背光組件以及使用其的顯示裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種背光組件和一種包括該背光組件的顯示裝置。背光組件包括沿一定方向延伸并具有光入射表面和光出射表面的導光構件。光源面向?qū)Ч鈽嫾⑼ㄟ^光入射表面將光提供到導光構件。反射構件反射從導光構件的光出射表面出射的光。反射構件包括容納導光構件的槽。第一反射部分設置在導光構件的下方并使被導光構件折射的光沿著第一方向反射。第二反射部分設置在導光構件上并使被導光構件折射的光沿著向下的方向反射。
【專利說明】背光組件以及使用其的顯示裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明的示例性實施例涉及顯示器，更具體地，涉及一種背光組件以及一種使用該背光組件的顯示裝置。
【背景技術】
[0002]液晶顯示器包括用于顯示圖像的液晶顯示面板以及用于為液晶顯示面板提供光的背光組件。
[0003]背光組件根據(jù)其光源的位置可以分為直接照射類型和邊緣照射類型。
[0004]在邊緣照射類型的背光組件中，諸如發(fā)光二極管(LED)的光源位于導光板的一個或多個邊緣處。從光源發(fā)射的光被導光板引導到顯示面板。然而，使用導光板會導致制造成本和顯示器重量的增加。
[0005]傳統(tǒng)的不具有導光板的邊緣照射類型的背光組件不會均勻地為顯示面板提供光。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)本發(fā)明的7]^例性實施例，一種背光組件包括導光構件。導光構件具有光入射表面和光出射表面。光源面向?qū)Ч鈽嫾⑼ㄟ^光入射表面將光提供到導光構件。反射構件反射從導光構件的光出射 表面出射的光。
[0007]在本發(fā)明的示例性實施例中，反射構件可以包括容納導光構件的槽。第一反射部分設置在導光構件的一側處，例如，設置在導光構件下方。第一反射部分將被導光構件折射的光沿著第一方向反射，例如，沿著向上的方向反射。第二反射部分設置在導光構件的另一側處，例如設置在導光構件上方。第二反射部分將被導光構件折射的光沿著第二方向反射，例如向下的方向反射。
[0008]在本發(fā)明的示例性實施例中，反射構件還可以包括從第一反射部分延伸的第三反射部分。
[0009]在本發(fā)明的示例性實施例中，第三反射部分可以沿著相對于水平方向向上傾斜的方向延伸，使得第三反射部分的高度可以沿著遠離光源的方向逐漸增大。
[0010]在本發(fā)明的示例性實施例中，反射構件還可以包括設置在第二反射部分上的光學片。
[0011]在本發(fā)明的示例性實施例中，光入射表面可以包括分別設置在導光構件的第一側和第二側(例如,導光構件的兩個相對側)上的第一光入射表面和第二光入射表面。所述光源可以包括面向第一光入射表面的第一光源和面向第二光入射表面的第二光源。
[0012]在本發(fā)明的示例性實施例中，光源可以包括發(fā)光二極管。
[0013]在本發(fā)明的示例性實施例中，導光構件可以具有條形形狀。
[0014]導光構件具有矩形、圓形或半圓形的橫截面形狀。
[0015]在本發(fā)明的示例性實施例中，在導光構件和第三反射部分之間可以形成空余空間。[0016]在本發(fā)明的示例性實施例中，導光構件的光出射表面可以具有曲線形狀。
[0017]在本發(fā)明的示例性實施例中，導光構件的光出射表面可以具有光出射圖案。
[0018]在本發(fā)明的示例性實施例中，光出射圖案可以具有三角形的剖面形狀或半圓形的剖面形狀。
[0019]在本發(fā)明的示例性實施例中，導光構件可以具有設置在導光構件的與反射構件接觸的外表面的至少一部分上的反射圖案。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，一種顯示裝置包括利用光來顯示圖像的顯示面板。背光組件設置在顯示面板下方。背光組件為顯示面板提供光。背光組件包括產(chǎn)生光的光源。導光構件面向光源。導光構件折射從光源產(chǎn)生的光。反射構件容納導光構件。反射構件反射從導光構件折射的光。
[0021]在本發(fā)明的示例性實施例中，反射構件可以包括容納導光構件的槽。第一反射部分設置在導光構件的下方。第一反射部分將被折射的光導光構件沿著向上的方向反射。第二反射部分將被導光構件折射的光沿著向下的方向反射。
[0022]在本發(fā)明的示例性實施例中，反射構件還可以包括從第一反射部分延伸的第三反射部分。
