TWI464496B - 液晶顯示裝置用之背光單元及其驅動方法 - Google Patents
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Description
本發明係涉及一種液晶顯示裝置,尤其涉及一種包括發光二極體的液晶顯示裝置用之背光單元及其驅動方法。
隨著資訊技術的快速發展,具有薄厚度、輕重量和低功耗的平面顯示(flat panel display,FPD)裝置,如液晶顯示(liquid crystal display,LCD)裝置、電漿顯示面板(plasma display panels,PDP)、電致發光顯示(electroluminescent display,ELD)裝置和場發射顯示(field emission display,FED)裝置,已發展並替代了陰極射線管(cathode ray tubes,CRT)。
在這些裝置中,LCD裝置最廣泛用於筆記型電腦的顯示器、個人電腦的顯示器和電視,由於其傑出的動態影像和高對比度。而且,LCD裝置需要額外的光源,因為LCD裝置無法自發光。因此,背光單元係配置在液晶(liquid crystal,LC)面板的背面並發射光線到LC面板之中,藉以可顯示可識別的影像。
背光單元係依據關於顯示面板之光源的位置分類為側光式和直下式。在側光式背光單元中,一個或一對燈管係配置在背光單元的導光板的一側或二側。在直下式背光單元中,複數個燈管係直接配置在顯示面板下面。
第1圖係為依據先前技術中包括直下式背光單元的液晶顯示(LCD)裝置的剖面圖。在第1圖中,先前技術之LCD裝置包括液晶面板10、背光單元20、主支撐30、頂蓋40和底蓋50。液晶面板10包括第一基板12和第二基板14。背光單元20係配置在液晶面板10的後表面上。矩形框架形狀的主支撐30圍繞液晶面板10和背光單元20的側表面。頂蓋40覆蓋液晶面板10的前表面邊緣,並且底蓋50覆蓋背光單元20的後表面。頂蓋40和底蓋50與主支撐30結合藉以組成一單元體。
背光單元20包括反射板22、複數個燈管24、擴散板26以及複數個光學薄片28。複數個燈管24係配置在反射板22之上,而擴散板26和複數個光學薄片28係依次配置在複數個燈管24之上。
一對側支撐(圖中未示)與底蓋50結合以固定並支撐複數個燈管24。燈管24可為冷陰極螢光燈(cold cathode fluorescent lamps,CCFL)或外部電極螢光燈(external electrode fluorescent lamps,EEFL)。
近來,為了顯示更生動的影像,已提出LCD裝置驅動背光單元20的方法,其中燈管24依次開啟/關閉,並且該方法可參照作為掃描驅動方法。依據這個,對比度透過增加明亮影像的亮度或減少陰暗影像的亮度而增進,並顯示出更生動的影像。
此外,LCD裝置已普遍用於桌上型電腦顯示器和牆上電視以及可攜式電腦顯示器,並且已廣泛研究顯示生動影像並具有薄厚度的LCD裝置。
因此,已提出減少背光單元20的燈管24和擴散板26之間的距離A的方法並發展以提供薄LCD裝置。
然而,為了提供具有高品質表面光源的液晶面板,可考慮各種光學設計。在這些設計中,最重要的是適當地維持燈管24和擴散板26之間的距離A。即是,當燈管24和擴散板26之間的距離A相當短時,燈管24所發出的光具有強直線度,並且燈管24的形狀在顯示影像中顯示。因此,導致帶狀的燈管水波紋(mura)缺陷。因此,液晶顯示裝置的影像品質下降。
因此,本發明係針對一種液晶顯示裝置用之背光單元及其驅動方法,大致避免了由於先前技術中的限制和不足所導致的一個或多個問題。
一種液晶顯示裝置用之背光單元,包括:一反射板;一導光板,在該反射板上面,該導光板具有位於一下表面的n個凹槽以及包括該等凹槽所劃分的(n+1)個區域,其中n係為一自然數;一第一發光二極體(LED)組配,設置在該導光板的一第一側表面,該第一LED組配包括(n+1)個LED封裝,每一個封裝具有至少一個LED,其中該第一LED組配的該等LED封裝分別對應至該等區域,並且單獨驅動;以及複數個光學薄片,在該導光板上面。
在另一方面,一種液晶顯示裝置用之背光單元的驅動方法,其中該背光單元包括一反射板;一導光板,在該反射板上面,該導光板具有位於一下表面的n個凹槽以及包括該等凹槽所劃分的(n+1)個區域,其中n係為一自然數;一LED組配,設置在該導光板的一第一側表面,該LED組配包括(n+1)個LED封裝,每一個封裝具有至少一個LED,其中該LED組配的該等LED封裝分別對應至該等區域,並且單獨驅動;以及複數個光學薄片,在該導光板上面,包括步驟:開啟該LED組配的一第一LED封裝,以提供光線至該導光板的一第一區域;以及關閉該LED組配的該第一LED封裝並開啟該第一LED組配的一第二LED封裝,以提供光線至該導光板的一第二區域。
可瞭解到前面對於本發明的大概描述和以下對於本發明的詳細描述具有示例性和解釋性,並且將要對本發明的實施例提供作為申請專利範圍的進一步解釋。
