專利名稱：背光單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種背光單元，更具體地涉及一種通過將發(fā)光器件作為光源而能夠在顯示裝置等的照明中使用的背光單元。
背景技術(shù)：
一般來說，液晶顯示器(IXD)目前為常用的較薄顯示裝置，已應(yīng)用于各種裝置，例如，壁掛電視機(jī)、筆記本電腦、臺式計算機(jī)的監(jiān)視器、導(dǎo)航系統(tǒng)、個人數(shù)字助理(PDA)、移動電話和便攜式計算機(jī)游戲機(jī)等。組成液晶顯示器的顯示裝置的液晶自身不會發(fā)光，而是僅根據(jù)所施加的電信號執(zhí)行簡單的傳輸或阻擋光的功能。由此，為了在液晶面板上顯示信息，液晶顯示器內(nèi)需要單獨(dú)提供所謂的表面發(fā)光裝置(即背光單元)來從背面照射液晶面板。這種背光單元可能需要增加光的亮度并形成均勻的表面光源，以將光照射在液晶面板上，對于產(chǎn)品質(zhì)量而言，這點(diǎn)非常重要。由于一般的背光單元尺寸小，使用壽命長，且直接將電能轉(zhuǎn)換為光能，所以具有能量效率高、工作電壓低等優(yōu)點(diǎn)的發(fā)光二極管(LED)已用作背光單元的光源。另外，根據(jù)光源的安裝位置，背光單元被分為側(cè)光式背光單元(側(cè)視式)和直下式背光單元(頂視式)。在側(cè)光式背光單元中，條形光源位于液晶面板的一側(cè)處，通過導(dǎo)光板向液晶面板照射光。與側(cè)光式背光單元不同，直下式背光單元直接將光從布置在液晶面板下方的面光源照射到液晶面板上。隨著目前的趨勢為向大、薄、高功能圖像顯示裝置發(fā)展，已經(jīng)積極進(jìn)行了如下研究即使在大屏幕液晶顯示器中，實(shí)現(xiàn)具有減小厚度的背光單元，同時通過允許局部變暗而表現(xiàn)出優(yōu)良的光學(xué)特性。但是，在側(cè)光式背光單元比直下式背光單元窄的情況下，有利的是，具有相對較小尺寸(例如，17英寸或更小)的側(cè)光式背光單元可制造為具有相對減小的厚度。但是，在具有較大尺寸(即，40至70英寸或更大)的LCD背光光源的情況下，可能難以獲得背光光源中的足夠亮度，因此可能降低了亮度均勻性。另外，側(cè)光式背光單元可能不適合于部分驅(qū)動方法，例如，局部變暗，并且側(cè)光式背光單元可能難以應(yīng)用于具有相對較大面積的液晶面板中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個方面提供了一種側(cè)光式背光單元，其適用于使用該背光單元的較大較薄產(chǎn)品，并且能夠?qū)崿F(xiàn)有效的局部變暗。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種背光單元，包括導(dǎo)光板；光源模塊，包括設(shè)有電路配線的基底和多個發(fā)光二極管(LED)組，每個LED組包括安裝在基底上且相對于基底垂直定位的一個或多個LED，所述一個或多個LED布置為朝向?qū)Ч獍宓膫?cè)面；底殼 (bottom chassis)，包括底座和從底座的周邊向上延伸的側(cè)壁，并容納光源模塊和導(dǎo)光板， 使得所述一個或多個LED與側(cè)壁相鄰布置；以及驅(qū)動單元，控制施加給所述多個LED組中的每個LED組的電流信號，從而控制每個LED組的亮度。在光源模塊中，基底可安裝在底座上，沿底殼的側(cè)壁相對于底座水平定位，使得所述一個或多個LED的發(fā)光面朝向?qū)Ч獍?，并且所述一個或多個LED的另一表面朝向底殼的側(cè)壁。光源模塊可布置在導(dǎo)光板的至少一個側(cè)面和底殼的側(cè)壁之間。光源模塊可包括多個光源模塊，并且所述多個光源模塊可包括分別布置在導(dǎo)光板的一個側(cè)面和導(dǎo)光板的另一個側(cè)面處的第一光源模塊和第二光源模塊。所述背光單元可進(jìn)一步包括分別布置在導(dǎo)光板的側(cè)面處的第三光源模塊和第四光源模塊，第三光源模塊和第四光源模塊相對于第一和第二光源模塊垂直定位，使得導(dǎo)光板處于其間，并具有與第一和第二光源模塊相同的配置。