光生成单元、具有该光生成单元的显示装置及其驱动方法

专利名称：光生成单元、具有该光生成单元的显示装置及其驱动方法
技术领域：
本发明涉及一种光生成单元、一种具有该光生成单元的显示装置、以及驱动该光生成单元的方法。更具体地，本发明涉及一种能够被简单地驱动的光生成单元，一种具有该光生成单元的显示装置、以及驱动该光生成单元的方法。
背景技术：
通常，液晶显示(“LCD”)装置利用LCD装置中的液晶的电学和光学特性来显示图像。与阴极射线管(“CRT”)装置相比，LCD装置具有多种优势，例如，厚度薄、体积小、以及重量轻的结构。因此，LCD装置已经被广泛地用于便携式计算机、通信装置、电视接收机等。
LCD装置包括液晶控制单元，其控制液晶；以及供光单元，其向液晶提供光。例如，LCD装置包括作为液晶控制单元的LCD面板以及作为供光单元的背光组件。
例如，背光组件包括光源，其生成光；以及导光板，其引导来自光源的光并向LCD面板提供平面光。光源的实例包括圆柱形的冷阴极荧光灯(“CCFL”)、以及点状的发光二极管(“LED”)。LED经常被用于具有相对较小显示区的LCD装置(例如，移动通信装置)，以减小LCD装置的体积和功耗。
传统的小尺寸或中等尺寸的LCD装置经常采用白色LED。然而，白色LED在绿色区域和红色区域具有较弱的峰值波长，由此，绿色的再现性和红色的再现性不足。
为了克服上述问题，可以稍微改善来自白色LED的光的光谱。然而，当前，由于将黄色荧光材料涂覆在蓝色LED上来形成白色LED，所以很难改变来自白色LED的光的光谱。因此，代替改变来自白色LED的光的光谱，可方便地使用包括红色片、绿色片、和蓝色片的RGB LED。
在传统的RGB LED中，将不同的电压施加给红色片、绿色片、以及蓝色片，以控制每个红色片、绿色片、和蓝色片中的电流，从而生成白光。
然而，分别由红色片、绿色片、和蓝色片生成的红光、绿光、和蓝光具有彼此不同的亮度，因此，将不同的电压施加给红色片、绿色片、和蓝色片，以生成具有期望波长分布的白光。因此，使用于驱动传统RGB LED的电路复杂化。

发明内容
本发明解决上述问题，并因此本发明提供了一种能够被简单地驱动的光生成单元。
本发明还提供了一种具有上述光生成单元的显示装置。
本发明也提供了一种驱动上述光生成单元的方法。
在本发明的示例性实施例中，光生成单元包括光源组和电源模块。光源组包括多个光源，每个光源均发出彼此不同颜色的光并且每个光源均具有彼此不同的有效发光面积，从而生成包括从光源发出的混合光的白光。电源模块将一个驱动电压施加给光源。
红色、绿色、以及蓝色光源可分别包括红色发光二极管(“LED”)、绿色LED、和蓝色LED。蓝色LED的有效发光面积可大于绿色LED的有效发光面积，并且绿色LED的有效发光面积可大于红色LED的有效发光面积。
电源模块可包括电路板，其具有驱动电压施加线，用于向光源提供驱动电压；以及电源装置，其通过在电路板上形成的驱动电压施加线向光源施加驱动电压。
光源可以彼此串联电连接或并联电连接，并且有效发光面积的比可对应于由光源生成的光的发光强度比。
在本发明的另一示例性实施例中，光生成单元包括第一光源、第二光源、以及第三光源。第一光源发出第一光并具有第一有效发光面积。第二光源发出第二光并具有第二有效发光面积。第三光源发出第三光并具有第三有效发光面积。第一、第二、和第三有效发光面积彼此不同，使得第一、第二、和第三光混合以生成白光。
例如，第一、第二、和第三光源分别包括红色LED、绿色LED、和蓝色LED。
光生成单元还可包括驱动第一、第二、和第三光源的电源模块。电源模块向第一、第二、和第三光源施加驱动电压。
在本发明的又一示例性实施例中，显示装置包括光生成单元和显示面板。光生成单元包括光源组和电源模块。光源组包括多个光源，每个光源均发出彼此不同颜色的光并且每个光源均具有彼此不同的有效发光面积，从而生成包括从光源发出的光的混合的白光。电源模块将一个驱动电压施加给光源。显示面板利用从光生成单元生成的光来显示图像。
显示装置可选地包括设置在光生成单元一侧的导光板，以将由光生成单元生成的白光的光程引导至显示面板。在可选的实施例中，显示装置可选地包括设置在光生成单元上面或上方的导光件，以将由光生成单元生成的光混合，从而向显示面板提供白光。
在本发明的又一示例性实施例中，显示装置包括光生成单元和显示面板。光生成单元包括第一光源，用于发出第一光并具有第一有效发光面积；第二光源，用于发出第二光并具有第二有效发光面积；以及第三光源，用于发出第三光并具有第三有效发光面积。第一、第二、和第三有效发光面积彼此不同，使得第一、第二、和第三光混合，以生成白光。显示面板利用由光生成单元生成的光来显示图像。
在本发明的另一示例性实施例中，提供了一种驱动光生成单元的方法，该光生成单元具有包括第一、第二、和第三光源的光源组，每个光源均发出彼此不同颜色的光，以生成混合的白光，该方法包括向具有第一有效发光面积的第一光源提供第一驱动电压；向具有与第一有效发光面积不同的第二有效发光面积的第二光源提供第一驱动电压；以及向具有与第一和第二有效发光面积不同的第三有效发光面积的第三光源提供第一驱动电压。
如上所述，光生成单元的红光源、绿光源、和蓝光源具有彼此不同的有效发光面积，从而在将一个驱动电压施加给红、绿、和蓝光源时，生成具有期望的波长分布的白光。


