背光單元的制作方法
【專利摘要】提供了一種可用于液晶顯示器的背光單元。該背光單元包括：底框；光源，設(shè)置在底框的邊緣處；光轉(zhuǎn)換構(gòu)件，設(shè)置在光源上，并包括用于改變從光源發(fā)出的光的波長的量子點(diǎn)；以及光導(dǎo)，在底框上與光轉(zhuǎn)換構(gòu)件相鄰地設(shè)置，并定位成接收從光轉(zhuǎn)換構(gòu)件發(fā)出的光。
【專利說明】
背光單元
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種背光單元以及包括背光單元的液晶顯示器?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]液晶顯示器(IXD)是如今最廣泛使用的顯示設(shè)備之一。通常，IXD通過將液晶材料保持在利用公共電極、濾色器等形成的上基板與利用薄膜晶體管、像素電極等形成的下基板之間、并對像素電極和公共電極施加不同的電壓以產(chǎn)生電場來顯示圖像。施加不同的電壓使液晶分子的排列改變，并且從而調(diào)節(jié)了光的透射率。
[0003]IXD的LCD面板本身為非發(fā)射型光接收元件。因此，IXD通常包括用于向LCD面板提供光的背光單元。
[0004]作為用于背光單元的光源，已廣泛地使用冷陰極熒光燈(CCFL)，這是因?yàn)槔潢帢O熒光燈功耗小且提供明亮的白光。近來，由于發(fā)光二極管(LED)已越來越得到普及，這是因?yàn)榘l(fā)光二極管具有較好的色彩再現(xiàn)性、較長的壽命、以及較少的功耗。
[0005]同時，已開發(fā)出用于通過對背光單元應(yīng)用量子點(diǎn)來提高色彩再現(xiàn)性的技術(shù)。量子點(diǎn)具有低熱穩(wěn)定性且容易氧化，并且因此不能直接應(yīng)用于LED封裝。已嘗試將量子點(diǎn)以密封在氧氣和水分無法滲透的管(例如，玻璃管，以下稱為量子點(diǎn)軌道)內(nèi)的形式提供。然而，為了提供量子點(diǎn)軌道，在設(shè)置背光單元的光源的一側(cè)處(以下稱為光輸入段)需要附加空間， 從而增大了邊框(bezel)寬度。
[0006]在該【背景技術(shù)】部分中公開的上述信息僅用于加強(qiáng)對本發(fā)明的【背景技術(shù)】的理解，并且因此它可包括不構(gòu)成在該國中對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言已經(jīng)知曉的現(xiàn)有技術(shù)的信息。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明已致力于提供一種包括光轉(zhuǎn)換構(gòu)件的背光單元以及包括背光單元的顯示設(shè)備，該背光單元可減小顯示設(shè)備的邊框?qū)挾取?br>[0008]—示例性實(shí)施方式提供了一種背光單元，包括:底框;光源，設(shè)置在底框的邊緣處； 光轉(zhuǎn)換構(gòu)件，設(shè)置在光源上，并包括用于改變從光源發(fā)出的光的波長的量子點(diǎn)；以及光導(dǎo)， 在底框上與光轉(zhuǎn)換構(gòu)件相鄰地設(shè)置，并定位成接收從光轉(zhuǎn)換構(gòu)件發(fā)出的光。
[0009]光轉(zhuǎn)換構(gòu)件可包括密封構(gòu)件以及定位在密封構(gòu)件中的量子點(diǎn)。[〇〇1〇]密封構(gòu)件可包括玻璃管，并且量子點(diǎn)分散在樹脂中并填充在玻璃管中。
[0011]光轉(zhuǎn)換構(gòu)件可形成為具有這樣的形狀，S卩，包括在與設(shè)置有光源的邊緣相同的方向上延伸的三個表面的三棱柱形狀。
[0012]光轉(zhuǎn)換構(gòu)件的三個表面中的兩個表面可彼此接觸以形成直角。
[0013]基本垂直的表面可分別設(shè)置成面向光源和光導(dǎo)的邊緣。
[0014]光轉(zhuǎn)換構(gòu)件可包括設(shè)置在除了形成直角的兩個表面以外的表面上的反射層。
[0015]三個表面可為平坦表面。
[0016]三個表面中的一個表面可為彎曲表面。
[0017]背光單元可進(jìn)一步包括設(shè)置在底框的邊緣處的基板。光源可為發(fā)光二極管(LED)封裝，并且發(fā)光二極管(LED)封裝可安裝在基板中，以允許發(fā)光二極管封裝的光輸出表面面向光轉(zhuǎn)換構(gòu)件的一個表面。
[0018]背光單元可進(jìn)一步包括反射構(gòu)件，該反射構(gòu)件在光源上設(shè)置成與光轉(zhuǎn)換構(gòu)件相鄰，以朝向光導(dǎo)反射從光轉(zhuǎn)換構(gòu)件發(fā)出的光。
[0019]反射構(gòu)件可包括包含傾斜表面的第一部分、從第一部分的第一端延伸的第二部分、以及從第一部分的第二端延伸的第三部分。第三部分可具有與光源重疊的開口。
[0020]本發(fā)明構(gòu)思的一示例性實(shí)施方式提供了一種顯示設(shè)備，包括:顯示面板；以及背光單元，構(gòu)造成向顯示面板提供光，其中，該背光單元包括:底框;光源，設(shè)置在底框的邊緣處；光轉(zhuǎn)換構(gòu)件，設(shè)置在光源上，并包括用于改變從光源發(fā)出的光的波長的量子點(diǎn)；以及光導(dǎo)，在底框上與光轉(zhuǎn)換構(gòu)件相鄰地設(shè)置，并定位成接收從光轉(zhuǎn)換構(gòu)件發(fā)出的光。
[0021]光轉(zhuǎn)換構(gòu)件可包括密封構(gòu)件和定位在密封構(gòu)件中的量子點(diǎn)。
[0022]密封構(gòu)件可包括玻璃管，并且量子點(diǎn)分散在樹脂中并填充在玻璃管中。
[0023]光轉(zhuǎn)換構(gòu)件可形成為具有這樣的形狀，S卩，包括在與設(shè)置有光源的邊緣相同的方向上延伸的三個表面的三棱柱形狀。