現在參考圖式更加詳細地描述本發明實施例。
第2圖係為說明依據本發明示例性實施例中LCD裝置的爆炸分解圖。
在第2圖中,依據本發明示例性實施例之LCD裝置包括液晶面板110、背光單元120、主支撐150、頂蓋160和底蓋170。
液晶面板110顯示影像。液晶面板110包括彼此相對且分開的第一基板112和第二基板114、以及在第一基板112和第二基板114之間插入的液晶層(圖中未示)。液晶面板110可為主動矩陣式,其中元件係以矩陣形狀排列。儘管圖式中沒有顯示,但閘極線和資料線係形成在第一基板112的內表面上,並且閘極線和資料線彼此相交以界定像素區域。薄膜電晶體係形成在閘極線和資料線彼此相交的部分。像素電極係連接至薄膜電晶體並配置在每個像素區域中。
紅、綠和藍色彩色濾光片(圖中未示)和黑色矩陣係形成在第二基板114的內表面上,其可參考作為彩色濾光片基板。彩色濾光片對應至像素區域。黑色矩陣圍繞每一個彩色濾光片並保護閘極線、資料線和薄膜電晶體。透明公共電極(圖中未示)覆蓋彩色濾光片和黑色矩陣。
印刷電路板117係經由連接裝置116例如撓性印刷電路板而附接至液晶面板110的至少一側。印刷電路板117在模組化過程期間彎向主支撐150的側表面或底蓋170的後表面。
儘管圖式中沒有顯示,但上配向層和下配向層係分別形成在液晶層和第二基板114之間以及液晶層和第一基板112之間。上配向層和下配向層確定液晶分子的初始方向。密封圖案沿第一基板112和第二基板114的邊緣部分形成,以防止液晶層滲漏。下偏光鏡係配置在第一基板112的外表面上,而上偏光鏡係配置在第二基板114的外表面上。
背光單元120係配置在液晶面板110的後表面處,並為液晶面板110提供光線。液晶面板110改變光線的穿透率以顯示影像。
背光單元依據關於顯示面板之光源的位置分類為側光式和直下式。在側光式背光單元中,一個或一對燈管係配置在背光單元的導光板的一側或二側上。在直下式背光單元中,複數個燈管係直接配置在顯示面板下面。為了滿足消費者的需求,已開發具有輕重量和薄厚度的LCD,並且側光式背光單元較直下式背光單元更適合薄而輕的LCD裝置。
而且,背光單元包括CCFL、EEFL或LED作為光源。在這些光源中,由於體積小、低功耗且高穩定性,LED已廣泛使用。
在本發明中,背光單元120係為側光式並包括LED作為光源。
背光單元120包括白色或銀色的反射板122、反射板122之上的導光板200、位於導光板200相對側處的第一LED組配130和第二LED組配140、以及導光板200之上的光學薄片126。
第一LED組配130和第二LED組配140係配置在導光板200的相對側之處,從而第一LED組配130和第二LED組配140面向導光板200的各個側表面,在其上從第一LED組配130和第二LED組配140所發出的光入射,並且在以下作為光入射表面。第一LED組配130和第二LED組配140的每一個都包括撓性印刷電路板(flexible printed circuit board,FPCB)135或145以及LED 131或141,LED 131或141係彼此分開並沿FPCB 135或145的長度方向安裝在FPCB 135或145上。此處,金屬印刷電路板(metal printed circuit board,MCPCB)可用於替代FPCB 135或145,從而LED 131或141所產生的熱量迅速輻射掉。
在本發明中,第一LED組配130和第二LED組配140的LED 131和141沿FPCB 135和145的長度方向分割成數個封裝。即是,第一LED組配130的LED 131可分為封裝133a和其他封裝(圖中未示),例如,二個以上的封裝。第二LED組配140的LED 141可分為三個封裝143a、143b和143c。LED 131和141可分段驅動。
為了顯示更生動的影像,LED 131和141可藉由掃描驅動方法來驅動,其中LED 131和141依序開啟/關閉。
更具體來說,第一LED組配130的LED 131可分割為第一至第三LED封裝,即是第(1-1)LED封裝133a、第(1-2)LED封裝(圖中未示)和第(1-3)LED封裝(圖中未示)。第二LED組配140的LED 141可分割為第四至第六LED封裝,即是,第(2-1)LED封裝143a、第(2-2)LED封裝143b和第(2-3)LED封裝143c。第一LED組配130和第二LED組配140的LED 131和141分段驅動,從而彼此面向的LED封裝而來的光線入射至導光板200的相對側上。
第一LED組配130的第(1-1)LED封裝133a和第二LED組配140的第(2-1)LED封裝143a同時開啟,從第(1-1)LED封裝133a和第(2-1)LED封裝143a而來的光線入射至導光板200的相對側上。然後,當第(1-1)LED封裝133a和第(2-1)LED封裝143a關閉時,第一LED組配130的第(1-2)LED封裝(圖中未示)和第二LED組配140的第(2-2)LED封裝143b同時開啟,從第(1-2)LED封裝(圖中未示)和第(2-2)LED封裝143b而來的光線入射至導光板200的相對側上。
