显示装置的制作方法

专利名称：显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及显示装置。
背景技术：
液晶显示装置体积小、重量轻并且功耗低，被广泛用于各种领域，例如笔记本电脑和监视器。这种液晶显示装置包括液晶板和背光单元。背光单元向液晶板提供光，并且该光透过该液晶板。此时，液晶板调节光的透射率以形成图像。根据光源的排布，这种背光单元可分成侧光式(edge type)背光单元和直下式 (direct type)背光单元。侧光式背光单元包括设置于液晶板的侧面的光源和设置于液晶板后表面的导光板，以将光从液晶板的侧面引导至液晶板的后表面。直下式背光单元包括在液晶板的后表面上的多个光源，用来将光从光源直接提供至后表面。电致发光器件(EL)、冷阴极荧光灯(CCFL)、热阴极荧光灯(HCFL)和发光二极管 (LED)可用作这些背光单元的光源。其中，LED功耗低，并且发光效率高。

发明内容
实施方式提供了一种显示装置，该显示装置包括薄的显示模块和由树脂形成的导光层，该导光层具有均勻厚度以增加该导光层附着至显示板的面积。实施方式还提供了一种显示装置，该显示装置能够减小由于在光提取层上施敷树脂并使该树脂固化时出现的不均勻的表面附着特性所引起的来自光源的光的亮度差异。实施方式还提供了一种显示装置，该显示装置能够最小化由于构成背光单元的多个层的热膨胀系数的差异所导致的该多个层的弯矩。实施方式还提供了一种包括导光层的显示装置，该显示装置能够提高导光层制造工序的成品率并且最小化从光源发出的光的颜色偏差和亮度偏差，由此使得背光单元的性能和光的亮度均勻。在一个实施方式中，显示装置包括显示板和背光单元，该背光单元设置在所述显示板后面以提供光，其中，所述背光单元包括第一层；光源，该光源位于所述第一层上；以及第二层，该第二层包括包围所述光源的收纳部，所述第二层设置在所述第一层的上侧以透射和漫射从所述光源发出的光，其中，在所述收纳部与所述光源之间设置有间隔。在附图和以下说明中阐述了一个或更多个实施方式的细节。根据该说明和这些附图以及权利要求，其他特征将是明显的。


图1是例示了根据一个实施方式的显示装置的分解立体图。图2是例示了图1的显示装置的截面图。图3和图4是例示了根据多个实施方式的显示装置的结构的截面图，其中，在图3中，在显示板与背光单元之间设置了粘接层，而在图4中，显示板与背光单元之间没有粘接层。图5和图6是例示了根据一个实施方式的构成显示模块的背光单元的详细结构的截面图，其中，图5是例示了背光单元耦接至显示模块的状态的截面图，而图6是例示了背光单元耦接至显示模块的工序的截面图。图7至图10是例示了根据多个实施方式的背光单元的光源排布以及光提取层的结构的平面图。图11和图12是例示了根据一个实施方式的显示模块的驱动部的耦接结构的截面图。图13是例示了根据第一实施方式的背光单元的结构的分解立体图。
图14是例示了图13的背光单元的垂直截面图。
图15是例示了根据第二实施方式的导光层的截面图。
图16是例示了根据第三实施方式的导光层的截面图。
图17是例示了根据第四实施方式的导光层的截面图。
图18是例示了根据第五实施方式的导光层的截面图。
图19是例示了根据第六实施方式的导光层的截面图。
图20是例示了根据第七实施方式的导光层的截面图。
图21是例示了包括根据第八实施方式的导光层的背光单元的分解立体图
图22是例示了图21的背光单元的纵向截面图。
图23是例示了根据第九实施方式的导光层的部分剖切立体图。
图24是例示了根据第十实施方式的导光层的部分剖切立体图。
具体实施例方式现在来详细参照本公开的实施方式，附图中例示了其示例。图1是例示了根据一个实施方式的显示装置的分解立体图。图2是例示了图1的显示装置的截面图。参照图1和图2，根据一个实施方式的显示装置1包括前盖10 ；显示模块20，其设置于前盖10的后表面上；散热部件30，其设置于显示模块20的后表面上；后盖40，其收纳显示模块20和散热部件30 ；驱动部60，其耦接至后盖40的后表面；底架(chassis) 50， 其用于将驱动部60固定至后盖40 ；以及驱动部盖70，其用于覆盖驱动部60。具体地说，显示模块20包括用于形成图像的显示板21和用于从显示板21的后表面向前发光的背光单元23。设置在后盖40的后表面上的驱动部60可以包括电源部61、主板62和驱动控制部63。驱动部60可通过底架50固定至后盖40的后表面。驱动控制部 63可以是定时控制器，该定时控制器控制显示板21的各驱动电路的操作定时。主板62向定时控制器发送V-sync信号、H-sync信号和R/G/B分辨率信号，并且电源部61向显示板 21和背光单元23供电。驱动部60由驱动部盖70覆盖，从而与外部隔离。此外，在显示模块20与后盖40之间设置了散热部件30，用来驱散显示模块20和驱动部60产生的热。前盖10可以包括具有预定尺寸的开口部，并且前盖10可以具有预定宽度的四边形条状形状或者覆盖显示模块20的整个前表面的四边形板状形状。