CN1892362B - 背光单元 - Google Patents

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Abstract

公开了一种背光单元，其将从发光灯发出的紫外光转换为可见光并对转换得到的可见光进行反射，由此实现了亮度的提高。该背光单元包括：平行设置的多个发光灯；用于固定并支承所述多个发光灯的外壳；以及设置在所述外壳内的反射片，其含有用于将紫外光转换为可见光并对转换得到的可见光进行反射的荧光材料。

Description

背光单元
技术领域
本发明涉及一种背光单元，更具体地，涉及一种包括的反射片含有对紫外光敏感的荧光材料的背光单元。
背景技术
已开发和使用了许多显示装置。在这些装置中，阴极射线管(CRT)主要用于电视(TV)机、测量仪器、信息终端等的监视器中。然而，由于CRT重量大并且尺寸大，因此CRT不能满足电子产品中的尺寸小和重量轻的要求。
存在向小且轻的电子产品发展的增长的趋势，但是CRT在减小其重量和尺寸方面存在限制。期望能取代CRT的显示装置的示例包括利用电光效应的液晶显示器(LCD)、利用气体放电的等离子显示板(PDP)、以及利用电致发光效应的电致发光显示器(ELD)。特别地，正在积极地对液晶显示器进行广泛的研究。
由于液晶显示器的优点(例如，尺寸小、重量轻并且功耗低)，因此已将液晶显示器开发为CRT的替代物。当前已将液晶显示器开发到足以充当平板显示器的程度，结果，它们广泛用于台式计算机以及膝上型计算机的监视器以及大尺寸信息显示器。在当前的环境下，存在对液晶显示器的持续增长的需求。
由于大多数液晶显示器是对入射光的强度进行调节以显示画面和图像的不发光装置，因此它们本质上需要使用外部光源(即，背光单元)以将光照射在液晶板上。
通常，根据圆柱形荧光灯的设置，用作液晶显示器的光源的背光单元分类为边缘型背光单元和直接型背光单元。
根据边缘型背光单元，灯单元位于用于对光进行导引的导光板的侧面。灯单元包括发光灯、插在灯的两端之间以保护灯的灯座、以及包围灯的周缘的灯反射板，该灯反射板的一侧装配到导光板的侧面以将从灯发出的光朝着导光板反射。
其中灯单元位于导光板侧面的这种边缘型背光单元主要应用于相对小尺寸的液晶显示器，包括膝上型计算机和台式计算机的监视器。边缘型背光单元具有光均匀度好、使用期限长以及有助于制造薄液晶显示器的优点。
另一方面，随着液晶显示器的尺寸增大到20英寸或更大，现在集中于开发直接型背光单元。根据直接型背光单元，在漫射板的下方平行地设置有多个灯，从而将光直接照射在液晶板的整个表面上。
由于直接型背光单元比边缘型背光单元具有更高的光利用率，因此它们主要用于需要高亮度的大屏幕液晶显示器。
然而，与膝上型计算机相比，在大尺寸监视器和电视机中，较长时间地使用采用直接型设置的液晶显示器，并且该液晶显示器需要较多数量的灯。结果，灯的故障频繁和使用期限短在直接型液晶显示器中比在边缘型液晶显示器中更为常见。因此，不点亮或者熄灭灯的可能性在直接型液晶显示器中比在边缘型液晶显示器中更大。
作为适用于边缘型和直接型液晶显示器的光源，例如，可以使用电致发光(EL)灯、发光二极管(LED)、冷阴极荧光灯(CCFL)、热阴极荧光灯(HCFL)以及外部电极荧光灯(EEFL)。
以下，参照附图对常规的背光单元进行说明。
图1是示出了常规的直接型背光单元的结构的示意图，图2是示出了应用于图1的背光单元的反射片的结构的立体图。
如图1所示，液晶显示器的常规背光单元包括：多个发光灯1；用于固定并支承发光灯1的外壳3；以及设置在发光灯1与液晶板(未示出)之间的光散射装置5a、5b和5c。
在外壳3内设置有反射片7，以将从发光灯1发出的光导向液晶板的显示部分。
发光灯1是冷阴极荧光灯(CCFL)。在各个发光灯1的管的两端设置有电极。当向电极加电时，灯开始发光。发光灯1的两端装配到形成在外壳3的两侧的孔中。
电源引线9和9a连接到各个发光灯1的两个电极，以输送驱动灯1所必需的电。电源引线9和9a连接到相应的连接器，这些连接器连接到驱动电路。因此，各个发光灯1都必需单独的连接器。
具体来说，连接到各个发光灯1的两个电极的电源引线9和9a连接到单个连接器。电源引线9和9a中的一个在外壳3的下方弯曲以连接到连接器。
图2所示的常规反射片包括着色层21、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)层22、压敏粘合剂层23以及聚酯层24。聚酯层24含有紫外光稳定剂。
着色层21是用于确定反射片的正面和背面的层。UV稳定剂的示例包括羟基二苯甲酮、苯并三唑、取代丙烯酸酯以及受阻胺光稳定剂(HALS)。
参照图2，反射片用于在聚酯层24的表面处漫射/反射从发光灯发出的可见光并吸收从发光灯发出的紫外光。
结果，不能利用从发光灯发出的紫外光。
如上所述，常规的直接型背光单元的反射片被构成为吸收从发光灯发出的紫外光，使得不能有效地利用从发光灯发出的光。因此，存在对提高背光单元的亮度的限制。
尽管这里描述了配备有冷阴极荧光灯(CCFL)的直接型背光单元，但是反射片也用于配备有外部电极荧光灯(EEFL)的直接型背光单元，因此，限制了对直接型背光单元的亮度的提高。
发明内容
因此，本发明旨在提供一种背光单元，其基本上消除了由于现有技术的局限和缺点而导致的一个或更多个问题。
本发明的目的是提供一种背光单元，其将从发光灯发出的紫外光转换为可见光并反射转换得到的可见光，由此实现亮度的提高。