此處,當第(1-1)LED封裝133a和第(2-1)LED封裝143a開啟,而光線入射至導光板200的相對側上時,第(1-2)LED封裝(圖中未示)、第(1-3)LED封裝(圖中未示)、第(2-2)LED封裝143b和第(2-3)LED封裝143c可關閉。
在本發明中,對應至像素的LED封裝133a、143a、143b和143c當像素響應時關閉,並且LED封裝133a、143a、143b和143c在像素響應後開啟。因此,LED封裝133a、143a、143b和143c在圖框的預定時間期間開啟,而在圖框的剩餘時間期間關閉。驅動方法可代表作為掃描分區驅動方法。
類似於此,透過使用LED封裝133a、143a、143b和143c執行掃描分區驅動方法,從所選擇區域中的LED封裝133a、143a、143b和143c中而來的光線透過導光板200而提供給液晶面板110的預定區域。因此,透過液晶面板110所顯示的影像中,明亮影像的亮度增加,而陰暗影像的亮度降低。因此,可增進對比度,並可顯示出生動的影像。
此外,光線的亮度可依據影像來調節。低亮度的光線供應給具有陰暗資料的影像,並且可降低背光單元120的功耗。
在本發明中,導光板200包括從一個光入射表面穿過導光板200的下表面到另一個光入射表面的凹槽210。凹槽210將導光板200的光入射表面分為對應至LED封裝133a、143a、143b和143c的數個區域。凹槽210防止LED封裝133a、143a、143b和143c分段發出然後入射至導光板200上的光在導光板200中彼此重疊。這隨後將詳細描述。
反射板122係配置在導光板200的後表面下。反射板122反射光線穿過導光板200的後表面朝向液晶面板110,以提高亮度。
位於導光板200之上的光學薄片126包括擴散薄片和至少一個集光薄片。擴散薄片係配置在導光板200之上,用於擴散穿過導光板200的光並控制光的方向,從而光線朝向集光薄片。集光薄片透過擴散薄片將光線聚集在液晶面板110的方向上。因此,大部分的光穿過垂直於液晶面板110的集光薄片。
儘管在圖式中沒有顯示,但擴散板可配置在導光板200和擴散薄片之間。擴散板可依所需光的均勻性而具有各種霧度特性。擴散板的霧度可透過光擴散裝置來確定,如擴散板中所包括的銲珠或無銲珠之擴散板下表面處所形成的細微圖案。此處,銲珠分散入射至擴散板上的光並防止光部分聚集。無銲珠的擴散板依據細微圖案的形狀來控制光的散射角度。因此,防止了光線的局部聚集。
液晶面板110和背光單元120與頂蓋160、主支撐150和底蓋170模組化。頂蓋160具有L形剖面的矩形框架形狀以覆蓋液晶面板110的前表面和側表面的邊緣。頂蓋160的前表面具有開口,其中液晶面板110的影像透過開口來顯示。
底蓋170,其上配置液晶面板110和背光單元120,並作為液晶顯示模組的基底,具有矩形板形狀。底蓋170的四邊緣可朝向液晶面板110垂直地彎曲。因此,底蓋170可包括底壁和四側壁。
主支撐150係配置在底蓋170之上。主支撐150具有矩形框架形狀並圍繞液晶面板110和背光單元120的邊緣。主支撐150與頂蓋160和底蓋170結合。
頂蓋160可作為殼頂或頂殼,主支撐150可做為導板、主支撐或模框,並且蓋底170可作為底蓋。
第3圖係為示意性說明依據本發明示例性實施例之導光板的透視圖。
在第3圖中,導光板200可由輸送光的透明樹脂材料所形成,例如塑膠材料如聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,PMMA)或聚碳酸酯材料。導光板200可具有平板形狀。此處,PMMA,作為丙烯酸樹脂,具有傑出的光透性、對於風化的高抵抗力並易於著色之特性,並且當光穿過時導致光的擴散。
導光板200包括對應至第2圖的第一LED組配130的第一側表面201e,即第一光入射表面、對應至第2圖的第二LED組配140的第二側表面201f,即第二光入射表面、連接第一光入射表面201e和第二光入射表面201f並從中發送光線的上表面201c、面向反射板122的下表面201d、以及彼此面對的第三側面201a和第四側面201b。
導光板200包括在下表面201d處的凹槽210,從而第2圖的LED封裝133a、143a、143b和143c分段所產生並入射至導光板200上的光,不會彼此重疊。凹槽210具有V形剖面,從而角點面向導光板200的上表面201c。凹槽210從第一光入射表面201e至第二光入射表面201f穿過導光板200的下表面201d。較佳地,凹槽210具有高度,其可為從角點至下表面201d的距離,並可參考作為深度,係小於導光板200厚度的2/3。
