显示器背光单元的制作方法

本发明涉及一种显示器背光单元，其包括具有底部的基部；板状的第一光导元件，其靠近所述底部且具有背离所述底部的发光上侧；板状的第二光导元件，其远离所述底部且具有面向显示器的发光上侧。

背景技术：

1、这种背光单元(也称为背景光单元)用于本身不发光的lcd面板。为此，光导元件(即、薄的平面元件)被安装在lcd面板的后侧。光耦合从侧面实现，通常用作光源的led。

2、这种显示器背光单元通常被制造成装配好的单元，因此，这些单元在光学方面被最佳地设计，并且可以在不受潮湿和污垢影响的情况下进行供应和安装。

3、目前具有如下显示器背光单元：其中两个光导元件平行且以一个光导元件在另一个光导元件之上的方式布置在显示器背光单元中，从下方光导元件、即第一光导元件发出的光能够穿过第二光导元件而射出。这种布置的应用例如在于：由第一光导元件发射的光束与第二光导元件的光束不同地定向或具有不同的发光强度或频谱。

4、到目前为止，已经考虑通过橡胶元件或其自己的支承框架将第二光导元件紧固在基部上。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种设计得更紧凑且更简单的显示器背光单元，其中具有两个平行的板状光导元件，且一个设置在另一个之上。

2、上述目的通过一种显示器背光单元得以实现，所述显示器背光单元具有：基部，所述基部具有底部；靠近所述底部的板状的第一光导元件，所述第一光导元件具有背离所述底部的发光上侧；远离所述底部的板状的第二光导元件，所述第二光导元件具有面向显示器的发光上侧，所述显示器背光单元在所述光导元件之间存在间隙，并且具有至少一个间隔件，所述间隔件将所述第一光导元件的上侧连接到所述第二光导元件的下侧，从而将所述光导元件彼此机械地联接(coupling)。

3、本发明的构思不包括用于第二光导元件的、使整个单元加宽的单独的框架，而是包括在第一光导元件的上侧和第二光导元件的下侧之间的一个或更多个间隔件，使得光导元件之间机械联接。因此，无需联接到框架上。此外，以简单的方式确保了光导元件的平行度。

4、基部也因此可以更简单地被设计，因为可以至少大部分省略之前的基部的复杂结构。以前的基部，特别是设计为所谓的后框架，必须通过复杂的模制工艺成型。这意味着这些框架相应昂贵。迄今为止使用的框架的另一个缺点在于它们没有最佳的热和机械性能。

5、显示器背光单元通常还具有前框架，然后将光导元件和必要情况下的其他光学元件安装在后框架和前框架之间。到目前为止，设置有由塑料制成的中间框架来承载光导元件。该中间框架通常被支撑在后框架上并且放置在例如后框架的凸起(例如边缘凸起)上。已知在变形例中，光导元件直接放置在后框架上，但这会导致光导元件上的划痕。在这两种情况下，后框架和光导元件的不同热膨胀系数都会导致问题。例如，可能需要使后框架设计地更大以补偿由于热膨胀引起的公差。通常只能通过增加显示器背光单元的外部尺寸来补偿不同的膨胀系数。

6、这在根据本发明的设计方案中不再需要。更确切地，可以最小化由于不同热膨胀系数引起的公差，并且可以提供紧凑的显示器背光单元。

7、根据本发明的一个变形例，至少一个间隔件通过形状锁合联接将所述光导元件连接以防止横向相对移动。这意味着提供了形状锁合联接(器)，其作用防止横向移动。这种形状锁合联接(器)还允许极低的位置公差。

8、形状锁合联接(器)包括在一个部件(即，在一个光导元件和/或在间隔件)中的至少一个凸起，其突出到另一部件(另一个光导元件或其他间隔件)的为此互补设计的凹部中。

9、尤其是，可以实施肋状凸起或倾斜变细(zulaufende)的凸起。

10、根据本发明的一个变形例，至少一个间隔件是至少一个边缘侧的、一体地成型在所述第一光导元件或所述第二光导元件上的延伸部。因此可以避免附加部件。此外，因为在制造光导元件时已经形成了延伸部，所以，可以很好地设置光导元件的间距的精度。

11、通常，光导元件通过注射成型而制造。

12、例如，为了简化制造，光导元件中的一个可以单独具有一个或更多个延伸部，而光导元件中的另一个保持完全板状。

13、作为替代，可以在第一和第二光导元件上分别设置一个或更多个一体成型的边缘侧延伸部。不同光导元件的延伸部朝向彼此延伸，即从第一光导元件的上侧和从第二光导元件的下侧延伸，然后彼此紧固，特别是通过形状锁合联接。

