專利名稱：用于顯示裝置的背光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于顯示裝置的光源。
背景技術(shù)：
用于例如電視接收機或電腦顯示器的圖像顯示器中的顯示裝置可分為自發(fā)光顯示裝置，以及光接收顯示裝置。自發(fā)光顯示裝置包括發(fā)光二極管(LED)、場致發(fā)光(EL)裝置、真空熒光顯示裝置(VFD)、場發(fā)射顯示裝置(FED)、等離子體面板(PDP)等。光接收顯示裝置包括液晶顯示裝置(LCD)。
LCD包括一對分別在其內(nèi)表面上具有電極的面板，以及介入于面板之間的、且介電各向異性的液晶層。在LCD中，場生成電極之間的電壓差的改變，改變了穿過LCD的光的透射率。因此，通過控制電極之間的電壓差來得到想要的圖像。
在LCD中，光可能是自然光或從LCD獨立地使用的光源中發(fā)出的人造光。例如，背光源裝置可用于向LCD提供人造光。背光源裝置可使用發(fā)光二極管(LED)熒光燈(例如，冷陰極熒光燈(CCFL)、外部電極熒光燈(EEFL)等)作為光源。由于LED不使用汞(Hg)并且與大多數(shù)其它光源相比具有更長的使用壽命，因此其可更好地保護生態(tài)環(huán)境，從而廣受歡迎。然而，通常的LED直接向上發(fā)光并且光不分散或散射。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過應(yīng)用LED的背光源向LCD提供均勻的光分布。
本發(fā)明的其余特征將在以下的描述中進行闡釋，并且部分地通過以下的描述將會顯而易見，或者通過本發(fā)明的實踐而獲得。
本發(fā)明公開了一種用于顯示裝置的背光源，其包括板(board)，該板包括設(shè)置在其上的多個發(fā)光二極管、以及設(shè)置在發(fā)光二極管上并且包括多個反光槽的導(dǎo)光板，其中，反光槽設(shè)置在導(dǎo)光板的上表面，每一個基本上具有倒圓錐形并且背光源滿足以下公式d≥6ltanθ2tanθT-5tanθ]]>其中，1為發(fā)光裝置的發(fā)光芯片與導(dǎo)光板底面之間的距離，θ為在反射槽的主軸和截取的直接向上的光之間的最大角度，θT為反光槽截面和其主軸之間形成的角度，以及d為導(dǎo)光板的厚度。
優(yōu)選地，所述背光源滿足以下公式 其中，n1為空氣的折射率，n2為導(dǎo)光板的折射率。
優(yōu)選地，該背光源還包括反射板，具有多個孔，用于露出發(fā)光芯片，并且朝向?qū)Ч獍宸瓷涔狻?br> 優(yōu)選地，其還包括多個光學(xué)薄片，設(shè)置在所述導(dǎo)光板上。
發(fā)光二極管可包括產(chǎn)生紅色光的紅發(fā)光二極管、產(chǎn)生綠色光的綠發(fā)光二極管、以及產(chǎn)生藍色光的藍發(fā)光二極管。各發(fā)光二極管包括主體部分和散射透鏡。
而其中的散射透鏡包括第一部分，具有圓形，包括從所述第一部分的底面向上延伸至一點的圓錐形槽；以及第二部分，具有與去除角頂部分的倒圓錐形相似的形狀，并且包括從所述第二部分的頂面向下延伸至一點的倒圓錐形的槽，其中，所述第一部分和所述第二部分的主軸相同。
本發(fā)明還公開了一種用于顯示裝置的背光源，包括板；多個發(fā)光二極管，設(shè)置在所述板上；導(dǎo)光板，設(shè)置在所述發(fā)光二極管上，并且包括多個反光槽，其中所述反光槽設(shè)置在所述導(dǎo)光板的上表面，并且具有倒圓錐形，所述倒圓錐向下延伸到一點，以使所述反光槽的主軸和與所述反光槽截面的點相切的線之間形成的角度隨著所述點遠離所述主軸而增大。
應(yīng)該明了上述的概述以及以下的詳細說明都是示范性的和解釋性的，并且將要提供對所要保護的本發(fā)明的進一步地解釋。


附圖可提供對本發(fā)明的進一步地理解，并且被包括在內(nèi)作為說明書的組成部分，其示出了本發(fā)明的實施例，并且和說明書一起用來解釋本發(fā)明的原理。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的LCD的框圖。
圖2是示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的LCD的分解立體圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的LCD的像素單元的等效電路圖。
圖4是用于根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的背光源的導(dǎo)光板和LED的布局圖。