本发明的上述和其他特点以及优点将通过结合附图对其优选实施例的详细描述而变得更加明显，其中图1是示出根据本发明第一示例性实施例的示例性光生成单元的透视图；图2是沿图1中的线I-I’截取的截面图；图3是示出驱动传统光生成单元的电路图，该光生成单元包括具有基本上相同的有效发光面积的发光二极管(“LED”)；图4是示出驱动图1中所示的示例性光生成单元的电路图；图5是示出驱动根据本发明第二示例性实施例的示例性光生成单元的电路图；图6是示出根据本发明第三示例性实施例的示例性光生成单元的平面图；图7是示出驱动传统光生成单元的示意图，其中光生成单元包括具有基本上相同的有效发光面积的LED；图8是示出驱动图6中所示的示例性光生成单元的示意图；图9是示出驱动根据本发明第四示例性实施例的示例性光生成单元的示意图；图10是示出根据本发明第五示例性实施例的示例性液晶显示(“LCD”)装置的分解透视图；以及图11是示出根据本发明第六示例性实施例的示例性LCD的分解透视图。
具体实施例方式
下文中将参照附图更全面地描述本发明，其中，附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以以多种不同的形式来实施而不应认为局限于在此所述的实施例。相反，提供这些实施例，以便使公开透彻和完整，并且向本领域的技术人员充分地传达本发明的思想。在附图中，为了清楚起见，放大了层和区域的尺寸和相对尺寸。
应当理解，当元件或层被指出“位于”、“连接到”、“耦合到”另一个元件或层上时，其可直接位于、连接到、或耦合到另一个元件或层上，或者也可以存在插入元件或层。相反，当元件被指出“直接位于”、“直接连接到”、“直接耦合到”另一个元件或层上时，不存在插入元件或层。通篇中相同的标号表示相同的元件。正如在此所应用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列术语的任何以及所有结合。
应当理解，尽管在此可能使用术语第一、第二等来描述不同的元件、部件、区域、层、和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层、和/或部分并不局限于这些术语。这些术语仅用于将一个元件、部件、区域、层、或部分与另一元件、部件、区域、层、或部分相区分。因此，在不背离本发明宗旨的情况下，下文所述的第一元件、部件、区域、层、或部分可以称为第二元件、部件、区域、层、或部分。
为了便于说明，在此可能使用诸如“在...之下”、“在...下面”、“下面的”、“在...上面”、以及“上面的”等的空间关系术语，以描述如图中所示的一个元件或机构与另一元件或机构的关系。应当理解，除图中所示的方位之外，空间关系术语将包括使用或操作中的装置的各种不同的方位。例如，如果翻转图中所示的装置，则被描述为在其他元件或机构“下面”或“之下”的元件将被定位为在其他元件或机构的“上面”。因此，示例性术语“在...下面”包括在上面和在下面的方位。装置可以以其它方式定位(旋转90度或在其他方位)，并且通过在此使用的空间关系描述符进行相应地解释。
在此使用的术语仅用于描述特定实施例而不是限制本发明。正如在此使用的，单数形式的“一个”、“这个”也包括复数形式，除非文中有其它明确指示。应当进一步理解，当在本申请文件中使用术语“包括”和/或“包含”时，是指存在所声称的特征、整数、步骤、操作、元件、和/或部件，但是并不排除还存在或附加一个或多个其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件、和/或其组合。
在此，参考作为本发明的理想实施例(以及中间结构)的示意图的横截示意图来描述本发明的实施例。这样，可以预料诸如制造技术和/或公差可能导致示意图的变化。因此，本发明的实施例不应该被理解为局限于在此示出的特定形状，而且包括例如由于制造而导致的形状的偏差。例如，被显示或描述为平坦的区域，通常可能在其边缘具有粗糙或非线性特性和/或注入浓度梯度。同样，通过注入形成的埋入区域可能导致埋入区和通过其进行注入的表面之间的区域中的一些注入。因此，在图中示出的区域实际上是示意性的，并且其形状不用于描述区域的实际形状，并且不用于限定本发明的范围。
除非另有限定，在此所使用的所有术语(包括技术术语和科技术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同意思。应当进一步理解，例如通用字典中限定的术语应该被解释为与相关技术上下文中的意思相一致的意思，并且除非在此进行特别限定，其不应被解释为理想的或者过于正式的解释。
现在，将参照附图描述本发明的示例性实施例。
图1是示出根据本发明第一示例性实施例的示例性光生成单元的透视图。图2是沿图1中的线I-I’截取的截面图。
参照图1和图2，光生成单元100包括电路板110、光源组120、以及壳体130。
电路板110包括电路图样，以向光源组120施加驱动电压。具体地，驱动电压施加线(未示出)形成在电路板110上，以向光源组120施加驱动电压。电路板110和通过驱动电压施加线向光源组120施加驱动电压的电源装置(未示出)形成电源模块。
光源组120包括多个光源。光源通过电路板110的电路图样接收来自电源装置的驱动电压，因此，在光源组120中的每个光源均生成彼此不同的单色光。例如，光源组120包括红光源，用于生成具有红色波长的红光；绿光源，用于生成具有绿色波长的绿光；以及蓝光源，用于生成具有蓝色波长的蓝光。
例如，红光源生成具有大于或等于约630nm波长的光，绿光源生成具有约500nm至约630nm波长的光，以及蓝光源生成具有小于或等于约465nm波长的光。
在图1和图2中，红色、绿色、和蓝色光源分别包括红色发光二极管(“LED”)122、绿色LED 124、和蓝色LED 126。红色、绿色、和蓝色LED 122、124、和126均可为片状。红色、绿色、和蓝色LED 122、124、和126可具有不同尺寸的第一、第二、和第三有效发光面积，将在下面做进一步地描述。
