专利名称：背光单元及具有该背光单元的显示设备的制作方法
背光单元及具有该背光单元的显示设备 技术领域根据本发明的设备涉及一种背光单元和一种具有该背光单元的显示设备。
背景技术：
通常，液晶显示器包括液晶显示面板，液晶显示面板具有以矩阵形式排 列的多个液晶单元和多个控制开关，多个控制开关转换发送到多个液晶单元 中的每个的视频信号。液晶显示面板控制来自背光单元的光的透射率，从而 显示图像。参照图1,相关技术的背光单元包括光源l，用于产生光；外壳3，被 构造成包在光源1的周围；导光板5，将从光源1进入的光转换成分布在导 光板5的表面上的光；反射片7，位于导光板5的下方，并将从导光板5的 底部发射的光朝着导光板5的顶部反射；第一漫射板9，用于漫射穿过导光 板5的光；第一棱镜11和第二棱镜13，用于控制穿过第一漫射板9的光的 方向；第二漫射板15，用于漫射穿过第二棱镜13的光。相关技术的背光单元主要采用冷阴极荧光灯作为光源1。为了减少来自 灯的光的损失并使光漫射到液晶显示面板17，相关技术的背光单元需要在光 源1和液晶显示面板17之间具有如上所述的各种部件，因此，背光单元具有 复杂的结构。另外，因为从灯发射的光必须穿过各种部件，所以光的透射效 率降低，使得具有相关技术的背光单元的液晶显示器的画面品质下降。发明内容为了克服上面的缺点和与传统布置有关的其它问题，开发了本发明。本 发明的一方面提供了一种背光单元和一种具有该背光单元的显示设备，其中， 该背光单元具有小数量的部件从而具有简单的结构，并提高了对光的透射效 率，从而实现了清晰的画面品质。本发明的上述方面和/或其它方面可通过提供一种背光单元基本上实现， 该背光单元包括光源；光转换单元，将从所述光源发射的光转换成均匀光； 光入射角控制单元，增大进入所述光转换单元的光入射的角度。所述光转换单元可包括光隧道，所述光隧道具有由镜形成的内表面及敞 开的入口侧和出口侧。所述光入射角控制单元可包括至少一个折射透镜，所述至少一个折射透 镜位于所述光源和所述光转换单元之间的光路中。所述背光单元还可包括光放大单元，所述光放大单元放大从所述光转换 单元发射的均匀光。所述光放大单元可包括至少一个投影透镜，所述至少一个投影透镜位于 所述光转换单元和显示面板之间的光路中。所述背光单元还可包括透镜单元，所述透镜单元折射由所述光放大单元 放大的光，使得从所述透镜单元发射的光垂直地入射在显示面板上。所述透镜单元可包括位于所述光放大单元和所述显示面板之间的菲涅耳 透镜。所述背光单元还可包括漫射构件，所述漫射构件位于所述透镜单元和所 述显示面板之间，漫射从所述透镜单元发射的光。所述背光单元还可包括光路改变单元，改变从所述光转换单元发射的均 匀光的光路，从而将所述均匀光引导到显示面板。所述光路改变单元可包括位于所述光转换单元和所述显示面板之间的反 射镜。所述反射镜相对于所述显示面板可倾斜预定的角度。 所述反射镜可包括平面镜或曲面镜。 所述背光单元可包括多个光源。所述显示面板可包括液晶显示器，所述光源可以是激光光源。本发明的上述方面和/或其它特征可通过提供一种显示设备基本上实现， 该显示设备包括显示面板和背光单元，背光单元具有如上所述的结构，向所 述显示面板提供光。通过以下结合附图的详细描述，本发明的其它目的、优点和显著的特征 将变得清楚，其中，以下的详细描述公开了本发明的示例性实施例。
通过以下结合附图的对示例性实施例的详细描述，本发明的这些和/或其它方面将变得清楚且更易于理解，在附图中图1是示出了相关技术的背光单元的示意性视图；意性;现图；图3是示出了图2中的背光单元的光转换单元的透视图。 在所有附图中，相同的标号表示相同的部件、元件和结构。
具体实施方式
以下，将参照附图来详细描述根据本发明的某些示例性实施例的背光单 元和具有该背光单元的显示设备。提供描述中限定的内容(例如详细的构造及其元件)，以助于对本发明的 全面理解。因此，很显然，无需那些限定的内容就可执行本发明。另外，省 略了公知的功能或构造，以提供对本发明示例性实施例的清楚且简洁的描述。图2是示出了具有根据本发明实施例的背光单元的显示设备的示意性视 图，图3是示出了图2中的背光单元的光转换单元的透视图。参照图2和图3，根据本发明实施例的背光单元包括光源100、光转换单 元200、光入射角控制单元300、光放大单元400和光路改变单元500。