[0023]在本發(fā)明的示例性 實施例中，第三反射部分可以沿著相對于水平方向向上傾斜的方向延伸，使得第三反射部分的高度可以沿著遠離光源的方向逐漸增大。
[0024]在本發(fā)明的示例性實施例中，導光構件可以具有條形形狀。
[0025]在本發(fā)明的示例性實施例中，一種背光組件包括形狀為條形的導光構件。導光構件具有兩個相對的側表面和一個光出射表面。光源設置在導光構件兩個相對的側表面中的至少一個側表面上。光反射構件包括第一反射部分、第二反射部分以及形成在第一反射部分和第二反射部分形成的槽。導光構件設置在槽中，使得光出射表面暴露于外部。從光源發(fā)射的光在導光構件中被折射并通過光出射表面出射。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]從以下結合附圖進行的詳細描述，可以更詳細地理解本發(fā)明的示例性實施例，在附圖中:
[0027]圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的顯示裝置的分解透視圖；
[0028]圖2是沿著圖1的1-1’線截取的剖視圖；
[0029]圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的導光構件的透視圖；
[0030]圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的背光組件的剖視圖；
[0031]圖5A、圖5B和圖5C是根據(jù)本發(fā)明的不例性實施例的導光構件的剖視圖；
[0032]圖6A和圖6B是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的導光構件的剖視圖；
[0033]圖7是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的位置相對于從背光組件發(fā)射的光的相對亮度的曲線圖；
[0034]圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的設置在反射構件中的導光構件的剖視圖；以及
[0035]圖9是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的角度相對于從導光構件發(fā)射的光的發(fā)光強度的曲線圖?！揪唧w實施方式】
[0036]在下文中，將參照附圖更詳細地描述本發(fā)明的示例性實施例。在整個說明書和附圖中，同樣的附圖標記可以指示同樣的或相似的元件。將理解的是，當元件被稱作“在”另一元件“上”、“連接到”或“結合到”另一元件時，該元件可以直接在所述另一元件上、直接連接到或直接結合到所述另一元件，或者可以存在中間元件。
[0037]如這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式“一個(種)”和“所述(該)”也意圖包括復數(shù)形式。
[0038]圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的顯示裝置的分解透視圖。圖2是沿著圖1的1-1’線截取的剖視圖。圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的導光構件的透視圖。
[0039]參照圖1至圖3，容納容器100包括底板110和側壁120。側壁120從底板110向上延伸。側壁120與底板110—起形成容納空間。容納容器100將背光組件200、?？?00和顯示面板400容納在容納空間中。如圖1中所示，容納空間具有矩形形狀，但不限于此。
[0040]背光組件200被容納在容納容器100中。背光組件200設置在顯示面板400下方，并且為顯示面板400提供光。
[0041]?？?00具有第一開口部分330。?？?00包括側面部分310和從側面部分310向第一開口部分330延伸的延伸部分320。延伸部分320支撐顯示面板400。?？?00被容納在容納容器100中。光學構件240設置在延伸部分320的下表面上。從背光組件200發(fā)射的光穿過第一開口部分330到達顯示面板400。
[0042]顯不面板400包括第一基板410和面對第一基板410的第二基板420。第一基板410和第二基板420互相結合。顯示面板400利用由背光組件200提供的光來顯示圖像。
