专利名称：发光单元和具有该发光单元的显示器装置的制作方法
技术领域：
实施例涉及一种发光单元和具有该发光单元的显示器装置。
背景技术：
典型的显示器包括阴极射线管(CRT)、利用电光效率的液晶显示 器(LCD)、利用气体放电的等离子体显示器面板(PDP)以及利用电 致发光的电致发光显示器(ELD )。在这些显示器之中，积极地进行LCD 的研究。
最近，LCD得到足够的发展以作为平面显示器，使得LCD已被用 于台式计算机的监视器、TV、大规模信息显示器以及便携式计算机的 监视器。
由于大多数LCD是调节自外部设备接收的光量以显示图象的光接 收设备，因此需要辅助的光源即向LCD面板照射光的背光单元
发明内容
技术问题
实施例提供了一种发光单元和具有该发光单元的显示器装置，通过 使用设置在中部的光源模块该发光单元能够覆盖全部显示区域。
实施例提供了一种发光单元和具有该发光单元的显示器装置，其能够 采用使设置在中部的光源模块的光散射在全部显示区域的方案，从而提高 亮度均匀性和颜色均匀性。
技术方案
实施例提供了一种发光单元，其包括底盖；光源模块，其包括在 底盖上和/或插入底盖下的发光二级管；在光源模块上的散射元件，其散射从发光二极管产生的光；以及在散射元件上的光学板。
实施例提供了一种发光单元，其包括底盖；光源模块，其包括在 底盖的顶表面上和/或插入底盖下的发光二极管阵列；在光源模块上的 散射元件，用以散射发光二极管的光；反射器元件，其设置在底盖的顶 表面上；以及在底盖上的光学板。
实施例提供了一种显示器装置，其包括底盖；光源模块，其包括 在底盖的顶表面上和/或插入底盖下的发光二极管阵列；在光源模块上 的散射元件，用以散射发光二极管的光；在底盖的顶表面上的反射器元 件；在底盖上的光学板；以及在光学板上的显示器面板。
有益效果
在根据实施例的发光单元和具有该发光单元的显示器中，通过使用 设置在发光单元中部的光源模块和散射元件，可以在全部显示区域中提 供表面光。
根据实施例，可以提高表面光的颜色均匀性和亮度均匀性。 根据实施例，可以实现小的发光单元。
根据实施例，发光二极管密集地设置在光源模块中，使得即使少量 的发光二极管出现故障，也不会在显示器上造成光学影响。
根据实施例，容易更换光源模块。
根据实施例，发光单元可以被用作用于照明、内部设计或指示的光源。
图l是示出了根据实施例的显示器装置的分解透视图2是示出了根据实施例的显示器装置的装配状态的侧面剖视图3是示出了根据实施例的光源模块的平面视图；图4是图3的后视图5是示出了根据实施例的与光源模块耦合的底盖的平面视图； 图6是图5的侧面剖视图7是示出了根据实施例的设置在底盖中的光源模块的侧面剖视
图8是示出了根据实施例的设置在底盖中的多个光源模块的侧面剖 视图9是示出了根据实施例的设置在底盖中的光源模块的侧面剖视
图IO是示出了根据实施例的散射元件的侧面剖视图；以及 图11是示出了根据另一实施例的散射元件的视图.
