專利名稱：背光單元和具有該背光單元的顯示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種背光單元和一種具有該背光單元的顯示設(shè)備。更具體地講，本發(fā)明涉及一種能夠通過基本上同時利用點光源和線光源來提供較好的色彩再現(xiàn)性和低功耗的背光單元，以及一種具有該背光單元的顯示設(shè)備。
背景技術(shù)：
近來，已經(jīng)開發(fā)了平板顯示裝置如液晶顯示器(LCD)、等離子體顯示面板(PDP)和有機發(fā)光二極管(OLED)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的顯示器如陰極射線管(CRT)。
LCD包括LCD面板，LCD面板具有薄膜晶體管(TFT)基底和濾色器基底以及置于這兩個基底之間的液晶。由于LCD面板本身不發(fā)光，所以LCD還包括位于TFT基底背面的作為提供光的光源的背光單元。根據(jù)液晶的取向來調(diào)節(jié)從背光單元發(fā)射的光的透射率。LCD面板和背光單元通常容納在機殼中。
根據(jù)光源的位置，背光單元可分為邊緣型背光單元或直下型背光單元。邊緣型背光單元設(shè)置有位于導(dǎo)光板的側(cè)面的光源，并通常用于相對小的尺寸的LCD，如用作膝上型計算機和桌上型計算機的LCD。邊緣型背光單元提供高均勻性的光和良好的耐久性，并且適于用在薄框架的LCD中。
由于市場上LCD面板的尺寸增大，所以研發(fā)直下型背光單元已經(jīng)成為重點。直下型背光單元通過在LCD面板的后面設(shè)置多個光源來將光提供到LCD面板的整個表面上。與邊緣型背光單元相比，直下型背光單元通過利用多個光源提供高等級的亮度，但是該亮度一般不夠均勻。
點光源(如發(fā)光二極管)或線光源(如燈)已經(jīng)被確認為是適合用作邊緣型背光單元的光源。燈的功耗低，但是色彩再現(xiàn)性差?？蛇x擇地，LED的色彩再現(xiàn)性好，壽命長，并且立即照明的速度快，但是功耗高并且產(chǎn)生大量的熱。
因此，需要一種能夠提供較好的色彩再現(xiàn)性并功耗低的顯示設(shè)備系統(tǒng)和方法。
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明實施例的一方面在于基本解決了以上和其它問題，并提供了一種具有較好的色彩再現(xiàn)性和低功耗的背光單元。
因此，本發(fā)明的實施例的另一方面在于提供了一種包括具有較好的色彩再現(xiàn)性和低功耗的背光單元的顯示設(shè)備。
將在接下來的描述中部分闡述本發(fā)明實施例的另外的方面和/或優(yōu)點，還有一部分通過描述將是清楚的，或者可以經(jīng)過本發(fā)明的實施而得知。
本發(fā)明的實施例的前述和/或其它方面可以通過提供一種背光單元來實現(xiàn)，該背光單元包括第一導(dǎo)光板；至少一個線光源，鄰近第一導(dǎo)光板設(shè)置；多個第二導(dǎo)光板，面向第一導(dǎo)光板；點光源，鄰近每個第二導(dǎo)光板設(shè)置。
根據(jù)本發(fā)明實施例的一方面，第一導(dǎo)光板包括光出射表面；第一光入射表面，設(shè)置在光出射表面的相對側(cè)上；第二光入射表面，面向線光源，其中，多個第二導(dǎo)光板面向第一光入射表面。
根據(jù)本發(fā)明實施例的一方面，多個第二導(dǎo)光板的光出射表面基本上平行于第一導(dǎo)光板的第一光入射表面。
根據(jù)本發(fā)明實施例的一方面，各第二導(dǎo)光板的光出射表面和第一導(dǎo)光板的第一光入射表面之間的距離是均勻的。
根據(jù)本發(fā)明實施例的一方面，第二導(dǎo)光板的光出射表面和第二導(dǎo)光板的光入射表面基本是平的，所述第二導(dǎo)光板設(shè)置在第一導(dǎo)光板和點光源之間。
根據(jù)本發(fā)明實施例的一方面，背光單元還包括位于第二導(dǎo)光板下方的反射板。
根據(jù)本發(fā)明實施例的一方面，第一導(dǎo)光板包括光出射表面；光反射表面，設(shè)置在光出射表面的相對側(cè)上；光入射表面，面向線光源，其中，多個第二導(dǎo)光板面向第一導(dǎo)光板的光出射表面。
根據(jù)本發(fā)明實施例的一方面，多個第二導(dǎo)光板的光出射表面基本上平行于第一導(dǎo)光板的光出射表面。
根據(jù)本發(fā)明實施例的一方面，各第二導(dǎo)光板的光出射表面和第一導(dǎo)光板的光出射表面之間的距離是均勻的。
根據(jù)本發(fā)明實施例的一方面，背光單元還包括位于第一導(dǎo)光板下方的反射板。