圖5是用于根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的背光源的LED和導(dǎo)光板的橫截面圖。
圖6是用于根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的用于背光源的LED的側(cè)面圖。
圖7是示出了從LED發(fā)出的光的入射角與光的分布的曲線圖。
圖8是示出了由根據(jù)本發(fā)明實施例的光導(dǎo)板的反光槽所產(chǎn)生的光散射效果的橫截面圖。
圖9和圖10是用于計算在根據(jù)本發(fā)明實施例的背光源中各個導(dǎo)光板最小可能厚度的導(dǎo)光板的橫截面圖。
圖11是用于根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的背光源的導(dǎo)光板的反光槽的橫截面圖。
具體實施例方式
以下參照附圖對本發(fā)明進行更加詳細地描述，其中附圖示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例。然而，本發(fā)明可具有各種不同的實現(xiàn)形式而不僅局限于在此的實施例。
在附圖中，為清楚起見，擴大了層、膜、及區(qū)域的厚度。通篇中相同的標(biāo)號指向相同的元件。應(yīng)該理解，當(dāng)諸如層、膜、區(qū)域、襯底、或面板等的元件位于另一元件“之上”時，是指其直接位于另一元件之上，或者也可能存在其他的干涉元件。相反，當(dāng)元件“直接”位于另一元件之上時，是指并無其他干涉元件介于其間。
下面，將參照附圖對根據(jù)本發(fā)明實施例的用于顯示裝置的光源的驅(qū)動系統(tǒng)進行說明。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的LCD的框圖。圖2是示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的LCD的分解立體圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的LCD的像素單元的等效電路圖。
如圖1所示，LCD包括LC面板組件300；與該LC面板組件300連接的柵極驅(qū)動器400和數(shù)據(jù)驅(qū)動器500；與數(shù)據(jù)驅(qū)動器500連接的灰度電壓發(fā)生器800；用于向LC面板組件300提供光的光源部910；用于控制光源部910的光源驅(qū)動器920；以及用于控制上述元件的信號控制器600。
如圖2所示，LCD包括包括有顯示單元330和背光源340的LC模塊350、用于接納并支撐LC模塊350的前殼體361及后殼體362、以及模板框架(mold frame)363、364。
顯示單元330包括連接于LC面板組件300的柵極帶載封裝(TCP)410及數(shù)據(jù)TCP 510、以及分別連接于相應(yīng)的TCP 410和510的柵極印刷電路板(PCB)450及數(shù)據(jù)PCB 550。
在圖2及圖3所示的結(jié)構(gòu)中，LC面板組件300包括彼此相對的下部面板100及上部面板200、以及介入此兩者之間的LC層3。在圖1及圖3所示的電路中，LC面板組件300還包括多個顯示信號線G1-Gn、D1-Dm、以及與其連接且基本上以陣列形式排列的多個像素。
將顯示信號線G1-Gn、D1-Dm設(shè)置在下部面板100上，并且包括用于傳輸柵極信號(也稱作“掃描信號”)的多條柵極線G1-Gn和用于傳輸數(shù)據(jù)信號的多條數(shù)據(jù)線D1-Dm。柵極線G1-Gn基本上沿行的方向延伸且基本上彼此平行，數(shù)據(jù)線D1-Dm基本上沿列的方向延伸且基本上彼此平行?？梢岳斫?，本發(fā)明并非局限于該種排布，例如，柵極線G1-Gn可基本上沿列的方向延伸，而數(shù)據(jù)線D1-Dm可基本上沿行的方向延伸。
各像素包括與顯示信號線G1-Gn、D1-Dm連接的開關(guān)元件Q、LC電容器CLC、及儲能電容器CST。根據(jù)設(shè)計的需要也可省略儲能電容器CST。
將諸如薄膜晶體管(TFT)的開關(guān)元件Q設(shè)置在下部面板100上，并且包括三個端子連接?xùn)艠O線G1-Gn的其中之一的控制端子；連接數(shù)據(jù)線D1-Dm的其中之一的輸入端子；與LC電容器CLC及儲能電容器CST連接的輸出端子。