導(dǎo)光板可由至少一個或多個分隔件形成。導(dǎo)光板可設(shè)有改變光路的一個或多個凹槽部。凹槽部可從導(dǎo)光板的下表面朝向?qū)Ч獍宓纳媳砻姘枷蓊A(yù)定的深度。凹槽部可從導(dǎo)光板的中心在導(dǎo)光板的水平方向和垂直方向上布置。所述一個或多個LED可包括本體，并沿本體的側(cè)面和端面設(shè)有引線端子，所述本體中形成有腔室，所述引線端子電連接至電路配線，從而通過所述側(cè)面和端面安裝在基底上。引線端子可包括第一引線和第二引線，第一引線設(shè)置成與本體的背面共面并從本體的端面向外突出，第二引線從第一引線的端部垂直彎曲，以朝向本體的前面延伸，且第二弓I線的一端朝向本體的側(cè)面水平彎曲。第二引線可具有整體“L”形結(jié)構(gòu)，以便與本體的端面和側(cè)面平行。所述一個或多個LED可包括位于腔室的底面中的散熱片，所述散熱片穿過本體并通過本體的背面向外暴露。所述背光單元可進(jìn)一步包括布置在導(dǎo)光板下方的反射板。所述背光單元可進(jìn)一步包括布置在導(dǎo)光板上的光學(xué)片。


從以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其他方面、特點(diǎn)以及其他優(yōu)點(diǎn)將更
易理解。圖1為根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方式的背光單元的示意圖；圖2為圖1所示背光單元的示意性剖面圖；圖3為示意地示出圖1所示背光單元中的布置在導(dǎo)光板與底殼的側(cè)壁之間的光源模塊的放大圖；圖4A至圖4C為構(gòu)成光源模塊的發(fā)光二極管(LED)的示意性放大圖；圖5A至圖5C為示意性示出光源模塊的透視圖和示意性示出與底殼的側(cè)壁相鄰設(shè)置的LED的剖面圖；圖6A和圖6B為示意性示出圖1所示的背光單元中的導(dǎo)光板和光源模塊從頂部觀察時的俯視圖；圖7為示出根據(jù)從圖6A和6B改進(jìn)的實(shí)施方式的導(dǎo)光板和光源模塊從頂部觀察時的俯視圖；圖8為可在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中采用的導(dǎo)光板的示意圖；以及圖9A至圖9C為圖8所示導(dǎo)光板中的凹槽部的各種改進(jìn)實(shí)例的示意圖。
具體實(shí)施例方式下文將參照附圖對根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的背光單元進(jìn)行說明。但是，本發(fā)明可體現(xiàn)為多種不同形式，而不應(yīng)理解為限于本文所述的實(shí)施方式。相反，提供這些實(shí)施方式的目的在于使本發(fā)明詳盡完整，并向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分傳達(dá)本發(fā)明的范圍。附圖中，部件的形狀和尺寸被放大，以便更清晰。說明書中，相同或等同的元件由相同的參考標(biāo)號表示。將參照圖1至圖5對根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方式的背光單元進(jìn)行說明。圖1為根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方式的背光單元的示意圖。圖2為圖1所示背光單元的示意性剖面圖。圖3為示意地示出圖1所示背光單元中的布置在導(dǎo)光板與底殼的側(cè)壁之間的光源模塊的放大圖。參照圖1，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的背光單元1可向布置在背光單元1上方的液晶面板(未示出)照射光，并包括導(dǎo)光板100、光源模塊200、底殼300和驅(qū)動單元400。背光單元1可進(jìn)一步包括布置在導(dǎo)光板100上且被供以光的光學(xué)片500。底殼300可以是將導(dǎo)光板100和光源模塊200容納在其中的框架構(gòu)件，以支撐導(dǎo)光板100和光源模塊200。