[0024]光轉(zhuǎn)換構(gòu)件的三個表面中的兩個表面可彼此接觸以形成直角。
[0025]基本垂直的表面可分別設(shè)置成面向光源和光導(dǎo)的邊緣。
[0026]光轉(zhuǎn)換構(gòu)件可包括設(shè)置在除了形成直角的兩個表面以外的表面上的反射層。
[0027]三個表面可為平坦表面。
[0028]三個表面中的一個表面可為彎曲表面。
[0029]背光單元可進(jìn)一步包括設(shè)置在底框的邊緣處的基板，光源可為發(fā)光二極管(LED)封裝，并且發(fā)光二極管(LED)封裝可安裝在基板中，以允許發(fā)光二極管封裝的光輸出表面面向光轉(zhuǎn)換構(gòu)件的一個表面。
[0030]背光單元可進(jìn)一步包括反射構(gòu)件，該反射構(gòu)件在光源上與光轉(zhuǎn)換構(gòu)件相鄰地設(shè)置，以朝向光導(dǎo)反射從光轉(zhuǎn)換構(gòu)件發(fā)出的光。
[0031]反射構(gòu)件可包括包含傾斜表面的第一部分、從第一部分的第一端延伸的第二部分、以及從第一部分的第二端延伸的第三部分。第三部分可具有開口，該開口在第三部分中與光源重疊。
[0032]根據(jù)該示例性實(shí)施方式的光轉(zhuǎn)換構(gòu)件可在背光單元中相對于光源豎直地設(shè)置，這是因?yàn)楣廪D(zhuǎn)換構(gòu)件可改變從光源發(fā)出的光的路徑，同時改變光的波長。因此，與光轉(zhuǎn)換構(gòu)件和光源平行地設(shè)置的情況相比，可減小光轉(zhuǎn)換構(gòu)件和光源(尤其是其寬度)占據(jù)的空間，從而減小了顯示設(shè)備的邊框?qū)挾取?br>【附圖說明】
[0033]圖1是包括根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一示例性實(shí)施方式的背光單元的液晶顯示器的分解透視圖。
[0034]圖2是從定位有光輸入段的一側(cè)截取的圖1中圖示的背光單元的剖面圖。
[0035]圖3是圖1中圖示的背光單元中的光轉(zhuǎn)換構(gòu)件的透視圖。
[0036]圖4是沿圖3中的線IV-1V截取的光轉(zhuǎn)換構(gòu)件的剖面圖。
[0037]圖5圖示了從圖1中圖示的背光單元中的光源發(fā)出的光的路徑。
[0038]圖6是圖1中圖示的背光單元中的反射構(gòu)件的透視圖。
[0039]圖7是根據(jù)一示例性實(shí)施方式的光轉(zhuǎn)換構(gòu)件的透視圖。
[0040]圖8是根據(jù)一示例性實(shí)施方式的光轉(zhuǎn)換構(gòu)件的透視圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0041]在下文中將參考附圖更全面地描述本發(fā)明構(gòu)思，在附圖中示出了示例性實(shí)施方式。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到的，在所有都不背離本發(fā)明構(gòu)思的精神或范圍的情況下，所描述的實(shí)施方式可以各種不同的方式修改。
[0042]在附圖中，為了清楚起見，將層、膜、面板、區(qū)域等的厚度放大。應(yīng)理解的是，當(dāng)一元件(例如層、膜、區(qū)域、或基板)被稱為在另一元件“上”時，該元件可直接位于該另一元件上， 或者還可存在中間元件。相反，當(dāng)一元件被稱為“直接”位于另一元件“上”時，不存在中間元件。在本說明書中，除非另有說明，否則“重疊”是指在平面圖中觀察時的疊加。[〇〇43]現(xiàn)在將參考圖1至圖5詳細(xì)描述包括根據(jù)一示例性實(shí)施方式的背光單元的液晶顯示器。
[0044]圖1是包括根據(jù)一示例性實(shí)施方式的背光單元的液晶顯示器的分解透視圖，并且圖2是從定位有光輸入段的一側(cè)截取的圖1中圖示的背光單元的剖面圖。圖3是圖1中圖示的背光單元中的光轉(zhuǎn)換構(gòu)件的透視圖，并且圖4是沿圖3中的線IV-1V截取的光轉(zhuǎn)換構(gòu)件的剖面圖。圖5圖示了從圖1中圖示的背光單元中的光源發(fā)出的光的路徑。圖6是圖1中圖示的背光單元中的反射構(gòu)件的透視圖。[〇〇45] 參考圖1和圖2,液晶顯示器主要包括液晶顯示面板100和背光單元200。背光單元 200向液晶顯示面板100提供光，并且液晶顯示面板100通過控制所提供的光來顯示圖像。液晶顯示器進(jìn)一步包括頂框300,該頂框300通過包圍液晶顯示面板100的邊緣來保護(hù)液晶顯示面板100,并防止液晶顯示面板100與背光單元200分離。頂框300可省略。[0〇46] 液晶顯示面板100包括下顯示基板110、上顯示基板120、以及液晶層(未示出)。下顯示基板110與上顯示基板120在它們之間保持預(yù)定間隔的同時彼此附接，并且液晶層形成在下顯示基板110與上顯示基板120之間。[〇〇47]下顯示基板110包括透明絕緣基板(例如，玻璃)、以及形成在絕緣基板上的多個薄膜晶體管、數(shù)據(jù)線、柵極線、像素電極等。數(shù)據(jù)線連接至薄膜晶體管的源極端，而柵極線連接至薄膜晶體管的柵極端。由透明導(dǎo)電材料(例如氧化銦錫(IT0))形成的像素電極連接至薄膜晶體管的漏極端。[〇〇48] 定位成面向下顯示基板110的上顯示基板120包括透明絕緣基板、以及形成在絕緣基板上的濾色器、公共電極等?？砂恳环N濾色器，以表示原色，例如紅色、綠色、以及藍(lán)色。公共電極由透明導(dǎo)電材料(例如氧化銦錫(IT0)和氧化銦鋅(IZ0))形成。濾色器和公共電極中的至少一者可定位在下顯示基板110中。[〇〇49] 偏振器130和140分別附接至下顯示基板110的底部表面和上顯示基板120的頂部表面。偏振器130和140可使液晶顯不面板100上的入射光偏振，以允許僅在一個方向上振動的光透射。