壳体130容纳光源组120。壳体130包括本体132和子电路板134。
本体132例如为基本长方体型，其一侧是开放的，尽管本体132的可选形状也在这些实施例的范围内。用于容纳光源组120的红色、绿色、和蓝色LED 122、124、和126的容纳空间140形成在本体132的开放侧中。
红色、绿色、和蓝色LED 122、124、和126形成在子电路板134上。子电路板134设置在容纳空间140中，以将来自电源模块的驱动电压传输给红色、绿色、和蓝色LED 122、124、和126。在所示的实施例中，将子电路板134设置成与电路板110基本垂直，尽管可选位置也在这些实施例的范围内。红色、绿色、和蓝色LED122、124、和126位于与本体132的开口相对的子电路板134的一侧上。
红色、绿色、和蓝色LED 122、124、和126可电连接至在子电路板134上图样化的电极(未示出)。红色、绿色、和蓝色LED 122、124、和126也可彼此电连接。接合线可作为将红色、绿色、和蓝色LED 122、124、和126彼此连接的连接件。例如，接合线可以包括金(Au)(仅用于举例)。
可选地，穿过本体132背面的边缘部分形成切口(cutout)136，其靠近与本体132的开口相对的一侧。子电路板134的电极可以通过切口136电连接至用于驱动红色、绿色、和蓝色LED 122、124、和126的电路板110。以下，将进一步描述电路结构。
保护层(未示出)可形成在红色、绿色、和蓝色LED 122、124、和126上，以填充容纳空间140。保护层包括例如，漫射环氧树脂。由此，保护层可将红色、绿色、和蓝色LED 122、124、和126与外部隔离，并保护设置在容纳空间140中的光源组120。此外，保护层可混合并漫射分别从红色、绿色、和蓝色LED 122、124、和126发出的红光、绿光、和蓝光，以生成白光。
图3是示出驱动传统光生成单元的电路图，该光生成单元包括具有基本上相同的有效发光面积的LED。
参考图3，传统光生成单元10包括光源组20。光源组20包括红色、绿色、和蓝色LED 22、24、和26。每个红色、绿色、和蓝色LED 22、24、和26均具有基本上相同的有效发光面积。有效发光面积表示实际上发出光的发射面积。
对应于红光、绿光、和蓝光的发光强度比将不同的驱动电压施加给红色、绿色、和蓝色LED 22、24、和26，以生成具有期望波长分布的白光。
如图3所示，将不同的驱动电压VR、VG、和VB分别施加给红色、绿色、和蓝色LED 22、24、和26。例如，驱动电压VR、VG、和VB分别为约1.95V至2.2V、约2.8V至3.7V、以及约3.4V至3.9V。结果，传统光生成单元10生成具有期望的波长分布的白光，但需要不同的驱动电压VR、VG、和VB。
图4是示出驱动图1所示的示例性光生成单元的电路图。
参考图4，红色、绿色、和蓝色LED 122、124、和126电连接至在图1中所示的电路板110上形成的驱动电压施加线112。
将驱动电压VRGB，1通过驱动电压施加线112从电源装置施加到红色、绿色、和蓝色LED 122、124、和126。每个红色、绿色、和蓝色LED 122、124、和126均接收相同的驱动电压VRGB，1，从而分别生成红光、绿光、和蓝光。
通常，当LED的发光面积增大或减小时，随着施加给LED的电压的增加或减小，从LED发出的光的发光强度也增加或减小。由此，当施加给LED的电压改变时，也可通过改变LED的发光面积来得到基本上相同的发光强度。
图3所示的传统光生成单元10的红色、绿色、和蓝色LED 22、24、和26具有基本上相同的有效发光面积。相反地，根据本发明示例性实施例的光生成单元100的红色、绿色、和蓝色LED 122、124、和126分别具有不同尺寸的第一、第二、和第三有效发光面积，以对应于用于形成具有期望波长分布的白光的红光、绿光、和蓝光的发光强度比。
由此，即使仅将一个驱动电压VRGB，1施加给红色、绿色、和蓝色LED 122、124、和126，第一、第二、和第三有效发光面积补偿减小的发光强度，从而得到期望的白光。
分别从红色、绿色、和蓝色LED 122、124、和126发出的红光、绿光、和蓝光使用红色、绿色、和蓝色LED 122、124、和126的发光强度的预定组合来形成白光。因此，可以对应于用于形成具有期望波长分布的白光的红光、绿光、和蓝光的发光强度比，来确定第一、第二、和第三有效发光面积。因此，可对应于第一、第二、和第三有效发光面积，来确定红色、绿色、和蓝色LED 122、124、和126的尺寸。
例如，为了得到具有与通过向红色、绿色、和蓝色LED分别施加约2.1V、约3.3V、以及约3.7V的驱动电压所生成的白光的预定波长分布基本相同的波长分布的白光，可如下所述确定红色、绿色、和蓝色LED 122、124、和126的第一、第二、和第三发光面积。
在一个示例性实施例中，红色、绿色、和蓝色LED 122、124、和126彼此串联电连接，并且将驱动电压VRGB，1施加给红色、绿色、和蓝色LED 122、124、和126。基本相同的电流流入每个红色、绿色、和蓝色LED 122、124、和126中。例如，驱动电压VRGB，1约为3.7V。
根据不同的固有特性(例如，材料)，施加给红色、绿色、和蓝色LED 122、124、和126的电压可以彼此不同。然而，当电压基本相同时，第一、第二、和第三发光面积可以设定成约2.1∶约3.3∶约3.7。换句话说，红色LED 122的发光面积可小于绿色LED 124的发光面积，并且绿色LED 124的发光面积可小于蓝色LED 126的发光面积。当电压彼此不同时，例如，由于不同的固有特性(例如，材料)，可调节第一、第二、和第三发光面积，以得到期望的白光。