導光板200由於凹槽210而分為D-1、D-2和D-3區域。D-1、D-2和D-3區域在各個區間中對應至第2圖的第一LED組配130和第二LED組配140的LED封裝133a、143a、143b和143c。
例如,第2圖的第一LED組配130之第2圖的LED 131分為第(1-1)LED封裝133a、第(1-2)LED封裝(圖中未示)和第(1-3)LED封裝(圖中未示)。第2圖的第二LED組配140的第2圖之LED 141分為第(2-1)LED封裝143a、第(2-2)LED封裝143b和第(2-3)LED封裝143c。導光板200分為第一區域、第二區域和第三區域D-1、D-2和D-3。
當第2圖的第一LED組配130之第(1-1)LED封裝133a和第2圖的第二LED組配140之第(2-1)LED封裝143a同時開啟並將光線發射朝向導光板200的側表面,從第(1-1)LED封裝133a和第(2-1)LED封裝143a而來的光線進入導光板200的第一區域D-1之中。
其次,當第2圖的第一LED組配130之第(1-1)LED封裝133a和第2圖的第二LED組配140之第(2-1)LED封裝143a關閉時,而第2圖的第一LED組配130之第(1-2)LED封裝(圖中未示)和第2圖的第二LED組配140之第(2-2)LED封裝143b同時開啟並將光線發射朝向導光板200的側表面上,從第(1-2)LED封裝(圖中未示)和第(2-2)LED封裝143b而來的光進入導光板200的第二區域D-2,且不與入射至導光板200的第一區域D-1的光重疊。
同時,具有預定形狀的細微圖案220係形成在導光板200的下表面201d處,分為區域D-1、D-2和D-3,從而入射至導光板200內側上穿過光入射表面201e和201f的光線導向第2圖的液晶面板110。圖案220可為橢圓圖案、多邊圖案或全息圖案。圖案220可透過印製方法或注入方法所形成。
在本發明中,從第2圖的LED封裝133a、143a、143b和143c分區所產生的光線選擇性地透過導光板200使用第2圖的LED封裝133a、143a、143b和143c執行掃描分區驅動方法來提供至液晶面板110的預定部分。
因此,明亮影像的亮度增加,而陰暗影像的亮度降低。因此,可增進對比度,而可顯示生動的影像。
尤其是,從第2圖的LED封裝133a、143a、143b和143c中的每一個所產生並入射至導光板200內側上的光不會彼此重疊,並可顯示生動的影像。
第4A圖和第4B圖係為解釋依據本發明實施例之掃描分區驅動方法的圖式。
在第4A圖和第4B圖中,導光板200由於第3圖的下表面201d處的凹槽210而分為第一區域、第二區域和第三區域D-1、D-2和D-3。包括LED 131和141的第一LED組配130和第二LED組配140係配置並面向在導光板200的第3圖之光入射表面201a和201b。
第一LED組配130的LED 131分為三個LED封裝,並且第二LED組配140的LED 141分為三個LED封裝。尤其,第一LED組配130的LED 131分為第(1-1)LED封裝133a、第(1-2)LED封裝133b和第(1-3)LED封裝133c。第二LED組配140的LED 141分為第(2-1)LED封裝143a、第(2-2)LED封裝143b和第(2-3)LED封裝143c。LED封裝133a、133b、133c、143a、143b和143c透過彼此面對而分區驅動並將光線發送朝向導光板200。
因此,在本發明中,透過執行掃描分區驅動方法,明亮影像的亮度提高,陰暗影像的亮度降低。因此,可增進對比度,並可顯示生動的影像。
即,如第4A圖中所示,為了提高對應至導光板第一區域D-1和第三區域D-3的第2圖之液晶面板110的影像亮度,第一LED組配130的第(1-1)LED封裝133a和第(1-3)LED封裝133c與第二LED組配140的第(2-1)LED封裝143a和第(2-3)LED封裝143c同時開啟,並將光線發送朝向導光板200的第一區域D-1和第三區域D-3。在此時,第一LED封裝130和第二LED封裝140的第(1-2)LED封裝133b和第(2-2)LED封裝143b關閉,且沒有光線入射至導光板200的第二區域D-2上。
據此,對應至導光板200的第一區域D-1和第三區域D-3的第2圖之液晶面板110的影像顯示變得更亮,並且對應至導光板200的第二區域D-2的第2圖之液晶面板110的影像與對應至第一區域D-1和第三區域D-3的第2圖之液晶面板110的影像相較,顯示得較暗。因此,可增進對比度。
選擇地,如第4B圖中所示,第一LED組配130和第二LED組配140的第(1-2)LED封裝133b和第(2-2)LED封裝143b開啟,並將光線發送朝向導光板200的第二區域D-2。對應至導光板200第二區域D-2的第2圖之液晶面板110的影像顯示得更亮,而對應至導光板200第一區域D-1和第三區域D-3的第2圖之液晶面板110的影像與對應至導光板200第二區域D-2的第2圖之液晶面板110的影像相較,顯示得較暗。因此,可增進對比度。