[0050]在液晶顯示面板100中，當(dāng)薄膜晶體管通過施加于柵極線的信號而導(dǎo)通時，施加于數(shù)據(jù)線的信號被施加于像素電極。于是，在像素電極與公共電極之間生成預(yù)定強(qiáng)度的電場，以控制液晶層的液晶分子的取向。因此，通過液晶層的光的透射率被控制以顯示圖像。
[0051]液晶顯示器包括至少一個驅(qū)動裝置(未示出，例如驅(qū)動器)、以及控制施加于液晶顯示面板100的信號的控制器。作為IC芯片，驅(qū)動裝置可安裝在液晶顯示面板100上、或者安裝在印刷電路板(PCB)和柔性印刷電路板(FPCB)上以電連接至液晶顯示面板100。一些驅(qū)動裝置可集成到液晶顯示面板100中。
[0052]背光單元200定位在液晶顯示面板100下方，以向液晶顯示面板100提供光。
[0053]背光單元200包括底框210和容納在底框210中或固定至底框210的各種部件?，F(xiàn)在將描述底框210和每一個部件。
[0054]底框210向上敞開，因此底框210是一種具有預(yù)定深度的容納空間的容器。底框210可具有例如整體為四邊形的類似托盤的形狀。底框210包括基本平坦的底部部分211、以及從底部部分211的邊緣向上延伸的壁212。底部部分211可基本平坦，并在一側(cè)處(S卩，光輸入段)可彎曲成臺階狀，以容納光源單元230(稍后將更詳細(xì)地對其進(jìn)行描述)。底部部分211可包括部分地突出或凹進(jìn)以固定設(shè)置在其上的組成元件或?qū)⑦@些組成元件支撐在預(yù)定高度處的部分。
[0055]底框210可由金屬材料(例如鋁板、鋁合金板、或鍍鋅鋼)形成。根據(jù)另一示例性實(shí)施方式，底框210可由塑性材料(例如聚碳酸酯(PC))形成。
[0056]在底框210中，容納有支撐件220、光源單元230、反射片260、光導(dǎo)270、光學(xué)片280等。支撐件220和光源單元230可容納在底框210的定位有光輸入段的邊緣處。
[0057]支撐件220用作一種用于將光源單元230中產(chǎn)生的熱量傳遞至底框210的輻射部件。支撐件220可在底框210的底部部分211上設(shè)置在定位有光輸入段的邊緣處，并且支撐件220的至少一個部件可靠近底框210定位，以實(shí)現(xiàn)與底框210的足夠接觸面積。
[0058]支撐件220可由具有良好導(dǎo)熱性的金屬材料制成，以將從光源單元230產(chǎn)生的熱量快速地傳遞至底框210，從而防止了光源單元230過熱。例如，支撐件220可通過利用擠出成型由鋁、鋁合金等制成。然而，支撐件220的材料可不限于金屬。例如，支撐件220可由例如導(dǎo)熱塑料的材料制成?？刹辉O(shè)置支撐件220。在這種情況下，光源單元230可直接設(shè)置在底框210 上。
[0059]支撐件220可形成為具有整體為四邊形的板狀，并可彎曲成臺階狀。例如，支撐件220包括其上設(shè)置有光源單元230的第一部分221、其上設(shè)置有光導(dǎo)270的第二部分222、以及定位成連接第一部分221和第二部分222的第三部分223。在背光單元200中，第一部分221可定位成低于第二部分222。第一部分221和第二部分222定位在不同的高度處是為了將光導(dǎo)270的高度和光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240的高度調(diào)節(jié)成基本相同。
[0060]光源單元230包括基板231和安裝在基板231中的光源232。光源單元230被圖示為設(shè)置在底框210的邊緣周圍，但可設(shè)置在多個邊緣周圍，例如設(shè)置在相對的邊緣周圍。
[0061 ]基板231用于支撐光源232并向光源232供電?；?31可為電路板，并且尤其為，金屬芯印刷電路板(MCPCB)?；?31可形成為具有窄寬度的整體細(xì)長的桿狀?；?31可固定成使得其寬表面緊密地定位在支撐件220上。如上所述，支撐件220包括第一部分221、第二部分222、以及第三部分223 ο在這種情況下，基板231可設(shè)置在第一部分221上。
[0062]由于光源單元230的基板231附接至支撐件220,并且支撐件220附接至底框210,因此從光源232產(chǎn)生的熱量可通過基板231和支撐件220有效地傳遞并輻射至底框210。即，基板231、支撐件220、以及底框210可用作光源232的散熱器。為了有效的熱傳遞和輻射，基板 231和支撐件220可由具有優(yōu)良熱傳遞特性的材料形成，并且例如，如上所述，基板231可為 MCPCB，并且支撐件220可由具有良好導(dǎo)熱性的金屬材料制成。[〇〇63]光源232電連接至基板231的電線以接收電力，并通過將電能轉(zhuǎn)換成光能而發(fā)光。 光源232可發(fā)射藍(lán)光或UV光。光源232設(shè)置成使得光輸出段定位成基本面向上方。[〇〇64] 光源232可為包括發(fā)光二極管(LED)芯片的LED封裝，并且多個LED可在基板231上以預(yù)定間隔成一直線地(如上所述)或以多個行設(shè)置。LED封裝安裝在基板231中，使得LED封裝的光輸出表面定位成面向稍后將描述的光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240。因此，LED封裝的光輸出表面可與基板231的水平面基本平行。LED封裝可包括藍(lán)色LED和/或UV LED。除了LED封裝以外，點(diǎn)光源(例如，有機(jī)發(fā)光二極管(0LED)封裝)或線光源(例如，CCFL)可用作光源232。[〇〇65]光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240設(shè)置在光源232上，以改變從光源232發(fā)出的光的波長。為此，光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240包括量子點(diǎn)。量子點(diǎn)表示半導(dǎo)體材料的納米顆粒，每一個納米顆粒具有在幾納米至幾十納米的范圍內(nèi)的直徑，并具有量子限制效應(yīng)。量子點(diǎn)用于改變從光源232發(fā)出的光的波長以產(chǎn)生熒光，其比典型的熒光物質(zhì)更強(qiáng)，且波段窄。