底殼300可具有由平板底座310和側(cè)壁320形成的箱形結(jié)構(gòu)，所述側(cè)壁從底座310 的周邊向上延伸且具有暴露于外界的上部(或前部)。一般來說，鑒于熱輻射等，底殼300 可由金屬材料制成；但不限于此。另外，構(gòu)成背光單元的其他部件，例如光源模塊200和導(dǎo)光板100，可布置在底殼300內(nèi)。導(dǎo)光板100可為長方體板的形狀，并且沿導(dǎo)光板100主軸方向的側(cè)面可設(shè)置光入射面110，光源模塊200布置在所述光入射面上，并且光向所述光入射面入射。導(dǎo)光板100可由透明材料制成，例如，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，以便順利地引導(dǎo)入射到光入射面110上的光。導(dǎo)光板100的下表面可設(shè)有特定圖案(未示出)，例如突起和凹陷等，從而允許向?qū)Ч獍?00下方傳播的光向上反射。導(dǎo)光板100的上部可包括光學(xué)片500，在該光學(xué)片中，選擇性地堆疊有擴(kuò)散片或棱鏡片，擴(kuò)散片以各個方向擴(kuò)散發(fā)射到液晶面板(未示出)上的光，棱鏡片將發(fā)射到液晶面板上的光集中到正視角度(front viewing angle)內(nèi)，從而增加亮度；但是，光學(xué)片500可不作為本發(fā)明的該實(shí)施方式中的必要部件。如果需要，可在導(dǎo)光板100和底殼300之間進(jìn)一步設(shè)置反射板510。包括多個發(fā)光二極管(LED)以發(fā)出白光的光源模塊200可以是能夠用作具有預(yù)定面積的面光源或線光源的單元。光源模塊200可包括多個LED組B，所述LED組具有基底 220和安裝在其上的一個或多個LED 210。光源模塊200可設(shè)置在導(dǎo)光板100的至少一個側(cè)面和底殼300的側(cè)壁320之間。 特別地，光源模塊200可沿導(dǎo)光板100的側(cè)面與底殼300的側(cè)壁320相鄰布置，使得LED 210 朝向?qū)Ч獍?00的側(cè)面。此處，所述一個或多個LED 210可為白色LED ；但本發(fā)明不限于此。LED 210可為其中包括LED芯片211的一般封裝產(chǎn)品。特別地，LED 210可安裝在基底220上，相對于基底220垂直定位，使得其發(fā)光面210a朝向?qū)Ч獍?00的光入射面110。將參照圖4和圖5詳細(xì)說明LED 210的結(jié)構(gòu)。圖4A至圖4C為構(gòu)成光源模塊的發(fā)光二極管(LED)的示意性放大圖。圖5A至圖 5C為示意性示出光源模塊的透視圖和示意性示出與底殼的側(cè)壁相鄰設(shè)置的LED的剖面圖。如圖4A所示，LED 210可包括本體212，所述本體為長方體的形狀，且由硅或陶瓷制成。本體212的前面(即發(fā)光面210a)可設(shè)有暴露于外界的腔室C，從而將LED芯片安裝
在腔室中。腔室C可填充有透明密封件213，以保護(hù)LED芯片211，密封件213可包含熒光物質(zhì)(未示出)，以改變從LED芯片211發(fā)出的光的波長。如圖4B和圖4C所示，其中安裝有LED芯片的腔室C的底面可設(shè)有散熱片214，所述散熱片穿過本體212并通過本體的背面210b向外暴露。這種情況下，散熱片214可從本體212的背面210b突出。因此，LED芯片211產(chǎn)生的熱量可通過散熱片214發(fā)射到外面。進(jìn)一步，沿本體212的側(cè)面可設(shè)置將LED芯片211與電路配線(未示出)電連接的引線端子215。具體地，引線端子215可包括第一引線21 和第二引線，第一引線設(shè)置成與本體 212的背面210b共面并從本體的端面向外突出，第二引線從第一引線的端部垂直彎曲，以朝向本體的前面延伸，且第二引線的一端朝向本體的側(cè)面水平彎曲。進(jìn)一步，第二引線21 可與第一引線21 —體，并具有整體L形結(jié)構(gòu)，使得第二引線21 可形成為與本體212的端面和側(cè)面平行。