专利名称：背光单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种背光单元，更具体地涉及一种通过将发光器件作为光源而能够在显示装置等的照明中使用的背光单元。
背景技术：
一般来说，液晶显示器(IXD)目前为常用的较薄显示装置，已应用于各种装置，例如，壁挂电视机、笔记本电脑、台式计算机的监视器、导航系统、个人数字助理(PDA)、移动电话和便携式计算机游戏机等。组成液晶显示器的显示装置的液晶自身不会发光，而是仅根据所施加的电信号执行简单的传输或阻挡光的功能。由此，为了在液晶面板上显示信息，液晶显示器内需要单独提供所谓的表面发光装置(即背光单元)来从背面照射液晶面板。这种背光单元可能需要增加光的亮度并形成均勻的表面光源，以将光照射在液晶面板上，对于产品质量而言，这点非常重要。由于一般的背光单元尺寸小，使用寿命长，且直接将电能转换为光能，所以具有能量效率高、工作电压低等优点的发光二极管(LED)已用作背光单元的光源。另外，根据光源的安装位置，背光单元被分为侧光式背光单元(侧视式)和直下式背光单元(顶视式)。在侧光式背光单元中，条形光源位于液晶面板的一侧处，通过导光板向液晶面板照射光。与侧光式背光单元不同，直下式背光单元直接将光从布置在液晶面板下方的面光源照射到液晶面板上。随着目前的趋势为向大、薄、高功能图像显示装置发展，已经积极进行了如下研究即使在大屏幕液晶显示器中，实现具有减小厚度的背光单元，同时通过允许局部变暗而表现出优良的光学特性。但是，在侧光式背光单元比直下式背光单元窄的情况下，有利的是，具有相对较小尺寸(例如，17英寸或更小)的侧光式背光单元可制造为具有相对减小的厚度。但是，在具有较大尺寸(即，40至70英寸或更大)的LCD背光光源的情况下，可能难以获得背光光源中的足够亮度，因此可能降低了亮度均勻性。另外，侧光式背光单元可能不适合于部分驱动方法，例如，局部变暗，并且侧光式背光单元可能难以应用于具有相对较大面积的液晶面板中。
发明内容
本发明的一个方面提供了一种侧光式背光单元，其适用于使用该背光单元的较大较薄产品，并且能够实现有效的局部变暗。根据本发明的一个方面，提供了一种背光单元，包括导光板；光源模块，包括设有电路配线的基底和多个发光二极管(LED)组，每个LED组包括安装在基底上且相对于基底垂直定位的一个或多个LED，所述一个或多个LED布置为朝向导光板的侧面；底壳 (bottom chassis)，包括底座和从底座的周边向上延伸的侧壁，并容纳光源模块和导光板， 使得所述一个或多个LED与侧壁相邻布置；以及驱动单元，控制施加给所述多个LED组中的每个LED组的电流信号，从而控制每个LED组的亮度。在光源模块中，基底可安装在底座上，沿底壳的侧壁相对于底座水平定位，使得所述一个或多个LED的发光面朝向导光板，并且所述一个或多个LED的另一表面朝向底壳的侧壁。光源模块可布置在导光板的至少一个侧面和底壳的侧壁之间。光源模块可包括多个光源模块，并且所述多个光源模块可包括分别布置在导光板的一个侧面和导光板的另一个侧面处的第一光源模块和第二光源模块。所述背光单元可进一步包括分别布置在导光板的侧面处的第三光源模块和第四光源模块，第三光源模块和第四光源模块相对于第一和第二光源模块垂直定位，使得导光板处于其间，并具有与第一和第二光源模块相同的配置。导光板可由至少一个或多个分隔件形成。导光板可设有改变光路的一个或多个凹槽部。凹槽部可从导光板的下表面朝向导光板的上表面凹陷预定的深度。凹槽部可从导光板的中心在导光板的水平方向和垂直方向上布置。所述一个或多个LED可包括本体，并沿本体的侧面和端面设有引线端子，所述本体中形成有腔室，所述引线端子电连接至电路配线，从而通过所述侧面和端面安装在基底上。引线端子可包括第一引线和第二引线，第一引线设置成与本体的背面共面并从本体的端面向外突出，第二引线从第一引线的端部垂直弯曲，以朝向本体的前面延伸，且第二弓I线的一端朝向本体的侧面水平弯曲。第二引线可具有整体“L”形结构，以便与本体的端面和侧面平行。所述一个或多个LED可包括位于腔室的底面中的散热片，所述散热片穿过本体并通过本体的背面向外暴露。所述背光单元可进一步包括布置在导光板下方的反射板。所述背光单元可进一步包括布置在导光板上的光学片。
从以下结合附图的详细描述，本发明的上述和其他方面、特点以及其他优点将更
