背光組件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種背光組件。該背光組件包括：光導；光源，在光導的一側且與光導分離；電路板，光源安裝在該電路板上；以及緩沖構件，在光導與電路板之間。在緩沖構件中限定開口并且該開口暴露光源。
【專利說明】背光組件
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種背光組件。更具體地，本發(fā)明涉及光導(light guide)的變形對光源的影響減小或被有效防止的背光組件。
【背景技術】
[0002]被廣泛使用的計算機監(jiān)視器、電視機、移動電話等需要在其上顯示圖像的顯示器件。顯示器件的示例包括陰極射線管顯示器件、液晶顯示器件以及等離子體顯示器件。
[0003]作為被廣泛使用的平板顯示器件之一的液晶顯示器件包括顯示面板，該顯示面板包括兩個基板。所述基板包括場產(chǎn)生電極諸如像素電極和公共電極，液晶層插設在兩個基板之間。液晶顯示器件通過施加電壓到場產(chǎn)生電極而在液晶層中產(chǎn)生電場，以確定液晶層的液晶分子的配向并控制入射光的偏振，從而顯示圖像。
[0004]由于液晶顯示器件不是自發(fā)光的器件，所以液晶顯示器件包括光源以產(chǎn)生并供應光到顯示面板。光源可以是分離地安裝的人造光源或者可以是自然光。在液晶顯示器件中使用的人造光源的示例包括發(fā)光二極管(LED)、冷陰極熒光燈(CCFL)以及外部電極熒光燈(EEFL)。
[0005]為了使從人造光源發(fā)射的光以均勻的亮度到達整個顯示面板，液晶顯示器件包括光導諸如導光板(LGP)。
[0006]當LGP設置得靠近光源并且液晶顯示器件被使用相對長的時間時，可能因從光源傳輸?shù)臒岫黄谕禺a(chǎn)生LGP的變形。此外，變形的LGP會施加壓力到光源，從而光源可能被損傷。
[0007]緩沖構件可以在LGP與光源之間以減小或有效防止從LGP施加到光源的壓力。然而，盡管LGP與光源之間存在緩沖構件，光源仍然會由于LGP的變形而受壓。此外，當從光源發(fā)出的光經(jīng)過緩沖構件時，產(chǎn)生光的折射，使得入射光到顯示面板的路徑會被不期望地改變。因此，需要一種改善的顯示器件，其中由變形的元件諸如LGP對光源的影響減小或被有效防止。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的一個或多個示范性實施例提供一種背光組件，其中光導的變形對光源的影響減小或被有效防止。
[0009]此外，一個或多個示范性實施例提供一種背光組件，其中入射光在光源和光導之間的路徑的變化減小或被有效防止,從而增大入射光效率。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的背光組件的示范性實施例包括:光導；光源，在光導的一側且與光導分離；電路板，光源安裝在該電路板上；以及緩沖構件，在光導與電路板之間。在緩沖構件中限定開口并且該開口暴露光源。
[0011]緩沖構件可以為梯子形狀。
[0012]緩沖構件可以包括:條形的第一支撐單元；條形的第二支撐單元，平行于第一支撐單元；以及多個連接件，連接第一支撐單元和第二支撐單元。
[0013]開口可以由第一支撐單元、第二支撐單元和連接件限定。
[0014]與光源相比，連接件可以從電路板突出得更遠。
[0015]連接件的厚度可以大于光源的厚度。
[0016]電路板的上表面可以包括上部、中央部和下部，光源可以安裝在電路板的上表面的中央部。
[0017]第一支撐單元可以固定到電路板的上表面的上部，第二支撐單元可以固定到電路板的上表面的下部。
[0018]光源產(chǎn)生并發(fā)射光，從光源發(fā)出的光可以入射到光導的側部。
[0019]光源可以設置為面對光導的該側部。
[0020]背光組件還可以包括多個光源，該多個光源可以以預定間距設置。
[0021]背光組件還可以包括限定在緩沖構件中的多個開口，多個開口可以以預定間距設置從而暴露多個光源。
[0022]緩沖構件可以包括柔軟的(soft)材料或柔性材料。
[0023]緩沖構件可以包括硅材料。
[0024]緩沖構件可以包括反射材料。
[0025]光源可以包括發(fā)光二極管(LED)。