根据本实施例，将红色、绿色、和蓝色LED 122、124、和126的第一、第二、和第三有效发光面积设定成彼此不同，从而在将一个驱动电压施加给红色、绿色、和蓝色LED 122、124、和126时，可得到具有期望波长分布的白光。
根据本发明的光生成单元100包括如图1和图2所示的壳体130，因此，可封装该光生成单元。由此，光生成单元100可作为边缘照明型液晶显示(“LCD”)装置的光源。然而，光生成单元100并不限于边缘照明型LCD装置的光源，并且光生成单元100的可选应用也可在这些实施例的范围内。
图5是示出驱动根据本发明第二示例性实施例的示例性光生成单元的电路图。
参考图5，光生成单元200包括具有红色、绿色、和蓝色LED222、224、和226的光源组220。
除了红色、绿色、和蓝色LED 222、224、和226之间的电连接为并联电连接之外，图5的光生成单元200与前述实施例的光生成单元100基本相同。由此，省略任何进一步的描述。
红色、绿色、和蓝色LED 222、224、和226电连接至在电路板(例如，图1所示的电路板110)上形成的驱动电压施加线212。
将驱动电压VRGB，2通过驱动电压施加线212从电源装置施加到红色、绿色、和蓝色LED 222、224、和226。红色、绿色、和蓝色LED 222、224、和226接收驱动电压VRGB，2，从而分别生成红光、绿光、和蓝光。
在图5所示的示例性实施例中，红色、绿色、和蓝色LED 222、224、和226并联电连接，并且仅将一个驱动电压VRGB，2施加给红色、绿色、和蓝色LED 222、224、和226。由此，将基本相同的驱动电压VRGB，2施加给每个红色、绿色、和蓝色LED 222、224、和226。
例如，为了得到具有与通过向红色、绿色、和蓝色LED分别施加约2.1V、约3.3V、以及约3.7V的驱动电压所生成的白光的预定波长分布基本相同的波长分布的白光，并且由于将基本相同的驱动电压VRGB，2施加给每个红色、绿色、和蓝色LED 222、224、和226，所以可将红色、绿色、和蓝色LED 222、224、和226的第一、第二、和第三发光面积设定成约2.1∶约3.3∶约3.7，从而得到期望的白色。换句话说，红色LED 222的发光面积可小于绿色LED 224的发光面积，并且绿色LED 224的发光面积可小于蓝色LED 226的发光面积。
由此，根据第二实施例，将红色、绿色、和蓝色LED 222、224、和226的第一、第二、和第三有效发光面积设定成彼此不同，从而在将相同或基本相同的驱动电压施加给红色、绿色、和蓝色LED222、224、和226时，可得到具有期望波长分布的白光。
此外，由于光生成单元200的红色、绿色、和蓝色LED 222、224、和226彼此并联电连接，所以施加给红色、绿色、和蓝色LED222、224、和226的驱动电压基本相同。由此，当确定有效发光面积时，可省略有效发光面积比的附加调节。当将不同的驱动电压施加给红色、绿色、和蓝色LED 222、224、和226时，附加调节可能是必需的。
光生成单元200可包括壳体(例如，图1中所示的壳体130)，因此，可封装光生成单元。由此，光生成单元200可作为边缘照明型LCD装置的光源。然而，光生成单元200并不限于边缘照明型LCD装置的光源，并且光生成单元200的其它应用也在这些实施例的范围内。
图6是示出根据本发明第三示例性实施例的示例性光生成单元的平面图。
参考图6，光生成单元300包括电路板310和光源组320、或多个光源组320。
电路板310包括电路图样(未示出)，以向光源组320施加驱动电压。具体地，驱动电压施加线(未示出)形成在电路板310上，以向光源组320施加驱动电压。电路板310和通过驱动电压施加线向光源组320施加驱动电压的电源装置(未示出)形成电源模块。
光源组320包括多个光源。光源通过电路板310的电路图样接收驱动电压，并因此，每个光源均生成彼此不同的单色光。例如，光源组320包括红光源，用于生成具有红色波长的红光；绿光源，用于生成具有绿色波长的绿光；以及蓝光源，用于生成具有蓝色波长的蓝光。
红光源生成具有大于或等于约630nm的波长的光，绿光源生成具有约500nm至630nm的波长的光，以及蓝光源生成具有小于或等于约465nm的波长的光。
在图6中，红、绿、和蓝光源分别包括红色LED 322、绿色LED324、和蓝色LED 326。红色、绿色、和蓝色LED 322、324、和326均可为片状。
在图6中，将红色、绿色、和蓝色LED 322、324、和326设置成一行。可选地，可将红色、绿色、和蓝色LED 322、324、和326设置成各种形状，例如，基本上三角形。当将多个光源组320安装在如图所示的电路板310上时，可以以如图所示的重复图样顺序地排列红色、绿色、和蓝色LED 322、324、和326，或者可以其他可选地排列。
红色、绿色、和蓝色LED 322、324、和326形成在电路板310上。红色、绿色、和蓝色LED 322、324、和326可电连接至在电路板310上图样化的电极(未示出)。红色、绿色、和蓝色LED 322、324、和326也可彼此电连接。接合线可作为将红色、绿色、和蓝色LED 322、324、和326彼此连接的连接件。例如，接合线可包括金(Au)。
每个红色、绿色、和蓝色LED 322、324、和326均可包括透镜。每个透镜均漫射分别从红色、绿色、和蓝色LED 322、324、和326发出的光，从而增加了红色、绿色、和蓝色LED 322、324、和326的有效发光面积。
