專利名稱：背光單元和使用該背光單元的液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種背光單元和使用該背光單元的液晶顯示器，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種具有分區(qū)順次地分開(kāi)發(fā)光的結(jié)構(gòu)的直下型背光單元和使用該背光單元的液晶顯示器。
背景技術(shù)：
液晶顯示器(LCD)是一種平板顯示器，它是光接收型顯示器，光接收型顯示器自身不發(fā)光而利用來(lái)自外部光源的入射光來(lái)形成圖像。背光單元放置在LCD的背部，以朝液晶面板發(fā)射光。
冷陰極熒光燈(CCFL)通常用作LCD的背光單元的光源。然而，CCFL的壽命較短，顏色再現(xiàn)性差。對(duì)于壽命和顏色再現(xiàn)性，CCFL遠(yuǎn)不如發(fā)光二極管(LED)，在立即發(fā)光方面也遠(yuǎn)不如LED。
由于CCFL在立即發(fā)光方面性能較差，所以在時(shí)分LCD中難以使用利用CCFL作為光源的背光單元。時(shí)分LCD需要能夠分開(kāi)發(fā)光以與畫面掃描時(shí)間同步的背光單元。利用LED作為光源的背光單元可滿足這樣的要求。
根據(jù)光源的排列，通常將背光單元?jiǎng)澐譃橹毕滦捅彻鈫卧瓦吂庑捅彻鈫卧?，在直下型背光單元中，從設(shè)置在液晶面板的正下方的多個(gè)光源發(fā)射的光朝液晶面板照射，在邊光型背光單元中，從設(shè)置在導(dǎo)光板(LGP)的側(cè)壁上的光源發(fā)射的光透射到液晶面板。
直下型背光單元可使用例如LED作為點(diǎn)光源。在使用LED作為點(diǎn)光源的直下型背光單元中，LED排列成二維陣列。特別地，LED排列成多行，每行具有以直線排列的多個(gè)LED。
使用LED作為點(diǎn)光源的直下型背光單元可被使用在時(shí)分LCD中。這樣的直下型背光單元設(shè)置有漫射板，漫射板用于漫射從LED發(fā)出的光，以使漫射了的光朝液晶面板照射。
在使用利用LED作為光源的直下型背光單元的時(shí)分LCD中，LED的發(fā)光區(qū)被劃分并且LED的發(fā)光區(qū)與液晶面板的掃描時(shí)間同步地發(fā)光。
然而，在從所選擇的一個(gè)劃分的發(fā)光區(qū)發(fā)出的光通過(guò)漫射板侵入相鄰的發(fā)光區(qū)的情況下，當(dāng)一個(gè)畫面變?yōu)榱硪划嬅鏁r(shí)，難以有效地去除運(yùn)動(dòng)模糊現(xiàn)象，從而后像余留。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種背光單元和使用該背光單元的LCD，當(dāng)光源與液晶面板的掃描時(shí)間同步地發(fā)光時(shí)，該背光單元通過(guò)消除在所選擇的預(yù)期顯示圖像的區(qū)域中的背光單元的分區(qū)之間的光干涉而能夠有效地去除運(yùn)動(dòng)模糊現(xiàn)象。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種背光單元，包括基底；多個(gè)點(diǎn)光源，在基底上排列成兩行或更多行；漫射板，設(shè)置在多個(gè)點(diǎn)光源上，以漫射并透射入射光；至少一個(gè)障肋，通過(guò)在行與行之間相對(duì)于基底垂直地置于基底和漫射板之間而形成兩個(gè)或更多個(gè)分區(qū)，并且具有反射從多個(gè)點(diǎn)光源入射的光的壁表面，障肋的端部的至少一部分插入漫射板。
障肋的端部可成三角形。
由多個(gè)點(diǎn)光源確定的兩行或更多行可以以預(yù)定的時(shí)間間隔順次發(fā)光。
排列在兩行或更多行中的每行上的多個(gè)點(diǎn)光源可包括紅、綠和藍(lán)光源。
多個(gè)點(diǎn)光源可以是發(fā)光二極管(LED)或有機(jī)LED(OLED)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種液晶顯示器(LCD)，該LCD包括液晶面板和設(shè)置在液晶面板的背部以朝液晶面板照射光的背光單元，其中，該背光單元包括上述背光單元的元件。