LC電容器CLC包括設(shè)置在下部面板100的像素電極190和設(shè)置在上部面板200的共電極270。介入于像素電極190和共電極270之間的LC層3作為LC電容器CLC的電介質(zhì)。像素電極190與開關(guān)元件Q連接，共電極270被供給共電壓Vcom，并且覆蓋上部面板200的表面，優(yōu)選地，覆蓋其整個表面?？蓪⒐搽姌O270設(shè)置在下部面板100。當(dāng)在下部面板100上形成共電極270時，像素電極190和共電極270中的至少一個可呈帶狀或棒狀。
儲能電容器CST為用于LC電容器CLC的輔助電容器。當(dāng)設(shè)置在下部面板100的像素電極190和單獨信號線(未示出)與其間的絕緣體重疊間，重疊部為儲能電容器CST。向該單獨信號提供諸如共電壓Vcom的預(yù)定電壓。
可選地，可通過像素電極190和在像素電極190之前直接設(shè)置的先前柵極線的重疊，并將絕緣體夾置于其間而形成儲能電容器CST。
為了色彩顯示，各像素表示三原色中的一種(也稱為“空間分割”)，或基本上表示根據(jù)時間交替的三原色(也稱為“時間分割”)，從而三原色的空間或時間之和被認(rèn)為是所需的色彩。
圖3示出了空間分割的示例，其中各像素包括用于在對應(yīng)像素電極190的上部面板200區(qū)域中呈現(xiàn)原色中的一種的濾色片230。可將濾色片230設(shè)置在下部面板100的像素電極190之上或之下。
如圖2所示，將背光源340安裝或設(shè)置在LC面板組件300下部。背光源340包括光源單元349，其具有以矩陣或陣列方式設(shè)置在印刷電路板345上的多個LED 344；導(dǎo)光板342；以及設(shè)置在LC面板組件300和LED 344之間的、用于向LC面板組件300散射來自LED 344的光的多個光學(xué)薄片343。
背光源340還可包括設(shè)置在PCB 345上的反射板341。發(fā)射板341可包括多個孔，其中LED 344的發(fā)光芯片穿過該孔突出以將從LED 344發(fā)出的光反射向LC面板組件300。背光源340還可包括設(shè)置在反射板341和導(dǎo)光板342之間以在光源單元349與導(dǎo)光板342之間建立并保持均勻的空間間隔并支撐導(dǎo)光板342和光學(xué)薄片343的模板框架363和364。
導(dǎo)光板342可包括在其上表面上形成的反光槽。
作為光源的LED 344可能只使用發(fā)出白色光的白LED、紅、綠LED、藍LED的混合陣列，或白LED和紅LED的混合陣列。當(dāng)LCD使用白LED和紅LED的陣列時，紅LED作為白LED的輔助。這些LED以預(yù)定形式排列在PCB 345上，從而形成光源單元349。
圖2示出三個光源單元349，然而，光源單元349的數(shù)量可以改變而并不局限于三個。
可在兩個面板100和200的外面上設(shè)置起偏器(未示出)，用于將從光源單元349發(fā)出的光偏振。
參照圖1和圖2，將灰度電壓發(fā)生器800包括在數(shù)據(jù)PCB 550中，并生成多組與像素透射率有關(guān)的多個灰度電壓。一組中的灰度電壓相對于共電壓Vcom具有正極性。另一組的灰度電壓相對于共電壓Vcom具有負極性。
將柵極驅(qū)動器400單獨地安裝在或連接在各柵極TCP 410上。柵極驅(qū)動器400單獨地與LC面板組件300的柵極線G1-Gn連接，用于將柵極信號傳輸給柵極線G1-Gn。該柵極信號包括從外部裝置輸入的柵極開電壓Von和柵極關(guān)電壓Voff的組合。柵極TCP 410可具有集成電路(IC)芯片的形狀。
具有IC芯片形狀的數(shù)據(jù)驅(qū)動器500單獨地安裝在或連接在各數(shù)據(jù)TCP 510上。數(shù)據(jù)驅(qū)動器500單獨地與LC面板組件300的數(shù)據(jù)線D1-Dm連接，用于將數(shù)據(jù)電壓傳輸給數(shù)據(jù)線D1-Dm。從由灰度電壓發(fā)生器800傳輸?shù)幕叶入妷褐羞x擇數(shù)據(jù)電壓。數(shù)據(jù)TCP 510可具有IC芯片的形狀。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，柵極驅(qū)動器400或數(shù)據(jù)驅(qū)動器500直接安裝或連接在下部面板100上。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，柵極驅(qū)動器400或數(shù)據(jù)驅(qū)動器500集成在下部面板100上。在上述被描述并被示出的本發(fā)明的實施例中，可以省略柵極PCB 450或柵極TCP 410。