如图6所示，光生成单元300包括多个光源组320，并且光源组320呈一条线设置在电路板310上。可选地，光源组320可设置在电路板310上，以形成多条线。
图7是示出驱动传统光生成单元的示意图，该光生成单元包括具有基本上相同的有效发光面积的LED。
参考图7，传统光生成单元30包括光源组40、或多个光源组40。光源组40包括安装在电路板50上的红色、绿色、和蓝色LED42、44、和46。每个红色、绿色、和蓝色LED 42、44、和46均具有基本上相同的有效发光面积。
将来自电源装置45的不同驱动电压施加给红色、绿色、和蓝色LED 42、44、和46，以对应于用于形成具有期望波长分布的白光的红光、绿光、和蓝光的发光强度比。
如图7所示，将不同的驱动电压VR、VG、和VB从电源装置45施加给红色、绿色、和蓝色LED 42、44、和46。例如，驱动电压VR、VG、和VB分别为约1.95V至2.2V、约2.8V至3.7V、以及约3.4V至3.9V。结果，传统光生成单元30生成具有期望的波长分布的白光，但需要复杂的电路，以向每个LED施加不同的驱动电压。
图8是示出驱动图6所示的示例性光生成单元的示意图。
参考图8，红色、绿色、和蓝色LED 322、324、和326电连接至在电路板310上形成的驱动电压施加线312。
将驱动电压VRGB，1通过驱动电压施加线312从电源装置330施加到红色、绿色、和蓝色LED 322、324、和326。红色、绿色、和蓝色LED 322、324、和326接收驱动电压VRGB，1，从而分别生成红光、绿光、和蓝光。
通常，当LED的发光面积增加或减小时，随着施加给LED的电压增加或减小，从LED发出的光的发光强度也增加或减小。由此，当施加给LED的电压改变时，也可以通过改变LED的发光面积来得到基本上相同的发光强度。
图7所示的传统光生成单元30的红色、绿色、和蓝色LED 42、44、和46具有基本上相同的有效发光面积。相反地，图6和图8所示的光生成单元300的红色、绿色、和蓝色LED 322、324、和326分别具有不同尺寸的第一、第二、和第三有效发光面积，以对应于用于形成具有期望波长分布的白光的红光、绿光、和蓝光的发光强度。
由此，即使仅将一个驱动电压VRGB，1施加给红色、绿色、和蓝色LED 322、324、和326，第一、第二、和第三有效发光面积也能补偿减小的发光强度，从而得到期望的白光。
分别从红色、绿色、和蓝色LED 322、324、和326发出的红光、绿光、和蓝光利用红色、绿色、和蓝色LED 322、324、和326的发光强度的预定组合来形成白光。因此，可对应于形成具有期望波长分布的白光的红光、绿光、和蓝光的发光强度比，来确定第一、第二、和第三有效发光面积。由此，可对应于第一、第二、和第三有效发光面积，来确定红色、绿色、和蓝色LED 322、324、和326的尺寸。
例如，为了得到具有与通过向红色、绿色、和蓝色LED分别施加约2.1V、约3.3V、以及约3.7V的驱动电压所生成的白光的预定波长分布基本相同的波长分布的白光，可如下所述确定红色、绿色、和蓝色LED 322、324、和326的第一、第二、和第三发光面积。
在一个示例性实施例中，红色、绿色、和蓝色LED 322、324、和326在每个光源组320中彼此串联电连接，并且光源组320彼此并联电连接。由于光源组320彼此并联电连接，所以将基本相同的驱动电压VRGB，1施加给每个光源组320。换句话说，将驱动电压VRGB，1施加给在一个光源组320内串联电连接的一组红色、绿色、和蓝色LED 322、324、和326。基本相同的电流流入在一个光源组320内的每个红色、绿色、和蓝色LED 322、324、和326中。例如，驱动电压VRGB，1约为3.7V。
根据不同的固有特性(例如，材料)，施加给红色、绿色、和蓝色LED 322、324、和326的电压可以彼此不同。然而，当电压基本相同时，可将第一、第二、和第三发光面积设定成约2.1∶约3.3∶约3.7。换句话说，红色LED 322的发光面积可小于绿色LED 324的发光面积，并且绿色LED 324的发光面积可小于蓝色LED 326的发光面积。当电压彼此不同时，例如，由于不同的固有特性(例如，材料)，可调节第一、第二、和第三发光面积，以得到期望的白光。
根据本实施例，将红色、绿色、和蓝色LED 322、324、和326的第一、第二、和第三有效发光面积设定成彼此不同，从而在将相同的驱动电压施加给红色、绿色、和蓝色LED 322、324、和326时，可得到具有期望波长分布的白光。因为将相同的驱动电压施加给每个LED 322、324、和326，所以与图7所示的光生成单元30的电路结构相比，简化了用于将驱动电压施加给光源组320的电路结构。
图8所示的光生成单元300包括多个光源组320，并且光源组320排列在电路板310上。由此，光生成单元300可作为直接照明型LCD装置的光源。然而，光生成单元300并不限于直接照明型LCD装置的光源，并且光生成单元300的其它应用也在这些实施例的范围内。
图9是示出驱动根据本发明第四示例性实施例的示例性光生成单元的示意图。
参考图9，光生成单元400包括具有红色、绿色、和蓝色LED422、424、和426的光源组420。
除了红色、绿色、和蓝色LED 422、424、和426之间的电连接为并联电连接之外，本实施例的光生成单元400与图8的光生成单元300基本相同。因此，省略对其的进一步描述。
红色、绿色、和蓝色LED 422、424、和426电连接至在电路板410上形成的驱动电压施加线412。
将驱动电压VRGB，2通过驱动电压施加线412从电源装置430施加到红色、绿色、和蓝色LED 422、424、和426。红色、绿色、和蓝色LED 422、424、和426接收来自电源装置的驱动电压VRGB，2，从而分别生成红光、绿光、和蓝光。