当前盖10具有四边形条状时，前盖10覆盖显示模块20的不输出图像处的前边缘，并且保护显示模块20的前边缘免受外力。当前盖10具有四边形板状形状时，前盖10包括透射光的透明板，并且该透明板可以是通过使用注塑压缩成型法(injection compression molding method)由树脂形成的塑料面板，或者该透明板可以由压缩钢化玻璃形成。可以在前盖10的边缘处设置不透明膜层或者涂覆层，以覆盖显示模块20的不发光的边缘。在下文中，将参照附图描述显示模块20的结构和驱动部60的安装结构。图3和图4是例示了根据多个实施方式的显示装置的结构的截面图。在图3中， 在显示板与背光单元之间设置有粘接层。在图4中，在显示板与背光单元之间没有粘接层。参照图3和图4，前盖10设置在最前侧(图3和图4中最上侧)；并且显示模块 20、散热部件30和后盖40在前盖10的后侧耦接到前盖10。驱动部60通过底架50安装在后盖40的后表面上。驱动部60由驱动部盖70覆盖。显示模块20可以包括显示板21和背光单元23，并且在显示板21与背光单元23 之间可以设置由透明粘合剂形成的粘接层22。具体地说，参照图3，显示板21可以设置在背光单元23的上表面上方，而粘接层 22可以设置在显示板21与背光单元23之间。或者，参照图4，显示板21可以设置在背光单元23的上表面上，而在显示板21与背光单元23之间没有粘接层。在下文中，将例示在显示板21与背光单元23之间不具有粘接层的结构。然而，本公开的精神可适用于图3和图4的两个实施方式。图5和图6是例示了根据一个实施方式的构成显示模块的背光单元的详细结构的截面图。图5是例示了背光单元耦接至显示模块的状态的截面图。图6是例示了背光单元耦接至显示模块的工序的截面图。参照图4，前盖10设置在显示板21的前表面上，而背光单元23设置在显示板21 的后表面上。具体地说，偏光板211和214分别设置在形成图像的显示板21的前表面和后表面 (附图中的上表面和下表面)上，并且第一基板212和第二基板213设置在偏光板211和 214之间。第一基板212也称为薄膜晶体管(TFT)阵列基板。在第一基板212中以矩阵形状设置有相互交叉的多条扫描线和多条数据线，以限定多个像素。各像素可以设置有能使信号导通或截止的TFT，并且可以设置有连接至TFT的像素电极。第二基板213也称为滤色器基板。第二基板213可以设置有对应于像素的红(R)、绿(G)和蓝(B)滤色器，并且可以设置有包围滤色器的黑底(black matrix)以遮蔽扫描线、数据线和诸如TFT的非显示器件。选通驱动部和数据驱动部可以设置在显示板21的边缘以生成用于驱动显示板21的驱动信号。背光单元23设置在显示板21的后表面上(附图中的下侧)。具体地说，从图中的最下层开始，背光单元23包括包含印刷电路板(PCB)的电路板层231 ；安装在电路板层231上的多个光源M ；设置于电路板层231的上表面上的光提取层232 ；设置于光提取层232的上侧并且包围光源M的导光层233 ；设置于导光层233上侧的遮蔽层234 ；以及设置于遮蔽层234上侧的漫射层235。显示板21置于漫射层235的
6上侧。如上所述，显示板21可以仅仅置于漫射层235上，或者通过粘接层22附接到漫射层 235。电路板层231和光提取层232可以定义为第一层，导光层233可以定义为第二层。 构成背光单元23的各层可以由柔性材料形成。根据一个实施方式的背光单元可以是包括具有预定弯曲度(bending degree)的柔性层的柔性背光单元。参照图6，由于耦接至显示板21的后表面的背光单元23是可弯曲的，因此背光单元23也可以应用于柔性显示板。具体地说，近来商业化的可卷起的显示装置和电子纸包括有机发光二极管(OLED) 而不使用背光单元，但是使用TFT-LCD方法并且不具有自发光装置的显示板需要单独的光源。为了支持使用TFT-LCD方法的显示板，对柔性背光单元进行了研究。从而，根据一个实施方式的柔性背光单元使得使用TFT-LCD的显示板可以弯曲。电路板层231可以是安装了光源M的板，并且设置有用于将光源M连接至用于供电的适配器的电极图案。例如，该板的上表面可以设置有用于将光源M连接至适配器的碳纳米管电极图案。电路板层231可以是由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET，polyethylene ter印hthlate)、玻璃、聚碳酸酯(PC，polycarbonate)或者硅(Si)形成的安装了光源对的 PCB，或者可以是膜式柔性PCB。光源M可以是LED芯片和包括至少一个LED芯片的LED封装中的一种。在当前的实施方式中，LED封装作为光源M的示例。构成光源M的LED封装可以根据发光表面的方向分类成顶面(top view) LED封装和侧面(side view) LED封装。