可將信號控制器600包括在數(shù)據(jù)PCB 550或柵極PCB 450中，用于控制柵極驅(qū)動器400或數(shù)據(jù)驅(qū)動器500的操作。
下面，對上述LCD的操作進行說明。
信號控制器600從外部圖形控制器(未示出)接收輸入圖像信號R、G、B以及控制其顯示的輸入控制信號?？刂菩盘柨砂?，例如，垂直同步信號Vsync、水平同步信號Hsync、主時鐘MCLK、數(shù)據(jù)使能信號DE等。信號控制器600處理適用于LC面板組件300的操作的圖像信號R、G、B并且生成柵極控制信號CONT1及數(shù)據(jù)控制信號CONT2。信號控制器600分別將柵極控制信號CONT1及數(shù)據(jù)控制信號CONT2輸出到柵極驅(qū)動器400和數(shù)據(jù)驅(qū)動器500。
柵極控制信號CONT1可包括通知幀開始的垂直同步開始信號STV、控制柵極開通電壓Von的輸出時間的柵極時鐘信號CPV、以及限定柵極開通電壓Von的持續(xù)時間的輸出使能信號OE等。
數(shù)據(jù)控制信號CONT2包括通知數(shù)據(jù)傳輸開始的水平同步開始信號STH、指示向數(shù)據(jù)線D1-Dm施加數(shù)據(jù)電壓的負載信號LOAD、相對于共電壓Vcom反向數(shù)據(jù)電壓極性的反向信號RVS、及數(shù)據(jù)時鐘信號HCLK。
數(shù)據(jù)驅(qū)動器500從信號控制器600依次接收一行像素的圖像數(shù)據(jù)DAT，將該圖像數(shù)據(jù)DAT進行移位，將該圖像數(shù)據(jù)DAT轉(zhuǎn)換成選自灰度電壓發(fā)生器800的灰度電壓中的模擬數(shù)據(jù)電壓，并且響應(yīng)于信號控制器600接收的數(shù)據(jù)控制信號CONT2而向數(shù)據(jù)線D1-Dm施加數(shù)據(jù)電壓。
柵極驅(qū)動器400響應(yīng)于信號控制器600接收的數(shù)據(jù)控制信號CONT1而向柵極線G1-Gn施加?xùn)艠O開通電壓Von，從而開通與其連接的開關(guān)元件Q。將施加給數(shù)據(jù)線G1-Gn的數(shù)據(jù)電壓通過被開通的開關(guān)元件Q施加給相應(yīng)的像素。
施加到給像素的數(shù)據(jù)電壓和共電壓Vcom之間的差異被表示為LC電容器CLC兩端的電壓，即，像素電壓。在LC電容器CLC中的LC分子的定向取決于像素電壓的幅度。
光源驅(qū)動器920控制提供給光源部910用于轉(zhuǎn)換光源部910的LED 344的電流，并且還控制從LED 344發(fā)出的光的亮度。
當(dāng)從LED 344發(fā)出的光通過LC層3時，根據(jù)LC分子的定向改變來改變光的偏振。起偏器將光偏振的差轉(zhuǎn)換成透射率的差。
通過由水平周期的單元重復(fù)該過程(將水平周期的單元表示為“1H”并且等同于水平同步信號Hsync、數(shù)據(jù)使能信號DE、及柵極時鐘CPV的一個周期)，在一幀中所有的柵極線G1-Gn都被依次施加?xùn)艠O開通電壓Von，從而向所有像素施加數(shù)據(jù)電壓。當(dāng)結(jié)束一幀之后開始下一幀時，通過將反向控制信號RVS傳送給數(shù)據(jù)驅(qū)動器500，使數(shù)據(jù)電壓的極性相對于前一幀的極性相反(稱為“幀反向”)。還可控制反向控制信號RVS，由此將流經(jīng)數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)電壓的極性在一幀內(nèi)反向(例如，線反向和點反向)，或者將數(shù)據(jù)電壓的極性在一包(packet)內(nèi)反向(例如，列反向和點反向)。
下面，參照圖4及圖5對應(yīng)用在根據(jù)本發(fā)明實施例的背光源中的、包括有光源單元349和導(dǎo)光板342的光源部910進行說明。
圖4是用于根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的背光源的導(dǎo)光板和LED的布局圖。圖5是用于根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的背光源的導(dǎo)光板和LED的橫截面圖。