本发明的附加优点、目的和特征将在下面的说明中部分地得以阐述，部分地对于本领域普通技术人员在考查以下内容时将显见，或者可以通过对本发明的实践来获知。通过文字说明及其权利要求以及附图中具体指出的结构，可以实现并获得本发明的目的和其他优点。
为实现这些目的和其他优点并且根据本发明的目的，如在此具体实现和概括描述的，提供了一种背光单元，其包括：平行设置的多个发光灯，其中所述发光灯发射可见光和紫外光；用于固定并支承所述多个发光灯的外壳；以及设置在外壳内的反射片，其含有用于将波长范围在310nm到380nm的紫外光转换为可见光的荧光材料，使得对转换得到的可见光和来自所述发光灯的可见光进行反射；其中，所述反射片包括顺序地层叠在着色层上的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)层、压敏粘合剂层以及聚酯层；所述荧光材料直接并入接近所述灯的所述聚酯层。
适用于聚酯层的材料的示例包括聚碳酸酯和聚甲基丙烯酸酯。
作为荧光材料，例如可以使用以下化合物中的至少一种：SrGa2S4:Eu、ZnS:CuAl、Y2O2S:Pr、Gd2O2S:Tb、SrGa2S4:Ce、(La2Gd)O8:Ce、TbSr6(PO4)8Cl:Eu、ZnS:Ag、CaSr1-xS:Eu、Y2O8:Eu、Y2O2S:Eu、或者(Y/Gd)2O2S:Eu。
本发明的背光单元还可以包括由多个漫射片和一个漫射板组成的光散射装置。
应当明白，本发明的以上一般性描述和以下详细描述都是示例性和说明性的，旨在提供对如权利要求所述的本发明的进一步说明。
附图说明
附图被包括进来以提供对本发明的进一步理解，其被并入且构成本申请的一部分，附图例示了本发明的实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1是示出了常规的直接型背光单元的结构的示意图。
图2是示出了应用于图1的背光单元的反射片的结构的立体图。
图3是示出了根据本发明一个实施例的背光单元的结构的示意图。
图4是示出了应用于图3的背光单元的反射片的结构的立体图。
具体实施方式
现在将详细描述本发明的优选实施例，其示例示出在附图中。只要有可能，就在所有附图中使用相同的标号表示相同或相似的部分。
现在参照附图对根据本发明优选实施例的背光单元进行描述。
图3是示出了根据本发明一个实施例的背光单元的结构的示意图，图4是示出了应用于图3的背光单元的反射片的结构的立体图。
如图3所示，根据本发明一个实施例的液晶显示器的背光单元包括：平行设置的多个发光灯31；用于固定并支承发光灯31的外壳33；以及设置在发光灯31与液晶板(未示出)之间的光散射装置35a、35b和35c。
光散射装置35a、35b和35c用于防止发光灯的形状显示在液晶板的显示屏幕上，并提供光强度分布均匀的光。在光散射装置与液晶板之间设置有多个漫射片和漫射板，以增强光散射效果。
在外壳33内设置有反射片37，以将从发光灯31发出的可见光和紫外光都集中地照射到液晶板的显示部分上，以最大化光利用率。
如图4所示，反射片37包括着色层41、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)层42、压敏粘合剂层43以及聚酯层44。着色层41是用于确定反射片的正面和背面的层。
也将聚酯层44称为“聚合物基”，这表示合成(聚合)树脂，其示例包括聚碳酸酯和聚甲基丙烯酸酯。
反射片37含有对从发光灯31泄漏的紫外光(例如，波长范围在310nm到380nm的紫外光)敏感的荧光材料。
可以将荧光材料淀积或涂敷在反射片的表面(即，聚酯层44的表面)上。另选地，可以将荧光材料直接并入聚酯层44中。
包含在反射片37中的荧光材料使得反射片37可以将从发光灯31泄漏的紫外光转换为可见光并将转换得到的可见光向上反射。
此外，由于反射片中的荧光材料，所以如图4所示，在聚酯层44的表面对可见光和紫外光二者进行漫射和反射。
荧光材料可以是从以下化合物中选择的至少一种化合物：SrGa2S4:Eu、ZnS:CuAl、Y2O2S:Pr、Gd2O2S:Tb、SrGa2S4:Ce、(La2Gd)O8:Ce、TbSr6(PO4)8Cl:Eu、ZnS:Ag、CaSr1-xS:Eu、Y2O8:Eu、Y2O2S:Eu和(Y/Gd)2O2S:Eu。
发光灯31是冷阴极荧光灯(CCFL)。在各个发光灯的管的两端设置有电极。当对电极加电时，灯开始发光。发光灯31的两端装配到形成在外壳33的两侧的孔中。
电源引线39和39a连接到各个发光灯31的两个电极，以传输驱动灯31所必需的电。电源引线39和39a连接到相应的连接器，这些连接器连接到驱动电路。因此，各个发光灯31必需有单独的连接器。
具体来说，连接到各个发光灯31的两个电极的电源引线39和39a连接到单个连接器。电源引线39和39a中的一个在外壳33的下方弯曲以连接到连接器。
尽管这里参照配备有冷阴极荧光灯(CCFL)的直接型背光单元对本发明进行了描述，但是也可以在配备有外部电极荧光灯(EEFL)的直接型背光单元中使用含有所述荧光材料的反射片。
如从以上描述中显见的，根据本发明的背光单元，由于反射片中包含的荧光材料使得发射片可以将从发光灯泄漏的紫外光转换为可见光并将转换得到的可见光向上反射，因此可以显著地提高背光单元的总体亮度。
对于本领域的技术人员，很明显，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下对本发明进行各种变型和修改。由此，本发明旨在覆盖本发明的变型和修改，只要它们落在所附权利要求及其等同物的范围内。