[0066]量子點(diǎn)的光發(fā)射通過受激電子從導(dǎo)帶至價帶的躍迀來執(zhí)行。即便在相同材料的情況下，波長根據(jù)粒度而改變。即，隨著量子點(diǎn)的尺寸減小，發(fā)射較短波長的光。因此，可通過調(diào)節(jié)量子點(diǎn)的尺寸獲得期望波段的光。量子點(diǎn)的實(shí)例可包括Si基納米晶體、I1-VI族基化合物半導(dǎo)體納米晶體、II1-V族基化合物半導(dǎo)體納米晶體、以及IV-VI族基化合物半導(dǎo)體納米晶體量子點(diǎn)，并且具體化合物是相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的。量子點(diǎn)可具有異質(zhì)結(jié)構(gòu)的芯/殼，在該芯/殼內(nèi)，其表面被不同的材料包圍。
[0067]量子點(diǎn)可包括這樣尺寸的量子點(diǎn)，S卩，用于吸收從上述光源232發(fā)出的藍(lán)色波段的光、且然后發(fā)射綠色波段的光和紅色波段的光。因此，被引入到光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240中的藍(lán)光的一部分被轉(zhuǎn)換成綠光和紅光，并且光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240發(fā)射其中混合了綠光、紅光、以及藍(lán)光的白光。因此，從光源232發(fā)出的藍(lán)光在通過光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240的同時被轉(zhuǎn)換成白光。通過光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240發(fā)射的白光具有高純度的三原色，尤其是高純度的綠色和紅色，從而實(shí)現(xiàn)了出色的色彩再現(xiàn)性。同時，在光源232發(fā)射UV光的情況下，量子點(diǎn)可具有用于吸收UV波段的光并發(fā)射藍(lán)光、綠光、以及紅光的尺寸。[〇〇68] 光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240在光源232上方沿設(shè)置光源232的方向設(shè)置。從光源232向上發(fā)出并被引入到光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240中的光可在通過光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240的同時被轉(zhuǎn)換，并可朝向光導(dǎo)270 橫向地發(fā)射。由于光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240和光源232豎直地設(shè)置，因此與光源232和光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240 平行地水平設(shè)置的情況相比，光輸入段的寬度可減小，并且因此顯示設(shè)備的邊框?qū)挾萕可減小。將參考圖3至圖5詳細(xì)描述光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240的該設(shè)置結(jié)構(gòu)。[〇〇69]光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240可具有整體三棱柱形狀，并且其長度與光源單元230的長度基本對應(yīng)。光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240包括密封構(gòu)件241和定位在密封構(gòu)件241中的量子點(diǎn)242。
[0070]密封構(gòu)件241可與光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240的整體形狀(S卩，相對端封閉的三棱柱管)對應(yīng)。 密封構(gòu)件241可由氧氣和水分無法滲透的透明材料(如，玻璃管)制成。量子點(diǎn)242可容易氧化，并且因此密封構(gòu)件241用于密封定位在其中的量子點(diǎn)242,使得量子點(diǎn)242不被氧化。光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240通過將量子點(diǎn)242填充在密封構(gòu)件241中而形成，密封構(gòu)件241形成為細(xì)長管(例如，玻璃管)，并被稱為量子點(diǎn)軌道。根據(jù)另一示例性實(shí)施方式，密封構(gòu)件241可由例如聚合樹脂制成。
[0071]量子點(diǎn)242分散在導(dǎo)流介質(zhì)(例如，聚合樹脂或有機(jī)溶劑)中，并填充在密封構(gòu)件241中?？衫貌划a(chǎn)生光反射和光吸收且同時對量子點(diǎn)242的波轉(zhuǎn)換性能沒有影響的透明材料。該材料的實(shí)例可包括聚合樹脂(例如，環(huán)氧樹脂、硅樹脂、聚苯乙烯、以及丙烯酸酯)、以及有機(jī)溶劑(例如，甲苯、氯仿、以及乙醇)，但本發(fā)明并不限于此。當(dāng)將聚合樹脂用作分散介質(zhì)時，可將量子點(diǎn)242分散在其中的聚合樹脂注射到處于真空狀態(tài)的密封構(gòu)件241中，且然后可固化。
[0072]另外的擴(kuò)散珠可與量子點(diǎn)242—起分散在密封構(gòu)件241中。