在圖4中，三個光源單元349基本上彼此平行排列。該光源單元349包括長條形PCB 345以及以均勻間隔安裝在PCB 345上的多個LED 344。例如，如圖4所示，可根據(jù)實際上從各個LED中發(fā)出的光的亮度以及LCD背光照明所需的亮度，來控制LED的數(shù)量以及LED之間的空間間隔。如上所述，可改變光源單元349的數(shù)量，其并不局限于三個，并且可根據(jù)LED的數(shù)量和它們之間的間隔對光源單元349的數(shù)量進行控制。
在光源單元349上設(shè)置導(dǎo)光板342，并且反光槽G形成在其上表面。該反光槽G可為圓錐形。將反光槽G直接設(shè)置在LED 344上。
通過全反射反光槽G反射從LED直接射向上的光，以將來自LED的光散射。從LED發(fā)出的光的大部分傾向于從LED集中向上并且不散射或分散。反光槽G避免了這種光的集中并且使光均勻地散射。
可將特殊的透鏡應(yīng)用于LED以防止從LED發(fā)出的光大部分向上照射。
圖6是用于根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的背光源的LED的側(cè)面圖。
參照圖6，LED包括主體13和散射透鏡10。
散射透鏡10包括第一部分11和第二部分12。如圖6所示，第一部分11為圓形或曲線形等，也即，半球形或半橢圓體形，并且包括從曲線形或圓形區(qū)域的底面向上進入的圓錐形槽16，其主軸與第一部分11的主軸相同。
第二部分12是截頭倒圓錐形，并且設(shè)置有從其頂面向下進入的倒圓錐形槽15，該倒圓錐形槽主軸與第二部分11的主軸相同。第二部分12整體設(shè)置在或形成在第一部分11上，以使第一部分11和第二部分12的主軸相同。
主體13設(shè)置有LED芯片(未示出)以及用于向LED芯片供電的引線17和18。
由于透鏡具有上述結(jié)構(gòu)，從LED發(fā)出的大多數(shù)的朝向透鏡的側(cè)面直接向上傳播的光顯著地減少。
圖7是示出了LED所發(fā)出的光的入射角與光的分布的曲線圖。
如圖7所示，從LED發(fā)出的光在0度至大約120度的范圍中散射，其中80％左右的光聚集在60度至100度的范圍內(nèi)。由于光只是向上照射，所以剩余的20％的光在0度至20度范圍內(nèi)可能是不均勻的光散射。為了防止光直接向上照射，本發(fā)明包括具有用于背光源的反光槽的導(dǎo)光板342。
圖8是示出了由根據(jù)本發(fā)明實施例的光導(dǎo)板的反光槽所產(chǎn)生的光散射效果的橫截面圖。
如圖8所示，通過導(dǎo)光板342反射LED 344的側(cè)面光的一部分(根據(jù)菲涅耳反射定律)并且射向反射板341以再次被反射。在被反射之后側(cè)面光的剩余部分進入導(dǎo)光板342并隨后射出導(dǎo)光板342。該過程使光均勻散射。將以在0度至20度范圍內(nèi)照射的光(表示為R)經(jīng)過內(nèi)反射在導(dǎo)光板342的反光槽G處反射，并且使光返回導(dǎo)光板342內(nèi)部。隨后，光穿過導(dǎo)光板342內(nèi)部并經(jīng)過內(nèi)反射在其底面反射該光。另外，在光傳向反射板341之后，通過反射板341使光返回并隨后射向?qū)Ч獍?42的上表面。
經(jīng)過如上所述的全內(nèi)反射，使直接從LED 344發(fā)出的光再被重新利用，以使光的損失最小化。此外，由于可通過應(yīng)用框架的注模技術(shù)制造具有反光槽的導(dǎo)光板342，使得制造工藝更加容易。
下面將對反光槽的深度角和導(dǎo)光板342的厚度進行說明。
圖9和圖10是用于計算在根據(jù)本發(fā)明實施例的背光源中各個導(dǎo)光板最小可能厚度的導(dǎo)光板的橫截面圖。
為了使相對于導(dǎo)光板342的底面垂直入射的光(直接向上照射的光)全反射，應(yīng)該將反光槽構(gòu)制成其側(cè)面與垂直線形成角度(稱為“深度角”θT)，該角應(yīng)滿足以下公式(公式1) 公式1是從斯涅耳定律中得到的，其中，n1是空氣的折射率而n2為導(dǎo)光板的折射率。
當(dāng)以0度至θ度的立體角照射的光直接向外射出時，該光阻礙了從背光源發(fā)出的光的均勻分布。因此，應(yīng)該將反光槽設(shè)計成具有最佳深度以截取該部分并且導(dǎo)光板應(yīng)該分散成具有適用于形成槽的厚度。下面，參照圖9及圖10對反光槽的最佳厚度以及導(dǎo)光板的厚度進行計算。