由此，設(shè)有引線端子215的表面，特別是，設(shè)有第二引線21 的側(cè)面可安裝在基底 220上，以朝向基底220，因此，LED 210可安裝在基底220上，并通過本體212的側(cè)面相對于基底220垂直定位。在這種情況下，散熱片214可從本體212的設(shè)有第二引線21 的側(cè)面向外突出， 并可與第二引線21 —起相對于本體212的側(cè)面水平設(shè)置。因此，當(dāng)本體212安裝在基底220上時，散熱片214可與第二引線21 —起與基底220接觸，從而提供更大的安裝面積和穩(wěn)定的安裝結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步，LED 210產(chǎn)生的熱量可經(jīng)由散熱片214傳遞至基底220，從而增強(qiáng)導(dǎo)熱性。基底220可設(shè)有與LED 210電連接的電路配線(未示出)，并具有整體條形結(jié)構(gòu)， 如圖5A所示?；?20可布置在底座310上，沿側(cè)壁320相對于底座310水平定位，使得LED 210 的前面(即發(fā)光面210a)朝向?qū)Ч獍?00的側(cè)面，并且LED210的背面210b朝向底殼300 的側(cè)壁320以與其接觸。這種情況下，暴露于LED本體212的背面210b的散熱片214可與側(cè)壁320直接接觸，如圖5B和圖5C所示。通過基底220的布置結(jié)構(gòu)，LED 210產(chǎn)生的熱量可主要直接傳導(dǎo)到底殼300的側(cè)壁320，以散發(fā)到外界，并且其次經(jīng)由基底220傳導(dǎo)到底殼300的底座310，以散發(fā)到外界。 由此，由于增加了與底殼300的接觸面積，LED 210產(chǎn)生的熱量可更有效地傳導(dǎo)到底殼300， 從而提高了熱效率。同時，參照圖6和圖7，示出了在根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的側(cè)光式背光單元中實(shí)施局部變暗的方法，其中，光源模塊200沿導(dǎo)光板100的側(cè)面布置，使得光源模塊與底殼300的側(cè)壁320接觸。圖6A和圖6B為示意性示出圖1所示的背光單元中的導(dǎo)光板和光源模塊從頂部觀察時的俯視圖。圖7為示出根據(jù)從圖6A和圖6B改進(jìn)的實(shí)施方式的導(dǎo)光板和光源模塊從頂部觀察時的俯視圖。如圖1、圖6A和圖6B所示，可設(shè)置多個由多個LED組B形成的光源模塊200，并且所述多個光源模塊200可布置在導(dǎo)光板100的兩個側(cè)面上，以彼此相對。另外，驅(qū)動單元 400可與每個光源模塊200連接，并控制每個LED組B的亮度值?？赏ㄟ^控制施加于每個 LED組B的電流信號的大小來實(shí)現(xiàn)亮度值的控制。由此可完成局部變暗。具體地，光源模塊200內(nèi)包含的各個LED組B可包括一個或多個LED210，并且亮度可通過由驅(qū)動單元400施加的不同電流信號進(jìn)行控制。在本發(fā)明該實(shí)施方式中，每個LED 組B可包括四個LED 210;但本發(fā)明不限于此。每個LED組B中包含的LED的數(shù)量可根據(jù)需要適當(dāng)選擇。導(dǎo)光板100可包括一個或多個光學(xué)上可區(qū)分的區(qū)域。所述區(qū)域可在物理上分隔， 并且導(dǎo)光板100可由多個分隔件IOOa和IOOb構(gòu)成，如圖6A和圖6B所示。替換地，導(dǎo)光板自身可具有單獨(dú)的結(jié)構(gòu)。更具體地，如圖6B所示，導(dǎo)光板100可由設(shè)置在各個分隔件IOOa和IOOb之間的接合面120分成多個區(qū)域，所述接合面控制(例如阻擋)光路。由接合面120分隔的導(dǎo)光板100的各個區(qū)域可被單獨(dú)驅(qū)動，互不干涉。特別地，與每個LED組B的單獨(dú)控制結(jié)合，可更有效地實(shí)現(xiàn)局部變暗。因此，與圖6A和圖6B不同，分別布置在導(dǎo)光板100的四個側(cè)面處的四個光源模塊 220可如圖7所示設(shè)置，其中兩個側(cè)面相對于另兩個側(cè)面垂直布置。