光源M可以包括发光表面在上侧的顶面LED封装和发光表面在侧面的侧面LED封装中的至少一种。当光源M为侧面LED封装时，各光源M的发光表面在侧面，并且能够沿侧向发射光，即，沿着平行于电路板层231的方向发射光。因此，能够使包围光源M的导光层233的厚度减小，以使背光单元23变薄，进而使显示装置1变薄。光源M也可以是发射红光、蓝光和绿光中至少一种的彩光LED，或者白光LED。彩光LED可以包括红光LED、蓝光LED和绿光LED中的至少一种，并且LED的排布和光的类型在本公开的范围内可以改变。包围光源M的导光层233透射并漫射从光源M发出的光，以将光均勻地提供至显示板21。光提取层232可以设置在电路板层231上，并且可以形成在设置有光源M的区域之外的区域中。光提取层232反射从光源M发出的光，并且也再次反射从导光层233的边界全反射的光，以更广地漫射光。光提取层232可以包括金属或者金属氧化物中的至少一种作为反射材料，并以可以是包括具有高反射率的金属或者金属氧化物(例如铝(Al)、银 (Ag)、金(Au)或者钛氧化物(TiO2))的反射片或镜片。在这种情况下，光提取层232可以通过在电路板层231上进行淀积或者涂覆形成所述金属或者金属氧化物来形成，或者通过在电路板层231上印刷金属油墨(metal ink)来形成。在这种情况下，可以通过使用热蒸镀法、包括溅射法和蒸镀法的物理气相淀积(PVD)法、或者真空蒸镀法来淀积金属或者金属氧化物。此外，涂覆法和印刷法包括印刷法、凹版涂覆法或者丝网印刷法。光提取层232可以在与光源M相对应的位置处具有多个孔，使得光源M能够穿过这些孔并且被导光层233包围。这样，由于光源M被插入光提取层232的孔中而构成背光单元23，光提取层232和设置有光源M的电路板层231能够更稳固地彼此固定。可以在光提取层232的上表面上设置多个漫射图案23 ，使得光在多个光源对之间以均勻的亮度传播。漫射图案23 的分布密度可以在相邻光源M之间沿着光传播方向增加。因此，能够补偿沿着远离相应光源的方向上光亮度的降低，并且因此，能够均勻地保持从背光单元23发出的光亮度。漫射图案23 可以具有半球点状、锥点状或者多棱锥点状，但本公开并不限于此。具体地说，漫射图案23 可以具有涂覆了高反射率材料的锥形结构或者多棱锥结构。在这种情况下，即使当附接于显示板21的背光单元23被弯曲，从光源M入射的光也能够被反射和漫射，并且因此能够传播到显示板21。当漫射图案23 具有三角形截面时，该三角形截面可以具有从大约20°到大约 80°范围的角度，并且可以通过在漫射图案23 的外表面上进行涂覆或者淀积来形成具有高反射率、低透射率和低吸收率的材料。可以以整片的形式制造漫射图案23 ，其中在薄片上形成圆锥形或者多棱锥形的聚合物。漫射图案23 的外表面，即漫射图案23 的反射表面，可以由金属形成。现在来详细描述在光提取层232上形成漫射图案23 的工序。首先，通过UV成型或者热成型注塑工序，在具有圆锥形或者多棱锥形的模具中注入塑料树脂。将通过UV成型或者热成型注塑工序制造的片设置于电路板层231上。此时， 可以通过使用层叠方法或者粘合方法来将该片耦接至电路板层231。可以通过包括溅射淀积的蒸气淀积工序或者印刷工序，在设置有漫射图案23 的片的表面上形成反射表面(或者反射膜)。通过使用机械加工方法或者光处理形成母模并且执行镀敷工序来制造上述模具。 制造母模的工序可以包括在透明基板的表面上按二维阵列排布微型透镜的工序、在透明基板的与这些透镜相对的表面上施敷负型感光膜的工序、沿着与这些透镜的表面垂直的方向向这些透镜发射平行光的工序、使光透过各透镜并且在负型感光膜内形成焦点以形成圆锥形的工序、用显影液处理负型感光膜的工序以及移除透镜的工序。漫射图案232a(多个点)可以以扇形或三角形排列(参照图7)，扇形或三角形沿着从相应的一个光源M发射的光的传播方向变宽。漫射图案23 可以包括金属或者金属氧化物中的至少一种作为反射材料，例如， 可以包括具有高反射率的金属或金属氧化物，例如铝(Al)、银(Ag)、金(Au)或者钛氧化物 (TiO2)。在这种情况下，可以通过在电路板层231上进行淀积或者涂覆形成金属或者金属氧化物来形成漫射图案23 ，或者通过在电路板层231上印刷金属油墨来形成漫射图案 23加。在这种情况下，按照与用于光提取层232的相同的方式，使用热蒸镀法、包括溅射法和蒸镀法的物理气相淀积(PVD)法、或者真空蒸镀法来淀积金属或者金属氧化物。此外，涂覆法和印刷法包括印刷法、凹版涂覆法或者丝网印刷法。设置在包括电路板层231和光提取层232的第一层上的导光层233可以由透光材料形成，该透光材料例如为聚硅氧烷或者诸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA，polymethyl metaacrylate)的丙烯酸(acrylic)类树脂。然而，导光层233的材料并不限于此，而可以由各种树脂中的一种形成。