圖9中，1表示從LED芯片到導(dǎo)光板底面的距離，X表示從主軸，或反光槽中心到以θ角從LED芯片發(fā)出的光接觸導(dǎo)光板底面的光到達點之間的距離，X可通過以下公式計算出X＝ltanθ。
以θ角發(fā)出的光到達相對于從導(dǎo)光板上表面到導(dǎo)光板的d/6厚度的反光槽的位置。將導(dǎo)光板342和反光槽布置成以θ角從LED發(fā)出的光到達從導(dǎo)光板上表面開始的d/6處，由于考慮到關(guān)于LED和導(dǎo)光板的制造工藝的反光槽的布置誤差，所以其是反光槽的剩余空間。
當(dāng)相對于反光槽的主軸成θ角從LED芯片發(fā)出的光接觸反光槽的面時，計算出以下公式。
(公式2)tanθT=x′y-d6]]>(公式3)tanθ=x′l+5d6]]>在公式2和3中，x′是從反光槽的主軸到從LED芯片以θ角發(fā)出的光與反光槽點接觸的點的距離并且y是反光槽的深度。重新整理公式2和公式3以在去除x′之后解出d，從而導(dǎo)出以下公式。
(公式4)d=6ytanθT-6ltanθtanθT+5tanθ]]>當(dāng)將反光槽的深度減小成小于用于固定導(dǎo)光板的導(dǎo)板一半的厚度(y≤d/2)時，可到以下公式。
(公式5)
d≤3dtanθT-6ltanθtanθT+5tanθ]]>當(dāng)定義公式5的θT時，可以得到以下公式。
(公式6)d≥6ltanθ2tanθT-5tanθ]]>因此，使反光槽深度角θT和導(dǎo)光板厚度d應(yīng)分別滿足公式1和6。例如，當(dāng)導(dǎo)光板由具有1.5折射率的材料(例如，玻璃等)制成時，根據(jù)公式1，θT≤90°-42°＝48°。由于當(dāng)θT＝48°時，θ大約為20°，因此d必須滿足公式6。
d≥2.18l2.22-1.82=5.55l]]>如上所述，必須將反光槽設(shè)計成至少具有預(yù)定的深度并且必須具有足夠的厚度以形成該槽。設(shè)計約束需要將導(dǎo)光板盡可能得薄以制造足夠薄的LCD。下面，將對用于降低導(dǎo)光板厚度的方法進行說明。
圖11是用于根據(jù)本發(fā)明另一實施例的背光源的導(dǎo)光板的反光槽的橫截面圖。
參照圖11，與上述基本上是V形的橫截面相比，反光槽的橫截面線形成曲線。
形成在反光槽的主軸和其橫截面的點的切線之間的深度角θT隨該點遠離主軸而增加。在該結(jié)構(gòu)中，即使深度角θT增加，由于在反光槽中的光到達點離反光槽的主軸越遠，光的照射方向和主軸之間形成的角度越大，所以還會發(fā)生全內(nèi)反射。
可將如圖11所示形狀的反光槽設(shè)計成具有很淺的深度。從而，可減小導(dǎo)光板的厚度。
根據(jù)本發(fā)明，通過在導(dǎo)光板中形成的反光槽將來自LED直接向上傳輸?shù)墓膺M行反射并隨后被重新利用，這會使來自背光源的光基本上均勻分布。由于反光槽，不需要用于截斷來自LED直接向上傳輸?shù)墓馑璧念~外工藝。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包括在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于顯示裝置的背光源，包括板，包括多個設(shè)置在其上的發(fā)光二極管；以及導(dǎo)光板，設(shè)置在所述發(fā)光二極管上并且包括多個反光槽，其中，將所述反光槽設(shè)置在所述導(dǎo)光板的上表面，每一個所述反光槽上具有倒圓錐形以使所述背光源滿足以下公式d≥6ltanθ2tanθT-5tanθ]]>其中，l為發(fā)光裝置的發(fā)光芯片與所述導(dǎo)光板的底面之間的距離，θ為在所述反射槽的主軸和被截取的直接向上的光之間的最大角度，θT為所述反光槽的截面和其主軸之間形成的角度，以及d為所述導(dǎo)光板的厚度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述背光源滿足以下公式 其中，n1為空氣的折射率，n2為所述導(dǎo)光板的折射率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括反射板，具有多個孔，用于露出所述發(fā)光芯片，并且朝向所述導(dǎo)光板反射光。