[0073]擴(kuò)散珠可由諸如硅樹脂的材料制成，并可用于通過使光在密封構(gòu)件241中擴(kuò)散而增大光遇到量子點(diǎn)242的概率，從而增大光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240的光轉(zhuǎn)換效率。
[0074]光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240可形成為具有直角三角形剖面的棱柱形狀，并包括在縱向方向上的三個表面241a、241b、以及241c。其中，第一表面241a和第二表面241b可彼此基本垂直，并可分別與光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240的寬度w和高度h對應(yīng)。第三表面241c可與傾斜表面對應(yīng)。三個表面241a、241b、以及241c可平坦地形成，并且表面241a、241b、以及241c中的至少一者上可形成有圖案。在附圖中，兩個表面彼此相遇的邊緣被圖示為尖銳地形成，但其可具有倒圓的形狀。光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240的該直角三棱柱形狀可由光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240的密封構(gòu)件241限定。密封構(gòu)件241可為具有基本均勻的厚度(例如，幾百微米)和封閉的相對端的基本直角三角形管。
[0075]在背光單元200中，第一表面241a可朝向光源232與光源232的光輸出表面基本平行地定位。第二表面241b可朝向光導(dǎo)270與光導(dǎo)270的邊緣基本平行地定位。第一表面241a的寬度w和第二表面241b的高度h可在幾毫米的范圍內(nèi)。第一表面241a的寬度w大于光源232的光輸出表面的寬度，并且因此有利于接收從光源232發(fā)出的光。第二表面241b的高度h略微厚于光導(dǎo)270的厚度，并且因此就將光引入到光導(dǎo)270中的效率而言，這是有利的。
[0076]如圖2中所示，第一表面241a與光源232略微分離，并且第二表面241b與光導(dǎo)270略微分離。然而，第一表面241a和第二表面241b可分別設(shè)置成與光源232和光導(dǎo)270接觸。
[0077]光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240可包括反射層245，用作傾斜表面的第三表面241c形成在反射層245處。例如，其可為具有反射率的銀(Ag)反射層，并且反射層245可直接設(shè)置在第三表面241c上，或者可附設(shè)為片形式的反射層245。如此，參考圖5，在反射層245形成在傾斜表面上的情況下，從光源232通過第一表面241a引入到其中分散有量子點(diǎn)242的光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240內(nèi)的光在光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240內(nèi)傳播，同時光的波長被量子點(diǎn)242改變或不變，且然后該光被形成在第三表面241c中的反射層245反射并輸出至第二表面241b。因此，盡管光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240設(shè)置在光源232上方，但是光也可朝向與光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240平行地設(shè)置的光導(dǎo)270發(fā)射。進(jìn)一步地，當(dāng)光被反射層245反射時，光在光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240中的移動距離增大，并且因此在光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240中遇到量子點(diǎn)242的機(jī)率增加，從而提高了光轉(zhuǎn)換效率。
[0078]同時，在附圖中，光的路徑被圖示為在一個方向上形成。這是為了圖示從/至光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240的入射/發(fā)射和由反射層245引起的光反射。實(shí)際上，光的路徑可在光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240中在任何方向上形成。這是因?yàn)楸涣孔狱c(diǎn)242吸收的光在經(jīng)過轉(zhuǎn)換之后在所有方向上發(fā)射。根據(jù)另一示例性實(shí)施方式，光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240可不包括反射層245。在這種情況下，稍后將描述的反射構(gòu)件250可代替反射層245。[〇〇79]反射構(gòu)件250可設(shè)置成與光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240相鄰，并且反射構(gòu)件250設(shè)置成具有與光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240的長度基本對應(yīng)的長度。反射構(gòu)件250用于將從光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240發(fā)出的光反射回到光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240或朝向光導(dǎo)270反射。
