小。此外，LED结构不需要荧光元件，因此可以减小LED结构的尺寸。
附图说明
参照附图，对示范性实施例的详细描述将使本发明的上述和其他特点和优点变得更为明显。
图1是示出根据本发明的背光组件的示范性实施例的分解透视图；
图2是示出图1所示的背光组件的白光产生单元和光导板的示范性实施例的放大透视图；
图3是示出图1所示的白光产生单元的透镜结构的示范性实施例的投影透视图；
图4是示出在图1所示的白光产生单元中的白光产生机制的平面图；
图5和6是示出从LED结构产生并传播到光导板的光路的平面图；
图7是示出根据本发明的背光组件的另一示范性实施例的平面图；
图8是示出根据本发明的背光组件的白光产生单元和光导板的另一示范性实施例的分解透视图；
图9是示出图8所示的白光产生单元的透镜结构的示范性实施例的投影透视图；
图10是示出在图8所示的白光产生单元中的白光产生机制的平面图；
图11是示出从LED结构产生并传播到光导板的光路的平面图；
图12是示出根据本发明的背光组件的另一示范性实施例的平面图；以及
图13是示出根据本发明的LCD装置的示范性实施例的分解透视图。
具体实施方式
下面将参照附图更充分地描述本发明，在附图中示出了本发明的实施例。然而，本发明可以以各种不同方式实施，且不应理解为局限于此处提出的实施例；而是，提出这些实施例使得本公开彻底和完整，且对本领域的技术人员充分传达本发明的范畴。通篇相同的参考标号指相似或相同的元件。
图1是示出根据本发明的背光组件的示范性实施例的分解透视图。图2是示出图1所示的背光组件的白光产生单元和光导板的示范性实施例的放大透视图。图3是示出图1所示的白光产生单元的透镜结构的示范性实施例的投影透视图。
参照图1到3，背光组件100包括白光产生单元110、光导板120、光学元件130、模框140和容纳容器150。
白光产生单元110包括具有至少一个LED的LED结构112、具有至少一个透镜的透镜结构114、和印刷电路板(PCB)116。包括在LED结构112中的LED的数目可以相应于包括在透镜结构114中的透镜的数目。例如，如果LED结构112具有三个LED，则透镜结构114也包括三个透镜。
LED结构112设置在PCB116下面。LED结构112产生光。LED结构112，例如包括至少一个发射蓝光的蓝色LED。作为选择，LED结构112可以包括至少一个发射紫外光的紫外(UV)LED。
透镜结构114，例如可以包括至少一个凸透镜。即，透镜结构114的透镜可以具有凸形。透镜结构114包括荧光元件114a。荧光元件114a可以具有粉末状。在荧光元件114a接收从LED结构112产生的光之后，荧光元件114a朝光导板120发射白光。当LED结构112包括至少一个蓝光LED时、荧光元件114a包括黄色荧光材料，使得透镜结构114发射白光。作为选择，荧光元件114a可以包括红色荧光材料和绿色荧光材料。当LED结构112包括至少一个UV LED时，荧光元件114a包括红色荧光材料、绿色荧光材料和蓝色荧光材料，因此从透镜结构114发射白光。
透镜结构114还可以包括散射剂114b。散射剂114b将从LED结构112提供的光朝光导板120散射。散射剂114b，例如可以具有粉末状。散射剂114b可以包括石粉(stone powder)和丙稀酸树脂(acryl resin)之一。丙稀酸树脂可以包括聚甲基丙稀酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)。作为选择，散射剂114b可以包括石粉和丙稀酸树脂。
透镜结构114可以包括固化剂(curing agent)。固化剂可以固化包括在透镜结构114中的荧光元件114a和/或散射剂114b。
PCB116设置在LED结构112上。PCB116，例如可以相应于具有高柔性的柔性印刷电路(FPC)板。PCB116向LED结构112施加预定电压，以从LED结构112产生光。
如图2所示，白光产生单元110还可以包括两个反射带118a和118b。反射带118a和118b分别设置在透镜结构114的第一表面上和第二表面下。例如，透镜结构114的第一和第二表面分别相应于透镜结构114的上表面和下表面。作为选择，白光产生单元110可以包括一个设置在透镜结构114的第一和第二表面之一上的反射带。反射带118a和118b将从透镜结构114偏离的光反射回透镜结构114。