[0043]蓋部分500包括側蓋510和上蓋520。側蓋510呈具有第二開口部分530的框架形狀。上蓋520從側蓋510向第二開口部分530延伸并部分地覆蓋顯示面板400的上部。通過第二開口部分530來提供由顯示面板500顯示的圖像。
[0044]在本發(fā)明的示例性實施例中，背光組件200包括光源210、導光構件220、反射構件230和光學構件240。背光組件200還可以包括第三反射部分233。導光構件220具有延伸的條形。導光構件220可以具有光入射表面和光出射表面。例如,光入射表面可以與導光構件220的延伸方向基本上垂直，光出射表面可以與導光構件220的延伸方向基本上平行。光入射表面可以包括分別與導光構件220的兩個背對的側表面對應的第一光入射表面和第二光入射表面。第一光入射表面和第二光入射表面可以基本上彼此平行。
[0045]光源210可以包括點光源。例如,光源210可以包括發(fā)光二極管。光源210可以包括面向第一光入射表面的第一光源211和面向第二光入射表面的第二光源212。在本發(fā)明的示例性實施例中，第一光源211和第二光源212中的每個可以包括位于導光構件220的兩個背對的側表面中的每個側表面上的兩個發(fā)光二極管。例如，第一光源211可以包括均位于第一光入射表面處的兩個發(fā)光二極管，第二光源212可以包括均位于第二光入射表面處的兩個發(fā)光二極管。
[0046]導光構件220與光源210被容納在反射構件230中。
[0047]反射構件230包括槽234、第一反射部分231和第二反射部分232。槽234容納導光構件220。第一反射部分231設置在導光構件220下方。第一反射部分231使被導光構件220折射的光沿著向上的方向反射，例如，朝向顯示面板400反射。第二反射部分232設置在導光構件220上方。第二反射部分232使被導光構件220折射的光沿著向下的方向反射，例如，朝向第三反射部分233反射。在本發(fā)明的示例性實施例中，第二反射部分232可以比第一反射部分231短。然而，本發(fā)明的示例性實施例不限于此?？蛇x擇地，第二反射部分232可以比第一反射部分231長。在本發(fā)明的不例性實施例中，第一反射部分231和第二反射部分232的厚度可以沿著遠離導光構件220的方向逐漸減小。
[0048]反射構件230還包括沿著相對于水平方向向上傾斜的方向延伸的第三反射部分233。第三反射部分233的高度沿著遠離光源210的方向逐漸增大。從光源210發(fā)射的光的亮度沿著遠離光源210的方向逐漸減小。第三反射部分233沿著相對于水平方向向上傾斜的方向延伸，使得第三反射部分233的高度沿著遠離光源210的方向逐漸增大。因此，來自顯示面板400的光的整體亮度可以呈現(xiàn)地更加均勻。
[0049]在本發(fā)明的示例性實施例中，第一反射部分231、第二反射部分232和第三反射部分233可以一體地形成為單個本體。例如，反射構件230可以由具有高的光反射率的諸如鋁的金屬形成。在本發(fā)明的示例性實施例中，可以通過在高分子構件上涂覆反射層來形成反射構件230。
[0050]光學構件240設置在第一反射部分231和第三反射部分233上方?？沼嗫臻g形成在光學構件240和第二反射部分232之間。例如,在第一反射部分231和光學構件240之間以及第三反射部分233和光學構件240之間不形成導光板，因此，在第一反射部分231和光學構件240之間以及第三反射部分233和光學構件240之間形成空余空間。這種結構可以被稱作導氣結構(air guide structure)。
[0051]光學構件240包括保護片241、棱鏡片242和漫射片243，以提高提供給顯示面板400的光的質(zhì)量。在本發(fā)明的示例性實施例中，光學構件240可以是具有漫射和會聚的功能的一個片。
[0052]圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的背光組件的剖視圖。
[0053]參照圖3和圖4，導光構件220沿著一個方向延伸。導光構件220具有光入射表面和光出射表面。光源210設置在導光構件220上并通過光入射表面將光提供到導光構件220。導光構件220與光源210設置在反射構件230的槽234中。
[0054]導光構件220具有條形形狀。在本發(fā)明的示例性實施例中，導光構件220在剖視圖中具有矩形的形狀。導光構件220可以包括具有高透光率的透明材料。例如，導光構件220可以包括諸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的透明材料。