兩行或更多行中的每行可與液晶面板的屏幕掃描時(shí)間同步地發(fā)光。
通過(guò)參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例，本發(fā)明的上述和其它特征及優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的直下型背光單元的基底的透視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的直下型背光單元的漫射板的透視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的直下型背光單元的單個(gè)分區(qū)的側(cè)視圖；
圖4A是對(duì)比示例，其示出了當(dāng)障肋未插入而垂直豎立時(shí)漫射板內(nèi)光的傳播；圖4B是示出根據(jù)本發(fā)明的漫射板內(nèi)光的傳播的示意圖；圖5是具有根據(jù)本發(fā)明的背光單元的LCD的示意圖；圖6A是示例性示出根據(jù)本發(fā)明的背光單元中的光源的分開(kāi)發(fā)光驅(qū)動(dòng)方法的示意圖；圖6B是示例性示出根據(jù)本發(fā)明的背光單元中的光源的分開(kāi)發(fā)光狀態(tài)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參照附圖更加全面地描述本發(fā)明，附圖中示出了本發(fā)明的示例性圖1是根據(jù)本發(fā)明的直下型背光單元的基底的透視圖，圖2是根據(jù)本發(fā)明的直下型背光單元的漫射板的透視圖，圖3是根據(jù)本發(fā)明的直下型背光單元的單個(gè)分區(qū)的側(cè)視圖。
參照?qǐng)D1和圖2，根據(jù)本發(fā)明的直下型背光單元包括基底10；多個(gè)點(diǎn)光源11，在基底10上排列成兩行或更多行；漫射板20，設(shè)置在多個(gè)點(diǎn)光源11上，以漫射并透射入射光，從而輸出均勻的光；一個(gè)或多個(gè)障肋30，在基底10和漫射板20之間，從而形成兩個(gè)或更多個(gè)分區(qū)。
點(diǎn)光源11可以是例如發(fā)光器件芯片，諸如有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)或發(fā)光二極管(LED)。
與使用CCFL的線性光源相比，使用OLED或LED的點(diǎn)光源11在顏色再現(xiàn)性、壽命等方面更具優(yōu)勢(shì)。特別地，由于點(diǎn)光源11可立即發(fā)光，所以點(diǎn)光源可與LCD的掃描時(shí)間同步地閃光。
多個(gè)點(diǎn)光源11在基底10上排列成兩行或更多行陣列。換句話說(shuō)，多個(gè)點(diǎn)光源11排列成n行l(wèi)1-ln。
行的數(shù)目可根據(jù)使用本發(fā)明的背光單元的液晶面板的尺寸來(lái)適當(dāng)?shù)剡x擇。例如，在26英寸LCD TV的情況下，768行像素排列在豎直方向上。所以，當(dāng)背光單元設(shè)計(jì)成每行上的所有點(diǎn)光源照亮7行像素時(shí)，全部行的點(diǎn)光源可使用110行。
排列在每行上的多個(gè)點(diǎn)光源11可被這樣構(gòu)造，使得分別發(fā)射紅(R)、綠(G)和藍(lán)(B)光的三種光源被混合，從而發(fā)射白光。另外，多個(gè)點(diǎn)光源11的每個(gè)包括RGB多芯片光源，例如，RGB多芯片LED光源。
參照?qǐng)D2和圖3，障肋30設(shè)置在基底10和漫射板20之間，使得障肋30在行與行之間相對(duì)于基底10垂直地豎立，從而形成多個(gè)分區(qū)。
障肋30中的每個(gè)具有側(cè)壁表面31，以反射從點(diǎn)光源11入射的光，并且障肋30被設(shè)計(jì)成使其一端33的至少一部分插入漫射板20。障肋30在點(diǎn)光源11的行與行之間平行于每行排列。