白光产生单元110可以包括设置在PCB116上的加强剂(stiffener)(未示出)。该加强剂包括用于将PCB116附着到模框140的粘性材料。
白光产生单元110可以包括灯罩(未示出)。该灯罩包围LED结构112而且将从LED结构产生的光朝光导板120会聚。
光导板120将从白光产生单元110发射的白光沿基本水平方向引导，然后朝光学元件130发射该光。白光相应于平面光。光导板120包括光导板主体122，且至少一个容纳槽124形成在光导板主体122的一侧。
光导板主体122可以具有基本平坦的板形。当点光从LED结构112发射到光导板主体122时，光从具有相对宽阔面积的光导板主体122反射以形成平面光。光导板120具有平板形，使得光导板主体122具有均匀厚度。即，从光导板主体122靠近LED结构122的一个端部到相对于该端部的另一个端部，光导板主体122的厚度基本上相等。
作为选择，光导板120可以具有楔形。即，从光导板主体122的一个端部到相对于该端部的另一端部，光导板主体122的厚度逐渐减小。
再参照图1和2，至少一个容纳槽124形成在光导板主体122的一侧，使得透镜结构114设置在该容纳槽124中。例如，当透镜结构114具有三个透镜时，三个容纳槽124设置在光导板主体122的侧部。容纳沟槽124具有相应于透镜结构114的形状来适当地容纳透镜结构114。
光学元件130设置在光导板120上。光学元件130包括散射片132、棱镜片134和双亮度增强膜(dual brightness enhancement film，DBEF)136。
从光导板120发射的光具有稍低的亮度均匀性。如果背光组件100仅包括光导板120，则背光组件100不能提供用于显示图像的高质量的光。为了解决上述问题，光学元件130包括散射片132、棱镜片134和DBEF136。散射片132提高从光导板120发射的光的亮度均匀性，且棱镜片134改善所显示的图像的视角。此外，DBEF136提高亮度并扩大所显示图像的视角。
光学元件130可以包括保护片(未示出)。保护片可以防止棱镜片134被刮擦。保护片也可以防止由使用两个棱镜片134而可能引起的莫尔条纹的产生。莫尔条纹指的是由于光的干涉而在屏幕上显示出的光的波纹图案。即使棱镜片134可能减小所显示图像的视角，保护片也可以散射光以提高所显示图像的视角，。
模框140可以具有框形。模框140容纳并支撑设置在其上的光学元件130。模框140也容纳并支撑放置在其下部的光导板120。PCB116设置在模框140的侧部。凹槽142形成在模框140的侧部以提供通道，通过该通道，PCB116可以朝模框140的外部延伸。
容纳容器150容纳白光产生单元110、光导板120、光学元件130和模框140。容纳容器150包括底板152和多个侧壁154。侧壁154与底板152整体形成，并从底板152突出以提供容纳空间。白光产生单元110、光导板120、光学元件130和模框140容纳在该容纳空间中。
背光组件100还可以包括反射片160。反射片160设置在容纳容器150的底板152上。反射片160将从光导板120泄漏的光反射回光导板120。
此后，将参照附图更充分地描述在白光产生单元110中的白光产生机制。
图4是示出在图1中的白光产生单元110中的白光产生机制的平面图。
参照图4，第一光L1代表从LED结构112产生的光，第二光L2代表通过透镜结构114的光，第三光L3代表从透镜结构114发射的光。当透镜结构114包括至少一个凸透镜时，第三光L3会聚在透镜结构114的焦点上。当透镜结构114的焦距是F时，第三光L3会聚在以焦距F与透镜结构114的侧部分离的透镜结构114的焦点上。在第三光L3会聚之后，第三光L3以预定发散角θ发散。焦距F取决于透镜结构114的光学特性。当透镜结构114具有短焦距F时，第三光L3具有大的发散角θ。另一方面，当透镜结构114具有长焦距F时，第三光L3具有小的发散角θ。