导光层233可以由折射率范围在大约1. 4到大约1. 6的树脂形成，使得漫射从光源M发出的光以确保背光单元23的均勻亮度。例如，导光层233可以由从包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP，polypropylene)、聚乙烯(ΡΕ, polyethylene)、聚苯乙烯(PS，polystyrene)、聚环氧烷(PE，polyepoxy)、聚硅氧烷和丙烯酸的组中选择出的任一种形成。导光层233可以包括粘性高分子树脂，使得导光层233能够稳固地粘接至光源 M和光提取层232。例如，导光层233可以包括不饱和聚酯、丙烯酸类材料(例如甲基丙烯酸甲酯(methylmethacrylate) >甲基丙烯酸乙酯(ethylmethacrylate) >甲基丙烯酸异 丁酉旨(isobutyl methacrylate)、甲基丙；！；希酸正丁酉旨(normalbutyl methacrylate) > 正丁聚甲基丙烯酸酯(normalbutyl methylmethacrylate)、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟基2基酉旨(hydroxyl ethylmethacrylate)、甲基丙烯酸羟丙酉旨(hydroxyl propyl methacrylate)、甲基丙烯酸羟乙酯(hydroxyl ethyl acrylate)、丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺(methylol acryl amide)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(glycidyl methacrylate)、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正丁酯(normalbutyl acrylate)、以及丙烯酸-2-乙基己酯聚合
hexyl acrylate polymer)、共聚物、或者三元共聚物)、聚氨酯类材料、环氧类材料和三聚氰胺树脂类材料。可以通过在设置有光源M和光提取层232的电路板层231上施敷流体或者凝胶树脂并且通过固化该树脂来形成导光层233。或者，可以通过在支撑片上施敷树脂、通过部分固化该树脂并通过将树脂粘接至电路板层231来形成导光层233。即，导光层233可以作为待粘接至电路板层231的独立部件单独制造。导光层233中可以包含多个散射颗粒233a。具体地说，散射颗粒233a对从光源 M发出的光进行散射和折射，使得光能够更宽地漫射。具体地说，为了散射和折射从光源M发出的光，散射颗粒233a可以由与构成导光层233的材料折射率不同的材料形成，更具体地说，可以由折射率比构成导光层233的硅酮基树脂或者丙烯酸类树脂的折射率高的材料形成。例如，散射颗粒233a可以包括聚甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯共聚物(MS，poly methyl methacrylate/styrene copolymer)、聚甲基丙烯酸甲酉旨(PMMA, polymethyl metaacrylate)、聚苯乙烯(PQ、聚硅氧烷、钛氧化物(TiO2)、硅氧化物(SiO2)或者它们的组
口 O散射颗粒233a可以由折射率比构成导光层233的材料的折射率低的材料形成。例如，散射颗粒233a可以由导光层233内的气泡构成。但是，构成散射颗粒233a的材料并不限于此，因此，可以包括各种聚合物或者无机颗粒中的一种。可以在导光层233上设置漫射层235，使得从光源M发出的光向上漫射。具体地说，漫射层235仅仅置于导光层233上，或者通过粘合剂耦接至导光层233。 漫射层235可以以光学片的形式设置在导光层233的上表面上。例如，光学片可以通过层叠一个或更多个漫射片23 和一个或更多个棱镜片23 而形成。构成漫射层235的多个片，即构成光学片的多个片，彼此之间没有间隔地相互粘接或者相互紧密接触，由此使得背光单元23变薄。漫射层235可以通过将棱镜片23 与漫射片23 耦接起来而形成，或者仅由至少一个漫射片23 构成，或者仅由至少一个棱镜片23 构成。除了漫射片23 和棱镜片23 之外，漫射层235还可以包括各种其它的功能层。漫射片23 使从导光层 233发出的光漫射，以防止光局部集中，由此确保光的均勻亮度。棱镜片23 收集从漫射片 235a发出的光，以使光沿着与显示板21垂直的方向发射。导光层233可以连接至漫射层235，并且在导光层233与漫射层235之间设有预定间隔。随着漫射层235与导光层233之间的间隔增大，可改善光的漫射效果。并且，由于改善了光的漫射效果，所以能够使从背光单元23发出的光的亮度均勻。然而，根据对显示装置1的减薄而最优地确定漫射层235与导光层233之间的间隔。