側(cè)壁表面31優(yōu)選但不必須是反射表面，以盡可能多地反射從點(diǎn)光源11入射的光，并使所反射的光朝漫射板20前進(jìn)。側(cè)壁表面31可通過(guò)在其上附著反射片或在其上覆蓋反射膜來(lái)形成反射表面。
如圖2所示，障肋30可與漫射板20這樣結(jié)合，障肋30的一端33的一部分插入漫射板20。就此，漫射板20具有插入溝槽，各障肋30的一端33的一部分插入所述插入溝槽中?？蛇x擇地，可將障肋30設(shè)計(jì)成垂直地安裝在基底10上，并且各障肋30的一端33的一部分插入漫射板20的插入溝槽。
圖4A是對(duì)比示例，其示出了當(dāng)障肋30’未插入而垂直豎立時(shí)漫射板20’內(nèi)光的傳播，圖4B示出了根據(jù)本發(fā)明的漫射板20內(nèi)光的傳播。
如圖4A所示，雖然有限定分區(qū)的障肋30’，但是通過(guò)漫射板20’在相鄰分區(qū)N區(qū)和N+1區(qū)處會(huì)發(fā)生光干涉。
然而，如圖4B所示，根據(jù)本發(fā)明，由于障肋30的一端33的至少一部分插入漫射板20，所以可防止通過(guò)漫射板20在相鄰分區(qū)N區(qū)和N+1區(qū)之間的光干涉。
障肋30的一端33的所述部分優(yōu)選但不必須被構(gòu)造成盡可能多地防止相鄰分區(qū)之間的光干涉，而不產(chǎn)生暗區(qū)。為此，如圖2、圖3和圖4B所示，所述一端33優(yōu)選但不必須具有銳角三角形結(jié)構(gòu)。此時(shí)，可以以不同的方式修改所述三角形結(jié)構(gòu)。
此外，所述一端33優(yōu)選地為反射表面，以反射通過(guò)漫射板20發(fā)散的光，并且使所反射的光在漫射板20的向上方向上前進(jìn)。
例如，障肋30的所述一端33可通過(guò)在其上包封反射片或在其上覆蓋反射膜來(lái)制成反射表面。
根據(jù)障肋30的上述結(jié)構(gòu)，背光單元被劃分成多個(gè)發(fā)光區(qū)，從而可防止從一個(gè)發(fā)光區(qū)發(fā)射的光通過(guò)漫射板20漫射進(jìn)相鄰的發(fā)光區(qū)。
例如，根據(jù)本發(fā)明的上面的背光單元被由多個(gè)點(diǎn)光源11確定的N行和設(shè)置在所述N行之間的(N-1)個(gè)障肋30劃分成N個(gè)水平分區(qū)，從而防止了相鄰分區(qū)之間的光干涉。此時(shí)，所述N行可以以預(yù)定的時(shí)間間隔順次發(fā)光，而相鄰的分區(qū)之間沒(méi)有光干涉。
因此，通過(guò)使用根據(jù)本發(fā)明的背光單元，可防止被劃分成N個(gè)分區(qū)且在LCD的掃描時(shí)間期間以分開(kāi)的行為組順次發(fā)光的背光單元中的光干涉，從而消除由于光干涉而引起的圖像顯示錯(cuò)誤。
圖5是具有根據(jù)本發(fā)明的背光單元的LCD的示意圖。
參照?qǐng)D5，LCD包括液晶面板50和設(shè)置在液晶面板50的背部以朝液晶面板50照射光的背光單元。
如本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的，液晶面板50使得在一個(gè)方向上線性偏振的光入射進(jìn)液晶面板50的液晶層，并且使得液晶指向矢的方向由電場(chǎng)操作而改變，因而改變穿過(guò)液晶層的光的偏振以顯示圖像信息。液晶面板50可包括各種液晶面板。由于液晶面板50的各種結(jié)構(gòu)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員是公知的，所以將省略對(duì)它們的詳細(xì)描述和說(shuō)明。
如上參照?qǐng)D1至圖4B所述，根據(jù)本發(fā)明的背光單元具有這樣的結(jié)構(gòu)多個(gè)點(diǎn)光源11在基底10上排列成兩行或更多行，漫射板20平行于基底10設(shè)置，至少一個(gè)障肋30位于行與行之間垂直地排列在基底10上，障肋30的一端33的至少一部分插入漫射板20。
現(xiàn)在將更加詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的背光單元的操作。