当LED结构112例如包括至少一个蓝色LED时，从LED结构112产生、将入射到透镜结构114的第一光L1相应于蓝光。此处，透镜结构114可以包括具有黄色荧光材料的荧光元件114a。作为选择，透镜结构114可以包括具有红色荧光材料和绿色荧光材料的荧光元件114a。红色和绿色荧光材料可以以红色和绿色荧光材料的预定组合比例产生白光。因此，从透镜结构114发射的第三光L3是白光。
作为选择，当LED结构112包括至少一个UV LED时，从LED结构112产生、将入射到透镜结构114的第一光L1相应于UV光。透镜结构114可以包括具有红色荧光材料、绿色荧光材料和蓝色荧光材料的荧光元件114a。红色、绿色和蓝色荧光材料可以以其预定组合比例产生白光。因此，从透镜结构114发射的第三光L3是白光。
当透镜结构114包括散射剂114b时，散射剂114b散射通过透镜结构114的第二光L2。这样，从透镜结构114发射的第三光L3可以具有大得多的发散角θ。
此后，当光入射到光导板120时，将结合附图更充分地描述光路。
图5和6是示出从LED结构产生并传播到光导板的光路的平面图。图5示出当背光组件不包括透镜结构时，从LED结构产生的光的路径。图6示出当背光组件包括透镜结构时从LED结构产生的光的路径。
参照图5，当背光组件不包括透镜结构时，从LED结构12产生的光入射到光导板20，以预定发散角θ0发散。
从LED结构12产生的光以180°角度发射。然而，光基本上以约120°角度入射到光导板20。当从LED结构12产生的光以约120°角度入射到光导板20时，穿过光导板20的光以发散角θ0发散。根据斯涅尔(Snell)定律，发散角θ0为约70°到约80°，使得光导板20具有不穿过光的区域。即，光导板20具有不用作显示区的黑色部分26。当背光组件不包括透镜结构时，光导板20的黑色部分26相应于从光导板20的侧部开始的距离D0，如图5所示。
与此对比，当背光组件包括透镜结构114时，如图6所示，从LED结构112产生的光穿过透镜结构114。穿过透镜结构114的光在光导板120a中传播，然后会聚在透镜结构114的焦点，该焦点与光导板120a的侧部分离焦距F1。然后，光以预定发散角θ1发散。
具体地，从LED结构112产生的光不直接入射到光导板120a，而是会聚在从光导板120a的侧部离开预定焦距F1的位置。会聚的光以预定发散角θ1发散。当焦距F1长时，发散角θ1比背光组件没有透镜结构时的发散角小。这样，光导板120a的黑色部分126a与背光组件没有透镜结构时的黑色部分相比会增加。然而，当焦距F1足够小时，发散角θ1可以控制为具有大的值。这样，光导板的黑色部分126a可以被减小。因此，光导板120a具有大于没有透镜结构的背光组件的光导板的有效显示面积。
图7是示出根据本发明的背光组件的另一示范性实施例的平面图。图7示出当透镜结构和光导板彼此分离时，从LED结构经由透镜结构在光导板中传播的光的路径。本实施例的背光组件基本上与实施例1的背光组件相同，除了透镜结构和光导板的构造。这样，将省略基本相同元件的任何进一步描述。
参照图7，背光组件包括透镜结构114和光导板120b。当透镜结构114和光导板120b彼此分离时，从LED结构112产生的光穿过透镜结构114。在光穿过透镜结构114之后，该光通过位于透镜结构114与光导板120b之间的空气层传播。在光穿过空气层之后，该光会聚在光导板120b中的焦点，然后以预定发散角θ2发散。
当从LED结构112产生的光入射到光导板120b时，从透镜结构114发射的光入射到空气层。由于空气层的折射系数小于光导板120b的折射系数，入射光在空气层中以显著高于图6示出的光的角度被折射。光导板120b中的入射光会聚在光导板120b的焦距，使得光以发散角θ2发散。
当空气层的宽度相对薄时，发散角θ2基本上等于图6示出的发散角θ1。这样，本实施例的焦距F2比图6所示的焦距F1短。结果，光导板120b的黑色部分126b具有比图6所示的光导板120a的黑色部分126a相对狭小的面积，且代表光导板120b的黑色部分126b的距离D2短于代表图6所示的光导板120a的黑色部分126a的距离D1。
根据本实施例，从LED结构112产生的光不直接入射到光导板120b。通过透镜结构114的光会聚在以预定焦距F2远离光导板120b的侧部的位置。会聚的光以发散角θ2发散。当焦距F2足够短时，可以控制发散角θ2具有大的值。这样，黑色部分126a可以减小。此外，当光穿过空气层时，焦距F2变得短得多，使得黑色部分126b与图6示出的黑色部分126a相比被减小。因此，光导板120b具有比图6示出的光导板120a更宽阔的显示面积。