根據(jù)本發(fā)明實施例的一方面，第一導(dǎo)光板具有平板形狀。
根據(jù)本發(fā)明實施例的一方面，第二導(dǎo)光板具有楔形形狀。
根據(jù)本發(fā)明實施例的一方面，線光源包括冷陰極熒光燈(CCFL)和外部電極熒光燈(EEFL)中的至少一個。
根據(jù)本發(fā)明實施例的一方面，點光源包括發(fā)光二極管。
本發(fā)明的實施例的前述和/或其它方面可以通過提供一種顯示設(shè)備來實現(xiàn)，該顯示設(shè)備包括顯示面板；第一導(dǎo)光板，設(shè)置在顯示面板的后面；線光源，鄰近第一導(dǎo)光板設(shè)置；多個第二導(dǎo)光板，設(shè)置在第一導(dǎo)光板的后面；點光源，鄰近每個第二導(dǎo)光板設(shè)置。
根據(jù)本發(fā)明實施例的一方面，第二導(dǎo)光板的光出射表面基本上平行于第一導(dǎo)光板的光出射表面。
根據(jù)本發(fā)明實施例的一方面，各第二導(dǎo)光板的光出射表面和第一導(dǎo)光板的第一光入射表面之間的距離是均勻的。
根據(jù)本發(fā)明實施例的一方面，第一導(dǎo)光板具有平板形狀；第二導(dǎo)光板具有楔形形狀。
根據(jù)本發(fā)明實施例的一方面，點光源包括發(fā)光二極管。
根據(jù)本發(fā)明實施例的一方面，顯示面板包括液晶顯示面板。
本發(fā)明實施例的前述和/或其它方面可以通過提供一種在背光單元中基本上同時利用點光源和線光源的方法來實現(xiàn)，該方法包括將來自線光源的光引向第一導(dǎo)光板；將來自點光源的光引向面向第一導(dǎo)光板的第二導(dǎo)光板；將引導(dǎo)的第一導(dǎo)光板的光和第二導(dǎo)光板的光混合；將混合的光傳遞到漫射片。
從以下結(jié)合附圖對示例性實施例進行的描述中，本發(fā)明實施例的以上和/或其它方面和優(yōu)點將會變得清楚和更易于理解，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的示例性LCD的透視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的示例性LCD的剖視圖；
圖3是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的示例性LCD的剖視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的示例性LCD的剖視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明第四實施例的示例性LCD的剖視圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明第五實施例的示例性LCD的剖視圖。
遍及所有附圖，相同的標號將被理解為表示相同的部件、組件和結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式
現(xiàn)在將詳細地說明本發(fā)明的實施例，本發(fā)明的示例示出在附圖中，其中，相同的標號始終表示相同的元件。以下將通過參照附圖來描述實施例以解釋本發(fā)明。
現(xiàn)在，將參照圖1和圖2來描述根據(jù)本發(fā)明第一實施例的示例性液晶顯示器。
圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的液晶顯示器的分解透視圖，圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的液晶顯示器的剖視圖。
液晶顯示器(LCD)1包括LCD面板20和對LCD面板20提供光的背光單元100。背光單元100包括調(diào)光部分30、第一導(dǎo)光板41、第二導(dǎo)光板45、燈51、發(fā)光二極管(LED)55和反射板65。
LCD面板20、調(diào)光部分30、第一導(dǎo)光板41、第二導(dǎo)光板45、燈51、LED 55和反射板65容納在上機殼10和下機殼70之間。
LCD面板20包括TFT基底21，在TFT基底21上形成有TFT；濾色器基底22，面向TFT基底21；密封劑23，粘附兩個基底21和22并形成盒間隙(cell gap)；液晶層24，被兩個基底21和22以及密封劑23包圍。將根據(jù)第一實施例的LCD面板20設(shè)置為具有長邊和短邊的矩形形狀，但是并不限于此。LCD面板20控制液晶層24的取向，從而在其上形成圖像。然而，由于LCD面板20本身不發(fā)光，所以由設(shè)置在LCD面板20的背面的背光單元100對LCD面板20提供光。