因此,可顯示生動的影像。
特別是,從LED封裝133a、133b、133c、143a、143b和143c分區而來並入射至導光板200上的光不會重疊並在導光板200中彼此混合,從而可顯示生動的影像。
第5A圖和第5B圖係為顯示依據本發明藉由掃描分區驅動方法驅動背光單元的圖式。第5A圖的背光單元包括沒有凹槽的導光板,而第5B圖的背光單元包括具有凹槽的導光板。此處,第5A圖和第5B圖表示當第一LED組配130和第二LED組配140的第(1-2)LED封裝133b和第(2-2)LED封裝143b開啟並將光線發送朝向導光板200的第二區域D-2時的背光單元。
如第5A圖中所示,在包括無凹槽的導光板200之背光單元中,入射至導光板200第二區域D-2的光擴散到導光板200的第一區域D-1和第三區域D-3之中。因此,無法僅增加對應至導光板200第二區域D-2的影像之亮度,並且無法顯示生動的影像。
另一方面,如第5B圖中所示,當凹槽210形成在導光板200的第3圖之下表面201d從而導光板200分為數個區域時,入射至導光板200的第二區域D-2的光線擴散到導光板200的第一區域D-1和第三區域D-3。因此,可僅提高對應至導光板200第二區域D-2之明亮影像的亮度並降低陰暗影像的亮度,而可增進對比度。因此,可顯示生動的影像。
第6A圖至第6C圖係為說明依據本發明另一實施例之導光板的透視圖。
在第6A圖至第6C圖中,導光板200可由透光的透明樹脂材料所形成,例如塑膠材料,如PMMA或聚碳酸酯材料所形成。導光板200可具有平板形狀。此處,PMMA,作為丙烯酸樹脂,具有傑出的光透性、對於風化的高抵抗力並易於著色的特性,並且當光穿過時導致光的擴散。
導光板200包括對應至第4A圖之第一LED組配130的第一光入射面201e、對應至第4A圖之第二LED組配140的第二光入射面201f、與第一光入射表面201e和第二光入射表面201f連接並從中發送光線的上表面201c、面向第2圖反射板122的下表面201d、以及面對彼此的相對側表面201a和201b。
導光板200包括位於下表面201d的凹槽210,從而導光板200分為數個區域,並且從第4A圖的LED封裝133a、133b、133c、143a、143b和143c分區所產生並入射至導光板200上的光,並不會彼此重疊。凹槽210具有V形剖面,從而角點面向導光板200的上表面201c。凹槽210穿過導光板200的下表面201d從第一光入射表面201e至第二光入射表面201f。較佳地,凹槽210具有高度,其可從角點至下表面201d的距離並可參考作為深度,係小於導光板200厚度的2/3。
導光板200由於凹槽210而分為第一區域、第二區域和第三區域D-1、D-2和D-3。第一區域、第二區域和第三區域D-1、D-2和D-3在各個區間中對應至第4A圖的第一LED組配130和第二LED組配140的LED封裝133a、133b、133c、143a、143b和143c。
此外,具有預定形狀的圖案220係形成在導光板200的下表面201d處,分為第一區域、第二區域和第三區域D-1、D-2和D-3,從而入射至導光板200的內側上穿過光入射表面201e和201f的光線導向第2圖的液晶面板110。圖案220可為橢圓圖案、多邊圖案或全息圖案。圖案220可透過印製方法或注入方法來形成。
如第6A圖中所示,圖案220可形成在包括凹槽210的導光板200的整個下表面201d處,以控制入射至導光板200上的光線之反射路徑並增進亮度的均勻性。即,圖案220可形成在凹槽210的表面處。
如第6B圖中所示,若靠近第4A圖的LED組配130和LED組配140,圖案220可形成具有每單位區域的低密度,而若遠離第4A圖的LED組配130和LED組配140,圖案220可形成具有每單位區域的高密度。即,圖案220無論導光板200的第一區域、第二區域和第三區域D-1、D-2和D-3若靠近導光板200的中央部分可具有高密度。
如第6C圖中所示,圖案220可形成在位於導光板200的下表面201d處的第一區域、第二區域和第三區域D-1、D-2和D-3每一個之中,並若在靠近第一區域、第二區域和第三區域D-1、D-2和D-3每一個的中央部分處可具有高密度。
在第6B圖和第6C圖,圖案220不可形成在凹槽210的表面處。
如以上所述,本發明的LED裝置包括側光式背光單元,其係為輕且薄,並且背光單元透過掃描分區驅動方法來驅動。因此,增加了明亮影像的亮度,而降低了陰暗影像的亮度。可增進對比度。因此,可顯示生動的影像。
尤其,當背光單元使用第4B圖的LED封裝133a、133b、133c、143a、143b和143c透過掃描分區驅動方法而驅動時,從LED封裝133a、133b、133c、143a、143b和143c分區所產生且入射至導光板200內側上的光,不會擴散或在導光板200中彼此混合。因此,可顯示生動的影像。