這種情況下，導(dǎo)光板100 可分成至少四個分隔件100a、100b、IOOc和100d。圖8為可在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中采用的導(dǎo)光板的示意圖。圖9A至圖9C為圖 8所示導(dǎo)光板中的凹槽部的各種改進(jìn)實(shí)例的示意圖。如圖8所示，根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的導(dǎo)光板100'可包括能夠改變或阻擋光路的至少一個凹槽部130。凹槽部130可從導(dǎo)光板100'的下表面朝向其上表面凹陷預(yù)定的深度，并可形成為與光源模塊200平行或垂直。但是，本發(fā)明不限于此，凹槽部130可從導(dǎo)光板100'的中心在導(dǎo)光板100'的水平方向和垂直方向上布置，從而將導(dǎo)光板100'分成四個區(qū)域。由此，由凹槽部130分隔的導(dǎo)光板100'的各個區(qū)域可被單獨(dú)驅(qū)動，互不干涉。如圖9所示，凹槽部130可為三角形或半圓形結(jié)構(gòu)，或者四邊形結(jié)構(gòu)。另外，凹槽部130可為多邊形結(jié)構(gòu)。如上所述，由于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的側(cè)光式背光單元不需要具有大的厚度，與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的直下式背光單元不同(即，在本發(fā)明的實(shí)施方式中，利用導(dǎo)光板將光傳輸?shù)揭壕姘迳?，其允許采用部分驅(qū)動，同時其厚度減小。由此，可充分獲得部分驅(qū)動產(chǎn)生的效果(例如，由于采用局部變暗方案而提高了對比度，實(shí)現(xiàn)了清晰的圖像質(zhì)量等)，并且使用所述背光單元可有利于產(chǎn)品變薄。進(jìn)一步，由于增加了與底殼的接觸面積，光源模塊產(chǎn)生的熱量可更有效地傳導(dǎo)到底殼，從而提高了熱效率。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，可提供用于液晶顯示器的背光單元，采用所述背光單元的液晶顯示器有利于較薄且尺寸較大的產(chǎn)品，并能夠?qū)崿F(xiàn)有效的局部變暗。另外，由于熱效率提高，所以可提供具有使用壽命延長的LED且光學(xué)特性優(yōu)良的背光單元。雖然通過實(shí)施方式示出并描述了本發(fā)明，但對本領(lǐng)域技術(shù)人員和顯然，只要不偏離所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的主旨和范圍，可進(jìn)行修改和改變。
權(quán)利要求
1.一種背光單元，包括導(dǎo)光板；光源模塊，包括設(shè)有電路配線的基底和多個發(fā)光二極管(LED)組，每個LED組包括安裝在所述基底上且相對于所述基底垂直定位的一個或多個LED，所述一個或多個LED布置為朝向所述導(dǎo)光板的側(cè)面；底殼，包括底座和從底座的周邊向上延伸的側(cè)壁，并容納所述光源模塊和導(dǎo)光板，使得所述一個或多個LED與側(cè)壁相鄰布置；以及驅(qū)動單元，控制施加給所述多個LED組中的每個LED組的電流信號，從而控制每個LED 組的亮度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光單元，其中，在所述光源模塊中，所述基底安裝在所述底座上，并沿所述底殼的側(cè)壁相對于底座水平定位，使得所述一個或多個LED的發(fā)光面朝向所述導(dǎo)光板，并且所述一個或多個LED的另一表面朝向所述底殼的側(cè)壁。