光源100采用具有优良的光线性(lightlinearity)的激光。在该实施例中， 激光光源IOO为产生白光的白色光源。可选择地，可采用多个光源(例如分别 发射红光、绿光和蓝光的红色光源、绿色光源和蓝色光源)，用于产生白光。光转换单元200包括光隧道(light tu皿el)210，光隧道210具有敞开的入 口侧和出口侧。光隧道210的内表面包括镜210a。光隧道210可以具有多边 形、圆形或其它形状的截面形状。光隧道210也可具有正方形截面。光隧道 210将从光源IOO发射的光转换成均匀光。因为光隧道210为公知技术，所 以将省略对其的详细描述。光入射角控制单元300使进入光隧道210的光入射的角度e增大。光入 射角控制单元300可以具有至少一个折射透镜，所述至少一个折射透镜位于 光源100和光隧道210之间的光路中。在该实施例中，两个凸透镜310和311 设置在一条线上。 示面板110。显示面板110可以是液晶显示面板。光放大单元400包括至少一 个投影透镜410、 411和412，所述至少一个投影透镜位于光隧道210和显示 面板IIO之间的光路中。光路改变单元500改变从光隧道210发射的均匀光的光路，从而将均匀 光引导到显示面板110。光路改变单元500包括位于光隧道210和显示面板 110之间的反射镜510,并将从光隧道210反射的光反射到显示面板110。反 射镜510相对于显示面板110倾斜预定的角度，并可具有平面反射表面或曲 面反射表面。在如图2中所示的这个实施例中，反射镜510设置在多个投影 透镜410、 411和412中；然而，不应将这种布置认为是限制。可选择地，反 射镜510可以位于光隧道210和投影透镜410之间或者投影透镜412和显示 面板IIO之间。透镜单元600位于显示面板110和光放大单元400之间。透镜单元600 使通过光放大单元400放大的光垂直地(与显示面板的表面正交)进入显示面 板110。透镜单元600可以为菲涅耳(Fresnel)透镜610。菲涅耳透镜610由起 着棱镜作用的弓形透镜的同心环组成，并具有小像差。因为菲涅耳透镜610 是公知的，所以将省略对其的详细描述。漫射构件700可位于显示面板110和透镜单元600之间。漫射构件700 将穿过透镜单元600的光漫射到显示面板110上。在根据本发明实施例的具有上述结构的背光单元中，从激光光源100发 射的光以入射的角e进入光隧道210,通过位于光源100和光隧道210之间 的光入射角控制单元300增大该入射的角e。当光穿过光隧道210时，光被 光隧道210的内表面的镜210a反射。此时，光由于其入射的角度大而被混合， 从而从光隧道210发射的光为均匀光。从光隧道210发射的均匀光通过投影 透镜410、 411和412被放大预定的量。然后，均匀光穿过菲涅耳透镜610, 并垂直地入射在显示面板110上。位于光隧道210和显示面板110之间的反 射镜510可改变从光隧道210发射的均勻光的光路。穿过菲涅耳透镜510的 光通过漫射构件700漫射，然后入射在显示面板上。当光进入显示面板110 时，显示面板IIO控制多个像素中的每个中的R、 G和B的透射率，从而显 示图像。对于根据本发明实施例的背光单元，采用具有优良的光线性的激光作为 光源100减少了背光单元中的部件的数量，使得背光单元具有简单的结构和
对光的良好的透射效率。另外，因为增大激光入射的角度e提高了光的均匀 性，所以根据本发明的背光单元使显示面板110能够具有良好的颜色再现并 显示清晰的图像。本发明还提供了一种具有根据本发明实施例的背光单元的显示设备，该 显示设备包括显示面板110和如上所述的向显示面板iio提供光的背光单元。对于如上所述的本发明，因为具有优良的光线性的激光用作光源，所以 背光单元具有简单的结构和对光的良好的透射效率。另外，因为增大激光入射的角度提高了光的均匀性，所以根据本发明的 示例性显示设备具有良好的颜色再现，并可显示清晰的图像。虽然已经描述了本发明的示例性实施例，但是对于本领域的技术人员， 一旦他们了解了基本的发明构思，就可对实施例进行另外的改变和修改。因 此，预期的是，权利要求应被解释为既包括上述实施例，又包括这些所有落 入本发明的精神和范围内的改变和修改。
权利要求
1、一种背光单元，包括光源；光转换单元，将从所述光源发射的光转换成均匀光；光入射角控制单元，增大进入所述光转换单元的光入射的角度。