圖6A是示例性示出根據(jù)本發(fā)明的背光單元中的光源的分開(kāi)發(fā)光驅(qū)動(dòng)方法的示意圖，圖6B是示例性示出根據(jù)本發(fā)明的背光單元中的光源的分開(kāi)發(fā)光狀態(tài)的示意圖。
在圖6A中，橫軸表示畫面幀，即時(shí)間，豎軸表示背光單元的行。通常，LCD TV中一幀的圖像被從LCD TV的屏幕的上部到下部順次掃描，并且在前一幀的下部被完全掃描之前，開(kāi)始掃描后一幀圖像。在使用CCFL的傳統(tǒng)的背光單元的情況下，由于不管掃描次序如何，液晶面板的整個(gè)區(qū)域總發(fā)光，所以不能有效地去除運(yùn)動(dòng)模糊現(xiàn)象。不同于傳統(tǒng)的背光單元，由于由多個(gè)點(diǎn)光源確定的多個(gè)行l(wèi)1-ln與液晶面板的掃描時(shí)間同步地以每行的預(yù)定時(shí)間間隔順次且有選擇地發(fā)光，所以可有效地去除運(yùn)動(dòng)模糊。
即，如圖6A所示，在掃描液晶面板的上部的第N幀圖像的時(shí)刻，第一行(l1)的點(diǎn)光源發(fā)光。在取決于液晶面板的掃描時(shí)間的預(yù)定時(shí)間延遲之后，第二行(l2)的點(diǎn)光源發(fā)光。以這種方式，點(diǎn)光源順次發(fā)光直到第n行(ln)，使得背光單元對(duì)第N幀圖像的發(fā)光完成。此時(shí)，每行的點(diǎn)光源在預(yù)定量的時(shí)間過(guò)去之后再不發(fā)光，然后再為下一幀圖像發(fā)光。換句話講，控制各行的點(diǎn)光源以預(yù)定的時(shí)間段重復(fù)發(fā)光和不發(fā)光，并且控制任一行的點(diǎn)光源在自前一行點(diǎn)光源發(fā)光起的預(yù)定時(shí)間延遲之后發(fā)光。各行的發(fā)光和不發(fā)光時(shí)間段以及相鄰行之間的發(fā)光和不發(fā)光延遲時(shí)間根據(jù)液晶面板的豎直掃描頻率和光源行的數(shù)目來(lái)確定。
因此，根據(jù)本發(fā)明，由于光源行以預(yù)定的時(shí)間段順次地且有選擇地發(fā)光，所以背光單元在任意時(shí)間不是全部發(fā)光，而是部分發(fā)光，如圖6B所示。
由于需要背光單元在選擇的時(shí)間部分發(fā)光，所以必須防止從發(fā)光區(qū)發(fā)射的光分散進(jìn)相鄰區(qū)。換句話講，從一行的點(diǎn)光源發(fā)射的光必須不散射進(jìn)相鄰行的區(qū)。在根據(jù)本發(fā)明的背光單元中，障肋30防止光分散進(jìn)相鄰區(qū)。此外，通過(guò)將每個(gè)障肋30的一端33的至少一部分插進(jìn)漫射板20，防止光通過(guò)漫射板20分散進(jìn)相鄰的區(qū)。
因此，通過(guò)使用障肋30的結(jié)構(gòu)，由于背光單元的發(fā)光區(qū)可被劃分成多個(gè)有選擇性發(fā)光的區(qū)，并且可防止從分發(fā)光區(qū)發(fā)射的光通過(guò)漫射板20侵入相鄰的分區(qū)，所以可準(zhǔn)確地照射分區(qū)的背光單元的光，從而像CRT中一樣使用脈沖光(impulse light)來(lái)執(zhí)行顯示，以有效地去除運(yùn)動(dòng)模糊現(xiàn)象。此外，提高了發(fā)光區(qū)的光均勻性和畫面亮度，從而顯著提高了對(duì)比度。
根據(jù)本發(fā)明的上述背光單元可用作以60Hz工作的LCD(例如，LCD TV)的背光單元。此時(shí)，背光單元可解決運(yùn)動(dòng)模糊現(xiàn)象，其中，運(yùn)動(dòng)模糊現(xiàn)象是LCD中最嚴(yán)重的問(wèn)題。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的背光單元，當(dāng)點(diǎn)光源與液晶面板的掃描時(shí)間同步地發(fā)光時(shí)，可消除在用于顯示的預(yù)定區(qū)域中的背光單元的相鄰分區(qū)之間的光干涉，從而有效地去除了運(yùn)動(dòng)模糊現(xiàn)象。
