专利名称：背光单元和显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种背光单元和一种具有背光单元的显示装置。
背景技术：
透射型液晶显示装置是被设计成通过将电压施加给液晶以改变其晶 向而由此选择性地透射光的显示装置。
在许多这样的装置中，用于生成透射光的背光单元设在液晶显示器的 背面上。
背光单元一般具有用于发射光的光源，和用于将由光源发射的光引导 给显示装置的光导板。
然而，当提供这种背光单元时，光源或光源的屏蔽材料将随背光单元 的使用所损坏，并且这种损坏可以改变投射光的光学特性，从而导致显示 质量的恶化。
如果是这种情况，必须控制透射光的光学特性以提高显示质量。因此 期望提供用于检测透射光的光学特性的单元以获得控制所需的信息。
所以，已经建议提供一种光学传感器以面对光导板，以便检测由光导 板透射的光的光学特性，从而控制由光源发射的光的光学特性。
光学传感器需要布置在不阻碍指向显示装置的透射光的位置处。
日本公开待审的专利申请No.2005-70065 (专利文献l)公开了一种满 足这些要求的构造，在该构造中，光导板的尺寸延伸成大于显示区，而光 电检测器(光学传感器)设成面对延伸部。
具体地，图9A示出了显示装置51，该显示装置51中，光导板57的尺寸
延伸成大于显示板53的显示区55。
光学传感器59被设成面对延伸部。
根据此构造，光学传感器59布置在不阻碍由光源61发射的透射光的位 置处。
进一步，日本公开待审的专利申请No. 2007-18846 (专利文献2)公开 了一种光学传感器布置成面对光导板侧的构造。
具体地，图9B示出了背光单元71，在该背光单元71中，光学传感器75 和光源77布置成面对光导板73侧。
根据此构造，光学传感器75布置在不阻碍由光源77发射的透射光的位 置处。
发明内容
然而，专利文献l中所公开的构造涉及一个问题，即背光单元的厚度 被光学传感器的厚度增加，因此将这种类型的背光单元设在诸如移动终端 的薄显示装置内是困难的。
专利文献2中所公开的构造也涉及一个问题，即如果光导板的厚度小 于光学传感器的检测器的尺寸，那么该构造就不可用。
考虑了这些问题完成了本发明，并且本发明的一个目的是提供一种背 光单元，并且不管光学传感器的检测器的尺寸和形状，都能够形成薄的背 光单元。
为了实现以上目的，本发明的第一方面提供一种背光单元，该背光单 元具有光源、设在光源内的光导板，和光学传感器，该光学传感器布置成 面对光导板并具有用于接收光的光电检测器。光导板具有延伸部。延伸部 具有在厚度方向上形成的凹槽，并且光学传感器布置在凹槽内。
本发明的第二方面是提供一种包括显示单元和背光单元的显示装置， 该背光单元用于将光施加给显示单元。背光单元包括光源，设在光源内用 于将由光源发射的光引导给显示单元的光导板，和光学传感器，该光学传 感器布置成面对光导板并具有用于接收光的光电检测器。光导板具有布置 成延伸到显示单元的显示区之外的延伸部。延伸部具有在厚度方向上形成 的凹槽，并且光学传感器布置在凹槽内。
图1A是示出了具有背光单元1的显示装置的透视图； 图1B是图1A的分解图2是在图1A的箭头2的方向上所述的图，其中以横截面图示出了型架 (mold frame ) 19;
图3是示出了具有背光单元la的显示装置3a的分解图(透视图)；
图4是图3的侧视图，其中以横截面图示出了型架19;
图5是示出了具有背光单元lb的显示装置3b的侧视图，其中以横截面
图示出了型架19和光屏蔽双面胶带31;
图6是示出了具有背光单元lc的显示装置3c的分解图(透视图)； 图7是示出了具有背光单元ld的显示装置3d的分解图(透视图)； 图8是在图7中的箭头8的方向上所示的图，其中以横截面图示出了型
架19;
图9A示出了显示装置51的透视图；以及 图9B示出了显示装置51内的背光单元71的透视图。
具体实施例方式
以下参照附图详细说明本发明优选的实施例。
首先，以下参照图1A和1B及图2说明具有根据本发明的第一实施例的 背光单元1的显示装置3的示意性构造。