图8是示出根据本发明的背光组件的白光产生单元210和光导板220的另一示范性实施例的分解透视图。图9是示出图8所示的白光产生单元的透镜结构的示范性实施例的投影透视图。本实施例的背光组件基本上与图1的背光组件相同，除了透镜和光导板的构造。这样，将省略基本相同元件的任何进一步描述。
参照图8和9，透镜结构214，例如包括至少一个凸透镜。透镜结构214还包括荧光元件214a。荧光元件214a可以具有粉末形状。荧光元件214a接收从LED结构212产生的光，然后发射白光。当LED结构212包括至少一个蓝色LED时，荧光元件214a包括黄色荧光材料，使得荧光元件214a发射白光。作为选择，荧光元件214a可以包括红色荧光材料和绿色荧光材料。当LED结构212包括至少一个UV LED时，荧光元件214a包括红色荧光材料、绿色荧光材料和蓝色荧光材料，以发射白光。
透镜214还包括散射剂214b。散射剂214b散射从LED结构212提供的光。散射剂214b，例如可以具有粉末形状。散射剂214b可以包括石粉和丙稀酸树脂之一。丙稀酸树脂可以包括聚甲基丙稀酸甲酯(PMMA)。作为选择，散射剂214b可以包括石粉和丙稀酸树脂。
透镜结构214可以包括固化剂。固化剂可以固化荧光元件214a或散射剂214b。作为选择，固化剂可以固化荧光元件214a和散射剂214b。
此后，将参照附图，更充分地描述在白光产生单元210中的白光产生机制。
图10是示出在图8所示的白光产生单元210中的白光产生机制的平面图。
参照图10，第四光L4指从LED结构212产生的光，第五光L5表示通过透镜结构214的光，第六光L6表示从透镜结构214发射的光。当透镜结构214具有至少一个凹透镜时，第六光L6从透镜结构214的焦距发散。当透镜结构214的焦距是F时，第六光L6从与透镜结构214的侧部以预定焦距F远离的、透镜结构214的焦点处发散。焦距F取决于透镜结构214的光学特性。当透镜结构214具有短焦距F时，第六光L6具有大的发散角θ。当透镜结构214具有长焦距F时，第六光L6具有小的发散角θ。
当LED结构212例如包括至少一个蓝色LED时，从LED结构212产生、将入射到透镜结构214的第四光L4是蓝光。此处，透镜结构214可以包括具有黄色荧光材料的荧光元件214a。作为选择，透镜结构214可以包括具有红色荧光材料和绿色荧光材料的荧光元件214a。红色和绿色荧光材料可以以红色和绿色荧光材料的预定组合比例产生白光。因此，从透镜结构214发射的第六光L6是白光。
作为选择，当LED结构212包括至少一个UV LED时，从LED结构212产生、将入射到透镜结构214的第四光L4是UV光。透镜结构214可以包括具有红色荧光材料、绿色荧光材料和蓝色荧光材料的荧光元件214a。红色、绿色和蓝色荧光材料可以以其预定组合比例产生白光。因此，从透镜结构214发射的第六光L6是白光。
当透镜结构214还包括散射剂214b时，散射剂214b散射通过透镜结构214的第五光L5。这样，从透镜结构214发射的第六光L6可以具有大的发散角θ。
此后，当光入射到光导板220时，将结合附图更充分地描述光路。
图11是示出从LED结构产生并向光导板传播的光的路径的平面图。
参照图11，从LED结构212产生的光穿过透镜结构214。穿过透镜结构214的光向光导板220a传播，然后以预定发散角θ3从离开光导板220a的侧部焦距F3的焦点发散。
具体地，从LED结构212产生的光不直接透过光导板220a。透过透镜结构214的光传播到光导板220a，且从离开光导板220a的侧部以预定焦距F3发散。
具体而言，从LED结构212产生的光不直接入射入光导板220a。透过透镜结构214的光从离开光导板220a的侧部预定焦距F3的位置发散。这样，黑色部分226a与设置有具有凸透镜的透镜结构的光导板相比被减小。通过控制焦距F3，发散角θ3可以被控制为具有大的值，使得黑色部分226a可以被减小。因此，光导板220a具有比设置有具有凸透镜的透镜结构的光导板更宽阔的有效显示区域。