[0055]可選擇地，導光構件220可以包括諸如聚碳酸酯(PC)的具有高耐熱性的透明材料。
[0056]導光構件220插入到槽234中。導光構件220的三個表面，例如，導光構件220的頂表面和底表面以及導光構件220的位于頂表面和底表面之間的側表面不暴露于外部。光出射表面暴露于外部。所述三個表面中的至少一個表面可以包括反射圖案235。從光源210發(fā)射的光被導光構件220的表面上的反射圖案235反射并通過光出射表面出射到反射構件230。從光源210發(fā)射的光可以在導光構件220中被全反射。導光構件220的反射圖案235可以有助于全反射。[0057]參照圖3，由箭頭表示被反射圖案235反射的光束。從光源210發(fā)射的光通過導光構件220的光出射表面出射，好像光是從線光源發(fā)射的一樣。換言之，導光構件220可以將點光源轉(zhuǎn)變?yōu)榫€光源。因此，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的背光組件200可以均勻地為顯示面板400提供光。
[0058]反射圖案235可以包括印刷圖案、激光圖案或者噴墨圖案。反射圖案235可以包括具有V形槽的圖案。
[0059]圖5A、圖5B和圖5C是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的具有形狀彼此不同的光出射表面的導光構件的剖視圖。
[0060]參照圖5A、圖5B和圖5C,導光構件220的光出射表面可以具有各種形式或光出射圖案。
[0061]如圖5A中所示，導光構件220的光出射表面具有曲線形狀。根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的導光構件220被容納在反射構件230的槽234中。因此，從導光構件220發(fā)射的光可以在維持相對小的光束散布角度的同時傳播。因此，從導光構件220出射的光可以具有高的直線度。如圖5A中所示的具有曲線形狀的光出射表面可以使出射導光構件220的光變直。因此，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的導光構件220可以均勻地為顯示面板400提供光。
[0062]如圖5B中所示，導光構件220的光出射表面具有多個三角形剖面236。根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的導光構件220被容納在反射構件230的槽234中。因此，從導光構件220發(fā)射的光可以在維持相對小的光束散布角度的同時傳播。因此,從導光構件220出射的光可以具有高的直線度。如圖5B中所示的包括在光出射表面中的多個三角形剖面236可以使出射導光構件220的光變直。因此，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的導光構件220可以均勻地為顯示面板400提供光。
[0063]如圖5C中所示，導光構件220的光出射表面具有多個半圓形剖面236。根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的導光構件220被容納在反射構件230的槽234中。因此，從導光構件220發(fā)射的光可以在維持相對小的光束散布角度的同時傳播。因此,從導光構件220出射的光可以具有高的直線度。如圖5C中所不的包括在光出射表面中的多個半圓形部分236可以使出射導光構件220的光變直。因此，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的導光構件220可以均勻地為顯示面板400提供光。
[0064]圖6A和圖6B是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的導光構件的剖視圖。
[0065]參照圖6A,光源210分別設置在導光構件220的兩個相對側上。導光構件220與光源210設置在形成于反射構件230中的槽234中。導光構件220在以平面的方式觀看時具有條形的形狀，而在剖視圖中具有圓形的形狀。導光構件220可以包括具有高透射率的透明材料。因此，導光構件220可以減少光損失。例如，導光構件220可以包括諸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的透明材料。