易理解。图1为根据本发明一个实施方式的背光单元的示意图；图2为图1所示背光单元的示意性剖面图；图3为示意地示出图1所示背光单元中的布置在导光板与底壳的侧壁之间的光源模块的放大图；图4A至图4C为构成光源模块的发光二极管(LED)的示意性放大图；图5A至图5C为示意性示出光源模块的透视图和示意性示出与底壳的侧壁相邻设置的LED的剖面图；图6A和图6B为示意性示出图1所示的背光单元中的导光板和光源模块从顶部观察时的俯视图；图7为示出根据从图6A和6B改进的实施方式的导光板和光源模块从顶部观察时的俯视图；图8为可在本发明的另一实施方式中采用的导光板的示意图；以及图9A至图9C为图8所示导光板中的凹槽部的各种改进实例的示意图。
具体实施例方式下文将参照附图对根据本发明实施方式的背光单元进行说明。但是，本发明可体现为多种不同形式，而不应理解为限于本文所述的实施方式。相反，提供这些实施方式的目的在于使本发明详尽完整，并向本领域技术人员充分传达本发明的范围。附图中，部件的形状和尺寸被放大，以便更清晰。说明书中，相同或等同的元件由相同的参考标号表示。将参照图1至图5对根据本发明一个实施方式的背光单元进行说明。图1为根据本发明一个实施方式的背光单元的示意图。图2为图1所示背光单元的示意性剖面图。图3为示意地示出图1所示背光单元中的布置在导光板与底壳的侧壁之间的光源模块的放大图。参照图1，根据本发明实施方式的背光单元1可向布置在背光单元1上方的液晶面板(未示出)照射光，并包括导光板100、光源模块200、底壳300和驱动单元400。背光单元1可进一步包括布置在导光板100上且被供以光的光学片500。底壳300可以是将导光板100和光源模块200容纳在其中的框架构件，以支撑导光板100和光源模块200。底壳300可具有由平板底座310和侧壁320形成的箱形结构，所述侧壁从底座310 的周边向上延伸且具有暴露于外界的上部(或前部)。一般来说，鉴于热辐射等，底壳300 可由金属材料制成；但不限于此。另外，构成背光单元的其他部件，例如光源模块200和导光板100，可布置在底壳300内。导光板100可为长方体板的形状，并且沿导光板100主轴方向的侧面可设置光入射面110，光源模块200布置在所述光入射面上，并且光向所述光入射面入射。导光板100可由透明材料制成，例如，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，以便顺利地引导入射到光入射面110上的光。导光板100的下表面可设有特定图案(未示出)，例如突起和凹陷等，从而允许向导光板100下方传播的光向上反射。导光板100的上部可包括光学片500，在该光学片中，选择性地堆叠有扩散片或棱镜片，扩散片以各个方向扩散发射到液晶面板(未示出)上的光，棱镜片将发射到液晶面板上的光集中到正视角度(front viewing angle)内，从而增加亮度；但是，光学片500可不作为本发明的该实施方式中的必要部件。如果需要，可在导光板100和底壳300之间进一步设置反射板510。包括多个发光二极管(LED)以发出白光的光源模块200可以是能够用作具有预定面积的面光源或线光源的单元。光源模块200可包括多个LED组B，所述LED组具有基底 220和安装在其上的一个或多个LED 210。光源模块200可设置在导光板100的至少一个侧面和底壳300的侧壁320之间。 特别地，光源模块200可沿导光板100的侧面与底壳300的侧壁320相邻布置，使得LED 210 朝向导光板100的侧面。此处，所述一个或多个LED 210可为白色LED ；但本发明不限于此。LED 210可为其中包括LED芯片211的一般封装产品。特别地，LED 210可安装在基底220上，相对于基底220垂直定位，使得其发光面210a朝向导光板100的光入射面110。将参照图4和图5详细说明LED 210的结构。图4A至图4C为构成光源模块的发光二极管(LED)的示意性放大图。图5A至图 5C为示意性示出光源模块的透视图和示意性示出与底壳的侧壁相邻设置的LED的剖面图。如图4A所示，LED 210可包括本体212，所述本体为长方体的形状，且由硅或陶瓷制成。本体212的前面(即发光面210a)可设有暴露于外界的腔室C，从而将LED芯片安装