驅(qū)動部分25設(shè)置在TFT基底21的邊上，用于將驅(qū)動信號施加到LCD面板20。驅(qū)動部分25包括柔性印刷電路(FPC)26、位于柔性印刷電路26上的驅(qū)動芯片27和連接到FPC 26的一側(cè)的印刷電路板(PCB)28。這里，如圖1中所示的驅(qū)動部分25是薄膜覆晶(COF)型，但是并不限于此?？梢允褂闷渌愋偷尿?qū)動部分，如載帶封裝(TCP)型或玻璃覆晶(COG)型?？蛇x擇的，可在TFT基底21上形成驅(qū)動部分25。
位于LCD面板20的后面的調(diào)光部分30可包括漫射片31、棱鏡膜32和保護膜33。
漫射片31包括基板和涂層，該涂層具有形成在基板上的珠子，但是并不限于此。漫射片31漫射穿過第一導(dǎo)光板41的光，從而改善亮度的均勻性。
按預(yù)定的布置將三棱鏡放置在棱鏡膜32上。棱鏡膜32將從漫射片31漫射的光聚集在垂直于LCD面板20的表面的方向上。通常，使用兩個棱鏡膜32，在棱鏡膜32上形成的微棱鏡相互形成預(yù)定的角度。穿過棱鏡膜32的光垂直傳播，從而形成均勻的亮度分布。如果需要，則還可以將棱鏡膜32和反射偏振膜(未示出)一起使用，或僅使用反射偏振膜而不使用棱鏡膜32。
位于調(diào)光部分30的頂部的保護膜33保護易受刮擦的棱鏡膜32。
第一導(dǎo)光板41位于漫射片31的下方。第一導(dǎo)光板41具有平板形狀，并包括光出射表面41a，與漫射片31相對；第一光入射表面41b，面向光出射表面41a；一對第二光入射表面41c，面向燈51。通過第一光入射表面41b和第二光入射表面41c接收的入射光在光出射表面41a向著漫射片31出射。來自位于第一導(dǎo)光板41下方的第二導(dǎo)光板45的光進入第一光入射表面41b，來自燈51的光進入第二光入射表面41c。第一導(dǎo)光板41可由許多適合的材料制成，如丙烯酸類樹脂的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。
沿著第一導(dǎo)光板41的側(cè)邊緣設(shè)置燈51。每個燈51可由冷陰極熒光燈(CCFL)、外電極熒光燈(EEEL)或其它燈構(gòu)成。覆蓋每個燈51的燈蓋61將來自燈51的光向著第一導(dǎo)光板41的第二光入射表面41c反射。燈蓋61可由鋁板等材料制成，可在燈蓋61的面向燈51的一側(cè)涂覆具有良好反射性的材料如銀(Ag)。
在第一導(dǎo)光板41的下方設(shè)置了多個第二導(dǎo)光板45。具有楔形形狀的第二導(dǎo)光板45均具有光出射表面45a，與第一光入射表面41b相對；光入射表面45b，面向LED 55；反射表面45c，面向光出射表面45a。通過光出射表面45a出射的光進入第一導(dǎo)光板41的第一光入射表面41b，然后與來自第一導(dǎo)光板41的燈51的光混合。然后，混合的光通過第一導(dǎo)光板41的光出射表面41a被傳遞到漫射片31。
第二導(dǎo)光板45具有規(guī)則的尺寸，并且多個光出射表面45a相互平行設(shè)置。相對于第一導(dǎo)光板41，以均勻的距離設(shè)置每個光出射表面45a。第二導(dǎo)光板45也可以由丙烯酸樹脂類的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制成。
每個面向第二導(dǎo)光板45的光入射表面45b的LED 55發(fā)射紅色、綠色和藍色的光，并通過顏色混合提供白光。LED 55和光入射表面45b間隔預(yù)定的距離，以實現(xiàn)顏色混合。LED 55位于LED電路板56上。LED電路板56的核心可由鋁(Al)構(gòu)成，或者由具有良好的傳熱效率的任何適合的材料制成。
反射板65設(shè)置在第二導(dǎo)光板45的反射表面45c的下方。反射板65反射來自LED 55的光中的進入反射表面45c的入射光，以使該入射光被指引向光出射表面45a。反射板65可由任何適合的材料制成，如由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚碳酸酯(PC)制成，和/或可涂覆有銀(Ag)或鋁(Al)。
反射板65沿著LED電路板56的背面延長，并且在另一本發(fā)明的示例性實施例中，還可覆蓋光出射表面45a的部分。除了反射板65之外，可設(shè)置圍繞LED電路板56的LED蓋。
根據(jù)以上描述的第一實施例，背光單元100基本上同時使用具有較低功耗的燈51和具有較好色彩再現(xiàn)性的LED 55。因此，與在背光單元100中只使用LED 55的情況相比，可以降低功耗，與在背光單元100中只使用燈51的情況相比，可提高色彩再現(xiàn)性。