[0026]背光組件還可以包括在光導下面的反射器。
[0027]根據(jù)本發(fā)明一個或多個示范性實施例的背光組件的具有以下效果。
[0028]在根據(jù)本發(fā)明的一個或多個示范性實施例的背光組件中，緩沖構件在其上安裝光源的電路板與光導之間，開口限定在緩沖構件中以暴露光源。即使光導變形，光源也不會被這樣的變形影響。
[0029]光源和光導之間的距離可以限定為使得從光源發(fā)出的光入射到光導以及入射光的路徑的變化可以減小或被有效防止。
[0030]此外，緩沖構件包括反射材料使得沒有入射到光導的光或從光導發(fā)射的光被緩沖構件朝向光導反射回來，使得入射光效率可以提高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]通過參照附圖更詳細地描述本公開的示范性實施例，本公開的以上和其他的特征將變得更加明顯，附圖中:
[0032]圖1是根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的背光組件的一區(qū)域的局部切除透視圖。
[0033]圖2是根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的背光組件的光源、電路板和緩沖構件的俯視平面圖。
[0034]圖3是背光組件的光源、電路板和緩沖構件的沿圖2的線II1-1II截取的截面圖。
[0035]圖4是曲線圖，示出在根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的背光組件中光損失率(百分率(％))隨光源與光導之間的距離(以毫米(mm)為單位)的變化。
[0036]圖5是照片，示出在根據(jù)本發(fā)明示范性實施例以及比較例的背光組件中的變形的光導的入射光表面。【具體實施方式】
[0037]在下文將參照附圖更充分地描述本發(fā)明，附圖中示出了本發(fā)明的示范性實施例。如本領域技術人員將理解的，所描述的實施例可以以多種不同的形式實施，而都不背離本發(fā)明的精神或范圍。
[0038]在附圖中，為清晰起見，層、膜、面板、區(qū)域等的厚度被夸大。整個說明書中相同的附圖標記指代相同的元件。在這里使用時，術語“和/或”包括一個或多個所列相關項目的任何及所有組合。將理解，當一個元件諸如層、膜、區(qū)域或基板被稱為在另一元件“上”時，它可以直接在另一元件上，或者還可以存在居間元件。相反，當稱一個元件被稱為“直接在”另一元件“上”時，不存在居間元件。
[0039]將理解，雖然這里可以使用術語第一、第二、第三等來描述各種元件、組件、區(qū)域、層和/或部分，但這些元件、組件、區(qū)域、層和/或部分不應受到這些術語限制。這些術語僅用于將一個元件、組件、區(qū)域、層或部分與另一元件、組件、區(qū)域、層或部分區(qū)別開。因此，以下討論的第一元件、組件、區(qū)域、層或部分可以被稱為第二元件、組件、區(qū)域、層或部分而不背離本發(fā)明的教導。
[0040]為便于描述，這里可以使用諸如“下”、“在...下面”、“在…之上”、“上”等空間相對性術語以描述如附圖所示的一個元件或特征與另一個(另一些)元件或特征之間的關系。將理解，空間相對性術語旨在涵蓋除附圖所示取向之外器件在使用或操作中的不同取向。例如，如果附圖中的器件翻轉過來，則被描述為“在”其他元件或特征“之下”或“下面”的元件將會取向為在其他元件或特征的“上方”。因此，示范性術語“在...下面”能夠涵蓋之上和之下兩種取向。器件可以以別的方式取向(旋轉90度或在其他取向)，并且相應地解釋這里所用的空間相對性描述符。
[0041 ] 這里所用的術語僅是為了描述特定實施例，并非要限制本發(fā)明。在這里使用時，除非上下文另有明確表述，否則單數(shù)形式“一”和“該”也旨在包括復數(shù)形式。將進一步理解的是，術語“包括”和/或“包含”，當在本說明書中使用時，表明所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但并不排除一個或多個其他特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或其組合的存在或增加。