为了使导光层233与漫射层235间隔开来，可以在导光层233与漫射层235之间设置间隔部(spacer)。或者，起间隔部作用的突出部从导光层233的前表面(附图中的上表面)突出。即，当在用于单独注塑成型导光层233的模具中形成凹部时，可以在注塑该导光层233的同时在导光层233的前表面上形成该突出部。遮蔽层234可以设置在导光层233与漫射层235之间，并且可以包括多个遮蔽图案 234b。遮蔽图案234b可以是使从光源M发射的光中的至少一部分透射而使剩余的光反射的部分反射图案。或者，遮蔽层234可以是通过在透明膜23 上印刷遮蔽图案234b而形成的图案层。在形状和材料上，遮蔽图案234b可以与设置在光提取层232上的漫射图案 23 相同。当制造背光单元23时，将遮蔽层234上下翻转并且置于导光层233上。S卩，遮蔽图案234b接触导光层233。遮蔽层234可以设置在漫射层235的下表面以及导光层233的上表面上。遮蔽图案234b可以设置在导光层233内。换句话说，遮蔽图案234b可以设置在与导光层233的上表面向下间隔开的位置处。由于遮蔽图案234b设置在与光源M的位置相对应的区域中，所以从光源M向上发出的光能够被遮蔽图案234b反射并漫射。结果，能够减小在显示板21的与光源M的位置相对应的区域中察觉到热点(hot spot)的可能性。此外，能够使背光单元23发出的光的亮度均勻。图7至图10是例示了根据多个实施方式的背光单元的光源排布以及光提取层结构的平面图。参照图7，漫射图案23 提高从其中一个光源2 发出的光到相邻的一个光源 24a的传播效率。漫射图案23 漫射或者折射从光源M发出的光，以使光导向显示板21。 换句话说，提取从光源M侧向发出的光，并将所提取的光导向显示板21。具体地说，背光单元23可以包括用于沿着不同方向发射光的两个或者更多个光源阵列。即，包括第一光源(也由2 表示)和第二光源Mb的第一光源阵列和包括第三光源2 和第四光源Md的第二光源阵列沿着图中的y轴方向多次交替排列。第一光源 24a和第二光源24b沿着图中的+χ轴方向取向，并且第三光源2 和第四光源24d沿着图中的-χ轴的方向取向。这样，由于第一光源阵列的发光方向与第二光源阵列的发光方向相反，所以能够防止光的亮度在背光单元23的特定区域内较强或者较弱。具体地说，在第一光源2 发出的光的亮度较高的光源区域中可能察觉到热点， 并且光的亮度可能沿着靠近第二光源Mb的方向降低。为了防止这种情况，可以如图中所示排列漫射图案23加。即，漫射图案23 的分布密度沿着从光源2 和2 中的对应一个光源所发射的光的方向增加，并且漫射图案23 之间的距离沿着光的方向减小，由此防止与光源2 和Mc中的所述对应一个光源相邻的光源24b或者24d后面的光的亮度减弱， 从而，能够使光的亮度均勻。换句话说，漫射图案23 的数量在光源M附近的区域减少，使得从光源M发出的光被光提取层232全反射，并传播一段较长的距离。与此相反，漫射图案23 的数量沿着远离光源M的方向增加，以增加弱化光被漫射和折射的频度。因此，在光源M附近的区域和远离光源M的区域中都能够使光的亮度均勻。尽管根据当前实施方式描述了漫射图案23 的形状和排布，但是本发明并不限于此。此外，尽管第一光源阵列的发光方向与第二光源阵列的发光方向相反，但是本发明并不限于此。即，不管漫射图案23 如何排列，光源M的排布可以在本公开的范围内改变。例如，参照图8，第一光源阵列和第二光源阵列可以沿着y轴方向排列。此外，第一光源阵列和第二光源阵列可以沿着相同或者不同的方向发射光。参照图9，构成第一光源阵列的光源的发光表面和构成第二光源阵列的光源的发光表面可以相对于X轴方向向上或者向下倾斜预定角度。参照图10，多个光源阵列与y轴的距离可以不同。具体地说，在图10的实施方式中，提供了第一和第二光源阵列以及包括光源2 和24f的第三光源阵列，并且分别构成第一、第二和第三光源阵列的光源Ma、2k和2 与 Y轴间隔的距离彼此不同。即，构成第一光源阵列的光源2 可以离y轴最远，而构成第三光源阵列的光源2 可以离y轴最近。尽管在图7至图10中例示了根据多个实施方式的光源的各种排列，但本公开并不限于此。在下文中，假定光源如图7所示排列。图11和图12是例示了根据一个实施方式的显示模块的驱动部的耦接结构的截面图。参照图11和图12，根据当前实施方式，后盖40安装至背光单元23的后表面(图中的下表面)，并且散热部件30可以设置在背光单元23与后盖40之间。或者，散热部件 30可以安装至后盖40的后表面。具体地说，包括电源部61、主板62和驱动控制部63的驱动部60安装在后盖40的后表面上。光源M利用从驱动部60供应的电力发光。驱动部60通过底架50稳定地固定至后盖40。根据本实施方式，可以在电路板层231的后表面上设置第一连接器81，并且后盖 40可以设置有用于收纳第一连接器81的孔41。第一连接器81将光源24电连接至电源部 61，以从电源部61向光源M供应驱动电压。