这里作为示例说明的显示装置为透射型液晶显示装置。 如图1A和1B及图2所示，显示装置3包括作为显示单元的液晶显示面 板5，和布置在液晶显示面板5下方的背光单元1。
图像通过由背光单元1发射并穿过液晶显示面板5的光而被显示。 以下进一步详细说明显示装置3的构造。
如图1A和1B及图2所示，显示装置3具有用作基座的金属架21，并且 反射片9布置在金属架21上以反射由将在后面说明的光源15发射的光。 光导板7设在反射片9上以将由光源15发射的光引导给液晶显示面板
光导板7设有由发射光形成的光源15。 例如，光源15由LED (发光二极管)形成。
当发光源由LED形成时，LED或者可以是白光LED，或者可以是具有 不同颜色的多个LED的组合。
用于检测光的光学传感器11被设成面对光导板7。 控制装置4连接到光源15和光学传感器11，以控制由光源15发射的光
的光学特性(亮度、色度等)。
光片21a设在光导板7的上面上，以使来自于光导板7的光被有效地输 入给液晶显示面板5。
反射片9、光导板7、光源15、光片21a和控制装置4一起形成背光单元
lo
另一方面，金属架21设有用于容纳背光单元1和液晶显示面板5的框架 形型架(mold frame) 19，以使得背光单元1被型架19覆盖。
型架19具有布置在其内周上的内架19a，并且液晶显示面板5布置在内 架19a上。
由光源15发射的光由光导板7通过光片21a输入给液晶显示面板5。从 光导板7的底部渗漏的任何光被反射片9反射并输入给液晶显示面板5。 基于液晶的取向液晶显示面板5通过选择性地透射光而显示图像。 入射到光导板7的一部分光被输入给传感器11。
当检测入射光时，光学传感器ll将关于入射光的光学特性的信息发送 给控制装置4。
通过接收信息，控制装置4根据接收到的光学特性信息控制由光源15 发射的光的光学特性。
接下来进一步详细说明背光单元l的构造。
如图1B和图2所示，光导板7具有与显示装置3 (液晶显示面板5)的显 示区相同的尺寸和形状的主体部分20a。
因为在本实施例中显示区为矩形形状，所以主体部分20a也是矩形形状。
虽然在某些情况下被称为"框架"的边缘可以设在主体部分20a的周 围，但在图1B和图2中却省略了这种框架的图示。
作为限定主体部分20a的矩形的外周的侧边20b具有被设成沿侧边20b 延伸的带状延伸部20。
换句话说，延伸部20布置成延伸到显示装置3 (液晶显示面板5)的显 示区之外。
虽然图lB和图2示出了不仅主体部分20a，而且包括延伸部20的光导板 7整体上具有矩形的形状，但是，该形状不限于矩形，而是可以为各种其 它形状。
如图2中所示，延伸部20在厚度方向上形成有凹槽22。在图2中，这些 凹槽22形成在延伸部20 (光导板7)的表面内。
这就意味着凹槽22在一部分光导板7内被设在延伸部20 (光导板7)的 表面(正面)内。
光学传感器11布置在凹槽22内以面对凹槽22的底部。
光学传感器11具有用于检测光的光电检测器25，该光电检测器25布置 在面对凹槽22的底部的面上。
光学传感器11设有用于驱动光学传感器11的诸如FPC(柔性印制电路) 的传感器板13，并且传感器板13的一个端部通过双面胶带23连接到光导板 7。
代替连接到光导板7，传感器板13可以连接到型架19或液晶显示面板
光导板7具有设在其底部以面对光电检测器25的反射图案41。反射图 案41是用于调节入射到光电检测器25的光的数量的凹凸表面或印制表面。
另外，用于驱动光源15的光源板17设在与侧面20b相对的侧面20d上， 并且光源板17设有光源15。
根据这种构造，因为光学传感器11布置在凹槽22内，所以光学传感器 ll的检测器(光电检测器25)的尺寸和形状不影响背光单元l的厚度。
因此，不管光学传感器ll的检测器(光电检测器25)的尺寸和形状， 都能够形成薄的背光单元l。
例如，当光学传感器ll的厚度为0.7mm，并且光导板7的厚度为1.0mm 时，如果凹槽22的底部的厚度设成0.3mm，那么光学传感器ll就能够容纳 在凹槽22内。
传感器板13的厚度理想地小于光片21a的厚度。当传感器13具有这样 的厚度时，传感器板13的存在将不阻碍形成薄的背光单元1。