[0042]這里參照截面圖描述了本發(fā)明的實施例，這些圖為本發(fā)明理想化實施例(以及中間結構)的示意圖。因而，由例如制造技術和/或公差引起的圖示形狀的變化是可能預期的。因此，本發(fā)明的實施例不應被解釋為限于此處示出的區(qū)域的特定形狀，而是包括由例如制造引起的形狀偏差在內(nèi)。
[0043]除非另行定義，這里使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)都具有本發(fā)明所屬領域內(nèi)的普通技術人員所通常理解的相同含義。將進一步理解的是，諸如通用詞典中所定義的術語，應當被解釋為具有與它們在相關領域的語境中的含義一致的含義，而不應被解釋為理想化的或過度形式化的意義，除非在此明確地如此定義。
[0044]這里描述的所有方法都能夠以適當?shù)拇涡蜻M行，除非這里另外地指示或者否則明顯與上下文矛盾。任意和所有的示例或者示范性語言(例如，“諸如”)的使用僅旨在更好地說明本發(fā)明，而不對本發(fā)明的范圍施加限制，除非另外要求。在此使用時，說明書中的語言都不應被解釋為指示任何未被要求的元件對于實踐本發(fā)明是必需的。
[0045]在下文，將參照附圖詳細地描述本發(fā)明。[0046]首先，將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的背光組件。
[0047]圖1是根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的背光組件的一區(qū)域的局部切除透視圖，圖2是根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的背光組件的光源、電路板和緩沖構件的俯視平面圖，圖3是背光組件的光源、電路板和緩沖構件的沿圖2的線II1-1II截取的截面圖。
[0048]根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的背光組件包括光導600、位于光導600 —側的光源500、其上安裝光源500的電路板200、以及在光導600與電路板200之間的緩沖構件300。
[0049]光導600將從光源500產(chǎn)生和發(fā)射的光均勻地傳輸?shù)斤@不器件的顯不面板(未不出)的整個表面。光導600可以包括注塑材料，諸如丙烯酸注塑材料。盡管沒有示出，但是顯示面板在背光組件上，由此形成顯示器件。顯示面板可以在光導600上，光導600通過其整個上表面將入射到側面的光均勻地發(fā)射，從而均勻地傳輸光到顯示面板。光導600的所述側面可以是入射側表面，其中上表面可以是光出射(或發(fā)射)表面。
[0050]光源500與光導600分離并設置在光導600的該側。為了使從光源500發(fā)出的光入射到光導600的該側，光源500的主發(fā)射方向指向光源600的該側。也就是，光源500設置為面對光導600的該側。
[0051]如上所述，光源500在光導600的一側,然而,本發(fā)明不限于此,光源500可以在光導600的兩個面對側的每側。在光源500在光導600的兩個面對側的每側的情形下，從光源500發(fā)出的光入射到光導600的這些面對側的兩側。此外，光導600可以具有四側，光源500可以在所有的四側處。
[0052]例如，光源500可以包括發(fā)光二極管(LED)。背光組件可以包括多個光源500，多個光源500可以以預定間距沿光導600的該側設置。然而，本發(fā)明不限于此，多個光源500可以以不規(guī)則的間距設置。
[0053]電路板200可以包括印刷電路板(PCB)。PCB可以包括基板，在其制造工藝期間，銅薄膜最初覆蓋絕緣板，銅薄膜的多余部分根據(jù)電路圖被去除以形成PCB的電子電路。光源500安裝在電路板200上，多個光源500通過線(wire) 510連接。所有的光源500可以通過線510彼此連接為一個單獨的組，或者光源500可以通過線510彼此連接為多個組。在一個示范性實施例中，例如，相同的信號可以施加到具有三個光源500的組，具有三個光源500的組可以通過線510連接。每個光源500可以通過線510接收信號以驅動光源500。