[0066]可選擇地，導光構件220可以包括諸如聚碳酸酯(PC)的具有高耐熱性的透明材料。
[0067]導光構件220插入到槽234中。導光構件220除了光出射表面之外的外表面不暴露于外部。像圖3中示出的導光構件220 —樣，導光構件220的外表面的至少一部分可以包括反射圖案235。從光源210發(fā)射的光被導光構件220的表面上的反射圖案235反射并通過光出射表面出射到反射構件230。從光源210發(fā)射的光可以在導光構件220中被全反射。導光構件220的反射圖案235可以有助于全反射。從光源210發(fā)射的光可以通過導光構件220的光出射表面出射，好像光是從線光源發(fā)射的一樣。換言之，導光構件220可以將點光源轉(zhuǎn)變?yōu)榫€光源。反射圖案235可以包括印刷圖案、激光圖案或者噴墨圖案。反射圖案235可以包括具有V形槽的圖案。
[0068]參照圖6B,光源210分別設置在導光構件220的兩個相對側上。導光構件220與光源210設置在形成于反射構件230中的槽234中。導光構件220在以平面的方式觀看時具有條形的形狀，而在剖視圖中具有圓形的形狀。導光構件220可以包括具有高透射率的透明材料。因此，導光構件220可以減少光損失。例如，導光構件220可以包括諸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的透明材料。
[0069]可選擇地，導光構件220可以包括諸如聚碳酸酯(PC)的具有高耐熱性的透明材料。
[0070]導光構件220插入到槽234中。導光構件220除了光出射表面之外的外表面不暴露于外部。像圖3中示出的導光構件220 —樣，導光構件220的外表面的至少一部分可以包括反射圖案235。從光源210發(fā)射的光被導光構件220的表面上的反射圖案235反射并通過光出射表面出射到反射構件230。從光源210發(fā)射的光可以在導光構件220中被全反射。導光構件220的反射圖案235可以有助于全反射。從光源210發(fā)射的光可以通過導光構件220的光出射表面出射，好像光是從線光源發(fā)射的一樣。換言之，導光構件220可以將點光源轉(zhuǎn)變?yōu)榫€光源。反射圖案235可以包括印刷圖案、激光圖案或者噴墨圖案。反射圖案235可以包括具有V形槽的圖案。
[0071]圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的顯示面板的豎直亮度分布的曲線圖。
[0072]根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，導光構件220設置在顯示面板400下方。兩個發(fā)光二極管設置在導光構件220的兩個相對側的每一側處。發(fā)光二極管的尺寸均為大約7mmX大約3mm。例如，四個發(fā)光二極管設置在導光構件220處，四個發(fā)光二極管產(chǎn)生大約550流明的光。在曲線圖中，“0.2m”表示導光構件220所設置的位置，“0m”表示顯示面板400的中心所處的位置。
[0073]曲線圖表明根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的導光構件220可以為顯示面板400均勻地提供光。
[0074]圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的設置在反射構件中的導光構件的剖視圖。圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的導光構件的豎直強度分布的曲線圖。
[0075]參照圖8和圖9，圖案形成在導光構件220的光出射表面上。導光構件220設置在反射構件230中。圖9中示出的曲線圖表示從根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的導光構件220發(fā)射的光的發(fā)光強度。
[0076]根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的導光構件220被容納在反射構件230的槽234中。因此，從導光構件220發(fā)射的光可以在維持相對小的光束散布角度的同時傳播。
[0077]導光構件220的光出射表面具有如圖8中所不的圖案。光出射表面的圖案可以使出射導光構件220的光變直。因此，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的導光構件220可以為顯示面板400均勻地提供光。