14、在进一步的替代设计方案中，至少一个间隔件可以是密封围绕在所述光导元件的边缘上的框架的一部分。特别地，在这样的设计方案中，间隔件可以由与框架相同的材料形成。例如，框架可以是基部的一部分，特别是基部的侧壁的一部分。

15、根据本发明的显示器背光单元可以替代地设计成，使得光导元件的光源被设计成可相互独立地切换，也就是说，它们所分配的光源可以被单独地切换。以这种方式，第一或第二光导元件可以被接通，必要情况下也可以同时被激活。

16、如果至少一个间隔件被设计为与第一和第二光导元件分开的部分，则优选其由与光导元件相同的材料(各光导元件应该具有相同的材料)形成。这确保了部件的热膨胀是相同的。或者，间隔件和光导元件的热膨胀系数应该彼此相差最大30％、优选相差最大10％。特别地，至少一个间隔件可以由塑料材料构成。光导元件也可以由不同的透明材料制成，例如聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)和聚碳酸酯(pc)，或由不同的材料衍生物例如不同的聚碳酸酯制成，其中，热膨胀系数彼此偏离不超过30％、特别是不超过10％。

17、在本发明的一个变形例中，显示器背光单元旨在使显示器屏一方面仅对从预定角度范围，例如从几乎垂直于显示器表面的方向观看显示器的人可识别，并且另一方面，可选地，从其它方向(例如，以倾斜的角度)观看显示器的人也可以识别显示屏内容。第一种变形例是一种“私人模式”，其中只有靠近显示器的直接观看者才能看到显示屏(例如，在行驶中观看电影的乘客)。在“公共模式”下，当另一光导元件激活时，驾驶员也可以看到显示屏。当然，这通常也可以相应地用于屏幕和显示器的其他应用，例如笔记本电脑或监视器。为此，在光导元件之间的间隙中设置至少一个平坦的光学准直器。通过例如可以由一个或更多个薄膜组成的准直器至少减少了朝向第二光导元件的倾斜光束路径。换言之，这意味着，尽管从第一光导元件的表面发射发散光束，即光束也倾斜或非常倾斜地朝向上侧，准直器也确保了大致平行的光束路径。可以说准直器提供光一个特定的方向，或者一个特定的、更窄的光锥，或者一个限定的光束轮廓。这些近似平行的光束穿过第二光导元件延伸至显示器而完全没有或至少没有显著地散射，从而保持上述私人模式。另一方面，如果仅激活第二光导元件或额外激活第二光导元件以使其发光，则该光导元件发散地发光，即具有更宽的光锥，其然后在相邻的显示器中确保，其显示屏可以从各种角度看到。

18、例如，一个棱镜薄膜或多个棱镜薄膜可以用作准直器，必要情况下在前面放置一个漫射器薄膜。

19、该实施方式的变形例为，第一光导元件在其上侧具有被设计为准直器的表面，朝向第二光导元件且相对于上侧倾斜的光束路径通过该表面至少减小或完全消除。在此也将产生与第一光导元件大致平行的光束路径。

20、本发明的一个特别有利的实施方式在于，基部具有由冲压部件制成的铝框架。冲压部件的生产成本极低，并且通常通过冲压也压缩到一定程度，使得其具有大幅提高的导热性。例如，测试中使用的铝框架的导热能力约为140w/mk，而迄今为止使用的铝铸框架的导热能力为96w/mk。这使得避免或消除散热器。进一步的有利实施方式包括以压铸方法(druckguss-verfahren)制造的基部。在这种情况下，基部例如可以由包括铝或镁的材料制成。此外，可以在一些设计方案中设定，基部借助触变成型方法制造。

21、在本发明的另一个变形例中，基部具有粗糙表面、尤其是机器粗糙表面，这改善了对环境的散热。

22、至少一个间隔件可以是例如在第一光导元件的上侧和第二光导元件的下侧之间延伸的封闭的围绕的框架，或者可以设置为沿着光导元件的外边缘在周向上彼此间隔开的间隔件。

23、在前面，第二光导元件优选地相对于基部略微突出并且在该区域中被前框架的前面和侧面包围。连同基部形成一种壳体。

24、在一种替代实施方式中，基部的框架也可以突出超过第二光导元件，其中前框架具有隆起，通过该隆起作用力被施加到第二光导元件上以固定其位置。根据前框架和光导元件的材料选择，也可以在前框架和第二光导元件之间引入耐磨层，例如薄膜。

25、如已经提到的，基部可以设计为所谓的后框架，在这种情况下，底部能够提供同样为板状的独立构件实施，例如反射板。