再参照图8，光导板220的至少一个容纳槽224形成为具有相应于透镜结构214的形状。当透镜结构214包括至少一个凹透镜时，容纳槽224形成为相应于该凹透镜的形状。此处，透镜结构214可以与容纳槽224接触。
图12是示出根据本发明的背光组件的另一示范性实施例的平面图。图12示出了当透镜结构和光导板彼此分离时，从LED结构经由透镜在光导板中传播的光的路径。本实施例的背光组件基本上与实施例3的背光组件相同，除了透镜和光导板的结构。这样，将省略基本相似元件的任何进一步描述。
参照图12，当透镜结构214和光导板220b彼此分离时，从LED结构212产生的光透过透镜结构214。在透过透镜结构214之后，该光透过位于透镜结构214与光导板220b之间的空气层。在透过该空气层之后，该光以预定发散角θ4从焦点发散。
当从LED结构212产生的光入射到光导板220b时，从透镜结构214发射的光入射到空气层。空气层的折射率小于光导板220b的折射率。这样，在空气层中的入射光比图11中的光的折射更多。在光导板220b中的入射光以发散角θ4从在光导板220b中的焦点发散。
当空气层的宽度相对薄时，发散角θ4基本上等于图11示出的发散角θ3。这样，本实施例的焦距F4比图11中的焦距F3短。结果，黑色部分226b具有比图11所示的黑色部分226a更狭小的面积，且表示黑色部分226b的距离D4比表示图11所示的黑色部分226a的距离D3更短。
根据本实施例，从LED结构212产生的光不直接入射到光导板220b。透过透镜结构214的光以发散角θ4从以预定焦距离开光导板220b侧部的位置发散。当焦距F4足够短时，发散角θ4可以被控制为具有大的值。这样黑色部分226b与没有设置透镜结构的光导板相比可以被减小。此外，与具有采用凸透镜的透镜结构的背光组件相比，光从更靠近LED结构212的位置发散。此外，当光穿过空气层时，焦距F4变得更短，使得与图11所示的黑色部分226a相比，黑色部分226b被减小。因此，光导板220b具有比图11所示的光导板220a更宽阔的有效显示区域。
图13是示出根据本发明的LCD装置的示范性实施例的分解透视图。
参照图13，LCD装置700包括背光组件100、LCD面板400和机架500。
在本实施例中，背光组件100基本上等于参照图1描述的背光组件。这样，将省略对于基本上相同元件的任何进一步描述。
LCD面板400采用从背光组件100产生的光显示图像。LCD面板400包括薄膜晶体管(TFT)基板420、液晶层440、彩色滤光基板460和驱动模块480。
TFT基板420可以包括像素电极(未示出)、TFT(未示出)、栅极线(未示出)和数据线(未示出)。像素电极可以具有矩阵形状。TFT对像素电极施加驱动电压。
彩色滤光基板460可以包括相应于像素电极的彩色滤光片(未示出)和形成在该彩色滤光片上的公共电极。
液晶层440设置在TFT基板420与彩色滤光基板460之间。驱动模块480驱动LCD面板400。
机架500包围LCD面板400的边缘部分并与容纳容器150组合。机架500保护LCD面板400不被外部碰撞损伤。机架500还防止LCD面板400偏移。
LCD装置700的背光组件100具有凸形的透镜结构。作为选择，具有凹形透镜结构的背光组件也可以用于LCD装置700。
根据本实施例，LCD装置700包括LED结构112，没有额外的荧光材料，使得LCD装置700的尺寸可以被减小。此外，LCD装置700包括取代白LED的白光产生单元110，使得LCD装置700的制造成本可以大大减小。
如上所述，示范性实施例提供了一种用在白光产生单元中的具有至少一个透镜的透镜结构，因此精确控制从LED结构产生的光在光导板中的发散角。这样，可以增加发散角。结果，光导板的黑色部分可以随着发散角的增加而被减小。
此外，LED结构不需要任何额外的荧光材料，使得LED结构的尺寸可以被减小。类似地，具有LED结构的背光组件和具有LED结构的LCD装置的尺寸都可以被减小。
此外，取代非常昂贵的白LED而采用白光产生单元，因此大大降低了具有LED结构的背光组件和具有LED结构的LCD装置的制造成本。
虽然描述了本发明的示范性实施例，但应该理解，本发明不局限于这些示范性实施例，而是本领域的普通技术人员可以在本发明的权利要求所限定的精神和范畴内进行各种变化和改进。