[0078]根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，背光組件200即使不具有導光板也可以將興均勻地提供給顯示面板400。光源210設置在導光構件220的兩個相對的表面的每個表面上。因此，可以減少用作光源210的發(fā)光二極管的數(shù)量，由此使得成本節(jié)約。
[0079]另外，背光組件200具有減小的光束散布角度。因此，可以將光均勻地提供給顯示面板400。
[0080]前述是對本發(fā)明的示例性實施例的舉例說明，不被解釋為對其的限制。盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的幾個示例性實施例，但是本領域技術人員將容易地理解，在本質(zhì)上不脫離本發(fā)明的新穎教導的情況下，能夠?qū)κ纠詫嵤├龀鲈S多修改。因此，所有這樣的修改意圖被包括在如權利要求所限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種背光組件，所述背光組件包括: 導光構件，具有光入射表面和光出射表面； 光源，面向?qū)Ч鈽嫾⑼ㄟ^光入射表面將光提供到導光構件；以及反射構件，反射從導光構件的光出射表面出射的光，其中，導光構件設置在反射構件中，使得光出射表面暴露于外部。
2.根據(jù)權利要求1所述的背光組件，其中，反射構件包括: 槽，容納導光構件； 第一反射部分，設置在導光構件的一側處，并使被導光構件折射的光沿著第一方向反射；以及 第二反射部分，設置在導光構件的另一側處，并使被導光構件折射的光沿著第二方向反射。
3.根據(jù)權利要求2所述的背光組件，其中，反射構件還包括從第一反射部分延伸的第三反射部分。
4.根據(jù)權利要求3所述的背光組件，其中，第三反射部分沿著相對于水平方向向上傾斜的方向延伸，使得第三反射部分的高度沿著遠離光源的方向逐漸增大。
5.根據(jù)權利要求1所述的背光組件，其中，光入射表面包括設置在導光構件的第一側上的第一光入射表面和設置在導光構件的第二側上的第二光入射表面， 其中，光源包括: 第一光源，面向第一光入射表面；以及 第二光源，面向第二光入射表面。
6.根據(jù)權利要求1所述的背光組件，其中，光源包括發(fā)光二極管。
7.根據(jù)權利要求3所述的背光組件，其中，在導光構件和第三反射部分之間形成空余空間。
8.根據(jù)權利要求1所述的背光組件，其中，導光構件的光出射表面具有曲線形狀。
9.根據(jù)權利要求1所述的背光組件，其中，導光構件的光出射表面具有光出射圖案。
10.根據(jù)權利要求1所述的背光組件，其中，導光構件具有設置在導光構件的與反射構件接觸的外表面的至少一部分上的反射圖案。
11.一種顯示裝置，所述顯示裝置包括: 顯示面板；以及 背光組件，為顯示面板提供光， 其中，背光組件包括:光源；導光構件，面向光源并折射從光源產(chǎn)生的光；和 反射構件，容納導光構件并反射從導光構件折射的光。
12.根據(jù)權利要求11所述的顯示裝置，其中，反射構件包括: 槽，容納導光構件； 第一反射部分，設置在導光構件的一側處，并使被導光構件折射的光沿著第一方向反射；以及 第二反射部分，設置在導光構件的另一側處，并使被導光構件折射的光沿著第二方向反射。
13.根據(jù)權利要求12所述的顯示裝置，其中，反射構件還包括從第一反射部分延伸的第三反射部分。
14.根據(jù)權利要求13所述的顯示裝置，其中，第三反射部分沿著相對于水平方向向上傾斜的方向延伸，使得第三反射部分的高度沿著遠離光源的方向逐漸增大。
15.一種背光組件，所述背光組件包括: 導光構件，形狀為條形，其中，導光構件具有兩個相對的側表面和一個光出射表面；光源，設置在導光構件的所述兩個相對的側表面中的至少一個側表面上；以及光反射構件，包括第一反射部分、第二反射部分以及形成在第一反射部分和第二反射部分之間的槽，其中，導光構件設置在槽中， 使得光出射表面暴露于外部，其中，從光源發(fā)射的光在導光構件中被折射并通過光出射表面出射。
【文檔編號】G02F1/13357GK103912823SQ201310319454
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年7月26日 優(yōu)先權日:2013年1月3日
【發(fā)明者】孫榮爛, 樸英民, 李昌懋, 河承和, 黃星龍 申請人:三星顯示有限公司