具体地，例如，当光片21a的厚度为0.3mm时，传感器板13的厚度可以 设成0.2mm。
光学传感器11布置在凹槽22内，而凹槽22设在延伸部20内。延伸部20 被布置成延伸到显示装置3 (液晶显示面板5)的显示区之外。
因此，光学传感器11布置在显示装置3 (液晶显示面板5)的显示区的 外面，从而当光由背光单元1指向液晶显示面板时5时，光学传感器ll将不 会成为障碍物。
面对光学传感器ll (凹槽22的底部)的一部分光导板7的厚度小于位 于显示区内的主体部分20a的厚度。
然而，从凹槽22的底部输入给光学传感器11的光(由光学传感器ll检 测的光)的光学特性(亮度等)，与从主体部分20a输入给液晶显示面板5 的光的光学特性的变化一起变化。
这能够使控制装置4根据接收到的光的信息控制光源15，而不管凹槽 22的底部的厚度。
凹槽22通过切掉一部分延伸部20或整个延伸部20而形成。
根据第一实施例，如上所述，显示装置3的背光单元1具有被布置成延 伸到液晶显示面板5的显示区之外的延伸部20，以及光学传感器ll布置在 设在延伸部20内的凹槽22内。
这使得不管光学传感器ll的检测器(光电检测器25)的尺寸和形状而 可以形成薄的背光单元l。进一步，这防止显示区内不均匀亮度的产生。
接下来参照图3和图4说明本发明的第二实施例。
除了凹槽22设在延伸部20的后面之外，根据本发明的第二实施例的背 光单元l类似于第一实施例的背光单元l。
在第二实施例的以下说明中，具有与第一实施例功能相同的元件用相 同的附图标记表示，并且将省略对它们的说明。
如图3和图4所示，凹槽22在厚度方向上形成于背光单元la的延伸部20 (光导板7)的后面。
光学传感器ll形成于凹槽22a内以面对凹槽22a的底部。
传感器板13设在传感器11的底部上，并且传感器板13被金属架保持。 凹槽22a可以以这种方式设在延伸部20的后面内，而这样提高了设计 自由度。
根据第二实施例，如上所述，显示装置3a的背光单元la具有被布置成 延伸到液晶显示面板5的显示区之外的延伸部20,并且光学传感器ll布置 在形成于延伸部20内的凹槽22a内。
因此，第二实施例提供了和第一实施例类似的功能。
接下来参照图5说明本发明的第三实施例。
除了光屏蔽双面胶带31设在光电检测器25周围之外，根据第三实施例 的背光单元lb类似于第一实施例的背光单元l 。
在第三实施例的以下说明中，具有和第一实施例功能相同的元件用相 同的附图标记表示，并且将省略对它们的说明。
如图5中所示，作为光屏蔽部的光屏蔽双面胶带31设在光学传感器11 的光电检测器25周围。
代替光屏蔽双面胶带31 ，单面胶带或具有光屏蔽作用的覆盖物可以用 作光屏蔽部。
提供光屏蔽双面胶带31可以屏蔽从光学传感器11周围以另外的方式 入射给光电检测器25的光，并增加了光学传感器ll的光亮度检测准确度。
根据第三实施例，如上所述，显示装置3b的背光单元lb具有被布置成 延伸到液晶显示面板5的显示区之外的延伸部20，并且光学传感器ll布置 在形成于延伸部20内的凹槽22内。
因此，第三实施例提供了和第一实施例类似的功能。
进一步，根据本发明的第三实施例，用作光屏蔽部的光屏蔽双面胶带 31设在光学传感器l 1的光电检测器25周围。
这样可以屏蔽将从光学传感器l l周围以另外的方式入射给光电检测 器25的光，并比第一实施例进一步增加了光学传感器ll的光亮度检测准确 度。
下面参照图6说明本发明的第四实施例。
除了延伸部43仅设在一部分侧面20b之外，根据第四实施例的背光单 元lc类似于第一实施例的背光单元l 。
在第四实施例的以下说明中，具有和第一实施例功能相同的元件用相 同的附图标记表示，并且将省略对它们的说明。
如图6所示，背光单元lc具有设在一部分侧面20b的延伸部43。 延伸部43应该设在至少一部分侧面20b。这意味着延伸部仅设在一部
分侧面20b。这种构造可以最小化由提供延伸部43所引起光导板大小的增
加，并减小了从延伸部发射的废弃光的量。
根据第四实施例，如上所述，显示装置3c的背光单元lc具有布置成延
伸到液晶显示面板5的显示区之外的延伸部43，并且光学传感器ll布置在