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括多個光學(xué)薄片，設(shè)置在所述導(dǎo)光板上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述LED產(chǎn)生白色光。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述多個發(fā)光二極管包括產(chǎn)生白色光的白LED以及產(chǎn)生紅色光的紅LED。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述多個發(fā)光二極管包括產(chǎn)生紅色光的紅發(fā)光二極管、產(chǎn)生綠色光的綠發(fā)光二極管、以及產(chǎn)生藍色光的藍發(fā)光二極管。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述各發(fā)光二極管包括主體部分和散射透鏡。
9.根據(jù)權(quán)利要求書8所述的裝置，其中，所述散射透鏡包括第一部分，具有圓形，包括從所述第一部分的底面向上延伸至一點的圓錐形槽；以及第二部分，具有與去除角頂部分的倒圓錐形相似的形狀，并且包括從所述第二部分的頂面向下延伸至一點的倒圓錐形的槽，其中，所述第一部分和所述第二部分的主軸相同。
10.一種用于顯示裝置的背光源，包括板；多個發(fā)光二極管，設(shè)置在所述板上；導(dǎo)光板，設(shè)置在所述發(fā)光二極管上，并且包括多個反光槽，其中所述反光槽設(shè)置在所述導(dǎo)光板的上表面，并且具有倒圓錐形，所述倒圓錐向下延伸到一點，以使所述反光槽的主軸和與所述反光槽截面的點相切的線之間形成的角度隨著所述點遠離所述主軸而增大。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，還包括反射板，包括多個孔，用于露出所述發(fā)光二極管的多個發(fā)光芯片、并且朝向所述導(dǎo)光板反射光。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，還包括多個光學(xué)薄片，設(shè)置在所述導(dǎo)光板上。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中，所述多個發(fā)光二極管包括產(chǎn)生白色光的白發(fā)光二極管。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中，所述多個發(fā)光二極管包括產(chǎn)生白色光的白發(fā)光二極管和產(chǎn)生紅色光的紅發(fā)光二極管。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，所述多個發(fā)光二極管包括產(chǎn)生紅色光的紅發(fā)光二極管、產(chǎn)生綠色光的綠發(fā)光二極管、以及產(chǎn)生藍色光的藍發(fā)光二極管。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述裝置，所述多個發(fā)光二極管中的每一個均包括主體部分和散射透鏡。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，所述散射透鏡包括第一部分，具有圓形，包括從所述第一部分的底面向上延伸至一點的圓錐形槽；以及第二部分，具有與去除角頂部分的倒圓錐形相似的形狀，并且包括從所述第二部分的頂面向下延伸至一點的倒圓錐形的槽，其中，所述第一部分和所述第二部分的主軸相同。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于顯示裝置的背光源，其包括安裝在板上的多個發(fā)光二極管(LED)、以及設(shè)置在LED上的并具有直接形成在各個LED上的反光槽的導(dǎo)光板。將反光槽設(shè)置在導(dǎo)光板的上表面并且該反光槽具有倒圓錐形。在該背光源中，將來自LED直接向上傳輸?shù)墓饨?jīng)過全內(nèi)反射進行充分的反射并隨后被重新利用，從而使背光源的光分布得更加均勻。
文檔編號G02F1/1335GK1731254SQ200510088989
公開日2006年2月8日 申請日期2005年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月5日
發(fā)明者金基哲, 姜碩桓, 李相裕, 尹胄永, 宋春鎬 申請人:三星電子株式會社