[0054]緩沖構件300在光導600與電路板200之間。暴露光源500的開口 340被限定在緩沖構件300中。對于多個光源500，暴露光源500的多個開口 340可以被限定在緩沖構件300中。在多個開口 340被限定在緩沖構件300中的情形下，緩沖構件300可以具有梯子形狀。
[0055]緩沖構件300包括條形的第一支撐單元310和第二支撐單元320、以及連接第一支撐單元310和第二支撐單元320的多個連接件330。第一支撐單元310和第二支撐單元320彼此分離且彼此平行。開口 340被第一支撐單元310、第二支撐單元320和相鄰的連接件330圍繞。例如，兩個連接件330與第一和第二支撐單元310和320 —起限定一個開口340，三個連接件330與第一和第二支撐單元310和320 —起限定兩個開口 340。在圖1中，七個連接件330與第一和第二支撐單元310和320 —起限定六個開口 340。然而，開口 340的數(shù)目可以被不同地改變。
[0056]對于多個光源500，多個開口 340可以被限定在緩沖構件300中。如果多個光源500以預定間距設置，則多個開口 340也可以以預定間距設置并同時分別暴露多個光源500。
[0057]一個光源500可以諸如——對應地設置在一個開口 340中并被該開口 340暴露。然而，本發(fā)明不限于此，多個光源500可以設置在一個單一的開口 340中并被該單一的開口340暴露。
[0058]緩沖構件300可以包括柔性材料。在一個示范性實施例中，例如，緩沖構件300可以包括硅材料。由于該柔性材料，緩沖構件300可以被光導600的變形從其初始狀態(tài)壓縮，之后可以返回到初始狀態(tài)。當熱持續(xù)施加到光導600從而諸如導致光導600松垂(sag)時，緩沖構件300被松垂的光導600擠壓使得緩沖構件300可以被壓縮。此外，當光導600返回到初始狀態(tài)時，從光導600施加到緩沖構件300的壓力減小或消失，緩沖構件300可以返回到其初始狀態(tài)。
[0059]緩沖構件300可以包括反射材料。在一個示范性實施例中，例如，緩沖構件300可以包括白色娃材料。從光源500發(fā)出的光的一部分可能沒有入射到光導600。沒有入射到光導600的光被包括反射材料的緩沖構件300反射，然后可以入射到光導600。也就是，通過包括反射材料的緩沖構件300，入射到光導600的光的量可以增加。
[0060]接著，將描述電路板200和緩沖構件300的組合。
[0061]光源500可以安裝在電路板200的上表面，電路板200的上表面可以包括上部、中央部和下部。在圖1中，電路板200的上表面面對光導600。該上表面的上部定位得比光導600高，諸如面對緩沖構件300的第一支撐單元310。該上表面的下部定位得比光導600低，諸如面對緩沖構件300的第二支撐單元320。該上表面的中央部位于上部與下部之間。
[0062]圖2是面向電路板200的上表面的平面圖。電路板200的上表面的部分上部和下部從緩沖構件300暴露，但是不限于此。在圖2中，上部位于圖的左側，下部位于圖的右側。緩沖構件300的上表面的中央部可以相對于該上表面的上部和下部突出，如圖1所示，但是不限于此。在示范性實施例中，緩沖構件300的上表面的下部、中央部和上部可以彼此共面。
[0063]電源500可以安裝在電路板200的上表面的中央部。緩沖構件300的第一支撐單元310可以固定到電路板200的上表面的上部，緩沖構件300的第二支撐單元320可以固定到電路板200的上表面的下部，緩沖構件300的連接件330可以固定到電路板200的上表面的中央部。背光組件還可以包括在緩沖構件300與電路板200之間用于將緩沖構件300固定到電路板200的粘接構件(未示出)。在一個示范性實施例中，例如，粘接構件可以是雙面膠帶，但是不限于此。如上所述，緩沖構件300的第一支撐單元310、第二支撐單元320和連接件330全都固定到電路板200，然而，本發(fā)明不限于此。在備選的示范性實施例中，緩沖構件300的第一支撐單元310、第二支撐單元320和/或連接件330的僅一部分可以固定到電路板200。此外，緩沖構件300可以都不固定到電路板200。
[0064]如果緩沖構件300和光導600彼此接觸，則緩沖構件300可以接觸電路板200而不用額外的粘接工具。也就是，如果緩沖構件300設置在電路板200與光導600之間而在其間沒有空間，則可以減小或有效防止緩沖構件300從電路板200翹起。