形成于延伸部43内的凹槽22内。
因此，第四实施例提供了和第一实施例类似的功能。
进一步，在根据第四实施例的背光单元lc中，延伸部43仅设在一部分
侧面20b。
这使得可以最小化由提供延伸部43所引起的光导板大小的增加，并与 第一实施例相比减小了从延伸部发射的废光的量。 下面参照图7和图8说明第五实施例。
除了光源15和光学传感器ll连接到主体部分20a的同一个侧面之外， 根据第五实施例的背光单元ld类似于第一实施例的背光单元l。
在第五实施例的以下说明中，具有和第一实施例功能相同的元件用相 同的附图标记表示，并且将省略对它们的说明。
如图7和图8所示，光源15和光学传感器11设在光源板17上，并且光源 板17连接到主体部分20a的侧面20d。
这就意味着光源15和光学传感器ll连接到主体部分20a的同一个侧面
20d。
进一步，延伸部45设在一部分侧面20d，并且凹槽22设在延伸部22内。 光学传感器11布置在凹槽22内。
光源15和光学传感器ll连接到主体部分20a的同一个侧面的这种构造 可以将光源15和光学传感器11设在同一板(光源板17)上。
因此，能够减少背光单元ld的部件的数量，从而使费用减少。 进一步，这种构造消除了将延伸部设在与设有光源15的侧面20d相对 的侧面20b的需要，并因此能够减小光导板7的大小。
进一步，当框架设在主体部分20a周围时，与侧面20b接触的框架部分
能够做得更小。
根据第五实施例，如上所述，显示装置3d的背光单元ld具有延伸部45， 并且光学传感器U布置在形成于延伸部45内的凹槽22内。
因此，第五实施例提供了和第一实施例类似的功能。
进一步，根据第五实施，光源15和光学传感器ll连接到主体部分20a 的同一个侧面20d。
所以，光源15和光学传感器11能够设在同一板(光源板17)上，因此 能够减少背光单元ld的部件的数量，从而使费用减少。
进一步，如上所述的构造消除了将延伸部设在与设有光源15的侧面 20d相对的侧面20b的需要，并因此能够减小光导板7的大小。
虽然在将本发明用于透射型液晶显示装置的情况方面已经说明了上 述实施例，但是本发明不限于此，而是可应用于所有其它任何需要背光的 显示装置。
例如，本发明的一方面涉及一种具有在厚度方向上形成于延伸部内的 凹槽的背光单元。然而，根据其它实施例，凹槽可以形成于光导板的前面
或后面内o
根据本发明的背光单元的另一实施例，光学传感器可以布置成面对凹 槽的底部。
进一步，根据本发明的背光单元的另一实施例，背光单元可以具有设 在光电检测器周围的光屏蔽部。
根据本发明的背光单元的另一实施例，光导板可以具有主体部分和延 伸部，该延伸部可以是沿主体部分的外周设置的带状部。
进一步，根据本发明的背光单元的另一实施例，在平面图中，主体部 分可以具有矩形形状，并且延伸部可以设在矩形的侧面的至少一部分。
进一步，根据本发明的背光单元的另一实施例，在平面图中，光导板 具有矩形形状，并且光源和光学传感器连接到限定光导板的矩形的侧面中 的同一个侧面。
更进一步，根据本发明的背光单元的另一实施例，光源和光学传感器 可以具有设在光源和光学传感器内的板，并且光源和光学传感器可以通过
板连接到限定光导板的矩形的侧面中的同一个侧面。
本发明的另一方面涉及一种包括显示单元和用于将光施加到显示单 元的背光单元的显示装置。背光单元具有光源，设在光源内用于将由光源 发射的光引导给显示单元的光导板，和被布置成面对光导板并具有用于接 收光的光电检测器的光学传感器。光导板具有被布置成延伸到显示单元的 显示区之外的延伸部。延伸部具有在厚度方向上形成的凹槽，并且光学传 感器布置在凹槽内。根据另一实施例，凹槽可以设在光导板的前面或后面 内。
根据本发明的显示装置的另一实施例，光学传感器可以布置成面对凹 槽的底部。
进一步，根据本发明的显示装置的另一实施例，显示装置可以具有设 在光电检测器周围的光屏蔽部。
根据本发明的显示装置的另一实施例，光导板可以具有与显示单元的 显示区类似的尺寸和形状的主体部分，而延伸部可以是沿主体部分的外周 设置的带状部。