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光單元，其中，所述光源模塊布置在所述導(dǎo)光板的至少一個側(cè)面和所述底殼的側(cè)壁之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光單元，其中，所述光源模塊包括多個光源模塊，并且所述多個光源模塊包括分別布置在所述導(dǎo)光板的一個側(cè)面和所述導(dǎo)光板的另一個側(cè)面處的第一光源模塊和第二光源模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的背光單元，進(jìn)一步包括分別布置在所述導(dǎo)光板的側(cè)面處的第三光源模塊和第四光源模塊，所述第三光源模塊和第四光源模塊相對于所述第一和第二光源模塊垂直定位，使得所述導(dǎo)光板處于其間，并具有與所述第一和第二光源模塊相同的配置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光單元，其中，所述導(dǎo)光板由至少一個或多個分隔件形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光單元，其中，所述導(dǎo)光板設(shè)有改變光路的一個或多個凹槽部。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的背光單元，其中，所述凹槽部從所述導(dǎo)光板的下表面朝向所述導(dǎo)光板的上表面凹陷預(yù)定的深度。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的背光單元，其中，所述凹槽部從所述導(dǎo)光板的中心在所述導(dǎo)光板的水平方向或/和垂直方向上布置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光單元，其中，所述一個或多個LED包括本體，并沿所述本體的側(cè)面和端面設(shè)有引線端子，所述本體中形成有腔室，所述引線端子電連接至所述電路配線，從而通過所述側(cè)面和端面安裝在基底上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的背光單元，其中，所述引線端子包括第一引線和第二引線， 所述第一引線設(shè)置成與所述本體的背面共面并從本體的端面向外突出，所述第二引線從所述第一引線的端部垂直彎曲，以朝向本體的前面延伸，且所述第二引線的一端朝向本體的側(cè)面水平彎曲。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的背光單元，其中，所述第二引線具有整體“L”形結(jié)構(gòu)，以便與所述本體的端面和側(cè)面平行。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的背光單元，其中，所述一個或多個LED包括位于所述腔室的底面中的散熱片，所述散熱片穿過本體并通過所述本體的背面向外暴露。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光單元，進(jìn)一步包括布置在所述導(dǎo)光板下方的反射板。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光單元，進(jìn)一步包括布置在所述導(dǎo)光板上的光學(xué)片。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種背光單元。所述背光單元包括導(dǎo)光板；光源模塊，包括設(shè)有電路配線的基底和多個發(fā)光二極管(LED)組，每個LED組包括安裝在基底上且相對于基底垂直定位的一個或多個LED，所述一個或多個LED布置為朝向?qū)Ч獍宓膫?cè)面；底殼，包括底座和從底座的周邊向上延伸的側(cè)壁，并容納光源模塊和導(dǎo)光板，使得所述一個或多個LED與側(cè)壁相鄰布置；以及驅(qū)動單元，控制施加給所述多個LED組中的每個LED組的電流信號，從而控制每個LED組的亮度。
文檔編號F21V17/00GK102261605SQ20111014564
公開日2011年11月30日 申請日期2011年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月31日
發(fā)明者崔善, 樸鐘辰, 李政憲, 金根永 申請人:三星Led株式會社