如图9所示，红色、绿色、和蓝色LED 422、424、和426并联电连接，并且光源组420也并联电连接。将一个驱动电压VRGB，2施加给并联电连接的光源组420，并且将基本上相同的驱动电压VRGB，2施加给每个红色、绿色、和蓝色LED 422、424、和426。
例如，为了得到具有与通过向红色、绿色、和蓝色LED分别施加约2.1V、约3.3V、以及约3.7V的驱动电压所生成的白光的预定波长分布基本相同的波长分布的白光，并且由于将基本相同的驱动电压VRGB，2施加给每个红色、绿色、和蓝色LED 422、424、和426，可将红色、绿色、和蓝色LED 422、424、和426的第一、第二、和第三发光面积设定成约2.1∶约3.3∶约3.7，从而得到期望的白光。换句话说，红色LED 422的发光面积可小于绿色LED 424的发光面积，并且绿色LED 424的发光面积可小于蓝色LED 426的发光面积。
根据图9的示例性实施例，将红色、绿色、和蓝色LED 422、424、和426的第一、第二、和第三有效发光面积设定成彼此不同，从而在将一个驱动电压施加给红色、绿色、和蓝色LED 422、424、和426时，可得到具有期望波长分布的白光。
此外，由于光生成单元400的红色、绿色、和蓝色LED 422、424、和426彼此并联电连接，所以施加给红色、绿色、和蓝色LED422、424、和426的驱动电压基本相同。由此，当确定有效发光面积时，可省略有效发光面积比的附加调节。当将不同的驱动电压施加给红色、绿色、和蓝色LED 422、424、和426时，可能需要附加调节，以补偿诸如材料的不同固有特性所产生的变化。
根据图9的示例性实施例的光生成单元400包括多个光源组420，并且光源组420排列在电路板410上。因此，光生成单元400可作为直接照明型LCD装置的光源。然而，光生成单元400并不限于直接照明型LCD装置的光源，并且光生成单元400的可选应用也在这些实施例的范围内。
图10是示出根据本发明第五示例性实施例的示例性LCD装置的分解透视图。
参考图10，LCD装置500包括模框(mold frame)510、导光板520、容纳容器530、LCD面板540、柔性电路板550、以及光生成单元560。
模框510为例如，矩形形状，其一部分是开放的。模框510例如，包括塑料。
导光板520设置在模框510中。导光板520将由光生成单元560生成的光的光程引导向LCD面板540。
导光板520可包括透明材料，以降低光损。例如，导光板520包括具有高强度的聚甲基丙烯酸甲酯(“PMMA”)。
可选地，导光板520可包括聚碳酸酯(“PC”)，以减小导光板520的厚度。尽管PC的强度小于PMMA的强度，但PC的耐热性比PMMA强。
可在导光板520的下表面上形成反射图样(未示出)，以散射和反射光。例如，反射图样包括印刷图样和/或浮凸图样(embossedpattern)。将光从光生成单元560入射到导光板520，例如，入射到导光板520的边缘，并且光被导光板520的反射图样散射和反射。在导光板520中具有大于预定临界角的入射角的光通过导光板520的上表面从导光板520向LCD面板540射出。
容纳容器530连接到模框510，以覆盖导光板520的下部。例如，容纳容器530包括强度大于模框510的金属，并且可与模框510通过挂钩结合。
穿过容纳容器530形成用于容纳光生成单元560的开口532。
LCD面板540设置在导光板520的上面或上方，以利用从导光板520中射出的光来显示图像。
LCD面板540包括下部基板542、上部基板544、液晶层(未示出)、以及驱动芯片546。柔性电路板550电连接至下部基板542。上部基板544与下部基板542相对。液晶层设置在下部基板542和上部基板544之间。驱动芯片546连接至下部基板542。
响应于通过柔性电路板550施加给驱动芯片546的控制信号，驱动芯片546生成用于驱动LCD面板540的驱动信号。
LCD面板540还可以包括第一偏振板(未示出)，形成在下部基板542的外表面上；以及第二偏振板(未示出)，形成在上部基板544的外表面上。例如，第一偏振板具有第一偏振轴，并且第二偏振板具有与第一偏振轴基本垂直的第二偏振轴。
柔性电路板550电连接至下部基板542的侧部，在下部基板上安装有驱动芯片546。柔性印刷电路板550例如通过各向异性导电膜(“ACF”)电连接至下部基板542。
尽管图10中未示出，在柔性电路板550上形成用于生成和稳定控制信号的元件(例如，电容器和寄存器)。
由于柔性电路板550具有很好的柔韧性，将柔性电路板550从LCD面板540弯曲到容纳容器530的背面，并将其固定到容纳容器530的背面。例如，使用双面胶带将柔性电路板550固定到容纳容器530的背面。
至少一个光生成单元560电连接至柔性电路板550。光生成单元560包括电路板、光源组、以及壳体。
光源组和壳体与图1和图2所示的光源组120和壳体130基本相同。因此，省略任何进一步的描述。
光生成单元560的电路板对应于用于支撑在其上的光生成单元560的壳体的部分柔性电路板550。光生成单元560的电路板的电路结构可与图4所示的电路结构基本相同。可选地，光生成单元560的电路板的电路结构可与图5所示的电路结构基本相同。因此，省略任何进一步的描述。
当柔性电路板550的一部分用作光生成单元560的电路板时，省略用于驱动光生成单元560的光源组的单独电路板。由此，LCD装置500具有简化的结构，并且可降低LCD装置500的制造成本。此外，有利地，LCD装置500可更小且更亮。可选地，光生成单元560可采用单独的电路板。
