专利名称：一种用于显示设备的发光器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种由LED阵列或其他点光源阵列构成的LCD背光源，尤其 涉及一种基本的镶嵌式发光单位结构，利用此技术可以构造出具有良好发光效 率和均匀性，同时成本更低和寿命更长的，面积更大的LCD背光源。
背景技术：
目前，LCD面板有两种类型的LED背光源。其中一种，例如笔记本或者移 动电话的LCD中，如图1所示，光由LED光源108射出，首先射入导光板101 的边缘，导光板101将光发散到LCD面板整个区域从而达到均匀发亮的目的。 对于较大尺寸液晶面板，例如显示器或电视，如图2所示，LED光源205被排 列成一个二维阵列，设置在液晶面板202和扩散板203后面的基板上，为了实 现整个液晶面板均匀出光，需要一定间距来混合来自相邻LED光源的光线。这 就大大阻碍了液晶显示模的轻薄化。
此外，随着液晶显示应用于电视，要求液晶显示器尺寸越来越大，LED阵 列基板也随之不断扩大，使其显得非常复杂和庞大。但要解决机械散热和电路 连接与控制等方面问题仍然比较困难，成本也较髙。
发明内容
本发明目的是提供一种减小背光和液晶面板的间距的结构和方法，从而简 化机械和光学设计并达到降低制造成本及縮短制造周期的目的。
为达到上述目的，本发明具体技术方案是， 一种用于显示设备的发光器件， 包括复数个发光元件，所述复数个发光元件照亮包含复数个透射光阓的图像显 示面板，所述发光元件至少包括一发光装置， 一导光板，所述导光板首先将导 光板入与图像显示面板平行的平面，然后再导向所述图像显示面板每一个上 述发光单元只向整个显示范围的一部分提供照明。
上述技术方案中，所述发光元件进一步包括一控制电路，所述控制电路根据控制信号调节所述发光元件的光输出强度；所述控制电路根据控制信号，通 过调节经过所述发光装置的电流调节发光元件的光输出强度；所述控制信号与 相应发光元件显示区域的图像的亮度成正比。
上述技术方案中，每个发光元件被设定在已校准的光强时，所述复数个发 光元件向整个显示面板提供均匀的光照。
上述技术方案中，所述导光板的背面设有复数个光导结构，所述光导结构 将光线导向所述导光板的前表面，所述光导结构的设置方法可以采用但不限于 ①在导光板的背面通过印刷的方法，印刷上网点，如图5所示，光线遇到光导 结构501时，发生反射，改变方向，射向导光板的前表面；②在导光板注塑成 型的过程中，加入与导光板材料不同折射率的材料，形成光导结构；所述光导 结构的形式不局限于网点、条状、片状的形状。
上述技术方案中，所述导光板的前表面设有光耦合结构，所述光耦合结构 引导光线从所述导光板的前表面射出，光耦合结构可以提高光从导光板前面射 出的效率了；所述光耦合结构可选自但不局限于不同折射率的薄膜交替重叠 构成的组合膜。
上述技术方案中，所述导光板与相邻的导光板之间设有空隙；所述导光板 边缘设有间隙子结构，所述间隙子结构维持相邻导光板之间的空隙。
上述技术方案中，所述发光元件包括设置与发光元件后面的反光板，所述 反光板将光线发射到发光元件的前面。
图1为现有技术的侧入式背光单元示意图2为现有技术的直下式侧入式背光的示意图3为本发明实施例一的示意图4为本发明实施例二的示意图5为本发明实施例四中光分配结构示意图6为本发明实施例五中光分配结构示意图7a和图7b为实施例中光源出口锥光示意图8为实施例六中相邻BLUB边缘间隙子示意图；图9是实施例七中相邻BLUB边缘机械结构示意图10a和10b是本发明实施例九中的截面和俯视示意图。
具体实施例方式