具体实施例方式
在下文，将参考附图描述^f艮据实施例的发光单元和显示器装置。
图l是示出了根据实施例的显示器装置的分解透视图，且图2是示 出了图1的部件的装配状态的侧面剖视图。
参见图1和图2,显示器100包括发光单元160和显示器面板170。
发光单元160包括底盖110、光源模块120、反射器元件130、散射 元件140以及光学板150。发光单元160使密集的点光散射以发射表面 光。
底盖110是支撑部件以防止内部光泄露到外部。例如，底盖110包 括诸如铝(A1)、镁(Mg)、锌(Zn)、钬(Ti)、钽(Ta)、铪(Hf)和铌(Nb)的材 料，且底盖用作底盘。
底盖110中设置有光源模块120。底盖110具有形成有二极管插孔 116的中部。二极管插孔116可以具有允许光源模块120的一部分伸出的诸如圆形或者多边形的预定形状，并且该形状可以在本实施例的范围
内改变。在二极管插孔116周围形成螺孔118。
底盖110在其外围部分形成有侧表面114，并且侧表面114以预定角度 (如卯到160°)向外倾斜。侧表面114可以涂^>射材料(如Ag、 Al 等等)来反射光。
图3和图4是示出了光源模块120的平面视图和后视图。
如图1至图4所示，光源模块120包括板122和多个发光二极管124， 并且发光二极管124密集地安装在板122的一个表面上(参见图3中的 标号123A )。
板122包括金属芯PCB或者FR-4PCB。可以在实施例的范围内改 变板122的类型，并且实施例不限于此。在板122外围部分形成有与底 盖110的螺孔118对应的螺孔126。
发光二极管124可以通过板上芯片封装(COB)方案或者分离方案 (discrete scheme )安装在板122上。包括NxM矩阵(N和M是大于 或等于2的自然数)形式的发光二极管124可以以矩形、圆形或多边形 的形状布置在板122上，并且还可以使用多种二极管布置形状。
通过封装红光发光二极管芯片、绿光发光二极管芯片和蓝光发光二 极管芯片可以将发光二极管124实施为白光发光二极管，此外，发光二 极管124包括红光发光二极管、绿光发光二极管和蓝光发光二极管之一， 或者它们的组合。可以通过封装发光二极管芯片和荧光物质来将每个发 光二极管124实施为白光发光二极管.在实施例的范围内，发光二极管 124可以成簇，并且可以通过选择性地使用产生可见光的发光二极管芯 片、紫外光发光二极管芯片中的至少一个和荧光物质来实现。
根据每个发光二极管的光通量和取向角以及底盖110的深度，可以 改变发光二级管124的数量和发光二极管124之间的间距。例如，如果 发光二极管124的取向角增加或者发光二极管之间的间距(pitch interval)减少，则可以减少底盖110的深度。此外，如果每个发光二 极管的光功率密度较强，则可以减少发光二极管124的数量。反射器元件130向显示器面板170反射光。反射器元件130包括白 光反射膜或者银反射膜，或者可以通过利用反射材料(如Ag、 Al等等) 来涂覆片状表面而提供。在实施例的范围内，这样的反射器元件130可 以使用能够增加反射率的材料或者膜。此外，在没有提供反射器元件130 的情况下，可以在底盖110的内表面上涂覆反射材料。
反射器元件130形成有与底盖110的二极管插孔116对应的二极管 插孔132，且螺孔134形成在二极管插孔132周围。反射器元件130设 置在底盖110的顶表面上。
为了增加反射率，可以倾斜反射器元件130。另外，二极管插孔132 的尺寸可以大于或等于底盖110的二极管插孔116的尺寸。
如图4所示，连接器128提供在板122的后表面123B的一侧，并 且可以与驱动器板(参见图2的标号151)连接。设置在光源模块120 的后表面的连接器128也可以位于其它位置，且实施例不限于此。
图5和图6是示出了与光源模块耦合的底盖的平面视图和侧面剖视图。