此外,光的亮度可依據圖像來調節。低亮度的光提供給具有陰暗資料的影像,而可降低背光單元120的功耗。
另外,可防止燈管水波紋(mura)的缺點,並且LCD裝置具有均勻的亮度從而可提供增進的影像品質。
在本發明實施例中,導光板分為三個區域。導光板的區域數量可以變化。
可理解的是以上所述者僅為用以解釋本發明之較佳實施例,並非企圖據以對本發明作任何形式上之限制,是以,凡有在相同之發明精神下所作有關本發明之任何修飾或變更,皆仍應包括在本發明意圖保護之範疇。
10...液晶面板
12...第一基板
14...第二基板
20...背光單元
22...反射板
24...燈管
26...擴散板
28...光學薄片
30...主支撐
40...頂蓋
50...底蓋
110...液晶面板
112...第一基板
114...第二基板
116...連接裝置
117...印刷電路板
120...背光單元
122...反射板
126...光學薄片
130...第一LED組配
131...LED
133a...LED封裝
133b...LED封裝
133c...LED封裝
135...撓性印刷電路板(FPCB)
140...第二LED組配
141...LED
143a...LED封裝
143b...LED封裝
143c...LED封裝
145...撓性印刷電路板(FPCB)
150...主支撐
160...頂蓋
170...底蓋
200...導光板
201a...第三側面
201b...第四側面
201c...上表面
201d...下表面
201e...第一側表面
201f...第二側表面
210...凹槽
220...細微圖案
A...距離
D-1...第一區域
D-2...第二區域
D-3...第三區域
所附圖式其中提供關於本發明實施例的進一步理解並且結合與構成本說明書的一部份,說明本發明的實施例並且與描述一同提供對於本發明實施例之原則性的解釋。
圖式中:
第1圖係為依據先前技術中包括直下式背光單元的LCD裝置的剖面圖;
第2圖係為說明依據本發明示例性實施例中LCD裝置的爆炸分解圖;
第3圖係為示意性說明依據本發明示例性實施例之導光板的透視圖;
第4A圖和第4B圖係為解釋依據本發明實施例之掃描分區驅動方法的圖式;
第5A圖和第5B圖係為顯示依據本發明藉由掃描分區驅動方法驅動背光單元的圖式;以及
第6A圖至第6C圖係為說明依據本發明另一實施例之導光板的透視圖。
110...液晶面板
112...第一基板
114...第二基板
116...連接裝置
117...印刷電路板
120...背光單元
122...反射板
126...光學薄片
130...第一LED組配
131...LED
133a...封裝
135...撓性印刷電路板(FPCB)
140...第二LED組配
141...LED
143a...封裝
143b...封裝
143c...封裝
145...撓性印刷電路板(FPCB)
150...主支撐
160...頂蓋
170...底蓋
200...導光板
210...凹槽
Claims (10)
- 一種液晶顯示裝置用之背光單元,包括:一反射板;一導光板,在該反射板上面,該導光板具有位於一下表面的n個凹槽以及包括該等凹槽所劃分的(n+1)個區域,其中n係為一自然數;一第一發光二極體(LED)組配,設置在該導光板的一第一側表面,該第一LED組配包括(n+1)個LED封裝,每一個封裝具有至少一個LED,其中該第一LED組配的該等LED封裝分別對應至該等區域,並且單獨驅動;以及複數個光學薄片,在該導光板上面,其中該等凹槽具有一V形剖面,從而一角點面向相對該下表面的該導光板的一上表面,其中該角點至該導光板的該下表面之間的一距離小於該導光板的一厚度的2/3,其中該導光板包括在該下表面的複數個圖案,以及其中該等圖案若在靠近該導光板的一中央部分處具有高密度,或者若在靠近該導光板每一該等區域的一中央部分處具有高密度。
- 依據申請專利範圍第1項所述的液晶顯示裝置用之背光單元,進一步包括一第二LED組配,配置在相對該第一側表面的該導光板的一第二側表面,該第二LED組配包括(n+1)個LED封裝,每一個封裝具有至少一個LED,其中該第二LED組配的該等LED封裝分別對應該等區域,並單獨驅動。
- 依據申請專利範圍第1項所述的液晶顯示裝置用之背光單元,其中該第一LED組配進一步包括一印刷電路板,其上安裝有該等LED封裝。
- 依據申請專利範圍第3項所述的液晶顯示裝置用之背光單元,其中該印刷電路板包括一撓性印刷電路板和一金屬印刷電路板的其中之一。
- 依據申請專利範圍第1項所述的液晶顯示裝置用之背光單元,其中該等圖案係形成在該等凹槽的表面。
- 依據申請專利範圍第1項所述的液晶顯示裝置用之背光單元,其中該等圖案具有選自一橢圓圖案、一多邊圖案、一全息圖案和一棱柱圖案的其中 之一。
- 依據申請專利範圍第1項所述的液晶顯示裝置用之背光單元,其中該等複數個光學薄片包括一擴散薄片和一集光薄片。