本发明提供了一种LCD背光的镶嵌式发光结构。每个背光单元块包括光源、 导光板、电气控制电路和机械接口功能。
下面参照附图和实施例对本发明进行详细描述，但相关附图和实施例不限 制本发明的范围。
实施例一
图3为本发明提供的一种优化的实施例，其中305为光源，301为导光板， 309为控制电路。301、 305和309组成一个背光模组单元块(BLUB)。将数个 背光模组单元块(BLUB)放置在一起形成整个背光模组(BUL)。303为光扩散膜， 它通过一层光耦合器306覆盖在背光模组单元块(BLUB)阵列表面。选择合适尺 寸和形状的光耦合器可以使得相邻的背光模组单元块之间的缝隙隐形(从LCD 面板302的正面观察)如图3所示，在本发明的一个实施例中，背光模组单元 块(BLUB)阵列背后的反光板307为一个整体
实施例二
与实施例一相同，区别在于如图4所示，反光板407为分离式，每个背 光模组单元块(BLUB)单独配置相应的反光板。 实施例三
如图3所示，在一个优选的实施例中，反光板307背后设有一电路板，该 电路板向光源提供电能，该电路板包含一个控制电路，以使背光模组在一个界 定的范围内可控，该电路板接受来自图像处理器的控制信号，并根据接受到的 控制信号设置发光元件的光强。
实施例四
图5为本发明的优化实施例提供进一步说明。光源包括至少一个光源305。 导光板301底部包括多个网点501。光源305发光进入导光板在面301。进入导 光板的光在导光板板301通过网点501发射到液晶显示屏表面，光射出后照亮 显示屏。此种导光板可以通过注塑成型或者和紫外线热压加工成型。网点可以通过此过程加工到导光板内，也可以在制作成型后通过化学蚀刻或机械冲压添 加。
实施例五
图6为本发明的另一优化实施例。该结构的导光板内没有网点。光线进入 导光板内而后经过光耦合元件至表面。此光耦合元件306可加工到导光板表面， 或通过设置多个点来导通导光板与扩散膜303间的光通路。此光耦合元件还可 包括光扩散装置，以加强其扩散能力。设置光耦合元件的方法，可选自但不限 于将光耦合元件通过印刷法设置在导光板301表面，或将光耦合元件通过印 制法设置在扩散膜303上，以及其他制造方法。
如图6所示，本发明的一个优化实施例，中光线从光源表面射出，斜向射 入导光板301的前表面，从而使观察者在液晶面板正面无法看到导光板后面的 光源。如图7a所示，对于绝大多数光源而言，从出光面的法线方向观察，在普 通出光面上可见光强度随着出射方向与法线方向之间的夹角的增大而对称地逐 渐减弱；如图7b所示，在本发明的优化实施例中，光源器件的轴可以改变方向， 将出光面方向倾斜到需要的不同角度。
实施例六
在本发明的优选实施例中，相邻的背光模组单元块(BLUB)之间的空隙是 必要的，为了保持该空隙，可以选用间隙子，如图8所示，所述间隙子401可 以在导光板801和导光板802注塑成型额时候同时加工而成。所述凸起的高度 可以为微米级的，以使空隙比较小。
实施例七
在本发明的优化实施例中，如图9所示，在背光模组单元块(BLUB)的导光 板301和302边缘设计制造了机械结构501，防止BLUB间的相互滑动同时增强 了整体的机械性能。
实施例八
在本发明的优化实施例中，如图5所示，在反射板407背面附一个电路板 用以提供光源的电力。这个电路板包含一个控制电路，以使背光模组在一个界 定的范围内可控。
实施例九图IO是本发明优化实施例的截面和俯视示意图，其中光源放置在每个背光 模组单元块(BLUB)的四角，网点位于导光板背面，环绕在光源出光点周围。 图中未显示出相邻背光模组单元块(BLUB)间的间隙，使每个背光模组单元块 (BLUB)的光线彼此分离。光线通过扩散膜扩散投射到液晶面板。光耦合元件在 导光板与扩散膜之间有助于隐藏相邻背光模组单元块(BLUB)的连接间隙，同 时还可能进一步提高光的扩散效果。本发明其他的实施例中，为了达到均匀照 明的目的，可以改变每个背光模组里光源的数目和位置，也可以改变网点的形 状和分布。