為了獲得相同的亮度，LED 55的功耗是燈51的功耗的150％。在第一實施例中，可將獲得相同亮度的功耗降低到燈51的功耗和LED 55的功耗之間的一個水平。如果使用燈51，則色彩再現(xiàn)性是國家電視系統(tǒng)委員會(NTSC)標準的大約72％，而與NTSC標準相比，可將本發(fā)明的第一實施例的性能提高10％。如果使用LED 55，則會存在產(chǎn)生熱的問題。然而，根據(jù)第一實施例，由于LED 55分開，所以減少了熱的產(chǎn)生的問題。
可選擇地，由于其中LED 55提供光的第二導(dǎo)光板45被設(shè)置為多個，所以可以改變并變化LED 55的驅(qū)動。例如，可以根據(jù)屏幕各個部分的對比度來調(diào)節(jié)LED 55的亮度。此外，根據(jù)屏幕各個部分的顏色來調(diào)節(jié)LED 55的顏色。在另一示例中，可根據(jù)屏幕的掃描順序地并重復(fù)地驅(qū)動LED 55。在這種驅(qū)動方法中，由于相鄰的第二導(dǎo)光板45之間的干涉最小，所以各個部分有效地驅(qū)動LED 55。
根據(jù)本發(fā)明實施例的背光單元100可具有如圖3至圖5所示的各種修改和變形。
根據(jù)圖3中所示的第二實施例，在第一導(dǎo)光板41的上方設(shè)置第二導(dǎo)光板45。
具有平板形狀的第一導(dǎo)光板41包括光出射表面41a，面向第二導(dǎo)光板45；反射表面41d，設(shè)置在光出射表面41a的相對面上；一對光入射表面41e，面向燈51。
具有楔形形狀的第二導(dǎo)光板45包括光出射表面45a，從該面出射光；第一入射表面45d，面向LED 55；第二入射表面45e，面向第一導(dǎo)光板41。
從燈51產(chǎn)生的光從第一導(dǎo)光板41的光出射表面41a射出，進入第二導(dǎo)光板45的第二入射表面45e，然后與從LED 55產(chǎn)生的光混合?；旌系墓鈴牡诙?dǎo)光板45的光出射表面45a射出。
反射板62設(shè)置在第一導(dǎo)光板41的反射表面41d的下方。
根據(jù)如圖4所示的本發(fā)明的第三實施例，第一導(dǎo)光板42具有楔形形狀，燈51設(shè)置在第一導(dǎo)光板42的一側(cè)。第二導(dǎo)光板45設(shè)置在第一導(dǎo)光板42的上方。
根據(jù)如圖5所示的本發(fā)明的第四實施例，第二導(dǎo)光板45設(shè)置在第一導(dǎo)光板41的兩側(cè)。反射板65設(shè)置在下面的第二導(dǎo)光板45的下方，其中，該第二導(dǎo)光板45設(shè)置在第一導(dǎo)光板41的下方。
根據(jù)如圖6所示的本發(fā)明的第五實施例，第二導(dǎo)光板45是平板形的，并且設(shè)置在第一導(dǎo)光板41的下方。發(fā)光二極管55設(shè)置在第二導(dǎo)光板45的下方。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該清楚，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，可以對本發(fā)明做出各種改變和變形。因此，意在本發(fā)明覆蓋在權(quán)利要求及其等同物范圍內(nèi)的本發(fā)明的各種改變和變形。
權(quán)利要求
1.一種背光單元，包括第一導(dǎo)光板；至少一個線光源，鄰近所述第一導(dǎo)光板設(shè)置；多個第二導(dǎo)光板，面向所述第一導(dǎo)光板；點光源，鄰近每個第二導(dǎo)光板設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光單元，其中，所述第一導(dǎo)光板包括光出射表面；第一光入射表面，設(shè)置在所述光出射表面的相對側(cè)上；第二光入射表面，面向所述線光源，其中，所述多個第二導(dǎo)光板面向所述第一光入射表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的背光單元，其中，所述多個第二導(dǎo)光板的光出射表面基本上平行于所述第一導(dǎo)光板的所述第一光入射表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的背光單元，其中，所述各第二導(dǎo)光板的光出射表面和所述第一導(dǎo)光板的第一光入射表面之間的距離是均勻的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的背光單元，其中，所述第二導(dǎo)光板的光出射表面和所述第二導(dǎo)光板的光入射表面基本是平的，所述第二導(dǎo)光板設(shè)置在所述第一導(dǎo)光板和所述點光源之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的背光單元，還包括位于第二導(dǎo)光板下方的反射板。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光單元，其中，所述第一導(dǎo)光板包括光出射表面；光反射表面，設(shè)置在所述光出射表面的相對側(cè)上；光入射表面，面向所述線光源，其中，所述多個第二導(dǎo)光板面向所述第一導(dǎo)光板的光出射表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的背光單元，其中，所述多個第二導(dǎo)光板的光出射表面基本上平行于所述第一導(dǎo)光板的光出射表面。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的背光單元，其中，各所述第二導(dǎo)光板的光出射表面和所述第一導(dǎo)光板的光出射表面之間的距離是均勻的。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的背光單元，還包括位于所述第一導(dǎo)光板下方的反射板。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光單元，其中，所述第一導(dǎo)光板具有平板形狀。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光單元，其中，所述第二導(dǎo)光板具有楔形形狀。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光單元，其中，所述線光源包括冷陰極熒光燈和外部電極熒光燈中的至少一個。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光單元，其中，所述點光源包括發(fā)光二極管。
15.一種顯示設(shè)備，包括顯示面板；第一導(dǎo)光板，設(shè)置在所述顯示面板的后面；線光源，鄰近所述第一導(dǎo)光板設(shè)置；多個第二導(dǎo)光板，設(shè)置在所述第一導(dǎo)光板的后面；點光源，鄰近每個第二導(dǎo)光板設(shè)置。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的顯示設(shè)備，其中，所述第二導(dǎo)光板的光出射表面基本上平行于所述第一導(dǎo)光板的光出射表面。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的顯示設(shè)備，其中，所述各第二導(dǎo)光板的光出射表面和所述第一導(dǎo)光板的第一光入射表面之間的距離是均勻的。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的顯示設(shè)備，其中所述第一導(dǎo)光板具有平板形狀；所述第二導(dǎo)光板具有楔形形狀。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的顯示設(shè)備，其中，所述點光源包括發(fā)光二極管。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的顯示設(shè)備，其中，所述顯示面板包括液晶顯示面板。
21.一種在背光單元中基本上同時利用點光源和線光源的方法，所述方法包括將來自線光源的光引向第一導(dǎo)光板；將來自點光源的光引向面向所述第一導(dǎo)光板的第二導(dǎo)光板；將引導(dǎo)的所述第一導(dǎo)光板的光和所述第二導(dǎo)光板的光混合；將混合的光傳遞到漫射片。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種背光單元，該背光單元包括第一導(dǎo)光板；至少一個線光源，鄰近第一導(dǎo)光板設(shè)置；多個第二導(dǎo)光板，面向第一導(dǎo)光板；點光源，鄰近每個第二導(dǎo)光板設(shè)置。因此，本發(fā)明基本解決了以上和其它技術(shù)問題，并提供了具有較好的色彩再現(xiàn)性和低功耗的背光單元。
文檔編號G02F1/1335GK1928667SQ20061015176
公開日2007年3月14日 申請日期2006年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月9日
發(fā)明者成基范, 趙泰熙, 金洙君, 李峻泳, 金重鉉 申請人:三星電子株式會社