[0065]在下文，將描述光源500和緩沖構件300的厚度。
[0066]參照圖3，緩沖構件300的連接件330的厚度tl大于光源500的厚度t2。也就是，與光源500相比，緩沖構件300的連接件330從電路板200的公共平面突出得更遠。
[0067]通過此結構，緩沖構件300的連接件330可以接觸光導600，然而光源500不接觸光導600。當熱持續(xù)施加到光導600時，光導600會變形，緩沖構件300的連接件330會因光導600的變形而變形。當光導600變形時，壓力施加到緩沖構件300使得緩沖構件300被壓縮。因而，當緩沖構件300被壓縮時，緩沖構件300的厚度tl減小?；诳紤]被壓縮的緩沖構件300的最小厚度的光源500的厚度t2的最大值，即使產(chǎn)生光導600的變形，但是光導600的側部也不會接觸光源500。也就是，緩沖構件300的未被壓縮的厚度tl足夠大，使得光源500可以不受光導600的變形影響。
[0068]再次參照圖1，根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的背光組件還可以包括反射器620。
[0069]反射器620改變光的路徑使其朝向顯示面板的方向，使得從光源500發(fā)出的光沒有損失。也就是，當從光源500發(fā)出的光輸出到光導600的下表面時，反射器620反射光，使得光在朝向顯示面板的方向上再次入射到光導600。
[0070]此外，根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的背光組件可以固定到輔助機架410。下機架420可以固定到輔助機架410和/或圍繞輔助機架410。
[0071]輔助機架410可以包括底表面以及連接到底表面的側表面。背光組件的電路板200可以固定到輔助機架410的側表面。電路板200可以通過粘接構件或緊固構件諸如螺釘固定到輔助機架410，但是不限于此。
[0072]下機架420可以圍繞輔助機架410和背光組件，從而具有保護背光組件的功能。
[0073]盡管沒有示出，但是如上所述，顯示面板在光導上，從而形成顯示器件。
[0074]顯示面板包括彼此面對的兩個基板，液晶層(未示出)在這兩個基板之間。柵極線和數(shù)據(jù)線以及連接到柵極線和數(shù)據(jù)線的薄膜晶體管在這兩個基板中的其中之一上。顯示面板可以包括多條柵極線、數(shù)據(jù)線和/或多個薄膜晶體管。此外，顯示面板包括像素電極，當薄膜晶體管通過從柵極線傳輸?shù)男盘柖鴮〞r，像素電極被施加有從數(shù)據(jù)線傳輸?shù)男盘?。顯示面板還可以包括在兩個基板的其中之一上的公共電極，電場形成在像素電極與公共電極之間以控制液晶層的液晶分子的配向。因而，入射到顯示面板的光受到控制，從而在其上顯示圖像。
[0075]在以上示范性實施例中，顯示面板是液晶顯示面板，然而本發(fā)明不限于此，可以使用各種顯示面板諸如電泳顯示面板(EDP)。
[0076]此外，顯示面板的邊緣可以被上機架(未示出)覆蓋，上機架可以固定到下機架420。
[0077]接著，參照圖4，將描述根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的背光組件的入射光效率。
[0078]圖4是曲線圖，示出在根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的背光組件中光損失率(百分率(％))與光源和光導之間的距離(以毫米(mm)為單位)的關系。在圖4中，背光組件中的光導的厚度分別為3.0mm、3.5mm和2.0mm。
[0079]隨著光源與光導之間的距離增加，光損失率增大。如果光源和光導彼此接觸，則從光源發(fā)出的光的大部分入射到光導。與此不同，如果光源和光導彼此分離，則光部分地朝向光導的上側和下側入射。從光源筆直地朝向光導行進的光入射到光導，然而，以預定角度從光源發(fā)射的光不會入射到光導。隨著光源和光導之間的距離增加，沒有入射到光導的光的量增加。也就是，隨著光源與光導之間的距離減小，入射到光導的光的量增加，從而增大背光組件的入射光效率。