[0080]反射構(gòu)件250可設(shè)置成圍繞光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240。例如，反射構(gòu)件250包括三棱柱形的第一部分251，在第一部分251處，傾斜表面251a定位成面向光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240的第三表面241c。 通過光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240的第三表面241c發(fā)射的光被第一部分251的傾斜表面251a朝向光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240反射。[0081 ]反射構(gòu)件250可具有第二部分252和第三部分253，第二部分252定位成從第一部分 251的大體上端在水平方向上延伸，第三部分253定位成從第一部分251的大體下端在水平方向上延伸。反射構(gòu)件250的第二部分252可定位成與光導(dǎo)270重疊。第三部分253的上表面可定位成面向光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240的第一表面241a，并且第三部分253的端部部分可定位成與光導(dǎo)270重疊。在這種情況下，從光源232朝向光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240的第一表面241a發(fā)出的光可被第三部分253覆蓋，并且因此在第三部分253中與光源232對應(yīng)的部分處形成開口 255。因此，當(dāng)光源232以預(yù)定間隔設(shè)置時，開口 255以對應(yīng)間隔形成。[〇〇82]從光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240向上發(fā)出的光被第二部分252的下表面朝向光導(dǎo)270反射。此外， 從光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240向下發(fā)出的光被第三部分253的上表面朝向光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240或光導(dǎo)270的內(nèi)部反射。因此，使漏光最小化，從而提高了光利用率。[〇〇83]反射構(gòu)件250可通過使用具有反射率的白色樹脂形成。例如，反射構(gòu)件250可由塑性材料(例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、或聚苯乙烯(PS))形成。反射構(gòu)件250可包括光反射材料(例如，二氧化鈦(Ti02))，以增大光反射系數(shù)。根據(jù)另一示例性實(shí)施方式，在反射構(gòu)件250的傾斜表面251a和/或第二部分252的下表面以及第三部分253的上表面上可形成附加反射層。[0〇84]反射構(gòu)件250的該結(jié)構(gòu)僅僅為一實(shí)例，并且可對反射構(gòu)件250進(jìn)行不同修改。反射構(gòu)件250可設(shè)置成可附接地支撐光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240,并可包括用于限制光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240的運(yùn)動的附加裝置(未圖示)。根據(jù)另一示例性實(shí)施方式，反射構(gòu)件250可省略。在這種情況下，可設(shè)置用于固定光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240的結(jié)構(gòu)，或者光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240可直接固定至底框210、光源單元 230、模具框架290等。[〇〇85]光導(dǎo)270用于引導(dǎo)從光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240發(fā)出的光并將其傳輸至液晶顯示面板100。為此，光導(dǎo)270設(shè)置在底框210的底部部分211上以允許光導(dǎo)270的邊緣與光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240的邊緣重疊，并且光導(dǎo)270設(shè)置成與光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240基本平行。為了將光導(dǎo)270設(shè)置在與光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240基本相同的水平(高度)處，光導(dǎo)270可設(shè)置在支撐件220的如上所述地彎曲的第二部分222上。
[0086]光導(dǎo)270可由具有高透光率的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料、具有優(yōu)異的耐熱性和防潮性的聚甲基丙稀酰苯乙稀化〇1711161:1^〇巧18丨7代116)(1^)材料等形成。光導(dǎo)270用于將從光源單元230產(chǎn)生的具有點(diǎn)光源或線光源的光分布的光轉(zhuǎn)換成具有面光源的光分布的光，即，用于使所產(chǎn)生的光均勻地分布。平板或楔板可用作光導(dǎo)270,并且其一個或兩個表面可形成有圖案。[〇〇87]反射片260定位在光導(dǎo)270下方，S卩，定位在光導(dǎo)270與底框210之間。反射片260反射朝向光導(dǎo)270傳播的光，使得最終朝向液晶顯示面板100引導(dǎo)反射光，從而提高了光學(xué)效率。反射片260可由塑性材料(例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、以及聚苯乙稀(PS))形成。反射片260可包括光反射材料(例如，二氧化鈦(T12)),以增大光反射系數(shù)。