- 依據申請專利範圍第1項所述的液晶顯示裝置用之背光單元,其中當該第一LED組配的一第一LED封裝開啟時,從該第一LED組配的該第一LED封裝發出的光提供至該導光板的一第一區域,然後當該第一LED組配的該第一LED封裝關閉而該第一LED組配的一第二LED封裝開啟時,從該第一LED組配的該第二LED封裝發出的光提供至該導光板的一第二區域。
- 一種液晶顯示裝置用之背光單元的驅動方法,其中該背光單元包括一反射板;一導光板,在該反射板上面,該導光板具有位於一下表面的n個凹槽以及包括該等凹槽所劃分的(n+1)個區域,其中n係為一自然數;一LED組配,設置在該導光板的一第一側表面,該LED組配包括(n+1)個LED封裝,每一個封裝具有至少一個LED,其中該LED組配的該等LED封裝分別對應至該等區域,並且單獨驅動;以及複數個光學薄片,在該導光板上面,該方法包括:開啟該LED組配的一第一LED封裝,以提供光線至該導光板的一第一區域;以及關閉該LED組配的該第一LED封裝並開啟該第一LED組配的一第二LED封裝,以提供光線至該導光板的一第二區域,其中該等凹槽具有一V形剖面,從而一角點面向相對該下表面的該導光板的一上表面,其中該角點至該導光板的該下表面之間的一距離小於該導光板的一厚度的2/3,其中該導光板包括在該下表面的複數個圖案,以及其中該等圖案若在靠近該導光板的一中央部分處具有高密度,或者若在靠近該導光板每一該等區域的一中央部分處具有高密度。
- 依據申請專利範圍第9項所述的方法,其中由於該等凹槽,提供至該第一區域的該光線與提供至該第二區域的該光線不混合。
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US20140009965A1 (en) * | 2011-04-13 | 2014-01-09 | Sharp Kabushiki Kaisha | Lighting device and display device |
JP5794127B2 (ja) * | 2011-07-11 | 2015-10-14 | セイコーエプソン株式会社 | 表示装置、電子機器および照明装置 |
TW201317675A (zh) * | 2011-10-20 | 2013-05-01 | Qisda Corp | 背光模組 |
CN104081113A (zh) * | 2012-02-17 | 2014-10-01 | 夏普株式会社 | 照明装置、显示装置以及电视接收装置 |
CN102692669A (zh) * | 2012-06-12 | 2012-09-26 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 导光板及应用该导光板的侧入式背光模组 |
CN102779485A (zh) * | 2012-07-17 | 2012-11-14 | 京东方科技集团股份有限公司 | 扫描背光方法、扫描背光装置及液晶显示装置 |
US20160342001A1 (en) * | 2014-11-11 | 2016-11-24 | Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. | Holographic panel, manufacture method thereof and full color coherent backlight device |
CN104696828A (zh) * | 2015-03-24 | 2015-06-10 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 背光模块及具有该背光模块的液晶显示器 |
KR20180005535A (ko) * | 2016-07-06 | 2018-01-16 | 엘지전자 주식회사 | 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 |
CN108267879B (zh) * | 2018-02-11 | 2021-02-02 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种液晶显示模组及显示设备 |
CN108267809A (zh) * | 2018-02-12 | 2018-07-10 | 京东方科技集团股份有限公司 | 导光板、背光源及显示装置 |
CN110389470A (zh) * | 2018-04-19 | 2019-10-29 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 背光结构和显示装置 |
CN111158192B (zh) * | 2020-03-04 | 2021-01-01 | 东莞恒扬光电有限公司 | 一种高亮度高均匀性环保背光源 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101097054A (zh) * | 2006-06-30 | 2008-01-02 | 株式会社东芝 | 照明装置和液晶显示器 |