Claims (31)

1、一种白光产生单元，包括：
发光二极管结构，产生光；和
透镜结构，具有在接收来自发光二极管结构的光之后产生白光的荧光元件。
2、如权利要求1所述的白光产生单元，其中所述发光二极管结构包括蓝色发光二极管。
3、如权利要求2所述的白光产生单元，其中所述荧光元件包括黄色荧光材料。
4、如权利要求2所述的白光产生单元，其中所述荧光元件包括红色荧光材料和绿色荧光材料。
5、如权利要求1所述的白光产生单元，其中所述发光二极管结构包括紫外发光二极管。
6、如权利要求5所述的白光产生单元，其中所述荧光元件包括红色荧光材料、绿色荧光材料和蓝色荧光材料。
7、如权利要求1所述的白光产生单元，其中所述透镜结构包括凸透镜。
8、如权利要求1所述的白光产生单元，其中所述透镜结构包括凹透镜。
9、如权利要求1所述的白光产生单元，其中所述透镜结构包括散射从所述发光二极管结构产生的光的散射剂。
10、如权利要求9所述的白光产生单元，其中所述散射剂具有粉末状。
11、如权利要求10所述的白光产生单元，其中所述散射剂包括石粉和丙稀酸树脂中的至少一种。
12、如权利要求1所述的白光产生单元，其中所述荧光元件具有粉末状。
13、如权利要求12所述的白光产生单元，其中所述透镜结构包括固化所述荧光元件的固化剂。
14、如权利要求1所述的白光产生单元，还包括设置在所述透镜结构的至少一个面上的反射带，以将从所述透镜结构发散的光反射回所述透镜结构。
15、一种背光组件，包括：
光产生单元，包括具有至少一个产生光的发光二极管的发光二极管结构；
光导板，引导从所述光产生单元发射的光并发射所述光；
透镜结构，具有至少一个设置在所述光产生单元与光导板之间的透镜，并具有接收来自所述光产生单元的光以产生白光的荧光元件；和
容纳容器，容纳所述光产生单元、光导板和透镜结构。
16、如权利要求15所述的背光组件，其中所述发光二极管结构包括蓝色发光二极管，且所述荧光元件包括黄色荧光材料。
17、如权利要求15所述的背光组件，其中所述发光二极管结构包括蓝色发光二极管，且所述荧光元件包括红色荧光材料和绿色荧光材料。
18、如权利要求15所述的背光组件，其中所述发光二极管结构包括紫外发光二极管，且所述荧光元件包括红色荧光材料、绿色荧光材料和蓝色荧光材料。
19、如权利要求15所述的背光组件，其中所述透镜结构包括凸透镜和凹透镜之一。
20、如权利要求15所述的背光组件，还包括设置在所述透镜结构的至少一个面上的反射带，以将从所述透镜结构发散的光反射回所述透镜结构中。
21、如权利要求15所述的背光组件，其中所述透镜结构包括散射从所述光产生单元提供的光的散射剂。
22、如权利要求21所述的背光组件，其中所述透镜结构还包括固化所述散射剂的固化剂。
23、如权利要求15所述的背光组件，还包括形成在所述光导板的侧部上的容纳槽，以容纳所述透镜结构。
24、如权利要求23所述的背光组件，其中所述容纳槽具有相应于所述透镜结构的形状。
25、如权利要求24所述的背光组件，其中所述透镜结构与所述容纳槽接触。
26、如权利要求23所述的背光组件，其中所述透镜结构从所述容纳槽分离。
27、一种液晶显示装置，包括：
背光组件，包括：
光产生单元，包括具有至少一个产生光的发光二极管的发光二极管结构；
光导板，引导从所述光产生单元发射的光并发射所述光；
透镜结构，具有至少一个设置在所述光产生单元与光导板之间的透
镜，并具有接收来自所述光产生单元的光以产生白光的荧光元件；和
容纳容器，容纳所述光产生单元、光导板和透镜结构；和
液晶显示面板，接收所述光以显示图像。
28、如权利要求27所述的液晶显示装置，其中所述发光二极管结构包括蓝色发光二极管，且所述荧光元件包括黄色荧光材料。
29、如权利要求27所述的液晶显示装置，其中所述发光二极管结构包括蓝色发光二极管，且所述荧光元件包括红色荧光材料和绿色荧光材料。
30、如权利要求27所述的液晶显示装置，其中所述发光二极管结构包括紫外发光二极管，且所述荧光元件包括红色荧光材料、绿色荧光材料和蓝色荧光材料。
31、如权利要求27所述的液晶显示器装置，其中所述透镜结构包括凸透镜和凹透镜之一。
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