[0088]光學(xué)片280定位在光導(dǎo)270上。光學(xué)片280可包括擴(kuò)散片281、棱鏡片282、保護(hù)片283等。擴(kuò)散片281用于允許從光導(dǎo)270發(fā)出的光具有均勻的分布，S卩，用于產(chǎn)生均勻亮度的面光源。棱鏡片282控制由擴(kuò)散片281擴(kuò)散的光的傳播方向，使得光的傳播方向與液晶顯示面板100垂直。保護(hù)片283可用于保護(hù)棱鏡片282的棱鏡免受刮擦等。保護(hù)片283還可用于加寬之前由于棱鏡片282而變窄的視角。
[0089]光學(xué)片280可不包括棱鏡片282和保護(hù)片283中的一者，而包括多個另一者。光學(xué)片280可進(jìn)一步包括具有除了以上描述的那些特性以外的特性的光學(xué)片。例如，光學(xué)片280可包括反射式偏振片，該反射式偏振片可通過分尚、傳輸、以及反射光的偏振分量來提尚發(fā)光效率。
[0090]背光單元200包括模具框架290，模具框架290具有預(yù)定高度，以將液晶顯示面板100穩(wěn)定地固定至背光單元200。例如，模具框架290可與底框210結(jié)合，使得模具框架290鉤掛并緊固至包圍底框210的壁212的鉤狀件(未示出)等。在這種情況下，模具框架290的一部分可擠壓光學(xué)片280，以限制光學(xué)片280及其下方的光導(dǎo)270和反射片260的運(yùn)動。模具框架290還可支撐反射構(gòu)件250以使其不移動。模具框架290可形成為一個件或多個件。
[0091]液晶顯示面板100固定在模具框架290上。液晶顯示面板100可通過粘附構(gòu)件(未示出)附接至模具框架290的平坦表面，并且粘附構(gòu)件可為具有碰撞吸收能力以減輕施加于液晶顯示面板100的碰撞的雙面緩沖帶。
[0092]雖然未圖示，但是在底框210的底部表面上可安裝變換板和/或用于信號轉(zhuǎn)換的PCB而作為用于供電的PCB。變換板將外部電源轉(zhuǎn)換成恒定電壓電平，以將恒定電壓電平提供給光源232。用于信號轉(zhuǎn)換的PCB可將模擬數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號，以通過附接至液晶顯示面板100的柔性印刷電路板將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號傳輸至液晶顯示面板100。
[0093]現(xiàn)在將簡要描述將具有上述結(jié)構(gòu)的背光單元200的光提供給液晶顯示面板100的過程。首先，當(dāng)通過設(shè)置在支撐件220上的光源單元230的基板231向光源232供電時，光源232產(chǎn)生將向上發(fā)射的光，例如藍(lán)光。通過光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240的密封構(gòu)件241的第一表面241a將所發(fā)射的光引入到光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240中，并且將所發(fā)射的光的一部分轉(zhuǎn)換成綠光或紅光。通過光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240的反射層245或反射構(gòu)件250朝向光導(dǎo)270引導(dǎo)轉(zhuǎn)換后的光(綠光和紅光)和未轉(zhuǎn)換的光(藍(lán)光)。因此，光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240在改變光的波長的同時改變了光路。
[0094]使從光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240發(fā)出的光(白光)在通過光導(dǎo)270的同時朝向光學(xué)片280均勻地分布，并且通過反射片260朝向光學(xué)片280反射從底框210的底部部分211發(fā)出的光。此后，使光在通過光學(xué)片280的同時擴(kuò)散，從而調(diào)節(jié)了前進(jìn)方向，并且因此將光提供至液晶顯示面板100的整個表面。
[0095]在下文中，將參考圖7和圖8描述根據(jù)其它示例性實(shí)施方式的光轉(zhuǎn)換構(gòu)件。
[0096]圖7是根據(jù)一示例性實(shí)施方式的光轉(zhuǎn)換構(gòu)件的透視圖，并且圖8是根據(jù)一示例性實(shí)施方式的光轉(zhuǎn)換構(gòu)件的透視圖。
[0097]參考圖7，圖示了作為光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240的傾斜表面的第三表面241c彎曲的實(shí)例。與上述示例性實(shí)施方式相似，光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240可形成為具有包括在縱向方向上的三個表面 241a、241b、以及241c的基本直角三棱柱形狀。然而，與上述示例性實(shí)施方式(在上述示例性實(shí)施方式中，反射層245形成在用作傾斜表面的第三表面241c上)不同，在本示例性實(shí)施方式中，反射層245a形成在第三表面241c上，并且反射層245b形成在第一表面241a的一部分處。