例如，第一连接器81设置在电路板层231的下表面上，并且通过第一电缆811电连接至电源部61，以向光源24传送驱动电压。驱动电压通过第一电缆811从电源部61供应。驱动控制部63可以是定时控制器，该定时控制器控制显示板21的驱动定时。更具体地说，定时控制器生成用于对设置到显示板21的数据驱动部(未示出)、伽玛电压产生部(未示出)和选通驱动部(未示出)的驱动定时进行控制的信号，以将这些信号提供至显示板21。为了使背光单元23的驱动同步，更具体地说，使光源M的驱动与显示板21的驱动同步，定时控制器可以向背光单元23提供用于控制光源M的驱动定时的信号。根据本实施方式，可以在电路板层231的后表面上设置第二连接器82，并且后盖 40可以设置有用于收纳第二连接器82的孔41。第二连接器82将电路板层231电连接至驱动控制部63，以从驱动控制部63向电路板层231提供控制信号。在下文中，将参照附图详细描述根据一个实施方式的将导光层233安装在电路板层231上的结构。同样的附图标记表示同样的元件，并且将省略其重复描述。前述结构和实施方式可以应用于下面的实施方式。在下文中，以安装到光提取层232的上表面的单独注塑成型部的形式提供导光层 233，这同样应用于下面的实施方式。图13是例示了根据第一实施方式的背光单元的结构的分解立体图，而图14是例示了图13的背光单元的纵向截面图。参照图13和图14，如上所述，光提取层232设置在电路板层231的上表面上，并且光提取层232可以被设置为具有高反射率的金属反射片的形式。具体地说，反射片在与光源M的位置相对应的位置处具有孔232b，使得光源M能够穿过孔232b。因此，当在光源M安装在电路板层231上的状态下将反射片接合到电路板层231时，各光源M能够穿过对应的一个孔232b。导光层233置于光提取层232的上表面上，并且通过使用单独的模具(例如通过挤压成型)由诸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的上述树脂形成。在注塑成型之后，可以通过粘合剂将导光层233接合至光提取层232的上表面。模具被设计为，使得通过注塑成型在导光层233的下表面上形成了用于收纳光源M的凹槽23北。在将导光层233接合至光提取层232之后，在导光层233的上表面上形成遮蔽层 234。如上所述，可以通过在导光层233的上表面上直接淀积遮蔽图案234b(如图12中所示)，或者通过将设置有遮蔽图案234b的透明膜23 接合在导光层233的上表面上，来形成遮蔽层234。在这种情况下，遮蔽图案234b可以通过在透明膜23 的上表面上进行淀积、涂覆或者印刷来形成。或者，如上所述，遮蔽层234可以接合或者淀积在漫射层235的下表面上(参照图 11)。当以反射膜的形式将光提取层232接合在电路板层231上时，在光提取层232中形成的孔232b可以具有与光源M的水平截面相同的尺寸，使得孔232b不与光源M的发光表面间隔开。但是可以在孔232b与光源M之间形成预定间隙D1，以防止在光源M穿过孔232b时光源M受到干扰以及反射片被撕裂。鉴于相同的原因，可以在凹槽23 与光源 M之间形成预定间隙D2。孔23 与光源M之间的间隙Dl可以比凹槽23 与光源M之间的间隙D2小。这是因为，从光源M侧向发出的光具有预定的取向角。即，光以扇形向导光层233 的上表面和光提取层232传播。此时，向光提取层232发射的光中的一部分可以通过间隙Dl所限定的空隙(gap)而被提供至电路板层231。此时，从光源M向光提取层232以取向角倾斜发出的光以与入射角相同的角度全反射。但是，由于电路板层231的上表面是白色的，所以与光提取层232不同，光可以从电路板层231散射。换句话说，一部分散射的光可以从电路板层231垂直反射，从而促进了光源24附近的热点。因此，孔232b与光源M之间的间隙Dl可以比凹槽23 与光源M之间的间隙D2小。或者，可以将电路板层231的上表面着色为黑色以吸收光，从而防止光的散射。图15是例示了根据第二实施方式的导光层的截面图。参照图15，可以在导光层233的上表面中设置漫射凹部233c。漫射凹部233c可以是具有预定曲率的圆形。具体地说，漫射凹部233c之间的距离可以沿着从光源M发出的光的传播方向减小，即，沿着远离光源对的方向减小。这是因为相同的原因在光提取层232的上表面上设置的漫射图案23 的分布密度沿着远离光源M的方向增加。即，由于光量沿着远离光源 M的方向减少，所以漫射凹部233c之间的距离沿着远离光源M的方向减小，使得显示模块 20的亮度均勻。漫射凹部233c除可以形成在导光层233的上表面上，还可以形成在导光层233的下表面。在这种情况下，可以将漫射凹部233c设置成不干扰在光提取层232的上表面上设置的漫射图案23 ，以增加光的漫射频度，从而改善光的亮度均勻性。图16是例示了根据第三实施方式的导光层的截面图。参照图16，可以对导光层233进行注塑成型，使得导光层233的下表面以预定角度倾斜。