根据本发明的显示装置的另一实施例，在平面图中，光导板可以具有 矩形形状，并且延伸部可以设在矩形的侧面的至少一部分。
根据本发明的显示装置的另一实施例，在平面图中，光导板可以具有 矩形形状，以及光源和光学传感器可以连接到限定光导板的矩形的侧面中 的同一个侧面。
根据本发明的显示装置的另一实施例，光源和光学传感器可以具有设 在光源和光学传感器内的板，并且光源和光学传感器可以通过板连接到限 定光导板的侧面中的同一个侧面。
根据上述的实施例，背光单元具有被设成延伸到显示装置的显示区之 外的延伸部，以及光学传感器布置在凹槽内，该凹槽在厚度方向上形成于 延伸部内。
因此，背光单元的厚度不基于光学传感器的检测器的尺寸和形状。 根据本发明，能够提供背光单元，不管光学传感器的检测器的尺寸都 能够形成薄的该背光单元。
权利要求
1. 一种背光单元，包括光源；设在所述光源内的光导板；光学传感器，所述光学传感器布置成面对所述光导板并具有用于接收光的光电检测器，其中所述光导板具有延伸部，并且所述延伸部具有在其厚度方向上形成的凹槽，且所述光学传感器布置在所述凹槽内。
2. 根据权利要求l所述的背光单元，其中所述凹槽设在所述光导板的 正面和后面内。
3. 根据权利要求l所述的背光单元，其中所述光学传感器被布置成面 对所述凹槽的底部。
4. 根据权利要求3所述的背光单元，进一步包括设在所述光电传感器 周围的光屏蔽部。
5. 根据权利要求l所述的背光单元，其中所述光导板具有主体部分， 并且所述延伸部是沿所述主体部分的外周设置的带状部。
6. 根据权利要求5所述的背光单元，其中在平面图中，所述主体部分 具有矩形形状，并且所述延伸部设在所述矩形的多个侧面中的至少一个 上。
7. 根据权利要求5所述的背光单元，其中在平面图中，所述光导板具 有矩形形状，以及所述光源和所述光学传感器连接到限定所述光导板的所 述矩形的所述多个侧面中的一个。
8. 根据权利要求7所述的背光单元，其中所述光源和所述光学传感器 具有设在所述光源和所述光学传感器内的板，并且所述光源和所述光学传 感器通过所述板连接到限定所述光导板的所述矩形的所述多个侧面中的 同一个侧面。
9. 一种显示装置，包括 显示单元；和用于将光施加到所述显示单元的背光单元，所述背光单元包括光源；设在所述光源内用于把所述光源发射的光引导到所述显示单元 的光导板；以及被布置成面对所述光导板并具有用于接收光的光电检测器的光学传感器，其中所述光导板具有被布置成延伸到所述显示单元的显示区之 外的延伸部，且所述延伸部具有在其厚度方向上形成的凹槽，以及所述光 学传感器布置在所述凹槽内。
10. 根据权利要求9所述的显示装置，其中所述凹槽形成于所述光导 板的前面或后面。
11. 根据权利要求9所述的显示装置，其中所述光学传感器被布置成 面对所述凹槽的底部。
12. 根据权利要求ll所述的显示装置，进一步包括设在所述光电检测 器周围的光屏蔽部。
13. 根据权利要求9所述的显示装置，其中所述光导板具有主体部分， 所述主体部分的尺寸和形状等于所述显示单元的所述显示区的尺寸和形 状，并且所述延伸部是沿所述主体部分的外周设置的带状部。
14..根据权利要求13所述的显示装置，其中在平面图中，所述光导板 具有矩形形状，以及所述延伸部沿所述矩形的一个侧面的至少一部分被设 置。
15. 根据权利要求13所述的显示装置，其中在平面图中，所述光导板 具有矩形形状，以及所述光源和所述光学传感器连接到限定所述光导板的 所述矩形的所述侧面中的同 一个侧面。
16. 根据权利要求15所述的显示装置，其中所述光源和所述光学传感 器具有设在所述光源和所述光学传感器内的板，并且所述光源和所述光学 传感器通过所述板连接到限定所述光导板的所述矩形的所述侧面中的同 一个侧面。
全文摘要
本发明公开了一种背光单元和一种具有背光单元的显示装置。光导板具有延伸部。延伸部具有在厚度方向上形成的凹槽，且光学传感器布置在凹槽内。
文档编号G02F1/1335GK101382255SQ20081021346
公开日2009年3月11日 申请日期2008年9月4日 优先权日2007年9月4日
发明者板谷秀树 申请人:Nec液晶技术株式会社