参见图5和图6，光源模块120设置在底盖110的中部。光源模块 120可以具有对应底盖110尺寸的1/5到1/15的尺寸。光源模块120的 板122的顶表面设置在底盖110的后表面上。
图7至图9是示出了根据另一实施例的耦合到光源模块的底盖110 的剖面视图。
参见图7，光源模块120A可以附接到底盖110的底表面。光源模块 120A的板122附接到底盖110，并且没有在底盖110中形成附加的二极 管插孔。
参见图8，在底盖110中部的两侧提供多个光源模块120B和120C。 这样的光源模块120B和120C可以提供在底盖110之上或者之下。
参见图9，光源模块120D可以通过底盖110的模块插孔116A与底盖110耦合。因此，可以防止光源模块120D伸出底盖110的后表面。 光源模块120D可以通过接合、粘合或者耦合被固定到底盖110。
因此，可以在底盖110内部提供至少一个光源模块，并且在底盖110 中可以改变光源模块的安装位置。
图IO是示出了散射元件的侧面剖视图。
如图1、图2和图10所示，散射元件140包括反射片141和光学面 板146，并且散射元件140提供在光源模块120上，使得从发光二极管 124入射的光可以散射到整个显示器装置100。反射片141是双面反射 片，且其被接合到光学面板146的顶表面以反射从反射片141之上/之 下的位置的入射的光。
光学面板146提供在发光二极管124之上以传播光。这样的光学面 板146包括透光材料，即选自聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚甲基丙 烯酸甲酯苯乙烯、聚碳酸酯、环烯以及聚对苯二甲酸乙二酯中的一种材 料。
光学面板146可以具有形状为圆形、椭圆形和多边形的底表面，或 者具有形状为圆形、椭圆形或多边形的顶表面。光学面板146可以具有 大于底表面143的顶表面。此外，光学面板146可以具有倒圆锥或者倒 金字塔的形状。在这种情况下，可以提供附加的支撑结构以支撑光学面 板146。
在光学面板146的顶表面的中部形成凹透镜或者V形反射槽142。 反射槽142关于中部对称，并且反射槽142的中部位于发光二极管的中 部。反射槽142的反射片朝向侧表面145照射从发光二极管124入射的 光。在实施例的范围内可以改变反射槽142的形状。
可以在光学面板146下部形成与反射器元件130的螺孔134对应的 螺孔(未示出)。
图11是示出了根据另一实施例的散射元件的视图。参见图11，散射元件140A包括具有透光材料的本体146A，且可以 具有形成有凹透镜和/或凸透镜141A、 143A及145A或者压紋的表面。 例如，散射元件140A可以在其底表面形成以预定间距布置的凹透镜 143A。此外，散射元件140A可以在其側表面和顶表面形成以预定间距 布置的凸透镜145A和141A。这样的凸透镜141A、 143A和145A可以 散射入射光以使光散射到显示器100的全部区域。
如图1和2所示，尽管描述了在光源模块120的板122、底盖IIO、 反射器元件130以及光学面板146上形成螺孔126、 118和134的结构， 但是诸如粘合剂和/或粘结剂、胶粘剂的接合单元可以用来代替螺钉耦 合结构。也可以一起使用固定单元。此外，可以单独固定部件。例如， 可以通过使用螺钉将光源模块120固定到底盖110，且可以通过其它附 接方案将反射器元件130固定到光学面板146。
光学板150设置在底盖110上。光学板150漫射由底盖110内部产 生的表面光，以向显示器面板170照射光。光学板150具有漫射片、水 平棱镜片、垂直棱镜片和高亮度增强膜中至少一种的一个或多个。