在光生成单元560的电路板上形成驱动电压施加线(未示出)，以向光源组施加驱动电压。在光生成单元560中，电路板和通过驱动电压施加线向光源组施加驱动电压的电源装置(未示出)形成电源模块。
通过弯曲柔性电路板550，光生成单元560设置在导光板520的入射面的一侧。具体地，当弯曲柔性电路板550时，光生成单元560穿过容纳容器530的开口532，并与导光板520的入射面相邻设置。由此，形成用于LCD装置500的边缘型背光组件。
可通过LCD面板540的尺寸和期望的亮度来确定光生成单元560的数量。
LCD装置500可选地包括设置在导光板520下面的反射片570。反射片570将通过导光板520的背面泄漏的光反射回导光板520的内部，从而提高光学效率。
LCD装置500还可以包括设置在导光板520的上面或上方的光学件580。光学件580包括例如散光板和至少一个光学片。散光板将射出导光板520的光散射，以提高光学亮度的均匀性。光学片改进了光学特性。
图11是示出根据本发明第六示例性实施例的示例性LCD装置的分解透视图。
参考图11，LCD装置600包括多个光生成单元610、容纳容器620、以及LCD面板组件630。
每个光生成单元610可与图6和图8中所示的光生成单元300基本相同。由此，省略任何进一步的描述。可选地，光生成单元610可与图9中所示的光生成单元400基本相同。
容纳容器620容纳光生成单元610。容纳容器620包括底板622和侧壁624。侧壁624从底板622的边缘部分向上延伸，以限定容纳空间。容纳容器620例如包括金属。
光生成单元610设置在容纳容器620的底板622上。光生成单元610以规则间隔彼此分开，并且如图11所示基本上彼此平行设置。由于光生成单元610设置并分布在LCD面板组件630的下方，所以LCD装置600包括直下型背光组件。
每个光生成单元610均可包括多个光源组614，其中光源组沿多条线排列在一个电路板612上，而不是如所示的，排列在多个电路板612上。在任一情况下，每个光源组614均包括红色LED 614a、绿色LED 614b、以及蓝色LED 614c。此外，电路板或多个电路板612可设置在容纳容器620的外表面上，并且光源组614可以例如通过底板622中的开口插入到容纳容器620中。
LCD面板组件630包括LCD面板632以及驱动电路部634。LCD面板632利用由光生成单元610生成的光来显示图像。驱动电路部634驱动LCD面板632。
LCD面板632包括第一基板632a、与第一基板632a相对的第二基板632b、以及设置在第一和第二基板632a和632b之间的液晶层(未示出)。
LCD面板632包括在第一基板632a的外表面上形成的第一偏振板(未示出)以及在第二基板632b的外表面上形成的第二偏振板(未示出)。例如，第一偏振板具有第一偏振轴，以及第二偏振板具有与第一偏振轴基本垂直的第二偏振轴。
驱动电路部634包括数据印刷电路板(“PCB”)634a、栅极PCB634b、数据驱动电路膜634c、以及栅极驱动电路膜634d。数据PCB634a向LCD面板632提供数据信号。栅极PCB 634b向LCD面板632提供选通信号。数据驱动电路膜634c将数据PCB 634a连接至LCD面板632，并且栅极驱动电路膜634d将栅极PCB 634b连接至LCD面板632。
可利用带载封装(“TCP”)或薄膜覆晶封装(“COF”)形成数据驱动电路膜634c和栅极驱动电路膜634d。
LCD装置600还可以包括导光件640。导光件640设置在光生成单元610的上面或上方。导光件640与光生成单元610分开。导光件640将由光生成单元610生成的红光、蓝光、和绿光混合，以生成白光。导光件640包括例如PMMA。
LCD装置600还可包括设置在导光件640的上面或上方的光学件650。光学件650可与导光件640分开，以将红光、蓝光、和绿光彼此混合。光学件650包括例如散光板652和至少一个光学片654。
散光板652散射从导光件640射出的光，以提高光学亮度的均匀性。
光学片654设置在散光板652的上面或上方，以提高光学特性。光学片654可选地包括聚光片，其汇聚由散光板652散射的光，以增强正面亮度。光学片654可选地包括散光片，其进一步散射由散光板652散射的光。光学片654还可包括多种片，以增强期望的光学特性。
根据本发明，光生成单元的红光源、绿光源、和蓝光源均具有彼此不同的有效发光面积，从而在将一个驱动电压施加给红、绿、和蓝光源时，生成具有期望波长分布的白光。
此外，可将光生成单元封装，以用作边缘照明型LCD装置的光源，并且光生成单元可包括多个光源组，以用作直接照明型LCD装置的光源。
此外，在仅向光生成单元的红、绿、和蓝光源提供相同电压时，驱动用于生成白光的光生成单元的方法包括提供彼此具有不同有效发光面积的光生成单元的红光源、绿光源、和蓝光源。
尽管已经描述了本发明的示例性实施例，但应该理解，本发明并不限于这些示例性实施例，且在所附权利要求的主旨和范围内，本领域技术人员可以进行多种改变和更改。
权利要求
1.一种光生成单元，包括光源组，包括多个光源，每个所述光源均发出彼此不同颜色的光并且每个所述光源均具有彼此不同的有效发光面积，从而生成包括由所述光源发出的混合光的白光；以及电源模块，用于将一个驱动电压施加给所述光源。
2.根据权利要求1所述的光生成单元，其中，每个所述光源包括发光二极管。
3.根据权利要求2所述的光生成单元，其中，所述发光二极管具有片状。
4.根据权利要求1所述的光生成单元，其中，所述光源包括红光源、绿光源、以及蓝光源。