Claims (5)

1.一种背光单元，包括：
平行设置的多个发光灯，其中所述发光灯发射可见光和紫外光；
用于固定并支承所述多个发光灯的外壳；以及
设置在所述外壳内的反射片，其含有用于将波长范围在310nm到380nm的紫外光转换为可见光的荧光材料，使得对转换得到的可见光和来自所述发光灯的可见光进行反射；
其中，所述反射片包括顺序地层叠在着色层上的聚对苯二甲酸乙二醇酯层、压敏粘合剂层以及聚酯层；
所述荧光材料直接并入接近所述灯的所述聚酯层。
2.根据权利要求1所述的背光单元，其中，所述聚酯层由从聚碳酸酯和聚甲基丙烯酸酯中选择的材料制成。
3.根据权利要求1所述的背光单元，其中，所述荧光材料是从以下化合物中选择的至少一种化合物：SrGa2S4:Eu、ZnS:CuAl、Y2O2S:Pr、Gd2O2S:Tb、SrGa2S4:Ce、(La2Gd)O8:Ce、TbSr6(PO4)8Cl:Eu、ZnS:Ag、CaSr1-xS:Eu、Y2O8:Eu、Y2O2S:Eu和(Y/Gd)2O2S:Eu。
4.根据权利要求1所述的背光单元，进一步包括由多个漫射片和漫射板组成的光散射装置。
5.根据权利要求1所述的背光单元，其中，所述多个发光灯是从冷阴极荧光灯和外部电极荧光灯中选择的。
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