具体地说，倾斜表面233d沿着从光源M侧向发出的光的传播方向向上倾斜，即， 沿着远离光源M的方向向上倾斜。结果，从光源M发出的光照射到倾斜表面233d上，随后被反射至显示板21。此外，由于反射角度根据从光源M发出的光照射到倾斜表面233d 上并被反射至显示板21的位置发生变化，所以最大程度地抑制了热点，并且改善了亮度的均勻性。此外，在导光层233内漫射的或者被遮蔽图案234b反射的光通过导光层233的倾斜表面233d折射。并且，从光提取层232反射的光通过倾斜表面233d以各种角度折射。因此，由于光在导光层233内以各种角度散射，所以能够使光的亮度均勻。图17是例示了根据第四实施方式的导光层的截面图。参照图17，可以在导光层233的上表面中形成具有诸如三角形截面的多边形截面的漫射凹部23;3e。漫射凹部23 在截面上与图13所示的漫射凹部233c不同，而在形成方法上与漫射凹部233c相同。导光层233的下表面可以具有倾斜表面233d。图18是例示了根据第五实施方式的导光层的截面图。参照图18，用于收纳光源M的凹槽23 可以凹进到导光层233中，并且可以具有与光源M的截面不同的纵向截面。具体地说，如图18所示，凹槽23 的与光源M的设有用于发光的LED装置的侧面对应的内表面以预定角度倾斜。在这种情况下，从光源对以预定取向角发出的光能够通过凹槽23 的倾斜表面以各种角度折射。因此，可以防止在光源M附近的区域中形成热点。通过凹槽23 的倾斜表面以各种角度折射的光照射到遮蔽图案234b、导光层233内的散射颗粒233a以及在光提取层232上形成的漫射图案23 上，从而再次以各种角度被反射。因此，能够使光的亮度在背光单元23的整个表面上均勻。凹槽23 具有如图18所示的截面，但是本公开并不限于此。S卩，凹槽23 的截面可以关于如图18所示的垂直平分光源M的线“1”非对称，或者凹槽23 的与光源M 的后表面(即，发光表面的相对表面)相对应的内表面可以以与凹槽23 的倾斜表面相同或者不同的形式倾斜。凹槽23 可以是具有预定曲率的圆形，以完全包围光源24。图19是例示了根据第六实施方式的导光层的截面图。参照图19，用于收纳光源M的凹槽233g可以凹进到导光层233中，并且可以具有预定曲率的圆形截面。即，凹槽233g可以是具有预定曲率的圆形以形成收纳光源M的中空半球形。但是凹槽233g的形状并不限于半球形，因此，凹槽233g可以具有带有曲率的任何圆形表面。由于本实施方式的其它配置与先前实施方式中相同，因此省略其描述。图20是例示了根据第七实施方式的导光层的截面图。参照图20，设置在导光层233中的凹槽233i可以具有由彼此连续连接的多个平面所限定的多边形截面。具体地说，如图20所示，凹槽233i具有近似的中空碗形，但是构成碗形的表面不是平滑的。换句话说，多个小平面连续连接以形成凹槽。当凹槽233i具有多边形表面时， 从光源M发出的光能够以各种角度被折射，由此使从背光单元发出的光的亮度均勻并且使热点的发生减到最少。图21是例示了包括根据第八实施方式的导光层的背光单元的分解立体图。图22 是例示了图21的背光单元的纵向截面图。参照图21和图22，导光层233在用于收纳光源M的位置处具有中空部233f。艮口， 代替用于收纳光源M的凹槽，可以形成穿过导光层233的中空部233f。具体地说，当导光层233包括中空部233f时，遮蔽层234可以设置在漫射层235 的下部。即，遮蔽图案234b可以淀积在漫射层235的底面上，或者包括遮蔽图案234b的透明膜可以附接到漫射层235的底面上。图23是例示了根据第九实施方式的导光层的部分剖切立体图。参照图23，在导光层233中设置有圆筒形的中空部23沌。即，中空部23 具有与光源M的平面形状不同的形状。由于中空部233k具有圆筒形状，所以从光源M水平发射的光以各种方向被折射和漫射，以使得光的亮度均勻并使热点的发生减到最少。图M是例示了根据第十实施方式的导光层的部分剖切立体图。参照图对，导光层233包括具有多边形水平截面的中空部23:3m。S卩，中空部23 ! 具有与光源M的平面形状不同的多边形。随着中空部23 !!的截面的角的数量增加，从光源 M发出的光的折射和漫射方向的数量也增加，因此，使得光的亮度均勻并且使热点的发生减到最少。图M中中空部23 !!具有五边形截面，但本发明并不限于此，因此，中空部23 ! 可以具有诸如六边形截面的其它多边形截面。