显示器面板170通过使用从后部照射的光而显示信息。这样的显示 器面板170包括具有透明材料且彼此面对的第一基板和第二基板(未 示出)；以及置于第一基板和第二基板(未示出)之间的液晶层(未示 出)。尽管描述的是扭曲向列(TN)模式的液晶，但也可以实施使用 ECB模式、OCB模式、IPS模式或者VA模式的液晶面板。此外，液晶 面板可以在正常白色模式或者正常黑色模式下工作。在实施例的范围内 可以改变基板和液晶层的特性或者类型，并且实施例不限于此。起偏器 (未示出)可以附接在显示器面板170的上部和/或下部。起偏器(未 示出)传递在一个方向上偏振的光，并且当液晶处于卯度TN模式时， 液晶的偏振方向是互相正交的。
在下文，将描述显示器的部件的耦合次序和操作。
参见图1和图2，反射器元件130设置在底盖110上，并且底盖110 和反射器元件130的螺孔118和134被布置成底盖110的螺孔118与反 射器元件130的螺孔134对应。散射元件140设置在反射器元件130上，光源模块120设置在底盖 110中，且之后通过光源模块120、底盖110和反射器元件130的螺孔 126、 118和134，螺钉与散射元件140的螺孔(未示出)耦合，由此整 体固定光源模块120、反射器元件130和散射元件140到底盖110。光 源模块120容易更换，并且即使少量的发光二极管124出现故障，也不 会影响光学照明。
光学板150设置在底盖110上，且之后显示器面板170设置在光学 板150上，由此组装显示器装置100。此外，导销可以安装在底盖110 上来防止光学板150掉落。
关于显示器100的操作，由光源模块120的发光二极管121产生的 光以密集点光的形状发射到底盖110的中部。发射的光通过散射元件 140的光学面板146，且之后被反射片141和反射槽142反射，使得光 通过光学面板146的侧表面145。
通过光学面板146的侧表面145的光被底盖110上的反射器元件130 反射，且之后进入光学板150。入射到光学板150的一部分光被反射， 且之后输入到附接在散射元件141的表面上的反射片141。此时，反射 片141反射入射光到光学板150。光学板150漫射或者散射入射光以使 得光均匀地施加到显示器面板170的全部区域。因此，来自光源模块120 中部的光以平面光的形状被散射和漫射，从而可以提高亮度均匀性和颜 色均匀性。
如图2所示，至少一个颜色传感器152设置在底盖110内部。颜色 传感器152检测从底盖110内部产生的光，并且检测到的光信号被传送 到设置在底盖110的下部的驱动器板151。驱动器板151通过使用由颜 色传感器152检测到的光信号来确定发光二级管124的光的密度或者颜 色混合度，以控制发光二极管124的电流。例如，驱动器板151接收关 于红光发光二级管芯片、蓝光发光二级管芯片以及绿光发光二级管芯片 的光学信息，以便可以调节每个发光二级管芯片的光的密度和颜色混合 度。
此外，散热单元可以附接到底盖110的后表面和/或光源模块的板122的后表面。散热单元包括柔性石墨片、热沉、辐射翼或者珀耳帖元 件。
根据实施例的发光单元160使用直接照明模式，其中发光二级管被 用作光源以照射光到显示器面板，从而提高光的亮度均匀性和颜色混合 度。
此外，LED光源密集地设置在底盖110的中部，使得可以从底盖110 的中部向整个光发射区域供给均匀光源。另外，光源模块120设置在底 盖110内部和/或底盖110以下，使得背光单元的装配或者分解容易并且 可以实现小的背光单元。
发光二极管124密集地设置在光源模块120中，使得即使少量的发 光二极管124出现故障，也不会在显示器上造成光学影响。
当发光二极管124的光功率和光效率提高的时候，可以减少使用的 发光二极管的数量，从而可以最小化底盖110的尺寸。
使用光源模块120的发光单元160可以被用作用于照明和内部照明 的表面光源以及显示器面板170的光源。
虽然已经在说明和附图中公开了优选的实施例，但这并非旨在限制 实施例的范围，而是旨在容易地解释实施例的技术要义并由此帮助理 解。基于在后附权利要求中限定的实施例的技术精神，本领域技术人员 显然可以在不脱离实施例的精神和范围内，对所公开的实施例进行变化 和改型.