2、 如权利要求l所述的背光单元，其中，所述光转换单元包括光隧道， 所述光隧道具有由镜形成的内表面及敞开的入口侧和出口侧。
3、 如权利要求1所述的背光单元，其中，所述光入射角控制单元包括至 少一个折射透镜，所述至少一个折射透镜位于所述光源和所述光转换单元之 间的光路中。
4、 如权利要求1所述的背光单元，还包括 光放大单元，放大从所述光转换单元发射的所述均匀光。
5、 如权利要求4所述的背光单元，其中，所述光放大单元包括至少一个 投影透镜，所述至少一个投影透镜位于所述光转换单元和显示面板之间的光 路中。
6、 如权利要求4所述的背光单元，还包括透镜单元，折射由所述光放大单元放大的光，使得从所述透镜单元发射 的光垂直地入射在显示面板上
7、 如权利要求6所述的背光单元，其中，所述透镜单元包括位于所述光 放大单元和所述显示面板之间的菲涅耳透镜。
8、 如权利要求6所述的背光单元，还包括漫射构件，位于所述透镜单元和所述显示面板之间，漫射从所述透镜单 元发射的光。
9、 如权利要求4所述的背光单元，还包括光路改变单元，改变从所述光转换单元发射的所述均勻光的光路，从而 将所述均匀光引导到显示面板。
10、 如权利要求9所述的背光单元，其中，所述光路改变单元包括位于所述光转换单元和所述显示面板之间的反射镜。
11、 如权利要求IO所述的背光单元，其中，所述反射镜相对于所述显示 面板倾斜预定的角度。
12、 如权利要求IO所述的背光单元，其中，所述反射镜包括平面镜和曲 面镜中的至少一个。
13、 如权利要求1所述的背光单元，其中，所述背光单元包括多个光源。
14、 如权利要求l所述的背光单元，其中，所述光源包括激光光源。
15、 一种显示设备，包括 显示面板；背光单元，向所述显示面板提供光， 其中，所述背光单元包括 光源；光转换单元，将从所述光源发射的光转换成均匀光；光入射角控制单元，增大进入所述光转换单元的光入射的角度。
16、 如权利要求15所述的显示设备，其中，所述光转换单元包括光隧道， 所述光隧道具有由镜形成的内表面及敞开的入口侧和出口侧。
17、 如权利要求15所述的显示设备，其中，所述光入射角控制单元包括 至少一个折射透^:，所述至少一个折射透镜位于所述光源和所述光转换单元 之间的光路中。
18、 如权利要求15所述的显示设备，还包括 光放大单元，放大从所述光转换单元发射的均匀光。
19、 如权利要求18所述的显示设备，其中，所述光放大单元包括至少一 个投影透镜，所述至少一个投影透镜位于所述光转换单元和所述显示面板之 间的光路中。
20、 如权利要求18所述的显示设备，还包括透镜单元，折射由所述光放大单元放大的光，使得从所述透镜单元发射 的光垂直地入射在显示面板上。
21、 如权利要求20所述的显示设备，其中，所述透镜单元包括位于所述 光放大单元和所述显示面板之间的菲涅耳透镜。
22、 如权利要求20所述的显示设备，还包括漫射构件，位于所述透镜单元和所述显示面板之间，漫射从所述透镜单 元发射的光。
23、 如权利要求18所述的显示设备，还包括光路改变单元，改变从所述光转换单元发射的所述均匀光的光路，从而 将所述均匀光引导到显示面板。
24、 如权利要求23所述的显示设备，其中，所述光路改变单元包括位于 所述光转换单元和所述显示面板之间的反射镜。
25、 如权利要求24所述的显示设备，其中，所述反射镜相对于所述显示 面板倾斜预定的角度。
26、 如权利要求24所述的显示设备，其中，所述反射镜包括平面镜和曲 面镜中的至少一个。
27、 如权利要求15所述的显示设备，其中，所述背光单元包括多个光源。
28、 如权利要求15所述的显示设备，其中，所述光源包括激光光源。
29、 如权利要求15所述的显示设备，其中，所述显示面板包括液晶显示器。
全文摘要
本发明公开了一种显示设备，该显示设备包括显示面板和向显示面板提供光的背光单元。该背光单元包括光源；光转换单元，将从所述光源发射的光转换成均匀光；光入射角控制单元，增大进入所述光转换单元的光入射的角度。
文档编号G02F1/1335GK101118346SQ200710135939
公开日2008年2月6日 申请日期2007年3月13日 优先权日2006年7月31日
发明者李启薰, 赵虔皓 申请人:三星电子株式会社