在腔室中。腔室C可填充有透明密封件213，以保护LED芯片211，密封件213可包含荧光物质(未示出)，以改变从LED芯片211发出的光的波长。如图4B和图4C所示，其中安装有LED芯片的腔室C的底面可设有散热片214，所述散热片穿过本体212并通过本体的背面210b向外暴露。这种情况下，散热片214可从本体212的背面210b突出。因此，LED芯片211产生的热量可通过散热片214发射到外面。进一步，沿本体212的侧面可设置将LED芯片211与电路配线(未示出)电连接的引线端子215。具体地，引线端子215可包括第一引线21 和第二引线，第一引线设置成与本体 212的背面210b共面并从本体的端面向外突出，第二引线从第一引线的端部垂直弯曲，以朝向本体的前面延伸，且第二引线的一端朝向本体的侧面水平弯曲。进一步，第二引线21 可与第一引线21 —体，并具有整体L形结构，使得第二引线21 可形成为与本体212的端面和侧面平行。由此，设有引线端子215的表面，特别是，设有第二引线21 的侧面可安装在基底 220上，以朝向基底220，因此，LED 210可安装在基底220上，并通过本体212的侧面相对于基底220垂直定位。在这种情况下，散热片214可从本体212的设有第二引线21 的侧面向外突出， 并可与第二引线21 —起相对于本体212的侧面水平设置。因此，当本体212安装在基底220上时，散热片214可与第二引线21 —起与基底220接触，从而提供更大的安装面积和稳定的安装结构。进一步，LED 210产生的热量可经由散热片214传递至基底220，从而增强导热性。基底220可设有与LED 210电连接的电路配线(未示出)，并具有整体条形结构， 如图5A所示。基底220可布置在底座310上，沿侧壁320相对于底座310水平定位，使得LED 210 的前面(即发光面210a)朝向导光板100的侧面，并且LED210的背面210b朝向底壳300 的侧壁320以与其接触。这种情况下，暴露于LED本体212的背面210b的散热片214可与侧壁320直接接触，如图5B和图5C所示。通过基底220的布置结构，LED 210产生的热量可主要直接传导到底壳300的侧壁320，以散发到外界，并且其次经由基底220传导到底壳300的底座310，以散发到外界。 由此，由于增加了与底壳300的接触面积，LED 210产生的热量可更有效地传导到底壳300， 从而提高了热效率。同时，参照图6和图7，示出了在根据本发明的示例性实施方式的侧光式背光单元中实施局部变暗的方法，其中，光源模块200沿导光板100的侧面布置，使得光源模块与底壳300的侧壁320接触。图6A和图6B为示意性示出图1所示的背光单元中的导光板和光源模块从顶部观察时的俯视图。图7为示出根据从图6A和图6B改进的实施方式的导光板和光源模块从顶部观察时的俯视图。如图1、图6A和图6B所示，可设置多个由多个LED组B形成的光源模块200，并且所述多个光源模块200可布置在导光板100的两个侧面上，以彼此相对。另外，驱动单元 400可与每个光源模块200连接，并控制每个LED组B的亮度值。可通过控制施加于每个 LED组B的电流信号的大小来实现亮度值的控制。由此可完成局部变暗。具体地，光源模块200内包含的各个LED组B可包括一个或多个LED210，并且亮度可通过由驱动单元400施加的不同电流信号进行控制。在本发明该实施方式中，每个LED 组B可包括四个LED 210;但本发明不限于此。每个LED组B中包含的LED的数量可根据需要适当选择。导光板100可包括一个或多个光学上可区分的区域。所述区域可在物理上分隔， 并且导光板100可由多个分隔件IOOa和IOOb构成，如图6A和图6B所示。替换地，导光板自身可具有单独的结构。更具体地，如图6B所示，导光板100可由设置在各个分隔件IOOa和IOOb之间的接合面120分成多个区域，所述接合面控制(例如阻挡)光路。由接合面120分隔的导光板100的各个区域可被单独驱动，互不干涉。特别地，与每个LED组B的单独控制结合，可更有效地实现局部变暗。因此，与图6A和图6B不同，分别布置在导光板100的四个侧面处的四个光源模块 220可如图7所示设置，其中两个侧面相对于另两个侧面垂直布置。这种情况下，导光板100 可分成至少四个分隔件100a、100b、IOOc和100d。图8为可在本发明的另一实施方式中采用的导光板的示意图。图9A至图9C为图 8所示导光板中的凹槽部的各种改进实例的示意图。如图8所示，根据本发明另一实施方式的导光板100'可包括能够改变或阻挡光路的至少一个凹槽部130。凹槽部130可从导光板100'的下表面朝向其上表面凹陷预定的深度，并可形成为与光源模块200平行或垂直。但是，本发明不限于此，凹槽部130可从导光板100'的中心在导光板100'的水平方向和垂直方向上布置，从而将导光板100'分成四个区域。由此，由凹槽部130分隔的导光板100'的各个区域可被单独驱动，互不干涉。如图9所示，凹槽部130可为三角形或半圆形结构，或者四边形结构。另外，凹槽部130可为多边形结构。