雖然已經(jīng)參照本發(fā)明的示例性實(shí)施例具體地示出和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下可對(duì)本發(fā)明在形式和細(xì)節(jié)上作出各種變化。
權(quán)利要求
1.一種背光單元，包括基底；多個(gè)點(diǎn)光源，在所述基底上排列成兩行或更多行；漫射板，設(shè)置在所述多個(gè)點(diǎn)光源的上方，以漫射并透射入射光；至少一個(gè)障肋，通過(guò)在行之間相對(duì)于所述基底垂直地置于所述基底和所述漫射板之間而形成兩個(gè)或更多個(gè)分區(qū)，并且具有反射從所述多個(gè)點(diǎn)光源入射的光的壁表面，所述障肋的端部的至少一部分插入所述漫射板。
2.如權(quán)利要求1所述的背光單元，其中，所述障肋的所述端部成三角形。
3.如權(quán)利要求2所述的背光單元，其中，由所述多個(gè)點(diǎn)光源確定的兩行或更多行以預(yù)定的時(shí)間間隔順次發(fā)光。
4.如權(quán)利要求1所述的背光單元，其中，由所述多個(gè)點(diǎn)光源確定的兩行或更多行以預(yù)定的時(shí)間間隔順次發(fā)光。
5.如權(quán)利要求1所述的背光單元，其中，排列在所述兩行或更多行中的每行上的所述多個(gè)點(diǎn)光源包括紅光源、綠光源和藍(lán)光源。
6.如權(quán)利要求1所述的背光單元，其中，所述多個(gè)點(diǎn)光源是發(fā)光二極管或有機(jī)發(fā)光二極管。
7.一種液晶顯示器，包括液晶面板和設(shè)置在所述液晶面板的背部以朝所述液晶面板照射光的背光單元，其中，所述背光單元包括基底；多個(gè)點(diǎn)光源，在所述基底上排列成兩行或多行；漫射板，設(shè)置在所述多個(gè)點(diǎn)光源的上方，以漫射并透射入射光；至少一個(gè)障肋，通過(guò)在行之間相對(duì)于所述基底垂直地置于所述基底和所述漫射板之間而形成兩個(gè)或更多個(gè)分區(qū)，并且具有反射從所述多個(gè)點(diǎn)光源入射的光的壁表面，所述障肋的端部的至少一部分插入所述漫射板。
8.如權(quán)利要求7所述的液晶顯示器，其中，所述障肋的所述端部成三角形。
9.如權(quán)利要求8所述的液晶顯示器，其中，由所述多個(gè)點(diǎn)光源確定的兩行或更多行以預(yù)定的時(shí)間間隔順次發(fā)光。
10.如權(quán)利要求7所述的液晶顯示器，其中，由所述多個(gè)點(diǎn)光源確定的兩行或更多行以預(yù)定的時(shí)間間隔順次發(fā)光。
11.如權(quán)利要求7所述的液晶顯示器，其中，排列在所述兩行或更多行中的每行上的所述多個(gè)點(diǎn)光源包括紅光源、綠光源和藍(lán)光源。
12.如權(quán)利要求7所述的液晶顯示器，其中，所述多個(gè)點(diǎn)光源是發(fā)光二極管或有機(jī)發(fā)光二極管。
13.如權(quán)利要求7所述的液晶顯示器，其中，所述兩行或更多行中的每行與所述液晶面板的屏幕掃描時(shí)間同步地發(fā)光。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種背光單元和使用該背光單元的液晶顯示器。所述背光單元包括基底；多個(gè)點(diǎn)光源，在基底上排列成兩行或多行；漫射板，設(shè)置在多個(gè)點(diǎn)光源的上方，以漫射并透射入射光；至少一個(gè)障肋，通過(guò)在行與行之間相對(duì)于基底垂直地置于基底和漫射板之間而形成兩個(gè)或更多個(gè)分區(qū)，并且具有反射從多個(gè)點(diǎn)光源入射的光的壁表面，障肋的端部的至少一部分插入漫射板。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK1862343SQ20061008019
公開(kāi)日2006年11月15日 申請(qǐng)日期2006年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月10日
發(fā)明者成基范, 趙泰熙, 王種敏, 吳鎮(zhèn)慶, 金洙君, 鄭一龍 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社