[0080]在根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的背光組件中，緩沖構件減小或有效防止因光導的變形而對光源的損傷。因而，背光組件內(nèi)光源與光導之間的距離可以被最小化，從而減小光損失率。如果常規(guī)的背光組件不包括緩沖構件(其減小或有效防止由于光導的變形而引起的對光源的損傷)，則光源和光導分隔開一空間，該空間增大了光源與光導之間的距離，使得光損失率不期望地增大。與常規(guī)背光組件相反，在根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的背光組件中，光源與光導之間的空間被最小化并且光源與光導足夠地靠近彼此，從而增大背光組件的入射光效率。
[0081]此外，在根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的背光組件中，緩沖構件包括反射材料，使得以預定角度從光源發(fā)出的光被緩沖構件反射然后入射到光導中，從而進一步增加背光組件的入射光效率。
[0082]接著，參照圖5，將描述在根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例的背光組件中不受光導的變形影響的光源的特性。
[0083]圖5是照片，示出在根據(jù)本發(fā)明示范性實施例以及比較例的背光組件的中變形的光導的入射光表面。在入射光表面的平面圖中，入射光表面被不為兩個條形。圖5中的左條形入射光表面“A”是比較例，右條形入射光表面“B”是本發(fā)明的示范性實施例。
[0084]比較例具有以下結構，其中背光組件不包括根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的緩沖構件。在不包括緩沖構件時，當熱持續(xù)施加到光導時，光導變形從而光導會接觸光源。光導會施加壓力到光源使得由于光源與光導的接觸而引起的痕跡產(chǎn)物(trace artifact)保留在入射光表面上。如果光導的變形嚴重，則光源會被損傷。
[0085]相反，根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的背光組件的包括緩沖構件。如果在示范性實施例的背光組件中光導變形并且膨脹，則光導接觸緩沖構件。當光導施加壓力到緩沖構件時，可以觀察到緩沖構件接觸光導的痕跡(trace)。然而，在示范性實施例的背光組件中，光導僅施加壓力到緩沖構件，但不接觸光源，使得光源沒有被損傷。也就是，光源不受光導的變形影響。
[0086]盡管已經(jīng)結合目前認為可行的示范性實施例描述了本發(fā)明，但是將理解，本發(fā)明不限于所公開的實施例，而是相反地，本發(fā)明意在涵蓋包括在權利要求書的精神和范圍內(nèi)的各種修改和等同布置。
【權利要求】
1.一種背光組件，包括: 光導; 光源，在所述光導的一側且與所述光導分離； 電路板，所述光源安裝在該電路板上；以及 緩沖構件，在所述光導與所述電路板之間， 其中在所述緩沖構件中限定開口并且該開口暴露所述光源。
2.如權利要求1所述的背光組件，其中所述緩沖構件為梯子形狀。
3.如權利要求2所述的背光組件，其中所述緩沖構件包括: 條形的第一支撐單元； 條形的第二支撐單元，平行于所述第一支撐單元；以及 多個連接件，使所述第一支撐單元和所述第二支撐單元彼此連接。
4.如權利要求3所述的背光組件，其中所述開口由所述第一支撐單元、所述第二支撐單元和所述多個連接件限定。
5.如權利要求2所述的背光組件，還包括多個光源，并且所述多個光源以預定間距分隔開。
6.如權利要求1所述的背光組件，其中所述緩沖構件包括柔性材料。
7.如權利要求6所述的背光組件，其中所述緩沖構件包括硅材料。
8.如權利要求7所述的背光組件，其中所述緩沖構件包括反射材料。
9.如權利要求1所述的背光組件，其中所述光源包括發(fā)光二極管。
10.如權利要求1所述的背光組件，還包括在所述光導下面的反射器。
【文檔編號】F21S8/00GK103629597SQ201310061477
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年2月27日 優(yōu)先權日:2012年8月20日
【發(fā)明者】芮秉大, 權明錫 申請人:三星顯示有限公司