如上所述，由于根据本发明实施方式的侧光式背光单元不需要具有大的厚度，与根据现有技术的直下式背光单元不同(即，在本发明的实施方式中，利用导光板将光传输到液晶面板上)，其允许采用部分驱动，同时其厚度减小。由此，可充分获得部分驱动产生的效果(例如，由于采用局部变暗方案而提高了对比度，实现了清晰的图像质量等)，并且使用所述背光单元可有利于产品变薄。进一步，由于增加了与底壳的接触面积，光源模块产生的热量可更有效地传导到底壳，从而提高了热效率。如上所述，根据本发明的实施方式，可提供用于液晶显示器的背光单元，采用所述背光单元的液晶显示器有利于较薄且尺寸较大的产品，并能够实现有效的局部变暗。另外，由于热效率提高，所以可提供具有使用寿命延长的LED且光学特性优良的背光单元。虽然通过实施方式示出并描述了本发明，但对本领域技术人员和显然，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的主旨和范围，可进行修改和改变。
权利要求
1.一种背光单元，包括导光板；光源模块，包括设有电路配线的基底和多个发光二极管(LED)组，每个LED组包括安装在所述基底上且相对于所述基底垂直定位的一个或多个LED，所述一个或多个LED布置为朝向所述导光板的侧面；底壳，包括底座和从底座的周边向上延伸的侧壁，并容纳所述光源模块和导光板，使得所述一个或多个LED与侧壁相邻布置；以及驱动单元，控制施加给所述多个LED组中的每个LED组的电流信号，从而控制每个LED 组的亮度。
2.根据权利要求1所述的背光单元，其中，在所述光源模块中，所述基底安装在所述底座上，并沿所述底壳的侧壁相对于底座水平定位，使得所述一个或多个LED的发光面朝向所述导光板，并且所述一个或多个LED的另一表面朝向所述底壳的侧壁。
3.根据权利要求1所述的背光单元，其中，所述光源模块布置在所述导光板的至少一个侧面和所述底壳的侧壁之间。
4.根据权利要求1所述的背光单元，其中，所述光源模块包括多个光源模块，并且所述多个光源模块包括分别布置在所述导光板的一个侧面和所述导光板的另一个侧面处的第一光源模块和第二光源模块。
5.根据权利要求4所述的背光单元，进一步包括分别布置在所述导光板的侧面处的第三光源模块和第四光源模块，所述第三光源模块和第四光源模块相对于所述第一和第二光源模块垂直定位，使得所述导光板处于其间，并具有与所述第一和第二光源模块相同的配置。
6.根据权利要求1所述的背光单元，其中，所述导光板由至少一个或多个分隔件形成。
7.根据权利要求1所述的背光单元，其中，所述导光板设有改变光路的一个或多个凹槽部。
8.根据权利要求7所述的背光单元，其中，所述凹槽部从所述导光板的下表面朝向所述导光板的上表面凹陷预定的深度。
9.根据权利要求7所述的背光单元，其中，所述凹槽部从所述导光板的中心在所述导光板的水平方向或/和垂直方向上布置。
10.根据权利要求1所述的背光单元，其中，所述一个或多个LED包括本体，并沿所述本体的侧面和端面设有引线端子，所述本体中形成有腔室，所述引线端子电连接至所述电路配线，从而通过所述侧面和端面安装在基底上。
11.根据权利要求10所述的背光单元，其中，所述引线端子包括第一引线和第二引线， 所述第一引线设置成与所述本体的背面共面并从本体的端面向外突出，所述第二引线从所述第一引线的端部垂直弯曲，以朝向本体的前面延伸，且所述第二引线的一端朝向本体的侧面水平弯曲。
12.根据权利要求11所述的背光单元，其中，所述第二引线具有整体“L”形结构，以便与所述本体的端面和侧面平行。
13.根据权利要求10所述的背光单元，其中，所述一个或多个LED包括位于所述腔室的底面中的散热片，所述散热片穿过本体并通过所述本体的背面向外暴露。
14.根据权利要求1所述的背光单元，进一步包括布置在所述导光板下方的反射板。
15.根据权利要求1所述的背光单元，进一步包括布置在所述导光板上的光学片。
全文摘要
本发明提供了一种背光单元。所述背光单元包括导光板；光源模块，包括设有电路配线的基底和多个发光二极管(LED)组，每个LED组包括安装在基底上且相对于基底垂直定位的一个或多个LED，所述一个或多个LED布置为朝向导光板的侧面；底壳，包括底座和从底座的周边向上延伸的侧壁，并容纳光源模块和导光板，使得所述一个或多个LED与侧壁相邻布置；以及驱动单元，控制施加给所述多个LED组中的每个LED组的电流信号，从而控制每个LED组的亮度。
文档编号F21V17/00GK102261605SQ20111014564
公开日2011年11月30日 申请日期2011年5月31日 优先权日2010年5月31日
发明者崔善, 朴钟辰, 李政宪, 金根永 申请人:三星Led株式会社