工业应用
在根据实施例的发光单元和具有该发光单元的显示器装置中，通过 使用设置在发光单元中部的散射元件和光源模块，可以在全部显示区域 供给表面光。
根据实施例，可以提高表面光的颜色均匀性和亮度均匀性。根据实施例，可以实现小的发光单元。
根据实施例，发光二极管密集地设置在光源模块中，使得即使少量 的发光二极管出现故障，也不会在显示器上造成光学影响。
根据实施例，容易更换光源模块。
才艮据实施例，发光单元可以被用作用于照明、内部设计或指示的光源。
权利要求
1. 一种发光单元，包括底盖；光源模块，其包括在所述底盖上和/或插入所述底盖下的发光二级管；在所述光源模块上的散射元件，其散射从所述发光二极管产生的光；以及在所述散射元件上的光学板。
2. 根据权利要求l所述的发光单元，包括用于将入射到底盖上的 光反射到所述光学板的反射器元件。
3. 根据权利要求l所述的发光单元，其中所述光源模块包括密集 地设置在所述底盖中部的发光二极管。
4. 根据权利要求l所述的发光单元，其中所述光学板包括漫射片、 棱镜片和亮度增强膜中至少一种的一个或多个。
5. 根据权利要求l所述的发光单元，其中所述散射元件包括光学 面板和设置在所述光学面板上的反射片，所述光学面板包括在所述发光 二极管上的光传输材料。
6. 根据权利要求5所述的发光单元，包括倾斜形成在所述光学面 板上的反射槽，使得所述反射槽沿侧向反射通过所述光学面板的光。
7. 根据权利要求5所述的发光单元，其中所述光学面板为柱形， 所述柱形的顶表面大于底表面，并且所述顶表面具有圆形、椭圆形和多 边形中的一种形状。
8. 根据权利要求l所述的发光单元，其中所述散射元件包括光传 输材料并且包括以透镜图案或者压紋图案形成的表面。
9. 根据权利要求l所述的发光单元，其中所述光学面板包括聚甲 基丙烯酸曱酯(PMMA)、聚甲基丙烯酸甲酯苯乙烯、聚碳酸酯、环烯 以及聚对苯二曱酸乙二酯中的至少一种。
10. 根据权利要求1所述的发光单元，其中所述光源模块包括多个 光源模块。
11. 根据权利要求l所述的发光单元，其中所述光源模块、所述底 盖和所述散射元件整体地互相固定。
12. 根据权利要求l所述的发光单元，其中所述发光二极管包括使 用产生可见光的至少一个发光二极管芯片的发光二极管和使用产生可 见光的至少一个发光二极管芯片以及荧光物质的发光二极管中的至少
13. —种发光单元，包括光源模块，其包括在所述底盖的顶表面上和/或插入所述底盖下的发光二极管阵列；在所述光源模块上的散射元件，用以散射所述发光二极管的光； 反射器元件，其设置在所述底盖的所述顶表面上；以及 在所述底盖上的光学板。
14. 根据权利要求13所述的发光单元，其中所述底盖包括二级管插 孔或者模块插孔，并且所述光源模块的至少一部分插进所述模块插孔或 者所述模块插孔。
15. 根据权利要求13所述的发光单元，包括选自柔性石墨片、热沉、 辐射翼和珀耳帖元件的散热单元，其中所述散热单元在所述底盖和模块 板中的至少之一的后表面上。
16. 根据权利要求13所述的发光单元，其中所述发光二极管阵列密 集地"^殳置成NxM矩阵、圆形配置或者多边形配置中的至少一个形式。
17. 根据权利要求13所述的发光单元，其中所述散射元件包括 光学面板，其包括在所述发光二极管上的光传输材料；反射槽，其倾斜设置在所述光学面板的中部；以及 在所述光学面板的所述反射槽和表面上的双面反射片。
18. 根据权利要求13所述的发光单元，其中所述散射元件包括光传 输材料，所述光传输材料包括以透镜图案或者压紋图案形成的表面。
19. 一种显示器装置，包括光源模块，其包括在所述底盖的顶表面上和/或插入所述底盖下的发光二极管阵列；在所述光源模块上的散射元件，用以散射所述发光二极管的光； 在所述底盖的所述顶表面上的反射器元件； 在所述底盖上的光学板；以及 在所述光学板上的显示器面板。
20. 根据权利要求19所述的显示器装置，其中所述散射元件包括 光学面板，其设置在所述发光二极管阵列上并且包括光传输材料； 倾斜设置在所述光学面板的表面中部的反射槽；以及 在所述光学面板的所述反射槽和表面上的反射片。
全文摘要
本发明公开了一种发光单元和具有该发光单元的显示器装置。该发光单元包括底盖；包括在底盖上和/或插入底盖下的发光二极管的光源模块；在光源模块上的散射元件，用以散射由发光二极管产生的光；以及在散射元件上的光学板。
文档编号G02F1/13357GK101548227SQ200880000923
公开日2009年9月30日 申请日期2008年1月31日 优先权日2007年2月5日
发明者朴准奭 申请人:Lg伊诺特有限公司