5.根据权利要求4所述的光生成单元，其中，所述蓝光源的有效发光面积大于所述绿光源的有效发光面积，以及所述绿光源的有效发光面积大于所述红光源的有效发光面积。
6.根据权利要求4所述的光生成单元，其中，所述红光源生成具有大于或等于约630nm波长的光，所述绿光源生成具有约500nm至约630nm波长的光，以及所述蓝光源生成具有小于或等于约465nm波长的光。
7.根据权利要求1所述的光生成单元，其中，所述电源模块包括电路板，具有向所述光源提供所述驱动电压的驱动电压施加线；以及电源装置，用于通过形成在所述电路板上的所述驱动电压施加线向所述光源施加所述驱动电压。
8.根据权利要求1所述的光生成单元，其中，所述电路板包括柔性电路板。
9.根据权利要求1所述的光生成单元，其中，所述光源串联电连接。
10.根据权利要求1所述的光生成单元，其中，所述光源并联电连接。
11.根据权利要求1所述的光生成单元，还包括多个光源组，其中，在每个光源组中的所述光源串联连接并且所述光源组并联连接。
12.根据权利要求1所述的光生成单元，还包括壳体，用于容纳所述光源，其中，所述壳体包括本体，具有在其中容纳所述光源的容纳空间；以及子电路板，设置在所述容纳空间中，以将来自所述电源模块的所述驱动电压传输到所述光源。
13.根据权利要求1所述的光生成单元，其中，所述有效发光面积的比对应于由所述光源生成的所述光的发光强度比。
14.一种光生成单元，包括第一光源，用于发出第一光并且具有第一有效发光面积；第二光源，用于发出第二光并且具有第二有效发光面积；以及第三光源，用于发出第三光并且具有第三有效发光面积，其中，所述第一有效发光面积、所述第二有效发光面积、和所述第三有效发光面积彼此不同，以使得所述第一、第二、和第三光混合，以生成白光。
15.根据权利要求14所述的光生成单元，其中，所述第一光源、所述第二光源、和所述第三光源分别包括红色发光二极管、绿色发光二极管、和蓝色发光二极管。
16.根据权利要求14所述的光生成单元，还包括电源模块，用于驱动所述第一光源、所述第二光源、和所述第三光源，其中，所述电源模块向所述第一光源、所述第二光源、和所述第三光源施加一个驱动电压。
17.根据权利要求14所述的光生成单元，其中，所述第一光源、所述第二光源、和所述第三光源彼此串联或并联电连接。
18.根据权利要求14所述的光生成单元，其中，所述第一有效发光面积、所述第二有效发光面积、和所述第三有效发光面积的比对应于所述第一光、所述第二光、和所述第三光的发光强度比。
19.一种显示装置，包括光生成单元，包括光源组，包括多个光源，每个所述光源均发出彼此不同颜色的光并且每个所述光源均具有彼此不同的有效发光面积，从而生成包括由所述光源发出的混合光的白光；以及电源模块，用于将一个驱动电压施加给所述光源；以及显示面板，利用由所述光生成单元生成的所述白光来显示图像。
20.根据权利要求19所述的显示装置，其中，所述光源包括红色发光二极管、绿色发光二极管、以及蓝色发光二极管。
21.根据权利要求19所述的显示装置，其中，所述电源模块包括电路板，具有向所述光源提供所述驱动电压的驱动电压施加线；以及电源装置，用于通过形成在所述电路板上的所述驱动电压施加线向所述光源施加所述驱动电压。
22.根据权利要求21所述的显示装置，其中，所述电路板包括柔性电路板，其用于驱动所述显示面板。
23.根据权利要求19所述的显示装置，其中，所述光源彼此串联或并联电连接。
24.根据权利要求19所述的显示装置，其中，所述有效发光面积的比对应于由所述光源生成的所述光的发光强度比。
25.根据权利要求19所述的显示装置，还包括导光板，设置在所述光生成单元的一侧，以将由所述光生成单元生成的所述白光的光程引导至所述显示面板。
26.根据权利要求19所述的显示装置，还包括导光件，设置在所述光生成单元的上面或上方，以混合由所述光生成单元生成的所述光，从而向所述显示面板提供所述白光。
27.一种显示装置，包括光生成单元，包括第一光源，用于发出第一光并且具有第一有效发光面积；第二光源，用于发出第二光并且具有第二有效发光面积；以及第三光源，用于发出第三光并且具有第三有效发光面积，其中，所述第一有效发光面积、所述第二有效发光面积、和所述第三有效发光面积彼此不同，以使所述第一光、所述第二光、和所述第三光混合，以生成白光；以及显示面板，利用由所述光生成单元生成的所述白光来显示图像。
28.一种驱动光生成单元的方法，所述光生成单元具有包括第一光源、第二光源、和第三光源的光源组，每个光源均发出彼此不同颜色的光，以生成混合的白光，所述方法包括向具有第一有效发光面积的所述第一光源提供第一驱动电压；向具有与所述第一有效发光面积不同的第二有效发光面积的所述第二光源提供所述第一驱动电压；以及向具有与所述第一和第二有效发光面积不同的第三有效发光面积的所述第三光源提供所述第一驱动电压。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，所述第一光源、所述第二光源、和所述第三光源彼此串联或并联连接，以及基本同时地向所述第一光源、所述第二光源、和所述第三光源提供所述第一驱动电压。
全文摘要
一种光生成单元，包括至少一个光源组和电源模块。光源组包括多个光源，每个光源均发出彼此不同颜色的光并且每个光源均具有彼此不同的有效发光面积，从而生成包括从光源发出的混合光的白光。电源模块将一个驱动电压施加给光源。因此，当向光生成单元的光源施加一个驱动电压时，可生成具有期望的波长分布的白光。
文档编号G02F1/1335GK1908763SQ200610104210
公开日2007年2月7日 申请日期2006年8月1日 优先权日2005年8月4日
发明者金在光, 金奎锡 申请人:三星电子株式会社