TW200817726A (en) * | 2006-10-04 | 2008-04-16 | Ind Tech Res Inst | Light guide plate and back-lighted module having light guide plate |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100574366B1 (ko) * | 2003-12-08 | 2006-04-27 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 액정표시모듈 |
CN101140335A (zh) | 2006-09-08 | 2008-03-12 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 导光板及背光模组 |
CN100590466C (zh) | 2006-10-18 | 2010-02-17 | 财团法人工业技术研究院 | 导光板及具有该导光板的背光模块 |
US7661862B2 (en) * | 2006-12-07 | 2010-02-16 | Skc Haas Display Films Co., Ltd. | LCD display backlight using elongated illuminators |
US7507012B2 (en) * | 2007-05-16 | 2009-03-24 | Rohm And Haas Denmark Finance A/S | LCD displays with light redirection |
US8089582B2 (en) * | 2007-05-31 | 2012-01-03 | Hitachi Displays, Ltd. | Liquid crystal display device comprising at least one groove having an end portion that stops short of the non-adjacent opposite side surfaces and extends in a direction perpendicular to the non-adjacent side surfaces |
EP2151623B1 (en) * | 2007-07-27 | 2013-09-11 | Sharp Kabushiki Kaisha | Lighting device, display device, and light guide plate |
WO2009017067A1 (ja) * | 2007-07-27 | 2009-02-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | 照明装置および表示装置 |
JP5191996B2 (ja) * | 2007-12-06 | 2013-05-08 | パナソニック株式会社 | 面状照明装置およびそれを用いた液晶表示装置 |
KR101521261B1 (ko) * | 2009-01-29 | 2015-05-18 | 삼성전자주식회사 | Led 백라이트장치 및 이를 구비한 액정표시장치 |
-
2009
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- 2009-12-09 US US12/634,109 patent/US8581942B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101097054A (zh) * | 2006-06-30 | 2008-01-02 | 株式会社东芝 | 照明装置和液晶显示器 |
TW200817726A (en) * | 2006-10-04 | 2008-04-16 | Ind Tech Res Inst | Light guide plate and back-lighted module having light guide plate |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101819351A (zh) | 2010-09-01 |
US8581942B2 (en) | 2013-11-12 |
US20100214331A1 (en) | 2010-08-26 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |