CN101986003A - 照明单元及具有该照明单元的显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种照明单元。该照明单元包括：导光板，该导光板在其一侧具有多个槽；导光延伸部，其形成在所述槽的一侧；至少一个发光二极管，其允许光通过所述导光部入射到所述导光板上。

Description

照明单元及具有该照明单元的显示装置
本申请要求2009年7月28日提交的韩国专利申请No.10-2009-0069135的优先权，其全部内容通过引用包含在本文中。
技术领域
本实施方式涉及照明单元及具有该照明单元的显示装置。
背景技术
发光二极管(LED)通过使用例如GaAs基材料、AlGaAs基材料、GaN基材料、InGaN基材料和InGaAlP基材料等构成发光源。
这样的发光二极管被封装并被用作发出各种颜色的发光装置。所述发光装置现在用作各种光源，例如字符指示器、图像显示器和指示颜色的照明指示器等。
发明内容
本发明的一个方面是一种照明单元。该照明单元包括：导光板，该导光板在其一侧具有多个槽；导光延伸部，其形成在所述槽的一侧；至少一个发光二极管，其允许光通过所述导光部入射到所述导光板上。
本方面的另一个方面是一种显示装置。该显示装置包括：导光板，该导光板具有形成在其底面上的多个槽；导光延伸部，其形成在所述槽的一侧；至少一个发光二极管，其允许光通过所述导光部入射到所述导光板上；以及在导光板上的显示面板。
附图说明
下面将参照附图详细描述实施方式。
图1为根据实施方式的显示装置的立体图。
图2为图1的显示装置中的光源单元的立体图。
图3为图2的侧视图。
图4为示出根据实施方式的显示装置的照明单元的单独驱动方法的平面图。
图5为示出根据实施方式的照明单元的另一个示例的平面图。
图6为示出根据实施方式的照明单元的另外一个示例的平面图。
具体实施方式
以下，将参照附图进行说明。实施方式可以进行各种修改。实施方式的范围不限于下面描述的范围。实施方式提供用于向本领域的技术人员提供更完整的说明。因此，为了更清楚地进行说明，附图中部件的形状和尺寸等可进行扩大。
图1为根据实施方式的显示装置的立体图。图2为图1的显示装置的光源单元的立体图。图3为图2的侧视图。
如图1所示，显示装置100包括照明单元105和显示面板107。
所述照明单元105包括光源单元101和光学片103。
所述照明单元105可以容纳在底盖(未图示)的槽中。
所述显示面板107通过使用从所述照明单元105照射的光来显示图像信息。例如，显示面板107可通过使用液晶显示面板制成。所述显示面板107包括上部基板、下部基板和插设在上述两个基板之间的液晶层。液晶面板107还可以包括分别与所述上部基板的顶面和下部基板的底面紧密接触的偏光片。
所述显示面板107可对应于局部调光驱动方法或脉冲驱动方法而分成多个区域并被驱动。显示面板107的驱动方法不限定于所述的这些。
所述照明单元105的光学片103可安置在所述显示面板107下方。光学片103可以拆卸。光学片103的安置不限于此。
所述光学片103可以包括漫射片(未图示)和/或棱镜片(未图示)。所述漫射片使从将在后面提到的导光板120发出的光漫射。漫射光被棱镜片聚集成发光区域。在此，所述棱镜片可包括水平或/和竖直棱镜片以及至少一个亮度加强膜。所述光学片103的种类和数量可以在实施方式的范围内变化，并且不限于此。
在所述光学片103的下方布置有产生面光的光源单元101。
所述光源单元101包括模块基板110、导光板120、导光延伸部130和至少一个发光二极管115。
所述导光板120包括透明材料。例如，透明材料包括如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的丙烯酸树脂基材料、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂、聚碳酸酯(PC)树脂和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)树脂中的至少一个。
在所述导光板120中，导光板120的起到面光源作用的顶面是平坦的。在导光板120的底面上沿底面的一个方向形成有至少一个槽122。
在所述导光板120的顶面上还可以形成有漫射图案。
所述槽122可以形成为从所述导光板120的一端横穿到另一端。
所述槽122包括第一面122a、第二面122b和所述第一面122a和第二面122b通过其彼此相交的交线122c。
所述第一面122a可朝向所述导光板120的平面倾斜。所述第二面122b可垂直于所述导光板120的平面。但是，并不限于此，第二面122b可以朝向导光板120的平面倾斜。
所述交线122c的长度等于所述槽122的纵向长度。即，所述交线122c的长度是从所述导光板120的一端到另一端的长度。
在其一侧具有至少一个槽122的导光板120可以通过采用注塑成形方法或挤压方法相对于一个显示面板107一体地形成。
所述槽122可以连续地形成在所述导光板120的底面上。第一面122a和第二面122b可交替地形成在所述导光板120的底面上。
所述导光延伸部130形成在所述槽122的第二面122b上以及形成在与所述槽122的纵向方向平行的导光板120的一个侧面上。所述导光延伸部130可以具有长方体的形状。
在所述导光延伸部130和所述导光板120之间插设有粘结构件131。
所述粘结构件131例如由塑料基的透明UV结合材料制成。
所述导光延伸部130可包括与所述导光板120的材料相同的材料。
所述导光板120可具有与所述粘结构件131的折射率相同的折射率。因此，当入射到导光延伸部130的光通过所述粘结构件131并入射到导光板120上时，由于没有折射率差，几乎不发生反射损失，因此不会对光学特性造成影响。
例如，所述导光板120和导光延伸部130均由PMMA材料制成，则它们和塑料基的粘结构件131具有约1.5的相同的折射率。至少一个发光二极管115布置成邻近所述导光延伸部130的一侧。在每个槽122下方布置有发光二极管115安装在其上的模块基板110。
所述模块基板110可包括金属芯PCB、FR-4PCB、普通PCB、柔性基板等，并且模块基板110的材料在实施方式的范围之内还可做各种变化。可布置多个条形的模块基板110，或者，布置尺寸与多个导光板120的总面积相对应的单个模块基板110。模块基板110的布置不限于此。
所述至少一个发光二极管115可以是发出如红色、蓝色、绿色等颜色中的至少一种颜色的彩色LED或者白色LED。所述彩色LED可以包括红色LED、蓝色LED、绿色LED。这里，发光二极管的布置以及从发光二极管发出的光能够在实施方式的范围内变化。
为了将光提供给导光板120的每个区域，所述模块基板110将电力供应给导光板120的每个区域的发光二极管115，由此单独驱动每个区域的发光二极管。因此，导光板120的区域能够发出与其他部分具有不同亮度的光。
所述至少一个发光二极管115具有侧发光的形式，并且布置在所述导光延伸部130的一侧。发光二极管115允许光入射到导光延伸部130的侧面。所述导光板120对从槽122的第二面122b入射的光进行引导，并将光通过顶面以面光的形式发出。
在导光板120的下方或在其底面上布置有如反射片、反射剂和反射板的反射构件140，该反射构件140对从所述导光板120漏出的光进行再反射。所述反射构件140可以形成在导光延伸部130的下方或形成在导光延伸部130的底面上。
所述反射构件140可以形成在导光板120的槽122的第一面122a上。所述反射构件140不形成在导光板120的槽部122中的第二面122b(即导光板120的槽122的光入射面)上。
从所述至少一个发光二极管115发出的光可在光的射出方向上被形成在所述槽122的第一面122a上的反射构件140遮挡。
根据显示装置的尺寸、特性，发光二极管115的规格和导光板120的特性，所述导光延伸部130的长度和宽度是不同的。导光延伸部130设计成具有合适的长度从而不产生热斑。
在实施方式中，在导光板120的底面上形成有多个槽122，在每个槽122的一侧布置有至少一个发光二极管115。结果，能够提供改进的光学均匀性。
在实施方式中，在其底面上具有槽122的导光板120一体地形成，且利用粘结构件131将导光延伸部130粘结到每个槽122上。因此，能够改善热斑以及得到光学均匀性。
本发明的实施方式提供了如局部调光驱动方法和脉冲驱动方法等的部分驱动方法，由此降低了电力消耗，改善了屏幕对比度，并且改进了显示装置的图像质量。
另外，在实施方式中，一体形成的导光板120，即被部分驱动的背光单元，使得能够单独地驱动其照明区域。还能够精确地控制通过单独照明区域的光量分布。另外，根据整个区域的子区域来单独驱动发光二极管，从而子区域能够发出具有与其他部分不同的亮度的光。因此，显示装置能够示出具有改进质量的图像。
图4为示出根据实施方式的显示装置的照明单元的单独驱动方法的平面图。
参照图1和图4，照明单元105通过整体驱动方法或者部分驱动方法来驱动。所述部分驱动方法包括局部调光驱动方法或脉冲驱动方法等。
当所述至少一个发光二极管115通过局部调光驱动方法驱动时，所述显示面板107包括多个单位照明区域。所述至少一个发光二极管115的亮度可以根据所述单位照明区域“A”的灰度峰值而单独控制。
当所述至少一个发光二极管115通过脉冲驱动方法进行驱动时，所述照明区域中的每一个与所述显示面板107在时间上同步，并且被依次点灯。
虽然所述导光板120是一体形成的，但单独的照明区域是通过形成在导光板120的底面上的槽122形成的。因此，照明单元105可部分地驱动，且能够获得光学均匀性。换句话说，虽然实施方式示出了单独的单位照明区域“A”形成在显示面板107上，但这并不意味着单位照明区域“A”是物理分开的。一体形成的导光板120能够产生每个单位照明区域“A”的边界的高照明品质。
所述至少一个发光二极管115的驱动方法根据其电路设计而有各种变化。对发光二极管115的驱动方法没有限制。
图5为示出根据实施方式的照明单元的另一个示例的平面图。在此，示出并描述了布置在导光板的外表面上的导光延伸部和发光二极管。虽然没有图示布置在槽内的导光延伸部和发光二极管，但可以预期导光延伸部和发光二极管以与图5所示相同的形状形成。
在对图5所示的照明单元的说明中，将省略与上述实施方式的说明相同的部分的重复说明。
根据上述说明的实施方式，照明单元105的导光延伸部130形成为具有与每个槽部122的长度相同的长度。
参照图5，考虑到发光二极管115的规格和光发生范围，导光延伸部230相对于照明单元105的边长分成两个或更多个导光延伸部231、232。
图6为示出根据实施方式的照明单元的另一示例的平面图。
在对图6所示的照明单元的说明中，将省略与上述实施方式的说明相同的部分的重复说明。
参照图6，考虑到发光二极管115的规格和光发生范围，照明单元的导光延伸部333形成为与发光二极管115一一对应。
即，多个导光延伸部333通过粘结构件131而粘结到导光板120的一侧或者槽的一侧。此外，发光二极管115一一对应地布置于导光延伸部333的一侧。
上述实施方式和优点仅仅是示例性的，将不解释为限制本发明。本教导可容易地应用于其他类型的设备。对上述实施方式的描述意于是说明性的，将不限制权利要求的范围。许多替代、修改和变化对于本领域的技术人员都将是显而易见的。在权利要求中，功能限定性装置的语句意于覆盖本文描述的用于进行所述功能的结构以及不仅仅是结构的等同体还有等同的结构。

Claims (15)

1.一种照明单元，包括：
具有多个槽的导光板，所述多个槽形成在所述导光板的一侧；
导光延伸部，所述导光延伸部形成在所述多个槽中的每个槽中，其中，每个导光延伸部附接于所述导光板的至少部分形成相应槽的表面，并且每个导光延伸部在所述相应槽内纵向延伸；以及
至少一个发光二极管，所述至少一个发光二极管与所述多个槽中的每个槽相关联且通过相应的导光延伸部将光发射到所述导光板中。
2.如权利要求1所述的照明单元，其中，所述导光板包括与所述导光延伸部相同的材料。
3.如权利要求1所述的照明单元，其中，所述多个槽中的每一个延伸所述导光板的长度。
4.如权利要求1所述的照明单元，还包括粘结构件，所述粘结构件插设在每个导光延伸部与所述多个槽的每一个中的相应的导光板表面之间，每个导光延伸部附接于所述相应的导光板表面。
5.如权利要求4所述的照明单元，其中所述粘结构件、所述导光延伸部和所述导光板具有相同的光学折射率。
6.如权利要求1所述的照明单元，其中，所述导光板包括平坦的前表面、多个第一面和多个第二面，所述多个第一面中的每个面均垂直于所述平坦的前表面，所述多个第二面中的每个面与所述第一面中的相应一个相交以在所述导光板的后表面上形成所述多个槽。
7.如权利要求6所述的照明单元，其中，每个导光延伸部形成在相应的槽的所述第一面上。
8.如权利要求6所述的照明单元，还包括：
形成在所述第二面中每一个上的反射构件，从而通过相应的导光延伸部发出的光通过所述相应的导光延伸部附接于其上的第一面而进入到所述导光板中，并被所述反射构件反射通过所述平坦的前表面。
9.如权利要求8所述的照明单元，其中，形成在所述第二面中每一个上的反射构件在所述相应的导光延伸部后方延伸。
10.如权利要求1所述的照明单元，还包括：
在所述导光板后方的至少一个基板，其中，与所述多个槽中每一个相关联的所述至少一个发光二极管安装在所述至少一个基板上。
11.如权利要求1所述的照明单元，还包括：
反射构件，所述反射构件沿着每个槽的至少一部分形成且位于相应的导光延伸部后方。
12.一种显示装置，包括：
具有多个槽的导光板，所述多个槽形成在所述导光板的后表面上；
导光延伸部，所述导光延伸部形成在所述多个槽中的每个槽中，其中，每个导光延伸部附接于所述导光板的至少部分形成相应槽的表面，并且每个导光延伸部在所述相应槽内纵向延伸；以及
与所述多个槽中的每个槽相关联的至少一个发光二极管，所述至少一个发光二极管构造成通过相应的导光延伸部将光发射到所述导光板中；以及
显示面板，所述显示面板位于所述导光板的正面。
13.如权利要求12所述的显示装置，还包括布置在所述显示面板与所述导光板之间的光学片。
14.如权利要求12所述的显示装置，还包括：
粘结构件，所述粘结构件插设在每个导光延伸部与所述多个槽的每一个中的相应的导光板表面之间，每个导光延伸部附接于所述相应的导光板表面。
15.如权利要求12所述的显示装置，其中，所述导光板包括平坦的前表面、多个第一面和多个第二面，所述多个第一面中的每个面均垂直于所述平坦的前表面，所述多个第二面中的每个面与所述第一面中的相应一个相交以在所述导光板的后表面上形成所述多个槽。
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