各种结构可实现这种镶嵌式背光模组的功能。上述实施例是为了说明本发 明的工作原理，原则上上述实施例不限制本发明的范围。不同类型的材料和结 构都可以构筑这种镶嵌结构，所有这些变化都应包含在本发明内。
虽然已经在此详细描述了采用本发明原理的多种实施例，并提供了多种最 佳实施方案。但是所属技术领域的技术人员可以很容易地推导出许多变化、更 改和扩展而仍是本发明公开的原理的具体表现。本发明的范围包括上述变化， 且不应解释为受上述元件的数目、层数或具体方向和角度的限制。
综上所述，本发明提供了一种液晶显示器背光的镶嵌结构。每个背光单元 模块由光源、导光板、电气控制电路和机械功能接口组成。
权利要求
1.一种用于显示设备的发光器件，包括复数个发光元件，所述复数个发光元件照亮包含复数个透射光阀的图像显示面板，其特征在于所述发光元件至少包括一发光装置，一导光板，所述导光板首先将导光板入与图像显示面板平行的平面，然后再导向所述图像显示面板；每一个上述发光单元只向整个显示范围的一部分提供照明。
2. 根据权利要求l所述的用于显示设备的发光器件，其特征在于所述发 光元件进一步包括一控制电路，所述控制电路根据控制信号调节所述发光元件 的光输出强度。
3. 根据权利要求2所述的用于显示设备的发光器件，其特征在于所述控 制电路根据控制信号，通过调节经过所述发光装置的电流调节发光元件的光输 出强度。
4. 根据权利要求3所述的用于显示设备的发光器件，其特征在于所述控 制信号与相应发光元件显示区域的图像的亮度成正比。
5. 根据权利要求l所述的用于显示设备的发光器件，其特征在于每个发 光元件被设定在已校准的光强时，所述复数个发光元件向整个显示面板提供均 匀的光照。
6. 根据权利要求l所述的用于显示设备的发光器件，其特征在于所述导 光板的背面设有复数个光导结构，所述光导结构将光线导向所述导光板的前表 面。
7. 根据权利要求l所述的用于显示设备的发光器件，其特征在于所述导 光板的前表面设有光耦合结构，所述光耦合结构引导光线从所述导光板的前表 面射出。
8. 根据权利要求l所述的用于显示设备的发光器件，其特征在于所述导 光板与相邻的导光板之间设有空隙。
9. 根据权利要求8所述的用于显示设备的发光器件，其特征在于所述导 光板边缘设有间隙子结构，所述间隙子结构维持相邻导光板之间的空隙。
10. 根据权利要求1所述的用于显示设备的发光器件，其特征在于所述 发光元件包括设置与发光元件后面的反光板，所述反光板将光线发射到发光元 件的前面。
全文摘要
本发明公开了一种用于显示设备的发光器件，包括复数个发光元件，所述复数个发光元件照亮包含复数个透射光阀的图像显示面板，所述发光元件至少包括一发光装置，一导光板，所述导光板首先将导光板入与图像显示面板平行的平面，然后再导向所述图像显示面板；每一个上述发光单元只向整个显示范围的一部分提供照明；所有发光元件向整个显示器面板提供均匀统一的照明；由于上述结构的应用，减小了背光和液晶面板的间距，从而简化机械和光学设计并达到降低制造成本及缩短制造周期的目的。
文档编号H05B37/02GK101603655SQ200910139330
公开日2009年12月16日 申请日期2009年4月30日 优先权日2008年5月4日
发明者周庆盈, 刚 徐, 丰 李, 梁秉文 申请人:李 丰;徐 刚;梁秉文;周庆盈