根据一个实施方式，第三材料，即与构成导光层的树脂和构成光源M的材料都不同的材料，可以填充中空部。具体地说，第三材料可以是透明的并且具有比构成导光层的亚克力树脂更好的表面附着特性，例如聚硅氧烷。第三材料可以仅填充中空部与光源M的发光表面之间的间隔，或者可以填充整个中空部。第三材料填充中空部以使导光层233附接到第一层。因此，在导光层233的下表面上可以不需要粘合剂。此外，通过用第三材料填充中空部还获得以下效果。首先，如上所述，第三材料起到粘合剂的作用。其次，能够防止在使用通常的亚克力树脂时可能发生的不均勻的表面附着特性， 以改善光学性能。第三，能够防止由于构成导光层和漫射层的材料之间的热变形常数的差异导致的导光层和漫射层的弯曲。并且，通过使用根据上述实施方式的显示装置，能够获得以下效果。首先，由于将通过单独的注塑成型由树脂形成的导光层安装在电路板层上，因此导光层具有均勻的厚度。具体地说，能够减少在树脂施敷在电路板层上并且被固化时电路板层的上表面是粗糙的情况。因此，由于导光层的上表面与遮蔽层的下表面之间的接触面积增加，导光层被牢固地附着到遮蔽层的下表面上，并且改善了导光层的光学性能。其次，由于光源的发光表面与用于收纳光源的收纳部之间的距离是恒定的，所以从光源发出的光具有均勻的颜色和亮度，由此改善了其光学性能。第三，能够在高温下抑制由于电路板层与漫射层之间的不同层在热膨胀系数上的差异导致的不同层的弯矩。即，能够减小在温度升高时发生的背光单元的形变。尽管参照多个示例性实施方式描述了多个实施方式，但是应当理解，本领域的技术人员能够设计出落入本公开的原理的精神和范围内的许多其它变型和实施方式。更具体地说，在本公开、附图和所附权利要求的范围内，组成部分和/或主题组合结构的排布可以有各种变化和变型。除组成部分和/或排布的变化和变型外，替代使用对于本领域普通技术人员来说也是显而易见的。
权利要求
1.一种显示装置，该显示装置包括显示板；禾口背光单元，该背光单元设置在所述显示板后面以提供光，其中，所述背光单元包括第一层；光源，该光源位于所述第一层上；以及第二层，该第二层包括包围所述光源的收纳部，所述第二层设置在所述第一层的上侧， 以透射和漫射从所述光源发出的光，其中，在所述收纳部与所述光源之间设置有间隔。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第二层以单独注塑成型部的形式置于所述第一层上。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其中，所述第一层包括电路板层，该电路板层包括安装了所述光源的印刷电路板；以及光提取层，该光提取层设置在所述电路板层的上表面上并且反射从所述光源发出的光，所述光提取层包括所述光源从中穿过的孔，其中，所述孔的边缘与所述光源之间的距离Dl等于或者小于所述收纳部的边缘与所述光源之间的距离D2。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其中，所述收纳部包括包围所述光源的侧部和上部的凹槽。
5.根据权利要求3所述的显示装置，其中，所述收纳部包括穿过所述第二层的中空部。
6.根据权利要求1至4中任何一项所述的显示装置，其中，在所述第二层的上表面和下表面中的其中一个表面上设置有多个漫射凹部。
7.根据权利要求6所述的显示装置，其中，所述漫射凹部具有圆形或者多边形截面。
8.根据权利要求6所述的显示装置，其中，所述漫射凹部中的相邻漫射凹部之间的距离沿着从所述光源发出的光的传播方向减小。
9.根据权利要求6所述的显示装置，其中，设置了所述漫射凹部的区域沿着从所述光源发出的光的传播方向变宽。
10.根据权利要求2所述的显示装置，其中，在所述第二层的下表面的一部分上设置有倾斜表面。
11.根据权利要求10所述的显示装置，其中，所述倾斜表面在从所述光源发出的光的传播方向上向着逐渐靠近所述第二层的上表面的方向倾斜。
12.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述收纳部的高度或宽度大于所述光源的高度或宽度。
13.根据权利要求2所述的显示装置，其中，所述光源包括水平发射光的多个光源阵列，构成各光源阵列的多个光源沿着相同的方向发射光，并且所述光源阵列中的相邻光源阵列的发光方向彼此相反。
14.根据权利要求13所述的显示装置，其中，所述光源阵列中的相邻光源阵列沿着垂直方向以锯齿形设置。
15.根据权利要求13所述的显示装置，其中，所述光源阵列中的相邻光源阵列沿着垂直方向设置在同一条线上。
16.根据权利要求13所述的显示装置，其中，构成各光源阵列的光源相对于水平方向倾斜。
17.根据权利要求3所述的显示装置，其中，在所述光提取层的上表面上设置有多个漫射图案，并且所述漫射图案的分布密度沿着远离所述光源的方向增加。
18.根据权利要求17所述的显示装置，其中，所述漫射图案具有沿着远离所述光源的方向宽度增大的扇形。
全文摘要
本发明提供了一种显示装置，该显示装置包括显示板和背光单元。背光单元设置在显示板后面以提供光。背光单元包括第一层、光源和第二层。光源设置在第一层上。第二层包括包围所述光源的收纳部，并且设置在第一层的上侧以透射和漫射从光源发出的光。在收纳部与光源之间设置有间隔。
文档编号G02F1/13357GK102236206SQ20111008323
公开日2011年11月9日 申请日期2011年4月1日 优先权日2010年4月21日
发明者崔文九, 李贤镐, 田成万, 金相天 申请人:Lg电子株式会社