[0098]在光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240中轉(zhuǎn)換的光可在所有方向上前進(jìn)，并且因此可朝向其上設(shè)置有光導(dǎo)270的第一表面241a前進(jìn)。通過第一表面24 la發(fā)射的光的一部分被反射層245b朝向光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240反射，從而提高了光利用率。第一表面241a的未形成反射層245b的部分定位成與設(shè)置在其下方的光源232重疊。在光源232為LED封裝的情況下，這種部分可與LED封裝的光輸出表面對應(yīng)，使得將LED光引入到光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240中。[〇〇99]參考圖8,圖示了光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240的第三表面241c彎曲的實(shí)例。即，光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240 具有整體三棱柱形狀，但用作傾斜表面的第三表面241c可凸出地彎曲。當(dāng)適當(dāng)?shù)卦O(shè)計彎曲表面的曲率時，可增大朝向光導(dǎo)270傳遞的光的量。已作為一實(shí)例描述了傾斜表面凸出地彎曲的情況，但任何適于將從光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240發(fā)出的光朝向光導(dǎo)270傳輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)都是適合的。 同時，當(dāng)光轉(zhuǎn)換構(gòu)件240的第三表面241c彎曲時，反射構(gòu)件250的傾斜表面251a可相應(yīng)地彎曲。
[0100]雖然已結(jié)合目前被認(rèn)為是實(shí)用的示例性實(shí)施方式描述了本發(fā)明，但應(yīng)理解的是， 本發(fā)明并不限于所公開的實(shí)施方式，而是，相反，本發(fā)明意在涵蓋包含在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種修改和等同布置。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種背光單元，所述背光單元包括:底框；光源，設(shè)置在所述底框的邊緣處；光轉(zhuǎn)換構(gòu)件，設(shè)置在所述光源上，并包括用于改變從所述光源發(fā)出的光的波長的量子 點(diǎn)；以及光導(dǎo)，在所述底框上與所述光轉(zhuǎn)換構(gòu)件相鄰地設(shè)置，并定位成接收從所述光轉(zhuǎn)換構(gòu)件 發(fā)出的光。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光單元，其中所述光轉(zhuǎn)換構(gòu)件包括密封構(gòu)件以及定位在所 述密封構(gòu)件中的所述量子點(diǎn)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的背光單元，其中所述密封構(gòu)件包括玻璃管，并且所述量子點(diǎn)分 散在樹脂中并填充在所述玻璃管中。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的背光單元，其中所述光轉(zhuǎn)換構(gòu)件形成為具有這樣的形狀，即， 包括在與設(shè)置有所述光源的邊緣相同的方向上延伸的三個表面的三棱柱形狀。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的背光單元，其中所述光轉(zhuǎn)換構(gòu)件的所述三個表面中的兩個表 面彼此接觸以形成直角。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的背光單元，其中所述三個表面中的所述兩個表面分別設(shè)置成 面向所述光源和所述光導(dǎo)的邊緣。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的背光單元，其中所述光轉(zhuǎn)換構(gòu)件包括設(shè)置在除了形成直角的 所述兩個表面以外的表面上的反射層。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的背光單元，其中所述三個表面為平坦表面。9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的背光單元，其中所述三個表面中的一個表面為彎曲表面。10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的背光單元，進(jìn)一步包括:基板，設(shè)置在所述底框的邊緣處，其中所述光源為發(fā)光二極管(LED)封裝，并且所述發(fā)光二極管(LED)封裝安裝在所述基 板中，以允許所述發(fā)光二極管封裝的光輸出表面面向所述光轉(zhuǎn)換構(gòu)件的一個表面。11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的背光單元，進(jìn)一步包括:反射構(gòu)件，在所述光源上設(shè)置成與所述光轉(zhuǎn)換構(gòu)件相鄰，以朝向所述光導(dǎo)反射從所述 光轉(zhuǎn)換構(gòu)件發(fā)出的光。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的背光單元，其中所述反射構(gòu)件包括包含傾斜表面的第一部 分、從所述第一部分的第一端延伸的第二部分、以及從所述第一部分的第二端延伸的第三 部分，并且所述第三部分具有與所述光源重疊的開口。
【文檔編號】G02F1/13357GK105974661SQ201610102388
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年2月24日
【發(fā)明人】尹相赫, 羅釗政, 車韓茂, 南錫鉉
【申請人】三星顯示有限公司